JP2018004863A - Charging device and image forming apparatus including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、感光体を帯電させる帯電装置およびこれを備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to a charging device that charges a photoreceptor and an image forming apparatus including the charging device.
電子写真方式の画像形成装置は、感光体を帯電させる帯電装置を備えている。帯電装置は、感光体に接触した状態で回転する帯電ブラシを含むことがある。 An electrophotographic image forming apparatus includes a charging device that charges a photoreceptor. The charging device may include a charging brush that rotates in contact with the photoconductor.
帯電ブラシを用いた帯電装置では、感光体に対する帯電ブラシの食い込み量(ギャップ)を調整することが重要になっていた。このギャップが大きくなると、感光体を均一に帯電させることが困難になるからである。すなわち、帯電ブラシが感光体に最も食い込む部分(不均一放電領域)では、帯電ブラシの毛先から感光体に適正な放電を行うことができなかった。これに対し、帯電ブラシが感光体に接触し始める領域や感光体から離れ始める領域(均一放電領域)では、帯電ブラシから感光体に略均一な放電を行うことができていた。このように不均一放電領域と均一放電領域とが混在するため、感光体の表面を均一に帯電させることが困難であった。この状態で画像形成を行うと、感光体に担持されるトナー像に濃度ムラが発生していた。 In a charging device using a charging brush, it has been important to adjust the amount (gap) of the charging brush biting into the photoreceptor. This is because it becomes difficult to uniformly charge the photosensitive member when the gap becomes large. That is, in the portion where the charging brush bites most into the photoconductor (non-uniform discharge region), it was not possible to properly discharge the photoconductor from the tip of the charging brush. On the other hand, in a region where the charging brush starts to contact the photosensitive member and a region where the charging brush starts to separate from the photosensitive member (uniform discharge region), substantially uniform discharge can be performed from the charging brush to the photosensitive member. As described above, since the non-uniform discharge area and the uniform discharge area coexist, it is difficult to uniformly charge the surface of the photoreceptor. When image formation was performed in this state, density unevenness occurred in the toner image carried on the photoreceptor.
感光体を帯電ブラシで帯電させる場合でも良好な画像形成を担保する技術が提案されている。例えば、特許文献1に記載の作像装置は、感光体上を帯電させる帯電ブラシと、感光体をレーザー光で露光する露光手段と、を有している。感光体は、アンダーコート層の上に電荷発生層と電荷輸送層を備えている。露光手段から照射されるレーザー光のパワーが、所定の値以上になるように設定されている。上記の作像装置は、特定の感光体と帯電ブラシとの両方を使用し、且つ特定のレーザー光を使用することで、リークの発生のない十分な諧調性の画像を得ている。 There has been proposed a technique that ensures good image formation even when the photosensitive member is charged with a charging brush. For example, the image forming apparatus described in Patent Document 1 includes a charging brush that charges the surface of the photoconductor and an exposure unit that exposes the photoconductor with laser light. The photoreceptor includes a charge generation layer and a charge transport layer on the undercoat layer. The power of the laser light emitted from the exposure means is set to be a predetermined value or more. The above image forming apparatus uses both a specific photoconductor and a charging brush, and uses a specific laser beam, thereby obtaining a sufficiently gradation image free from leakage.
しかしながら、上記した技術は、帯電ブラシを用いた帯電装置の帯電性能を向上させることはできなかった。つまり、帯電ブラシが感光体の表面を均一に帯電させることができない虞があった。 However, the above-described technique has not been able to improve the charging performance of a charging device using a charging brush. That is, there is a possibility that the charging brush cannot uniformly charge the surface of the photoreceptor.
本発明は上記した課題を解決すべく、感光体の表面を均一に帯電させる帯電装置およびこれを備える画像形成装置を提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a charging device that uniformly charges the surface of a photoreceptor and an image forming apparatus including the charging device.
