JP4269636B2

JP4269636B2 - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP4269636B2
Application number: JP2002303906A
Authority: JP
Inventors: 将宏前田; 功稲葉; 将範中田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-10-18
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2022-10-18
Also published as: JP2004138849A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真技術を用いて画像を形成するプリンター、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関する。特に、その感光体をコロナ放電器で帯電させる技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真技術を用いた画像形成装置は、外周面に感光層を有する感光体と、この感光体の外周面を一様に帯電させる帯電手段と、この帯電手段により一様に帯電させられた外周面を選択的に露光して静電潜像を形成する露光手段と、この露光手段により形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とする現像手段と、この現像手段により現像されたトナー像を転写対象である用紙等の記録材に転写させる転写手段とを有している。
感光体の外周面を帯電させる帯電手段としては、スコロトロン帯電器と呼ばれるコロナ放電器を利用したものが知られている。スコロトロン帯電器は、放電電極と、放電電極を支持する支持部材と、安定した放電を行うためのバックプレートと、感光体上の帯電電位を制御するためのグリッドとを有している。帯電を行う際には、例えば、放電電極に−４ＫＶ〜−６ＫＶの電圧をかけ、グリッドには−６００Ｖ（実際に帯電させたい電位に依存する電位）をかけ、バックプレートはアースまたはグリッドと同電位にすることにより、放電電極よりコロナ放電が発生し感光体を−６００Ｖ程度に帯電させることができる。
【０００３】
上記のようなスコロトロン帯電器により感光体を帯電させる場合、感光体の帯電電位に強く影響を及ぼすパラメータとしては、放電電極あるいはグリッドと感光体表面との距離がある。
したがって、従来のコロナ放電器は、放電電極と感光体表面との距離を一定にするための機構を備えていた（例えば、特許文献１〜３参照）。
また、グリッドの開口パターンを、感光体移動方向に対して等方向的な開口率となるよう正六角形の微***により形成したスコロトロン帯電器も知られている（例えば、特許文献４参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特公平２−１０４２３号公報（第１頁左欄、第２頁右欄、第２〜５図）
【特許文献２】
実公平２−３５５４号公報（第２頁左欄、第２，３図）
【特許文献３】
実公平５−１４２８２号公報（第２頁左欄、第５図）
【特許文献４】
実公平４−５３６５０号公報（第１頁左欄、第３図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
感光体表面の帯電電位は、感光層の静電容量に反比例する。すなわち、感光層の膜厚に比例し、厚い方が電位が上がる。
一方、感光層の膜厚は、製造上ある程度の膜厚偏差をもつ。例えば感光層として一般的に用いられている有機感光層などは、通常、ディッピング（浸漬塗布法：dippinng）により塗布される。浸漬塗布法は、リング塗布法などに比べて膜厚安定性に優れているが、それでもディップ上部と下部とでは、１〜２μｍの膜厚偏差をもつことは珍しくない。特に、Ａ３サイズ以上の大判印刷用感光体になると、この膜厚偏差は顕著になってくる。
このような感光体に対して帯電を行う場合、上述した従来技術のように放電電極と感光体表面との距離を一定に保つ、あるいはグリッドの開口パターンを感光体移動方向に対して等方向的な開口率となるように形成しても、感光体上の帯電電位は一定にはならない。例えば、感光体のディップ上部と下部とで１〜２μｍの膜厚偏差があった場合、帯電電位は感光体の軸線方向において５〜１２Ｖ程度の差が生じてしまう。これは、昨今のカラー画像形成の高画質化要求から考えて無視できない差である。通常、画像形成装置において良好なカラー画像を得るためには、帯電電位の面内ばらつき（感光体の軸線方向におけるばらつき）は２０Ｖ以下にすることが望まれるが、これを達成することは、帯電器を構成する部品の公差などの影響で困難であり、このような状況下において初めから感光体の軸線方向における電位差が５〜１２Ｖ程度となってしまうということは大きな問題である。
【０００６】
この発明の目的は、以上のような問題を解決し、感光体表面の帯電電位の均一化を図ることができる画像形成装置を提供することにある。
【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本願第１の発明の画像形成装置は、ディッピングにより感光層を塗布した感光体と、この感光体に対向配置され、感光体表面を帯電させる、放電電極とバックプレートとを有する帯電器とを備えた画像形成装置であって、
前記バックプレートの開口率を、感光体におけるディップ上部側で小さく、ディップ下部側で大きくしたことを特徴とする。
また、第２の発明は、ディッピングにより感光層を塗布した感光体と、この感光体に対向配置され、感光体表面を帯電させる、放電電極とバックプレートとを有する帯電器とを備え、前記バックプレートに沿って気流を流して前記帯電器内の空気の排気を行う画像形成装置であって、
