JP2007017954A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、像担持体に対して帯電ローラにより非接触帯電を行うようになっている画像形成装置の技術分野に関し、特に、回転する像担持体の周囲に、帯電ローラ、光書込み装置、および現像ローラ装置が像担持体の回転方向下流側に向かって順次配設されているとともに、帯電ローラに圧接されたクリーニング部材でこの帯電ローラをクリーニングするようになっている画像形成装置の技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field of an image forming apparatus configured to perform non-contact charging on an image carrier with a charging roller in an image forming apparatus such as an electrophotographic, electrostatic copying machine, printer, or facsimile. A charging roller, an optical writing device, and a developing roller device are sequentially arranged around the rotating image carrier, toward the downstream side in the rotation direction of the image carrier, and a cleaning member pressed against the charging roller. The present invention relates to a technical field of an image forming apparatus configured to clean the charging roller.
従来、電子写真、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置として、回転する像担持体の周囲に、帯電ローラ、光書込み装置、および現像ローラ装置が像担持体の回転方向下流側に向かって順次配設されている画像形成装置が知られている(例えば、特許文献1等参照)。この特許文献1に開示の画像形成装置は、接触式帯電ブラシを感光体に接触させつつ感光体と同方向に回転させることにより(感光体の周速方向と接触式帯電ブラシの周速方向とが逆方向)感光体を一様帯電し、光書込み装置により感光体に静電潜像を書込み、現像ローラで搬送されてくるトナーでこの感光体上の静電潜像を現像してトナー像を形成するようになっている。
ところで、この特許文献1に開示の画像形成装置では、光書込み装置が接触式帯電ブラシの感光体への当接位置(接触式帯電ブラシによる感光体の帯電位置)より下方にあるため、感光体の転写残りトナー等の異物が接触式帯電ブラシの接触で感光体から分離して装置内を浮遊したり、接触式帯電ブラシに付着したりする。そして、浮遊した異物により光書込み装置を汚れて実用には供し得るが良質の画像が長期にわたって得られなくなるおそれがある。また、感光体の周速方向と接触式帯電ブラシの周速方向とが逆方向となっているため、異物の浮遊が更に顕著になることが考えられる。しかも、接触式帯電ブラシに異物が付着することで、長期にわたって良好な帯電を行うことが難しくなり、接触式帯電ブラシの耐久性が損なわれることが考えられる。 By the way, in the image forming apparatus disclosed in Patent Document 1, the optical writing device is located below the contact position of the contact-type charging brush with the photoconductor (charge position of the photoconductor by the contact-type charging brush). Foreign matter such as toner remaining after transfer is separated from the photosensitive member by contact with the contact charging brush and floats in the apparatus or adheres to the contact charging brush. Then, although the optical writing device is soiled by the foreign matter that floats, it can be put to practical use, but there is a possibility that a high-quality image cannot be obtained over a long period of time. Further, since the circumferential speed direction of the photoconductor and the circumferential speed direction of the contact-type charging brush are opposite to each other, it is conceivable that the floating of the foreign matter becomes more remarkable. In addition, it is considered that it is difficult to perform good charging over a long period of time due to foreign matters adhering to the contact-type charging brush, and the durability of the contact-type charging brush is impaired.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、帯電ローラによる像担持体の帯電時に浮遊するトナー等の異物や帯電ローラに付着するトナー等の異物により、光書込み装置が汚れるのをできるだけ抑制しつつ、帯電ローラの耐久性を向上することのできる画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to detect light by foreign matters such as toner floating when the image carrier is charged by the charging roller and foreign matters such as toner adhering to the charging roller. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of improving the durability of a charging roller while suppressing contamination of a writing device as much as possible.
前述の課題を解決するために、請求項1の発明の画像形成装置は、回転する像担持体の周囲に、帯電ローラを備えた帯電装置、光書込み装置、および現像ローラを備えた現像装置が像担持体の回転方向下流側に向かってこれらの順に配設されている画像形成装置において、前記帯電ローラが、前記像担持体に対して所定の帯電ギャップをおいて非接触帯電を行う帯電ローラであり、前記帯電ローラの回転中心が、前記像担持体の回転中心を通る水平線より下方でかつこの水平線より前記像担持体の回転方向下流側に位置し、更に前記像担持体の回転中心の真下より像担持体の回転方向上流側に設けられており、前記帯電ローラに圧接されてこの帯電ローラをクリーニングするクリーニング部材が回転可能に設けられているとともに、このクリーニング部材の回転中心が前記帯電ローラの回転中心を通る水平線より下方に設けられていることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, an image forming apparatus according to a first aspect of the present invention includes a charging device including a charging roller, an optical writing device, and a developing device including a developing roller around a rotating image carrier. In the image forming apparatus arranged in this order toward the downstream side in the rotation direction of the image carrier, the charging roller performs non-contact charging with a predetermined charging gap with respect to the image carrier. And the rotation center of the charging roller is located below the horizontal line passing through the rotation center of the image carrier and downstream of the horizontal line in the rotation direction of the image carrier, and further the rotation center of the image carrier. A cleaning member is provided on the upstream side in the rotational direction of the image carrier from directly below. The cleaning member is pressed against the charging roller and cleans the charging roller. It is characterized in that the rotational center of the training member is provided below the horizontal line passing through the center of rotation of the charging roller.
