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JP2004246248A - Image forming device - Google Patents

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JP2004246248A
JP2004246248A JP2003038165A JP2003038165A JP2004246248A JP 2004246248 A JP2004246248 A JP 2004246248A JP 2003038165 A JP2003038165 A JP 2003038165A JP 2003038165 A JP2003038165 A JP 2003038165A JP 2004246248 A JP2004246248 A JP 2004246248A
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JP
Japan
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image forming
forming apparatus
photoconductor
image
charging
Prior art date
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Pending
Application number
JP2003038165A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Sugiura
健治 杉浦
Yasufumi Nakazato
保史 中里
Kazuhiko Watanabe
一彦 渡邊
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】像担持体、対向部材、位置決め部材が回転接触によって摩耗することを抑制し、像担持体と対向部材との位置関係が変動することがない画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光体１と、感光体１に対向配置される帯電ローラ１０と、帯電ローラ１０に設けられたスペーサ部材１４とを有し、スペーサ部材１４に潤滑部材２１を塗布しながら、スペーサ部材１４を感光体１表面に回転自在に当接させて、感光体１と帯電ローラ１０との位置関係を維持する。
【選択図】 図５Provided is an image forming apparatus that suppresses abrasion of an image carrier, a facing member, and a positioning member due to rotational contact, and does not change the positional relationship between the image carrier and the facing member.
A spacer includes a photosensitive member, a charging roller disposed opposite to the photosensitive member, and a spacer member provided on the charging roller. The member 14 is rotatably brought into contact with the surface of the photoconductor 1 to maintain a positional relationship between the photoconductor 1 and the charging roller 10.
[Selection diagram] FIG.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体若しくは該像担持体に対向配置される対向部材の一方に設けた位置決め部材を他方の表面に回転自在に当接させて、該像担持体と該対向部材とが所定の位置関係を維持して対向するように構成した画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、像担持体と帯電部材との間にギャップを形成し、像担持体と帯電部材の間に電圧を印加して像担持体の表面を帯電する非接触方式の帯電装置がある。この非接触方式の帯電装置は、帯電部材が像担持体の表面に接触しないため、帯電部材が汚れるという不具合を抑制し、像担持体表面が早期に劣化するという不具合を防止することができる。
【０００３】
このような非接触方式の帯電装置では、例えば、帯電部材である帯電ローラの両端部に位置決め部材としてのフィルム材を周方向に巻き付けて貼着し、帯電ローラと感光体との間にギャップを形成している（特許文献１参照）。また、帯電ローラの非帯電有効領域に段差若しくは溝を設け、この段差若しくは溝に位置決め部材を装着し、帯電ローラの帯電有効領域と感光体との間にギャップを形成した帯電装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。また、ドラム状感光体のフランジ部分に位置決め部材としての凸部を形成し、帯電ローラの両端部に接触させることで、帯電ローラと感光体との間にギャップを形成した帯電装置も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
さらには、例えば、帯電ローラの芯金の両端部にローラ径よりも大きい径のコロ状の位置決め部材を設け、この位置決め部材部材を感光体の塗工部よりも固い材料で構成された両側の非塗工部にそれぞれ当接させている。そして、帯電ローラと感光体の塗工部との間にギャップを形成する帯電装置が提案されている（特許文献４参照）。また、帯電ローラの両端部に位置決め部材としてのテープ部材を周方向に巻き付け、テープ部材を感光体の塗工部に接触させ、帯電ローラと感光体の塗工部との間にギャップを形成する帯電装置が提案されている（特許文献５参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１９４８６８号公報
【特許文献２】
特開２００２−５５５０８号公報
【特許文献３】
特開２００１−２４９５７５号公報
【特許文献４】
特開２００１−３１２１２１号公報
【特許文献５】
特開２００１−３５０３２１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したいずれの帯電装置においても、感光体が回転している。そのため、特許文献１乃至３のいずれの帯電装置においては、位置決め部材自体、位置決め部材に当接している感光体部分若しくは帯電ローラ部分が長時間の使用による回転接触によって摩耗してしまうことが避けられない。特許文献４の帯電装置においては、位置決め部材が感光体の塗工部に接触する場合に比べ、感光体の位置決め部材による摩耗量が低減される。また、特許文献５の帯電装置においては、テープ部材を感光体の塗工部よりも固い材料で構成された非塗工部に接触させる場合に比べて、テープ部材の摩耗や傷つきを少なくすることができる。しかしながら、特許文献４及び５の帯電装置においても、位置決め部材、位置決め部材に当接する感光体の当接部分の摩耗のスピードを緩慢にさせているだけである。このように、位置決め部材、位置決め部材に当接している感光体の当接部分若しくは位置決め部材に当接している帯電ローラの当接部分の回転接触による摩耗が避けられない。回転接触による摩耗によって、感光体と帯電ローラとの間のギャップの距離が小さくなると、感光体に付着している付着物が帯電ローラに転移しやすくなる。帯電ローラの表面に絶縁性の付着物が広い範囲に亘って付着すると、その付着部分で放電が生じなくなり、感光体表面に帯電むらが発生する。また、放電による電界が付着物部分に集中して異常放電が発生すると、感光体へのダメージが大きくなる。
【０００６】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものである。その目的とするところは、像担持体、対向部材、位置決め部材が回転接触することによって摩耗することを抑制し、像担持体と対向部材との位置関係が変動することがない画像形成装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体若しくは該像担持体に対向配置される対向部材の一方に設けた位置決め部材を他方の表面に回転自在に当接させて、該像担持体と該対向部材とが所定の位置関係を維持して対向するように構成した画像形成装置において、上記位置決め部材、該位置決め部材に当接する該像担持体の当接部分、若しくは該位置決め部材に当接する該対向部材の当接部分の少なくともいずれかに潤滑性のある潤滑物質を保持することを特徴とするものである。
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記位置決め部材に当接する上記像担持体の当接部分、若しくは該位置決め部材に当接する上記対向部材の当接部分に潤滑物質を供給する潤滑物質供給手段を設けたことを特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記潤滑物質供給手段は、ファーブラシで構成されることを特徴とするものである。
請求項４の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記潤滑物質供給手段は、潤滑物質を含有する弾性体で構成されることを特徴とするものである。
請求項５の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記潤滑物質供給手段は、潤滑物質を間欠的に供給することを特徴とするものである。
請求項６の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記潤滑物質供給手段は、上記位置決め部材が当接する上記像担持体の当接部分、若しくは該位置決め部材が当接する上記対向部材の当接部分に対して接離可能に構成されることを特徴とするものである。
請求項７の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記位置決め部材が上記潤滑物質を含有することを特徴とするものである。
請求項８の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記像担持体の非画像領域が潤滑物質を含有することを特徴とするものである。
請求項９の発明は、請求項１乃至８の画像形成装置において、上記対向部材を帯電部材で構成し、上記位置決め部材を該帯電部材の非帯電部分に装着し、上記像担持体と該帯電ローラとの間にギャップを形成して該像担持体の帯電を行うことを特徴とするものである。
請求項１０の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記位置決め部材は、電気絶縁体であることを特徴とするものである。
請求項１１の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記像担持体と上記帯電部材との間に形成されるギャップは、該像担持体に担持される画像の現像剤に使用されるトナーの粒径よりも大きいことを特徴とするものである。
請求項１２の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記像担持体と上記帯電部材との間に形成されるギャップは、該像担持体に担持される画像の２成分現像剤に使用されるキャリアの粒径よりも大きいことを特徴とするものである。請求項１３の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記像担持体と上記帯電部材との間に形成されるギャップは、１００μｍ以下であることを特徴とするものである。
請求項１４の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記帯電部材は、帯電電圧が印加される導電性基体と、該基体に積層された抵抗層と、該抵抗層に積層された電子伝導性表層とから構成されることを特徴とするものである。
請求項１５の発明は、請求項１４の画像形成装置において、上記帯電部材の上記表層の抵抗値は、上記抵抗層の抵抗値よりも高いことを特徴とするものである。
請求項１６の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記帯電部材は、像担持体方向に加圧されていることを特徴とすることを特徴とするものである。
請求項１７の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記帯電部材に対して、直流電圧に交流電圧を重畳した帯電電圧を印加することを特徴とするものである。
請求項１８の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記像担持体に担持される画像の現像剤に使用されるトナーの平均円形度が０．９６以上であることを特徴とするものである。
請求項１９の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記像担持体がアモルファスシリコン系表層を有する感光体として構成されることを特徴とするものである。
請求項２０の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記像担持体がフィラーを分散した有機光導電体からなる表層を有する感光体として構成されることを特徴とするものである。
請求項２１の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記像担持体と上記帯電部材とが一体的に組み付けられ、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジとして構成されることを特徴とするものである。
請求項２２の発明は、請求項２１の画像形成装置において、上記プロセスカートリッジが、上記像担持体に当接する当接部材を具備することを特徴とするものである。
この画像形成装置においては、像担持体と位置決め部材とが回転接触しても、像担持体と位置決め部材とが当接する部位に潤滑物質を保持するため、像担持体若しくは位置決め部材の摩耗が抑制される。よって、長期の使用に亘っても像担持体と対向部材との位置関係が変動することがない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、画像形成装置であるタンデム式フルカラープリンタ（以下、単に「プリンタ」という）に適用した実施形態について説明する。図１に、後述する各実施形態に共通した構成を有するプリンタの一例を示す。このプリンタは、イエロー、マゼンダ、シアン、黒の各色の画像を形成するための４組のトナー像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋが中間転写体１０２の移動方向上流側から順に所定のピッチで配置されている。ここで、各符号の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す。また、このプリンタは、図示しないが複数枚の記録紙Ｐを収納する給紙カセットを備えている。給紙カセット内の記録紙Ｐは、図示しない給紙ローラにより１枚ずつレジストローラ対でタイミング調整された後、紙転写部１０３に送り出される。
【０００９】
図２に、上記トナー像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋのうちの、１つのトナー像形成部の概略構成を拡大して示す。各トナー像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋは、それぞれ同じ構成となっている。図２において、感光体１は、画像形成動作の開始に伴って矢印Ａ方向に回転駆動される。感光体１の周囲には、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写装置５、感光体クリーニング装置６、除電装置７等が配置される。
【００１０】
上記構成のプリンタにおいて、感光体１は、図中矢印Ａ方向に回転駆動され、帯電装置２によって一様に帯電される。帯電装置２については後で詳しく説明する。帯電装置２によって一様に帯電された感光体１には、露光装置３から画像データに基づいて変調されたレーザが照射されて静電潜像が形成される。感光体１上に形成された静電潜像は、現像装置４によって現像されてトナー画像として可視像化される。そして、感光体１上に形成されたトナー画像は、転写装置５によって中間転写体１０２に転写される。これをイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色分行う。これにより、中間転写体１０２には、４色重ね合わされたカラーのトナー画像が形成される。なお、図２に示した転写装置５は転写ローラにより構成しているが、転写ブラシ、転写ブレード、若しくはコロナワイヤを有するコロナ放電器より、転写装置を構成してもよい。
【００１１】
次いで、中間転写体１０２上に形成されたカラーのトナー画像は、所定のタイミングで紙転写部１０３に搬送された記録紙Ｐ上に転写される。トナー画像が転写された記録紙Ｐは、図示しない定着部に搬送される。定着部は、内蔵ヒータにより所定の定着温度に加熱される定着ローラと、定着ローラに所定圧力で押圧される加圧ローラとを備える。定着部を通った記録紙Ｐは、熱と圧力の作用によってトナー画像が定着され、図示しない排紙トレー上に排出される。
【００１２】
