JPH10282852A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH10282852A
JPH10282852A JP9089625A JP8962597A JPH10282852A JP H10282852 A JPH10282852 A JP H10282852A JP 9089625 A JP9089625 A JP 9089625A JP 8962597 A JP8962597 A JP 8962597A JP H10282852 A JPH10282852 A JP H10282852A
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JP
Japan
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image forming
toner
forming apparatus
magnet roller
photoreceptor
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Pending
Application number
JP9089625A
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English (en)
Inventor
Kenichi Nakagawa
中川謙一
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子写真感光体表面の残留トナーをブレード
及びマグネットローラを用いて除去する場合、マグネッ
トローラ上のトナー層の成分の構成比が変化して、マグ
ネットローラによる感光体表面の摺擦条件が低下するこ
とを防止すること。 【解決手段】 電子写真感光体1と、該感光体の周面に
向け配置されるクリーニングブレード3と、クリーニン
グブレードより感光体の回転方向上流に配置されるマグ
ネットローラ4を有する画像形成装置において、マグネ
ットローラ上のトナー層の物性値を検知手段6により検
知し、トナー層の複数の成分の構成比を間接的に認知
し、検知結果に基づき成分の構成比が所定値以上となる
ように一次帯電器等を制御し、摺擦条件を良好に維持す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般には複写機、
プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装
置、より詳しくは感光体のクリーニング性能を改良した
画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置に於いては
感光体表面に形成されたトナー像を紙などの転写材に転
写し、転写材上に画像を得るが、感光体は表面上に残留
されたトナーをクリーニング手段にて除去した後繰り返
し画像形成工程に供される。この種のクリーニング手段
としては、ウレタンゴムなどの弾性体からなるクリーニ
ングブレードを感光体の周面に当接した構成が一般的で
ある。
【0003】しかしながら、このようなクリーニングブ
レードはトナー除去機能は優れているが、装置内の高圧
放電装置により生じるコロナ生成物などの除去には不十
分であり、このような物質が感光体表面に付着すると画
像流れを生じ著しく画像の質を低下させる等という問題
があった。
【0004】そこで、この問題を解決するために感光体
表面の付着物を除去するためのクリーニング手段とし
て、感光体の回転方向でクリーニングブレードより上流
側にマグネットローラを設け、このローラ上に磁性粒子
層を形成し、この磁性粒子で感光体表面を摺擦するよう
に構成したものが提案されている。特に、感光体にアモ
ルシァスシリコンを用い、磁性粒子に一成分磁性トナー
を用いた構成はすでに実用化されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術では、以下のような欠点があった。マグネットローラ
上のトナーが感光体表面を摺擦する際、たとえばその摺
擦力が強すぎると、トナー除去能力を上回る量のトナー
が感光体表面にコートされてしまい、クリーニングブレ
ードはそのトナーを除去しきれずに、クリーニング不
良、或いは感光体への凝集付着を生じる恐れがあった。
そこで、常に適正なトナー量が感光体表面を摺擦するよ
うに、マグネットローラに近接してブレードあるいはロ
ーラ等を配置してマグネットローラ上のトナー量を一定
量に保つ手段が用いられている。しかしながら、トナー
量が一定であっても、上記手段では、温度、湿度、転写
紙の種類、画像比率等の条件によってマグネットローラ
上に形成されるトナー層に含まれる成分の構成比が変化
してしまい、従ってトナー層の感光体に対する摺擦条件
を一定に保つことは困難であった。
【0006】本発明は上記従来技術の課題を解決するた
めになされたもので、画像形成装置のマグネットローラ
上のトナー層の物性値を検知し、その検知信号に基づい
て制御を行うことにより、長期にわたってクリーニング
不良やトナーの凝集付着の生じないクリーニング安定性
を保つクリーニング装置を有する画像形成装置を提供す
ることを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本出願に係る第1の発明の画像形成装置は、電子写
