JP2016045422A - Developing device and image forming apparatus including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静電潜像担持体上に形成されている静電潜像を、トナーを含む現像剤を用いて現像してトナー像を形成する電子写真方式の現像装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic developing device that forms a toner image by developing an electrostatic latent image formed on an electrostatic latent image carrier using a developer containing toner, and an image including the same. The present invention relates to a forming apparatus.
図10は、従来の現像装置を備えた画像形成装置の要部を示す概略断面図である。 FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a main part of an image forming apparatus provided with a conventional developing device.
従来、複写機やプリンター等の画像形成装置において画像形成を行うにあたっては、一般に図10に示すように、表面に感光層が形成されたドラム状の静電潜像担持体(以下、感光体ドラムともいう。)1を回転させ、この感光体ドラム1の表面を帯電器2によって帯電させた後、帯電された感光体ドラム1の表面に露光装置3により画像情報に応じた露光を行い、感光体ドラム1の表面に静電潜像を形成した後、この感光体ドラム1に現像装置4からトナーを供給して感光体ドラム1の表面にトナー像を形成する。
Conventionally, when an image is formed in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, as shown in FIG. 10, a drum-shaped electrostatic latent image carrier having a photosensitive layer formed on its surface (hereinafter referred to as a photosensitive drum). 1) is rotated to charge the surface of the
そして、感光体ドラム1の表面に形成されたトナー像を、転写装置5により紙等の転写媒体Pに転写させた後、トナー像が転写された転写媒体Pを感光体ドラム1から分離させ、図示しないその後の定着装置で熱または圧力によって定着動作を行うことで、画像形成を行っていた。
Then, after the toner image formed on the surface of the
この後、感光体ドラム1の表面に残留するトナー等の残留物をクリーニング装置7により回収して、感光体ドラム1を初期の状態に戻す、といった一連の動作を繰り返すことで、連続的に画像形成を行うことが可能になっていた。
Thereafter, a series of operations such as collecting a residue such as toner remaining on the surface of the
ところで、上記のように感光体ドラム1の表面に残留するトナー等の残留物をクリーニング装置7により回収した後、回収したトナー等の残留物は、従来、一般的に、廃トナーボックス9等に排出させて廃棄するようにしていた。
By the way, as described above, after the residue such as the toner remaining on the surface of the
そのため、一定量のトナーが画像形成に使われることなく、廃棄されており、トナーカートリッジ1個当たりの出力枚数(印字枚数)が減少する原因となっていた。 For this reason, a fixed amount of toner is discarded without being used for image formation, which causes a reduction in the number of output sheets (number of printed sheets) per toner cartridge.
また、トナー等の残留物をそのまま廃棄すると、環境汚染等の問題が生じるため、特別な処理を施して廃棄する必要があるが、一般のユーザーには処理できないため、廃トナーボックスの運搬や処理に時間やコストがかかるといった問題もあった。 In addition, if the residue such as toner is discarded as it is, problems such as environmental pollution occur. Therefore, it is necessary to dispose it by special treatment, but it cannot be processed by ordinary users. There was also a problem that it took time and cost.
そのため、図11に示すように、クリーニング装置7により回収したトナー等の残留物をトナー戻し部10によって現像装置4に戻し、回収したトナーを再度現像に使用する画像形成装置が提案されている。
Therefore, as shown in FIG. 11, an image forming apparatus has been proposed in which a residue such as toner collected by the
しかし、転写後、感光体ドラム1の表面に残留するトナー等の残留物をクリーニング装置7により回収して再利用する場合、回収された残留物中には、トナーの他に紙等の転写媒体6から発生する紙粉や填料等の異物が含まれているため、この異物が現像装置4内に侵入することになる。侵入した異物は、トナーと結合して帯電性の低い不良帯電トナーや逆極性に帯電した逆帯電トナー等を発生させるため、画像にかぶりが生じたり、異物が画像に付着することで画質が次第に低下する、といった問題があった。
However, when a residue such as toner remaining on the surface of the
そこで、従来からこの問題を解決するための画像形成装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)
図12及び図13は、特許文献1に記載の画像形成装置の構成例を示している。
Therefore, conventionally, an image forming apparatus for solving this problem has been proposed (for example, see Patent Document 1).
12 and 13 show a configuration example of the image forming apparatus described in
特許文献1に記載の画像形成装置は、現像装置140の規制部材143から像担持体101と現像剤担持体142が対向する現像領域Tに現像剤を導く間に、現像剤中に含まれる不良帯電トナーや異物等の不要物を回収する回収手段150を設けた構成となっている。因みに、図中の符号102は帯電器、103は露光装置、105は転写装置、107はクリーニング装置、108は残留物の戻し手段、144は現像用電源、153は電源である。
In the image forming apparatus described in
この先行技術では、主に不良帯電トナーを回収するために回収手段150を設けたり、回収手段150の近傍に電圧を印加したワイヤー152を配置(図13参照)することで、不良帯電トナーを回収できる現像装置が開示されている。
In this prior art, a
しかしながら、そもそも不良帯電トナーは帯電量が小さいため、先行技術のようなワイヤーへの電圧の印加だけでは、効率的な不良帯電トナーの回収が困難であった。 However, in the first place, since the charge amount of the defectively charged toner is small, it is difficult to efficiently recover the defectively charged toner only by applying a voltage to the wire as in the prior art.
さらに、本発明者らが検討を行った結果、感光体ドラム1の表面に残留するトナー等の残留物を現像装置4(若しくはトナーカートリッジ)に戻して使用した場合、印字サンプルの白地部に大きな黒い繊維状の点(つぶかぶり)が多数印字され、大きな問題となることが分かった。
Further, as a result of investigations by the present inventors, when a residue such as toner remaining on the surface of the
このつぶかぶりは、下記(1)〜(4)のメカニズムで起こっていた。 This fogging occurred by the following mechanisms (1) to (4).
(1)一般にマイナス帯電のトナーを用いた画像形成装置では、転写部においてトナーを引き付けるためにプラスに電圧をかけるが、その転写部で感光体ドラムに付着した紙粉が放電によりプラスに帯電される。 (1) In general, in an image forming apparatus using a negatively charged toner, a positive voltage is applied to attract toner in the transfer portion, but the paper dust adhering to the photosensitive drum is positively charged by the discharge in the transfer portion. The
(2)クリーニング装置で集められた残留トナーとプラスに帯電した紙粉とが混じり合うことによって、紙粉がトナーを引き付け、紙粉とトナーのクラスタ状の異物が形成される。 (2) The residual toner collected by the cleaning device and the positively charged paper powder are mixed with each other, whereby the paper powder attracts the toner, and paper dust and toner cluster-like foreign matters are formed.
(3)紙粉とトナーのクラスタ状の異物はプラスに帯電しており、現像領域で現像される間に、電界によって現像剤担持体から静電潜像担持体に移動する。 (3) The cluster-like foreign matter of paper dust and toner is positively charged and moves from the developer carrying member to the electrostatic latent image carrying member by an electric field while being developed in the developing region.
(4)その後、転写工程及び定着工程を経て紙に定着される。 (4) Thereafter, the toner image is fixed on paper through a transfer process and a fixing process.
