JP2006072270A - Image forming apparatus - Google Patents

Image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2006072270A
JP2006072270A JP2004259070A JP2004259070A JP2006072270A JP 2006072270 A JP2006072270 A JP 2006072270A JP 2004259070 A JP2004259070 A JP 2004259070A JP 2004259070 A JP2004259070 A JP 2004259070A JP 2006072270 A JP2006072270 A JP 2006072270A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
image
charging roller
roller
forming apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004259070A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Kanai
豊 金井
Yasuo Takayama
康夫 高山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP2004259070A priority Critical patent/JP2006072270A/en
Publication of JP2006072270A publication Critical patent/JP2006072270A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus which prevents slippage between a photoreceptor and a charging roller rotating following the rotation of the photoreceptor, or sticking of toner, and which can form a stable image for a long period of time. <P>SOLUTION: The image forming apparatus is equipped with at least: an image carrier; a charging roller which is in contact with the image carrier and driven to rotate to charge the image carrier; an exposing means to expose the charged image carrier to form an electrostatic latent image; a developing means to develop the electrostatic latent image with toner to obtain a toner image; and a transfer means to transfer the toner image onto a material to be transferred. The image forming apparatus is characterized in that: a resin layer is provided as the surface layer of the charging roller; the surface of the charging roller shows the ten-point average roughness Rz satisfying 0.14 μm≤Rz≤1.4 μm and the micro hardness K satisfying 0°<K≤60°; the nip pressure P of the charging roller against the image carrier is controlled to satisfy 6.3 N/m≤P≤16.7 N/m. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、像担持体に接触して回転し像担持体を帯電する帯電ローラを備える画像形成装置に関する   The present invention relates to an image forming apparatus including a charging roller that rotates in contact with an image carrier and charges the image carrier.

像担持体としての感光体に接触して従動回転し、感光体を帯電する帯電ローラを備えるプリンタやコピア等の画像形成装置において、感光体上に残留したトナーが帯電ローラに付着すると、帯電ローラの抵抗値が上昇して感光体を均一に帯電することができなくなり、画像濃度にムラが生じてしまう。このため、従来から帯電ローラにトナーを付着させないための対策が種々考案されている(例えば、特許文献1〜4参照)。   In an image forming apparatus such as a printer or a copier that includes a charging roller that rotates following contact with a photosensitive member as an image bearing member and charges the photosensitive member, when the toner remaining on the photosensitive member adheres to the charging roller, the charging roller Increases in resistance value, and the photosensitive member cannot be uniformly charged, resulting in uneven image density. For this reason, various countermeasures for preventing toner from adhering to the charging roller have been conventionally devised (see, for example, Patent Documents 1 to 4).

ところで、近年、クリーニングブレードを用いない所謂クリーナーレスシステムの画像形成装置が考案されており、このような画像形成装置におけるクリーニングシステムが種々考案されている。その中で、感光体の移動方向における転写ベルト(被転写体)と帯電ローラとの間に配設された保持手段としてのブラシローラに、転写ベルトに転写されずに感光体上に残留したトナー、及び転写ベルトから感光体にオフセットされたリトランスファートナーを一時的に蓄積させ、そして、非画像形成時にブラシローラに逆バイアスの電圧を印加してブラシローラから感光体へトナーを放出させて、現像器または転写ベルト上のトナーを回収するクリーニング装置へトナーを回収させるシステムが考案されている。   In recent years, so-called cleanerless system image forming apparatuses that do not use a cleaning blade have been devised, and various cleaning systems for such image forming apparatuses have been devised. Among them, the toner remaining on the photosensitive member without being transferred to the transfer belt is transferred to the brush roller as a holding unit disposed between the transfer belt (transferred member) and the charging roller in the moving direction of the photosensitive member. And retransfer toner offset from the transfer belt to the photoconductor, and temporarily applying a reverse bias voltage to the brush roller during non-image formation to release the toner from the brush roller to the photoconductor, A system has been devised in which toner is collected by a cleaning device that collects toner on a developing device or a transfer belt.

このシステムでは、多数枚の連続プリントを行った時等のクリーニングサイクルが長い場合や、ジャムによりトナー像が転写ベルトに転写されずに感光体に残った場合等では、ブラシローラに蓄積するトナーの量が多くなり、ブラシローラから感光体に放出されるトナーの量も多くなる。   In this system, when the cleaning cycle is long, such as when a large number of sheets are continuously printed, or when the toner image is not transferred to the transfer belt due to a jam, The amount increases, and the amount of toner discharged from the brush roller to the photoreceptor also increases.

そして、ブラシローラから感光体へ放出されるトナーの量が多くなると、本来は感光体に従動して回転する帯電ローラが感光体に従動しなくなってスリップを起し、この際、帯電ローラのスリップ部にトナーが貯まってしまう。そして、このトナー貯まりによって、帯電ローラが1周する毎にスリップが発生する。従って、周期的に帯電不良が発生し、画像に周期的な白抜け、濃度ムラが発生するという問題があった。   When the amount of toner discharged from the brush roller to the photoconductor increases, the charging roller that is originally driven by the photoconductor and rotates is not driven by the photoconductor, causing a slip. Toner accumulates in the part. The toner accumulation causes a slip every time the charging roller makes one revolution. Accordingly, there has been a problem that charging failure occurs periodically and periodic white spots and density unevenness occur in the image.

またこの場合、帯電ローラの感光体に対するニップ圧が高いと、感光体上にトナー固着が発生するという問題もあった。
したがって、帯電ローラを用いた前記クリーナーレスシステムを実用化するためには、感光体と帯電ローラとの間に介在するトナーによって生ずる種々の課題を解決する必要がある。
特開2002−040756号公報 特開2002−221829号公報 特開2003−098725号公報 特開平08−211698号公報
In this case, if the nip pressure of the charging roller with respect to the photosensitive member is high, there is a problem that toner adheres to the photosensitive member.
Therefore, in order to put the cleanerless system using the charging roller into practical use, it is necessary to solve various problems caused by the toner interposed between the photoreceptor and the charging roller.
JP 2002-040756 A Japanese Patent Laid-Open No. 2002-221829 JP 2003-098725 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-211698

本発明は、上述の問題点を解決することを目的とする。
すなわち、本発明は、感光体に従動して回転する帯電ローラと感光体との間のスリップやトナー固着の発生を防止し、長期に渡り安定した画像を形成することができる画像形成装置の提供を目的とする。
The present invention aims to solve the above-mentioned problems.
In other words, the present invention provides an image forming apparatus capable of preventing slippage and toner sticking between a charging roller that rotates following the photosensitive member and the photosensitive member, and forming a stable image over a long period of time. With the goal.

上記課題は、以下の本発明により達成される。すなわち本発明は、
<1> 少なくとも像担持体と、該像担持体に接触して従動回転し前記像担持体を帯電する帯電ローラと、前記帯電された像担持体に露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーで現像してトナー像とする現像手段と、該トナー像を被転写体に転写する転写手段とを有する画像形成装置であって、
前記帯電ローラの表面層として樹脂層を設け、前記帯電ローラ表面の十点平均粗さRzを0.14μm≦Rz≦1.4μm、マイクロ硬度Kを0°<K≦60°とし、かつ前記像担持体に対する前記帯電ローラのニップ圧Pを6.3N/m≦P≦16.7N/mとしたことを特徴とする画像形成装置である。
The above-mentioned subject is achieved by the following present invention. That is, the present invention
<1> At least an image carrier, a charging roller that is driven to rotate in contact with the image carrier and charges the image carrier, and an exposure that exposes the charged image carrier to form an electrostatic latent image An image forming apparatus comprising: a developing unit; a developing unit that develops the electrostatic latent image with toner to form a toner image; and a transfer unit that transfers the toner image to a transfer target.
A resin layer is provided as a surface layer of the charging roller, the charging roller surface has a ten-point average roughness Rz of 0.14 μm ≦ Rz ≦ 1.4 μm, a micro hardness K of 0 ° <K ≦ 60 °, and the image In the image forming apparatus, the nip pressure P of the charging roller with respect to the carrier is 6.3 N / m ≦ P ≦ 16.7 N / m.

<2> さらに、前記像担持体の移動方向における、転写位置と前記帯電ローラの接触位置との間に配設され、転写後に前記像担持体の表面に付着したトナーの一部または全部を回収して一時的に保持し、非画像形成時に該トナーを前記像担持体へ放出する保持手段を有することを特徴とする<1>に記載の画像形成装置である。 <2> Further, a part or all of the toner that is disposed between the transfer position and the contact position of the charging roller in the moving direction of the image carrier and adheres to the surface of the image carrier after the transfer is collected. The image forming apparatus according to <1>, further comprising a holding unit that temporarily holds the toner and releases the toner to the image carrier during non-image formation.

<3> 前記樹脂層が、ポリアミドを含むことを特徴とする<1>または<2>に記載の画像形成装置である。 <3> The image forming apparatus according to <1> or <2>, wherein the resin layer includes polyamide.

<4> 前記トナーが、形状係数SF1が100〜140の範囲、体積平均粒径が2〜8μmの範囲の重合トナーであることを特徴とする<1>〜<3>のいずれかに記載の画像形成装置である。 <4> The toner according to any one of <1> to <3>, wherein the toner is a polymerized toner having a shape factor SF1 in the range of 100 to 140 and a volume average particle diameter in the range of 2 to 8 μm. An image forming apparatus.

本発明によれば、感光体に従動して回転する帯電ローラと感光体との間のスリップやトナー固着の発生を防止し、長期に渡り安定した画像を形成することができる画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, there is provided an image forming apparatus capable of preventing the occurrence of slip and toner sticking between a charging roller that rotates following the photosensitive member and the photosensitive member, and can form a stable image over a long period of time. can do.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の画像形成装置は、少なくとも像担持体と、該像担持体に接触して従動回転し前記像担持体を帯電する帯電ローラと、前記帯電された像担持体に露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーで現像してトナー像とする現像手段と、該トナー像を被転写体に転写する転写手段とを有する画像形成装置であって、前記帯電ローラの表面層として樹脂層を設け、前記帯電ローラ表面の十点平均粗さRzを0.14μm≦Rz≦1.4μm、マイクロ硬度Kを0°<K≦60°とし、かつ前記像担持体に対する前記帯電ローラのニップ圧Pを6.3N/m≦P≦16.7N/mとしたことを特徴とする。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The image forming apparatus of the present invention includes at least an image carrier, a charging roller that is driven to rotate in contact with the image carrier, and charges the image carrier, and the charged image carrier is exposed to electrostatic latent image. An image forming apparatus comprising: an exposure unit that forms an image; a developing unit that develops the electrostatic latent image with toner to form a toner image; and a transfer unit that transfers the toner image to a transfer target. A resin layer is provided as a surface layer of the charging roller, the 10-point average roughness Rz of the charging roller surface is 0.14 μm ≦ Rz ≦ 1.4 μm, the micro hardness K is 0 ° <K ≦ 60 °, and the image bearing The nip pressure P of the charging roller with respect to the body is set to 6.3 N / m ≦ P ≦ 16.7 N / m.

