JP3221246B2 - 電子写真装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式にて画像
形成する複写機、ファクシミリ、およびレーザビームプ
リンタ等の画像形成装置に利用される電子写真装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置によるハードコピーは、高
速で高画質であり、近年、急激に使用頻度が高まりつつ
ある。

【０００３】しかしながら、画質を安定させるために
は、装置自体を微細な部分まで高精度なものでかつ円滑
な動作が可能であるものにする必要がある。

【０００４】以下図面を参照しながら、従来の電子写真
装置の一例について説明する。図１３は従来の電子写真
装置の概念を表す構成図である。図１３において１は感
光体ドラム、２は感光体ドラム上を一様に帯電させる帯
電器、３は感光体ドラム１上に静電潜像を形成するレー
ザビーム、４は磁性体を含有する１成分のトナー、５は
マイナス３００ＶＤＣオフセットされ、１．８ｋＨｚの
周波数で１．５ｋＶの振幅の交流バイアス電圧が印加さ
れ、感光体ドラム１よりトナー４を回収する電極ロー
ラ、６は感光体ドラムと同心に設けられた回転しない第
１磁石軸、７は電極ローラ５と同心に設けられた回転し
ない第２磁石軸、８はトナー４を感光体ドラム１と電極
ローラ５の間隙付近へ供給する供給羽根、９は感光体ド
ラム１と電極ローラ５を約２００μmの間隙に維持する
間隙規制部材、１０は記録紙、１１は感光体ドラム１上
に現像されたトナー４を記録紙１０へ転写する転写手
段、１２は感光体ドラム１上の転写残りトナーをクリー
ニングするクリーニングブレード、１３はクリーニング
ブレード１２によりクリーニングされたトナーを収める
クリーナボックス、１４は電極ローラ５上のトナーを掻
き取るスクレーパ、１５は各部品を組み込み、またトナ
ーを貯蔵するケーシングである。

【０００５】図１４は図１３における間隙規制部材９付
近の組立概念図である。７１は第２磁石軸７を軸心とし
て回転自由に配設されるリング、７２は電極ローラ５
を、リング７１、第２磁石軸７を介して感光体ドラム１
の方向へ付勢する付勢バネである。付勢バネ７２はケー
シング１５の所定の位置に組み込まれる。（詳細不図
示）。

【０００６】電極ローラ５は、第２磁石軸７およびリン
グ７１を組み込んだ状態で、リング７１が付勢バネ７２
に接するようにケーシング１５へ組み込まれる。このと
き電極ローラ５はケーシング１５に対して揺動を行うこ
とが可能な状態である。なお、電極ローラ５は図１３、
図１４における矢印の方向に回転を行う。

【０００７】図１５に以上の部分の動作の概念を示す。
感光体ドラム１および電極ローラ５は不図示の駆動系に
て、共に同方向回転で約３２．５mm／秒の周速度で回転
を行う。間隙規制部材９は感光体ドラム１と電極ローラ
５の間に挟まれており、その最近接部において約２００
μmの肉厚であり、感光体ドラム１および電極ローラ５
は共に間隙規制部材９と滑り接触をして、その間隙は約
２００μmに一定に維持される。

【０００８】このように構成された感光体ドラム１と電
極ローラ５の間隙付近の部分（以下現像領域と称する）
へケーシング５に貯蔵された磁性１成分のトナー４が供
給羽根８により供給される。

【０００９】現像領域へ供給されたトナー４は第１磁石
軸６の磁石の磁力により感光体ドラム１に引きつけられ
る。

【００１０】感光体ドラム１の表面は、あらかじめ帯電
器２により約マイナス５００Ｖに一様に帯電された後、
レーザビーム３によりに画像に対応して光照射を行い、
いわゆる静電潜像が形成される。これにより感光体ドラ
ム１表面上の画像部のみ電荷がアースに移動し、電位が
約マイナス５０Ｖとなる。一方、非画像部は電荷がその
まま移動せず、電位は約マイナス５００Ｖのままであ
る。

【００１１】このようにして形成された電位により、感
光体ドラム１と電極ローラ５の間の間隙保持部材９によ
り形成された２００μmの間隙に、画像部、非画像部そ
れぞれの電位に応じた電界が生じる。このうち、画像部
の電界が非画像部の電界より大きくなる。

【００１２】感光体ドラム１上に引きつけられたトナー
４は、感光体ドラム１と電極ローラ５の２００μmの間
隙に生じる電界と、第２磁石軸７の発する磁界により電
極ローラ５に引きつけられる。このとき、画像部、非画
像部の電界の大きさに応じて、感光体ドラム１の表面上
の画像部にはトナー４が付着し易い状態、即ちトナーが
離脱しにくい状態に、非画像部にはトナー４が付着しに
くい状態、即ちトナーが離脱し易い状態になる。これに
より、感光体ドラム１の表面上の静電潜像の画像部には
トナー４が残留し、非画像部からはトナー４が離脱す
る。このようにして感光体ドラム１の表面上にトナー４
による画像が形成される。

【００１３】感光体ドラム１の表面上に形成されたトナ
ー４による画像は、給紙ローラ（不図示）によって搬送
された記録紙１０の表面に転写手段１１により転写され
る。その後、トナー４による画像が形成された記録紙１
０は定着器（不図示）へ搬送され、トナー４による画像
が記録紙１０上に定着され、ハードコピーが完了する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、感光体ドラム１および電極ローラ５と
間隙保持部材９が滑り接触をして摺動を行うため摩擦抵
抗が大きい。すなわち感光体ドラム１および電極ローラ
５の駆動負荷が大きいという問題点を有していた。

