JP4676287B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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本発明は、感光体などといった潜像担持体を一様帯電させるための帯電装置を用いる複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。 The present invention copier using a band electrical location for uniformly charging the image bearing member such as sensitive light body, a facsimile, an image forming apparatus such as a printer.

従来、かかる帯電装置として、被帯電体たる感光体に接触しながら回転する帯電ローラからの放電によって感光体を一様に帯電させるものが知られている。特許文献1に記載の帯電装置もその1つである。この帯電装置は、直流電圧に交流電圧が重畳された重畳電圧を印加した帯電ローラからの放電によって感光体を一様に帯電させる。帯電後の感光体には静電潜像が形成された後、この静電潜像はトナーの付着によって現像される。そして、現像によって得られたトナー像は、感光体の表面から転写紙や中間転写体に転写される。同特許文献1に記載の帯電装置は、帯電ローラに印加する電圧を上述の重畳電圧から、交流成分だけからなる交流電圧に切り替えることで、転写工程を経た後の感光体の表面を除電する役割も担っている。かかる構成では、スコロトロン等のチャージャー方式によって被帯電体を一様に帯電せしめる帯電装置に比べて、オゾンや窒素酸化物等の放電生成物を減らすことができる。また、直流電圧だけを帯電ローラに印加する構成に比べて、感光体を均一に帯電させることができる。   2. Description of the Related Art Conventionally, as such a charging device, a device that uniformly charges a photosensitive member by discharging from a charging roller that rotates while being in contact with the photosensitive member that is a charged member is known. The charging device described in Patent Document 1 is one of them. This charging device uniformly charges the photosensitive member by discharging from a charging roller to which a superimposed voltage in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage is applied. After the electrostatic latent image is formed on the charged photoconductor, the electrostatic latent image is developed by adhesion of toner. The toner image obtained by the development is transferred from the surface of the photosensitive member to a transfer paper or an intermediate transfer member. The charging device described in Patent Document 1 serves to neutralize the surface of the photoconductor after the transfer process by switching the voltage applied to the charging roller from the above superimposed voltage to an AC voltage including only an AC component. Also bears. In such a configuration, discharge products such as ozone and nitrogen oxides can be reduced as compared with a charging device that uniformly charges an object to be charged by a charger method such as Scorotron. Further, the photoconductor can be uniformly charged as compared with a configuration in which only a DC voltage is applied to the charging roller.

ところが、この帯電装置では、トナー像を転写紙等の転写体に転写するための転写位置を通過した後の感光体表面に付着している転写残トナーを、感光体に接触している帯電ローラに転位させてしまう。そして、この転位によって帯電ローラのトナー汚れを引き起こし易かった。   However, in this charging device, a transfer roller that adheres to the surface of the photosensitive member after passing through a transfer position for transferring the toner image to a transfer member such as transfer paper is charged with a charging roller that is in contact with the photosensitive member. It will be dislocated to. This dislocation easily causes toner contamination on the charging roller.

一方、従来、例えば特許文献2に記載されているように、感光体等の被帯電体に対して所定の間隙を介して対向させた帯電ローラからの放電により、感光体を一様帯電させる帯電装置も知られている。この帯電装置においても、特許文献1に記載の帯電装置と同様に、オゾンや窒素酸化物等の放電生成物を減らすことができる。しかも、帯電ローラを感光体に対して非接触に配設したことで、感光体からの転写残トナーの転位による帯電ローラのトナー汚れを抑えることができる。   On the other hand, conventionally, as described in Patent Document 2, for example, charging that uniformly charges a photosensitive member by discharging from a charging roller opposed to a charged member such as a photosensitive member through a predetermined gap. Devices are also known. Also in this charging device, discharge products such as ozone and nitrogen oxide can be reduced as in the charging device described in Patent Document 1. In addition, since the charging roller is disposed in a non-contact manner with respect to the photoconductor, toner contamination on the charging roller due to transfer of transfer residual toner from the photoconductor can be suppressed.

この帯電装置において、感光体等の被帯電体に対して所定の間隙を介して対向させる帯電ローラの放電ローラ部などといった放電部材については、ある程度の導電性を発揮する材料で構成する必要がある。かかる材料としては、樹脂やゴム等の素材中に、カーボン粉末からなる電気抵抗調整材を分散せしめたものと、素材中にポリオレフィン系高分子化合物等のイオン導電材を含有せしめたものとに大別することができる。このうち、前者の材料による放電部材は、素材中にカーボン粉末を均一に分散させた状態で素材を硬化又は可塑化させる必要があることから、製造に手間がかかってコストアップを引き起こすという不具合がある。一方、後者の材料による放電部材は、素材に馴染みやすいイオン導電材を用いることで、素材を硬化又は可塑化させるタイミングの制約が少ない。このため、前者の材料による放電部材に比べて低コスト化を図ることができる。   In this charging device, a discharge member such as a discharge roller portion of a charging roller that faces a member to be charged such as a photosensitive member with a predetermined gap needs to be made of a material that exhibits a certain degree of conductivity. . Such materials are broadly divided into materials in which an electric resistance adjusting material made of carbon powder is dispersed in a material such as resin or rubber, and materials in which an ion conductive material such as a polyolefin polymer compound is contained in the material. Can be separated. Among these, the discharge member made of the former material requires the material to be hardened or plasticized in a state where the carbon powder is uniformly dispersed in the material. is there. On the other hand, the discharge member made of the latter material uses an ionic conductive material that is easy to adjust to the material, and therefore, there are few restrictions on the timing for curing or plasticizing the material. For this reason, cost reduction can be attained compared with the discharge member by the former material.

特公平5−24515号公報Japanese Patent Publication No. 5-24515 特開2004−198621号公報JP 2004-198621 A

そこで、低コスト化という観点からすれば、後者の材料による放電部材を採用することが望ましい。しかしながら、かかる放電部材は、前者の材料からなる放電部材に比べて、経時的な電気抵抗の変動が大きいことにより、被帯電体の帯電電位を長期に渡って安定させることが困難であった。このことがネックになり、従来では前者の材料からなる高価な放電部材を採用せざるを得なかった。   Therefore, from the viewpoint of cost reduction, it is desirable to employ a discharge member made of the latter material. However, such a discharge member has a large fluctuation in electrical resistance over time as compared with the discharge member made of the former material, and thus it has been difficult to stabilize the charged potential of the member to be charged for a long period of time. This became a bottleneck, and conventionally, an expensive discharge member made of the former material had to be adopted.

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、次のような画像形成装置を提供することである。即ち、カーボン粉末を分散せしめた材料からなる放電部材よりも安価な放電部材を用いつつ、潜像担持体を長期に渡って安定した電位で帯電させることができる画像形成装置である。 The present invention has been made in view of the above background, and has as its object to provide a following image imaging apparatus. That is, the image forming apparatus can charge the latent image carrier at a stable potential over a long period of time while using a discharge member that is less expensive than a discharge member made of a material in which carbon powder is dispersed.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、無端移動する表面に潜像を担持する潜像担持体と、該表面を一様に帯電せしめる帯電装置と、一様帯電後の該表面に潜像を形成する潜像形成手段と、該表面上の該潜像を現像する現像手段とを備え、且つ、該帯電装置が、無端移動する表面を、潜像担持体に対して所定の間隙を介して対向させつつ、該表面から該潜像担持体に向けて放電する放電部材と、該放電部材に電圧を供給する電源と、該電源からの電圧の出力を制御する電源制御手段とを有し、該放電部材からの放電によって該潜像担持体を一様に帯電せしめるものである、画像形成装置において、上記放電部材として、イオン導電性の電気抵抗調整材を含有する材料からなるものを用い、上記電源として、直流電圧及び交流電圧を出力可能なものを用い、上記潜像担持体の表面の全領域のうち、少なくとも上記潜像の形成対象領域を、上記放電部材との対向位置に進入させているときには、直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧を上記電源から出力させる一方で、該形成対象領域を該対向位置に進入させていないときには、該重畳電圧の交流電圧よりも高い周波数の交流成分だけからなる交流電圧を上記電源から出力させる処理を実施するように、上記電源制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、無端移動する表面に潜像を担持する潜像担持体と、該表面を一様に帯電せしめる帯電装置と、一様帯電後の該表面に潜像を形成する潜像形成手段と、該表面上の該潜像を現像する現像手段とを備え、且つ、該帯電装置が、無端移動する表面を、潜像担持体に対して所定の間隙を介して対向させつつ、該表面から該潜像担持体に向けて放電する放電部材と、該放電部材に電圧を供給する電源と、該電源からの電圧の出力を制御する電源制御手段とを有し、該放電部材からの放電によって該潜像担持体を一様に帯電せしめるものである、画像形成装置において、上記放電部材として、イオン導電性の電気抵抗調整材を含有する材料からなるものを用い、上記電源として、直流電圧及び交流電圧を出力可能なものを用い、上記潜像担持体の表面の全領域のうち、少なくとも上記潜像の形成対象領域を、上記放電部材との対向位置に進入させているときには、直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧を上記電源から出力させる一方で、該形成対象領域を該対向位置に進入させていないときには、該重畳電圧の交流電圧よりも大きなピーク・ツウ・ピーク値の交流成分だけからなる交流電圧を上記電源から出力させる処理を実施するように、上記電源制御手段を構成したことを特徴とするものである
た、請求項3の発明は、請求項1又は2の画像形成装置において、上記電源からの出力電流値を検知する電流検知手段を設け、該電流検知手段による検知結果に基づいて、交流成分だけからなる上記交流電圧の周波数及びピーク・ツウ・ピーク値の少なくとも何れか一方を変化させる制御を実施させるように、上記電源制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至の何れかの画像形成装置において、上記潜像担持体を除電する除電手段として、上記帯電装置を利用することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 includes a latent image carrier that carries a latent image on a surface that moves endlessly, a charging device that uniformly charges the surface, and the surface after uniform charging. A latent image forming means for forming a latent image on the surface, and a developing means for developing the latent image on the surface. A discharge member that discharges from the surface toward the latent image carrier while facing the gap, a power source that supplies a voltage to the discharge member, and a power source control unit that controls output of the voltage from the power source In the image forming apparatus, in which the latent image carrier is uniformly charged by discharge from the discharge member, the discharge member is made of a material containing an ion conductive electrical resistance adjusting material. A DC voltage and an AC voltage as the power source. When possible, and when at least the latent image formation target area of the entire area of the surface of the latent image bearing member enters the position facing the discharge member, an AC voltage is superimposed on the DC voltage. When the superimposed voltage is output from the power source, and the formation target region is not entered into the facing position, an AC voltage consisting only of an AC component having a frequency higher than the AC voltage of the superimposed voltage is output from the power source. The power supply control means is configured so as to execute the processing.
According to a second aspect of the present invention, a latent image carrier that carries a latent image on a surface that moves endlessly, a charging device that uniformly charges the surface, and a latent image formed on the surface after uniform charging. A latent image forming unit; and a developing unit that develops the latent image on the surface, and the charging device has a surface on which the endless movement is opposed to the latent image carrier with a predetermined gap. A discharge member that discharges from the surface toward the latent image carrier, a power source that supplies a voltage to the discharge member, and a power source control unit that controls the output of the voltage from the power source. In the image forming apparatus for uniformly charging the latent image carrier by discharge from a member, the discharge member is made of a material containing an ion conductive electrical resistance adjusting material, and the power source As that which can output DC voltage and AC voltage, When at least the latent image formation target area of the entire area of the surface of the latent image carrier is made to enter a position facing the discharge member, a superimposed voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage is applied to the power source. On the other hand, when the formation target region has not entered the facing position, an AC voltage consisting only of an AC component having a peak-to-peak value larger than the AC voltage of the superimposed voltage is output from the power source. The power supply control means is configured to perform processing .
Also, the invention of claim 3 is the image forming apparatus according to claim 1 or 2, provided a current detecting means for detecting an output current value from the power supply, based on the detection result of said current detecting means, the AC component The power supply control means is configured to perform control to change at least one of the frequency and peak-to-peak value of the AC voltage consisting of only the above.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, the charging device is used as a neutralizing unit that neutralizes the latent image carrier.

これらの発明においては、次に説明する理由により、放電部材として、イオン導電材を含有せしめた材料からなるものを用いつつ、被帯電体を長期に渡って安定した電位で帯電させることができる。即ち、本発明者は、被帯電体たる感光体に所定の間隙を介して対向させた帯電ローラを有する帯電装置試験機を用意した。また、この帯電装置試験機によって一様帯電させた感光体上にトナー像を形成し、これを転写紙に転写するプリンタ試験機も用意した。そして、その帯電ローラに設けられた放電部材である放電ローラ部に対し、直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧を印加して感光体を一様帯電させながら、転写紙にテスト画像をプリントアウトする実験を96時間という長期に渡って行い、その間における放電ローラ部の電気抵抗値の変化を観察した。この実験により、放電ローラ部の電気抵抗値が経時的に高くなっていくことを確認した。一方、本発明者は、所定の時間間隔でプリントアウト動作を中断し、そのときだけ、放電ローラ部に印加する電圧を重畳電圧から、交流成分だけからなる交流電圧に切り替える点の他は、先の実験と同様にしてテスト画像をプリントアウトする実験も行った。すると、驚いたことに、この実験では96時間という長期に渡って放電ローラ部の電気抵抗をほとんど変化させることがなかった。つまり、本発明者は、これらの実験により、放電ローラ部等の放電部材に重畳バイアスを印加して被帯電体を一様に帯電させる構成において、被帯電体への印加電圧を、重畳電圧から、交流成分だけならなる交流成分に定期的に切り替えることで、イオン導電材を含有せしめた材料からなる放電部材の経時的な電気抵抗の変動を抑え得ることを見出した。よって、放電部材に対する供給電圧を重畳電圧から交流電圧に切り替えることが可能な本発明においては、イオン導電材を含有せしめた放電部材に対する供給電圧を重畳電圧から交流電圧に定期的に切り替えることで、放電部材の経時的な電気抵抗の変動を抑える。そして、これにより、カーボン粉末を分散せしめた材料からなる放電部材よりも安価な放電部材を用いつつ、被帯電体を長期に渡って安定した電位で帯電させることができる。   In these inventions, the object to be charged can be charged with a stable potential over a long period of time while using a discharge member made of a material containing an ionic conductive material for the reason described below. That is, the present inventor has prepared a charging device testing machine having a charging roller that is opposed to a photoreceptor to be charged with a predetermined gap. In addition, a printer testing machine was also prepared in which a toner image was formed on a photoconductor uniformly charged by the charging device testing machine and transferred to transfer paper. Then, a test image is printed on the transfer paper while applying a superimposed voltage obtained by superimposing an alternating voltage on a direct current voltage to the discharge roller portion, which is a discharge member provided on the charging roller, to uniformly charge the photosensitive member. The experiment was conducted over a long period of 96 hours, and the change in the electrical resistance value of the discharge roller during that period was observed. From this experiment, it was confirmed that the electrical resistance value of the discharge roller portion increased with time. On the other hand, the present inventor interrupts the printout operation at a predetermined time interval, and only at that time, the voltage applied to the discharge roller unit is switched from the superimposed voltage to the AC voltage including only the AC component. In the same way as the above experiment, an experiment for printing out a test image was also performed. Surprisingly, in this experiment, the electrical resistance of the discharge roller portion was hardly changed over a long period of 96 hours. That is, the present inventor, based on these experiments, applied the superimposed bias to the discharge member such as the discharge roller unit to uniformly charge the charged body, and applied voltage to the charged body from the superimposed voltage. It has been found that fluctuations in electrical resistance over time of a discharge member made of a material containing an ionic conductive material can be suppressed by periodically switching to an AC component consisting of only an AC component. Therefore, in the present invention capable of switching the supply voltage for the discharge member from the superimposed voltage to the AC voltage, by periodically switching the supply voltage for the discharge member containing the ionic conductive material from the superimposed voltage to the AC voltage, The fluctuation of electric resistance of the discharge member over time is suppressed. As a result, the object to be charged can be charged at a stable potential over a long period of time while using a discharge member that is less expensive than a discharge member made of a material in which carbon powder is dispersed.

