JP2004317567A

JP2004317567A - Image forming apparatus

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Publication number: JP2004317567A
Application number: JP2003107786A
Authority: JP
Inventors: Yuji Suzuki; 裕次鈴木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-04-11
Filing date: 2003-04-11
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2023-04-11
Also published as: JP4280537B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress deterioration of image quality caused by a conductive brush which has come off. <P>SOLUTION: A gap between the open edge of a development casing and the surface of a photoreceptor drum 1, at the upstream side of the photoreceptor drum 1 in a development area in the direction of the movement of its surface, is closed by a first entrance seal 47. The tip of the first entrance seal is brought into contact with the surface of the photoreceptor drum, thereby preventing developer scattering near the development area from flowing out of the machine. When the brush comes off a conductive brush roller which removes toner, etc. sticking to the surface of an electrifying roller, there is a possibility that the brush is caught in a contact part between the surface of the photoreceptor drum 1 and the first entrance seal. In the copying machine, the pressure of the contact part is set low. Therefore, the brush which has come off the brush roller can pass through the contact part as the surface of the photoreceptor drum moves. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、詳しくは、潜像担持体表面を一様帯電する帯電ローラ等の一様帯電部材の表面をクリーニングする導電性ブラシ部材を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いる画像形成部に装備される現像装置においては、トナーと磁性キャリヤからなる２成分現像剤を現像剤担持体上に担持し、現像剤担持体内部の固定磁極によって磁気ブラシを形成させて現像を行う現像装置が知られている。この現像装置では、ドクターブレード等の現像剤規制部材で現像剤の層厚を規制した後、現像剤担持体上に担持された現像剤を現像剤担持体の表面移動により、潜像担持体と対向する現像領域まで搬送する。その際、現像剤は遠心力あるいは現像装置内の気流の影響を受け、キャリヤの飛散あるいはトナーの飛散（以下、「現像剤の飛散」という。）を引き起こす。これらの対策として、現像剤規制部材の規制位置通過後の現像剤層を覆うように現像剤飛散防止部材が取りつけられるのが一般的である。このような現像装置としては、例えば、特許文献１や特許文献２に開示されたものがある。
【０００３】
一方、潜像担持体は、現像装置により現像を行う前に、その表面を帯電ローラ等の一様帯電部材による接触帯電により一様帯電される。このような接触帯電により一様帯電する場合、一様帯電部材の表面にトナーや紙粉等の異物が付着することがある。このような異物が付着すると、帯電ムラが生じて潜像担持体表面を均一に帯電させることが困難となる。そのため、特許文献３では、このような一様帯電部材である帯電ローラの表面に付着した異物をブラシローラにより除去するクリーニング装置が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２７８２８７号公報
【特許文献２】
特開２００２−２８７５０３号公報
【特許文献３】
特開２００２−２２１８８３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特許文献１や上記特許文献２に開示された現像装置を備えた画像形成装置の一様帯電部材の表面をクリーニングするクリーニング装置として、上記特許文献３に開示されたブラシローラを適用したとき、画質が劣化するという問題が発生することを、本発明者は確認した。その理由は、次のとおりである。
上述したブラシローラにより一様帯電部材の表面に付着した異物を回収する際、ブラシによる掻き取り作用だけでなく、静電力の作用も伴って回収する方がクリーニング能力が向上する。また、一様帯電部材の表面に付着した異物のほとんどは、一様帯電部材に印加される帯電バイアスとは逆極性に帯電したものである。そのため、ブラシローラには導電性のものが使用される。導電性のブラシローラであれば、ブラシローラの電位を一様帯電部材に印加される帯電バイアスと同極性の電位とすることができ、これと逆極性に帯電した異物を静電的にも回収することができるからである。しかし、ブラシローラを経時使用すると、ローラの芯金部分からブラシが抜けるため、その抜けたブラシが潜像担持体表面に付着することがある。この場合、ブラシが、潜像担持体の表面移動に伴って現像剤飛散防止部材と潜像担持体表面とが当接する当接部分に搬送され、その当接部分に挟まった状態で留まっしてしまう。このブラシは導電性であるため、潜像担持体表面に接触するブラシによって潜像担持体表面の電位状態が崩れ、潜像担持体表面に形成された静電潜像が乱される。その結果、画質が劣化するという問題が発生する。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、抜け落ちた導電性のブラシによる画質劣化を抑制することが可能な画像形成装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面移動する潜像担持体と、該潜像担持体表面に接触又は近接してこれを一様に帯電する一様帯電部材と、現像ケーシングの開口から一部が露出した状態で該潜像担持体表面に対向配置される現像剤担持体を、その表面上に現像剤を担持させて表面移動させ、該一様帯電部材により帯電された該潜像担持体表面上に形成された静電潜像に、該現像剤担持体表面上の現像剤中のトナーを付着させることにより現像する現像装置と、該一様帯電部材の表面に付着した異物を除去するための導電性ブラシ部材とを備え、該潜像担持体表面と該現像剤担持体表面とが対向する現像領域における該潜像担持体の表面移動方向上流側で、該現像ケーシングの開口縁部に一端が固定された現像剤飛散防止部材を撓ませた状態にして、その他端を該潜像担持体表面に接触させて、該開口縁部と該潜像担持体表面との隙間が塞がれている画像形成装置において、上記現像剤飛散防止部材の他端と上記潜像担持体表面とが当接する当接部分の当接圧を、上記導電性ブラシ部材から抜けたブラシが該潜像担持体の表面移動により該当接部分を通過可能な圧力に設定したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記現像剤飛散防止部材として、厚さが０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であるものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、上記現像剤飛散防止部材と現像剤担持体との間にトナー溜まり防止部材を設け、上記現像剤担持体表面に担持された現像剤が該現像剤担持体の表面移動により現像領域へ搬送されるまでに、該トナー溜まり防止部材の少なくとも一部と接触するように、該トナー溜まり防止部材を配置したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記トナー溜まり防止部材として、厚さが０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であるものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３又は４の画像形成装置において、上記トナー溜まり防止部材における現像領域側の端部が、上記現像剤飛散防止部材における現像領域側の端部と同位置、又は、該端部よりも現像領域側に近接する位置に位置決めされるように、該トナー溜まり防止部材を配置したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４又は５の画像形成装置において、上記現像剤として、トナーと磁性キャリアとからなる２成分現像剤を用い、上記現像装置は、上記現像剤担持体の内部に固定配置された磁界発生手段によって発生する磁界により、現像領域における現像剤を上記潜像担持体表面に接触するように穂立ちさせて現像を行うものであり、上記現像剤飛散防止部材、又は、該現像剤飛散防止部材及び上記トナー溜まり防止部材を、その現像領域側の端部が現像領域で穂立ちする現像剤に接触しない位置に位置決めされるように配置したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５又は６の画像形成装置において、上記導電性ブラシ部材として、ブラシの太さが１デニール以上２０デニール以下であり、ブラシの長さが０．３ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であり、ブラシの密度が７０００本／ｃｍ^２以上４６０００本／ｃｍ^２以下であるブラシローラを用いたことを特徴とするものである。
