JP2014182308A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】トナーすり抜けの危険を伴うことなく、ブレードと像担持体間の摩擦係数を下げ、めくれを防止することのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】潤滑性付与シーケンス時に、トナー母体Tmと、少なくとも一種類はトナー母体Tmと逆の帯電極性を有した外添剤Taを含むトナーTを供給するトナー供給手段を備え、クリーニング装置9は、導電性のクリーニングブレード91bと、クリーニングブレードにバイアスを印加するバイアス印加手段91Vを有し、バイアス印加手段91Vは、潤滑性付与シーケンス時において、トナー供給手段により供給されたトナーTが、像担持体とクリーニングブレード91bの当接位置近傍に到達する際に、クリーニングブレード91bに、トナー母体の帯電極性と同じ極性のバイアスを印加する。
【選択図】図2An image forming apparatus capable of reducing the coefficient of friction between a blade and an image carrier and preventing turning without risk of toner slipping.
A toner supply means for supplying toner T including toner base Tm and at least one type of external additive Ta having a charging polarity opposite to that of toner base Tm during a lubrication imparting sequence is provided. Includes a conductive cleaning blade 91b and bias applying means 91V for applying a bias to the cleaning blade, and the bias applying means 91V is configured so that the toner T supplied by the toner supplying means during the lubrication imparting sequence When the vicinity of the contact position between the carrier and the cleaning blade 91b is reached, a bias having the same polarity as the charging polarity of the toner base is applied to the cleaning blade 91b.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、電子写真方式、静電記録方式を採用する複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer that employs an electrophotographic system or an electrostatic recording system.
従来、電子写真方式を利用した画像形成装置において、像担持体上の残留トナーをクリーニングする方法の中で、ブレードクリーニング方式は最も簡易でクリーニング性能の高い技術として広く利用されている。ブレードクリーニング方式は、像担持体にクリーニングブレードを所定の侵入量で像担持体の回転方向のカウンター方向にて当接させ、像担持体上の残留トナーを掻き取るというクリーニング方法である。しかし、ブレードクリーニング方式においては、クリーニングブレードと像担持体の間で摩擦が増加した場合にクリーニングブレードが像担持体移動方向へとめくれてしまう、いわゆる「めくれ」という問題が発生することがある。 Conventionally, in an image forming apparatus using an electrophotographic method, the blade cleaning method is widely used as a technique that is the simplest and has high cleaning performance among methods for cleaning residual toner on an image carrier. The blade cleaning method is a cleaning method in which a cleaning blade is brought into contact with the image carrier in a counter direction of the rotation direction of the image carrier with a predetermined amount of penetration, and the residual toner on the image carrier is scraped off. However, in the blade cleaning method, when friction increases between the cleaning blade and the image carrier, a problem of so-called “turning” may occur in which the cleaning blade turns in the moving direction of the image carrier.
クリーニングブレードと像担持体の摩擦係数が増加してしまう要因としては、クリーニングブレードと像担持体の間(ブレードニップ部)に介在する粒子が少なくなり、クリーニングブレードと像担持体が直接触れ合う部分が生じてしまうことが挙げられる。 The factor that increases the friction coefficient between the cleaning blade and the image carrier is that there are fewer particles intervening between the cleaning blade and the image carrier (blade nip), and the portion where the cleaning blade and the image carrier directly touch each other. It will be mentioned.
クリーニングブレードは像担持体上の微小なトナーを掻き取るため、像担持体表面の凹凸や傾きに沿って隙間を空けることなく変形する機能が求められることから、通常、弾性体のゴムブレードが使用される。一般的に弾性体であるゴムブレードの摩擦係数は高く、ゴムブレードと像担持体が直接接触したときの摩擦は大きい。この摩擦によってゴムブレードにめくれが発生する。そこで通常、画像形成装置の装置使用初期段階では、あらかじめブレード表面に塗布されたフッ化カーボン微粒子やシリコーン樹脂微粒子等の初期潤滑剤がブレードニップ部に介在し、クリーニングブレードと像担持体の間の摩擦係数を下げる働きをしている。また、装置使用開始後は像担持体から被転写体へ転写しきれなかった転写残トナーがブレードニップ部に供給され、潤滑剤として機能する。 Since the cleaning blade scrapes out minute toner on the image carrier, it is required to have a function of deforming without leaving a gap along the unevenness and inclination of the image carrier surface. Therefore, an elastic rubber blade is usually used. Is done. Generally, the friction coefficient of a rubber blade that is an elastic body is high, and the friction when the rubber blade and the image carrier are in direct contact with each other is large. This friction causes turning of the rubber blade. Therefore, normally, in the initial stage of use of the image forming apparatus, initial lubricants such as carbon fluoride fine particles and silicone resin fine particles previously applied to the blade surface are interposed in the blade nip portion, and between the cleaning blade and the image carrier. It works to lower the coefficient of friction. Further, after the start of use of the apparatus, the transfer residual toner that could not be transferred from the image carrier to the transfer target is supplied to the blade nip portion and functions as a lubricant.
しかし、画像印字率の低い画像を連続して画像形成した場合や転写効率の非常に高い系においては、ブレードニップ部へ供給されるトナー量が少なくなるため、ブレードニップ部に介在する粒子が減少していき、クリーニングブレードと像担持体間の摩擦係数が上昇していってしまう。 However, when images with a low image printing rate are continuously formed or in systems with very high transfer efficiency, the amount of toner supplied to the blade nip is reduced, so the particles intervening in the blade nip are reduced. As a result, the friction coefficient between the cleaning blade and the image carrier increases.
そこで特許文献1や2のように、画像領域間や画像形成前後で、本来の画像とは関係のない帯状のトナー像を像担持体上に形成し、トナーをブレードニップ部に送りこみ介在させることを行う。これによって、クリーニングブレードと像担持体間の摩擦を低減し、めくれを事前に防止する方法が知られている。
Therefore, as in
上記のように非画像形成時にトナーをブレードニップ部に供給、介在させる方法では、クリーニングブレードと像担持体間の摩擦係数を下げ、めくれを防止する効果はある。しかしながら、通常の転写残トナーよりも一気に大量のトナーがブレードニップ部へ突入していくため、トナーがブレードニップ部に侵入する力が大きくなる。その結果、トナーがクリーニングブレードと像担持体間をすり抜けていってしまう、いわゆる「トナーすり抜け」という問題が発生し易い。トナーすり抜けが発生すると、すり抜けたトナーが被転写体へと移りスジ状の画像不良を発生させたり、像担持体近傍に配置された帯電部材等の各部材の汚れを発生させたりするため、装置の信頼性を著しく損ねることになってしまう。一方、上記の問題を回避するために、供給する帯状トナー像の量を少なくすれば、トナーすり抜けは改善されるが、介在粒子の量も少なくなってしまうため、めくれ防止の効果は少なくなってしまう。以上のことから、従来の技術では「めくれ」、「トナーすり抜け」といった両課題を安定的に解決することは難しい。 As described above, the method of supplying and interposing the toner to the blade nip portion at the time of non-image formation has the effect of reducing the friction coefficient between the cleaning blade and the image carrier and preventing turning. However, since a large amount of toner rushes into the blade nip portion at a stroke than normal transfer residual toner, the force that the toner enters the blade nip portion increases. As a result, the problem of so-called “toner slipping” that the toner slips between the cleaning blade and the image carrier is likely to occur. When toner slip occurs, the slipped toner moves to the transfer target, causing streak-like image defects, or causing contamination of each member such as a charging member disposed in the vicinity of the image carrier. The reliability will be significantly impaired. On the other hand, if the amount of the belt-like toner image to be supplied is reduced in order to avoid the above problem, the toner slipping is improved, but the amount of intervening particles is also reduced, so the effect of preventing the turning-up is reduced. End up. From the above, it is difficult for the conventional techniques to stably solve both the problems such as “turn over” and “toner slipping”.
