JP2018132536A - Charging device and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the size of a charging device using a contact charging roller, and prevent leak discharge from a core grid of the contact charging roller to an image carrier.SOLUTION: A charging device comprises: a charging roller 7 that is in contact with a photoreceptor 20 to charge the surface of the photoreceptor 20; a support member 8a that rotatably supports the charging roller 7; and a compression coil spring 61 that urges the charging roller 7 in the direction of the photoreceptor 20. The charging roller 7 includes a conductive bar-like core grid 71, and a surface layer 72 that covers an outer peripheral surface of the core grid 71 and at least part of end faces at both ends in the longitudinal direction of the core grid 71. A concave part 711 concave toward the center part in the longitudinal direction is formed in each of the end faces at both ends in the longitudinal direction of the core grid 71; the support member 8a has a convex part 82 that is insulative and engaged with the concave part 711; upon engagement of the convex part 82 of the support member 8a with the concave part 711 of the core grid 71, the charging roller 7 is rotatably supported by the support member 8a.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は帯電装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a charging device and an image forming apparatus including the charging device.

画像形成装置の帯電装置としては、オゾンレスや装置の小型化、帯電電流の低減といった理由で、導電性の帯電部材を感光体に接触配置し帯電部材に帯電電圧を印加して感光体を帯電するという接触帯電がしばしば用いられる。図9〜図11に従来の接触帯電装置の一例を示す。図9は従来の接触帯電装置の側面図、図10は接触帯電装置の組立斜視図、図11は部分垂直断面図である。   As a charging device for an image forming apparatus, a conductive charging member is placed in contact with the photosensitive member and charged with a charging voltage for charging the photosensitive member for reasons such as ozonelessness, downsizing of the device, and reduction of charging current. Contact charging is often used. 9 to 11 show an example of a conventional contact charging device. 9 is a side view of a conventional contact charging device, FIG. 10 is an assembled perspective view of the contact charging device, and FIG. 11 is a partial vertical sectional view.

図11に示すように、この接触帯電装置の帯電ローラ70aは、例えば直径6mmの金属製のシャフトからなる芯金71と、芯金71の外周に設けられた厚さ2mm程度の導電性の弾性層73と、更にその上に設けられた単層もしくは複数層からなる厚さ10μm〜数十μm程度の導電性の表面層72とを有する。表面層72は、弾性層73から可塑剤が滲み出て帯電に悪影響を及ぼすブリード現象を防止する、あるいは帯電ローラ70aを適当な抵抗に調整するために設けられる。   As shown in FIG. 11, the charging roller 70a of the contact charging device includes a cored bar 71 made of a metal shaft having a diameter of 6 mm, for example, and a conductive elastic having a thickness of about 2 mm provided on the outer periphery of the cored bar 71. A layer 73, and a conductive surface layer 72 having a thickness of about 10 μm to several tens of μm, which is provided on the layer 73, are formed. The surface layer 72 is provided in order to prevent a bleeding phenomenon in which the plasticizer oozes out from the elastic layer 73 and adversely affects charging, or to adjust the charging roller 70a to an appropriate resistance.

芯金71の両端部は、表面層72の軸方向両端部から軸方向外方にそれぞれ延出している。一方、一対の樹脂製の支持部材80aには、芯金71の延出部が嵌入可能な貫通孔801が形成されている。芯金71の両端部を一対の支持部材80aの貫通孔801にそれぞれ嵌入することによって、帯電ローラ70aは支持部材80aで回転自在に支持される。そして更に、一対の支持部材80aには圧縮コイルバネ61が当接しており、この圧縮コイルバネ61によって支持部材80aを介して帯電ローラ70aは感光体20に圧接される。そして、支持部材80aの貫通孔801を通り抜けて露出した芯金71の一方の端部には板バネ状の電極部材62が接触し、電源から芯金71に帯電バイアス電圧が印加される。   Both ends of the cored bar 71 extend axially outward from both ends of the surface layer 72 in the axial direction. On the other hand, the pair of resin support members 80a are formed with through holes 801 into which the extending portions of the cored bar 71 can be fitted. By inserting both ends of the cored bar 71 into the through holes 801 of the pair of support members 80a, the charging roller 70a is rotatably supported by the support member 80a. Further, a compression coil spring 61 is in contact with the pair of support members 80a, and the charging roller 70a is pressed against the photoreceptor 20 via the support member 80a by the compression coil spring 61. The leaf spring-like electrode member 62 comes into contact with one end portion of the cored bar 71 exposed through the through hole 801 of the support member 80a, and a charging bias voltage is applied to the cored bar 71 from the power source.

複数の作像ユニットを有するタンデム型カラー装置では装置の小型化が望まれている。これに伴って帯電装置の小型化も望まれている。帯電装置の小型化を図る一つの方法として帯電ローラ70aの芯金71を小径化することが考えられる。しかし、帯電ローラ70aは軸方向両端部で支持部材80aで支持されると共に感光体20側に付勢されるため、軸方向における感光体20への当接ムラを抑制するには芯金71に所定の強度が必要となり小径化には限界がある。   In a tandem color apparatus having a plurality of image forming units, it is desired to reduce the size of the apparatus. Along with this, downsizing of the charging device is also desired. One method for reducing the size of the charging device is to reduce the diameter of the cored bar 71 of the charging roller 70a. However, since the charging roller 70a is supported by the support member 80a at both ends in the axial direction and is urged toward the photoconductor 20, the core metal 71 is used to suppress uneven contact with the photoconductor 20 in the axial direction. Predetermined strength is required and there is a limit to reducing the diameter.

そこで、帯電ローラ70aにおける弾性層73をなくして芯金71に表面層72を直接形成した構成の帯電ローラ(以後「コートローラ」と称することがある)が考えられる。図12に、コートローラ70b及びその支持構造を示す部分斜視図を示す。コートローラ70bは芯金71に表面層72を直接形成したものであって、表面層72の両端部から軸方向外方に突出した芯金71が支持部材80bによって回転自在に支持されている。また、支持部材80bに当接する圧縮コイルバネ61によってコートローラ70bは感光体20に付勢されている。支持部材80aは感光体20と干渉しないように、軸方向に対して垂直の断面が上方開口の円弧状の形状とされている。このような構成の帯電装置では、帯電バイアス電圧が直接印加される芯金71と感光体20との距離dはほぼ表面層72の厚み分と非常に短くなる。   Therefore, a charging roller (hereinafter sometimes referred to as a “coat roller”) having a configuration in which the elastic layer 73 in the charging roller 70a is eliminated and the surface layer 72 is directly formed on the cored bar 71 is conceivable. FIG. 12 is a partial perspective view showing the coating roller 70b and its supporting structure. The coating roller 70b is formed by directly forming the surface layer 72 on the cored bar 71, and the cored bar 71 protruding axially outward from both ends of the surface layer 72 is rotatably supported by the support member 80b. Further, the coating roller 70b is urged against the photosensitive member 20 by the compression coil spring 61 that contacts the support member 80b. The support member 80a has an arcuate shape whose upper section is perpendicular to the axial direction so as not to interfere with the photoreceptor 20. In the charging device having such a configuration, the distance d between the cored bar 71 to which the charging bias voltage is directly applied and the photoconductor 20 is very short as much as the thickness of the surface layer 72.

