JP2002139893A

JP2002139893A - 非接触帯電装置におけるギャップ管理方法及び像担持体ユニットと画像形成装置

Info

Publication number: JP2002139893A
Application number: JP2000333126A
Authority: JP
Inventors: Masumi Sato; 眞澄佐藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2002-05-17
Anticipated expiration: 2020-10-31
Also published as: JP3742292B2

Abstract

(57)【要約】【課題】温度湿度の環境条件に影響されずに帯電ロー
ラの弾性ローラ部と感光体ドラムの表面との間のギャッ
プが常に略一定になるようにする。【解決手段】帯電ローラ１４の両端部をそれぞれ付勢
する加圧スプリング１９，１９の付勢力Ｆ_１，Ｆ_２を、
低温低湿の環境状態では高めるようにし、高温高湿の環
境状態では弱めるようにすることにより、弾性ローラ部
１７のテープ材１８，１８がそれぞれ設けられている部
分の内側部分と感光体ドラム５の表面との間のギャップ
Ｇが、常温常湿のときのギャップと略同じになるように
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、弾性ローラ部の
両端部にそれぞれ取り付けたギャップ管理部材を像担持
体に接触させることにより、その弾性ローラ部のギャッ
プ管理部材が取付けられた部分の内側部分と像担持体の
表面との間にギャップが形成されて非接触となる非接触
帯電装置におけるギャップ管理方法、及び像担持体ユニ
ットと画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置である複写
機，プリンタ，ファクシミリ等では、像担持体である感
光体の表面に静電潜像を形成するのに先立って、その感
光体をいろいろな方法で均一に帯電させている。その帯
電方法の１つとして、近年では導電性の部材でローラ状
に形成した帯電ローラを感光体の表面に接触させ、その
状態で帯電ローラと感光体との間に電圧を印加すること
により、感光体の表面を帯電させる接触帯電方式の接触
帯電装置が、低オゾン化と低電力化が図れるという利点
があることから、実用化されている。

【０００３】しかしながら、このような接触帯電装置に
使用されている帯電ローラは、例えば金属製の芯金の外
側に導電性のゴムで形成した弾性ローラ部を設けたもの
であるため、その弾性ローラ部が感光体の表面に押し付
けられた状態で長期間放置され続けると、その弾性ロー
ラ部の中に含まれている物質（例えば可塑剤）が表面に
滲み出て、それが感光体の表面を汚してしまうというこ
とがあった。

【０００４】また、接触帯電の場合には、帯電ローラ等
の帯電部材が感光体等の像担持体の表面に接触した状態
で帯電が行われるため、その像担持体の表面に画像転写
後に残った転写残トナー等が帯電部材の表面に転移する
ことによって汚れ、それが原因で帯電性能が低下してし
まうことがあるということもあった。

【０００５】そこで、このような問題を解決するため、
帯電ローラの弾性ローラ部の両端部に所定の厚さのスペ
ーサやテープ等からなるギャップ管理部材をそれぞれ取
付け、それにより帯電ローラの両端部のギャップ管理部
材を除く他の部分が感光体の表面に対して非接触になる
ようにし、その状態で感光体を帯電するようにした非接
触帯電装置が提案されている（例えば特開平３−２４０
０７６号公報，特開平４−３６０１６７号公報，特開平
５−１０７８７１号公報等参照）。

【０００６】この非接触帯電装置によれば、帯電ローラ
の両側のギャップ管理部材の内側の領域となる画像形成
有効領域は感光体に接触しないので、上述した接触帯電
装置の欠点である帯電ローラの弾性ローラ部の中に含ま
れている物質の感光体への付着や、感光体の表面に付着
したトナー等の付着物が帯電ローラの表面に転移しやす
いという問題を解決することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに所定の厚さのギャップ管理部材を帯電ローラの弾性
ローラ部の両端部に固定することにより画像形成有効領
域の部分が感光体の表面に対して接触しないようにした
非接触帯電装置であっても、帯電ローラの弾性ローラ部
は通常のものはゴムで形成されているので、その部分の
硬度が高温高湿の環境状態になると低くなって膨らむよ
うになるため、画像形成有効領域の部分の弾性ローラ部
の外径が大きくなることによって、その部分が感光体の
表面に接触しやすくなるということがあった。

【０００８】このようになることによって、その膨らん
だ弾性ローラ部が感光体の表面に接触すると、前述した
弾性ローラ部の中に含まれている物質の感光体への付着
や、逆に感光体の表面に付着したトナー等の付着物が帯
電ローラの表面に転移したりする。また、弾性ローラ部
が感光体の表面に接触することにより、その劣化が早ま
るので、帯電ローラの寿命が短くなってしまう。

【０００９】逆に、低温低湿の環境状態になると、帯電
ローラの弾性ローラ部は硬くなることによりローラ外径
が小さくなる。したがって、上記ギャップはギャップ管
理部材の厚さに近づくようになって大きくなるので、異
常放電跡が発生しやすくなる。特に、予め高温高湿の環
境条件で使用することを想定し、その高温高湿の環境条
件下でも帯電ローラの弾性ローラ部が感光体の表面に接
触しないように、予めギャップ管理部材の厚さを厚めに
設定するようにしたときには、低温低湿の環境ではギャ
ップが大きくなり過ぎてしまうため、異常放電跡が発生
しやすくなる。