そこで、本発明の目的は、トナーすり抜けの危険を伴うことなく、クリーニングブレードと像担持体間の摩擦係数を下げ、めくれを防止することのできる画像形成装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reducing the coefficient of friction between a cleaning blade and an image carrier and preventing turning without risk of toner passing through.
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、像担持体上に画像情報に応じて形成したトナー像を記録媒体に転写した後の前記像担持体上の転写残トナーをクリーニング装置にて除去する画像形成のための画像形成シーケンスと、前記画像形成シーケンスによる画像形成時を除く非画像形成時に前記クリーニング装置にトナーを供給する潤滑性付与シーケンスと、を実行可能な画像形成装置において、前記潤滑性付与シーケンス時に、トナー母体と、少なくとも一種類は前記トナー母体と逆の帯電極性を有した外添剤を含むトナーを供給するトナー供給手段を備え、前記クリーニング装置は、導電性のクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードにバイアスを印加するバイアス印加手段を有し、前記バイアス印加手段は、前記潤滑性付与シーケンス時において、前記トナー供給手段により供給された前記トナーが、前記像担持体と前記クリーニングブレードの当接位置近傍に到達する際に、前記クリーニングブレードに、前記トナー母体の帯電極性と同じ極性のバイアスを印加することを特徴とする画像形成装置である。 The above object is achieved by the image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention is for image formation in which a transfer residual toner on the image carrier after the toner image formed on the image carrier according to image information is transferred to a recording medium is removed by a cleaning device. In the image forming apparatus capable of executing the image forming sequence and the lubricity imparting sequence for supplying toner to the cleaning device at the time of non-image formation excluding the image forming by the image forming sequence, in the lubricity imparting sequence, A toner base and toner supply means for supplying toner containing at least one external additive having a charge polarity opposite to that of the toner base. The cleaning device includes a conductive cleaning blade, and a cleaning blade. Bias applying means for applying a bias, and the bias applying means is provided during the lubrication imparting sequence. When the toner supplied by the toner supply means reaches the vicinity of the contact position between the image carrier and the cleaning blade, a bias having the same polarity as the charging polarity of the toner base is applied to the cleaning blade. An image forming apparatus is characterized in that application is performed.
本発明によれば、トナーすり抜けの危険を伴うことなく、クリーニングブレードと像担持体間の摩擦係数を下げ、めくれを防止することのできる画像形成装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of reducing the friction coefficient between the cleaning blade and the image carrier and preventing the turning without risk of toner slipping.
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。ただし、以下の実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 The image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the following examples are not intended to limit the scope of the present invention to those unless otherwise specified. Absent.
実施例1
(全体的な画像形成プロセス)
先ず、本実施例に係る画像形成装置の一実施例の全体構成について説明する。
Example 1
(Overall image forming process)
First, the overall configuration of an embodiment of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
図1は、画像形成装置100の概略断面構成を示したものである。画像形成装置100は、タンデムタイプの電子写真方式のレーザービームプリンタである。
FIG. 1 shows a schematic cross-sectional configuration of the
画像形成装置100は、複数の画像形成手段として、第1、第2、第3、第4の画像形成部(ステーション)S(SY、SM、SC、SK)を有する。第1、第2、第3、第4の画像形成部SY、SM、SC、SKは、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を形成する。
The
本実施例では、各画像形成部SY、SM、SC、SKの構成及び動作は、使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同一である。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために図中符号に与えた添え字は省略して総括的に説明する。 In this embodiment, the configurations and operations of the image forming units SY, SM, SC, and SK are substantially the same except that the color of the toner used is different. Accordingly, in the following, when no particular distinction is required, the subscripts given to the reference numerals in the drawings will be omitted to indicate that they are elements provided for any color, and the description will be made comprehensively.
画像形成部Sは、トナーを担持する像担持体としてのドラム型の電子写真感光体、即ち、感光ドラム1を有する。感光ドラム1は、図中矢印R1方向(時計回り)に回転駆動される。感光ドラム1の周囲には、帯電手段としての接触帯電部材である帯電ローラ2、画像情報書き込み手段である露光装置としてのレーザービームスキャナー3が配置されている。更に現像手段としての現像装置4、クリーニング手段としてのクリーニング装置9が配置されている。又、全ての画像形成部Sの感光ドラム1に接触するように中間転写体である中間転写ベルト6が配置されており、中間転写ベルト6を感光ドラム1と挟む形で1次転写ローラ5が配置されている。
The image forming unit S includes a drum-type electrophotographic photosensitive member, that is, a
次に、フルカラー画像形成時を例として画像形成シーケンス時の画像形成動作を説明する。 Next, the image forming operation in the image forming sequence will be described taking full color image forming as an example.
