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JP2010164616A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2010164616A
JP2010164616A JP2009004568A JP2009004568A JP2010164616A JP 2010164616 A JP2010164616 A JP 2010164616A JP 2009004568 A JP2009004568 A JP 2009004568A JP 2009004568 A JP2009004568 A JP 2009004568A JP 2010164616 A JP2010164616 A JP 2010164616A
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JP
Japan
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toner
image
forming apparatus
image carrier
image forming
Prior art date
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Pending
Application number
JP2009004568A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Tanaka
茂 田中
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2009004568A priority Critical patent/JP2010164616A/en
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve white fogging on transfer material even when using glossy paper and even in a recent image forming apparatus in which transfer efficiency is enhanced by decreasing toner fogging on a photoreceptor due to weakly electrified toner or inverted toner. <P>SOLUTION: The image forming apparatus includes: an image carrier; a developing means for developing an electrostatic latent image formed on the image carrier with toner; a transfer means for transferring a toner image developed by the developing means to transfer material; and a conductive member provided to be opposed to the image carrier on a downstream side of the developing means in a rotating direction of the image carrier and on an upstream side of the transfer means in the rotating direction of the image carrier, and electrically attracting toner having a reverse polarity to the toner on the image carrier by application of voltage having the same polarity as an electrifying polarity of the toner. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば電子写真方式、静電記録方式の複写機、プリンタなどとされる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 an electrophotographic system or an electrostatic recording system copying machine, a printer, or the like.

従来、電子写真方式の画像形成装置の例として、例えば、特許文献1に開示されているような画像形成装置が提案されている。   Conventionally, as an example of an electrophotographic image forming apparatus, for example, an image forming apparatus disclosed in Patent Document 1 has been proposed.

しかし、このような画像形成装置には、「かぶり」という課題がある。これは、本来白地でありトナーが付着しないはずの感光体の非露光部にトナーがわずかではあるが付着して転写材上まで達してしまい、転写材の白地部がトナーでうっすらと汚れてしまう現象である。   However, such an image forming apparatus has a problem of “fogging”. This is because a small amount of toner adheres to the non-exposed portion of the photoreceptor, which should originally be a white background, and the toner should not adhere to the transfer material, and the white background portion of the transfer material is slightly stained with the toner. It is a phenomenon.

感光体上のトナーかぶりは感光体とトナーの接触の際、感光体表面にトナー粒子が鏡映力で付着してしまうことにある。このため感光体の白地部電位は、現像バイアスの直流成分実効値に対しトナーが感光体表面から引き剥がされる側(先の従来技術ではマイナス側)になるように差分をもって設定される。この差分を「かぶり保証電位」「Vback」などと呼ぶ。   The toner fog on the photosensitive member is that toner particles adhere to the surface of the photosensitive member with a mirror power when the photosensitive member and the toner come into contact with each other. For this reason, the white background potential of the photosensitive member is set with a difference so that the toner is peeled off from the surface of the photosensitive member with respect to the DC component effective value of the developing bias (minus side in the prior art). This difference is called “fogging guarantee potential”, “Vback”, or the like.

しかし、このようにかぶり保証電位を設定した上でも、なお感光体上にトナーがかぶってしまうことがある。この原因は、主としてトナーの帯電量にある。   However, even when the fogging guarantee potential is set in this way, the toner may still be covered on the photoreceptor. This is mainly due to the charge amount of the toner.

1個1個のトナー粒子の帯電量にはばらつきがある。中には帯電量の絶対値が0μC/gに近いようなもの(以下弱帯電トナーと呼ぶ)や、逆にプラス側に帯電しているもの(以下反転トナーと呼ぶ)も若干量ではあるが存在する。弱帯電トナーはファンデルワールス力により、反転トナーはかぶり保証電位による電界によって感光体表面に付着する。   The charge amount of each toner particle varies. Some of them have a slight amount of charge whose absolute value is close to 0 μC / g (hereinafter referred to as weakly charged toner), and those that are charged positively (hereinafter referred to as reverse toner). Exists. The weakly charged toner adheres to the surface of the photosensitive member due to van der Waals force, and the reverse toner adheres to the surface of the photosensitive member due to the electric field generated by the guaranteed fogging potential.

感光体上に付着したトナーは、電気的に転写材や中間転写体に転写されるため、従来であればかぶりトナーである弱帯電トナーや反転トナーは転写されず、実用上問題とならなかった。   Since the toner adhering to the photosensitive member is electrically transferred to the transfer material or intermediate transfer member, conventionally, the weakly charged toner or the reversal toner, which is the fog toner, is not transferred, and this is not a problem in practice. .

特開2003−345209JP 2003-345209 A

しかしながら、近年転写技術の向上により転写効率が高まったことにより、このようなかぶりトナーが転写材上に転写される場合があり、実用上において問題となりはじめている。   However, due to the recent improvement in transfer technology, transfer efficiency has increased, and such fog toner may be transferred onto a transfer material, which is becoming a problem in practical use.

また、転写材として近年需要の高まっている、銀塩写真のような光沢感をもった光沢紙においては、おそらくトナーとのファンデルワールス力が高いと思われるため、弱帯電トナーや、場合によっては反転トナーであっても転写されてしまう。   In addition, glossy paper with a glossy feeling like silver halide photography, which has been in increasing demand as a transfer material in recent years, probably has a high van der Waals force with toner. Is transferred even if it is a reversal toner.

即ち、近年においては、従来よりも感光体上のかぶりトナー量を減少させることが要求されている。   That is, in recent years, it has been demanded to reduce the amount of fog toner on the photoreceptor more than before.

よって本発明の目的は、弱帯電トナーや反転トナーによる感光体上のトナーかぶりを減少させ、転写効率が高まった近年の画像形成装置においても、また光沢紙を使用した場合においても、転写材上の白地かぶりを改善させることである。   Therefore, the object of the present invention is to reduce the toner fog on the photosensitive member due to weakly charged toner or reversal toner, and in recent image forming apparatuses in which transfer efficiency has been increased, and even when using glossy paper, It is to improve the fogging of white background.

上述の目的を達成するための本発明の代表的な構成は、像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像をトナーにて現像する現像手段と、前記現像手段にて現像されたトナー像を転写材に転写する転写手段と、前記現像手段よりも前記像担持体回転方向下流側で、前記転写手段よりも前記像担持体回転方向上流側に、前記像担持体と対向して設けられ、前記トナーの帯電極性と同極性の電圧が印加されることで前記像担持体上の前記トナーと逆極性のトナーを電気的に引きつける導電部材と、を有することを特徴とする。   A typical configuration of the present invention for achieving the above-described object includes an image carrier, a developing unit that develops an electrostatic latent image formed on the image carrier with toner, and a developing unit that develops the electrostatic latent image. A transfer means for transferring the toner image to a transfer material; and opposed to the image carrier on the downstream side in the rotation direction of the image carrier relative to the developing means and on the upstream side in the rotation direction of the image carrier relative to the transfer means. And a conductive member that electrically attracts toner having a polarity opposite to that of the toner on the image carrier when a voltage having the same polarity as the charged polarity of the toner is applied. .

上述の構成により、弱帯電トナーや反転トナーによる感光体上のトナーかぶりを減少させ、転写材上の白地かぶりを改善させることができる。   With the above-described configuration, it is possible to reduce toner fog on the photosensitive member due to weakly charged toner or reversal toner, and to improve white fog on the transfer material.

〔第1実施形態〕
以下第1実施形態となる画像形成装置について詳しく説明する。
[First Embodiment]
The image forming apparatus according to the first embodiment will be described in detail below.

〔画像形成装置の概略構成及び動作〕
まず画像形成装置全体の概略構成及びその動作について簡単に説明する。図1は第1実施形態の画像形成装置の概略構成図である。
[Schematic Configuration and Operation of Image Forming Apparatus]
First, a schematic configuration and operation of the entire image forming apparatus will be briefly described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the first embodiment.

