CN101101469A - 充电装置,具有该充电装置的处理卡盒以及图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及充电装置，具有该充电装置的处理卡盒以及图像形成装置。所述充电辊(102)包括导电性支承体(201)，设置在导电性支承体(201)外周面的电阻调整层(202)，使得导电性支承体(201)与像载置体(101)接近，并保持一定距离，在导电性支承体201的两端部附近分开地设置非导电性间隙保持部件(203)，该间隙保持部件(203)的外周比充电装置(102)突出，其突出量朝着图像形成范围的中心方向减少。提供在使用初期，即使经过一段时间，都能够与像载置体之间保持稳定的间隙，且耐久性能高的充电装置，具有该充电装置的处理卡盒以及图像形成装置。

Description

充电装置，具有该充电装置的处理卡盒以及图像形成装置
技术领域
本发明涉及在电子照相方式中，与像载置体接近地配置的充电装置，具有该充电装置的处理卡盒以及图像形成装置。更具体地说，涉及复印机、激光打印机、传真机等使用电子照相方式的图像形成装置所使用的充电装置，具有该充电装置的处理卡盒以及图像形成装置。
背景技术
以往，在复印机，激光打印机，传真机等电子照相方式中，对像载置体施行充电处理的充电装置，以及对感光体上的调色剂像施行转印处理的转印装置都使用导电性装置。
作为使用充电辊进行充电的方法，可以例举特开平3-240076号公报(以下简称为“专利文献1”)，特开平4-358175号公报(以下简称为“专利文献2”)中所公开的非接触方法，用以良好地保持充电辊长时间的使用性能。使得充电辊与感光体对向地设置，两者间最接近的距离(间隙)设为50-200μm，通过对充电辊施加电压，使其对感光体实行充电。在该非接触充电方法中，充电装置与感光体不接触，因此，能够避免采用接触充电方法时所产生的以下问题，即，构成充电辊的物质附着到感光体上，以及当感光体长时间停止时所产生的永久变形。
而且，非接触充电方法的优点还在于，充电辊上附着的调色剂量少，因此，能够减少由于感光体上的调色剂附着到充电辊上，引起充电性能下降的问题。
但是，与接触充电方法相比较，由于非接触充电方法存在以下两个问题，因此难以实际应用。
(1)充电装置与感光体之间的间隙难以保持均一
(2)充电装置与感光体的间隙发生变化，产生充电不匀
对于保证充电装置与感光体之间最接近部分具有均一的距离，当使用非接触充电装置对感光体进行充电时，需要减少充电装置与感光体最接近部分距离的偏差(优选约20μm)，以避免图像形成时由于充电不匀导致产生不良图像。
在专利文献1，2所公开的技术中，在辊的两端部设置间隔圈，作为充电辊与感光体之间的间隙保持部件。但是，这些文献中，没有公开用于精密地设定间隙的具体装置，因此，存在由于充电辊以及间隔圈的尺寸精度的偏差导致间隙发生变化的问题。
还可例举特开2001-296723号公报(以下简称为“专利文献3”)中所公开的发明。在专利文献3中，使用弹性橡胶作为充电辊，通过具有规定厚度的圆锥形间隙保持部件，能够在初始时解决所出现的上述问题。但是，在所述方法中，弹性橡胶经过一段时间，其尺寸容易发生变化，因此，存在经过一段时间，不能保持感光体与充电辊之间间隙的问题。
作为解决上述问题的技术，可以例举特开2004-354477号公报(以下简称为“专利文献4”)中所公开的发明。在专利文献4中，在充电辊的两端部分别设置间隙保持部件(参考图9)。如图9所示，将间隙保持部件3形成在充电辊10的电阻调整层2的两侧端部，与电阻调整层端部的面以及导电性支承体1相接。这样，通过该带状间隙保持部件能够长期地保持间隙。
还可例举特开2005-91818号公报(以下简称为“专利文献5”)中所公开的发明。在专利文献5中，对间隙保持部件与电阻调整层进行同时加工(除去加工)，能够精密地控制间隙。但是，在使用不同材料形成电阻调整层与间隙保持部件的情况下，由于吸水率不同，环境变动时的尺寸变化量也不同，导致间隙量发生变化。另外，考虑到调色剂的粘着性，使用不同的材料形成间隙保持部件以及电阻调整层，但是，由于使用离子导电剂作为电阻调整层的电阻调整剂，其吸水性高，在高温高湿的情况下，电阻调整层吸湿，导致其尺寸发生变化。对于间隙保持部件，优选绝缘性以及耐调色剂粘着性好的烯类材料，由于该材料吸水性能低，因此，与电阻调整层相比，在高温高湿环境中，尺寸的变化量变小。间隙保持部件相对于充电辊，从外侧嵌入，与感光鼓表层的间隙优选20μm-100μm，由于间隙非常小，必须使得间隙部件变薄，从而不具有能够保持强度的体积。在这种情况下，最简单的方法是在充电辊的端部设置增强部，但是，经过一段时间，若充电辊内侧的电阻层产生上述膨胀现象，则增强部不产生变形，仅其中朝感光体突出的部分受到推压，导致间隙发生变化。
