JP2006184373A - Image forming apparatus - Google Patents
Image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006184373A JP2006184373A JP2004375658A JP2004375658A JP2006184373A JP 2006184373 A JP2006184373 A JP 2006184373A JP 2004375658 A JP2004375658 A JP 2004375658A JP 2004375658 A JP2004375658 A JP 2004375658A JP 2006184373 A JP2006184373 A JP 2006184373A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image forming
- latent image
- toner
- forming apparatus
- transfer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 212
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 67
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 67
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 17
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 8
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 5
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 abstract description 22
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 15
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000519995 Stachys sylvatica Species 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 1
- 229920000800 acrylic rubber Polymers 0.000 description 1
- -1 alkylbenzene sulfonate Chemical class 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Cleaning In Electrography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile.
この種の画像形成装置には、潜像担持体とこれに接触しつつ表面移動する被転写体との間に転写電界を形成することで、潜像担持体上のトナー像を被転写体上に転写する静電転写方式を採用するものがある。このような装置では、転写後の潜像担持体表面部分に転写残トナーが残留する。この転写残トナーが除去されないまま、その潜像担持体表面部分が次の画像形成工程に供されることになると、その潜像担持体表面部分で帯電ムラ等の帯電不良が生じ、画質劣化の原因となる。そのため、従来は、転写領域から帯電領域までの潜像担持体表面に対向する位置にクリーニング装置を設け、転写残トナーを除去していた。このようなクリーニング装置には、潜像担持体表面から回収した転写残トナーを収容する廃トナータンクや、回収した転写残トナーを再利用するためにその転写残トナーを搬送するリサイクルトナー搬送通路などを設けるスペースが必要になる。そのため、画像形成装置が大型化してしまう。 In this type of image forming apparatus, a transfer electric field is formed between the latent image carrier and the transferred material that moves while contacting the latent image carrier, so that the toner image on the latent image carrier is transferred onto the transferred material. Some employ an electrostatic transfer system that transfers to the surface. In such an apparatus, residual toner remains on the surface of the latent image carrier after transfer. If the latent image carrier surface portion is subjected to the next image forming process without the transfer residual toner being removed, charging failure such as uneven charging occurs on the latent image carrier surface portion, and the image quality deteriorates. Cause. Therefore, conventionally, a cleaning device is provided at a position facing the surface of the latent image carrier from the transfer region to the charging region to remove the transfer residual toner. Such a cleaning device includes a waste toner tank that stores transfer residual toner collected from the surface of the latent image carrier, a recycled toner transport passage that transports the transfer residual toner to reuse the collected transfer residual toner, and the like. Space to provide is required. This increases the size of the image forming apparatus.
このような装置の大型化の問題に対処できるものとして、例えば、特許文献1に開示された画像形成装置がある。この画像形成装置は、潜像担持体表面に残留した転写残トナーを現像装置を用いて回収する方式(以下、「現像器回収方式」という。)を採用している。この現像器回収方式では、クリーニングとは別の目的で設置されている現像装置で転写残トナーを回収するため、別個独立に上記のような廃トナータンクやリサイクルトナー搬送通路を設ける必要がない。よって、この現像器回収方式を採用すれば、装置の小型化に大きく貢献することができる。
For example, there is an image forming apparatus disclosed in
また、特許文献1では、現像器回収方式の画像形成装置に搭載する帯電装置として、潜像担持体に帯電ローラを接触させて帯電を行う実施例が記載されている。従来から、潜像担持体表面を一様に帯電する方式には、その表面に帯電ローラ等の帯電部材を接触又は近接させて一様帯電する接触・近接帯電方式と、コロナチャージャ等によって一様帯電するチャージャ帯電方式とが知られている。しかし、チャージャ帯電方式では、潜像担持体表面を所望の電位とするには大量の放電を発生させる必要があるため、オゾンやNOx等の放電生成物が大量に発生し、環境面で問題がある。これに対し、接触・近接帯電方式であれば、チャージャ帯電方式に比べて発生する放電量が少なく環境面で有利である。したがって、上記実施例に記載の画像形成装置によれば、装置の小型化を図りつつ、放電生成物の発生量が少なくて環境面で有利となるという効果が得られるものと考えられる。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-228561 describes an embodiment in which charging is performed by bringing a charging roller into contact with a latent image carrier as a charging device mounted on an image forming apparatus of a developing device collection type. Conventionally, the surface of the latent image carrier is uniformly charged by a contact / proximity charging method in which a charging member such as a charging roller is brought into contact with or close to the surface, and by a corona charger or the like. Charged charger charging methods are known. However, in the charger charging method, it is necessary to generate a large amount of discharge in order to bring the surface of the latent image carrier to a desired potential. Therefore, a large amount of discharge products such as ozone and NOx are generated, which causes environmental problems. is there. On the other hand, the contact / proximity charging method is advantageous in terms of the environment because it generates less discharge than the charger charging method. Therefore, according to the image forming apparatus described in the above-described embodiment, it is considered that the effect that the generation amount of the discharge product is small and the environment is advantageous can be obtained while the apparatus is downsized.
しかし、このように現像器回収方式と接触・近接帯電方式を併用した画像形成装置においては、潜像担持体上の転写残トナーを現像領域まで搬送する間に、その転写残トナーと帯電部材とが接触又は近接することになる。そのため、帯電部材に転写残トナーが付着することがある。帯電部材に転写残トナーが付着すると、その付着した転写残トナーによって一様帯電が妨げられ、潜像担持体の表面電位を所望の電位にできなかったり、帯電ムラ等の帯電不良が生じたりする。その結果、画像濃度の低下や地肌汚れなどが生じ、画質劣化が生じるという不具合があった。この不具合は、現像器回収方式を採用する場合に限らず、転写残トナーを潜像担持体上から除去しないまま帯電部材との接触領域に搬送する構成を有するものであれば、同様に生じ得るものである。 However, in such an image forming apparatus using both the developer collection method and the contact / proximity charging method, the transfer residual toner, the charging member, and the like are transferred while the transfer residual toner on the latent image carrier is conveyed to the development region. Will be in contact with or close to each other. Therefore, transfer residual toner may adhere to the charging member. If the transfer residual toner adheres to the charging member, uniform charge is prevented by the attached transfer residual toner, and the surface potential of the latent image carrier cannot be set to a desired potential, or charging failure such as uneven charging occurs. . As a result, there has been a problem that image density is deteriorated and background stains occur, resulting in image quality deterioration. This problem is not limited to the case of adopting the developing device collection method, and can similarly occur if the transfer residual toner is transported to the contact area with the charging member without being removed from the latent image carrier. Is.