【０００８】
上記請求項１乃至７の画像形成装置は、一様帯電部材の表面に付着した異物を除去するための導電性ブラシ部材を備えており、現像領域における潜像担持体表面移動方向上流側における現像ケーシングの開口縁部と潜像担持体表面との隙間が現像剤飛散防止部材により塞がれている。この現像剤飛散防止部材は、現像ケーシングの開口縁部に一端が固定されており、撓んだ状態で、その他端が潜像担持体表面に接触している。そして、本画像形成装置では、現像剤飛散防止部材と潜像担持体表面とが当接する当接部分の当接圧が、導電性ブラシ部材から抜けたブラシが潜像担持体の表面移動により当接部分を通過可能な圧力に設定されている。よって、導電性ブラシ部材から抜けたブラシは、その当接部分をすり抜けることができ、その当接部分に挟まって留まってしまう事態が抑制される。その結果、導電性ブラシ部材から抜けたブラシによって潜像担持体上の静電潜像が乱されることが抑制される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式の複写機に適用した一実施形態について説明する。本実施形態の複写機は、モノクロ画像を形成する複写機であるが、カラー画像を形成する画像形成装置でも同様である。
図２は、本実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。
この複写機１００は、主に、スキャナ部２０と、複写機本体３０と、給紙部４０とから構成されている。複写機本体３０には、潜像担持体としての感光体ドラム１、帯電手段としての帯電装置２、潜像形成手段としての露光装置３、現像手段としての現像装置４、転写手段としての転写装置６、定着手段としての定着装置７、クリーニング手段としてのクリーニング装置８等が配置されている。
【００１０】
図３は、感光体ドラム１の周辺の概略構成を示す拡大図である。
感光体ドラム１は、光導電性を有するアモルファスシリコン、アモルファスセレン等の非晶質金属、ビスアゾ顔料、フタロシアニン顔料等の有機化合物を用いた感光層を表面に備えている。環境及び使用後の後処理を考慮すると、感光層が有機化合物から構成されたものを用いるのが好ましい。
【００１１】
帯電装置２は、図３に示すように、芯金の外周に少なくとも弾性層を設けてなる帯電ローラ２ａと、帯電ローラ２ａに接続される図示しない電源を備えている。帯電装置２は、帯電ローラ２ａに高電圧を印加し、帯電ローラ２ａと感光体ドラム１との間に所定の電圧を印加する。これにより、帯電ローラ２ａと感光体ドラム１との間でコロナ放電が発生し、感光体ドラム１の表面は一様に帯電される。また、本実施形態の帯電装置２には、導電性ブラシ部材としてのブラシローラ２ｂが、帯電ローラ２ａの表面に当接するように設けられている。このブラシローラ２ｂは、帯電ローラ２ａの表面に付着した異物をクリーニングするものである。ブラシローラ２ｂの詳細については後述する。
【００１２】
露光装置３は、上記スキャナ部２０で読み取った原稿の画像データや、図示しないパーソナルコンピュータ等の外部装置から送られた画像データに基づき、ポリゴンモータでレーザー光３ａをスキャンさせる。これにより、レーザー光３ａは、ミラーを通して感光体ドラム１の表面に照射され、レーザー光３ａの照射を受けた感光体ドラム１の表面が静電潜像を構成する。このようにして、感光体ドラム１の表面には、静電潜像が形成される。
【００１３】
図４は、現像装置４を示す概略構成図である。
現像装置４は、主に、トナー及び磁性キャリアからなる２成分現像剤（以下、単に「現像剤」という。）を担持する現像剤担持体としての現像ローラ４１と、現像剤を内部に収容する現像ケーシング４２とから構成されている。現像ケーシング４２は、感光体ドラム１の表面と対向する位置が開口しており、その開口から現像ローラ４１の一部が露出している。現像ローラ４１は、その開口から露出した表面部分が感光体ドラム１の表面と微小間隔をあくように配置されている。この現像ローラ４１は、導電性かつ非磁性の材料から形成された円筒状の現像スリーブ４３と、その現像スリーブ内部に固定配置されるマグネットロール４４とから構成されている。現像スリーブ４３が回転駆動されると、現像スリーブ４３は、マグネットロール４４に対して相対移動し、感光体ドラム１の表面移動方向に対して連れ回り方向に回転する。また、現像スリーブ４３には、現像バイアスを印加するための図示しない電源が接続されている。現像スリーブ４３に現像バイアスが印加されると、現像ローラ４１の表面と感光体ドラム１の表面とが対向する現像領域に、現像電界が形成される。この現像電界により、現像ローラ４１の表面に担持された現像剤中のトナーが、感光体ドラム１の表面に形成された静電潜像に付着し、現像が行われる。この現像時において、現像領域では、現像ローラ４１上の現像剤中の磁性キャリアがマグネットロール４４により形成される磁界の作用により穂立ちした状態となって感光体ドラム１の表面に接触する。
【００１４】
また、現像装置４には、現像ローラ４１の表面に担持されて現像領域に搬送される現像剤量を規制する現像剤規制部材としてのドクターブレード４５や、現像ケーシング４２内の現像剤を撹拌搬送するスクリュー４６なども設けられている。また、現像装置４には、現像剤飛散防止部材としての入口シール４７，４８も設けられているが、その詳細については後述する。
【００１５】
転写装置６は、図３に示すように、転写ベルト６ａと転写バイアスローラ６ｂとテンションローラ６ｃから構成されている。転写バイアスローラ６ｂは、鉄、アルミ、ステンレス等の芯金表面に弾性層を設けて構成される。転写バイアスローラ６ｂは、記録材としての記録紙を感光体ドラム１に密着させるために、図示しない付勢手段により感光体ドラム１側に適切な圧力が加えられている。転写ベルト６ａは、基材として耐熱性の材料を種々選択して構成することができ、例えばシームレスのポリイミドフィルムで構成することができる。その外側には、フッ素樹脂層を設ける構成としてもよい。また、必要に応じてポリイミドフィルムの上にシリコーンゴム層を設け、その上にフッ素樹脂層を設ける構成としてもよい。転写ベルト６ａの内側には、転写ベルト６ａを駆動及び張架するためにテンションローラ６ｃが設けられている。
【００１６】
定着装置７は、ハロゲンランプ等の加熱手段であるヒータを有する定着ローラと、これに圧接された加圧ローラとを備えている。定着ローラは、芯金表面にシリコーンゴム等の弾性層を１００〜５００μｍ、好ましくは４００μｍの厚みに設け、更にトナーの粘性による付着を防止する目的で、フッ素樹脂等の離型性の良い樹脂表層が形成されている。樹脂表層は、ＰＦＡチューブ等で構成され、その厚みは機械的劣化を考慮して１０〜５０μｍ程度とするが好ましい。定着ローラの外周面には、温度検知手段が設けられ、定着ローラの表面温度を約１６０〜２００℃の範囲の中で、ほぼ一定に保つようにヒータが制御される。加圧ローラは、芯金表面にテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のようなオフセット防止層が被覆されている。定着ローラと同様に、芯金表面にシリコーンゴム等の弾性層を設けてもよい。
【００１７】
クリーニング装置８は、主に、クリーニングブレード８ａ、クリーニングブレード８ａにより掻き取ったトナーを回収するトナー回収羽根８ｄ、そのトナーを搬送する回収コイル８ｃとを備えている。更に、図示されないトナー回収ボックスを備える。クリーニングブレード８ａは、金属、樹脂、ゴム等の材質からなるが、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム等のゴムが好ましく用いられ、この中でも特にウレタンゴムが好ましい。クリーニングブレード８ａは、転写工程後の感光体ドラム１上に残留するトナーや紙粉等を除去する。
【００１８】
次に、上記帯電装置２に設けられた導電性のブラシローラ２ｂについて説明する。
図５は、ブラシローラ２ｂの周辺の概略構成を示す拡大図である。
ブラシローラ２ｂは、帯電ローラ２ａの鉛直方向上面部分に当接しており、その芯軸の両端部が軸受部材１１に設けられたガイドスロット１２に摺動自在に嵌合している。これにより、ブラシローラ２ｂは、自重により、そのブラシ部分が帯電ローラ２ａの表面に当接する。このような構成により、ブラシローラ２ｂのブラシ部分が帯電ローラ２ａの表面に過度に強く当たることがなく、帯電ローラ２ａの表面の摩耗を抑えることができる。また、芯軸の両端部はガイドスロット１２に回転自在に嵌合しているので、ブラシローラ２ｂは、図中矢印で示す帯電ローラ２ａの回転方向に対して連れ回り回転する。このように、ブラシローラ２ｂを帯電ローラ２ａの回転に連れ回りさせることにより、ブラシローラ２ｂには駆動装置が不要となり、構成を簡素化できる。
【００１９】
