JP2014167524A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2014167524A JP2013038917A JP2013038917A JP2014167524A JP 2014167524 A JP2014167524 A JP 2014167524A JP 2013038917 A JP2013038917 A JP 2013038917A JP 2013038917 A JP2013038917 A JP 2013038917A JP 2014167524 A JP2014167524 A JP 2014167524A
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Hideyasu Seki
秀康 関
Satoshi Hatori
聡 羽鳥
Hiromichi Ninomiya
弘道 二宮
Naohiro Kumagai
直洋 熊谷
Nobuyuki Taguchi
信幸 田口
Yasuji Kuboshima
康仁 久保嶋
Yuta Azeyanagi
雄太 畔柳
Ryota Goto
良太 後藤
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of suppressing the progress of wear of a photoreceptor due to the omission of a lubricant application mechanism, and effectively suppressing the occurrence of filming (silica filming).SOLUTION: There is provided an image forming apparatus that does not include lubricant application means for applying lubricant to an image carrier. The image forming apparatus uses a two-component developer having a toner and a carrier as a developer, controls an elastic power of the image carrier to be 42% or more, makes a short diameter/long diameter ratio of silica added to the developer 0.7 or less, and makes an absolute value of a surface potential of developing means higher than that of a surface potential of the image carrier in an image part, in which the potential of the image carrier is closer to the + side than that of the carrier.

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらを備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置に関する。   The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, and a multifunction machine including these.

この種の画像形成装置は、一般的には、感光体表面に、電気的に潜像を形成し、この形成された潜像を、トナーを含む現像剤を用いて現像して現像像を形成した後、中間転写体等を介して、この現像像を紙等に記録媒体に転写し、加熱・加圧等により定着するようにしている。   In general, this type of image forming apparatus electrically forms a latent image on the surface of a photoreceptor, and develops the formed latent image using a developer containing toner to form a developed image. After that, the developed image is transferred onto a recording medium via an intermediate transfer member or the like, and fixed by heating, pressing, or the like.

しかしながら、トナーの長期に渡る使用によって、形成される画像には、定着画像の濃度が変化したり、非画像部にトナー粒子の一部が付着する等の問題点があった。   However, due to the use of toner for a long period of time, the density of the fixed image changes in the formed image, and some toner particles adhere to non-image areas.

そこで、従来には、トナー粒子表面上でのシリカ粒子の偏在が抑制される現像剤が提案されている(特許文献1)。この現像剤は、トナー粒子と、このトナー粒子の表面に付着するシリカ粒子とを有する現像剤において、前記シリカ粒子の平均粒径、比重、及び円形度等を限定するものである。   Therefore, conventionally, a developer that suppresses uneven distribution of silica particles on the surface of toner particles has been proposed (Patent Document 1). This developer limits the average particle diameter, specific gravity, circularity, etc. of the silica particles in a developer having toner particles and silica particles adhering to the surface of the toner particles.

このように、シリカ粒子の偏在が抑制されれば、トナー粒子表面の露出が抑制され、トナー粒子の凝集が抑制され、画像の色点発生を抑制することができる。   Thus, if the uneven distribution of the silica particles is suppressed, the exposure of the toner particle surface is suppressed, the aggregation of the toner particles is suppressed, and the generation of the color point of the image can be suppressed.

画像形成装置では、感光体において、未転写現像剤(未転写トナー)や放電生成物等を除去する必要性から、クリーニング装置を一般には備えている。しかしながら、現像剤(トナー)から遊離した外添成分がクリーニング装置をすり抜けて堆積するフィルミング現象を起す場合がある。   In general, an image forming apparatus is provided with a cleaning device because it is necessary to remove untransferred developer (untransferred toner), discharge products, and the like on a photoreceptor. However, there may be a filming phenomenon in which the external additive component released from the developer (toner) slips through the cleaning device and accumulates.

前記クリーニング装置には、感光体に圧接するブレード部材が一般的に備えられている。ところが、ブレードの圧接により感光体表面に細かな傷を発生させることがある。このような細かい傷は、上述した外添成分さらには未転写トナーが堆積する部分となり、この傷部分を起点としてトナーが付着すると凝縮を起こしフィルミング現象がさらに促進されてクリーニング不良を引き起こすおそれがある。クリーニング不良は、感光体の地肌部での汚れを招き、地汚れの顕著な異常画像が得られてしまうという問題の発生を含んでいる。   The cleaning device is generally provided with a blade member that comes into pressure contact with the photoreceptor. However, fine scratches may occur on the surface of the photoreceptor due to the pressure contact of the blade. Such fine scratches become a portion where the above-described external additive components and untransferred toner are deposited, and if toner adheres from the scratch portion, condensation may occur and the filming phenomenon may be further promoted to cause poor cleaning. is there. The defective cleaning includes a problem that the background of the photoconductor is contaminated and an abnormal image with a remarkable background is obtained.

また、クリーニングブレードが圧接する感光体表面では、この表面に接触するブレードが振動し、この振動にとるビビリ音等の異音が発生させる場合がある。
特に、クリーニングブレードによるクリーニング性を向上させる要因の一つである、感光体表面に対するクリーニングブレードの当接圧が高いと、ブレード先端と感光体表面との間での摩擦による振動が増加し、摩擦による振動音が発生しやすくなる。具体的には、ブレードの材料としてポリウレタンなどのゴム製ブレードを用いた場合には、ブレードの当接圧を高めることでブレード先端での摩擦振動が大きくなる。さらに高温環境下では、ブレードの反発弾性が上昇する現象が生じ、観光体表面側でのブレード当接位置での共振が増幅し、結果としてブレードの振動と感光体の共振とを合わせた不快な振動音が発生してしまう。
Further, on the surface of the photosensitive member that is in pressure contact with the cleaning blade, the blade in contact with the surface may vibrate, and abnormal noise such as chatter noise may be generated.
In particular, if the contact pressure of the cleaning blade against the surface of the photoreceptor, which is one of the factors that improve the cleaning performance by the cleaning blade, is increased, vibration due to friction between the blade tip and the surface of the photoreceptor increases. Vibration noise is likely to occur. Specifically, when a rubber blade such as polyurethane is used as the blade material, the frictional vibration at the blade tip increases by increasing the contact pressure of the blade. Furthermore, in a high temperature environment, a phenomenon occurs in which the rebound resilience of the blade increases, and the resonance at the blade contact position on the tourist body surface side is amplified, resulting in an uncomfortable combination of blade vibration and photoconductor resonance. Vibration sound is generated.

そこで、従来には、感光体表面でのユニーサル硬度と弾性仕事率を設定することによる感光体表面での柔らかさを設定することによって、安定した堆積部の下掻き取りが可能で、かつ、クリーニングブレードの摩擦振動による異音発生を防止するものがある(特許文献2)。   Therefore, conventionally, by setting the softness on the surface of the photoconductor by setting the unilateral hardness and the elastic power on the surface of the photoconductor, it is possible to scrape the bottom of the deposited area stably and to perform cleaning. There is one that prevents the generation of abnormal noise due to frictional vibration of the blade (Patent Document 2).

また、従来には、画質欠陥の原因(フィルミング等)を抑制するために、球状でなく異形のシリカ微粒子を用いるものがある(特許文献3)。   Conventionally, in order to suppress the cause of image quality defects (filming or the like), there is one that uses irregularly shaped silica fine particles instead of spherical shapes (Patent Document 3).

ところで、感光体の長寿命化を図るために、感光体に潤滑剤を塗布する場合がある。しかしながら、潤滑剤塗布機構は比較的高価であるため、このような潤滑剤塗布機構を有さないのが好ましい。ところが、潤滑剤塗布機構を設けなければ、前記したように、フィルミングは発生し、白抜け画像等が発生する問題が生じる。   By the way, in order to extend the life of the photoconductor, a lubricant may be applied to the photoconductor. However, since the lubricant application mechanism is relatively expensive, it is preferable not to have such a lubricant application mechanism. However, if the lubricant application mechanism is not provided, as described above, filming occurs and a problem arises that a whiteout image or the like occurs.

