JP4428103B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置において、像担持体に付着した付着物を除去する回転ブラシ及び現像器を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus including a rotating brush and a developing device for removing deposits attached to an image carrier in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a laser printer.
従来、電子写真法では、感光体ドラムなどの像担持体の外周面を帯電、露光して作成した静電潜像をトナーによって現像することにより、静電潜像を可視化して像担持体上にトナー像を形成し、そのトナー像を用紙などの記録媒体に転写し、定着することにより記録媒体上に画像を形成する。 Conventionally, in electrophotography, an electrostatic latent image created by charging and exposing the outer peripheral surface of an image carrier such as a photosensitive drum is developed with toner, thereby visualizing the electrostatic latent image on the image carrier. A toner image is formed on the recording medium, and the toner image is transferred to a recording medium such as paper and fixed to form an image on the recording medium.
このような画像形成装置には、トナー像を担持する像担持体の外周面に、一様に電荷を付与することにより、像担持体を帯電させる帯電装置が用いられている。これらの帯電装置としては、微小ギャップでの放電を利用した帯電ローラーなどによる接触帯電方式のものが知られている。 In such an image forming apparatus, a charging device that charges the image carrier by uniformly applying an electric charge to the outer peripheral surface of the image carrier that carries the toner image is used. As these charging devices, those of a contact charging type using a charging roller utilizing discharge in a minute gap are known.
しかし、このような接触方式の帯電装置を用いた場合、像担持体の外周面に放電生成物が付着しやすく、高湿度下の環境では放電生成物が水分を吸収し、電荷が逃げることにより画像流れが発生するといった問題が起きている。 However, when such a contact-type charging device is used, the discharge product easily adheres to the outer peripheral surface of the image carrier, and in a high humidity environment, the discharge product absorbs moisture and the charge escapes. There is a problem that image flow occurs.
そこで、上記の問題点を解決すると共に、放電生成物を除去しながら像担持体の磨耗量を制御して像担持体の感光層の劣化による画像不良を防いで安定した画像形成を行う画像形成装置が開示されている(特許文献1参照)。この画像形成装置は、スポンジローラでウェブを摺擦させて像担持体の外周面に付着した放電生成物の除去を行っている。 Therefore, in addition to solving the above-mentioned problems, image formation that performs stable image formation by preventing the image defect due to deterioration of the photosensitive layer of the image carrier by controlling the amount of wear of the image carrier while removing discharge products. An apparatus is disclosed (see Patent Document 1). In this image forming apparatus, the discharge product adhering to the outer peripheral surface of the image carrier is removed by rubbing the web with a sponge roller.
しかし、上記の場合には、像担持体にウェブを当接させて放電生成物を除去しているため、像担持体の外周面を傷つけてしまう。また、ウェブが像担持体の外周面にトナーを押し付けて固着させる、所謂、像担持体表面のトナーフィルミングが発生するという問題を有している。像担持体にトナーフィルミングが発生した状態で画像形成が行われると、得られた画像に残像や筋が発生して画質低下を招くことになる。
本発明は上記事実を考慮し、像担持体の外周面に付着する放電生成物の除去を確実に行い、像担持体の外周面を過剰に磨耗させたり、傷付けることがなく、また、トナーフィルミングの発生を防止し、長期間に渡って安定した画質を得ることを目的とする。 In consideration of the above facts, the present invention reliably removes discharge products adhering to the outer peripheral surface of the image carrier, so that the outer peripheral surface of the image carrier is not excessively worn or damaged. An object of the present invention is to prevent occurrence of ming and obtain stable image quality over a long period of time.
