DE69435008T2

DE69435008T2 - Rolle, Aufladegerät und Bilderzeugungsgerät unter Verwendung derselben

Info

Publication number: DE69435008T2
Application number: DE69435008T
Authority: DE
Inventors: Junji Yokohama-shi Kurokawa; Toshio Yokohama-shi Nakahara; Norimasa Souka-shi Soumiya
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-05-31
Filing date: 1994-05-31
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2014-06-01
Also published as: EP0629928B1; EP0629928A2; DE69435008D1; CN1250890A; US5619311A; EP0629928A3; CN1101135A; CN1231821C; CN1049745C

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Rollenaufladegerät, welches einen Gleichstrom auf eine Laderolle lädt, die ein trommel- bzw. zylinderförmiges oder ein bandförmiges lichtempfindliches Element berührt, und in Verbindung mit einer Bewegung des lichtempfindlichen Elements rotiert, um die gesamte Oberfläche des lichtempfindlichen Elements gleichförmig zu laden, ein Rollenaufladegerät, das wenigstens eine Laderolle umfasst, die eine lichtempfindliche Trommel berührt, und in Verbindung mit einer Bewegung des lichtempfindlichen Elements rotiert, und eine Reinigungsklinge, um Fremdmaterialien zu entfernen, wie zum Beispiel Toner, der auf der Oberfläche der Laderolle abgeschieden wird, und einen Bilderzeugungsapparat, der dasselbe verwendet.
Als ein Ladegerät zum homogenen Aufladen der gesamten Oberfläche eines lichtempfindlichen Elements in einem Bilderzeugungsapparat, basierend auf einem elektrofotografischen System, wird ein Korona-Entladegerät weit verbreitet eingesetzt. Obwohl dieses Korona-Entladegerät als ein Mittel zum homogenen Aufladen eines lichtempfindlichen Elements auf einen bestimmten Spannungslevel effektiv ist, ist eine Hochspannungs-Stromversorgungseinheit zur Verarbeitung für ein elektrisches Laden mit Hilfe von Koronaentladung erforderlich, und eine große Menge an Ozon wird in Verbindung mit der Entladung erzeugt. Wenn eine große Menge von Ozon erzeugt wird, ergibt dies schlechte Einflüsse auf die Umwelt, und manchmal werden Ladeglieder und lichtempfindliche Elemente durch Ozon nachteilig verschlechtert.
Im Gegensatz zu dem Korona-Entladegerät, wie oben geschrieben, ist eine Laderolle, die eine Oberfläche einer lichtempfindlichen Trommel 702 lädt, in dem eine Laderolle 701 dazu gebracht wird, eine lichtempfindliche Trommel 702 zu berühren und in Verbindung mit einer Bewegung der lichtempfindlichen Trommel zu rotieren, um eine Spannung von einer Stromversorgungseinheit 704 auf ein (Magnet)Kern-Metall 703 der Laderolle 701 zu laden, wie in 18 gezeigt, in praktischen Einsatz gebracht worden. Diese Laderolle 701, macht es als ein Lademittel möglich, eine Niederspannungs-Stromversorgungseinheit zu verwenden, und es wird außerdem eine Menge an Ozon in Verbindung mit einer Verarbeitung für ein elektrisches Laden vorteilhaft reduziert. Außerdem tritt eine Absorption von Staub aufgrund von statischer Elektrizität, die in Verbindung mit der Verwendung eines Korona-Elektrodendrahtes erzeugt wird, nicht auf, und vorteilhafterweise ist eine Hochspannungs-Stromversorgungseinheit nicht erforderlich.
Jedoch kann mit einer Laderolle oft eine Ungleichmäßigkeit beim elektrischen Laden leicht auftreten und außerdem kann eine statische Spannung in einem aufgeladenen Bereich aufgrund von Änderungen in Umweltbedingungen größtenteils und nachteilig fluktuieren, und soweit es die Homogenität des elektrischen Ladens betrifft, ist eine Tauglichkeit der Laderolle, verglichen mit einem Korona-Entladegerät wesentlich geringer.
Um die Probleme wie oben beschrieben zu lösen, offenbart die Japanische Patentoffenlegungsveröffentlichung JP-A-63 149 668 das „contact electrification system", und das Homogenität beim elektrischen Laden weitestgehend durch Überlagerung von Wechselspannungen verbessert werden kann, die jeweils eine Zwischen-Pak-Spannung aufweisen, die zweimal oder mehr höher ist als die elektrische Lade-Start-Spannung (VTH), wenn Wechselstrom geladen wird.
Außerdem gibt es zum Beispiel, als einen Apparat zum Entfernen vom Toner, der auf einer Laderolle abgeschieden wird, den „roller charging apparatus", offenbart in der Japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichung JP-A-58 194 061 . Bei diesem Apparat wird ein Reinigungselement bereitgestellt, das an eine Oberfläche einer Laderolle angrenzt, und ein leitendes elastisches Element umfasst, und es wird außerdem eine Abscheidung von Toner auf der Oberfläche der Laderolle durch Beschichten der Oberfläche des leitenden elastischen Elements mit einer nicht leitenden Beschichtung verhindert.
Jedoch wird bei dem „contact electrification system", offenbart in der Japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichung JP-A-63 149 668 , die oben zitiert wird, da Wechselspannungen alle eine Zwischen-Peak-Spannung aufweisen, die zweimal oder noch höher ist als eine elektrische Lade-Start-Spannung (V_TH), wenn eine Gleichspannung geladen wird, und überlagert wird, sodass, außer einer Gleichspannungs-Stromversorgungseinheit eine Wechselspannungs-Stromversorgungseinheit erforderlich ist, was zu einer Erhöhung von Kosten des Apparates selbst führt, und weiter wird eine große Menge an Wechselstrom verbraucht, der nicht an einem elektrischen Laden des lichtempfindlichen Elements teilnimmt, und in Verbindung mit ihm erhöhen sich nicht nur die Stromkosten, sondern es wird eine große Menge an Ozon erzeugt. Als ein Ergebnis werden Ladeglieder und das lichtempfindliche Glied verschlechtert, und weiter kann manchmal eine nachteilige Umweltverschmutzung auftreten. Außerdem ist die wesentliche Lebensdauer eher schwach.
Aus diesem Grund wurde eine Laderolle vorgeschlagen, die einen künstlichen Gummi (Epichlorohydrin-Gummi) verwendet, der einen mittleren Widerstandsgrad in der elastischen Schicht aufweist, durch den vorliegenden Erfinder vorgeschlagen, sodass eine Spannung auf die Laderolle geladen werden könnte, die keine Wechselspannungs-Stromversorgungseinheit verwendet, und nur eine Gleichspannungs-Stromversorgungseinheit verwendet. Der vorliegende Erfinder untersuchte einen Grund für die Tatsache, dass ungleichförmiges elektrisches Laden nur erzeugt wird, wenn eine Gleichspannung geladen wird, und fand heraus, dass ein ungleichmäßiges elektrisches Laden durch die elastische Schicht verursacht wird, die eine Schicht aus synthetischem Gummi bzw. eine kohlenstoffverteilte Schicht ist, und zwar das ein ungleichmäßiges elektrisches Laden durch eine elektrische Ungleichmäßigkeit der leitenden elastischen Schicht aufgrund von Verteilungsfehlern von Kohlenstoff und synthetischem Gummi verursacht wird, und schlug die Erfindung vor, sodass ein ungleichmäßiges elektrisches Laden, nur erzeugt wird, wenn eine Gleichspannung geladen wird, eliminiert würde, indem eine elastische Schicht aus Kohlenstoff-/synthetischem Gummi einer Laderolle mit einem künstlichem Gummi (Epichlorohydrin-Gummi) ausgetauscht wird, das einen mittleren Widerstandsgrad aufweist.
Außerdem wird eine Spannungsfestigkeit einer Laderolle kritisch, wenn nur eine Gleichspannung geladen wird, aber wenn der Epichlorohydrin-Gummi als elastische Schicht verwendet wird, der einen mittleren Widerstandsgrad aufweist, verwendet wird, wird die Spannungsfestigkeit wesentlich verbessert, verglichen mit der eines herkömmlichen Typs von leitender elastischer Schicht, basierend auf einem Kohlenstoff-/künstlichen Gummi-System. Außerdem ist, da eine Gummi-Härte des Epichlorohydrin-Gummi relativ hoch ist, 40 (JISA), und die Verschlechterung und Deformation aufgrund der Elastizität gering ist, die mechanische Festigkeit ausgezeichnet.
Jedoch kann, selbst wenn die Laderolle, die die oben beschriebenen ausgezeichneten elektrischen und mechanischen Charakteristika aufweist, welche gleichmäßig elektrisch geladen werden kann, wenn nur eine Gleichspannung geladen wird, die Lebensdauer wie die eines Rollen-Auflade-Apparates manchmal in einigen Kopierern gering sein, in welchen der Rollen-Auflade-Apparat verwendet wird.
Konkret wird, wenn in einem Hochgeschwindigkeits-Kopierer verwendet, manchmal die lichtempfindliche Trommel nicht vollständig gereinigt. Und zwar wird, nachdem ein Reinigungsprozess einer lichtempfindlichen Trommel vorbei ist, selbst wenn eine kleine Menge an Rest-Toner auf der lichtempfindlichen Trommel zurückbleibt, der Rest-Toner zu der Laderolle übertragen, welche die lichtempfindliche Trommel berührt und in Verbindung mit dieser rotiert, sodass ein ungleichmäßiges elektrisches Laden aufgrund der Verunreinigung der Laderolle aufgrund des Rest-Toners auftritt, und die wesentliche Lebensdauer der Laderolle außerdem schwach ist.
Auf der anderen Seite wird bei dem „roller charging apparatus" der in der Japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichung JP-A-58 194 061 offenbart wird, eine Verunreinigung einer Oberfläche einer Laderolle durch Toner durch ein Reinigungselement entfernt, die Oberfläche der Laderolle ist weicher und rauer als eine Oberfläche einer lichtempfindlichen Trommel, und außerdem rotiert die Laderolle, einer Bewegung der lichtempfindlichen Trommel folgend, sodass, wenn eine Gummi-Lamelle als ein Reinigungselement verwendet wird, eine Rotation der Laderolle instabil wird, was unvorteilhafterweise ungleichmäßiges elektrisches Laden verursachen kann. Außerdem wird, wenn ein derartiges Material wie Filz oder Schwamm als das Reinigungselement verwendet wird, Fremdmaterialien, wie zum Beispiel Toner, auf dem Reinigungselement gefüllt oder abgeschieden, was es unmöglich macht, das Reinigungselement zu verwenden. Weiter ist es unmöglich, eine Erzeugung von unnormalen Bildern zu verhindern, wie zum Beispiel horizontale Streifen, wenn ein Bilderzeugungsapparat mit dem Rollenaufladegerät das hierin geladen ist, für eine längere Zeit in einem heruntergefahrenem Zustand gehalten wird.
Bei dem Rollenaufladegerät, das in 18 gezeigt ist, wird, da die Laderolle eine Oberfläche eines lichtempfindlichen Elements direkt berührt, sodass Fremdmaterialien, wie zum Beispiel Rest-Toner auf einer Oberfläche eines lichtempfindlichen Elements auf einer Oberfläche einer Laderolle übertragen werden, die Oberfläche der Laderolle verunreinigt, und eine Funktion der Laderolle wird geringer.
Außerdem können sich, wenn ein Bilderzeugungsapparat mit einer hierin geladenen Rollen-Ladung für eine längere Zeit in einem heruntergefahrenem Zustand gehalten wird, Charakteristika der Laderolle in einem Bereich, in dem die Laderolle eine Oberfläche eines lichtempfindlichen Elements berührt, verändern, sodass, wenn eine Bilderzeugung ausgeführt wird, unnormale Bilder, die wie horizontale Streifen aussehen, nachteilhafterweise erzeugt werden.
EP-A2-0,534,437 offenbart einen Rollenaufladegerät in Übereinstimmung mit dem vorcharakterisierendem Abschnitt von Anspruch 1.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Rollenaufladegerät zum homogenen Laden einer Oberfläche eines lichtempfindlichen Elementes bereitgestellt, indem eine Gleichspannung nur auf eine Laderolle geladen wird, welche ein trommelförmiges oder ein bandförmiges lichtempfindliches Element berührt und rotiert, wobei das Rollenaufladegerät die Laderolle umfasst, wobei die Laderolle aus Epichlorohydrin-Gummi besteht, und dadurch gekennzeichnet ist, dass Folgendes gilt: eine Rollen-Härte der Laderolle, die durch einen JISA-Härtemesser gemessen wird, beträgt 42 oder mehr.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Rollenaufladegerät zum homogenen Laden einer Oberfläche eines lichtempfindlichen Elements durch Laden einer Gleichspannung nur auf eine Laderolle bereitgestellt, welches Folgendes umfasst: eine Laderolle, welche wenigstens ein lichtempfindliches Element berührt, und rotiert; und ein Reinigungsgerät, um Fremdmaterialien, wie zum Beispiel Toner zu entfernen, die auf einer Oberfläche der Laderolle abgeschieden werden, wobei die Laderolle aus Epichlorohydrin-Gummi besteht, und das Rollenaufladegerät dadurch gekennzeichnet ist, dass Folgendes gilt: das Gummi der Laderolle weist eine Gummi-Härte von 40 oder mehr auf, die durch einen JISA-Härtemesser gemessen wird, und die Reinigungsklinge besteht aus synthetischen Gummi, welcher eine Gummi-Härte von 40 oder weniger aufweist, die durch einen JISA-Härtemesser gemessen wird.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Rollenaufladegerät zum homogenen Laden einer Oberfläche eines lichtempfindlich Elements durch Laden einer Gleichspannung nur auf eine Laderolle bereitgestellt, welches Folgendes umfasst: eine Laderolle, welche wenigstens ein lichtempfindliches Element berührt, und rotiert; und ein Reinigungsgerät, um Fremdmaterialien, wie zum Beispiel Toner zu entfernen, der auf einer Oberfläche der Laderolle abgeschieden wird, wobei die Laderolle aus Epichlorohydrin-Gummi besteht, und das Rollenaufladegerät dadurch gekennzeichnet ist, das Folgendes gilt: das Gummi der Laderolle weist eine Gummi-Härte von 45 oder mehr auf, die durch einen JISA-Härtemesser gemessen wird, und die Reinigungsklinge besteht aus synthetischem Gummi, der eine Gummi-Härte von 45 oder weniger aufweist, die durch einen JISA-Härtemesser gemessen wird.