上記した目的を達成するため、本発明の帯電装置は、回転する感光体に摺接し、前記感光体を帯電させる帯電ブラシを備え、前記帯電ブラシは、軸心を中心に回転可能に設けられるシャフトと、前記シャフトの表面に静電植毛される長さの異なる複数種類のパイルと、を備え、前記パイルの長さは、第1の長さ以上、且つ前記第1の長さよりも長い第2の長さ以下の範囲に設定され、前記複数種類のパイルは、少なくとも、前記第1の長さを有する複数の第1パイルと、前記第2の長さを有する複数の第2パイルと、を含み、前記複数の第1パイルは、前記シャフトの前記表面における法線に沿って延びる第1直立毛と、前記シャフトの前記法線に対し、前記シャフトの回転方向上流側に傾斜して延びる第1斜毛と、を含み、前記複数の第2パイルは、前記シャフトの前記法線に沿って延びる第2直立毛と、前記シャフトの前記法線に対し、前記シャフトの回転方向上流側に傾斜して延びる第2斜毛と、を含み、前記シャフトの前記軸心から前記第1斜毛の先端までの距離をAとし、前記シャフトの前記軸心から前記第2直立毛の先端までの距離をBとした場合に、前記感光体に対する前記帯電ブラシの最大食い込み量は、0以上、且つ(B−A)以下の範囲に設定されている。 In order to achieve the above-described object, a charging device of the present invention includes a charging brush that is slidably contacted with a rotating photosensitive member and charges the photosensitive member, and the charging brush is a shaft provided rotatably about an axis. And a plurality of types of piles having different lengths that are electrostatically implanted on the surface of the shaft, and the length of the pile is equal to or longer than the first length and is longer than the first length. The plurality of types of piles include at least a plurality of first piles having the first length and a plurality of second piles having the second length. A plurality of first piles extending along a normal line on the surface of the shaft; and a first upright hair extending in a direction inclined to the upstream side in the rotational direction of the shaft with respect to the normal line of the shaft. A plurality of second slant hairs, The ile includes second upright hairs extending along the normal line of the shaft, and second inclined hairs extending obliquely toward the upstream side in the rotational direction of the shaft with respect to the normal line of the shaft, When the distance from the shaft center of the shaft to the tip of the first slanted hair is A and the distance from the shaft center of the shaft to the tip of the second upright hair is B, the charging to the photosensitive member is performed. The maximum amount of biting of the brush is set in the range of 0 or more and (B−A) or less.
上記した目的を達成するため、本発明の帯電装置は、回転する感光体に摺接し、前記感光体を帯電させる帯電ブラシを備え、前記帯電ブラシは、軸心を中心に回転可能に設けられるシャフトと、前記シャフトの表面に静電植毛される長さの異なる複数種類のパイルと、を備え、前記パイルの長さは、第1の長さ以上、且つ前記第1の長さよりも長い第2の長さ以下の範囲に設定され、前記複数種類のパイルは、少なくとも、前記第1の長さを有する複数の第1パイルと、前記第2の長さを有する複数の第2パイルと、を含み、前記複数種類のパイルの中には、最も使用量の多い主要パイルが含まれ、前記複数の第1パイルは、前記シャフトの前記表面における法線に沿って延びる第1直立毛と、前記シャフトの前記法線に対し、前記シャフトの回転方向上流側に傾斜して延びる第1斜毛と、を含み、前記複数の第2パイルは、前記シャフトの前記法線に沿って延びる第2直立毛と、前記シャフトの前記法線に対し、前記シャフトの回転方向上流側に傾斜して延びる第2斜毛と、を含み、前記シャフトの前記軸心から前記第1斜毛の先端までの距離をAとし、前記シャフトの前記軸心から前記第2直立毛の先端までの距離をBとし、前記シャフトの前記軸心から前記シャフトの前記法線に沿って延びる前記主要パイルの先端までの距離をCとした場合に、前記感光体に対する前記帯電ブラシの最大食い込み量は、(B−C)以上、且つ(B−A)以下の範囲に設定されている。 In order to achieve the above-described object, a charging device of the present invention includes a charging brush that is slidably contacted with a rotating photosensitive member and charges the photosensitive member, and the charging brush is a shaft provided rotatably about an axis. And a plurality of types of piles having different lengths that are electrostatically implanted on the surface of the shaft, and the length of the pile is equal to or longer than the first length and is longer than the first length. The plurality of types of piles include at least a plurality of first piles having the first length and a plurality of second piles having the second length. And the plurality of types of piles include a main pile having the highest usage amount, and the plurality of first piles includes first upright hairs extending along a normal line on the surface of the shaft; The shaft relative to the normal of the shaft First inclined hairs extending obliquely upstream in the rotational direction, and the plurality of second piles have second upright hairs extending along the normal line of the shaft, and the normal line of the shaft A second inclined hair extending obliquely upstream in the rotational direction of the shaft, wherein the distance from the axial center of the shaft to the tip of the first inclined hair is A, and from the axial center of the shaft When the distance to the tip of the second upright hair is B and the distance from the axial center of the shaft to the tip of the main pile extending along the normal line of the shaft is C, The maximum biting amount of the charging brush is set in the range of (BC) or more and (BA) or less.
この場合、前記帯電ブラシを前記感光体の回転方向と同一方向に回転させる回転機構と、前記帯電ブラシを前記軸心の延びる方向に往復移動させる移動機構と、を備えていることが好ましい。 In this case, it is preferable to include a rotation mechanism that rotates the charging brush in the same direction as the rotation direction of the photoconductor, and a moving mechanism that reciprocates the charging brush in a direction in which the axis extends.
