(57)【要約】【課題】  発泡体セルの破片に起因する画像欠陥の発生が抑制された帯電ロールクリーナ、この帯電ロールクリーナを備えた帯電装置、この帯電装置を備えたカートリッジ、および、この帯電装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】  被帯電体に接触して回転しながら被帯電体の表面に電荷を付与する帯電ロールに接触して従動回転することで帯電ロールの表面から不要物を除去する、発泡体からなる発泡体ロールと、帯電ロールに接触して擦れ合うことで帯電ロール表面に接触する不要物除去部材とを備えたことを特徴とする帯電ロールクリーナ。【選択図】        図２
2008083693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被帯電体に接触して回転しながら該被帯電体の表面に電荷を付与する帯電ロールに接触して従動回転する、発泡体を含むロールと、
前記帯電ロール表面に接触する不要物除去部材とを備えたことを特徴とする帯電ロールクリーナ。
【請求項２】
前記不要物除去部材が、０．２ｇｆ／ｍｍ以上６．０ｇｆ／ｍｍ以下の接触圧で前記帯電ロールに接触するシート状部材であることを特徴とする請求項１記載の帯電ロールクリーナ。
【請求項３】
被帯電体に接触して回転しながら該被帯電体の表面に電荷を付与する帯電ロールと、
前記帯電ロールに接触して従動回転する、発泡体を含むロールと、
前記帯電ロール表面に接触する不要物除去部材とを備えたことを特徴とする帯電装置。
【請求項４】
前記不要物除去部材が、０．２ｇｆ／ｍｍ以上６．０ｇｆ／ｍｍ以下の接触圧で前記帯電ロールに接触するシート状部材であることを特徴とする請求項３記載の帯電装置。
【請求項５】
表面に像を保持する像保持体と、
前記像保持体に接触して回転しながら該像保持体の表面に電荷を付与する帯電ロールと、
前記帯電ロールに接触して従動回転する、発泡体を含むロールと、
前記帯電ロール表面に接触する不要物除去部材とを備えたことを特徴とするカートリッジ。
【請求項６】
前記不要物除去部材が、０．２ｇｆ／ｍｍ以上６．０ｇｆ／ｍｍ以下の接触圧で前記帯電ロールに接触するシート状部材であることを特徴とする請求項５記載のカートリッジ。
【請求項７】
表面に像を保持する像保持体；
前記像保持体に接触して回転しながら該像保持体の表面に電荷を付与する帯電ロールと、該帯電ロールに接触して従動回転する、発泡体を含む発泡体ロールと、該帯電ロール表面に接触する不要物除去部材とを備えた帯電装置；および
前記帯電装置によって帯電された像保持体に静電潜像を形成し、その静電潜像を現像して現像像を形成する像形成部；
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記帯電装置の不要物除去部材が、０．２ｇｆ／ｍｍ以上６．０ｇｆ／ｍｍ以下の接触圧で前記帯電ロールに接触するシート状部材であることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電ロールをクリーニングする帯電ロールクリーナ、帯電ロールにより被帯電体の表面に電荷を付与する帯電装置、この帯電装置を備えたカートリッジおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、像保持体の表面を帯電器により帯電して静電潜像を形成し、形成した静電潜像を現像剤で現像した現像像を記録媒体上に転写し、該現像像を記録媒体上に定着させることで記録媒体上に画像を形成する画像形成装置が知られている。
【０００３】
上記帯電器の一例として、像保持体の表面に接触して回転しながらこの像保持体の表面に電荷を付与する帯電ロールが知られている。
【０００４】
この帯電ロールは像保持体と接触していることから、帯電ロールには像保持体に付着していた不要物が移行してくる場合があり、帯電ロールにこの様な不要物が付着したままになっていると、帯電不良等による画像欠陥が長期的に引き起こされるおそれがある。
【０００５】
そこで、帯電ロールに発泡ウレタン製や発泡ポリスチレン製の発泡体ロールを接触させ従動回転させることで、像保持体から帯電ロールに移行してきた不要物を除去する提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