前述のように、帯電ローラを用いたクリーナーレス方式においては、感光体(像担持体)と帯電ローラとの間に介在するトナーにより生ずる問題を解決する必要がある。
本発明においては、帯電手段として、接触式の帯電ローラを有する画像形成装置において、帯電ローラの硬度、表面性を制御するだけでなく、感光体(像担持体)とのニップ圧を一定以下とすることにより、クリーナーレス方式における感光体との従動回転時のスリップを防止できるだけでなく、トナー固着をも回避できることが見出された。
As described above, in the cleanerless system using the charging roller, it is necessary to solve the problem caused by the toner interposed between the photosensitive member (image carrier) and the charging roller.
In the present invention, in an image forming apparatus having a contact-type charging roller as a charging means, not only the hardness and surface property of the charging roller are controlled, but also the nip pressure with respect to the photosensitive member (image carrier) is kept below a certain level. Thus, it has been found that not only can the slip during the follower rotation with the photoreceptor in the cleaner-less system be prevented, but also the toner sticking can be avoided.

以下に、図面を参照しながら本発明の画像形成装置について説明する。
図1は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。図に示すように、画像形成装置としてのカラーレーザープリンタ(以下、単に「プリンタ」という)10は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色の現像ユニット(現像手段)12C、12M、12Y、12Kと感光体(像担持体)13C、13M、13Y、13Kとが、中間転写ベルト(被転写体)14に面して並列して配置され、中間転写ベルト14が矢印A方向に1周する間に4色のトナー像を重ね合せる、所謂タンデム式のフルカラーレーザープリンタである。
The image forming apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an image forming apparatus of the present invention. As shown in the figure, a color laser printer (hereinafter simply referred to as “printer”) 10 as an image forming apparatus includes developing units (developing units) 12C, 12M, 12Y, and 12K for cyan, magenta, yellow, and black. Photoconductors (image carriers) 13C, 13M, 13Y, and 13K are arranged in parallel facing the intermediate transfer belt (transfer target) 14, and the intermediate transfer belt 14 makes one round in the direction of arrow A. This is a so-called tandem full-color laser printer that superimposes four color toner images.

このプリンタ10は、底部に給紙トレイ16を備える。この給紙トレイ16にセットされた用紙Pの搬送方向(矢印B)の先端部には給紙ローラ18が当接しており、この給紙ローラ18と図示しない用紙捌き手段とによって、用紙Pが1枚ずつ給紙トレイ16から搬送方向下流側へ給紙される。そして、給紙ローラ18の搬送方向下流側には、一対の搬送ローラ20が配置されており、用紙Pは、この搬送ローラ20からの搬送力で図面上方の転写部22へ搬送される。   The printer 10 includes a paper feed tray 16 at the bottom. A paper feed roller 18 is in contact with the leading end of the paper P set in the paper feed tray 16 in the conveying direction (arrow B). The paper P is fed by the paper feed roller 18 and a paper winding means (not shown). The sheets are fed one by one from the sheet feeding tray 16 to the downstream side in the transport direction. A pair of transport rollers 20 is arranged on the downstream side of the paper feed roller 18 in the transport direction, and the paper P is transported to the transfer unit 22 above the drawing by the transport force from the transport rollers 20.

この転写部22には、中間転写ベルト14が巻き掛けられたベルト搬送ローラ24Aと、このベルト搬送ローラ24Aに圧接された転写ローラ26が配設されている。ベルト搬送ローラ24Aと転写ローラ26とのニップ部には、中間転写ベルト14が挟み込まれており、用紙Pはこのニップ部を通過する際に中間転写ベルト14からトナー像が転写される。   The transfer unit 22 is provided with a belt conveyance roller 24A around which the intermediate transfer belt 14 is wound, and a transfer roller 26 pressed against the belt conveyance roller 24A. The intermediate transfer belt 14 is sandwiched between the nip portion between the belt conveyance roller 24A and the transfer roller 26, and the toner image is transferred from the intermediate transfer belt 14 when the sheet P passes through the nip portion.

そして、転写部22の図面上方で、かつ搬送方向下流側には定着ユニット28が配設されている。この定着ユニット28には、高温になるヒートローラ28Aと、このヒートローラ28Aに圧接されたバックアップローラ28Bとが配設されており、用紙Pが、ヒートローラ28Aとバックアップローラ28Bとのニップ部を通過する際に、トナーが溶融、凝固して用紙Pに定着される。そして、用紙Pは、定着ユニット28の搬送方向下流側に配置された排紙ローラ29によって排紙される。   A fixing unit 28 is disposed above the transfer unit 22 and on the downstream side in the transport direction. The fixing unit 28 is provided with a heat roller 28A that reaches a high temperature and a backup roller 28B that is in pressure contact with the heat roller 28A, and the sheet P passes through the nip portion between the heat roller 28A and the backup roller 28B. When passing, the toner is melted and solidified to be fixed on the paper P. Then, the paper P is discharged by a paper discharge roller 29 disposed on the downstream side in the transport direction of the fixing unit 28.

ここで、感光体13C、13M、13Y、13Kが、中間転写ベルト14にトナー像を重ね合せるプリント部30について説明する。なお、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色を区別する際には、符号の後にC、M、Y、Kを付加して説明するが、各色を区別する必要がない場合は、符号の後のC、M、Y、Kは省略する。   Here, the printing unit 30 in which the photoreceptors 13C, 13M, 13Y, and 13K superimpose the toner image on the intermediate transfer belt 14 will be described. In addition, when distinguishing each color of cyan, magenta, yellow, and black, explanation is made by adding C, M, Y, K after the code. However, when it is not necessary to distinguish each color, C, M, Y, and K are omitted.

図2に、プリント部30の概略構成を示す。
図2に示すように、中間転写ベルト14は、上述したベルト搬送ローラ24Aと、ベルト搬送ローラ24Aの下方に配設されたベルト搬送ローラ24Bと、ベルト搬送ローラ24Bの斜め上方でかつ用紙搬送路の反対側に配設されたベルト搬送ローラ24Cに巻き掛けられている。
FIG. 2 shows a schematic configuration of the print unit 30.
As shown in FIG. 2, the intermediate transfer belt 14 includes the above-described belt conveyance roller 24A, a belt conveyance roller 24B disposed below the belt conveyance roller 24A, and a sheet conveyance path diagonally above the belt conveyance roller 24B. Is wound around a belt conveyance roller 24C disposed on the opposite side.

中間転写ベルト14のベルト搬送ローラ24Bとベルト搬送ローラ24Cとの間の斜め下方を向いた面が、感光体13C、13M、13Y、13Kからトナー像を転写される転写面14Aとなっている。この転写面14Aに面して、現像ユニット12C、12M、12Y、12Kと、感光体13C、13M、13Y、13Kが並列して配置されており、感光体13C、13M、13Y、13Kが転写面14Aに当接している。また、4つの転写ローラ32が、中間転写ベルト14を介して各々感光体13C、13M、13Y、13Kに圧接されている。   The surface of the intermediate transfer belt 14 between the belt conveyance roller 24B and the belt conveyance roller 24C that faces obliquely downward is a transfer surface 14A on which the toner image is transferred from the photoreceptors 13C, 13M, 13Y, and 13K. The developing units 12C, 12M, 12Y, and 12K and the photoconductors 13C, 13M, 13Y, and 13K are arranged in parallel so as to face the transfer surface 14A, and the photoconductors 13C, 13M, 13Y, and 13K are transferred to the transfer surface. 14A. The four transfer rollers 32 are pressed against the photoreceptors 13C, 13M, 13Y, and 13K through the intermediate transfer belt 14, respectively.

なお、転写面14Aの感光体13Kより搬送方向下流側には、中間転写ベルト14に転写されたトナーの濃度検出等を行うセンサ15が配設されている。   A sensor 15 for detecting the density of toner transferred to the intermediate transfer belt 14 is disposed on the transfer surface 14A downstream of the photosensitive member 13K in the transport direction.

図3に、プリント部における1色の画像形成部分を拡大して示す。
図3に示すように、感光体13の感光面13Aには、回転方向に順に、中間転写ベルト14、ブラシローラ34、帯電ローラ36、現像ローラ38が当接している。現像ローラ38は、感光体13の回転方向と同じ方向に回転している。即ち、現像ローラ38は、ニップ部においては感光体13に対して逆回転している。これによって、現像ローラ38から感光体13への転写効率が高められている。また、帯電ローラ36と現像ローラ38との間には、感光面13Aをライン露光するLEDアレイヘッド(露光手段)40が配置されている。
FIG. 3 shows an enlarged image forming portion of one color in the printing unit.
As shown in FIG. 3, the intermediate transfer belt 14, the brush roller 34, the charging roller 36, and the developing roller 38 are in contact with the photosensitive surface 13 </ b> A of the photosensitive member 13 in order in the rotation direction. The developing roller 38 rotates in the same direction as the rotation direction of the photoconductor 13. That is, the developing roller 38 rotates in the reverse direction with respect to the photoreceptor 13 at the nip portion. Thereby, the transfer efficiency from the developing roller 38 to the photosensitive member 13 is enhanced. Further, between the charging roller 36 and the developing roller 38, an LED array head (exposure means) 40 that performs line exposure of the photosensitive surface 13A is disposed.