芯金71に印加される帯電バイアス電圧は、通常、直流バイアス電圧のみが印加される方式の場合は0.8〜1.4KV、直流バイアス電圧に交流バイアス電圧が重畳される方式の場合では最大2KV程度である。このような高電圧が、微小な距離dを隔てて対向する芯金71と感光体20との間に印加されると、芯金71において通常では気にならないような軽度な打痕・切削筋など突起が、そして感光体20において通常では問題にならないような塗布欠陥/ムラが起点となって芯金71と感光体20との間に放電が生じ過大な電流が流れる。このような過電流の発生を抑えるためには、帯電バイアス電圧を1.5Kv/mm以下、望ましくは1.3KV/mm以下と低く抑えなければならくなる。   The charging bias voltage applied to the cored bar 71 is normally 0.8 to 1.4 KV in the case where only the DC bias voltage is applied, and is maximum in the case where the AC bias voltage is superimposed on the DC bias voltage. It is about 2KV. When such a high voltage is applied between the cored bar 71 and the photosensitive member 20 facing each other with a minute distance d, the cored bar 71 has a slight dent / cutting line that is not normally noticeable. Such a protrusion and a coating defect / unevenness that does not normally cause a problem in the photoconductor 20 are the starting points, and discharge occurs between the metal core 71 and the photoconductor 20 and an excessive current flows. In order to suppress the occurrence of such an overcurrent, the charging bias voltage must be suppressed to a low value of 1.5 KV / mm or less, preferably 1.3 KV / mm or less.

芯金71と感光体20との間の放電を防止する対策としては、芯金71の軸方向全域にわたって表面層72を設けることが考えられる。図13に、芯金71の軸方向全域に表面層72を設けたコートローラ70c及びその支持構造を示す部分斜視図を示す。このような構成のコートローラ70cでは、芯金71と感光体20との間の放電を抑制することはできるものの、表面層72と支持部材80bとが摺擦し、使用に伴って表面層72が摩耗して芯金71が露出する問題がある。   As a measure for preventing discharge between the cored bar 71 and the photoconductor 20, it is conceivable to provide the surface layer 72 over the entire axial direction of the cored bar 71. FIG. 13 is a partial perspective view showing the coating roller 70c having the surface layer 72 provided in the entire axial direction of the cored bar 71 and its supporting structure. With the coating roller 70c having such a configuration, the discharge between the cored bar 71 and the photoconductor 20 can be suppressed, but the surface layer 72 and the support member 80b are rubbed and used with the surface layer 72. There is a problem that the metal core 71 is exposed due to wear.

芯金71と感光体20との間の放電を防止する別の対策としては、図14に示すように、芯金71の表面層72で被覆されている部分、すなわち感光体20に接触している部分を拡径して、コートローラの軸方向両端部の芯金71が露出している部分における芯金71と感光体20との距離Dを長くすることが考えられる。しかし、このような構成では帯電ローラ70dが大型化及び重量化する。   As another measure for preventing discharge between the cored bar 71 and the photoconductor 20, as shown in FIG. 14, the portion covered with the surface layer 72 of the cored bar 71, that is, in contact with the photoconductor 20. It is conceivable to increase the distance D between the cored bar 71 and the photoconductor 20 at the part where the cored bar 71 at both ends in the axial direction of the coating roller is exposed. However, in such a configuration, the charging roller 70d is increased in size and weight.

特許文献1〜6には、帯電ローラにおける芯金と感光体との間の放電を防止する技術が記載されているが、いずれの開示技術も芯金と表面層との間に弾性層が形成されている帯電ローラに関するものであって、弾性層を有しないコートローラにおける芯金と感光体との間の放電を防止する技術は開示されていない。   Patent Documents 1 to 6 describe a technique for preventing discharge between the cored bar and the photosensitive member in the charging roller. In any of the disclosed techniques, an elastic layer is formed between the cored bar and the surface layer. However, there is no disclosure of a technique for preventing discharge between the cored bar and the photoconductor in a coating roller having no elastic layer.

特開2003−156920号公報JP 2003-156920 A 特開2002−049217号公報JP 2002-049217 A 特開平09−073211号公報JP 09-07211 A 特開平10−186800号公報JP-A-10-186800 特開平07−121012号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 07-1221012 特開平06−175465号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-175465

本発明の目的は、帯電装置の小型化を図ると共に帯電ローラの芯金から感光体へのリーク放電を防止することにある。   An object of the present invention is to reduce the size of a charging device and to prevent leakage discharge from a cored bar of a charging roller to a photoconductor.

前記目的を達成する本発明に係る帯電装置は、像担持体に接触して像担持体の表面を帯電させる帯電ローラと、前記帯電ローラを回転自在に支持する支持部材と、前記帯電ローラを前記像担持体の方向に付勢する付勢部材とを有する帯電装置であって、前記帯電ローラは、導電性で棒状の芯金と、前記芯金の外周面及び前記芯金の長手方向両端の端面の少なくとも一部を覆う表面層とを有し、前記芯金の長手方向両端の端面には長手方向中央部に向かって凹んだ凹部が形成され、前記支持部材は絶縁性で前記凹部に係合する凸部を有し、前記支持部材の前記凸部と前記芯金の前記凹部とが係合することによって、前記帯電ローラが前記支持部材によって回転自在に支持されることを特徴とする。   The charging device according to the present invention that achieves the above object includes a charging roller that contacts the image carrier and charges the surface of the image carrier, a support member that rotatably supports the charging roller, and the charging roller. A charging device having a biasing member that biases in the direction of the image carrier, wherein the charging roller includes a conductive bar-shaped cored bar, an outer peripheral surface of the cored bar, and both longitudinal ends of the cored bar. A surface layer covering at least a part of the end surface, and a recess recessed toward the center in the longitudinal direction is formed on both end surfaces of the metal core in the longitudinal direction, and the support member is insulative and is engaged with the recess The charging roller is rotatably supported by the support member by engaging the convex portion of the support member and the concave portion of the cored bar.

前記構成において、前記帯電ローラの長手方向の長さは、前記像担持体の長手方向の長さよりも短いのが好ましい。   In the above configuration, the length of the charging roller in the longitudinal direction is preferably shorter than the length of the image carrier in the longitudinal direction.

前記構成において、前記表面層の層厚が15μm以上300μm以下であるのが好ましい。   The said structure WHEREIN: It is preferable that the layer thickness of the said surface layer is 15 micrometers or more and 300 micrometers or less.

前記構成において、前記表面層が、抵抗層と、前記抵抗層の表面を被覆する保護層とを有する構成としてもよい。   The said structure WHEREIN: The said surface layer is good also as a structure which has a resistance layer and the protective layer which coat | covers the surface of the said resistance layer.

前記構成において、前記支持部材は、一方端部が前記芯金の端面に接触し、もう一方端部が直接又は間接的に電極部材に接触する導電性部材を内蔵している構成としてもよい。   The said structure WHEREIN: The said supporting member is good also as a structure which incorporates the electroconductive member in which one end part contacts the end surface of the said metal core, and the other end part contacts the electrode member directly or indirectly.

