JP2005345988A - Conductive member, process cartridge and image forming apparatus provided with the conductive member - Google Patents
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Abstract
【課題】 導電性部材を、像担持体との間の空隙が長期間に亘って精度よく一定に維持させることができるものとする。
【解決手段】
軸部材をなす長尺状の導電性支持体10と、導電性支持体10の外周面10aに形成された電気抵抗調整層11と、電気抵抗調整層11とは異なる材質からなり、導電性支持体10の外周面10a側であって電気抵抗調整層11の両端側にそれぞれ設けられ、電気抵抗調整層11の外周面11aよりも半径方向に突出して、電気抵抗調整層11に対向配置される感光体ドラム4(像担持体)に当接する外周面12aを有する一対の空隙保持部材12とを備えた帯電ローラ2(導電性部材)において、空隙保持部材12は、その当接による動摩擦係数が0.06以下となるように形成されている。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain a gap between an electroconductive member and an image carrier with high accuracy and constant over a long period of time.
[Solution]
The long conductive support 10 that forms the shaft member, the electrical resistance adjustment layer 11 formed on the outer peripheral surface 10a of the conductive support 10, and the electrical resistance adjustment layer 11 are made of different materials, and the conductive support The outer peripheral surface 10 a of the body 10 is provided on both ends of the electric resistance adjusting layer 11, protrudes in the radial direction from the outer peripheral surface 11 a of the electric resistance adjusting layer 11, and is disposed opposite the electric resistance adjusting layer 11. In the charging roller 2 (conductive member) having a pair of gap holding members 12 having an outer peripheral surface 12a in contact with the photosensitive drum 4 (image carrier), the gap holding member 12 has a dynamic friction coefficient due to the contact. It is formed to be 0.06 or less.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、近接帯電方式の導電性部材、この導電性材を備えたプロセスカートリッジおよび画像形成装置に関し、詳細には、導電性部材の電気抵抗調整層の端部に設けられた空隙保持部材の改良に関する。 The present invention relates to a proximity charging type conductive member, a process cartridge and an image forming apparatus provided with the conductive material, and more specifically, a gap holding member provided at an end of an electric resistance adjusting layer of the conductive member. Regarding improvement.
従来より、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置には、感光体ドラム(像担持体)に対して帯電処理を行う帯電部材や、感光体ドラム上のトナーに対して転写処理を行う転写部材等が、導電性部材として用いられている。 Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a laser beam printer, and a facsimile, a charging member that performs a charging process on a photosensitive drum (image carrier) and a toner on the photosensitive drum. A transfer member or the like that performs a transfer process is used as the conductive member.
図7は、帯電部材が導電性部材として用いられた一例である画像形成装置1を示すものであり、画像形成装置1における帯電ローラ2が帯電部材すなわち導電性部材として用いられている。
FIG. 7 shows an
この画像形成装置1は、静電潜像が形成される感光体ドラム4と、感光体ドラム4に対して一様の帯電処理を行う帯電ローラ2と、帯電ローラ2に電圧を印加するパワーパック(電圧印加電源)3と、感光体ドラム4の表面電位を測定する表面電位計5と、レーザ光Lによって形成された感光体ドラム4上の静電潜像にトナーを付着させる現像ローラ6と、このトナーの付着によって形成されたトナー像を記録紙Sに転写処理する転写ローラ7と、転写処理後の感光体ドラム4をクリーニングするためのクリーニング装置8とを備えている。
The
なお、感光体ドラム4、帯電ローラ2、表面電位計5、現像ローラ6、およびクリーニング装置8が、図8に示すように、プロセスカートリッジ9として一体化された画像形成装置1もある。
In some
ここで、感光体ドラム4は、図示しない駆動機構からの駆動力を得て、図示奥行き方向に延びる軸を中心として矢印A方向に回転し、帯電ローラ2は、パワーパック3から電力の供給を受けて帯電する。
Here, the
そして、この帯電ローラ2は、帯電ローラ2に対向する感光体ドラム4の表面4aを、所望の電位で一様に帯電させる。このとき、感光体ドラム4は、矢印A方向に回転するため、感光体ドラム4の表面4aのうち、帯電ローラ2に対向している部分よりも回転方向下流側となる表面部分が、回転にしたがって順次一様に帯電することとなる。
The
続いて、この感光体ドラム4の一様帯電表面に、原稿から読み取って得られた画像や文字等の画像情報あるいは予め記憶された画像情報に応じた出射光量に制御されたレーザ光(あるいは原稿からの反射光や透過光)Lが照射される。
Subsequently, on the uniformly charged surface of the
このとき、感光体ドラム4の表面4aの電位(負の電位)は、レーザ光Lの照射によって低下(絶対的な電位は、0「ゼロ」に近付く方向に上昇)する。そして、この低下する電位の幅は、レーザ光Lによる照射光量が大きくなるにしたがって大きくなる。したがって、上述した画像情報等を担持したレーザ光Lの照射によって、感光体ドラム4の表面4aには、その画像情報等に応じた電位分布の静電潜像が形成される。
At this time, the potential (negative potential) of the
そして、表面電位計5が、感光体ドラム4の表面4aに形成された静電潜像の電位(電位分布)を検出し、この電位の検出結果は、パワーパック3による帯電ローラ2の帯電制御やレーザ光Lの露光制御に用いられる。
The
感光体ドラム4の静電潜像が形成された表面4aの部分が現像ローラ6を通過すると、この静電潜像の電位分布に応じた量のトナーが付着し、感光体ドラム4の表面4aには、静電潜像に対応した濃度分布のトナー像が可視的に現出(顕像)される。
When a portion of the
このトナー像は、感光体ドラム4に向かって所定のタイミングで給送された記録紙Sが、感光体ドラム4と転写ローラ7とに挟まれつつ通過することにより、記録紙Sに圧着されて転写される。そして、トナー像が転写された記録紙Sは、図示を略す定着ユニットに向けて矢印B方向に搬送される。
This toner image is pressed against the recording paper S when the recording paper S fed toward the
一方、トナー像を記録紙Sに転写した後の感光体ドラム4は、表面4aに残留するトナーがクリーニング装置8により除去されて清浄化されるとともに、図示しないクエンチングランプにより残留電荷が除去されて帯電処理前の状態に戻り、次回の帯電処理待ちの状態となる。
On the other hand, the
ところで、上述した画像形成装置における一般的な帯電方式としては、帯電ローラを感光体ドラムに接触させる接触帯電方式が知られている(特許文献1)。 Incidentally, as a general charging method in the above-described image forming apparatus, a contact charging method in which a charging roller is brought into contact with a photosensitive drum is known (Patent Document 1).
しかしながら、接触帯電方式からなる帯電ローラ2を用いた場合には、以下に掲げるような問題があった。
(1)帯電ローラの構成物質が帯電ローラから染み出して感光体ドラムの表面に付着し、この付着が進行すると感光体ドラム表面に帯電ローラの跡が残る。
(2)帯電ローラに交流電圧を印加した際に、感光体ドラムに接触している帯電ローラが振動して帯電音が生じる。
(3)感光体ドラム表面のトナーが帯電ローラに付着して帯電性能が低下する。特に帯電ローラにおいて(1)の染出しが生じると、トナーが一層付着し易くなる。
(4)帯電ローラを構成している物質が感光体に付着し易い。
(5)感光体ドラムを長期間駆動しないと帯電ローラに永久ひずみが生じる。
However, when the
(1) The constituent material of the charging roller oozes out from the charging roller and adheres to the surface of the photosensitive drum, and when this adhesion proceeds, a trace of the charging roller remains on the surface of the photosensitive drum.
(2) When an AC voltage is applied to the charging roller, the charging roller in contact with the photosensitive drum vibrates and a charging sound is generated.
(3) The toner on the surface of the photosensitive drum adheres to the charging roller and the charging performance is degraded. In particular, when the dyeing of (1) occurs in the charging roller, the toner becomes more easily adhered.
(4) Substances constituting the charging roller are likely to adhere to the photoreceptor.
(5) If the photosensitive drum is not driven for a long time, permanent deformation occurs in the charging roller.
このような問題に対処するために、帯電ローラ2を感光体ドラム4に接触させるのではなく、両者を非接触で近接させる近接帯電方式が考案されている(特許文献2)。
In order to deal with such a problem, a proximity charging method has been devised in which the
この近接帯電方式は、帯電ローラ2と感光体ドラム4との最近接距離(以下、空隙という)が50μm〜300μmとなるように両者を非接触で対向させ、帯電ローラ2に電圧を印加して感光体ドラム4の帯電を行うものである。近接帯電方式においては、帯電ローラ2と感光体ドラム4とが接触しないため、接触帯電方式において問題となる、帯電ローラの構成物質の感光体ドラムへの付着、および長期間の不使用により生じる帯電ローラの永久ひずみ、については問題とならない。また、トナー付着による帯電ローラの帯電性能の低下、に関しても、帯電ローラに付着するトナーが少なくなるため、近接帯電方式の方が接触帯電方式よりも優れている。
In this proximity charging method, the closest distance (hereinafter referred to as a gap) between the
近接帯電方式を実現するものとして、帯電ローラの両端部に、所定の厚さを有するテープ状の空隙保持手段を巻き付けて帯電ローラと感光体ドラムとの間に一定間隔の空隙を確保する方法(特許文献3)、帯電ローラの両端部にスペーサリングを設けて、帯電ローラと感光体ドラムとの間に一定間隔の空隙を確保する方法(特許文献2,4)などが提案されている。
しかし、特許文献3に開示された技術は、帯電ローラとテープ状空隙保持部材との間にトナーが侵入し、このトナーが固着等することによって、あるいはテープ状空隙保持部材の経時的摩耗によって、感光体ドラムと帯電ローラとの間の空隙を、経時的に、一定間隔に維持し続けることが困難である。
However, in the technique disclosed in
また、テープ状空隙保持部材の摩耗等を防止するために、テープ状の部材に代えて、金属製のリングを使用する技術も考えられるが、このような金属製のリングは、当接する相手方である感光体ドラムの摩耗を促進させることとなり、感光体ドラムの表面層が摩耗して基層金属が表出すると、この基層金属と金属製リングとの間でショート電流が生じて、電源であるパワーパックを損傷させる虞がある。 In addition, in order to prevent wear of the tape-shaped gap holding member, a technique of using a metal ring instead of the tape-shaped member is conceivable, but such a metal ring is in contact with the other party. If the surface layer of the photoconductor drum is worn and the base metal is exposed, a short current is generated between the base metal and the metal ring, and the power that is the power source is increased. There is a risk of damaging the pack.