本出願人は、特許文献2において、上記不具合を解決し得る画像形成装置を提案した。この画像形成装置は、転写後に潜像担持体表面に残留した転写残トナーのうち、帯電バイアスと同極性に帯電した正規帯電トナーとは逆極性の逆帯電トナーを、帯電バイアスと同極性のバイアスを印加したブラシ部材等の一時保持手段により潜像担持体表面から回収して保持する。このように逆帯電トナーを回収、保持することで、逆帯電トナーが帯電部材に付着するのを防ぐことができる。そして、その保持した逆帯電トナーを、一の画像形成を終えてから次の画像形成を行うまでの間などの所定のタイミングで、潜像担持体表面に戻す。このようにして潜像担持体上に戻された逆帯電トナーは、現像装置で回収されたり、被転写体やこれを搬送するための搬送部材などに転移されたりする。この装置によれば、戻された逆帯電トナーが帯電領域を通過する間、帯電バイアスの印加を停止したり、帯電部材を潜像担持体から離間させたりするので、逆帯電トナーが帯電部材に付着することがない。
In the
一方、転写残トナーのうちの正規帯電トナーは、帯電バイアスと同極性であるため、画像形成中で帯電バイアスが印加された状態であっても帯電部材に付着することがない。このため、転写残トナーのうちの正規帯電トナーは、帯電バイアスと同極性のバイアスを印加したブラシ部材等の一時保持手段に回収されない。従って、次の画像形成工程中に帯電部材、潜像形成手段が対向する領域(以下、潜像形成領域)を通過して現像装置で回収されたり、被転写体などに転移されたりする。ところが、潜像担持体表面に正規帯電トナーが付着したまま潜像形成手段によって潜像担持体表面に潜像画像が形成されると、トナーが付着した部分や、トナーによって陰となった部分は露光されない。その結果、ベタ画像部分に白ポチが発生するという不具合が発生する場合があった。 On the other hand, the normally charged toner of the transfer residual toner has the same polarity as the charging bias, and therefore does not adhere to the charging member even when the charging bias is applied during image formation. For this reason, the normally charged toner of the transfer residual toner is not collected by the temporary holding means such as a brush member to which a bias having the same polarity as the charging bias is applied. Accordingly, during the next image forming process, the charging member and the latent image forming unit pass through a region (hereinafter referred to as a latent image forming region) facing each other and are collected by the developing device or transferred to a transfer target. However, when a latent image is formed on the surface of the latent image carrier by the latent image forming means while the normally charged toner is attached to the surface of the latent image carrier, the portion where the toner is attached or the portion that is shaded by the toner is Not exposed. As a result, there may be a problem that white spots occur in the solid image portion.
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、転写残トナーが潜像画像形成中に潜像形成領域を通過することによって生じる画質劣化を抑制することができる画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image that can suppress deterioration in image quality caused by a transfer residual toner passing through a latent image forming area during formation of a latent image. A forming apparatus is provided.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、該潜像担持体の表面を一様に帯電する帯電手段と、一様帯電された該潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、トナーを該潜像に付着させて現像を行う現像手段と、該潜像担持体上の該トナー像を転写材に転写する転写手段とを有した画像形成装置において、該転写手段による転写後に該潜像担持体表面に残留した転写残トナーが該帯電手段に到達する前に該転写残トナーを一時保持する一時保持手段と、該一時保持手段に保持された転写残トナーを所定のタイミングで再び潜像担持体表面に戻すための制御手段と、該一時保持手段によって該潜像担持体表面に戻された転写残トナーを回収するトナー回収手段と、該転写残トナーが該回収手段に回収される前に該転写残トナーに電荷を注入する電荷注入手段とを備え、該電荷注入手段は、該潜像担持体と当接する当接部材を備え、該当接部材の潜像担持体と当接する当接面を、導電性微粒子を含有した層としたことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求1の画像形成装置において、上記当接部材の当接面は、上記導電性微粒子が露出した凹凸形状であることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2の画像形成装置において、上記導電性微粒子は、体積抵抗値が1×1014[Ω・cm]以下で、平均円形度がSR=0.95〜1.00であることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至3いずれかの画像形成装置において、上記当接部材の当接面の体積抵抗が、体積抵抗値が1×1013[Ω・cm]以下であることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4いずれかの画像形成装置において、上記当接部材は、潜像担持体に弾性的に当接することを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1乃至5いずれかの画像形成装置において、上記当接部材は、ローラ部材であって、該ローラ部材と上記潜像担持体との接触位置で、該ローラ部材表面の移動方向が該潜像担持体表面の移動方向と逆向きまたは、該潜像担持体表面の移動速度よりも該ローラ部材表面の移動速度が早くなるよう、該ローラ部材を回転させる駆動手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1乃至6いずれかの画像形成装置において、上記現像手段にはトナーとキャリアからなる現像剤が収容されており、該キャリアの粒径が40μm以下であることを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項1乃至7いずれかの画像形成装置において、少なくとも上記現像手段と、上記潜像担持体とを一体に構成して、画像形成装置に対して着脱可能としたプロセスカートリッジを備えたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first aspect, the contact surface of the contact member has an uneven shape with the conductive fine particles exposed.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first or second aspect, the conductive fine particles have a volume resistance value of 1 × 10 14 [Ω · cm] or less and an average circularity of SR = 0. It is characterized by being 95-1.00.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, the volume resistance of the contact surface of the contact member has a volume resistance value of 1 × 10 13 [Ω · cm] or less. It is characterized by being.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the contact member elastically contacts the latent image carrier.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the contact member is a roller member at a contact position between the roller member and the latent image carrier. The roller member is rotated such that the moving direction of the roller member surface is opposite to the moving direction of the latent image carrier surface or the moving speed of the roller member surface is faster than the moving speed of the latent image carrier surface. A drive means is provided.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects, the developing means contains a developer composed of a toner and a carrier, and the particle size of the carrier is 40 μm or less. It is characterized by this.
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to seventh aspects, at least the developing means and the latent image carrier are integrally configured so as to be detachable from the image forming apparatus. The process cartridge is provided.
請求項1乃至8の発明によれば、潜像形成手段が動作中に転写残トナーが潜像形成手段と対向する位置を通過しないように、転写手段から帯電手段の間で転写残トナーを一時保持手段で一時保持する。そして、一時保持手段から潜像担持体に戻された転写残トナーが潜像形成手段と対向する位置を通過するとき潜像形成手段が非動作中となるようなタイミングで一時保持手段に保持された転写残トナーは、潜像担持体表面に戻される。よって、潜像画像形成中に潜像形成領域を通過する潜像担持体表面に転写残トナーが付着することが抑制される。また、一時保持手段から潜像担持体に戻された転写残トナーが回収手段によって回収される前に、電荷注入手段によって転写残トナーに所定極性の電荷を付与し、転写残トナーを所定極性と同じ極性に揃える。これにより、回収手段に到達した転写残トナーの全てが、所定の極性に帯電している。このため、回収手段に上記所定の極性と逆の極性のバイアスを印加すれば、転写残トナーを回収手段で静電的に回収することができる。また、電荷注入手段の潜像担持体と当接する当接部材の当接面は、導電性微粒子を含有している。このため、当接部材の当接面の体積抵抗値を低くすることができ、当接面と接触した転写残トナーへ良好に電荷を注入することができる。よって、転写残トナーの全てを確実に所定極性にすることができ、また、電荷量が低下した転写残トナーの帯電量の絶対値を上げることができる。その結果、回収手段の転写残トナーの回収性を向上させることができる。また、転写残トナーが帯電手段を通過する前に、電荷注入手段で帯電バイアスと同極性の電荷を付与して転写残トナーの極性を帯電バイアスと同極性に揃えておけば、帯電バイアスの印加を停止したり、帯電部材を潜像担持体から離間させたりしなくても、転写残トナーが帯電手段に付着することがない。 According to the first to eighth aspects of the invention, during the operation of the latent image forming unit, the transfer residual toner is temporarily transferred between the transfer unit and the charging unit so that the transfer residual toner does not pass the position facing the latent image forming unit. Temporarily hold by holding means. Then, when the transfer residual toner returned to the latent image carrier from the temporary holding unit passes through a position facing the latent image forming unit, the latent image forming unit is held by the temporary holding unit at a timing at which the latent image forming unit is not operating. The transferred residual toner is returned to the surface of the latent image carrier. Therefore, it is possible to suppress the transfer residual toner from adhering to the surface of the latent image carrier that passes through the latent image forming area during the latent image formation. Further, before the transfer residual toner returned from the temporary holding means to the latent image carrier is recovered by the recovery means, a charge having a predetermined polarity is applied to the transfer residual toner by the charge injection means, and the transfer residual toner is set to the predetermined polarity. Align with the same polarity. As a result, all of the untransferred toner that has reached the collecting means is charged to a predetermined polarity. Therefore, if a bias having a polarity opposite to the predetermined polarity is applied to the collecting unit, the transfer residual toner can be electrostatically collected by the collecting unit. The contact surface of the contact member that contacts the latent image carrier of the charge injection means contains conductive fine particles. For this reason, the volume resistance value of the contact surface of the contact member can be lowered, and the charge can be injected well into the transfer residual toner in contact with the contact surface. Therefore, it is possible to ensure that all of the untransferred toner has a predetermined polarity, and it is possible to increase the absolute value of the charge amount of the untransferred toner whose charge amount has decreased. As a result, it is possible to improve the recoverability of the transfer residual toner of the recovery means. Also, before the transfer residual toner passes through the charging means, the charge injection means applies a charge having the same polarity as the charging bias so that the polarity of the transfer residual toner is the same as the charging bias. The transfer residual toner does not adhere to the charging unit without stopping the charging or separating the charging member from the latent image carrier.
