JP2763436B2 - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP2763436B2
JP2763436B2 JP3344928A JP34492891A JP2763436B2 JP 2763436 B2 JP2763436 B2 JP 2763436B2 JP 3344928 A JP3344928 A JP 3344928A JP 34492891 A JP34492891 A JP 34492891A JP 2763436 B2 JP2763436 B2 JP 2763436B2
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image
toner
image forming
transfer
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徹 石原
克之 伊藤
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Oki Electric Industry Co Ltd
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  • Combination Of More Than One Step In Electrophotography (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子写真プリンタのように電子写
真方式を利用した画像形成装置においては、一般に像担
持体、すなわち感光体ドラムの表面を一様かつ均一に帯
電する帯電工程、該感光体ドラムに静電潜像を書き込む
潜像形成工程、乾式の現像剤、すなわちトナーによって
上記静電潜像を現像する現像工程、上記感光体ドラム上
のトナーを転写材に転写する転写工程、該転写材上のト
ナーを定着する定着工程、及び上記転写工程後に感光体
ドラム上に残留したトナーを清掃するクリーニング工程
によって画像を形成するようになっている。また、上記
転写工程が終了した後で次の帯電工程が開始する前に、
感光体ドラムに残像が形成されるのを防止するため除電
工程を設けているものもある。そして、上記帯電工程及
び転写工程においては、一般にコロナ放電によって帯電
及び転写が行われる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus utilizing an electrophotographic system such as an electrophotographic printer, generally, a charging step for uniformly and uniformly charging the surface of an image bearing member, that is, a photosensitive drum, the photosensitive member, A latent image forming step of writing an electrostatic latent image on the drum, a developing step of developing the electrostatic latent image with a dry developer, that is, a toner, a transferring step of transferring the toner on the photosensitive drum to a transfer material, An image is formed by a fixing step of fixing the toner on the material and a cleaning step of cleaning the toner remaining on the photosensitive drum after the transfer step. Also, after the transfer step is completed and before the next charging step is started,
In some cases, a charge elimination step is provided to prevent the formation of an afterimage on the photosensitive drum. In the charging step and the transfer step, charging and transfer are generally performed by corona discharge.

【0003】ところが、該コロナ放電を用いると、オゾ
ンなどの有害物質が発生してしまう。このため、フィル
タなどによって有害物質を補集するようにしているが、
長時間フィルタを使用すると補集効率が低下したり、フ
ィルタを交換する必要がある。そこで、ローラ方式転写
(電子通信学会論文誌 '77/4 Vol.J60-C N0.4 P213-8参
照) によってオゾンが発生しないようにしたオゾンフリ
ープロセスが提案されている。
However, when the corona discharge is used, harmful substances such as ozone are generated. For this reason, harmful substances are collected by filters, etc.
If the filter is used for a long time, the collection efficiency is reduced, or the filter needs to be replaced. Therefore, an ozone-free process has been proposed in which ozone is not generated by roller transfer (see IEICE Transactions '77 / 4 Vol.J60-C N0.4 P213-8).

【0004】上記ローラ方式転写においては、現像によ
って感光体ドラムの表面に形成されたトナー像に転写材
を重ね、その上から転写ローラを押し当て、該転写ロー
ラにトナーと逆極性の電圧を印加するようにしている。
これによって、上記転写材とトナー像の上層部間の空隙
に電界が発生し、該電界の静電気力によってトナーが転
写材に転写される。また、ローラ方式転写と同様の原理
で帯電を行うようにしたものも提供されている。
In the roller type transfer, a transfer material is superimposed on a toner image formed on the surface of a photosensitive drum by development, and a transfer roller is pressed from above, and a voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied to the transfer roller. I am trying to do it.
As a result, an electric field is generated in a gap between the transfer material and the upper layer of the toner image, and the toner is transferred to the transfer material by the electrostatic force of the electric field. Further, there is also provided a device in which charging is performed based on the same principle as that of the roller type transfer.

【0005】また、クリーニング工程を省略したクリー
ニングレスプロセスが提供されている(Japan Hard-Cop
y '89 論文集 P143-6 参照)。該クリーニングレスプロ
セスにおいては、露光によって感光体ドラム上の表面電
位が減衰した部分にトナーが反転現像によって付着させ
られ、同時に、未露光部分に残留して薄く付着している
トナーは現像装置に回収される。すなわち、感光体ドラ
ム上に残留したトナーは帯電工程で帯電させられるが、
帯電された感光体ドラムの表面電位と現像バイアスとの
差により、トナーが静電気力で現像装置に吸引されてし
まう。
There is also provided a cleaningless process in which a cleaning step is omitted (Japan Hard-Cop).
y '89 Proceedings, P143-6). In the cleaning-less process, toner is applied by reverse development to the portion of the photosensitive drum on which the surface potential has been attenuated by exposure, and at the same time, the thin toner remaining on the unexposed portion is collected by the developing device. Is done. That is, the toner remaining on the photosensitive drum is charged in the charging step,
Due to the difference between the charged surface potential of the photosensitive drum and the developing bias, the toner is attracted to the developing device by electrostatic force.

