JP6217910B2

JP6217910B2 - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP6217910B2
Application number: JP2013214382A
Authority: JP
Inventors: 鉄兵八和田; 学古木; 正博内田; 雅史池田; 達博五十嵐
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2013-10-15
Filing date: 2013-10-15
Publication date: 2017-10-25
Anticipated expiration: 2033-10-15
Also published as: JP2015079032A

Description

本発明は、清掃器および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a cleaner and an image forming apparatus.

従来、トナー像を形成する画像形成装置、および転写残トナーを清掃する清掃器が知られている。 Conventionally, an image forming apparatus that forms a toner image and a cleaner that cleans transfer residual toner are known.

例えば特許文献１には、像担持体上の転写残トナーの量が多いときは、その転写残トナーの一部をクリーニングブラシによって除去し、像担持体上の転写残トナーの量が少ないときは、クリーニングブラシに溜まったトナーを像担持体の表面に付着させるクリーニング装置が開示されている。 For example, in Patent Document 1, when the amount of transfer residual toner on the image carrier is large, a part of the transfer residual toner is removed by a cleaning brush, and when the amount of transfer residual toner on the image carrier is small. A cleaning device is disclosed in which toner accumulated on a cleaning brush adheres to the surface of an image carrier.

特開２００３−２３３２８２号公報JP 2003-233282 A

本発明は、清掃力の安定化を図ることを目的とする。 An object of the present invention is to stabilize the cleaning power.

請求項１に係る画像形成装置は、
表面にトナー像が形成されてそのトナー像を保持する像保持体と、
上記像保持体の表面にトナー像を形成する像形成機と、
上記像保持体の表面からトナー像を被転写体上に転写する転写器と、
上記転写器によるトナー像の転写後に上記像保持体の表面に残ったトナーを除去してその像保持体の表面を清掃する清掃器とを備え、
上記清掃器が、
上記像保持体の表面に接触して擦ることでその表面から上記トナーを除去する除去部材と、
上記除去部材によって除去されたトナーを貯留する貯留槽と、
上記貯留槽内に配備され、上記トナーとは逆の帯電極性を示す帯電材を表面に保持し、その帯電材とトナーとの摩擦帯電によってそのトナーを吸着し、その吸着したトナーを上記像保持体の表面へと供給する供給部材と、
を備え、
上記像形成機は、内部に上記トナーを収容してそのトナーで上記像保持体の表面にトナー像を形成するものであり、
上記像形成機内のトナー濃度を検知する濃度検知機を備え、
上記供給部材が、上記濃度検知器によって検知されたトナー濃度が低いほど多くのトナーを供給するものであることを特徴とする。 An image forming apparatus according to claim 1 is provided.
An image carrier that holds a toner image on the surface of which a toner image is formed;
An image forming machine for forming a toner image on the surface of the image carrier;
A transfer device for transferring a toner image from the surface of the image carrier onto a transfer target;
A cleaning device for removing the toner remaining on the surface of the image carrier after the transfer of the toner image by the transfer device and cleaning the surface of the image carrier;
The cleaner is
A removing member that removes the toner from the surface by rubbing against the surface of the image carrier;
A storage tank for storing the toner removed by the removal member;
A charging material disposed in the storage tank and having a charging polarity opposite to that of the toner is held on the surface, the toner is adsorbed by frictional charging between the charging material and the toner, and the adsorbed toner is held in the image. A supply member for supplying to the surface of the body;
With
The image forming machine accommodates the toner inside and forms a toner image on the surface of the image carrier with the toner.
A density detector for detecting the toner density in the image forming machine;
The supply member supplies more toner as the toner density detected by the density detector is lower.

請求項１に係る画像形成装置によれば、本構成を有しない場合に較べて清掃力が安定化する。 According to engagement Ru images forming apparatus to claim 1, the cleaning power as compared with the case not having the present structure is stabilized.

画像形成装置の第１実施形態に相当するプリンタの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a printer corresponding to a first embodiment of an image forming apparatus. 各画像形成ユニットに備えられたクリーナの構造を概念的に示した側面図である。FIG. 3 is a side view conceptually showing the structure of a cleaner provided in each image forming unit. 各画像形成ユニットに備えられたクリーナの構造を概念的に示した上面図である。3 is a top view conceptually showing the structure of a cleaner provided in each image forming unit. FIG. 第２実施形態におけるクリーナの構造を概念的に示した概念構成図である。It is the conceptual block diagram which showed notionally the structure of the cleaner in 2nd Embodiment. トナー粒径とブレード摩耗量との関係を表したグラフである。3 is a graph showing a relationship between a toner particle size and blade wear amount.

本発明の清掃器および画像形成装置に対する具体的な実施形態を、以下図面を参照して説明する。 Specific embodiments of the cleaner and the image forming apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、画像形成装置の第１実施形態に相当するプリンタの概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a printer corresponding to the first embodiment of the image forming apparatus.

