JP2005250346A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、さらに詳しく言えば、接触現像方式の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, and more particularly to a contact developing type image forming apparatus.
感光体上に形成された静電潜像を現像して可視像を形成する画像形成装置において用いられる現像剤には、トナーとキャリアから成る二成分現像剤のほかトナー単体からなる一成分現像剤がある。 The developer used in the image forming apparatus that develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive member to form a visible image includes two-component developer composed of toner and carrier and one-component development composed of toner alone. There is an agent.
一成分現像剤を用いる現像装置は一般に、トナー担持体(以下、現像ローラという),供給ローラ等のトナー供給部材,ドクターブレードなどを備えており、トナー供給部材により現像ローラに供給したトナーを現像ローラの回転によって現像位置に向かって搬送し、その途中でドクターブレード等の規制部材によりトナー層厚を規制して均一な薄層とするとともに、トナーを均一に帯電させている。 A developing device using a one-component developer generally includes a toner carrier (hereinafter referred to as a developing roller), a toner supply member such as a supply roller, a doctor blade, and the like, and develops toner supplied to the development roller by the toner supply member. The toner is transported toward the developing position by the rotation of the roller, and the thickness of the toner layer is regulated by a regulating member such as a doctor blade in the middle thereof to make a uniform thin layer, and the toner is uniformly charged.
一成分接触現像方式では、現像ローラに供給ローラやドクターブレードが摺接しているため、現像ローラの磨耗やトナーフィルミング(固着)が発生し、所定の性能を長期間維持することが難しい。 In the one-component contact development method, since the supply roller and the doctor blade are in sliding contact with the developing roller, the developing roller is worn and toner filming (fixed) occurs, and it is difficult to maintain a predetermined performance for a long time.
その対策として、例えば特開2000−9129号公報(特許文献1)では、現像ローラのゴム組成物にトナー離型性材料を含有させることにより、現像ローラの削れやトナーのフィルミングを防止することが提案されている。また、特開平11−15260号公報(特許文献2)では、弾性層上にゴム硬度の高いコート層を形成することにより、トナーのフィルミングを防止することが提案されている。 As a countermeasure, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-9129 (Patent Document 1), the rubber composition of the developing roller contains a toner releasable material to prevent the developing roller from being scraped or from toner filming. Has been proposed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-15260 (Patent Document 2) proposes to prevent toner filming by forming a coating layer having high rubber hardness on an elastic layer.
しかしながら、上記特許文献1及び2の技術によっても、現像ローラの削れやトナーフィルミングの防止については充分とは言えず、長期間の使用においては現像ローラの表面に削れやフィルミングが発生し、画像上で筋や濃度ムラが発生したり、トナーの帯電が不安定となってカブリ現象が発生するという問題が見られた。
However, even the techniques of
また、接触現像では、感光体と現像ローラが常に接触し周速差を持って回転しているため、非接触現像に比べて感光体表面が削れ易い。これに対して、特開平2−242262号公報(特許文献3)及び特開平11−65137号公報(特許文献4)において、感光体表面層にシリコーン成分を含有させることにより、感光体表面の摩擦係数を低減させて改善する方法が提案されている。しかし、初期的には感光体表面の削れに対する効果が見られるものの、経時的には効果が持続しないという問題がある。 In contact development, since the photosensitive member and the developing roller are always in contact with each other and rotate with a difference in peripheral speed, the surface of the photosensitive member is more easily scraped than in non-contact development. On the other hand, in JP-A-2-242262 (Patent Document 3) and JP-A-11-65137 (Patent Document 4), the surface of the photoconductor surface is made to contain friction by containing a silicone component. A method for improving by reducing the coefficient has been proposed. However, although an effect on the surface of the photoreceptor is initially seen, there is a problem that the effect does not continue with time.
さらに、特開2002−6632号公報(特許文献5)には、トナー母体に、外添剤を外添処理した一成分トナーに潤滑剤を添加して改善する方法が提案されている。しかし、初期トナー及び攪拌により添加した潤滑剤がトナーより離脱して現像器内で凝集するために、トナー薄層が均一に形成できないという問題がある。 Further, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-6632 (Patent Document 5) proposes a method for improving a toner base material by adding a lubricant to a one-component toner obtained by externally adding an external additive. However, since the initial toner and the lubricant added by stirring are separated from the toner and aggregate in the developing device, there is a problem that the toner thin layer cannot be formed uniformly.