ブラシローラ２ｂのブラシは、導電性が付与された種々の繊維から構成でき、本実施形態では、そのブラシの太さが１デニール以上２０デニール以下であり、ブラシの長さが０．３ｍｍ以上２．５ｍｍ以下となっている。また、ブラシ密度は、７０００本／ｃｍ^２以上４６０００本／ｃｍ^２以下の範囲となっている。ブラシの太さが１デニールよりも小さいと、ブラシが細すぎて、帯電ローラ２ａの表面に当接したときに毛倒れを起こしやすくなる。逆に、ブラシの太さが２０デニールよりも大きいと、ブラシが太すぎて、上述したブラシ密度の範囲内のように高いブラシ密度のブラシローラを形成することができなくなる。ブラシ密度が７０００本／ｃｍ^２よりも小さいと、帯電ローラ２ａの表面に当接するブラシの本数が少なくなるため、効率的なクリーニングが困難となり、十分なクリーニング性能を発揮することができない。逆に、ブラシ密度が４６０００本／ｃｍ^２よりも大きいと、ブラシ密度が高すぎて、ブラシ間のスペースが少なくなり、帯電ローラ２ａの表面から回収したトナーや紙粉等の異物を十分に収容できなくなる。また、ブラシの長さが０．３ｍｍよりも短い場合も、異物を十分に収容できなくなる。逆に、ブラシの長さが２．５ｍｍよりも長いと、帯電ローラ２ａの表面に当接したときに毛倒れを起こしやすくなる。
以上より、ブラシローラのブラシの太さ、ブラシの長さ及びブラシの密度を、上述した範囲内とすれば、ブラシの毛倒れを抑制でき、効率的なクリーニングが可能で、かつ、トナーを十分に収容できる。より好ましい範囲としては、ブラシの太さが１．５デニール以上２．５デニール以下、ブラシの長さが１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、ブラシの密度が２５０００本／ｃｍ^２以上２７０００本／ｃｍ^２以下である。
【００２０】
また、導電性ブラシローラ２ｂは、帯電ローラ２ａに帯電バイアスが印加されたとき、帯電ローラ２ａの表面電位と同電位になる。帯電ローラ２ａの表面に付着する異物は、帯電ローラ２ａに対して静電気的に引き合う電荷、すなわち、帯電バイアスの極性とは逆極性を帯びたものである。具体的には、転写されずに感光体ドラム１上に残留する逆帯電トナーや、転写時に感光体ドラム１に付着した紙粉などである。本実施形態のように、ブラシローラ２ｂを帯電ローラ２ａと同電位にすることで、ブラシローラ２ｂの機械的な除去作用に加え、静電気的な作用も働いて、帯電ローラ２ａの表面に付着した異物をブラシローラ２ｂに移行させることができる。よって、クリーニング性能が向上し、効率的なクリーニングが可能となる。なお、ブラシローラ２ｂに帯電ローラ２ａの表面電位と同電位を持たせるためには、ブラシローラ２ｂの電気抵抗値を１０^１Ω以上１０^８Ω以下の範囲内とするのが好ましい。
【００２１】
次に、現像装置４に設けられる入口シール４７，４８について説明する。
現像剤の飛散は、主に、現像領域における現像ローラ４１の表面移動方向上流側で現像剤が穂立ちする箇所で発生する。この穂立ち箇所では、現像剤の穂が寝た状態から立つ状態に移行する際に、その遠心力とマグネットロール４４が発生させる磁界の磁気的拘束力とのバランスが崩れるため、現像剤の飛散が起こりやすい。そのため、本実施形態では、この箇所で飛散した現像剤が機内に流出しないように、２つの入口シール４７，４８を設けている。これらの入口シール４７，４８は、ポリウレタン（ＰＵＲ）やポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）などから形成された弾性シートで構成することができる。この入口シール４７，４８は、図４に示したように、現像領域における感光体ドラム１の表面移動方向上流側で、現像ケーシング４２の開口縁部４２ａに一端がそれぞれ固定されている。２つの入口シールのうちの第１入口シール４７は、現像剤飛散防止部材として機能し、その先端が感光体ドラム１の表面に接触するように配置されている。これにより、現像ケーシング４２の開口縁部４２ａと感光体ドラム１の表面との隙間が塞がれる。
【００２２】
なお、上記特許文献１や上記特許文献２に開示の従来の現像装置では、この入口シールは、第１入口シール４７だけ設けられており、第２入口シール４８は設けられていない。このような構成では、第１入口シール４７の現像ローラ４１に対向する面に飛散した現像剤（主にトナー）が付着し、その面にトナー溜まりが発生する。このようなトナー溜まりが発生すると、なんらかの衝撃が加わることで、トナーの塊が落下し、上記特許文献１に開示されているような種々の不具合が生じる。そこで、本実施形態では、２つの入口シールのうちの第２入口シール４８を、トナー溜まり防止部材として設けている。この第２入口シール４８は、ドクターブレード４５との対向領域を通過して現像領域に搬送されるまでの現像剤と対向する現像ケーシング４２の内壁部分から、感光体ドラム１の表面付近まで延びている。そして、この第２入口シール４８は、ドクターブレード４５との対向領域を通過した現像ローラ４１上の現像剤が、現像領域へ搬送されるまでの間に、その第２入口シール４８の少なくとも一部と接触するように配置されている。これにより、現像ローラ４１の表面移動により現像領域に向かって搬送される現像剤が、第２入口シール４８を擦るようにして移動するため、仮に飛散した現像剤が第２入口シール４８の面に付着したとしても、その付着した現像剤は現像ローラ４１により搬送される現像剤によって擦られて回収される。したがって、このような第２入口シール４８を設けることで、現像剤に対向する第１入口シール４７の面にトナー溜まりが生じず、また、トナーの塊が落下することによる上記不具合も抑制できる。
【００２３】
図１は、現像領域の拡大図である。
第１入口シール４７は、図示のように、撓んだ状態で、その先端部分の面が感光体ドラム１の表面に接触している。また、第２入口シール４８は、その先端が第１入口シール４７の先端位置よりも僅かに現像領域に近い位置に位置決めされている。なお、第２入口シール４８の先端が第１入口シール４７の先端よりも現像領域から遠い位置にあると、経時使用により、図６に示すように、現像ローラ４１の表面に対向する第１入口シール４７の面に僅かながら紙粉やトナーの溜まりが生じる。そのため、第２入口シール４８の先端が、第１入口シール４７の先端と同位置、又は、第１入口シール４７の先端よりも現像領域側に近接する位置に位置決めされるように、第２入口シール４８を配置するのが、上記不具合を効果的に抑制する観点からすれば望ましい。しかし、図７に示すように、第２入口シール４８の先端が現像領域内まで入ってしまうように位置決めされると、現像領域で穂立ちする現像剤の穂の状態を崩してしまい、適正な現像の妨げになる。さらには、入口シール４７，４８で拘束されていた現像剤が、入口シール４７，４８の端部で急激に開放され、これと同時に磁気ブラシの形成が行われることになり、現像剤の挙動が不安定になる。そのため、現像剤が飛散しやすくなってしまう。
【００２４】
本発明者の実験によると、第２入口シール４８の先端が第１入口シール４７の先端よりも現像領域側に近接する部分の長さは２ｍｍ以下に設定するのが好ましいことが判明した。このように設定すれば、トナー溜まりが生じることがなく、かつ、適正な現像が妨げられることもない。なお、このときの実験条件は、現像ギャップＧｐが０．４ｍｍ、現像剤汲み上げ量ρが９０ｍｇ／ｃｍ^２、トナー粒径が６．５μｍ、キャリヤ粒径が５０μｍ、感光体ドラム１の線速Ｖｓが３３０ｍｍ／ｓｅｃ、感光体ドラムの径φが１００ｍｍ、感光体ドラム１に対する現像ローラ４１の線速比が２．０、現像ローラ４１の径φが２５ｍｍである。なお、現像ローラ４１の線速が２５０ｍｍ／ｓｅｃまでであれば、現像領域近傍で現像剤の飛散は発生しないことが確認されたが、それ以上線速を速くすると、現像剤の飛散が発生し、第１入口シール４７が必要になる。
【００２５】
ここで、本発明者は、上述した複写機を用いて多数の画像形成を行う実験をしたところ、経時使用により画質が劣化することを確認した。そして、本発明者らの研究の結果、上述したように、ブラシローラ２ｂから抜け落ちた導電性のブラシが上記第１入口シール４７と感光体ドラム１の表面との間の当接部分に挟まった状態で留まることが原因であることを突き止めた。すなわち、この当接部分に導電性のブラシが挟まることで、そのブラシが感光体ドラム１の表面の電位状態を崩し、静電潜像が乱れることが原因であった。
【００２６】
そこで、本実施形態では、第１入口シール４７の先端と感光体ドラム１の表面との間の当接圧を、ブラシローラ２ｂから抜けたブラシが感光体ドラム１の表面移動によりその当接部分を通過可能な圧力に設定している。そして、本実施形態では、このような圧力設定を行うために、第１入口シール４７と第２入口シール４８の厚さＹ１，Ｙ２を、ともに０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下としている。第１入口シール４７が厚さＹ１が０．０５ｍｍ未満であると、第１入口シール４７が感光体ドラム１との摩耗により経時使用に耐えることができない。また、第２入口シール４８が厚さＹ２が０．０５ｍｍ未満であると、第２入口シール４８が現像ローラ４１により搬送される現像剤との摩耗により経時使用に耐えることができない。一方、第１入口シール４７及び第２入口シール４８が厚さＹ１，Ｙ２が０．１５ｍｍよりも大きいと、コシが強すぎて、感光体ドラム表面に対する当接圧が高すぎ、抜け落ちたブラシがその当接部分を通過することができず、その当接部分に留まってしまう。
【００２７】
この効果を確認するため、各入口シール４７，４８の厚さＹ１，Ｙ２を変化させて画像形成を行ったときの画像評価を行う実験を行った。この実験では、ブラシローラ２ｂから１／４周分だけブラシを切り取り、これを新品のブラシローラ２ｂ上に付着させた複写機を用い、５００枚のコピーを行ったうち、異常画像が発生した枚数をカウントした。その結果は、下記の表１に示すとおりである。
【表１】

【００２８】
上記実験の結果、各入口シール４７，４８の厚さを薄くすることで、異常画像の発生枚数が少なくなることが確認された。また、本実験では、各入口シール４７，４８をともに薄くするのが最も異常画像の発生を抑制できることが確認された。
【００２９】