請求項1に記載の発明は、光ビームが照射されることにより潜像を形成する像担持体と、前記像担持体に接触し該像担持体を帯電させる帯電装置と、キャリアとトナーとを含む現像剤を担持し該像担持体の潜像を現像する現像ロールと、前記像担持体に形成され現像されたトナー像を記録媒体に転写させる転写部材と、前記像担持体の外周面に当接する回転ブラシと、を備え、前記像担持体のクリーニング手段としてブレードを用いないブレードレスシステムの画像形成装置において、前記現像ロール及び前記回転ブラシは、前記帯電装置が前記像担持体を帯電する際に、前記像担持体に付着する放電生成物を除去し、前記現像ロール及び前記回転ブラシは、前記像担持体と対向部において逆方向に回転し、前記回転ブラシは、回転軸と、該回転軸の周囲に設けられたブラシ部材と、で構成され、前記ブラシ部材の先端部分と前記像担持体の外周面との周速差は1.0以上とされ、前記ブラシ部材のブラシのデニールが6.5dから4.2dの間で、食い込み量が2.0mm以下の範囲において、前記ブラシ部材のブラシ一本当りの先端力が、7.0E−05g以上、且つ、1.7E−04g以下になるように設定されたことを特徴としている。 According to the first aspect of the present invention, there is provided an image carrier that forms a latent image when irradiated with a light beam, a charging device that contacts the image carrier and charges the image carrier, a carrier, and toner. a developing roller the developer carrying for developing a latent image of said image bearing member including, a toner image is formed and developed on the image bearing member and the transfer member for transferring the recording medium, the outer circumferential surface of the image bearing member An image forming apparatus of a bladeless system that does not use a blade as a cleaning unit for the image carrier, and the charging roller charges the image carrier with the developing roller and the rotary brush. when, to remove discharge products adhering to the image carrier, the developing roller and the rotary brush is rotated in the reverse direction in the image bearing member and the counter unit, the rotary brush is a rotary shaft, said A brush member provided around the rotating shaft, in the configuration, the peripheral speed difference between the outer peripheral surface of the image bearing member and the tip portion of the brush member is 1.0 or more, the brush of the brush member When the denier is between 6.5d and 4.2d and the amount of biting is 2.0 mm or less, the tip force per brush of the brush member is 7.0E-05g or more, and 1.7E- It is characterized by being set to be 04 g or less .
請求項1に記載の発明によれば、像担持体と現像ロールは対向部において逆方向に回転、すなわち、現像ロールは、像担持体の回転方向と同方向に回転して、キャリアとトナーとを含む現像剤を担持して像担持体の潜像を現像する。また、回転ブラシは、像担持体との対向部において像担持体の回転方向と逆に回転しながら、像担持体の外周面に当接する。 According to the first aspect of the present invention, the image carrier and the developing roll rotate in opposite directions at the opposing portion, that is, the developing roll rotates in the same direction as the rotation direction of the image carrier, and the carrier, the toner, The latent image on the image carrier is developed by carrying a developer containing The rotating brush contacts the outer peripheral surface of the image carrier while rotating in the opposite direction to the rotation direction of the image carrier at the portion facing the image carrier.
この構成では、現像ロールを回転させることで、磁気ブラシが像担持体の外周面に付着した放電生成物を掻き取る。このとき、現像ロールを、対向部において像担持体の回転方向と反対方向に回転させることで、像担持体に対する現像ロールの相対周速度が速くなり、磁気ブラシは像担持体の外周面に付着した放電生成物を効率良く掻き取る。 In this configuration, by rotating the developing roll, the magnetic brush scrapes off the discharge product adhering to the outer peripheral surface of the image carrier. At this time, by rotating the developing roll in the opposite direction to the rotation direction of the image carrier at the opposing portion, the relative peripheral speed of the developing roll with respect to the image carrier increases, and the magnetic brush adheres to the outer peripheral surface of the image carrier. Efficiently scrapes the discharged product.
また、像担持体の外周面に当接している回転ブラシを、像担持体と同方向に回転、すなわち、像担持体との対向部において像担持体の回転方向と逆に回転させることで、像担持体の外周面に対する回転ブラシの掻き取り力が強くなる。これらのことから、像担持体の外周面に付着した放電生成物の除去を確実に行うことができる。 Further, by rotating the rotating brush in contact with the outer peripheral surface of the image carrier in the same direction as the image carrier, that is, by rotating the rotating brush opposite to the rotation direction of the image carrier at a portion facing the image carrier, The scraping force of the rotating brush with respect to the outer peripheral surface of the image carrier is increased. For these reasons, it is possible to reliably remove the discharge products adhering to the outer peripheral surface of the image carrier.
