(57)【要約】【課題】長期に亘って均一な帯電ギャップを維持して安定した良好な非接触帯電を行うことのできる、帯電ローラ及び画像形成装置を提供する。【解決手段】静電潜像および現像剤像が形成される像担持体を所定の帯電ギャップをおいて非接触帯電する帯電ローラ３０である。外周面が導電性膜により覆われてなるローラ部３１を有し、ローラ部３１の両端部に、リング状の発泡体からなるギャップ部材３３，３４が嵌め込まれてなる。【選択図】図２
2009236980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像および現像剤像が形成される像担持体を所定の帯電ギャップをおいて非接触帯電する帯電ローラにおいて、
外周面が導電性膜により覆われてなるローラ部を有し、
該ローラ部の両端部に、リング状の発泡体からなるギャップ部材が嵌め込まれてなることを特徴とする帯電ローラ。
【請求項２】
前記ギャップ部材は、前記ローラ部の回転方向において厚みが異なることを特徴とする請求項１に記載の帯電ローラ。
【請求項３】
前記ギャップ部材は、前記ローラ部の回転軸方向において幅が異なることを特徴とする請求項１に記載の帯電ローラ。
【請求項４】
静電潜像および現像剤像が形成される像担持体と、この像担持体を帯電ローラにより非接触帯電する帯電装置と、前記像担持体上の静電潜像を現像ローラによって搬送される現像剤で現像する現像装置と、前記像担持体上の現像剤像を転写媒体に転写する転写装置とを少なくとも備える画像形成装置において、
前記帯電ローラは、請求項１〜３のいずれか一項に記載の帯電ローラであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体に当接してこの像担持体をクリーニングするクリーニング部材を備え、このクリーニング部材の幅が前記ギャップ部材の内側縁間の幅より小さいことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電ローラ及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置として、像担持体に対して所定の帯電ギャップをおいて、この像担持体を非接触帯電する帯電ローラを備える画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１、２等参照）。
この画像形成装置に用いられる帯電ローラは、ローラ部（ローラ部）の外周面に導電性を有する弾性部材からなる抵抗層を設けるとともに、この抵抗層の両端部外周面に、それぞれ、絶縁性を有するテープ状のフィルム部材からなるギャップ部材をリング状に巻き付けて固着されることにより構成される。そして、これら一対のギャップ部材を像担持体である感光体ドラムの外周面に当接させることにより、所定の帯電ギャップを設定している。
【特許文献１】特開２００１−２９６７２３号公報
【特許文献２】特開２００７−３１００６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来技術においては、テープ粘着層が露出しているため、雰囲気中に存在するトナーが付着し、トナー付着部が起点となってテープが捲れやすくなってしまう。粘着テープが捲れると、この捲れた部分で帯電ギャップが急激に変化してしまい、安定した均一な帯電が困難となり、画像が乱れる可能性がある。
また、帯電ローラと感光体とを当接させたままある一定期間静止させておくと、テープは粘着層を有しているため、凹凸が生じる。このようにギャップ部材に凹凸が生じると、凹凸部分で帯電ローラと感光体とのギャップが急激に変化し、均一な帯電が困難となり、画像が乱れる可能性もある。
また、テープ貼り付け時に異物を巻き込むことで、異物を巻き込んだ部分が凸状態となり、この凸部分により帯電ローラと感光体とのギャップが急激に変化し、均一な帯電が困難となり、画像が乱れる可能性もある。さらに、凸部分が感光体に強く当たるため、感光体の損傷が早期に進行することでリークが生じ、感光体が短寿命となるおそれがある。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、長期に亘って均一な帯電ギャップを維持して安定した良好な非接触帯電を行うことのできる、帯電ローラ及び画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の帯電ローラは、静電潜像および現像剤像が形成される像担持体を所定の帯電ギャップをおいて非接触帯電する帯電ローラにおいて、外周面が導電性膜により覆われてなるローラ部を有し、該ローラ部の両端部に、リング状の発泡体からなるギャップ部材が嵌め込まれてなることを特徴とする。