この場合、前記帯電ブラシにパルス波形となるバイアスを印加する電源回路を備えていることが好ましい。 In this case, it is preferable to include a power supply circuit that applies a bias having a pulse waveform to the charging brush.
上記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、単層型有機感光層を有し、回転軸を中心に回転可能に設けられる感光体と、前記感光体を帯電させる上記のいずれかに記載の帯電装置と、を備えている。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus of the present invention has a single-layer type organic photosensitive layer and is provided so as to be rotatable around a rotation axis, and any one of the above-described charging members. And a charging device described in 1. above.
本発明によれば、感光体の表面を均一に帯電させることができる。 According to the present invention, the surface of the photoreceptor can be uniformly charged.
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下、図1および図2等の紙面手前側を正面とし、各図に示す方向を基準に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, the front side of the sheet of FIG. 1 and FIG.
図1および図2を参照して、本実施形態に係る画像形成装置としてのプリンター1について説明する。図1はプリンター1の内部構造を模式的に示す断面図である。図2はドラムユニット11を模式的に示す断面図である。
A printer 1 as an image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the internal structure of the printer 1. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the
図1に示すように、プリンター1は、略箱状の外観を構成する装置本体2を備えている。装置本体2の下部には、給紙カセット3が着脱可能に設けられている。給紙カセット3には、枚葉のシートS(の束)が収容されている。装置本体2の上面には、排紙トレイ4が設けられている。 As shown in FIG. 1, the printer 1 includes an apparatus main body 2 that forms a substantially box-like appearance. A paper feed cassette 3 is detachably provided at the lower portion of the apparatus main body 2. The sheet feed cassette 3 accommodates a sheet S (bundle). A paper discharge tray 4 is provided on the upper surface of the apparatus main body 2.
プリンター1は、装置本体2の内部に、画像形成部5と、定着装置6と、を有している。画像形成部5は、給紙カセット3から排紙トレイ4まで延びる搬送路7の中間部に設けられている。定着装置6は、画像形成部5よりも搬送路7の下流側に設けられている。
The printer 1 includes an image forming unit 5 and a fixing device 6 inside the apparatus main body 2. The image forming unit 5 is provided at an intermediate portion of the
画像形成部5は、トナーコンテナ10と、ドラムユニット11と、光走査装置12と、を含んでいる。トナーコンテナ10は、トナー(現像剤)を収容している。ドラムユニット11は、感光体ドラム13と、帯電装置14と、現像装置15と、転写ローラー16と、トナー除去装置17と、を含んでいる。帯電装置14、現像装置15、転写ローラー16およびトナー除去装置17は、感光体ドラム13の周囲に転写プロセス順に配置されている。なお、トナーは、磁性トナーから成る一成分現像剤を用いている。
The image forming unit 5 includes a
感光体の一例としての感光体ドラム13は、前後方向に長い円筒状(直径30mm)に形成されている。図2に示すように、感光体ドラム13は、回転軸R1を中心に回転可能に設けられている。感光体ドラム13は、ドラム素管13aの表面に正帯電単層型の有機感光層13bを積層して構成されている。
The
詳細は後述するが、帯電装置14は、感光体ドラム13の表面を帯電させるために設けられている。現像装置15は、トナーコンテナ10に接続されている(図1参照)。現像装置15は、感光体ドラム13に対向して配置される現像ローラー15aを含んでいる。転写ローラー16は、感光体ドラム13に圧接して転写ニップを形成している。転写ローラー16には転写バイアスが印加される。トナー除去装置17は、感光体ドラム13に摺接するクリーニングブレード17aを含んでいる。
Although details will be described later, the
電子写真方式の画像形成処理について説明する。光走査装置12は、帯電した感光体ドラム13を露光し、有機感光層13bに静電潜像を形成する。トナーは、トナーコンテナ10から現像装置15に供給され、現像ローラー15aを介して感光体ドラム13に向けて飛翔する。そして、感光体ドラム13の有機感光層13bに担持された静電潜像がトナー像に現像される。一方、シートSは、供給カセット10から搬送路7に送られる。トナー像は、転写ニップを通過するシートSに転写される。定着装置6は、トナー像をシートSに定着させる。その後、シートSは、排紙トレイ4に送り出される。トナー除去装置17は、感光体ドラム13の有機感光層13bに残留したトナーや帯電生成物を除去する。