図1において、一次帯電器21によって帯電された像担持体としての感光体ドラム28表面を露光手段からのレーザー22によって露光することで、感光体ドラム28上に静電潜像が形成される。   In FIG. 1, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 28 by exposing the surface of the photosensitive drum 28 as an image carrier charged by the primary charger 21 with a laser 22 from an exposure unit.

この潜像を、現像手段としての現像器1によって現像(顕像化)しトナー像を得る。このトナー像は、転写帯電器23によって記録紙等の転写材27の表面に静電的に転写される。トナー像を転写した転写材27は定着器25による加熱をうけ、トナー像は転写材27に定着し、永久画像を得る。また転写後に感光体ドラム28上に残った残トナーは、クリーナー26により除去される。   This latent image is developed (developed) by a developing device 1 as developing means to obtain a toner image. This toner image is electrostatically transferred onto the surface of a transfer material 27 such as recording paper by a transfer charger 23. The transfer material 27 to which the toner image has been transferred is heated by the fixing device 25, and the toner image is fixed to the transfer material 27 to obtain a permanent image. Residual toner remaining on the photosensitive drum 28 after the transfer is removed by the cleaner 26.

感光体ドラム28について説明する。本実施形態の感光体ドラム28は負帯電極性のOPC感光体であり、接地されたアルミニウム製のドラム基体上に主として樹脂からなる機能層を順次に設けたものである。機能樹脂層の膜圧は26μmである。この表面を一次帯電器21によって−600Vに一様に帯電し、この部分の電位を白地部電位またはVdと呼ぶ。ここに画像情報に基づいてレーザー22による露光を行うと、その部分(画像部)の電位が−200Vとなる。この部分の電位を画像部電位またはVlと呼ぶ。   The photosensitive drum 28 will be described. The photosensitive drum 28 of the present embodiment is an OPC photosensitive member having a negatively charged polarity, and is obtained by sequentially providing functional layers mainly made of resin on a grounded aluminum drum base. The film pressure of the functional resin layer is 26 μm. This surface is uniformly charged to −600 V by the primary charger 21, and the potential of this portion is called a white background portion potential or Vd. If exposure with the laser 22 is performed on the basis of the image information, the potential of the portion (image portion) becomes −200V. This portion of the potential is called an image portion potential or Vl.

現像器1について説明すると、本実施形態の画像形成装置は、磁性現像剤として磁性トナーを用いた磁性1成分現像方式を用いている。磁性トナーはポリエステルを主体とした樹脂に磁性体かつ着色料であるマグネタイトなどを混錬重合したものを粉砕し分級することで体積平均粒径8μm程度の粉体としたものである。   The developing device 1 will be described. The image forming apparatus according to the present embodiment uses a magnetic one-component developing system using magnetic toner as a magnetic developer. The magnetic toner is a powder having a volume average particle size of about 8 μm obtained by pulverizing and classifying a kneaded polymer obtained by kneading and polymerizing a magnetic material and a coloring material such as magnetite to a resin mainly composed of polyester.

本実施形態の現像器1は、現像剤担持体として、固定配置されたマグネット5を非磁性金属素感に内包した現像スリーブ3を用いる。現像器1に収容される磁性トナーはブレード4において層厚規制される際に現像スリーブ3表面と摩擦することで主としてマイナスの電荷を帯びる。現像スリーブ3は感光体ドラム28に対し非接触に設けられ、現像スリーブ3に担持された磁性トナーは磁気ブラシの状態で感光体ドラム28に近接する。   The developing device 1 of the present embodiment uses a developing sleeve 3 in which a magnet 5 arranged in a fixed manner is included in a non-magnetic metal feeling as a developer carrying member. The magnetic toner accommodated in the developing device 1 is mainly negatively charged by rubbing against the surface of the developing sleeve 3 when the layer thickness is regulated by the blade 4. The developing sleeve 3 is provided in non-contact with the photosensitive drum 28, and the magnetic toner carried on the developing sleeve 3 approaches the photosensitive drum 28 in the state of a magnetic brush.

現像スリーブ3には不図示の現像バイアス電源から直流成分に交流成分を重畳した現像バイアスを印加する。現像バイアスの直流成分は−450Vである。また現像バイアスの交流成分は矩形波であり、周波数は3kHz、ピークトゥピーク電圧は1.5kVである。   A developing bias in which an AC component is superimposed on a DC component is applied to the developing sleeve 3 from a developing bias power source (not shown). The DC component of the developing bias is −450V. The AC component of the developing bias is a rectangular wave, the frequency is 3 kHz, and the peak-to-peak voltage is 1.5 kV.

磁性トナーは現像スリーブ3と感光体ドラム28の間を現像バイアス交流成分による交互電界によって往復運動しながら、現像スリーブ3から感光体ドラム28へと向かい(この方向を現像方向とする)、画像部に付着する。また白地部電位と現像バイアスの直流成分との間にはかぶり保証電位が150V設けられていて、トナーの往復の間に鏡映力にて感光体ドラム28に付着したトナーに現像方向とは逆向きの電気力(極性)を与え、白地部へのトナー付着を抑制する。   The magnetic toner reciprocates between the developing sleeve 3 and the photosensitive drum 28 by an alternating electric field due to a developing bias AC component, and moves from the developing sleeve 3 to the photosensitive drum 28 (this direction is set as a developing direction). Adhere to. Further, a fogging guarantee potential of 150 V is provided between the white background portion potential and the DC component of the developing bias, and the toner adhering to the photosensitive drum 28 by the mirror force during the reciprocation of the toner is opposite to the developing direction. An electric force (polarity) is applied in the direction to suppress toner adhesion to the white background.

感光体ドラム28上に形成されたトナー像は転写手段としての転写帯電器23に印加された転写バイアスによって転写材27に転写される。転写材としては、酸性または中性の上質紙、中性紙、更紙、再生紙等一般的なものや、それらを基材として塗工層を接着したコート紙などが用いられる。   The toner image formed on the photosensitive drum 28 is transferred to the transfer material 27 by a transfer bias applied to a transfer charger 23 as a transfer unit. As the transfer material, there are used general papers such as acidic or neutral high-quality paper, neutral paper, renewed paper, recycled paper, and coated paper in which a coating layer is bonded using these as a base material.

〔コート紙について〕
ここでコート紙について詳しく説明する。前述のように、近年銀塩写真のような光沢感をもった転写材の需要が増えており、通常の紙の表面をコートすることで光沢感を出すコート紙が使用されることが多い。
[About coated paper]
Here, the coated paper will be described in detail. As described above, in recent years, there is an increasing demand for a transfer material having a glossy feeling like a silver salt photograph, and a coated paper that gives a glossy feeling by coating the surface of ordinary paper is often used.

コート紙の基材としては、酸性または中性の上質紙、中性紙、更紙、再生紙等一般的なものを用いる。   As the base material of the coated paper, general materials such as acid or neutral high-quality paper, neutral paper, reprinted paper, and recycled paper are used.

塗工する塗工層については、一般的な顔料、を用いることができる。例えば、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウム等の鉱物質顔料や、ポリスチレン樹脂微粒子、尿素ホルムアルデヒド樹脂微粒子、微小中空粒子やその他有機系顔料などがある。これらを単独でもしくは複数組み合わせて用いることができる。   For the coating layer to be coated, a general pigment can be used. For example, there are mineral pigments such as heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, titanium dioxide, and aluminum hydroxide, polystyrene resin fine particles, urea formaldehyde resin fine particles, fine hollow particles, and other organic pigments. These can be used alone or in combination.

塗工層においての接着剤としては、塗工用の一般的なもので基材や顔料等の添加物との接着力が強い水溶性接着剤、またはエマルジョン、ラテックス等を単独で使用できる。例えば、ポリビニールアルコール、変性ポリビニールアルコール等の水溶性樹脂やアクリル系エマルジョン、酢ビ系エマルジョン、塩化ビニリデンエマルジョン、ポリエステル系エマルジョン等を使用する。   As an adhesive in the coating layer, a water-soluble adhesive having a strong adhesive force to an additive such as a base material or a pigment, or an emulsion, latex, or the like can be used alone. For example, water-soluble resins such as polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol, acrylic emulsions, vinyl acetate emulsions, vinylidene chloride emulsions, polyester emulsions and the like are used.

