JP2006227265A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式や静電記録方式等によって画像形成を行う複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に、電子写真感光体・静電記録誘電体等の潜像担持体、あるいは中間転写体等の像担持体にクリーニングブレード等の弾性もしくは可撓性を有するクリーニング部材を当接させることによって像担持体上の現像剤を除去する方式の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer that forms an image by an electrophotographic method or an electrostatic recording method, and more particularly, to a latent image carrier such as an electrophotographic photosensitive member or an electrostatic recording dielectric, or an intermediate The present invention relates to an image forming apparatus of a type that removes developer on an image carrier by bringing an elastic or flexible cleaning member such as a cleaning blade into contact with the image carrier such as a transfer member.
転写方式の電子写真画像形成装置において、潜像担持体である感光体あるいは中間転写体等の像担持体の面に形成担持させた現像剤像としてのトナー像を記録媒体としての転写材に転写した後の像担持体上の転写残トナーを除去(清掃)するクリーニング装置が知られている。 In a transfer type electrophotographic image forming apparatus, a toner image as a developer image formed and supported on the surface of an image carrier such as a photoreceptor or an intermediate transfer member as a latent image carrier is transferred to a transfer material as a recording medium. There is known a cleaning device that removes (cleans) the transfer residual toner on the image carrier after the above.
一般的にはブレードクリーニング方式が汎用されている。この方式は、クリーニング部材として可撓性(ゴム弾性)を有するクリーニングブレードを像担持体に所定の圧接状態で当接させて像担持体面を拭掃することで像担持体上から転写残トナーを掻き取って除去するものである。また、クリーニングブレードはクリーニング効率向上のために一般に像担持体に対して像担持体の画像形成時の回転方向においてカウンターに当接されている。 In general, a blade cleaning method is widely used. In this method, a cleaning blade having flexibility (rubber elasticity) as a cleaning member is brought into contact with the image carrier in a predetermined pressure contact state, and the image carrier surface is wiped to remove residual toner from the image carrier. It is scraped off and removed. In order to improve the cleaning efficiency, the cleaning blade is generally in contact with the counter in the rotational direction when the image carrier is formed with respect to the image carrier.
上記のようなブレードクリーニング方式を用いた画像形成装置においては、像担持体との摩擦よりブレードがめくれることがあった。そこで、このブレードめくれを防止するために、ブレードの表面を低摩擦処理する技術が提案されている。例えば、特許文献1には、ポリウレタンのブレード表面の硬度を上げ、像担持体との張り付き力を低下させることで、低摩擦構造にするものが開示されている。
In the image forming apparatus using the blade cleaning method as described above, the blade sometimes turns up due to friction with the image carrier. Therefore, in order to prevent the blade from turning up, a technique for subjecting the surface of the blade to a low friction treatment has been proposed. For example,
一方、ブレードクリーニング方式を用いた画像形成装置においては、画像形成装置の停止状態時(像担持体回転停止状態時)において、像担持体のクリーニングブレード当接領域(ニップ領域)に対応する像担持体面領域の滑り性(摩擦係数μ)が他の領域と比較して異なった状態に変化してしまい、これが原因となり次の画像形成時の画像上にスジや画像ブレ(濃度変動等)が発生することがある。 On the other hand, in the image forming apparatus using the blade cleaning method, the image carrier corresponding to the cleaning blade contact area (nip area) of the image carrier when the image forming apparatus is stopped (when the image carrier rotation is stopped). The slipperiness (friction coefficient μ) of the body surface area changes to a different state compared to other areas, which causes streaks and image blurring (density fluctuation, etc.) on the image during the next image formation. There are things to do.
上記の滑り性の変化現象は、クリーニングブレード当接領域に残っていた粒径の小さい微粉トナーや外添剤などの残渣(現像剤)がクリーニングブレードの像担持体面に対する圧接力で押し付けられて凝集化する等により像担持体上のその部分だけ滑り性が変化してしまうために生じる。一般には、滑り性の変化した領域の摩擦係数μが他の領域の摩擦係数μよりも低く変動する。 The above slip change phenomenon is caused by agglomeration of a residue (developer) such as fine toner having a small particle size or an external additive remaining in the cleaning blade contact area with the pressure contact force of the cleaning blade against the image carrier surface. This occurs because the slipperiness changes only in that portion on the image carrier due to the change in the size. In general, the friction coefficient μ in the region where the sliding property has changed fluctuates lower than the friction coefficient μ in the other regions.
そのため、画像形成装置が再び駆動されて像担持体が回転し、低摩擦係数化した領域がクリーニングブレードと当接した時に、像担持体とクリーニングブレード間の摩擦力が変化し、一瞬、像担持体の回転スピードが速めに変化する。そのときに像担持体上に画像を形成していた部分、および、転写材に画像を転写していた部分において像担持体回転周期のスジや画像ブレ(濃度変動等)が発生する。 Therefore, when the image forming apparatus is driven again to rotate the image carrier, and the region where the coefficient of friction is lowered contacts the cleaning blade, the frictional force between the image carrier and the cleaning blade changes, and the image carrier is instantaneously The rotation speed of the body changes faster. At that time, streaks of the image carrier rotation period and image blurring (density fluctuation, etc.) occur in the portion where the image was formed on the image carrier and the portion where the image was transferred to the transfer material.
更に詳しくは、ひとたび低摩擦係数化した領域の摩擦係数は、像担持体の回転過程において、クリーニングブレードとの繰り返しの摺擦により、他の領域の摩擦係数に同化する。しかしながら、「前回転工程」期間として像担持体が4〜5回転しても、まだ他の領域の摩擦係数にまで同化せず、印刷開始から3〜4枚目くらいまで画像ブレが発生してしま
うのである。
More specifically, the friction coefficient of the region once reduced in friction coefficient is assimilated to the friction coefficient of other regions by repeated rubbing with the cleaning blade during the rotation of the image carrier. However, even if the image carrier rotates 4 to 5 times during the “pre-rotation process” period, it still does not assimilate to the friction coefficient of other areas, and image blurring occurs from the start of printing to about the third to fourth sheets. It ends up.
図8はこの従来例を説明するためのクリーニングブレードのエッジ部の拡大模式図である。1は像担持体としての感光体ドラム、6aはゴム性のクリーニングブレード、W1はクリーニングブレード6aと感光体ドラム1の当接領域幅である。図8(a)は画像形成実行中の当接状態であり、感光体ドラム1は矢印aの方向に正回転駆動されている。クリーニングブレード6aはその先端側のエッジ部を感光体ドラム1に対して感光体ドラム1の画像形成時の正回転方向においてカウンターに所定の押圧力をもって当接させている。このため、クリーニングブレード6aのエッジ部は、感光体ドラム1に引きずられることで歪が発生して感光体ドラム1に密着する。この当接させたクリーニングブレード6aのエッジ部によって感光体ドラム1の面が拭掃されて感光体ドラム1上から転写残トナーが掻き取られる。
FIG. 8 is an enlarged schematic view of the edge portion of the cleaning blade for explaining this conventional example.
クリーニングブレード6aのエッジ部手前では、ブレード6aで堰きとめられることで、トナーtが溜まっている。このようなトナーtの溜まりがある状態のままで感光体ドラム1を回転停止状態にしておくと、そのトナーtが凝集して感光体ドラム1に固着化し、次の感光体ドラム1の正回転起動時にクリーニングブレード6aのエッジ部をすり抜けてしまうことがある。そのすり抜けた凝集トナー付着部分が滑り性変化部分となる。
In front of the edge portion of the
上記のような画像形成装置停止状態時のクリーニングブレード当接放置により生じる滑り性の変化現象に起因するスジや画像ブレの発生は、特に、高速化に適した方式の多色画像形成方式として、複数例えば4つの像担持体を並べて配置した所謂タンデム型の画像形成装置であって、4つの像担持体の駆動方式として1つのモーターで4つの像担持体を駆動する「1モーター方式」を採用している画像形成装置に顕著に発生することがあった。 The occurrence of streaks and image blur due to the change in slipperiness caused by leaving the cleaning blade in contact with the image forming apparatus in the stopped state as described above is particularly suitable as a multicolor image forming method suitable for high speed. A so-called tandem type image forming apparatus in which a plurality of, for example, four image carriers are arranged side by side, adopting a “one motor system” in which four image carriers are driven by one motor as a driving method of the four image carriers. May occur remarkably in the image forming apparatus.
すなわち、これは、駆動系を同一とする全ての像担持体の摩擦係数μが低下した部分が同一の周期で現れるため、同じタイミングでクリーニングブレードが通過する際に駆動負荷変動を起こす。したがって、駆動系全体の負荷変動の大きさは同一駆動系に属する像担持体の数に従い増幅されることなる。そしてこの変動時において露光装置の描く像担持体上の潜像にブレが生じて、画像上に像担持体ピッチのスジとして現れる。このような原理のため、特にハーフトーンパターンにて顕著に発生する。 That is, since the portions where the friction coefficient μ of all image carriers having the same drive system are reduced appear in the same cycle, the drive load fluctuates when the cleaning blade passes at the same timing. Therefore, the magnitude of the load fluctuation of the entire drive system is amplified according to the number of image carriers belonging to the same drive system. At this time, the latent image on the image carrier drawn by the exposure apparatus is blurred and appears on the image as a streak of the image carrier pitch. Due to such a principle, it occurs remarkably in a halftone pattern.