次に、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)の第1実施形態について説明する。
まず、本第1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1は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、イエロー(Y),マゼンダ(M),シアン(C),ブラック(K)の各色のトナー像を形成するための4組のトナー像形成部1Y,M,C,Kを備えている。また、光書込ユニット50、第1給紙カセット51、第2給紙カセット52、給紙路53、レジストローラ対54、転写ユニット60、ベルト定着方式の定着装置80、スイッチバック装置90、再給紙装置100、スタック部110等も備えている。更には、廃トナーボトル111や、図示しないトナー補給容器、電源ユニットなども備えている。なお、以下、各符号の添字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。
Next, an image forming apparatus according to the present invention, a color laser printer of electrophotographic system (hereinafter, simply referred to as a printer) will be described first embodiment.
First, a description will be given of the basic configuration of the printer according to the first embodiment. FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a printer according to the present embodiment. This printer includes four sets of toner image forming portions 1Y, M, C, and K for forming toner images of respective colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). Yes. Further, the optical writing unit 50, the first paper feeding cassette 51, the second paper feeding cassette 52, the paper feeding path 53, the registration roller pair 54, the transfer unit 60, the belt fixing type fixing device 80, the switchback device 90, A sheet feeding device 100, a stack unit 110, and the like are also provided. Furthermore, a waste toner bottle 111, a toner supply container (not shown), a power supply unit, and the like are also provided. Hereinafter, the subscripts Y, M, C, and K of the respective symbols indicate members for yellow, magenta, cyan, and black, respectively.

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とポリゴンモータ、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つの感光体の表面がそれぞれ光走査される。   The optical writing unit 50 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, an fθ lens, a lens, and a reflection for rotating the light. It has a mirror. 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 photosensitive members are optically scanned by the laser beams L emitted from the four laser diodes, respectively.

上記トナー像形成部1Y,M,C,Kは、像担持体としてのドラム状の感光体3Y,M,C,Kを有するプロセスユニット2Y,M,C,Kと、これらにそれぞれ個別に対応する現像装置40Y,M,C,Kとを備えている。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直径60[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したレーザー光Lを発する上述の光書込ユニット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 toner image forming portions 1Y, 1M, 1C, and 1K correspond to process units 2Y, 2M, 2C, and 3K having drum-shaped photoreceptors 3Y, 3M, 3C, and 3K as image carriers, respectively. Developing devices 40Y, 40M, 40C, and 40K are provided. The photoreceptors 3Y, 3M, 3C, and 3K are drums having a diameter of about 60 [mm] in which an organic photosensitive layer is coated on a base tube made of aluminum or the like, and are rotated clockwise in the drawing at a predetermined linear velocity by a driving unit (not shown). It can be driven to rotate. The optical writing unit 50 that emits laser light L modulated based on image information sent from a personal computer (not shown) is optically scanned in the dark for Y, M, C, and K. Carries an electrostatic latent image.

図2は、4つのトナー像形成部1Y,M,C,Kのうち、Y用のトナー像形成部1Yを転写ユニット(図1の60)の一部とともに示す拡大構成図である。また、図3は、4つのプロセスユニット2Y,M,C,Kのうち、Y用のプロセスユニット2Yを示す拡大構成図である。なお、他色用のトナー像形成部(1M,C,K)やプロセスユニット(2M,C,K)は、それぞれ使用するトナーの色が異なる点の他がY用のものと同様の構成になっているので、これらの説明については省略する。   FIG. 2 is an enlarged configuration diagram illustrating the toner image forming unit 1Y for Y of the four toner image forming units 1Y, M, C, and K together with a part of the transfer unit (60 in FIG. 1). FIG. 3 is an enlarged configuration diagram showing the Y process unit 2Y among the four process units 2Y, 2M, 2C, and 2K. The other color toner image forming portions (1M, C, K) and the process units (2M, C, K) have the same configuration as that for Y except that the toner colors used are different. Therefore, these descriptions are omitted.

図2において、Y用のトナー像形成部1Yは、プロセスユニット2Yと現像装置40Yとを備えている。プロセスユニット2Yは、感光体3Yの他、これの表面に対し、潤滑剤を塗布するブラシローラ4Y、クリーニング処理を施す揺動可能なカウンターブレード5Y、除電処理を施す除電ランプ6Yなどを有している。また、感光体3Yを一様帯電せしめる帯電装置10Yも有している。   In FIG. 2, the Y toner image forming unit 1Y includes a process unit 2Y and a developing device 40Y. In addition to the photoreceptor 3Y, the process unit 2Y has a brush roller 4Y for applying a lubricant, a swingable counter blade 5Y for performing a cleaning process, a charge removal lamp 6Y for performing a charge removal process, and the like. Yes. Further, a charging device 10Y for uniformly charging the photoreceptor 3Y is also provided.

感光体3Yとしては、導電性支持体上に、電荷発生層と電荷輸送層とが順次積層された2層構造の感光層を形成したものを用いことができる。導電性支持体としては、体積固有抵抗が10[Ω・cm]以下である、アルミニウム、ステンレス等の金属管や、ニッケル等の金属をエンドレスベルト状に加工したものなどを用いることができる。 As the photoconductor 3Y, a photoconductor having a two-layer structure in which a charge generation layer and a charge transport layer are sequentially stacked on a conductive support can be used. As the conductive support, a metal tube such as aluminum or stainless steel having a volume resistivity of 10 4 [Ω · cm] or less, or a metal such as nickel processed into an endless belt shape can be used.

電荷発生層と導電性支持体との間には、必要に応じて下引き層を形成するとよい。下引き層としては、樹脂を主成分とするものが一般的であるが、樹脂を溶剤に溶かして塗布することを考慮すると、一般的な有機溶剤に対して耐溶解性の高いものを用いることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール等の水溶性樹脂、共重合ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、アルキッド−メラミン、エポキシ等の三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等を例示することができる。   An undercoat layer may be formed between the charge generation layer and the conductive support as necessary. As an undercoat layer, a resin-based material is generally used. However, considering that the resin is dissolved in a solvent and applied, a material having high resistance to general organic solvents should be used. Is desirable. Examples of such resins include water-soluble resins such as polyvinyl alcohol, alcohol-soluble resins such as copolymer nylon, and curable resins that form a three-dimensional network structure such as polyurethane, alkyd-melamine, and epoxy. .

下引き層には、モアレ防止や、残留電位の低減などの目的のために、酸化チタン、シリカ、アルミナ、等の金属酸化物の微粉末を加えてもよい。かかる下引き層については、適当な溶媒、塗工法を用いて形成することができる。下引き層の膜厚は、0〜5[μm]が適当である。   For the purpose of preventing moire and reducing residual potential, fine powders of metal oxides such as titanium oxide, silica, and alumina may be added to the undercoat layer. Such an undercoat layer can be formed using an appropriate solvent and coating method. The thickness of the undercoat layer is suitably from 0 to 5 [μm].

電荷発生層は、電荷発生材料を主成分とする層である。電荷発生材料としては、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、フタロシアニン系顔料等を例示することができる。これらの電荷発生材料をポリカーボネート等のバインダー樹脂とともに、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン等の溶媒中に分散せしめ、分散液を塗布することによって電荷発生層を形成することができる。塗布については、浸漬塗工法やスプレーコート等によって行うことが可能である。電荷発生層の膜厚は、0.01〜5[μm]程度が適当である。   The charge generation layer is a layer mainly composed of a charge generation material. Examples of the charge generation material include monoazo pigments, disazo pigments, trisazo pigments, and phthalocyanine pigments. The charge generation layer can be formed by dispersing these charge generation materials in a solvent such as tetrahydrofuran and cyclohexanone together with a binder resin such as polycarbonate and applying the dispersion. About application | coating, it is possible to carry out by the dip coating method, spray coating, etc. The film thickness of the charge generation layer is suitably about 0.01 to 5 [μm].

電荷輸送層は、電荷輸送材料とバインダー樹脂とを主成分とする層である。これらをテトラヒドロフラン、トルエン、ジクロルエタン等の適当な溶剤に溶解ないし分散せしめ、その液を塗布、乾燥することによって電荷輸送層を形成することができる。電荷輸送材料は、電子輸送材料と正孔輸送材料とに大別される。電子輸送材料としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン、1,3,7−トリニトロジベンゾチオフェン−5,5−ジオキサイド等の電子受容性物質を例示することができる。また、正孔輸送材料としては、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、チオフェン誘導体等の電子供与性物質などを例示することができる。電荷輸送材料と共に電荷輸送層に使用されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリエステル、ポリアリレート、ポリカーボネート、アクリル、エポキシ、メラミン、フェノール等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂を例示することができる。電荷輸送層の厚さは、15〜30[μm]の範囲が適当であり、所望の感光体特性に応じて適宜この範囲から任意の厚さを選択すればよい。   The charge transport layer is a layer mainly composed of a charge transport material and a binder resin. The charge transport layer can be formed by dissolving or dispersing these in a suitable solvent such as tetrahydrofuran, toluene, dichloroethane, and applying and drying the solution. Charge transport materials are roughly classified into electron transport materials and hole transport materials. Examples of the electron transport material include chloroanil, bromoanil, tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, 2,4,7-trinitro-9-fluorenone, 2,4,5,7-tetranitro-9-fluorenone, 1, An electron accepting substance such as 3,7-trinitrodibenzothiophene-5,5-dioxide can be exemplified. Examples of hole transport materials include oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, triphenylamine derivatives, phenylhydrazones, α-phenylstilbene derivatives, thiazole derivatives, triazole derivatives, phenazine derivatives, acridine derivatives, thiophene derivatives, etc. Examples of the electron donating substance can be exemplified. The binder resin used in the charge transport layer together with the charge transport material is thermoplastic such as polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, polyester, polyarylate, polycarbonate, acrylic, epoxy, melamine, phenol, etc. Or a thermosetting resin can be illustrated. The thickness of the charge transport layer is suitably in the range of 15 to 30 [μm], and an arbitrary thickness may be selected from this range as appropriate in accordance with desired photoreceptor characteristics.

Y用の感光体3Yには、感光層の保護及び耐久性の向上を目的として、表面に保護層を形成することもできる。保護層の構成としては、バインダー樹脂に金属酸化微粒子を分散させた構成や、熱あるいは光架橋性の樹脂を用いる構成などを例示することができる。   A protective layer can be formed on the surface of the Y photoreceptor 3Y for the purpose of protecting the photosensitive layer and improving durability. Examples of the configuration of the protective layer include a configuration in which metal oxide fine particles are dispersed in a binder resin, a configuration using a heat or photocrosslinkable resin, and the like.

Y用の感光体3Yは、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動せしめられながら、Y用の帯電装置10Yによってその周面がトナーと同極性であるマイナス極性に一様に帯電せしめられる。このように一様に帯電せしめられたY用の感光体3Yの表面には、上述した光書込ユニット(50)による光走査でY用の静電潜像が形成され、この静電潜像はY用の現像装置40YによってYトナー像に現像される。   The Y photoconductor 3Y is uniformly charged to a negative polarity whose peripheral surface is the same as that of the toner by the Y charging device 10Y while being rotated in the clockwise direction in the drawing by a driving means (not shown). It is done. An electrostatic latent image for Y is formed on the surface of the Y photoreceptor 3Y that is uniformly charged in this manner by optical scanning by the optical writing unit (50) described above. Is developed into a Y toner image by the Y developing device 40Y.

Y用の現像装置40Yは、ケーシング41Y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ル42Yを有している。また、第1搬送スクリュウ43Y、第2搬送スクリュウ44Y、現像ドクタ45Y、トナー濃度センサ(以下、Tセンサという)46Y等も有している。現像ロール42Y、第1搬送スクリュウ43Y、第2搬送スクリュウ44Yは、それぞれ、図示しない駆動手段によって図中矢印方向に回転駆動される。なお、現像ロール42Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられる非磁性パイプからなる現像スリーブと、これに連れ回らないように内包される図示しないマグネットローラとを有している。   The developing device 40Y for Y has a developing roll 42Y that exposes a part of the peripheral surface from an opening provided in the casing 41Y. Further, it also includes a first transport screw 43Y, a second transport screw 44Y, a developing doctor 45Y, a toner concentration sensor (hereinafter referred to as T sensor) 46Y, and the like. The developing roll 42Y, the first transport screw 43Y, and the second transport screw 44Y are each driven to rotate in the direction of the arrow in the drawing by a driving unit (not shown). The developing roll 42Y includes a developing sleeve made of a non-magnetic pipe that is driven to rotate by a driving unit (not shown), and a magnet roller (not shown) that is included so as not to rotate.

ケーシング41Yには、磁性キャリアとマイナス帯電性のYトナーとを含むY現像剤が内包されている。このY現像剤は第1搬送スクリュウ43Y、第2搬送スクリュウ44Yによって撹拌搬送されながら摩擦帯電せしめられた後、現像ロール42Y内のマグネットローラの磁力により、現像ロール42Yの回転する現像スリーブ表面に吸着されて汲み上げられる。そして、現像ドクタ45Yによってその層厚が規制されてから感光体3Yと対向する現像領域に搬送され、ここで感光体3Y上の静電潜像にYトナーを付着させる。この付着により、感光体3Y上の静電潜像がYトナー像に現像される。現像によってYトナーを消費したY現像剤は、現像ロール42Yの表面(現像スリーブ)の回転に伴ってケーシング41Y内に戻される。感光体3Y上のYトナー像は、後述する転写ユニットの紙搬送ベルト61によって搬送される転写紙Pに転写される。   The casing 41Y contains a Y developer containing a magnetic carrier and negatively chargeable Y toner. The Y developer is frictionally charged while being agitated and conveyed by the first conveying screw 43Y and the second conveying screw 44Y, and is then adsorbed on the surface of the developing sleeve rotated by the developing roller 42Y by the magnetic force of the magnet roller in the developing roller 42Y. And pumped up. Then, after the layer thickness is regulated by the developing doctor 45Y, the layer is conveyed to a developing area facing the photoreceptor 3Y, where Y toner is attached to the electrostatic latent image on the photoreceptor 3Y. By this adhesion, the electrostatic latent image on the photoreceptor 3Y is developed into a Y toner image. The Y developer that has consumed Y toner by the development is returned to the casing 41Y as the surface of the developing roll 42Y (developing sleeve) rotates. The Y toner image on the photoreceptor 3Y is transferred to a transfer paper P that is conveyed by a paper conveyance belt 61 of a transfer unit described later.

透磁率センサからなるTセンサ46Yは、ケーシング41Yの底板に固定されており、第1搬送スクリュウ43Yによって搬送されるY現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。現像剤の透磁率は、現像剤のトナー濃度と良好な相関を示すため、Tセンサ46YはYトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しないトナー補給制御部に送られる。このトナー補給制御部は、RAM等の記憶手段を備えており、この中にY用のTセンサ46Yからの出力電圧の目標値であるY用Vtrefや、他の現像装置に搭載されたTセンサからの出力電圧の目標値であるM,C,K用Vtrefのデータを格納している。Y用の現像装置40Yについては、Tセンサ46Yからの出力電圧の値とY用Vtrefを比較し、図示しないYトナーカートリッジに連結するY用の粉体ポンプ120Yを比較結果に応じた時間だけ駆動させる。そして、これにより、Yトナーカートリッジ内のYトナーを、粉体ポンプ120Y内から現像装置40Y内に補給する。このようにして粉体ポンプの駆動が制御(トナー補給制御)されることで、現像に伴ってYトナー濃度を低下させたY現像剤に適量のYトナーが補給され、現像装置50Y内の現像剤のYトナー濃度が所定の範囲内に維持される。なお、他の現像装置についても、同様のトナー補給制御が実施される。   The T sensor 46Y composed of a magnetic permeability sensor is fixed to the bottom plate of the casing 41Y, and outputs a voltage having a value corresponding to the magnetic permeability of the Y developer conveyed by the first conveying screw 43Y. Since the magnetic permeability of the developer shows a good correlation with the toner density of the developer, the T sensor 46Y outputs a voltage having a value corresponding to the Y toner density. The value of the output voltage is sent to a toner supply control unit (not shown). This toner replenishment control unit is provided with storage means such as a RAM, in which Y Vtref, which is a target value of the output voltage from the Y T sensor 46Y, and a T sensor mounted in another developing device. The data of Vtref for M, C and K, which is the target value of the output voltage from is stored. For the developing device 40Y for Y, the value of the output voltage from the T sensor 46Y is compared with the Vtref for Y, and the Y powder pump 120Y connected to the Y toner cartridge (not shown) is driven for a time corresponding to the comparison result. Let As a result, the Y toner in the Y toner cartridge is supplied from the powder pump 120Y into the developing device 40Y. By controlling the driving of the powder pump (toner replenishment control) in this way, an appropriate amount of Y toner is replenished to the Y developer whose Y toner density has been reduced as a result of development, and development in the developing device 50Y is performed. The Y toner concentration of the agent is maintained within a predetermined range. Similar toner replenishment control is performed for other developing devices.

