JP2001013837A - Electrophotographic image forming device, and cleaning method of carrier of electrophotographic image forming device - Google Patents
Electrophotographic image forming device, and cleaning method of carrier of electrophotographic image forming deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は静電複写機、静電プ
リンタなどの電子写真プロセスを用いた画像形成装置の
像担持体のクリーニング方法および電子写真画像形成装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for cleaning an image carrier of an image forming apparatus using an electrophotographic process, such as an electrostatic copying machine and an electrostatic printer, and an electrophotographic image forming apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】昨今、コンピュータネットワーク上で出
力端末として機能する画像形成装置としては、複写機、
プリンター、ファクシミリといった出力端末の機能をす
べて兼ね備えた複合機が市場に要求されてきている。そ
して、このようなネットワーク対応の出力端末として
は、電子写真プロセスを用いた画像形成装置が広く用い
られている。2. Description of the Related Art Recently, as image forming apparatuses functioning as output terminals on a computer network, copiers,
A multifunction peripheral having all the functions of an output terminal such as a printer and a facsimile has been required in the market. An image forming apparatus using an electrophotographic process is widely used as such a network-compatible output terminal.
【０００３】この電子写真プロセスを用いた画像形成装
置に求められる要求の一つとして、デューティサイクル
（専門的知識を有するサービスマンが保守作業を行うこ
となく装置が正常に稼働し続ける限界枚数）の向上が挙
げられる。デューティサイクルを決定付ける大きな要因
の一つに像担持体の寿命が挙げられる。One of the requirements for an image forming apparatus using this electrophotographic process is a duty cycle (a limit number of sheets that can be normally operated without maintenance work performed by a service person having specialized knowledge). Improvement. One of the major factors that determine the duty cycle is the life of the image carrier.
【０００４】また、エコロジーの観点から廃棄物をなく
すこと、すなわち消耗品を減らすことおよび消耗品の寿
命を延ばすことが、画像形成装置に強く求められてい
る。[0004] From the viewpoint of ecology, there is a strong demand for image forming apparatuses to eliminate waste, that is, to reduce consumables and extend the life of consumables.
【０００５】また、従来の画像形成装置の主流であった
アナログ装置から、近年のデジタル技術の進歩に伴いデ
ジタル装置が主流となってきたが、このデジタル装置で
も製造コストはアナログ装置と同等もしくはそれ以下と
することも強く求められている。In addition, digital devices have become mainstream with the recent advancement of digital technology from analog devices which have been the mainstream of the conventional image forming apparatus. However, the manufacturing cost of this digital device is equal to or less than that of the analog device. It is also strongly required that:
【０００６】さらに、複写機ならびにプリンターでは従
来は白黒機が主流であったが、近年ではオフィスにおい
ても原稿もしくは出力ファイルのフルカラー化が進んで
いる。前記のようにデジタル装置であり、しかもフルカ
ラー印刷可能な装置のコストならびにランニングコスト
を、白黒プリンターと同等にすることも、画像形成装置
に求められている。そのために、ユーザーから見た全体
の必要費用を大きく下げることが望まれている。Further, in the past, black-and-white machines were the mainstream in copying machines and printers, but in recent years, full color originals or output files have been used in offices. As described above, there is also a demand for an image forming apparatus to make the cost and running cost of a digital apparatus and capable of full-color printing equal to that of a monochrome printer. For that purpose, it is desired to greatly reduce the overall required cost as viewed from the user.
【０００７】電子写真プロセスにおける像担持体の寿命
は、具体的には、像担持体上の残留現像剤を除去するク
リーニング装置に関する技術に依存する。周知の画像形
成装置において、像担持体表面の像を形成している現像
剤（以下、「トナー」とも称する）をすべて転写時に転
写材に転写させることは困難で、若干のトナーが像担持
体上に残ることを避けられない。また、転写材が像担持
体に接するために生じる転写材粉なども像担持体上に付
着する。この転写後も像担持体上に残るトナーや転写材
粉（以下、これらをまとめて「転写残トナー」とも称す
る）を、次回の像担持体への画像形成の前に、像担持体
上から充分に除去しておかなければ、除去されなかった
転写残トナーが次回の画像形成に干渉して画質を低下さ
せてしまう。このため転写残トナーを転写の都度充分に
クリーニングする必要がある。[0007] The life of the image carrier in the electrophotographic process specifically depends on the technology related to the cleaning device for removing the residual developer on the image carrier. In a known image forming apparatus, it is difficult to transfer all of a developer (hereinafter, also referred to as “toner”) forming an image on the surface of an image carrier to a transfer material at the time of transfer. Inevitable to stay on top. Further, transfer material powder and the like generated when the transfer material comes into contact with the image carrier also adhere to the image carrier. The toner and transfer material powder remaining on the image carrier even after the transfer (hereinafter collectively referred to as “transfer residual toner”) are removed from the image carrier before the next image formation on the image carrier. If not sufficiently removed, the untransferred untransferred toner will interfere with the next image formation and degrade the image quality. Therefore, it is necessary to sufficiently clean the residual toner after each transfer.
【０００８】このためのクリーニング手段として、従来
から種々の装置が提案されている。例えば、像担持体に
当接するゴムなどの弾性材料からなるクリーニングブレ
ードのエッジによって転写残トナーを掻き落として除去
するクリーニング装置が提案されている。このクリーニ
ング装置は構成が簡単で低コストであり、転写残トナー
を除去する機能が優れている。このため、クリーニング
ブレードを用いたクリーニング装置がすでに広く実用さ
れている。Various devices have been conventionally proposed as cleaning means for this purpose. For example, there has been proposed a cleaning device that scrapes off and removes residual toner after transfer using an edge of a cleaning blade made of an elastic material such as rubber that comes into contact with an image carrier. This cleaning device has a simple configuration and is low in cost, and has an excellent function of removing transfer residual toner. For this reason, a cleaning device using a cleaning blade has already been widely used.
【０００９】「図１」は公知のクリーニング装置の一例
を示すもので、紙面に垂直方向に軸線を有し、周辺に帯
電器、現像器、転写手段等を配設した（図中では省略し
てある）回転円筒状の像担持体５１にクリーニング装置
が近接配置してある。FIG. 1 shows an example of a known cleaning device. The cleaning device has an axis perpendicular to the plane of the drawing, and a charger, a developing device, a transfer means, and the like are arranged around the device (omitted in FIG. 1). The cleaning device is disposed close to the rotating cylindrical image carrier 51.
【００１０】前記クリーニング装置は、像担持体５１方
向に開口部を備えたケーシング３を有しており、該開口
部に、ウレタンゴム等からなるクリーニングブレード５
２の一つの端縁が取着してあり、該ブレードの端縁の一
つのエッジが像担持体５１に当接しており、不図示の転
写部位において発生した転写残現像剤がクリーニングブ
レード５２のエッジ部位に達するとこれによって掻く落
とされる。The cleaning device has a casing 3 having an opening in the direction of the image carrier 51, and a cleaning blade 5 made of urethane rubber or the like is provided in the opening.
2, one edge of the blade is in contact with the image carrier 51, and the untransferred developer generated at a transfer site (not shown) When it reaches the edge, it is scraped off.
【００１１】また、クリーニングブレード５２で掻き落
とされ滞留している転写残現像剤が再び像担持体１の回
転によってクリーニングブレード５２に供給されること
で、粉体を介在することによる摩擦力の低下によって、
クリーニングブレード５２のめくれなどのない良好なク
リーニング性能を得ることができる。Further, the residual transfer developer scraped off and retained by the cleaning blade 52 is again supplied to the cleaning blade 52 by the rotation of the image carrier 1, so that the frictional force is reduced due to the presence of the powder. By
Good cleaning performance without turning up of the cleaning blade 52 can be obtained.
【００１２】また、図２は公知のクリーニング装置の他
の一例を示すものである。図２に示すように、紙面に垂
直な方向に軸線を有し、周辺に帯電機、現像機、転写手
段等（図中では省略してある）が配設された回転可能な
円筒状の像担持体３２に、クリーニング装置４３が近接
して配置してある。像担持体３２は図示しない駆動機構
によって図中矢印Ａで示した方向に回転駆動される。FIG. 2 shows another example of a known cleaning device. As shown in FIG. 2, a rotatable cylindrical image having an axis in a direction perpendicular to the plane of the paper and having a charger, a developing device, a transfer unit, and the like (omitted in the drawing) disposed around the axis. The cleaning device 43 is arranged close to the carrier 32. The image carrier 32 is driven to rotate in a direction indicated by an arrow A in the figure by a driving mechanism (not shown).
【００１３】クリーニング装置４３は、像担持体３２に
面した一方向に開口部を備えたケーシング４４を有して
いる。該開口部に、ウレタンゴム等からなるクリーニン
グブレード４５の一方の端縁が支持部材４６によって取
り付けてある。クリーニングブレード４５には支点５０
を介してばね（弾性体）４９の力が加えられており、こ
の力によってクリーニングブレード４５の他方の端縁の
エッジが像担持体３２に当接されている。クリーニング
ブレード４５は前記像担持体３２の駆動方向に対してカ
ウンター方向（クリーニングブレードの支持部位から像
担持体３２との接触部位に向かう方向と像担持体３２の
移動方向とがほぼ反対となる方向）を向くように配置さ
れている。不図示の転写手段の部位において発生した転
写残トナーがクリーニングブレード４５のエッジ部位に
達すると、これによって掻き落とされる。The cleaning device 43 has a casing 44 having an opening in one direction facing the image carrier 32. One end of a cleaning blade 45 made of urethane rubber or the like is attached to the opening by a support member 46. The cleaning blade 45 has a fulcrum 50
, A force of a spring (elastic body) 49 is applied, and the other edge of the cleaning blade 45 is brought into contact with the image carrier 32 by this force. The cleaning blade 45 has a counter direction (a direction in which a direction from a cleaning blade support portion to a contact portion with the image carrier 32 and a moving direction of the image carrier 32 are substantially opposite to the driving direction of the image carrier 32). ). When the transfer residual toner generated at the transfer unit (not shown) reaches the edge of the cleaning blade 45, it is scraped off.
【００１４】また、クリーニングブレード４５で掻き落
とされた転写残トナーの一部は、像担持体３２の回転に
よって滞留している。この滞留した転写残トナーが少量
クリーニングブレード４５のエッジに供給されること
で、クリーニングブレード４５のめくれなどのない良好
なクリーニング性能を得ることができる。すなわち、粉
体を介在することによって摩擦力が小さくなる。このと
き、クリーニングブレードの像担持体に対する当接を安
定させる目的で、流動性を付与するために現像剤に外添
混合されている体積平均粒径が０．０１μｍ程度のシリ
カ微粒子が粉体として介在することで当接部位の摩擦力
は、一層低下する。A part of the transfer residual toner scraped off by the cleaning blade 45 stays due to the rotation of the image carrier 32. By supplying a small amount of the staying transfer residual toner to the edge of the cleaning blade 45, it is possible to obtain good cleaning performance without turning up the cleaning blade 45. That is, the frictional force is reduced by interposing the powder. At this time, for the purpose of stabilizing the contact of the cleaning blade with the image carrier, silica fine particles having a volume average particle size of about 0.01 μm, which is externally added and mixed with the developer in order to impart fluidity, as powder. The intervening lowers the frictional force at the contact portion.
【００１５】しかしながら、画像形成しようとする原稿
の濃度によって転写残現像剤の量は、変化するため、常
に一定量の現像剤をクリーニングブレードのエッジ部に
供給して安定した当接を維持することは困難である。However, since the amount of the developer remaining after transfer varies depending on the density of the original to be image-formed, a constant amount of the developer is always supplied to the edge of the cleaning blade to maintain a stable contact. It is difficult.
【００１６】例えば、画像濃度比率の低い原稿を大量に
画像形成すれば、クリーニングブレードのエッジ部へ供
給される現像剤の量は不足する。これによって像担持体
とクリーニングブレードとの当接による摩擦力が微粒子
の介在によって低下する効果はなくなり、クリーニング
ブレードは像担持体の移動方向へめくれ、像担持体上の
付着物を掻き取ることは不可能となるだけでなく像担持
体１に対して衝撃力を加え損傷させることがある。For example, if a large number of documents having a low image density ratio are formed, the amount of the developer supplied to the edge of the cleaning blade becomes insufficient. This eliminates the effect of reducing the frictional force caused by the contact between the image carrier and the cleaning blade due to the presence of the fine particles. In addition to being impossible, the image carrier 1 may be damaged by applying an impact force.