真感光体と、該感光体の周面に向け配置されるクリーニ
ングブレードと、クリーニングブレードより感光体の回
転方向上流に配置されるマグネットローラを有する画像
形成装置において、マグネットローラ上のトナー層の物
性値を検知する検知手段を有することを特徴とする。
【0008】本出願に係る第2の発明は、上記画像形成
装置において、前記検知手段は、マグネットローラ上の
トナー層からの反射光量を検知する反射光量センサであ
ることを特徴とする。
【0009】本出願に係る第3の発明は、上記いずれか
の画像形成装置において、前記感光体の周囲に一次帯電
器、現像手段、転写手段が配設され、前記検知手段によ
り検知された検知結果に基づいて、前記一次帯電器、現
像装置、転写装置の少なくとも一つのバイアスを制御す
るための制御手段を有することを特徴とする。
【0010】本出願に係る第4の発明は、第3の発明の
画像形成装置において、前記トナー層はトナー粒子と研
磨粒子としてのチタン酸ストロンチウムを含み、前記検
知手段により検知された反射光量が所定値以下の場合、
現像ローラ、感光体、マグネットローラを回転させると
ともに、前記制御手段により、現像装置のバイアスをO
FFするか、一次帯電器にコピー時と同じ電流を流す
か、転写装置のバイアスをOFFするかの、少なくとも
いずれか1つの制御を行うことを特徴とする。
【0011】本出願に係る第5の発明は、第3の発明の
画像形成装置において、前記トナー層はトナー粒子と研
磨粒子としてのアクリルビーズを含み、前記検知手段に
より検知された反射光量が所定値以下の場合、現像ロー
ラ、感光体、マグネットローラを回転させるとともに、
前記制御手段により、現像装置のバイアスをコピー時の
バイアスと同じにするか、一次帯電器又は転写装置のバ
イアスをOFFするかの、少なくともいずれか1つの制
御を行うことを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に本発明を図示の実施例に基
づいて説明する。
【0013】[第1の実施形態]図1は本発明の第一実
施形態に係る画像形成装置の概要を最もよく示す図面で
ある。同図において、1は画像形成装置内で矢印方向に
回転するドラムで電子写真感光体により構成される。こ
の感光体1の周面に隣接して、感光体1を帯電する一次
帯電器13、不図示の半導体レーザ露光装置等の画像形
成露光装置が配設され、該露光装置により感光体上に静
電画像が形成される。さらに感光体の回転方向下流に
は、該静電画像をトナーによって現像する現像装置1
4、感光体1上のトナー画像を紙などの転写材に転写す
る転写装置16、感光体上の残留トナーを除去するクリ
ーニング装置2および静電画像を消去する消去露光装置
12が配置されている。
【0014】前記クリーニング装置2には感光体1の周
面に当接するようにクリーニングブレード3が配置して
あり、転写装置16によって紙などの転写材へ転写され
ずに感光体1の表面に残留したトナーおよび、マグネッ
トローラ4上のトナー層から付与されたトナーを除去す
る。クリーニングブレード3によって除去されたトナー
は、マグネットローラ4上に落下する。マグネットロー
ラ4は矢印方向に回転しており、このマグネットローラ
4上のトナー層は、矢印方向に回転する規制ローラ5に
よってその厚さを規制される。規制ローラ5とマグネッ
トローラ4の間から落下したトナーは、搬送スクリュー
7によって不図示の廃トナー回収容器へ搬送される。
【0015】反射光量センサ6はマグネットローラ4上
のトナー層をモニターするように設置されており、8は
反射光量センサ6の検知回路である。なお、本実施形態
装置は中央演算装置(CPU)10を有しており、この
CPU10にA/D変換器9によりA/D変換された反
射光量センサ6からの検知信号が入力されるようになっ
ている。その一方、CPU10からの制御信号は、現像
装置の現像ローラ15に現像バイアスを印加する高圧電
源装置17に伝達されるようになっている。11はプロ
グラムやデータの読み出し、書き込みを行うメモリであ
る。
【0016】次に、上記実施形態装置の具体的内容を示
す。
【0017】感光体1に直径108mmのアモルファス
シリコン感光体を使用し、その周速を300mm/se
cとした。マグネットローラ4は6極構成で磁性の位置
の表面磁束密度が1000Gauss、外径が20m
m、周速が30mm/secとした。規制ローラ5は非
磁性SUSを材料とし、その周速は10mm/secで
ある。感光体1とマグネットローラ4とのギャップは1
mm、規制ローラ5とマグネットローラ4のギャップは
1.4mmとした。
【0018】感光体1の表面は一次帯電器13によって
約400Vに帯電され、不図示の露光装置によって露光
された部分、すなわち電位が減少した部分にトナーが付
着するように現像装置14によって現像される。現像装
置14内の現像ローラ15には、約250Vの現像バイ
アスが印加される。トナーは磁性黒色トナーで、その主
成分をポリエステルとし、トナー粒子が正極性に帯電す
るように電荷制御剤が添加されている。トナー粒子の平
均粒径は約7μmである。
【0019】また、トナーには負極性に帯電する白色の
研磨粒子チタン酸ストロンチウムが外添されている。こ
の研磨粒子の平均粒径は約1μmである。研磨粒子は、
トナー粒子の表面に付着してトナー粒子と感光体1表面