【００１５】また、感光体ドラム１や電極ローラ５付近
でトナー４が浮遊する場合等に、感光体ドラム１および
電極ローラ５と間隙規制部材９との摺動部へトナー４が
浸入し、摺動面で発生する摩擦熱によりトナー４が溶融
し、間隙規制部材９の感光体ドラム１および電極ローラ
５との摺動面へトナー４が融着し易くなる。このため、
間隙規制部材９と感光体ドラム１および電極ローラ５と
の摩擦抵抗が増大し、感光体ドラム１および電極ローラ
５の駆動負荷が増大するという問題点を有していた。し
かも、間隙規制部材９と感光体ドラム１および電極ロー
ラ５との間にトナー４が浸入して融着することにより、
感光体ドラム１と電極ローラ５との間隙が増大し、感光
体ドラム１と電極ローラ５の間に生じる電界が不安定と
なり、感光体ドラム１上に安定した像を形成することが
不能であるという問題点も有していた。

【００１６】さらに、感光体ドラム１および電極ローラ
５と間隙保持部材９の接触面では、摩擦抵抗のために間
隙保持部材９が摩耗を生じ、間隙保持部材９の最小肉厚
部の肉厚が減少し、感光体ドラム１と電極ローラ２の間
隙が減少する。このことにより、感光体ドラム１上に安
定した像を形成することが不能となるという問題点を有
していた。また、間隙規制部材９の摩耗により生じた排
泄成分がトナー４に混合することにより、トナー４の帯
電特性やその他の特性が変化するため、感光体ドラム１
上への画像の形成が不安定となるという問題点を有して
いた。

【００１７】また、感光体ドラム１と間隙規制部材９と
の摩擦力が電極ローラ５と間隙規制部材９との摩擦力よ
り大きいため、図１６に示すように感光体ドラム１と電
極ローラ５が矢印の方向へ回転することにより、電極ロ
ーラ５の揺動を可能とするために設けられた、電極ロー
ラ５が揺動する方向と直交するＡの方向へのガタ成分の
分だけ、電極ローラ５が振動することとなる。それによ
って、感光体ドラム１と電極ローラ５との間隙が不安定
なものとなる。これらのことにより、感光体ドラム１上
に安定した像を形成することが困難となるという問題点
を有していた。

【００１８】本発明は上記問題点に鑑み、感光体ドラム
１と電極ローラ５の円滑な回転を維持し、かつ両者の間
隙を安定して維持することにより、感光体ドラム１上に
安定した像を現像することが可能な電子写真装置を提供
するものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の電子写真装置は、感光体と、前記感光体に
対向し前記感光体の周速度と略同等の速度で同方向の回
転を行う電極ローラと、前記感光体と前記電極ローラの
軸心を結ぶ中心線の両側に位置し外周面が前記感光体と
電極ローラの双方の外周面に接触する少なくとも一対の
ギャップローラ対と、前記ギャップローラ対の軸間距離
を規制し、前記ギャップローラ対を回転自在に保持する
ホルダと、前記感光体と前記電極ローラとを、前記ギャ
ップローラ対を挟んで、圧接方向に付勢する付勢手段
と、を備え、かつ前記ホルダが前記感光体と前記電極ロ
ーラとの対向するギャップ内を横切り前記ギャップロー
ラ対を結合する構成としたものである。また、本発明の
電子写真装置は、ホルダの肉厚は感光体と電極ローラの
形成する現像部の現像ギャップよりも薄く構成され、ギ
ャップローラ対によって作られる前記感光体と前記電極
ローラ間のギャップ形成を妨げない構成としたものであ
る。また、本発明の電子写真装置は、ホルダが一体構造
の樹脂成型品より構成されるものである。また、本発明
の電子写真装置は、ホルダはギャップローラ対の各軸心
の軸間距離の規制と、前記ホルダに対する前記ギャップ
ローラ対のスラスト方向の位置規制をする位置決め部を
有し、かつ前記ギャップローラ対が着脱自在としたもの
である。また、本発明の電子写真装置は、ホルダの感光
体長手方向に対する位置を規制する、位置規制手段を有
するものである。

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【作用】本発明は上記した構成によって、感光体と電極
ローラの間隙を規制する間隙規制部材と感光体および電
極ローラとの摺動部分がなく転がり接触のみを行い、間
隙規制部材を設けることによる摺動摩擦抵抗が極めて小
さくなり感光体および電極ローラの駆動負荷が低減され
る。

【００３３】また本発明は上記した構成によって、感光
体と電極ローラの間隙は感光体、電極ローラおよびギャ
ップローラの径とホルダのピッチのみによって決定さ
れ、安定したものとなり、 感光体と電極ローラの間隙
を規制する間隙規制部材は、付勢手段で電極ローラが感
光体に圧接されることにより特定の位置に定まり、また
それにより、電極ローラと感光体の位置関係も特定の位
置に定まり、感光体と電極ローラの間隙を安定して維持
することが可能となる。

【００３４】また本発明は上記した構成によって、ギャ
ップローラはホルダに対して安定支持され、かつ感光体
および電極ローラのギャップローラとの接触面と、感光
体と電極ローラの間隙の管理面とに段差を設ける必要が
なく、段差を設ける際の加工工数が増えることによる感
光体と電極ローラの間隙精度の低下を防止することが可
能となる。