以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式のカラーレーザプリンタ(以下「レーザプリンタ」という)に適用した実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図である。このレーザプリンタは、マゼンダ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、黒(BK)の各色の画像を形成するための4組の作像手段1M、1C、1Y、1BK(以下、各符号の添字M、C、Y、BKは、それぞれマゼンダ、シアン、イエロー、黒用の部材であることを示す)が、転写材としての転写紙100(図2参照)の移動方向(図中の矢印A方向)における上流側から順に配置されている。この作像手段1M、1C、1Y、1BKはそれぞれ、像担持体としての直径が30[mm]の感光体ドラム11M、11C、11Y、11BKを有する感光体ユニットと、現像ユニットとを備えている。また、各作像手段1M、1C、1Y、1BKの配置は、各感光体ユニット内の感光体ドラム11M、11C、11Y、11BKの回転軸が平行になるように且つ転写紙移動方向に所定のピッチで配列するように、設定されている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic color laser printer (hereinafter referred to as “laser printer”) as an image forming apparatus will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a laser printer according to the present embodiment. This laser printer has four sets of image forming means 1M, 1C, 1Y, 1BK (hereinafter referred to as each image forming unit) for forming images of each color of magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (BK). The subscripts M, C, Y, and BK of the symbols indicate magenta, cyan, yellow, and black members, respectively, and the moving direction of the transfer paper 100 (see FIG. 2) as a transfer material (see FIG. 2). Arranged in order from the upstream side in the direction of arrow A). Each of the
また、本レーザプリンタは、上記作像手段1M、1C、1Y、1BKのほか、光書込ユニット2、給紙カセット3,4、上記各感光体ドラム11に対向する転写部に向けて転写材を搬送する転写材搬送ベルトとしての転写ベルト60を有する転写ユニット6、該転写ベルト60に転写材としての転写紙100を供給する一対のローラからなるレジストローラ5、ベルト定着方式の定着ユニット7、排紙トレイ8、反転ユニット9等を備えている。また、本レーザプリンタは、図示していない手差しトレイ、トナー補給容器、廃トナーボトル、電源ユニットなども備えている。
In addition to the image forming means 1M, 1C, 1Y, and 1BK, the laser printer transfers a transfer material toward the
上記光書込ユニット2は、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム11M、11C、11Y、11BKの表面にレーザ光を走査しながら照射する。
The
また、図1中の一点鎖線は、転写紙100の搬送経路を示している。給紙カセット3,4から給送された転写紙100は、図示しない搬送ガイドによってガイドされながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ5が設けられている一時停止位置に送られる。転写紙100は、レジストローラ5により所定のタイミングで転写ベルト60に供給され、各感光体ドラム11M、C、Y、BKに対向する各転写部を通過するように搬送される。これにより、各作像手段1M、1C、1Y、1BKによって形成された感光体ドラム11M、11C、11Y、11BK上のトナー像が、該転写紙上に順次重ね合わされて転写され、該転写材上にカラー画像が形成される。このカラー画像が形成された転写紙100は、定着ユニット7でトナー像が定着された後、排紙トレイ8上に排出される。
Also, the alternate long and short dash line in FIG. 1 indicates the conveyance path of the
図2は、上記作像手段1M、1C、1Y、1BKのうち、マゼンタの作像手段1Mの概略構成を示す拡大図である。他の作像手段1C、1Y、1BKについてもそれぞれ同じ構成となっているので、それらの説明は省略する。
図2において、作像手段1Mは、前述したように、感光体ユニット10M及び現像ユニット20Mを備えている。感光体ユニット10Mは、感光体ドラム11Mのほか、該感光体ドラム表面を一様帯電する非接触型の帯電ローラ15M等を備えている。また、感光体表面の転写残トナーを一時保持する一時保持手段としてのブレード13M、感光体ドラム表面の転写残トナーの逆帯電トナーを正規帯電させる電荷注入手段としての電荷注入ローラ12Mも備えている。電荷注入ローラ12Mは、感光体ドラムと接触している。電荷注入ローラ12Mには、バイアスを印加するための図示しない電源が接続されている。
FIG. 2 is an enlarged view showing a schematic configuration of the magenta image forming means 1M among the image forming means 1M, 1C, 1Y and 1BK. Since the other image forming means 1C, 1Y, and 1BK have the same configuration, their descriptions are omitted.
In FIG. 2, the image forming means 1M includes the
上記構成の感光体ユニット10Mにおいて、感光体ドラム11Mの表面は、電圧が印加された帯電ローラ15Mにより一様帯電される。帯電ローラ15Mには、−1000Vの直流電圧が印加され、感光体表面を−400Vに一様帯電する。帯電ローラ15Mに直流電圧を印加することで、感光体フィルミングや感光体表面のオゾン劣化を抑制することができる。この感光体ドラム11Mの表面に、上記光書込ユニット2で変調及び偏向されたレーザ光が走査されながら照射されると、該感光体ドラム11Mの表面に静電潜像が形成される。この感光体ドラム11M上の静電潜像は、後述の現像ユニット20Mで現像されてマゼンタのトナー像となる。転写ベルト60上の転写紙100が通過する転写部Ptでは、感光体ドラム11M上のトナー像が転写紙100に転写される。
In the
上記現像ユニット20Mは、上記静電潜像を現像するための現像剤として、磁性キャリア及び負帯電のトナーを含む二成分現像剤(以下、単に「現像剤」ともいう)28Mを使用している。トナーは、粉砕トナー、重合トナー等、公知のトナーを使用することができる。本実施形態においては、粒径が6[μm]のトナーを用いている。また、この現像ユニット20Mは、現像ケース21Mの感光体ドラム側の開口から一部露出するように配設された現像剤担持体としての非磁性材質からなる直径が18[mm]の現像スリーブ22Mや、現像スリーブ22Mの内部に固定配置された磁界発生手段としてマグネットローラ(不図示)、搬送スクリュウ23M,24M、現像ドクタ25M、トナー濃度センサ(Tセンサ)としての現像剤28Mの透磁率を検知する透磁率センサー26M、粉体ポンプ27M等を備えている。現像スリーブ22Mには現像電界形成手段としての図示を省略した現像バイアス電源により負の直流電圧DC(直流成分)に交流電圧AC(交流成分)が重畳された−300[V]の現像バイアスが印可され、現像スリーブ22Mが感光体ドラム11Mの金属基体層に対して所定電圧にバイアスされている。
The developing
図2において、現像ケース21M内に収容された現像剤28Mは、搬送スクリュウ23M,24Mで撹拌搬送されることにより摩擦帯電される。そして、該現像剤28Mの一部が500[mm/sec]で回転している現像スリーブ22Mの表面に担持され、現像ドクタ25Mで層厚が規制された後、感光体ドラム11Mと対向する現像位置に搬送される。現像位置では、現像スリーブ22M上の現像剤中の帯電トナーにより、感光体ドラム11M上の静電潜像が現像される。
In FIG. 2, the
現像ケース21M内の現像剤28Mのトナー濃度は、画像形成に伴う現像剤の消費により低下するので、画像面積及び上記透磁率センサ26Mの検知値(Vt)に応じて、必要によりトナーカートリッジ(不図示)から粉体ポンプ27Mによりトナーが補給されることでほぼ一定に保たれる。トナー補給は、トナー濃度目標値(Vref)とVtの差ΔT(=Vref−Vt)の値に基づいて、ΔTが+(プラス)の場合はトナー濃度が十分高いと考えてトナーを補給せず、ΔTが−(マイナス)の場合、|ΔT|が大きいほどトナー補給量を多くするようにして、VtがVrefの値に近づくようにしておこなう。また、10枚(コピースピードなどにより約5〜200枚)に一回のプロセスコントロール(例えば、感光体ドラム11M上に形成された複数のハーフトーン及びベタパターンを反射濃度センサにより付着量換算し、狙いの付着量になるように設定するモード)によりVref,帯電電位,光量を設定している。このようなトナー濃度制御を行なうために、図示しない制御部が設けられており、この制御部は、CPU、ROM、記憶手段たるRAM、I/Oインターフェースなどを有している。
Since the toner concentration of the
また、4つの感光体ドラム11M,11C,11Y,11BKのうち、最下流側にあるBK感光体11BKのみ転写ベルトに常に接触している転写ニップ常接状態であり、残りの感光体ドラム11M,11C,11Yは転写ベルトに対して接離可能となっている。
Of the four
また、各作像手段1M、1C、1Y、1BKは、プロセスカートリッジ化されており、装置本体から着脱可能に構成されている。 Each image forming means 1M, 1C, 1Y, 1BK is formed as a process cartridge and is configured to be detachable from the apparatus main body.