また、請求項2の発明は、前記帯電ローラの回転方向が前記像担持体の回転方向と逆方向に設定されているとともに、前記クリーニング部材の回転方向が前記帯電ローラの回転方向と逆方向に設定されていることを特徴としている。
更に、請求項3の発明は、前記帯電ローラの周速と前記像担持体の周速とが同一または略同一(周速比を1または略1)に設定されていることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, the rotation direction of the charging roller is set to be opposite to the rotation direction of the image carrier, and the rotation direction of the cleaning member is opposite to the rotation direction of the charging roller. It is characterized by being set.
Further, the invention according to claim 3 is characterized in that the peripheral speed of the charging roller and the peripheral speed of the image carrier are set to be the same or substantially the same (peripheral speed ratio is 1 or substantially 1).
更に、請求項4の発明は、前記帯電ローラの回転中心と前記像担持体の回転中心とを結ぶ直線と、前記帯電ローラの回転中心と前記クリーニング部材の回転中心とを結ぶ直線とが互いに交差するように設定されていることを特徴としている。
Furthermore, in the invention of
このように構成された本発明の画像形成装置によれば、クリーニング部材を帯電ローラの回転中心を通る水平線より下方に位置させる、つまり、帯電ローラに対してクリーニング部材を重力方向の下方に配置させることになるので、クリーニング部材が帯電ローラ上のトナー等の異物を掻き取った際、掻き取られた異物を下方に自然落下させることができる。これにより、掻き取られたトナー等の異物が光書込み装置の方へ進行することはなく、光書込み装置にこのような異物が付着し難くなり、長期的に安定した画像形成を実現することができる。特に、帯電ローラが像担持体に対して非接触帯電を行うことで、非接触帯電時に像担持体からの異物の浮遊が抑制されるので、光書込み装置の汚れがより効果的に抑制できる。 According to the image forming apparatus of the present invention configured as described above, the cleaning member is positioned below the horizontal line passing through the rotation center of the charging roller, that is, the cleaning member is disposed below the charging roller in the direction of gravity. Therefore, when the cleaning member scrapes off the foreign matter such as toner on the charging roller, the scraped foreign matter can be naturally dropped downward. As a result, the foreign matter such as the scraped toner does not travel toward the optical writing device, and it is difficult for such foreign matter to adhere to the optical writing device, and stable image formation can be realized in the long term. it can. In particular, since the charging roller performs non-contact charging with respect to the image carrier, the floating of foreign matter from the image carrier during non-contact charging is suppressed, so that contamination of the optical writing device can be more effectively suppressed.
特に、請求項2の発明によれば、像担持体と帯電ローラとを互いに逆向きに回転させるとともに、クリーニング部材と帯電ローラとを互いに逆向きに回転させ、しかも、光書込み装置を帯電ローラより像担持体の回転方向下流側に配置しているので、クリーニング部材から帯電ローラによって掻き取られたトナー等の異物を光書込み装置側と反対側に進行させることができるとともに、しかも、掻き取られて浮遊しているトナー等の異物をクリーニング部材が壁となって光書込み装置側に進行するのを阻止できる。これにより、光書込み装置にこのような異物が更に効果的に付着し難くなり、更に長期的に安定した画像形成を実現することができる。 In particular, according to the second aspect of the present invention, the image carrier and the charging roller are rotated in the opposite directions, the cleaning member and the charging roller are rotated in the opposite directions, and the optical writing device is moved from the charging roller. Since it is disposed downstream of the image carrier in the rotation direction, foreign matters such as toner scraped off from the cleaning member by the charging roller can be advanced to the side opposite to the optical writing device side. Therefore, it is possible to prevent foreign matters such as toner floating on the optical writing device side from being moved by the cleaning member as a wall. This makes it difficult for such foreign matter to adhere to the optical writing device more effectively, and it is possible to realize stable image formation over a long period of time.