【０００６】
本発明の帯電ローラによれば、ギャップ部材の潰し具合に応じて帯電ギャップを微調整することができ、安定した帯電性を得ることができる。また、リング状のギャップ部材はテープのような繋ぎ目が存在しないため、捲れが生じるのを防止できる。よって、捲れに起因して帯電ギャップが変化するといった問題を防止できる。また、テープのように貼り付け時に異物を巻き込むといったことが無く、異物により像担持体にダメージを与えるといった問題も解消される。また、発泡体からなるギャップ部材を嵌め込むといった簡便な構成のため、帯電ローラを安価に提供できる。例えば、経時的に像担持体が磨耗することで像担持体及びローラ間のギャップが大きくなる場合においても、帯電ローラにおける像担持体への当接圧を高めることでギャップ部材を押圧し、像担持体とローラとを近づけることで所望の帯電ギャップを保持することができる。よって、安定した帯電性を長期的に得ることができ、結果的に像担持体の寿命を延ばすことができる。
したがって、長期に亘って均一な帯電ギャップを維持して安定した良好な非接触帯電を行うことができる。
【０００７】
また、上記帯電ローラにおいては、前記ギャップ部材は、前記ローラ部の回転方向において厚みが異なるのが好ましい。
厚みの大きいギャップ部材はローラ部と像担持体との間に生じるギャップが大きくなり、幅の小さいギャップ部材は上記ギャップが小さくなる。そこで、本発明を採用すれば、ローラ部の回転方向においてローラ部と像担持体との間に生じるギャップを変化させることが可能とされる。よって、例えばローラ部における振れにより像担持体とローラとが離れる場合、ギャップ部材の幅を小さくすることでギャップ部材の潰れ具合を低減し、像担持体とローラとを近づけることができる。したがって、ギャップ部材によりローラ部の振れを吸収できるので、帯電ローラと像担持体とを所定の帯電ギャップに保持することができる。
【０００８】
また、上記帯電ローラにおいては、前記ギャップ部材は、前記ローラ部の回転軸方向において幅が異なるのが好ましい。
ギャップ部材は、その幅によって、同一の当接力を付与した場合における潰れ具合、すなわちローラ部と像担持体との間に生じるギャップが異なる。例えば、幅の大きいギャップ部材は押圧され難い（潰れ難い）ため、ローラ部と像担持体との間に生じるギャップが大きくなる。また、幅の小さいギャップ部材は押圧され易い（潰れ易い）ため、ローラ部と像担持体との間に生じるギャップが小さくなる。そこで、本発明を採用すれば、ローラ部の回転方向においてローラ部と像担持体との間に生じるギャップを変化させることが可能とされる。よって、例えばローラ部における振れにより像担持体とローラとが離れる場合、ギャップ部材の幅を小さくすることでギャップ部材の潰れ具合を低減し、像担持体とローラとを近づけることができる。したがって、ギャップ部材によりローラ部の振れを吸収できるので、帯電ローラと像担持体とを所定の帯電ギャップに保持することができる。
【０００９】
本発明の画像形成装置は、静電潜像および現像剤像が形成される像担持体と、この像担持体を帯電ローラにより非接触帯電する帯電装置と、前記像担持体上の静電潜像を現像ローラによって搬送される現像剤で現像する現像装置と、前記像担持体上の現像剤像を転写媒体に転写する転写装置とを少なくとも備える画像形成装置において、前記帯電ローラが上記の帯電ローラであることを特徴とする。
【００１０】
本発明の画像形成装置によれば、上述したように長期に亘って均一な帯電ギャップを維持して安定した良好な非接触帯電を行う帯電ローラを備えているので、高画質の画像を良好に得ることができる。
【００１１】
また、上記帯電ローラにおいては、前記像担持体に当接してこの像担持体をクリーニングするクリーニング部材を備え、このクリーニング部材の幅が前記ギャップ部材の内側縁間の幅より小さいのが好ましい。
この構成によれば、像担持体におけるギャップ部材との接触部がクリーニング部材によって磨耗されることが無くなるので、帯電ローラのギャップ部材を像担持体に良好に当接させることができ、上記帯電ギャップを良好に保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を用いて本発明に係る一実施形態について説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の実施例の一例の構成を模式的にかつ部分的に示す図、図２は図１に示す画像形成装置における感光体および帯電装置を模式的に示す図である。