【００１７】逆に画像濃度比率の高い原稿を大量に画像
形成したり突然の装置の停止による未転写の現像剤がク
リーニング装置に供給されてしまうなどによって大量の
現像剤などがクリーニングブレードのエッジ部にやって
くるとクリーニングブレードによって掻き取ることは不
可能となり、クリーニング装置より現像剤がすり抜けて
画像を乱すのみならず、クリーニングブレードの当接内
部に現像剤が換み込まれ像担持体を損傷させたり、クリ
ーニング装置の下流側に配設される帯電器を汚染するな
どの問題が生じる。Conversely, a large amount of developer or the like is supplied to the cleaning device due to the formation of a large number of documents having a high image density ratio or the untransferred developer due to sudden stoppage of the device. When it comes to the cleaning blade, it becomes impossible to scrape it off with the cleaning blade, and not only does the developer slip through the cleaning device and disturbs the image, but also the developer is replaced inside the abutment of the cleaning blade and damages the image carrier. In addition, there arises a problem that the charger disposed downstream of the cleaning device is contaminated.
【００１８】従って像担持体上の付着物を除去する能力
であるクリーニング性を維持するためには、安定的に現
像剤等の粒子をクリーニングブレードのエッジ部に供給
する必要がある。このために、クリーニング補助手段と
してクリーニングブレードの上流側にクリーニングロー
ラーを配設するなどして、クリーニングブレード２のエ
ッジ部へ供給される現像剤量を比較的画像形成しようと
する原稿の濃度の変動によらない構成が従来より用いら
れている。Therefore, in order to maintain the cleaning property, which is the ability to remove the deposits on the image carrier, it is necessary to stably supply particles such as developer to the edge of the cleaning blade. For this reason, the amount of the developer supplied to the edge of the cleaning blade 2 is relatively changed by, for example, disposing a cleaning roller upstream of the cleaning blade as a cleaning assisting means. Conventionally, a configuration that does not depend on this is used.
【００１９】しかし、構成が複雑となるだけでなく円筒
形像担持体の系が小さい時のように、このようなクリー
ニング補助手段を像担持体周囲に配設する空間が存在し
得ない場合がある。その場合像担持体に対するクリーニ
ングブレードの圧接力を高めるなどの方法によってクリ
ーニング性を維持しなくてはならない。しかしながら、
そのことによって像担持体の摺擦損傷等による劣化は増
加し、像担持体１としての寿命を縮める要因となってい
る。However, there are cases where not only the structure becomes complicated but also there is no space for disposing such cleaning auxiliary means around the image carrier, such as when the cylindrical image carrier system is small. is there. In that case, the cleaning property must be maintained by a method such as increasing the pressing force of the cleaning blade against the image carrier. However,
As a result, the deterioration of the image carrier due to rubbing damage or the like increases, which is a factor of shortening the life of the image carrier 1.
【００２０】また、複写機の高精細、高画質化のため
に、トナーの粒径を細かくして高画質化を達成しようと
いう試みがなされている。その一つの方法として、重合
法などの製法による球形トナーが用いられている。通常
の粉砕法によって得られるトナーよりも重合法の製法に
よるトナー（重合トナー）の方が、粒径を小さくし、そ
してばらちきを抑える事ができる。しかし、球形のトナ
ーはクリーニングブレードにより像担持体の表面から掻
き落とし除去することが困難であることが知られてい
る。図２により説明すると、像担持体３２を駆動させた
時、像担持体３２の表面に当接したクリーニングブレー
ド４５の先端が微小に振動し、この振動によってクリー
ニングブレード４５の先端と像担持体３２の表面との間
にわずかでも隙間が生じると、球形トナーは、従来の粉
砕法によって得られる球形でないトナーよりもこの隙間
を滑り抜けやすいからである。Further, in order to achieve high definition and high image quality of a copying machine, attempts have been made to achieve high image quality by reducing the particle size of the toner. As one of the methods, a spherical toner by a production method such as a polymerization method is used. The toner (polymerized toner) produced by the polymerization method can reduce the particle size and suppress the dispersion, as compared with the toner obtained by the ordinary pulverization method. However, it is known that it is difficult to remove spherical toner from the surface of the image carrier by using a cleaning blade. Referring to FIG. 2, when the image carrier 32 is driven, the tip of the cleaning blade 45 abutting on the surface of the image carrier 32 slightly vibrates, and this vibration causes the tip of the cleaning blade 45 and the image carrier 32 to vibrate. This is because if a slight gap is formed between the toner and the surface of the toner, the spherical toner slides more easily through the gap than the non-spherical toner obtained by the conventional pulverization method.
【００２１】像担持体３２の上の転写残トナーを除去す
るクリーニングブレード４５の性能は、クリーニングブ
レード４５を像担持体３２に押し当てる当接圧に依存す
る。従来のトナーの製法である粉砕法によって得られる
球形でないトナーを用いる場合、クリーニングブレード
４５の当接圧は２５ｇｆ／ｃｍ程度である。そこで、ク
リーニングが困難な球形のトナーを像担持体３２の表面
から掻き取り除去するためには、従来よりも当接圧を挙
げる方法が考えられる。しかし、クリーニングブレード
４５は像担持体３２の駆動方向に対してカウンター方向
に当接しているため、当接圧を上げすぎると像担持体３
２との摩擦力が増加することによってクリーニングブレ
ード４５がめくれてしまいクリーニング不良が生じる。
さらに、クリーニングブレード４５の当接圧を上げるこ
とは、摩擦による像担持体３２の損耗を加速するため、
像担持体３２の寿命を縮めてしまうことになる。The performance of the cleaning blade 45 for removing the transfer residual toner on the image carrier 32 depends on the contact pressure against which the cleaning blade 45 is pressed against the image carrier 32. When a non-spherical toner obtained by a pulverizing method, which is a conventional toner manufacturing method, is used, the contact pressure of the cleaning blade 45 is about 25 gf / cm. Therefore, in order to scrape and remove spherical toner that is difficult to clean from the surface of the image carrier 32, a method of increasing the contact pressure as compared with the related art may be considered. However, since the cleaning blade 45 is in contact with the driving direction of the image carrier 32 in the counter direction, if the contact pressure is too high, the image carrier 3
The cleaning blade 45 is turned up due to an increase in the frictional force with the nozzle 2, resulting in poor cleaning.
Further, increasing the contact pressure of the cleaning blade 45 accelerates wear of the image carrier 32 due to friction.
The life of the image carrier 32 will be shortened.
【００２２】[0022]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、長期
間安定して良好な転写残トナーのクリーニングができる
電子写真画像形成装置の像担持体のクリーニング方法お
よび電子写真画像形成装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of cleaning an image carrier of an electrophotographic image forming apparatus capable of stably cleaning a good transfer residual toner for a long period of time and an electrophotographic image forming apparatus. It is in.
【００２３】また、本発明の他の目的は、球形状トナー
の用いる場合にも、長期間安定して良好な転写残トナー
のクリーニングができる電子写真画像形成装置の像担持
体のクリーニング方法および電子写真画像形成装置を提
供することにある。Another object of the present invention is to provide a method of cleaning an image bearing member of an electrophotographic image forming apparatus which can stably and satisfactorily remove residual transfer toner even when a spherical toner is used. A photographic image forming apparatus is provided.
【００２４】[0024]
【課題を解決するための手段】本発明は、トナー画像を
担持する像担持体と、像担持体から記録媒体に転写する
転写手段と、像担持体を移動する移動機構と、該移動機
構による像担持体の移動に伴って、トナー画像を記録媒
体に転写した後に像担持体に残留した転写残トナーを除
去する、像担持体に当接されたクリーニングブレードと
を有する電子写真画像形成装置の像担持体のクリーニン
グ方法において、クリーニングブレードが像担持体へ当
接する部位において像担持体の移動方向上流側にトナー
粒径よりも小さい、体積平均粒径０．１〜３μｍのクリ
ーニング助剤を５０〜１００μｍの幅で滞留させること
を特徴とする電子写真画像形成装置の像担持体のクリー
ニング方法である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an image carrier for carrying a toner image, a transfer means for transferring the image carrier to a recording medium, a moving mechanism for moving the image carrier, and a moving mechanism for moving the image carrier. An electrophotographic image forming apparatus, comprising: a cleaning blade abutting on an image carrier, which removes transfer residual toner remaining on the image carrier after transferring a toner image to a recording medium with movement of the image carrier. In the method of cleaning an image carrier, a cleaning aid having a volume average particle diameter of 0.1 to 3 μm, which is smaller than the toner particle diameter, is provided upstream of the image carrier in the moving direction of the image carrier at a position where the cleaning blade contacts the image carrier. A method of cleaning an image carrier of an electrophotographic image forming apparatus, wherein the image carrier is retained at a width of about 100 μm.
【００２５】また、本発明は、トナー画像を担持する像
担持体と、像担持体から記録媒体に転写する転写手段
と、像担持体を移動する移動機構と、該移動機構による
像担持体の移動に伴って、トナー画像を記録媒体に転写
した後に前記像担持体に残留した転写残トナーを除去す
るクリーニングブレードとを有する電子写真画像形成装
置において、像担持体の移動方向に対して転写手段の下
流側、かつクリーニングブレードの上流側に配置され
た、クリーニング助剤を像担持体上に供給するクリーニ
ング助剤供給手段を有することを特徴とする電子写真画
像形成装置である。Further, the present invention provides an image carrier for carrying a toner image, a transfer means for transferring the image carrier to a recording medium, a moving mechanism for moving the image carrier, and a moving mechanism for moving the image carrier by the moving mechanism. A cleaning blade for removing a transfer residual toner remaining on the image carrier after transferring the toner image to the recording medium with the movement, in the electrophotographic image forming apparatus, the transfer means in the moving direction of the image carrier. An electrophotographic image forming apparatus, comprising: a cleaning aid supply unit that supplies a cleaning aid onto an image carrier, which is disposed downstream of the cleaning blade and upstream of the cleaning blade.
【００２６】本発明によるクリーニング方法において、
クリーニング助剤がクリーニングブレードのエッジ近傍
に滞留して転写残トナーをせき止めるために、像担持体
の駆動に伴いクリーニングブレードが当接部位で微小振
動した際にトナーがクリーニングブレードと像担持体の
当接部の隙間に潜り込むことを抑止することができる。
そのため、クリーニングブレードによる転写残トナー
が、クリーニングブレードの像担持体の当接部をぬり抜
けることなく、像担持体表面からクリーニングさせる。
また、球形でない粉砕トナーで用いられる当接圧と同程
度の当接圧でも、球形のトナーを良好に除去できる。ま
た、当接圧を上げる必要がないため、像担持体の長寿命
化が可能となる。In the cleaning method according to the present invention,
Since the cleaning aid stays near the edge of the cleaning blade and dams the transfer residual toner, when the cleaning blade vibrates minutely at the contact portion with the driving of the image bearing member, the toner contacts the cleaning blade and the image bearing member. It is possible to prevent the contact portion from getting into the gap.
Therefore, the toner remaining after transfer by the cleaning blade is cleaned from the surface of the image carrier without passing through the contact portion of the cleaning blade with the image carrier.
Further, the spherical toner can be satisfactorily removed even with a contact pressure similar to the contact pressure used for the non-spherical pulverized toner. Further, since it is not necessary to increase the contact pressure, the life of the image carrier can be extended.
【００２７】また、本発明による電子写真画像形成装置
は、クリーニング助剤供給手段を、像担持体の移動方向
に対して転写手段の下流側で、かつ、クリーニングブレ
ードの上流側に配置することにより、クリーニングブレ
ードのエッジ部に滞留するクリーニング助剤の量、即
ち、滞留幅を直接的に容易に調整することができる。Further, in the electrophotographic image forming apparatus according to the present invention, the cleaning aid supplying means is disposed downstream of the transfer means and upstream of the cleaning blade with respect to the moving direction of the image carrier. The amount of the cleaning aid staying at the edge of the cleaning blade, that is, the stay width can be directly and easily adjusted.