【００１０】この発明は、上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、低温低湿の環境条件及び高温高湿の環境
条件で共に使用しても、帯電ローラの弾性ローラ部と感
光体等の像担持体の表面との間のギャップが常に略一定
に保てるようにすることにより、安定した帯電性能が得
られるようにすることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、弾性ローラ部の両端部外周にギャップ管
理部材をそれぞれ取り付けた帯電ローラを、その両端部
を付勢部材の付勢力によりそれぞれ像担持体側に加圧す
ることにより上記両側のギャップ管理部材が像担持体に
それぞれ接触し、上記弾性ローラ部のギャップ管理部材
がそれぞれ設けられている部分の内側部分と像担持体の
表面との間にギャップが形成されて非接触となる非接触
帯電装置におけるギャップ管理方法であって、上記帯電
ローラの両端部をそれぞれ付勢する上記各付勢部材の付
勢力を、低温低湿の環境状態では高めるようにし、高温
高湿の環境状態では弱めるようにすることにより、上記
ギャップが常温常湿のときのギャップと略同じになるよ
うにする非接触帯電装置におけるギャップ管理方法を提
供する。

【００１２】そして、上記各付勢部材の付勢力を高めた
り弱めたりする調整は、上記各付勢部材の圧縮量を変化
させることにより行うようにするとよい。また、像担持
体と、弾性ローラ部の両端部外周にギャップ管理部材を
それぞれ取り付けた帯電ローラと、その帯電ローラの両
端部をそれぞれ像担持体側に付勢する付勢部材とを備
え、その付勢部材の付勢力により帯電ローラの両側のギ
ャップ管理部材がそれぞれ像担持体の表面に接触し、上
記弾性ローラ部の上記ギャップ管理部材がそれぞれ設け
られている部分の内側部分と像担持体の表面との間にギ
ャップが形成されて非接触となる像担持体ユニットにお
いて、上記各付勢部材を、低温低湿の環境状態で硬くな
り、高温高湿の環境状態では柔らかくなる性質を持つ硬
度変動部材で形成する。

【００１３】そして、その硬度変動部材は樹脂であった
り、発泡弾性体であるようにするとよい。さらに、その
像担持体ユニットを備えた画像形成装置も提供する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１はこの発明によるギャップ
管理方法を実施する非接触帯電装置を感光体ドラムと共
に示す概略図、図２は同じくその帯電ローラの両端部に
巻かれているギャップ管理部材であるテープ材の継ぎ目
部分を説明するために一方の端部側のみを示す正面図、
図３は図１の非接触帯電装置と感光体ドラムを複数備え
た画像形成装置であるカラーの小型プリンタを示す全体
構成図である。

【００１５】図３に示す画像形成装置であるカラーの小
型プリンタは、４ドラムフルカラーの電子写真方式の画
像形成装置であり、装置本体１内には、４個の像担持体
ユニットである感光体ユニット２Ａ，２Ｂ，２Ｃ及び２
Ｄを、装置本体１に対してそれぞれ着脱可能に装着して
いる。この小型プリンタは、装置本体１内の略中央に転
写ベルト３を複数のローラ間に矢示Ａ方向に回動可能に
張装している。

【００１６】そして、その転写ベルト３の図３で上側の
面に、４個の感光体ユニット２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄに
それぞれ設けられている感光体ドラム５が接触するよう
に、その感光体ユニット２Ａ〜２Ｄをそれぞれ配設して
いる。そして、その感光体ユニット２Ａ〜２Ｄに対応さ
せて、それぞれ使用するトナーの色が異なる現像装置１
０Ａ〜１０Ｄを配設している。

【００１７】その感光体ユニット２Ａ〜２Ｄの上方には
書込みユニット６を、下方には両面ユニット７をそれぞ
れ配設している。さらに、この小型プリンタは、装置本
体１の図３で左方に、画像形成後の転写紙Ｐを反転させ
て排出したり、両面ユニット７へ搬送したりする反転ユ
ニット８を装着している。

【００１８】転写ベルト３と反転ユニット８との間に
は、画像が転写された転写紙の画像を定着する定着装置
９が設けられている。その定着装置９の転写紙搬送方向
下流側には、反転搬送路２０を分岐させて形成し、そこ
に搬送した転写紙Ｐを排紙ローラ対２５により排紙トレ
イ２６上に排出可能にしている。

【００１９】また、装置本体１内の下部には、上下２段
にサイズの異なる転写紙Ｐを収納可能な給紙カセット１
１と１２を、それぞれ配設している。さらに、装置本体
１の右側面には、手差しトレイ１３を矢示Ｂ方向に開閉
可能に設け、その手差しトレイ１３を開放することによ
り、そこから手差し給紙ができるようにしている。

【００２０】感光体ユニット２Ａ〜２Ｄは、同一の構成
をしたユニットであり、感光体ユニット２Ａはイエロー
色に対応する画像を形成し、感光体ユニット２Ｂはマゼ
ンタ色に対応する画像を形成し、感光体ユニット２Ｃは
シアン色に対応する画像を形成し、感光体ユニット２Ｄ
はブラック色に対応する画像を形成する。そして、それ
らを転写紙の搬送方向に間隔を置いてそれぞれ配置して
いる。