先ず、感光ドラム1の表面が、帯電ローラ2によって所定の極性(本実施例では負極性)の所定の電位に一様に帯電される。感光ドラム1は、図中矢印R1方向に210mm/secの周速度(表面移動速度)で回転する。感光ドラム1の周速度は、画像形成装置100のプロセススピードに相当する。
First, the surface of the
帯電された感光ドラム1の表面は、レーザービームスキャナー3によって、不図示のコンピュータや、画像読み取り装置などから送信された画像情報による画像信号により変調されたレーザー光Lで走査露光される。レーザー光Lが照射された部分で感光ドラム1上の帯電電荷が打ち消されるため、感光ドラム1上に静電像(潜像)が形成される。
The charged surface of the
感光ドラム1上に形成された静電像は、現像装置4によって現像剤のトナーTを供給されトナー像として現像される。本実施例では、現像装置4は、感光ドラム1上の静電像を反転現像方式にて現像する。即ち、帯電処理された感光ドラム1の表面において露光によって電荷が減衰した画像部(明部)に、感光ドラム1の帯電極性と同極性(本実施例では負極性)に帯電したトナーTを付着させることで、感光ドラム1上の静電像をトナー像に現像する。
The electrostatic image formed on the
各感光ドラム1上に形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト6を挟んで1次転写ローラ5と感光ドラム1とが対向している1次転写部Nt1にて、中間転写ベルト6上に順次に重ね合わせて転写(1次転写)される。この時、1次転写ローラ5には、トナーTの正規の帯電極性とは逆極性の1次転写電圧が印加される。
The toner images of the respective colors formed on the respective
中間転写ベルト6は駆動ローラ61によって回転駆動されており、中間転写ベルト6上で4色重ねられたトナー像は、2次転写部材7にて紙などの転写材(記録媒体)Pに静電的に一括して転写される。
The intermediate transfer belt 6 is rotationally driven by a driving
トナー像が転写された転写材Pは、中間転写ベルト6から分離されて、定着手段としての定着器(熱ローラ定着器)8へと搬送される。そして、転写材P上の未定着トナー像は、定着器8によって加熱及び加圧されることで、転写材Pに定着される。そして、トナー像が定着された転写材Pは搬送され、不図示の外部の排出トレイに排出される。
The transfer material P onto which the toner image has been transferred is separated from the intermediate transfer belt 6 and conveyed to a fixing device (heat roller fixing device) 8 as fixing means. The unfixed toner image on the transfer material P is fixed to the transfer material P by being heated and pressed by the fixing
また、1次転写工程後に中間転写ベルト6に転写されずに感光ドラム1の表面に残ったトナー(1次転写残トナー)は、クリーニング装置9により感光ドラム1の表面から除去され、回収される。
Further, the toner remaining on the surface of the
クリーニング装置9の概略断面構成は図2(a)の通りである。クリーニングブレード91bは感光ドラム1の進行方向とはカウンターの向きに感光ドラム1表面に所定の侵入量で当接されている。感光ドラム1とクリーニングブレード91bの当接位置近傍にてブレードニップ部Nが形成される。掻きとられたトナーTは廃トナー搬送スクリュー92によって廃トナーボックス(不図示)へと搬送される。1次転写残トナーが除去された感光ドラム1は、繰り返し画像形成に供される。
The schematic cross-sectional configuration of the
又、2次転写工程後に転写材Pに転写されずに中間転写ベルト6の表面に残ったトナー(2次転写残トナー)は、中間転写ベルトクリーナ10(図1)によって中間転写ベルト6の表面から除去され、回収される。中間転写ベルトクリーナ10は、感光ドラム1のクリーニング装置9と同様に、クリーニングブレードを用いて、中間転写ベルト6上のトナーを掻き取るものである。
Further, the toner (secondary transfer residual toner) which is not transferred to the transfer material P after the secondary transfer process and remains on the surface of the intermediate transfer belt 6 is transferred to the surface of the intermediate transfer belt 6 by the intermediate transfer belt cleaner 10 (FIG. 1). Removed from and recovered. Similar to the
次に、画像形成装置100の主要な構成要素について説明する。
Next, main components of the
(現像装置)
本実施例では、2成分方式の現像装置4を使用している。現像装置4内の現像剤について図3(a)〜(c)に示す。トナーTは図3(a)に示す様に、トナー母体Tmと外添剤Taによって構成されている。さらに図3(b)の様にトナーTとキャリアTcをよく混合して現像剤Tdとしている。図3(c)に示す様に現像剤Tdは固定マグネット42を内包した回転スリーブ41上にコートされている。回転スリーブ41上の現像剤Tdは磁気穂を形成して感光ドラム1に回転しつつ接触している。図3(c)に示すようにスリーブ41に適正なバイアスを印加することによって、トナーTがキャリアTcから離れて感光ドラム1側へ飛翔して画像部に付着していく。現像時にかけるバイアスはDCバイアスに交流バイアス(矩形バイアス、ブランクパルスバイアス等)を重畳させたものであるが、交流バイアスの周波数は2kHzとした。
(Developer)
In this embodiment, a two-component developing device 4 is used. 3A to 3C show the developer in the developing device 4. As shown in FIG. 3A, the toner T is composed of a toner base Tm and an external additive Ta. Further, as shown in FIG. 3B, the toner T and the carrier Tc are mixed well to form a developer Td. As shown in FIG. 3C, the developer Td is coated on a
(クリーニング装置)
本実施例のクリーニング装置9では、図2(a)に示すようなブレード支持板金91aとクリーニングブレード91bが一体成型された導電性のブレードクリーニング手段91を使用した。ブレード支持板金91aに電圧を印加する高圧電源91Vが備えられており、ブレード支持板金部分91aに電圧を印加することにより、ブレードニップ部Nに電界をかけることができる。クリーニングブレード91bの材質としては、例えばポリウレタンゴムにカーボンブラックやイオン系の導電剤を混練することで導電性を付与したものを用いればよい。本実施例ではクリーニングブレード91bの電気抵抗は1×108Ωcm、硬度は、JIS K 6253で定義されるJIS−A硬度が75度のものを用いた。ブレードクリーニング手段91は感光ドラム1に対して35g/cmの圧力で、当接されている。又、図2(b)に示す様にクリーニングブレード側面91b−1と、クリーニングブレード当接点91Nにおけるドラム接線1Nとの角度θは27°に設定されている。ブレードクリーニング手段91の圧力は、感光ドラム1とブレードクリーニング手段91の位置関係を再現し、ロードセルによって荷重測定を可能にした専用の測定装置を用いて測定した。測定時は感光ドラム1を静止させた状態で、ブレードクリーニング手段91にバイアスは印加していない。
(Cleaning device)
In the
(潤滑性付与シーケンス)
本発明におけるクリーニングブレード91bのブレードニップ部Nに対する潤滑性付与シーケンスは、本実施例において、図4(a)に示すように通常の画像形成シーケンス後に実行される。
(Lubricity imparting sequence)
In this embodiment, the lubricity imparting sequence for the blade nip portion N of the
本実施例における潤滑性付与シーケンスは、現像装置4からの帯状トナー像供給と、クリーニング装置9におけるクリーニングバイアス印加から主に形成される。
The lubricity imparting sequence in this embodiment is mainly formed by supplying a belt-like toner image from the developing device 4 and applying a cleaning bias in the
ブレードクリーニング手段91とその他の部材へのバイアス印加タイミングを図4(b)に示す。画像形成シーケンス終了後、帯電ローラ2に印加される帯電バイアスが切られた後、潤滑性付与シーケンス時に現像装置4に一定の時間バイアスが印加され、感光ドラム1上に帯状トナー像が形成される。この帯状トナー像が1次転写部Nt1を通過するときには、大部分のトナー像が転写されることなくクリーニング装置9へと送られるように、1次転写部Nt1の転写バイアスは画像形成時のバイアスよりも大幅に下げられている。
FIG. 4B shows the bias application timing to the blade cleaning means 91 and other members. After the completion of the image forming sequence, the charging bias applied to the charging roller 2 is cut off, and then a bias is applied to the developing device 4 for a certain period of time during the lubrication imparting sequence, so that a belt-like toner image is formed on the
この帯状トナー像がクリーニング装置9に到達する直前に−500Vをブレード支持板金91aに印加する。帯状トナー像の最後端がブレードニップ部Nに到達した後、しばらく回転した後で、ブレードクリーニング手段91に印加されたバイアスは切れて0Vになる。帯状トナー像がブレードニップ部Nを通過した後でもクリーニングブレード91bによって一度掻き取られたトナー母体Tmや外添剤Taはブレードニップ部N近傍を一定時間滞留している。そのため、このように適度な時間、ブレードクリーニング手段91にバイアスを印加し続けた後でバイアスを切ると良い。本実施例では帯状トナー像がブレードニップ部Nに到達した後、感光ドラム1が2回転する時間だけ、ブレードクリーニング手段91にバイアスを印加し続けた。図中αは帯状トナー像が現像装置4で形成されてからクリーニング装置9に到達するまでの時間に相当し、図中βは感光ドラム1が2回転する時間に相当する。
Immediately before the belt-like toner image reaches the
ブレードクリーニング手段91に印加するバイアスはクリーニングブレード91bと感光ドラム1表面の間で放電が発生しない条件にすることが望ましい。放電が発生してしまうとトナー母体Tmや外添剤Taの帯電極性の反転や、感光ドラム1表面へのダメージが生じてしまう。放電の有無はクリーニングブレード91bに流れている電流を測定するか、感光ドラム1表面の電位を測定して判別すればよい。
It is desirable that the bias applied to the
本実施例は画像形成シーケンス後に帯状トナー像にてトナーの供給を行うこととしたが、画像形成シーケンス前、或いは画像形成間にこのような帯状トナー像供給シーケンスを設けてもよい。また、大量の枚数に渡って画像形成を行う際に、途中で一旦画像形成を中断し、帯状トナー像供給シーケンスを設けても良い。即ち、帯状トナー像供給シーケンスを含む潤滑性付与シーケンスは、上述した、所謂、非画像形成時に実行される。 In this embodiment, the toner is supplied by the belt-like toner image after the image formation sequence. However, such a belt-like toner image supply sequence may be provided before or during the image formation sequence. Further, when image formation is performed over a large number of sheets, the image formation may be interrupted once in the middle, and a belt-like toner image supply sequence may be provided. That is, the lubricity imparting sequence including the belt-shaped toner image supply sequence is executed during the above-described so-called non-image formation.
