JP4978064B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式を採用した複写機やプリンタ等の画像形成装置に関し、特に、感光体などの像担持体の表面を帯電させる複数の帯電ロールと、複数の帯電ロールの表面をクリーニングするクリーニング部材とを備えた画像形成装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE
従来、電子写真方式を採用した複写機やプリンタ等の画像形成装置の帯電装置として、スコロトロン帯電器のようなコロナ放電現象を利用したものが多用されてきたが、コロナ放電現象を利用した帯電装置の場合には、人体や地球環境に悪影響のあるオゾンや窒素酸化物の発生が問題となっている。これに対して、導電性の帯電ロールなどを感光体に直接接触させて感光体の帯電を行う接触帯電方式はオゾンや窒素酸化物の発生が大幅に少なく、電源効率も良いことから、最近では主流となっている。 Conventionally, as a charging device for an image forming apparatus such as a copying machine or a printer adopting an electrophotographic method, a device using a corona discharge phenomenon such as a scorotron charger has been widely used, but a charging device using a corona discharge phenomenon is used. In this case, the generation of ozone and nitrogen oxides that have a negative effect on the human body and the global environment is a problem. In contrast, the contact charging method in which a conductive charging roll or the like is in direct contact with the photosensitive member to charge the photosensitive member generates less ozone and nitrogen oxides and has good power efficiency. It has become mainstream.
このような接触帯電方式では、帯電ロールにトナーや外添剤などの汚れが付着しやすいため、撓み変形可能なフィルム状の可撓部材を帯電ロールと面接触させ、帯電ロールの回転により可撓部材を摺動させながら帯電ロールの表面をクリーニングするものが提案されている。また、可撓部材を帯電ロールの軸方向に往復運動させる駆動手段を設けることにより、クリーニング性能を向上させたクリーニング装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
最近では、高速化に対応するため、複数の帯電ロールを感光体の表面に接触させて帯電を行う画像形成装置が採用されている。このような画像形成装置では、複数の帯電ロールをクリーニングするために、上記のようなクリーニング装置を設ける場合、各々の帯電ロールに対してクリーニング装置を設けると、画像形成装置が大型化し、かつ、高価になるという欠点がある。 Recently, an image forming apparatus that performs charging by bringing a plurality of charging rolls into contact with the surface of a photosensitive member has been adopted in order to cope with a higher speed. In such an image forming apparatus, when the above-described cleaning device is provided for cleaning a plurality of charging rolls, if the cleaning device is provided for each charging roll, the image forming apparatus becomes large, and There is a disadvantage that it becomes expensive.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、複数の帯電ロールの表面をクリーニングできると共に、装置全体を小型化し、かつ安価に構成することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides an image forming apparatus capable of cleaning the surfaces of a plurality of charging rolls, downsizing the entire apparatus, and being configured at low cost. Objective.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明に係る画像形成装置は、回転駆動される像担持体と、前記像担持体の表面に接触して回転し、前記像担持体を帯電させる複数の帯電ロールと、前記複数の帯電ロールの表面に接触するように配置され、前記複数の帯電ロールの表面をクリーニングする1つのシート状のクリーニング部材と、を有し、前記クリーニング部材を前記複数の帯電ロールの間に挟んだことを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, an image forming apparatus according to the first aspect of the present invention includes an image carrier that is rotationally driven, and rotates in contact with the surface of the image carrier. a plurality of charging roll for charging, the arranged plurality of such contact with the surface of the charging roller, have a, and one sheet-like cleaning member for cleaning the surface of said plurality of charging roll, the cleaning member It is characterized by being sandwiched between the plurality of charging rolls .
請求項1に記載の発明によれば、像担持体の表面に接触して回転する複数の帯電ロールが設けられており、複数の帯電ロールによって像担持体の表面が帯電される。また、複数の帯電ロールの表面に接触するように1つのシート状のクリーニング部材が設けられており、このクリーニング部材によって複数の帯電ロールの表面がクリーニングされる。このように1つのシート状のクリーニング部材を複数の帯電ロールに接触させるため、複数の帯電ロールのそれぞれにクリーニング装置を配設する場合に比べて、画像形成装置の小型化が可能であり、かつ、安価に構成することが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, a plurality of charging rolls rotating in contact with the surface of the image carrier are provided, and the surface of the image carrier is charged by the plurality of charging rolls. Further, one sheet-like cleaning member is provided so as to come into contact with the surfaces of the plurality of charging rolls, and the surfaces of the plurality of charging rolls are cleaned by this cleaning member. Since one sheet-like cleaning member is brought into contact with a plurality of charging rolls in this way, the image forming apparatus can be downsized as compared with the case where a cleaning device is provided for each of the plurality of charging rolls, and It can be configured at low cost.
