JP4962025B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置及び清掃用板状弾性部材への潤滑トナー供給方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and a method for supplying lubricating toner to a cleaning elastic plate member.
従来、電子写真方式の画像形成装置としては、例えば感光体表面を帯電、露光して形成した静電潜像を現像してトナー像化し、当該トナー像を中間転写体へ一次転写した後、記録用紙等の被記録媒体に二次転写し、これを加熱加圧してトナー像を定着して所望の画像を形成するものが知られている。そして一般に、このような電子写真方式の画像形成装置においては、転写後の感光体表面に残留する転写残トナー等をクリーニング(清掃除去)する手段として、例えば板状の弾性部材(いわゆるクリーニングブレード)を備えたクリーニング装置が用いられている(例えば、特許文献1〜3参照)。
Conventionally, as an electrophotographic image forming apparatus, for example, an electrostatic latent image formed by charging and exposing the surface of a photoreceptor is developed to form a toner image, the toner image is primarily transferred to an intermediate transfer body, and then recorded. It is known that a secondary transfer is performed on a recording medium such as paper, and this is heated and pressed to fix a toner image to form a desired image. In general, in such an electrophotographic image forming apparatus, for example, a plate-like elastic member (so-called cleaning blade) is used as a means for cleaning (cleaning and removing) transfer residual toner remaining on the surface of the photoreceptor after transfer. (For example, refer to
ここで、特許文献1には、装置設置時又は交換時に、感光体上にトナー像を形成し、クリーニングブレードにトナー及び外添剤を供給するように構成した画像形成装置が開示されている。
Here,
また、特許文献2には、感光体上にトナー像を形成し、画像形成の毎あるいは間欠的にクリーニングブレードにトナー及び外添剤を供給するように構成した画像形成装置が開示されている。
さらに、特許文献3には、感光体が未使用状態の場合や一定の走行サイクルに達した場合に、感光体上にトナー像を形成し、クリーニングブレードにトナー及び外添剤を供給するように構成した画像形成装置が開示されている。
Further, in
本発明の目的とするところは、電圧を印加してトナー等を供給するものに比べて、放電生成物の発生を抑制すると共に、静電潜像保持体に対し電界によるストレスの軽減を図ることができる画像形成装置及び清掃用板状弾性部材への潤滑トナー供給方法を提供することにある。 The object of the present invention is to suppress the generation of discharge products and to reduce the stress caused by the electric field on the electrostatic latent image holding member, compared to the case of supplying a toner or the like by applying a voltage. Another object of the present invention is to provide a method for supplying lubricating toner to an image forming apparatus and a cleaning elastic plate member.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の画像形成装置は、その表面に静電潜像が保持され、回転自在に形成された静電潜像保持体と、帯電電圧を印加することにより前記静電潜像保持体の表面を所定の電位に帯電する帯電装置と、前記静電潜像保持体上に形成された静電潜像をトナーにて現像する現像装置と、前記静電潜像保持体の表面に接触して転写残トナーを清掃する清掃用板状弾性部材を有するクリーニング装置とを備え、非画像形成時において、前記帯電装置に帯電電圧を印加せずに前記静電潜像保持体を回転させて、前記清掃用板状弾性部材にトナー及び外添剤を供給することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to
請求項2に記載の画像形成装置は、請求項1に記載の構成において、前記清掃用板状弾性部材にトナー及び外添剤を供給する場合には、前記現像装置に現像電圧を印加しないことを特徴とするものである。
The image forming apparatus according to
請求項3に記載の画像形成装置は、請求項1又は2に記載の構成において、前記清掃用板状弾性部材にトナー及び外添剤を供給する場合には、前記現像装置の現像ロールを回転させることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the configuration according to the first or second aspect, when the toner and the external additive are supplied to the cleaning elastic plate member, the developing roller of the developing device is rotated. It is characterized by making it.
請求項4に記載の画像形成装置は、請求項1ないし3のいずれかに記載の構成において、前記清掃用板状弾性部材にトナー及び外添剤を供給する場合には、前記現像装置中のトナー濃度に応じて、前記トナー及び外添剤の前記静電潜像保持体上の供給領域を変更することを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the toner and the external additive are supplied to the cleaning plate-like elastic member. The supply area of the toner and the external additive on the electrostatic latent image holding member is changed according to the toner density.