一方、トナー画像転写後の感光体１は、感光体クリーニング装置６によって転写残トナーが除去されて清浄面化され、除電装置７により残留電位が消去された後、繰り返し画像形成に使用される。なお、感光体クリーニング装置６は、ブレードで感光体１上の残留トナーを掻き落とすものに限るものではなく、例えばファーブラシで感光体１上の残留トナーを掻き落とすものであってもよい。また、感光体クリーニング装置６を省略し、転写残トナーを現像装置４により除去するように構成してもよい。
【００１３】
次に、帯電装置２について詳細に説明する。図３は、帯電装置の概略構成を説明する断面図である。図４は、帯電装置の概略構成を説明する斜視図である。帯電装置２は、図３に示すように、感光体１に対向配置された対向部材としての帯電ローラ１０を備えている。この帯電ローラ１０は、図３に示すように、円柱状に形成された導電性の基体１１と、基体１１に固定された円筒状の抵抗層１２と、抵抗層１２の外周面に積層された表層１３とを有している。
【００１４】
この帯電ローラ１０の基体１１には、直径が８〜２０ｍｍのステンレス綱や、軽量化の点からアルミニウム等の高い剛性と導電性を有する金属材料や、１０２Ω・ｃｍ以下の高剛性の導電性樹脂等を用いることができる。抵抗層１２は、体積抵抗率が１０５乃至１０９Ω・ｃｍ程に設定され、ベース材に導電性材料を分散させた材料から構成される。抵抗層１２のベース材には、ＰＥ樹脂等のオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂等のスチレン系樹脂、ＰＭＭＡ樹脂等のスチレン系樹脂等の加工性のよい汎用性樹脂を用いることができる。抵抗層１２の導電性材料には、金属イオン錯体、カーボンブラック、イオン系分子等を用いることができる。表層１３は、体積抵抗率１０６乃至１０１０Ω・ｃｍ程に設定され、ベース材に導電性材料を分散させた材料から構成される。表層１３のベース材には、フッ素樹脂、シリコン樹脂等を用いることができ、特にトナーが固着し難い材料を選択することが好ましい。表層１３の導電材には、カーボンブラック、酸化インジウム等の金属酸化物からなる電子伝導性導電剤を用いることができる。
【００１５】
上記構成の帯電ローラ１０は、図４に示すように、感光体１表面に対向し、かつ感光体１に対して平行に延びている。本実施形態の帯電ローラ１０は、その長手方向（軸方向）の寸法が最大画像幅Ａ４横（約２９０ｍｍ）よりも少し長く設定されている。そして、この帯電ローラ１０は、その長手方向両端部に位置決め部材としてのスペーサ部材１４が１つずつ設けられ、これらスペーサ部材１４を感光体１の両端部の非画像形成領域に当接させている。これにより、スペーサ部材１４は、感光体１の画像形成領域と感光体１の画像形成領域に対向する帯電ローラ部分との間にギャップＨを形成する。本実施形態のスペーサ部材１４は、帯電ローラ１０の表層１３の外周面に１周分巻き付けられ接着されたフィルム材により構成され、フィルム材の外径が帯電ローラの帯電部分の外径よりもわずかに大きくなるように構成されている。ファイル材の構成材料については後述する。ここで、ギャップＨは、感光体１表面と帯電ローラ１０表面との距離が５〜１００μｍ、好ましくは３０〜６５μｍに設定される。本実施形態では、ギャップＨを５５μｍに設定した。
【００１６】
画像形成時、上記構成の帯電ローラ１０は感光体１の回転に従動して回転し、帯電ローラ１０表面が感光体１表面の移動方向と同方向に移動する。このとき、帯電ローラ１０の基体１１には、帯電用の電源１５が接続され、帯電ローラ１０に所定の帯電電圧が印加される。これにより、感光体１と帯電ローラ１０との間のギャップＨで放電が起こり、感光体１の被帯電面が均一に帯電される。なお、本実施形態に係る帯電ローラ１０は、感光体１に従動回転する構成としたが、図示しない駆動装置によって回転駆動させても、静止した状態であってもよい。
【００１７】
ところで、上述した画像形成装置においては、画像形成時、感光体１とスペーサ部材１４が常に回転接触している。そのため、スペーサ部材１４、若しくはスペーサ部材１４に当接する感光体１の当接部分が回転接触によって摩耗し、ギャップＨの大きさが変化してしまう虞がある。この問題は、以下に説明する各実施形態に係る画像形成装置を用いることにより解決することができる。なお、以下の実施形態に係る画像形成装置の各構成要素のうち、図１乃至図４に示したプリンタの各構成要素と同等の構成及び機能を有するものには、このプリンタの各構成要素に付した符号と同符号を付してその説明を省略する。
【００１８】
（実施形態１）
実施形態１に係る画像形成装置は、上記構成のプリンタの構成に加えて、以下の特徴を有する。図５に、実施形態１に係る画像形成装置の要部の概略構成を示す。この画像形成装置は、潤滑物質２１をスペーサ部材１４に接触させて、潤滑物質２１をスペーサ部材１４に塗布する。ここで、潤滑物質２１には、例えば、固形状のフッ化物、フッ素系樹脂、ステアリン酸亜鉛等を用いることができる。また、ステアリン酸亜鉛、シリコーンオイル、フッ素系オイル、天然ワックス等の液状の潤滑剤を用いるときは、ガス状にして噴霧する等の外添法も用いることができる。このように、潤滑物質２１をスペーサ部材１４に塗布することによって、スペーサ部材１４の表面に非常に薄い潤滑物質２１からなる被膜が形成される。よって、感光体１とスペーサ部材１４とは、両者の間に潤滑物質２１からなる被膜を挟んだ状態で回転接触する。感光体１とスペーサ部材１４とが直接接触して回転接触する場合に比べ、感光体１とスペーサ部材１４の摩耗を確実に低減させることができる。また、潤滑物質２１は、帯電ローラ１０の非帯電部分に供給され、感光体１の画像形成領域に達することがないので、感光体１の表面状態は変わることがなく、画像の乱れも発生しない。
【００１９】
（実施形態２）
実施形態２に係る画像形成装置は、上記プリンタの構成に加えて、以下の特徴を有する。図６に、実施形態２に係る画像形成装置の要部の概略構成を示す。この画像形成装置は、潤滑物質２１をスペーサ部材１４が当接する感光体１の当接部分に接触させて、潤滑物質２１を塗布する。潤滑物質２１が塗布される感光体１の当接部分は図６中図示されていないが、感光体１の長手方向両端部の非画像形成領域部分である。潤滑物質２１には、実施形態１と同様のものを用いることができる。このように、潤滑物質２１をスペーサ部材１４に接する感光体１の当接部分に塗布することによって、感光体１の表面に非常に薄い潤滑物質２１からなる被膜が形成される。よって、感光体１とスペーサ部材１４とは、両者の間に潤滑物質２１からなる被膜を挟んだ状態で回転接触する。感光体１とスペーサ部材１４とが直接接触して回転接触する場合に比べ、回転接触によるスペーサ部材１４と感光体１の摩耗を確実に低減させることができる。また、潤滑物質２１は、感光体１の非画像形成領域に供給されるので、感光体１の表面状態は変わることがなく、画像の乱れも発生しない。なお、本実施形態においては、潤滑部材２１が感光体クリーニング装置６よりも感光体１の回転方向下流側に配置されるが、潤滑部材２１の配置箇所は特に限定されない。
【００２０】
（実施形態３）
実施形態３に係る画像形成装置は、上記プリンタの構成に加えて、以下の特徴を有する。図７に、本実施形態３に係る画像形成装置の要部の概略構成を示す。スペーサ部分１４に形成された潤滑物質２１の被膜にムラがあると、感光体１とスペーサ部分１４とが直接接触する部分から摩耗してしまう。そこで、本実施形態に係る画像形成装置は、潤滑物質供給手段としてのファーブラシ２２を介して潤滑物質２１をスペーサ部材１４に塗布する。ファーブラシ２２は、スペーサ部材１４の回転に従動回転しながら、ブラシ繊維に一旦保持した潤滑物質２１潤滑物質２１をスペーサ部材１４に塗布する。潤滑物質２１には、例えば、粉末状、固形状、液体状のフッ素系樹脂、ステアリン酸亜鉛、シリコーンオイル、フッ素系オイル、天然ワックス等の液状の潤滑剤を用いることができる。このように、潤滑物質供給手段としてファーブラシ２２を用いることにより、潤滑物質２１をスペーサ部材１４にムラなく均一に供給することが可能となる。また、このとき、ファーブラシ２２のスペーサ部材１４に対する加圧力を調整することにより、潤滑物質２１の供給量も調整することができる。
【００２１】
（実施形態４）
実施形態４に係る画像形成装置は、上記プリンタの構成に加えて、以下の特徴を有する。図８に、実施形態４に係る画像形成装置の要部の概略構成を示す。スペーサ部分１４と感光体１との当接部位に形成された潤滑物質２１の被膜にムラがあると、スペーサ部分１４と感光体１とが直接接触する部分から摩耗してしまう。そこで、本実施形態に係る画像形成装置は、潤滑物質供給手段としてのファーブラシ２２を介して潤滑物質２１を感光体１に塗布する。潤滑物質２１が塗布される感光体１の当接部分は図８中図示されていないが、感光体１の長手方向両端部の非画像形成領域部分である。ファーブラシ２２は、感光体１の回転に従動回転しながら、ブラシ繊維に一旦保持した潤滑物質２１を感光体１に塗布する。潤滑物質２１には、実施形態３と同様のものを用いることができる。このように、潤滑物質供給手段としてファーブラシ２２を用いることにより、潤滑物質２１を感光体１にムラなく均一に供給することが可能となる。また、このとき、ファーブラシ２２の感光体１に対する加圧力を調整することにより、潤滑物質２１の供給量も調整することができる。
【００２２】
（実施形態５）
実施形態５に係る画像形成装置は、上記プリンタの構成に加えて、以下の特徴を有する。図９に、実施形態５に係る画像形成装置の要部の概略構成を示す。スペーサ部分１４に形成された潤滑物質２１の被膜にムラがあると、スペーサ部分１４と感光体１とが直接接触する部分から摩耗してしまう。そこで、本実施形態に係る画像形成装置は、潤滑物質供給手段としての弾性体よりなるスポンジパッド２３を介して潤滑物質をスペーサ部材１４に塗布する。スポンジパッド２３は、予め潤滑物質２１を保持した状態でスペーサ部材１４表面に対して均一に押し当たられ、スペーサ部材１４に潤滑物質２１を塗布する。潤滑物質２１には、例えば、液体状のフッ素系樹脂、ステアリン酸亜鉛、シリコーンオイル、フッ素系オイル、天然ワックス等の潤滑剤を用いることができる。潤滑物質供給手段としてスポンジパッド２３を用いることにより、潤滑物質２１を感光体１にムラなく均一に供給することが可能となる。また、このとき、スポンジパッド２３のスペーサ部材１４に対する加圧力を調整することにより、潤滑物質２１の供給量も調整することができる。
【００２３】
（実施形態６）
実施形態６に係る画像形成装置は、上記プリンタの構成に加えて、以下の特徴を有する。図１０に、実施形態６に係る画像形成装置の要部の概略構成を示す。スペーサ部分１４と感光体とが当接する部位に形成された潤滑物質２１の被膜にムラがあると、スペーサ部分１４と感光体１とが直接接触する部分から摩耗してしまう。そこで、本実施形態に係る画像形成装置は、潤滑物質供給手段としての弾性体よりなるスポンジパッド２３を感光体１に塗布する。潤滑物質２１が塗布される感光体１の当接部分は図１０中図示されていないが、感光体１の長手方向両端部の非画像形成領域部分である。スポンジパッド２３を感光体１へ押し当てる場合、押圧によっては感光体１に摺擦傷を生じさせる可能性があるが、軽く当接すれば問題はない。潤滑物質供給手段としてスポンジパッド２３を用いることにより、潤滑物質を感光体１にムラなく均一に供給することが可能となる。また、このとき、スポンジパッド２３の感光体１に対する加圧力を調整することにより、潤滑物質２１の供給量も調整することができる。
【００２４】
（実施形態７）
実施形態７に係る画像形成装置は、実施形態３乃至６で説明したプリンタの構成に加えて、以下の特徴を有する。スペーサ部材１４と感光体１とが当接する部位に潤滑物質２１が過剰に供給されると、感光体１と帯電ローラ１０との間のギャップＨが増大し、異常放電が発生してしまう。そこで、本実施形態に係る画像形成装置は、ファーブラシ２２やスポンジパッド２３等の潤滑物質供給手段を、スペーサ部材１４若しくは感光体１に対し接離可能に構成し、潤滑物質２１を一定間隔おいて間欠的に供給できるようにする。例えば、５０乃至２００枚出力する毎に３０秒だけファーブラシ２２やスポンジパッド２３等の潤滑物質供給手段をスペーサ部材１４若しくは感光体１に接触させて潤滑物質２１を塗布すればよい。このように、間欠的に潤滑物質を供給することにより、スペーサ部分１４と感光体１の間に適量の潤滑部材を供給することができる。
【００２５】
（実施形態８）
実施形態８に係る画像形成装置は、上記プリンタの構成に加えて、以下の特徴を有する。図１１に、実施形態８に係る画像形成装置の要部の概略構成を示す。この画像形成装置は、スペーサ部材１４が潤滑物質を含有している。ここで、スペーサ部材１４には、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、及びその共重合体（ＰＦＡ、ＦＥＰ等）等のフッ素樹脂、ポリイミド樹脂等々を用いることができる。また、これら樹脂にグラファイト、二硫化モリブデン、四フッ化エチレン樹脂、フッ化グラファイト、パラフィンＷＡＸ、金属石けん、シリコン系油、鉱油等を内添させて、潤滑性を向上させてもよい。このように、スペーサ部材１４に潤滑物質を含有させ、スペーサ部材１４自体の潤滑性を高めることにより、スペーサ部材１４と感光体１との摩耗係数が低減される。
【００２６】
（実施形態９）
実施形態９に係る画像形成装置は、上記プリンタの構成に加えて、以下の特徴を有する。図１２に、実施形態９に係る画像形成装置の要部の概略構成を示す。この画像形成装置は、スペーサ部材１４に当接する感光体１の当接部分が潤滑性の高い被覆層２５で構成されている。被覆層２５は、感光体１の長手方向両端部の非画像形成領域を全周に亘って覆っている。この被覆層２５は、感光層上若しくは素管に直接に形成するものである。例えば、高硬度の非晶質炭素膜や、非晶質シリコン膜、高抵抗の酸化錫膜等の薄膜を１〜５μｍ程度、真空蒸着法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等で形成することができる。また、０．０５〜５μｍ程度のＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂微粒子をバインダー樹脂中に分散させ、感光体の感光層上又は素管上に薄膜塗装することによって形成することができる。他に、潤滑性のある分散材料には、グラファイト、二硫化モリブデン、四フッ化エチレン樹脂、フッ化グラファイト、パラフィンＷＡＸ、金属石けん、シリコン系油、鉱油等も用いることができる。このように、スペーサ部材１４に当接する感光体１の当接部分が潤滑性の高い被覆層により構成されていることから、感光体とスペーサ部材が回転接触しても、スペーサ部材と感光体の摩耗係数が低減される。
【００２７】
ところで、以上説明した各実施形態のスペーサ部材１４は、電気絶縁体であることが好ましい。スペーサ部材１４の絶縁性が悪いとスペーサ部材１４と感光体１との間で放電が起きてしまう。スペーサ部材１４と感光体１との間で放電が起きると、両者の間に形成された潤滑物質２１よりなる層が放電により破壊され、潤滑性作用を発揮できなくなる。また、放電により生成された放電生成物は、粘着性がある。そのため、スペーサ部材１４と感光体１との間で放電が起きると、スペーサ部材１４と感光体１とが粘着性をもち潤滑性が低下してしまう。また、放電生成物の粘着性により、スペーサ部材１４にトナーが固着し、ギャップＨが大きくなってしまう。よって、スペーサ部材１４と感光体１との間で放電を起こさせないために、スペーサ部材１４の表面は少なくとも電気絶縁体であることが好ましい。
【００２８】
また、以上説明した各実施形態の帯電ローラ１０は、図３に示すように、導電性の基体１１と抵抗層１２と表層１３とを有し、その表層１３が感光体１に対向している。ここで、上記表層１３は、放電の安定性を高めると共に、帯電ローラ１０を保護する用をなすものである。この表層１３を省略することもできるが、当該表層１３を設けた場合には、その表層１３がベース材とそのベース材に分散された電子伝導性導電剤を有していることが望ましい。かかる表層１３を有する帯電ローラ１０を用いると、低湿環境や高湿環境になったときも、電子伝導性の表層１３が、帯電ローラ１０内部の水分の出入りを抑えることができる。よって、帯電ローラ１０の抵抗変動を抑えることができ、これにより環境が変化しても、感光体１表面の帯電電位の変動を小さくすることができる。
【００２９】
また、表層１３の体積抵抗率は抵抗層１２の体積抵抗率よりも高く設定されていることが好ましい。表層１３の抵抗が低いと、その表面抵抗率が低下し、帯電ローラ１０表面にも電流経路が形成され、帯電ローラ１０の軸線方向に電流が流れてしまう。これによって放電エネルギーが空隙に均一化されず、放電集中が発生し、ストリーマ放電が発生するおそれがある。表層１３の体積抵抗率を抵抗層１２の体積抵抗率よりも高くすることにより、帯電ローラ１０の表面方向への電流経路が形成されることを防止できるので、放電を均一化し、上述の如き異常放電の発生を阻止することができる。
【００３０】
抵抗層１２の体積抵抗率は前述のように１０５Ω・ｃｍ以上で、１０９Ω・ｃｍ以下に設定されるが、この抵抗率が１０９Ω・ｃｍよりも高くなると、放電が不充分となり、感光体１表面を充分に帯電させることができない。逆にこの抵抗率が１０５Ω・ｃｍよりも低いと、感光体１の感光層にピンホール等の欠陥があった場合、放電電流がピンホールに集中して異常放電を生じ、さらに過電流がピンホールをさらに拡大させ、感光層が破壊されるおそれがある。
【００３１】
また、上記構成の帯電ローラは、図４に示すように、加圧手段としての圧縮バネ１６により感光体１表面に向けて加圧されていることが好ましい。圧縮バネ１６により帯電ローラ１０を感光体１方向に加圧することにより、感光体１に衝撃力が加えられて感光体１が振動しても、帯電ローラ１０が感光体１の表面から跳ね上がることを防止できる。よって、ギャップＨが大きく変動することを阻止できる。ここで、衝撃力とは、例えば、感光体１を駆動するモータやモータの回転を伝達するギア等から加えられる力が想定される。
【００３２】