特に、このクラスタ状の異物の大きさは100〜500μmであるため、転写・定着工程において紙の白地部に定着された異物は、人の目に飛び込み易い。 In particular, since the size of the cluster-like foreign matter is 100 to 500 μm, the foreign matter fixed on the white background of the paper in the transfer / fixing process is likely to jump into human eyes.
本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、転写後、静電潜像担持体の表面に残留するトナー等の残留物をクリーニング装置により回収して再利用する場合に、残留物による画像かぶりや画像欠陥等を確実に防止し得る現像装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。 The present invention was devised to solve such problems. The purpose of the present invention is to recover toner remaining on the surface of the electrostatic latent image carrier after transfer by a cleaning device and reuse it. Another object of the present invention is to provide a developing device capable of reliably preventing image fogging and image defects due to residues, and an image forming apparatus provided with the developing device.
上記課題を解決するため、本発明の現像装置は、静電潜像担持体上に形成されている静電潜像を、トナーを含む現像剤を用いて現像してトナー像を形成する現像装置であって、前記静電潜像担持体上に残留した転写後のトナーを現像容器に戻すトナー戻し部と、前記現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の近傍に配置された異物回収部材とを備え、前記異物回収部材に電圧が印加されることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a developing device of the present invention develops an electrostatic latent image formed on an electrostatic latent image carrier using a developer containing toner to form a toner image. A toner return portion for returning the transferred toner remaining on the electrostatic latent image carrier to the developing container, a developer carrier for carrying the developer, and a portion near the developer carrier. And a voltage is applied to the foreign matter collecting member.
上記したように、紙粉が転写領域において転写バイアスと同極性(通常はプラス)に帯電し、転写バイアスと逆極性に帯電している残留トナー(通常マイナス)を引き付けることによって、紙粉とトナーのクラスタ状の異物(以下、単にクラスタともいう。)を形成する。そのクラスタは全体で転写バイアスと同極性に帯電している。このクラスタを多く含んだ現像剤を用いて画像形成を行うと、現像領域に搬送された紙粉のクラスタが白地の部分(バックグラウンド)に付着し、画像欠陥となる。この紙粉のクラスタは、100〜400umと大きく認識されやすいため、大きな問題となっている。本発明によれば、異物回収部材に電圧を印加することで、この紙粉とトナーのクラスタを回収することができ、画像欠陥を抑えることができる。 As described above, paper dust and toner are charged in the transfer area with the same polarity (usually plus) as the transfer bias and attract the residual toner (usually minus) charged with the opposite polarity to the transfer bias. Cluster-like foreign matters (hereinafter also simply referred to as clusters). The entire cluster is charged with the same polarity as the transfer bias. When image formation is performed using a developer containing a large number of clusters, the paper dust cluster conveyed to the development area adheres to a white background (background), resulting in an image defect. This paper dust cluster is a big problem because it is easily recognized as 100 to 400 μm. According to the present invention, by applying a voltage to the foreign material collecting member, the paper dust and toner clusters can be collected, and image defects can be suppressed.
また、本発明の現像装置では、前記現像剤担持体の近傍に配置された現像剤規制部材を備え、前記異物回収部材は、前記現像剤規制部材に対して現像剤搬送方向の下流側に配置された構成としている。 The developing device of the present invention further includes a developer restricting member disposed in the vicinity of the developer carrying member, and the foreign matter collecting member is disposed downstream of the developer restricting member in the developer transport direction. The configuration is made.
この構成によると、現像剤規制部材で規制された現像剤は、層厚が一定に規制されており、安定にまんべんなく現像剤中のクラスタを異物回収部材に回収することができる。そのため、異物回収部材の現像剤搬送方向の上流側に現像剤規制部材を設けることで、紙粉のクラスタを回収することができる。 According to this configuration, the developer regulated by the developer regulating member is regulated to have a constant layer thickness, and the clusters in the developer can be collected to the foreign material collecting member stably and uniformly. Therefore, the paper dust cluster can be collected by providing the developer regulating member on the upstream side of the foreign material collecting member in the developer conveying direction.
また、本発明の現像装置では、前記異物回収部材に対して印加する電圧の極性は、異物の帯電極性と逆の極性としている。 In the developing device of the present invention, the polarity of the voltage applied to the foreign matter collecting member is opposite to the charge polarity of the foreign matter.
この構成によると、異物回収部材に対して印加する電圧の極性を異物の帯電極性とは逆極性とすることで、紙粉とトナーのクラスタを電気的に異物回収部材へ引き付けることができる。 According to this configuration, by setting the polarity of the voltage applied to the foreign matter collecting member to be opposite to the charge polarity of the foreign matter, paper dust and toner clusters can be electrically attracted to the foreign matter collecting member.
また、本発明の現像装置では、前記異物回収部材に対して印加する電圧の極性は、転写の電圧と逆の極性としている。 In the developing device of the present invention, the polarity of the voltage applied to the foreign matter collecting member is opposite to the transfer voltage.
この構成によると、紙粉が転写領域においてプラスに帯電し、マイナスに帯電した廃トナーを集めることでクラスタを形成することから、紙粉とトナーのクラスタを異物回収部材へ引き付けるためには、転写電圧とは逆極性の電圧を異物回収部材へ印加すればよい。このように、異物回収部材に印加する電圧の極性を転写の電圧と逆の極性とすることで、異物回収部材に紙粉とトナーのクラスタを回収することができる。 According to this configuration, paper dust is positively charged in the transfer area, and a cluster is formed by collecting the negatively charged waste toner. Therefore, in order to attract the paper dust and toner cluster to the foreign matter collecting member, What is necessary is just to apply the voltage of a reverse polarity to a voltage to a foreign material collection | recovery member. In this way, by setting the polarity of the voltage applied to the foreign matter collecting member to a polarity opposite to the transfer voltage, paper dust and toner clusters can be collected by the foreign matter collecting member.
また、本発明の現像装置では、前記異物回収部材に対して前記現像剤担持体よりも絶対値で大きい電圧を印加する構成とする。 In the developing device of the present invention, a voltage having an absolute value larger than that of the developer carrier is applied to the foreign matter collecting member.
この構成によると、現像剤担持体から異物回収部材の方向に紙粉とトナーのクラスタが飛翔する電界を形成し、クラスタを飛翔させることで、異物回収部材によって紙粉とトナーのクラスタを除去することができる。 According to this configuration, an electric field is formed in which the paper dust and toner clusters fly from the developer carrying member toward the foreign matter collecting member, and the foreign matter collecting member removes the paper dust and toner clusters by causing the clusters to fly. be able to.
また、本発明の現像装置では、前記異物回収部材に印加する電圧は、前記現像剤担持体に印加する電圧を変更するのに伴って変更する構成としてもよい。 In the developing device of the present invention, the voltage applied to the foreign matter collecting member may be changed as the voltage applied to the developer carrier is changed.
