JP2001034131A - Image forming device - Google Patents
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- JP2001034131A JP2001034131A JP11206186A JP20618699A JP2001034131A JP 2001034131 A JP2001034131 A JP 2001034131A JP 11206186 A JP11206186 A JP 11206186A JP 20618699 A JP20618699 A JP 20618699A JP 2001034131 A JP2001034131 A JP 2001034131A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、FAX等で、像形成体の周辺に帯電手段、画像書込
手段、現像手段等を配置して画像形成を行う電子写真方
式の画像形成に用いられるクリーニング手段を有する画
像形成装置に関し、特に現像剤に球形トナーや小粒径ト
ナーが用いられる場合のクリーニング手段を有する画像
形成装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus in which a charging means, an image writing means, a developing means and the like are arranged around an image forming body in a copying machine, a printer, a facsimile or the like. The present invention relates to an image forming apparatus having a cleaning unit used for forming, and more particularly to an image forming apparatus having a cleaning unit when a spherical toner or a small particle size toner is used as a developer.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、像形成体や中間転写体(中間転写
ベルト或いは中間転写ドラム)等の転写残トナーをクリ
ーニングするクリーニング手段のクリーニング部材とし
てブレード(クリーニングブレード)或いはローラ(ク
リーニングローラ)等が一般的に用いられている。さら
に、像形成体や中間転写体の移動方向でクリーニングブ
レードの上流側にACコロナ放電器を配設し、該ACコ
ロナ放電器のACコロナにより転写残トナーの除電を行
った後、クリーニングブレードにより転写残トナーをク
リーニングする方法やクリーニングローラに転写残トナ
ーと反対極性のバイアス電圧を印加し、転写残トナーを
電気的に回収する方法等が用いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, a blade (cleaning blade) or a roller (cleaning roller) has been used as a cleaning member of a cleaning means for cleaning untransferred toner such as an image forming body and an intermediate transfer body (an intermediate transfer belt or an intermediate transfer drum). Commonly used. Further, an AC corona discharger is disposed on the upstream side of the cleaning blade in the moving direction of the image forming body and the intermediate transfer body, and after removing the transfer residual toner by the AC corona of the AC corona discharger, the cleaning blade is used. A method of cleaning the transfer residual toner, a method of applying a bias voltage having a polarity opposite to that of the transfer residual toner to the cleaning roller, and electrically collecting the transfer residual toner are used.
【0003】一方、従来より多色のカラー画像を形成す
る方法としては、画像を必要な色と同数の像形成体、帯
電手段、現像手段等を備え、それぞれ像形成体に形成し
た単色のトナー像を中間転写体(中間転写ベルト或いは
中間転写ドラム)等に重ね合わせてカラー画像とする装
置や、1つの像形成体を複数回転して各色毎の帯電、像
露光ならびに現像を繰り返して像形成体上に重ね合わさ
れたカラー画像を形成する装置や、1つの像形成体上に
帯電、像露光ならびに現像により形成されたトナー像
を、中間転写体(中間転写ベルト或いは中間転写ドラ
ム)上に転写し、各色毎にこれを繰り返し、中間転写体
上に重ね合わされたカラー画像を形成する装置等が知ら
れている。On the other hand, as a conventional method of forming a multi-color image, a single-color toner having the same number of image forming bodies, charging means, developing means and the like as the number of colors required for the image is formed. An apparatus for forming a color image by superimposing an image on an intermediate transfer body (intermediate transfer belt or intermediate transfer drum) or the like, or forming an image by repeating charging, image exposure and development for each color by rotating one image forming body a plurality of times An apparatus for forming a color image superimposed on a body, and a toner image formed by charging, image exposure and development on one image forming body is transferred onto an intermediate transfer body (intermediate transfer belt or intermediate transfer drum) An apparatus that repeats this process for each color to form a color image superimposed on an intermediate transfer member is known.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ブレード(クリーニングブレード)或いはローラ(クリ
ーニングローラ)等のクリーニング部材を用いるクリー
ニング方法においては、像形成体や中間転写体(中間転
写ベルト或いは中間転写ドラム)等へのクリーニング部
材の当接或いは当接解除の際に、クリーニング部材の当
接及び当接解除時のショックにより、トナー像の転写時
に画像むらが生じるという問題が起こる。また、クリー
ニング部材の当接中にも、クリーニング部材の押圧力の
変動や押圧扱きにより駆動むらが生じ、駆動むらからく
るトナー像の転写時の画像むらが発生するという問題が
起こる。さらに、転写残トナーはトナー極性や帯電量の
バラツキが大きく、上記の電気的なクリーニング方法を
用いても転写残トナーの回収が困難である。特に現像剤
に球形トナーや小粒径トナーが用いられる場合、クリー
ニングブレードやクリーニングローラ等のクリーニング
部材の押圧力を強くせねばならず、上述したクリーニン
グ部材の当接中の押圧力の変動や押圧扱きによる駆動む
らからくるトナー像の転写時の画像むらの発生の問題
や、クリーニング部材を転写残トナーが擦り抜け易く、
転写残トナーのクリーニング性が頗る悪く、クリーニン
グ不良が生じ易いという問題が起こる。However, in the above-mentioned cleaning method using a cleaning member such as a blade (cleaning blade) or a roller (cleaning roller), an image forming body or an intermediate transfer body (an intermediate transfer belt or an intermediate transfer drum) is used. When the cleaning member is brought into contact with or released from the cleaning member, there is a problem that image unevenness occurs at the time of transfer of the toner image due to the contact between the cleaning member and the shock at the time of releasing the contact. Further, even during the contact of the cleaning member, unevenness in the driving force of the cleaning member due to the fluctuation of the pressing force and the pressing operation causes a problem that image unevenness occurs when transferring the toner image due to the uneven driving. Further, the transfer residual toner has large variations in toner polarity and charge amount, and it is difficult to collect the transfer residual toner even by using the above-described electric cleaning method. In particular, when a spherical toner or a small particle size toner is used as a developer, the pressing force of a cleaning member such as a cleaning blade or a cleaning roller must be increased. There is a problem of image unevenness during transfer of a toner image caused by driving unevenness due to handling, and it is easy for transfer residual toner to slip through the cleaning member,
There is a problem that the cleaning property of the transfer residual toner is very poor and cleaning failure easily occurs.
【0005】さらに上記の各カラー画像形成装置におい
ても、クリーニング部材の当接及び当接解除時のショッ
クによるトナー像の転写時の画像むら、或いはクリーニ
ング部材の当接中のクリーニング部材の押圧力の変動や
押圧扱きによる駆動むらからくるトナー像の転写時の画
像むらの発生等の問題の他、良好なカラー画像を得るた
めに小粒径トナーや球形トナーが好ましく用いられるた
め、一方ではクリーニング部材の押圧力を強くせねばな
らず、クリーニング部材の当接中の押圧力の変動や押圧
扱きによる駆動むらからくるトナー像の転写時の画像む
らが発生するという問題や、他方では転写残トナーのク
リーニング性が頗る悪く、クリーニング不良が生じ易い
という問題が起こる。Further, in each of the above color image forming apparatuses, image unevenness during transfer of the toner image due to a shock at the time of contact and release of the cleaning member, or the pressing force of the cleaning member during the contact of the cleaning member is also reduced. In addition to problems such as the occurrence of image unevenness during transfer of a toner image caused by fluctuations and uneven driving due to pressure handling, a small particle size toner or a spherical toner is preferably used to obtain a good color image. The pressing force of the cleaning member must be increased, and the fluctuation of the pressing force during the contact of the cleaning member and the unevenness in the image transfer at the time of transfer of the toner image caused by the uneven driving due to the pressing operation occur. There is a problem that the cleaning property is very poor and cleaning failure is likely to occur.
【0006】本発明は上記の問題点を解決し、像形成体
や中間転写体へのクリーニング部材の当接及び当接解除
時のショックによるトナー像の転写時の画像むら、或い
はクリーニング部材の当接中の押圧力の変動や押圧扱き
による駆動むらからくるトナー像の転写時の画像むらを
防止すると共に、トナー極性や帯電量のバラツキが大き
く電気的に回収困難な転写残トナーのクリーニングを容
易とし、特にクリーニング不良が生じ易く、クリーニン
グが困難な小粒径トナーや球形トナーを用いる場合の、
クリーニング部材の押圧力を強くせねばならぬことによ
るクリーニング部材の当接中の押圧力の変動や押圧扱き
による駆動むらからくるトナー像の転写時の画像むらの
発生の防止や、転写残トナーのクリーニング性の向上を
図った画像形成装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems, and provides a non-uniform image at the time of transfer of a toner image due to a shock at the time of contact and release of the cleaning member with the image forming body and the intermediate transfer member, or the contact of the cleaning member. Prevents fluctuations in the pressing force during contact and unevenness in the transfer of toner images caused by driving unevenness due to pressing, and facilitates cleaning of transfer residual toner that has large variations in toner polarity and charge amount and is difficult to electrically collect. In particular, when a small particle size toner or a spherical toner, which is likely to cause poor cleaning and is difficult to clean, is used,
It is necessary to increase the pressing force of the cleaning member to prevent the fluctuation of the pressing force during the contact of the cleaning member, to prevent the occurrence of image unevenness at the time of transferring the toner image caused by the driving unevenness due to the pressing operation, and to reduce the transfer residual toner. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that improves cleaning performance.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的は、像形成体上
にトナー像を形成し、転写する画像形成装置において、
転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段は、
前記転写残トナーを再帯電ローラにより再帯電した後、
前記再帯電ローラにより再帯電された転写残トナーを、
バイアス電圧が印加されるクリーニング部材により回収
することを特徴とする画像形成装置(第1の発明)によ
って達成される。An object of the present invention is to provide an image forming apparatus for forming and transferring a toner image on an image forming body.