請求項5に記載の画像形成装置は、請求項4に記載の構成において、前記現像装置中のトナー濃度が所定濃度以下に低下した場合には、前記静電潜像保持体の回転数又は回転時間を増大することを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration according to the fourth aspect, when the toner density in the developing device decreases below a predetermined density, the rotational speed or rotation of the electrostatic latent image holding member. It is characterized by increasing time.
請求項6に記載の清掃用板状弾性部材への潤滑トナー供給方法は、その表面に静電潜像が保持され、回転自在に形成せれた静電潜像保持体と、帯電電圧を印加することにより前記静電潜像保持体の表面を所定の電位に帯電する帯電装置と、前記静電潜像保持体上に形成された静電潜像をトナーにて現像する現像装置と、前記静電潜像保持体の表面に接触して、転写残トナーを清掃する清掃用板状弾性部材を有するクリーニング装置とを用い、非画像形成時に、前記帯電装置に帯電電圧を印加せずに前記静電潜像保持体を回転させると共に、前記現像装置に現像電圧を印加せずに現像ロールを回転させ、清掃用板状弾性部材にトナー及び外添剤を供給することを特徴とするものである。
The method for supplying lubricating toner to the cleaning plate-like elastic member according to
請求項1に記載の発明によれば、帯電電圧を印加してトナー等を供給するものに比べて、放電生成物の発生を抑制すると共に、静電潜像保持体に対する電界によるストレスを軽減することができる。 According to the first aspect of the present invention, the generation of the discharge product is suppressed and the stress due to the electric field on the electrostatic latent image holding member is reduced as compared with the case where the toner is supplied by applying the charging voltage. be able to.
請求項2に記載の発明によれば、現像電圧を印加してトナー等を供給するものに比べて、静電潜像保持体に対する電界によるストレスをより軽減することができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to further reduce the stress due to the electric field applied to the electrostatic latent image holding member as compared with the case where the toner is supplied by applying the developing voltage.
請求項3に記載の発明によれば、現像ロールを停止させる構成に比し、静電潜像保持体のより広い表面領域にトナー及び外添剤を供給することができる。 According to the third aspect of the present invention, the toner and the external additive can be supplied to a wider surface area of the electrostatic latent image holding member as compared with the configuration in which the developing roll is stopped.
請求項4に記載の発明によれば、清掃用板状弾性部材に常に一定量の潤滑トナーを安定して供給することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, a constant amount of lubricating toner can always be stably supplied to the cleaning plate-like elastic member.
請求項5に記載の発明によれば、トナー濃度に応じて、静電潜像保持体上におけるトナー及び外添剤の供給領域を変更することができる画像形成装置を容易に実現することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to easily realize an image forming apparatus capable of changing the supply area of the toner and the external additive on the electrostatic latent image holding member according to the toner density. .
請求項6に記載の発明によれば、静電潜像保持体に対する電圧印加や放電生成物の発生を必要最小限に抑制して、静電潜像保持体に対するストレスを軽減すると共に、清掃用板状弾性部材にトナー及び外添剤を安定に供給して静電潜像保持体の駆動トルクの経時的な増大を安定して抑制することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, voltage application to the electrostatic latent image holding member and generation of discharge products are suppressed to the minimum necessary, and stress on the electrostatic latent image holding member is reduced and cleaning is performed. The toner and the external additive can be stably supplied to the plate-like elastic member, and the increase in the driving torque of the electrostatic latent image holding member with time can be stably suppressed.
以下に、本発明に係る実施の形態を図面を参照して説明する。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
まず、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の概略構成について、図1を参照して説明する。図1は本発明に係わるタンデム型カラー画像形成装置の全体構成図である。 First, a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a tandem type color image forming apparatus according to the present invention.