上記提案の発泡体ロールは、帯電ロールに与えるストレスが少なく、長期クリーニング性に優れるという特性を有している。
【特許文献１】特開平０５−２９７６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の発泡体ロールには、製造時や使用時に破壊された発泡体セルの破片が付着している場合があり、その破片が帯電ロールに移行して付着したままとなると、この部分は帯電電荷量が不足し、帯電ロール外径周期に潜像とは関係なく点として現れる所謂色点と言った帯電不良等による画像欠陥が長期間発生する場合がある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、発泡体セルの破片等を効果的に除去する帯電ロールクリーナ、帯電不良の発生が抑制された帯電装置、この帯電装置を備えたカートリッジ、および、画像欠陥の発生が抑制された画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の帯電ロールクリーナは、
被帯電体に接触して回転しながらこの被帯電体の表面に電荷を付与する帯電ロールに接触して従動回転する、発泡体を含むロールと、
上記帯電ロール表面に接触する不要物除去部材とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の帯電ロールクリーナでは、帯電ロールの表面に付着した発泡体セルの破片が不要物除去部材によって除去される。したがって、本発明の帯電ロールクリーナによれば、発泡体セルの破片等を効果的に除去することができる。
【００１１】
ここで、本発明の帯電ロールクリーナの上記不要物除去部材が、上記帯電ロールの回転によるこの帯電ロールの表面移動における、上記発泡体ロールより下流側かつ上記被帯電体より上流側でこの帯電ロールに接触したものであることが好ましい。
【００１２】
この様な位置に不要物除去部材を配備すると、帯電ロールの表面に付着したばかりの発泡体セルの破片が帯電ロールと像保持体との接触により帯電ロールに押し付けられて固着してしまう前に、この破片を帯電ロールから除去することができる。
【００１３】
また、本発明の帯電ロールクリーナの上記不要物除去部材が、シートの形状を有し、そのシートの面で上記帯電ロールに接触したものであることも好ましい態様である。
【００１４】
発泡体セルの破片の帯電ロール表面への付着力はさほど高く無いことから、不要物除去部材がシートの形状を有するものであってそのシートの大部分の面で帯電ロールに接触すれば、発泡体セルの破片を除去する効果を落すことなく、また除去の際に帯電ロールに与えるストレスを一層軽減することができる。
【００１５】
また、そのためには上記不要物除去部材が、０．２ｇｆ／ｍｍ以上６．０ｇｆ／ｍｍ以下の接触圧で上記帯電ロールに接触するものであることが好ましい。
【００１６】
この様な接触圧で不要物除去部材を帯電ロールに接触させることで、発泡体セルの破片の除去を維持し、かつ不要物除去部材と帯電ロールの長寿命化を図ることができる。なお接触圧が、６．０ｇｆ／ｍｍ以上であると、帯電ロール表面の部分的な磨耗等によって長期使用に伴って帯電ムラが生じる場合がある。
【００１７】
上記目的を達成するための本発明の帯電装置は、
被帯電体に接触して回転しながらこの被帯電体の表面に電荷を付与する帯電ロールと、
上記帯電ロールに接触して従動回転する、発泡体を含むロールと、
上記帯電ロール表面に接触する不要物除去部材とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
本発明の帯電装置によれば、帯電ロールの表面から不要物を除去する、発泡体ロールと不要物除去部材とが備えられていることで、帯電不良の発生を抑制することができる。
【００１９】
ここで、上記不要物除去部材が、０．２ｇｆ／ｍｍ以上６．０ｇｆ／ｍｍ以下の接触圧で上記帯電ロールに接触するものであることが好ましい。
【００２０】
上記目的を達成するための本発明のカートリッジは、
表面に像を保持する像保持体と、上記像保持体に接触して回転しながらこの像保持体の表面に電荷を付与する帯電ロールと、上記帯電ロールに接触して従動回転する、発泡体を含むロールと、上記帯電ロール表面に接触する不要物除去部材とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