【００１３】
図１及び図２に示すように、画像形成装置１は静電潜像及びトナー像（現像剤像）が形成される感光体２（像担持体）を備えている。この感光体２は図１において時計回りに回転される。感光体２の周囲には、感光体２の回転方向上流側から、順次、感光体２を非接触帯電する帯電装置３と、感光体２に静電潜像を書き込む光書き込み装置４と、感光体２の静電潜像をトナーで現像する現像装置５と、感光体２のトナー像を転写する転写装置６と、感光体２をクリーニングするクリーニング装置７と、を備えている。
【００１４】
この例の感光体２は感光体ドラムからなり、従来公知の感光体ドラムと同様に円筒状の金属素管の外周面に所定膜厚の感光層が形成されている。この感光体２における金属素管には、例えばアルミニウム等の導電性の管が用いられるとともに、感光層には、従来公知の有機感光体が使用される。そして、感光体２は、その両端面からそれぞれ軸方向に同軸に突設された回転軸２１,２２が図示しない装置本体に軸受を介して回転可能に支持されて設けられている。
【００１５】
帯電装置３は感光体２に対して非接触の帯電を行う帯電ローラ３０を備えており、この帯電ローラ３０は感光体２の回転方向と逆方向α（図１において、半時計周り）に回転される。
【００１６】
続いて、図３を参照にして帯電ローラ３０の構成について説明する。なお、図３（ａ）は帯電ローラ３０を回転軸方向から視た側面構造を示すものであり、図３（ｂ）は帯電ローラ３０の斜視図を示すものである。
図３に示されるように、帯電ローラ３０は外周面に導電膜が形成されてなるローラ部３１を主体として構成される。このローラ部３１は、例えば金属シャフト等の導電性シャフトから構成される。本実施形態では、導電性シャフト（ローラ部３１）としては、例えばＳＵＭ２２の表面にＮｉめっきを施したものを用いた。
【００１７】
また、ローラ部３１の両端部の外周面には、スポンジ等の発泡体からなるリング状の第１ギャップ部材３３および第２ギャップ部材３４が嵌め込まれている。これら第１、第２ギャップ部材３３，３４は、非導電性を有する材料から構成されている（本実施形態では、例えばポリウレタンから構成される）。第１、第２ギャップ部材３３，３４は、接着剤等を用いることなく、摩擦力によってローラ部３１に保持されたものとなっている。
【００１８】
再び図２に戻り説明すると、帯電ローラ３０は、ローラ部３１の両端面からそれぞれ軸方向に同軸に突設された回転軸３２，３５を備えており、これらの回転軸３２，３５がそれぞれ軸受３６，３７に回転可能に支持されている。そして、帯電ローラ３０の回転軸３２，３５の軸受３６，３７を介して昇降機構３８，３９が上昇することにより、帯電ローラ３０が感光体２の方向に押圧されることで、第１および第２ギャップ部材３３，３４が感光体２の外周面に圧接される。また、上記昇降機構３８，３９を動作させることで、帯電ローラ３０における感光体２への当接具合を調整することができる。
【００１９】
本実施形態においては、第１、第２ギャップ部材３３，３４は所定幅で一定の膜厚を有しており、感光体２の外周面に圧接することで、帯電ローラ３０の表面（ローラ部３１）と感光体２との間においては、圧縮された第１、第２ギャップ部材３３，３４により所定の帯電ギャップＧを保持できるようになっている。なお、第１、第２ギャップ部材３３，３４は、圧接時に潰しシロを残すような膜厚に設定されている。
【００２０】
よって、本実施形態に係る帯電ローラ３０によれば、第１、第２ギャップ部材３３，３４の潰し具合に応じて帯電ギャップＧを微調整することができ、安定した帯電性を得られるようになっている。
【００２１】
また、上記第１、第２ギャップ部材３３，３４は、テープのような繋ぎ目が存在しないため、捲れの発生が防止されたものとなっている。よって、従来のようにギャップ部材としてテープを用いた場合のように捲れに起因して帯電ギャップが変化するといった問題が防止されたものとなる。また、テープのように貼り付け時に異物を巻き込むといったことが無く、異物による感光体２へダメージを与えるといったことを無くすことができる。
【００２２】