これを根本的に回避するためには、画像形成装置停止状態時にクリーニングブレードを像担持体面から退避させることが最も確実であるが、退避機構にコストがかかる。また、当接状態の精度を確保することが難しくクリーニング不良につながり、ひいては画像の質を劣化させてしまう。また、再度クリーニングブレードを当接させる際には、清掃されていない領域を作らないために退避前にクリーニングされている像担持体エリアに当接させる必要がある。 In order to avoid this fundamentally, it is most reliable to retract the cleaning blade from the surface of the image carrier when the image forming apparatus is stopped, but the retracting mechanism is expensive. In addition, it is difficult to ensure the accuracy of the contact state, leading to poor cleaning, and consequently the quality of the image is deteriorated. Further, when the cleaning blade is brought into contact again, it is necessary to make contact with the image carrier area that has been cleaned before retraction in order not to form an uncleaned area.
また、一定時間間隔で当接位置を微動する手段をとった場合には、定期的な制御のために、制御装置に常に電力を供給する必要があり、さらに、微動駆動のために駆動電力も定期的に必要になる。その結果、待機時間における電力消費が増大する。
本発明の目的は、像担持体の表面摩擦係数の低下による負荷変動を確実に低減化することにある。 An object of the present invention is to reliably reduce load fluctuations due to a decrease in the surface friction coefficient of an image carrier.
上記目的を達成するために本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、
像担持体と、
前記像担持体上に接触して現像剤を除去するクリーニングブレードと、
を有する画像形成装置において、
前記クリーニングブレードは、前記像担持体との摩擦係数が2.0以下に設けられ、
前記像担持体を停止させる場合には、前記像担持体が一旦停止した後に前記像担持体を画像形成時と同じ方向に間欠的に複数回移動させてから停止させることを特徴とする画像形成装置である。
In order to achieve the above object, the present invention adopts the following configuration. That is,
An image carrier;
A cleaning blade that contacts the image carrier and removes the developer;
In an image forming apparatus having
The cleaning blade is provided with a coefficient of friction of 2.0 or less with the image carrier,
In the case of stopping the image carrier, the image carrier is stopped after the image carrier is temporarily stopped and then moved several times intermittently in the same direction as the image formation. Device.
本発明によれば、像担持体の部分的な表面摩擦係数の低下による負荷変動を、低コストで低減でき、露光時のブレによるスジ状の画像欠陥を生じることなく常に良好な画像を出力することができる。 According to the present invention, load fluctuation due to a partial reduction in the surface friction coefficient of the image carrier can be reduced at a low cost, and a good image is always output without causing streak-like image defects due to blurring during exposure. be able to.
(第1実施形態)
(1)画像形成装置
図1は本発明の第1実施形態に従う画像形成装置の概略構成図である。本実施形態の画像形成装置は、複数の像担持体(潜像担持体)である感光体ドラムを上下に並べて配置したタンデム型で、中間転写ベルト方式の電子写真カラー(多色画像)プリンタである。
(First embodiment)
(1) Image Forming Apparatus FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention. The image forming apparatus according to the present embodiment is a tandem type in which a plurality of image bearing members (latent image bearing members) photosensitive drums are arranged one above the other, and is an electrophotographic color (multicolor image) printer using an intermediate transfer belt. is there.
Y,M,C,Bkはそれぞれイエロー(Y)・マゼンタ(M)・シアン(C)・ブラック(Bk)の各色のトナー画像を形成する第1〜第4の4つの画像形成部(画像形成ユニット)であり、画像形成装置本体内に下から上に順に並列配置されている。前記画像形成部においては、画像形成装置本体1に対して着脱交換自在のプロセスカートリッジ(以下、カートリッジという。)PC・PY・PM・PBを有する。そして、カートリッジPC・PY・PM・PBは、それぞれ、それぞれ、感光体ドラム1、帯電ローラ2、現像装置4、ブレードクリーニング装置6の4つのプロセス手段を有する。
Y, M, C, and Bk are first to fourth image forming units (image forming units) that form toner images of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk), respectively. Unit), which are arranged in the image forming apparatus main body in parallel from the bottom to the top. The image forming unit includes process cartridges (hereinafter referred to as cartridges) PC, PY, PM, and PB that are detachable and replaceable with respect to the image forming apparatus
上記画像形成部Y,M,C,Bkは異なる色の現像剤を有する以外は、それぞれ同一の電子写真プロセス機構を有する。すなわち、第1〜第4の各画像形成部はそれぞれ、第1の像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(感光体ドラム)1、一次帯電手段としての帯電ローラ2、LEDアレイ装置からなる露光手段としてのレーザー照射装置3、現像手段としての現像装置4、一次転写手段としての一次転写ローラ5、クリーニング手段としてのブレードクリーニング装置6等からなる。第1〜第4の各画像形成部の現像装置4に収容させている現像剤はそれぞれイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーである。各色のトナーは平均粒径6μmの球形トナーを用いた。外添剤はシリカである。
The image forming portions Y, M, C, and Bk have the same electrophotographic process mechanism except that they have different color developers. That is, each of the first to fourth image forming units includes a drum-type electrophotographic photosensitive member (photosensitive drum) 1 as a first image carrier, a charging
30は第2の像担持体としてのエンドレスベルト状の中間転写ベルトであり、上記カートリッジPC・PY・PM・PBの感光体ドラム1側(プリンタ前面側)においてこの4つの画像形成部の全体部に亘らせて、不図示の複数の支持ローラ間に懸回張設させて縦方向に長く配設してある。第1〜第4の各画像形成部において、一次転写ローラ5はそれぞれこの中間転写ベルト30を介して感光体ドラム1に圧接させてある。各感光体ドラム1と中間転写ベルト30との接触部が一次転写部である。
本実施形態の画像形成装置において、カートリッジPY・PM・PC・PBkの感光体ドラム1の駆動方式は、図2のように、1つのモーター11で4つの感光体ドラム1を駆動する「1モーター方式」としている。「1モーター方式」は、比較的高価な駆動源たるモーターの数が他の方式に比べ少ないことや、モーターが複数ある場合の制御系(各モー
ターの回転速度検知機構やその制御機構)も1つで済むことから、一般にコスト面で有利とされている。すなわち、本実施形態の画像形成装置では1つの駆動モーター11を駆動源としており、該モーター11の駆動力がギア列12を介して各感光体ドラム1のドラムギアGY・GM・GC・GBkに伝達されて4つの感光体ドラム1が同一周期で回転駆動される。
In the image forming apparatus according to the present embodiment, the driving method of the
CPU(コンピュータ)80は画像形成装置全体の作像動作のシーケンス制御を司る。駆動モーター11もこのCPU80で、正回転駆動制御、逆回転駆動制御、停止制御される。駆動モーター11が正駆動制御されることで、4つの感光体ドラム1は図1、図2において矢印aの反時計回り方向に正回転駆動状態になる。駆動モーター11が逆駆動制御されることで、4つの感光体ドラム1は矢印aとは反対の逆回転駆動状態になる。駆動モーター11が停止制御されることで、4つの感光体ドラム1は回転停止状態になる。
A CPU (computer) 80 controls the sequence of image forming operations of the entire image forming apparatus. The
CPU80は画像形成トリガ(プリントジョブ開始信号)を受け取ると、駆動モーター11のドライバーに正回転駆動するように信号を送る。これにより駆動モーター11が正回転駆動制御されて、第1〜第4の各画像形成部の感光体ドラム1は図1、図2において矢印aの反時計回り方向に、例えば100mm/secの周速度で正回転駆動状態になる。
When the CPU 80 receives an image formation trigger (print job start signal), it sends a signal to the driver of the
またCPU80は中間転写ベルト30の不図示の駆動機構を起動させて、各感光体ドラム1の正回転方向aに対して順方向の矢印cの時計方向に感光体ドラム1と略同速で回転駆動される。
Further, the CPU 80 activates a drive mechanism (not shown) of the
第1〜第4の各画像形成部Y,M,C,Bkにおいて、正回転駆動された各感光体ドラム1はその回転過程でそれぞれ不図示の電源回路から帯電バイアスが印加される帯電ローラ2により所定の極性及び電位に一様に一次帯電処理される。そして、その帯電処理面に対してレーザー照射装置3によりそれぞれフルカラー画像の色分解成分像である、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像パターンにしたがった光像露光LY・LM・LC・LBkがなされ、各感光体ドラム1上に画像情報の静電潜像が形成される。その静電潜像がそれぞれ現像装置4によってトナー画像として現像されることで、カートリッジPY・PM・PC・PBkの各感光体ドラム1の面にそれぞれ電子写真プロセスによりフルカラー画像の色分解成分像である、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色トナー画像が所定のシーケンス制御タイミングにて形成される。
In each of the first to fourth image forming units Y, M, C, and Bk, each
そして、カートリッジPY・PM・PC・PBkにおいて、各感光体ドラム1の面に形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色トナー画像が、各感光体ドラム1の正回転方向に順方向の矢印の時計方向に感光体ドラム1と略同速で回転駆動される中間転写ベルト30の面に対して、第1〜第4の各画像形成部Y,M,C,Bkの一次転写部において一次転写ローラに不図示の電源回路から印加される一次転写バイアスによって順次に重畳転写される。これにより回転駆動される中間転写ベルト30の面に未定着のフルカラートナー画像(鏡像)が合成形成される。
In the cartridges PY, PM, PC, and PBk, yellow, magenta, cyan, and black color toner images formed on the surfaces of the
第1〜第4の各画像形成部Y,M,C,Bkにおいて、中間転写ベルト30に対するトナー画像の一次転写後に各感光体ドラム1上に残った転写残トナーはブレードクリーニング装置6のクリーニングブレード6a(図4)によって除かれて、該装置6内の貯留部6bに貯留される。
In each of the first to fourth image forming units Y, M, C, and Bk, the transfer residual toner remaining on each