An electrophotographic image forming process will be described. The
次に、図2ないし図4を参照して、帯電装置14について説明する。図3は帯電装置14を模式的に示す側面図である。図4は帯電ブラシ20を模式的に示す断面図である。
Next, the charging
図2および図3に示すように、帯電装置14は、帯電ブラシ20と、回転機構21と、移動機構22と、電源回路23と、を含んでいる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the charging
帯電ブラシ20は、回転する感光体ドラム13に摺接し、感光体ドラム13を帯電させるために設けられている。帯電ブラシ20は、シャフト30と、複数種類のパイル31(短繊維)と、を備えている。
The charging
シャフト30は、例えば、ステンレス鋼や快削鋼等の金属製で、前後方向に長い円筒状(直径6mm)に形成されている。シャフト30の前後両端部は、ケース24に回転可能に支持されている。シャフト30は、軸心R2を中心に回転可能に設けられている。
The
複数種類のパイル31は、シャフト30の表面に静電植毛されている。図4に示すように、本実施形態に係る帯電ブラシ20は、例えば、長さの異なる3種類のパイル31で構成されている。具体的には、図4の上段に示すように、複数種類のパイル31は、複数の第1パイル32と、複数の第2パイル33と、複数の主要パイル34と、を含んでいる。なお、本明細書において、第1パイル32、第2パイル33および主要パイル34に共通する説明では、単にパイル31との用語および符号を用いる。
The plurality of types of
パイル31は、太さ2デニールの導電性ナイロンで形成されている。つまり、3種類のパイル32,33,34は、同じ直径を有し、同じ素材で形成されている。一例として、パイル31の長さは、2.0mm(第1の長さ)以上、且つ3.0mm(第1の長さよりも長い第2の長さ)以下の範囲に設定されている。上記した複数の第1パイル32は2.0mmの長さを有し、複数の第2パイル33は3.0mmの長さを有している。複数の主要パイル34は、2.5mmの長さ(第3の長さ)を有している。
The
第1パイル32の密度および第2パイル33の密度は、例えば、100kF/inch2(キロフィラメント(パイル数)/平方インチ)に設定されている。主要パイル34の密度は、例えば、150kF/inch2に設定されている。すなわち、複数種類のパイル31の中で、主要パイル34の使用量(使用本数)が最も多くなっている。なお、上記したパイル31の長さや密度は、一例であって、これに限らず、所望の帯電性能を得られるように適宜変更してもよい。
The density of the
ここで、図4に示すように、パイル31は、数本〜数十本の束になってシャフト30の表面に植え付けられている。パイル31の束は、根元(シャフト30の表面近傍)でまとめられている。パイル31の束は、根元から径方向外側に向かって放射状に広がるように延びている。したがって、パイル31の束には、シャフト30の表面に略直立したパイル31やシャフト30の表面に対して傾いたパイル31が含まれる。パイル31は、主に、シャフト30の回転方向上流側に傾く姿勢で設けられている。
Here, as shown in FIG. 4, the
詳細に説明すると、複数の第1パイル32は、第1直立毛32aと、第1斜毛32bと、を含んでいる。同様に、複数の第2パイル33は、第2直立毛33aと、第2斜毛33bと、を含んでいる。また、同様に、複数の主要パイル34は、主要直立毛34aと、主要斜毛34bと、を含んでいる。第1直立毛32a、第2直立毛33aおよび主要直立毛34aは、それぞれ、シャフト30の表面における法線Nに沿って延びるように設けられている。第1斜毛32b、第2斜毛33bおよび主要斜毛34bは、それぞれ、その法線Nに対し、シャフト30の回転方向上流側に傾斜して延びるように設けられている。
More specifically, the plurality of
なお、静電植毛加工を実行すると、パイル31は、様々な角度でシャフト30の表面に植え付けられる。つまり、第1斜毛32b、第2斜毛33bおよび主要斜毛34bは、法線Nに対して様々な角度で設けられる。したがって、各斜毛32b,33b,34bは、シャフト30の回転方向下流側に傾斜することもある。しかし、図4(および図5)では、説明の便宜のため、各斜毛32b,33b,34bは、シャフト30の回転方向上流側に傾斜したもののみを図示している。また、説明の便宜のため、特に明記しない限り、第1斜毛32b、第2斜毛33bおよび主要斜毛34bとは、それぞれ、法線Nに対し、シャフト30の回転方向下流側に最も大きく傾いたものを指すこととする。ここでは、一例として、各斜毛32b,33b,34bの傾斜角度は30°であるものとする(図4参照)。なお、各斜毛32b,33b,34bの傾斜角度は所望の帯電性能を得られるように適宜変更することができる。
Note that when the electrostatic flocking process is executed, the
図2または図3に示すように、回転機構21は、第1ギア(図示せず)を介して帯電ブラシ20に接続される駆動モーター21aを含んでいる。第1ギアは、駆動モーター21aの出力ギア(図示せず)とシャフト30に装着された入力ギア21bとに噛み合っている。入力ギア21bは、シャフト30に回転不能に、且つ軸方向にスライド可能に支持されている。また、駆動モーター21aは、第2ギア(図示せず)を介して感光体ドラム13に接続されている。駆動モーター21aは、感光体ドラム13および帯電ブラシ20を正面から見て時計回りに回転させる(図2参照)。すなわち、回転機構21は、帯電ブラシ20を感光体ドラム13の回転方向と同一方向に回転させる。
As shown in FIG. 2 or FIG. 3, the
図3に示すように、移動機構22は、付勢部材40と、固定軸受部41と、回転カム42と、を含んでいる。移動機構22は、帯電ブラシ20を前後方向(軸心R2の延びる方向)に往復移動させるために設けられている。
As shown in FIG. 3, the moving