このフィルミングの発生を防止するために、クリーニングブレードの線圧を上昇させると、フィルミングが良化しても、感光体摩耗が進行し、感光体寿命が短くなる。このため、前記した特許文献2に記載のように、感光体表面でのユニーサル硬度と弾性仕事率を設定することによる感光体表面での柔らかさを設定することが提案できる。   When the linear pressure of the cleaning blade is increased in order to prevent the occurrence of filming, the wear of the photoconductor progresses even if the filming is improved, and the life of the photoconductor is shortened. For this reason, it can be proposed to set the softness on the surface of the photoconductor by setting the uniaxial hardness and the elastic power on the surface of the photoconductor as described in Patent Document 2 described above.

しかしながら、前記した特許文献2では、現像剤については特定されていない。すなわち、トナー表面に付着して流動性と帯電性を付与する機能を発揮するシリカについての記載はない。このため、特許文献2に記載のものでは、現像剤としては、安定した流動性と帯電性を発揮できない。このため、特許文献2に記載のものでは、感光体摩耗が進行を抑えることができても、フィルミングの発生を有効に抑えることができない。   However, the above-described Patent Document 2 does not specify a developer. That is, there is no description of silica that adheres to the toner surface and exhibits the function of imparting fluidity and chargeability. For this reason, the developer described in Patent Document 2 cannot exhibit stable fluidity and chargeability as a developer. For this reason, in the thing of patent document 2, even if a photoreceptor wear can suppress progress, generation | occurrence | production of filming cannot be suppressed effectively.

すなわち、トナーにシリカを添加させる場合、円形に近いシリカであれば、感光体表面に付いた付着物を掻き取りにくいものとなる。また、長円乃至楕円形であれば、感光体表面の電位と、現像ローラ表面の電位を限定していなければ、トナーのキャリアに付着したシリカが、キャリアに密着する方向に引張られ、感光体表面に寝た状態で密着し、感光体表面に付いた付着物を掻き取りにくいものとなる。   That is, when silica is added to the toner, the silica attached to the surface of the photoreceptor is difficult to scrape if the silica is nearly circular. In addition, if the shape is an ellipse or an ellipse, the silica attached to the carrier of the toner is pulled in a direction in close contact with the carrier unless the potential on the surface of the photoreceptor and the potential on the surface of the developing roller are limited. It adheres to the surface in a lying state, and it is difficult to scrape off deposits on the surface of the photoreceptor.

前記特許文献1や特許文献3では、長円乃至楕円形のシリカを用いられるが、この場合も、感光体表面の電位と、現像ローラ表面の電位を限定したものではない。   In Patent Document 1 and Patent Document 3, elliptical or elliptical silica is used, but in this case as well, the potential on the surface of the photoreceptor and the potential on the surface of the developing roller are not limited.

本発明は、斯かる事情に鑑み、潤滑剤塗布機構を省略したことによる感光体摩耗の進行を抑えることができるとともに、フィルミング(シリカフィルミング)の発生を有効に抑えることができる画像形成装置を提供しようとするものである。   In view of such circumstances, the present invention can suppress the progress of photoconductor wear due to the omission of the lubricant application mechanism, and can effectively suppress the occurrence of filming (silica filming). Is to provide.

本発明の画像形成装置は、像担持体と、この像担持体を帯電させる帯電手段と、前記像担持体に静電潜像を形成する書き込み手段と、前記静電潜像を現像剤で現像する現像手段と、前記像担持体から残存現像剤を回収するクリーニング手段を備え、前記像担持体に潤滑剤を塗布するための潤滑剤塗布手段を備えない画像形成装置であって、前記現像剤にトナーとキャリアとを有する2成分現像剤を用い、前記像担持体の弾性仕事率を42%以上とすると共に、前記現像剤に添加されるシリカの短径/長径比を0.7以下とし、かつ、画像部において、像担持体の表面電位よりも現像手段の表面電位の絶対値が高くするとともに、像担持体がキャリアよりも電位が+側であるものである。   The image forming apparatus of the present invention includes an image carrier, a charging unit for charging the image carrier, a writing unit for forming an electrostatic latent image on the image carrier, and developing the electrostatic latent image with a developer. An image forming apparatus that includes a developing means for cleaning and a cleaning means for recovering a residual developer from the image carrier, and does not include a lubricant application means for applying a lubricant to the image carrier. In addition, a two-component developer having a toner and a carrier is used, the elastic power of the image carrier is 42% or more, and the minor axis / major axis ratio of silica added to the developer is 0.7 or less. In the image portion, the absolute value of the surface potential of the developing unit is higher than the surface potential of the image carrier, and the potential of the image carrier is on the positive side of the carrier.

本発明の画像形成装置では、像担持体に付着したシリカが現像手段(現像ローラ)にて取り易くなり、一度クリーニング手段をすり抜けたシリカがクリーニング手段側へ再突入しにくくなって、クリーニング手段側に突入するシリカが減少し、フィルミングが起きにくくなる。   In the image forming apparatus of the present invention, the silica adhering to the image carrier can be easily removed by the developing means (developing roller), and the silica that has once passed through the cleaning means is difficult to re-enter the cleaning means side, so that the cleaning means side Silica entering into the film is reduced and filming is less likely to occur.

実施例の画像形成装置の全体簡略図である。1 is an overall simplified view of an image forming apparatus according to an embodiment. 前記図1に示す画像形成装置の感光体と現像ローラとの関係を示す簡略図である。FIG. 2 is a simplified diagram illustrating a relationship between a photosensitive member and a developing roller of the image forming apparatus illustrated in FIG. 1. 前記図2の要部拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 2. 前記図1に示す画像形成装置の現像装置の断面図である。It is sectional drawing of the image development apparatus of the image forming apparatus shown in the said FIG. 二極汲み上げマグネットを用いた磁界を示す簡略図である。It is a simplified diagram showing a magnetic field using a two-pole pumping magnet. 画像部における感光体と現像剤との関係を示す拡大図である。It is an enlarged view showing the relationship between the photoconductor and the developer in the image area. 非画像部における感光体と現像剤との関係を示す拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view showing a relationship between a photoconductor and a developer in a non-image area. フィルミングの発生の有無を調べたサンプルの弾性仕事率を示すグラフ図である。It is a graph which shows the elastic power of the sample which investigated the presence or absence of generation | occurrence | production of filming.

以下、図に示す実施例による本発明を実施するための形態を説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention according to embodiments shown in the drawings will be described.

図1は、本発明による一実施形態に係る画像形成装置であるカラープリンタを概略的に示す縦断側面図である。本実施形態に係るカラープリンタ1の本体ケース2内には、プリンタエンジン3、光ビームを出射する書き込み手段としての光書込装置4、被転写体である記録媒体Pを収納する記録媒体収納部である給紙カセット5、トナー画像が転写された記録媒体Pを定着処理する定着装置6、トナー画像を転写した後に発生した廃トナーを回収する廃トナー回収容器7等が設けられている。   FIG. 1 is a longitudinal side view schematically showing a color printer which is an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. In the main body case 2 of the color printer 1 according to the present embodiment, a printer engine 3, an optical writing device 4 as writing means for emitting a light beam, and a recording medium storage portion for storing a recording medium P as a transfer target. A paper feed cassette 5, a fixing device 6 for fixing the recording medium P on which the toner image is transferred, a waste toner collecting container 7 for collecting waste toner generated after the toner image is transferred, and the like.