前記構成において、前記凹部が、第1の凹部と、第1の凹部の底面に設けられた第1の凹部よりも内径の小さい第2の凹部とから構成され、前記支持部材の前記凸部と前記芯金の第2の凹部とが係合することによって、前記帯電ローラが前記支持部材によって回転自在に支持される構成としてもよい。   In the above configuration, the concave portion includes a first concave portion and a second concave portion having an inner diameter smaller than that of the first concave portion provided on the bottom surface of the first concave portion, and the convex portion of the support member; The charging roller may be rotatably supported by the support member by engaging with the second concave portion of the cored bar.

前記構成において、前記凹部の開口周縁部が、前記芯金の長手方向中央部に向かうしたがって半径方向内方に向かって傾斜する傾斜面とされている構成としてもよい。   The said structure WHEREIN: It is good also as a structure by which the opening peripheral part of the said recessed part is made into the inclined surface which inclines toward the longitudinal direction center part of the said metal core, and therefore toward a radial inside.

また本発明によれば。前記のいずれかに記載の帯電装置と、前記像担持体を露光して前記像担持体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像をトナーによって現像する現像装置と、現像されたトナー像を転写材に転写する転写装置とを備えることを特徴とする画像形成装置が提供される。   Also according to the invention. The charging device according to any one of the above, an exposure device that exposes the image carrier to form an electrostatic latent image on a surface of the image carrier, and a developing device that develops the electrostatic latent image with toner. An image forming apparatus comprising: a transfer device that transfers the developed toner image to a transfer material.

本発明の帯電装置によれば、装置の小型化が図れると共に帯電ローラの芯金から感光体へのリーク放電を防止することができ、像担持体の表面を正常に帯電させることができる。   According to the charging device of the present invention, it is possible to reduce the size of the device and to prevent leakage discharge from the core metal of the charging roller to the photoconductor, and to normally charge the surface of the image carrier.

本発明に係る画像形成装置の一例を示す部分垂直断面正面図である。1 is a partial vertical sectional front view showing an example of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る帯電装置の左側面図である。1 is a left side view of a charging device according to the present invention. 図2の帯電装置の組み立て部分斜視図である。FIG. 3 is an assembled partial perspective view of the charging device of FIG. 2. 図2の丸囲み領域の拡大垂直断面図である。FIG. 3 is an enlarged vertical sectional view of a circled region in FIG. 2. 表面層の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of a surface layer. 本発明に係る帯電装置の他の実施形態を示す部分垂直断面図である。FIG. 6 is a partial vertical sectional view showing another embodiment of the charging device according to the present invention. 本発明に係る帯電装置の他の実施形態を示す部分垂直断面図である。FIG. 6 is a partial vertical sectional view showing another embodiment of the charging device according to the present invention. 本発明に係る帯電装置の他の実施形態を示す部分垂直断面図である。FIG. 6 is a partial vertical sectional view showing another embodiment of the charging device according to the present invention. 従来の帯電装置を示す側面図である。It is a side view which shows the conventional charging device. 図9の従来の帯電装置の部分斜視図である。FIG. 10 is a partial perspective view of the conventional charging device of FIG. 9. 図9の丸囲み領域の垂直断面図である。FIG. 10 is a vertical sectional view of a circled region in FIG. 9. 従来の帯電装置の他の例を示す部分斜視図である。It is a fragmentary perspective view which shows the other example of the conventional charging device. 従来の帯電装置の他の例を示す部分斜視図である。It is a fragmentary perspective view which shows the other example of the conventional charging device. 従来の帯電装置の他の例を示す部分斜視図である。It is a fragmentary perspective view which shows the other example of the conventional charging device.

以下、本発明に係る帯電装置及びそれを用いた画像形成装置について図に基づき詳しく説明するが本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。なお、本明細書において芯金の長手方向を軸方向と言い換えることがある。   Hereinafter, a charging device and an image forming apparatus using the same according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments. In the present specification, the longitudinal direction of the core bar is sometimes referred to as the axial direction.

(画像形成装置)
最初に、本発明の実施形態の画像形成装置について、図1を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像出力動作を説明する。図1は画像形成装置の部分垂直断面正面図の一例である。なお、図1の上下方向、左右方向及び紙面奥行き方向が画像形成装置の上下方向、左右方向及び奥行き方向である。
(Image forming device)
First, the image output operation of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention will be described while explaining the outline of the structure with reference to FIG. FIG. 1 is an example of a partial vertical sectional front view of an image forming apparatus. 1 are the vertical direction, the horizontal direction, and the depth direction of the image forming apparatus.

図1に示す画像形成装置Sは、所謂タンデム方式のカラープリンターである。もちろん、プリンターのほか、さらにスキャナーを有する複写機、ファクシミリ又はそれらの機能を複合的に備えた複合機等にも本発明を適用することができる。また、画像形成方式としてはタンデム方式に限定されるものではなく、他の方式、例えば、回転軸の周囲に4つの現像装置を配置し、これらを順次静電潜像担持体に対向させてフルカラー画像を作成する所謂4サイクル方式、あるいは一つの現像装置でモノクロ画像を作成するモノクロ方式であっても構わない。   The image forming apparatus S shown in FIG. 1 is a so-called tandem color printer. Of course, in addition to a printer, the present invention can also be applied to a copying machine having a scanner, a facsimile, or a multi-function machine having these functions combined. Further, the image forming method is not limited to the tandem method, and other methods, for example, four developing devices are arranged around the rotation shaft, and these are sequentially opposed to the electrostatic latent image carrier to be full color. A so-called four-cycle method of creating an image or a monochrome method of creating a monochrome image with one developing device may be used.

画像形成装置Sは、導電性を有する無端状の中間転写ベルト33を有する。中間転写ベルト33は、図の左右両側にそれぞれ配置された一対のローラ31,32に掛架されている。ローラ32は不図示のモーターに連結されており、モーターの駆動によってローラ32は反時計回りに回転し、これによって中間転写ベルト33とこれに接するローラ31は従動回転する。ローラ32に支持されているベルト部分の外側には、二次転写ローラ34が圧接している。この二次転写ローラ34と中間転写ベルト33とのニップ部(二次転写領域)において中間転写ベルト33上に形成されたトナー像が、搬送されてきた用紙Pに転写される。   The image forming apparatus S includes an endless intermediate transfer belt 33 having conductivity. The intermediate transfer belt 33 is hung on a pair of rollers 31 and 32 disposed on both the left and right sides in the drawing. The roller 32 is connected to a motor (not shown). When the motor is driven, the roller 32 rotates counterclockwise, whereby the intermediate transfer belt 33 and the roller 31 in contact therewith are driven to rotate. A secondary transfer roller 34 is in pressure contact with the outside of the belt portion supported by the roller 32. The toner image formed on the intermediate transfer belt 33 at the nip portion (secondary transfer region) between the secondary transfer roller 34 and the intermediate transfer belt 33 is transferred onto the conveyed paper P.

また、ローラ31に支持されているベルト部分の外側には、中間転写ベルト33の表面をクリーニングするクリーニングブレード35が設けられている。クリーニングブレード35は、中間転写ベルト33との当接部で、未転写の残留トナーを除去・回収する。   A cleaning blade 35 for cleaning the surface of the intermediate transfer belt 33 is provided outside the belt portion supported by the roller 31. The cleaning blade 35 removes and collects untransferred residual toner at a contact portion with the intermediate transfer belt 33.

