JP2007171288A - Charging device - Google Patents
Charging device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007171288A JP2007171288A JP2005365134A JP2005365134A JP2007171288A JP 2007171288 A JP2007171288 A JP 2007171288A JP 2005365134 A JP2005365134 A JP 2005365134A JP 2005365134 A JP2005365134 A JP 2005365134A JP 2007171288 A JP2007171288 A JP 2007171288A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- cleaning
- charging
- charging roll
- porous elastic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電子写真方式を採用した複写機やプリンタ等の画像形成装置に備えられた帯電装置に関するものである。 The present invention relates to a charging device provided in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer employing an electrophotographic system.
従来、電子写真方式を採用した複写機やプリンタ等の画像形成装置の帯電装置として、スコロトロン帯電器のようなコロナ放電現象を利用したものが多用されてきたが、コロナ放電現象を利用した帯電装置の場合には、人体や地球環境に悪影響のあるオゾンや窒素酸化物の発生が問題となっている。これに対して、導電性の帯電ロールを像担持体に直接接触させて像担持体の帯電を行う接触帯電方式は、オゾンや窒素酸化物の発生が大幅に少なく、電源効率も良いことから、最近では主流となっている。 Conventionally, as a charging device for an image forming apparatus such as a copying machine or a printer adopting an electrophotographic method, a device using a corona discharge phenomenon such as a scorotron charger has been widely used, but a charging device using a corona discharge phenomenon is used. In this case, the generation of ozone and nitrogen oxides that have a negative effect on the human body and the global environment is a problem. On the other hand, the contact charging method in which the conductive charging roll is directly contacted with the image carrier to charge the image carrier has significantly less generation of ozone and nitrogen oxide, and the power supply efficiency is good. Recently it has become mainstream.
このような接触帯電方式の帯電装置では、帯電時に像担持体上にある各種の付着物を吸着してしまい汚染されやすいという不都合があった。 Such a charging device of the contact charging method has a disadvantage that various deposits on the image bearing member are adsorbed and easily contaminated during charging.
これに対し、特許文献1のように、使用するクリーニングロールの表面の1インチあたりのセル数を規定する技術や特許文献2のように、直方体状のクリーニングパッドの表面のセル数を規定する技術がある。また、特許文献3では、クリーニングロールの帯電ロールへの食い込み量を規定する技術がある。
On the other hand, a technique for defining the number of cells per inch on the surface of the cleaning roll to be used as in
しかしながら、これらは、クリーニング部材として用いる材料の硬度や使用するクリーニング部材の肉厚により、クリーニングに必要な押圧力を十分に得られない場合や、逆に押圧力が強くなりすぎてクリーニングした汚れを逆に擦りつけてしまうことによる画質欠陥を生じさせる場合がある。
本発明は上記事実を考慮し、クリーニング部材の材料に拘わらず、クリーニング部材の良好なクリーニング性能を得ることができる帯電装置を提供することを課題とする。 In view of the above-described facts, an object of the present invention is to provide a charging device that can obtain a good cleaning performance of a cleaning member regardless of the material of the cleaning member.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、帯電装置において、像担持体を帯電させる帯電ロールと、多孔質弾性層と前記多孔質弾性層を支持する支持部材とを含んで構成され、前記帯電ロールに当接して該帯電ロールをクリーニングするクリーニング部材と、を備え、前記多孔質弾性層と前記帯電ロールとのニップ領域内で帯電ロールの周方向に沿った多孔質弾性層のセル数が6個以上となるように多孔質弾性層が前記帯電ロールに当接していることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
帯電ロール表面に付着したトナーや外添剤は、多孔質弾性層のセル内に入り込み、帯電ロール表面がクリーニングされるが、請求項1に記載の発明では、クリーニング部材と帯電ロールとのニップ領域内で帯電ロールの周方向に沿った多孔質弾性層のセル数が6個以上となるように帯電ロールと多孔質弾性層を当接させるようにしている。つまり、帯電ロールをクリーニングするために最低必要なセル数を規定している。
The toner and the external additive adhering to the surface of the charging roll enter the cells of the porous elastic layer, and the surface of the charging roll is cleaned. In the invention according to
これにより、クリーニング部材の押圧力が不足して帯電ロールを充分にクリーニングすることができない、或いは、クリーニング部材の過剰な押圧力により、クリーニングした汚れを逆に帯電ロールに擦りつけてしまう等の問題が生じることはなく、クリーニング部材の材料のセル密度に拘わらず、適切な押圧力でクリーニング部材の良好なクリーニング性能を得ることができる。なお、クリーニング部材を複数配設した場合、各クリーニング部材の多孔質弾性層が帯電ロールに当接するセル数の和が6以上であれば良い。 As a result, the pressing force of the cleaning member is insufficient and the charging roll cannot be sufficiently cleaned, or the cleaned dirt is rubbed against the charging roll in reverse due to the excessive pressing force of the cleaning member. Therefore, regardless of the cell density of the material of the cleaning member, good cleaning performance of the cleaning member can be obtained with an appropriate pressing force. When a plurality of cleaning members are provided, the sum of the number of cells with which the porous elastic layer of each cleaning member contacts the charging roll may be 6 or more.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の帯電装置において、前記ニップ領域内で帯電ロールの周方向に沿った多孔質弾性層のセル数が21個以下となるように多孔質弾性層が前記帯電ロールに当接していることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the charging device according to the first aspect, wherein the number of cells of the porous elastic layer along the circumferential direction of the charging roll in the nip region is 21 or less. The layer is in contact with the charging roll.