以上、本実施形態に係る複写機は、表面移動する潜像担持体としての感光体ドラム１と、感光体ドラム表面に接触又は近接してこれを一様に帯電する一様帯電部材としての帯電ローラ２ａとを備えている。また、現像ケーシング４２の開口から一部が露出した状態で感光体ドラム表面に対向配置される現像剤担持体としての現像ローラ４１を、その表面上に現像剤を担持させて表面移動させ、帯電ローラ２ａにより帯電された感光体ドラム表面上に形成された静電潜像に、現像ローラ表面上の現像剤中のトナーを付着させることにより現像する現像装置４も備えている。また、帯電ローラ２ａの表面に付着した異物を除去するための導電性ブラシ部材としてのブラシローラ２ｂも備えている。また、本複写機は、感光体ドラム表面と現像ローラ表面とが対向する現像領域における感光体ドラム１の表面移動方向上流側で、現像ケーシング４２の開口縁部に一端が固定された現像剤飛散防止部材としての第１入口シール４７を撓ませた状態にして、その他端を感光体ドラム表面に接触させて、その開口縁部と感光体ドラム表面との隙間が塞がれている。そして、本複写機においては、第１入口シール４７の他端と感光体ドラム表面とが当接する当接部分の当接圧を、ブラシローラ２ｂから抜けたブラシが感光体ドラム１の表面移動によりその当接部分を通過可能な圧力に設定している。これにより、ブラシローラ２ｂから抜けたブラシは、その当接部分をすり抜けることができ、その当接部分に挟まって留まってしまう事態が抑制される。その結果、ブラシローラ２ｂから抜けたブラシによって感光体ドラム１上の静電潜像が乱されることが抑制され、画質劣化を抑制できる。
また、本実施形態では、第１入口シール４７として、厚さが０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であるものを用いている。これにより、上記実験においても確認したように、ブラシローラ２ｂから抜けたブラシが当接部分をすり抜けることができるような当接圧を簡単な構成で実現することが可能となる。
また、本実施形態では、第１入口シール４７と現像ローラ４１との間にトナー溜まり防止部材としての第２入口シール４８が設けられている。そして、現像ローラ表面に担持された現像剤が、現像ローラ４１の表面移動により現像領域へ搬送されるまでに、第２入口シール４８の少なくとも一部と接触するよう、第２入口シール４８が配置されている。これにより、第１入口シール４７の現像ローラ４１に対向する面に飛散した現像剤（主にトナー）が付着し、その面にトナー溜まりが発生するのが抑制される。その結果、上述したように、トナーの塊が落下し、上記特許文献１に開示されているような種々の不具合が生じるのを抑制することができる。また、第１入口シール４７に変わって第２入口シール４８にトナー溜まりが発生したとしても、この第２入口シール４８は現像ローラ４１上の現像剤によって擦られるため、第２入口シール４８にトナー溜まりが発生するのが抑制される。
また、本実施形態では、第２入口シール４８として、厚さが０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であるものを用いている。これにより、上記実験においても確認したように、ブラシローラ２ｂから抜けたブラシが当接部分をすり抜けることができるような当接圧を簡単な構成で実現することが可能となる。
また、本実施形態では、第２入口シール４８における現像領域側の端部が、第１入口シール４７における現像領域側の端部と同位置、又は、その端部よりも現像領域側に近接する位置に位置決めされるように、第２入口シール４８が配置されている。これにより、上述したように、第１入口シール４７にトナー溜まりが発生するのを有効に防止できるとともに、適正な現像を妨げることもない。
また、本実施形態では、現像剤として、トナーと磁性キャリアとからなる２成分現像剤を用いている。また、現像装置４は、現像ローラ４１の内部に固定配置された磁界発生手段としてのマグネットロール４４によって発生する磁界により、現像領域における現像剤を感光体ドラム表面に接触するように穂立ちさせて現像を行うものである。そして、第１入口シール４７及び第２入口シール４８を、その現像領域側の端部が現像領域で穂立ちする現像剤に接触しない位置に位置決めされるように配置している。これにより、上述したように、入口シール４７，４８の端部で現像剤が急激に開放されることがなくなり、現像剤の飛散を抑制できる。
また、本実施形態では、ブラシローラ２ｂとして、ブラシの太さが１デニール以上２０デニール以下であり、ブラシの長さが０．３ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であり、ブラシの密度が７０００本／ｃｍ^２以上４６０００本／ｃｍ^２以下であるものを用いている。これにより、上述したように、ブラシの毛倒れを抑制でき、効率的なクリーニングが可能で、かつ、トナーを十分に収容できる。
【００３０】
尚、本実施形態において説明してきた本発明は、複写機本体３０に対して着脱自在に構成され、かつ、少なくとも感光体ドラム１と、帯電装置２と、現像装置４とを含む一体構造のプロセスカートリッジにも適用することができる。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１乃至７の発明によれば、抜け落ちた導電性のブラシによる画質劣化を抑制することが可能となるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る複写機における現像領域の拡大図。
【図２】同複写機を示す概略構成図。
【図３】同複写機に設けられる感光体ドラム周辺の概略構成を示す拡大図。
【図４】同複写機に設けられる現像装置を示す概略構成図。
【図５】同複写機の帯電装置に設けられるブラシローラ周辺の概略構成を示す拡大図。
【図６】第２入口シールの先端が第１入口シールの先端よりも現像領域から遠い位置にある例を示す説明図。
【図７】第２入口シールの先端が現像領域内まで入っている例を示す説明図。
【符号の説明】
１感光体ドラム
２帯電装置
２ａ帯電ローラ
２ｂブラシローラ
４現像装置
２０スキャナ部
３０複写機本体
４０給紙部
４１現像ローラ
４２現像ケーシング
４２ａ開口縁部
４３現像スリーブ
４４マグネットロール
４５ドクターブレード
４７第１入口シール
４８第２入口シール
１００複写機[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copier, a printer, and a facsimile, and more particularly, includes a conductive brush member that cleans the surface of a uniform charging member such as a charging roller that uniformly charges the surface of a latent image carrier. Related to an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
In a developing device installed in an image forming unit using an electrophotographic method, a two-component developer including a toner and a magnetic carrier is carried on a developer carrier, and a magnetic brush is formed by fixed magnetic poles inside the developer carrier. 2. Description of the Related Art There is known a developing device for performing development. In this developing device, after regulating the layer thickness of the developer by a developer regulating member such as a doctor blade, the developer carried on the developer carrier is moved to the surface of the developer carrier to form a latent image carrier. The sheet is transported to the opposite developing area. At this time, the developer is affected by the centrifugal force or the airflow in the developing device, and causes the scattering of the carrier or the scattering of the toner (hereinafter referred to as “scattering of the developer”). As a countermeasure, it is common that a developer scattering prevention member is attached so as to cover the developer layer after passing through the regulating position of the developer regulating member. Examples of such a developing device include those disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2.