【００３５】また本発明は上記した構成によって、付勢
手段で電極ローラが感光体に圧接されることによってギ
ャップローラ対に生じる、圧接方向と直交するギャップ
ローラ対の軸間距離を広げる方向の規制をホルダで行う
ことが可能となり、かつ、感光体、電極ローラ、ギャッ
プローラおよびホルダの各構成部品の、圧接方向と直交
する方向に関係のない寸法の寸法精度に不備があった場
合においても、感光体、電極ローラ、ギャップローラの
位置関係は一定に保たれる。

【００３６】また本発明は上記した構成によって、ギャ
ップローラおよびホルダは感光体と電極ローラ間の、画
像形成のために電極ローラに印加された電圧の短絡を防
止することが可能となる。

【００３７】また本発明は上記した構成によって、ギャ
ップローラは感光体の長手方向に対して最適な位置に安
定して保持され、感光体と電極ローラの間隙を安定して
維持することが可能となる。

【００３８】また本発明は上記した構成によって、ギャ
ップローラの回転摺動部分の径が適度に小さくなり、回
転摺動による回転負荷が軽減される。

【００３９】また本発明は上記した構成によって、ギャ
ップローラが樹脂成形等で製作された場合にギャップロ
ーラの周面にヒケ等を発生し難くなり、周面の不均一さ
より生じる周面の偏摩耗を防止することが可能となる。

【００４０】また本発明は上記した構成によって、ギャ
ップローラおよびホルダの組立性が向上し、個々の部品
の交換が容易となる。

【００４１】また本発明は上記した構成によって、ホル
ダがギャップローラ対の軸ピッチ方向に極度に伸長する
ことなく、ギャップローラ対の軸ピッチが極度に広がる
ことによる感光体と電極ローラの間隙の縮小を防止する
ことが可能となり、また感光体および電極ローラとギャ
ップローラとの間には滑り摩擦の発生は極めて発生し難
く、ギャップローラの摩耗が極軽微となるため、感光体
と電極ローラの間隙が変化し難く、不要な摩耗成分も発
生しない。

【００４２】

【実施例】以下本発明の一実施例の電子写真装置につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００４３】図１は本発明の実施例における電子写真装
置の概念を表す構成図である。図１において、２１は外
径がφ３０mmの感光体ドラム、２２は感光体ドラム上を
一様に帯電させるスコロトロン型の帯電器、２３は感光
体ドラム２１上に静電潜像を形成するレーザビーム、２
４は磁性体を含有する１成分のトナー、２５はマイナス
３００ＶＤＣオフセットされ、１．８ｋＨｚの周波数で
１．５ｋＶの振幅の交流バイアス電圧が印加され、感光
体ドラム２１よりトナー２４を回収する外径がφ１６mm
の電極ローラ、２６は感光体ドラムと同心に設けられた
回転しない第１磁石軸、２７は電極ローラ２５と同心に
設けられた回転しない第２磁石軸、２８はトナー２４を
感光体ドラム２１と電極ローラ２５の間隙付近へ供給す
る供給羽根、２９は感光体ドラム２１と電極ローラ２５
の間隙を維持する間隙規制部材、３０はハードコピー画
像を記録する記録紙、３１は感光体ドラム２１上に現像
されたトナー２４を記録紙３０へ転写する転写手段、３
２は感光体ドラム２１上の転写残りトナーをクリーニン
グするクリーニングブレード、３３はクリーニングブレ
ード３２によりクリーニングされた廃トナーを収めるク
リーナボックス、３４は電極ローラ２５上のトナーを掻
き取るスクレーパ、３５は各部品を組み込み、またトナ
ーを貯蔵するケーシングである。

【００４４】図２は図１における間隙規制部材２９付近
の組立概念図である。５１は第２磁石軸２７を軸心とし
て回転自由に配設されるリング、５２は電極ローラ２５
を、リング５１、第２磁石軸２７を介して感光体ドラム
２１の方向へ付勢する付勢バネである。付勢バネ５２は
ケーシング３５の所定の位置に組み込まれる。（詳細不
図示）。

【００４５】電極ローラ２５は、第２磁石軸２７および
リング５１を組み込んだ状態で、リング５１が付勢バネ
５２に接するようにケーシング３５へ組み込まれる。こ
のとき電極ローラ２５はケーシング３５に対して揺動を
行うことが可能な状態である。なお、感光体ドラム２１
および電極ローラ２５は図１、図２における矢印の方向
に回転を行う。

【００４６】図３は間隙規制部材２９の組立概念図であ
る。間隙規制部材２９は、ギャップローラ６２に軸６３
を通し、ホルダ６１の軸受部６４に軸６３の両端部を挿
入することにより固定して構成する。

【００４７】ホルダ６１およびギャップローラ６２の材
質としては、ポリアセタールの絶縁性樹脂を用い、ホル
ダ６１の最小肉厚部の肉厚は１６０μmで、ギャップロ
ーラ６２の外径はφ４mmである。また、軸６３は精度、
摺動性等を考慮して、外径がφ１mmのステンレスの平行
ピンを用いた。

【００４８】感光体ドラム２１は、第１磁石軸２６を組
み込んだ状態で間隙規制部材２９を電極ローラ２５と挟
み込んで配設し、ケーシング３５へ組み込まれる。この
とき感光体ドラム２１はケーシング３５に対して固定さ
れた状態である。また、ホルダ６１の最小肉厚部は、感
光体ドラム２１と電極ローラ２５の最小間隙部に位置す
る。