また、請求項3の発明によれば、帯電ローラの周速と像担持体の周速とを同一または略同一(周速比を1または略1)に設定しているので、トナー等の異物の浮遊を起こり難くすることができ、光書込み装置への異物の付着を一層抑制することができる。更に、クリーニング部材の周速と帯電ローラの周速とを同一または略同一(周速比を1または略1)に設定しているので、トナー等の異物の浮遊を起こり難くすることができ、光書込み装置への異物の付着を更に効果的に抑制することができる。 According to the third aspect of the present invention, the peripheral speed of the charging roller and the peripheral speed of the image carrier are set to be the same or substantially the same (peripheral speed ratio is 1 or approximately 1). Can be made difficult to occur, and adhesion of foreign matter to the optical writing device can be further suppressed. Furthermore, since the peripheral speed of the cleaning member and the peripheral speed of the charging roller are set to be the same or substantially the same (peripheral speed ratio is 1 or approximately 1), it is possible to make it difficult for foreign matters such as toner to float. Adherence of foreign matter to the optical writing device can be further effectively suppressed.
更に、請求項4の発明によれば、更に、帯電ローラの回転中心と像担持体の回転中心とを結ぶ直線と、帯電ローラの回転中心とクリーニング部材の回転中心とを結ぶ直線とを互いに交差するように設定しているので、クリーニング部材の帯電ローラへの圧接力による、帯電ローラと像担持体との近接距離への影響を抑制することができる。これにより、クリーニング部材を帯電ローラへ圧接させても、帯電ギャップを帯電領域全体にわたって、長期的に安定して設定することができる。
Further, according to the invention of
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図1は、本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例を模式的に示す図である。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
図1に示すように、この例の画像形成装置1は静電潜像およびトナー像が形成される像担持体である感光体2を備えているとともに、この感光体2の周囲に感光体2の回転方向(図1では、時計回り)上流側から下流側に向かって順に配設された、非接触の帯電装置3、光書込み装置4、現像装置5、転写装置6、およびクリーニング装置7を備えている。
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 of this example includes a
帯電装置3は、感光体2に対して非接触の帯電ローラ3aおよびローラからなりこの帯電ローラ3aに圧接されるクリーニング部材3bを有している。帯電ローラ3aの回転中心3a1は、感光体2の回転中心2aを通る水平線αより下方でかつ水平線αより感光体2の回転方向下流側に位置されている。その場合、帯電ローラ3aの回転中心3a1は感光体2の回転中心2aの真下より感光体2の回転方向上流側に設けられている。
The charging device 3 includes a
すなわち、帯電ローラ3aの回転中心3a1は、水平線αのうち、感光体2の回転方向が下向きとなる水平線部分α1から感光体2の回転方向に角度P(°)の位置に設定されている。そして、帯電ローラ3aの回転中心3a1は角度Pが90°以上の位置には設定されない。これは、帯電ローラ3aの回転中心3a1を角度Pが90°以上の位置に設定すると、現像装置5と帯電ローラ3aとの間のスペースが狭くなり、光書込み装置4を設置し難くなるとともに、設置した光書込み装置4が現像ローラ5aの真下あるいは略真下に位置するようになるので、現像ローラ5aから落下したトナー等の異物が光書込み装置4を汚してしまうおそれがあるためである。したがって、本発明では、帯電ローラ3aは、0°<角度P<90°の範囲に設定される。
That is, the
また、クリーニング部材3bの回転中心3b1は、帯電ローラ3aの回転中心3a1を通る水平線βより下方でかつ水平線βより帯電ローラの回転方向上流側に位置されている。すなわち、クリーニング部材3bの回転中心3b1は、帯電ローラ3aの回転中心3a1を通る水平線βのうち、帯電ローラ3aの回転方向が上向きとなる水平線部分β1から帯電ローラ3aの回転方向と逆方向に角度C(°)の位置に設定されている。なお、クリーニング部材3bの回転中心3b1は、感光体2および光書込み装置4と干渉しないように設ける必要がある。
Further, the
