JP4730058B2 - Image forming apparatus and process cartridge - Google Patents

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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Description

本発明は、画像形成装置およびプロセスカートリッジに関する。   The present invention relates to an image forming apparatus and a process cartridge.

従来、電子写真方式を採用した複写機やプリンタなどの画像形成装置においては、帯電装置としてスコロトロン帯電器のようなコロナ放電現象を使用したものが多用されてきた。   2. Description of the Related Art Conventionally, in image forming apparatuses such as copying machines and printers that employ an electrophotographic system, those using a corona discharge phenomenon such as a scorotron charger have been frequently used as a charging device.

しかし、このような帯電器においては、人体や地球環境に悪影響のあるオゾンや窒素酸化物の発生が問題になっている。   However, in such chargers, the generation of ozone and nitrogen oxides that are harmful to the human body and the global environment is a problem.

電子写真方式の画像形成装置で使用される帯電装置としては、他に、導電性の帯電部材を直接接触させて像担持体を帯電させる接触帯電方式のものがある。接触方式の帯電装置は、オゾンや窒素酸化物の発生がはるかに少なく、また帯電効率もよいことから、最近では主流となっている。   As another charging device used in an electrophotographic image forming apparatus, there is a contact charging type device in which an image bearing member is charged by directly contacting a conductive charging member. Contact-type charging devices have recently become mainstream because they generate much less ozone and nitrogen oxides and have good charging efficiency.

ところで、接触帯電方式の帯電装置の最大の問題点は、帯電部材が像担持体に常時接触していることから生じる帯電部材表面への異物の付着による汚れである。   By the way, the biggest problem of the charging device of the contact charging system is contamination due to adhesion of foreign matters to the surface of the charging member, which is caused when the charging member is always in contact with the image carrier.

帯電工程において、像転写体の表面が帯電部材で帯電された後、露光工程で像担持体の表面が露光されて静電画像が形成される。そして、現像工程において、前記静電画像にトナーが付着されてトナー画像が形成され、転写工程において、像担持体の表面に形成されたトナー画像が転写媒体に転写される。転写媒体に転写されずに残存したトナーはクリーニング工程で像担持体表面から除去される。   In the charging step, after the surface of the image transfer member is charged by the charging member, the surface of the image carrier is exposed in the exposure step to form an electrostatic image. In the developing step, toner is attached to the electrostatic image to form a toner image. In the transferring step, the toner image formed on the surface of the image carrier is transferred to a transfer medium. The toner remaining without being transferred to the transfer medium is removed from the surface of the image carrier in a cleaning process.

しかしながら、使用中に破砕した破砕トナーやトナー外添剤のように、現像工程で付着されたトナーよりも小さな粒子は、クリーニング工程においても除去されずに像担持体の表面に残留し、帯電部材の表面に付着する。前記粒子のような異物が帯電部材の表面に付着すると、帯電部材の表面抵抗値にムラが生じ、異常放電や不安定な放電の原因となり、像担持体が均一に帯電されなくなる。   However, particles that are smaller than the toner adhering in the development process, such as crushing toner and toner external additives that are crushed during use, remain on the surface of the image carrier without being removed in the cleaning process. Adhere to the surface. When foreign matter such as particles adheres to the surface of the charging member, the surface resistance value of the charging member becomes uneven, causing abnormal discharge or unstable discharge, and the image carrier is not uniformly charged.

そこで、帯電部材表面に付着した異物などの汚れをブレードやパッドなどで掻き落として帯電部材を清掃するクリーニング方法が考案された。   Accordingly, a cleaning method has been devised in which the charging member is cleaned by scraping off dirt such as foreign matter adhering to the surface of the charging member with a blade or a pad.

帯電部材の帯電能力を長期に亘って維持するには、帯電部材とブレードやパッドとが強く接触している必要があるが、常時ブレードやパッドを帯電部材に接触させると帯電部材の表面にダメージを与え、帯電部材の寿命を短くするから、ブレードやパッドを帯電部材に間歇的に接触させるリトラクト式のクリーニング装置が実用化された。   In order to maintain the charging ability of the charging member over a long period of time, the charging member and the blade or pad need to be in strong contact. However, if the blade or pad is always in contact with the charging member, the surface of the charging member may be damaged. In order to shorten the life of the charging member, a retract type cleaning device in which a blade or a pad is intermittently brought into contact with the charging member has been put into practical use.

しかしながら、リトラクト式のクリーニング装置においては、クリーニング動作が間歇的になるから、クリーニング動作の間に帯電部材の表面が著しく汚れた場合には、帯電部材の表面が十分に清掃されない懸念がある。   However, in the retract type cleaning device, since the cleaning operation becomes intermittent, there is a concern that the surface of the charging member may not be sufficiently cleaned if the surface of the charging member becomes extremely dirty during the cleaning operation.

そこで、帯電部材を常時清掃できるクリーニング装置として、ローラ状のクリーニング部材を帯電部材に接触させつつ従動させるものが提案された(特許文献1)。更に、前記クリーニング装置において、クリーニング部材を帯電部材に特定の食い込み量で食い込こませ、同時にクリーニング部材を駆動手段で駆動してクリーニング部材がスリップするのを防止したものも提案された(特許文献2)。
特開平2−272594号 特開平8−062948号
In view of this, as a cleaning device that can always clean the charging member, there has been proposed a cleaning device in which a roller-shaped cleaning member is driven while being in contact with the charging member (Patent Document 1). Further, in the cleaning device, there has been proposed one in which the cleaning member is bitten into the charging member by a specific biting amount, and at the same time, the cleaning member is driven by driving means to prevent the cleaning member from slipping (Patent Document). 2).
JP-A-2-272594 JP-A-8-062948

しかしながら、これらのクリーニング装置においてクリーニング部材が帯電部材に接触する接触面積を増大させてクリーニング性を向上させようとすると、クリーニング部材の帯電部材に対する押圧力が過大になるので、帯電部材とクリーニング部材との間でスリップが生じたり、クリーニング部材が回転しなかったりするなどの問題が生じる。   However, in these cleaning apparatuses, if the cleaning member is increased in contact area with the charging member to improve the cleaning performance, the pressing force of the cleaning member against the charging member becomes excessive. There arises a problem that slip occurs between the cleaning members and the cleaning member does not rotate.

前記スリップや回転不良を解決するために帯電部材やクリーニング部材に駆動手段を設けると、帯電部材周りの構成が複雑になり、コストアップに繋がるとともに、小型化の大きな妨げとなっていた。   If driving means is provided on the charging member or the cleaning member in order to solve the slip or rotation failure, the configuration around the charging member becomes complicated, leading to an increase in cost and a great hindrance to downsizing.

また、前述のようにクリーニング部材と帯電部材とが常時接触しているから、外添剤などの汚れの離型性が良好な低温環境下では高いクリーニング性を発揮するが、汚れの離型性の悪い高温高湿環境下では、クリーニング部材および帯電部材の表面に汚れがフィルム状に付着するフィルミングが生じ易い。特に、押圧力が高い場合においてクリーニング部材と帯電部材との間に周速差を設けた場合には、フィルミングの発生が顕著になるため、種々の環境下で高いクリーニング性を長期間保持させることは困難であった。   In addition, since the cleaning member and the charging member are always in contact as described above, high cleaning performance is exhibited in a low-temperature environment where the releasability of dirt such as external additives is good, but the releasability of dirt. In a high-temperature and high-humidity environment with poor quality, filming in which dirt adheres to the surfaces of the cleaning member and the charging member tends to occur. In particular, when a circumferential speed difference is provided between the cleaning member and the charging member when the pressing force is high, the occurrence of filming becomes significant, and thus high cleaning performance is maintained for a long time in various environments. It was difficult.

本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、帯電部材およびクリーニング部材の回転不良がなく、また、高温高湿環境下においてもフィルミングが発生することなく、長期に亘って高いクリーニング性を発揮できる画像形成装置および前記画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジの提供を目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. There is no rotation failure of the charging member and the cleaning member, and no filming occurs even in a high-temperature and high-humidity environment. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of exhibiting a cleaning property and a process cartridge attached to and detached from the image forming apparatus.

請求項1に記載の発明は、像担持体と、前記像担持体に当接して回転して前記像担持体を帯電させるローラ状の帯電部材と、前記帯電部材に接触して回転するとともに、表面に弾性層が形成されたローラ状のクリーニング部材とを備えてなり、前記帯電部材のJIS K 7312に準拠して測定した表面硬度が50度以上85度以下であり、前記クリーニング部材の全振れの大きさが0.4mm以下であり、前記クリーニング部材の前記弾性層の50%圧縮時の荷重S50と10%圧縮時の荷重S10との比S10/S50が0.4以上であり、前記クリーニング部材の前記弾性層はポリウレタン発泡体であり、前記クリーニング部材は、前記弾性層の圧縮率が1%以上50%以下になるように前記帯電部材に押圧されてなることを特徴とする画像形成装置に関する。 The invention of claim 1 includes an image bearing member, a roller-shaped charging member by rotating with contact charging the image bearing member to said image bearing member, is rotated in contact with said charging member And a roller-shaped cleaning member having an elastic layer formed on the surface, and the charging member has a surface hardness measured in accordance with JIS K 7312 of 50 degrees or more and 85 degrees or less. the size of the total runout is at 0.4mm or less, the ratio S10 / S50 in the load S10 in the time the elastic 10% the load of S50 at 50% compression of the layer compression of the cleaning member is not less than 0.4, the cleaning the elastic layer of the member is a polyurethane foam, the cleaning member, to characterized in that the compressibility of the elastic layer are pressed against the charging member to be less than 1% to 50% An image forming apparatus.

クリーニング部材は、常時帯電部材に圧縮、接触した状態で高速回転している。クリーニング部材が高精度であれば、言い換えれば振れが小さく、真直性が高い場合、およびクリーニング部材の取り付け精度が高い場合は、クリーニング部材は一定の圧縮荷重で帯電部材に接触するから、高いクリーニング性が得られる。   The cleaning member rotates at a high speed while being constantly compressed and in contact with the charging member. If the cleaning member is highly accurate, in other words, if the deflection is small and straightness is high, and if the cleaning member is attached with high accuracy, the cleaning member contacts the charging member with a constant compressive load. Is obtained.