また、そのようなリングをスペーサリングとした特許文献2,4に開示された技術は、帯電ローラ(導電性部材)と感光体ドラム(像担持体)との間の空隙を、精度よく一定に保つための具体的な技術が何ら開示されていないため、帯電ローラおよびスペーサリングの寸法精度がばらついて、空隙幅(帯電ローラと感光体ドラムとの間の距離)が変動し、結果として、帯電体ドラムの帯電電位を一定に維持させることができないという問題がある。
In addition, the techniques disclosed in
そこで、本願発明者らは、軸部材をなす長尺状の導電性支持体と、導電性支持体の外周面に形成された電気抵抗調整層と、電気抵抗調整層とは異なる材質からなり、導電性支持体の外周面側であって電気抵抗調整層の両端側にそれぞれ設けられ、電気抵抗調整層の外周面よりも半径方向に突出して、電気抵抗調整層に対向配置される像担持体に当接する外周面を有する一対の空隙保持部材とを備えた導電性部材であって、空隙保持部材と導電支持体および電気抵抗調整層とが一体的に組み合わされた状態で、少なくとも空隙保持部材の外周面を除去加工することにより、電気抵抗調整層の外周面に対する空隙保持部材の外周面の半径方向への突出量を、所望とする規定量に形成した導電性部材を提案している(特願2003−306026号;未公開)。 Therefore, the inventors of the present invention are made of a different material from the elongated conductive support forming the shaft member, the electrical resistance adjustment layer formed on the outer peripheral surface of the conductive support, and the electrical resistance adjustment layer, An image carrier that is provided on the outer peripheral surface side of the conductive support and on both ends of the electric resistance adjusting layer, protrudes in the radial direction from the outer peripheral surface of the electric resistance adjusting layer, and is opposed to the electric resistance adjusting layer. A conductive member provided with a pair of gap holding members having an outer peripheral surface in contact with the gap, and at least the gap holding member in a state where the gap holding member, the conductive support and the electric resistance adjusting layer are integrally combined. By removing the outer peripheral surface, a conductive member is proposed in which the protrusion amount in the radial direction of the outer peripheral surface of the gap holding member with respect to the outer peripheral surface of the electrical resistance adjusting layer is set to a desired specified amount ( Japanese Patent Application No. 2003-306026 Unpublished).
この提案技術によれば、空隙保持部材の外周面が感光体に接触する幅を狭くすることができる。そして、空隙保持部材と感光体との接触面積が少なくなって、接触箇所の変動に伴う空隙間隔の変動が少なくなるため、空隙間隔を、精度よく、かつ長期間に亘って、一定に維持させることが容易となる。 According to this proposed technique, the width of contact between the outer peripheral surface of the gap holding member and the photosensitive member can be reduced. Further, the contact area between the gap holding member and the photosensitive member is reduced, and the fluctuation of the gap distance due to the change of the contact point is reduced. Therefore, the gap distance is maintained accurately and stably over a long period of time. It becomes easy.
しかし、上述した提案の後においても、長期間に亘る上記空隙のさらなる精度維持が求められている。 However, even after the above-mentioned proposal, it is required to maintain the accuracy of the gap over a long period of time.
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであって、長期に亘って像担持体との間の空隙の精度を、さらに安定的に維持することができる導電性部材、この導電性部材を用いたプロセスカートリッジおよび画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and uses a conductive member that can maintain the accuracy of the gap between the image carrier and the image carrier over a long period of time, and this conductive member. It is an object of the present invention to provide a process cartridge and an image forming apparatus.
本発明に係る導電性部材、この導電性部材を備えたプロセスカートリッジおよび画像形成装置は、導電性支持体の外周面に形成された電気抵抗調整層の両端側にそれぞれ設けられた空隙保持部材の動摩擦係数を0.06以下のものとすることにより、空隙保持部材の経年による摩耗を低減して、像担持体との間の空隙の精度を安定的に維持するようにしたものである。 The conductive member according to the present invention, the process cartridge including the conductive member, and the image forming apparatus are provided with gap holding members respectively provided on both end sides of the electric resistance adjusting layer formed on the outer peripheral surface of the conductive support. By setting the dynamic friction coefficient to 0.06 or less, wear due to aging of the gap holding member is reduced, and the accuracy of the gap between the image carrier and the image carrier is stably maintained.
すなわち、本発明に係る導電性部材は、軸部材をなす長尺状の導電性支持体と、導電性支持体の外周面に形成された電気抵抗調整層と、電気抵抗調整層とは異なる材質からなり、導電性支持体の外周面側であって電気抵抗調整層の両端側にそれぞれ設けられ、電気抵抗調整層の外周面よりも半径方向に突出して、電気抵抗調整層に対向配置される像担持体に当接する外周面を有する一対の空隙保持部材とを備えた導電性部材において、空隙保持部材は、その動摩擦係数が0.06以下となるように形成されていることを特徴とする。 That is, the conductive member according to the present invention includes a long conductive support that forms a shaft member, an electrical resistance adjustment layer formed on the outer peripheral surface of the conductive support, and a material different from the electrical resistance adjustment layer. And is provided on both the outer peripheral surface side of the conductive support and on both ends of the electric resistance adjusting layer, and protrudes in the radial direction from the outer peripheral surface of the electric resistance adjusting layer, and is disposed opposite to the electric resistance adjusting layer. A conductive member including a pair of gap holding members having an outer peripheral surface in contact with an image carrier, wherein the gap holding member is formed so that a dynamic friction coefficient thereof is 0.06 or less. .
ここで、上記動摩擦係数は、例えば下記の試験によって定量的に特定される。すなわち、空隙保持部材と同一の材料によって平板状に形成されたテストピースに対して、アルミナボールを所定の荷重Wを負荷しつつ垂直に押し当て、このアルミナボールをテストピースの面内で、所定の振幅を以て所定回数(例えば、10回)往復動させ、この往復動の際の動摩擦力Fをロードセルで測定する。 Here, the dynamic friction coefficient is quantitatively specified by, for example, the following test. That is, an alumina ball is pressed vertically against a test piece formed of the same material as that of the gap holding member while applying a predetermined load W, and the alumina ball is pressed within a plane of the test piece. The dynamic friction force F during the reciprocating motion is measured with a load cell.
このとき、動摩擦係数をμ′とすれば、F=μ′Wの式が成立するため、動摩擦係数μ′は、μ′=F/Wにより算出することができる。 At this time, if the dynamic friction coefficient is μ ′, the equation F = μ′W is established, so the dynamic friction coefficient μ ′ can be calculated by μ ′ = F / W.
このように構成された導電性部材によれば、像担持体と接触する空隙保持部材が、その動摩擦係数が0.06以下という非常に小さい値を有するものであるため、像担持体との長期にわたる接触によっても、導電性部材の空隙保持部材の外周面の摩耗を極めて低いレベルで維持することができる。 According to the conductive member configured in this way, the gap holding member in contact with the image carrier has a very small value of a coefficient of dynamic friction of 0.06 or less. Even with this contact, wear of the outer peripheral surface of the gap holding member of the conductive member can be maintained at an extremely low level.
したがって、空隙保持部材の外周面と電気抵抗調整層の外周面との半径方向の段差量(電気抵抗調整層の外周面に対する空隙保持部材の外周面の突出量)すなわち電気抵抗調整層の外周面と像担持体の表面との間の空隙量を、長期間に亘って、かつ安定的に、一定に維持することができる。 Therefore, the amount of radial step between the outer peripheral surface of the gap holding member and the outer peripheral surface of the electric resistance adjusting layer (the protruding amount of the outer peripheral surface of the gap holding member with respect to the outer peripheral surface of the electric resistance adjusting layer), that is, the outer peripheral surface of the electric resistance adjusting layer And the surface of the image bearing member can be kept constant over a long period of time.
また、本発明の請求項2に係る導電性部材は、請求項1に係る導電性部材において、空隙保持部材と導電支持体および電気抵抗調整層とが一体的に組み合わされた状態で、少なくとも空隙保持部材の外周面を除去加工することにより、電気抵抗調整層の外周面に対する空隙保持部材の外周面の半径方向への突出量が、所望とする規定量となるように形成されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a conductive member according to the first aspect, wherein the gap holding member, the conductive support, and the electric resistance adjusting layer are integrally combined in the conductive member according to the first aspect. By removing the outer peripheral surface of the holding member, the protruding amount in the radial direction of the outer peripheral surface of the gap holding member with respect to the outer peripheral surface of the electric resistance adjusting layer is formed to be a desired specified amount. Features.
ここで、除去加工とは、具体的には例えば、切削加工、研削加工等である。 Here, the removal processing is specifically, for example, cutting processing, grinding processing, or the like.
また、空隙保持部材の外周面を除去加工するだけであってもよいし、空隙保持部材の外周面とともに、電気抵抗調整層の外周面も除去加工するようにしてもよい。 Moreover, the outer peripheral surface of the gap holding member may be simply removed, or the outer peripheral surface of the electric resistance adjusting layer may be removed together with the outer peripheral surface of the gap holding member.
このように構成された導電性部材によれば、空隙保持部材と導電支持体および電気抵抗調整層とが一体的に組み合わされた状態で、空隙保持部材の外周面を除去加工して、電気抵抗調整層の外周面に対する空隙保持部材の外周面の前記半径方向への突出量を、所望とする規定量としているため、空隙保持部材を単体で加工し、かつ導電支持体の外周面上に形成された電気抵抗調整層の外周面を単体で加工し、その後に両者を一体的に組み合わせた導電性部材のように、集積誤差が生じることがなく、したがって、空隙保持部材の外周面と電気抵抗調整層の外周面との間の段差量を、より精度のよいものとすることができる。 According to the conductive member configured as described above, the outer peripheral surface of the gap holding member is removed in a state where the gap holding member, the conductive support, and the electric resistance adjusting layer are integrally combined, and the electric resistance Since the projecting amount in the radial direction of the outer peripheral surface of the gap holding member with respect to the outer peripheral surface of the adjustment layer is set to a desired specified amount, the gap holding member is processed alone and formed on the outer peripheral surface of the conductive support. No integration error occurs as in the case of a conductive member obtained by processing the outer peripheral surface of the formed electric resistance adjusting layer alone and then combining the two integrally, and therefore the outer peripheral surface of the gap holding member and the electric resistance The level difference between the outer peripheral surface of the adjustment layer can be made more accurate.