また、上記構成の帯電ローラ１０に印加する帯電電圧としては、直流電圧だけであってもよいが、後述する実験例で示すように、直流電圧に交流電圧を重畳した帯電電圧を印加することが好ましい。その際、帯電部材１４に印加する交流電圧のピーク間電圧を像担持体の帯電開始電圧の２倍以上の値に設定することが特に好ましい。直流電圧だけを印加した場合は、帯電電位が感光体１と帯電ローラ１０との間のギャップＨに依存して変化してしまう。また、ギャップＨが大きくなりすぎると、異常放電により画像ムラが生じ、さらには感光体１を傷つけて寿命を短くしてしまうことがある。これに対し、直流電圧に交流電圧を重畳した帯電電圧を印加する場合には、一定の条件下では帯電電位がギャップＨに依存しないため、安定した帯電が可能となる。
【００３３】
ところで、図１に示した画像形成装置には、感光体１の表面を清掃する感光体クリーニング装置６が設けられ、これによって転写残トナーを除去するように構成されている。しかし、極くわずかなトナーが感光体クリーニング装置６を通過し、帯電ローラ１０と感光体１との間に進入してくることがある。このとき、ギャップＨがトナーの粒径よりも狭いと、そのトナーは無理やりギャップＨを通過するので、そのトナーにストレスが発生し、当該トナーが熱で変形して帯電ローラ１０表面に融着するおそれがある。このようになると、トナーが融着した帯電ローラ１０部分は、異常放電を起こしやすくなる。よって、ギャップＨを感光体１表面に形成されるトナー像のトナー粒径よりも大きな値に設定することが好ましい。このようにすれば、感光体クリーニング装置６を通過したトナーは、ギャップＨもそのまま通過し、当該トナーが帯電ローラ１０の表面に融着することはない。これにより、トナーの融着に起因する異常放電の発生を阻止することができる。
【００３４】
また、図１に示した現像装置４において二成分系現像剤が用いられている場合、そのキャリアが像担持体表面に付着し、これが感光体クリーニング装置６を通過して、ギャップＨに達することもある。その際、ギャップＨがキャリアの粒径よりも狭いと、キャリアは無理やりそのギャップＨを通過することになる。、一般にキャリアは鉄粉等の硬い材質から成るため、そのキャリアがギャップＨを通過するとき、帯電ローラ１０の表面や感光体１表面に傷が付けられるおそれがある。帯電ローラ１０の表面に傷が付けられると、帯電ローラ１０表面に突起ができ、これが異常放電の原因となる。また感光体１表面に傷が付けられると、その傷が画像上に現れて画像品質が低下するだけでなく、感光体１の傷の部分に電界が集中して異常放電の原因となる。よって、ギャップＨを、感光体１表面にトナー像を形成する現像装置において使用される現像剤のキャリアの粒径よりも大きな値に設定することが好ましい。このようにすれば、上述した不具合の発生を阻止し、感光体１を均一に帯電することが可能となる。
【００３５】
また、上記ギャップＨは、１００μｍ以下に設定されることが好ましい。感光体と帯電ローラとの間のギャップＨが１００μｍよりも大きくなると、放電のパスが長くなり、放電エネルギーが大きくなりすぎて異常放電が発生し、トナー像に斑点状の異常画像が発生してしまう。後で実験例により示す。
【００３６】
また、上記現像装置４内に収容されるトナーとして、平均円形度が０．９６以上であるものを用いることが好ましい。平均円形度の低いトナーは、静電的に転写する工程における転写効率が悪い場合がある。この場合、感光体１が未転写トナーに覆われ、感光体クリーニング装置６をすり抜ける未転写トナー量も多くなる。帯電を行うときに、感光体１上にトナーが残っていると、イオンが感光体１ではなくトナーに付着してしまうため、感光体１に帯電ムラが発生してしまう。これに対し、平均円形度の高いトナーは、効率が高いので、感光体１上に残る転写残トナーも従来のトナーに比較して少なく、感光体クリーニング装置６をすり抜けて帯電ローラ２の表面に付着するトナー量も減少する。
【００３７】
なお、平均円形度の計測は、トナー粒子を含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、ＣＣＤカメラで光学的に粒子画像を検知し、光学的検知帯にて解析する手法が適当である。この手法で得られる投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値が平均円形度である。本実施形態においては、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２１００（東亜医用電子株式会社製）により平均円形度を測定した。具体的には、まず容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を０．１〜０．５ｍｌ加え、更に測定試料を０．１〜０．５ｇ程度加える。そして、試料を分散した懸濁液を超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、分散液濃度を３０００〜１万個／μｌとして、前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって平均円形度を得た。
【００３８】
また、上記各実施形態に係る画像形成装置においては、感光体１表面に大きなうねり等の凹凸があると、前述の各構成を採用しても、像担持体１の回転時に、ギャップＨの大きさが変動しやすくなる。そこで、感光体１をアモルファスシリコン系表面層を有する感光体として構成することが好ましい。かかる感光体１はその表面を極めて平滑に仕上げることができるので、感光体１の回転時に、ギャップＨの大きさが変動することを効果的に抑えることができる。
【００３９】
また、上記各実施形態に係る画像形成装置においては、感光体１が、例えば０．１μｍ以下のアルミナ粉等のフィラーを分散した有機光導電体からなる表面層を有することが好ましい。フィラーを分散した有機光電導体からなる表層は、表面硬度がたかく、耐摩耗性に優れる。したがって、感光体１の摩耗が急速に進行してギャップＨが変動することを防止できる。特にギャップＨの拡大によるストリーマ放電への移行を防止することができる。
【００４０】
ところで、図１に示した画像形成装置においては、帯電部材ローラ１０と感光体１とが一体的に組み付けられて成る作像ユニットが構成され、その作像ユニットが画像形成装置本体に着脱可能に装着されている。帯電ローラ１０と感光体１は、ギャップＨが一定に保たれた状態で作像ユニットに組み付けられ、そのギャップＨを一定に保ったまま、作像ユニットを画像形成装置本体に対して着脱できるのである。このため、作像ユニットを着脱する際に、ギャップＨの大きさが大きく変動してしまう不具合を阻止できる。感光体１と帯電ローラ１０を画像形成装置本体に別々に着脱できるように構成すると、感光体１や帯電ローラ１０の着脱時にギャップＨが変化するおそれがある。そして、これによって画像形成動作時に多量の放電生成物が感光体１表面に付着するおそれがある。
【００４１】
また、上述した作像ユニットは、帯電ローラ１０のほかに、感光体１に接触する接触部材を組み付けてもよい。図１に示した例では、接触部材として、作像ユニット内に感光体クリーニング装置６が組み付けられていている。感光体クリーニング装置６等の接触部材を帯電ローラ１０とは別々に画像形成装置本体に着脱できるように構成すると、その接触部材の着脱時にこれらの部材が感光体１に接触したまま移動することになる。そのため、その時感光体１に大きな外力が加えられ、これによってギャップＨが変動してしまうおそれがある。これに対し、接触部材も作像ユニットの要素にすれば、作像ユニット３５を画像形成装置本体に対して着脱するとき、感光体クリーニング装置６より成る接触部材も共に着脱される。そのため、これらの部材が感光体１に対して相対的に動くことはなく、これによりギャップＨが大きく変動するおそれはない。
【００４２】
なお、図４乃至図１２に示した帯電ローラ１０においては、位置決め部材として、フィルム材を巻き付けることによりスペーサ部材１４を形成したが、他の適宜な方法によって位置決め部材を構成することもできる。例えば、帯電部材１０の製作時にその抵抗層１２の表面に切削加工するが、その際、図１３に示すように、抵抗層１２の長手方向両端部に位置決め部材としての環状の突部２６を形成してもよい。この突部２６を感光体１の非画像形成領域に圧接させることで、感光体１と帯電ローラ１０との間にギャップＨを形成する。このとき、突起部２６は、上述したように、少なくともその表面を電気絶縁体にするのがよい。
【００４３】
また、例えば、帯電ローラ１０の抵抗層１２の表面に切削加工時に、図１４に示すように、抵抗層１２の長手方向両端部に段差部２７を設け、この段差部２７に位置決め部材として絶縁性の熱収縮チューブを装着してもよい。熱収縮チューブは、加熱することによって容易に部材を被覆することが可能であるため、帯電ローラ１０の加工精度が十分であれば、比較的に容易に帯電ローラ１０と感光体１との間のギャップＨを目的の値に設定することが可能である。また熱収縮チューブは、安価であるためコスト的に有利である。
【００４４】
この熱収縮チューブには、例えば１０５℃用のスミチューブ（商品名：Ｆ １０５℃、住友化学社製）等がある。このスミチューブは、厚さが３００μｍで、装着する帯電部材の直径にもよるが５０〜６０％程度の収縮率を示し、熱収縮により０〜２００μｍ程度増厚するため、帯電ローラは増加分を加味した切削加工が必要となる。例えば、φ１２ｍｍの帯電ローラに熱収縮チューブを装着する場合には、帯電ローラの切削深さを３５０μｍとし、内径１５ｍｍ程度の熱収縮チューブを使用すればよい。帯電ローラ端部の切削部に熱収縮チューブを装着した後、帯電ローラを回転させ端面より内側に向かって、１２０〜１３０℃の熱源で加熱しながら均一に熱収縮させる。これによって、帯電ローラと感光体間の空隙を約５０μｍ程度に設定できる。熱融着し固定した熱収縮チューブは使用中に外れることはないが、予防のために固定されてもよい。例えば、端部にシアノアクリレート樹脂（例えば、アロンアルファ、シアノボンド等、いずれも商品名）等の液体状の接着剤を少量流し込む。
【００４５】
また、位置決め部材（スペーサ部材）の装着方法は、図１４に示す装着方法に限らない。例えば、図１５に示すように、帯電ローラ１０の抵抗層１２の端部に一部残して溝２８を形成し、その溝２８にエンドレスの伸縮性を有する角形リング状のスペーサ部材を装着してもよい。また、図１６に示すように、帯電ローラ１０の抵抗層１２の端部に一部を残して断面形状が円弧状の溝２９を形成し、丸形のリング状（通常Ｏリングと称する）のスペーサ部材を装着する。この際、帯電ローラ１０の基体１１の端部を削り細目にして、スペーサ部材を挿入しやすくするのが望ましく、また完全にカットして接着剤で固定することも可能である。帯電ローラの端部に形成された段差部又は溝にスペーサ部材を装着し固定する場合には、前記した液体状接着剤の他、２液性のエポキシ樹脂等の接着剤を用いるのが望ましい。
【００４６】
また、図４乃至図１２に示した帯電ローラ１０においては、位置決め部材として、帯電ローラ１０の両端部にスペーサ部材１４を形成したが、スペーサ部材は感光体１側に設けてもよい。例えば、感光体のフランジ部分に位置決め部材としての凸部を形成し、その凸部に帯電ローラの両端部を当接させ、感光体の表面と帯電ローラの帯電有効領域との間にギャップＨを形成してもよい。この場合、潤滑物質は、凸部表面、又は凸部が当接する帯電ローラの両端部に保持されることになる。
【００４７】
以下、本発明を実験例により具体的に説明する。
（実験例１）
実験例１では、帯電ローラに設けられたスペーサ部材に潤滑物質を供給した場合の効果について確認する。本実験例で使用する帯電装置は、帯電ローラ１０の両端部に絶縁性の熱収縮性チューブからなるスペーサ部材１４を図１４に示す方法で装着した硬質タイプの帯電ローラ１０を用いる。この帯電装置は、図７に示すように、固形状のステアリン酸亜鉛からなる潤滑物質２１をファーブラシ２２を介して帯電ローラ１０のスペーサ部材１４に塗布する。潤滑物質２１はファーブラシ２２の方向に７５ｇｆで加圧されている。感光体１と帯電ローラ１０との間のギャップＨが５０μｍになるように設定し、この帯電ローラ１０に直流電圧―７００Ｖに交流電圧Ｖｐｐ２．２ｋＶ、２ｋＨｚを重畳した帯電電圧を印加する。上記条件の帯電装置を、評価用のコピー機：（株）リコー製のｉｍａｇｉｏｃｏｌｏｒ ８０００改造機（直接転写方式のフルカラープリンタ）にセットした。そして、温度２５℃、湿度６５％の環境条件の下で、ハーフトーン画像をＡ４用紙１５０，０００枚通紙出力後に、帯電ローラ１０と感光体１との間のギャップの測定を行った。このとき、比較例として、潤滑物質２１を塗布しない帯電装置についても、同様に測定を行った。
【００４８】
その結果、潤滑物質２１をスペーサ部材１４に供給した帯電装置（実験例１）では、ギャップＨが５０μｍ（初期状態）から変化しなかった。これに対し、潤滑物質２１をスペーサ部材１４に供給しなかった帯電装置（比較例）では、スペーサ部材１４の摩耗が観察され、ギャップＨが５０μｍ（初期状態）から３５μｍと小さくなっていた。スペーサ部材１４に潤滑物質２１を塗布することにより、スペーサ部材１４の摩耗を抑制し、帯電ローラ１０と感光体１との間のギャップＨを一定に保つことができることがわかる。これは、スペーサ部材１４と感光体１とが回転接触しても、スペーサ部材１４と感光体１との間に潤滑物質２１からなる被膜が形成され、両者の摩耗を抑制しているためと考えられる。
【００４９】
（実験例２）
実験例２では、潤滑物質の供給量について検討した。本実験例では、ステアリン酸亜鉛からなる潤滑物質２１の加圧を５００ｇｆに変更した以外は、実験例１と同様の条件で実験を行った。そして、Ａ４用紙５０００枚の通紙出力を行ったところで、帯電ローラ１０と感光体１との間のギャップＨの測定を行った。その結果、実験例１に比べ潤滑物質２１を過剰に供給した実験例２の帯電装置では、帯電ローラ１０と感光体１との間のギャップＨが５０μｍ（初期状態）から７０μｍと大きくなっていた。また、通紙出力後のスペーサ部材の表面には、潤滑物質２１であるステアリン酸亜鉛がべったりとこびりついているのが目視により観察された。実験例２の帯電装置においては、潤滑物質２１が過剰に供給され、スペーサ部材１４の表面に形成された潤滑物質の層が厚くなり過ぎたため、帯電ローラ１０と感光体１との間のギャップＨが広がったと考えられる。このまま、ギャップＨが広がりつづけると、放電が不安定になり、感光体１を均一に帯電することが出来なくなってしまう。よって、潤滑物質２１の供給量は適宜調整する必要がある。例えば、図７に示すように、ファーブラシ２２を介して潤滑物質２１を供給する場合には、潤滑物質２１の加圧力を調整するとよい。または、ファーブラシ２２を帯電ローラ１０のスペーサ部材１４に対して接離可能にし、２００枚プリントする毎に３０秒間潤滑剤を塗布するようにしてもよい。
【００５０】
（実験例３）
実験例３では、スペーサ部材の絶縁性について検討した。本実験例では、スペーサ部材１４として、抵抗値の低いカーボン入り熱収縮チューブを用いた以外は、実験１と同様の条件で実験を行った。そして、Ａ４用紙２０００，０００枚の通紙出力を行ったところで、帯電ローラ１０と感光体１との間のギャップＨの測定を行った。その結果、実験例１に比べ抵抗値の小さいスペーサ部材１４を用いた実験例３の帯電装置では、帯電ローラ１０と感光体１との間のギャップＨが５０μｍ（初期状態）から４０μｍと小さくなっていた。また、通紙出力後のスペーサ部材１４の表面を観察すると、スペーサ部材１４が磨耗しており、粘着性をもっていた。実験例３の帯電装置では、スペーサ部材１４の抵抗が低いために、スペーサ部材１４と感光体１とが近接する部分で放電が起き、放電により塗布した潤滑物質が飛ばされていると考えられる。また、放電が起きると、粘着性のある放電生成物が生成され、スペーサ部材１４や感光体１の表面に付着する。このため、スペーサ部材１４と感光体１との間の摩擦が大きくなり、スペーサ部材１４が磨耗していくと考えられる。よって、スペーサ部材１４は、少なくとも表面が電気絶縁体であることが好ましいことがわかる。
【００５１】
（実験例４）
実験例４では、ギャップと異常画像との関係を検討する。本実験例では、スペーサ部材１４として厚さが３０、５０、８０、１００、１２０、１５０μｍとそれぞれ異なるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のテープ材を用いることにより、ギャップＨがそれぞれ異なる帯電装置を用意した。そして、実験例１と同様の条件で異常画像の発生頻度を調べた。その結果を表１に示す。
【表１】

Figure 2004246248
表１の結果から、帯電ローラ１０と感光体１の間のギャップＨが１２０μｍ以上になると、斑点状のムラが現れる異常画像が発生することがわかった。よって、正常な画像を出力する、つまり帯電部において均一帯電を行うためには、ギャップを１００μｍ以下にすることが好ましいことがわかる。
【００５２】
（実験例５）
実験例５では、直流電圧帯電及び交流電圧帯電の帯電電位特性のギャップ依存性について検討した。図１７は、感光体と帯電ローラとの間のギャップをパラメータとし、直流電圧のみを帯電ローラに印加した場合（以下、ＤＣ帯電という）の帯電特性である。図１８は、直流電圧に交流電圧を重畳した帯電電圧を帯電ローラに印加した場合（以下、ＡＣ帯電という）の帯電特性である。
ＤＣ帯電を行った場合には、図１７の結果から、ギャップを大きくするとグラフの傾きはそのままで、プロットが右にシフトしている。帯電開始電圧は、感光体と帯電ローラとが接触（ギャップゼロ）のとき−０．７３５ｋＶ、ギャップ３０μｍのとき−０．９４０ｋＶ、ギャップ５０μｍのとき−１．０３０ｋＶ、ギャップ８０μｍのとき−１．１５４ｋＶとなった。帯電開始電圧Ｖｔｈは、ギャップに依存しており、ギャップが広がると放電開始電圧Ｖｔｈが高くなるのである。つまり、ギャップが広くなると、印加電圧Ｖｄｃを高くしないと帯電電位を一定に保てないのである。ギャップと帯電電位の関係は、パッシェンの法則によって説明することができる。帯電ローラと感光体とが非接触の場合、機械からの振動や環境の変化で帯電ローラと感光体との間のギャップが変動する可能性がある。しかし、ＤＣ帯電を行った場合は、図１７に示すように、ギャップが変動すると放電開始電圧Ｖｔｈが変化する。そのため、帯電電位を一定に保つためには、印加電圧Ｖｄｃをギャップに応じて調整しなければいけない。