前記感光体を、そのディップ上部が前記気流の上流側に、ディップ下部が前記気流の下流側になるように配置するとともに、前記バックプレートには通気用の開口を設けて、バックプレートの開口率を、感光体におけるディップ上部側で小さく、ディップ下部側で大きくしたことを特徴とする。
【０００８】
【作用効果】
バックプレートの開口率を大きくすると、帯電器による放電量は少なくなる。
本願第１の発明の画像形成装置は、ディッピングにより感光層を塗布した感光体と、この感光体に対向配置され、感光体表面を帯電させる、放電電極とバックプレートとを有する帯電器とを備えた画像形成装置であって、
前記バックプレートの開口率を、感光体におけるディップ上部側で小さく、ディップ下部側で大きくしたので、この画像形成装置によれば、感光体表面の帯電電位の均一化を図ることができる。
本願第２の発明の画像形成装置は、ディッピングにより感光層を塗布した感光体と、この感光体に対向配置され、感光体表面を帯電させる、放電電極とバックプレートとを有する帯電器とを備え、前記バックプレートに沿って気流を流して排気を行うので、この排気によって帯電器内からオゾンが排出される。
したがって、オゾンの滞留による放電電極の劣化が防止されて安定した帯電作用が得られることとなる。
そして、前記感光体は、そのディップ上部が前記気流の上流側に、ディップ下部が前記気流の下流側になるように配置されているとともに、前記バックプレートには通気用の開口が設けられて、バックプレートの開口率が、感光体におけるディップ上部側で小さく、ディップ下部側で大きくなっているので、感光体表面の帯電電位の均一化を図ることができる。
しかも、通気用の開口が感光体におけるディップ下部側すなわち前記気流の下流側に設けられていることにより、前記気流の流れが円滑になり帯電器内からオゾンが一層良好に排出されることとなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明に係る画像形成装置の第１の実施の形態の内部構造を示す概略正面図である。
この画像形成装置は、Ａ３サイズの用紙（記録材）の両面にフルカラー画像を形成することのできるカラー画像形成装置であり、ケース１０と、このケース１０内に収容された、像担持体ユニット２０と、露光手段としての露光ユニット３０と、現像手段としての現像器（現像装置）４０と、中間転写体ユニット５０と、定着手段としての定着ユニット（定着器）６０とを備えている。
ケース１０には装置本体の図示しないフレームが設けられており、このフレームに各ユニット等が取り付けられている。
【００１０】
像担持体ユニット２０は、外周面に感光層を有する感光体（像担持体）２１と、この感光体２１の外周面を一様に帯電させる帯電手段（スコロトロン帯電器）２２とを有しており、この帯電手段２２により一様に帯電させられた感光体２１の外周面を露光ユニット３０からのレーザー光Ｌで選択的に露光して静電潜像を形成し、この静電潜像に現像器４０で現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とし、このトナー像を中間転写体ユニット５０の中間転写ベルト５１に一次転写部Ｔ１で一次転写し、さらに、二次転写部Ｔ２で、転写対象である用紙に二次転写させるようになっている。
像担持体ユニット２０には、一次転写後に感光体２１の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段（クリーニングブレード）２３と、このクリーニング手段２３で除去された廃トナーを収容する廃トナー収容部２４が設けられている。
【００１１】
ケース１０内には、上記二次転写部Ｔ２により片面に画像が形成された用紙をケース１０上面の用紙排出部（排紙トレイ部）１５に向けて搬送する搬送路１６と、この搬送路１６により用紙排出部１５に向けて搬送された用紙をスイッチバックさせて他面にも画像を形成すべく前記二次転写部Ｔ２に向けて返送する返送路１７とが設けられている。
ケース１０の下部には、複数枚の用紙を積層保持する給紙トレイ１８と、その用紙を一枚ずつ上記二次転写部Ｔ２に向けて給送する給紙ローラ１９とが設けられている。
【００１２】
現像器４０はロータリ現像器であり、回転体本体４１に対して、それぞれトナーが収容された複数の現像器カートリッジが着脱可能に装着されている。この実施の形態では、イエロー用の現像器カートリッジ４２Ｙと、マゼンタ用の現像器カートリッジ４２Ｍと、シアン用の現像器カートリッジ４２Ｃと、ブラック用の現像器カートリッジ４２Ｋとが設けられていて（図ではイエロー用の現像器カートリッジ４２Ｙのみを直接描いてある）、回転体本体４１が矢印方向に９０度ピッチで回転することによって、感光体２１に現像ローラ４３を選択的に当接させ、感光体２１の表面を選択的に現像することが可能となっている。
【００１３】
露光ユニット３０は、板ガラス等で構成された露光窓３１から上記レーザー光Ｌを感光体２１に向けて照射するようになっている。
【００１４】
中間転写体ユニット５０は、図示しないユニットフレームと、このフレームで回転可能に支持された駆動ローラ５４，従動ローラ５５，一次転写ローラ５６、一次転写部Ｔ１でのベルト５１の状態を安定させるためのガイドローラ５７，およびテンションローラ５８と、これらローラに掛け回されて張架された前記中間転写ベルト５１とを備えており、ベルト５１が図示矢印方向に循環駆動される。感光体２１と一次転写ローラ５６との間において前記一次転写部Ｔ１が形成されており、駆動ローラ５４と本体側に設けられた二次転写ローラ１０ｂとの圧接部において前記二次転写部Ｔ２が形成される。
二次転写ローラ１０ｂは、前記駆動ローラ５４に対して（したがって中間転写ベルト５１に対して）接離可能であり、接触した際に二次転写部Ｔ２が形成される。