【００２１】その感光体ユニット２Ａ〜２Ｄは、図１に
示すように露光により静電潜像が形成されるＯＰＣドラ
ム方式の像担持体である感光体ドラム５と、弾性ローラ
部１７の両端部外周にギャップ管理部材であるテープ材
１８，１８をそれぞれ取り付けた帯電ローラ１４を有す
る帯電装置４と、その帯電ローラの両端部をそれぞれ感
光体ドラム５側に付勢する付勢部材である加圧スプリン
グ１９，１９とを備えている。

【００２２】そして、この感光体ユニット２Ａ〜２Ｄ
は、図４に示すようなユニット状に形成されていて装置
本体１（図３）に対して着脱可能であり、そこには感光
体ドラム５の表面をクリーニングするクリーニング装置
を構成するブラシローラ１５と、感光体ドラム５の表面
に先端を摺接させて、その表面に付着している転写残ト
ナー等を掻き落としてクリーニングするクリーニングブ
レード４７と、トナー搬送オーガ４８と帯電ローラクリ
ーナ４９も一体に設けられている。

【００２３】そして、そのクリーニングブレード４７に
より感光体ドラム５の表面から掻き落としたトナーを、
ブラシローラ１５でトナー搬送オーガ４８側に移動さ
せ、そのトナー搬送オーガ４８を回転させることにより
回収した廃トナーを、所定の廃トナー収納部に搬送する
ようにしている。

【００２４】また、帯電ローラ１４の弾性ローラ部１７
の表面に接する帯電ローラクリーナ４９は、例えばスポ
ンジからなり、機内に浮遊するトナーやゴミ等が弾性ロ
ーラ部１７の表面に付着したときでも、帯電ローラ１４
を回転させることにより、そのトナーやゴミ等をクリー
ニングすることができるようにしている。

【００２５】この感光体ユニット２Ａ〜２Ｄには、それ
を装置本体１（図３参照）に対して着脱する際の基準と
して、位置決め主基準部５１を設けると共に、手前側位
置決め従基準部５２と奥側位置決め従基準部５３とをブ
ラケット５０にそれぞれ一体に設け、その感光体ユニッ
ト２Ａ〜２Ｄを装置本体１に装着する際に、それらの基
準部により、感光体ユニット２Ａ〜２Ｄを所定の装着位
置に確実に位置決めできるようにしている。

【００２６】この感光体ユニット２Ａ〜２Ｄの各感光体
ドラム５は、それぞれ図４の矢示Ｃ方向に回転するが、
それらの線速はモノクロ速度優先モード、モノクロ画質
優先モード、カラー速度優先モード、カラー画質優先モ
ード、厚紙・ＯＨＰ通紙モードなどいくつかのモードに
よって１８５ｍｍ／ｓｅｃ、１２５ｍｍ／ｓｅｃ、６
２．５ｍｍ／ｓｅｃの三段階に調整することができるよ
うになっている。なお、この感光体ユニットは、ブラシ
ローラ１５を構成から外して構成するようにしてもよ
い。

【００２７】帯電装置４は、図１に示すように帯電ロー
ラ１４を、画像形成有効領域Ａｃの部分が後述する構成
により感光体ドラム５との間にギャップＧを形成するよ
うに配置しており、その帯電ローラ１４と感光体ドラム
５との間に電圧を印加して、感光体ドラム５の被帯電面
を帯電するものである。

【００２８】その帯電装置４の帯電ローラ１４は、例え
ばＳＵＭ−Ｎｉメッキ（鋼の表面をニッケルメッキ仕上
げ）で形成した金属軸である芯金１６の外周面の両端部
を除く部分に、例えばエピクロルヒドリンゴムからな
り、体積固有抵抗値を１×１０ ^３〜１×１０^８Ω・ｃｍ
とした弾性ローラ部１７を形成したものである。

【００２９】その弾性ローラ部１７の両端部には、それ
ぞれ例えばポリエステル又はポリエチレンテレフタレー
トからなる片面が粘着面に形成された粘着シートであ
り、ギャップ管理部材であるテープ材１８，１８を粘着
面側を下にして周方向に巻き付けている。

【００３０】そして、その両側の各テープ材１８，１８
を、図２に一方の側のテープ材１８を示すように、それ
ぞれ周方向の両端となる両側の端縁１８ａ，１８ｂが互
いに重なり合うことなく、一周全ての位置について矢示
Ｊのローラの軸方向にテープ材１８が存在しない部分が
ないように、粘着面側を貼着により固定している。その
ため、図示のように、各テープ材１８の両端部をそれぞ
れ斜めにカットして、それら互いの切り口の端縁１８
ａ，１８ｂが対向するようにしている。

【００３１】この帯電装置４は、図１に示すように、帯
電ローラ１４を感光体ドラム５の画像形成有効領域Ａｃ
の外側の部分に両端部のテープ材１８，１８の部分を接
触させて、その帯電ローラ１４と感光体ドラム５との間
に図示しない電源より電圧を印加することにより、その
感光体ドラム５の表面を帯電する。