Es ist ein Ziel des Antragstellers, mit den veranschaulichenden Ausführungsformen des Gerätes eine Zunahme von Kosten des Apparates selbst zu unterdrücken, genauso wie einer Erzeugung einer hohen Menge von Ozon, um eine Verschlechterung von Ladegliedern und eines lichtempfindlich Elements zu verhindern, und einer Erzeugung von Umweltverschmutzung zu unterdrücken.
Es ist ein weiteres Ziel, ein Rollenaufladegerät bereitzustellen, welches einen Gegenstand gleichförmig elektrisch laden kann, wenn nur eine Gleichspannung geladen wird.
Es ist ein weiteres Ziel, ein Rollenaufladegerät bereitzustellen, welches eine hohe Lebensdauer aufweist.
Es ist außerdem ein Ziel, sowohl eine Erzeugung von ungleichförmigem elektrischen Laden aufgrund von Verschmutzung einer Laderolle durch Toner zu vermeiden, als auch aufgrund einer inhomogenen Rotation hiervon, und eine Lebensdauer der Laderolle wesentlich zu verbessern.
Es ist ein anderes Ziel, eine Verschmutzung einer Laderolle durch Toner zu verhindern und einer Erzeugung von unnormalen Bildern, wie zum Beispiel horizontalen Streifen zu unterdrücken.
Bei einer nachstehend beschriebenen und veranschaulichten Ausführungsform eines Rollenaufladegeräts wird die Laderolle mit Epichlorohydrin-Gummi hergestellt, sodass es möglich ist, eine elektrische Ungleichförmigkeit einer leitenden elastischen Schicht zu beseitigen und elektrisch geladen zu werden, in dem nur eine Gleichspannung geladen wird. Außerdem kann eine Lebensdauer durch Einstellen der Roller-Härte der Laderolle auf 42 oder mehr (gemessen durch einen JISA-Härtemesser) eingestellt werden.
Außerdem kann bei dem Rollenaufladegerät, wenn die Laderolle zwei Schichten einer elastischen Schicht umfasst, die aus Epichlorohydrin-Gummi bestehen, und einer Oberflächenschicht, die aus Polyamid-Harz besteht, und die die Oberfläche der elastischen Schicht bedeckt, eine elektrische Ungleichförmigkeit einer leitenden elastischen Schicht beseitigt, ein elektrisches Laden nur durch Laden einer Gleichspannung ausgeführt werden, und die Einfachheit beim Reinigen wird höher. Außerdem kann die Lebensdauer durch Einstellen der Rollen-Härte der Laderolle auf 42 oder mehr (gemessen durch einen JISA-Härtemesser) verbessert werden.
Außerdem wird in dem Rollenaufladegerät, wenn ein Rollendurchmesser Dr der Laderolle und ein Trommeldurchmesser D_d der lichtempfindlichen Trommel so eingestellt wird, dass die Beziehung von D_d/D_r ≥ 4 ist, ein gleichförmiges elektrisches Laden effektiv ausgeführt.
Außerdem wird in dem Rollenaufladegerät, wenn eine Position, an der die Laderolle das lichtempfindliche Element berührt, nahe einer Antriebsrolle oder einer Nebenrolle für das lichtempfindliche Band ist, und gleichzeitig die Kontaktbreite oder die Spaltbreite 3 mm oder mehr beträgt, eine gleichmäßiges elektrisches Laden effizient ausgeführt.
Außerdem kann in dem Rollenaufladegerät, wenn ein Kontaktdruck P₁ und ein Reibungskoeffizient μ₁ zwischen der Laderolle und der lichtempfindlichen Trommel, ein Kontaktdruck P₂ und ein Reibungskoeffizient μ₂ zwischen der Laderolle und der Reinigungsklinge so eingestellt wird, dass Beziehungen von P₁ > P₂ und μ₁ < μ₂ gleichzeitig erfüllt werden, eine Verunreinigung der Laderolle durch Toner verhindert werden, und es kann ebenfalle eine homogene Rotation der Elektrisierung sichergestellt werden.
Außerdem kann in dem Rollenaufladegerät, wenn eine Gummi-Härte der Laderolle höher ist, als die der Reinigungsklinge, wenn die Laderolle aus Epichlorohydrin-Gummi besteht, welcher die Gummi-Härte von 40 (JISA) oder mehr aufweist, und die Reinigungsklinge aus synthetischem Gummi besteht, welcher die Gummi-Härte von 40 (JISA) oder weniger aufweist, eine Verunreinigung der Laderolle durch Toner verhindert werden, und es kann außerdem eine homogene Rotation der Laderolle sichergestellt werden.
Außerdem wird in dem Rollenaufladegerät, wenn die Oberfläche der Laderolle dieselbe elektrische Lade-Polarität wie die der Entwicklungstoner aufweist, kaum Toner auf der Oberfläche der Laderolle abgeschieden, oder Toner, der auf der Oberfläche abgeschieden wird, kann leicht bewegt werden, und ein Entfernen von Toner kann mit einem geringen Lamellendruck effizient ausgeführt werden.
Außerdem wird in dem Bilderzeugungsapparat, wenn die Oberfläche der Laderolle mit Fluor-Harz bedeckt ist, und die Reinigungsklinge aus Ethylen-Propylen-Gummi oder Urethan-Gummi ausgebildet ist, kaum Toner, der eine negative Polarität aufweist, auf der Oberfläche der Laderolle abgeschieden werden, Toner, der auf der Oberfläche der Laderolle abgeschieden wird, kann leicht entfernt werden, und ein Entfernen von Toner kann mit einem geringen Lamellendruck effizient ausgeführt werden.
Außerdem wird in dem Bilderzeugungsapparat, wenn die Oberfläche der Laderolle mit Polyamid-Harz bedeckt ist, und gleichzeitig die Reinigungsklinge mit Urethan-Gummi oder Ethylen-Propylen-Gummi ausgebildet ist, kaum Toner, der eine positive Polarität aufweist, auf der Oberfläche der Laderolle abgeschieden, Toner der auf der Oberfläche der Laderolle abgeschieden wird, kann leicht entfernt werden, und ein Entfernen von Toner kann mit einem geringen Lamellendruck effizient ausgeführt werden.
Außerdem kann in dem Bilderzeugungsapparat ein Reinigen des Rollenaufladegerätes durch periodisches Rotieren der lichtempfindlichen Trommel und der Laderolle ausgeführt werden, wenn keine Bilderzeugung ausgeführt wird.
Außerdem wird in dem Rollenaufladegerät, entsprechend der vorliegenden Erfindung, eine Schmiermittel-Film-Schicht auf einer Oberfläche der Laderolle ausgebildet, eine Verunreinigung der Laderolle durch Toner kann verhindert werden, und es kann außerdem eine Erzeugung von unnormalen Bildern, wie zum Beispiel horizontale Streifen unterdrückt werden.
Außerdem kann in dem Rollenaufladegerät ein Schmiermittel-Film-Anlegegerät zum Anlegen eines Schmiermittel-Filmes auf die Oberfläche der Laderolle, und eine Verunreinigung der Laderolle durch Toner verhindert werden, und es kann außerdem eine Erzeugung von unnormalen Bildern, wie zum Beispiel horizontale Streifen, unterdrückt werden.
Außerdem wird in dem Rollenaufladegerät ein Schmiermittel-Film, wie zum Beispiel Stearinsäurezink auf der Oberfläche der Laderolle angewendet, eine Verunreinigung der Laderolle durch Toner kann verhindert werden, und es kann außerdem eine Erzeugung von unnormalen Bildern, wie zum Beispiel horizontale Streifen, unterdrückt werden.
Außerdem wird in dem Rollenaufladegerät eine Niedrigkosten- und Raum sparende Anwendung von Schmiermittel-Film durch Anbringen des Schmiermittel-Films oberhalb der Laderolle realisiert, und ein Berühren des Schmiermittel-Films mit der Laderolle, indem Verwendung des Eigengewichts des Schmiermittel-Films gemacht wird.
Ausführungsformen von Apparaten in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung werden nun, nur als Beispiel mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen Folgendes gilt:
1 ist eine beispielhafte Ansicht zur Anordnung der Laderolle entsprechend der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine beispielhafte Ansicht zur Anordnung eines Bilderzeugungsapparates, der das Rollenaufladegerät entsprechend der Ausführungsform 1 enthält;
3 ist eine beispielhafte Ansicht zur Anordnung eines Bilderzeugungsapparates, der das Rollenaufladegerät entsprechend der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung enthält;
4 zeigt einen Rollendurchmesser einer Laderolle und einen Trommeldurchmesser einer lichtempfindlichen Trommel, die beide in Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
5 ist eine Kurve, die eine Beziehung zwischen einer Spannungsdifferenz in der Längsrichtung der Trommel und einem Verhältnis der Rollendurchmesser Dr der Laderolle vs dem Trommeldurchmesser D_d der lichtempfindlichen Trommel D_d (D_d/D_r) zeigt;
6 ist eine beispielhafte Ansicht, die eine Stelle eines Rollenaufladegerätes (Laderolle) entsprechend Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ist eine beispielhafte Ansicht, die eine Anordnung eines Rollenaufladegerätes entsprechend Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 ist eine beispielhafte Ansicht, die sowohl ein Verfahren zur Messung eines Reibungskoeffizienten zwischen der Laderolle und der lichtempfindlich Trommel, gezeigt in 7 veranschaulicht, als auch einen Reibungskoeffizient zwischen der Laderolle und der Reinigungsklinge, die ebenfalls in derselben Figur gezeigt sind;
9 ist eine beispielhafte Ansicht, die eine Stelle eines Kopierers veranschaulicht, der das Rollenaufladegerät, das in 7 gezeigt ist, enthält;
10 ist eine beispielhafte Ansicht, die eine Anordnung eines Rollenaufladegerätes und ein Bilderzeugungsapparat jeweils entsprechend Ausführungsform 7 veranschaulicht;
11 ist eine beispielhafte Ansicht, die ein Beispiel eines Bilderzeugungsapparates veranschaulicht, der ein Rollenaufladegerät entsprechend Ausführungsform 9 enthält;
12A ist eine beispielhafte Ansicht, die eine Anordnung der Laderolle veranschaulicht, die in dem Rollenaufladegerät entsprechend der vorliegenden Erfindung verfügbar ist;
12B ist eine beispielhafte Ansicht, die eine Anordnung einer Laderolle veranschaulicht, die in dem Rollenaufladegerät entsprechend der vorliegenden Erfindung verfügbar ist;
12C ist eine beispielhafte Ansicht, die eine Anordnung einer Laderolle veranschaulicht, die in dem Rollenaufladegerät entsprechend der vorliegenden Erfindung verfügbar ist;
13 ist eine beispielhafte Ansicht, die eine allgemeine Anordnung eines Rollenaufladegerätes entsprechend Ausführungsform 10 veranschaulicht;
14 ist eine beispielhafte Ansicht, die ein Beispiel eines Bilderzeugungsapparates veranschaulicht, der ein lichtempfindliches Band enthält, in welchem ein Rollenaufladegerät entsprechend Ausführungsform 11 angewendet wird;
15 ist eine beispielhafte Ansicht, die ein Rollenaufladegerät entsprechend Ausführungsform 12 veranschaulicht;
16 ist eine beispielhafte Ansicht, die ein Rollenaufladegerät entsprechend Ausführungsform 13 veranschaulicht;
17A ist eine beispielhafte Ansicht, die eine detaillierte Anordnung eines JISA-Härtemesser zum Messen einer Rollen-Härte von Laderollen veranschaulicht;
17B ist eine beispielhafte Ansicht, die eine detaillierte Anordnung eines JISA-Härtemesser zum Messen einer Rollen-Härte von Laderollen veranschaulicht;
17C ist eine beispielhafte Ansicht, die eine Anordnung eines Spaltabschnittes einer Nadel veranschaulicht.
17D ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Abschnitt des gepressten Oberflächenabschnitts und einen Abschnitt der Nadel veranschaulicht.
18 ist eine beispielhafte Ansicht, die ein Verfahren zur Verwendung des herkömmlichen Typs von Laderollen veranschaulicht.
Vor einer Beschreibung der Ausführungsformen 1 bis 5 erfolgt eine erste Beschreibung für eine allgemeine Zusammenfassung der vorliegenden Erfindung. Bei der herkömmlichen Technologie gibt es aufgrund der Verwendung eines Netzanschlussgerätes derart solch ungünstige Probleme wie Kostenzunahme des Apparates selbst, eine Verschwendung einer großen Menge an Gleichstrom, eine Zunahme der Stromkosten, eine Zunahme einer Erzeugung einer großen Menge an Ozon, eine Verschlechterung von Ladegliedern und einem lichtempfindliches Element, und eine schwache wesentliche Lebensdauer. Um diese Probleme zu lösen, sollte ein Rollenaufladegerät, das nur elektrisch geladen werden kann, wenn eine Gleichspannung geladen wird, an Stelle eines Netzanschlussgerätes verwendet werden, aber wenn nur eine Gleichspannung geladen wird, tritt ein ungleichmäßiges Laden auf.
Der vorliegende Erfinder untersucht einen Grund für eine Erzeugung eines ungleichförmigen elektrischen Ladens, wenn nur eine Gleichspannung geladen wird, und fand heraus, dass sich der Grund auf die elastische Schicht bezieht, welche eine synthetische Gummi- bzw. Kohlenstoff verteilte Schicht ist. Diese Tatsache stellte sich bei einem Experiment heraus, das mit einer Laderolle ausgeführt wurde, bei welcher ein herkömmlicher Typ einer leitenden elastischen Schicht einer Laderolle (bestehend aus einem hochwiderstandsfähigem synthetischem Gummi- bzw. Kohlenstoff verteiltem System) mit einem mittleren widerstandfähigem Epichlorohydrin-Gummi ausgetauscht wurde, der keine leitenden Partikel, wie zum Beispiel Kohlenstoff, enthält. Und zwar wird ein ungleichförmiges elektrisches Laden durch eine Laderolle eines herkömmlichen Typs von Rollenaufladegerät, bei welchem nur eine Gleichspannung geladen wird, durch elektrische Ungleichförmigkeit einer leitenden elastischen Schicht aufgrund eines Verteilungsfehlers des Kohlenstoff bzw. künstlichen Gummis verursacht, und wenn Epichlorohydrin-Gummi, welches kein verteiltes System ist, verwendet wird, wird die elektrische Ungleichförmigkeit beseitigt, und das ungleichförmige elektrische Laden, das nur mit einer Gleichspannung auftritt, die geladen wird, wird beseitigt.