図１に示すプリンタ１は、所謂タンデム型のカラープリンタであり、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成プロセス部１０と、プリンタ１全体の動作を制御する制御部３０と、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３や画像読取装置４等といった外部装置に接続されてこれらから受信される画像データに対して画像処理を施す画像処理部３５と、各部に電力を供給する主電源３６とを備えている。 A printer 1 shown in FIG. 1 is a so-called tandem color printer, and includes an image forming process unit 10 that forms an image corresponding to image data of each color, a control unit 30 that controls the operation of the entire printer 1, and, for example, An image processing unit 35 that is connected to an external device such as a personal computer (PC) 3 or an image reading device 4 and performs image processing on image data received from these devices, and a main power source 36 that supplies power to each unit. I have.

画像形成プロセス部１０には、一定の間隔を置いて並列的に配置された４つの画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ（以下、総称して単に「画像形成ユニット１１」とも称する）が備えられている。各画像形成ユニット１１は、表面に静電潜像やトナー像が形成される感光体ドラム１２と、感光体ドラム１２の表面を帯電させる帯電器１３と、感光体ドラム１２の表面を画像データに基づいて露光するＬＥＤプリントヘッド（ＬＰＨ）１４と、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を現像する現像器１５と、転写後の感光体ドラム１２表面を清掃するクリーナ１６を備えている。 The image forming process unit 10 includes four image forming units 11Y, 11M, 11C, and 11K (hereinafter collectively referred to simply as “image forming units 11”) arranged in parallel at regular intervals. It has been. Each image forming unit 11 includes a photosensitive drum 12 on which an electrostatic latent image or a toner image is formed, a charger 13 for charging the surface of the photosensitive drum 12, and the surface of the photosensitive drum 12 as image data. An LED print head (LPH) 14 that performs exposure on the basis, a developing device 15 that develops an electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 12, and a cleaner 16 that cleans the surface of the photosensitive drum 12 after transfer. Yes.

感光体ドラム１２が、本発明にいう像保持体の一例に相当し、帯電器１３とＬＰＨ１４と現像器１５とを合わせたものが本発明にいう像形成機の一例に相当する。 The photosensitive drum 12 corresponds to an example of an image holding member according to the present invention, and the combination of the charger 13, the LPH 14, and the developing unit 15 corresponds to an example of an image forming machine according to the present invention.

各画像形成ユニット１１は、現像器１５に収納されるトナーを除いて、同じ構成を有している。そして、各画像形成ユニット１１は、それぞれがイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する。 Each image forming unit 11 has the same configuration except for the toner stored in the developing device 15. Each image forming unit 11 forms yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images.

さらに、画像形成プロセス部１０は、各画像形成ユニット１１の感光体ドラム１２にて形成された各色トナー像が多重転写される中間転写ベルト２０と、各画像形成ユニット１１による各色トナー像を中間転写ベルト２０に順次転写させる一次転写ロール２１と、中間転写ベルト２０上に転写された重畳トナー像を記録材である用紙に一括転写させる二次転写ロール２２と、二次転写された画像を用紙上に定着させる定着器４５を備えている。 Further, the image forming process unit 10 performs intermediate transfer on the intermediate transfer belt 20 onto which the color toner images formed on the photosensitive drums 12 of the image forming units 11 are transferred, and the color toner images on the image forming units 11. A primary transfer roll 21 that is sequentially transferred to the belt 20, a secondary transfer roll 22 that collectively transfers the superimposed toner image transferred onto the intermediate transfer belt 20 onto a sheet as a recording material, and an image that is secondarily transferred onto the sheet. And a fixing device 45 for fixing the toner image.

このプリンタ１において、画像形成プロセス部１０は、制御部３０から供給される各種の制御信号に基づいて画像形成動作を行う。すなわち、ＰＣ３や画像読取装置４から入力された画像データは、制御部３０による制御の下で画像処理部３５によって画像処理が施され、不図示のインターフェースを介して各画像形成ユニット１１に供給される。そして、例えば黒（Ｋ）色の画像形成ユニット１１Ｋでは、感光体ドラム１２が矢印Ａ方向に回転しながら帯電器１３によって、予め決められた電位に帯電させられ、画像処理部３５から送信された画像データのうち黒色成分の画像を表したデータに基づいて発光するＬＰＨ１４により露光される。これにより、感光体ドラム１２上には、黒（Ｋ）色画像に関する静電潜像が形成される。そして、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像は現像器１５により現像され、感光体ドラム１２上には黒（Ｋ）色のトナー像が形成される。同様に、他の色の画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃにおいても、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色トナー像が形成される。 In the printer 1, the image forming process unit 10 performs an image forming operation based on various control signals supplied from the control unit 30. That is, image data input from the PC 3 or the image reading device 4 is subjected to image processing by the image processing unit 35 under the control of the control unit 30 and is supplied to each image forming unit 11 via an interface (not shown). The For example, in the black (K) image forming unit 11K, the photosensitive drum 12 is charged to a predetermined potential by the charger 13 while being rotated in the direction of arrow A, and transmitted from the image processing unit 35. Exposure is performed by the LPH 14 that emits light based on data representing a black component image in the image data. As a result, an electrostatic latent image related to a black (K) color image is formed on the photosensitive drum 12. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 12 is developed by the developing device 15, and a black (K) toner image is formed on the photosensitive drum 12. Similarly, yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) toner images are formed in the image forming units 11Y, 11M, and 11C of other colors, respectively.