ここで、上記不要物除去部材が、０．２ｇｆ／ｍｍ以上６．０ｇｆ／ｍｍ以下の接触圧で上記帯電ロールに接触するものであることが好ましい。
【００２２】
上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、
表面に像を保持する像保持体；
上記像保持体に接触して回転しながらこの像保持体の表面に電荷を付与する帯電ロールと、この帯電ロールに接触して従動回転する、発泡体を含む発泡体ロールと、この帯電ロールに接触するこの帯電ロール表面に接触する不要物除去部材とを備えた帯電装置；および
上記帯電装置によって帯電された像保持体に静電潜像を形成し、その静電潜像を現像して現像像を形成する像形成部；
を備えたことを特徴とする。
【００２３】
本発明の画像形成装置によれば、帯電ロールの表面から不要物を除去する、発泡体ロールと不要物除去部材とを備えていることで、画像欠陥の発生を抑制することができる。
【００２４】
ここで、上記帯電装置の不要物除去部材が、０．２ｇｆ／ｍｍ以上６．０ｇｆ／ｍｍ以下の接触圧で上記帯電ロールに接触するものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、発泡体セルの破片等を効果的に除去する帯電ロールクリーナ、帯電不良の発生が抑制された帯電装置、この帯電装置を備えたカートリッジ、および、画像欠陥の発生が抑制された画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２７】
図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成図である。
【００２８】
図１に示すプリンタ１では、帯電器１１により所定の電荷が付与された、矢印Ａ方向に回転する像保持体１０の表面に、外部から送信されてきた画像データに基づいて露光器１２で生成した露光光が照射されることで静電潜像が形成され、現像ロール１３１を有する現像器１３に収容されたトナーでこの静電潜像が現像される。この現像により得られた現像像は、用紙トレイ１６から用紙搬送装置１６ａにより引き出され、矢印Ｂ方向に搬送されてきた記録用紙上に転写ロール１４によって転写され、定着器１５により定着されることにより記録用紙上に画像形成が行われる。尚、このプリンタ１は、モノクロ画像専用機である。
【００２９】
このプリンタ１に備えられている帯電器１１は、本発明の帯電装置の一実施形態であり、詳しくは後述するが、帯電ロール１１１を像保持体１０に接触させた状態で従動回転しながらこの像保持体１０の表面に電荷を付与する接触型の帯電器である。また、このプリンタ１では、像保持体１０と帯電器１１とが、本発明のカートリッジの一実施形態であるカートリッジ２０に搭載され、このプリンタ１の内部からの引出しが自在となるように装填されており、像保持体１０あるいは帯電器１１に起因した画像欠陥が発生している場合などには、ユーザの手でカートリッジごと交換できるようになっている。
【００３０】
図２は、帯電器の拡大図である。
【００３１】
図２に示す帯電器１１は、ハウジング１１０と、矢印Ａ方向に回転する像保持体１０に接触することで矢印Ｃ方向に従動回転する帯電ロール１１１と、この帯電ロール１１１に電圧を印加する電圧印加部１１２と、この帯電ロール１１１に付着した不要物を除去する、本発明の帯電ロールクリーナの一実施形態である帯電ロールクリーナ１１３とを有している。帯電ロールクリーナ１１３は、帯電ロール１１１に接触して矢印Ｄ方向に従動回転する、ウレタン製の発泡体ロール１１３１と、発泡体ロール１１３１より下流側かつ像保持体１０より上流側でこの帯電ロール１１１に接触した、ポリウレタン製のシートフィルム１１３２とで構成されている。
【００３２】
図２には、シートフィルム１１３２の一方の端部がハウジング１１０の内壁面に固定され、もう一方が帯電ロール１１１に接触している様子が示されている。
【００３３】
