JP2004157282A - 帯電ローラ - Google Patents

Abstract

【課題】感光ドラムとローラ本体との間の微小ギャップＧを、高精度に維持できる長寿命のギャップ形成部材を備えた帯電ローラを提供することを目的とする。
【解決手段】熱収縮チューブ２を有する。樹脂製のローラ本体１の両端部１ａに、熱収縮チューブ２を被覆して、ドラム３の表面３ａとの間に微小ギャップＧを形成する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は帯電ローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、コピー機器やプリント装置等に於て、（感光層を有する）像担持ドラムと帯電ローラの帯電有効幅の部分の両者間に微小ギャップを介して近接状に両者を配置すると共に、上記ドラムと帯電ローラの間に電圧を印加して、上記ドラムの表面の感光層を帯電させる帯電装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
このような非接触方式の帯電装置を図９に基づいて説明すれば、像担持ドラム（感光ドラム）３１と帯電ローラ３２の帯電有効幅Ｗの部分において、微小ギャップＧを介して近接状に、ドラム３１と帯電ローラ３２が配設されるが、上記微小ギャップＧを、ドラム３１の両端に巻設したテープ３３， ３３によって、形成（設定）していた。
【０００４】
さらに、帯電ローラ３２の芯金３４の両端を保持するベアリング３５， ３５は、押圧ばね３６， ３６にて弾発的に押圧され、上記テープ３３， ３３が像担持ドラム３１側へ押付けられて、前記ギャップＧもって、帯電ローラ３２の帯電有効幅Ｗの部位が、像担持ドラム３１の表面に、対応していた。帯電ローラ３２と像担持ドラム３１の内の一方が回転駆動されると他方はテープ３３を介して従動的に回転する。
【０００５】
ところで、従来の（例えば特許文献１の）帯電ローラ３２の表面層は、エピクロルヒドリンゴム等の柔質のゴム材であり、そのようなゴム製帯電ローラ３２の両端に、ＰＥＴ製のテープ３３を粘着剤にて巻設していた。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３５０３２１
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、帯電ローラ３２のローラ本体がゴム材から成り、柔らかいので、紙等の搬送物が像担持ドラム（感光ドラム）３１と帯電ローラ３２の間に侵入しても、ゴム製ローラ本体が変位を吸収し、ＰＥＴ製のテープ３３が破損することがなかった。
【０００８】
ところが、組付け精度（隙間の精度）、搬送精度の問題から、ローラ本体を硬度の高い樹脂にすると、（従来のゴム製ローラ本体の変形がないため）テープ３３が短時間で破損するという問題が生ずる。また、耐久性のある材質のテープ３３を使用したとすれば、ローラ本体の表面との間に介在させた粘着剤粘着力が耐え切れず、テープ３３の位置がずれる虞がある。
【０００９】
また、図９に示すように、テープ３３の剥離を防止するために、バイアスカットした両端３７， ３７の間に、斜め方向の小間隙（スリット）３８が存在し、この小間隙（スリット）３８に、トナーやゴミが堆積し、盛り上ってドラム３１に接触して、微小ギャップＧの精度が悪化する虞もある。
【００１０】
本発明の目的とするところは、ローラ本体が樹脂製であっても、ローラ本体の表面と像担持ドラムの表面との間の微小ギャップＧを形成する部材───図９のテープ３３に相当する部材───の破損を、防止し、かつ、（軸心方向の）位置ずれを確実に防止して寿命の延長を図る点にある。さらに、他の目的は、図９に示した斜め方向の小間隙３８を無くしてトナーやゴミが溜まることを防止して、微小ギャップＧを長期間にわたり高精度に維持し、かつ、ローラ本体へ容易かつ確実に、上記微小ギャップＧを形成する部材を、固着する点にある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る帯電ローラは、樹脂製ローラ本体と、該ローラ本体の両端部に被覆されて像担持ドラムの表面と該ローラ本体の表面との間に所定のギャップを形成する熱収縮チューブとを、備えている。