また、塗工層としては塗料に用いられている一般的な材料を使用してもよい。例えば、具体的には、樹脂組成物、白色顔料および有機溶剤を主成分とする液状塗料が上げられる。該着色ベ−ス塗料においては着色顔料を用いてもよく白色顔料については上記顔料が主体であるとする。   Moreover, you may use the general material used for the coating material as a coating layer. For example, specifically, a liquid paint mainly composed of a resin composition, a white pigment and an organic solvent is raised. In the colored base paint, a colored pigment may be used, and the white pigment is mainly composed of the pigment.

樹脂組成物としては、通常の熱硬化性樹脂組成物が好ましい。例えば、水酸基、カルボキシル基などから選ばれた1種もしくは2種以上の官能基を有するアクリル樹脂、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂などがある。これらから選ばれた1種もしくは2種以上の基体樹脂と、紙の紙力を向上させるためにこれらの官能基と反応するメラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ基含有化合物などから選ばれた1種もしくは2種以上の架橋剤からなる混合物を用いることができる。   As the resin composition, a normal thermosetting resin composition is preferable. For example, there are an acrylic resin, a vinyl resin, a polyester resin, an alkyd resin, a urethane resin, and the like having one or more functional groups selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, and the like. One or more base resins selected from these, and one or more selected from melamine resins, urea resins, epoxy group-containing compounds, etc. that react with these functional groups in order to improve the paper strength of paper A mixture of two or more crosslinking agents can be used.

塗工量としては10g/m前後であり、この量で表面の光沢を十分出すことができ、また画像形成装置内の搬送性に対し適度なコシを保つことができる。 The coating amount is about 10 g / m 2. With this amount, the surface can be sufficiently glossy, and an appropriate stiffness can be maintained with respect to the transportability in the image forming apparatus.

本実施形態のコート紙における表面の光沢度は、JISP−8142−1993の75度鏡面光沢の規格に準拠した測定装置で測定した光沢が約40%である。   As for the glossiness of the surface of the coated paper of this embodiment, the glossiness measured by a measuring device conforming to the standard for 75-degree specular glossiness of JISP-8142-1993 is about 40%.

ここで本実施形態の特徴部分について詳しく説明する。   Here, the characteristic part of this embodiment is demonstrated in detail.

従来の技術で説明したように、かぶり保証電位を設定した上でも、なお感光体ドラム28上には極々わずかではあるがトナーがかぶってしまう。その原因は、主としてトナーの帯電量にある。図2は第1実施形態におけるトナーの帯電量分布を示す図である。横軸はトナー粒子一つ一つの帯電量(μC/g)、縦軸は頻度である。   As described in the prior art, even if the fogging guarantee potential is set, the toner is applied to the photosensitive drum 28 although it is very slight. This is mainly due to the charge amount of the toner. FIG. 2 is a diagram showing a toner charge amount distribution in the first embodiment. The horizontal axis represents the charge amount of each toner particle (μC / g), and the vertical axis represents the frequency.

本実施形態のような1成分系の現像方式においては、トナーの表面積に対し摩擦の相手となるもの(本実施形態では現像スリーブ3表面)の面積が限られているため、トナー同士の摩擦による帯電が避けられない。このため、図2のようにマイナス側にピークを持つものの裾をひいた形状の分布となる。即ち、トナーの中に少なからずトナー帯電量が0に近いもの(弱帯電トナー)やプラス側に帯電しているもの(反転トナー)が存在するということになる。   In the one-component development system as in this embodiment, the area of the friction partner (the surface of the development sleeve 3 in this embodiment) is limited with respect to the surface area of the toner. Charging is inevitable. For this reason, as shown in FIG. 2, the distribution has a shape with a peak on the minus side and a skirt. That is, some toners have a toner charge amount close to 0 (weakly charged toner) and those charged positively (reversed toner).

弱帯電トナーはファンデルワールス力により、また反転トナーはかぶり保証電位による電界によって、感光体ドラム28表面に付着する。   The weakly charged toner adheres to the surface of the photosensitive drum 28 by van der Waals force, and the reversal toner adheres to the surface of the photosensitive drum 28 by an electric field due to the fogging guarantee potential.

感光体上に付着したかぶりトナーは、電気的に転写材27に転写される。ここで、一般に用いられる上質紙、中性紙等であれば、弱帯電トナーや反転トナーはほとんど転写されず、実用上問題とならなかった。   The fog toner adhered on the photosensitive member is electrically transferred to the transfer material 27. Here, in the case of generally used high-quality paper, neutral paper, etc., the weakly charged toner and the reversal toner are hardly transferred, and there is no practical problem.

しかし先にあげたコート紙においては、表面の平滑度が高くトナーとの接触性が良いため、弱帯電トナーをおそらくはファンデルワールス力によって転写してしまう。また反転トナーであっても、転写バイアスによる電界に対しファンデルワールス力が勝つような場合には、コート紙上に転写されてしまう。そして結果としてコート紙上の白地部分にトナーが付着し、かぶりとして認識されてしまう。   However, since the coated paper mentioned above has a high surface smoothness and good contact with the toner, the weakly charged toner is probably transferred by van der Waals force. Even if the toner is reversed, if the van der Waals force wins against the electric field due to the transfer bias, the toner is transferred onto the coated paper. As a result, the toner adheres to the white background on the coated paper and is recognized as a fog.

そこで本実施形態においては、以下のような構成をとることによって、弱帯電トナーや反転トナーを転写工程の前にあらかじめ取り除き、コート紙の白地かぶりを抑制する。   Therefore, in the present embodiment, by adopting the following configuration, the weakly charged toner and the reversal toner are removed in advance before the transfer step to suppress the white background fog of the coated paper.

〔かぶりとりローラ31の構成〕
図1に示すように、感光体ドラム28に対向する、現像スリーブ3と転写帯電器23との間には、芯金の周囲に弾性層を設けさらに表層に離型性を有する表面層が被覆されたかぶりとりローラ31(導電部材)が設けられている。かぶりとりローラ31は感光体ドラム28に接触し、感光体ドラム28の移動に従って回動するように設けられている。
[Configuration of the cover roller 31]
As shown in FIG. 1, between the developing sleeve 3 and the transfer charger 23 facing the photosensitive drum 28, an elastic layer is provided around the core metal and a surface layer having releasability is coated on the surface layer. The fog removing roller 31 (conductive member) is provided. The fog removing roller 31 is provided so as to contact the photosensitive drum 28 and rotate according to the movement of the photosensitive drum 28.

かぶりとりローラ31について図3を用いて詳しく説明する。図3はかぶりとりローラ31の構成を示す断面図である。   The fog roller 31 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the fog removing roller 31.

図3に示すように、ステンレスの丸棒からなる芯金31aの周囲には、弾性部材からなる弾性層31bが被覆されている。この弾性層31bは、感光体ドラム28とかぶりとりローラ31との間に接触ニップを形成するためのものである。   As shown in FIG. 3, an elastic layer 31b made of an elastic member is coated around a cored bar 31a made of a stainless steel round bar. This elastic layer 31 b is for forming a contact nip between the photosensitive drum 28 and the fog removing roller 31.

この弾性層31bの材料としては、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、ウレタンゴム、シリコーンゴム、エピクロルヒドリンゴム等のゴム材料、またこれらを弾性スポンジ体(発泡構造体)としたものなどが用いられる。また、適度な導電性を付与するために、カーボン粒子、金属酸化物などの導電粒子を分散させる。   As the material of the elastic layer 31b, rubber materials such as ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), urethane rubber, silicone rubber, epichlorohydrin rubber, and the like, which are made of an elastic sponge body (foamed structure), and the like are used. Moreover, in order to impart moderate conductivity, conductive particles such as carbon particles and metal oxides are dispersed.