ニップ領域内で帯電ロールの周方向に沿った多孔質弾性層のセル数が多すぎた場合、セルの変形量(つぶれ)が大きく、異物を採取できない場合が生じる。このため、請求項2に記載の発明では、ニップ領域内で帯電ロールの周方向に沿った多孔質弾性層のセル数が6個以上21個以下となるように多孔質弾性層を帯電ロールに当接させるようにする。
If the number of cells of the porous elastic layer along the circumferential direction of the charging roll in the nip region is too large, the amount of deformation (collapse) of the cells is large and foreign matter cannot be collected. For this reason, in the invention described in
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の帯電装置において、前記支持部材がロール状であり、表面に複数の多孔質弾性体が凸設され、前記多孔質弾性体が前記帯電ロールに当接していることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the charging device according to the first or second aspect, the support member is in a roll shape, a plurality of porous elastic bodies are protruded on the surface, and the porous elastic body is the It is in contact with the charging roll.
請求項3に記載の発明では、支持部材をロール状とし、該支持部材の表面に、複数の多孔質弾性体を凸設させ、該多孔質弾性体を帯電ロールに当接させることで、一回のクリーニングで帯電ロールは同じ箇所を複数回クリーニングされることとなり、クリーニング性能が向上する。また、支持部材の複数箇所において多孔質弾性体を凸設させることで、各多孔質弾性体が帯電ロールに当接するセル数の和が6個以上であれば良い。これにより、クリーニング部材の押圧力を小さくすることができる。 In the invention according to claim 3, the support member is formed into a roll shape, a plurality of porous elastic bodies are protruded on the surface of the support member, and the porous elastic bodies are brought into contact with the charging roll. The same location of the charging roll is cleaned a plurality of times by one cleaning, which improves the cleaning performance. Further, by projecting the porous elastic body at a plurality of locations on the support member, the sum of the number of cells with which each porous elastic body contacts the charging roll may be 6 or more. Thereby, the pressing force of the cleaning member can be reduced.
ここで、各多孔質弾性体で硬度等を変えることもでき、また、該多孔質弾性体をカートリッジ式として交換可能とすることもできる。多孔質弾性体をカートリッジ式とすることで、クリーニング部材の寿命による交換の場合、クリーニング部材毎交換する必要が無くなるため、クリーニング部材を位置決めする必要はなく、分解・組立て作業が容易になる。 Here, the hardness and the like can be changed for each porous elastic body, and the porous elastic body can be exchanged as a cartridge type. Since the porous elastic body is of the cartridge type, it is not necessary to replace the cleaning member every time it is replaced due to the life of the cleaning member. Therefore, it is not necessary to position the cleaning member, and the disassembly / assembly work is facilitated.
請求項4に記載の発明は、請求項1又は2に記載の帯電装置において、前記多孔質弾性層の表面に凹凸部が形成され、前記凸部が前記帯電ロールに当接していることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the charging device according to the first or second aspect, an uneven portion is formed on a surface of the porous elastic layer, and the convex portion is in contact with the charging roll. And
請求項4に記載の発明では、多孔質弾性層の表面に凹凸部を形成し、該凸部を帯電ロールと当接させることで、各凸部が帯電ロールに当接するセル数の和を6個以上にする。これにより、クリーニング部材の押圧力を小さくすることができる。 In the invention according to claim 4, an uneven portion is formed on the surface of the porous elastic layer, and the convex portion is brought into contact with the charging roll, whereby the sum of the number of cells in which each convex portion comes into contact with the charging roll is 6. Make more than one. Thereby, the pressing force of the cleaning member can be reduced.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れか1項に記載の帯電装置において、前記多孔質弾性層がロール状であることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the charging device according to any one of the first to fourth aspects, the porous elastic layer has a roll shape.
本発明は上記構成としたので、クリーニング部材の材料のセル密度に拘わらず、適切な押圧力でクリーニング部材の良好なクリーニング性能を得ることができる。 Since the present invention is configured as described above, it is possible to obtain good cleaning performance of the cleaning member with an appropriate pressing force regardless of the cell density of the material of the cleaning member.