クリーニング部材としては、円柱状のクリーニング部材の中心部にシャフトを挿通して固定した構成のものが多く使用される。このような構成のクリーニング部材は、一般的には、適宜の形状に形成された発泡材に挿通孔を穿設し、この挿通孔にシャフトを通して固定したものの外周を円筒研削盤などで円筒状に研磨して作製される。   As the cleaning member, a member having a structure in which a shaft is inserted and fixed at the center of a cylindrical cleaning member is often used. The cleaning member having such a structure is generally formed by forming an insertion hole in a foam material formed in an appropriate shape and fixing the outer periphery of the insertion hole fixed through a shaft with a cylindrical grinder or the like. It is made by polishing.

しかしながら、前記製造方法においては、高い外径精度や振れ精度を達成するのは困難であり、高い外径精度や振れ精度を達成しようとすれば、加工が煩雑になるうえ、得率が低下するので、クリーニング部材が高価になる。   However, in the manufacturing method, it is difficult to achieve high outer diameter accuracy and runout accuracy, and if high outer diameter accuracy and runout accuracy are to be achieved, the processing becomes complicated and the yield decreases. Therefore, the cleaning member becomes expensive.

前記画像形成装置で使用されているクリーニング部材は、荷重S50と荷重S10との比S10/S50が0.4以上である故に、外径精度や振れ精度を極度に高くしなくても、帯電部材に加わる圧縮荷重がほぼ一定になるため、帯電部材に圧縮、接触した状態で高速回転させても押し付け力の変化が小さく、良好なクリーニング性能が得られる。   Since the cleaning member used in the image forming apparatus has a ratio S10 / S50 of the load S50 to the load S10 of 0.4 or more, the charging member can be used without extremely increasing the outer diameter accuracy and the deflection accuracy. Since the compression load applied to the charging member is substantially constant, even if the charging member is compressed and contacted with the charging member and rotated at a high speed, the change in the pressing force is small and good cleaning performance can be obtained.

したがって、帯電部材の表面に汚れが残ってスジなどの画質欠陥が生じることが少ない。   Therefore, the surface of the charging member is less likely to leave dirt and image quality defects such as streaks.

荷重S50および荷重S10は、JIS−K6400仕様書に基づき、厚み50mm、縦幅および横幅390mmの材料を用い、直径200mmの円盤にて垂直方向に10mm/sの一定速度で圧縮して求めたときの、圧縮率50%および圧縮率10%のときの荷重の大きさである。   When the load S50 and the load S10 are obtained by compressing at a constant speed of 10 mm / s in a vertical direction with a disk having a diameter of 200 mm using a material having a thickness of 50 mm, a vertical width and a horizontal width of 390 mm based on the JIS-K6400 specification. Of the load when the compression rate is 50% and the compression rate is 10%.

クリーニング部材の全振れの大きさが0.4mm以下であれば、クリーニング部材から帯電部材に及ぼされる圧縮荷重の変化が小さくなり、帯電部材のクリーニング不良が防止される。なお、全振れの大きさは0.35mm以下が好ましい。ここで、全振れの大きさは、図3に示すように、クリーニング部材を回転させながら基準板からクリーニング部材の距離の変位量をレーザにて測定し、その変位量の最大値と最小値との差を取った値を触れとし、これをクリーニング部材の長手方向に沿ってたとえば3点ないし10点繰り返し測定し、それらの測定点の振れの最大値であると定義される。   When the magnitude of the total deflection of the cleaning member is 0.4 mm or less, the change in the compressive load exerted from the cleaning member to the charging member is reduced, and defective cleaning of the charging member is prevented. The total runout is preferably 0.35 mm or less. Here, as shown in FIG. 3, the magnitude of the total deflection is determined by measuring the displacement amount of the distance from the reference plate to the cleaning member while rotating the cleaning member, and measuring the maximum and minimum values of the displacement amount. This value is defined as the maximum value of the deflection of the measurement points measured repeatedly, for example, 3 to 10 points along the longitudinal direction of the cleaning member.

前記画像形成装置においては、一定の圧縮率でクリーニング部材を帯電部材に当接させているから、クリーニング部材のクリーニング作用は安定している。   In the image forming apparatus, since the cleaning member is brought into contact with the charging member at a constant compression rate, the cleaning action of the cleaning member is stable.

なお、前記圧縮率は5〜40%の範囲が特に好ましい。   The compression ratio is particularly preferably in the range of 5 to 40%.

ポリウレタン発泡体によれば、三次元構造を有する多孔質の発泡体が得られるが、三次元構造を有する多孔質の発泡体は、帯電部材の表面に付着した外添剤や粉砕トナーをよく取り込み易い上、磨耗にも強い。更に、高温高湿下においても帯電部材表面にフィルミングを生じさせることがない。   According to the polyurethane foam, a porous foam having a three-dimensional structure can be obtained, but the porous foam having a three-dimensional structure often takes in external additives and pulverized toner adhering to the surface of the charging member. Easy to wear and resistant to wear. Furthermore, filming does not occur on the surface of the charging member even under high temperature and high humidity.

帯電部材の表面のアスカーC硬度が前記範囲内であれば、帯電部材は、クリーニング部材および像担持体にニップされることによって適度に変形するから、像担持体の回転が帯電部材を介してクリーニング部材に効果的に伝達され、帯電部材およびクリーニング部材の回転不良が防止される。また、前記ニップによって帯電部材が著しく変形することがないから、クリーニング部材のクリーニング性の低下や、帯電部材と像担持体とのニップが不均一になることによる像担持体の帯電不良が防止される。   If the Asker C hardness of the surface of the charging member is within the above range, the charging member is appropriately deformed by being nipped between the cleaning member and the image carrier, and therefore the rotation of the image carrier is cleaned via the charging member. Effectively transmitted to the member, rotation failure of the charging member and the cleaning member is prevented. In addition, since the charging member is not significantly deformed by the nip, it is possible to prevent the cleaning property of the cleaning member from being deteriorated and the charging failure of the image carrier due to the non-uniform nip between the charging member and the image carrier. The

請求項2に記載の発明は、像担持体に当接しつつ回転し、前記像担持体を帯電させるローラ状の帯電部材、前記像担持体上に静電画像を形成する露光手段、前記像担持体上に形成された静電画像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段、および前記像担持体上のトナー像を転写体または画像記録媒体に転写後、前記像担持体上に残存したトナーを除去する像担持体クリーニング手段のうちの少なくとも1つを備えてなり、請求項1に記載の画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジに関する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a roller-shaped charging member that rotates while being in contact with an image carrier, and charges the image carrier, an exposure unit that forms an electrostatic image on the image carrier, and the image carrier Developing means for developing a toner image by developing an electrostatic image formed on the body with toner, and the toner image on the image carrier remaining on the image carrier after being transferred to a transfer body or an image recording medium 2. A process cartridge according to claim 1, further comprising at least one of image bearing member cleaning means for removing the toner that has been removed.

前記プロセスカートリッジは、画像形成装置に着脱可能であるから、帯電部材などを、前記プロセスカートリッジの側に装着することにより、帯電部材などが消耗、破損したときの交換が容易になる。   Since the process cartridge can be attached to and detached from the image forming apparatus, mounting the charging member or the like on the process cartridge side facilitates replacement when the charging member or the like is consumed or damaged.

以上説明したように、本発明によれば、回転不良による帯電部材の帯電ムラや、フィルミングの発生がなく、長期に亘って良好な画質が得られる画像形成装置、および前記画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジが提供される。   As described above, according to the present invention, there is no charging unevenness or filming of the charging member due to rotation failure, and an image forming apparatus capable of obtaining good image quality over a long period of time, and the image forming apparatus can be attached to and detached from the image forming apparatus. A process cartridge is provided.

1.実施形態1
以下、本発明の画像形成装置の一例であるフルカラー画像装置について説明する。
1. Embodiment 1
A full-color image device that is an example of the image forming apparatus of the present invention will be described below.

1−1 全体的構成
実施形態1に係る画像形成装置10は、4サイクル方式のフルカラー画像形成装置であって、図1に示すように、内部の中央よりもやや右上部に、本発明における像担持体に相当する感光体ドラム12が回転可能に配設されている。感光体ドラム12としては、例えば、表面にOPC等よりなる感光体層が被覆された直径が約47mmの導電性円筒体からなるものが用いられ、図示しないモータにより、矢印2の方向に沿って約150mm/secのプロセススピードで回転駆動される。
1-1 Overall Configuration The image forming apparatus 10 according to the first embodiment is a four-cycle full-color image forming apparatus, and as illustrated in FIG. A photosensitive drum 12 corresponding to a carrier is rotatably disposed. As the photosensitive drum 12, for example, a drum made of a conductive cylinder having a diameter of about 47 mm and having a surface coated with a photosensitive layer made of OPC or the like is used. It is rotationally driven at a process speed of about 150 mm / sec.

感光体ドラム12の表面は、感光体ドラム12の略真下に配置された帯電ローラ14によって所定の電位に帯電された後、帯電ローラ14の下方に配置された露光装置16によって、レーザービームLBによる画像露光が施され、画像情報に応じた静電潜像が形成される。帯電ローラ14は、本発明における帯電部材に相当する。   The surface of the photosensitive drum 12 is charged to a predetermined potential by a charging roller 14 disposed almost directly below the photosensitive drum 12, and then exposed to a laser beam LB by an exposure device 16 disposed below the charging roller 14. Image exposure is performed, and an electrostatic latent image according to image information is formed. The charging roller 14 corresponds to a charging member in the present invention.

感光体ドラム12上に形成された静電潜像は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の現像器18Y、18M、18C、18Kが周方向に沿って配置された回転式現像器18によって現像され、所定の色のトナー像となる。   The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 12 has yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) developing devices 18Y, 18M, 18C, and 18K in the circumferential direction. The toner is developed by a rotary developing device 18 disposed along the toner image, and becomes a toner image of a predetermined color.