弾性層31bの周囲にはウレタンゴム、NBR系ゴムなどからなる接着層31cが被覆される。   The elastic layer 31b is covered with an adhesive layer 31c made of urethane rubber, NBR rubber or the like.

接着層31cの周囲には離型性を有する表面層31dが被覆される。表面層31dは表面離型性や物質移行性を改良するために形成され、フッ素樹脂やポリアミド樹脂などのコーティング被膜が用いられる。また、適宜抵抗調整のために酸化スズ、カーボンなどを分散してもよい。また、表面層31dの表面は、十点平均粗さRzで0.1μm〜4μm程度であれば、十分な離型性を確保することができる。   A surface layer 31d having releasability is coated around the adhesive layer 31c. The surface layer 31d is formed in order to improve surface releasability and substance transfer, and a coating film such as a fluororesin or a polyamide resin is used. Further, tin oxide, carbon, or the like may be dispersed for adjusting the resistance as appropriate. In addition, if the surface of the surface layer 31d has a ten-point average roughness Rz of about 0.1 μm to 4 μm, sufficient releasability can be ensured.

かぶりとりローラ31の長手方向(軸方向)の長さは、弾性層31b、接着層31c、表面層31dの長さが320mmであって、芯金31aは340mmである。芯金31aは両端部で片側10mmずつ露出していて、導電性の軸受(不図示)に支持されている。さらにこの導電性の軸受を金属製のばねで支持し、かぶりとりローラ31を両端それぞれから4.9N、合計9.8Nの力で感光体ドラム28に押圧する。かぶりとりローラ31は感光体ドラム28表面の移動に伴って回転する。   The length of the cover roller 31 in the longitudinal direction (axial direction) is such that the length of the elastic layer 31b, the adhesive layer 31c, and the surface layer 31d is 320 mm, and the core metal 31a is 340 mm. The cored bar 31a is exposed by 10 mm on each side at both ends, and is supported by a conductive bearing (not shown). Further, this conductive bearing is supported by a metal spring, and the fog removing roller 31 is pressed against the photosensitive drum 28 by a force of 4.9 N from both ends, a total of 9.8 N. The fog removing roller 31 rotates as the surface of the photosensitive drum 28 moves.

このように、感光体ドラム28上に弾性部材を接触させると、狭い点状の領域において感光体ドラム28上に付着している弱帯電トナーを、弾性部材であるかぶりとりローラが包み込み、広い面積でファンデルワールス力を作用させることが出来る。この作用によって弱帯電トナーは感光体ドラム28上から除去され、かぶりとりローラ31に吸着される。   As described above, when the elastic member is brought into contact with the photosensitive drum 28, the weakly charged toner adhering to the photosensitive drum 28 in a narrow dot-shaped region is wrapped by the fog removing roller which is an elastic member, so that a wide area is obtained. With van der Waals force can be applied. By this action, the weakly charged toner is removed from the photosensitive drum 28 and is attracted to the fog removing roller 31.

ここでかぶりとりローラ31の電気抵抗に関して述べる。かぶりとりローラ31の抵抗は、軸方向の単位長さあたりの値を規定すれば、図1の断面方向の電気的特性を規定することが出来る。軸方向の単位長さあたりの電気抵抗Rrは、感光体ドラム28と同じ外径の金属筒にかぶりとりローラ31を実際の押圧力にて押し付け、金属筒を感光体ドラム28と同じ回転速度で回転させながら、電源装置を接続する。そして、所定の電圧を印加しながら電流値を計測し、それらの値から求めた実抵抗値を軸方向の長さで割って求めた。このようにして求めた本実施形態のRrは3×10(Ω/m)であった。 Here, the electrical resistance of the fog removing roller 31 will be described. The resistance of the fog removing roller 31 can define the electrical characteristics in the cross-sectional direction of FIG. 1 by defining a value per unit length in the axial direction. The electrical resistance Rr per unit length in the axial direction is such that the cover roller 31 is pressed against the metal cylinder having the same outer diameter as that of the photosensitive drum 28 with the actual pressing force, and the metal cylinder is rotated at the same rotational speed as that of the photosensitive drum 28. Connect the power supply while rotating. Then, the current value was measured while applying a predetermined voltage, and the actual resistance value obtained from these values was divided by the axial length. The Rr of the present embodiment thus determined was 3 × 10 9 (Ω / m).

またかぶりとりローラ31にはばねと導電性の軸受を介して、かぶりとりバイアス電源33から−750Vの直流バイアス電圧が印加される。この電気力によって、感光体ドラム28上の反転トナーはかぶりとりローラ31に引き付けられる。ここで、感光体ドラム28上に形成されたトナー像であるが、このトナー像中のトナー粒子の帯電極性はマイナスであるため、トナー像は感光体ドラム28側に押し付けられながら感光体ドラム28とかぶりとりローラ31の間を通過する。即ち形成されたトナー像は、かぶりとりローラ31によって乱されることなく転写領域へと搬送される。   Further, a DC bias voltage of −750 V is applied from the fog removing bias power source 33 to the fog removing roller 31 via a spring and a conductive bearing. The reverse toner on the photosensitive drum 28 is attracted to the fog removing roller 31 by this electric force. Here, although the toner image is formed on the photosensitive drum 28, since the charging polarity of the toner particles in the toner image is negative, the toner image is pressed against the photosensitive drum 28 side. And between the fogging rollers 31. That is, the formed toner image is conveyed to the transfer region without being disturbed by the fog removing roller 31.

またかぶりとりローラ31には導電性のブラシを植毛した回転ブラシ32が当接していて、かぶりとりローラ31上に付着したトナーを掻き落とすように構成されている。   In addition, a rotating brush 32 having a conductive brush implanted is in contact with the fog removing roller 31 so that the toner adhering to the fog removing roller 31 is scraped off.

このように、本実施形態によれば、感光体表面の現像領域と転写領域の間に、表層が弾性体からなる導電部材を接触して設けることで、ファンデルワールス力によって弱帯電トナーを感光体表面から取り除くことが出来る。また、前記導電部材は、前記バイアス電源によって直流バイアス電圧を印加されることによって、正規の極性に帯電されたトナー像を乱すことなく、反転トナーだけを電気的に前記導電部材に引きつけて感光体上から取り除くことができる。   As described above, according to this embodiment, a conductive member whose surface layer is made of an elastic material is provided in contact between the development region and the transfer region on the surface of the photosensitive member, so that the weakly charged toner is exposed to light by van der Waals force. It can be removed from the body surface. Further, the conductive member is applied with a DC bias voltage from the bias power source, so that only a reversal toner is electrically attracted to the conductive member without disturbing a toner image charged with a normal polarity. Can be removed from above.

実際に、かぶりとりローラ31の装着有無によって、転写材およびコート紙上のかぶりがどのように変化するか実験を行った。   An experiment was conducted to see how the fogging on the transfer material and the coated paper changes depending on whether or not the fogging roller 31 is actually mounted.

転写材上のかぶりは以下のようにして測定する。まず、画像形成前の転写材の平均反射率Dr(%)を、リフレクトメータ(東京電色株式会社製の「REFLECTOMETER ODEL TC−6DS」)によって測定する。一方、本実施形態の画像形成装置によって転写材上に全面白地画像を形成し、この画像の反射率Ds(%)を測定する。このDr(%)―Ds(%)をかぶり量(%)とする。   The fog on the transfer material is measured as follows. First, the average reflectance Dr (%) of the transfer material before image formation is measured by a reflectometer (“REFLECTOMETER ODEL TC-6DS” manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.). On the other hand, an entire white background image is formed on the transfer material by the image forming apparatus of this embodiment, and the reflectance Ds (%) of this image is measured. This Dr (%) − Ds (%) is defined as the fogging amount (%).

測定結果を図4に示す。図4はかぶりとりローラを用いた場合の、上質紙及びコート紙における測定結果を示す図表である。   The measurement results are shown in FIG. FIG. 4 is a chart showing the measurement results for high-quality paper and coated paper when a fog removal roller is used.