また、1つのシート状のクリーニング部材を複数の帯電ロールの間に挟んだので、画像形成装置の小型化が可能であり、かつ、安価に構成できる。また、複数の帯電ロールの間にクリーニング部材を設けるので、高圧の出力値の場合、又は極性を変える場合でも、複数の帯電ロールに互いに影響を与えない(干渉し合わない)ように所定の距離を設ける必要がなくなる。このため、各々の帯電ロールの距離を近づけることが可能であり、更なる画像形成装置の小型化が可能となる。 Further, since one sheet-like cleaning member is sandwiched between a plurality of charging rolls, the image forming apparatus can be reduced in size and can be configured at low cost. In addition, since a cleaning member is provided between the plurality of charging rolls, even when the output value is high or when the polarity is changed, the predetermined distance is set so that the plurality of charging rolls are not affected (interfered with each other). Need not be provided. For this reason, it is possible to reduce the distance between the charging rolls, and it is possible to further reduce the size of the image forming apparatus.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記像担持体の回転方向上流側にある帯電ロールと接触する前記クリーニング部材の接触面の摩擦係数をμ1、回転方向下流側にある帯電ロールと接触する前記クリーニング部材の接触面の摩擦係数をμ2としたとき、μ1<μ2とすることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the friction coefficient of the contact surface of the cleaning member in contact with the charging roll on the upstream side in the rotation direction of the image carrier is μ1, and the rotation direction. When the friction coefficient of the contact surface of the cleaning member in contact with the charging roll on the downstream side is μ2, μ1 <μ2.
請求項2に記載の発明によれば、像担持体の回転方向上流側にある帯電ロールと接触するクリーニング部材の接触面の摩擦係数μ1と、回転方向下流側にある帯電ロールと接触するクリーニング部材の接触面の摩擦係数μ2との関係が、μ1<μ2に設定されている。これにより、複数の帯電ロールが像担持体の移動方向に回転したとき、クリーニング部材を像担持体から離す力よりも像担持体に近づける力が強くなり、クリーニング部材が複数の帯電ロールの回転によってめくり上がることが抑制される。このため、安定してクリーニングすることが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, the friction coefficient μ1 of the contact surface of the cleaning member in contact with the charging roll on the upstream side in the rotation direction of the image carrier and the cleaning member in contact with the charging roll on the downstream side in the rotation direction. The relationship with the friction coefficient μ2 of the contact surface is set to μ1 <μ2. As a result, when the plurality of charging rolls rotate in the moving direction of the image carrier, the force that brings the cleaning member closer to the image carrier becomes stronger than the force that separates the cleaning member from the image carrier, and the cleaning member is rotated by the rotation of the plurality of charging rolls. It is suppressed from turning up. For this reason, it becomes possible to clean stably.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置において、前記像担持体の回転方向上流側にある帯電ロールと接触する前記クリーニング部材の接触面の表面粗さをRa1、回転方向下流側にある帯電ロールと接触する前記クリーニング部材の接触面の表面粗さをRa2としたとき、Ra1<Ra2とすることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, the surface roughness of the contact surface of the cleaning member that is in contact with the charging roll on the upstream side in the rotation direction of the image carrier. Ra1 <Ra2 where Ra1 is the surface roughness of the contact surface of the cleaning member that contacts the charging roll on the downstream side in the rotational direction.
請求項3に記載の発明によれば、像担持体の回転方向上流側にある帯電ロールと接触するクリーニング部材の接触面の表面粗さをRa1と、回転方向下流側にある帯電ロールと接触するクリーニング部材の接触面の表面粗さをRa2との関係が、Ra1<Ra2に設定されている。これにより、複数の帯電ロールが像担持体の移動方向に回転したとき、クリーニング部材を像担持体から離す力よりも像担持体に近づける力が強くなり、クリーニング部材が複数の帯電ロールの回転によってめくり上がることが抑制される。このため、安定してクリーニングすることが可能となる。 According to the third aspect of the present invention, the surface roughness of the contact surface of the cleaning member that contacts the charging roll on the upstream side in the rotation direction of the image carrier is in contact with Ra1 and the charging roll on the downstream side in the rotation direction. The relationship between the surface roughness of the contact surface of the cleaning member and Ra2 is set to Ra1 <Ra2. As a result, when the plurality of charging rolls rotate in the moving direction of the image carrier, the force that brings the cleaning member closer to the image carrier becomes stronger than the force that separates the cleaning member from the image carrier, and the cleaning member is rotated by the rotation of the plurality of charging rolls. It is suppressed from turning up. For this reason, it becomes possible to clean stably.
請求項4に記載の発明は、回転駆動される像担持体と、前記像担持体の表面に接触して回転し、前記像担持体を帯電させる複数の帯電ロールと、前記複数の帯電ロールの表面に接触するように配置され、前記複数の帯電ロールの表面をクリーニングする1つのシート状のクリーニング部材と、を有し、前記クリーニング部材を前記複数の帯電ロールに掛け渡しており、前記クリーニング部材は、一端を固定端、他端を自由端とするように構成され、前記自由端側に前記帯電ロールとの接触圧力を上げるための圧力増加手段を設けたことを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an image carrier that is rotationally driven , a plurality of charging rolls that rotate in contact with the surface of the image carrier and charge the image carrier, and a plurality of the charging rolls. A cleaning member disposed in contact with the surface and cleaning the surfaces of the plurality of charging rolls, the cleaning member being stretched over the plurality of charging rolls, and the cleaning member Is configured such that one end is a fixed end and the other end is a free end, and pressure increasing means for increasing the contact pressure with the charging roll is provided on the free end side .