ここで現像器１５による現像について更に説明する。現像器１５には、各画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに対応した色のトナーと磁性キャリアとが混ざり合った２成分現像剤が収容されている。トナーと磁性キャリアは混合されることで相互の摩擦によって互いに逆極性に帯電する。現像器１５による現像に際しては現像器１５と感光体ドラム１２との間に現像バイアスと称される電位差が付与され、その現像バイアスによって現像剤中の帯電トナーだけが現像器１５から静電潜像上に移って付着する。この結果、静電潜像が現像されてトナー像が形成されることとなる。 Here, the development by the developing device 15 will be further described. The developing device 15 contains a two-component developer in which toner of a color corresponding to each of the image forming units 11Y, 11M, 11C, and 11K and a magnetic carrier are mixed. When the toner and the magnetic carrier are mixed, they are charged with opposite polarities by mutual friction. When developing by the developing unit 15, a potential difference called a developing bias is applied between the developing unit 15 and the photosensitive drum 12, and only the charged toner in the developer is transferred from the developing unit 15 to the electrostatic latent image by the developing bias. Move on and stick. As a result, the electrostatic latent image is developed and a toner image is formed.

各画像形成ユニット１１で形成された各色トナー像は、矢印Ｂ方向に移動する中間転写ベルト２０上に、一次転写ロール２１により順次静電吸引されて、各色トナーが重畳された合成トナー像が形成される。一次転写ロール２１による転写後も感光体ドラム１２上に残っている残留トナーは、各画像形成ユニット１１のクリーナ１６によって感光体ドラム１２上から除去される。 The respective color toner images formed by the respective image forming units 11 are sequentially electrostatically attracted by the primary transfer roll 21 onto the intermediate transfer belt 20 moving in the direction of arrow B to form a composite toner image in which the respective color toners are superimposed. Is done. Residual toner remaining on the photosensitive drum 12 even after transfer by the primary transfer roll 21 is removed from the photosensitive drum 12 by the cleaner 16 of each image forming unit 11.

一次転写ロール２１は本発明にいう転写器の一例に相当し、ここでは中間転写ベルト２０が、本発明にいう被転写体の一例に相当する。また、クリーナ１６は、本発明の清掃器の第１実施形態に相当する。 The primary transfer roll 21 corresponds to an example of a transfer device according to the present invention, and the intermediate transfer belt 20 corresponds to an example of a transfer target according to the present invention. Moreover, the cleaner 16 is corresponded to 1st Embodiment of the cleaning device of this invention.

中間転写ベルト２０上の合成トナー像は、中間転写ベルト２０の移動に伴って二次転写ロール２２が配置された領域（二次転写部Ｔ）に搬送される。また、中間転写ベルト２０による合成トナー像の搬送タイミングに合わせて用紙が用紙保持部４０から二次転写部Ｔに供給される。そして、二次転写部Ｔにて二次転写ロール２２により形成される転写電界により、合成トナー像は搬送されてきた用紙上に一括して静電転写される。 The synthetic toner image on the intermediate transfer belt 20 is conveyed to a region (secondary transfer portion T) where the secondary transfer roll 22 is disposed as the intermediate transfer belt 20 moves. Further, the sheet is supplied from the sheet holding unit 40 to the secondary transfer unit T in accordance with the conveyance timing of the synthetic toner image by the intermediate transfer belt 20. The composite toner image is collectively electrostatically transferred onto the conveyed paper by the transfer electric field formed by the secondary transfer roll 22 in the secondary transfer portion T.

その後、合成トナー像が静電転写された用紙は、中間転写ベルト２０から剥離され、定着器４５まで搬送される。定着器４５に搬送された用紙上の合成トナー像は、定着器４５によって熱および圧力による定着処理を受けて用紙上に定着される。そして、定着画像が形成された用紙は、プリンタ１の排出部に設けられた排紙積載部４１に搬送される。 Thereafter, the sheet on which the synthetic toner image has been electrostatically transferred is peeled off from the intermediate transfer belt 20 and conveyed to the fixing device 45. The synthesized toner image on the paper conveyed to the fixing device 45 is fixed on the paper by the fixing device 45 by a fixing process using heat and pressure. Then, the sheet on which the fixed image is formed is conveyed to the paper discharge stacking unit 41 provided in the discharge unit of the printer 1.

一方、二次転写後に中間転写ベルト２０に付着しているトナー（転写残トナー）は、二次転写の終了後に中間転写ベルト２０表面からベルトクリーナ２５によって除去され、次の画像形成サイクルに備える。このようにして、プリンタ１での画像形成がプリント枚数分のサイクルだけ繰り返して実行される。 On the other hand, toner (transfer residual toner) adhering to the intermediate transfer belt 20 after the secondary transfer is removed from the surface of the intermediate transfer belt 20 by the belt cleaner 25 after the completion of the secondary transfer to prepare for the next image forming cycle. In this way, image formation by the printer 1 is repeatedly executed for the number of printed sheets.

