JP2009037053A - Image forming apparatus - Google Patents

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Naoki Nakatake
直樹 中武
Tetsumaru Fujita
哲丸 藤田
Yuji Nagatomo
雄司 長友
Shuichi Ikuno
秀一 生野
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus for suppressing accumulation of toner with time in a brush of a charging brush member. <P>SOLUTION: This image forming apparatus comprises a photoreceptor 3 as an image carrier for carrying a latent image on a surface, a development apparatus 40 as a developing means for developing the latent image on the photoreceptor 3 with toner, and a charging brush roller 8 as a charging brush member in contact with the surface of the photoreceptor 3 to charge the surface. A printer having the image forming apparatus comprises an ultrasonic oscillator 7 as an oscillation applying means for applying oscillation, and a sheet 6 as a brush beating member for beating the brush of the charging brush roller 8 by applying oscillation from the ultrasonic oscillator 7. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、詳しくは像担持体の表面を帯電せしめる帯電ブラシ部材の清掃に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile, and more particularly to cleaning of a charging brush member that charges the surface of an image carrier.

従来より、像担持体を帯電手段により帯電させ、露光手段によりその帯電を選択的に消去或いは減少させ、像担持体上に静電潜像を形成する画像形成装置が知られている。この帯電手段としては、コロナ放電を利用したものが主流であった。しかし、コロナ放電を利用した帯電手段は、オゾンを多量に発生するといった不具合があった。   2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an image forming apparatus that forms an electrostatic latent image on an image carrier by charging the image carrier with a charging unit and selectively erasing or reducing the charge with an exposure unit. As this charging means, those using corona discharge have been the mainstream. However, the charging means using corona discharge has a problem of generating a large amount of ozone.

そこで、画像形成装置に採用する帯電手段として、コロナ放電を利用しないで帯電手段を像担持体に接触させる接触型の帯電手段が多く提案されている。この接触型の帯電手段においては、上述した問題が解消される一方、像担持体に残留する異物、例えばクリーニングできなかった転写残トナーや転写材の紙粉等が付着しやすくなる。このように、帯電手段に転写残トナーなどが付着し汚れてしまうと帯電ムラを引き起こしてしまい、濃度ムラなどの異常画像が発生する。   Thus, many contact-type charging units that contact the image bearing member with the charging unit without using corona discharge have been proposed as charging units employed in the image forming apparatus. In this contact-type charging means, the above-mentioned problems are solved, but foreign matters remaining on the image carrier, for example, transfer residual toner that could not be cleaned, paper dust of the transfer material, and the like are likely to adhere. As described above, if transfer residual toner or the like adheres to the charging unit and becomes dirty, charging unevenness is caused, and an abnormal image such as density unevenness is generated.

特に、帯電手段としてブラシ部材を用いた場合には、転写残トナーなどがブラシの奥深くに入り込んでしまい、ブラシ内に転写残トナーなどを長期間に渡って徐々に蓄積してしまう。このように、ブラシ内に転写残トナーなどが蓄積すると転写残トナーなどがブラシと像担持体との間の放電を不安にして帯電ムラを引き起こすため、濃度ムラなどの異常画像が発生する。   In particular, when a brush member is used as the charging unit, transfer residual toner or the like penetrates deep into the brush, and the transfer residual toner or the like gradually accumulates in the brush over a long period of time. As described above, when transfer residual toner or the like accumulates in the brush, the transfer residual toner or the like causes an uneven charging due to anxiety of the discharge between the brush and the image carrier, and thus an abnormal image such as a density unevenness occurs.

また、従来より像担持体上の転写残トナーをトナー一時捕捉部材によって一時捕捉する画像形成装置が知られている(特許文献1や特許文献2など)。この種の画像形成装置として所謂クリーナレスを採用したものでは、まず、像担持体の表面からトナー一時捕捉部材へ転写残トナーを一時的に捕捉する一時捕捉処理を実施する。次いで、バイアス条件の変更などによってトナーをトナー一時捕捉部材から像担持体の表面に戻す戻し処理を、プリントジョブ終了後などの所定のタイミングで実施する。そして、転写残トナーを像担持体の表面から現像装置の現像剤担持体(例えば現像ローラ)に転移させて、転写残トナーを最終的に現像装置内に回収し転写残トナーを再利用している。   Conventionally, there has been known an image forming apparatus that temporarily captures a transfer residual toner on an image carrier by a toner temporary capturing member (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). When this type of image forming apparatus employs a so-called cleanerless, first, a temporary capturing process is performed in which the transfer residual toner is temporarily captured from the surface of the image carrier to the toner temporary capturing member. Next, a return process for returning the toner from the toner temporary capturing member to the surface of the image carrier by changing the bias condition or the like is performed at a predetermined timing such as after the end of the print job. Then, the transfer residual toner is transferred from the surface of the image carrier to the developer carrier of the developing device (for example, a developing roller), the transfer residual toner is finally collected in the developing device, and the transfer residual toner is reused. Yes.

この種の画像形成装置においてもトナー一時捕捉部材にトナーが長期間に渡って蓄積していくことで、異常画像を発生させることがあった。例えば、トナー一時捕捉部材としてブラシ部材を用いた場合、複数の起毛から構成されるブラシによって像担持体の表面から掻き取られたトナーは、ブラシ内における各起毛の間に取り込まれる。そして、取り込まれたトナーの大半は、ブラシ先端部に留まった後、戻し処理において像担持体の表面にスムーズに逆転移する。ところが、ブラシ内に取り込まれた後、ブラシの挙動の影響などを受けてトナーがブラシの奥深くに入り込んでしまうことがある。このように、ブラシの奥深くにトナーが長期間に渡って徐々に蓄積していくと、やがて種々の要因によって異常画像を発生させる。   Even in this type of image forming apparatus, toner may accumulate on the toner temporary capturing member over a long period of time, thereby generating an abnormal image. For example, when a brush member is used as the toner temporary capturing member, toner scraped from the surface of the image carrier by a brush composed of a plurality of raised hairs is taken in between the raised hairs in the brush. Then, most of the taken-in toner stays at the tip of the brush and then smoothly reversely transitions to the surface of the image carrier in the returning process. However, after being taken into the brush, the toner may penetrate deep into the brush due to the influence of the behavior of the brush. As described above, when toner gradually accumulates in the deep part of the brush over a long period of time, an abnormal image is generated due to various factors.

例えば、トナー一時捕捉部材と帯電部材とを兼用している場合には、ブラシ内に蓄積したトナーがブラシと像担持体との間の放電を不安定にして帯電ムラを引き起こし濃度ムラなどの異常画像を発生させる。   For example, when the toner temporary capturing member and the charging member are combined, the toner accumulated in the brush makes the discharge between the brush and the image carrier unstable, causing uneven charging, and abnormalities such as uneven density. Generate an image.

特許文献3には、帯電ブラシローラに付着したトナーを除去するために、ブラシ部材を帯電ブラシローラに当接させ帯電ブラシローラからブラシ部材へトナーを掻き取ることで帯電ブラシローラを清掃する画像形成装置が提案されている。   In Patent Document 3, in order to remove toner adhering to the charging brush roller, image formation is performed by cleaning the charging brush roller by bringing the brush member into contact with the charging brush roller and scraping the toner from the charging brush roller to the brush member. A device has been proposed.

特開2003−295725号公報JP 2003-295725 A 特開2004−170530号公報JP 2004-170530 A 特開2004−251940号公報JP 2004-251940 A

しかしながら、特許文献3に記載の画像形成装置では、帯電ブラシローラに付着したトナーをブラシ部材で掻き取るので、ブラシ部材にその掻き取ったトナーが付着し経時でブラシ部材にトナーが蓄積してしまう。そのため、ブラシ部材の清掃性能が低下してしまい、帯電ブラシローラを経時でクリーンな状態に保つことができないといった問題が生じる。   However, in the image forming apparatus described in Patent Document 3, since the toner adhered to the charging brush roller is scraped off by the brush member, the scraped toner adheres to the brush member, and the toner accumulates in the brush member over time. . Therefore, the cleaning performance of the brush member is deteriorated, and there arises a problem that the charging brush roller cannot be kept clean over time.