The cleaning means for cleaning the transfer residual toner includes:
After the transfer residual toner is recharged by a recharge roller,
Transfer residual toner recharged by the recharging roller,
This is achieved by an image forming apparatus (first invention) in which collection is performed by a cleaning member to which a bias voltage is applied.
【0008】また、上記目的は、像形成体上にトナー像
を形成し、前記トナー像を転写ベルト上へ転写する画像
形成装置において、転写残トナーをクリーニングするク
リーニング手段は、前記転写残トナーを再帯電ローラに
より再帯電した後、前記再帯電ローラにより再帯電され
た転写残トナーを、バイアス電圧が印加されるクリーニ
ング部材により回収すると共に、前記像形成体は、前記
転写ベルトから駆動力を受けることを特徴とする画像形
成装置(第2の発明)によって達成される。In the image forming apparatus for forming a toner image on an image forming body and transferring the toner image onto a transfer belt, the cleaning means for cleaning the transfer residual toner may include the step of cleaning the transfer residual toner. After being recharged by the recharging roller, transfer residual toner recharged by the recharging roller is collected by a cleaning member to which a bias voltage is applied, and the image forming body receives a driving force from the transfer belt. This is achieved by an image forming apparatus (second invention).
【0009】また、上記目的は、像形成体上に重ね合わ
されたトナー像を形成し、転写する画像形成装置におい
て、像形成体上に残った転写残トナーをクリーニングす
るクリーニング手段は、前記転写残トナーを再帯電する
再帯電ローラと、バイアス電圧を印加して前記再帯電ロ
ーラにより再帯電された転写残トナーを回収するクリー
ニング部材とから構成されていることを特徴とする画像
形成装置(第3の発明)によって達成される。In the image forming apparatus for forming and transferring a superimposed toner image on an image forming body, the cleaning means for cleaning the transfer residual toner remaining on the image forming body includes the transfer residual toner. An image forming apparatus comprising: a recharging roller for recharging the toner; and a cleaning member for applying a bias voltage and collecting the transfer residual toner recharged by the recharging roller. Invention).
【0010】また、上記目的は、像形成体上に形成され
たトナー像を転写して、中間転写体上に重ね合わされた
トナー像を形成し、転写する画像形成装置において、中
間転写体上に残った転写残トナーをクリーニングするク
リーニング手段は、前記転写残トナーを再帯電する再帯
電ローラと、バイアス電圧を印加して前記再帯電ローラ
により再帯電された転写残トナーを回収するクリーニン
グ部材とから構成されていることを特徴とする画像形成
装置(第4の発明)によって達成される。Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus for transferring a toner image formed on an image forming body, forming a superimposed toner image on an intermediate transferring body, and transferring the toner image. The cleaning means for cleaning the remaining transfer residual toner includes a recharging roller for recharging the transfer residual toner, and a cleaning member for applying a bias voltage and collecting the transfer residual toner recharged by the recharge roller. The present invention is attained by an image forming apparatus (fourth invention) characterized in that:
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の
意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の
実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示
すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限
定するものではない。なお以下に説明する各画像形成装
置において、機能、構造等を同じくする部材には同一番
号を付す。Embodiments of the present invention will be described below. Note that the description in this column does not limit the technical scope of the claims and the meaning of terms. Further, the following assertive description in the embodiment of the present invention indicates the best mode, and does not limit the meaning or technical scope of the terms of the present invention. In the image forming apparatuses described below, members having the same function, structure, and the like are denoted by the same reference numerals.
【0012】実施形態1 本発明の請求項1ないし4にかかわる画像形成装置の第
1の例の一実施形態の画像形成プロセス及び各機構と、
クリーニング手段とについて、図1ないし図3を用いて
説明する。図1は、本発明の請求項1ないし4にかかわ
る画像形成装置の第1の例の一実施形態を示すレーザプ
リンタの断面構成図であり、図2は、本発明の各例の画
像形成装置に用いられるクリーニング装置の拡大断面構
成図であり、図3は、図2のクリーニング装置に設けら
れる再帯電ローラ及びクリーニング部材の層構成を示す
図である。Embodiment 1 An image forming process and each mechanism of an embodiment of a first example of an image forming apparatus according to claims 1 to 4 of the present invention,
The cleaning means will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view of a laser printer showing an embodiment of a first example of an image forming apparatus according to claims 1 to 4 of the present invention, and FIG. 2 is an image forming apparatus of each example of the present invention. FIG. 3 is a diagram illustrating a layer configuration of a recharging roller and a cleaning member provided in the cleaning device of FIG. 2.
【0013】図1によれば、ドラム状の像形成体である
感光体ドラム10は、例えば、アルミ部材によって形成
される円筒状の金属基体を内側に設け、表面にオーバー
コート層(保護層)を設けた有機感光体層(OPC)を
該基体の外周に形成したものであり、接地された状態で
図1の矢印で示す方向に回転される。According to FIG. 1, a photosensitive drum 10, which is a drum-shaped image forming body, has a cylindrical metal base formed of, for example, an aluminum member provided inside, and an overcoat layer (protective layer) on the surface. An organic photoreceptor layer (OPC) provided with is provided on the outer periphery of the substrate, and is rotated in a direction shown by an arrow in FIG. 1 in a state of being grounded.
【0014】有機感光体層は、電荷発生物質(CGM)
を主成分とする電荷発生層(CGL)と電荷輸送物質
(CTM)を主成分とする電荷輸送層(CTL)とに機
能分離された二層構成の感光体層とされる。なお有機感
光体層は、電荷発生物質(CGM)と電荷輸送物質(C
TM)を1つの層中に含有する単層構成とされてもよ
く、該単層構成又は前記二層構成の感光体層には、通常
バインダー樹脂が含有される。The organic photoreceptor layer comprises a charge generating material (CGM)
And a charge transport layer (CTL) containing a charge transport material (CTM) as a main component. The organic photoreceptor layer comprises a charge generation material (CGM) and a charge transport material (C
(TM) in one layer, and the photosensitive layer having the single-layer structure or the two-layer structure usually contains a binder resin.
【0015】前記二層構成の有機感光体層を有する感光
体ドラムにおいて、CGLに含有されるCGMとして
は、LED,LD等の光源光に感光性を有するアゾ系顔
料、アズレニウム顔料、フタロシアニン系顔料、ペリレ
ン系顔料が用いられ、なかでも赤〜赤外光(600nm
〜850nm)に感光するOPC感光体のCGMとして
は、銅フタロシアニン顔料やチタニルフタロシアニン顔
料等が好ましく用いられる。In the photosensitive drum having the two-layered organic photosensitive layer, the CGM contained in the CGL may be an azo pigment, an azulenium pigment, a phthalocyanine pigment which is sensitive to light from a light source such as an LED or an LD. , A perylene pigment is used, and red to infrared light (600 nm
Copper phthalocyanine pigments, titanyl phthalocyanine pigments, and the like are preferably used as the CGM of the OPC photoreceptor that is sensitive to 850 nm.
【0016】CGLに用いられるバインダー樹脂として
は、ポリビニルブチラール樹脂又はポリカーボネート樹
脂が用いられ、感度、繰り返し使用時の電位変化等にお
いて優れる。これらのバインダー樹脂は、単独で或いは
2種以上の混合物として用いることができる。As the binder resin used for CGL, a polyvinyl butyral resin or a polycarbonate resin is used, which is excellent in sensitivity, potential change upon repeated use, and the like. These binder resins can be used alone or as a mixture of two or more.
【0017】CGLの形成に用いられる溶媒或いは分散
媒としては、ケトン系又はハロゲン系溶剤が好ましく用
いられ、感度、繰り返し使用時の電位変化等が更に良好
となる。また、これらの溶媒は単独或いは2種以上の混
合溶媒として用いることもできる。As a solvent or a dispersion medium used for the formation of CGL, a ketone-based or halogen-based solvent is preferably used, and the sensitivity and the potential change upon repeated use are further improved. In addition, these solvents can be used alone or as a mixed solvent of two or more kinds.
【0018】CGL中のCGMとバインダー樹脂との重
量比は100:1〜1000とされ、該CGLの膜厚は
0.01〜10μmとされ、該CGLの形成のための塗
布方法としては、ブレード塗布、ワイヤーバー塗布、ス
プレー塗布、ディップ塗布、スライドホッパー塗布等の
各塗布方法がある。The weight ratio of CGM to the binder resin in CGL is 100: 1 to 1000, the thickness of the CGL is 0.01 to 10 μm, and the coating method for forming the CGL is a blade. There are various coating methods such as coating, wire bar coating, spray coating, dip coating and slide hopper coating.
【0019】次に前記CTLに含有されるCTMとして
は、ヒドラゾン系化合物、スチリル系化合物、ベンジジ
ン系化合物、スチルベン系化合物等が用いられる。Next, as the CTM contained in the CTL, a hydrazone compound, a styryl compound, a benzidine compound, a stilbene compound or the like is used.