このとき、感光体ドラム12の表面には、形成する画像の色に応じて、帯電・露光・現像の各工程が、所定回数だけ繰り返される。現像工程では回転式現像器18が回転し、対応する色の現像器18Y、18M、18C、18Kが、感光体ドラム12と対向する現像位置に移動する。   At this time, charging, exposure, and development processes are repeated a predetermined number of times on the surface of the photosensitive drum 12 in accordance with the color of the image to be formed. In the developing process, the rotary developing device 18 rotates, and the corresponding color developing devices 18Y, 18M, 18C, and 18K move to a developing position facing the photosensitive drum 12.

例えば、フルカラーの画像を形成する場合、感光体ドラム12の表面には、帯電・露光・現像の各工程が、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色に対応して4回繰り返され、感光体ドラム12の表面には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色に対応したトナー像が順次形成される。トナー像が形成されるにあたって、感光体ドラム12が回転する回数は、画像のサイズに応じて異なるが、例えば、A4サイズであれば、感光体ドラム12が3回転することによって、1つの画像が形成される。つまり、感光体ドラム12の表面には、感光体ドラム12が3回転するごとに、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色に対応したトナー像が形成される。   For example, when a full-color image is formed, the charging, exposing, and developing processes are performed on the surface of the photosensitive drum 12 in yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) colors. The toner image corresponding to each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) is sequentially formed on the surface of the photosensitive drum 12. When the toner image is formed, the number of rotations of the photosensitive drum 12 varies depending on the size of the image. For example, in the case of A4 size, one image is obtained by rotating the photosensitive drum 12 three times. It is formed. That is, a toner image corresponding to each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) is formed on the surface of the photosensitive drum 12 every time the photosensitive drum 12 rotates three times. Is done.

感光体ドラム12上に順次形成されるイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像は、感光体ドラム12の外周に中間転写ベルト20が巻き付けられた一次転写位置において、中間転写ベルト20上に互いに重ね合わせた状態で一次転写ローラ22によって転写される。中間転写ベルト20は、転写体の一例である。   An intermediate transfer belt 20 is wound around the outer periphery of the photosensitive drum 12 for yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images sequentially formed on the photosensitive drum 12. At the primary transfer position, the images are transferred by the primary transfer roller 22 while being superimposed on the intermediate transfer belt 20. The intermediate transfer belt 20 is an example of a transfer body.

この中間転写ベルト20上に多重に転写されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像は、所定のタイミングで給紙される記録用紙24上に、二次転写ローラ26によって一括して転写される。   The yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images transferred in multiple onto the intermediate transfer belt 20 are recorded on a recording sheet 24 fed at a predetermined timing. The images are collectively transferred by the secondary transfer roller 26.

一方、記録用紙24は、画像形成装置10の下部に配置された給紙カセット28から、ピックアップローラ30によって送り出されるとともに、フィードローラ32及びリタードローラ34によって1枚ずつ捌かれた状態で給紙され、レジストローラ36によって中間転写ベルト20上に転写されたトナー像と同期した状態で、中間転写ベルト20の二次転写位置へと搬送される。   On the other hand, the recording paper 24 is fed from a paper feed cassette 28 arranged at the lower part of the image forming apparatus 10 by a pickup roller 30 and is fed in a state where it is rolled one by one by a feed roller 32 and a retard roller 34. Then, the toner image is conveyed to the secondary transfer position of the intermediate transfer belt 20 in synchronization with the toner image transferred onto the intermediate transfer belt 20 by the registration roller 36.

中間転写ベルト20は、感光体ドラム12における回動方向の上流側にて中間転写ベルト20のラップ位置を特定するラップインローラ38と、感光体ドラム12上に形成されたトナー像を中間転写ベルト20上に転写する一次転写ローラ22と、ラップ位置の下流側にて中間転写ベルト20のラップ位置を特定するラップアウトローラ40と、二次転写ローラ26に中間転写ベルト20を介して当接するバックアップローラ42と、中間転写ベルト20のクリーニング装置44に対向する第1のクリーニングバックアップローラ46と、第2のクリーニングバックアップローラ48と、によって所定の張力で張架されており、所定のプロセススピード(約150mm/sec)で循環移動するように、例えば、感光体ドラム12の回転に伴って従動される。   The intermediate transfer belt 20 includes a wrap-in roller 38 that specifies the wrap position of the intermediate transfer belt 20 on the upstream side in the rotation direction of the photosensitive drum 12, and a toner image formed on the photosensitive drum 12 as an intermediate transfer belt. A primary transfer roller 22 to be transferred onto the intermediate transfer belt 20, a wrap-out roller 40 for specifying the wrap position of the intermediate transfer belt 20 on the downstream side of the wrap position, and a backup that contacts the secondary transfer roller 26 via the intermediate transfer belt 20. The roller 42, the first cleaning backup roller 46 facing the cleaning device 44 of the intermediate transfer belt 20, and the second cleaning backup roller 48 are stretched with a predetermined tension, and have a predetermined process speed (about 150 mm / sec), for example, as the photosensitive drum 12 rotates. It is driven Te.

ここで、中間転写ベルト20は、画像形成装置10の小型化を図るため、中間転写ベルト20が張架される断面形状が、偏平な細長い略台形状となるように構成されている。   Here, in order to reduce the size of the image forming apparatus 10, the intermediate transfer belt 20 is configured such that a cross-sectional shape on which the intermediate transfer belt 20 is stretched is a flat and elongated substantially trapezoidal shape.

中間転写ベルト20は、感光体ドラム12と、帯電ローラ14と、中間転写ベルト20と、中間転写ベルト20を張架する複数のローラ22、38、40、42、46、48と、中間転写ベルト20用のクリーニング装置44と、後述する感光体ドラム12用のクリーニング装置78と、で一体的に像形成ユニット52を構成している。このため、画像形成装置10の上部カバー54を開き、像形成ユニット52の上部に設けられた把手(図示省略)を手で持ち上げることにより、像形成ユニット52全体を画像形成装置10から取り外し可能となっている。   The intermediate transfer belt 20 includes the photosensitive drum 12, the charging roller 14, the intermediate transfer belt 20, a plurality of rollers 22, 38, 40, 42, 46, and 48 that stretch the intermediate transfer belt 20, and the intermediate transfer belt. The cleaning device 44 for 20 and the cleaning device 78 for the photosensitive drum 12 described later integrally form an image forming unit 52. Therefore, the entire image forming unit 52 can be removed from the image forming apparatus 10 by opening the upper cover 54 of the image forming apparatus 10 and lifting the handle (not shown) provided on the upper part of the image forming unit 52 by hand. It has become.

一方、中間転写ベルト20のクリーニング装置44は、第1のクリーニングバックアップローラ46によって張架された中間転写ベルト20の表面に当接するように配置されたスクレーパ58と、第2のクリーニングバックアップローラ48によって張架された中間転写ベルト20の表面に圧接するように配置されたクリーニングブラシ60とを備え、これらのスクレーパ58やクリーニングブラシ60によって除去された残留トナーや紙粉などは、クリーニング装置44の内部に回収されるようになっている。   On the other hand, the cleaning device 44 for the intermediate transfer belt 20 includes a scraper 58 disposed so as to contact the surface of the intermediate transfer belt 20 stretched by the first cleaning backup roller 46, and a second cleaning backup roller 48. And a cleaning brush 60 disposed so as to be in pressure contact with the surface of the stretched intermediate transfer belt 20. Residual toner and paper dust removed by the scraper 58 and the cleaning brush 60 are contained in the cleaning device 44. It has come to be collected.

なお、クリーニング装置44は、揺動軸62を中心にして、図中反時計周り方向に揺動可能に配置されており、最終色のトナー像の二次転写が終了するまでは、中間転写ベルト20の表面から離間した位置に退避するとともに、最終色のトナー像の二次転写が終了すると、中間転写ベルト20の表面に当接するように構成されている。   The cleaning device 44 is disposed so as to be able to swing counterclockwise in the drawing with the swing shaft 62 as the center, and until the secondary transfer of the final color toner image is completed, the intermediate transfer belt is provided. It is configured to retreat to a position separated from the surface of the surface 20 and to contact the surface of the intermediate transfer belt 20 when the secondary transfer of the final color toner image is completed.

さらに、中間転写ベルト20からトナー像が転写された記録用紙24は、定着装置64へと搬送され、この定着装置64によって加熱及び加圧されてトナー像が記録用紙24上に定着される。その後、片面プリントの場合には、トナー像が定着された記録用紙24は、排出ローラ66によって画像形成装置10の上部に設けられた排出トレイ68上にそのまま排出される。   Further, the recording paper 24 onto which the toner image has been transferred from the intermediate transfer belt 20 is conveyed to a fixing device 64 and is heated and pressurized by the fixing device 64 to fix the toner image on the recording paper 24. Thereafter, in the case of single-sided printing, the recording paper 24 on which the toner image is fixed is discharged as it is onto a discharge tray 68 provided on the upper part of the image forming apparatus 10 by a discharge roller 66.

―方、両面プリントの場合には、定着装置64により第一面(表面)にトナー像が定着された記録用紙24を、排出ローラ66によって排出トレイ68上にそのまま排出せずに、排出ローラ66によって記録用紙24の後端部を狭持した状態で、排出ローラ66を逆転させるとともに、記録用紙24の搬送径路を両面用の用紙搬送路70に切り替え、この両面用の用紙搬送路70に配設された搬送ローラ72によって、記録用紙24の表裏を反転した状態で、再度、中間転写ベルト20の二次転写位置へ搬送して、記録用紙24の第二面(裏面)にトナー像を転写する。そして、記録用紙24の第二面(裏面)のトナー像を定着装置64によって定着させ、記録媒体24を排出トレイ68上に排出する。   On the other hand, in the case of double-sided printing, the recording sheet 24 on which the toner image is fixed on the first surface (front surface) by the fixing device 64 is not directly discharged onto the discharge tray 68 by the discharge roller 66, but the discharge roller 66 In this state, the discharge roller 66 is reversed while the rear end portion of the recording paper 24 is pinched, and the conveyance path of the recording paper 24 is switched to the double-sided paper conveyance path 70. In a state where the front and back of the recording paper 24 are reversed by the transport roller 72 provided, the recording paper 24 is again transported to the secondary transfer position of the intermediate transfer belt 20 and the toner image is transferred to the second surface (back surface) of the recording paper 24. To do. Then, the toner image on the second surface (back surface) of the recording paper 24 is fixed by the fixing device 64, and the recording medium 24 is discharged onto the discharge tray 68.