【００２８】[0028]
【発明の実施の形態】図３は本発明に係るクリーニング
方法が適用される画像形成装置１の概略断面図、図４は
そのクリーニング装置１３の側断面図、図５はクリーニ
ングブレード１５と像担持体２の当接部位の近傍におけ
るクリーニング装置の作用を説明する図である。FIG. 3 is a schematic sectional view of an image forming apparatus 1 to which the cleaning method according to the present invention is applied, FIG. 4 is a side sectional view of the cleaning device 13, and FIG. FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the cleaning device in the vicinity of the contact portion of the body 2.
【００２９】図３に示す画像形成装置１は電子写真方式
の複写機であって、図示しないコンピュータ等から送ら
れた画像信号に従って記録媒体に画像を形成する装置で
ある。図１において、画像形成装置１の最下部には記録
媒体であるシートを積載するカセット６がある。カセッ
ト６の横にはシートを転写手段９まで給送する給送ロー
ラ対７と、シートの斜行を矯正するレジストローラ対８
とがある。レジストローラ対８の先には、帯電パターン
として画像が形成され、その上にトナーを担持する像担
持体２がある。像担持体２の廻りには、像担持体２を一
様に帯電する帯電手段３と、帯電された像担持体２に光
線を照射することにより像担持体２の表面に静電潜像
（画像）を形成するレーザー発振器４と、像担持体２の
表面に形成された静電潜像にトナーを付着させることに
より現像を行う現像装置５と、像担持体２に担持された
トナーをシートに転写する転写手段９と、転写後に像担
持体２の表面に残留した転写残トナーを除去するクリー
ニング装置１３とが配置されている。現像装置５によっ
て供給されるトナーには、トナーの粒子よりも小粒径の
クリーニング助剤２１が混合されている。転写手段９の
先には、シートを定着手段１１まで搬送する搬送ベルト
１０がある。定着手段１１はトナーが積載されたシート
を加熱し、圧力を加えることによってシート上にトナー
を定着させることができる。定着手段１１の先には、シ
ートを画像形成装置１の外部に排出する排出ローラ対１
２がある。The image forming apparatus 1 shown in FIG. 3 is an electrophotographic copying machine that forms an image on a recording medium in accordance with an image signal sent from a computer (not shown). In FIG. 1, at the bottom of the image forming apparatus 1, there is a cassette 6 for loading sheets as recording media. A pair of feeding rollers 7 for feeding the sheet to the transfer means 9 and a pair of registration rollers 8 for correcting the skew of the sheet are provided beside the cassette 6.
There is. At the end of the pair of registration rollers 8, an image is formed as a charged pattern, and the image carrier 2 carrying the toner thereon is provided. Around the image carrier 2, a charging unit 3 for uniformly charging the image carrier 2 and an electrostatic latent image ( A laser oscillator 4 for forming an image), a developing device 5 for developing the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier 2 by attaching toner thereto, and a sheet for transferring the toner carried on the image carrier 2 to a sheet. And a cleaning device 13 for removing transfer residual toner remaining on the surface of the image carrier 2 after the transfer. The toner supplied by the developing device 5 contains a cleaning aid 21 having a smaller particle diameter than the toner particles. A transport belt 10 that transports the sheet to the fixing unit 11 is provided ahead of the transfer unit 9. The fixing unit 11 can fix the toner on the sheet by heating the sheet on which the toner is loaded and applying pressure. A discharge roller pair 1 that discharges the sheet to the outside of the image forming apparatus 1 is provided at the end of the fixing unit 11.
There are two.
【００３０】本実施形態で用いられる像担持体２は、チ
タニルフタロシアニン顔料を用いた電荷発生層と、ビス
フェノールＺ型ポリカーボネートをバインダーとする電
荷輸送層とを塗布したＯＰＣ感光体を用いている。Ａ−
Ｓｉ感光体やＳｅ感光体が用いられても構わない。本実
施形態の画像形成装置１では、像担持体２には図示しな
いヒーターが具備されており、像担持体２表面の温度は
３５〜４５℃に保たれている。これは、例えば、高湿環
境下での像担持体２の表面への吸湿を防止する。効果に
加え、本実施形態では、クリーニングブレード１５の温
度変化による物理特性の変化を抑える作用がある。The image carrier 2 used in this embodiment uses an OPC photosensitive member coated with a charge generation layer using a titanyl phthalocyanine pigment and a charge transport layer using bisphenol Z-type polycarbonate as a binder. A-
A Si photoreceptor or Se photoreceptor may be used. In the image forming apparatus 1 of the present embodiment, the image carrier 2 is provided with a heater (not shown), and the temperature of the surface of the image carrier 2 is maintained at 35 to 45 ° C. This prevents, for example, moisture absorption on the surface of the image carrier 2 in a high humidity environment. In addition to the effects, this embodiment has an effect of suppressing a change in physical characteristics due to a change in temperature of the cleaning blade 15.
【００３１】カセット６に積載されたシートは給送ロー
ラ対７によって一枚ずつ分離給送され、レジストローラ
対８によって斜行を矯正された後に、像担持体２に達す
る。The sheets stacked in the cassette 6 are separated and fed one by one by a pair of feeding rollers 7, and after the skew is corrected by the pair of registration rollers 8, the sheets reach the image carrier 2.
【００３２】像担持体２に担持されているトナーによっ
て形成された像（トナー像）は、転写手段９によってシ
ートに転写される。トナー像をシートに転写した後に像
担持体２の表面に残留したトナーは、クリーニング装置
１３によって除去され、像担持体２は再び画像衛星に供
される。トナー像が形成されたシートは、搬送ベルト１
０によって定着手段１１に送られる。定着手段１１は、
シートに熱と圧力を加えることにより画像を定着させ
る。こうして画像を定着されたシートは排出ローラ対１
２によって機外に排出される。An image (toner image) formed by the toner carried on the image carrier 2 is transferred to a sheet by a transfer means 9. The toner remaining on the surface of the image carrier 2 after transferring the toner image to the sheet is removed by the cleaning device 13, and the image carrier 2 is provided to the image satellite again. The sheet on which the toner image is formed is transported to the conveyor belt 1
0 is sent to the fixing means 11. The fixing means 11
The image is fixed by applying heat and pressure to the sheet. The sheet on which the image has been fixed in this way is the discharge roller pair 1
2 discharges outside the machine.
【００３３】次に、像担持体２の表面へのトナー像の形
成方法を説明する。Next, a method for forming a toner image on the surface of the image carrier 2 will be described.
【００３４】像担持体２は帯電手段３によって一様に帯
電される。この像担持体２の画像信号に応じた位置にレ
ーザー発振器４が光線を照射する。像担持体２上の光線
が照射する。像担持体２上の光線が照射された部分には
静電潜像が形成される。このように像担持体２上に帯電
パターンとして形成された画像の上に、現像装置５によ
って現像剤であるトナーが付着されることにより帯電パ
ターンとして形成された画像が現像されて可視像化され
たトナー像が形成される。The image carrier 2 is uniformly charged by the charging means 3. The laser oscillator 4 irradiates a light beam to a position corresponding to the image signal of the image carrier 2. The light beam on the image carrier 2 is irradiated. An electrostatic latent image is formed on a portion of the image carrier 2 irradiated with the light beam. The toner formed as a developer is adhered to the image formed as a charge pattern on the image carrier 2 by the developing device 5 to develop the image formed as the charge pattern into a visible image. The formed toner image is formed.
【００３５】（クリーニング装置）図４に示す如く、ク
リーニング装置１３は、像担持体２に面した方向に開口
部を有するケーシング１４を備えている。該開口部にウ
レタンゴム等からなるクリーニングブレード１５が支持
部材１６によって取り付けられている。支持部材１６の
一方の端部にはばね（弾性体）１９が取り付けられてい
る。ばね１９の弾性力は支点２０を介してクリーニング
ブレード１５に伝わり、クリーニングブレード１５の一
辺のエッジを像担持体２に当接させている。転写手段９
において転写しきれず像担持体２の表面に残留した残留
トナーが、像担持体２の回転によってクリーニングブレ
ード１５のエッジに達すると、このクリーニングブレー
ド１５により掻き落とされる。ケーシング１４の下部に
はすくいシート１７が取り付けられており、掻き落とさ
れたトナーをケーシング１４内に落下させ、ケーシング
１４内に貯えられたトナーが像担持体２に逆流すること
を防止している。(Cleaning Apparatus) As shown in FIG. 4, the cleaning apparatus 13 includes a casing 14 having an opening in a direction facing the image carrier 2. A cleaning blade 15 made of urethane rubber or the like is attached to the opening by a support member 16. A spring (elastic body) 19 is attached to one end of the support member 16. The elastic force of the spring 19 is transmitted to the cleaning blade 15 via the fulcrum 20, and the edge of one side of the cleaning blade 15 is brought into contact with the image carrier 2. Transfer means 9
When the residual toner remaining on the surface of the image carrier 2 that cannot be completely transferred reaches the edge of the cleaning blade 15 due to the rotation of the image carrier 2, the toner is scraped off by the cleaning blade 15. A rake sheet 17 is attached to a lower portion of the casing 14 to drop the scraped toner into the casing 14 and prevent the toner stored in the casing 14 from flowing back to the image carrier 2. .
【００３６】ケーシング１４内には残留トナーを排出す
るための搬送手段としてスクリュー１８が配置されてお
り、ケーシング１４内に落下した残留トナーを図４の紙
面に対し垂直方向に搬送してクリーニング装置１３から
排出している。このように構成することで、ケーシング
１４内が残留トナーにより充満することを防止できる。A screw 18 is disposed in the casing 14 as a conveying means for discharging the residual toner, and the residual toner dropped in the casing 14 is conveyed in a direction perpendicular to the plane of FIG. Is discharged from. With this configuration, it is possible to prevent the inside of the casing 14 from being filled with the residual toner.
【００３７】ここで、像担持体２に対するクリーニング
ブレード１５の設定条件は、クリーニング特性を決定す
る大きな要因となる。図４に示すように、クリーニング
ブレード１５を像担持体２に当接する設定条件として
は、当接圧と当接角度β、自由長Ｌ、クリーニングブレ
ード板厚ｔが挙げられる。Here, the setting condition of the cleaning blade 15 with respect to the image carrier 2 is a major factor for determining the cleaning characteristics. As shown in FIG. 4, the setting conditions for bringing the cleaning blade 15 into contact with the image carrier 2 include a contact pressure and a contact angle β, a free length L, and a cleaning blade plate thickness t.
【００３８】図５にクリーニングブレード１５と像担持
体２の当接部位の近傍のクリーニング動作中における模
式図を示す。図５において、転写過程後、像担持体２の
表面に残留した転写残トナー２２と、トナーに予め混合
されたクリーニング助剤２１とは、像担持体２の駆動に
よってクリーニングブレード１５と像担持体２の当接部
位に導かれる。転写残トナー２２とクリーニング助剤２
１は、当接部位でクリーニングブレード１５によって掻
き落とされるが、その一部はクリーニングブレード１５
の像担持体駆動方向（図３Ａ方向）に対して上流側に滞
留する。FIG. 5 is a schematic view of the vicinity of the contact portion between the cleaning blade 15 and the image carrier 2 during the cleaning operation. In FIG. 5, the transfer residual toner 22 remaining on the surface of the image carrier 2 after the transfer process and the cleaning assistant 21 previously mixed with the toner are combined with the cleaning blade 15 and the image carrier by driving the image carrier 2. 2 is led to the contact portion. Transfer residual toner 22 and cleaning aid 2
1 is scraped off by the cleaning blade 15 at the contact portion, and a part thereof is
In the image carrier driving direction (direction of FIG. 3A).
【００３９】クリーニングブレード１５と像担持体２と
の間には図５に示すようにくさび状の空間が形成されて
おり、両者の当接部位に近いほど両者の間隔が狭い。こ
のため、滞留した転写残トナー２２はその粒径よりも間
隔の狭い領域に入ることができず、この間隔の狭い領域
に粒径の小さいクリーニング助剤２１が侵入する。この
ようにしてクリーニングブレード１５と像担持体２の当
接部位に近い領域に侵入したクリーニング助剤２１は、
当接部位の近くに滞留して、転写残トナー２２をさらに
上流側へ押しのける。このようにして、クリーニング助
剤滞留届２３が形成される。A wedge-shaped space is formed between the cleaning blade 15 and the image carrier 2, as shown in FIG. For this reason, the remaining transfer residual toner 22 cannot enter a region having a smaller interval than the particle size, and the cleaning aid 21 having a small particle size enters the region having a smaller interval. In this manner, the cleaning aid 21 that has entered the region near the contact portion between the cleaning blade 15 and the image carrier 2 is
The toner stays near the contact portion and pushes the transfer residual toner 22 further upstream. In this way, the cleaning aid retention notification 23 is formed.