また、ブラシ部材の先端部分の周速が像担持体の外周面の周速に対する倍率が1.0より小さいときは、ブラシ部材の像担持体の外周面に対する掻取力が十分得られず、像担持体の外周面に放電生成物が残留してしまう。 Further, when the ratio to the peripheral speed of the outer peripheral surface of the peripheral speed image bearing member at the tip portion of the brush member is smaller than 1.0, the scraping force can not be obtained sufficiently with respect to the outer peripheral surface of the image bearing member of the brush member, The discharge product remains on the outer peripheral surface of the image carrier.
更に、ブラシ部材のブラシのデニールが6.5dから4.2dの間で、食い込み量が2.0mm以下の範囲において、ブラシ部材のブラシ一本当りの先端力が、7.0E−05g以上、且つ、1.7E−04g以下になるように設定されることで、像担持体の外周面に付着した放電生成物の除去を、フィルミングを発生させることなく行うことができる。 Furthermore, when the denier of the brush of the brush member is between 6.5d and 4.2d and the biting amount is in the range of 2.0 mm or less, the tip force per brush of the brush member is 7.0E-05 g or more, In addition, by setting the pressure to be 1.7E-04 g or less, the discharge product adhering to the outer peripheral surface of the image carrier can be removed without causing filming.
従って、ブラシ部材の先端部分の周速と像担持体の外周面の周速の差を1.0以上とし、ブラシ部材のブラシのデニールが6.5dから4.2dの間で、食い込み量が2.0mm以下の範囲において、ブラシ部材のブラシ一本当りの先端力が、7.0E−05g以上、且つ、1.7E−04g以下になるように設定されることで、像担持体の外周面にフィルミングを発生させることなく、外周面に付着した放電生成物の除去を行うことができる。 Therefore, the difference between the circumferential speed of the outer peripheral surface of the peripheral speed and the image bearing member at the tip portion of the brush member is 1.0 or more, among 4.2d denier brush of the brush member from 6.5D, the amount of bite is In the range of 2.0 mm or less, by setting the tip force per brush of the brush member to be 7.0E-05 g or more and 1.7E-04 g or less, the outer periphery of the image carrier The discharge product adhering to the outer peripheral surface can be removed without causing filming on the surface.
請求項2に記載の発明は、現像ロールの周速と前記像担持体の周速の差が150〜250mm/secであることを特徴としている。 The invention according to claim 2 is characterized in that the difference between the peripheral speed of the developing roll and the peripheral speed of the image carrier is 150 to 250 mm / sec.
請求項2に記載の発明によれば、現像ロールの周速と像担持体の周速の差が150mm/secより小さいとき、像担持体の外周面に付着した放電生成物が現像ロールに形成された磁気ブラシによって除去しきれない。また、周速の差が250mm/secより大きいと、像担持体の外周面を必要以上に磨耗してしまう。従って、現像ロールの周速と像担持体の周速の差を150〜250mm/secとしたとき、像担持体の外周面に付着した放電生成物が効率良く除去される。 According to the second aspect of the present invention, when the difference between the peripheral speed of the developing roll and the peripheral speed of the image carrier is smaller than 150 mm / sec, the discharge product attached to the outer peripheral surface of the image carrier is formed on the developing roll. It cannot be removed with a magnetic brush. On the other hand, if the difference in peripheral speed is larger than 250 mm / sec, the outer peripheral surface of the image carrier is worn more than necessary. Therefore, when the difference between the peripheral speed of the developing roll and the peripheral speed of the image carrier is set to 150 to 250 mm / sec, the discharge products attached to the outer peripheral surface of the image carrier are efficiently removed.