32は2次転写ローラ、32aは対向ローラである。対向ローラ32aは中間転写ベルト30の下端側において中間転写ベルト30の内側に配設してある。そして、2次転写ローラ32は対向ローラ32aとの間に中間転写ベルト30を挟ませて該中間転写ベルト3
0の外面に当接させて配設してある。2次転写ローラ32と中間転写ベルト30との接触部が二次転写部である。
32 is a secondary transfer roller, and 32a is a counter roller. The
It is disposed in contact with the outer surface of 0. A contact portion between the
40は画像形成装置本体の下部に配設した給送カセットである。記録媒体としての転写材Pを積載収容させてある。CPU80は所定のシーケンス制御タイミングにて搬送手段(ピックアップローラ)31を駆動させて給送カセット40内の転写材Pを1枚分離給送させ、所定のタイミングにて二次転写部に給送する。中間転写ベルト30上に合成形成された未定着のフルカラートナー画像はこの二次転写部において二次転写ローラ32に不図示の電源回路から印加される二次転写バイアスによって転写材Pの面に一括転写されていく。
二次転写部を通過した転写材Pは中間転写ベルト30の面から分離されて搬送ベルト35によって定着装置7に送られる。
The transfer material P that has passed through the secondary transfer portion is separated from the surface of the
中間転写ベルト30上に残った転写残トナーはブレードクリーニング装置33のクリーニングブレードによって除かれ、廃トナーボックス34に送られて貯留される。
The transfer residual toner remaining on the
定着装置7に送られた転写材P上の未定着のフルカラートナー画像は定着装置7により熱および圧を加えられて転写材Pに溶融固着され、シートパス41を通って画像形成装置本体の上面に配設した排出トレイ36上にカラー画像形成物として排出される。
The unfixed full-color toner image on the transfer material P sent to the fixing device 7 is melted and fixed to the transfer material P by applying heat and pressure by the fixing device 7, passes through the
(2)画像形成装置の動作工程
図3にこの画像形成装置の動作工程を示した。
(2) Operation Process of Image Forming Apparatus FIG. 3 shows the operation process of the image forming apparatus.
1)前多回転工程
画像形成装置の始動(起動)動作期間(ウォーミング期間)である。画像形成装置のメイン電源スイッチのONにより、画像形成装置を起動させて、所要のプロセス機器の準備動作を実行する。
1) Pre-multi-rotation process This is a start (start) operation period (warming period) of the image forming apparatus. When the main power switch of the image forming apparatus is turned on, the image forming apparatus is activated to execute a preparation operation for a required process device.
2)待機(スタンバイ)
所定の始動動作期間終了後、画像形成装置の駆動が停止し、画像形成トリガ(プリントジョブ開始信号)が入力されるまで画像形成装置を待機状態に保持する。
2) Standby
After the predetermined start-up operation period, the image forming apparatus stops driving and the image forming apparatus is held in a standby state until an image forming trigger (print job start signal) is input.
3)前回転工程
画像形成トリガの入力に基づいて、画像形成装置を再駆動させて、所要のプロセス機器のプリントジョブ前動作を実行する期間である。
3) Pre-rotation process This is a period in which the image forming apparatus is re-driven based on the input of the image forming trigger and the pre-print job operation of the required process equipment is executed.
より実際的には、(a)画像形成装置が画像形成トリガを受信、(b)フォーマッタで画像を展開(画像のデータ量やフォーマッタの処理速度により展開時間は変わる)、(c)前回転工程開始、という順序になる。 More practically, (a) the image forming apparatus receives the image forming trigger, (b) the image is developed by the formatter (the developing time varies depending on the data amount of the image and the processing speed of the formatter), and (c) the pre-rotation step The order is start.
なお、前記1)の前多回転工程中に画像形成トリガが入力している場合は、前多回転工程の終了後、前記2)の待機無しに、引き続き前回転工程に移行する。 If an image forming trigger is input during the previous multi-rotation process of 1), the process proceeds to the pre-rotation process without waiting for 2) after the completion of the pre-multi-rotation process.
4)プリントジョブ実行
所定の前回転工程が終了すると、引き続いて画像形成プロセスが実行されて、画像形成済みの転写材が出力される。
4) Execution of print job When a predetermined pre-rotation process is completed, an image forming process is subsequently executed, and an image-formed transfer material is output.
連続プリントジョブの場合は画像形成プロセスが繰返されて所定枚数分の画像形成済みの転写材が順次に出力される。 In the case of a continuous print job, the image forming process is repeated, and a predetermined number of image-formed transfer materials are sequentially output.
5)紙間工程
連続プリントジョブの場合において、一の転写材Pの後端と次の転写材Pの先端との間隔工程である。
5) Inter-sheet process This is an interval process between the trailing edge of one transfer material P and the leading edge of the next transfer material P in the case of a continuous print job.
6)後回転工程
1枚だけのプリントジョブの場合その画像形成済みの転写材が出力された後(プリントジョブの終了)、あるいは連続プリントジョブの場合その連続プリントジョブの最後の画像形成済みの転写材が出力された後(プリントジョブの終了)も画像形成装置を引き続き駆動させて、所要のプロセス機器のプリントジョブ後動作を実行する期間である。
6) Post-rotation process After printing the image-formed transfer material in the case of a single print job (end of print job), or in the case of a continuous print job, the last image-formed transfer of the continuous print job After the material is output (end of print job), the image forming apparatus is continuously driven to execute a post-print job operation of a required process device.
7)待機
所定の後回転工程終了後、画像形成装置の駆動が停止し、次の画像形成トリガが入力されるまで画像形成装置を待機状態に保持する。
7) Standby After the completion of the predetermined post-rotation process, the drive of the image forming apparatus is stopped, and the image forming apparatus is held in a standby state until the next image forming trigger is input.
前回転工程から後回転工程までが一の画像形成プロセスAであり、次の画像形成トリガが入力されることで次の画像形成プロセスBが実行される。 From the pre-rotation process to the post-rotation process is one image forming process A, and the next image forming process B is executed by inputting the next image forming trigger.
(3)クリーニングブレード当接放置に起因する負荷変動の低減化対策
図4は感光体ドラム1に対するブレードクリーニング装置6部分の拡大模型図である。クリーニングブレード(以下、ブレードという。)6aとして、従来品はウォーレス硬度70度のウレタンゴムを用いた。6cはこのブレード6aの支持部であり、ブレード6aの先端側エッジ部を感光体ドラム1に対して感光体ドラム1の画像形成時の正回転方向aにおいてカウンターに所定の押圧力をもって当接させてクリーニング装置6の筐体にしっかりと固定支持させてある。従来品においてブレード6aと感光体ドラム1との当接圧は70g/cmであった。なお、本実施形態の平均粒径6μmの球形トナーは、不定形トナーよりクリーニングしにくいため、当接圧は50g/cm以上必要で、望ましくは70〜120g/cm必要である。
(3) Measures to reduce load fluctuation caused by leaving the cleaning blade in contact with the cleaning blade FIG. 4 is an enlarged model view of the
一方、本発明の実施形態では、低摩擦処理品として、表面硬化クリーニングブレード6eを用いた。図5はこの表面硬化クリーニングブレード6eを装着したブレードクリーニング装置6の拡大模型図である。このブレードは特許文献1に記載されているもので、製造方法を図6に示す。
On the other hand, in the embodiment of the present invention, the surface hardening cleaning blade 6e is used as the low friction processed product. FIG. 5 is an enlarged model view of the
ブレード6aはポリウレタン弾性体であり、ウォーレス硬度70度である。更に表面硬化クリーニングブレード6eは、感光体ドラム1との当接部との表面に、硬化層が設けられている。この硬化層は、活性水素化合物を含浸させることなく、少なくともイソシアネート化合物を所定時間含浸させた後、イソシアネート化合物とポリウレタン樹脂とを反応させることにより形成されるが、このような構成のクリーニングブレードの成形方法例を以下に述べる。
The
まず、硬化層形成前のクリーニングブレードの成形方法としては、(a)高分子ポリオール、ポリイソシアネート、架橋剤、触媒等を一度に混合し、これを金型、または遠心成形円筒金型に注入して成形するワンショット法、(b)高分子ポリオールとポリイソシアネートとを予備反応させてプレポリマーとし、その後、架橋剤、触媒等を混合し、これを金型、または遠心成形円筒金型に注入して成形するプレポリマー法、(c)ポリイソシアネートに高分子ポリオールを反応させたセミプレポリマーと、架橋剤に高分子ポリオールを添加した硬化剤を反応させ、これを金型、または遠心成形円筒金型に注入して成形するセミワンショット法等が挙げられる。 First, as a method of forming the cleaning blade before forming the hardened layer, (a) polymer polyol, polyisocyanate, cross-linking agent, catalyst and the like are mixed at a time and injected into a mold or a centrifugally-molded cylindrical mold. (B) Pre-react polymer polyol and polyisocyanate to make a prepolymer, then mix a cross-linking agent, catalyst, etc., and inject this into a mold or centrifugal mold (C) A semi-prepolymer obtained by reacting a polymer polyol with polyisocyanate and a curing agent obtained by adding a polymer polyol to a crosslinking agent are reacted with each other, and this is used as a mold or a centrifugal molded cylinder. For example, a semi-one shot method in which molding is performed by pouring into a mold.
