JP5845916B2 - Charging device, image carrier device, image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、帯電装置、像保持体装置、及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a charging device, an image carrier device, and an image forming apparatus.
特許文献1に記載の構成では、感光体ドラムに圧接し従動回転して帯電させる帯電ロールと、帯電ロールに圧接し従動回転してクリーニングするスポンジ部材とを、回転可能に支持する軸受け部が設けられている。この軸受け部は、スポンジ部材のシャフトの軸径よりも大径の軸受け孔を備え、スポンジ部材を帯電ロール(帯電部材)への圧接方向に対して移動可能に支持している。
In the configuration described in
本発明の課題は、帯電部材の回転軸方向に沿って生じる清掃ムラを抑制することである。 The subject of this invention is suppressing the cleaning nonuniformity which arises along the rotating shaft direction of a charging member.
本発明の請求項1に係る帯電装置は、第一回転軸部材と、前記第一回転軸部材の外周面に設けられ、軸方向中央側が軸方向両端側に比して大径化される帯電部と、を備え、回転する像保持体と前記帯電部が接触し、前記像保持体の回転に伴って回転して前記像保持体の表面を帯電させる帯電部材と、前記第一回転軸部材の回転軸方向に沿って延び、前記帯電部と接触して前記帯電部を清掃する清掃部と、前記清掃部を保持する保持部材と、を備える清掃部材と、前記保持部材の一端側に設けられ、前記帯電部材の回転に伴って前記保持部材の一端部を前記第一回転軸部材の軸線に対して近接離間方向に移動されるように前記保持部材の一端側を支持する支持手段と、前記保持部材の他端側に設けられ、前記保持部材の他端側を前記第一回転軸部材の軸線に対して近接離間方向に移動可能に案内する案内手段と、を備えることを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a charging device that is provided on the outer peripheral surface of the first rotating shaft member and the first rotating shaft member, and is charged such that the center in the axial direction has a larger diameter than both ends in the axial direction. A charging member that contacts the rotating image holding member and the charging unit, and rotates with the rotation of the image holding member to charge the surface of the image holding member, and the first rotating shaft member Provided on one end side of the holding member, and a cleaning member that extends along a rotation axis direction of the cleaning member and that includes a cleaning unit that contacts the charging unit to clean the charging unit, and a holding member that holds the cleaning unit. And a supporting means for supporting one end of the holding member so that the one end of the holding member is moved in the proximity and separation direction with respect to the axis of the first rotating shaft member as the charging member rotates. The other end side of the holding member is provided on the other end side of the holding member, and the other end side of the holding member is the first rotating shaft. Characterized in that it comprises a guide means for movably guiding the approaching and separating direction with respect to the axis of the timber, the.
本発明の請求項2に係る帯電装置は、請求項1に記載おいて、前記保持部材は、第一回転軸部材の回転軸方向に沿って延びる第二回転軸部材であって、前記第二回転軸部材の外周面に前記清掃部が設けられ、前記帯電部材の回転に伴って前記清掃部材が従動回転することを特徴とする。 The charging device according to a second aspect of the present invention is the charging device according to the first aspect, wherein the holding member is a second rotating shaft member extending along a rotating shaft direction of the first rotating shaft member, The cleaning portion is provided on an outer peripheral surface of the rotating shaft member, and the cleaning member is driven to rotate as the charging member rotates.
本発明の請求項3に係る帯電装置は、請求項2に記載おいて、前記支持手段は、前記第二回転軸部材の一端側に固定され、外周面が前記第一回転軸部材と当って前記第二回転軸部材の回転に伴って前記第二回転軸部材の一端部を前記第一回転軸部材の軸線に対して近接離間方向に移動させる偏心カムを含んで構成されることを特徴とする。 The charging device according to a third aspect of the present invention is the charging device according to the second aspect, wherein the support means is fixed to one end side of the second rotary shaft member, and an outer peripheral surface abuts on the first rotary shaft member. An eccentric cam that moves one end portion of the second rotary shaft member in the proximity and separation direction with respect to the axis of the first rotary shaft member as the second rotary shaft member rotates is configured. To do.
本発明の請求項4に係る帯電装置は、請求項1に記載おいて、前記支持手段は、前記第一回転軸部材の一端側に固定され、外周面が前記保持部材の一端側と当って前記第一回転軸部材の回転に伴って前記保持部材の一端部を前記第一回転軸部材の軸線に対して近接離間方向に移動させる偏心カムを含んで構成されることを特徴とする。 A charging device according to a fourth aspect of the present invention is the charging device according to the first aspect, wherein the support means is fixed to one end side of the first rotating shaft member, and an outer peripheral surface abuts against one end side of the holding member. It is characterized by including an eccentric cam that moves one end of the holding member in the proximity and separation direction with respect to the axis of the first rotating shaft member as the first rotating shaft member rotates.
本発明の請求項5に係る帯電装置は、請求項4に記載おいて、前記保持部材は、前記清掃部を前記帯電部との間で挟むように配置される板部材であることを特徴とする。 The charging device according to a fifth aspect of the present invention is the charging device according to the fourth aspect, wherein the holding member is a plate member disposed so as to sandwich the cleaning portion with the charging portion. To do.
本発明の請求項6に係る像保持体装置は、回転する像保持体と、前記像保持体と接触して前記像保持体の回転に伴って回転して前記像保持体の表面を帯電させる帯電部材を備える請求項1〜5の何れか1項に記載の帯電装置と、を備えることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an image carrier device, and a rotating image carrier, and the surface of the image carrier is charged by rotating with the rotation of the image carrier in contact with the image carrier. A charging device according to
本発明の請求項7に係る画像形成装置は、回転する像保持体と、前記像保持体と接触して前記像保持体の回転に伴って回転して前記像保持体の表面を帯電させる帯電部材を備える請求項1〜5の何れか1項に記載の帯電装置と、前記帯電装置によって帯電した前記像保持体の表面を露光して静電潜像を形成させる露光装置と、前記露光装置によって前記像保持体の表面に形成された静電潜像をトナー画像として現像する現像装置と、を備えることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: a rotating image holding member; and charging for contacting the image holding member and rotating along with the rotation of the image holding member to charge the surface of the image holding member. The charging device according to
本発明の請求項8に係る画像形成装置は、請求項6に記載の像保持体装置と、前記像保持体装置に設けられる表面が帯電した像保持体の表面を露光して静電潜像を形成させる露光装置と、前記露光装置によって前記像保持体の表面に形成された静電潜像をトナー画像として現像する現像装置と、を備えることを特徴とする。 An image forming apparatus according to an eighth aspect of the present invention is an electrostatic latent image obtained by exposing the surface of the image carrier apparatus according to the sixth aspect and the image carrier body charged on the surface of the image carrier apparatus. And an developing device that develops the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier by the exposure device as a toner image.
本発明の請求項1の帯電装置によれば、清掃部を保持する保持部材が、帯電部材の第一回転軸に対して移動しない場合と比して、帯電部材の回転軸方向に沿って生じる清掃ムラを抑制することができる。 According to the charging device of the first aspect of the present invention, the holding member that holds the cleaning unit is generated along the rotation axis direction of the charging member as compared with the case where the holding member does not move with respect to the first rotation axis of the charging member. Uneven cleaning can be suppressed.
本発明の請求項2の帯電装置によれば、帯電部材の回転に伴って清掃部材が従動回転しない場合と比して、帯電部材との間で生じる摩擦力により清掃部が摩耗するのを抑制することができる。 According to the charging device of the second aspect of the present invention, it is possible to suppress the cleaning portion from being worn by the frictional force generated between the cleaning member and the charging member as compared with the case where the cleaning member does not rotate following the rotation of the charging member. can do.