また、本発明の請求項3に係る導電性部材は、請求項1または2に係る導電性部材において、空隙保持部材が、その摩耗係数が5.1×10-4mm/gf以下であることを特徴とする。
The conductive member according to
ここで、上記摩耗係数は、例えば下記の試験によって定量的に特定される。すなわち、空隙保持部材と同一の材料によって平板状に形成されたテストピースに対して、アルミナボールを所定の荷重Wを負荷しつつ垂直に押し当て、このアルミナボールをテストピースの面内で、所定の振幅を以て所定回数(例えば、150回)往復動させ、この往復動後にテストピースに形成されたアルミナボールによる摺動傷の幅dを計測する。そして、この往復動および摺動傷の幅dの計測操作を、荷重Wを異なる値とした上で、同様に行う。 Here, the wear coefficient is specified quantitatively by, for example, the following test. That is, an alumina ball is pressed vertically against a test piece formed of the same material as that of the gap holding member while applying a predetermined load W, and the alumina ball is pressed within a plane of the test piece. The width d of the sliding flaw due to the alumina ball formed on the test piece is measured after the reciprocating motion for a predetermined number of times (for example, 150 times). The reciprocating movement and the measurement operation for the width d of the sliding flaw are performed in the same manner with the load W being different.
以上の試験によって得られた摺動傷の幅dを縦軸、荷重Wを横軸、にそれぞれ対応させてグラフを描くと、両者は線形性を有し、d=mW(m;定数)なる相関関係が認められる。そして、この定数m(=d/W)が上述した摩耗係数として算出される。 When graphs are drawn with the width d of sliding flaws obtained by the above tests corresponding to the vertical axis and the load W corresponding to the horizontal axis, both have linearity, and d = mW (m; constant). Correlation is observed. The constant m (= d / W) is calculated as the above-described wear coefficient.
このように構成された導電性部材によれば、空隙保持部材の摩耗係数が5.1×10-4mm/gf以下であることにより、空隙保持部材の経時による摩耗が小さく、したがって、摩耗による像担持体への移行防止、および部品の高耐久化を図ることができる。 According to the conductive member configured in this way, the wear coefficient of the gap holding member is 5.1 × 10 −4 mm / gf or less, so that the wear of the gap holding member with time is small, and therefore, due to wear. It is possible to prevent the transition to the image carrier and to improve the durability of the parts.
また、本発明の請求項4に係る導電性部材は、請求項1から3のうちいずれか1項に係る導電性部材において、空隙保持部材が、そのデュロメータ硬さHDDが60以上70以下であることを特徴とする。
The conductive member according to
このように構成された導電性部材によれば、空隙保持部材のデュロメータ硬さHDDが60以上であるため、この空隙保持部材が、当接する像担持体からの荷重によって容易に傷付けられることがなく(被害性の防止)、したがって、空隙保持部材の外周面と電気抵抗調整層の外周面との段差量が変動するのを防止することができ、空隙量を精密に制御することができる。 According to the conductive member configured in this manner, since the durometer hardness HDD of the gap holding member is 60 or more, the gap holding member is not easily damaged by the load from the abutting image carrier. (Preventing damage) Therefore, it is possible to prevent the step amount between the outer peripheral surface of the gap holding member and the outer peripheral surface of the electric resistance adjusting layer from fluctuating, and the gap amount can be precisely controlled.
しかも、空隙保持部材のデュロメータ硬さHDDが70以下であるため、空隙保持部材が像担持体を傷付けるのも防止(攻撃性の防止)することができる。 In addition, since the durometer hardness HDD of the gap holding member is 70 or less, the gap holding member can also be prevented (damaged) from damaging the image carrier.
また、本発明の請求項5に係る導電性部材は、請求項1から4のうちいずれか1項に係る導電性部材において、空隙保持部材が、その分子量が100万以上かつその密度が0.96g/cm3以上であるポリエチレン樹脂により形成されていることを特徴とする。
The conductive member according to
このように構成された導電性部材によれば、空隙保持部材の分子量が100万以上かつ密度が0.96g/cm3以上であるポリエチレン樹脂で形成されているため、空隙保持部材にトナーが固着するのを防止することができる。 According to the conductive member configured as described above, the toner is fixed to the gap holding member because the gap holding member is formed of polyethylene resin having a molecular weight of 1 million or more and a density of 0.96 g / cm 3 or more. Can be prevented.
また、本発明の請求項6に係る導電性部材は、請求項1から5のうちいずれか1項に係る導電性部材において、空隙保持部材の外周面のうち、少なくとも像担持体に当接する表面部分が絶縁性を有することを特徴とする。 A conductive member according to a sixth aspect of the present invention is the conductive member according to any one of the first to fifth aspects, wherein at least a surface of the outer peripheral surface of the gap holding member that contacts the image carrier. The portion has an insulating property.
このように構成された導電性部材によれば、導電性部材に高電圧を印加した際に、像担持体に当接している空隙保持部材から、像担持体(あるいは像担持体の感光体基体(導電性部)や基層金属)への電流のリークを確実に防止することができる。 According to the conductive member configured as described above, when a high voltage is applied to the conductive member, the gap holding member that is in contact with the image carrier is separated from the image carrier (or the photosensitive substrate of the image carrier). Current leakage to the (conductive portion) and the base metal can be reliably prevented.
また、本発明の請求項7に係る導電性部材は、請求項1から6のうちいずれか1項に記載の導電性部材において、電気抵抗調整層の外周面が、トナーの付着を防止する表面層により覆われていることを特徴とする。
The conductive member according to claim 7 of the present invention is the conductive member according to any one of
このように構成された導電性部材によれば、像担持体(感光体)表面に付着したトナー(あるいはトナーの添加剤)が電気抵抗調整層の表面に付着することによる問題(像担持体との空隙量の変化や電気特性の変化等)を確実に防止することができ、導電性部材の耐久性を向上させることができる。 According to the conductive member configured as described above, the problem (the image carrier and the toner caused by the adhesion of the toner (or toner additive) attached to the surface of the image carrier (photosensitive member) to the surface of the electric resistance adjusting layer). Change in the amount of voids, change in electrical characteristics, etc.) can be reliably prevented, and the durability of the conductive member can be improved.
また、本発明の請求項8に係る導電性部材は、請求項7に係る導電性部材において、表面層の電気抵抗が、電気抵抗調整層内部の電気抵抗よりも大きいことを特徴とする。 The conductive member according to claim 8 of the present invention is characterized in that, in the conductive member according to claim 7, the electric resistance of the surface layer is larger than the electric resistance inside the electric resistance adjusting layer.
このように構成された導電性部材によれば、像担持体が傷等の欠陥を有する場合であっても、導電性部材からこの欠陥部分に電圧が集中したり、異常な放電が生じるのを防止することができる。 According to the conductive member configured as described above, even when the image carrier has a defect such as a scratch, voltage is concentrated from the conductive member to the defective portion or abnormal discharge occurs. Can be prevented.
また、本発明の請求項9に係る導電性部材は、請求項1から8のうちいずれか1項に係る導電性部材において、電気抵抗調整層と空隙保持部材とが、導電性支持体を中心とする円筒形状を呈していることを特徴とする。
The conductive member according to claim 9 of the present invention is the conductive member according to any one of
このように構成された導電性部材によれば、電気抵抗調整層の外周面が、導電性支持体の軸回りに回転対称となるため、導電性支持体を回転軸として回転させて導電性部材を用いることができ、この回転しながらの使用によって、電気抵抗調整層からの放電部位を均等化することができる。したがって、電気抵抗調整層の特定の局所部位が連続放電するのを防止して、電気抵抗調整層の耐久性を向上させることができる。 According to the conductive member configured as described above, the outer peripheral surface of the electric resistance adjusting layer is rotationally symmetric about the axis of the conductive support, and therefore the conductive member is rotated around the conductive support as a rotation axis. The discharge site from the electric resistance adjusting layer can be equalized by using the rotating material. Therefore, it is possible to prevent a specific local portion of the electrical resistance adjusting layer from being continuously discharged, and to improve the durability of the electrical resistance adjusting layer.
また、本発明の請求項10に係る導電性部材は、請求項1から9のうちいずれか1項に係る導電性部材において、画像形成装置またはプロセスカートリッジにおける帯電部材として使用されることを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the conductive member according to any one of the first to ninth aspects, the conductive member is used as a charging member in an image forming apparatus or a process cartridge. To do.
このように構成された導電性部材によれば、像担持体を一様(均一)に帯電させることができる。 According to the conductive member configured as described above, the image carrier can be uniformly (uniformly) charged.
また、本発明の請求項11に係る導電性部材は、請求項1から10のうちいずれか1項に係る導電性部材において、各空隙保持部材の両端部のうち、電気抵抗調整層に隣接する側の各端部が、切り欠かれていることを特徴とする。
Moreover, the electroconductive member which concerns on
このように構成された導電性部材によれば、導電性支持体の軸方向に沿った、空隙保持部材の外周面の長さが短縮されるため、空隙保持部材と像担持体との当接長さが短くなり、例え、空隙保持部材の外周面が、導電性支持体の軸に対して傾いていたり、この外周面の面精度が不十分であっても、この面の傾きや面精度に起因する、1回転中における当接部分の変動を抑制し、空隙の変動を抑制することができる。 According to the conductive member configured as described above, the length of the outer peripheral surface of the gap holding member along the axial direction of the conductive support is shortened, so that the gap holding member and the image carrier are in contact with each other. Even if the outer peripheral surface of the gap holding member is inclined with respect to the axis of the conductive support or the surface accuracy of this outer peripheral surface is insufficient, the inclination and surface accuracy of this surface are shortened. It is possible to suppress the fluctuation of the contact portion during one rotation due to the above, and to suppress the fluctuation of the gap.
また、電気抵抗調整層に隣接する空隙保持部材の端部が切り欠かれることによって、この端部が像担持体に当接しないようにすることができ、空隙保持部材と電気抵抗調整層とを組み合わせた状態で、両者の外周面を連続的に除去加工して、加工精度のばらつきがあった場合にも、電気抵抗調整層が像担持体に接触して、電流のリークが生じるのを防止することができる。 Further, the end portion of the gap holding member adjacent to the electric resistance adjusting layer is notched so that the end portion does not contact the image carrier, and the gap holding member and the electric resistance adjusting layer are In the combined state, the outer peripheral surfaces of both are continuously removed to prevent leakage of current due to the electrical resistance adjustment layer contacting the image carrier even when there is a variation in processing accuracy. can do.
さらに、除去加工を行う場合に、電気抵抗調整層と空隙保持部材とを組み合わせた後に、両者の外周面を連続的に除去加工するものにあっては、この切欠き部分が、除去加工に用いられる工具(切削刃等)の逃げ代(加工逃げ)となるため、除去加工の容易化を図ることもできる。 Furthermore, when performing removal processing, in the case where the outer peripheral surface of both is continuously removed after combining the electrical resistance adjusting layer and the gap holding member, this notched portion is used for removal processing. The removal allowance (machining relief) of the tool (cutting blade etc.) to be obtained can be facilitated.
