JP2007232855A - Image forming apparatus - Google Patents

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photosensitive drum
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toner
charging roller
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Yoshihiko Maruyama
佳彦 丸山
Nobuki Miyaji
信希 宮地
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Kyocera Document Solutions Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To securely remove a submicron level external additive added to toner, which has been sticking to the peripheral face of an image carrier. <P>SOLUTION: A printer 10 is configured such that the peripheral face of a photoreceptor drum 20 is charged by applying voltage from a charging roller 30 rotated around a charging roller shaft 31 in contact with the peripheral face of the photoreceptor drum 20 whose peripheral face is integrally rotated around a drum shaft 21 and such that a cleaning device 70 that wipes the peripheral face of the photoreceptor drum 20 is disposed upstream of the charging roller 30 in the rotating direction of the photoreceptor drum 20. The printer 10 is provided with a brush roller 35 rotated around a brush roller shaft 36 while its peripheral face is in contact with the peripheral face of the charging roller 30 and having brush bristles 37 planted along its entire circumference. In addition, a magnetic member 80 having a permanent magnet 811 whose magnetic pole face 81 is directed to the peripheral face of the photoreceptor drum 20 is disposed between the charging roller 30 and the cleaning device 70. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、周面が像担持体の周面に当接された帯電ローラからの電荷の付与で当該像担持体の周面を一様に帯電させる、いわゆる接触帯電方式が採用された画像形成装置に関するものである。   The present invention provides an image forming method employing a so-called contact charging method in which the peripheral surface of the image carrier is uniformly charged by applying a charge from a charging roller whose peripheral surface is in contact with the peripheral surface of the image carrier. It relates to the device.

従来、特許文献1および特許文献2に記載されているような、画像形成装置の感光体ドラム(像担持体)に適用される接触帯電装置が知られている。これらの接触帯電装置は、従来のコロナ放電による非接触式の帯電方式に代えて感光体ドラムの周面を接触式で一様に帯電させるものである。かかる接触式の帯電装置を採用することにより、コロナ放電によるNOx等の窒素酸化物の発生を抑えることができる。   Conventionally, there has been known a contact charging device applied to a photosensitive drum (image carrier) of an image forming apparatus as described in Patent Document 1 and Patent Document 2. In these contact charging devices, the peripheral surface of the photosensitive drum is uniformly charged by a contact method in place of the conventional non-contact charging method using corona discharge. By employing such a contact-type charging device, generation of nitrogen oxides such as NOx due to corona discharge can be suppressed.

特許文献1に記載の接触帯電装置は、電源装置からの電圧が印加される板状の接触帯電部材を有している。そして、この接触帯電部材の先端側が感光体ドラムの周面に当接されることにより、感光体ドラムの周面に一様な電荷が付与されるようになっている。感光体ドラムの回転方向における接触帯電部材の上流側には、先端の縁面が感光体ドラムの周面に当接された第1のクリーニングブレードが設けられているとともに、第1のクリーニングブレードと接触帯電部材との間に第2のクリーニングブレードが設けられ、これら第1および第2のクリーニングブレードによって感光体ドラムの周面に残留している残留トナーや紙粉等が削ぎ落とされ清浄化された状態(クリーニング状態)で当該周面がつぎの画像形成処理のために接触帯電部材に向かわされるようになっている。   The contact charging device described in Patent Document 1 has a plate-like contact charging member to which a voltage from a power supply device is applied. Then, the front end side of the contact charging member is brought into contact with the peripheral surface of the photosensitive drum, so that a uniform charge is applied to the peripheral surface of the photosensitive drum. On the upstream side of the contact charging member in the rotation direction of the photosensitive drum, a first cleaning blade having a leading edge surface in contact with the peripheral surface of the photosensitive drum is provided. A second cleaning blade is provided between the contact charging member, and residual toner and paper dust remaining on the peripheral surface of the photosensitive drum are scraped off and cleaned by the first and second cleaning blades. In this state (cleaning state), the peripheral surface is directed to the contact charging member for the next image forming process.

これに対し、特許文献2に記載の接触帯電装置は、特許文献1の板状の接触帯電部材に代えて周面が感光体ドラムの周面に当接しつつ感光体ドラムの軸心回りの回転に従動する、いわゆる帯電ローラが採用されている。帯電ローラには、電源装置からの電圧が印加され、これによって感光体ドラムの周面は、従動している帯電ローラの周面を介して帯電処理が施されるようになっている。   On the other hand, in the contact charging device described in Patent Document 2, instead of the plate-shaped contact charging member described in Patent Document 1, the peripheral surface of the contact charging device is in contact with the peripheral surface of the photosensitive drum and rotates about the axis of the photosensitive drum. A so-called charging roller that is driven is employed. A voltage from the power supply device is applied to the charging roller, whereby the peripheral surface of the photosensitive drum is subjected to a charging process via the peripheral surface of the driven charging roller.

帯電ローラの周面には、クリーニングパッドが当接されているとともに、当該周面と所定の間隔を介して磁石が対向配置され、帯電ローラの周面に付着した非磁性材料製の炭素材(カーボンブラック)からなるトナーや紙粉、さらには放電生成物がクリーニングパッドによって清拭される一方、磁性材料製のキャリヤについては磁石によって吸引除去されるようになされている。
特開平7−72709号公報 特開2000−122381号公報
A cleaning pad is in contact with the peripheral surface of the charging roller, and a magnet is disposed opposite to the peripheral surface with a predetermined interval, and a carbon material made of a non-magnetic material attached to the peripheral surface of the charging roller ( Toner and paper powder made of carbon black) and discharge products are wiped off by a cleaning pad, while a carrier made of a magnetic material is sucked and removed by a magnet.
JP-A-7-72709 JP 2000-122381 A

ところで、特許文献1に記載の接触帯電装置にあっては、感光体ドラムの周面に付着した粒径の大きいトナーの凝集体や紙粉などの径寸法の大きな(通常、数10〜数100μm)異物については第1のクリーニングブレードによって捕捉するとともに、第1のクリーニングブレードを擦り抜けたサブミクロンオーダの微細なトナー凝集体については、第2のクリーニングブレードで捕捉するようになされているが、たとえ第2のクリーニングブレードを採用しても、サブミクロンオーダの微細なトナー凝集体までをも感光体ドラムの周面から有効に取り除くことができないという問題点を有している。   By the way, in the contact charging device described in Patent Document 1, a large particle size such as an agglomerate of toner having a large particle diameter and paper powder adhered to the peripheral surface of the photosensitive drum (usually several tens to several hundreds μm). ) Foreign matter is captured by the first cleaning blade, and submicron order fine toner aggregates that have been rubbed through the first cleaning blade are captured by the second cleaning blade. Even if the second cleaning blade is employed, even fine toner aggregates on the order of submicron cannot be effectively removed from the peripheral surface of the photosensitive drum.

これに対し、特許文献2に記載の接触帯電装置は、感光体ドラムの周面から帯電ローラの周面に移行した残留トナーをクリーニングパッドによって取り除くとともに、微細なトナー凝集体については磁石によって吸引除去するようになされているため、微細なトナー凝集体を取り除くことができないという特許文献1に記載の発明の問題点は解消されている。   On the other hand, the contact charging device described in Patent Document 2 removes residual toner transferred from the peripheral surface of the photosensitive drum to the peripheral surface of the charging roller by a cleaning pad and removes fine toner aggregates by suction with a magnet. Therefore, the problem of the invention described in Patent Document 1 that fine toner aggregates cannot be removed is solved.

しかしながら、特許文献2の発明にあっては、一旦感光体ドラムの周面から帯電ローラの周面へトナー凝集体を移行させた後に、当該帯電ローラの周面に付着したトナー凝集体を取り除くようになされているため、全てのトナー凝集体が感光体ドラムの周面から帯電ローラの周面に移行するわけではなく、従って、たとえ磁石を利用しているとはいいながら、感光体ドラムの周面から帯電ローラの周面に移行しなかったトナー凝集体については、感光体ドラムの周面に留まったままになって感光体ドラムの周面の清浄化がいつまで経っても実現しないという問題点が存在する。   However, in the invention of Patent Document 2, after transferring the toner aggregate from the peripheral surface of the photosensitive drum to the peripheral surface of the charging roller, the toner aggregate adhering to the peripheral surface of the charging roller is removed. Therefore, not all toner aggregates are transferred from the peripheral surface of the photosensitive drum to the peripheral surface of the charging roller. Therefore, although the magnet is used, the peripheral surface of the photosensitive drum is not used. Concerning toner aggregates that have not shifted from the surface to the peripheral surface of the charging roller, the problem remains that the peripheral surface of the photosensitive drum remains on the peripheral surface of the photosensitive drum and the cleaning of the peripheral surface of the photosensitive drum is not realized. Exists.

また、トナー凝集体が一旦帯電ローラに移ってしまうと、当該トナー凝集体が即座に磁石によって吸着除去されなかった場合など帯電ローラからの電圧印加で感光体ドラムの周面に一様な電荷を付与し得なくなるという問題点も存在する。   Also, once the toner aggregate has moved to the charging roller, a uniform charge is applied to the peripheral surface of the photosensitive drum by applying a voltage from the charging roller, such as when the toner aggregate is not immediately adsorbed and removed by the magnet. There is also a problem that it cannot be granted.

本発明は、かかる従来の不都合を解消するためになされたものであり、像担持体の周面に残留したサブミクロンオーダの微細なトナー凝集体を確実に取り除くことを可能な清浄化手段を備えた画像形成装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in order to eliminate such conventional disadvantages, and includes a cleaning means capable of reliably removing fine toner aggregates of submicron order remaining on the peripheral surface of the image carrier. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus.

請求項1記載の発明は、周面が軸心回りに駆動回転する像担持体の周面に当接された状態で軸心回りに回転する帯電ローラからの電圧印加で当該像担持体の周面に帯電処理を施すように構成され、かつ、像担持体の回転方向を基準として前記帯電ローラより上流側に像担持体の周面を清拭処理するクリーニング装置が設けられてなる画像形成装置において、前記像担持体と平行な所定のブラシ軸の全周に亘って植設されたブラシ毛の先端が前記帯電ローラの周面に当接した状態で、前記ブラシ軸回りに回転するブラシローラが備えられ、前記帯電ローラと前記クリーニング装置との間には、磁極面を前記像担持体の周面に対向させた状態で磁石が配設されていることを特徴とするものである。   According to the first aspect of the present invention, when the peripheral surface of the image carrier is in contact with the peripheral surface of the image carrier that rotates around the axis, voltage is applied from a charging roller that rotates around the axis, so An image forming apparatus configured to perform charging processing on a surface and provided with a cleaning device for wiping the peripheral surface of the image carrier upstream of the charging roller with respect to the rotation direction of the image carrier. A brush roller rotating around the brush shaft in a state where the tip of the brush bristle planted over the entire circumference of the predetermined brush shaft parallel to the image carrier is in contact with the peripheral surface of the charging roller And a magnet is disposed between the charging roller and the cleaning device with the magnetic pole surface facing the peripheral surface of the image carrier.

かかる構成によれば、像担持体を軸心回りに回転させることにより、周面が当該像担持体の周面に当接した状態で回転する帯電ローラからの電圧印加で像担持体の周面に一様な帯電処理が施される。かかる帯電処理の施された像担持体の周面に対する所定の画像形成処理により、像担持体の周面に静電潜像が形成され、この静電潜像にトナーを供給することによってトナー像が形成される。そして、このトナー像は、別途供給された用紙に転写されことになる。用紙に対する転写処理後の像担持体の周面は、トナー像がなくなった状態で像担持体の回転に伴ってクリーニング装置に到達し、ここで周面に残留している粒径の大きいトナー凝集体や紙粉等の異物が除去されることになるが、サブミクロンオーダの微細なトナー凝集体は、クリーニング装置で除去されないままを擦り抜けてしまう。   According to this configuration, by rotating the image carrier around the axis, the peripheral surface of the image carrier can be applied by applying a voltage from the charging roller that rotates while the peripheral surface is in contact with the peripheral surface of the image carrier. Are uniformly charged. An electrostatic latent image is formed on the peripheral surface of the image carrier by a predetermined image forming process on the peripheral surface of the image carrier subjected to the charging process, and the toner image is supplied by supplying toner to the electrostatic latent image. Is formed. The toner image is transferred to a separately supplied sheet. The peripheral surface of the image carrier after the transfer process on the paper reaches the cleaning device with the rotation of the image carrier in the state where the toner image is lost, and the toner particles having a large particle size remaining on the peripheral surface are here. Foreign matter such as aggregates and paper dust will be removed, but fine toner aggregates on the order of submicron will be rubbed through without being removed by the cleaning device.

しかしながら、請求項1記載の発明においては、かかるクリーニング装置を擦り抜けた微細な異物であるトナー凝集体を対象として、クリーニング装置と帯電ローラとの間に磁極面を像担持体の周面に向けた状態の磁石を有する磁石部材が配設されているため、微細なトナー凝集体が磁石部材に吸着され、これによって従来は取り除くのが極めて困難であった微細なトナー凝集体が像担持体の周面から除去され、像担持体の周面は極めて清浄な状態になる。   However, according to the first aspect of the present invention, the magnetic pole surface is directed to the peripheral surface of the image carrier between the cleaning device and the charging roller for a toner aggregate that is a fine foreign matter that has passed through the cleaning device. Since the magnet member having the magnet in the state is disposed, the fine toner aggregate is adsorbed by the magnet member, and thereby the fine toner aggregate, which has been extremely difficult to remove in the past, is formed on the image carrier. It is removed from the peripheral surface, and the peripheral surface of the image carrier becomes extremely clean.

この状態で像担持体の周面は、軸心回りの回転で帯電ローラに到達するため、微細なトナー凝集体が像担持体の周面から帯電ローラの周面に移行するような不都合の発生はほとんど生じなくなる。   In this state, the peripheral surface of the image carrier reaches the charging roller by rotation around the axis, so that the inconvenience that fine toner aggregates move from the peripheral surface of the image carrier to the peripheral surface of the charging roller occurs. Almost never occurs.