以下、トナー像を中間転写ベルト14に転写するまでの流れを説明する。
感光体13が図中反時計回りに回転すると、まず、感光面13Aが、帯電ローラ38によって均一に所定の極性電位に帯電される。そして、更に感光体13が回転すると、感光面13Aの帯電面が、LEDアレイヘッド40によって露光され、帯電面の露光された部分の電位が低下して静電潜像が形成される。その後、感光体13の帯電極性と同極性に帯電している現像トナーT1を、現像ローラ38によって、帯電面の電位低下部に電気的に付着させることで、静電潜像を現像しトナー像とする。そして、このトナーと逆極性の転写電圧が印加された転写ローラ32に、トナーが電気的に引き寄せられる。これによって、トナー像が、感光体13から中間転写ベルト14へ転写される。
Hereinafter, a flow until the toner image is transferred to the intermediate transfer belt 14 will be described.
When the photosensitive member 13 rotates counterclockwise in the figure, first, the photosensitive surface 13A is uniformly charged to a predetermined polarity potential by the charging roller 38. When the photosensitive member 13 further rotates, the charged surface of the photosensitive surface 13A is exposed by the LED array head 40, and the potential of the exposed portion of the charged surface is lowered to form an electrostatic latent image. After that, the developing toner T1 charged to the same polarity as the charging polarity of the photosensitive member 13 is electrically attached to the potential lowering portion of the charging surface by the developing roller 38, thereby developing the electrostatic latent image and developing the toner image. And The toner is electrically attracted to the transfer roller 32 to which a transfer voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied. As a result, the toner image is transferred from the photoreceptor 13 to the intermediate transfer belt 14.

ここで、感光体13から中間転写ベルト14へトナー像が転写される際に、中間転写ベルト14に転写されずに感光体13に残留する転写残トナーT2が発生する。また、中間転写ベルト14に移動方向の上流側で転写されたトナーが下流側の感光体13にオフセットするリトランスファートナー(以下、「リトラトナー」という)T3が発生する。   Here, when the toner image is transferred from the photoreceptor 13 to the intermediate transfer belt 14, untransferred toner T <b> 2 that remains on the photoreceptor 13 without being transferred to the intermediate transfer belt 14 is generated. Further, retransfer toner (hereinafter referred to as “retratoner”) T3 is generated in which the toner transferred to the intermediate transfer belt 14 on the upstream side in the moving direction is offset to the downstream photoreceptor 13.

このため、この転写残トナーT2、リトラトナーT3を感光体13から除去する必要がある。本発明において、この除去の方法は特に制限されないが、下記に示すような残留トナーを一旦回収して保持する保持手段を有するいわゆるクリーニングレスシステムの場合に、本発明における帯電ローラが好ましく用いられる。
以下、転写残トナーT2、リトラトナーT3のクリーニングについて説明する。なお、本発明においては、上記転写残トナーとリトラトナーとを併せて転写後に感光体上に付着したトナーとする。
Therefore, it is necessary to remove the transfer residual toner T2 and the retraction toner T3 from the photoconductor 13. In the present invention, the removal method is not particularly limited, but the charging roller according to the present invention is preferably used in the case of a so-called cleaningless system having a holding means for temporarily collecting and holding the residual toner as described below.
Hereinafter, cleaning of the transfer residual toner T2 and the retraction toner T3 will be described. In the present invention, the transfer residual toner and the retra toner are combined and used as the toner adhered on the photosensitive member after transfer.

図4、図5は、トナーが感光体上に現像され、転写、回収されるまでの過程を示す模式図である。
はじめに、プリント時について説明する。図4(A)に示すように、まず、現像ローラ38から感光体13へ現像トナーT1が移動する。その後、転写部で転写残トナーT2が感光体13に残留し、リトラトナーT3が中間転写ベルト14から感光体13にオフセットする。
4 and 5 are schematic views showing the process from the development of the toner onto the photoreceptor to the transfer and collection.
First, the printing process will be described. As shown in FIG. 4A, first, the developing toner T1 moves from the developing roller 38 to the photosensitive member 13. Thereafter, the transfer residual toner T2 remains on the photoconductor 13 at the transfer portion, and the re-tray toner T3 is offset from the intermediate transfer belt 14 to the photoconductor 13.

そして、図4(B)に示すように、ブラシローラ(保持体)34にリトラトナーT3の極性(例えば+)と逆極性の電圧(例えば−500V)を印加して、リトラトナーT3をブラシローラ34に電気的に吸着させる(回収、保持)。また、転写残トナーT2は、感光体13に付着させたまま帯電ローラ36による帯電領域、及びLEDアレイヘッド40による露光領域を通過させる。即ち、転写残トナーT2が感光体13に付着したままの状態で帯電、露光を行う。   Then, as shown in FIG. 4B, a voltage (for example, −500 V) having a polarity opposite to the polarity (for example, +) of the retraction toner T3 is applied to the brush roller (holding body) 34, and the retraction toner T3 is applied to the brush roller 34. It is electrically adsorbed (collected and retained). Further, the transfer residual toner T <b> 2 passes through the charging area by the charging roller 36 and the exposure area by the LED array head 40 while being attached to the photoreceptor 13. That is, charging and exposure are performed while the transfer residual toner T2 remains attached to the photosensitive member 13.

そして、図5(A)に示すように、露光されていない非画像部(例えば−500V)に付着した転写残トナーT2は、例えば−200Vの電圧を印加された現像ローラ38に電気的に回収され、現像ユニット12内で現像ローラ38に摺接するブレード39によって現像ローラ38からトナー収容部41へ掻き落される。また、これと同時に現像ローラ38は現像トナーT1を感光面13Aの電位低下部へ移動させる。これによって、転写残トナーT2を感光体13から除去しながら、トナー像の形成を行うことができる。   As shown in FIG. 5A, the untransferred toner T2 adhered to the non-exposed non-image area (for example, −500 V) is electrically collected by the developing roller 38 to which a voltage of −200 V is applied, for example. Then, the toner is scraped off from the developing roller 38 to the toner containing portion 41 by the blade 39 slidably contacting the developing roller 38 in the developing unit 12. At the same time, the developing roller 38 moves the developing toner T1 to the potential lowering portion of the photosensitive surface 13A. Thus, a toner image can be formed while removing the transfer residual toner T2 from the photosensitive member 13.

次に、ブラシローラ34に一時的に保持されているリトラトナーT3を、クリーニングモード時やジョブエンドにクリーニングする流れについて説明する。   Next, the flow of cleaning the re-toner T3 temporarily held by the brush roller 34 in the cleaning mode or at the job end will be described.

図5(B)に示すように、まず、ブラシローラ34の印加電圧の極性をマイナス(−)からプラス(+)へ反転させ、ブラシローラ34から感光体13へ+に帯電されたリトラトナーT3を放出させる。   As shown in FIG. 5B, first, the polarity of the voltage applied to the brush roller 34 is reversed from minus (−) to plus (+), and the retraction toner T3 charged to + from the brush roller 34 to the photosensitive member 13 is loaded. Release.

そして、現像ローラ38に印加したマイナス(−)の電圧をオフにすることで、リトラトナーT3が現像ローラ38に回収されることなく現像領域を通過する。そして、転写ローラ32の電圧極性をプラス(+)からマイナス(−)へ反転させ、中間転写ベルト14へ転写させる。その後、リトラトナーT3は、中間転写ベルト14でクリーナ42(図2参照)によって回収される。
なお、本実施形態においては、リトラトナーT3のみをブラシローラ34に回収する態様を示したが、本発明においては、機構を変えることにより転写残トナーT2及びリトラトナーT3の両方をブラシローラ34に回収することもできる。
Then, by turning off the minus (−) voltage applied to the developing roller 38, the retractor toner T 3 passes through the developing region without being collected by the developing roller 38. Then, the voltage polarity of the transfer roller 32 is reversed from plus (+) to minus (−) and transferred to the intermediate transfer belt 14. Thereafter, the re-toner T3 is collected by the cleaner 42 (see FIG. 2) on the intermediate transfer belt 14.
In the present embodiment, the mode in which only the retraction toner T3 is collected on the brush roller 34 is shown. However, in the present invention, both the transfer residual toner T2 and the retraction toner T3 are collected on the brush roller 34 by changing the mechanism. You can also.

ここで、本発明に用いられる帯電ローラの構成について説明する。
図7に、本発明における帯電ローラの構成の一例の断面図を示す。帯電ローラの層構成は、導電性支持体の表面に、表面層を含む少なくとも2層以上の導電層を有していることが好ましく、3層あるいは4層で構成されていてもよい。上記導電層は、帯電ローラが適切な圧力で感光体表面に押圧され、感光体との間にニップを形成し、感光体表面を均一に帯電できるよう、少なくとも1層は導電性弾性層であることが好ましい。
Here, the configuration of the charging roller used in the present invention will be described.
FIG. 7 shows a cross-sectional view of an example of the configuration of the charging roller in the present invention. The layer structure of the charging roller preferably has at least two or more conductive layers including a surface layer on the surface of the conductive support, and may be composed of three layers or four layers. At least one of the conductive layers is a conductive elastic layer so that the charging roller is pressed against the surface of the photoconductor with an appropriate pressure to form a nip between the photoconductor and the surface of the photoconductor can be uniformly charged. It is preferable.

前記導電性支持体は、帯電ローラの電極及び支持部材として機能するもので、例えば、アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼等の金属または合金;クロム、ニッケル等で鍍金処理を施した鉄;導電性の樹脂;などの導電性の材質で構成される。   The conductive support functions as an electrode and a support member of the charging roller. For example, a metal or alloy such as aluminum, copper alloy, or stainless steel; iron plated with chromium, nickel, etc .; conductive It is made of a conductive material such as resin.

前記導電性弾性層は、例えばゴム材中に導電剤を分散させることによって形成される。ゴム材としては、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン3元共重合ゴム(EPDM)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、天然ゴム等、及びこれらのブレンドゴムが挙げられる。中でも、シリコーンゴム、エピクロルヒドリンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムが好ましく用いられる。これらのゴム材は発泡したものであっても無発泡のものであってもよい。   The conductive elastic layer is formed, for example, by dispersing a conductive agent in a rubber material. Rubber materials include isoprene rubber, chloroprene rubber, epichlorohydrin rubber, butyl rubber, urethane rubber, silicone rubber, fluorine rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, nitrile rubber, ethylene propylene rubber, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber, ethylene-propylene. -Diene terpolymer rubber (EPDM), acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, natural rubber, etc., and blended rubbers thereof. Of these, silicone rubber, epichlorohydrin rubber, and acrylonitrile-butadiene copolymer rubber are preferably used. These rubber materials may be foamed or non-foamed.