本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、帯電ブラシ部材のブラシ内に経時でトナーが蓄積するのを抑制できる画像形成装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of suppressing toner accumulation over time in a brush of a charging brush member.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、表面に潜像を担持する像担持体と、該像担持体上の潜像をトナーで現像する現像手段と、該像担持体の表面と接触し該表面を帯電せしめる帯電ブラシ部材とを備えた画像形成装置において、振動を付与する振動付与手段と、該振動付与手段から振動を付与されることで該帯電ブラシ部材のブラシを叩くブラシ叩き部材とを有することを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、上記像担持体のトナー像を転写体に転写する転写手段を有し、該転写手段による転写後の領域の該像担持体の表面に付着しているトナーを一時的に上記帯電ブラシ部材で捕捉した後、所定のタイミングで上記ブラシ叩き部材を振動させつつ捕捉したトナーを該表面に逆戻りさせることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2の画像形成装置において、上記振動付与手段は、上記帯電ブラシ部材が作像領域を含む像担持体表面と接触しているとき以外のときに上記ブラシ叩き部材を振動させるものであることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1、2または3の画像形成装置において、上記ブラシ叩き部材はシート部材であり、該シート部材の先端を上記帯電ブラシ部材に食い込ませて接触させることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項4の画像形成装置において、上記ブラシ叩き部材の上記帯電ブラシ部材に対する食い込み量が、0.5[mm]以上1.5[mm]以下であることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1、2、3、4または5の画像形成装置において、上記ブラシ叩き部材をスラスト方向に変位させる変位手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1、2、3、4、5または6の画像形成装置において、上記振動付与手段は超音波振動子であることを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項7の画像形成装置において、上記超音波振動子の振幅が、0.1[μm]以上300[μm]以下であることを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7または8の画像形成装置において、上記像担持体と上記帯電ブラシ部材とが接触する箇所よりも像担持体表面移動方向上流側に転写残トナーを荷電する転写残トナー荷電手段を設けることを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7、8または9の画像形成装置において、上記帯電ブラシ部材に設けられるブラシ繊維は斜毛して構成されることを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9または10の画像形成装置において、上記像担持体の摩擦係数が0.3以下であることを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10または11の画像形成装置において、水に対する上記像担持体の接触角が90度以上であることを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11または12の画像形成装置において、上記帯電ブラシ部材に交流電圧、乃至、直流電圧を重畳した交流電圧を印加する電圧印加手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、請求項13の画像形成装置において、上記電圧印加手段は、印加する交流電圧の周波数を画像形成の帯電時と上記所定のタイミングとで変更することを特徴とするものである。
また、請求項15の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13または14の画像形成装置において、上記帯電ブラシ部材は帯電ブラシローラであり、上記叩き部材が該帯電ブラシローラに接する位置は、該帯電ブラシローラと上記像担持体との接触箇所よりも帯電ブラシローラ回転方向下流側であることを特徴とするものである。
また、請求項16の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14または15の画像形成装置において、上記ブラシ叩き部材の上記帯電ブラシ部材と接触する部分がクシ形状であることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 includes an image carrier that carries a latent image on the surface, developing means for developing the latent image on the image carrier with toner, and a surface of the image carrier. In an image forming apparatus provided with a charging brush member that comes into contact with and charges the surface, a vibration applying unit that applies vibration, and a brush that strikes the brush of the charging brush member by applying vibration from the vibration applying unit And a hitting member.
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first aspect, the image forming apparatus further comprises a transfer unit that transfers the toner image of the image carrier to a transfer body, and the image carrier in an area after the transfer by the transfer unit. After the toner adhering to the surface of the toner is temporarily captured by the charging brush member, the captured toner is returned to the surface while vibrating the brush hitting member at a predetermined timing. .
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first or second aspect, the vibration applying means is when the charging brush member is not in contact with the surface of the image carrier including the image forming area. The brush striking member is vibrated.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first, second, or third aspect, the brush striking member is a sheet member, and the leading end of the sheet member bites into and contacts the charging brush member. It is a feature.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the fourth aspect, the amount of biting of the brush striking member with respect to the charging brush member is from 0.5 [mm] to 1.5 [mm]. It is a feature.
According to a sixth aspect of the invention, in the image forming apparatus of the first, second, third, fourth, or fifth aspect, the image forming apparatus further comprises a displacement means for displacing the brush hitting member in a thrust direction.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first, second, third, fourth, or sixth aspect, the vibration applying means is an ultrasonic vibrator.
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the seventh aspect, the amplitude of the ultrasonic transducer is not less than 0.1 [μm] and not more than 300 [μm].
According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, or eighth aspect, the image carrier is located more than the portion where the image carrier and the charging brush member are in contact with each other. The transfer residual toner charging means for charging the transfer residual toner is provided on the upstream side of the body surface movement direction.
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, or ninth aspect, the brush fibers provided on the charging brush member are configured with slanted hairs. It is characterized by that.
According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, or tenth aspect, the coefficient of friction of the image carrier is 0.3 or less. It is characterized by this.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, tenth, or eleventh aspect, the contact angle of the image carrier with respect to water is 90 degrees. It is the above, It is characterized by the above.
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, tenth, eleventh or twelfth aspects. It has a voltage applying means for applying an AC voltage on which a DC voltage is superimposed.
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the thirteenth aspect, the voltage applying unit changes the frequency of the AC voltage to be applied between charging of image formation and the predetermined timing. Is.
According to a fifteenth aspect of the invention, in the image forming apparatus of the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, tenth, eleventh, twelfth, thirteenth, or fourteenth aspect, the charging brush member is charged. It is a brush roller, and the position where the hitting member is in contact with the charging brush roller is a downstream side of the charging brush roller rotation direction with respect to the contact point between the charging brush roller and the image carrier. .
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, tenth, eleventh, twelve, thirteenth, fourteenth, or fifteenth aspect, The portion in contact with the charging brush member is comb-shaped.

ここで、「作像領域」とは、潜像を形成する工程と、その潜像を現像する工程とを経て画像が作像される像担持体表面の領域のことである。   Here, the “image forming area” is an area on the surface of the image carrier where an image is formed through a process of forming a latent image and a process of developing the latent image.

本発明においては、ブラシ叩き部材が振動付与手段から振動を付与されることで帯電ブラシ部材のブラシを叩くことができる。これにより、帯電ブラシ部材のブラシ内に蓄積されたトナーをブラシ叩き部材による機械的な叩き出しよってブラシ内から叩き落すことができる。また、上記ブラシ内から叩き落されたトナーは、例えば像担持体の表面を介して現像手段で回収するなど、トナーを回収可能な箇所で回収する。よって、叩き落したトナーの影響を受けることなく、帯電ブラシ部材を経時でクリーンな状態に保つことができる。   In the present invention, the brush of the charging brush member can be hit by applying vibration from the vibration applying means to the brush hitting member. Accordingly, the toner accumulated in the brush of the charging brush member can be knocked out from the brush by mechanically knocking out the toner by the brush hitting member. Further, the toner struck from the inside of the brush is collected at a location where the toner can be collected, for example, by a developing unit via the surface of the image carrier. Therefore, the charging brush member can be kept clean over time without being affected by the struck toner.

以上、本発明によれば、帯電ブラシ部材のブラシ内に経時でトナーが蓄積するのを抑制できるという優れた効果がある。   As described above, according to the present invention, there is an excellent effect that it is possible to suppress toner accumulation with time in the brush of the charging brush member.

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のカラーレーザープリンタ(以下、単にプリンタという)の一実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図2は、本実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図である。このプリンタは、イエロー,マゼンダ,シアン,ブラック(以下、Y,M,C,Kと記す)の各色のトナー像を形成するための4つのプロセスユニット1Y,M,C,Kを備えている。また、光書込ユニット50、レジストローラ対54、転写ユニット60等も備えている。各符号の末尾に付された添字Y,M,C,Kは、それぞれイエロー,マゼンダ,シアン,ブラック用の部材であることを示す。
Hereinafter, as an image forming apparatus to which the present invention is applied, an embodiment of an electrophotographic color laser printer (hereinafter simply referred to as a printer) will be described.
First, a basic configuration of the printer according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a main part of the printer according to the present embodiment. The printer includes four process units 1Y, M, C, and K for forming toner images of respective colors of yellow, magenta, cyan, and black (hereinafter referred to as Y, M, C, and K). An optical writing unit 50, a registration roller pair 54, a transfer unit 60, and the like are also provided. Subscripts Y, M, C, and K added to the end of each symbol indicate members for yellow, magenta, cyan, and black, respectively.

潜像形成手段たる光書込ユニット50は、Y,M,C,Kの各色に対応する4つのレーザーダイオードからなる光源、正六面体のポリゴンミラー、これを回転駆動するためのポリゴンモータ、fθレンズ、レンズ、反射ミラー等を有している。レーザーダイオードから射出されたレーザー光Lは、ポリゴンミラーの何れか1つの面で反射してポリゴンミラーの回転に伴って偏向せしめられながら、後述する4つの感光体のうちの何れかに到達する。4つのレーザーダイオードからそれぞれ射出されるレーザー光Lにより、4つの感光体Y,M,C,Kの表面がそれぞれ光走査される。   The optical writing unit 50 serving as a latent image forming means includes a light source composed of four laser diodes corresponding to each color of Y, M, C, and K, a regular hexahedral polygon mirror, a polygon motor for rotationally driving this, and an fθ lens. , Lenses, reflection mirrors and the like. The laser light L emitted from the laser diode reaches any one of four photoconductors described later while being reflected by any one surface of the polygon mirror and deflected as the polygon mirror rotates. The surfaces of the four photoconductors Y, M, C, and K are optically scanned by the laser beams L emitted from the four laser diodes, respectively.

プロセスユニット1Y,M,C,Kは、潜像担持体としてのドラム状の感光体3Y,M,C,K、これらにそれぞれ個別に対応する現像装置40Y,M,C,Kなどを有している。感光体3Y,M,C,Kは、アルミ等の素管に有機感光層が被覆されたものであり、図示しない駆動手段によって所定の線速で図中時計回り方向に回転駆動せしめられる。そして、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいて変調されたレーザー光Lを発する光書込ユニット50により、暗中にて光走査されて、Y,M,C,K用の静電潜像を担持する。   The process units 1Y, 1M, 1C, and 1K have drum-shaped photoconductors 3Y, 3M, 3C, and 3K as latent image carriers, and developing devices 40Y, 4M, 4C, and 3K that individually correspond to these. ing. The photoreceptors 3Y, 3M, 3C, and 3K are obtained by coating an organic photosensitive layer on a base tube made of aluminum or the like, and are driven to rotate in a clockwise direction in the drawing at a predetermined linear velocity by a driving unit (not shown). Then, it is optically scanned in the dark by an optical writing unit 50 that emits a laser beam L modulated based on image information sent from a personal computer (not shown) or the like, and static for Y, M, C, and K. Carries an electrostatic latent image.

[構成例1]
図1は、4つのプロセスユニット1Y,M,C,Kのうち、K用のプロセスユニット1Kをその周囲構成とともに示す拡大構成図である。同図において、K用のプロセスユニット1Kは、感光体3K、帯電ブラシローラ8K、図示しない除電ランプ、現像手段たる現像装置40K等を、1つのユニットとして共通のユニットケーシング(保持体)に保持させて、プリンタ本体に対して着脱可能にしたものである。
[Configuration example 1]
FIG. 1 is an enlarged configuration diagram showing a process unit 1K for K among the four process units 1Y, M, C, and K together with its peripheral configuration. In the figure, a process unit 1K for K holds a photosensitive member 3K, a charging brush roller 8K, a neutralizing lamp (not shown), a developing device 40K as developing means, etc. as a single unit in a common unit casing (holding body). Thus, it can be attached to and detached from the printer body.

被帯電体であり且つ像担持体であるK用の感光体3Kは、アルミニウム素管からなる導電性基体の表面に、負帯電性の有機光光導電物質(OPC)からなる感光層が被覆された直径24[mm]程度のドラムであり、図示しない駆動手段によって所定の線速で図中時計回り方向に回転駆動せしめられる。   The photosensitive body 3K for K, which is a charged body and an image carrier, has a surface of a conductive substrate made of an aluminum base tube coated with a photosensitive layer made of a negatively charged organic photophotoconductive substance (OPC). The drum has a diameter of about 24 [mm] and is driven to rotate in the clockwise direction in the drawing at a predetermined linear velocity by a driving means (not shown).