【0020】前記CTLに用いられるバインダー樹脂と
しては、広範囲な絶縁性樹脂から適時選択して使用する
ことができ、好ましい結着樹脂としては、シリコン−ア
ルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポ
リ−N−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の絶縁性樹
脂を挙げることができ、これらの結着樹脂は単独或いは
2種以上混合して用いることができる。As the binder resin used in the CTL, a wide range of insulating resins can be appropriately selected and used. Preferred binder resins include silicon-alkyd resin, phenol-formaldehyde resin, and poly-N- Insulating resins such as vinyl carbazole and polysilane can be mentioned, and these binder resins can be used alone or in combination of two or more.
【0021】バインダー樹脂とCTMとの配合比は1:
10〜500とされ、更には1:20〜150が好まし
い。CTLの膜厚は1〜100μmとされるが、更に5
〜50μmが好ましい。The mixing ratio of the binder resin and CTM is 1:
It is set to 10 to 500, and more preferably 1:20 to 150. The thickness of the CTL is set to 1 to 100 μm.
~ 50 μm is preferred.
【0022】塗布方法としては、CGLと同様な方法を
用いることができる。As a coating method, a method similar to CGL can be used.
【0023】又、有機感光体層と導電層との間に必要に
より中間層が設けられるが、中間層としては、例えば塩
ビ酢ビ共重合体、塩ビ酢ビマレイン酸共重合体、エチル
セルロース、カルボキシメチルセルロース、共重合タイ
プ若しくは変性タイプのアルコール可溶性ポリアミド樹
脂等の0.01〜2μm厚の樹脂層とされる。If necessary, an intermediate layer is provided between the organic photoreceptor layer and the conductive layer. Examples of the intermediate layer include polyvinyl chloride vinyl acetate copolymer, vinyl acetate vinyl acetate maleate copolymer, ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose. And a resin layer having a thickness of 0.01 to 2 μm, such as a copolymer type or modified type alcohol-soluble polyamide resin.
【0024】オーバーコート層(保護層)としては、有
機溶剤に例えばシリコン、フッ素等の樹脂を溶解し、さ
らに必要により酸化防止剤、マット剤等を添加したもの
を用いる。塗布方法は特に限定しないが、スプレー塗
布、スライドホッパー塗布方法が好ましい。膜厚は0.
5〜10μm程度に形成する。これにより、感光体層表
面の硬度、強度等が増加され、スリ傷の発生が防止され
ると共に、高温耐久性が得られる。また、感光体層表面
をより強くクリーニングすることも可能となるため、表
面付着物の除去が容易となる。さらにトナーの転写性、
特に小粒径トナーや球形トナーでの転写性の向上も図ら
れる。As the overcoat layer (protective layer), a layer obtained by dissolving a resin such as silicon or fluorine in an organic solvent and further adding an antioxidant, a matting agent and the like as necessary is used. The application method is not particularly limited, but spray application and slide hopper application are preferred. The film thickness is 0.
It is formed to a thickness of about 5 to 10 μm. Thereby, the hardness, strength, and the like of the surface of the photoreceptor layer are increased, and generation of scratches is prevented, and high-temperature durability is obtained. Further, since the surface of the photoconductor layer can be more strongly cleaned, it is easy to remove the deposits on the surface. Furthermore, toner transferability,
In particular, transferability with a small particle size toner or a spherical toner is also improved.
【0025】なお、上記有機感光体層及びオーバーコー
ト層は後述する他の各画像形成装置においても用いられ
る。The organic photoreceptor layer and overcoat layer are used in other image forming apparatuses described later.
【0026】11は帯電手段であるスコロトロン帯電器
であり、感光体ドラム10の前述した有機感光体層に対
し所定の電位に保持されたグリッドと放電ワイヤによる
コロナ放電とによって帯電作用を行い、感光体ドラム1
0に対し一様な電位を与える。Reference numeral 11 denotes a scorotron charger serving as a charging means, which performs a charging action on the above-mentioned organic photosensitive layer of the photosensitive drum 10 by a grid maintained at a predetermined potential and corona discharge by a discharge wire, and Body drum 1
A uniform potential is given to 0.
【0027】感光体ドラム10はその周面に対して、ス
コロトロン帯電器11により、使用されるトナー(現像
時のトナー)と同極性(本実施形態においてはマイナス
極性)のコロナ放電により一様に帯電された後、画像書
込手段である露光光学系12により画像信号に基づいた
像露光が行われる。The peripheral surface of the photosensitive drum 10 is uniformly distributed by a scorotron charger 11 by corona discharge having the same polarity (in the present embodiment, negative polarity) as the toner used (toner at the time of development). After being charged, image exposure based on an image signal is performed by an exposure optical system 12 serving as an image writing unit.
【0028】画像書込手段である露光光学系12は不図
示のレーザ光源から発光されるレーザ光を回転多面鏡1
2bにより回転走査し、fθレンズ12c、反射ミラー
12d等を経て感光体ドラム10上を画像信号に対応す
る電気信号による露光が開始され、感光体ドラム10の
回転走査によって感光体ドラム10の表面の感光体層に
原稿画像に対応する静電潜像を形成する。An exposure optical system 12 serving as an image writing means converts a laser beam emitted from a laser light source (not shown) into a rotating polygon mirror 1.
2b, the exposure is started by an electric signal corresponding to an image signal on the photosensitive drum 10 via the fθ lens 12c, the reflection mirror 12d, and the like, and the rotation scanning of the photosensitive drum 10 causes the surface of the photosensitive drum 10 to rotate. An electrostatic latent image corresponding to the original image is formed on the photoconductor layer.
【0029】トナー粒子とキャリア粒子とで構成される
二成分現像剤或いはトナー粒子のみで構成される一成分
現像剤を内包する現像手段である現像器13が設けられ
ていて、感光体ドラム10に形成された潜像の現像が一
成分現像剤或いは二成分現像剤を担持する現像スリーブ
131によって行われる。現像は現像剤搬送体としての
現像スリーブ131と感光体ドラム10との間にトナー
と同極性(本実施形態においてはマイナス極性)の直流
電圧が交流電圧に重畳された現像バイアスの印加により
非接触或いは接触の状態で反転現像にて行われる。A developing unit 13 is provided as a developing unit that contains a two-component developer composed of toner particles and carrier particles or a one-component developer composed only of toner particles. Development of the formed latent image is performed by a developing sleeve 131 that carries a one-component developer or a two-component developer. The development is performed in a non-contact manner by applying a developing bias in which a DC voltage of the same polarity as the toner (in this embodiment, a negative polarity) is superimposed on an AC voltage between the developing sleeve 131 serving as a developer carrier and the photosensitive drum 10. Alternatively, reversal development is performed in a contact state.
【0030】現像手段である現像器13には、従来平均
粒径が十数μmの非磁性トナーと平均粒径が数十〜数百
μmの磁性キャリアとから成る二成分現像剤或いは平均
粒径が十数μmの非磁性トナーから成る一成分現像剤が
用いられている。しかし非接触現像として現像剤を用い
る場合は、振動電界によってトナーの移行制御を効果的
に行うことができるから、平均粒径が1〜20μm、好
ましくは4〜10μmのトナーと平均粒径10〜60μ
m、さらに好ましくは20〜50μmのキャリアとから
成る二成分現像剤或いは平均粒径が1〜20μm、好ま
しくは4〜10μmのトナーから成る一成分現像剤を用
いることが好ましい。この点について説明する。なお、
以下に説明する二成分現像剤或いは一成分現像剤は後述
する他の各画像形成装置においても用いられる。A developing device 13 as a developing means is conventionally provided with a two-component developer or an average particle size composed of a non-magnetic toner having an average particle size of tens μm and a magnetic carrier having an average particle size of tens to hundreds μm. Is a one-component developer composed of a non-magnetic toner having a size of about 10 μm. However, when the developer is used for non-contact development, the transfer of the toner can be effectively controlled by the oscillating electric field. Therefore, the toner having an average particle diameter of 1 to 20 μm, preferably 4 to 10 μm and the average particle diameter of 10 to 10 μm are used. 60μ
m, more preferably a two-component developer comprising a carrier of 20 to 50 μm or a one-component developer comprising a toner having an average particle diameter of 1 to 20 μm, preferably 4 to 10 μm. This will be described. In addition,
The two-component developer or one-component developer described below is also used in other image forming apparatuses described later.
【0031】(キャリア)一般に磁性キャリア粒子は平
均粒径が大きいと、現像剤搬送体上に形成される磁気ブ
ラシの穂の状態が粗くなるために、電界により振動を与
えながら静電潜像を現像しても、トナー像にムラが現れ
易く、穂におけるトナー濃度が低くなるので高濃度の現
像が行われない等の問題点がある。この問題点を解消す
るには、磁性キャリア粒子の平均粒径dcを小さくすれ
ばよく、実験の結果体積平均粒径dcが10〜60μ
m、好ましくは20〜50μmであると上記問題点は発
生しないことが判明した。(Carrier) In general, if the average particle size of the magnetic carrier particles is large, the state of the ears of the magnetic brush formed on the developer conveying member becomes coarse, so that the electrostatic latent image is formed while being vibrated by an electric field. Even when development is performed, unevenness tends to appear in the toner image, and the toner concentration in the ears becomes low, so that there is a problem that high-density development is not performed. In order to solve this problem, the average particle diameter dc of the magnetic carrier particles may be reduced.
m, preferably 20 to 50 μm, the above problem did not occur.