したがって、カラー画像を形成する際には、二次転写ローラ１０ｂが中間転写ベルト５１から離間している状態で中間転写ベルト５１上において複数色のトナー像が重ね合わされてカラー画像が形成され、その後、二次転写ローラ１０ｂが中間転写ベルト５１に当接し、その当接部（二次転写部Ｔ２）に用紙が供給されることによって用紙上にカラー画像（トナー像）が転写されることとなる。
トナー像が転写された用紙は、定着ユニット６０の加熱ローラ対６１を通ることでトナー像が溶融定着され、上記排紙トレイ部１５に向けて排出される。
定着器６０は、加熱ローラ６１にオイルを塗布しないオイルレスの定着器で構成してある。
【００１５】
例えば上記のようなカラー画像形成装置にあっては、感光体２１の感光層を例えば図２に示すようなディッピング（浸漬塗布法：dippinng）によって形成する。
すなわち、図２に示すように、感光体基材２１ａを治具Ｊで把持し、矢印で示すように塗液Ａに漬けて引き上げることによって、感光体基材２１ａの表面に感光層２１ｂを形成する。
このようにして形成された感光層２１ｂは、ディップ上部２１ｂ２とディップ下部２１ｂ１とで１〜２μｍの膜厚偏差をもつ。ディップ上部２１ｂ２の膜厚の方が、ディップ下部２１ｂ１の膜厚に比べて１〜２μｍ薄くなる。
感光体表面の帯電電位は、感光層の静電容量に反比例する。すなわち、感光層の膜厚に比例し、厚い方が電位が上がる。
【００１６】
図３は感光体膜厚と帯電電位との関係の一例を示したグラフである。
このグラフは次のようにして作成した。
（１）約５μｍ程度ずつ膜厚を変えて感光層を塗布した３本の感光体ドラムを用意した。
（２）その３本の感光体ドラムの膜厚を渦電流方式の膜厚計にて帯電電位測定位置で測定した。
（３）そくぞれの測定値から、１μｍあたりの帯電電位を計算し、図３に示すグラフを作成した。
上記の結果から、感光体膜厚１μｍあたり約５〜６Ｖの帯電電位の差が生じることが分かる。例えば、感光体ドラムのディップ上部と下部とで感光層の膜厚が２μｍ異なる場合、帯電電位は約１０〜１２Ｖの差をもつこととなる。
したがって、このような感光体に対して帯電を行う場合、前述した従来技術のように放電電極と感光体表面との距離を一定に保つ、あるいはグリッドの開口パターンを感光体移動方向に対して等方向的な開口率となるように形成しても、感光体上の帯電電位は一定にはならない。
そこでこの実施の形態では、バックプレートの開口率を、感光体におけるディップ上部側で小さく、ディップ下部側で大きくしてある。
【００１７】
図４はこの実施の形態の要部を示す図で、（ａ）は感光体２１の軸線方向における感光層２１ｂの膜厚の変化を示すグラフ、（ｂ）は像担持体ユニット２０の概略図、（ｃ）は帯電器２２の正面図、（ｄ）は帯電器２２の底面図、（ｅ）は帯電器２２の平面図である。
図（ｂ）（ｃ）に示すように、この実施の形態の帯電器２２は、ワイヤー状の放電電極２２ａと、安定した放電を行うためのバックプレート２２ｃと、感光体２１上の帯電電位を制御するためのグリッド２２ｂとを有するスコロトロン帯電器である。この帯電器２２は、図（ｄ）に示すように、バックプレート２２ｃの底板部２２ｃ１に細長台形の開口２２ｃ２を設け、感光体２１におけるディップ上部側２１ｂ２に対向する開口幅ｔ１を小さく、ディップ下部側２１ｂ２に対向する開口幅ｔ２を大きくすることによって、バックプレート２２ｃの開口率を、感光体２１におけるディップ上部２１ｂ２側で小さく、ディップ下部側２１ｂ１で大きくしてある。
バックプレート２２ｃの開口率を大きくすると、帯電器２２による放電量は少なくなり、開口率を小さくすると、帯電器２２による放電量は多くなる。
したがって、上記の帯電器２２による帯電能力（感光体２１を帯電させる能力）は、感光体２１におけるディップ上部２１ｂ２側で大きく、ディップ下部側２１ｂ１で小さくなる。
【００１８】
なお、図（ｂ）において、２０ａは像担持体ユニット２０のケースであり、このユニットケース２０ａに対して感光体２１がその軸２１ｃで回転可能に支持され、図示しない駆動機構により回転駆動される。Ａ１は感光層塗布領域である。帯電器２２は、ユニットケース２０ａに取り付けられている。２２ｄは、放電電極２２ａとグリッド２２ｂを支持する左右一対の支持部材であり、バックプレート２２ｃの両端部に取り付けられている。
【００１９】
以上のような画像形成装置は、ディッピングにより感光層２１ｂを塗布した感光体２１と、この感光体２１に対向配置され、感光体表面を帯電させる、放電電極２２ａとバックプレート２２ｃとを有する帯電器２２とを備え、バックプレート２２ｃの開口率を、感光体２１におけるディップ上部側２１ｂ２で小さく、ディップ下部側２１ｂ２で大きくしたので、この画像形成装置によれば、感光体表面の帯電電位の均一化を図ることができる。
すなわち、上記の構成とすることにより、仮に、前述した従来技術のように放電電極と感光体表面との距離を一定に保つ、あるいはグリッドの開口パターンを感光体移動方向に対して等方向的な開口率となるように形成したならば生じるであろう感光体上の帯電電位差をキャンセルし、帯電電位の均一化を図ることができる。
【００２０】
＜第２の実施の形態＞
図５は本発明に係る画像形成装置の第２の実施の形態の要部を示す図で、（ａ）は感光体２１の軸線方向における感光層２１ｂの膜厚の変化を示すグラフ、（ｂ）は像担持体ユニット２０の概略左側面図、（ｃ）は図（ｂ）を正面としたときの帯電器２２の正面図、（ｄ）は同じく帯電器２２の底面図、（ｅ）は同じく帯電器２２の平面図である。図６は図５（ｂ）におけるＶＩ−ＶＩ断面図（概略図）である。これらの図において、前述した第１の実施の形態と同一部分ないし相当する部分には同一の符号を付してある。
この実施の形態の特徴は、バックプレート２２ｃに沿って気流Ｂを流して帯電器２２内の排気を行うようにし、感光体２１を、そのディップ上部２１ｂ２が気流Ｂの上流側に、ディップ下部２１ｂ１が気流Ｂの下流側になるように配置するとともに、バックプレート２２ｃには通気用の開口２２ｃ３を設けることにより、バックプレート２２ｃの開口率を、感光体２１におけるディップ上部２１ｂ２側で小さく、ディップ下部２１ｂ１側で大きくした点にある。