Außerdem kann, wenn nur eine Gleichspannung geladen wird, der Spannungswiderstand einer Rollenschicht ein Problem hervorrufen, aber durch Verwenden von Epichlorohydrin-Gummi, welches einen mittleren Widerstandsgrad in der elastischen Schicht aufweist, kann der Spannungswiderstand merkbar verbessert werden, verglichen mit einem Fall, in dem der herkömmliche Typ von Kohlenstoff- bzw. synthetischem Gummi-System in der leitenden elastischen Schicht verwendet wird.
Weiter weist das Epichlorohydrin-Gummi sowohl einen angemessenen Grad an Oberflächen-Härte auf, als auch angemessene Oberflächen-Charakteristika, sodass das Epichlorohydrin-Gummi vollständig als eine Laderolle verwendet werden kann, selbst nur mit einer elastischen Schicht (welche eine Dicke in einem Bereich von 1 bis 5 mm aufweist). Weiter kann die Lebensdauer wesentlich verbessert werden, in dem eine Oberflächenschicht bereitgestellt wird, die aus einem nicht adhäsivem Harz (das eine Dicke in einem Bereich von 5 bis 50μm aufweist), und eine zweischichtige Laderolle ausbildet, die eine elastische Schicht und eine Oberflächenschicht umfasst, um die Oberfläche-Charakteristika (wie zum Beispiel die Reinigungsfähigkeit wenn Fremdmaterialien, wie zum Beispiel Toner, der auf einer Oberfläche einer Rolle abgeschieden wird, mit einem Reinigungsgerät entfernt wird) zu verbessern.
Außerdem ist ein derartiges Material wie Öl, um eine Roller-Harte zu erniedrigen (oder weicher zu machen) in der elastischen Schicht nicht imprägniert, sodass es nicht notwendig ist, eine Schicht bereitzustellen, die verhindert, dass Öl aussickert, und aus diesem Grund kann eine sehr einfache Anordnung realisiert werden.
Andererseits liegt eine Roller-Härte eines elastischen Elements in dem herkömmlichen Typ von Laderollen in einem Bereich von 30 bis 40 (JISA), während die Roller-Härte eines elastischen Elements (Epichlorohydrin-Gummi) in der Laderolle entsprechend der vorliegenden Erfindung relativ höher ist, 40 (JISA) oder mehr, sodass es notwendig ist, ein Aufmass für eine gemeinsame Oberfläche zum gleichmäßigen Laden der gesamten Oberfläche eines lichtempfindlichen Gliedes auf dasselbe Spannungsniveau anzuheben. Der vorliegende Erfinder fand heraus, dass dieses Problem gelöst werden kann, indem eine gemeinsame Oberfläche zwischen der Laderolle und dem lichtempfindlichen Element mit Hilfe von Ändern einer Form des lichtempfindlichen Elements, das elektrisch geladen werden soll, ausgedehnt wird.
Eine detaillierte Beschreibung erfolgt anschließend für Ausführungsformen des Rollenaufladegerätes entsprechend der vorliegenden Erfindung und eines Bilderzeugungsapparates, der dasselbe mit Bezug verwendet, mit Bezug auf die dazugehörigen Zeichnungen.
1 zeigt eine Anordnung einer Laderolle 101 eines Rollenaufladegerätes entsprechend Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung, welche ausgebildet ist, indem eine elastische Schicht aus Epichlorohydrin-Gummi (die eine Dicke von 3 mm aufweist) um ein (Magnet)Kern-Metall 102 gegossen wird, das einen Durchmesser von 8 mm aufweist, sodass der äußere Durchmesser der Rolle 14 mm beträgt. Ein elektrischer Widerstand dieser elastischen Schicht 103 beträgt 3 × 10⁸ Ωcm. Dann wird eine dünne (etwa 5 μm) Oberflächenschicht (Beschichtung) 104, die aus Polyamid-Harz besteht, auf dieser elastischen Schicht 103 bereitgestellt. Die Rollen-Härte dieser Laderolle 101 beträgt 50 (gemessen durch einen JISA-Härtemesser).
Als nächstes erfolgt eine Beschreibung für eine Rollen-Harte dieser Laderolle. Die Rollen-Härte einer Laderolle wird als Harte definiert, die durch einen JISA-Härtemesser (Härtemesser vom Typ JISK 6301 A) in einem Zustand gemessen wird, indem ein Material für eine Rolle in einer Form von Rolle ausgebildet wird, um sie von einer Gummi-Härte (JISA) zu unterscheiden, die in dem Zustand gemessen wird, in dem das Material nicht in eine Form einer Rolle ausgebildet wird. Diese Rollen-Härte kann verwendet werden, um erstens eine Elastizität der Rollenschicht zu bewerten, zweitens einen Kontaktgrad (Spaltbreite) zwischen einer Rolle und einem lichtempfindlichen Element, und drittens einen Zustand einer Rollenoberfläche, sodass dieser Index als ein Parameter zur Bewertung von Charakteristika einer Laderolle im praktischen Einsatz verwendet werden kann.
Als Nächstes erfolgt eine Beschreibung für ein Verfahren zur Messung der Rollen-Härte mit Bezug auf 17. 17A und 17B sind eine beispielhafte Ansicht, um eine Anordnung eines JISA-Härtemesser basierend auf einem Federsystem (made by Teclock (TM)), zu veranschaulichen, und in dieser Figur bezeichnet das Bezugszeichen 500 eine JISA-Härtemesser und dieser JISA-Härtemesser umfasst eine Anbringungsbasis 500a, auf welcher ein Gewicht 501 angebracht ist, um Druck in die Richtung für die Laderolle 101 zu laden, ein Skalenabschnitt 500b, um eine Härte als ein Messergebnis anzuzeigen, ein unter Druck gesetzter Oberflächenabschnitt 500c, auf welchem eine Oberfläche der Laderolle 101 Kontakt herstellt, und eine Nadel 500d, die immer in der abwärts Richtung durch eine Feder unter Spannung gesetzt wird, Drücke bzw. Schübe aus einem Mittelloch der unter Druck gesetzten Oberfläche 500c, Betriebsarten entsprechend der Rollen-Härte der Laderolle 101, und setzt einen Bewegungsbereich zu dem Skalenabschnitt 500b frei.
17C zeigt eine vergrößerte Anordnung eines Spitzenabschnittes der Nadel 500d, während 17D eine vergrößerte Ansicht eines Abschnittes des unter Druck stehenden Oberflächenabschnitts 500c ist, und einen Abschnitt der Nadel 500d. Das Bezugszeichen 502 ist eine Unterstützungsbasis, um die Laderolle 101 zu befestigen, indem ein (Magnet)Kern-Metall 102 der Laderolle 101 unterstützt bzw. getragen wird.
Wenn eine Roller-Harte der Laderolle 101 mit dem JISA-Härtemesser gemessen wird, wird das (Magnet)Kern-Metall 102 der Laderolle 101 auf der Unterstützungsbasis 502 befestigt, und der unter Druck stehende Oberflächenabschnitt 500c des JISA-Härtemesser mit einem 1 Kg-Gewicht 501, das auf der Anbringungsbasis 500a angebracht ist, wird mit einer Oberfläche der Laderolle 101 in Kontakt gebracht. Als ein Ergebnis wird die Nadel 500d, die über eine Feder unter Druck gesetzt wird, und sich aus einem Loch des unter Druck stehenden Oberflächenabschnittes 500c schiebt, zurück gedrückt. Ein Bewegungsabstand der Nadel 500d, der wie oben beschrieben zurück gedrückt wird, wird als eine Rollen-Härte auf dem Skalenabschnitt 500b gezeigt.
Hierin wird, wenn der Skalenabschnitt 500b einen Wert von 0 anzeigt, angezeigt, dass sich die Nadel 500d sich um 2,54 mm aus der unter Druck stehenden Oberfläche 500c schiebt und wenn der Skalenabschnitt 500b einen Wert von 100 zeigt, wird angezeigt, dass die Nadel mit der unter Druck stehenden Oberfläche 500c koplanar ist. Bei dieser Messung wird die unter Druck stehenden Oberfläche 500c berührt, sodass die Nadel 500d senkrecht zu der Laderolle 101 steht, die auf der Unterstützungsbasis 502 durch das (Magnet)Kern-Metall 102 befestigt ist, ein Wert, der auf dem Skalenabschnitt 500d gezeigt wird, wird in 30 Sekunden, nachdem die unter Druck stehende Oberfläche mit der Laderolle 101 in Kontakt gebracht wird, gelesen, und eine Rollen-Härte der Laderolle wird aus diesem Wert erhalten. Außerdem wird in den folgenden Ausführungsformen eine Rollen-Harte der Laderolle 101 auf dieselbe Weise gemessen.
2 zeigt einen Abschnitt einer Anordnung eines Bilderzeugungsapparates (Digitalkopierer) der das Rollenaufladegerät entsprechend Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung enthält, und in dieser Figur, bezeichnet mit dem Bezugszeichen 201, umfasst ein Rollenaufladegerät entsprechend der vorliegenden Erfindung eine Laderolle 101, ein Gleichstromnetzgerät (Va) 202, um eine Spannung auf die Laderolle 101 zu laden, und eine Reinigungsklinge 203 (Urethan-Gummi, das eine Dicke von 0,5 mm aufweist), um Toner zu entfernen, der auf der Laderolle 101 abgeschieden wird.
Außerdem befindet sich in dieser Figur, bezeichnet mit dem Bezugszeichen 204, eine lichtempfindlich Trommel, welche ein OPC mit einer lichtempfindlichen Schichtdicke von 30 μm ist, bei 205 ein Trommel-Reinigungsgerät, um Toner zu entfernen, der auf der lichtempfindlichen Trommel 204 zurückbleibt, nachdem eine Übertragungsausführung zu Ende ist, bei 206 eine elektrische Ladungs-Entfernungslampe, um eine Restladung auf der lichtempfindlichen Trommel 204 zu entfernen, und bei 207 ein Elektrometer, um eine Spannung Vs auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 204 zu messen.
Man nehme die Konfiguration wie oben beschrieben an, nun wird unten ein Betrieb hiervon beschrieben. Die Ausgangselektrisierungs-Charakteristika dieser Laderolle 101 wurden gemessen, Vs betrug –800 V und eine Dispersionsbreite der statischen Spannung Vs unter der Spannung Va von –1,5 KV, welche andeutet, das die Homogenität in einem elektrischen Laden ausgezeichnet ist.
Dann wurde die Lebensdauer des Rollenaufladegerätes 201 wie unten beschrieben getestet. Die Laderolle 101 wurde auf der lichtempfindlichen Trommel 204 mit einem Druck von 30 gf/cm in Kontakt gebracht, und 22 K Blätter von Bildern wurden für drei Monate erzeugt. Die Elektrisierungs-Charakteristika betrugen zu diesem Zeitpunkt Vs von –700 V und eine statische Spannung Vs-Dispersionsbreite betrug 35V mit der Bildqualität, die sich von der im Ausgangszustand nicht so stark unterschied, sodass gezeigt wurde, dass die Lebensdauer ausgezeichnet war.
Und zwar weist das Rollenaufladegerät nach Ausführungsform 1 eine noch ausgezeichnetere Spannungsfestigkeit auf, verglichen mit dem des herkömmlichen Typs von Rollenaufladegerät, und es ist außerdem die Oberflächen-Härte der Rolle höher und eine Verschlechterung und Deformation aufgrund der Elastizität hiervon kleiner, sodass die Lebensdauer deutlich höher ist, als die von Herkömmlichen.
3 zeigt einen Abschnitt einer Anordnung eines Bilderzeugungsapparates (Laserdrucker), der ein Rollenaufladegerät entsprechend Ausführungsform 2 enthält, und in dieser Figur bezeichnet das Bezugszeichen 301 ein Rollenaufladegerät, dass die Laderolle 101 umfasst, gezeigt in 1, das Gleichstrom-Netzgerät (Va) 302, um eine Spannung auf die Laderolle 101 zu laden, und die Reinigungsklinge (Urethan-Gummi der eine Dicke von 0,5mm aufweist) um Toner zu entfernen, der auf der Laderolle 101 abgeschieden wird.
Außerdem ist in dieser Figur ein lichtempfindliches Band, bezeichnet bei dem Bezugszeichen 304, bei 305 ein Trommel-Reinigungsgerät, welches Toner entfernt, der nach der Übertragungsverarbeitung auf dem lichtempfindlichen Band zurückbleibt, bei 306 eine Lampe zum Entfernen von elektrischer Ladung, um eine Restladung auf dem lichtempfindlichen Band 304 zu beseitigen, und mit 307 eine Antriebsrolle, um das lichtempfindliche Band 304 anzutreiben.
Mit der Systemanordnung wie oben beschrieben, wurden die Anfangselektrisierungs-Charakteristika der Laderolle 101, wie in dem Fall der Ausführungsform 1 gemessen, und Vs betrug –800 V und die Dispersionsbreite der statischen Spannung Vs betrug 10 V, wenn Va –1,5kV betrug, was anzeigt, das die Gleichförmigkeit des elektrischen Ladens ausgezeichnet ist.
Dann wurde die Lebensdauer des Rollenaufladegerätes 301 wie unten beschrieben getestet. Die Laderolle 101 wurde auf dem lichtempfindlichen Band 304 mit dem Druck von 30 gf/cm in Kontakt gebracht, und 22K Blätter von Bildern wurden für drei Monate erzeugt. Die Elektrisierungs-Charakteristika zu diesem Zeitpunkt betrugen Vs von –700 V und eine statische Spannung Vs-Dispersionsbreite betrug 35 V, mit der Bildqualität, die sich nicht von der im Ausgangszustand unterschied, sodass gezeigt wurde, dass die Lebensdauer ausgezeichnet war.