また、帯状トナー像形成法は上記の方法に限られたものではなく、例えば、帯電ローラ2で感光ドラム1を帯電させた後、レーザービームスキャナー3で所望の長さ分露光して、帯状の静電潜像を描くことによって形成しても良い。ただし、この場合はブレードクリーニング手段91に印加するバイアスを感光ドラム1表面との電位差が−500Vになるように調整するか、或いはクリーニング装置9よりも上流でLEDランプ等を用いて露光し、感光ドラム1表面を除電する等の手段が必要になる。
The belt-shaped toner image forming method is not limited to the above method. For example, after charging the
(トナー)
図3(a)でも示したように、本発明で用いるトナーTはトナー母体Tmと外添剤Taを有している。外添剤Taは、複数種類含むこともできるが、少なくとも一種類はトナー母体Tmと逆の帯電極性を持っている。
(toner)
As shown in FIG. 3A, the toner T used in the present invention has a toner base Tm and an external additive Ta. A plurality of types of external additives Ta may be included, but at least one type has a charging polarity opposite to that of the toner base Tm.
(トナー母体)
本発明に用いられるトナー粒子は、粉砕法と重合法等、どのような手法を用いて製造されても構わない。
(Toner base)
The toner particles used in the present invention may be produced using any method such as a pulverization method and a polymerization method.
トナー母体Tmの帯電極性はトナー母体Tmの主成分であるポリエステル、或いはスチレン‐アクリル系の樹脂の持つ特性や、トナー母体Tmに含有されている荷電制御剤によって決まる。 The charging polarity of the toner base Tm is determined by the characteristics of the polyester or styrene-acrylic resin as the main component of the toner base Tm and the charge control agent contained in the toner base Tm.
トナー母体Tmを負荷電性に制御する荷電制御剤としては、有機金属化合物、キレート化合物等があり、トナー母体Tmは荷電制御剤を単独で含有することもできるし、2種類以上組み合わせて含有することもできる。 Examples of the charge control agent for controlling the toner base Tm to be negatively charged include organometallic compounds and chelate compounds. The toner base Tm can contain the charge control agent alone or in combination of two or more kinds. You can also.
本実施例では粉砕法で作製した平均粒径6μmのトナー母体Tmを使用した。 In this example, a toner base Tm having an average particle diameter of 6 μm prepared by a pulverization method was used.
(外添剤)
本実施例におけるトナー粒子には流動性・転写性向上のためと、感光ドラム1に対してクリーニングブレード91bを安定して潤滑させるための無機微粉体が外添剤Taとして外添されている。
(External additive)
Toner particles in this embodiment are externally added as an external additive Ta for improving fluidity and transferability and for stably lubricating the
本トナー粒子に外添する無機微粉体としては、シリカ微粉体、酸化チタン微粉体、アルミナ微粉体またはそれらの複酸化物微粉体が挙げられる。これらの無機微粉体の粒径は大きくてもせいぜい120nm以下が好ましい。これらの無機微粉体の表面は疎水化処理が施され、温湿度の変化に対して安定した帯電特性を保持していることが好ましい。 Examples of the inorganic fine powder externally added to the toner particles include silica fine powder, titanium oxide fine powder, alumina fine powder, and double oxide fine powders thereof. The particle size of these inorganic fine powders is preferably 120 nm or less at most. It is preferable that the surface of these inorganic fine powders is subjected to a hydrophobization treatment and maintains stable charging characteristics against changes in temperature and humidity.
無機微粉体の疎水化処理の処理剤としては、未変性のシリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、未変性のシリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シラン化合物、シランカップリング剤、その他有機ケイ素化合物、有機チタン化合物が挙げられる。これらの処理剤は単独で、或いは併用して用いられても良い。 As treatment agents for the hydrophobic treatment of inorganic fine powder, unmodified silicone varnish, various modified silicone varnishes, unmodified silicone oil, various modified silicone oils, silane compounds, silane coupling agents, other organosilicon compounds, organotitanium Compounds. These treatment agents may be used alone or in combination.
本実施例では、このような疎水化処理を施された正帯電性のシリカ微粒子を外添剤Taとして用いた。シリカ微粒子の形状は略球形であり、粒径は約110nmであった。トナー母体Tmに対するシリカ微粒子の外添量は2部とした。その他に流動性付与のために酸化チタン微粉体、粒径20nmのシリカ超微粒子等も外添した。 In this example, positively charged silica fine particles having been subjected to such a hydrophobic treatment were used as the external additive Ta. The shape of the silica fine particles was substantially spherical, and the particle size was about 110 nm. The amount of silica fine particles added to the toner base Tm was 2 parts. In addition, titanium oxide fine powder, ultrafine silica particles with a particle diameter of 20 nm, and the like were also externally added to impart fluidity.
なお、本実施例では外添剤Taとして無機微粉体を用いたが、これに限ることなく、有機微紛体を用いるなどしてもよい。 In this embodiment, the inorganic fine powder is used as the external additive Ta. However, the present invention is not limited to this, and an organic fine powder may be used.