通気用の開口２２ｃ３は感光体２１のディップ下部２１ｂ１に対向する部位において、バックプレート２２ｃの一方の側板部２２ｃ５に設けられている。
【００２１】
図６にも示すように、像担持体ユニット２０のケース２０ａには、ダクト２０ｂが設けられている。ダクト２０ｂは、帯電器２２の下方を包囲するように断面略Ｕ字形に設けられており、その一端側（感光体２１のディップ上部２１ｂ２側）に空気の流入口２０ｃ（図５（ｂ）参照）が設けられ、他端側（感光体２１のディップ下部２１ｂ１側）に排気口２０ｄが設けられている。
図５（ｄ）に示すように、この実施の形態の帯電器２２におけるバックプレート２２ｃの底板部２２ｃ１にも開口２２ｃ４が設けられているが、この開口２２４ｃは長方形であって、第１の実施の形態おける開口２２ｃ２のような細長台形とはなっていない。すなわち、この開口２２ｃ４は帯電器２２内に気流Ｂを導入するためのものであり、気流Ｂは図（ｂ）において矢印ｂで示すように、開口２２ｃ４から帯電器２２内に入って、側部の開口２２ｃ３およびダクトの排気口２０ｄを経て像担持体ユニット２０外へと排出されることとなる。
【００２２】
この実施の形態によれば、バックプレート２２ｃに沿って気流Ｂを流して排気を行うので、この排気によって帯電器２０内からオゾンが排出される。
したがって、オゾンの滞留による放電電極２２ａの劣化が防止されて安定した帯電作用が得られることとなる。また、オゾンの滞留による感光体２１の劣化も防止される。
そして、感光体２１は、そのディップ上部２１ｂ２が気流Ｂの上流側に、ディップ下部２１ｂ１が気流Ｂの下流側になるように配置されているとともに、バックプレート２２ｃには通気用の開口２２ｃ３が設けられていることにより、バックプレート２２ｃの開口率が、感光体２１におけるディップ上部側２１ｂ２で小さく、ディップ下部２１ｂ１側で大きくなっているので、感光体２１表面の帯電電位の均一化を図ることができる。
しかも、通気用の開口２２ｃ３が感光体２１におけるディップ下部２１ｂ１側すなわち前記気流Ｂの下流側に設けられていることにより、前記気流Ｂの流れが円滑になり帯電器２２内からオゾンが一層良好に排出されることとなる。
【００２３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。
【００２４】
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の内部構造を示す概略正面図。
【図２】ディッピングの説明図。
【図３】感光体膜厚と帯電電位との関係の一例を示したグラフの図。
【図４】（ａ）は感光体の軸線方向における感光層の膜厚の変化を示すグラフ、（ｂ）は像担持体ユニットの概略図、（ｃ）は帯電器の正面図、（ｄ）は帯電器の底面図、（ｅ）は帯電器の平面図。
【図５】第２の実施の形態の要部を示す図で、（ａ）は感光層の膜厚の変化を示すグラフ、（ｂ）は像担持体ユニットの概略左側面図、（ｃ）は図（ｂ）を正面としたときの帯電器の正面図、（ｄ）は同じく帯電器の底面図、（ｅ）は同じく帯電器の平面図。
【図６】図５（ｂ）におけるＶＩ−ＶＩ断面図（概略図）。
【符号の説明】
２１感光体、２１ｂ感光層、２１ｂ１ディップ下部、２１ｂ２ディップ上部、２２帯電器、２２ａ放電電極、２２ｂグリッド、２２ｃバックプレート、２２ｃ３通気用開口。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a facsimile, or a copying machine that forms an image using electrophotographic technology. In particular, the present invention relates to a technique for charging the photosensitive member with a corona discharger.
[0002]
[Prior art]
In general, an image forming apparatus using an electrophotographic technique has a photosensitive member having a photosensitive layer on an outer peripheral surface, a charging unit that uniformly charges the outer peripheral surface of the photosensitive member, and a charging unit that is uniformly charged by the charging unit. An exposure unit that selectively exposes the outer peripheral surface to form an electrostatic latent image, and a toner that is a developer is applied to the electrostatic latent image formed by the exposure unit to form a visible image (toner image). And a transfer means for transferring the toner image developed by the developing means onto a recording material such as a sheet to be transferred.