このようにして、帯電ローラ3aおよびクリーニング部材3bは、いずれも感光体2より重力方向で下方に配置されるとともに、更にクリーニング部材3bは帯電ローラ3aより重力方向で下方に配置されるようになる。
In this way, the
そして、帯電ローラ3aの回転中心3a1の位置角度P(°)とクリーニング部材3bの回転中心3b1の位置角度C(°)とは互いに異なるように設定されている。つまり、帯電ローラ3aの回転中心3a1と感光体2の回転中心2aとを結ぶ直線と帯電ローラ3aの回転中心3a1とクリーニング部材3bの回転中心3b1とを結ぶ直線とが互いに交差するように設定されている。
The position angle P (°) of the
帯電ローラ3aは、この例では後述する帯電ギャップGを設定する絶縁層3j,3kが感光体2に当接させた状態で感光体2の回転に連れ回る方向に回転するようになっている。したがって、帯電ローラ3aの回転方向は感光体2の回転方向と逆方向(図1では反時計回り)となる。また、クリーニング部材3bは、帯電ローラ3aに圧接することで帯電ローラ3aの回転に連れ回る方向に回転するようになっている。したがって、クリーニング部材3bの回転方向は帯電ローラ3aの回転方向と逆方向(図1では時計回り;感光体2と同方向)となる。
In this example, the
その場合、本明細書においては、クリーニング部材7の連れ回り方向の回転方向を順方向と定義し、この例では帯電ローラ3aの順方向は反時計回りであり、クリーニング部材3bの順方向は時計回りである。また、連れ回りにより、帯電ローラ3aの周速と感光体2の周速とは同一または略同一(つまり、周速比が1または略1)に設定されるとともに、クリーニング部材3bの周速と帯電ローラ3aの周速とは同一または略同一(つまり、周速比が1または略1)に設定される。
In this case, in this specification, the rotation direction of the cleaning
そして、帯電ローラ3aにより感光体2を非接触で一様帯電するとともに、クリーニング部材3bにより帯電ローラ3aをクリーニングして帯電ローラ3aに付着するトナーやごみ等の異物を除去する。
The charging
図2(a)に示すように、非接触の帯電ローラ3aは芯金3cを備えており、この芯金3cは導電性を有する、例えば金属シャフト等からなる導電性シャフトとして構成されている。この導電性シャフトとしては、例えばSUM22の表面にNiめっきを施したものを用いることができる。
As shown in FIG. 2A, the
芯金3cの両端部の外周面には、それぞれ環状の窪み3d,3eが形成されている。これらの窪み3d,3eの内側の芯金3cの中央部3fの外周面には、導電性塗装材を例えばスプレー塗装で塗装することにより導電層3gが形成されている。その場合、導電性塗装材は両窪み3d,3e内にも浸入して芯金3cの両窪み3d,3e形成部分も部分的に被覆するようになる。この導電層3gは、感光体2に対して所定の帯電ギャップGで非接触帯電を行う帯電部を構成している。
On the outer peripheral surface of both ends of the cored
また、窪み3d,3eの外側の芯金3cの両端部3h,3iの外周面には、それぞれ、絶縁性塗装材を例えばスプレー塗装することにより絶縁層3j,3kが形成されている。その場合、絶縁性塗装材は両窪み3d,3e内にも浸入して芯金3cの両窪み3d,3e形成部分も部分的に被覆するととともに、芯金3cの両端面も被覆するようになる。これらの絶縁層3j,3kの外径は互いに等しく設定されている。両絶縁層3j,3kの膜厚は導電層3gの膜厚より大きく設定されている。したがって、これらの絶縁層3j,3kは、感光体2に当接して導電層3gと感光体2との間に、これらの膜厚の差に基づく所定の帯電ギャップGを設定するギャップ部を構成している。このように、ギャップ部材である絶縁層3j,3kは芯金3cの外周面(表面)に形成されている。
Insulating
そして、図2(b)に示すように窪み3dの深さt1は、導電層3gの膜厚t2と絶縁層3jの膜厚t3との和よりも大きく設定されている[t1 > (t2 + t3 )]。したがって、窪み3dの深さt1は導電層3gの膜厚t2および絶縁層3jの膜厚t3のいずれよりも大きく設定される(t1 > t2、t1 > t3、t3 > t2)。
また、芯金3Cの窪み3dを形成する縁部がいずれも面取り(Cカット)cを施されている。更に、芯金3cの端部3hの縁部も面取り(Cカット)cを施されている。これらの面取りcは通常R部と称され、縁部が湾曲面でカットされて丸くされているものである。もちろん、面取りcは縁部を平らな傾斜面でカットすることで形成することもできる、
Then, the depth t 1 of the 3d recess as shown in FIG. 2 (b), is set larger than the sum of the thickness t 2 of the
In addition, the edges forming the
なお、図2(b)には一方の端部3h側の窪み3dおよび絶縁層3jについて示されているが、他方の端部3i側の窪み3eおよび絶縁層3kについてもそれぞれ端部3h側の窪み3dおよび絶縁層3jと同じに形成されている。
芯金3cに対する導電層3gおよび両絶縁層3j,3kの各形成はそれらの順序に関係なく、導電層3g先に形成した後に両絶縁層3j,3kを形成してもよいし、その逆でもよい。
2B shows the
Regardless of the order of forming the