このシートフィルム１１３２は、前述したように、発泡体ロール１１３１より下流側かつ像保持体１０より上流側で帯電ロール１１１に接触しているが、この様に、シートフィルム１１３２を配置することで、帯電ロール１１１の表面に付着したばかりの発泡体セルの破片が、帯電ロール１１１と像保持体１０との接触により帯電ロール１１１に押し付けられて固着してしまう前に、この破片を帯電ロール１１１から除去することができる。
【００３４】
また、このシートフィルム１１３２は厚みが０．５ｍｍのものであり、ハウジング１１０の内壁面に固定された部分を除く、帯電ロール１１１に向かって延びた部分の自由長Ｔが７．７ｍｍであり、自由長Ｔのうちの、帯電ロール１１１に接触した位置からさらに像保持体１０に向かって突き出た突出部分ｔが１．７ｍｍのものである。また、このシートフィルム１１３２は、帯電ロール１１１への食い込み量を０．６ｍｍとすることで線圧０．７ｇｆ／ｍｍで帯電ロール１１１に接触しており、線圧を０．２ｇｆ／ｍｍ以上６ｇｆ／ｍｍ以下とすることで、クリーニング性の向上させつつ、シートフィルム１１３２および帯電ロール１１１の長寿命化を図ることができる。
【００３５】
図３は、シートフィルムが帯電ロールに接触している様子を示す図である。
【００３６】
図３に示すように、シートフィルム１１３２は、帯電ロール１１１に、所謂腹の部分で接触している。これは、発泡体セルの破片の帯電ロール１１１への付着力は弱く、シートフィルム１１３２の先端部を帯電ロール１１１に接触させて帯電ロール１１１に強いストレスを与えなくても、除去効果を落とさずに済ますことができるからである。
【００３７】
以上に説明した、帯電ロールクリーナ１１３を有する帯電器１１では、帯電ロール１１１に付着した発泡体セルの破片はシートフィルム１１３２によって除去されることから帯電不良が起きにくい。このため、プリンタ１では、発泡体セルの破片に起因する画像欠陥の発生が抑制される。
【００３８】
尚、以上に説明した実施形態では、シートフィルム１１３２は、発泡体ロール１１３１より下流側かつ像保持体１０より上流側でこの帯電ロール１１１に接触しているが、発泡体ロール１１３１より上流側かつ像保持体１０より下流側で、シートフィルム１１３２がこの帯電ロール１１１に接触するものであってよく、また、シートフィルム１１３２の腹で帯電ロール１１１に接触している例を挙げて説明したが、シートフィルム１１３２が、その先端部分で帯電ロール１１１に接触するものであってよい。さらには、帯電ロール１１１の表面から不要物を除去する除去部材としてシートフィルム１１３２を例に挙げて説明したが、本発明は帯電ロールに接触して擦れ合うことでこの帯電ロールの表面から不要物を除去するものであれば、除去部材としてブラシやゴムパッドを備えてもよい。また、帯電ロール１１１に対するポリウレタンシートフィルム１１３２の線圧を０．２ｇｆ／ｍｍ以上６ｇｆ／ｍｍ以下である０．７ｇｆ／ｍｍとする例を挙げて説明したが、シートフィルム１１３２が、この範囲から外れる線圧で帯電ロール１１１に接触していても、本発明の効果は減却されない。
【００３９】
次に、本発明の実施例および比較例について説明する。
【００４０】
実施例１、実施例２、および比較例は、富士Ｘｅｒｏｘ社製のプリンタに備えられていた帯電器を、以下に説明する条件設定が可能な帯電器に交換した改造機において、帯電器の構成条件をそれぞれ異ならせて、Ｙ（イエロ）色、Ｍ（マゼンタ）色、Ｃ（シアン）色、およびＫ（黒）色が各色５％の画像面積率（Ａ４用紙の表の面積を１００％としたときの各色のトナーの載る面積の割合）での１０００枚の印字を行った後、１枚のハーフトーン印字を行ったときの ‘色点発生’の有無について評価したものである。
【００４１】
実施例１は、シート状のスクレーパと発泡体ロールとの双方で帯電ロールのクリーニングをするものとし、発泡体ロールの表面に発泡体セルの研磨粉を１０個付着させておいた場合であり、実施例２は、発泡体ロールと、実施例１で用いたシート状のスクレーパの代わりにブラシを用い、このブラシと発泡体ロールとの双方で帯電ロールのクリーニングをするものとし、発泡体ロールの表面に発泡体セルの研磨粉を１０個付着させておいた場合である。比較例は、発泡体ロールのみで帯電ロールのクリーニングをするものとし、発泡体ロールの表面に発泡体セルの研磨粉を１０個付着させておいた場合である。
【００４２】
【表１】
2008083693.tif 000003
【００４３】