ローラ31とローラ32とに掛架された中間転写ベルト33の下側には、中間転写ベルト33の回転方向上流側から順に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4つの作像部2Y,2M,2C,2K(以下、「作像部2」と総称することがある)が、装置本体10に対して着脱自在に配置されている。これらの作像部2では、各色の現像剤をそれぞれ用いて対応する色のトナー像が作成される。   Below the intermediate transfer belt 33 suspended between the rollers 31 and 32, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), black ( K) four image forming units 2Y, 2M, 2C, and 2K (hereinafter may be collectively referred to as “image forming unit 2”) are detachably arranged with respect to the apparatus main body 10. In these image forming units 2, corresponding color toner images are created using the respective color developers.

作像部2は、静電潜像担持体としての感光体20を有する。そして、感光体20の周囲には、その回転方向(時計回り方向)に沿って順に、帯電装置6、現像装置23、一次転写ローラ24、およびクリーニングブレード25が配置されている。そして、クリーニングブレード25の一端側が感光体20の外周面に当接し、感光体20の表面に残留するトナーを除去・回収する。一次転写ローラ24は中間転写ベルト33を挟んで感光体20に圧接し、ニップ部(一次転写領域)を形成している。また、作像部2の下方には露光装置22が配置されている。なお、後述するように、帯電装置6はローラ接触帯電方式である。   The image forming unit 2 includes a photoconductor 20 as an electrostatic latent image carrier. A charging device 6, a developing device 23, a primary transfer roller 24, and a cleaning blade 25 are arranged around the photoconductor 20 in order along the rotation direction (clockwise direction). Then, one end side of the cleaning blade 25 abuts on the outer peripheral surface of the photoconductor 20, and the toner remaining on the surface of the photoconductor 20 is removed and collected. The primary transfer roller 24 is in pressure contact with the photoconductor 20 with the intermediate transfer belt 33 interposed therebetween to form a nip portion (primary transfer region). An exposure device 22 is disposed below the image forming unit 2. As will be described later, the charging device 6 is a roller contact charging system.

中間転写ベルト33の上方には、各色の現像装置23に補給するトナーを収容したホッパー4Y,4M,4C,4K(以下、「ホッパー4」と総称することがある)がそれぞれ配置されている。また、露光装置22の下部には、給紙装置として給紙カセット50が着脱可能に配置されている。給紙カセット50内に積載収容された用紙Pは、給紙カセット50の近傍に配置された給紙ローラ51の回転によって最上紙から順に1枚ずつ搬送路に送り出される。給紙カセット50から送り出された用紙Pは、レジストローラ対52に搬送され、ここで所定のタイミングで二次転写領域に送り出される。   Above the intermediate transfer belt 33, hoppers 4Y, 4M, 4C, and 4K (hereinafter sometimes collectively referred to as “hopper 4”) containing toner to be supplied to the developing devices 23 of the respective colors are arranged. A paper feed cassette 50 is detachably disposed as a paper feed device below the exposure device 22. The sheets P stacked and accommodated in the sheet cassette 50 are sent out one by one to the conveyance path in order from the uppermost sheet by the rotation of the sheet feed roller 51 disposed in the vicinity of the sheet cassette 50. The paper P sent out from the paper feed cassette 50 is conveyed to the registration roller pair 52 and is sent out to the secondary transfer area at a predetermined timing.

画像形成装置Sは、1色のトナー(例えばブラック)を用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードと、4色のトナーを用いてカラー画像を形成するカラーモードとに切り替え可能となっている。   The image forming apparatus S can be switched between a monochrome mode in which a monochrome image is formed using one color toner (for example, black) and a color mode in which a color image is formed using four color toners.

カラーモードにおける画像形成動作例について簡単に説明すると、まず、各作像部2において、所定の周速度で回転駆動される感光体20の外周面が帯電装置6により帯電される。次に、帯電された感光体20の表面に、画像情報に応じた光が露光装置22から投射されて静電潜像が形成される。続いて、この静電潜像は、現像装置23から供給される現像剤としてのトナーにより顕在化される。このようにして感光体20の表面に形成された各色のトナー像は、感光体20の回転によって一次転写領域に達すると、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、感光体20から中間転写ベルト33上へ転写(一次転写)されて重ねられる。   An image forming operation example in the color mode will be briefly described. First, in each image forming unit 2, the outer peripheral surface of the photoreceptor 20 that is rotationally driven at a predetermined peripheral speed is charged by the charging device 6. Next, light corresponding to image information is projected from the exposure device 22 on the surface of the charged photoconductor 20 to form an electrostatic latent image. Subsequently, the electrostatic latent image is made visible by toner as a developer supplied from the developing device 23. When the toner image of each color formed on the surface of the photoreceptor 20 in this way reaches the primary transfer region by the rotation of the photoreceptor 20, the toner image is transferred from the photoreceptor 20 to the intermediate transfer belt in the order of yellow, magenta, cyan, and black. 33 is transferred (primary transfer) and superimposed.

中間転写ベルト33に転写されることなく感光体20上に残った残留トナーは、クリーニングブレード25で掻き取られ、感光体20の外周面から除去される。   Residual toner remaining on the photoconductor 20 without being transferred to the intermediate transfer belt 33 is scraped off by the cleaning blade 25 and removed from the outer peripheral surface of the photoconductor 20.

重ね合わされた4色のトナー像は、中間転写ベルト33によって二次転写領域に搬送される。一方、そのタイミングに合わせて、レジストローラ対52から二次転写領域に用紙Pが搬送される。そして、4色のトナー像が、二次転写領域において中間転写ベルト33から用紙Pに転写(二次転写)される。4色のトナー像が転写された用紙Pは、定着装置1へ搬送される。定着装置1において用紙Pは、定着ローラ11と加圧ローラ12とのニップ部を通過する。この間に用紙Pは加熱・加圧され、用紙P上のトナー像は用紙Pに溶融定着する。トナー像が定着した用紙Pは排出ローラ対53によって排紙トレイ54に排出される。   The superimposed four color toner images are conveyed to the secondary transfer region by the intermediate transfer belt 33. On the other hand, the paper P is conveyed from the registration roller pair 52 to the secondary transfer area in accordance with the timing. Then, the four color toner images are transferred (secondary transfer) from the intermediate transfer belt 33 to the paper P in the secondary transfer region. The paper P on which the four color toner images are transferred is conveyed to the fixing device 1. In the fixing device 1, the paper P passes through the nip portion between the fixing roller 11 and the pressure roller 12. During this time, the paper P is heated and pressurized, and the toner image on the paper P is melted and fixed on the paper P. The paper P on which the toner image is fixed is discharged to a paper discharge tray 54 by a discharge roller pair 53.

一方、用紙Pに転写されることなく中間転写ベルト33上に残った残留トナーは、クリーニングブレード35で掻き取られ、中間転写ベルト33の外周面から除去される。その後、各感光体20及び中間転写ベルト33の回転駆動が停止される。   On the other hand, residual toner remaining on the intermediate transfer belt 33 without being transferred onto the paper P is scraped off by the cleaning blade 35 and removed from the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 33. Thereafter, the rotational drive of each photoconductor 20 and the intermediate transfer belt 33 is stopped.