プリンタエンジン3は、トナー画像を形成し、形成したトナー画像を記録媒体Pに転写する部分であり、像担持体であるイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)のトナー画像をそれぞれ形成する4つの感光体8Y、8C、8M、8Kを備えている。さらに、プリンタエンジン3は、各感光体8Y、8C、8M、8Kの周囲に配置された帯電手段(帯電装置)30を構成するための帯電ローラ9、現像手段としての現像装置10Y、10C、10M、10K、クリーニング手段11、一次転写ローラ12、像担持体及び被転写体である中間転写部材としての中間転写ベルト13、転写装置である二次転写ローラ14、ベルトクリーニング手段15等を備えている。なお、ここで、本明細書及び図面の記載において、Y、C、M、Kの添え字は、各々イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの色を示しており、これらの添え字は必要に応じて割愛する。   The printer engine 3 is a portion that forms a toner image and transfers the formed toner image to the recording medium P, and is an image carrier yellow (Y), cyan (C), magenta (M), black (K). Are provided with four photoconductors 8Y, 8C, 8M, and 8K, respectively. Further, the printer engine 3 includes a charging roller 9 for constituting a charging means (charging device) 30 disposed around each of the photoconductors 8Y, 8C, 8M, and 8K, and developing devices 10Y, 10C, and 10M as developing means. 10K, a cleaning unit 11, a primary transfer roller 12, an intermediate transfer belt 13 as an intermediate transfer member as an image carrier and a transfer target, a secondary transfer roller 14 as a transfer device, a belt cleaning unit 15 and the like. . Here, in the description of the present specification and drawings, the subscripts Y, C, M, and K indicate yellow, cyan, magenta, and black colors, respectively, and these subscripts are used as necessary. Omit.

感光体8Y、8C、8M、8Kは、それぞれ円筒状に形成されて、これらの感光体8Y、8C、8M、8Kの回転軸に、駆動モータ(図示せず)を連結して、駆動モータからの駆動力により矢印で示すように、中心線回りに回転する。感光体8の外周面には静電潜像が形成される感光層が設けられている。そして、帯電ローラ9は、感光体8の外周面に当接して配置され、又は、感光体8の外周面と微小な隙間をもって配置されている。この帯電ローラ9に対して電源部(図示せず)から電圧が印加されることにより、帯電ローラ9と感光体8との間でコロナ放電が発生し、感光体8Y、8C、8M、8Kの外周面が一様に帯電される。光書込装置4は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像データに応じた光ビームLY、LC、LM、LKを出射し、一様に帯電されたそれぞれの感光体8
Y、8C、8M、8Kの外周面を露光する。この露光により、感光体8Y、8C、8M、8Kの外周面に上記各色の画像データに応じた静電潜像が形成される。
Each of the photoconductors 8Y, 8C, 8M, and 8K is formed in a cylindrical shape, and a drive motor (not shown) is connected to the rotation shafts of these photoconductors 8Y, 8C, 8M, and 8K. As shown by the arrow by the driving force, it rotates around the center line. A photosensitive layer on which an electrostatic latent image is formed is provided on the outer peripheral surface of the photoreceptor 8. The charging roller 9 is disposed in contact with the outer peripheral surface of the photoconductor 8 or is disposed with a small gap from the outer peripheral surface of the photoconductor 8. When a voltage is applied to the charging roller 9 from a power supply unit (not shown), corona discharge is generated between the charging roller 9 and the photoconductor 8, and the photoconductors 8Y, 8C, 8M, 8K The outer peripheral surface is uniformly charged. The optical writing device 4 emits light beams LY, LC, LM, and LK corresponding to yellow, cyan, magenta, and black image data, and is uniformly charged with each photoconductor 8.
The outer peripheral surfaces of Y, 8C, 8M, and 8K are exposed. By this exposure, electrostatic latent images corresponding to the image data of the respective colors are formed on the outer peripheral surfaces of the photoreceptors 8Y, 8C, 8M, and 8K.

現像装置10Y、10C、10M、10Kは、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナーを収容し、感光体8Y、8C、8M、8Kに形成された静電潜像に対して、それぞれの色のトナーを供給する。供給されたトナーは、感光体8Y、8C、8M、8Kの外周面に形成されているそれぞれの色の画像データに応じた静電潜像に付着し、感光体8Y、8C、8M、8Kの外周面上の静電潜像がそれぞれの色のトナー画像として顕像化される。   The developing devices 10Y, 10C, 10M, and 10K contain yellow, cyan, magenta, and black toners, respectively, and the electrostatic latent images formed on the photoreceptors 8Y, 8C, 8M, and 8K have different colors. Supply toner. The supplied toner adheres to the electrostatic latent images corresponding to the image data of the respective colors formed on the outer peripheral surfaces of the photoreceptors 8Y, 8C, 8M, and 8K, and the photoreceptors 8Y, 8C, 8M, and 8K The electrostatic latent image on the outer peripheral surface is visualized as a toner image of each color.

中間転写ベルト13は、樹脂フィルム又はゴムを基体として形成された無端ループ状のベルトであり、駆動ローラ16と入口ローラ17とテンションローラ18との回りに巻回され、駆動モータ(図示せず)に連結された駆動ローラ16が回転駆動されることにより矢印A方向に回転移送される。入口ローラ17とテンションローラ18とは、中間転写ベルト13が矢印A方向へ回転することにより中間転写ベルト13との摩擦力によって従動回転する。   The intermediate transfer belt 13 is an endless loop belt formed of a resin film or rubber as a base, and is wound around a driving roller 16, an entrance roller 17, and a tension roller 18, and a driving motor (not shown). When the drive roller 16 connected to is rotated, it is rotated and transferred in the direction of arrow A. The entrance roller 17 and the tension roller 18 are driven to rotate by the frictional force with the intermediate transfer belt 13 as the intermediate transfer belt 13 rotates in the direction of arrow A.

一次転写ローラ12は、中間転写ベルト13の内周面側(ループの内側)に配置されており、これらの一次転写ローラ12に転写用電圧が印加されることによって各感光体8Y、8C、8M、8K上のトナー画像が中間転写ベルト13上に転写される。各感光体8Y、8C、8M、8K上に形成されたトナー画像は中間転写ベルト13上に順次転写されて重ね合わされ、中間転写ベルト13上には4色のトナー画像が積重されてカラーのトナー画像が形成される。   The primary transfer roller 12 is disposed on the inner peripheral surface side (inside of the loop) of the intermediate transfer belt 13, and a transfer voltage is applied to these primary transfer rollers 12, whereby each of the photoconductors 8Y, 8C, and 8M. , 8K toner image is transferred onto the intermediate transfer belt 13. The toner images formed on the photoconductors 8Y, 8C, 8M, and 8K are sequentially transferred and overlaid on the intermediate transfer belt 13, and four color toner images are stacked on the intermediate transfer belt 13 to form a color image. A toner image is formed.

クリーニング手段11は、トナー画像が中間転写ベルト13に転写された後のそれぞれの感光体8の外周面をクリーニングする。このクリーニングによって、トナー画像が中間転写ベルト13に転写された後に感光体8の外周面上に残留しているトナーや紙粉等が感光体8の外周面から除去されて廃トナーとして回収される。   The cleaning unit 11 cleans the outer peripheral surface of each photoconductor 8 after the toner image is transferred to the intermediate transfer belt 13. By this cleaning, toner, paper dust, and the like remaining on the outer peripheral surface of the photoconductor 8 after the toner image is transferred to the intermediate transfer belt 13 are removed from the outer peripheral surface of the photoconductor 8 and collected as waste toner. .

中間転写ベルト13上に形成されたカラーのトナー画像は、中間転写ベルト13と二次転写ローラ14とが当接された転写位置にレジストローラ20によって記録媒体Pが送り込まれたタイミングで二次転写ローラ14に転写用電圧が印加されることにより、記録媒体Pに転写される。   The color toner image formed on the intermediate transfer belt 13 is subjected to the secondary transfer at the timing when the recording medium P is fed by the registration roller 20 to the transfer position where the intermediate transfer belt 13 and the secondary transfer roller 14 are in contact with each other. When the transfer voltage is applied to the roller 14, the image is transferred to the recording medium P.