Y,M,C,Kの各色トナーは結着樹脂、着色剤及び電荷制御剤を主成分とし、必要に応じて他の添加剤が加えられている。結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリエステル樹脂等を用いることができる。   Each color toner of Y, M, C, and K has a binder resin, a colorant, and a charge control agent as main components, and other additives are added as necessary. As the binder resin, polystyrene, styrene-acrylic acid ester copolymer, polyester resin, or the like can be used.

着色材(例えばイエロー、マゼンタ、シアン及びブラック)としては、従来から公知のものを使用することができる。着色材の量は、100重量部の結着樹脂に対して0.1から15重量部が適当である。   As the coloring material (for example, yellow, magenta, cyan, and black), conventionally known materials can be used. The amount of the coloring material is suitably 0.1 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.

電荷制御剤としては、ニグロシン染料、含クロム錯体、4級アンモニウム塩などを用いることができ、これらをトナー粒子の極性によって使い分ける。荷電制御剤の添加量は、100重量部の結着樹脂に対して0.1〜10重量部である。   As the charge control agent, a nigrosine dye, a chromium-containing complex, a quaternary ammonium salt, or the like can be used, and these are properly used depending on the polarity of the toner particles. The addition amount of the charge control agent is 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.

トナー粒子には流動性付与剤を添加しておくことが望ましい。流動性付与剤としては、シリカ、チタニア、アルミナ等の金属酸化物の微粒子及びそれら微粒子をシランカップリング剤、チタネートカップリング剤等によって表面処理したものや、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン等のポリマー微粒子などを用いることができる。これら流動性付与剤の粒径は0.01〜3μmの範囲のものがよい。流動性付与剤の添加量は、100重量部のトナー粒子に対して0.1〜7.0重量部の範囲が好ましい。   It is desirable to add a fluidity imparting agent to the toner particles. Examples of the fluidity-imparting agent include fine particles of metal oxides such as silica, titania and alumina, and those obtained by surface-treating these fine particles with a silane coupling agent, titanate coupling agent, etc., polystyrene, polymethyl methacrylate, polyvinylidene fluoride. Polymer fine particles such as can be used. These fluidity imparting agents preferably have a particle size in the range of 0.01 to 3 μm. The addition amount of the fluidity imparting agent is preferably in the range of 0.1 to 7.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner particles.

トナーを製造する方法としては、種々の公知の方法や、それらを組み合わせた方法を用いることができる。例えば、混練粉砕法では、まず、結着樹脂、着色材(例えばカーボンブラック)、その他必要とされる添加剤などを乾式混合したものを、エクストルーダー、二本ロール、三本ロール等にて加熱溶融混練する。そして、それを冷却固化してからジェットミルなどの粉砕機で粉砕した後、気流分級機によって分級してトナーを得る。また、懸濁重合法や非水分散重合法により、モノマー、着色材、添加剤などからトナーを製造することも可能である。   As a method for producing the toner, various known methods and methods combining them can be used. For example, in the kneading and pulverization method, first, a dry mixture of a binder resin, a colorant (for example, carbon black) and other necessary additives is heated with an extruder, a two-roll, a three-roll, etc. Melt and knead. Then, after cooling and solidifying, it is pulverized by a pulverizer such as a jet mill, and then classified by an airflow classifier to obtain a toner. It is also possible to produce toner from monomers, colorants, additives, etc. by suspension polymerization or non-aqueous dispersion polymerization.

現像剤のキャリアは、芯材だけからなるものや、芯材上に被覆層を設けたものを用いるのが一般的である。樹脂被覆キャリアの芯材としては、粒径20〜60μm程度のフェライト、マグネタイトなどを用いることができる。また、芯材上の被覆層の材料としては、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル、フッ素原子を置換してなるビニルエーテル、フッ素原子を置換してなるビニルケトンなどを例示することができる。被覆層の形成法としては、従来と同様、芯材粒子の表面に噴霧法、浸漬法等の手段で樹脂を塗布する方法が挙げられる。   As a developer carrier, a carrier made of only a core material or a core material provided with a coating layer is generally used. As the core material of the resin-coated carrier, ferrite, magnetite or the like having a particle size of about 20 to 60 μm can be used. Examples of the material for the coating layer on the core material include vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, perfluoroalkyl vinyl ether, vinyl ether substituted with fluorine atoms, vinyl ketone substituted with fluorine atoms, and the like. can do. Examples of the method for forming the coating layer include a method in which a resin is applied to the surface of the core material particles by a spraying method, a dipping method, or the like, as in the past.

Y用のプロセスユニット2Yは、図3に示すように、Y用の、感光体3Y、ブラシローラ4Y、カウンターブレード5Y、除電ランプ6Y、コイル状オーガ7Y等を、1つのユニットとして、プリンタ本体に対して着脱可能となるように、共通の支持体に支持するものである。図示しない転写紙にYトナー像を転写した後の感光体3Y表面は、図示しない駆動手段によって回転駆動されるブラシローラ4Yとの接触位置に進入する。このブラシローラ4Yは、図示しないステアリン酸亜鉛塊などの潤滑剤固形物から潤滑剤を掻き取りながら、感光体3Yの表面に塗布する。潤滑剤が塗布された後の感光体3Yの表面は、カウンターブレード5Yとの当接位置に進入する。そして、カウンターブレード5Yによって転写残トナーが掻き取られる。掻き取られた転写残トナーは、ブラシローラ4Yによってコイル状オーガ7Yに向けて搬送された後、図示しない駆動手段によって回転駆動されるコイル状オーガ7Yにより、プロセスユニット2Y内を図紙面と直交する方向に搬送される。プロセスユニット2Yのケーシングの図紙面と直交する方向の端部には、図示しない廃トナー排出口が形成されており、コイル状オーガ7Yによって搬送された転写残トナーは、廃トナーとしてこの廃トナー排出口から排出される。そして、図1に示した廃トナーボトル111内に落下する。   As shown in FIG. 3, the Y process unit 2Y includes a Y photoconductor 3Y, a brush roller 4Y, a counter blade 5Y, a static elimination lamp 6Y, a coiled auger 7Y, and the like as a unit on the printer body. On the other hand, it is supported by a common support so as to be detachable. The surface of the photoreceptor 3Y after the Y toner image is transferred to a transfer paper (not shown) enters a contact position with the brush roller 4Y that is rotated by a driving means (not shown). The brush roller 4Y is applied to the surface of the photoreceptor 3Y while scraping off the lubricant from a lubricant solid such as a zinc stearate lump (not shown). The surface of the photoreceptor 3Y after the lubricant is applied enters the contact position with the counter blade 5Y. Then, the transfer residual toner is scraped off by the counter blade 5Y. The transfer residual toner scraped off is conveyed toward the coiled auger 7Y by the brush roller 4Y, and is then orthogonally crossed in the process unit 2Y by the coiled auger 7Y rotated by a driving means (not shown). Conveyed in the direction. A waste toner discharge port (not shown) is formed at an end portion of the casing of the process unit 2Y in a direction orthogonal to the drawing surface. The transfer residual toner conveyed by the coiled auger 7Y is discharged as waste toner. It is discharged from the exit. Then, it falls into the waste toner bottle 111 shown in FIG.

カウンターブレード5Yによって転写残トナーが掻き取られた感光体3Yの表面は、除電ランプ6Yによる光照射で除電された後、帯電装置10Yによって一様に帯電せしめられる。なお、帯電装置尾10Yについては後に詳述する。   The surface of the photoreceptor 3Y from which the transfer residual toner has been scraped off by the counter blade 5Y is neutralized by light irradiation by the neutralizing lamp 6Y and then uniformly charged by the charging device 10Y. The charging device tail 10Y will be described in detail later.

プリンタ本体に対して着脱可能に構成されたY用のプロセスユニット2Yは、感光体3Yの回転軸部材3aYがプリンタ本体内における主位置決め部となっている。回転軸部材3aYの軸線方向の一端部をプリンタ本体側の係合穴に係合せしめられることで、プロセスユニット2Yにおける図紙面の上下左右方向の位置決めがなされる。また、プロセスユニット2Yのケーシングには、第1準位置位置決め部8Yと、第2準位置決め部9Yとが設けられており、これらをプリンタ本体に突き当てるか、あるいは係合させるかすることで、プリンタ本体内における図紙面に直交する方向の位置決めがなされる。   In the Y process unit 2Y configured to be detachable from the printer main body, the rotation shaft member 3aY of the photoreceptor 3Y is a main positioning portion in the printer main body. By engaging one end portion of the rotation shaft member 3aY in the axial direction with the engagement hole on the printer main body side, the process unit 2Y is positioned in the vertical and horizontal directions on the drawing sheet. Further, the casing of the process unit 2Y is provided with a first quasi-position positioning portion 8Y and a second quasi-positioning portion 9Y, which are brought into contact with or engaged with the printer body. Positioning in the direction perpendicular to the drawing surface in the printer main body is performed.

なお、プロセスユニットとは、感光体等の潜像担持体と、これの周囲に配設する少なくとも1つの部材又は装置とを1つの支持体で支持するユニットである。本発明に係るプロセスユニット3Yについては、少なくとも1つの装置として、帯電装置10Yをユニットに具備させることが望ましい。こうすることで、後述する帯電ローラを感光体とともに1つの支持体に支持させて、後述する帯電ギャップを精度良く維持することができるからである。図3に示した感光体3Y及び帯電装置10Y以外の部材や装置については、プロセスユニット2Yに含めても含めなくてもよい。また、図3に示したプロセスユニット2Yに具備させていない部材や装置を、プロセスユニット2Yに具備させてもよい。例えば、図2に示した現像装置40Yをプロセスユニット2Yに具備させてもよい。   The process unit is a unit that supports a latent image carrier such as a photosensitive member and at least one member or apparatus disposed around the latent image carrier with a single support. Regarding the process unit 3Y according to the present invention, it is desirable that the unit is provided with a charging device 10Y as at least one device. By doing so, a charging roller, which will be described later, is supported by a single support together with the photosensitive member, and a charging gap, which will be described later, can be maintained with high accuracy. Members and devices other than the photoreceptor 3Y and the charging device 10Y shown in FIG. 3 may or may not be included in the process unit 2Y. Further, a member or apparatus that is not provided in the process unit 2Y illustrated in FIG. 3 may be provided in the process unit 2Y. For example, the developing device 40Y shown in FIG. 2 may be provided in the process unit 2Y.

図2及び図3を用いて、図1に示した4つのトナー像形成部1Y,M,C,Kのうち、Y用のトナー像形成部1Yについて説明してきたが、他色のトナー像形成部1M,C,Kも同様の構成になっているので説明を省略する。   Of the four toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K shown in FIG. 1, the toner image forming unit 1Y for Y has been described with reference to FIGS. Since the parts 1M, C, and K have the same configuration, the description thereof is omitted.

図1において、各色のトナー像形成部1Y,M,C,Kの図中下方には、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、無端状の紙搬送ベルト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。この複数の張架ローラとは、具体的には、入口ローラ62、分ローラ63、駆動ローラ64、テンションローラ65、4つの転写バイアスローラ66Y,M,C,Kである。転写ユニット60は、これらの他、静電吸着ローラ67や、図示しないブラケット等も有している。   In FIG. 1, a transfer unit 60 is disposed below the toner image forming portions 1Y, 1M, 1C, and 1K of each color in the drawing. The transfer unit 60 moves the endless paper transport 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 an entrance roller 62, a minute roller 63, a driving roller 64, a tension roller 65, and four transfer bias rollers 66Y, 66M, 66C, 66K. In addition to these, the transfer unit 60 also includes an electrostatic adsorption roller 67, a bracket (not shown), and the like.

紙搬送ベルト61の材料としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂材料を例示することができる。これらの樹脂材料をシームレスベルトに成形して用いる。但し、樹脂材料をそのままの状態で使用するのではなく、カーボンブラック等の導電性材料を分散せしめて電気抵抗を調整することが望ましい。また、これらの樹脂材料をシームレスベルト状に成型したものをベルト基体として、それにスプレーやディッピング等の方法によって表面層などを積層してもよい。   Examples of the material of the paper transport belt 61 include resin materials such as polyvinylidene fluoride, polyimide, polycarbonate, and polyethylene terephthalate. These resin materials are molded into a seamless belt and used. However, it is desirable not to use the resin material as it is, but to adjust the electrical resistance by dispersing a conductive material such as carbon black. Moreover, a surface layer or the like may be laminated on a belt base by molding these resin materials into a seamless belt shape by a method such as spraying or dipping.

入口ローラ62、転写バイアスローラ66Y〜K、分離ローラ63、駆動ローラ64、テンションローラ65は、何れも紙搬送ベルト61の裏面(ループ内周面)に接触している。これらローラのうち、図中最も右側に配設された入口ローラ62は、その上方に配設された静電吸着ローラ67との間に紙搬送ベルト61を挟み込むようになっている。この静電吸着ローラ67は、図示しない電源から印加される静電吸着バイアスによって紙搬送ベルト61のおもて面にプラスの電荷を付与することで、後述のレジストローラ対54から送り出されてくる転写紙Pをベルトおもて面に静電吸着させるようにする。   The entrance roller 62, the transfer bias rollers 66Y to 66K, the separation roller 63, the drive roller 64, and the tension roller 65 are all in contact with the back surface (loop inner peripheral surface) of the paper transport belt 61. Among these rollers, the entrance roller 62 disposed on the rightmost side in the drawing is configured such that the paper transport belt 61 is sandwiched between the entrance roller 62 and the electrostatic adsorption roller 67 disposed above the entrance roller 62. The electrostatic attraction roller 67 is fed from a registration roller pair 54 described later by applying a positive charge to the front surface of the paper transport belt 61 by an electrostatic attraction bias applied from a power source (not shown). The transfer paper P is electrostatically attracted to the belt front surface.

4つの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、紙搬送ベルト61を挟み込むようになっている。この押圧により、4つの感光体3Y,M,C,Kと紙搬送ベルト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つの転写ニップが形成されている。4つの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転写バイアスが印加されている。これにより、4つの転写バイアスローラ66Y,M,C,Kを介して紙搬送ベルト61の裏面に転写電荷が付与され、各転写ニップにおいて紙搬送ベルト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、転写手段として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。   The four transfer bias rollers 66Y, 66M, 66C, and 66K are rollers in which a metal cored bar is covered with an elastic body such as a sponge, and Y, M, C, and K photoconductors 3Y, M, C, and K, respectively. The paper conveying belt 61 is sandwiched by being pressed toward K. By this pressing, four transfer nips for Y, M, C, and K are formed in which the four photoreceptors 3Y, 3M, 3C, and 3K and the paper transport belt 61 are in contact with each other with a predetermined length in the belt moving direction. Yes. A transfer bias controlled at a constant current by a transfer bias power source (not shown) is applied to the cores of the four transfer bias rollers 66Y, 66M, 66C, 66K. As a result, transfer charges are applied to the back surface of the paper transport belt 61 via the four transfer bias rollers 66Y, 66M, 66C, 66K, and the paper transport belt 61 and the photoreceptors 3Y, 3M, 3C, and 3K at each transfer nip. A transfer electric field is formed between the two. In this printer, the transfer bias rollers 66Y, 66M, 66C, and 66K are provided as 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.

4つの転写バイアスローラ66Y,M,C,Kのうち、Y,M,C用の3つは、それぞれ、図示しない軸受け部材を介して図示しない揺動ブラケットに支持されている。この揺動ブラケットは、紙搬送ベルト61のループ内側に配設され、図示しない回動軸を中心に揺動可能になっている。この揺動により、3つの転写バイアスローラ66Y,M,Cが移動して、紙搬送ベルト61の張架姿勢が、ベルトを4つの感光体のうち、K用の感光体3Kだけに当接させる姿勢になったり、4つの感光体のそれぞれに当接させる姿勢になったりする。   Of the four transfer bias rollers 66Y, 66M, 66C, and 66K, three for Y, M, and C are each supported by a swing bracket (not shown) via a bearing member (not shown). The swing bracket is disposed inside the loop of the paper transport belt 61 and can swing about a rotation shaft (not shown). By this swing, the three transfer bias rollers 66Y, 66M, 66C move, and the tension posture of the paper conveying belt 61 causes the belt to contact only the K photoconductor 3K among the four photoconductors. It may be in a posture or a posture in contact with each of the four photoconductors.