(帯電装置)
図2に帯電装置6の左側面図、図3に組み立て部分斜視図、図4に図2の丸囲み領域の拡大垂直断面図、図5に表面層72の拡大断面図をそれぞれ示す。帯電装置6は、帯電ローラ7と、帯電ローラ7の軸方向両端において帯電ローラ7を回転自在に支持する支持部材8aと、支持部材8aを介して帯電ローラ7を感光体20に圧接させる付勢手段としての圧縮コイルバネ61と、帯電ローラ7に帯電電圧を印加する電源とを有する。帯電ローラ7と感光体20とは、両者の回転軸が平行となり、両者が圧接してニップ部が形成されるように配置されている。感光体20は不図示の回転手段によって回転し、帯電ローラ7は感光体20の回転によって従動回転する。そして、帯電ローラ7には、電源によって、直流電圧に交流電圧が重畳された振動電圧が印加される。これによって、感光体20の表面が所定電位に一様に帯電される。
(Charging device)
2 is a left side view of the charging device 6, FIG. 3 is an assembled partial perspective view, FIG. 4 is an enlarged vertical sectional view of a circled region in FIG. 2, and FIG. 5 is an enlarged sectional view of the surface layer 72. The charging device 6 includes a charging roller 7, a support member 8a that rotatably supports the charging roller 7 at both ends in the axial direction of the charging roller 7, and an urging force that presses the charging roller 7 against the photoconductor 20 via the support member 8a. A compression coil spring 61 as means and a power source for applying a charging voltage to the charging roller 7 are provided. The charging roller 7 and the photoconductor 20 are arranged so that their rotational axes are parallel to each other and press to contact each other to form a nip portion. The photosensitive member 20 is rotated by a rotating means (not shown), and the charging roller 7 is driven to rotate by the rotation of the photosensitive member 20. The charging roller 7 is applied with an oscillating voltage in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage by a power source. As a result, the surface of the photoconductor 20 is uniformly charged to a predetermined potential.

ここで、帯電ローラ7の軸方向長さは、感光体20の軸方向長さよりも短いのが好ましい。すなわち、帯電ローラ7の軸方向両端が、感光体20の軸方向両端よりも中央側に位置するのが好ましい。例えば、感光体20が有機感光体である場合、感光層がディップ塗布される際に塗布上端側に未塗布部分が生じてしまいがちであり、帯電ローラ7の軸方向両端が、感光体20の軸方向両端よりも外側に位置していると、この未塗布部分と帯電ローラ7が接触して過大電流が流れて感光層が破壊される虞があるからである。加えて、帯電ローラ自体も大型化してしまうからである。   Here, the axial length of the charging roller 7 is preferably shorter than the axial length of the photoconductor 20. That is, it is preferable that both ends of the charging roller 7 in the axial direction are located closer to the center than both ends of the photosensitive member 20 in the axial direction. For example, when the photoconductor 20 is an organic photoconductor, an uncoated portion tends to be generated on the upper end side of the coating when the photosensitive layer is dip-coated, and both ends of the charging roller 7 in the axial direction are formed on the photoconductor 20. This is because if it is positioned outside both ends in the axial direction, the uncoated portion and the charging roller 7 come into contact with each other, and an excessive current flows to destroy the photosensitive layer. In addition, the charging roller itself is also increased in size.

図4に示すように、帯電ローラ7は、良導電性でかつ強度のある金属からなる円柱形状の芯金71と、芯金71の外周面及び芯金の軸方向両端の端面の一部を覆う表面層72とを有する。芯金71の軸方向両端面には、軸方向中央部に向かって凹んだ円形状の凹部711が形成されている。この円形状の凹部711の中心軸と芯金71と中心軸とは同一軸とされている。そして、芯金71の軸方向両端面の凹部711を除く周縁部は表面層72で覆われている。換言すれば、芯金71は凹部711の底面及び内周面以外は表面層72で覆われている。   As shown in FIG. 4, the charging roller 7 includes a cylindrical cored bar 71 made of a highly conductive and strong metal, and a part of the outer peripheral surface of the cored bar 71 and end faces at both ends in the axial direction of the cored bar. And a covering surface layer 72. On both end surfaces in the axial direction of the cored bar 71, circular concave portions 711 that are recessed toward the central portion in the axial direction are formed. The central axis of the circular recess 711, the cored bar 71, and the central axis are the same axis. And the peripheral part except the recessed part 711 of the axial direction both end surfaces of the metal core 71 is covered with the surface layer 72. In other words, the cored bar 71 is covered with the surface layer 72 except for the bottom surface and the inner peripheral surface of the recess 711.

芯金71の材質は導電性であればよく、例えば、ステンレス鋼、鉄、銅、アルミニウム、ニッケル等の金属材料が挙げられる。これらの中でも、耐腐食性が高く、疲労の少ないステンレス鋼が好ましい。また、芯金71は、導電性を害さない範囲において耐傷性や防錆性を高めるめっき等の表面処理を施していてもよい。   The core bar 71 may be made of a conductive material, and examples thereof include metal materials such as stainless steel, iron, copper, aluminum, and nickel. Among these, stainless steel having high corrosion resistance and less fatigue is preferable. Further, the cored bar 71 may be subjected to a surface treatment such as plating that enhances scratch resistance and rust prevention as long as the conductivity is not impaired.

画像形成装置Sの最大印字サイズがA4サイズの場合、芯金71は直径6mmのものが好適に用いられる。このとき、凹部711の内径は直径5mm〜5.4mmで、深さは5mmであるのが好ましい。   When the maximum printing size of the image forming apparatus S is A4 size, the core bar 71 having a diameter of 6 mm is preferably used. At this time, the inner diameter of the recess 711 is preferably 5 mm to 5.4 mm in diameter and 5 mm in depth.

図5に示すように、表面層72は、一様の厚さで形成された抵抗層721と、抵抗層721の表面を被覆する保護層722とからなる。   As shown in FIG. 5, the surface layer 72 includes a resistance layer 721 formed with a uniform thickness and a protective layer 722 covering the surface of the resistance layer 721.

抵抗層721は、高分子型イオン導電剤が分散する熱可塑性樹脂組成物により形成されている。熱可塑性樹脂組成物としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレンおよびその共重合体等の汎用樹脂等が挙げられる。また、前記高分子型イオン導電材料としては、ポリエーテルエステルアミド成分を含有する高分子化合物が好ましい。ポリエーテルエステルアミドは、イオン導電性の高分子材料であり、マトリックスポリマー中に分子レベルで均一に分散、固定化される。これにより、金属酸化物、カーボンブラック等の電子伝導系導電剤を分散した組成物に見られるような分散不良に伴う抵抗値のばらつきが生じない。また高分子材料であるため、ブリードアウトが生じにくい。   The resistance layer 721 is formed of a thermoplastic resin composition in which a polymer type ionic conductive agent is dispersed. Examples of the thermoplastic resin composition include general-purpose resins such as polyethylene, polypropylene, polymethyl methacrylate, polystyrene, and copolymers thereof. Moreover, as the polymer type ion conductive material, a polymer compound containing a polyether ester amide component is preferable. Polyether ester amide is an ion conductive polymer material, and is uniformly dispersed and immobilized at a molecular level in a matrix polymer. Thereby, the dispersion | variation in resistance value accompanying the dispersion | distribution defect like the composition which disperse | distributed electronic conductive system agents, such as a metal oxide and carbon black, does not arise. In addition, since it is a polymer material, bleeding out hardly occurs.