図1において、画像形成装置は、プラテン11上の原稿12を読取る原稿読取り装置10と、例えば電子写真方式にて四つの各色成分(例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)画像(トナー画像)を形成する画像形成ユニット20(本実施の形態では、イエロー画像形成ユニット:20a、マゼンタ画像形成ユニット:20b、シアン画像形成ユニット:20c、ブラック画像形成ユニット:20d)と、各画像形成ユニット20にて形成された各色成分画像を順次転写(一次転写)保持する中間転写ベルト30と、中間転写ベルト30上に転写された重ね画像を記録用紙100に一括転写(二次転写)する二次転写装置50と、一括転写された画像を記録用紙100上に定着させる定着装置70と、一括転写部位に記録用紙100を供給する用紙搬送系80等とを備えたものである。なお、符号CRは、CPU、ROM、RAM等を含んで構成され画像形成装置における各構成機器の制御や、後述する潤滑トナー供給モード等の各種処理を制御する装置コントローラである。
In FIG. 1, an image forming apparatus and an
本実施の形態において、原稿読取り装置10は、例えば、プラテン11の下方に配置されて原稿12面に光を照射する光源13と、原稿12面からの反射光を電気信号に変換するCCD等の光電変換素子14と、原稿12面からの反射光を光電変換素子14に導く経路を形成する適宜数のミラー15と、原稿12面からの反射光を光電変換素子14の結像面上で結像させる結像レンズ16とを備えている。
In the present embodiment, the
また、各画像形成ユニット20a〜20dは、静電潜像保持体の一例である感光体21a〜21dを有し、各感光体21a〜21dの周囲には、感光体21a〜21dが帯電される帯電装置22a〜22d、帯電された感光体21a〜21d上に静電潜像(主に光電変換素子14で読み込まれた画像データ又は他の記録媒体等から取り込まれた画像データに基づく静電潜像)が書き込まれるレーザ走査装置等の露光装置23a〜23d、感光体21a〜21d上に書き込まれた静電潜像が各色成分トナーにて現像される現像装置24a〜24d、感光体21a〜21d上のトナー画像が中間転写ベルト30に転写される転写ロール等の一次転写装置25a〜25d及び感光体21a〜21d上の残留トナーを清掃用板状弾性部材であるクリーニングブレード260により除去するドラムクリーニング装置26a〜26dがそれぞれ配設されている。
Each of the
ここで、各画像形成ユニット20a〜20dは同様な構成であり、これらの構成機器(例えば、感光体21a〜21d)についても同様な構造であるため、以下、簡単のため各符号は総称表記(例えば、感光体21)とする。
Here, the
本実施の形態における感光体21は、その外径がφ30mmの小径のドラム状部材であり、矢印方向に回転する金属製ドラムの表面に、例えば、有機系感光材料、アモルファスセレン系感光材料、アモルファスシリコン系感光材料等の電荷輸送性を有する架橋樹脂からなる感光層が被膜形成されている。この感光体21の表面と接触する接触式の帯電装置である帯電ロール22は、直流電圧(電流)に交流電圧(電流)を重畳したいわゆる帯電バイアスにより、感光体21の感光層を所定の電位に帯電するように構成されている。この帯電ロール22は、一定荷重及び食込み量にて感光体21と接触し、この接触部の摩擦力により感光体21の回転に従動して感光体21と同速回転するようになっている。
The
本実施の形態に係る帯電ロール22は、ステンレス等の金属からなる芯金の表面に、導電性の合成樹脂や合成ゴム等からなる導電性弾性層を被覆して構成されたロール状部材の表面に抵抗値が所定の値に調整された抵抗制御層が積層されたものであり、必要に応じて、抵抗制御層の表面にさらに離型層が形成されている。そして、芯金に、例えば、交流電圧が重畳された直流電圧を印加することによって、帯電ロール22と感光体21との間の微小ギャップにおいてギャップ放電を発生させ、当該放電によって感光体21の表面を帯電するようになっている。
The charging roll 22 according to the present embodiment is a surface of a roll-shaped member configured by covering a surface of a metal core made of metal such as stainless steel with a conductive elastic layer made of conductive synthetic resin or synthetic rubber. Further, a resistance control layer whose resistance value is adjusted to a predetermined value is laminated, and a release layer is further formed on the surface of the resistance control layer as necessary. Then, for example, by applying a DC voltage on which an AC voltage is superimposed to the metal core, a gap discharge is generated in a minute gap between the charging roll 22 and the
また、現像装置24は、所定の電圧等(いわゆる現像バイアス)が印加される現像ロール24Rと、例えば、負極性に帯電する重合トナーを含む現像剤を収容する現像容器とを備え、現像容器内に回転自在に配設された不図示の現像剤攪拌部材により、現像剤を撹拌して現像ロール24Rに搬送し、感光体21と現像ロール24Rとが対向する現像領域にて感光体21上の静電潜像をトナー像に現像(顕像化)するようになっている。なお、本実施の形態において、現像装置24は、収容する現像剤のトナー濃度を検出する不図示の濃度センサをさらに備え、画像形成等に基づく現像剤の消費に応じて不図示のトナーカートリッジ等から適宜新たな現像剤が供給されるようになっている。