以下、本実施形態に係るレーザプリンタの画像形成について説明する。
上記転写紙上にカラー画像を形成する多色画像形成モードについて説明する。4つの感光体ドラム11M,11C,11Y,11BKはそれぞれ転写ベルト60に当接する。静電吸着ローラ61にて、転写紙100に対して、トナーの極性と同極性の電荷を付与して、転写ベルト60に転写紙100を吸着させる。これにより、前述したように、転写材のチャージアップによるトナー像の転写不良を解消することができるようになる。
Hereinafter, image formation of the laser printer according to the present embodiment will be described.
A multicolor image forming mode for forming a color image on the transfer paper will be described. The four
転写紙100は、転写ベルト60に吸着されたまま搬送され、上流のカラードラム11M、11C,11Y上に形成されたマゼンタ,シアン,イエローの各色のカラートナー像が順に重ねて転写され、最後にBKドラム11BK上に形成されたブラックのトナー像が重ね転写される。そして、転写紙100上に重ねて転写されたトナー像は定着ユニット7により定着され、永久的なフルカラー画像が形成される。
The
なお、転写紙100上に、例えばブラックの単色画像を形成する単色画像形成モードでは、図1において、各カラードラム11Y、11C、11Mを転写ベルト60から離間させ、ブラックトナーによるトナー像が形成されるBKドラム11BKのみを転写ベルト60と当接するようにする。そして、上記転写紙100は、BKドラム11BKの転写ニップに搬送されて、ブラックのトナー像が転写された後、定着ユニット7により定着され、ブラック単色の画像が形成される。
In the single color image forming mode in which, for example, a black single color image is formed on the
次に、本発明の特徴部分である感光体ドラム1の表面に残留した転写残トナーのクリーニングについて説明する。図3(a)は、感光体ドラム1上に担持されたトナーの転写直前における帯電電位分布を示すグラフである。また、図3(b)は、転写後に感光体ドラム1上に残留した転写残トナーの帯電電位分布を示すグラフである。図3(a)に示すように、転写直前におけるトナーの帯電量は、ほぼ−30[μC/g]を中心に分布しており、そのほとんどが負極性に正規帯電している。一方、転写残トナーの帯電量は、およそ−2[μC/g]を中心に分布したものとなる。一般に、転写残トナーのほとんどは、1次転写ローラ14に印加された正極性バイアスによる電荷注入を受けるなどして、所望どおりの帯電が得られないトナーである。その結果、転写残トナーの中には、図3(b)中斜線部分で示すような正極性に反転してしまった逆帯電トナーが存在してしまう。
Next, cleaning of transfer residual toner remaining on the surface of the
上述のように正極性に反転した逆帯電トナーが混在した転写残りトナーは、感光体表面に付着して電荷注入ローラ12Mと感光体ドラム11Mとの接触領域を通過する。この電荷注入ローラ12Mには、図示しない電源装置から約−200[V]の直流電圧が印加されており、感光体表面に付着した正極性の逆帯電トナーを負極性に極性を反転させる。これにより、帯電ローラ12Mを通過した感光体ドラム11M上の転写残トナーの極性を一様に負極性にすることができる。また、電荷注入ローラ12Mに印加する電圧は、直流電圧が望ましい。電荷注入ローラ12Mに印加する電圧を交流電圧とした場合、転写残トナーが逆帯電したり、感光体フィルミングが発生しやすくなったりする。
As described above, the untransferred toner mixed with the reversely charged toner reversed to the positive polarity adheres to the surface of the photoreceptor and passes through the contact area between the
図4は、電荷注入ローラ12を示す横断面図である。電荷注入ローラ12は、金属製の芯金12aと、これに被覆された弾性層12bと、更にこれに被覆された当接面としての最外層12cとを有している。金属製の芯金12aには、図示しない電源によって−200[V]の直流電圧が印加される。弾性層12bは、カーボンブラック等の導電性材料が分散せしめられたエピクロムヒドリンゴム、ニトリルゴム、クロロブレンゴム、アクリルゴム、熱可塑性エストラマー等の弾性材料から構成されている。導電性材料が分散せしめられることで弾性層12b全体が導電性を発揮して、芯金12aと最外層12cとを導通させる。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the
最外層12cは、導電性微粒子12dを有機溶剤に分散させた塗料を弾性層12bの表面に塗布して、これを硬化させることにより形成している。具体的には、弾性層12bの表面に上記塗料をスプレー塗工やディッピングによりコーティングした後、加熱処理により硬化させる。導電性微粒子12dとしては、例えば、酸化スズのような導電性金属酸化物やカーボンブラック等の材料を用いることができる。導電性微粒子12dは、抵抗が1×1014[Ω・cm]以下のものが好ましい。導電性微粒子12dを有機溶剤に分散させた塗料を弾性層12bに塗布して、最外層12cを作成することで、図4に示すように、電荷注入ローラ12の表面は、導電性微粒子12dが表面から露出した凹凸形状となる。
The
本実施形態の画像形成装置で使用されるトナーは、円形度の高いトナーを使用している。電荷注入ローラ12の表面が平面の場合、電荷注入ローラ12と感光体ドラム1との接触領域において、電荷注入ローラ12と転写残トナーとは、図5(a)に示すような点接触となり、電荷注入ローラ12から転写残トナーTへ電荷が注入される面積が小さい。一方、本実施形態のように、導電性微粒子12dが露出して、電荷注入ローラ12の表面が凹凸形状となっている場合、図5(b)に示すように、平面に比べて転写残トナーTが電荷注入ローラ12の表面に接触する面積が大きくなる。このため、表面が平面の電荷注入ローラ12に比べてより多くの電荷が転写残トナーへ注入される。よって、転写残トナーを確実に負極性にすることができる。また、導電性微粒子は、球形のものが好ましく、円形度SR=0.95〜1.00のものが好ましい。
The toner used in the image forming apparatus of the present embodiment is a toner with a high degree of circularity. When the surface of the
上記導電性微粒子の平均円形度は、例えばフロー式粒子像分析装置FPIA−2100(東亜医用電子株式会社製)により計測できる。具体的な測定方法としては、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。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、分散液濃度を3000個〜1万個/μlとして前記装置により導電性微粒子の形状及び分布を測定することによって得られる。 The average circularity of the conductive fine particles can be measured by, for example, a flow particle image analyzer FPIA-2100 (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.). As a specific measuring method, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate is added as a dispersant to 100 to 150 ml of water from which impure solids have been removed in advance, and further measurement is performed. Add about 0.1-0.5g of sample. The suspension in which the sample is dispersed is subjected to dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the shape and distribution of the conductive fine particles are measured with the above apparatus with the dispersion concentration being 3000 to 10,000 / μl. Obtained by.