一般に画像形成装置では、動作開始の際、現像剤担持体から静電潜像担持体へのキャリアの飛翔を防ぐために、現像剤担持体に印加するバイアスを段階的に変化させることがある。その際、現像剤担持体と異物回収部材との電界によりキャリアが異物回収部材に飛翔することがないように、現像剤担持体に印加する電圧の極性を変更するのに伴い、異物回収部材に印加する電圧を変更する。これにより、キャリアの飛翔を防止することができる。 In general, in an image forming apparatus, at the start of operation, in order to prevent the carrier from flying from the developer carrier to the electrostatic latent image carrier, the bias applied to the developer carrier may be changed stepwise. At that time, as the polarity of the voltage applied to the developer carrier is changed so that the carrier does not fly to the foreign material collection member due to the electric field between the developer carrier and the foreign material collection member, Change the applied voltage. Thereby, flight of a carrier can be prevented.
また、本発明の現像装置では、前記異物回収部材に印加する電圧の変更は、前記現像剤担持体に印加する電圧の極性を変更する構成としてもよい。 In the developing device of the present invention, the voltage applied to the foreign material collecting member may be changed in the polarity of the voltage applied to the developer carrier.
一般に画像形成装置では、現像装置のクリーニングのために現像剤担持体に逆バイアスを印加することがある。この場合、異物回収部材に異物回収のための電圧を印加したままで、現像装置の現像剤担持体に逆バイアスが印加されると、キャリアが異物回収部材に飛翔してしまうという不具合が起こる。そのため、現像剤担持体に印加する電圧の極性を変更するのに伴い、異物回収部材に印加する電圧を変更することで、キャリアの飛翔を防止することができる。 In general, in an image forming apparatus, a reverse bias may be applied to a developer carrier for cleaning the developing device. In this case, if a reverse bias is applied to the developer carrying member of the developing device while the voltage for collecting the foreign matter is applied to the foreign matter collecting member, there is a problem that the carrier jumps to the foreign matter collecting member. Therefore, the flying of the carrier can be prevented by changing the voltage applied to the foreign material collecting member as the polarity of the voltage applied to the developer carrying member is changed.
また、本発明の現像装置では、前記異物回収部材に印加する電圧の供給源は、他の部材の電圧の供給源と共通の構成としてもよい。 In the developing device of the present invention, the voltage supply source to be applied to the foreign material recovery member may be configured in common with the voltage supply sources of other members.
この構成によると、異物回収部材に印加する電圧の供給源を帯電器や現像装置等のその他の部材と共通化することで部品コストを削減することが可能となる。 According to this configuration, it is possible to reduce the component cost by sharing the supply source of the voltage applied to the foreign material recovery member with other members such as a charger and a developing device.
また、本発明の現像装置では、前記異物回収部材に印加する電圧の供給源は、前記現像剤担持体の電圧の供給源と共通の構成としてもよい。 In the developing device of the present invention, the voltage supply source to be applied to the foreign material recovery member may be configured in common with the voltage supply source of the developer carrier.
この構成によると、異物回収部材に印加する電圧の供給源を現像剤担持体の電圧の供給源と共通化することで、部品コストを削減することが可能となる。また、現像剤担持体と異物回収部材は近い位置にあるため、電源からの経路が短くなること、共通のユニットに乗っているため、設計上の対応が容易となる等のメリットもある。 According to this configuration, it is possible to reduce the component cost by sharing the voltage supply source applied to the foreign material recovery member with the voltage supply source of the developer carrier. In addition, since the developer carrying member and the foreign material collecting member are close to each other, there are advantages such as a short path from the power source and a common unit, which facilitates design support.
また、本発明の現像装置では、前記現像剤担持体と前記電圧の供給源との間に定電圧整流器が配置された構成としてもよい。 In the developing device of the present invention, a constant voltage rectifier may be disposed between the developer carrier and the voltage supply source.
この構成によると、異物回収部材と現像剤担持体との間に適度な電位差を作り出し、クリーニングモードでは異物回収部材と現像剤担持体との電位差を0とすることで、紙粉とトナーのクラスタが異物回収部材から現像剤担持体に再飛翔することを防止することができる。 According to this configuration, an appropriate potential difference is created between the foreign matter collecting member and the developer carrying member, and in the cleaning mode, the potential difference between the foreign matter collecting member and the developer carrying member is set to 0, whereby the paper dust and the toner cluster are formed. Can be prevented from flying again from the foreign material collecting member to the developer carrying member.
また、本発明の現像装置では、前記異物は紙粉である。すなわち、現像領域に搬送された紙粉のクラスタが異物として異物回収部材に吸着される。 In the developing device of the present invention, the foreign matter is paper dust. That is, the paper dust cluster conveyed to the development area is adsorbed by the foreign material collecting member as foreign material.
また、本発明の現像装置では、前記異物回収部材は、前記現像剤担持体に担持されている前記現像剤の先端に接触して配置、若しくは前記現像剤の先端近傍に配置されている構成としてもよい。 In the developing device of the present invention, the foreign matter collecting member is arranged in contact with the tip of the developer carried on the developer carrying member, or arranged near the tip of the developer. Also good.
この構成によると、異物回収部材を現像剤の先端に接触して配置、若しくは先端近傍に配置することで、キャリア先端と異物回収部材の電界を強くすることができ、紙粉とトナーのクラスタを効率的に回収することができる。 According to this configuration, by placing the foreign matter collection member in contact with the tip of the developer or in the vicinity of the tip, the electric field between the carrier tip and the foreign matter collection member can be strengthened, and the paper dust and toner clusters are separated. It can be recovered efficiently.
また、本発明の現像装置では、前記異物回収部材はブレード状の形状としている。 In the developing device of the present invention, the foreign matter collecting member has a blade shape.
この構成によると、異物回収部材の形状をブレード状とすることで、まずは現像剤と回収部材の最短距離の位置で紙粉を回収し、紙粉の付着で汚れてきたら、他の電界の強い部分で紙粉を回収することができる。これにより、紙粉の回収量を多くすることができる。 According to this configuration, by making the shape of the foreign material recovery member into a blade shape, first, paper dust is recovered at the position of the shortest distance between the developer and the recovery member. Paper dust can be collected at the part. Thereby, the collection amount of paper dust can be increased.
また、本発明の画像形成装置は、上記各構成の現像装置を備えた構成としている。 The image forming apparatus according to the present invention includes the developing device having the above-described configurations.
この構成によると、静電潜像担持体上に残留した転写後のトナーを現像容器に戻す構成の画像形成装置において、紙粉とトナーのクラスタ状の異物をより確実に回収することができるため、画像かぶりや画像欠陥を抑えた画像形成装置を提供することができる。 According to this configuration, in the image forming apparatus configured to return the transferred toner remaining on the electrostatic latent image carrier to the developing container, it is possible to more reliably collect paper dust and toner cluster-like foreign matters. It is possible to provide an image forming apparatus in which image fog and image defects are suppressed.