Und zwar weist das Rollenaufladegerät entsprechend Anspruch 1 eine noch ausgezeichnetere Spannungsfestigkeit auf, verglichen mit dem des herkömmlichen Typs von Rollenaufladegerät und außerdem ist die Oberflächen-Härte der Rolle höher, und eine Verzerrung und Deformation aufgrund einer Elastizität hiervon ist kleiner, sodass die Lebensdauer merklich höher ist als die von Herkömmlichen.
In Ausführungsform 3 wurde statt der Laderolle 101 in Ausführungsform 1 eine elastische Schicht aus Epichlorohydrin-Gummi (die eine Dicke von 3,5 mm aufweist) um einen (Magnet)Kern-Metall mit einem Durchmesser von 8 mm herum ausgebildet, sodass der äußere Durchmesser der Rolle 15 mm betragen würde und eine Laderolle (nicht gezeigt) mit einer Oberflächenschicht (Beschichtung) mit einer Dicke von 30 μm, die aus Fluor-Harz besteht, und Kohlenstoff mit 4% als eine feste Komponente enthält, auf dieser elastischen Schicht bereitgestellt, die in den Bilderzeugungsapparat, gezeigt in 2 eingebaut wurde. Eine Anordnung anderer Abschnitte ist dieselbe wie die von Ausführungsform 1, sodass eine veranschaulichende Beschreibung hiervon weggelassen wird.
Mit der oben beschriebenen Beschreibung wird eine Operation hiervon unten beschrieben. Zuerst wurden die Anfangs-Elektrisierungs-Charakteristika dieser Laderolle gemessen, indem das Elektrometer 207 verwendet wurde, und Vs betrug –780 V und die Dispersionsbreite der statischen Spannung Vs betrug 20 V, wenn Va –1,5 KV betrug, was anzeigt, dass die Gleichförmigkeit des elektrischen Ladens ausgezeichnet war. Eine Ladung der Laderolle betrug 33 gf/cm und eine Rollen-Harte betrug 53 (gemessen durch ein JISA-Härtemesser).
Dann wurden die Elektrisierungs-Charakteristika, nachdem 28K Blättern von Bildern für drei Monate erzeugt wurden, geprüft, indem der Bilderzeugungsapparat, oben beschrieben, verwendet wurde, und Vs betrug –760 V mit der statischen Spannungs-Vs-Dispersionsbreite von 30 V und die Bildqualität war nicht wesentlich anders, als die des Ausgangszustandes, was anzeigte, dass die Lebensdauer ausgezeichnet war.
Weiter wurde ein Testergebnis in Ausführungsform 3 mit dem in Ausführungsform 1 verglichen, und das Ergebnis in Ausführungsform 3 war gleich bzw. besser als das in Ausführungsform 1. Und zwar war die Spannungsfestigkeit einer elastischen Schicht aus Epichlorohydrin-Gummi ausgezeichnet, die Oberflächen-Härte der Rolle war hoch, eine Verschlechterung und Deformation aufgrund der Elastizität hiervon war gering und die Fähigkeit der Oberflächenschicht, die aus Fluor-Harz besteht, um Fremdmaterialien, wie zum Beispiel eine Toner, zu reinigen, der auf der Oberfläche der Laderolle abgeschieden wurde, war ausgezeichnet, was anzeigt, dass die Lebensdauer hiervon als ein Rollenaufladegerät verbessert worden ist.
Ein Rollendurchmesser Dr der Laderolle entsprechend Ausführungsform 3 betrug 15 mm, während ein Trommeldurchmesser D_d der lichtempfindlichen Trommel 204 in dem Bilderzeugungsapparat, gezeigt in 2, 80 mm betrug, und in diesem Fall war die Gleichförmigkeit des elektrischen Ladens ausgezeichnet, und die Laderolle wurde auf fast dieselbe statische Spannung in der Längsrichtung aufgeladen (in der Mitte und den Kanten hiervon).
In Ausführungsform 4 wurde eine Lebensdauer des Rollenaufladegerätes getestet, indem ein Verhältnis eines Rollendurchmessers der Laderolle vs eines Trommeldurchmessers der lichtempfindlichen Trommel verändert wurde. Konkret die Laderolle entsprechend Ausführungsform 3 (elastische Schicht: Epichlorohydrin-Gummi, Oberflächenschicht: Fluor-Harz, Kohlenstoff enthaltend, Rollendurchmesser Dr = 15 mm, Rollen-Härte = 53 (gemessen durch ein JISA-Härtemesser)) wurde in drei Typen von Druckern (oder Kopierern) mit einem Trommeldurchmesser D_d der lichtempfindlichen Trommel, wie in 4 gezeigt, von jeweils 30 mm, 40 mm und 60 mm eingebaut, und die Gleichförmigkeit eines elektrischen Ladens wurde getestet.
Als ein Ergebnis war die Gleichförmigkeit eines elektrischen Ladens in der Rotationsrichtung der Trommel bei den drei Typen von Druckern identisch, die einen Trommeldurchmesser D_d von jeweils 30 mm, 40 mm und 60 mm aufweisen, und die Gleichförmigkeit war in all diesen Fällen ausgezeichnet, aber ein Unterschied in der statischen Spannung in der Längsrichtung der Trommel war größer, wobei das elektrische Laden gleichförmiger war, da der Trommeldurchmesser kleiner war. 5 ist eine Kurve, die eine Beziehung zwischen einem Unterschied der statischen Spannung in der Längsrichtung einer Trommel und einem Verhältnis eines Rollendurchmessers einer Laderolle vs einem Trommeldurchmesser D_d einer lichtempfindlichen Trommel (D_d/D_r) zeigt.
Wenn die Rollenladung größer gemacht wurde (bis zu 40 gf/cm) tauchten horizontale schwarze Streifen in dem Bild auf, wenn der Trommeldurchmesser 30 mm oder 40 mm betrug. Es kann angenommen werden, dass dieses Phänomen auftritt, da eine homogene und volle Spalt-Breite in der Längsrichtung einer Rolle (Trommel) mit einer Laderolle nicht erhalten werden kann, die eine hohe Oberflächen-Härte der Rolle aufweist. Aus diesem Grund ist es in einem Fall einer Laderolle, die die Rollen-Härte von 42 oder mehr aufweist (gemessen durch ein JISA-Härtemesser) wünschenswert, dass ein Rollenmesser Dr der Laderolle und ein Trommeldurchmesser der lichtempfindlichen Trommel D_d die Beziehung von D_d/D_r ≥ 4 erfüllt. Mit anderen Worten ist es, indem ein Rollenaufladegerät in einem Bilderzeugungsapparat unter der Bedingung eingebaut wird, dass die Beziehung von D_d/D_r ≥ 4 erfüllt ist, es möglich ist, ein gleichförmiges elektrisches Laden aufrecht zu erhalten.
In Ausführungsform 5 kann, indem eine Stelle eingestellt wird, an der die Laderolle ein lichtempfindliches Band nahe einer Antriebsrolle berührt, oder eine nachgeordnete Rolle des lichtempfindlichen Bandes, und gleichzeitig außerdem eine Kontakt-Breite oder eine Spalt-Breite von 3 mm oder mehr eingestellt wird, ein gleichförmiges elektrisches Laden effizient ausgeführt werden.
Zuerst wurde als die Laderolle 101 für das Rollenaufladegerät entsprechend Ausführungsform 5 eine elastische Schicht aus Epichlorohydrin-Gummi (das eine Dicke von 2 mm aufweist) um ein hohles (Magnet)Kern-Metall herum ausgebildet, das einen Durchmesser von 12 mm aufweist, sodass der äußere Durchmesser 16 mm sein würde, und eine Laderolle (nicht gezeigt) mit einer Oberflächenschicht (Beschichtung) die eine Dicke von 40 μm aufweist und aus Fluor-Harz besteht, das Kohlenstoff mit 4% enthält, auf der elastischen Schicht bereitgestellt, vorbereitet. Die Roller-Härte betrug 56 (gemessen mit einem JISA-Härtemesser).
Diese Laderolle 101 (Rollenaufladegerät) wurde in den Bilderzeugungsapparat (Laserdrucker) eingebaut, der in 3 gezeigt ist. Wenn die Stelle, an der die Laderolle 101 das lichtempfindliche Band 304 berührt, identisch zu der Stelle ist, an der eine hintere Oberfläche des lichtempfindlichen Bandes 304 die Antriebsrolle 307 berührt (der Bereich, der in 6 durch AB bezeichnet ist) kann keine entsprechende Spalt-Breite für den Fall der kleinen Durchmesser-Trommel erhalten werden, gezeigt in 4, und der Unterschied in einer statischen Spannung in der Längsrichtung der Rolle (zwischen dem Mittelabschnitt und den Kantenabschnitten) war groß. Deshalb wurde die Laderolle 101 mit dem lichtempfindlichen Band 304 mit einer entsprechenden Ladung in Kontakt gebracht, sodass die Spalt-Breite 3 mm oder mehr sein würde, und zwar außerhalb des Bereiches, der in 6 durch AB auf dem lichtempfindlichen Band 304 bezeichnet ist, und die gesamte Oberfläche des lichtempfindlichen Bandes war fast gleichmäßig elektrisch geladen, und zwar mit derselben statischen Spannung. Mit anderen Worten würde, indem eine Stelle der Laderolle 101 so eingestellt wird, dass die Spalt-Breite 3 mm oder mehr beträgt, ein gleichförmiges elektrisches Laden effizient ausgeführt werden.
Vor einer Beschreibung von Ausführungsformen 6 bis 8 erfolgt nun eine Beschreibung anderer Punkte der allgemeinen Anordnung der vorliegenden Erfindung. Als ein Verfahren zum Entfernen von Fremdmaterial, wie zum Beispiel Toner, der auf einer Oberfläche der Laderolle abgeschieden wird, gibt es ein Reinigungsverfahren, indem ein Reinigungsglied mit einer Laderolle in Kontakt gebracht wird. Da das Reinigungsglied, wie zum Beispiel Filz, Schwamm und eine Gummilamelle verfügbar ist. Jedoch bleiben, wenn Filz oder Schwamm als das Reinigungsglied verwendet wird, Fremdmaterialien, wie zum Beispiel Toner, nachteilig eingefüllt, und bleiben an dem Reinigungsglied hängen, wie sie sind.
Andererseits kann, wenn eine dünne und weiche Gummilamelle verwendet wird, Toner, der auf einer Oberfläche einer Laderolle abgeschieden wird, nach fallen gelassen werden (auf eine lichtempfindliche Trommel) indem die Gummilamelle die Oberfläche der Laderolle gleichförmig und leicht berührt, aber eine Oberfläche einer Laderolle ist weicher und rauher als die einer lichtempfindlichen Trommel, und außerdem rotiert die Laderolle, einer Rotation der lichtempfindlichen Trommel folgend, sodass bei einem Lamellen-Reinigungsverfahren, wie zum Beispiel, dem, das im Allgemeinen zum Reinigen einer lichtempfindlichen Trommel oder ähnlicher Komponenten verwendet wird, eine Rotation der Laderolle instabil wird.
Aus diesem Grund testeten die vorliegenden Erfinder die folgenden Verfahren ➀ bis ➁ um sowohl eine Verunreinigung einer Laderolle durch Toner als auch einer Erzeugung von ungleichförmigem elektrischen Laden aufgrund inhomogener Rotation zu verhindern, um die wesentliche Lebensdauer der Laderolle zu verbessern, und erzielten gute Ergebnisse bei Lamellenreinigung für Laderollen.

➀ Eine Gummilamelle, die eine höhere Gummi-Harte, als die einer Laderolle aufweist, wird als ein Reinigungsglied verwendet.
➁ Da ein Reibungskoeffizient zwischen einer Laderolle und einer Gummilamelle größer ist, als der zwischen einer Laderolle und einer lichtempfindlichen Trommel, sodass ein Kontaktdruck zwischen der Laderolle und der Gummiplatte auf einen Wert eingestellt werden soll, der weit kleiner ist, als der der zwischen der Laderolle und der lichtempfindlichen Trommel.
➂ Das Oberflächenmaterial der Laderolle und das der Lamelle werden so ausgewählt, dass eine Polarität einer statischen Spannung auf der Oberfläche der Laderolle, die aufgrund von Reibung zwischen der Laderolle und der Reinigungsklinge erzeugt wird, dieselbe sein wird, wie die des Toners.
➃ Um die Laderolle zu reinigen, werden die lichtempfindliche Trommel und die Laderolle periodisch rotiert, wenn kein Bild erzeugt wird.

Als Nächstes erfolgt eine Beschreibung für das Rollenaufladegerät, welches irgendeines der Verfahren ➀ bis ➁ verwendet und des Bilderzeugungsapparates, der dasselbe mit Bezug auf Ausführungsformen 6 bis 8 verwendet.
In Ausführungsform 6 werden ein Kontaktdruck P₁ und ein Reibungskoeffizient μ₁ zwischen einer Laderolle und einer lichtempfindlichen Trommel, und ein Kontaktdruck P₂ und ein Reibungskoeffizient μ₂ zwischen einer Laderolle und einer Reinigungsklinge so eingestellt, um Beziehungen von P₁ > P₂ und μ₁ > μ₂ so zu erfüllen, dass eine Verunreinigung einer Laderolle durch Toner gereinigt werden kann, und eine gleichförmige Rotation der Laderolle sichergestellt ist. Außerdem kann, indem eine Gummi-Härte der Laderolle auf einen höheren Level als den der Reinigungsklinge eingestellt wird, wenn die Laderolle aus Epichlorohydrin-Gummi besteht, das eine Gummi-Härte von 40 oder mehr (JISA) aufweist, und die Reinigungsklinge aus synthetischem Gummi besteht, der eine Gummi-Härte von 40 (JISA) oder mehr aufweist, eine Verunreinigung der Laderolle durch Toner gereinigt werden und eine gleichförmige Rotation der Laderolle ist sichergestellt.