【００４９】図４に以上の部分の動作の概念を示す。感
光体ドラム２１および電極ローラ２５は不図示の駆動系
にて、共に同方向回転で約３２．５mm／秒の周速度で回
転を行う。感光体ドラム２１および電極ローラ２５は共
にギャップローラ６２と転がり接触を行いながら回転を
行う。このとき、感光体ドラム２１と電極ローラ２５の
間隙は２００μmに一定に維持されている。

【００５０】このように構成された感光体ドラム２１と
電極ローラ２５の間隙付近の部分（以下現像領域と称す
る）へケーシング３５に貯蔵された磁性１成分のトナー
２４が供給羽根２８により供給される。

【００５１】現像領域へ供給されたトナー２４は第１磁
石軸２６の磁石の磁力により感光体ドラム２１に引きつ
けられる。

【００５２】感光体ドラム２１の表面は、あらかじめ帯
電器２２により約マイナス５００Ｖに一様に帯電された
後、レーザビーム２３によりに画像に対応して光照射を
行い、いわゆる静電潜像が形成される。これにより感光
体ドラム２１表面上の画像部のみ電荷がアースに移動
し、電位が約マイナス５０Ｖとなる。一方、非画像部は
電荷がそのまま移動せず、電位は約マイナス５００Ｖの
ままである。

【００５３】このようにして形成された電位により、感
光体ドラム２１と電極ローラ２５の間の間隙保持部材２
９により形成された２００μmの間隙に、画像部、非画
像部それぞれの電位に応じた電界が生じる。このうち、
画像部の電界が非画像部の電界より大きくなる。

【００５４】感光体ドラム２１上に引きつけられたトナ
ー２４は、感光体ドラム２１と電極ローラ２５の２００
μmの間隙に生じる電界と、第２磁石軸２７の発する磁
界により電極ローラ２５に引きつけられる。このとき、
画像部、非画像部の電界の大きさに応じて、感光体ドラ
ム２１の表面上の画像部にはトナー２４が付着し易い状
態、即ちトナーが離脱しにくい状態に、非画像部にはト
ナー２４が付着しにくい状態、即ちトナーが離脱し易い
状態になる。この原理により、感光体ドラム２１の表面
上の静電潜像の画像部にはトナー２４が残留し、非画像
部からはトナー２４が離脱する。このようにして感光体
ドラ２１の表面上にトナー２４による画像が形成され
る。

【００５５】感光体ドラム２１の表面上に形成されたト
ナー２４による画像は、給紙ローラ（不図示）によって
搬送された記録紙３０の表面に転写手段３１により転写
される。その後、トナー２４による画像が形成された記
録紙３０は定着器（不図示）へ搬送され、トナー２４に
よる画像が記録紙３０上に熱溶着されて定着され、ハー
ドコピーが完了する。

【００５６】本実施例によれば、ギャップローラ６２の
一部品のみを経て感光体ドラム２１から電極ローラ２５
に至っているが、ギャップローラ６２は感光体ドラム２
１、電極ローラ２５と転がり接触をして従動しているた
め、摩擦抵抗が極めて軽微であり、間隙規制部材２９に
よる感光体ドラム２１、電極ローラ２５の回転負荷の軽
減が可能である。これにより、感光体ドラム２１および
電極ローラ２５の駆動負荷を低減することが可能とな
り、駆動源となるモータの小型化および機構部品をはじ
めとした構成部品の小型化、低剛性化が図れ、装置全体
としての小型化および低価格化が可能となる。

【００５７】また、間隙規制部材２９に組み込まれたギ
ャップローラ６２の、感光体ドラム２１と電極ローラ２
５との接触部の摩耗も軽微にすることが可能となる。こ
れにより、感光体ドラム２１と電極ローラ２５の間隙が
変化しないため、感光体ドラム２１上に安定した画像を
形成することが可能となる。

【００５８】さらに、ギャップローラ６２の摩耗が軽微
なことにより、摩耗による不要な摩耗成分が発生しない
ため、トナー２４に不純物が混入することがない。これ
により、トナー２４の帯電特性やその他の特性が変化す
ることがなく、感光体ドラム２１上に安定した画像を形
成することが可能となる。

【００５９】また本実施例の構成によれば、図５に示す
ようにギャップローラ６２を感光体ドラム２１と電極ロ
ーラ２５によりＦ１という力で付勢することにより、ギ
ャップローラ６２はＦ２という力を受けて、互いに遠ざ
かろうとする。本実施例によればホルダ６３の一部品に
よりこのＦ２を規制している。このため感光体ドラム２
１と電極ローラ２５との間隙は感光体ドラム２１、電極
ローラ２５およびギャップローラ６２の径とホルダ６３
の軸ピッチのみに依存する。また、感光体ドラム２１お
よび電極ローラ２５とギャップローラ６２とが転がり接
触をすることにより、感光体ドラム２１および電極ロー
ラ２５とギャップローラ６２との間の摩擦力が極めて小
さいため、ギャップローラ６２に対する感光体ドラム２
１の接線方向の力がほとんど働かず、ギャップローラ６
２は感光体ドラム２１および電極ローラ２５に対して位
置関係が変わることがない。これにより、電極ローラ２
５の、感光体ドラム２１への付勢方向に直交する方向の
振動を防止することが可能であり、感光体ドラム２１と
電極ローラ２５との間隙を安定して維持することが可能
となる。これにより、感光体ドラム２１上に安定した画
像を形成することが可能となる。