本発明の請求項3の帯電装置によれば、第二回転軸部材の一端側に固定され、外周面が第一回転軸部材と当って第二回転軸部材の一端部を第一回転軸部材の軸線に対して近接離間方向に移動させる偏心カムが設けられていない場合と比して、第二回転軸部材の一端側を第一回転軸部材の軸線に対して近接離間方向に簡易な構成で移動させることができる。 According to the charging device of the third aspect of the present invention, the second rotary shaft member is fixed to one end side, the outer peripheral surface abuts on the first rotary shaft member, and the one end portion of the second rotary shaft member is connected to the first rotary shaft member. Compared to the case where the eccentric cam that moves in the approaching / separating direction with respect to the axis of the second rotating shaft member is not provided, the one end side of the second rotating shaft member is simplified in the approaching / separating direction with respect to the axis of the first rotating shaft member It can be moved with.
本発明の請求項4の帯電装置によれば、第一回転軸部材の一端側に固定され、外周面が保持部材の一端側と当って保持部材の一端部を第一回転軸部材の軸線に対して近接離間方向に移動させる偏心カムが設けられていない場合と比して、保持部材の一端側を第一回転軸部材の軸線に対して近接離間方向に簡易な構成で移動させることができる。 According to the charging device of the fourth aspect of the present invention, the first rotary shaft member is fixed to one end side, the outer peripheral surface abuts the one end side of the holding member, and the one end portion of the holding member is set to the axis of the first rotary shaft member. On the other hand, one end side of the holding member can be moved in the proximity / separation direction with a simple configuration with respect to the axis of the first rotary shaft member as compared with the case where the eccentric cam that moves in the proximity / separation direction is not provided. .
本発明の請求項5の帯電装置によれば、清掃部を帯電部との間で挟むように配置される板部材が設けられない場合と比して、清掃部を帯電部に簡易な構成で接触させることができる。 According to the charging device of the fifth aspect of the present invention, the cleaning unit has a simple configuration in the charging unit as compared with the case where a plate member arranged so as to sandwich the cleaning unit between the charging unit and the charging unit is not provided. Can be contacted.
本発明の請求項6の像保持体装置によれば、請求項1〜5の何れか1項に記載の帯電装置が設けられていない場合と比して、像保持体の表面において、回転軸方向に沿って生じる帯電ムラを抑制することができる。
According to the image carrier device of claim 6 of the present invention, the rotating shaft is provided on the surface of the image carrier as compared with the case where the charging device according to any one of
本発明の請求項7の画像形成装置によれば、請求項1〜5の何れか1項に記載の帯電装置が設けられていない場合と比して、像保持体の表面に形成されるトナー画像において、回転軸方向に沿って生じる濃度ムラを抑制することができる。 According to the image forming apparatus of the seventh aspect of the present invention, the toner formed on the surface of the image carrier as compared with the case where the charging device according to any one of the first to fifth aspects is not provided. In the image, density unevenness that occurs along the rotation axis direction can be suppressed.
本発明の請求項8の画像形成装置によれば、請求項6に記載の像保持体装置を備えていない場合と比して、像保持体の表面に形成されるトナー画像において、回転軸方向に沿って生じる濃度ムラを抑制することができる。 According to the image forming apparatus of the eighth aspect of the present invention, in the toner image formed on the surface of the image carrier as compared with the case where the image carrier device according to the sixth aspect is not provided, the rotation axis direction The density unevenness generated along the line can be suppressed.
本発明の第1実施形態に係る帯電装置、像保持体装置及び画像形成装置の一例について図1〜図12に従って説明する。 An example of a charging device, an image carrier device, and an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
(全体構成)
図9に示されるように、本発明の実施形態に係る画像形成装置10は、例えばタンデム方式のフルカラーの画像形成装置10である。なお、各図において矢印UPは、鉛直方向の上方を示す。
(overall structure)
As shown in FIG. 9, the
画像形成装置10の内部には、円柱状の像保持体12と、像保持体12の表面を帯電させる帯電装置34と、像保持体12の表面に形成された後述する静電潜像をトナー画像として現像する現像装置24と、を含んで構成される、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の像保持体装置の一例としてのプロセスカートリッジ18Y、18M、18C、18Kが、上方向から下方向へ順に並んで備えられている。なお、以下の説明では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)を区別して説明する場合は、符号の後にY、M、C、Kを記載し、特に区別しない場合は、Y、M、C、Kを省略して記載する。
Inside the
〔プロセスカートリッジ・露光装置〕
各色のプロセスカートリッジ18は、画像形成装置10に対して着脱可能な構成とされている。また、像保持体12としては、例えば、有機系の感光材料等よりなる感光体層が外周面(表面)に被覆された導電性円筒体が用いられ、像保持体12は、図示しないモータによって回転駆動するようになっている。
[Process cartridge and exposure equipment]
Each
図8に示されるように、帯電装置34に設けられた帯電部材の一例としての帯電ロール14が像保持体12の外周面に接触するように配置され、この帯電ロール14が像保持体12の回転に伴って回転して像保持体12の表面を帯電させるようになっている。
As shown in FIG. 8, the charging
また、図9に示されるように、この帯電ロール14が接触する位置に対して像保持体12の回転方向(図中矢印D)の下流側に位置する像保持体12の外周面に向けてレーザービームLBを出射してこの外周面を露光する各色共通の露光装置16が、プロセスカートリッジ18の隣りに配置されている。帯電した像保持体12の外周面がこの露光装置16から出射されるレーザービームLBによって露光され、像保持体12の外周面には、画像情報に応じた静電潜像が形成されるようになっている。
Further, as shown in FIG. 9, toward the outer peripheral surface of the
また、図8に示されるように、像保持体12の外周面においてレーザービームLBが当る部位に対して像保持体12の回転方向の下流側には、像保持体12の外周面に形成された静電潜像を各色のトナー画像として現像する現像装置24が設けられている。
Further, as shown in FIG. 8, the
さらに、帯電ロール14に対して像保持体12の回転方向(図中矢印D)の上流側には、像保持体12の表面に接触して像保持体12の表面から異物を掻き落とす清掃ブレード26が設けられている。
Further, a cleaning blade that contacts the surface of the
例えば、フルカラーの画像を形成する場合には、帯電・露光・現像の各工程が、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色に対応して行われ、各色の像保持体12の外周面には、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色に対応したトナー画像が形成される。なお、帯電装置34については、詳細を後述する。
For example, in the case of forming a full-color image, charging, exposure, and development processes are performed corresponding to each color of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y), A toner image corresponding to each color of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) is formed on the outer peripheral surface of the
〔転写装置〕
図9に示されるように、画像形成装置10の内部には、上下方向に並んだ各色の像保持体12の外周面と接するように、支持ロール40と支持ロール42とで張力が付与されつつ内周面側から支持された無端状の用紙搬送ベルト20が設けられている。また、用紙搬送ベルト20を挟んで各色の像保持体12の反対側には、用紙搬送ベルト20によって搬送される記録媒体としてのシート部材Pに各色の像保持体12の外周面に形成された各色のトナー画像を転写する転写ロール22が夫々設けられている。以上より、シート部材Pを搬送してトナー画像をシート部材Pに転写する転写装置36は、支持ロール40、支持ロール42、用紙搬送ベルト20及び転写ロール22を含んで構成されている。
[Transfer device]
As shown in FIG. 9, tension is applied to the inside of the
〔定着装置・排出ロール〕
転写装置36に対してシート部材Pの搬送方向(以下シート部材搬送方向と記載する)の下流側には、シート部材Pに転写されたトナー画像を加熱・加圧することでシート部材Pに定着させる定着装置48が設けられている。
[Fixing device / discharge roll]
On the downstream side of the transfer direction of the sheet member P with respect to the transfer device 36 (hereinafter referred to as the sheet member transfer direction), the toner image transferred to the sheet member P is heated and pressed to be fixed to the sheet member P. A fixing
また、定着装置48に対してシート部材搬送方向の下流側には、画像形成装置10の上部に設けられた排出部46にトナー画像が定着したシート部材Pを排出する排出ロール44が設けられている。
Further, on the downstream side in the sheet member conveyance direction with respect to the fixing
〔用紙収納容器・搬送ロール〕
転写装置36に対してシート部材搬送方向の上流側には、複数のシート部材Pが収容される用紙収納容器28が設けられている。さらに、用紙収納容器28に収容された最上位のシート部材Pと接するように、最上位のシート部材Pを用紙収納容器28から取り出す取出ロール30が設けられている。また、取出ロール30に対してシート部材搬送方向の下流側には、取出ロール30によって取り出されたシート部材Pを用紙搬送ベルト20に引き渡す搬送ロール32、34が設けられている。
[Paper storage container / conveying roll]
A
(要部構成)
次に、帯電装置について説明する。
(Main part configuration)
Next, the charging device will be described.