さらに、画像形成装置10には、オプションによって、画像形成装置10の側面に手差しトレイ74が開閉自在に装着可能となっている。この手差しトレイ74上に載置された任意のサイズ及び種類の記録用紙24は、給紙ローラ76によって給紙され、搬送ローラ73及びレジストローラ36を介して、中間転写ベルト20の二次転写位置へ搬送されることにより、任意のサイズ及び種類の記録用紙24にも画像を形成することが可能となっている。   Furthermore, a manual feed tray 74 can be attached to the side surface of the image forming apparatus 10 so as to be freely opened and closed. The recording paper 24 of an arbitrary size and type placed on the manual feed tray 74 is fed by a paper feed roller 76, and the secondary transfer position of the intermediate transfer belt 20 via a transport roller 73 and a registration roller 36. The image can be formed on the recording paper 24 of any size and type.

なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム12の表面は、感光体ドラム12が1回転する毎に、感光体ドラム12の斜め下方に配置されたクリーニング装置78のクリーニングブレード80によって、残留トナーや紙粉などが除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。   The surface of the photosensitive drum 12 after the toner image transfer process is completed is cleaned by the cleaning blade 80 of the cleaning device 78 disposed obliquely below the photosensitive drum 12 every time the photosensitive drum 12 rotates once. Residual toner, paper dust, and the like are removed to prepare for the next image forming process.

図2に示すように、帯電ローラ14は、感光体ドラム12の下方において感光体ドラム12に当接している。帯電ローラ14は、導電性のシャフト14Aの周囲に帯電層14Bが形成されたものである。   As shown in FIG. 2, the charging roller 14 is in contact with the photosensitive drum 12 below the photosensitive drum 12. The charging roller 14 has a charging layer 14B formed around a conductive shaft 14A.

帯電ローラ14の感光体ドラム12と反対側の下方部には、帯電ローラ14の表面に接触するローラ状のクリーニングローラ100が設けられている。クリーニングローラ100は、シャフト100Aの周囲に弾性層100Bが形成されたものである。   A roller-shaped cleaning roller 100 that is in contact with the surface of the charging roller 14 is provided at a lower portion of the charging roller 14 opposite to the photosensitive drum 12. The cleaning roller 100 has an elastic layer 100B formed around the shaft 100A.

クリーニングローラ100と帯電ローラ14とは、図4に示すように、夫々シャフト100Aおよびシャフト14Aにおいて1対の導電性軸受け部材15によって両持ちで支承されている。なお、図4においては、導電性軸受け部材15の一方が省略されている。導電性軸受け部材15は、高圧電源からの直流電圧が印加されていると共に、シャフト14Aに対してシャフト100Aが移動できるように構成され、これにより、クリーニングローラ100と帯電ローラ14との軸間距離を調整できる。   As shown in FIG. 4, the cleaning roller 100 and the charging roller 14 are both supported by a pair of conductive bearing members 15 on the shaft 100A and the shaft 14A, respectively. In FIG. 4, one of the conductive bearing members 15 is omitted. The conductive bearing member 15 is configured so that a DC voltage from a high-voltage power source is applied and the shaft 100A can move with respect to the shaft 14A. Thereby, the distance between the shafts of the cleaning roller 100 and the charging roller 14 is increased. Can be adjusted.

クリーニングローラ100は帯電ローラ14に所定の反発荷重で押圧され、弾性層100Bが帯電ローラ14の周面に沿って弾性変形してニップ部101を形成している。感光体ドラム12は、図示しないモータによって図2中の時計回り(矢印2の方向)に回転駆動され、感光体ドラム12の回転により帯電ローラ14が矢印4の方向に従動回転する。また、帯電ローラ14の回転によりローラ状のクリーニングローラ100が矢印6の方向に従動回転する。   The cleaning roller 100 is pressed against the charging roller 14 with a predetermined repulsive load, and the elastic layer 100 </ b> B is elastically deformed along the peripheral surface of the charging roller 14 to form the nip portion 101. The photosensitive drum 12 is driven to rotate clockwise (in the direction of arrow 2) in FIG. 2 by a motor (not shown), and the charging roller 14 is driven to rotate in the direction of arrow 4 as the photosensitive drum 12 rotates. Further, the roller-shaped cleaning roller 100 is driven to rotate in the direction of the arrow 6 by the rotation of the charging roller 14.

クリーニングローラ100が従動回転することにより、帯電ローラ14の表面のトナーや外添剤などの汚れがクリーニングローラ100によってクリーニングされる。また、帯電ローラ14とクリーニングローラ100は、クリーニングローラ100の接触により帯電ローラ14の表面に付着したトナーや外添剤などの汚れを削り取る物理的性質を有している。この物理的性質は、帯電ローラ14の材質、表面微小硬度、及び弾性率などを調整すると共に、クリーニングローラ100の材質、発泡体のセル数、及び帯電ローラ14への喰込量などを調整することにより得られる性質である。これらの物理的性質については後述する。   As the cleaning roller 100 is driven to rotate, dirt such as toner and external additives on the surface of the charging roller 14 is cleaned by the cleaning roller 100. Further, the charging roller 14 and the cleaning roller 100 have a physical property of scraping off dirt such as toner and external additives attached to the surface of the charging roller 14 by the contact of the cleaning roller 100. This physical property adjusts the material, surface microhardness, elastic modulus, and the like of the charging roller 14, and also adjusts the material of the cleaning roller 100, the number of foam cells, the amount of biting into the charging roller 14, and the like. It is a property obtained by this. These physical properties will be described later.

1−2 クリーニングローラ
クリーニングローラ100の弾性層100Bは、50%圧縮時の荷重S50と10%圧縮時の荷重S10との比S10/S50が0.4以上である。
1-2 Cleaning Roller In the elastic layer 100B of the cleaning roller 100, the ratio S10 / S50 between the load S50 at 50% compression and the load S10 at 10% compression is 0.4 or more.

クリーニングローラ100は、帯電ローラ14に常時圧縮、接触した状態で高速回転しているから、高いクリーニング性を得るためには、クリーニング部材が高精度であること、具体的には振れが小さく、真直性が高いこと、およびクリーニングローラ100の取り付け精度が高いことが要求される。   Since the cleaning roller 100 is constantly compressed and in contact with the charging roller 14 and rotates at a high speed, in order to obtain a high cleaning performance, the cleaning member must be highly accurate, specifically, the shake is small and straight. And high mounting accuracy of the cleaning roller 100 is required.

ここで、クリーニングローラ100は、ポリウレタン発泡体のような発泡材を適宜の形状に形成したものの中心部に挿通孔を穿設し、この挿通孔にシャフト100Aを挿通して固定したものの外周を円筒研削盤などで円筒状に研磨することにより作製される。   Here, the cleaning roller 100 has an insertion hole formed in a central portion of a foamed material such as polyurethane foam formed in an appropriate shape, and the outer periphery of a shaft that is fixed by inserting the shaft 100A into the insertion hole is cylindrical. It is produced by polishing in a cylindrical shape with a grinding machine or the like.

前記製造方法において高い外径精度や振れ精度を達成しようとすれば、加工が煩雑になるうえ、得率が低下するので、クリーニングローラ100が高価になる。   If it is intended to achieve high outer diameter accuracy and runout accuracy in the manufacturing method, the processing becomes complicated and the yield decreases, so that the cleaning roller 100 becomes expensive.

しかしながら、荷重S10と荷重S50との比S10/S50が0.4以上になるようにすれば、クリーニングローラ100の外径精度や振れ精度を極度に高くしなくても、クリーニングローラ100から帯電ローラ14に加わる圧縮荷重がほぼ一定になるため、帯電ローラ14に圧縮、接触した状態でクリーニングローラ100を高速回転させても押し付け力の変化が小さくなり、良好なクリーニング性能が得られる。したがって、帯電部材の表面に汚れが残ってスジなどの画質欠陥が生じることが少ない。   However, if the ratio S10 / S50 between the load S10 and the load S50 is set to 0.4 or more, the cleaning roller 100 can be charged to the charging roller even if the outer diameter accuracy and the deflection accuracy of the cleaning roller 100 are not extremely increased. Since the compression load applied to 14 is substantially constant, even if the cleaning roller 100 is rotated at high speed while being compressed and in contact with the charging roller 14, the change in the pressing force is reduced, and good cleaning performance can be obtained. Therefore, the surface of the charging member is less likely to leave dirt and image quality defects such as streaks.

荷重S50およびS10は、[課題を解決するための手段]の欄でも説明したように、JIS−K6400仕様書に基づき、厚み50mm、縦幅および横幅390mmの材料を用い、直径200mmの円盤にて垂直方向に10mm/sの一定速度で圧縮して求めた値である。   The loads S50 and S10 are made of a material having a thickness of 50 mm, a vertical width and a horizontal width of 390 mm based on the JIS-K6400 specification as described in the section “Means for Solving the Problems”. It is a value obtained by compressing in the vertical direction at a constant speed of 10 mm / s.