そして、磁石部材によっては除去し得なかった外添材が像担持体の周面から帯電ローラの周面に移行するようなことがあっても、周面が帯電ローラの周面に当接した状態で軸心回りに回転するブラシ毛の植設されたブラシローラが設けられ、このブラシローラが軸心回りに回転してブラシ毛によるブラッシング処理でブラシローラの周面の外添材が均されるため、たとえ少量の外添材が存在しても当該外添材が画像形成処理に悪影響を及ぼすことはない。   And even if the external additive material that could not be removed by the magnet member moves from the peripheral surface of the image carrier to the peripheral surface of the charging roller, the peripheral surface contacts the peripheral surface of the charging roller. A brush roller with brush hairs rotating around the axis in the state is provided, and this brush roller rotates around the shaft center and the external additive on the peripheral surface of the brush roller is leveled by brushing with the brush hair. Therefore, even if a small amount of external additive is present, the external additive does not adversely affect the image forming process.

従って、帯電ローラの周面にトナー凝集体が付着していることにより、像担持体の周面に対して一様な電荷を付与することができなくなるような不都合の発生が有効に防止され、これによって画像形成処理で画像不良が生じるような不具合の発生が有効に防止される。   Therefore, since the toner aggregates adhere to the peripheral surface of the charging roller, it is possible to effectively prevent the occurrence of inconvenience that the uniform charge cannot be applied to the peripheral surface of the image carrier. This effectively prevents the occurrence of defects that cause image defects in the image forming process.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記ブラシ毛は、単糸の繊度が10T以下で、かつ、1.0T以上に設定されているとともに、植設密度が300kF/inch以下で、かつ、60kF/inch以上に設定されていることを特徴とするものである。 The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the brush bristles have a single yarn fineness of 10T or less and 1.0T or more, and a planting density of 300 kF / inch. 2 or less and 60 kF / inch 2 or more is set.

かかる構成によれば、帯電ローラの周面の電位が予め設定された所定の電位から低下するような不都合が生じることがなく、常に適正な電荷を感光体ドラムの周面に与えることができる。   According to such a configuration, there is no inconvenience that the potential on the peripheral surface of the charging roller drops from a predetermined potential set in advance, and an appropriate charge can always be given to the peripheral surface of the photosensitive drum.

請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の発明において、前記磁石は、磁束密度が400G以上で、かつ、800G以下に設定されていることを特徴とするものである。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the magnet has a magnetic flux density set to 400 G or more and 800 G or less.

かかる構成によれば、像担持体の周面に付着している磁性材料を含んだ微細なトナー凝集体を適正に吸着することができる。   According to such a configuration, fine toner aggregates containing a magnetic material adhering to the peripheral surface of the image carrier can be adsorbed appropriately.

請求項4記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の発明において、前記磁石の磁極面と前記像担持体の周面との間の間隙距離は、300μm以下で、かつ、50μm以上に設定されていることを特徴とするものである。   The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein a gap distance between the magnetic pole surface of the magnet and the peripheral surface of the image carrier is 300 μm or less and 50 μm. It is characterized by being set above.

かかる構成によれば、磁石の磁極面と前記像担持体の周面との間に形成された300μm以下で、かつ、50μm以上という狭い間隙により磁石の磁力の減衰を抑えた状態で像担持体の周面に付着している微細なトナー凝集体に対し、強力な磁気的吸引力が作用する。   According to such a configuration, the image carrier in a state in which attenuation of magnetic force of the magnet is suppressed by a narrow gap of 300 μm or less formed between the magnetic pole surface of the magnet and the peripheral surface of the image carrier and 50 μm or more. A strong magnetic attractive force acts on fine toner aggregates adhering to the peripheral surface of the toner.

請求項1記載の発明によれば、クリーニング装置と帯電ローラとの間に磁極面を像担持体の周面に向けた状態の磁石を有する磁石部材が配設されているため、微細なトナー凝集体中に含まれた磁性材料が磁石部材に吸着され、これによって像担持体の周面は極めて清浄な状態になり、この状態で像担持体の周面は、軸心回りの回転で帯電ローラに到達するため、微細なトナー凝集体が像担持体の周面から帯電ローラの周面に移行するような不都合が生じないようにすることができる。   According to the first aspect of the present invention, since the magnet member having the magnet with the magnetic pole surface facing the peripheral surface of the image carrier is disposed between the cleaning device and the charging roller, fine toner aggregation is provided. The magnetic material contained in the collecting body is attracted to the magnet member, whereby the peripheral surface of the image carrier becomes extremely clean, and in this state, the peripheral surface of the image carrier is rotated around the axis and charged roller Therefore, the inconvenience that the fine toner aggregates are transferred from the peripheral surface of the image carrier to the peripheral surface of the charging roller can be prevented.

そして、たとえトナー凝集体や外添材が像担持体の周面から帯電ローラの周面に移行するようなことがあっても、周面が帯電ローラの周面に当接した状態で軸心回りに回転するブラシ毛の植設されたブラシローラが設けられ、このブラシローラが軸心回りに回転してブラシ毛によるブラッシング処理でブラシローラの周面が清拭されて均されるため、特に外添材が画像形成処理に悪影響を与えるような不都合の発生を防止することができる。   Even if the toner aggregate or the external additive moves from the peripheral surface of the image carrier to the peripheral surface of the charging roller, the axial center is kept in contact with the peripheral surface of the charging roller. A brush roller in which brush bristles that rotate around is provided, and this brush roller rotates around the shaft center, and the brush roller brushing process cleans and smooths the peripheral surface of the brush roller. It is possible to prevent a problem that the external additive material adversely affects the image forming process.

結果として、帯電ローラの周面にトナー凝集体が付着していることにより、像担持体の周面に対して一様な電荷を付与することができなくなるような不都合の発生が有効に防止され、これによって画像形成処理で画像不良が生じるような不具合の発生を有効に防止することができる。   As a result, since the toner aggregates adhere to the peripheral surface of the charging roller, it is possible to effectively prevent the occurrence of inconvenience that the uniform charge cannot be applied to the peripheral surface of the image carrier. Thus, it is possible to effectively prevent the occurrence of defects that cause image defects in the image forming process.

請求項2記載の発明によれば、ブラシ毛は、単糸の繊度が10T以下で、かつ、1.0T以上に設定されているとともに、植設密度が300kF/inch以下で、かつ、60kF/inch以上に設定されているため、帯電ローラの周面の電位が予め設定された所定の電位から低下するような不都合が生じることがなく、常に適正な電荷を感光体ドラムの周面に与えることができる。 According to the second aspect of the present invention, it bristles, with the fineness of a single yarn is 10T or less, and, with is set to more than 1.0 T, planted bristle density is 300kF / inch 2 or less, and 60KF / Inch 2 or more, so that there is no inconvenience that the potential on the peripheral surface of the charging roller drops from a predetermined potential set in advance, and appropriate charges are always applied to the peripheral surface of the photosensitive drum. Can be given.

請求項3記載の発明によれば、磁石は、磁束密度が400G以上で、かつ、800G以下に設定されているため、像担持体の周面に付着している磁性材料を含んだ微細なトナー凝集体を適正に吸着することができる。   According to the invention of claim 3, since the magnet has a magnetic flux density of 400 G or more and 800 G or less, a fine toner containing a magnetic material adhering to the peripheral surface of the image carrier Aggregates can be properly adsorbed.

請求項4記載の発明によれば、磁石の磁極面と前記像担持体の周面との間に形成された300μm以下で、かつ、50μm以上という狭い間隙により磁石の磁力の減衰を抑えた状態で像担持体の周面に付着している微細なトナー凝集体に対し、強力な磁気的吸引力を作用させることができ、これによって像担持体の周面から微細なトナー凝集体を効率的に取り除くことができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the attenuation of the magnetic force of the magnet is suppressed by a narrow gap of 300 μm or less and 50 μm or more formed between the magnetic pole surface of the magnet and the peripheral surface of the image carrier. With this, it is possible to apply a strong magnetic attraction force to the fine toner aggregates adhering to the peripheral surface of the image carrier, thereby efficiently removing the fine toner aggregates from the peripheral surface of the image carrier. Can be removed.

図1は、本発明に係るプリンタ10の内部構造の一実施形態を説明するための正面断面視の説明図である。図1に示すように、プリンタ(画像形成装置)10は、印刷処理に供する用紙Pを貯留する用紙貯留部12と、この用紙貯留部12に貯留された用紙束P1から繰り出された1枚ずつの用紙Pに対して画像形成処理を施す画像形成部13と、この画像形成部13で転写処理の施された用紙Pに対して定着処理を施す定着部14とが装置本体11に内装されると共に、定着部14で定着処理の施された用紙Pが排紙される排紙部15が装置本体11の頂部に設けられることによって構成されている。   FIG. 1 is a front cross-sectional view for explaining an embodiment of the internal structure of a printer 10 according to the present invention. As shown in FIG. 1, a printer (image forming apparatus) 10 includes a sheet storage unit 12 that stores sheets P to be subjected to a printing process, and one sheet fed from a sheet bundle P1 stored in the sheet storage unit 12. The apparatus main body 11 includes an image forming unit 13 that performs an image forming process on the paper P and a fixing unit 14 that performs a fixing process on the paper P that has been transferred by the image forming unit 13. At the same time, a paper discharge unit 15 for discharging the paper P subjected to fixing processing by the fixing unit 14 is provided at the top of the apparatus main body 11.

前記用紙貯留部12には、所定数(本実施形態では1つ)の用紙カセット121が装置本体11に対して挿脱自在に設けられている。用紙カセット121の上流端(図1の右方)には、用紙束P1から1枚ずつの用紙Pを繰り出させるピックアップローラ122が設けられている。このピックアップローラ122の駆動により用紙カセット121から繰り出された用紙Pは、給紙搬送路123およびこの給紙搬送路123の下流端に設けられたレジストローラ対124を介して画像形成部13に給紙されるようになっている。   A predetermined number (one in this embodiment) of paper cassettes 121 is provided in the paper storage unit 12 so as to be detachable from the apparatus main body 11. A pickup roller 122 is provided at the upstream end (right side in FIG. 1) of the paper cassette 121 to feed out the paper P one by one from the paper bundle P1. The paper P fed out of the paper cassette 121 by driving the pickup roller 122 is supplied to the image forming unit 13 through the paper feed conveyance path 123 and the registration roller pair 124 provided at the downstream end of the paper feed conveyance path 123. It is supposed to be paper.

前記画像形成部13は、コンピュータ等から電送された画像情報に基づき用紙Pに転写処理を施すものであり、前後方向(図1の紙面と直交する方向)に延びるドラム心回りに回転可能に設けられた感光体ドラム(像担持体)20の周面に沿うように、当該感光体ドラム20の直上位置から時計方向に向けて帯電ローラ30、露光装置40、現像装置50、転写ローラ60、クリーニング装置70および磁石部材(清浄化手段)80が配設されることによって形成されている。   The image forming unit 13 performs a transfer process on the paper P based on image information transmitted from a computer or the like, and is provided so as to be rotatable around a drum core extending in the front-rear direction (a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1). The charging roller 30, the exposure device 40, the developing device 50, the transfer roller 60, and the cleaning from the position directly above the photosensitive drum 20 in the clockwise direction along the peripheral surface of the photosensitive drum (image carrier) 20. The device 70 and the magnet member (cleaning means) 80 are disposed.

前記感光体ドラム20は、周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像(可視像)S(図2の(イ))を形成させるためのものであり、周面にアモルファスシリコン層が積層され、このアモルファスシリコン層の極めて滑らかな平滑性および強靱性によってこれらの像を形成させるのに適したものになっている。   The photosensitive drum 20 is for forming an electrostatic latent image and a toner image (visible image) S ((A) in FIG. 2) along the electrostatic latent image on the circumferential surface. Amorphous silicon layers are stacked on top of each other, and the extremely smooth smoothness and toughness of the amorphous silicon layers make them suitable for forming these images.

前記帯電ローラ30は、ドラム心回りに時計方向に回転している感光体ドラム20の周面に一様な電荷を形成させるものであり、周面が感光体ドラム20の周面と当接しながら従動回転しつつ当該感光体ドラム20へ電荷を付与するようになっている。かかる帯電ローラ30の上部には、当該帯電ローラ30の周面に対して清拭処理を施すブラシローラ35が設けられている。   The charging roller 30 forms a uniform charge on the peripheral surface of the photosensitive drum 20 rotating clockwise around the drum center, and the peripheral surface is in contact with the peripheral surface of the photosensitive drum 20. Electric charges are applied to the photosensitive drum 20 while being driven to rotate. A brush roller 35 that performs a wiping process on the peripheral surface of the charging roller 30 is provided above the charging roller 30.

前記露光装置40は、コンピュータ等の外部の機器から電送されてきた画像データに基づきレーザー光を回転している感光体ドラム20の周面に照射し、これによる感光体ドラム20周面のレーザー光が照査された部分の電荷の消去によって当該感光体ドラム20の周面に静電潜像を形成させるものである。   The exposure device 40 irradiates the peripheral surface of the rotating photoconductor drum 20 based on image data transmitted from an external device such as a computer, and thereby the laser beam on the peripheral surface of the photoconductor drum 20 is irradiated. The electrostatic latent image is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 20 by erasing the electric charge in the portion checked.

前記現像装置50は、感光体ドラム20の周面に現像剤D(図2の(イ))の内のトナーTを供給することによって同周面の静電潜像が形成された部分にトナーTを付着させ、これによって当該感光体ドラム20の周面にトナー像Sを形成させるものである。なお、本発明においては、現像剤DとしてトナーTとキャリアCとからなる、いわゆる2成分系のものが採用されている。   The developing device 50 supplies toner T in the developer D (FIG. 2A) to the peripheral surface of the photoconductor drum 20 to form a toner on a portion where an electrostatic latent image is formed on the peripheral surface. T is attached, and thereby a toner image S is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 20. In the present invention, a so-called two-component system composed of toner T and carrier C is used as developer D.