とのスペーサーとして作用し、トナー粒子が感光体1表
面上に強く付着することを防止する効果があるというこ
とが知られている。したがって、クリーニングブレード
3が感光体1の表面上のトナーを除去する際、感光体1
表面に多くの研磨粒子が存在することが望ましい。
【0020】研磨粒子が現像剤中に偏りなく均一に分布
していると仮定した場合、トナー粒子及び研磨粒子の平
均粒径から、トナー粒子1個に対し研磨粒子が約20個
以上存在すれば、研磨粒子はトナー粒子が感光体1表面
に強く付着する心配がほぼなくなると考えられる。する
と、研磨粒子の真密度はトナー粒子の真密度の約2.5
倍程度であることから、クリーニングブレード3が感光
体1の表面上のトナーを除去する際、現像剤中の研磨粒
子含有率は、所定値例えば約13wt.%以上であるこ
とが好ましい。
【0021】しかしながら、静電画像の現像時にトナー
中に研磨粒子が多すぎるとトナーの凝集度が必要以上に
あがってしまう等の弊害が考えられるため、研磨粒子は
現像剤中では約1wt.%とした。先に述べたとおり、
研磨粒子はトナー粒子と逆極性に帯電するため、通常、
トナー像が転写材に転写された後に感光体1の表面に残
留したトナー中で研磨粒子の割合は、転写前のトナー中
での割合に比べて増加する。しかし、たとえば高湿度の
環境においてはトナーの転写材への転写効率が低くなる
ため、転写後感光体1に残留したトナー中での研磨粒子
の割合は低湿度の環境におけるそれより低くなる。
【0022】また、画像比率の高い画像では、研磨粒子
が付着する白地部の割合が減少するため、残留トナー中
の研磨粒子の割合は低くなる。転写されずにクリーニン
グ装置2へ運ばれる残留トナー中の研磨粒子量が一時的
に減少しても、マグネットローラ4上のトナー層に多量
の研磨粒子が存在していれば、それが感光体1表面に供
給される。しかし、残留トナー中の研磨粒子量が長期に
わたって少ない場合、マグネットローラ4上のトナー層
に含まれる研磨粒子量も減少してしまう。
【0023】マグネットローラ4上のトナー層中の研磨
粒子の比率は、トナー粒子が黒色、研磨粒子が白色であ
ることから、トナー層へ光を当てたときの反射光量から
近似的に予測できる。以下に反射光量センサ6によって
検知された信号に基づき、マグネットローラ4上のトナ
ー層中の研磨粒子の含有量制御をCPUにより行う方法
について、図2のフローチャートを参照して説明する。
【0024】電源投入後のウォームアップ時、および所
定枚数のコピー、例えばコピーカウント3000部毎に
反射光量センサ6は、マグネットローラ4上のトナー層
中の研磨粒子の含有量を間接的に示す反射光量を検知す
る。本実施形態のクリーニング装置2において、マグネ
ットローラ4上のトナー層中の研磨粒子の含有量が13
wt.%以上であると、長期にわたってクリーニング不
良やトナーの凝集付着の生じないクリーニング安定性を
保つことがわかっている。
【0025】そこで、CPU10に入力される反射光量
センサ6の信号として、研磨粒子の含有量が13wt.
%未満に相当する信号が入力された場合、現像装置14
の現像ローラ15にバイアスを印加しないまま、所定時
間、例えば3分間現像ローラ15、感光体1、およびマ
グネットローラ4の回転を行う。そのとき、一次帯電器
13にはコピー時と同じだけの電流を流し、感光体1の
表面がコピー時とほぼ同じ静電位となるようにする。ま
た、不図示の露光装置および転写装置16はこのときO
FFである。
【0026】以上の動作を行うと、現像ローラ15よ
り、トナー粒子と逆極性を持つ研磨粒子が選択的に感光
体1の表面に付着し、クリーニング装置2に供給され
て、結果的にマグネットローラ4上のトナー層に所定含
有率で研磨粒子が蓄積される。なお、以上の動作時に現
像装置14の現像ローラ15にコピー時と逆の極性のバ
イアスを印加してもよい。
【0027】以上説明した動作を行うことにより、マグ
ネットローラ4上のトナー層の研磨粒子含有率を所定値
以上に保つことができ、したがって長期にわたってクリ
ーニング不良やトナーの凝集付着の生じないクリーニン
グ安定性を保つことができた。
【0028】[第2の実施形態]上述の本発明の第1の
実施形態では、正極性に帯電するようなトナー粒子およ
び負極性に帯電するような研磨粒子を使用した画像形成
装置を示したが、負極性に帯電するようなトナー粒子及
び正極性に帯電するような研磨粒子を使用した画像形成
装置においても本発明の効果を得ることができる。
【0029】以下にそのような画像形成装置の例を図3
を用いて示す。感光体101の表面は一次帯電器113
によって約400Vに帯電され、露光されなかった部
分、すなわち電位が減少しなかった部分にトナーが付着
するように現像装置114によって現像される。現像装
置114内の現像ローラ115には、約150Vの現像
バイアスが印加される。使用された磁性黒色トナーは、
その主成分をポリエステルとし、トナー粒子が負極性に
帯電するように電荷制御剤が添加されており、正極性に
帯電する白色の研磨粒子アクリルビーズが外添されてい
る。
【0030】トナー粒子、アクリルビーズの平均粒径は
各々約7μm、約1μmであり、アクリルビーズの真密
度はトナー粒子の真密度の約2/3であることから、ク
リーニングブレード103が感光体101の表面上のト
ナーを除去する際、現像剤中の研磨粒子含有量が約4w
t.%以上であることが好ましいという計算になる。電