表１には、上述の実施例１、実施例２、および比較例それぞれについての‘色点発生’の有無が示されており、表１に示すように、発泡体ロールの他にシート状のスクレーパあるいはブラシが帯電ロールに接触していた実施例１および実施例２では色点発生はないものの、発泡体ロールのみが帯電ロールに接触していた比較例では、直径１２ｍｍの帯電ロールの円周長とおなじピッチ（３８ｍｍ）で３個の色点が発生している。観察の結果、色点の位置に対応して帯電ロール表面上に研磨粉の付着が確認された。つまり、発泡体ロールの他に備えられたシート状のスクレーパあるいはブラシに、発泡体セルの研磨粉を帯電ロールから除去する機能があることが確認された。
【００４４】
次に、表１に示す実験で使用した改造機において行った別の実験について説明する。
【００４５】
実施例３から実施例８は、改造機の帯電器にシート状のスクレーパを取り付けた上で、そのシート状のスクレーパの厚みあるいは帯電ロールへの食い込み量を調節することで、帯電ロールに対するこのシート状のスクレーパの線圧（ｇｆ／ｍｍ）をそれぞれ異ならせて、Ｙ（イエロ）色、Ｍ（マゼンタ）色、Ｃ（シアン）色、およびＫ（黒）色の各色５％の画像面積率で２５０枚の印字を行う毎にハーフトーン印字を行い、その印字における‘色点発生’の有無について評価したものである。
【００４６】
実施例３は、厚みが０．３ｍｍで、帯電ロールへの食い込み量を０．１ｍｍとすることで、発泡体ロールへのシート状のスクレーパの線圧を０．０３ｇｆ／ｍｍとした場合である。実施例４は、食い込み量を０．６ｍｍとすることで線圧を０．１８ｇｆ／ｍｍとした以外は実施例３と同じである。また、実施例５は、食い込み量を０．７ｍｍとすることで線圧を０．２ｇｆ／ｍｍとした以外は実施例３と同じである。実施例６は、シート状のスクレーパの厚みを０．５ｍｍとすることで線圧を０．７ｇｆ／ｍｍとした以外は実施例３と同じである。実施例７は、除去部材としてウレタンゴムパッドを使用した。食い込み量を０．９ｍｍとすることで線圧を６ｇｆ／ｍｍとした以外は実施例６と同じであり、実施例８は、食い込み量を１．１ｍｍとすることで線圧を６．２ｇｆ／ｍｍとした以外は実施例６と同じである。
【００４７】
【表２】
2008083693.tif 000004
【００４８】
上記の表２には、上述の実施例３から実施例８それぞれについての‘色点発生’の有無および‘その他’についてが示されている。
【００４９】
表２からは、シート状のスクレーパが備えられていれば、Ｙ（イエロ）色、Ｍ（マゼンタ）色、Ｃ（シアン）色、およびＫ（黒）色の各色５％の画像面積率での１０００枚の印字を行った後のハーフトーン印字における‘色点発生’は無く、また、その線圧が高ければ、早い段階から色点発生が見られなくなることが読みとれる。
【００５０】
また、表２からは、線圧が０．２ｇｆ／ｍｍを下回ると、発泡体セルの除去がわずかに遅れ、線圧が６．０ｇｆ／ｍｍを超えると、帯電ロールあるいはシート状のスクレーパに発生した傷や、これらの傷によりトナー成分の部分的な固着が発生し、帯電ムラが１０００枚で発生してしまった。
【００５１】
したがって、表２からは、線圧を０．２ｇｆ／ｍｍ以上６．０ｇｆ／ｍｍ以下の範囲とすることで、早い段階での‘色点発生’の抑制と、線圧が高すぎることに起因する帯電ムラの発生の抑制との双方を実現できることが読みとれ、これにより、クリーニング性を向上させつつ、シートフィルムおよび帯電ロールの長寿命化を実現できる点が確認された。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成図である。
【図２】帯電器の拡大図である。
【図３】シートフィルムが帯電ロールに接触している様子を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  プリンタ
１０  像保持体
１１  帯電器
１１０  ハウジング
１１１  帯電ロール
１１２  電圧印加部
１１３  帯電ロールクリーナ
１１３１  発泡体ロール
１１３２  シートフィルム
１２  露光器
１３  現像器
１４  転写ロール
１５  定着器
１６  用紙トレイ
１６ａ  用紙搬送装置
２０  カートリッジ
【図１】
2008083693.tif 000005
【図２】
2008083693.tif 000006
【図３】
2008083693.tif 000007