帯電ブラシローラ8Kは、図示しない軸受けによって回転自在に支持される金属製の回転軸部材と、これの周面に立設せしめられた導電性の複数の起毛からなるブラシとを有している。帯電ブラシローラ8Kのブラシは、それぞれ所定の長さにカットされたものであり、素材としては、ナイロン、アクリル、テフロン(登録商標)などの樹脂材料を例示することができる。そして、回転軸部材を中心にして図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動されながら感光体3Kに接触している。   The charging brush roller 8K includes a metal rotating shaft member that is rotatably supported by a bearing (not shown), and a brush composed of a plurality of conductive raised brushes erected on the peripheral surface thereof. The brushes of the charging brush roller 8K are each cut to a predetermined length, and examples of the material include resin materials such as nylon, acrylic, and Teflon (registered trademark). The photosensitive member 3K is in contact with the photosensitive member 3K while being driven to rotate counterclockwise in the drawing by a driving means (not shown) around the rotation shaft member.

帯電ブラシローラ8Kには、帯電電源104が接続されており、これによって交流電圧とマイナス極性の直流電圧との重畳による帯電バイアスが印加される。この印加により、帯電ブラシローラ8Kと感光体3Kとの接触部では、ブラシの各起毛と感光体3Kとの間に放電が発生して、感光体3Kがマイナス極性に一様帯電せしめられる。   A charging power source 104 is connected to the charging brush roller 8K, thereby applying a charging bias by superimposing an AC voltage and a negative polarity DC voltage. By this application, at the contact portion between the charging brush roller 8K and the photoconductor 3K, a discharge is generated between each brushed brush and the photoconductor 3K, and the photoconductor 3K is uniformly charged with a negative polarity.

一様帯電せしめられたK用の感光体3Kの表面には、上述した光書込ユニット50による光走査でK用の静電潜像(負極性で且つ電位が地肌部よりも低い)が形成され、この静電潜像はK用の現像装置40KによってKトナー像に現像される。   An electrostatic latent image for K (having a negative polarity and a lower potential than the background) is formed on the surface of the uniformly charged K photoconductor 3K by optical scanning by the optical writing unit 50 described above. The electrostatic latent image is developed into a K toner image by the K developing device 40K.

K用の現像装置40Kは、ケーシング41Kに設けられた開口から周面の一部を露出させる現像ローラ42Kを有している。この現像ローラ42Kは、ケーシング4K内に収容されている図示しないKトナーを周面に担持しながら回転する。現像ローラ42Kの表面に担持されたKトナーは、現像ローラ42Kの回転に伴って、現像ローラ42Kと感光体3Kとが対向あるいは接触する現像領域に搬送される。   The developing device 40K for K has a developing roller 42K that exposes a part of the peripheral surface from an opening provided in the casing 41K. The developing roller 42K rotates while carrying K toner (not shown) accommodated in the casing 4K on its peripheral surface. The K toner carried on the surface of the developing roller 42K is conveyed to a developing area where the developing roller 42K and the photosensitive member 3K face each other or come into contact with the rotation of the developing roller 42K.

この現像領域では、現像電源102から出力される負極性の現像バイアスが印加される現像ローラ42Kと、感光体3Kの静電潜像との間に、負極性のKトナーをローラ側から潜像側に静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。また、現像ローラ42Kと感光体3Yの一様帯電箇所(地肌部)との間に、負極性のKトナーを地肌部側からローラ側に静電移動させる非現像ポテンシャルが作用する。現像ローラ42K上のKトナーは、現像ポテンシャルの作用によってローラ上から離脱して感光体3Kの静電潜像に転移する。この転移により、感光体3K上の静電潜像がKトナー像に現像される。このKトナーは、感光体3Kの回転に伴って、後述する転写ユニットの中間転写ベルト61上に1次転写される。   In this developing area, negative K toner is applied from the roller side to the latent image between the developing roller 42K to which the negative developing bias output from the developing power source 102 is applied and the electrostatic latent image on the photosensitive member 3K. The developing potential that causes electrostatic movement to the side acts. Further, a non-development potential for electrostatically moving negative K toner from the background portion side to the roller side acts between the developing roller 42K and the uniformly charged portion (background portion) of the photoreceptor 3Y. The K toner on the developing roller 42K is separated from the roller by the action of the developing potential and is transferred to the electrostatic latent image on the photoreceptor 3K. By this transition, the electrostatic latent image on the photoreceptor 3K is developed into a K toner image. The K toner is primarily transferred onto an intermediate transfer belt 61 of a transfer unit, which will be described later, with the rotation of the photoreceptor 3K.

1次転写ニップを通過した後、帯電ブラシローラ8Kとの接触位置に進入する前の感光体3Kの表面には、金属等の導電性材料からなるプレ帯電ブレード9Kが当接している。そして、このプレ帯電ブレード9Kには、プレ帯電電源105によってトナーと同極であるマイナス極性の直流電圧からなるプレ帯電バイアスが印加されている。感光体3Kは、プレ帯電ブレード9Kとの当接部やその前後でマイナス極性に帯電せしめられる。このとき、転写残トナー中に含まれる若干量の逆帯電トナー(プラス極性トナー)は、プレ帯電ブレード9Kからの電荷注入によって正規のマイナス極性に帯電せしめられる。   After passing through the primary transfer nip, a pre-charging blade 9K made of a conductive material such as metal is in contact with the surface of the photoreceptor 3K before entering the contact position with the charging brush roller 8K. A precharging bias composed of a negative polarity DC voltage having the same polarity as that of the toner is applied to the precharging blade 9K by a precharging power source 105. The photosensitive member 3K is charged to a negative polarity at the contact portion with the pre-charging blade 9K and before and after the contact portion. At this time, a small amount of the reversely charged toner (plus polarity toner) contained in the transfer residual toner is charged to the normal minus polarity by the charge injection from the precharge blade 9K.

上述のプレ帯電バイアスは、帯電ブラシローラ8Kに印加される帯電バイアスの直流成分よりもマイナス側に大きな値になっており、プレ帯電後の感光体3Kの表面電位は、帯電バイアスの直流成分よりもマイナス側に大きな値となる。プレ帯電後の感光体3Kの表面移動に伴って帯電ブラシローラ8Kとの接触位置の入口まで移動すると、感光体3Kに付着していたトナーが感光体3Kとブラシとの電位差によってブラシ内に取り込まれる。その後、感光体3Kの表面が帯電ブラシローラ8Kによって一様帯電せしめられると、その電位はブラシの電位よりも小さくなるが、トナーは感光体3の表面に転移せずにブラシ内に留まる。ブラシの起毛に付着したトナーに対し、感光体3とブラシとの電位差による静電気力よりも、ファンデルワールス力や鏡像力による起毛との付着力の方が大きく働くからである。このようにして一時捕捉処理が行われる。   The pre-charging bias described above has a larger value on the negative side than the DC component of the charging bias applied to the charging brush roller 8K, and the surface potential of the photoconductor 3K after pre-charging is greater than the DC component of the charging bias. Is a large value on the negative side. When the surface of the photoconductor 3K after pre-charging moves to the entrance of the contact position with the charging brush roller 8K, the toner adhering to the photoconductor 3K is taken into the brush due to the potential difference between the photoconductor 3K and the brush. It is. Thereafter, when the surface of the photoreceptor 3K is uniformly charged by the charging brush roller 8K, the potential becomes smaller than the potential of the brush, but the toner remains in the brush without being transferred to the surface of the photoreceptor 3. This is because the adhesion force between the brush adhering to the brushed brush and the raised brush due to van der Waals force or mirror image force is greater than the electrostatic force due to the potential difference between the photoreceptor 3 and the brush. In this way, the temporary acquisition process is performed.

なお、感光体3Kの表面摩擦係数を0.3以下とすることで、感光体3Kからのトナーの離間性が向上するため、感光体3Kから帯電ブラシローラ8Kへのトナーの回収性を向上させることができる。   Note that, by setting the surface friction coefficient of the photoconductor 3K to 0.3 or less, the toner separating property from the photoconductor 3K is improved, so that the toner recoverability from the photoconductor 3K to the charging brush roller 8K is improved. be able to.

また、感光体3Kとして、水に対する感光体3Kの接触角が90度以上となるような低表面エネルギーの感光体を用いることで感光体3Kに対するトナーの付着力が小さくなる。これにより、感光体3Kからトナーが離間し易くなるので感光体3Kから帯電ブラシローラ8Kへのトナーの回収性が向上する。   Further, by using a photoreceptor having a low surface energy such that the contact angle of the photoreceptor 3K with respect to water is 90 degrees or more as the photoreceptor 3K, the adhesion force of the toner to the photoreceptor 3K is reduced. This facilitates the separation of the toner from the photoreceptor 3K, so that the toner recoverability from the photoreceptor 3K to the charging brush roller 8K is improved.

一方、例えばプリントジョブ後や、連続プリントモードにおける紙間対応期間など、感光体3Kの表面におけるトナー像を担持していなかった非画像領域が帯電ブラシローラ8Kとの接触位置を通過する期間に戻し処理(清掃モード)を実施する。戻し処理においては、図3に示すように、プレ帯電電源105からプレ帯電ブレード9Kに印加されるプレ帯電バイアスが、プラスの直流電圧に切り替えられる。そして、感光体3Kの表面がプラス極性に帯電せしめられる。このとき、帯電ブラシローラ8Kに印加されるバイアスの直流成分が、マイナス極性ではあるものの一時捕捉処理のときよりも小さな値のものに切り替えられる。プレ帯電ブレード9Kによってプラス極性に帯電せしめられた感光体3Kの表面が帯電ブラシローラ8Kとの接触位置の入口まで移動すると、ブラシ内のトナーがプラス極性に引かれて感光体3Kの表面に転移する。その後、感光体3Kの表面が帯電ブラシローラ8Kによって0[V]程度に一様帯電せしめられても、感光体3Kの表面上のトナーは、ブラシの直流成分のマイナス極性と反発して、感光体3Kの表面に留まる。   On the other hand, for example, after a print job or during a paper interval in the continuous print mode, the non-image area on the surface of the photoreceptor 3K that has not carried the toner image passes through the contact position with the charging brush roller 8K. Perform processing (cleaning mode). In the returning process, as shown in FIG. 3, the precharging bias applied from the precharging power source 105 to the precharging blade 9K is switched to a positive DC voltage. Then, the surface of the photoreceptor 3K is charged with a positive polarity. At this time, the direct current component of the bias applied to the charging brush roller 8K is switched to one having a negative polarity but a smaller value than that in the temporary capturing process. When the surface of the photosensitive member 3K charged to the positive polarity by the pre-charging blade 9K moves to the entrance of the contact position with the charging brush roller 8K, the toner in the brush is pulled to the positive polarity and transferred to the surface of the photosensitive member 3K. To do. Thereafter, even if the surface of the photoreceptor 3K is uniformly charged to about 0 [V] by the charging brush roller 8K, the toner on the surface of the photoreceptor 3K is repelled by the negative polarity of the DC component of the brush, Stay on the surface of the body 3K.