前記トナーTは、着色剤(例えばカーボンブラック)、微細な磁性材料を含む電荷制御剤およびワックス等の添加剤をバインダー樹脂中に分散させた粒径が6〜12μmの微粉体である。なお、本明細書においては、着色剤およびバインダー樹脂をトナー凝集体といい、その他の電荷制御剤およびワックス等の添加剤を外添材という。そして、トナー凝集体と外添材とは、通常、粒径が数10〜数100μmの粒体となって現像装置50から感光体ドラム20の周面に供給され、当該周面にトナー像を形成するのであるが、サブミクロン(数μm〜数10μm)オーダーにまで微細になったトナー凝集体が、後述するクリーニング装置70によっても取り除かれずに感光体ドラム20の周面に付着したままになることがある。そして、本発明においては、かかるサブミクロンオーダの微細なトナー凝集体を感光体ドラム20の周面から取り除き得るようにしたものである。   The toner T is a fine powder having a particle diameter of 6 to 12 μm in which an additive such as a colorant (for example, carbon black), a charge control agent including a fine magnetic material, and a wax is dispersed in a binder resin. In the present specification, the colorant and binder resin are referred to as toner aggregates, and other charge control agents and additives such as wax are referred to as external additives. The toner aggregate and the external additive are usually supplied to the peripheral surface of the photosensitive drum 20 from the developing device 50 as particles having a particle diameter of several tens to several hundreds of micrometers, and a toner image is formed on the peripheral surface. Although formed, the toner aggregate that has become fine to the order of submicron (several micrometers to several tens of micrometers) remains attached to the peripheral surface of the photosensitive drum 20 without being removed by the cleaning device 70 described later. Sometimes. In the present invention, such fine toner aggregates on the order of submicrons can be removed from the peripheral surface of the photosensitive drum 20.

キャリアCは、磁鉄鉱(Fe)等からなる粒径が60〜200μmの磁性粒子であり、トナーTを帯電させるために使用される。そして、トナーTは、トナーカートリッジ54から現像装置50に適宜補給される消耗品であるのに対し、キャリアCは、予め所定量が現像装置50内に装填されており、消耗することなく循環使用されるのが一般的であるが、本発明においては、トナーカートリッジ54にトナーTおよびキャリアC(すなわち現像剤D)が装填されており、トナーTとキャリアCとの双方が同時に現像装置50に補給されるようにしている。かかるキャリアCから分離した磁鉄鉱(Fe)が感光体ドラム20の周面に移行してトナーTと混ざり、トナー凝集体の一部となる場合もある。 The carrier C is a magnetic particle having a particle diameter of 60 to 200 μm made of magnetite (Fe 3 O 4 ) or the like, and is used for charging the toner T. The toner T is a consumable that is appropriately replenished from the toner cartridge 54 to the developing device 50, whereas the carrier C is preliminarily loaded in the developing device 50 so that it can be used without being consumed. In the present invention, the toner T and the carrier C (that is, the developer D) are loaded in the toner cartridge 54, and both the toner T and the carrier C are simultaneously supplied to the developing device 50. It is trying to be replenished. In some cases, magnetite (Fe 3 O 4 ) separated from the carrier C moves to the peripheral surface of the photosensitive drum 20 and mixes with the toner T to become a part of the toner aggregate.

前記転写ローラ60は、感光体ドラム20の直下位置に送り込まれた用紙Pに対して当該感光体ドラム20の周面に形成されているプラスに帯電したトナー像Sを用紙Pに転写させるものであり、トナー像S(図2の(イ))の電荷と逆極性であるマイナスの電荷を用紙Pに付与するようになっている。   The transfer roller 60 transfers a positively charged toner image S formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 20 to the paper P with respect to the paper P sent to a position immediately below the photosensitive drum 20. Yes, a negative charge having a polarity opposite to that of the toner image S ((A) in FIG. 2) is applied to the paper P.

従って、感光体ドラム20の直下位置を越えた用紙Pは、転写ローラ60と感光体ドラム20とによって押圧挟持されつつ、プラスに帯電した感光体ドラム20周面のトナー像Sがマイナスに帯電した用紙Pの表面に向けて引き剥がされ、これによって用紙Pに対し転写処理が施されることになる。   Accordingly, the sheet P that has passed the position immediately below the photosensitive drum 20 is pressed and sandwiched between the transfer roller 60 and the photosensitive drum 20, and the toner image S on the circumferential surface of the photosensitive drum 20 that is positively charged is negatively charged. The sheet P is peeled off toward the surface of the paper P, whereby the transfer process is performed on the paper P.

前記クリーニング装置70は、プリンタ10が通常の運転モードM1(図2の(イ))において転写処理後の感光体ドラム20の周面に残留している残留トナーT1を取り除いて清浄化するためのものである(なお、キャリア回収モードM2(図2の(ロ))においては、感光体ドラム20の周面に付着しているトナーTおよびキャリアCの双方が取り除かれる)。このクリーニング装置70によって清浄化された感光体ドラム20の周面は、次の画像形成処理のために再び帯電ローラ30へ向かうことになる。   The cleaning device 70 is used for the printer 10 to remove and clean the residual toner T1 remaining on the peripheral surface of the photosensitive drum 20 after the transfer process in the normal operation mode M1 ((a) in FIG. 2). (In the carrier recovery mode M2 ((b) in FIG. 2), both the toner T and the carrier C adhering to the peripheral surface of the photosensitive drum 20 are removed). The peripheral surface of the photoconductive drum 20 cleaned by the cleaning device 70 goes to the charging roller 30 again for the next image forming process.

前記磁石部材80は、クリーニング装置70によって感光体ドラム20の周面から除去し得なかった(すなわち、後述のクリーニングブレード73のブレード刃731(図2)を擦り抜けてしまった)前記サブミクロンオーダのトナー凝集体を磁力によって吸着除去するためのものである。かかる磁石部材80が設けられるのは、トナー凝集体には、前記のように磁鉄鉱(Fe)等の磁性材料が含まれているため、かかる磁性材料を磁石部材80によって吸着するようにし、これによって当該磁性材料にトナー凝集体を同伴させて感光体ドラム20の周面から取り除くためである。 The magnet member 80 could not be removed from the circumferential surface of the photosensitive drum 20 by the cleaning device 70 (that is, the blade blade 731 (FIG. 2) of the cleaning blade 73 described later was rubbed through). The toner aggregate is removed by adsorption by magnetic force. The magnet member 80 is provided because the toner aggregate includes a magnetic material such as magnetite (Fe 3 O 4 ) as described above, so that the magnetic material is adsorbed by the magnet member 80. This is because toner aggregates are caused to accompany the magnetic material to be removed from the peripheral surface of the photosensitive drum 20.

前記定着部14は、画像形成部13によって転写処理の施された用紙Pのトナー像Sに加熱による定着処理を施すものであり、内部に通電発熱体が装着されたヒートローラ141と、このヒートローラ141の下部で周面が対向配置された加圧ローラ142とを備えて構成されている。そして、転写処理後の用紙Pは、ローラ心回りに時計方向に向けて駆動回転しているヒートローラ141と、ローラ心回りに反時計方向に向けて従動回転している加圧ローラ142との間のニップ部を通過することによって、ヒートローラ141からの熱を得て定着処理が施されるようになっている。定着処理の施された用紙Pは、排紙搬送路143を通って排紙部15へ排出されることになる。   The fixing unit 14 performs a fixing process by heating the toner image S of the paper P subjected to the transfer process by the image forming unit 13, and includes a heat roller 141 in which an energized heating element is mounted, and the heat roller 141. A pressure roller 142 having a peripheral surface facing the lower surface of the roller 141 is provided. Then, the paper P after the transfer process is composed of a heat roller 141 that is driven to rotate clockwise around the roller center, and a pressure roller 142 that is driven to rotate counterclockwise around the roller center. By passing through the nip portion between them, heat from the heat roller 141 is obtained and the fixing process is performed. The paper P subjected to the fixing process is discharged to the paper discharge unit 15 through the paper discharge conveyance path 143.

前記排紙部15は、装置本体11の頂部が凹没されることによって形成され、この凹没した凹部の底部に排紙された用紙Pを受ける排紙トレイ151が形成されている。   The paper discharge unit 15 is formed by recessing the top of the apparatus main body 11, and a paper discharge tray 151 for receiving the discharged paper P is formed at the bottom of the concave portion.

このように構成されたプリンタ10は、その運転モードが感光体ドラム20の周面に現像剤Dの内のトナーTのみを供給して当該周面にトナー像Sを形成させた上で当該トナーTを用紙Pに転写する運転モードM1(図2の(イ))と、現像装置50におけるトナーTおよびキャリアCの双方を強制的に感光体ドラム20の周面に付着させて現像装置50内のキャリアCの一部を抜き出すキャリア回収モードM2(図2の(ロ))との間で切り換え可能になっている。キャリア回収モードM2による運転が行われるのは、以下の理由による。   The printer 10 thus configured has an operation mode in which only the toner T in the developer D is supplied to the peripheral surface of the photosensitive drum 20 to form the toner image S on the peripheral surface, and then the toner is used. Both the operation mode M1 (T) in FIG. 2 for transferring T onto the paper P and the toner T and the carrier C in the developing device 50 are forcibly adhered to the peripheral surface of the photosensitive drum 20, and the inside of the developing device 50 It is possible to switch between the carrier recovery mode M2 for extracting a part of the carrier C ((B) in FIG. 2). The operation in the carrier recovery mode M2 is performed for the following reason.

すなわち、キャリアCは、先述したように、トナーTに帯電処理を施すためのものであり、球状の磁性体(例えばFe)の表面に樹脂コート層が形成されてなり、かかるキャリアCがトナーT中に混在されていることにより、トナーTの帯電が良好に行われるようになっている。そして、運転モードM1においては、トナーTが感光体ドラム20に移行するのに対し、キャリアCは、現像装置50内に留まるため、長期間に亘る現像装置50の運転によって表面の樹脂コート層が剥がれたり、周りにトナーTが付着したりして徐々に品質が劣化していく。キャリアCの品質が劣化すると、トナーTに対して充分な帯電処理を施すことができなくなり、これによって画像データの存在しないところにトナーが付着するいわゆるカブリ現象が生じる。かかる画像濃度の希薄化やカブリ現象を解消するために古くは定期的に現像剤D中のキャリアCのみを新品と交換することが行われていたが、この交換作業は非常に面倒であるという不都合が存在した。 That is, as described above, the carrier C is for subjecting the toner T to a charging treatment, and a resin coat layer is formed on the surface of a spherical magnetic body (for example, Fe 3 O 4 ). Is mixed in the toner T, the toner T is charged well. In the operation mode M1, since the toner T moves to the photosensitive drum 20, the carrier C stays in the developing device 50, so that the resin coat layer on the surface is formed by the operation of the developing device 50 for a long time. The quality is gradually deteriorated due to peeling or toner T adhering to the periphery. When the quality of the carrier C is deteriorated, the toner T cannot be sufficiently charged, thereby causing a so-called fog phenomenon in which the toner adheres to a place where no image data exists. In order to eliminate such image density thinning and fogging phenomenon, in the past, only the carrier C in the developer D was periodically replaced with a new one, but this replacement work is very troublesome. There was an inconvenience.

そこで、本実施形態においては、従来のこのような不都合を解消するべく、図略の制御手段の制御に基づきトナーTの消費が予め設定された量を越えた時点で運転モードM1からキャリアCをトナーTに同伴させて像担持体に付着させるキャリア回収モードM2に切り換えると共に、キャリア回収モードM2で消費された現像剤Dを補給するようにしている。   Therefore, in the present embodiment, in order to eliminate the conventional inconvenience, the carrier C is moved from the operation mode M1 when the consumption of the toner T exceeds a preset amount based on the control of a control unit (not shown). The mode is switched to the carrier recovery mode M2 that accompanies the toner T and adheres to the image carrier, and the developer D consumed in the carrier recovery mode M2 is replenished.

図2は、各部材の電荷に注目して示した図1の画像形成部13における感光体ドラム20周りの拡大説明図であり、(イ)は、運転モードM1の場合、(ロ)は、キャリア回収モードM2の場合をそれぞれ示している。また、図3は、画像形成部13における感光体ドラム20、帯電ローラ30およびブラシローラ35の一実施形態を示す斜視図である。以下、図2および図3に基づき、必要に応じて図1を参照しつつ画像形成部13についてさらに詳細に説明する。なお、図2では、感光体ドラム20の構成要素および用紙Pの厚み寸法を誇張して示している。   FIG. 2 is an enlarged explanatory view around the photosensitive drum 20 in the image forming unit 13 of FIG. 1 paying attention to the charge of each member. (A) is the operation mode M1, (b) is The case of the carrier recovery mode M2 is shown respectively. FIG. 3 is a perspective view showing an embodiment of the photosensitive drum 20, the charging roller 30 and the brush roller 35 in the image forming unit 13. Hereinafter, the image forming unit 13 will be described in more detail based on FIGS. 2 and 3 with reference to FIG. 1 as necessary. In FIG. 2, the constituent elements of the photosensitive drum 20 and the thickness dimension of the paper P are exaggerated.

図2に示すように、感光体ドラム20は、ドラム軸21と、このドラム軸21回りに同心で回転可能に装着されたアルミニウム合金製のアルミ素管22と、このアルミ素管22の周面に蒸着処理等により均一に積層されて形成されたアモルファスシリコン層23とを備えている。かかる感光体ドラム20は、図略のドラムモータの駆動で時計方向に向けて回転するようになっている。   As shown in FIG. 2, the photosensitive drum 20 includes a drum shaft 21, an aluminum base tube 22 made of aluminum alloy that is concentrically mounted around the drum shaft 21, and a peripheral surface of the aluminum base tube 22. And an amorphous silicon layer 23 that is uniformly laminated by vapor deposition or the like. The photosensitive drum 20 is rotated clockwise by driving a drum motor (not shown).

前記アモルファスシリコン層23は、シリコン(Si)や、シリコンの化合物(SiC、SiO、SiON等)が固溶体状で固化したものであり、通常、スパッタリング処理等の物理的な蒸着処理によって形成される。かかるアモルファスシリコン層23(特にSiC製のもの)は、高抵抗であることによる優れた帯電能力を備えていると共に、耐摩耗性や耐環境性にも優れ、静電潜像やトナー像を形成させる材料として好適である。   The amorphous silicon layer 23 is formed by solidifying a silicon (Si) or silicon compound (SiC, SiO, SiON, etc.) in a solid solution, and is usually formed by physical vapor deposition such as sputtering. Such an amorphous silicon layer 23 (particularly made of SiC) has excellent charging ability due to high resistance, and also has excellent wear resistance and environmental resistance, and forms an electrostatic latent image or toner image. It is suitable as a material to be made.