【0032】dcが10μm以下であると、キャリアを
十分に磁化させることが困難で、トナー粒子と共に像形
成体の表面に付着するようになったり、飛散し易くな
る。When dc is 10 μm or less, it is difficult to sufficiently magnetize the carrier, and the carrier adheres to the surface of the image forming body together with the toner particles and easily scatters.
【0033】また、dcが60μm以上になると、キャ
リアの比表面積が小さくなるため、トナーを十分に帯電
することができない。また、被覆率が高くなるためトナ
ー飛散も起こり易くなる。When dc is 60 μm or more, the specific surface area of the carrier becomes small, so that the toner cannot be sufficiently charged. Further, since the covering ratio is high, toner scattering is also likely to occur.
【0034】上記体積平均粒径dcは、湿式分散機を備
えたレーザ回折式粒度分布測定装置「HEROS」(S
YMPATEC社製)により測定される。先ず、湿式分
散機で磁性粒子数10mgを界面活性剤と共に水50m
gに分散させ、次いで超音波ホモジナイザー(出力15
0W)で発熱による再凝集が起こらぬよう注意しなが
ら、1〜10分間分散する前処理を行った後に測定した
値である。The volume average particle diameter dc can be measured by a laser diffraction particle size distribution analyzer “HEROS” (S
YMPATEC). First, 10 mg of magnetic particles were added together with a surfactant to 50 m of water using a wet disperser.
g and then an ultrasonic homogenizer (output 15
0W), and the value was measured after performing a pretreatment of dispersing for 1 to 10 minutes while taking care not to cause re-aggregation due to heat generation.
【0035】キャリアの磁化の強さ(最大磁化)は、5
〜60emu/g、好ましくは10〜40emu/gで
ある。この強さは現像剤搬送体上の磁束密度にもよる
が、現像剤搬送体の一般的な磁束密度の条件下において
は、5emu/g未満では磁気的な束縛力が働かずキャ
リア飛散の原因となる。また、60emu/gを超える
とキャリアの穂立ちが高くなり過ぎ、像形成体と非接触
状態を保つことが困難になる。The carrier has a magnetization intensity (maximum magnetization) of 5
-60 emu / g, preferably 10-40 emu / g. Although this strength depends on the magnetic flux density on the developer carrying member, under the general condition of the magnetic flux density of the developer carrying member, if it is less than 5 emu / g, the magnetic binding force does not work and the carrier is scattered. Becomes On the other hand, if it exceeds 60 emu / g, the carrier ears become too high, making it difficult to maintain a non-contact state with the image forming body.
【0036】キャリアの磁化の強さの測定は、キャリア
粒子を0.25cm×3cm2の試料セルにタッピング
しながら充填した後、試料をピックアップコイルに付け
て磁化器にセットし、直流磁化特性自動記録装置「TY
PE3257」(横河北辰電機社製)を用いてX−Yレ
コーダにヒステリシスカーブを描かせることにより行わ
れる。To measure the magnetization intensity of the carrier, the carrier particles are filled while tapping into a sample cell of 0.25 cm × 3 cm 2 , the sample is attached to a pickup coil, and the sample is set on a magnetizer. Recording device "TY
This is performed by causing the XY recorder to draw a hysteresis curve using "PE3257" (manufactured by Yokogawa Hokushin Electric Co., Ltd.).
【0037】このような磁性キャリアは、磁性体として
従来の磁性キャリアにおけると同様の、鉄、クロム、ニ
ッケル、コバルト等の金属、あるいはそれらの化合物や
合金、例えば、四三酸化鉄、γ−酸化第二鉄、二酸化ク
ロム、酸化マンガン、フェライト、マンガン−銅系合
金、といった強磁性体の球形化された粒子、又はそれら
の球形磁性体粒子の表面をスチレン系樹脂、ビニル系樹
脂、エチレン系樹脂、ロジン変性樹脂、アクリル系樹
脂、ポリアミド樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系
樹脂、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂等の単独、又は共
重合体で球形に被覆することで得られる。Such a magnetic carrier is made of a metal such as iron, chromium, nickel, or cobalt, or a compound or alloy thereof, such as triiron tetroxide, γ-oxide, as in a conventional magnetic carrier. Ferric, chromium dioxide, manganese oxide, ferrite, manganese-copper alloy, ferromagnetic spherical particles, or the surface of these spherical magnetic particles styrene resin, vinyl resin, ethylene resin And a rosin-modified resin, an acrylic resin, a polyamide resin, an epoxy resin, a polyester resin, a silicone resin, a fluororesin, or the like, or a spherical coating with a copolymer.
【0038】また、これらの樹脂の中に、磁性体微粒子
を分散して含有させた、いわゆる樹脂分散型キャリアも
用いることができる。A so-called resin dispersion type carrier in which magnetic fine particles are dispersed and contained in these resins can also be used.
【0039】(トナー)一般にトナー粒子は、平均粒径
が小さくなると、定性的に粒径の二乗に比例して帯電量
が減少し、相対的にファンデルワールス力のような付着
力が大きくなって、飛散し易くなり、カブリが発生し易
くなる。そして、平均粒径が10μm以下になると、こ
の問題が顕著に現れるようになる。その点を本実施形態
の現像手段では現像を振動電界下で行うことで解消する
ようにしている。(Toner) Generally, when the average particle size of the toner particles is reduced, the charge amount is qualitatively reduced in proportion to the square of the particle size, and the adhesive force such as van der Waals force is relatively increased. Scattered easily, and fogging is likely to occur. Then, when the average particle size is 10 μm or less, this problem becomes remarkable. The developing means of the present embodiment solves this problem by performing the development under an oscillating electric field.
【0040】トナーの体積平均粒径D50(μm)が大き
くなると、既に触れているように、画像の荒れが目立つ
ようになる。D50が10μm以下の微粒子化したトナー
(小粒径トナー)を用いると、解像力は格段に向上し
て、濃淡差も忠実に再現した鮮明な高画質画像を与える
ようになる。D50が20μm以上では、画質の低下を生
じ、1μm以下になると、帯電不良、飛散等が起こり易
くなる。When the volume average particle diameter D 50 (μm) of the toner increases, as already mentioned, the roughness of the image becomes conspicuous. If D 50 is used the toner following micronized 10 [mu] m (small particle size toner), the resolution is remarkably improved, so give a clear high-quality images shading difference also faithfully reproduced. D 50 is 20μm or more, results in degradation of image quality, at the 1μm or less, poor charging, scattering and the like easily occurs.
【0041】以上の理由からトナーの体積平均粒径D50
は1〜20μm、好ましくは4μm≦D50≦10μmで
ある。For the above reasons, the volume average particle diameter D 50 of the toner is
Is 1 to 20 μm, preferably 4 μm ≦ D 50 ≦ 10 μm.
【0042】D50が10μmより大きい場合は粒径が大
きく解像力が不足し、D50が4μmより小さい場合は凝
集力が大きく、摩擦帯電不良となり易い。When D 50 is larger than 10 μm, the particle size is large and the resolution is insufficient, and when D 50 is smaller than 4 μm, the cohesive force is large and triboelectric charging is likely to occur.
【0043】ここで、平均粒径に用いた体積平均粒径D
50はコールターカウンターTA−II型(アパーチャー1
00μm、コールター社製)で測定された。Here, the volume average particle diameter D used for the average particle diameter is
50 is a coulter counter TA-II type (aperture 1
00 μm, manufactured by Coulter Corporation).
【0044】また、トナー粒子が現像バイアスの電界に
追随するために、トナー粒子の帯電量の絶対値は、二成
分磁性現像剤においては、特に10〜30μC/gにす
るのが現像性確保、カブリや飛散防止の観点から望まし
い。特に粒径の小さい場合は高い帯電量が必要である。Further, since the toner particles follow the electric field of the developing bias, the absolute value of the charge amount of the toner particles is preferably set to 10 to 30 μC / g in the case of the two-component magnetic developer to ensure the developing property. It is desirable from the viewpoint of preventing fog and scattering. In particular, when the particle size is small, a high charge amount is required.
【0045】このようなトナーのバインダー樹脂として
は、スチレン系樹脂、ビニル系樹脂、エチル系樹脂、ロ
ジン変性樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、エポ
キシ樹脂、ポリエステル樹脂や、これらのスチレン−ア
クリル系樹脂等の共重合体樹脂又は混合した樹脂等が好
ましい。これらの樹脂にカラー顔料等の着色成分や、必
要に応じて帯電制御剤、ワックス等の離型剤、粒子の流
動滑りを良くするための流動化剤、像担持体面の清浄化
に役立つクリーニング剤等を加えて、従来公知の粉砕造
粒法,懸濁重合法,乳化重合法等のトナー製造方法と同
等の方法によって作ることができる。流動化剤として
は、コロイダルシリカ、シリコンワニス、金属石鹸ある
いは非イオン表面活性剤等を用いることができ、クリー
ニング剤としては、脂肪酸金属塩、有機基置換シリコン
あるいはフッ素等表面活性剤等を用いることができる。Examples of the binder resin for such a toner include styrene resins, vinyl resins, ethyl resins, rosin modified resins, acrylic resins, polyamide resins, epoxy resins, polyester resins, and styrene-acryl resins. And the like, or a mixed resin or the like. Coloring components such as color pigments, a charge controlling agent, a releasing agent such as wax if necessary, a fluidizing agent for improving the fluid sliding of the particles, and a cleaning agent useful for cleaning the surface of the image carrier. In addition, the toner can be produced by a method known in the art, such as a conventionally known pulverization granulation method, suspension polymerization method, emulsion polymerization method, or the like. As a fluidizing agent, colloidal silica, silicon varnish, metal soap, a nonionic surfactant, or the like can be used. As a cleaning agent, a surfactant such as a fatty acid metal salt, organic group-substituted silicon, or fluorine can be used. Can be.