抵抗層721の芯金71上への形成は、前記材料を有機溶媒に溶解し溶液を作製し、ディッピング、スプレーコート、ロールコート等の塗布方法にて行われる。また抵抗層721の厚さは、10μm〜270μmが好ましく、より好ましくは10μm〜170μmである。抵抗層721の層厚が厚い程、塗布ムラが発生し易くなり、これが濃度ムラに繋がる。   The resistance layer 721 is formed on the cored bar 71 by dissolving the material in an organic solvent to prepare a solution and applying the coating method such as dipping, spray coating, or roll coating. Further, the thickness of the resistance layer 721 is preferably 10 μm to 270 μm, more preferably 10 μm to 170 μm. As the resistance layer 721 is thicker, coating unevenness is more likely to occur, which leads to density unevenness.

保護層722の材料としては、製膜性が良好であるという点で樹脂材料が好適である。樹脂材料としては、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂又はポリビニルアセタール樹脂が非粘着性に優れ、トナーの付着を防止する観点から好ましい。また、樹脂材料は一般に電気的な絶縁性を有するため、樹脂材料単体で保護層を形成すると帯電ローラの特性が満たされない。そこで、上記の樹脂材料に対して金属酸化物やカーボンブラック等の導電剤を分散させることによって保護層722の抵抗値を調整する。なお、保護層722と抵抗層721との接着性を向上させるため、樹脂材料にイソシアネート等の反応性硬化剤を分散させてもよい。   As a material for the protective layer 722, a resin material is preferable in that the film-forming property is good. As the resin material, a fluororesin, a polyamide resin, a polyester resin, or a polyvinyl acetal resin is preferable from the viewpoint of excellent non-adhesiveness and preventing toner adhesion. In addition, since the resin material generally has electrical insulation, if the protective layer is formed of the resin material alone, the characteristics of the charging roller are not satisfied. Therefore, the resistance value of the protective layer 722 is adjusted by dispersing a conductive agent such as a metal oxide or carbon black in the resin material. In addition, in order to improve the adhesiveness between the protective layer 722 and the resistance layer 721, a reactive curing agent such as isocyanate may be dispersed in the resin material.

保護層722の形成は、抵抗層721と同様にディッピング等の塗布方法が用いられる。また保護層722の層厚は5μm〜30μm程度が好ましく、10μm〜20μmであると層厚均一性の観点から更に好ましい。   The protective layer 722 is formed by a coating method such as dipping as with the resistance layer 721. Further, the thickness of the protective layer 722 is preferably about 5 μm to 30 μm, more preferably 10 μm to 20 μm from the viewpoint of uniformity of the layer thickness.

表面層72の層厚は、抵抗層721の厚みと保護層722の厚みとの合計で15μm〜300μmであるのが好ましく、より好ましくは15μm〜200μmである。表面層72の層厚が厚い程、層厚ムラが発生し易くなり、これが濃度ムラに繋がる。また表面層72の表面粗さは帯電均一性の観点から、JIS B 0601 : 2001に規定される十点平均粗さRzにおいて10μm以下であることが好ましい。   The total thickness of the surface layer 72 is preferably 15 μm to 300 μm, more preferably 15 μm to 200 μm, in total, the thickness of the resistance layer 721 and the thickness of the protective layer 722. As the surface layer 72 is thicker, layer thickness unevenness is more likely to occur, which leads to density unevenness. In addition, the surface roughness of the surface layer 72 is preferably 10 μm or less in terms of the 10-point average roughness Rz defined in JIS B 0601: 2001 from the viewpoint of charging uniformity.

図3及び図4に示すように、支持部材8aは、立方体形状の本体部81と、本体部81の側面から突出した円柱状の凸部82とを有する。凸部82の外径は、芯金71の軸方向両端の端面に形成された凹部711の内径よりも若干小さい。これにより、支持部材8aの凸部82が芯金71の凹部711に係入されることによって、支持部材8aは芯金71を回転可能に支持する。   As shown in FIGS. 3 and 4, the support member 8 a includes a cubic main body 81 and a columnar protrusion 82 protruding from the side surface of the main body 81. The outer diameter of the convex portion 82 is slightly smaller than the inner diameter of the concave portion 711 formed on the end surfaces of both ends in the axial direction of the cored bar 71. Thereby, the convex part 82 of the support member 8a is engaged with the concave part 711 of the core metal 71, so that the support member 8a rotatably supports the core metal 71.

支持部材8aは絶縁性樹脂で形成されており、ポリアセタール樹脂(POM)、ポリアミド樹脂(PA)、ポリテロラフルオロエチレン樹脂(PTFE)、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEEK)、ポリアミドイミド樹脂(PAI)及びそれらに強度向上など各種目的のため添加剤が添加された樹脂が用いられる。   The support member 8a is made of an insulating resin, such as a polyacetal resin (POM), a polyamide resin (PA), a polyterafluoroethylene resin (PTFE), a polyphenylene sulfide resin (PPS), a polyether ether ketone resin (PEEK), Polyamideimide resins (PAI) and resins to which additives are added for various purposes such as strength improvement are used.

また、図4に示すように、一方の支持部材8aには、芯金71と圧縮コイルバネ61とを接続するための導電性部材84が内蔵されている。導電性部材84は水平部842と垂直部841とが接続したL字状をなし、水平部842及び垂直部841はそれぞれ凸部82と本体部81に内蔵される。凸部82の先端から露出した水平部842の端部は芯金71に接触し、本体部81の下面から露出した垂直部841の端部は圧縮コイルバネ61に接触する。圧縮コイルバネ61は付勢部材としての役割の外、導電性を有し導電部としての役割をも果たす。図2に示すように、圧縮コイルバネ61には電源に接続した電極部材62が接触しており、圧縮コイルバネ61及び導電性部材84を介して帯電電圧が電源から芯金71に印加される。   As shown in FIG. 4, a conductive member 84 for connecting the cored bar 71 and the compression coil spring 61 is built in one support member 8 a. The conductive member 84 has an L shape in which the horizontal portion 842 and the vertical portion 841 are connected, and the horizontal portion 842 and the vertical portion 841 are built in the convex portion 82 and the main body portion 81, respectively. The end portion of the horizontal portion 842 exposed from the tip of the convex portion 82 contacts the cored bar 71, and the end portion of the vertical portion 841 exposed from the lower surface of the main body portion 81 contacts the compression coil spring 61. The compression coil spring 61 not only serves as a biasing member but also has conductivity and serves as a conductive portion. As shown in FIG. 2, the compression coil spring 61 is in contact with an electrode member 62 connected to a power source, and a charging voltage is applied to the cored bar 71 from the power source via the compression coil spring 61 and the conductive member 84.