請求項3に記載の発明は、前記キャリアは、フェライトキャリアを用いることを特徴としている。 The invention described in claim 3 is characterized in that a ferrite carrier is used as the carrier.
請求項3に記載の発明によれば、キャリアとして鉄系のフェライトキャリアを使用することで、現像ロールの外周面に形成された磁気ブラシによる像担持体の外周面の掻き取り力が樹脂系のキャリアを使用した場合に比べて大きくなる。従って、フェライトキャリアを使用することで、像担持体の外周面に付着した放電生成物の除去を行うことができる。 請求項4に記載の発明は、前記ブラシ部材のデニールが6以下とされたことを特徴としている。
請求項4に記載の発明によれば、ブラシ部材のデニールが6以下とされているので、食込み量のラチチュードが大きい。
According to the invention of claim 3, by using an iron-based ferrite carrier as the carrier, the scraping force of the outer peripheral surface of the image carrier by the magnetic brush formed on the outer peripheral surface of the developing roll is resin-based. Larger than when using a carrier. Therefore, by using the ferrite carrier, it is possible to remove the discharge product adhering to the outer peripheral surface of the image carrier. The invention according to claim 4 is characterized in that the denier of the brush member is 6 or less.
According to the invention described in claim 4, since the denier of the brush member is 6 or less, the latitude of the amount of biting is large.
本発明は上記構成としたので、像担持体の外周面に付着する放電生成物の除去を確実に行い、像担持体の外周面を過剰に磨耗させたり、傷付けることがなく、また、トナーフィルミングの発生を防止し、長期間に渡って安定した画質が得られる。 Since the present invention is configured as described above, the discharge product adhering to the outer peripheral surface of the image carrier is reliably removed, the outer peripheral surface of the image carrier is not excessively worn or damaged, and the toner film is not damaged. The occurrence of ming is prevented and stable image quality can be obtained over a long period of time.
以下に図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1に示すように、画像形成装置としてのカラーレーザープリンタ(以下、プリンタという)10は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の現像ユニット12Y、12M、12C、12Kと感光体13Y、13M、13C、13Kが中間転写ベルト14に面して並列して配置され、中間転写ベルト14が1周する間に4色のトナー像を重ね合せる、所謂タンデム式のフルカラーレーザープリンタである。
As shown in FIG. 1, a color laser printer (hereinafter referred to as a printer) 10 as an image forming apparatus includes yellow, magenta, cyan, and black developing
このプリンタ10は、底部に給紙トレイ16を備える。この給紙トレイ16にセットされた用紙Pの搬送方向の先端部には給紙ローラ18が当接しており、この給紙ローラ18と図示しない用紙捌き手段によって、用紙Pが1枚ずつ給紙トレイ16から搬送方向下流側へ給紙される。そして、給紙ローラ18の搬送方向下流側には、2組の搬送ローラ20が配置されており、用紙Pは、この搬送ローラ20からの搬送力で上方の転写部22へ搬送される。
The
この転写部22には、中間転写ベルト14が巻き掛けられたベルト搬送ローラ24Aと、このベルト搬送ローラ24Aに圧接された転写ローラ26が配設されている。ベルト搬送ローラ24Aと転写ローラ26との対向部には、中間転写ベルト14が挟み込まれており、用紙Pはこの対向部を通過する際に中間転写ベルト14からトナー像が転写される。
The