また、ローラ部３１の両端部に上記第１、第２ギャップ部材３３，３４を嵌め込むといった簡便な構成のため、帯電ローラ３０を安価に提供することができる。上記第１、第２ギャップ部材３３，３４は接着層を用いていないため、帯電ローラ３０と感光体２とを当接させたままある一定期間静止させた場合であっても、スポンジ等の発泡体からなる第１、第２ギャップ部材３３，３４は変形せず、凹凸を生じさせることがないため、安定的に帯電ギャップＧを保持することができる。
【００２３】
また、帯電装置３は帯電ローラ３０をクリーニングする例えばローラ等からなるクリーニング部材４０を備えている。このクリーニング部材４０は帯電ローラ３０の回転方向αと逆方向（図１において、反時計回り）に回転される。なお、クリーニング部材４０の回転速度は帯電ローラ３０の回転速度より遅く設定されている。
【００２４】
クリーニング部材４０は例えば筒状のスポンジから形成されている。クリーニング部材４０は第１および第２ギャップ部材３３，３４を含む帯電ローラ３０の外周面に所定の押圧力で当接されている。この帯電装置３においては、帯電ローラ３０により感光体２が帯電ギャップＧを有する非接触で一様帯電されるとともに、クリーニング部材４０により帯電ローラ３０がクリーニングされて帯電ローラ３０に付着するトナーやごみ等の異物が除去される。
【００２５】
感光体２の右端側には、感光体２を回転駆動するための感光体駆動ギヤ４４が感光体２の回転軸２２に固定されている。また、クリーニング部材４０の右端側の回転軸４３に、クリーニング部材４０を回転駆動するためのクリーニング部材駆動ギヤ４１が固定される。さらに、感光体駆動ギヤ４４およびクリーニング部材駆動ギヤ４１は、装置本体に回転可能に支持された中間ギヤ４２を介して連結されている。
【００２６】
そして、図示しないモータの駆動力が感光体２の感光体駆動ギヤ４４に伝達されることで感光体２が回転駆動されるとともに、更にモータの駆動力が中間ギヤ４２を介してクリーニング部材４０のクリーニング部材駆動ギヤ４１に伝達されることで、クリーニング部材４０が回転駆動される。帯電ローラ３０が感光体２とクリーニング部３０との間に圧接されていることから、帯電ローラ３０と感光体２およびクリーニング部材４０との間の摩擦で、帯電ローラ３０が感光体２およびクリーニング部材４０の各回転に連れ回りして回転するようになる。
【００２７】
ところで、本実施形態においては、上記クリーニング装置７はクリーニングブレード等のクリーニング部材７ａを有し、このクリーニング部材７ａが感光体２の表面に当接することで感光体２上の転写残りトナーを除去するとともに回収可能となっている。
【００２８】
感光体２は、クリーニング部材７ａと当接することで経時的に磨耗が生じる。すると、同一の力で帯電ローラ３０（第１、第２ギャップ部材３３，３４）を感光体２に当接させる場合であっても、帯電ローラ３０と感光体２との間のギャップが実質的に変化してしまう。このような場合においても、第１、第２ギャップ部材３３，３４は潰しシロが残った状態となっているので、より第１、第２ギャップ部材３３，３４を押圧することでローラ部３１と感光体２とを近づけ、上記帯電ギャップＧを保持することができる。よって、安定した帯電性を長期的に得ることができ、結果的に感光体２の寿命（使用期間）を延ばすことができる。
【００２９】
また、クリーニング部材の幅は、第１、第２ギャップ部材３３，３４の内側縁間の幅より小さく設定されている。すなわち、クリーニング部材７ａは、上記帯電ローラ３０における、上記第１、第２ギャップ部材３３，３４間のみに当接可能な幅を有している。
【００３０】
この構成によれば、感光体２における第１、第２ギャップ部材３３，３４との接触部がクリーニング部材７ａによって磨耗されることが無くなるので、上記第１、第２ギャップ部材３３，３４を感光体２に良好に当接させることができ、上述のように帯電ギャップＧを良好に保持することができる。
【００３１】
ところで、上記帯電ローラ３０（ローラ部３１）においては、回転時に振れが生じることも考えられる。この場合、振れに応じて帯電ローラ３０と感光体２との間の帯電ギャップＧが変化してしまい、良好な帯電を行うことが困難となる。
【００３２】
このような場合、図４（ａ），（ｂ）に示すように、上記第１、第２ギャップ部材３３，３４を上記振れに応じて偏芯させた状態に形成すればよい。なお、図４（ａ）は第１、第２ギャップ部材３３，３４の側面図を示し、図４（ｂ）は第１、第２ギャップ部材３３，３４の斜視図を示している。
【００３３】
ここで偏芯された状態とは、図４（ａ）に示されるように、ローラ部３１における中心軸と、第１、第２ギャップ部材３３，３４における中心軸とがずれた状態を意味する。上記第１、第２ギャップ部材３３，３４は帯電ローラ３０の回転方向において厚みを異ならせた状態に形成されている。