【００４０】従来のように、クリーニング助剤２１が存
在せず、このようなクリーニング助剤滞留層２３が形成
されない場合には、クリーニングブレード１５と像担持
体２の摩擦力によりクリーニングブレード１５が微少振
動した際にできるクリーニング１５と像担持体２との隙
間を、転写残トナー２２が通り抜けてしまう。When the cleaning aid 21 does not exist and the cleaning aid stagnation layer 23 is not formed as in the prior art, the cleaning blade 15 is slightly reduced due to the frictional force between the cleaning blade 15 and the image carrier 2. The untransferred toner 22 passes through the gap between the cleaning member 15 and the image carrier 2 formed when the vibration occurs.
【００４１】これに対して、クリーニング助剤滞留層２
３が形成されている場合には、クリーニングブレード１
５が微少振動してクリーニングブレード１５と像担持体
２との間に短時間、隙間が生じても、クリーニング助剤
２１は隙間を通り抜けるが、この短時間の間には、クリ
ーニング助剤滞留層２３によってせき止められていた転
写残トナー２２までは隙間に到達しない。このため、ク
リーニングブレード１５と像担持体２との当接部位の下
流側に転写残トナー２２が通り抜ける量を低減すること
ができる。On the other hand, the cleaning aid staying layer 2
3 is formed, the cleaning blade 1
5 is slightly vibrated and a gap is generated between the cleaning blade 15 and the image carrier 2 for a short time, the cleaning aid 21 passes through the gap. The toner does not reach the gap until the transfer residual toner 22 is blocked by the toner 23. For this reason, it is possible to reduce the amount of the transfer residual toner 22 passing downstream of the contact portion between the cleaning blade 15 and the image carrier 2.
【００４２】次に、このようなクリーニング助剤滞留層
２３によるクリーニング性能の向上効果が得られる条件
について説明する。クリーニング助剤滞留層２３の滞留
幅Ｌ1 を規定する条件としては、転写残トナー２２への
クリーニング助剤２１の混合率がある。Ｌ2 はクリーニ
ングブレード当接幅である。Next, conditions for obtaining the effect of improving the cleaning performance by the cleaning aid staying layer 23 will be described. A condition for defining the stay width L 1 of the cleaning aid staying layer 23 is a mixing ratio of the cleaning aid 21 to the transfer residual toner 22. L 2 denotes a cleaning blade abutting width.
【００４３】本発明の効果は、クリーニング助剤を、粒
子の平均体積が、一般的に用いられるトナーの大きさよ
りも小さい、直径０．１〜３μｍの球の体積と等しい大
きさ即ち、体積平均粒径０．１〜３μｍの粒子とするこ
とにより達成することができる。０．１μｍより小さい
場合には、クリーニング助剤が小さ過ぎて、クリーニン
グ助剤がクリーニングブレードと像担持体との間を多く
すり抜けて有効なクリーニング助剤の滞留幅を形成でき
ない。また、３μｍを越えると、クリーニング助剤の粒
子間隙にトナーが混入して、クリーニング助剤がクリー
ニングブレードと像担持体との間をすり抜けるとき、一
緒にすり抜けてクリーニング不良を生ずる。また、クリ
ーニング助剤の粒径は好ましくは１μｍ以下である。The effect of the present invention is that the cleaning aid is made to have a size equal to the volume of a sphere having a diameter of 0.1 to 3 μm, in which the average volume of the particles is smaller than the size of a commonly used toner, that is, the volume average. This can be achieved by forming the particles having a particle size of 0.1 to 3 μm. If the thickness is less than 0.1 μm, the cleaning aid is too small, so that the cleaning aid slips too much between the cleaning blade and the image carrier, and an effective retention width of the cleaning aid cannot be formed. On the other hand, if the thickness exceeds 3 μm, toner is mixed into the particle gap of the cleaning aid, and when the cleaning aid slips through between the cleaning blade and the image carrier, the cleaning aid slips together and causes poor cleaning. The particle size of the cleaning aid is preferably 1 μm or less.
【００４４】クリーニング助剤の滞留層によって、トナ
ーが、クリーニングブレードのエッジ部から隔離され、
良好なクリーニングを達成する上で、クリーニング助剤
の滞留幅は、５０〜１００μｍに設定される。The toner is separated from the edge of the cleaning blade by the staying layer of the cleaning aid,
In order to achieve good cleaning, the retention width of the cleaning aid is set to 50 to 100 μm.
【００４５】この際のクリーニング助剤の滞留幅は、ク
リーニング助剤の供給される量と、クリーニングブレー
ドの下流側に通り抜ける量との関係により、一定の幅に
安定する。安定した時のクリーニング助剤の滞留幅は、
転写残トナー中のクリーニング助剤の混合率およびクリ
ーニングブレードの像担持体への当接状態に依存する。
そこで、これらの条件を調整することにより、クリーニ
ング助剤の重合混合率およびクリーニング助剤の滞留幅
を前記の条件に合うようにすることができる。At this time, the staying width of the cleaning aid is stabilized at a constant width depending on the relationship between the supplied amount of the cleaning aid and the amount passing through the downstream side of the cleaning blade. The retention width of the cleaning aid when stable
It depends on the mixing ratio of the cleaning aid in the transfer residual toner and the state of contact of the cleaning blade with the image carrier.
Therefore, by adjusting these conditions, the polymerization mixing ratio of the cleaning aid and the retention width of the cleaning aid can be made to meet the above conditions.
【００４６】クリーニングブレードが像担持体へ当接す
る部位において像担持体の移動方向上流側にクリーニン
グ助剤が５０〜１００μｍの幅で滞留する上で、転写残
トナーに混入しているクリーニング助剤の重量混合率は
５〜４０％が好適である。At the portion where the cleaning blade comes into contact with the image carrier, the cleaning aid stays at a width of 50 to 100 μm on the upstream side in the moving direction of the image carrier. The weight mixing ratio is preferably from 5 to 40%.
【００４７】クリーニング助剤としては、モース硬度が
６．０以上の研磨剤として用いるような無機粒子が好適
である。このような無機粒子としては、チタン酸ストロ
ンチウム、酸化ケイ素、酸化アルミ、酸化チタン、酸化
セリウム、酸化ゲルマニウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化
ジルコニウム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸
化ストロンチウム、酸化ホウ素、窒化ケイ素、チタン酸
カルシウム、チタン酸マグネシウム、リンタングステン
酸、リンモリブデン酸、炭酸カルシウム、炭酸マグネシ
ウム及び炭酸アルミニウムなどの微粉末が用いられる。As the cleaning aid, inorganic particles suitable for use as an abrasive having a Mohs hardness of 6.0 or more are suitable. Examples of such inorganic particles include strontium titanate, silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, cerium oxide, germanium oxide, zinc oxide, tin oxide, zirconium oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, strontium oxide, boron oxide, and silicon nitride. And fine powders of calcium titanate, magnesium titanate, phosphotungstic acid, phosphomolybdic acid, calcium carbonate, magnesium carbonate and aluminum carbonate.
【００４８】また、クリーニング助剤としては、ＢＥＴ
比表面積が１〜１０ｍ2 ／ｇ、特に１〜５ｍ2 ／ｇの粒
子が好適である。即ち、粒子が小さ過ぎる場合には、前
述したように、クリーニング助剤によるトナーのせき止
め効果がなく、また、粒子が粗過ぎる場合には、粒子の
間にトナーが混入して、粒子と共に、クリーニングブレ
ードをすり抜けてしまう。この点から、１０ｍ2 ／ｇ以
下が好適である。また、粒子が大き過ぎると、前述した
ように、粒子とトナーの分離が困難になり、また、粒子
が真球に近いと粒子間の摩擦が小さくなって、トナーが
粒子間に混入して、いずれの場合にもクリーニングブレ
ードをすり抜け易くなる。この点から、１ｍ2 ／ｇ以上
が好適である。As a cleaning aid, BET
Particles having a specific surface area of 1 to 10 m 2 / g, particularly 1 to 5 m 2 / g, are suitable. That is, if the particles are too small, as described above, the cleaning aid has no toner damping effect, and if the particles are too coarse, the toner is mixed between the particles, and the particles are cleaned together with the particles. It slips through the blade. From this point, 10 m 2 / g or less is preferable. Further, if the particles are too large, as described above, it becomes difficult to separate the particles from the toner, and if the particles are close to a true sphere, the friction between the particles becomes small, and the toner is mixed between the particles, In either case, the cleaning blade easily slips through. From this point, 1 m 2 / g or more is preferable.
【００４９】トナーとしては、クリーニング助剤層によ
るトナーのせき止め効果の点で、体積平均粒径４〜１０
μｍのものが好適に用いられる。また、特に、トナーが
不定形のものであれば、５〜１０μｍが、球形のもので
あれば、４〜８μｍが好適である。The toner has a volume average particle size of 4 to 10 in terms of the toner damping effect of the cleaning aid layer.
μm is preferably used. In particular, when the toner is irregular-shaped, the diameter is preferably 5 to 10 μm, and when the toner is spherical, the diameter is preferably 4 to 8 μm.
【００５０】トナーの形状は、下記の粒子の形状係数Ｓ
Ｆ−１およびＳＦ−２より規定することができる。The shape of the toner is determined by the following shape factor S of the particles.
It can be defined by F-1 and SF-2.
【００５１】[0051]
【外１】 （ＭＩＸＬＮＧ：粒子の絶対最大長、ＰＥＲＩＭＥ：粒
子の平面への投影像の周囲長、ＡＲＥＡ：粒子の平面へ
の投影像の面積）[Outside 1] (MIXLNG: absolute maximum length of a particle, PERIME: peripheral length of a projected image of a particle on a plane, AREA: area of a projected image of a particle on a plane)
【００５２】ここで、形状係数ＳＦ−１はトナー粒子の
丸さの度合を示し、形状係数ＳＦ−２はトナー粒子の凹
凸の度合いを示している。ＳＦ−１、ＳＦ−２とも、粒
子の平面への投影像が真円であるときの値が１００であ
る。粒子の平面への投影像が偏平な形状となる程ＳＦ−
１の値は大きくなる。また、粒子の平面への投影像が複
雑な形状になる程ＳＦ−２の値は大きな値となる。Here, the shape factor SF-1 indicates the degree of roundness of the toner particles, and the shape coefficient SF-2 indicates the degree of unevenness of the toner particles. In both SF-1 and SF-2, the value when the projected image of the particle on the plane is a perfect circle is 100. The more the projected image of the particles onto the plane becomes flatter, the more SF-
The value of 1 increases. The value of SF-2 increases as the shape of the projected image of the particles onto the plane becomes more complicated.
【００５３】不定形トナーとしては、形状係数ＳＦ−１
が１５０〜２００およびＳＦ−２が１３０〜１５０であ
るものが一般的である。また、球形状トナーとしては、
形状係数が１００≦ＳＦ−１≦１４０かつ１００≦ＳＦ
−２≦１２０であるトナーが好適である。As the irregular toner, the shape factor SF-1 is used.
Is generally 150 to 200 and SF-2 is 130 to 150. As the spherical toner,
Shape factor is 100 ≦ SF−1 ≦ 140 and 100 ≦ SF
A toner satisfying -2 ≦ 120 is preferred.
【００５４】不定形トナーは、いわゆる粉砕法によって
製造される。即ち、粉砕トナーは、結着樹脂や着色剤の
如きトナー構成材料を溶融混練、粉砕、分級することに
よって製造される。The irregular toner is manufactured by a so-called pulverization method. That is, the pulverized toner is manufactured by melt-kneading, pulverizing, and classifying toner constituent materials such as a binder resin and a colorant.