7 zeigt eine Anordnung einer Rollenaufladevorrichtung 2101 entsprechend Ausführungsform 1, und in dieser Figur bezeichnet das Bezugszeichen 2102 eine Laderolle, während das Bezugszeichen 2103 eine Reinigungsklinge bezeichnet. Außerdem bezeichnet in dieser Figur das Bezugszeichen 2104 eine lichtempfindliche Trommel. Die Laderolle wird durch Gießen einer elastischen Schicht aus Epichlorohydrin-Gummi (das eine Dicke von 3 mm aufweist) um einen Magnet(Kern)-Metall herum ausgebildet, das einen Durchmesser von 8 mm aufweist, sodass der äußere Durchmesser der Rolle 14 mm beträgt. Ein elektrischer Widerstand dieser elastischen Schicht beträgt 3 × 10⁸ Ωcm und die Gummi-Härte beträgt 40 (JISA). Dann wird ein dünner Polyamid-Harz-Film (der eine Dicke von etwa 5 μm aufweist) auf der elastischen Schicht bereitgestellt. Die Rollen-Härte beträgt 41 (gemessen durch einen JISA-Härtemesser).
Andererseits ist eine Reinigungsklinge 2103 eine Ethylen-Propylen-Gummilamelle (die eine Dicke von 1,5 mm aufweist) mit der Gummi-Härte, die auf 35 (JISA) eingestellt wird, indem ein Weichmacher verwendet wird. Und eine Gummi-Härte der Reinigungsklinge kann auf einen höheren Wert als den der Laderolle eingestellt werden.
Außerdem ist eine lichtempfindliche Trommel 2104, ein OPC-lichtempfindliches Element, welches eine CTL (Oberflächenschicht) ist, die eine Dicke von etwa 28 μm aufweist, ausgebildet, indem ein CGL (elastische Schicht) gemacht wird, das eine Dicke von etwa 0,3 μm auf einer A1-Trommel aufweist, die einen Durchmesser von 80 mm aufweist, dann wird sowohl ein Gewichtsabschnitt von Hydrazon (CTM) als auch ein Gewichtsabschnitt von Polycarbonat als CTL, verteilt in Tetrahydrofuran, auf dem CGL mittels eines Eintauchverfahren hergestellt.
8 ist eine beispielhafte Zeichnung, die ein Verfahren zur Messung eines Reibungskoeffizienten zwischen der Laderolle 2102 und der lichtempfindlichen Trommel 2104 zeigt, jeweils gezeigt in 7, und einem Reibungskoeffizient zwischen der Laderolle 2102 und der Reinigungsklinge 2203. Zuerst wurde ein Reibungskoeffizient μ₁ gemessen, wenn ein Blattmaterial 2201 mit einem CTL-Material der lichtempfindlichen Trommel 2104, wie ein Mylar-Film, auf einer Oberfläche der Laderolle 2102 auf die Laderolle 2102 mit einem Gewicht 2202 gepresst wird, um eine Druck P anzuwenden, und dann mit einer Zugkraft F gezogen, und μ₁ betrug 0,5. Dann wurde ein Reibungskoeffizient µ₂ gemessen, wenn ein Blattmaterial 2203 mit der Reinigungsklinge 2103, die hierauf haftete, an Stelle des CTL-Materials mit einem Gewicht von 2202 gepresst, um einen Druck P anzuwenden, und mit einer Zugkraft F gezogen, und μ₂ betrug 1,5. Das obige Ergebnis zeigt, dass die Reibungskoeffizienten die Gleichungsbeziehung von µ₁ (0,5) < μ₂ (1,5) erfüllen.
Dann wurden in dem Rollenaufladegerät 2101, gezeigt in 7, in welchem die Reibungskoeffizienten die Gleichungsbeziehung von µ₁ < µ₂ erfüllen, jeweils eine Last von 550 g auf beide Kanten der Laderolle 2102 addiert (Länge der Rolle: 320 mm), sodass der Kontaktdruck P₁ zwischen der Laderolle 2102 und der lichtempfindlichen Trommel 2104 34 g/cm betrug, und eine Verunreinigung der Laderolle 2102 beobachtet wurde, indem ein Kontaktdruck P₂ zwischen der Laderolle 2102 und der Reinigungsklinge 2103 verändert wurde, um Herauszufinden, dass die Reinigungsfähigkeit ausgezeichnet ist, wenn der Kontaktdruck P₂ in einem Bereich von 2 bis 5 g/cm lag, und eine Verunreinigung durch Toner vollständig entfernt werden konnte. Speziell in diesem Fall (in welchem µ₁ 0,5 betrug, μ₂ 1,5 betrug, und der Kontaktdruck P₁ 34 g/cm betrug) konnte eine Verunreinigung durch Toner am effizientesten entfernt, wenn der Kontaktdruck P2 3=g/cm beträgt.
9 zeigt einen Abschnitt eines Kopierers, der ein Rollenaufladegerät 2102 enthält, gezeigt in 7. In dieser Figur ist, bezeichnet bei dem Bezugszeichen 2301, ein Gleichstrom-Netzgerät (Va) zum Laden einer Spannung auf die Laderolle 2102 und die lichtempfindliche Trommel 2104, bei 2302 eine Lampe zum Entfernen von elektrischer Ladung einer Restladung auf der lichtempfindlichen Trommel 2104, bei 2303 ein Trommel-Reinigungsgerät zum Entfernen von Rest-Toner auf der lichtempfindlichen Trommel 2104, nach einer Übertragungsverarbeitung, und bei 2304 ein Elektrometer, um eine statische Spannung Vs auf einer Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 2104 zu messen.
Mit der oben beschriebenen Anordnung erfolgt nun eine Beschreibung zur Bewertung einer Lebensdauer dieses Rollenaufladegerätes 2101. Zuerst wurden die Anfangs-Elektrisierungs-Charakteristika der Laderolle 2102 gemessen, indem das Elektrometer 2304 verwendet wird, und die statische Spannung Vs betrug –800 V, und die Dispersions-Breite der statischen Spannung Vs betrug 10 V, wenn die geladene Spannung Va –1,5 kV betrug, was anzeigt, dass die Gleichförmigkeit des elektrischen Ladens ausgezeichnet ist.
Dann, nachdem 10 K Blättern von Bildern erzeugt wurden, wurden die Elektrisierungs-Charakteristika der Laderolle 2102 gemessen, indem das Elektrometer 2304 verwendet wurde, und die statische Spannung Vs lag in einem Bereich von –750 bis –780 V, während die Dispersions-Breite der statischen Spannung Vs 30 V betrug. Eine statische Spannung in einem verunreinigten Abschnitt der lichtempfindlichen Trommel 2104 fiel im Verhältnis mit einem Grad an Verunreinigung der Oberfläche der Laderolle 2102 ab, aber die Bildqualität war nicht so unterschiedlich von der des Anfangszustandes, und es trat kein spezielles Problem bei der Erzeugung des Bildes auf.
Weiter wurde, nachdem weitere 30 K Blätter von Bildern erzeugt wurden, die Elektrisierungs-Charakteristika der Laderolle 2102 gemessen, indem das Elektrometer 2304 verwendet wurde. Die statische Spannung Vs lag in einem Bereich von –740 bis –760 V, während die Dispersions-Breite der statische Spannung Vs 20 V betrug, mit einer reellen gleichförmigen Verunreinigung auf einer Oberfläche der Laderolle 2102, was anzeigt, dass die Lebensdauer des Rollenaufladegerätes 2102 entsprechend der vorliegenden Erfindung ausgezeichnet ist.
Dieses gute Ergebnis (Verbesserung der Lebensdauer) wurde erhalten, da die wesentliche Lebensdauer nicht vollständig verbessert wurde, indem Toner der auf der Oberfläche der Laderolle 2102 abgeschieden wurde, vollständig entfernt wurde, sondern im Gegenteil durch eine gleichförmige Verunreinigung der Oberfläche der Laderolle 2102, mit Hilfe von einem leichten und gleichförmigen in Kontakt bringen, der Reinigungsklinge 2103, die eine Gummi-Härte geringer als die der Laderolle 2102 auf der Oberfläche der Laderolle 2102 aufweist.
Außerdem werden, wenn keine Bilderzeugung ausgeführt wird, indem die lichtempfindliche Trommel 2104 und die Laderolle 2102 rotiert werden, die lichtempfindliche Trommel 2104 und die Laderolle 2102 gereinigt, Fremdmaterialien, die auf der Reinigungsklinge 2103 der Laderolle 210 abgeschieden werden, werden auf die lichtempfindliche Trommel 2104 fallen gelassen und in einem Entwicklungsblock zurück gewonnen (nicht gezeigt). Gleichzeitig wird die Oberfläche der Laderolle 2102 aufgrund einer Reibung mit der Reinigungsklinge 2103 geladen. Dann kann, wenn dieselbe elektrische Ladungs-Polarität wie die des Toners auf die Oberfläche der Laderolle 2102 aufgrund der Reibung zwischen der Laderolle 2102 und der Reinigungsklinge 2103 gegeben wird, Toner kaum auf der Oberfläche der Laderolle 2102 abgeschieden werden, oder Toner der auf der Oberfläche der Laderolle 2102 abgeschieden wird, kann leicht entfernt werden, und Toner kann effizient mit einem geringen Lamellendruck entfernt werden.
Hierin wird, in einem Fall, indem die Reinigungsklinge 2103 zum Beispiel aus Polyurethan-Gummi oder Ethylen-Gummi besteht, wenn eine Oberflächenschicht der Laderolle 2102 aus einem Polyamid-Harz besteht, die Oberfläche der Laderolle 2102 auf + (plus) geladen, während die Reinigungsklinge 2103 auf – (minus) geladen wird. Und wenn die Oberflächenschicht der Rolle 2102 aus Fluor-Harz besteht, wird die Oberfläche der Laderolle 2102 auf – (minus) geladen, während die Reinigungsklinge 2103 auf + (plus) geladen wird.
Andererseits kann Toner, der auf der lichtempfindlichen Trommel 2104 abgeschieden wird, der durch das Trommel-Reinigungsgerät 2303 nicht entfernt werden könnte, die normale elektrische Ladungs-Polarität verloren haben, oder könnte auf eine umgekehrte Polarität geladen werden. In diesem Fall kann Toner leicht auf der Oberfläche der Laderolle 2102 abgeschieden werden. Außerdem verändert sich, wenn die Oberfläche der Laderolle 2102 einer Toner-Filmbildung ausgesetzt wird, eine statische Spannung auf der Oberfläche der Laderolle 2102 aufgrund von Reibungsänderung, und manchmal kann der obige Effekt nicht erwartet werden. Jedoch haben sich in den vergangenen Jahren, selbst bei einem Übertragungsverfahren, der herkömmliche Typ von Korona-Übertragung/Korona-Trennung zu einer Band(Rollen-)Übertragung verschoben, und im Fall der Band(Rollen-)Übertragung neigt ein Rest-Toner auf der lichtempfindlichen Trommel dazu die normale elektrische Ladungs-Polarisierung aufrecht zu erhalten, sodass der Toner kaum auf der Oberfläche der Laderolle 2102 wie oben beschrieben abgeschieden wird, oder Toner der auf der Oberfläche der Laderolle 2102 abgeschieden kann leicht entfernt werden, und Toner kann vorteilhafterweise mit einem geringen Lamellendruck effizient entfernt werden.
10 zeigt sowohl eine Konfiguration des Rollenaufladegerätes 2401 entsprechend Ausführungsform 7, als auch des Bilderzeugungsapparates (Digitalkopierer) der dasselbe verwendet, und eine Laderolle 2102A wird ausgebildet, indem eine elastische Schicht aus Epichlorohydrin-Gummi ausgebildet wird, die eine Dicke von 0,4 mm um einen Magnet (Kern) Metall herum aufweist, das einen Durchmesser von 8 mm aufweist, und eine Oberflächenschicht, die aus Fluor-Harz besteht (die 4 Gewichts-% Kohlenstoff enthält) bereitgestellt wird, die eine Dicke von 15 µm aufweist.
Ebenso ist in dieser Figur, bezeichnet bei dem Bezugszeichen 2402, eine Lampe zum Entfernen elektrischer Ladung einer Restladung auf der lichtempfindlichen Trommel 2104, bei 2403 ein Trommel-Reinigungsgerät, um Rest-Toner zu entfernen, der auf der lichtempfindlichen Trommel 2104 nach einer Übertragungsverarbeitung zurückbleibt, bei 2404 ein Laserstrahl, der zur Belichtung verwendet wird, bei 2405 eine Entwicklungseinheit, um ein latentes Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 2104 mit Toner zu entwickeln, und bei 2406 ein Übertragungsband. Es ist zu beachten, dass die Reinigungsklinge 2103 und die lichtempfindliche Trommel 2104 in Ausführungsform 6 gleich sind, und die Beschreibung hiervon wird weggelassen.
Mit der oben beschriebenen Konfiguration erfolgt nun unten die Beschreibung des Betriebs. Die lichtempfindliche Trommel 2104, die durch ein Trommel-Reinigungsgerät 2403 gereinigt wird und eine Lampe zum Entfernen elektrischer Ladung 2402, werden durch die Laderolle 2102A auf –800 V aufgeladen, das Bild wird durch den Laserstrahl 2404 entwickelt, das latente Bild wird umgekehrt und mit Toner einer negativen Polarität entwickelt, um es zu sichtbar zu machen, und dann wird das Bild durch das Übertragungsband 2406 auf ein Aufzeichnungspapier übertragen. Dann bleibt noch Rest-Toner auf der lichtempfindlichen Trommel 2104 zurück, und das meiste des Rest-Toners wird durch das Trommel-Reinigungsgerät 2403 entfernt.
Toner, der nicht vollständig durch das Trommel-Reinigungsgerät 2403 entfernt wurde, wird auf der Laderolle 2102A abgeschieden, aber die Oberfläche der Laderolle 2102A wurde aufgrund der Reibung mit der Reinigungsklinge 2103 auf – (Minus) aufgeladen, sodass Toner, der eine negative Polarität aufweist, kaum hierauf abgeschieden wird. Eine Lebensdauer des Rollenaufladegerätes 2401 in diesem Digitalkopierer ist ausgezeichnet, und selbst nachdem 30 K Blättern von Bildern erzeugt wurden, ist die Oberfläche der Laderolle 2102A kaum verunreinigt, und die statische Spannung fiel nur um 10 auf 30 V ab.