請求項4に記載の発明によれば、像担持体の表面に接触して回転する複数の帯電ロールが設けられており、複数の帯電ロールによって像担持体の表面が帯電される。また、複数の帯電ロールの表面に接触するように1つのシート状のクリーニング部材が設けられており、このクリーニング部材によって複数の帯電ロールの表面がクリーニングされる。その際、1つのシート状のクリーニング部材を複数の帯電ロールに掛け渡したので、複数の帯電ロールのそれぞれにクリーニング装置を配設する場合に比べて、画像形成装置の小型化が可能であり、かつ、安価に構成できる。 According to the fourth aspect of the present invention, the plurality of charging rolls rotating in contact with the surface of the image carrier are provided, and the surface of the image carrier is charged by the plurality of charging rolls. Further, one sheet-like cleaning member is provided so as to come into contact with the surfaces of the plurality of charging rolls, and the surfaces of the plurality of charging rolls are cleaned by this cleaning member. At that time, since one sheet-shaped cleaning member is spread over a plurality of charging rolls, the image forming apparatus can be downsized as compared with the case where a cleaning device is provided for each of the plurality of charging rolls. And it can be configured at low cost.
また、クリーニング部材は、一端が固定端で他端が自由端であり、自由端側に帯電ロールとの接触圧力を上げるための圧力増加手段を設けたので、クリーニング部材の自由端側と帯電ロールとの接触圧が不足することが抑制される。 Further, the cleaning member has one end fixed and the other end free, and the free end side is provided with pressure increasing means for increasing the contact pressure with the charging roll. Insufficient contact pressure with is suppressed.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の画像形成装置において、前記圧力増加手段は、前記クリーニング部材の前記自由端の裏側に貼り付けられた裏当て部材であることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fourth aspect , the pressure increasing means is a backing member attached to the back side of the free end of the cleaning member. .
請求項5に記載の発明によれば、クリーニング部材の自由端の裏側に裏当て部材が貼り付けられているので、クリーニング部材の自由端側と帯電ロールとが安定して接触し、接触圧が不足することが抑制される。 According to the fifth aspect of the present invention, since the backing member is attached to the back side of the free end of the cleaning member, the free end side of the cleaning member and the charging roll are in stable contact, and the contact pressure is The shortage is suppressed.
本発明によれば、複数の帯電ロールの表面に1つのシート状のクリーニング部材を接触させることにより、画像形成装置を小型化し、かつ、安価に構成することができる。 According to the present invention, an image forming apparatus can be downsized and inexpensively configured by bringing one sheet-like cleaning member into contact with the surfaces of a plurality of charging rolls.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1には、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置100が示されている。
FIG. 1 shows an
この画像形成装置100は、図示しないパーソナルコンピュータ等の画像データ入力装置から送られてくるカラー画像情報に基づいて画像処理を行い、電子写真方式によって記録用紙Pにカラー画像を形成するものである。
The
画像形成装置100には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナー像を形成する画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kを備えている。なお、以降、YMCKを区別する必要がある場合は、符号の後にY、M、C、Kの何れかを付して説明し、YMCKを区別する必要が無い場合は、Y、M、C、Kを省略する。
The
画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kは、バックアップロール34と複数の張架ロール32によって張架された無端状の中間転写ベルト30の進行方向に対して、画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kの順番で直列に配列されている。また、中間転写ベルト30は、各画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kの像担持体としての感光体ドラム12Y,12M,12C,12Kと、それぞれ対向して配設される一次転写ロール16Y、16M,16C,16Kとの間を挿通している。
The
つぎに、各画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kの構成と画像形成の動作とを、イエロートナー画像を形成する画像形成ユニット10Yを代表して説明する。
Next, the configuration of each of the
感光体ドラム12Yの表面には、複数(本実施形態では2つ)の帯電ロール23Y、24Yが接触して配置されており、複数の帯電ロール23Y、24Yにより感光体ドラム12Yの表面が一様に帯電される。つぎに、露光装置14Yによりイエロー画像に対応する像露光がなされ、感光体ドラム12Yの表面にイエロー画像に対応する静電潜像が形成される。
A plurality of (two in this embodiment)
イエロー画像に対応する静電潜像は、現像装置15Yの現像バイアスが印加された現像ロール18Yに担持されたトナーによって現像され、イエロートナー画像となる。イエロートナー画像は、一次転写ロール16Yの圧接力と、一次転写ロール16Yに印加された転写バイアスによる静電吸引力と、によって、中間転写ベルト30上に一次転写される。
