CN106019888A - 带电装置 - Google Patents

Abstract

一种带电装置，具备：带电辊，其与感光体的表面接触且旋转，使感光体带电；和清洁辊，其与带电辊的表面压接且旋转，对带电辊的表面进行清洁。而且，清洁辊具有在其与带电辊之间形成捏合部的发泡弹性体，发泡弹性体的孔穴中、至少在发泡弹性体的表面露出的孔穴的在捏合部的中央的平均径相对于即将进入所述捏合部的平均径的变化率为1.4以上3.0以下。

Description

带电装置

技术领域

本发明涉及使像载体的表面带电的带电装置。

背景技术

在利用电子照相方式的复印机、打印机、传真机等图像形成装置中，在使作为像载体的感光体的表面带电之后，向曝光形成的静电潜像供给调色剂而形成调色剂像。之后，将调色剂像转印至转印材料(例如，记录纸)，对转印有调色剂像的转印材料加压并加热而使调色剂像在转印材料上定影，从而进行图像形成。然后，在转印调色剂像之后，利用清洁装置将在感光体上残留的调色剂、外部添加剂等异物从感光体除去。

作为使感光体的表面带电的装置，公知具备与感光体的表面接触地配置的带电辊的带电装置。在感光体上残留着的异物大部分被配置在带电装置的上游侧的清洁装置除去，但外部添加剂等粒子径小的异物有时会穿过清洁装置而到达带电装置。如果异物附着于带电辊，则会作为污垢而积存。由于污垢在带电辊上积存，会发生感光体的带电不均，成为印刷图像的图像不均的原因。

于是，公知一种具备如下清洁辊的带电装置，该清洁辊通过与带电辊接触且与带电辊同步(从动)旋转，来进行带电辊的表面的清洁。例如，在日本特开2011-145410号公报中，公开了一种清扫体(清洁辊)，该清扫体使在内部具备多个孔穴(cell)且能够弹性变形的多孔质材料即发泡材料形成为带状，将该发泡材料呈螺旋状地卷绕于轴部。然后，通过使清扫体与带电卷筒(带电辊)接触，来擦除带电卷筒的异物。

而且，在日本特开2011-145410号公报所记载的清扫体中，使孔穴形成为在按压方向、即清扫体的径向上长的长孔形状。由此，发泡材料的孔穴以外部分的密度变高，按压方向的刚度提高，清扫体的清扫能力变高。另外，清扫体利用将发泡材料按压于带电卷筒时的发泡材料的弹性变形来擦除带电卷筒上的异物，由于按压方向的刚度提高，因此将发泡材料按压于带电卷筒的力变大。

然而，在专利文献1中，在与带电卷筒接触的发泡材料的强度提高的同时，其被强力按压于带电卷筒，因此强的反作用力经由发泡材料作用于轴部，轴部因反作用力而弯曲，存在带电卷筒的清扫状态无法保持均一的情况。

另外，清扫体在以强力按压刚度高的发泡材料的状态下工作，从而反复擦拭带电卷筒的表面，因此带电卷筒的表面会受伤、磨损，成为感光体带电不均的原因。

于是，本发明的目的在于提供一种能够长期抑制带电辊的污垢的积存，并且抑制感光体的带电不均的带电装置。

发明内容

为了达成上述目的，本发明的特征在于，具备：带电辊，其与像载体的表面接触且旋转，使所述像载体带电；和清洁辊，其与所述带电辊的表面接触且旋转，对所述带电辊的表面进行清洁；所述清洁辊，具有在其与所述带电辊之间形成捏合部的发泡弹性体，所述发泡弹性体的孔穴中、至少在所述发泡弹性体的表面露出的孔穴、在所述捏合部的中央的孔穴平均径相对于即将进入所述捏合部的孔穴平均径的变化率为1.4以上3.0以下。

根据该结构，无需将所述发泡弹性体强力按压于所述带电辊就能够擦除所述带电辊的表面的污垢。另外，能够抑制所述发泡弹性体的破裂等破损。由此，能够长期抑制所述带电辊的污垢的积存，能够抑制像载体的带电不均。

在上述结构中，可以使所述发泡弹性体在旋转方向上比在与所述清洁辊的旋转方向正交的方向上容易弹性变形。由此，在与带电辊的污垢的擦除密切相关的所述清洁辊的旋转方向上容易变形，因此能够抑制所述带电辊的污垢的积存。