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る画像形成装置について説明する。 An image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1に示す本実施形態の画像形成装置10は、4サイクル方式のフルカラーレーザプリンタであり、図示のように、装置内には、中央よりもやや右上部に、感光体ドラム12(像担持体)が回転可能に配設されている。この感光体ドラム12としては、例えば、表面にOPC等よりなる感光体層が被覆された直径が約47mmの導電性円筒体からなるものが用いられ、図示しないモータにより、矢印方向に沿って約150mm/secのプロセススピードで回転駆動される。
An
感光体ドラム12の表面は、感光体ドラム12の略真下に配置された帯電ロール14によって所定の電位に帯電された後、帯電ロール14の下方に配置された露光装置16によって、レーザービームLBによる画像露光が施され、画像情報に応じた静電潜像が形成される。
The surface of the
この感光体ドラム12上に形成された静電潜像は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の現像器18Y、18M、18C、18Kが周方向に沿って配置された回転式現像器18によって現像され、所定の色のトナー像となる。
The electrostatic latent image formed on the
このとき、感光体ドラム12の表面には、形成する画像の色に応じて、帯電・露光・現像の各工程が、所定回数だけ繰り返される。現像工程では回転式現像器18が回転し、対応する色の現像器18Y、18M、18C、18Kが、感光体ドラム12と対向する現像位置に移動する。
At this time, charging, exposure, and development processes are repeated a predetermined number of times on the surface of the
例えば、フルカラーの画像を形成する場合、感光体ドラム12の表面には、帯電・露光・現像の各工程が、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色に対応して4回繰り返され、感光体ドラム12の表面には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色に対応したトナー像が順次形成される。トナー像が形成されるにあたって、感光体ドラム12が回転する回数は、画像のサイズに応じて異なるが、例えば、A4サイズであれば、感光体ドラム12が3回転することによって、1つの画像が形成される。つまり、感光体ドラム12の表面には、感光体ドラム12が3回転するごとに、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色に対応したトナー像が形成される。
For example, when a full-color image is formed, the charging, exposing, and developing processes are performed on the surface of the
感光体ドラム12上に順次形成されるイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像は、感光体ドラム12の外周に中間転写ベルト20が巻き付けられた一次転写位置において、中間転写ベルト20上に互いに重ね合わせた状態で一次転写ロール22によって転写される。
An
この中間転写ベルト20上に多重に転写されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像は、所定のタイミングで給紙される記録用紙24上に、二次転写ロール26によって一括して転写される。
The yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images transferred in multiple onto the
一方、記録用紙24は、画像形成装置10の下部に配置された給紙カセット28から、ピックアップロール30によって送り出されるとともに、フィードロール32及びリタードロール34によって1枚ずつ捌かれた状態で給紙され、レジストロール36によって中間転写ベルト20上に転写されたトナー像と同期した状態で、中間転写ベルト20の二次転写位置へと搬送される。
On the other hand, the
中間転写ベルト20は、感光体ドラム12における回動方向の上流側にて中間転写ベルト20のラップ位置を特定するラップインロール38と、感光体ドラム12上に形成されたトナー像を中間転写ベルト20上に転写する一次転写ロール22と、ラップ位置の下流側にて中間転写ベルト20のラップ位置を特定するラップアウトロール40と、二次転写ロール26に中間転写ベルト20を介して当接するバックアップロール42と、中間転写ベルト20のクリーニング装置44に対向する第1のクリーニングバックアップロール46と、第2のクリーニングバックアップロール48と、によって所定の張力で張架されており、所定のプロセススピード(約150mm/sec)で循環移動するように、例えば、感光体ドラム12の回転に伴って従動される。
The
ここで、中間転写ベルト20は、画像形成装置10の小型化を図るため、中間転写ベルト20が張架される断面形状が、偏平な細長い略台形状となるように構成されている。
Here, in order to reduce the size of the
中間転写ベルト20は、感光体ドラム12と、帯電ロール14と、中間転写ベルト20と、中間転写ベルト20を張架する複数のロール22、38、40、42、46、48と、中間転写ベルト20用のクリーニング装置44と、後述する感光体ドラム12用のクリーニング装置78と、で一体的に像形成ユニット52を構成している。このため、画像形成装置10の上部カバー54を開き、像形成ユニット52の上部に設けられた把手(図示省略)を手で持ち上げることにより、像形成ユニット52全体を画像形成装置10から取り外し可能となっている。
The
一方、中間転写ベルト20のクリーニング装置44は、第1のクリーニングバックアップロール46によって張架された中間転写ベルト20の表面に当接するように配置されたスクレーパ58と、第2のクリーニングバックアップロール48によって張架された中間転写ベルト20の表面に圧接するように配置されたクリーニングブラシ60とを備え、これらのスクレーパ58やクリーニングブラシ60によって除去された残留トナーや紙粉などは、クリーニング装置44の内部に回収されるようになっている。
On the other hand, the
なお、クリーニング装置44は、揺動軸62を中心にして、図中反時計回り方向に揺動可能に配置されており、最終色のトナー像の二次転写が終了するまでは、中間転写ベルト20の表面から離間した位置に退避するとともに、最終色のトナー像の二次転写が終了すると、中間転写ベルト20の表面に当接するように構成されている。
The
さらに、中間転写ベルト20からトナー像が転写された記録用紙24は、定着装置64へと搬送され、この定着装置64によって加熱及び加圧されてトナー像が記録用紙24上に定着される。その後、片面プリントの場合には、トナー像が定着された記録用紙24は、排出ロール66によって画像形成装置10の上部に設けられた排出トレイ68上にそのまま排出される。
Further, the