【0046】またトナー形状としては重合法等により製
造される球形トナーの方が、不定形トナーより流動性が
高く、像形成体との付着力が小さく転写率が高いので好
ましい。As the toner shape, a spherical toner produced by a polymerization method or the like is preferable because it has higher fluidity than amorphous toner, has low adhesion to an image forming body, and has a high transfer rate.
【0047】(現像剤)本実施形態の現像器13に一成
分現像剤として用いられる場合は、上記に述べたトナー
が用いられるが、現像器13に二成分現像剤として用い
られる場合は、上記に述べたような球状のキャリア粒子
とトナーとが従来の二成分現像剤におけると同様の割合
で混合した現像剤が好ましく用いられるが、キャリアと
して、一般のコーティングキャリア(密度5〜8g/c
m3)を使用した場合、現像剤中のトナー濃度は2〜3
0重量%、好ましくは5〜20重量%である。(Developer) When used as a one-component developer in the developing device 13 of the present embodiment, the toner described above is used. When used as a two-component developer in the developing device 13, the above-described toner is used. As described above, a developer in which spherical carrier particles and toner are mixed at the same ratio as in a conventional two-component developer is preferably used. As a carrier, a general coating carrier (density of 5 to 8 g / c) is used.
m 3 ), the toner concentration in the developer is 2-3.
0% by weight, preferably 5 to 20% by weight.
【0048】2重量%より小であると、現像に必要なト
ナー数が確保できなく、被覆率が低下するため帯電過
剰、現像性低下を招く。If the amount is less than 2% by weight, the number of toners required for development cannot be secured, and the coverage decreases, resulting in excessive charging and a decrease in developability.
【0049】30重量%より大であると、被覆率が大と
なり、帯電不良、トナー飛散が起こり易くなる。If the content is more than 30% by weight, the coverage becomes large, and poor charging and toner scattering tend to occur.
【0050】ただし、現像剤中のキャリアとして前述し
たような密度の比較的軽い(2〜4g/cm3)樹脂分
散型キャリアを用いた場合の現像剤中のトナー濃度は、
一般の樹脂被覆キャリアを用いる場合よりもやや高く、
5〜40重量%、より好ましくは10〜30重量%とす
るのがよい。However, when a relatively light (2-4 g / cm 3 ) resin-dispersed carrier having the above-mentioned density is used as the carrier in the developer, the toner concentration in the developer is as follows:
Slightly higher than when using a general resin-coated carrier,
The content is preferably 5 to 40% by weight, more preferably 10 to 30% by weight.
【0051】現像剤には、必要に応じて、粒子の流動滑
りをよくするための流動化剤や像形成体1面の清浄化に
役立つクリーニング剤等が混合される。流動化剤として
は、コロイダルシリカ、シリコンワニス、金属石鹸或い
は非イオン表面活性剤等を用いることができ、クリーニ
ング剤としては、脂肪酸金属塩、有機基置換シリコン或
いは弗素等表面活性剤等を用いることができる。The developer is mixed with a fluidizing agent for improving the fluid sliding of the particles and a cleaning agent useful for cleaning the surface of the image forming body, if necessary. As the fluidizing agent, colloidal silica, silicon varnish, metal soap or nonionic surfactant can be used. As the cleaning agent, a surfactant such as fatty acid metal salt, organic group-substituted silicon or fluorine can be used. Can be.
【0052】一方、転写材である記録紙Pが転写材収納
手段である給紙カセット15より、送り出しローラ15
aにより送り出され、給送ローラ15bにより給送され
てタイミングローラ15cへ搬送される。On the other hand, the recording paper P, which is a transfer material, is fed from a paper feed cassette 15 which is a transfer material storage means to a delivery roller
a, is fed by the feed roller 15b, and is conveyed to the timing roller 15c.
【0053】記録紙Pは、タイミングローラ15cの駆
動によって、感光体ドラム10上のトナー像の搬送に同
期して転写ローラ16aの転写域へと給送される。The recording paper P is fed to the transfer area of the transfer roller 16a by driving the timing roller 15c in synchronization with the conveyance of the toner image on the photosensitive drum 10.
【0054】転写ローラ16aは感光体ドラム10の周
速度に同期して、転写域において感光体ドラム10と同
方向に回動されており、転写域に給紙された記録紙Pは
転写ローラ16aと感光体ドラム10との間でトナー像
に密着され、転写ローラ16aへの1〜2kVのトナー
と反対極性(本実施形態においてはプラス極性)のバイ
アス電圧の印加により、感光体ドラム10上のトナー像
が記録紙P上に転写される。The transfer roller 16a is rotated in the same direction as the photosensitive drum 10 in the transfer area in synchronization with the peripheral speed of the photosensitive drum 10, and the recording paper P fed to the transfer area is transferred to the transfer roller 16a. The photosensitive drum 10 is in close contact with the toner image, and a bias voltage of 1-2 kV opposite to that of the toner (positive polarity in the present embodiment) is applied to the transfer roller 16a. The toner image is transferred onto the recording paper P.
【0055】トナー像の転写を受けた記録紙Pは鋸歯状
電極板から成る分離手段である除電電極16bにより除
電され、少なくとも一方のローラの内部にヒータを有す
る定着ローラ17aと圧着ローラ17bとを有する定着
手段である定着装置17へと搬送され、定着ローラ17
aと、圧着ローラ17bとの間で熱と圧力とを加えられ
ることにより記録紙P上の付着トナーが定着され、排紙
ローラ18により装置外部へ排出される。The recording paper P to which the toner image has been transferred is neutralized by a neutralizing electrode 16b, which is a separating means composed of a sawtooth electrode plate, and a fixing roller 17a having a heater inside at least one of the rollers and a pressure roller 17b are separated. Is transported to a fixing device 17 which is a fixing unit having
When heat and pressure are applied between the recording paper P and the pressure roller 17b, the toner adhered on the recording paper P is fixed, and the recording paper P is discharged to the outside of the apparatus by the discharge roller 18.
【0056】像形成体である感光体ドラム10の周面上
に残った転写残トナーは、像形成体のクリーニング手段
であるクリーニング装置190に至り、後段において詳
述するように、感光体ドラム10に対しクリーニング位
置において、感光体ドラム10の回転方向上流側に配設
され、感光体ドラム10に当接し従動回転され再帯電バ
イアスが印加される再帯電手段である再帯電ローラ19
2により再帯電された後、下流側に配設され、感光体ド
ラム10に当接し駆動回転されるクリーニング部材であ
るクリーニングローラ191によりクリーニングされ
る。クリーニングローラ191によりクリーニングされ
たトナーはクリーニングローラ191から回収ローラ1
95に回収され、掻取板196により回収ローラ195
から掻取られ、スクリュウ194により不図示の廃トナ
ー容器に回収される。またクリーニング装置190に
は、クリーニングローラ191によりクリーニングされ
て飛散するトナーが再帯電ローラ192に付着しないよ
うに弾性を有する薄板部材、例えばマイラーフィルム等
を用いた仕切部材である仕切板193が再帯電ローラ1
92とクリーニングローラ191との間に設けられる。
なお、上記クリーニング手段は後述する他の各画像形成
装置においても用いられ、同様な機能、構造を有する部
材には同一番号を付す。The transfer residual toner remaining on the peripheral surface of the photosensitive drum 10 as an image forming body reaches a cleaning device 190 as cleaning means for the image forming body, and as will be described later in detail, the photosensitive drum 10 In the cleaning position, a recharging roller 19 which is disposed on the upstream side in the rotation direction of the photosensitive drum 10, is a recharging unit which is in contact with the photosensitive drum 10, is driven to rotate, and is applied with a recharging bias.
After being recharged by the cleaning roller 2, the cleaning roller 191 is disposed on the downstream side and is a cleaning member that is in contact with the photosensitive drum 10 and is driven to rotate. The toner cleaned by the cleaning roller 191 is removed from the cleaning roller 191 by the collection roller 1.
95, and is collected by a scraping plate 196 to a collecting roller 195.
And is collected by a screw 194 into a waste toner container (not shown). Further, the cleaning device 190 is provided with a thin plate member having elasticity so that toner scattered after being cleaned by the cleaning roller 191 does not adhere to the recharge roller 192. Roller 1
It is provided between the cleaning roller 92 and the cleaning roller 191.
The cleaning unit is used in other image forming apparatuses described later, and members having the same functions and structures are given the same numbers.
【0057】図2または図3によれば、像形成体のクリ
ーニング手段であるクリーニング装置190は、転写残
トナーを有する感光体ドラム10に対し、クリーニング
位置において感光体ドラム10の回転方向上流側に配設
され、感光体ドラム10に当接し従動回転される再帯電
手段である再帯電ローラ192と、感光体ドラム10の
回転方向下流側に配設され、感光体ドラム10と1〜5
mmのニップを形成して駆動回転されるクリーニング部
材であるクリーニングローラ191と、クリーニングロ
ーラ191からトナーを回収するアルミ或いはステンレ
ス等の金属ローラから成る回収ローラ195と、回収ロ
ーラ195からトナーを掻落とす掻取板196と、クリ
ーニングローラ191によりクリーニングされて飛散す
るトナーが再帯電ローラ192に付着しないように弾性
を有する薄板部材、例えばマイラーフィルム等を用い、
再帯電ローラ192とクリーニングローラ191との間
に設けられる仕切部材である仕切板193とにより構成
され、感光体ドラム10の周面上に残った転写残トナー
をクリーニングする。クリーニング装置190内に掻落
とされたトナーは、スクリュウ194により不図示の廃
トナー容器に回収される。According to FIG. 2 or FIG. 3, the cleaning device 190, which is a means for cleaning the image forming body, is located at the cleaning position on the upstream side in the rotation direction of the photosensitive drum 10 at the cleaning position. A recharging roller 192, which is a recharging unit that is arranged to contact and rotate following the photoconductor drum 10, and a photoconductor drum 10 that is disposed downstream of the photoconductor drum 10 in the rotation direction.
