DE60123901T2

DE60123901T2 - Aufladungsrolle für ein Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE60123901T2
Application number: DE60123901T
Authority: DE
Inventors: Ken Nerima-ku Amemiya; Takaya Yokohama-shi Muraishi; Takatsugu Taito-ku Fujishiro
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-09-25
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2021-09-26
Also published as: EP1191403A3; DE60123901D1; EP1191403A2; JP2002099135A; US6628912B2; US20020037180A1; EP1191403B1; JP3719647B2

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Kopierer, einen Drucker, ein Faksimilegerät oder eine ähnliche elektrophotografische Bilderzeugungsvorrichtung und im Besonderen eine Laderolle für eine Bilderzeugungsvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung derselben.
Beschreibung des Standes der Technik
Eine Bilderzeugungsvorrichtung mit mindestens einer Kopierfunktion, Druckerfunktion und Faksimilefunktion, umfassend ein Ladegerät zum gleichmäßigen Laden der Oberfläche eines Bildträgers vor Bildung eines latenten Bildes. Die Japanischen Offenlegungsschriften Nr. 3-240076 und 4-360167 offenbaren zum Beispiel jeweils eine Laderolle bestehend aus einer Welle, einem am Umfang der Welle befestigten elastischen Glied und einer Vielzahl von Abstandshaltern, welche an den axial gegenüberliegenden Endabschnitten des elastischen Glieds befestigt sind.
Üblicherweise wird die Laderolle durch Schleifen der Oberfläche des an der Welle befestigten elastischen Glieds hergestellt. Die geschliffene Laderolle wird an den Umfang eines Bildträgers gedrückt, wobei deren Abschnitt zwischen den Abstandshaltern mit einer vorbestimmten Lücke vom Bildträger angeordnet ist. In diesem Zustand wird eine Spannung an die Laderolle angelegt, um dadurch die Oberfläche des Bildträgers einheitlich zu laden. Anschließend wird die geladene Oberfläche des Bildträgers bildweise belichtet, um ein latentes Bild elektrostatisch zu erzeugen. Eine Entwicklungseinrichtung entwickelt das latente Bild, um somit ein entsprechendes Tonerbild zu erzeugen.
Die Laderolle mit der oben genannten Konfiguration reduziert die Bildung von Ozon und verhindert, dass in dem elastischen Glied enthaltene Substanzen sich auf dem Bildträger ablagern und zu einer unregelmäßigen Aufladung führen. Die Laderolle verbessert daher die Qualität des Tonerbildes.
Ist die Lücke zwischen der Laderolle und dem Bildträger übermäßig groß, dann kann es sein, dass die auf dem Bildträger befindliche Spannung merklich von dem gewünschten Wert abweicht und die Qualität des Tonerbildes verschlechtert. Insbesondere weist jeder Endabschnitt des elastischen Glieds einen Außendurchmesser auf, der größer ist als der Außendurchmesser des Zwischenabschnitts, wobei ein ansteigender Abschnitt gebildet wird. Üblicherweise werden die Abstandshalter an die Endabschnitte des elastischen Glieds unabhängig von der oben genannten Tatsache befestigt. Die ansteigenden Abschnitte führen jedoch wahrscheinlich dazu, dass die Lücke zwischen dem elastischen Glied und dem Bildträger stark von einem gewünschten Wert abweicht, auch wenn die Abstandshalter eine konstante Dicke aufweisen, da der maximale Durchmesser nicht konstant ist.
Darüber hinaus kann es, wenn eine Spannung an die Laderolle angelegt wird, leicht zu einer Entladung zwischen der Kante des ansteigenden Abschnitts mit dem maximalen Außendurchmesser und der Oberfläche des Bildträgers kommen. Dies kommt daher, da die Kante zur Oberfläche des Bildträgers hin vorsteht. Die Entladung führt zu einem fehlerhaften Laden auf dem Abschnitt des Bildträgers zwischen den Abstandshaltern und verschlechtert ferner die Qualität des Tonerbildes.
Technologien, welche sich auf die vorliegende Erfindung beziehen, sind z. B. in der Japanischen Offenlegungsschrift 2000-213529 und dem Japanischen Patent 2,949,785 und in der EP-A-762-961 offenbart.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Laderolle, welche in der Lage ist, zu verhindern, dass eine Lücke zwischen einer Laderolle und einem damit zu ladenden Körper von einem gewünschten Wert aufgrund der ansteigenden Abschnitte eines elastischen Teils abweicht, sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben zu schaffen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Laderolle, welche in der Lage ist, eine Entladung zwischen einer Laderolle und einem damit zu ladenden Körper auf Grund der ansteigenden Abschnitte eines elastischen Teils auszuschließen sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben zu schaffen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bildträgereinheit und eine Bilderzeugungsvorrichtung, die jeweils die oben erwähnte Laderolle aufweisen, zu schaffen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Laderolle eine Welle ein elastisches Glied, welches an dem Umfang der Welle befestigt ist, und eine Vielzahl von Abstandshaltern, welche an dem elastischen Glied befestigt sind. Angenommen, dass ansteigende Abschnitte gebildet werden, wenn der Umfang des elastischen Glieds während der Herstellung geschliffen wird, dann haben sie an axial gegenüberliegenden Endabschnitten des elastischen Glieds jeweils eine Breite von W mm in axialer Richtung. Dann befinden sich die Abstandshalter jeweils in einem Abstand von mindestens W/9 mm vom Ende des elastischen Glieds in Richtung Mittelpunkt in axialer Richtung.
Ferner beginnt gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Laderolle, welche eine Welle, ein an dem Umfang der Welle befestigtes elastisches Glied und eine Vielzahl von an dem elastischen Glied befestigten Abstandshaltern umfasst, mit dem Schritt, dass das elastische Glied an der Welle befestigt wird. Mindestens eines von beiden, das elastische Glied bzw. ein gegen das elastische Glied gedrücktes Schleifgerät wird in diesem Fall gedreht.