Als ein Beispiel zum Vergleich, wurde dasselbe Experiment ausgeführt, indem eine Laderolle mit einer Oberflächenschicht verwendet wurde, die Polyamid-Harz verwendet, das eine Dicke von 10 μm aufweist, an Stelle der Laderolle 2102A, gezeigt in 10 (eine Polarität der statischen Spannung aufgrund von Reibung auf der Oberfläche der Laderolle ist Plus) und es wurde beobachtet, dass ein Grad von Verunreinigung auf der Oberfläche der Laderolle weit höher war als der auf der Laderolle 2101A entsprechend Ausführungsform 7, und die statische Spannung stark abfiel. Aus diesem Beispiel zum Vergleich wird der Effekt des Ausbildens einer Schicht einer Laderolle mit Fluor-Harz (die 4 Gewichts-% Kohlenstoff enthält) deutlich.
Dann, als Ausführungsform 8, die einen Bilderzeugungsapparat verwendet, der eine Laderolle verwendet, die aus einer elastischen Schicht aus Epichlorohydrin-Gummi, das eine Dicke von 4 mm um einen Magnet(Kern) Metall herum aufweist, ausgebildet ist, das einen Durchmesser von 8 mm aufweist, und eine Oberflächenschicht hierauf bereitstellt, die aus Polyamid-Harz besteht, die eine Dicke von 10 μm aufweist, und eine Reinigungsklinge die aus Ethylen-Propylen-Gummi (oder Urethan-Gummi) besteht, wobei ein verbleibender Abschnitt der Anordnung identisch mit dem in Ausführungsform 7 ist, ein latentes Bild, das erzeugt wird, indem eine lichtempfindliche Trommel belichtet wird, die mit einem Laserstrahl auf –800 V aufgeladen wurde, mit Toner mit einer positiven Polarität entwickelt, und eine Lebensdauer des Rollenaufladegerätes wurde geprüft, nachdem 30 K Blättern von Bildern wie in Ausführungsform 7 erzeugt wurden, und das Ergebnis war ausgezeichnet, wie in Ausführungsform 7.
Nun, vor der Beschreibung von Ausführungsform 9 bis 13, erfolgt eine Beschreibung für eine allgemeine Anordnung eines Bilderzeugungsapparates, der darin ein Rollenaufladegerät verwendet, eine Anordnung der Laderolle, die für den Zweck verwendet werden soll, und ein Verfahren zum Anwenden eines Schmiermittelfilmes.
11 zeigt ein Beispiel eines Bilderzeugungsapparates, der darin ein Rollenaufladegerät verwendet, und in dieser Figur wird bei dem Bezugszeichen 3103 eine Laderolle bezeichnet, bei 3103 eine lichtempfindliche Trommel, bei 3104 ein Laserstrahl mit Entwicklungsdaten zum Erzeugen eines elektrostatisch latenten Bildes auf der lichtempfindlichen Trommel 3103, bei 3105 eine Entwicklungseinheit zur Entwicklung des elektrostatischen latenten Bildes auf der lichtempfindlichen Trommel mit Toner, bei 3106 eine Übertragungsrolle, um ein Tonerbild auf Aufzeichnungspapier 3109 zu übertragen, bei 3107 ein Trommel-Reinigungsgerät, um Toner zu entfernen, der auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 3103 ach dem Übertragungsprozess zurückbleibt, bei 3108 eine Lampe zum Entfernen elektrischer Ladung, bei 3109 Aufzeichnungspapier und bei 3110 eine Fixiereinheit.
12A bis 12C zeigen Beispiele einer Anordnung der Laderolle 3101, jeweils entsprechend der vorliegenden Erfindung, und als die Laderolle 3101a, gibt es eine Laderolle 3101, die ausgebildet wird, indem eine elastische Schicht 3202 mit einem mittleren Widerstand um einen (Magnet)Kern-Metall 3201 herum gegossen wird, wie in 12A gezeigt, eine Laderolle 3101b, die ausgebildet wird, indem eine elastische Schicht 3202 um den (Magnet)Kern-Metall 3201 herum gegossen wird, und es wird eine Oberflächenschicht 3203 auf dieser elastischen Schicht 3202 bereitgestellt, wie in 12B gezeigt, und eine Laderolle 3101c, die ausgebildet wird, indem eine leitende elastische Schicht 3204 um den (Magnet)Kern-Metall 3201 herum gegossen wird, und dann wird eine Oberflächen-Widerstandsschicht 3205 auf dieser elastischen Schicht 3204 bereitgestellt wird, wie in 12C gezeigt.
Andererseits fanden, wie in Ausführungsformen 9 bis 13 unten im Detail beschrieben, die vorliegenden Erfinder heraus, dass ein Verhindern einer Verunreinigung der Laderolle durch Toner und einer Erzeugung von unnormalen Bildern, wie zum Beispiel horizontalen Streifen, effektiv ausgeführt werden kann, indem eine Filmschicht, die aus einem Schmiermittel-Film besteht, auf einer Oberfläche der Laderolle 3101 ausgebildet wird. Die folgenden drei Verfahren sind verfügbar, um diesen Schmiermittel-Film auf die Laderolle 3103 aufzubringen:

➀ Ein Verfahren, bei welchem ein Stearinsäurezink(Schmiermittel-)Film auf der Oberfläche der Laderolle 3103 ausgebildet wird, bevor ein Rollenaufladegerät verwendet wird, und nachdem es für eine längere Zeit verwendet wurde, wird die Laderolle aus dem Bilderzeugungsapparat herausgenommen, die Oberfläche wird gereinigt und dann wird das Stearinsäurezink aufgebracht.
➁ Ein Verfahren, bei welchem ein Festkörper-Stearinsäurezink auf die Oberfläche der Laderolle 3101, die verwendet wird, gepresst wird, und gleichmäßig auf die Oberfläche aufgebracht wird, wenn die Laderolle 3103 rotiert wird.
➂ Ein Verfahren, bei welchem ein Festkörper-Stearinsäurezink außerdem für eine Laderolle als eine Reinigungsklinge verwendet wird (nicht gezeigt), oder sich hinter einer Reinigungsklinge befindet (an einer rückwärtigen Stelle in der Rotationsrichtung der Laderolle) unter der Bedingung, dass das Festkörper-Stearinsäurezink immer auf die Laderolle 3101 gepresst wird, und das am meisten geeignete Verfahren sollte entsprechend eines Typs des Bilderzeugungsapparates ausgewählt werden.

Ausführungsform 9 ist ein Beispiel, in welchem eine Schmiermittel-Film-Schicht vorher auf der Oberfläche der Laderolle 3101 ausgebildet wird, und zwar ein Beispiel eines Verfahrens, um ein Schmiermittel auf die Laderolle 3101 aufzubringen, in welchem ein Stearinsäurezink(Schmiermittel-)Film auf der Oberfläche der Laderolle 3101 ausgebildet wird, bevor der Gebrauch des Rollenaufladegerätes begonnen wird, oder bei welchem die Laderolle 3101, die für eine längere Zeit verwendet wird, aus dem Bilderzeugungsapparat herausgenommen wird, die Oberfläche gereinigt wird, und das Stearinsäurezink auf die Oberfläche hiervon aufgebracht wird.
Bei dem Bilderzeugungsapparat, gezeigt in 11, ist die lichtempfindliche Trommel 3103 ein lichtempfindliches OPC-Element, das einen Durchmesser von 80 mm aufweist, und die Laderolle 3103 ist die Laderolle 3101a, gezeigt in 12A, konkret eine Gummirolle mit mittlerem Widerstand, die eine elastischen Schicht aus Epichlorohydrin-Gummi umfasst, das eine Dicke von 3 mm aufweist, und um einen (Metall) Kern-Metall herum gegossen wird, das eine Bohrung von 8 mm aufweist. Ein Stearinsäure-Film wurde auf der Oberfläche dieser Laderolle 3101a ausgebildet, die als eine Laderolle für einen Bilderzeugungstest mit einer Lineargeschwindigkeit von 120 mm/sec (20 cpm) verwendet wurde, und bei diesem Test wurde beobachtet, dass die Oberfläche der Laderolle 3101a nachdem 5 K Blättern von Bilder erzeugt wurden, wenig verunreinigt war. Zu diesem Zeitpunkt wurde der Bilderzeugungsapparat angehalten, ein Betrieb hiervon wurde für zwei Tage ausgesetzt, wobei die Laderolle 3101a die lichtempfindliche Trommel 3103 berührte, und wurde die Erzeugung von den horizontalen Streifen nach einem Neustart des Betriebs des Bilderzeugungsapparates geprüft, und bei diesem Test wurde bestätigt, dass eine Anzahl von horizontalen Streifen wesentlich verringert war, verglichen mit einem Fall, indem kein Stearinsäurezink aufgebracht wurde.
Dieser Bilderzeugungstest wurde fortgeführt, und die Oberfläche der Laderolle wurde teilweise durch Toner verunreinigt, und zwar nachdem 10 K Blätter von Bildern erzeugt wurden, und ein unnormaler Zustand der erwartungsgemäß durch ungleichmäßiges elektrisches Laden hervorgerufen wurde, wurde in dem Halbton-Bild erzeugt, sodass die Laderolle 3101a aus dem Bilderzeugungsapparat ausgebaut wurde, eine Verunreinigung der Oberfläche der Laderolle 3101a gereinigt wurde, dann wurde wieder Stearinsäurezink auf die Oberfläche der Laderolle 3101a aufgebracht, der Bilderzeugungstest wurde fortgesetzt, und es wurden ausgezeichnete Bilder, die keine Fehler aufweisen, die durch ein ungleichförmiges elektrisches Laden hervorgerufen wurden, erhalten. Wie oben beschrieben, wurde der Effekt beobachtet, der durch Aufbringen von Stearinsäurezink auf die Oberfläche der Laderolle 3101a erhalten wurde. Mit anderen Worten wurden immer ausgezeichnete Bilder erhalten, wenn regelmäßige Wartung durch entsprechende Personen, wie zum Beispiel Wartungspersonal bereitgestellt wurde.
Obwohl Ausführungsform 9 einen Fall darstellt, indem Stearinsäurezink als ein Schmiermittel verwendet wird, kann ebenfalls ein Material wie Stearinsäureeisen oder Karbonwachs für denselben Zweck verwendet werden. Jedoch ist zu beachten, dass Stearinsäurezink das effektivste war.
Ausführungsform 10 ist ein Fall, in welchem ein Schmiermittel Anwendungsmittel zum in Kontakt bringen von Festkörper-Stearinsäurezink auf die Oberfläche der Laderolle 3101 verwendet worden ist, und das Stearinsäurezink gleichmäßig auf die Oberfläche aufgebracht wurde, wobei Verwendung von einer Rotation der Laderolle 3101 gemacht wurde.
In Ausführungsform 10 wurde in dem Bilderzeugungsapparat, gezeigt in 11, die elastische Schicht mit einem mittleren Widerstand als die Laderolle 3103 um den (Magnet) Kern-Metall 3201 herum gegossen, gezeigt in 12B, dann wurde eine Laderolle 3101b (konkret eine Laderolle, die ein Epichlorohydrin umfasst, das eine Dicke von 3 mm aufweist, um ein (Magnet) Kern-Metall mit einem Durchmesser von 8 mm herum gegossen, und eine Oberflächenschicht aus Kohlenstoff haltigem Fluor-Harz, die eine Dicke von 30 µm aufweist) mit der Oberflächenschicht 3203 auf dieser elastischen Schicht 3202 bereitgestellt, verwendet, und dann wurde das Festkörper-Stearinsäurezink als das Schmiermittel-Anwendungsmittel bereitgestellt, um Stearinsäurezink als Schmiermittel auf die Oberfläche der Laderolle 3103b anzuwenden, wie in 13 gezeigt.
Hierbei wird das Festkörper-Stearinsäurezink 3102 durch einen vorher festgelegten Federmechanismus (nicht gezeigt) mit einem geringen Druck gepresst, der eine Rotation der Laderolle 3101b nicht stört. Außerdem umfasst das Festkörper-Stearinsäurezink 3102 ein Stearinsäurezink 3102a und eine Unterstützungsplatte 3102b, um das Stearinsäurezink 3102a zu tragen bzw. zu unterstützen.
Mit der oben beschriebenen Konfiguration wurde ein Bilderzeugungstest mit einer Lineargeschwindigkeit von 120 mm/sec ausgeführt, wie in Ausführungsform 9, und bei diesem Test wurde beobachtet, dass das Stearinsäurezink, das auf die Oberfläche der Laderolle 3101b aufgebracht wurde, gut auf die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel übertragen wurde, wobei das Stearinsäurezink die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 3103 rutschiger machte, und die Reinigungsfähigkeit des Trommel-Reinigungsgerätes 3107 verbessert wurde. Wenn die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 3103 gut gereinigt wird, wird eine Verunreinigung der Laderolle 3101b proportional verringert. Tatsächlich war bei Ausführungsform 10, nachdem 20 K Blätter von Bildern erzeugt wurden, die Laderolle 3101b gering verunreinigt, und eine Erzeugung von unnormalen Bildern, die durch ein ungleichförmiges elektrisches Laden hervorgerufen wird, wurde nicht beobachtet. Außerdem wurde ein Betrieb des Bilderzeugungsapparates ausgesetzt, wobei die Laderolle 3101a die lichtempfindliche Trommel 3103 für zwei Tage berührte, und dann wurde ein Betrieb des Bilderzeugungsapparates neu gestartet, und eine Erzeugung von horizontalen Streifen wurde geprüft, aber es wurden keine horizontalen Streifen nach dem Neustart des Betriebes des Bilderzeugungsapparates erzeugt.