The cleaning roller 191 is a cleaning member that is driven and rotated by forming a nip of mm, a collection roller 195 made of a metal roller such as aluminum or stainless steel that collects toner from the cleaning roller 191, and the toner is scraped off from the collection roller 195. A scraping plate 196 and a thin plate member having elasticity such as a Mylar film or the like are used so that toner scattered after being cleaned by the cleaning roller 191 does not adhere to the recharging roller 192.
It is constituted by a partition plate 193 which is a partition member provided between the recharging roller 192 and the cleaning roller 191, and cleans the transfer residual toner remaining on the peripheral surface of the photosensitive drum 10. The toner scraped into the cleaning device 190 is collected by a screw 194 into a waste toner container (not shown).
【0058】図3に示すように、クリーニング装置19
0のローラ状の再帯電手段である再帯電ローラ192
は、不図示の摺動電極を介して、後述するように好まし
くは直流電圧を重畳した高電圧の交流電圧が印加される
導電性の芯金192aと、芯金192aの上に機能的に
設けられる、導電カーボン粉体を分散したセル径150
μm程度のスポンジ状のEDMD、ウレタンゴム等から
なり、再帯電ローラ192の感光体ドラム10への接触
を確実にする、体積抵抗率が105〜106Ω・cm程度
で、硬度が25〜35度(アスカーC)の導電性弾性層
192bと、過剰電流に対して層内電圧降下によって電
流を抑制し、電源電圧降下による帯電不良および感光体
絶縁破壊を防止する機能をもつ、体積抵抗率が約108
Ω・cm程度の半導電特性の中抵抗層192cと、内部
ゴム材料に含まれる添加物による感光体汚染、ならびに
現像剤・紙粉の付着による再帯電ローラ192の表面汚
れの蓄積を防止する、例えばナイロン等の樹脂を用いる
保護層192dとの3層構成の弾性を有するローラ部材
とされる。なお、クリーニング装置190のクリーニン
グローラ191も再帯電ローラ192と同一の構造であ
り、芯金191aの上に、導電性弾性層191bと中抵
抗層191cと保護層191dとの3層構成の弾性を有
するローラ部材とされる。As shown in FIG. 3, the cleaning device 19
Recharging roller 192 which is a roller-shaped recharging means
Is provided with a conductive core 192a to which a high AC voltage, preferably a DC voltage is superimposed, is applied via a sliding electrode (not shown), and which is functionally provided on the core 192a. Cell diameter 150 in which conductive carbon powder is dispersed
It is made of a sponge-like EDMD, urethane rubber, or the like having a thickness of about μm, and ensures the contact of the recharging roller 192 with the photosensitive drum 10. The volume resistivity is about 10 5 to 10 6 Ω · cm, and the hardness is 25 to 25. Volume resistivity having a conductive elastic layer 192b of 35 degrees (Asker C) and a function of suppressing current by an in-layer voltage drop against an excess current and preventing charging failure and photoconductor dielectric breakdown due to a power supply voltage drop. Is about 10 8
To prevent contamination of the photoreceptor due to the medium resistance layer 192c having semiconductive properties of about Ω · cm and additives contained in the internal rubber material, and accumulation of dirt on the surface of the recharging roller 192 due to adhesion of the developer and paper powder. For example, a three-layer elastic roller member including a protective layer 192d made of a resin such as nylon is used. The cleaning roller 191 of the cleaning device 190 has the same structure as the recharging roller 192, and the elasticity of the three-layer structure of the conductive elastic layer 191b, the medium resistance layer 191c, and the protective layer 191d is provided on the cored bar 191a. Roller member.
【0059】再帯電ローラ192及びクリーニングロー
ラ191は外径が5〜20mmであり、外側より計った
硬度は35〜55度(アスカーC)である。また導電性
弾性層192b,191bの層表面より計った硬度は2
0〜40度(アスカーC)であり、導電性弾性層192
b,191bの層表面と芯金192a,191aとの間
で計った電気抵抗値は104〜106Ωである。また中抵
抗層192c,191cの層表面と芯金192a,19
1aとの間で計った電気抵抗値は106〜109Ωであ
り、外側の保護層192d,191dの層厚は50〜1
00μmである。The outer diameter of the recharging roller 192 and the cleaning roller 191 is 5 to 20 mm, and the hardness measured from the outside is 35 to 55 degrees (Asker C). The hardness measured from the surface of the conductive elastic layers 192b and 191b is 2
0 to 40 degrees (Asker C) and the conductive elastic layer 192
The electrical resistance measured between the layer surfaces of the layers b and 191b and the metal cores 192a and 191a is 10 4 to 10 6 Ω. The surface of the middle resistance layers 192c, 191c and the cores 192a, 192c
1a is 10 6 to 10 9 Ω, and the thickness of the outer protective layers 192d and 191d is 50 to 1Ω.
00 μm.
【0060】トナー像が形成される領域である画像領域
において、再帯電ローラ192に再帯電バイアスとして
トナーと同極性(本実施形態においてはマイナス極性)
の直流電圧が重畳される交流電圧が印加され、転写後の
感光体ドラム10の周面上の転写残トナー領域に残った
転写残トナーが再帯電されるが、直流電圧としてはマイ
ナス極性で−100〜−400Vで、交流電圧としては
周波数1〜2kHz、電圧VP-P1.0〜2.5kVの
sin波や矩形波のものが用いられ、再帯電バイアスの
印加により、転写残トナーの平均帯電量(Q/M)は現
像時のトナー(使用するトナー)の平均帯電量(本実施
形態においてはマイナス極性の帯電量)−10〜−30
μC/gに対して、絶対値でこれよりも低い−5〜−1
5μC/gに均一に帯電される(帯電量を高めとして均
一とされる)と共に、感光体ドラム10の表面電位の凹
凸(不均一)な電位が再帯電により平坦とされ、転写残
トナーの感光体ドラム10との付着力が均一に低くされ
たものとされて、感光体ドラム10上から飛散されるこ
となく下流側のクリーニングローラ191のクリーニン
グ領域へと搬送される。In the image area where the toner image is formed, the recharging roller 192 has the same polarity as the toner as the recharging bias (minus polarity in this embodiment).
Is applied, and the untransferred toner remaining in the untransferred toner area on the peripheral surface of the photosensitive drum 10 after the transfer is recharged. A sin-wave or rectangular wave having a frequency of 1 to 2 kHz and a voltage V PP of 1.0 to 2.5 kV is used as the AC voltage at 100 to -400 V. The average charge of the transfer residual toner is obtained by applying a recharge bias. The amount (Q / M) is the average charge amount of the toner (toner to be used) at the time of development (the charge amount of the negative polarity in the present embodiment).
For μC / g, -5 to -1 which is lower than this in absolute value
The toner is uniformly charged to 5 μC / g (it is made uniform by increasing the charge amount), and the uneven (non-uniform) potential of the surface potential of the photosensitive drum 10 is made flat by recharging, and the transfer residual toner is exposed. The adhesive force with the body drum 10 is reduced uniformly, and is conveyed to the cleaning area of the cleaning roller 191 on the downstream side without being scattered from above the photosensitive drum 10.
【0061】クリーニングローラ191位置において
は、トナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極
性)で、+300〜+1500Vの直流電圧が印加され
るクリーニングバイアスにより、再帯電ローラ192に
より帯電量を高くして均一とされた感光体ドラム10上
の転写残トナーが、クリーニングローラ191上にクリ
ーニングされる。At the position of the cleaning roller 191, the charging amount is increased by the recharging roller 192 by a cleaning bias having a polarity opposite to that of the toner (positive polarity in the present embodiment) and a DC voltage of +300 to +1500 V is applied. The transfer residual toner on the photosensitive drum 10 that has been made uniform is cleaned on the cleaning roller 191.
【0062】クリーニングローラ191上のトナーは、
クリーニングローラ191に当接して従動回転される回
収ローラ195の、トナーと反対極性(本実施形態にお
いてはプラス極性)で、+300〜+1500Vの直流
電圧が印加される回収バイアスにより、クリーニングロ
ーラ191上から回収ローラ195上に回収される。The toner on the cleaning roller 191 is
The recovery roller 195, which is driven and rotated in contact with the cleaning roller 191, has a polarity opposite to that of the toner (positive polarity in the present embodiment) and a DC bias voltage of +300 to + 1500V is applied. It is collected on the collection roller 195.
【0063】回収ローラ195上に回収されたトナーは
掻取板196によりクリーニング装置190内に掻落と
され、スクリュウ194により不図示の廃トナー容器に
回収される。The toner collected on the collecting roller 195 is scraped by the scraping plate 196 into the cleaning device 190 and collected by the screw 194 into a waste toner container (not shown).
