JP3260971B2 - Image forming device - Google Patents
Image forming deviceInfo
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- JP3260971B2 JP3260971B2 JP14098594A JP14098594A JP3260971B2 JP 3260971 B2 JP3260971 B2 JP 3260971B2 JP 14098594 A JP14098594 A JP 14098594A JP 14098594 A JP14098594 A JP 14098594A JP 3260971 B2 JP3260971 B2 JP 3260971B2
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- charging
- charging roller
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- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Cleaning In Electrography (AREA)
- Electrophotography Configuration And Component (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はいわゆるカールソンプロ
セスに基づく電子写真装置、例えば複写機、プリンタ、
ファクシミリ内に組込まれるか、若しくはこれらの機器
のプロセスカートリッジに組込まれる帯電装置として適
用される発明に係り、特に帯電刷子、帯電ローラ、粒子
帯電によりベルト状若しくはドラム状感光体を帯電させ
る電子写真装置として適用される発明に関する。The present invention relates to an electrophotographic apparatus based on the so-called Carlson process, for example, a copying machine, a printer,
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging device incorporated in a facsimile or a charging device incorporated in a process cartridge of such a device. In particular, a charging brush, a charging roller, and an electrophotographic device for charging a belt-shaped or drum-shaped photosensitive member by particle charging. The present invention relates to the invention applied as:
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より感光体ドラム外周面上に、露
光、現像、転写、クリーニング(残留トナー除去)、除
電、及び帯電の各プロセス手段を配置し、所定の電子写
真プロセスにより画像形成を行なう、いわゆるカールソ
ンプロセスに基づく電子写真装置は周知である。2. Description of the Related Art Conventionally, respective process means of exposure, development, transfer, cleaning (removal of residual toner), charge elimination and charging are arranged on the outer peripheral surface of a photosensitive drum, and an image is formed by a predetermined electrophotographic process. Electrophotographic apparatuses based on the so-called Carlson process are well known.
【0003】この種の装置に用いる帯電手段は一般に細
いタングステン線に高電圧を印加してコロナ放電を行な
うコロトロン方式、又導電ローラに数百ボルトの電圧を
かけて感光体ドラムと接触帯電させるもの(特開平5ー
297690他)、更に導電性ブラシに電圧を印加して
感光体ドラムに接触させながら帯電を行なうもの、更に
又磁石体を内挿した導電スリーブに磁性粒子群を付着さ
せて刷子状の磁気穂を感光体ドラムに摺擦させてスリー
ブを介して帯電バイアスを磁性粒子群に印加させて帯電
を行なう、いわゆる粒子帯電法も提案されている(特開
昭59ー133569他)。The charging means used in this type of apparatus is generally a corotron type in which a high voltage is applied to a thin tungsten wire to perform corona discharge, or a charging means in which a voltage of several hundred volts is applied to a conductive roller to contact and charge a photosensitive drum. (Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 5-297690, etc.), a device in which a voltage is applied to a conductive brush to charge while making contact with a photoreceptor drum, and a brush is formed by attaching magnetic particles to a conductive sleeve in which a magnet is inserted. A so-called particle charging method has also been proposed in which a magnetic bias is applied to a group of magnetic particles by applying a charging bias to a group of magnetic particles via a sleeve by rubbing a magnetic magnetic brush on a photosensitive drum (JP-A-59-133569 and others).
【0004】しかしながらコロトロン方式は高電圧を使
用し、又オゾンを発生する等安全上、環境上の問題が多
い為、帯電ローラ、帯電ブラシ、更には帯電粒子を感光
体ドラム上に接触させた状態で、これらの接触帯電体を
介して感光体ドラム上に帯電バイアスを印加させながら
帯電を行う、いわゆる接触帯電方式が注目されている
が、このような接触式帯電方式においては、接触帯電体
を常時感光体ドラムに接触させた状態で帯電を行う為
に、転写後感光体ドラムに付着している残留トナーや転
写時に付着した紙粉が前記帯電体に付着し、帯電むらや
円滑な帯電が出来ない場合がある。However, since the corotron method uses a high voltage and has many safety and environmental problems such as generation of ozone, the charging roller, the charging brush, and the charged particles are brought into contact with the photosensitive drum. Therefore, a so-called contact charging method, in which charging is performed while applying a charging bias to the photosensitive drum via these contact charging members, has been attracting attention. In order to perform charging while always in contact with the photoconductor drum, residual toner adhering to the photoconductor drum after transfer and paper powder adhering at the time of transfer adhere to the charged body, causing uneven charging and smooth charging. May not be possible.
【0005】このため一般的には前記帯電位置の感光体
ドラム回転方向上流側にクリーニングブレードを配し、
該クリーニングブレードにより残留トナーの除去を図っ
ているが、該ブレードは単に断面楔状の弾性体を、単に
感光体ドラム表面に圧接しているのみであるから、ブレ
ード中央に比較してその両端側の圧接力が低下し、この
為前記ブレード両端側で残留トナー等を十分スクレープ
する事が出来ず、前記ブレードをすりぬけて像担持体に
付着したトナーや紙粉が前記帯電体に付着し、帯電むら
が生じる恐れがある。又前記ブレード両端側ではみだし
た残留トナーや紙粉等もブレード側部よりはみ出し、帯
電ローラの汚染が生じてしまう場合がある。For this reason, a cleaning blade is generally arranged upstream of the charging position in the rotation direction of the photosensitive drum.
