JP7187332B2 - image forming device - Google Patents

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JP7187332B2 JP2019006703A JP2019006703A JP7187332B2 JP 7187332 B2 JP7187332 B2 JP 7187332B2 JP 2019006703 A JP2019006703 A JP 2019006703A JP 2019006703 A JP2019006703 A JP 2019006703A JP 7187332 B2 JP7187332 B2 JP 7187332B2
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本発明は、感光体表面に接触することによって感光体表面を帯電させる帯電ローラを有する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus having a charging roller that charges the surface of a photoreceptor by contacting the surface of the photoreceptor.

画像形成装置は、感光体表面に静電潜像を形成するためには、感光体表面を予め帯電する必要がある。
このような画像形成装置は、従来から、装置に組み込まれたコロナ放電器によって感光体表面を帯電させるコロナ帯電方式がある。
このようなコロナ帯電方式の画像形成装置は、コロナ放電器への電源供給のため高電圧電源が必要であること、あるいは、放電によって有害なオゾンを発生する等多くの問題点があった。
2. Description of the Related Art In order to form an electrostatic latent image on a surface of a photoreceptor, the image forming apparatus needs to charge the surface of the photoreceptor in advance.
Such an image forming apparatus conventionally employs a corona charging system in which a corona discharger incorporated in the apparatus charges the surface of the photosensitive member.
Such a corona charging type image forming apparatus has many problems such as the need for a high-voltage power supply for power supply to the corona discharger and the generation of harmful ozone by discharge.

そこで、コロナ帯電方式の問題点を解消するため、帯電ローラを感光体に均一な接触圧で接触させることによって、感光体を帯電させる接触帯電方式の画像形成装置が用いられるようになった。 Therefore, in order to solve the problems of the corona charging method, a contact charging type image forming apparatus has been used in which the photosensitive member is charged by bringing the charging roller into contact with the photosensitive member with a uniform contact pressure.

このような接触帯電方式で大判の画像形成装置には、長尺の帯電ローラが必要になる。
しかしながら、長尺な帯電ローラは、たわみ、加工の難しさ等の問題から、感光体の幅方向の全長にわたって均一な接触圧で接触させることが困難である。
このようなことから、長尺な帯電ローラを用いた接触帯電方式の画像形成装置は、感光体に均一な接触圧で接触させて、均一に帯電することが難しいため、結果的に、実用に供し得るものではなかった。
A long charging roller is required for such a contact charging type large-sized image forming apparatus.
However, it is difficult to bring the long charging roller into contact with the photoreceptor with a uniform contact pressure over the entire length in the width direction due to problems such as bending and difficulty in processing.
For this reason, it is difficult for a contact charging type image forming apparatus using a long charging roller to contact the photoreceptor with a uniform contact pressure and charge the photoreceptor uniformly. was not available.

そこで、例えば、特許文献1には、感光体の回転方向と直交する軸方向に感光体に対向する複数個の帯電ローラを設ける帯電装置が記載されている。
この特許文献1に記載の帯電装置は、感光体の回転方向と直交する方向に複数個の帯電ローラを備えているので、感光体の幅に対して大幅に短い複数の帯電ローラによって感光体の幅方向の全域をカバーすることができる。
このため、特許文献1に記載の帯電装置は、帯電ローラのたわみ、および、加工性の問題を解消することができる。
Therefore, for example, Patent Document 1 describes a charging device provided with a plurality of charging rollers facing the photoreceptor in an axial direction perpendicular to the rotation direction of the photoreceptor.
The charging device described in Patent Document 1 includes a plurality of charging rollers in a direction perpendicular to the rotation direction of the photoreceptor. The entire width direction can be covered.
Therefore, the charging device described in Patent Document 1 can solve the problems of bending of the charging roller and workability.

しかしながら、特許文献1に記載の帯電装置は、隣接する帯電ローラの重複部分の感光体の帯電位が、重複しない部分の帯電位よりも高くなり、結果的に、重複する部分の中間調画像濃度が薄く表現されてしまうという問題があった。 However, in the charging device described in Patent Document 1, the charging potential of the photosensitive member in the overlapping portion of the adjacent charging rollers is higher than the charging potential in the non-overlapping portion, resulting in a halftone image density in the overlapping portion. There was a problem that was expressed thinly.

そこで、特許文献2には、隣接する接触帯電部材(帯電ローラ)の帯電領域の重複する部分となる端部の外径を、軸方向中央部分の外径に比較して小さく設定することによって、隣接する接触帯電部材(帯電ローラ)が重複する部分においても良好な画像品質を得ることができる画像形成装置が記載されている。 Therefore, in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-100000, by setting the outer diameter of the end portion where the charged regions of the adjacent contact charging members (charging rollers) overlap to be smaller than the outer diameter of the central portion in the axial direction, An image forming apparatus is described which can obtain good image quality even in the overlapping portions of adjacent contact charging members (charging rollers).

特開平8-305128号公報JP-A-8-305128 特開2007-178460号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-178460

しかしながら、特許文献2に記載の画像形成装置は、帯電ローラが、隣接する接触帯電部材(帯電ローラ)の帯電領域の重複する部分となる端部の外径を、軸方向中央部分の外径に比較して小さく設定する形状、いわゆるクラウン形状に限定されてしまうという問題や、個体差に対応できないという問題があった。
帯電ローラには、接触帯電方式の問題を解消するために、様々な形状のものが提案されていることを考えると、帯電ローラがクラウン形状に限定されることは、大きな問題である。
However, in the image forming apparatus described in Patent Document 2, the outer diameter of the end portion where the charging regions of the adjacent contact charging members (charging rollers) overlap is set to the outer diameter of the central portion in the axial direction. There is a problem that the shape is limited to a relatively small shape, a so-called crown shape, and a problem that individual differences cannot be accommodated.
Considering that charging rollers of various shapes have been proposed in order to solve the problem of the contact charging system, the fact that the charging roller is limited to a crown shape poses a serious problem.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、長尺な感光体に対して均一に帯電させることができ、かつ、各種形状の異なる帯電ローラを個体差も込みで適用することができる画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and can uniformly charge a long photoreceptor, and can apply charging rollers having different shapes in consideration of individual differences. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項1に係る画像形成装置は、感光体と、該感光体の回転軸を中心とした回転動作によって移動される感光体表面に接触することによって該感光体表面を帯電させる帯電ローラを有する帯電部と、を備えた画像形成装置において、前記帯電部は、前記帯電ローラが、隣接する互いの帯電領域の端部が前記感光体表面の移動方向で重複するように前記感光体表面の移動方向に交差する方向に沿って複数設けられ、複数の前記帯電ローラのうち、1つ以上の前記帯電ローラが回転軸方向を前記感光体表面の移動方向に直交する方向に対して傾斜角度をつけて設けられることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an image forming apparatus according to claim 1 of the present invention includes a photoreceptor, and a surface of the photoreceptor that is moved by a rotational movement around a rotation axis of the photoreceptor. and a charging section having a charging roller that charges the surface of the photoreceptor by contacting the charging section. A plurality of charging rollers are provided along a direction intersecting the moving direction of the surface of the photoreceptor so as to overlap with the moving direction of the body surface, and one or more of the charging rollers among the plurality of charging rollers rotates in the rotation axis direction of the photosensitive member. It is characterized in that it is provided at an angle of inclination with respect to a direction perpendicular to the moving direction of the body surface.

また、本発明の請求項2に係る画像形成装置は、上記の発明において、前記傾斜角度が、0.2度以上、2度以下であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus described above, the inclination angle is 0.2 degrees or more and 2 degrees or less.

また、本発明の請求項3に係る画像形成装置は、上記の発明において、前記複数の帯電ローラが、前記傾斜角度を所定の範囲で調整可能に設けられていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus according to the above-described invention, wherein the plurality of charging rollers are provided so that the inclination angles thereof can be adjusted within a predetermined range.

また、本発明の請求項4に係る画像形成装置は、上記の発明において、前記複数の帯電ローラから前記感光体への放電開始電圧を適時検出し、検出された前記放電開始電圧に、予め決められた電圧を加えた直流電圧を前記複数の帯電ローラに印加する制御を行う印加電圧自動制御部を有することを特徴とする。 In the image forming apparatus according to claim 4 of the present invention, in the above invention, the discharge start voltage from the plurality of charging rollers to the photoreceptor is timely detected, and the detected discharge start voltage is determined in advance. and an applied voltage automatic control section for controlling the application of the DC voltage to the plurality of charging rollers.

また、本発明の請求項5に係る画像形成装置は、上記の発明において、前記複数の帯電ローラから前記感光体への放電開始電圧を適時検出し、検出された前記放電開始電圧の2倍以上の、予め決められた倍数のピーク間電圧を有する交流電圧を直流電圧に重畳した電圧を、前記複数の帯電ローラに印加する制御を行う印加電圧自動制御部を有することを特徴とする。 Further, in the image forming apparatus according to claim 5 of the present invention, in the above invention, the discharge start voltage from the plurality of charging rollers to the photoreceptor is timely detected, and the detected discharge start voltage is not less than twice the detected discharge start voltage. (1), an application voltage automatic control section for performing control to apply to the plurality of charging rollers a voltage obtained by superimposing an AC voltage having a peak-to-peak voltage of a predetermined multiple on a DC voltage.

本発明に係る画像形成装置は、前記帯電部に複数設けられた前記帯電ローラが、隣接する互いの帯電領域の端部が前記感光体表面の移動方向で重複するように前記感光体表面の移動方向に交差する方向に沿って設けられ、複数の前記帯電ローラのうち、1つ以上の前記帯電ローラが回転軸方向を前記感光体表面の移動方向に直交する方向に対して傾斜角度をつけて設けられている。
このため、本発明に係る画像形成装置は、各種形状の異なる帯電ローラに応じた前記傾斜角度が、個体差も込みで設定されることによって、前記帯電ローラの前記帯電領域の重複部分についても前記感光体を均一に帯電させることができる。
したがって、本発明に係る画像形成装置は、長尺な感光体に対して均一に帯電させることができ、かつ、各種形状の異なる帯電ローラを適用することができる。
In the image forming apparatus according to the present invention, the plurality of charging rollers provided in the charging unit move the surface of the photoreceptor so that the ends of adjacent charging areas overlap each other in the moving direction of the surface of the photoreceptor. One or more of the plurality of charging rollers are provided along a direction intersecting with the direction of rotation, and one or more of the charging rollers have a rotation axis direction inclined with respect to a direction perpendicular to the moving direction of the surface of the photoreceptor. is provided.
Therefore, in the image forming apparatus according to the present invention, the inclination angle corresponding to charging rollers having different shapes is set in consideration of individual differences. The photoreceptor can be uniformly charged.
Therefore, the image forming apparatus according to the present invention can uniformly charge a long photoreceptor and can use charging rollers having different shapes.

