CN101008805A - 清洁装置和成像装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种清洁装置和成像装置。该清洁装置包括清洁辊和介入件。该清洁辊与给感光体充电的充电辊的表面接触，转动并清洁所述充电辊的表面。所述介入件介于所述充电辊和清洁辊之间，并使所述充电辊和清洁辊彼此分开。该介入件可以是位于所述充电辊和所述清洁辊的两个端部处的间隔件，所述间隔件在所述充电辊和清洁辊之间形成间隙。该介入件还可以是润滑剂。

Description

清洁装置和成像装置

技术领域

本发明涉及一种清洁充电辊的清洁装置和一种具有该清洁装置的成像装置。

背景技术

给感光体表面充电的充电辊直接接触该感光体。因此，留在感光体表面上的异物容易粘附在充电辊表面上。当异物粘附在充电辊表面上时，会导致充电不良。

因此，通过预定的夹持压力使由海绵制成的清洁辊与充电辊表面接触，并且清洁辊跟随充电辊的转动而转动，从而除去充电辊表面上的污物。

当充电辊和清洁辊存储在它们彼此接触以形成具有预定夹持压力的压区(nip)的状态下时，清洁辊表面变形(凹入几个μm或几十个μm)。当在这种状态下进行成像时，因为清洁辊的变形部分和清洁辊的未变形部分接触充电辊，所以充电辊表面的速度产生周期性变化。因此，这导致充电不均匀，其中充电辊未对感光体的表面进行均匀充电。另外，因为充电辊的表面周期性地改变速度，所以在布置有该充电辊和清洁辊的成像装置内部产生振动，该振动被传递到ROS(曝光元件)、显影器和充电器或感光体，从而引起密度不均匀。即，产生由于粘结而引起的图像质量缺陷。

作为避免该问题的方法，可以想到使用螺线管和电机或者齿轮(行星齿轮等)在存储期间将清洁辊与充电辊分离，并控制清洁辊相对于充电辊的夹持力或者完全释放夹持力。然而，需要间隔件将这些机构布置在装置中，从而使装置变大并且制造成本也增加。

另外，当在清洁辊与充电辊接触的状态下运输清洁装置时，可能由于运输时的振动而在充电辊与清洁辊之间产生摩擦充电。当该摩擦充电作为历史留在充电辊和清洁辊上时，它在成像期间作为充电历史出现。因此，担心充电辊将不能对感光体表面进行均匀充电并将出现密度不均匀。

发明内容

本发明考虑以上情况做出，并提供一种清洁装置。

根据本发明一个方面，提供了一种清洁装置，该清洁装置包括：清洁辊，该清洁辊与给图像载体充电的充电辊的表面接触，转动并清洁所述充电辊的所述表面；和介入件，该介入件介于所述充电辊和所述清洁辊之间，使所述充电辊和所述清洁辊彼此分开。

附图说明

下面将基于附图详细描述本发明的示例性实施例，附图中：

图1是布置有关于本发明第一示例性实施例的清洁装置的成像装置的示意图；

图2是从轴向方向观看清洁装置的侧视图；

图3A和3B是从轴向方向观看在充电辊与清洁辊之间的压区部分的放大图；

图4A是表示关于本发明第二示例性实施例的清洁装置的立体图；

图4B是表示关于本发明第二示例性实施例的清洁装置的侧视图；

图5A和5B是从轴向方向观看关于本发明第三示例性实施例的清洁装置的侧视图；

图6A是表示在成像装置发货或运输之前清洁装置状态的图；以及

图6B是表示在操作成像装置时清洁装置状态的图。

具体实施方式

图1表示布置有用作关于本发明第一示例性实施例的清洁装置的清洁辊28的成像装置10的示意结构。

成像装置10基于从外部设备输入的图像信息形成调色剂图像并通过已知的电子照相方法将该图像记录在记录纸张P上。注意，在以下描述中，将省略与本发明要素不直接相关的详细说明。

首先将描述成像装置10的大体结构和在记录纸张P上形成图像的大体过程。

如图1所示，成像装置10包括感光鼓12。感光鼓12通过驱动部件沿箭头K的方向转动。

感光鼓12的表面通过充电辊16充电至预定电荷电位，由电源14向充电辊16供应直流电。在感光鼓12的表面充电后，该表面暴露于与图像信息相对应并从光扫描装置18发出的激光束L，从而在感光鼓12的表面上形成与图像信息相对应的潜像。形成在感光鼓12表面上的潜像通过显影装置20显影，并在感光鼓12上形成调色剂图像。然后通过转印辊22将调色剂图像转印到记录纸张P。其上已经转印有调色剂图像的记录纸张P被供应到定影器，在该处通过加热和加压将调色剂图像定影在记录纸张P上。然后将其上已定影有调色剂图像的记录纸张P排放到排纸盘。