【0006】上記クリーニングレスプロセスを利用する
と、画像形成装置を小型化することが可能であるととも
に、残留したトナーを現像工程で回収することができる
ので、トナーを廃棄する必要がなく、極めて効率良くト
ナーを使用することができる。
The use of the above-mentioned cleaningless process makes it possible to reduce the size of the image forming apparatus and to collect the remaining toner in the developing step. Toner can be used.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の画像形成装置においては、オゾンフリープロセスの
場合、残留したトナーをクリーニングブレードによって
回収する方式を採っており、回収したトナーを処理する
必要がある。また、クリーニングレスプロセスの場合、
帯電工程及び転写工程でコロナ放電を行う方式を採って
おり、オゾンなどの有害物質が発生してしまう。したが
って、発生した有害物質をフィルタによって補集してい
るが、補集効率は画像形成装置の使用時間が増加すると
ともに徐々に低下してしまうだけでなく、フィルタを交
換するための保守・管理が必要となり作業が煩わしくな
る。
However, in the above-mentioned conventional image forming apparatus, in the case of the ozone-free process, a method of collecting the remaining toner by a cleaning blade is adopted, and it is necessary to process the collected toner. . In the case of a cleaningless process,
Since a method of performing corona discharge in the charging step and the transfer step is employed, harmful substances such as ozone are generated. Therefore, the generated harmful substances are collected by the filter, but the collection efficiency not only decreases gradually as the usage time of the image forming apparatus increases, but also maintenance and management for replacing the filter are required. It becomes necessary and the work becomes cumbersome.

【0008】そこで、両プロセスを組み合わせることが
考えられるが、以下の理由で困難である。すなわち、オ
ゾンフリープロセスとクリーニングレスプロセスを組み
合わせたプロセスでは、転写後に残留したトナーが付着
したままの状態で感光体ドラムが帯電ローラと接触する
ことになる。そして、この時、トナーは感光体ドラムか
ら帯電ローラへ極めて容易に移行し、現像ローラ上に形
成されたトナー薄層のように帯電ローラに付着してしま
う。
Therefore, it is conceivable to combine both processes, but it is difficult for the following reasons. That is, in a process in which the ozone-free process and the cleaningless process are combined, the photosensitive drum comes into contact with the charging roller in a state where the toner remaining after the transfer remains attached. Then, at this time, the toner extremely easily moves from the photosensitive drum to the charging roller, and adheres to the charging roller like a thin toner layer formed on the developing roller.

【0009】このような状態においても、電子写真プロ
セスの設定によって高画質の印字を行うことはできる
が、この場合、帯電ローラへの供給電圧が感光体ドラム
の誘電層と帯電ローラ上のトナー層に分配されてしま
う。このように、帯電ローラにトナーが付着すると、感
光体ドラムの表面電位が低下してしまい、極端な場合は
非画像部に現像が行われてしまう。トナーの付着量が少
量である場合は、現像バイアスなどとバランスをとるこ
とによって高画質の印字を行うことは可能であるが、こ
の場合でも連続運転によって徐々に付着量が増加すると
帯電が不安定になる。
Even in such a state, high quality printing can be performed by setting the electrophotographic process. In this case, the supply voltage to the charging roller is controlled by the dielectric layer of the photosensitive drum and the toner layer on the charging roller. Will be distributed to. As described above, when the toner adheres to the charging roller, the surface potential of the photosensitive drum decreases, and in an extreme case, the non-image portion is developed. When the amount of toner adhered is small, high-quality printing can be performed by balancing with the developing bias, etc., but even in this case, if the amount of adhered toner gradually increases due to continuous operation, charging becomes unstable. become.

【0010】したがって、オゾンフリープロセスとクリ
ーニングレスプロセスとを組み合わせたプロセスにおい
ては、感光体ドラムの表面電位を安定させるために、帯
電ローラにトナーが付着しないようにする必要があり、
付着した場合でもトナーの付着量を極めて少なくする必
要がある。本発明は、上記従来の画像形成装置の問題点
を解決して、像担持体の表面に残留したトナーが帯電ロ
ーラに付着するのを抑制し、像担持体に安定した表面電
位を形成することができ、高画質の印字を行うことがで
きる画像形成装置を提供することを目的とする。
Therefore, in a process in which the ozone-free process and the cleaningless process are combined, it is necessary to prevent toner from adhering to the charging roller in order to stabilize the surface potential of the photosensitive drum.
Even when the toner adheres, it is necessary to extremely reduce the amount of toner attached. The present invention solves the problems of the conventional image forming apparatus described above, suppresses the toner remaining on the surface of the image carrier from adhering to the charging roller, and forms a stable surface potential on the image carrier. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of performing high-quality printing.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の画
像形成装置においては、像担持体と、該像担持体の表面
を一様にかつ均一に帯電させる帯電ローラと、帯電させ
られた像担持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成装
置と、上記静電潜像に現像剤を付着させて現像を行う現
像装置と、上記現像剤を転写材に転写する転写装置とを
有する。
For this purpose, in the image forming apparatus of the present invention, an image carrier, a charging roller for uniformly and uniformly charging the surface of the image carrier, and a charged image bearing member are provided. A latent image forming apparatus that forms an electrostatic latent image on the surface of a carrier, a developing apparatus that performs development by attaching a developer to the electrostatic latent image, and a transfer apparatus that transfers the developer to a transfer material. Have.