【００５５】球形状トナーの代表的なものは、いわゆる
重合法によって製造される重合トナーであり、重合性モ
ノマーおよび着色剤などを含有する重合性モノマー組成
物を水を主成分とする媒体（水系媒体）中で重合するこ
とによって製造される。この重合トナーは、水系媒体中
で重合性モノマー組成物を懸濁分散させた液滴中におい
て、非極性物質が内部に、極性物質が表面側にそれぞれ
偏在しやすいので、得られるトナーの粒子の表面部分に
極性物質が局在化しやすく、かつ、分子配向性がある。
このため、重合トナーの表面に極性が現れ、この極性に
よって水がはじかれるため、重合トナーは疎水性が高
い。従って、重合トナーはトナー同士の吸着性が低い特
徴を持つと考えられる。A typical example of the spherical toner is a polymerized toner produced by a so-called polymerization method. A polymerizable monomer composition containing a polymerizable monomer and a colorant is used as a medium (water-based). Medium). In the polymerized toner, the non-polar substance tends to be unevenly distributed inside and the polar substance is unevenly distributed on the surface side in a droplet in which the polymerizable monomer composition is suspended and dispersed in an aqueous medium. The polar substance is easily localized on the surface and has molecular orientation.
Therefore, a polarity appears on the surface of the polymerized toner, and water is repelled by the polarity, so that the polymerized toner has high hydrophobicity. Therefore, it is considered that the polymerized toner has a characteristic that the toner has low adsorbability.
【００５６】このように、重合トナーは粉砕トナーに比
べて、トナー同士の滑り性が高い傾向がある。このた
め、従来のクリーニング方法において重合トナーが使用
される場合には、クリーニングブレードのエッジに滞留
するトナーが新たにやってくるトナーをせき止める力が
弱いため、クリーニングブレードの当接部位にトナーが
侵入しやすい。したがって、重合トナーは、粉砕トナー
よりもクリーニングがより困難であった。As described above, the polymerized toner tends to have higher slipperiness between the toners than the pulverized toner. For this reason, when the polymerized toner is used in the conventional cleaning method, the toner staying at the edge of the cleaning blade has a weak force to block the newly coming toner, so that the toner easily enters the contact portion of the cleaning blade. . Therefore, the polymerized toner was more difficult to clean than the pulverized toner.
【００５７】本発明によるクリーニング方法によれば、
このような重合トナーであってもクリーニング助剤滞留
層でせき止め、効果的に除去することができ、像担持体
を良好にクリーニングすることができる。According to the cleaning method of the present invention,
Even such a polymerized toner can be effectively blocked by the cleaning aid staying layer and effectively removed, and the image carrier can be cleaned well.
【００５８】トナーとしては磁性体を有していない非磁
性トナーを用いる場合により効果的である。It is more effective when a nonmagnetic toner having no magnetic material is used as the toner.
【００５９】すなわち、磁性トナーは、磁性体を含有す
るためにトナーの帯電電荷が非磁性トナーに比べて低め
であるので、像担持体の感光体への付着力が非磁性トナ
ーに比べて弱い。これに対して、非磁性トナーは、帯電
電荷が磁性トナーに比べて高めであり像担持体の感光体
への付着力が強い。しかし、本発明のクリーニング方法
によれば、このような非磁性トナーでも効果的に除去
し、良好にクリーニングすることができる。That is, since the magnetic toner contains a magnetic material, the charge of the toner is lower than that of the non-magnetic toner, so that the adhesion of the image carrier to the photosensitive member is weaker than that of the non-magnetic toner. . On the other hand, the non-magnetic toner has a higher charge than the magnetic toner, and has a stronger adhesion of the image carrier to the photoconductor. However, according to the cleaning method of the present invention, even such a non-magnetic toner can be effectively removed and cleaned satisfactorily.
【００６０】クリーニングブレードの像担持体への当接
圧は、像担持体１上の残留付着物を掻き取る上で、１０
ｇｆ／ｃｍ以上が好適である。３０ｇｆ／ｃｍ以上を超
える当接圧は、像担持体１上の摺擦損傷を促進する。ク
リーニングブレードの当接圧は、必要なクリーニング性
能を得ることができる最低の圧を選択することが望まし
い。The contact pressure of the cleaning blade against the image carrier is 10
gf / cm or more is preferred. A contact pressure exceeding 30 gf / cm or more promotes rubbing damage on the image carrier 1. As the contact pressure of the cleaning blade, it is desirable to select the lowest pressure that can obtain the required cleaning performance.
【００６１】[0061]
【実施例】 （実施例１） スチレン−ｎ−ブチルアクリレート共重合体 １００質量部 （分子量分布における極大値２０，１００） スチレン−メタクリル酸メチル−メタクリル酸共重合体 １００質量部 （分子量分布における極大値２１，０００） ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸金属化合物 ４質量部 パラフィンワックス（ｍｐ８３℃） ８質量部 カーボンブラック（疎水化処理） １２質量部EXAMPLES (Example 1) Styrene-n-butyl acrylate copolymer 100 parts by mass (maximum value in molecular weight distribution 20,100) Styrene-methyl methacrylate-methacrylic acid copolymer 100 parts by mass (maximum value in molecular weight distribution) Value 21,000) di-tert-butylsalicylic acid metal compound 4 parts by mass paraffin wax (mp 83 ° C.) 8 parts by mass carbon black (hydrophobizing treatment) 12 parts by mass
【００６２】上記材料を予備混合した後、１２０℃に設
定したロールミルにて溶融混練を行った。After the above materials were premixed, they were melt-kneaded in a roll mill set at 120 ° C.
【００６３】混練物を冷却後粗粉砕し、ジェット気流を
用いた粉砕機によって微粉砕し、更に風力分級機を用い
て分級し、体積平均径約８μｍのトナーを得た。The kneaded material was cooled, coarsely pulverized, finely pulverized by a pulverizer using a jet stream, and further classified using an air classifier to obtain a toner having a volume average diameter of about 8 μm.
【００６４】このトナー１００質量部に対して疎水性シ
リカ（体積平均粒径約１０μｍ）０．８質量部を外添
し、粉砕トナーを得た。To 100 parts by mass of this toner, 0.8 parts by mass of hydrophobic silica (volume average particle size: about 10 μm) was externally added to obtain a pulverized toner.
【００６５】このトナーのＳＦ−１は１６０、ＳＦ−２
は１３５である。このトナーにクリーニング助剤を混合
した。このクリーニング助剤は、チタン酸ストロンチウ
ムを粉砕し、０．５μｍの体積平均粒径になるように分
級した粒子（ＢＥＴ比表面積：４ｍ2 ／ｇ）である。こ
のキャリア粒子として、磁性フェライト粒子（体積平均
粒径３０μｍ）を用い、キャリア粒子１００重量部に対
して、６重量部のトナーを混合して２成分現像剤とし
て、市販の複写機（商品名：Ｎｐ４０５０、キヤノン株
式会社製）に適用してクリーニング性を評価した。な
お、複写機の現像器は、２成分現像器に、また、クリー
ニング装置は図１に示される構成に改造した。SF-1 of this toner is 160, SF-2
Is 135. A cleaning aid was mixed with the toner. The cleaning aid is particles (BET specific surface area: 4 m 2 / g) obtained by pulverizing strontium titanate and classifying the particles to have a volume average particle diameter of 0.5 μm. As the carrier particles, magnetic ferrite particles (volume average particle diameter 30 μm) are used, and 6 parts by weight of the toner are mixed with 100 parts by weight of the carrier particles to obtain a two-component developer, and a commercially available copying machine (trade name: Np4050, manufactured by Canon Inc.) to evaluate the cleaning property. The developing device of the copying machine was modified to a two-component developing device, and the cleaning device was modified to the configuration shown in FIG.
【００６６】本実施例で用いた装置で実測したところ、
クリーニングブレード５２の像担持体５１への当接圧は
２０ｇｆ／ｃｍ、当接幅Ｌ２は８０μｍであった。When measured with the apparatus used in this example,
The contact pressure of the cleaning blade 52 against the image carrier 51 was 20 gf / cm, and the contact width L2 was 80 μm.
【００６７】本実施例のクリーニングブレード５２の当
接条件を図６を用いて説明する。クリーニングブレード
５２の当接条件は、像担持体５１がない場合の見かけの
ドラム表面からの侵入量α、像担持体１接平面からの傾
きβ、クリーニングブレード２の自由長γ、板厚δで表
される。上記当接圧と当接圧と当接幅を実現するため
に、α＝１．５ｍｍ、β＝３０°、γ＝２ｍｍ、δ＝
１．２ｍｍとした。The contact condition of the cleaning blade 52 of this embodiment will be described with reference to FIG. The contact condition of the cleaning blade 52 is determined by the apparent penetration amount α from the drum surface when the image carrier 51 is not provided, the inclination β from the tangent plane of the image carrier 1, the free length γ of the cleaning blade 2, and the plate thickness δ. expressed. In order to realize the contact pressure, the contact pressure and the contact width, α = 1.5 mm, β = 30 °, γ = 2 mm, δ =
1.2 mm.
【００６８】クリーニング助剤の滞留によるクリーニン
グ性を比較するために、クリーニングブレード５２の像
担持体５１に対する当接圧と当接幅Ｌ２を変えずにクリ
ーニング助剤の滞留幅Ｌ１を変化させたときのクリーニ
ング性能を表１に示す。ここで所望の外添剤滞留幅を変
えるために、トナーへのクリーニング助剤の混合重量比
をトナー１００重量部に対して、クリーニング助剤０．
２〜５．０重量部とした。In order to compare the cleaning performance due to the retention of the cleaning aid, when the contact width and the contact width L1 of the cleaning aid are changed without changing the contact pressure and the contact width L2 of the cleaning blade 52 against the image carrier 51. Table 1 shows the cleaning performance. Here, in order to change the desired external additive retention width, the mixing weight ratio of the cleaning aid to the toner is set to 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner.
It was 2 to 5.0 parts by weight.
【００６９】[0069]
【表１】 [Table 1]
【００７０】クリーニング性は、２４℃、６０％相対湿
度の下で、２０，０００枚のコピーを行った時点の画像
で評価した。表において「○」は、クリーニング不良に
よる画像の汚れがない「すり抜け」は、クリーニングブ
レードと像担持体との間をトナーがすり抜けたことに起
因する画像不良の発生、および「めくれ」は、クリーニ
ングブレードと像担持体との摩擦力が増大して、クリー
ニングブレードがめくれたことによるクリーニング不良
に起因する画像不良の発生を表わす。The cleaning property was evaluated on the image when 20,000 copies were made at 24 ° C. and 60% relative humidity. In the table, “○” indicates that the image is not stained due to poor cleaning. “Slid-through” indicates occurrence of image defects due to toner passing between the cleaning blade and the image carrier, and “turn-over” indicates cleaning. This indicates the occurrence of an image defect due to an insufficient cleaning due to an increase in the frictional force between the blade and the image carrier and the turning of the cleaning blade.
【００７１】これによれば、滞留幅Ｌ１が短いとクリー
ニング助剤による像担持体表面の転写残トナーを掻き取
る効果がなくなり、トナーがすり抜ける。逆に長くする
とクリーニング助剤のみが滞留する領域の境界が明確で
なくなり、転写残トナーが混入し、それをクリーニング
ブレードと像担持体との間に挟み込む。そうすると、ト
ナーはクリーニング助剤ほど、クリーニングブレードと
像担持体との摩擦を低減できないため、クリーニングブ
レードのめくれを生じ、クリーニング不良が発生し易く
なく。そこで滞留幅Ｌ１としては５０〜１００μｍで良
好な結果が得られた。According to this, if the stay width L1 is short, the cleaning aid does not have the effect of scraping off the transfer residual toner on the surface of the image carrier, and the toner slips through. Conversely, if the length is long, the boundary of the area where only the cleaning aid stays is not clear, and the transfer residual toner is mixed in, and is sandwiched between the cleaning blade and the image carrier. Then, the toner cannot reduce the friction between the cleaning blade and the image carrier as much as the cleaning assistant, so that the cleaning blade is turned up and the cleaning failure is not likely to occur. Therefore, good results were obtained when the retention width L1 was 50 to 100 μm.