図1は、本発明の実施例に係る画像形成装置の制御部を含めた全体構造を概略的に示した図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing the overall structure including a control unit of an image forming apparatus according to an embodiment of the invention. 図2は、図1に示した画像形成装置の感光体周辺を拡大した図である。FIG. 2 is an enlarged view of the periphery of the photoreceptor of the image forming apparatus shown in FIG. 図3は、感光体と3つの帯電ローラとの位置関係を説明するための図であり、クリーニングローラについても示した図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the positional relationship between the photosensitive member and the three charging rollers, and also shows the cleaning roller. 図4は、(a)が、3つの帯電ローラの各軸受け部が固定フレームに取り付けられた組立体の斜視図であり、(b)が、(a)に示した組立体に対して感光体を配置した図である。4(a) is a perspective view of an assembly in which the bearings of three charging rollers are attached to a fixed frame, and FIG. is arranged. 図5は、帯電ローラおよびクリーニングローラを示した図である。FIG. 5 is a diagram showing a charging roller and a cleaning roller. 図6は、(a)が、図4に示した組立体を固定フレームの軸受け固定面に対して裏面側から視た図であり、(b)および(c)が、軸受け部をネジ止め固定する部分周辺を拡大した図である。6, (a) is a view of the assembly shown in FIG. 4 viewed from the back side with respect to the bearing fixing surface of the fixing frame, and (b) and (c) are the bearing portions fixed by screws. It is the figure which expanded the periphery of the part which carries out. 図7は、固定フレームに取り付けられた軸受け部周辺を軸方向から視た図であり、一部を断面で示した図である。FIG. 7 is an axial view of the vicinity of the bearing attached to the fixed frame, and is a partial cross-sectional view. 図8は、固定フレームに取り付けられた軸受け部周辺を軸方向に直交する方向から視た図であり、一部を断面で示した図である。FIG. 8 is a view of the vicinity of the bearing portion attached to the fixed frame as seen from a direction orthogonal to the axial direction, and is a view partially showing a cross section. 図9は、帯電ローラのクロス量および傾斜角度を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining the cross amount and the inclination angle of the charging roller. 図10は、図10(a)が、本特許出願人らの実験結果で、帯電ローラに直流電圧を印加したときの感光体帯電特性を説明するための図であり、図10(b)が、放電開始電圧の検出方法を説明するための図である。FIG. 10(a) is a diagram for explaining the photoreceptor charging characteristics when a DC voltage is applied to the charging roller according to the experimental results of the applicants of the present patent application, and FIG. 3A and 3B are diagrams for explaining a method of detecting a discharge starting voltage; FIG. 図11は、クラウン形状および逆クラウン形状の帯電ローラについて説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining crown-shaped and reverse-crown-shaped charging rollers. 図12は、変形例の画像形成装置の制御部を含めた全体構造を概略的に示した図である。FIG. 12 is a diagram schematically showing the overall structure including the control section of the image forming apparatus of the modification. 図13は、本特許出願人らの実験結果で、帯電ローラに直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加したときの感光体帯電特性を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining the photoreceptor charging characteristics when a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage is applied to the charging roller, based on experimental results obtained by the applicants of the present patent application. 図14は、1600VPP/1KHzの交流電圧を重畳した直流電圧を帯電ローラに印加した場合の帯電特性を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing charging characteristics when a DC voltage superimposed with an AC voltage of 1600 VPP/1 KHz is applied to the charging roller. 図15は、感光体と3つの帯電ローラとの位置関係の変形例を説明するための図であり、クリーニングローラについても示した図である。FIG. 15 is a diagram for explaining a modification of the positional relationship between the photoreceptor and the three charging rollers, and also shows the cleaning roller.

以下、図面を参照して、本発明に係る画像形成装置の好適な実施例を詳細に説明する。 Preferred embodiments of the image forming apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施例に係る画像形成装置1の制御部50を含めた全体構造を概略的に示した図である。図2は、図1に示した画像形成装置1の感光体11周辺を拡大した図である。図3は、感光体11と3つの帯電ローラ40との位置関係を説明するための図であり、クリーニングローラ60についても示した図である。図4は、(a)が、3つの帯電ローラ40の各軸受け部21が固定フレーム30に取り付けられた組立体の斜視図であり、(b)が、(a)に示した組立体に対して感光体11を配置した図である。図5は、帯電ローラ40およびクリーニングローラ60を示した図である。図6は、(a)が、図4に示した組立体を固定フレーム30の軸受け固定面32aに対して裏面側から視た図であり、(b)および(c)が、軸受け部21をネジ止め固定する部分周辺を拡大した図である。図7は、固定フレーム30に取り付けられた軸受け部21周辺を軸方向から視た図であり、一部を断面で示した図である。図8は、固定フレーム30に取り付けられた軸受け部21周辺を軸方向に直交する方向から視た図であり、一部を断面で示した図である。図9は、帯電ローラ40のクロス量Tおよび傾斜角度Aを説明するための図である。図10は、図10(a)が、本特許出願人らの実験結果で、帯電ローラ40に直流電圧を印加したときの感光体帯電特性を説明するための図であり、図10(b)が、放電開始電圧の検出方法を説明するための図である。図11は、クラウン形状および逆クラウン形状の帯電ローラ40について説明するための図である。
本発明の実施例に係る画像形成装置1は、トナーの色に対応して複数の感光体が配置されたタンデム式であり、感光体11と、回転軸を中心とした回転動作によって移動される感光体表面11aに均一な接触圧で接触することによって感光体表面11aを均一に帯電させる帯電ローラ40を備える接触帯電方式の帯電部20と、を有するものである。
FIG. 1 is a diagram schematically showing the overall structure including a control unit 50 of an image forming apparatus 1 according to an embodiment of the invention. FIG. 2 is an enlarged view of the periphery of the photoreceptor 11 of the image forming apparatus 1 shown in FIG. FIG. 3 is a diagram for explaining the positional relationship between the photoreceptor 11 and the three charging rollers 40, and also shows the cleaning roller 60. As shown in FIG. 4A is a perspective view of the assembly in which the bearings 21 of the three charging rollers 40 are attached to the fixed frame 30, and FIG. 4B is a perspective view of the assembly shown in FIG. 1 is a diagram in which a photoreceptor 11 is arranged at the same position. FIG. 5 is a diagram showing the charging roller 40 and the cleaning roller 60. As shown in FIG. 6, (a) is a view of the assembly shown in FIG. It is the figure which expanded the circumference|surroundings of the part fixed by screwing. FIG. 7 is an axial view of the periphery of the bearing portion 21 attached to the fixed frame 30, and is a partially sectional view. FIG. 8 is a view of the periphery of the bearing portion 21 attached to the fixed frame 30 as seen from a direction orthogonal to the axial direction, and is a view partially showing a cross section. FIG. 9 is a diagram for explaining the cross amount T and the inclination angle A of the charging roller 40. As shown in FIG. FIG. 10(a) is a diagram for explaining the photoreceptor charging characteristics when a DC voltage is applied to the charging roller 40 according to the experimental results of the applicants of the present patent application, and FIG. 10(b). is a diagram for explaining a method of detecting a discharge starting voltage. FIG. 11 is a diagram for explaining the charging roller 40 having a crown shape and an inverted crown shape.
An image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention is of a tandem type in which a plurality of photoreceptors are arranged corresponding to toner colors, and is moved by a photoreceptor 11 and a rotational movement around a rotation axis. a contact charging type charging unit 20 including a charging roller 40 that uniformly charges the photoreceptor surface 11a by contacting the photoreceptor surface 11a with a uniform contact pressure.

以下、画像形成装置1の全体構成について説明する。
この画像形成装置1は、シアンC、マゼンタM、イエローY、および、ブラックKの4原色のトナーの色に対応した四つの色別対応ユニット10と、トナー画像を転写材Pに転写する転写部15と、用紙等の転写材Pを搬送する搬送部16と、転写材Pに転写したトナー画像を定着させる定着部17と、画像形成装置1の各部の動作を制御する制御部50と、を有する。
The overall configuration of the image forming apparatus 1 will be described below.
This image forming apparatus 1 includes four color-specific units 10 corresponding to the four primary toner colors of cyan C, magenta M, yellow Y, and black K, and a transfer unit for transferring a toner image onto a transfer material P. 15, a conveying unit 16 that conveys the transfer material P such as paper, a fixing unit 17 that fixes the toner image transferred to the transfer material P, and a control unit 50 that controls the operation of each unit of the image forming apparatus 1. have.

まず、色別対応ユニット10について説明する。
なお、4つの色別対応ユニット10は、トナーの色が異なる以外はいずれも略同じ構成であるため、個々の説明については省略する。
First, the color correspondence unit 10 will be described.
Note that the four color-specific correspondence units 10 have substantially the same configuration except that the toner colors are different, and thus individual descriptions will be omitted.

色別対応ユニット10は、感光体11と、感光体11の表面を均一に帯電する帯電部20と、感光体11に静電潜像を形成する露光部12と、感光体11の静電潜像にトナーを現像して可視像化する現像部13と、不要な残留トナーを清掃する感光体クリーナ14と、を有する。 The color correspondence unit 10 includes a photoreceptor 11 , a charging unit 20 that uniformly charges the surface of the photoreceptor 11 , an exposure unit 12 that forms an electrostatic latent image on the photoreceptor 11 , and an electrostatic latent image of the photoreceptor 11 . It has a developing unit 13 that develops toner into an image to make it visible, and a photoreceptor cleaner 14 that cleans unnecessary residual toner.

感光体11は、ドラム状をなし、この実施例では、外径80mmに設定されている。
また、感光体11は、制御部50によって1次帯電位が約550Vに制御される。
The photosensitive member 11 is drum-shaped and has an outer diameter of 80 mm in this embodiment.
Further, the primary band potential of the photoreceptor 11 is controlled to about 550V by the controller 50 .

露光部12は、公知のLEDアレイと結像手段とを組み合わせたものである。なお、露光部12は、レーザー光源、ポリゴンミラー等を用いたレーザースキャン方式の露光装置を用いても構わない。 The exposure unit 12 is a combination of a known LED array and imaging means. Note that the exposure unit 12 may use a laser scanning type exposure device using a laser light source, a polygon mirror, or the like.

現像部13は、所定の色のトナーが収容されたトナー収容部13aと、感光体11との間を所定の距離にしてフレームに支持され、かつ、実稼動時には感光体11に当接する現像ローラ13bと、を有する。
露光部12によって感光体11の表面に形成された静電潜像は、この現像部13によってトナーが現像されて可視像化される。
The developing unit 13 is supported by a frame with a predetermined distance between the toner storage unit 13a containing toner of a predetermined color and the photoreceptor 11, and is a developing roller that contacts the photoreceptor 11 during actual operation. 13b and.
The electrostatic latent image formed on the surface of the photoreceptor 11 by the exposure unit 12 is developed with toner by the development unit 13 to become a visible image.

感光体クリーナ14は、ゴムブレード等によって構成され、感光体11に残留する不要なトナー、あるいは、異物を除去するものである。 The photoreceptor cleaner 14 is composed of a rubber blade or the like, and removes unnecessary toner or foreign matter remaining on the photoreceptor 11 .

帯電部20は、本発明の特徴部分であり、感光体11の回転軸を中心とした回転動作によって移動される感光体表面11aに接触することによって感光体表面11aを帯電させる3つの帯電ローラ40、および、各帯電ローラ40に付着するトナー、あるいは、異物を除去するように、各帯電ローラ40に対応して設けられた3つのクリーニングローラ60を有する。 The charging unit 20 is a characteristic part of the present invention, and includes three charging rollers 40 that charge the surface of the photoreceptor 11a by contacting the surface of the photoreceptor 11a that is moved by the rotational movement of the photoreceptor 11 about the rotation axis. , and three cleaning rollers 60 provided corresponding to each charging roller 40 so as to remove toner adhering to each charging roller 40 or foreign matter.