【0012】そして、上記現像装置は、転写装置による
転写が終了した後に上記像担持体の非画像部に残留した
現像剤を回収するための現像バイアスを付与し、上記帯
電ローラは、金属製の導電性シャフト、及び該導電性シ
ャフトの上に被覆され、シリコーンを含む導電性材料で
形成され、上記導電性シャフトの表面と帯電ローラの表
面との間の電気抵抗を所定の値にする単一の弾性層から
成る。
After the transfer by the transfer device is completed, the developing device applies a developing bias for collecting the developer remaining on the non-image portion of the image carrier, and the charging roller is made of a metal. A conductive shaft, and a single member coated on the conductive shaft and formed of a conductive material including silicone, and having a predetermined electric resistance between a surface of the conductive shaft and a surface of the charging roller. Consisting of an elastic layer.

【0013】[0013]

【作用】本発明によれば、上記のように、画像形成装置
においては、像担持体と、該像担持体の表面を一様にか
つ均一に帯電させる帯電ローラと、帯電させられた像担
持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成装置と、上記
静電潜像に現像剤を付着させて現像を行う現像装置と、
上記現像剤を転写材に転写する転写装置とを有する。
According to the present invention, as described above, in an image forming apparatus, an image carrier, a charging roller for uniformly and uniformly charging the surface of the image carrier, and a charged image carrier are provided. A latent image forming apparatus that forms an electrostatic latent image on the surface of a body, and a developing apparatus that performs development by attaching a developer to the electrostatic latent image,
A transfer device for transferring the developer to a transfer material.

【0014】そして、上記現像装置は、転写装置による
転写が終了した後に上記像担持体の非画像部に残留した
現像剤を回収するための現像バイアスを付与し、上記帯
電ローラは、金属製の導電性シャフト、及び該導電性シ
ャフトの上に被覆され、シリコーンを含む導電性材料で
形成され、上記導電性シャフトの表面と帯電ローラの表
面との間の電気抵抗を所定の値にする単一の弾性層から
成る。この場合、転写装置による転写が終了した後、像
担持体の表面に残留した現像剤は、像担持体の回転に伴
って帯電ローラと接触するが、該帯電ローラが導電性シ
ャフト、及びシリコーンを含む導電性材料で形成された
弾性層から成るので、帯電ローラに付着することなく現
像領域に達する。
The developing device applies a developing bias for recovering the developer remaining on the non-image portion of the image carrier after the transfer by the transfer device is completed, and the charging roller is made of a metal. A conductive shaft, and a single member coated on the conductive shaft and formed of a conductive material including silicone, and having a predetermined electric resistance between a surface of the conductive shaft and a surface of the charging roller. Consisting of an elastic layer. In this case, after the transfer by the transfer device is completed, the developer remaining on the surface of the image carrier comes into contact with the charging roller with the rotation of the image carrier, and the charging roller removes the conductive shaft and the silicone. Since it is made of an elastic layer formed of a conductive material, it reaches the developing area without adhering to the charging roller.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図1は本発明の画像形成装置の
概略図である。図において、1は矢印A方向に回転する
感光体ドラムである。本実施例では、負極性のOPC
(有機感光体)を用いており、誘電層の誘電率を εP =3.5ε0 (ε0 =8.855×10-12 C/V
m:真空の誘電率)とし、厚さを dP =20μm としている。2は導電性ゴムローラから成る帯電ローラ
であり、感光体ドラム1に所定の圧力で接し、従動す
る。上記帯電ローラ2は、従動によって回転させなくて
もギヤなどで動力を受けるようにしてもよい。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view of the image forming apparatus of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a photosensitive drum that rotates in the direction of arrow A. In this embodiment, the negative polarity OPC
(Organic photoreceptor), and the dielectric constant of the dielectric layer is ε P = 3.5ε 00 = 8.855 × 10 −12 C / V
m: dielectric constant of vacuum), and the thickness is d P = 20 μm. Reference numeral 2 denotes a charging roller made of a conductive rubber roller, which contacts the photosensitive drum 1 at a predetermined pressure and is driven. The above-mentioned charging roller 2 may receive power by a gear or the like without being rotated by being driven.