Although the residual toner is removed by the cleaning blade, the blade merely presses the elastic body having a wedge-shaped cross section against the surface of the photosensitive drum. The pressing force is reduced, so that it is impossible to scrape the residual toner or the like sufficiently at both ends of the blade, and the toner or paper powder adhered to the image carrier by slipping through the blade adheres to the charged body, resulting in uneven charging. May occur. In addition, the residual toner and paper dust protruding from both ends of the blade may also protrude from the side of the blade, which may cause contamination of the charging roller.
【0006】かかる欠点を解消するために、図5に示す
ように前記ブレード3の両端側にサイドシール2を取付
けているが、サイドシール2はトナー等がブレード端部
からすりぬけるのを防止するためドラムに面で接触し、
ブレード3に比較してやわらかい弾性材料を用いる必要
があり、例えばブレードにポリウレタンエラストマーを
用いた場合、前記サイドシール2には人工皮革を用いて
いる。In order to solve such a drawback, side seals 2 are attached to both ends of the blade 3 as shown in FIG. 5, but the side seals 2 are for preventing toner and the like from escaping from the end of the blade. The drum touches the surface,
It is necessary to use a soft elastic material as compared with the blade 3. For example, when a polyurethane elastomer is used for the blade, artificial leather is used for the side seal 2.
【0007】一方、近年感光体ドラム1は安定性、製造
コスト及び耐環境性の面よりOPCドラムを使用してい
るが、該OPCドラムに前記材料のブレード3とサイド
シール2を組合せて画像形成装置を構成すると、次の様
な問題が生じる。On the other hand, in recent years, the photosensitive drum 1 uses an OPC drum in terms of stability, manufacturing cost, and environmental resistance. However, the image forming is performed by combining the blade 3 and the side seal 2 of the material with the OPC drum. When the apparatus is configured, the following problems occur.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】OPCドラムは比較的
軟らかい有機樹脂層からなるOPC光導電層をアルミ素
管上に蒸着して形成され、而もその厚みも30〜数十μ
m程度の薄膜であるために、図4(A)に示すように、
回転するOPCドラム1にブレード3とともに、サイド
シール2を長期に亙って圧接して使用すると、図4
(B)に示すようにサイドシール2がOPCドラム1の
光導電層1aの表面を徐々に削り取っていき、帯電ロー
ラ4と感光体ドラム1の表面に間隙1dが生じ、画像形
成を長期に亙って行ううちに、光導電層1aが耐リーク
膜厚より薄くなり、素管1b側のアルミ管との間で、帯
電ローラ4のリークが徐々に開始され、初期にはそのサ
イドシール2部分において、「印字薄(ライトプリンテ
ィング)」「濃度むら」或いは「キャリア引き」等、そ
の使用状態や環境状況に応じて様々の障害が生じ、最終
的にはその間隔1dが限度を越えて素管1b表面まで達
すると、図4(C)に示すように帯電ローラ4のリーク
も最大となり、その部分において画像が出ず、ドラム寿
命が終了してしまい、この為前記OPCドラム1を用い
たシステムではドラム交換が数万枚単位で必要であり、
この為ドラム交換なしで10万枚以上の長寿命装置を構
成するのが困難であった。The OPC drum is formed by depositing an OPC photoconductive layer made of a relatively soft organic resin layer on an aluminum tube and has a thickness of 30 to several tens μm.
Since the thin film is about m in thickness, as shown in FIG.
When the side seal 2 is pressed against the rotating OPC drum 1 together with the blade 3 for a long time,
As shown in FIG. 2B, the side seal 2 gradually scrapes off the surface of the photoconductive layer 1a of the OPC drum 1 to form a gap 1d between the charging roller 4 and the surface of the photoconductor drum 1, and the image is formed for a long period of time. In this process, the photoconductive layer 1a becomes thinner than the leak-resistant film thickness, and the leakage of the charging roller 4 gradually starts between the photoconductive layer 1a and the aluminum tube on the raw tube 1b side. , Various obstacles such as "light printing (light printing)", "density unevenness" or "carrier pulling" occur depending on the usage condition and environmental conditions, and finally the interval 1d exceeds the limit and the pipes When the surface of the OPC drum 1 is reached, the leakage of the charging roller 4 is maximized as shown in FIG. Then do Beam exchange is needed in a few million copies unit,
For this reason, it has been difficult to construct a device having a long life of 100,000 sheets or more without replacing the drum.
【0009】一方、繊維状の紙粉等は前記ブレードでク
リーニングする事が出来ず、帯電体4に付着するのは避
けられない。この為帯電体4に帯電ローラ4を用いた装
置にあっては、スポンジ材若しくは繊維状のブラシロー
ラからなるクリーニングローラ5を帯電ローラ4の背面
側に当接させ、該クリーニングローラ5の回転により帯
電ローラ4表面に付着したトナー等の除去を図ってい
る。On the other hand, fibrous paper powder cannot be cleaned by the blade, and it is inevitable that the powder adheres to the charged body 4. For this reason, in an apparatus using the charging roller 4 as the charging member 4, a cleaning roller 5 made of a sponge material or a fibrous brush roller is brought into contact with the back side of the charging roller 4, and the rotation of the cleaning roller 5 Removal of toner and the like adhering to the surface of the charging roller 4 is attempted.