The electrostatic latent image corresponding to the yellow image is developed by the toner carried on the developing
この一次転写では、イエロートナー画像は全て中間転写ベルト30に転写されず、一部が転写残留イエロートナーとして、感光体ドラム12Yに残留する。また、感光体ドラム12Yの表面には、トナーの外添剤なども付着している。一次転写後の感光体ドラム12Yは、クリーニング装置20Yとの対向位置を通過し、感光体ドラム12Yの表面の転写残留トナーなどが除去される。その後、感光体ドラム12Yの表面は、つぎの画像形成サイクルの為、帯電ロール23Y、24Yで再び帯電される。
In this primary transfer, the entire yellow toner image is not transferred to the
図1に示すように、画像形成装置100では、各画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kの相対的な位置の違いを考慮したタイミングで、上記と同様の画像形成工程が各画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kにおいて行われ、中間転写ベルト30上に、順次、Y,M,C,Kの各色トナー像が重ねられ、多重トナー像が形成される。
As shown in FIG. 1, in the
そして、所定のタイミングで中間転写ベルト30と二次転写ロール36とが対向する二次転写位置へと搬送されてきた記録用紙Pに、転写バイアスが印加された二次転写ロール36の静電吸引力によって、中間転写ベルト30から多重トナー像が一括して、記録用紙Pに転写される。
Then, electrostatic attraction of the
多重トナー像が転写された記録用紙Pは、中間転写ベルト30から分離された後、定着装置31へと搬送され、熱と圧力とにより記録用紙Pに定着されてフルカラー画像が形成される。
The recording paper P to which the multiple toner images have been transferred is separated from the
記録用紙Pに転写されなかった中間転写ベルト30上の転写残留トナーは、中間転写ベルト用クリーナー33で回収される。
The transfer residual toner on the
図2に示すように、感光体ドラム12の上方部には、感光体ドラム12と接触するように複数(本実施形態では2つ)の帯電ロール23、24が配設されている。帯電ロール23は、導電性のシャフト23Aの周囲に帯電層23Bが形成されたものである。同様に帯電ロール24は、導電性のシャフト24Aの周囲に帯電層24Bが形成されたものである。シャフト23A、24Aには、それぞれ図示しない電源から所定の高電圧が印加されている。2つの帯電ロール23、24を用いて感光体ドラム12を帯電することにより、画像形成装置100の高速化に対応可能である。
感光体ドラム12の支軸12Aには図示しないモータが連結されており、感光体ドラム12が図2中の時計回り(矢印2の方向)に回転駆動される。また、感光体ドラム12の回転に従動して帯電ロール23が矢印4の方向に回転し、帯電ロール24が矢印6の方向に回転する。
As shown in FIG. 2, a plurality of (two in this embodiment) charging rolls 23 and 24 are disposed above the
A motor (not shown) is connected to the
帯電ロール23と帯電ロール24の間には、帯電ロール23、24の表面と接触するシート部材54を備えたクリーニング部材50が設けられている。このクリーニング部材50では、帯電ロール23、24の上方部に支持体52が図示しないフレームに支持されており、支持体52にシート部材54が固着されている。すなわち、帯電ロール23と帯電ロール24の間にシート部材54を挟むことにより、1つのクリーニング部材50によって帯電ロール23と帯電ロール24をクリーニングする構成となっている。
Between the charging
シート部材54の体積抵抗は、1014Ω・cm以上に設定されている。すなわち、シート部材54は1014Ω・cm以上の絶縁性であれば良い。シート部材54には、例えば、樹脂製シートが用いられている。樹脂製シートとして、例えば、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート(PET)などが用いられている。
The volume resistance of the
図3に示すように、シート部材54は、感光体ドラム12の回転方向上流側にある帯電ロール23との接触面S1の摩擦係数をμ1、回転方向下流側にある帯電ロール24との接触面S2の摩擦係数をμ2としたとき、μ1<μ2に設定されている。摩擦係数μ1は例えば0.3〜0.4、摩擦係数μ2は例えば0.6〜0.8に設定されている。
As shown in FIG. 3, the
ここで、シート部材54の摩擦係数は、静動摩擦係数計(摩擦係数測定器HEIDON−14、HEIDON社製)を用いて測定することができる。図9に示す静動摩擦係数計は、鋼球(直径3mm)303と、零点調整用天秤304と、ロードセル305と、荷重(100g)306とを備えている。具体的には、シート部材54を用いて、厚み20μmの膜の被検体301を作製し、これを固定台302の上にセットし、荷重100gの条件下、被検体301を移動速度0.1cm/秒で水平方向に移動させて摩擦係数を測定した。
Here, the friction coefficient of the
次に、帯電ロール23、24の詳細について説明する。帯電ロール23、24は同一の部材であるため、帯電ロール23を代表して説明する。
Next, details of the charging rolls 23 and 24 will be described. Since the charging rolls 23 and 24 are the same member, the charging
帯電ロール23は、導電性のシャフト23A上に帯電層23Bとして導電性弾性層、表面層が順次形成されたものである。
The charging
帯電ロール23の径はφ7mmからφ15mm、より好ましくはφ8mmからφ14mmで、帯電層23Bの肉厚が2mmから4mmであることが好ましい。直径が15mm以上であると周面1箇所あたりの外添剤に接触する回数が減り、また放電回数が減るので、汚れや帯電性能に対する長期安定性には優れるものの小型化の観点から不利である。直径が7mm以下であると画像形成装置100を小型化できるので優位であるが、周面1箇所あたりの外添剤に接触する回数が増え、また放電回数が増えるので、長期安定性に対し不利となる。
The diameter of the charging
この帯電ロール23であるが、所定の帯電性能を有するものであれば以下の構成に限定されるものでないことは言うまでもない。
Needless to say, the charging
シャフト23Aの材質としては、快削鋼、ステンレス鋼等が使用され、摺動性などの用途に応じ材質および表面処理方法は適時選択され、導電性を有さない材質についてはメッキ処理など一般的な処理により加工され導電化処理が行われていてもよい。
As the material of the
帯電ロール23の帯電層23Bを構成する上記導電性弾性層は、例えば、弾性を有するゴム等の弾性材、導電性弾性層の抵抗を調整するカーボンブラックやイオン導電材等の導電材、必要に応じて軟化剤、可塑剤、硬化剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、シリカおよび炭酸カルシウム等の充填剤等、通常ゴムに添加され得る材料を加えてもよい。通常ゴムに添加される材料を添加した混合物を、導電性のシャフト23Aの周面に被覆することにより形成される。抵抗値の調整を目的とした導電剤として、マトリックス材に配合されるカーボンブラックやイオン導電剤のような、電子及び/又はイオンを電荷キャリアとして電気伝導する材料を分散したもの等を用いることができる。また、上記弾性材は発泡体であってもかまわない。