Further, the developing device 24 includes a developing roll 24R to which a predetermined voltage or the like (so-called developing bias) is applied, and a developing container that contains a developer containing polymerized toner that is negatively charged, for example. The developer is agitated by a developer agitating member (not shown) that is rotatably disposed on the
上記現像領域の感光体21の周面に沿った下流側には、中間転写ベルト30を介して感光体21に圧接して対向配置され、感光体21との間で一次転写領域を形成する一次転写ロール25が配設されている。
On the downstream side of the developing area along the peripheral surface of the
さらに、一次転写領域の下流側(本例では、感光体21の略左側方)には、該転写領域にて、中間転写ベルト30に転写されずに感光体21上に付着した転写残トナーをクリーニングするドラムクリーニング装置26が配設されている。このドラムクリーニング装置26は、感光体21の軸方向に延在するように配設された断面が略コ字状のハウジング内に配設され、その先端が感光体21の表面と接触して軸方向に延在するように配置されたクリーニングブレード260を備えている。
Further, on the downstream side of the primary transfer area (in this example, substantially on the left side of the photosensitive member 21), the transfer residual toner that has not been transferred to the
本実施の形態におけるクリーニングブレード260は、板金等の支持部材の先端に取り付けられ、ゴム等の弾性部材で形成された平板状のブレード部を有し、このブレード部が感光体21の回転方向(本例では、時計回り方向)と対向して感光体21の表面と接触するように配設されている。
The
また、中間転写ベルト30は、上記画像形成ユニット20a〜20dで順次形成された各色のトナー像が、互いに重ね合わされた状態で転写される中間転写体であり、各画像形成ユニット20に対応する各感光体21に対向して配設される各一次転写ロール25との間に挿通され、複数の支持ロール31〜34等に掛け渡されて、矢印方向に循環移動可能に形成されている。本実施の形態では、支持ロール31がベルト駆動モータ(図示せず)にて駆動される駆動ロールとして用いられ、支持ロール32が従動ロールとして用いられ、また、支持ロール33が中間転写ベルト30の移動方向に略直交する方向の蛇行規制用の補正ロール(ステアリングロール:軸方向一端を支点として傾動自在に設けられる)として用いられ、さらに、支持ロール34が二次転写装置50を構成する二次転写ロール51のバックアップロールとして用いられている。
The
さらに、支持ロール31に対向した中間転写ベルト30表面側には、二次転写後の中間転写ベルト30上の残留トナーを除去するためのベルトクリーナ35が中間転写ベルト30に対してリトラクト自在に設けられていると共に、二次転写装置50の用紙搬送方向下流側には、搬送ベルト53及び定着装置70が配設されている。
Further, a
なお、本実施の形態における中間転写ベルト30は、例えば、可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フィルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等の手段によって接続することにより、無端ベルト状に形成したものを用いることができる。
The
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の通常の画像形成時(画像形成モード)における基本的な作像プロセスについて説明する。 Next, a basic image formation process during normal image formation (image formation mode) of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
まず、感光体21は、所定の直流電圧(電流)に交流電圧(電流)が重畳された所定の帯電バイアスが帯電ロール22に印加されることにより、その表面(感光層)が一様に帯電される。次に、例えば、原稿読取り装置10にて読取られた各色成分画像(ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン)の画像データが各画像形成ユニット20(20a〜20d)の露光装置23に送出されると、各画像形成ユニット20の感光体21上には各色成分毎の静電潜像が形成される。その後当該静電潜像は、対応する各色トナーが収容された現像装置24の現像ロール24Rと感光体21との間に所定の現像バイアスが印加されることにより顕像化され、各色の未定着トナー像として形成される。