(帯電極性の測定)
トナー母体Tm及び外添剤Taのそれぞれの粒子の帯電極性の測定は、本実施例の現像装置で使用したキャリアを用いて、ブローオフ法によって測定した。
(Measurement of charging polarity)
The charging polarity of each particle of the toner base Tm and the external additive Ta was measured by a blow-off method using the carrier used in the developing device of this example.
平均粒径30μmの2成分現像用キャリア9.0gとトナー母体Tm1.0gをポリ瓶の中でよく混合した後、ブローオフ法によってキャリアTcとトナー母体Tmを分離し、帯電極性を判別した。外添剤Taの場合は、キャリアTcに対して外添剤Taの粒径がとても小さいため、キャリアTcに接触できない外添剤Taの割合を減らすために、外添剤Taの混合比率を低くする必要がある。本実施例では、キャリアTc9.9gと外添剤Ta0.1gの比率で混合し、同様に測定を行った。本実施例で用いたトナー母体Tmはネガの帯電極性を持っており、一方、外添剤Taである疎水性シリカはポジの帯電極性を持っていることを上記の方法で確認した。 After 9.0 g of a two-component developing carrier having an average particle size of 30 μm and 1.0 g of toner base Tm were well mixed in a plastic bottle, the carrier Tc and the toner base Tm were separated by a blow-off method to determine the charging polarity. In the case of the external additive Ta, since the particle size of the external additive Ta is very small with respect to the carrier Tc, the mixing ratio of the external additive Ta is decreased in order to reduce the proportion of the external additive Ta that cannot contact the carrier Tc. There is a need to. In this example, the mixture was mixed at a ratio of 9.9 g of carrier Tc and 0.1 g of external additive Ta, and measurement was performed in the same manner. It was confirmed by the above method that the toner base Tm used in this example has a negative charge polarity, while the hydrophobic silica as the external additive Ta has a positive charge polarity.
(評価方法)
本実施例のクリーニング装置9のクリーニング性能の評価を下記の様に行った。
(Evaluation method)
The cleaning performance of the
本実施例の画像形成装置100を用いて、画像印字率3%の画像を50枚間歇で出力させ、出力画像を評価しつつ、感光ドラム1の駆動モータのトルクを測定した。トナーすり抜けが多く発生すると、画像を出力した耐久枚数を重ねるに従い帯電ローラ2の汚れが多くなり、帯電不良によるかぶりやスジ等の画像不良が見られる。画像不良が帯電不良によるものかどうかは、帯電ローラ2の汚れ具合を観察することと、帯電ローラ2を新品に交換して画像を出力し直すことで判定した。また、感光ドラム1の駆動モータのトルク測定は感光ドラム1に対するクリーニングブレード91bの潤滑性を評価する目的で行ったものであり、トルクが低く安定しているほどブレードめくれのリスクは低くなる。評価は一つのステーションSを用いて行えば良く、本実施例ではブラックステーションSKのみを用いて評価を行った。感光ドラム1から中間転写体6への転写効率は評価時間中常に95%を超えており、本発明の評価に支障が無いことを確認している。
Using the
尚、評価は温度32度、湿度85%の高温・高湿環境で行った。 The evaluation was performed in a high temperature and high humidity environment at a temperature of 32 degrees and a humidity of 85%.
(評価結果)
本実施例においては50,000枚(50k枚)まで良好な画像を出力し続けた。感光ドラム1の駆動モータのトルクは多少の変動が見られたが、許容範囲内であった。
(Evaluation results)
In this example, good images were continuously output up to 50,000 (50k). The torque of the drive motor of the
このように本実施例では、トナーすり抜けとめくれのリスクが少ない状態で長期にわたって安定した画像出力を行うことができた。 As described above, in this embodiment, stable image output can be performed over a long period of time with little risk of toner slipping and turning.
本実施例のメカニズムを以下に説明する。図5は本実施例におけるクリーニングブレード91bのブレードニップ部N近傍の様子を示したものである。
The mechanism of this embodiment will be described below. FIG. 5 shows a state in the vicinity of the blade nip portion N of the
ネガの帯電極性を持つトナー母体Tmと、ポジの帯電極性を持つ外添剤Taが、現像装置4などのトナー供給手段によって帯状トナー像としてブレードニップ部Nへと供給される。このときに、クリーニングブレード91bにはトナー母体Tmと同じ極性のバイアス、つまりマイナスの電圧が印加されている。すると、外添剤Taはクリーニングブレード91bのブレードニップ部N近傍の電界によってブレードニップ部Nへと侵入する方向の力(図中矢印B)を受けるので、ブレードニップ部Nに介在していき、クリーニングブレード91bと感光ドラム1間の摩擦係数を下げ、めくれを防止する。一度、ブレードニップ部Nに介在した外添剤Taはクリーニングブレード91bの圧力によってしばらくそこに保持される。一方、トナー母体Tmは電界によってブレードニップ部Nから遠ざかる方向の力(図中矢印A)を受けるので、トナーすり抜けは極めて発生しづらい状態になる。このようにして本実施例では、ブレードめくれ防止のための帯状トナー像の供給を、トナーすり抜けの危険を伴うことなく、且つ効果的に行うことができ、めくれとトナーすり抜けという両方の課題を解決することが可能となっている。
A toner base Tm having a negative charging polarity and an external additive Ta having a positive charging polarity are supplied to the blade nip N as a belt-like toner image by a toner supply unit such as the developing device 4. At this time, a bias having the same polarity as the toner base Tm, that is, a negative voltage is applied to the
また、本実施例では、画像印字中以外のときに、即ち、非画像形成時に供給されたトナーTがブレードニップ部Nに到達するタイミングのみに、ブレードクリーニング手段91にバイアスを印加するようにし、それ以外の画像印字中のときはブレードクリーニング手段91にバイアスを印加しないシーケンスを設けている。
In this embodiment, a bias is applied to the
画像印字中にブレードクリーニング手段91にバイアスを印加しても本発明の効果は発揮されるが、ブレードニップ部Nに介在する外添剤Taに長時間電界を印加し続けると、クリーニングブレード91bから外添剤Taに電荷注入が発生し、ブレードニップ部Nにおける外添剤Taの保持性が低下することが起こり得る。
Even if a bias is applied to the
このため、ブレードクリーニング手段91へのバイアス印加時間を最小限に抑えることで、ブレードニップ部Nに介在した外添剤Taへの電荷注入は抑えられ、本発明の効果が低下することを抑制できる。 For this reason, by suppressing the bias application time to the blade cleaning means 91 to a minimum, the charge injection to the external additive Ta interposed in the blade nip portion N can be suppressed, and the effect of the present invention can be prevented from being lowered. .