なお、戻し処理においては、帯電ブラシローラ8Kに印加するバイアスとして、交流電圧又は直流電圧を重畳した交流電圧を採用することが望ましい。これは、交流によるバイアス極性の切り替わりでトナー粒子を振動させることで、ブラシからの離脱を促してトナー粒子をよりスムーズに感光体3Kの表面に転移させることができるからである。また、この戻し処理における交流電圧の周波数は、効率良く帯電ブラシローラ8Kからトナーを吐き出せるように、画像形成の帯電時における交流電圧の周波数から帯電ブラシローラ8Kの清掃条件に最適化された周波数に変更されるのが望ましい。   In the return process, it is desirable to employ an AC voltage or an AC voltage on which a DC voltage is superimposed as the bias applied to the charging brush roller 8K. This is because the toner particles are vibrated by the switching of the bias polarity by alternating current, so that the toner particles can be more smoothly transferred to the surface of the photosensitive member 3K by urging the toner particles from the brush. Further, the frequency of the AC voltage in the returning process is optimized from the frequency of the AC voltage during charging for image formation to the cleaning condition of the charging brush roller 8K so that the toner can be efficiently discharged from the charging brush roller 8K. It is desirable to change to

例えば、画像形成の帯電時(印字モード)では、直流電圧に比較的高い周波数の交流電圧を重畳した帯電バイアスを印加して、感光体3Yを均一に帯電する。線速100[mm/sec]の感光体3Yを−500[V]に均一帯電する場合、直流電圧−500[V]、交流電圧のピーク間電圧が1.0[kV]、Duty比50[%]、周波数300[Hz]を重畳した帯電バイアスを帯電ブラシローラ8Kに印加する。帯電ブラシローラ8Kの感光体3Kに対する周速比は感光体回転方向に順方向で0.1から4.0とする。これにより、画像形成の帯電時では、上述のような比較的高い周波数の交流電圧を重畳した直流電圧の帯電バイアスを印加することで、感光体3Kの表面電位は均一になる。   For example, at the time of charging for image formation (printing mode), a charging bias in which an AC voltage having a relatively high frequency is superimposed on a DC voltage is applied to uniformly charge the photoreceptor 3Y. When the photoreceptor 3Y having a linear speed of 100 [mm / sec] is uniformly charged to -500 [V], the DC voltage is -500 [V], the peak-to-peak voltage of the AC voltage is 1.0 [kV], and the duty ratio is 50 [V]. %] And a frequency of 300 [Hz] are applied to the charging brush roller 8K. The peripheral speed ratio of the charging brush roller 8K to the photosensitive member 3K is 0.1 to 4.0 in the forward direction of the photosensitive member rotation direction. Thereby, at the time of charging for image formation, the surface potential of the photoreceptor 3K becomes uniform by applying a charging bias of a DC voltage on which an AC voltage having a relatively high frequency as described above is superimposed.

上記戻り処理時では、感光体3Kと帯電ブラシローラ8Kとの間に、帯電ブラシローラ8Kに付着したトナーが感光体3Y側に移動するような大きな電界を形成するために、画像形成の帯電時とは異なる帯電バイアスを印加する。これにより、帯電ブラシローラ8Kに付着したトナーを感光体3K側に移動させて静電的にクリーニングする。例えば、線速100[mm/sec]の感光体3Yを−500[V]に均一帯電する場合、直流電圧−500[V]、交流電圧のピーク間電圧が1.0[kV]、Duty比50[%]、周波数20[Hz]を重畳した帯電バイアスを帯電ブラシローラ8Kに印加する。帯電ブラシローラ8Kの感光体3Kに対する周速比は感光体回転方向に順方向で0.1から4.0とする。   At the time of the return process, a large electric field is formed between the photosensitive member 3K and the charging brush roller 8K so that the toner attached to the charging brush roller 8K moves toward the photosensitive member 3Y. A charging bias different from that is applied. As a result, the toner adhering to the charging brush roller 8K is moved to the photosensitive member 3K side and electrostatically cleaned. For example, when the photosensitive member 3Y having a linear speed of 100 [mm / sec] is uniformly charged to -500 [V], the DC voltage is -500 [V], the peak-to-peak voltage of the AC voltage is 1.0 [kV], and the duty ratio. A charging bias superimposed with 50 [%] and a frequency of 20 [Hz] is applied to the charging brush roller 8K. The peripheral speed ratio of the charging brush roller 8K to the photosensitive member 3K is 0.1 to 4.0 in the forward direction of the photosensitive member rotation direction.

上記戻り処理時では、画像形成の帯電時に比ベ低い周波数の交流電圧を重畳した直流電圧を印加して、感光体3Kの表面電位が均一にならずに交流電圧の波形形状に応じた形状となるようにする。このような感光体3Kの表面電位の形状を形成することで、帯電バイアスの交流電圧と表面電位との差により、交流電圧のピーク間電圧とほぼ同じ大きさの電界が形成される。よって、帯電ブラシローラ8Kに付着したトナーは、大きな電界により感光体3K側に移動し易くなり、帯電ブラシローラ8Kのクリーニング性の向上が図れる。   At the time of the return processing, a DC voltage on which an AC voltage having a lower frequency than that at the time of charging for image formation is applied is applied so that the surface potential of the photosensitive member 3K is not uniform, and the shape corresponding to the waveform shape of the AC voltage is obtained. To be. By forming such a surface potential shape of the photoreceptor 3K, an electric field having the same magnitude as the peak-to-peak voltage of the AC voltage is formed due to the difference between the AC voltage of the charging bias and the surface potential. Therefore, the toner adhering to the charging brush roller 8K is easily moved to the photosensitive member 3K side by a large electric field, and the cleaning property of the charging brush roller 8K can be improved.

なお、これまでK用のプロセスユニット1Kについて説明してきたが、他色用のプロセスユニット1Y,M,CはK用のプロセスユニット1Kと同様の構成になっているので説明を省略する。   The process unit 1K for K has been described so far, but the process units 1Y, 1M, and 1C for other colors have the same configuration as the process unit 1K for K, and thus description thereof is omitted.

先に示した図2において、各色のプロセスユニット1Y,M,C,Kの下方には、転写ユニット60が配設されている。この転写ユニット60は、無端状の中間転写ベルト61を、複数の張架ローラによって張架しながら、図中反時計回り方向に無端移動せしめる。複数の張架ローラとは、具体的には、従動ローラ62、駆動ローラ63、4つの1次転写バイアスローラ66Y,M,C,K等のことである。   In FIG. 2 described above, a transfer unit 60 is disposed below the process units 1Y, 1M, 1C, and 1K for each color. The transfer unit 60 moves the endless intermediate transfer belt 61 endlessly in the counterclockwise direction in the drawing while being stretched by a plurality of stretching rollers. Specifically, the plurality of stretching rollers are a driven roller 62, a driving roller 63, four primary transfer bias rollers 66Y, M, C, K, and the like.

従動ローラ62、1次転写バイアスローラ66Y〜K、駆動ローラ63は、何れも中間転写ベルト61の裏面(ループ内周面)に接触している。そして、4つの1次転写バイアスローラ66Y,M,C,Kは、金属製の芯金にスポンジ等の弾性体が被覆されたローラであり、Y,M,C,K用の感光体3Y,M,C,Kに向けて押圧されて、中間転写ベルト61を挟み込んでいる。これにより、4つの感光体3Y,M,C,Kと中間転写ベルト61とがベルト移動方向において所定の長さで接触するY,M,C,K用の4つの1次転写ニップが形成されている。   The driven roller 62, the primary transfer bias rollers 66Y to 66K, and the drive roller 63 are all in contact with the back surface (loop inner peripheral surface) of the intermediate transfer belt 61. The four primary transfer bias rollers 66Y, 66M, 66C, and 66K are rollers in which a metal core is covered with an elastic body such as a sponge, and Y, M, C, and K photoconductors 3Y, The intermediate transfer belt 61 is sandwiched by being pressed toward M, C, and K. As a result, four primary transfer nips for Y, M, C, and K are formed in which the four photoconductors 3Y, M, C, and K and the intermediate transfer belt 61 are in contact with each other with a predetermined length in the belt moving direction. ing.

4つの1次転写バイアスローラ66Y,M,C,Kの芯金には、それぞれ図示しない転写バイアス電源によって定電流制御される1次転写バイアスが印加されている。これにより、4つの1次転写バイアスローラ66Y,M,C,Kを介して中間転写ベルト61の裏面に転写電荷が付与され、各1次転写ニップにおいて中間転写ベルト61と感光体3Y,M,C,Kとの間に転写電界が形成される。なお、本プリンタにおいては、1次転写手段として1次転写バイアスローラ66Y,M,C,Kを設けているが、ローラに代えて、ブラシやブレード等のものを用いてもよい。また、転写チャージャーなどを用いてもよい。   A primary transfer bias that is constant current controlled by a transfer bias power source (not shown) is applied to the cores of the four primary transfer bias rollers 66Y, 66M, 66C, and 66K. As a result, transfer charges are applied to the back surface of the intermediate transfer belt 61 via the four primary transfer bias rollers 66Y, 66M, 66C, 66K, and the intermediate transfer belt 61 and the photoreceptors 3Y, M, A transfer electric field is formed between C and K. In this printer, the primary transfer bias rollers 66Y, 66M, 66C, and 66K are provided as the primary transfer means. However, a brush, a blade, or the like may be used instead of the rollers. A transfer charger or the like may be used.

各色の感光体3Y,M,C,K上に形成されたY,M,C,Kトナー像は、各色の1次転写ニップで中間転写ベルト61上に重ね合わせて転写される。これにより、中間転写ベルト61上には4色重ね合わせトナー像(以下、4色トナー像という)が形成される。   The Y, M, C, and K toner images formed on the photoreceptors 3Y, 3M, 3C, and 3K for each color are transferred onto the intermediate transfer belt 61 in a primary transfer nip for each color. As a result, a four-color superimposed toner image (hereinafter referred to as a four-color toner image) is formed on the intermediate transfer belt 61.