一方、両面プリントの場合には、定着装置64により第一面(表面)にトナー像が定着された記録用紙24を、排出ロール66によって排出トレイ68上にそのまま排出せずに、排出ロール66によって記録用紙24の後端部を狭持した状態で、排出ロール66を逆転させるとともに、記録用紙24の搬送径路を両面用の用紙搬送路70に切り替え、この両面用の用紙搬送路70に配設された搬送ロール72によって、記録用紙24の表裏を反転した状態で、再度、中間転写ベルト20の二次転写位置へ搬送して、記録用紙24の第二面(裏面)にトナー像を転写する。そして、記録用紙24の第二面(裏面)のトナー像を定着装置64によって定着させ、記録用紙24を排出トレイ68上に排出する。
On the other hand, in the case of double-sided printing, the
さらに、画像形成装置10には、オプションによって、画像形成装置10の側面に手差しトレイ74が開閉自在に装着可能となっている。この手差しトレイ74上に載置された任意のサイズ及び種類の記録用紙24は、給紙ロール76によって給紙され、搬送ロール73及びレジストロール36を介して、中間転写ベルト20の二次転写位置へ搬送されることにより、任意のサイズ及び種類の記録用紙24にも画像を形成することが可能となっている。
Furthermore, a
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム12の表面は、感光体ドラム12が1回転する毎に、感光体ドラム12の斜め下方に配置されたクリーニング装置78のクリーニングブレード80によって、残留トナーや紙粉などが除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。
The surface of the
図2に示すように、感光体ドラム12の下方部には、感光体ドラム12と接触するように帯電ロール14が配置されている。この帯電ロール14(帯電部材)は、導電性のシャフト14Aの周囲に帯電層14Bが形成されたものであり、シャフト14Aが回転可能に支持されている。帯電ロール14の感光体ドラム12と反対側の下方部には、帯電ロール14の表面に接触するロール状のクリーニングロール100(クリーニング部材)が設けられている。このクリーニングロール100は、シャフト100Aの周囲にスポンジ層100B(多孔質弾性層)が形成されたものであり、シャフト100Aが回転可能に支持されている。
As shown in FIG. 2, a charging
クリーニングロール100は帯電ロール14に所定の荷重で押圧され、スポンジ層100Bが帯電ロール14の周面に沿って弾性変形してニップ部101を形成している。感光体ドラム12は、図示しないモータによって図2中の時計回り(矢印2の方向)に回転駆動され、感光体ドラム12の回転により帯電ロール14が矢印4の方向に従動回転する。また、帯電ロール14の回転によりロール状のクリーニングロール100が矢印6の方向に従動回転する。
The cleaning
また、帯電ロール14には帯電用の電源が接続されており、直流に交流を重畳したバイアス、または直流バイアスのみが印可されている。一方、クリーニングロール100へのバイアス印可については特に規定しないが、本発明においては帯電ロール14のシャフト14A及びクリーニングロール100のシャフト100Aは同一の軸受けにて回転可能に軸支されており(後述する)、クリーニングロール100は帯電ロール14と同電位となっている。
Further, a charging power source is connected to the charging
そして、クリーニングロール100が従動回転することにより、帯電ロール14の表面に付着したトナーや外添剤などの汚れ(異物)がクリーニングロール100によってクリーニングされる。そしてこの異物がクリーニングロール100の発泡体のセル内に取り込まれ、セル内に回収された異物が凝集して適度な大きさになると、クリーニングロール100から帯電ロール14を介して感光体ドラム12に戻され、感光体ドラム12をクリーニングするクリーニング装置78に回収されることで、クリーニング性能の維持継続がなされていると考えられている。
As the
このような帯電ロール14のクリーニング部材としてのクリーニングロール100について、シャフト100Aの材質としては、快削鋼、ステンレス鋼等が使用されており、摺動性などの用途に応じ材質および表面処理方法が適時選択される。また導電性を有さない材質についてはメッキ処理など一般的な処理により加工され導電化処理が行われてもよく、もちろんそのまま使用してもよい。また、クリーニングロール100は、スポンジ層100Bを介して帯電ロール14と適度なニップ圧力で接触するため、ニップ時の撓みが少ない強度を持った材質またはシャフト長に対して十分剛性をもったシャフト径が選択される。
As for the
スポンジ層100Bは、多孔質の3次元構造を有する発泡体からなる。このスポンジ層100Bは、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリアミド又はポリプロピレン等の発泡性の樹脂又はゴムを材質としたものより選択される。スポンジ層100Bは、帯電ロール14との従動摺擦により外添剤などの異物を効率的にクリーニングすると同時に、帯電ロール14の表面にスポンジ層100Bの擦れによるキズをつけないために、また、長期にわたり千切れや破損が生じないようにするために、引き裂き、引っ張り強さなどに強いポリウレタンが特に好ましく用いられる。
The
また、帯電ロール14は、導電性のシャフト14A上に帯電層14Bとして導電性弾性層、表面層が順次形成されたものである。
The charging
シャフト14Aの材質としては、快削鋼、ステンレス鋼等が使用され、摺動性などの用途に応じ材質および表面処理方法は適時選択され、導電性を有さない材質についてはメッキ処理など一般的な処理により加工され導電化処理が行われていてもよい。
As the material of the
帯電ロール14の帯電層14Bを構成する上記導電性弾性層は、例えば、弾性を有するゴム等の弾性材、導電性弾性層の抵抗を調整するカーボンブラックやイオン導電材等の導電材、必要に応じて軟化剤、可塑剤、硬化剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、シリカおよび炭酸カルシウム等の充填剤等、通常ゴムに添加され得る材料を加えてもよい。通常ゴムに添加される材料を添加した混合物を、導電性のシャフト14Aの周面に被覆することにより形成される。抵抗値の調整を目的とした導電剤として、マトリックス材に配合されるカーボンブラックやイオン導電剤のような、電子及び/又はイオンを電荷キャリアとして電気伝導する材料を分散したもの等を用いることができる。また、上記弾性材は発泡体であってもかまわない。
The conductive elastic layer constituting the
帯電層14Bを構成する上記表面層は、トナー等の異物による汚染の防止のためなどに形成しているものであり、表面層の材料としては、樹脂、ゴム等の何れを用いてもよく特に限定するものではない。ポリエステル、ポリイミド、共重合ナイロン、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、メラミン樹脂、フッ素ゴム、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、セルロース、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等を挙げることができる。
The surface layer constituting the
また上記表面層には導電性材料を含有させ、抵抗値を調整することができる。該導電性材料としては、粒径が3μm以下であるものが望ましい。 The surface layer can contain a conductive material to adjust the resistance value. The conductive material preferably has a particle size of 3 μm or less.