Das elastische Glied und das Schleifgerät bewegen sich in diesem Fall in Beziehung zueinander in axialer Richtung des elastischen Glieds, um dabei den Umfang des elastischen Glieds zu schleifen. Dabei kommt es zwischen dem Schleifgerät und dem elastischen Glied zu einem Druck, der höher ist, wenn das Schleifgerät gegenüberliegende Endabschnitte des elastischen Glieds in axialer Richtung schleift als wenn es einen Zwischenabschnitt zwischen den Endabschnitten schleift.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenschauung mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine isometrische Ansicht, welche ein Verfahren zum Schleifen eines elastischen Glieds zeigt;
2 eine Ansicht, welche eine herkömmliche Laderolle zeigt;
3 eine Ansicht, welche in übertriebenen Maßstab ansteigende Abschnitte, die auf dem elastischen Glied der herkömmlichen Laderolle gebildet sind, zeigt;
4 einen fragmentarischen Schnitt, welcher eine Bilderzeugungsvorrichtung, auf die sich die vorliegende Erfindung, bezieht, zeigt;
5 eine Ansicht, welche eine Laderolle, die die vorliegende Erfindung im Einzelnen verkörpert, zeigt;
6 eine Ansicht, welche ansteigende Abschnitte, die auf dem elastischen Glied der in 5 gezeigten Laderolle gebildet sind, zeigt;
7 eine Ansicht ähnlich der in 6, welche ein Paar Abstandshalter, die an anderen Positionen als denen in 6 angebracht sind, zeigt;
8 eine Ansicht, welche die Laderolle, deren ansteigende Abschnitte teilweise geschnitten sind, zeigt;
9 eine ähnliche Ansicht wie in 8, welche die Laderolle, deren ansteigende Abschnitte vollständig geschnitten sind, zeigt;
10 eine isometrische Ansicht, welche ein Paar Formen zum Formen des elastischen Glieds des erläuternden Ausführungsbeispiels zeigt;
11 eine isometrische Ansicht, welche das geformte elastische Glied zeigt.
12 und 13 Schnitte, welche jeweils eine andere spezifische Konfiguration der Laderolle zeigen.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird Bezug genommen auf eine herkömmliche, in 1 gezeigte Laderolle. Im Allgemeinen besteht die Laderolle aus einer Welle 3 und einem elastischen Glied 4, welches an dem Umfang der Welle 3 befestigt ist. Zur Herstellung der Laderolle schleift ein als zylindrischer Schleifstein 60 ausgebildetes Schleifgerät den Umfang des elastischen Glieds 4. Im Besonderen, während das elastische Glied 4 und der Schleifstein 60 jeweils in der durch den Pfeil in 1 angezeigten Richtung gedreht werden, wird der an das Glied 4 gedrückte Schleifstein 60 in axialer Richtung des Glieds 4, wie durch Pfeile F1 und F2 dargestellt, bewegt, wobei der Umfang des Glieds 4 geschliffen wird. Der Schleifstein 60 schneidet das elastische Glied 4 um z. B. ca. 0,5 mm an. Wie in 2 dargestellt, werden, nachdem das elastische Glied 4 auf diese Weise feinbearbeitet wurde, Abstandshalter 1 an den axial gegenüberliegenden Enden des Glieds 4 befestigt.
Wie in 2 dargestellt, wird die feinbearbeitete Laderolle mit der Bezugsziffer 20 an den Umfang eines Bildträgers 2 gedrückt, wobei deren Abschnitt zwischen den Abstandshaltern 1 von dem Bildträger 2 mit einer Lücke G als Zwischenraum angeordnet ist. In diesem Zustand wird eine Spannung an die Laderolle 20 angelegt, um so die Oberfläche des Bildträgers 2 gleichmäßig zu laden. Anschließend wird die geladene Oberfläche des Bildträgers bildweise belichtet, um ein latentes Bild elektrostatisch zu erzeugen. Eine Entwicklungseinrichtung, welche nicht dargestellt ist, entwickelt das latente Bild, um so ein entsprechendes Tonerbild zu erzeugen.
Ist die Lücke G zwischen der Laderolle 20 und dem Bildträger 2 übermäßig groß ist, so kann es sein, dass das auf dem Bildträger 2 befindliche Potential merklich von dem gewünschten Wert abweicht und die Qualität des Tonerbildes verschlechtert, wie bereits oben dargestellt. Angesichts dessen habe ich die Konfiguration der feinbearbeiteten Laderolle 20 ganz genau untersucht und bin zu folgendem Ergebnis gelangt.
Der Teil des elastischen Glieds 4, der gegen den Schleifstein 60 gedrückt wird, verformt sich in radialer Richtung aufgrund von Komprimierung. In dem Augenblick ist der Druck, der zwischen dem Schleifstein 60 und dem elastischen Glied 4 für eine Gerätefläche herrscht, an gegenüberliegenden Endabschnitten E des Glieds 4 geringer als an dem Zwischenabschnitt I. Dies ist vermutlich deshalb so, weil sich die Endabschnitte E, deren Stirnflächen frei sind, leichter verformen als der Zwischenabschnitt I in radialer Richtung. Demzufolge ist der Außendurchmesser des feinbearbeiteten elastischen Glieds 4 in axialer Richtung nicht einheitlich.