このように成形された硬化層形成前のクリーニングブレードの硬度は、62°以上、85°以下(IRHD)であることが好ましい。これにより、回転する感光体ドラム1に対する良好な密着性、追従性が確保できるとともに、感光体ドラム1表面を損傷させることをも防止できる。
The hardness of the cleaning blade formed in this way before forming the cured layer is preferably 62 ° or more and 85 ° or less (IRHD). Thereby, it is possible to ensure good adhesion and followability to the rotating
次に、硬化層の形成方法の一例としては、上記クリーニングブレードの感光体ドラム1との当接部のみに、例えば、図6の上図に示すように、このブレード6a先端を、タンク20内に貯蔵されたイソシアネート化合物21に含浸させる。イソシアネート化合物へ含浸する所定時間は、例えば10分以上、80分以下である。この時の液状イソシアネート化合物は、30℃以上、90℃以下に調温されることが好ましい。その後、クリーニングブレード表面に残留するイソシアネート化合物を拭き取り、50℃以上、140℃以下の条件下にて10分以上、80分以下にわたり、含浸させたイソシアネート化合物とポリウレタン樹脂との反応を進行させる方法が挙げられる。すると、図6の下図のように、表面に硬化層6fが形成される。
Next, as an example of a method for forming a hardened layer, the tip of the
硬化層の厚さとしては、0.12mm以上、1.2mm以下が好ましい。厚さが薄い場合には硬度が低く、摩擦係数が大きいままとなってしまい、また厚い場合には硬度が高く、回転する感光体ドラム1に対する良好な密着性、追従性が確保できず、感光体ドラム1表面を損傷させる場合もあり、硬化層の硬度としては、75°以上、100°以下(IRHD)であることが好ましい。
As thickness of a hardened layer, 0.12 mm or more and 1.2 mm or less are preferable. If the thickness is thin, the hardness is low and the friction coefficient remains large. If the thickness is thick, the hardness is high, and good adhesion and followability to the rotating
更に、硬化層が形成される領域は、感光体ドラム1との当接部とその近傍のみ、つまりクリーニングブレード先端部のごく限られた範囲であることが好ましい。広範囲にわたり形成された場合には、クリーニングブレード全体の剛性が高くなり、回転する感光体ドラム1に対する良好な密着性、追従性が確保できず、良好なクリーニング性能を得られなくなってしまう。
Further, it is preferable that the region where the hardened layer is formed is only a limited range of the contact portion with the
上述した表面の硬化程度を調整することで、例えば含浸時間等の製造条件を振ることにより、その摩擦係数を(2)2.3、(3)1.8、(4)0.7とした3つのクリーニングブレードを作成した。摩擦係数の測定は、クリーニングブレードをその長手方向に50mm幅に切断し、この先端をポリエチレンフタレート製フィルムに対し、いわゆるカウンター方向に当接させ、加圧0.3N/cm、移動速度100mm/minの条件下で、表面性試験機(ヘイドン社製)を用いて行った。なお、その先端部に硬化層を有さない従来のブレード6aをカウンター方向に当接させた。すると、当接部がめくれ気味となり、摩擦係数は(1)測定不能であった。
By adjusting the degree of curing of the surface described above, for example, by varying the production conditions such as the impregnation time, the friction coefficients were set to (2) 2.3, (3) 1.8, and (4) 0.7. Three cleaning blades were created. The friction coefficient was measured by cutting the cleaning blade to a width of 50 mm in the longitudinal direction and bringing the tip into contact with the polyethylene phthalate film in the so-called counter direction, pressurizing 0.3 N / cm, moving
例えば、摩擦係数(4)0.7のクリーニングブレードに対し、感光体ドラム1との当接圧を最適な70g/cmに維持するため、この硬度上昇分は感光体ドラム1に対する侵入量を1.2mmから0.6mm減らし調整した。硬度上昇に加え、侵入量減らしに伴い図8に示す従来品のブレード6aのニップ幅W1は0.5mmであったが、図9に示す表面硬化クリーニングブレード6eのニップ幅W2は0.2mmに減少した。なお、クリーニングブレードの支持部6cをクリーニング装置6の筐体に固定する際に、固定する座面を上方にズラスことで侵入量を落とした。
For example, in order to maintain the optimum contact pressure with the
6dは掻き落としたトナーが吹き出さないようにするシールの役割をするシールシート(スクイシート)である。そして前記シート6dは、ブレード6a,6eよりも感光体ドラム1正回転方向aの上流側において先端部を感光体ドラム1に対して感光体ドラム1正回転方向aに順方向に当接させクリーニング装置6の筐体先端部に両面テープ等によって取りつけてある。このスクイシート6dは柔軟性を有するシートであり、例えば厚さ30μm〜100μmのポリエチレンテレフタレートフィルムである。
一次転写部から感光体ドラム1面に付着して感光体ドラム1の正回転で搬送されてきる転写残トナーはスクイシート6dを潜り抜け、ブレード6aによって感光体ドラム1面から除かれて、貯留部6bに貯留される。クリーニング装置6の筐体内に、ブレード6aによって感光体ドラム1面から除去された廃トナーを貯留部6bの奥へ搬送する搬送部材(不図示)が配設してある。
The transfer residual toner that adheres to the surface of the
以下、従来の比較例も含め感光体ドラム1の回転の各種制御と、スジ画像の状況とを説明する。
Hereinafter, various controls of the rotation of the
1)比較例1
従来クリーニングブレード6a〈正回転a→停止放置〉
図7は、感光体ドラム1の正回転aでプリントした後の感光体ドラム1の停止時間を変化させたときのクリーニングブレード当接放置に起因するスジ画像の評価結果である。評価した画像は、1秒〜6分停止させた後の、1枚目のハーフトーン画像である。クリーニングブレード当接放置で生じる凝集トナー部分のブレード当接部すり抜けによる露光ブレのスジは、以下のように良悪を判断した。
1) Comparative Example 1
FIG. 7 shows the evaluation result of the streak image resulting from leaving the cleaning blade in contact with the
◎は全く無し。○は近づけて良く見ると、微かにスジ有り。△はスジが見える。×ははっきりスジが見える。 There is no ◎. ○ is close and there are slight streaks. △ shows streaks. X shows streaks clearly.