【0010】しかしながらかかる装置にあってもクリー
ニングローラ5に付着した紙粉等の効率的除去を図らな
ければ帯電ローラ4側に再付着したり帯電ローラ4表面
を傷つけてしまい、長期に亙って安定した帯電機能を維
持できない。However, even in such an apparatus, if the paper dust or the like adhering to the cleaning roller 5 is not efficiently removed, it reattaches to the charging roller 4 side or damages the surface of the charging roller 4, resulting in a long period of time. A stable charging function cannot be maintained.
【0011】本発明は、かかる従来技術の欠点に鑑み、
OPCドラムを用いた感光体ドラム1その他の像担持体
にクリーニングブレードのサイドシールを当接してなる
装置においてもドラム交換を1〜数万枚単位ですること
なく長期に亙って安定して帯電及び画像形成を行い得る
画像形成装置を提供する事を目的とする。本発明の他の
目的は、帯電ローラにクリーニングローラを配設した装
置にあって、長期使用によってもクリーニングローラの
劣化やクリーニング能力の低下が生じることなく長期に
亙って安定した帯電性を維持出来る画像形成装置を提供
する事を目的とする。[0011] In view of the disadvantages of the prior art, the present invention provides
Even in a device in which a side seal of a cleaning blade is brought into contact with a photoreceptor drum 1 using an OPC drum and other image carriers, the drum is stably charged for a long period without replacing the drum in units of tens of thousands of sheets. It is another object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of forming an image. Another object of the present invention is an apparatus in which a cleaning roller is disposed on a charging roller, and maintains a stable charging property for a long period of time without causing deterioration of the cleaning roller or reduction in cleaning ability even after long-term use. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of performing the above.
【0012】[0012]
【課題を解決する為の手段】OPCドラムを用いた像担
持体の移動方向に沿って、ブレード長手方向両端にサイ
ドシールを設けてドラム上の粉体現像剤を除去するクリ
ーニングブレードと、像担持体上に均一帯電を行う帯電
ローラとを、順次接触配置してなる画像形成装置におい
て、前記帯電ローラに回転可能なクリーニングローラを
接触配置するとともに、該クリーニングローラの回転に
より、帯電ローラ側より捕捉した付着物が中央側より軸
壇側に向けて移動可能にクリーニングローラの表面形状
を、繊維材若しくは刷子状の紐状体で巻回して形成する
とともに、像担持体の移動方向と直交する方向における
夫々のプロセス手段、及び記録媒体の幅長を下記1)式
のように規定した事を特徴とする画像形成装置。 A>B>C>D>E …1) A:像担持体幅 B:クリーニングブレードの像担持体との接触幅 C:サイドシール内端間幅 D:帯電ローラの像担持体との接触幅 E:最大画像形成領域幅A cleaning blade for providing powdery developer on a drum by providing side seals at both ends in a longitudinal direction of the blade along a moving direction of an image carrier using an OPC drum, and an image carrier. In an image forming apparatus in which a charging roller that performs uniform charging on a body is sequentially disposed in contact with a charging roller, a rotatable cleaning roller is disposed in contact with the charging roller, and the rotation of the cleaning roller captures the charging roller from the charging roller side. The surface shape of the cleaning roller is formed by winding the surface of the cleaning roller with a fibrous material or a brush-like cord so that the attached matter can move from the center side toward the shaft platform, and a direction perpendicular to the moving direction of the image carrier. An image forming apparatus characterized in that the respective process means and the width of the recording medium in (1) are defined as in the following formula (1). A>B>C>D> E 1) A: width of the image carrier B: contact width of the cleaning blade with the image carrier C: width between the inner ends of the side seals D: contact width of the charging roller with the image carrier E: Maximum image forming area width
【0013】そして前記帯電体4に帯電ローラを用い、
該帯電ローラに回転可能なクリーニングローラ5接触配
置してなる画像形成装置においては、クリーニングロー
ラ5の両軸端が帯電ローラの軸端よりはみ出すように、
下記の長さに設定するのがよい。 F>D …2) F:クリーニングローラ5の軸長 そして特に前記クリーニングローラ5の回転により、帯
電ローラ側より捕捉した付着物が中央側より軸端側に向
け移動可能にクリーニングローラ5の表面形状を形成す
るのがよい。A charging roller is used as the charging member 4,
In the image forming apparatus having the cleaning roller 5 rotatably arranged in contact with the charging roller, both ends of the cleaning roller 5 protrude from the ends of the charging roller.
It is better to set to the following length. F> D 2) F: axial length of the cleaning roller 5 and, in particular, by the rotation of the cleaning roller 5, the surface shape of the cleaning roller 5 so that the deposits captured from the charging roller side can move from the center side to the axial end side. Should be formed.
【0014】この場合好ましくは、前記クリーニングロ
ーラ5と帯電ローラの周速を異ならせ、周速比を1.1
〜1.5の範囲に設定するのがよい。尚、前記付着物を
中央側より軸端側に向け移動可能にする為のクリーニン
グローラ5の具体的な表面形状は、中央側より左右に周
回方向を異ならせてスパイラル状に振分けて形成するの
がよい。尚、前記帯電体4には像担持体と接触するもの
であれば、帯電ローラの他に、帯電ブラシや粒子帯電を
用いる事が出来る。In this case, preferably, the peripheral speeds of the cleaning roller 5 and the charging roller are made different, and the peripheral speed ratio is set to 1.1.