在上述结构中，所述孔穴可以是与所述清洁辊的旋转方向交叉的方向的长度比旋转方向的长度长的形状。

在上述结构中，可以在露出到表面的所述孔穴的内壁的与所述清洁辊的旋转方向交叉的部分设有切口。

在上述结构中，所述发泡弹性体可以在表面具备在与所述清洁辊的旋转方向交叉的方向上延伸的刻痕。

在上述结构中，所述发泡弹性体的表面侧的所述孔穴的平均径可以比内侧的所述孔穴的平均径大。

在上述结构中，所述发泡弹性体可以呈螺旋状地卷绕于圆柱状的轴部件。

根据本发明，能够提供一种带电装置，能够长期抑制带电辊的污垢的积存，并且抑制像载体的带电不均。

附图说明

图1是表示具备本发明的带电装置的图像形成装置的一例的图。

图2是在图1所示的图像形成装置中所使用的成像部的概略配置图。

图3是本发明的带电装置的概略立体图。

图4是清洁辊的侧视图。

图5是表示带电辊与清洁辊的捏合部以及孔穴的状态的图。

图6是表示对清洁辊的清洁性能进行判断的实验装置的图。

图7是在本发明的带电装置中所使用的清洁辊的放大图。

图8是在本发明的带电装置中所使用的清洁辊的放大图。

图9是在本发明的带电装置中所使用的清洁辊的侧视图。

图10是在本发明的带电装置中所使用的清洁辊的剖视图。

图11是在本发明的带电装置中所使用的清洁辊的又一例的立体图。

图12是表示由印刷次数所引发的清洁辊的清洁性能的变化的曲线图。

图13是表示实施例1和实施例2的清洁辊在捏合部附近的孔穴的形状的图。

附图标记说明

11Y、11M、11C、11K 感光鼓

12Y、12M、12C、12K 调色剂漏斗

13Y、13M、13C、13K 调色剂瓶

14 中间转印带

141 驱动辊

142 从动辊

143 张紧辊

15Y、15M、15C、15K 转印辊

16 二次转印辊

17 定影部

18 清洁刮板

20 图像读取部

30 供纸部

31 供纸托盘

32 供纸辊

33 定位辊

40 成像部

41 显影装置

42 曝光装置

43 清洁部

50 带电装置

51 带电辊

60、60A、60B、60C、60D 清洁辊

61 轴部件

62、62A、62B、62C、62D 发泡弹性体

63 孔穴

631 切口

64 孔穴

65 刻痕

70 清洁辊

71 轴部件

72 发泡弹性体

73 孔穴

具体实施方式

参照附图对本发明的结构进行说明。

图1是表示具备本发明的带电装置的图像形成装置的一例的图。需要说明的是，在以下说明中，有时会进行表示上下左右或顺时针逆时针等方向的说明，但在没有特别进行记载的情况下以图1为基准。

图1所示的图像形成装置A是串列式彩色数字复印机，具备：图像读取部20，其读取原稿图像；打印部10，其将读取到的图像印刷至记录片材等转印材料；供纸部30，其用于向打印部10供给转印材料(在这里为记录纸)；以及成像部40Y、40M、40C、40K，其在打印部10的后述的感光鼓11Y、11M、11C、11K(以下，作为代表有时称作“感光鼓11”)的表面形成静电潜像。另外，在图像形成装置A中，具备控制部Cont，打印部10、图像读取部20以及供纸部30被控制部Cont控制。

图像读取部20具有公知的结构，使扫描器移动来读取载置在原稿玻璃板(未图示)上的原稿。图像读取部20将原稿图像颜色分解为红(R)、绿(G)、蓝(B)3色，使用未图示的CCD等图像传感器将其转换为电信号，获得R、G、B的图像数据。图像读取部20所获得的按颜色区分(R、G、B)的图像数据在控制部Cont进行了各种处理之后，转换为黄色(Y)、洋红色(M)、青色(C)、黑色(K)各再现色的图像数据，储存于设置在控制部Cont中的记录部(存储器)。在控制部Cont内的存储器储存的各再现色的图像数据在接受位置偏差校正后，在每一扫描线被读出而成为驱动信号。

打印部10通过电子照相方式在记录片材等记录介质上形成图像。打印部10具有与黄色(Y)、洋红色(M)、青色(C)、黑色(K)各再现色对应的感光鼓11Y、11M、11C、11K。

打印部10具备在各个感光鼓11Y、11M、11C、11K上分别形成对应的再现色的调色剂像的成像部40Y、40M、40C、40K。另外，打印部10具备用于向成像部40Y、40M、40C、40K供给调色剂的调色剂漏斗12Y、12M、12C、12K和调色剂瓶13Y、13M、13C、13K。后文将对成像部40Y、40M、40C、40K的细节进行说明。

调色剂漏斗12Y、12M、12C、12K暂时贮存黄色(Y)、洋红色(M)、青色(C)、黑色(K)的调色剂。在成像部40Y、40M、40C、40K的显影装置42(图示于图2)内的调色剂量(调色剂浓度)变低时，经由未图示的筒状的接头向对应的成像部40Y、40M、40C、40K的显影装置42供给调色剂。

调色剂瓶13Y、13M、13C、13K配置在调色剂漏斗12Y、12M、12C、12K的上部。调色剂瓶13Y、13M、13C、13K分别收纳有黄色(Y)、洋红色(M)、青色(C)、黑色(K)的调色剂，向调色剂漏斗12Y、12M、12C、12K供给调色剂。通过更换调色剂瓶13Y、13M、13C、13K，能够供给新的调色剂。作为调色剂瓶13Y、13M、13C、13K，例如能够举出在圆筒状的瓶的内周面形成有螺旋状的突条的调色剂瓶。通过使调色剂瓶13Y、13M、13C、13K旋转，调色剂瓶13Y、13M、13C、13K内的调色剂从排出口落下，流入调色剂漏斗12Y、12M、12C、12K。

打印部10将在感光鼓11Y、11M、11C、11K上形成的黄色(Y)、洋红色(M)、青色(C)、黑色(K)各色的调色剂像重叠地转印(一次转印)至中间转印带14之后，转印(二次转印)至作为转印材料的记录纸。然后，对转印在记录纸上的调色剂加热、加压，进行彩色图像的印刷。打印部10为了能够实现这样的步骤，具有中间转印带14、一次转印辊15Y、15M、15C、15K、二次转印辊16、定影部17以及清洁刮板18。

中间转印带14是环状带，张紧地架设在驱动辊141、从动辊142、张紧辊143之间。如图1所示，张紧辊143配置在比驱动辊141和从动辊142高的位置。而且，张紧辊143具有能够被未图示的施力部件(例如，弹簧)向上方施力的结构，通过对张紧辊143向上方施力，对中间转印带14施加张力。需要说明的是，在驱动辊141和从动辊142的至少一方是能够向分离的方向施力的结构的情况下，可以省略张紧辊143。