Im Besonderen, wie in 3 in übertriebenen Maßstab dargestellt, hat jeder Endabschnitt E des elastischen Glieds 4 einen Außendurchmesser D1, welcher größer ist als der Außendurchmesser D2 des Zwischenabschnitts I. Folglich steigen die Endabschnitte E in Richtung der Stirnfläche jeweils an (nachfolgend ansteigender Abschnitt 61 genannt). Der ansteigende Abschnitt 61 hat einen Außendurchmesser D1, der am Ende RE des elastischen Glieds 4 am größten ist und in Richtung Mittelpunkt CL in axialer Richtung des Glieds der Reihe nach abnimmt. Der Unterschied zwischen dem Außendurchmesser D2 des Zwischenabschnitts I und dem maximalen Durchmesser D3 des ansteigenden Abschnitts 61 beträgt z. B. 40 μm bis 60 μm, obwohl dies von der Konfiguration der Laderolle 60, dem Material des elastischen Glieds 4 und so weiter abhängt. Darüber hinaus variiert der oben genannte Unterschied merklich je nach Umweltbedingungen wie z. B. Temperatur und Feuchtigkeit.
Üblicherweise werden die Abstandshalter 1 an den Endabschnitten bzw. den ansteigenden Abschnitten 61 des elastischen Glieds 4 unabhängig von der oben beschriebenen Tatsache befestigt. Die ansteigenden Abschnitte 61 jedoch führen wahrscheinlich dazu, dass die Lücke G zwischen dem elastischen Glied 4 und dem Bildträger 2 stark von einem gewünschten Wert abweicht, auch wenn die Abstandshalter 1 eine konstante Dicke haben können, da der maximale Durchmesser D3 nicht konstant ist, wie bereits oben erörtert. Wird eine Spannung an die Laderolle 20 angelegt, kann es außerdem dazu kommen, dass eine Entladung zwischen der Kante 62 des ansteigenden Abschnitts 61, wo der Außendurchmesser D3 maximal ist und der Oberfläche des Bildträgers 2 auftritt. Dies kommt daher, weil die Kante 62 in Richtung Oberfläche des Bildträgers 2 hinausragt. Durch die Entladung kommt es dazu, dass großer Strom durch die Kante 62 fließt und zu einem fehlerhaften Laden auf dem Abschnitt des Bildträgers 2 zwischen den Abstandshaltern 1 führt. Dies verschlechtert die Qualität des Tonerbildes weiter.
Unter Bezug auf 4 wird ein Teil einer Bilderzeugungsvorrichtung, auf den sich die vorliegende Erfindung bezieht, gezeigt. Wie dargestellt, umfasst die Bilderzeugungsvorrichtung einen Bildträger 2, welcher als eine photoleitfähige Trommel (nachfolgend Trommel 2 genannt) ausgeführt ist. Die Trommel 2, ein Ladegerät mit einer Laderolle 20 und einem Reinigungsgerät 27 sind zusammen auf einem Gerätegehäuse 43 befestigt und bilden somit eine Trommeleinheit bzw. eine Bildträgereinheit 41. Eine Entwicklungseinheit 42 umfasst eine Entwicklungseinrichtung 22. Der Bildträger 22 und die Laderolle 20 sind drehbar auf dem Gerätegehäuse 43 gelagert.
Ein Bildübertragungsband 8 (nachfolgend als Band 8 bezeichnet) liegt der Trommel 2 gegenüber und wird über eine Vielzahl von nicht dargestellten Rollen geführt, und zwar in der Weise, dass sie in die in 4 gezeigte Richtung verlaufen. Der Umfang der Trommel 2 wird in Berührung mit dem Band 8 gehalten. Eine Bürste 9, welche eine spezifische Form eines Bildübertragungsgeräts darstellt, liegt der Trommel 2 mit dem Zwischenstück des Bandes 8 gegenüber.
In Betrieb wird die Trommel mittels einer nicht dargestellten Antriebsanlage in Richtung B gedreht. Die Laderolle 20 wird mittels der Trommel 2 in Richtung C gedreht, wobei Abstandshalter 1 die Trommel 2 berühren. Die Laderolle 20 kann mittels einer exklusiven Antriebsanlage angetrieben werden, falls gewünscht.
Während die Trommel 2 und die Laderolle 20 sich drehen, wird eine Spannung vorgewählter Polarität an die Laderolle 20 angelegt, um so die Oberfläche der Trommel 2 auf eine vorgewählte Polarität zu laden (negative Polarität in 4). In diesem Sinne handelt es sich bei der Trommel 2 um einen Körper, dessen Oberfläche von dem Ladegerät zu laden ist.
Ein nicht dargestelltes Laserschreibgerät bzw. eine Belichtungseinrichtung befindet sich in dem Vorrichtungskörper, um einen gemäß den Bilddaten modulierten Laserstrahl L auszusenden. Der Laserstrahl L scannt die geladene Oberfläche der Trommel 2, um so ein latentes Bild zu erzeugen. In dem in 4 dargestellten spezifischen Fall erzeugt der Abschnitt der Trommel 2, dessen Potential durch den Laserstrahl L bezüglich des Absolutwertes verringert wird, ein latentes Bild, während der andere Abschnitt den Hintergrund des latenten Bildes erzeugt.
Die Entwicklungseinrichtung 22 entwickelt das latente Bild mit Toner, um dadurch ein entsprechendes Tonerbild zu erzeugen. Die Entwicklungseinrichtung 22 umfasst ein Gehäuse 23, eine Entwicklerwalze 24, welche drehbar in dem Gehäuse 23 gelagert ist und sich gegen den Uhrzeigersinn drehend angetrieben wird, wie in 4 dargestellt, sowie Rührmittel bzw. Rührer 25, die ebenso drehbar in dem Gehäuse 23 gelagert und als Rollen bzw. Walzen ausgeführt sind. Das Gehäuse 23 speichert Toner und eine Trägermischung, d. h. einen Entwickler D bestehend aus zwei Bestandteilen. Ein Zusatzstoff beschichtet die Körner des Entwicklers D, je nach Bedarf. Je nach Wunsch kann auch ein Entwickler bestehend aus einem Bestandteil verwendet werden, d. h. Toner bzw. eine Entwicklerflüssigkeit.