クリーニング部材3bは公知のものを用いることができ、例えば絶縁スポンジ、導電スポンジ、絶縁ブラシ、あるいは導電ブラシ等のクリーニングローラで構成することができる。その場合、圧接によるクリーニング部材3bと帯電ローラ3aとの食い込み深さdは、その画像形成装置1に応じた所定値(例えば、0.5mm等)に設定されている。
As the cleaning
光書込み装置4は水平線αより下方に設けられており、例えばレーザ光等により感光体2に静電潜像を書き込む。また、現像装置5は、現像ローラ5a、トナー供給ローラ5bおよびトナー層厚規制部材5cを有している。現像ローラ5aの回転中心5a1はこの例の画像形成装置1では水平線αより下方に位置されている。なお、現像ローラ5aの回転中心5a1の設定位置はこれに限定されるものではない。
The
そして、トナー供給ローラ5bによって現像ローラ5a上に現像剤であるトナーTが供給されるとともに、この現像ローラ5a上のトナーTがトナー層厚規制部材5cによりその厚みを規制されて感光体2の方へ搬送され、搬送されたトナーTで感光体2上の静電潜像が現像されて感光体2上にトナー像が形成される。
The toner T, which is a developer, is supplied onto the developing
また、帯電ローラ3aの感光体2との最近接部位3mが、現像ローラ5aの感光体2との最近接部位5a2(現像ローラ5aの回転中心5a1と感光体2の回転中心2aを結ぶ直線が交わる現像ローラ5aの外周部位)より、重力方向で下方に配置されている。
Further, the
この例の画像形成装置1では、像担持体2、帯電装置3、および光書込み装置4は、前述の特許文献1に開示されている画像形成装置と同様に一体化して像担持体カートリッジとして構成されている。なお、更に現像装置5も含めて、像担持体2、帯電装置3、光書込み装置4、および現像装置5を一体化して画像形成カートリッジとして構成することもできる。
In the image forming apparatus 1 of this example, the
転写装置6は転写ローラ6aを有し、この転写ローラ6aにより感光体2上にトナー像が転写紙や中間転写媒体等の転写媒体8に転写される。そして、トナー像が転写媒体8である転写紙に転写された場合には、転写紙上のトナー像が図示しない定着装置によって定着され、転写紙に画像が形成され、また、トナー像が転写媒体8である中間転写媒体に転写された場合には、中間転写媒体上のトナー像が更に転写紙に転写された後、転写紙上のトナー像が図示しない定着装置によって定着され、転写紙に画像が形成される。
The transfer device 6 has a
クリーニング装置7は例えばクリーニングブレード等のクリーニング部材7aを有し、このクリーニング部材7aにより感光体2がクリーニングされて、感光体2上の転写残りトナーが除去されかつ回収される。
The
このように構成されたこの例の画像形成装置1によれば、クリーニング部材3bを帯電ローラ3aの回転中心3a1を通る水平線より下方に位置させる、つまり、帯電ローラ3aに対してクリーニング部材3bを重力方向の下方に配置させることになるので、クリーニング部材3bが帯電ローラ3a上のトナー等の異物を掻き取った際、掻き取られた異物を下方に自然落下させることができる。これにより、掻き取られたトナー等の異物が光書込み装置4の方へ進行することはなく、光書込み装置4にこのような異物が付着し難くなり、長期的に安定した画像形成を実現することができる。特に、帯電ローラ3aが感光体2に対して非接触帯電を行うことで、非接触帯電時に感光体2からのトナー等の異物の浮遊が抑制されるので、光書込み装置4の汚れがより効果的に抑制できる。
According to the image forming apparatus 1 of this embodiment configured as described above, is positioned below a horizontal
また、感光体2と帯電ローラ3aとを互いに逆向きに回転させるとともに、クリーニング部材3bと帯電ローラ3aとを互いに逆向きに回転させ、しかも、光書込み装置4を帯電ローラ3aより感光体2の回転方向下流側に配置しているので、クリーニング部材3bから帯電ローラ3aによって掻き取られたトナー等の異物を光書込み装置4側と反対側に進行させることができるとともに、しかも、掻き取られて浮遊しているトナー等の異物をクリーニング部材3bが壁となって光書込み装置4側に進行するのを阻止できる。これにより、光書込み装置4にこのような異物が更に効果的に付着し難くなり、更に長期的に安定した画像形成を実現することができる。
Further, the
更に、帯電ローラ3aの周速と感光体の周速とを同一または略同一(周速比を1または略1)に設定しているので、トナー等の異物の浮遊を起こり難くすることができ、光書込み装置4への異物に付着をより一層効果的に抑制することができる。更に、クリーニング部材3bの周速と帯電ローラ3aの周速とを同一または略同一(周速比を1または略1)に設定しているので、トナー等の異物の浮遊を起こり難くすることができ、光書込み装置4への異物の付着を更に効果的に抑制することができる。
Further, since the peripheral speed of the charging
更に、帯電ローラ3aの回転中心3a1と感光体2の回転中心2aとを結ぶ直線と、帯電ローラ3aの回転中心3a1とクリーニング部材3bの回転中心3b1とを結ぶ直線とを互いに交差するように設定しているので、クリーニング部材3bの帯電ローラ3aへの圧接力による、帯電ローラ3aと感光体2との近接距離への影響を抑制することができる。これにより、クリーニング部材3bを帯電ローラ3aへ圧接させても、帯電ギャップGを帯電領域全体にわたって、長期的に安定して設定することができる。