在打印部10，在中间转印带14的下方从左起隔开预定间隔地依次配置有感光鼓11Y、11M、11C、11K。感光鼓11Y、11M、11C、11K配置为旋转轴相对于中间转印带14的移动方向正交。另外，一次转印辊15Y、15M、15C、15K配置为与各感光鼓11Y、11M、11C、11K将中间转印带14夹在中间。

一次转印辊15Y、15M、15C、15K是用于将在感光鼓11Y、11M、11C、11K的表面形成的调色剂像转印至中间转印带14的辊。一次转印辊15Y、15M、15C、15K通过施加与调色剂相反的电荷(转印偏压)，从感光鼓11Y、11M、11C、11K吸引调色剂。由此，形成在感光鼓11Y、11M、11C、11K上的调色剂像被转印至中间转印带14。

中间转印带14利用驱动辊141逆时针旋转。通过与中间转印带14同步地转印来自感光鼓11Y、11M、11C、11K的调色剂像，使黄色(Y)、洋红色(M)、青色(C)、黑色(K)的调色剂像准确地重叠而转印(1次转印)至中间转印带14。由此，在中间转印带14的表面形成彩色的调色剂像(作为一次转印像)。

二次转印辊16隔着中间转印带14而与驱动辊141压接。通过对二次转印辊16施加二次转印偏压，从中间转印带14的一次转印像吸附调色剂。在这里，从供纸部30向二次转印辊16与中间转印带14之间(捏合部)供给记录纸，在记录纸通过驱动辊141与二次转印辊16的捏合部时，记录纸与中间转印带14接触。此时，通过对二次转印辊16施加二次转印偏压，中间转印带14的调色剂像被转印(2次转印)至记录纸。转印有调色剂像的记录纸随后被输送至定影部17。定影部17通过对输送来的记录纸加热、加压，使调色剂像在记录纸上定影。

然后，定影有调色剂像的记录纸向装置外部排出。另一方面，利用清洁刮板18回收中间转印带14上的未被转印而残留着的残留调色剂而将其存储于废调色剂盒。清洁刮板18例如是橡胶等板状的部件，隔着中间转印带14被朝向从动辊142按压。

如以上那样，打印部10在作为转印材料的记录纸上形成彩色图像。

接着，对向打印部10供给记录纸的供纸部30进行说明。供纸部30具备供纸盒31、供纸辊32以及定位辊33。供纸盒31是用于收纳记录纸的收纳部。供纸盒31是能够装卸的结构，通过将其拆下能够补充记录纸。需要说明的是，在图像形成装置A中，例示了1个供纸盒31，但不限于此，可以具备多个供纸盒。在具备多个供纸盒的情况下，在每个供纸盒中，分别收纳有例如大小、颜色不同的记录纸，或者配置方向不同的记录纸。

供纸辊32将配置在供纸盒31的最上方的记录纸抽出至输送路(以虚线表示)，并且输送至定位辊33。需要说明的是，在具备多个供纸盒31的结构的情况下，可以相对于各供纸盒31设置供纸辊32。

定位辊33与中间转印带14的旋转同步地动作，将记录纸送至驱动辊141与二次转印辊16的捏合部。通过使定位辊33与中间转印带14同步，中间转印带14的一次转印像被准确地转印(二次转印)至记录纸的预先确定的位置。

接着，参照附图对在各感光鼓11Y、11M、11C、11K上形成调色剂像的成像部40Y、40M、40C、40K进行说明。图2是在图1所示的图像形成装置中所使用的成像部的概略配置图。需要说明的是，在以下的说明中，以成像部40代表成像部40Y、40M、40C、40K而进行说明，表示在感光鼓11上使调色剂像成像的结构。另外，同样地，以一次转印辊15代表一次转印辊15Y、15M、15C、15K来进行说明。

成像部40Y、40M、40C、40K使调色剂像分别在感光鼓11Y、11M、11C、11K上成像，将调色剂像一次转印至转印带14。如图2所示，成像部40设有感光体11、带电装置50、曝光装置41、显影装置42、一次转印辊15以及清洁装置43。

带电装置50是用于使感光鼓11的表面带电的装置，在这里，是具备与感光鼓11接触而使其带电的带电辊51的、接触式的带电装置。需要说明的是，后文将对带电装置50的细节进行说明。

感光鼓11具有以下性质：在暗的场所(暗处)为绝缘体，当照射光(曝光)时，被光照射的部分成为导体。曝光装置41通过对带电后的感光鼓11照射光束而使其曝光，来形成静电潜像。需要说明的是，曝光装置41使各个带电鼓11Y、11M、11C、11K同步曝光。

显影装置42通过对形成有静电潜像的感光鼓11供给具有电荷的调色剂，来使调色剂吸附于感光鼓11的表面，形成调色剂像。需要说明的是，作为形成调色剂像的方式，能够举出使与感光鼓11所带的电荷相反的电荷的调色剂吸附于没有因曝光而失去电荷的部分的方式(正显影)、将调色剂压入所述失去了电荷的部分的方式(反转显影)。

清洁部43消除感光鼓11的表面的电荷，进而除去在感光鼓11上残留着的调色剂和(或)外部添加剂等异物。需要说明的是，消电能够举出通过对感光鼓11照射光而进行的使用消电灯的消电，但不限于此。另外，作为在感光鼓11上残留的调色剂的除去方法，能够举出利用电荷刷来吸附的方法、利用由橡胶等形成的刮板来刮取的方法，但不限于此。另外，在能够利用显影装置42来进行感光鼓11的清洁的结构的情况下，可以省略清洁部43。另外，也可以使用本发明的清洁辊来进行清洁。

(第一实施方式)