記録媒体Pは、給紙カセット5内から給紙されて搬送ローラ19やレジストローラ20により搬送され、トナー画像を転写された後に定着装置6に送り込まれる。トナー画像が転写された記録媒体Pは定着装置6内で熱と圧力とを加えられて定着処理され、この定着処理により溶融したトナー画像が記録媒体Pに定着される。定着処理が終了した記録媒体Pは本体ケース2の上面部に形成されている排紙トレイ21上に排紙される。   The recording medium P is fed from the sheet feeding cassette 5 and is conveyed by the conveyance roller 19 and the registration roller 20, and is transferred to the fixing device 6 after the toner image is transferred. The recording medium P to which the toner image has been transferred is subjected to fixing processing by applying heat and pressure in the fixing device 6, and the toner image melted by this fixing processing is fixed to the recording medium P. The recording medium P for which the fixing process has been completed is discharged onto a discharge tray 21 formed on the upper surface of the main body case 2.

ベルトクリーニング手段15は、カラーのトナー画像が記録媒体Pに転写された後の中間転写ベルト13の外周面をクリーニングする。このクリーニングによって、トナー画像の転写後に中間転写ベルト13の外周面上に残留したトナーや紙粉等が中間転写ベルト13の外周面から除去されて廃トナーとして回収される。   The belt cleaning unit 15 cleans the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 13 after the color toner image is transferred to the recording medium P. By this cleaning, toner, paper dust, and the like remaining on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 13 after the toner image is transferred are removed from the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 13 and collected as waste toner.

また、この実施形態に係るプリンタ1には、書き込み手段としての光書き込み装置4と給紙カセット5との間に廃トナー回収装置7がケース本体2から取り外し自在に配設されている。廃トナー回収装置7は、クリーニング手段11、15で回収された廃トナーがクリーニング手段11、15から投入され、投入された廃トナーを貯留する部分である。廃トナー回収装置7は本体ケース2に対して着脱可能に取付けられており、廃トナー回収装置7内の廃トナーが満杯状態に近付いた場合に本体ケース2から取り外され、空の廃トナー回収装置7が取付けられる。   Further, in the printer 1 according to this embodiment, a waste toner collecting device 7 is detachably disposed from the case main body 2 between an optical writing device 4 serving as writing means and a paper feed cassette 5. The waste toner collecting device 7 is a portion that stores waste toner collected by the cleaning units 11 and 15 from the cleaning units 11 and 15 and stores the thrown-in waste toner. The waste toner collecting device 7 is detachably attached to the main body case 2, and is removed from the main body case 2 when the waste toner in the waste toner collecting device 7 is almost full, so that the empty waste toner collecting device is removed. 7 is attached.

プリンタエンジン3の構成部材である感光体8と、各感光体8の周囲に配置された帯電ローラ9と現像手段(現像装置)10とクリーニング手段11とはユニット化してケース22内に収納され、プロセスカートリッジ23(23Y、23C、23M、23K)が形成されている。各プロセスカートリッジ23は本体ケース2内に着脱可能に装着されている。感光体8と帯電ローラ9と現像装置10とクリーニング手段11とがプロセスカートリッジ23としてユニット化されることにより、交換やメンテナンスの作業が容易になり、また、各部材間の位置精度を高精度の維持することができ、形成される画像品質の向上を図ることができる。なお、本実施の形態では、感光体8と帯電ローラ9と現像装置10とクリーニング手段11とはユニット化したプロセスカートリッジ23を例に挙げて説明したが、プロセスカートリッジの構成としては様々のものがあり、例えば、帯電ローラ9、現像装置10、クリーニング手段11の少なくとも一つと感光体8とをケース内に収納してユニット化したものが挙げられる。   The photosensitive member 8 that is a component of the printer engine 3, the charging roller 9, the developing means (developing device) 10 and the cleaning means 11 disposed around each photosensitive member 8 are unitized and housed in a case 22. Process cartridges 23 (23Y, 23C, 23M, and 23K) are formed. Each process cartridge 23 is detachably mounted in the main body case 2. Since the photosensitive member 8, the charging roller 9, the developing device 10, and the cleaning unit 11 are unitized as a process cartridge 23, replacement and maintenance work is facilitated, and the positional accuracy between the members is high. Therefore, the quality of the formed image can be improved. In this embodiment, the process cartridge 23 in which the photosensitive member 8, the charging roller 9, the developing device 10, and the cleaning unit 11 are unitized has been described as an example. However, there are various process cartridge configurations. For example, there is a unit in which at least one of the charging roller 9, the developing device 10, and the cleaning unit 11 and the photosensitive member 8 are housed in a case.

本実施例のプロセスカートリッジ23の具体的な構成は、図4に示すように、カートリッジケースと、感光体8と、帯電ローラ9と、現像装置10と、クリーニング手段11とを備える。帯電ローラ9は、感光体8の外表面を一様に帯電する。   The specific configuration of the process cartridge 23 of the present embodiment includes a cartridge case, a photosensitive member 8, a charging roller 9, a developing device 10, and a cleaning unit 11, as shown in FIG. The charging roller 9 uniformly charges the outer surface of the photoconductor 8.

クリーニング手段11は、感光体8に対向する部分に開口部を有するクリーニングケース43と、感光体8に当接し感光体8上の未転写トナーとしての転写残トナーである残留トナー、キャリア、紙粉等の不要な付着物すなわち不要物を掻き落としてクリーニングするためのクリーニングブレード41とを有している。なお、クリーニングブレード41はブレードホルダ44にて支持されている。 The cleaning unit 11 includes a cleaning case 43 having an opening at a portion facing the photoconductor 8, and residual toner, carrier, and paper dust that are in contact with the photoconductor 8 and are untransferred toner as untransferred toner on the photoconductor 8. A cleaning blade 41 for scraping off and cleaning unnecessary deposits such as unnecessary deposits. The cleaning blade 41 is supported by a blade holder 44.

また、クリーニング手段11は、クリーニングケース43に回転自在に支持された排出スクリュ42を備え、クリーニングブレード41によって掻き取られ、また除去されることによって生じた廃トナー等の不要物を廃トナー回収容器7に向けて搬送するためのものである。   The cleaning unit 11 includes a discharge screw 42 that is rotatably supported by the cleaning case 43. The cleaning unit 11 scrapes and removes unnecessary materials such as waste toner generated by the cleaning blade 41. 7 for transporting toward 7.

この場合、クリーニングブレード41は、基材と、この基材の少なくも先端部を被覆する表面層とからなる。クリーニングブレード41の基材としては、感光体の偏心や感光体の表面の微小なうねりなどに追従できるように、高い反発弾性率を有するものが好ましく、ウレタンゴム等が好適である。また、基材の硬度よりも表面層の硬度を大きくするのが好ましい。クリーニングブレード41と感光体8との間に隙間としては、0.6μm程度とするのが好ましい。   In this case, the cleaning blade 41 includes a base material and a surface layer that covers at least the tip of the base material. The substrate of the cleaning blade 41 preferably has a high rebound resilience so that it can follow the eccentricity of the photosensitive member and minute undulations on the surface of the photosensitive member, and urethane rubber or the like is preferable. Moreover, it is preferable to make the hardness of the surface layer larger than the hardness of the substrate. The gap between the cleaning blade 41 and the photosensitive member 8 is preferably about 0.6 μm.

帯電装置30は、感光体8の表面に当接して従動回転する前記帯電ローラ9と、帯電ローラ9に当接するクリーニングローラ32とを備える。帯電ローラ9には、直流に交流成分のバイアスを重畳印加する図示省略の電圧印加手段が接続されて、感光体8と対向する帯電領域において、感光体8の表面を所定の磁極に帯電するようになっている。   The charging device 30 includes the charging roller 9 that rotates in contact with the surface of the photoreceptor 8 and a cleaning roller 32 that contacts the charging roller 9. The charging roller 9 is connected to a voltage application means (not shown) for applying a bias of an alternating current component to a direct current so as to charge the surface of the photoconductor 8 to a predetermined magnetic pole in a charging region facing the photoconductor 8. It has become.

現像装置10は、感光体8に対向する部分に開口部を有する現像ケース55と、かかる開口部から感光体8に臨むよう感光体8に近接対向して配設された現像剤担持体としての現像ローラ51と、現像ローラ51上の現像剤を一定の高さに規制する規制部材としてのドクタである現像ブレード52とを有している。   The developing device 10 includes a developing case 55 having an opening at a portion facing the photoconductor 8 and a developer carrying member disposed in close proximity to the photoconductor 8 so as to face the photoconductor 8 from the opening. The developing roller 51 has a developing blade 52 as a doctor as a regulating member that regulates the developer on the developing roller 51 to a certain height.