これに対し、ＡＣ帯電を行った場合には、図１８の結果から、以下のようなことがわかった。印加電圧Ｖｐｐが放電開始電圧Ｖｔｈの２倍になる地点までは、帯電電位は印加電圧Ｖｐｐに比例し、印加電圧Ｖｐｐが放電開始電圧Ｖｔｈの２倍以上になると、帯電電位は一定なる。また、ギャップが変動すると、印加電圧Ｖｐｐが放電開始電圧Ｖｔｈの２倍以下では、印加電圧Ｖｐｐと帯電電位の関係のプロットが変化する。しかし、印加電圧Ｖｐｐが放電開始電圧Ｖｔｈの２倍以上になると、ギャップに関係なく帯電電位はある一定値になる。つまり、ＡＣ帯電の場合は、印加電圧Ｖｐｐを放電開始電圧の２倍以上にすることで、ギャップが変動しても帯電電位を一定に保つことができるのである。よって、帯電ローラと感光体にギャップがある場合は、ＡＣ帯電を行った方が安定した帯電電位を得ることができるのである。
【００５３】
（実験例６）
実験例６では、帯電ローラの硬度を検討した。帯電ローラ１０として、硬度の低いゴムローラと、硬度の高いハードローラを用意した。そして、下記の表２に示す使用環境のもとで帯電ローラ１０と感光体１との間のギャップＨを調べた。労働環境を考慮するとオフィスで想定される最も吸湿が促進する高湿度環境限界ははおおよそ３０℃８０％程度と考えられる。同様にオフィスで想定される低湿度環境限界は高温の３０℃程度においては２０％程度と考えられる。
【表２】
Figure 2004246248
表２の結果から、帯電ローラ１０にハードローラを用いた場合には、環境を変化させてもギャップＨが変化しなかったが、ゴムローラを用いた場合には、高湿環境下でギャップが非常に小さくなってしまった。このように、ゴムローラは、吸湿しやすく、吸湿によって膨張、軟化しやすい。そのため、吸湿の影響の小さい３０℃２０％条件下においては、図３に示すように、帯電ローラ１０と感光体１との間に一定のギャップＨを形成している。しかし、図１９の（ａ）部分に示すように、高湿環境下では、帯電ローラ１０の抵抗層が吸湿により膨張し、帯電ローラ１の表面が感光体１と接触してしまう。この場合には、スペーサ部材１４に延伸性を付与することによって、帯電ローラ１０と感光体１とのギャップＨの変化を防止することが可能である。一方、装置の気流設計によって吸湿部位が帯電ローラ１０の中央に集中したような場合を考えると、図１９の（ｂ）部分に示すように、帯電ローラ１０の中央部が局所的に膨張して感光体１表面に接触してしまう。図１９の（ａ）部分のような接触は、スペーサ部材１４に延伸性を付与しても、防止することができない。このように、感光体１と帯電ローラ１０との間のギャップＨが小さくなり両者が接触すると、均一な帯電を行うことが出来なくなる。したがって、帯電ローラ１０には、ギャップＨの維持が確実である、硬度の高いハードローラを用いることが好ましいことがわかる。
【００５４】
以上、本実施形態に係る画像形成装置は、像担持体としての感光体１と位置決め部材としてのスペーサ部材１４とが回転接触する部位に、潤滑物質が保持される。よって、感光体１とスペーサ部材１４とが回転接触しても、両者の摩耗が低減され、長期の使用によっても感光体１と対向部材としての帯電ローラ１０との間のギャップＨが小さくなることを抑制できる。
また、本実施形態に係る画像形成装置は、スペーサ部材１４、又はスペーサ部材１４に当接する感光体１の当接部分に潤滑物質２１を供給する潤滑物質供給手段としてのファーブラシ２２やスポンジパッド２３を備えている。そのため、感光体１とスペーサ部材１４とが回転接触する部位に、潤滑物質からなる被膜が形成され、感光体１とスペーサ部材１４とが直接接触しない。よって、確実に感光体１とスペーサ部材１４との摩耗が低減される。
また、本実施形態に係る画像形成装置は、潤滑物質２１がファーブラシ２２やスポンジパッド２３を介して感光体１又はスペーサ部材１４に塗布されるので、潤滑物質２１からなる被膜がむらなく形成される。
また、本実施形態に係る画像形成装置は、潤滑物質２１が感光体１又はスペーサ部材１４へ間欠的に供給し、供給量を調節することができる。よって、潤滑物質２１の供給過多によるギャップＨの増大がなくなる。
また、本実施形態に係る画像形成装置は、ファーブラシ２２等の潤滑物質供給手段が、感光体１やスペーサ部材１４に対して接離可能に構成され、潤滑物質の供給量を調節することができる。よって、潤滑物質２１の供給過多によるギャップＨの増大がなくなる。
また、本実施形態に係る画像形成装置は、スペーサ部材１４自体が潤滑物質２１を含有するので、感光体１とスペーサ部材１４との回転接触による摩耗が低減される。
また、本実施形態に係る画像形成装置は、スペーサ部材１４に当接する感光体１の当接部分が潤滑物質２１を含有するので、感光体１とスペーサ部材１４との回転接触による摩耗が低減される。
また、本実施形態に係る画像形成装置は、感光体１と帯電ローラ１０との間のギャップＨが変動しないため、感光体１へのダメージを小さいままにすることができ、感光体１の長寿命化を図ることが可能である。
また、本実施形態に係る画像形成装置においては、スペーサ部材１４が電気絶縁体からなるため、感光体１とスペーサ部材１４との間で放電が起きない。よって、感光体１とスペーサ部材１４との間の潤滑性を維持することができる。
また、本実施形態に係る画像形成装置は、感光体１と帯電ローラ１０との間のギャップＨがトナーの粒径よりも大きいので、未転写トナーが帯電ローラ１０に融着することない。よって、未転写トナーの特性を変化させずに、再び現像に使用することが可能である。
また、本実施形態に係る画像形成装置は、感光体１と帯電ローラ１０との間のギャップＨがキャリアの粒径よりも大きいので、キャリアが感光体１や帯電ローラ１０を傷つけることがない。
また、本実施形態に係る画像形成装置は、感光体１と帯電ローラ１０との間のギャップＨが１００μｍ以下であるので、放電パスが適切な長さとなり、異常放電が発生しない。
また、本実施形態に係る画像形成装置は、帯電ローラ１０が電子伝導性を有する表層１３を有するため、環境変動によっても帯電ローラ１０の抵抗変動が小さく、安定した放電を行うことができる。
また、本実施形態に係る画像形成装置は、帯電ローラ１０の表層１３の抵抗値が抵抗層１１２の抵抗値よりも大きいため、表面方向に電流経路が形成されないため、放電が均一化され、異常放電が発生しない。
また、本実施形態に係る画像形成装置は、帯電ローラ１０が感光体１方向に加圧されているため、感光体１と帯電ローラ１０との間のギャップＨの変動が小さく、安定した帯電を行うことができる。
また、本実施形態に係る画像形成装置は、帯電ローラ１０に直流電圧に交流電圧を重畳した帯電電圧が印加されるので、ギャップＨの変動があっても、帯電電位を一定に保つことができる。
また、本実施形態に係る画像形成装置においては、トナーの平均円形度が０．９６以上なので、未転写トナーが少なく、感光体１を均一に帯電することが可能となる。また、再利用する未転写トナー量が少なくなるので、現像剤の特性が安定する。
また、本実施形態に係る画像形成装置は、感光体１がアモルファスシリコン系表層を有するので、感光体１の平滑性が向上する。よっ、感光体１と帯電ローラ１０との間のギャップＨの変動が小さくなり、安定した帯電が可能となる。
また、本実施形態に係る画像形成装置は、感光体１がフィラーを分散した有機光導電体からなる表層を有するので、感光体１の表層の硬度が高く、耐摩耗性に優れる。よって、経時において安定したギャップＨの維持、特にギャップＨの拡大による放電の不安定化を防止することが可能となる。
また、本実施形態に係る画像形成装置は、感光体１と帯電ローラ１０とが一体的に組み付けられ、プロセスカートリッジとして構成される。よって、予め感光体１と帯電ローラ１０との間のギャップＨを設定して装置本体に装着可能になるので、操作性に優れる。また、帯電ローラ１０の交換が必要になっても、感光体１と帯電ローラ１０とが同時に交換されるため、ギャップＨが変動することがない。
また、本実施形態に係る画像形成装置においては、上記プロセスカートリッジが感光体１に当接する感光体クリーニング装置６を具備している。よって感光体クリーニング装置６の交換が必要になっても、感光体１と帯電ローラ１０も同時に交換されるため、感光体１と帯電ローラ１０との間のギャップＨが変動することがない。
【００５５】
なお、上述した各構成の帯電装置２は、図１に示した形式以外の画像形成装置にも広く適用することができる。例えば、図１に示すプリンタは、感光体上のトナー画像を中間転写体に一旦転写し、中間転写体上に重ね合わされたカラーのトナー画像を記録紙上に転写しているが、感光体上のトナー画像を直接記録紙に転写する構成にしてもよい。また、図１に示すプリンタは、タンデム方式のフルカラープリンタであるが、図２０に示すリボルバ方式のフルカラープリンタに適用することもできる。図２０に示すプリンタは、一つの感光体１の周囲に４組の現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋを具備し、各現像装置４の動作を切り替えることによって、一つの感光体１上に順次複数色のトナーを現像する。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、像担持体、対向部材、位置決め部材が回転接触することによって摩耗することを抑制し、像担持体と対向部材との位置関係が変動することがない画像形成装置を提供することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】同プリンタのトナー像形成部の概略構成を拡大して示す概略構成図。
【図３】同プリンタの帯電ローラと感光体との概略構成を拡大して示す断面図。
【図４】同プリンタの帯電ローラと感光体との概略構成を示す斜視図。
【図５】実施形態１に係る帯電装置の概略構成を示す斜視図。
【図６】実施形態２に係る画像形成装置の概略構成図。
【図７】実施形態３に係る帯電装置の概略構成図。
【図８】実施形態４に係る画像形成装置の概略構成図。
【図９】実施形態５に係る帯電装置の概略構成図。
【図１０】実施形態６に係る画像形成装置の概略構成図。
【図１１】実施形態８に係る帯電装置の概略構成を示す斜視図。
【図１２】実施形態９に係る画像形成装置の概略構成図。
【図１３】別の実施形態に係る帯電ローラの断面図。
【図１４】別の実施形態に係る帯電ローラの概略構成を示す要部拡大図。
【図１５】別の実施形態に係る帯電ローラの概略構成を示す要部拡大図。
【図１６】別の実施形態に係る帯電ローラの概略構成を示す要部拡大図。
【図１７】直流電圧のみを帯電ローラに印加した場合における、印加電圧と帯電電位の関係を示す特性図。
【図１８】直流電圧に交流電圧を重畳した帯電電圧を帯電ローラに印加した場合における、印加電圧と帯電電位との関係を示す特性図。
【図１９】ゴムローラからなる帯電ローラの吸湿膨張の様子を説明する概略構成図。
【図２０】別の実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【符号の説明】
１ 感光体
２ 帯電装置
３ 露光装置
４ 現像装置
５ 転写装置
６ 感光体クリーニング装置
７ 除電装置
１０ 帯電ローラ
１１ 基体
１２ 抵抗層
１３ 表層
１４ スペーサ部材
１５ 電源
１６ 圧縮バネ
２１ 潤滑物質
２２ ファーブラシ
２３ スポンジパッド[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
According to the present invention, a positioning member provided on one of an image carrier and an opposing member disposed opposite to the image carrier is rotatably brought into contact with the other surface, so that the image carrier and the opposing member are fixed to each other. And an image forming apparatus configured to face each other while maintaining the above positional relationship.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a non-contact type charging device in which a gap is formed between an image carrier and a charging member, and a voltage is applied between the image carrier and the charging member to charge the surface of the image carrier. In this non-contact type charging device, since the charging member does not contact the surface of the image carrier, the problem that the charging member is soiled can be suppressed, and the problem that the surface of the image carrier deteriorates early can be prevented.
[0003]
In such a non-contact type charging device, for example, a film material as a positioning member is wound around and adhered to both ends of a charging roller as a charging member, and a gap is formed between the charging roller and the photoconductor. (See Patent Document 1). Further, a charging device in which a step or a groove is provided in a non-charge effective area of the charging roller, a positioning member is attached to the step or the groove, and a gap is formed between the charging effective area of the charging roller and the photoconductor has been proposed. (For example, see Patent Document 2). Also, a charging device has been proposed in which a convex portion as a positioning member is formed on a flange portion of a drum-shaped photoreceptor and brought into contact with both ends of the charging roller to form a gap between the charging roller and the photoreceptor. (For example, see Patent Document 3).
Further, for example, a roller-shaped positioning member having a diameter larger than the roller diameter is provided at both ends of the core of the charging roller, and the positioning member is formed of a material harder than the coating portion of the photoconductor on both sides. Each is in contact with the uncoated part. A charging device that forms a gap between a charging roller and a coated portion of a photoconductor has been proposed (see Patent Document 4). In addition, a tape member as a positioning member is wound around both ends of the charging roller in the circumferential direction, and the tape member is brought into contact with the coated portion of the photoconductor to form a gap between the charging roller and the coated portion of the photoconductor. A charging device has been proposed (see Patent Document 5).