図4に示すように、コート紙のような、表面の平滑度が高くトナーとの接触性が良い転写材を用いても、白地かぶりの改善を達成することが出来た。   As shown in FIG. 4, even when a transfer material such as a coated paper having a high surface smoothness and a good contact property with the toner was used, the improvement of the white background fog could be achieved.

以上、第1実施形態を説明したが、更に詳しい条件について説明する。   Although the first embodiment has been described above, more detailed conditions will be described.

好ましくは、かぶりとりローラ31の電気抵抗Rrは、
1×10(Ω/m)≦Rr≦1×1012(Ω/m) … (式1)
の関係を満たすとよい。
Preferably, the electric resistance Rr of the fog removing roller 31 is
1 × 10 6 (Ω / m) ≦ Rr ≦ 1 × 10 12 (Ω / m) (Formula 1)
Satisfy the relationship.

Rrが1×10(Ω/m)を下回ると、電荷が移動しやすい状態であるから、かぶりとりローラ31へのバイアス印加により感光体ドラム28表面やトナー像に対して電荷が注入されてしまう場合がある。感光体ドラム28表面に電荷が注入されれば静電潜像を乱し、トナー像を電気的に保持する上で好ましくない。またトナー像のトナーに電荷が注入されると、帯電量が過剰なトナー粒子ができてしまい、次工程の転写の際に転写抜けなどを起こしてトナー像を乱してしまう恐れがある。 If Rr is less than 1 × 10 6 (Ω / m), the charge is likely to move, so that a bias is applied to the fog removal roller 31 to inject the charge onto the surface of the photosensitive drum 28 and the toner image. May end up. If charges are injected into the surface of the photosensitive drum 28, the electrostatic latent image is disturbed, and it is not preferable for electrically holding the toner image. Further, when electric charge is injected into the toner of the toner image, toner particles having an excessive charge amount are formed, and there is a possibility that the toner image is disturbed by causing transfer omission or the like during transfer in the next process.

またRrが1×1012(Ω/m)を上回ると、かぶりとりローラ31の電気抵抗が感光体ドラム28の電気抵抗に接近し、かぶりとりローラ31と感光体ドラム28との表面電位差が小さくなり、本実施形態の効果を確実に得ることができなくなる恐れがある。 When Rr exceeds 1 × 10 12 (Ω / m), the electric resistance of the fog removing roller 31 approaches the electric resistance of the photosensitive drum 28, and the surface potential difference between the fog removing roller 31 and the photosensitive drum 28 is small. Therefore, there is a possibility that the effect of this embodiment cannot be obtained with certainty.

また好ましくは、前記バイアス電源によって前記導電部材に印加される直流バイアス電圧Vrは、VrがVdをはさんでVlと逆側になるように設定され、
前記導電部材と前記感光体の画像部との間で放電が開始されるVrをVrbとして、
(前記トナーの帯電極性がマイナスの場合)
Vd−50(V)≧Vr≧Vrb+50(V) … (式2)
(前記トナーの帯電極性がプラスの場合)
Vd+50(V)≦Vr≦Vrb−50(V) … (式3)
の関係を満たすとよい。
Preferably, the DC bias voltage Vr applied to the conductive member by the bias power source is set so that Vr is opposite to Vl across Vd,
Vr at which discharge starts between the conductive member and the image portion of the photoconductor is Vrb,
(When the charging polarity of the toner is negative)
Vd−50 (V) ≧ Vr ≧ Vrb + 50 (V) (Formula 2)
(When the charging polarity of the toner is positive)
Vd + 50 (V) ≦ Vr ≦ Vrb−50 (V) (Formula 3)
Satisfy the relationship.

VrとVdの差(式2、式3の左辺)に関しては、以下のような実験を行って条件を決定した。   Regarding the difference between Vr and Vd (the left side of Formula 2 and Formula 3), the following experiment was conducted to determine the condition.

図5はVd=−600VでVrの値を変えたときのコート紙上のかぶりの測定結果を示す図表である。   FIG. 5 is a chart showing the measurement results of the fog on the coated paper when Vd = −600V and the value of Vr is changed.

図5に示すように、VrとVdの差を50V以上とすれば、白地部にのっている反転トナーに対して十分な電気力を与え、本実施形態の効果を確実に得ることができることがわかる。   As shown in FIG. 5, when the difference between Vr and Vd is 50 V or more, sufficient electric force is applied to the reversal toner on the white background, and the effect of this embodiment can be obtained with certainty. I understand.

またVrの絶対値の最大値(式2、式3の右辺)に関しては、以下のような実験を行って条件を決定した。   Further, regarding the maximum value of the absolute value of Vr (the right side of Equations 2 and 3), conditions were determined by conducting the following experiment.

Vrと感光体ドラム28表面電位の差分を大きくしていくと、放電現象が生じて感光体ドラム28やトナー像を再帯電してしまう現象が起こる。本発明者らは所定の表面電位に帯電された感光体ドラム28にかぶりとりローラ31を当接しバイアスを印加することで、感光体ドラム28の表面電位がどのように変化するか実験を行った。   When the difference between Vr and the surface potential of the photosensitive drum 28 is increased, a discharge phenomenon occurs, and a phenomenon occurs in which the photosensitive drum 28 and the toner image are recharged. The inventors conducted an experiment to determine how the surface potential of the photoconductive drum 28 changes by applying the bias by applying the bias roller 31 to the photoconductive drum 28 charged to a predetermined surface potential. .

図6はかぶりとりローラ31による感光体ドラム28の表面電位の変化の様子を示したグラフである。Vr(V)はかぶりとりローラ31に印加されるバイアスである。V(V)、V(V)はそれぞれ、かぶりとりローラ31の上流、下流の感光体ドラム28の表面電位を測定したものである。測定は、表面電位計(米国TREK社製 Model 344)にて測定した。グラフの横軸には、バイアスVr(V)とかぶりとりローラ31の上流の表面電位V(V)との差分(Vr−V)を、縦軸には、かぶりとりローラ31の下流の電位V(V)と上流の表面電位V(V)との差分(V−V)をプロットしている。 FIG. 6 is a graph showing how the surface potential of the photosensitive drum 28 is changed by the fog removing roller 31. Vr (V) is a bias applied to the fog removing roller 31. V 1 (V) and V 2 (V) are obtained by measuring the surface potential of the photosensitive drum 28 upstream and downstream of the fog removal roller 31, respectively. The measurement was performed with a surface potential meter (Model 344 manufactured by TREK, USA). The horizontal axis of the graph represents the difference (Vr−V 1 ) between the bias Vr (V) and the surface potential V 1 (V) upstream of the fog removal roller 31, and the vertical axis represents the downstream of the fog removal roller 31. The difference (V 2 −V 1 ) between the potential V 2 (V) and the upstream surface potential V 1 (V) is plotted.

感光体ドラムA、B、Cはそれぞれ機能樹脂層の膜厚が16μm、21μm、26μmのものである。これらのグラフの示す現象は、たとえば感光体ドラムAの場合、(Vr−V)が約―550Vまでは放電現象がおきず、(Vr−V)が−550Vを超えると放電現象が起きて感光体ドラム表面の電位が変化するということである。 The photosensitive drums A, B, and C have functional resin layer thicknesses of 16 μm, 21 μm, and 26 μm, respectively. For example, in the case of the photosensitive drum A, the discharge phenomenon does not occur until (Vr−V 1 ) is about −550V, and the discharge phenomenon occurs when (Vr−V 1 ) exceeds −550V. This means that the surface potential of the photosensitive drum changes.

グラフは放電開始の部分で厳密に折れ曲がっているわけではないので、図6中で右上がりの傾き1の直線の部分が横軸と交わった点の(Vr−V)の値を放電開始電圧Vbと呼ぶことにする。感光体ドラムA、B、Cの放電開始電圧Vbの値はそれぞれ−550V、−640V、−700Vであった。 Since the graph is not strictly bent at the discharge start portion, the value of (Vr−V 1 ) at the point where the straight line portion with the slope 1 rising to the right in FIG. It will be called Vb. The values of the discharge start voltage Vb of the photosensitive drums A, B, and C were −550V, −640V, and −700V, respectively.