【００３４】
具体的には、上記第１、第２ギャップ部材３３，３４は、振れによって帯電ローラ３０と感光体２とが離れる区間において厚みを小さくし、帯電ローラ３０と感光体２とが近づく区間において厚みを大きくしている。
【００３５】
この構成により、例えば振れにより感光体２と帯電ローラ３０とが離れてギャップが拡大する場合、上記第１、第２ギャップ部材３３，３４の厚みを小さくすることで上記第１、第２ギャップ部材３３，３４の潰れ具合を低減し、感光体２と帯電ローラ３０とを近づけることができる。なお、第１、第２ギャップ部材３３，３４は、ローラ部３１に非導電性の接着剤を介して貼着される。これにより、第１、第２ギャップ部材３３，３４がローラ部３０に固定されたものとなり、第１、第２ギャップ部材３３，３４のズレが防止される。
【００３６】
このようにローラの回転方向において第１、第２ギャップ部材３３，３４の厚みを変化させることで振れを吸収し、帯電ローラ３０と感光体２とを所定の帯電ギャップに保持できる。
【００３７】
また、帯電ローラ３０における振れを吸収する別の構成について説明する。
図５に示されるように、第１、第２ギャップ部材３３，３４における幅を帯電ローラ３０の回転方向で異ならせるようにしてもよい。
第１、第２ギャップ部材３３，３４は、前記ローラ部の軸方向の幅により、同一の当接力を付与した場合における潰れ具合、すなわち帯電ローラ３０（ローラ部３１）と感光体２との間に生じるギャップが異なる。
【００３８】
具体的には、上記第１、第２ギャップ部材３３，３４は、振れによって帯電ローラ３０と感光体２とが離れる区間において幅を小さくし、帯電ローラ３０と感光体２とが近づく区間において幅を大きくしている。
【００３９】
この構成により、例えば、振れによって感光体２と帯電ローラ３０とが離れる場合、上記第１、第２ギャップ部材３３，３４の幅を小さくすることで上記第１、第２ギャップ部材３３，３４の潰れ具合を低減し、感光体２と帯電ローラ３０とを近づけることができる。
【００４０】
このようにローラの回転方向において第１、第２ギャップ部材３３，３４の幅を変化させることで振れを吸収し、帯電ローラ３０と感光体２とを所定の帯電ギャップに保持できる。
【００４１】
光書込み装置４は、例えばレーザ光等により感光体２に静電潜像を書き込むものである。また、現像装置５は、現像ローラ５ａと、トナー供給ローラ５ｂと、トナー層厚規制部材５ｃと、を有している。そして、トナー供給ローラ５ｂによって現像ローラ５ａ上に現像剤であるトナー（不図示）が供給されるとともに、この現像ローラ５ａ上のトナーがトナー層厚規制部材５ｃによりその厚みを規制されて感光体２の方へ搬送され、搬送されたトナーで感光体２上の静電潜像が現像されて感光体２上にトナー像が形成される。
【００４２】
そして、トナー像が転写媒体１３である転写紙に転写された場合、転写紙上のトナー像が定着装置（不図示）によって定着され、転写紙に画像が形成される。また、トナー像が転写媒体１３である中間転写媒体に転写された場合、中間転写媒体上のトナー像が更に転写紙に転写された後、転写紙上のトナー像が定着装置（不図示）によって定着され、転写紙に画像が形成される。
【００４３】
以上の述べたように、本実施形態によれば、帯電ギャップＧを長期にわたって高精度に維持することができるので、安定した均一な帯電を長期にわたって行うことができ、良好な高品質の画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】画像形成装置の模式的な構成を示す図である。
【図２】感光体および帯電装置を模式的に示す図である。
【図３】帯電ローラの構成を説明するための図である。
【図４】帯電ローラの変形例に係る構成を示す図である。
【図５】帯電ローラの変形例に係る構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…画像形成装置、２…感光体（像担持体）、３…帯電装置、５…現像装置、６…転写装置、１３…転写媒体、３０…帯電ローラ、３１…ローラ部、３３…第１ギャップ部材、３４…第２ギャップ部材、４０…クリーニング部材、Ｇ…帯電ギャップ
【図１】
2009236980.tif 000003
【図２】
2009236980.tif 000004
【図３】
2009236980.tif 000005
【図４】
2009236980.tif 000006
【図５】
2009236980.tif 000007