Furthermore, cross a straight line connecting the charging
次に、本発明の非接触の帯電ローラの実施例および比較例について説明する。本発明に属する実施例および本発明に属さない比較例の各画像形成装置を作製し、これらの画像形成装置を用いて、本発明の画像形成装置が前述の作用効果を得ることができることを実証するために行った実験について説明する。
実験で用いた実施例および比較例における画像形成装置の帯電ローラおよびクリーニング部材と実験結果とを表1に示す。
Next, examples and comparative examples of the non-contact charging roller of the present invention will be described. The image forming apparatuses of the examples belonging to the present invention and the comparative examples not belonging to the present invention were produced, and using these image forming apparatuses, it was demonstrated that the image forming apparatus of the present invention can obtain the above-described effects. An experiment conducted for this purpose will be described.
Table 1 shows the charging roller and the cleaning member of the image forming apparatus and the experimental results in the examples and comparative examples used in the experiment.
表1において、No. 1〜4、6〜9、11,12、14、および19は、本発明の実施例であり、また、No. 5、10,13,15〜18、および20〜23は、本発明の比較例である。帯電ローラは、図2(a)および(B)に示すものであり、その芯金3cのシャフト径(芯金3cの導電層3gが形成される部分の直径φ)の単位はmmである。また、導電層3gの膜厚はいずれも15μmであり、絶縁層3j,3kの膜厚、つまり帯電ギャップGは20μmである。なお、表1中のP45°は、角度Pが45°であり、また、C90°は、角度Cが90°であることを意味する。
In Table 1, Nos. 1-4, 6-9, 11, 12, 14, and 19 are examples of the present invention, and Nos. 5, 10, 13, 15-18, and 20-23. These are comparative examples of the present invention. The charging roller is as shown in FIGS. 2A and 2B, and the unit of the shaft diameter of the cored
各例の帯電ローラの芯金のシャフト径(芯金3cの導電層3gが形成される部分の直径)は、いずれもφ8mmである。この芯金3cは、SUM22の表面にNiめっきを施したものを用いた。芯金に形成した窪みは、いずれも100μmに設定した。
また、導電性塗装材および絶縁性塗装材は、表2に示すものを用いた。
The shaft diameter of the cored bar (the diameter of the portion where the
The conductive coating material and the insulating coating material shown in Table 2 were used.
表2に示すように、導電性塗装材は、導電性SnO2を19重量%(wt%)、ポリウレタン(PU)樹脂を18wt%、イオン導電材3wt%、および水60wt%を混合した塗装液である。導電性SnO2は、表3に示す株式会社ジェムコ製のものがあり、それらの詳細は株式会社ジェムコのホームページ(http://www.jemco-mmc.co.jp/corporate/index.html)に掲載されている。 As shown in Table 2, the conductive coating material is a coating liquid in which conductive SnO 2 is mixed with 19 wt% (wt%), polyurethane (PU) resin is 18 wt%, ionic conductive material is 3 wt%, and water is 60 wt%. It is. Conductive SnO 2 is available from Gemco Co., Ltd. shown in Table 3. Details of those are available on the Gemco website (http://www.jemco-mmc.co.jp/corporate/index.html). It is posted.