なおV(V)の値は−200V、−400V、−600Vと変えて実験しているが、いずれの場合も図6のグラフの線は同一となった。 The value of the Note V 1 (V) is -200 V, -400 V, although experiment varied between -600 V, either line also the graph of FIG. 6 cases were the same.

このようにVrと感光体ドラム28の表面電位の差が大きくなり、放電現象が起きてしまうと、感光体ドラム28表面の静電潜像が乱れてしまう。また放電によりトナーの帯電量が変化してしまい、次工程の転写の際に転写抜けなどを起こしてトナー像を乱してしまう恐れがある。   As described above, when the difference between the surface potential of Vr and the photosensitive drum 28 becomes large and a discharge phenomenon occurs, the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 28 is disturbed. Further, the charge amount of the toner changes due to the discharge, and there is a possibility that the toner image may be disturbed by causing a transfer omission or the like during the transfer in the next process.

このような放電現象を引き起こさないためには、Vrから最も電位差の広い画像部電位Vlに対するVrとの差分が放電開始電圧Vbを超えないことが必要である。このときのVrの値をVrb(=Vl+Vb)とする。本実施形態では実際のVrの設定値は、外乱要因などを見込んでVrbに対し50Vの余裕をもって設定することとした。   In order not to cause such a discharge phenomenon, it is necessary that the difference between Vr and Vr with respect to the image portion potential Vl having the widest potential difference does not exceed the discharge start voltage Vb. The value of Vr at this time is assumed to be Vrb (= Vl + Vb). In the present embodiment, the actual Vr setting value is set with a margin of 50 V with respect to Vrb in consideration of disturbance factors and the like.

本実施形態で用いた感光体ドラム28は図6の感光体ドラムCであり、Vdは−600V、Vlは−200Vであって、放電開始電圧Vbは−700Vであるから、Vrは−650Vから−850Vの間で設定することができる。   The photosensitive drum 28 used in this embodiment is the photosensitive drum C of FIG. 6, Vd is −600 V, Vl is −200 V, and the discharge start voltage Vb is −700 V. Therefore, Vr is from −650 V. Can be set between -850V.

以上のような条件を適用することにより、感光体ドラム28の表面電位やトナー像の帯電量を乱すことなく、本実施形態の効果を確実に得ることができる。   By applying the conditions as described above, the effects of the present embodiment can be reliably obtained without disturbing the surface potential of the photosensitive drum 28 and the charge amount of the toner image.

以上、本実施形態の画像形成装置について説明してきたが、ここで本実施形態の効果について説明する。   The image forming apparatus according to the present embodiment has been described above. The effects of the present embodiment will be described here.

本実施形態においては、現像手段よりも像担持体回転方向下流側で、転写手段よりも像担持体回転方向上流側に、像担持体と対向して設けられる導電部材を有する。導電部材は、トナーの帯電極性と同極性の電圧が印加されることで像担持体上のトナーと逆極性のトナーを電気的に引きつける。   In this embodiment, a conductive member provided opposite to the image carrier is provided on the downstream side in the image carrier rotation direction with respect to the developing unit and on the upstream side in the image carrier rotation direction with respect to the transfer unit. The conductive member electrically attracts toner having a polarity opposite to that of the toner on the image carrier when a voltage having the same polarity as the charged polarity of the toner is applied.

このような構成であれば、導電部材の弾性部材を感光体ドラムに当接させてしまえばよく、構成が簡易である。即ち、特許文献1に示すように、非磁性のスリーブの内部に磁束密度40〜100mTの磁石が固定されて構成される剛体と思われるキャリア補足手段を、0.005mmないしは0.05mmまで近接させて配置するような、複雑な構成をとらない。   With such a configuration, the elastic member of the conductive member may be brought into contact with the photosensitive drum, and the configuration is simple. That is, as shown in Patent Document 1, carrier supplementing means that is considered to be a rigid body configured by fixing a magnet having a magnetic flux density of 40 to 100 mT inside a non-magnetic sleeve is brought close to 0.005 mm or 0.05 mm. It does not take a complicated configuration.

また、現像と転写の間で異物を取り除く、あるいは電界をかける構成のものは、その部材が感光体ドラムと非接触方式のものである。すると、感光体ドラムとの間に電界をかけたとしてもファンデルワールス力で感光体ドラムに付着している弱帯電トナーは除去することができない。また反転トナーには、たしかにその方向に電界はかかるものの、前述のように電界を強めるために感光体ドラムと部材とのギャップを狭くすることは精度的に困難である。   Further, in a configuration in which foreign matter is removed or an electric field is applied between development and transfer, the member is of a non-contact type with the photosensitive drum. Then, even if an electric field is applied to the photosensitive drum, the weakly charged toner attached to the photosensitive drum by van der Waals force cannot be removed. Further, although an electric field is applied in the direction to the reversal toner, it is difficult to accurately narrow the gap between the photosensitive drum and the member in order to increase the electric field as described above.

この点においても本実施形態は、弾性部材を接触させるため同様にファンデルワールス力をもって弱帯電トナーを除去できる。また適切な抵抗値を持った弾性部材を接触させてバイアスを印加しているため、簡易な構成で効率よく反転トナーに強い電界をかけてこれを除去することができる。   In this respect as well, the present embodiment can remove weakly charged toner with van der Waals force in the same manner because the elastic member is brought into contact. Further, since a bias is applied by contacting an elastic member having an appropriate resistance value, it is possible to efficiently remove the reverse toner by applying a strong electric field to the reversal toner with a simple configuration.

〔第2実施形態〕
以下に本発明による第2実施形態となる画像形成装置について詳しく説明する。図7は第2実施形態の画像形成装置の概略構成図である。
[Second Embodiment]
The image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described in detail below. FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the second embodiment.

図7に示したように、本実施形態の画像形成装置は、第1実施形態で説明したトナー像作像工程を行うステーションを複数設けている。即ち、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4ステーション(それぞれY、M、C、Kステーションと呼ぶ)の各色に対応するステーションを設けている。そして、中間転写ベルト24上で4色のトナー像を重ねてから転写材27に一括転写してフルカラー画像を得る画像形成装置である。いわゆるタンデム方式といわれるフルカラー画像形成装置である。なお以下の説明で、符号の数字を単に示したものは、図7における各ステーションに共通な部分である。   As shown in FIG. 7, the image forming apparatus of this embodiment is provided with a plurality of stations that perform the toner image forming process described in the first embodiment. That is, stations corresponding to each of four stations of yellow, magenta, cyan, and black (referred to as Y, M, C, and K stations, respectively) are provided. The image forming apparatus obtains a full-color image by superimposing four color toner images on the intermediate transfer belt 24 and then collectively transferring the toner images onto the transfer material 27. This is a full-color image forming apparatus called a so-called tandem system. In the following description, what is simply indicated by reference numerals is a portion common to each station in FIG.

本実施形態の感光体ドラム28(Y、M、C、K)は、第1実施形態で説明した感光体ドラム28を用いており、能樹脂層の膜厚が16μmである。膜厚が第1実施形態に対して薄い分感光体ドラム28の静電容量が大きくなるため、コントラスト電位差(=Vlと現像バイアスの直流成分との差分)は小さくても十分なトナー量が得られる。本実施形態ではVdは−400V、Vlは−150Vであって、現像バイアスの直流成分は−280Vである。   The photosensitive drum 28 (Y, M, C, K) of this embodiment uses the photosensitive drum 28 described in the first embodiment, and the active resin layer has a film thickness of 16 μm. Since the electrostatic capacity of the photosensitive drum 28 increases as the film thickness is thinner than in the first embodiment, a sufficient amount of toner can be obtained even if the contrast potential difference (= difference between the Vl and the DC component of the developing bias) is small. It is done. In this embodiment, Vd is −400V, Vl is −150V, and the DC component of the developing bias is −280V.