源投入後のウォームアップ時、およびコピーカウント3
000部毎に反射光量センサ106はマグネットローラ
104上のトナー層中の研磨粒子の含有量を示す信号を
検知する。反射光量センサ106の信号が研磨粒子の含
有量が4wt.%未満を検知した場合、現像装置114
の現像ローラ115にコピー時と同様のバイアス約15
0Vを印加し、3分間現像ローラ115、感光体10
1、およびマグネットローラ104の回転を行う。その
とき、一次帯電器113および転写装置116はこのと
きOFFである。以上の動作を行うと、現像ローラ11
5より、トナー粒子と逆極性を持つ研磨粒子が選択的に
感光体101の表面に付着し、クリーニング装置102
に供給されて、結果的にマグネットローラ104上のト
ナー層に研磨粒子が蓄積される。
【0031】上記の第2の実施形態においても、第1の
実施形態と同様の効果を得ることができた。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
クリーニング装置内のマグネットローラ上のトナー層の
研磨粒子含有率を検知し、その含有率が低下した場合研
磨粒子が補給されるので、長期にわたってクリーニング
不良やトナーの凝集付着の生じないクリーニング安定性
を保つことができるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態における画像形成装置
の構成を示す図である。
【図2】上記実施形態における制御のフローチャートで
ある。
【図3】本発明の第2の実施形態における画像形成装置
の構成を示す図である。
【符号の説明】
1、101…感光体 2、102…クリーニング装置 3、103…クリーニングブレード 4、104…マグネットローラ 5、105…規制ローラ 6、106…反射光量センサ 7、107…搬送スクリュー 8、108…検知回路 9、109…A/D変換器 10、110…CPU 11、111…メモリ 12、112…露光装置 13、113…一次帯電器 14、114…現像装置 15、115…現像ローラ 16、116…転写装置 17、117…高圧電源装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G03G 21/00 318

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子写真感光体と、該感光体の周面に向
    け配置されるクリーニングブレードと、クリーニングブ
    レードより感光体の回転方向上流に配置されるマグネッ
    トローラを有する画像形成装置において、マグネットロ
    ーラ上のトナー層の物性値を検知する検知手段を有する
    ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の画像形成装置において、
    前記検知手段は、マグネットローラ上のトナー層からの
    反射光量を検知する反射光量センサであることを特徴と
    する画像形成装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の画像形成装置にお
    いて、前記感光体の周囲に一次帯電器、現像手段、転写
    手段が配設され、前記検知手段により検知された検知結
    果に基づいて、前記一次帯電器、現像装置、転写装置の
    少なくとも一つのバイアスを制御するための制御手段を
    有することを特徴とする画像形成装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の画像形成装置において、
    前記トナー層はトナー粒子と研磨粒子としてのチタン酸
    ストロンチウムを含み、前記検知手段により検知された
    反射光量が所定値以下の場合、現像ローラ、感光体、マ
    グネットローラを回転させるとともに、前記制御手段に
    より、現像装置のバイアスをOFFするか、一次帯電器
    にコピー時と同じ電流を流すか、転写装置のバイアスを
    OFFするかの、少なくともいずれか1つの制御を行う
    ことを特徴とする画像形成装置。
  5. 【請求項5】 請求項3記載の画像形成装置において、
    前記トナー層はトナー粒子と研磨粒子としてのアクリル
    ビーズを含み、前記検知手段により検知された反射光量
    が所定値以下の場合、現像ローラ、感光体、マグネット
    ローラを回転させるとともに、前記制御手段により、現
    像装置のバイアスをコピー時のバイアスと同じにする
    か、一次帯電器又は転写装置のバイアスをOFFするか
    の、少なくともいずれか1つの制御を行うことを特徴と
    する画像形成装置。
JP9089625A 1997-04-08 1997-04-08 画像形成装置 Pending JPH10282852A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011107186A (ja) * 2009-11-12 2011-06-02 Kyocera Mita Corp 画像形成装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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