帯電ローラ40は、図3に示すように、隣接する互いの帯電領域(弾性接触部42)の端部が感光体表面11aの移動方向で重複するように感光体表面11aの移動方向に交差する方向に沿って複数設けられている。
なお、この実施例では、帯電部20は、3つの帯電ローラ40のうち、2つの帯電ローラ40が回転軸方向を感光体表面11aの移動方向に直交する方向に対して傾斜角度Aをつけて設けられている。
より具体的には、中央の1つの帯電ローラ40が回転軸方向を感光体表面11aの移動方向に直交する方向に向けて設けられ、両側の2つの帯電ローラ40が回転軸方向を感光体表面11aの移動方向に直交する方向に対して傾斜角度Aをつけて設けられている。
As shown in FIG. 3, the charging roller 40 intersects the moving direction of the photoreceptor surface 11a so that the ends of the adjacent charging regions (elastic contact portions 42) overlap in the moving direction of the photoreceptor surface 11a. A plurality of them are provided along the direction.
In this embodiment, in the charging unit 20, two charging rollers 40 out of the three charging rollers 40 are rotated at an angle A with respect to the direction perpendicular to the moving direction of the photoreceptor surface 11a. is provided.
More specifically, one central charging roller 40 is provided with its rotational axis direction perpendicular to the moving direction of the photoreceptor surface 11a, and the two charging rollers 40 on both sides are provided with their rotational axis directions perpendicular to the direction of movement of the photoreceptor surface 11a. It is provided with an inclination angle A with respect to the direction orthogonal to the movement direction of 11a.

各帯電ローラ40は、後述する弾性接触部42の外径寸法が軸方向で一定のストレート形状を適用している。
なお、帯電ローラ40は、弾性接触部42の中央部分が凸状となる、いわゆるクラウン形状、あるいは、弾性接触部42の中央部分が凹状となる逆クラウン形状であっても構わないが、弾性接触部42の外径偏差が0.2mm以下であるものが好ましい。
Each charging roller 40 has a straight shape in which an elastic contact portion 42, which will be described later, has a constant outer diameter in the axial direction.
The charging roller 40 may have a so-called crown shape in which the central portion of the elastic contact portion 42 is convex, or an inverted crown shape in which the central portion of the elastic contact portion 42 is concave. It is preferable that the outer diameter deviation of the portion 42 is 0.2 mm or less.

帯電ローラ40は、金属軸部41に、感光体11に弾性的に接触される部分であり、かつ、帯電領域でもある弾性接触部42として、導電性弾性体層、導電性弾性体層からのオイル滲み出し防止層、抵抗調整層、表面保護層を順に被せた機能分離型ローラを適用している(例えば、特開平2-311868号公報参照)。
なお、帯電ローラ40が、金属軸部41に半導電性ゴムを被せただけの単層、或いは、半導電性ゴム層に表面保護層を追加しただけの二層ローラでは、帯電ローラ40の電気抵抗成分に担持される電圧降下分が無視できず、感光体11の1回転目とそれ以降の帯電位に段差が生じ易く、また、隣接する帯電ローラの重複部分の感光体の帯電位にも段差が生じ易いので、機能分離型ローラを適用するのが好ましい。
帯電ローラ40の電気抵抗成分に担持される電圧降下分をできるだけ小さくするには、単に電気抵抗を小さくすれば良い訳でない。感光体11の耐電圧不足によるピンホールの発生を避けるには、帯電ローラ40の電気抵抗成分を実質的に支配する抵抗調整層の体積抵抗率を1×10の7乗[Ω・cm]程度とし、厚みが耐電圧不良を起こさない範囲でできるだけ薄い層にするのが好ましい。
The charging roller 40 has a metal shaft portion 41 and an elastic contact portion 42 which is a portion that is elastically contacted with the photoreceptor 11 and is also a charging area. A function-separated roller covered with an oil seepage prevention layer, a resistance adjustment layer, and a surface protection layer in this order is applied (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-311868).
If the charging roller 40 is a single-layer roller in which the metal shaft portion 41 is simply covered with a semi-conductive rubber, or a double-layer roller in which a surface protective layer is added to the semi-conductive rubber layer, the charging roller 40 will not be electrically charged. The voltage drop borne by the resistance component cannot be ignored, and a step is likely to occur in the charging potential between the first rotation of the photoreceptor 11 and subsequent rotations. It is preferable to use a function-separated roller because a step is likely to occur.
In order to minimize the voltage drop carried by the electrical resistance component of the charging roller 40, it is not enough to simply reduce the electrical resistance. In order to avoid the occurrence of pinholes due to insufficient withstand voltage of the photoreceptor 11, the volume resistivity of the resistance adjustment layer, which substantially controls the electrical resistance component of the charging roller 40, is set to about 1×10 7 [Ω·cm]. It is preferable to make the layer as thin as possible within a range in which the thickness does not cause defective withstand voltage.

ここで、帯電ローラ40のより具体的な構成例について説明する。
この実施例では、弾性接触部42の外径が12mm、長さが322mmとしている。
金属軸部・・・直径8mm、
導電性弾性体層・・・厚さ略2mm、エチレン・プロピレン・ジエンゴム(EPDM)、SBR、NR等に、カーボンブラック等の電子導電剤を配合して、体積抵抗率が1×10の3乗[Ω・cm]以下で、低硬度30度(Hs:JIS A)としている。
導電性弾性体層からのオイル滲み出し防止層・・・厚さ10μm
抵抗調整層・・・耐電圧性(耐リーク性)を高めるイオン伝導層とし、絶縁破壊電圧を満足させる最低限の厚みとして50μm以上としている。
なお、抵抗調整層に含まれるカーボンブラック等の電子導電剤はゴムに対して10容量%以下としている。
具体例として、厚さ160μm、エーテル結合を有する高分子化合物である、エピクロルヒドリン‐エチレンオキサイド共重合ゴム(CHC)や水素化ニトリルゴム等に、イオン導電剤としての過塩素酸塩(第4級アンモニウム塩)、帯電防止剤等を配合して、体積抵抗率を1×10の7乗[Ω・cm]としている。
表面保護層・・・厚さ10μm、フッ素系樹脂(フッ化ビニリデン‐四フッ化エチレン共重合樹脂)に電子導電粒子(マグネタイトまたはチタンブラック)を配合して、体積抵抗率を10の7乗~10の10乗、ショアー硬さ(D形)65度以下としている。
なお、表面保護層は、粗面形成用粒子に起因する凸部を分布形成し、粗面形成用粒子の外径が13μm、凸部以外の厚みが10μmとしている(特開2007-178559号公報、特開2007-264491号公報参照)。
このような表面保護層を適用することによって、感光体11と帯電ローラ40との接触面積を減少させて、その空隙において一定の放電領域を確保することによって、帯電性能を向上させることができる。したがって、低コスト化に有利な直流電圧方式も視野に入れることができ、交流電圧方式では、発生しがちな振動音を軽減することもできる。
Here, a more specific configuration example of the charging roller 40 will be described.
In this embodiment, the elastic contact portion 42 has an outer diameter of 12 mm and a length of 322 mm.
Metal shaft: 8 mm in diameter,
Conductive elastic layer: about 2 mm thick, ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), SBR, NR, etc., mixed with an electronic conductive agent such as carbon black, volume resistivity is 1 x 10 3 [Ω·cm] or less and low hardness of 30 degrees (Hs: JIS A).
Layer for preventing oil seepage from the conductive elastic layer: thickness 10 μm
Resistance adjustment layer: An ion-conducting layer that enhances voltage resistance (leakage resistance), and has a minimum thickness of 50 μm or more that satisfies the dielectric breakdown voltage.
The electronic conductive agent such as carbon black contained in the resistance adjusting layer is 10% by volume or less with respect to the rubber.
As a specific example, perchlorate (quaternary ammonium salt), an antistatic agent, etc., to adjust the volume resistivity to 1×10 7 [Ω·cm].
Surface protective layer: thickness 10 μm, electronically conductive particles (magnetite or titanium black) mixed with fluororesin (vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer resin), volume resistivity 10 7 ~ 10 to the 10th power and Shore hardness (D type) of 65 degrees or less.
In addition, the surface protective layer forms a distribution of convexes caused by the rough surface-forming particles, the outer diameter of the rough surface-forming particles is 13 μm, and the thickness other than the convex portions is 10 μm (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-178559). , see JP-A-2007-264491).
By applying such a surface protective layer, the contact area between the photoreceptor 11 and the charging roller 40 can be reduced, and a constant discharge area can be secured in the gap, thereby improving the charging performance. Therefore, it is possible to consider a DC voltage system that is advantageous in cost reduction, and it is also possible to reduce vibration noise that tends to occur in an AC voltage system.

帯電ローラ40は、感光体11に接触しているので、長期間使用すると、感光体表面11aに付着したトナーや異物が付着することによって、帯電性能の低下、帯電ムラ等の問題が発生する。
このような問題を解消するために、この実施例では、クリーニングローラ60は、例えば、特開平8-137208号公報に開示されたクリーニングローラ60を適用する。
このクリーニングローラ60により、上記帯電性能の低下、帯電ムラ等の問題を解消できる。
Since the charging roller 40 is in contact with the photoreceptor 11, when it is used for a long period of time, problems such as a decrease in charging performance and uneven charging occur due to adhesion of toner and foreign matter adhering to the surface 11a of the photoreceptor.
In order to solve such a problem, in this embodiment, the cleaning roller 60 disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-137208, for example, is applied.
The cleaning roller 60 can solve the problems such as the deterioration of the charging performance and the uneven charging.

このクリーニングローラ60は、図5に示すように、金属軸部61と、金属軸部61に対して螺旋状に巻き付けられたクリーニング材62と、を有し、帯電ローラ40に接触しつつ従動して回転されるようになっている。 As shown in FIG. 5, the cleaning roller 60 has a metal shaft portion 61 and a cleaning material 62 spirally wound around the metal shaft portion 61, and follows the charging roller 40 while being in contact therewith. It is designed to be rotated by

クリーニング材62は、発泡ポリウレタン等からなる帯状部材であり、金属軸部61に螺旋状に巻き付けられることによって、クリーニング材62がある凸部と、その間の軸部が露出される凹部とで目詰まりを防止することができるようになっている。
なお、クリーニング材62は、特開2012-103641号公報に開示されているように、金属軸部61に沿う部分の幅が5mm~24mm、厚みが1.9mm~3.6mmにするとよい。
The cleaning material 62 is a belt-like member made of foamed polyurethane or the like, and is spirally wound around the metal shaft 61 to cause clogging between the protrusions with the cleaning material 62 and the recesses where the shaft is exposed therebetween. can be prevented.
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-103641, the cleaning material 62 should preferably have a width of 5 mm to 24 mm and a thickness of 1.9 mm to 3.6 mm along the metal shaft portion 61 .

また、帯電部20は、3つの帯電ローラ40の金属軸部41の軸受け部21と、3つの帯電ローラ40の各軸受け部21が固定される固定フレーム30と、を有する。 The charging section 20 also has bearing portions 21 for the metal shaft portions 41 of the three charging rollers 40 and a fixed frame 30 to which the bearing portions 21 of the three charging rollers 40 are fixed.