また、アモルファスシリコン層23が炭化シリコン(SiC)製である場合、シリコン(Si)と炭素(C)との比率が特定のものである場合が好ましい。このような炭化シリカとしては、「Si1−X」におけるXの値が0.3〜1未満のものが好ましく、Xの値が0.5〜0.95のものがさらに好ましい。 Further, when the amorphous silicon layer 23 is made of silicon carbide (SiC), it is preferable that the ratio of silicon (Si) to carbon (C) is specific. As such a carbonized silica, the value of X in “Si 1-X C X ” is preferably less than 0.3 to 1, and more preferably the value of X is 0.5 to 0.95.

その理由は、Xがこのような値の「Si1−X」は、1012〜1013Ω(オーム)という極めて高い抵抗値を有しており、かかる高抵抗であると、アモルファスシリコン層23の表面における回転方向の静電潜像の像流れが少なく、静電潜像の維持能力に優れているばかりか、耐湿性にも優れているからである。 The reason is that “Si 1-X C X ” having such a value of X has an extremely high resistance value of 10 12 to 10 13 Ω (ohms). This is because there is little image flow of the electrostatic latent image in the rotation direction on the surface of the layer 23 and not only is excellent in the ability to maintain the electrostatic latent image, but also is excellent in moisture resistance.

前記帯電ローラ30は、周面が感光体ドラム20の周面(すなわちアモルファスシリコン層23)に当接された状態で、帯電ローラ用電源33からの電圧をアモルファスシリコン層23へ印加するものであり、金属製の帯電ローラ軸31と、この帯電ローラ軸31に同心で一体的に外嵌された合成ゴムや柔軟な合成樹脂等のエラストマーからなる誘電材料製の帯電ローラ本体32とからなっている。   The charging roller 30 applies a voltage from the charging roller power supply 33 to the amorphous silicon layer 23 in a state where the peripheral surface is in contact with the peripheral surface of the photosensitive drum 20 (that is, the amorphous silicon layer 23). The charging roller shaft 31 is made of metal, and the charging roller body 32 is made of a dielectric material made of an elastomer such as synthetic rubber or flexible synthetic resin that is concentrically and integrally fitted to the charging roller shaft 31. .

かかる帯電ローラ30は、運転モードM1において、図2の(イ)に示すように、帯電ローラ用電源33からのプラスの電圧が印加されることにより帯電ローラ本体32の周面にプラスの電荷が形成された状態で、感光体ドラム20のドラム軸21回りの時計方向へ向かう回転に従動しながら軸心回りに反時計方向に回転し、これによってアモルファスシリコン層23に一様なプラスの電荷を形成させるようになされている。   In the operation mode M1, the charging roller 30 is charged with a positive charge on the peripheral surface of the charging roller main body 32 by applying a positive voltage from the charging roller power source 33, as shown in FIG. In the formed state, the photosensitive drum 20 rotates counterclockwise around the axis while following the clockwise rotation around the drum shaft 21, thereby uniformly charging the amorphous silicon layer 23 with positive charges. It is made to form.

前記ブラシローラ35は、帯電ローラ本体32の周面に対して清拭処理を施すものであり、金属製のブラシローラ軸36と、このブラシローラ軸36の周面全面に亘って均一に植設されたブラシ毛37とを備えて構成されている。   The brush roller 35 performs wiping treatment on the peripheral surface of the charging roller main body 32, and is uniformly planted over the metal brush roller shaft 36 and the entire peripheral surface of the brush roller shaft 36. The brush bristles 37 are provided.

このような、感光体ドラム20、帯電ローラ30およびブラシローラ35は、図3に示すように、所定の駆動モータ24からの駆動力が伝達されることによって回転するようになされている。そのためにドラム軸21の一方の端部には、駆動モータ24の図略の駆動軸が同心で接続される継手部211が設けられているとともに、感光体ドラム20,帯電ローラ30およびブラシローラ35の一方の端部には、駆動モータ24の駆動力を伝達するためのギヤ機構25が設けられている。   As shown in FIG. 3, the photosensitive drum 20, the charging roller 30, and the brush roller 35 are rotated by a driving force transmitted from a predetermined driving motor 24. For this purpose, at one end of the drum shaft 21, a joint portion 211 to which a drive shaft (not shown) of the drive motor 24 is concentrically connected is provided, and the photosensitive drum 20, the charging roller 30 and the brush roller 35. A gear mechanism 25 for transmitting the driving force of the driving motor 24 is provided at one end of the motor.

前記ギヤ機構25は、帯電ローラ本体32における継手部211が設けられている側の端部にドラム軸21と同心で一体回転可能に設けられたドラムギヤ251と、このドラムギヤ251と噛合するように帯電ローラ軸31に同心で一体回転可能に外嵌された帯電ローラギヤ252と、この帯電ローラギヤ252と噛合するようにブラシローラ軸36に同心で一体回転可能に外嵌されたブラシローラギヤ253とを備えて構成されている。   The gear mechanism 25 is charged so as to mesh with a drum gear 251 that is provided concentrically with the drum shaft 21 at the end of the charging roller body 32 on the side where the joint portion 211 is provided so as to be integrally rotatable. A charging roller gear 252 that is concentrically and integrally fitted to the roller shaft 31 and a brush roller gear 253 that is concentrically and integrally fitted to the brush roller shaft 36 so as to mesh with the charging roller gear 252 are provided. Configured.

従って、駆動モータ24の駆動力が継手部211を介してドラム軸21に伝達されてドラムギヤ251がドラム軸21回りに所定の方向に駆動回転すると、この駆動回転が帯電ローラギヤ252に伝達されて当該帯電ローラギヤ252が帯電ローラ軸31回りに一体的に逆方向へ向けて従動回転し、この従動回転がブラシローラギヤ253に伝達されて当該ブラシローラギヤ253がブラシローラ軸36回りに一体的に従動回転するため、結局、帯電ローラ30および露光装置40がそれぞれギヤ機構25を介して感光体ドラム20と同時に回転することになる。   Therefore, when the driving force of the driving motor 24 is transmitted to the drum shaft 21 through the joint portion 211 and the drum gear 251 is driven to rotate around the drum shaft 21 in a predetermined direction, this driving rotation is transmitted to the charging roller gear 252 and The charging roller gear 252 is driven to rotate integrally around the charging roller shaft 31 in the opposite direction, and this driven rotation is transmitted to the brush roller gear 253 so that the brush roller gear 253 is driven integrally around the brush roller shaft 36. As a result, the charging roller 30 and the exposure device 40 are rotated simultaneously with the photosensitive drum 20 via the gear mechanism 25.

本実施形態においては、ブラシローラ35の周速が帯電ローラ30の周速の85%になるように(すなわちブラシローラ35の帯電ローラ30に対する線速比が85%になるように)、前記帯電ローラギヤ252およびブラシローラギヤ253の径寸法および帯電ローラ30およびブラシローラ35の径寸法が設定されている。   In the present embodiment, the charging is performed so that the peripheral speed of the brush roller 35 is 85% of the peripheral speed of the charging roller 30 (that is, the linear speed ratio of the brush roller 35 to the charging roller 30 is 85%). The diameter dimension of the roller gear 252 and the brush roller gear 253 and the diameter dimension of the charging roller 30 and the brush roller 35 are set.

前記帯電ローラ軸31およびブラシローラ軸36は、両端部がそれぞれ軸受部材26に軸支されているとともに、各軸受部材26は、付勢部材であるコイルスプリング27によってそれぞれ下方に向けて付勢され、これらコイルスプリング27の付勢力によって帯電ローラ本体32の周面が感光体ドラム20の周面に所定の押圧力で押圧されるようになっている。   Both ends of the charging roller shaft 31 and the brush roller shaft 36 are pivotally supported by the bearing member 26, and each bearing member 26 is urged downward by a coil spring 27 as an urging member. The peripheral surface of the charging roller body 32 is pressed against the peripheral surface of the photosensitive drum 20 with a predetermined pressing force by the urging force of the coil spring 27.

前記露光装置40は、帯電ローラ30によってアモルファスシリコン層23に形成された一様な電荷面に対して電送されてきた画像情報に基づく強弱を備えたレーザー光線を照射し、これによってドラム軸21回りに回転している感光体ドラム20の周面(アモルファスシリコン層23)に、プラスの電荷がほとんど消失した状態の静電潜像を形成させるようになっている。本実施形態においては、感光体ドラム20周面の数百Vの電荷が、レーザー光線の照射で略数十Vにまで低下され、この略数十Vの部分で静電潜像が形成されている。因みに模式的に示した図2の(イ)では、露光装置40によって照射された感光体ドラム20の周面のプラスの電荷を示す「+」記号を消去している。   The exposure device 40 irradiates a uniform charge surface formed on the amorphous silicon layer 23 by the charging roller 30 with a laser beam having strength and weakness based on the image information that has been sent to the drum surface 21. An electrostatic latent image is formed on the peripheral surface (amorphous silicon layer 23) of the rotating photosensitive drum 20 in a state in which the positive charges are almost lost. In the present embodiment, the charge of several hundred volts on the circumferential surface of the photosensitive drum 20 is reduced to about several tens of volts by laser beam irradiation, and an electrostatic latent image is formed at the portion of about several tens of volts. . In FIG. 2A schematically illustrated, the “+” symbol indicating the positive charge on the peripheral surface of the photosensitive drum 20 irradiated by the exposure device 40 is deleted.

前記現像装置50は、運転モードM1において露光装置40によって形成された感光体ドラム20のアモルファスシリコン層23に対し現像剤Dの内のトナーT(図2において小さな点で表示)のみを供給して静電潜像に沿ったトナー像Sを形成させるものであり、現像剤D中のキャリアC(図2に黒丸で表示)は、運転モードM1において感光体ドラム20の周面に供給されることはない。   The developing device 50 supplies only the toner T (shown by small dots in FIG. 2) of the developer D to the amorphous silicon layer 23 of the photosensitive drum 20 formed by the exposure device 40 in the operation mode M1. The toner image S is formed along the electrostatic latent image, and the carrier C in the developer D (indicated by a black circle in FIG. 2) is supplied to the peripheral surface of the photosensitive drum 20 in the operation mode M1. There is no.

このような現像装置50は、内部に現像剤Dが装填される箱形の現像装置本体51と、この現像装置本体51に周面の一部を感光体ドラム20の周面と対向させた状態で内装された現像ローラ52と、この現像ローラ52に電圧を印加する現像ローラ用電源53と、現像装置本体51内に現像剤Dを補給するトナーカートリッジ54とを備えて構成され、運転モードM1において現像装置本体51内に装填された現像剤D中のトナーTを感光体ドラム20のドラム軸21と平行な軸心回りに回転している現像ローラ52の周面からドラム軸21回りに回転している感光体ドラム20のアモルファスシリコン層23に供給することによりアモルファスシリコン層23の表面にトナー像Sを形成させるようになっている。   Such a developing device 50 includes a box-shaped developing device main body 51 in which the developer D is loaded, and a state in which a part of the peripheral surface of the developing device main body 51 is opposed to the peripheral surface of the photosensitive drum 20. And a developing roller power source 53 for applying a voltage to the developing roller 52, and a toner cartridge 54 for replenishing the developer D in the developing device main body 51, and an operation mode M1. , The toner T in the developer D loaded in the developing device main body 51 is rotated around the drum shaft 21 from the peripheral surface of the developing roller 52 rotating around the axis parallel to the drum shaft 21 of the photosensitive drum 20. The toner image S is formed on the surface of the amorphous silicon layer 23 by supplying it to the amorphous silicon layer 23 of the photosensitive drum 20.

前記現像装置本体51の感光体ドラム20周面と対向した壁面には、現像装置本体51内のトナーTを感光体ドラム20の周面に受け渡すためのトナー供給開口511が設けられ、現像装置本体51内のトナーTは、このトナー供給開口511を介し現像ローラ52の回転に応じて感光体ドラム20の周面に供給される。   A toner supply opening 511 for transferring the toner T in the developing device main body 51 to the peripheral surface of the photosensitive drum 20 is provided on the wall surface of the developing device main body 51 facing the peripheral surface of the photosensitive drum 20. The toner T in the main body 51 is supplied to the peripheral surface of the photosensitive drum 20 according to the rotation of the developing roller 52 through the toner supply opening 511.

前記現像ローラ52は、前記ドラム軸21と平行に配された現像ローラ軸521と、この現像ローラ軸521に同心で一体回転可能に外嵌された現像ローラ本体522とを備えて構成されている。前記現像ローラ本体522は、アルミニウム製のスリーブの表面にローレット加工やサンドブラスト処理を施したもの、さらにはその表面にアルマイト処理やメッキ処理の施されたもの等が採用されている。   The developing roller 52 includes a developing roller shaft 521 disposed in parallel with the drum shaft 21 and a developing roller body 522 that is concentrically and externally fitted to the developing roller shaft 521 so as to be integrally rotatable. . The developing roller body 522 employs a surface of an aluminum sleeve that has been knurled or sandblasted, and a surface of which has been alumite or plated.

かかる現像ローラ52は、現像ローラ用電源53からのプラスの電圧が現像ローラ軸521に印加されることにより周面にプラスの電荷が形成された状態で、図略の現像ローラ用モータの駆動により現像ローラ軸521回りに反時計方向に向けて回転し、これによって現像装置本体51内のプラスに帯電したトナーTを感光体ドラム20のアモルファスシリコン層23に供給するようになっている。   The developing roller 52 is driven by a developing roller motor (not shown) in a state where a positive charge is applied to the developing roller shaft 521 by applying a positive voltage from the developing roller power source 53 to the developing roller shaft 521. The toner T rotates counterclockwise around the developing roller shaft 521, and thereby positively charged toner T in the developing device main body 51 is supplied to the amorphous silicon layer 23 of the photosensitive drum 20.

そして、現像装置本体51のトナー供給開口511の上縁部には、回転に応じて現像ローラ本体522の周面から感光体ドラム20へ供給されるトナーTの厚み寸法を均一な所定のレベルに揃えるためのドクターブレード512が設けられ、トナーTは、このドクターブレード512を潜ることによって感光体ドラム20に対する過供給が防止されるようになっている。   At the upper edge of the toner supply opening 511 of the developing device main body 51, the thickness dimension of the toner T supplied from the peripheral surface of the developing roller main body 522 to the photosensitive drum 20 according to the rotation is made to a uniform predetermined level. A doctor blade 512 for aligning is provided, and the toner T is prevented from being excessively supplied to the photosensitive drum 20 by diving through the doctor blade 512.