また、略全長にわたる基本外径部を有すると共に該基本外径部の両端から延伸された細径部を有する樹脂製ローラ本体と、該ローラ本体の両端部において上記細径部及び上記基本外径部の上記両端の各々までを被覆する熱収縮チューブとを、備え、該熱収縮チューブの上記両端の被覆部位によって、像担持ドラムの表面と上記ローラ本体の上記基本外径部との間に所定のギャップを形成するよう構成した。
さらに、上記細径部の表面を粗面として、被覆された熱収縮チューブの位置ずれを防止した。
また、上記細径部の表面に凹周溝状落し込み部を凹設して、被覆された熱収縮チューブの軸心方向の位置ずれを防止した。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図示の実施の形態に基づき本発明を詳説する。
図１は本発明の帯電ローラの実施の一形態を示す一部破断正面図であり、図２はその要部拡大説明図であり、図３はさらに詳細な要部断面図である。
【００１３】
この図１と図２と図３に於て、１はＡＢＳ樹脂等の（従来のゴムよりも）硬度の高い樹脂製としたローラ本体であり、このローラ本体１の両端部１ａ，１ａにＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂から成る熱収縮チューブ２，２を被覆して、一体化する。
【００１４】
また、３は像担持ドラム（感光ドラム）であり、図１に示したコピー機器やプリント装置用の帯電装置４では、ローラ本体１の軸心孔に挿通した芯金５の両端５ａ，５ａに外嵌したベアリング６，６を、押圧ばね７，７にて押圧して、ローラ本体１の両端１ａ，１ａに被覆した熱収縮チューブ２，２を、像担持ドラム３の表面３ａに押圧状に接触させ、上記熱収縮チューブ２の肉厚寸法をもって、微小ギャップＧを形成している。
【００１５】
さらに具体的に説明すれば、樹脂製ローラ本体１は、略全長にわたる基本外径部１０を有し、この基本外径部１０の両端１０ａから細径部１１が延伸された形状である。
細径部１１は、基本外径部１０の端１０ａに連設されて、外端方向へ縮径するテーパ部１２と、このテーパ部１２の小径端から外端方向へ連設されたストレート部１３と、から成る。
【００１６】
図２に於て、２点鎖線は、加熱前の熱収縮チューブ（素材）を示し、加熱によって（実線の如く）収縮して、ローラ本体１の両端部１ａ，１ａにおいて、ストレート部１３とテーパ部１２とから成る細径部１１、及び、基本外径部１０の各端１０ａまでを、熱収縮チューブ２は被覆し密着する。
【００１７】
このように、熱収縮チューブ２の上記各端１０ａの被覆部位（の肉厚）によって、像担持ドラム３の表面３ａと、ローラ本体１の基本外径部１０との間に所定の（微小）ギャップＧを形成する。
【００１８】
そして、図２に示すように、細径部１１のストレート部１３の表面を、ローレット加工やショットピーニングやエッチング加工やねじ加工等を施して、粗面Ｅとして、被覆された熱収縮チューブ２の（軸心方向及び回転方向の）位置ずれを防止した構成である。
【００１９】
なお、図示省略したが、テーパ部１２にも上述のように粗面Ｅとして、細径部１１全面を粗面Ｅとするも望ましい。あるいは、テーパ部１２をのみ粗面Ｅとするも好ましい。要するに上記粗面Ｅは被覆状に密着した熱収縮チューブ２との摩擦係数が大きい部位であるといえる。
【００２０】
そして、図３と図２に示すように、基本外径部１０の端１０ａと、テーパ部１２との角部１４の角部θは、 １２０°〜 １５０°が好ましい。さらには、図５のようにアール状（円弧状）に面取りする。