軸受け部21は、各帯電ローラ40のそれぞれの両端部を軸支するように一対ずつ設けられ、図7および図8に示すように、固定フレーム30に固定される部分となる被固定部22と、被固定部22に対して帯電ローラ40が感光体11方向に加圧可能に取り付けられた可動軸受け部23と、を有する。 The bearing portions 21 are provided in pairs so as to axially support both end portions of each charging roller 40. As shown in FIGS. , and a movable bearing portion 23 in which the charging roller 40 is attached to the fixed portion 22 so as to be able to press in the direction of the photosensitive member 11 .

被固定部22は、絶縁性の材料からなり、可動軸受け部23を付勢することによって帯電ローラ40の弾性接触部42を感光体1に加圧するためのバネSが収容されたバネ収容部22aと、可動軸受け部23を付勢方向にガイドするガイド壁部22bと、を有する。 The fixed portion 22 is made of an insulating material, and includes a spring accommodating portion 22 a that accommodates a spring S for pressing the elastic contact portion 42 of the charging roller 40 against the photosensitive member 1 by urging the movable bearing portion 23 . and a guide wall portion 22b that guides the movable bearing portion 23 in the biasing direction.

可動軸受け部23は、帯電ローラ40に電圧を印加するための電極板Eが保持される電極保持部24と、帯電ローラ40の金属軸部41が回動可能に支持される軸端回動支持部26と、を有する。 The movable bearing portion 23 includes an electrode holding portion 24 that holds an electrode plate E for applying a voltage to the charging roller 40, and an axial end rotation support that supports the metal shaft portion 41 of the charging roller 40 so as to be rotatable. a portion 26;

電極保持部24は、絶縁性の材料からなり、電極板Eを保持するとともに金属軸部41の端面を軸方向に付勢する軸方向付勢部材25aを保持する軸方向付勢部材保持部25が、金属軸部41の軸方向に沿って軸端回動支持部26に連接するように形成されている。 The electrode holding portion 24 is made of an insulating material, and includes an axial biasing member holding portion 25 that holds the electrode plate E and an axial biasing member 25a that biases the end face of the metal shaft portion 41 in the axial direction. is formed so as to be connected to the shaft end rotation support portion 26 along the axial direction of the metal shaft portion 41 .

軸方向付勢部材保持部25は、電極板Eに接続された導電性の軸方向付勢部材25aを、帯電ローラ40の金属軸部41の端面を軸方向に金属バネSで付勢することができるように保持している。 The axial biasing member holding portion 25 biases the end face of the metal shaft portion 41 of the charging roller 40 in the axial direction with a metal spring S to the conductive axial biasing member 25a connected to the electrode plate E. I hold it so that I can.

軸端回動支持部26は、導電性の樹脂材からなり、特に、金属軸部41の回転方向、および、軸方向での滑り性を考慮して、摺動性の良い材料を適用している。
この軸端回動支持部26は、金属軸部41の軸方向に沿って電極保持部24から連接されるように形成された金属軸部保持凹部27が形成されている。
金属軸部保持凹部27は、内径が金属軸部41の外径より僅かに大きく設定されている。
また、金属軸部保持凹部27は、軸方向の深さが、金属軸部41が軸方向付勢部材25aによる付勢力を受けつつ軸方向に滑ることができるように設定されている。
The shaft end rotation support portion 26 is made of a conductive resin material, and a material with good slidability is applied, in particular, in consideration of the slidability in the rotational direction and the axial direction of the metal shaft portion 41. there is
The shaft end rotation support portion 26 is formed with a metal shaft portion holding recessed portion 27 that is formed so as to be connected to the electrode holding portion 24 along the axial direction of the metal shaft portion 41 .
The inner diameter of the metal shaft portion holding recess 27 is set slightly larger than the outer diameter of the metal shaft portion 41 .
The axial depth of the metal shaft portion holding recess 27 is set so that the metal shaft portion 41 can slide in the axial direction while receiving the biasing force of the axial biasing member 25a.

このような軸受け部21によって金属軸部41の両端を軸支された帯電ローラ40には、感光体11に接触する方向のみならず、金属軸部41の軸方向にも適度な付勢力が作用されるようになっている。
このため、帯電ローラは、回転軸方向を感光体表面11aの移動方向に直交する方向に対して傾斜角度Aをつけて設けられていても、感光体11に圧接しながら安定して回転することができるようになっている。
Appropriate urging force acts on the charging roller 40 whose both ends of the metal shaft portion 41 are supported by the bearing portions 21 as described above, not only in the direction of contact with the photoreceptor 11 but also in the axial direction of the metal shaft portion 41 . It is designed to be
Therefore, even if the charging roller is provided with the rotation axis direction inclined at an angle A with respect to the direction orthogonal to the moving direction of the photoreceptor surface 11a, the charging roller can rotate stably while being pressed against the photoreceptor 11a. is now possible.

なお、電極板Eは、一対の軸受け部21の両方に設けても良いし、一方の軸受け部21のみに設けるようにしても構わない。 The electrode plate E may be provided on both of the pair of bearing portions 21 or may be provided on only one of the bearing portions 21 .

また、この実施例では、クリーニングローラ60についても、軸受け部21が帯電ローラ40と同様に回転可能に軸支する。
すなわち、可動軸受け部23は、電極保持部24がクリーニングローラ60に対応した位置にも、電極板Eを保持している。
また、軸端回動支持部26は、帯電ローラ40に対応した金属軸部保持凹部27に並ぶように、クリーニングローラ60に対応した金属軸部保持凹部28が形成されている。
金属軸部保持凹部28は、軸方向の深さが、クリーニングローラ60の金属軸部61が軸方向付勢部材25bによる付勢力を受けつつ軸方向に滑ることができるように設定されている。
In this embodiment, the cleaning roller 60 is also rotatably supported by the bearing portion 21 in the same manner as the charging roller 40 .
That is, the movable bearing portion 23 also holds the electrode plate E at the position where the electrode holding portion 24 corresponds to the cleaning roller 60 .
Further, the shaft end rotation support portion 26 is formed with a metal shaft portion holding recess portion 28 corresponding to the cleaning roller 60 so as to be aligned with the metal shaft portion holding recess portion 27 corresponding to the charging roller 40 .
The axial depth of the metal shaft holding recess 28 is set so that the metal shaft 61 of the cleaning roller 60 can slide in the axial direction while receiving the biasing force of the axial biasing member 25b.

固定フレーム30は、感光体11の幅方向に沿って延在するように画像形成装置1の不図示の筐体あるいは不図示のフレームに固定されている。
この固定フレーム30は、図6に示すように、画像形成装置1の筐体、あるいは、フレームに固定される固定部31と、感光体11の幅方向に沿って延在するように配置され、3つの帯電ローラ40の各軸受け部21が固定される軸受け固定面32aが形成された複数帯電ローラ配置部32と、を有する。
The fixed frame 30 is fixed to a housing (not shown) or a frame (not shown) of the image forming apparatus 1 so as to extend along the width direction of the photoreceptor 11 .
As shown in FIG. 6, the fixed frame 30 is arranged so as to extend along the width direction of the photoreceptor 11 and a fixing portion 31 fixed to the housing or the frame of the image forming apparatus 1. and a multiple charging roller arrangement portion 32 in which a bearing fixing surface 32a to which each bearing portion 21 of the three charging rollers 40 is fixed is formed.

複数帯電ローラ配置部32は、軸受け固定面32aに3つの帯電ローラ40に対応した各軸受け部21の複数のネジ止め固定部33、および、各軸受け部21をネジ止め固定部33によって固定する際に、帯電ローラ40の回転軸方向を感光体表面11aの移動方向に直交する方向に対して傾斜角度Aをつけて固定する際のガイド部分となる複数の角度調整ガイドスリット34が形成されている。 The multiple charging roller arrangement portion 32 has a plurality of screw fixing portions 33 of each bearing portion 21 corresponding to the three charging rollers 40 on the bearing fixing surface 32a, and when fixing each bearing portion 21 with the screw fixing portions 33, , there are formed a plurality of angle adjustment guide slits 34 which serve as guide portions when the rotation axis direction of the charging roller 40 is fixed at an inclination angle A with respect to the direction orthogonal to the moving direction of the photoreceptor surface 11a. .

ネジ止め固定部33は、各軸受け部21に対応して2カ所ずつ設けられている。より具体的には、ネジ止め固定部33は、各軸受け部21の被固定部22に2カ所ずつ形成された不図示のネジ穴に対応して設けられたネジ挿通孔になっている。 Two screw fixing portions 33 are provided corresponding to each bearing portion 21 . More specifically, the screw fixing portion 33 is a screw insertion hole provided corresponding to two screw holes (not shown) formed in each of the fixed portions 22 of each bearing portion 21 .

角度調整ガイドスリット34は、軸受け固定面32aに形成された長孔であり、各軸受け部21に対応して1カ所ずつ設けられている。
より具体的には、角度調整ガイドスリット34は、各軸受け部21の被固定部22に1カ所ずつ形成されたガイド突起22cのスライドガイドになっている。
The angle adjustment guide slit 34 is an elongated hole formed in the bearing fixing surface 32 a , and is provided in one position corresponding to each bearing portion 21 .
More specifically, the angle adjustment guide slits 34 serve as slide guides for the guide protrusions 22c formed one by one on the fixed portion 22 of each bearing portion 21. As shown in FIG.

なお、この実施例では、3つの帯電ローラ40は、上述した具体的な構成において、感光体11とのクロス量Tが、帯電ローラ40の中央部で0.1mmになるように設定され、感光体11に従動して回転されるようになっている。
ここで、クロス量Tとは、[クロス量T=感光体の半径R1+帯電ローラの半径R2-感光体11と帯電ローラ40の軸中心間距離D]によって算出される値である(図9参照)。
In this embodiment, the three charging rollers 40 are set so that the cross amount T with respect to the photoreceptor 11 is 0.1 mm at the central portion of the charging roller 40 in the specific configuration described above. It is designed to be rotated following the body 11 .
Here, the cross amount T is a value calculated by [cross amount T=radius R1 of the photoreceptor+radius R2 of the charging roller−distance D between the shaft centers of the photoreceptor 11 and the charging roller 40] (see FIG. 9). ).

また、帯電ローラ40が、隣接する互いの帯電領域としての弾性接触部42の端部が感光体表面11aの移動方向で重複するように感光体表面11aの移動方向に交差する方向に沿って3つ設けられ、各帯電ローラ40が感光体表面11aの移動方向に直交する方向に対して傾斜角度Aを0.2度以上2度以下の範囲で調整可能に設定されている。
このような傾斜角度Aの調整範囲では、各帯電ローラ40は、上述した寸法に設定にした場合、帯電ローラ40の弾性接触部42の両端位置での軸中心位置の差B(図9参照)が1.1mm以上、11.2mm以下の範囲で傾斜角度Aが調整される。
In addition, the charging roller 40 is moved three times along the direction intersecting the moving direction of the photoreceptor surface 11a so that the ends of the elastic contact portions 42 as adjacent charging regions overlap with each other in the moving direction of the photoreceptor surface 11a. Each charging roller 40 is set so that the inclination angle A with respect to the direction orthogonal to the moving direction of the photosensitive member surface 11a can be adjusted within a range of 0.2 degrees or more and 2 degrees or less.
In such an adjustment range of the inclination angle A, when each charging roller 40 is set to the above-described dimensions, the difference B in the axial center position between the both end positions of the elastic contact portion 42 of the charging roller 40 (see FIG. 9) is 1.1 mm or more and 11.2 mm or less.