図1(C)、図5に示されるように、帯電装置34は、前述した帯電ロール14と、帯電ロール14と接触し、帯電ロール14の回転に伴って従動回転して帯電ロール14を清掃する清掃部材52と、清掃部材52の一端側を支持する支持手段の一例としての支持装置54と、清掃部材52の他端側を案内する案内手段の一例としての案内装置56と、を備えている。
As shown in FIG. 1C and FIG. 5, the charging
〔帯電ロール〕
図5、図7に示されるように、像保持体12の回転に伴って回転する帯電ロール14は、像保持体12の回転軸方向に沿って延びる導電性の第一回転軸部材14Aと、導電性弾性層及び表面層が順に第一回転軸部材14Aの周囲に形成された帯電部の一例としての帯電層14Bと、を備えている。
[Charging roll]
As shown in FIGS. 5 and 7, the charging
第一回転軸部材14Aは、一例としてφ5〔mm〕とされて細くされている。このように、第一回転軸部材14Aが細くされているため、帯電ロール14が像保持体12の表面に接触した状態で、第一回転軸部材14Aの中央側が撓み、像保持体12との間で均一な圧接力(ニップ力)が確保されないことが考えられる。
As an example, the first
しかし、本実施形態の帯電ロール14の帯電層14Bは、回転軸方向の中央側が両端側に比して大径化され、所謂クラウン形状とされている。これにより、帯電ロール14と像保持体12との間には、均一な圧接力(ニップ力)が確保される。なお、各図に示す帯電層14Bのクラウン形状については、容易に形状が把握されるように誇張して記載する。
However, the
第一回転軸部材14Aの材質としては、一例として、快削鋼、ステンレス鋼等が用いられ、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る。
また、帯電ロール14の帯電層14Bを構成する導電性弾性層(図示省略)は、一例として、弾性を有するゴム等の弾性材を基材として、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、シリカ及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が必要に応じて加えられる。
As an example of the material of the first
The conductive elastic layer (not shown) constituting the
通常ゴムに添加される材料を添加した混合物を、導電性の第一回転軸部材14Aの周面に被覆することにより帯電層14Bを形成される。また、抵抗値の調整を目的とした導電剤として、マトリックス剤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、電子及びイオンの少なくとも一方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を用いることができる。また、帯電層14Bの基材となる弾性材は、発泡体であってもよい。
The charged
帯電層14Bの基材となる弾性材としては、一例として、ゴム材中に導電剤を分散させることによって形成される。ゴム材としては、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン3元共重合ゴム(EPDM)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、天然ゴム等、及びこれらのブレンドゴム等が用いられる。
As an example, the elastic material serving as the base material of the
中でも、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムおよびこれらのブレンドゴムが好ましく用いられる。これらのゴム材は発泡したものであっても無発泡のものであってもよい。 Among these, silicone rubber, ethylene propylene rubber, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber, epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether copolymer rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, and blended rubbers thereof are preferably used. These rubber materials may be foamed or non-foamed.
また、導電剤としては、電子導電剤やイオン導電剤が用いられる。電子導電剤の一例としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック;熱分解カーボン、グラファイト;アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼等の各種導電性金属または合金;酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化スズ−酸化アンチモン固溶体、酸化スズ−酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物;絶縁物質の表面を導電化処理したもの;などの微粉末を用いることができる。また、イオン導電剤の一例としては、テトラエチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩等;リチウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩等;を用いることができる。 As the conductive agent, an electronic conductive agent or an ionic conductive agent is used. Examples of electronic conductive agents include carbon blacks such as ketjen black and acetylene black; pyrolytic carbon, graphite; various conductive metals or alloys such as aluminum, copper, nickel, stainless steel; tin oxide, indium oxide, titanium oxide Fine powders such as various conductive metal oxides such as tin oxide-antimony oxide solid solution and tin oxide-indium oxide solid solution; Examples of ionic conductive agents include perchlorates and chlorates such as tetraethylammonium and lauryltrimethylammonium; alkali metals such as lithium and magnesium, perchlorates and chlorates of alkaline earth metals, etc. Can be used.
これらの導電剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その添加量は特に制限はないが、電子導電剤の場合は、ゴム材100質量部に対して、1〜60質量部の範囲であることが好ましく、一方、イオン導電剤の場合は、ゴム材100質量部に対して、0.1〜5.0質量部の範囲であることが好ましい。 These conductive agents may be used alone or in combination of two or more. The amount of addition is not particularly limited, but in the case of an electronic conductive agent, it is preferably in the range of 1 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber material, while in the case of an ionic conductive agent, It is preferable that it is the range of 0.1-5.0 mass part with respect to 100 mass parts of rubber materials.
帯電層14Bを構成する表面層(図示省略)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。一例として、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用いることができる。
The surface layer (not shown) constituting the
このうち外添剤による汚れの観点から、ポリフッ化ビニリデン、4フッ化エチレン共重合体、ポリエステル、ポリイミド、共重合ナイロンが好ましく用いられる。共重合ナイロンは、610ナイロン、11ナイロン、12ナイロン、の内のいずれか1種または複数種を重合単位として含むものであって、この共重合体に含まれる他の重合単位としては、6ナイロン、66ナイロン等が挙げられる。ここで、610ナイロン、11ナイロン、12ナイロンよりなる重合単位が共重合体中に含まれる割合は、質量比で合わせて10%以上であることが好ましい。重合単位が10%以上の場合は、調液性及び表面層塗布時における成膜性に優れるとともに、特に繰り返し使用時における樹脂層の磨耗や樹脂層への異物付着が少なく、ロールの耐久性が優れ、環境による特性の変化も少なくなる。 Of these, polyvinylidene fluoride, a tetrafluoroethylene copolymer, polyester, polyimide, and copolymer nylon are preferably used from the viewpoint of contamination due to external additives. The copolymer nylon includes one or more of 610 nylon, 11 nylon, and 12 nylon as polymerized units, and the other polymer units contained in the copolymer include 6 nylon. 66 nylon and the like. Here, the proportion of polymer units composed of 610 nylon, 11 nylon, and 12 nylon contained in the copolymer is preferably 10% or more in total by mass ratio. When the polymerization unit is 10% or more, the liquid preparation and the film formability at the time of applying the surface layer are excellent, and the wear of the resin layer and the adhesion of foreign matters to the resin layer are reduced especially during repeated use, and the durability of the roll is improved. Excellent, less change in properties due to the environment.