本発明は、従来の一成分現像剤を用いる場合の上述の問題を解決し、現像ローラ及びドクターブレード等における磨耗やトナーフィルミングを防止して、安定した現像性能を維持することのできる画像形成装置を提供することを課題とする。 The present invention solves the above-mentioned problems in the case of using a conventional one-component developer, prevents wear and toner filming in the developing roller and doctor blade, etc., and can maintain stable development performance. It is an object to provide an apparatus.
前記の課題は、本発明により、像担持体上に形成した静電潜像を接触現像により顕像化する画像形成装置において、前記接触現像を行なう現像装置が、現像剤を担持して現像領域に搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材を有し、前記像担持体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置を設け、該潤滑剤塗布装置により前記像担持体に潤滑剤を塗布することで、現像剤を介して前記現像剤担持体及び層厚規制部材に潤滑剤を付与することにより解決される。 According to the present invention, there is provided an image forming apparatus that visualizes an electrostatic latent image formed on an image carrier by contact development according to the present invention. A developer carrying member that is conveyed to the image carrier and a layer thickness regulating member that regulates the layer thickness of the developer on the developer carrying member, and a lubricant application device that applies a lubricant to the image carrier is provided, The problem is solved by applying a lubricant to the image carrier by a lubricant application device, and applying the lubricant to the developer carrier and the layer thickness regulating member via the developer.
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記潤滑剤塗布装置による前記像担持体への潤滑剤塗布量を制御可能に設けることを提案する。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記潤滑剤塗布装置が、前記像担持体に潤滑剤を塗布するブラシローラを有し、該ブラシローラの回転数を制御することにより前記像担持体への潤滑剤塗布量を制御可能なことを提案する。
In order to solve the above-described problems, the present invention proposes to provide a controllable amount of lubricant applied to the image carrier by the lubricant application device.
In order to solve the above-described problems, the present invention provides the lubricant application device including a brush roller for applying a lubricant to the image carrier, and controlling the number of rotations of the brush roller. We propose that the amount of lubricant applied to the carrier can be controlled.
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記像担持体の線速を変更することにより前記像担持体への潤滑剤塗布量を制御可能なことを提案する。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、所定回数の画像形成ごとに前記現像装置内に収納された現像剤を排出させることを提案する。
In order to solve the above problems, the present invention proposes that the amount of lubricant applied to the image carrier can be controlled by changing the linear velocity of the image carrier.
In order to solve the above problems, the present invention proposes to discharge the developer stored in the developing device every predetermined number of image formations.
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記現像剤に含まれる潤滑剤が0.5wt%を超える場合に前記現像剤の排出を行なうことを提案する。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記現像装置の非現像動作時かつ前記像担持体の動作時に、前記潤滑剤塗布装置による前記像担持体への潤滑剤塗布を行なうことを提案する。
In order to solve the above problems, the present invention proposes to discharge the developer when the lubricant contained in the developer exceeds 0.5 wt%.
In order to solve the above-described problem, the present invention provides that the lubricant is applied to the image carrier by the lubricant application device during the non-development operation of the developing device and the operation of the image carrier. suggest.
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記潤滑剤の帯電極性が、現像剤の帯電極性と逆極性であることを提案する。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、当該画像形成装置で用いる初期現像剤及び補給現像剤に潤滑剤が含まれていないことを提案する。
In order to solve the above problems, the present invention proposes that the charging polarity of the lubricant is opposite to the charging polarity of the developer.
In order to solve the above problems, the present invention proposes that the initial developer and the replenishment developer used in the image forming apparatus do not contain a lubricant.
また、前記の課題を解決するため、本発明は、少なくとも前記像担持体と前記現像装置を一体的にユニット化し、当該画像形成装置本体に脱着可能なプロセスカートリッジとして構成することを提案する。 In order to solve the above problems, the present invention proposes that at least the image carrier and the developing device are integrated into a unit and configured as a process cartridge that can be attached to and detached from the image forming apparatus main body.
本発明の画像形成装置によれば、潤滑剤塗布装置により像担持体に潤滑剤を塗布することで、現像剤を介して現像剤担持体及び層厚規制部材に潤滑剤を付与するので、現像剤担持体及び層厚規制部材における部材の削れやトナーフィルミングが防止され、現像装置の寿命を長くすることができる。また、画像における筋やムラあるいはかぶり現象などを防いで良好な現像能力を経時的に維持することができる。 According to the image forming apparatus of the present invention, the lubricant is applied to the developer carrier and the layer thickness regulating member via the developer by applying the lubricant to the image carrier by the lubricant application device. Scraping of the member and toner filming in the agent carrier and the layer thickness regulating member are prevented, and the life of the developing device can be extended. In addition, it is possible to prevent streaks, unevenness, or fogging phenomenon in an image and to maintain a good developing ability over time.