その理由は、図６の比較例に示すように、角部１４Ａが直角の場合には、熱収縮チューブ２Ａが直角の角部１４Ａで局部的に、熱収縮チューブ２Ａの厚さ寸法Ｔよりも大きな寸法Ｈだけ、基本外径部１０から盛り上る（浮き上る）不具合が生ずるためである（局部的突部１６参照）。かつ、素材の熱収縮チューブを直角の角部１４では、被せることが困難となるため、図３のような鈍角や、図５のようなアール状（円弧状）とするのが良い。
【００２１】
次に、図４は他の実施の形態を示す一部破断要部拡大図であり、基本外径部１０よりも径の小さい細径部１１の表面に、凹周溝状落し込み部１５を凹設して、被覆された熱収縮チューブ２の軸心方向の位置ずれを防止している。
【００２２】
図４と図５に示すように、この細径部１１は、滑らかに変化するアール状弯曲部をもって、外径が変化しており、熱収縮チューブの素材が、図６に示したように局部的突部（浮き上り部）１６， １７を発生せずに、確実に細径部１１の全面に密に被覆できることを、示している。
【００２３】
なお、図２で説明した粗面Ｅと、図４で説明した落し込み部１５の形状とを、併用するも自由であり、一層、強固に、被覆した熱収縮チューブ２の位置ずれを防止できることとなる。
【００２４】
図１に於て、Ｗは帯電有効幅（ギャップ必要範囲）であり、両端側の熱収縮チューブ２，２の内端間の寸法が相当する。従って、本発明では、摩擦係数の大きい部分───粗面Ｅ───を、上記帯電有効幅（ギャップ必要範囲）の外側に配設して、そこに熱収縮チューブ２を被覆しているといえる。これによって、従来より使用している形状のローラをそのまま使用でき、かつ、従来の交換方法を変更することなく、ローラの交換が可能となる。図１〜図５のいずれに於ても、ローラ本体１が細径部１１， １１を有する構成であるので、スムースに加熱前の熱収縮チューブを外嵌させ易いという利点がある（図２の２点鎖線参照）。そして、図９に示した従来例における斜め方向の小間隙３８を、本発明に係る熱収縮チューブ２は有さない形状であるので、トナー（粉末）や小粉塵が溜まる心配がなくなり、微小ギャップＧが高精度寸法に長期間維持可能となる。
【００２５】
また、図１に於て、ベアリング６がローラ本体１の端面１９と摺接する構造の場合、細径部１１の存在によって、その端面１９の接触面積が減少し、摩擦熱発生が少ないという利点がある。
【００２６】
なお、図７は比較例を示した一部断面正面簡略図であって、ローラ本体２１の両端寄りに凹周溝２２， ２２を形成し、この凹周溝２２内にテープ２３を巻設して、軸心方向にテープ２３が位置ずれを生じないようにした構成である。微小ギャップＧ（図９参照）は、（テープ２３の厚さ寸法）−（凹周溝２２の深さ寸法）、となる。そしてテープ２３としては熱収縮チューブを使用する。しかしながら、この図７に示す比較例では、ローラ本体２１の外径振れ公差が厳しいうえに、溝加工時の凹周溝２２の公差が加わって、所望の公差内に前記微小ギャップＧを収めることが至難であることが判明した。
【００２７】
これに対し、本発明では、基本外径部１０の両端１０ａに被覆した、熱収縮チューブ２の一部の短円筒部の肉厚寸法が、そのまま、上記微小ギャップＧを決定するので、容易かつ確実に、微小ギャップＧの寸法が高精度に得られる。
【００２８】
次に、図８は他の比較例を示す簡略構成図であって、帯電ローラ２４の両端側のベアリング２５を保持するハウジング２６と、感光ドラム２７の両端側のベアリング２８を保持するハウジング２９との間に、ねじ（ターンバックル）等を利用した間隔調整機構３０を介して、微小ギャップＧを適正値に調整する構造である。
しかしながら、帯電ローラ２４（又は感光ドラム２７）が消耗品である場合、交換毎にギャップ調整が必要となる。
【００２９】
これに対し、本発明では、交換毎のギャップ調整は省略できて、熱収縮チューブ２の肉厚寸法そのものにて、微小ギャップＧが自動的に設定できる。