ここで、各画像形成ユニット１１に備えられたクリーナ１６について更に説明する。 Here, the cleaner 16 provided in each image forming unit 11 will be further described.

図２および図３は、各画像形成ユニットに備えられたクリーナの構造を概念的に示した概念構成図であり、図２には側面図（即ち図１の正面側から見た図）が示され、図３には上面図（即ち図１の上方から見た図）が示されている。 2 and 3 are conceptual configuration diagrams conceptually showing the structure of the cleaner provided in each image forming unit. FIG. 2 shows a side view (that is, a view seen from the front side of FIG. 1). FIG. 3 shows a top view (that is, a view seen from above in FIG. 1).

クリーナ１６は、感光体ドラム１２の表面に接触したクリーニングブレード１６１と、感光体ドラム１２から除去されたトナーなどが貯留される貯留室１６２と、貯留室内に溜まったトナーをクリーナ１６の外へと搬出する搬出オーガ１６３と、貯留室内のトナーの一部を感光体ドラム１２の表面に供給する供給ロール１６４とを備えている。 The cleaner 16 includes a cleaning blade 161 that is in contact with the surface of the photosensitive drum 12, a storage chamber 162 that stores toner removed from the photosensitive drum 12, and the toner stored in the storage chamber to the outside of the cleaner 16. An unloading auger 163 for unloading and a supply roll 164 for supplying a part of the toner in the storage chamber to the surface of the photosensitive drum 12 are provided.

クリーニングブレード１６１は本発明にいう除去部材の一例に相当し、貯留室１６２は本発明にいう貯留槽の一例に相当し、供給ロール１６４は本発明にいう供給部材の一例に相当する。 The cleaning blade 161 corresponds to an example of a removal member according to the present invention, the storage chamber 162 corresponds to an example of a storage tank according to the present invention, and the supply roll 164 corresponds to an example of a supply member according to the present invention.

クリーニングブレード１６１は、金属プレート１６１ａにゴム製の板状部材１６１ｂが貼り付けられたもので、感光体ドラム１２の表面に沿って図３の上下方向に延びている。感光体ドラム１２の回転に伴ってゴム製の板状部材１６１ｂが感光体ドラム１２の表面を擦ることで残留トナーや外添剤や紙粉などが感光体ドラム１２表面から掻き落とされて貯留室１６２内に落下する。 The cleaning blade 161 is formed by attaching a rubber plate-like member 161 b to a metal plate 161 a and extends in the vertical direction of FIG. 3 along the surface of the photosensitive drum 12. As the photosensitive drum 12 rotates, the rubber plate-like member 161b rubs the surface of the photosensitive drum 12, so that residual toner, external additives, paper dust, and the like are scraped off from the surface of the photosensitive drum 12, and the storage chamber. It falls into 162.

貯留室１６２も感光体ドラム１２の表面に沿って図３の上下方向に延びた形状を有しており、図示を省略したが、一方の端はトナー等を回収する回収ボックスへと繋がっている。 The storage chamber 162 also has a shape extending in the vertical direction in FIG. 3 along the surface of the photosensitive drum 12, and although not shown, one end is connected to a collection box for collecting toner and the like. .

搬出オーガ１６３は、感光体ドラムの表面に沿って図３の上下方向に延びた回転軸１６３ａの周りに螺旋状の羽根１６３ｂが取り付けられた構造を有し、図示省略された駆動源からの駆動力で回転軸１６３ａが回転駆動されることで、貯留室１６２内のトナー等を回収ボックスへと搬出する。 The carry-out auger 163 has a structure in which a spiral blade 163b is attached around a rotation shaft 163a extending in the vertical direction in FIG. 3 along the surface of the photosensitive drum, and is driven from a drive source (not shown). The rotating shaft 163a is rotationally driven by the force, so that the toner in the storage chamber 162 is carried out to the collection box.

供給ロール１６４は、磁石ロール１６４ａとスリーブ１６４ｂとを有し、スリーブ１６４ｂは図示省略された駆動源からの駆動力で磁石ロール１６４ａの周りを回転する。スリーブ１６４ｂは非磁性金属からなり、電源３７によって感光体ドラム１２との間に電位差が付与されている。また、供給ロール１６４の表面（即ちスリーブ１６４ｂの表面）には、磁石ロール１６４ａが発生する磁界によって上述した磁性キャリアが保持されている。供給ロール１６４の表面に保持された磁性キャリアは本発明にいう帯電材の一例に相当し、スリーブ１６４ｂの回転に伴って貯留室１６２内のトナーと摩擦を生じる。この摩擦によって貯留室１６２内のトナーが帯電して一部が供給ロール１６４の表面に吸着される。本発明にいう供給部材は、表面に磁性キャリアと同材質のコート層を有しているものであってもよいが、本実施形態のように磁性キャリアを保持するタイプであると、磁性キャリアとトナーとが充分に摩擦しあうので帯電効率が高い。 The supply roll 164 includes a magnet roll 164a and a sleeve 164b, and the sleeve 164b rotates around the magnet roll 164a by a driving force from a driving source (not shown). The sleeve 164 b is made of a nonmagnetic metal, and a potential difference is applied to the photosensitive drum 12 by the power source 37. Further, the magnetic carrier described above is held on the surface of the supply roll 164 (that is, the surface of the sleeve 164b) by the magnetic field generated by the magnet roll 164a. The magnetic carrier held on the surface of the supply roll 164 corresponds to an example of the charging material referred to in the present invention, and causes friction with the toner in the storage chamber 162 as the sleeve 164b rotates. Due to this friction, the toner in the storage chamber 162 is charged and part of the toner is adsorbed on the surface of the supply roll 164. The supply member referred to in the present invention may have a coating layer made of the same material as the magnetic carrier on the surface, but if it is a type that holds the magnetic carrier as in this embodiment, Charging efficiency is high because the toner sufficiently rubs.