【0064】なお上記の実施形態において、像形成体に
形成したトナー像を、一端ベルト状或いはドラム状の中
間転写部材上にトナー像を転写した後、該中間転写部材
上のトナー像を転写材に転写するような画像形成装置と
し、該画像形成装置のベルト状或いはドラム状の中間転
写部材に、上述したクリーニング手段を適用するように
してもよい。In the above embodiment, after the toner image formed on the image forming member is once transferred to a belt-like or drum-like intermediate transfer member, the toner image on the intermediate transfer member is transferred to the transfer material. The image forming apparatus may be configured such that the above-described cleaning unit is applied to a belt-like or drum-like intermediate transfer member of the image forming apparatus.
【0065】上記により、像形成体へのクリーニング部
材の当接及び当接解除時のショックによるトナー像の転
写時の画像むら、或いはクリーニング部材の当接中の押
圧力の変動や押圧扱きによる駆動むらからくるトナー像
の転写時の画像むらが防止されると共に、トナー極性や
帯電量のバラツキが大きく電気的に回収困難な転写残ト
ナーのクリーニングを容易とし、特にクリーニング不良
が生じ易く、クリーニングが困難な小粒径トナーや球形
トナーが用いられる場合の、クリーニング部材の押圧力
を強くせねばならぬことによるクリーニング部材の当接
中の押圧力の変動や押圧扱きによる駆動むらからくるト
ナー像の転写時の画像むらの発生の防止や、転写残トナ
ーのクリーニング性の向上が図られる。As described above, the unevenness in the transfer of the toner image due to the shock when the cleaning member comes into contact with the image forming member and the release of the contact, or the fluctuation of the pressing force during the contact of the cleaning member and the driving by the pressing operation In addition to preventing image unevenness during transfer of a toner image due to unevenness, it also facilitates cleaning of transfer residual toner that has a large variation in toner polarity and charge amount and is difficult to electrically collect.In particular, cleaning failure easily occurs. When difficult-to-use small particle size toner or spherical toner is used, the pressing force of the cleaning member must be increased to change the pressing force during the contact of the cleaning member and the toner image caused by uneven driving due to the pressing operation. It is possible to prevent the occurrence of image unevenness at the time of transfer and to improve the cleaning property of the transfer residual toner.
【0066】実施形態2 本発明の請求項5ないし9にかかわる画像形成装置の第
2の例の一実施形態の画像形成プロセス及び各機構と、
クリーニング手段とについて、図4及び、前述した図
2、図3を用いて説明する。図4は、本発明の請求項5
ないし9にかかわる画像形成装置の第2の例の一実施形
態を示すカラー画像形成装置の要部断面構成図である。Embodiment 2 An image forming process and each mechanism of an embodiment of a second example of the image forming apparatus according to claims 5 to 9 of the present invention,
The cleaning means will be described with reference to FIG. 4 and FIGS. 2 and 3 described above. FIG. 4 shows claim 5 of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional configuration diagram of a main part of a color image forming apparatus showing an embodiment of a second example of the image forming apparatus according to any one of Examples 1 to 9;
【0067】図4において、10は各色毎の像形成体で
ある感光体ドラム、11は各色毎の帯電手段であるスコ
ロトロン帯電器、12は各色毎の画像書込手段である露
光光学系、13は各色毎の現像手段である現像器、14
aは転写ベルト、14cは各色毎の転写手段である1次
転写器、14mは転写ベルトの除電手段である除電器、
14bは転写ベルトの押圧手段である押圧弾性板、17
は定着手段である定着装置、190は各色毎の像形成体
のクリーニング手段であるクリーニング装置、190a
は転写ベルトのクリーニング手段であるクリーニング装
置である。In FIG. 4, reference numeral 10 denotes a photosensitive drum as an image forming body for each color, 11 a scorotron charger as charging means for each color, 12 an exposure optical system as image writing means for each color, and 13 Denotes a developing device which is a developing means for each color;
a is a transfer belt, 14c is a primary transfer device as a transfer unit for each color, 14m is a static eliminator as a static eliminator of the transfer belt,
14b is a pressing elastic plate which is a pressing means of the transfer belt, 17
Reference numeral 190 denotes a fixing device as a fixing unit; 190, a cleaning device as a cleaning unit for an image forming body for each color;
Reference numeral denotes a cleaning device that is a cleaning unit for the transfer belt.
【0068】本実施形態においては、各色毎の像形成体
である感光体ドラム10、各色毎の帯電手段であるスコ
ロトロン帯電器11、各色毎の画像書込手段である露光
光学系12及び各色毎の現像手段である現像器13及び
像形成体のクリーニング手段であるクリーニング装置1
90は、上記実施形態1にて説明したと同様な構造のも
のが用いられ、これらを1組としてイエロー(Y),マ
ゼンタ(M),シアン(C)および黒色(K)の各色毎
の画像形成ユニット100が4組設けられ、図1の矢印
にて示す時計方向に回転される転写ベルト14aの回転
方向に対して、転写ベルト14aの下側に、形成される
色と順序に従ってY、M、C、Kの順に配置される。In this embodiment, a photosensitive drum 10 as an image forming body for each color, a scorotron charger 11 as a charging unit for each color, an exposure optical system 12 as an image writing unit for each color, and a Developing device 13 as a developing means and cleaning device 1 as an image forming body cleaning means
Reference numeral 90 denotes an image having the same structure as that described in the first embodiment, and a set of these is used as an image for each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). Four sets of forming units 100 are provided, and Y, M are formed below the transfer belt 14a in the rotation direction of the transfer belt 14a rotated clockwise as indicated by the arrow in FIG. , C, and K in this order.
【0069】各色毎の像形成体である感光体ドラム10
は、例えばアルミ材によって形成される円筒状の金属基
体の外周に、表面にオーバーコート層(保護層)を設け
た有機感光体層(OPC)を該金属基体の外周に形成し
たものであり、後述するように、当接状態とされる転写
ベルト14aの移動により転写ベルト14aからの駆動
力を受けて従動回転され、接地した状態で図1の矢印で
示す反時計方向に各色毎の感光体ドラム10が回転され
る。The photosensitive drum 10 as an image forming body for each color
Is formed by forming an organic photoreceptor layer (OPC) having an overcoat layer (protective layer) on the outer periphery of a cylindrical metal substrate formed of, for example, an aluminum material on the outer periphery of the metal substrate. As will be described later, the transfer belt 14a in the contact state is rotated by receiving the driving force from the transfer belt 14a, and is rotated in a counterclockwise direction indicated by an arrow in FIG. The drum 10 is rotated.
【0070】有機感光体層は、電荷発生物質(CGM)
を主成分とする電荷発生層(CGL)と電荷輸送物質
(CTM)を主成分とする電荷輸送層(CTL)とに機
能分離された二層構成の感光体層とされる。なお有機感
光体層は、電荷発生物質(CGM)と電荷輸送物質(C
TM)を1つの層中に含有する単層構成とされてもよ
く、該単層構成又は前記二層構成の感光体層には、通常
バインダー樹脂が含有される。The organic photoreceptor layer is composed of a charge generation material (CGM)
And a charge transport layer (CTL) containing a charge transport material (CTM) as a main component. The organic photoreceptor layer comprises a charge generation material (CGM) and a charge transport material (C
(TM) in one layer, and the photosensitive layer having the single-layer structure or the two-layer structure usually contains a binder resin.
【0071】前記二層構成の有機感光体層を有する感光
体ドラムにおいて、CGLに含有されるCGMとして
は、LED,LD等の光源光に感光性を有するアゾ系顔
料、アズレニウム顔料、フタロシアニン系顔料、ペリレ
ン系顔料が用いられ、なかでも赤〜赤外光(600nm
〜850nm)に感光するOPC感光体のCGMとして
は、銅フタロシアニン顔料やチタニルフタロシアニン顔
料等が好ましく用いられる。In the photosensitive drum having the two-layered organic photosensitive layer, the CGM contained in the CGL may be an azo pigment, an azulenium pigment, a phthalocyanine pigment which is sensitive to light from a light source such as an LED or an LD. , A perylene pigment is used, and red to infrared light (600 nm
Copper phthalocyanine pigments, titanyl phthalocyanine pigments, and the like are preferably used as the CGM of the OPC photoreceptor that is sensitive to 850 nm.
【0072】CGLに用いられるバインダー樹脂として
は、ポリビニルブチラール樹脂又はポリカーボネート樹
脂が用いられ、感度、繰り返し使用時の電位変化等にお
いて優れる。これらのバインダー樹脂は、単独で或いは
2種以上の混合物として用いることができる。As the binder resin used for CGL, a polyvinyl butyral resin or a polycarbonate resin is used, which is excellent in sensitivity, potential change upon repeated use, and the like. These binder resins can be used alone or as a mixture of two or more.
【0073】CGLの形成に用いられる溶媒或いは分散
媒としては、ケトン系又はハロゲン系溶剤が好ましく用
いられ、感度、繰り返し使用時の電位変化等が更に良好
となる。また、これらの溶媒は単独或いは2種以上の混
合溶媒として用いることもできる。As a solvent or a dispersion medium used for forming CGL, a ketone-based or halogen-based solvent is preferably used, and the sensitivity and the potential change upon repeated use are further improved. In addition, these solvents can be used alone or as a mixed solvent of two or more kinds.