前記トナーカートリッジ54は、現像装置本体51に対して着脱自在に装着されている。かかるトナーカートリッジ54は、その底部に現像装置本体51内と連通する現像剤排出口541と、この現像剤排出口541を覆うシャッタ542とを備えており、シャッタ542の開閉動作で現像剤排出口541が開閉されるようになっている。かかるシャッタ542は、現像装置本体51内のトナーTが予め設定された基準値に見合う量だけ消費されてプリンタ10の運転モードが運転モードM1からキャリア回収モードM2に切り換えられると同時に所定時間だけ開放され、これによって現像装置本体51内に消費分に見合う現像剤Dが補給されるようになっている。   The toner cartridge 54 is detachably attached to the developing device main body 51. The toner cartridge 54 includes a developer discharge port 541 communicating with the inside of the developing device main body 51 and a shutter 542 that covers the developer discharge port 541 at the bottom thereof. 541 is opened and closed. The shutter 542 is opened for a predetermined time at the same time as the operation mode of the printer 10 is switched from the operation mode M1 to the carrier recovery mode M2 because the toner T in the developing device main body 51 is consumed by an amount corresponding to a preset reference value. Thus, the developer D corresponding to the consumed amount is supplied into the developing device main body 51.

本実施形態では、運転モードM1における感光体ドラム20の表面電位(暗電位)Spは、400Vに、直流の現像バイアス(DC)Vdcは、300Vに、交流の(周波数f=6kHz)の現像バイアス(AC)Vppは、2kVに設定されている。これに対し、キャリア回収モードM2における感光体ドラム20の表面電位Spは、600Vに、直流の現像バイアス(DC)Vdcが300Vに、交流(周波数f=6kHz)の現像バイアス(AC)Vppが2kVに設定されている。すなわち、本実施形態においては、感光体ドラム20の表面電位を変えることにより、電位差を狙いの値にしているが、これに代えて現像バイアスを狙いの電位差にしてもよい。   In the present embodiment, the surface potential (dark potential) Sp of the photosensitive drum 20 in the operation mode M1 is 400 V, the DC development bias (DC) Vdc is 300 V, and the AC development frequency (frequency f = 6 kHz). (AC) Vpp is set to 2 kV. On the other hand, the surface potential Sp of the photosensitive drum 20 in the carrier recovery mode M2 is 600V, the DC development bias (DC) Vdc is 300V, and the AC (frequency f = 6 kHz) development bias (AC) Vpp is 2 kV. Is set to That is, in the present embodiment, the potential difference is set to the target value by changing the surface potential of the photosensitive drum 20, but instead, the development bias may be set to the target potential difference.

前記転写ローラ60は、感光体ドラム20の周面に形成されているトナー像Sの電荷の極性と反対の極性(本実施形態ではマイナスの極性)を付与することによってアモルファスシリコン層23からトナー像Sを剥がし取り、この剥がされたトナー像Sを転写ローラ60の周面とアモルファスシリコン層23との間を搬送されつつある用紙P上に転写させるものである。   The transfer roller 60 gives a toner image from the amorphous silicon layer 23 by applying a polarity (negative polarity in the present embodiment) opposite to the polarity of the charge of the toner image S formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 20. S is peeled off, and the peeled toner image S is transferred onto the sheet P being conveyed between the peripheral surface of the transfer roller 60 and the amorphous silicon layer 23.

かかる転写ローラ60は、感光体ドラム20のドラム軸21と平行な転写ローラ軸61と、この転写ローラ軸61に同心で一体回転可能に外嵌された転写ローラ本体62とを備えて構成され、プリンタ10が運転モードM1にモード設定された状態で、転写ローラ用電源63からのマイナスの電圧が印加されるようになっている。従って、用紙Pが転写ローラ本体62の周面と密着状態で当該転写ローラ本体62と感光体ドラム20のアモルファスシリコン層23との間を搬送されることにより、プラスに帯電したトナーTからなるトナー像Sが、マイナスに帯電した用紙Pの表面側に静電気的に吸着され、これによって感光体ドラム20の周面に形成されたトナー像Sの用紙Pへの転写が行われる。   The transfer roller 60 includes a transfer roller shaft 61 that is parallel to the drum shaft 21 of the photosensitive drum 20 and a transfer roller body 62 that is concentrically and externally fitted to the transfer roller shaft 61. A negative voltage from the transfer roller power supply 63 is applied in a state where the printer 10 is set to the operation mode M1. Accordingly, the sheet P is transported between the transfer roller main body 62 and the amorphous silicon layer 23 of the photosensitive drum 20 in close contact with the peripheral surface of the transfer roller main body 62. The image S is electrostatically attracted to the surface side of the negatively charged paper P, whereby the toner image S formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 20 is transferred to the paper P.

前記クリーニング装置70は、感光体ドラム20のアモルファスシリコン層23表面のトナー像Sが用紙Pに転写された後にアモルファスシリコン層23に残留している残留トナーT1を除去するためのものである。かかるクリーニング装置70は、箱形のクリーニング装置本体71内の下部に装着された周面が感光体ドラム20の周面(アモルファスシリコン層23)と当接するクリーニングローラ72と、先端が感光体ドラム20の周面に当接するようにクリーニング装置本体71内の上部に装着されたクリーニングブレード73と備えて構成されている。   The cleaning device 70 is for removing residual toner T1 remaining on the amorphous silicon layer 23 after the toner image S on the surface of the amorphous silicon layer 23 of the photosensitive drum 20 is transferred to the paper P. The cleaning device 70 includes a cleaning roller 72 having a peripheral surface attached to a lower portion in a box-shaped cleaning device main body 71 and a peripheral surface of the photosensitive drum 20 (amorphous silicon layer 23), and a tip at the photosensitive drum 20. The cleaning blade 73 is mounted on the upper part of the cleaning device main body 71 so as to abut on the peripheral surface of the cleaning device main body 71.

前記クリーニングローラ72は、ドラム軸21と平行なローラ軸周りに同心で一体的に形成されている。かかるクリーニングローラ72は、弾性変形し得るとともに、優れた強靱性を有する合成樹脂材料によって形成されている。   The cleaning roller 72 is formed concentrically and integrally around a roller shaft parallel to the drum shaft 21. The cleaning roller 72 is made of a synthetic resin material that can be elastically deformed and has excellent toughness.

このようなクリーニングローラ72がローラ軸回りに感光体ドラム20の周速度より速い周速度で感光体ドラム20と反対方向(図2に示す例では反時計方向)に向けて回転することにより、アモルファスシリコン層23に付着しているアモルファスシリコン層23に残留した主に前記トナー凝集体からなる残留トナーT1やアモルファスシリコン層23に付着した紙粉が擦り取られ、これによってアモルファスシリコン層23が清浄化処理される。   Such a cleaning roller 72 rotates in the direction opposite to the photosensitive drum 20 (counterclockwise in the example shown in FIG. 2) at a peripheral speed faster than the peripheral speed of the photosensitive drum 20 around the roller axis. Residual toner T1 mainly composed of the toner aggregate and paper powder adhering to the amorphous silicon layer 23 remaining on the amorphous silicon layer 23 adhering to the silicon layer 23 are scraped off, thereby cleaning the amorphous silicon layer 23. It is processed.

前記クリーニングブレード73は、感光体ドラム20の周面に対する仕上げの清浄化部材であり、ゴムなどの弾性材料によって板状に形成されている。かかるクリーニングブレード73は、感光体ドラム20の周面のアモルファスシリコン層23に向けて先下がりに傾斜した状態でクリーニング装置本体71内の上部位置に装着され、若干弾性変形した状態で先端のブレード刃731がアモルファスシリコン層23に当接されている。従って、クリーニングローラ72を介してブレード刃731に到達したアモルファスシリコン層23から、クリーニングローラ72で除去し得なかった残留トナーT1が感光体ドラム20の時計方向へ向かう回転に応じて掻き落とされることになる。   The cleaning blade 73 is a finishing cleaning member for the peripheral surface of the photosensitive drum 20, and is formed in a plate shape by an elastic material such as rubber. The cleaning blade 73 is mounted at an upper position in the cleaning device main body 71 in a state where the cleaning blade 73 is inclined downward toward the amorphous silicon layer 23 on the peripheral surface of the photosensitive drum 20, and the blade blade at the tip is slightly elastically deformed. 731 is in contact with the amorphous silicon layer 23. Accordingly, the residual toner T1 that could not be removed by the cleaning roller 72 is scraped off from the amorphous silicon layer 23 that has reached the blade blade 731 via the cleaning roller 72 in accordance with the clockwise rotation of the photosensitive drum 20. become.

そして、クリーニングローラ72およびクリーニングブレード73によって除去されたアモルファスシリコン層23の残留トナーT1は、クリーニング装置本体71内に導入されて一時貯留された後に所定の搬送手段の駆動により装置本体11(図1)内の適所に設けられた図略の回収ボトルへ回収される。   Then, the residual toner T1 of the amorphous silicon layer 23 removed by the cleaning roller 72 and the cleaning blade 73 is introduced into the cleaning device main body 71 and temporarily stored, and then driven by a predetermined conveying means to drive the device main body 11 (FIG. 1). ) Is collected in an unillustrated collection bottle provided in a proper position.

前記磁石部材80は、クリーニング装置70によっては感光体ドラム20の周面から除去し得なかった微細なトナー凝集体を磁力によって取り除くものであり、クリーニング装置70と帯電ローラ30との間に配設されている。かかる磁石部材80は、図2および図3に示すように、感光体ドラム20の軸心方向に延びる、当該感光体ドラム20と略同一長さ寸法の長尺直方体状を呈した永久磁石81と、この永久磁石81を保持するケーシング82とを備えて構成されている。   The magnet member 80 removes fine toner aggregates that could not be removed from the peripheral surface of the photosensitive drum 20 by the cleaning device 70 by a magnetic force, and is disposed between the cleaning device 70 and the charging roller 30. Has been. As shown in FIGS. 2 and 3, the magnet member 80 includes a permanent magnet 81 that extends in the axial direction of the photosensitive drum 20 and has a rectangular parallelepiped shape that is substantially the same length as the photosensitive drum 20. The casing 82 is configured to hold the permanent magnet 81.

前記永久磁石81は、その磁極面811を所定の間隙dを介して感光体ドラム20の周面に対向させた状態でケーシング82によって保持されている。前記磁極面811は、曲率中心が感光体ドラム20の中心と一致させた状態で凹の円弧状に形成され、これによって前記間隙dは、感光体ドラム20の周方向で一定になっている。   The permanent magnet 81 is held by the casing 82 with its magnetic pole surface 811 facing the peripheral surface of the photosensitive drum 20 with a predetermined gap d. The magnetic pole surface 811 is formed in a concave arc shape with the center of curvature coinciding with the center of the photosensitive drum 20, whereby the gap d is constant in the circumferential direction of the photosensitive drum 20.

本実施形態においては、永久磁石81は、磁束密度の値が400G以上で、かつ、800G以下のものが採用されている。磁束密度についてかかる範囲が設定されるのは、磁束密度が400G未満であると、磁力が弱すぎて外添材を有効に吸着することができないからであり、また、磁束密度が800Gを超えても効果に差異が認められないからである。   In the present embodiment, a permanent magnet 81 having a magnetic flux density value of 400G or more and 800G or less is employed. This range is set for the magnetic flux density because if the magnetic flux density is less than 400 G, the magnetic force is too weak to effectively adsorb the external additive, and the magnetic flux density exceeds 800 G. This is because there is no difference in effect.

また、本実施形態においては、永久磁石81の磁極面811と感光体ドラム20の周面との間の間隙dは、300μm以下で、かつ、50μm以上に設定されている。前記間隙dがこのような範囲に設定されるのは、間隙dが300μmを超えると磁力が弱くなり過ぎて外添材を確実に吸着し得なくなるからである。また、前記間隙dが50μm未満に設定されると、組み付け誤差等によって永久磁石81の磁極面811が感光体ドラム20の周面に当接してしまう虞があるからである。   In the present embodiment, the gap d between the magnetic pole surface 811 of the permanent magnet 81 and the peripheral surface of the photosensitive drum 20 is set to 300 μm or less and 50 μm or more. The reason why the gap d is set in such a range is that when the gap d exceeds 300 μm, the magnetic force becomes too weak to reliably attract the external additive. Also, if the gap d is set to be less than 50 μm, the magnetic pole surface 811 of the permanent magnet 81 may come into contact with the peripheral surface of the photosensitive drum 20 due to an assembly error or the like.

かかる磁石部材80によれば、たとえクリーニング装置70で感光体ドラム20の周面から外添材を除去し残しても、感光体ドラム20の周面における先にクリーニングブレード73が摺接していた部分が当該感光体ドラム20の回転によって永久磁石81の磁極面811と対向する位置に到達することにより、感光体ドラム20の周面の取り残された外添材が磁極面811へ吸着されるため、感光体ドラム20の周面は確実に清浄化処理された状態になる。   According to the magnet member 80, even if the external additive is removed from the peripheral surface of the photosensitive drum 20 by the cleaning device 70, the portion where the cleaning blade 73 is in sliding contact with the tip of the peripheral surface of the photosensitive drum 20. When the photosensitive drum 20 reaches the position facing the magnetic pole surface 811 of the permanent magnet 81 by the rotation of the photosensitive drum 20, the remaining external additive on the peripheral surface of the photosensitive drum 20 is attracted to the magnetic pole surface 811. The peripheral surface of the photoconductive drum 20 is surely cleaned.

つぎに、プリンタ10の運転のモード切り換えについて説明する。まず、図2の(イ)に示すような運転モードM1によるプリンタ10の運転が継続されると、現像装置本体51内に留まったキャリアCが長期間に亘ってトナーTや他のキャリアC、さらには現像ローラ52の周面と摺擦し、これによって帯電量が低下する等の品質劣化が生じることになる。   Next, operation mode switching of the printer 10 will be described. First, when the operation of the printer 10 in the operation mode M1 as shown in FIG. 2 (a) is continued, the carrier C staying in the developing device main body 51 becomes the toner T and other carriers C, Furthermore, quality degradation such as a reduction in the amount of charge occurs due to rubbing against the peripheral surface of the developing roller 52.