また、本発明に係る画像形成装置用のプロセスカートリッジは、本発明に係る導電性部材と、像担持体とを少なくとも備えたことを特徴とする。 A process cartridge for an image forming apparatus according to the present invention includes at least the conductive member according to the present invention and an image carrier.
このように構成された画像形成装置用のプロセスカートリッジによれば、像担持体と接触する空隙保持部材が、その動摩擦係数が0.06以下という非常に小さい値を有するものであるため、像担持体との長期に亘る接触によっても、導電性部材の空隙保持部材の外周面の摩耗を極めて低いレベルで維持することができる。 According to the process cartridge for an image forming apparatus configured as described above, the gap holding member that comes into contact with the image carrier has a very small dynamic friction coefficient of 0.06 or less. Even with long-term contact with the body, the wear of the outer peripheral surface of the gap holding member of the conductive member can be maintained at an extremely low level.
したがって、空隙保持部材の外周面と電気抵抗調整層の外周面との半径方向の段差量(電気抵抗調整層の外周面に対する空隙保持部材の外周面の突出量)すなわち電気抵抗調整層の外周面と像担持体の表面との間の空隙量を、長期間に亘って、かつ安定的に、一定に維持することができる。また、上述した各請求項に対応した導電性部材による効果を得ることができる。 Therefore, the amount of radial step between the outer peripheral surface of the gap holding member and the outer peripheral surface of the electric resistance adjusting layer (the protruding amount of the outer peripheral surface of the gap holding member with respect to the outer peripheral surface of the electric resistance adjusting layer), that is, the outer peripheral surface of the electric resistance adjusting layer And the surface of the image bearing member can be kept constant over a long period of time. Moreover, the effect by the electroconductive member corresponding to each claim mentioned above can be acquired.
さらに、プロセスカートリッジは、少なくとも像担持体と導電性部材とが一体的に構成されているため、画像形成装置等このプロセスカートリッジが使用される装置に対して、交換容易に(メンテナンス性高く)、上述した優れた導電性部材を提供することができる。 Further, since at least the image carrier and the conductive member are integrally formed in the process cartridge, it can be easily replaced (highly maintainable) with respect to an apparatus such as an image forming apparatus in which the process cartridge is used. The above-described excellent conductive member can be provided.
また、本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る導電性部材と、像担持体と、前記像担持体に担持された像が記録される記録媒体を搬送する搬送部とを少なくとも備えたことを特徴とする。 The image forming apparatus according to the present invention further includes at least a conductive member according to the present invention, an image carrier, and a transport unit that transports a recording medium on which an image carried on the image carrier is recorded. It is characterized by that.
このように構成された画像形成装置によれば、像担持体と接触する空隙保持部材が、その動摩擦係数が0.06以下という非常に小さい値を有するものであるため、像担持体との長期に亘る接触によっても、導電性部材の空隙保持部材の外周面の摩耗を極めて低いレベルで維持することができる。 According to the image forming apparatus configured as described above, the gap holding member that is in contact with the image carrier has a very small coefficient of dynamic friction of 0.06 or less. Even with this contact, wear of the outer peripheral surface of the gap holding member of the conductive member can be maintained at a very low level.
したがって、空隙保持部材の外周面と電気抵抗調整層の外周面との半径方向の段差量(電気抵抗調整層の外周面に対する空隙保持部材の外周面の突出量)すなわち電気抵抗調整層の外周面と像担持体の表面との間の空隙量を、長期間に亘って、かつ安定的に、一定に維持することができる。また、上述した各請求項に対応した導電性部材による効果を得ることができる。 Therefore, the amount of radial step between the outer peripheral surface of the gap holding member and the outer peripheral surface of the electric resistance adjusting layer (the protruding amount of the outer peripheral surface of the gap holding member with respect to the outer peripheral surface of the electric resistance adjusting layer), that is, the outer peripheral surface of the electric resistance adjusting layer And the surface of the image bearing member can be kept constant over a long period of time. Moreover, the effect by the electroconductive member corresponding to each claim mentioned above can be acquired.
さらに、上述した優れた導電性部材を用いているため、搬送部によって搬送された記録媒体に形成(記録)される可視像を、長期間に亘って、安定したものとすることができる。 Furthermore, since the above-described excellent conductive member is used, the visible image formed (recorded) on the recording medium conveyed by the conveying unit can be stabilized over a long period of time.
本発明に係る導電性部材、この導電性部材を備えたプロセスカートリッジおよび画像形成装置によれば、導電性支持体の外周面に形成された電気抵抗調整層の両端側にそれぞれ設けられた空隙保持部材の動摩擦係数を0.06以下のものとすることにより、空隙保持部材の経年による摩耗を低減して、像担持体との間の空隙の精度を安定的に維持することができる。 According to the conductive member, the process cartridge including the conductive member, and the image forming apparatus according to the present invention, the gap holding provided respectively on both end sides of the electric resistance adjusting layer formed on the outer peripheral surface of the conductive support. By setting the coefficient of dynamic friction of the member to 0.06 or less, wear due to aging of the gap holding member can be reduced, and the accuracy of the gap between the member and the image carrier can be stably maintained.
以下、本発明に係る導電性部材、プロセスカートリッジおよび画像形成装置についての最良の実施形態について、図面を参照して説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of a conductive member, a process cartridge, and an image forming apparatus according to the invention will be described with reference to the drawings.
図1は、図7または図8に示した画像形成装置1の帯電ローラ2(帯電部材)として使用される本発明の一実施形態である導電性部材の構成を示した部分破断面図である。
FIG. 1 is a partially broken sectional view showing a configuration of a conductive member according to an embodiment of the present invention used as the charging roller 2 (charging member) of the
ここで、図7,8に示した画像形成装置1は、静電潜像が形成される感光体ドラム4(像担持体)と、感光体ドラム4に対して一様の帯電処理を行う帯電ローラ2と、帯電ローラ2に電圧を印加するパワーパック(電圧印加電源)3と、感光体ドラム4の表面電位を測定する表面電位計5と、レーザ光(あるいは原稿からの反射光や透過光等原稿の画像情報を担持した光。以下、同じ。)Lによって形成された感光体ドラム4上の静電潜像にトナーを付着させる現像ローラ6と、このトナーの付着によって形成されたトナー像を記録紙Sに転写処理する転写ローラ7と、転写処理後の感光体ドラム4に残留するトナーを除去するとともに残留電荷を消去するクリーニング装置8とを備えている。
Here, the
なお、図8は、感光体ドラム4、帯電ローラ2、表面電位計5、現像ローラ6、およびクリーニング装置8が、プロセスカートリッジ9として一体化された画像形成装置1の一例を示している。
FIG. 8 shows an example of the
ここで、感光体ドラム4は、図示しない駆動機構からの駆動力を得て、図示奥行き方向に延びる軸を中心として矢印A方向に回転し、帯電ローラ2は、パワーパック3から電力の供給を受けて帯電する。
Here, the
そして、この帯電ローラ2は、帯電ローラ2に対向する感光体ドラム4の表面4aを、所望の電位で一様に帯電させる。このとき、感光体ドラム4は、矢印A方向に回転するため、感光体ドラム4の表面4aのうち、帯電ローラ2に対向している部分よりも回転方向下流側となる表面部分が、回転にしたがって順次一様に帯電する。
The charging
続いて、この感光体ドラム4の一様帯電表面に、原稿から読み取って得られた画像や文字等の画像情報あるいは予め記憶された画像情報に応じた出射光量に制御されたレーザ光Lが照射される。
Subsequently, the uniformly charged surface of the
このとき、感光体ドラム4の表面4aの電位(負の電位)は、レーザ光Lの照射によって低下(絶対的な電位は、0(ゼロ)に近付く方向に上昇)する。そして、この低下する電位の幅は、レーザ光Lによる照射光量が大きくなるにしたがって大きくなる。したがって、上述した画像情報等を担持したレーザ光Lの照射によって、感光体ドラム4の表面4aには、その画像情報等に応じた電位分布の静電潜像が形成される。
At this time, the potential (negative potential) of the
そして、表面電位計5が、感光体ドラム4の表面4aに形成された静電潜像の電位(電位分布)を検出し、この電位の検出結果は、パワーパック3による帯電ローラ2の帯電制御やレーザ光Lの露光制御に用いられる。
The surface
感光体ドラム4の静電潜像が形成された表面4aの部分が現像ローラ6を通過すると、この静電潜像の電位分布に応じた量のトナーが付着し、感光体ドラム4の表面4aには、静電潜像に対応した濃度分布のトナー像が可視的に顕像(現像)される。
When a portion of the
このトナー像は、感光体ドラム4に向かって所定のタイミングで給送された記録紙Sが、感光体ドラム4と転写ローラ7とに挟まれつつ通過することにより、記録紙Sに圧着されて転写される。そして、このトナー像が転写された記録紙Sは、図示を略す定着ユニットに向けて矢印B方向に搬送される。
This toner image is pressed against the recording paper S when the recording paper S fed toward the
一方、トナー像を記録紙Sに転写した後の感光体ドラム4は、表面4aに残留するトナーがクリーニング装置8により除去されて清浄化されるとともに、図示しないクエンチングランプにより残留電荷が除去されて帯電処理の状態に戻り、次回の帯電処理待ちの状態となる。
On the other hand, the
なお、これらの画像形成装置1は、帯電ローラ2の後述する電気抵抗調整層11(表面層11b)と感光体ドラム4の外周面4a(図1参照)とが、所定の空隙Mを介して対向している近接帯電方式のものである。
In these
図1に示した帯電ローラ2は、軸部材をなす長尺略円柱状の導電性支持体10と、導電性支持体10の外周面10aに形成された電気抵抗調整層11と、電気抵抗調整層11とは異なる材質からなり、導電性支持体10の外周面10a側であって電気抵抗調整層11の両端側にそれぞれ設けられ、電気抵抗調整層11の外周面11aよりも半径方向に突出して、電気抵抗調整層11に対向配置される感光体ドラム4に当接する外周面12aを有する一対の空隙保持部材12とを備えている。また、電気抵抗調整層11の外周面11aは、トナーの付着を防止する表面層11bによって覆われている。
The charging