Die Rührmittel 25 rühren den Entwickler D, um somit den Toner und Träger auf entgegen gesetzte Polaritäten durch Reibung zu laden. Eine Vorspannung dergleichen Polarität wie der Toner wird an die Entwicklerrolle 24 angelegt, so dass der Entwickler D sich auf der Rolle 24 ablagert. Die Entwicklungsrolle 24 transportiert den Entwickler D in eine Entwicklungsposition zwischen der Rolle 24 und der Trommel 2. In dem Augenblick steuert ein Abstreifmesser oder ein Messglied 26 die Menge an Entwickler D so, dass die Entwicklungsposition erreicht wird. In der Entwicklungsposition wird lediglich der Toner des Entwicklers D elektrisch auf die Trommel übertragen, um dabei das latente Bild zu entwickeln. Wenn der Tonerinhalt des in dem Gehäuse 23 gespeicherten Entwicklers D abnimmt, was durch einen Tonerinhaltsensor 35 festgestellt wird, dann wird frischer Toner zu dem Entwickler D in dem Gehäuse 23 über eine nicht dargestellte Auffüllöffnung nachgefüllt.
Ein Blatt Papier oder ähnliches Aufzeichnungsmedium P wird von einer nicht dargestellten Blattzufuhrvorrichtung zum Band 8 befördert. In Richtung A laufend transportiert das Band 8 das Blatt Papier P über eine Bildübertragungsposition zwischen dem Bildträger 2 und dem Band 8. Eine in der Polarität zum Toner entgegengesetzte Spannung wird an die Bürste 9 so angelegt, dass das Tonerbild von der Trommel 2 auf das Blatt Papier P transportiert wird. Eine Befestigungseinheit, nicht dargestellt, befestigt das Tonerbild auf dem Blatt Papier P mittels Hitze und Druck. Das Blatt Papier bzw. der Ausdruck P wird dann aus dem Vorrichtungskörper heraus auf eine nicht dargestellte Ablage befördert.
Die Reinigungsvorrichtung 27 entfernt den auf der Trommel 2 nach der Bildübertragung zurückgebliebenen Toner. Die Reinigungsvorrichtung 27 umfasst ein Gehäuse 28, das einen Teil des Gerätegehäuses 43 bildet. Eine Reinigungsbürste 29 wird in dem Gehäuse 28 gelagert und dreht sich in der in 4 mittels Pfeil dargestellten Richtung. Eine Reinigungsschneide 30 ist an dem Gehäuse 28 an einer Kante davon befestigt. Die Reinigungsbürste 29 und die Reinigungsschneide 30 werden mit der Trommel 2 so in Berührung gehalten, dass sie den auf der Trommel 2 verbliebenen Toner abkratzen.
Die Trommeleinheit 41 umfasst ein Paar Zungen 52, welche verschiebbar in Eingriff mit einer Führung 45 stehen, welche an dem Rahmen des Vorrichtungskörpers befestigt ist. Der Bediener der Vorrichtung kann daher die gesamte Trommeleinheit 41 nach vorne in senkrechter Richtung zur Blattoberfläche gemäß 4 ziehen bzw. sie nach hinten schieben. Ebenso umfasst das Gehäuse 23 der Entwicklungseinrichtung 42 ein Eingriffsteil 53, welches verschiebbar mit einem Führungsglied 45A in Eingriff steht, das in den Rahmen eingefügt ist. Dadurch wird es dem Bediener möglich, die Entwicklungseinheit 42 nach vorne herauszuziehen bzw. sie nach hinten zu drücken, je nach Wunsch.
5 zeigt das Ladegerät mit der Laderolle 20, welche die vorliegende Erfindung im Einzelnen verkörpert. Wie dargestellt, besteht die Laderolle 20 aus einer zylindrischen bzw. hohlen zylindrischen Welle 3, welche aus einem metallischen bzw. ähnlichen leitfähigen Material besteht, einem hohlen, zylindrischen elastischen Glied 4, welches koaxial mit dem Umfang der Welle 3 verbunden ist, und mindestens zwei Abstandshalter 1, welche an dem Umfang des elastischen Glieds 4 befestigt sind. In dem erläuternden Ausführungsbeispiel sind zwei Abstandshalter 1 an sich gegenüberliegenden Endabschnitten des elastischen Glieds 4 befestigt. Das elastische Glied 4 besteht aus Gummi oder einem ähnlichen elastischen Material, das einen spezifischen Widerstand von 1 × 10³ Ω cm bis 1 × 10⁸ Ω cm hat und z. B. 1,5 mm dick ist. Die Welle 3 besitzt einen Außendurchmesser von z. B. 9 mm.
In dem erläuternden Ausführungsbeispiel besteht jeder Abstandshalter 1 aus einer Grundschicht aus PET (Polyethylenterephthalat) oder einem ähnlichen elastischen, isolierenden Harz und einer Klebeschicht, die auf einer der Oberflächen der Grundschicht aufgebracht ist. Die Grundschicht ist um das elastische Glied 4 einmal herumgewickelt und an diesem mittels einer Klebeschicht befestigt. Der Abstandshalter 1 ist z. B. 8 mm breit. Die Grundschicht ist z. B. 25 μm dick, während die Klebeschicht z. B. 35 μm dick ist.
Die Welle 3 ist drehbar in Lagern 5 an axial gegenüberliegenden Endabschnitten davon gehalten. Die Lager 5 werden in Öffnungen 6 aufgenommen, welche an gegenüberliegenden Seitenwänden 43A gebildet sind. Die Lager 5 sind jeweils auf den Bildträger 2 hin und von diesem weg beweglich und zur Trommel 2 hin mittels einer Druckfeder 7 konstant gespannt. In diesem Zustand werden die Abstandshalter 1 gegen die Trommel 2 gedrückt, um dabei eine Lücke G zwischen dem elastischen Glied 4 und der Trommel 2 zu bilden. Eine Stromzufuhr 10 legt eine Spannung an die Welle 3 der Laderolle 20 an, um die Oberfläche der Trommel 2 zu laden, wie bereits oben beschrieben. Die obige Spannung sollte vorzugsweise eine mit Gleichstrom vorgespannte Wechselspannung sein, z. B. eine Wechselstrom-Spitze-Spitze-Spannung von 2 kV, vorgespannt durch eine Gleichspannung von –700 V.