The conductive elastic layer constituting the
上記導電性弾性層を構成する弾性材としては、例えばゴム材中に導電剤を分散させることによって形成される。ゴム材としては、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン3元共重合ゴム(EPDM)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、天然ゴム等、及びこれらのブレンドゴムが挙げられる。中でも、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムおよびこれらのブレンドゴムが好ましく用いられる。これらのゴム材は発泡したものであっても無発泡のものであってもよい。 The elastic material constituting the conductive elastic layer is formed, for example, by dispersing a conductive agent in a rubber material. Rubber materials include isoprene rubber, chloroprene rubber, epichlorohydrin rubber, butyl rubber, urethane rubber, silicone rubber, fluorine rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, nitrile rubber, ethylene propylene rubber, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber, epichlorohydrin-ethylene oxide. -Allyl glycidyl ether copolymer rubber, ethylene-propylene-diene terpolymer rubber (EPDM), acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, natural rubber and the like, and blended rubbers thereof. Among these, silicone rubber, ethylene propylene rubber, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber, epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether copolymer rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, and blended rubbers thereof are preferably used. These rubber materials may be foamed or non-foamed.
導電剤としては、電子導電剤やイオン導電剤が用いられる。電子導電剤の例としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック;熱分解カーボン、グラファイト;アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼等の各種導電性金属または合金;酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化スズ−酸化アンチモン固溶体、酸化スズ−酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物;絶縁物質の表面を導電化処理したもの;などの微粉末を挙げることができる。また、イオン導電剤の例としては、テトラエチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩等;リチウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩等;を挙げることができる。 As the conductive agent, an electronic conductive agent or an ionic conductive agent is used. Examples of electronic conductive agents include carbon blacks such as ketjen black and acetylene black; pyrolytic carbon, graphite; various conductive metals or alloys such as aluminum, copper, nickel, and stainless steel; tin oxide, indium oxide, titanium oxide Examples thereof include fine powders such as various conductive metal oxides such as tin oxide-antimony oxide solid solution and tin oxide-indium oxide solid solution; Examples of ionic conductive agents include perchlorates and chlorates such as tetraethylammonium and lauryltrimethylammonium; alkali metals such as lithium and magnesium; perchlorates and chlorates of alkaline earth metals Can be mentioned.
帯電層23Bを構成する上記表面層は、トナー等の異物による汚染の防止のためなどに形成しているものであり、表面層の材料としては、樹脂、ゴム等の何れを用いてもよく特に限定するものではない。ポリエステル、ポリイミド、共重合ナイロン、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、メラミン樹脂、フッ素ゴム、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、セルロース、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等を挙げることができる。このうち外添剤汚れの観点から、ポリフッ化ビニリデン、4フッ化エチレン共重合体、ポリエステル、ポリイミド、共重合ナイロンが好ましく用いられる。
The surface layer constituting the
また上記表面層には導電性材料を含有させ、抵抗値を調整することができる。該導電性材料としては、粒径が3μm以下であるものが望ましい。また、抵抗値の調整を目的とした導電剤として、マトリックス材に配合されるカーボンブラックや導電性金属酸化物粒子、あるいはイオン導電剤のような、電子及び/又はイオンを電荷キャリアとして電気伝導する材料を分散したもの等を用いることができる。 The surface layer can contain a conductive material to adjust the resistance value. The conductive material preferably has a particle size of 3 μm or less. In addition, as a conductive agent for the purpose of adjusting the resistance value, it electrically conducts electrons and / or ions as charge carriers, such as carbon black, conductive metal oxide particles, or ionic conductive agent blended in the matrix material. What disperse | distributed material etc. can be used.