【００３２】その帯電ローラ１４は、芯金１６の両端部
が付勢部材である加圧スプリング１９，１９により滑り
軸受３０，３０を介して感光体ドラム５側に、所定の加
圧力で加圧されている。したがって、その加圧スプリン
グ１９，１９の付勢力により、帯電ローラ１４の両側の
テープ材１８，１８がそれぞれ感光体ドラム５の表面に
接触し、弾性ローラ部１７のテープ材１８，１８がそれ
ぞれ設けられている部分の内側部分と感光体ドラム５の
表面との間にギャップＧが形成されて、その部分が非接
触となる。

【００３３】帯電ローラ１４の芯金１６の図１で右側の
一端には、駆動用ギヤ４０を固定し、そこに図示しない
モータからの駆動力を伝達し、帯電ローラ１４を感光体
ドラム５と同一の線速で回転させるようにしている。帯
電ローラ１４への電圧の印加は、芯金１６の部分に、例
えばＤＣ−７００Ｖを定電圧制御で印加すると共に、Ａ
Ｃ電圧を定電流制御で印加する。

【００３４】帯電ローラ１４は、例えば芯金１６の外径
をφ８ｍｍに形成し、弾性ローラ部１７を肉圧が１．５
ｍｍの前述したエピクロルヒドリンゴムからなる外径φ
１１ｍｍのゴム層に形成する。さらに、弾性ローラ部１
７は、例えばゴム自体のテストピース硬度が６０度のも
のを使用する。

【００３５】また、感光体ドラム５は、ドラム駆動タイ
ミングベルト及びドラム駆動プーリ（共に図示せず）等
を介して回転駆動するモータによって図４の矢示Ｃ方向
に回転駆動される。

【００３６】図３に示した現像装置１０Ａ〜１０Ｄは、
構成が全て同一のものであり、それらは使用するトナー
の色のみが異なる。そして、現像装置１０Ａはイエロー
色のトナーを使用し、現像装置１０Ｂはマゼンタ色のト
ナーを使用し、現像装置１０Ｃはシアン色のトナーを使
用し、現像装置１０Ｄはブラック色のトナーをそれぞれ
使用する。

【００３７】図５に示す書込みユニット６は、レーザダ
イオード（ＬＤ）方式のカラー１ビーム、モノクロ２ビ
ームで、２つの６面の回転多面鏡２２ａ，２２ｂを有す
る１ポリゴンモータの書込みユニットである。その書込
みユニット６は、光源となる図示しないレーザダイオー
ドから射出されてポリゴンモータ２１により回転される
回転多面鏡２２ａ，２２ｂにより、イエロー用の走査光
及びマゼンタ用の走査光と、シアン用の走査光及びブラ
ック用の走査光とを右と左に分けて反射させる。

【００３８】そのイエロー用の走査光及びマゼンタ用の
走査光は、２層ｆθレンズ２３をそれぞれ通り、イエロ
ー用の走査光はミラー２７に反射されて長尺ＷＴＬ２４
を通って、ミラー２８，２９を介して感光体ユニット２
Ａの感光体ドラム５上に照射される。また、マゼンタ用
の走査光は、ミラー３１に反射されて長尺ＷＴＬ３２を
通って、ミラー３３，３４を介して感光体ユニット２Ｂ
の感光体ドラム５上に照射される。

【００３９】さらに、シアン用の走査光及びブラック用
の走査光は、２層ｆθレンズ３５をそれぞれ通り、シア
ン用の走査光はミラー３６に反射されて長尺ＷＴＬ３７
を通って、ミラー３８，３９を介して感光体ユニット２
Ｃの感光体ドラム５上に照射される。また、ブラック用
の走査光は、ミラー４１に反射されて長尺ＷＴＬ４２を
通って、ミラー４３，４４を介して感光体ユニット２Ｄ
の感光体ドラム５上に照射される。

【００４０】図３に示す両面ユニット７は、対をなす搬
送ガイド板４５ａ，４５ｂと、対をなす複数（この例で
は４組）の搬送ローラ４６とからなり、転写紙の両面に
画像を形成する両面画像形成モード時には、片面に画像
が形成されて反転ユニット８の反転搬送路５４に搬送さ
れてスイッチバック搬送された転写紙Ｐを受入れて、そ
れを感光体ユニット２Ａ〜２Ｄが設けられている作像部
に向けて再搬送する。

【００４１】反転ユニット８は、それぞれ対をなす複数
の搬送ローラと、対をなす複数の搬送ガイド板とからな
り、上述したように両面画像形成する際の転写紙Ｐを表
裏反転させて両面ユニット７へ搬出したり、画像形成後
の転写紙Ｐをそのままの向きで機外に排出したり、表裏
を反転させて機外に排出したりする働きをする。給紙カ
セット１１と１２とが設けられている給紙部には、転写
紙Ｐを１枚ずつ分離して給紙する分離給紙部５５，５６
が、それぞれ設けられている。

【００４２】この小型プリンタは、転写ベルト３を使用
したローラ曲率分離方式を採用しており、転写ベルト３
の内側には４つの転写ブラシ５７が４個の感光体ドラム
５に対応してそれぞれ設けられている。