そこで、かかる不都合を解消するために、本実施形態においては、トナーTの消費が予め設定された基準値を越えた時点でプリンタ10の運転を運転モードM1(図2の(イ))からキャリア回収モードM2(図2の(ロ))へ切り換え、これによって現像装置50内のキャリアCを感光体ドラム20の周面に強制的に付着させて現像装置50内から抜き取ると共に、抜き取った量に見合う新たな現像剤Dを現像装置本体51内に補給するようにしている。   Therefore, in order to eliminate such inconvenience, in this embodiment, the operation of the printer 10 is changed from the operation mode M1 ((A) in FIG. 2) to the carrier when the consumption of the toner T exceeds a preset reference value. The mode is switched to the collection mode M2 ((b) in FIG. 2), whereby the carrier C in the developing device 50 is forcibly attached to the peripheral surface of the photosensitive drum 20 and is extracted from the developing device 50, and the extracted amount is set. Appropriate new developer D is supplied into the developing device main body 51.

そして、キャリア回収モードM2においては、図2の(ロ)に示すように、帯電ローラ用電源33から帯電ローラ30にプラスの電圧が印加されることにより、感光体ドラム20の周面にプラスの電荷を形成させる一方、転写ローラ60には転写ローラ用電源63から電圧が印加されない状態とされるとともに、感光体ドラム20の周面から若干離間させられる。これによって感光体ドラム20のアモルファスシリコン層23にはプラスの電荷が形成される。本実施形態においては、前記電荷は、キャリアCを確実に引きつけるに充分な現像バイアスとして感光体ドラム20の表面電圧との差が−300Vになるように設定されている。   In the carrier recovery mode M2, as shown in FIG. 2B, a positive voltage is applied to the charging roller 30 from the charging roller power source 33, so that the peripheral surface of the photosensitive drum 20 is positively applied. While the charge is formed, no voltage is applied to the transfer roller 60 from the power supply 63 for the transfer roller, and the transfer roller 60 is slightly separated from the peripheral surface of the photosensitive drum 20. As a result, a positive charge is formed in the amorphous silicon layer 23 of the photosensitive drum 20. In this embodiment, the charge is set so that the difference from the surface voltage of the photosensitive drum 20 is −300 V as a developing bias sufficient to attract the carrier C reliably.

なお、キャリア回収モードM2において、転写ローラ60を感光体ドラム20の周面から離間させる代わりに、転写ローラ60に逆バイアスを印加してもよい。こうすることで感光体ドラム20周面のキャリアCの転写ローラ60への移行を防止することができる。   In the carrier recovery mode M2, a reverse bias may be applied to the transfer roller 60 instead of separating the transfer roller 60 from the peripheral surface of the photosensitive drum 20. By doing so, the transfer of the carrier C on the circumferential surface of the photosensitive drum 20 to the transfer roller 60 can be prevented.

この状態で感光体ドラム20がドラム軸21回りに時計方向に向けて回転されると共に、現像ローラ52が現像ローラ軸521回りに反時計方向に向けて回転される。このとき、現像ローラ用電源53からの現像ローラ52に対する電圧印加は行ってもよいし行わなくてもよい。因みに、図2の(ロ)では、現像ローラ用電源53から現像ローラ52に電圧が印加された状態を例示している。   In this state, the photosensitive drum 20 is rotated around the drum shaft 21 in the clockwise direction, and the developing roller 52 is rotated around the developing roller shaft 521 in the counterclockwise direction. At this time, voltage application to the developing roller 52 from the developing roller power source 53 may or may not be performed. Incidentally, FIG. 2B illustrates a state in which a voltage is applied from the developing roller power source 53 to the developing roller 52.

そうすると、現像ローラ本体522の周面に付着している品質の劣化したプラスに帯電しているキャリアC(品質劣化キャリアC1)は、逆極性のマイナスに帯電している感光体ドラム20の周面に大きな静電気的引力で吸引されるため、現像ローラ52の回転に応じて当該現像ローラ52の周面から順次引き剥がされていき、これによって品質劣化キャリアC1が現像装置本体51内からトナーTと同伴しながら抜き出されていく。   Then, the positively charged carrier C (quality deteriorated carrier C1) attached to the peripheral surface of the developing roller main body 522 is negatively charged and the peripheral surface of the photosensitive drum 20 is negatively charged with the opposite polarity. Therefore, the quality deteriorated carrier C1 is separated from the developing device main body 51 from the toner T with the toner T by being sequentially peeled off from the peripheral surface of the developing roller 52 according to the rotation of the developing roller 52. It will be extracted while accompanying.

そして、現像ローラ52から感光体ドラム20へ移った品質劣化キャリアC1は、感光体ドラム20の周面から離間した転写ローラ60の周面との当接が回避された状態で、感光体ドラム20の時計方向に向かう回転によってクリーニング装置70にまで運ばれ、ここでまず一部がクリーニングローラ72によって感光体ドラム20の周面から取り除かれ、引き続き残部がクリーニングブレード73のブレード刃731によって掻き落され、クリーニング装置本体71内に回収される。   The quality deteriorated carrier C1 transferred from the developing roller 52 to the photosensitive drum 20 is in a state where contact with the peripheral surface of the transfer roller 60 separated from the peripheral surface of the photosensitive drum 20 is avoided. Is moved to the cleaning device 70 by rotation in the clockwise direction, where a part is first removed from the peripheral surface of the photosensitive drum 20 by the cleaning roller 72, and the remaining part is subsequently scraped off by the blade blade 731 of the cleaning blade 73. Then, it is collected in the cleaning device main body 71.

このようなキャリア回収モードM2による運転が所定時間継続された後、トナーカートリッジ54のシャッタ542が所定時間開放され、これによって消費された現像剤D(品質劣化キャリアC1およびトナーT)見合いのトナーカートリッジ54内の現像剤Dが現像剤排出口541を介して現像装置本体51に供給され、引き続きプリンタ10の運転はキャリア回収モードM2から運転モードM1に戻される。   After such operation in the carrier recovery mode M2 is continued for a predetermined time, the shutter 542 of the toner cartridge 54 is opened for a predetermined time, and the toner cartridge corresponding to the developer D (quality deteriorated carrier C1 and toner T) consumed thereby. The developer D in 54 is supplied to the developing device main body 51 via the developer discharge port 541, and the operation of the printer 10 is subsequently returned from the carrier recovery mode M2 to the operation mode M1.

そして、本実施形態においては、現像剤Dは、トナーTの500gに対してキャリアCが50g(すなわちキャリアCのトナーTに対する混合比が10wt%)の混合割合に設定されている。また、現像装置本体51の容量は、現像剤Dとして350gに設定されており、トナーの混合比率が5%の現像剤Dであれば、トナーTが16.7g、キャリアCが333.3gと言うことになる。トナーカートリッジ54の容量は、同550g(トナーT500g+キャリアC50g)に設定されている。   In this embodiment, the developer D is set to a mixing ratio of 50 g of the carrier C to 500 g of the toner T (that is, the mixing ratio of the carrier C to the toner T is 10 wt%). The capacity of the developing device main body 51 is set to 350 g as the developer D. If the developer D has a toner mixing ratio of 5%, the toner T is 16.7 g and the carrier C is 333.3 g. To say. The capacity of the toner cartridge 54 is set to 550 g (toner T500 g + carrier C50 g).

さらに、運転モードM1での運転でトナーTが100g消費される毎にキャリア回収モードM2にモード変更されるようにしている。このモード変更を行うべきタイミングの判断において、本実施形態に係るプリンタ10は、最初の原稿情報であるアナログ量をディジタル量(具体的には平面上におけるドット情報)に置き換えて処理するいわゆるディジタル機が採用されているため、このディジタル機の特質を利用している。具体的には、100gのトナーTが消費されたか否かについては、画像データにおけるドット数を積算することによって行うようにしている。すなわち、1ドットに消費されるトナーTの量は、2×10mgであるため、100gのトナーTに対応するドット数は、4.96×10mgドットということになる。 Further, every time 100 g of toner T is consumed in the operation in the operation mode M1, the mode is changed to the carrier recovery mode M2. In determining the timing at which this mode change should be performed, the printer 10 according to the present embodiment performs processing by replacing the analog amount, which is the original document information, with a digital amount (specifically, dot information on a plane). Because of this, the characteristics of this digital machine are used. Specifically, whether or not 100 g of toner T has been consumed is determined by integrating the number of dots in the image data. That is, since the amount of toner T consumed for one dot is 2 × 10 5 mg, the number of dots corresponding to 100 g of toner T is 4.96 × 10 9 mg dots.

因みに、A4サイズの用紙Pで印字率が5%であると仮定すると、当該用紙1枚のトナー消費量は実績として略35mgであるため、100gのトナーを消費する場合には、100g/0.035g=2857枚になる。すなわち、凡その見当としてA4サイズの用紙Pの2857枚毎にプリンタ10の運転モードが運転モードM1からキャリア回収モードM2に変更される。   Incidentally, if it is assumed that the printing rate is 5% on A4 size paper P, the toner consumption amount of one sheet of paper is about 35 mg as a result, and therefore when 100 g of toner is consumed, 100 g / 0.00. 035g = 2857 sheets. That is, as a rough estimate, the operation mode of the printer 10 is changed from the operation mode M1 to the carrier recovery mode M2 for every 2857 sheets of A4 size paper P.

また、本実施形態においては、キャリア回収モードM2において現像装置50から10gの品質劣化キャリアC1を抜き出すようにしている。現像装置50内には、約330gのキャリアCが装填されており、全てのキャリアCを交換するためには3.3kg(330g/0.1(10%))のトナーTを消費する必要がある。このトナー量は、A4サイズの用紙Pの出力枚数に換算して94300枚(略100k枚)に相当する。キャリアCをベタ黒状態で例えばA4サイズの用紙Pに転写したとすると、実績上の数値として1gのキャリアCが消費される。従って、仮に1回のキャリア回収モードM2で10gのキャリアCを排出する場合、平均して2857枚毎にキャリア回収モードM2の運転を、A4サイズの用紙Pの10枚分の転写時間だけ行えばよい計算になる。   In the present embodiment, 10 g of quality-degraded carrier C1 is extracted from the developing device 50 in the carrier recovery mode M2. The developing device 50 is loaded with about 330 g of carrier C. To replace all the carriers C, 3.3 kg (330 g / 0.1 (10%)) of toner T needs to be consumed. is there. This amount of toner corresponds to 94300 sheets (approximately 100k sheets) in terms of the number of output sheets of A4 size paper P. If the carrier C is transferred to, for example, A4 size paper P in a solid black state, 1 g of the carrier C is consumed as an actual numerical value. Therefore, if 10 g of carrier C is discharged in one carrier recovery mode M2, the carrier recovery mode M2 is operated for every 2857 sheets on average for the transfer time of 10 sheets of A4 size paper P. It will be a good calculation.

そして、本発明においては、前記磁石部材80をクリーニング装置70と帯電ローラ30との間に配設することにより、従来は感光体ドラム20の周面から取り除くことが極めて困難であった、クリーニング装置70のクリーニングブレード73を擦り抜けてきたサブミクロンオーダの外添材をも確実に取り除くことができるため、感光体ドラム20の周面を確実に清浄化処理することができ、これによって感光体ドラム20の周面から帯電ローラ30の周面に移行する微細なトナー凝集体の量を可能な限り抑えることができる。   In the present invention, by arranging the magnet member 80 between the cleaning device 70 and the charging roller 30, it is conventionally difficult to remove the magnet member 80 from the peripheral surface of the photosensitive drum 20. The submicron-order external additive material that has passed through the cleaning blade 73 of the 70 can be removed with certainty, so that the peripheral surface of the photosensitive drum 20 can be reliably cleaned, and thereby the photosensitive drum The amount of fine toner aggregates transferred from the peripheral surface of 20 to the peripheral surface of the charging roller 30 can be suppressed as much as possible.

これに加えて、帯電ローラ30の周面をブラッシングにより清拭処理するブラシローラ35が設けられているため、たとえ感光体ドラム20の周面から帯電ローラ30の周面に外添材が移行するようなことがあっても、当該外添材がブラシローラ35によるブラッシング処理によってブラシローラ35の周面で均され、これによって画像形成処理に対して悪影響を及ぼさないようになる。   In addition, since the brush roller 35 for wiping the peripheral surface of the charging roller 30 by brushing is provided, the external additive moves from the peripheral surface of the photosensitive drum 20 to the peripheral surface of the charging roller 30. Even in such a case, the external additive is leveled on the peripheral surface of the brush roller 35 by the brushing process by the brush roller 35, thereby preventing an adverse effect on the image forming process.

そして、本発明では、ブラシローラ35によるブラッシング処理を実効あるものにするべく、ブラシローラ35の構成要素であるブラシ毛37に対して種々の工夫が加えられている。具体的には、前記ブラシ毛37は、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等の強靱な腰の強いフッ素樹脂や、ナイロンあるいはビニロン等によって形成されている。かかるブラシ毛37は、1本の毛の太さである繊度(単糸繊度)が10T以下で、かつ、1.0T以上に設定されている。因みに「T(デシテックス)」は繊維の太さの単位であるテックス(番手)の1/10を示す単位である。また、本発明では、テックス(番手)として国際標準化機構(ISO)の繊維専門委員会が1956年に提唱したもの、すなわち、1000mの糸の重量をグラム数で表すものを採用している。従って、「T(デシテックス)」は、10000mの長さの繊維の重量をグラム数で表した繊維の太さを示す単位ということになる。   In the present invention, in order to make the brushing process by the brush roller 35 effective, various ideas are added to the brush bristle 37 that is a component of the brush roller 35. Specifically, the brush bristle 37 is made of a tough, strong fluororesin such as PTFE (polytetrafluoroethylene), nylon, vinylon, or the like. The brush bristles 37 have a fineness (single yarn fineness) which is the thickness of one hair, set to 10T or less and 1.0T or more. Incidentally, “T (decitex)” is a unit indicating 1/10 of the tex (count) which is a unit of the thickness of the fiber. Moreover, in this invention, what was proposed in 1956 by the textile special committee of an international standard organization (ISO) as a tex (counter), that is, what expresses the weight of a 1000-m yarn in grams is adopted. Therefore, “T (decitex)” is a unit indicating the thickness of a fiber in which the weight of a fiber having a length of 10,000 m is expressed in grams.