【0016】電気抵抗は100 〜109 Ω程度のものが
使用可能であるが、感光体ドラム1にピンホールなどが
発生した時、大電流が流れるのを防止するためには下限
値を104 Ω程度にするのが好ましく、また、電気抵抗
が高すぎると感光体ドラム1の表面電位が低下しやす
く、しかも製造上の安定性も得難くなるので上限値を1
9 Ω程度にするのが好ましい。
Although an electric resistance of about 10 0 to 10 9 Ω can be used, the lower limit is set to 10 to prevent a large current from flowing when a pinhole or the like occurs in the photosensitive drum 1. It is preferable to set it to about 4 Ω. If the electric resistance is too high, the surface potential of the photosensitive drum 1 tends to decrease, and it is difficult to obtain stability in manufacturing.
It is preferable to set it to about 09 Ω.

【0017】ここでいう電気抵抗は、帯電ローラ2の表
面の感光体ドラム1との接触部分(ニップ幅×長手方向
長さの部分)と導電シャフト2a間の電気抵抗を言う。
該電気抵抗は帯電ローラ2の表面積を考慮してΩ・cm
2 の単位を用いた場合も10 4 〜109 Ω・cm2 とさ
れる。2bは上記導電シャフト2aに電圧を供給するた
めの電源である。
The electric resistance referred to here is the electric resistance of the charging roller 2.
Of the surface of the photosensitive drum 1 (nip width x longitudinal direction)
Length) and the electrical resistance between the conductive shaft 2a.
The electric resistance is Ω · cm in consideration of the surface area of the charging roller 2.
Two10 when the unit of Four-109Ω · cmTwoTosa
It is. 2b is for supplying a voltage to the conductive shaft 2a.
Power supply.

【0018】3は感光体ドラム1に静電潜像を書き込む
潜像形成装置である。本実施例ではLEDアレイを用い
ているが、ほかにレーザビーム走査装置、液晶シャッタ
アレイ等を用いることもできる。4はトナー担持体とな
る現像ローラであり、所定の圧力で感光体ドラム1に接
触し、矢印B方向に回転する。
Reference numeral 3 denotes a latent image forming apparatus for writing an electrostatic latent image on the photosensitive drum 1. Although an LED array is used in this embodiment, a laser beam scanning device, a liquid crystal shutter array, or the like may be used instead. Reference numeral 4 denotes a developing roller serving as a toner carrier, which contacts the photosensitive drum 1 at a predetermined pressure and rotates in the direction of arrow B.

【0019】上記現像ローラ4の電気抵抗は100 〜1
9 Ω程度とされるが、本実施例では電気抵抗が106
Ωの導電性ゴムローラを用いている。図示しない手段に
よって数十μmに薄層化された現像ローラ4上の現像剤
すなわちトナーは、現像ローラ4の回転に伴って、感光
体ドラム1との接触部分である現像領域に入り、現像が
行われる。トナーは感光体ドラム1の帯電極性と同極性
の電荷を有し、反転現像が行われる。4bは導電シャフ
ト4aに電圧を供給するための電源であり、該電源4b
によって感光体ドラム1の画像部の電位と非画像部の電
位の中間の電位が現像バイアスとして現像ローラ4に付
与されるようになっている。
The electrical resistance 10 0-1 of the developing roller 4
0 but is set to about 9 Omega, the electric resistance is 10 in the present embodiment 6
Ω conductive rubber roller is used. The developer, that is, the toner on the developing roller 4 thinned to several tens μm by means (not shown) enters the developing area which is in contact with the photosensitive drum 1 with the rotation of the developing roller 4, and the development is stopped. Done. The toner has a charge having the same polarity as the charged polarity of the photosensitive drum 1, and the reversal development is performed. Reference numeral 4b denotes a power supply for supplying a voltage to the conductive shaft 4a.
Accordingly, an intermediate potential between the potential of the image portion and the potential of the non-image portion of the photosensitive drum 1 is applied to the developing roller 4 as a developing bias.

【0020】また、5は転写ローラであり、図示しない
手段によって矢印C方向に搬送させられる転写材6上に
感光体ドラム1上のトナー像を転移させる。該転写ロー
ラ5は、所定の圧力で感光体ドラム1に接触し、従動す
る構造になっている。転写手段は実質的にその性能が満
足される他の方法を用いてもよい。本実施例で用いた転
写ローラ5の電気抵抗は、帯電ローラ2の場合と同様に
定義され、転写ローラ5の表面の感光体ドラム1との接
触部分と導電シャフト5a間の電気抵抗を言い、100
〜109 Ω程度のものとするが、この場合は108 Ωの
ものを用いている。
Reference numeral 5 denotes a transfer roller for transferring the toner image on the photosensitive drum 1 onto a transfer material 6 which is conveyed in the direction of arrow C by means not shown. The transfer roller 5 has a structure in which the transfer roller 5 comes into contact with the photosensitive drum 1 at a predetermined pressure and is driven. The transfer unit may use another method that substantially satisfies its performance. The electric resistance of the transfer roller 5 used in the present embodiment is defined in the same manner as in the case of the charging roller 2, and refers to the electric resistance between the contact portion of the surface of the transfer roller 5 with the photosensitive drum 1 and the conductive shaft 5a. 10 0
The resistance is about 10 to 10 9 Ω, and in this case, a resistance of 10 8 Ω is used.