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-194868 A
[Patent Document 2]
JP-A-2002-55508
[Patent Document 3]
JP 2001-249575 A
[Patent Document 4]
JP 2001-312121 A
[Patent Document 5]
JP 2001-350321 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in any of the charging devices described above, the photoconductor rotates. Therefore, in any of the charging devices of Patent Documents 1 to 3, it is possible to prevent the positioning member itself, the photoconductor portion or the charging roller portion in contact with the positioning member from being worn due to rotational contact due to long use. Absent. In the charging device of Patent Literature 4, the amount of wear of the positioning member of the photoconductor is reduced as compared with the case where the positioning member contacts the coating portion of the photoconductor. Further, in the charging device of Patent Document 5, wear and damage of the tape member are reduced as compared with a case where the tape member is brought into contact with a non-coated portion made of a material harder than the coated portion of the photoconductor. Can be. However, also in the charging devices of Patent Documents 4 and 5, the speed of wear of the positioning member and the contact portion of the photoconductor that contacts the positioning member is only slowed down. As described above, wear caused by rotational contact of the positioning member, the contact portion of the photosensitive member that is in contact with the positioning member, or the contact portion of the charging roller that is in contact with the positioning member is inevitable. When the distance of the gap between the photoconductor and the charging roller is reduced due to abrasion due to the rotational contact, the attached matter on the photoconductor is easily transferred to the charging roller. If an insulating substance adheres to the surface of the charging roller over a wide range, no discharge occurs at the adhered portion, and uneven charging occurs on the surface of the photoconductor. Further, when an abnormal electric discharge occurs due to the electric field due to the electric discharge being concentrated on the adhered portion, damage to the photoconductor is increased.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that suppresses abrasion due to rotational contact between an image carrier, an opposing member, and a positioning member, and does not change the positional relationship between the image carrier and the opposing member. It is to be.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a positioning member provided on one of an image carrier or an opposing member arranged to face the image carrier is rotatably brought into contact with the other surface, In the image forming apparatus configured so that the image carrier and the facing member face each other while maintaining a predetermined positional relationship, the positioning member, the contact portion of the image carrier that contacts the positioning member, or A lubricating substance having lubricity is held in at least one of the contact portions of the opposing member that contacts the positioning member.
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, a lubricating substance is supplied to a contact portion of the image carrier that contacts the positioning member or a contact portion of the opposed member that contacts the positioning member. And a lubricating substance supply means.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the second aspect, the lubricating substance supply unit is configured by a fur brush.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the second aspect, the lubricating substance supply means is formed of an elastic body containing a lubricating substance.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the second aspect, the lubricating substance supply means supplies the lubricating substance intermittently.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect, the lubricating substance supply means includes a contact portion of the image carrier with which the positioning member contacts, or a contact portion of the opposed member with which the positioning member contacts. It is characterized in that it is configured to be able to contact and separate from the contact portion.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first aspect, the positioning member contains the lubricating substance.
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first aspect, the non-image area of the image carrier contains a lubricating substance.
According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to eighth aspects, the facing member is constituted by a charging member, the positioning member is mounted on a non-charging portion of the charging member, and the image carrier and the charging member are charged. The image carrier is charged by forming a gap between the roller and the roller.
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the ninth aspect, the positioning member is an electrical insulator.
According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the ninth aspect, the gap formed between the image carrier and the charging member is used for a developer of an image carried on the image carrier. It is characterized by being larger than the particle size of the toner.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the ninth aspect, a gap formed between the image carrier and the charging member is used for a two-component developer of an image carried on the image carrier. The size of the carrier is larger than that of the carrier. According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the ninth aspect, a gap formed between the image carrier and the charging member is 100 μm or less.
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the ninth aspect, the charging member includes a conductive base to which a charging voltage is applied, a resistance layer stacked on the base, and an electron stacked on the resistance layer. And a conductive surface layer.
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the fourteenth aspect, the resistance value of the surface layer of the charging member is higher than the resistance value of the resistance layer.
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the ninth aspect, the charging member is pressed toward the image carrier.
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the ninth aspect, a charging voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage is applied to the charging member.
According to an eighteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the ninth aspect, an average circularity of a toner used as a developer of an image carried on the image carrier is 0.96 or more. It is.
According to a nineteenth aspect, in the image forming apparatus according to the ninth aspect, the image carrier is configured as a photoconductor having an amorphous silicon-based surface layer.
According to a twentieth aspect, in the image forming apparatus according to the ninth aspect, the image carrier is configured as a photoconductor having a surface layer made of an organic photoconductor in which a filler is dispersed.
According to a twenty-first aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the ninth aspect, the image carrier and the charging member are integrally assembled, and are configured as a process cartridge detachable from the image forming apparatus main body. Is what you do.
According to a twenty-second aspect, in the image forming apparatus according to the twenty-first aspect, the process cartridge includes a contact member that contacts the image carrier.
In this image forming apparatus, even when the image carrier and the positioning member come into rotational contact with each other, the lubricating substance is held at a position where the image carrier and the positioning member come into contact with each other, so that the wear of the image carrier or the positioning member is suppressed. Is done. Therefore, the positional relationship between the image bearing member and the opposing member does not change even during long-term use.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a tandem-type full-color printer (hereinafter simply referred to as a “printer”) that is an image forming apparatus will be described. FIG. 1 shows an example of a printer having a configuration common to each embodiment described later. In this printer, four sets of toner image forming units 101Y, 101M, 101C, and 101K for forming images of respective colors of yellow, magenta, cyan, and black are arranged at a predetermined pitch in order from the upstream side in the moving direction of the intermediate transfer body 102. Are located. Here, the suffixes Y, M, C, and K of the respective codes indicate members for yellow, magenta, cyan, and black, respectively. The printer also includes a paper feed cassette (not shown) for storing a plurality of recording sheets P. The recording paper P in the paper supply cassette is sent out to the paper transfer unit 103 after the timing is adjusted one by one by a pair of registration rollers by a paper supply roller (not shown).
[0009]
FIG. 2 shows an enlarged schematic configuration of one of the toner image forming units 101Y, 101M, 101C, and 101K. Each of the toner image forming units 101Y, 101M, 101C, and 101K has the same configuration. In FIG. 2, the photoconductor 1 is driven to rotate in the direction of arrow A with the start of the image forming operation. Around the photoreceptor 1, a charging device 2, an exposure device 3, a developing device 4, a transfer device 5, a photoreceptor cleaning device 6, a static elimination device 7, and the like are arranged.
[0010]
In the printer having the above configuration, the photoconductor 1 is driven to rotate in the direction of arrow A in the figure, and is uniformly charged by the charging device 2. The charging device 2 will be described later in detail. The photoconductor 1 uniformly charged by the charging device 2 is irradiated with a laser modulated based on image data from the exposure device 3 to form an electrostatic latent image. The electrostatic latent image formed on the photoconductor 1 is developed by the developing device 4 and is visualized as a toner image. Then, the toner image formed on the photoconductor 1 is transferred to the intermediate transfer body 102 by the transfer device 5. This is performed for four colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). As a result, a color toner image in which four colors are superimposed is formed on the intermediate transfer member 102. Although the transfer device 5 shown in FIG. 2 is configured by a transfer roller, the transfer device may be configured by a transfer brush, a transfer blade, or a corona discharger having a corona wire.
[0011]
Next, the color toner image formed on the intermediate transfer body 102 is transferred onto the recording paper P conveyed to the paper transfer unit 103 at a predetermined timing. The recording paper P on which the toner image has been transferred is conveyed to a fixing unit (not shown). The fixing unit includes a fixing roller that is heated to a predetermined fixing temperature by a built-in heater, and a pressure roller that is pressed against the fixing roller with a predetermined pressure. The recording paper P that has passed through the fixing unit is fixed with a toner image by the action of heat and pressure, and is discharged onto a discharge tray (not shown).
[0012]
On the other hand, the photoreceptor 1 after the transfer of the toner image is cleaned and cleaned to remove the residual toner by the photoreceptor cleaning device 6, and the residual potential is erased by the discharging device 7. The photoconductor cleaning device 6 is not limited to one that scrapes residual toner on the photoconductor 1 using a blade, but may be one that scrapes residual toner on the photoconductor 1 using, for example, a fur brush. Further, the photoconductor cleaning device 6 may be omitted, and the transfer residual toner may be removed by the developing device 4.
[0013]
Next, the charging device 2 will be described in detail. FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the charging device. FIG. 4 is a perspective view illustrating a schematic configuration of the charging device. As shown in FIG. 3, the charging device 2 includes a charging roller 10 as an opposing member disposed to oppose the photoconductor 1. As shown in FIG. 3, the charging roller 10 has a conductive base 11 formed in a columnar shape, a cylindrical resistance layer 12 fixed to the base 11, and an outer peripheral surface of the resistance layer 12. And a surface layer 13.
[0014]
The base 11 of the charging roller 10 is made of a stainless steel wire having a diameter of 8 to 20 mm, a metal material having high rigidity and conductivity such as aluminum from the viewpoint of weight reduction, 2 A highly rigid conductive resin of Ω · cm or less can be used. The resistance layer 12 has a volume resistivity of 10 5 To 10 9 It is set to about Ω · cm, and is made of a material in which a conductive material is dispersed in a base material. As the base material of the resistance layer 12, a general-purpose resin having good workability such as an olefin resin such as a PE resin, a styrene resin such as an ABS resin, and a styrene resin such as a PMMA resin can be used. As the conductive material of the resistance layer 12, a metal ion complex, carbon black, an ionic molecule, or the like can be used. The surface layer 13 has a volume resistivity of 10 6 To 10 10 It is set to about Ω · cm, and is made of a material in which a conductive material is dispersed in a base material. As the base material of the surface layer 13, a fluorine resin, a silicon resin, or the like can be used, and it is particularly preferable to select a material to which the toner is not easily fixed. As the conductive material of the surface layer 13, an electron conductive conductive agent made of a metal oxide such as carbon black and indium oxide can be used.
[0015]
As shown in FIG. 4, the charging roller 10 configured as described above faces the surface of the photoconductor 1 and extends in parallel with the photoconductor 1. The length of the charging roller 10 of this embodiment in the longitudinal direction (axial direction) is set to be slightly longer than the maximum image width A4 (about 290 mm). The charging roller 10 is provided with spacer members 14 as positioning members at both ends in the longitudinal direction thereof, and these spacer members 14 are brought into contact with the non-image forming areas at both ends of the photoconductor 1. . Thereby, the spacer member 14 forms a gap H between the image forming area of the photoconductor 1 and the charging roller portion facing the image forming area of the photoconductor 1. The spacer member 14 of the present embodiment is formed of a film material wound around and adhered to the outer peripheral surface of the surface layer 13 of the charging roller 10 for one round, and the outer diameter of the film material is slightly smaller than the outer diameter of the charged portion of the charging roller. It is configured to be larger. The constituent materials of the file material will be described later. Here, the gap H is set so that the distance between the surface of the photoconductor 1 and the surface of the charging roller 10 is 5 to 100 μm, preferably 30 to 65 μm. In the present embodiment, the gap H is set to 55 μm.
[0016]
During image formation, the charging roller 10 having the above configuration rotates following the rotation of the photoconductor 1, and the surface of the charging roller 10 moves in the same direction as the moving direction of the surface of the photoconductor 1. At this time, a power supply 15 for charging is connected to the base 11 of the charging roller 10, and a predetermined charging voltage is applied to the charging roller 10. As a result, discharge occurs in the gap H between the photoconductor 1 and the charging roller 10, and the charged surface of the photoconductor 1 is uniformly charged. Although the charging roller 10 according to the present embodiment is configured to be driven and rotated by the photoconductor 1, the charging roller 10 may be driven to rotate by a driving device (not shown) or may be stationary.
[0017]
Incidentally, in the above-described image forming apparatus, the photosensitive member 1 and the spacer member 14 are always in rotational contact with each other during image formation. Therefore, the spacer member 14 or the contact portion of the photoconductor 1 that contacts the spacer member 14 may be worn due to the rotational contact, and the size of the gap H may be changed. This problem can be solved by using an image forming apparatus according to each embodiment described below. It should be noted that among the components of the image forming apparatus according to the following embodiments, those having the same configuration and function as those of the printer shown in FIGS. The same reference numerals are given to the same reference numerals, and the description is omitted.
[0018]
(Embodiment 1)
The image forming apparatus according to the first embodiment has the following features in addition to the configuration of the printer having the above configuration. FIG. 5 illustrates a schematic configuration of a main part of the image forming apparatus according to the first embodiment. In this image forming apparatus, the lubricating substance 21 is applied to the spacer member 14 by bringing the lubricating substance 21 into contact with the spacer member 14. Here, as the lubricating substance 21, for example, solid fluoride, fluororesin, zinc stearate, or the like can be used. When a liquid lubricant such as zinc stearate, silicone oil, fluorine-based oil, or natural wax is used, an external addition method such as gaseous spraying can be used. By applying the lubricating substance 21 to the spacer member 14 as described above, a very thin film made of the lubricating substance 21 is formed on the surface of the spacer member 14. Therefore, the photoreceptor 1 and the spacer member 14 come into rotational contact with a film made of the lubricating substance 21 interposed therebetween. Wear of the photoreceptor 1 and the spacer member 14 can be reliably reduced as compared with the case where the photoreceptor 1 and the spacer member 14 are in direct contact and in rotational contact. Further, since the lubricating substance 21 is supplied to the non-charged portion of the charging roller 10 and does not reach the image forming area of the photoreceptor 1, the surface state of the photoreceptor 1 does not change, and no image disturbance occurs. .
[0019]
(Embodiment 2)
The image forming apparatus according to the second embodiment has the following features in addition to the configuration of the printer. FIG. 6 illustrates a schematic configuration of a main part of the image forming apparatus according to the second embodiment. In this image forming apparatus, the lubricating substance 21 is applied by bringing the lubricating substance 21 into contact with the contact portion of the photoconductor 1 with which the spacer member 14 contacts. The contact portion of the photoconductor 1 to which the lubricating substance 21 is applied is not shown in FIG. 6, but is a non-image forming area at both ends in the longitudinal direction of the photoconductor 1. As the lubricating substance 21, the same substance as in the first embodiment can be used. As described above, by applying the lubricating substance 21 to the contact portion of the photoconductor 1 that is in contact with the spacer member 14, a very thin film made of the lubricating substance 21 is formed on the surface of the photoconductor 1. Therefore, the photoreceptor 1 and the spacer member 14 come into rotational contact with a film made of the lubricating substance 21 interposed therebetween. The wear of the spacer member 14 and the photoreceptor 1 due to the rotational contact can be reliably reduced as compared with the case where the photoreceptor 1 and the spacer member 14 are in direct contact and are in rotational contact. Further, since the lubricating substance 21 is supplied to the non-image forming area of the photoreceptor 1, the surface state of the photoreceptor 1 does not change, and no image disturbance occurs. In the present embodiment, the lubricating member 21 is disposed downstream of the photoconductor cleaning device 6 in the rotation direction of the photoconductor 1, but the location of the lubricating member 21 is not particularly limited.
[0020]
(Embodiment 3)
The image forming apparatus according to the third embodiment has the following features in addition to the configuration of the printer. FIG. 7 illustrates a schematic configuration of a main part of the image forming apparatus according to the third embodiment. If the coating of the lubricating substance 21 formed on the spacer portion 14 is uneven, the portion where the photoconductor 1 and the spacer portion 14 are in direct contact will be worn. Therefore, the image forming apparatus according to the present embodiment applies the lubricating substance 21 to the spacer member 14 via the fur brush 22 as a lubricating substance supply unit. The fur brush 22 applies the lubricating substance 21 once held on the brush fibers to the spacer member 14 while being driven to rotate by the rotation of the spacer member 14. As the lubricating substance 21, for example, a powdery, solid, or liquid fluorine-based resin, zinc stearate, silicone oil, fluorine-based oil, or a liquid lubricant such as a natural wax can be used. As described above, by using the fur brush 22 as the lubricating substance supply means, the lubricating substance 21 can be uniformly supplied to the spacer member 14 without unevenness. At this time, the supply amount of the lubricating substance 21 can be adjusted by adjusting the pressing force of the fur brush 22 on the spacer member 14.