また、現像装置10は現像ケース55の下部に互いに対向するように配設され、互いに逆方向に回転駆動されることで現像剤を攪拌するとともに現像ローラ51に現像剤を供給するための現像剤搬送手段としての供給・撹拌スクリュである第1搬送スクリュ53及び第2攪拌スクリュ54と、第1搬送スクリュ53と第2搬送スクリュ54との間に設けられた仕切り壁57と、仕切り壁57によって仕切られ第1搬送スクリュ53、第2搬送スクリュ54をそれぞれ収容した第1収容室58、第2収容室59とを有している。すなわち、現像剤搬送手段にスクリュウ機構Mを用いている。   Further, the developing device 10 is disposed below the developing case 55 so as to face each other, and is driven to rotate in opposite directions to stir the developer and supply the developer to the developing roller 51. A first conveying screw 53 and a second agitating screw 54 which are supply and stirring screws as conveying means, a partition wall 57 provided between the first conveying screw 53 and the second conveying screw 54, and a partition wall 57. It has the 1st storage chamber 58 and the 2nd storage chamber 59 which were partitioned off and each accommodated the 1st conveyance screw 53 and the 2nd conveyance screw 54. That is, the screw mechanism M is used for the developer conveying means.

現像ローラ51は、その内部に配設された磁界発生手段としてのマグネットローラ51aと、マグネットローラ51aを内包し、反時計方向に駆動される非磁性の現像スリーブ51bとを有している。   The developing roller 51 includes a magnet roller 51a serving as a magnetic field generating unit disposed therein, and a nonmagnetic developing sleeve 51b that includes the magnet roller 51a and is driven counterclockwise.

マグネットローラ51aは、複数の磁極を着磁されている。これら複数の磁極は、現像ローラ51具体的には現像スリーブ51bに現像剤を担持させるための磁界を形成するとともに、現像スリーブ51bに担持した現像剤中のトナーを、現像ローラ51具体的には現像スリーブ51bが感光体8に対向した現像領域DAにおいて感光体8に供給するための磁界を形成するためのものである。   The magnet roller 51a is magnetized with a plurality of magnetic poles. The plurality of magnetic poles form a magnetic field for causing the developing roller 51, specifically, the developing sleeve 51b, to carry the developer, and the toner in the developer carried on the developing sleeve 51b is transferred to the developing roller 51, specifically The developing sleeve 51b forms a magnetic field to be supplied to the photosensitive member 8 in the developing area DA facing the photosensitive member 8.

一点鎖線は、かかる複数の磁極によって形成された磁力分布を示している。各磁極によって形成される磁界により、現像スリーブ51bの表面上の現像剤は、磁気穂状となる。なお、図4において、破線で示した各円は、マグネットローラ51aの中心からの磁界の強さを示している。   An alternate long and short dash line indicates a magnetic force distribution formed by the plurality of magnetic poles. Due to the magnetic field formed by each magnetic pole, the developer on the surface of the developing sleeve 51b becomes a magnetic spike. In FIG. 4, each circle indicated by a broken line indicates the strength of the magnetic field from the center of the magnet roller 51a.

この場合、感光体8の中心と現像ローラ51の中心とを結ぶ線分L2と、現像磁極による磁界の半値幅中心線L2とが成す角度αとしては、±3°以内とするのが好ましい。ところで、図4では、汲み上げ極を一極であったが、汲み上げ極が2極の場合、図5に示すような磁界が形成されることになる。   In this case, the angle α formed by the line segment L2 connecting the center of the photosensitive member 8 and the center of the developing roller 51 and the half-width center line L2 of the magnetic field generated by the developing magnetic pole is preferably within ± 3 °. By the way, in FIG. 4, although the pumping pole is one pole, when the pumping pole is two poles, a magnetic field as shown in FIG. 5 will be formed.

像担持体である感光体8の弾性仕事率を42%以上としている。弾性仕事率は、弾性変形の仕事量×100/(塑性変形の仕事量+弾性変形の仕事量)で表される。なお、この弾性仕事率の上限としては、例えば、60%程度である。弾性仕事率の値が60%を超えるとタック性が増大して像担持体の表面が汚染されやすく、フィルミング等の不具合が発生しやすくなる。   The elastic power of the photoconductor 8 as an image carrier is set to 42% or more. The elastic power is represented by the elastic deformation work × 100 / (plastic deformation work + elastic deformation work). In addition, as an upper limit of this elastic work rate, it is about 60%, for example. If the value of the elastic power exceeds 60%, tackiness is increased and the surface of the image carrier is easily contaminated, and problems such as filming are likely to occur.

図2に示すように、感光体8と現像ローラ51間の介在する現像剤としては、トナー粒子(トナー)と磁性粒子(キャリア)を混合した2成分現像剤であり、トナー表面に付着し、流動性と帯電性を付与するためにシリカを含有させている。また、シリカの短径/長径比を0.7以下として、異形化シリカとしている。この短径/長径比の下限としては、例えば、0.2である。シリカの短径/長径比が0.2未満であれば、扁平すぎて、球形トナーのような高転写率は得られなくなってしまうことが考えられる。また、シリカの短径/長径比が0.7を越えれば、円形に近似し、異形化シリカを構成しない。   As shown in FIG. 2, the developer interposed between the photoreceptor 8 and the developing roller 51 is a two-component developer in which toner particles (toner) and magnetic particles (carrier) are mixed, and adheres to the toner surface. Silica is included to impart fluidity and chargeability. Further, the minor axis / major axis ratio of the silica is set to 0.7 or less to form the deformed silica. The lower limit of the minor axis / major axis ratio is, for example, 0.2. If the minor axis / major axis ratio of silica is less than 0.2, it is considered that the silica is too flat and a high transfer rate like a spherical toner cannot be obtained. Further, if the minor axis / major axis ratio of silica exceeds 0.7, it approximates a circle and does not constitute deformed silica.

また、シリカはトナーと同一極性であり、現像剤として、このシリカと逆極性に帯電する添加剤を添加させたものであってもよい。トナーと逆極性の外添材としては,例えば酸化金属が用いられている。シリカを加えることにより,トナーの帯電性を補うことができ、シリカと逆極性と添加剤を加えることにより、トナーの流動性が高められ,現像や転写時の効率が上昇される。   Further, silica has the same polarity as the toner, and a developer may be added with an additive that is charged with a polarity opposite to that of silica. For example, metal oxide is used as an external additive having a polarity opposite to that of the toner. By adding silica, the chargeability of the toner can be supplemented, and by adding the reverse polarity and additive to silica, the fluidity of the toner is enhanced, and the efficiency during development and transfer is increased.

非画像形成時の感光体8に、0.001mg/cm2以上のトナーが存在するようにすることができる。ここで、非画像形成時とは、画像形成を行っていない状態であり、例えばトナー像を転写ベルト13から転写紙に転写した後、ジャム発生、その他転写ベルト13上に濃度調整等を行うため任意のパターンを描いた場合等である。ジャム発生時や濃度調整等を行う際には、転写ベルト13上のトナー量が通常の地汚れの場合に比べて多くなる。 The photosensitive member 8 at the time of non-image formation can have 0.001 mg / cm 2 or more of toner. Here, the time of non-image formation is a state in which image formation is not performed. For example, after a toner image is transferred from the transfer belt 13 to the transfer paper, jamming occurs, and other density adjustment is performed on the transfer belt 13. For example, when an arbitrary pattern is drawn. When a jam occurs or density adjustment is performed, the amount of toner on the transfer belt 13 is larger than that in the case of normal background contamination.