It is better to set it in the range of 1.5 . The specific surface shape of the cleaning roller 5 for allowing the attached matter to move toward the shaft end side from the center side is formed by distributing in a spiral shape with different circumferential directions left and right from the center side. Is good. In addition, as long as the charging member 4 comes into contact with the image carrier, a charging brush or particle charging can be used in addition to the charging roller.
【0015】[0015]
【作用】かかる技術手段によれば、帯電体4の接触幅よ
りサイドシール2の内端間幅Cを広く取ったので、像担
持体の長期間のランニングにより、接触するサイドシー
ル2部分が摩耗し、その部分が薄膜化し、更には素管1
bが露出した場合においても、その摩耗部分に帯電ロー
ラ4が対峙していないために、電荷リークが生じる事な
く、前記したライトプリンティング、濃度むら、キャリ
ア引き等の画像不良が生じる事なく、しかも素管1b表
面が露出した場合においても、該露出と無関係に長期に
亙って均一帯電が可能となる。According to this technical means, the width C between the inner ends of the side seals 2 is made wider than the contact width of the charging member 4, so that the contacting side seals 2 are abraded due to long-term running of the image carrier. Then, that part is thinned, and
Even when b is exposed, since the charging roller 4 does not face the worn portion, no charge leakage occurs, and the above described image defects such as light printing, density unevenness, carrier pulling and the like do not occur, and Even when the surface of the base tube 1b is exposed, uniform charging can be performed for a long period regardless of the exposure.
【0016】又、画像形成領域最大幅、換言すると記録
媒体の幅も前記帯電体4接触幅内に位置している為に、
安定した領域での画像が保証される。更にクリーニング
ブレード3幅を帯電体4の接触幅より広く取る事によ
り、クリーニングブレード3と帯電ローラ4間の軸ずれ
等が生じても、帯電体4の接触域範囲を円滑にクリーニ
ングする事が出来る。Also, since the maximum width of the image forming area, in other words, the width of the recording medium is also located within the contact width of the charging member 4,
An image in a stable area is guaranteed. Further, by making the width of the cleaning blade 3 wider than the contact width of the charging member 4, even if an axis shift or the like occurs between the cleaning blade 3 and the charging roller 4, the contact area range of the charging member 4 can be smoothly cleaned. .
【0017】又記録媒体の紙幅よりも帯電体4の接触幅
が広く、言い換えれば均一帯電幅より紙幅を狭く採って
いる為に、帯電ローラ4の軸ずれや記録媒体の斜行が生
じても円滑な画像形成を保証し得る。Further, since the contact width of the charging member 4 is wider than the paper width of the recording medium, in other words, the paper width is smaller than the uniform charging width, even if the charging roller 4 is misaligned or the recording medium is skewed. Smooth image formation can be guaranteed.
【0018】又帯電ローラ4とクリーニングローラ5と
の関係においても、クリーニングローラ5の両軸端が帯
電ローラ4の軸端よりはみ出すように、2)式の長さに
設定する事により、クリーニングローラ5や帯電ローラ
4回転による軸ずれや帯電ローラ4端部の付着物、又画
像領域外のサイドシール2部より漏れてきた付着物が帯
電ローラ4軸端に付着した場合でもこれを効果的に捕捉
回収し、現像側への影響を阻止できる。そして特に前記
クリーニングローラ5の回転により、帯電ローラ4側よ
り捕捉した付着物が中央側より軸端側に向け移動可能に
クリーニングローラ5の表面形状を形成する事により、
クリーニングローラ5で捕捉した付着物が長期に亙って
繰り返し帯電ローラ4に接触し帯電ローラ4表面を傷つ
ける事を防止できる。又、前記クリーニングローラ5の
回転により、軸端側に移動した付着物は、該クリーニン
グローラ5の両軸端が帯電ローラ4の軸端よりはみ出す
ように設定されているために、前記付着物を軸端側で回
収すれば、一層効率よく短時間で付着物の帯電ローラ4
の接触を排除することが出来、更に効率よく帯電ローラ
4の長期使用を達成し得る。In the relationship between the charging roller 4 and the cleaning roller 5, the length of the cleaning roller 5 is set so that both shaft ends of the cleaning roller 5 protrude from the shaft end of the charging roller 4. 5, even if the shaft deviation due to the rotation of the charging roller 4 or the attached matter at the end of the charging roller 4 or the attached matter leaked from the side seal 2 outside the image area adheres to the axial end of the charging roller 4. Capture and recovery can prevent the effect on the development side. In particular, by the rotation of the cleaning roller 5, the surface of the cleaning roller 5 is formed so that the deposits captured from the charging roller 4 side can move from the center side toward the shaft end side.
It is possible to prevent the deposits captured by the cleaning roller 5 from repeatedly contacting the charging roller 4 for a long period of time and damaging the surface of the charging roller 4. Further, since the attached matter moved to the shaft end side by the rotation of the cleaning roller 5 is set such that both shaft ends of the cleaning roller 5 are set to protrude from the shaft end of the charging roller 4, the attached matter is removed. If it is collected at the shaft end side, the charging roller 4 of the attached matter can be more efficiently and in a short time.
Can be eliminated and the charging roller 4 can be more efficiently used for a long period of time.