First, the surface of the photoconductor 21 (photosensitive layer) is uniformly charged by applying a predetermined charging bias in which an AC voltage (current) is superimposed on a predetermined DC voltage (current) to the charging roll 22. Is done. Next, for example, when the image data of each color component image (black, yellow, magenta, cyan) read by the
そして、各色成分の未定着トナー像は、各感光体21と中間転写ベルト30とが圧接する一次転写部位において、一次転写ロール25にて中間転写ベルト30の基材に対しトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することにより、圧接力及び静電吸引力によって中間転写ベルト30表面に順次重ね合わせて一次転写される。このようにして中間転写ベルト30に一次転写された未定着トナー像は、前記中間転写ベルト30の回転に伴って記録材としての記録用紙100の搬送経路に面した二次転写部位へと搬送される。なお、一次転写後の感光体21上に残留した各色トナーは、ドラムクリーニング装置26の弾性クリーニングブレード260によって掻き取られ、次の画像形成サイクルに備える。
The unfixed toner image of each color component is opposite to the charged polarity of the toner with respect to the base material of the
二次転写部位では、二次転写ロール51が中間転写ベルト30を介して中間転写ベルト30内の空間に配されたバックアップロール34に押圧され、給紙トレイ82(用紙搬送系80)からフィードロール81(用紙搬送系80)により所定のタイミングで搬出された記録用紙100が所定数の搬送ロール83(用紙搬送系80)を経て二次転写ロール51と中間転写ベルト30との間に挿通される。
At the secondary transfer site, the
そして、バックアップロール34と二次転写ロール51との間に形成される転写電界にて、中間転写ベルト30上に保持された未定着トナー像は二次転写部位において一括して記録用紙100に静電転写される。
The unfixed toner images held on the
その後、未定着トナー像が転写された記録用紙100は、搬送ベルト53を介して定着装置70に送り込まれて、この定着装置70によって熱及び圧力で未定着トナー像が記録用紙100上に定着される。なお、未定着トナー像の記録用紙100への転写が終了した中間転写ベルト30については、ベルトクリーナ35によって残留トナーが除去される。
Thereafter, the
ところで、図2に模式的に示すように、一般に現像剤中のトナー及び外添剤は、クリーニングブレード260と感光体21表面との微小隙間(ニップ)に進入することにより潤滑剤の役割を果たすことになる。具体的には、感光体21上にトナー像を形成して、ドラムクリーニング装置26のクリーニングブレード260の端部(感光体21と接触する端部)にトナーを供給することにより、感光体21の駆動トルクを低減することが可能となる。
By the way, as schematically shown in FIG. 2, the toner and the external additive in the developer generally enter the minute gap (nip) between the
一方、前述したように感光体21の帯電装置22として、接触式の帯電ロールを用いた場合には、感光体21と帯電ロール22との間の微小ギャップでの放電により放電生成物が発生し易く、この放電生成物は、図3に示すように、ドラムクリーニング装置26のクリーニングブレード260と感光体21との間の摩擦係数を増大させ、経時的に感光体21の駆動トルクを増大させてしまう。
On the other hand, as described above, when a contact-type charging roll is used as the charging device 22 for the
そこで、本実施の形態における画像形成装置においては、非画像形成時にドラムクリーニング装置26のクリーニングブレード260にトナー及び外添剤を供給する潤滑トナー供給モードを設けて、次のような手順にて潤滑トナーを供給することにより、放電生成物の発生を極力抑制すると共に、経時的な感光体21の駆動トルクの上昇を抑制している。以下に、本実施の形態に係る潤滑トナー供給モードにおける潤滑トナーの供給手順の概要について説明する。
Therefore, in the image forming apparatus according to the present embodiment, a lubricating toner supply mode for supplying toner and external additives to the
まず、装置立ち上げ時の待機状態や一連の画像形成と画像形成との合間等の非画像形成時において、帯電装置22の帯電バイアス及び現像装置24の現像バイアスをオフする。 First, the charging bias of the charging device 22 and the developing bias of the developing device 24 are turned off in a standby state when the apparatus is started up or during non-image forming such as between a series of image formations.