円形度SR=0.95〜1.00とすることで、導電性微粒子が針状や平面状のものに比べて、電荷注入ローラ12の表面がより凹凸形状となり、トナーとの接触面積が増加する。なお、本実施形態においては、抵抗が1×1011[Ω・cm]で、円形度SR=0.96の導電性微粒子を用いている。
By setting the circularity SR = 0.95 to 1.00, the surface of the
電荷注入ローラの最外層の抵抗は、1×1013[Ω・cm]以下として、導電性に優れたものとするのが好ましい。最外層を1×1013[Ω・cm]以下とすることで、最外層から転写残トナーの電荷注入をスムーズに行うことができる。また、電荷注入ローラ12は、弾性層12bを有しているため、電荷注入ローラ12が感光体ドラム11と撓んで接触し、感光体ドラム11との接触領域を大きくしている。これにより、トナーに確実に電荷注入が行われ、トナーを良好に負極性に帯電することができる。また、電荷注入ローラ12が感光体ドラム11と弾性的に当接するため、感光体ドラム表面を傷つけることが抑制される。
The resistance of the outermost layer of the charge injection roller is preferably 1 × 10 13 [Ω · cm] or less and excellent in conductivity. By setting the outermost layer to 1 × 10 13 [Ω · cm] or less, it is possible to smoothly inject the charge of the transfer residual toner from the outermost layer. Further, since the
また、電荷注入ローラ12は、図示しない駆動装置により電荷注入ローラ12の表面がより多く感光体表面と接触するように回転させられている。具体的には、電荷注入ローラ12を感光体ドラム11と逆方向に回転駆動させる。また、電荷注入ローラ12を感光体ドラム11と同方向に回転駆動させる場合は、感光体ドラム11の回転速度(250[mm/sec])よりも2倍以上の回転速度(500[mm/sec])で回転させる。感光体ドラム11と電荷注入ローラ12との線速差によって、感光体ドラム11と電荷注入ローラ12との接触領域で感光体ドラム上の転写残トナーが転がる。その結果、転写残トナーが電荷注入ローラ12とさまざまな面で接触し、転写残トナーのさまざまな面から電荷が注入される。このため、転写残トナーを均一に負極性に帯電することができる。また、感光体ドラム11と電荷注入ローラ12Mの速度差を大きくすることで、転写残トナーと電荷注入ローラ表面の凹凸部との接触確率を上げることができ、転写残トナーを確実に正規帯電トナーとすることができる。
The
先に示す図2において、電荷注入ローラ12Mを通過した感光体ドラム11M上の転写残トナーは、ブレード13Mに一時保持される。ブレード13Mは、感光体ドラムと接離可能に構成されており、所定のタイミングで感光体表面から離れるようになっている。また、ブレード13Mは、感光体ドラムの移動方向に対してカウンター方向に当接している。また、転写残トナーを一時保持するブレード13Mは、感光体ドラム11Mの移動方向に対して帯電ローラ15Mよりも上流側に設置している。潜像画像形成中に転写残トナーが潜像形成領域を通過しないようにするためには、帯電ローラ15Mと潜像形成領域との間に転写残トナーを一時保持するブレードを設けてもよい。しかし、帯電ローラ15Mと潜像形成領域との間にブレードを設けると、その分感光体表面が帯電されて現像されるまでの移動距離が長くなる。すると、その距離分、感光体表面の電位が変化してしまい、画像の劣化につながる恐れがある。上記のように、ブレード13Mを感光体ドラム11の移動方向に対して帯電ローラ15Mよりも上流側に設置することで、帯電されて現像されるまでの感光体ドラムの移動距離を最小にすることができ、感光体表面の電位の変化を少なくできる。
In FIG. 2 described above, the transfer residual toner on the
また、上記ブレード13Mは、保持されたトナーが自重で落ちないような位置に設けられている。具体的には、図6に示すように、感光体表面が上から下へ移動する領域Aに設けることが好ましい。
Further, the
図2に示すように、ブレード13Mに保持される転写残トナーが、逆帯電トナーと正規帯電トナーとが混在する場合、ブレード保持中に逆帯電トナーと正帯電トナーとが静電的に結合してしまう場合がある。この結合した転写残トナーが所定のタイミングで再び感光体表面に戻された場合、帯電ローラ15Mと感光体ドラム11との隙間をすり抜けることができずに引っかかる不具合が起こる。すると、帯電不良が発生して、画像の劣化を招く場合がある。一方、本実施形態では、ブレード13Mに一時保持される前に、電荷注入ローラ12Mによって転写残トナーの極性を一様に負極性にしている。その結果、ブレード13Mが転写残トナーを保持中に転写残トナーが結合することが防止される。よって、ブレード13Mから再び感光体表面に戻されたトナーは、感光体ドラムと帯電ローラ15Mとの隙間に引っかかることがないので、帯電不良等を起こすことが抑制される。
As shown in FIG. 2, when the transfer residual toner held on the
ブレード13Mは、ブレード13Mから感光体ドラム11Mに戻された転写残トナーが潜像形成領域を通過するときに、潜像画像が形成されないようなタイミングで離間する。離間のタイミングについては、後述する。
上記タイミングで戻された転写残トナーは、電荷注入ローラ12Mによって、一様に正規帯電トナーとされているので、帯電ローラ15Mに静電的に付着することなく通過する。そして、転写残トナーは、非潜像画像形成中に潜像形成領域を通過して回収手段としての現像装置の現像スリーブ22Mが対向する現像領域に搬送される。現像スリーブ22Mには、現像時とは逆極性(正)の現像バイアスが印加される。現像領域に搬送された感光体ドラム上の転写残トナーは、電荷注入ローラ12Mによってすべて負極性の帯電トナーとなっているので、正の現像バイアスが印加された現像スリーブ上のキャリアに静電的に付着する。キャリアに付着したトナーは、現像スリーブによって現像装置内に回収される。キャリアの粒径は、35μmとしており、40μm以下の小粒径キャリアを使用している。40μm以下の小粒径キャリアを使用することで、現像スリーブ上に形成される磁気ブラシを密にすることができる。この結果、感光体ドラム表面と密に接触することができ、また、感光体表面との接触回数も増えるので、より確実に転写残トナーを回収することができる。また、現像後の画像部のドット再現性も向上することができる。
The
The transfer residual toner returned at the above timing is uniformly charged by the
次に、ブレード13Mの接離のタイミングについて説明する。ブレード13Mは、通常時は感光体ドラムと接触させ、所定のタイミングでブレード13を感光体表面から離間させるようにする。図7は、ブレードの接離のタイミングを示すフローチャートである。このフローチャートは、ある一定回数画像形成動作を行った後にクリーニングモードを実行するものである。図6において、プリントする枚数を指定してプリントON(S1)して、プリントを実行する(S2)。このときのプリント枚数nをカウント(S3)して、積算のプリント枚数nがある一定枚数A以上(S4のYES)の場合、クリーニングモードを実行する(S5)。クリーニングモードが実行されると、ブレード13が感光体ドラムから離間して、ブレード13に保持された転写残トナーを感光体ドラム表面に戻す。また、現像スリーブ22に印加される現像バイアスを正の現像バイアスに切り替える。そして、感光体ドラムを回転させ、戻された転写残トナーを現像装置に回収させる。感光体ドラムが所定回数(1回転以上)回転したら、クリーニングモードを終了する。クリーニングモードが終了したら、プリント枚数をリセット(S6)して、指定枚数プリントした場合(S7のYES)は終了する。一方、指定枚数プリントしてない場合(S7のNO)の場合は、再びプリントを実行する。プリント枚数がある一定枚数A以下の場合(S4のNO)は、指定枚数プリントしたか確認してしていない場合(S7のNO)の場合は、再びプリントを実行する。一方、指定枚数プリントした場合は終了する。
Next, the contact timing of the
上記においては、ある一定回数画像形成動作を行った後にクリーニングモードを実行して、ブレード13に保持している転写残トナーを現像装置に回収するようにしているが、クリーニングモードを実行するタイミングはこれに限られない。例えば、装置の立ち上げ時や、画像形成動作終了毎にクリーニングモードを実行し、ブレード13Mに保持した転写残トナーを現像装置内に回収するようにしてもよい。
In the above, the cleaning mode is executed after an image forming operation is performed a certain number of times, and the transfer residual toner held on the blade 13 is collected by the developing device. The timing for executing the cleaning mode is as follows. It is not limited to this. For example, the cleaning mode may be executed when the apparatus is started up or every time the image forming operation is completed, and the transfer residual toner held on the
上記実施形態においては、電荷注入ローラ12Mで転写残トナーを一様に負極性の正規帯電トナーとしているが、これに限定されず、電荷注入ローラ12Mで転写残トナーを一様に逆帯電トナーとしてもよい。この場合、クリーニングモード時には、帯電ローラに印加される帯電バイアスをOFFにして、逆帯電トナーが帯電ローラに付着しないようにする。また、このときの現像スリーブに印加される現像バイアスは、負極性の電圧を印加することで、感光体ドラム上の転写残トナーを静電吸着して回収することが可能となる。
In the above embodiment, the transfer residual toner is uniformly negatively charged regular toner by the