【００７２】なお、トナーの形状係数は、日立製作所社
製の電界放射形走査電子顕微鏡（Ｓ−８００：商品名）
を用い、１００倍に拡大した２μｍ以上（最長径）のト
ナーの投影像を１００個無作為にサンプリングし、その
画像情報をインターフェースを介して、例えばニレコ社
製の画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ ＩＩＩ：商品名）に導
入し解析を行うことによって測定した。The shape factor of the toner is determined by a field emission scanning electron microscope (S-800: trade name) manufactured by Hitachi, Ltd.
, 100 projection images of toner having a size of 2 μm or more (longest diameter) enlarged by 100 times are sampled at random, and the image information thereof is transmitted via an interface to, for example, an image analyzer (Luzex III: manufactured by Nireco). ) Was analyzed by performing the analysis.
【００７３】また、トナーおよびクリーニング助剤の体
積平均粒径は、粒子の平均体積から、粒子が真球状であ
ると仮定して算出した粒子径である。この際、日立製作
所社製の電界放射形走査電子顕微鏡（Ｓ−８００：商品
名）による粒子の写真像を用い、粒子形２μｍ以上（最
長径）（クリーニング助剤では、０．０２μｍ以上）の
粒子をランダムに３００個以上抽出して、ニレコ社製の
画像処理解析装置（Ｌｕｚｅｘ ＩＩＩ：商品名）によ
り測定した水平方向フィレ径から、真球状の粒子と仮定
した各粒子の体積を算出して体積基準の粒度分布を得、
この体積基準の粒度分布から測定粒子が真球状の粒子と
仮定した時の粒子径として求めた。The volume average particle diameter of the toner and the cleaning aid is a particle diameter calculated from the average volume of the particles assuming that the particles are truly spherical. At this time, using a photographic image of the particles with a field emission scanning electron microscope (S-800: trade name) manufactured by Hitachi, Ltd., the particle size of 2 μm or more (longest diameter) (0.02 μm or more for the cleaning aid). By extracting 300 or more particles at random and calculating the volume of each particle assuming a true spherical particle from the horizontal fillet diameter measured by an image processing analyzer (Luzex III: trade name) manufactured by Nireco. Obtain volume-based particle size distribution,
From this volume-based particle size distribution, the particle size was determined assuming that the measured particles were truly spherical particles.
【００７４】また、クリーニング助剤の滞留幅（Ｌ１）
は以下の方法によって測定した。像担持体として、感光
層はＮｐ４０５０と同じで基体だけＡｌドラムのこの像
担持体の表面層と同じ表面層代わりにガラスドラムとし
た半透明の像担持体を用いて、通紙耐久試験を行う。こ
の際、クリーニングブレードのエッジ近傍を半透明の像
担持体の内部より顕微鏡で観察することによって、実際
の通紙耐久試験中におけるクリーニングブレードのエッ
ジの近傍に滞留するクリーニング助剤の幅を実測した。
クリーニング助剤の滞留幅Ｌ１は、数枚の通紙によって
すぐに安定するが、転写残トナーへのクリーニング助剤
の混合率は画像濃度比率などにより変化することを考慮
し、画像形成装置において通常用いられる原稿の画像濃
度比率である１５％程度の原稿を用いて、１００枚通紙
後における動作中の滞留幅を測定した。The retention width (L1) of the cleaning aid
Was measured by the following method. A paper-passing durability test is performed by using a translucent image carrier having a glass drum instead of the same surface layer as the surface layer of this image carrier of an Al drum, except that the photosensitive layer is the same as that of Np4050 as the image carrier. . At this time, by observing the vicinity of the edge of the cleaning blade with a microscope from the inside of the translucent image carrier, the width of the cleaning aid staying near the edge of the cleaning blade during the actual paper passing durability test was measured. .
Although the retention width L1 of the cleaning aid is quickly stabilized by passing several sheets, the mixing ratio of the cleaning aid to the transfer residual toner is changed in accordance with the image density ratio and the like. Using a document of about 15%, which is the image density ratio of the used document, the stay width during operation after 100 sheets were passed was measured.
【００７５】（実施例２）実施例１において、クリーニ
ング助剤として、チタン酸ストロンチウムの代わりにし
て、酸化セリウム粒子（体積平均粒径０．８μｍ、ＢＥ
Ｔ比表面積２ｍ2／ｇ）を用いた場合も同様の結果が得
られた。Example 2 In Example 1, cerium oxide particles (volume average particle diameter 0.8 μm, BE) were used in place of strontium titanate as a cleaning aid.
Similar results were obtained when a T specific surface area of 2 m 2 / g) was used.
【００７６】（実施例３）実施例１において、クリーニ
ングブレードの像担持体１への当接圧、および静止状態
における当接幅を変化させた。Example 3 In Example 1, the contact pressure of the cleaning blade against the image carrier 1 and the contact width in the stationary state were changed.
【００７７】表２および表３にクリーニングブレードの
当接条件とクリーニング性能等との評価を示す。ここで
表２のクリーニングブレード当接圧変化時の当接幅は８
０μｍで当接圧を変えるためにクリーニングブレードの
板厚を０．８〜２．０ｍｍとし、その他は実施例１と同
じにした。また表３のクリーニングブレード当接幅変化
時の当接圧は２０ｇｆ／ｃｍであり、当接幅を変えるた
め自由長γを１．０〜４．０ｍｍとした。Tables 2 and 3 show the evaluation of the contact condition of the cleaning blade and the cleaning performance. Here, the contact width when the cleaning blade contact pressure changes in Table 2 is 8
The thickness of the cleaning blade was set to 0.8 to 2.0 mm in order to change the contact pressure at 0 μm, and the other conditions were the same as in Example 1. The contact pressure when the contact width of the cleaning blade in Table 3 was changed was 20 gf / cm, and the free length γ was 1.0 to 4.0 mm to change the contact width.
【００７８】[0078]
【表２】 滞留幅Ｌ1 ：７０μｍ、α＝１．０ｍｍ、β＝３０°、
δ＝２ｍｍ[Table 2] Retention width L 1 : 70 μm, α = 1.0 mm, β = 30 °,
δ = 2mm
【００７９】[0079]
【表３】 滞留幅Ｌ1 ：７０μｍ、α＝１．０ｍｍ、β＝３０°、
δ＝２ｍｍ[Table 3] Retention width L 1 : 70 μm, α = 1.0 mm, β = 30 °,
δ = 2mm
【００８０】クリーニング性の評価条件は実施例１に同
じである。表２および３において「摺擦傷多」とは、ク
リーニングブレードの像担持体への圧接力が強く、像担
持体表面が削れて、それによる画像不良の発生を表わ
す。The conditions for evaluating the cleaning properties are the same as in the first embodiment. In Tables 2 and 3, the term "many scratches" means that the pressure of the cleaning blade against the image carrier is strong, the surface of the image carrier is shaved, and an image defect is thereby caused.
【００８１】（実施例４）イオン交換水７１０ｇに、
０．１Ｍ−Ｎａ3 ＰＯ4 水溶液４５０ｇを投入し、６０
℃に加温した後、ＴＫ式ホモミキサー（特殊機化工業
製）を用いて、１２０００ｒｐｍにて撹拌した。これに
１．０Ｍ−ＣａＣｌ2 水溶液６８ｇを徐々に添加し、Ｃ
ａ3 （ＰＯ4 ）2 を含む水系媒体を得た。Example 4 In 710 g of ion-exchanged water,
450 g of a 0.1 M Na 3 PO 4 aqueous solution was added, and 60
After heating to ° C, the mixture was stirred at 12000 rpm using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo). 68 g of a 1.0 M CaCl 2 aqueous solution was gradually added thereto, and C
An aqueous medium containing a 3 (PO 4 ) 2 was obtained.
【００８２】 スチレン １６５質量部 ｎ−ブチルアクリレート ３５質量部 フタロシアニン顔料 １０質量部 ジ−ｔ−ブチルサリチル酸金属化合物 １質量部 スチレン−メタクリル酸共重合体（モル比９５：５，Ｍｗ５万）１０質量部 パラフィンワックス（ｍｐ８３℃） ８質量部Styrene 165 parts by mass n-butyl acrylate 35 parts by mass Phthalocyanine pigment 10 parts by mass Di-t-butylsalicylic acid metal compound 1 part by mass Styrene-methacrylic acid copolymer (molar ratio 95: 5, Mw 50,000) 10 parts by mass 8 parts by mass of paraffin wax (mp83 ° C)
【００８３】上記材料を６０℃に加温し、ＴＫ式ホモミ
キサー（特殊機化工業製）を用いて、１２０００ｒｐｍ
にて均一に溶解、分散した。これに、重合開始剤２，
２′−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）８
ｇを溶解し、重合性単量体組成物を調製した。前記水系
媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、温度６０
℃、窒素ガス雰囲気下において、ＴＫ式ホモミキサーに
て１００００ｒｐｍで２０分間撹拌し、重合性単量体組
成物を造粒した。その後、パドル撹拌翼で撹拌しつつ、
７０℃に昇温し、１０時間反応させた。The above-mentioned material was heated to 60 ° C., and a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) at 12000 rpm
To dissolve and disperse uniformly. In addition, polymerization initiator 2,
2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) 8
g was dissolved to prepare a polymerizable monomer composition. The polymerizable monomer composition was charged into the aqueous medium, and the temperature was adjusted to 60.
The mixture was stirred at 10,000 rpm for 20 minutes with a TK homomixer under a nitrogen gas atmosphere at ℃, and the polymerizable monomer composition was granulated. Then, while stirring with the paddle stirring blade,
The temperature was raised to 70 ° C., and the reaction was performed for 10 hours.
【００８４】重合反応終了後、減圧下で、一部水系媒体
を留去し、冷却し、塩酸を加えリン酸カルシウムを溶解
させた後、ろ過、水洗、乾燥をして、体積平均径約８μ
ｍの粒子を得た。After completion of the polymerization reaction, a part of the aqueous medium was distilled off under reduced pressure, cooled, hydrochloric acid was added to dissolve the calcium phosphate, and then filtered, washed with water and dried to obtain a volume average diameter of about 8 μm.
m particles were obtained.
【００８５】この粒子１００重量部に対して、疎水化シ
リカ（体積平均粒径１０ｍμ）を０．８重量部混合して
重合トナーとした。0.8 parts by weight of hydrophobic silica (volume average particle size: 10 μm) was mixed with 100 parts by weight of the particles to obtain a polymerized toner.
【００８６】このトナーのＳＦ−１は１２０、ＳＦ−２
は１１０である。このトナーにクリーニング助剤を混合
した。このクリーニング助剤は、チタン酸ストロンチウ
ムを粉砕し、０．５μｍの体積平均粒径になるように分
級した粒子（ＢＥＴ比表面積：４ｍ2 ／ｇ）である。こ
のキャリア粒子として、磁性フェライト粒子（体積平均
粒径３０μｍ）を用い、キャリア粒子に対して、６重量
％のトナーを混合して２成分現像剤として、市販の複写
機（商品名：Ｎｐ４０５０、キヤノン株式会社製）に適
用してクリーニング性を評価した。なお、複写機の現像
器は、２成分現像器に、また、クリーニング装置として
図４に示す構成とした。クリーニングブレード１５の像
担持体２への当接圧を安定させるために、ばね１９によ
る加圧方式を用いている。従来例と比較するために像担
持体２に対してクリーニングブレード１５を従来例と同
じ２５ｇｆ／ｃｍの当接圧で当接させている。クリーニ
ングブレード１５の板厚は３ｍｍ、自由長は５ｍｍとし
た。当接角度βは、任意に設定可能とした。SF-1 of this toner is 120, SF-2
Is 110. A cleaning aid was mixed with the toner. The cleaning aid is particles (BET specific surface area: 4 m 2 / g) obtained by pulverizing strontium titanate and classifying the particles to have a volume average particle diameter of 0.5 μm. As the carrier particles, magnetic ferrite particles (volume average particle diameter: 30 μm) are used, and 6% by weight of the toner is mixed with the carrier particles to form a two-component developer, and a commercially available copying machine (trade name: Np4050, Canon) (Manufactured by Co., Ltd.) to evaluate the cleaning property. The developing device of the copying machine was configured as shown in FIG. 4 as a two-component developing device and as a cleaning device. In order to stabilize the contact pressure of the cleaning blade 15 against the image carrier 2, a pressing method using a spring 19 is used. For comparison with the conventional example, the cleaning blade 15 is brought into contact with the image carrier 2 at the same contact pressure of 25 gf / cm as in the conventional example. The thickness of the cleaning blade 15 was 3 mm, and the free length was 5 mm. The contact angle β can be set arbitrarily.