この状態で、感光体21を回転させると共に、現像装置24の現像ロール24Rを所定の回転数にて回転させて、現像ロール24R上のトナー及び外添剤を静電吸着力及び密着力のみで当該トナー及び外添剤を感光体21上に付着させる。
In this state, the
このような簡易な手順による潤滑トナー供給モードでは、帯電バイアスを印加しないことにより感光体21の表面電位は0Vとなり、さらに現像バイアスを0Vとして感光体21及び現像ロール24Rを回転させることにより、現像電界が発生しないため通常の画像形成は行われないが、トナー自身の帯電による静電吸着力や、感光体21との密着力により感光体21上にトナーが付着される。このように、非画像形成時に感光体21に対して不要な電界を一切印加することがないので、放電生成物の発生を確実に抑制すると共に、感光体21に対する電界によるストレスを軽減して、その長寿命化に寄与することができ、さらに、感光体21上に付着した上記トナー及び外添剤を潤滑剤として、確実にクリーニングブレードに供給することが可能となり、感光体21の駆動トルクの上昇を効果的に軽減することができる。
In the lubricating toner supply mode according to such a simple procedure, the surface potential of the
ここで、現像装置24中のトナー濃度と、感光体21上に付着されるトナー量との関係を図4に示す。図4から理解されるように、感光体21上に付着させるトナー量は、現像装置24内のトナー濃度の低下に伴って減少してしまう。
Here, the relationship between the toner concentration in the developing device 24 and the amount of toner adhering to the
そこで、本実施の形態に係る潤滑トナー供給モードではさらに、現像装置24内に設けられた濃度センサにより、現像剤中のトナー濃度を検出し、この検出結果に基づいて、感光体21上に付着させるトナーの供給領域を変更して、一定のトナー量が常にクリーニングブレード260に供給されるように構成している。
Therefore, in the lubricating toner supply mode according to the present embodiment, the toner concentration in the developer is further detected by the density sensor provided in the developing device 24, and the toner is adhered onto the
具体的には、現像装置24中のトナー濃度が減少した場合には、潤滑トナー供給モードにおける感光体21及び現像ロール24Rの回転数や回転時間を増大させることにより、感光体21の周面に付着させる潤滑用トナーの幅(感光体21の周方向に沿ったトナー像の幅)を増大させるように構成している。
Specifically, when the toner density in the developing device 24 decreases, the rotational speed and the rotation time of the
なお、本実施の形態では、潤滑トナー供給モードにおいて、感光体21と現像ロール24Rとを回転させたが、この現像ロール24Rについては停止させて、感光体21のみを回転させるように構成してもよい。但し、感光体21のより広い周面に渡って、潤滑トナーを付着させるためには、本実施の形態のように、潤滑トナー供給モードにおいて、感光体21及び現像ロール24Rを共に回転させることが好ましい。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、感光体21に対する不要な電界によるストレスを軽減するという観点から、帯電バイアスに加えて現像バイアスについても印加しないように構成したが、潤滑トナー供給モードにおいて積極的に所定のトナーを感光体21に付着させるという観点からは、所定の現像バイアスを印加するように構成してもよい。
Further, in the present embodiment, from the viewpoint of reducing stress due to an unnecessary electric field on the
上述のように構成した本発明に係る画像形成装置について、感光体21の駆動トルクの推移について従来構成の画像形成装置と比較検証した結果を実施例として以下に説明する。
The results of comparing and verifying the transition of the driving torque of the
検証に用いた画像形成装置としては、図1に示したようなY,M,C,K4つの画像形成ユニット20a〜20dを有するタンデム構成の画像形成装置を用いた。検証に用いた画像形成装置の主な仕様を以下に示す。
・プロセス速度:165mm/s
・感光体21:φ30mm
・帯電ロール22:φ12mmで弾性層と表面層の2層構造とした。
・現像剤:Si系およびF系の外添剤が添加されている平均粒径5.8μmの重合トナーを用い、トナー濃度を8.5%に設定した。
・クリーニングブレード260:厚さ80μmで自由長8.6mmのステンレス板に、厚さ1.2mmで自由長5mmのウレタンゴムを張り合わせ厚さ1.8mmの板金に固定した。このクリーニングブレード260を感光体21に対してドクター方向(感光体21の回転方向と対向する方向)に、押し付け力3.8gf/mm、取り付け角度(クリーニングブレード260と感光体21の接線とのなす角度)12°となるように設定した。
As an image forming apparatus used for verification, an image forming apparatus having a tandem configuration having four
・ Process speed: 165mm / s
-Photoconductor 21: φ30 mm
-Charging roll 22: A two-layer structure having an elastic layer and a surface layer with a diameter of 12 mm.