プリンタ本体の下部には、第1給紙カセット51と第2給紙カセット52とが鉛直方向に重なるように配設されている。これら給紙カセットは、転写紙Pを複数枚重ねた転写紙束の状態で収容しており、一番上の転写紙Pに給紙ベルト(51a,52a)を押し当てている。そして、所定のタイミングで給紙ベルトを無端移動させて、転写紙Pを給紙路53に送り出す。この給紙路53の途中には、複数の搬送ローラ対が配設されており、転写紙Pは、これら搬送ローラ対のローラ間を順次経由しながら、給紙路の末端付近まで搬送される。給紙路53の末端付近にはレジストローラ対54が配設されている。レジストローラ対54は、給紙カセットから送られてくる転写紙Pをローラ間に挟み込むために両ローラを回転駆動させているが、転写紙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、転写紙Pを上述のY用の転写ニップでY用の感光体3Y上のYトナー像に同期させ得るタイミングを見計らって、転写紙Pを転写ユニット60に向けて送り出す。   A first paper feed cassette 51 and a second paper feed cassette 52 are disposed below the printer main body so as to overlap in the vertical direction. These paper feed cassettes store a plurality of transfer papers P in a stack of transfer papers, and press the paper feed belts (51a, 52a) against the uppermost transfer paper P. Then, the sheet feeding belt is moved endlessly at a predetermined timing, and the transfer sheet P is sent out to the sheet feeding path 53. In the middle of the paper feed path 53, a plurality of transport roller pairs are arranged, and the transfer paper P is transported to the vicinity of the end of the paper feed path while sequentially passing between the rollers of the transport roller pairs. . A registration roller pair 54 is disposed near the end of the paper feed path 53. The registration roller pair 54 rotates both rollers in order to sandwich the transfer paper P sent from the paper feed cassette between the rollers. However, as soon as the leading edge of the transfer paper P is sandwiched, both rollers rotate. Stop. Then, the transfer paper P is sent out toward the transfer unit 60 at the timing when the transfer paper P can be synchronized with the Y toner image on the Y photoconductor 3Y at the Y transfer nip.

本プリンタは、フルカラー画像をプリントアウトする際には、次のようなプリント動作を行う。即ち、外部の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フルカラー画像データを受信すると、上述した揺動ブラケットの駆動により、紙搬送ベルト61に対して4つの感光体3Y,M,C,Kの全てを当接させる姿勢をとらせながら、これら感光体をそれぞれ図中時計回り方向に回転駆動させる。そして、各トナー像形成部1Y,M,C,Kにてそれぞれ感光体上にトナー像を形成し、所定のタイミングで転写紙Pをレジストローラ対54から送り出す。次いで、送り出した転写紙Pを紙搬送ベルト61のおもて面に保持しながらベルトの無端移動に伴って図中右下から左上に向けて搬送して、Y,M,C,K用の転写ニップに順次送り込む。これにより、感光体3Y,M,C,K上のY,M,C,Kトナー像を、それぞれ転写ニップで転写紙Pに重ね合わさせて転写して、転写紙P上でフルカラー画像を得る。そして、フルカラー画像形成後の転写紙Pを紙搬送ベルト61の無端移動に伴って、分離ローラ63によるベルト張架位置まで搬送する。このベルト張架位置では、ベルト移動方向をほぼ反転させるような急激な巻き付け角で紙搬送ベルト61を分離ローラ63に巻き付けている。この急激な移動方向の変化により、紙搬送ベルト61上に吸着している転写紙Pを紙搬送ベルト61から分離して、定着装置80に向けて送り出す。   This printer performs the following printing operation when printing out a full-color image. That is, when full-color image data sent from an external personal computer (not shown) or the like is received, all of the four photoconductors 3Y, 3M, 3C, and 3K with respect to the paper transport belt 61 are driven by the above-described swing bracket. These photoconductors are each driven to rotate in the clockwise direction in FIG. Then, toner images are formed on the photoreceptors by the toner image forming portions 1Y, 1M, 1C, and 1K, respectively, and the transfer paper P is sent out from the registration roller pair 54 at a predetermined timing. Next, while feeding the transferred transfer paper P to the front surface of the paper transport belt 61, the transfer paper P is transported from the lower right to the upper left in the drawing along with the endless movement of the belt, and is used for Y, M, C, and K. Feeds sequentially to the transfer nip. As a result, the Y, M, C, and K toner images on the photoreceptors 3Y, 3M, 3C, and 3K are transferred to the transfer paper P while being superimposed on the transfer paper P, and a full color image is obtained on the transfer paper P. Then, the transfer paper P after full-color image formation is transported to the belt stretching position by the separation roller 63 as the paper transport belt 61 moves endlessly. At this belt stretching position, the paper transport belt 61 is wound around the separation roller 63 at a steep winding angle that substantially reverses the belt moving direction. Due to this sudden change in the moving direction, the transfer paper P adsorbed on the paper transport belt 61 is separated from the paper transport belt 61 and sent to the fixing device 80.

定着装置80は、加圧ローラ81、定着ベルト82、加熱ローラ83、駆動ローラ84等を有している。定着ベルト82は、加熱ローラ83と駆動ローラ84とによって張架されながら、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられる駆動ローラ84によって図中時計回りに無端移動せしめられる。加熱手段たる加熱ローラ83は、ハロゲンランプ等の熱源を内包しており、これによって定着ベルト82を裏面から加熱する。一方、当接ローラたる加圧ローラ81は、無端移動せしめられる定着ベルト82に接触しながら、接触部で表面をベルトと同様に移動させるように回転して定着ニップを形成している。転写ユニット60の紙搬送ベルト61から定着装置80に受け渡された転写紙Pは、その像転写面を定着ベルト82に接触させる姿勢で、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧によって像転写面にフルカラー画像が定着せしめられながら、定着装置80を通過する。   The fixing device 80 includes a pressure roller 81, a fixing belt 82, a heating roller 83, a driving roller 84, and the like. The fixing belt 82 is endlessly moved clockwise in the figure by a driving roller 84 that is rotated by a driving unit (not shown) while being stretched by a heating roller 83 and a driving roller 84. The heating roller 83 serving as a heating means includes a heat source such as a halogen lamp, and thereby heats the fixing belt 82 from the back surface. On the other hand, the pressure roller 81 as a contact roller rotates to move the surface in the same manner as the belt at the contact portion while making contact with the fixing belt 82 that is moved endlessly to form a fixing nip. The transfer paper P transferred from the paper transport belt 61 of the transfer unit 60 to the fixing device 80 is sandwiched between the fixing nips in such a posture that the image transfer surface is in contact with the fixing belt 82. Then, it passes through the fixing device 80 while a full-color image is fixed on the image transfer surface by heating or pressing.

定着装置80から排出された転写紙Pは、排紙路55内に進入する。その後の転写紙Pの搬送経路は、プリントモードによって異なってくる。具体的には、転写紙Pの片面だけに画像を形成する片面モードの場合には、転写紙Pが排紙路55内を順方向に搬送され、排紙路55の末端に設けられた排紙ローラ対56を経由して、プリンタ筺体の上面に設けられたスタック部110上にスタックされる。これに対し、転写紙Pの両面に画像を形成する両面モードであって、且つまだ片面にしか画像が形成されていない場合には、転写紙Pの後端がある程度まで排紙路55内に進入するまでは、転写紙Pが排紙路55内を順方向に搬送される。この後、排紙路55内に配設された複数の搬送ローラ対がそれぞれローラを逆回転させ、転写紙Pを排紙路55内で逆方向に搬送する。そして、転写紙Pが後端側からスイッチバック装置90内に送られる。   The transfer paper P discharged from the fixing device 80 enters the paper discharge path 55. The subsequent transport path of the transfer paper P differs depending on the print mode. Specifically, in the single-sided mode in which an image is formed only on one side of the transfer paper P, the transfer paper P is conveyed forward in the paper discharge path 55 and discharged at the end of the paper discharge path 55. Via a pair of paper rollers 56, the paper is stacked on a stack unit 110 provided on the upper surface of the printer housing. On the other hand, in the double-side mode in which images are formed on both sides of the transfer paper P and an image is still formed on only one side, the rear end of the transfer paper P is within the discharge path 55 to some extent. Until the paper enters, the transfer paper P is conveyed forward in the paper discharge path 55. Thereafter, a plurality of conveyance roller pairs disposed in the paper discharge path 55 respectively rotate the rollers in the reverse direction to convey the transfer paper P in the reverse direction in the paper discharge path 55. Then, the transfer paper P is fed into the switchback device 90 from the rear end side.

スイッチバック装置90は、鉛直方向に延在するスイッチバック路91と、このスイッチバック路91内に複数配設された搬送ローラ対とを有している。そして、排紙路55から受け取った転写紙Pを、スイッチバック路91内で鉛直方向上側から下側に向かう順方向で搬送する。スイッチバック路91の末端付近には、再送分岐路112の一端が接続されており、再送分岐路112の他端は後述する再給紙装置100に接続されている。転写紙Pは、後端がスイッチバック路91内の最下流搬送ローラ対92のローラ間を通過し、更に、転写紙Pの先端が最下流搬送ローラ対92のローラ間に進入する直前まで、スイッチバック路91内を順方向に搬送される。この後、スイッチバック路91内の最下流搬送ローラ対92や、再送分岐路112の近傍に配設された分岐搬送ローラ対93は、それぞれローラを逆回転させる。これにより、転写紙Pが先端側を先頭にしてスイッチバック路91内を逆方向に搬送され、分岐搬送ローラ対93を経由して再送分岐路112内に進入する。そして、再給紙装置100に向けて送られる。   The switchback device 90 includes a switchback path 91 extending in the vertical direction and a plurality of pairs of conveying rollers disposed in the switchback path 91. Then, the transfer paper P received from the paper discharge path 55 is conveyed in the forward direction from the upper side to the lower side in the switchback path 91. Near one end of the switchback path 91, one end of the retransmission branch path 112 is connected, and the other end of the retransmission branch path 112 is connected to a refeed device 100 described later. The transfer paper P passes between the rollers of the most downstream conveying roller pair 92 in the switchback path 91 until the trailing edge just passes between the rollers of the most downstream conveying roller pair 92. It is conveyed in the forward direction in the switchback path 91. Thereafter, the most downstream transport roller pair 92 in the switchback path 91 and the branch transport roller pair 93 disposed in the vicinity of the retransmission branch path 112 respectively rotate the rollers in reverse. As a result, the transfer paper P is conveyed in the reverse direction in the switchback path 91 with the leading end at the top, and enters the retransmission branch path 112 via the branch conveyance roller pair 93. Then, the paper is sent toward the paper refeed device 100.

再給紙装置100は、鉛直方向において、転写ユニット60と廃トナーボトル111との間に配設されている。図中左上から左下に延びる再給紙路101と、その内部に所定のピッチで配設された複数の搬送ローラ対とを有しており、スイッチバック装置90から受け取った転写紙Pを、給紙路53に向けて再搬送する。この再搬送によって給紙路53内に再び送られた転写紙Pは、レジストローラ対54によって所定のタイミングで転写ユニット60に向けて送られる。このとき、先のスイッチバック装置90でのスイッチバックにより、フルカラー画像がまだ形成されていない方の面(以下、第2面という)を各トナー像形成部1Y,M,C,Kに向ける姿勢で送られる。そして、転写ユニット60によって第2面にもフルカラー画像が転写された後、定着装置80、排紙路55、排紙ローラ対56を順次経由してスタック部110に排出される。   The refeed device 100 is disposed between the transfer unit 60 and the waste toner bottle 111 in the vertical direction. The sheet feeding path 101 extends from the upper left to the lower left in the figure, and has a plurality of conveying roller pairs disposed therein at a predetermined pitch, and the transfer paper P received from the switchback device 90 is fed. Re-carry toward the paper path 53. The transfer paper P that has been sent again into the paper feed path 53 by this re-conveyance is sent toward the transfer unit 60 by the registration roller pair 54 at a predetermined timing. At this time, the orientation in which the surface on which the full-color image has not yet been formed (hereinafter referred to as the second surface) is directed to each of the toner image forming portions 1Y, 1M, 1C, and 1K by the switchback in the previous switchback device 90. Sent by. Then, after the full color image is also transferred to the second surface by the transfer unit 60, it is discharged to the stack unit 110 via the fixing device 80, the paper discharge path 55, and the paper discharge roller pair 56 in order.

複数の転写紙Pに連続して画像を形成する連続プリントモードでは、これまで説明してきたプロセスが繰り返されることで、複数の転写紙Pのそれぞれの片面あるいは両面にフルカラー画像を形成する連続プリント動作が行われる。   In the continuous print mode in which images are continuously formed on a plurality of transfer papers P, a continuous print operation for forming a full color image on one or both sides of each of the plurality of transfer papers P by repeating the processes described so far. Is done.

プリンタ筺体の図中左側の側面には、筺体に対して開閉可能な手差しトレイ113が配設されている。この手差しトレイ113を図中矢印A方向に回転させてプリンタ筺体に対して開いた状態にすると、手差しトレイ113が紙載置面を鉛直方向上側に向ける。この紙載置面に転写紙Pを載置すれば、手差しトレイ113から給紙路53に向けて転写紙Pを給紙することも可能である。   A manual feed tray 113 that can be opened and closed with respect to the housing is provided on the left side surface of the printer housing in the drawing. When this manual feed tray 113 is rotated in the direction of arrow A in the drawing to be opened with respect to the printer housing, the manual feed tray 113 directs the paper placement surface upward in the vertical direction. If the transfer paper P is placed on the paper placement surface, the transfer paper P can be fed from the manual feed tray 113 toward the paper feed path 53.

本プリンタは、モノクロ画像をプリントアウトする際には、次のようなプリント動作を行う。即ち、外部の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モノクロ画像データを受信すると、上述した揺動ブラケットの駆動により、紙搬送ベルト61に対して4つの感光体3Y,M,C,Kのうち、K用の感光体3Kだけを当接させる姿勢をとらせながら、K用の感光体3Kだけを図中時計回り方向に回転駆動させる。モノクロ画像の場合には、Y,M,C用の転写ニップでのトナー像転写が行われないので、それらの転写ニップを形成しないようにするのである。これにより、紙搬送ベルト61、K用以外のトナー像形成部1Y,M,C(とりわけ感光体)、その駆動系などに余計な負荷をかけることなく、モノクロ画像をプリントアウトすることができる。   This printer performs the following printing operation when printing out a monochrome image. That is, when monochrome image data sent from an external personal computer (not shown) or the like is received, among the four photosensitive members 3Y, 3M, 3C, and 3K with respect to the paper transport belt 61 by driving the swing bracket described above. Then, only the K photoconductor 3K is rotated in the clockwise direction in the drawing while taking the posture of contacting only the K photoconductor 3K. In the case of a monochrome image, the toner image is not transferred at the transfer nips for Y, M, and C, so that the transfer nips are not formed. As a result, a monochrome image can be printed out without applying extra load to the paper conveying belt 61, toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1C (especially photoconductors) other than those for K and its driving system.

K用の感光体3Kや紙搬送ベルト61の駆動を開始したら、トナー像形成部1Kにて感光体3K上にトナー像を形成し、所定のタイミングで転写紙Pをレジストローラ対54から送り出し、静電吸着ローラ67で紙搬送ベルト61に静電吸着させる。次いで、送り出した転写紙Pを紙搬送ベルト61のおもて面に保持しながらベルトの無端移動に伴って図中右下から左上に向けて搬送してK用の転写ニップに順次送り込む。これにより、K用の感光体3K上のKトナー像を、K用の転写ニップで転写紙Pに転写して、転写紙P上でモノクロ画像を得る。そして、この転写紙Pを定着装置80に送り込んだ後、スタック部110に排紙したり、スイッチバック及び再給紙したりする。連続プリントモードでは、このようなプロセスが繰り返されることで、複数の転写紙Pのそれぞれの片面あるいは両面にモノクロ画像を形成する連続プリント動作が行われる。   When driving of the K photoconductor 3K and the paper conveyance belt 61 is started, a toner image is formed on the photoconductor 3K by the toner image forming unit 1K, and the transfer paper P is sent out from the registration roller pair 54 at a predetermined timing. The electrostatic attraction roller 67 electrostatically attracts the paper transport belt 61. Next, while the transferred transfer paper P is held on the front surface of the paper transport belt 61, it is transported from the lower right to the upper left in the figure along with the endless movement of the belt, and is sequentially fed to the transfer nip for K. As a result, the K toner image on the K photoconductor 3K is transferred to the transfer paper P at the K transfer nip, and a monochrome image is obtained on the transfer paper P. Then, after the transfer sheet P is sent to the fixing device 80, the transfer sheet P is discharged to the stack unit 110, and is switched back and fed again. In the continuous print mode, by repeating such a process, a continuous print operation for forming a monochrome image on one or both sides of the plurality of transfer papers P is performed.