請求項2の構成により、潤滑剤塗布装置による像担持体への潤滑剤塗布量を制御可能に設けたので、潤滑剤の過剰供給を防止することができ、トナー薄層の形成を阻害することがない。 According to the second aspect of the present invention, the lubricant application amount to the image carrier by the lubricant application device is provided so as to be controllable, so that excessive supply of the lubricant can be prevented and the formation of the toner thin layer is inhibited. There is no.
請求項3の構成により、ブラシローラの回転数を制御することにより像担持体への潤滑剤塗布量を制御可能なので、潤滑剤塗布量を容易に制御することができる。
請求項4の構成により、像担持体の線速を変更することにより像担持体への潤滑剤塗布量を制御可能なので、潤滑剤の過剰供給を防止することができ、トナー薄層の形成を阻害することがない。
According to the third aspect of the present invention, the amount of lubricant applied to the image carrier can be controlled by controlling the number of rotations of the brush roller, so that the amount of lubricant applied can be easily controlled.
According to the fourth aspect of the present invention, since the amount of lubricant applied to the image carrier can be controlled by changing the linear velocity of the image carrier, excessive supply of the lubricant can be prevented, and the toner thin layer can be formed. There is no hindrance.
請求項5の構成により、所定回数の画像形成ごとに現像装置内に収納された現像剤を排出させるので、トナー中に含まれる潤滑剤量が高くなり過ぎることがなく、現像剤担持体及び層厚規制部材への潤滑剤の過剰供給を防ぐことができる。 According to the configuration of the fifth aspect, the developer stored in the developing device is discharged every time the image is formed a predetermined number of times, so that the amount of lubricant contained in the toner does not become too high, and the developer carrier and the layer It is possible to prevent excessive supply of the lubricant to the thickness regulating member.
請求項6の構成により、現像剤に含まれる潤滑剤が0.5wt%を超える場合に現像剤の排出を行なうので、潤滑剤の過剰供給を防止することができ、トナー薄層の形成を阻害することがない。 According to the configuration of the sixth aspect, since the developer is discharged when the lubricant contained in the developer exceeds 0.5 wt%, excessive supply of the lubricant can be prevented and the formation of the toner thin layer is inhibited. There is nothing to do.
請求項7の構成により、現像装置の非現像動作時かつ像担持体の動作時に像担持体への潤滑剤塗布を行なうので、現像動作時における像担持体線速に影響を与えることがなく、また、残留トナーによる影響を防ぐことができる。 According to the configuration of claim 7, since the lubricant is applied to the image carrier during the non-development operation of the developing device and the image carrier, the linear velocity of the image carrier during the development operation is not affected. Further, the influence of residual toner can be prevented.
請求項8の構成により、潤滑剤の帯電極性が現像剤の帯電極性と逆極性であることにより、潤滑剤を効率的に現像剤担持体及び層厚規制部材へ付与することができる。
請求項9の構成により、初期現像剤及び補給現像剤に潤滑剤が含まれていないことにより、現像剤に潤滑剤を添加した場合に発生する潤滑剤の凝集や現像剤の流動性低下などが発生しない。
With the configuration according to the eighth aspect, the lubricant can be efficiently applied to the developer carrier and the layer thickness regulating member because the charge polarity of the lubricant is opposite to the charge polarity of the developer.
According to the structure of the ninth aspect, since the initial developer and the replenishment developer do not contain the lubricant, the aggregation of the lubricant that occurs when the lubricant is added to the developer and the decrease in the fluidity of the developer are caused. Does not occur.
請求項10の構成により、プロセスカートリッジを小型化して画像形成装置の小型化に寄与することができる。 With the configuration of the tenth aspect, the process cartridge can be downsized to contribute to downsizing of the image forming apparatus.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る画像形成装置の一例における作像部付近の概略を示す構成図である。また、図2は、その感光体及び近接帯電装置を示す側面図である。また、図3は、近接帯電装置及び潤滑剤塗布装置付近を詳しく示す拡大図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing the vicinity of an image forming unit in an example of an image forming apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a side view showing the photoreceptor and the proximity charging device. FIG. 3 is an enlarged view showing the vicinity of the proximity charging device and the lubricant application device in detail.