付勢部材40は、所謂コイルスプリングであって、シャフト30の前端部に巻き付くように配置されている。付勢部材40の後端部は、シャフト30の表面から突出する係止部30aに係止されている。付勢部材40は、ケース24の前側壁24Fと係止部30aとの間に圧縮された状態で配置されている。付勢部材40は、帯電ブラシ20(シャフト30)を前側から後側に向けて付勢する。
The urging
固定軸受部41は、ケース24の後側壁24Rに取り付けたカバー24C内に突設されている。固定軸受部41は、中空円筒状に形成されている。固定軸受部41の前端には、円環状の固定カム面43が形成されている。固定カム面43は、側面から見て傾斜するように形成されている。
The fixed
回転カム42は、ケース24の後側壁24Rを貫通したシャフト30の後端部に固定されている。回転カム42は、カバー24C内に配置されている。回転カム42は、段付き円筒(円柱)状に形成されている。回転カム42は、カム本体44の前端から前方に延びるカム軸部45を有している。カム本体44とカム軸部45との段差部分には、円環状の回転カム面46が形成されている。回転カム面46は、側面から見て、固定カム面43と同一角度で傾斜するように形成されている。カム軸部45は、回転カム面46に突設され、固定軸受部41に回転可能に嵌合している。固定軸受部41がカム軸部45を軸支した状態で、回転カム面46は、付勢部材40に付勢されて固定カム面43に押し付けられている。
The rotating
電源回路23は、帯電ブラシ20に電気的に接続されている。電源回路23は、帯電ブラシ20にパルス波形となるバイアス(電圧)を印加するために設けられている。なお、パルス波形は、矩形波であることが好ましい。
The
図2および図3を参照して、帯電装置14の作用について説明する。
The operation of the charging
電源回路23は、帯電ブラシ20にバイアスを印加する。駆動モーター21aは、感光体ドラム13および帯電ブラシ20を正面から見て時計回りに回転させる(図2の矢印参照)。帯電ブラシ20は、パイル31を感光体ドラム13に接触させた状態で、感光体ドラム13に対してカウンター方向に回転する。例えば、感光体ドラム13の回転速度(周速)は、160mm/sに設定されている。帯電ブラシ20の回転速度(周速)は、感光体ドラム13との回転速度比(周速比)が1.5(周速差240mm/s)になるように設定されている。
The
帯電ブラシ20が回転すると、付勢部材40および回転カム42も、帯電ブラシ20と同じ方向に回転する。付勢部材40は、帯電ブラシ20を常に後方に付勢している。このため、回転カム42の回転カム面46は、固定軸受部41の固定カム面43に接触した状態で回転する。
When the charging
例えば、固定カム面43と回転カム面46との傾斜方向が一致している状態(初期状態(図3の上段参照))で帯電ブラシ20が回転すると、回転カム面46の傾斜方向は、固定カム面43の傾斜方向に対し、回転方向にずれ始める。各カム面43,46の傾斜方向がずれることで、帯電ブラシ20は、付勢部材40の付勢力に抗して前方に移動する。帯電ブラシ20は、初期状態から半周回転すると、最も前方に押し出された状態になる(図3の下段参照)。帯電ブラシ20は、初期状態から半周以上回転すると、付勢部材40に付勢されて後方に移動する。そして、初期状態から360度回転すると、各カム面43,46との傾斜方向が再び一致した状態になる。
For example, when the charging
以上のように、帯電ブラシ20は、1回転する毎に、前後方向に1往復する。移動機構22は、連続的に回転する帯電ブラシ20を軸方向に往復移動させる。帯電ブラシ20は、パイル31を感光体ドラム13の表面に接触させた状態で前後方向に振動する。
As described above, the charging
以上説明した本実施形態に係る帯電装置14によれば、帯電ブラシ20のパイル31は、感光体ドラム13の表面上を回転方向および軸方向に摺動する。また、帯電ブラシ20は、パルス波形のバイアスを印加された状態で感光体ドラム13の表面を摺動する。これにより、感光体ドラム13の表面(正帯電単層型の有機感光層13b)を有効に帯電させることができる。
According to the charging
ところで、上記のような帯電装置14では、感光体ドラム13に対する帯電ブラシ20の最大食い込み量(以下、「ギャップG」ともいう(図4参照)。)を調整することが重要になる。ギャップGが大きくなると、パイル31の先端(毛先)から感光体ドラム13に適正な放電が行われず、感光体ドラム13を均一に帯電させることできないからである。そこで、本実施形態に係る帯電装置14は、ギャップGを所定範囲内に設定することで、感光体ドラム13に対する良好な帯電性能を発揮する。
Incidentally, in the charging
帯電装置14(帯電ブラシ20)のギャップGは、「第2直立毛33aの先端が感光体ドラム13の表面に接触可能な距離」から「第1斜毛32bの先端が感光体ドラム13に接触可能な距離」までの範囲に設定されている。
The gap G of the charging device 14 (charging brush 20) is “the distance at which the tip of the second
以下、図5ないし図7を参照して、ギャップGの範囲について更に詳細に説明する。図5はパイル31の一部を模式的に示す正面図である。図6は帯電ブラシ20(ギャップG小)を模式的に示す断面図である。図7は帯電ブラシ20(ギャップG大)を模式的に示す断面図である。なお、図6および図7では、パイル31の先端(毛先)の位置を円で表示している。
Hereinafter, the range of the gap G will be described in more detail with reference to FIGS. FIG. 5 is a front view schematically showing a part of the
図5に示すように、シャフト30の軸心R2から第1斜毛32b(傾斜角度30°)の先端までの距離をAとする。第1斜毛32bの先端は、パイル31の中で最も軸心R2に近い位置にある。シャフト30の軸心R2から第2直立毛33aの先端までの距離をBとする。第2直立毛33aの先端は、パイル31の中で最も軸心R2から離れた位置にある。シャフト30の軸心R2から主要直立毛34aの先端までの距離をCとする。距離Cは、距離Aと距離Bとの中間の長さになる。この場合において、ギャップGは、(B−C)以上、且つ(B−A)以下の範囲(B−C≦G≦B−A)に設定されている。