In dem erläuternden Ausführungsbeispiel sind die Trommeleinheit 41 mit dem Ladegerät und der Trommel 2 und der Entwicklungseinheit 42 unabhängig von einander. Alternativ können die beiden Einheiten 41 und 42 in eine einzelne Trommeleinheit eingebaut werden, je nach Wunsch.
Ist die Lücke zwischen der Laderolle 20 und der Trommel 2 übermäßig groß, dann wird das Laden der Trommel 2 fehlerhaft und stört das auf der Trommel 2 gebildete Tonerbild, wie bereits oben erörtert. Zur Lösung dieses Problems wird die Lücke G auf einem vorbestimmten Wert gehalten, z. B. 50 μm oder darunter in der in 4 dargestellten Konfiguration. Im Besonderen, wenn jeder Abstandshalter 1 eine 35 μm dicke Klebeschicht enthält, dann verformen sich die Klebeschicht und der Endabschnitt des elastischen Glieds 4, an dem der Abstandshalter befestigt ist, elastisch sobald sie gegen die Trommel 2 gedrückt werden, wodurch eine Lücke G von 50 μm oder darunter entsteht.
Angenommen, ein Fremdkörper größer als die oben angegebene Lücke G, z. B. ein Trägerkorn mit einem Durchmesser von 60 μm oder darüber, gelangt in die Lücke G. Dann verformt sich das elastische Glied 4 elastisch und ermöglicht es dem Trägerkorn durch die Lücke G zu gelangen. Dies schützt die Oberfläche der Trommel 2 vor Verkratzung. Sollte die Oberfläche der Laderolle aus einem unnachgiebigen Material bestehen, so würde sich das Trägerkorn in der Lücke G verfangen und dadurch die Oberfläche der Trommel 2 beschädigen.
Die oben beschriebene Grundkonfiguration gilt für verschiedene spezifische Beispiele, die weiter unten näher erläutert werden.
6 zeigt ein spezifisches Beispiel der erläuternden Ausführungsform. Wie dargestellt, ragt der oben beschriebene ansteigende Abschnitt 61 radial aus jedem Endabschnitt E des elastischen Teils 4 heraus und erstreckt sich über den gesamten Umfang, wenn das elastische Glied 4 geschliffen wird. Der ansteigende Abschnitt 61 vergrößert sehr wahrscheinlich die Lücke G zwischen der Laderolle 20 und der Trommel 2 über 50 μm. In diesem spezifischen Beispiel, unter der Annahme, dass der ansteigende Abschnitt in der axialen Richtung W mm breit ist, ist der Abstandshalter 1 in einem Abstand von mindestens W/9 mm von dem Ende RE des elastischen Glieds 4 in Richtung Mittelpunkt CL angeordnet. Im Besonderen ist die axial äußerste Kante des Abstandshalters 1 von dem Ende RE des elastischen Glieds 4 durch einen Abstand S von W/9 mm oder darüber in Richtung Mittelpunkt CL angeordnet. Zum Beispiel nehmen wir mal an, dass die Breite W des ansteigenden Abschnitts 61 10 mm ist und dass der Unterschied zwischen dem maximalen Außendurchmesser D3 des ansteigenden Abschnitts 61 und dem Außendurchmesser D2 des Zwischenabschnitts I 50 μm ist. Dann ist der Abstandshalter 1 von dem Ende RE des elastischen Glieds 4 in einem Abstand von 10/9 mm oder mehr in axialer Richtung von dem Glied 4 angeordnet.
Der maximale Außendurchmesser D3 des ansteigenden Abschnitts 61 unterscheidet sich von Laderolle zu Laderolle, wie oben dargestellt. Der Außendurchmesser D1 des ansteigenden Abschnitts 61 nimmt jedoch fortschreitend in Richtung Mittelpunkt CL des elastischen Glieds 4 ab. Daraus folgt, dass der von dem Ende RE des elastischen Glieds mit Abstand angeordnete Abstandshalter 1 es wie oben dargestellt verhindert, dass sich der Außendurchmesser des Abschnitts des elastischen Glieds, an dem der Abstandshalter 1 befestigt ist, erkennbar verbreitert.
Weiterhin ist in dem spezifischen Beispiel jeder Abstandshalter 1 in dem Zwischenabschntt I des elastischen Glieds 4, an dem die ansteigenden Abschnitte 61 fehlen, angebracht. In dem Zwischenabschnitt I ist der Außendurchmesser des elastischen Glieds 4 im Wesentlichen gar nicht verbreitert.
Werden die Abstandshalter 1 gegen die Trommel 2 gedrückt, dann halten sie die Lücke G zwischen dem Abschnitt des elastischen Teils zwischen den Abstandshaltern 1 und der Trommel 2 erfolgreich konstant, z. B. bei 50 μm oder darunter. Dies befreit die Oberfläche der Trommel 2 von fehlerhaftem Laden und verbessert dadurch die Qualität eines auf der Trommel 2 gebildeten Tonerbildes.
Wie in 6 und 7 dargestellt, angenommen dass die Trommel 2 aus einer aus Aluminium oder einem ähnlichen Leiter gebildeten Basis 63 und einer photoleitfähigen Schicht 64, mit der die Basis 63 beschichtet ist, besteht und dass die Basis 63 nach außen offen an axial gegenüberliegenden Endseiten der Trommel 2 ist. Dann kann es zu einer Entladung zwischen der äußersten Kante 62 des ansteigenden Abschnitts 61 und dem offenen Abschnitt der Basis 63 kommen. Daher werden vorzugsweise das Ende RE des elastischen Glieds 4 und das Ende 64E der photoleitfähigen Schicht 64 mit einem vorgewählten Abstand, z. B. 2 mm oder mehr zueinander angeordnet, um so die oben genannte Entladung zu vermeiden.