As charging means for charging the outer peripheral surface of the photosensitive member, one utilizing a corona discharge device called a scorotron charger is known. The scorotron charger includes a discharge electrode, a support member that supports the discharge electrode, a back plate for performing stable discharge, and a grid for controlling a charging potential on the photoreceptor. When charging, for example, a voltage of −4 KV to −6 KV is applied to the discharge electrode, −600 V (potential depending on the potential to be actually charged) is applied to the grid, and the back plate is the same as the ground or the grid. By making the potential, corona discharge is generated from the discharge electrode, and the photoreceptor can be charged to about -600V.
[0003]
When the photosensitive member is charged by the scorotron charger as described above, the parameter that strongly affects the charging potential of the photosensitive member includes the distance between the discharge electrode or grid and the surface of the photosensitive member.
Therefore, the conventional corona discharger has a mechanism for making the distance between the discharge electrode and the surface of the photoreceptor constant (for example, see Patent Documents 1 to 3).
A scorotron charger is also known in which a grid opening pattern is formed by regular hexagonal microholes so that the aperture ratio is isotropic with respect to the direction of movement of the photoreceptor (see, for example, Patent Document 4).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Examined Patent Publication No. 2-10423 (first page, left column, second page, right column, FIGS. 2 to 5)
[Patent Document 2]
Japanese Utility Model Publication No. 2-3554 (Page 2, left column, Figs. 2 and 3)
[Patent Document 3]
Japanese Utility Model Publication No. 5-14282 (left column on page 2, Fig. 5)
[Patent Document 4]
No. 4-53650 (1st page, left column, Fig. 3)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The charged potential on the surface of the photoreceptor is inversely proportional to the capacitance of the photosensitive layer. That is, in proportion to the film thickness of the photosensitive layer, the thicker the potential increases.
On the other hand, the film thickness of the photosensitive layer has a certain film thickness deviation in manufacturing. For example, an organic photosensitive layer or the like generally used as a photosensitive layer is usually applied by dipping (dip coating method). The dip coating method is superior in film thickness stability to the ring coating method and the like, but it is still not uncommon for the dip upper part and the lower part to have a film thickness deviation of 1 to 2 μm. In particular, in the case of a large format photoconductor of A3 size or larger, this film thickness deviation becomes remarkable.
When charging such a photoconductor, the distance between the discharge electrode and the photoconductor surface is kept constant as in the prior art described above, or the grid opening pattern is isotropic with respect to the photoconductor movement direction. Even if it is formed to have a high aperture ratio, the charged potential on the photoreceptor is not constant. For example, when there is a film thickness deviation of 1 to 2 [mu] m between the upper and lower dip portions of the photoconductor, the charging potential is different by about 5 to 12 V in the axial direction of the photoconductor. This is a difference that cannot be ignored in view of the recent demand for higher image quality in color image formation. Usually, in order to obtain a good color image in an image forming apparatus, it is desirable that the in-plane variation of the charging potential (the variation in the axial direction of the photosensitive member) be 20 V or less. It is difficult due to the influence of the tolerance of the parts constituting the device, and it is a big problem that the potential difference in the axial direction of the photosensitive member becomes about 5 to 12 V from the beginning under such a situation.
[0006]
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can solve the above-described problems and can make the charged potential of the surface of the photoreceptor uniform.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to a first invention of the present application includes a photosensitive member coated with a photosensitive layer by dipping, a discharge electrode and a back plate which are arranged opposite to the photosensitive member and charge the surface of the photosensitive member. An image forming apparatus comprising:
The aperture ratio of the back plate is small on the upper side of the dip and larger on the lower side of the dip.
According to a second aspect of the invention, there is provided a photosensitive member coated with a photosensitive layer by dipping, and a charger having a discharge electrode and a back plate that are disposed opposite to the photosensitive member and charges the surface of the photosensitive member. An image forming apparatus that exhausts air in the charger by flowing an airflow along a plate,
The photoconductor is disposed such that the upper part of the dip is on the upstream side of the airflow and the lower part of the dip is on the downstream side of the airflow, and an opening for ventilation is provided in the backplate. Is small on the upper side of the dip and larger on the lower side of the dip.
[0008]
[Function and effect]
When the aperture ratio of the back plate is increased, the amount of discharge by the charger is reduced.
An image forming apparatus according to a first invention of the present application includes a photosensitive member coated with a photosensitive layer by dipping, and a charger having a discharge electrode and a back plate that are disposed opposite to the photosensitive member and charges the surface of the photosensitive member. An image forming apparatus,
Since the aperture ratio of the back plate is small on the upper side of the dip in the photoconductor and larger on the lower side of the dip, according to this image forming apparatus, the charged potential on the surface of the photoconductor can be made uniform.
An image forming apparatus according to a second aspect of the present invention includes a photoconductor having a photosensitive layer applied by dipping, and a charger having a discharge electrode and a back plate that is disposed opposite to the photoconductor and charges the surface of the photoconductor. Since exhaust is performed by flowing an air flow along the back plate, ozone is discharged from the inside of the charger by this exhaust.
Therefore, the discharge electrode is prevented from being deteriorated due to the residence of ozone, and a stable charging action is obtained.
