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発明の名称 帯電ロール、帯電装置及び画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−3654(P2007−3654A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−181611(P2005−181611)
出願日 平成17年6月22日(2005.6.22)
代理人 【識別番号】110000039
【氏名又は名称】特許業務法人アイ・ピー・エス
発明者 山口 将平 / 河原 一郎 / 田中 浩一
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。
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




 

 


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