本実施例および本比較例で用いた導電性SnO2は、株式会社ジェムコの商品名「T−1」であり、この「T−1」はスズ−アンチモン系酸化物である。もちろん、本発明では、他の導電性SnO2を用いることができる。
また、イオン導電材は導電性塗装材に導電性を持たせるためのものであり、本実施例および本比較例で用いたイオン導電材は「YYP−12」(丸菱油化工業株式会社製)である。
また、ギャップ部に塗装される絶縁性塗装材は、ポリウレタン(PU)樹脂100wt%である。
The conductive SnO 2 used in this example and this comparative example is trade name “T-1” of Gemco Co., Ltd., and “T-1” is a tin-antimony oxide. Of course, other conductive SnO 2 can be used in the present invention.
In addition, the ion conductive material is for imparting conductivity to the conductive coating material, and the ion conductive material used in this example and this comparative example is “YP-12” (manufactured by Maruhishi Oil Chemical Co., Ltd.). ).
Moreover, the insulating coating material painted on the gap portion is 100 wt% of polyurethane (PU) resin.
そして、各例の帯電ローラの製造方法は、No. 1ないし3、10ないし13、および16の帯電ローラについては、まず絶縁性塗装材を芯金の両端部にスプレー塗装により塗装して絶縁層を形成した後、次に導電性塗装材を芯金の中央部にスプレー塗装により塗装して導電層を形成した。 In the charging roller manufacturing method of each example, for the charging rollers of Nos. 1 to 3, 10 to 13, and 16, an insulating coating material is first applied to both ends of the core metal by spray coating. After forming the conductive layer, the conductive coating material was then applied to the central portion of the core metal by spray coating to form a conductive layer.
クリーニング部材を、絶縁スポンジ、導電スポンジ、絶縁ブラシ、および導電ブラシのいずれからなるクリーニングローラとして形成した。これらのクリーニングローラの直径は、いずれもφ12±0.2mmである。また、絶縁スポンジの材質はポリウレタンであり、導電スポンジの材質は導電性ポリウレタンであり、絶縁ブラシの材質はポリエステルであり、および導電ブラシの材質は導電性ポリエステルである。 The cleaning member was formed as a cleaning roller made of any of an insulating sponge, a conductive sponge, an insulating brush, and a conductive brush. Each of these cleaning rollers has a diameter of φ12 ± 0.2 mm. The insulating sponge is made of polyurethane, the conductive sponge is made of conductive polyurethane, the insulating brush is made of polyester, and the conductive brush is made of conductive polyester.
感光体はセイコーエプソン株式会社製のLP−9000Cと同じ材料のものを用いて感光層の膜厚をいずれも23μmに設定し、表1中の感光体の直径φの単位はmmであり、感光体の周速はいずれも250mm/secに設定した。 The photosensitive material is the same material as LP-9000C manufactured by Seiko Epson Corporation, and the thickness of each photosensitive layer is set to 23 μm. The unit of diameter φ of the photosensitive member in Table 1 is mm. The peripheral speed of the body was set to 250 mm / sec.
画像形成装置の実験装置は前述のLP−9000Cと同じ構成となるようにLP−9000Cを改造して構成した。帯電ローラ3aの印加電圧VC(V)は、直流電圧DC成分VDC(V)に交流電圧AC成分VAC(V)を重畳して、
VC = VDC + VAC = −650 + (1/2)VPP・sin2πft
(ここで、VPP=1800V、f=1.5kHzであり、VACはsin波である。)
に設定した。実験は温度23℃で湿度50%の室内環境で、A4の普通紙にハーフトーン25%のベタ印字を行い、10k(10000)枚のモノクロ耐久試験を行った。
No. 17,20、および21の比較例では、クリーニング部材の回転方向を帯電ローラの連れ回り方向とは逆の回転方向(反順方向)に設定し、それ以外はすべてクリーニング部材の回転方向を帯電ローラの連れ回り方向(順方向)に設定した。
The experimental apparatus of the image forming apparatus was configured by modifying the LP-9000C so as to have the same configuration as the LP-9000C described above. The applied voltage V C (V) of the charging
V C = V DC + V AC = −650 + (1/2) V PP · sin2πft
(Here, V PP = 1800 V, f = 1.5 kHz, and V AC is a sin wave.)