The photoconductor is arranged such that the upper part of the dip is on the upstream side of the airflow and the lower part of the dip is on the downstream side of the airflow, and the back plate is provided with an opening for ventilation. Since the aperture ratio of the back plate is small on the upper side of the dip in the photoconductor and larger on the lower side of the dip, the charged potential on the surface of the photoconductor can be made uniform.
In addition, since the ventilation opening is provided on the lower side of the dip in the photoconductor, that is, on the downstream side of the airflow, the airflow flows smoothly and ozone is discharged more satisfactorily from the charger. .
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic front view showing the internal structure of a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
This image forming apparatus is a color image forming apparatus capable of forming a full-color image on both sides of an A3 size sheet (recording material). The image forming unit 20 is accommodated in the case 10 and the case 10. And an exposure unit 30 as exposure means, a developing device (developing device) 40 as developing means, an intermediate transfer body unit 50, and a fixing unit (fixing device) 60 as fixing means.
The case 10 is provided with a frame (not shown) of the apparatus main body, and each unit is attached to the frame.
[0010]
The image carrier unit 20 includes a photoconductor (image carrier) 21 having a photosensitive layer on the outer peripheral surface, and a charging unit (scorotron charger) 22 for uniformly charging the outer peripheral surface of the photoconductor 21. Then, the outer peripheral surface of the photoconductor 21 uniformly charged by the charging means 22 is selectively exposed with the laser light L from the exposure unit 30 to form an electrostatic latent image. The developing device 40 applies toner as a developer to form a visible image (toner image). The toner image is primarily transferred to the intermediate transfer belt 51 of the intermediate transfer body unit 50 by the primary transfer portion T1, and further, the secondary image is transferred. The transfer portion T2 performs secondary transfer onto a sheet to be transferred.
The image carrier unit 20 includes a cleaning unit (cleaning blade) 23 that removes toner remaining on the surface of the photoconductor 21 after the primary transfer, and a waste toner storage that stores the waste toner removed by the cleaning unit 23. A portion 24 is provided.
[0011]
In the case 10, a conveyance path 16 that conveys a sheet on which an image is formed on one side by the secondary transfer section T <b> 2 toward a sheet discharge section (sheet discharge tray section) 15 on the top surface of the case 10, and the conveyance path 16. A return path 17 is provided for switching back the sheet conveyed toward the sheet discharge unit 15 and returning it to the secondary transfer unit T2 so as to form an image on the other side.
Under the case 10, there are provided a paper feed tray 18 for laminating and holding a plurality of sheets, and a paper feed roller 19 for feeding the sheets one by one toward the secondary transfer portion T2.
[0012]
The developing device 40 is a rotary developing device, and a plurality of developing device cartridges each containing toner are detachably attached to the rotating body main body 41. In this embodiment, a yellow developer cartridge 42Y, a magenta developer cartridge 42M, a cyan developer cartridge 42C, and a black developer cartridge 42K are provided (in the drawing, yellow Only the developing device cartridge 42Y is directly drawn), and the rotating body main body 41 is rotated at a pitch of 90 degrees in the direction of the arrow so that the developing roller 43 is selectively brought into contact with the photosensitive body 21 and the photosensitive body 21 The surface can be selectively developed.
[0013]
The exposure unit 30 is configured to irradiate the photosensitive member 21 with the laser light L from an exposure window 31 made of plate glass or the like.
[0014]
The intermediate transfer body unit 50 stabilizes the state of the belt 51 at a unit frame (not shown), a driving roller 54, a driven roller 55, a primary transfer roller 56, and a primary transfer portion T1 that are rotatably supported by the frame. A guide roller 57, a tension roller 58, and the intermediate transfer belt 51 stretched around these rollers are provided, and the belt 51 is circulated and driven in the direction of the arrow in the figure. The primary transfer portion T1 is formed between the photosensitive member 21 and the primary transfer roller 56, and the secondary transfer portion T2 is in a pressure contact portion between the driving roller 54 and the secondary transfer roller 10b provided on the main body side. It is formed.
The secondary transfer roller 10b can be brought into contact with and separated from the drive roller 54 (and therefore with respect to the intermediate transfer belt 51), and when it comes into contact, a secondary transfer portion T2 is formed.
Therefore, when forming a color image, a toner image of a plurality of colors is superimposed on the intermediate transfer belt 51 with the secondary transfer roller 10b being separated from the intermediate transfer belt 51, and then a color image is formed. The secondary transfer roller 10b comes into contact with the intermediate transfer belt 51, and the paper is supplied to the contact portion (secondary transfer portion T2), whereby a color image (toner image) is transferred onto the paper. .
The sheet on which the toner image has been transferred passes through the heating roller pair 61 of the fixing unit 60 to melt and fix the toner image, and is discharged toward the paper discharge tray unit 15.
The fixing device 60 is constituted by an oilless fixing device that does not apply oil to the heating roller 61.
[0015]
For example, in the color image forming apparatus as described above, the photosensitive layer of the photosensitive member 21 is formed by dipping (dip coating method) as shown in FIG.
That is, as shown in FIG. 2, the photosensitive substrate 21a is formed on the surface of the photosensitive substrate 21a by gripping the photosensitive substrate 21a with the jig J, and dipping it in the coating liquid A as shown by the arrows. To do.