【0019】この場合クリーニングローラ5の回転を帯
電ローラ4に同期させるとその接触位置が周方向に同一
となり、前記効果を達成し得ない。又逆に回転が早すぎ
るとクリーニングローラ5は一般的に繊維材若しくは刷
子状に形成されているために毛抜け等が生じ、該ローラ
が摩耗したりして長期使用に耐えられない。そこで本発
明は、前記クリーニングローラ5と帯電ローラ4間の周
速を異ならせ、相対的周速差を1.1〜3の範囲に設定
している。又帯電ローラ4の材質は2層構造タイプと異
なり、中心部の導電性支持体から表面層に向け半径方向
に分子量分布や架橋度を増大した単層の導電性回転体と
することにより、ローラ自体の耐久性を向上させてい
る。In this case, if the rotation of the cleaning roller 5 is synchronized with the charging roller 4, the contact position becomes the same in the circumferential direction, and the above-mentioned effect cannot be achieved. On the other hand, if the rotation is too fast, the cleaning roller 5 is generally formed in a fibrous material or a brush shape, so that the cleaning roller 5 may lose its hair or the like, and the roller is worn and cannot be used for a long time. Therefore, in the present invention, the peripheral speed between the cleaning roller 5 and the charging roller 4 is made different, and the relative peripheral speed difference is set in the range of 1.1 to 3 . The material of the charging roller 4 is different from that of the two-layer structure type. By forming the charging roller 4 into a single-layer conductive rotating body having a molecular weight distribution and a degree of cross-linking increased in the radial direction from the conductive support at the center toward the surface layer, Improves the durability of itself.
【0020】そしてクリーニングローラ5と帯電ローラ
4の関係において、前記構成を取ることにより両ローラ
ーのいずれもが表面変化の変らない長寿命の安定した帯
電機構を得ることが出来、更には前記プロセス手段、及
び記録媒体の幅長を1)式の様に設定する事により、長
期に亙って部品交換のない長寿命装置の提供が可能とな
る。With respect to the relationship between the cleaning roller 5 and the charging roller 4, by adopting the above-mentioned configuration, a stable charging mechanism having a long life without any change in the surface of both rollers can be obtained. By setting the width of the recording medium and the width of the recording medium as in the expression (1), it is possible to provide a long-life apparatus without replacing parts for a long period of time.
【0021】[0021]
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示
的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図3
は本発明が適用される画像形成装置、特にプリンタの感
光体ドラム1周辺のプロセスユニットの要部構成、図2
はその基本構成図、を夫々示し、ドラム回転方向(時計
回り)に沿ってLEDユニット8、現像ユニット60、
転写ローラ7、クリーニングブレード3、帯電ローラ4
が配置され、周知の様に帯電ローラ4により均一帯電さ
れた感光体ドラム1上にLEDユニット8により露光潜
像が書込まれ、該露光潜像を反転現像にて現像ユニット
60でトナー像が顕像化し、該トナー像を転写ローラ7
にて記録媒体10に転写した後、クリーニングブレード
3にて残留トナーを除去する。そして前記クリーニング
ブレード3にて除去された残留トナーはスクリュー31
により不図示の廃トナーボトルに収容される。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention; However, unless otherwise specified, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention, but are merely illustrative examples. Not just. FIG.
FIG. 2 shows a main configuration of an image forming apparatus to which the present invention is applied, in particular, a process unit around a photosensitive drum 1 of a printer.
Shows the basic configuration of the LED unit 8, the developing unit 60, and the developing unit 60 along the drum rotation direction (clockwise).
Transfer roller 7, cleaning blade 3, charging roller 4
The exposure latent image is written by the LED unit 8 on the photosensitive drum 1 uniformly charged by the charging roller 4 as is well known, and the exposure latent image is reversal-developed to form a toner image by the developing unit 60. The toner image is transferred to the transfer roller 7.
After the transfer to the recording medium 10, the residual toner is removed by the cleaning blade 3. The residual toner removed by the cleaning blade 3 is
Is stored in a waste toner bottle (not shown).
【0022】次に前記各プロセス手段について説明す
る。感光体ドラム1は直径が30φで帯電極性が負極性
のOPCドラム1(有機光導電体)を用い、軸1cを中
心に矢印方向に所定周速で回転可能に構成されている。
そして前記感光体ドラム1の光導電層1aの膜厚(GG
L,CTL等の総厚さ)を30μmに設定している。Next, the respective process means will be described. The photoconductor drum 1 uses an OPC drum 1 (organic photoconductor) having a diameter of 30φ and a negative polarity and is configured to be rotatable around an axis 1c in a direction of an arrow at a predetermined peripheral speed.
Then, the thickness (GG) of the photoconductive layer 1a of the photosensitive drum 1 is set.
(The total thickness of L, CTL, etc.) is set to 30 μm.
【0023】LEDユニット8は公知の様に列状にLE
D素子を配列したLEDヘッドと集束レンズからなり、
画像情報に対応した露光潜像を感光体ドラム1上に書込
み可能に構成する。As is well known, the LED units 8 are
It consists of an LED head with D elements arranged and a focusing lens,
An exposure latent image corresponding to image information can be written on the photosensitive drum 1.
【0024】現像ユニット60は直流バイアス電源65
(電圧:略250V)を現像スリーブ6を介して感光体
ドラム1との間の現像ギャップに印加して低電界反転現
像によりトナー像を生成する。The developing unit 60 includes a DC bias power supply 65
(Approximately 250 V) is applied to the developing gap between the photosensitive drum 1 and the photosensitive drum 1 via the developing sleeve 6 to generate a toner image by low electric field reversal development.