(潤滑性付与シーケンスにおけるクリーニングブレードバイアス値)
図6にブレードクリーニング手段91に印加したバイアス値に対するブレードニップ部Nにおける外添剤Taの滞留量を示す。なお、上記の外添剤滞留量は、ブレードクリーニング手段91を感光ドラム1から取り外したときに、ブレードニップ部Nに滞留していた外添剤Taが感光ドラム1上に付着しているのが観察されるので、その外添剤Taの量を示したものである。観察は1000枚通紙耐久を行った後で行っている。
(Cleaning blade bias value in lubrication sequence)
FIG. 6 shows the retention amount of the external additive Ta in the blade nip portion N with respect to the bias value applied to the blade cleaning means 91. The amount of retention of the external additive is that the external additive Ta retained in the blade nip portion N is adhered to the
図6に示すように、印加バイアス値の増加とともに、外添剤滞留量は増加し、−500Vでは外添剤滞留量はほぼ飽和している。 As shown in FIG. 6, as the applied bias value increases, the external additive retention increases, and at -500 V, the external additive retention is substantially saturated.
上記のように外添剤滞留量が増加するに伴い、感光ドラム1の駆動モータのトルクが低く安定することを確認している。
As described above, it has been confirmed that the torque of the drive motor of the
実施例2
本実施例の画像形成装置100の全体構成は実施例1と同じなので詳しい説明は省略する。
Example 2
Since the overall configuration of the
本実施例は、画像形成シーケンス終了後に現像装置4から帯状トナー像を感光ドラム1上に形成する際に現像スリーブ41に重畳してかける交流バイアスの周波数を10kHzにまで上げている点で実施例1と異なる。
In the present embodiment, the frequency of the AC bias applied to the developing
以下に本実施例の評価結果を示す。 The evaluation results of this example are shown below.
(評価結果)
実施例1と同様の評価を行ったところ、100,000枚画像を出力しても、帯電不良に起因する画像不良は見られなかった。感光ドラム1の駆動モータのトルクは評価時間全体を通して低く安定していた。
(Evaluation results)
When the same evaluation as in Example 1 was performed, no image defect due to charging failure was observed even when 100,000 images were output. The torque of the drive motor of the
次に、本実施例の効果のメカニズムを以下に説明する。 Next, the mechanism of the effect of the present embodiment will be described below.
トナー母体Tmに強く付着している外添剤Taは、絶対電荷量が小さいため、ブレードニップ部N近傍の電界下でトナー母体Tmと同じ動きをしてしまう。反対にトナー母体Tmから分離した外添剤Taは電界に倣った動きをし、ブレードニップ部Nへ介在し易い。つまり、トナー母体Tmと外添剤Taがそれぞれ分離してブレードニップ部Nに到達することにより、図5に示したような効果をより際立たせることができる。 Since the external additive Ta strongly adhering to the toner base Tm has a small absolute charge amount, it moves in the same manner as the toner base Tm under an electric field in the vicinity of the blade nip N. On the contrary, the external additive Ta separated from the toner base Tm moves in accordance with the electric field and easily intervenes in the blade nip portion N. That is, when the toner base Tm and the external additive Ta are separated and reach the blade nip portion N, the effect as shown in FIG. 5 can be made more conspicuous.
トナーTに電界がかかると、トナー母体Tmと外添剤Taの帯電極性は異なるため、電界によってお互いが分離される方向の力を受ける。高周波の電界をかけることにより、分離される方向の力を受ける回数が増加するため、分離が促進される。また、高周波の電界にトナーTが強く振幅して分離が促進される効果もある。 When an electric field is applied to the toner T, the charging polarity of the toner base Tm and the external additive Ta are different, so that the electric field receives a force in a direction in which the toner T is separated from each other. By applying a high-frequency electric field, the number of times of receiving a force in the direction of separation increases, so that separation is promoted. In addition, there is an effect that separation of the toner T is promoted by a strong amplitude in a high frequency electric field.
本実施例ではトナー供給時に高い周波数の交流バイアスをかけることによって、帯電極性の違うトナー母体Tmと外添剤Taを分離し、実施例1の効果をより際立たせることが可能となっている。 In this embodiment, the toner base Tm and the external additive Ta having different charging polarities are separated by applying an AC bias having a high frequency at the time of supplying the toner, and the effect of the first embodiment can be made more conspicuous.
(潤滑性付与シーケンスにおける帯状トナー供給バイアスの周波数)
図7に現像装置4に印加する現像バイアスの周波数と、ブレードニップ部Nにおける外添剤Taの滞留量を示す。クリーニングブレード91に印加したバイアスは−500Vで固定している。外添剤Taの滞留量は実施例1のときと同様に、1000枚耐久通紙後にブレードクリーニング手段91を感光ドラム1から取り外したときの、感光ドラム1上に付着していた外添剤Taの量を示している。
(Frequency of belt-like toner supply bias in lubricity imparting sequence)
FIG. 7 shows the frequency of the developing bias applied to the developing device 4 and the retention amount of the external additive Ta in the blade nip N. The bias applied to the
図7に示すように、トナー供給時の周波数の増加に伴い、トナー母体Tmから外添剤Taが遊離する量が増加した結果、ブレードニップ部Nにおける外添剤滞留量が増加したことが分かる。本実施例では、現像バイアスの周波数を10kHz以上にすることで、大きな効果が得られることを確認している。 As shown in FIG. 7, it can be seen that the amount of the external additive retained in the blade nip N increased as a result of the increase in the amount of the external additive Ta released from the toner base Tm with the increase in the frequency at the time of toner supply. . In this embodiment, it has been confirmed that a great effect can be obtained by setting the frequency of the developing bias to 10 kHz or more.
(実施例1と実施例2の効果)
以上の実施例1、実施例2と以下の比較例と比べて本発明の効果を検証する。
(Effect of Example 1 and Example 2)
The effects of the present invention will be verified by comparing the above-described Examples 1 and 2 with the following comparative examples.
