(57)【要約】【課題】  騒音を低減しつつ、安定して被帯電体を帯電する。【解決手段】  帯電ロール５６は、円筒状に形成された軸部７２と、この軸部７２の外側に設けられた弾性部７４とを有する。軸部７２は、導電性を有する高分子材料からなる。また、軸部７２は、該軸部７２の円筒状部分の厚さよりも薄い複数のリブ７８が内部に形成され、このリブ７８によって複数の中空部８０が軸部７２内に形成されている。また、リブ７８は、端部が曲面加工されており、放電を防止するようにされている。弾性部７４は、軸部７２よりも抵抗値が高い導電性のゴムなどの弾性部材であり、軸部７２の端部のみが突出するように、軸部７２の外面に密着している。また、弾性部７４は、硬度がアスカーＣにて３０°以上になっている。【選択図】          図４
2007003654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に中空部を有し、導電性材料からなる軸部と、この軸部の外側に設けられ、弾性を有する導電性材料からなる弾性部とを有することを特徴とする帯電ロール。
【請求項２】
前記弾性部は、硬度がアスカーＣにて３０°以上であることを特徴とする請求項１記載の帯電ロール。
【請求項３】
前記軸部は、高分子材料からなることを特徴とする請求項１又は２記載の帯電ロール。
【請求項４】
前記軸部は、外面にリブを有することを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の帯電ロール。
【請求項５】
前記軸部は、内面にリブを有することを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の帯電ロール。
【請求項６】
前記リブは、前記軸部の中空部を形成する外部の厚さよりも薄いことを特徴とする請求項４又は５記載の帯電ロール。
【請求項７】
前記リブは、少なくとも端部が曲面加工されていることを特徴とする請求項４乃至６いずれか記載の帯電ロール。
【請求項８】
給電部と、帯電ロールとを有し、前記帯電ロールは、前記給電部に接続され、内部に中空部を有し、導電性材料からなる軸部と、この軸部の外側に設けられ、弾性を有する導電性材料からなる弾性部とを有することを特徴とする帯電装置。
【請求項９】
前記給電部は、少なくとも交流成分を有する電圧を前記帯電ロールに印加することを特徴とする請求項８記載の帯電装置。
【請求項１０】
請求項８又は９記載の帯電装置を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被帯電体を帯電する帯電ロール、帯電装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
感光ドラムに帯電ローラを当接させることにより感光ドラムを帯電し、感光ドラムに書き込んだ静電潜像をトナーで可視化することにより画像を形成する画像形成装置が知られている。
この種の画像形成装置においては、感光ドラムを均一に帯電するために、交流成分を含む電圧を帯電ローラの芯金に印加すると、帯電ローラの振動などにより騒音が発生するという問題があった。そこで、帯電ローラによる騒音を低減するために、感光ドラムに当接する帯電ローラの当接部材の内部に空胞を設け、当接部材の表面硬度を大幅に低下させることは公知である（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−２６５３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、当接部材の内部に空胞を設けると、芯金から空胞に放電が発生して当接部材が溶融し、当接部材の抵抗特性が変化して帯電ローラによる帯電特性が変化してしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、騒音を低減しつつ、安定して被帯電体を帯電することができる帯電ロール、帯電装置及び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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴とするところは、内部に中空部を有し、導電性材料からなる軸部と、この軸部の外側に設けられ、弾性を有する導電性材料からなる弾性部とを有する帯電ロールにある。即ち、導電性の軸部が内部に中空部を有するので被帯電体を均一に帯電するために軸部の外径を大きくしても、軸部の重量を軽くすることができる。したがって、帯電ロールは、被帯電体を均一に帯電するために必要な外径を有するように形成されて振動しても、空気層によって音を減衰させることができると共に、振動によるエネルギーが小さくなるので、振動による騒音を低減することができる。また、帯電ロールは、軸部が内部に中空部を有するので、中空部を介して弾性部に放電が生じることを防止することができ、安定して被帯電体を帯電することができる。
【０００７】
また、好適には、前記弾性部は、硬度がアスカーＣにて３０°以上である。したがって、帯電ロールが被帯電体に接触することにより、弾性部に力が加わっても、弾性部の変形によって軸部と弾性部との間に隙間が生じることを低減することができるので、軸部と弾性部との間の隙間の放電を低減することができ、安定して被帯電体を帯電することができる。
【０００８】
また、好適には、前記軸部は、高分子材料からなる。したがって、軸部自体が弾性部材となり、軸部が振動を吸収することができるので、帯電ロールによる騒音を低減することができる。