【0025】転写ローラ7は、抵抗率が105Ω・cm
以下の弾性ローラ、具体的にはウレタンゴムローラを用
い、転写バイアス10を感光体の表面電位及びトナー像
電荷の極性と逆極性の+250Vに設定する。The transfer roller 7 has a resistivity of 10 5 Ω · cm.
Using the following elastic roller, specifically, a urethane rubber roller, the transfer bias 10 is set to +250 V which is opposite to the surface potential of the photoconductor and the polarity of the toner image charge.
【0026】一方クリーニングブレード3はユニットハ
ウジングの一部をなす支持体31の下辺側に板状のポリ
ウレタンエラストマー材をネジ32により取付けて、そ
の角部が感光体ドラム1にほぼ線接触にて当接するよう
に配設するとともに、そのブレード軸方向両端に人工皮
革製のサイドシール2が、前記支持体31にネジ止めさ
れて面接触にて感光体ドラム1に接触可能に取付けられ
ている。On the other hand, the cleaning blade 3 has a plate-like polyurethane elastomer material attached to the lower side of a support 31 forming a part of the unit housing with screws 32, and the corners of the cleaning blade 3 contact the photosensitive drum 1 almost in line. At the same time, side seals 2 made of artificial leather are screwed to the support 31 and attached to the photosensitive drum 1 by surface contact at both ends in the axial direction of the blade.
【0027】帯電ローラ4は6φのステンレス製中実シ
ャフトからなる芯金41周囲に、導電成分を添加したポ
リウレタンゴム42を成型し、表面を研磨して12φの
ローラ状に整形したもので、特に本実施例においては前
記ポリウレタンゴム42を芯金41からゴム表面層に向
け半径方向に分子量分布や架橋度を増大して単層の導電
ゴム層62を形成し、必要に応じて表面にフッ素樹脂コ
ーティングを実施して形成される。尚、好ましくは前記
ゴム層42の表面層を硬化処理をするのがよい。そして
前記芯金41には帯電バイアス43として直流電圧が印
加されており、感光体ドラム1と同期して従動回転しな
がら該光導電体層1aに−400Vの電位が帯電される
ように構成する。The charging roller 4 is formed by molding a polyurethane rubber 42 to which a conductive component is added around a core metal 41 made of a 6φ stainless steel solid shaft, polishing the surface and shaping the surface into a 12φ roller shape. In this embodiment, a single-layer conductive rubber layer 62 is formed by increasing the molecular weight distribution and the degree of cross-linking in the radial direction of the polyurethane rubber 42 from the metal core 41 to the rubber surface layer, and forming a fluororesin on the surface if necessary. It is formed by performing coating. Preferably, the surface layer of the rubber layer 42 is hardened. A DC voltage is applied to the metal core 41 as a charging bias 43 so that the photoconductor layer 1a is charged with a potential of -400 V while being rotated in synchronization with the photosensitive drum 1. .
【0028】そして前記帯電ローラ4の背面側にクリー
ニングローラ5が接触配置されている。クリーニングロ
ーラ5はいわゆる公知のファーブラシローラを用いても
よいが、図6に示すように好ましくは芯金の表面にゴム
層51を被覆した後、その表面にスポンジ体、繊維材、
若しくは軟質ゴム等からなる紐状体50、好ましくは太
径の毛糸状化学繊維若しくは表面に長繊維が植毛された
紐状体50を、中央位置より左右に周回方向を異ならせ
てスパイラル状に巻回し、前記クリーニングローラ5の
回転により、該ローラ5に付着した付着物が中央側より
軸端側に向け移動可能に形成するのがよい。A cleaning roller 5 is disposed in contact with the back side of the charging roller 4. The cleaning roller 5 may be a known fur brush roller. However, as shown in FIG. 6, preferably, a surface of a metal core is covered with a rubber layer 51, and then a sponge body, a fiber material,
Alternatively, a string 50 made of soft rubber or the like, preferably a thick filamentous chemical fiber or a string 50 with long fibers planted on its surface, is spirally wound in different circumferential directions from the center to the left and right. It is preferable that the rotation of the cleaning roller 5 causes the adhered matter adhered to the roller 5 to move from the center side toward the shaft end.
【0029】尚、前記巻回ピッチは特に限定されないが
軸線と直交する方向に対し余りに倒して設定すると効率
的な移動が不可能となるために、軸線と直交する方向に
対し10〜60°、好ましくは10〜45°程度に設定
するのが良い。そして前記クリーニングローラ5の直径
は帯電ローラ4の直径、言換えれば軸心より帯電ローラ
4に接触するまでの半径長を帯電ローラ4の半径長より
僅かに小に設定するのがよい。又前記クリーニングロー
ラ5の軸長は、クリーニングローラ5両軸端が帯電ロー
ラ4の軸端よりはみ出すように、帯電ローラ4軸長より
長く設定する。The winding pitch is not particularly limited. However, if the winding pitch is set too far in the direction perpendicular to the axis, efficient movement becomes impossible. Preferably, it is set to about 10 to 45 °. The diameter of the cleaning roller 5 is preferably set to be slightly smaller than the diameter of the charging roller 4, that is, the radius from the axis to the contact with the charging roller 4 is slightly smaller than the radius of the charging roller 4. The axial length of the cleaning roller 5 is set longer than the axial length of the charging roller 4 so that both axial ends of the cleaning roller 5 protrude from the axial end of the charging roller 4.