そして、転写部22の上方且つ搬送方向下流側には定着ユニット28が配設されている。この定着ユニット28には、高温になるヒートローラ28Aと、このヒートローラ28Aに圧接されたバックアップローラ28Bが配設されており、用紙Pが、ヒートローラ28Aとバックアップローラ28Bとの対向部を通過する際に、トナーが溶融、凝固して用紙Pに定着される。そして、用紙Pは、定着ユニット28の搬送方向下流側に配置された排紙ローラ29によって排紙される。
A
ここで、感光体13Y、M、C、Kが、中間転写ベルト14にトナー像を重ね合せるプリント部30について説明する。なお、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色を区別する際には、符号の後にY、M、C、Kを付加して説明するが、各色を区別する必要がない場合は、符号の後のY、M、C、Kは省略する。
Here, the
図2に示すように、中間転写ベルト14は、上述したベルト搬送ローラ24Aと、ベルト搬送ローラ24Aの下方に配設されたベルト搬送ローラ24Bと、ベルト搬送ローラ24Bの斜め上方且つ用紙搬送路の反対側に配設されたベルト搬送ローラ24Cに巻き掛けられている。
As shown in FIG. 2, the
中間転写ベルト14のベルト搬送ローラ24Bとベルト搬送ローラ24Cとの間の斜め下方を向いた面が感光体13Y、M、C、Kからトナー像を転写される転写面14Aとなっている。この転写面14Aに面して、現像ユニット12Y、M、C、Kと、感光体13Y、M、C、Kが並列して配置されており、感光体13Y、M、C、Kが転写面14Aに当接している。また、転写ローラ32Y、M、C、Kが、転写面14Aを介して感光体13Y、M、C、Kに圧接されている。
A surface of the
なお、転写面14Aの感光体13Kより下流側には、中間転写ベルト14に転写されたトナーの濃度検出等を行うセンサ15が配設されている。
A
図3に示すように、感光体13の外周面には、回転方向に順に、中間転写ベルト14、ブラシローラ34、帯電ローラ36、現像ユニット12に設置された現像ロール38が当接している。なお、現像ユニット12及びブラシローラ34についての詳細は後述する。
As shown in FIG. 3, the
また、帯電ローラ36と現像ロール38との間には、感光体13の外周面をライン露光するLEDアレイヘッド40が配置されている。
Further, between the
次に、感光体13の感光面に当接している現像ロール38を備えた現像ユニット12について説明する。
Next, the developing
図3及び図4に示すように、現像ユニット12はハウジング50を備えている。ハウジング50の感光体13と対向する位置には開口部52が形成されており、開口部52から現像ロール38の一部が露出している。現像ロール38は、マグネットロール38Bと、マグネットロール38Bの周りを回転する現像スリーブ38Aとからなる。なお、現像ユニット12は、感光体13と現像ロール38との間に所定の間隙が形成されるようにして配置されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the developing
ハウジング50内には、スクリューオーガー58、60が配置されている。スクリューオーガー58、60によって、ハウジング50内に収容された現像剤が撹拌され、現像ロール38へと搬送されるようになっている。
Screw augers 58 and 60 are disposed in the
さらに、ハウジング50内の現像ロール38の開口部52よりも回転方向上流側にはトリマーバー62が配置されており、このトリマーバー62によって現像スリーブ表面に付着する現像剤の厚みが規制される。トリマーバー62の位置を、現像ロール38から離間させる方向(矢印H方向)に配置する。これにより、現像ロール38の表面には現像剤によって厚い層が形成される。すなわち、単位面積当たりの現像剤の量が多くなり、後述する磁気ブラシの密度が高くなるので、磁気ブラシによる感光体13の表面の掻き取り力が強くなる。
Further, a
現像剤としては、非磁性のトナー67と磁性のキャリア68とが混合された二成分現像剤を用いる。これにより、現像ロール38に供給された現像剤は、現像ロール38のマグネットロール38Bの磁力によって、現像スリーブ38Aの表面にキャリア68とトナー67とで構成された磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシが感光体13と接触することで、キャリア68に吸着したトナー67を感光体13に供給するようになっている。これによって、感光体13に静電潜像が顕像化される。
As the developer, a two-component developer in which a
また、現像剤の磁性キャリアとしては、鉄系のフェライトキャリアを用いる。これにより、樹脂系のキャリアを用いる場合と比較して、磁気ブラシによる感光体13の外周面に付着した放電生成物の掻き取り力が強くなる。
An iron-based ferrite carrier is used as the magnetic carrier of the developer. Thereby, compared with the case where a resin-type carrier is used, the scraping power of the discharge product adhering to the outer peripheral surface of the