摩擦による帯電で供給ロール１６４の表面に吸着されたトナーはスリーブ１６４ｂの回転に伴って、感光体ドラム１２の表面に対向する領域へと移動し、電源３７によって付与された電位差によって感光体ドラム１２の表面に移行して付着する。トナーの移行に電位差が用いられることで供給ロール１６４上のトナーは磁性キャリアと電気的に分離されて円滑に感光体ドラム１２上に移行することとなる。 The toner adsorbed on the surface of the supply roll 164 by charging due to friction moves to a region facing the surface of the photosensitive drum 12 as the sleeve 164b rotates, and the photosensitive drum 12 is subjected to a potential difference applied by the power source 37. Migrate and adhere to the surface. Since the potential difference is used for toner transfer, the toner on the supply roll 164 is electrically separated from the magnetic carrier and smoothly transferred onto the photosensitive drum 12.

感光体ドラム１２の表面に付着したトナーは、感光体ドラム１２の回転に伴って再びクリーニングブレード１６１に到達することとなる。クリーニングブレード１６１による残留トナーなどの掻き落とし能力は、ゴム製の板状部材１６１ｂの先端と感光体ドラム１２表面との間に、ある程度のトナーや外添剤が溜まっていわゆるトナーダムになっていると安定するし、掻き落としの力も強い。そして、供給ロール１６４によって感光体ドラム１２の表面に供給されるトナーは、このようなトナーダムの枯渇を防止することとなり、クリーナ１６の清掃能力の維持に役立つ。特に、磁性キャリアとの摩擦で充分に帯電されるトナーは、外添剤をトナー表面に保持したトナーであり、そのような外添剤がトナーと一緒に感光体ドラム１２の表面に供給されると、トナーダム中の外添剤量も充分な量が維持されることとなって、高い清掃能力が発揮される。 The toner adhering to the surface of the photosensitive drum 12 reaches the cleaning blade 161 again as the photosensitive drum 12 rotates. The cleaning blade 161 is capable of scraping off residual toner and the like when a certain amount of toner and external additives accumulate between the tip of the rubber plate-like member 161b and the surface of the photosensitive drum 12 to form a so-called toner dam. It is stable and has a strong scraping power. The toner supplied to the surface of the photosensitive drum 12 by the supply roll 164 prevents the toner dam from being exhausted, and helps maintain the cleaning ability of the cleaner 16. In particular, a toner that is sufficiently charged by friction with a magnetic carrier is a toner in which an external additive is held on the toner surface, and such an external additive is supplied to the surface of the photosensitive drum 12 together with the toner. As a result, a sufficient amount of the external additive in the toner dam is maintained, and a high cleaning ability is exhibited.

つまり、図２に示すような供給ロール１６４を有しているクリーナ１６は、供給ロール１６４を有していないクリーナと較べて清掃能力が高いとともに安定している。 That is, the cleaner 16 having the supply roll 164 as shown in FIG. 2 has a high cleaning capability and is stable as compared with a cleaner not having the supply roll 164.

ここで、トナーダムが枯渇しやすい条件について検討する。 Here, the conditions under which toner dams are easily depleted are examined.

画像形成の対象画像として画像密度が薄い画像が連続すると、感光体ドラム１２上の残留トナーが減少するが、感光体ドラム１２の回転は画像濃度にかかわらず画像形成の枚数分だけ続くこととなる。この結果、トナーダム中に溜まっている残留トナーや外添剤は徐々に減少して行き、最後には枯渇する可能性がある。 When an image with a low image density continues as an image formation target image, the residual toner on the photosensitive drum 12 decreases, but the rotation of the photosensitive drum 12 continues for the number of images formed regardless of the image density. . As a result, the residual toner and external additives accumulated in the toner dam gradually decrease and may eventually be exhausted.

また、図１に示す現像器１５に収容されているトナーの濃度が低い場合には、画像の背景部分に付着するトナーが減少して残留トナーも減少する。この場合も、トナーダム中に溜まっている残留トナーや外添剤は徐々に減少して行き、最後には枯渇する可能性がある。 Further, when the density of the toner stored in the developing device 15 shown in FIG. 1 is low, the toner adhering to the background portion of the image is reduced and the residual toner is also reduced. Also in this case, there is a possibility that residual toner and external additives accumulated in the toner dam gradually decrease and eventually become exhausted.