横軸が感光体ドラム1の停止時間、縦軸がスジの良悪を示している。このグラフから2〜3分以上停止させると、スジが発生することがわかる。スジが発生している感光体ドラム1上の位置には微粉トナーや外添剤が凝集しており、この結果から、停止時間が長くなると、より凝集していることがわかる。
The horizontal axis indicates the stop time of the
この感光体ドラム1の〈正回転a→停止放置〉の制御に関し、ブレード6aと感光体ドラム1の当接部を観察した様子の模式図を図8に示す。従来例として簡単に前述してあるが、実施例との比較のため、ここでは更に詳しく説明する。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a state in which the contact portion between the
図8(a)は、プリント中に感光体ドラム1が正回転aしている様子であり、ブレード6aの先端部の歪がある。この歪は、ブレード6aの先端部が感光体ドラム1の正回転方向に対しカウンター方向に当接しているため、先端のエッジ部が感光体ドラム1に引きずられることで発生する。なお、このブレード6aの摩擦係数は、上述した方法では測定不能であった。このときの微粉トナーや外添剤の挟み込みを含めた当接領域幅(ニップ幅)W1は0.5mmであった。感光体ドラム1から除去された微粉トナーや外添剤tは、同じく感光体ドラム1の正回転方向に移動し、歪んだエッジ部と感光体ドラム1の隙間に入り込みやすくなっている。また、微粉トナーや外添剤tはブレード6aと付着しやすいので、印字中、この隙間に徐々に溜まり、付着量が多くなっている。
FIG. 8A shows that the
図8(b)は、プリントが終了し、感光体ドラム1が停止している様子を示している。停止中は、ブレード6aと感光体ドラム1の間に溜まっていた微粉トナーや外添剤tは、歪んだブレード6aにより、放置している間加圧される。しかも、エッジ部と感光体ドラム1の間に溜まった微粉トナーや外添剤tは、放置中の加圧により、付着量が多かったため凝集してしまった。この放置による加圧により、感光体ドラム1方向に押されたまま、徐々に凝集することで、感光体ドラム1に固着してしまっていた。図7の結果から、1分以下の停止であれば、ブレード6aは静止したままなので、凝集も悪化せず、クリーニングすることができることがわかる。2〜3分放置すると感光体ドラム1との固着が進み、クリーニングされにくくなっていることもわかる。
FIG. 8B shows a state where printing is finished and the
図8(c)は、微粉トナーや外添剤tがブレード6aをすり抜けてしまった様子である。この感光体ドラム1に固着した微粉トナーや外添剤tは、感光体ドラム1を1周し、再びブレード6aに戻ってくる。このとき、微粉トナーや外添剤tはブレード6aをすり抜けてしまい、感光体ドラム1の回転負荷変動により露光がブレてしまい、スジ状の画像欠陥が発生する。
FIG. 8C shows a state where fine toner and external additive t have passed through the
この比較例1により、感光体ドラム1が正回転aで停止した場合は、ブレード6aの歪みを保ったままであれば、1分以内停止させても、ブレード6aをすり抜けるほど凝集していないことがわかった。
According to Comparative Example 1, when the
2)比較例2
表面硬化クリーニングブレード6e〈正回転a→停止放置〉
この感光体ドラム1の〈正回転a→停止放置〉の制御に関し、表面硬化クリーニングブレード6eと感光体ドラム1の当接部を観察した様子の模式図を図9に示す。表面を硬化したため、感光体ドラム1との摩擦が下がり、正回転aにより引きずられることもなくなった。この表面硬化クリーニングブレード6eの摩擦係数は、上述した方法では(4)0.7であった。表面硬化クリーニングブレード6eに歪みも無く、微粉トナーや外添剤の挟み込みを含めたニップ幅W2は0.2mmであった。従来ブレード6aのニップ幅W1(=0.5mm)より減少した。このニップ減少は、摩擦係数の減少により歪みが減り、微粉トナーや外添剤の挟み込み幅が減ったこと、及び、当接圧を上述した適正値70g/cmに保つため、侵入量1.2mmから0.6mmに落としたことによる。
2) Comparative Example 2
Surface-curing cleaning blade 6e <forward rotation a-> stop left>
FIG. 9 is a schematic diagram showing a state in which the contact portion between the surface hardening cleaning blade 6e and the
図9(a)は、プリント中に感光体ドラム1が正回転aしている様子であり、クリーニングブレード6eの先端部の歪は、従来のブレード6aに比べほとんどない。
FIG. 9A shows that the
つまり、比較例1の従来のブレード6aのように先端のエッジ部が感光体ドラム1に引きずられることもなく、比較例2の方が感光体ドラム1の隙間が小さく、微粉トナーや外添剤tが入り込む量が少ない。しかも、微粉トナーや外添剤tは表面硬化クリーニングブレード6eに付着しにくい。よって、ブレード6eとの付着を足がかりとして、微粉トナーや外添剤tが更に隙間を押し広げることもない。つまり、比較例1よりニップ部の隙間に溜まる微粉トナーや外添剤tを少なくすることができた。しかしながら、少量の微粉トナーや外添剤tは、依然として残ってしまった。
That is, unlike the
図9(b)は、プリントが終了し、感光体ドラム1が停止している様子を示している。停止中は、少量ながらも、ブレード6eと感光体ドラム1の間に溜まっていた微粉トナーや外添剤tは、ブレード6eにより、放置している間加圧され、徐々に凝集する。2〜3分放置すると感光体ドラム1との固着が進み、クリーニングされにくくなる。
FIG. 9B shows a state where printing is finished and the
図9(c)は、微粉トナーや外添剤tがブレード6eをすり抜けてしまった様子である。この感光体ドラム1に固着した微粉トナーや外添剤tは、感光体ドラム1を1周し、再びクリーニングブレード6eに戻ってくる。このとき、微粉トナーや外添剤tはクリーニングブレード6eをすり抜けてしまい、感光体ドラム1の回転負荷変動により露光がブレてしまい、スジ状の画像欠陥が発生する。
FIG. 9C shows a state where the fine powder toner and the external additive t have passed through the blade 6e. The fine toner and the external additive t fixed to the
この比較例2により、表面硬化クリーニングブレード6eは微粉トナーや外添剤tが付着しにくいものの、正回転aで放置停止させると、微粉トナーや外添剤tは、少量ながらも残っており、放置停止中に凝集してしまうことがわかった。 According to Comparative Example 2, the surface-curing cleaning blade 6e hardly adheres the fine powder toner and the external additive t. However, when the surface hardening cleaning blade 6e is stopped at the forward rotation a, the fine powder toner and the external additive t remain in a small amount. It was found that the agglomeration occurred during the suspension.
3)比較例3
従来クリーニングブレード6a〈3回微動正回転b→停止放置〉
この感光体ドラム1の〈3回微動正回転b→停止放置〉の制御に関し、従来のブレード6aと感光体ドラム1の当接部を観察した様子の模式図を図10と図11に示す。微動正回転bとはニップ幅以上の正回転を行い、直ちに停止する制御であり、これを3回繰り返した後に、停止放置を行った。
3) Comparative Example 3
10 and FIG. 11 are schematic diagrams showing a state in which the contact portion between the
図10(a)は、プリント中に感光体ドラム1が正回転aしている様子であり、ブレード6aの先端部の歪がある。この歪は、ブレード6aの先端部が感光体ドラム1の正回転方向に対しカウンター方向に当接しているため、先端のエッジ部が感光体ドラム1に引きずられることで発生する。この歪みによりニップ幅W1は0.5mmとなり、歪みのない静止時より広がっていた。感光体ドラム1から除去された微粉トナーや外添剤tは、同じく感光体ドラム1の正回転方向に移動し、歪んだブレードエッジ部と感光体ドラム1の隙間に入り込みやすくなっている。また、微粉トナーや外添剤tはブレード6aと付着しやすいので、印字中、この隙間に徐々に溜まり、付着量が多くなっている。
FIG. 10A shows that the
図10(b)は、感光体ドラム1を正回転a後に停止させたときの様子である。上述したように感光体ドラム1の正回転停止後1分以内であれば微粉トナーや外添剤tの凝集は画像に影響を及ぼさない。ここでの停止時間は5秒としたが、1分以内であればこの値に限るものではない。
FIG. 10B shows a state when the
図10、図11の(c)〜(e)は5秒後停止後に感光体ドラム1を微動正回転bとして、間欠的に正回転させた様子である。
FIGS. 10 (c) to 11 (e) show a state in which the
図10(c)は、間欠正回転1回目の様子である。感光体ドラム1を100mm/secで10ms回転させた。このとき、感光体ドラム1の移動距離は約1mmであった。停止5秒間で従来のブレード6aのエッジ部と感光体ドラム1の隙間に挟まれていた微粉トナーや外添剤tは画像に影響を与えない程度に凝集しており、感光体ドラム1の移動に伴い、従来のブレード6aをすり抜けていた。なお、正回転aを短くした微動正回転bも、同様に停止後1分以内であれば微粉トナーや外添剤tの凝集は画像に影響を及ぼさない。t1はそのすり抜けた微粉トナーや外添剤である。このときすり抜けたのは微粉トナーや外添剤のうち凝集した一部であり、従来のブレード6aのエッジ部と感光体ドラム1の隙間には凝集していない微粉トナーや外添剤tがまだ残っていた。特に、従来のブレード6aは微粉トナーや外添剤tが付着しやすく、この隙間に残りやすい。
FIG. 10C shows the first intermittent forward rotation. The
感光体ドラム1を間欠正回転させる場合の1回当たりの移動距離は、少なくとも、感光体ドラム1に対するブレード6aの当接領域幅W1以上にする。本実施形態では、ブレード6aの感光体ドラム1に対する当接領域幅(ニップ幅)W1は0.5mmであり、感光体ドラム1の移動距離は約1mmなので、微粉トナーや外添剤tを当接領域から押し出すには十分であった。
The moving distance per rotation when the
図10(d)は、間欠正回転2回目の様子である。間欠正回転1回目が終了してからさらに5秒後に、1回目と同様の条件で感光体ドラム1を正回転させた。間欠正回転1回目終了時、凝集せずにクリーニングブレード6eのエッジ部と感光体ドラム1の隙間に残っていた微粉トナーや外添剤tの一部は1回目と同様、画像に影響を与えない程度に凝集しており、感光体ドラム1の移動に伴いブレード6aをすり抜けていた。t2はそのすり抜けた微粉トナーや外添剤である。ブレード6aと感光体ドラム1の隙間の微粉トナーや外添剤tは凝集してすり抜けた分減少していたが、未凝集の微粉トナーや外添剤tがまだ残っていた。