发明内容
本发明就是为解决上述先有技术所存在的问题而提出来的。本发明提供在使用初期，以及经过一段时间，都能够与像载置体之间保持稳定的间隙，且耐久性能高的充电装置，具有该充电装置的处理卡盒以及图像形成装置。
而且，还提供通过精密地控制间隙量，防止产生异常放电现象，并防止环境变化时，间隙保持部件与电阻调整层之间的间隙量发生变化的充电装置，具有该充电装置的处理卡盒以及图像形成装置。
为了实现上述目的，本发明提出以下方案：
(1)一种充电装置，包括：
导电性支承体；
电阻调整层，设置在所述导电性支承体的外周面；
间隙保持部件，使得所述导电性支承体与像载置体接近，并保持一定的距离，在靠近所述导电性支承体的两端部，分别设置非导电性间隙保持部件，所述间隙保持部件的双方至少一部分设置在所述电阻调整层，并且，其外周从所述电阻调整层突出；所述充电装置的特征在于：
所述间隙保持部件从所述电阻调整层突出的量朝着图像形成范围的中心方向减少。
(2)根据(1)中记载的充电装置，其特征在于：
所述间隙保持部件的突出量变化范围在所述电阻调整层的范围内。
(3)根据(1)中记载的充电装置，其特征在于：
所述间隙保持部件的最大突出部分设置在所述电阻调整层的外侧。
(4)一种处理卡盒，包括：
像载置体；
充电装置，设置在所述像载置体附近，且对所述像载置体表面进行充电，其设有：
导电性支承体，
电阻调整层，设置在所述导电性支承体的外周面；
间隙保持部件，使得所述导电性支承体与像载置体接近，并保持一定的距离，在靠近所述导电性支承体的两端部，分别设置非导电性间隙保持部件，所述间隙保持部件的双方至少一部分设置在所述电阻调整层，并且，其外周从所述电阻调整层突出；所述处理卡盒的特征在于：
所述间隙保持部件从所述电阻调整层突出的量朝着图像形成范围的中心方向减少。
(5)根据(4)中记载的处理卡盒，其特征在于：
所述间隙保持部件的突出量变化范围在所述电阻调整层的范围内。
(6)根据(1)中记载的处理卡盒，其特征在于：
所述间隙保持部件的最大突出部分设置在所述电阻调整层的外侧。
(7)一种图像形成装置，包括：
像载置体；
充电装置，设置在所述像载置体附近，且对所述像载置体表面进行充电，其设有：
导电性支承体，
电阻调整层，设置在所述导电性支承体的外周面；
间隙保持部件，使得所述导电性支承体与像载置体接近，并保持一定的距离，在靠近所述导电性支承体的两端部，分别设置非导电性间隙保持部件，所述间隙保持部件的双方至少一部分设置在所述电阻调整层，并且，其外周从所述电阻调整层突出；所述图像形成装置的特征在于：
所述间隙保持部件从所述电阻调整层突出的量朝着图像形成范围的中心方向减少。
(8)根据(7)中记载的图像形成装置，其特征在于：
所述间隙保持部件的突出量变化范围在所述电阻调整层的范围内。
(9)根据(8)中记载的图像形成装置，其特征在于：
所述像载置体与充电装置形成一体并安装在处理卡盒上。
(10)根据(7)中记载的图像形成装置，其特征在于：
所述间隙保持部件的最大突出部分设置在所述电阻调整层的外侧。
(11)根据(10)中记载的图像形成装置，其特征在于：
所述像载置体与充电装置形成一体并安装在处理卡盒上。
下面说明本发明的效果。
本发明提供在使用初期，以及经过一段时间，都能够与像载置体之间保持稳定的间隙，且耐久性能高的充电装置，具有该充电装置的处理卡盒以及图像形成装置。
本发明还提供通过精密地控制间隙量防止产生异常放电，并防止在环境发生变化时，间隙保持部与电阻调整层之间的间隙量发生变化的充电装置，具有该充电装置的处理卡盒以及图像形成装置。
附图说明
图1表示作为图像形成装置的充电装置的充电辊的结构的截面图；
图2表示作为图像形成装置的充电装置的充电辊的结构的截面图；
图3表示间隙保持部件为圆锥形的图；
图4表示间隙保持部件为倒角形的图；
图5表示间隙保持部件为R形的图；
图6是电阻层产生膨胀时的图；
图7是电子照相方式的图像形成装置的图；
图8是电子照相方式的图像形成装置的图；