また、感光体8の表面には、径が30μm以上の粒子が付着しない状態とするのが好ましい。さらに、現像手段(現像ローラ)の現像剤の汲み上げ量としては、30mg/cm2以上とするとともに、感光体8と現像ローラ51との間の現像ギャップとしては、0.4μm以下とするのが好ましい。 Further, it is preferable that particles having a diameter of 30 μm or more do not adhere to the surface of the photoreceptor 8. Further, the developer pumping amount of the developing means (developing roller) is 30 mg / cm 2 or more, and the developing gap between the photosensitive member 8 and the developing roller 51 is 0.4 μm or less. preferable.

中間転写部材(中間転写ベルト13)と感光体8との間で、磁界の向きが、シリカが中間転写部材側に移動する方向であるのが好ましい。また、中間転写部材(中間転写ベルト13)と感光体8とで線速度差を設けるのが好ましい。   The direction of the magnetic field between the intermediate transfer member (intermediate transfer belt 13) and the photoconductor 8 is preferably the direction in which silica moves to the intermediate transfer member side. Further, it is preferable to provide a linear velocity difference between the intermediate transfer member (intermediate transfer belt 13) and the photosensitive member 8.

この画像形成装置では、画像部において、像担持体(感光体8)の表面電位よりも現像手段(現像ローラ51)の表面電位の絶対値を高くするとともに、像担持体(感光体8)をキャリアよりも電位が+側である。例えば、キャリアの電位を−550Vとし、感光体(OPC)8の電位を−50Vとすることができる。   In this image forming apparatus, in the image portion, the absolute value of the surface potential of the developing means (developing roller 51) is made higher than the surface potential of the image carrier (photoconductor 8), and the image carrier (photoconductor 8) is used. The potential is on the positive side with respect to the carrier. For example, the potential of the carrier can be −550V, and the potential of the photoconductor (OPC) 8 can be −50V.

このように設定することによって、図6に示すように、異形シリカがキャリアに対して立つ方向(すなわち、異形シリカの長径方向が感光体8の径方向に沿う方向)を向くようになる。このため、感光体8に付着している付着物を掻き取ることができる。   By setting in this way, as shown in FIG. 6, the deformed silica faces the direction in which it stands with respect to the carrier (that is, the major axis direction of the deformed silica is along the radial direction of the photoconductor 8). For this reason, the adhering matter adhering to the photoconductor 8 can be scraped off.

ところで、非画像部においては、像担持体(感光体8)の表面電位よりも現像手段(現像ローラ51)の表面電位の絶対値を低くなっている。この際、担持体8をキャリアよりも電位が−側である。例えば、キャリアの電位が−550Vであり、感光体(OPC)8の電位が−700Vである。ここで、非画像部とは感光体軸方向いずれの領域においても画像がない領域をいい、記録媒体(紙)間も含む。また、原稿となる用紙の全面積に対応して形成される静電潜像が存在する領域(画像部)以外の感光体上の領域のことであり、感光体表面の通紙領域のうちトナー像が付着しない白画像部のことである。   By the way, in the non-image portion, the absolute value of the surface potential of the developing means (developing roller 51) is lower than the surface potential of the image carrier (photoconductor 8). At this time, the potential of the carrier 8 is more negative than the carrier. For example, the potential of the carrier is −550V, and the potential of the photoconductor (OPC) 8 is −700V. Here, the non-image portion refers to a region where there is no image in any region in the photosensitive member axial direction, and includes between recording media (paper). The area on the photoconductor other than the area (image portion) where the electrostatic latent image formed corresponding to the entire area of the original paper is present. A white image portion where no image is attached.

この場合、図7に示すように、キャリアの感光体側において付着する異形シリカは、キヤリアに密着する方向(すなわち、異形シリカの長径方向が感光体8の外径面に沿う方向)を向くようになる。このため、感光体8に付着している付着物を掻き取りにくいものとなる。   In this case, as shown in FIG. 7, the deformed silica adhering on the photoconductor side of the carrier is oriented in the direction in which it is in close contact with the carrier (that is, the major axis direction of the deformed silica is along the outer diameter surface of the photoconductor 8). Become. For this reason, it becomes difficult to scrape off the adhered matter adhering to the photosensitive member 8.

前記のように構成した画像形成装置は、異形化シリカを用いた2成分現像器を用いることで、キャリアやトナーの先に付着した異形化シリカが感光体表面に付着したシリカを回収することができる。すなわち、弾性仕事率が大きく、異形化シリカを用いた2成分現像器を用いることで、効率良く、感光体8に付着したシリカを取ることが出来る。そのため、感光体に付着したシリカが現像ローラ51でとり易くなるため、一度ブレード41をすり抜けたシリカがブレードに再突入しにくくなる。ブレード41に突入するシリカが減少するため、フィルミングが起きにくくなる。これに対して、感光体8の弾性仕事率が42%未満であると、感光体が磁気穂の圧力に対して反発しないため、力を吸収してしまうため、効率良く感光体表面に付着したシリカを回収できない。   In the image forming apparatus configured as described above, by using a two-component developer using deformed silica, the deformed silica attached to the tip of the carrier or toner can collect the silica attached to the surface of the photoreceptor. it can. That is, by using a two-component developing device having a large elastic power and using deformed silica, silica adhering to the photoreceptor 8 can be efficiently removed. For this reason, the silica adhering to the photosensitive member is easily removed by the developing roller 51, so that it is difficult for the silica once passing through the blade 41 to re-enter the blade. Since silica entering the blade 41 is reduced, filming is less likely to occur. On the other hand, if the elastic power of the photoconductor 8 is less than 42%, the photoconductor does not repel the pressure of the magnetic spikes and absorbs the force, so that it adheres efficiently to the surface of the photoconductor. Silica cannot be recovered.

特に、画像部において、像担持体(感光体8)の表面電位よりも現像手段(現像ローラ51)の表面電位の絶対値を高くするとともに、像担持体8をキャリアよりも電位が+側である。このため、図6に示すように、異形シリカがキャリアに対して立つ方向(すなわち、異形シリカの長径方向が感光体8の径方向に沿う方向)を向くようになる。このため、感光体8に付着している付着物を安定して掻き取ることができる。   In particular, in the image portion, the absolute value of the surface potential of the developing means (developing roller 51) is made higher than the surface potential of the image carrier (photosensitive member 8), and the potential of the image carrier 8 is more positive than the carrier. is there. For this reason, as shown in FIG. 6, the deformed silica faces the carrier (that is, the long diameter direction of the deformed silica is along the radial direction of the photoconductor 8). For this reason, the adhering matter adhering to the photoconductor 8 can be scraped stably.

シリカと逆極性の外添剤を添加したため、シリカと、シリカと逆極性の外添剤とが凝集しやすくなるため、シリカを堰き止め易くなる。ブレード41に単独で突入するシリカ量が減少するため、シリカが感光体に付着しにくくなる。   Since an external additive having a polarity opposite to that of silica is added, silica and an external additive having a polarity opposite to that of silica are likely to be aggregated. Since the amount of silica that enters the blade 41 alone is reduced, silica is less likely to adhere to the photoreceptor.

また、非画像形成時の感光体8に、0.001mg/cm2以上のトナーが存在するようにしたことによって、トナー母体は、+に帯電している。トナーがシリカと共に来るため遊離したシリカがトナーに付着しやすくなるため、シリカをクリーニングしやすくなる。ブレード41に単独で突入するシリカ量が減少するため、シリカが感光体に付着しにくくなる。 In addition, since the toner of 0.001 mg / cm 2 or more is present on the photosensitive member 8 at the time of non-image formation, the toner base is charged to +. Since the toner comes together with the silica, the released silica is likely to adhere to the toner, so that the silica can be easily cleaned. Since the amount of silica that enters the blade 41 alone is reduced, silica is less likely to adhere to the photoreceptor.

現像剤を現像手段(現像装置10)に供給する搬送手段にスクリュ機構Mを用いることで、トナーに与えるセン断力小さくなるため、トナーに与えられるストレスが小さくなり、シリカの遊離を抑えられる。ブレード41に突入するシリカ量が減少するため、シリカが感光体に付着しにくくなる。   By using the screw mechanism M as the conveying means for supplying the developer to the developing means (developing apparatus 10), the shearing force applied to the toner is reduced, so that the stress applied to the toner is reduced and the liberation of silica can be suppressed. Since the amount of silica that enters the blade 41 is reduced, silica is less likely to adhere to the photoreceptor.