FIG. 10D shows the second intermittent forward rotation. 5 seconds after the end of the first intermittent positive rotation, the
図11(e)は、間欠正回転3回目の様子である。間欠正回転2回目が終了してからさらに5秒後に、1回目・2回目と同様の条件で感光体ドラム1を正回転させた。2回目の
正回転が終了後、凝集せずにブレード6aのエッジ部と感光体ドラム1の隙間に残っていた微粉トナーや外添剤tは画像に影響を与えない程度に凝集し、感光体ドラム1の移動に伴いブレード6aをすり抜けていた。t3はそのすり抜けた微粉トナーや外添剤である。3回目の正回転終了後、ブレード6aと感光体ドラム1の隙間に微粉トナーや外添剤tは1回から3回と、回数を重ねる毎に減ってきたが、従来のブレード6aは微粉トナーや外添剤tが付着しやすいため、この隙間にから完全に取り除くことはできなかった。
FIG. 11E shows the third intermittent forward rotation. 5 seconds after the end of the second intermittent positive rotation, the
図11(f)は、3回の微動正回転b後、感光体ドラム1が停止放置している様子を示している。停止中は、ブレード6aと感光体ドラム1の間に溜まっていた微粉トナーや外添剤tは、歪んだブレード6aにより、放置している間加圧される。しかも、エッジ部と感光体ドラム1の間に溜まった微粉トナーや外添剤tは、放置中の加圧により、感光体ドラム1方向に押されたまま、徐々に凝集することで、今度は感光体ドラム1に固着していた。
FIG. 11 (f) shows a state where the
図11(g)は、5分停止した後に、次のプリントを開始した直後の様子である。微粉や外添剤tが停止中に完全に凝集し感光体ドラム1に固着してしまい、ブレード6aをすり抜けるところである。
FIG. 11G shows a state immediately after starting the next print after stopping for 5 minutes. The fine powder and the external additive t are completely aggregated and fixed to the
この感光体ドラム1に固着した微粉トナーや外添剤tは、感光体ドラム1を1周し、再びブレード6aに戻ってくる。このとき、微粉トナーや外添剤tはブレード6aをすり抜けてしまい、感光体ドラム1の回転負荷変動により露光がブレてしまい、スジ状の画像欠陥が発生する。
The fine toner and the external additive t fixed to the
この比較例3により、感光体ドラム1が微動な間欠回転を繰り返しても、従来のブレード6aは微粉トナーや外添剤tが付着しやすいため、この隙間にから完全に取り除くことはできず、放置停止中に凝集してしまうことがわかった。
According to the comparative example 3, even if the
4)比較例1〜3のまとめ
[比較例1]従来のクリーニングブレード6aで正回転aして停止
・ブレードに微粉トナーや外添剤が付着しやすく、隙間にも多く残っているため、放置中に加圧され凝集
[比較例2]表面硬化クリーニングブレード6eで正回転aで停止
・ブレードへ微粉トナーや外添剤の付着は減った。但し、微小な隙間に微粉トナーや外添剤が残っており、放置中に加圧され凝集
[比較例3]従来ブレード6aで微動正回転bを3回して停止
・隙間に残る微粉トナーや外添剤を減らした。但し、微粉トナーや外添剤はブレードに付着しており、これを除去しきれず、放置中に加圧され凝集
これらを踏まえた上で、本発明の実施例を説明する。
4) Summary of Comparative Examples 1 to 3 [Comparative Example 1] Stop by rotating forward with a
5)実施例1
表面硬化クリーニングブレード6e〈3回微動正回転b→停止放置〉
本実施例における感光体ドラム1の停止時の制御に関し、表面硬化クリーニングブレード6eと感光体ドラム1の当接部を観察した様子の模式図を図12と図13に示す。表面を硬化したため、感光体ドラム1との摩擦が下がり、正回転aにより引きずられることもなくなった。この表面硬化クリーニングブレード6eの摩擦係数は、上述した方法で測定すると(4)0.7であった。よって、表面硬化クリーニングブレード6eに歪みも無く、ニップ幅W2は、静止時と同じ0.2mmであった。しかも、従来ブレード6aのニップ幅W1の0.5mmより減少した。このニップ減少は、上述したように、硬度が上昇したことによる減少、及び、当接圧を上述した適正値70g/cmに保つため、侵入量1.2mmから0.6mmに落としたことによる。
5) Example 1
Surface-curing cleaning blade 6e <Three times of fine movement and positive rotation b-> Stop left>
FIG. 12 and FIG. 13 are schematic views showing a state in which the contact portion between the surface hardening cleaning blade 6e and the
図12と図13の(a)〜(f)は感光体ドラム1が停止してから、感光体ドラム1を微動正回転bとして、間欠的に正回転させてから停止した場合の感光体ドラム1上の様子である。本実施例では間欠正回転の回数を3回、各回転ごとの待ち時間を5秒、正回転1回の回転量をドラム上1mm、逆回転をドラム上5mmとした。
12 (a) to 13 (f), the
図12(a)は、プリント中に感光体ドラム1が正回転aしている様子であり、表面硬化クリーニングブレード6eの先端部の歪は、従来のブレード6aに比べほとんどない。これは上述したように表面を硬化したため、感光体ドラム1との摩擦が下がり、正回転aにより引きずられることがないためである。歪みも無く、微粉トナーや外添剤tの挟み込みを含めたニップ幅W2は、0.2mmであった。
FIG. 12A shows a state in which the
ここで、感光体ドラム1から除去された微粉トナーや外添剤tは、同じく感光体ドラム1の正回転方向に移動し、エッジ部と感光体ドラム1の隙間に入り込んでいる。但し、比較例1,3の従来のブレード6aのように先端のエッジ部が感光体ドラム1に引きずられることもなく、本実施例の方が感光体ドラム1の隙間が小さく、微粉トナーや外添剤tが入り込む量が少ない。しかも、微粉トナーや外添剤tは表面硬化クリーニングブレード6eに付着しにくいため、ブレードとの付着を足がかりとして、微粉トナーや外添剤tが更に隙間を押し広げることもない。つまり、比較例1,3よりニップ部の隙間に溜まる微粉トナーや外添剤tを少なくすることができた。しかしながら、少量の微粉トナーや外添剤tは、依然として残ってしまった。この少量の微粉トナーや外添剤tを除去するために、以下の制御を行う。
Here, the fine toner and the external additive t removed from the
図12(b)は、感光体ドラム1を正回転a後に停止させたときの様子である。上述したように感光体ドラム1の正回転停止後1分以内であれば微粉トナーや外添剤tの凝集は画像に影響を及ぼさない。ここでの停止時間は5秒としたが、1分以内であればこの値に限るものではない。
FIG. 12B shows a state when the
図12、図13の(c)〜(e)は5秒後停止後に感光体ドラム1を微動正回転bとして、間欠的に正回転させた様子である。
12 (c) to 13 (e) show a state in which the
図12(c)は間欠正回転1回目の様子である。感光体ドラム1を、すなわち100mm/secで10ms回転させた。このとき、感光体ドラム1の移動距離は約1mmであった。停止5秒間でクリーニングブレード6eのエッジ部と感光体ドラム1の隙間に挟まれていた微粉トナーや外添剤tは画像に影響を与えない程度に凝集しており、感光体ドラム1の移動に伴いクリーニングブレード6eをすり抜けていた。特に、微粉トナーや外添剤tは表面硬化クリーニングブレード6eに付着しにくいため、比較例3の従来のブレード6aと比べて、ブレード6eをすり抜けやすい。t1はそのすり抜けた微粉トナーや外添剤である。このときすり抜けたのは微粉トナーや外添剤のうち凝集した一部であり、クリーニングブレード6eのエッジ部と感光体ドラム1の隙間には凝集していない微粉トナーや外添剤tがまだ残っていた。
FIG. 12C shows the first intermittent forward rotation. The
感光体ドラム1を間欠正回転させる場合の1回当たりの移動距離(所定距離)は、少なくとも、感光体ドラム1に対するクリーニングブレード6eの当接領域幅W2以上にする。本実施例では、クリーニングブレード6eの感光体ドラム1に対する当接領域幅(ニップ幅)Wは0.2mmであり、感光体ドラム1の移動距離は約1mmなので、微粉トナーや外添剤tを当接領域から押し出すには十分であった。
The moving distance (predetermined distance) per rotation when the
図12(d)は、間欠正回転2回目の様子である。間欠正回転1回目が終了してから更に5秒後に、1回目と同様の条件で感光体ドラム1を正回転させた。間欠正回転1回目終
了時、凝集せずにクリーニングブレード6eのエッジ部と感光体ドラム1の隙間に残っていた微粉トナーや外添剤tの一部は1回目と同様、画像に影響を与えない程度に凝集しており、感光体ドラム1の移動に伴いクリーニングブレード6eをすり抜けていた。t2はそのすり抜けた微粉トナーや外添剤である。微粉トナーや外添剤は表面硬化クリーニングブレード6eに付着しにくい分、感光体ドラム1との付着により、感光体ドラム1と微動正回転ともに、クリーニングブレード6eをすり抜けることができる。つまり、表面硬化クリーニングブレード6eと付着しにくい性質との組み合わせにより、微動正回転の間欠動作の効果が十分に発揮される。そして、クリーニングブレード6eと感光体ドラム1の隙間の微粉トナーや外添剤tは凝集してすり抜けた分減少した。但し、極微量ながらも、未凝集の微粉トナーや外添剤tがまだ残っていた。
FIG. 12D shows the second intermittent forward rotation. 5 seconds after the end of the first intermittent positive rotation, the
図13(e)は、間欠正回転3回目の様子である。間欠正回転2回目が終了してからさらに5秒後に、1回目・2回目と同様の条件で感光体ドラム1を正回転させた。2回目の正回転が終了後、凝集せずにクリーニングブレード6eのエッジ部と感光体ドラム1の隙間に、極微量に残っていた微粉トナーや外添剤tは画像に影響を与えない程度に凝集し、感光体ドラム1の移動に伴いクリーニングブレード6eをすり抜けていた。微粉トナーや外添剤は表面硬化クリーニングブレード6eに付着しにくい分、感光体ドラム1との付着により、感光体ドラム1と微動正回転ともに、クリーニングブレード6eをすり抜けることができる。t3はそのすり抜けた微粉トナーや外添剤である。3回目の正回転終了後、クリーニングブレード6eのエッジ部と感光体ドラム1の隙間に微粉トナーや外添剤tはほとんど残っていなかった。