なお、傾斜角度Aを0.2度以上2度以下の範囲とした理由は、本特許出願人らが実施した実験の結果に基づいている。
すなわち、傾斜角度Aが、0.2度未満である場合、隣接する2つの帯電ローラ40の重複する部分の感光体11の帯電位が、重複していない部分の感光体11の帯電位よりも高くなることによって、帯電ローラ40が重複する部分の感光体11の中間調画像濃度が薄く表現されてしまう。
一方、傾斜角度Aが、2度を超える場合、感光体11への圧力分布の偏差が大きくなりすぎて、正しい帯電分布が得られず、画像ムラが発生してしまう。
The reason why the inclination angle A is in the range of 0.2 degrees or more and 2 degrees or less is based on the results of experiments conducted by the applicants of the present patent.
That is, when the inclination angle A is less than 0.2 degrees, the charging potential of the photoreceptor 11 in the overlapping portion of the two adjacent charging rollers 40 is higher than the charging potential of the photoreceptor 11 in the non-overlapping portion. Due to the increase in height, the halftone image density of the photoreceptor 11 in the portion where the charging roller 40 overlaps is expressed lightly.
On the other hand, if the inclination angle A exceeds 2 degrees, the deviation of the pressure distribution on the photoreceptor 11 becomes too large, and a correct charge distribution cannot be obtained, resulting in image unevenness.

このような構成の帯電部20は、傾斜角度Aを所定の範囲(この実施例では、0.2度以上2度以下の範囲)内で容易に調整することができるようになっている。
すなわち、帯電部20は、一対の軸受け部21の被固定部22に1カ所ずつ形成されたガイド突起22cを固定フレーム30の対応する各角度調整ガイドスリット34に嵌め込んだ後、各角度調整ガイドスリット34内で各ガイド突起22cを動かして、所定の範囲で傾斜角度Aを調整した後に、被固定部22を固定フレーム30にネジ止め固定する。
In the charging section 20 having such a configuration, the inclination angle A can be easily adjusted within a predetermined range (0.2 degrees or more and 2 degrees or less in this embodiment).
That is, the charging unit 20 inserts the guide projections 22c formed in the fixed portions 22 of the pair of bearings 21 into the corresponding angle adjustment guide slits 34 of the fixed frame 30, and then inserts the guide projections 22c into the corresponding angle adjustment guide slits 34 of the fixed frame 30. After moving each guide protrusion 22c within the slit 34 to adjust the inclination angle A within a predetermined range, the fixed portion 22 is fixed to the fixed frame 30 by screwing.

ところで、本特許出願人らは、上述した特許文献2(特開2007-178460号公報)に記載のクラウン形状の帯電ローラを用いた画像形成装置が、初期的には、隣接する帯電ローラの重複部分における濃度段差を軽減することができるが、耐久するにつれて濃度段差が発生してしまうことを実験により確認した。
これは、耐久で感光体の膜厚が薄くなったことや、感光体層内の空間電荷が多くなったこと等が影響したことによるものと、本特許出願人らは推察している。
また、本特許出願人らは、隣接する帯電ローラ40の重複部分における濃度段差の程度は、感光体11や帯電ローラ40の個体差、接触圧差、寸法誤差、環境差等で、必ずしも同じにはならないことも、実験により確認した。
By the way, the applicants of the present patent have found that the image forming apparatus using the crown-shaped charging roller described in the above-mentioned Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-178460) initially causes overlapping of the adjacent charging rollers. It was confirmed by experiment that the density difference in the part can be reduced, but the density difference is generated as the durability is continued.
The applicants of the present patent speculate that this is due to factors such as the fact that the film thickness of the photoreceptor has become thinner due to durability and that the space charge in the photoreceptor layer has increased.
In addition, the applicants of the present patent have found that the degree of the density difference in the overlapping portion of the adjacent charging rollers 40 is not necessarily the same because of individual differences between the photoreceptor 11 and the charging roller 40, contact pressure differences, dimensional errors, environmental differences, and the like. Experiments have also confirmed that this is not the case.

この実施例の画像形成装置1は、帯電部20が、傾斜角度Aを調整することができるようになっているので、感光体11や帯電ローラ40の個体差、接触圧差、寸法誤差、環境差、あるいは、耐久差に応じて傾斜角度Aを調整することによって、帯電ローラ40の重複部分Wにおける濃度段差を安定して軽減することができるようになっている。 In the image forming apparatus 1 of this embodiment, since the charging unit 20 can adjust the inclination angle A, individual differences, contact pressure differences, dimensional errors, and environmental differences of the photoreceptor 11 and charging roller 40 are possible. Alternatively, by adjusting the inclination angle A according to the durability difference, the density step in the overlapping portion W of the charging roller 40 can be stably reduced.

次に、転写部15について説明する。
転写部15は、転写ベルト15aと、ベルト駆動ローラ15bと、ベルトテンションローラ15cと、一次転写ローラ15dと、ベルトクリーナ15eと、を有する。
Next, the transfer section 15 will be described.
The transfer section 15 has a transfer belt 15a, a belt drive roller 15b, a belt tension roller 15c, a primary transfer roller 15d, and a belt cleaner 15e.

転写ベルト15aは、無端状のベルトであり、ベルト駆動ローラ15b、ベルトテンションローラ15c、および、一次転写ローラ15dに掛け回されることによって張架される。 The transfer belt 15a is an endless belt, and is stretched around a belt driving roller 15b, a belt tension roller 15c, and a primary transfer roller 15d.

ベルト駆動ローラ15bは、不図示の駆動部によって駆動され、従動回転するベルトテンションローラ15c、および、一次転写ローラ15dによって掛け回された状態の転写ベルト15aを回動させる。 The belt drive roller 15b is driven by a drive unit (not shown) to rotate the transfer belt 15a that is stretched by the belt tension roller 15c and the primary transfer roller 15d.

ベルトテンションローラ15cは、転写ベルト15aの張力を調整するものであり、転写ベルト15aの蛇行を防止する。 The belt tension roller 15c adjusts the tension of the transfer belt 15a and prevents the transfer belt 15a from meandering.

一次転写ローラ15dは、各色別対応ユニット10の感光体11に対して転写ベルト15aを挟んで対向配置され、トナーの帯電極性とは異なる極性のバイアスが印加されることによって、感光体11に現像されたトナー像を転写ベルト15aに静電的に転写する。 The primary transfer roller 15d is arranged to face the photosensitive member 11 of each color corresponding unit 10 with the transfer belt 15a interposed therebetween. The resulting toner image is electrostatically transferred to the transfer belt 15a.

ベルトクリーナ15eは、転写ベルト15aに残留する不要なトナー、あるいは、異物を除去する。 The belt cleaner 15e removes unnecessary toner or foreign matter remaining on the transfer belt 15a.

次に、搬送部16について説明する。
搬送部16は、供給部からの紙等の転写材Pをトナー像が転写された状態で定着器まで、搬送する。
この搬送部16は、搬送方向に並べられた複数の搬送ローラ16aと、搬送ローラ16aを駆動する不図示のローラ駆動部と、を有し、搬送ローラ16aの一つとして二次転写ローラ16bが設けられている。
二次転写ローラ16bは、転写ベルト15aに対して紙等の転写材Pを挟んで対向配置され、トナーの帯電極性とは異なる極性のバイアスが印加されることによって、転写ベルト15a上に転写されたトナー像を紙等の転写材Pに転写する。
Next, the transport section 16 will be described.
The conveying unit 16 conveys the transfer material P such as paper from the supply unit to the fixing device with the toner image transferred thereon.
The conveying unit 16 has a plurality of conveying rollers 16a arranged in the conveying direction and a roller driving unit (not shown) that drives the conveying rollers 16a. As one of the conveying rollers 16a, a secondary transfer roller 16b is provided.
The secondary transfer roller 16b is arranged to face the transfer belt 15a with the transfer material P such as paper interposed therebetween, and is transferred onto the transfer belt 15a by applying a bias having a polarity different from the charging polarity of the toner. The toner image is transferred onto a transfer material P such as paper.

定着部17は、紙等の転写材Pに転写されたトナー像を熱によって定着させる。 The fixing unit 17 uses heat to fix the toner image transferred onto the transfer material P such as paper.

制御部50は、CPU等によって実現され、画像形成装置1の各部に電気的に接続されている。
この制御部50は、各帯電ローラ40に印加する直流電圧を自動で制御する印加電圧自動制御部50aを有する。
The control unit 50 is implemented by a CPU or the like, and is electrically connected to each unit of the image forming apparatus 1 .
The control unit 50 has an applied voltage automatic control unit 50 a that automatically controls the DC voltage applied to each charging roller 40 .

ここで、各帯電ローラ40に印加する直流電圧について詳細に説明する。
本特許出願人らは、実施例のように、弾性接触部42が半導電性弾性体層および表面保護層を含む帯電ローラ40を用いて、帯電ローラ40に直流電圧を印加したときの感光体11の帯電位を確認した。
感光体11と帯電ローラ40のニップ入口側では、帯電ローラ40~感光体11間の空隙が徐々に狭くなり、帯電ローラ40~感光体11間の電位差ΔVが放電開始電圧よりも大きくなると放電が発生し、帯電ローラ40~感光体11の電位差ΔVが放電開始電圧と同値になるまで、感光体11を帯電させ、放電開始電圧以上になると、傾き1の帯電特性を示すことを実験によって確認した(図10(a)参照)。
一方、放電開始電圧は、環境(温度・気圧)や耐久で大きく変動するので、帯電位も大きく変動してしまうことも実験によって確認した。
Here, the DC voltage applied to each charging roller 40 will be described in detail.
Applicants of the present patent have used the charging roller 40 in which the elastic contact portion 42 includes a semi-conductive elastic layer and a surface protective layer as in Examples, and found that when a DC voltage is applied to the charging roller 40, the photoreceptor 11 charging potentials were confirmed.
At the entrance side of the nip between the photoreceptor 11 and the charging roller 40, the gap between the charging roller 40 and the photoreceptor 11 gradually narrows, and when the potential difference ΔV between the charging roller 40 and the photoreceptor 11 becomes larger than the discharge start voltage, discharge occurs. The photoreceptor 11 is charged until the potential difference ΔV between the charging roller 40 and the photoreceptor 11 becomes the same as the discharge start voltage. (See FIG. 10(a)).
On the other hand, it was also confirmed by experiments that the discharge start voltage fluctuates greatly depending on the environment (temperature and air pressure) and durability, so that the charging potential also fluctuates greatly.