[0003]
On the other hand, the surface of the latent image carrier is uniformly charged by contact charging by a uniform charging member such as a charging roller before developing by the developing device. When uniform charging is performed by such contact charging, foreign substances such as toner and paper powder may adhere to the surface of the uniformly charging member. If such foreign matter adheres, charging unevenness occurs, making it difficult to uniformly charge the surface of the latent image carrier. For this reason, Patent Document 3 proposes a cleaning device that removes, using a brush roller, foreign matter attached to the surface of a charging roller that is such a uniform charging member.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2002-278287 A
[Patent Document 2]
JP-A-2002-287503
[Patent Document 3]
JP-A-2002-221883
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the brush roller disclosed in Patent Document 3 is applied as a cleaning device for cleaning the surface of a uniform charging member of an image forming apparatus including the developing device disclosed in Patent Document 1 or Patent Document 2. At this time, the present inventor has confirmed that a problem that image quality deteriorates occurs. The reason is as follows.
When the foreign matter adhered to the surface of the uniformly charged member is collected by the brush roller described above, the cleaning ability is improved by collecting not only the scraping action by the brush but also the action of the electrostatic force. In addition, most of the foreign matter attached to the surface of the uniformly charging member is charged in a polarity opposite to the charging bias applied to the uniformly charging member. Therefore, a conductive brush roller is used. With a conductive brush roller, the potential of the brush roller can be set to the same polarity as the charging bias applied to the uniformly charging member, and foreign matters charged to the opposite polarity are also electrostatically collected. Because you can. However, if the brush roller is used for a long time, the brush comes off from the core of the roller, and the removed brush may adhere to the surface of the latent image carrier. In this case, the brush is conveyed to a contact portion where the developer scattering prevention member and the surface of the latent image carrier come into contact with the surface movement of the latent image carrier, and stays in a state sandwiched between the contact portions. I will. Since the brush is conductive, the potential state of the surface of the latent image carrier is broken by the brush in contact with the surface of the latent image carrier, and the electrostatic latent image formed on the surface of the latent image carrier is disturbed. As a result, there is a problem that image quality is deteriorated.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of suppressing image quality deterioration due to a conductive brush that has fallen off.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes a latent image carrier that moves on the surface, a uniform charging member that contacts or approaches the surface of the latent image carrier, and uniformly charges the latent image carrier. A developer carrier, which is arranged opposite to the surface of the latent image carrier in a state where it is partially exposed from the opening of the casing, moves the surface with the developer carried on the surface, and is charged by the uniform charging member. A developing device for developing the electrostatic latent image formed on the surface of the latent image carrier by attaching toner in a developer on the surface of the developer carrier to the electrostatic latent image; A conductive brush member for removing adhering foreign matter, and an upstream side in a surface moving direction of the latent image carrier in a developing region in which the surface of the latent image carrier and the surface of the developer carrier are opposed to each other; A developer scattering prevention member having one end fixed to an opening edge of the developing casing. In the image forming apparatus in which the gap between the edge of the opening and the surface of the latent image carrier is closed by bringing the other end into contact with the surface of the latent image carrier in the bent state, the developer is scattered. The contact pressure of the contact portion where the other end of the prevention member and the surface of the latent image carrier are in contact with each other can be passed through the contact portion by the brush moving out of the conductive brush member due to the surface movement of the latent image carrier. The pressure is set to a suitable pressure.
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first aspect, the developer scattering prevention member has a thickness of 0.05 mm or more and 0.15 mm or less. is there.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first or second aspect, a toner accumulation preventing member is provided between the developer scattering preventing member and the developer carrying member, and the toner carrying member is supported on the surface of the developer carrying member. The toner accumulation preventing member is disposed such that the toner accumulation preventing member comes into contact with at least a part of the toner accumulation preventing member before the transferred developer is conveyed to the developing area by the surface movement of the developer carrying member. Is what you do.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the third aspect, the toner accumulation preventing member has a thickness of 0.05 mm or more and 0.15 mm or less. .
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the third or fourth aspect, the end of the toner accumulation preventing member on the developing region side is located at the same position as the end of the developer scattering preventing member on the developing region side. Alternatively, the toner accumulation preventing member is arranged so as to be positioned at a position closer to the development area side than the end portion.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first, second, third, fourth, or fifth aspect, a two-component developer including a toner and a magnetic carrier is used as the developer. The magnetic field generated by the magnetic field generating means fixedly arranged inside the developer carrier causes the developer in the development area to be raised so as to come into contact with the surface of the latent image carrier, thereby performing development. The developer scattering prevention member, or the developer scattering prevention member and the toner accumulation preventing member are arranged such that the end on the development region side is positioned at a position where the end does not come into contact with the developer rising in the development region. It is characterized by the following.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first, second, third, fourth, fifth, or sixth aspect, the conductive brush member has a brush thickness of 1 denier to 20 denier, Is 0.3 mm or more and 2.5 mm or less, and the brush density is 7000 brushes / cm. ² More than 46000 pieces / cm ² The following brush roller is used.
[0008]
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7, further includes a conductive brush member for removing foreign matter adhered to the surface of the uniformly charging member, and a developing device on the upstream side of the latent image carrier surface moving direction in the developing area. A gap between the opening edge of the casing and the surface of the latent image carrier is closed by a developer scattering prevention member. One end of the developer scattering prevention member is fixed to the opening edge of the developing casing, and the other end is in contact with the surface of the latent image carrier in a bent state. In the present image forming apparatus, the contact pressure at the contact portion where the developer scattering prevention member and the surface of the latent image carrier come into contact with each other is reduced due to the movement of the surface of the latent image carrier by the brush coming out of the conductive brush member. The pressure is set so that it can pass through the contact part. Therefore, the brush that has fallen out of the conductive brush member can pass through the abutting portion, and the situation in which the brush is caught and retained by the abutting portion is suppressed. As a result, disturbance of the electrostatic latent image on the latent image carrier by the brush coming off the conductive brush member is suppressed.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic copying machine as an image forming apparatus will be described. Although the copying machine according to the present embodiment is a copying machine that forms a monochrome image, the same applies to an image forming apparatus that forms a color image.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating the copying machine according to the present embodiment.
The copying machine 100 mainly includes a scanner unit 20, a copying machine main body 30, and a paper feeding unit 40. In the copying machine main body 30, a photosensitive drum 1 as a latent image carrier, a charging device 2 as a charging device, an exposure device 3 as a latent image forming device, a developing device 4 as a developing device, and a transfer device as a transfer device 6, a fixing device 7 as a fixing unit, a cleaning device 8 as a cleaning unit, and the like are arranged.
[0010]
FIG. 3 is an enlarged view showing a schematic configuration around the photosensitive drum 1.
The photoreceptor drum 1 has a photosensitive layer on its surface using an amorphous metal having photoconductivity, an amorphous metal such as amorphous selenium, or an organic compound such as a bisazo pigment or a phthalocyanine pigment. Considering the environment and the post-treatment after use, it is preferable to use a photosensitive layer composed of an organic compound.
[0011]
As shown in FIG. 3, the charging device 2 includes a charging roller 2a having at least an elastic layer provided on the outer periphery of a cored bar, and a power supply (not shown) connected to the charging roller 2a. The charging device 2 applies a high voltage to the charging roller 2a, and applies a predetermined voltage between the charging roller 2a and the photosensitive drum 1. As a result, corona discharge occurs between the charging roller 2a and the photosensitive drum 1, and the surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged. Further, in the charging device 2 of the present embodiment, a brush roller 2b as a conductive brush member is provided so as to contact the surface of the charging roller 2a. The brush roller 2b is for cleaning foreign substances adhering to the surface of the charging roller 2a. Details of the brush roller 2b will be described later.