また、上記においてはブレード13Mを感光体ドラム移動方向に対してカウンター方向に当接させているが、図8に示すように、ブレード13Mを感光体ドラム移動方向に対してトレーディング方向に当接させても良い。ブレード13Mを感光体ドラム移動方向に対してカウンター方向に当接させた場合、転写残トナーは、ブレード13Mと感光体ドラム11Mとのくさび領域に保持されることとなる。その結果、ブレード先端に保持された転写残トナーは、その後保持される転写残りトナーによって、より狭い空間に押しやられるため強い圧力を受けてしまう。すると、ブレード先端に保持された転写残トナーが固着してしまう場合がある。しかし、ブレード13Mを感光体ドラム移動方向に対してトレーディング方向に当接させれば、転写残トナーはブレードと感光体ドラムとのくさび領域に保持されることがない。よって、ブレード先端に保持されている転写残トナーがその後に保持される転写残トナーによって強い圧力を受けることがないので、保持された転写残トナーの固着を抑制することができる。
In the above description, the
また、上記においては転写残トナーを保持する一時保持手段をブレード形状としているが、これに限られない。例えば、図9に示すような、磁気ブラシローラ41としてもよい。一時保持手段を磁気ブラシローラ41とすることで、一時保持手段をブレードとしたものに比べて、感光体ドラム11の駆動装置に加わる負荷トルクを大きく低減することができる。
この磁気ブラシローラ41は、回転スリーブ41aと回転スリーブ41aの内部に固定配置された磁界発生手段としてのマグネットローラ41bとからなっている。回転スリーブ41aは、導電性・非磁性材質からなり、その外周面にはピッチ0.8[mm]、深さ0.2[mm]のV字状の溝が設けられている。回転スリーブ41aは、図示しない駆動装置により感光体1と同様に図中時計回りに感光体11よりも速い速度で回転している。回転スリーブ41aの回転速度は、感光体1の回転速度の1.0〜3.0倍がよく、1.5〜2.0倍に設定するのがより好ましい。マグネットローラ41bの内部にはN極の磁石とS極の磁石が交互に配置されている。また、トナー保持装置40には、磁性粒子(キャリア)47を収容するケーシング46を備えている。
In the above description, the temporary holding means for holding the transfer residual toner has a blade shape, but the invention is not limited thereto. For example, a
The
磁気ブラシローラ41は、ブレードに比べて保持能力が劣っている。このため、磁気ブラシローラ41を感光体1の表面に対して逆方向に駆動させて、磁気ブラシが転写残トナーと接触する回数を増やして保持能力を高めている。
The
この磁気ブラシローラ41には、第1電源43又は第2電源44のいずれか一方からバイアスが印加される構成になっている。具体的には、これらの電源43,44とブラシローラ41との間に切替スイッチ45を設け、この切替スイッチ45の動作によってブラシローラ41に接続される電源を選択する。この切替スイッチ45の動作は、本プリンタの制御部によって制御されている。なお、本実施形態では、第1電源43は、磁気ブラシローラ41の表面部分の電位が−50[V]以上となるような保持バイアスを印加するものであり、第2電源44は、その電位が−350[V]となるような放出バイアスを印加するものである。また、トナー保持装置40には、磁気ブラシの層厚を規制するブレード42を備えている。ブレード42は、回転スリーブと0.6〜0.8[mm]のギャップとなるよう配置されている。保持装置40のキャリア47は、現像装置5内に収容されたキャリアと同じものを使用している。
A bias is applied to the
ケーシング46内に収容されたキャリア47は、回転スリーブ41aに担持され感光体1へ搬送される。このとき、マグネットローラ41bの磁界によってキャリア47が穂立ちして磁気ブラシが形成される。この磁気ブラシは、ブレード42によって層厚を回転スリーブ41aの軸方向均一に整えられる。そして、この磁気ブラシが感光体表面を摺接して感光体に付着した転写残トナーを保持する。このとき、磁気ブラシには、第1の電源部43から保持バイアスが印加される。保持バイアスは、転写後の感光体表面電位(−50〜−100V)よりもわずかに高い電圧としている。転写後の感光体表面電位よりも十分高い電圧としてしても電荷注入ローラ12によって負極性に一様に帯電された転写残トナーを良好に保持できるが、磁気ブラシに保持するときに電荷注入ローラ12で負極性に帯電した転写残トナーが逆極性になる場合がある。このため、磁気ブラシに印加する保持バイアスは、感光体ドラム11よりもわずかに高い電圧として、磁気ブラシに保持された負極性の転写残トナーが逆極性にならないようにしている。
The
このように、磁気ブラシに保持された転写残トナーは、ある一定回数画像形成動作を行った後や、装置の立ち上げ時など、上記した所定のタイミングで感光体表面に戻される。具体的には、切替スイッチ45を第1の電源部43から第2の電源部44に所定のタイミングで切り替えて、磁気ブラシローラ41に−350Vの放出バイアスを印加する。すると、感光体11(約−50V)と磁気ブラシローラ41(−350V)との間に電位差が生まれる。その結果、上記電荷注入ローラ12によって負極性に正規帯電した転写残トナーは、磁気ブラシより電位の高い感光体へ静電吸着する。これによって、磁気ブラシに保持された転写残トナーが再び感光体表面に戻される。
As described above, the transfer residual toner held on the magnetic brush is returned to the surface of the photosensitive member at the predetermined timing described above after an image forming operation is performed a certain number of times or when the apparatus is started up. Specifically, the
磁気ブラシローラ41から感光体表面に戻された転写残トナーは、帯電ローラ15との接触領域を通過して回収手段としての現像装置20に回収される。
The untransferred toner returned from the
また、転写残トナーを保持する保持手段を図10に示すようなファーブラシ51を備えた保持装置50とすることもできる。保持装置50のファーブラシ51は、ブラシ密度が比較的低くなるように形成されている。このようにブラシ密度が低ければ、転写残トナーを保持するための十分な空間をブラシ内部に確保することができる。よって、転写残トナーの収容能力が高まり、転写残トナーの放出工程の頻度を少なくできる。また、ブラシ密度を低くすることで、転写残トナーをブラシローラ51が保持したときの機械的な保持力が小さくなる。その結果、転写残トナーの放出工程をスムーズに実行することができるようになる。
Further, a holding
上記ブラシローラ51は、駆動装置52によって図中矢印の方向に回転駆動する。そして、上述した磁気ブラシ41で転写残トナーを保持する保持装置40同様、ブラシローラ51には、第1電源53又は第2電源54のいずれか一方からバイアスが印加される構成になっている。第1電源53と第2電源54の切り替えは、上記同様切り替えスイッチ55の動作によってブラシローラ51に接続される電源を選択できるようになっている。
The brush roller 51 is rotationally driven by the driving
この転写残トナーを一時保持する一時保持手段をブラシローラ51とした保持装置50は、上述した転写残トナーを一時保持する一時保持手段を磁気ブラシ41とした保持装置40と同様な動作によって、転写残トナーを一時保持して、所定のタイミングで放出する。すなわち、転写残トナーをブラシローラ51で保持するときは、第1の電源53から転写後の感光体表面電位(−50〜−100V)よりもわずかに高い電圧保持バイアスを印加して、ブラシローラ51で転写残トナーを保持する。そして、上記した所定のタイミングで切替スイッチ55を第1電源53から第2電源54に切替えて、ブラシローラ51に−350[V]の放出バイアスを印加する。すると、ブラシローラ51に保持された転写残トナーが感光体表面に再び移動して現像装置に回収される。
The holding
また、上記においては、一時保持手段によって感光体に戻された転写残トナーを現像装置で回収しているが、これに限られない。例えば、一時保持手段によって感光体に戻された転写残トナーを転写紙Pに転写させて回収するようにしても良い。また、中間転写ベルトを備えた画像形成装置の場合は、中間転写ベルトに一時保持手段によって感光体に戻された転写残トナーを転写させて回収するようにしても良い。この場合、中間転写ベルトに転写された転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置に回収される。 In the above description, the transfer residual toner returned to the photosensitive member by the temporary holding unit is collected by the developing device, but is not limited thereto. For example, the transfer residual toner returned to the photosensitive member by the temporary holding unit may be transferred to the transfer paper P and collected. In the case of an image forming apparatus including an intermediate transfer belt, the transfer residual toner returned to the photosensitive member by the temporary holding unit may be transferred to the intermediate transfer belt and recovered. In this case, the transfer residual toner transferred to the intermediate transfer belt is collected by the intermediate transfer belt cleaning device.