また、抵抗値の調整を目的とした導電剤として、マトリックス材に配合されるカーボンブラックや導電性金属酸化物粒子、あるいはイオン導電剤のような、電子及び/又はイオンを電荷キャリアとして電気伝導する材料を分散したもの等を用いることができる。 In addition, as a conductive agent for the purpose of adjusting the resistance value, it electrically conducts electrons and / or ions as charge carriers, such as carbon black, conductive metal oxide particles, or ionic conductive agent blended in the matrix material. What disperse | distributed material etc. can be used.
上記抵抗値を調整するための導電性粒子である導電性金属酸化物粒子は、酸化錫、アンチモンがドープされた酸化錫、酸化亜鉛、アナターゼ型酸化チタン、ITO等の導電性を有した粒子で、電子を電荷キャリアとする導電剤あれば何れも用いることができ、特に限定されるものではない。これらは、単独で用いても2種類以上を併用することができる。また、本発明を阻害しない限り、何れの粒径であってもよいが、抵抗値調整および強度の点より、好ましくは酸化錫、アンチモンドープがされた酸化錫、アナターゼ型酸化チタンであり、更に、酸化錫、アンチモンドープがされた酸化錫が好ましい。 The conductive metal oxide particles, which are conductive particles for adjusting the resistance value, are conductive particles such as tin oxide, tin oxide doped with antimony, zinc oxide, anatase titanium oxide, and ITO. Any conductive agent using electrons as charge carriers can be used without any particular limitation. These may be used alone or in combination of two or more. Any particle size may be used as long as the present invention is not inhibited. From the viewpoint of resistance value adjustment and strength, tin oxide, antimony-doped tin oxide, and anatase-type titanium oxide are preferable. Tin oxide and antimony-doped tin oxide are preferred.
このような導電性材料によって抵抗制御を行うことにより、表面層の抵抗値は環境条件によって変化せず、安定な特性が得られる。 By performing resistance control with such a conductive material, the resistance value of the surface layer does not change depending on environmental conditions, and stable characteristics can be obtained.
さらに、上記表面層には、フッ素系あるいはシリコーン系の樹脂が用いられている。特に、フッ素変性アクリレートポリマーで構成されることが好ましい。また、表面層の中に微粒子を添加してもよい。これにより、表面層が疎水性となって帯電ロール14への異物の付着が防止されるように作用する。また、アルミナやシリカのような絶縁性の粒子を添加して、帯電ロール14の表面に凹凸を付与し、感光体ドラム12との摺擦時の負担を小さくして帯電ロール14と感光体ドラム12相互の耐磨耗性を向上させることも可能である。
Further, a fluorine-based or silicone-based resin is used for the surface layer. In particular, it is preferably composed of a fluorine-modified acrylate polymer. Further, fine particles may be added to the surface layer. As a result, the surface layer becomes hydrophobic and acts to prevent the adhesion of foreign matter to the charging
次に、帯電ロール14及びクリーニングロール100の取付構造について詳細に説明する。
Next, the mounting structure of the charging
図3に示すように、本実施形態では、帯電ロール14とクリーニングロール100が一対の軸受け部材110を介して単一のフレーム120に組み付けられフレーム120内に収容されており、さらに感光体ドラム12もこのフレーム120に組み付けられ、それらがユニット化されている。
As shown in FIG. 3, in this embodiment, the charging