[0021]
(Embodiment 4)
The image forming apparatus according to the fourth embodiment has the following features in addition to the configuration of the printer. FIG. 8 illustrates a schematic configuration of a main part of the image forming apparatus according to the fourth embodiment. If the coating of the lubricating substance 21 formed at the contact portion between the spacer portion 14 and the photoreceptor 1 is uneven, the portion where the spacer portion 14 and the photoreceptor 1 are in direct contact will be worn. Therefore, the image forming apparatus according to the present embodiment applies the lubricating substance 21 to the photoreceptor 1 via the fur brush 22 as a lubricating substance supply unit. The contact portion of the photoconductor 1 to which the lubricating substance 21 is applied is not shown in FIG. 8, but is a non-image forming area at both ends in the longitudinal direction of the photoconductor 1. The fur brush 22 applies the lubricating substance 21 once held on the brush fiber to the photoreceptor 1 while being driven to rotate by the rotation of the photoreceptor 1. The same lubricating substance 21 as that of the third embodiment can be used. As described above, by using the fur brush 22 as the lubricant supply means, the lubricant 21 can be uniformly supplied to the photoreceptor 1 without unevenness. At this time, the supply amount of the lubricating substance 21 can be adjusted by adjusting the pressing force of the fur brush 22 on the photoconductor 1.
[0022]
(Embodiment 5)
The image forming apparatus according to the fifth embodiment has the following features in addition to the configuration of the printer. FIG. 9 illustrates a schematic configuration of a main part of the image forming apparatus according to the fifth embodiment. If the coating of the lubricating substance 21 formed on the spacer portion 14 is uneven, the portion where the spacer portion 14 and the photoreceptor 1 are in direct contact will be worn. Therefore, the image forming apparatus according to the present embodiment applies a lubricating substance to the spacer member 14 via a sponge pad 23 made of an elastic body as a lubricating substance supply unit. The sponge pad 23 is uniformly pressed against the surface of the spacer member 14 while holding the lubricating substance 21 in advance, and applies the lubricating substance 21 to the spacer member 14. As the lubricating substance 21, for example, a lubricant such as a liquid fluorine-based resin, zinc stearate, silicone oil, fluorine-based oil, and natural wax can be used. By using the sponge pad 23 as the lubricating substance supply means, the lubricating substance 21 can be uniformly supplied to the photoreceptor 1 without unevenness. At this time, by adjusting the pressing force of the sponge pad 23 to the spacer member 14, the supply amount of the lubricating substance 21 can also be adjusted.
[0023]
(Embodiment 6)
The image forming apparatus according to the sixth embodiment has the following features in addition to the configuration of the printer. FIG. 10 illustrates a schematic configuration of a main part of the image forming apparatus according to the sixth embodiment. If there is unevenness in the coating of the lubricating substance 21 formed on the portion where the spacer portion 14 and the photoconductor contact, the portion where the spacer portion 14 directly contacts the photoconductor 1 will be worn. Therefore, in the image forming apparatus according to the present embodiment, the sponge pad 23 made of an elastic body as a lubricating substance supply unit is applied to the photoconductor 1. The contact portion of the photoconductor 1 to which the lubricating substance 21 is applied is not shown in FIG. 10, but is a non-image forming area at both ends in the longitudinal direction of the photoconductor 1. When the sponge pad 23 is pressed against the photoreceptor 1, there is a possibility that the photoreceptor 1 may be rubbed depending on the pressing, but there is no problem if the contact is made lightly. By using the sponge pad 23 as the lubricating substance supply means, the lubricating substance can be uniformly supplied to the photoreceptor 1 without unevenness. At this time, by adjusting the pressing force of the sponge pad 23 to the photoreceptor 1, the supply amount of the lubricating substance 21 can be adjusted.
[0024]
(Embodiment 7)
The image forming apparatus according to the seventh embodiment has the following features in addition to the configuration of the printer described in the third to sixth embodiments. If the lubricating substance 21 is excessively supplied to a portion where the spacer member 14 and the photoconductor 1 are in contact with each other, the gap H between the photoconductor 1 and the charging roller 10 increases, and abnormal discharge occurs. Therefore, in the image forming apparatus according to the present embodiment, the lubricating substance supply means such as the fur brush 22 and the sponge pad 23 is configured to be able to contact and separate from the spacer member 14 or the photoreceptor 1, and the lubricating substance 21 is arranged at regular intervals. So that it can be supplied intermittently. For example, the lubricating substance 21 may be applied by bringing a lubricating substance supply unit such as the fur brush 22 or the sponge pad 23 into contact with the spacer member 14 or the photoreceptor 1 for 30 seconds every time 50 to 200 sheets are output. Thus, by supplying the lubricating substance intermittently, it is possible to supply an appropriate amount of the lubricating member between the spacer portion 14 and the photoreceptor 1.
[0025]
(Embodiment 8)
The image forming apparatus according to the eighth embodiment has the following features in addition to the configuration of the printer. FIG. 11 illustrates a schematic configuration of a main part of the image forming apparatus according to the eighth embodiment. In this image forming apparatus, the spacer member 14 contains a lubricating substance. Here, the spacer member 14 is made of, for example, an olefin resin such as polyethylene (PE) or polypropylene (PP), a polyester resin such as polyethylene terephthalate (PET) or polybutylene terephthalate (PBT), or polytetrafluoroethylene (PTFE). And a copolymer thereof (PFA, FEP, etc.), a fluororesin, a polyimide resin, and the like. Further, graphite, molybdenum disulfide, ethylene tetrafluoride resin, graphite fluoride, paraffin WAX, metallic soap, silicon-based oil, mineral oil, or the like may be internally added to these resins to improve lubricity. As described above, by including the lubricating substance in the spacer member 14 and increasing the lubricity of the spacer member 14 itself, the wear coefficient between the spacer member 14 and the photoconductor 1 is reduced.
[0026]
(Embodiment 9)
The image forming apparatus according to the ninth embodiment has the following features in addition to the configuration of the printer. FIG. 12 illustrates a schematic configuration of a main part of the image forming apparatus according to the ninth embodiment. In this image forming apparatus, the contact portion of the photoconductor 1 that contacts the spacer member 14 is formed of the coating layer 25 having high lubricity. The covering layer 25 covers the entire non-image forming area at both ends in the longitudinal direction of the photoconductor 1. The coating layer 25 is formed on the photosensitive layer or directly on the raw tube. For example, a thin film such as a high-hardness amorphous carbon film, an amorphous silicon film, or a high-resistance tin oxide film is formed in a thickness of about 1 to 5 μm by a vacuum deposition method, a CVD method, a sputtering method, an ion plating method, or the like. can do. Further, it can be formed by dispersing fluorine resin fine particles of about 0.05 to 5 μm such as PTFE in a binder resin, and applying a thin film on a photosensitive layer or a raw tube of a photosensitive member. In addition, graphite, molybdenum disulfide, tetrafluoroethylene resin, graphite fluoride, paraffin WAX, metal soap, silicon-based oil, mineral oil, and the like can be used as the lubricating dispersion material. As described above, since the contact portion of the photoreceptor 1 that contacts the spacer member 14 is formed of the coating layer having high lubricity, even if the photoreceptor and the spacer member come into rotational contact, the contact between the spacer member and the photoreceptor may occur. The wear coefficient is reduced.
[0027]
Incidentally, it is preferable that the spacer member 14 of each embodiment described above is an electric insulator. If the insulating property of the spacer member 14 is poor, a discharge occurs between the spacer member 14 and the photoconductor 1. When a discharge occurs between the spacer member 14 and the photoreceptor 1, the layer made of the lubricating substance 21 formed between the spacer member 14 and the photoreceptor 1 is broken by the discharge, and the lubricating effect cannot be exhibited. In addition, a discharge product generated by the discharge has stickiness. Therefore, when a discharge occurs between the spacer member 14 and the photoconductor 1, the spacer member 14 and the photoconductor 1 have adhesiveness and lubricity is reduced. Further, the toner adheres to the spacer member 14 due to the stickiness of the discharge product, and the gap H becomes large. Therefore, in order to prevent a discharge from occurring between the spacer member 14 and the photoconductor 1, it is preferable that the surface of the spacer member 14 is at least an electric insulator.
[0028]
Further, the charging roller 10 of each embodiment described above has a conductive base 11, a resistance layer 12, and a surface layer 13 as shown in FIG. 3, and the surface layer 13 faces the photoconductor 1. . Here, the surface layer 13 serves to enhance the stability of discharge and protect the charging roller 10. Although the surface layer 13 can be omitted, when the surface layer 13 is provided, it is desirable that the surface layer 13 has a base material and an electron conductive agent dispersed in the base material. When the charging roller 10 having the surface layer 13 is used, the electron conductive surface layer 13 can suppress the entry and exit of moisture inside the charging roller 10 even in a low humidity environment or a high humidity environment. Therefore, the fluctuation of the resistance of the charging roller 10 can be suppressed, and thus, even if the environment changes, the fluctuation of the charging potential on the surface of the photoconductor 1 can be reduced.
[0029]
It is preferable that the volume resistivity of the surface layer 13 is set higher than the volume resistivity of the resistance layer 12. If the resistance of the surface layer 13 is low, the surface resistivity decreases, a current path is also formed on the surface of the charging roller 10, and a current flows in the axial direction of the charging roller 10. As a result, the discharge energy is not made uniform in the voids, the discharge is concentrated, and a streamer discharge may occur. By making the volume resistivity of the surface layer 13 higher than the volume resistivity of the resistance layer 12, the formation of a current path in the surface direction of the charging roller 10 can be prevented. Discharge can be prevented.
[0030]
The volume resistivity of the resistance layer 12 is 10 as described above. 5 Ω · cm or more, 10 9 Ω · cm or less. 9 If it is higher than Ω · cm, the discharge becomes insufficient and the surface of the photoconductor 1 cannot be sufficiently charged. Conversely, if this resistivity is 10 5 If it is lower than Ω · cm, if there is a defect such as a pinhole in the photosensitive layer of the photoreceptor 1, the discharge current concentrates on the pinhole, causing abnormal discharge, and the overcurrent further enlarges the pinhole, The photosensitive layer may be destroyed.
[0031]
Further, as shown in FIG. 4, it is preferable that the charging roller having the above configuration is pressed toward the surface of the photoconductor 1 by a compression spring 16 as a pressing unit. When the charging roller 10 is pressed in the direction of the photoconductor 1 by the compression spring 16, even if an impact force is applied to the photoconductor 1 and the photoconductor 1 vibrates, the charging roller 10 jumps from the surface of the photoconductor 1. Can be prevented. Therefore, it is possible to prevent the gap H from greatly changing. Here, the impact force is assumed to be, for example, a force applied from a motor for driving the photoconductor 1 or a gear for transmitting the rotation of the motor.
[0032]
The charging voltage applied to the charging roller 10 having the above configuration may be only a DC voltage. However, as shown in an experimental example described later, it is possible to apply a charging voltage in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage. preferable. At this time, it is particularly preferable to set the peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the charging member 14 to a value that is at least twice the charging start voltage of the image carrier. When only the DC voltage is applied, the charging potential changes depending on the gap H between the photoconductor 1 and the charging roller 10. On the other hand, if the gap H is too large, irregular discharge may cause image unevenness, and may further damage the photoconductor 1 and shorten its life. On the other hand, when a charging voltage in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage is applied, the charging potential does not depend on the gap H under certain conditions, so that stable charging is possible.
[0033]
By the way, the image forming apparatus shown in FIG. 1 is provided with a photoconductor cleaning device 6 for cleaning the surface of the photoconductor 1, and is configured to remove the transfer residual toner. However, a very small amount of toner may pass through the photoconductor cleaning device 6 and enter between the charging roller 10 and the photoconductor 1. At this time, if the gap H is smaller than the particle size of the toner, the toner forcibly passes through the gap H, so that stress is generated in the toner, and the toner is deformed by heat and fused to the surface of the charging roller 10. There is a risk. In this case, the portion of the charging roller 10 to which the toner has been fused tends to cause abnormal discharge. Therefore, it is preferable to set the gap H to a value larger than the toner particle diameter of the toner image formed on the surface of the photoconductor 1. In this way, the toner that has passed through the photoconductor cleaning device 6 also passes through the gap H as it is, and the toner does not fuse to the surface of the charging roller 10. Thereby, it is possible to prevent the occurrence of abnormal discharge due to the fusion of the toner.
[0034]
When a two-component developer is used in the developing device 4 shown in FIG. 1, the carrier adheres to the surface of the image carrier and passes through the photoconductor cleaning device 6 to reach the gap H. There is also. At this time, if the gap H is narrower than the particle size of the carrier, the carrier will forcibly pass through the gap H. Generally, since the carrier is made of a hard material such as iron powder, when the carrier passes through the gap H, the surface of the charging roller 10 and the surface of the photoconductor 1 may be damaged. If the surface of the charging roller 10 is scratched, a projection is formed on the surface of the charging roller 10, which causes abnormal discharge. If the surface of the photoconductor 1 is scratched, the scratches appear on the image and deteriorate the image quality. In addition, the electric field concentrates on the scratched portion of the photoconductor 1 and causes abnormal discharge. Therefore, it is preferable to set the gap H to a value larger than the particle size of the carrier of the developer used in the developing device that forms a toner image on the surface of the photoconductor 1. By doing so, it is possible to prevent the above-mentioned problems from occurring, and to charge the photoconductor 1 uniformly.
[0035]
Further, the gap H is preferably set to 100 μm or less. When the gap H between the photoconductor and the charging roller is larger than 100 μm, the discharge path becomes longer, the discharge energy becomes too large, abnormal discharge occurs, and a spot-like abnormal image occurs on the toner image. I will. This will be shown later in an experimental example.
[0036]
Further, it is preferable to use toner having an average circularity of 0.96 or more as the toner contained in the developing device 4. Toner having a low average circularity may have poor transfer efficiency in the process of electrostatic transfer. In this case, the photoconductor 1 is covered with the untransferred toner, and the amount of the untransferred toner that passes through the photoconductor cleaning device 6 increases. If toner remains on the photoconductor 1 during charging, ions will adhere to the toner instead of the photoconductor 1, causing uneven charging of the photoconductor 1. On the other hand, since the toner having a high average circularity has high efficiency, the transfer residual toner remaining on the photoconductor 1 is smaller than that of the conventional toner. The amount of toner attached also decreases.
[0037]
The average circularity is measured by passing a suspension containing toner particles through an imaging unit detection band on a flat plate, optically detecting the particle image with a CCD camera, and analyzing the optical detection band. Appropriate. The value obtained by dividing the perimeter of the equivalent circle having the same projected area obtained by this method by the perimeter of the actual particle is the average circularity. In the present embodiment, the average circularity was measured by a flow-type particle image analyzer FPIA-2100 (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.). Specifically, first, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant, preferably an alkylbenzenesulfonate, is added as a dispersant to 100 to 150 ml of water from which impurity solids have been removed in advance in a container. Add about 0.1-0.5 g. Then, the suspension in which the sample is dispersed is subjected to dispersion treatment for about 1 to 3 minutes using an ultrasonic disperser, and the shape and distribution of the toner are measured by the above-mentioned apparatus with the concentration of the dispersion liquid being 3000 to 10,000 / μl. Mean circularity was obtained.