また、上記表面層には、フッ素系あるいはシリコーン系の樹脂が用いられている。特に、フッ素変性アクリレートポリマーで構成されることが好ましい。また、表面層の中に微粒子を添加してもよい。これにより、表面層が疎水性となって帯電ロール23への異物の付着が防止されるように作用する。また、アルミナやシリカのような絶縁性の粒子を添加して、帯電ロール23の表面に凹凸を付与し、感光体ドラム12との摺擦時の負担を小さくして帯電ロール23と感光体ドラム12相互の耐磨耗性を向上させることも可能である。
In addition, a fluorine-based or silicone-based resin is used for the surface layer. In particular, it is preferably composed of a fluorine-modified acrylate polymer. Further, fine particles may be added to the surface layer. As a result, the surface layer becomes hydrophobic and acts to prevent the adhesion of foreign matter to the charging
次に、画像形成装置100の作用について説明する。
Next, the operation of the
帯電ロール23、24の間には、クリーニング部材50として、シート部材54が帯電ロール23、24に接触するように配置されており、シート部材54が帯電ロール23、24表面のトナー外添剤に触れることによりトナー外添剤が動く(トナー外添剤の位置が替わる)。これにより、帯電ロール23、24表面にトナー外添剤が固着することが抑制され、トナー外添剤が感光体ドラム12の表面に戻りやすくなる。このため、帯電ロール23,24の汚染が抑制され、画質劣化の発生を防止することができる。
Between the charging rolls 23 and 24, a
また、2つの帯電ロール23、24の間に1つのシート部材54を配置するので、画像形成装置100の小型化が可能であり、かつ、安価に製造できる。また、シート部材54の体積抵抗は、1014Ω・cm以上に設定されているので、高圧の出力値の場合、又は極性を変える場合でも、帯電ロール23、24の間に互いに影響を与えない(干渉し合わない)ように所定の距離を設ける必要がなくなる。すなわち、帯電ロール23、24の距離を近づけることが可能であり、画像形成装置100をよりいっそう小型化できる。
In addition, since one
また、図3に示すように、シート部材54は、感光体ドラム12の回転方向上流側にある帯電ロール23との接触面S1の摩擦係数をμ1、回転方向下流側にある帯電ロール24との接触面S2の摩擦係数をμ2としたとき、μ1<μ2に設定されている。これにより、帯電ロール23、24が回転したときに、シート部材54を感光体ドラム12から離す力F1よりも感光体ドラム12に近づける力F2が強くなり、シート部材54が帯電ロール23、24の回転によってめくり上がることが抑制される。このため、帯電ロール23、24を安定してクリーニングでき、クリーニング不良の発生が抑制される。
Further, as shown in FIG. 3, the
次に、本発明の第2実施形態の画像形成装置について説明する。 Next, an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described.
なお、第1実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図4に示すように、この画像形成装置では、帯電ロール23、24をクリーニングするクリーニング部材60は、表面粗さの異なる2枚のシート64A、64Bを貼り合わせたシート部材64を備えている。シート部材64は、シート64Aの表面粗さ、すなわち感光体ドラム12の回転方向上流側にある帯電ロール23との接触面S1の表面粗さをRa1とし、シート64Bの表面粗さ、すなわち回転方向下流側にある帯電ロール24との接触面S2の表面粗さをRa2としたとき、Ra1<Ra2に設定されている。なお、本実施形態では2枚のシート64A、64Bであるが、表裏で粗さの異なるシートを用いても良い。
As shown in FIG. 4, in this image forming apparatus, the cleaning
ここで、表面粗さとは、中心線平均表面粗さであり、JIS B0601(2001)に規定された表面粗さである。表面粗さRa1は例えば0.05〜0.1μm、表面粗さRa2は例えば0.4〜0.5μmに設定されている。 Here, the surface roughness is a centerline average surface roughness and is a surface roughness defined in JIS B0601 (2001). The surface roughness Ra1 is set to 0.05 to 0.1 μm, for example, and the surface roughness Ra2 is set to 0.4 to 0.5 μm, for example.
なお、中心線平均表面粗さRaは、表面粗さ測定器等を用いて測定することができるが、本発明においては、23℃・55RH%の環境下において、接触式表面粗さ測定装置(サーフコム1400D、東京精密社製)を用いた。シート部材64表面の測定に際しては、測定距離を4.0mmとし、接触針としてはその先端がダイヤモンド(2μmR、90°円錐)のものを用い、場所を変えて3回繰り返し測定した際の平均値を中心線平均表面粗さRaとして求めた。
The centerline average surface roughness Ra can be measured by using a surface roughness measuring instrument or the like. In the present invention, however, a contact surface roughness measuring device (23 ° C, 55RH%) Surfcom 1400D, manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.) was used. When measuring the surface of the
このような画像形成装置では、帯電ロール23、24の間にシート部材64を設けることで、シート部材64を感光体ドラム12から離す力F1よりも感光体ドラム12に近づける力F2が強くなる。このため、シート部材64が帯電ロール23、24の回転によってめくり上がることが抑制され、安定してクリーニングすることができる。
In such an image forming apparatus, by providing the
次に、本発明の第3実施形態の画像形成装置について説明する。 Next, an image forming apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described.