本発明によれば、静電潜像担持体上に残留した転写後のトナーを現像容器に戻す構成において、現像剤担持体上に残留した転写後のトナーを回収する異物回収部材に電圧を印加することで、紙粉とトナーのクラスタ状の異物をより確実に回収することができるため、画像かぶりや画像欠陥を抑えることができる。 According to the present invention, in the configuration in which the transferred toner remaining on the electrostatic latent image carrier is returned to the developing container, a voltage is applied to the foreign matter collecting member that collects the transferred toner remaining on the developer carrier. By doing so, it is possible to more reliably collect paper dust and toner cluster-like foreign matters, so that image fogging and image defects can be suppressed.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<実施の形態1>
(画像形成部の説明)
図1は、本発明の実施の形態1に係る現像装置を搭載した画像形成装置のうち、画像形成部である可視像形成ユニットの構成を示す概略断面図である。
<
(Description of image forming unit)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a visible image forming unit which is an image forming unit in an image forming apparatus equipped with a developing device according to
可視像形成ユニットは、感光体ドラム1、鋸歯帯電器2、光走査ユニット3、現像装置4、転写装置5、定着装置6(図2参照)、及びクリーニング装置7を含む構成とされている。
The visible image forming unit includes a
感光体ドラム1は、トナー像が表面に形成される像担持体であり、軸線回りに回転駆動可能に支持され、図示しない円筒状、円柱状または薄膜シート状(好ましくは円筒状)の導電性基体と、導電性基体の表面に形成される感光層とを含む。
The
感光体ドラム1としては、この分野で常用されるものを使用でき、例えば、導電性基体であるアルミニウム素管と、アルミニウム素管の表面に形成される感光層である有機感光層とを含み、GND(接地)電位に接続された感光体ドラムを使用することができる。
As the
有機感光層は、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを積層して形成されるものであってもよく、電荷発生物質と電荷輸送物質とを含む1つの層によって形成されてもよい。有機感光層の層厚は、特に限定されるものではないが、例えば、20μmである。また、有機感光層と導電性基体との間に下地層を設けてもよい。さらに、有機感光層の表面に保護層を設けてもよい。 The organic photosensitive layer may be formed by laminating a charge generation layer containing a charge generation material and a charge transport layer containing a charge transport material, and includes one charge generation material and a charge transport material. It may be formed by layers. The layer thickness of the organic photosensitive layer is not particularly limited, but is 20 μm, for example. Further, an underlayer may be provided between the organic photosensitive layer and the conductive substrate. Further, a protective layer may be provided on the surface of the organic photosensitive layer.
感光体ドラム1は、図1には図示しない駆動手段によって、図1の紙面に向って反時計周りの方向に、例えば周速度163mm/sで回転する。感光体ドラム1の駆動手段は、後述する画像形成部の制御手段によって制御される。すなわち、画像形成部の制御手段によって感光体ドラム1の回転速度が制御される。
The
鋸歯帯電器2は、感光体ドラム1の表面を所定の極性の電位に帯電させる帯電手段であり、ケース21内に鋸歯状の電極22が固定され、感光体ドラム1を臨むケース21の露出面にグリッド電極23が配置されている。鋸歯状の電極22及びグリッド電極23は、図示しない高電圧回路に接続されており、この高電圧回路により鋸歯状の電極22とグリッド電極23との間に所定の電圧が印加されることにより、鋸歯状の電極22が放電し、感光体ドラム1をマイナス極性に帯電し、感光体ドラム1に所定の電位が与えられる。なお、帯電手段としては、上記の鋸歯帯電器2に限定されるものではなく、ローラ帯電器、ブラシ型帯電器、チャージャー型帯電器なども使用できる。
The
光走査ユニット3は、帯電状態にある感光体ドラム1の表面に画像情報に対応するレーザ光を照射し、感光体ドラム1の表面に、画像情報に対応する静電潜像を形成する潜像形成手段である。レーザ光の光源には、半導体レーザ素子などが用いられる。
The
現像装置4は、感光体ドラム1に臨んで設けられる現像手段であり、内部空間を構成する現像槽(現像容器)41内には、内部の現像剤を攪拌し搬送する2つの攪拌搬送部材42,43、現像剤担持体44、現像剤規制部材45、及び後述する異物回収部材46が設けられている。現像装置4は、現像剤担持体44の表面に2成分現像剤を担持し、現像剤規制部材45によって所定量の厚みに規制して感光体ドラム1の表面に搬送し、感光体ドラム1の表面に形成される静電潜像を現像して顕像化する。なお、現像剤としては、キャリアを含まない1成分現像剤を用いることもできる。
The developing
現像剤担持体44は、感光体ドラム1に近接する現像ニップ部(現像領域T)において、感光体ドラム1の回転駆動方向と同方向に回転駆動する。
The
クリーニング装置7は、感光体ドラム1の表面のトナー像が用紙に転写された後、感光体ドラム1の表面において転写されずに残存したトナーを除去し回収する。
The
このような構成の可視像形成ユニットによれば、感光体ドラム1をその軸線回りに回転駆動させながら、図示しない電源により、鋸歯状の電極22に例えば−620μAの電流を流し、メッシュ状のグリッド電極23に例えば−600Vの電圧を印加し、放電させることよって、感光体ドラム1の表面を帯電させる。次に、帯電状態にある感光体ドラム1の表面に、光走査ユニット3から像情報に対応するレーザ光を照射し、画像情報に対応する露光電位−70Vの静電潜像を形成する。
According to the visible image forming unit having such a configuration, a current of −620 μA, for example, is passed through the
次いで、感光体ドラム1の表面と現像剤担持体44の表面に担持されるトナーとを近接させる。現像剤担持体44には現像電位として−450Vの直流電圧が印加されており、現像剤担持体44と感光体ドラム1との電位差によって、静電潜像にトナーが付着し、感光体ドラム1の表面にトナー像が形成される。このトナー像は、後述するように、感光体ドラム1の表面に圧接し、図示しない用紙搬送路を図1中矢符Y方向に搬送されてくる記録媒体Pに転写される。
Next, the surface of the
感光体ドラム1の表面に残留するトナーはクリーニング装置7により除去回収される。除去回収された残留トナーはトナー搬送パドル(トナー戻し部)10によって現像装置4の現像槽41(または図示しないトナーカートリッジ)まで搬送され、それぞれに戻される。戻されたトナーは、現像槽41内で新たに補給されたトナーと同様にキャリアと撹拌され、現像領域Tに運ばれ、再使用される。
以後、同様にしてトナー像の形成動作が繰り返し実行される。
The toner remaining on the surface of the
Thereafter, the toner image forming operation is repeatedly executed in the same manner.
次に、本実施の形態の画像形成装置で用いられる2成分現像剤について詳細に説明する。2成分現像剤は、トナーと、キャリアとを含む。 Next, the two-component developer used in the image forming apparatus of the present embodiment will be described in detail. The two-component developer includes a toner and a carrier.
トナーは、結着樹脂、着色剤および離型剤を含有するトナー粒子で構成される。結着樹脂としてはこの分野で常用されるものを使用でき、例えば、ポリスチレン、スチレンの置換体の単独重合体、スチレン系共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタンなどが挙げられる。結着樹脂は1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。 The toner is composed of toner particles containing a binder resin, a colorant, and a release agent. As the binder resin, those commonly used in this field can be used. For example, polystyrene, styrene-substituted homopolymer, styrene copolymer, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, polyurethane Etc. Binder resin can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together.
着色剤としては、従来から電子写真方式の画像形成技術に用いられるトナー用顔料、及び染料を使用できる。トナー顔料としては、例えば、カーボンブラック、酸化チタン、などが挙げられる。トナー顔料は1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。 As the colorant, pigments for toners and dyes conventionally used in electrophotographic image forming techniques can be used. Examples of the toner pigment include carbon black and titanium oxide. Toner pigments can be used alone or in combination of two or more.