次に、感光体13の感光面に当接しているブラシローラ34について説明する。
Next, the
図3及び図5に示すように、ブラシローラ34はスリーブ64を備えており、スリーブ64の周囲には基材66Bにブラシ繊維66Aが植毛されたブラシ66が巻き付けられている。なお、実験では、Φ10又はΦ12の外径の導電性ナイロン繊維等のブラシを使用した。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
以下、トナー像を中間転写ベルト14に転写するまでの流れを説明する。
Hereinafter, a flow until the toner image is transferred to the
図3に示すように、感光体13が図中反時計回りに回転すると、まず、感光体13の外周面が、帯電ローラ36によって均一に所定の極性電位にAC帯電される。そして、更に感光体13が回転すると、感光体13の外周の帯電面が、LEDアレイヘッド40によって露光され、帯電面の露光された部分の電位が低下して静電潜像が形成される。その後、感光体13の帯電極性と同極性に帯電している現像剤中のトナー67を、現像ロール38によって、帯電面の電位低下部に電気的に付着させることで、静電潜像を現像する。そして、このトナー67と逆極性の転写電圧が印加された転写ローラ32に、トナー67が電気的に引き寄せられる。これによって、トナー像が、感光体13から中間転写ベルト14へ転写される。
As shown in FIG. 3, when the
この工程において、感光体13の外周面を帯電ローラ36で帯電する際、帯電ローラ36を感光体13に接触させるため、放電生成物が感光体13の感光体13の外周面に付着してしまう。
In this step, when the outer peripheral surface of the
図4に示すように、現像ロール38の現像スリーブ38Aに形成された磁気ブラシが、下流側で前述したようにトナー貯まりを作ってトナー67でトナー像を形成すると共に、感光体13の外周面の上流側は磁気ブラシによって擦られ、感光体13の外周面に付着した放電生成物が、現像ユニット12の中へ回収される。
As shown in FIG. 4, the magnetic brush formed on the developing
このとき、現像ロール38を感光体13の回転方向と同じ方向に回転させる。即ち、現像ロール38を感光体13との対向部において感光体13に対して逆回転させる。これによって、感光体13に対する現像ロール38の相対周速度を速くすることができるので、感光体13の外周面に付着した放電生成物の掻き取り力が強くなる。
At this time, the developing
なお、感光体13に対して現像ロール38の相対周速度を速くするために、感光体13と反対方向へ感光体13よりも速く回転させてもよいが、現像ロール38を高速で回転することによって、トナークラウドが発生してしまう恐れがある。また、必要以上の周速で現像ロール38を回転させることは、画質上にも良い影響を与えない。
In order to increase the relative peripheral speed of the developing
図6には、現像ロール38と感光体13の周速差と、感光体13が1000回転したときの現像ロール38による感光体13の外周面の磨耗量の関係をグラフに示した。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the peripheral speed difference between the developing
このグラフから、感光体13と現像ロール38の周速差が大きいほど、感光体13の外周面の磨耗量が大きくなることがわかる。つまり、現像ロール38を感光体13の回転方向と同じ方向(対向部において感光体13に対して反対方向)に回転させたとき、感光体13の外周面の磨耗量が大きくなる。
From this graph, it can be seen that the larger the peripheral speed difference between the
ところで、感光体13の外周面に付着した放電生成物を除去するには、感光体13を1000回転させたとき、感光体13の外周面を10nm磨耗する必要がある。この磨耗量が10nm以下の場合、感光体13の外周面に付着した放電生成物が除去しきれない。また、感光体13を1000回転させたときの感光体13の外周面の磨耗量を25nm以下とする必要がある。この磨耗量が25nm以上になると、感光体13の外周面を必要以上に磨耗してしまう。
By the way, in order to remove discharge products adhering to the outer peripheral surface of the
そこで、図6に示したグラフから、感光体13の外周面の磨耗量が10〜25nmのときの感光体13の周速と現像ロール38の周速の差を読み取ると、この周速差は150〜250mm/secとなる。従って、現像ロール38の周速を感光体13と反対方向に、感光体13の周速との差が150〜250mm/secとなる範囲で設定すれば、現像ロール38の現像スリーブ38Aに形成された磁気ブラシによって感光体13の外周面に付着した放電生成物を効率良く除去できることがわかる。
Therefore, from the graph shown in FIG. 6, when the difference between the peripheral speed of the