ここで、空隙保持部材12は、感光体ドラム4との円滑な摺動性を確保しつつ、上述した耐摩耗性能の観点から、動摩擦係数が0.06以下、摩耗係数が5.1×10-4mm/gf以下、デュロメータ硬さHDD(JISによる)が60以上70以下のものであり、トナーやトナー添加剤の固着防止の観点から、分子量が100万以上かつその密度が0.96g/cm3以上であるポリエチレン樹脂によって形成されている。
Here, the
また、電気抵抗調整層11は、導電性支持体10を中心とした円筒状を呈し、各空隙保持部材12も、導電性支持体10を中心とした円筒状を呈している。
The electrical
図2は、図1に示した帯電ローラ2を、感光体ドラム4に隣接設置した様子を示した模式図である。帯電ローラ2は、感光体ドラム4に対して任意の圧力で当接されて配置され、このとき、空隙保持部材12の外周面12aは感光体ドラム4の外周面4aに当接するが、電気抵抗調整層11の外表面11aと感光体ドラム4の外周面4aとの間には空隙Mが形成されている。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a state where the charging
さらに、帯電ローラ2は、その両空隙保持部材12の各外周面12aが、感光体ドラム4の外周面4aに形成された感光体層が形成された領域K1のうち画像形成領域K2以外の領域(非画像形成領域)K3に当接するようにして設置されている。この状態において、帯電ローラ2の導電性支持体10に、パワーパック3により電圧を印加することによって、感光体ドラム4を帯電させることが可能となる。
Further, in the charging
また、感光体ドラム4も、円筒形状を呈しているため、帯電ローラ2と感光体ドラム4とを図示しない回転駆動手段によって互いに反対方向に回転させることにより、互いに対向する面の部分を周方向に変化させることができる。したがって、通電ストレスによる表面の化学的劣化が生じにくくなり、製品寿命を高める(耐久性を向上させる)ことができる。
Further, since the
なお、帯電ローラ2と感光体ドラム4との間でのスリップを防止するために、帯電ローラ2も、感光体ドラム4と同様に、駆動ギア等により独立して回転駆動を行うのが好ましい。
In order to prevent slippage between the charging
また、感光体ドラム4と帯電ローラ2とは互いに円筒形状を呈している必要は必ずしもなく、楕円筒状等であってもよい。
Further, the
ここで、空隙保持部材12の動摩擦係数を定量的に特定する測定方法、および摩耗係数を定量的に特定する測定方法について、図3を用いて説明する。
Here, a measurement method for quantitatively specifying the dynamic friction coefficient of the
まず、図3(a)に示すように、空隙保持部材12と同一の材料によって平板状のテストピースTPに、アルミナボール(アルミナ材によって球状に形成された部材)を、所定の垂直荷重W(例えば、0.3kgf)を負荷しつつ、垂直に押し当て、このアルミナボールをテストピースTPの面内で、所定の振幅Xを以て所定回数(例えば、10回)往復動させ、この往復動の際の動摩擦力Fをロードセルで測定する。この測定結果が、図3(b)である。
First, as shown in FIG. 3A, an alumina ball (a member formed in a spherical shape by an alumina material) is placed on a flat test piece TP with the same material as the
このとき、動摩擦係数をμ′とすれば、F=μ′Wの式が成立するため、動摩擦係数μ′は、μ′=F/Wにより算出することができる。 At this time, if the dynamic friction coefficient is μ ′, the equation F = μ′W is established, so the dynamic friction coefficient μ ′ can be calculated by μ ′ = F / W.
そして、本実施形態における空隙保持部材12は、このように定量的に測定された動摩擦係数μ′が、0.06以下に設定されたものである。
In the
また、摩耗係数は、次の試験によって定量的に特定される。すなわち、図3(a)に示した試験装置により、空隙保持部材12と同一の材料によって平板状のテストピースTPに、アルミナボールを、所定の垂直荷重W(例えば、0.15kgf)を負荷しつつ垂直に押し当て、このアルミナボールをテストピースTPの面内で、所定の振幅Xを以て所定回数(例えば、150回)往復動させ、この往復動後にテストピースTPに形成された摩耗子による摺動傷の幅d(図4(a)参照)を計測する。
Further, the wear coefficient is quantitatively specified by the following test. That is, with the test apparatus shown in FIG. 3A, an alumina ball and a predetermined vertical load W (for example, 0.15 kgf) are applied to the flat test piece TP using the same material as the
そして、この往復動および摺動傷の幅dの計測操作を、荷重Wを異なる値(例えば、0.3kgf,0.45kgf)とした上で、同様に行う。 Then, the measurement operation of the reciprocating motion and the width d of the sliding flaw is performed in the same manner after setting the load W to different values (for example, 0.3 kgf and 0.45 kgf).
以上の試験によって得られた摺動傷の幅dを縦軸、荷重Wを横軸、にそれぞれ対応させてグラフを描くと、例えば図4(b)に示すものが得られ、荷重Wと傷の幅dとは線形性を有し、d=mW(m;定数)なる相関関係が認められる。そして、この荷重Wと傷幅dとによって算出された定数m(=d/W)が上述した摩耗係数として特定される。 When a graph is drawn with the width d of the sliding scratches obtained by the above tests corresponding to the vertical axis and the load W corresponding to the horizontal axis, for example, the graph shown in FIG. It has a linearity with respect to the width d, and a correlation d = mW (m; constant) is recognized. Then, a constant m (= d / W) calculated by the load W and the scratch width d is specified as the above-described wear coefficient.
本実施形態における空隙保持部材12は、このように定量的に測定された摩耗係数mが、5.1×10-4mm/gf以下に設定されたものである。
In the
以上のように構成された本実施形態に係る帯電ローラ2によれば、感光体ドラム4と接触する空隙保持部材12が、その動摩擦係数μ′が0.06以下という非常に小さい値を有するものであるため、感光体ドラム4との長期にわたる接触によっても、空隙保持部材12の外周面12aの摩耗を極めて低いレベルで維持することができる。
According to the charging
したがって、空隙保持部材12の外周面12aと電気抵抗調整層11の外周面11aとの半径方向の段差量すなわち電気抵抗調整層11の外周面11aと感光体ドラム4の外周面4aとの間の空隙Mの長さを、長期間に亘って、かつ安定的に、一定に維持することができる。
Therefore, the step difference in the radial direction between the outer
また、本実施形態に係る帯電ローラ2によれば、空隙保持部材12の摩耗係数mが5.1×10-4mm/gf以下であることにより、空隙保持部材12の経時による摩耗が小さく、したがって、摩耗による感光体ドラム4への移行防止、および部品の高耐久化を図ることができる。
Further, according to the charging
さらに、本実施形態に係る帯電ローラ2によれば、空隙保持部材12のデュロメータ硬さHDDが60以上であるため、この空隙保持部材12が、当接する感光体ドラム4から受ける荷重によって容易に傷付けられることがなく、したがって、空隙保持部材12の外周面12aと電気抵抗調整層11の外周面11aとの段差量が変動するのを防止することができ、空隙Mの長さを精密に制御することができる。
Furthermore, according to the charging
しかも、空隙保持部材12のデュロメータ硬さHDDが70以下であるため、空隙保持部材12が感光体ドラム4を傷付けるのも防止することができる。
Moreover, since the durometer hardness HDD of the
さらにまた、本実施形態に係る帯電ローラ2によれば、空隙保持部材12の分子量が100万以上かつ密度が0.96g/cm3以上であるポリエチレン樹脂で形成されているため、空隙保持部材12にトナーが固着するのを防止することができる。
Furthermore, according to the charging
また、本実施形態に係る帯電ローラ2は、電気抵抗調整層11の外周面11aが表面層11bによって覆われているため、電気抵抗調整層11の外周面11aにトナーが付着するのを防止することができる。
Further, the charging
なお、帯電ローラ2における空隙保持部材12は、例えば、成型加工により成形されたものであり、この空隙保持部材12に要求される特性は、感光体ドラム4の外周面4aと電気抵抗調整層11の外周面11a(本実施形態のように、電気抵抗調整層11の外周面11aに表面層11bが設けられているときは、この表面層11bの外周面)との間の空隙Mを、環境、および長期(経時)に亘って安定的に形成することであり、そのためには、吸湿性が小さく、耐摩耗性の大きい材料によって形成されるのが望ましい。
The
すなわち、吸湿性が大きいものは、吸湿による体積膨張率が大きく、したがって、空隙保持部材12の外周面と電気抵抗調整層11の外周面11a(表面層11bの外周面)との段差量が吸湿程度に応じて変化し易く、この段差量に相当する感光体ドラム4と電気抵抗調整層11との間の空隙が変化し易い。よって吸湿性の小さいものが好ましい。
That is, a material having high hygroscopicity has a large volume expansion coefficient due to moisture absorption. Therefore, the step amount between the outer peripheral surface of the
一方、耐摩耗性が小さいものは、感光体ドラム4との摩擦によって、摩耗量が大きく、したがって、空隙保持部材12の外周面と電気抵抗調整層11の外周面11a(表面層11bの外周面)との段差量(=M1)が減少し易く、この段差量に相当する感光体ドラム4と電気抵抗調整層11との間の空隙が小さくなり易い。よって耐摩耗性の大きいもの、すなわち摩耗係数mが小さいものが好ましい。
On the other hand, those with low wear resistance have a large amount of wear due to friction with the
また、トナーおよびトナー添加剤が付着(固着)しにくいこと、感光体ドラム4と当接しつつ摺動するため感光体ドラム4を摩耗させないことも重要である。
It is also important that the toner and the toner additive are difficult to adhere (adhere) and that the
具体的には、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリアセタール(POM)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリスチレン(PS)およびその共重合体(AS、ABS)等の汎用樹脂、PC、ウレタン、フッ素等があげられる。なお、空隙保持部材12を確実に支持固定するために、接着剤を塗布して接着することができる。
Specifically, general-purpose resins such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyacetal (POM), polymethyl methacrylate (PMMA), polystyrene (PS) and copolymers thereof (AS, ABS), PC, urethane And fluorine. In order to securely support and fix the
また、空隙保持部材12は絶縁性材料によって形成されていることが好ましく、この絶縁性の指標としては、体積固有抵抗が1013Ωcm以上であることが好ましい。ここで、絶縁性が必要である理由は、感光体ドラム4の感光体基体に対してリーク電流が発生するのを防止するためである。
Moreover, it is preferable that the space |
なお、空隙保持部材12の全体が絶縁性を有するものであるものに限定されず、空隙保持部材12の外周面12aのうち、少なくとも感光体ドラム4に当接する表面部分が絶縁性を有するものであってもよい。この表面部分が絶縁性を有するものであれば、前述のリーク電流の発生を防止することができるからである。
Note that the entire
電気抵抗調整層11は、高分子型イオン導電材料が分散された熱可塑性樹脂組成物により形成されている。そして、電気抵抗調整層11の体積固有抵抗は、106Ωcm以上109Ωcm以下であることが望ましい。109Ωcmを超えると、帯電能力や転写能力が不足し、106Ωcmを下回ると、感光体ドラム4全体への電圧集中によるリークが生じる虞があるからである。
The electric
電気抵抗調整層11に用いられる熱可塑性樹脂は、特に限定されるものではないが、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリスチレン(PS)およびその共重合体(AS、ABS)等の汎用樹脂であれば、成形加工が容易であり、好ましい。
The thermoplastic resin used for the electrical
また、熱可塑性樹脂に分散させる高分子型イオン導電材料としては、ポリエーテルエステルアミド成分を含有する高分子化合物が好ましい。ポリエーテルエステルアミドはイオン導電性の高分子材料であり、マトリックスポリマー中に分子レベルで均一に分散、固定化される。したがって、金属酸化物、カーボンブラック等の電子伝導系導電剤を分散した組成物に見られるような分散不良に伴う抵抗値のばらつきが生じない。また高分子材料であるため、ブリードアウトが生じ難い。 Further, as the polymer type ion conductive material dispersed in the thermoplastic resin, a polymer compound containing a polyether ester amide component is preferable. Polyether ester amide is an ion conductive polymer material, and is uniformly dispersed and immobilized at a molecular level in a matrix polymer. Therefore, there is no variation in resistance value due to poor dispersion as seen in a composition in which an electron conductive conductive agent such as metal oxide or carbon black is dispersed. In addition, since it is a polymer material, bleed-out hardly occurs.