また、高分子材料は単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。当該高分子材料の数平均分子量は、1,000〜100,000の範囲であることが好ましく、10,000〜50,000の範囲であることがより好ましい。 Moreover, a polymeric material may be used independently and may be used in mixture of 2 or more types. The number average molecular weight of the polymer material is preferably in the range of 1,000 to 100,000, and more preferably in the range of 10,000 to 50,000.
さらに、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。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。 Furthermore, a conductive material is contained in the surface layer, and the resistance value can be adjusted. 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、マトリックス剤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を用いることができる。 In addition, as a conductive agent for adjusting the resistance value, it conducts electrons and / or ions as charge carriers, such as carbon black, conductive metal oxide particles, or ionic conductive agent mixed in a matrix agent. What disperse | distributed material can be used.
導電剤のカーボンブラックとして、具体的には、デグサ社製の「スペシャルブラック350」、同「スペシャルブラック100」、同「スペシャルブラック250」、同「スペシャルブラック5」、同「スペシャルブラック4」、同「スペシャルブラック4A」、同「スペシャルブラック550」、同「スペシャルブラック6」、同「カラーブラックFW200」、同「カラーブラックFW2」、同「カラーブラックFW2V」、キャボット社製「MONARCH1000」、キャボット社製「MONARCH1300」、キャボット社製「MONARCH1400」、同「MOGUL−L」、同「REGAL400R」等が用いられる。
Specifically, carbon black as a conductive agent includes “Special Black 350”, “
カーボンブラックはpH4.0以下であり、一般的なカーボンブラックに比べ、表面に存在する酸素含有官能基の効果により、樹脂組成物中への分散性がよく、pH4.0以下のカーボンブラックを配合することにより、帯電均一性をよくすることができ、さらに抵抗値の変動を小さくすることができる。 Carbon black has a pH of 4.0 or less, and has better dispersibility in the resin composition due to the effect of oxygen-containing functional groups present on the surface than general carbon black. By doing so, the charging uniformity can be improved, and the fluctuation of the resistance value can be further reduced.
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、単独で用いてもよく、2種類以上を併用することもできる。また、本実施形態を阻害しない限り、何れの粒径であってもよいが、抵抗値調整及び強度の点より、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、さらに、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 that are conductive particles for adjusting the resistance value are particles having conductivity such as tin oxide, tin oxide doped with antimony, zinc oxide, anatase titanium oxide, ITO, etc. 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. Further, as long as the present embodiment is not hindered, any particle size may be used, but from the viewpoint of resistance value adjustment and strength, preferably tin oxide, antimony-doped tin oxide, anatase-type titanium oxide, Furthermore, tin oxide and tin oxide doped with antimony 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、表面層には、フッ素系又はシリコーン系の樹脂が用いられている。特に、表面層は、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、像保持体12との摺擦時の負担を小さくして帯電ロール14と像保持体12相互の耐磨耗性を向上させることも可能である。
Furthermore, a fluorine-based or silicone-based resin is used for the surface layer. In particular, the surface layer 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
〔清掃部材〕
図1、図5に示されるように、清掃部材52は、帯電ロール14の回転軸方向に沿って延びる第二回転軸部材52Aと、第二回転軸部材52Aの外周面に螺旋状に巻き付けられ、回転する帯電ロール14と接触して帯電ロール14を清掃する清掃部52Bとを備えている。この清掃部52Bは発泡体で形成されている。なお、清掃部としては、第二回転軸部材52Aの外周面に螺旋状に巻き付けたものではなく円筒状のものを用いてもよい。
[Cleaning member]
As shown in FIGS. 1 and 5, the cleaning
第二回転軸部材52Aは、アルミニウム、ステンレス、快削鋼等の金属が主に使用されており、摺動性、防錆性などの用途に応じ材質及び表面処理方法は適時選択される。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、もちろん非導電のまま使用してもよい。
The second
また、清掃部52Bの材質としては、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NBR,EPDM,SBR,シリコンゴム等より選択される。清掃部52B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の表面に清掃部52Bの擦れによるキズをつけないため、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、引き裂き、引っ張りなどに強いポリウレタンが特に好ましく用いられる。
The material of the
ポリウレタンとして特に限定するものではなく、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールやアクリルポリオールなどのポリオールと、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネートや4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネートなどのイソシアネートの反応を伴っていれば良く、さらに1,4−ブタンジオール、トリメチロールプロパンなど鎖延長剤が混合されていることが好ましい。 The polyurethane is not particularly limited, and polyols such as polyester polyol, polyether polyol and acrylic polyol, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4-diphenylmethane diisocyanate, tolidine diisocyanate, 1 , 6-hexamethylene diisocyanate and the like may be involved, and it is preferable that a chain extender such as 1,4-butanediol and trimethylolpropane is further mixed.
また、水やアゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリルのようなアゾ化合物などの発泡剤を用いて発泡させるのが一般的である。さらに必要に応じて発泡助剤、整泡剤、触媒などの助剤を加えればよい。 In general, foaming is performed using a foaming agent such as water, azodicarbonamide, azo compounds such as azobisisobutyronitrile. Further, auxiliary agents such as foaming aids, foam stabilizers, catalysts, etc. may be added as necessary.
清掃部52Bを螺旋状にシートを巻き付ける構成であるため、発泡体を所望の厚さのシート状に加工した後、この発泡体シートに両面テープを張り付け、抜き型を使用して所望の幅及び長さの短冊状に加工する。この後、第二回転軸部材52A上に、短冊状シートに張力を掛けた状態で、一定の角度を維持し螺旋状に巻き付ける事で清掃部材52が作成される。
Since the
図5、図6に示されるように、第二回転軸部材52Aの一端側(図中左端側)には、支持装置54を構成し、外周面が第一回転軸部材14Aと当って第二回転軸部材52Aの一端部を第一回転軸部材14Aの軸線に対して近接離間方向に移動させる偏心カム60が固定されている。なお、偏心カム60は、第一回転軸部材14Aとの摺動性を考慮してPOM(ポリアセタール)材料にて成形されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, a
〔支持装置〕
図1(B)(C)に示されるように、清掃部材52の一端側を支持する支持装置54は、第二回転軸部材52Aの一端部を支持する直方体状とされた支持部材66を備えている。
[Supporting device]
As shown in FIGS. 1B and 1C, the
支持部材66の一端部(図中上端部)には、第二回転軸部材52Aの一端部を支持するU溝66Aが形成されている。このU溝66Aは、第二回転軸部材52Aの軸径より大きくされている。そして、このU溝66Aの幅(図1(B)に示す左右方向の長さL)は、回転する偏心カム60の一端部(図中上端部)が第一回転軸部材14Aに当るように、第二回転軸部材52Aが幅方向に移動できるように決められている。また、支持部材66の他端部(図中下端部)には、第二回転軸部材52Aを介して偏心カム60を第一回転軸部材14Aに向けて付勢するバネ68の端部が固定されている。なお、本実施形態では、設けられていないが、偏心カム60の回転をガイドするガイド部材を設けてもよい。
この構成により、清掃部材52の回転に伴って偏心カム60が回転することで、第二回転軸部材52Aの他端部が、第一回転軸部材14Aの軸線に対して近接離間方向に移動するようになっている。
With this configuration, the
なお、支持装置54に対して回転軸方向の外側には、第一回転軸部材14Aの一端部を支持する支持部材62が設けられている。
A
支持部材62の一端部(図中上端部)には、第一回転軸部材14Aの一端部を支持するU溝62Aが形成されており、支持部材62の他端部(図中下端部)には、第一回転軸部材14Aを像保持体12側に向けて付勢するバネ64の端部が固定されている。
〔案内装置〕
図1(C)(D)に示されるように、清掃部材52の他端側を案内する案内装置56は、第二回転軸部材52Aの他端部を案内する例えば直方体状とされた案内部材70を備えている。
[Guide device]
As shown in FIGS. 1C and 1D, the
案内部材70の一端部(図中上端部)には、第一回転軸部材14Aの他端部を支持するU溝70Aが形成されており、案内部材70の他端部(図中下端部)には、第一回転軸部材14Aを像保持体12側に向けて付勢するバネ72の端部が固定されている。
また、案内部材70には、第二回転軸部材52Aが第一回転軸部材14Aに対して近接離間する方向(以下単に近接離間方向と記載する)に延びる貫通孔70Bが形成され、この貫通孔70Bに第二回転軸部材52Aの他端部が移動可能に挿入されている。
Further, the
この構成により、案内装置56は、第二回転軸部材52Aの他端側を近接離間方向に移動可能に案内する。
With this configuration, the
また、図1(C)に示されるように、回転軸方向及び近接離間方向(以下軸線直交方向と言う)に対して直交する方向から見て、第二回転軸部材52Aが、第一回転軸部材14Aと平行に配置される状態では、クラウン形状とされた帯電層14Bの頂点Fと清掃部52Bとが対向する位置では、清掃部52Bが頂点Fと接触し、清掃部52Bが一定量圧縮されるようになっている。
Further, as shown in FIG. 1C, when viewed from a direction orthogonal to the rotation axis direction and the approaching / separating direction (hereinafter referred to as an axis orthogonal direction), the second
(要部構成の作用)
次に、要部構成の作用について説明する。
(Effects of main components)
Next, the operation of the main configuration will be described.