次に、ブラシローラ34によって感光体13の外周面に付着した放電生成物を除去する方法について説明する。
Next, a method for removing the discharge products attached to the outer peripheral surface of the
ここで、図7のグラフは、感光体13の外周面に付着した放電生成物を除去するために、どの要因が一番影響を与えるかを示すものである。表の感度(db)から判断できるように、ブラシ66の径とブラシ66の感光体13への食い込み量が影響することが判る。
Here, the graph of FIG. 7 shows which factor has the most influence in order to remove the discharge product adhering to the outer peripheral surface of the
なお、ブラシ66の感光体13に対する食い込み量とは、ブラシローラ34のブラシ66の先端部分が感光体13の外周面に押し付けられることによるブラシ66の先端部分の変形量のことを言う。例えば、図8に示すように、食い込み量が0の場合にブラシ66の先端部分を感光体13の表面に接触させ、このときのブラシローラ34の中心と感光体13の中心の距離をLとする。そして、食い込み量αのとき、ブラシローラ34と感光体13の中心を結んだ距離はL−αとなる。このαの量を食い込み量と定義する。
The amount of biting of the
図5に示すように、ブラシローラ34を感光体13の回転方向と同じ方向に回転させる。すなわち、ブラシローラ34を感光体13との対向部において感光体13に対して逆回転させる。これによって、対向部において感光体13に対して同じ方向に回転させた場合と比べて、ブラシローラ34のブラシの先端が感光体13の外周面に強い力で当たる。
As shown in FIG. 5, the
また、ブラシローラ34の周速と感光体13の周速の差が1.0以上となるように設定する。この周速の差が1.0よりも小さいと、ブラシローラ34の感光体13の外周面の掻取力が弱くなり、感光体13の外周面に付着した放電生成物が除去しきれない。
Further, the difference between the peripheral speed of the
従って、ブラシローラ34に所定の電圧(本実施形態では−1kV)を印加して感光体13の回転方向と同じ方向に回転させ、ブラシローラ34と感光体13の周速差を1.5以上とすることで、ブラシローラ34によって感光体13の外周面に付着した放電生成物が効率良く除去される。
Therefore, a predetermined voltage (-1 kV in this embodiment) is applied to the
次に、ブラシローラ34のブラシ径について説明する。図9に、ブラシローラ34のブラシ先端部の感光体13の外周面への食い込み量と、ブラシ1本当たりの先端力の関係を、ブラシ径毎にグラフで示す。このグラフから、ブラシ径が6デニールより大きくなると、ブラシ1本当たりの感光体13の外周面に対する先端力が大きくなりすぎることがわかる。これにより、ブラシ径が6デニールより大きいと、食込み量のラチチュードが得られず、感光体13の外周面にスクラッチを発生させたり、ブラシ66の先端部分で感光体13の外周面上のトナーを潰してしまい、トナーフィルミングを引き起こしてしまう。
Next, the brush diameter of the
従って、ブラシ径を6デニール以下としたとき、感光体13の外周面を傷つけたり、トナーを潰したりすることがない。
Therefore, when the brush diameter is 6 denier or less, the outer peripheral surface of the
次に、現像ロール38とブラシローラ34とのどちらか一方、あるいは両方を用いたときの感光体13の外周面の放電生成物の除去レベルについて調べてみた。ここでは、感光体13の外周面に所定の量の純水を滴下して感光体13の外周面に水滴を作成する。そして、感光体13に1.2mAの電圧を印加して放電させたときの感光体13の外周面の水滴の接触角の変化を観察した。
Next, the discharge product removal level on the outer peripheral surface of the
図10には、感光体13の外周面をブラシローラ34のみで掻き取った場合、感光体13の外周面を現像ロール38の磁気ブラシのみで掻き取った場合、感光体13の外周面をブラシローラ34と現像ロール38の磁気ブラシの両方で掻き取った場合のそれぞれにおいて、感光体13に1.2mAの電圧をかけたときの感光体13の外周面の水滴の接触角の値を測定し、グラフに示した。なお、イニシャル状態(感光体13に電圧をかけていない状態)時の感光体13の外周面の水滴の接触角は90度である。
In FIG. 10, when the outer peripheral surface of the
このグラフから、ブラシローラ34、現像ロール38の磁気ブラシ共に使用していない場合には、接触角は40度となり、感光体13の外周面には放電生成物がかなりの量付着していることが分かる。また、現像ロール38のみを用いて、磁気ブラシだけで感光体13の外周面の掻き取りを行った場合には、接触角は70度となり、この場合も放電生成物が十分に除去できていないことが分かる。さらに、磁気ブラシのみを用いた場合でも、接触角は75度となり、この場合にも放電生成物の除去が完全に行えていないことがわかる。従って、これらの場合には、放電生成物の除去が完全に行えていないことから、像流れを引き起こしてしまうことが考えられる。