【0030】そして前記クリーニングローラ5の回転方
向は帯電ローラ4との接触位置で該帯電ローラ4に対し
フォワード方向の回転若しくはアゲインスト方向の回転
のいずれでもよいが、該クリーニングローラ5と帯電ロ
ーラ4の周速比を異ならせ、該周速比を1.1〜1.
5、好ましくは1.1〜1.2の範囲に設定することが
よい。従って前記周速比を1.1〜1.2の範囲に設定
するには、帯電ローラ4に対しフォワード方向の回転が
好ましく、従って図2の様に帯電ローラ4が時計方向の
回転に対し反時計方向の回転方向に設定している。The direction of rotation of the cleaning roller 5 may be either forward rotation or opposite rotation with respect to the charging roller 4 at the contact position with the charging roller 4. of at different circumferential speed ratio, the peripheral speed ratio 1.1-1.
5, preferably in the range of 1.1 to 1.2 . Thus the peripheral speed ratio is set in the range of 1.1 to 1.2, the rotation preferably forward direction to the charging roller 4, thus charging roller 4 as in FIG. 2 is anti to clockwise rotation Clockwise rotation is set.
【0031】そして前記クリーニングローラ5及び帯電
ローラ4の背面側周囲は、回収容器40により囲繞さ
れ、前記クリーニングローラ5の回転により帯電ローラ
4側より捕足した付着物は前記スパイラル状の巻回繊維
状の紐状体50により中央側より軸端側に向け移動した
後、帯電ローラ4の軸端より更に該クリーニングローラ
5の両軸端にまで移動した後必要に応じて回収容器40
内に回収されるように構成している。そして本実施例に
おいては、 A:感光体ドラムの光導電層形成幅 B:クリーニングブレードのドラム接触幅 C:サイドシール内端間幅 D:帯電ローラ4のドラム接触幅 E:最大画像形成領域幅 G:転写ローラ H:現像ローラ 体の幅長を下記1)式のように規定する。 A>B>C>(D、G)≧H>E …1) この場合転写ローラ7と現像スリーブ6は同一長さでも
良いが、転写ローラ7は転写バイアス71が印加される
ために、サイドシール2摩耗部20とのリークを防止す
るために、サイドシール内端間幅Cより小である必要が
ある。又帯電ローラ4のドラム接触幅Dとクリーニング
ローラ5の軸長Fとの関係は前記したように下記2)式
の長さに規定する。 F>D …2)The periphery of the cleaning roller 5 and the back side of the charging roller 4 is surrounded by a collection container 40. The adhered matter caught from the charging roller 4 by the rotation of the cleaning roller 5 is removed by the spiral wound fiber. After moving from the center side to the shaft end side by the string-shaped body 50, further moving from the shaft end of the charging roller 4 to both shaft ends of the cleaning roller 5, the collection container 40
It is configured to be collected inside. In this embodiment, A: the width of the photoconductive layer formed on the photosensitive drum B: the contact width of the cleaning blade drum C: the width between the inner edges of the side seal D: the drum contact width of the charging roller 4 E: the maximum image forming area width G: transfer roller H: developing roller The width of the body is defined as in the following formula 1). A>B>C> (D, G) ≧ H> E (1) In this case, the transfer roller 7 and the developing sleeve 6 may have the same length, but the transfer roller 7 has a side bias because the transfer bias 71 is applied. It is necessary that the width be smaller than the width C between the inner ends of the side seals in order to prevent a leak from the wear portion 20 of the seal 2. Further, the relationship between the drum contact width D of the charging roller 4 and the axial length F of the cleaning roller 5 is defined by the following formula 2) as described above. F> D 2)
【0032】そして前記の条件下で10万枚の印刷を行
ったが、画像品質の低下は全く生じなかった。分解して
みるとサイドシール2部の光導電層1aの膜厚がなくな
っており、アルミ素管1bが露出していた。次に前記感
光体ドラム1の光導電層1aの膜厚を30μmから20
μmと薄膜にした後、前記と同様な実験を行ったとこ
ろ、約6万枚でサイドシール2部の光導電層1aの膜厚
がなくなり、アルミ素管1bが露出したが、その後更に
4万枚の印刷を行ったが、画像品質の低下は全く生じな
かった。Then, printing was performed on 100,000 sheets under the above-mentioned conditions, but no deterioration in image quality occurred. When disassembled, the thickness of the photoconductive layer 1a in the side seal 2 was lost, and the aluminum tube 1b was exposed. Next, the thickness of the photoconductive layer 1a of the photosensitive drum 1 is reduced from 30 μm to 20 μm.
After performing the same experiment as described above, the thickness of the photoconductive layer 1a at the side seal 2 was lost and the aluminum tube 1b was exposed after about 60,000 sheets. After printing the sheets, no deterioration in image quality occurred.
【0033】次にサイドシール2内端間幅Cを帯電ロー
ラ4のドラム接触幅より小にして、光導電層1aの膜厚
が30μmの感光体ドラム1を用いて、前記と同様な実
験を行ったところ、約5万枚でライトプリンティング状
態となり、その後7万枚で帯電ローラ4よりのリークが
過大になり、所望の画像を得ることが出来なくなった。Next, an experiment similar to the above was carried out using the photosensitive drum 1 in which the width C between the inner ends of the side seal 2 was made smaller than the contact width of the drum of the charging roller 4 and the photoconductive layer 1a had a thickness of 30 μm. As a result, when about 50,000 sheets were in the light printing state, after 70,000 sheets, the leakage from the charging roller 4 became excessive, and a desired image could not be obtained.