【0021】トナー像が転写された転写材6は感光体ド
ラム1から分離され、図示しない定着装置に導入され、
定着が完了した後に印刷物として装置外に排出される。
5bは導電シャフト5aに電圧を供給する電源である。
転写工程が終了した後に感光体ドラム1上に残留したト
ナーは、感光体ドラム1の矢印A方向の回転によって帯
電ローラ2と接触するが、帯電工程では感光体ドラム1
に付着したままであり、感光体ドラム1の回転によって
現像領域に達する。
The transfer material 6 onto which the toner image has been transferred is separated from the photosensitive drum 1 and introduced into a fixing device (not shown).
After the fixing is completed, the sheet is discharged out of the apparatus as a printed matter.
5b is a power supply for supplying a voltage to the conductive shaft 5a.
The toner remaining on the photosensitive drum 1 after the transfer process is completed comes into contact with the charging roller 2 by the rotation of the photosensitive drum 1 in the direction of arrow A.
And reaches the developing area by the rotation of the photosensitive drum 1.

【0022】この段階において、潜像形成装置3によっ
て静電潜像の書込みが行われた画像部領域に残留したト
ナーは、感光体ドラム1に付着したままでその上から更
に現像が行われる。一方、非画像部領域に残留したトナ
ーは主に静電気力、すなわちクーロン力で現像ローラ4
によって回収される。次に、帯電ローラ2の製造方法及
び印字試験を行った結果について説明する。 〔実施例1〕径がφ6mmの金属製の導電シャフト2a
を芯金とし、シリコーンゴムの生ガム(東レダウコーニ
ングシリコーン(株)製SH841U)を100重量
部、カーボンブラック(電化(株)製デンカブラック)
を10重量部、及び加硫剤(東レダウコーニングシリコ
ーン(株)製RC−4)を0.7重量部、3本ロールで
混練したものをゴムストックとし、1次加硫を170°
C,200kgf/cm 2 ,12分の条件で、2次加硫
を200°C,10時間の条件で行う。その後、研磨し
て径がφ12mm、ゴム弾性層の長さが230mm、J
ISA硬度が35°、電気抵抗が5×105 Ω・cm2
の帯電ローラ2を得る。
At this stage, the latent image forming device 3
Remaining in the image area where the electrostatic latent image was written
The toner is attached to the photoreceptor drum 1 and is renewed from above.
Is developed. On the other hand, toner remaining in the non-image area
Is mainly due to electrostatic force, that is, Coulomb force,
Will be recovered by Next, a method of manufacturing the charging roller 2 and
And the results of the printing test will be described. [Example 1] A conductive shaft 2a made of metal and having a diameter of 6 mm.
Is used as core metal and raw gum of silicone rubber (Toray Dow Corni
100 kg of SH841U (produced by Nippon Silicone Co., Ltd.)
Part, carbon black (DENKA BLACK manufactured by Denka Co., Ltd.)
10 parts by weight and a vulcanizing agent (Toray Dow Corning Silicone)
0.7 parts by weight of RC-4) manufactured by Tonen Co., Ltd.
The kneaded material is used as a rubber stock and the primary vulcanization is 170 °.
C, 200kgf / cm Two, 12 minutes, secondary vulcanization
At 200 ° C. for 10 hours. Then polishing
The diameter is φ12mm, the length of rubber elastic layer is 230mm, J
ISA hardness 35 °, electrical resistance 5 × 10FiveΩ · cmTwo
Is obtained.

【0023】該帯電ローラ2を用いて、5%のデューテ
ィでA4版の用紙1万枚に対して連続印字を行った。ま
た、トナーはスチレン−アクリル共重合系のものを用い
た。連続印字後の帯電ローラ2にトナーは実質的に付着
せず、この時の感光体ドラム1の表面電位の低下は初期
値と比較して2%であった。スコロトロン帯電器を使用
した画像形成装置との比較実験から、表面電位の低下は
感光体ドラム1を繰り返し使用したことに起因するもの
であり、帯電ローラ2へのトナーの付着に起因するもの
ではないことが確かめられる。
Using the charging roller 2, continuous printing was performed on 10,000 sheets of A4 size paper at a duty of 5%. The toner used was a styrene-acrylic copolymer. The toner did not substantially adhere to the charging roller 2 after the continuous printing, and the decrease in the surface potential of the photosensitive drum 1 at this time was 2% as compared with the initial value. From a comparison experiment with an image forming apparatus using a scorotron charger, a decrease in the surface potential is caused by repeated use of the photosensitive drum 1, not by adhesion of toner to the charging roller 2. It is confirmed that.