Ausführungsform 11 ist ein Fall, in welchem die Laderolle 3101b und das Festkörper-Stearinsäurezink 3102 als ein Schmiermittel-Anwendungsmittel in einem Bilderzeugungsapparat bereitgestellt wurden, der hierin ein lichtempfindliches Band verwendet, gezeigt in 14. In dieser Abbildung bezeichnet bei 3401 ein lichtempfindliches Band, bei 3402 ein Laserstrahl als Entwicklungsdaten zur Erzeugung eines elektrostatischen Bildes auf dem lichtempfindlichen Band 3401, bei 3403 eine Entwicklungseinheit zur Entwicklung des elektrostatischen latenten Bildes auf dem lichtempfindlichen Band 3401 mit Toner, mit 3404 eine Übertragungsrolle um das Tonerbild auf Aufzeichnungspapier 3407 zu übertragen, bei 3405 ein Band-Reinigungsgerät, um Toner zu entfernen, der auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Bandes 3401 nach dem Übertragungsprozess zurückbleibt, bei 3406 eine Lampe zum Entfernen elektrischer Ladung, bei 3407 Aufzeichnungspapier, und bei 3408 eine Fixiereinheit.
Mit der Konfiguration wie oben beschrieben wurde ein Bilderzeugungstest mit einer Lineargeschwindigkeit von 120 mm/sec ausgeführt, wie in Ausführungsform 9, und in diesem Test wurde beobachtet, dass das Stearinsäurezink, das auf der Oberfläche der Laderolle 3101b aufgebracht wurde, gut auf die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel übertragen wurde, wobei das übertragene Stearinsäurezink, die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 3401 noch rutschiger machte, und die Reinigungsfähigkeit des Trommel-Reinigungsgerätes 3405 verbessert wurde. Wenn die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 3401 gut gereinigt wird, wird eine Verunreinigung der Laderolle 3101b proportional verringert. Tatsächlich war in Ausführungsform 11 nachdem 20 K Blätter von Bildern erzeugt wurden, die Laderolle 3101b gering verunreinigt und eine Erzeugung von unnormalen Bildern, die durch ein ungleichförmiges elektrisches Laden hervorgerufen wird, wurde nicht beobachtet. Außerdem wurde ein Betrieb des Bilderzeugungsapparates gering gehalten, wobei die Laderolle 3101a mit der lichtempfindlichen Trommel 3401 für zwei Tage in Kontakt gebracht wurde, und dann wurde der Betrieb des Bilderzeugungsapparates neu gestartet, und eine Erzeugung von horizontalen Streifen wurde geprüft, aber es wurden keine horizontalen Streifen nach einem Neustart der Operation des Bilderzeugungsapparates erzeugt.
In Ausführungsform 12 wird in dem Bilderzeugungsapparat, gezeigt in 11, die leitende elastische Schicht als die Laderolle 3101 um eine Laderolle 3101 herum um den (Magnet) Kern-Metall 3201 herum geschmolzen, gezeigt in 12C, dann weist eine Laderolle 3101c (konkret eine Laderolle, die einen Durchmesser von 14 mm aufweist und eine Schicht aus Kohlenstoff haltigem Silikon-Gummi enthält, die eine Dicke von 3 mm aufweist, und um ein (Magnet) Kern-Metall herum gegossen wird, das eine Bohrung von 8 mm aufweist, und eine Oberflächenschicht aus Kohlenstoff haltigem Fluor-Harz, die eine Dicke von 50 µm aufweist) mit der Oberflächen-Widerstandsschicht 3205, die auf dieser elastischen Schicht 3204 bereitgestellt wird, verwendet, und weiter umfasst das Rollenaufladegerät, wie in 15 gezeigt, das Festkörper-Stearinsäurezink 3102 als ein Schmiermittel-Anwendungsmittel, das die Laderolle 3103c berührt, und eine Reinigungsklinge 3501, um Fremdmaterialien wie zum Beispiel Toner zu beseitigen, die auf der Oberfläche der Laderolle 3101c abgeschieden werden. Es ist zu beachten, dass die Reinigungsklinge 3501 aus Urethan-Gummi besteht, das eine Dicke von 0,5 mm aufweist.
Mit der Konfiguration wie oben beschrieben, wurde ein Bilderzeugungstest wie in Ausführungsform 9 ausgeführt, aber mit einer Lineargeschwindigkeit des Bilderzeugungsapparates, die auf 210 mm/sec (35 cpm) erhöht wurde. In Ausführungsform 12 wird angenommen, dass die Reinigungsfähigkeit der lichtempfindlichen Trommel 3103 umgekehrt proportional zu einer Erhöhung der Lineargeschwindigkeit abfällt, und die Laderolle 3101c stärker mit Toner verunreinigt wird, sodass die Reinigungsklinge 3501 wie oben beschrieben, bereitgestellt wird.
Unter den Bedingungen wie oben beschrieben, wurde ein Bilderzeugungstest ausgeführt, und nachdem 30 K Blätter von Bildern erzeugt wurden, war die Oberfläche der Laderolle 3101c gering verunreinigt, und ein Abfall der statischen Spannung oder ein ungleichförmiges elektrisches Laden wurde nicht beobachtet. Außerdem wurde zuerst ein Bild, das erzeugt wurde, nachdem der Betrieb des Bilderzeugungsapparates für eine längere Zeit niedrig ausgesetzt wurde, geprüft, aber ein unnormales Bild, wie ein horizontaler Streifen, der durch Eindrücken durch die Laderolle 3101c auf die lichtempfindliche Trommel 3103 verursacht wird, wurde nicht erzeugt.
Außerdem kann, wenn immer Stearinsäurezink auf die Oberfläche der Laderolle 3101c aufgebracht wird, die Oberfläche der Laderolle 3103c leichter gereinigt werden.
In Ausführungsform 13 wird ein Rahmen 3601 verwendet, in welchem das Festkörper-Stearinsäurezink als ein Schmiermittel-Anwendungsmittel über der Laderolle 3101b unterstütz wird und mit der Laderolle 3101b in Kontakt gebracht wird, indem das Eigengewicht ausgenutzt wird, sodass das Stearinsäurezink auf die Oberfläche der Laderolle 3101b aufgebracht werden kann. Es ist zu beachten, dass der verbleibende Abschnitt der Anordnung derselbe ist, wie der in Ausführungsform 10 und eine Beschreibung hiervon weggelassen wird.
Mit der oben beschriebenen Konfiguration wurde der Bilderzeugungstest ähnlich wie der in Ausführungsform 10 ausgeführt, und derselbe Effekt wie in Ausführungsform 10 wurde erhalten. Außerdem wird Stearinsäurezink durch sein Eigengewicht über den Rahmen 3601 mit der Laderolle 3101b in Kontakt gebracht, sodass das Stearinsäurezink gleichmäßig auf die Oberfläche der Laderolle 3103b mit einem entsprechendem Grad an Druck aufgebracht werden kann, was es 3101b ermöglicht, so dass das Stearinsäurezink gleichmäßig auf die Oberfläche der Laderolle 3103b mit einem entsprechendem Grad an Druck aufgebracht werden kann, was eine Raum sparende Anwendung mit geringen Kosten ermöglicht. Außerdem kann durch Einstellung des Gewichtes, das geladen werden soll, (Eigengewicht hiervon) die Anwendungsrate frei gesteuert werden.
Eine Beschreibung der Ausführungsform 10 bis 12 nehmen die Konfiguration an, in welcher sich Stearinsäurezink oberhalb einer Laderolle befindet, und ein Druck mit Hilfe einer solchen Vorrichtung, wie zum Beispiel einer Feder, geladen wird, aber das Stearinsäurezink kann sich in der Seite der Laderolle befinden, und außerdem ist es unnötig zu sagen, dass das Schmiermittel in eine Rolle gegossen werden kann, und mit der Oberfläche der Laderolle in Kontakt gebracht werden kann, oder über eine derartige Vorrichtung, wie zum Beispiel eine Bürste, auf die Oberfläche der Laderolle aufgebracht werden kann.
Wie oben beschrieben wird in dem Rollenaufladegerät entsprechend der vorliegenden Erfindung nur eine Gleichspannung auf eine Laderolle geladen, die ein lichtempfindliches Element berührt, und einer Rotation des lichtempfindlichen Elements folgend rotiert, um die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements gleichmäßig elektrisch zu laden, sodass es möglich ist, eine Erhöhung von Kosten des Apparates selbst zu unterdrücken, eine Erhöhung von Stromkosten, und eine Erzeugung einer hohen Menge an Ozon, und eine Verschlechterung der Ladeglieder umgehen, und auch des lichtempfindlichen Elementes, um eine Erzeugung von Umweltverschmutzung zu unterdrücken.
Außerdem besteht in dem Rollenaufladegerät entsprechend der vorliegenden Erfindung die Laderolle aus Epichlorohydrin-Gummi und gleichzeitig beträgt die Rollen-Härte der Laderolle 42 oder mehr (gemessen mit einem JISA-Härtemesser), ein gleichförmiges elektrisches Laden kann ausgeführt werden, indem nur eine Gleichspannung geladen wird, und ein Rollenaufladegerät mit einer hohen Lebensdauer kann realisiert werden.
Außerdem kann in dem Rollenaufladegerät entsprechend der vorliegenden Erfindung die Laderolle zwei Schichten eines elastischen Materials aufweisen, das aus Epichlorohydrin-Gummi besteht, und eine Oberflächenschicht, die aus Polyamid-Harz besteht, und die Oberfläche der elastischen Schicht abdeckt, und gleichzeitig beträgt die Rollen-Härte der Laderolle 42 oder mehr (gemessen mit einem JISA-Härtemesser), sodass ein gleichförmiges elektrisches Laden ausgeführt werden kann, indem nur eine Gleichspannung geladen wird, und es kann außerdem ein Rollenaufladegerät realisiert werden, das eine hohe Lebensdauer aufweist.
Außerdem kann in dem Rollenaufladegerät entsprechend der vorliegenden Erfindung die Laderolle zwei Schichten einer elastischen Schicht aufweisen, die aus Epichlorohydrin-Gummi besteht, und eine Oberflächenschicht, die aus Kohlenstoff haltigem Fluor-Harz besteht und die Oberfläche der elastischen Schicht abdeckt, und gleichzeitig beträgt die Roller-Harte der Laderolle 42 oder mehr (gemessen mit einem JISA-Härtemesser), sodass ein gleichförmiges elektrisches Laden ausgeführt werden kann, indem nur eine Gleichspannung geladen wird, und es kann außerdem ein Rollenaufladegerät realisiert werden, das eine hohe Lebensdauer aufweist. Außerdem kann die Laderolle leichter gereinigt werden.
Außerdem erfüllen bei dem Rollenaufladegerät entsprechend der vorliegenden Erfindung die Rollendurchmesser D der Laderolle und der Trommeldurchmesser D_d der lichtempfindlichen Trommel die Beziehung von D_d/D_r ≥ 4, sodass eine entsprechende Spaltbreite erhalten werden kann, und eine homogene Aufladung außerdem in einer Längsrichtung der Rolle ausgeführt werden kann.
Außerdem kann in dem Rollenaufladegerät entsprechend der vorliegenden Erfindung eine Stelle, an der die Laderolle das lichtempfindliche Band berührt, sich in der Nähe einer Antriebsrolle oder einer Nebenrolle des lichtempfindlichen Bandes befinden, und gleichzeitig die Kontakt-Breite oder Spalt-Breite 3 mm oder mehr betragen, sodass außerdem in der Längsrichtung ein gleichförmiges elektrische Laden der Rolle ausgeführt werden kann.
Außerdem können in dem Rollenaufladegerät entsprechend der vorliegenden Erfindung, der Kontaktdruck P₁ und ein Reibungskoeffizient µ₁ zwischen der Laderolle und der lichtempfindlichen Trommel und der Kontaktdruck P₂ und ein Reibungskoeffizient µ₂ zwischen der Laderolle und der Reinigungsklinge gleichzeitig die Beziehungen P₁ > P₂ und μ₁ ≥ μ₂ erfüllen, sodass eine Verunreinigung der Laderolle und eine Erzeugung von ungleichförmigem elektrischen Laden aufgrund einer nicht gleichförmigen Rotation verhindert werden kann, und die wesentliche Lebensdauer der Laderolle verbessert werden kann.
Außerdem kann in dem Rollenaufladegerät entsprechend der vorliegenden Erfindung, um die Gummi-Härte der Laderolle höher zu machen als die der Reinigungsklinge, die Laderolle zum Beispiel aus Epichlorohydrin bestehen, das die Gummi-Härte von 40 oder mehr (JISA) aufweist, und die Reinigungsklinge besteht aus künstlichem Gummi, das die Gummi-Härte von 40 oder mehr (JISA) aufweist, sodass eine Verunreinigung der Laderolle und eine Erzeugung von ungleichförmigem elektrischem Laden aufgrund nicht ungleichförmiger Rotation verhindert werden kann, und die wesentliche Lebensdauer der Laderolle verbessert werden kann.
Außerdem kann in dem Rollenaufladegerät entsprechend der vorliegenden Erfindung die Oberfläche der Laderolle auf eine statische Spannung aufgeladen werden, die dieselbe Polarität wie die des Entwicklungstoners aufweist, sodass Toner kaum auf der Oberfläche der Laderolle abgeschieden wird, Toner, der auf der Oberfläche der Laderolle abgeschieden wird, kann leicht entfernt werden, eine Tonerbeseitigung kann mit einem geringen Lamellendruck effizient ausgeführt werden, eine Verunreinigung der Laderolle durch Toner und eine Erzeugung von ungleichförmigem elektrischem Laden aufgrund von ungleichmäßiger Rotation kann verhindert werden, und die wesentliche Lebensdauer der Laderolle kann verbessert werden.
Außerdem kann in dem Bilderzeugungsapparat entsprechend der vorliegenden Erfindung die Oberfläche der Laderolle mit Fluor-Harz bedeckt sein, und die Reinigungsklinge kann aus Ethylen-Propylen-Gummi oder Urethan-Gummi bestehen, sodass eine Verunreinigung der Laderolle durch Toner und eine Erzeugung von ungleichförmigem elektrischem Laden aufgrund von ungleichmäßiger Rotation verhindert werden kann, und die wesentliche Lebensdauer der Laderolle verbessert werden kann.