これらの図に示す本実施例の画像形成装置は、デジタルカラープリンタとして構成されたものであり、いわゆる中間転写方式の画像形成装置である。ベルト状感光体2は、駆動ローラ5,従動ローラ6,一次転写対向ローラ7,テンションローラ8及びバックアップローラ9に掛け渡され、駆動ローラ5を介して図示しない駆動源としての感光体駆動モータにより矢印Aの方向(図中時計回り)に回転駆動される。
The image forming apparatus of this embodiment shown in these drawings is configured as a digital color printer, and is a so-called intermediate transfer type image forming apparatus. The belt-like
図2に示すように、近接帯電装置を構成する帯電ローラ1が、駆動ローラ5上で感光体2に近接して配置され、感光体2へ突き当てる環状の突き当て部材としてのスペーサリング3、4が感光体2の非帯電面と対向する両端部に嵌合されて加圧バネ10、11により両端の芯金1aが感光体2側へ加圧されることにより、感光体2の被帯電面との間の微小な間隔が一定に保持される。帯電ローラ1は、感光体2の被帯電面との間の微小な間隔で感光体2への放電により感光体2の被帯電面を一様に帯電させる。スペーサリング3、4は、例えば厚さ80μm、幅8mmの絶縁性テープが用いられる。
As shown in FIG. 2, the
感光体2の図において左側には、現像ローラ12を有するマゼンタ現像装置、現像ローラ13を有するシアン現像装置、現像ローラ14を有するイエロー現像装置、現像ローラ15を有するブラック現像装置、感光体2表面の濃度を検知する濃度センサ16が図の下から上方向に順に配置されている。この図では、各色現像装置はトナー担持体としての現像ローラ12,13,14,15のみを示してある。本実施例では、各色現像装置は現像ローラを感光体2に接離できるように移動可能に構成されており、基本的には現像動作時のみ現像ローラを感光体2に接触させる。なお、本実施例における各色現像装置は、従来周知の一成分接触現像装置と同様の構成であり、各色現像装置においては現像ローラのほかにトナー層厚規制部材としてのドクターブレード(図示せず)を備えている。
On the left side of the
感光体2の図において右側には中間転写体としての中間転写ベルト17が張設されている。この中間転写ベルト17は、駆動ローラ18、従動ローラ19、20、テンションローラ21及び1次転写ローラ22に掛け渡され、1次転写ローラ22及び1次転写対向ローラ7の間に通されて感光体2に当接される。また、2次転写装置を構成する2次転写ローラ23が、駆動ローラ18上で中間転写ベルト17に当接させて配置されている。
An
感光体2の1次転写位置と帯電位置との間の部分の右側には、除電装置を構成する除電ランプ24、潤滑剤塗布装置を構成するブラシ材としての潤滑剤塗布ブラシ25及び潤滑剤26、クリーニング部材としてのクリーニングブレード27を有するクリーニング装置28が配置される。また、帯電ローラ1をクリーニングするクリーナ29、排トナーボトル30が設けられる。
On the right side of the portion between the primary transfer position and the charging position of the
潤滑剤塗布ブラシ25は、感光体2の幅方向、すなわち潤滑剤塗布ブラシ25の軸方向に長く延びる中心軸の外周面に多数の毛が設けられ、例えば図示しない基布上にブラシを植設してその基布を中心軸の外周面に固定することにより構成される。この潤滑剤塗布ブラシ25は、その先端部が感光体2の表面にそのほぼ全幅にわたって接触し、かつ、潤滑剤26に常時接触する。
The
また、潤滑剤塗布ブラシ25の回転軸(中心軸)は、感光体2の表面から一定の間隔をあけて図3の紙面に対して垂直な方向に延び、その支持部材を構成するクリーニング装置28のケースの前後の側壁に回転自在に支持され、図示しない駆動装置によって適宜な方向、例えば矢印C方向(図中時計回り)に回転駆動される。潤滑剤塗布ブラシ25と感光体2の表面との接触部において、潤滑剤塗布ブラシ25と感光体2の表面とが互いに反対方向に移動する向きに潤滑剤塗布ブラシ25の回転方向が設定されている。
Further, the rotation axis (center axis) of the
矢印Cの方向に回転する潤滑剤塗布ブラシ25は、固形潤滑剤26に接触することにより、固形潤滑剤26から少量ずつ潤滑剤を掻き取る。このようにして潤滑剤塗布ブラシ25に移行した潤滑剤は、潤滑剤塗布ブラシ25に接触しながら矢印Aの方向に駆動される感光体2の表面に塗布される。
The
固形潤滑剤26としては、例えば乾燥した固体疎水性潤滑剤が用いられ、その代表例としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン亜鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウム、オレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレイン酸鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸銅、パルチミン酸、亜鉛パルチミン酸コバルト、パルチミン酸銅、パルチミン酸マグネシウム、パルチミン酸アルミニウム、パルチミン酸カルシウム、カプリル酸鉛、カプロン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、及びリコリノレン酸カドミウムの如き比較的高次の脂肪酸などを挙げることができる。