導電剤としては、電子導電剤やイオン導電剤が用いられる。電子導電剤の例としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック;熱分解カーボン、グラファイト;アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼等の各種導電性金属または合金;酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化スズ−酸化アンチモン固溶体、酸化スズ−酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物;絶縁物質の表面を導電化処理したもの;などの微粉末を挙げることができる。また、イオン導電剤の例としては、テトラエチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩等;リチウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩等;を挙げることができる。   As the conductive agent, an electronic conductive agent or an ionic conductive agent is used. Examples of electronic conductive agents include carbon blacks such as ketjen black and acetylene black; pyrolytic carbon, graphite; various conductive metals or alloys such as aluminum, copper, nickel, and stainless steel; tin oxide, indium oxide, titanium oxide Examples thereof include fine powders such as various conductive metal oxides such as tin oxide-antimony oxide solid solution and tin oxide-indium oxide solid solution; Examples of ionic conductive agents include perchlorates and chlorates such as tetraethylammonium and lauryltrimethylammonium; alkali metals such as lithium and magnesium; perchlorates and chlorates of alkaline earth metals Can be mentioned.

これらの導電剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その添加量は特に制限はないが、これにより、導電性弾性層の体積抵抗値を1×106〜1×1010Ω・cmの範囲に調整することが好ましい。 These conductive agents may be used alone or in combination of two or more. The addition amount is not particularly limited, but it is preferable to adjust the volume resistance value of the conductive elastic layer to a range of 1 × 10 6 to 1 × 10 10 Ω · cm.

前記表面層としては、樹脂層が設けられる。該樹脂層を構成する高分子材料としては特に制限されないが、ポリアミド、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリデン、4フッ化エチレン共重合体、ポリエステル、ポリイミド、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、メラミン樹脂、フッ素ゴム、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、セルロース、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等を挙げることができる。
これらの中では、トナーとの離型性等の観点から、ポリアミドを含む樹脂が好ましく用いられる。
A resin layer is provided as the surface layer. The polymer material constituting the resin layer is not particularly limited, but polyamide, polyurethane, polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene copolymer, polyester, polyimide, silicone resin, acrylic resin, polyvinyl butyral, ethylene tetrafluoroethylene copolymer Examples thereof include polymers, melamine resins, fluororubbers, epoxy resins, polycarbonates, polyvinyl alcohol, cellulose, polyvinylidene chloride, polyvinyl chloride, polyethylene, and ethylene vinyl acetate copolymers.
Among these, a resin containing polyamide is preferably used from the viewpoint of releasability from the toner.

また、表面層は、上記高分子材料に前記導電性弾性層に用いた導電剤や各種微粒子を混合して組成物とし形成される。上記微粒子としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム等の金属酸化物及び複合金属酸化物、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等の高分子微粉体を単独または混合して用いられるが、特にこれらに限定されるものではない。   The surface layer is formed as a composition by mixing the polymer material with the conductive agent used in the conductive elastic layer and various fine particles. As the fine particles, metal oxides such as silicon oxide, aluminum oxide, and barium titanate and composite metal oxides, polymer fine powders such as polytetrafluoroethylene and polyvinylidene fluoride are used alone or in combination. It is not limited to these.

また、前記表面層の膜厚は、20μm以下であることが好ましく、5μm以下であることがより好ましい。さらに、前記導電性弾性層及び表面層以外にも、これらの層の間に例えば抵抗調整層などを設けることができる。
表面層の形成法は特に制限されないが、前記樹脂、導電剤等を含む溶液を前記導電性弾性層表面にコーティングして形成することが好ましい。コーティング方法としては、スプレー法、ディッピング法、スピンコート法など通常のコーティング方法を用いることができる。
Further, the film thickness of the surface layer is preferably 20 μm or less, and more preferably 5 μm or less. Furthermore, in addition to the conductive elastic layer and the surface layer, for example, a resistance adjusting layer can be provided between these layers.
The method for forming the surface layer is not particularly limited, but it is preferably formed by coating the surface of the conductive elastic layer with a solution containing the resin, a conductive agent and the like. As a coating method, a normal coating method such as a spray method, a dipping method, or a spin coating method can be used.

以上のようにして作製した帯電ローラの硬度は、アスカーC硬度で70°以下であることが好ましい。アスカーC硬度が70°より高くなると、感光体とのニップ均一性が損なわれ、画質欠陥が発生するようになるだけでなく、長期間の使用により例えば感光体表面が次第に摩耗する場合がある。
なお、アスカーC硬度の測定は、帯電ローラの表面にアスカーC型硬度計(高分子計器社製)の押針を当接し、1000g荷重の条件で行った。
The hardness of the charging roller produced as described above is preferably 70 ° or less in terms of Asker C hardness. When the Asker C hardness is higher than 70 °, not only the uniformity of the nip with the photoconductor is impaired and image quality defects are generated, but the photoconductor surface may be gradually worn by long-term use, for example.
The Asker C hardness was measured under the condition of a load of 1000 g with a pusher of an Asker C-type hardness meter (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.) in contact with the surface of the charging roller.

また、上記帯電ローラの抵抗値は、2×104〜5×1010Ωの範囲であることが好ましい。抵抗値が2×104Ω未満であると、感光体表面に過剰電流が流れ、感光体表面にピンホールリークが発生しやすい場合がある。一方、抵抗値が5×1010Ωより大きくなると、低電圧での感光体への帯電が困難となり、帯電電位の不足により画質欠陥が生じるようになる。 The resistance value of the charging roller is preferably in the range of 2 × 10 4 to 5 × 10 10 Ω. If the resistance value is less than 2 × 10 4 Ω, excessive current may flow on the surface of the photoreceptor, and pinhole leakage may easily occur on the surface of the photoreceptor. On the other hand, if the resistance value is greater than 5 × 10 10 Ω, it is difficult to charge the photoconductor with a low voltage, and image quality defects occur due to insufficient charging potential.

なお、上記抵抗値は、金属板上に帯電ローラを置き、ローラの両端部に500gずつ荷重し、高抵抗測定器(R8340Aデジタル高抵抗/微小電流計:アドバンテスト社製)を用いて、ローラの芯金と金属板との間に100Vの電圧を10秒印加後、得られた電流値を測定しローラ抵抗値を求めた。   The resistance value is set by placing a charging roller on a metal plate, applying a load of 500 g to both ends of the roller, and using a high resistance measuring instrument (R8340A digital high resistance / microammeter: manufactured by Advantest). After applying a voltage of 100 V between the metal core and the metal plate for 10 seconds, the obtained current value was measured to obtain the roller resistance value.

以上説明した帯電ローラを用いるクリーナーレス方式の画像形成装置において起こり得る、スリップやトナー固着についてさらに説明する。
図6は、ブラシローラからトナーが放出されている状態を示す概念図である。図6(A)に示すように、ブラシローラ34の感光体回転方向下流側には帯電ローラ36が配設されている。このため、ブラシローラ34から感光体13へ放出されたリトラトナーT3(転写残留トナーT2を含む場合もある。)によって、本来は感光体13の回転に従動して回転する帯電ローラ36が、感光体13の回転に従動しなくなり、感光体13に対してスリップを起すことがある(図中点線で図示)。
The slip and toner adhesion that may occur in the cleanerless type image forming apparatus using the charging roller described above will be further described.
FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a state in which toner is discharged from the brush roller. As shown in FIG. 6A, a charging roller 36 is disposed downstream of the brush roller 34 in the photosensitive member rotation direction. For this reason, the charging roller 36 that is originally rotated by the rotation of the photosensitive member 13 by the retraction toner T3 (which may include the transfer residual toner T2) discharged from the brush roller 34 to the photosensitive member 13 is the photosensitive member. Accordingly, the photosensitive member 13 may be slipped (illustrated by a dotted line in the figure).

本発明では、帯電ローラ36表面の十点平均粗さRz、マイクロ硬度Kを所定の値に設定して、このスリップを防止することができる。
具体的には、帯電ローラ36の表面粗さRz(μm)を0.14μm≦Rz≦1.4μm、かつマイクロ硬度Kを0°<K≦60°とすることで、リトラトナーT3等が感光体13と帯電ローラ36との間に介在してもスリップの発生を抑えることができる。
In the present invention, the ten-point average roughness Rz and the micro hardness K on the surface of the charging roller 36 can be set to predetermined values to prevent this slip.
Specifically, by setting the surface roughness Rz (μm) of the charging roller 36 to 0.14 μm ≦ Rz ≦ 1.4 μm and the microhardness K to 0 ° <K ≦ 60 °, the retraction toner T3 and the like can be transferred to the photoconductor. 13 can be suppressed even if it is interposed between the charging roller 36 and the charging roller 36.

ローラ表面の十点平均粗さRzは0.3μm≦Rz≦0.9μmであることが好ましい。Rzが0.14μmに満たないと、感光体とのスリップが起こりやすくなる。また、Rzが1.4μmを超えると感光体が帯電ローラとの間に介在するトナーの影響を受けやすくなり、後述するトナー固着が発生しやすくなる。   The ten-point average roughness Rz of the roller surface is preferably 0.3 μm ≦ Rz ≦ 0.9 μm. If Rz is less than 0.14 μm, slippage with the photoreceptor tends to occur. On the other hand, if Rz exceeds 1.4 μm, the photosensitive member is easily affected by the toner interposed between the charging roller and the toner, which will be described later.

上記Rzは、表面粗さ計surfcom1400A(東京精密社製)を用い、JIS B 0601−1994に従って、ローラの軸方向について、測定長5.0mm、カットオフ値0.8mm、測定速度0.30mm/secの条件で測定した。   Rz is measured using a surface roughness meter surfcom 1400A (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.) according to JIS B 0601-1994, with a measuring length of 5.0 mm, a cutoff value of 0.8 mm, and a measuring speed of 0.30 mm / It measured on the conditions of sec.

帯電ローラのマイクロ硬度Kは40°≦K≦50°が好ましい。マイクロ硬度が60°を超えると、スリップが起こりやすくなるだけでなく、後述するトナー固着も発生しやすくなる。   The micro hardness K of the charging roller is preferably 40 ° ≦ K ≦ 50 °. When the micro hardness exceeds 60 °, not only slipping is likely to occur, but also toner sticking described later is likely to occur.

なお、本発明における「マイクロ硬度」とは、測定対象となる試料(ローラ)を切り出してサンプルを作製し、当該サンプルの厚み方向における硬度について、マイクロゴム硬度計(高分子計器社製、MD−1)を用いて測定される値をいう。
具体的な測定法について述べれば、前記マイクロ硬度は、原理的にはJIS K6253に記載のタイプAデュロメータに準じたものであり、押針をスプリングの力で試料の表面に押しつけて変形を与え、試料の抵抗力とスプリングの力とがバランスした状態での押針の押し込み深さを基に測定することができるものである。
The “micro hardness” in the present invention refers to a sample (roller) cut out to prepare a sample, and the hardness in the thickness direction of the sample is measured by a micro rubber hardness meter (MD-manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.). The value measured using 1).
To describe a specific measurement method, the micro hardness is in principle according to the type A durometer described in JIS K6253, and the push needle is pressed against the surface of the sample by the force of a spring to give deformation. It can be measured based on the push-in depth of the push needle in a state where the resistance of the sample and the force of the spring are balanced.