そして、本発明においてブラシローラ軸36の周面に植設されるブラシ毛37の繊度を10T以下で、かつ、1.0T以上の範囲に設定したのは以下の理由による。すなわち、ブラシ毛37の繊度が10Tを超えると、ブラシ毛37が当接している帯電ローラ30の表面の電位が低下して目標としている表面電位(本実施形態では250V)以下になり、これによって周面が帯電ローラ30の周面に当接している感光体ドラム20の周面に適正な電荷を付与し得なくなるからである。逆にブラシ毛37の繊度が1.0T未満であると、当該ブラシ毛37の腰があまりにも弱くなり過ぎて剛性を確保し得なくなり、これによって帯電ローラ本体32の表面に付着している外添材などの異物を取り除くことができなくなるからである。これらのことは、実機による多くの確認試験を行った上で導き出された事柄である。   In the present invention, the fineness of the brush bristle 37 implanted on the peripheral surface of the brush roller shaft 36 is set to a range of 10T or less and 1.0T or more for the following reason. That is, when the fineness of the brush bristle 37 exceeds 10T, the potential of the surface of the charging roller 30 with which the brush bristle 37 abuts is lowered to a target surface potential (250 V in this embodiment) or less. This is because an appropriate charge cannot be applied to the peripheral surface of the photosensitive drum 20 whose peripheral surface is in contact with the peripheral surface of the charging roller 30. On the contrary, if the fineness of the brush bristles 37 is less than 1.0T, the waist of the bristles 37 becomes too weak to secure the rigidity, so that the outer surface adhering to the surface of the charging roller main body 32 cannot be secured. This is because foreign materials such as additives cannot be removed. These are things that were derived after many confirmation tests with actual machines.

また、本発明においては、ブラシローラ軸36の周面に植設されるブラシ毛37の密度は、300kF/inch以下で、かつ、60kF/inch以上に設定されている。なお、kFは、ブラシローラ軸36の植設されるブラシ毛37の単糸(フィラメント)の本数のことである。 In the present invention, the density of the bristle 37 implanted on the peripheral surface of the brush roller shaft 36 is set to 300 kF / inch 2 or less and 60 kF / inch 2 or more. In addition, kF is the number of single yarns (filaments) of the brush hair 37 in which the brush roller shaft 36 is implanted.

ブラシローラ軸36に植設されるブラシ毛37の密度についてこのような範囲を設定したのは以下の理由による。すなわち、ブラシ毛37の密度が300kF/inch2を超えると、ブラシ毛37が当接している帯電ローラ30の表面の電位が低下して目標としている表面電位(本実施形態では250V)以下になり、これによって周面が帯電ローラ30の周面に当接している感光体ドラム20の周面に適正な電荷を付与し得なくなるからである。逆にブラシ毛37の繊度が60kF/inch未満であると、当該ブラシ毛37が疎らになり過ぎ、これによって帯電ローラ本体32の表面に付着している外添材などの異物を取り除くことができなくなるからである。これらのことは、実機による多くの確認試験を行った上で確認している。 The reason why such a range is set for the density of the brush bristles 37 implanted in the brush roller shaft 36 is as follows. That is, when the density of the brush hairs 37 exceeds 300 kF / inch 2, the surface potential of the charging roller 30 with which the brush hairs 37 are in contact decreases to become a target surface potential (250 V in this embodiment) or less, This is because an appropriate charge cannot be applied to the peripheral surface of the photosensitive drum 20 whose peripheral surface is in contact with the peripheral surface of the charging roller 30. Conversely, if the fineness of the brush bristle 37 is less than 60 kF / inch 2 , the brush bristle 37 becomes too sparse, thereby removing foreign substances such as external additives adhering to the surface of the charging roller body 32. Because it becomes impossible. These things have been confirmed after many confirmation tests using actual machines.

以上詳述したように、本発明に係るプリンタ10は、周面がドラム軸21回りに一体駆動回転する感光体ドラム20の周面に当接された状態で帯電ローラ軸31回りに回転する帯電ローラ30からの電圧印加で当該感光体ドラム20の周面に帯電処理を施すように構成され、かつ、感光体ドラム20の回転方向を基準として帯電ローラ30より上流側に感光体ドラム20の周面を清拭処理するクリーニング装置70が設けられてなるものであるため、感光体ドラム20をドラム軸21回りに回転させることにより、周面が当該感光体ドラム20の周面に当接した状態で回転する帯電ローラ30からの電圧印加で感光体ドラム20の周面に一様な帯電処理が施される。かかる帯電処理の施された感光体ドラム20の周面に対する露光装置40からの画像情報に基づく露光処理により、当該感光体ドラム20の周面には静電潜像が形成され、この静電潜像に向けた現像装置50からのトナーTが供給されることにより当該感光体ドラム20の周面にトナー像が形成される。   As described above in detail, the printer 10 according to the present invention has a charging device that rotates around the charging roller shaft 31 while the peripheral surface is in contact with the peripheral surface of the photosensitive drum 20 that rotates integrally with the drum shaft 21. The peripheral surface of the photosensitive drum 20 is charged by applying a voltage from the roller 30, and the circumference of the photosensitive drum 20 is upstream of the charging roller 30 with respect to the rotation direction of the photosensitive drum 20. Since the cleaning device 70 for wiping the surface is provided, the peripheral surface is in contact with the peripheral surface of the photosensitive drum 20 by rotating the photosensitive drum 20 around the drum shaft 21. A uniform charging process is performed on the peripheral surface of the photoconductive drum 20 by applying a voltage from the charging roller 30 that rotates at (1). An electrostatic latent image is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 20 by the exposure processing based on the image information from the exposure device 40 on the peripheral surface of the photosensitive drum 20 subjected to the charging process. By supplying the toner T from the developing device 50 toward the image, a toner image is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 20.

そして、感光体ドラム20の周面にトナー像が形成された状態で回転している感光体ドラム20と転写ローラ60との間のニップ部に用紙Pが供給されることにより、感光体ドラム20の周面のトナー像Sが用紙Pに転写されることになる。用紙Pに対する転写処理後の感光体ドラム20の周面は、トナー像Sがなくなった状態で感光体ドラム20の回転に伴ってクリーニング装置70に到達し、ここで周面に残留している残留トナーT1や、周面に付着している紙粉等の異物が除去されることになるが、クリーニングブレード73によっても除去しきれないサブミクロンオーダのトナー凝集体は、クリーニングブレード73を擦り抜けてしまう。   The sheet P is supplied to the nip portion between the rotating photosensitive drum 20 and the transfer roller 60 with the toner image formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 20, whereby the photosensitive drum 20. The toner image S on the peripheral surface is transferred onto the paper P. The peripheral surface of the photosensitive drum 20 after the transfer process on the paper P reaches the cleaning device 70 as the photosensitive drum 20 rotates with the toner image S disappeared, and remains on the peripheral surface here. The toner T1 and foreign matters such as paper dust adhering to the peripheral surface are removed, but the sub-micron-order toner aggregate that cannot be completely removed by the cleaning blade 73 rubs through the cleaning blade 73. End up.

そして、本発明においては、かかるクリーニングブレード73を擦り抜けた外添材を対象として、帯電ローラ30とクリーニング装置70との間には、磁極面811を感光体ドラム20の周面に向けた状態の永久磁石81を有する磁石部材80が配設されているため、外添材に含まれた磁性材料が磁石部材80に吸着され、これによって従来は取り除くのが極めて困難であった外添材が感光体ドラム20の周面から除去され、感光体ドラム20の周面は極めて清浄な状態になる。   In the present invention, with the external additive that has passed through the cleaning blade 73 as a target, the magnetic pole surface 811 faces the peripheral surface of the photosensitive drum 20 between the charging roller 30 and the cleaning device 70. Since the magnet member 80 having the permanent magnet 81 is disposed, the magnetic material contained in the external additive is adsorbed by the magnet member 80, and thus the external additive that has been extremely difficult to remove in the past can be obtained. It is removed from the peripheral surface of the photosensitive drum 20, and the peripheral surface of the photosensitive drum 20 becomes extremely clean.

この状態で感光体ドラム20の周面は、ドラム軸21回りの回転で帯電ローラ30に到達するため、サブミクロンオーダの微細なトナー凝集体が感光体ドラム20の周面から帯電ローラ30の周面に移行するような不都合の発生はほとんど生じなくなる。   In this state, the peripheral surface of the photosensitive drum 20 reaches the charging roller 30 by rotation around the drum shaft 21, so that fine toner aggregates on the order of submicrons are from the peripheral surface of the photosensitive drum 20 to the periphery of the charging roller 30. The occurrence of inconveniences such as shifting to the surface hardly occurs.

そして、たとえ外添材が感光体ドラム20の周面から帯電ローラ30の周面に移行するようなことがあっても、周面が帯電ローラ30の周面に当接した状態でブラシローラ軸36回りに回転する、ブラシローラ軸36の全周に亘ってブラシ毛37が植設されたブラシローラ35が設けられ、このブラシローラ35がブラシローラ軸36回りに回転してブラシ毛37によるブラッシング処理でブラシローラ35の周面に移行した外添材が均されるため、画像形成処理に悪影響を及ぼすことはない。   Even if the external additive material moves from the peripheral surface of the photosensitive drum 20 to the peripheral surface of the charging roller 30, the brush roller shaft is in a state where the peripheral surface is in contact with the peripheral surface of the charging roller 30. The brush roller 35 is provided around the entire circumference of the brush roller shaft 36 and is rotated around the brush roller 35. The brush roller 35 rotates around the brush roller shaft 36 and is brushed by the brush hair 37. Since the external additive transferred to the peripheral surface of the brush roller 35 in the process is leveled, the image forming process is not adversely affected.

結果として、帯電ローラ30の周面に微細なトナー凝集体が付着していることにより、感光体ドラム20の周面に対して一様な電荷を付与することができなくなるような不都合の発生が有効に防止され、これによって画像形成部13における画像形成処理で画像不良が生じるような不具合の発生を有効に防止することができる。   As a result, since fine toner aggregates adhere to the peripheral surface of the charging roller 30, there is an inconvenience that a uniform charge cannot be applied to the peripheral surface of the photosensitive drum 20. Thus, it is possible to effectively prevent the occurrence of a malfunction that causes an image defect in the image forming process in the image forming unit 13.

そして、本発明においては、ブラシローラ軸36に植設されるブラシ毛37は、単糸の繊度が10T以下、かつ、1.0T以上に設定されているとともに、植設密度が300kF/inch2以下で、かつ、60kF/inch以上に設定されているため、帯電ローラ30の周面の電位が予め設定された所定の電位から低下するような不都合が生じることがなく、常に適正な電荷を感光体ドラム20の周面に与えることができる。 In the present invention, the brush bristle 37 implanted in the brush roller shaft 36 has a single yarn fineness of 10 T or less and 1.0 T or more, and an implantation density of 300 kF / inch 2 or less. In addition, since it is set to 60 kF / inch 2 or more, there is no inconvenience that the potential of the peripheral surface of the charging roller 30 is lowered from a predetermined potential set in advance, and an appropriate charge is always sensitized. It can be applied to the peripheral surface of the body drum 20.

また、磁石部材80の永久磁石81は、磁束密度が400G以上で、かつ、800G以下に設定されているため、感光体ドラム20の周面に付着している外添材を適正に吸着することができる。   Further, since the permanent magnet 81 of the magnet member 80 is set to have a magnetic flux density of 400 G or higher and 800 G or lower, the external additive attached to the peripheral surface of the photosensitive drum 20 can be appropriately adsorbed. Can do.

さらに、永久磁石81の磁極面811と感光体ドラム20の周面との間の間隙dは、300μm以下で、かつ、50μm以上に設定されているため、この狭い間隙dにより永久磁石81の磁力の減衰を抑えた状態で感光体ドラム20の周面に付着している外添材に対し、強力な吸引力を作用させることができる。   Further, since the gap d between the magnetic pole surface 811 of the permanent magnet 81 and the peripheral surface of the photosensitive drum 20 is set to 300 μm or less and 50 μm or more, the magnetic force of the permanent magnet 81 is set by this narrow gap d. A strong suction force can be applied to the external additive adhering to the peripheral surface of the photosensitive drum 20 in a state in which the attenuation of the photosensitive drum 20 is suppressed.

本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。   The present invention is not limited to the above embodiment, and includes the following contents.

(1)上記の実施形態においては、画像形成装置としてプリンタ10が採用されているが、本発明は、画像形成装置がプリンタ10であることに限定されるものではなく、複写機やファクシミリ装置であってもよい。   (1) In the above embodiment, the printer 10 is employed as the image forming apparatus. However, the present invention is not limited to the printer 10 being an image forming apparatus, and may be a copying machine or a facsimile apparatus. There may be.

(2)上記の実施形態においては、プリンタ10として運転モードM1およびキャリア回収モードM2とにモード切り換えが可能なものが採用されているが、本発明は、プリンタ10が運転モードM1とキャリア回収モードM2との間でモード切り換えが可能なものであることに限定されるものではなく、常に運転モードM1のみのモード設定がなされたものであってもよい。   (2) In the above embodiment, the printer 10 is capable of mode switching between the operation mode M1 and the carrier recovery mode M2. However, in the present invention, the printer 10 has the operation mode M1 and the carrier recovery mode. It is not limited to that the mode can be switched with M2, and the mode setting of only the operation mode M1 may always be performed.

(3)上記の実施形態においては、磁石部材80に永久磁石81が採用されているが、本発明は、磁石が永久磁石81であることに限定されるものではなく、磁石として電磁石を採用してもよい。電磁石を採用した場合には、当該電磁石への電力の供給を遮断することにより電磁石に吸着された外添材を容易に取り除くことができる。   (3) In the above embodiment, the permanent magnet 81 is employed for the magnet member 80. However, the present invention is not limited to the permanent magnet 81, and an electromagnet is employed as the magnet. May be. When an electromagnet is employed, the external additive adsorbed on the electromagnet can be easily removed by interrupting the supply of electric power to the electromagnet.

(4)上記の実施形態においては、現像剤としてトナーTおよびキャリアCの混合物がトナーカートリッジ54から現像ローラ52へ補給されるようになされているが、本発明は、現像ローラ52へ補給される現像剤がトナーTとキャリアCとの混合物であることに限定されるものではなく、トナーTのみが現像ローラ52へ補給される方式のものであってもよい。   (4) In the above embodiment, the mixture of toner T and carrier C is supplied from the toner cartridge 54 to the developing roller 52 as a developer. However, in the present invention, the developing roller 52 is supplied. The developer is not limited to the mixture of the toner T and the carrier C, and a system in which only the toner T is supplied to the developing roller 52 may be used.