【００４３】この小型プリンタは、作像動作を開始させ
ると、各感光体ドラム５が図３で時計回り方向にそれぞ
れ回転する。そして、その各感光体ドラム５の表面が、
その感光体ドラム５と各帯電装置の帯電ローラ１４との
間に電圧が印加されることにより一様に帯電される。そ
して、感光体ユニット２Ａの感光体ドラム５の帯電面に
は、書込みユニット６によりイエロー色の画像に対応す
るレーザ光が照射される。

【００４４】また、感光体ユニット２Ｂの感光体ドラム
５の帯電面には、書込みユニット６によりシアン色の画
像に対応するレーザ光が、感光体ユニット２Ｃの感光体
ドラム５の帯電面にはマゼンタ色の画像に対応するレー
ザ光が、さらに感光体ユニット２Ｄの感光体ドラム５の
帯電面にはブラック色の画像に対応するレーザ光がそれ
ぞれ照射され、そこに各色に対応した潜像がそれぞれ形
成される。そして、その各潜像は、感光体ドラム５が回
転することにより現像装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ及び
１０Ｄの位置に達すると、そこでイエロー，マゼンタ，
シアン及びブラックの各トナーにより現像されて、４色
のトナー像となる。

【００４５】一方、給紙カセット１１あるいは１２のう
ち、選択された給紙段から転写紙Ｐが分離給紙部５５あ
るいは５６により給紙され、それが感光体ユニット２Ａ
の直前に設けられているレジストローラ対５９により、
各感光体ドラム５上に形成されているトナー像と一致す
る正確なタイミングで、それが感光体ユニット２Ａの感
光体ドラム５と転写ベルト３との間に向けて搬送され
る。

【００４６】その際、転写紙Ｐは、転写ベルト３の入口
付近に配設している紙吸着ローラ５８によりプラスの極
性に帯電され、それにより転写ベルト３の表面に静電的
に吸着される。そして、転写紙Ｐは、転写ベルト３に吸
着した状態で、その転写ベルト３の矢示Ａ方向への回動
により同方向に搬送されながら、図３で上側の面にイエ
ロー，マゼンタ，シアン及びブラック色の各トナー像が
順次転写されていき、感光体ユニット２Ｄを通過したと
きには４色重ね合わせのフルカラーのトナー画像が形成
される。

【００４７】その転写紙Ｐは、定着装置９で熱と加圧力
が加えられることによりトナー像が溶融定着され、その
後は指定されたモードに応じた排紙系を通って、装置本
体上部の排紙トレイ２６に反転排紙されたり、定着装置
９から直進して反転ユニット８内を通ってストレート排
紙されたりする。

【００４８】あるいは、両面画像形成モードが選択され
ているときには、前述した反転ユニット８内の反転搬送
路５４に送り込まれた後にスイッチバックされて両面ユ
ニット７に搬送され、そこから再給紙されて感光体ユニ
ット２Ａ〜２Ｄが設けられている作像部で、裏面に画像
が形成された後に排出される。以後、２枚以上の画像形
成が指示されているときには、上述した作像プロセスが
繰り返される。

【００４９】ところで、この実施の形態による感光体ユ
ニット２Ａ〜２Ｄでは、図１に示した各テープ材１８の
厚さを６０μｍとし、帯電ローラ１４の自重を２００
ｇ、弾性ローラ部１７を形成しているエピクロルヒドリ
ンゴムのゴム硬度を６０度、左右の加圧スプリング１
９，１９が滑り軸受３０，３０を介して帯電ローラ１４
を加圧側に押圧する付勢力Ｆ_１，Ｆ_２をそれぞれ４Ｎ
（ニュートン）とすると、環境温度が２３℃で湿度が５
０％の常温常湿の環境では、加圧スプリング１９，１９
の付勢力Ｆ_１，Ｆ_２により弾性ローラ部１７の両側のテ
ープ材１８，１８が設けられている部分が圧縮されるこ
とにより、その部分が４０μｍ程度つぶれて弾性ローラ
部１７の長手方向の中央付近のギャップＧは２０μｍ程
度になる。

【００５０】しかしながら、その帯電ローラ１４のゴム
で形成されている弾性ローラ部１７は、一般的に高温高
湿の環境では柔らかくなり、低温低湿の環境では硬くな
る性質を持っている。そのため、例えば上記の構成条件
のまま、環境温度が３２℃になり、湿度が８０％になる
と、弾性ローラ部１７は柔らかくなって図６に示すよう
に、両側のテープ材１８，１８で拘束されている部分を
除いて直径で２０μｍ程度膨張する。また、柔らかくな
ることにより、弾性ローラ部１７の両側のテープ材１８
が設けられている部分がつぶれやすくなるので、弾性ロ
ーラ部１７の長手方向の中央付近のギャップＧ_１が５μ
ｍ程度になる。

【００５１】したがって、その膨らんだ弾性ローラ部１
７の部分が、回転中の触れ等により感光体ドラム５の表
面に接触する頻度が高くなるため、感光体ドラム５の表
面に転写残トナーがある場合には、それが弾性ローラ部
１７の表面に転移しやすくなる。また、弾性ローラ部１
７が感光体ドラム５の表面に接触する頻度が増えること
により帯電ローラ１４の劣化も早まるので、それにより
帯電ローラ１４の寿命が短くなってしまうということに
もなる。