そこで、各帯電ローラ40に印加する直流電圧は、印加電圧自動制御部50aによって自動で印加されるようになっている。
より具体的には、印加電圧自動制御部50aは、各帯電ローラ40から感光体11への放電開始電圧を適時検出し、検出された放電開始電圧に予め決められた、例えば、580Vの電圧を上乗せした直流電圧を各帯電ローラ40に印加する。
Therefore, the DC voltage applied to each charging roller 40 is automatically applied by the applied voltage automatic control section 50a.
More specifically, the applied voltage automatic control unit 50a timely detects the discharge start voltage from each charging roller 40 to the photosensitive member 11, and applies a predetermined voltage of, for example, 580 V to the detected discharge start voltage. The added DC voltage is applied to each charging roller 40 .

なお、放電開始電圧を検出するには、直流電圧を印加したときの直流電流を測定する。
例えば、図10(b)のグラフに示すように、-800VDCと-1100VDCの2通りの直流電圧を印加したときの、直流電流を測定する。
直流電流と直流電圧の関係は、図10(b)のグラフに示すように、一次関数(y=12.931x-536.21)で表されるので、放電開始電圧は、約536Vとなる。
To detect the firing voltage, the DC current is measured when the DC voltage is applied.
For example, as shown in the graph of FIG. 10(b), DC current is measured when two DC voltages of -800 VDC and -1100 VDC are applied.
Since the relationship between DC current and DC voltage is represented by a linear function (y=12.931x-536.21) as shown in the graph of FIG. 10(b), the firing voltage is about 536V.

このように印加電圧自動制御部50aによって、各帯電ローラ40に、環境や耐久、すなわち、帯電ローラ40の耐久による汚れ、さらには、感光体11の耐久による膜厚の変化等にも対応した最適な直流電圧を、その都度検出して印加することによって、感光体表面11aを常に安定して帯電させることができる。
また、交流電圧を重畳していないので、帯電ローラ40の重複部分Wにおける感光体表面11aのフィルミングも防止することができ、長時間にわたって高品位な画像を得ることができる。
In this manner, the applied voltage automatic control unit 50a provides an optimum voltage for each charging roller 40 in response to the environment and durability, that is, contamination due to durability of the charging roller 40, and changes in film thickness due to durability of the photoreceptor 11. The photosensitive member surface 11a can be stably charged at all times by detecting and applying a constant DC voltage each time.
In addition, since AC voltage is not superimposed, filming of the photoreceptor surface 11a at the overlapping portion W of the charging roller 40 can be prevented, and a high quality image can be obtained for a long time.

なお、実施例では、ストレート形状の帯電ローラ40を例示したが、帯電ローラ40の形状は、これに限らず、傾斜角度Aを調整することによってその他の形状を適用することができる。例えば、図11に示すように、クラウン形状(図11(a)参照)、あるいは、逆クラウン形状(図11(b)参照)も適用することができる。 Although the charging roller 40 having a straight shape is exemplified in the embodiment, the shape of the charging roller 40 is not limited to this, and other shapes can be applied by adjusting the inclination angle A. For example, as shown in FIG. 11, a crown shape (see FIG. 11(a)) or an inverted crown shape (see FIG. 11(b)) can also be applied.

以下に、実施例の画像形成装置1に、クラウン形状、ストレート形状、逆クラウン形状のそれぞれの帯電ローラ40を適用し、それぞれの形状の帯電ローラ40に対応した傾斜角度Aで、A0判用紙で50Kmの耐久試験を行った結果を表1に示す。
なお、表1中の画質の判定結果の「◎」は、フィルミング、濃度段差ともに良好であることを示す。
また、クラウン形状および逆クラウン形状の帯電ローラ40は、弾性接触部42の外径偏差が0.1mmとする。
この耐久試験の結果から、画像形成装置1は、傾斜角度Aを調整することによって、クラウン形状、ストレート形状、逆クラウン形状のそれぞれの帯電ローラ40を適用できることがわかる。

Figure 0007187332000001
Below, charging rollers 40 having a crown shape, a straight shape, and an inverted crown shape are applied to the image forming apparatus 1 of the embodiment. Table 1 shows the results of a 50 km durability test.
It should be noted that "⊚" in the evaluation result of image quality in Table 1 indicates that both filming and density unevenness are good.
In addition, the crown-shaped and reverse-crown-shaped charging rollers 40 have an outer diameter deviation of the elastic contact portion 42 of 0.1 mm.
From the results of this durability test, it can be seen that by adjusting the inclination angle A, the image forming apparatus 1 can apply charging rollers 40 having a crown shape, a straight shape, and an inverted crown shape.
Figure 0007187332000001

本発明の実施例に係る画像形成装置1は、帯電部20に3つ設けられた帯電ローラ40が、隣接する互いの帯電領域として弾性接触部42の端部が感光体表面11aの移動方向で重複するように感光体表面11aの移動方向に交差する方向に沿って設けられ、3つの帯電ローラ40のうち、2つの帯電ローラ40が回転軸方向を感光体表面11aの移動方向に直交する方向に対して傾斜角度Aをつけて設けられている。
このため、本発明の実施例に係る画像形成装置1は、各種形状の異なる帯電ローラ40に応じた傾斜角度Aが個体差も込みで設定されることによって、帯電ローラ40の帯電領域42の重複部分Wについても感光体11を均一に帯電させることができる。
したがって、本発明の実施例に係る画像形成装置1は、長尺な感光体11に対して均一に帯電させることができ、かつ、各種形状の異なる帯電ローラ40を適用することができる。
In the image forming apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, the three charging rollers 40 provided in the charging unit 20 are adjacent to each other, and the ends of the elastic contact portions 42 are adjacent to each other in the moving direction of the photosensitive member surface 11a. Two charging rollers 40 among the three charging rollers 40 are provided along a direction intersecting the moving direction of the photoreceptor surface 11a so as to overlap each other, and two charging rollers 40 rotate in a direction orthogonal to the moving direction of the photoreceptor surface 11a. is provided at an inclination angle A with respect to
For this reason, in the image forming apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, the inclination angle A is set according to the charging rollers 40 having different shapes, including individual differences. The portion W of the photosensitive member 11 can also be uniformly charged.
Therefore, the image forming apparatus 1 according to the embodiment of the present invention can uniformly charge the elongated photoreceptor 11 and can apply charging rollers 40 having different shapes.

また、本発明の実施例に係る画像形成装置1は、傾斜角度Aが0.2度以上、2度以下であるので、狭い調整角度の範囲であっても、各種形状の異なる帯電ローラ40を適用することができる。 Further, in the image forming apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, the inclination angle A is 0.2 degrees or more and 2 degrees or less. can be applied.

また、本発明の実施例に係る画像形成装置1は、3つの帯電ローラが傾斜角度Aを所定の範囲で調整可能に設けられているので、初期から個々の帯電ローラに対する最適角度Aに、機械差や個体差も込みで調整可能で、仮に、耐久で、初期の傾斜角度Aでは発生しなかった帯電段差が、帯電ローラ40の帯電領域42の重複部分Wに発生した場合であっても、傾斜角度Aを再調整することによって、容易に問題を改善することができる。結果的に、本発明の実施例に係る画像形成装置1は、長尺な感光体11に対して、長期使用においても安定的に、均一に帯電させることができる。 Further, in the image forming apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, the three charging rollers are provided so that the inclination angle A can be adjusted within a predetermined range. It is possible to adjust including differences and individual differences. Readjusting the tilt angle A can easily remedy the problem. As a result, the image forming apparatus 1 according to the embodiment of the present invention can stably and uniformly charge the long photoreceptor 11 even in long-term use.

また、本発明の実施例に係る画像形成装置1は、印加電圧自動制御部50aが、3つの帯電ローラ40から感光体11への放電開始電圧を適時検出し、検出された放電開始電圧に、予め決められた電圧を加えた直流電圧を3つの帯電ローラ40に印加するようになっているので、各帯電ローラ40に適時最適な直流電圧を印加されることによって、感光体表面11aを常に安定して帯電させることができるとともに、帯電ローラ40の重複部分Wにおける感光体表面11aのフィルミングも防止することができ、長時間にわたって高品位な画像を得ることができる。
(変形例)
Further, in the image forming apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, the applied voltage automatic control unit 50a timely detects the discharge start voltage from the three charging rollers 40 to the photoreceptor 11, and the detected discharge start voltage is Since a DC voltage to which a predetermined voltage is added is applied to the three charging rollers 40, the optimum DC voltage is applied to each charging roller 40 in a timely manner, so that the photoreceptor surface 11a is always stabilized. In addition, filming of the photoreceptor surface 11a at the overlapping portion W of the charging roller 40 can be prevented, and high-quality images can be obtained for a long period of time.
(Modification)

次に、図12-図14を用いて、本発明の実施例に係る画像形成装置1の変形例の画像形成装置2について説明する。
図12は、変形例の画像形成装置2の制御部50を含めた全体構造を概略的に示した図である。図13は、本特許出願人らの実験結果を説明するための図である。図14は、1600VPP/1KHzの交流電圧を重畳した直流電圧を帯電ローラ40に印加した場合の帯電特性を示す図である。
Next, an image forming apparatus 2 that is a modification of the image forming apparatus 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12 to 14. FIG.
FIG. 12 is a diagram schematically showing the overall structure including the control section 50 of the image forming apparatus 2 of the modification. FIG. 13 is a diagram for explaining the experimental results of the applicants of the present patent application. FIG. 14 is a diagram showing charging characteristics when a DC voltage superimposed with an AC voltage of 1600 VPP/1 KHz is applied to the charging roller 40. As shown in FIG.

この変形例の画像形成装置2は、各帯電ローラ40に印加する電圧が、直流電圧に放電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧VPPを有する交流電圧を重畳した電圧である点で、実施例の画像形成装置1と異なる。
なお、その他の構成は実施例と同様であり、実施例と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
In the image forming apparatus 2 of this modified example, the voltage applied to each charging roller 40 is a DC voltage superimposed with an AC voltage having a peak-to-peak voltage VPP that is at least twice the discharge start voltage. is different from the image forming apparatus 1 of .
The rest of the configuration is the same as that of the embodiment, and the same components as those of the embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

ところで、特開昭63-149668号公報に開示された技術によると、帯電ローラ40に「低温低湿環境の放電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧VPPを有する交流電圧」を直流電圧に重畳した電圧を印加すれば、環境に関わらず直流成分(厳密には、正尖頭値と負尖頭値の平均値)と同値の帯電位を安定して得ることができる。
また、帯電ローラ40に印加する電圧が直流電圧のみでは、反転現像のカブリを回避することが困難であったが、交流電圧を重畳することでカブリを回避できる。
また、帯電ローラ40に印加する電圧が直流電圧のみでは、微視的に視た帯電位がギザギザな状態であったが、交流電圧を重畳することで帯電位が微視的に視ても均一化される。
By the way, according to the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 149668/1988, "an AC voltage having a peak-to-peak voltage VPP which is at least twice as high as the discharge start voltage in a low temperature and low humidity environment" is superimposed on the charging roller 40 on a DC voltage. By applying a voltage, a charging potential equivalent to the DC component (strictly speaking, the average value of the positive peak value and the negative peak value) can be stably obtained regardless of the environment.
Further, when the voltage applied to the charging roller 40 is only a DC voltage, it is difficult to avoid fogging in reversal development.
Further, when the voltage applied to the charging roller 40 is only the DC voltage, the charging potential microscopically looks jagged. become.