FIG. 13E shows the third intermittent forward rotation. 5 seconds after the end of the second intermittent positive rotation, the
本実施例では3回の間欠正回転でクリーニングブレード6eと感光体ドラム1の隙間の微粉トナーや外添剤のほとんどがクリーニングブレード6eをすり抜けたので正回転の回数を3回とした。しかし、スジ画像の程度によっては回数を増減しても良く、この回数に限るものではない。
In this embodiment, most of the fine toner and external additives in the gap between the cleaning blade 6e and the
但し、クリーニングブレード6eをすり抜けた微粉トナーや外添剤tが接触帯電手段である帯電ローラ2の感光体ドラム当接位置に達する。すると、これらが帯電ローラ2を汚染し帯電不良によるスジ・カブリ等の画像不良を引き起こす可能性がある。よって、間欠正回転の感光体ドラム移動総量はドラム上クリーニングブレードの当接部から帯電ローラ当接部までの距離より小さくする方が望ましい。
However, the fine toner and the external additive t that have passed through the cleaning blade 6e reach the contact position of the photosensitive drum of the charging
本実施例では感光体ドラム1に対するクリーニングブレード6eの当接部から帯電ローラ2の当接部までの距離は13mm、間欠正回転の感光体ドラム移動総量は約3mm(=1mm×3回)なので、クリーニングブレード6eをすり抜けた微粉トナーや外添剤が帯電ローラ2を汚染することはない。
In this embodiment, the distance from the contact portion of the cleaning blade 6e to the contact portion of the charging
また、本実施例では3回の間欠正回転の回転量を全て1mmとしたが必ずしも各回転の移動量を同じにする必要はなく、それぞれ異なる移動量としてもよい。 In this embodiment, the rotation amount of the three intermittent positive rotations is 1 mm. However, the movement amount of each rotation is not necessarily the same, and different movement amounts may be used.
図13(f)は、3回の微動正回転b後、感光体ドラム1が停止放置している様子を示している。停止中は、ブレード6aと感光体ドラム1の隙間の微粉トナーや外添剤tは、3回の微動正回転でニップ部からほとんど除去されており、放置中にクリーニングブレード6eの加圧があっても微粉トナーや外添剤tの凝集は見られなかった。
FIG. 13 (f) shows a state where the
図13(g)は、5分停止した後に、次のプリントを開始した直後の様子である。微粉や外添剤tの凝集は感光体ドラム1上にほとんど見られず、極少量に付着していた微粉や外添剤tのは、クリーニングブレード6eをすり抜けることはなく、露光がブレによるスジ画像の発生も見られなかった。
FIG. 13G shows a state immediately after starting the next printing after stopping for 5 minutes. Aggregation of fine powder and external additive t is hardly observed on the
なお、図12と図13は、摩擦係数が(4)0.7のブレードを描写したものである。その他に、上述した表面硬化の含浸時間等の製造条件を振ることにより、その摩擦係数を(2)2.3、(3)1.8としたクリーニングブレードを作成した。 12 and 13 depict a blade having a friction coefficient of (4) 0.7. In addition, cleaning blades having friction coefficients of (2) 2.3 and (3) 1.8 were prepared by changing manufacturing conditions such as the above-described surface hardening impregnation time.
まず、摩擦係数が(3)1.8のブレードは、感光体ドラム1との摩擦が下がっており、正回転aにより引きずられることもなくなっていた。一方、表層硬化が不十分ものとして、摩擦係数が(2)2.3のブレードは正回転aにより引きずられ現象が発生し始めていた。それぞれ、実施例1の制御を行った場合、摩擦係数が(3)1.8のブレードでは微粉トナーや外添剤tが除去されて、露光がブレによるスジ画像の発生も見られなかった。一方、摩擦係数が(2)2.3のブレードでは、感光体ドラム1とに発生した歪みにより、ブレードに付着した微粉や外添剤tはニップ部に挟まったまま除去しきれず、露光がブレによるスジ画像の発生してしまった。以上の結果を表1に示す。
First, the blade with a friction coefficient of (3) 1.8 had a reduced friction with the
この表1に拠れば、摩擦係数が2.0以下であるクリーニングブレードを用い、微動間欠回転の制御を行うことにより、良好な結果が得られた。摩擦係数が2.0以下であれば、タック性が弱いため、微粉や外添剤tがブレード表面に付着しづらい。しかも、回転時にブレードの歪みが発生しにくいため、ニップ部に隙間が少なく、微動間欠回転で、効率的に微粉や外添剤t除去できる。 According to Table 1, good results were obtained by controlling fine rotation intermittent rotation using a cleaning blade having a friction coefficient of 2.0 or less. If the friction coefficient is 2.0 or less, the tackiness is weak, so that the fine powder and the external additive t are difficult to adhere to the blade surface. In addition, since the blade is less likely to be distorted during rotation, the gap in the nip is small, and fine powder and external additive t can be efficiently removed by fine rotation intermittent rotation.
以上より、微粉トナーや外添剤tは表面硬化クリーニングブレード6eに付着しにくい分、感光体ドラム1との付着により、感光体ドラム1と微動正回転ともにクリーニングブレード6eをすり抜けさせることができる。そして、この微動正回転を間欠で繰り返すことにより、効果的に微粉トナーや外添剤tをニップ部(ブレードと感光体ドラム1との間)から除去することができる。
As described above, since the fine toner and the external additive t are less likely to adhere to the surface-curing cleaning blade 6e, the cleaning blade 6e can pass through the
(第2実施形態)
第2実施形態は、低摩擦処理として、クリーニングブレードにコーティング層を表面に設けたものである。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, a coating layer is provided on the surface of the cleaning blade as a low friction treatment.
クリーニングブレードはウレタンを主体とした弾性ブレードで、該ブレード表面の像担持体に少なくとも接触する部分、ここでは図14のようにブレード6aの両面に、低摩擦係数のコーティング層6gとして、ディッピング法により粒径が10μm以下のフッ化カーボンを分散させたナイロンコーティング層を形成したものを使用した。ナイロンコーティング層6gが設けられたクリーニングブレード6hは、ブレード貼り付け板金の支持部6cに固定されている。
The cleaning blade is an elastic blade mainly composed of urethane, and at least a portion of the blade surface in contact with the image bearing member, here, both surfaces of the
このブレードの製法としては、まず上述基材のウレタンゴムを研磨機にかけブラスト処
理をし、その上に接着層をディッピング法により形成した。接着層形成用の溶液22は、アルコール可溶性ナイロンをメタノールに溶解させた溶液にジイソプロピルエーテル、及びN−β−γ−アミノプロピルトリメトキシシランを加え、室温で30分攪拌することによって得た。次に接着層の上に、ナイロンを溶解させた溶液にフッ化黒鉛(粒径10μm以下、セントラル硝子社製)を添加し、分散させたものを再びディッピング法により塗布し、80℃で5分間乾燥させ、ナイロン樹脂コーティング層を形成した。本形態で行った方法はディッピング法による塗布方法であるが、塗布方法としては特に制限はなく、他にスクリーン印刷法、スプレー法、ロールコーティング法などがある。
As a manufacturing method of this blade, first, the urethane rubber of the base material was blasted with a polishing machine, and an adhesive layer was formed thereon by a dipping method. The
6)実施例2
コーティングクリーニングブレード6h〈3回微動正回転b→停止放置〉
停止時に感光ドラムの正回転後、逆回転させる。かつ、図14にて作成したコーティングクリーニングブレード6hを用いた。摩擦係数は実施例1と同様に、(2)2.3、(3)1.8、(4)0.7の3つのクリーニングブレードを作成した。
6) Example 2
Coating cleaning blade 6h <3 fine forward rotation b-> left unattended>
When the photosensitive drum is stopped, the photosensitive drum is rotated forward and then reversely rotated. In addition, the coating cleaning blade 6h prepared in FIG. 14 was used. As in Example 1, three cleaning blades of (2) 2.3, (3) 1.8, and (4) 0.7 were prepared.