Developer: Polymerized toner having an average particle size of 5.8 μm to which Si-based and F-based external additives are added, and the toner concentration is set to 8.5%.
Cleaning blade 260: A stainless steel plate having a thickness of 80 μm and a free length of 8.6 mm was bonded with a urethane rubber having a thickness of 1.2 mm and a free length of 5 mm and fixed to a sheet metal having a thickness of 1.8 mm. The
以上の条件に加えて、感光体21の駆動トルクに対して最もストレスが加わる条件として、高温高湿環境下(28℃、85%)にて、Cin0%(画像電子データ上における全ドット数に対する黒ドット数の割合が0%)の画像を一定枚数プリントした後、トルクゲージ(株式会社 日東製作所製)にて感光体21の静トルクを測定して評価した。
In addition to the above conditions,
なお、潤滑トナー供給モードでは、上記Cin0%の画像形成と画像形成との間の非画像形成時に帯電バイアス及び現像バイアスを共に印加せずに、感光体表面電位0[V]、現像バイアス0[V]にて感光体21上に付着させるトナー(Cin5%のトナー画像に相当)を幅20mmで1pv間隔(約1mg/pv)としてブレードエッジ(クリーニングブレード260の感光体21側の端部)へ供給した。
In the lubrication toner supply mode, neither the charging bias nor the development bias is applied during non-image formation between the
一方、比較対象としての従来方法では、通常の画像形成と同様に、帯電バイアス及び現像バイアスを共に印加し、同様にCin5%で幅20mmのトナー画像を1pv間隔(約1mg/pv)で形成してブレードエッジへ供給した。 On the other hand, in the conventional method as a comparison object, both the charging bias and the developing bias are applied as in the normal image formation, and similarly, a toner image having a Cin of 5% and a width of 20 mm is formed at a 1 pv interval (about 1 mg / pv). Supplied to the blade edge.
上述の条件にて比較検証した結果を図5に示す。図5から理解されるように、従来方法では、プリント開始直後から駆動トルクが4kgf・cmを超えているのに対し、本発明では3〜3.5kgf・cmに抑えられており、潤滑トナー供給時に帯電バイアス及び現像バイアスを共に印加しないことにより放電生成物の発生を効果的に抑制すると共に、十分な潤滑トナーの供給により感光体21の駆動トルクの上昇が抑えられていることがわかる。
The result of comparison and verification under the above conditions is shown in FIG. As understood from FIG. 5, in the conventional method, the driving torque exceeds 4 kgf · cm immediately after the start of printing, whereas in the present invention, the driving torque is suppressed to 3 to 3.5 kgf · cm. It can be seen that sometimes the charging bias and the developing bias are not applied to effectively suppress the generation of discharge products, and the increase in the driving torque of the
また、現像装置24中のトナー濃度が減少した場合でも、本実施の形態では、トナー濃度の変動に応じて、感光体21の回転数や回転時間を変更することにより、感光体21上に付着させる潤滑用トナー像の幅を調整するので、トナー濃度に関わりなくクリーニングブレード260に常に一定量のトナー及び外添剤を供給することができ、安定して感光体21の駆動トルクの上昇を抑制することが確認できた。
Even in the case where the toner concentration in the developing device 24 is decreased, in the present embodiment, the toner adheres to the
なお、本実施の形態では、帯電方式として接触帯電方式の帯電ロールを用いた構成を例示したが、本発明はこのような接触帯電方式の帯電装置に限定されるものではなく、例えば、コロトロン等の非接触の帯電装置にも当然に適用可能である。 In the present embodiment, the configuration using a contact-charging charging roll as an example of the charging method is illustrated, but the present invention is not limited to such a contact-charging charging device. Of course, the present invention can also be applied to a non-contact charging device.