【0034】[0034]
【効果】以上記載した如く本発明によればOPCドラム
を用いた感光体ドラムその他の像担持体にクリーニング
ブレードのサイドシール2を当接してなる装置において
もドラム交換を数万枚単位ですることなく長期に亙って
安定して帯電及び画像形成を行い得る。本発明によれ
ば、帯電ローラ4にクリーニングローラを配設した装置
にあって、長期使用によってもクリーニングローラの劣
化やクリーニング能力の低下が生じることなく長期に亙
って安定した帯電能を維持出来、安定して画像形成を行
い得る。この結果、本発明によれば、プロセスユニット
を交換することなく長期にわたってフリーメインテナン
スで画像形成を行い得る装置の提供が可能となる。等の
種々の著効を有す。As described above, according to the present invention, even in an apparatus in which the side seal 2 of the cleaning blade is brought into contact with the photosensitive drum or other image bearing member using the OPC drum, the drum replacement can be performed in units of tens of thousands. And stable charging and image formation can be performed for a long period of time. According to the present invention, in the apparatus in which the cleaning roller is disposed on the charging roller 4, stable charging performance can be maintained for a long period of time without causing deterioration of the cleaning roller or deterioration of the cleaning ability even after long-term use. Thus, image formation can be performed stably. As a result, according to the present invention, it is possible to provide an apparatus capable of performing image formation in free maintenance for a long time without replacing a process unit. And so on.
【図1】図2に示す装置の感光体ドラム、プロセス手
段、及び記録媒体の幅長を規定した概略図FIG. 1 is a schematic diagram that defines the width of a photosensitive drum, a process unit, and a recording medium of the apparatus shown in FIG. 2;
【図2】本発明に用いる画像形成装置の基本構成図FIG. 2 is a basic configuration diagram of an image forming apparatus used in the present invention.
【図3】図2のプロセス回りの詳細図FIG. 3 is a detailed view around the process of FIG. 2;
【図4】図2に用いる帯電ローラとクリーニングローラ
の構成を示す正面図とその拡大図FIG. 4 is a front view showing a configuration of a charging roller and a cleaning roller used in FIG. 2, and an enlarged view thereof.
【図5】図3のクリーニングブレードとサイドシール部
分の拡大要部斜視図5 is an enlarged perspective view of an essential part of a cleaning blade and a side seal portion of FIG. 3;
【図6】クリーニングローラの表面形状(A)とその拡
大図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a surface shape (A) of a cleaning roller and an enlarged view thereof.
1:像担持体(感光体ドラム) 2:サイドシール 3:クリーニングブレード 4:帯電体(帯電ローラ) 5:クリーニングローラ 6:現像手段(現像ローラ若しくは現像スリーブ) 7:転写ローラ 8:LEDユニット 1: image carrier (photosensitive drum) 2: side seal 3: cleaning blade 4: charged body (charging roller) 5: cleaning roller 6: developing means (developing roller or developing sleeve) 7: transfer roller 8: LED unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 21/10 - 21/12 G03G 15/00 550 G03G 21/16 - 21/18 G03G 15/02 103 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G03G 21/10-21/12 G03G 15/00 550 G03G 21/16-21/18 G03G 15/02 103
Claims (2)
向に沿って、ブレード長手方向両端にサイドシールを設
けてドラム上の粉体現像剤を除去するクリーニングブレ
ードと、像担持体上に均一帯電を行う帯電ローラとを、
順次接触配置してなる画像形成装置において、 前記帯電ローラに回転可能なクリーニングローラを接触
配置するとともに、該クリーニングローラの回転によ
り、帯電ローラ側より捕捉した紙粉や粉体トナーからな
る付着物が中央側より軸壇側に向けて移動可能にクリー
ニングローラの表面形状を、繊維材若しくは刷子状の紐
状体で巻回して形成するとともに、像担持体の移動方向
と直行する方向における夫々のプロセス手段、及び記録
媒体の幅長を下記1)式のように規定したことを特徴と
する画像形成装置。 A>B>C>D>E…1) A:像担持体幅 B:クリーニングブレードの像担持体との接触幅 C:サイドシール内端間幅 D:帯電ローラの像担持体との接触幅 E:最大画像形成領域幅1. A cleaning blade for removing powder developer on a drum by providing side seals at both ends in a blade longitudinal direction along a moving direction of an image carrier using an OPC drum, and a uniform cleaning blade on the image carrier. And a charging roller for charging.
In the image forming apparatus having the contact arrangement in order, a rotatable cleaning roller is arranged in contact with the charging roller, and the rotation of the cleaning roller causes deposits made of paper powder or powder toner captured from the charging roller side. the surface shape of the movable cleaning roller toward the Jikudan side from the center side, thereby forming by winding a fiber material or brush-like string-like body, the process of each in the direction perpendicular to the moving direction of the image carrier An image forming apparatus characterized in that the width of the recording medium and the recording medium are defined as in the following expression 1). A>B>C>D> E 1) A: width of the image carrier B: contact width of the cleaning blade with the image carrier C: width between the inner ends of the side seals D: contact width of the charging roller with the image carrier E: Maximum image forming area width
ラの周速を異ならせ、周速比を1.1〜1.5の範囲に
設定したことを特徴とする請求項1記載の画像形成装
置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein peripheral speeds of said cleaning roller and said charging roller are made different, and a peripheral speed ratio is set in a range of 1.1 to 1.5 .
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