接着，参照附图对作为本发明的主要部分的带电装置50的细节进行说明。图3是本发明的带电装置的概略立体图，图4是清洁辊的侧视图。在图3所示的带电装置50中记载有感光鼓11。

带电辊51与感光鼓11接触而使感光鼓11带电。由于带电装置50配置在清洁部43的下游侧，因此感光鼓11的表面的残留调色剂等能够被清洁部43除掉。然而，调色剂多数情况下含有二氧化硅(SiO₂)、钛(Ti)、钙(Ca)等外部添加剂，由于外部添加剂的粒子径小，因此存在穿过清洁部43而到达带电装置50的情况。如果这样的外部添加剂作为污垢积存，则会成为感光鼓11的带电不均的原因，会在印刷图像中形成图像噪声。

于是，本发明的带电装置50具备带电辊51和清洁辊60。带电辊51配置为与感光鼓11平行且与感光鼓11接触。而且，带电辊51具有公知的结构，在与感光鼓11同步旋转时使感光鼓11的表面带电。如图3所示，带电辊51具有能够可靠地使感光鼓11的表面的形成静电潜像的部分带电的长度。

如图3、图4所示，清洁辊60配置为与带电辊51平行且与带电辊51压接，从动于带电辊51的旋转而旋转。清洁辊60具备轴部件61和发泡弹性体62。轴部件61是圆柱状部件，发挥作为清洁辊60的旋转轴的作用。需要说明的是，利用省略图示的轴承能够旋转地支承轴部件61的端部，通过对轴承施力，清洁辊60与带电辊51压接。

发泡弹性体62是圆筒形状的部件，设置为轴部件61贯穿其中央，并且固定于轴部件61。发泡弹性体62具有内部包含多个孔穴63的构造。另外，发泡弹性体62在与带电辊51之间形成捏合部，具有能够弹性变形的结构。作为发泡弹性体62，例如能够举出将碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸铵等无机发泡剂、亚硝基化合物、偶氮化合物、磺酰肼化合物等有机发泡剂混合于聚氨酯橡胶、硅橡胶、三元乙丙(EPDM)橡胶、丙烯酸酯橡胶、丁腈橡胶、氯醚橡胶(ヒドリンゴム)以及氟橡胶等弹性材料而发泡而成的发泡弹性体，但不限于此。

另外，在本实施方式中所图示的发泡弹性体62成为孔穴63彼此独立的结构，但不限于此，也可以是孔穴63相互连通的结构。例如，作为孔穴63，能够举出平均径为200μm左右的孔穴，但平均径能够在制造时进行调整。

参照附图对利用清洁辊60对带电辊51表面进行清洁的机构进行说明。图5是表示带电辊与清洁辊的捏合部以及孔穴的状态的图。图5表示与轴向垂直地切断带电辊51与清洁辊60的发泡弹性体62的接触部即捏合部而得到的剖面。图5所示的孔穴63是以与清洁辊60的轴垂直的截面截断时的孔穴63的剖面，为了便于说明，孔穴63以剖面圆表示。

清洁辊60被朝向带电辊51按压，发泡弹性体62被按压而抵接于带电辊51，由此，发生弹性变形而形成面状的捏合部。带电辊51和发泡弹性体62在捏合部从图中左方向右方移动，发泡弹性体62在捏合部变形，发泡弹性体62所包含的孔穴63也在捏合部变形。

如图5所示，孔穴63在即将进入捏合部时被捏合部拉拽而收缩变形，平均径为d1。而且，当带电辊51和清洁辊60旋转，孔穴63移动至捏合部的中央时，孔穴63伸长，平均径从d1变为d2。这样，当孔穴63在捏合部变形时，擦除即清洁在带电辊51的表面附着的污垢。

本发明发明人经过锐意研究，得到以下见解：在捏合部中央的孔穴63的平均径相对于即将进入捏合部的孔穴63的平均径的变化率越大，带电辊51的表面的清洁效果越好。另外，本发明人也得到了关于变化率的合适的范围的见解。

对本发明发明人所进行的实验进行说明。以下，记载了实验的细节及其结果。图6是在实验中所使用的试验装置的概略图。在本实验中，准备孔穴63在即将进入捏合部时与处于捏合部中央时的平均径的变化率不同的清洁辊60。而且，对利用具备设置有各清洁辊60的带电装置50的图像形成装置A进行印刷时的图像噪声和清洁辊60的破裂进行确认来判断清洁辊是否完好。

利用图6所示的测定装置Sp，进行了孔穴63的即将进入捏合部与处于捏合部中央的平均径的变化率的测定。在这里，对图6的测定装置Sp进行说明。如图6所示，测定装置Sp具备载置作为测定对象的清洁辊60的工作台St和用于按压清洁辊60的玻璃板Gs。而且，具备用于观察清洁辊60的发泡弹性体62的孔穴63的VHX显微镜(株式会社基恩士制造)。

然后，利用VHX显微镜观察载置在工作台St上的清洁辊60(的发泡弹性体62)的表面，此时，计算出任意个数的孔穴63的开口的面积。然后，根据该面积，计算假设孔穴63的表面的开口为圆形时的直径，以该直径的平均值为孔穴63的平均径。以该平均径为即将进入捏合部的孔穴63的平均径d1。

之后，利用玻璃板Gs从外周侧按压同一清洁辊60的发泡弹性体62。此时，进行调整以使得发泡弹性体62朝向玻璃板Gs的陷入量为0.7mm。然后，与利用玻璃板Gs按压之前同样地，利用VHX显微镜进行观察，计算变形后的孔穴63的平均径。以该平均径为在捏合部的中央的孔穴63的平均径d2。然后，计算在捏合部的中央的孔穴63的平均径d2相对于即将进入捏合部的孔穴63的平均径d1的变化率。