(1)
以上、本実施形態の画像形成装置によれば、転写ニップで転写紙P上に静電転写されずに感光体ドラム11の表面に残留した転写残トナーは、潜像形成領域に到達する前に一時保持手段で一時保持される。そして、転写残トナーが潜像形成領域を通過する際に、潜像形成手段としての光書込みユニット2によって感光体表面に書き込みが行われていないようなタイミングで再び感光体表面にもどされる。これにより、光書込みユニット2によって潜像画像形成中に潜像形成領域を通過する感光体表面に転写残トナーが付着することが抑制される。よって、転写残トナーによる未露光部が形成されることが抑制される。その結果、ベタ画像部分に白ポチが発生することが抑制され、良好な画像を得ることができる。また、転写残トナーが帯電装置で回収される前に、電荷注入手段によって転写残トナーに電荷を注入して、逆帯電した転写残トナーを正規帯電させている。これにより、現像手段に到達する転写残トナー全てを正規帯電することができ、正規帯電と逆極性の現像バイアスを現像ローラに印加すれば、転写残トナーを現像装置内に回収することができる。さらに、電荷注入手段の当接部材としての電荷注入ローラ12の当接面としての最外層は、導電性微粒子を含有しているので、最外層の体積抵抗を低く抑えることができる。この結果、最外層と接触したトナーに良好に電荷を注入することができ、確実に逆帯電トナーを正規帯電トナーとすることができる。
(2)
本実施形態のトナーは、球形に近いトナーを用いているため、電荷注入ローラ12の最外層表面が、平坦な面の場合は、最外層とトナーとの接触する面積が少ない。一方、本実施形態の画像形成装置によれば、上記電荷注入ローラ12の最外層表面が、導電性微粒子が露出した凹凸形状となっているので、上記最外層を平坦な面にしたものに比べて、トナーとの接触面積を多くすることができる。これにより、最外層を平坦な面にしたものに比べて、トナーへ電荷を注入する量を多くすることができ、確実に逆帯電トナーを正規帯電トナーにすることができる。
(3)
また、本実施形態の画像形成装置によれば、上記導電性微粒子の体積抵抗を1×1014[Ω・cm]以下とし、平均円形度をSR=0.95〜1.00としている。導電性微粒子の体積抵抗を1×1014[Ω・cm]以下としているので、最外層の体積抵抗を低くすることができ、最外層と接触した転写残トナーに良好に電荷を注入することができる。また、導電性微粒子の平均円形度をSR=0.95〜1.00とすることで、導電性微粒子が針状や扁平なものに比べて、最外層の表面をより凹凸にすることができる。よって、最外層と転写残トナーとの接触面積を多くすることができ、転写残トナーに多くの電荷を注入することができる。
(4)
また、本実施形態の画像形成装置によれば、最外層の体積抵抗を1×1013[Ω・cm]以下とすることで、最外層と接触した転写残トナーに良好に電荷を注入することができる。
(5)
また、本実施形態の画像形成装置によれば、上記電荷注入ローラは、感光体ドラムに弾性的に当接している。これにより、感光体ドラム表面を電荷注入ローラによって傷つけることを抑制することができる。
(6)
また、本実施形態の画像形成装置によれば、電荷注入ローラと感光体との接触位置で、電荷注入ローラ表面の移動方向が感光体ドラム表面の移動方向と逆向きまたは、感光体ドラム表面の移動速度よりも電荷注入ローラ表面の移動速度を早くなるようにして、感光体ドラムと電荷注入ローラとに速度差をつけている。これにより、電荷注入ローラと感光体との接触領域で転写残トナーが回転し、転写残トナーのさまざまな面が電荷注入ローラの最外層と接触する。その結果、転写残トナーに均一に電荷を注入することができ、転写残トナーを均一に帯電することができる。
(7)
また、本実施形態の画像形成装置によれば、キャリアの粒径を40μm以下の小粒径キャリアとすることで、現像スリーブ上に形成される磁気ブラシを密にすることができる。この結果、感光体ドラム表面と密に接触することができ、また、感光体表面との接触回数も増えるので、より確実に転写残トナーを回収することができる。また、現像後の画像部のドット再現性も向上することができる。
(8)
また、本実施形態の画像形成装置によれば、現像装置などの画像形成プロセス手段をプロセスカートリッジ化することにより、プロセスカートリッジ内に収容された部品に寿命が到来したり、メンテナンスが必要になったりしたときには、そのプロセスカートリッジを交換すればよく、利便性が向上する。
(1)
As described above, according to the image forming apparatus of the present embodiment, the transfer residual toner remaining on the surface of the
(2)
Since the toner of this embodiment uses a nearly spherical toner, when the outermost layer surface of the
(3)
Further, according to the image forming apparatus of the present embodiment, the volume resistance of the conductive fine particles is set to 1 × 10 14 [Ω · cm] or less, and the average circularity is set to SR = 0.95 to 1.00. Since the volume resistance of the conductive fine particles is 1 × 10 14 [Ω · cm] or less, the volume resistance of the outermost layer can be lowered, and the charge can be injected well into the transfer residual toner in contact with the outermost layer. it can. Further, by setting the average circularity of the conductive fine particles to SR = 0.95 to 1.00, the surface of the outermost layer can be made more uneven than the conductive fine particles that are needle-like or flat. . Therefore, the contact area between the outermost layer and the transfer residual toner can be increased, and a large amount of charge can be injected into the transfer residual toner.
(4)
In addition, according to the image forming apparatus of the present embodiment, by setting the volume resistance of the outermost layer to 1 × 10 13 [Ω · cm] or less, it is possible to inject charges well into the transfer residual toner in contact with the outermost layer. Can do.
(5)
Further, according to the image forming apparatus of the present embodiment, the charge injection roller is in elastic contact with the photosensitive drum. Thereby, it is possible to suppress the surface of the photosensitive drum from being damaged by the charge injection roller.