【００６０】また本実施例の構成によれば、ホルダ６１
にポリアセタールの樹脂を用いており、また最小肉厚部
が１６０μmと極めて薄肉であるため柔軟性が良好であ
る。このため、ホルダ６１の単品での精度不良で、図６
に示すようにホルダ６１自体がねじれていた場合におい
ても、溝ピッチＰのみが高精度に形成され、かつ他の方
向に対しては自由度を確保していれば、軸６３の軸ピッ
チを正確に規制することができ、間隙規制部材２９を感
光体ドラム２１と電極ローラ２５の間に挟み込んで構成
する場合にはギャップローラ６２は感光体ドラム２１お
よび電極ローラ２５の双方に圧接され、ギャップローラ
６２のねじれが矯正され平行に保持することが可能とな
る。これにより、感光体ドラム２１と電極ローラ２５の
間隙を安定して維持することが可能となり、感光体ドラ
ム２１上に安定した画像を形成することが可能とな
る。。

【００６１】なお、本実施例においてはホルダ６１の材
料としてポリアセタール樹脂を用いたが、本発明はポリ
アセタール樹脂に限定するものではなく、適度に柔軟性
を有する樹脂であれば上記の同等の効果が得られる。

【００６２】また本実施例の構成によれば、ホルダ６１
およびギャップローラ６２にポリアセタールの絶縁性樹
脂を用いているため、電極ローラ２５に印加されたバイ
アス電圧をホルダ６１に対して放電したりギャップロー
ラ６２に短絡することもない。

【００６３】これにより、印加電圧不良を発生すること
がなく画像品位を低下させることを防止することが可能
となる。

【００６４】なお、本実施例においてはホルダ６１およ
びギャップローラ６２の材料としてポリアセタール樹脂
を用いたが、本発明はポリアセタール樹脂に限定するも
のではなく、少なくとも表面が絶縁性の材料であれば上
記の同等の効果が得られる。

【００６５】また本実施例の構成によれば、ギャップロ
ーラ６２の外径がφ４mm，軸６３の外径がφ１mmであ
り、ギャップローラ６２の外径に対し軸６３の外径が４
分の１である。この比率の寸法にすることにより、ギャ
ップローラ６２の回転摺動による回転負荷は軽減され
る。

【００６６】なお、本実施例においてはギャップローラ
６２の外径に対し軸６３の外径が４分の１としたが、こ
の比率は３分の１以下であればギャプローラ６２の回転
負荷は軽減される。しかし、望ましくは４分の１であれ
ばなお良いため、この比率を採用した。

【００６７】ところで、仮にホルダの最小肉厚部の肉厚
が感光体ドラム２１と電極ローラ２５との最小間隙部の
間隙よりも厚いと、ホルダ６１が感光体ドラム２１およ
び電極ローラ２５と接触することとなる。この時は、図
７に示すように感光体ドラム２１および電極ローラ２５
に段差Ｓ１およびＳ２を設けることが考えられる。この
構成であると、ホルダ６１が感光体ドラム２１および電
極ローラ２５と接触することはない。しかし、この際に
は感光体ドラム２１および電極ローラ２５のギャプロー
ラ６２との接触面と画像領域の面が同一面でなく段差を
別加工する必要があり、加工工数が増えるため、感光体
ドラム２１と電極ローラ２５との間隙の精度が低下す
る。このため、感光体ドラム２１上に安定した画像を形
成することが困難であり、好ましくない。

【００６８】またこれを回避するための別な一例とし
て、図８に示すような間隙規制部材８２を用いることも
できる。間隙規制部材８２は、ギャップローラ６２をホ
ルダ８１で片持ちで支持し、ホルダ８１は感光体ドラム
２１および電極ローラ２５の端面よりはずれた部位に位
置する構成のものである。この構成であると、ホルダの
最小肉厚部の肉厚が感光体ドラム２１と電極ローラ２５
との最小間隙部の間隙よりも厚い場合であっても、ホル
ダ６１が感光体ドラム２１および電極ローラ２５と接触
することはない。しかし、ホルダ８１はギャップローラ
６２を片持ちで支持しているため、支持部の剛性は非常
に弱いものでありギャプローラ６２の軸間が広がる等に
より不安定になり易い。このため、感光体ドラム２１と
電極ローラ２５の間隙は不安定なものになり、感光体ド
ラム２１上に安定した画像を形成することが困難であ
り、好ましくない。

【００６９】本実施例のホルダ６１を用いれば、図９に
示すように感光体ドラム２１と電極ローラ２５の最小間
隙部の間隙ｇよりもホルダの最小肉厚部の肉厚ｔの方が
薄い。このため、感光体ドラム２１および電極ローラ２
５のギャップローラ６２との接触面と画像領域の面を同
一平面にすることが可能となり、かつギャップローラ６
２を両持ちで支持することが可能となり、感光体ドラム
２１と電極ローラ２５の間隙を高精度で形成することが
可能となり、感光体ドラム２１上に安定した画像を形成
することが可能となる。

