(57)【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樹脂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】
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発泡弾性体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５】
請求項３又は４記載の像担持体ユニットを備えた画像形成装置。
【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３−２４００７６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樹脂で形成する。
【００１３】
あるいは、その各付勢部材は、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発泡弾性体で形成するようにしてもよい。
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２Ｄ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１０Ａ〜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１１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、６２．５ｍｍ／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１×１０３〜１×１０８Ω・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１８ａ，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、ＡＣ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１．５ｍｍの前述したエピクロルヒドリンゴムからなる外径φ１１ｍｍのゴム層に形成する。
さらに、弾性ローラ部１７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２Ａ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２Ｃ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２００ｇ、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１９，１９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Ｆ１，Ｆ２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５０％の常温常湿の環境では、加圧スプリング１９，１９の付勢力Ｆ１，Ｆ２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Ｇ１が５μｍ程度になる。
【００５１】
したがって、その膨らんだ弾性ローラ部１７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１７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１７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Ｇ１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Ｇ１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Ｆ１，Ｆ２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Ｆ１，Ｆ２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Ｆ１，Ｆ２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Ｆ１，Ｆ２を高めたり、弱めたりするのは、その付勢力Ｆ１，Ｆ２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Ｆ１，Ｆ２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１７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１９，１９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Ｆ１，Ｆ２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Ｆ１，Ｆ２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Ｆ１，Ｆ２が弱まるので（Ｆ１，Ｆ２＝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１７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Ｆ１，Ｆ２が高まるので（Ｆ１，Ｆ２＝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Ｆ１，Ｆ２が小さくなるので（Ｆ１，Ｆ２＝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２０μｍ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Ｆ１，Ｆ２が高まるので（Ｆ１，Ｆ２＝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又は４の像担持体ユニット及び請求項５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って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、環境条件によらず上記ギャップを一定にすることができる。
このように、樹脂又は発泡弾性体で形成した付勢部材の付勢力が環境条件に応じて自然に変わるため、その付勢力を意識的に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）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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