また、固形潤滑剤26として、カルナウバワックスのような天然ワックスを用いることもできる。 As the solid lubricant 26, for example, a dry solid hydrophobic lubricant is used, and typical examples thereof include zinc stearate, barium stearate, zinc stearate, iron stearate, nickel stearate, cobalt stearate, stearic acid. Copper, strontium stearate, calcium stearate, cadmium stearate, magnesium stearate, zinc oleate, manganese oleate, iron oleate, cobalt oleate, lead oleate, magnesium oleate, copper oleate, palmitic acid, zinc partimine Cobalt oxide, copper palmitate, magnesium palmitate, aluminum palmitate, calcium palmitate, lead caprylate, lead caproate, zinc linolenate, cobalt linolenate, calcium linolenate, and lithium Such relatively higher fatty acid such as linoleic acid cadmium and the like. As the solid lubricant 26, a natural wax such as carnauba wax can be used.
本実施形態のデジタルカラーレーザプリンタの基本仕様は、線速:178mm/sec、像担持体としての感光体2の画像部表面電位:−500V、帯電部材としての帯電ローラ1:例えば直径9mmの芯金上にヒドリンゴムの層を設けた直径12mmの帯電ローラである。
The basic specifications of the digital color laser printer of this embodiment are: linear velocity: 178 mm / sec, image portion surface potential of the
次に、本例のデジタルカラーレーザプリンタにおけるフルカラー画像形成動作について説明する。
感光体2は感光体駆動モータにより回転駆動されて矢印Aの方向に回転し、中間転写ベルト17は図示しない駆動源により駆動ローラ18を介して矢印Bの方向に回転駆動される。帯電ローラ1には図示しない電源から帯電バイアスが印加され、1次転写ローラ22、2次転写ローラ23には図示しない電源から転写バイアスが印加される。感光体2は、帯電ローラ1により一様に帯電され、図示しない露光手段、例えばレーザ書き込み装置により外部からのマゼンタ画像信号に応じて画像露光がなされて静電潜像が形成される。この感光体2上の静電潜像は現像ローラ12を有するマゼンタ現像装置により現像されてマゼンタトナー像となり、このマゼンタトナー像が1次転写位置で1次転写ローラ22により中間転写ベルト17上に転写される。感光体2は、1次転写位置を通過した後に除電ランプ24により除電され、潤滑剤塗布ブラシ25により潤滑剤が塗布されてクリーニングブレード27によりクリーニングされる。
Next, a full color image forming operation in the digital color laser printer of this example will be described.
The
次いで、感光体2は、再び帯電ローラ1により一様に帯電され、図示しないレーザ書き込み装置により外部からのシアン画像信号に応じて画像露光がなされて静電潜像が形成される。この感光体2上の静電潜像は現像ローラ13を有するシアン現像装置により現像されてシアントナー像となり、このシアントナー像が1次転写位置で1次転写ローラ22により中間転写ベルト17上にマゼンタトナー像と重ね合わせて転写される。感光体2は、1次転写位置を通過した後に除電ランプ24により除電され、潤滑剤塗布ブラシ25により潤滑剤が塗布されてクリーニングブレード27によりクリーニングされる。
Next, the
次いで、感光体2は、再び帯電ローラ1により一様に帯電され、図示しないレーザ書き込み装置により外部からのイエロー画像信号に応じて画像露光がなされて静電潜像が形成される。この感光体2上の静電潜像は現像ローラ14を有するイエロー現像装置により現像されてイエロートナー像となり、このイエロートナー像が1次転写位置で1次転写ローラ22により中間転写ベルト17上にマゼンタトナー像、シアントナー像と重ね合わせて転写される。感光体2は、1次転写位置を通過した後に除電ランプ24により除電され、潤滑剤塗布ブラシ25により潤滑剤が塗布されてクリーニングブレード27によりクリーニングされる。
Next, the
次いで、感光体2は、再び帯電ローラ1により一様に帯電され、図示しないレーザ書き込み装置により外部からのブラック画像信号に応じて画像露光がなされて静電潜像が形成される。この感光体2上の静電潜像は現像ローラ15を有するブラック現像装置により現像されてブラックトナー像となり、このブラックトナー像が1次転写位置で1次転写ローラ22により中間転写ベルト17上にマゼンタトナー像、シアントナー像、イエロートナー像と重ね合わせて転写されることでフルカラー画像が形成される。感光体2は、1次転写位置を通過した後に除電ランプ24により除電され、潤滑剤塗布ブラシ25により潤滑剤が塗布されてクリーニングブレード27によりクリーニングされる。