【００７０】上記実施例において、ギャップローラ６２
を樹脂成形した場合に図１０に示すようにヒケｄが存在
すると最大外径部Ｐ１、Ｐ２が存在し、Ｐ１、Ｐ２にて
感光体ドラム２１および電極ローラ２５と接触すること
となる。このときＰ１、Ｐ２における面厚は、Ｐ１、Ｐ
２が存在しない場合の面厚に比べ極度に大きくなる。こ
れによりＰ１、Ｐ２の部分での摩耗や変形が激しくな
る。また、ヒケが不均一な場合にはＰ１、Ｐ２の高さも
異なるため、摩耗や変形の仕方も不均一となる。これら
によりギャップローラ６２の外径が不安定なものとな
り、感光体ドラム２１と電極ローラ２５との間隙が不安
定なものとなる。これにより、感光体ドラム２１上に安
定した画像を形成することが困難であり、好ましくな
い。

【００７１】本実施例の構成によれば、ギャップローラ
６２は中空であり樹脂成形を行った場合に均一冷却が可
能となる。したがって、樹脂成形で問題とされるヒケが
発生しにくくなる。これにより、ギャップローラの外径
の摩耗や変形が軽微なものとなり、感光体ドラム２１と
電極ローラ２５との間隙を安定して維持することが可能
となり、感光体ドラム２１上に安定した画像を形成する
ことが可能となる。

【００７２】また上記実施例に示すような間隙規制部材
２９においては、ギャップローラ６２は摩耗等が生じて
比較的部品の性能が低下し寿命を迎える時期が早期であ
るのに対し、軸６３は激しい使用条件下においても部品
の性能の低下はほとんど生じないと考えられる。しか
し、たとえひとつの部品であっても性能が低下すれば、
間隙規制部材２９全体としての性能は維持することが不
可能となる。とはいえ、仮にギャップローラ６２だけが
摩耗等で性能維持が不可能となった場合、あるいは、ホ
ルダの溝ピッチに伸びが生じて性能維持が不可能となっ
た場合に間隙規制部材２９全体を交換するのは、不経済
であるし、またひいては資源の浪費となる。

【００７３】本実施例の構成によれば、図３に示すよう
にホルダ６１の軸受部６４は上部が開放されており、軸
６３の両端部を軸受部６４に対して容易に着脱を行うこ
とが可能となる。これにより、仮にギャップローラ６２
だけが摩耗等で性能維持が不可能となった場合において
も、容易にギャップローラ６２をホルダ６１から取り外
し、新品と交換することが可能となる。これにより、交
換不要な部品までも新品に交換する必要がなくなり、部
品に関して経済的にすることが可能となる。また製造行
程においても、本実施例の構成によれば製造が容易にな
り、工程時間の短縮等が可能となり、製品コストを削減
することが可能となる。

【００７４】ところで、上記実施例の構成であれば、ギ
ャップローラ６２をはじめとし、感光体ドラム２１およ
び電極ローラ２５の回転部材には円筒度等の誤差が存在
することもある。これにより、ギャップローラ６２はス
ラスト方向に力を受け移動しようとし、間隙規制部材２
９全体として感光体ドラム２１の長手方向に移動するこ
とがある。そのうえ、ギャップローラ６２の径は感光体
ドラム２１および電極ローラ２５と比較して非常に小さ
いため、感光体ドラム２１および電極ローラ２５と比較
して回転数が多くなる。このため、間隙規制部材２９全
体としての感光体ドラム２１の長手方向への移動はさら
に促進される。間隙規制部材２９が感光体ドラム２１の
長手方向に移動し、画像領域に侵入すれば画像を侵すこ
ととなり、画像品位が低下する。また間隙規制部材２９
が感光体ドラム２１あるいは電極ローラ２５の端面から
はずれた位置まで移動すると感光体ドラム２１と電極ロ
ーラ２５の間隙を一定に保持することが不能となる。こ
れにより、感光体ドラム２１上に安定した画像を形成す
ることが不能となる。このため、間隙規制部材２９には
感光体ドラム２１の長手方向の規制を設けることが好ま
しい。

【００７５】図１１に間隙規制部材２９の、感光体ドラ
ム２１の長手方向に対する規制方法の一例を示す。ホル
ダ６１の先端部に規制突起６５を設け、ケーシング３５
には規制リブ４１を設ける。規制リブ４１は規制突起６
５を、感光体ドラム２１の長手方向に規制を行う。これ
により、ホルダ６１は感光体ドラム２１の長手方向に対
して規制を受け、間隙規制部材２９が画像領域を侵した
り感光体ドラム２１あるいは電極ローラ２５の端面より
はずれた位置に移動することはなく、感光体ドラム上に
安定した画像を形成することが可能となる。。

【００７６】間隙規制部材２９は、電極ローラ２５の長
手方向両端部（感光体ドラム２１の画像領域外位置）に
電極ローラ２５上に配設される。これは、間隙規制部材
２９が画像を乱すのを防止するためである。

【００７７】軸受部６４は軸６３に直交する方向に対し
て解放されており、軸６３をこの解放部より挿入するこ
とが可能である。また、この解放部があることにより、
ホルダ６１はギャップローラ６２の対の軸間の方向に直
行する方向に対して拘束を受けず、自由度を有する。

【００７８】本実施例の構成によれば、図１２に示すよ
うにギャップローラ６２を感光体ドラム２１および電極
ローラ２５によりＦ１という力で付勢することにより、
感光体ドラム２１からギャップローラ６２に対してｆ１
１、電極ローラ２５からギャップローラ６２に対してｆ
１２という力を受けて、図１２における水平方向にそれ
ぞれｆ２１，ｆ２２という力が働く。感光体ドラム２１
の軸心と電極ローラ２５の軸心を結ぶ中心線と、感光体
ドラム２１の軸心とギャップローラ６２の軸心を結ぶ中
心線とのなす角度をＡ１、感光体ドラム２１の軸心と電
極ローラ２５の軸心を結ぶ中心線と、電極ローラ２５の
軸心とギャップローラ６２の軸心を結ぶ中心線とのなす
角度をＡ２とするとき、図１２において、ｆ１１、ｆ１
２の関係を表す（数３）および（数４）は、