なお、配合量については、電気抵抗値を所望の値にするために、熱可塑性樹脂が30〜70重量%、高分子型イオン導電剤が70〜30重量%とする必要がある。 In addition, about a compounding quantity, in order to make an electrical resistance value into a desired value, it is necessary to make a thermoplastic resin into 30 to 70 weight% and a polymeric ion conductive agent to 70 to 30 weight%.
樹脂組成物の製造方法に関しては特に制限はなく、各材料の混合物を二軸混練機、ニーダー等によって溶融混練することにより、容易に製造することができる。 There is no restriction | limiting in particular regarding the manufacturing method of a resin composition, It can manufacture easily by melt-kneading the mixture of each material with a biaxial kneader, a kneader, etc.
導電性支持体10上への電気抵抗調整層11としての形成は、本実施形態で既述した射出成形の他、押出成形等の方法によっても、上記半導電性樹脂組成物を導電性支持体10の外周面10aを被覆することにより、容易に行うことができる。
The formation of the electric
導電性支持体10上に電気抵抗調整層11のみを形成して帯電ローラ2を構成すると、電気抵抗調整層11にトナーやトナーの添加剤等が固着して性能が低下する場合がある。このような問題は、電気抵抗調整層11の外周面11a上に上述した表面層11bを形成することによって回避することができる。
If only the electric
表面層11bの電気抵抗値は、電気抵抗調整層11の電気抵抗値よりも大きくなるように設定されていることが好ましく、このように設定されたものでは、感光体ドラム4が例え欠陥を有する場合であっても、この欠陥部分への帯電電圧の集中や、異常放電(リーク)を回避することができる。
The electric resistance value of the
ただし、表面層11bの電気抵抗値を単に大きくしても、帯電能力や転写能力の不足を招来するため、表面層11bと電気抵抗調整層11との電気抵抗値の差を103Ωcm以下に限定するのが好ましい。
However, even if the electric resistance value of the
表面層11bを形成する材料としては、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等が好ましい。これらは、非粘着性に優れ、トナーが固着するのを有効に防止することができるからである。また、樹脂材料は電気的に絶縁性を有するため、樹脂に対して各種導電材料を分散することによって、表面層11bの電気抵抗値を適宜調整することができるからである。
As a material for forming the
表面層11bを電気抵抗調整層11上に形成する方法としては、例えば、上述した表面層11bの構成材料を有機溶媒に溶解させて塗料を生成し、この塗料を、スプレイ塗装、ディッピング、ロールコート等の種々のコーティング方法によって、電気抵抗調整層11上に塗布すればよい。なお、表面層11bの層厚は、10〜30μm程度が望ましい。
As a method of forming the
また、表面層11bの材料は、1液性であってもよいし2液性であってもよいが、硬化剤を併用する2液性塗料を用いた場合には、耐環境性、非粘着性を高めることができ、好ましい。ただし、2液性塗料は、塗膜を加熱することにより樹脂を架橋・硬化させる方法が一般的であり、電気抵抗調整層11は熱可塑性樹脂であるため、高温で加熱するのは困難である。
Further, the material of the
2液性塗料としては、分子中に水酸基を有する主剤および水酸基と架橋反応を起こすイソシアネート系樹脂を用いることことが望ましい。イソシアネート系樹脂を用いることにより、100°C以下の比較的低温環境において架橋・硬化反応を生じさせることができる。 As the two-component paint, it is desirable to use a main agent having a hydroxyl group in the molecule and an isocyanate resin that causes a crosslinking reaction with the hydroxyl group. By using an isocyanate-based resin, a crosslinking / curing reaction can be caused in a relatively low temperature environment of 100 ° C. or lower.
本願発明者らは、トナーの非粘着性から検討を進めた結果、シリコーン系樹脂でトナーの非粘着性が高い樹脂であることを確認し、特に、分子中にアクリル骨格を有するアクリルシリコーン樹脂が良好であることを見出した。 The inventors of the present application have investigated from the non-adhesiveness of the toner, and as a result, confirmed that the resin is a silicone-based resin having a high non-adhesive property of the toner, and in particular, an acrylic silicone resin having an acrylic skeleton in the molecule. It was found to be good.
帯電ローラ2は、電気特性(特に抵抗値)が重要であるため、表面層11bを導電性にする必要がある。表面層11bに導電性を具備させる方法としては、樹脂材料中に導電剤を分散することにより実現することができる。
Since the charging
導電剤としては、特に制約を受けるものではなく各種のものを適用することができ、例えば、ケッチェンブラックEC、若しくはアセチレンブラック等の導電性カーボン、SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT、若しくはMT等のゴム用カーボン、酸化処理等を施したカラー用カーボン、熱分解カーボン、インジウムドープ酸化スズ(ITO)、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛、銅、銀、若しくはゲルマニウム等の金属若しくは金属酸化物、または、ポリアニリン、ポリピロール、若しくはポリアセチレン等の導電性ポリマー等を適用することができる。 The conductive agent is not particularly limited, and various types can be applied. For example, conductive carbon such as ketjen black EC or acetylene black, SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, Metals such as FT or MT rubber carbon, oxidized color carbon, pyrolytic carbon, indium-doped tin oxide (ITO), tin oxide, titanium oxide, zinc oxide, copper, silver, or germanium Alternatively, a metal oxide, a conductive polymer such as polyaniline, polypyrrole, or polyacetylene can be used.
また、導電性を付与する導電性付与材としては、イオン導電性物質もあり、このイオン導電性物質としては、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸カルシウム、若しくは塩化リチウム等の無機イオン性導電物質、または、変性脂肪酸ジメチルアンモニウムエトサルファート、ステアリン酸アンモニウムアセテート、若しくはラウリルアンモニウムアセテート等の有機イオン性導電性物質を適用することができる。 In addition, as a conductivity imparting material for imparting conductivity, there is also an ionic conductive material. As the ionic conductive material, inorganic materials such as sodium perchlorate, lithium perchlorate, calcium perchlorate, or lithium chloride are used. An ionic conductive material, or an organic ionic conductive material such as modified fatty acid dimethyl ammonium ethosulphate, ammonium stearate acetate, or lauryl ammonium acetate can be used.