コーティングクリーニングブレード6hの先端部の歪は、従来のブレード6aに比べほとんどない。これは表面に低摩擦層をコーティングしたため、感光体ドラム1との摩擦が下がり、正回転aにより引きずられることがないためである。
There is almost no distortion at the tip of the coating cleaning blade 6h compared to the
上記コーティングクリーニングブレード6hを用い、実施例1と同様の制御〈3回微動正回転b→停止放置〉を行なったところ、実施例1と同様の効果が得られた。すなわち、摩擦係数が(3)1.8と(4)0.7のブレードは、感光体ドラム1との摩擦が下がっており、正回転aにより引きずられることもなくなっていた。一方、コーティングが不十分ものとして、摩擦係数が(2)2.3のブレードは正回転aにより引きずられ現象が発生し始めていた。それぞれ、実施例1の制御を行った場合、摩擦係数が(3)1.8と(4)0.7のブレードでは微粉や外添剤tが除去されて、露光がブレによるスジ画像の発生も見られなかった。一方、摩擦係数が(2)2.3のブレードでは、感光体ドラム1とに発生した歪みにより、ブレードに付着した微粉や外添剤tはニップ部に挟まったまま除去しきれず、露光がブレによるスジ画像の発生してしまった。
Using the coating cleaning blade 6h, the same control as in Example 1 (three fine movement positive rotation b → stopped standing) was performed, and the same effect as in Example 1 was obtained. In other words, the blades having the friction coefficients (3) 1.8 and (4) 0.7 had a reduced friction with the
微粉トナーや外添剤tはコーティングクリーニングブレード6hに付着しにくい分、感光体ドラム1との付着により、感光体ドラム1と微動正回転ともにクリーニングブレード6eをすり抜けさせることができる。そして、この微動正回転を間欠で繰り返すことにより、効果的に微粉トナーや外添剤tをニップ部から除去することができる。ニップ部には微粉トナーや外添剤tがほとんど除去されているため、感光体ドラム1上に凝集することなく、極少量に付着していた微粉トナーや外添剤tは、クリーニングブレード6hをすり抜けることはない。よって、次の印刷工程において、コーティングクリーニングブレード6hをすり抜けることができず、露光がブレによるスジは発生しなかった。
Since the fine powder toner and the external additive t are less likely to adhere to the coating cleaning blade 6h, the cleaning blade 6e can be slipped through the
〈その他〉
1)画像担持体としての潜像担持体や中間転写体はドラム型にすることもできるし、無端ベルト型にすることもできる。潜像担持体は静電記録誘電体とすることもできる。画像担持体は何等かの作像手段にてトナー像(現像剤像)を形成担持させることができるものである。
<Others>
1) The latent image carrier or intermediate transfer member as the image carrier can be a drum type or an endless belt type. The latent image carrier can also be an electrostatic recording dielectric. The image carrier can form and carry a toner image (developer image) by any image forming means.
2)実施形態の画像形成装置においては、現像剤としてのトナーは前記したように、平均粒径6μmの球形トナーを用いている。本実施形態における、トナーの平均粒径の測定方法と、球形トナーの定義を下記する。 2) In the image forming apparatus according to the embodiment, as described above, spherical toner having an average particle diameter of 6 μm is used as the developer. The measurement method of the average particle diameter of the toner and the definition of the spherical toner in this embodiment will be described below.
(a)トナーの平均粒径測定方法
測定装置としては、コールターカウンターTA−2型(コールター社製)を用い、個数平均分布、体積平均分布を出力するインターフェイス(日科機製)及びCX−1パーソナルコンピュータ(キヤノン製)を接続し、電解液は一級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調整する。
(A) Measuring method of average particle size of toner As a measuring device, Coulter counter TA-2 type (manufactured by Coulter), an interface (manufactured by Nikkiki Co., Ltd.) for outputting number average distribution and volume average distribution, and CX-1 Personal A computer (manufactured by Canon) is connected, and 1% NaCl aqueous solution is prepared using first grade sodium chloride as the electrolyte.
測定法としては、前記電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくは、アルキルベンゼンスルホン酸塩を、0.1〜5ml加え、更に測定試料を0.5〜50mg加える。 As a measuring method, 0.1 to 5 ml of a surfactant, preferably alkylbenzenesulfonate is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution, and 0.5 to 50 mg of a measurement sample is further added.
試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、前記コールターカウンターTA−2型により、アパーチャーとして100μアパーチャーを用いて2〜40μmの粒子分布を測定して、体積平均分布を求める。これらの求めた体積平均分布より体積平均粒子を得る。 The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and a particle distribution of 2 to 40 μm is measured by using the Coulter counter TA-2 type with a 100 μ aperture as an aperture. Determine the volume average distribution. Volume average particles are obtained from the obtained volume average distribution.
(b)球形トナー
トナーの球形度を表す形状係数として、SF−1及びSF−2を用いた。SF−1はトナーの丸さ度合いを表すものであり、完全な球形で100となり、値が大きくなるに連れて球形から不定形になる。SF−2はトナーの凹凸度合いを表すものであり、完全な球形で100となり、この値が大きくなるに連れてトナー表面の凹凸が顕著になる。
(B) Spherical toner SF-1 and SF-2 were used as shape factors representing the sphericity of the toner. SF-1 represents the degree of roundness of the toner, and is 100 for a perfect sphere, and the value changes from spherical to indefinite as the value increases. SF-2 represents the degree of unevenness of the toner, and is 100 in a perfect sphere. As this value increases, the unevenness of the toner surface becomes remarkable.
球形トナーとしてのSF−1及びSF−2の値は、
SF−1値=100〜160
SF−2値=100〜140
であり、より好ましくは、
SF−1値=100〜140
SF−2値=100〜120
である。
The values of SF-1 and SF-2 as spherical toner are
SF-1 value = 100 to 160
SF-2 value = 100-140
And more preferably
SF-1 value = 100-140
SF-2 value = 100 to 120
It is.
SF−1及びSF−2の値は、日立製作所製FE−SEM(S−800)を用いて、倍率500倍に拡大したトナー像を無作為に100個サンプリングし、その画像情報をインターフェイスを介してニコレ社製画像解析装置(LUZEX3)に導入して解析を行い、下式より算出した値である(図15、図16参照)
算出式は、
SF−1値={(MXLNG)2/AREA}×(π/4)×100
SF−2値={(PERI)2/AREA}×(1/4π)×100
AREA:トナー投影面積
MXLNG:絶対最大長
PERI:周長
である。
The values of SF-1 and SF-2 were randomly sampled using a FE-SEM (S-800) manufactured by Hitachi, Ltd., and 100 pieces of toner images enlarged at a magnification of 500 times. This is a value calculated by the following equation after being introduced into an image analysis apparatus (LUZEX3) manufactured by Nicole and analyzed (see FIGS. 15 and 16).
The calculation formula is
SF-1 value = {(MXLNG) 2 / AREA} × (π / 4) × 100
SF-2 value = {(PERI) 2 / AREA} × (1 / 4π) × 100
AREA: Toner projected area MXLNG: Absolute maximum length PERI: Perimeter.
1 感光体ドラム
2 帯電ローラ
3 レーザー照射装置
4 現像装置
6 ブレードクリーニング装置
6a 従来クリーニングブレード
6b 貯留部
6c 支持部
6d スクイシート
6e 表面硬化クリーニングブレード
6f 硬化層
6g ナイロンコーティング層
6h コーティングクリーニングブレード
7 定着装置
11 駆動モーター
30 中間転写ベルト
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記像担持体上に接触して現像剤を除去するクリーニングブレードと、
を有する画像形成装置において、
前記クリーニングブレードは、前記像担持体との摩擦係数が2.0以下に設けられ、
前記像担持体を停止させる場合には、前記像担持体が一旦停止した後に前記像担持体を画像形成時と同じ方向に間欠的に複数回移動させてから停止させることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier;
A cleaning blade that contacts the image carrier and removes the developer;
In an image forming apparatus having
The cleaning blade is provided with a coefficient of friction of 2.0 or less with the image carrier,
In the case of stopping the image carrier, the image carrier is stopped after the image carrier is temporarily stopped and then moved several times intermittently in the same direction as the image formation. apparatus.
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