【００７９】

【数３】

【００８０】

【数４】

【００８１】が成り立ち、図１２において、ｆ２１、ｆ
２２の関係を表す（数５）および（数６）は、

【００８２】

【数５】

【００８３】

【数６】

【００８４】が成立する。したがって、図５におけるＦ
２を表す（数７）は、

【００８５】

【数７】

【００８６】で表される。本実施例の構成においては、
Ｆ２が大きくなりすぎると、各々のギャップローラ６２
が互いに遠ざかる方向に大きく力を作用させることとな
り、ホルダ６１が伸長し各々のギャップローラ６２の軸
ピッチが広がることとなる。このため、各々のギャップ
ローラ６２の軸ピッチを安定して保持することが不可能
となり、感光体ドラム２１と電極ローラ２５の間隙を安
定して保持することが困難となる。これにより、感光体
ドラム２１上に安定した画像を形成することが困難とな
り、好ましくない。また、図１２におけるＡ１およびＡ
２が大きくなると、感光体ドラム２１および電極ローラ
２５からギャップローラ６２におよぼす垂直抗力が減少
し、感光体ドラム２１および電極ローラ２５とギャップ
ローラ６２との間の摩擦力が低下する。この摩擦力が極
端に低下すると、感光体ドラム２１および電極ローラ２
５とギャップローラ６２との間に滑り摩擦が発生するた
め、ギャップローラ６２の表面は摩耗を発生し、感光体
ドラム２１と電極ローラ２５の間隙が変化する。これに
より、感光体ドラム２１上に安定した画像を形成するこ
とが困難となり、好ましくない。さらに、摩耗により生
じた不要な摩耗成分がトナー２４に混入し、トナー２４
の帯電特性等が変化し感光体ドラム２１上に安定した画
像を形成することが困難となり、好ましくない。本発明
の発明者らは、上記の点に鑑み検討を行った結果、（数
８）

【００８７】

【数８】

【００８８】であると、上記のような問題が発生せず、
感光体ドラム２１上に安定した画像を形成することが可
能となることを見いだした。すなわち、上記の（数７）
において

【００８９】

【数９】

【００９０】の（数９）の関係がであることが望まし
い。すなわち、

【００９１】

【数１０】

【００９２】なる（数１０）の関係であることが望まし
い。なお、上記実施例において、感光体ドラム２１と電
極ローラ２５の周速度は約３２．５mm／秒としたが、感
光体ドラム２１と電極ローラ２５の周速度が多少ずれて
いても、本発明の効果は充分発揮されるものである。た
だし、感光体ドラム２１と電極ローラ２５の周速度に差
があると、感光体ドラム２１および電極ローラ２５とギ
ャップローラ６２の間に摩擦摺動部が発生し、回転負荷
が大きくなったり摺動面の摩耗発生となるため、感光体
ドラム２１と電極ローラ２５との周速度差は概２０％以
内、望ましくは１０％以内、さらに理想的には５％以内
であることが望ましい。

【００９３】

【発明の効果】本発明は上記した構成によって、感光体
と電極ローラの間隙を規制する間隙規制部材と感光体お
よび電極ローラとの摺動部分がなく転がり接触のみを行
うので摩擦抵抗が極めて小さくなる。これによって、感
光体および電極ローラの駆動負荷を低減することが可能
となり、駆動源となるモータの小型化および機構部品を
はじめとした構成部材の小型化、低剛性化が図れ、装置
全体としての小型化および低価格化が可能となる。

【００９４】また本発明は上記した構成によって、感光
体および電極ローラと、ギャップローラとは接触部分に
おいて摺動することがないため、接触部分においてもト
ナー融着しにくくなる。このため、ギャップローラと感
光体および電極ローラとの摩擦抵抗は増大せず、感光体
および電極ローラの駆動負荷の増大を防止することが可
能となる。しかも、ギャップローラと感光体および電極
ローラとの間にトナーが浸入して融着しにくいため、感
光体と電極ローラの間隙が増大することを防止すること
が可能となる。

【００９５】また本発明は上記した構成によって、感光
体および電極ローラとギャップローラとは摩擦抵抗が極
めて微小であるため、ギャップローラの外周面の摩耗が
ほとんど生じず、これにより、感光体と電極ローラとの
間隙が変化しない。したがって、感光体上に安定した画
像を形成することが可能となる。また、ギャップローラ
の外周面の摩耗がないことにより不要な排泄成分が発生
しないため、トナーに不純物が混入することがなくトナ
ーの帯電特性やその他の特性が変化することがなく、感
光体上に安定した画像の形成が可能となる。

【００９６】また本発明は上記した構成によって、感光
体に対して電極ローラの位置を安定して維持し、これに
より感光体と電極ローラの間隙も安定して維持すること
が可能となる。

【００９７】また本発明は上記した構成によって、ギャ
ップローラはホルダに対して両持ちで安定支持され、か
つ感光体および電極ローラのギャップローラとの接触面
は感光体と電極ローラの間隙の管理面より別加工を施し
て段差を設ける必要がなく、感光体と電極ローラの間隙
の精度が向上する。