このような構成の帯電装置によれば、芯金71は軸方向全体にわたって表面層72で覆われ、且つ、芯金71の軸方向両端の端面の周縁部も表面層72で覆われるため、芯金71を小径化した場合に従来課題となっていた芯金71の軸方向端部から感光体20への電流のリークが確実に防止される。   According to the charging device having such a configuration, the cored bar 71 is covered with the surface layer 72 over the entire axial direction, and the peripheral portions of the end faces of both ends in the axial direction of the cored bar 71 are also covered with the surface layer 72. When the diameter of the gold 71 is reduced, current leakage from the axial end of the core 71 to the photoconductor 20 that has been a problem in the past is reliably prevented.

(第2実施形態)
図2〜図4に示した第1実施形態では、帯電ローラ7を感光体20に接触させる付勢部材としての圧縮コイルバネ61を帯電ローラに帯電電圧を印加する導電部としても用いたが、圧縮コイルバネ61を導電部として用いることなく、支持部材に内蔵された導電性部材に電極部材を直接接触させてもよい。図6にその一例を示す。図6は、帯電装置の軸方向一方端側の部分垂直断面図である。なお、第1実施形態と同じ部材及び部分には同一の符号を付すと共にその説明を省略することがある。
(Second Embodiment)
In the first embodiment shown in FIGS. 2 to 4, the compression coil spring 61 as an urging member for bringing the charging roller 7 into contact with the photoconductor 20 is also used as a conductive portion for applying a charging voltage to the charging roller. The electrode member may be brought into direct contact with the conductive member built in the support member without using the coil spring 61 as the conductive portion. An example is shown in FIG. FIG. 6 is a partial vertical sectional view of one end side in the axial direction of the charging device. In addition, the same code | symbol may be attached | subjected to the same member and part as 1st Embodiment, and the description may be abbreviate | omitted.

図6に示す帯電装置が第1実施形態の帯電装置と異なるのは、支持部材8bの形状及び構造である。図6の支持部材8bは、立方体形状の本体部81と、本体部81の側面から突出した円柱状の凸部82と、さらに本体部81の凸部82が突出した側面と反対側の側面において感光体20から離れた位置(図6における下方位置)から外方に突出した第2凸部83とを有する。凸部82、本体部81、第2凸部83には、第1水平部842、垂直部841、第2水平部843が連続一体とされた導電性部材84が内蔵されている。凸部82の先端から露出した第1水平部842の端部は芯金71と接触し、第2凸部83の先端から露出した第2水平部843の端部は板バネ状の電極部材62に接触する。そして、電極部材62及び導電性部材84を介して帯電電圧が電源から芯金71に印加される。   The charging device shown in FIG. 6 differs from the charging device of the first embodiment in the shape and structure of the support member 8b. The support member 8b in FIG. 6 includes a cubic main body 81, a columnar convex portion 82 protruding from the side surface of the main body portion 81, and a side surface opposite to the side surface from which the convex portion 82 of the main body portion 81 protrudes. And a second protrusion 83 protruding outward from a position away from the photoconductor 20 (downward position in FIG. 6). The convex portion 82, the main body portion 81, and the second convex portion 83 contain a conductive member 84 in which the first horizontal portion 842, the vertical portion 841, and the second horizontal portion 843 are continuously integrated. The end portion of the first horizontal portion 842 exposed from the tip of the convex portion 82 is in contact with the metal core 71, and the end portion of the second horizontal portion 843 exposed from the tip of the second convex portion 83 is the plate spring-like electrode member 62. To touch. Then, a charging voltage is applied from the power source to the metal core 71 through the electrode member 62 and the conductive member 84.

一方、圧縮コイルバネ61は、支持部材8bの本体部81の下面に当接し、支持部材81と共に帯電ローラ7を感光体20の方向に付勢する。   On the other hand, the compression coil spring 61 abuts on the lower surface of the main body 81 of the support member 8 b and urges the charging roller 7 together with the support member 81 in the direction of the photoconductor 20.

(第3実施形態)
図7に、本発明に係る帯電装置の他の実施形態を示す。図7は、帯電装置の軸方向一方端側の部分垂直断面図である。なお、帯電装置の軸方向もう一方端側も同じ支持構造である。また、第1実施形態と同じ部材及び部分には同一の符号を付すと共にその説明を省略することがある。
(Third embodiment)
FIG. 7 shows another embodiment of the charging device according to the present invention. FIG. 7 is a partial vertical sectional view of one end side in the axial direction of the charging device. The other end side in the axial direction of the charging device has the same support structure. The same members and portions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof may be omitted.

図7に示す帯電装置では、帯電ローラ7の芯金71に形成した凹部が、第1凹部712と、第1凹部712の底面に設けられた第1凹部712よりも内径の小さい第2凹部713とから構成されることが大きな特徴である。   In the charging device shown in FIG. 7, the concave portion formed in the core 71 of the charging roller 7 has a first concave portion 712 and a second concave portion 713 having a smaller inner diameter than the first concave portion 712 provided on the bottom surface of the first concave portion 712. The main feature is that

具体例を示すと、芯金71の軸方向両端部には、図4に示した芯金71と同様に内径5.4mmの第1凹部712が形成されている。そして、この第1凹部712の底面(図7の右側面)に内径5mmの第2凹部713が形成されている。第2凹部713に支持部材8aの凸部82が差し入れられて係合し、帯電ローラ7は支持部材8aによって回転自在に支持される。   As a specific example, first concave portions 712 having an inner diameter of 5.4 mm are formed at both ends in the axial direction of the cored bar 71, similarly to the cored bar 71 shown in FIG. 4. A second recess 713 having an inner diameter of 5 mm is formed on the bottom surface of the first recess 712 (the right side surface in FIG. 7). The convex portion 82 of the support member 8a is inserted into and engaged with the second concave portion 713, and the charging roller 7 is rotatably supported by the support member 8a.

また、この実施形態では、芯金71の軸方向両端面の周縁部のみならず第1凹部712の内周面も表面層72で覆われる。これにより芯金71の軸方向両端面から感光体20への沿面放電がより確実に防止されるようになる。   In this embodiment, the inner peripheral surface of the first concave portion 712 is covered with the surface layer 72 as well as the peripheral portion of both end surfaces in the axial direction of the cored bar 71. As a result, creeping discharge from the both axial end surfaces of the cored bar 71 to the photoconductor 20 is more reliably prevented.

(その他)
図8に示すように、支持部材8aの凸部82と係合する芯金71の凹部711(あるいは第2凹部713)の開口周縁部の形状を、芯金71の軸方向中央部に向かうしたがって半径方向内方に向かって傾斜する傾斜面714としてもよい。このように凹部711(あるいは第2凹部713)の開口周縁部の形状を傾斜面714とすることで、芯金71の軸方向両端に形成される凹部711(あるいは第2凹部713)の軸中心がずれた場合であっても傾斜面714でそのずれを吸収することが可能となり、感光体20と帯電ローラ7とが軸方向の全体にわたって安定して接触することが可能となる。
(Other)
As shown in FIG. 8, the shape of the opening peripheral edge of the recess 711 (or the second recess 713) of the metal core 71 that engages with the convex part 82 of the support member 8 a is directed toward the axial center of the metal core 71. The inclined surface 714 may be inclined inward in the radial direction. Thus, by setting the shape of the peripheral edge of the opening of the recess 711 (or the second recess 713) as the inclined surface 714, the axial center of the recess 711 (or the second recess 713) formed at both ends in the axial direction of the cored bar 71. Even if the deviation occurs, the deviation can be absorbed by the inclined surface 714, and the photoreceptor 20 and the charging roller 7 can stably come into contact with each other in the entire axial direction.