中間転写ベルト61における駆動ローラ63に対する掛け回し箇所には、2次転写バイアスローラ67がベルトおもて面側から当接しており、これによって2次転写ニップが形成されている。この2次転写バイアスローラ67には、図示しない電源や配線からなる電圧印加手段によって2次転写バイアスが印加されている。これにより、2次転写バイアスローラ67と接地された2次転写ニップ裏側ローラ64との間に2次転写電界が形成されている。中間転写ベルト61上に形成された4色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って2次転写ニップに進入する。   A secondary transfer bias roller 67 is in contact with the driving roller 63 on the intermediate transfer belt 61 from the belt front surface side, thereby forming a secondary transfer nip. A secondary transfer bias is applied to the secondary transfer bias roller 67 by a voltage applying means including a power source and wiring (not shown). As a result, a secondary transfer electric field is formed between the secondary transfer bias roller 67 and the grounded secondary transfer nip back roller 64. The four-color toner image formed on the intermediate transfer belt 61 enters the secondary transfer nip as the belt moves endlessly.

本プリンタは、図示しない給紙カセットを備えており、その中に記録紙Pを複数枚重ねた記録紙束の状態で収容している。そして、一番上の記録紙Pを所定のタイミングで給紙路に送り出す。送り出された記録紙Pは、給紙路の末端に配設されたレジストローラ対54のレジストニップ内に挟み込まれる。   The printer includes a paper feed cassette (not shown), and accommodates a recording paper bundle in which a plurality of recording papers P are stacked therein. Then, the uppermost recording paper P is sent out to the paper feed path at a predetermined timing. The fed recording paper P is sandwiched in a registration nip of a registration roller pair 54 disposed at the end of the paper feed path.

レジストローラ対54は、給紙カセットから送られてきた記録紙Pをレジストニップに挟み込むために両ローラを回転駆動させているが、記録紙Pの先端を挟み込むとすぐに両ローラの回転駆動を停止させる。そして、記録紙Pを中間転写ベルト61上の4色トナー像に同期させ得るタイミングで2次転写ニップに向けて送り出す。2次転写ニップでは、中間転写ベルト61上の4色トナー像が2次転写電界やニップ圧の作用によって記録紙P上に一括2次転写されて、記録紙Pの白色と相まってフルカラー画像となる。   The registration roller pair 54 rotates both rollers in order to sandwich the recording paper P sent from the paper feed cassette into the registration nip. However, as soon as the leading edge of the recording paper P is sandwiched, both rollers rotate. Stop. Then, the recording paper P is fed toward the secondary transfer nip at a timing at which the recording paper P can be synchronized with the four-color toner image on the intermediate transfer belt 61. At the secondary transfer nip, the four-color toner images on the intermediate transfer belt 61 are collectively transferred onto the recording paper P by the action of the secondary transfer electric field and the nip pressure, and become a full-color image combined with the white color of the recording paper P. .

このようにしてフルカラー画像が形成された記録紙Pは、2次転写ニップから排出された後、図示しない定着装置に送られてフルカラー画像が定着せしめられる。   The recording paper P on which the full-color image is formed in this manner is discharged from the secondary transfer nip, and then sent to a fixing device (not shown) to fix the full-color image.

2次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト61表面に付着している2次転写残トナーは、ベルトクリーニング装置68によってベルト表面から除去される。   The secondary transfer residual toner adhering to the surface of the intermediate transfer belt 61 after passing through the secondary transfer nip is removed from the belt surface by the belt cleaning device 68.

以上の基本的な構成を有する本プリンタでは、4つのプロセスユニット1Y,M,C,Kや光書込ユニットなどが、像担持体たる感光体の移動する表面にトナー像を形成する像形成手段として機能している。また、帯電ブラシローラ8Kや帯電電源104などが、一時捕捉処理や戻し処理を実施するトナー一時捕捉手段として機能している。   In the printer having the above-described basic configuration, the four process units 1Y, 1M, 1C, and 1K, the optical writing unit, and the like form an image forming unit that forms a toner image on the moving surface of the photoconductor as an image carrier. Is functioning as In addition, the charging brush roller 8K, the charging power source 104, and the like function as a temporary toner capturing unit that performs a temporary capturing process and a returning process.

本実施形態においては、図1に示すように帯電ブラシローラ8Kの帯電ブラシローラ8Kと感光体3Kとの接触箇所よりも帯電ブラシローラ回転方向下流側に、帯電ブラシローラ8Kのブラシに付着したトナーを叩き落とすブラシ叩き部材であるシート6を設けている。これにより、帯電ブラシローラ8Kが回転することで帯電ブラシローラ8のブラシがシート6に叩かれ、ブラシに付着したトナーを叩き落とすことができる。また、シート6を上記接触箇所よりも帯電ブラシローラ回転方向下流側に設けることで、図4に示すようにシート6によって帯電ブラシローラ8Kから叩き落とされたトナーを再度帯電ブラシローラ8Kによって回収してしまうのを抑制することができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the toner adhered to the brush of the charging brush roller 8K on the downstream side in the rotation direction of the charging brush roller from the contact point between the charging brush roller 8K of the charging brush roller 8K and the photosensitive member 3K. A sheet 6 is provided as a brush hitting member for hitting off. As a result, the charging brush roller 8K rotates, so that the brush of the charging brush roller 8 is struck by the sheet 6, and the toner adhering to the brush can be struck down. Further, by providing the sheet 6 on the downstream side in the rotation direction of the charging brush roller with respect to the contact point, the toner struck from the charging brush roller 8K by the sheet 6 as shown in FIG. 4 is collected again by the charging brush roller 8K. Can be suppressed.

さらに、シート6は図5に示すように、超音波振動子7により上記戻し処理(清掃モード)のときに振動せしめられ、この振動によりシート6がブラシを叩くことで帯電ブラシローラ8Kに付着したトナーをブラシから離間させ易くしている。つまり、このようにシート6を振動させることによって、シート6が振動しない場合よりもシート6が振動する分、シート6によってブラシがより叩かれるので後述する実験結果からもわかる通り、帯電ブラシローラ8Kから効率良くトナーを叩き落とすことができる。なお、超音波振動子7の振幅は0.1[μm]以上300[μm]以下であることが望ましい。これは、超音波振動子7の振幅が小さすぎると振動による叩き出しの効果が得られず、振幅が大き過ぎるとブラシにダメージを与えてしまうからである。   Further, as shown in FIG. 5, the sheet 6 is vibrated by the ultrasonic vibrator 7 during the return process (cleaning mode), and the vibration of the sheet 6 hits the brush to adhere to the charging brush roller 8K. The toner is easily separated from the brush. That is, when the sheet 6 is vibrated in this way, the sheet 6 vibrates more than when the sheet 6 does not vibrate, so that the brush is struck by the sheet 6, and as can be seen from the experimental results described later, the charging brush roller 8K. The toner can be struck efficiently. The amplitude of the ultrasonic transducer 7 is desirably 0.1 [μm] or more and 300 [μm] or less. This is because if the amplitude of the ultrasonic transducer 7 is too small, the effect of knocking out by vibration cannot be obtained, and if the amplitude is too large, the brush is damaged.

また、シート6の先端を図1や図6に示すように帯電ブラシローラ8Kの円周内部(ブラシ内部)に食い込ませて接触されており、これにより叩き落とし効果を促進させることができる。なお、このときのブラシに対するシート6Kの食い込み量は0.5mmから1.5mmであることが望ましい。これは、食い込み量が小さ過ぎるとシート6を振動させることで得られる効果が十分に得られず、食い込み量が大き過ぎるとブラシが弾性変形してしまうからである。   Further, as shown in FIGS. 1 and 6, the leading edge of the sheet 6 is in contact with the circumference of the charging brush roller 8K (inside the brush), thereby promoting the knocking-off effect. It is desirable that the amount of biting of the sheet 6K with respect to the brush at this time is 0.5 mm to 1.5 mm. This is because if the amount of biting is too small, the effect obtained by vibrating the sheet 6 cannot be sufficiently obtained, and if the amount of biting is too large, the brush is elastically deformed.

[変形例1]
変形例1においては、図7や図8に示すようにシート6が図示しない駆動手段によって帯電ブラシローラ8Kに対してスラスト方向に変位可能なように構成されている。これにより、スラスト方向の叩き落とし力が加わり、帯電ブラシローラ8からトナーをより叩き落とすことが可能となるので、上記戻し処理でのトナーの吐き出し性が向上する。
[Modification 1]
In the first modification, as shown in FIGS. 7 and 8, the sheet 6 can be displaced in the thrust direction with respect to the charging brush roller 8K by a driving means (not shown). As a result, a thrusting force in the thrust direction is applied, and the toner can be further knocked down from the charging brush roller 8, so that the toner discharge performance in the returning process is improved.

[変形例2]
変形例2においては、帯電ブラシローラ8のブラシが図9に示すように斜毛となっている。このようにブラシを斜毛とすることで感光体3に対しブラシが斜めから当たるため感光体3の表面にあるトナーの回収がし易くなる。
[Modification 2]
In the second modification, the brush of the charging brush roller 8 has bevel hairs as shown in FIG. By making the brush slant in this way, the brush strikes the photoreceptor 3 from an oblique direction, so that the toner on the surface of the photoreceptor 3 can be easily collected.

[変形例3]
変形例3においては、図10に示すように帯電ブラシローラ8との接触部がクシ状の形状をしているシート16を帯電ブラシローラ8と接触するように設けている。これにより、シート16とブラシとが絡み合いブラシからトナーを効果的に叩き落としたり掻き取りなどを行うことができ、上記戻し処理における帯電ブラシローラ8から感光体表面へのトナーの吐き出し性を向上させることができる。
[Modification 3]
In the third modification example, as shown in FIG. 10, the sheet 16 having a comb-shaped contact portion with the charging brush roller 8 is provided so as to contact the charging brush roller 8. As a result, the sheet 16 and the brush are intertwined with each other so that the toner can be effectively knocked off or scraped off from the brush, and the toner discharge performance from the charging brush roller 8 to the surface of the photosensitive member in the returning process is improved. be able to.