図1(C)に示されるように、軸線直交方向から見て、第二回転軸部材52Aと第一回転軸部材14Aとが平行に配置される状態では、清掃部52Bが、クラウン形状とされた帯電層14Bの頂点Fと接触して一定量圧縮されている。
As shown in FIG. 1C, when the second
この際、図1(B)に示されるように、偏心カム60の一端部(図中上端部)が第一回転軸部材14Aに当たり、第二回転軸部材52Aの一端部は、偏心カム60の中心に対して図1(C)の手前側方向に偏心している(図1(B)の矢印−J方向に偏心している)。
At this time, as shown in FIG. 1B, one end portion (upper end portion in the figure) of the
一方、図1(D)に示されるように、貫通孔70B内の第二回転軸部材52Aの他端部は、貫通孔70Bの長手方向の中央側に配置されている。
On the other hand, as shown in FIG. 1D, the other end of the second
この状態で、像保持体12を回転させると、像保持体12の回転に伴って帯電ロール14が回転する。さらに、帯電ロール14の回転に伴って清掃部材52が従動回転する。清掃部材52が回転すると、清掃部材52の第二回転軸部材52Aに固定された偏心カム60が回転する。
When the
図2(B)に示されるように、偏心カム60が回転すると、偏心カム60の一端部(図中上端部)が第一回転軸部材14Aに当った状態で、第二回転軸部材52Aの一端部は、偏心カム60の中心に対して図中の下側方向に偏心する(図2(B)の矢印−H方向に偏心する)。
As shown in FIG. 2 (B), when the
一方、図2(D)に示されるように、貫通孔70B内の第二回転軸部材52Aの他端部は、貫通孔70Bの長手方向の一端側(図2(D)の矢印+H方向側)に移動する。
On the other hand, as shown in FIG. 2D, the other end portion of the second
図2(B)(D)に示されるように、第二回転軸部材52Aの一端部が矢印−H方向に移動し、第二回転軸部材52Aの他端部が矢印+H方向に移動することで、図2(C)に示されるように、回転する清掃部材52は、帯電ロール14に対して傾く。傾いた清掃部52Bは、帯電層14Bの頂点Fに対して図中右側の帯電層14Bの傾斜面と接触し、図中右側の傾斜面が清掃される。さらに、清掃部材52が回転すると、清掃部材52の第二回転軸部材52Aに固定された偏心カム60が回転する。
As shown in FIGS. 2B and 2D, one end of the second
図3(B)に示されるように、偏心カム60が回転すると、偏心カム60の一端部(図中上端部)が第一回転軸部材14Aに当った状態で、第二回転軸部材52Aの一端部は、偏心カム60の中心に対して図3(C)の奥側方向に偏心する(図3(B)の矢印+J方向に偏心する)。
As shown in FIG. 3B, when the
一方、図3(D)に示されるように、貫通孔70B内の第二回転軸部材52Aの他端部は、貫通孔70Bの長手方向の中央側に移動する。これにより、図3(C)に示されるように、軸線直交方向から見て、第二回転軸部材52Aと第一回転軸部材14Aとが平行に配置され、清掃部52Bが、クラウン形状とされた帯電層14Bの頂点Fと接触する。さらに、清掃部材52が回転すると、清掃部材52の第二回転軸部材52Aに固定された偏心カム60が回転する。
On the other hand, as shown in FIG. 3D, the other end portion of the second
図4(B)に示されるように、偏心カム60が回転すると、偏心カム60の一端部(図中上端部)が第一回転軸部材14Aに当った状態で、第二回転軸部材52Aの一端部は、偏心カム60の中心に対して図中の上側方向に偏心する(図4(B)の矢印+H方向に偏心する)。
As shown in FIG. 4B, when the
一方、図4(D)に示されるように、貫通孔70B内の第二回転軸部材52Aの他端部は、貫通孔70Bの長手方向の他端部(図4(D)の矢印−H方向側)に移動する。
On the other hand, as shown in FIG. 4D, the other end portion of the second
図4(B)(D)に示されるように、第二回転軸部材52Aの一端部が矢印+H方向に移動し、第二回転軸部材52Aの他端部が矢印−H方向に移動することで、図4(C)に示されるように、回転する清掃部材52は、帯電ロール14に対して傾く。傾いた清掃部52Bは、帯電層14Bの頂点Fに対して図中左側の帯電層14Bの傾斜面と接触し、図中左側の傾斜面が清掃される。
As shown in FIGS. 4B and 4D, one end of the second
さらに、清掃部材52が回転すると、清掃部材52の第二回転軸部材52Aに固定された偏心カム60が回転する。偏心カム60が回転すると、図1に示されるように、清掃部材52の第二回転軸部材52Aが、第一回転軸部材14Aと平行に配置される。
Further, when the cleaning
このように、清掃部材52を回転させて偏心カム60を回転させることで、以上説明した動作が順に生じる。つまり、回転する清掃部材52は、クラウン形状とされた帯電層14Bの頂点Fを中心に揺動して、図1(C)に示す帯電層14Bの右側の傾斜面と、帯電層14Bの左側の傾斜面とに交互に接触する。
Thus, the operation | movement demonstrated above arises in order by rotating the cleaning
これにより、帯電層14Bの両側の傾斜面に付着したトナーや外添剤などの汚れが、清掃部52B側へ移行又は掻き出されるため、帯電ロール14の回転軸方向に沿って生じる清掃ムラが抑制される。
As a result, dirt such as toner and external additives adhering to the inclined surfaces on both sides of the
ここで、実施例としての清掃部材52と、比較例としての清掃部材を用いて、帯電ロールに対する清掃性能の評価を行なった。
Here, the cleaning performance for the charging roll was evaluated using the cleaning
〔実施例〕
[帯電ロール]
エピクロルヒドリンゴム100質量部にイオン導電剤PEL−100(日本カーリット社製)3質量部を添加して十分混練した後、これを押し出して成形したものを、第一回転軸部材14Aとしての、φ5〔mm〕(L=245mm)のSUM−Niシャフト(快削鋼(新日鉄SUM24EZ)にNiメッキを施したもの)に挿入した。
〔Example〕
[Charging roll]
After adding 3 parts by mass of ionic conductive agent PEL-100 (manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.) to 100 parts by mass of epichlorohydrin rubber and sufficiently kneading it, it was extruded and molded into a first
この状態で、プレス成形機にて加硫をおこなった後、研磨によって加工を行い、端部外径φ6.90〔mm〕、中央部外径φ7.05〔mm〕(クラウン量150μm)とした。その後、この表面に浸漬コーティング方法によってフッ素系樹脂を、膜厚5μmでコーティングして帯電層14Bを得た。
In this state, vulcanization was performed with a press molding machine, and then processing was performed by polishing to obtain an end outer diameter φ6.90 [mm] and a central outer diameter φ7.05 [mm] (crown amount 150 μm). . Thereafter, this surface was coated with a fluororesin with a film thickness of 5 μm by a dip coating method to obtain a charged
このような工程で得られた帯電ロール14を評価に用いた。
The charging
[清掃部材・偏心カム]
ポリエーテルとイソシアネートを混合し、得られたウレタン樹脂を加熱硬化させ、3次元網目構造からなるウレタン材料(INOAC社製SM55)を□12〔mm〕の角材に加工した。両端部をφ3〔mm〕の段付としたφ4〔mm〕の快削鋼(新日鉄SUM24EZ)にNiメッキを施した第二回転軸部材52Aのφ4〔mm〕部分にホットメルト型の接着剤を塗布したものを前述した角材に挿入して加熱接着の後、研削加工によりウレタン部分(清掃部52B)の外径がφ6〔mm〕のロール形状となるように加工した。
[Cleaning member / Eccentric cam]
Polyether and isocyanate were mixed, and the obtained urethane resin was heated and cured, and a urethane material (SM55 manufactured by INOAC) having a three-dimensional network structure was processed into a square of 12 mm. A hot-melt adhesive is applied to the φ4 [mm] part of the second