また、クリーニングローラ100の回転不良を防止し、良好なクリーニング性を発揮させる上から、クリーニングローラ100の全振れの大きさは0.4mm以下が好ましく、特に0.35mm以下が好ましい。ここで、全振れの大きさは、図3に示すように、クリーニングローラ100を回転させながら、基準板とクリーニングローラ100との距離の変位量をレーザにて測定し、その変位量の最大値と最小値との差をとった値を触れとし、これをクリーニングローラ100の長手方向に沿って数点、たとえば3点〜10点繰り返し測定し、それらの測定点の振れの最大値であると定義される。   Further, from the viewpoint of preventing the rotation failure of the cleaning roller 100 and exhibiting good cleaning properties, the magnitude of the total runout of the cleaning roller 100 is preferably 0.4 mm or less, and particularly preferably 0.35 mm or less. Here, as shown in FIG. 3, the magnitude of the total shake is measured by measuring the displacement of the distance between the reference plate and the cleaning roller 100 while rotating the cleaning roller 100, and the maximum value of the displacement. A value obtained by taking a difference between the minimum value and the minimum value is measured, and this is repeatedly measured along the longitudinal direction of the cleaning roller 100 at several points, for example, 3 to 10 points. Defined.

更に、クリーニングローラ100は、弾性層100Bの圧縮率が1〜50%、特に5〜40%になるように、帯電ローラ14に押圧されていることが好ましい。   Further, the cleaning roller 100 is preferably pressed against the charging roller 14 so that the compression rate of the elastic layer 100B is 1 to 50%, particularly 5 to 40%.

弾性層100Bの圧縮率が50%以下であれば、クリーニングローラ100は帯電ローラ14に従動して安定に回転できるから、回転不良が発生することがない。また、弾性層100Bの発泡セルが押しつぶされることがないから、外添剤などの汚れが発泡セル内に十分取り込まれる。したがって、帯電ローラ14に付着した汚れが帯電ローラ14の表面に擦り付けられることがないから、フィルミングの発生も防止される。一方、弾性層100Bの圧縮率が1%以上であれば、十分なクリーニング性が得られる。   If the compression rate of the elastic layer 100B is 50% or less, the cleaning roller 100 can be stably rotated by being driven by the charging roller 14, so that rotation failure does not occur. Further, since the foam cell of the elastic layer 100B is not crushed, dirt such as an external additive is sufficiently taken into the foam cell. Therefore, the dirt adhering to the charging roller 14 is not rubbed against the surface of the charging roller 14, and the occurrence of filming is also prevented. On the other hand, if the compressibility of the elastic layer 100B is 1% or more, sufficient cleaning properties can be obtained.

弾性層100Bは、ポリエチレン、ポリアミド、ポリウレタン、およびポリプロピレンなどの各種樹脂材料からなる発泡材が使用でき、外添剤などを効果的に除去できる点、帯電ローラ14の表面を傷つけることがない点、および長期に亘って千切れや破損が生じない点から、三次元構造を有する多孔質の発泡体が好ましい。   For the elastic layer 100B, foamed materials made of various resin materials such as polyethylene, polyamide, polyurethane, and polypropylene can be used, and external additives can be effectively removed, and the surface of the charging roller 14 is not damaged. In addition, a porous foam having a three-dimensional structure is preferable from the point that tearing and breakage do not occur over a long period of time.

前記発泡体の発泡セル数は、30〜80個/25mmが好ましい。前記発泡セル数を有する発泡材を弾性層100Bとして用いたクリーニングローラ100は、外添剤などの汚れを弾性層100Bに取り込みやすい故に好ましい。特に引き裂き強さや引っ張り強さに優れている点からポリウレタン発泡体が好ましい。   The number of foam cells of the foam is preferably 30 to 80 cells / 25 mm. The cleaning roller 100 using the foam material having the number of foam cells as the elastic layer 100B is preferable because dirt such as an external additive is easily taken into the elastic layer 100B. Polyurethane foams are particularly preferred because of their excellent tear strength and tensile strength.

前記ポリウレタン発泡体として使用されるポリウレタンとしては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリエステル、アクリルポリオールなどのポリオールと、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレン字イソシアネートなどのジイソシアネートとの反応物が使用できる。また、前記ジオールとジイソシアネートとの反応混合物に1,4−ブタンジオールやトリメチロールプロパンなどの鎖延長剤を配合して反応させたものも使用できる。前記反応混合物に、水、アゾビスジカルボンアミドやアゾビスイソブチロニトリルのようなアゾ化合物などの発泡剤を配合し、反応混合物中のジオールとジイソシアネートと鎖延長剤とを反応させつつ、発泡させることにより、ポリウレタン発泡体が得られる。前記反応混合物に必要に応じて発泡性をコントロールする発泡助剤、整包剤、触媒などの助剤を配合してポリウレタン発泡体を製造してもよい。   As the polyurethane used as the polyurethane foam, polyols such as polyester polyol, polyether polyester, acrylic polyol, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, Reaction products with diisocyanates such as tolidine diisocyanate and 1,6-hexamethylene isocyanate can be used. Moreover, what mixed and reacted chain extenders, such as 1, 4- butanediol and a trimethylol propane, to the reaction mixture of the said diol and diisocyanate can also be used. The reaction mixture is mixed with a foaming agent such as water, an azo compound such as azobisdicarbonamide or azobisisobutyronitrile, and foamed while reacting the diol, diisocyanate and chain extender in the reaction mixture. Thereby, a polyurethane foam is obtained. A polyurethane foam may be produced by blending the reaction mixture with an auxiliary agent such as a foaming aid, a wrapping agent, or a catalyst that controls foamability as necessary.

なお、弾性層100Bとしてポリウレタン発泡体を用いる場合には、前記反応組成物中のジオール、ジイソシアネート、発泡剤、発泡助剤の種類や量、および反応を促進させる触媒の選択などにより、発泡体中のセル数やセル密度を制御できる。このようにしてセル数やセル密度を制御することにより、弾性層100Bの圧縮率50%および10%における反発荷重や、その比などを所定の範囲内に設定できる。   When a polyurethane foam is used as the elastic layer 100B, the diol, diisocyanate, foaming agent, type and amount of the foaming aid in the reaction composition, and selection of a catalyst for promoting the reaction, etc. Cell number and cell density can be controlled. By controlling the number of cells and the cell density in this manner, the repulsive load at a compression rate of 50% and 10% of the elastic layer 100B, the ratio thereof, and the like can be set within a predetermined range.

前記ポリウレタン発泡体に使用されるポリウレタン発泡体としては、 クリーニングローラ100の外径は8〜15mmの範囲が好ましく、特に9〜14mmの範囲が好ましい。   As the polyurethane foam used for the polyurethane foam, the outer diameter of the cleaning roller 100 is preferably in the range of 8 to 15 mm, particularly preferably in the range of 9 to 14 mm.

クリーニングローラ100の外径が前記範囲内であれば、帯電ローラ14の表面1箇所当りの接触回数が多すぎもせず、少なすぎもしないから、帯電ローラ14の表面の汚れが効果的に除去される上、十分な長期安定性が得られる。   If the outer diameter of the cleaning roller 100 is within the above range, the number of contacts per surface of the charging roller 14 is neither too much nor too little, so that the surface of the charging roller 14 is effectively removed. In addition, sufficient long-term stability is obtained.

1−3 帯電ローラ
以下、帯電ローラ14について詳説する。
1-3 Charging Roller Hereinafter, the charging roller 14 will be described in detail.

帯電ローラ14は、導電性のシャフト14A上に帯電層14Bとして導電性弾性層、表面層が順次形成されたものである。   The charging roller 14 is obtained by sequentially forming a conductive elastic layer and a surface layer as a charging layer 14B on a conductive shaft 14A.

帯電ローラ14は、表面のアスカーC硬度が50度〜85度の範囲であることが好ましく、特に、60度〜85度の範囲が好ましい。ここで、アスカーC高度は、JIS K 7312に従ってAsker(商品名)C型硬度計で帯電ローラ14の表面の硬度を測定した値である。   The charging roller 14 preferably has a surface Asker C hardness of 50 to 85 degrees, particularly preferably 60 to 85 degrees. Here, the Asker C altitude is a value obtained by measuring the hardness of the surface of the charging roller 14 with an Asker (trade name) C-type hardness meter in accordance with JIS K 7312.

帯電ローラ14の表面のアスカーC硬度が50以上であれば、クリーニングローラ100が帯電ローラ14に押圧されることにより、帯電ローラ14が、クリーニングローラ100および感光体ドラム12との接触部において著しく変形することがないから、クリーニングローラ100のクリーニング性が低下したり、感光体ドラム12と帯電ローラ14とのニップ形成が不均一になって感光体ドラム12に帯電不良が生じたりすることがない。また、アスカーC硬度が85以下であれば、感光体ドラム12と接触することにより、帯電ローラ14は十分にニップ変形するから、感光体ドラム12からの回転力が帯電ローラ14に十分に伝達される。したがって、回転不良を生じることがない。   If the Asker C hardness of the surface of the charging roller 14 is 50 or more, the charging roller 14 is significantly deformed at the contact portion between the cleaning roller 100 and the photosensitive drum 12 when the cleaning roller 100 is pressed against the charging roller 14. Therefore, the cleaning property of the cleaning roller 100 is not deteriorated, and the nip formation between the photosensitive drum 12 and the charging roller 14 is not uniform, and the charging failure of the photosensitive drum 12 does not occur. If the Asker C hardness is 85 or less, the charging roller 14 is sufficiently nip-deformed by contact with the photosensitive drum 12, so that the rotational force from the photosensitive drum 12 is sufficiently transmitted to the charging roller 14. The Therefore, rotation failure does not occur.

帯電ローラ14の径はφ8mmからφ15mm、より好ましくはφ9mmからφ14mmで、帯電層14Bの肉厚が2mmから4mmであることが好ましい。直径が15mm以上であると周面1箇所あたりの外添剤に接触する回数が減り、また放電回数が減るので、汚れや帯電性能に対する長期安定性には優れるものの小型化の観点から不利である。直径が8mm以下であると画像形成装置10を小型化できるので優位であるが、周面1箇所あたりの外添剤に接触する回数が増え、また放電回数が増えるので、長期安定性に対し不利となる。   The diameter of the charging roller 14 is from φ8 mm to φ15 mm, more preferably from φ9 mm to φ14 mm, and the thickness of the charging layer 14B is preferably from 2 mm to 4 mm. If the diameter is 15 mm or more, the number of times of contact with the external additive per location on the peripheral surface is reduced, and the number of discharges is reduced. This is disadvantageous from the viewpoint of miniaturization, although it has excellent long-term stability against dirt and charging performance. . If the diameter is 8 mm or less, the image forming apparatus 10 can be downsized, which is advantageous, but the number of times of contact with the external additive per peripheral surface increases and the number of discharges increases, which is disadvantageous for long-term stability. It becomes.