帯電装置10Yは、先に図3に示したように、クリーニングローラ11Yや帯電ローラ12Yなどを有している。また、図示しない帯電電源回路や帯電制御回路も有している。図示しない帯電電源回路によって直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧が印加される帯電ローラ12Yは、図4に示すように、軸部材13Y、2つの突き当てコロ15Y、放電部材たる放電ローラ部16Yなどから構成されている。   The charging device 10Y includes a cleaning roller 11Y and a charging roller 12Y as shown in FIG. In addition, a charging power supply circuit and a charging control circuit (not shown) are also provided. As shown in FIG. 4, a charging roller 12Y to which a superimposed voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage is applied by a charging power supply circuit (not shown). The charging roller 12Y includes a shaft member 13Y, two butting rollers 15Y, and a discharge roller portion 16Y as a discharge member. Etc.

帯電ローラ12Yの軸部材13Yにおける一端部には、図示しないギヤが固定されており、これは感光体3Yの図示しないフランジに形成されたギヤとかみ合っている。図示しない感光体駆動モータによって感光体3Yが回転駆動されると、それに伴って帯電ローラ12Yが感光体3Yとほぼ等しい線速で回転する仕組みである。   A gear (not shown) is fixed to one end portion of the shaft member 13Y of the charging roller 12Y, which meshes with a gear formed on a flange (not shown) of the photoreceptor 3Y. When the photoconductor 3Y is rotationally driven by a photoconductor drive motor (not shown), the charging roller 12Y rotates at a linear speed substantially equal to that of the photoconductor 3Y.

軸部材13Yは、帯電ローラ12Yの芯金となっており、これの軸線方向の両端部にそれぞれ形成された軸突出部14Yがそれぞれ図示しない軸受けによって回転自在に支持されている。軸部材13Yには、図示しない電源によって直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧が印加される。軸部材13Yの軸線方向の中央部表面には、弾性且つ導電性の材料の被覆による放電ローラ部16Yが軸周方向の全周に渡って形成されている。この放電ローラ部16Yを間に挟み込むように、軸部材13Yの両端付近にはそれぞれ絶縁性材料からなるリング状の突き当てコロ15Yが、圧入と接着とによって固定されている。これら突き当てコロ15Yの外径は、放電ローラ部16Yの外径よりも数十〜数百[μm]だけ大きくなっている。帯電ローラ12Yは、図5に示すように、かかる突き当てコロ15Yを感光体3Yに当接させながら、放電ローラ部16Yを感光体3Yに対して所定の帯電ギャップを介して対向させている。そして、図示しない駆動手段により、その表面を感光体3Yの表面移動とは逆方向に移動させるように回転せしめられながら、放電ローラ部16Yからの放電によって感光体3Yの表面を一様帯電せしめる。なお、帯電ギャップが広くなりすぎると異常放電が発生して、感光体3Yを均一に帯電させることが難しくなるため、感光体3Y、帯電ローラ12Yともに高レベルの寸法精度や組付精度が要求される。   The shaft member 13Y serves as a core of the charging roller 12Y, and shaft protruding portions 14Y formed at both ends in the axial direction of the shaft member 13Y are rotatably supported by bearings (not shown). A superimposed voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage is applied to the shaft member 13Y by a power source (not shown). On the surface of the central portion in the axial direction of the shaft member 13Y, a discharge roller portion 16Y made of an elastic and conductive material is formed over the entire circumference in the axial direction. Ring-shaped abutting rollers 15Y made of an insulating material are fixed by press-fitting and adhesion near both ends of the shaft member 13Y so as to sandwich the discharge roller portion 16Y. The outer diameter of these abutting rollers 15Y is larger by several tens to several hundreds [μm] than the outer diameter of the discharge roller portion 16Y. As shown in FIG. 5, the charging roller 12Y makes the discharge roller portion 16Y face the photoconductor 3Y with a predetermined charging gap while the abutting roller 15Y is in contact with the photoconductor 3Y. Then, the surface of the photosensitive member 3Y is uniformly charged by the discharge from the discharge roller portion 16Y while being rotated so as to move the surface thereof in the direction opposite to the surface movement of the photosensitive member 3Y by a driving means (not shown). If the charging gap becomes too wide, abnormal discharge occurs and it becomes difficult to uniformly charge the photoreceptor 3Y. Therefore, both the photoreceptor 3Y and the charging roller 12Y require high level dimensional accuracy and assembly accuracy. The

軸部材13Yの材料としては、ステンレス等の金属が用いられる。軸部材13Yが細すぎると放電ローラ部16Yの切削加工時や、感光体3Yに向けて加圧されたときのたわみの量が大きくなり、必要な帯電ギャップ精度が得られ難くなる。また、軸部材13Yが太すぎる場合には、帯電ローラ12Yが大型化したり、重くなったりする。これらのことから、軸部材13Yの中央部の直径としては6〜10[mm]程度が望ましい。   A metal such as stainless steel is used as the material of the shaft member 13Y. If the shaft member 13Y is too thin, the amount of deflection at the time of cutting the discharge roller portion 16Y or when it is pressed toward the photoreceptor 3Y will increase, making it difficult to obtain the required charging gap accuracy. On the other hand, when the shaft member 13Y is too thick, the charging roller 12Y becomes larger or heavier. For these reasons, the diameter of the central portion of the shaft member 13Y is preferably about 6 to 10 [mm].

放電ローラ部16Yの材料としては、10〜10[Ω・cm]の体積抵抗を発揮するものを用いることが望ましい。放電ローラ部16Yの電気抵抗が低すぎると、放電ローラ部16Yの微少な抵抗ムラに起因して放電が不均一になって感光体3Yに帯電ムラを発生させ易くなる。また、電気抵抗が高すぎると、十分量の放電が発生せずに均一な帯電電位を得ることができなくなる。 As a material for the discharge roller portion 16Y, it is desirable to use a material that exhibits a volume resistance of 10 4 to 10 9 [Ω · cm]. If the electric resistance of the discharge roller portion 16Y is too low, the discharge becomes non-uniform due to minute resistance unevenness of the discharge roller portion 16Y and it becomes easy to generate uneven charging on the photoreceptor 3Y. On the other hand, if the electric resistance is too high, a sufficient amount of discharge does not occur and a uniform charged potential cannot be obtained.

放電ローラ部16Yについては、基材となる樹脂に導電性材料を配合することで所望の体積抵抗を得るようにする。基材となる樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)、ポリカーボネート等の樹脂を例示することができる。これらの樹脂は、成形性が良いので容易に成形加工することができる。   About the discharge roller part 16Y, a desired volume resistance is obtained by mix | blending a conductive material with resin used as a base material. Examples of the resin serving as the base material include resins such as polyethylene, polypropylene, polymethyl methacrylate, polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), and polycarbonate. Since these resins have good moldability, they can be molded easily.

放電ローラ部16Yの基材の電気抵抗を調整する導電性材料としては、カーボンブラック粉末が代表的である。しかし、カーボンブラックのような粉末状の導電性材料を樹脂中に均一に分散させることが難しいため、抵抗ムラを発生させ易くなる。特に、本プリンタのように感光体3Yに対して放電ローラ部16Yを非接触で配設する場合には、抵抗ムラによる帯電ムラを発生させ易くなる。   A typical example of the conductive material for adjusting the electric resistance of the base material of the discharge roller portion 16Y is carbon black powder. However, since it is difficult to uniformly disperse a powdery conductive material such as carbon black in the resin, uneven resistance is likely to occur. In particular, when the discharge roller portion 16Y is disposed in a non-contact manner with respect to the photoreceptor 3Y as in this printer, uneven charging due to uneven resistance is likely to occur.

導電性材料としては、Li塩等の電解質塩からなるイオン導電性の電気抵抗調整材(以下、イオン導電性材料という)も知られている。イオン導電性材料は、樹脂中に均一に分散せしめることが容易であるため、これを用いることで帯電ローラ12Yの製造コストを低減することができる。イオン導電性材料としては、特許文献2に記載されているポリエーテルエステルアミドが挙げられる。このようなイオン導電性材料を、二軸混練機、ニーダー等の手段によって基材となる樹脂中に均一に分散せしめる。そして、分散後の樹脂を軸部材13Y上に射出成形、あるいは押出成形によって被覆して、ローラ状の放電ローラ部16Yを得る。   As a conductive material, an ion conductive electrical resistance adjusting material (hereinafter referred to as an ion conductive material) made of an electrolyte salt such as a Li salt is also known. Since the ion conductive material can be easily dispersed uniformly in the resin, the production cost of the charging roller 12Y can be reduced by using the ion conductive material. Examples of the ion conductive material include polyether ester amides described in Patent Document 2. Such an ion conductive material is uniformly dispersed in a resin as a base material by means of a biaxial kneader, a kneader or the like. Then, the dispersed resin is coated on the shaft member 13Y by injection molding or extrusion molding to obtain a roller-shaped discharge roller portion 16Y.

イオン導電性材料と樹脂との配合比率については、100重量部の樹脂に対してイオン導電性材料を30〜80重量部の割合で混合する望ましい。樹脂中におけるイオン導電性材料の分散状態を向上させる相溶化剤を添加することで、基材樹脂とイオン導電性材料の分散状態を一層、均一かつ緻密にすることができる。   About the compounding ratio of an ion conductive material and resin, it is desirable to mix an ion conductive material in the ratio of 30-80 weight part with respect to 100 weight part resin. By adding a compatibilizing agent that improves the dispersion state of the ion conductive material in the resin, the dispersion state of the base resin and the ion conductive material can be made more uniform and dense.

放電ローラ部16Yの軸部材13Y上における厚さとしては0.5〜3[mm]程度が望ましい。放電ローラ部16Yが薄すぎると成型が困難である上に、強度の面でも問題がある。また、厚すぎると帯電ローラ12Yが大型化する上に、放電ローラ部16Yの抵抗が大きくなって帯電効率を低下させる。   The thickness of the discharge roller portion 16Y on the shaft member 13Y is preferably about 0.5 to 3 [mm]. If the discharge roller portion 16Y is too thin, it is difficult to mold, and there is a problem in terms of strength. On the other hand, if the thickness is too large, the charging roller 12Y is enlarged, and the resistance of the discharge roller portion 16Y is increased to lower the charging efficiency.

放電ローラ部16Yの材料として用いる樹脂やイオン導電性材料として、必ずしもトナーを固着させ難いものを用いる必要なない。必要に応じて、トナー離型性に優れたフッ素樹脂等からなる表面層を、コーティング等によって基材の上に数十μm程度の厚さで形成すればよいからである。   As the resin or ion conductive material used as the material of the discharge roller portion 16Y, it is not always necessary to use a material that is difficult to fix the toner. This is because, if necessary, a surface layer made of a fluororesin or the like having excellent toner releasability may be formed on the substrate with a thickness of about several tens of μm by coating or the like.

射出成形等によって軸部材13Yの中央部表面に放電ローラ部16Yを形成したら、軸部材13Yの両端付近の表面に、予めリング状に成形しておいた突き当てコロ15Yをそれぞれ圧入、接着、あるいはその両方を併用して、それぞれ固定する。軸部材12Y上に突き当てコロ15Yを固定する方法としては、圧入や接着だけに限らず、二色成形によって軸部材12Y上に突き当てコロ15Y用の層を放電ローラ部Y用の層とともに成型することも可能である。   After the discharge roller portion 16Y is formed on the surface of the central portion of the shaft member 13Y by injection molding or the like, the abutting rollers 15Y previously formed in a ring shape are press-fitted, bonded, or bonded to the surfaces near both ends of the shaft member 13Y, respectively. Fix both of them together. The method of fixing the abutting roller 15Y on the shaft member 12Y is not limited to press-fitting or bonding, but the layer for the abutting roller 15Y is molded together with the layer for the discharge roller portion Y on the shaft member 12Y by two-color molding. It is also possible to do.

放電ローラ部16Yと、2つの突き当てコロ15Yとを軸部材13Y上に固定したら、軸部材12Yを中心にして帯電ローラ12Yを回転させながら、放電ローラ部16Yや突き当てコロ15Yを切削加工したり研削加工したりする。これにより、軸部材12Yを中心にして放電ローラ部16Yの外径や突き当てコロ15Yの外径を材の外径を同時に整えることで、帯電ローラ12Yの回転に伴う帯電ギャップの変動を低減することができる。   After the discharge roller portion 16Y and the two abutment rollers 15Y are fixed on the shaft member 13Y, the discharge roller portion 16Y and the abutment roller 15Y are cut while rotating the charging roller 12Y around the shaft member 12Y. Or grinding. As a result, the outer diameter of the discharge roller portion 16Y and the outer diameter of the abutting roller 15Y with the shaft member 12Y as the center are simultaneously adjusted to reduce the variation in the charging gap accompanying the rotation of the charging roller 12Y. be able to.

突き当てコロ15Yの材料としてはプロピレン、ポリブテン、ポリイソプレン、エチレンーエチルアクリレート共重合体、エチレンーメチルアクリレート共重合体、エチレンー酢酸サンビニル共重合体、エチレンープロピレン共重合体、エチレンーヘキセン共重合体等の樹脂を例示することができる。また、放電ローラ部16Yの基材と同様に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリカーボネート等の樹脂を用いてもよい。摺動性に優れることで感光体3Yの感光層に損傷を与えにくい樹脂材料として、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体等の樹脂を用いることもできる。   The material of the butting roller 15Y is propylene, polybutene, polyisoprene, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-methyl acrylate copolymer, ethylene-san vinyl acetate copolymer, ethylene-propylene copolymer, ethylene-hexene copolymer Resin such as coalescence can be exemplified. Further, similarly to the base material of the discharge roller portion 16Y, a resin such as polyethylene, polypropylene, polymethyl methacrylate, polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, and polycarbonate may be used. Examples of resin materials that do not easily damage the photosensitive layer of the photoreceptor 3Y due to excellent slidability include polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, and tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer. Resin can also be used.

帯電ローラ12Yを精度良く加工したり、使用環境の温湿度変化による帯電ギャップの変動を低減したりする目的で、放電ローラ部16Yや突き当てコロ15Yの材料として、高硬度のものを使用することが望ましい。但し、突き当てコロ15Yの硬度が高すぎると、感光体3Yの感光層をコロとの当接位置で劣化させ易くなり、感光体3Yの耐久性を低下させてしまう。このため、放電ローラ部16Yや突き当てコロ15Yの材料としては、JIS D硬度が45〜75[度]程度のものを用いることが望ましい。   For the purpose of processing the charging roller 12Y with high accuracy or reducing fluctuations in the charging gap due to changes in temperature and humidity in the usage environment, a material having a high hardness should be used as the material for the discharge roller portion 16Y and the abutting roller 15Y. Is desirable. However, if the hardness of the butting roller 15Y is too high, the photosensitive layer of the photoreceptor 3Y is likely to be deteriorated at the contact position with the roller, and the durability of the photoreceptor 3Y is reduced. For this reason, as a material for the discharge roller portion 16Y and the abutting roller 15Y, it is desirable to use a material having a JIS D hardness of about 45 to 75 degrees.

突き当てコロ15Yの材料としては、放電ローラ部16Yと同様に導電性の樹脂を用いることもできるが、コロからの放電による感光層の劣化やコロへのトナー付着などを防止するために、絶縁性材料を用いることが望ましい。   As the material of the abutting roller 15Y, a conductive resin can be used similarly to the discharge roller portion 16Y. However, in order to prevent the photosensitive layer from being deteriorated by the discharge from the roller and the toner from adhering to the roller, insulation is used. It is desirable to use a functional material.

本プリンタのように、微少な帯電ギャップを介して放電ローラ部16Yを感光体3Yに対向させる場合、帯電ローラ12Yの回転に伴って帯電ギャップを微妙に変動させてしまうのが一般的である。このような変動が起こる条件下で感光体3Yをできるだけ均一に帯電させるには、放電ローラ部16Yに印加する電圧として、直流電圧に、放電ローラ部16Yと感光体3Yとの間における放電開始電圧の2倍以上の振幅(ピーク・ツウ・ピーク電圧)の交流電圧を重畳した重畳電圧を採用することが望ましい。この重畳電圧における交流成分の周波数が低過ぎると、ストライプ状の帯電ムラが目立ってくるため、少なくとも感光体3Yの線速[mm/s]の6倍以上の周波数[Hz]に設定することが望ましい。また、交流成分の周波数が高すぎる場合には、過剰な放電が発生して感光体3Yの摩耗を助長したり、感光体3Yにトナーやトナー外添剤のフィルミングを発生させ易くしたりするため、感光体線速[mm/s]の12倍以下の周波数[Hz]に設定することが望ましい。   When the discharge roller unit 16Y is opposed to the photoreceptor 3Y through a small charging gap as in this printer, the charging gap is generally changed slightly with the rotation of the charging roller 12Y. In order to charge the photosensitive member 3Y as uniformly as possible under such a condition in which such fluctuations occur, the voltage applied to the discharge roller unit 16Y is set to a DC voltage, and a discharge start voltage between the discharge roller unit 16Y and the photosensitive member 3Y. It is desirable to employ a superimposed voltage obtained by superimposing an AC voltage having an amplitude (peak-to-peak voltage) that is at least twice as large as the above. If the frequency of the alternating current component in this superposed voltage is too low, stripe-shaped charging unevenness becomes conspicuous, and therefore, the frequency [Hz] must be set to at least 6 times the linear velocity [mm / s] of the photoreceptor 3Y. desirable. Further, when the frequency of the AC component is too high, excessive discharge is generated to promote wear of the photoreceptor 3Y, or filming of toner or toner external additive is easily generated on the photoreceptor 3Y. Therefore, it is desirable to set the frequency [Hz] which is 12 times or less of the photosensitive member linear velocity [mm / s].