[実験]
次に、本発明者らが行った実験について説明する。
本発明者らは、図11に示すプリンタ試験機において、後述する各実験例のそれぞれの条件下にてモノクロのハーフチャート(ハーフトーン階調画像)をA4用紙に5[%]の画像面積率でプリントした。そして、連続5000枚までプリントした後、帯電ブラシローラ8の汚れ具合と画像濃度ムラとについての評価を行った。具体的には表1に示すように、帯電ブラシローラ8の汚れ評価において、汚れあり(×)、若干汚れあり(△)、汚れなし(○)の3段階で評価した。また、画像濃度ムラの評価においては、ムラあり(×)、ムラがあるが実使用上許容範囲内(△)、ムラなし(○)の3段階で評価した。

Figure 2009037053
[Experiment]
Next, experiments conducted by the present inventors will be described.
In the printer testing machine shown in FIG. 11, the inventors set a monochrome half chart (halftone gradation image) on an A4 sheet to 5% image area ratio under the conditions of each experimental example described later. I printed it. Then, after printing up to 5000 sheets continuously, the degree of contamination of the charging brush roller 8 and the image density unevenness were evaluated. Specifically, as shown in Table 1, in the evaluation of the contamination of the charging brush roller 8, the evaluation was made in three stages: contamination (x), slight contamination (Δ), and no contamination (◯). Further, in the evaluation of the image density unevenness, the evaluation was made in three stages: unevenness (×), unevenness, but within an acceptable range (Δ) and no unevenness (◯).
Figure 2009037053

このときの試験機の具体的条件は、現像装置は一成分接触現像、トナーとして体積平均粒径が8.5[μm]粉砕トナー、外添処理したものを用いた。また、帯電ブラシローラ8は、体積抵抗率が10[Ω・cm]程度の導電性繊維からなる植毛繊維を、直径5[mm]の回転軸部材に複数立設せしめてブラシを形成し、直径11[mm]のローラ状にしたものを用いた。 The specific conditions of the testing machine at this time were one-component contact development for the developing device, a pulverized toner having a volume average particle size of 8.5 [μm] as the toner, and an externally added toner. The charging brush roller 8 forms a brush by standing a plurality of flocked fibers made of conductive fibers having a volume resistivity of about 10 8 [Ω · cm] on a rotating shaft member having a diameter of 5 [mm]. A roller having a diameter of 11 [mm] was used.

そして、帯電電源106により所定の帯電バイアスを印加し帯電ブラシローラ8と感光体3との間に放電を生じせしめて、感光体表面を所定の帯電電位に一様帯電せしめる。同時に、感光体3上に付着している転写残トナーを前述の帯電バイアスや、ブラシによる物理的接触及び掻き取りなどの相乗作用によって帯電ブラシローラ8のブラシに転移させて一時的に捕捉する。そして、プリントジョブ終了後や紙間タイミングなどに、捕捉した転写残トナーを感光体3上に逆転移させ易くなる値に帯電バイアスを切り換えて、ブラシ上に捕捉しておいた転写残トナーを感光体3上に再転移させた後、感光体3上から現像装置内に回収する。   Then, a predetermined charging bias is applied by the charging power source 106 to cause a discharge between the charging brush roller 8 and the photosensitive member 3, so that the surface of the photosensitive member is uniformly charged to a predetermined charging potential. At the same time, the transfer residual toner adhering to the photoreceptor 3 is transferred to the brush of the charging brush roller 8 by the above-described synergistic action such as the charging bias, physical contact with the brush, and scraping, and is temporarily captured. Then, at the timing of the end of the print job or at the interval between sheets, the charging bias is switched to a value that makes it easy to reversely transfer the captured transfer residual toner onto the photoconductor 3, and the transfer residual toner captured on the brush is exposed to light. After being re-transferred onto the body 3, it is collected from the photoreceptor 3 into the developing device.

また、帯電ブラシローラ8には、特筆しない限り帯電ブラシローラ8のブラシに付着したトナーを叩き落とす叩き部材としての、表面抵抗が10[Ω・cm]、厚さが0.1[mm]であるPVDFシートが、ブラシ内部に食い込み量0.8[mm]で食い込んだ状態で接している。また、PVDFシートは周波数が20[kHz]、振幅が10[μm]で振動する超音波振動子7と接しており、この超音波振動子7によって、帯電ブラシローラ8から感光体表面にトナーを転移させる戻し処理のときにPVDFシートを振動させる。 Further, the charging brush roller 8 has a surface resistance of 10 8 [Ω · cm] and a thickness of 0.1 [mm] as a hitting member for hitting off toner adhering to the brush of the charging brush roller 8 unless otherwise specified. The PVDF sheet is in contact with the brush inside with a bite amount of 0.8 [mm]. The PVDF sheet is in contact with an ultrasonic vibrator 7 that vibrates at a frequency of 20 [kHz] and an amplitude of 10 [μm], and the ultrasonic vibrator 7 causes toner to be applied from the charging brush roller 8 to the surface of the photoreceptor. The PVDF sheet is vibrated during the reversion process for transferring.

また、感光体3の線速が50〜300[mm/s]の範囲が好ましく、本実験においては100[mm/s]としている。感光体3の線速300[mm/s]より速いと、帯電ブラシローラ4Yと感光体3Yとの接触部分を短時間で通過してしまい、帯電ブラシローラ4Yからのトナーの移動が良好におこなわれない。   Further, the linear velocity of the photosensitive member 3 is preferably in the range of 50 to 300 [mm / s], and is set to 100 [mm / s] in this experiment. If the linear velocity of the photosensitive member 3 is higher than 300 [mm / s], it passes through the contact portion between the charging brush roller 4Y and the photosensitive member 3Y in a short time, and the toner moves well from the charging brush roller 4Y. I can't.

また、帯電ブラシローラ8の感光体3に対する周速比は、0.1〜4.0の範囲が好ましい。   Further, the peripheral speed ratio of the charging brush roller 8 to the photosensitive member 3 is preferably in the range of 0.1 to 4.0.

また、感光体3の表面層の膜厚が15〜30[μm]の範囲が好ましく、本実験においては、26[μm]としている。感光体3の膜厚が薄すぎると、感光体3の表面に電荷がのりにくくなり、十分な表面電位得られず、厚すぎると、感度が悪くなり良好な静電潜像を形成できなくなる。   The film thickness of the surface layer of the photoreceptor 3 is preferably in the range of 15 to 30 [μm], and in this experiment, it is set to 26 [μm]. If the film thickness of the photoconductor 3 is too thin, it becomes difficult for electric charges to be deposited on the surface of the photoconductor 3 and a sufficient surface potential cannot be obtained, and if it is too thick, the sensitivity becomes poor and a good electrostatic latent image cannot be formed.

表2に各実験例の実験条件を示し、表3に各実験例の実験結果を示した。   Table 2 shows the experimental conditions of each experimental example, and Table 3 shows the experimental results of each experimental example.

Figure 2009037053
Figure 2009037053

Figure 2009037053
Figure 2009037053

表3から、実験例1、実験例2及び実験例3のように超音波振動子7によってPVDFシートを振動させることによって帯電ブラシローラ8に汚れが認められず、PVDFシートにより帯電ブラシローラ8が良好にクリーニングされたことがわかる。また、これにより、帯電ブラシローラ8の帯電性能が経時で低下してしまうのを抑制することができるので、画像濃度ムラが生じることなく良好な画像形成が行えることがわかる。   From Table 3, as shown in Experimental Example 1, Experimental Example 2, and Experimental Example 3, when the PVDF sheet is vibrated by the ultrasonic vibrator 7, the charging brush roller 8 is not contaminated, and the charging brush roller 8 is formed by the PVDF sheet. It turns out that it was cleaned well. Further, this can suppress the deterioration of the charging performance of the charging brush roller 8 with the passage of time, and it can be seen that good image formation can be performed without causing uneven image density.

実験例4のように超音波振動子7によってPVDFシートを振動させない場合には、PVDFシートによって帯電ブラシローラ8のブラシに付着したトナーを十分に叩き落とすことができず、ブラシに若干のトナー汚れがあることがわかる。そのため、帯電ブラシローラ8の帯電性能が低下し、実使用上許容範囲内ではあるが画像濃度ムラが生じたことがわかる。   When the PVDF sheet is not vibrated by the ultrasonic vibrator 7 as in Experimental Example 4, the toner attached to the brush of the charging brush roller 8 cannot be sufficiently struck by the PVDF sheet, and the toner is slightly contaminated with the toner. I understand that there is. Therefore, it can be seen that the charging performance of the charging brush roller 8 is deteriorated, and the image density unevenness occurs within the allowable range in actual use.

実験例5のようにPVDFシートを帯電ブラシローラ8に接触させていない場合には、戻し処理における帯電ブラシローラ8から感光体表面への静電的なトナーの転移だけでは十分に帯電ブラシローラ8からトナーを吐き出すことができず、経時で帯電ブラシローラ8にトナーが蓄積されてしまい、ブラシにトナー汚れが生じることがわかる。そのため、帯電ブラシローラ8の帯電性能が低下してしまい、実使用上で許容できない程の画像濃度ムラが生じたことがわかる。   In the case where the PVDF sheet is not brought into contact with the charging brush roller 8 as in Experimental Example 5, the electrostatic transfer of the electrostatic toner from the charging brush roller 8 to the photosensitive member surface in the returning process is sufficient. Thus, it can be seen that the toner cannot be discharged from the toner, and the toner is accumulated on the charging brush roller 8 over time, so that the toner is smeared on the brush. Therefore, it can be seen that the charging performance of the charging brush roller 8 is deteriorated, and the image density unevenness is unacceptable in actual use.