像担持体(感光体8)の表面に径が30μm以上の粒子を含有しないように設定したことによって、ブレード41に突入するシリカ量が減少するため、シリカが感光体に付着しにくくなる。これに対して、像担持体の表面に30μm以上の粒子を含有していると、シリカが引っ掛かり易くなる。   By setting the surface of the image carrier (photoreceptor 8) so as not to contain particles having a diameter of 30 μm or more, the amount of silica entering the blade 41 is reduced, so that silica is less likely to adhere to the photoreceptor. On the other hand, when particles of 30 μm or more are contained on the surface of the image carrier, silica is easily caught.

現像手段(現像装置10)の汲み上げ量が30mg/cm2以上で、現像ギャップが0.4μm以下であれば、感光体に付着したシリカをキャリアで回収し易くなる。感光体に付着するシリカを減少させることが出来る。このため、ブレード41に再突入するシリカ量が減少し、シリカが感光体8に付着しにくくなる。すなわち、現像ギャップが広いとスキャベンジング効果が小さくなり、また、汲み上げ量が多いとスキャベンジング効果が大きくなる。ここで、スキャベンジング効果とは、現像時に感光体8に付着したトナーの一部が,現像域内でキャリアにより再びかき取られる現象である。 If the pumping amount of the developing means (developing apparatus 10) is 30 mg / cm 2 or more and the developing gap is 0.4 μm or less, silica adhering to the photoconductor can be easily collected by the carrier. Silica adhering to the photoreceptor can be reduced. For this reason, the amount of silica re-entering the blade 41 is reduced, and the silica is less likely to adhere to the photoreceptor 8. That is, when the development gap is wide, the scavenging effect is reduced, and when the pumping amount is large, the scavenging effect is increased. Here, the scavenging effect is a phenomenon in which a part of the toner adhering to the photoreceptor 8 during development is scraped again by the carrier in the development area.

現像手段(現像装置10)の汲み上げ極の数が一極であれば、2極汲み上げ方式よりも同一汲み上げ量を得るのに現像ギャップを広げることが可能になる。そのため、トナーに与えられるストレスが小さくなるため、シリカの遊離を抑えられる。ブレード41に突入するシリカ量が減少し、シリカが感光体8に付着しにくくなる。攪拌部でキャリアには多くのシリカが付着しているが、汲み上げ極の数が多いとより強い力が加わって、キャリアからシリカが離れなくなるので、汲み上げ極の数少ないほうがよい。前記角度αを、±3°以内とすることによって、スキャベンジが多くなる。   If the number of pumping poles of the developing means (developing apparatus 10) is one, it is possible to widen the developing gap to obtain the same pumping amount as compared with the two-pole pumping system. For this reason, since the stress applied to the toner is reduced, the liberation of silica can be suppressed. The amount of silica that enters the blade 41 is reduced, making it difficult for silica to adhere to the photoreceptor 8. Although a large amount of silica is attached to the carrier in the agitation unit, if the number of pumping poles is large, a stronger force is applied and the silica is not separated from the carrier. By setting the angle α to within ± 3 °, scavenging increases.

転写ベルト13と感光体8に線速差があると、転写ベルト13にシリカが移動するため、感光体8に残るシリカが少なくなる。このため、クリーニングブレード41に突入するシリカ量が減少し、シリカが感光体に付着しにくくなる。   If there is a difference in linear velocity between the transfer belt 13 and the photoconductor 8, silica moves to the transfer belt 13, so that the silica remaining on the photoconductor 8 is reduced. For this reason, the amount of silica entering the cleaning blade 41 is reduced, and silica is less likely to adhere to the photoreceptor.

ブレード基材よりもブレード表面の硬度が大きいと、エッジの挙動が安定するため、ブレード41の面圧を上げなくともシリカを堰き止め易くなる。このため、シリカがブレード41をすり抜けにくくなり、シリカが感光体に付着しにくくなる。   When the hardness of the blade surface is higher than that of the blade base material, the behavior of the edge is stabilized, so that silica can be easily damped without increasing the surface pressure of the blade 41. This makes it difficult for silica to pass through the blade 41 and makes it difficult for silica to adhere to the photoreceptor.

ブレード41と感光体8との間が0.6μm以下であれば、エッジの挙動が安定するため、ブレード41の面圧を上げなくともシリカを堰き止め易くなる。このため、シリカがブレード41をすり抜けにくくなり、シリカが感光体8に付着しにくくなる。   If the distance between the blade 41 and the photosensitive member 8 is 0.6 μm or less, the behavior of the edge is stabilized, so that silica can be easily damped without increasing the surface pressure of the blade 41. For this reason, it becomes difficult for silica to pass through the blade 41 and silica hardly adheres to the photoreceptor 8.

帯電部材に帯電ローラ9を用いたことにより、ブレード41に再突入するシリカ量が減少するため、シリカが感光体に付着しにくくなる。帯電ローラ9にクリーニング部材(クリーニングローラ)32を当接させたことにより、帯電ローラ9に付着したシリカが感光体9に再度擦り付けられることを防ぐ。このため、感光体8に再付着するシリカ量が減るため、ブレード41に再突入するシリカ量が減少し、シリカが感光体8に付着しにくくなる。   By using the charging roller 9 as the charging member, the amount of silica re-entering the blade 41 is reduced, so that the silica is difficult to adhere to the photoreceptor. By bringing the cleaning member (cleaning roller) 32 into contact with the charging roller 9, silica adhering to the charging roller 9 is prevented from being rubbed against the photoconductor 9 again. For this reason, since the amount of silica reattached to the photoreceptor 8 is reduced, the amount of silica re-entering the blade 41 is reduced, and the silica is less likely to adhere to the photoreceptor 8.

次に、弾性仕事率を相違させた感光体8のサンプルNo.1からサンプルNo.6までを製作し、この感光体8に対して、異形シリカと円形シリカを添加した現像剤を用いてフィルミングの発生を調べた。   Next, sample numbers of photoconductors 8 having different elastic powers are used. 1 to sample no. No. 6 was manufactured, and the occurrence of filming was examined on the photoconductor 8 using a developer to which deformed silica and circular silica were added.

すなわち、サンプルNo.1に異形シリカを添加した現像剤を用いた場合、サンプルNo.1に円形シリカを添加した現像剤を用いた場合、サンプルNo.2に異形シリカを添加した現像剤を用いた場合、サンプルNo.2に円形シリカを添加した現像剤を用いた場合、サンプルNo.3に異形シリカを添加した現像剤を用いた場合、サンプルNo.3に円形シリカを添加した現像剤を用いた場合、サンプルNo.4に異形シリカを添加した現像剤を用いた場合、サンプルNo.4に円形シリカを添加した現像剤を用いた場合、サンプルNo.5に異形シリカを添加した現像剤を用いた場合、サンプルNo.5に円形シリカを添加した現像剤を用いた場合、サンプルNo.6に異形シリカを添加した現像剤を用いた場合、サンプルNo.6に円形シリカを添加した現像剤を用いた場合について調べた。   That is, sample No. In the case of using a developer in which deformed silica was added to Sample 1, sample No. 1 was used. In the case of using a developer in which circular silica is added to Sample 1, sample No. 1 is used. In the case of using a developer in which deformed silica is added to Sample 2, sample No. 2 was used. In the case of using a developer in which circular silica is added to Sample 2, sample No. 2 was used. In the case of using a developer in which deformed silica was added to Sample No. 3, Sample No. In the case where a developer in which circular silica was added to No. 3 was used, sample No. 3 was used. In the case of using a developer in which deformed silica is added to Sample 4, sample No. 4 was used. In the case of using a developer in which circular silica was added to No. 4, sample No. 4 was used. In the case of using a developer added with deformed silica in No. 5, sample no. In the case where a developer in which circular silica is added to No. 5 is used, sample no. In the case of using a developer in which deformed silica was added to No. 6, sample No. 6 was used. The case where a developer in which circular silica was added to No. 6 was used was examined.