Next, the
そして、転写材としての転写紙が図示しない給紙装置から給紙され、この転写紙は2次転写ローラ23により中間転写ベルト17上のフルカラー画像が転写されて外部へ画像形成物として排出される。また、帯電ローラ1がクリーナ29によりクリーニングされて中間転写ベルト17が図示しないクリーニング装置によりクリーニングされる。
Then, a transfer sheet as a transfer material is fed from a sheet feeding device (not shown), and a full-color image on the
ところで、感光体2に塗布された潤滑剤はクリーニングブレード27によりクリーニングされるが、その際ブレードでならされて感光体2に均等に付着する。この感光体に付着した潤滑剤は、現像領域におけるトナーを介して各現像ローラに付着する。すなわち、現像動作時に、感光体地肌部に当接しているトナーが潤滑剤の塗られている感光体に接触して潤滑剤を取り込み、現像ローラに潤滑剤を供給する。感光体地肌部においては、トナーと感光体が接触するが、現像ローラ上のトナーは感光体に移動せず現像装置内に戻ってくるので、トナーは感光体と接触した時に感光体から潤滑剤を受け取り、現像装置に戻る。
By the way, the lubricant applied to the
このようにして潤滑剤が各現像ローラ12〜15に付着することによって、各現像ローラ12〜15及び各色現像装置におけるドクターブレード(図示せず)における現像ローラの削れやトナーフィルミングが防止される。これにより、現像装置の寿命を長くすることができる。また、画像における筋やムラあるいはかぶり現象などを防いで良好な現像能力を経時的に維持することができる。 As the lubricant adheres to the developing rollers 12 to 15 in this way, the developing rollers 12 to 15 and a doctor blade (not shown) in each color developing device are prevented from being scraped or to toner filming. . Thereby, the lifetime of the developing device can be extended. In addition, it is possible to prevent streaks, unevenness, or fogging phenomenon in an image and to maintain a good developing ability over time.
なお、感光体2に塗布される潤滑剤の帯電極性が、トナーの帯電極性と逆極性となるように構成すると、現像電界によって感光体2から各現像ローラ(12〜15)に効率良く移動できるので、現像ローラ及びドクターブレードへの潤滑剤供給をより効率的に行うことができる。
If the charging polarity of the lubricant applied to the
本実施例では、図1に示されるように、潤滑剤塗布装置(潤滑剤塗布ブラシ25及び潤滑剤26)を、一次転写位置よりも下流側(感光体2の移動方向の下流側)であって感光体2のクリーニング位置(クリーニングブレード27の配設位置)よりも上流側で感光体2に接触するように配置している。このような位置に潤滑剤塗布装置を配置することにより、感光体2に塗布された潤滑剤の量がクリーニングブレード27により規制されるため、潤滑剤の過剰塗布が抑制される。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the lubricant application device (
また、潤滑剤塗布ブラシ25の回転と停止を切替可能に構成することによって、感光体2に塗布される潤滑剤、すなわちトナーを介して現像ローラ及びドクターブレードへ供給される潤滑剤を制限することが可能となり、現像ローラにおける摩擦係数の下がり過ぎを防止でき、トナー薄層の形成が阻害されることがない。
Further, by configuring the
ここで、現像装置の非現像動作時でかつ感光体2が動作している時、例えば紙間において潤滑剤塗布ブラシ25を回転させ、感光体2に潤滑剤を塗布するように制御すると、現像動作時における感光体2の線速に影響を与えることがなく、また、感光体の残留トナーによる潤滑剤あるいは塗布ブラシ等の汚染がなく、好適である。
Here, when the developing device is in a non-development operation and the
また、潤滑剤塗布ブラシ25の回転数を制御可能に構成することによっても、感光体2に塗布される潤滑剤、すなわちトナーを介して現像ローラ及びドクターブレードへ供給される潤滑剤を調整することが可能となり、現像ローラにおける摩擦係数の下がり過ぎを防止でき、トナー薄層の形成が阻害されることがない。
Further, the lubricant applied to the
なお、潤滑剤塗布装置により潤滑剤量を制限・制御するのではなく、感光体2を用いて潤滑剤量を制限・制御する構成も可能である。例えば、現像動作及び転写プロセス時以外、好ましくは紙間において、感光体2の線速を変更することにより、トナーを介して現像ローラ及びドクターブレードへ供給される潤滑剤を制限・制御することもできる。この場合、感光体2の線速を低下させれば現像ローラ及びドクターブレードへ供給される潤滑剤を減らすことができる。