Set to. In the experiment, in a room environment at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%, a solid printing of 25% halftone on A4 plain paper was performed, and a monochrome durability test of 10k (10000) sheets was performed.
In the comparative examples of Nos. 17, 20, and 21, the rotation direction of the cleaning member is set to the rotation direction (counter-forward direction) opposite to the rotation direction of the charging roller. The charging roller is set in the following direction (forward direction).
目視で良好な画質の画像が得られて光書込み装置4に汚れが発生していないと判断したものを○で表し、光書込み装置4に汚れが発生したものを不良であると判断し、×で表した。
An image with a good image quality obtained by visual inspection and a determination that the
No. 1〜4、6〜9、11,12、14、および19の各実施例は、いずれも実験結果が○であり、10k枚の印字を行っても光書込み装置の汚れがなく良好な画質の画像が得られた。これに対して、No. 5、10,13,15〜18、および20〜23の各比較例は、いずれも実験結果が×であり、1000枚の印字に満たない内に光書込み装置に汚れが生じ、画質が不良となった。
この実験により、帯電ローラ3による感光体2の非接触帯電を行う本発明の画像形成装置1により、前述の本発明の効果が得られることが実証された。
In each of Examples Nos. 1-4, 6-9, 11, 12, 14, and 19, the experimental results are all good, and the optical writing device is not smudged even when printing 10k sheets. An image of good quality was obtained. On the other hand, each of the comparative examples of Nos. 5, 10, 13, 15-18, and 20-23 has an experimental result of “x”, and the optical writing device becomes dirty within less than 1000 prints. The image quality was poor.
From this experiment, it was proved that the above-described effect of the present invention can be obtained by the image forming apparatus 1 of the present invention that performs non-contact charging of the
本発明の画像形成装置は、
本発明は、電子写真、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、像担持体に対して帯電ローラにより非接触帯電を行うようになっている画像形成装置であって、回転する像担持体の周囲に、帯電ローラ、光書込み装置、および現像ローラ装置が像担持体の回転方向下流側に向かって順次配設されているとともに、帯電ローラに圧接されたクリーニング部材でこの帯電ローラをクリーニングするようになっている画像形成装置に好適に利用することができる。
The image forming apparatus of the present invention includes:
The present invention relates to an image forming apparatus configured to perform non-contact charging with respect to an image carrier with a charging roller in an image forming apparatus such as an electrophotography, an electrostatic copying machine, a printer, and a facsimile machine. Around the image carrier, a charging roller, an optical writing device, and a developing roller device are sequentially disposed toward the downstream side in the rotation direction of the image carrier, and the charging roller is provided by a cleaning member that is pressed against the charging roller. Can be suitably used for an image forming apparatus that is designed to be cleaned.
1…画像形成装置、2…感光体、3…非接触帯電装置、3a…帯電ローラ、3b…クリーニング部材、4…光書込み装置、5…現像装置、5a…現像ローラ、α,β…水平線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 2 ... Photoconductor, 3 ... Non-contact charging device, 3a ... Charging roller, 3b ... Cleaning member, 4 ... Optical writing device, 5 ... Developing device, 5a ... Developing roller, (alpha), (beta) ... Horizontal line
Claims (4)
前記帯電ローラは、前記像担持体に対して所定の帯電ギャップをおいて非接触帯電を行う帯電ローラであり、
前記帯電ローラの回転中心は、前記像担持体の回転中心を通る水平線より下方でかつこの水平線より前記像担持体の回転方向下流側に位置し、更に前記像担持体の回転中心の真下より像担持体の回転方向上流側に設けられており、
前記帯電ローラに圧接されてこの帯電ローラをクリーニングするクリーニング部材が回転可能に設けられているとともに、このクリーニング部材の回転中心が前記帯電ローラの回転中心を通る水平線より下方に設けられていることを特徴とする画像形成装置。 An image in which a charging device including a charging roller, an optical writing device, and a developing device including a developing roller are arranged in this order around the rotating image carrier toward the downstream side in the rotation direction of the image carrier. In the forming device,
The charging roller is a charging roller that performs non-contact charging with a predetermined charging gap with respect to the image carrier,
The rotation center of the charging roller is located below a horizontal line passing through the rotation center of the image carrier and downstream of the horizontal line in the rotation direction of the image carrier, and further from the position directly below the rotation center of the image carrier. It is provided upstream of the rotation direction of the carrier,
A cleaning member that is pressed against the charging roller to clean the charging roller is rotatably provided, and the rotation center of the cleaning member is provided below a horizontal line passing through the rotation center of the charging roller. An image forming apparatus.
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