Außerdem kann in dem Bilderzeugungsapparat entsprechend der vorliegenden Erfindung die Oberfläche der Laderolle mit Polyamid-Harz bedeckt sein und die Reinigungsklinge aus Urethan-Gummi oder Ethylen-Propylen-Gummi bestehen, sodass eine Verunreinigung der Laderolle durch Toner und eine Erzeugung von ungleichmäßiger Aufladung aufgrund einer ungleichmäßigen Rotation verhindert werden kann, und die wesentliche Lebensdauer der Laderolle kann verbessert werden.
Bei dem Bilderzeugungsapparat entsprechend der vorliegenden Erfindung kann die Laderolle durch periodische Rotation der lichtempfindlichen Trommel und der Laderolle effektiv gereinigt werden, wenn keine Bilderzeugung ausgeführt wird, sodass eine Verunreinigung der Laderolle durch Toner und eine Erzeugung von ungleichmäßiger Aufladung aufgrund von ungleichmäßiger Rotation verhindert werden kann, und die wesentliche Lebensdauer kann verbessert werden.
Bei dem Rollenaufladegerät entsprechend der vorliegenden Erfindung kann eine Schmiermittel-Film-Schicht auf der Oberfläche der Laderolle ausgebildet werden, sodass eine Verunreinigung der Laderolle durch Toner und außerdem eine Erzeugung von unnormalen Bildern, wie zum Beispiel horizontalen Streifen, verhindert werden kann.
Das Rollenaufladegerät entsprechend der vorliegenden Erfindung kann ein Schmiermittel-Anwendungsmittel aufweisen, um ein Schmiermittel auf die Oberfläche der Laderolle aufzubringen, sodass eine Verunreinigung der Laderolle durch Toner verhindert werden kann, und außerdem eine Erzeugung von unnormalen Bildern, wie zum Beispiel horizontalen Streifen, verhindert werden kann.
Außerdem kann das Rollenaufladegerät entsprechend der vorliegenden Erfindung ein Schmiermittel-Anwendungsmittel aufweisen, in welchem das Schmiermittel über der Laderolle getragen bzw. unterstützt wird, das Schmiermittel mit der Laderolle in Kontakt gebracht wird, indem das Eigengewicht ausgenutzt wird, und auf die Oberfläche hiervon aufgebracht werden, sodass geringe Kosten und eine Raum sparende Anwendung des Schmiermittel ausgeführt werden kann.
Es ist beabsichtigt, dass außer, wo es nicht kompatibel ist, ein Merkmal, oder Merkmale von irgendeiner der beschriebenen Ausführungsformen in Verbindung mit einer Eigenschaft oder Eigenschaften von einer oder jeder der anderen beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden kann.

Claims

Rollenaufladegerät (201, 301, 2101, 2401), um eine Oberfläche eines lichtempfindlichen Elements gleichförmig aufzuladen, indem nur auf eine Laderolle (101, 2102, 2102A, 3101, 3101b, 3101c) eine Gleichspannung geladen wird, die ein trommel- bzw. zylinderförmiges (204, 2104, 3103) oder ein bandförmiges (304, 3401) lichtempfindliches Element berührt und rotiert, wobei das Rollenaufladegerät die Laderolle umfasst, wobei die Laderolle aus Epichlorohydrin-Gummi hergestellt ist und dadurch gekennzeichnet ist, dass: eine Rollen-Harte der Laderolle, die durch einen JISA-Härtemesser gemessen wird, 42 oder mehr beträgt.
Rollenaufladegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen-Härte, die durch einen JISA-Härtemesser gemessen wird, 45–60 beträgt.
Rollenaufladegerät nach Anspruch 1, wobei die Laderolle eine Oberflächenschicht umfasst, die aus Fluor- oder Polyamid-Harz hergestellt ist, und den Epichlorohydrin-Gummi bedeckt, und eine Rollen-Harte der Laderolle, die durch einen JISA-Härtemesser gemessen wird, 42 oder mehr beträgt.
Rollenaufladegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen-Härte, die durch einen JISA-Härtemesser gemessen wird, 45–70 beträgt.
Rollenaufladegerät nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Oberflächenschicht aus Fluor-Harz hergestellt ist, das Harz Kohlenstoff haltiges Fluor-Harz ist.
Bilderzeugungsapparat, der ein Rollenaufladegerät entsprechend irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche und ein lichtempfindliches Element umfasst, wobei das lichtempfindliche Element das trommel- bzw. zylinderförmige lichtempfindliche Element (204, 2104, 3103) ist, und der Rollen-Durchmesser D_r der Laderolle und der Trommel-Durchmesser D_d der lichtempfindlichen Trommel eine Beziehung von D_d/D_r ≥ 4 erfüllen.
Bilderzeugungsapparat, der ein Rollenaufladegerät nach Anspruch 1 und ein lichtempfindliches Element aufweist, wobei das lichtempfindliche Element das bandförmige lichtempfindliche Element (304, 3401) ist, und eine Stelle, an der die Laderolle eine Oberfläche des lichtempfindlichen Bandes berührt, nahe einer Antriebsrolle (307) oder einer Nebenrolle des lichtempfindlichen Bandes angeordnet ist.
Bilderzeugungsapparat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Roller-Härte der Laderolle, die durch einen JISA-Härtemesser gemessen wird, 50–80 beträgt.
Bilderzeugungsapparat nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, wobei eine Kontaktbreite oder Walzenspaltbreite 3mm oder mehr beträgt.
Bilderzeugungsapparat, der Folgendes umfasst: ein Rollenaufladegerät nach Anspruch 1; ein lichtempfindliches Element in Kontakt mit der Laderolle, und ein Reinigungsgerät (203, 2103, 2203, 3501), um Fremdmaterialien, wie zum Beispiel Toner, der auf einer Oberfläche der Laderolle abgeschieden wird, zu entfernen, wobei: ein Kontaktdruck P₁ und ein Reibungskoeffizient µ₁ zwischen der Laderolle und dem lichtempfindlichen Element, und der Kontaktdruck P₂ und der Reibungskoeffizient µ₂ zwischen der Laderolle und dem Reinigungsgerät gleichzeitig eine Beziehung von P₁ > P₂ und µ₁ < μ₂ erfüllen.
Rollenaufladegerät nach Anspruch 1, das weiter Folgendes umfasst: ein Reinigungsgerät (203, 2103, 2203, 3501), um Fremdmaterialien, wie zum Beispiel Toner, der auf einer Oberfläche der Laderolle abgeschieden wird, zu entfernen, und wobei: eine Gummi-Härte der Laderolle höher ist, als die des Reinigungsgerätes.
Rollenaufladegerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen-Härte der Laderolle, die durch einen JISA-Härtemesser gemessen wird, 40 beträgt, und die Rollen-Härte des Reinigungsgerätes, die durch einen JISA-Härtemesser gemessen wird, 35 beträgt.
Rollenaufladegerät nach Anspruch 1, das weiter Folgendes umfasst: ein Reinigungsgerät (203, 2103, 2203, 3501), um Fremdmaterialien, wie zum Beispiel Toner, der auf einer Oberfläche der Laderolle abgeschieden wird, zu entfernen, und wobei: eine Gummi-Härte des Reinigungsgerätes höher ist als die der Laderolle.
Rollenaufladegerät (201, 301, 2101, 2401), um eine Oberfläche eines lichtempfindlichen Elements gleichförmig aufzuladen, indem nur auf eine Laderolle eine Gleichspannung geladen wird, das Folgendes umfasst: eine Laderolle (101, 2102, 2102A, 3101, 3101b, 3101c), die wenigstens ein lichtempfindliches Element berührt und rotiert; und ein Reinigungsgerät (203, 2103, 2203, 3501), um Fremdmaterialien, wie zum Beispiel Toner, der auf einer Oberfläche der Laderolle abgeschieden wird, zu entfernen, wobei die Laderolle aus Epichlorohydrin-Gummi hergestellt ist und das Rollenaufladegerät dadurch gekennzeichnet ist, dass: das Gummi der Laderolle eine Rollen-Härte aufweist, die durch einen JISA-Härtemesser mit 40 oder mehr gemessen wird, und die Reinigungslamelle aus synthetischem Gummi hergestellt ist, das eine Gummi-Härte von 40 oder weniger aufweist, die durch einen JISA-Härtemesser gemessen wird.
Rollenaufladegerät (201, 301, 2101, 2401), um eine Oberfläche eines lichtempfindlichen Elements gleichförmig aufzuladen, indem nur auf eine Laderolle eine Gleichspannung geladen wird, das Folgendes umfasst: eine Laderolle, die wenigstens ein lichtempfindliches Element berührt und rotiert; und ein Reinigungsgerät (201, 2103, 2203, 3501), um Fremdmaterialien, wie zum Beispiel Toner, der auf einer Oberfläche der Laderolle abgeschieden wird, zu entfernen, wobei die Laderolle aus Epichlorohydrin-Gummi hergestellt ist, und das Rollenaufladegerät dadurch gekennzeichnet ist, dass: das Gummi der Laderolle eine Rollen-Härte aufweist, die durch einen JISA-Härtemesser mit 45 oder mehr gemessen wird, und die Reinigungslamelle aus synthetischem Gummi hergestellt ist, das eine Gummi-Härte von 45 oder weniger aufweist, wie durch einen JISA-Härtemesser gemessen wird.
Rollenaufladegerät nach Anspruch 14, wobei eine Oberfläche der Laderolle dieselbe Polarität aufweist, wie die von Tonerentwicklung aufgrund von Reibung zwischen der Laderolle und dem Reinigungsgerät.
Bilderzeugungsapparat, der Folgendes umfasst: ein Rollenaufladegerät (201, 301, 2101, 2401) nach Anspruch 1, das weiter das lichtempfindliche Element umfasst; ein Reinigungsgerät (203, 2103, 2203, 3501), um Fremdmaterialien, wie zum Beispiel Toner, der auf einer Oberfläche der Laderolle abgeschieden wird, zu entfernen; eine Entwicklungsvorrichtung (2404, 3104, 3402), um eine Oberfläche des lichtempfindlichen Elements zu entwickeln, die durch die Laderolle auf eine negative statische bzw. ruhende Spannung aufgeladen wird; eine Entwicklungsvorrichtung (2405, 3105, 3403), um latente Bilder einzufügen und zu entwickeln, die auf dem lichtempfindlichen Element mit Toner ausgebildet werden, der eine negative Polarität aufweist; eine Übergabevorrichtung (2406, 3106, 3404), um sichtbare Bilder, die durch die Entwicklungsvorrichtung ausgebildet werden, an Aufzeichnungspapier (3109, 3407) zu übergeben; und eine Reinigungsvorrichtung (205, 305, 2303, 2403, 3107, 3405), um eine Oberfläche des lichtempfindlichen Elements mit einem Reinigungsglied zu reinigen, nachdem eine Übergabe durch die Übergabevorrichtung beendet ist; und wobei eine Oberfläche der Laderolle mit Fluor-Harz bedeckt ist, und das Reinigungsgerät aus Ethylen-Propylen-Gummi oder Urethan-Gummi hergestellt ist.
Bilderzeugungsapparat, der Folgendes umfasst: ein Rollenaufladegerät (201, 301, 2101, 2401) nach Anspruch 1, das weiter das lichtempfindliche Element umfasst; ein Reinigungsgerät (203, 2103, 2203, 3501), um Fremdmaterialien, wie zum Beispiel Toner, der auf einer Oberfläche der Laderolle abgeschieden wird, zu entfernen; eine Entwicklungsvorrichtung (2404, 3104, 3402), um eine Oberfläche des lichtempfindlichen Elements zu entwickeln, die durch die Laderolle auf eine negative statische bzw. ruhende Spannung aufgeladen wird; eine Entwicklungsvorrichtung (2405, 3105, 3403), um latente Bilder einzufügen und zu entwickeln, die auf dem lichtempfindlichen Element mit Toner ausgebildet werden, der eine positive Polarität aufweist; eine Übergabevorrichtung (2406, 3106, 3404), um sichtbare Bilder, die durch die Entwicklungsvorrichtung ausgebildet werden, an Aufzeichnungspapier zu übergeben; und eine Reinigungsvorrichtung (205, 305, 2303, 2403, 3107, 3405), um eine Oberfläche des lichtempfindlichen Elements mit einem Reinigungsglied zu reinigen, nachdem eine Übergabe durch die Übergabevorrichtung beendet ist; und wobei eine Oberfläche der Laderolle mit Polyamid-Harz bedeckt ist, und das Reinigungsgerät aus Urethan-Gummi oder Ethylen-Propylen-Gummi hergestellt ist.
Bilderzeugungsapparat, der Folgendes umfasst: ein Rollenaufladegerät (201, 301, 3401, 2101) nach Anspruch 1, das weiter das lichtempfindliche Element (204, 304, 2104, 3103, 3401) umfasst, und ein Reinigungsgerät (203, 2103, 2203, 3501) aufweist, um Fremdmaterialien, wie zum Beispiel Toner, der auf einer Oberfläche der Laderolle abgeschieden wird, zu entfernen, wobei das lichtempfindliche Element und die Laderolle periodisch gedreht werden, wenn keine Bilderzeugung ausgeführt wird.
Rollenauflade- oder Bilderzeugungsapparat nach irgendeinem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsgerät eine Reinigungslamelle ist.
Rollenaufladegerät nach Anspruch 1, wobei auf einer Oberfläche der Laderolle eine Schmiermittel-Additiv-Film-Schicht ausgebildet wird.
Rollenaufladegerät nach Anspruch 1, wobei das Rollenaufladegerät eine Schmiermittel-Additiv-Aufbringungs-Vorrichtung aufweist, um ein Schmiermittel-Additiv auf eine Oberfläche der Laderolle aufzubringen.
Rollenaufladegerät nach Anspruch 22, wobei die Schmiermittel-Additiv-Aufbringungs-Vorrichtung eine Konfiguration aufweist, bei welcher das Schmiermittel-Additiv über der Laderolle unterstützt bzw. getragen wird, und mit der Laderolle Kontakt aufnimmt, wobei von einem Eigengewicht des Schmiermittel-Additivs auf einer Oberfläche der Laderolle Gebrauch gemacht wird.
Rollenaufladegerät nach Anspruch 21, 22 oder 23, wobei das Schmiermittel-Additiv Stearinsäurezink ist.