[0012]
The exposure device 3 scans the laser light 3a with a polygon motor based on image data of a document read by the scanner unit 20 and image data sent from an external device such as a personal computer (not shown). As a result, the laser beam 3a is applied to the surface of the photosensitive drum 1 through the mirror, and the surface of the photosensitive drum 1 that has been irradiated with the laser beam 3a forms an electrostatic latent image. In this way, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 1.
[0013]
FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating the developing device 4.
The developing device 4 mainly contains a developing roller 41 as a developer carrying member for carrying a two-component developer (hereinafter, simply referred to as “developer”) composed of a toner and a magnetic carrier. And a developing casing 42. The developing casing 42 has an opening at a position facing the surface of the photosensitive drum 1, and a part of the developing roller 41 is exposed from the opening. The developing roller 41 is arranged such that a surface portion exposed from the opening thereof is slightly spaced from the surface of the photosensitive drum 1. The developing roller 41 includes a cylindrical developing sleeve 43 formed of a conductive and non-magnetic material, and a magnet roll 44 fixed and disposed inside the developing sleeve. When the developing sleeve 43 is rotationally driven, the developing sleeve 43 relatively moves with respect to the magnet roll 44, and rotates in a rotating direction with respect to the surface moving direction of the photosensitive drum 1. Further, a power supply (not shown) for applying a developing bias is connected to the developing sleeve 43. When a developing bias is applied to the developing sleeve 43, a developing electric field is formed in a developing region where the surface of the developing roller 41 and the surface of the photosensitive drum 1 face each other. Due to this developing electric field, the toner in the developer carried on the surface of the developing roller 41 adheres to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 1 and development is performed. At the time of this development, in the development area, the magnetic carrier in the developer on the developing roller 41 is raised by the action of the magnetic field formed by the magnet roll 44 and comes into contact with the surface of the photosensitive drum 1.
[0014]
Further, the developing device 4 includes a doctor blade 45 as a developer regulating member that regulates the amount of developer carried on the surface of the developing roller 41 and conveyed to the developing area, and agitating and conveying the developer in the developing casing 42. A screw 46 and the like are also provided. The developing device 4 is also provided with inlet seals 47 and 48 as a developer scattering prevention member, the details of which will be described later.
[0015]
As shown in FIG. 3, the transfer device 6 includes a transfer belt 6a, a transfer bias roller 6b, and a tension roller 6c. The transfer bias roller 6b is configured by providing an elastic layer on the surface of a core metal such as iron, aluminum, or stainless steel. To the transfer bias roller 6b, an appropriate pressure is applied to the photosensitive drum 1 side by urging means (not shown) in order to bring recording paper as a recording material into close contact with the photosensitive drum 1. The transfer belt 6a can be configured by selecting various heat-resistant materials as a base material, and can be configured by, for example, a seamless polyimide film. A configuration in which a fluororesin layer is provided on the outside may be adopted. In addition, a configuration may be adopted in which a silicone rubber layer is provided on a polyimide film as necessary, and a fluororesin layer is provided thereon. A tension roller 6c is provided inside the transfer belt 6a to drive and stretch the transfer belt 6a.
[0016]
The fixing device 7 includes a fixing roller having a heater serving as a heating unit such as a halogen lamp, and a pressing roller pressed against the fixing roller. The fixing roller is provided with an elastic layer of silicone rubber or the like having a thickness of 100 to 500 μm, preferably 400 μm on the surface of the core metal, and further has a resin surface layer having good releasability such as a fluororesin for the purpose of preventing adhesion due to toner viscosity. Is formed. The resin surface layer is composed of a PFA tube or the like, and its thickness is preferably about 10 to 50 μm in consideration of mechanical deterioration. Temperature detecting means is provided on the outer peripheral surface of the fixing roller, and the heater is controlled so as to keep the surface temperature of the fixing roller substantially constant within a range of about 160 to 200 ° C. The pressure roller has a core metal surface coated with an anti-offset layer such as tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether (PFA) or polytetrafluoroethylene (PTFE). Similar to the fixing roller, an elastic layer such as silicone rubber may be provided on the surface of the cored bar.
[0017]
The cleaning device 8 mainly includes a cleaning blade 8a, a toner collecting blade 8d for collecting toner scraped by the cleaning blade 8a, and a collecting coil 8c for conveying the toner. Further, a toner collection box (not shown) is provided. The cleaning blade 8a is made of a material such as a metal, a resin, and a rubber, and a rubber such as a fluorine rubber, a silicone rubber, a butyl rubber, a butadiene rubber, an isoprene rubber, and a urethane rubber is preferably used, and among them, urethane rubber is particularly preferable. The cleaning blade 8a removes toner, paper dust, and the like remaining on the photosensitive drum 1 after the transfer process.
[0018]
Next, the conductive brush roller 2b provided in the charging device 2 will be described.
FIG. 5 is an enlarged view showing a schematic configuration around the brush roller 2b.
The brush roller 2b is in contact with the upper surface of the charging roller 2a in the vertical direction, and both ends of the core shaft are slidably fitted in guide slots 12 provided in the bearing member 11. Accordingly, the brush portion of the brush roller 2b abuts on the surface of the charging roller 2a by its own weight. With such a configuration, the brush portion of the brush roller 2b does not hit the surface of the charging roller 2a excessively strongly, and the wear of the surface of the charging roller 2a can be suppressed. Further, since both ends of the core shaft are rotatably fitted in the guide slots 12, the brush roller 2b rotates with the rotation direction of the charging roller 2a indicated by an arrow in the drawing. Thus, by rotating the brush roller 2b with the rotation of the charging roller 2a, a driving device is not required for the brush roller 2b, and the configuration can be simplified.
[0019]
The brush of the brush roller 2b can be made of various fibers having conductivity. In this embodiment, the brush has a thickness of 1 denier to 20 denier and a brush length of 0.3 mm to 2 denier. 0.5 mm or less. The brush density is 7000 brushes / cm ² More than 46000 pieces / cm ² The range is as follows. If the thickness of the brush is smaller than 1 denier, the brush is too thin, and when the brush abuts on the surface of the charging roller 2a, the brush easily falls. Conversely, if the thickness of the brush is greater than 20 denier, the brush is too thick, and it is not possible to form a brush roller with a high brush density within the above-described range of the brush density. Brush density of 7000 brushes / cm ² If it is smaller than this, the number of brushes abutting on the surface of the charging roller 2a decreases, so that efficient cleaning becomes difficult and sufficient cleaning performance cannot be exhibited. Conversely, the brush density is 46000 brushes / cm ² If it is larger, the brush density is too high, the space between the brushes becomes small, and it becomes impossible to sufficiently accommodate foreign matters such as toner and paper powder collected from the surface of the charging roller 2a. Also, if the length of the brush is shorter than 0.3 mm, the foreign matter cannot be sufficiently accommodated. Conversely, if the length of the brush is longer than 2.5 mm, the hair is likely to fall when it comes into contact with the surface of the charging roller 2a.
As described above, when the thickness of the brush of the brush roller, the length of the brush, and the density of the brush are within the above-described ranges, the brush can be prevented from falling down, efficient cleaning can be performed, and sufficient toner can be obtained. Can be accommodated. More preferably, the brush thickness is 1.5 denier to 2.5 denier, the brush length is 1.0 mm to 2.0 mm, and the brush density is 25,000 brushes / cm. ² More than 27000 lines / cm ² It is as follows.
[0020]
The conductive brush roller 2b has the same potential as the surface potential of the charging roller 2a when a charging bias is applied to the charging roller 2a. The foreign matter adhering to the surface of the charging roller 2a is a charge that electrostatically attracts the charging roller 2a, that is, a foreign substance having a polarity opposite to the polarity of the charging bias. More specifically, the toner may be an oppositely charged toner remaining on the photoconductor drum 1 without being transferred, or a paper powder attached to the photoconductor drum 1 at the time of transfer. By making the brush roller 2b the same potential as the charging roller 2a as in this embodiment, the brush roller 2b adheres to the surface of the charging roller 2a due to the electrostatic action in addition to the mechanical removal action of the brush roller 2b. Foreign matter can be transferred to the brush roller 2b. Therefore, the cleaning performance is improved, and efficient cleaning becomes possible. In order to make the brush roller 2b have the same potential as the surface potential of the charging roller 2a, the electric resistance of the brush roller 2b must be 10 ¹ Ω or more 10 ⁸ It is preferable to be within the range of Ω or less.