帯電ローラ12Yの放電ローラ部16Yは、感光体3Yに対して非接触になっているが、感光体3Yのトナーが静電気力で飛翔して付着することがある。付着したトナーは、放電ローラ部16Yに接触しながら回転するクリーニングローラ11Y(図3参照)によって放電ローラ部16Y表面からクリーニングされる。このクリーニングローラ11Yは、金属製の芯金上に導電性繊維を静電植毛したブラシローラであり、帯電ローラ12Yの放電ローラ部16Yに自重で当接しており、帯電ローラ12Yの回転に連れ回る。   The discharge roller portion 16Y of the charging roller 12Y is not in contact with the photoreceptor 3Y, but the toner on the photoreceptor 3Y may fly and adhere due to electrostatic force. The adhered toner is cleaned from the surface of the discharge roller portion 16Y by a cleaning roller 11Y (see FIG. 3) that rotates while contacting the discharge roller portion 16Y. The cleaning roller 11Y is a brush roller in which conductive fibers are electrostatically flocked on a metal core, and is in contact with the discharge roller portion 16Y of the charging roller 12Y by its own weight, and rotates with the rotation of the charging roller 12Y. .

以上の基本的な構成を有する本プリンタでは、4つの感光体3Y,M,C,Kがそれぞれ、回転によって無端移動する表面に潜像を担持する潜像担持体として機能している。また、光書込ユニット50が、一様帯電後の感光体表面に潜像を形成する潜像形成手段として機能している。また、各色の現像装置がそれぞれ、感光体表面上の潜像を現像する現像手段として機能している。   In the present printer having the above basic configuration, each of the four photoconductors 3Y, 3M, C, and K functions as a latent image carrier that carries a latent image on a surface that moves endlessly by rotation. Further, the optical writing unit 50 functions as a latent image forming unit that forms a latent image on the surface of the photoreceptor after being uniformly charged. In addition, each color developing device functions as a developing unit that develops a latent image on the surface of the photoreceptor.

次に、本発明者が行った各種の実験について説明する。
実験に先立って、K用の帯電ローラを次のように作成した。即ち、ステンレスからなる外径9[mm]の軸部材上に、40重量部のABS樹脂からなる基材樹脂に、イオン導電性材料として60重量部のポリエーテルエステルアミドを分散せしめて得た樹脂組成物を、ステンレスからなる外径9[mm]の軸部材上にローラ状に射出成形した。成形後の樹脂表面にアクリルシリコン樹脂、イソシアネート系硬化剤、およびカーボンブラックからなる表面層を塗布して、外径11.7[mm]の放電ローラ部を作製した。軸部材上における放電ローラ部の両端には、帯電ギャップが約50[μm]になるように高分子ポリエチレンからなる突き当てコロを固定した。このようにして製造したK用の帯電ローラを、先に図1に示したプリンタと同様の構成のプリンタ試験機におけるK用のプロセスユニット2Kに取り付けた。
Next, various experiments conducted by the inventor will be described.
Prior to the experiment, a charging roller for K was prepared as follows. That is, a resin obtained by dispersing 60 parts by weight of polyetheresteramide as an ion conductive material on a base resin made of 40 parts by weight of an ABS resin on a shaft member made of stainless steel having an outer diameter of 9 [mm]. The composition was injection-molded into a roller shape on a shaft member made of stainless steel and having an outer diameter of 9 [mm]. A surface layer composed of an acrylic silicon resin, an isocyanate curing agent, and carbon black was applied to the molded resin surface to produce a discharge roller portion having an outer diameter of 11.7 [mm]. Abutting rollers made of high molecular polyethylene were fixed to both ends of the discharge roller portion on the shaft member so that the charging gap was about 50 [μm]. The K charging roller manufactured in this way was attached to the K process unit 2K in the printer testing machine having the same configuration as the printer shown in FIG.

また、本発明者は、実験に先立って、K用の感光体3Kを次のように作成した。即ち、直径60[mm]のアルミニウム素管上に、3.5[μm]の下引き層、0.15[μm]の電荷発生層、22[μm]の電荷輸送層、5[μm]の表面層を順次積層した。表面層については、材料をスプレー塗布することで形成し、その他の層については、浸漬塗工法によって形成した。電荷輸送層、表面層ともに基材樹脂としてポリカーボネートを用い、表面層には平均粒径0.3[μm]のアルミナ粒子を表面層の全固形分に対して10重量%の割合で添加した。このようにして製造したK用の感光体3Kを、プリンタ試験機のK用のプロセスユニット2Kに取り付けた。   In addition, prior to the experiment, the present inventor made a photoconductor 3K for K as follows. That is, an undercoat layer of 3.5 [μm], a charge generation layer of 0.15 [μm], a charge transport layer of 22 [μm], and a 5 [μm] layer on an aluminum tube having a diameter of 60 [mm]. A surface layer was sequentially laminated. The surface layer was formed by spray coating the material, and the other layers were formed by a dip coating method. Polycarbonate was used as the base resin for both the charge transport layer and the surface layer, and alumina particles having an average particle size of 0.3 [μm] were added to the surface layer in a proportion of 10% by weight based on the total solid content of the surface layer. The K photoconductor 3K manufactured in this way was attached to the K process unit 2K of the printer testing machine.

以下に説明する実験は、上述したK用の帯電ローラとK用の感光体3Kとを具備するプロセスユニット2Kを搭載したプリンタ試験機を用いて行った。帯電ローラを含むK用のプロセスユニット2Kと、紙搬送ベルト61とを駆動しながら、帯電ローラに電圧を印加し続ける運転を行った。紙搬送ベルト61については、4つの感光体3Y,M,C,Kのうち、K用の感光体3Kだけに当接する姿勢で駆動した。また、4つのトナー像形成部1Y,M,C,Kについては、モノクロプリントアウトと同様に、K用のトナー像形成部1Kだけを駆動した。このような運転において、運転開始前、開始から24時間後、48時間後、72時間後、96時間後のK用の帯電ローラにおける放電ローラ部の電気抵抗をそれぞれ測定した。電気抵抗の測定については、K用の感光体3Kの代わりに、表面に0.5[mm]の導電性ゴムシートを貼り付けた感光体素管をセットし、この導電性ゴムシートをK用の耐電ローラにおける放電ローラ部に接触させる。この状態で感光体3Kと帯電ローラとをそれぞれ回転させずに帯電ローラの軸部材に所定の電圧を印加し、その電圧値と、アース接続した感光体3Yの素管に流れる電流値に基づいて放電ローラ部の電気抵抗を求めた。感光体3Yに貼り付けた導電性ゴムシートとしては、放電ローラ部よりも電気抵抗が十分に低いものを用いた。導電性ゴムシートの帯電ローラ軸線方向の長さについては12[cm]とした。抵抗測定時の印加電圧としては−100[V]の直流電圧を採用し、電圧印加から30秒後の電流値に基づいて電気抵抗を求めた。この測定方法はあくまでも一例であり、帯電ローラの軸部材から表面方向への体積抵抗が測定できる方法であれば、他の方法であってもよい。   The experiment described below was performed using a printer tester equipped with the process unit 2K including the K charging roller and the K photoconductor 3K described above. While driving the K process unit 2K including the charging roller and the paper conveying belt 61, an operation of continuously applying a voltage to the charging roller was performed. The paper transport belt 61 was driven in such a posture as to contact only the K photoconductor 3K among the four photoconductors 3Y, 3M, C, and K. For the four toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, only the K toner image forming unit 1K is driven as in the case of the monochrome printout. In such an operation, the electric resistance of the discharge roller portion of the K charging roller was measured before the start of operation, 24 hours, 48 hours, 72 hours, and 96 hours after the start. For the measurement of electrical resistance, instead of the K photoconductor 3K, a photosensitive element tube with a 0.5 [mm] conductive rubber sheet attached to the surface is set, and this conductive rubber sheet is used for K. It contacts with the discharge roller part in the anti-static roller. In this state, a predetermined voltage is applied to the shaft member of the charging roller without rotating the photosensitive member 3K and the charging roller, respectively, and based on the voltage value and the current value flowing through the base tube of the photosensitive member 3Y connected to the ground. The electrical resistance of the discharge roller part was determined. As the conductive rubber sheet affixed to the photoreceptor 3Y, a sheet having an electric resistance sufficiently lower than that of the discharge roller portion was used. The length of the conductive rubber sheet in the charging roller axial direction was set to 12 [cm]. As the applied voltage at the time of resistance measurement, a DC voltage of −100 [V] was adopted, and the electric resistance was obtained based on the current value 30 seconds after the voltage application. This measuring method is merely an example, and other methods may be used as long as the volume resistance from the shaft member of the charging roller to the surface direction can be measured.

プリンタ試験機の運転時にK用の帯電ローラに印加する重畳電圧としては、次に列記する条件のものを採用した。
・直流電圧=−700[V]
・交流電圧の振幅電圧(Vpp)=2200[V]
・交流電圧の周波数(f)=2.2[kHz]の正弦波
As the superimposed voltage applied to the charging roller for K during the operation of the printer testing machine, the conditions listed below were adopted.
・ DC voltage = -700 [V]
・ AC voltage amplitude voltage (Vpp) = 2200 [V]
-AC voltage frequency (f) = 2.2 [kHz] sine wave

なお、以下に説明する複数の実験のうち、帯電ローラに印加する電圧として、直流成分だけならなる直流電圧を採用したものがあるが、この場合には−700[V]の直流電圧を採用した。また、交流成分だけからなる交流電圧を採用した実験もあるが、この場合にはVpp=2200[V]、f=2.2[kHz]の交流電圧を採用した。   Of the plurality of experiments described below, a voltage applied only to the DC component is used as the voltage applied to the charging roller. In this case, a DC voltage of −700 [V] is used. . There is also an experiment using an AC voltage consisting only of AC components. In this case, an AC voltage of Vpp = 2200 [V] and f = 2.2 [kHz] was used.

[実験1]
K用の帯電ローラに上述の重畳電圧を印加し続けながら、上述した5つのタイミングでそれぞれK用の帯電ローラの放電ローラ部における電気抵抗を測定した。測定結果は次の表1に示す通りであった。

Figure 0004676287
[Experiment 1]
While continuously applying the above-mentioned superimposed voltage to the K charging roller, the electrical resistance in the discharge roller portion of the K charging roller was measured at each of the five timings described above. The measurement results were as shown in Table 1 below.
Figure 0004676287

表1に示すように、イオン導電性材料を含有する基材樹脂からなる放電ローラ部の電気抵抗は、経時的に上昇した。96時間後における電気抵抗値(4.71210Ω)は、運転開始前(0.287×10Ω)の16倍以上にもなった。このような著しい電気抵抗変化をきたしては、K用の感光体3Yを長期に渡って安定した電位で帯電させることはできない。 As shown in Table 1, the electric resistance of the discharge roller portion made of the base resin containing the ion conductive material increased with time. The electrical resistance value (4.71210 6 Ω) after 96 hours was 16 times or more that before the start of operation (0.287 × 10 6 Ω). If such a significant change in electrical resistance is caused, the K photoconductor 3Y cannot be charged at a stable potential over a long period of time.

参考までに、各タイミングにおける感光体3Kの帯電電位は次の表2に示す通りであった。

Figure 0004676287
For reference, the charging potential of the photosensitive member 3K at each timing is as shown in Table 2 below.
Figure 0004676287

表2に示すように、感光体の帯電電位は経時的に減少していることがわかる。96時間後における帯電電位(−523V)は、プリントアウト前(−636V)の0.8倍程度にしかならなかったことがわかる。   As shown in Table 2, it can be seen that the charging potential of the photoreceptor decreases with time. It can be seen that the charging potential (−523V) after 96 hours was only about 0.8 times that before the printout (−636V).

[実験2]
帯電ローラに直流成分だけからなる直流電圧を印加し続けながら、上述した5つのタイミングでそれぞれK用の帯電ローラの放電ローラ部における電気抵抗を測定した。測定結果は次の表3に示す通りであった。

Figure 0004676287
表3に示すように、放電ローラ部の経時的な抵抗上昇は認められなかった。96時間経過までにおいて、抵抗変動は最大でも0.086×10Ωであり(0.344×10Ω−0.258×10Ω)は、最大変動量は最大値の0.25倍程度に留まっている。このように抵抗変動が小さい条件下では、K用の感光体3Kを長期に渡って安定して帯電させることができる。但し、帯電ローラに印加する電圧に交流成分を含めていないため、帯電ローラの回転に伴う微妙な帯電ギャップ変動による帯電ムラが大きくなる。よって、感光体3K全体としては長期に渡って安定して帯電させることができるが、感光体3Kに部分的な帯電ムラを発生させ、それによる画像濃度ムラを引き起こし易くなってしまう。 [Experiment 2]
While continuously applying a DC voltage consisting of only a DC component to the charging roller, the electrical resistance at the discharge roller portion of the K charging roller was measured at the above-described five timings. The measurement results were as shown in Table 3 below.
Figure 0004676287
As shown in Table 3, there was no increase in resistance of the discharge roller portion with time. Until 96 hours, the resistance variation is 0.086 × 10 6 Ω at the maximum (0.344 × 10 6 Ω−0.258 × 10 6 Ω), and the maximum variation is 0.25 times the maximum value. It remains to the extent. Under such a small resistance fluctuation condition, the K photoconductor 3K can be stably charged over a long period of time. However, since the AC component is not included in the voltage applied to the charging roller, charging unevenness due to slight charging gap fluctuation accompanying rotation of the charging roller increases. Therefore, the entire photoconductor 3K can be stably charged over a long period of time. However, partial charging unevenness is generated in the photoconductor 3K, thereby easily causing image density unevenness.

[実験3]
帯電ローラに交流成分だけからなる交流電圧を印加し続けながら、上述した5つのタイミングでそれぞれK用の帯電ローラの放電ローラ部における電気抵抗を測定した。測定結果は次の表4に示す通りであった。

Figure 0004676287
表4に示すように、放電ローラ部の経時的な抵抗上昇は認められなかった。96時間経過までにおいて、抵抗変動は最大でも0.113×10Ωであり(0.271×10Ω−0.158×10Ω)は、最大変動量は最大値の0.58倍程度に留まっている。しかしながら、帯電ローラに印加する電圧が交流成分だけからなるので、帯電極性の反転が繰り返されてしまい、感光体3Kがマイナス極性に十分に帯電されなくなる。よって、正常なプリントアウトを行うことはできない。 [Experiment 3]
While continuously applying an AC voltage consisting of only an AC component to the charging roller, the electrical resistance in the discharge roller portion of the K charging roller was measured at the above-described five timings. The measurement results were as shown in Table 4 below.
Figure 0004676287
As shown in Table 4, there was no increase in resistance of the discharge roller portion over time. By 96 hours, the resistance fluctuation is 0.113 × 10 6 Ω at the maximum (0.271 × 10 6 Ω−0.158 × 10 6 Ω), and the maximum fluctuation amount is 0.58 times the maximum value. It remains to the extent. However, since the voltage applied to the charging roller is composed only of an AC component, the reversal of the charging polarity is repeated, and the photoreceptor 3K is not sufficiently charged to the negative polarity. Therefore, normal printout cannot be performed.