【００５２】逆に、上記構成の条件のまま、環境温度を
１０℃にして、湿度を１５％にすると、弾性ローラ部１
７は硬くなって、今度は直径で２０μｍ程度縮むように
なる。また、硬くなることにより、弾性ローラ部１７の
両側のテープ材１８が設けられている部分がつぶれにく
くなるので、弾性ローラ部１７の長手方向の中央付近の
ギャップＧ_１が４０μｍ程度になる。したがって、この
場合には弾性ローラ部１７が感光体ドラム５の表面に接
触する恐れはなくなるが、ギャップＧ_１が常温常湿時の
２０μｍに対して２倍の４０μｍとなるため、異常放電
跡が発生しやすくなる。

【００５３】そこで、この実施の形態による感光体ユニ
ットを備えた小型プリンタでは、それを使用する際には
図１に示した帯電ローラ１４の両端部をそれぞれ付勢す
る加圧スプリング１９，１９の付勢力Ｆ_１，Ｆ_２を、常
温常湿（温度２３℃、湿度５０％）で使用するときには
それぞれ４Ｎ（ニュートン）にし、例えば環境温度１０
℃で湿度１５％の低温低湿の環境状態で使用するときに
はその付勢力Ｆ_１，Ｆ _２をそれぞれ６Ｎ（ニュートン）
に高めるようにしている。また、例えば環境温度３２℃
で湿度を８０％の高温高湿の環境状態で使用するときに
は、その付勢力Ｆ_１，Ｆ_２をそれぞれ２Ｎ（ニュート
ン）に弱めるようにしている。

【００５４】このように、加圧スプリング１９，１９の
付勢力Ｆ_１，Ｆ_２を高めたり、弱めたりするのは、その
付勢力Ｆ_１，Ｆ_２が６Ｎと４Ｎと２Ｎの異なるものを予
め用意しておき、それを交換することで行うことができ
る。なお、予め用意しておく付勢力が異なる複数の加圧
スプリング１９の数は、３種類に限ることなしに、その
数を増やすようにすれば、さらに細かく調整できるよう
になる。

【００５５】また、各加圧スプリング１９の付勢力
Ｆ_１，Ｆ_２を高めたり弱めたりする調整は、図７に示す
ように、例えば各加圧スプリング１９の一端１９ａの位
置を規制するスプリング当接板６１を設け、その位置を
加圧スプリング１９の伸縮方向の各位置に差し変えるこ
とができる溝６３を複数段設け、その溝６３に差し込む
スプリング当接板６１の位置を変えることにより、各加
圧スプリング１９の圧縮量を変化させることにより行う
ようにしてもよい。

【００５６】このように、図１に示した弾性ローラ部１
７の両端部外周にテープ材１８，１８をそれぞれ取り付
けた帯電ローラ１４を、その両端部を加圧スプリング１
９，１９の付勢力によりそれぞれ感光体ドラム５側に加
圧することにより両側のテープ材１８，１８が感光体ド
ラム５にそれぞれ接触し、弾性ローラ部１７のテープ材
１８，１８がそれぞれ設けられている部分の内側部分と
感光体ドラム５の表面との間にギャップＧが形成されて
非接触となる非接触帯電装置におけるギャップＧを管理
するギャップ管理方法は、上述した方法を用いるとよ
い。

【００５７】すなわち、帯電ローラ１４の両端部をそれ
ぞれ付勢する加圧スプリング１９，１９の付勢力を、低
温低湿の環境状態では高めるようにし、高温高湿の環境
状態では弱めるようにすることにより、ギャップＧが常
温常湿のときのギャップＧと略同じになるようにするギ
ャップ管理方法を実施すれば、低温低湿の環境条件、あ
るいは高温高湿の環境条件のいずれであっても、その環
境条件に適した付勢力を有する加圧スプリング１９によ
り帯電ローラ１４を加圧することができるので、ギャッ
プＧを常温常湿時の２０μｍと略同一のギャップ量にす
ることができる。

【００５８】図８は帯電ローラの両端部をそれぞれ像担
持体側に付勢する付勢部材を樹脂で形成するようにした
感光体ユニットの実施の形態の帯電ローラ付近を示す図
１と同様な概略図である。この実施の形態では、図４で
説明した各感光体ユニット２Ａ〜２Ｄに対して、帯電ロ
ーラ１４の両端部をそれぞれ感光体ドラム５側に付勢す
る付勢部材である加圧スプリング６９，６９を、低温低
湿の環境状態で硬くなり、高温高湿の環境状態では柔ら
かくなる性質を持つ硬度変動部材である樹脂により形成
した点のみが異なる。

【００５９】その加圧スプリング６９，６９に使用する
樹脂としては、高温と低温の環境に繰返しさらされて
も、その都度軟化と硬化を繰り返す性質を持つ熱可塑性
樹脂であり、バネとしての使用に適すものであれば、い
ずれのものを使用してもよい。そして、その加圧スプリ
ング６９，６９の付勢力Ｆ_１，Ｆ_２が、常温常湿の環境
である温度２３℃で湿度５０％のときに、共に４Ｎ（ニ
ュートン）になるようにする。