より詳細には、前記押針の径は0.16mmであり、非測定時すなわち押針の変位が0mmの状態での加圧面からの突き出し量を0.5mmとし、押針はスプリングにより22mNの力で押されている。この時のマイクロ硬度を0°とする。そして、押針の押し込み深さが0mm(変位0.5mm)の時、スプリングにより押針は330mNの力で押されている。この時のマイクロ硬度を100°としてこの間を等間隔で目盛り、マイクロ硬度の測定スケールとする。加圧面は外径4mmで、中心に前記押針を通す直径1.5mmの孔が設けてある。   More specifically, the diameter of the push needle is 0.16 mm, and when not measured, that is, when the displacement of the push needle is 0 mm, the protruding amount from the pressure surface is 0.5 mm, and the push needle is 22 mN by a spring. Pressed with force. The micro hardness at this time is 0 °. When the pushing depth of the push needle is 0 mm (displacement 0.5 mm), the push needle is pushed with a force of 330 mN by the spring. At this time, the micro hardness is set to 100 °, and this interval is graduated at equal intervals to obtain a micro hardness measurement scale. The pressing surface has an outer diameter of 4 mm, and a hole having a diameter of 1.5 mm through which the push needle is passed.

以上のような構成の測定機により、試料に押針を押し当て、前記バランスした状態での値を読み取りマイクロ硬度とした。
なお、マイクロ硬度Hm(°)と押針先端荷重F(mN)との関係は下記式(1)の関係となる。
F=22+3.1Hm ・・・ 式(1)
With the measuring machine configured as described above, a push needle was pressed against the sample, and the value in the balanced state was read as micro hardness.
The relationship between the micro hardness Hm (°) and the needle tip load F (mN) is expressed by the following equation (1).
F = 22 + 3.1Hm Formula (1)

さらに、図6に示すように、帯電ローラ36と感光体13との接触部(帯電領域)に介在するリトラトナーT3の量が多くなった場合には、感光体13の表面にトナー固着が発生する。ここでトナー固着とは、転写後感光体表面に付着したトナーが、帯電ローラ36との圧接時あるいは帯電ローラ36との従動回転中に、感光体表面に押しつぶされたり、トナーのガラス転移温度以上に加熱されたりすることにより、塊状あるいはフィルム状となって感光体表面に密着することをいう。   Further, as shown in FIG. 6, when the amount of the retraction toner T3 interposed in the contact portion (charging region) between the charging roller 36 and the photosensitive member 13 increases, toner adhesion occurs on the surface of the photosensitive member 13. . Here, the toner fixing means that the toner adhering to the surface of the photoconductor after the transfer is crushed on the surface of the photoconductor during the press contact with the charging roller 36 or the driven rotation with the charging roller 36, or more than the glass transition temperature of the toner. Or the like, it is in the form of a lump or a film and is in close contact with the surface of the photoreceptor.

したがって、上記トナー固着の発生を回避するためには、帯電ローラ36の感光体に対する圧接力(ニップ圧)をできるだけ低減することが望ましい。
本発明においては、前記表面性、硬度を有する帯電ローラについて、ニップ圧Pを6.3N/m≦P≦16.7N/m(17gf/cm)とすることで、トナー固着の発生と前記感光体に対するスリップとを、共に回避できることが見出された。以下に、上記ニップ圧がどのようにして設定されたかについて説明する。
Therefore, in order to avoid the occurrence of toner sticking, it is desirable to reduce the pressure contact force (nip pressure) of the charging roller 36 to the photosensitive member as much as possible.
In the present invention, with respect to the charging roller having the surface property and the hardness, the nip pressure P is set to 6.3 N / m ≦ P ≦ 16.7 N / m (17 gf / cm), so that the occurrence of toner fixation and the photosensitivity can be achieved. It has been found that both slipping against the body can be avoided. Hereinafter, how the nip pressure is set will be described.

実験に用いた帯電ローラは、図7に断面図で示したように、金属シャフト上にウレタン発泡層(厚さ:2.5mm)、その上にエピクロルヒドリンゴム(ECO)チューブ層(厚さ:0.5mm)、さらにその上にナイロン樹脂(ポリアミド)に酸化錫を分散させた表面層(コーティング層、厚さ:3μm)を積層した構成のものである。なお、金属シャフトは直径8mm、ローラ径は14mmとした。   As shown in the cross-sectional view of FIG. 7, the charging roller used in the experiment has a urethane foam layer (thickness: 2.5 mm) on a metal shaft, and an epichlorohydrin rubber (ECO) tube layer (thickness: 0) on the metal shaft. 0.5 mm), and a surface layer (coating layer, thickness: 3 μm) in which tin oxide is dispersed in nylon resin (polyamide) is further laminated thereon. The metal shaft was 8 mm in diameter and the roller diameter was 14 mm.

上記帯電ローラ表面の十点平均粗さRzは0.14μm、マイクロ硬度Kは60°であった。また、ローラのアスカーC硬度は40°、ローラ抵抗は107Ωであった。 The charging roller surface had a 10-point average roughness Rz of 0.14 μm and a micro hardness K of 60 °. The Asker C hardness of the roller was 40 ° and the roller resistance was 10 7 Ω.

以下実験方法について述べる。
実験は、モデル的に帯電ローラを設けた感光体に強制的に現像器よりトナーを供給し、帯電ローラ表面のトナー固着状態を調べることにより行った。帯電ローラと感光体との位置関係は、帯電ローラ中心位置が、感光体中心を通る垂直線上の上方、下方および感光体中心を通り垂直線と90度の角度をなす直線上の3個所で行い、帯電ローラ両端のバネ荷重Fを変化させた。トナー固着は、バイアス現像(感光体基体をグランドとし、現像器の現像ローラに+150Vのバイアスを印加)でカブリトナーのみ供給した状態で、周速100mm/secで20時間空回しを行い、その後、その帯電ローラを用いて実機での画像出し評価を行い、トナー固着の有無を確認した。
The experimental method is described below.
The experiment was performed by forcibly supplying toner from a developing unit to a photoconductor provided with a charging roller as a model, and examining the toner fixing state on the surface of the charging roller. The charging roller and the photosensitive member are positioned at three locations on the vertical line passing through the photosensitive member center, on the vertical line passing through the photosensitive member center, and on the straight line that forms an angle of 90 degrees with the vertical line passing through the photosensitive member center. The spring load F at both ends of the charging roller was changed. Toner fixation is performed by rotating for 20 hours at a peripheral speed of 100 mm / sec in a state where only fog toner is supplied by bias development (the photosensitive substrate is grounded and +150 V bias is applied to the developing roller of the developing device). Using the charging roller, an image was evaluated with an actual machine, and the presence or absence of toner adhesion was confirmed.

なお、トナーとしては、体積平均粒径が20nmのシリカ及びチタニアを外添剤として含有させた形状係数SF1が120、体積平均粒径が6μmの重合トナーを用いた(形状係数については後述する)。   As the toner, a polymerized toner having a shape factor SF1 of 120 having a volume average particle size of 20 nm and silica and titania as external additives and a volume average particle size of 6 μm was used (the shape factor will be described later). .

トナー固着の程度は以下の判断基準により評価した。
・Grade1:固着が感光体上に視認できず、画像にも欠陥なし。
・Grade2:固着が感光体上に若干見られるが、画像には欠陥なし。
・Grade3:固着が感光体上に見られ、30%ハーフトーン画像の45°スクリーンで欠陥あり。
・Grade4:固着が感光体上に見られ、ハーフトーン画像で欠陥発生。
・Grade5:固着が感光体上に見られ、べた画像で欠陥発生。
The degree of toner fixation was evaluated according to the following criteria.
Grade 1: Adherence cannot be visually recognized on the photoreceptor, and there is no defect in the image.
Grade 2: Adherence is slightly observed on the photoreceptor, but there is no defect in the image.
Grade 3: Sticking is seen on the photoreceptor, and there is a defect on a 45 ° screen with a 30% halftone image.
Grade 4: Fixation is seen on the photoreceptor, and a defect occurs in the halftone image.
Grade 5: Adherence is seen on the photoreceptor, and a defect occurs in the solid image.

図8に、ニップ荷重(ニップ圧)とトナー固着発生レベルとの関係を示す。図8に示すように、トナー固着は帯電ローラ位置が下方、90度、上方の順で弱いバネ荷重で発生している。これは、帯電ローラの自重wを考慮していないためであり、wを考慮して実質のニップ荷重に変換すると、図9に示すように、いずれの位置においてもトナー固着が発生するニップ荷重は同等となる。   FIG. 8 shows the relationship between the nip load (nip pressure) and the toner sticking occurrence level. As shown in FIG. 8, toner fixation occurs with a weak spring load in the order of the charging roller downward, 90 degrees, and upward. This is because the weight w of the charging roller is not taken into consideration, and when w is converted into a substantial nip load in consideration of the w, the nip load at which toner fixation occurs at any position as shown in FIG. It becomes equivalent.

なお、上記単位長さ当たりの実質ニップ荷重は、帯電ローラが感光体と接触する軸方向の長さをLとすると、ローラ位置が上方の場合は(2×F+w)/L、90度の場合は(2×F)/L、下方の場合は(2×F−w)/Lとして変換したものである。ここで、Lは31cmである。   Note that the actual nip load per unit length is (2 × F + w) / L when the roller position is up and L is 90 degrees, where L is the length in the axial direction where the charging roller contacts the photoconductor. Is converted as (2 × F) / L, and (2 × F−w) / L in the lower case. Here, L is 31 cm.

図9の結果から、帯電ローラの位置によらず、実質のニップ荷重が17gf/cm(16.7N/m)以下であれば、トナー固着による画質劣化は防止できることがわかる。ただし、ニップ荷重を6.5gf/cm(6.3N/m)より小さくすると、帯電ローラのスリップが発生した。   From the results of FIG. 9, it can be seen that image quality deterioration due to toner fixation can be prevented if the substantial nip load is 17 gf / cm (16.7 N / m) or less regardless of the position of the charging roller. However, when the nip load was made smaller than 6.5 gf / cm (6.3 N / m), the charging roller slipped.