图9是表示以往的充电装置构成的截面图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施例进行详细说明。在以下实施例中，虽然对构成要素，种类，组合，形状，相对配置等作了各种限定，但是，这些仅仅是例举，本发明并不局限于此。
图1、图2是表示图像形成装置的充电辊的结构的截面图。
充电辊102包括导电性支承体201、电阻调整层202、以及间隙支承部件203。其中，所述导电性支承体201形成圆筒形，并朝长度方向延伸，其端部与用于对充电辊102施加电压的电源盒(施加电压电源)105连接；所述电阻调整层202以导电性支承体201为中心轴，设置在该中心轴的圆周面部，形成中空圆筒形，并朝长度方向延伸；所述间隙保持部件203分别设置在电阻调整层202两端的外周面，形成中心具有孔的圆筒形。
在本实施例中，使用充电辊102作为充电装置，但是，本发明并不仅限于此，也可通过例如由滑动性能高的材料形成间隙保持部件，或仅使得间隙保持部件203随着感光鼓101(参照图7，8)从动回转，这样，即使充电装置不形成辊状(回转体)，也能够获得相同的效果。
对充电辊102施加压力，使其两端的间隙保持部件203与感光鼓101相接。充电辊102以非接触充电方法对感光鼓101进行充电。使得电阻调整层202的外径比间隙保持部件203的外径略小，从而在电阻调整层202表面与感光鼓101的表面之间形成间隙。
而且，使得间隙保持部件203与感光鼓的图像形成区域以外的区域(非图像形成区域)相接，在该状态下对充电辊102施加电压，从而使得感光鼓101的图像形成区域带电。
使得充电辊102与感光鼓101相互对向地回转，这样，能够分散在相同面上通过的电流，减少该面的劣化，延长使用寿命。
感光鼓101与充电辊102除了形成圆筒形以外，也可形成椭圆形。感光鼓101的外周表层与充电辊102的电阻调整层202之间的间隙大致保持均一，以此为前提，优选例如间隙保持部件203从电阻调整层202突出的量大致相同的形状。
充电辊102以非接触方法进行充电，需要具有规定的距离，且保持均一的间隙。若间隙增大，则需要提高对充电辊102施加的电压，容易导致感光鼓的电气性劣化或产生异常放电现象，因此，优选将间隙设为100μm以下。
下面，对间隙保持部件203的形状进行详细地说明。
间隙保持部件203包括增强部203a与定位部203b。所述增强部203a设置在充电辊102的两端，从外侧嵌入；所述定位部203b包括增强部203a的外周面，其宽度不一定与增强部203a的宽度相等，只要包含所述增强部，就能够起到强化保持作用，而且，经过一段时间，即使电阻调整层202产生膨胀，也不易受到影响。
间隙保持部件203的外径从充电辊102的端部朝着图像形成区域中心方向逐渐地减小。间隙保持部件203可以形成各种形状，例如图3中所示圆锥形的间隙保持部件203、图4所示倒角形的间隙保持部件213，以及图5所示R形的间隙保持部件223等，其任意一个都具有相同效果。外径变化的开始点可以任意设定，优选在电阻调整层202的范围内，由此，经过长时间，即使电阻层202产生大的膨胀，也能够有效地保持稳定的间隙。例如图6所示，间隙保持部件233的外径没有形成上述逐渐减小的形状，当电阻调整层202产生膨胀，外径增大时，导致间隙保持部件203与电阻调整层202重复的部分受到推压扩大。但是，使用上述圆锥形间隙保持部件203(或间隙保持部件213、223)等，通过该圆锥形部分减小外径，能够减少与感光鼓接触。
图7是电子照相方式图像形成装置100的概略图。如图7所示，感光鼓101用于形成静电潜像；充电辊102作为充电部件，其与感光鼓101接触或接近地配置，进行充电处理；光束103是从写入组件(没有图示)射出的激光或从原稿反射的光等；显影辊104使得调色剂附着到感光体101的静电潜像上；电压施加电源105用于对充电辊102施加电压；转印辊106将感光鼓101上的调色剂像转印到由供纸部运送到的记录纸107上；清洁装置108用于清洁转印处理后的感光鼓101；表面电位测定器109用于测定感光鼓101的表面电位。
也可例举如图8所示的情况，将处理卡盒111设置在图像形成装置110中，所述处理卡盒111包括感光鼓101、充电辊102、显影辊104、以及清洁装置108。
下面，说明在图像形成装置中，通过上述装置进行图像形成的处理。
充电辊102使得感光鼓101表面具有所希望的电位。
写入组件将光束照射到感光鼓101上，使得与希望图像对应的静电潜像形成在感光鼓101上。