シャフト14Aの材質としては、快削鋼、ステンレス鋼等が使用され、摺動性などの用途に応じ材質および表面処理方法は適時選択され、導電性を有さない材質についてはメッキ処理など一般的な処理により加工され導電化処理が行われていてもよい。   As the material of the shaft 14A, free-cutting steel, stainless steel or the like is used, and the material and the surface treatment method are appropriately selected according to the use such as slidability, and the material having no conductivity is generally plated. It may be processed by an appropriate process and a conductive process may be performed.

帯電ローラ14の帯電層14Bを構成する上記導電性弾性層は、例えば、弾性を有するゴム等の弾性材、導電性弾性層の抵抗を調整するカーボンブラックやイオン導電材等の導電材、必要に応じて軟化剤、可塑剤、硬化剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、シリカおよび炭酸カルシウム等の充填剤等、通常ゴムに添加され得る材料を加えてもよい。通常ゴムに添加される材料を添加した混合物を、導電性のシャフト14Aの周面に被覆することにより形成される。抵抗値の調整を目的とした導電剤として、マトリックス材に配合されるカーボンブラックやイオン導電剤のような、電子及び/又はイオンを電荷キャリアとして電気伝導する材料を分散したもの等を用いることができる。また、上記弾性材は発泡体であってもかまわない。   The conductive elastic layer constituting the charging layer 14B of the charging roller 14 may be, for example, an elastic material such as rubber having elasticity, a conductive material such as carbon black or ionic conductive material for adjusting the resistance of the conductive elastic layer, or the like. Accordingly, materials that can be usually added to rubber, such as softeners, plasticizers, curing agents, vulcanizing agents, vulcanization accelerators, anti-aging agents, and fillers such as silica and calcium carbonate, may be added. It is formed by coating the peripheral surface of the conductive shaft 14 </ b> A with a mixture in which materials usually added to rubber are added. As a conductive agent for the purpose of adjusting the resistance value, a material in which a material that conducts electricity using electrons and / or ions as a charge carrier, such as carbon black or an ionic conductive agent blended in a matrix material, is used. it can. The elastic material may be a foam.

上記導電性弾性層を構成する弾性材としては、例えばゴム材中に導電剤を分散させることによって形成される。ゴム材としては、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン3元共重合ゴム(EPDM)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、天然ゴム等、及びこれらのブレンドゴムが挙げられる。中でも、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムおよびこれらのブレンドゴムが好ましく用いられる。これらのゴム材は発泡したものであっても無発泡のものであってもよい。   The elastic material constituting the conductive elastic layer is formed, for example, by dispersing a conductive agent in a rubber material. Rubber materials include isoprene rubber, chloroprene rubber, epichlorohydrin rubber, butyl rubber, urethane rubber, silicone rubber, fluorine rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, nitrile rubber, ethylene propylene rubber, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber, epichlorohydrin-ethylene oxide. -Allyl glycidyl ether copolymer rubber, ethylene-propylene-diene terpolymer rubber (EPDM), acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, natural rubber and the like, and blended rubbers thereof. Among these, silicone rubber, ethylene propylene rubber, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber, epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether copolymer rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, and blended rubbers thereof are preferably used. These rubber materials may be foamed or non-foamed.

導電剤としては、電子導電剤やイオン導電剤が用いられる。電子導電剤の例としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック;熱分解カーボン、グラファイト;アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼等の各種導電性金属または合金;酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化スズ−酸化アンチモン固溶体、酸化スズ−酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物;絶縁物質の表面を導電化処理したもの;などの微粉末を挙げることができる。また、イオン導電剤の例としては、テトラエチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩等;リチウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩等;を挙げることができる。   As the conductive agent, an electronic conductive agent or an ionic conductive agent is used. Examples of electronic conductive agents include carbon blacks such as ketjen black and acetylene black; pyrolytic carbon, graphite; various conductive metals or alloys such as aluminum, copper, nickel, and stainless steel; tin oxide, indium oxide, titanium oxide Examples thereof include fine powders such as various conductive metal oxides such as tin oxide-antimony oxide solid solution and tin oxide-indium oxide solid solution; Examples of ionic conductive agents include perchlorates and chlorates such as tetraethylammonium and lauryltrimethylammonium; alkali metals such as lithium and magnesium; perchlorates and chlorates of alkaline earth metals Can be mentioned.

これらの導電剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その添加量は特に制限はないが、上記電子導電剤の場合は、ゴム材100質量部に対して、1〜60質量部の範囲であることが好ましく、一方、上記イオン導電剤の場合は、ゴム材100質量部に対して、0.1〜5.0質量部の範囲であることが好ましい。   These conductive agents may be used alone or in combination of two or more. The amount of addition is not particularly limited, but in the case of the electronic conductive agent, it is preferably in the range of 1 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber material. Is preferably in the range of 0.1 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber material.

帯電層14Bを構成する上記表面層は、トナー等の異物による汚染の防止のためなどに形成しているものであり、表面層の材料としては、樹脂、ゴム等の何れを用いてもよく特に限定するものではない。ポリエステル、ポリイミド、共重合ナイロン、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、メラミン樹脂、フッ素ゴム、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、セルロース、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等を挙げることができる。   The surface layer constituting the charging layer 14B is formed for the purpose of preventing contamination by foreign matters such as toner, and the surface layer material may be any of resin, rubber, etc. It is not limited. Polyester, polyimide, copolymer nylon, silicone resin, acrylic resin, polyvinyl butyral, ethylene tetrafluoroethylene copolymer, melamine resin, fluoro rubber, epoxy resin, polycarbonate, polyvinyl alcohol, cellulose, polyvinylidene chloride, polyvinyl chloride, polyethylene And ethylene vinyl acetate copolymer.

このうち外添剤汚れの観点から、ポリフッ化ビニリデン、4フッ化エチレン共重合体、ポリエステル、ポリイミド、共重合ナイロンが好ましく用いられる。共重合ナイロンは、610ナイロン、11ナイロン、12ナイロン、の内のいずれか1種または複数種を重合単位として含むものであって、この共重合体に含まれる他の重合単位としては、6ナイロン、66ナイロン等が挙げられる。ここで、610ナイロン、11ナイロン、12ナイロンよりなる重合単位が共重合体中に含まれる割合は、重量比で合わせて10%以上であるのが好ましい。上記重合単位が10%以上の場合は、調液性および表面層塗布時における成膜性に優れるとともに、特に繰り返し使用時における樹脂層の磨耗や樹脂層への異物付着が少なく、ロールの耐久性が優れ、環境による特性の変化も少なくなる。   Of these, polyvinylidene fluoride, a tetrafluoroethylene copolymer, polyester, polyimide, and copolymer nylon are preferably used from the viewpoint of contamination of the external additive. The copolymer nylon includes one or more of 610 nylon, 11 nylon, and 12 nylon as polymerized units, and the other polymer units contained in the copolymer include 6 nylon. 66 nylon and the like. Here, the proportion of polymer units composed of 610 nylon, 11 nylon, and 12 nylon contained in the copolymer is preferably 10% or more in terms of weight ratio. When the above polymerized unit is 10% or more, it is excellent in liquid preparation and film-forming properties at the time of coating the surface layer, and in particular, there is little abrasion of the resin layer and adhesion of foreign matter to the resin layer during repeated use, and durability of the roll Is excellent, and changes in properties due to the environment are reduced.

上記高分子材料は単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。また、当該高分子材料の数平均分子量は、1,000〜100,000の範囲であることが好ましく、10,000〜50,000の範囲であることがより好ましい。   The above polymer materials may be used alone or in combination of two or more. Further, the number average molecular weight of the polymer material is preferably in the range of 1,000 to 100,000, and more preferably in the range of 10,000 to 50,000.

また上記表面層には導電性材料を含有させ、抵抗値を調整することができる。該導電性材料としては、粒径が3μm以下であるものが望ましい。   The surface layer can contain a conductive material to adjust the resistance value. The conductive material preferably has a particle size of 3 μm or less.

また、抵抗値の調整を目的とした導電剤として、マトリックス材に配合されるカーボンブラックや導電性金属酸化物粒子、あるいはイオン導電剤のような、電子及び/又はイオンを電荷キャリアとして電気伝導する材料を分散したもの等を用いることができる。   In addition, as a conductive agent for the purpose of adjusting the resistance value, it electrically conducts electrons and / or ions as charge carriers, such as carbon black, conductive metal oxide particles, or ionic conductive agent blended in the matrix material. What disperse | distributed material etc. can be used.

導電剤のカーボンブラックとして、具体的には、デグサ社製の「スペシャルブラック350」、同「スペシャルブラック100」、同「スペシャルブラック250」、同「スペシャルブラック5」、同「スペシャルブラック4」、同「スペシャルブラック4A」、同「スペシャルブラック550」、同「スペシャルブラック6」、同「カラーブラックFW200」、同「カラーブラックFW2」、同「カラーブラックFW2V」、キャボット社製「MONARCH1000」、キャボット社製「MONARCH1300」、キャボット社製「MONARCH1400」、同「MOGUL−L」、同「REGAL400R」等が挙げられる。   Specifically, carbon black as a conductive agent includes “Special Black 350”, “Special Black 100”, “Special Black 250”, “Special Black 5”, “Special Black 4” manufactured by Degussa, "Special Black 4A", "Special Black 550", "Special Black 6", "Color Black FW200", "Color Black FW2", "Color Black FW2V", "MONARCH1000" manufactured by Cabot, Cabot “MONARCH1300” manufactured by the company, “MONARCH1400” manufactured by Cabot, “MOGUL-L”, “REGAL400R”, and the like.