From this graph, when neither the
これに対して、現像ロール38とブラシローラ34の両方を用いた場合には、接触角が80度以上となるため、像流れを起こさない程度に放電生成物がほぼ完全に除去することができていることが分かる。従って、感光体13の外周面に付着した放電生成物の除去をほぼ完全に行うためには、現像ロール38とブラシローラ34の両方を用いて、感光体13の外周面を掻き取る必要がある。
On the other hand, when both the developing
10 プリンタ(画像形成装置)
13 感光体(像担持体)
22 転写部(転写部材)
34 ブラシローラ(回転ブラシ)
38 現像ロール
64 スリーブ(回転軸)
66 ブラシ(ブラシ部材)
67 トナー
68 キャリア
10 Printer (image forming device)
13 Photoconductor (image carrier)
22 Transfer section (transfer member)
34 Brush roller (Rotating brush)
38 Developing
66 Brush (Brush member)
67
Claims (4)
前記現像ロール及び前記回転ブラシは、前記帯電装置が前記像担持体を帯電する際に、前記像担持体に付着する放電生成物を除去し、
前記現像ロール及び前記回転ブラシは、前記像担持体と対向部において逆方向に回転し、
前記回転ブラシは、回転軸と、該回転軸の周囲に設けられたブラシ部材と、で構成され、
前記ブラシ部材の先端部分と前記像担持体の外周面との周速差は1.0以上とされ、
前記ブラシ部材のブラシのデニールが6.5dから4.2dの間で、食い込み量が2.0mm以下の範囲において、
前記ブラシ部材のブラシ一本当りの先端力が、7.0E−05g以上、且つ、1.7E−04g以下になるように設定されたことを特徴とする画像形成装置。 An image bearing member for forming a latent image by the light beam is irradiated, a charging device for charging the image bearing member in contact with the image bearing member, carries a developer containing a carrier and a toner The image bearing A developing roll that develops a latent image on the body, a transfer member that transfers the toner image formed and developed on the image carrier to a recording medium, and a rotating brush that contacts the outer peripheral surface of the image carrier, In an image forming apparatus of a bladeless system that does not use a blade as a cleaning unit of the image carrier,
The developing roll and the rotating brush remove discharge products adhering to the image carrier when the charging device charges the image carrier,
The developing roll and the rotating brush rotate in a reverse direction at a portion facing the image carrier,
The rotating brush includes a rotating shaft and a brush member provided around the rotating shaft,
The peripheral speed difference between the outer peripheral surface of the image bearing member and the tip portion of the brush member is 1.0 or more,
In the range where the denier of the brush of the brush member is between 6.5d and 4.2d and the biting amount is 2.0 mm or less,
An image forming apparatus, wherein the tip force per brush of the brush member is set to be 7.0E-05 g or more and 1.7E-04 g or less .
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