本特許出願人らは、実施例のように、弾性接触部42が半導電性弾性体層および表面保護層を含む帯電ローラ40を用いて、帯電ローラ40に直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加したときの感光体11の帯電位を確認した。本特許出願人らは、正尖頭値を0Vの一定値に固定し、負尖頭値のみ変更した場合、負尖頭値が放電開始電圧(約550V)に達するまでは、直流電圧のみを印加する場合と同様に放電しない(帯電しない)ことを実験によって確認した(図13参照)。
負尖頭値が放電開始電圧(約550V)に達してから放電開始電圧の2倍(約1100V)に達すると、感光体11の帯電位と正尖頭値(=0V)との電位差△Vが放電開始電圧以上になるので、正尖頭値の微視的タイミングでは逆放電が発生開始する。
一方、負尖頭値の微視的タイミングでは通常の放電が発生するので、トータル的な帯電位は、正負微視的タイミングでの帯電位の平均値になる(図14参照)。
帯電ローラ40に直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加する方式は、直流電圧のみを印加する場合の問題点を解決しつつ、接触帯電方式の最大の利点であるオゾンの発生を抑える効果についても、直流電圧のみを印加する場合に比較してオゾンの発生量が増加するものの、コロナ帯電方式に比較すれば、オゾンの発生量を桁違いに少なくすることができる。
理想的には、「低温低湿環境の放電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧VPPを有する交流電圧」を直流電圧に重畳した電圧を帯電ローラに印加すれば、環境に関わらず、原点を通る傾き1の帯電特性になる。
帯電ローラ40に、直流電圧のみ印加する場合であっても、放電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧VPPを有する交流電圧を直流電圧に重畳した電圧を印加する場合であっても、理想的には傾き1の帯電特性になるべきだが、実際には、露光による感光体11層内の空間電荷や、帯電ローラ40の電気抵抗成分に担持される電圧降下分の影響があるので、理論値と実験値に少しのズレが存在する。
一方で、帯電ローラ40に直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加する場合は、直流電圧のみを印加する場合に比較して、感光体11へのフィルミングが発生し易くなる傾向がある。交流電圧の弊害であるフィルミングを軽減する方法は、必要以上に交流電流を流さないことに集約される。(例えば、特開平9-218560号公報を参照)
このようなことから、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を帯電ローラ40に印加する場合、一定のピーク間電圧VPPを印加するのではなく、環境や耐久、すなわち、帯電ローラ40の耐久による汚れ、さらには、感光体11の耐久による膜厚の変化等に対応できる必要最低限度のピーク間電圧VPPをその都度検出して、その都度の必要最低限度のピーク間電圧VPPを印加することが重要である。
Applicants of the present patent have used the charging roller 40 in which the elastic contact portion 42 includes a semi-conductive elastic layer and a surface protective layer as in the examples, and applied a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage to the charging roller 40. was confirmed. Applicants of the present patent have fixed the positive peak value at a constant value of 0 V and changed only the negative peak value, until the negative peak value reaches the discharge start voltage (about 550 V), only the DC voltage is applied. It was confirmed by experiments that no discharge (no charging) occurred (see FIG. 13).
When the negative peak value reaches the firing voltage (about 550 V) and then doubles the firing voltage (about 1100 V), the potential difference ΔV between the charging potential of the photosensitive member 11 and the positive peak value (=0 V). becomes equal to or higher than the firing voltage, reverse discharge begins to occur at the microscopic timing of the positive peak value.
On the other hand, since a normal discharge occurs at the microscopic timing of the negative peak value, the total charged potential is the average value of the charged potentials at the positive and negative microscopic timings (see FIG. 14).
The method of applying a voltage in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage to the charging roller 40 solves the problems in the case of applying only a DC voltage, and also has the effect of suppressing the generation of ozone, which is the greatest advantage of the contact charging method. Also, although the amount of ozone generated increases compared to the case where only a DC voltage is applied, the amount of ozone generated can be reduced by an order of magnitude compared to the corona charging method.
Ideally, if a voltage obtained by superimposing an AC voltage having a peak-to-peak voltage VPP that is at least twice the discharge start voltage in a low temperature and low humidity environment on a DC voltage is applied to the charging roller, the charging roller passes through the origin regardless of the environment. The charging characteristic has a slope of 1.
It is ideal whether only a DC voltage is applied to the charging roller 40 or a voltage obtained by superimposing an AC voltage having a peak-to-peak voltage VPP that is at least twice the discharge start voltage on the DC voltage is applied to the charging roller 40. , the charging characteristic should have a slope of 1, but in reality, there is an effect of the space charge in the photoreceptor 11 layer due to exposure and the voltage drop carried by the electrical resistance component of the charging roller 40, so the theoretical value and there is a slight difference between the experimental values.
On the other hand, when a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage is applied to the charging roller 40, filming on the photosensitive member 11 tends to occur more easily than when only a DC voltage is applied. A method of reducing filming, which is an adverse effect of AC voltage, is to avoid passing AC current more than necessary. (See, for example, JP-A-9-218560)
For this reason, when a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage is applied to the charging roller 40, instead of applying a constant peak-to-peak voltage VPP, the environment and durability, that is, contamination due to durability of the charging roller 40, is applied. Furthermore, it is important to detect the minimum necessary peak-to-peak voltage VPP that can cope with changes in film thickness due to durability of the photosensitive member 11 each time, and to apply the minimum necessary peak-to-peak voltage VPP each time. is.

上述した事情に考慮して、この変形例の画像形成装置2は、各帯電ローラ40に印加する電圧を自動で制御する印加電圧自動制御部50bを有する。
印加電圧自動制御部50bは、各帯電ローラ40から感光体11への放電開始電圧を適時検出し、直流電圧に、検出された放電開始電圧の2.2倍のピーク間電圧VPPを有する交流電圧を重畳した電圧を各帯電ローラ40に印加する。
なお、この実施例では、直流電圧に、検出された放電開始電圧の2.2倍のピーク間電圧VPPを有する交流電圧を重畳した電圧を各帯電ローラ40に印加するとしているが、検出された放電開始電圧の2倍値に任意の値を加えたピーク間電圧VPPを有する交流電圧(2倍以上の予め決められた倍数の交流電圧)を重畳した電圧を各帯電ローラ40に印加してもよい。
In consideration of the circumstances described above, the image forming apparatus 2 of this modified example has an applied voltage automatic control section 50 b that automatically controls the voltage applied to each charging roller 40 .
The applied voltage automatic control unit 50b timely detects the discharge start voltage from each charging roller 40 to the photoreceptor 11, and converts the DC voltage to an AC voltage having a peak-to-peak voltage VPP that is 2.2 times the detected discharge start voltage. is applied to each charging roller 40 .
In this embodiment, a DC voltage superimposed with an AC voltage having a peak-to-peak voltage VPP that is 2.2 times the detected discharge start voltage is applied to each charging roller 40. Even if a voltage obtained by superimposing an AC voltage having a peak-to-peak voltage VPP (a predetermined multiple that is equal to or greater than twice the discharge start voltage) is applied to each charging roller 40 . good.

このような印加電圧自動制御部50bは、より具体的には、580Vの直流電圧に、自動制御された交流電圧を重畳した電圧を各帯電ローラ40に印加することによって、感光体表面11aを常に安定して約550Vに帯電させることができる。 More specifically, the application voltage automatic control unit 50b applies a voltage obtained by superimposing an automatically controlled AC voltage on a DC voltage of 580V to each charging roller 40, thereby constantly maintaining the photoreceptor surface 11a. It can be stably charged to about 550V.

なお、放電開始電圧を検出するには、実施例の直流電圧を印加する場合と同様に、直流成分の電流を測定すればよい。 In addition, in order to detect the firing voltage, the current of the DC component may be measured in the same manner as in the case of applying the DC voltage in the embodiment.

このように、印加電圧自動制御部50bが、各帯電ローラ40に直流電圧に放電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧VPPを有する交流電圧を重畳した電圧を印加することによって、直流電圧のみを各帯電ローラ40に印加する場合に比較して、隣接する帯電ローラ40の重複部分Wにおける感光体表面11aのフィルミングが若干発生し易くなり、オゾンの発生量も若干多くなるものの、長期間にわたってより高品位な画像を得ることができる。 In this manner, the applied voltage automatic control unit 50b applies to each charging roller 40 a voltage obtained by superimposing a DC voltage and an AC voltage having a peak-to-peak voltage VPP that is at least twice the discharge start voltage, thereby only DC voltage is applied. Compared to the case where the voltage is applied to each charging roller 40, the filming of the photoreceptor surface 11a at the overlapping portion W of the adjacent charging rollers 40 is a little more likely to occur, and the amount of ozone generated is slightly increased, but the voltage is applied over a long period of time. A higher quality image can be obtained.

以下に、変形例の画像形成装置2に、クラウン形状、ストレート形状、逆クラウン形状のそれぞれの帯電ローラ40を適用し、それぞれの形状の帯電ローラ40に対応した傾斜角度Aで、AO判用紙で50Kmの耐久試験を行った結果を表2に示す。
なお、表2中の画質の判定結果の「○」は、極僅かなフィルミングが発生するが、画像段差には至らないことを示す。
また、クラウン形状および逆クラウン形状の帯電ローラ40は、弾性接触部42の外径偏差が0.1mmとする。
この耐久試験の結果から、画像形成装置2は、傾斜角度Aを調整することによって、クラウン形状、ストレート形状、逆クラウン形状のそれぞれの帯電ローラ40を適用できることがわかる。

Figure 0007187332000002
The charging rollers 40 having a crown shape, a straight shape, and an inverted crown shape are applied to the image forming apparatus 2 of the modified example. Table 2 shows the results of a 50 km durability test.
It should be noted that "○" in the image quality determination results in Table 2 indicates that very slight filming occurs but does not lead to image steps.
In addition, the crown-shaped and reverse-crown-shaped charging rollers 40 have an outer diameter deviation of the elastic contact portion 42 of 0.1 mm.
From the result of this durability test, it can be seen that by adjusting the inclination angle A, the image forming apparatus 2 can use the charging roller 40 having a crown shape, a straight shape, or an inverted crown shape.
Figure 0007187332000002

この変形例に係る画像形成装置2は、印加電圧自動制御部50bが、3つの帯電ローラ40から感光体11への放電開始電圧を適時検出し、検出された放電開始電圧の2倍以上の、予め決められた倍数のピーク間電圧VPPを有する交流電圧を直流電圧に重畳した電圧を、3つの帯電ローラに印加するようになっているので、長時間にわたって高品位な画像を得ることができる。 In the image forming apparatus 2 according to this modified example, the applied voltage automatic control unit 50b timely detects the discharge start voltage from the three charging rollers 40 to the photoreceptor 11, and the detected discharge start voltage Since a voltage obtained by superimposing an AC voltage having a peak-to-peak voltage VPP of a predetermined multiple on a DC voltage is applied to the three charging rollers, high-quality images can be obtained for a long period of time.