帯電ローラ2の製造方法の一例としては、図5(a)に示すように、導電性支持体10上に、電気抵抗調整層11を射出成形によって形成し、その後、この電気抵抗調整層11の両端面側であって導電性支持体10の外周面10aに接着剤を塗布し、接着剤が塗布された部分に、空隙保持部材12を嵌め合わせ、空隙保持部材12を導電性支持体10に接着固定する(同図(b))。
As an example of the manufacturing method of the charging
このように、空隙保持部材12と導電支持体10および電気抵抗調整層11とが一体的に組み合わされた状態で、同図(c)に示すように、導電支持部体10の軸C回りに回転させつつ、空隙保持部材12の外周面12aおよび電気抵抗調整層11の外周面11aを、切削刃Tにより、連続的に切削加工(除去加工)して、電気抵抗調整層11の外周面11aに対する空隙保持部材12の外周面12aの半径方向への突出量を、所望とする規定量M1に形成し、両外周面11a,12aの外径を仕上げる。
Thus, in the state where the
そして、空隙保持部材12と導電支持体10および電気抵抗調整層11とが一体的に組み合わされた状態で、空隙保持部材12と電気抵抗調整層11とを連続的に切削加工して、両者の外周面12a,11aを形成することにより、空隙保持部材12を単体で加工し、かつ導電支持体10の外周面10a上に形成された電気抵抗調整層11の外周面11aを単体で加工し、その後に両者を一体的に組み合わせた帯電ローラのように、集積誤差が生じることがなく、したがって、電気抵抗調整層11の外周面11aに対する空隙保持部材12の外周面12aの半径方向への突出量を、正確に所望とする規定量M1に設定することができる。
Then, in a state where the
よって、電気抵抗調整層11の外周面11aと感光体ドラム4の外周面4aとの間の空隙Mの長さを、正確に規定量M1に形成することができる。
Therefore, the length of the gap M between the outer
なお、表面層11bは、上述した切削加工の後に、空隙保持部材12を保護(マスキング)した上で、電気抵抗調整層11の外周面11a上に、例えば上述した塗布等により形成される(同図(d))。
The
さらに、上述した空隙保持部材12と電気抵抗調整層11とを連続的に切削加工するに際しては、図1(b)に示すように、各空隙保持部材12の両端部のうち、電気抵抗調整層11に隣接する側の各端部12bを、切り欠くように除去するのが好ましい。
Furthermore, when continuously cutting the
このように両空隙部材12,12の端部12b,12bを切り欠くことにより、帯電ローラ2の軸方向に沿った、空隙保持部材12の外周面12aの長さが短縮されるため、空隙保持部材12と感光体ドラム4との当接長さが短くなり、例え、空隙保持部材12の外周面12aが、導電性支持体10の軸Cに対して傾いていたり、この外周面12aの面精度が不十分であっても、この面12aの傾きや面精度に起因する、帯電ローラ2の1回転中における当接部分の変動を抑制し、空隙Mの変動を抑制することができる。
By notching the
また、これらの端部12bが切り欠かれることによって、この端部12bが感光体ドラム4に当接しないようにすることができ、空隙保持部材12と電気抵抗調整層11とを組み合わせた状態で、両者の外周面12a,11aを連続的に切削加工して、加工精度のばらつきがあった場合にも、電気抵抗調整層11が感光体ドラム4に接触して、電流のリークが生じるのを防止することができる。
Further, by cutting out these
さらに、切削加工を行う場合に、この端部12bを切り欠くことによって、切削刃Tの逃げ代(加工逃げ)となり、切削加工の容易化を図ることもできる。なお、逃げ代としての切欠きの形状は、どのような形状であってもよい。
Furthermore, when performing the cutting process, the
以下、上述した実施形態の帯電ローラ2の具体的な複数の実施例1〜実施例3と、比較例1,2とを用いて、帯電ムラ(帯電ローラと感光体ドラムとの間の空隙の変化状態を、得られた画像の画質として評価)の発生有無、空隙保持部材12の摩耗比較、空隙保持部材12へのトナーの固着の有無について評価を行った。
(実施例1)
ステンレスからなる外形8mmの円柱状の芯軸(導電性支持体10)の外周面に対して、電気抵抗調整層11として、ABS樹脂(デンカABS GR−0500;電気化学工業株式会社製)50重量%、ポリエーテルエステルアミド(IRGASTAT P18;チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製)50重量%からなる樹脂組成物を円筒状に射出成形により成形した。
Hereinafter, by using a plurality of specific examples 1 to 3 of the charging
(Example 1)
ABS resin (Denka ABS GR-0500; manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) 50 weights as the electric
次いで、この成形品の両端部に、空隙保持部材12として、高密度ポリエチレン樹脂(ノバテック HY540;日本ポリケム株式会社製)からなる円筒部材を挿入接着し、切削加工によって、この空隙保持部材12の外径(最大径)を12.12mm、電気抵抗調整層11の外径を12.00mmとするように、同時仕上げ(図5(c)に示した連続的な切削加工)を行った。
Next, a cylindrical member made of high-density polyethylene resin (Novatech HY540; manufactured by Nippon Polychem Co., Ltd.) is inserted and bonded to both ends of the molded product as the
次いで、電気抵抗調整層11の外周面11aに、アクリルシリコーン樹脂(3000VH−P;川上塗料株式会社製)、イソシアネート系硬化剤、およびカーボンブラック(全固形分に対して35重量%)からなる混合物によって、層厚約10μmの表面層11bを形成し、図5(d)に示す帯電ローラ2(導電性部材)を得た。
(実施例2)
ステンレスからなる外形8mmの円柱状の芯軸(導電性支持体10)の外周面に対して、電気抵抗調整層11として、ABS樹脂(デンカABS GR−0500;電気化学工業株式会社製)50重量%、ポリエーテルエステルアミド(IRGASTAT P18;チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製)50重量%からなる樹脂組成物を円筒状に射出成形により成形した。
Next, a mixture comprising an acrylic silicone resin (3000 VH-P; manufactured by Kawakami Paint Co., Ltd.), an isocyanate curing agent, and carbon black (35% by weight based on the total solid content) is formed on the outer
(Example 2)
ABS resin (Denka ABS GR-0500; manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) 50 weights as the electric
次いで、この成形品の両端部に、空隙保持部材12として、高密度ポリエチレン樹脂(ジェイレクスKM780K;日本ポリオレフィン株式会社製)からなる円筒部材を挿入接着し、切削加工によって、この空隙保持部材12の外径(最大径)を12.12mm、電気抵抗調整層11の外径を12.00mmとするように、同時仕上げ(図5(c)に示した連続的な切削加工)を行った。
Next, a cylindrical member made of high-density polyethylene resin (Jyrex KM780K; manufactured by Nippon Polyolefin Co., Ltd.) is inserted and bonded to both ends of the molded product as the
次いで、電気抵抗調整層11の外周面11aに、シリコーン系樹脂(スリップコーティング剤HS−3;東芝シリコーン株式会社製)、硬化剤(XC9603;ジーイー東芝シリコーン株式会社製)、触媒(YC6831;ジーイー東芝シリコーン株式会社製)、およびカーボンブラック(全固形分に対して30重量%)からなる混合物(表面抵抗8.3×109Ω)によって、層厚約10μmの表面層11bを形成し、図5(d)に示す帯電ローラ2(導電性部材)を得た。
(実施例3)
ステンレスからなる外形8mmの円柱状の芯軸(導電性支持体10)の外周面に対して、電気抵抗調整層11として、ABS樹脂(デンカABS GR−0500;電気化学工業株式会社製)50重量%、ポリエーテルエステルアミド(IRGASTAT P18;チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製)50重量%からなる樹脂組成物を円筒状に射出成形により成形した。
Subsequently, a silicone resin (slip coating agent HS-3; manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.), a curing agent (XC9603; manufactured by GE Toshiba Silicone Co., Ltd.), a catalyst (YC6831; A
(Example 3)
ABS resin (Denka ABS GR-0500; manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) 50 weights as the electric
次いで、この成形品の両端部に、空隙保持部材12として、高密度ポリエチレン樹脂(ジェイレクスKM780K;日本ポリオレフィン株式会社製)からなる円筒部材を挿入接着し、切削加工によって、この空隙保持部材12の外径(最大径)を12.12mm、電気抵抗調整層11の外径を12.00mmとするように、同時仕上げ(図5(c)に示した連続的な切削加工)を行った。
Next, a cylindrical member made of high-density polyethylene resin (Jyrex KM780K; manufactured by Nippon Polyolefin Co., Ltd.) is inserted and bonded to both ends of the molded product as the
次いで、電気抵抗調整層11の外周面11aに、アクリルシリコーン樹脂(3000VH−P、川上塗料株式会社製)、イソシアネート系系硬化剤、およびカーボンブラック(全固形分に対して35重量%)からなる混合物によって、層厚約10μmの表面層11bを形成し、図5(d)に示す帯電ローラ2(導電性部材)を得た。
(比較例1)
ステンレスからなる外形8mmの円柱状の芯軸(導電性支持体10)の外周面に対して、電気抵抗調整層11として、ABS樹脂(デンカABS GR−0500;電気化学工業株式会社製)50重量%、ポリエーテルエステルアミド(IRGASTAT P18;チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製)50重量%からなる樹脂組成物を円筒状に射出成形により、外径12.0mmに成形した。
Next, the outer
(Comparative Example 1)
ABS resin (Denka ABS GR-0500; manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) 50 weights as the electric
次いで、電気抵抗調整層11の外周面11aに、ウレタン樹脂(アデカボンタイターAM36;旭電化工業株式会社製)、イソシアネート系硬化剤、およびカーボンブラック(全固形分に対して30重量%)からなる混合物によって、層厚約10μmの表面層11bを形成した。
Next, the outer
次いで、この成形品の両端部に、空隙保持部材12として、低密度ポリエチレン樹脂(NC524A;日本ポリオレフィン株式会社製)からなる円筒部材を挿入接着し、切削加工によって、この空隙保持部材12の外径(最大径)を12.12mm、電気抵抗調整層11の外径を12.00mmとするように、同時仕上げ(図5(c)に示した連続的な切削加工)を行い、図5(d)に示す帯電ローラ2(導電性部材)を得た。
(比較例2)
ステンレスからなる外形8mmの円柱状の芯軸(導電性支持体10)の外周面に対して、電気抵抗調整層11として、エピクロルヒドリンゴム(エピクロマーCG;ダイソー株式会社製)100重量部に過塩素酸アンモニウム3重量部を配合したゴム組成物を、押出成形、加硫工程を経て被覆し、研削によって外径を12mmに仕上げた。
Next, a cylindrical member made of a low density polyethylene resin (NC524A; manufactured by Nippon Polyolefin Co., Ltd.) is inserted and bonded to both ends of the molded product as the
(Comparative Example 2)
Perchloric acid is added to 100 parts by weight of epichlorohydrin rubber (Epichromer CG; manufactured by Daiso Corporation) as the electric
次いで、この表面に、ポリビニルブチラール樹脂(デンカブチラール3000−K;電気化学工業株式会社製)、イソシアネート系硬化剤、および酸化スズ(全固形分に対して25重量%)からなる混合物によって、層厚10μmの表面層を形成した。 Next, a layer thickness is formed on the surface by a mixture of a polyvinyl butyral resin (Denka Butyral 3000-K; manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.), an isocyanate curing agent, and tin oxide (25% by weight based on the total solid content) A 10 μm surface layer was formed.
その後、両端部に空隙保持部材として、低密度ポリエチレン樹脂(NC544A;日本ポリオレフィン株式会社製)からなるリング状の空隙保持部材を挿入接着し、切削加工によって、空隙保持部材の外径(最大径)を12.12mm、電気抵抗調整層の外径を12.00mmに同時仕上げを行い、図5(d)に示す帯電ローラ2(導電性部材)を得た。
(試験)
上記各実験例1〜3および比較例1,2の各帯電ローラ2を、図7に示した画像形成装置1に搭載し、帯電ムラ(帯電ローラと感光体ドラムとの間の空隙の変化状態を、得られた画像の画質として評価)の発生有無、空隙保持部材の摩耗比較、空隙保持部材へのトナーの固着の有無について評価を行った。
After that, a ring-shaped gap holding member made of low-density polyethylene resin (NC544A; manufactured by Nippon Polyolefin Co., Ltd.) is inserted and bonded to both ends as a gap holding member, and the outer diameter (maximum diameter) of the gap holding member is obtained by cutting. Were simultaneously finished to 12.12 mm and the outer diameter of the electric resistance adjusting layer was 12.00 mm to obtain a charging roller 2 (conductive member) shown in FIG.
(test)
Each charging
なお、試験条件は、帯電ローラへの印加電圧を、DC=−800V、AC=2400Vpp(周波数=2kHz)とし、600000枚の記録紙を通紙した後に評価を行った。試験環境は、温度23°C、湿度60%RHである。以上の評価結果を表1に示す。 The test conditions were evaluated after the voltage applied to the charging roller was DC = −800 V and AC = 2400 Vpp (frequency = 2 kHz) and 600,000 sheets of recording paper were passed. The test environment is a temperature of 23 ° C. and a humidity of 60% RH. The above evaluation results are shown in Table 1.