なお、第1及び第2実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st and 2nd embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図5に示すように、この画像形成装置では、帯電ロール23、24の間隔が広く設定されており、帯電ロール23、24に対して感光体ドラム12と反対側の位置にクリーニング部材70が配設されている。このクリーニング部材70には、感光体ドラム12の回転方向上流側に支持体72が設けられており、支持体72の背面側にシート部材74の一端部が貼着され、シート部材74の他端部は自由端とされ、感光体ドラム12の回転方向下流側に配置されている。このシート部材74の自由端側は、帯電ロール23、24に掛け渡され、帯電ロール23、24の表面に接触している。また、帯電ロール23、24は、高圧の出力値の場合、又は極性を変える場合に、互いに影響を与えないように(干渉し合わないように)、所定の距離を設けて配置されている。
As shown in FIG. 5, in this image forming apparatus, the interval between the charging rolls 23 and 24 is set wide, and the cleaning
このような画像形成装置では、2つの帯電ロール23、24の表面に1つのシート部材74を接触させるので、帯電ロール23、24のそれぞれにクリーニング装置を配設する場合に比べて、画像形成装置の小型化が可能であり、かつ、安価に製造できる。
In such an image forming apparatus, since one
次に、本発明の第4実施形態の画像形成装置について説明する。 Next, an image forming apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described.
なお、第1〜第3実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st-3rd embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図6に示すように、この画像形成装置では、帯電ロール23、24が所定の間隔を設けて配置されており、帯電ロール23、24に対して感光体ドラム12と反対側の位置にクリーニング部材80が配設されている。このクリーニング部材80は、支持体72の背面側にシート部材74の一端部が貼着されており、シート部材74の他端部の自由端側に裏当てシート82が貼着されている。
As shown in FIG. 6, in this image forming apparatus, the charging rolls 23 and 24 are arranged at a predetermined interval, and the cleaning member is located at a position opposite to the
このような画像形成装置では、シート部材74の自由端側に裏当てシート82が貼着されているので、シート部材74の自由端側とこれに接触する帯電ロール24との接触圧力を上げることができる。このため、シート部材74の自由端側と帯電ロール24との接触圧が不足することが抑制され、安定して帯電ロール23、24をクリーニングすることができる。
In such an image forming apparatus, since the
なお、この実施形態では、シート部材74の自由端側に裏当てシート82を貼着したが、シート部材74の自由端側の厚みを大きく形成しても良い。また、シート部材74の背面側から押し当て部材を帯電ロール24側に当接させても良い。
In this embodiment, the
次に、本発明の第5実施形態の画像形成装置について説明する。 Next, an image forming apparatus according to a fifth embodiment of the present invention will be described.
なお、第1〜第4実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st-4th embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図7に示すように、この画像形成装置では、帯電ロール23、24が所定の間隔を設けて配置されており、帯電ロール23、24に対して感光体ドラム12と反対側の位置に、帯電ロール23、24の背面側及び側部を覆うようにカバー状のクリーニング部材90が配設されている。このクリーニング部材90は、1つのシート部材からなり、両端部が折り曲げられてクリーニング部91A、91Bを構成しており、クリーニング部91Aが帯電ロール23の表面に接触し、クリーニング部91Bが帯電ロール24の表面に接触している。
As shown in FIG. 7, in this image forming apparatus, the charging rolls 23 and 24 are arranged at a predetermined interval, and the charging rolls 23 and 24 are charged at positions opposite to the
このようなクリーニング部材90は、帯電ロール23、24の背面側及び側部を覆うように配置されているので、クリーニング部91A,91Bが帯電ロール23、24に接触することによってトナーのクラウドが発生しても、トナーがクリーニング部材90の外部に漏れ出すことを抑制できる。このため、トナークラウドによる画質劣化の発生を低減できる。
Since such a
次に、本発明の第6実施形態の画像形成装置について説明する。 Next, an image forming apparatus according to a sixth embodiment of the present invention will be described.