このように、低密度画像が形成される場合や現像器１５中のトナー濃度が低い場合にはトナーダムが枯渇しやすく、そのため本実施形態では、図１に示す画像処理部３５で画像データから各色成分の画像密度が算出されて制御部３０へと通知される。このような画像密度の算出は、実際に感光体ドラム１２上に形成されるトナー像の像密度を間接的に検知することに相当する。また、図１に示す現像器１５には図示を省略した濃度センサが設けられており、この濃度センサにより検知される現像器１５内のトナー濃度も制御部３０へと通知される。画像処理部３５は本発明にいう像密度検知器の一例に相当し、濃度センサが設けられた現像器１５は本発明にいう濃度検知器の一例に相当する。あるいは、制御部３０を本発明にいう像密度検知器および濃度検知器を兼ねた一例と観念してもよい。 As described above, when a low density image is formed or when the toner density in the developing device 15 is low, the toner dam is easily depleted. Therefore, in this embodiment, the image processing unit 35 shown in FIG. The image density of the component is calculated and notified to the control unit 30. Such calculation of the image density corresponds to indirectly detecting the image density of the toner image actually formed on the photosensitive drum 12. Further, a density sensor (not shown) is provided in the developing device 15 shown in FIG. 1, and the toner density in the developing device 15 detected by this density sensor is also notified to the control unit 30. The image processing unit 35 corresponds to an example of an image density detector according to the present invention, and the developing device 15 provided with the density sensor corresponds to an example of a density detector according to the present invention. Or you may think that the control part 30 is an example which served as the image density detector and density detector said to this invention.

制御部３０は、各色毎に、画像密度が低いほど図２，３の供給ロール１６４を頻繁に回転させ、各色毎に、現像器１５内のトナー濃度が低いほど図２，３の供給ロール１６４を頻繁に回転させる。このような制御部３０の制御により、トナーダムが枯渇しやすい場合には供給ロール１６４による感光体ドラム１２へのトナー供給量が増加することとなるので、トナーダムの枯渇が防止されてクリーナ１６の清掃力が維持される。 The control unit 30 rotates the supply roll 164 of FIGS. 2 and 3 more frequently for each color as the image density is lower, and for each color, the lower the toner density in the developing device 15 is, the supply roll 164 of FIGS. Rotate frequently. When the toner dam is easily depleted by such control of the control unit 30, the amount of toner supplied to the photosensitive drum 12 by the supply roll 164 is increased, so that the toner dam is not depleted and the cleaner 16 is cleaned. Power is maintained.

以上で本発明の清掃器および画像形成装置における第１実施形態の説明を終了し、次に第２実施形態について説明する。 This is the end of the description of the first embodiment of the cleaning device and the image forming apparatus of the present invention. Next, the second embodiment will be described.

この第２実施形態は、クリーナの構造が異なる点を除いて第１実施形態と同様の形態であるので、以下の説明ではクリーナに着目した説明を行い、重複説明は省略する。 Since this second embodiment is the same as the first embodiment except that the cleaner has a different structure, the following description will focus on the cleaner and will not be repeated.

図４は、第２実施形態におけるクリーナの構造を概念的に示した概念構成図である。 FIG. 4 is a conceptual configuration diagram conceptually showing the structure of the cleaner in the second embodiment.

第２実施形態のクリーナ２００は、第１実施形態と同様に、感光体ドラム１２の表面に接触したクリーニングブレード１６１を備えている。第２実施形態のクリーナ２００には、第１実施形態とは異なり、２段式の貯留室１６２＿１，１６２＿２が備えられており、上段の貯留室１６２＿１に対して残留トナーなどが既定のレベルまで溜まると、それ以上の残留トナーなどは上段の貯留室１６２＿１から下段の貯留室１６２＿２へとあふれ出る。そして、下段の貯留室１６２＿２内には第１実施形態と同様の搬出オーガ１６３が備えられていて、下段の貯留室１６２＿２内に溜まったトナーは搬出オーガ１６３によってクリーナ２００の外へと搬出される。 As in the first embodiment, the cleaner 200 according to the second embodiment includes a cleaning blade 161 in contact with the surface of the photosensitive drum 12. Unlike the first embodiment, the cleaner 200 of the second embodiment is provided with two-stage storage chambers 162_1 and 162_2, and residual toner and the like accumulate in a predetermined level in the upper storage chamber 162_1. Further residual toner or the like overflows from the upper storage chamber 162_1 to the lower storage chamber 162_2. The lower storage chamber 162_2 is provided with a discharge auger 163 similar to that of the first embodiment, and the toner accumulated in the lower storage chamber 162_2 is transferred out of the cleaner 200 by the discharge auger 163. .