[0021]
Next, the inlet seals 47 and 48 provided in the developing device 4 will be described.
The scattering of the developer mainly occurs at a location where the developer is raised on the upstream side in the surface movement direction of the developing roller 41 in the developing area. When the developer spikes from the lying state to the standing state, the balance between the centrifugal force of the developer and the magnetic binding force of the magnetic field generated by the magnet roll 44 is lost at the spike portion, so that the developer is scattered. Is likely to occur. Therefore, in this embodiment, two

inlet seals

47 and 48 are provided so that the developer scattered at this location does not flow into the apparatus. These inlet seals 47 and 48 can be formed of an elastic sheet made of polyurethane (PUR), polyethylene terephthalate (PET), or the like. As shown in FIG. 4, one end of each of the entrance seals 47 and 48 is fixed to the opening edge 42a of the developing casing 42 on the upstream side in the surface movement direction of the photosensitive drum 1 in the developing area. The first entrance seal 47 of the two entrance seals functions as a developer scattering prevention member, and is disposed such that its tip comes into contact with the surface of the photosensitive drum 1. As a result, the gap between the opening edge 42a of the developing casing 42 and the surface of the photosensitive drum 1 is closed.
[0022]
In the conventional developing devices disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, the inlet seal is provided only with the first inlet seal 47, and the second inlet seal 48 is not provided. In such a configuration, the scattered developer (mainly toner) adheres to the surface of the first inlet seal 47 facing the developing roller 41, and toner accumulation occurs on that surface. When such a toner accumulation occurs, some kind of impact is applied, so that a lump of the toner falls, and various problems as disclosed in the above-mentioned Patent Document 1 occur. Therefore, in the present embodiment, the second entrance seal 48 of the two entrance seals is provided as a toner accumulation preventing member. The second inlet seal 48 extends from the inner wall portion of the developing casing 42 facing the developer until passing through the area facing the doctor blade 45 to the developing area and near the surface of the photosensitive drum 1. I have. The second inlet seal 48 is at least part of the second inlet seal 48 before the developer on the developing roller 41 that has passed the area facing the doctor blade 45 is transported to the developing area. It is arranged so that it may contact. As a result, the developer conveyed toward the developing area due to the surface movement of the developing roller 41 moves so as to rub the second inlet seal 48, and the scattered developer temporarily moves to the surface of the second inlet seal 48. Even if it has adhered, the adhered developer is rubbed and collected by the developer conveyed by the developing roller 41. Therefore, by providing such a second inlet seal 48, toner does not accumulate on the surface of the first inlet seal 47 facing the developer, and the above-mentioned problems caused by a drop of the toner mass can be suppressed.
[0023]
FIG. 1 is an enlarged view of the development area.
As shown in the drawing, the first inlet seal 47 is in a bent state, and the surface of the tip portion thereof is in contact with the surface of the photosensitive drum 1. The tip of the second inlet seal 48 is positioned at a position slightly closer to the developing area than the tip of the first inlet seal 47. If the tip of the second inlet seal 48 is located farther from the developing area than the tip of the first inlet seal 47, the first inlet facing the surface of the developing roller 41 as shown in FIG. Slight accumulation of paper dust and toner occurs on the surface of the seal 47. Therefore, the second inlet seal 48 is positioned such that the front end of the second inlet seal 48 is located at the same position as the front end of the first inlet seal 47 or at a position closer to the development area side than the front end of the first inlet seal 47. It is desirable to dispose the seal 48 from the viewpoint of effectively suppressing the above-mentioned problem. However, as shown in FIG. 7, if the tip of the second inlet seal 48 is positioned so as to enter the developing area, the state of the developer ears rising in the developing area is broken, and an appropriate state is obtained. It hinders development. Further, the developer constrained by the inlet seals 47, 48 is rapidly opened at the ends of the inlet seals 47, 48, and at the same time, a magnetic brush is formed. Becomes unstable. Therefore, the developer tends to be scattered.
[0024]
According to the experiment of the present inventor, it has been found that the length of the portion where the tip of the second inlet seal 48 is closer to the developing area side than the tip of the first inlet seal 47 is preferably set to 2 mm or less. With this setting, toner accumulation does not occur, and proper development is not hindered. The experimental conditions at this time were as follows: the development gap Gp was 0.4 mm, and the amount of the developer pumped ρ was 90 mg / cm. ² The toner particle diameter is 6.5 μm, the carrier particle diameter is 50 μm, the linear velocity Vs of the photosensitive drum 1 is 330 mm / sec, the diameter φ of the photosensitive drum is 100 mm, and the linear velocity ratio of the developing roller 41 to the photosensitive drum 1 is 2.0, and the diameter φ of the developing roller 41 is 25 mm. When the linear velocity of the developing roller 41 was up to 250 mm / sec, it was confirmed that the scattering of the developer did not occur near the developing area. However, when the linear velocity was further increased, the scattering of the developer occurred. , A first inlet seal 47 is required.
[0025]
Here, the present inventor conducted an experiment in which a large number of images were formed using the above-described copying machine, and as a result, it was confirmed that the image quality was degraded by use over time. As a result of the research by the present inventors, as described above, the conductive brush that has fallen off from the brush roller 2b is caught in the contact portion between the first inlet seal 47 and the surface of the photosensitive drum 1. It was determined that staying in the state was the cause. That is, when the conductive brush is sandwiched between the abutting portions, the brush breaks the potential state on the surface of the photosensitive drum 1 and the electrostatic latent image is disturbed.
[0026]
Therefore, in the present embodiment, the contact pressure between the tip of the first inlet seal 47 and the surface of the photosensitive drum 1 is reduced by the brush which has been released from the brush roller 2 b moved by the surface of the photosensitive drum 1. Is set to a pressure that can pass through. In the present embodiment, in order to perform such a pressure setting, the thicknesses Y1 and Y2 of the first inlet seal 47 and the second inlet seal 48 are both 0.05 mm or more and 0.15 mm or less. If the thickness Y1 of the first entrance seal 47 is less than 0.05 mm, the first entrance seal 47 cannot withstand use over time due to abrasion with the photosensitive drum 1. If the thickness Y2 of the second inlet seal 48 is less than 0.05 mm, the second inlet seal 48 cannot withstand use over time due to abrasion with the developer conveyed by the developing roller 41. On the other hand, if the thicknesses Y1 and Y2 of the first inlet seal 47 and the second inlet seal 48 are larger than 0.15 mm, the stiffness is too strong, the contact pressure against the surface of the photosensitive drum is too high, and the brush that has fallen off may be removed. It cannot pass through the contact portion, and stays at the contact portion.
[0027]
In order to confirm this effect, an experiment was performed in which image evaluation was performed when image formation was performed by changing the thicknesses Y1 and Y2 of the entrance seals 47 and 48. In this experiment, a brush was cut out from the brush roller 2b by one quarter of a turn, and a copy machine in which the brush was attached onto a new brush roller 2b was used to make 500 copies, and the number of sheets where an abnormal image occurred was determined. Was counted. The results are as shown in Table 1 below.
[Table 1]

[0028]
As a result of the above experiment, it was confirmed that the number of abnormal images was reduced by reducing the thickness of each of the inlet seals 47 and 48. Further, in this experiment, it was confirmed that the generation of the abnormal image can be suppressed most by making each of the entrance seals 47 and 48 thinner.