As shown in FIG. 5, let A be the distance from the axis R2 of the
本実施形態では、A≒4.7mm、B=6.0mm、C=5.5mmとなるため、ギャップGは、0.5mm以上、約1.3mm以下(0.5mm≦G≦約1.3mm)の範囲に設定される。図6に示すように、帯電ブラシ20が感光体ドラム13から最も離れた状態(ギャップG=0.5mm)で、第1パイル32(32a,32b)の先端は感光体ドラム13から離間している。この状態で、第2パイル33(33a,33b)や主要直立毛34aの先端は感光体ドラム13に接触する。
In this embodiment, since A≈4.7 mm, B = 6.0 mm, and C = 5.5 mm, the gap G is 0.5 mm or more and about 1.3 mm or less (0.5 mm ≦ G ≦ about 1. 3 mm). As shown in FIG. 6, the tip of the first pile 32 (32a, 32b) is separated from the
一方、図7に示すように、帯電ブラシ20が感光体ドラム13に最も食い込んだ状態(ギャップG≒1.3mm)で、第2パイル33(33a,33b)の先端および主要パイル34(34a,34b)の先端は感光体ドラム13に僅かに食い込む。この状態で、第1パイル32(32a,32b)の先端は感光体ドラム13に接触する。
On the other hand, as shown in FIG. 7, with the charging
上記範囲にギャップGを設定することで、第1パイル32の先端は、感光体ドラム13の表面に接触または近接する。このため、第2パイル33が感光体ドラム13に大きく食い込んで不均一放電領域を形成しても、第1パイル32の先端から感光体ドラム13に適切な放電が行われる。これにより、ギャップGを形成する部分に均一放電領域を形成することができる。なお、第2パイル33または主要パイル34が感光体ドラム13に接触し始める領域や、第2パイル33または主要パイル34が感光体ドラム13から離れ始める領域は、均一放電領域となっており、第2パイル33または主要パイル34から感光体ドラム13に適正な放電が行われる。以上説明した本実施形態に係る帯電装置14によれば、感光体ドラム13と帯電ブラシ20との間に均一放電領域が形成されるため、感光体ドラム13の表面を均一に帯電させることができる。これにより、良好なトナー像を感光体ドラム13の表面に形成することができる。
By setting the gap G in the above range, the leading end of the
なお、本実施形態に係る帯電装置14では、複数種類のパイル31の中で、主要パイル34の使用量が最も多かったが、本発明はこれに限定されない。例えば、最も使用量の多い(密度の高い)パイル31が、第1パイル32または第2パイル33であってもよい。また、本実施形態に係る帯電装置14では、帯電ブラシ20が3種類のパイル31で構成されていたが、本発明はこれに限定されない。帯電ブラシ20は、長さの異なる2種類のパイル31で構成されてもよいし、長さの異なる4種類以上のパイル31で構成されてもよい。
In the charging
図8に示すように、変形例に係る帯電装置18として、例えば、主要パイル34を省略して帯電ブラシ20が第1パイル32および第2パイル33で構成されている場合、ギャップGは、0以上、且つ(B−A)以下の範囲(0≦G≦B−A)に設定される。すなわち、ギャップGは、0から「第1斜毛32bの先端が感光体ドラム13に接触可能な距離」までの範囲に設定される。なお、詳細な説明は省略するが、第2パイル33の使用量が最多である場合も同様である。
As shown in FIG. 8, as the charging
図8に示すように、帯電ブラシ20が感光体ドラム13から最も離れた状態(ギャップG=0)で、第1パイル32の先端は感光体ドラム13から離間し、第2直立毛33aの先端は感光体ドラム13に微かに接触する。一方、帯電ブラシ20が感光体ドラム13に最も食い込んだ状態(ギャップG≒1.3mm)で、第2パイル33(主要パイル34)の先端は感光体ドラム13に僅かに食い込み、第1パイル32の先端は感光体ドラム13に接触する(図7参照)。この変形例に係る帯電装置18によれば、上記した帯電装置14と同様の効果を得ることができる。
As shown in FIG. 8, with the charging
なお、本実施形態(変形例を含む(以下同じ))では、各斜毛32b,33b,34bが、同じ傾斜角度であったが、これに限らず、異なる傾斜角度であってもよい。なお、移動機構22は、付勢部材40とカム機構(固定軸受部41,回転カム42)とを協働させて帯電ブラシ20を振動させていたが、本発明はこれに限定されない。上記した移動機構22に代えて、例えば、ソレノイドやリニアモーター等を用いて帯電ブラシ20を往復移動させてもよい。また、移動機構22は省略されてもよい。
In the present embodiment (including modifications (hereinafter the same)), each of the
なお、本実施形態では、一例として、本発明をモノクロのプリンター1に適用した場合を説明したが、これに限らず、例えば、カラープリンター、複合機、ファクシミリ等に本発明を適用してもよい。 In the present embodiment, the case where the present invention is applied to the monochrome printer 1 has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention may be applied to, for example, a color printer, a multifunction peripheral, a facsimile, and the like. .