[実験4]
プリントアウト開始から48時間経過までは、K用の帯電ローラに上述の重畳バイアスを印加し続け、運転開始前、開始から24時間後、48時間後の3つのタイミングで帯電ローラの放電ローラ部の電気抵抗を測定した。その後、帯電ローラに印加する電圧を交流成分だけからなる交流電圧に切り替えて運転を再開した。そして、再開から4時間経過後(通算で52時間後)、20時間経過後(通算で72時間後)における放電ローラ部の電気抵抗を測定した。この結果を次の表5に示す。

Figure 0004676287
[Experiment 4]
The above-described superimposed bias is continuously applied to the charging roller for K until the lapse of 48 hours from the start of printout, and at the three timings before the start of operation, 24 hours after the start and 48 hours after the start, The electrical resistance was measured. Thereafter, the voltage applied to the charging roller was switched to an AC voltage composed only of an AC component, and the operation was resumed. Then, the electrical resistance of the discharge roller part was measured after 4 hours (52 hours in total) and 20 hours (72 hours in total) after restarting. The results are shown in Table 5 below.
Figure 0004676287

表5に示すように、帯電ローラに重畳電圧を印加する運転では、時間経過とともに放電ローラ部の電気抵抗が上昇する。これに対し、帯電ローラに印加する電圧を交流電圧に切り替えると、放電ローラ部の電気抵抗が初期値に向けて急激に低下していき(通算52時間後の抵抗値を参照)、切り替え後24時間経過すると(通算で72時間後)、初期値と同等の値まで復帰する。このことから、重畳電圧の印加によって放電ローラ部の電気抵抗を上昇させても、電圧を重畳電圧から交流電圧に切り替えることで、放電ローラ部の電気抵抗を初期値まで低下させ得ることがわかった。但し、本実験4のような電圧の切り替え方では、電気抵抗の復帰までに24時間も要し、その間、プリントアウトを行うことができなくなってしまう。   As shown in Table 5, in the operation of applying the superimposed voltage to the charging roller, the electric resistance of the discharge roller portion increases with time. On the other hand, when the voltage applied to the charging roller is switched to an AC voltage, the electrical resistance of the discharge roller portion suddenly decreases toward the initial value (refer to the resistance value after 52 hours in total). When the time elapses (after 72 hours in total), the value returns to the same value as the initial value. From this, it was found that even if the electrical resistance of the discharge roller portion is increased by applying the superimposed voltage, the electrical resistance of the discharge roller portion can be reduced to the initial value by switching the voltage from the superimposed voltage to the AC voltage. . However, in the voltage switching method as in Experiment 4, it takes 24 hours for the electrical resistance to return, and during that time, it is impossible to perform printout.

[実験5]
帯電ローラに上述の重畳バイアスを20秒間印加した後、交流成分だけからなる交流電圧を2秒間印加するといった電圧の切り換えを繰り返し行いながら、上述した5つのタイミングでそれぞれ放電ローラ部の電気抵抗を測定した。この結果を次の表6に示す。

Figure 0004676287
[Experiment 5]
Measure the electrical resistance of the discharge roller at each of the five timings described above while repeatedly switching the voltage after applying the above superimposed bias to the charging roller for 20 seconds and then applying the AC voltage consisting of only the AC component for 2 seconds. did. The results are shown in Table 6 below.
Figure 0004676287

表6に示すように、数十秒といった比較的短い周期で電圧を切り替えることで、放電ローラ部の電気抵抗値を長期に渡って安定させることができた。これは、重畳電圧の印加によって電気抵抗を少しだけ上昇させた放電ローラ部に、交流電圧を印加して電気抵抗を元通りに復帰させるという処理を比較的短い周期で繰り返したからである。なお、交流電圧の印加によって放電ローラ部の電気抵抗を復帰させることができる理由は、次のように考えられる。即ち、直流成分によって振幅の中心値が0[V]よりもマイナス側に寄っている重畳バイアスでは、そのマイナス側の中心値を境に交流成分の振れが起こることで、放電ローラ部内でイオンの配向に片寄りが発生すると考えられる。かかる片寄りを発生させた放電ローラ部に、0[V]を振幅の中心とする交流成分だけからなる交流電圧を印加することで、イオンの配向の片寄りを解消したからであると考えられる。   As shown in Table 6, it was possible to stabilize the electric resistance value of the discharge roller portion over a long period by switching the voltage at a relatively short cycle such as several tens of seconds. This is because the process of applying the AC voltage to the discharge roller part where the electrical resistance is slightly increased by applying the superimposed voltage and returning the electrical resistance to the original state was repeated at a relatively short cycle. The reason why the electrical resistance of the discharge roller portion can be restored by applying an AC voltage is considered as follows. In other words, in the superimposed bias in which the center value of the amplitude is closer to the minus side than 0 [V] due to the DC component, the fluctuation of the AC component occurs at the boundary of the minus side center value. It is considered that a deviation occurs in the orientation. This is considered to be because the deviation of the orientation of ions was eliminated by applying an alternating voltage consisting only of an alternating current component having 0 [V] as the center of amplitude to the discharge roller part that caused such a deviation. .

次に、第1実施形態に係るプリンタの特徴的な構成について説明する。
図6は、本プリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。同図において、本プリンタの4つの帯電装置10Y,M,C,Kは、帯電ローラ12Y,M,C,Kを有している。また、電源たる帯電電源回路20Y,M,C,K、電源制御手段たる電源制御回路21Y,M,C,K、及び、電流検知手段たる電流計22Y,M,C,Kも有している。電源回路20Y,M,C,Kは、直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧や、交流成分だけからなる交流電圧を出力する。出力された電圧は、電流計22Y,M,C,Kを介して帯電ローラ12Y,M,C,Kに印加される。電流計22Y,M,C,Kは、帯電電源回路20Y,M,C,Kから帯電ローラ12Y,M,C,Kへと流れる電流値を検知して、検知結果に応じた信号を電源制御回路21Y,M,C,Kに出力する。
Next, a characteristic configuration of the printer according to the first embodiment will be described.
FIG. 6 is a block diagram showing a part of the electric circuit of the printer. In the drawing, four charging devices 10Y, 10M, 10C, and 10K of the printer have charging rollers 12Y, 12M, 12C, and 12K. In addition, it also includes charging power supply circuits 20Y, 20M, 20C, and 20K as power sources, power supply control circuits 21Y, M, C, and K as power supply control means, and ammeters 22Y, M, C, and K as current detection means. . The power supply circuits 20Y, 20M, 20C, and 20K output a superimposed voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage or an AC voltage composed only of an AC component. The output voltage is applied to the charging rollers 12Y, M, C, and K through ammeters 22Y, M, C, and K. The ammeters 22Y, 22M, 22C, and 22K detect the current value flowing from the charging power supply circuits 20Y, 20M, 20C, and 20K to the charging rollers 12Y, 12M, 12C, and 12K, and control the power according to the detection signal. Output to circuits 21Y, M, C, K.

同図に示したメイン制御部200は、本プリンタの全体の制御を司るものであり、帯電装置10Y,M,C,Kの電源制御回路21Yにそれぞれ基準タイミング信号を出力する。電源制御回路21Y,M,C,Kは、メイン制御部200から送られてくる基準タイミング信号に基づいて、感光体(3Y,M,C,K)の周方向における潜像形成対象領域が帯電ローラ10Y,M,C,Kによる帯電処理位置に進入するタイミングを求めることができる。また、感光体(3Y,M,C,K)の周方向における潜像非形成対象領域が帯電ローラ10Y,M,C,Kによる帯電処理位置に進入するタイミングを求めることもできる。   The main control unit 200 shown in FIG. 1 controls the entire printer, and outputs reference timing signals to the power supply control circuits 21Y of the charging devices 10Y, 10M, 10C, and 10K, respectively. The power supply control circuits 21Y, 21M, 21C, and 21K charge the latent image formation target area in the circumferential direction of the photoconductor (3Y, M, C, K) based on the reference timing signal sent from the main control unit 200. The timing of entering the charging processing position by the rollers 10Y, M, C, and K can be obtained. It is also possible to determine the timing at which the latent image non-formation target region in the circumferential direction of the photoconductor (3Y, M, C, K) enters the charging processing position by the charging rollers 10Y, M, C, K.

帯電電源回路20Y,M,C,Kは、電源制御回路21Y,M,C,Kから送られてくる制御信号に基づいて、出力電圧を重畳電圧から交流電圧に切り替えたり、交流電圧から重畳電圧に切り替えたりするように構成されている。また、電源制御回路21Y,M,C,Kから送られてくる制御信号に基づいて、交流電圧の振幅(Vpp)あるいは周波数(f)の少なくとも何れか一方を変化させるように構成されている。   The charging power supply circuits 20Y, 20M, 20C, 20K, and 20K switch the output voltage from the superimposed voltage to the AC voltage based on the control signals sent from the power supply control circuits 21Y, M, C, and K, or the AC voltage to the superimposed voltage. It is configured to switch to. Further, it is configured to change at least one of the amplitude (Vpp) and the frequency (f) of the AC voltage based on the control signals sent from the power supply control circuits 21Y, 21M, 21C, 21K.

電源制御回路21Y,M,C,Kは、プリント動作中において、メイン制御部200から送られてくる基準タイミング信号に基づいて、帯電電源回路20Y,M,C,Kを次のように制御するように構成されている。即ち、感光体(3Y,M,C,K)の周面の全領域のうち、少なくとも周方向における潜像形成対象領域を、帯電ローラ12Y,M,C,Kの放電ローラ部との対向位置である帯電処理位置に進入させているときには、重畳バイアスを出力させる。これにより、帯電ローラ12Y,M,C,Kの放電ローラ部に重畳電圧を供給して、感光体(3Y,M,C,K)の潜像形成対象領域を、電子写真プロセスを実現し得るレベルまでマイナス極性側に一様帯電させる。この一方で、感光体(3Y,M,C,K)の潜像形成対象領域を帯電処理位置に進入させていないとき、即ち、感光体(3Y,M,C,K)の周方向における潜像非形成領域を帯電処理位置に進入させている期間では次のような制御を行う。即ち、その期間一部又は全部において、帯電電源回路20Y,M,C,Kに対して交流成分だけからなる交流電圧を出力させる。これにより、帯電ローラ12Y,M,C,Kの放電ローラ部に交流電圧を供給して、放電ローラ部の抵抗低減復帰を図る。本プリンタでは、このような抵抗低減復帰により、感光体(3Y,M,C,K)を長期に渡って安定した電位で帯電させることができる。   The power supply control circuits 21Y, 21M, 21C, and 21K control the charging power supply circuits 20Y, 20M, 20C, and 20K as follows based on the reference timing signal sent from the main control unit 200 during the printing operation. It is configured as follows. That is, at least the latent image formation target area in the circumferential direction of all the peripheral areas of the photoreceptors (3Y, M, C, K) is opposed to the discharge roller portions of the charging rollers 12Y, M, C, K. When the charging processing position is entered, a superimposed bias is output. As a result, the superimposed voltage is supplied to the discharge roller portions of the charging rollers 12Y, 12M, 12C, 12K, and the electrophotographic process can be realized on the latent image formation target area of the photoreceptor (3Y, M, C, K). Charge uniformly to the negative polarity side to the level. On the other hand, when the latent image formation target area of the photoconductor (3Y, M, C, K) is not entered into the charging processing position, that is, the latent image in the circumferential direction of the photoconductor (3Y, M, C, K). The following control is performed during the period in which the non-image forming area enters the charging processing position. That is, during a part or all of the period, the charging power supply circuits 20Y, 20M, 20C, and 20K are made to output an AC voltage consisting only of an AC component. As a result, AC voltage is supplied to the discharge roller portions of the charging rollers 12Y, 12M, 12C, and 12K, and the resistance reduction of the discharge roller portion is restored. In this printer, the photosensitive member (3Y, M, C, K) can be charged with a stable potential over a long period of time by such resistance reduction recovery.

なお、感光体(3Y,M,C,K)の周方向における潜像形成対象領域とは、具体的には、感光体の周面のうち、転写ニップで転写紙Pに密着せしめられる領域のことである。また、潜像非形成領域とは、感光体の周面のうち、転写ニップで転写紙Pに密着せしめられない領域のことである。複数の転写紙Pを連続的に通紙する連続プリントモードであっても、先行する転写紙Pと後続の転写紙Pとの間に必ず間隔が設けられる。よって、連続プリントモードであっても、感光体(3Y,M,C,K)の周面には必ず紙間領域が設けられ、潜像非形成領域であるこの紙間領域を帯電処理位置に進入させているときに、交流電圧の印加による抵抗低減復帰処理が行われる。   The latent image formation target area in the circumferential direction of the photoconductor (3Y, M, C, K) is specifically an area of the peripheral surface of the photoconductor that is in close contact with the transfer paper P at the transfer nip. That is. Further, the latent image non-formation region is a region of the peripheral surface of the photoconductor that cannot be brought into close contact with the transfer paper P at the transfer nip. Even in the continuous print mode in which a plurality of transfer papers P are continuously passed, a gap is always provided between the preceding transfer paper P and the subsequent transfer paper P. Therefore, even in the continuous print mode, an inter-paper area is always provided on the peripheral surface of the photoreceptor (3Y, M, C, K), and this inter-paper area, which is a latent image non-formation area, is set as the charging processing position. When entering, resistance reduction return processing by application of AC voltage is performed.

また、メイン制御部200は、4つの帯電電源回路20Y,M,C,Kの何れか1つが交流電圧を出力しているときには、プリントジョブの終了の有無にかかわらず、紙搬送ベルト(61)やプロセスユニットを駆動する制御を実施する。   In addition, the main control unit 200 determines that the paper transport belt (61) when any one of the four charging power supply circuits 20Y, 20M, 20C, 20K outputs an AC voltage, regardless of whether or not the print job is finished. And control to drive the process unit.

また、感光体の帯電電位を長期に渡って安定化させる方法としては、感光体の表面電位を検知する電位センサの検知結果に応じて、帯電ローラに印加する重畳電圧の値を変化させる方法もある。しかしながら、この方法では、高価な電位センサを搭載することによってコストアップを引き起こしたり、装置の大型化を引き起こしたりする。   Further, as a method for stabilizing the charging potential of the photoconductor for a long time, there is a method of changing the value of the superimposed voltage applied to the charging roller according to the detection result of the potential sensor for detecting the surface potential of the photoconductor. is there. However, in this method, an expensive potential sensor is mounted, thereby increasing the cost or increasing the size of the apparatus.

電ローラ12Y,M,C,Kの放電ローラ部の抵抗低減効果を向上させる方法としては、交流電圧の印加時間を長くする、交流電圧の振幅(Vpp)を大きくする、交流電圧の周波数(f)を大きくするなどの方法がある。しかしながら、交流電圧の印加時間を長くすると、その分だけプリント速度を低下させてしまう。特に、連続プリントアウトモードでは、紙間領域を大きくとることにより、ユーザーに抱かせる低速感をより一層助長してしまう。 A static-rollers 12Y, M, C, as a method for improving the resistance reduction effect of the discharge roller portion of K, lengthening the application time of the AC voltage, to increase the AC voltage amplitude (Vpp), the AC voltage frequency ( There are methods such as increasing f). However, if the AC voltage application time is lengthened, the printing speed is reduced by that amount. In particular, in the continuous printout mode, the feeling of low speed given to the user is further promoted by increasing the inter-paper area.

そこで、本第1実施形態に係るプリンタでは、交流成分だけならなる交流電圧の周波数を、重畳電圧における交流成分の周波数よりも大きくする制御を実施するように、電源制御回路21Y,M,C,Kを構成している。これにより、より短時間で放電ローラ部の電気抵抗を低減復帰させることができる。但し、交流電圧の周波数を大きくすると、感光体をより劣化させることになる。放電ローラ部の電気抵抗は、比較的長時間に渡って重畳電圧が印加された場合に上昇率が高くなるため、次のようにすることが望ましい。即ち、数枚程度の連続プリントアウトであれば交流電圧として重畳電圧と同等の周波数のものを放電ローラ部に印加し、数十枚以上の大量連続プリントアウトが行われる場合に重畳電圧の交流成分よりも周波数の高い交流電圧を放電ローラ部に印加するのである。このような制御により、周波数をより高くすることによる感光体の劣化を抑えることができる。 Therefore, according to the printer according to the first embodiment, the frequency of the AC voltage as if only AC component, to perform a control to be larger than the frequency of the AC component in the superimposed voltage, the power supply control circuit 21Y, M, C, K is configured. Thereby, the electrical resistance of the discharge roller portion can be reduced and restored in a shorter time. However, if the frequency of the alternating voltage is increased, the photoreceptor is further deteriorated. Since the rate of increase of the electrical resistance of the discharge roller portion increases when a superimposed voltage is applied for a relatively long time, it is desirable to do the following. In other words, if a continuous printout of several sheets is applied, an alternating current voltage having the same frequency as the superimposed voltage is applied to the discharge roller unit, and an alternating current component of the superimposed voltage is produced when a large number of continuous printouts of several tens of sheets are performed. An AC voltage having a higher frequency than that is applied to the discharge roller portion. By such control, it is possible to suppress deterioration of the photoreceptor due to higher frequency.