[0038]
Further, in the image forming apparatus according to each of the above-described embodiments, if the surface of the photoconductor 1 has irregularities such as large undulations, the size of the gap H is large when the image carrier 1 is rotated, even if the above-described configurations are employed. Will fluctuate easily. Therefore, it is preferable to configure the photoconductor 1 as a photoconductor having an amorphous silicon-based surface layer. Since the surface of the photoconductor 1 can be extremely smoothed, the fluctuation of the gap H during the rotation of the photoconductor 1 can be effectively suppressed.
[0039]
Further, in the image forming apparatus according to each of the above embodiments, it is preferable that the photoconductor 1 has a surface layer made of an organic photoconductor in which a filler such as alumina powder having a size of 0.1 μm or less is dispersed. The surface layer made of an organic photoconductor in which a filler is dispersed has a high surface hardness and is excellent in abrasion resistance. Therefore, it is possible to prevent the gap H from fluctuating due to the rapid progress of wear of the photoconductor 1. In particular, the transition to the streamer discharge due to the increase in the gap H can be prevented.
[0040]
By the way, in the image forming apparatus shown in FIG. 1, an image forming unit in which the charging member roller 10 and the photoconductor 1 are integrally assembled is configured, and the image forming unit is detachably attached to the image forming apparatus main body. It is installed. The charging roller 10 and the photoconductor 1 are assembled to the image forming unit with the gap H kept constant, and the image forming unit can be attached to and detached from the image forming apparatus main body while the gap H is kept constant. is there. For this reason, when attaching and detaching the image forming unit, it is possible to prevent a problem that the size of the gap H fluctuates greatly. If the photoconductor 1 and the charging roller 10 can be separately attached to and detached from the main body of the image forming apparatus, the gap H may change when the photoconductor 1 and the charging roller 10 are attached and detached. As a result, a large amount of discharge products may adhere to the surface of the photoconductor 1 during the image forming operation.
[0041]
Further, in the above-described image forming unit, a contact member that comes into contact with the photoconductor 1 may be assembled in addition to the charging roller 10. In the example shown in FIG. 1, the photosensitive member cleaning device 6 is assembled in the image forming unit as a contact member. When the contact members such as the photoconductor cleaning device 6 are configured to be detachable from the image forming apparatus main body separately from the charging roller 10, these members move while being in contact with the photoconductor 1 when the contact members are attached and detached. Become. Therefore, a large external force is applied to the photoconductor 1 at that time, and the gap H may fluctuate. On the other hand, if the contact member is also an element of the image forming unit, when the image forming unit 35 is attached to and detached from the image forming apparatus main body, the contact member including the photoconductor cleaning device 6 is also attached and detached. Therefore, these members do not move relative to the photoconductor 1, and there is no possibility that the gap H fluctuates greatly.
[0042]
In the charging roller 10 shown in FIGS. 4 to 12, the spacer member 14 is formed by winding a film material as the positioning member, but the positioning member may be formed by another appropriate method. For example, when manufacturing the charging member 10, the surface of the resistance layer 12 is cut, and at this time, as shown in FIG. 13, annular projections 26 as positioning members are formed at both ends in the longitudinal direction of the resistance layer 12. May be. The projection 26 is pressed against the non-image forming area of the photoconductor 1 to form a gap H between the photoconductor 1 and the charging roller 10. At this time, as described above, it is preferable that at least the surface of the protrusion 26 be an electric insulator.
[0043]
Further, for example, at the time of cutting the surface of the resistance layer 12 of the charging roller 10, as shown in FIG. 14, step portions 27 are provided at both ends in the longitudinal direction of the resistance layer 12, and the step portions 27 have insulating properties as positioning members. May be attached. Since the heat-shrinkable tube can easily coat the member by heating, if the processing accuracy of the charging roller 10 is sufficient, the distance between the charging roller 10 and the photosensitive member 1 can be relatively easily determined. It is possible to set the gap H to a target value. Further, since the heat shrinkable tube is inexpensive, it is advantageous in cost.
[0044]
The heat-shrinkable tube includes, for example, a Sumitube for 105 ° C. (product name: F 105 ° C., manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.). This Sumi tube has a thickness of 300 μm and shows a contraction rate of about 50 to 60%, depending on the diameter of the charging member to be mounted, and increases the thickness by about 0 to 200 μm due to heat shrinkage. Required cutting work. For example, when attaching a heat-shrinkable tube to a charging roller having a diameter of 12 mm, a heat-shrinkable tube having an inner diameter of about 15 mm may be used with a cutting depth of the charging roller of 350 μm. After the heat shrink tube is attached to the cut portion at the end of the charging roller, the charging roller is rotated to inward from the end face, and heat is uniformly shrunk while being heated by a heat source at 120 to 130 ° C. Thereby, the gap between the charging roller and the photoconductor can be set to about 50 μm. The heat-sealed and fixed heat-shrinkable tube does not come off during use, but may be fixed for prevention. For example, a small amount of a liquid adhesive such as a cyanoacrylate resin (for example, Alonalpha, cyanobond, etc., each of which is a trade name) is poured into the end.
[0045]
Further, the mounting method of the positioning member (spacer member) is not limited to the mounting method shown in FIG. For example, as shown in FIG. 15, a groove 28 is formed by leaving a part at the end of the resistance layer 12 of the charging roller 10, and a square ring-shaped spacer member having endless elasticity is attached to the groove 28. Is also good. As shown in FIG. 16, a groove 29 having an arc-shaped cross section is formed except for a part at the end of the resistance layer 12 of the charging roller 10, and a circular ring-shaped (usually referred to as an O-ring) is formed. Attach the spacer member. At this time, it is desirable that the end of the base 11 of the charging roller 10 is shaved and thinned to make it easier to insert the spacer member, and it is also possible to cut it completely and fix it with an adhesive. When a spacer member is attached and fixed to a step or a groove formed at the end of the charging roller, it is desirable to use an adhesive such as a two-liquid epoxy resin in addition to the liquid adhesive described above.
[0046]
Further, in the charging roller 10 shown in FIGS. 4 to 12, the spacer members 14 are formed at both ends of the charging roller 10 as positioning members, but the spacer members may be provided on the photoconductor 1 side. For example, a convex portion as a positioning member is formed on the flange portion of the photoreceptor, and both ends of the charging roller are brought into contact with the convex portion, and a gap H is formed between the surface of the photoreceptor and the charging effective area of the charging roller. It may be formed. In this case, the lubricating substance is held on the surface of the protrusion or on both ends of the charging roller with which the protrusion contacts.
[0047]
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to experimental examples.
(Experimental example 1)
In Experimental Example 1, the effect of supplying a lubricating substance to the spacer member provided on the charging roller will be confirmed. The charging device used in this experimental example uses a hard type charging roller 10 in which spacer members 14 made of an insulating heat-shrinkable tube are attached to both ends of the charging roller 10 by the method shown in FIG. As shown in FIG. 7, the charging device applies a lubricating substance 21 made of solid zinc stearate to a spacer member 14 of the charging roller 10 via a fur brush 22. The lubricating substance 21 is pressed at 75 gf in the direction of the fur brush 22. A gap H between the photoconductor 1 and the charging roller 10 is set to be 50 μm, and a charging voltage obtained by superimposing an AC voltage Vpp of 2.2 kV and 2 kHz on a DC voltage of −700 V is applied to the charging roller 10. The charging device under the above conditions was set on a copier for evaluation: a modified Imagiocolor 8000 (a direct transfer type full color printer) manufactured by Ricoh Co., Ltd. Then, the gap between the charging roller 10 and the photoconductor 1 was measured after outputting 150,000 A4 sheets of halftone image under the environmental conditions of a temperature of 25 ° C. and a humidity of 65%. At this time, as a comparative example, measurement was similarly performed for a charging device to which the lubricating substance 21 was not applied.
[0048]
As a result, in the charging device (Experimental Example 1) in which the lubricating substance 21 was supplied to the spacer member 14, the gap H did not change from 50 μm (initial state). On the other hand, in the charging device in which the lubricating substance 21 was not supplied to the spacer member 14 (comparative example), abrasion of the spacer member 14 was observed, and the gap H was reduced from 50 μm (initial state) to 35 μm. It can be seen that by applying the lubricating substance 21 to the spacer member 14, the wear of the spacer member 14 can be suppressed, and the gap H between the charging roller 10 and the photoconductor 1 can be kept constant. This is because even when the spacer member 14 and the photoconductor 1 are brought into rotational contact, a film made of the lubricating substance 21 is formed between the spacer member 14 and the photoconductor 1, thereby suppressing wear of both. Can be
[0049]
(Experimental example 2)
In Experimental Example 2, the supply amount of the lubricating substance was examined. In this experimental example, an experiment was performed under the same conditions as in Experimental Example 1 except that the pressure of the lubricating substance 21 made of zinc stearate was changed to 500 gf. When 5000 sheets of A4 paper were output, the gap H between the charging roller 10 and the photoconductor 1 was measured. As a result, in the charging device of Experimental Example 2 in which the lubricating substance 21 was excessively supplied as compared with Experimental Example 1, the gap H between the charging roller 10 and the photoconductor 1 was increased from 50 μm (initial state) to 70 μm. . Further, it was visually observed that zinc stearate as the lubricating substance 21 was sticky and sticking to the surface of the spacer member after the paper output. In the charging device of Experimental Example 2, since the lubricating substance 21 was excessively supplied and the layer of the lubricating substance formed on the surface of the spacer member 14 became too thick, the gap H between the charging roller 10 and the photosensitive member 1 was changed. Is thought to have spread. If the gap H continues to widen, the discharge becomes unstable and the photoconductor 1 cannot be charged uniformly. Therefore, the supply amount of the lubricating substance 21 needs to be appropriately adjusted. For example, as shown in FIG. 7, when the lubricating substance 21 is supplied via the fur brush 22, the pressure of the lubricating substance 21 may be adjusted. Alternatively, the fur brush 22 may be made to be able to contact and separate from the spacer member 14 of the charging roller 10, and the lubricant may be applied for 30 seconds every 200 prints.
[0050]
(Experimental example 3)
In Experimental Example 3, the insulating property of the spacer member was examined. In this experimental example, an experiment was performed under the same conditions as in Experiment 1 except that a heat-shrinkable tube containing carbon having a low resistance value was used as the spacer member 14. Then, when the output of 20,000 sheets of A4 paper was performed, the gap H between the charging roller 10 and the photoconductor 1 was measured. As a result, in the charging device of Experimental Example 3 using the spacer member 14 having a smaller resistance value than that of Experimental Example 1, the gap H between the charging roller 10 and the photoconductor 1 is reduced from 50 μm (initial state) to 40 μm. I was When the surface of the spacer member 14 was observed after the paper was output, the spacer member 14 was worn and had adhesiveness. In the charging device of Experimental Example 3, it is considered that since the resistance of the spacer member 14 is low, a discharge occurs in a portion where the spacer member 14 and the photoconductor 1 are close to each other, and the applied lubricant is discharged by the discharge. When the discharge occurs, a sticky discharge product is generated and adheres to the spacer member 14 and the surface of the photoconductor 1. Therefore, it is considered that the friction between the spacer member 14 and the photoconductor 1 increases, and the spacer member 14 wears. Therefore, it is understood that at least the surface of the spacer member 14 is preferably an electric insulator.
[0051]
(Experimental example 4)
In Experimental Example 4, the relationship between the gap and the abnormal image will be examined. In the present experimental example, charging devices having different gaps H were prepared by using polyethylene terephthalate (PET) tape materials having different thicknesses of 30, 50, 80, 100, 120, and 150 μm as the spacer members 14. Then, the occurrence frequency of an abnormal image was examined under the same conditions as in Experimental Example 1. Table 1 shows the results.
[Table 1]
Figure 2004246248
From the results shown in Table 1, it was found that when the gap H between the charging roller 10 and the photoconductor 1 was 120 μm or more, an abnormal image in which spot-like unevenness appeared was generated. Therefore, in order to output a normal image, that is, to perform uniform charging in the charging unit, it is understood that the gap is preferably set to 100 μm or less.
[0052]
(Experimental example 5)
In Experimental Example 5, the gap dependence of the charging potential characteristics of DC voltage charging and AC voltage charging was examined. FIG. 17 shows the charging characteristics when only the DC voltage is applied to the charging roller using the gap between the photosensitive member and the charging roller as a parameter (hereinafter referred to as DC charging). FIG. 18 shows charging characteristics when a charging voltage in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage is applied to a charging roller (hereinafter, referred to as AC charging).
In the case where DC charging was performed, the plot is shifted to the right while the slope of the graph remains unchanged when the gap is increased from the results in FIG. The charging start voltage is -0.735 kV when the photoconductor and the charging roller are in contact (zero gap), -0.940 kV when the gap is 30 m, -1.030 kV when the gap is 50 m, and -1.154 kV when the gap is 80 m. It became. The charging start voltage Vth depends on the gap, and when the gap widens, the discharge starting voltage Vth increases. That is, if the gap is wide, the charging potential cannot be kept constant unless the applied voltage Vdc is increased. The relationship between the gap and the charging potential can be explained by Paschen's law. When the charging roller and the photoconductor are not in contact with each other, the gap between the charging roller and the photoconductor may fluctuate due to vibration from a machine or a change in environment. However, when DC charging is performed, as shown in FIG. 17, when the gap changes, the discharge start voltage Vth changes. Therefore, to keep the charging potential constant, the applied voltage Vdc must be adjusted according to the gap.
In contrast, when AC charging was performed, the following was found from the results in FIG. Up to the point where the applied voltage Vpp becomes twice the discharge starting voltage Vth, the charging potential is proportional to the applied voltage Vpp. When the applied voltage Vpp becomes twice or more the discharging starting voltage Vth, the charging potential becomes constant. When the gap fluctuates, the plot of the relationship between the applied voltage Vpp and the charging potential changes when the applied voltage Vpp is not more than twice the discharge start voltage Vth. However, when the applied voltage Vpp becomes twice or more of the discharge starting voltage Vth, the charging potential becomes a certain value regardless of the gap. That is, in the case of AC charging, by setting the applied voltage Vpp to twice or more the discharge starting voltage, the charging potential can be kept constant even when the gap fluctuates. Therefore, when there is a gap between the charging roller and the photoconductor, it is possible to obtain a stable charging potential by performing the AC charging.
[0053]
(Experimental example 6)
In Experimental Example 6, the hardness of the charging roller was examined. As the charging roller 10, a rubber roller having low hardness and a hard roller having high hardness were prepared. Then, the gap H between the charging roller 10 and the photoconductor 1 was examined under the use environment shown in Table 2 below. Considering the working environment, it is considered that the maximum high humidity environment limit assumed in offices where moisture absorption is promoted is about 30 ° C. and about 80%. Similarly, the low humidity environment limit assumed in an office is considered to be about 20% at a high temperature of about 30 ° C.
[Table 2]
Figure 2004246248
From the results in Table 2, it was found that when the hard roller was used as the charging roller 10, the gap H did not change even when the environment was changed, but when the rubber roller was used, the gap H was extremely high in a high humidity environment. Has become smaller. As described above, the rubber roller easily absorbs moisture, and easily expands and softens due to moisture absorption. Therefore, under the conditions of 30 ° C. and 20% where the influence of moisture absorption is small, a constant gap H is formed between the charging roller 10 and the photoconductor 1 as shown in FIG. However, as shown in FIG. 19A, in a high humidity environment, the resistance layer of the charging roller 10 expands due to moisture absorption, and the surface of the charging roller 1 comes into contact with the photoconductor 1. In this case, it is possible to prevent a change in the gap H between the charging roller 10 and the photoconductor 1 by giving the spacer member 14 an extensibility. On the other hand, considering the case where the moisture absorption portion is concentrated at the center of the charging roller 10 due to the airflow design of the device, the central portion of the charging roller 10 locally expands as shown in FIG. It comes into contact with the surface of the photoconductor 1. The contact as shown in FIG. 19A cannot be prevented even if the spacer member 14 is provided with extensibility. As described above, if the gap H between the photosensitive member 1 and the charging roller 10 becomes small and they come into contact with each other, uniform charging cannot be performed. Therefore, it is understood that it is preferable to use, as the charging roller 10, a hard roller having a high hardness that ensures the maintenance of the gap H.