The photosensitive layer 21b thus formed has a film thickness deviation of 1 to 2 μm between the dip upper portion 21b2 and the dip lower portion 21b1. The film thickness of the dip upper part 21b2 is 1-2 μm thinner than the film thickness of the dip lower part 21b1.
The charged potential on the surface of the photoreceptor is inversely proportional to the capacitance of the photosensitive layer. That is, in proportion to the film thickness of the photosensitive layer, the thicker the potential increases.
[0016]
FIG. 3 is a graph showing an example of the relationship between the photoreceptor film thickness and the charging potential.
This graph was created as follows.
(1) Three photosensitive drums each having a photosensitive layer applied by changing the film thickness by about 5 μm were prepared.
(2) The film thickness of the three photosensitive drums was measured at the charging potential measurement position with an eddy current film thickness meter.
(3) The charging potential per 1 μm was calculated from each measured value, and the graph shown in FIG. 3 was created.
From the above results, it can be seen that there is a difference in charging potential of about 5 to 6 V per 1 μm of the photoreceptor film thickness. For example, when the film thickness of the photosensitive layer differs by 2 μm between the upper part and the lower part of the dip of the photosensitive drum, the charging potential has a difference of about 10 to 12V.
Therefore, when charging such a photoconductor, the distance between the discharge electrode and the photoconductor surface is kept constant as in the prior art described above, or the grid opening pattern is set to the photoconductor movement direction, etc. Even if it is formed so as to have a directional aperture ratio, the charged potential on the photoreceptor is not constant.
Therefore, in this embodiment, the aperture ratio of the back plate is small on the upper side of the dip and larger on the lower side of the dip.
[0017]
4A and 4B are diagrams showing the main part of this embodiment. FIG. 4A is a graph showing a change in the film thickness of the photosensitive layer 21b in the axial direction of the photoreceptor 21, and FIG. 4B is a schematic view of the image carrier unit 20. FIG. (C) is a front view of the charger 22, (d) is a bottom view of the charger 22, and (e) is a plan view of the charger 22.
As shown in FIGS. 2B and 2C, the charger 22 of this embodiment has a wire-like discharge electrode 22a, a back plate 22c for performing stable discharge, and a charging potential on the photoreceptor 21. A scorotron charger having a grid 22b for control. As shown in FIG. 4D, the charger 22 is provided with an elongated trapezoidal opening 22c2 in the bottom plate portion 22c1 of the back plate 22c, and the opening width t1 facing the dip upper side 21b2 of the photosensitive member 21 is reduced, so that the lower dip portion. By increasing the opening width t2 opposed to the side 21b2, the aperture ratio of the back plate 22c is reduced on the dip upper part 21b2 side and larger on the dip lower side 21b1.
When the aperture ratio of the back plate 22c is increased, the amount of discharge by the charger 22 decreases, and when the aperture ratio is decreased, the amount of discharge by the charger 22 increases.
Therefore, the charging ability (ability to charge the photosensitive member 21) by the charger 22 is large on the dip upper portion 21b2 side of the photosensitive member 21, and is smaller on the dip lower side 21b1.
[0018]
In FIG. 2B, reference numeral 20a denotes a case of the image carrier unit 20, and the photosensitive member 21 is rotatably supported by the shaft 21c with respect to the unit case 20a and is driven to rotate by a drive mechanism (not shown). . A1 is a photosensitive layer coating region. The charger 22 is attached to the unit case 20a. 22d is a pair of left and right support members that support the discharge electrode 22a and the grid 22b, and is attached to both ends of the back plate 22c.
[0019]
The image forming apparatus as described above has a photoreceptor 21 coated with a photosensitive layer 21b by dipping, and a charger having a discharge electrode 22a and a back plate 22c that are disposed opposite to the photoreceptor 21 and charge the surface of the photoreceptor. 22, and the aperture ratio of the back plate 22 c is small on the dip upper side 21 b 2 and larger on the dip lower side 21 b 2 of the photoconductor 21. According to this image forming apparatus, the charged potential on the surface of the photoconductor is made uniform. Can be achieved.
That is, by adopting the above configuration, it is assumed that the distance between the discharge electrode and the surface of the photoreceptor is kept constant as in the above-described prior art, or the grid opening pattern is isotropic with respect to the direction of movement of the photoreceptor. It is possible to cancel the charged potential difference on the photosensitive member that would occur if the aperture ratio was formed, and to equalize the charged potential.
[0020]
<Second Embodiment>
FIG. 5 is a diagram showing a main part of the second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. FIG. 5A is a graph showing a change in film thickness of the photosensitive layer 21b in the axial direction of the photosensitive member 21. FIG. ) Is a schematic left side view of the image carrier unit 20, (c) is a front view of the charger 22 when FIG. (B) is the front, (d) is a bottom view of the charger 22, and (e) is the same. FIG. 3 is a plan view of the charger 22 in the same manner. 6 is a cross-sectional view (schematic diagram) of VI-VI in FIG. In these drawings, the same or corresponding parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
The feature of this embodiment is that the air flow B is made to flow along the back plate 22c to exhaust the inside of the charger 22, and the photosensitive member 21 is arranged such that the dip upper portion 21b2 is on the upstream side of the air flow B and the dip lower portion 21b1. Is arranged on the downstream side of the air flow B, and the back plate 22c is provided with an opening 22c3 for ventilation, so that the opening ratio of the back plate 22c is reduced on the dip upper part 21b2 side of the photoconductor 21, and the lower dip part is provided. It is in the point made large on the 21b1 side.