比較例1
本比較例では、ブレードクリーニング手段91のクリーニングブレード91bとして非導電のブレードを使用した。即ち、非導電ブレードにはバイアス印加は行わなかった。その他の装置全体の構成、ブレードクリーニング手段91の特性、帯状トナー供給シーケンス、トナーT、外添剤Ta等に関しては実施例1と同様である。
Comparative Example 1
In this comparative example, a non-conductive blade was used as the
(評価結果)
実施例1と同様の評価を行ったところ、19,000枚画像を出力したときに、帯電不良に起因する画像不良が見られ始めた。使用後の帯電ローラ2は汚れており、帯状トナー像を供給した際に微量なトナーすり抜けがしばしば発生していたと思われる。感光ドラム1の駆動モータのトルクに関しては多少の変動がみられたが許容範囲内であった。
(Evaluation results)
When the same evaluation as in Example 1 was performed, when 19,000 images were output, image defects due to charging defects began to be seen. It is considered that the charging roller 2 after use is dirty, and a minute amount of toner slipping often occurs when the belt-like toner image is supplied. The torque of the drive motor of the
本比較例では、帯状トナー像を供給する際に一気に大量のトナーTがブレードニップ部Nに突入する。このため、トナーTがブレードニップ部Nに介在し、感光ドラム1とクリーニングブレード91b間の摩擦係数を下げる効果はあるものの、トナーすり抜けが発生し易い状態になっている。
In this comparative example, a large amount of toner T rushes into the blade nip N when supplying the belt-like toner image. For this reason, the toner T is present in the blade nip portion N, and although there is an effect of reducing the friction coefficient between the
比較例2
本比較例では、導電性のクリーニングブレード91bにトナー母体Tmの帯電極性とは逆のポジバイアス(+500V)を印加している。その他の構成は実施例1と同様である。
(評価結果)
実施例1と同様の評価を行ったところ、3,000枚画像を出力した時点で、出力画像にスジ状の画像不良がしばしば見られるようになった。本比較例におけるブレードニップ部Nの様子を図8に示す。トナーTと反対極性のバイアスをクリーニングブレード91bに印加したことにより、トナーTがブレードニップ部Nへ引き寄せられる方向の力(図中矢印A)を受け、ブレードニップ部Nに介在していくため、クリーニングブレード91bの潤滑性は良いもののトナーすり抜けが多く発生してしまったと考えられる。
Comparative Example 2
In this comparative example, a positive bias (+500 V) opposite to the charging polarity of the toner base Tm is applied to the
(Evaluation results)
When the same evaluation as in Example 1 was performed, streaky image defects were often seen in the output image when 3,000 images were output. The state of the blade nip portion N in this comparative example is shown in FIG. By applying a bias having a polarity opposite to that of the toner T to the
比較例3
本比較例においては、トナー母体Tmと外添剤Taが両方ともネガの帯電極性を持つト ナーを用いた。その他の構成は実施例1と同様である。
Comparative Example 3
In this comparative example, a toner in which the toner base Tm and the external additive Ta are both negatively charged is used. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
(評価結果)
実施例1と同様の評価を行ったところ、6,000枚画像を出力した時点でめくれが発生してしまった。本比較例におけるブレードニップ部Nの様子を図9に示す。ブレードニップ部N近傍において、トナーTも外添剤Taもブレードニップ部Nから遠ざかる方向の力(図中矢印A、B)を受けるので、感光ドラム1の回転数が増えるにつれてブレードニップ部Nに介在する粒子が不足していき、クリーニングブレード91bと感光ドラム1との摩擦係数が増加してめくれが発生したと思われる。
(Evaluation results)
When the same evaluation as in Example 1 was performed, turning-up occurred when 6,000 images were output. A state of the blade nip portion N in this comparative example is shown in FIG. In the vicinity of the blade nip N, both the toner T and the external additive Ta receive a force in the direction away from the blade nip N (arrows A and B in the figure). It is considered that the intervening particles are insufficient, the friction coefficient between the
次に、本発明の他の態様のクリーニング装置について説明する。 Next, a cleaning device according to another aspect of the present invention will be described.
実施例3
図10に示す本実施例は、クリーニング装置9の構成にファーブラシ93及びスクレーパー94を含み、ファーブラシ93から潤滑性付与のためのトナー供給を行うという点と、帯状トナー像形成を行わないという点で実施例1、2と異なる。
Example 3
This embodiment shown in FIG. 10 includes a
本実施例においては、図10に示すように、クリーニング容器95の内部には、ブレードクリーニング手段91よりも感光ドラム1回転方向の上流位置に導電性のファーブラシ93が配置されていて、感光ドラム1に対してカウンター方向に回転しながら当接している。ブレードクリーニング手段91によって掻き取られたトナーTの多くはファーブラシ93に捕集される。ファーブラシ93にトナーTが入り込み過ぎるとファーブラシ93が目詰まりを起こして機能が低下してしまうので、スクレーパー94をファーブラシ93に当接させ、過剰なトナーTは廃トナー搬送スクリュー92の方へとはじき出されるようになっている。
In this embodiment, as shown in FIG. 10, a
ここで、ファーブラシ93にはファーブラシ93に電圧を印加する電源93Vが接続されている。この電源93Vによってファーブラシ93に電圧を印加することによって、捕集したトナーTを再び感光ドラム1へと付着させることができる。その結果、ファーブラシ93は像担持体上、つまり感光ドラム1へとトナーを供給するトナー供給部材として機能する。ここで、その他の装置の全体構成や、ブレードクリーニング手段91、トナーT、外添剤Taは実施例1と同様である。ただし、上述のように、クリーニング容器内のファーブラシ93に捕集したトナーTを潤滑剤として供給できるので、他の実施例のように画像形成シーケンス後に現像装置4から特別に帯状トナー像を供給することは行っていない。
Here, a
ファーブラシ93の材質はナイロン樹脂に導電性のカーボンブラックを分散させたもので、原糸抵抗は1010Ωcmで、繊維密度は240KF/inch2のものを使用した。
The material of the
本実施例では、クリーニング容器内のトナー供給手段としてファーブラシ93を使用したが、その他導電性のローラやスポンジ等の部材をトナー供給手段として使用してもよい。
In this embodiment, the
(潤滑性付与シーケンス)
感光ドラム1が回転している間はファーブラシ93も常に感光ドラム1に対してカウンター方向に回転している。非画像形成時、例えば画像形成シーケンス終了後、電源93Vによりファーブラシ93にDCバイアス−300Vに2kHzのACバイアスを重畳して印加する。このファーブラシ93へのバイアス印加により、ブレードニップ部Nへの潤滑性付与の為のトナー供給が行われる。それと同時にブレードクリーニング手段91にも電源91Vにより−500Vが印加される。このブレードクリーニング手段91へのブレードバイアス印加によって、上記実施例と同様に、ブレードニップ部Nに外添剤Taが滞留し、潤滑性が保たれる。
(Lubricity imparting sequence)
While the
(評価結果)
実施例1と同様の評価を行ったところ、80,000枚画像を出力するまで、帯電不良による画像不良は見られることは無かった。感光ドラム1の駆動モータのトルクは評価時間全体を通して低く安定していた。
(Evaluation results)
When the same evaluation as in Example 1 was performed, no image failure due to charging failure was observed until 80,000 images were output. The torque of the drive motor of the
(実施例3の効果)
次に実施例3を以下の比較例と比較して本発明の効果を検証する。
(Effect of Example 3)
Next, Example 3 is compared with the following comparative examples to verify the effect of the present invention.