ブラシローラ35に使用されるブラシ毛37の単糸繊度と、帯電ローラ30の周面電圧V0との間の関係を確認するべく、実機のプリンタ10を用いて当該プリンタ10に10000枚の用紙Pを処理させた後に、使用したブラシ毛37の各単糸繊度毎の感光体ドラム20周面の電圧を測定した。初期の感光体ドラム20の周面電圧V0は255Vに設定した。また、ブラシローラ35としては、ブラシ毛37の植設密度が300kF/inch2以下に設定されているものを採用した。測定結果を図4のグラフに示すとおりである。   In order to confirm the relationship between the single yarn fineness of the brush bristles 37 used for the brush roller 35 and the peripheral voltage V0 of the charging roller 30, the actual printer 10 is used to apply 10,000 sheets of paper P to the printer 10. Then, the voltage on the peripheral surface of the photosensitive drum 20 for each single yarn fineness of the used bristle 37 was measured. The peripheral surface voltage V0 of the initial photosensitive drum 20 was set to 255V. Moreover, as the brush roller 35, the brush roller 37 in which the planting density of the brush bristles 37 is set to 300 kF / inch2 or less is employed. The measurement results are as shown in the graph of FIG.

すなわち、図4のグラフに示すように、ブラシ毛37の単糸繊度が10Tを超えるまでは、帯電ローラ30の周面電圧V0は、初期の設定電圧である255Vに略近い値になっているが、単糸繊度が10Tを超えると、その超えた量の増加に従って周面電圧V0の値が漸減している。これが本発明においてブラシ毛37の単糸繊度を10T以下に設定した根拠である。   That is, as shown in the graph of FIG. 4, until the single yarn fineness of the brush bristles 37 exceeds 10T, the peripheral voltage V0 of the charging roller 30 is a value that is substantially close to the initial set voltage of 255V. However, when the single yarn fineness exceeds 10T, the value of the circumferential voltage V0 gradually decreases as the excess amount increases. This is the basis for setting the single yarn fineness of the bristles 37 to 10 T or less in the present invention.

ブラシローラ35に使用されるブラシ毛37の密度と、帯電ローラ30の周面電圧V0との間の関係を確認するべく、実機のプリンタ10を用いて当該プリンタ10に10000枚の用紙Pを処理させた後に、使用したブラシ毛37の各密度毎の感光体ドラム20周面の電圧を測定した。初期の感光体ドラム20の周面電圧V0は255Vに設定した。また、ブラシローラ35としては、ブラシ毛37の単糸繊度が10T以下に設定されているものを採用した。測定結果を図5のグラフに示すとおりである。   In order to confirm the relationship between the density of the bristle 37 used for the brush roller 35 and the peripheral voltage V0 of the charging roller 30, the actual printer 10 is used to process 10,000 sheets of paper P to the printer 10. Then, the voltage on the circumferential surface of the photosensitive drum 20 for each density of the used bristle 37 was measured. The peripheral surface voltage V0 of the initial photosensitive drum 20 was set to 255V. Further, as the brush roller 35, a brush roller 37 in which the single yarn fineness of the bristle 37 is set to 10T or less is employed. The measurement results are as shown in the graph of FIG.

すなわち、図5のグラフに示すように、ブラシ毛37の密度が300kF/inch2を超えるまでは、帯電ローラ30の周面電圧V0は、初期の設定電圧である255Vに略近い値になっているが、密度が300kF/inch2を超えると、その超えた量の増加に従って周面電圧V0の値が急激に低下している。このことが本発明においてブラシ毛37の密度を300kF/inch2以下に設定した根拠である。   That is, as shown in the graph of FIG. 5, until the density of the bristle 37 exceeds 300 kF / inch2, the circumferential voltage V0 of the charging roller 30 is a value that is substantially close to the initial set voltage of 255V. However, when the density exceeds 300 kF / inch 2, the value of the peripheral voltage V 0 rapidly decreases as the amount exceeding the density increases. This is the basis for setting the density of the bristles 37 to 300 kF / inch 2 or less in the present invention.

永久磁石81の磁極面811と感光体ドラム20の周面との間の間隙dを種々変化させ、永久磁石81の磁束密度に関し400G、600Gおよび800Gのそれぞれについて各間隙d毎に実機のプリンタ10で10000枚の用紙Pに転写処理を施した後、永久磁石81が吸着した外添材の吸着状態を目視で観察し、吸着状態の善し悪しを判定した。間隙dの寸法としては、0μm(間隙なし)、100μm、200μm、300μmおよび400μmの5種類を採用した。試験結果は、表1に示すとおりである。因みに、表1において、○印は、吸着状況が良好であったことを示し、×印は、吸着状況が不良であったことを示し、△印は、吸着状況がやや良であったことを示している。また、表1中「削れ」と表記されているのは、感光体ドラム20の周面が帯電ローラ30との摺接で削られたことを示している。   The gap d between the magnetic pole surface 811 of the permanent magnet 81 and the peripheral surface of the photosensitive drum 20 is changed variously, and the actual printer 10 for each gap d for 400 G, 600 G, and 800 G with respect to the magnetic flux density of the permanent magnet 81. After the transfer processing was performed on 10,000 sheets of paper P, the adsorption state of the external additive adsorbed by the permanent magnet 81 was visually observed to determine whether the adsorption state was good or bad. As the dimension of the gap d, five types of 0 μm (no gap), 100 μm, 200 μm, 300 μm and 400 μm were adopted. The test results are as shown in Table 1. By the way, in Table 1, ○ indicates that the adsorption status was good, x indicates that the adsorption status was poor, and Δ indicates that the adsorption status was slightly good. Show. In Table 1, “scraping” indicates that the peripheral surface of the photosensitive drum 20 is scraped by sliding contact with the charging roller 30.

Figure 2007232855
Figure 2007232855

表1に示すように、永久磁石81の磁極面811と感光体ドラム20の周面との間の間隙dが100μm、200および300μmのときには、永久磁石81の磁束密度が400G、600Gおよび800Gのいずれであっても、永久磁石81による外添材の吸着状況は良好であることが確認された。これに対し、間隙dが400μmのときには、永久磁石81の磁束密度が400Gおよび600Gの場合、永久磁石81は外添材をほとんど吸着していないことが確認された。但し、間隙dが400μmであっても、永久磁石81の磁束密度が800Gの場合には、永久磁石81による外添材の吸着状況はやや良であったため、これをして本発明において永久磁石81の磁束密度を400μm以下に設定した根拠としている。   As shown in Table 1, when the gap d between the magnetic pole surface 811 of the permanent magnet 81 and the peripheral surface of the photosensitive drum 20 is 100 μm, 200, and 300 μm, the magnetic flux density of the permanent magnet 81 is 400 G, 600 G, and 800 G. In either case, it was confirmed that the external adsorbent was attracted by the permanent magnet 81 in a good state. On the other hand, when the gap d is 400 μm, it was confirmed that the permanent magnet 81 hardly adsorbs the external additive when the magnetic flux density of the permanent magnet 81 is 400 G and 600 G. However, even when the gap d is 400 μm, when the magnetic flux density of the permanent magnet 81 is 800 G, the adsorbing condition of the external additive by the permanent magnet 81 is slightly good. This is based on the fact that the magnetic flux density of 81 is set to 400 μm or less.

本発明に係るプリンタの内部構造の一実施形態を説明するための正面断面視の説明図である。It is explanatory drawing of front sectional view for demonstrating one Embodiment of the internal structure of the printer which concerns on this invention. 各部材の電荷に注目して示した図1の画像形成部における感光体ドラム周りの拡大説明図であり、(イ)は、運転モードM1の場合、(ロ)は、キャリア回収モードM2の場合をそれぞれ示している。FIG. 2 is an enlarged explanatory view around the photosensitive drum in the image forming unit of FIG. 1 with attention paid to the charge of each member, where (A) is in the operation mode M1 and (B) is in the carrier recovery mode M2. Respectively. 画像形成部における感光体ドラム、帯電ローラおよびブラシローラの一実施形態を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view illustrating an embodiment of a photosensitive drum, a charging roller, and a brush roller in an image forming unit. ブラシ毛の単糸繊度と10000枚の用紙に対し画像形成処理を行った後の帯電ローラの周面電位との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the single yarn fineness of a bristle, and the surrounding surface potential of the charging roller after performing image formation processing with respect to 10,000 sheets of paper. ブラシ毛の密度と10000枚の用紙に対し画像形成処理を行った後の帯電ローラの周面電位との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the density of a bristle, and the surrounding surface potential of the charging roller after performing an image formation process with respect to 10,000 paper.

符号の説明Explanation of symbols

10 プリンタ(画像形成装置)
11 装置本体 12 用紙貯留部
121 用紙カセット 122 ピックアップローラ
123 給紙搬送路 124 レジストローラ対
13 画像形成部 14 定着部
141 ヒートローラ 142 加圧ローラ
143 排紙搬送路 15 排紙部
151 排紙トレイ 20 感光体ドラム(像担持体)
21 ドラム軸 211 継手部
22 アルミ素管 23 アモルファスシリコン層
24 駆動モータ 25 ギヤ機構
251 ドラムギヤ 252 帯電ローラギヤ
253 ブラシローラギヤ 26 軸受部材
27 コイルスプリング 30 帯電ローラ
31 帯電ローラ軸 32 帯電ローラ本体
33 帯電ローラ用電源 35 ブラシローラ
36 ブラシローラ軸 37 ブラシ毛
40 露光装置 50 現像装置
51 現像装置本体 511 トナー供給開口
512 ドクターブレード 52 現像ローラ
521 現像ローラ軸 522 現像ローラ本体
53 現像ローラ用電源 54 トナーカートリッジ
541 現像剤排出口 542 シャッタ
60 転写ローラ 61 転写ローラ軸
62 転写ローラ本体 63 転写ローラ用電源
70 クリーニング装置 71 クリーニング装置本体
72 クリーニングローラ 73 クリーニングブレード
731 ブレード刃 80 磁石部材(清浄化手段)
81 永久磁石 811 磁極面
82 ケーシング D 現像剤
C キャリア C1 品質劣化キャリア
d 間隙 M1 運転モード
M2 キャリア回収モード P 用紙
P1 用紙束 S トナー像
T トナー T1 残留トナー
10 Printer (image forming device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Apparatus main body 12 Paper storage part 121 Paper cassette 122 Pickup roller 123 Paper feed conveyance path 124 Registration roller pair 13 Image forming part 14 Fixing part 141 Heat roller 142 Pressure roller 143 Paper discharge conveyance path 15 Paper discharge part 151 Paper discharge tray 20 Photosensitive drum (image carrier)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Drum shaft 211 Joint part 22 Aluminum elementary pipe 23 Amorphous silicon layer 24 Drive motor 25 Gear mechanism 251 Drum gear 252 Charging roller gear 253 Brush roller gear 26 Bearing member 27 Coil spring 30 Charging roller 31 Charging roller shaft 32 Charging roller main body 33 For charging roller Power supply 35 Brush roller 36 Brush roller shaft 37 Brush bristle 40 Exposure device 50 Developing device 51 Developing device main body 511 Toner supply opening 512 Doctor blade 52 Developing roller 521 Developing roller shaft 522 Developing roller main body 53 Developing roller power supply 54 Toner cartridge 541 Developer Discharge port 542 Shutter 60 Transfer roller 61 Transfer roller shaft 62 Transfer roller body 63 Transfer roller power supply 70 Cleaning device 71 Cleaning device body 72 Cleaning Roller 73 Cleaning blade 731 Blade blade 80 Magnet member (cleaning means)
81 Permanent magnet 811 Magnetic pole surface 82 Casing D Developer C Carrier C1 Quality deteriorated carrier d Gap M1 Operation mode M2 Carrier recovery mode P Paper P1 Paper bundle S Toner image T Toner T1 Residual toner

Claims (4)

周面が軸心回りに駆動回転する像担持体の周面に当接された状態で軸心回りに回転する帯電ローラからの電圧印加で当該像担持体の周面に帯電処理を施すように構成され、かつ、像担持体の回転方向を基準として前記帯電ローラより上流側に像担持体の周面を清拭処理するクリーニング装置が設けられてなる画像形成装置において、
前記像担持体と平行な所定のブラシ軸の全周に亘って植設されたブラシ毛の先端が前記帯電ローラの周面に当接した状態で、前記ブラシ軸回りに回転するブラシローラが備えられ、
前記帯電ローラと前記クリーニング装置との間には、磁極面を前記像担持体の周面に対向させた状態で磁石が配設されていることを特徴とする画像形成装置。
The peripheral surface of the image carrier is subjected to a charging process by applying a voltage from a charging roller that rotates about the axis while the peripheral surface is in contact with the peripheral surface of the image carrier that rotates around the axis. In an image forming apparatus configured and provided with a cleaning device for wiping the peripheral surface of the image carrier upstream of the charging roller with reference to the rotation direction of the image carrier,
A brush roller that rotates about the brush shaft in a state in which the tip of the brush bristle planted over the entire circumference of a predetermined brush shaft parallel to the image carrier is in contact with the peripheral surface of the charging roller; And
An image forming apparatus, wherein a magnet is disposed between the charging roller and the cleaning device with a magnetic pole surface facing the peripheral surface of the image carrier.
前記ブラシ毛は、単糸の繊度が10T以下で、かつ、1.0T以上に設定されているとともに、植設密度が300kF/inch以下で、かつ、60kF/inch以上に設定されていることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 The brush bristles have a single yarn fineness of 10 T or less and 1.0 T or more, and a planting density of 300 kF / inch 2 or less and 60 kF / inch 2 or more. The image forming apparatus according to claim 1. 前記磁石は、磁束密度が400G以上で、かつ、800G以下に設定されていることを特徴とする請求項1または2記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the magnet has a magnetic flux density set to 400 G or more and 800 G or less. 前記磁石の磁極面と前記像担持体の周面との間の間隙距離は、300μm以下で、かつ、50μm以上に設定されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成装置。   4. The gap distance between the magnetic pole surface of the magnet and the peripheral surface of the image carrier is set to 300 μm or less and 50 μm or more. 5. Image forming apparatus.
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