A configuration in which the amount of lubricant is limited and controlled using the
本実施例の装置で用いるトナーとしては、帯電性の安定化及び流動性確保のための外添剤は添加してあるが、先の特許文献5におけるような、潤滑性を与えるための外添剤(潤滑剤)は添加していない。潤滑剤を添加した場合、攪拌により潤滑剤(凝集しやすい性質を有している)がトナーから離脱し、現像器内で凝集したり、トナーの流動性を悪化させたりすることがある。しかし本実施例では、潤滑剤を添加していないトナーを初期トナー及び補給トナーとして使用することにより、そのような問題が生ぜず、現像ローラ上にトナー薄層を均一に形成でき、良好な現像性能を発揮することができる。
As the toner used in the apparatus of this embodiment, an external additive for stabilizing charging property and ensuring fluidity is added. However, as described in
ところで、画像面積の低いプリント出力が続く場合には、現像ローラ上に潤滑剤が過剰に付着する可能性がある。そこで、所定枚数の画像形成が行なわれたら、現像装置内のトナーを強制的に排出させるようにすると好適である。例えば、1000ジョブに1回程度、現像動作によりトナーを感光体2に付着させ、用紙に転写させるかクリーニングブレード27によりクリーニングすることにより、現像装置内のトナーを強制的に排出させてしまう。ただし、排出モードの実行頻度は適宜設定すればよく、例えば、トナーに含まれる潤滑剤の上限が0.5%wt以下となるような(潤滑剤の上限が0.5%wtを超えない)頻度が望ましい。トナーに含まれる潤滑剤の上限が0.5%wtを超える出力枚数は、その画像形成装置においてあらかじめ求めておけばよい。
By the way, when the print output with a small image area continues, there is a possibility that the lubricant adheres excessively on the developing roller. Therefore, it is preferable to forcibly discharge the toner in the developing device when a predetermined number of images are formed. For example, the toner in the developing device is forcibly discharged by attaching the toner to the
図4は、出力枚数と現像ローラのトナーフィルミングの関係を本実施形態と従来例で比較して示したグラフである。横軸は出力枚数である。縦軸は現像ローラにおけるトナーフィルミングのランクで、数値が高いほうが良好な状態を表わす。このグラフにおいて実施例A,B,Cが本実施形態のものであり、Bは上記潤滑剤を添加していないトナーを使用した場合、Cは上記トナーの強制排出制御を実施する場合、AはB及びCを除く場合である。 FIG. 4 is a graph showing the relationship between the number of output sheets and toner filming of the developing roller in comparison between the present embodiment and the conventional example. The horizontal axis is the number of output sheets. The vertical axis represents the toner filming rank in the developing roller, and a higher value represents a better state. In this graph, Examples A, B, and C are those of the present embodiment, where B is a toner to which the lubricant is not added, C is a case where the forced discharge control of the toner is performed, and A is a This is the case when B and C are excluded.
図4のグラフから分るように、従来例では、出力枚数が12000枚を超えたあたりから現像ローラにおけるトナーフィルミングのランクが低下しているが、本実施形態ではA,B,Cいずれの場合も20000枚以上経過してもトナーフィルミングが有効に防止されていることが分る。 As can be seen from the graph of FIG. 4, in the conventional example, the rank of toner filming on the developing roller is reduced from the point when the number of output sheets exceeds 12,000. In this embodiment, any one of A, B, and C is used. Also in this case, it can be seen that toner filming is effectively prevented even after 20000 sheets or more.