以上、本実施形態によれば、表面に潜像を担持する像担持体である感光体3と、感光体3上の潜像をトナーで現像する現像手段である現像装置40と、感光体3の表面と接触し上記表面を帯電せしめる帯電ブラシ部材である帯電ブラシローラ8とを備えた画像形成装置であるプリンタにおいて、振動を付与する振動付与手段である超音波振動子7と、超音波振動子7から振動を付与されることで帯電ブラシローラ8のブラシを叩くブラシ叩き部材であるシート6とを有している。これにより、帯電ブラシローラ8のブラシ内に蓄積されたトナーをシート6による機械的な叩き出しよってブラシ内から叩き落すことができる。また、ブラシ内から叩き落されたトナーは、例えば感光体3の表面を介して現像装置で回収するなど、トナーを回収可能な箇所で回収する。よって、叩き落したトナーの影響を受けることなく、帯電ブラシローラ8を経時でクリーンな状態に保つことができる。つまり、帯電ブラシローラ8のブラシ内に経時でトナーが蓄積するのを抑制できる。
また、本実施形態によれば、感光体3のトナー像を転写体である中間転写ベルト61に転写する転写手段である1次転写バイアスローラ66を有し、1次転写バイアスローラ66による転写後の領域の感光体3の表面に付着しているトナーを一時的に帯電ブラシローラ8で捕捉した後、所定のタイミングでシート6を振動させつつ捕捉したトナーを上記表面に逆戻りさせる。これにより、トナー一時捕捉部材である帯電ブラシローラ38が経時でクリーンな状態にすることができ、一時捕捉処理時などに帯電ブラシローラ38から感光体2にトナーが転移されることで異常画像が発生してしまうのを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、超音波振動子7は、帯電ブラシローラ8が作像領域を含む感光体と接触しているとき以外のときにシート6を振動させるものである。これにより、シート6が振動中に帯電ブラシローラ8が接触した感光体2上には画像が形成されないので、帯電ブラシローラ8から叩き落としたトナーが感光体表面上に付着することによって生じ得る帯電ムラや書込不良などにより異常画像が発生してしまうのを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、上記ブラシ叩き部材はシート6部材であるシート6であり、シート6の先端を帯電ブラシローラ8に食い込ませて接触させている。これにより、シート6を帯電ブラシローラ8のブラシ外周面に対して腹あたりさせた場合よりも振動による叩き落とし効果を促進させることができる。
また、本実施形態によれば、シート6の帯電ブラシローラ8に対する食い込み量が、0.5[mm]以上1.5[mm]以下である。これにより、食い込み量が小さ過ぎるとシート6を振動させることで得られる効果が十分に得られなかったり、食い込み量が大き過ぎるとブラシが弾性変形してしまうなどの不具合が生じるのを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、シート6をスラスト方向に変位させる変位手段である上記駆動手段を有することで、スラスト方向の叩き落とし力が加わり、帯電ブラシローラ8からトナーをより叩き落とすことが可能となるので、上記戻し処理でのトナーの吐き出し性が向上する。
また、本実施形態によれば、上記振動付与手段が超音波振動子7であることで簡便に微小振動を与えることができる。
また、本実施形態によれば、超音波振動子7の振幅が、0.1[μm]以上300[μm]以下である。これにより、超音波振動子7の振幅が小さすぎることで振動による叩き出しの効果が得られなかったり、振幅が大き過ぎるてブラシにダメージを与えてしまうなどの不具合が生じるのを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、感光体3と帯電ブラシローラ8とが接触する箇所よりも感光体表面移動方向上流側に転写残トナーを荷電する転写残トナー荷電手段であるプレ帯電ブレード9を設けている。これにより、プレ帯電ブレード9によって転写残トナーを帯電ブラシローラ8によって回収し易いように荷電することで、帯電ブラシローラ8の転写残トナーの回収率を向上させることができる。また、上記戻し処理の際の吐き出し量を多くすることができる。
また、本実施形態によれば、帯電ブラシローラ8に設けられるブラシ繊維であるブラシが斜毛して構成されることで、感光体3に対しブラシが斜めから当たるため感光体3の表面にあるトナーの回収がし易くなる。
また、本実施形態によれば、感光体3の摩擦係数が0.3以下であることで、感光体3からのトナーの離間性が向上するため、感光体3から帯電ブラシローラ8へのトナーの回収性を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、水に対する感光体3の接触角が90度以上となるような、低表面エネルギーの感光体を用いることで感光体3に対するトナーの付着力が小さくなる。これにより、感光体3からトナーが離間し易くなるので感光体3から帯電ブラシローラ8へのトナーの回収性が向上する。
また、本実施形態によれば、帯電ブラシローラ8に交流電圧、乃至、直流電圧を重畳した交流電圧を印加する電圧印加手段である帯電電源104を有している。これにより、交流によるバイアス極性の切り替わりでトナーを振動させることで、上記一時捕捉処理のときに感光体3の表面からのトナーの離脱を促してトナーをよりスムーズに感光体3の表面から帯電ブラシローラ8に回収することができる。また、上記戻し処理のときに帯電ブラシローラ8のブラシからのトナーの離脱を促してトナーをよりスムーズに帯電ブラシローラ8から感光体3の表面に転移させることができる。
また、本実施形態によれば、帯電電源104は、印加する交流電圧の周波数を画像形成の帯電時と上記所定のタイミングとで変更するものである。これにより、上記戻し処理のときに効率良く帯電ブラシローラ8から感光体3にトナーを吐き出すことが可能となる。
また、本実施形態によれば、上記帯電ブラシ部材は帯電ブラシローラ8であり、シート6が帯電ブラシローラ8に接する位置は、帯電ブラシローラ8と感光体3との接触箇所よりも帯電ブラシローラ回転方向下流側である。これにより、シート6によって帯電ブラシローラ8から叩き落とされたトナーを再度帯電ブラシローラ8によって回収してしまうのを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、上記ブラシ叩き部材として帯電ブラシローラ8と接触する部分がクシ形状であるシート16を用いることで、シート16とブラシとが絡み合い、ブラシからトナーを効果的に叩き落としたり掻き取りを行うことなどができ、上記戻し処理における帯電ブラシローラ8から感光体表面へのトナーの吐き出し性を向上させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the photosensitive member 3 that is an image carrier that bears a latent image on the surface, the developing device 40 that is a developing unit that develops the latent image on the photosensitive member 3 with toner, and the photosensitive member 3. In a printer which is an image forming apparatus provided with a charging brush roller 8 which is a charging brush member which comes into contact with and charges the surface, an ultrasonic vibrator 7 which is a vibration applying means for applying vibration, and an ultrasonic vibration It has a sheet 6 which is a brush hitting member that hits the brush of the charging brush roller 8 by applying vibration from the child 7. Accordingly, the toner accumulated in the brush of the charging brush roller 8 can be knocked out from the brush by mechanically knocking out the sheet 6. Further, the toner struck from the brush is collected at a location where the toner can be collected, for example, by a developing device via the surface of the photoreceptor 3. Therefore, the charging brush roller 8 can be kept clean over time without being affected by the struck toner. That is, toner can be prevented from accumulating in the brush of the charging brush roller 8 over time.
Further, according to the present embodiment, the image forming apparatus includes the primary transfer bias roller 66 that is a transfer unit that transfers the toner image of the photosensitive member 3 to the intermediate transfer belt 61 that is a transfer body. After the toner adhering to the surface of the photoconductor 3 in the region is temporarily captured by the charging brush roller 8, the captured toner is returned to the surface while vibrating the sheet 6 at a predetermined timing. As a result, the charging brush roller 38, which is a temporary toner capturing member, can be cleaned over time, and an abnormal image is generated by transferring the toner from the charging brush roller 38 to the photosensitive member 2 during the temporary capturing process. Generation | occurrence | production can be suppressed.
Further, according to the present embodiment, the ultrasonic vibrator 7 vibrates the sheet 6 at times other than when the charging brush roller 8 is in contact with the photoconductor including the image forming area. As a result, no image is formed on the photosensitive member 2 that is in contact with the charging brush roller 8 while the sheet 6 vibrates. It is possible to suppress the occurrence of an abnormal image due to unevenness or defective writing.
Further, according to the present embodiment, the brush striking member is the sheet 6 that is the sheet 6 member, and the leading end of the sheet 6 is bitten into contact with the charging brush roller 8. Thereby, it is possible to promote the knocking-off effect due to vibration as compared with the case where the sheet 6 is placed against the brush outer peripheral surface of the charging brush roller 8.
Further, according to the present embodiment, the amount of biting of the sheet 6 with respect to the charging brush roller 8 is not less than 0.5 [mm] and not more than 1.5 [mm]. Thereby, if the amount of biting is too small, the effect obtained by vibrating the sheet 6 cannot be sufficiently obtained, and if the amount of biting is too large, the occurrence of problems such as the elastic deformation of the brush is suppressed. Can do.
Further, according to the present embodiment, by having the driving means that is a displacement means for displacing the sheet 6 in the thrust direction, a thrusting force in the thrust direction is applied, and the toner can be further knocked off from the charging brush roller 8. Therefore, the toner discharge performance in the returning process is improved.
Further, according to the present embodiment, since the vibration applying means is the ultrasonic vibrator 7, a minute vibration can be easily applied.
Further, according to the present embodiment, the amplitude of the ultrasonic transducer 7 is not less than 0.1 [μm] and not more than 300 [μm]. As a result, it is possible to suppress the occurrence of problems such as that the effect of knocking out by vibration is not obtained due to the amplitude of the ultrasonic transducer 7 being too small, or the brush is damaged due to the amplitude being too large. it can.
In addition, according to the present embodiment, the pre-charging blade 9 that is a transfer residual toner charging unit that charges the transfer residual toner to the upstream side in the movement direction of the photosensitive member surface with respect to the portion where the photosensitive member 3 and the charging brush roller 8 contact each other Provided. As a result, the pre-charging blade 9 is charged so that the transfer residual toner can be easily recovered by the charging brush roller 8, and the recovery rate of the transfer residual toner of the charging brush roller 8 can be improved. Further, the amount of discharge during the return process can be increased.
In addition, according to the present embodiment, the brush which is the brush fiber provided on the charging brush roller 8 is configured with slanted hairs, so that the brush strikes the photoconductor 3 from an oblique direction so that it is on the surface of the photoconductor 3. The toner can be easily collected.
In addition, according to the present embodiment, since the coefficient of friction of the photosensitive member 3 is 0.3 or less, the toner separating property from the photosensitive member 3 is improved, so that the toner from the photosensitive member 3 to the charging brush roller 8 is improved. It is possible to improve the recoverability.
Further, according to the present embodiment, the adhesion force of the toner to the photoconductor 3 is reduced by using the low surface energy photoconductor such that the contact angle of the photoconductor 3 with respect to water is 90 degrees or more. As a result, the toner is easily separated from the photoconductor 3, so that the recoverability of the toner from the photoconductor 3 to the charging brush roller 8 is improved.
Further, according to the present embodiment, the charging brush roller 8 includes the charging power source 104 that is a voltage applying unit that applies an AC voltage or an AC voltage on which a DC voltage is superimposed. Accordingly, the toner is vibrated by the switching of the bias polarity by alternating current, thereby prompting the toner to be detached from the surface of the photosensitive member 3 during the temporary capturing process, so that the toner is more smoothly charged from the surface of the photosensitive member 3. It can be collected by the roller 8. Further, the toner can be transferred from the charging brush roller 8 to the surface of the photosensitive member 3 more smoothly by urging the toner from the brush of the charging brush roller 8 during the returning process.
Further, according to the present embodiment, the charging power source 104 changes the frequency of the AC voltage to be applied at the time of charging for image formation and at the predetermined timing. As a result, it is possible to efficiently discharge toner from the charging brush roller 8 to the photosensitive member 3 during the returning process.
Further, according to the present embodiment, the charging brush member is the charging brush roller 8, and the position where the sheet 6 contacts the charging brush roller 8 is higher than the contact portion between the charging brush roller 8 and the photoreceptor 3. It is the downstream side in the rotational direction. Thereby, it is possible to prevent the toner brushed off from the charging brush roller 8 by the sheet 6 from being collected again by the charging brush roller 8.
Further, according to the present embodiment, by using the sheet 16 having a comb shape as the brush hitting member, the sheet 16 and the brush are intertwined, and the toner is effectively hit from the brush. The toner can be removed, scraped off, and the like, and the discharging performance of the toner from the charging brush roller 8 to the surface of the photosensitive member in the returning process can be improved.