なお、上記実施形態の説明は、本発明に係る帯電装置およびこれを備える画像形成装置における一態様を示すものであって、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態における構成要素は、適宜、既存の構成要素等との置き換えや組合せが可能であって、上記実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。 The description of the above embodiment shows one aspect of the charging device according to the present invention and an image forming apparatus including the same, and the technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment. The components in the above embodiment can be appropriately replaced or combined with existing components and the like, and the description of the above embodiment does not limit the content of the invention described in the claims. .
1 プリンター(画像形成装置)
13 感光体ドラム(感光体)
13b 有機感光層
14,18 帯電装置
20 帯電ブラシ
21 回転機構
22 移動機構
23 電源回路
30 シャフト
31 パイル
32 第1パイル
32a 第1直立毛
32b 第1斜毛
33 第2パイル
33a 第2直立毛
33b 第2斜毛
34 主要パイル
G ギャップ(最大食い込み量)
N 法線
R1 回転軸
R2 軸心
1 Printer (image forming device)
13 Photosensitive drum (photosensitive member)
13b Organic
N Normal R1 Rotation axis R2 Axis center
Claims (5)
前記帯電ブラシは、
軸心を中心に回転可能に設けられるシャフトと、
前記シャフトの表面に静電植毛される長さの異なる複数種類のパイルと、を備え、
前記パイルの長さは、第1の長さ以上、且つ前記第1の長さよりも長い第2の長さ以下の範囲に設定され、
前記複数種類のパイルは、少なくとも、前記第1の長さを有する複数の第1パイルと、前記第2の長さを有する複数の第2パイルと、を含み、
前記複数の第1パイルは、
前記シャフトの前記表面における法線に沿って延びる第1直立毛と、
前記シャフトの前記法線に対し、前記シャフトの回転方向上流側に傾斜して延びる第1斜毛と、を含み、
前記複数の第2パイルは、
前記シャフトの前記法線に沿って延びる第2直立毛と、
前記シャフトの前記法線に対し、前記シャフトの回転方向上流側に傾斜して延びる第2斜毛と、を含み、
前記シャフトの前記軸心から前記第1斜毛の先端までの距離をAとし、前記シャフトの前記軸心から前記第2直立毛の先端までの距離をBとした場合に、前記感光体に対する前記帯電ブラシの最大食い込み量は、0以上、且つ(B−A)以下の範囲に設定されていることを特徴とする帯電装置。 A charging brush that is in sliding contact with the rotating photoconductor and charges the photoconductor;
The charging brush is
A shaft provided rotatably around an axis;
A plurality of piles of different lengths electrostatically implanted on the surface of the shaft,
The length of the pile is set in a range not less than a first length and not more than a second length that is longer than the first length;
The plurality of types of piles include at least a plurality of first piles having the first length and a plurality of second piles having the second length,
The plurality of first piles are:
First upright hairs extending along normals on the surface of the shaft;
A first inclined hair extending inclining toward the upstream side in the rotational direction of the shaft with respect to the normal line of the shaft,
The plurality of second piles are:
Second upright hairs extending along the normal of the shaft;
A second inclined hair extending obliquely toward the upstream side in the rotational direction of the shaft with respect to the normal line of the shaft,
When the distance from the shaft center of the shaft to the tip of the first oblique hair is A and the distance from the shaft center of the shaft to the tip of the second upright hair is B, the distance to the photoconductor A charging device, wherein the maximum biting amount of the charging brush is set in a range of 0 or more and (B-A) or less.