前記ニップ圧(ニップ荷重)Pは9.8N/m≦P≦15N/mであることが好ましく、9.8N/m≦P≦13N/mであることがより好ましい。ニップ圧Pが6.3N/mに満たないと、トナー固着は発生しないものの前記スリップが発生してしまう。Pが16.7N/mを超えると、トナー固着の発生を回避することができない。   The nip pressure (nip load) P is preferably 9.8 N / m ≦ P ≦ 15 N / m, and more preferably 9.8 N / m ≦ P ≦ 13 N / m. If the nip pressure P is less than 6.3 N / m, toner sticking does not occur but the slip occurs. If P exceeds 16.7 N / m, toner sticking cannot be avoided.

なお、上記ニップ圧Pは、前記のように帯電ローラ36を感光体13に押圧するためにローラの両端に固定されるバネなどの押圧部材の種類、調整により容易に前記範囲に調節することができる。   The nip pressure P can be easily adjusted to the above range by adjusting the type and the type of a pressing member such as a spring fixed to both ends of the roller to press the charging roller 36 against the photosensitive member 13 as described above. it can.

次に、本発明に用いられるトナーについて説明する。
本発明に用いられるトナーの製造方法は、例えば、混練粉砕法、懸濁重合法、乳化重合法、液中乾燥造粒法、等が挙げられるが、超小粒径トナーを工業的な製造コストで得るためには懸濁重合法、乳化重合法などの重合トナーが好ましく、乳化重合によるトナー製造法が最も望ましい。
Next, the toner used in the present invention will be described.
Examples of the method for producing the toner used in the present invention include a kneading and pulverizing method, a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, a dry granulation method in liquid, and the like. In order to obtain the toner, a polymerized toner such as a suspension polymerization method or an emulsion polymerization method is preferred, and a toner production method by emulsion polymerization is most desirable.

乳化重合法を用いたトナーの製造法は、特開平6−250439号公報などに記載されている。この方法は、界面活性剤を用いて乳化重合させ樹脂微粒子分散液を調製し、他方、着色剤を分散させた着色剤分散液を調製し、これらの分散液を混合した後、前記の界面活性剤と反対の電気極性を有する界面活性剤を添加して、上記の樹脂微粒子と着色剤を所望の粒子径になるまで凝集させ(凝集工程)、その後、凝集粒子を所望の粒子径で安定化させた後、凝集粒子を樹脂微粒子のガラス転移点(Tg)以上の温度で融合させ(融合工程)、トナーを作製するものである。非イオン性界面活性剤は、乳化重合や着色剤分散液を調製するときに、微粒子の分散安定性を確保するために添加する。   A method for producing a toner using an emulsion polymerization method is described in JP-A-6-250439. In this method, a resin fine particle dispersion is prepared by emulsion polymerization using a surfactant. On the other hand, a colorant dispersion in which a colorant is dispersed is prepared. A surfactant having the opposite electrical polarity to the agent is added to agglomerate the fine resin particles and colorant until the desired particle size is reached (aggregation step), and then the aggregated particles are stabilized at the desired particle size. Then, the aggregated particles are fused at a temperature equal to or higher than the glass transition point (Tg) of the resin fine particles (fusion process) to produce a toner. The nonionic surfactant is added to ensure dispersion stability of the fine particles when preparing emulsion polymerization or a colorant dispersion.

また、前記凝集工程と融合工程との間に、凝集粒子分散液中に、微粒子を分散させた微粒子分散液を添加混合して前記凝集粒子に微粒子を付着させて付着粒子を形成する工程(付着工程)を設けたものであってもよい。この付着工程では、凝集工程で調製された凝集粒子分散液中に、微粒子分散液を添加混合して、凝集粒子に微粒子を付着させて付着粒子を形成するが、添加される微粒子は、凝集粒子に凝集粒子から見て新たに追加される粒子に該当するので、追加微粒子とされる場合がある。   Further, between the agglomeration step and the fusion step, a step of forming adhering particles by adding a fine particle dispersion in which fine particles are dispersed to the agglomerated particle dispersion and adhering the fine particles to the agglomerated particles (adhesion) Step) may be provided. In this adhesion step, the fine particle dispersion is added to and mixed with the aggregated particle dispersion prepared in the aggregation step, and the fine particles are adhered to the aggregated particles to form adhered particles. Since it corresponds to newly added particles as seen from the aggregated particles, they may be added fine particles.

追加微粒子としては、樹脂微粒子の他に離型剤微粒子、着色剤微粒子等を単独もしくは複数組み合わせたものであってもよい。微粒子分散液を追加混合する方法としては、特に制限はなく、例えば徐々に連続的に行ってもよいし、複数回に分割して段階的に行ってもよい。このようにして、微粒子(追加微粒子)を添加混合することにより、微小な粒子の発生を抑制し、得られるトナー粒子の粒度分布をシャープにすることができ、高画質化に寄与することが可能となる。   As the additional fine particles, in addition to resin fine particles, release agent fine particles, colorant fine particles and the like may be used singly or in combination. The method of additionally mixing the fine particle dispersion is not particularly limited, and may be performed gradually, for example, or may be performed stepwise by dividing into a plurality of times. In this way, by adding and mixing fine particles (additional fine particles), the generation of fine particles can be suppressed, and the particle size distribution of the resulting toner particles can be sharpened, contributing to higher image quality. It becomes.

また、付着工程を設けることにより、擬似的なシェル構造を形成することができ、着色剤や離型剤などの内添物のトナー表面露出を低減でき、結果として帯電性や寿命を向上させることができることや、融合工程における融合時において、粒度分布を維持し、その変動を抑制することができると共に、融合時の安定性を高めるための界面活性剤や塩基または酸等の安定剤の添加を不要にしたり、それらの添加量を最少限度に抑制することができ、コストの削減や品質の改善可能となる点で有利である。従って、離型剤を使用するときには、樹脂微粒子を主体とした追加微粒子を添加することが好ましい。さらにこの方法を用いれば、融合工程において、温度、攪拌数、pHなどの調整により、トナー形状制御を簡単に行うことができる。   In addition, by providing an adhesion step, a pseudo shell structure can be formed, and the toner surface exposure of internal additives such as colorants and release agents can be reduced, resulting in improved chargeability and life. In addition, it is possible to maintain the particle size distribution during fusion in the fusion process, to suppress fluctuations, and to add a stabilizer such as a surfactant or base or acid to enhance stability during fusion. This is advantageous in that it can be eliminated or the amount of addition can be minimized, and costs can be reduced and quality can be improved. Therefore, when using a release agent, it is preferable to add additional fine particles mainly composed of resin fine particles. Furthermore, if this method is used, the toner shape can be easily controlled by adjusting the temperature, the number of stirring, the pH and the like in the fusing step.

本発明に用いられるトナーは、体積平均粒子径D50v が2〜8μmの範囲であることが好ましく、2.0〜5.0μmの範囲がより好ましく、2.5〜3.5μmの範囲がさらに好ましい。トナーの体積平均粒径が8μmを超えると、粗大粒子の比率が高くなり、定着工程を経て得られる画像の細線や微小ドットの再現性、および階調性が低下する。一方、トナーの体積平均粒径が、2μm未満となると、トナーの粉体流動性、現像性、あるいは転写性が悪化し、潜像担持体表面に残留するトナーのクリーニング性が低下する等、粉体特性低下に伴う他の工程における種々の不具合が生じる。 The toner used in the present invention preferably has a volume average particle diameter D 50v in the range of 2 to 8 μm, more preferably in the range of 2.0 to 5.0 μm, and further in the range of 2.5 to 3.5 μm. preferable. When the volume average particle diameter of the toner exceeds 8 μm, the ratio of coarse particles increases, and the reproducibility and gradation of fine lines and fine dots of an image obtained through the fixing process are deteriorated. On the other hand, when the volume average particle size of the toner is less than 2 μm, the powder fluidity, developability, or transferability of the toner deteriorates, and the cleaning property of the toner remaining on the surface of the latent image carrier decreases. Various problems occur in other processes due to the deterioration of body characteristics.

本発明におけるトナーの体積粒度分布指標GSDvは1.3以下であることが好ましく、1.25以下であることがより好ましい。また、個数粒度分布指標GSDpは1.4以下であることが好ましく、1.3以下であることがより好ましい。
GSDvが1.3よりも大きいと、トナー中の粗粉が多くなり、画像の飛び散りが発生する場合がある。GSDpが1.4よりも大きいと、トナー中の微粉が多くなり、トナー飛散による機内のトナー汚染が多くなる場合がある。
The volume particle size distribution index GSDv of the toner in the present invention is preferably 1.3 or less, and more preferably 1.25 or less. The number particle size distribution index GSDp is preferably 1.4 or less, and more preferably 1.3 or less.
If GSDv is greater than 1.3, the amount of coarse powder in the toner increases and image scattering may occur. When GSDp is larger than 1.4, the amount of fine powder in the toner increases, and toner contamination in the machine due to toner scattering may increase.

前記体積平均粒径、GSDv、及びGSDpは、以下のように求められる。まず、例えば、コールターカウンターTAII(日科機社製)、などの測定器で測定される粒度分布を基にして、体積、数をそれぞれ小粒径側から累積分布を引いて、累積16%となる粒径を体積D16v、数D16p、累積50%となる粒径を体積D50v(これを体積平均粒径とする)、数D50p、累積84%となる粒径を体積D84v、数D84pと定義する。
そして、体積粒度分布指数GSDvは、(D84v/D16v1/2として算出され、数平均粒度分布指数GSDpは、(D84p/D16p1/2として算出される。
The volume average particle diameter, GSDv, and GSDp are determined as follows. First, for example, based on the particle size distribution measured by a measuring instrument such as Coulter Counter TAII (manufactured by Nikka Machine Co., Ltd.), the volume and number are each subtracted from the small particle size side, and the accumulation is 16%. particle size volume D 16v made, the number D 16p, 50% accumulation become volume particle diameter D50v (this is the volume average particle diameter), the number D 50p, 84% accumulation becomes volume particle diameter D 84v, number D 84p is defined.
The volume particle size distribution index GSDv is calculated as (D 84v / D 16v ) 1/2 , and the number average particle size distribution index GSDp is calculated as (D 84p / D 16p ) 1/2 .