以上、本発明に係る導電性部材について、帯電ローラとして用いた実施形態および実施例についてを説明したが、本発明に係る導電性部材は、帯電ローラに限定されるものではなく、転写ローラ、現像ローラ、感光体ドラム等として適用することもでき、このようなものとして適用した場合にも、上述した実施形態と同様の作用、効果を奏することが可能である。 As described above, the embodiment and examples in which the conductive member according to the present invention is used as the charging roller have been described. However, the conductive member according to the present invention is not limited to the charging roller, and the transfer roller, the development The present invention can also be applied as a roller, a photosensitive drum, and the like, and even when applied as such, it is possible to achieve the same operations and effects as the above-described embodiment.
また、上述した実施形態の帯電ローラ2と、感光体ドラム4と、表面電位計5と、現像ローラ6と、クリーニング装置8とが、図8に示すように、図示しない連結部材等によって一体化されたプロセスカートリッジ9は、本発明に係るプロセスカートリッジの一実施形態であり、このプロセスカートリッジ9も、本実施形態の帯電ローラ2によって奏される作用、効果と同様の作用、効果を奏することが可能である。
Further, as shown in FIG. 8, the charging
さらに、このような実施形態のプロセスカートリッジ9は、画像形成装置1等このプロセスカートリッジ9が使用される装置に対して、交換が容易(メンテナンス性高く)であり、上述した優れた帯電ローラ2を簡易な脱着操作によって提供することもできる。
Furthermore, the process cartridge 9 of such an embodiment can be easily replaced (highly maintainable) with respect to the apparatus in which the process cartridge 9 is used, such as the
また、図6は、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図であり、上述した実施形態の帯電ローラ2を備えた画像形成装置1(例えば、デジタル複写機)である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the image forming apparatus of the present invention, which is an image forming apparatus 1 (for example, a digital copying machine) including the charging
図示の画像形成装置1は、装置本体の最上部に設けられ、所定の読取台上に載置された原稿を画像情報として光学的に読み取る原稿読取部20と、装置本体の下部に設けられ、多数の記録紙Sが収容された給紙部30と、記録紙Sに、原稿読取部20によって読み取られた原稿の画像情報を、可視像として記録紙Sに記録する画像記録部40と、可視像(画像)が記録された後の記録紙Sが載置される排紙部50と、給紙部30から画像記録部40を経て排紙部50まで記録紙を搬送する搬送部60と、画像記録部40から排紙部50に至る搬送部60の搬送経路上に設けられ、画像記録部40から搬送された記録紙S上の画像を定着させる定着部70とを備えた構成である。
The illustrated
ここで、原稿読取部20は、例えば、原稿を読み取るための光を出射する光源と、光源から出射した光を原稿に照射しつつ、原稿からの反射光像を読み取る走査手段およびラインセンサ等とが設けられ、ラインセンサによって読み取られた反射光像は画像情報として、画像記録部40に送信される。
Here, the
給紙部30は、記録紙Sのサイズ違いに対応した2種類のサイズの給紙トレイ31,32を、上下2段に配列して備えるとともに、任意のサイズの記録紙Sを給紙するための手差し給紙部33を備えている。なお、給紙トレイ31,32は、例えばサイズの大きい記録紙Sに対応した大サイズの給紙トレイ31が下段側に配置され、サイズの小さい記録紙Sに対応した小サイズの給紙トレイ32が上段側に配置されている。
The
また、各給紙トレイ31,32および手差し給紙部33にはそれぞれ、記録紙Sを1枚ずつ引き出して、搬送部60の搬送経路上に給紙するための枚葉手段である給紙ローラ34,35,36が設けられている。
Each of the
画像記録部40は、前述した実施形態の帯電ローラ2、感光体ドラム4等が一体的に構成された図8に示したプロセスカートリッジ9と、原稿読取部20から送信された画像情報に応じて光量が制御されることにより画像情報を担持したレーザ光Lを出射して、帯電ローラ2により一様均一に帯電された感光体ドラム4の外周面上に、この画像情報に応じた静電潜像を記録する書込ユニット41とを備えている。
The
排紙部50は、下段側に設けられたビントレイ51と、上段側に設けられた排紙トレイ52とを備えており、ビントレイ51に排紙するか、または排紙トレイ52に排紙するかの振分けは、図示しない操作パネルに入力された指示に従って、搬送部60の搬送経路上に設けられた排紙ローラ64,65により行われる。
The
搬送手段60は、上述した排紙ローラ64,65の他、搬送経路上の、画像記録部40の手前で記録紙Sの給紙位置を制御するレジストローラ対61、画像記録部40において記録紙Sに、感光体ドラム4上に形成されたトナー像を転写させる転写搬送ベルト62等を備えている。なお、転写搬送ベルト62は駆動ローラ63の回転によって循環駆動されている。
In addition to the
このように構成された本実施形態の画像形成装置1は、まず、原稿読取部20によって原稿に記載された画像情報が読み取られ、この読み取って得られた画像情報が書込ユニット41に送られる。
In the
次いで、画像記録部40は、感光体ドラム4を矢印方向に回転させ、その外周面がプロセスカートリッジ9の除電ランプにより除電されて基準電位に平均化され、その後、帯電ローラ2により一様均一に帯電される。
Next, the
そして、書込みユニット41が、送信された画像情報に応じて光量制御したレーザ光Lを、感光体ドラム4に照射し、これによって、感光体ドラム4の外周面上には、画像情報に応じた電位分布の静電潜像が形成される。
Then, the
さらに、感光体ドラム4の回転が進んで現像ローラ6を通過すると、この静電潜像の電位分布に応じた量のトナーが感光体ドラム4の外周面に付着し、静電潜像の電位分布に対応した濃度分布のトナー像が顕像される。
When the
一方、図示しない操作パネルにより指示されたサイズの記録紙Sが収容された給紙トレイ31若しくは32、または手差しトレイ33の給紙ローラ34若しくは35または36が、対応するトレイ31、32または33から、記録紙Sを1枚ずつ引き出して、搬送部60の搬送経路上に給紙する。
On the other hand, a
ここで、レジストローラ対61が、搬送経路上に給紙された記録紙Sの搬送方向先端と、感光体ドラム4上のトナー像の先端とを正確に一致させるように、記録紙Sのスキュー(skew;到達時間差)を補正して、記録紙Sの搬送タイミングを正確に調整する。
Here, the
そして、搬送タイミングが調整された記録紙Sは、転写搬送ベルト62によって、感光体ドラム4上のトナー像が転写されるように画像記録部40に搬送され、トナー像が転写される。
Then, the recording sheet S whose transport timing is adjusted is transported to the
このトナー像が転写された記録紙Sは、転写搬送ベルト62によりさらに搬送され、転写搬送ベルト62が駆動ローラ63に巻き掛けられた部分において、転写搬送ベルト62から分離されて、定着ユニット70へ搬送される。
The recording sheet S on which the toner image has been transferred is further conveyed by the
ここで、記録紙Sの剛性(コシ)により、記録紙Sが撓んだときに形成される記録紙S自体の曲率半径は、駆動ローラ63の曲率半径よりも大きいため、記録紙Sが駆動ローラ63を通過した部分において、記録紙Sは転写搬送ベルト62から分離する。
Here, due to the rigidity (roughness) of the recording paper S, the radius of curvature of the recording paper S itself formed when the recording paper S bends is larger than the radius of curvature of the driving
定着ユニット70は、記録紙Sを加熱しつつ挟持圧力を掛けて、記録紙S上に転写されたトナーをこの記録紙Sに融着させることにより定着させる。
The fixing
そして、トナー像が定着された記録紙Sは、排紙ローラ64,65によって、操作パネルに入力された指示に対応した排紙トレイ52またはビントレイ51に排出される。
Then, the recording sheet S on which the toner image is fixed is discharged by the
一方、画像記録部40の感光体ドラム4上に残留したトナーは、次工程であるクリーニング位置まで回転し、クリーニング装置8のクリーニングブレードにより掻き取られ、再び次の画像記録工程に移行する。
On the other hand, the toner remaining on the
以上、詳細に説明したように、本実施形態に係る画像形成装置1によれば、本実施形態の帯電ローラ2によって奏される作用、効果と同様の作用、効果を奏することが可能である。
As described above in detail, according to the
さらに、上述した優れた帯電ローラ2を用いているため、搬送部60によって搬送された記録紙S(記録媒体)に記録される可視像を、長期間に亘って、安定したものとすることができる。
Furthermore, since the above-described
なお、本発明に係る画像形成装置は、図6に示した画像形成装置1の形態に限定されるものではなく、他の形態の複写機や、原稿読取部20を備えないレーザプリンタを始めとした各種プリンタや、ファクシミリ装置等であってもよく、電子写真方式により信号(情報)に基づいて画像(文字等を含む)を形成するものであれば、如何なる形態の装置であってもよい。
Note that the image forming apparatus according to the present invention is not limited to the form of the
1 画像形成装置
2 帯電ローラ(導電性部材)
4 感光体ドラム(像担持体)
4a 外周面
9 プロセスカートリッジ
10 導電性支持体
10a 外周面
11 電気抵抗調整層
11a 外周面
11b 表面層
12 空隙保持手段
12a 外周面
12b 端部
M 空隙
1
4 Photosensitive drum (image carrier)
4a outer peripheral surface 9
Claims (13)
前記空隙保持部材は、その動摩擦係数が0.06以下となるように形成されていることを特徴とする導電性部材。 The elongated conductive support constituting the shaft member, the electrical resistance adjustment layer formed on the outer peripheral surface of the conductive support, and the electrical resistance adjustment layer are made of different materials, and the conductive support The outer peripheral surface side is provided on both ends of the electric resistance adjusting layer, protrudes in the radial direction from the outer peripheral surface of the electric resistance adjusting layer, and contacts the image carrier disposed opposite to the electric resistance adjusting layer. In a conductive member provided with a pair of gap holding members having an outer peripheral surface in contact with each other,
The conductive member, wherein the gap holding member is formed so that a dynamic friction coefficient thereof is 0.06 or less.
The electroconductive member according to claim 1, the image carrier, and a conveyance unit that conveys a recording medium on which an image carried on the image carrier is recorded. An image forming apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2004168718A JP2005345988A (en) | 2004-06-07 | 2004-06-07 | Conductive member, process cartridge and image forming apparatus provided with the conductive member |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7934316B2 (en) * | 2006-04-28 | 2011-05-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | Charging roller, process cartridge and image forming apparatus |
| JP2011242647A (en) * | 2010-05-19 | 2011-12-01 | Ricoh Co Ltd | Electrifying member, process cartridge, and image forming apparatus |
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2004
- 2004-06-07 JP JP2004168718A patent/JP2005345988A/en active Pending
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