【００６０】それにより、その常温常湿の環境では、加
圧スプリング６９，６９の付勢力Ｆ _１，Ｆ_２により弾性
ローラ部１７の両側のテープ材１８，１８が設けられて
いる部分が圧縮されることにより、その部分が４０μｍ
程度つぶれることにより、弾性ローラ部１７の長手方向
の中央付近のギャップＧが２０μｍ程度になる。

【００６１】また、その加圧スプリング６９，６９は、
上述したように熱可塑性樹脂で形成されていて、帯電ロ
ーラ１４の弾性ローラ部１７を構成しているゴム材と同
様に低温低湿の環境状態で硬くなり、高温高湿の環境状
態では柔らかくなる性質を持っているので、装置が置か
れている環境が高温高湿（例えば温度３２℃、湿度８０
％）の環境条件、あるいは低温低湿（例えば温度１０
℃、湿度１５％）のいずれに変化したときでも、各加圧
スプリング６９と弾性ローラ部１７は共に軟化したり、
硬化したりする。

【００６２】したがって、高温高湿の環境では弾性ロー
ラ部１７が膨張することにより、その弾性ローラ部１７
の長手方向の中央付近のギャップＧが狭くなる条件とな
るが、その際には両側の加圧スプリング６９，６９がそ
れぞれ軟化することにより付勢力Ｆ_１，Ｆ_２が弱まるの
で（Ｆ_１，Ｆ_２＝２Ｎになるようにするのが狙いの
値）、帯電ローラ１４の感光体ドラム５側への加圧が弱
められるために、ギャップＧが常温常湿時の２０μｍと
略同一のギャップ量に保たれる。

【００６３】逆に、低温低湿の環境では弾性ローラ部１
７が硬化することにより、その弾性ローラ部１７の長手
方向の中央付近のギャップＧが広くなる条件となるが、
その際には両側の加圧スプリング６９，６９がそれぞれ
硬化することにより付勢力Ｆ _１，Ｆ_２が高まるので（Ｆ
_１，Ｆ_２＝６Ｎになるようにするのが狙いの値）、帯電
ローラ１４の感光体ドラム５側への加圧が強められるこ
とにより、ギャップＧが常温常湿時の２０μｍと略同一
のギャップ量に保たれる。

【００６４】このように、この実施の形態による感光体
ユニット及びそれを使用した画像形成装置によれば、温
度湿度の環境が変化する度に加圧スプリング６９，６９
を付勢力が異なるものに交換する必要がないので、その
分だけ交換の手間が省ける。

【００６５】図９は帯電ローラの両端部をそれぞれ像担
持体側に付勢する付勢部材を発泡弾性体で形成するよう
にした感光体ユニットの実施の形態の帯電ローラ付近を
示す図８と同様な概略図である。この実施の形態による
像担持体ユニットでは、図４で説明した各感光体ユニッ
ト２Ａ〜２Ｄに対して、帯電ローラ１４の両端部をそれ
ぞれ感光体ドラム５側に付勢する付勢部材７９，７９
を、低温低湿の環境状態で硬くなり、高温高湿の環境状
態では柔らかくなる性質を持つ硬度変動部材である発泡
弾性体により形成した点のみが異なる。

【００６６】このようにしても、図８の実施形態と同様
に、高温高湿の環境では両側の付勢部材７９，７９がそ
れぞれ軟化することにより付勢力Ｆ_１，Ｆ_２が小さくな
るので（Ｆ_１，Ｆ_２＝２Ｎになるようにするのが狙いの
値）、帯電ローラ１４の感光体ドラム５側への加圧が弱
められることにより、ギャップＧが常温常湿時の２０μ
ｍと略同一のギャップ量に保たれる。

【００６７】逆に、低温低湿の環境では両側の付勢部材
７９，７９がそれぞれ硬化することにより付勢力Ｆ_１，
Ｆ_２が高まるので（Ｆ_１，Ｆ_２＝６Ｎになるようにする
のが狙いの値）、帯電ローラ１４の感光体ドラム５側へ
の加圧が強められることにより、ギャップＧが常温常湿
時の２０μｍと略同一のギャップ量に保たれる。したが
って、この実施の形態による感光体ユニット及びそれを
使用した画像形成装置も、温度湿度の環境が変化する度
に付勢部材７９，７９を付勢力が異なるものに交換する
必要がないので、その分だけ交換の手間が省ける。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、次に記載する効果を奏する。請求項１の非接触帯電
装置におけるギャップ管理方法を実施すれば、帯電ロー
ラの両端部をそれぞれ付勢する各付勢部材の付勢力を、
低温低湿の環境状態では高めるようにし、高温高湿の環
境状態では弱めるようにすることにより、帯電ローラと
像担持体との間のギャップを常温常湿のときのギャップ
と略同じにすることができる。

【００６９】したがって、常に安定した帯電性能が得ら
れると共に、高温高湿の環境状態でも帯電ローラの弾性
ローラ部が像担持体の表面に接触するようなことがない
ので、弾性ローラ部の中に含まれている物質が像担持体
の表面に付着したり、像担持体側からトナー等が帯電ロ
ーラの表面に転移したりするのを防止することができ
る。また、低温低湿の環境状態のときでも帯電ローラと
像担持体との間のギャップが大きくなり過ぎるようなこ
とがないので、異常放電跡が発生するのを防止すること
ができる。