離型剤としては、例えば、ワックスを使用できる。ワックスとしてはこの分野で常用されるものを使用でき、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、パラフィンワックスなどが挙げられる。 As the release agent, for example, wax can be used. As the wax, those commonly used in this field can be used, and examples thereof include polyethylene wax, polypropylene wax, and paraffin wax.
トナーは、結着樹脂、着色剤及び離型剤の他に、帯電制御剤、流動性向上剤、定着促進剤及び導電剤などの一般的なトナー用添加剤の1種または2種以上を含有してもよい。 In addition to the binder resin, the colorant, and the release agent, the toner contains one or more general toner additives such as a charge control agent, a fluidity improver, a fixing accelerator, and a conductive agent. May be.
トナーは、粉砕法、懸濁重合法、乳化凝集法などの公知の方法で製造できる。粉砕法では、着色剤及び離型剤などを結着樹脂と溶融混練して粉砕することでトナーを得る。懸濁重合法では、結着樹脂、着色剤及び離型剤などのモノマーを均一に分散した後、これらのモノマーを重合させることでトナーを得る。乳化凝集法では、結着樹脂、着色剤及び離型剤などを凝集剤によって凝集させ、得られる凝集物の微粒子を加熱することでトナーを得る。 The toner can be produced by a known method such as a pulverization method, a suspension polymerization method, or an emulsion aggregation method. In the pulverization method, a toner is obtained by melting and kneading a colorant, a release agent and the like with a binder resin. In the suspension polymerization method, monomers such as a binder resin, a colorant, and a release agent are uniformly dispersed, and then these monomers are polymerized to obtain a toner. In the emulsion aggregation method, a toner is obtained by aggregating a binder resin, a colorant, a release agent, and the like with an aggregating agent, and heating fine particles of the obtained aggregate.
トナーの体積平均粒径は、特に制限されないけれども、好ましくは2μm以上7μm以下である。またトナーの体積平均粒径がこのように適度に小さい場合には、記録媒体Pに対する被覆率が高くなるので、低付着量での高画質化、及びトナー消費量の低減化を達成できる。 The volume average particle diameter of the toner is not particularly limited, but is preferably 2 μm or more and 7 μm or less. Further, when the volume average particle diameter of the toner is appropriately small as described above, the coverage with respect to the recording medium P becomes high, so that it is possible to achieve high image quality with a low adhesion amount and reduction in toner consumption.
トナーの体積平均粒径が2μm未満では、トナーの流動性が低下し、現像動作の際に、トナーの供給、撹拌及び帯電が不十分になるので、感光体ドラム1に供給されるトナー量の不足や逆極トナーの増加などが発生し、高画質画像が得られないおそれがある。トナーの体積平均粒径が7μmを超えると、定着時に中心部分まで軟化し難い大粒径のトナー粒子が多くなるので、記録媒体Pへのトナー像の定着性が低下するとともに、画像の発色が悪くなり、特にOHPシートへの定着の場合には、画像が暗くなる。
When the volume average particle diameter of the toner is less than 2 μm, the fluidity of the toner is lowered, and the toner supply, stirring and charging become insufficient during the developing operation. Therefore, the amount of toner supplied to the
本実施の形態の画像形成装置で用いられるトナーは、ガラス転移点が60℃であり、軟化点が120℃であり、体積平均粒径が6μmの負帯電性の絶縁性非磁性トナーである。このトナーを用いて、X−Rite社製310による反射濃度測定値が1.4の画像濃度を得るには、記録媒体Pの表面において5g/m2のトナー量が必要である。 The toner used in the image forming apparatus of the present embodiment is a negatively chargeable insulating nonmagnetic toner having a glass transition point of 60 ° C., a softening point of 120 ° C., and a volume average particle diameter of 6 μm. In order to obtain an image density having a reflection density measurement value of 1.4 by X-Rite 310 using this toner, a toner amount of 5 g / m 2 is required on the surface of the recording medium P.
また、トナーは、結着樹脂としてガラス転移点が60℃であり軟化点が120℃のポリエステルを含み、着色剤として各色の顔料をトナー全量の12重量%含み、離型剤としてガラス転移点が50℃であり軟化点が70℃の低分子ポリエチレンワックスをトナー全量の7重量%含む。このトナーに離型剤として用いられる低分子ポリエチレンワックスは、結着樹脂として用いられるポリエステルよりもガラス転移点及び軟化点が低いワックスである。 The toner contains polyester having a glass transition point of 60 ° C. and a softening point of 120 ° C. as a binder resin, 12% by weight of each color pigment as a colorant, and a glass transition point as a release agent. A low molecular weight polyethylene wax having a softening point of 70 ° C. at 50 ° C. is contained by 7% by weight of the total amount of the toner. The low molecular weight polyethylene wax used as a release agent for this toner is a wax having a lower glass transition point and softening point than polyester used as a binder resin.
キャリアとしては、磁性を有する粒子を使用することができる。磁性を有する粒子としては、例えば、鉄、フェライト及びマグネタイトなどの金属、これらの金属とアルミニウムまたは鉛などの金属との合金などが挙げられる。これらの中でも、フェライトが好ましい。 As the carrier, magnetic particles can be used. Examples of the magnetic particles include metals such as iron, ferrite and magnetite, and alloys of these metals with metals such as aluminum or lead. Among these, ferrite is preferable.
また、磁性を有する粒子に樹脂を被覆した樹脂被覆キャリア、または樹脂に磁性を有する粒子を分散させた樹脂分散型キャリアなどをキャリアとして用いてもよい。磁性を有する粒子を被覆する樹脂としては、特に制限はされないが、例えばオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレンアクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂及びフッ素含有重合体系樹脂などが挙げられる。また、樹脂分散型キャリアに用いられる樹脂としては、特に制限されないが、例えばスチレンアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂及びフェノール樹脂などが挙げられる。 Further, a resin-coated carrier in which magnetic particles are coated with a resin, or a resin-dispersed carrier in which magnetic particles are dispersed in a resin may be used as the carrier. The resin that coats the magnetic particles is not particularly limited, and examples thereof include olefin resins, styrene resins, styrene acrylic resins, silicone resins, ester resins, and fluorine-containing polymer resins. The resin used for the resin-dispersed carrier is not particularly limited, and examples thereof include styrene acrylic resin, polyester resin, fluorine-based resin, and phenol resin.
キャリアの体積平均粒径は、特に制限されないが、高画質化を考慮すると、好ましくは30μm以上50μm以下である。さらにキャリアの抵抗率は、好ましくは108Ω・cm以上、さらに好ましくは1012Ω・cm以上である。 The volume average particle diameter of the carrier is not particularly limited, but is preferably 30 μm or more and 50 μm or less in consideration of high image quality. Furthermore, the resistivity of the carrier is preferably 10 8 Ω · cm or more, more preferably 10 12 Ω · cm or more.