図4(A)、(B)に示すように、一つの軸受け部材110は、扁平な直方体状(ブロック状)に形成され単一構成とされている。この軸受け部材110は、高剛性、高摺動性で耐摩耗性に優れたポリアセタールやポリカーボネート等の合成樹脂材料で形成されている。また、耐摩耗性を更に高めるために、上記の合成樹脂材料にガラス繊維やカーボン繊維等を含有させるようにしてもよい。
As shown in FIGS. 4A and 4B, one bearing
軸受け部材110には、長手方向(図4の上下方向)に沿って所定の間隔で配置された2つの軸受け孔112、114が形成されている。一方の軸受け孔112には、帯電ロール14のシャフト14A端部に設けられた支持部14aが回転自在に挿通され、他方の軸受け孔114には、クリーニングロール100のシャフト100A端部に設けられた支持部100aが回転自在に挿通されている。また、図示のように、軸受け孔114の内径はシャフト100A(支持部100a)の軸径よりも大きくされている。
The bearing
この一対の軸受け部材110に、帯電ロール14のシャフト14Aの両端の支持部14aとクリーニングロール100のシャフト100Aの両端の支持部100aが回転可能に軸支されている。そして、クリーニングロール100が帯電ロール14に所定の荷重で押圧されることにより、前述したように、スポンジ層100Bが帯電ロール14の周面に沿って弾性変形しニップ部101を形成している(図2参照)。
Supporting
図3に示すように、フレーム120は、本体部122における帯電ロール14及びクリーニングロール100の軸方向に沿った両端部(図3の左右の側端部)に、上記の一対の軸受け部材110が取り付けられる一対の取付部124が一体的に設けられている。
As shown in FIG. 3, the
取付部124には、取付部124の延出方向に沿ったガイド溝126が形成されている。軸受け部材110は、このガイド溝126にはめ入れられてその先端側に配置されており、ガイド溝126にガイドされて取付部124の延出方向(感光体ドラム12に対し接離する方向)に沿って摺動可能とされている。
A
一対の取付部124の外側面側は厚肉とされて先端側が延出されており、その先端部に、感光体ドラム12を軸支する一対の軸受け部132が設けられている。この一対の軸受け部132には、軸受け孔134が同軸的に形成されており、感光体ドラム12は、シャフト12Aの端部に設けられた支持部12aが各軸受け孔134に回転自在に挿通されて、帯電ロール14及びクリーニングロール100とともにフレーム120に組み付けられている。
The outer surface sides of the pair of
また、ガイド溝126内の基端側には、軸受け部材110を感光体ドラム12側へ付勢する圧縮コイルばね128が設けられている。この圧縮コイルばね128のばね力で、軸受け部材110が感光体ドラム12側へ付勢され(矢印8の方向)、帯電ロール14は感光体ドラム12に圧接している。これにより、感光体ドラム12が回転すると、感光体ドラム12の回転に伴って帯電ロール14が従動回転し感光体ドラム12を帯電させ、さらに帯電ロール14の回転に伴ってクリーニングロール100が従動回転し帯電ロール14をクリーニングする。
A
次に、本実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
図5に示すように、本発明では、クリーニングロール100と帯電ロール14とのニップ部101において、ニップ領域A(帯電ロール14の外周を示す実線とクリーニングロール100の外周を示す仮想線の交点と交点の間)で帯電ロール14の周方向(回転方向;矢印8の方向)に沿ったスポンジ層100Bのセル140の数が6個以上21個以下となるように、帯電ロール14とクリーニングロール100を当接させる。
As shown in FIG. 5, in the present invention, in the
帯電ロール14は、クリーニングロール100の当接により、表面に付着したトナーや外添剤が、スポンジ層100Bのセル140内に入り込むことで、表面がクリーニングされるが、従来のように、クリーニングロール100の表面の1インチあたりのセル数を規定したり、クリーニングロール100の帯電ロール14への食い込み量を規定したりした場合、クリーニングロール100として用いる材料の硬度や使用するクリーニングロール100の肉厚により、クリーニングに必要な押圧力を十分に得られない場合や、逆に押圧力が強くなりすぎてクリーニングした汚れを逆に擦りつけてしまうことによる画質欠陥を生じさせる場合がある。
The surface of the charging
このため、本発明では、帯電ロール14をクリーニングするために最低必要なセル数を規定することで、クリーニングロール100の押圧力が不足して帯電ロール14を充分にクリーニングすることができない、或いは、クリーニングロール100の過剰な押圧力により、クリーニングした汚れを逆に帯電ロール14に擦りつけてしまう等の問題が生じないようにすると共に、クリーニングロール100の材料のセル密度に拘わらず、適切な押圧力でクリーニング部材の良好なクリーニング性能を得ることができるようにしている。
For this reason, in the present invention, by defining the minimum number of cells required for cleaning the charging
図6には、クリーニングロール100と帯電ロール14において、ニップ(Nip)中のセル数が変化するように、食い込み量を変化させて、実験を行った結果が示されている。このとき、押圧力の影響が含まれないようにするために、クリーニングロール100の外径を微調した。ここで、クリーニングロール100の直径は12mm、材料はポリエチレン。帯電ロール14の直径は14mmで、材料はポリアミドを使用した。実験中に、微調した外径の変化量は±0.5mmである。この条件で、所定条件上汚した帯電ロール14をクリーニングし、その表面の反射光量でクリーニング性の評価を行った。具体的には、帯電ロール14の汚れレベルを5段階で評価し、レベル2以下は、プリント画質上問題のない汚れレベルである。