Weiterhin, wie in 8 und 9 dargestellt, sollte jeder ansteigende Abschnitt 61 vorzugsweise einen Teil davon haben, was den maximalen Durchmesser beinhaltet, der mittels eines nicht dargestellten Schleifsteins bzw. eines Schneidmessers über den gesamten Umfang hinweg geschnitten ist. Im Besonderen zeigt 8 einen Fall, in dem der ansteigende Abschnitt 61 teilweise geschnitten ist, um so den Außendurchmesser des Abschnitts 61 zu reduzieren, während 9 einen Fall zeigt, in dem der gesamte ansteigende Abschnitt 61 aus demselben Grund geschnitten ist. In 8 und 9 zeigen Strich-Punkt-Linien jeweils die ursprüngliche Konfiguration des ansteigenden Abschnitts 61.
In jedem Fall verschwindet die Kante 62 des ansteigenden Abschnitts 61, welcher in Richtung Trommel 2 hinausragt. Folglich wird nicht nur die Entladung zwischen dem Ende RE des elastischen Glieds 4 und dem offenen Abschnitt der Basis 63 der Trommel 2 vermieden, sondern auch die Entladung zwischen dem Ende RE und dem Abschnitt der Trommel 2, an dem die photoleitfähige Schicht 64 angebracht ist. Der Abschnitt der Trommel 2 zwischen den Abstandshaltern 1 ist somit frei von fehlerhafter Ladung.
In 9 erstreckt sich jeder Abstandshalter 1 über die geschnittene Fläche 65 des verbundenen ansteigenden Abschnitts 61 und dem Teil des elastischen Glieds 4, der an der geschnittenen Fläche 65 anliegt. In 8 ist jeder Abstandshalter 1 von der geschnittenen Fläche 65 in Richtung Mittelpunkt des elastischen Glieds 4 mit einem Abstand angeordnet. Dies hat sich auch bewährt, wenn vermieden werden soll, dass der ansteigende Abschnitt 61 die Lücke G über den vorgewählten Wert hinaus vergrößert, und wenn die Oberfläche der Trommel 1 zwischen den Abstandshaltern von fehlerhaftem Laden befreit werden soll.
Der Abstandshalter 1, welcher sich über die geschnittene Fläche 65 und einen Teil des daran anschließenden elastischen Glieds 4 erstreckt, grenzt wie in 9 dargestellt an das Ende RE des Glieds 4 wie in der Konfiguration in 6 an. Der Abstand L1 zwischen den Abstandshaltern 1 kann somit im Vergleich zu der Konfiguration in 8 vergrößert werden.
Auf der anderen Seite wird wie in 9 dargestellt angenommen, dass ein Winkel α zwischen der geschnittenen Fläche 65 und dem daran angrenzenden Teil des elastischen Glieds 4 kleiner als 180° ist. Dann hat der Abstandshalter 1, der sich über die geschnittene Oberfläche 65 und den obigen Teil des elastischen Glieds 4 erstreckt, eine gebogene Form. Daraus folgt, dass wenn der Teil des Abstandshalters 1, welcher die geschnittene Fläche 65 berührt, wiederholt gegen die Trommel 2 gedrückt und wieder von ihr abgelöst wird, der Teil des Abstandshalters 1, welcher die geschnittene Fläche 65 berührt, leicht abgehen kann. Die in 8 gezeigte Konfiguration weist kein derartiges Problem auf. Somit haben die in 8 und 9 gezeigten Konfigurationen jeweils Vor- und Nachteile.
Ein spezifisches Verfahren zur Herstellung der Laderolle 20, welche aus der Welle 3, dem elastischen Glied 4 und den Abstandshaltern 1 besteht, wird unter Bezugnahme auf 10 und 11 beschrieben. Erstens, wie in 10 dargestellt, werden eine obere Form 67A und eine untere Form 67B, welche Hohlräume 66A bzw. 66B aufweisen und einen identischen Aufbau haben, hergestellt. Anschließend werden identische Wellen 3 jeweils in einen bestimmten Hohlraum 66B der unteren Form 67B eingepasst. Wie in 11 dargestellt, nachdem die beiden Formen 67A und 67B zusammengesetzt wurden, werden die Räume zwischen den Hohlräumen 66A und 66B mit geschmolzenem Gummi ausgefüllt. Sobald der geschmolzene Gummi abgekühlt ist, werden die beiden Formen 67A und 67B voneinander getrennt. Folglich wird ein elastisches Glied 4 auf jedem der Wellen 3 gebildet. Die Wellen 3 mit den entsprechenden elastischen Gliedern 4 werden jeweils aus der unteren Form 67B entfernt. Danach wird jedes elastische Glied 4 in der unter Bezug auf 1 beschriebenen Art geschliffen.
Zum Schleifen des elastischen Glieds 4 kann entweder nur das elastische Glied 4 oder der Schleifstein bzw. das Schleifgerät 60 gedreht werden. In dem Augenblick kann entweder das elastische Glied 4 oder der Schleifstein 60 oder beide in Richtung F1 und F2 bewegt werden. Die Abstandshalter 12 sind an der geschliffenen Oberfläche des elastischen Glieds 4 angebracht.
Während es sich bei dem oben beschriebenen Verfahren um ein herkömmliches Verfahren handelt, führt es zu den unerwünschten ansteigenden Abschnitten 61, wenn alleine angewendet. Ein alternatives Verfahren, das in der Lage ist, die ansteigenden Abschnitte 61 zu vermeiden bzw. den Außendurchmesser derselben zu verringern, wird nachstehend beschrieben.