不是所有形成在感光鼓12上的调色剂图像都通过转印辊22转印到记录纸张P上；有一些留在感光鼓12上成为残余调色剂。该残余调色剂由布置在感光鼓12的在充电辊16与转印辊22之间的周边上的清洁装置24的清洁铲26刮掉并除去。

充电辊16布置在感光鼓12侧从而其接触感光鼓12。充电辊16包括导电轴16A和布置在导电轴16A周围的充电层16B。轴16A可转动地支承在成像装置10的框架上。

使用易切削钢或不锈钢作为轴16A的材料。材料和表面处理方法根据目的(例如滑动性能)适时选择。可通过诸如电镀的普通处理对不导电的材料进行处理而使其导电。

构成充电辊16的充电层16B的导电弹性层包括诸如橡胶的弹性材料和诸如调节导电弹性层阻抗的碳黑或离子导电材料的导电材料。还可以添加通常可向橡胶添加的材料诸如软化剂、增塑剂、硬化剂、硫化剂、硫化促进剂、抗老化剂、以及诸如硅石和碳酸钙的填料剂。通过用添加有通常向橡胶添加的材料的混合物覆盖导电轴16A的外周面而形成充电层16B。可使用其中散布有使用电子和/或离子作为电荷载体而导电的材料的导电剂(例如布置在基体中的碳黑或离子导电剂)作为用于调节阻抗的导电剂。

构成充电层16B的表面层按顺序形成以防止被诸如调色剂的异物污染。表面层的材料未具体限定，例如可使用树脂或橡胶。示例包括聚酯、聚酰亚胺、共聚物尼龙、硅树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯缩丁醛、乙烯四氟乙烯共聚物、密胺树脂、氟橡胶、环氧树脂、聚碳酸酯、聚乙烯醇、纤维素、聚偏二氯乙烯、氯乙烯、聚乙烯、乙烯基乙酸乙烯酯共聚物。

另外，可向表面层添加导电材料以调节阻抗。导电材料的颗粒直径优选为3μm或更小。

另外，可使用其中散布有使用电子和/或离子作为电荷载体而导电的材料的导电剂(例如布置在基体中的碳黑、导电金属氧化物颗粒或离子导电剂)作为用于调节阻抗的导电剂。

作为用于调节阻抗的导电颗粒的导电金属氧化物颗粒是例如氧化锡、掺有锑的氧化锡、氧化铅、锐钛型氧化钛、氧化铟锡(ITO)的导电颗粒。可使用任何试剂，只要它是使用电子作为电荷载体的导电剂，并且导电金属氧化物颗粒不具体限定。这些可以单独使用，或者一起使用两种或更多种不同的类型。另外，虽然导电金属氧化物颗粒可以是任何不妨碍本发明的颗粒直径，但从阻抗调节和强度方面来看，优选氧化锡、掺有锑的氧化锡和锐钛型氧化钛，特别优选氧化锡和掺有锑的氧化锡。

通过用上述导电材料控制阻抗，获得了稳定的特性，而不会使表面层阻抗由于环境条件而变化。

另外，在表面层中使用了含氟树脂或硅树脂。具体地，树脂优选由氟改性丙烯酸酯聚合物构成。还可向表面层添加微粒。因此，微粒的作用是使得表面层变成疏水性的，并且防止异物粘附在充电辊16上。还可以添加诸如氧化铝和硅石的绝缘颗粒以使充电辊16的表面具有不均匀性，降低在表面层摩擦感光鼓12时的负载，并提高充电辊16和感光鼓12之间的耐磨性。

接触充电辊16表面的清洁辊28布置在充电辊16的与面向感光鼓12的一侧相对的一侧上。清洁辊28包括轴28A和围绕轴28A布置的包括泡沫聚氨酯或泡沫橡胶的海绵层28B。轴28A可转动地支承在成像装置10的框架上。

使用易切削钢或不锈钢作为轴16A的材料。材料和表面处理方法根据目的(例如滑动性能)适时选择。可通过诸如电镀的普通处理对不导电的材料进行处理而使其导电，或者当然可照原样使用。另外，因为清洁辊28通过海绵层28B以适当的夹持压力接触充电辊16，所以选择具有在夹持时不弯曲的强度的材料和相对于轴长度具有足够刚度的轴径。

海绵层28B具有圆柱形状，包括具有多孔三维结构的泡沫体，在内部及其表面上包括空腔或不均匀部分(下面称为“泡孔”)。海绵层28B从其材料包括诸如聚氨酯、聚乙烯、聚酰胺或聚丙烯的泡沫树脂或橡胶的层中选择。因此，可廉价地制造包括许多泡孔的海绵层28B。