[0054]
As described above, in the image forming apparatus according to the present embodiment, the lubricating substance is held at a position where the photoconductor 1 as the image carrier and the spacer member 14 as the positioning member are in rotational contact. Therefore, even if the photoconductor 1 and the spacer member 14 come into rotational contact with each other, the wear of both is reduced, and the gap H between the photoconductor 1 and the charging roller 10 as the opposing member becomes small even after long-term use. Can be suppressed.
Further, the image forming apparatus according to the present embodiment includes a fur brush 22 and a sponge pad 23 as a lubricating substance supply unit that supplies the lubricating substance 21 to the spacer member 14 or the contact portion of the photoconductor 1 contacting the spacer member 14. It has. Therefore, a coating made of a lubricating substance is formed at a portion where the photoconductor 1 and the spacer member 14 come into rotational contact, and the photoconductor 1 and the spacer member 14 do not directly contact. Therefore, abrasion between the photoconductor 1 and the spacer member 14 is reliably reduced.
Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, since the lubricating substance 21 is applied to the photoreceptor 1 or the spacer member 14 via the fur brush 22 or the sponge pad 23, the coating made of the lubricating substance 21 is formed evenly. You.
Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, the lubricating substance 21 is intermittently supplied to the photoconductor 1 or the spacer member 14, and the supply amount can be adjusted. Therefore, an increase in the gap H due to an excessive supply of the lubricating substance 21 is eliminated.
Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, the lubricating substance supply unit such as the fur brush 22 is configured to be able to contact and separate from the photoreceptor 1 and the spacer member 14 so that the supply amount of the lubricating substance can be adjusted. it can. Therefore, an increase in the gap H due to an excessive supply of the lubricating substance 21 is eliminated.
Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, since the spacer member 14 itself contains the lubricating substance 21, the abrasion due to the rotational contact between the photosensitive member 1 and the spacer member 14 is reduced.
Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, since the contact portion of the photoconductor 1 that contacts the spacer member 14 contains the lubricating substance 21, the abrasion due to the rotational contact between the photoconductor 1 and the spacer member 14 is reduced. You.
Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, since the gap H between the photoconductor 1 and the charging roller 10 does not fluctuate, damage to the photoconductor 1 can be kept small, and the length of the photoconductor 1 can be reduced. It is possible to extend the life.
Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, since the spacer member 14 is made of an electrical insulator, no discharge occurs between the photoconductor 1 and the spacer member 14. Therefore, lubricity between the photoconductor 1 and the spacer member 14 can be maintained.
Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, since the gap H between the photoconductor 1 and the charging roller 10 is larger than the particle diameter of the toner, the untransferred toner does not fuse to the charging roller 10. Therefore, the toner can be used again for development without changing the characteristics of the untransferred toner.
Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, since the gap H between the photoconductor 1 and the charging roller 10 is larger than the particle diameter of the carrier, the carrier does not damage the photoconductor 1 and the charging roller 10.
Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, since the gap H between the photoconductor 1 and the charging roller 10 is 100 μm or less, the discharge path has an appropriate length and abnormal discharge does not occur.
Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, since the charging roller 10 has the surface layer 13 having electron conductivity, the resistance fluctuation of the charging roller 10 is small even due to environmental fluctuation, and stable discharge can be performed.
Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, since the resistance value of the surface layer 13 of the charging roller 10 is larger than the resistance value of the resistance layer 112, a current path is not formed in the surface direction. No discharge occurs.
Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, since the charging roller 10 is pressed in the direction of the photoconductor 1, the fluctuation of the gap H between the photoconductor 1 and the charging roller 10 is small, and stable charging is achieved. It can be carried out.
Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, since the charging voltage in which the AC voltage is superimposed on the DC voltage is applied to the charging roller 10, the charging potential can be kept constant even when the gap H fluctuates. .
Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, since the average circularity of the toner is 0.96 or more, the amount of untransferred toner is small, and the photoconductor 1 can be uniformly charged. Further, since the amount of untransferred toner to be reused is reduced, the characteristics of the developer are stabilized.
Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, since the photoconductor 1 has the amorphous silicon-based surface layer, the smoothness of the photoconductor 1 is improved. Therefore, the fluctuation of the gap H between the photoconductor 1 and the charging roller 10 is reduced, and stable charging is possible.
Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, since the photoconductor 1 has the surface layer made of the organic photoconductor in which the filler is dispersed, the hardness of the surface layer of the photoconductor 1 is high and the wear resistance is excellent. Therefore, it is possible to maintain the gap H stable over time, and in particular, to prevent the discharge from becoming unstable due to the expansion of the gap H.
Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, the photosensitive member 1 and the charging roller 10 are integrally assembled and configured as a process cartridge. Therefore, the gap H between the photosensitive member 1 and the charging roller 10 is set in advance and can be mounted on the apparatus main body, so that the operability is excellent. Further, even when the charging roller 10 needs to be replaced, the gap H does not change because the photosensitive member 1 and the charging roller 10 are replaced at the same time.
Further, the image forming apparatus according to the present embodiment includes a photoconductor cleaning device 6 in which the process cartridge contacts the photoconductor 1. Therefore, even when the photoconductor cleaning device 6 needs to be replaced, the photoconductor 1 and the charging roller 10 are also replaced at the same time, so that the gap H between the photoconductor 1 and the charging roller 10 does not change.
[0055]
The above-described charging device 2 can be widely applied to image forming apparatuses other than the type shown in FIG. For example, the printer shown in FIG. 1 temporarily transfers a toner image on a photoconductor to an intermediate transfer body, and transfers a color toner image superimposed on the intermediate transfer body onto recording paper. A configuration in which the toner image is directly transferred to recording paper may be adopted. Further, the printer shown in FIG. 1 is a tandem type full color printer, but can be applied to a revolver type full color printer shown in FIG. The printer shown in FIG. 20 includes four sets of developing devices 4Y, 4M, 4C, and 4K around one photoconductor 1, and switches the operation of each developing device 4 so as to sequentially form one photoconductor 1 on one photoconductor 1. Develop toner of multiple colors.
[0056]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus that suppresses abrasion due to rotational contact between an image carrier, an opposing member, and a positioning member, and does not change the positional relationship between the image carrier and the opposing member. There is an excellent effect that can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a printer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an enlarged schematic configuration of a toner image forming unit of the printer.
FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a schematic configuration of a charging roller and a photoconductor of the printer.
FIG. 4 is a perspective view showing a schematic configuration of a charging roller and a photoconductor of the printer.
FIG. 5 is a perspective view showing a schematic configuration of the charging device according to the first embodiment.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to a second embodiment.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a charging device according to a third embodiment.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to a fourth embodiment.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a charging device according to a fifth embodiment.
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to a sixth embodiment.
FIG. 11 is a perspective view showing a schematic configuration of a charging device according to an eighth embodiment.
FIG. 12 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to a ninth embodiment.
FIG. 13 is a cross-sectional view of a charging roller according to another embodiment.
FIG. 14 is an enlarged view of a main part showing a schematic configuration of a charging roller according to another embodiment.
FIG. 15 is an enlarged view of a main part showing a schematic configuration of a charging roller according to another embodiment.
FIG. 16 is an enlarged view of a main part showing a schematic configuration of a charging roller according to another embodiment.
FIG. 17 is a characteristic diagram showing a relationship between an applied voltage and a charging potential when only a DC voltage is applied to a charging roller.
FIG. 18 is a characteristic diagram illustrating a relationship between an applied voltage and a charging potential when a charging voltage in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage is applied to a charging roller.
FIG. 19 is a schematic configuration diagram illustrating a state of moisture absorption and expansion of a charging roller including a rubber roller.
FIG. 20 is a schematic configuration diagram of a printer according to another embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Photoconductor
2 Charging device
3 Exposure equipment
4 Developing device
5 Transfer device
6. Photoconductor cleaning device
7 Static eliminator
10 Charging roller
11 Substrate
12 Resistance layer
13 Surface
14 Spacer member
15 Power supply
16 Compression spring
21 Lubricating substances
22 fur brush
23 Sponge pad

Claims (22)

像担持体若しくは該像担持体に対向配置される対向部材の一方に設けた位置決め部材を他方の表面に回転自在に当接させて、該像担持体と該対向部材とが所定の位置関係を維持して対向するように構成した画像形成装置において、
上記位置決め部材、該位置決め部材に当接する該像担持体の当接部分、若しくは該位置決め部材に当接する該対向部材の当接部分の少なくともいずれかに潤滑性のある潤滑物質を保持することを特徴とする画像形成装置。A positioning member provided on one side of the image carrier or an opposing member disposed to face the image carrier is rotatably brought into contact with the other surface, so that the image carrier and the opposing member have a predetermined positional relationship. In the image forming apparatus configured to be maintained and opposed,
A lubricating substance having lubricity is held in at least one of the positioning member, the contact portion of the image carrier that contacts the positioning member, or the contact portion of the facing member that contacts the positioning member. Image forming apparatus. 請求項１の画像形成装置において、
上記位置決め部材に当接する上記像担持体の当接部分、若しくは該位置決め部材に当接する上記対向部材の当接部分に潤滑物質を供給する潤滑物質供給手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1,
An image forming apparatus comprising: a lubricating substance supply unit that supplies a lubricating substance to a contact portion of the image carrier that contacts the positioning member or a contact portion of the opposing member that contacts the positioning member. . 請求項２の画像形成装置において、
上記潤滑物質供給手段は、ファーブラシで構成されることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 2,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the lubricating substance supply unit is configured by a fur brush. 請求項２の画像形成装置において、
上記潤滑物質供給手段は、潤滑物質を含有する弾性体で構成されることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 2,
An image forming apparatus according to claim 1, wherein said lubricating substance supply means is formed of an elastic body containing a lubricating substance. 請求項２の画像形成装置において、
上記潤滑物質供給手段は、潤滑物質を間欠的に供給することを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 2,
An image forming apparatus according to claim 1, wherein said lubricating substance supply means intermittently supplies a lubricating substance. 請求項２の画像形成装置において、
上記潤滑物質供給手段は、上記位置決め部材が当接する上記像担持体の当接部分、若しくは該位置決め部材が当接する上記対向部材の当接部分に対して接離可能に構成されることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 2,
The lubricating substance supply means is configured to be able to contact and separate from a contact portion of the image carrier that the positioning member contacts or a contact portion of the facing member that the positioning member contacts. Image forming apparatus. 請求項１の画像形成装置において、
上記位置決め部材が上記潤滑物質を含有することを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1,
An image forming apparatus, wherein the positioning member contains the lubricating substance. 請求項１の画像形成装置において、
上記像担持体の非画像領域が潤滑物質を含有することを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1,
An image forming apparatus, wherein the non-image area of the image carrier contains a lubricating substance. 請求項１乃至８の画像形成装置において、
上記対向部材を帯電部材で構成し、上記位置決め部材を該帯電部材の非帯電部分に装着し、上記像担持体と該帯電ローラとの間にギャップを形成して該像担持体の帯電を行うことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein
The opposing member is constituted by a charging member, the positioning member is mounted on a non-charging portion of the charging member, and a gap is formed between the image carrier and the charging roller to charge the image carrier. An image forming apparatus comprising: 請求項９の画像形成装置において、
上記位置決め部材は、電気絶縁体であることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 9,
The image forming apparatus, wherein the positioning member is an electric insulator. 請求項９の画像形成装置において、
上記像担持体と上記帯電部材との間に形成されるギャップは、該像担持体に担持される画像の現像剤に使用されるトナーの粒径よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 9,
An image forming apparatus, wherein a gap formed between the image carrier and the charging member is larger than a particle diameter of a toner used as a developer of an image carried on the image carrier. 請求項９の画像形成装置において、
上記像担持体と上記帯電部材との間に形成されるギャップは、該像担持体に担持される画像の２成分現像剤に使用されるキャリアの粒径よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 9,
An image forming apparatus, wherein a gap formed between the image carrier and the charging member is larger than a particle diameter of a carrier used for a two-component developer of an image carried on the image carrier. apparatus. 請求項９の画像形成装置において、
上記像担持体と上記帯電部材との間に形成されるギャップは、１００μｍ以下であることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 9,
An image forming apparatus, wherein a gap formed between the image carrier and the charging member is 100 μm or less. 請求項９の画像形成装置において、
上記帯電部材は、帯電電圧が印加される導電性基体と、該基体に積層された抵抗層と、該抵抗層に積層された電子伝導性表層とから構成されることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 9,
An image forming apparatus, wherein the charging member includes a conductive substrate to which a charging voltage is applied, a resistance layer laminated on the substrate, and an electron conductive surface layer laminated on the resistance layer. . 請求項１４の画像形成装置において、
上記帯電部材の上記表層の抵抗値は、上記抵抗層の抵抗値よりも高いことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 14,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein a resistance value of the surface layer of the charging member is higher than a resistance value of the resistance layer. 請求項９の画像形成装置において、
上記帯電部材は、像担持体方向に加圧されていることを特徴とすることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 9,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the charging member is pressed in a direction of the image carrier. 請求項９の画像形成装置において、
上記帯電部材に対して、直流電圧に交流電圧を重畳した帯電電圧を印加することを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 9,
An image forming apparatus, wherein a charging voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage is applied to the charging member. 請求項９の画像形成装置において、
上記像担持体に担持される画像の現像剤に使用されるトナーの平均円形度が０．９６以上であることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 9,
An image forming apparatus, wherein an average circularity of a toner used as a developer of an image carried on the image carrier is 0.96 or more. 請求項９の画像形成装置において、
上記像担持体がアモルファスシリコン系表層を有する感光体として構成されることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 9,
An image forming apparatus, wherein the image carrier is configured as a photoconductor having an amorphous silicon-based surface layer. 請求項９の画像形成装置において、
上記像担持体がフィラーを分散した有機光導電体からなる表層を有する感光体として構成されることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 9,
An image forming apparatus, wherein the image carrier is configured as a photoconductor having a surface layer made of an organic photoconductor in which a filler is dispersed. 請求項９の画像形成装置において、
上記像担持体と上記帯電部材とが一体的に組み付けられ、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジとして構成されることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 9,
An image forming apparatus, wherein the image carrier and the charging member are integrally assembled and configured as a process cartridge that is detachable from the image forming apparatus main body. 請求項２１の画像形成装置において、
上記プロセスカートリッジが、上記像担持体に当接する当接部材を具備することを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 21,
The image forming apparatus, wherein the process cartridge includes a contact member that contacts the image carrier.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7050742B2 (en) * 2003-10-31 2006-05-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Hard imaging apparatus charging devices and hard imaging device charging methods
JP2007086244A (en) * 2005-09-21 2007-04-05 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus
JP2010054699A (en) * 2008-08-27 2010-03-11 Kyocera Mita Corp Image forming apparatus and image forming unit

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7050742B2 (en) * 2003-10-31 2006-05-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Hard imaging apparatus charging devices and hard imaging device charging methods
JP2007086244A (en) * 2005-09-21 2007-04-05 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus
JP2010054699A (en) * 2008-08-27 2010-03-11 Kyocera Mita Corp Image forming apparatus and image forming unit
CN101661262B (en) * 2008-08-27 2012-03-28 京瓷美达株式会社 Image forming apparatus and image forming unit

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