なお、本発明は上述の図示の実施の形態に限定されず設計変更自由であり、細径部１１を省略して、ローラ本体１の両端部１ａに熱収縮チューブ２を被覆形成しても自由であり、例えば、熱収縮チューブ２の肉厚寸法が大きいとき、ローラ本体１を全長にわたって、外径を小さ目として、その両端部１ａに、熱収縮チューブ２を被覆することも、望ましい。その場合、両端部１ａには、粗面Ｅを予め形成し、又は、落し込み部１５を帯電有効幅Ｗの外側に形成する。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は上述の構成により次のような効果を奏する。
（請求項１によれば、）微小ギャップＧを形成する部材としてのチューブ２を、加熱にて、容易に被覆することができ、しかも、粘着剤を用いずに、その熱収縮チューブ２自体の肉厚寸法そのものにて、極めて高精度に微小ギャップＧを設定可能となる。
そして、従来例の図９に示した斜め方向の小間隙３８が無いので、トナーや小粉塵等が溜まって、微小ギャップＧの寸法が狂うといった問題を、有効に防止できる。
【００３１】
（請求項２によれば、）請求項１と同じ効果を奏する。しかも、細径部１１を有するので、未加熱の熱収縮チューブ２の素材を容易にローラ本体１に外嵌することができて、作業性に優れ、かつ、ベアリング６との摩擦熱の発生も低減できる。また、細径部１１の存在により、軸心方向への熱収縮チューブ２の位置ずれも防止できる。
（請求項３又は４によれば、）熱収縮チューブ２の位置ずれが、確実に防止でき、長期間の使用に耐え得る。特に、硬度の高い樹脂製のローラ本体１を用いた帯電装置の実現に大きく貢献する発明であるといえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す一部破断正面図である。
【図２】要部拡大図である。
【図３】要部拡大説明図である。
【図４】他の実施の形態を示す一部破断要部拡大図である。
【図５】要部拡大説明図である。
【図６】本発明の作用効果を説明するために示した比較説明図である。
【図７】比較例を示す一部破断簡略図である。
【図８】他の比較例を示す簡略図である。
【図９】従来例を示す正面図である。
【符号の説明】
１ ローラ本体
１ａ 両端部
１ｃ 表面
２ 熱収縮チューブ
３ 像担持ドラム（感光ドラム）
３ａ 表面
１０ 基本外径部
１０ａ 両端
１１ 細径部
１５ 落し込み部
Ｇ （微小）ギャップ
Ｅ 粗面

Claims (4)

1. 樹脂製ローラ本体（１）と、該ローラ本体（１）の両端部（１ａ）に被覆されて像担持ドラム（３）の表面（３ａ）と該ローラ本体（１）の表面（１ｃ）との間に所定のギャップ（Ｇ）を形成する熱収縮チューブ（２）とを、備えていることを特徴とする帯電ローラ。
2. 略全長にわたる基本外径部（１０）を有すると共に該基本外径部（１０）の両端（１０ａ）から延伸された細径部（１１）を有する樹脂製ローラ本体（１）と、該ローラ本体（１）の両端部（１ａ）において上記細径部（１１）及び上記基本外径部（１０）の上記両端（１０ａ）の各々までを被覆する熱収縮チューブ（２）とを、備え、該熱収縮チューブ（２）の上記両端（１０ａ）の被覆部位によって、像担持ドラム（３）の表面（３ａ）と上記ローラ本体（１）の上記基本外径部（１０）との間に所定のギャップ（Ｇ）を形成するよう構成したことを特徴とする帯電ローラ。
3. 上記細径部（１１）の表面を粗面（Ｅ）として、被覆された熱収縮チューブ（２）の位置ずれを防止した請求項２記載の帯電ローラ。
4. 上記細径部（１１）の表面に凹周溝状落し込み部（１５）を凹設して、被覆された熱収縮チューブ（２）の軸心方向の位置ずれを防止した請求項２又は３記載の帯電ローラ。

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