本実施形態では現像方式として2成分現像方式を用い、マイナス帯電極性の非磁性トナーと磁性キャリアを混合して現像剤とする。現像バイアスの交流成分は矩形波であり、周波数は8kHz、ピークトゥピーク電圧は1.8kVである。   In this embodiment, a two-component development method is used as a development method, and a non-magnetic toner having a negatively charged polarity and a magnetic carrier are mixed to form a developer. The AC component of the developing bias is a rectangular wave, the frequency is 8 kHz, and the peak-to-peak voltage is 1.8 kV.

図8は第2実施形態のトナーの帯電量分布を示す図である。第1実施形態の1成分系の帯電量分布(図2)に比較して、摩擦帯電部材であるキャリアの表面積が大きいため、トナーの帯電量分布はシャープであり、弱帯電トナーや反転トナーの割合も少ない。しかし逆に、本実施形態ではトナーが非磁性であるため、トナーを直接磁気で拘束することができない。このため本実施形態においても、感光体ドラム28上の白地かぶりに対し、相当の対策をとる必要がある。   FIG. 8 is a diagram showing a toner charge amount distribution according to the second embodiment. Compared to the charge amount distribution of the one-component system of the first embodiment (FIG. 2), the surface area of the carrier which is a frictional charging member is large, so the charge amount distribution of the toner is sharp and the weakly charged toner and the reversal toner The ratio is also small. On the contrary, in this embodiment, since the toner is nonmagnetic, the toner cannot be directly restrained by magnetism. Therefore, in this embodiment, it is necessary to take a considerable measure against the white background fog on the photosensitive drum 28.

また中間転写ベルト24としては、ポリイミド樹脂の基層にクロロプレンゴムの弾性層を設け、更に表層にフッ素ゴム塗料をコートしたものを用いた。このような、非常に転写効率の良好な材料は、従来転写できなかった白地部の弱帯電トナーや反転トナーをも転写してしまう。このため、転写直前の感光体ドラム28上の白地かぶりに対して要求が厳しくなっている。   As the intermediate transfer belt 24, a polyimide resin base layer provided with an elastic layer of chloroprene rubber and a surface layer coated with a fluororubber paint was used. Such a material with very good transfer efficiency also transfers weakly charged toner and reversal toner in white areas, which could not be transferred conventionally. For this reason, there is a strict requirement for a white background fog on the photosensitive drum 28 immediately before transfer.

そこで本実施形態の画像形成装置においても、第1実施形態と同様に、かぶりとりローラ31(Y、M、C、K)を各感光体ドラム28上に接触させて設け、弱帯電トナーや反転トナーを転写前にあらかじめ感光体ドラム28上から除去する。これにより、白地かぶりの少ない高品位な成果物を得ることができる。   Therefore, in the image forming apparatus according to the present embodiment, similarly to the first embodiment, the fog removing rollers 31 (Y, M, C, and K) are provided in contact with the photosensitive drums 28, so that the weakly charged toner or the reversal is provided. The toner is removed from the photosensitive drum 28 in advance before transfer. Thereby, a high-quality product with little fogging on white background can be obtained.

図9は第2実施形態において、Vrの値を変えたときのコート紙上のかぶりの測定結果を示す図表である。   FIG. 9 is a chart showing the measurement results of the fog on the coated paper when the value of Vr is changed in the second embodiment.

図9に示す結果より、本実施形態においてもVrとVdの差を50V以上としておけば、本発明の効果を確実に得ることができることがわかる。また感光体ドラムの放電開始電圧Vbの値は−550Vであるので、Vlが−150VのときVrb=−700Vである。即ちこの条件ではVrは−450Vから−650Vの範囲で選択すればよい。   From the results shown in FIG. 9, it can be seen that the effect of the present invention can be obtained with certainty if the difference between Vr and Vd is 50 V or more in this embodiment. Further, since the value of the discharge start voltage Vb of the photosensitive drum is -550V, Vrb = -700V when Vl is -150V. That is, under this condition, Vr may be selected in the range of -450V to -650V.

尚、上記では説明を簡単にするために各ステーションの諸電位設定を共通としたが、もちろん実際はこれに限定されるものではなく、各ステーションごとに最適の設定値を適用すればよい。しかしVrの設定可能範囲には幅があるので、例えばかぶりとりバイアス電源33を全ステーション共通、即ちVrを全ステーション共通とすることも可能であると思われる。   In the above description, the various potential settings of each station are made common in order to simplify the explanation. However, the present invention is of course not limited to this, and an optimal setting value may be applied to each station. However, since there is a range in the settable range of Vr, for example, the fog removing bias power supply 33 may be common to all stations, that is, Vr may be common to all stations.

ところで本実施形態のようなタンデム方式の画像形成装置では、各ステーションの配置構成に制約が大きく、第1実施形態のような回転ブラシ32などをそれぞれ配置することが困難である場合がある。   By the way, in the tandem image forming apparatus as in the present embodiment, there is a great restriction on the arrangement configuration of each station, and it may be difficult to arrange the rotating brush 32 and the like as in the first embodiment.

そこで、本実施形態では、かぶりとりローラ31からのトナー除去を、現像スリーブ3上の磁気ブラシによって行うこととした。   Therefore, in this embodiment, the toner removal from the fog removing roller 31 is performed by the magnetic brush on the developing sleeve 3.

この本実施形態の特徴的な部分を、図10を用いて説明する。図10は図7に示す第2実施形態の画像形成装置で、各ステーションの共通部分を取り出して示した図である。   The characteristic part of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is an image forming apparatus according to the second embodiment shown in FIG. 7 and shows a common part of each station.

本実施形態ではかぶりとりローラ31から弱帯電トナーや反転トナーを除去する手段として、現像スリーブ3上の、S1磁極付近で磁気ブラシとして穂立ちしている2成分現像剤を、かぶりとりローラ31に接触するように設けている。具体的には現像スリーブ3とかぶりとりローラ31間の最近接距離は2.5mmであり、穂長約4〜5mmの磁気ブラシと接触する。   In the present embodiment, as a means for removing weakly charged toner and reversal toner from the fog removal roller 31, a two-component developer that stands up as a magnetic brush near the S 1 magnetic pole on the developing sleeve 3 is applied to the fog removal roller 31. It is provided in contact. Specifically, the closest distance between the developing sleeve 3 and the fogging roller 31 is 2.5 mm, and it comes into contact with a magnetic brush having a head length of about 4 to 5 mm.

このS1磁極の磁気ブラシが長い理由は、現像スリーブ3の回転方向下流にある磁極が同極のS3極であって、その間で磁気搬送力のない領域を作ることで現像剤を滞留させ、現像スリーブ3表面から2成分現像剤を剥離する構成となっているからである。もちろんかぶりとりローラ31に対向する極の下流の極が異極であれば、ブレード4において層厚規制された後はこのような穂長の長い磁気ブラシとはならない。このため、現像スリーブ3とかぶりとりローラ31間の最近接距離もその穂長に応じて接近させればよい。要は磁気ブラシとかぶりとりローラ31が確実に接触し、かつかぶりとりローラ31が現像剤の搬送を妨げないことが重要である。   The reason why the magnetic brush of this S1 magnetic pole is long is that the magnetic pole downstream in the rotation direction of the developing sleeve 3 is the S3 pole having the same polarity, and a region having no magnetic conveying force is created between them to retain the developer and develop. This is because the two-component developer is peeled off from the surface of the sleeve 3. Of course, if the pole downstream of the pole facing the fog roller 31 is a different pole, after the layer thickness is regulated by the blade 4, such a magnetic brush having a long head length is not obtained. For this reason, the closest distance between the developing sleeve 3 and the cover roller 31 may be made closer according to the head length. In short, it is important that the magnetic brush and the fog removing roller 31 are in reliable contact with each other and that the fog removing roller 31 does not hinder the conveyance of the developer.