另外，特别优选使用具有高抗撕裂强度和高抗拉强度的聚氨酯用于海绵层28B，从而确保海绵层28B随着充电辊16的转动和摩擦而有效地清洁诸如外部添加剂17C(参见图3A)的异物，并且确保充电辊16的表面不会被海绵层28B的摩擦损坏，而且在长时间内不会发生破裂和损坏。注意清洁辊28的清洁件还可以由铲、刷或毛边构成。

清洁辊28中的泡孔数量优选为每25mm有40到80个，清洁辊28中的泡孔数量更优选地为每25mm有45到75个。通过将泡孔数量设定在该范围内，可更容易地将诸如调色剂17A(参见图3A)和外部添加剂17C的异物收集在泡孔内，并且更容易将收集到的诸如外部添加剂17C的异物散布到充电辊16和感光鼓12上。

清洁辊28布置成使其以预定载荷压靠充电辊16。海绵层28B沿着充电辊16的周面弹性变形从而形成压区部分N。

根据该结构，当感光鼓12沿图1的顺时针方向(箭头K的方向)被转动地驱动时，充电辊16随着感光鼓12的转动而逆时针转动。另外，清洁辊28随着充电辊16的转动而顺时针转动。

在具有该结构的成像装置10中，充电辊16通过电源14充电以使得用作润滑剂的润滑剂17在发货或运输之前被静电吸引到充电辊16上。另外，充电辊16转动，并如图2所示，润滑剂17介于充电辊16与清洁辊28之间(即，在压区部分N中)。

如图3A所示，润滑剂17包括双组分显影剂和外部添加剂(诸如硅石的细粉)17C的混合物，该显影剂包括调色剂17A和载体17B。通过使润滑剂17介于充电辊16与清洁辊28之间，充电辊16与清洁辊28彼此不直接接触。

因此，即使成像装置10被长时间存储，也能控制清洁辊28的变形，因为充电辊16和清洁辊28彼此分开。

另外，因为清洁辊28不直接接触充电辊16，所以充电辊16和清洁辊28更容易通过来自外部的振动而转动。因此，清洁辊28的表面(海绵层28B)难以变形，因为压力不会长时间施加到清洁辊28上的一个位置上。

因此，因为充电辊16的表面速度不会由于当充电辊16转动时通过充电辊16转动的清洁辊28而周期性地变化，所以不会引起诸如密度不均匀的图像缺陷，并能长时间获得优质图像。

另外，因为清洁辊28由海绵件形成，所以调色剂17A和添加到调色剂中的外部添加剂17C被收集在(进入)海绵层28B的泡孔内，如图3B所示。因此，海绵层28B的硬度变得更高，并控制了清洁辊28表面(即，所述海绵件)的变形。另外，清洁辊28的表面因为调色剂17A和外部添加剂17C附在海绵层28B的表面上而得到了保护。

此外，通过使润滑剂17介于充电辊16与清洁辊28之间，充电辊16与清洁辊28彼此不接触，从而不需布置使清洁辊28与充电辊16分开的机构。因此，整个成像装置10的构造不会变得复杂。另外，因为使用作为成像材料的调色剂17A和外部添加剂17C，所以不用担心会产生二次损坏，因为充电辊16、清洁辊28、感光鼓12和显影剂都不受影响。

注意，使用了导电材料用于调色剂17A和外部添加剂17C。因此，即使当润滑剂17在充电辊16与清洁辊28之间摩擦时，也不会产生摩擦充电。另外，充电辊16与清洁辊28由于润滑剂17而难以摩擦充电，因为润滑剂17介于充电辊16与清洁辊28之间。因此，由于摩擦充电产生的充电历史不会留在充电辊16与清洁辊28上。

注意，在操作成像装置10之前(在成像前)充电辊16与清洁辊28空转。因此，介于充电辊16与清洁辊28之间的润滑剂17从充电辊16或清洁辊28的表面落下。然而，在压区部分N下方布置容器以确保落下的润滑剂17被该容器捕获，从而成像装置10的内部不会被润滑剂17污染。

在该示例性实施例中，充电辊16的表面通过电源14充电至预定电位以使得润滑剂17被静电吸引到充电辊16的表面上。然而，电源也可连接到清洁辊28上以使润滑剂17被静电吸引到清洁辊28的被充电表面上。另外，润滑剂17可包括粘结树脂，以使润滑剂17粘结到充电辊16与清洁辊28的表面上。

另外，在该示例性实施例中，使用了包括调色剂17A和外部添加剂17C的润滑剂17用作介于充电辊16与清洁辊28之间的介入件，但该介入件不必总是包括调色剂17A和外部添加剂17C的混合物。也可以使用仅包括调色剂或仅包括外部添加剂的润滑剂。