【００９８】また本発明は上記した構成によって、ギャ
ップローラの軸間およびスラスト方向の規制は確実に行
い、かつ、感光体、電極ローラ、ギャップローラおよび
ホルダの各構成部品の寸法精度に不備があった場合にお
いても、感光体と電極ローラの間隙は安定して維持する
ことが可能となる。

【００９９】また本発明は上記した構成によって、ギャ
ップローラが画像領域を侵すことがなく、画像品位の低
下を防止することが可能となる。また、ギャップローラ
が感光体あるいは電極ローラの端面からはずれた位置に
移動することにより、感光体と電極ローラの間隙保持が
不能となることを防止することも可能となる。

【０１００】また本発明は上記した構成によって、電極
ローラに印加されたバイアス電圧を他の部材に放電、短
絡することがなく、画像品位の低下を防止することが可
能となる。

【０１０１】また本発明は上記した構成によって、ギャ
ップローラの回転に対して、ギャップローラの回転摺動
による回転負荷が軽減され、感光体および電極ローラの
駆動負荷の軽減が可能となる。

【０１０２】また本発明は上記した構成によって、ギャ
ップローラを樹脂成形した際にヒケ等が発生し難く、周
面の不均一より生じる周面の偏摩耗の防止が可能とな
る。これにより、感光体と電極ローラの間隙を安定して
維持することが可能となる。

【０１０３】また本発明は上記した構成によって、ギャ
ップローラをホルダに組み込む際の組立性が良好とな
り、生産性が向上する。また、ホルダからのギャップロ
ーラの脱着が容易となり、各々の部品の寿命に応じて別
の時期に各々を交換することを容易に行うことが可能と
なる。

【０１０４】また本発明は上記した構成によって、ギャ
ップローラ対の軸間が極度に広がることがなく、感光体
と電極ローラの間隙が極端に減少することはない。これ
により、感光体上に安定した画像を形成することが可能
となる。また、ギャップローラの摩耗が極軽微となるた
め、感光体と電極ローラの間隙が変化し難いため、感光
体上に安定した画像を形成することが可能となる。さら
に摩耗による不要な摩耗成分が発生しないため、トナー
に不純物が混入することがなく、トナーの帯電特性やそ
の他の特性が変化することがない。これにより、感光体
上に安定した画像を形成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における電子写真装置の構成図

【図２】本発明の実施例における部分組立概念図

【図３】本発明の実施例における部分組立概念図

【図４】本発明の実施例における部分構成図

【図５】本発明の実施例における部分構成図

【図６】本発明の実施例における構成部品の斜視図

【図７】本発明の実施例と対比した構成例における部分
構成図

【図８】本発明の実施例と対比した構成例における部分
組立概念図

【図９】本発明の実施例における部分構成図

【図１０】本発明の実施例と対比した形状例における形
状図

【図１１】本発明の実施例における部分斜視図

【図１２】本発明の実施例における部分構成図

【図１３】従来の電子写真装置の構成図

【図１４】従来の電子写真装置の部分組立概念図

【図１５】従来の電子写真装置の部分構成図

【図１６】従来の電子写真装置の部分構成図

【符号の説明】

２１ 感光体ドラム ２２ 帯電器 ２３ レーザビーム ２４ トナー ２５ 電極ローラ ２６ 第１磁石軸 ２７ 第２磁石軸 ２８ 供給羽根 ２９ 間隙規制部材 ３０ 記録紙 ３１ 転写手段 ３２ クリーニングブレード ３３ クリーナボックス ５１ リング ５２ 付勢バネ ６１ ホルダ ６２ ギャップローラ ６３ 軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八幡 克己 東京都目黒区下目黒２丁目３番８号 松 下電送株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−118841（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−27468（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体と、 前記感光体に対向し前記感光体の周速度と略同等の速度
   で同方向の回転を行う電極ローラと、 前記感光体と前記電極ローラの軸心を結ぶ中心線の両側
   に位置し外周面が前記感光体と電極ローラの双方の外周
   面に接触する少なくとも一対のギャップローラ対と、 前記ギャップローラ対の軸間距離を規制し、前記ギャッ
   プローラ対を回転自在に保持するホルダと、 前記感光体と前記電極ローラとを、前記ギャップローラ
   対を挟んで、圧接方向に付勢する付勢手段と、を備え、 かつ前記ホルダが前記感光体と前記電極ローラとの対向
   するギャップ内を横切り前記ギャップローラ対を結合す
   る構成である ことを特徴とする電子写真装置。
2. 【請求項２】 ホルダの肉厚は感光体と電極ローラの形
   成する現像部の現像ギャップよりも薄く構成され、ギャ
   ップローラ対によって作られる前記感光体と前記電極ロ
   ーラ間のギャップ形成を妨げない構成であることを特徴
   とする請求項１記載の電子写真装置。
3. 【請求項３】 ホルダが一体構造の樹脂成型品より構成
   される請求項１または２記載の電子写真装置。
4. 【請求項４】 ホルダはギャップローラ対の各軸心の軸
   間距離の規制と、前記ホルダに対する前記ギャップロー
   ラ対のスラスト方向の位置規制をする位置決め部を有
   し、かつ前記ギャップローラ対が着脱自在であることを
   特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子写真装
   置。
5. 【請求項５】 ホルダの感光体長手方向に対する位置を
   規制する、位置規制手段を有することを特徴とする、請
   求項１〜４のいずれかに記載の電子写真装置。