上記カーボンブラックはpH4.0以下であり、一般的なカーボンブラックに比べ、表面に存在する酸素含有官能基の効果により、樹脂組成物中への分散性がよく、前記pH4.0以下のカーボンブラックを配合することにより、帯電均一性をよくすることができ、さらに抵抗値の変動を小さくすることができる。   The carbon black has a pH of 4.0 or less, and has better dispersibility in the resin composition due to the effect of the oxygen-containing functional group present on the surface compared to general carbon black. By blending, it is possible to improve the charging uniformity and further reduce the fluctuation of the resistance value.

上記抵抗値を調整するための導電性粒子である導電性金属酸化物粒子は、酸化錫、アンチモンがドープされた酸化錫、酸化亜鉛、アナターゼ型酸化チタン、ITO等の導電性を有した粒子で、電子を電荷キャリアとする導電剤あれば何れも用いることができ、特に限定されるものではない。これらは、単独で用いても2種類以上を併用することができる。また、本発明を阻害しない限り、何れの粒径であってもよいが、抵抗値調整および強度の点より、好ましくは酸化錫、アンチモンドープがされた酸化錫、アナターゼ型酸化チタンであり、更に、酸化錫、アンチモンドープがされた酸化錫が好ましい。   The conductive metal oxide particles, which are conductive particles for adjusting the resistance value, are conductive particles such as tin oxide, tin oxide doped with antimony, zinc oxide, anatase titanium oxide, and ITO. Any conductive agent using electrons as charge carriers can be used without any particular limitation. These may be used alone or in combination of two or more. Any particle size may be used as long as the present invention is not inhibited. From the viewpoint of resistance value adjustment and strength, tin oxide, antimony-doped tin oxide, and anatase-type titanium oxide are preferable. Tin oxide and antimony-doped tin oxide are preferred.

このような導電性材料によって抵抗制御を行うことにより、表面層の抵抗値は環境条件によって変化せず、安定な特性が得られる。   By performing resistance control with such a conductive material, the resistance value of the surface layer does not change depending on environmental conditions, and stable characteristics can be obtained.

さらに、上記表面層には、フッ素系あるいはシリコーン系の樹脂が用いられている。特に、フッ素変性アクリレートポリマーで構成されることが好ましい。また、表面層の中に微粒子を添加してもよい。これにより、表面層が疎水性となって帯電ローラ14への異物の付着が防止されるように作用する。また、アルミナやシリカのような絶縁性の粒子を添加して、帯電ローラ14の表面に凹凸を付与し、感光体ドラム12との摺擦時の負担を小さくして帯電ローラ14と感光体ドラム12相互の耐磨耗性を向上させることも可能である。   Further, a fluorine-based or silicone-based resin is used for the surface layer. In particular, it is preferably composed of a fluorine-modified acrylate polymer. Further, fine particles may be added to the surface layer. As a result, the surface layer becomes hydrophobic and acts to prevent the adhesion of foreign matter to the charging roller 14. In addition, insulating particles such as alumina and silica are added to provide irregularities on the surface of the charging roller 14, thereby reducing the burden at the time of rubbing against the photosensitive drum 12, and the charging roller 14 and the photosensitive drum. It is also possible to improve the mutual wear resistance.

なお、十分な帯電性能を有するのであれば、帯電ローラ14は、上記の構成には限定されない。   The charging roller 14 is not limited to the above configuration as long as it has sufficient charging performance.

1.実施例1
(1)クリーニングローラの作製
シャフト100AとしてSUS303の直径6mmの丸棒を使用した。
1. Example 1
(1) Preparation of Cleaning Roller A round bar of SUS303 with a diameter of 6 mm was used as the shaft 100A.

前記シャフト100A上に、接着剤としてホットメルト接着剤(日進化学(株)製、BR4301)を塗布した。   A hot melt adhesive (manufactured by Nisshin Chemical Co., Ltd., BR4301) was applied as an adhesive on the shaft 100A.

一方、ポリウレタン発泡体として、ポリエーテル−ポリオール発泡ウレタン(イノアックコーポレーション製、RR90)を用い、10%圧縮時の荷重S50と50%圧縮時の荷重S50との比S10/S50が0.4になるように成形して弾性層100Bを得た。得られた弾性層100Bを貫通ドリルで中空とし、前記ホットメルト接着剤を塗布したシャフト100Aを通し、90℃のオーブンで加熱して弾性層100Bをシャフト100Aに接着した。   On the other hand, polyether-polyol foamed urethane (manufactured by INOAC Corporation, RR90) is used as the polyurethane foam, and the ratio S10 / S50 between the load S50 at the time of 10% compression and the load S50 at the time of 50% compression becomes 0.4. Thus, the elastic layer 100B was obtained. The obtained elastic layer 100B was hollowed with a penetrating drill, passed through the shaft 100A coated with the hot melt adhesive, and heated in an oven at 90 ° C. to adhere the elastic layer 100B to the shaft 100A.

次いで、弾性層100Bの外周を円筒研磨機を用いて直径12mm、肉厚3mmの円筒状に研磨し、クリーニングローラ100を得た。得られたクリーニングローラの全振れは0.4であった。
(2)帯電ローラの作製
表1に示す組成を有する混合物をオープンローラで混練りし、混練りした混合物をSUS416の直径8mmの丸棒に厚さ3mmになるように円筒状に被覆した。
Next, the outer periphery of the elastic layer 100B was polished into a cylindrical shape having a diameter of 12 mm and a wall thickness of 3 mm using a cylindrical polishing machine, whereby the cleaning roller 100 was obtained. The total runout of the obtained cleaning roller was 0.4.
(2) Production of Charging Roller A mixture having the composition shown in Table 1 was kneaded with an open roller, and the kneaded mixture was coated on a round bar of SUS416 with a diameter of 8 mm so as to have a thickness of 3 mm.

次いで、前記混合物で被覆した丸棒を、内径14.5mmの金型に入れ、170℃で30分間加硫した。   Next, the round bar coated with the mixture was placed in a mold having an inner diameter of 14.5 mm and vulcanized at 170 ° C. for 30 minutes.

加硫後、前記丸棒を金型から取り出し、直径14.0mm、ゴム層の厚みが3mmになるように研磨し、シャフト14Aの表面に帯電層14Bが形成された状態の帯電ローラ14を得た。   After vulcanization, the round bar is taken out from the mold and polished so as to have a diameter of 14.0 mm and a rubber layer thickness of 3 mm to obtain a charging roller 14 in a state where a charging layer 14B is formed on the surface of the shaft 14A. It was.

Figure 0004730058
Figure 0004730058

シャフト14Aの表面に帯電層14Bが形成された状態の帯電ローラ14に、表2に示す組成を有し、各成分を溶剤中にビーズミルで分散して得られた分散液Aをメタノールで希釈し、帯電層14Bの表面に浸漬塗布し、140度で15分間加熱乾燥し、厚さ10μmの表面層を形成した。   The charging roller 14 with the charged layer 14B formed on the surface of the shaft 14A has the composition shown in Table 2, and a dispersion A obtained by dispersing each component in a solvent by a bead mill is diluted with methanol. The surface of the charging layer 14B was dip coated and dried by heating at 140 ° C. for 15 minutes to form a surface layer having a thickness of 10 μm.

Figure 0004730058
Figure 0004730058

(3)性能評価
Docu Centre 1450(商品名、富士ゼロックス(株)製)のプロセスカートリッジを改造し、上記手順で作製されたクリーニングローラ100および帯電ローラ14を装着し、クリーニングローラ100が50%の圧縮率で帯電ローラ14に当接するように導電性軸受け部材15を調節して軸間距離を調整し、帯電ユニットを作製した。
(3) Performance evaluation The Docu Center 1450 (trade name, manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.) was modified, and the cleaning roller 100 and the charging roller 14 manufactured in the above procedure were mounted. The conductive bearing member 15 was adjusted so as to come into contact with the charging roller 14 at a compression rate to adjust the inter-axis distance, and a charging unit was manufactured.

作製された帯電ユニットをDocu Centre 1450に装着し、高温、高湿(28℃、湿度85%)環境で50,000枚印字を行い、その後、低温、低湿(10℃、15%)環境で印字テストを行った。画質評価は、50,000枚走行後の低温、低湿環境画像について、ハーフトーン画像中での濃度ムラおよび色スジの有無を表3に示す基準に基づいて目視評価した。   The prepared charging unit is mounted on the Docu Center 1450, and 50,000 sheets are printed in a high temperature and high humidity (28 ° C, 85% humidity) environment, and then printed in a low temperature and low humidity (10 ° C, 15%) environment. Tested. In the image quality evaluation, the low-temperature, low-humidity environment image after running 50,000 sheets was visually evaluated based on the criteria shown in Table 3 for the presence or absence of density unevenness and color streaks in the halftone image.

Figure 0004730058
Figure 0004730058

停電ローラ14の表面の汚れについては、50,000枚走行後、帯電ローラ14の表面を表4の基準に基づいて目視評価した。   Regarding the dirt on the surface of the power failure roller 14, the surface of the charging roller 14 was visually evaluated based on the criteria shown in Table 4 after running 50,000 sheets.

Figure 0004730058
Figure 0004730058

結果を表5に示す。   The results are shown in Table 5.

Figure 0004730058
Figure 0004730058

2.実施例2〜5
クリーニングローラ100の圧縮率を表5に示すように変えた以外は、実施例1と同様に実施した。結果を表5に示す。
2. Examples 2-5
The same operation as in Example 1 was performed except that the compression rate of the cleaning roller 100 was changed as shown in Table 5. The results are shown in Table 5.

3.実施例6
ポリエーテル−ポリオール発泡ウレタンとして、RR80(イノアックコーポレーション製)を用い、荷重S10と荷重S50との比S10/S50が0.45になるように弾性層100Bを形成した以外は、実施例1と同様に実施した。結果を表5に示す。
3. Example 6
Example 1 except that RR80 (manufactured by Inoac Corporation) was used as the polyether-polyol foamed urethane, and the elastic layer 100B was formed so that the ratio S10 / S50 of the load S10 to the load S50 was 0.45. Implemented. The results are shown in Table 5.