図5は、画像形成装置の別例を示すもので、ドラム状感光体を有する画像形成装置のプロセスカートリッジを示す構成図である。
この図に示すプロセスカートリッジ50は、感光体ドラム51の周囲に配置される帯電手段52,現像装置53,クリーニング手段54及び潤滑性付与剤塗布手段55等をカートリッジとして構成し、図示しない画像形成装置本体に着脱可能に設けたものである。現像装置53は一成分接触現像装置であり、トナー担持体としての現像ローラ56,トナー層厚規制部材としてのドクターブレード57及びトナー供給部材としての供給ローラ58等を有している。また、潤滑性付与剤塗布手段55は、感光体ドラム51に潤滑性付与剤を塗布できる任意な構成によるもので、例えば図1における潤滑剤26と潤滑剤塗布ブラシ25と同様に構成することができる。
FIG. 5 shows another example of the image forming apparatus, and is a configuration diagram showing a process cartridge of the image forming apparatus having a drum-shaped photosensitive member.
The
潤滑性付与剤塗布手段55から感光体ドラム51に塗布された潤滑性付与剤は、現像領域におけるトナーを介して現像装置の現像ローラ56に付着する。現像ローラ56に付着した潤滑性付与剤によって、現像ローラ56とドクターブレード57とが圧接される部分における現像ローラの削れ及びトナーフィルミングが防止される。
The lubricity imparting agent applied to the
潤滑性付与剤の帯電極性がトナーの帯電極性と逆極性となるように構成しても良い。また、感光体ドラム52への潤滑性付与剤の塗布量を制限又は制御可能に構成することもできる。あるいは、感光体ドラム52の回転数を制御して潤滑性付与剤の塗布量を制御しても良い。また、潤滑剤を添加していないトナーを使用すると好適である。さらに、所定枚数の画像形成が行なわれたら現像装置53内のトナーを強制的に排出させるように構成しても良い。
You may comprise so that the charge polarity of a lubricity imparting agent may become a polarity opposite to the charge polarity of a toner. In addition, the amount of lubricity imparting agent applied to the
本実施例においては、トナーを介して感光体から現像ローラ56に潤滑性付与剤を付与できるため、現像ローラを小径化することが可能となり、現像装置を小型化することができる。したがって、プロセスカートリッジ50の小型化により画像形成装置の小型化が可能である。
In this embodiment, since the lubricity imparting agent can be applied from the photosensitive member to the developing
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、トナー担持体(現像ローラ)へのトナー層厚を規制する部材はブレード(ドクターブレード)に限らず、ローラ部材(層厚規制ローラ)とすることもできる。また、現像装置の構成も、例えばトナー攪拌部材を備えるなど、任意の構成とすることができる。 As mentioned above, although this invention was demonstrated by the example of illustration, this invention is not limited to this. For example, the member that regulates the toner layer thickness on the toner carrier (developing roller) is not limited to a blade (doctor blade), but may be a roller member (layer thickness regulating roller). In addition, the configuration of the developing device may be any configuration, for example, including a toner stirring member.
また、本発明は、二成分現像装置を使用する場合にも適用可能である。また、画像形成装置としてはプリンタに限らず、ファクシミリや複写機、あるいはそれらの複合機であっても良い。また、モノクロ装置やタンデム方式のカラー画像形成装置など、画像形成装置の構成も本発明の範囲内で適宜変更可能である。 The present invention is also applicable when using a two-component developing device. Further, the image forming apparatus is not limited to a printer, and may be a facsimile, a copying machine, or a complex machine thereof. The configuration of the image forming apparatus such as a monochrome apparatus or a tandem color image forming apparatus can be changed as appropriate within the scope of the present invention.
1 帯電ローラ
2 ベルト状感光体
12〜15 現像ローラ
17 中間転写ベルト
22 1次転写ローラ
25 潤滑剤塗布ブラシ
26 潤滑剤
28 クリーニング装置
30 排トナーボトル
50 プロセスカートリッジ
51 感光体ドラム
53 現像装置
55 潤滑性付与剤塗布手段
56 現像ローラ
57 ドクターブレード
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記接触現像を行なう現像装置が、現像剤を担持して現像領域に搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材を有し、
前記像担持体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置を設け、該潤滑剤塗布装置により前記像担持体に潤滑剤を塗布することで、現像剤を介して前記現像剤担持体及び層厚規制部材に潤滑剤を付与することを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus that visualizes an electrostatic latent image formed on an image carrier by contact development,
The developing device that performs the contact development includes a developer carrying body that carries the developer and transports it to the development area, and a layer thickness regulating member that regulates the layer thickness of the developer on the developer carrying body,
Provided with a lubricant application device for applying a lubricant to the image carrier, and applying the lubricant to the image carrier with the lubricant application device, the developer carrier and the layer thickness regulation via the developer An image forming apparatus, wherein a lubricant is applied to a member.
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- 2004-03-08 JP JP2004063973A patent/JP2005250346A/en active Pending
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