第２実施形態のクリーナ２００には、第１実施形態と同様の供給ロール１６４が備えられていて、上段の貯留室１６２＿１に溜まったトナーの一部が感光体ドラム１２の表面に供給される。この第２実施形態では、上段の貯留室１６２＿１に残留トナーなどが常に一定量溜まっているので、供給ロール１６４によって感光体ドラム１２の表面に供給されるトナーおよび外添剤の量が第１実施形態よりも安定している。 The cleaner 200 of the second embodiment is provided with a supply roll 164 similar to that of the first embodiment, and a part of the toner collected in the upper storage chamber 162_1 is supplied to the surface of the photosensitive drum 12. In the second embodiment, since a constant amount of residual toner or the like is always stored in the upper storage chamber 162_1, the amount of toner and external additives supplied to the surface of the photosensitive drum 12 by the supply roll 164 is the first level. More stable than the form.

最後に、感光体ドラム１２表面に対するトナー供給が効果的であるトナー粒径について検討する。 Finally, the toner particle size for which the toner supply to the surface of the photosensitive drum 12 is effective will be examined.

図５は、トナー粒径とブレード摩耗量との関係を表したグラフである。 FIG. 5 is a graph showing the relationship between the toner particle size and the blade wear amount.

図５の横軸は、トナー粒径を体積平均粒径で表しており、縦軸は、ブレード摩耗量を表している。また、図５のグラフは、上述した第１実施形態のクリーナから供給ロールを取り除いて感光体の総回転数が５２００回転に達するまで画像形成を繰り返したときの結果を表している。 The horizontal axis in FIG. 5 represents the toner particle size as a volume average particle size, and the vertical axis represents the blade wear amount. The graph of FIG. 5 represents the result when the image forming is repeated until the supply roll is removed from the cleaner of the first embodiment and the total number of rotations of the photosensitive body reaches 5200 rotations.

ブレード摩耗量はトナーダムやクリーナの清掃力と強い相関を有していることが知られており、ブレード摩耗量が高いときはトナーダムが減少してクリーナの清掃力が低下している。ブレード摩耗量が１５μｍ^２以上に達した領域３００はレッドゾーンであり、クリーナの清掃力は不十分で、形成された画像には明らかな画質劣化が現れる。 It is known that the blade wear amount has a strong correlation with the cleaning ability of the toner dam and the cleaner. When the blade wear amount is high, the toner dam is reduced and the cleaning ability of the cleaner is lowered. The region 300 where the blade wear amount has reached 15 μm ² or more is a red zone, and the cleaning power of the cleaner is insufficient, and apparent image quality deterioration appears in the formed image.

上述したように、画像密度が低い場合は残留トナーが減少してトナーダムの枯渇が生じやすく、トナーの体積平均粒径が６．０μｍ以上の場合には画像密度が低いとブレード摩耗量は１５μｍ^２近くにまで到達する。画像密度が中心的な密度の場合におけるトナー粒径とブレード摩耗量との関係がグラフ曲線３１０で示されており、トナーの体積平均粒径が４．０μｍであると、中心的な画像密度でもブレード摩耗量がレッドゾーン３００に達してしまうので、上述した各実施形態のようなトナー供給を行うことが望ましい。このグラフ曲線３１０を見ると、トナーの体積平均粒径が４．５μｍ以下に達した辺りで、中心的な画像密度におけるブレード摩耗量は、トナーの体積平均粒径が６．０μｍかつ低画像密度である場合のブレード摩耗量を上回ることが解る。即ち、トナーの体積平均粒径が４．５μｍ以下の場合には、上述した各実施形態のようなトナー供給が効果的であると言える。さらに、トナーの体積平均粒径の下限値としては、製造製の観点から２．０μｍ以上が望ましい。 As described above, when the image density is low, the residual toner is decreased and the toner dam is easily depleted. When the volume average particle diameter of the toner is 6.0 μm or more, the blade wear amount is 15 μm ² when the image density is low. Reach up close. The relationship between the toner particle size and blade wear when the image density is the central density is shown by a graph curve 310. When the volume average particle size of the toner is 4.0 μm, the central image density is Since the blade wear amount reaches the red zone 300, it is desirable to supply toner as in the above-described embodiments. Looking at this graph curve 310, the blade wear amount at the central image density is about 6.0 μm and the low image density when the volume average particle size of the toner reaches 4.5 μm or less. It can be seen that the amount of blade wear exceeds. That is, when the volume average particle diameter of the toner is 4.5 μm or less, it can be said that the toner supply as in the above-described embodiments is effective. Further, the lower limit of the volume average particle diameter of the toner is desirably 2.0 μm or more from the viewpoint of manufacturing.

以上で各実施形態の説明を終了する。 This is the end of the description of each embodiment.

なお、上記説明では、本発明にいう供給部材として、磁性キャリアを表面に保持している例が示されているが、本発明にいう供給部材は、表面に磁性キャリアと同材質のコート層を有しているものであってもよい。 In the above description, an example in which the magnetic carrier is held on the surface as the supply member according to the present invention is shown. However, the supply member according to the present invention has a coat layer of the same material as the magnetic carrier on the surface. You may have.