なお、本発明の実施例および変形例に係る画像形成装置1、2は、中央の1つの帯電ローラ40が回転軸方向を感光体表面11aの移動方向に直交する方向に向けて設けられ、両側の2つの帯電ローラ40が回転軸方向を感光体表面11aの移動方向に直交する方向に対して傾斜角度Aをつけて設けられているものを例示したが、これに限らず、例えば、図15に示すように、3つの帯電ローラ40の全てが傾斜角度Aを付けて設けられても構わないし(図15(a)参照)、中央の1つの帯電ローラ40が回転軸方向を感光体表面11aの移動方向に直交する方向に対して傾斜角度Aをつけて設けられ、両側の2つの帯電ローラ40が回転軸方向を感光体表面11aの移動方向に直交する方向に向けて設けられるようにしても構わない(図15(b)参照)。 In the image forming apparatuses 1 and 2 according to the embodiments and modifications of the present invention, one charging roller 40 in the center is provided with the rotation axis direction perpendicular to the moving direction of the photoreceptor surface 11a. The two charging rollers 40 are provided with the rotation axis direction inclined at an angle A with respect to the direction perpendicular to the moving direction of the photoreceptor surface 11a. 15A, all three charging rollers 40 may be provided with an inclination angle A (see FIG. 15A), and one charging roller 40 in the center may rotate in the rotation axis direction of the photoreceptor surface 11a. , and the two charging rollers 40 on both sides are provided so that the rotation axis direction is oriented in the direction perpendicular to the moving direction of the photoreceptor surface 11a. (See FIG. 15(b)).

また、本発明の実施例および変形例に係る画像形成装置1、2は、帯電部20が3つの帯電ローラ40を有するものを例示したが、帯電ローラ40は、3つに限らず、複数あればよい。例えば、帯電ローラ40は、2つであってもよいし、4つ以上であってもよい。 Further, in the image forming apparatuses 1 and 2 according to the embodiments and modifications of the present invention, the charging unit 20 has three charging rollers 40, but the number of charging rollers 40 is not limited to three, and a plurality of charging rollers 40 may be provided. Just do it. For example, the number of charging rollers 40 may be two, or four or more.

また、本発明の実施例および変形例に係る画像形成装置1、2は、帯電ローラ40の傾斜角度Aを所定の範囲で調整できるものを例示したが、傾斜角度Aは一つの値に固定されていてもよい。
例えば、クラウン形状、ストレート形状、逆クラウン形状というような帯電ローラ40の形状に対応した最適な傾斜角度Aを定めることによって、その定められた傾斜角度Aに固定した装置仕様であっても構わない。
Further, although the image forming apparatuses 1 and 2 according to the embodiment and the modified example of the present invention have been exemplified as those in which the inclination angle A of the charging roller 40 can be adjusted within a predetermined range, the inclination angle A is fixed at one value. may be
For example, by determining an optimum tilt angle A corresponding to the shape of the charging roller 40, such as a crown shape, a straight shape, or an inverted crown shape, the apparatus specification may be fixed at the determined tilt angle A. .

最後に参考資料として、以下の表3に、帯電ローラ40の弾性接触部42の両端位置での軸中心位置の差B、および、傾斜角度Aの関係を示す。
なお、クラウン形状および逆クラウン形状の帯電ローラ40は、弾性接触部42の外径偏差が0.1mmとする。

Figure 0007187332000003
Finally, as a reference material, Table 3 below shows the relationship between the difference B in the axial center position at both end positions of the elastic contact portion 42 of the charging roller 40 and the inclination angle A.
The crown-shaped and reverse-crown-shaped charging rollers 40 have an outer diameter deviation of the elastic contact portion 42 of 0.1 mm.
Figure 0007187332000003

以上、本発明者によってなされた発明を、上述した発明の実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、上述した発明の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。 As described above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the above-described embodiments of the invention, but the present invention is not limited to the above-described embodiments of the invention, and is within the scope of the invention. can be changed in various ways.

1、2 画像形成装置
10 色別対応ユニット
11 感光体
11a 感光体表面
12 露光部
13 現像部
13a トナー収容部
13b 現像ローラ
14 感光体クリーナ
15 転写部
15a 転写ベルト
15b ベルト駆動ローラ
15c ベルトテンションローラ
15d 一次転写ローラ
15e ベルトクリーナ
16 搬送部
16a 搬送ローラ
16b 二次転写ローラ
17 定着部
20 帯電部
21 軸受け部
22 被固定部
22a バネ収容部
22b ガイド壁部
22c ガイド突起
23 可動軸受け部
24 電極保持部
25 軸方向付勢部材保持部
25a、25b 軸方向付勢部材
26 軸端回動支持部
27、28 金属軸部保持凹部
30 固定フレーム
31 固定部
32 複数帯電ローラ配置部
32a 軸受け固定面
33 ネジ止め固定部
34 角度調整ガイドスリット
40 帯電ローラ
41 金属軸部
42 弾性接触部(帯電領域)
50 制御部
50a、50b 印加電圧自動制御部
60 クリーニングローラ
61 金属軸部
62 クリーニング材
A 傾斜角度
B 帯電ローラの両端位置での軸中心位置の差
D 感光体と帯電ローラの軸中心間距離
E 電極板
P 紙等の転写材
R1 感光体の半径
R2 帯電ローラの半径
S バネ
T クロス量
W 重複部分
REFERENCE SIGNS LIST 1, 2 image forming apparatus 10 color unit 11 photoreceptor 11a photoreceptor surface 12 exposure unit 13 developing unit 13a toner storage unit 13b developing roller 14 photoreceptor cleaner 15 transfer unit 15a transfer belt 15b belt drive roller 15c belt tension roller 15d Primary transfer roller 15e Belt cleaner 16 Conveying section 16a Conveying roller 16b Secondary transfer roller 17 Fixing section 20 Charging section 21 Bearing section 22 Fixed section 22a Spring accommodating section 22b Guide wall section 22c Guide protrusion 23 Movable bearing section 24 Electrode holding section 25 Axial biasing member holding portions 25a, 25b Axial biasing member 26 Shaft end rotation support portions 27, 28 Metal shaft portion holding recess 30 Fixed frame 31 Fixed portion 32 Multiple charging roller arrangement portion 32a Bearing fixing surface 33 Screw fixation Portion 34 Angle adjustment guide slit 40 Charging roller 41 Metal shaft portion 42 Elastic contact portion (charging area)
50 control section 50a, 50b applied voltage automatic control section 60 cleaning roller 61 metal shaft section 62 cleaning material A inclination angle B difference in axial center position between both ends of charging roller D distance between axial centers of photoreceptor and charging roller E electrode Plate P Transfer material such as paper R1 Photoreceptor radius R2 Charging roller radius S Spring T Cross amount W Overlapping portion

Claims (5)

感光体と、該感光体の回転軸を中心とした回転動作によって移動される感光体表面に接触することによって該感光体表面を帯電させる帯電ローラを有する帯電部と、を備えた画像形成装置において、
前記帯電部は、
前記帯電ローラが、隣接する互いの帯電領域の端部が前記感光体表面の移動方向で重複するように前記感光体表面の移動方向に交差する方向に沿って複数設けられ、
複数の前記帯電ローラのうち、1つ以上の前記帯電ローラが回転軸方向を前記感光体表面の移動方向に直交する方向に対して傾斜角度をつけて設けられる
ことを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus comprising: a photoreceptor; and a charging unit having a charging roller that charges the surface of the photoreceptor by contact with the surface of the photoreceptor that is moved by a rotational movement about a rotation axis of the photoreceptor. ,
The charging unit is
a plurality of the charging rollers are provided along a direction intersecting the moving direction of the photoreceptor surface such that the ends of adjacent charging regions overlap in the moving direction of the photoreceptor surface;
An image forming apparatus, wherein one or more of the charging rollers among the plurality of charging rollers are provided with a rotation axis direction inclined with respect to a direction perpendicular to a movement direction of the surface of the photoreceptor.
前記傾斜角度は、
0.2度以上、2度以下である
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
The tilt angle is
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the angle is 0.2 degrees or more and 2 degrees or less.
前記複数の帯電ローラは、
前記傾斜角度を所定の範囲で調整可能に設けられている
ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
The plurality of charging rollers are
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the inclination angle is adjustable within a predetermined range.
前記複数の帯電ローラから前記感光体への放電開始電圧を適時検出し、検出された前記放電開始電圧に、予め決められた電圧を加えた直流電圧を前記複数の帯電ローラに印加する制御を行う印加電圧自動制御部
を有する
ことを特徴とする請求項1、2または3に記載の画像形成装置。
A discharge start voltage from the plurality of charging rollers to the photoreceptor is timely detected, and control is performed to apply a DC voltage obtained by adding a predetermined voltage to the detected discharge start voltage to the plurality of charging rollers. 4. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising an applied voltage automatic control section.
前記複数の帯電ローラから前記感光体への放電開始電圧を適時検出し、検出された前記放電開始電圧の2倍以上の、予め決められた倍数のピーク間電圧を有する交流電圧を直流電圧に重畳した電圧を、前記複数の帯電ローラに印加する制御を行う印加電圧自動制御部
を有する
ことを特徴とする請求項1、2または3に記載の画像形成装置。
The discharge start voltages from the plurality of charging rollers to the photoreceptor are timely detected, and an AC voltage having a peak-to-peak voltage of a predetermined multiple that is twice or more the detected discharge start voltage is superimposed on the DC voltage. 4. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising an automatic application voltage control section that performs control to apply the applied voltage to the plurality of charging rollers.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001194863A (en) 2000-01-06 2001-07-19 Canon Inc Electrifying device and image recorder
JP2003091135A (en) 2001-09-17 2003-03-28 Fuji Xerox Co Ltd Image forming apparatus
JP2006145940A (en) 2004-11-22 2006-06-08 Canon Inc Image forming apparatus equipped with contact charging means and process cartridge to be equipped to image forming apparatus
JP2007171531A (en) 2005-12-21 2007-07-05 Fuji Xerox Co Ltd Image forming apparatus using two or more contact chargers
JP2007178460A (en) 2005-12-26 2007-07-12 Fuji Xerox Co Ltd Image forming apparatus
JP2009244467A (en) 2008-03-31 2009-10-22 Canon Inc Image forming apparatus and process cartridge
JP2012163600A (en) 2011-02-03 2012-08-30 Canon Inc Image forming device
JP2015152850A (en) 2014-02-18 2015-08-24 コニカミノルタ株式会社 image forming apparatus

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3214120B2 (en) * 1992-12-24 2001-10-02 キヤノン株式会社 Charging device and image forming device
JPH08305128A (en) * 1995-05-08 1996-11-22 Ricoh Co Ltd Electrifier

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001194863A (en) 2000-01-06 2001-07-19 Canon Inc Electrifying device and image recorder
JP2003091135A (en) 2001-09-17 2003-03-28 Fuji Xerox Co Ltd Image forming apparatus
JP2006145940A (en) 2004-11-22 2006-06-08 Canon Inc Image forming apparatus equipped with contact charging means and process cartridge to be equipped to image forming apparatus
JP2007171531A (en) 2005-12-21 2007-07-05 Fuji Xerox Co Ltd Image forming apparatus using two or more contact chargers
JP2007178460A (en) 2005-12-26 2007-07-12 Fuji Xerox Co Ltd Image forming apparatus
JP2009244467A (en) 2008-03-31 2009-10-22 Canon Inc Image forming apparatus and process cartridge
JP2012163600A (en) 2011-02-03 2012-08-30 Canon Inc Image forming device
JP2015152850A (en) 2014-02-18 2015-08-24 コニカミノルタ株式会社 image forming apparatus

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