接着将描述本发明的第二示例性实施例。注意将省略与第一示例性实施例中相同部分的描述。

如图4A所示，在发货或运输之前，间隔件30介于充电辊16和清洁辊28之间的纵向方向的两端处。因此，如图4B所示，当从垂直于轴向方向的方向观看充电辊16与清洁辊28之间的压区部分N时，在用作感光鼓12的成像区域的部分中形成间隙M。

因此，即使在长时间存储成像装置10时，清洁辊28的表面(海绵层28B)仅在两端部分处变形而不会在用作成像区域的中央部分中变形。因此，图像不会变得扭曲。

接着将描述本发明的第三示例性实施例。注意将省略与第一示例性实施例中相同部分的描述。

如图5A所示，在充电辊16与清洁辊28的压区部分N的下方布置有螺旋弹簧48。螺旋弹簧48的一个端部钩到突出地布置在成像装置10的框架上的凸出部分44上，导电板46的一端保持在螺旋弹簧48的另一端上。

导电板46由包括碳的片材46A和包括发泡剂的片材46B构成，它们被粘附在一起。换言之，导电板46具有两层结构，一侧导电而另一侧缓冲。注意，使用了硬度低于清洁辊28的海绵层28B的硬度的发泡剂作为该发泡剂。

在发货或运输之前，导电板46介于充电辊16与清洁辊28之间。因此，充电辊16与清洁辊28之间的冲击由导电板46吸收。通过这样使用导电板46作为缓冲件，不需要布置复杂的机构来使充电辊16与清洁辊28分开，并且不会增加成本。

这时，确保包括碳的片材46A接触充电辊16。因此，如图5B所示，尽可能地控制了清洁辊28表面上的海绵层28B的变形，因为包括发泡剂的片材46B接触清洁辊28并且包括发泡剂的构成导电板46的片材46B的硬度低于海绵层28B的硬度。

如图6A所示，当导电板46介于充电辊16与清洁辊28之间时，导电板46被向下偏压。因而，当成像装置10启动并且感光鼓12转动时，充电辊16和清洁辊28转动，并且如图6B所示，导电板46的一端被螺旋弹簧48拉动，而导电板46的另一端被充电辊16和清洁辊28推出，从而导电板46从充电辊16和清洁辊28之间出来。通过这样构造所述装置，不必将导电板46从充电辊16和清洁辊28之间手动移除。

在该示例性实施例中，导电板46介于充电辊16和清洁辊28之间。或者，充电辊16和清洁辊28中的至少一个可预先涂覆有调色剂和外部添加剂。因此，充电辊16和清洁辊28不会彼此直接接触。因而，当成像装置10启动时，施加在充电辊16或清洁辊28上的调色剂和外部添加剂在充电辊16空转时落下。

Claims (13)

1.一种清洁装置，该清洁装置包括：

清洁辊，该清洁辊与给图像载体表面充电的充电辊的表面接触，所述清洁辊转动并清洁所述充电辊的所述表面；和

介入件，该介入件位于所述充电辊和所述清洁辊之间，并使所述充电辊和所述清洁辊彼此分开。

2.如权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，所述介入件包括位于所述充电辊和所述清洁辊的两个端部处的间隔件，所述间隔件在所述充电辊和所述清洁辊之间形成间隙。

3.如权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，所述介入件包括润滑剂。

4.如权利要求3所述的清洁装置，其特征在于，所述润滑剂包括调色剂和外部添加剂中的至少一种。

5.如权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，所述介入件包括片材。

6.如权利要求5所述的清洁装置，其特征在于，所述片材在其接触部分处沿所述充电辊和所述清洁辊的转动方向被向下偏压。

7.如权利要求3所述的清洁装置，其特征在于，所述充电辊和所述清洁辊中的至少一个涂覆有所述润滑剂。

8.如权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，所述介入件是导电的。

9.如权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，所述介入件的硬度低于所述清洁辊的所述表面的硬度。

10.如权利要求5所述的清洁装置，其特征在于，所述片材包括两层，一层接触所述充电辊并由导电件形成，另一层接触所述清洁辊并由弹性件形成。

11.如权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，所述充电辊和所述清洁辊在成像之前空转。

12.一种清洁装置，该清洁装置包括：

可转动的清洁部件，该清洁部件用于清洁给待充电的部件充电的充电件的表面；以及

介入部件，该介入部件位于所述充电件和所述清洁部件之间，用于使所述充电件和所述清洁部件彼此分开。

13.一种成像装置，该成像装置包括：

图像载体，静电潜像将形成在该图像载体上；

给所述图像载体表面充电的充电辊；

接触所述充电辊表面的清洁辊，该清洁辊转动并清洁所述充电辊的所述表面；

介入件，该介入件位于所述充电辊和所述清洁辊之间，并使所述充电辊和所述清洁辊彼此分开；

曝光件，该曝光件在所述图像载体上形成所述静电潜像；以及

显影件，该显影件用调色剂使所述静电潜像显影以形成调色剂图像。

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