在本实验中，如上述那样，使13种清洁辊60与带电辊压接以使得陷入量为0.7mm，从而成为带电装置，上述13种清洁辊60分别具备在捏合部中央的孔穴63的平均径相对于即将进入捏合部的孔穴63的平均径的变化率为1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、2.0、2.5、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3的发泡弹性体62。而且，对利用包括具备各清洁辊60的带电装置50的图像形成装置A印刷5万张、10万张、15万张、20万张、25万张时的图像噪声进行了确认。

需要说明的是，如果利用清洁辊60对带电辊51的清洁不充分，则会出现图像噪声。因此，在存在印刷图像的图像噪声时，判断为清洁性能不充分。而且，通过在印刷5万张、10万张、15万张、20万张、25万张时对图像噪声进行确认，从而进行了由印刷张数(印刷次数)引起的清洁性能的劣化的判断。

另外，同样地，对完成5万张、10万张、15万张、20万张、25万张印刷时的发泡弹性体62的破裂进行了确认，根据破裂状态而分为3个等级。由此，进行了发泡弹性体62的耐久性的判断。

以上述方式实施的实验的结果如表1、表2所示。表1是表示对清洁辊的清洁性能进行了判断的实验结果的表，表2是表示对清洁辊的耐久性进行了判断的实验结果的表。需要说明的是，在以下的说明中，有时将在捏合部中央的孔穴63的平均径相对于即将进入捏合部的孔穴63的平均径的变化率简称为平均径的变化率。

表1是表示由清洁辊的印刷张数的增加引起的清洁性能的变化的实验结果的表。表1对于每个在捏合部中央的孔穴63的平均径相对于即将进入捏合部的孔穴63的平均径的变化率，表示印刷5万张、10万张、15万张、20万张、25万张时的图像噪声的有无。需要说明的是，将在拍摄图像中不存在图像噪声的视为良而表示为“○”。另一方面，将存在图像噪声的视为不良而表示为“×”。

【表1】

表面的污垢积存的检查

如表1所示，在印刷5万张时的印刷图像中，在所有平均径的变化率中均没有产生图像噪声。在印刷10万张时的印刷图像中，在使用平均径的变化率为1.0的清洁辊60时，确认到了图像噪声。另外，在印刷15万次时的印刷图像中，除了平均径的变化率为1.0的清洁辊60以外，在使用平均径的变化率为1.1的清洁辊60的情况下也确认到了图像噪声。进而，在印刷20万次时，在使用平均径的变化率为1.2的清洁辊60的情况下也确认到了图像噪声。而且，在印刷25万次时，在使用平均径的变化率为1.3的清洁辊60的情况下也确认到了图像噪声。从印刷次数引起清洁辊60的性能降低的观点出发，作为发泡弹性体62，优选平均径的变化率为1.4以上。

如果孔穴63的平均径的变化率变大，则发泡弹性体62变得柔软，可以认为耐久性降低。因此，进行了确认耐久性的实验。表2是表示由清洁辊的印刷张数的增加所引起的耐久性的变化的实验结果的表。表2对于每个在捏合部中央的孔穴63的平均径相对于即将进入捏合部的孔穴63的平均径的变化率，表示了完成5万张、10万张、15万张、20万张、25万张印刷时的发泡弹性体62的破裂的确认结果。将发泡弹性体62不存在破裂的视为良而标注“○”。另外，对虽然确认到了发泡弹性体62破裂但发泡弹性体62没有脱落的标注“△”，进而，将确认到存在破裂且发泡弹性体62脱落的视为不良而标注“×”。

【表2】

多孔质材料的破裂检查

如表2所示，在印刷5万张之后，在所有平均径的变化率的清洁辊60均没有确认到破裂。在印刷10万张之后，在平均径的变化率为3.3的清洁辊60中，确认到了发泡弹性体62的破裂和脱落。另外，在印刷15万次之后，除了平均径的变化率为3.3的清洁辊60以外，在平均径的变化率为3.2的清洁辊60中，也确认到了发泡弹性体62的破裂和脱落。进而，在印刷20万次之后，在印刷25万次之后，在平均径的变化率为3.1的清洁辊60中，虽然确认到了发泡弹性体62的破裂，但没有确认到脱落。从印刷次数引起清洁辊60的发泡弹性体62的劣化的观点出发，作为发泡弹性体62，优选平均径的变化率为3.0以下。

根据以上结构，在本发明的清洁辊60中，通过具备孔穴63在捏合部的中央的平均径相对于孔穴即将进入捏合部的平均径的变化率为1.4以上3.0以下的发泡弹性体62，能够长期具有耐久性而对带电辊51进行清洁。

而且，通过具备这种结构的清洁辊60，能够长期抑制污垢在带电辊上51的表面积存。另外，能够将清洁辊60按压于带电辊51的力抑制得较低，削减驱动所需的能量(电能)，并且抑制带电辊51和清洁辊60的磨损。根据以上结构，能够长期不产生不均地使感光鼓11带电，抑制图像的劣化。

(第二实施方式)

如第一实施方式所示，在具有发泡弹性体62的清洁辊60中，通过使在捏合部的中央的孔穴63的平均径相对于即将进入捏合部的孔穴63的平均径的变化率为1.4以上3.0以下，能够维持清洁性能并且确保耐久性。

本发明发明人经过进一步的研究，结果得知，在具备发泡弹性体的清洁辊中，旋转方向的变化率越大，清洁性能越高，即，即使印刷张数变多，也能够维持清洁性能。参照附图对这样的能够增大孔穴的旋转方向的变化率的清洁辊进行说明。