異形シリカとは、短径/長径比を0.7以下としたもので、円形シリカとは、短径/長径比が0.7を超えるものである。また、すべての場合において、感光体8の表面電位よりも現像ローラ51の表面電位の絶対値を高くするとともに、キャリアの電位を−550Vとし、感光体(OPC)8の電位を−50Vとした。   The irregular shaped silica is one having a minor axis / major axis ratio of 0.7 or less, and the circular silica is one having a minor axis / major axis ratio exceeding 0.7. In all cases, the absolute value of the surface potential of the developing roller 51 is made higher than the surface potential of the photoconductor 8, the carrier potential is set to -550V, and the potential of the photoconductor (OPC) 8 is set to -50V. .

結果は、サンプルNo.6に、異形シリカを添加した現像剤を用いものがフィルミングの発生がなかった。他のサンプルについては、異形シリカを添加したものでも、円形シリカを添加したものでも、フィルミングの発生があった。すなわち、シリカの短径/長径比を0.7以下として、異形化シリカとしている現像剤と、弾性仕事率が42%以上である感光体8との組み合わせで、フィルミングの発生を抑えることができる。   The result is Sample No. No. 6, the developer using the deformed silica was not filming. Regarding other samples, filming occurred regardless of whether the modified silica was added or the circular silica was added. That is, it is possible to suppress the occurrence of filming by combining a developer having a minor axis / major axis ratio of 0.7 or less and a deformed silica developer with a photosensitive member 8 having an elastic power of 42% or more. it can.

なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。本発明に係る画像形成装置は、電子写真複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ装置等がある。ところで、低画像面積率の画像を連続して画像形成する場合には、担持体表面(感光体表面)上に摩擦係数の高い箇所が生まれ、そのような箇所にフィルミング発生の核となる付着物が付着しやすくなる。これによりフィルミングが発生して異常画像が発生する。このため、吐き出しモードを定期的に行って、フィルミングを掻きとるようにするのが好ましい。吐き出しモードとは、一般に、低画像面積率の画像形成が連続したときに、紙間で像担持体上に画像を形成し、記録媒体に転写することなくクリーニングすることでトナーを消費し、また現像装置に消費分の新規トナーを補給することで、現像装置内のトナーの入れ換えを促し、現像装置内のトナーの経時劣化を抑制するために行われるものである。   In addition, this invention is not limited to the above-mentioned Example, Of course, a various change can be added in the range which does not deviate from the summary of this invention. Examples of the image forming apparatus according to the present invention include an electrophotographic copying machine, a laser beam printer, and a facsimile machine. By the way, when images with a low image area ratio are continuously formed, a portion having a high friction coefficient is generated on the surface of the carrier (photosensitive member surface), and such a portion is a core of filming. Kimono is easy to adhere. As a result, filming occurs and an abnormal image is generated. For this reason, it is preferable to perform the discharge mode periodically to scrape filming. In the discharge mode, generally, when image formation with a low image area ratio is continued, an image is formed on the image carrier between papers, and toner is consumed by cleaning without transferring to a recording medium. By replenishing the developing device with new toner for consumption, the replacement of the toner in the developing device is promoted, and the deterioration of the toner in the developing device over time is suppressed.

4 書き込む手段(光書き込み装置)
8 像担持体(感光体)
9 帯電ローラ
10 現像手段(現像装置)
11 クリーニング手段
30 帯電手段(帯電装置)
32 クリーニングローラ
51 現像ローラ
M スクリュウ機構
4 Writing means (optical writing device)
8 Image carrier (photoconductor)
9 Charging roller 10 Developing means (developing device)
11 Cleaning means 30 Charging means (charging device)
32 Cleaning roller 51 Developing roller M Screw mechanism

特開2012−189960号公報JP 2012-189960 A 特開2010−128187号公報JP 2010-128187 A 特開2012−101953号公報JP 2012-101953 A

Claims (14)

像担持体と、この像担持体を帯電させる帯電手段と、前記像担持体に静電潜像を形成する書き込み手段と、前記静電潜像を現像剤で現像する現像手段と、前記像担持体から残存現像剤を回収するクリーニング手段を備え、前記像担持体に潤滑剤を塗布するための潤滑剤塗布手段を備えない画像形成装置であって、
前記現像剤にトナーとキャリアとを有する2成分現像剤を用い、前記像担持体の弾性仕事率を42%以上とすると共に、前記現像剤に添加されるシリカの短径/長径比を0.7以下とし、かつ、画像部において、像担持体の表面電位よりも現像手段の表面電位の絶対値が高くするとともに、像担持体がキャリアよりも電位が+側であることを特徴とする画像形成装置。
An image carrier, a charging unit for charging the image carrier, a writing unit for forming an electrostatic latent image on the image carrier, a developing unit for developing the electrostatic latent image with a developer, and the image carrier. An image forming apparatus comprising a cleaning means for recovering a residual developer from a body, and not provided with a lubricant applying means for applying a lubricant to the image carrier,
A two-component developer having a toner and a carrier is used as the developer, the elastic power of the image carrier is set to 42% or more, and the minor axis / major axis ratio of silica added to the developer is set to 0.1. 7 or less, and in the image portion, the absolute value of the surface potential of the developing means is higher than the surface potential of the image carrier, and the potential of the image carrier is on the positive side of the carrier. Forming equipment.
前記現像剤にシリカと逆極性に帯電する添加剤を含有させていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developer contains an additive charged to have a polarity opposite to that of silica. 非画像形成時の像担持体に、0.001mg/cm2以上のトナーが存在することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein 0.001 mg / cm 2 or more of toner is present on the image carrier during non-image formation. 現像剤を現像手段に供給する搬送手段とを備え、この搬送手段にスクリュ機構を用いたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a conveying unit that supplies the developer to the developing unit, and a screw mechanism is used for the conveying unit. 前記像担持体の表面に径が30μm以上の粒子が非付着状態であることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein particles having a diameter of 30 μm or more are not attached to the surface of the image carrier. 前記現像手段の現像剤の汲み上げ量が30mg/cm2以上で、像担持体と現像手段の現像ローラとの間の現像ギャップが0.4μm以下としたことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The developer pumping amount of the developing unit is 30 mg / cm 2 or more, and the developing gap between the image carrier and the developing roller of the developing unit is 0.4 μm or less. The image forming apparatus according to claim 5. 前記現像手段の汲み上げ極の数が1極であることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the number of pumping electrodes of the developing unit is one. 記録媒体への転写前に一時的に像を転写する中間転写部材を有し、この中間転写部材と像担持体との間で、電界の向きが、シリカが中間転写部材側に移動する方向であることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の画像形成装置。   An intermediate transfer member that temporarily transfers an image before transfer to the recording medium, and the direction of the electric field between the intermediate transfer member and the image carrier is such that silica moves toward the intermediate transfer member. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is provided. 前記中間転写部材が中間転写ベルトで構成され、中間転写ベルトと像担持体である感光体とに線速度差を設けたことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 9. The image forming apparatus according to claim 8, wherein the intermediate transfer member is constituted by an intermediate transfer belt, and a linear velocity difference is provided between the intermediate transfer belt and a photoconductor as an image carrier. 前記クリーニング手段はクリーニングブレードを有し、クリーニングブレードは、基材の硬度よりも表面層の硬度を大きくしたことを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the cleaning unit includes a cleaning blade, and the cleaning blade has a hardness of a surface layer larger than a hardness of a base material. . クリーニングブレードと像担持体である感光体との間の隙間が0.6μm以下であることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 10, wherein a gap between the cleaning blade and the photoconductor as an image carrier is 0.6 μm or less. 前記帯電手段に帯電ローラを用いたことを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein a charging roller is used as the charging unit. 帯電ローラに接触する帯電ローラ用クリーニング部材を備えたことを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 12, further comprising a charging roller cleaning member that contacts the charging roller. 帯電ローラ用クリーニング部材がローラ形状であることを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 13, wherein the charging roller cleaning member has a roller shape.
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