(実施例)
図2〜図4に示した第1実施形態の帯電装置に関してリーク放電の確認を行った。具体的には実験機としてコニカミノルタ社製bizhub C287を用い、当該機の帯電ユニットを第1実施形態の帯電装置に換えて実験を行った。
帯電ローラの表面層の層厚は、感光体に近接するように15μmとし、組成を調整して電圧500V印加時の帯電ローラ抵抗(LogΩ)が4.5〜6となるようにした。
このようにして帯電ローラに、交流電圧に直流電圧を重畳して最大−2KVとなるまで電圧を印加し、帯電ローラの軸方向端部からの放電の有無を目視により、感光体への流れ込み電流を画像(ハーフ・べた)により確認した。その結果、リーク放電や異常画像は発生せず良好であった。
(Example)
Leakage discharge was confirmed for the charging device of the first embodiment shown in FIGS. Specifically, bizhub C287 manufactured by Konica Minolta Co., Ltd. was used as an experimental machine, and the charging unit of the machine was replaced with the charging device of the first embodiment for experiments.
The thickness of the surface layer of the charging roller was 15 μm so as to be close to the photoreceptor, and the composition was adjusted so that the charging roller resistance (LogΩ) when a voltage of 500 V was applied was 4.5-6.
In this way, a voltage is applied to the charging roller until a maximum of −2 KV is obtained by superimposing the DC voltage on the AC voltage, and the presence or absence of discharge from the end of the charging roller in the axial direction is visually checked. Was confirmed by an image (half solid). As a result, no leak discharge or abnormal image was generated, which was good.

本発明の帯電装置は、装置の小型化が図れると共に帯電ローラ7の芯金71から感光体20へのリーク放電を防止することができ、感光体20の表面を正常に帯電させることができ有用である。   The charging device of the present invention can reduce the size of the device and can prevent leakage discharge from the core 71 of the charging roller 7 to the photosensitive member 20, and can normally charge the surface of the photosensitive member 20. It is.

S 画像形成装置
6 帯電装置
7 帯電ローラ
8a 支持部材
8b 支持部材
20 感光体(像担持体)
22 露光装置
23 現像装置
24 一次転写ローラ(転写装置)
61 圧縮コイルバネ(付勢部材)
71 芯金
711 凹部
712 第1凹部
713 第2凹部
714 傾斜面
721 抵抗層
722 保護層
62 電極部材
72 表面層
82 凸部
84 導電性部材
S Image forming device 6 Charging device 7 Charging roller 8a Support member 8b Support member 20 Photosensitive member (image carrier)
22 Exposure device 23 Development device 24 Primary transfer roller (transfer device)
61 Compression coil spring (biasing member)
71 Metal core 711 Concave portion 712 First concave portion 713 Second concave portion 714 Inclined surface 721 Resistance layer 722 Protective layer 62 Electrode member 72 Surface layer 82 Convex portion 84 Conductive member

Claims (8)

像担持体に接触して像担持体の表面を帯電させる帯電ローラと、
前記帯電ローラを回転自在に支持する支持部材と、
前記帯電ローラを前記像担持体の方向に付勢する付勢部材とを有する帯電装置であって、
前記帯電ローラは、
導電性で棒状の芯金と、
前記芯金の外周面及び前記芯金の長手方向両端の端面の少なくとも一部を覆う表面層と
を有し、
前記芯金の長手方向両端の端面には長手方向中央部に向かって凹んだ凹部が形成され、
前記支持部材は絶縁性で前記凹部に係合する凸部を有し、
前記支持部材の前記凸部と前記芯金の前記凹部とが係合することによって、前記帯電ローラが前記支持部材によって回転自在に支持される
ことを特徴とする帯電装置。
A charging roller that contacts the image carrier and charges the surface of the image carrier;
A support member for rotatably supporting the charging roller;
A charging device having a biasing member for biasing the charging roller in the direction of the image carrier,
The charging roller is
A conductive rod-shaped cored bar,
A surface layer covering at least a part of the outer peripheral surface of the cored bar and the end surfaces at both longitudinal ends of the cored bar,
Concave portions that are recessed toward the central portion in the longitudinal direction are formed on the end surfaces at both ends in the longitudinal direction of the metal core,
The support member has a convex portion that is insulative and engages with the concave portion,
The charging device is characterized in that the charging roller is rotatably supported by the support member by engaging the convex portion of the support member with the concave portion of the cored bar.
前記帯電ローラの長手方向の長さが、前記像担持体の長手方向の長さよりも短い請求項1記載の帯電装置。   The charging device according to claim 1, wherein a length of the charging roller in a longitudinal direction is shorter than a length of the image carrier in a longitudinal direction. 前記表面層の層厚が15μm以上300μm以下である請求項1又は2記載の帯電装置。   The charging device according to claim 1, wherein the surface layer has a thickness of 15 μm to 300 μm. 前記表面層が、抵抗層と、前記抵抗層の表面を被覆する保護層とを有する請求項1〜3のいずれかに記載の帯電装置。   The charging device according to claim 1, wherein the surface layer includes a resistance layer and a protective layer that covers a surface of the resistance layer. 前記支持部材は、一方端部が前記芯金の端面に接触し、もう一方端部が直接又は間接的に電極部材に接触する導電性部材を内蔵している請求項1〜4のいずれかに記載の帯電装置。   The support member includes a conductive member having one end portion in contact with the end face of the core metal and the other end portion in direct or indirect contact with the electrode member. The charging device described. 前記凹部が、
第1の凹部と、
第1の凹部の底面に設けられた第1の凹部よりも内径の小さい第2の凹部と
から構成され、
前記支持部材の前記凸部と前記芯金の第2の凹部とが係合することによって、前記帯電ローラが前記支持部材によって回転自在に支持される請求項1〜5のいずれかに記載の帯電装置。
The recess is
A first recess;
A second recess having a smaller inner diameter than the first recess provided on the bottom surface of the first recess,
6. The charging according to claim 1, wherein the charging roller is rotatably supported by the support member when the convex portion of the support member is engaged with the second concave portion of the cored bar. apparatus.
前記凹部の開口周縁部が、前記芯金の長手方向中央部に向かうしたがって半径方向内方に向かって傾斜する傾斜面とされている請求項1〜6のいずれかに記載の帯電装置。   The charging device according to any one of claims 1 to 6, wherein an opening peripheral edge portion of the concave portion is an inclined surface that is inclined toward a central portion in a longitudinal direction of the core metal and thus inward in a radial direction. 請求項1〜7のいずれかに記載の帯電装置と、
前記像担持体を露光して前記像担持体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、
前記静電潜像をトナーによって現像する現像装置と、
現像されたトナー像を転写材に転写する転写装置と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
A charging device according to any one of claims 1 to 7,
An exposure device that exposes the image carrier to form an electrostatic latent image on the surface of the image carrier;
A developing device for developing the electrostatic latent image with toner;
An image forming apparatus comprising: a transfer device that transfers a developed toner image onto a transfer material.
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