图7是在本发明的带电装置中所使用的清洁辊的放大图。图7放大表示清洁辊60A的轴向的一方的端部。图7所示的清洁辊60A除了形成于发泡弹性体62A的孔穴64不同以外，与清洁辊60具有相同的结构。因此，对与清洁辊60相同的部分标注相同附图标记，并且省略相同部分的详细说明。

如图7所示，清洁辊60A的发泡弹性体62A成为具备多个在与旋转方向正交的方向、即轴向上延伸的孔穴64的结构。在使清洁辊60A按压抵接于带电辊51而形成捏合部时，孔穴64以在短边方向上扩张的方式变形，即旋转方向的变化率增大。

这样，通过具备在相对于清洁辊60A的旋转方向正交的方向上延伸的、即长边方向与清洁辊60A的旋转方向正交的孔穴64，清洁辊60A能够长期具有耐久性并对带电辊51进行清洁。能够长期抑制污垢在带电辊51的表面上积存。

另外，孔穴64形成为容易变形，因此能够将清洁辊60A按压于带电辊51的力抑制得较低，能够削减驱动所需的能量(电能)，并且抑制带电辊51和清洁辊60A的磨损。根据以上结构，能够长期不产生不均地使感光鼓11带电，抑制图像的劣化。

需要说明的是，在本实施方式中，孔穴64成为在与清洁辊60A的旋转方向正交的方向，即与轴向平行的方向上延伸的形状，但不限于此。只要是与清洁辊60A的旋转方向交叉的方向即可，但为了增大孔穴64的旋转方向上的变化率，优选为在与清洁辊60A的旋转方向正交的方向上延伸的形状。

(第三实施方式)

参照附图对在本发明的带电装置中所使用的清洁辊的另一例进行说明。图8是在本发明的带电装置中所使用的清洁辊的放大图。图8放大表示了清洁辊60B的轴向的一方的端部。图8所示的清洁辊60B除了在发泡弹性体62B上形成的孔穴63上具备切口631以外，与清洁辊60具有相同的结构。因此，对与清洁辊60相同的部分标注相同的附图标记，并且省略相同部分的详细说明。

图8所示的清洁辊60B，为了增大孔穴63的旋转方向的变化率，在孔穴63的内壁的与旋转方向正交的端部，具备形成为与旋转方向正交的切口631。通过具备这样的切口631，即使如孔穴63那样圆周方向的截面为圆形，由于开设有切口631，因此能够增大孔穴63的旋转方向上的变化率。

这样，通过在孔穴63的内壁具备在相对于清洁辊60B的旋转方向正交的方向上延伸的切口631，清洁辊60B能够长期具有耐久性并对带电辊51进行清洁。能够长期抑制污垢在带电辊上51的表面上积存。

另外，由于孔穴63形成为容易变形，因此能够将清洁辊60B按压于带电辊51的力抑制得较低，能够削减驱动所需的能量(电能)，并且抑制带电辊51和清洁辊60B的磨损。根据以上结构，能够长期不产生不均地使感光鼓11带电，抑制图像的劣化。

需要说明的是，在本实施方式中，切口631设置于露出到发泡弹性体62B的表面的孔穴63的内壁，但也可以形成在内部的孔穴63的内壁上。另外，切口631设置在孔穴63的内壁上的与清洁辊60B的旋转方向正交的方向的端部，但不限于此。能够广泛地利用孔穴63的内壁的与旋转方向交叉的方向的端部。另外，对于切口631所延伸的方向，不限于与旋转方向正交的方向，只要是与旋转方向交叉的方向即可。需要说明的是，为了增大孔穴63的变化量，优选为延伸至孔穴的内壁的与旋转方向正交的方向的端部的形状。另外，切口631隔着中心而具有一对，但不限于此，也可以是更多的个数。另外，也可以不成对地形成。

作为本实施方式的清洁辊60B的制造方法，例如，可以考虑如下的方法。将发泡弹性体62卷绕固定于轴部件61。然后，使在轴部件61上卷绕有发泡弹性体62的辊在多个刀刃并排突出的平面上滚动，由此能够在露出到发泡弹性体62的表面的孔穴63的内壁形成切口631。

(第四实施方式)

参照附图对在本发明的带电装置中所使用的清洁辊的另一例进行说明。图9是在本发明的带电装置中所使用的清洁辊的侧视图。图9所示的清洁辊60C除了在发泡弹性体62C的表面设置有刻痕65以外，与清洁辊60具有相同的结构。因此，对与清洁辊60相同的部分标注相同的附图标记，并且省略相同部分的详细说明。

如图9所示，在清洁辊60C中，在发泡弹性体62C的表面设置有在与旋转方向正交的方向、即轴向上延伸的刻痕65。而且，刻痕65在发泡弹性体62C的旋转方向上等间隔地排列设置。这样，通过具备刻痕65，能够减弱发泡弹性体62C在旋转方向的束缚力。由此，能够增大孔穴63的旋转方向的平均径的变化率。

这样，通过在清洁辊60C的表面设置在相对于旋转方向正交的方向上延伸的刻痕65，清洁辊60C能够长期具有耐久性并对带电辊51进行清洁。能够长期抑制污垢在带电辊上51的表面上积存。另外，刻痕65自身也具有擦除带电辊51的表面的污垢的效果，因此通过该协同作用，清洁性能变得更高。

另外，孔穴63形成为容易变形，因此能够将清洁辊60C按压于带电辊51的力抑制得较低，能够削减驱动所需的能量(电能)，并且抑制带电辊51和清洁辊60C的磨损。由此可知，能够长期不产生不均地使感光鼓11带电，抑制图像的劣化。