このような工程で得られた清掃部材52を評価に用いた。このように、実施例の清掃部52Bとしては、第二回転軸部材52Aの外周面にスポンジ材を螺旋状に巻き付けたものではなく円筒状のものを用いた。
The cleaning
この後に、中心が0.2〔mm〕偏心した外径7.55〔mm〕の偏心カム60(POM製)を第二回転軸部材52Aの一端側(φ3〔mm〕の部分)に圧入した。
Thereafter, an eccentric cam 60 (made by POM) having an outer diameter of 7.5 [mm] whose center is eccentric by 0.2 [mm] was press-fitted into one end side (φ3 [mm] portion) of the second
〔比較例(従来例)〕
[帯電ロール]
帯電ロール14には、実施例1と同じものを用いた。
[Comparative example (conventional example)]
[Charging roll]
The
[清掃部材]
実施例で用いた清掃部材に対して、第二回転軸部材の両端部に形成されたφ3〔mm〕の段付を廃止し、さらに、偏心カムを用いない構成とした。
[Cleaning member]
With respect to the cleaning member used in the example, the step of φ3 [mm] formed at both ends of the second rotating shaft member is abolished, and further, an eccentric cam is not used.
また、清掃部材の第二回転軸部材を帯電ロールの第一回転軸部材と平行とし、清掃部の帯電ロールへの食い込み量が0.3〔mm〕となる位置で第一回転軸部材と第二回転軸部材との軸間距離を決めた。 In addition, the second rotating shaft member of the cleaning member is parallel to the first rotating shaft member of the charging roll, and the first rotating shaft member and the first rotating shaft member are positioned at a position where the amount of biting into the charging roll of the cleaning unit is 0.3 [mm]. The distance between the shafts of the two rotating shaft members was determined.
〔評価方法〕
実施例及び比較例に係る帯電ロール及び清掃部材を、DELL製C3110cnのプロセスカートリッジに組み込んだ。このプロセスカートリッジをDELL製C3110Ccnに取り付けて連続印字テストを実施した。
〔Evaluation method〕
The charging roll and the cleaning member according to the example and the comparative example were incorporated in a process cartridge of CELL 1103cn manufactured by DELL. This process cartridge was attached to a CELL C3110Ccn manufactured by DELL, and a continuous printing test was performed.
なお、実施例の清掃部材52については、実施形態で説明したように揺動可能となるように支持し、比較例の清掃部材については、揺動しないように支持した。
The cleaning
また、実施例及び比較例の帯電ロールの第一回転軸部材の両端をバネを用いて4.5〔N〕の力で像保持体(電子写真感光体)に押しつけた。 Further, both ends of the first rotating shaft member of the charging rolls of Examples and Comparative Examples were pressed against the image carrier (electrophotographic photosensitive member) with a force of 4.5 [N] using a spring.
さらに、室温10℃で湿度15%RH、室温22℃で湿度55%RH、室温28℃で湿度85%RHの3環境の下、A4用紙上の領域を用紙送り方向と平行に4分割した4つの領域にそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色5%の画像密度(画像1枚当たりの画像存在率)を作像したチャートを、まず室温22℃湿度55%RHの環境下で1000枚、次いで室温10℃湿度15%RHの環境下で2000枚、さらに室温28℃で湿度85%RHの環境下で2000枚、最後に室温22℃湿度55%RHの環境下で1000枚の合計8000枚出力し、8000枚出力後の帯電ロールの表面の汚染状態を評価した。
Furthermore, under three environments of
評価方法としては目視や拡大観察を実施したが、帯電ロールの表面の汚染状態を定量化するために、汚染状態を観察した後に図10に示す装置を用いて評価を行なった。具体的には、室温22℃で湿度55%RH環境下にて、図10に示されるように、幅(紙面奥行方向の長さ)5〔mm〕のベアリング電極90に100〔Vdc〕の電圧を印加しながら、ベアリング電極90を10〔mm/s〕の速度で帯電ロールの表面の一端部から他端部まで移動させた。この移動の際に流れる電流値を採取して抵抗値に換算した。抵抗値が大きいほど、帯電ロールの表面が汚染されていることになる。
As an evaluation method, visual observation and magnified observation were performed. In order to quantify the contamination state on the surface of the charging roll, the contamination state was observed, and then evaluation was performed using the apparatus shown in FIG. Specifically, as shown in FIG. 10, a voltage of 100 [Vdc] is applied to the bearing
また、電流値については、帯電ロールを固定して採取(0度で採取)した後、帯電ロールを第一回転軸部材周りに180度回転させて再度採取(180度で採取)した。 Further, regarding the current value, the charging roll was fixed and collected (at 0 degree), and then the charging roll was rotated around the first rotating shaft member by 180 degrees and collected again (at 180 degrees).
〔評価結果〕
目視及び拡大観察の結果としては、実施例に係る帯電ロール14の表面は、比較例に係る帯電ロールの表面より、汚染されていなかった。
〔Evaluation results〕
As a result of visual observation and magnified observation, the surface of the charging
また、図11には、装置(図10参照)を用いて実施例に係る帯電ロール14を評価した結果がグラフで記載され、図12には、装置(図10参照)を用いて比較例に係る帯電ロールを評価した結果がグラフで記載されている。
FIG. 11 is a graph showing the result of evaluating the charging
各図に示すグラフの縦軸は、抵抗値の常用対数値〔Log−Ω〕を示し、横軸は、帯電ロールの軸方向の一端部を0〔mm〕とした測定位置を示す。さらにグラフ中の実線は、0度で採取した抵抗値を示し、破線は、180度で採取した抵抗値を示す。 In each graph, the vertical axis indicates the common logarithm value [Log-Ω] of the resistance value, and the horizontal axis indicates a measurement position where one end portion in the axial direction of the charging roll is 0 [mm]. Further, the solid line in the graph indicates the resistance value collected at 0 degrees, and the broken line indicates the resistance value collected at 180 degrees.