Der Schleifstein 60 schleift die Oberfläche des elastischen Glieds 4, welche an der Welle 3 befestigt ist, wobei sich der Schleifstein 60 und das elastische Glied 4 in Richtung F1 und F2 jeweils zueinander bewegen, wie oben dargelegt. Wenn der Schleifstein 60 jeweils den Endabschnitt E des elastischen Glieds 4 schleift, dann wird der Druck, der zwischen dem Schleifstein 60 und dem elastischen Glied 4 wirkt, höher eingestellt als wenn der Schleifstein 60 den Zwischenabschnitt I des Glieds 4 schleift. Daher schneidet der Schleifstein 60 den Endabschnitt E mehr als herkömmlich und vermeidet dadurch den ansteigenden Abschnitt 61 bzw. verringert den Außendurchmesser desselben.
Ersatzweise bzw. zusätzlich kann die relative Geschwindigkeit zwischen dem Schleifstein 60 und dem elastischen Glied 4, welche sich jeweils im Verhältnis zueinander bewegen, verringert werden, wenn der Schleifstein 60 den Endabschnitt E schleift als wenn er den Zwischenabschnitt I schleift. Daher schneidet der Schleifstein 60 den Endabschnitt E mehr als herkömmlich an und vermeidet dadurch den ansteigenden Abschnitt 61 bzw. verringert seinen Außendurchmesser.
12 zeigt in einem übertriebenen Maßstab eine Welle 3 mit einem Außendurchmesser d1 an ihren Abschnitten, an denen die Endabschnitte E des elastischen Glieds 4 befestigt sind, und einen Außendurchmesser d2 an einem Abschnitt, an dem der Zwischenabschnitt I des Glieds 4 befestigt ist. Der Außendurchmesser d1 ist so gewählt, dass er größer als der Außendurchmesser d2 ist. Nachdem das elastische Glied 4 mit der Welle 3 verbunden worden ist, schleift der Schleifstein 60 den Umfang des Glieds 4, wobei sich mindestens der Schleifstein 60 oder das Glied 4 drehen und wobei sich der Schleifstein 60 und das Glied 4 im Verhältnis zueinander in axialer Richtung bewegen. Dabei wird auch der Endabschnitt E mehr als herkömmlich geschnitten und dadurch wird der ansteigende Abschnitt 61 vermieden bzw. dessen Außendurchmesser verringert. Ein derartiges Verfahren kann zusammen mit dem unter Bezug auf 10 und 11 beschriebenen Verfahren verwendet werden.
Weiterhin können die in 10 gezeigten Hohlräume 66A und 66B jeweils eine Breite W1 am axialen Endabschnitt und eine Breite W2 an dem Zwischenabschnitt aufweisen, je nach Wunsch. Die Breite W1 wird so gewählt, dass sie geringfügig kleiner als die Breite W2 ist. Wie in 13 in übertriebenem Maßstab dargestellt, hat das durch derartige Formen 67A und 67B gebildete elastische Glied 4 eine Dicke T1 an den gegenüberliegenden Endabschnitten E und eine Dicke T2 an dem Zwischenabschnitt I, welche größer ist als die Dicke T1. Nachdem das elastische Glied 4 an der Welle 3 befestigt worden ist, wird es in derselben Weise wie oben beschrieben geschliffen. Da die Dicke T1 geringer ist als die Dicke T2, ist das elastische Glied 4 frei von ansteigenden Abschnitten bzw. der Außendurchmesser jedes ansteigenden Abschnitts ist verringert. Dieses Verfahren kann auch mit dem Verfahren gemäß 10 und 11 kombiniert werden.
Die oben beschriebenen Verfahren vermeiden erfolgreich ansteigende Abschnitte bzw. verringern den Außendurchmesser derselben und lösen daher die mit den ansteigenden Abschnitten einhergehenden Probleme bzw. reduzieren sie effektiv. Darüber hinaus kann der Abschnitt des elastischen Glieds 4 zwischen den Abstandshaltern 1 mit einer ausreichenden Länge geschaffen werden, da die Abstandshalter 11 an den Enden des Glieds bzw. an daran anliegenden Positionen vorgesehen sind.
Während das erläuternde Ausführungsbeispiel sich auf die Trommel bzw. den Bildträger 2 konzentriert, lässt sich die vorliegende Erfindung auf jeden anderen zu ladenden Körper anwenden, z. B. die Laderolle 20, welche in 4 dargestellt und so aufgebaut ist, dass sie das vom Band 8 getragene Blatt Papier P lädt, um somit das Blatt Papier P auf dem Band 8 elektrostatisch zu halten.
Zusammenfassend lässt sich erkennen, dass die vorliegende Erfindung eine Laderolle mit verschiedenen, noch nicht da gewesenen Vorteilen bereitstellt, wie unten aufgezählt.

(1) Ein das elastische Glied formende Teil der Laderolle ist frei von ansteigenden Abschnitten und verhindert daher damit verbundene Probleme.
(2) Ein Abstand zwischen gegenüberliegenden Abstandshaltern kann vergrößert werden.
(3) Es wird verhindert, dass die Abstandshalter abgehen.
(4) Die Laderolle führt ein Ladegerät aus, wobei die obigen Vorteile (1) bis (3) erzielt werden.
(5) Die Laderolle führt eine Trommeleinheit aus, wobei ebenfalls die obigen Vorteile (1) bis (3) erzielt werden.
(6) Die Laderolle führt eine Bilderzeugungsvorrichtung aus, wobei ebenfalls die obigen Vorteile (1) bis (3) erzielt werden.
(7) Die ansteigenden Abschnitte werden vermieden bzw. deren Außendurchmesser wird verringert.

Nach Erhalt der Lehren der vorliegenden Offenbarung werden für den Fachmann verschiedene Änderungen möglich, ohne von deren Umfang abzuweichen.