根据以上结构，本实施方式的刻痕65与孔穴63的位置、形状无关地形成在发泡弹性体62C的表面，制造简单。另外，在本实施方式中，采用刻痕65在与清洁辊60C的旋转方向正交的方向上延伸的结构，但不限于此，只要是与旋转方向交叉的方向即可。另外，虽然设有多个，但也可以是1个。

以上，在第二实施方式、第三实施方式、第四实施方式中，利用在发泡弹性体上形成的孔穴以及附随于该孔穴的部分(切口、刻痕)，来增大发泡弹性体的旋转方向的孔穴的变化率。然而不限于此，也可以通过材料的混合、混合其他材料来制作变形容易度根据变形方向而不同的发泡弹性体，将该发泡弹性体安装为在旋转方向上比在与旋转方向正交的方向上容易变形。通过采用这样的结构，无论孔穴的形状如何，在旋转方向上都容易变形。另外，在与旋转方向正交的方向上不容易变形，因此能够减小固定于轴部件的部分的形变，抑制破损。

(第五实施方式)

在本发明的带电装置中，使带电辊与清洁辊的带电辊接触的部分的孔穴的平均径的变化率在捏合部中央相对于即将到达捏合部为1.4以上3.0以下。满足这样的条件的发泡弹性体具有平均径变大，即密度变低的倾向，作为清洁辊，发泡弹性体对带电辊的按压力容易变低。于是，在本实施方式中，例示了以足够的压力按压并且确保了清洁辊的清洁性能、耐久性的清洁辊。

图10是在本发明的带电装置中所使用的清洁辊的剖视图。图10仅表示清洁辊60D的与轴向垂直的剖面的1/4。图10所示的清洁辊60D除了发泡弹性体62D的孔穴66不同以外，与清洁辊60具有相同的结构。因此，对与清洁辊60相同的部分标注相同的附图标记，并且省略相同部分的详细的说明。

如图10所示，在清洁辊60D中，发泡弹性体62D的孔穴66在靠近轴部件61的部分平均径最小，随着靠近外周部分，平均径变大。通过采用这样的结构，在发泡弹性体62D的接近轴的部分，使孔穴66的平均径小而密度高。因此，在发泡弹性体62D的接近轴的部分，强度高。而且，在外周侧，孔穴66的平均径变大而密度变低。因此，作用于在发泡弹性体62D的表面漏出的孔穴66的束缚力弱，容易变形。

这样，通过采用清洁辊60D的发泡弹性体62D在径向外侧具有大的平均径的孔穴66的构造，能够确保发泡弹性体62D的强度，并且使在与带电辊51之间的捏合部的平均径的变化率处于上述范围内。由此，能够抑制捏合部的压力降低。

根据这一点，清洁辊60D能够长期具有耐久性并对带电辊51进行清洁。能够长期抑制污垢在带电辊上51的表面上积存。

根据以上结构，能够长期不产生不均地使感光鼓11带电，抑制图像的劣化。

需要说明的是，在本实施方式中，孔穴66成为其平均径在发泡弹性体62D的径向外侧大的结构。然而不限于此，可以以满足孔穴即将到达捏合部的平均径与孔穴在中间的平均径的变化率的条件的平均径形成处于最外侧或从最外侧起位于一定深度范围内的孔穴66，使比上述孔穴靠内侧的平均径比外侧的平均径小即可。即，平均径可以不形成为阶段性增大，而是在某一位置急剧变化。另外，在靠近轴部件61的部分，也可以存在不设置孔穴66的部分。另外，作为发泡弹性体62D，既可以以1层形成，也可以分为多层。

(第六实施方式)

参照附图对在本发明的带电装置中所使用的清洁辊的另一例进行说明。图11是在本发明的带电装置中所使用的清洁辊的又一例的立体图。

图11所示的清洁辊70具备轴部件71和发泡弹性体72。轴部件71是圆柱状的部件，与轴部件61同样地作为旋转轴而被利用。发泡弹性体72中，将长方形的部件呈螺旋形状地卷绕于轴部件71而进行固定。而且，发泡弹性体72具备孔穴73。

发泡弹性体72具有与发泡弹性体62相同的特性。即，与带电辊51之间的捏合部中央的孔穴73的平均径相对于即将到达捏合部的孔穴73的平均径的变化率处于1.4以上3.0以下的范围内。

通过采用这样的结构，清洁辊70能够长期具有耐久性并对带电辊51进行清洁。能够长期抑制污垢在带电辊上51的表面上积存。

另外，孔穴73形成为容易变形，并且由于捏合部的总面积小，因此能够将清洁辊70按压于带电辊51的力抑制得较低，能够削减驱动所需的能量(电能)，并且抑制带电辊51和清洁辊70的磨损。根据以上结构，能够长期不产生不均地使感光鼓11带电，抑制图像的劣化。

(实施例)

对于具有这样的结构的清洁辊的特性进行了实验。对实验进行说明。在本实验中，准备了将如下的发泡弹性体呈圆筒形状卷绕于轴部件的实施例1和呈螺旋状卷绕的实施例2，该发泡弹性体是使聚氨酯树脂(EP-70S，株式会社INOAC CORPORATION制造)形成为与带电辊之间的捏合部的中央的孔穴的平均径相对于即将到达捏合部的孔穴的平均径的变化率处于1.4以上3.0以下的范围内的发泡弹性体。需要说明的是，实施例2是体积相对于实施例1为一半的结构。

另外，作为比较例，准备了将使聚氨酯树脂(EPS，株式会社INOACCORPORATION制造)形成为孔穴难以变形的发泡弹性体呈螺旋状地卷绕于轴部件的比较例1。比较例1与实施例2为相同形状。