さらに、本発明におけるトナーの形状係数SF1は100〜140の範囲にあることが好ましい。形状係数が100より小さいと、形状が球形に極めて近いため、水のような流動性を持つようになり、搬送性が悪化する場合がある。形状係数が140より大きいと、トナーの流動性が低下し、部分的に強いストレスが加わったり、搬送力、攪拌力を上げる必要が生ずるなどして、現像剤の劣化が促進される。
なお、上記SF1は105〜130の範囲がより好ましい。
Furthermore, the toner shape factor SF1 in the present invention is preferably in the range of 100 to 140. If the shape factor is smaller than 100, the shape is very close to a sphere, and thus it has fluidity like water, and the transportability may deteriorate. When the shape factor is larger than 140, the fluidity of the toner is lowered, and a strong stress is partially applied, or it is necessary to increase the conveyance force and the stirring force, thereby promoting the deterioration of the developer.
The SF1 is more preferably in the range of 105 to 130.

ここで上記形状係数SF1は、下記式(2)により求められる。
SF1=(ML2/A)×(π/4)×100 ・・・ 式(2)
上記式(2)中、MLはトナー粒子の絶対最大長、Aはトナー粒子の投影面積を各々示す。
Here, the shape factor SF1 is obtained by the following equation (2).
SF1 = (ML 2 / A) × (π / 4) × 100 (2)
In the above formula (2), ML represents the absolute maximum length of the toner particles, and A represents the projected area of the toner particles.

前記SF1は、主に顕微鏡画像または走査電子顕微鏡(SEM)画像を画像解析装置を用いて解析することによって数値化され、例えば、以下のようにして算出することができる。すなわち、スライドガラス表面に散布したトナーの光学顕微鏡像をビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、100個以上のトナー粒子の最大長と投影面積を求め、上記式(1)によって計算し、その平均値を求めることにより得られる。   The SF1 is quantified mainly by analyzing a microscope image or a scanning electron microscope (SEM) image using an image analyzer, and can be calculated as follows, for example. That is, an optical microscope image of the toner scattered on the surface of the slide glass is taken into a Luzex image analyzer through a video camera, the maximum length and the projected area of 100 or more toner particles are obtained, calculated by the above formula (1), and the average Obtained by determining the value.

以上説明したように、ローラ表面の十点平均粗さRzを0.14μm≦Rz≦1.4μm、マイクロ硬度Kを0°<K≦60°とした帯電ローラについて、感光体とのニップ圧Pを6.3N/m≦P≦16.7N/mとすることにより、図6(B)に示すように、ブラシローラ34から感光体13へトナーを放出するクリーニングレス方式においても帯電ローラと感光体とのスリップが発生せず、また、感光体表面へのトナー固着をも回避することができる。そして、これによってスリップ、トナー固着に起因する帯電不良や画質欠陥(画像の白抜け、濃度ムラ等)の発生を防止できる。   As described above, the nip pressure P between the charging roller and the photosensitive member for a charging roller having a ten-point average roughness Rz of the roller surface of 0.14 μm ≦ Rz ≦ 1.4 μm and a micro hardness K of 0 ° <K ≦ 60 °. Is set to 6.3 N / m ≦ P ≦ 16.7 N / m, so that the charging roller and the photosensitive roller are also exposed in the cleaningless system in which the toner is discharged from the brush roller 34 to the photosensitive member 13 as shown in FIG. Slip with the body does not occur, and toner sticking to the surface of the photoreceptor can be avoided. As a result, it is possible to prevent the occurrence of charging defects and image quality defects (white spots in images, uneven density, etc.) due to slip and toner fixation.

なお、本発明を、ブラシローラ34から放出されるトナーによって帯電ローラ36がスリップしたりトナー固着が発生したりすることを防止する実施形態により説明したが、これに限らず、感光体13に残留したトナーを現像ユニット12に回収する際に帯電ローラ36と感光体13とのニップ部を通過するトナーに対しても本発明を適用可能である。   Although the present invention has been described by the embodiment that prevents the charging roller 36 from slipping or toner sticking due to the toner discharged from the brush roller 34, the present invention is not limited to this, and the toner remains on the photosensitive member 13. The present invention can also be applied to toner that passes through the nip portion between the charging roller 36 and the photosensitive member 13 when the collected toner is collected in the developing unit 12.

また、本発明を中間転写ベルトに複数色のトナー像を重ね合せるカラーレーザープリンタを例に挙げて説明したが、これに限らず、感光体から直接、用紙にトナー像を転写するカラー若しくはモノクロプリンタにも本発明を適用可能である。   Further, the present invention has been described by taking as an example a color laser printer that superimposes toner images of a plurality of colors on an intermediate transfer belt. However, the present invention is not limited to this, and a color or monochrome printer that directly transfers a toner image from a photoreceptor to a sheet. The present invention can also be applied to.

<試験例>
上記実施形態の作用を確認するため、以下のような比較試験を行った。
(評価装置)
画像形成装置として、富士ゼロックス社製DCC400のクリーニング装置を、直径17mmの導電性ブラシローラ(2デニールのナイロンブラシ繊維を、密度12万本/インチで植毛したもの、感光体への食い込み量:1.6mm、表面速度:150mm/sec)とした図3に示すような構成に改造し、帯電ローラの感光体に対するニップ圧を12.6N/mとなるように固定バネ荷重により調整したものを用いた。
<Test example>
In order to confirm the operation of the above embodiment, the following comparative test was performed.
(Evaluation equipment)
As an image forming apparatus, a cleaning device for DCC400 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd. was used. A conductive brush roller having a diameter of 17 mm (2-denier nylon brush fibers implanted at a density of 120,000 fibers / inch, the amount of biting into the photoreceptor: 1 .6 mm, surface speed: 150 mm / sec), modified as shown in FIG. 3, and adjusted by a fixed spring load so that the nip pressure of the charging roller to the photosensitive member is 12.6 N / m. It was.

なお、帯電ローラとしては、前記構成の帯電ローラにおいて、表面層のポリアミド層の膜厚を1〜10μmに変化させて、帯電ローラ表面の十点平均粗さRz(μm)を0.13、0.14、0.30、0.60、0.90、1.40、1.50と変え、マイクロ硬度K(°)を40、50、60、70と変えたものを用意した。   As the charging roller, in the charging roller configured as described above, the thickness of the polyamide layer of the surface layer is changed to 1 to 10 μm, and the ten-point average roughness Rz (μm) of the charging roller surface is 0.13, 0. .14, 0.30, 0.60, 0.90, 1.40, 1.50, and micro hardness K (°) changed to 40, 50, 60, 70 were prepared.

評価条件としては、以下とした。
(現像剤)
トナーとしては、スチレン/n−ブチルアクリレート/β−カルボエチルアクリレート共重合体からなる樹脂微粒子と、マゼンタ顔料を含む着色剤粒子と、ポリエチレンワックスを含む離型剤微粒子とを用いて、乳化重合凝集法により作製したマゼンタトナー(体積平均粒径:6μm、形状係数SF1:120)を使用し、これをシリカ処理したものと、フェライト粒子表面にカーボンブラックが導電剤として分散されたポリメチルメタクレート共重合体をコートした体積平均粒径が45μmのキャリアとを、トナー濃度(TC)が8重量%となるように混合した2成分現像剤を用いた。
The evaluation conditions were as follows.
(Developer)
As the toner, emulsion polymerization aggregation using resin fine particles made of styrene / n-butyl acrylate / β-carboethyl acrylate copolymer, colorant particles containing magenta pigment, and release agent fine particles containing polyethylene wax. A magenta toner (volume average particle diameter: 6 μm, shape factor SF1: 120) prepared by the above method, and a silica-treated product and a polymethyl methacrylate having carbon black dispersed as a conductive agent on the surface of ferrite particles. A two-component developer obtained by mixing a polymer-coated carrier having a volume average particle size of 45 μm with a toner concentration (TC) of 8% by weight was used.

(印字条件)
装置としては、帯電ローラへの印加電圧をAC電圧で1.6kV(Peak to Peak)、周波数を2kHzとした。また試験環境は、トナー固着が発生しやすい高温高湿環境(28℃、85%RH)下とした。
(Printing conditions)
As an apparatus, the voltage applied to the charging roller was 1.6 kV (Peak to Peak) as an AC voltage, and the frequency was 2 kHz. The test environment was a high-temperature and high-humidity environment (28 ° C., 85% RH) in which toner sticking easily occurs.

上記のような条件のもと、4%ハーフトーン画像について5000枚連続画像出しを行い、その後、帯電ローラ、感光体の外観観察、画像出しにより、スリップ、トナー固着の評価を行った。なお、前記連続画像出しにおいて、100枚ごとにクリーニングモードを入れ、ブラシローラから感光体上にトナーを放出させるサイクルとした。   Under the above-mentioned conditions, 5000 images were continuously formed for a 4% halftone image, and thereafter, the appearance of the charging roller and the photoreceptor was observed, and the evaluation of slip and toner fixing was performed. In the continuous image output, the cleaning mode is set for every 100 sheets, and the toner is discharged from the brush roller onto the photosensitive member.

(評価方法)
−スリップ−
連続画像出し後の帯電ローラにマーキングを施し、意図的にマーキング部に帯電不良を発生させ、一定間隔で白抜けが発生した不良画像を評価用プリントとしてプリントした。このプリントの際、ブラシローラに逆バイアスの電圧を印加してブラシローラから感光体へトナーを放出させた。そして、この不良画像にできた白抜けのピッチを測定し、このピッチと帯電ローラの円周長を比較することでスリップの有無を確認し、スリップ未発生のときは○、スリップが発生したときは×とした。
(Evaluation methods)
-Slip-
Marking was performed on the charging roller after the continuous image was output, and a defective charging was intentionally generated in the marking portion, and a defective image in which white spots occurred at regular intervals was printed as an evaluation print. At the time of printing, a reverse bias voltage was applied to the brush roller to release the toner from the brush roller to the photoreceptor. Then, the pitch of white spots formed on the defective image is measured, and the presence or absence of slip is confirmed by comparing the pitch and the circumferential length of the charging roller. When no slip occurs, ○, when slip occurs Is x.

−トナー固着−
トナー固着の評価基準は、前記Grade1〜Grade5とし、Grade1、2の場合を○、Grade3の場合を△、Grade4、5の場合を×とした。
以上の評価を、前記各種帯電ローラについて行った。結果を表1に示す。
-Toner fixing-
The evaluation criteria for toner adhesion were Grade 1 to Grade 5, with Grades 1 and 2 being ◯, Grade 3 being Δ, and Grades 4 and 5 being ×.
The above evaluation was performed on the various charging rollers. The results are shown in Table 1.