【００８７】クリーニングブレード１５は、材質がポリ
ウレタンゴムからなり、物性値はＪＩＳの加硫ゴムの試
験方法にしたがって実測し、Ａ硬度が７３°、反発弾性
率が５０％のものを使用した。The cleaning blade 15 was made of polyurethane rubber, and its physical properties were measured in accordance with the vulcanized rubber test method of JIS, and had an A hardness of 73 ° and a rebound resilience of 50%.
【００８８】転写残トナー２２へのクリーニング助剤２
１の混合率を変化させるために、本実施例ではトナーに
混合するクリーニング助剤２１の量を０．５〜１０重量
％の範囲で変化させている。この際の、転写残トナー２
２に混合されたクリーニング助剤２１の混合率を測定し
た結果を表４に示す。この結果は、通常使用される画像
濃度比率が１５％程度の画像を形成し、１０００枚通紙
耐久試験を行った後に、クリーニング装置１３のケーシ
ング１４の中に貯留された廃トナーを蛍光Ｘ線分析によ
り測定したものである。その測定方法は貯留された廃ト
ナーを５ｇ抽出し、この廃トナーと、ある分量だけクリ
ーニング助剤を混合させたトナーとの蛍光Ｘ線分析結果
を比較し、比較した結果が同一となる分量を測定結果と
する方法を用いた。Cleaning aid 2 for transfer residual toner 22
In this embodiment, in order to change the mixing ratio of 1, the amount of the cleaning aid 21 mixed with the toner is changed in the range of 0.5 to 10% by weight. At this time, the transfer residual toner 2
Table 4 shows the results of measuring the mixing ratio of the cleaning aid 21 mixed in No. 2. This result indicates that after forming an image having a normally used image density ratio of about 15% and performing a durability test on 1,000 sheets of paper, the waste toner stored in the casing 14 of the cleaning device 13 is subjected to a fluorescent X-ray. It was measured by analysis. The measuring method is to extract 5 g of the stored waste toner, compare the result of the fluorescent X-ray analysis of the waste toner with the toner mixed with a certain amount of the cleaning aid, and determine the amount that the comparison result becomes the same. The method used as a measurement result was used.
【００８９】[0089]
【表４】 [Table 4]
【００９０】このように、トナー中に外添混合するクリ
ーニング助剤２１の量を変化させることによって転写残
トナー２２中のクリーニング助剤２１の混合率を任意に
設定することができる。As described above, the mixing ratio of the cleaning aid 21 in the transfer residual toner 22 can be arbitrarily set by changing the amount of the cleaning aid 21 which is externally added and mixed into the toner.
【００９１】但し、クリーニング助剤２１は現像トナー
との極性の違いにより、非画像部（白地部）にも付着す
る。従って、転写残トナー２２へのクリーニング助剤２
１の混合率は画像濃度比率により変化する。このため、
画像形成装置によっては、通常用いられる画像濃度比率
が本実施形態と異なるために、表４の結果が適用できな
い場合が考えられる。このような場合には、転写残トナ
ー２２へのクリーニング助剤２１の混合率が所定の値に
なるようにトナーに混合するクリーニング助剤２１の量
を設定し直せばよい。However, the cleaning aid 21 also adheres to a non-image area (white area) due to a difference in polarity with the developing toner. Therefore, the cleaning aid 2 for the transfer residual toner 22
The mixing ratio of 1 changes depending on the image density ratio. For this reason,
Depending on the image forming apparatus, the result of Table 4 may not be applicable because the normally used image density ratio is different from that of the present embodiment. In such a case, the amount of the cleaning aid 21 mixed with the toner may be reset so that the mixing ratio of the cleaning aid 21 to the transfer residual toner 22 becomes a predetermined value.
【００９２】次に、クリーニング助剤２１の滞留幅Ｌ１
を当接角度βによって制御した。クリーニング助剤滞留
幅Ｌ１はトナーへのクリーニング助剤２１の混合率の影
響を受ける。そこで、上記のトナーへのクリーニング助
剤２１の混合率を変化させたトナーを用いて１００枚通
紙耐久試験を行ったときにクリーニング助剤滞留幅Ｌ１
を任意の値とすることができる当接角度βを調べた。結
果を表５に示す。Next, the retention width L1 of the cleaning aid 21 is determined.
Was controlled by the contact angle β. The cleaning aid retention width L1 is affected by the mixing ratio of the cleaning aid 21 to the toner. Therefore, when a 100-sheet running durability test was performed using the toner in which the mixing ratio of the cleaning aid 21 to the toner was changed, the cleaning aid retention width L1 was measured.
The contact angle β which can be set to an arbitrary value was examined. Table 5 shows the results.
【００９３】[0093]
【表５】 [Table 5]
【００９４】ここで、現像トナーへのクリーニング助剤
２１の混合率が０．５重量％のトナーでは、転写残トナ
ー２２へのクリーニング助剤の混合量が少ないためにク
リーニング助剤滞留幅を１００μｍ以上とするクリーニ
ングブレード１５の当接角度βを設定できなかった。ま
た、混合率が１０重量％のトナーでは、クリーニング助
剤滞留幅を２５μｍとするためにクリーニングブレード
１５の当接角度βを大きくすると、クリーニング性が悪
くなりクリーニング助剤を滞留させることができなかっ
た。Here, in the case of the toner in which the mixing ratio of the cleaning aid 21 to the developing toner is 0.5% by weight, since the mixing amount of the cleaning aid to the transfer residual toner 22 is small, the cleaning aid stay width is set to 100 μm The contact angle β of the cleaning blade 15 described above could not be set. Further, in the case of a toner having a mixing ratio of 10% by weight, if the contact angle β of the cleaning blade 15 is increased in order to set the cleaning assistant retention width to 25 μm, the cleaning performance deteriorates and the cleaning assistant cannot be retained. Was.
【００９５】このように、クリーニングブレード１５の
当接角度βを変化させることによって、任意のクリーニ
ング助剤滞留幅Ｌ１を得ることができる。滞留幅Ｌ１は
クリーニングブレード１５と像担持体２との当接状態に
よるものであり、他の設定条件を変化させる方法によっ
て所定のクリーニング助剤滞留幅Ｌ１が得られれば、そ
の方法を用いても構わない。As described above, by changing the contact angle β of the cleaning blade 15, an arbitrary cleaning assistant stay width L1 can be obtained. The retention width L1 depends on the state of contact between the cleaning blade 15 and the image carrier 2. If a predetermined cleaning aid retention width L1 can be obtained by changing other setting conditions, the method may be used. I do not care.
【００９６】このように、トナーへのクリーニング助剤
２１の混合率と、クリーニング助剤滞留幅Ｌ１とを変化
させて、常温低湿（２４℃、１０％、（相対湿度、以下
同じ））、常温常湿（２４℃、５５％）、高温高湿（３
０℃、８０％）の条件で通紙２万枚の耐久テストを行っ
た。その画像評価を行った結果を表６に示す。As described above, by changing the mixing ratio of the cleaning aid 21 to the toner and the cleaning aid residence width L1, the room temperature and low humidity (24 ° C., 10% (relative humidity, the same applies hereinafter)) Normal humidity (24 ° C, 55%), high temperature and high humidity (3
(0 ° C., 80%), an endurance test was performed on 20,000 sheets. Table 6 shows the results of the image evaluation.
【００９７】[0097]
【表６】 [Table 6]
【００９８】表６において「○」は、クリーニング不良
が発生せずに２０，０００枚のコピーが終了したことを
表わす「ＣＬＮ不良」は２０，０００枚コピーが終了し
ない内に、クリーニング不良が発生し画像に汚れが発生
したことを表わす「鳴き」は、クリーニングブレードの
異常振動による異常音の発生を表わす「−」は該当する
滞留幅が得られなかったので耐久テストを実施しなかっ
たことを表わす。「めくれ」は表１に同じである。In Table 6, "○" indicates that 20,000 copies were completed without occurrence of cleaning failure. "CLN failure" indicates that cleaning failure occurred before 20,000 copies were completed. The "squeal" indicating that the image was contaminated, and the "-" indicating the occurrence of abnormal noise due to the abnormal vibration of the cleaning blade, means that the durability test was not performed because the corresponding stay width was not obtained. Express. "Turn" is the same as in Table 1.
【００９９】表６に示されるように、常温常湿下におい
ては、いずれの混合率でもクリーニング助剤２１の滞留
幅Ｌ１が狭い場合はクリーニング不良が発生している。
また、高温高湿下では滞留幅が広い場合にクリーニング
ブレード１５が鳴き異常を発生している。As shown in Table 6, under normal temperature and normal humidity, cleaning failure occurred when the retention width L1 of the cleaning aid 21 was narrow at any mixing ratio.
Further, under high temperature and high humidity, when the stay width is wide, the cleaning blade 15 squeaks and abnormalities occur.
【０１００】この結果によると、現像トナー中のクリー
ニング助剤２１の混合率が２〜８重量％であり、かつ滞
留幅が５０〜１００μｍである場合に球形トナーを良好
にクリーニングできる。すなわち、表４、６の結果か
ら、転写残トナーへのクリーニング助剤の混合率が５〜
４０重量％であり、かつ滞留幅が５０〜１００μｍであ
るようにすることにより球形トナーを良好にクリーニン
グすることができる。According to the result, when the mixing ratio of the cleaning aid 21 in the developed toner is 2 to 8% by weight and the stay width is 50 to 100 μm, the spherical toner can be cleaned well. That is, from the results of Tables 4 and 6, the mixing ratio of the cleaning aid to the transfer residual toner is 5 to 5.
Spherical toner can be favorably cleaned by setting it to be 40% by weight and to have a stay width of 50 to 100 μm.
【０１０１】（実施例５）実施例４において、クリーニ
ング助剤として、チタン酸ストロンチウムの代わりにし
て、酸化セリウム粒子（体積平均粒径０．８μｍ、ＢＥ
Ｔ比表面積２ｍ2／ｇ）を用いた場合も、同様の結果が
得られた。Example 5 In Example 4, cerium oxide particles (volume average particle diameter 0.8 μm, BE) were used in place of strontium titanate as a cleaning aid.
Similar results were obtained when a T specific surface area of 2 m 2 / g) was used.
【０１０２】（実施例６）実施例４において、クリーニ
ング装置として、図７に示す構成の装置を採用してクリ
ーニング性を評価した。Example 6 In Example 4, a cleaning device having the structure shown in FIG. 7 was employed to evaluate the cleaning performance.
【０１０３】図７はクリーニング装置１３の側断面図で
ある。図７において図４と同様の部分については、同一
の符号を付し説明を省略する図７に示すクリーニング装
置は、像担持体２の移動方向（図４Ａ方向）に対して図
示しない転写手段９の下流側、かつクリーニングブレー
ド１５の上流側に像担持体２へのクリーニング助剤供給
手段２６を設けたこと以外は図４と同じ構成である。ク
リーニング助剤供給手段２６は、クリーニング助剤貯留
部２４と、像担持体２へクリーニング助剤２１を供給す
るためのブラシローラ２５とを有している。このクリー
ニング助剤供給手段２６は、像担持体２へ所定量のクリ
ーニング助剤２１を供給できる構成であれば、他の構成
でもよい。FIG. 7 is a side sectional view of the cleaning device 13. In FIG. 7, the same parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The cleaning device shown in FIG. The configuration is the same as that of FIG. 4 except that a cleaning aid supply unit 26 for supplying the image carrier 2 to the image carrier 2 is provided downstream of the cleaning blade 15 and upstream of the cleaning blade 15. The cleaning aid supply means 26 has a cleaning aid storage unit 24 and a brush roller 25 for supplying the cleaning aid 21 to the image carrier 2. The cleaning aid supply means 26 may have another configuration as long as it can supply a predetermined amount of the cleaning aid 21 to the image carrier 2.