【0024】また、非画像部のべた黒現像やバックグラ
ウンドのかぶりの発生もなく、連続印字後も高画質の印
字を行うことができる。 〔実施例2〕径がφ6mmの金属製の導電シャフト2a
を芯金とし、シリコーンゴムと熱可塑性ウレタンポリマ
ーのIPN型アロイのペレット(ペトラークシステム社
製Rimplast PTUA102)を100重量部
熱溶融し、これにカーボンブラック(電化(株)製デン
カブラック)を8重量部加えて混練したものをゴムスト
ックとし、それを冷却する。その後研磨を行い、径がφ
12mm、ゴム弾性層の長さが230mm、JISA硬
度が40°、電気抵抗が5×105 Ω・cm2 の帯電ロ
ーラ2を得る。これを用いて実施例1と同様の連続印字
を行ったところ、帯電ローラ2へのトナーの付着はな
く、感光体ドラム1の表面電位の低下も初期値と比較し
て2%以下であった。
Further, high-quality printing can be performed even after continuous printing without the occurrence of solid black development in the non-image area or background fog. [Embodiment 2] A metal conductive shaft 2a having a diameter of 6 mm.
Is used as a core metal, 100 parts by weight of IPN alloy pellets of silicone rubber and thermoplastic urethane polymer (Rimplast PTUA102 manufactured by Petrarch System) are hot-melted, and carbon black (DENKA BLACK manufactured by Denka Co., Ltd.) is added to the melt. The rubber stock obtained by adding and kneading parts by weight is cooled. After that, polishing is performed and the diameter is φ
12 mm, the length of the rubber elastic layer is obtained 230 mm, JISA hardness of 40 °, the electric resistance of 5 × 10 5 Ω · cm 2 charging roller 2. When continuous printing was performed in the same manner as in Example 1 using this, no toner adhered to the charging roller 2 and the decrease in the surface potential of the photosensitive drum 1 was 2% or less as compared with the initial value. .

【0025】また、非画像部において、べた黒現像、バ
ックグラウンドのかぶり等が発生することがないので、
高画質の印字を行うことができる。
In the non-image area, solid black development and background fog do not occur.
High quality printing can be performed.

【0026】〔比較例1〕 径がφ6mmの金属製の導電シャフト2aを芯金とし、
液状ポリブタジエンゴム(出光石油化学(株)製PIP
−H)を100重量部、メチレンジイソシアネート(住
友バイエルウレタン(株)製ディスモジュールW)を1
2重量部、ジブチルスズジラウレート(共同薬品(株)
製)を0.05重量部、及びカーボンブラック(電化
(株)製デンカブラック)を12重量部混合したものを
ゴムストックとし、加硫を120°C,200kgf/
cm2 ,1時間の条件で行い、硬化させ、次に70°C
で15時間の後養生を行う。そして、研磨をした後、径
がφ12mm、ゴム弾性層の長さが230mm、JIS
A硬度が40°、電気抵抗が5×105 Ω・cm2 のウ
レタンゴム製の帯電ローラ2を得る。
Comparative Example 1 A metal conductive shaft 2a having a diameter of φ6 mm was used as a core metal.
Liquid polybutadiene rubber (PIP manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.)
-H) and 1 part of methylene diisocyanate (Dismodule W manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.)
2 parts by weight, dibutyltin dilaurate (Kyodo Yakuhin Co., Ltd.)
Of carbon black (DENKA BLACK manufactured by Denka Co., Ltd.) in an amount of 0.05 parts by weight as a rubber stock, and vulcanization was performed at 120 ° C. and 200 kgf /
cm 2 for 1 hour, cure, then 70 ° C
After curing for 15 hours. Then, after polishing, the diameter is φ12 mm, the length of the rubber elastic layer is 230 mm, JIS
A hardness of 40 °, the electrical resistance obtain 5 × 10 5 Ω · cm 2 urethane rubber of the charging roller 2.

【0027】次に、比較例1,2の帯電ローラ2を用い
て実施例1と同様の連続印字を行ったところ、比較例1
の帯電ローラ2ではA4版の用紙約200枚の印字を行
った時点で、比較例2の帯電ローラ2ではA4版の用紙
約500枚の印字を行った時点で、非画像部に帯電ロー
ラ2の周期のべた黒画像及びバックグラウンドのかぶり
が発生した。この時、帯電ローラ2には10〜20μm
の厚さのトナー層が、規制ブレードによって現像ローラ
4上に形成されたトナー薄層のように形成されていた。
また、帯電後の感光体ドラム1の表面電位は初期値と比
較して約30%低下していた。
Next, continuous printing was performed in the same manner as in Example 1 using the charging roller 2 of Comparative Examples 1 and 2.
When about 200 sheets of A4 size paper are printed on the charging roller 2 of Comparative Example 2, and when about 500 sheets of A4 size paper are printed on the charging roller 2 of Comparative Example 2, the charging roller 2 is placed on the non-image portion. , A solid black image and a background fog occurred. At this time, the charging roller 2 has a thickness of 10 to 20 μm.
Is formed like a thin toner layer formed on the developing roller 4 by the regulating blade.
Further, the surface potential of the photosensitive drum 1 after charging was reduced by about 30% as compared with the initial value.