次に、第2実施形態に係るプリンタについて説明する。第2実施形態に係るプリンタは、交流成分だけならなる交流電圧の周波数を、重畳電圧における交流成分の周波数よりも大きくする制御を実施する代わりに、次のような制御を実施する。即ち、交流成分だけならなる交流電圧の振幅(Vpp)を、重畳電圧における交流成分の振幅よりも大きくする制御を実施するように、電源制御回路21Y,M,C,Kを構成している。これにより、より短時間で放電ローラ部の電気抵抗を低減復帰させることができる。但し、交流電圧の振幅を大きくすると、感光体をより劣化させることになる。そこで、次のようにすることが望ましい。即ち、数枚程度の連続プリントアウトであれば交流電圧として重畳電圧と同等の振幅のものを放電ローラ部に印加し、数十枚以上の大量連続プリントアウトが行われる場合に重畳電圧の交流成分よりも振幅の大きい交流電圧を放電ローラ部に印加するのである。このような制御により、振幅をより大きくすることによる感光体の劣化を抑えることができる。 Next, a printer according to the second embodiment will be described. The printer according to the second embodiment, the frequency of the AC voltage as if only AC component, instead of carrying out the control to be larger than the frequency of the AC component in the superimposed voltage, implement the following control. That is, the power supply control circuits 21Y, 21M, 21C, and 21K are configured so as to perform control for making the amplitude (Vpp) of the AC voltage that is composed of only the AC component larger than the amplitude of the AC component in the superimposed voltage. Thereby, the electrical resistance of the discharge roller portion can be reduced and restored in a shorter time. However, if the amplitude of the AC voltage is increased, the photoreceptor is further deteriorated. Therefore, it is desirable to do the following. That is, if the continuous printout is about several sheets, an alternating current voltage having the same amplitude as the superimposed voltage is applied to the discharge roller unit, and the alternating voltage component of the superimposed voltage is applied when a large number of continuous printouts of several tens of sheets are performed. An AC voltage having a larger amplitude than that is applied to the discharge roller portion. By such control, it is possible to suppress the deterioration of the photoreceptor due to the larger amplitude.

なお、放電ローラ部の抵抗低減という観点からすれば、一様帯電時とは逆極性であるプラス極性の直流電圧に、交流電圧を重畳した逆極性重畳電圧を放電ローラ部に印加して、抵抗低減化を図ると効率が良くなる。しかしながら、このようにすると、感光体を正規の極性とは逆極性に帯電させることになり、残留電位の上昇等によって感光体特性を大きく劣化させてしまうので好ましくない。   From the viewpoint of reducing the resistance of the discharge roller portion, a reverse polarity superimposed voltage obtained by superimposing an AC voltage on a positive polarity DC voltage having a polarity opposite to that at the time of uniform charging is applied to the discharge roller portion. If the reduction is achieved, the efficiency is improved. However, this is not preferable because the photoconductor is charged to a polarity opposite to the normal polarity, and the photoconductor characteristics are greatly deteriorated due to an increase in the residual potential.

次に、第3実施形態に係るプリンタについて説明する。第3実施形態に係るプリンタにおいては、電流計22Y,M,C,Kによる検知結果に基づいて、交流成分だけからなる交流電圧の周波数及び振幅の少なくとも何れか一方を変化させる制御を実施させるように、電源制御回路21Y,M,C,Kを構成している。これにより、重畳電圧の印加の影響ではなく、温湿度の変化に起因する放電ローラ部の抵抗変化を、交流電圧の印加による抵抗低減率の変動によって吸収させて、長期に渡る感光体(3Y,M,C,K)の帯電電位をより安定化させることができる。 Next, a printer according to a third embodiment will be described. In the printer according to the third embodiment, conductive Nagarekei 22Y, M, C, based on the detection result of the K, perform control to change at least one of the frequency and amplitude of the AC voltage consisting of only AC components Thus, the power supply control circuits 21Y, M, C, and K are configured. As a result, the resistance change of the discharge roller due to the change in temperature and humidity, not the effect of the application of the superimposed voltage, is absorbed by the change in the resistance reduction rate due to the application of the AC voltage, and the photosensitive member (3Y, 3 The charging potential of M, C, K) can be further stabilized.

次に、第4実施形態に係るプリンタについて説明する。第4実施形態に係るプリンタは、次のような制御を実施する。即ち、交流成分だけからなる交流電圧を帯電ローラ12Y,M,C,Kに印加しているときには、ローラとの対向位置において感光体(3Y,M,C,K)を除電することができる。そこで、本第4実施形態においては、各プロセスユニットの除電ランプを省略し、帯電装置10Y,M,C,Kによって感光体を除電するようになっている。かかる構成では、除電ランプの不搭載によって装置の小型化や低コスト化を図ることができる。 Next, a printer according to a fourth embodiment will be described. The printer according to the fourth embodiment performs the following control. That is, when an AC voltage consisting only of an AC component is applied to the charging rollers 12Y, 12M, 12C, and 12K, the photoconductor (3Y, M, C, K) can be neutralized at a position facing the roller. The present in the fourth embodiment, is omitted eliminating lamp of the process units, so as to neutralize the photoreceptor charging device 10Y, M, C, by K. In such a configuration, it is possible to reduce the size and cost of the apparatus by not mounting the static elimination lamp.

これまで、複数の感光体3Y,M,C,Kを設けてフルカラー画像を形成するようにしたいわゆるタンデム方式のプリンタについて説明したが、シングルフルカラー方式やモノクロ方式の画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。シングルフルカラー方式とは、感光体等の潜像担持体を1つだけ設けるとともに、この潜像担持体に複数の現像装置を対向させ、1つの潜像担持体で順次形成したY,M,C,Kトナー像を中間転写体に重ね合わせてフルカラー画像を得る方式である。   So far, a so-called tandem printer in which a plurality of photoconductors 3Y, 3M, 3C, and 3K are provided to form a full color image has been described. However, the present invention is applicable to a single full color type or monochrome type image forming apparatus. Can be applied. In the single full color system, only one latent image carrier such as a photoconductor is provided, and a plurality of developing devices are opposed to the latent image carrier, and Y, M, and C are sequentially formed by one latent image carrier. , K toner images are superimposed on an intermediate transfer member to obtain a full color image.

以上、第1実施形態に係るプリンタにおいては、交流成分だけならなる交流電圧の周波数を、重畳電圧における交流成分の周波数よりも大きくする制御を実施させるように、電源制御手段たる電源制御回路21Y,M,C,Kを構成している。かかる構成では、上述した理由により、より短時間で放電ローラ部の抵抗低減復帰を行うことができる。 As described above, in the printer according to the first embodiment, the power supply control circuit 21Y, which is the power supply control unit, is controlled so that the frequency of the AC voltage including only the AC component is larger than the frequency of the AC component in the superimposed voltage. M, C, and K are configured. In such a configuration, for the reason described above, it is possible to perform the resistance reduction recovery of the discharge roller portion in a shorter time.

また、第2実施形態に係るプリンタにおいては、交流成分だけからなる交流電圧のピーク・ツウ・ピーク値を、重畳電圧における交流成分のピーク・ツウ・ピーク値よりも大きくする制御を実施させるように、電源制御手段たる電源制御回路21Y,M,C,Kを構成している。かかる構成でも、上述した理由により、より短時間で放電ローラ部の抵抗低減復帰を行うことができる。 In the printer according to the second embodiment, control is performed so that the peak-to-peak value of the AC voltage composed of only the AC component is larger than the peak-to-peak value of the AC component in the superimposed voltage. The power control circuits 21Y, 21M, 21C, 21C, 21K, and 21K, which are power control means, are configured. Even in such a configuration, it is possible to perform resistance reduction recovery of the discharge roller portion in a shorter time for the reason described above.

また、第3実施形態に係るプリンタにおいては、電源たる帯電電源回路20Y,M,C,Kからの出力電流値を検知する電流検知手段として電流計22Y,M,C,Kを設け、これらによる検知結果に基づいて、交流成分だけからなる交流電圧の周波数及びピーク・ツウ・ピーク値の少なくとも何れか一方を変化させる制御を実施させるように、電源制御手段たる電源制御回路21Y,M,C,Kを構成している。かかる構成では、重畳電圧の印加の影響ではなく、温湿度の変化に起因する放電ローラ部の抵抗変化を、交流電圧の印加による抵抗低減率の変動によって吸収させて、長期に渡る感光体(3Y,M,C,K)の帯電電位をより安定化させることができる。 In the printer according to the third embodiment, ammeters 22Y, 22M, 22C, and 22K are provided as current detection means for detecting output current values from the charging power supply circuits 20Y, 20M, 20C, and 20K as power sources. Based on the detection result, the power supply control circuits 21Y, 21M, 21C, 21C, 21C, 21C, 21C, 21C, and 21C, which are power supply control means, are implemented so as to perform control to change at least one of the frequency and peak-to-peak value K is configured. In such a configuration, the change in resistance of the discharge roller due to the change in temperature and humidity, not the influence of the application of the superposed voltage, is absorbed by the change in the resistance reduction rate due to the application of the AC voltage, so that the photosensitive member (3Y , M, C, K) can be further stabilized.

また、第4実施形態に係るプリンタにおいては、潜像担持体たる感光体(3Y,M,C,K)を除電する除電手段として、帯電装置10Y,M,C,Kを利用することで、除電ランプなどといった感光体を除電するための専用の除電手段を省略して、装置の小型化や低コスト化を図ることがきる。 Further, in the printer according to the fourth embodiment, by using the charging devices 10Y, 10M, 10C, and 10K as a charge eliminating unit that removes the photosensitive member (3Y, M, C, K) as a latent image carrier, It is possible to reduce the size and cost of the apparatus by omitting a dedicated neutralizing unit for neutralizing the photosensitive member such as a neutralizing lamp.

第1実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。 1 is a schematic configuration diagram illustrating a printer according to a first embodiment. 同プリンタにおけるY用のトナー像形成部を転写ユニットの一部とともに示す拡大構成図。FIG. 3 is an enlarged configuration diagram illustrating a toner image forming unit for Y in the printer together with a part of a transfer unit. 同トナー像形成部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 process unit of the toner image forming unit. 同プロセスユニットの帯電装置の帯電ローラを示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows the charging roller of the charging device of the process unit. 同プロセスユニットの感光体と帯電ローラとを示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing a photosensitive member and a charging roller of the process unit. 同プリンタにおける電気回路の一部を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a part of an electric circuit in the printer.

符号の説明Explanation of symbols

3Y,M,C,K:感光体(被帯電体、潜像担持体)
10Y:帯電装置
12Y:帯電ローラ
16Y:放電ローラ部(放電部材)
20Y,M,C,K:帯電電源回路(電源)
21Y,M,C,K:電源制御回路(電源制御手段)
22Y,M,C,K:電流計(電流検知手段)
40Y:現像装置(現像手段)
50:光書込ユニット(潜像形成手段)
3Y, M, C, K: photoconductor (charged body, latent image carrier)
10Y: charging device 12Y: charging roller 16Y: discharge roller portion (discharge member)
20Y, M, C, K: Charging power supply circuit (power supply)
21Y, M, C, K: power control circuit (power control means)
22Y, M, C, K: Ammeter (current detection means)
40Y: developing device (developing means)
50: Optical writing unit (latent image forming means)

Claims (4)

無端移動する表面に潜像を担持する潜像担持体と、該表面を一様に帯電せしめる帯電装置と、一様帯電後の該表面に潜像を形成する潜像形成手段と、該表面上の該潜像を現像する現像手段とを備え、
且つ、該帯電装置が、無端移動する表面を、潜像担持体に対して所定の間隙を介して対向させつつ、該表面から該潜像担持体に向けて放電する放電部材と、該放電部材に電圧を供給する電源と、該電源からの電圧の出力を制御する電源制御手段とを有し、該放電部材からの放電によって該潜像担持体を一様に帯電せしめるものである、画像形成装置において、
上記放電部材として、イオン導電性の電気抵抗調整材を含有する材料からなるものを用い、
上記電源として、直流電圧及び交流電圧を出力可能なものを用い、
上記潜像担持体の表面の全領域のうち、少なくとも上記潜像の形成対象領域を、上記放電部材との対向位置に進入させているときには、直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧を上記電源から出力させる一方で、該形成対象領域を該対向位置に進入させていないときには、該重畳電圧の交流電圧よりも高い周波数の交流成分だけからなる交流電圧を上記電源から出力させる処理を実施するように、上記電源制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
A latent image carrier that carries a latent image on a surface that moves endlessly, a charging device that uniformly charges the surface, a latent image forming unit that forms a latent image on the surface after uniform charging, Developing means for developing the latent image of
And a discharge member that discharges from the surface toward the latent image carrier while the charging device faces the endlessly moving surface with a predetermined gap to the latent image carrier, and the discharge member An image forming apparatus having a power supply for supplying a voltage to the power supply and a power supply control means for controlling the output of the voltage from the power supply, and uniformly charging the latent image carrier by a discharge from the discharge member. In the device
As the discharge member, one made of a material containing an ion conductive electrical resistance adjusting material is used,
As the power source, one that can output a DC voltage and an AC voltage is used.
When at least the latent image formation target area of the entire area of the surface of the latent image carrier is made to enter the position facing the discharge member, a superimposed voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage is applied to the power source. On the other hand, when the formation target region has not entered the facing position, a process of outputting an AC voltage consisting only of an AC component having a frequency higher than the AC voltage of the superimposed voltage from the power source is performed. An image forming apparatus comprising the power supply control means.
無端移動する表面に潜像を担持する潜像担持体と、該表面を一様に帯電せしめる帯電装置と、一様帯電後の該表面に潜像を形成する潜像形成手段と、該表面上の該潜像を現像する現像手段とを備え、
且つ、該帯電装置が、無端移動する表面を、潜像担持体に対して所定の間隙を介して対向させつつ、該表面から該潜像担持体に向けて放電する放電部材と、該放電部材に電圧を供給する電源と、該電源からの電圧の出力を制御する電源制御手段とを有し、該放電部材からの放電によって該潜像担持体を一様に帯電せしめるものである、画像形成装置において、
上記放電部材として、イオン導電性の電気抵抗調整材を含有する材料からなるものを用い、
上記電源として、直流電圧及び交流電圧を出力可能なものを用い、
上記潜像担持体の表面の全領域のうち、少なくとも上記潜像の形成対象領域を、上記放電部材との対向位置に進入させているときには、直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧を上記電源から出力させる一方で、該形成対象領域を該対向位置に進入させていないときには、該重畳電圧の交流電圧よりも大きなピーク・ツウ・ピーク値の交流成分だけからなる交流電圧を上記電源から出力させる処理を実施するように、上記電源制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置
A latent image carrier that carries a latent image on a surface that moves endlessly, a charging device that uniformly charges the surface, a latent image forming unit that forms a latent image on the surface after uniform charging, Developing means for developing the latent image of
And a discharge member that discharges from the surface toward the latent image carrier while the charging device faces the endlessly moving surface with a predetermined gap to the latent image carrier, and the discharge member An image forming apparatus having a power supply for supplying a voltage to the power supply and a power supply control means for controlling the output of the voltage from the power supply, and uniformly charging the latent image carrier by a discharge from the discharge member. In the device
As the discharge member, one made of a material containing an ion conductive electrical resistance adjusting material is used,
As the power source, one that can output a DC voltage and an AC voltage is used.
When at least the area where the latent image is to be formed is made to enter the position facing the discharge member among the entire area of the surface of the latent image carrier, the superimposed voltage obtained by superimposing the alternating voltage on the direct current voltage is applied to the power source. On the other hand, when the formation target region has not entered the facing position, an AC voltage consisting only of an AC component having a peak-to-peak value larger than the AC voltage of the superimposed voltage is output from the power source. An image forming apparatus characterized in that the power control means is configured to perform processing .
請求項1又は2の画像形成装置において、
上記電源からの出力電流値を検知する電流検知手段を設け、該電流検知手段による検知結果に基づいて、交流成分だけからなる上記交流電圧の周波数及びピーク・ツウ・ピーク値の少なくとも何れか一方を変化させる制御を実施させるように、上記電源制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1 or 2 ,
Current detection means for detecting the output current value from the power source is provided, and based on the detection result by the current detection means, at least one of the frequency and peak-to-peak value of the AC voltage consisting only of AC components An image forming apparatus characterized in that the power supply control means is configured to perform control to be changed.
請求項1乃至の何れかの画像形成装置において、
上記潜像担持体を除電する除電手段として、上記帯電装置を利用することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3 ,
An image forming apparatus characterized in that the charging device is used as a charge eliminating means for discharging the latent image carrier.
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