4.実施例7
クリーニングローラ100の圧縮率を1%に変化させた以外は、実施例6と同様に実施した。結果を表5に示す。
4). Example 7
The same operation as in Example 6 was performed except that the compression rate of the cleaning roller 100 was changed to 1%. The results are shown in Table 5.

5.実施例8
ポリエーテル−ポリオール発泡ウレタンとして、RR26(イノアックコーポレーション製)を用い、荷重S10と荷重S50との比S10/S50が0.5になるように弾性層100Bを形成した以外は、実施例1と同様に実施した。結果を表5に示す。
5. Example 8
Example 1 except that RR26 (manufactured by Inoac Corporation) was used as the polyether-polyol foamed urethane and the elastic layer 100B was formed so that the ratio S10 / S50 of the load S10 to the load S50 was 0.5. Implemented. The results are shown in Table 5.

6.実施例9
クリーニングローラ100の圧縮率を1%に変化させた以外は、実施例8と同様に実施した。結果を表5に示す。
6). Example 9
The same operation as in Example 8 was performed except that the compression rate of the cleaning roller 100 was changed to 1%. The results are shown in Table 5.

7.実施例10
ポリエーテル−ポリオール発泡ウレタンとして、RMM(イノアックコーポレーション製)を用い、荷重S10と荷重S50との比S10/S50が0.77になるように弾性層100Bを形成した以外は、実施例1と同様に実施した。結果を表5に示す。
7). Example 10
Example 1 except that RMM (manufactured by Inoac Corporation) was used as the polyether-polyol foamed urethane and the elastic layer 100B was formed so that the ratio S10 / S50 of the load S10 to the load S50 was 0.77. Implemented. The results are shown in Table 5.

8.実施例11
クリーニングローラ100の全振れを0.35mmとした以外は、実施例1と同様に実施した。結果を表5に示す。
8). Example 11
The same operation as in Example 1 was performed except that the total runout of the cleaning roller 100 was 0.35 mm. The results are shown in Table 5.

9.実施例12
帯電ローラ14の帯電層14Bにおいて、カーボンブラックとしてアサヒ#60を45質量部とし、ジオクチルフタレートを40重量部として帯電ローラ14のアスカーC硬度を50とした以外は、実施例1と同様に実施した。結果を表5に示す。
9. Example 12
The charging layer 14B of the charging roller 14 was carried out in the same manner as in Example 1 except that Asahi # 60 was 45 parts by mass as carbon black, dioctyl phthalate was 40 parts by weight, and the Asker C hardness of the charging roller 14 was 50. . The results are shown in Table 5.

10.実施例13
クリーニングローラ100の圧縮率を40%とした以外は、実施例12と同様に実施した。結果を表5に示す。
10. Example 13
The same operation as in Example 12 was performed except that the compression rate of the cleaning roller 100 was set to 40%. The results are shown in Table 5.

11.実施例14
帯電ローラ14の帯電層14Bにおいて、カーボンブラックとしてアサヒ#60を60質量部とし、ジオクチルフタレートを30重量部として帯電ローラ14のアスカーC硬度を85とした以外は、実施例1と同様に実施した。結果を表5に示す。
11. Example 14
The charging layer 14B of the charging roller 14 was carried out in the same manner as in Example 1 except that Asahi # 60 was 60 parts by mass as carbon black, dioctyl phthalate was 30 parts by weight, and the Asker C hardness of the charging roller 14 was 85. . The results are shown in Table 5.

12.比較例1
ポリウレタン樹脂としてEXROTH−BB(商品名:イノアックコーポレーション製)を用い、弾性層100Bにおける比S10/S50が0.32であるクリーニングローラ100を作製した以外は、実施例1と同様に実施した。結果を表5に示す。
12 Comparative Example 1
The same procedure as in Example 1 was performed except that EXROTH-BB (trade name: manufactured by Inoac Corporation) was used as the polyurethane resin and the cleaning roller 100 having a ratio S10 / S50 of the elastic layer 100B of 0.32 was produced. The results are shown in Table 5.

13.比較例2
クリーニングローラ100の圧縮率を60%とした以外は、実施例1と同様に実施した。結果を表5に示す。
13. Comparative Example 2
The same operation as in Example 1 was performed except that the compression rate of the cleaning roller 100 was changed to 60%. The results are shown in Table 5.

14.比較例3
クリーニングローラ100の圧縮率を0%とした以外は、実施例1と同様に実施した。結果を表5に示す。
14 Comparative Example 3
The same operation as in Example 1 was performed except that the compression rate of the cleaning roller 100 was changed to 0%. The results are shown in Table 5.

15.比較例4
帯電ローラ14の帯電層14Bにおいて、カーボンブラックとしてアサヒ#60を42質量部とし、ジオクチルフタレートを40重量部としてアスカーC硬度45の帯電ローラ14を作製した以外は、実施例1と同様に実施した。結果を表5に示す。
15. Comparative Example 4
The charging layer 14B of the charging roller 14 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the charging roller 14 having Asker C hardness 45 was prepared by using 42 parts by weight of Asahi # 60 as carbon black and 40 parts by weight of dioctyl phthalate. . The results are shown in Table 5.

16.比較例5
帯電ローラ14の帯電層14Bにおいて、カーボンブラックとしてアサヒ#60を63質量部とし、可塑剤のジオクチルフタレートを30重量部に増量し、アスカーC硬度91の帯電ローラ14を作製した以外は、実施例1と同様に実施した。結果を表5に示す。
16. Comparative Example 5
In the charging layer 14 </ b> B of the charging roller 14, except that Asahi # 60 was 63 parts by mass as carbon black and the plasticizer dioctyl phthalate was increased to 30 parts by weight to prepare the charging roller 14 with Asker C hardness 91. 1 was carried out. The results are shown in Table 5.

17.比較例6
クリーニングローラ100の全振れを0.5にした以外は実施例1と同様に実施した。結果を表5に示す。
17. Comparative Example 6
The same operation as in Example 1 was performed except that the total runout of the cleaning roller 100 was set to 0.5. The results are shown in Table 5.

18.比較例7
クリーニングローラ100の弾性層100Bとしてメラミン発泡材料を使用した以外は実施例1と同様に実施した。結果を表5に示す。
18. Comparative Example 7
The same operation as in Example 1 was performed except that a melamine foam material was used as the elastic layer 100B of the cleaning roller 100. The results are shown in Table 5.

図1は、実施形態1に係る画像形成装置の全体的な構成を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating the overall configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment. 図2は、実施形態1に係る画像形成装置の帯電ローラとクリーニングローラの周囲の構成を示す拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view showing a configuration around the charging roller and the cleaning roller of the image forming apparatus according to the first embodiment. 図3は、実施形態1に係る画像形成装置において、クリーニングローラの前振れを測定する手順を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a procedure for measuring the forward deflection of the cleaning roller in the image forming apparatus according to the first embodiment. 図4は、実施形態1に係る画像形成装置の帯電ローラとクリーニングローラとの位置関係を示す拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view showing the positional relationship between the charging roller and the cleaning roller of the image forming apparatus according to the first embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10 画像形成装置
12 感光体ドラム
14 帯電ローラ
14A シャフト
14B 帯電層
15 導電性軸受け部材
18 回転式現像器
20 中間転写ベルト
44 クリーニング装置
78 クリーニング装置
100 クリーニングローラ
100A シャフト
100B 弾性層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image forming apparatus 12 Photoconductor drum 14 Charging roller 14A Shaft 14B Charging layer 15 Conductive bearing member 18 Rotary developing device 20 Intermediate transfer belt 44 Cleaning device 78 Cleaning device 100 Cleaning roller 100A Shaft 100B Elastic layer

Claims (2)

像担持体と、前記像担持体に当接して回転して前記像担持体を帯電させるローラ状の帯電部材と、前記帯電部材に接触して回転するとともに、表面に弾性層が形成されたローラ状のクリーニング部材とを備えてなり、
前記帯電部材のJIS K 7312に準拠して測定した表面硬度が50度以上85度以下であり
前記クリーニング部材の全振れの大きさが0.4mm以下であり、
前記クリーニング部材の前記弾性層の50%圧縮時の荷重S50と10%圧縮時の荷重S10との比S10/S50が0.4以上であり、
前記クリーニング部材の前記弾性層はポリウレタン発泡体であり、
前記クリーニング部材は、前記弾性層の圧縮率が1%以上50%以下になるように前記帯電部材に押圧されてなることを特徴とする画像形成装置。
An image bearing member, a charging member in contact with the image bearing member rotation to form roller for charging said image bearing member, while rotating in contact with the charging member, the elastic layer is formed on the surface A roller-shaped cleaning member,
The charging member has a surface hardness measured according to JIS K 7312 of 50 degrees or more and 85 degrees or less.
The total deflection of the cleaning member is 0.4 mm or less,
The ratio S10 / S50 in the load S10 in the time the elastic 10% the load of S50 at 50% compression of the layer compression of the cleaning member is not less than 0.4,
The elastic layer of the cleaning member is a polyurethane foam;
The image forming apparatus , wherein the cleaning member is pressed against the charging member such that the compressibility of the elastic layer is 1% or more and 50% or less .
像担持体に当接しつつ回転し、前記像担持体を帯電させるローラ状の帯電部材、前記像担持体上に静電画像を形成する露光手段、前記像担持体上に形成された静電画像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段、および前記像担持体上のトナー像を転写体または画像記録媒体に転写後、前記像担持体上に残存したトナーを除去する像担持体クリーニング手段のうちの少なくとも1つを備えてなり、請求項1に記載の画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジ。 A roller-shaped charging member that rotates while being in contact with the image carrier and charges the image carrier, an exposure unit that forms an electrostatic image on the image carrier, and an electrostatic image formed on the image carrier Developing means for developing a toner image with toner, and image carrier cleaning for removing the toner remaining on the image carrier after transferring the toner image on the image carrier to a transfer body or an image recording medium 2. A process cartridge comprising at least one of means and detachable from the image forming apparatus according to claim 1 .
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