【０００９】
また、好適には、前記軸部は、外面にリブを有する。また、好適には、前記軸部は、内面にリブを有する。したがって、軸部の剛性を容易に確保することができる。
【００１０】
また、好適には、前記リブは、前記軸部の中空部を形成する外部の厚さよりも薄い。したがって、リブは、軸部の剛性を確保すると共に、軸部の中空部を形成する外部の振動を吸収することができる。
【００１１】
また、好適には、前記リブは、少なくとも端部が曲面加工されている。したがって、リブにおける放電の発生を低減することができる。
【００１２】
また、本発明の第２の特徴とするところは、給電部と、帯電ロールとを有し、前記帯電ロールは、前記給電部に接続され、内部に中空部を有し、導電性材料からなる軸部と、この軸部の外側に設けられ、弾性を有する導電性材料からなる弾性部とを有する帯電装置にある。
【００１３】
好適には、前記給電部は、少なくとも交流成分を有する電圧を前記帯電ロールに印加する。即ち、帯電装置は、交流成分を有する電圧が帯電ロールに印加されて、帯電ロールが振動しても、騒音を低減しつつ、安定して被帯電体を帯電することができる。
【００１４】
また、本発明の第３の特徴とするところは、上記の帯電装置を有する画像形成装置にある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、騒音を低減しつつ、安定して被帯電体を帯電することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の概要が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内に像形成手段１４が搭載され、この画像形成装置本体１２の上部に後述する排出部１６が設けられていると共に、この画像形成装置本体１２の下部に例えば２段の給紙ユニット１８ａ，１８ｂが配置されている。さらに、画像形成装置本体１２の下方には、オプションとして着脱装着される２段の給紙ユニット１８ｃ，１８ｄが配置されている。
【００１７】
それぞれの給紙ユニット１８ａ〜１８ｄは、給紙ユニット本体２０と、用紙が収納される給紙カセット２２とを有する。給紙カセット２２は、給紙ユニット本体２０に対して摺動自在に装着され、正面方向（図１の右方向）に引き出される。また、給紙カセット２２の奥端近傍上部には給紙ロール２４が配置され、この給紙ロール２４の前方にリタードロール２６及びナジャーロール２８が配置されている。さらにオプションの給紙ユニット１８ｃ，１８ｄには、それぞれ対をなす送りロール３０が設けられている。
【００１８】
搬送路３２は、最下端の給紙ユニット１８ｄの送りロール３０から排出口３４までの用紙通路であり、この搬送路３２は、画像形成装置本体１２の裏面（図１の左側面）近傍にあって、最下端の給紙ユニット１８ｄの送りロール３０から後述する定着装置３６まで略垂直に形成されている部分を有する。この搬送路３２の定着装置３６の上流側に後述する転写装置４２と像担持体４４が配置され、さらに転写装置４２と像担持体４４の上流側にレジストロール３８が配置されている。さらに、搬送路３２の排出口３４の近傍には排出ロール４０が配置されている。
【００１９】
したがって、給紙ユニット１８ａ〜１８ｄの給紙カセット２２から送りロール２４により送り出された記録媒体は、リタードロール２６びナジャーロール２８により捌かれて搬送路３２に導かれ、レジストロール３８により一次停止され、タイミングをとって後述する転写装置４２と像担持体４４との間を通って現像剤像が転写され、この転写された現像剤像が定着装置３６により定着され、排出ロール４０により排出口３４から排出部１６へ排出される。
【００２０】
ただし、両面印刷の場合は、反転路に戻される。即ち、搬送路３０の排出ロール４０の手前は２股に別れ、その分かれた部分に切換爪４６が設けられていると共に、分かれた部分からレジストロール３８まで戻る反転路４８が形成されている。この反転路４８には搬送ロール５０ａ〜５０ｃが設けられており、両面印刷の場合には、切換爪４６が反転路４８を開く側に切り換えられ、排出ロール４０に記録媒体の後端手前がかかる時点で排出ロール４０が反転し、記録媒体が反転路４８に導かれ、レジストロール３８、転写装置４２と像担持体４４及び定着装置３６を通って排出口３４から排出部１６へ排出されるものである。
【００２１】
排出部１６は、画像形成装置本体に対して回動自在の傾斜部５２を有する。この傾斜部５２は、排出口部分が低く、正面方向（図１の右方向）に向けて徐々に高くなるよう傾斜しており、排出口部分を下端とし、高くなった先端を上端としている。この傾斜部５２は下端を中心に回動自在であるよう画像形成装置本体１２に支持されている。図１で２点鎖線で示すように、傾斜部５２を上方に回転して開いたときには、開放部５４が形成され、この開放部５４を介して後述するプロセスカートリッジ６４が脱着できるようにしてある。
【００２２】