显影辊104通过调色剂使得静电潜像显影，并且，在感光鼓101上形成调色剂像。
转印辊106将感光鼓101上的调色剂像转印到记录纸107上。
清洁装置108清除没有被转印而残留在感光鼓101上的调色剂。
将通过转印辊106被转印调色剂像的记录纸107运送到定影装置(没有图示)。定影装置对记录纸107上的调色剂像进行加热加压，使其定影。
通过重复上述步骤，能够在记录纸107上形成所希望的图像。
如上所述的本发明中，在导电性支承体201周面，靠近两端的位置设置间隙保持部件203，并且，使其从电阻调整层202突出的量朝着图像形成范围中心方向或充电范围减少，这样，经过一段时间，即使充电辊102的尺寸发生变化，也能够保持稳定的距离。
当充电辊102的尺寸变化为最大时，由于在电阻调整层202的范围减少了间隙保持部件的突出量，因此，经过一段时间，即使充电辊102的尺寸发生变化，间隙也不易受到影响。
而且，将间隙保持部件203外径最大的部分设置在尺寸变化最小的电阻调整层202的外侧，这样，在使用初期，以及经过一段时间，充电辊102与像载置体101间的距离都能够保持稳定。
将充电辊102组合到处理卡盒中，能够提供容易交换的处理卡盒，并且，将该处理卡盒载置到电子照相图像形成装置中，能够得到高质量图像，同时，经过一段时间也能够得到稳定的图像。
上面参照附图说明了本发明的实施例，但本发明并不局限于上述实施例。在本发明技术思想范围内可以作种种变更，它们都属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种充电装置，包括：
导电性支承体；
电阻调整层，设置在所述导电性支承体的外周面；
间隙保持部件，使得所述导电性支承体与像载置体接近，并保持一定的距离，在靠近所述导电性支承体的两端部，分别设置非导电性间隙保持部件，所述间隙保持部件的双方至少一部分设置在所述电阻调整层，并且，其外周从所述电阻调整层突出；所述充电装置的特征在于：
所述间隙保持部件从所述电阻调整层突出的量朝着图像形成范围的中心方向减少。
2.根据权利要求1中记载的充电装置，其特征在于：
所述间隙保持部件的突出量变化范围在所述电阻调整层的范围内。
3.根据权利要求1中记载的充电装置，其特征在于：
所述间隙保持部件的最大突出部分设置在所述电阻调整层的外侧。
4.一种处理卡盒，包括：
像载置体；
充电装置，设置在所述像载置体附近，且对所述像载置体表面进行充电，其设有：
导电性支承体，
电阻调整层，设置在所述导电性支承体的外周面；
间隙保持部件，使得所述导电性支承体与像载置体接近，并保持一定的距离，在靠近所述导电性支承体的两端部，分别设置非导电性间隙保持部件，所述间隙保持部件的双方至少一部分设置在所述电阻调整层，并且，其外周从所述电阻调整层突出；所述处理卡盒的特征在于：
所述间隙保持部件从所述电阻调整层突出的量朝着图像形成范围的中心方向减少。
5.根据权利要求4中记载的处理卡盒，其特征在于：
所述间隙保持部件的突出量变化范围在所述电阻调整层的范围内。
6.根据权利要求1中记载的处理卡盒，其特征在于：
所述间隙保持部件的最大突出部分设置在所述电阻调整层的外侧。
7.一种图像形成装置，包括：
像载置体；
充电装置，设置在所述像载置体附近，且对所述像载置体表面进行充电，其设有：
导电性支承体，
电阻调整层，设置在所述导电性支承体的外周面；
间隙保持部件，使得所述导电性支承体与像载置体接近，并保持一定的距离，在靠近所述导电性支承体的两端部，分别设置非导电性间隙保持部件，所述间隙保持部件的双方至少一部分设置在所述电阻调整层，并且，其外周从所述电阻调整层突出；所述图像形成装置的特征在于：
所述间隙保持部件从所述电阻调整层突出的量朝着图像形成范围的中心方向减少。
8.根据权利要求7中记载的图像形成装置，其特征在于：
所述间隙保持部件的突出量变化范围在所述电阻调整层的范围内。
9.根据权利要求8中记载的图像形成装置，其特征在于：
所述像载置体与充电装置形成一体并安装在处理卡盒上。
10.根据权利要求7中记载的图像形成装置，其特征在于：
所述间隙保持部件的最大突出部分设置在所述电阻调整层的外侧。
11.根据权利要求10中记载的图像形成装置，其特征在于：
所述像载置体与充电装置形成一体并安装在处理卡盒上。
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