キャリアの抵抗率は、キャリアを0.50cm2の断面積を有する容器に入れてタッピングした後、容器内に詰められたキャリアにおもりで1kg/cm2の荷重を掛け、おもりと底面電極との間に1000V/cmの電界が生ずる電圧を印加したときの電流値を読み取ることで得られる値である。キャリアの抵抗率が低いと、現像剤担持体44にバイアス電圧を印加した場合にキャリアに電荷が注入され、感光体ドラム1にキャリア粒子が付着し易くなる。またバイアス電圧のブレークダウンが起こり易くなる。
The carrier resistivity is determined by placing the carrier in a container having a cross-sectional area of 0.50 cm 2 and tapping it, then applying a load of 1 kg / cm 2 with the weight packed in the container, It is a value obtained by reading a current value when a voltage generating an electric field of 1000 V / cm is applied between them. When the resistivity of the carrier is low, when a bias voltage is applied to the
キャリアの磁化強さ(最大磁化)は、好ましくは10emu/g以上、60emu/g以下、さらに好ましくは15emu/g以上、40emu/g以下である。磁化強さは現像剤担持体44の磁束密度にもよるけれども、現像剤担持体44の一般的な磁束密度の条件下においては、10emu/g未満であると磁気的な束縛力が働かず、キャリア飛散の原因となるおそれがある。また磁化強さが60emu/gを超えると、キャリアの穂立ちが高くなり過ぎる非接触現像では、感光体ドラム1と非接触状態を保つことが困難になる。また接触現像ではトナー像に掃き目が現れ易くなるおそれがある。
The magnetization strength (maximum magnetization) of the carrier is preferably 10 emu / g or more and 60 emu / g or less, more preferably 15 emu / g or more and 40 emu / g or less. Although the magnetization strength depends on the magnetic flux density of the
キャリアの形状は、球形または扁平形状が好ましい。 The shape of the carrier is preferably a spherical shape or a flat shape.
2成分現像剤におけるトナーとキャリアとの混合割合は特に制限されず、トナー及びキャリアの種類に応じて適宜選択すればよい。 The mixing ratio of the toner and the carrier in the two-component developer is not particularly limited, and may be appropriately selected according to the types of the toner and the carrier.
(転写部の説明)
転写装置5は、転写ローラ51を含む。転写ローラ51は、感光体ドラム1に圧接し、かつ軸線方向に回転駆動可能に設けられるローラ状部材である。
(Description of transfer section)
The
転写ローラ51は、例えば、金属製軸体と、金属製軸体の表面に形成される導電性層とを含む。金属製軸体は、例えばステンレス鋼などの金属によって形成される。導電性層は、導電性弾性体などによって形成される。
The
導電性弾性体としてはこの分野で常用されるものを使用でき、例えばカーボンブラックなどの導電材を含む、EPDM、発泡EPDM及び発泡ウレタンなどが挙げられる。転写ローラ51には図示しない電源が接続され、トナーの帯電極性とは逆極性の高電圧が均一に印加される。
As the conductive elastic body, those commonly used in this field can be used, and examples thereof include EPDM, foamed EPDM, and foamed urethane containing a conductive material such as carbon black. A power supply (not shown) is connected to the
転写装置5では、感光体ドラム1上のトナー像が転写ニップ部Nに搬送されるのに同期して、記録媒体Pが転写ニップ部Nに搬送される。そして、転写ニップ部Nにおいてトナー像と記録媒体Pとが重ね合わされ、転写ローラ51にトナーの帯電極性とは逆極性の高電圧が均一に印加されることによって、未定着のトナー像が記録媒体Pに転写される。そして、未定着トナー像を担持した記録媒体Pは定着装置6に搬送される。
In the
(定着部の説明)
図2は、定着装置6の構成を示す概略断面図である。
(Description of fixing unit)
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the fixing
定着手段である定着装置6は、定着ローラ61と、加圧ローラ62と、図2には図示しない駆動手段とを含んで構成される。
The fixing
加熱手段である定着ローラ61は、芯金63と、表面層64とを含む。定着ローラ61は、図示しない支持手段によって回転自在に支持され、かつ定着ローラ駆動手段によって図2中矢符R1方向に所定の速度で回転駆動されるローラ状部材であり、記録媒体Pに担持される未定着トナー像を構成するトナーを加熱溶融させて記録媒体Pに定着させる。
The fixing
芯金63を形成する金属には熱伝導率の高い金属を使用でき、例えばアルミニウム及び鉄などが挙げられる。芯金63の形状としては、円筒状または円柱状などが挙げられるが、放熱量を考慮すれば、芯金63からの放熱量が少ない円筒状が好ましい。
As the metal forming the cored
表面層64は、芯金63の外周面上に形成された層である。表面層64を構成する材料は、耐熱性及び耐久性に優れ、トナーとの付着力が弱いものであれば特に制限されず、例えばPFA(テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)などのフッ素系樹脂材料が挙げられる。表面層64の厚さは5μm以上50μm以下が好ましい。
The
また、定着ローラ61の内部には熱源65が配設されている。具体的には、熱源65は、円筒状に形成される芯金63の半径方向内方に形成される内部空間に配設され、通電によって発熱する。本実施の形態では、熱源65にはハロゲンランプが用いられる。
A
定着ローラ61においては、熱源65で発生した熱が芯金63、表面層64の順に伝達し、この熱によって定着ローラ61の表面、すなわち表面層64の外周面に接触する記録媒体Pに担持される未定着トナー像を加熱する。また、熱源65で発生した熱は、一部が定着ローラ61の表面から放熱されるものの、定着ローラ61の内部に蓄熱される。
In the fixing
一方、加圧手段である加圧ローラ62は、芯金66と、弾性体層67と、表面層68とを含む。加圧ローラ62は、定着ローラ61の鉛直方向最下点よりも定着ローラ61の回転方向下流側において、図示しない加圧機構によって定着ローラ61に圧接された状態で回転自在に設けられるローラ状部材である。定着ローラ61と加圧ローラ62との圧接部が定着ニップ部69である。加圧ローラ62は定着ローラ61の回転に従動して回転する。加圧ローラ62は、定着ローラ61によるトナー像の記録媒体Pへの加熱定着に際し、溶融状態にあるトナーを記録媒体Pに対して押圧することによって、記録媒体Pへのトナー像の定着を促進する。
On the other hand, the
加圧ローラ62の芯金66、弾性体層67及び表面層68を形成する材料としては、それぞれ定着ローラ61の芯金63、表面層64を形成する金属または材料と同じものを使用できる。
As a material for forming the cored
(異物回収部材の説明)
前述の通り本発明では、転写部通過後、感光体ドラム1の表面に残留するトナーはクリーニング装置7により除去回収される。除去回収された残留トナーはトナー搬送パドル10によって現像装置4またはトナーカートリッジ(図示省略)まで搬送され、それぞれに戻される。戻されたトナーは現像装置4内に補給され、補給された新トナーと同様にキャリアと撹拌され、現像領域Tに運ばれ、再使用される。残留トナーには、トナー以外にも、紙粉、填料、タルクなどが含まれているため、画像形成回数が増えるに伴い、現像装置4内の異物の存在量が増加する。これらの異物を除去するために、本発明では、異物回収部材46を設けている。以下、異物回収部材46についてその動作とともに説明する。
(Description of foreign material recovery member)
As described above, in the present invention, the toner remaining on the surface of the