The ventilation opening 22c3 is provided in one side plate portion 22c5 of the back plate 22c at a portion facing the dip lower portion 21b1 of the photoreceptor 21.
[0021]
As shown in FIG. 6, the case 20a of the image carrier unit 20 is provided with a duct 20b. The duct 20b is provided with a substantially U-shaped cross section so as to surround the lower portion of the charger 22, and an air inlet 20c (see FIG. 5B) is provided at one end thereof (on the dip upper portion 21b2 side of the photoreceptor 21). ) And an exhaust port 20d is provided on the other end side (the dip lower part 21b1 side of the photosensitive member 21).
As shown in FIG. 5 (d), the opening 22c4 is also provided in the bottom plate portion 22c1 of the back plate 22c in the charger 22 of this embodiment. However, the opening 224c is rectangular and is the first embodiment. The shape is not an elongated trapezoid like the opening 22c2. That is, the opening 22c4 is for introducing the airflow B into the charger 22, and the airflow B enters the charger 22 through the opening 22c4 as shown by an arrow b in FIG. The image carrier unit 20 is discharged through the opening 22c3 and the duct exhaust port 20d.
[0022]
According to this embodiment, exhaust is performed by flowing the airflow B along the back plate 22c, so ozone is discharged from the charger 20 by this exhaust.
Therefore, deterioration of the discharge electrode 22a due to ozone retention is prevented, and a stable charging action is obtained. Further, deterioration of the photosensitive member 21 due to ozone retention is also prevented.
The photoconductor 21 is arranged such that the dip upper portion 21b2 is on the upstream side of the airflow B and the dip lower portion 21b1 is on the downstream side of the airflow B, and the back plate 22c is provided with an opening 22c3 for ventilation. As a result, the aperture ratio of the back plate 22c is small on the dip upper side 21b2 and larger on the dip lower part 21b1 side of the photoconductor 21, so that the charged potential on the surface of the photoconductor 21 can be made uniform. it can.
In addition, since the ventilation opening 22c3 is provided on the dip lower part 21b1 side of the photosensitive member 21, that is, on the downstream side of the air flow B, the flow of the air flow B becomes smooth and ozone is further improved from the inside of the charger 22. Will be discharged.
[0023]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately modified within the scope of the gist of the present invention.
[0024]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic front view showing an internal structure of a first embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram of dipping.
FIG. 3 is a graph showing an example of the relationship between the photoreceptor film thickness and the charging potential.
4A is a graph showing changes in the film thickness of the photosensitive layer in the axial direction of the photoconductor, FIG. 4B is a schematic view of the image carrier unit, FIG. 4C is a front view of the charger, and FIG. Is a bottom view of the charger, and (e) is a plan view of the charger.
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a main part of the second embodiment, wherein FIG. 5A is a graph showing a change in the film thickness of the photosensitive layer, FIG. 5B is a schematic left side view of the image carrier unit, and FIG. Is a front view of the charger when FIG. (B) is a front view, (d) is a bottom view of the charger, and (e) is a plan view of the charger.
6 is a cross-sectional view (schematic diagram) of VI-VI in FIG.
[Explanation of symbols]
21 photoreceptor, 21b photosensitive layer, 21b1 dip lower part, 21b2 dip upper part, 22 charger, 22a discharge electrode, 22b grid, 22c back plate, 22c3 ventilation opening.

Claims

ディッピングにより感光層を塗布した感光体と、この感光体に対向配置され、感光体表面を帯電させる、放電電極とバックプレートとを有する帯電器とを備えた画像形成装置であって、
前記バックプレートの開口率を、感光体におけるディップ上部側で小さく、ディップ下部側で大きくしたことを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus comprising: a photosensitive member coated with a photosensitive layer by dipping; and a charger having a discharge electrode and a back plate that is disposed opposite to the photosensitive member and charges the surface of the photosensitive member.
2. An image forming apparatus according to claim 1, wherein the aperture ratio of the back plate is small on the upper side of the dip and larger on the lower side of the dip.

ディッピングにより感光層を塗布した感光体と、この感光体に対向配置され、感光体表面を帯電させる、放電電極とバックプレートとを有する帯電器とを備え、前記バックプレートに沿って気流を流して前記帯電器内の空気の排気を行う画像形成装置であって、
前記感光体を、そのディップ上部が前記気流の上流側に、ディップ下部が前記気流の下流側になるように配置するとともに、前記バックプレートには通気用の開口を設けて、バックプレートの開口率を、感光体におけるディップ上部側で小さく、ディップ下部側で大きくしたことを特徴とする画像形成装置。A photosensitive member coated with a photosensitive layer by dipping; and a charger having a discharge electrode and a back plate that are disposed opposite to the photosensitive member and charges the surface of the photosensitive member. An image forming apparatus that exhausts air in the charger,
The photoconductor is disposed such that the upper part of the dip is on the upstream side of the airflow and the lower part of the dip is on the downstream side of the airflow, and an opening for ventilation is provided in the backplate. The image forming apparatus is characterized in that the size is small on the upper side of the dip and larger on the lower side of the dip.