また、上記説明では、本発明にいう供給部材として、電源から付与される電位差によってトナーを感光体ドラム上に移行させる例が示されているが、本発明にいう供給部材は、物理的な手段でトナーを感光体ドラム上に移行させるものであってもよい。 In the above description, an example in which the toner is transferred onto the photosensitive drum by the potential difference applied from the power source is shown as the supply member in the present invention. However, the supply member in the present invention is a physical means. The toner may be transferred onto the photosensitive drum.

また、上記説明では、本発明にいう像密度検知器として、画像データに基づいて間接的に像密度を検知する例が示されているが、本発明にいう像密度検知器は、光学センサなどで直接にトナー像の像密度を検知するものであってもよい。 In the above description, an example in which the image density is indirectly detected based on image data is shown as the image density detector according to the present invention. However, the image density detector according to the present invention is an optical sensor or the like. Alternatively, the image density of the toner image may be directly detected.

また、上記説明では、画像形成装置の実施形態として、複数の像保持体を備えたいわゆるタンデム方式のカラー機を例示したが、本発明の画像形成装置は、１つの像保持体上に複数色のトナー像を形成するいわゆるロータリー式のカラー機であってもよいし、あるいは、モノクロ専用機であってもよい。 In the above description, as an embodiment of the image forming apparatus, a so-called tandem type color machine including a plurality of image carriers is illustrated, but the image forming apparatus of the present invention has a plurality of colors on one image carrier. It may be a so-called rotary color machine that forms a toner image, or a monochrome-only machine.

また、上記説明では画像形成装置の一例としてプリンタを示したが、本発明の画像形成装置はファクシミリやコピー機や複合機であってもよい。 In the above description, a printer is shown as an example of the image forming apparatus. However, the image forming apparatus of the present invention may be a facsimile, a copier, or a multifunction machine.

また、上記説明では画像形成装置の一例として、中間転写ベルトを用いた間接転写方式の画像形成装置を示したが、本発明の画像形成装置は、画像形成部から用紙に直接トナー像が転写される直接転写方式の画像形成装置であってもよい。 In the above description, an indirect transfer type image forming apparatus using an intermediate transfer belt is shown as an example of the image forming apparatus. However, in the image forming apparatus of the present invention, a toner image is directly transferred from an image forming unit to a sheet. The direct transfer type image forming apparatus may be used.

また、上記説明では本発明にいう像形成機の一例として電子写真方式の装置が示されているが、本発明にいう像形成機は、個々のトナー粒子を電極アレイで個別に像保持体へと飛翔させる電極アレイ方式の装置であってもよい。 In the above description, an electrophotographic apparatus is shown as an example of the image forming apparatus according to the present invention. However, the image forming apparatus according to the present invention separately supplies individual toner particles to an image carrier using an electrode array. It is also possible to use an electrode array type device that causes the flight.

また、上記説明では本発明にいう転写器の一例として接触型の帯電ロールが示されているが、本発明にいう転写器は、例えばスコロトロンやコロトロンなどのような非接触型のものであってもよい。 In the above description, a contact-type charging roll is shown as an example of the transfer device according to the present invention. However, the transfer device according to the present invention is a non-contact type such as a scorotron or a corotron. Also good.

１……プリンタ、１０……画像形成プロセス部、１２……感光体ドラム、
１３……帯電器、１４……ＬＥＤプリントヘッド（ＬＰＨ）、１５……現像器、
３０……制御部、３６……電源
１６，２００……クリーナ、１６１……クリーニングブレード、
１６２，１６２＿１，１６２＿２……貯留室、１６３……搬出オーガ、
１６４……供給ロール、１６４ａ……磁石ロール、１６４ｂ……スリーブ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printer, 10 ... Image formation process part, 12 ... Photosensitive drum,
13 ... Charger, 14 ... LED print head (LPH), 15 ... Developer,
30 …… Control unit 36 …… Power supply 16,200 …… Cleaner 161… Cleaning blade,
162, 162_1, 162_2 ... storage chamber, 163 ... unloading auger,
164 …… Supply roll, 164a …… Magnet roll, 164b …… Sleeve

Claims

An image carrier that holds a toner image on the surface of which a toner image is formed;
An image forming machine for forming a toner image on the surface of the image carrier;
A transfer device for transferring a toner image from the surface of the image carrier onto a transfer target;
A cleaning device for removing the toner remaining on the surface of the image carrier after the transfer of the toner image by the transfer device and cleaning the surface of the image carrier;
The cleaner is
A removal member for removing the toner from the surface by rubbing in contact with the surface of the image carrier;
A storage tank for storing the toner removed by the removal member;
A charging material disposed in the storage tank and having a charging polarity opposite to that of the toner is held on the surface, the toner is adsorbed by frictional charging between the charging material and the toner, and the adsorbed toner is held in the image. A supply member for supplying to the surface of the body;
With
The image forming machine accommodates the toner inside and forms a toner image on the surface of the image holding body with the toner.
A density detector for detecting the toner density in the image forming machine;
The image forming apparatus, wherein the supply member supplies more toner as the toner density detected by the density detector is lower.