現像装置4は、現像剤担持体44の表面に2成分現像剤を担持し、現像剤規制部材45によって所定量の厚さに規制し、その後、現像領域Tに移動して感光体ドラム1の表面にトナーを現像する。従って、異物回収部材46は、現像剤規制部材45から現像領域Tまでの間に設けている。
The developing
異物回収部材46は、金属板と絶縁層とを持った板状の部材である。金属板は導電性であればよく、アルミ、SUS、リン青銅などを使用することができる。絶縁層については、キャリアと金属板とのリークを防止できれば良く、PET、PFA樹脂などを使用することができる。
The foreign
ここで、現像剤担持体44の表面に担持されたトナー(現像剤)の先端と異物回収部材46との距離は、紙粉のクラスタが異物回収部材46に移動できる距離に配置できれば良い。現像剤の先端と異物回収部材46との距離が大きい場合は、異物回収部材46に印加する電圧を大きくする必要がある。また、距離が狭すぎる場合は、トナー(現像剤)が異物回収部材46に衝突することにより、トナー飛散が起こってしまうといった新たな課題が生じる。そのため、本実施の形態では、これらの両方を考慮し、現像剤の先端と異物回収部材46との距離(ギャップ)が1mm以下となるように調整している。
Here, the distance between the tip of the toner (developer) carried on the surface of the
また、異物回収部材46の配置位置は、紙粉のクラスタを回収できる位置であれば特に限定されるものではない。本実施の形態では、長手方向(現像剤搬送方向)における現像剤先端と異物回収部材46とのギャップの管理のし易さを考慮し、現像剤規制部材45の現像剤搬送方向の下流側でかつ現像領域Tの上流側に異物回収部材46を配置した。
Further, the arrangement position of the foreign
このような配置構成の異物回収部材46には、図示しない電源によって−600Vの電圧が印加されている。現像剤が現像剤規制部材45によって層規制された後、現像剤の先端近傍に存在する紙粉のクラスタが異物回収部材46を通過する際、現像剤担持体44には−450Vの電圧が印加されているため、プラスの極性を持つ紙粉クラスタが−150Vの電位差により、異物回収部材46に回収される。図3は、現像剤担持体44表面の現像剤の先端近傍に存在する紙粉のクラスタKが異物回収部材46に回収される様子を模式的に示した図である。
A voltage of −600 V is applied to the foreign
紙粉のクラスタが異物回収部材46に回収できる電位差は大きい方が好ましい。しかし、電位差が大きすぎると、キャリアが異物回収部材46に飛翔してしまうため、それ以下とすることが必要である。従って、本実施の形態では、異物回収部材46に印加する電圧を−600Vとしている。−600Vとすることで、異物回収部材46に紙粉のクラスタを回収することができ、かつ、キャリアの飛翔も抑えることが可能となる。
It is preferable that the potential difference at which the paper dust cluster can be collected by the foreign
これにより、現像剤担持体44上の現像剤が現像剤規制部材45によって長手方向(現像剤搬送方向)に均一に層規制された後、現像剤の穂が起きる状態で異物回収部材46を通過することになり、紙粉のクラスタの回収が良好に行われる。
As a result, the developer on the
<実施の形態2>
異物回収部材46には、電源による電圧印加が必要となる。この電源については、専用電源で問題はないが、他の部材の電源と共通化することができる。
<
The foreign
図4は、他の部材の電源と共通化した実施の形態2に係る現像装置の構成を示している。 FIG. 4 shows the configuration of the developing device according to the second embodiment shared with the power supply of other members.
すなわち、実施の形態2では、異物回収部材46の電源を、鋸歯帯電器2のグリッド電極23の電源と共通化した場合を示している。
That is, in the second embodiment, the power source of the foreign
この構成によれば、電源にかかるコストを抑えることができる。すなわち、異物回収部材46の電源と鋸歯帯電器2の電源とを共通化する場合においては、異物回収部材46と鋸歯帯電器2とが配置されている場所が近いため、配線が短く、取り回し等において有利である。
According to this structure, the cost concerning a power supply can be suppressed. That is, in the case where the power source of the foreign
<実施の形態3>
図5は、他の部材の電源と共通化した実施の形態3に係る現像装置の構成を示している。
<
FIG. 5 shows the configuration of the developing apparatus according to the third embodiment shared with the power supply of other members.
すなわち、実施の形態3では、異物回収部材46の電源を、現像剤担持体44の電源と共通化した場合を示している。この場合、紙粉のクラスタを異物回収部材46に回収するために現像剤担持体44との電位差を設ける必要があるため、定電圧整流器(ツェナーダイオード)48などを用いて、異物回収部材46と現像剤担持体44との間に紙粉のクラスタが飛翔するのに十分な電位差(上記実施の形態では−150V)を生じさせるようにする。
In other words, the third embodiment shows a case where the power source of the foreign
<実施の形態4>
ところで、鋸歯帯電器2に印加される電圧の状況によって、異物回収部材46に印加する電圧の状況を変化させる必要がある。
<
By the way, it is necessary to change the state of the voltage applied to the foreign
例えば、図6に示すタイミングチャートのように、クリーニングのため、前回転もしくは後回転時に現像剤担持体に逆バイアスを印加する場合がある。そのような制御を行う画像形成装置の場合、現像剤担持体44に逆バイアス(プラスバイアス)を印加する際に、異物回収部材46に紙粉のクラスタを回収するための電圧を印加したままである場合、異物回収部材46と現像剤担持体44との間の電位差が大きくなり過ぎて、キャリアが異物回収部材46の方に移動するという不具合が生じてしまう。そのため、現像剤担持体44にプラスバイアスを印加する場合は、図7に示すタイミングチャートのように、異物回収部材46をアースに落とすか、図8に示すタイミングチャートのように、異物回収部材46にプラスバイアスを印加する制御を行う必要がある。
For example, as shown in the timing chart of FIG. 6, there is a case where a reverse bias is applied to the developer carrier during the pre-rotation or post-rotation for cleaning. In the case of an image forming apparatus that performs such control, when a reverse bias (plus bias) is applied to the
また、定電圧整流器48を用いて現像剤担持体44と電源を共通化している場合(図5に示す実施の形態3の場合)は、図9に示すタイミングチャートのように、現像剤担持体44に異物回収部材46と同期したバイアスが印加されるため、ソフトウェア等で電圧を切り替える対応をする必要がない。従って、省力化を図ることが可能となる。
When the
次に、本発明者らは、上記構成の異物回収部材46に外部より電圧を印加するシステムにおいて、エージングを行い、異物回収部材46の効果を検証する実験を行った。
Next, the inventors conducted an experiment in which the effect of the foreign
今回、異物回収部材46の効果を検証するために、500枚毎に異物回収部材46に回収された紙粉の重量を測定した。エージングスタートから1万枚印字した後から、500枚毎に重量を測定したところ、10000枚目では13.6mg、10500枚目では15.7mgであった。その後も継続して紙分の重量の測定を行った結果、紙粉が良好に回収できていることを確認した。
This time, in order to verify the effect of the foreign
次に、課題であった画像欠陥に対する効果については、以下に記す「つぶかぶりレベル」での比較を行った。 Next, the effect on image defects, which was a problem, was compared at the “fogging level” described below.