[0029]
As described above, the copier according to the present embodiment includes the photosensitive drum 1 as a latent image carrier moving on the surface and the charging as a uniform charging member that contacts or approaches the photosensitive drum surface to uniformly charge the photosensitive drum. And a roller 2a. Further, a developing roller 41 as a developer carrying member disposed opposite to the surface of the photoreceptor drum in a state where a part thereof is exposed from the opening of the developing casing 42 is moved by carrying the developer on the surface thereof and charged. There is also provided a developing device 4 for developing the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum charged by the roller 2a by adhering the toner in the developer on the surface of the developing roller to the electrostatic latent image. Further, a brush roller 2b is provided as a conductive brush member for removing foreign matter attached to the surface of the charging roller 2a. Further, in the present copying machine, the developer scattered at one end is fixed to the opening edge of the developing casing 42 on the upstream side in the surface moving direction of the photosensitive drum 1 in the developing area where the photosensitive drum surface and the developing roller surface face each other. The first inlet seal 47 as a prevention member is bent, and the other end is brought into contact with the surface of the photosensitive drum, so that the gap between the opening edge and the surface of the photosensitive drum is closed. In the present copying machine, the contact pressure of the contact portion where the other end of the first entrance seal 47 contacts the surface of the photosensitive drum is reduced by the movement of the surface of the photosensitive drum 1 by the brush released from the brush roller 2b. The pressure is set so that it can pass through the contact portion. As a result, the brush that has come off from the brush roller 2b can pass through the contact portion, and the situation in which the brush is caught and retained by the contact portion is suppressed. As a result, the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 is prevented from being disturbed by the brush coming off the brush roller 2b, and image quality degradation can be suppressed.
In this embodiment, the first inlet seal 47 has a thickness of 0.05 mm or more and 0.15 mm or less. As a result, as has been confirmed in the above experiment, it is possible to realize a contact pressure with a simple configuration that enables the brush coming out of the brush roller 2b to pass through the contact portion.
In the present embodiment, a second inlet seal 48 is provided between the first inlet seal 47 and the developing roller 41 as a toner accumulation preventing member. The second inlet seal 48 is arranged so that the developer carried on the surface of the developing roller 41 contacts at least a part of the second inlet seal 48 before the developer is conveyed to the developing area by the surface movement of the developing roller 41. Have been. This suppresses the scattered developer (mainly toner) from adhering to the surface of the first inlet seal 47 facing the developing roller 41 and preventing the accumulation of toner on that surface. As a result, as described above, it is possible to suppress the occurrence of various problems as disclosed in Patent Document 1 as described above. Further, even if toner accumulation occurs in the second entrance seal 48 instead of the first entrance seal 47, the second entrance seal 48 is rubbed by the developer on the developing roller 41, so that the second entrance seal 48 The occurrence of accumulation is suppressed.
In the present embodiment, the second inlet seal 48 having a thickness of 0.05 mm or more and 0.15 mm or less is used. As a result, as has been confirmed in the above experiment, it is possible to realize a contact pressure with a simple configuration that enables the brush coming out of the brush roller 2b to pass through the contact portion.
In the present embodiment, the end of the second entrance seal 48 on the side of the development region is the same as the end of the first entrance seal 47 on the side of the development region, or is closer to the development region than the end. A second inlet seal 48 is positioned to be positioned. As a result, as described above, it is possible to effectively prevent the accumulation of toner in the first inlet seal 47, and to prevent proper development.
In the present embodiment, a two-component developer including a toner and a magnetic carrier is used as the developer. Further, the developing device 4 causes the developer in the development area to rise so as to come into contact with the surface of the photosensitive drum by a magnetic field generated by a magnet roll 44 as a magnetic field generating means fixedly arranged inside the developing roller 41. The development is performed. The first inlet seal 47 and the second inlet seal 48 are arranged such that their ends on the developing region side are positioned so as not to contact the developer rising in the developing region. As a result, as described above, the developer is not suddenly opened at the ends of the entrance seals 47 and 48, and the scattering of the developer can be suppressed.
In the present embodiment, the brush roller 2b has a brush thickness of 1 denier to 20 denier, a brush length of 0.3 mm to 2.5 mm, and a brush density of 7000 brushes / cm. ² More than 46000 pieces / cm ² The following are used. As a result, as described above, the fall of the brush can be suppressed, efficient cleaning can be performed, and toner can be sufficiently stored.
[0030]
It should be noted that the present invention described in the present embodiment is a process of an integral structure which is configured to be detachable from the copier main body 30 and includes at least the photosensitive drum 1, the charging device 2, and the developing device 4. It can also be applied to cartridges.
[0031]
【The invention's effect】
According to the first to seventh aspects of the present invention, there is an excellent effect that it is possible to suppress the image quality deterioration due to the conductive brush that has fallen off.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged view of a development area in a copying machine according to an embodiment.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the copying machine.
FIG. 3 is an enlarged view showing a schematic configuration around a photosensitive drum provided in the copying machine.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a developing device provided in the copying machine.
FIG. 5 is an enlarged view showing a schematic configuration around a brush roller provided in a charging device of the copying machine.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example in which the tip of a second inlet seal is located farther from the development area than the tip of the first inlet seal.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example in which the tip of a second entrance seal enters a development area.
[Explanation of symbols]
1 Photoconductor drum
2 Charging device
2a Charging roller
2b brush roller
4 Developing device
20 Scanner section
30 Copier body
40 Paper feed unit
41 Developing roller
42 Developing casing
42a Opening edge
43 Developing sleeve
44 Magnet Roll
45 Doctor Blade
47 1st entrance seal
48 Second entrance seal
100 copier

Claims

A latent image carrier moving on the surface,
A uniform charging member that contacts or approaches the latent image carrier surface to uniformly charge the latent image carrier,
The developer carrying member, which is disposed opposite to the surface of the latent image carrying member with a part thereof being exposed from the opening of the developing casing, is moved by carrying the developer on the surface thereof, and is charged by the uniform charging member. A developing device for developing the electrostatic latent image formed on the surface of the latent image carrier by attaching toner in a developer on the surface of the developer carrier, and a surface of the uniform charging member A conductive brush member for removing foreign matter attached to the
A developer is prevented from being scattered, one end of which is fixed to an opening edge of the developing casing at an upstream side in a surface moving direction of the latent image carrier in a developing region where the surface of the latent image carrier and the surface of the developer carrier oppose each other. In an image forming apparatus in which the member is bent, the other end is brought into contact with the surface of the latent image carrier, and a gap between the opening edge and the surface of the latent image carrier is closed.
The contact pressure at the contact portion where the other end of the developer scattering prevention member and the surface of the latent image carrier come into contact with each other is adjusted by the brush which has been released from the conductive brush member moved by the surface of the latent image carrier. An image forming apparatus characterized in that the pressure is set to allow passage through the portion.

The image forming apparatus according to claim 1,
An image forming apparatus, wherein a member having a thickness of 0.05 mm or more and 0.15 mm or less is used as the developer scattering prevention member.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein
A toner accumulation preventing member is provided between the developer scattering prevention member and the developer carrier, and the developer carried on the surface of the developer carrier is conveyed to the developing area by the surface movement of the developer carrier. An image forming apparatus, wherein the toner accumulation preventing member is arranged so as to contact at least a part of the toner accumulation preventing member.

The image forming apparatus according to claim 3,
An image forming apparatus, wherein a member having a thickness of 0.05 mm or more and 0.15 mm or less is used as the toner accumulation preventing member.

The image forming apparatus according to claim 3, wherein
The end of the toner accumulation preventing member on the developing region side is positioned at the same position as the end of the developer scattering preventing member on the developing region side or at a position closer to the developing region than the end portion. An image forming apparatus, further comprising the toner accumulation preventing member.

The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, or 5,
As the developer, a two-component developer including a toner and a magnetic carrier is used,
The developing device performs development by causing a developer in a development area to stand on the surface of the latent image carrier by a magnetic field generated by a magnetic field generating unit fixedly arranged inside the developer carrier. Things,
The developer scattering preventing member, or the developer scattering preventing member and the toner accumulation preventing member are arranged such that an end on the developing region side thereof is positioned at a position where the end does not come into contact with the developer rising in the developing region. An image forming apparatus comprising:

The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, or 6,
The conductive brush member has a brush thickness of 1 denier to 20 denier, a brush length of 0.3 mm to 2.5 mm, and a brush density of 7000 / cm ^{2 to} 46,000 / An image forming apparatus using a brush roller having a size of ² cm ² or less.