【００７０】請求項２の非接触帯電装置におけるギャッ
プ管理方法を実施すれば、各付勢部材の付勢力を高めた
り弱めたりする調整は各付勢部材の圧縮量を変化させる
ことにより行うので、付勢力の異なる数種類の付勢部材
を用意しておく必要がないので、部品管理の手間が省け
ると共に付勢力を変える作業も容易になる。

【００７１】請求項３乃至５の像担持体ユニット及び請
求項６の画像形成装置によれば、各付勢部材は、低温低
湿の環境状態で硬くなることにより自然と付勢力が高ま
り、高温高湿の環境状態では柔らかくなることにより自
然と付勢力が弱まるので、環境条件に応じて意識的に付
勢部材の付勢力を変える必要がないので、手間が省ける
と共に、付勢力が最適でないものに交換してしまう誤組
付も防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるギャップ管理方法を実施する非
接触帯電装置を感光体ドラムと共に示す概略図である。

【図２】同じくその帯電ローラの両端部に巻かれている
ギャップ管理部材であるテープ材の継ぎ目部分を説明す
るために一方の端部側のみを示す正面図である。

【図３】図１の非接触帯電装置と感光体ドラムを複数備
えた画像形成装置であるカラーの小型プリンタを示す全
体構成図である。

【図４】同じくその小型プリンタが備えている感光体ユ
ニットを示す構成図である。

【図５】図３の小型プリンタに設けられている書込みユ
ニットを示す構成図である。

【図６】図１の非接触帯電装置に設けられている帯電ロ
ーラが高温高湿の環境で弾性ローラ部が膨張した状態を
示す概略図である。

【図７】同じくその帯電ローラの両端部を加圧する加圧
スプリングの付勢力の調整をそのスプリングの圧縮量を
変化させることにより行うようにした例を示す概略図で
ある。

【図８】帯電ローラの両端部をそれぞれ像担持体側に付
勢する付勢部材を樹脂で形成するようにした感光体ユニ
ットの実施の形態の帯電ローラ付近を示す図１と同様な
概略図である。

【図９】帯電ローラの両端部をそれぞれ像担持体側に付
勢する付勢部材を発泡弾性体で形成するようにした感光
体ユニットの実施の形態の帯電ローラ付近を示す図８と
同様な概略図である。

【符号の説明】

２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ：感光体ユニット（像担持体ユ
ニット）４：帯電装置５：感光体ドラム（像担持体）１４：帯電ローラ１７：弾性ローラ部１８：テープ材（ギャップ管理部材）１９，６９：加圧スプリング（付勢部材）６１：スプリング当接板６３：溝７９：付勢部材（発泡弾性体）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】弾性ローラ部の両端部外周にギャップ管
理部材をそれぞれ取り付けた帯電ローラを、その両端部
を付勢部材の付勢力によりそれぞれ像担持体側に加圧す
ることにより前記両側のギャップ管理部材が前記像担持
体にそれぞれ接触し、前記弾性ローラ部の前記ギャップ
管理部材がそれぞれ設けられている部分の内側部分と前
記像担持体の表面との間にギャップが形成されて非接触
となる非接触帯電装置におけるギャップ管理方法であっ
て、前記帯電ローラの両端部をそれぞれ付勢する前記各付勢
部材の付勢力を、低温低湿の環境状態では高めるように
し、高温高湿の環境状態では弱めるようにすることによ
り、前記ギャップが常温常湿のときのギャップと略同じ
になるようにすることを特徴とする非接触帯電装置にお
けるギャップ管理方法。
【請求項２】前記各付勢部材の付勢力を高めたり弱め
たりする調整は、前記各付勢部材の圧縮量を変化させる
ことにより行うことを特徴とする請求項１記載の非接触
帯電装置におけるギャップ管理方法。
【請求項３】像担持体と、弾性ローラ部の両端部外周
にギャップ管理部材をそれぞれ取り付けた帯電ローラ
と、該帯電ローラの両端部をそれぞれ前記像担持体側に
付勢する付勢部材とを備え、該付勢部材の付勢力により
前記帯電ローラの両側のギャップ管理部材がそれぞれ前
記像担持体の表面に接触し、前記弾性ローラ部の前記ギ
ャップ管理部材がそれぞれ設けられている部分の内側部
分と前記像担持体の表面との間にギャップが形成されて
非接触となる像担持体ユニットにおいて、前記各付勢部材は、低温低湿の環境状態で硬くなり、高
温高湿の環境状態では柔らかくなる性質を持つ硬度変動
部材で形成されていることを特徴とする像担持体ユニッ
ト。
【請求項４】前記硬度変動部材は樹脂であることを特
徴とする請求項３記載の像担持体ユニット。
【請求項５】前記硬度変動部材は発泡弾性体であるこ
とを特徴とする請求項３記載の像担持体ユニット。
【請求項６】請求項３乃至５のいずれか一項に記載の
像担持体ユニットを備えた画像形成装置。