尚、本実施形態では、感光体を帯電せしめる帯電手段と感光体上の転写残トナーを一時補足するトナー一時捕捉手段とを同一の部材つまり帯電ブラシローラで兼用する構成のクリーナレスを採用したプリンタを用いて説明したが、これに限るものではない。例えば、帯電手段とトナー一時捕捉手段とを別個の部材で構成したクリーナレスを採用した画像形成装置や、感光体のクリーニングを行なうクリーニング装置を有するクリーナレスを採用していない画像形成装置でも良い。   In this embodiment, a printer that employs a cleanerless structure in which a charging unit that charges the photosensitive member and a temporary toner capturing unit that temporarily captures the transfer residual toner on the photosensitive member are shared by the same member, that is, a charging brush roller. However, the present invention is not limited to this. For example, an image forming apparatus that employs a cleanerless in which the charging unit and the toner temporary capturing unit are formed of separate members, or an image forming apparatus that does not employ a cleanerless having a cleaning device that cleans the photosensitive member may be used.

構成例1に係るプリンタにおけるK用のプロセスユニットを示す拡大構成図。FIG. 3 is an enlarged configuration diagram illustrating a K process unit in the printer according to Configuration Example 1; 実施形態に係るプリンタの概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of a printer according to an embodiment. 戻し処理中のK用のプロセスユニットを示す拡大構成図。The expanded block diagram which shows the process unit for K in return processing. シートを上記接触箇所よりも帯電ブラシローラ回転方向下流側に設けた場合に叩き落されたトナーが落下する箇所を示した模式図。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a location where toner that has been knocked down falls when a sheet is provided downstream of the contact location in the rotation direction of the charging brush roller. 戻し処理(清掃モード)を行うタイミングを示した制御図。The control figure which showed the timing which performs a return process (cleaning mode). 帯電ブラシローラの円周内部(ブラシ内部)にシートを食い込ませて接触させた模式図。The schematic diagram which made the sheet | seat bite into the circumference (brush inside) of a charging brush roller, and was made to contact. 帯電ブラシローラに食い込ませたシートをスラスト方向に変位可能に構成したプリンタの概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a printer configured to be able to displace a sheet biting into a charging brush roller in a thrust direction. 帯電ブラシローラのブラシ表面に接するシートをスラスト方向に変位可能に構成したプリンタの概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a printer configured to be able to displace a sheet in contact with a brush surface of a charging brush roller in a thrust direction. ブラシが斜毛に構成された帯電ブラシローラの模式図。The schematic diagram of the charging brush roller by which the brush was comprised in the bevel. 帯電ブラシローラ8Kとの接触部がクシ状の形状をシートを設けたプリンタの帯電ブラシローラ近傍の概略構成図。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a vicinity of a charging brush roller of a printer in which a contact portion with a charging brush roller 8K has a comb-like sheet. 実験で用いたプリンタのプロセスユニットを示す拡大構成図。FIG. 3 is an enlarged configuration diagram illustrating a printer process unit used in an experiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 プロセスユニット
3 感光体
6 シート
7 超音波振動子
8 帯電ブラシローラ
9 プレ帯電ブレード
40 現像装置
66 1次転写バイアスローラ
102 現像電源
104 帯電電源
105 プレ帯電電源
106 帯電電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Process unit 3 Photoconductor 6 Sheet 7 Ultrasonic vibrator 8 Charging brush roller 9 Pre-charging blade 40 Developing device 66 Primary transfer bias roller 102 Developing power source 104 Charging power source 105 Pre-charging power source 106 Charging power source

Claims (16)

表面に潜像を担持する像担持体と、
該像担持体上の潜像をトナーで現像する現像手段と、
該像担持体の表面と接触し該表面を帯電せしめる帯電ブラシ部材とを備えた画像形成装置において、
振動を付与する振動付与手段と、
該振動付与手段から振動を付与されることで該帯電ブラシ部材のブラシを叩くブラシ叩き部材とを有することを特徴とする画像形成装置。
An image carrier carrying a latent image on the surface;
Developing means for developing the latent image on the image carrier with toner;
In an image forming apparatus provided with a charging brush member that contacts the surface of the image carrier and charges the surface,
Vibration applying means for applying vibration;
An image forming apparatus comprising: a brush striking member that strikes a brush of the charging brush member by being imparted with vibration from the vibration imparting unit.
請求項1の画像形成装置において、
上記像担持体のトナー像を転写体に転写する転写手段を有し、
該転写手段による転写後の領域の該像担持体の表面に付着しているトナーを一時的に上記帯電ブラシ部材で捕捉した後、所定のタイミングで上記ブラシ叩き部材を振動させつつ捕捉したトナーを該表面に逆戻りさせることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1.
Transfer means for transferring the toner image of the image carrier to a transfer body;
After the toner adhering to the surface of the image carrier in the area transferred by the transfer means is temporarily captured by the charging brush member, the toner captured while vibrating the brush hitting member at a predetermined timing is collected. An image forming apparatus, wherein the image forming apparatus is returned to the surface.
請求項1または2の画像形成装置において、
上記振動付与手段は、上記帯電ブラシ部材が作像領域を含む像担持体表面と接触しているとき以外のときに上記ブラシ叩き部材を振動させるものであることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The image forming apparatus, wherein the vibration applying means vibrates the brush hitting member when the charging brush member is not in contact with the surface of the image carrier including the image forming area.
請求項1、2または3の画像形成装置において、
上記ブラシ叩き部材はシート部材であり、該シート部材の先端を上記帯電ブラシ部材に食い込ませて接触させることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, 2 or 3.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the brush striking member is a sheet member, and a leading end of the sheet member is bitten into contact with the charging brush member.
請求項4の画像形成装置において、
上記ブラシ叩き部材の上記帯電ブラシ部材に対する食い込み量が、0.5[mm]以上1.5[mm]以下であることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 4.
An image forming apparatus, wherein an amount of biting of the brush striking member with respect to the charging brush member is 0.5 [mm] or more and 1.5 [mm] or less.
請求項1、2、3、4または5の画像形成装置において、
上記ブラシ叩き部材をスラスト方向に変位させる変位手段を有することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, or 5.
An image forming apparatus comprising a displacement means for displacing the brush striking member in a thrust direction.
請求項1、2、3、4、5または6の画像形成装置において、
上記振動付与手段は超音波振動子であることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6.
The image forming apparatus, wherein the vibration applying means is an ultrasonic vibrator.
請求項7の画像形成装置において、
上記超音波振動子の振幅が、0.1[μm]以上300[μm]以下であることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 7.
An image forming apparatus, wherein an amplitude of the ultrasonic transducer is 0.1 [μm] or more and 300 [μm] or less.
請求項1、2、3、4、5、6、7または8の画像形成装置において、
上記像担持体と上記帯電ブラシ部材とが接触する箇所よりも像担持体表面移動方向上流側 に転写残トナーを荷電する転写残トナー荷電手段を設けることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8.
An image forming apparatus, comprising: a transfer residual toner charging unit configured to charge transfer residual toner upstream of a position where the image carrier and the charging brush member are in contact with each other in the moving direction of the image carrier surface.
請求項1、2、3、4、5、6、7、8または9の画像形成装置において、
上記帯電ブラシ部材に設けられるブラシ繊維は斜毛して構成されることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, or 9.
An image forming apparatus, wherein the brush fibers provided on the charging brush member are slanted.
請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9または10の画像形成装置において、
上記像担持体の摩擦係数が0.3以下であることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10.
An image forming apparatus, wherein the image bearing member has a friction coefficient of 0.3 or less.
請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10または11の画像形成装置において、
水に対する上記像担持体の接触角が90度以上であることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 or 11.
An image forming apparatus, wherein the contact angle of the image carrier with water is 90 degrees or more.
請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11または12の画像形成装置において、
上記帯電ブラシ部材に交流電圧、乃至、直流電圧を重畳した交流電圧を印加する電圧印加手段を有することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 or 12.
An image forming apparatus comprising: a voltage applying unit that applies an AC voltage or an AC voltage superimposed with a DC voltage to the charging brush member.
請求項13の画像形成装置において、
上記電圧印加手段は、印加する交流電圧の周波数を画像形成の帯電時と上記所定のタイミングとで変更することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 13.
The image forming apparatus, wherein the voltage applying means changes the frequency of the AC voltage to be applied between charging of image formation and the predetermined timing.
請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13または14の画像形成装置において、
上記帯電ブラシ部材は帯電ブラシローラであり、上記叩き部材が該帯電ブラシローラに接する位置は、該帯電ブラシローラと上記像担持体との接触箇所よりも帯電ブラシローラ回転方向下流側であることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, or 14.
The charging brush member is a charging brush roller, and the position where the hitting member contacts the charging brush roller is downstream of the charging brush roller rotation direction with respect to the contact point between the charging brush roller and the image carrier. An image forming apparatus.
請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14または15の画像形成装置において、
上記ブラシ叩き部材の上記帯電ブラシ部材と接触する部分がクシ形状であることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 or 15.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein a portion of the brush striking member that contacts the charging brush member has a comb shape.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9880483B2 (en) 2015-09-25 2018-01-30 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus with cleaning mode using AC voltage

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