【0028】この場合、電源2bの電圧の絶対値を上昇
させて行くと、非画像部におけるべた黒画像及びバック
グラウンドのかぶりは徐々に目立たなくなり、最終的に
は正常な印字を行うようになる。このことから、帯電ロ
ーラ2にトナーが著しく付着すると、電源2bの電圧が
感光体ドラム1と帯電ローラ2上のトナー層に分配さ
れ、感光体ドラム1の表面電位が低下し、その結果、非
画像部にトナーが付着してしまう。
In this case, as the absolute value of the voltage of the power supply 2b is increased, the solid black image and the background fog in the non-image portion gradually become inconspicuous, and finally normal printing is performed. . For this reason, when the toner significantly adheres to the charging roller 2, the voltage of the power supply 2b is distributed to the photosensitive drum 1 and the toner layer on the charging roller 2, and the surface potential of the photosensitive drum 1 is reduced. The toner adheres to the image area.

【0029】すなわち、上記実施例1及び2において説
明したような結果が実質的に生じるようにするために
は、帯電ローラ2にトナーが付着しないようにするか、
又はトナーの付着量を極めて少なくする必要がある。図
2はブレード方式のクリーニング装置を備えた場合の画
像形成装置の概略図である。
That is, in order to substantially produce the results described in the first and second embodiments, it is necessary to prevent the toner from adhering to the charging roller 2,
Alternatively, it is necessary to extremely reduce the amount of adhered toner. FIG. 2 is a schematic diagram of an image forming apparatus provided with a blade-type cleaning device.

【0030】図に示すように、従来の画像形成装置のよ
うに感光体ドラム1に対向させてブレード方式のクリー
ニング装置11を設けている場合は、感光体ドラム1の
表面に残留したトナーはクリーニング装置11によって
除去される。したがって、実施例1及び2、並びに比較
例1及び2のいずれの場合も帯電ローラ2にトナーの付
着はなく、A4版の用紙1万枚の連続印字を行っても良
好な印字結果を得ることができる。
As shown in FIG. 1, when a blade-type cleaning device 11 is provided opposite to the photosensitive drum 1 as in a conventional image forming apparatus, toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 is cleaned. It is removed by the device 11. Therefore, in each of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, no toner adheres to the charging roller 2, and a good printing result can be obtained even when continuous printing of 10,000 sheets of A4 size paper is performed. Can be.

【0031】一方、本発明のように、転写が終了した
後、帯電工程が開始する前にクリーニング工程を有しな
いオゾンフリープロセスとクリーニングレスプロセスと
を組み合わせた画像形成装置において、帯電ローラ2を
用いる場合は、該帯電ローラ2が、金属製の導電性シャ
フト、及び該導電性シャフトの上に被覆され、シリコー
ンを含む導電性材料で形成され、上記導電性シャフトの
表面と帯電ローラの表面との間の電気抵抗を所定の値に
する単一の弾性層から成る。この場合、実施例1のよう
にシリコーンゴムを使用しても、実施例2のようにポリ
マーアロイを使用してもよい。いずれの場合も、シリコ
ーンが有する良好な離型性によって帯電ローラへのトナ
ーの付着が抑制されると考えられる。
On the other hand, as in the present invention, the charging roller 2 is used in an image forming apparatus that combines an ozone-free process and a cleaningless process without a cleaning process after the transfer is completed and before the charging process is started. In this case, the charging roller 2 is formed of a conductive shaft made of metal and a conductive material containing silicone, which is coated on the conductive shaft, and is formed of a conductive material containing silicone. It consists of a single elastic layer, which makes the electrical resistance between them a predetermined value. In this case, a silicone rubber may be used as in the first embodiment, or a polymer alloy may be used as in the second embodiment. In any case, it is considered that the good releasability of the silicone suppresses the toner from adhering to the charging roller.

【0032】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形すること
が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するもの
ではない。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be variously modified based on the gist of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、画像形成装置においては、像担持体と、該像担持
体の表面を一様にかつ均一に帯電させる帯電ローラと、
帯電させられた像担持体の表面に静電潜像を形成する潜
像形成装置と、上記静電潜像に現像剤を付着させて現像
を行う現像装置と、上記現像剤を転写材に転写する転写
装置とを有する。そして、上記現像装置は、転写装置に
よる転写が終了した後に上記像担持体の非画像部に残留
した現像剤を回収するための現像バイアスを付与し、上
記帯電ローラは、金属製の導電性シャフト、及び該導電
性シャフトの上に被覆され、シリコーンを含む導電性材
料で形成され、上記導電性シャフトの表面と帯電ローラ
の表面との間の電気抵抗を所定の値にする単一の弾性層
から成る。
As described above in detail, according to the present invention, in an image forming apparatus, an image carrier, a charging roller for uniformly and uniformly charging the surface of the image carrier, and
A latent image forming apparatus for forming an electrostatic latent image on the surface of a charged image carrier, a developing apparatus for applying a developer to the electrostatic latent image for development, and transferring the developer to a transfer material And a transfer device. The developing device applies a developing bias for collecting the developer remaining on the non-image portion of the image carrier after the transfer by the transfer device is completed, and the charging roller includes a metal conductive shaft. And a single elastic layer coated on the conductive shaft and formed of a conductive material including silicone, and having a predetermined value of electrical resistance between the surface of the conductive shaft and the surface of the charging roller. Consists of