FIG. 6 shows the results of experiments conducted by changing the amount of biting so that the number of cells in the nip (Nip) in the
これによると、該セル数の増加に伴って、帯電ロール14のクリーニング性能が向上している(帯電ロール14の汚れレベルが良くなる)ことが分かり、セル数が6以上の場合、帯電ロール14の汚れレベルが2以下となっている。この結果に基づいて、本発明におけるセル数を規定しており、セル数が8以上の場合はさらにクリーニング性能が向上する。また、セル数が21個以上になると、クリーニング性能が低下するが、クリーニングロール100と帯電ロール14とのニップ中のセル数が多すぎた場合、セル140の変形量(つぶれ)が大きく、異物を採取できない場合が生じるからである。
According to this, it can be seen that as the number of cells increases, the cleaning performance of the charging
ところで、本発明のように、クリーニングロール100と帯電ロール14とのニップ中のセル数について規定すると、単位長さあたりのセル数が少ない材料においても、当接状態によっては、クリーニングロールとしての使用が可能となる。
By the way, when the number of cells in the nip between the cleaning
例えば、図7に示すように、二本のクリーニングロール142を用いて、2箇所で帯電ロール14に当接させるようにする。図8には、二本のクリーニングロール142と帯電ロール14において、ニップ(Nip)中のセル数の和が変化するように、食い込み量を変化させて、実験を行った結果が示されているが、二本のクリーニングロール142を用いて、2箇所で帯電ロール14に当接させるようにした場合も、1本のクリーニングロール100を用いた場合と同様、クリーニングロール142と帯電ロール14のニップ(Nip)中のセル数の和が、6個以上21個以下であればプリント画質上問題のない汚れレベルである。
For example, as shown in FIG. 7, two cleaning rolls 142 are used so as to contact the charging
ここで、二本のクリーニングロール142を用いた場合、各クリーニングロール142と帯電ロール14とのニップ領域B、C内で帯電ロール14の周方向に沿ったスポンジ層100Bのセル140の数が3個以上であれば良くなる。このため、クリーニングロール142の外径を小さくすることができる。また、複数のクリーニングロール142を用いることで、各クリーニングロール142の押圧力を小さくすることができる。
Here, when two cleaning rolls 142 are used, the number of
なお、ここでは、同じ大きさのクリーニングロール142を用いているが、異なる大きさのクリーニングロールを用いても良いし、また、クリーニングロールと帯電ロール14とのニップ中のセル数をクリーニングロール毎に変えても良い。
Although the
また、図9に示すように、樹脂製の支持ロール144の表面に、支持ロール144の軸方向に沿って凹部144Aを設け、該凹部144Aにスポンジロール146をはめ込んで、支持ロール144の表面に凸部(多孔質弾性体)146Aを設けるようにしても良い。そして、該凸部146Aを帯電ロール14の表面に当接させ、帯電ロール14の周方向に沿った各凸部146Aのセル140数の和が6個以上21個以下となるようにする。
Further, as shown in FIG. 9, a
ここで、各スポンジロール146は、硬度等を変えることもでき、該スポンジロール146をカートリッジ式として交換可能としても良い。スポンジロール146をカートリッジ式にすると、クリーニング部材145の寿命による交換の場合、クリーニング部材145毎交換する必要が無くなるため、クリーニング部材145を位置決めする必要が無く、分解・組立て作業が容易になる。
Here, each
さらに、図10に示すように、ロール状のスポンジに限らず、略直方体状を成すスポンジ部材148を用いても良い。この場合、該スポンジ部材148は帯電ロール14に対向して設けられたホルダー149によって固定され、移動不能な状態で配設されることとなる。そして、スポンジ部材148の表面には、複数の突起部150を設け、該突起部150を帯電ロール14の表面に当接させ、帯電ロール14の周方向に沿った各突起部150のセル140数の和が6個以上21個以下となるようにする。
Furthermore, as shown in FIG. 10, not only a roll-like sponge but also a
以上、本発明の実施形態により詳細に説明したが、本発明はそれらに限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の形態が実施可能である。 As mentioned above, although it demonstrated in detail by embodiment of this invention, this invention is not limited to them, Various other forms can be implemented within the scope of the present invention.