本実施形態に戻ると、かぶりとりローラ31に付着した弱帯電トナーは、S1磁極近傍の磁気ブラシと当接する。このことで、磁気ブラシによる機械的なかきとり力により、かぶりとりローラ31表面から弱帯電トナーが除去される。   Returning to the present embodiment, the weakly charged toner adhering to the fog removing roller 31 comes into contact with the magnetic brush near the S1 magnetic pole. Thus, the weakly charged toner is removed from the surface of the fog removal roller 31 by the mechanical scraping force of the magnetic brush.

また、弱帯電トナーは、磁性キャリアと接触して摩擦帯電を受けることでにマイナス側に帯電し、磁性キャリア表面に電気的に吸着されたり、現像スリーブ3とかぶりとりローラ31間の電界による力を受けたりして、かぶりとりローラ31から除去される。   Further, the weakly charged toner contacts the magnetic carrier and receives frictional charging, so that it is charged to the negative side and is electrically attracted to the surface of the magnetic carrier, or the force generated by the electric field between the developing sleeve 3 and the fogging roller 31. Or removed from the fog removal roller 31.

反転トナーは若干ながらも電荷を持っているため、弱帯電トナーよりも強い電気力でかぶりとりローラに付着している。   Since the reversal toner has a slight charge, it adheres to the fog removal roller with a stronger electric force than the weakly charged toner.

ここで、現像スリーブ3に交流成分電圧(ピークトゥピーク電圧は1.8kV、即ち片側900V)が印加されていることに留意すると、現像スリーブ3とかぶりとりローラ31にはその直流成分よりも大きい電位差がかかるタイミングがある。例えば、最大600V−280V+900V=1220Vの電位差がかかるタイミングがある。しかもこのタイミングでプラス帯電している反転トナーには、かぶりとりローラ31から現像スリーブ3へと向かう方向に電気力がかかる。この強い電気力によってかぶりとりローラ31表面に拘束された反転トナーをいったん離脱させることができる。そして一度かぶりとりローラ31表面から離脱した反転トナーは、容易に磁気ブラシにて回収することができるのである。   Here, it is noted that an AC component voltage (peak-to-peak voltage is 1.8 kV, that is, 900 V on one side) is applied to the developing sleeve 3. The developing sleeve 3 and the fog roller 31 are larger than the DC component. There is a timing when a potential difference is applied. For example, there is a timing at which a potential difference of maximum 600V-280V + 900V = 1220V is applied. In addition, an electric force is applied to the reversal toner that is positively charged at this timing in the direction from the fog removing roller 31 toward the developing sleeve 3. With this strong electric force, the reversal toner restrained on the surface of the fog removal roller 31 can be once released. The reversal toner once detached from the surface of the fog removal roller 31 can be easily collected with a magnetic brush.

このように本実施形態のような構成をとれば、別途かぶりとりローラ31を清掃するための機構を設ける必要がなくなり、本発明の目的をより簡素な形で達成することができる。   Thus, if the configuration as in the present embodiment is adopted, it is not necessary to separately provide a mechanism for cleaning the fog roller 31, and the object of the present invention can be achieved in a simpler form.

第1実施形態の画像形成装置の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to a first embodiment. 第1実施形態のトナーの帯電量分布を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a toner charge amount distribution according to the first embodiment. 第1実施形態のかぶりとりローラ31の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the fog removal roller 31 of 1st Embodiment. 第1実施形態のかぶりとりローラを用いた場合の、上質紙及びコート紙における測定結果を示す図表。The chart which shows the measurement result in a quality paper and a coated paper at the time of using the fog removal roller of 1st Embodiment. 第1実施形態で、Vd=−600VでVrの値を変えたときのコート紙上のかぶりの測定結果を示す図表。The chart which shows the measurement result of the fog on the coated paper when the value of Vr is changed at Vd = −600 V in the first embodiment. 第1実施形態で、かぶりとりローラ31による感光体ドラム28の表面電位の変化の様子を示したグラフ。6 is a graph showing how the surface potential of the photosensitive drum is changed by the fog removing roller 31 in the first embodiment. 第2実施形態の画像形成装置の概略構成図。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to a second embodiment. 第2実施形態のトナーの帯電量分布を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a toner charge amount distribution according to a second embodiment. 第2実施形態で、Vrの値を変えたときのコート紙上のかぶりの測定結果を示す図表。The chart which shows the measurement result of the fog on the coated paper when the value of Vr is changed in the second embodiment. 第2実施形態の画像形成装置で、各ステーションの共通部分を取り出して示した図。The figure which extracted and showed the common part of each station in the image forming apparatus of 2nd Embodiment.

1…現像器
3…現像スリーブ
4…ブレード
5…マグネット
21…一次帯電器
22…レーザー
23…転写帯電器
25…定着器
26…クリーナー
27…転写材
28…感光体ドラム
31…かぶりとりローラ
31a…芯金
31b…弾性層
31c…接着層
31d…表面層
33…バイアス電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Developer 3 ... Development sleeve 4 ... Blade 5 ... Magnet 21 ... Primary charger 22 ... Laser 23 ... Transfer charger 25 ... Fixer 26 ... Cleaner 27 ... Transfer material 28 ... Photoconductor drum 31 ... Fog removing roller 31a ... Core metal 31b ... elastic layer 31c ... adhesive layer 31d ... surface layer 33 ... bias power supply

Claims (4)

像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像をトナーにて現像する現像手段と、前記現像手段にて現像されたトナー像を転写材に転写する転写手段と、前記現像手段よりも前記像担持体の回転方向下流側で、前記転写手段よりも前記像担持体の回転方向上流側に、前記像担持体と対向して設けられ、前記トナーの帯電極性と同極性の電圧が印加されることで前記像担持体上の前記トナーと逆極性のトナーを電気的に引きつける導電部材と、を有することを特徴とする画像形成装置。   An image carrier, a developing unit for developing the electrostatic latent image formed on the image carrier with toner, a transfer unit for transferring the toner image developed by the developing unit to a transfer material, and the developing unit A voltage having the same polarity as the charging polarity of the toner, provided on the downstream side in the rotation direction of the image carrier and further on the upstream side in the rotation direction of the image carrier than the transfer unit And an electrically conductive member that electrically attracts toner having a polarity opposite to that of the toner on the image carrier when applied to the image forming apparatus. 前記導電部材の軸方向の単位長さあたりの電気抵抗をRrとすると、
1×10(Ω/m)≦Rr≦1×1012(Ω/m)
の式の関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
When the electric resistance per unit length in the axial direction of the conductive member is Rr,
1 × 10 6 (Ω / m) ≦ Rr ≦ 1 × 10 12 (Ω / m)
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the relationship of the following formula is satisfied.
前記像担持体の白地部電位をVd、前記像担持体の画像部電位をVlとし、
前記導電部材に印加される直流バイアス電圧Vrは、VdがVlとVrの間になるように設定され、
前記導電部材と前記像担持体の画像部との間で放電が開始されるVrをVrbとすると、
(前記トナーの帯電極性がマイナスの場合)
Vd−50(V)≧Vr≧Vrb+50(V)、
(前記トナーの帯電極性がプラスの場合)
Vd+50(V)≦Vr≦Vrb−50(V)の式の関係を満たすことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。
The white background portion potential of the image carrier is Vd, the image portion potential of the image carrier is Vl,
The DC bias voltage Vr applied to the conductive member is set so that Vd is between Vl and Vr,
When Vr where discharge starts between the conductive member and the image portion of the image carrier is Vrb,
(When the charging polarity of the toner is negative)
Vd−50 (V) ≧ Vr ≧ Vrb + 50 (V),
(When the charging polarity of the toner is positive)
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a relationship of an expression of Vd + 50 (V) ≦ Vr ≦ Vrb−50 (V) is satisfied.
前記現像手段は固定の磁石を内包した現像剤担持体を備えており、前記磁石の磁極によって前記現像手段に収容された磁性現像剤が磁気ブラシをなし、その磁気ブラシが前記導電部材と接触していることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。   The developing means includes a developer carrying member including a fixed magnet, and the magnetic developer accommodated in the developing means forms a magnetic brush by the magnetic pole of the magnet, and the magnetic brush contacts the conductive member. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
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