【０１０４】本実施形態では、図４の実施形態のように
現像装置５によって供給されるトナーにクリーニング助
剤２１を混合せず、通常のトナーを使用する。そこで、
クリーニング助剤供給手段１９の供給用のブラシローラ
２５の回転スピードを変えることによって、転写残トナ
ー２２へのクリーニング助剤２１の混合率が所望の値と
なるように構成されている。第１の実施形態で説明した
クリーニング助剤２１の混合率の測定法によって確認
し、３〜６０重量％となるブラシローラ２５の回転スピ
ードの設定条件を得た。In the present embodiment, ordinary toner is used without mixing the cleaning aid 21 with the toner supplied by the developing device 5 as in the embodiment of FIG. Therefore,
By changing the rotation speed of the supply brush roller 25 of the cleaning aid supply means 19, the mixing ratio of the cleaning aid 21 to the transfer residual toner 22 becomes a desired value. It was confirmed by the method of measuring the mixing ratio of the cleaning aid 21 described in the first embodiment, and the setting condition of the rotation speed of the brush roller 25 to be 3 to 60% by weight was obtained.
【０１０５】実施例１と同様に半透明ガラスドラムを用
いたクリーニング助剤滞留幅Ｌ１の測定法により、転写
残トナー２２へのクリーニング助剤２１の混合率を変化
させたトナーに対して所定のクリーニング助剤滞留幅Ｌ
１を得るためのクリーニングブレード１５の当接角度β
を得た。結果を表７に示す。As in the first embodiment, a predetermined method is used for the toner in which the mixing ratio of the cleaning aid 21 to the transfer residual toner 22 is changed by the method of measuring the cleaning aid stay width L1 using a translucent glass drum. Cleaning aid retention width L
The contact angle β of the cleaning blade 15 for obtaining
I got Table 7 shows the results.
【０１０６】[0106]
【表７】 [Table 7]
【０１０７】表７に示した結果は、実施例４で得られた
結果（表５）とほぼ同じである。このことから、安定的
に滞留するクリーニング助剤滞留幅Ｌ１は、転写残トナ
ー２２に混合されるクリーニング助剤２１の混合率と、
クリーニングブレード１５の当接角度βとによってほぼ
決まると考えることができる。即ち、構成の違う２つの
実施形態において、転写残トナー２２へのクリーニング
助剤２１の混合率と、クリーニングブレード１５の当接
角度βとを同一にした場合に、クリーニング助剤滞留幅
Ｌ１が同一となったということが、この仮定を裏付けて
いる。The results shown in Table 7 are almost the same as the results obtained in Example 4 (Table 5). From this, the cleaning assistant stay width L1 that stably stays is determined by the mixing ratio of the cleaning assistant 21 mixed with the transfer residual toner 22, and
It can be considered that it is substantially determined by the contact angle β of the cleaning blade 15. That is, in the two embodiments having different configurations, when the mixing ratio of the cleaning aid 21 to the transfer residual toner 22 and the contact angle β of the cleaning blade 15 are the same, the cleaning aid stay width L1 is the same. That supports this assumption.
【０１０８】表７の結果に従い、常温低湿（２４℃、１
０％（相対湿度、以下同じ））、常温常湿（２４℃、５
５％）、高温高湿（３０℃、８０％）の条件下で通紙２
万枚の耐久テストを、転写残トナー２２へのクリーニン
グ助剤２１の混合率とクリーニング助剤滞留幅Ｌ１を変
化させて行った。その画像評価を行った結果を表８に示
す。According to the results shown in Table 7, normal temperature and low humidity (24 ° C., 1
0% (relative humidity, the same applies hereinafter)), normal temperature and normal humidity (24 ° C, 5
5%) and high temperature and high humidity (30 ° C., 80%).
A durability test was carried out for each sheet by changing the mixing ratio of the cleaning aid 21 to the transfer residual toner 22 and the cleaning aid stay width L1. Table 8 shows the results of the image evaluation.
【０１０９】[0109]
【表８】 [Table 8]
【０１１０】本実施例の結果も実施例４と同じであり、
転写残トナー２２へのクリーニング助剤２１の混合率が
５〜４０重量％で、かつ滞留幅が５０〜１００μｍであ
れば球形のトナーを良好にクリーニングすることができ
た。The result of this embodiment is the same as that of the fourth embodiment.
When the mixing ratio of the cleaning aid 21 to the transfer residual toner 22 was 5 to 40% by weight and the retention width was 50 to 100 μm, the spherical toner could be cleaned well.
【０１１１】[0111]
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によるク
リーニング方法は、長期間安定して良好な転写残トナー
のクリーニングが達成できるものである。As described above, the cleaning method according to the present invention can stably and satisfactorily clean the residual transfer toner for a long period of time.
【図１】従来のクリーニング装置の側断面図。FIG. 1 is a side sectional view of a conventional cleaning device.
【図２】従来例のクリーニング装置の側断面図である。FIG. 2 is a side sectional view of a conventional cleaning device.
【図３】本発明のクリーニング方法が適用される画像形
成装置の概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus to which the cleaning method of the present invention is applied.
【図４】実施例４に用いたクリーニング装置の側断面図
である。FIG. 4 is a side sectional view of a cleaning device used in a fourth embodiment.
【図５】本発明のクリーニング方法のクリーニング作用
を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a cleaning action of the cleaning method of the present invention.
【図６】クリーニングブレード当接条件を表すクリーニ
ング装置の側断面図。FIG. 6 is a side sectional view of the cleaning device showing a cleaning blade contact condition.
【図７】実施例６に用いたクリーニング装置の側断面図
である。FIG. 7 is a side sectional view of a cleaning device used in a sixth embodiment.
フロントページの続き (72)発明者 久保 憲彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H034 BF00 BF01 BF02 BF05 Continuation of the front page (72) Inventor Norihiko Kubo 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo F-term in Canon Inc. (reference) 2H034 BF00 BF01 BF02 BF05
Claims (16)
持体から記録媒体に転写する転写手段と、像担持体を移
動する移動機構と、該移動機構による像担持体の移動に
伴って、トナー画像を記録媒体に転写した後に像担持体
に残留した転写残トナーを除去する、像担持体に当接さ
れたクリーニングブレードとを有する電子写真画像形成
装置の像担持体のクリーニング方法において、クリーニ
ングブレードが像担持体へ当接する部位において像担持
体の移動方向上流側にトナー粒径よりも小さい、体積平
均粒径０．１〜３μｍのクリーニング助剤を５０〜１０
０μｍの幅で滞留させることを特徴とする電子写真画像
形成装置の像担持体のクリーニング方法。An image carrier for carrying a toner image; a transfer unit for transferring the image carrier to a recording medium; a moving mechanism for moving the image carrier; and a moving mechanism for moving the image carrier by the moving mechanism. Removing the transfer residual toner remaining on the image carrier after transferring the toner image to the recording medium, a method for cleaning the image carrier of an electrophotographic image forming apparatus having a cleaning blade in contact with the image carrier; At a position where the cleaning blade comes into contact with the image carrier, a cleaning aid having a volume average particle diameter of 0.1 to 3 μm, which is smaller than the toner particle diameter, is provided upstream of the image carrier in the moving direction of the image carrier.
A method for cleaning an image bearing member of an electrophotographic image forming apparatus, wherein the cleaning is performed at a width of 0 μm.
１〜１μｍであることを特徴とする請求項１記載のクリ
ーニング方法。2. The cleaning aid has a volume average particle diameter of 0.1.
2. The cleaning method according to claim 1, wherein the thickness is 1 to 1 [mu] m.
あることを特徴とする請求項２記載のクリーニング方
法。3. The cleaning method according to claim 2, wherein the volume average particle diameter of the toner is 4 to 10 μm.
定形トナーであることを特徴とする請求項２記載のクリ
ーニング方法。4. The cleaning method according to claim 2, wherein the toner is an irregular toner having a volume average particle diameter of 5 to 10 μm.
０〜２００およびＳＦ−２が１３０〜１５０であること
を特徴とする請求項４記載のクリーニング方法。5. The shape factor SF-1 of the irregular toner is 15
The cleaning method according to claim 4, wherein 0 to 200 and SF-2 are 130 to 150.
０以上の無機粒子であることを特徴とする請求項１に記
載のクリーニング方法。6. The cleaning aid has a Mohs hardness of 6.
2. The cleaning method according to claim 1, wherein the particles are zero or more inorganic particles.
下流側、かつクリーニングブレードの上流側に配置され
た、クリーニング助剤を像担持体上に供給するクリーニ
ング助剤供給手段を有することを特徴とする請求項１記
載のクリーニング方法。7. A cleaning aid supply means for supplying a cleaning aid onto the image carrier, which is disposed downstream of the transfer means and upstream of the cleaning blade with respect to the moving direction of the image carrier. The cleaning method according to claim 1, wherein:
徴とする請求項１記載のクリーニング方法。8. The cleaning method according to claim 1, wherein the toner is a spherical toner.
グ助剤の重量混合率が５〜４０％であることを特徴とす
る請求項８記載のクリーニング方法。9. The cleaning method according to claim 8, wherein a weight mixing ratio of the cleaning aid mixed into the transfer residual toner is 5 to 40%.
Ｆ−１≦１４０かつ１００≦ＳＦ−２≦１２０であるこ
とを特徴とする請求項８記載のクリーニング方法。10. The spherical toner has a shape coefficient of 100 ≦ S.
9. The cleaning method according to claim 8, wherein F-1≤140 and 100≤SF-2≤120.
とを特徴とする請求項８に記載の球形状クリーニング方
法。11. The spherical cleaning method according to claim 8, wherein the spherical toner is a non-magnetic toner.
体中で重合性モノマー組成物を重合することによって製
造された重合トナーであることを特徴とする請求項８に
記載のクリーニング方法。12. The cleaning method according to claim 8, wherein the spherical toner is a polymerized toner produced by polymerizing a polymerizable monomer composition in a medium containing water as a main component.
１〜１０ｍ2 ／ｇであることを特徴とする請求項１記載
のクリーニング方法。13. The cleaning method according to claim 1, wherein the BET specific surface area of the cleaning aid is 1 to 10 m 2 / g.
担持体から記録媒体に転写する転写手段と、像担持体を
移動する移動機構と、該移動機構による像担持体の移動
に伴って、トナー画像を記録媒体に転写した後に前期像
担持体に残留した転写残トナーを除去するクリーニング
ブレードとを有する電子写真画像形成装置において、像
担持体の移動方向に対して転写手段の下流側、かつクリ
ーニングブレードの上流側に配置された、クリーニング
助剤を像担持体上に供給するクリーニング助剤供給手段
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。14. An image carrier for carrying a toner image, a transfer unit for transferring the image carrier to a recording medium, a moving mechanism for moving the image carrier, and a moving mechanism for moving the image carrier by the moving mechanism. An electrophotographic image forming apparatus having a cleaning blade that removes transfer residual toner remaining on the image carrier after transferring the toner image to the recording medium, wherein the downstream side of the transfer unit with respect to the moving direction of the image carrier, An electrophotographic image forming apparatus, further comprising a cleaning aid supply unit disposed upstream of the cleaning blade and configured to supply a cleaning aid onto the image carrier.
も小さく、且つ体積平均粒径０．１〜３μｍであること
を特徴とする請求項１４記載の電子写真画像形成装置。15. The electrophotographic image forming apparatus according to claim 14, wherein the particle size of the cleaning aid is smaller than that of the toner, and the volume average particle size is 0.1 to 3 μm.
６．０以上の無機粒子であることを特徴とする請求項１
４に記載の電子写真画像形成装置。16. The cleaning aid according to claim 1, wherein the cleaning aid is inorganic particles having a Mohs hardness of 6.0 or more.
5. The electrophotographic image forming apparatus according to 4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11344589A JP2001013837A (en) | 1998-12-04 | 1999-12-03 | Electrophotographic image forming device, and cleaning method of carrier of electrophotographic image forming device |
Applications Claiming Priority (5)
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|---|---|---|---|
| JP34603598 | 1998-12-04 | ||
| JP10-346035 | 1999-04-28 | ||
| JP12257599 | 1999-04-28 | ||
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| JP11344589A JP2001013837A (en) | 1998-12-04 | 1999-12-03 | Electrophotographic image forming device, and cleaning method of carrier of electrophotographic image forming device |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP (1) | JP2001013837A (en) |
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-
1999
- 1999-12-03 JP JP11344589A patent/JP2001013837A/en not_active Withdrawn
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