【0034】この場合、上記帯電ローラは、金属製の導
電性シャフト、及び該導電性シャフトの上に被覆され、
シリコーンを含む導電性材料で形成され、上記導電性シ
ャフトの表面と帯電ローラの表面との間の電気抵抗を所
定の値にする単一の弾性層から成るので、転写が終了し
た後に上記像担持体の表面に残留した現像剤が帯電ロー
ラに付着するのが抑制される。その結果、像担持体に安
定した表面電位を形成にすることができ、非画像部にお
いて、べた黒現像、バックグラウンドのかぶり等が発生
することがないので、高画質の印字を行うことができ
る。
In this case, the charging roller is a metal conductive shaft, and is coated on the conductive shaft.
It is made of a conductive material containing silicone, and is composed of a single elastic layer that makes the electric resistance between the surface of the conductive shaft and the surface of the charging roller a predetermined value. Adhesion of the developer remaining on the surface of the body to the charging roller is suppressed. As a result, a stable surface potential can be formed on the image carrier, and solid black development and background fog do not occur in the non-image portion, so that high-quality printing can be performed. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の画像形成装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an image forming apparatus of the present invention.

【図2】ブレード方式のクリーニング装置を備えた場合
の画像形成装置の概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram of an image forming apparatus provided with a blade-type cleaning device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光体ドラム(像担持体) 2 帯電ローラ 2a 導電シャフト 2b 電源 3 潜像形成装置 4 現像ローラ(現像装置) 5 転写ローラ(転写装置) 6 転写材 REFERENCE SIGNS LIST 1 photoconductor drum (image carrier) 2 charging roller 2 a conductive shaft 2 b power supply 3 latent image forming device 4 developing roller (developing device) 5 transfer roller (transfer device) 6 transfer material

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−42669(JP,A) 特開 昭54−156548(JP,A) 特開 平4−34566(JP,A) 特開 昭58−194061(JP,A) 特開 昭60−19178(JP,A) 特開 昭56−132356(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 15/02 101 G03G 15/22 G03G 15/08 507──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-61-42669 (JP, A) JP-A-54-156548 (JP, A) JP-A-4-34566 (JP, A) JP-A-58-58 194061 (JP, A) JP-A-60-19178 (JP, A) JP-A-56-132356 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G03G 15/02 101 G03G 15/22 G03G 15/08 507

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 (a)像担持体と、 (b)該像担持体の表面を一様かつ均一に帯電させ
帯電ローラと、 (c)帯電させられた像担持体の表面に静電潜像を形成
する潜像形成装置と、 (d)上記静電潜像に現像剤を付着させて現像を行う現
像装置と、 (e)上記現像剤を転写材に転写る転写装置とを有
るとともに、 (f)上記現像装置は、転写装置による転写が終了した
後に上記像担持体の非画像部に残留した現像剤を回収す
るための現像バイアスを付与し、 (g)上記帯電ローラは、金属製の導電性シャフト、及
び該導電性シャフトの上に被覆され、シリコーンを含む
導電性材料で形成され、上記導電シャフトの表面と帯
電ローラの表面との間の電気抵抗を所定の値にする単一
の弾性層から成ることを特徴とする画像形成装置。
And 1. A (a) image bearing member, to (b) said image and carrier charging roller Ru is uniformly and evenly charging the surface of, (c) charged canceller surface of the image bearing member a latent image forming device for forming an electrostatic latent image, (d) a developing device for performing development by attaching the developer to the electrostatic latent image, a transfer device you transferred to a transfer material (e) a the developer to have a door
Rutotomoni, (f) the developing device imparts a developing bias for collecting the developer remaining on the non-image portion of said image bearing member after transcription by the transcription device has been completed, (g) the charging roller Is a metal conductive shaft and
And is coated on the conductive shaft and includes silicone.
It is formed of a conductive material, a single of the electrical resistance between the surface and the surface of the charging roller of the conductive shaft to a predetermined value
An image forming apparatus comprising: an elastic layer .
【請求項2】 上記導電性材料はシリコーンゴムである
請求項1に記載の画像形成装置。
2. The conductive material is a silicone rubber.
The image forming apparatus according to claim 1.
【請求項3】 上記導電性材料はシリコーンゴムと他の
材料とを混練することによって形成される請求項1に記
載の画像形成装置。
3. The conductive material comprises a silicone rubber and another
2. The method according to claim 1, wherein the material is formed by kneading the material.
Image forming apparatus.
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