比較例4
実施例3に対する比較のため、クリーニングブレード91bとしては非導電のブレードを使用して実施例3と同様の評価を行った。即ち、非導電ブレードにはバイアス印加は行なわなかった。ファーブラシ93及びファーブラシ93に印加するバイアス条件等も同様である。
Comparative Example 4
For comparison with Example 3, the same evaluation as in Example 3 was performed using a non-conductive blade as the
(評価結果)
実施例3と同様の評価を行ったところ、20,000枚画像を出力した時点で帯電不良による画像不良が見られるようになった。ファーブラシ93よりブレードニップ部NへトナーTを供給した際にトナーすり抜けが多く発生していたと思われる。感光ドラム1の駆動モータのトルクは多少の変動がみられたが許容範囲内であった。
(Evaluation results)
When the same evaluation as in Example 3 was performed, an image failure due to a charging failure was observed when 20,000 images were output. When toner T is supplied from the
本比較例においては、ファーブラシ93からトナーTを供給する際に一気に大量のトナーTがブレードニップ部Nに突入するため、トナーTがブレードニップ部Nに介在し、感光ドラム1とブレードクリーニング手段91間の摩擦係数を下げる効果はあるものの、トナーすり抜けが発生し易い状態になっている。
In this comparative example, when the toner T is supplied from the
以上の実施例及び比較例についての構成の特徴及びその評価結果を表1及び表2にまとめて示す。表1には、実施例1、実施例2、比較例1、比較例2、比較例3の評価結果をまとめ、表2には実施例3及び比較例4の評価結果をまとめた。 Tables 1 and 2 collectively show the characteristics of the configurations and the evaluation results of the above examples and comparative examples. Table 1 summarizes the evaluation results of Example 1, Example 2, Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3, and Table 2 summarizes the evaluation results of Example 3 and Comparative Example 4.
評価項目は、すでに述べたように、画像出力試験において、良好な画像が得られた枚数を調べた画像評価と、感光ドラム1の駆動モータのトルクを調べた結果をブレード摩擦力として示した。
As described above, as the evaluation item, the image evaluation in which the number of good images obtained in the image output test and the result of examining the torque of the drive motor of the
画像評価については、40k枚を評価の基準とし、それ以下をNGと評価した。また、ブレード摩擦力は、比較例3のみクリーニングブレード91bのめくれが発生しており、これのみNGとし、それ以外については、差はあるものの、実使用上問題はなくOKとした。
Regarding the image evaluation, 40k sheets were used as the evaluation standard, and less than that was evaluated as NG. Further, the blade friction force was turned over by the
以上のことから、本発明を適用した実施例においてはトナーすり抜けをほとんど発生させずに、めくれを効果的に防止していることが分かる。その結果、帯電ローラ2の汚れが減少し、比較例に比べて、安定して良好な画像を出力できる枚数が大幅に増加した。 From the above, it can be seen that in the embodiment to which the present invention is applied, the toner is effectively prevented without causing toner slip-through. As a result, the contamination of the charging roller 2 is reduced, and the number of sheets that can stably output a good image is greatly increased as compared with the comparative example.
また、本発明は感光ドラム1のブレードクリーニング方式によるクリーニング装置のみならず、中間転写体6のブレードクリーニング方式によるクリーニング装置にも同様に適用可能である。この場合には、中間転写体6が第2の像担持体とされ、該第2の像担持体から記録媒体(転写材)に転写され、転写材トナーがクリーニング装置にて除去される。
The present invention can be applied not only to a cleaning device using a blade cleaning method for the
上記のそれぞれの実施例ではトナー母体Tmをネガ極性、外添剤Taをポジ極性、ブレードクリーニング手段91に印加するバイアスをネガ極性としたが、全ての極性を反対にしても当然本発明の効果は発揮される。
In each of the above embodiments, the toner base Tm is a negative polarity, the external additive Ta is a positive polarity, and the bias applied to the
一方、本発明は、感光ドラム1のトナー像を直接記録媒体(転写材)に転写する方式の画像形成装置にも適用し得る。斯かる直接転写方式の画像形成装置は、当業者には周知であるので、これ以上の詳しい説明は省略する。
On the other hand, the present invention can also be applied to an image forming apparatus that transfers a toner image on the
1 感光ドラム(像担持体)
4 現像装置(トナー供給手段)
6 中間転写体(像担持体)
9 クリーニング装置
91 ブレードクリーニング手段
91a ブレード支持板金
91b クリーニングブレード
93 ファーブラシ(トナー供給部材)
100 画像形成装置
T トナー
Ta 外添剤
Td 現像剤
Tm トナー母体
1 Photosensitive drum (image carrier)
4. Developing device (toner supply means)
6 Intermediate transfer member (image carrier)
DESCRIPTION OF
100 Image forming apparatus T Toner Ta External additive Td Developer Tm Toner base
Claims (6)
前記画像形成シーケンスによる画像形成時を除く非画像形成時に前記クリーニング装置にトナーを供給する潤滑性付与シーケンスと、
を実行可能な画像形成装置において、
前記潤滑性付与シーケンス時に、トナー母体と、少なくとも一種類は前記トナー母体と逆の帯電極性を有した外添剤を含むトナーを供給するトナー供給手段を備え、
前記クリーニング装置は、導電性のクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードにバイアスを印加するバイアス印加手段を有し、
前記バイアス印加手段は、前記潤滑性付与シーケンス時において、前記トナー供給手段により供給された前記トナーが、前記像担持体と前記クリーニングブレードの当接位置近傍に到達する際に、前記クリーニングブレードに、前記トナー母体の帯電極性と同じ極性のバイアスを印加することを特徴とする画像形成装置。 An image forming sequence for image formation in which a transfer residual toner on the image carrier after the toner image formed on the image carrier according to image information is transferred to a recording medium is removed by a cleaning device;
Lubricity imparting sequence for supplying toner to the cleaning device during non-image formation except during image formation by the image formation sequence;
In an image forming apparatus capable of executing
A toner supply unit that supplies toner including a toner base and an external additive having a charge polarity opposite to that of the toner base during the lubrication imparting sequence;
The cleaning device includes a conductive cleaning blade and a bias applying unit that applies a bias to the cleaning blade,
The bias application unit is configured to apply the cleaning blade to the cleaning blade when the toner supplied by the toner supply unit reaches the vicinity of the contact position between the image carrier and the cleaning blade in the lubrication imparting sequence. An image forming apparatus, wherein a bias having the same polarity as the charging polarity of the toner base is applied.
前記トナー供給手段は、前記潤滑性付与シーケンス時に、前記現像手段により前記像担持体上に帯状トナー像を形成し、
前記クリーニング装置に供給することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 Developing means for forming a toner image corresponding to image information on the image carrier during the image forming sequence;
The toner supply means forms a belt-like toner image on the image carrier by the developing means during the lubricity imparting sequence,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is supplied to the cleaning device.
前記潤滑性付与シーケンス時に前記トナーを前記現像手段から前記像担持体に供給し、
前記潤滑性付与シーケンス時に前記現像手段に印加される交流バイアスの周波数は、
前記画像形成シーケンス時に前記現像手段に印加される交流バイアスの周波数よりも高いことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 A bias applying means for applying an AC bias to the developing means;
Supplying the toner from the developing means to the image carrier during the lubrication imparting sequence;
The frequency of the AC bias applied to the developing means during the lubricity imparting sequence is
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the frequency is higher than a frequency of an AC bias applied to the developing unit during the image forming sequence.
前記トナー供給手段は、前記クリーニング容器内に配置された導電性のトナー供給部材と前記トナー供給部材にバイアスを印加する手段を有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 A cleaning container for collecting toner scraped off from the image carrier by the cleaning blade during the image forming sequence;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner supply unit includes a conductive toner supply member disposed in the cleaning container and a unit that applies a bias to the toner supply member.
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