図11に示されるように、実施例の帯電ロール14では、帯電ロール14の中央側と両端側との抵抗値の差が、図12に示す比較例の帯電ロールに比して小さく、帯電ロール14の回転軸方向に沿って生じる清掃ムラが抑制されていることが分かる。
As shown in FIG. 11, in the charging
以上の評価結果からも分かるように、本実施形態では、帯電ロール14の帯電層14Bが、所謂クラウン形状とされる場合であっても、帯電ロール14の回転軸方向に沿って生じる清掃ムラが抑制される。
As can be seen from the above evaluation results, in this embodiment, even when the
また、帯電ロール14の回転軸方向に沿って生じる清掃ムラが抑制されることで、像保持体12の表面の回転軸方向に沿って生じる帯電ムラが抑制される。
In addition, by suppressing the uneven cleaning that occurs along the rotation axis direction of the charging
また、像保持体12の表面の回転軸方向に沿って生じる帯電ムラが抑制されることで、像保持体12の表面に形成されるトナー画像の回転軸方向に沿って生じる帯電ムラに起因する濃度ムラが抑制される。
Further, by suppressing the uneven charging that occurs along the rotation axis direction of the surface of the
また、偏心カム60を設けることで、偏心カムを用いない場合と比して、第二回転軸部材52Aの一端側が第一回転軸部材14Aの軸線に対して近接離間方向に簡易な構成で移動する。
Further, by providing the
本発明の第2実施形態に係る帯電装置、像保持体装置及び画像形成装置の一例について図13〜図18に従って説明する。なお、第1実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。 An example of the charging device, the image holding device, and the image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, about the same member as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図13、図17に示されるように、第2実施形態に係る帯電装置102に備えられた清掃部材110には、偏心カムが設けられておらず、それに替えて、帯電ロール14に備えられた第一回転軸部材14Aの一端側に、支持手段の一例としての支持装置112を構成する偏心カム114が固定されている。
As shown in FIGS. 13 and 17, the cleaning
〔清掃部材〕
図13、図18に示されるように、清掃部材52は、帯電ロール14の回転軸方向に沿って延びる矩形板状の板部材110Aと、板部材110Aの板面に固定され、回転する帯電ロール14と接触して帯電ロール14を清掃する発泡体で形成された清掃部110Bとを備えている。つまり、板部材110Aは、清掃部110Bを帯電層14Bとの間で挟むように配置されている。
[Cleaning member]
As shown in FIGS. 13 and 18, the cleaning
また、前述した偏心カム114の外周面は、板部材110Aの一端側において、清掃部110Bが設けられていない部位に当るようになっている。
In addition, the outer peripheral surface of the
〔支持装置〕
図13(B)(C)に示されるように、清掃部材110の一端側を支持する支持装置112は、板部材110Aの一端部を支持する直方体状とされた支持部材118を備えている。
[Supporting device]
As shown in FIGS. 13B and 13C, the
支持部材118の一端部(図中上端部)には、板部材110Aの一端部を支持する凹部118Aが形成されている。また、支持部材66の他端部(図中下端部)には、板部材110Aを偏心カム114に向けて付勢するバネ120の端部が固定されている。
A
〔案内装置〕
図13(C)(D)に示されるように、清掃部材110の他端側を案内する案内手段の一例としての案内装置124は、板部材110Aの他端部を案内する直方体状とされた案内部材126を備えている。
[Guide device]
As shown in FIGS. 13C and 13D, the
案内部材126の一端部(図中上端部)には、第一回転軸部材14Aの他端部を支持するU溝126Aが形成されており、案内部材126の他端部(図中下端部)には、第一回転軸部材14Aを像保持体12側に向けて付勢するバネ128の端部が固定されている。
また、案内部材126には、矩形状の貫通孔126Bが形成され、この貫通孔126Bに板部材110Aの他端部が近接離間方向に移動可能に挿入されている。
The
また、図13(C)に示されるように、回転軸方向及び近接離間方向に対して直交する方向から見て、板部材110Aが、第一回転軸部材14Aと平行に配置される状態では、クラウン形状とされた帯電層14Bの頂点Fと清掃部110Bとが対向する位置では、頂点Fと清掃部110Bとが接触し、清掃部110Bが一定量圧縮されるようになっている。
Further, as shown in FIG. 13C, when the
(作用)
図13(C)に示されるように、回転軸方向及び近接離間方向に対して直交する方向から見て、板部材110Aと第一回転軸部材14Aとが平行に配置される状態では、清掃部110Bが、クラウン形状とされた帯電層14Bの頂点Fと接触して一定量圧縮されている。
(Function)
As shown in FIG. 13C, when the
この際、図13(B)に示されるように、バネ120の付勢力により板部材110Aの一端側の板面が偏心カム114の外周面に図中下方から当たり、偏心カム114の中心は、第一回転軸部材14Aの一端部に対して図13(C)の奥側方向に偏心している(図13(B)の矢印+J方向に偏心している)。
At this time, as shown in FIG. 13B, the plate surface on one end side of the
一方、図13(D)に示されるように、貫通孔126B内の板部材110Aの他端部は、貫通孔126B内において近接離間方向の中央側に配置されている。
On the other hand, as shown in FIG. 13D, the other end portion of the
この状態で、像保持体12を回転させると、像保持体12の回転に伴って帯電ロール14が回転する。さらに、帯電ロール14の回転に伴って偏心カム114が回転する。
When the
図14(B)に示されるように、偏心カム114が回転すると、バネ120の付勢力により板部材110Aの一端側の板面が偏心カム114の外周面に図中下方から当たった状態で、偏心カム114の中心は、第一回転軸部材14Aの一端部に対して図中の下側方向に偏心する(図14(B)の矢印−H方向に偏心する)。
As shown in FIG. 14B, when the
一方、図14(D)に示されるように、貫通孔126B内の板部材110Aの他端部は、貫通孔126B内において図中の上端側(図14(D)の矢印+H方向側)に移動する。
On the other hand, as shown in FIG. 14D, the other end of the
図14(B)(D)に示されるように、板部材110Aの一端部で偏心カム114の中心が、第一回転軸部材14Aの一端部に対して図中の下側方向に偏心し、板部材110Aの他端部が貫通孔126B内において図中の上側に移動する。これにより、図14(C)に示されるように、一端側が偏心カム114の外周面と当る清掃部材110は、帯電ロール14に対して傾く。傾いた清掃部110Bは、帯電層14Bの頂点Fに対して図中右側の帯電層14Bの傾斜面と接触し、図中右側の傾斜面が清掃される。さらに、帯電ロール14が回転すると、帯電ロール14の第一回転軸部材14Aに固定された偏心カム114が回転する。
As shown in FIGS. 14B and 14D, the center of the
図15(B)に示されるように、偏心カム114が回転すると、バネ120の付勢力により板部材110Aの一端側の板面が偏心カム114の外周面に図中下方から当たった状態で、偏心カム114の中心は、第一回転軸部材14Aの一端部に対して図15(C)の手前側方向に偏心する(図15(B)の矢印−J方向に偏心する)。
As shown in FIG. 15B, when the
一方、図15(D)に示されるように、貫通孔126B内の板部材110Aの他端部は、貫通孔126B内において近接離間方向の中央側に移動する。これにより、図15(C)に示されるように、板部材110Aと第一回転軸部材14Aとが平行に配置され、清掃部110Bが、クラウン形状とされた帯電層14Bの頂点Fと接触する。さらに、帯電ロール14が回転すると、帯電ロール14の第一回転軸部材14Aに固定された偏心カム114が回転する。
On the other hand, as shown in FIG. 15D, the other end of the
図16(B)に示されるように、偏心カム60が回転すると、バネ120の付勢力により板部材110Aの一端側の板面が偏心カム114の外周面に図中下方から当たった状態で、偏心カム114の中心は、第一回転軸部材14Aの一端部に対して図中の上側方向に偏心する(図16(B)の矢印+H方向に偏心する)。
As shown in FIG. 16B, when the
一方、図16(D)に示されるように、貫通孔126B内の板部材110Aの他端部は、貫通孔126B内において図中の下側(図16(D)の矢印−H方向側)に移動する。
On the other hand, as shown in FIG. 16D, the other end portion of the
図16(B)(D)に示されるように、板部材110Aの一端側で偏心カム114の中心が、第一回転軸部材14Aの一端部に対して図中の上側方向に偏心し、板部材110Aの他端部が貫通孔126B内において図中の下側に移動する。これにより、図16(C)に示されるように、一端側が偏心カム114の外周面と当る清掃部材110は、帯電ロール14に対して傾く。傾いた清掃部110Bは、帯電層14Bの頂点Fに対して図中左側の帯電層14Bの傾斜面と接触し、図中左側の傾斜面が清掃される。
As shown in FIGS. 16B and 16D, the center of the
さらに、帯電ロール14が回転すると、帯電ロール14の第一回転軸部材14Aに固定された偏心カム114が回転する。偏心カム114が回転すると、図13に示されるように、清掃部材110の板部材110Aが、第一回転軸部材14Aと平行状態となるように移動する。
Further, when the charging
このように、偏心カム114を回転させることで、以上説明した動作が順に生じる。つまり、板状の清掃部材110は、クラウン形状とされた帯電層14Bの頂点Fを中心に揺動して、図13(C)に示す帯電層14Bの右側の傾斜面と、帯電層14Bの左側の傾斜面とに交互に接触する。