(6)
Further, according to the image forming apparatus of the present embodiment, the movement direction of the surface of the charge injection roller is opposite to the movement direction of the surface of the photosensitive drum at the contact position between the charge injection roller and the photosensitive member, or the surface of the photosensitive drum. The speed of movement of the surface of the charge injection roller is made faster than the speed of movement so that the photosensitive drum and the charge injection roller have a speed difference. As a result, the transfer residual toner rotates in the contact area between the charge injection roller and the photosensitive member, and various surfaces of the transfer residual toner come into contact with the outermost layer of the charge injection roller. As a result, the charge can be uniformly injected into the transfer residual toner, and the transfer residual toner can be uniformly charged.
(7)
Further, according to the image forming apparatus of the present embodiment, the magnetic brush formed on the developing sleeve can be made dense by using a carrier having a small particle diameter of 40 μm or less. As a result, the surface can be in close contact with the surface of the photosensitive drum, and the number of times of contact with the surface of the photosensitive member is increased, so that the transfer residual toner can be collected more reliably. Also, the dot reproducibility of the image portion after development can be improved.
(8)
Further, according to the image forming apparatus of the present embodiment, by forming the image forming process means such as the developing device into a process cartridge, the parts accommodated in the process cartridge reach the end of their life or require maintenance. In this case, the process cartridge can be replaced, and convenience is improved.
2 光書込ユニット
3 給紙カセット
4 給紙カセット
5 レジストローラ
6 転写ユニット
7 定着ユニット
8 排紙トレイ
9 反転ユニット
10M、10C、10Y、10BK 感光体ユニット
10M、11C、11Y、11BK 感光体ドラム
12M 電荷注入ローラ
13M ブレード
15M 帯電ローラ
20M 現像ユニット
2
Claims (8)
該転写手段による転写後に該潜像担持体表面に残留した転写残トナーが該帯電手段に到達する前に該転写残トナーを一時保持する一時保持手段と、該一時保持手段に保持された転写残トナーを所定のタイミングで再び潜像担持体表面に戻すための制御手段と、該一時保持手段によって該潜像担持体表面に戻された転写残トナーを回収するトナー回収手段と、該転写残トナーが該回収手段に回収される前に該転写残トナーに電荷を注入する電荷注入手段とを備え、該電荷注入手段は、該潜像担持体と当接する当接部材を備え、該当接部材の潜像担持体と当接する当接面を、導電性微粒子を含有した層としたことを特徴とする画像形成装置。 A charging means for uniformly charging the surface of the latent image carrier, a latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of the latently charged latent image carrier, and a toner attached to the latent image. In an image forming apparatus having a developing unit that performs development and a transfer unit that transfers the toner image on the latent image carrier to a transfer material,
A temporary holding means for temporarily holding the transfer residual toner before the transfer residual toner remaining on the surface of the latent image carrier after the transfer by the transfer means reaches the charging means; and a transfer residual held by the temporary holding means. Control means for returning the toner to the surface of the latent image carrier again at a predetermined timing; toner recovery means for collecting the transfer residual toner returned to the surface of the latent image carrier by the temporary holding means; and the transfer residual toner A charge injection means for injecting charges into the transfer residual toner before being collected by the collection means, and the charge injection means is provided with a contact member that contacts the latent image carrier. An image forming apparatus, wherein the contact surface that contacts the latent image carrier is a layer containing conductive fine particles.
上記当接部材の当接面は、上記導電性微粒子が露出した凹凸形状であ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 contact surface of the contact member has a concavo-convex shape in which the conductive fine particles are exposed.
上記導電性微粒子は、体積抵抗値が1×1014[Ω・cm]以下で、平均円形度がSR=0.95〜1.00であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The image forming apparatus, wherein the conductive fine particles have a volume resistivity of 1 × 10 14 [Ω · cm] or less and an average circularity of SR = 0.95 to 1.00.
上記当接部材の当接面の体積抵抗が、体積抵抗値が1×1013[Ω・cm]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 any one of claims 1 to 3,
An image forming apparatus, wherein the volume resistance of the contact surface of the contact member has a volume resistance value of 1 × 10 13 [Ω · cm] or less.
上記当接部材は、潜像担持体に弾性的に当接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 contact member elastically contacts the latent image carrier.
上記当接部材は、ローラ部材であって、該ローラ部材と上記潜像担持体との接触位置で、該ローラ部材表面の移動方向が該潜像担持体表面の移動方向と逆向きまたは、該潜像担持体表面の移動速度よりも該ローラ部材表面の移動速度が早くなるよう、該ローラ部材を回転させる駆動手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
The contact member is a roller member, and at the contact position between the roller member and the latent image carrier, the moving direction of the roller member surface is opposite to the moving direction of the latent image carrier surface, or An image forming apparatus comprising drive means for rotating the roller member such that the moving speed of the surface of the roller member is faster than the moving speed of the surface of the latent image carrier.
上記現像手段にはトナーとキャリアからなる現像剤が収容されており、該キャリアの粒径が40μm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 1.
An image forming apparatus, wherein the developing means contains a developer composed of a toner and a carrier, and the particle size of the carrier is 40 μm or less.
少なくとも上記現像手段と、上記潜像担持体とを一体に構成して、画像形成装置に対して着脱可能としたプロセスカートリッジを備え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 process cartridge which is configured such that at least the developing unit and the latent image carrier are integrally formed and detachable from the image forming apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004375658A JP2006184373A (en) | 2004-12-27 | 2004-12-27 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004375658A JP2006184373A (en) | 2004-12-27 | 2004-12-27 | Image forming apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006184373A true JP2006184373A (en) | 2006-07-13 |
Family
ID=36737562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004375658A Withdrawn JP2006184373A (en) | 2004-12-27 | 2004-12-27 | Image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006184373A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015001701A (en) * | 2013-06-18 | 2015-01-05 | コニカミノルタ株式会社 | Cleaning device, and image forming apparatus |
JP2017207530A (en) * | 2016-05-16 | 2017-11-24 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus and process cartridge |
-
2004
- 2004-12-27 JP JP2004375658A patent/JP2006184373A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015001701A (en) * | 2013-06-18 | 2015-01-05 | コニカミノルタ株式会社 | Cleaning device, and image forming apparatus |
JP2017207530A (en) * | 2016-05-16 | 2017-11-24 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus and process cartridge |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0926569B1 (en) | Image forming apparatus | |
JP4558383B2 (en) | Image forming apparatus and process cartridge | |
JP4642529B2 (en) | Development device | |
JP5030090B2 (en) | Development method and apparatus in image forming apparatus | |
US6856777B2 (en) | Image forming apparatus with first and second charging members for charging residual toner | |
US20080118272A1 (en) | Image forming apparatus | |
JP2008275719A (en) | Developing device, image holding member unit, and image forming apparatus | |
JP2008191246A (en) | Image forming apparatus | |
JP4772589B2 (en) | Image forming apparatus and transfer device used therefor | |
JP2005099649A (en) | Image forming apparatus and copying device | |
US6904251B2 (en) | Image forming apparatus including a transfer member made of a resin material for use with toner having a specified weight particle size distribution | |
US8081913B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2009116096A (en) | Image forming apparatus | |
JP2004145021A (en) | Image forming apparatus | |
JP2006184373A (en) | Image forming apparatus | |
JP2007323025A (en) | Development device and image forming apparatus | |
JP3368195B2 (en) | Image forming device | |
JP2021117435A (en) | Toner conveying device, cleaning device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP2006220699A (en) | Image forming apparatus | |
JP2014160222A (en) | Developing apparatus and image forming apparatus | |
JP2005202242A (en) | Developing device, processing cartridge and image forming apparatus | |
JP4531392B2 (en) | Cleaning system and image forming apparatus provided with the cleaning system | |
JP2005165114A (en) | Image forming apparatus | |
JP2005234247A (en) | Image forming apparatus and process cartridge | |
JP4446713B2 (en) | Image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080304 |