例えば、感光体ドラム12の下方部に帯電ロール14を接触させ、その帯電ロール14の下方部にクリーニングロール100を接触させる構成としているが、感光体ドラム12、帯電ロール14、及びクリーニングロール100の位置関係はこれに限定されるものではない。例えば、感光体ドラムの上方部に帯電ロールを接触させ、その帯電ロールの上方部にクリーニングロールを接触させる構成等にも本発明を適用することができる。
For example, the charging
また、本発明を適用する画像形成装置については、上述の実施形態のように、回転式現像器18を用いて感光体ドラム12へのトナー像の形成を4回繰り返して行う4サイクル方式の構成に限定されるものではない。例えば、中間転写ベルトの移動方向に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成ユニットを並設する構成であっても、各画像形成ユニットの感光体ドラム、帯電ロール、及びクリーニングロールに本発明を適用することができる。
The image forming apparatus to which the present invention is applied has a four-cycle configuration in which the toner image is formed on the
10 画像形成装置
12 感光体ドラム(像担持体)
14 帯電ロール(帯電部材)
100 クリーニングロール(クリーニング部材)
100A シャフト(支持部材、クリーニング部材)
100B スポンジ層(多孔質弾性層、クリーニング部材)
140 セル
142 クリーニングロール(クリーニング部材)
144 支持ロール(支持部材、クリーニング部材)
145 クリーニングロール(クリーニング部材)
146 スポンジロール(多孔質弾性体)
148 スポンジ部材(多孔質弾性層、クリーニング部材)
149 ホルダー(支持部材、クリーニング部材)
150 突起部(凸部)
DESCRIPTION OF
14 Charging roll (charging member)
100 Cleaning roll (cleaning member)
100A shaft (support member, cleaning member)
100B Sponge layer (porous elastic layer, cleaning member)
140
144 Support roll (support member, cleaning member)
145 Cleaning roll (cleaning member)
146 Sponge roll (porous elastic body)
148 Sponge member (porous elastic layer, cleaning member)
149 Holder (support member, cleaning member)
150 Protrusion (convex)
Claims (5)
多孔質弾性層と前記多孔質弾性層を支持する支持部材とを含んで構成され、前記帯電ロールに当接して該帯電ロールをクリーニングするクリーニング部材と、
を備え、
前記多孔質弾性層と前記帯電ロールとのニップ領域内で帯電ロールの周方向に沿った多孔質弾性層のセル数が6個以上となるように多孔質弾性層が前記帯電ロールに当接していることを特徴とする帯電装置。 A charging roll for charging the image carrier;
A cleaning member configured to include a porous elastic layer and a support member that supports the porous elastic layer, and contacts the charging roll to clean the charging roll;
With
The porous elastic layer is in contact with the charging roll so that the number of cells of the porous elastic layer along the circumferential direction of the charging roll is 6 or more in the nip region between the porous elastic layer and the charging roll. A charging device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005365134A JP2007171288A (en) | 2005-12-19 | 2005-12-19 | Charging device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005365134A JP2007171288A (en) | 2005-12-19 | 2005-12-19 | Charging device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007171288A true JP2007171288A (en) | 2007-07-05 |
Family
ID=38297973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005365134A Withdrawn JP2007171288A (en) | 2005-12-19 | 2005-12-19 | Charging device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007171288A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009145528A (en) * | 2007-12-13 | 2009-07-02 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming apparatus |
JP2009175698A (en) * | 2007-12-28 | 2009-08-06 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Cleaning roller for cleaning charging roller and image forming apparatus |
US8160470B2 (en) | 2007-12-28 | 2012-04-17 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Cleaning roller for cleaning charging roller and image forming apparatus |
JP2016184155A (en) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | コニカミノルタ株式会社 | Charging device |
JP2019135504A (en) * | 2018-02-05 | 2019-08-15 | 富士ゼロックス株式会社 | Cleaning member, charging device, and image forming apparatus |
-
2005
- 2005-12-19 JP JP2005365134A patent/JP2007171288A/en not_active Withdrawn
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009145528A (en) * | 2007-12-13 | 2009-07-02 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming apparatus |
JP4661863B2 (en) * | 2007-12-13 | 2011-03-30 | 富士ゼロックス株式会社 | Image forming apparatus |
KR101109025B1 (en) * | 2007-12-13 | 2012-01-31 | 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤 | Image forming apparatus |
JP2009175698A (en) * | 2007-12-28 | 2009-08-06 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Cleaning roller for cleaning charging roller and image forming apparatus |
JP4656228B2 (en) * | 2007-12-28 | 2011-03-23 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | Image forming apparatus |
US8160470B2 (en) | 2007-12-28 | 2012-04-17 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Cleaning roller for cleaning charging roller and image forming apparatus |
JP2016184155A (en) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | コニカミノルタ株式会社 | Charging device |
JP2019135504A (en) * | 2018-02-05 | 2019-08-15 | 富士ゼロックス株式会社 | Cleaning member, charging device, and image forming apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5162831B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2007199266A (en) | Image forming apparatus | |
US7529498B2 (en) | Image forming device having charging roller and cleaning member | |
JP4844144B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP4793116B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP5082343B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2007309972A (en) | Image forming apparatus | |
JP2007140167A (en) | Image forming apparatus | |
JP4711024B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP4923699B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2009116373A (en) | Image forming apparatus | |
JP4609591B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP4793144B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2007171288A (en) | Charging device | |
JP4770394B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP5114851B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2007193031A (en) | Image forming device | |
JP4940645B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP5605462B2 (en) | Charging device | |
JP4742817B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2007240765A (en) | Image forming apparatus | |
JP2007171381A (en) | Cleaning device | |
JP5267930B2 (en) | Scorotron charging device, image forming apparatus and process cartridge | |
JP4458191B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2007121403A (en) | Image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20081120 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20091005 |