Thus, by rotating the
これにより、帯電層14Bの両側の傾斜面に付着したトナーや外添剤などの汚れが、清掃部52B側へ移行又は掻き出され、帯電ロール14の回転軸方向に沿って生じる清掃ムラが抑制される。
As a result, dirt such as toner and external additives attached to the inclined surfaces on both sides of the
以上説明したように、帯電ロール14の帯電層14Bが所謂クラウン形状とされる場合であっても、清掃部材110を回転させることなく、帯電ロール14の回転軸方向に沿って生じる清掃ムラが抑制される。
As described above, even when the
また、清掃部110Bを帯電ロール14との間で挟むように板部材110Aを設けることで、清掃部110Bが帯電ロール14に簡易な構成で接触する。他の作用につては、第1実施形態と同様である。
Further, by providing the
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態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実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、プロセスカートリッジ18については、像保持体12と、帯電装置34と、現像装置24とを含んで構成されたが、像保持体12と帯電装置34とを含んでいればよく、他の装置については含まない構成であってもよい。
Although the present invention has been described in detail with respect to specific embodiments, the present invention is not limited to such embodiments, and various other embodiments are possible within the scope of the present invention. It is clear to the contractor. For example, in the above-described embodiment, the
また、上記第1実施形態では、清掃部材52の清掃部52Bは、第二回転軸部材52Aの外周面に螺旋状に巻き付けられる構成としたが、特にこの構成に限定されることなく、清掃部が筒状等であってもよい。
Moreover, in the said 1st Embodiment, although the
10 画像形成装置
12 像保持体
14 帯電ロール(帯電部材の一例)
14A 第一回転軸部材
14B 帯電層(帯電部の一例)
16 露光装置
18 プロセスカートリッジ(像保持体装置の一例)
24 現像装置
52 清掃部材
52A 第二回転軸部材(保持部材の一例)
52B 清掃部
54 支持装置(支持手段の一例)
56 案内装置(案内手段の一例)
60 偏心カム
102 帯電装置
110 清掃部材
110A 板部材(保持部材の一例)
110B 清掃部
112 支持装置(支持手段の一例)
114 偏心カム
124 案内装置(案内手段の一例)
DESCRIPTION OF
14A First rotating
16
24 developing
56 Guide device (an example of guide means)
60
114
Claims (8)
前記第一回転軸部材の回転軸方向に沿って延び、前記帯電部と接触して前記帯電部を清掃する清掃部と、前記清掃部を保持する保持部材と、を備える清掃部材と、
前記保持部材の一端側に設けられ、前記帯電部材の回転に伴って前記保持部材の一端部を前記第一回転軸部材の軸線に対して近接離間方向に移動されるように前記保持部材の一端側を支持する支持手段と、
前記保持部材の他端側に設けられ、前記保持部材の他端側を前記第一回転軸部材の軸線に対して近接離間方向に移動可能に案内する案内手段と、
を備える帯電装置。 A rotating image carrier, comprising: a first rotating shaft member; and a charging portion that is provided on an outer peripheral surface of the first rotating shaft member and has an axially central side having a larger diameter than both axially opposite ends. A charging member that contacts the charging unit and rotates with the rotation of the image carrier to charge the surface of the image carrier;
A cleaning member comprising a cleaning unit that extends along a rotation axis direction of the first rotation shaft member, contacts the charging unit to clean the charging unit, and a holding member that holds the cleaning unit;
One end of the holding member is provided on one end side of the holding member so that the one end of the holding member is moved in the proximity and separation direction with respect to the axis of the first rotating shaft member as the charging member rotates. Support means for supporting the side;
A guide means provided on the other end side of the holding member for guiding the other end side of the holding member so as to be movable toward and away from the axis of the first rotary shaft member;
A charging device comprising:
前記第二回転軸部材の外周面に前記清掃部が設けられ、
前記帯電部材の回転に伴って前記清掃部材が従動回転する請求項1に記載の帯電装置。 The holding member is a second rotation shaft member extending along the rotation axis direction of the first rotation shaft member,
The cleaning portion is provided on the outer peripheral surface of the second rotating shaft member,
The charging device according to claim 1, wherein the cleaning member is driven to rotate as the charging member rotates.
前記像保持体と接触して前記像保持体の回転に伴って回転して前記像保持体の表面を帯電させる帯電部材を備える請求項1〜5の何れか1項に記載の帯電装置と、
を備える像保持体装置。 A rotating image carrier;
The charging device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a charging member that contacts the image carrier and rotates with the rotation of the image carrier to charge the surface of the image carrier.
An image carrier apparatus comprising:
前記像保持体と接触して前記像保持体の回転に伴って回転して前記像保持体の表面を帯電させる帯電部材を備える請求項1〜5の何れか1項に記載の帯電装置と、
前記帯電装置によって帯電した前記像保持体の表面を露光して静電潜像を形成させる露光装置と、
前記露光装置によって前記像保持体の表面に形成された静電潜像をトナー画像として現像する現像装置と、
を備える画像形成装置。 A rotating image carrier;
The charging device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a charging member that contacts the image carrier and rotates with the rotation of the image carrier to charge the surface of the image carrier.
An exposure device that exposes the surface of the image carrier charged by the charging device to form an electrostatic latent image; and
A developing device for developing, as a toner image, an electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier by the exposure device;
An image forming apparatus comprising:
前記像保持体装置に設けられる表面が帯電した像保持体の表面を露光して静電潜像を形成させる露光装置と、
前記露光装置によって前記像保持体の表面に形成された静電潜像をトナー画像として現像する現像装置と、
を備える画像形成装置。 An image carrier device according to claim 6;
An exposure device that exposes the surface of the image carrier charged on the surface of the image carrier device to form an electrostatic latent image; and
A developing device for developing, as a toner image, an electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier by the exposure device;
An image forming apparatus comprising:
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