前記帯電ブラシは、
軸心を中心に回転可能に設けられるシャフトと、
前記シャフトの表面に静電植毛される長さの異なる複数種類のパイルと、を備え、
前記パイルの長さは、第1の長さ以上、且つ前記第1の長さよりも長い第2の長さ以下の範囲に設定され、
前記複数種類のパイルは、少なくとも、前記第1の長さを有する複数の第1パイルと、前記第2の長さを有する複数の第2パイルと、を含み、
前記複数種類のパイルの中には、最も使用量の多い主要パイルが含まれ、
前記複数の第1パイルは、
前記シャフトの前記表面における法線に沿って延びる第1直立毛と、
前記シャフトの前記法線に対し、前記シャフトの回転方向上流側に傾斜して延びる第1斜毛と、を含み、
前記複数の第2パイルは、
前記シャフトの前記法線に沿って延びる第2直立毛と、
前記シャフトの前記法線に対し、前記シャフトの回転方向上流側に傾斜して延びる第2斜毛と、を含み、
前記シャフトの前記軸心から前記第1斜毛の先端までの距離をAとし、前記シャフトの前記軸心から前記第2直立毛の先端までの距離をBとし、前記シャフトの前記軸心から前記シャフトの前記法線に沿って延びる前記主要パイルの先端までの距離をCとした場合に、前記感光体に対する前記帯電ブラシの最大食い込み量は、(B−C)以上、且つ(B−A)以下の範囲に設定されていることを特徴とする帯電装置。 A charging brush that is in sliding contact with the rotating photoconductor and charges the photoconductor;
The charging brush is
A shaft provided rotatably around an axis;
A plurality of piles of different lengths electrostatically implanted on the surface of the shaft,
The length of the pile is set in a range not less than a first length and not more than a second length that is longer than the first length;
The plurality of types of piles include at least a plurality of first piles having the first length and a plurality of second piles having the second length,
Among the plurality of types of piles, the main pile with the largest amount of use is included,
The plurality of first piles are:
First upright hairs extending along normals on the surface of the shaft;
A first inclined hair extending inclining toward the upstream side in the rotational direction of the shaft with respect to the normal line of the shaft,
The plurality of second piles are:
Second upright hairs extending along the normal of the shaft;
A second inclined hair extending obliquely toward the upstream side in the rotational direction of the shaft with respect to the normal line of the shaft,
The distance from the shaft center of the shaft to the tip of the first inclined hair is A, the distance from the shaft center of the shaft to the tip of the second upright hair is B, and the shaft center of the shaft to the tip When the distance to the tip of the main pile extending along the normal line of the shaft is C, the maximum biting amount of the charging brush with respect to the photosensitive member is (BC) or more and (BA) The charging device is set to the following range.
前記帯電ブラシを前記軸心の延びる方向に往復移動させる移動機構と、を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の帯電装置。 A rotation mechanism that rotates the charging brush in the same direction as the rotation direction of the photoconductor;
The charging device according to claim 1, further comprising: a moving mechanism that reciprocates the charging brush in a direction in which the axis extends.
前記感光体を帯電させる請求項1ないし4のいずれかに記載の帯電装置と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。 A photoreceptor having a single-layer type organic photosensitive layer and provided rotatably about a rotation axis;
An image forming apparatus comprising: the charging device according to claim 1 for charging the photosensitive member.
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2016
- 2016-06-30 JP JP2016129720A patent/JP2018004863A/en active Pending
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