Das elastische Glied der Laderolle wird vorzugsweise so geschliffen, dass der Durchmesser des elastischen Glieds konstant ist bzw. zum Ende des Glieds hin geringfügig abnimmt. Wenn das elastische Glied ansteigende Abschnitte aufweist, werden die Abstandshalter vorzugsweise neben dem ansteigenden Abschnitt (Abschnitt mit maximalen Durchmesser) bzw. mit Abstand zu den ansteigenden Abschnitten (Abschnitte mit maximalem Durchmesser) angeordnet. Die ansteigenden Abschnitte (Abschnitte mit maximalem Durchmesser) sind insbesondere an den äußeren Enden des elastischen Glieds angeordnet. Insbesondere ist der Durchmesser der ansteigenden Abschnitte größer als der durchschnittliche Durchmesser des elastischen Glieds. Vorzugsweise haben die äußeren Enden des elastischen Glieds einen kleineren Durchmesser als der durchschnittliche Durchmesser des elastischen Glieds. Wenn die äußeren Enden ansteigende Abschnitte aufweisen, dann wird das elastische Glied vorzugsweise so geschliffen, dass der Durchmesser der ansteigenden Abschnitte verringert wird. Vorzugsweise ist die Verringerung so, dass der Durchmesser der ansteigenden Abschnitte zumindest kleiner als in den verbleibenden Abschnitten des elastischen Glieds ist bzw. sogar kleiner als der Durchmesser in dem verbleibenden Abschnitt des elastischen Glieds bzw. kleiner als der durchschnittliche Durchmesser des elastischen Glieds.

Claims

Laderolle, welche folgendes umfasst: eine Welle bzw. einen Schaft (32); ein elastisches Glied (4), welches an einem Umfang der Welle bzw. des Schafts befestigt ist; und eine Vielzahl oder Anzahl von Abstandshaltern (1), welche an dem elastischen Glied befestigt ist; wobei das elastische Glied (4) ansteigende Abschnitte (61) an axial gegenüberliegenden Endabschnitten (E) des elastischen Glieds umfasst, welche ein integrales Teil hiervon sind, wobei jeder der ansteigenden Abschnitte eine Breite von W mm in einer axialen Richtung aufweist, wobei die ansteigenden Abschnitte (61) ausgebildet werden, wenn ein Umfang des elastischen Glieds während der Herstellung zum Schneiden des elastischen Glieds (4) geschliffen bzw. gemahlen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Abstandshaltern jeweils so angebracht ist, dass sich die äußersten axialen Kanten der Abstandshalter in einem Abstand von mindestens W/9 mm von einem Ende (RE) des elastischen Glieds (4) in Richtung auf einen Mittelpunkt (CL) des elastischen Glieds (4) in der axialen Richtung befinden.
Laderolle aus Anspruch 1, bei welcher die Endabschnitte (E) einen Teil aufweisen, welcher einen maximalen Durchmesser des elastischen Glieds beinhaltet, wobei die Endabschnitte (E) wenigstens einen Teil hiervon aufweisen, welcher einen maximalen Durchmesser aufweist, der so geschnitten ist, dass der äußere Durchmesser der ansteigenden Abschnitte (61) verringert wird, wobei die Abnahme aufgrund eines Ab- bzw. Ausschneidens des maximalen Durchmessers erfolgt.
Laderolle aus Anspruch 2, bei welcher sich die Vielzahl von Abstandshaltern (1) jeweils über eine geschnittene Oberfläche von einer der ansteigenden Abschnitte (61) erstrecken und ein Teil des elastischen Glieds (4) dichter an einen Mittelpunkt des elastischen Glieds in einer axialen Richtung als die geschnittene Oberfläche (65) ist, wobei die geschnittene Oberfläche von einer Abnahme des äußeren Durchmessers des ansteigenden Abschnitts (61) durch Schneiden resultiert.
Laderolle aus Anspruch 2, bei welcher die Vielzahl von Abstandshaltern (1) jeweils an einem bestimmten Teil des elastischen Glieds (4) näher an einem Mittelpunkt (CL) des elastischen Glieds (4) in einer axialen Richtung angebracht ist als die geschnittene Oberfläche (65) von einem des ansteigenden Abschnitts (61), wobei die geschnittene Oberfläche von einer Abnahme des äußeren Durchmessers des ansteigenden Abschnitts (61) durch Schneiden resultiert.
Laderolle aus Anspruch 1, bei welcher wenigstens eine der Anzahl von Abstandshaltern (1) so angeordnet ist, dass sie nicht einen der ansteigenden Abschnitte (61) abdeckt, oder so angeordnet ist, dass sie von den ansteigenden Abschnitten (61) entfernt ist.
Laderolle aus einem der Ansprüche 2 bis 4, bei welcher das elastische Glied (4) einen abnehmenden Abschnitt umfasst, in welchem der Durchmesser des elastischen Glieds (4) in Richtung zur Außenseite abnimmt, vorzugsweise ist der abnehmende Abschnitt an einem Ende des elastischen Glieds angeordnet.
Ladegerät, welches eine Laderolle gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6 umfasst, bei welchem die Vielzahl von Abstandshaltern (1) so gegen einen Körper gedrückt werden, der geladen werden soll, dass sich ein Teil des elastischen Glieds (4) zwischen den Abstandshaltern und einer Oberfläche des Körpers über eine Lücke gegenseitig gegenüberliegen, wobei die Laderolle die Oberfläche des Körpers mit einer Spannung lädt, die daran angelegt wird.
Bildträgereinheit, welche ein Ladegerät gemäß Anspruch 7 oder eine Laderolle gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6 und einen Bildträger umfasst, der jeweils durch das Ladegerät oder die Laderolle geladen werden soll.
Bilderzeugungsapparat, welcher ein Ladegerät gemäß Anspruch 7, eine Laderolle gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, oder eine Bildträgereinheit gemäß Anspruch 8 umfasst.