また、潤滑トナー供給モードの実行時期についても、一連の画像形成の合間の非画像形成時のみならず、電源投入後に通常画像を形成するまでの待機状態における非画像形成時等、任意のタイミングの非画像形成時に適用することができる。 The execution timing of the lubrication toner supply mode is not limited to non-image formation between a series of image formations, but also at any timing such as non-image formation in a standby state until the normal image is formed after the power is turned on. It can be applied during non-image formation.
10:原稿読取り装置、20:画像形成ユニット、20a-20d:画像形成ユニット、21a-21d:感光体、22a-22d:帯電装置、23a-23d:露光装置、24a-24d:現像装置、24Ra-24Rd:現像ロール、25a-25d:一次転写装置、26a-26d:ドラムクリーニング装置、30:中間転写ベルト、34:バックアップロール、35:ベルトクリーナ、50:二次転写装置、51:二次転写ロール、53:搬送ベルト、70:定着装置、80:用紙搬送系、81:フィードロール、82:給紙トレイ、83:搬送ロール、100:記録用紙、260:クリーニングブレード、CR:装置コントローラ 10: Document reading device, 20: Image forming unit, 20a-20d: Image forming unit, 21a-21d: Photoconductor, 22a-22d: Charging device, 23a-23d: Exposure device, 24a-24d: Developing device, 24Ra- 24Rd: development roll, 25a-25d: primary transfer device, 26a-26d: drum cleaning device, 30: intermediate transfer belt, 34: backup roll, 35: belt cleaner, 50: secondary transfer device, 51: secondary transfer roll 53: transport belt, 70: fixing device, 80: paper transport system, 81: feed roll, 82: paper feed tray, 83: transport roll, 100: recording paper, 260: cleaning blade, CR: device controller
Claims (1)
帯電電圧を印加することにより前記静電潜像保持体の表面を所定の電位に帯電する帯電装置と、
回転自在の現像ロールを有し、前記静電潜像保持体上に形成された静電潜像をトナーにて現像する現像装置と、
前記静電潜像保持体の表面に接触して転写残トナーを清掃する清掃用板状弾性部材を有するクリーニング装置と
を備え、
非画像形成時において、前記帯電装置及び現像装置に対して、帯電電圧及び現像電圧を印加せずに前記静電潜像保持体及び前記現像ロールを回転させて前記清掃用板状弾性部材にトナー及び外添剤を供給し、このとき、前記現像装置中のトナー濃度が所定濃度以下に低下した場合には、前記静電潜像保持体及び前記現像ロールの回転数又は回転時間を増大させて、前記清掃用板状弾性部材にトナー及び外添剤を供給することを特徴とする画像形成装置。 An electrostatic latent image is held on the surface of the electrostatic latent image holder, and is formed to be rotatable.
A charging device that charges the surface of the electrostatic latent image holding member to a predetermined potential by applying a charging voltage;
A developing device having a rotatable developing roll and developing the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image holding member with toner;
A cleaning device having a cleaning plate-like elastic member for cleaning the transfer residual toner in contact with the surface of the electrostatic latent image holding member,
In the non-image-forming, with respect to the charging device and the developing device, the charging voltage and the cleaning plate-like elastic member by rotating said electrostatic latent image holding member and the developing roller without applying a developing voltage Toner and supplying the external additive, this time, when said toner density in the developing device falls below a predetermined concentration, by increasing the rotation speed or rotation time of the electrostatic latent image holding member and the developing roller A toner and an external additive are supplied to the cleaning plate-like elastic member.
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