实验中，通过确认调色剂的外部添加剂向带电辊的附着程度来确认了清洁辊的清洁性能。具体而言，使用表面为黑色的带电辊，使感光鼓带电而进行印刷，对感光鼓的旋转次数进行计数，并且测定带电辊的明度。如上所述，外部添加剂是二氧化硅(SiO2)、钛(Ti)、钙(Ca)等白色的粒子，如果作为污垢而在带电辊上堆积，则带电辊的表面会由于该污垢而偏白，明度变高。在本实验中，利用了这样的污垢使带电辊的明度变高这一点。

实验结果如下所示。图12是表示清洁辊的清洁性能根据印刷次数而变化的曲线图。图12以感光鼓的旋转次数为横轴，以表示外部添加剂污垢的带电辊的明度(ΔL*)为纵轴。

如图12所示，在使用实施例1和实施例2的清洁辊的情况下，在感光鼓的旋转数达到大约23万转之前，带电辊的明度缓缓上升，但之后，明度成为大致一定。即，可知在实施例1和实施例2中长期发挥了稳定的清洁性能。

另一方面，在比较例1中，在旋转大约23万转之前带电辊的明度相对于实施例1和实施例2稍大，但当超过了23万转时，明度急剧变大。即，可知在比较例1中，当使用期间较长时，与实施例1和实施例2相比清洁性能急剧降低。

根据以上内容可知，在本发明的带电装置中，能够长期抑制带电辊的污垢的积存。而且，由此能够抑制感光鼓的带电不均，抑制印刷图像的劣化。

接着，对实施例1与实施例2进行比较。在现有的清洁装置中，认为将发泡弹性体形成为螺旋状的清洁辊与具有相同外径且将发泡弹性体形成为圆筒形状的清洁辊相比清洁性能低。这是由于，通过将发泡弹性体形成为螺旋状，捏合部的面积变小，因为这个缘故，清洁性能降低。

如图12所示，在本发明的带电装置中，具有圆筒形状的发泡弹性体的实施例1与具有螺旋形状的发泡弹性体的实施例2的清洁性能几乎观察不到差别。以下对实施例1与实施例2的清洁性能进行说明。图13表示实施例1和实施例2的清洁辊的捏合部附近的孔穴的形状。需要说明的是，在以下的说明中，实施例1和实施例2使用了相同结构的发泡弹性体。

如图13所示，在不靠近捏合部(不受捏合部的影响)的非捏合部，实施例1和实施例2的清洁辊的孔穴均为平均径d0。在实施例1中，当即将到达捏合部时时，孔穴变形为平均径d1(>d0)。可以认为该变形的原因在于，在圆筒形状的情况下，从到达了捏合部的部分开始作用有强的束缚力，因此在即将到达捏合部时开始发生孔穴的变形。

另一方面，在实施例2中，即使在即将到达捏合部时，孔穴也几乎没有变化，孔穴的平均径d11与平均径d0相同或大致相同。可以认为其原因在于，通过形成为螺旋状，来自到达了捏合部的部分的束缚力较弱，抑制了在即将到达捏合部时的变形。

而且，当到达捏合部的中央时，实施例1的孔穴成为平均径d2。另外，实施例2的孔穴成为平均径d21。实施例1的在捏合部的中央的孔穴的平均径d2与实施例2的在捏合部的中央的孔穴的平均径d21几乎相同或实施例2的孔穴的平均径稍大。这是因为，与作用有强的束缚力的实施例1相比，实施例2的束缚力小。

这样，在使用了相同结构的发泡弹性体的情况下，即将到达捏合部的孔穴的平均径与在捏合部中央的孔穴的平均径的变化率在实施例1和实施例2之间不同，实施例1的变化率较小。因此，可以认为，即使发泡弹性体的形状不同，也能够发挥同等的清洁性能。

可知，在本发明的带电装置中，在使用了形成为螺旋状的发泡弹性体的情况下，也能够长期抑制带电辊的污垢的附着。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述内容。另外，本发明的实施方式在不脱离发明的主旨的范围内能够加以各种各样的改变。

Claims (7)

1.一种带电装置，其特征在于，具备：

带电辊，其与像载体的表面接触且旋转，使所述像载体带电；和

清洁辊，其与所述带电辊的表面压接且旋转，对所述带电辊的表面进行清洁；

所述清洁辊，

具有在其与所述带电辊之间形成捏合部的发泡弹性体，

所述发泡弹性体的孔穴中、至少在所述发泡弹性体的表面露出的孔穴、处于所述捏合部的中央的孔穴平均径相对于即将进入所述捏合部的孔穴平均径的变化率为1.4以上3.0以下。

2.根据权利要求1所述的带电装置，其特征在于，

所述发泡弹性体在旋转方向上比在与所述清洁辊的旋转方向正交的方向上容易弹性变形。

3.根据权利要求1或2所述的带电装置，其特征在于，

所述孔穴是与所述清洁辊的旋转方向交叉的方向的长度比旋转方向的长度长的形状。

4.根据权利要求1或2所述的带电装置，其特征在于，

在露出到表面的所述孔穴的内壁的与所述清洁辊的旋转方向交叉的部分设有切口。

5.根据权利要求1或2所述的带电装置，其特征在于，

所述发泡弹性体在表面具备在与所述清洁辊的旋转方向交叉的方向上延伸的刻痕。

6.根据权利要求1或2所述的带电装置，其特征在于，

所述发泡弹性体的表面侧的所述孔穴的平均径比内侧的所述孔穴的平均径大。

7.根据权利要求1或2所述的带电装置，其特征在于，

所述发泡弹性体呈螺旋状地卷绕于圆柱状的轴部件。