像形成手段１４は、例えば電子写真方式のもので、感光体からなる像担持体４４と、この像担持体４４を圧接によって一様帯電する帯電ロール５６と、この帯電ロール５６により帯電された像担持体４４に、光により潜像を書き込む光書込み装置５８と、この光書込み装置５８により形成された像担持体４４の潜像を現像剤により可視化する現像装置６０と、この現像装置６０による現像剤像を用紙に転写する例えば転写ロールからなる転写装置４２と、像担持体４４に残存する現像剤をクリーニングする例えばブレードからなるクリーニング装置６２と、転写装置４２により転写された用紙上の現像剤像を用紙に定着させる例えば加圧ロールと加熱ロールとからなる定着装置３６とから構成されている。光書込み装置５８は例えば走査型のレーザ露光装置からなり、前述した給紙ユニット１８ａ〜１８ｄと平行で画像形成装置本体１２の正面近傍に配置され、後述するように、現像装置６０内を横切って像担持体４４を露光する。この像担持体４４の露光位置が潜像書込み位置Ｐとなる。なお、この実施形態においては、光書込み装置５８として走査型のレーザ露光装置を用いたが、他の実施形態としてＬＥＤや面発光レーザ等を用いることができる。
【００２３】
プロセスカートリッジ６４は、像担持体４４、帯電ロール５６、現像装置６０及びクリーニング装置６２を一体化したものである。このプロセスカートリッジ６４は、排出部１６の傾斜部５２の直近下方に配置されており、前述したように、傾斜部５２を開いたときに形成される開放部５４を介してを脱着される。
【００２４】
また、プロセスカートリッジ６４は、像担持体４４、帯電ロール５６及びクリーニング装置６２が配置された像担持体帯電ユニット６６と現像装置６０が配置された現像装置ユニット６８とに着脱自在に分けられている。
【００２５】
図２において、像担持体帯電ユニット６６が示されている。像担持体帯電ユニット６６は、像担持体帯電ユニット本体７０を有し、この像担持体帯電ユニット本体７０内に像担持体４４及び帯電ロール５６などが配置されている。帯電ロール５６は、軸方向両端に後述する軸部７２が弾性部７４から突出しており、軸部７２の一端に給電部材７６が圧接している。給電部材７６は、図示しない電源装置により印加される交流成分及び直流成分が重畳された電圧、又は交流電圧を軸部７２に対して供給する。
【００２６】
次に、帯電ロール５６について詳述する。
図３は、帯電ロール５６の軸部７２の一端及び給電部材７６の一端を示す拡大図である。
図４は、帯電ロール５６の構成を示す断面図である。帯電ロール５６は、例えば円筒状に形成された軸部７２と、この軸部７２の外側に設けられた弾性部７４とを有する。軸部７２は、例えばカーボンを含有する耐熱性のポリアセチレン系部材であり、導電性を有する高分子材料からなる。また、軸部７２は、該軸部７２の円筒状部分の厚さよりも薄い複数のリブ７８が内部に形成され、このリブ７８によって複数の中空部８０が軸部７２内に形成されている。つまり、軸部７２は、所定の剛性を有すると共に弾性を有し、給電部材７６によって端部に交流成分を含む電圧が印加されても、撓みを抑えつつ、振動を吸収することができる。また、リブ７８は、尖端がないように稜線（端部）が曲面加工（Ｒ加工：Ｒ）されており、放電を防止するようにされている。
【００２７】
弾性部７４は、軸部７２よりも抵抗値が高い導電性のゴムなどの弾性部材であり、軸部７２の端部のみが突出するように、軸部７２の外面に密着している。また、弾性部７４は、硬度がアスカーＣにて３０°以上になっている。
【００２８】
このように、帯電ロール５６は、リブ７８が形成された中空部８０を有する軸部７２に弾性部７４が密着して形成されているので、振動による騒音を低減することができると共に、安定して像担持体４４を帯電することができる。
【００２９】
図５において、帯電ロール５６の変形例の断面が示されている。
図５に示すように、帯電ロール５６の変形例は、例えば円筒状に形成された軸部８２と、この軸部８２の外側に設けられた弾性部８４とを有する。軸部８２は、導電性を有する高分子材料からなる。また、軸部８２は、該軸部８２の円筒状部分の厚さよりも薄い複数のリブ８６が外面に形成されており、内部に中空部８８を有する。つまり、軸部８２は、所定の剛性を有すると共に弾性を有し、給電部材７６によって端部に交流成分を含む電圧が印加されても、撓みを抑えつつ、振動を吸収することができる。また、リブ８６は、尖端がないように稜線（端部）が曲面加工（Ｒ加工）されており、放電を防止するようにされている。さらに、軸部８２は、該軸部８２の円筒状部分の厚さよりも薄い複数のリブが内部に形成され、このリブによって複数の中空部が軸部８２内に形成されてもよい。
【００３０】
弾性部８４は、軸部８２よりも抵抗値が高い導電性のゴムなどの弾性部材であり、軸部８２の端部のみが突出するように、軸部８２の外面に密着している。また、弾性部８４は、硬度がアスカーＣにて３０°以上になっている。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す断面図である。
【図２】像担持体帯電ユニットの下面図である。
【図３】帯電ロールの軸部の一端及び給電部材の一端を示す拡大図である。
【図４】帯電ロールの構成を示す断面図である。
【図５】帯電ロールの変形例の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０    画像形成装置
４４    像担持体
５６    帯電ロール
６４    プロセスカートリッジ
６６    像担持体帯電ユニット
７２，８２    軸部
７４，８４    弾性部
７６    給電部材
７８，８６    リブ
８０，８８    中空部
【図１】
2007003654.tif 000003
【図２】
2007003654.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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