まず、印字率5%の原稿をコピーする。印字率5%の原稿を1万枚コピーする毎に、用紙中央部に半径2cmの円が印字された用紙に原稿を取り換え、マシンの原稿台にセットしコピーする。次に、出力されたサンプルを40cmの距離に置き、半径2cmの円を目視して円の中に存在する大きなつぶ状の汚れの個数をカウントする。そして、表1及び図2に示す対応表を用いて、つぶ状汚れの個数から、そのサンプルのつぶかぶりレベルを求めた。ここで、表1は、円の中に存在するつぶ状の汚れの個数に対するつぶかぶりレベルの対応表であり、表2は、つぶかぶりレベルに対する評価レベルの対応表である。 First, a document with a printing rate of 5% is copied. Every time 10,000 copies of a document with a printing rate of 5% are copied, the document is replaced with a sheet on which a circle with a radius of 2 cm is printed at the center of the sheet, and set on the document table of the machine and copied. Next, the output sample is placed at a distance of 40 cm, and a circle with a radius of 2 cm is visually observed to count the number of large crushing stains present in the circle. Then, using the correspondence table shown in Table 1 and FIG. 2, the fogging level of the sample was obtained from the number of crushed dirt. Here, Table 1 is a correspondence table of the fogging level with respect to the number of crushed dirt existing in the circle, and Table 2 is a correspondence table of the evaluation level with respect to the fogging level.
その結果、つぶかぶり評価結果を示す表3に示すように、異物回収部材46が無い画像形成装置の場合、印字枚数が増えるに連れて、つぶかぶりレベルが高くなり、NGレベル(つぶかぶりレベル3.5以上)に入ってしまうのに対して、異物回収部材46を配置した本発明の画像形成装置の場合は、つぶかぶりレベル3.0以下のつぶかぶりの無い良好な画像を維持することができた。
As a result, as shown in Table 3 showing the fogging evaluation result, in the case of the image forming apparatus without the foreign
なお、上記各実施の形態では、現像装置及び画像形成装置をトナーリユース機構の装置として説明しているが、紙粉等の異物が現像装置内に入る画像形成装置であれば適用可能であるため、クリーナーレス方式の画像形成装置についても本発明の技術的範囲に含まれるものである。 In each of the above-described embodiments, the developing device and the image forming apparatus are described as devices of the toner reuse mechanism. However, the present invention is applicable to any image forming apparatus in which foreign matter such as paper dust enters the developing device. The cleanerless type image forming apparatus is also included in the technical scope of the present invention.
また、今回開示した実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。 In addition, the embodiment disclosed herein is an example in all respects and does not serve as a basis for limited interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not interpreted only by the above-described embodiment, but is defined based on the description of the scope of claims. Moreover, all the changes within the meaning and range equivalent to a claim are included.
1 感光体ドラム(静電潜像担持体)
2 鋸歯帯電器
3 光走査ユニット
4 現像装置
5 転写装置
6 定着装置
7 クリーニング装置
10 トナー搬送パドル(トナー戻し部)
41 現像槽(現像容器)
44 現像剤担持体
45 現像剤規制部材
46 異物回収部材
1 Photosensitive drum (electrostatic latent image carrier)
2 Saw-
41 Developing tank (developing container)
44
Claims (14)
前記静電潜像担持体上に残留した転写後のトナーを現像容器に戻すトナー戻し部と、
前記現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の近傍に配置された異物回収部材とを備え、
前記異物回収部材に電圧が印加されることを特徴とする現像装置。 A developing device that forms a toner image by developing an electrostatic latent image formed on an electrostatic latent image carrier using a developer containing toner,
A toner return portion for returning the toner after transfer remaining on the electrostatic latent image carrier to a developing container;
A developer carrying member carrying the developer;
A foreign matter collecting member disposed in the vicinity of the developer carrier,
A developing device, wherein a voltage is applied to the foreign matter collecting member.
前記現像剤担持体の近傍に配置された現像剤規制部材を備え、
前記異物回収部材は、前記現像剤規制部材に対して現像剤搬送方向の下流側に配置されていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1,
A developer regulating member disposed in the vicinity of the developer carrier,
The developing device according to claim 1, wherein the foreign matter collecting member is disposed downstream of the developer regulating member in a developer transport direction.
前記異物回収部材に対して印加する電圧の極性は、異物の帯電極性と逆の極性であることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1 or 2,
The developing device according to claim 1, wherein the polarity of the voltage applied to the foreign matter collecting member is opposite to the charge polarity of the foreign matter.
前記異物回収部材に対して印加する電圧の極性は、転写の電圧と逆の極性であることを特徴とする現像装置。 The developing device according to any one of claims 1 to 3, wherein
The developing device according to claim 1, wherein the polarity of the voltage applied to the foreign matter collecting member is opposite to the transfer voltage.
前記異物回収部材に対して前記現像剤担持体よりも絶対値で大きい電圧を印加することを特徴とする現像装置。 A developing device according to any one of claims 1 to 4, wherein
A developing device, wherein a voltage having an absolute value larger than that of the developer carrying member is applied to the foreign matter collecting member.
前記異物回収部材に印加する電圧は、前記現像剤担持体に印加する電圧を変更するのに伴って変更することを特徴とする現像装置。 A developing device according to any one of claims 1 to 5, wherein
The developing device according to claim 1, wherein the voltage applied to the foreign material collecting member is changed as the voltage applied to the developer carrying member is changed.
前記異物回収部材に印加する電圧の変更は、前記現像剤担持体に印加する電圧の極性の変更であることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 6,
The developing device according to claim 1, wherein the change in the voltage applied to the foreign matter collecting member is a change in the polarity of the voltage applied to the developer carrier.
前記異物回収部材に印加する電圧の供給源は、他の部材の電圧の供給源と共通であることを特徴とする現像装置。 A developing device according to any one of claims 1 to 7,
2. A developing apparatus according to claim 1, wherein a supply source of a voltage applied to the foreign material recovery member is common to a supply source of a voltage of another member.
前記異物回収部材に印加する電圧の供給源は、前記現像剤担持体の電圧の供給源と共通であることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 8, wherein
2. A developing device according to claim 1, wherein a supply source of a voltage applied to the foreign matter collecting member is common to a supply source of a voltage of the developer carrier.
前記現像剤担持体と前記電圧の供給源との間に定電圧整流器が配置されていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 9, wherein
A developing device comprising a constant voltage rectifier disposed between the developer carrier and the voltage supply source.
前記異物は紙粉であることを特徴とする現像装置。 A developing device according to any one of claims 1 to 10, wherein
The developing device according to claim 1, wherein the foreign matter is paper dust.
前記異物回収部材は、前記現像剤担持体に担持されている前記現像剤の先端に接触して配置、若しくは前記現像剤の先端近傍に配置されていることを特徴とする現像装置。 The developing device according to any one of claims 1 to 11, wherein
The developing device according to claim 1, wherein the foreign matter collecting member is disposed in contact with a tip of the developer carried on the developer carrying member, or disposed in the vicinity of the tip of the developer.
前記異物回収部材はブレード状の形状であることを特徴とする現像装置。 A developing device according to any one of claims 1 to 12,
The developing device according to claim 1, wherein the foreign matter collecting member has a blade shape.
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