なお、第1〜第5実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st-5th embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図8に示すように、この画像形成装置では、帯電ロール23、24が近接して配置されており、帯電ロール23、24に対して感光体ドラム12と反対側の位置に、帯電ロール23、24の背面側及び側部を覆うようにカバー状のクリーニング部材110が配設されている。このクリーニング部材110は、1つのシート部材112の両端部を折り曲げることによって、帯電ロール23、24の背面側及び側部を覆うように配置されている。また、シート部材112の上方部にはシート部材54が取り付けられており、シート部材54は、帯電ロール23、24の間に挟まれ、帯電ロール23、24の表面に接触している。すなわち、この実施形態は、第1実施形態(図2参照)と第5実施形態(図7参照)を組み合わせた構成となっている。
As shown in FIG. 8, in this image forming apparatus, the charging rolls 23 and 24 are disposed close to each other, and the charging rolls 23 and 24 are disposed at positions opposite to the
このようなクリーニング部材110では、帯電ロール23、24の間に配置されるシート部材54を設けることで、高圧の出力値の場合、又は極性を変える場合でも、帯電ロール23、24の間に互いに影響を与えないための所定の距離を設ける必要がなくなり、帯電ロール23、24を近接させて配置することができる。このため、画像形成装置の更なる小型化が可能となる共に、カバー状のシート部材112によってトナークラウドによる帯電ロール23、24の汚染を抑制することができる。
In such a
なお、この実施形態は、第1実施形態と第5実施形態を組み合わせた構成であるが、この他、第1実施形態(図2参照)と第3実施形態(図5参照)又は第4実施形態(図6参照)を組み合わせても良い。帯電ロール23、24の間にシート部材54を設けることで、帯電ロール23、24を近接させて配置することができる。このため、画像形成装置の更なる小型化が可能となる。
In addition, although this embodiment is the structure which combined 1st Embodiment and 5th Embodiment, 1st Embodiment (refer FIG. 2) and 3rd Embodiment (refer FIG. 5) or 4th Embodiment besides this. You may combine a form (refer FIG. 6). By providing the
なお、図1に示す画像形成装置100は、中間転写ベルト30の移動方向に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Kを並設する構成であったが、この構成に限定するものではない。例えば、回転式現像装置を用いて感光体ドラムへのトナー像の形成を4サイクル繰り返して行う構成であっても、複数の帯電ロールをクリーニングするクリーニング部材に本発明を適用することが可能である。
The
10Y,10M,10C,10K 画像形成ユニット
12Y,12M,12C,12K 感光体ドラム
23 帯電ロール
23A シャフト
23B 帯電層
24 帯電ロール
24A シャフト
24B 帯電層
50 クリーニング部材
52 支持体
54 シート部材
60 クリーニング部材
64 シート部材
64A シート
64B シート
70 クリーニング部材
72 支持体
74 シート部材
80 クリーニング部材
82 裏当てシート(裏当て部材)
90 クリーニング部材
91A クリーニング部
91B クリーニング部
100 画像形成装置
110 クリーニング部材
112 シート部材
10Y, 10M, 10C, 10K
90
Claims (5)
前記像担持体の表面に接触して回転し、前記像担持体を帯電させる複数の帯電ロールと、
前記複数の帯電ロールの表面に接触するように配置され、前記複数の帯電ロールの表面をクリーニングする1つのシート状のクリーニング部材と、
を有し、
前記クリーニング部材を前記複数の帯電ロールの間に挟んだことを特徴とする画像形成装置。 A rotationally driven image carrier;
A plurality of charging rolls rotating in contact with the surface of the image carrier and charging the image carrier;
A sheet-like cleaning member disposed so as to be in contact with the surfaces of the plurality of charging rolls and cleaning the surfaces of the plurality of charging rolls;
I have a,
An image forming apparatus, wherein the cleaning member is sandwiched between the plurality of charging rolls .
μ1<μ2
とすることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The friction coefficient of the contact surface of the cleaning member in contact with the charging roll on the upstream side in the rotation direction of the image carrier is μ1, and the friction coefficient of the contact surface of the cleaning member in contact with the charging roll on the downstream side in the rotation direction is μ2. When
μ1 <μ2
The image forming apparatus according to claim 1, characterized in that a.
Ra1<Ra2
とすることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。 Surface roughness of the contact surface of the cleaning member in contact with the charging roll with a surface roughness of the contact surface of the cleaning member in contact with the charging roller in the rotational direction upstream of the image bearing member Ra1, downstream in the rotation direction Is Ra2 ,
Ra1 <Ra2
The image forming apparatus according to claim 1 or claim 2, characterized in that a.
前記像担持体の表面に接触して回転し、前記像担持体を帯電させる複数の帯電ロールと、
前記複数の帯電ロールの表面に接触するように配置され、前記複数の帯電ロールの表面をクリーニングする1つのシート状のクリーニング部材と、
を有し、
前記クリーニング部材を前記複数の帯電ロールに掛け渡しており、
前記クリーニング部材は、一端を固定端、他端を自由端とするように構成され、
前記自由端側に前記帯電ロールとの接触圧力を上げるための圧力増加手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 A rotationally driven image carrier;
A plurality of charging rolls rotating in contact with the surface of the image carrier and charging the image carrier;
A sheet-like cleaning member disposed so as to be in contact with the surfaces of the plurality of charging rolls and cleaning the surfaces of the plurality of charging rolls;
Have
The cleaning member is stretched over the plurality of charging rolls,
The cleaning member is configured to have one end as a fixed end and the other end as a free end,
An image forming apparatus comprising pressure increasing means for increasing a contact pressure with the charging roll on the free end side .
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