Figure 2006072270
Figure 2006072270

表1に示すように、ニップ圧が12.6N/mの場合、前記本発明に規定する表面粗さ、マイクロ硬度を有する帯電ローラでは、スリップ、トナー固着ともに問題は発生しない。しかし、表面粗さが0.13μmとなると、同一のニップ圧でもスリップが発生し、マイクロ硬度が70°となるとトナー固着が発生した。   As shown in Table 1, when the nip pressure is 12.6 N / m, the charging roller having the surface roughness and the micro hardness specified in the present invention does not cause any problems with slip and toner fixation. However, when the surface roughness was 0.13 μm, slip occurred even at the same nip pressure, and when the micro hardness was 70 °, toner fixation occurred.

一方、比較のため、前記画像評価装置において、帯電ローラと感光体とのニップ圧を17.5N/mとして同様の実験を行ったが、前記すべての帯電ローラにおいてトナー固着が発生した。また、ニップ圧を5.0N/mとした場合には、前記いずれの帯電ローラを使用しても感光体とのスリップを回避することができなかった。   On the other hand, for comparison, in the image evaluation apparatus, a similar experiment was performed with the nip pressure between the charging roller and the photoconductor set to 17.5 N / m. However, toner fixation occurred in all the charging rollers. In addition, when the nip pressure was 5.0 N / m, it was not possible to avoid slipping with the photoreceptor even if any of the above charging rollers was used.

本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus of the present invention. 本発明の画像形成装置のプリント部の概略構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a printing unit of the image forming apparatus of the present invention. プリント部の画像形成部分を拡大して示す模式図である。FIG. 3 is an enlarged schematic diagram illustrating an image forming portion of a print unit. (A)、(B)は画像形成装置におけるトナーが転写、回収される過程を示す模式図である。(A) and (B) are schematic views showing a process in which toner is transferred and collected in the image forming apparatus. (A)は、画像形成装置のプリント時における転写残トナーの回収方法、(B)は、クリーニングモード時等におけるリトラトナーの回収方法を説明するための模式図である。(A) is a schematic diagram for explaining a method for collecting transfer residual toner at the time of printing by the image forming apparatus, and (B) is a schematic diagram for explaining a method for collecting retraction toner at the time of cleaning mode or the like. (A)、(B)は、ブラシローラから感光体へトナーが放出されている状態を示す模式図である。(A) and (B) are schematic views showing a state in which toner is discharged from the brush roller to the photosensitive member. 本発明における帯電ローラの構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the charging roller in this invention. ニップ荷重(ニップ圧)とトナー固着発生レベルとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a nip load (nip pressure) and a toner adhesion generation | occurrence | production level. 実質ニップ荷重とトナー固着発生レベルとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a substantial nip load and a toner adhesion generation | occurrence | production level.

符号の説明Explanation of symbols

10 カラーレーザープリンタ(画像形成装置)
13 感光体(像担持体)
14 中間転写ベルト(被転写体)
34 ブラシローラ(保持手段)
36 帯電ローラ
36B ゴム層(基材)
36C 表面層(樹脂層)
38 現像ローラ(現像手段)
40 LEDアレイヘッド(露光手段)
10 Color laser printer (image forming device)
13 Photoconductor (image carrier)
14 Intermediate transfer belt (transfer object)
34 Brush roller (holding means)
36 Charging roller 36B Rubber layer (base material)
36C Surface layer (resin layer)
38 Developing roller (developing means)
40 LED array head (exposure means)

Claims (4)

少なくとも像担持体と、該像担持体に接触して従動回転し前記像担持体を帯電する帯電ローラと、前記帯電された像担持体に露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーで現像してトナー像とする現像手段と、該トナー像を被転写体に転写する転写手段とを有する画像形成装置であって、
前記帯電ローラの表面層として樹脂層を設け、前記帯電ローラ表面の十点平均粗さRzを0.14μm≦Rz≦1.4μm、マイクロ硬度Kを0°<K≦60°とし、かつ前記像担持体に対する前記帯電ローラのニップ圧Pを6.3N/m≦P≦16.7N/mとしたことを特徴とする画像形成装置。
At least an image carrier, a charging roller that is driven to rotate in contact with the image carrier and charges the image carrier, and an exposure unit that exposes the charged image carrier to form an electrostatic latent image; An image forming apparatus comprising: a developing unit that develops the electrostatic latent image with toner to form a toner image; and a transfer unit that transfers the toner image to a transfer target.
A resin layer is provided as a surface layer of the charging roller, the charging roller surface has a ten-point average roughness Rz of 0.14 μm ≦ Rz ≦ 1.4 μm, a micro hardness K of 0 ° <K ≦ 60 °, and the image An image forming apparatus, wherein a nip pressure P of the charging roller with respect to the carrier is 6.3 N / m ≦ P ≦ 16.7 N / m.
さらに、前記像担持体の移動方向における、転写位置と前記帯電ローラの接触位置との間に配設され、転写後に前記像担持体の表面に付着したトナーの一部または全部を回収して一時的に保持し、非画像形成時に該トナーを前記像担持体へ放出する保持手段を有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   Further, the toner is disposed between the transfer position and the contact position of the charging roller in the moving direction of the image carrier, and collects part or all of the toner adhering to the surface of the image carrier after the transfer. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a holding unit that holds the toner and releases the toner to the image carrier during non-image formation. 前記樹脂層が、ポリアミドを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the resin layer includes polyamide. 前記トナーが、形状係数SF1が100〜140の範囲、体積平均粒径が2〜8μmの範囲の重合トナーであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner is a polymerized toner having a shape factor SF1 in the range of 100 to 140 and a volume average particle diameter in the range of 2 to 8 μm.
JP2004259070A 2004-09-06 2004-09-06 Image forming apparatus Pending JP2006072270A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004259070A JP2006072270A (en) 2004-09-06 2004-09-06 Image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004259070A JP2006072270A (en) 2004-09-06 2004-09-06 Image forming apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006072270A true JP2006072270A (en) 2006-03-16

Family

ID=36152932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004259070A Pending JP2006072270A (en) 2004-09-06 2004-09-06 Image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006072270A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007256688A (en) * 2006-03-24 2007-10-04 Tokai Rubber Ind Ltd Conductive roll and manufacturing method for the conductive roll
JP2015014650A (en) * 2013-07-03 2015-01-22 富士ゼロックス株式会社 Image forming apparatus, and process cartridge

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0536452U (en) * 1991-10-18 1993-05-18 東海ゴム工業株式会社 Conductive roll
JPH06130780A (en) * 1992-10-16 1994-05-13 Canon Inc Contact electrifier
JPH09146346A (en) * 1995-09-19 1997-06-06 Bridgestone Corp Electrifying member and electrifying device
JPH09325575A (en) * 1996-06-04 1997-12-16 Canon Inc Image forming device
JPH10213950A (en) * 1997-01-31 1998-08-11 Canon Inc Image forming device
JPH11218998A (en) * 1998-02-02 1999-08-10 Oki Data Corp Electrifying roller
JPH11249452A (en) * 1998-02-27 1999-09-17 Minolta Co Ltd Color image forming device
JP2000056539A (en) * 1998-08-06 2000-02-25 Bridgestone Corp Charging member and charging device
JP2002372878A (en) * 2001-04-09 2002-12-26 Fuji Xerox Co Ltd Image forming device
JP2004045589A (en) * 2002-07-10 2004-02-12 Fuji Xerox Co Ltd Electrifying device

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0536452U (en) * 1991-10-18 1993-05-18 東海ゴム工業株式会社 Conductive roll
JPH06130780A (en) * 1992-10-16 1994-05-13 Canon Inc Contact electrifier
JPH09146346A (en) * 1995-09-19 1997-06-06 Bridgestone Corp Electrifying member and electrifying device
JPH09325575A (en) * 1996-06-04 1997-12-16 Canon Inc Image forming device
JPH10213950A (en) * 1997-01-31 1998-08-11 Canon Inc Image forming device
JPH11218998A (en) * 1998-02-02 1999-08-10 Oki Data Corp Electrifying roller
JPH11249452A (en) * 1998-02-27 1999-09-17 Minolta Co Ltd Color image forming device
JP2000056539A (en) * 1998-08-06 2000-02-25 Bridgestone Corp Charging member and charging device
JP2002372878A (en) * 2001-04-09 2002-12-26 Fuji Xerox Co Ltd Image forming device
JP2004045589A (en) * 2002-07-10 2004-02-12 Fuji Xerox Co Ltd Electrifying device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007256688A (en) * 2006-03-24 2007-10-04 Tokai Rubber Ind Ltd Conductive roll and manufacturing method for the conductive roll
JP2015014650A (en) * 2013-07-03 2015-01-22 富士ゼロックス株式会社 Image forming apparatus, and process cartridge

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7233758B2 (en) Developing apparatus featuring a developer carrying member with an elastic surface layer
US7706732B2 (en) Image forming apparatus with increased transfer efficiency
US7346300B2 (en) Developing apparatus
JPH11242382A (en) One-component toner developing device
US11340537B2 (en) Development device and image forming apparatus including the development device
JP2008203669A (en) Image forming apparatus
US9904233B2 (en) Blade, cleaning device, and image forming apparatus incorporating same
US6594461B2 (en) Charger and image formation apparatus using the charger
JP2008003110A (en) Charger, process cartridge, and image forming apparatus
JP4627251B2 (en) Image forming apparatus
JP5049482B2 (en) Image forming apparatus
JP2006259122A (en) Image forming apparatus
JP2006072270A (en) Image forming apparatus
JP7027098B2 (en) Image forming device
JP5279361B2 (en) Image forming apparatus
JP2006251753A (en) Multi-color image forming apparatus
JP3426989B2 (en) One-component toner developing device
JP3879862B2 (en) Image forming method
JP4208395B2 (en) Developing apparatus, apparatus unit, and image forming apparatus
JP2004191743A (en) Image forming apparatus and process cartridge
JP5277543B2 (en) Process cartridge and image forming apparatus
JP2003248408A (en) Image forming apparatus
JPH09134074A (en) Method and device for forming image and process cartridge
JP2006091554A (en) Image forming apparatus
JP2007121553A (en) Transfer roll and image forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20070817

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20100330

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100527

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100615

A02 Decision of refusal

Effective date: 20100907

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02