【0074】CGL中のCGMとバインダー樹脂との重
量比は100:1〜1000とされ、該CGLの膜厚は
0.01〜10μmとされ、該CGLの形成のための塗
布方法としては、ブレード塗布、ワイヤーバー塗布、ス
プレー塗布、ディップ塗布、スライドホッパー塗布等の
各塗布方法がある。The weight ratio of CGM to binder resin in CGL is 100: 1 to 1000, the film thickness of CGL is 0.01 to 10 μm, and the coating method for forming the CGL is a blade. There are various coating methods such as coating, wire bar coating, spray coating, dip coating and slide hopper coating.
【0075】次に前記CTLに含有されるCTMとして
は、ヒドラゾン系化合物、スチリル系化合物、ベンジジ
ン系化合物、スチルベン系化合物等が用いられる。Next, as the CTM contained in the CTL, hydrazone compounds, styryl compounds, benzidine compounds, stilbene compounds and the like are used.
【0076】前記CTLに用いられるバインダー樹脂と
しては、広範囲な絶縁性樹脂から適時選択して使用する
ことができ、好ましい結着樹脂としては、シリコン−ア
ルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポ
リ−N−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の絶縁性樹
脂を挙げることができ、これらの結着樹脂は単独或いは
2種以上混合して用いることができる。The binder resin used in the CTL can be selected from a wide range of insulating resins as appropriate, and preferred binder resins include silicone-alkyd resins, phenol-formaldehyde resins, and poly-N- Insulating resins such as vinyl carbazole and polysilane can be mentioned, and these binder resins can be used alone or in combination of two or more.
【0077】バインダー樹脂とCTMとの配合比は1:
10〜500とされ、更には1:20〜150が好まし
い。CTLの膜厚は1〜100μmとされるが、更に5
〜50μmが好ましい。The mixing ratio of the binder resin and CTM is 1:
It is set to 10 to 500, and more preferably 1:20 to 150. The thickness of the CTL is set to 1 to 100 μm.
~ 50 μm is preferred.
【0078】塗布方法としては、CGLと同様な方法を
用いることができる。As a coating method, a method similar to CGL can be used.
【0079】又、有機感光体層と導電層との間に必要に
より中間層が設けられるが、中間層としては、例えば塩
ビ酢ビ共重合体、塩ビ酢ビマレイン酸共重合体、エチル
セルロース、カルボキシメチルセルロース、共重合タイ
プ若しくは変性タイプのアルコール可溶性ポリアミド樹
脂等の0.01〜2μm厚の樹脂層とされる。If necessary, an intermediate layer is provided between the organic photoreceptor layer and the conductive layer. Examples of the intermediate layer include polyvinyl chloride vinyl acetate copolymer, vinyl acetate vinyl acetate maleic acid copolymer, ethyl cellulose and carboxymethyl cellulose. And a resin layer having a thickness of 0.01 to 2 μm, such as a copolymer type or modified type alcohol-soluble polyamide resin.
【0080】オーバーコート層(保護層)としては、有
機溶剤に例えばシリコン、フッ素等の樹脂を溶解し、さ
らに必要により酸化防止剤、マット剤等を添加したもの
を用いる。塗布方法は特に限定しないが、スプレー塗
布、スライドホッパー塗布方法が好ましい。膜厚は0.
5〜10μm程度に形成する。これにより、感光体層表
面の硬度、強度等が増加され、スリ傷の発生が防止され
ると共に、高温耐久性が得られる。また、感光体層表面
をより強くクリーニングすることも可能となるため、表
面付着物の除去が容易となる。さらにトナーの転写性、
特に小粒径トナーや球形トナーでの転写性の向上も図ら
れる。As the overcoat layer (protective layer), a layer obtained by dissolving a resin such as silicon or fluorine in an organic solvent and further adding an antioxidant, a matting agent and the like as necessary is used. The application method is not particularly limited, but spray application and slide hopper application are preferred. The film thickness is 0.
It is formed to a thickness of about 5 to 10 μm. Thereby, the hardness, strength, and the like of the surface of the photoreceptor layer are increased, and generation of scratches is prevented, and high-temperature durability is obtained. Further, since the surface of the photoconductor layer can be more strongly cleaned, it is easy to remove the deposits on the surface. Furthermore, toner transferability,
In particular, transferability with a small particle size toner or a spherical toner is also improved.
【0081】各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電
器11は、それぞれ所定の電位に保持された制御グリッ
ドとコロナ放電電極による使用されるトナー(現像時の
トナー)と同極性(本実施形態においてはマイナス極
性)のコロナ放電とによって帯電作用(本実施形態にお
いてはマイナス帯電)を行い、感光体ドラム10に対し
一様な電位を与える。スコロトロン帯電器11のコロナ
放電電極としては、その他鋸歯状電極や針状電極を用い
ることも可能である。The scorotron charger 11, which is a charging means for each color, has the same polarity as the toner (toner at the time of development) used by the control grid and the corona discharge electrode maintained at a predetermined potential. The charging action (minus charging in the present embodiment) is performed by the corona discharge of (negative polarity), and a uniform potential is applied to the photosensitive drum 10. As the corona discharge electrode of the scorotron charger 11, a saw-tooth electrode or a needle electrode can also be used.
【0082】各色毎の画像書込手段である露光光学系1
2は、感光体ドラム10上での露光位置が、前述した各
色毎のスコロトロン帯電器11に対して感光体ドラム1
0の回転方向下流側に位置するようにして感光体ドラム
10の周辺に配置される。露光光学系12は、レーザ光
源(不図示)から発光されるレーザ光を回転多面鏡(不
図示)により回転走査し、fθレンズ(不図示)、反射
ミラー(不図示)等より成り、別体の画像読み取り装置
によって読み取られメモリに記憶された各色の画像デー
タに従って感光体ドラム10の感光体層を像露光し、各
色毎の感光体ドラム10上に静電潜像を形成する。Exposure optical system 1 as image writing means for each color
2 indicates that the exposure position on the photosensitive drum 10 is the photosensitive drum 1 with respect to the scorotron charger 11 for each color described above.
It is arranged around the photosensitive drum 10 so as to be located on the downstream side in the rotation direction of 0. The exposure optical system 12 rotationally scans a laser beam emitted from a laser light source (not shown) with a rotary polygon mirror (not shown), and comprises an fθ lens (not shown), a reflection mirror (not shown), and the like, and is separate. In accordance with the image data of each color read by the image reading device and stored in the memory, the photosensitive layer of the photosensitive drum 10 is image-exposed to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 10 for each color.
【0083】各色毎の現像手段である現像器13は、感
光体ドラム10の周面に対し所定の間隙を保ち、感光体
ドラム10の回転方向と順方向に回転する例えば厚み
0.5〜1mm、外径15〜25mmの円筒状の非磁性
のステンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリー
ブ131を有し、内部に各色毎の現像色に従いイエロー
(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)および黒色
(K)の一成分或いは二成分現像剤を収容している。現
像器13は不図示の突き当てコロにより感光体ドラム1
0と所定の間隙、例えば100〜500μmをあけて非
接触に保たれており、現像スリーブ131に対して直流
電圧と交流電圧を重畳した現像バイアスを印加すること
により、非接触の反転現像を行い、感光体ドラム10上
にトナー像を形成する。The developing device 13 which is a developing means for each color keeps a predetermined gap with respect to the peripheral surface of the photosensitive drum 10 and rotates in a forward direction with respect to the rotating direction of the photosensitive drum 10, for example, 0.5 to 1 mm in thickness. A cylindrical developing sleeve 131 made of non-magnetic stainless steel or aluminum having an outer diameter of 15 to 25 mm, and has yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) therein according to the developing color of each color. And a black (K) one-component or two-component developer. The developing device 13 is provided with an abutting roller (not shown),
0 and a predetermined gap, for example, 100 to 500 μm, and is kept in a non-contact state. By applying a developing bias in which a DC voltage and an AC voltage are superimposed on the developing sleeve 131, non-contact reversal development is performed. Then, a toner image is formed on the photosensitive drum 10.
【0084】現像手段である現像器13には、従来平均
粒径が十数μmの非磁性トナーと平均粒径が数十〜数百
μmの磁性キャリアとから成る二成分現像剤或いは平均
粒径が十数μmの非磁性トナーから成る一成分現像剤が
用いられている。しかし非接触現像として現像剤を用い
る場合は、振動電界によってトナーの移行制御を効果的
に行うことができるから、平均粒径が1〜20μm、好
ましくは4〜10μmのトナーと平均粒径10〜60μ
m、さらに好ましくは20〜50μmのキャリアとから
成る二成分現像剤或いは平均粒径が1〜20μm、好ま
しくは4〜10μmのトナーから成る一成分現像剤を用
いることが好ましい。この点について説明する。A developing device 13 serving as a developing means is provided with a two-component developer or an average particle size which is conventionally composed of a non-magnetic toner having an average particle size of tens of μm and a magnetic carrier having an average particle size of tens to hundreds of μm. Is a one-component developer composed of a non-magnetic toner having a size of about 10 μm. However, when the developer is used for non-contact development, the transfer of the toner can be effectively controlled by the oscillating electric field. Therefore, the toner having an average particle diameter of 1 to 20 μm, preferably 4 to 10 μm and the average particle diameter of 10 to 10 μm are used. 60μ
m, more preferably a two-component developer comprising a carrier of 20 to 50 μm or a one-component developer comprising a toner having an average particle diameter of 1 to 20 μm, preferably 4 to 10 μm. This will be described.
【0085】(キャリア)一般に磁性キャリア粒子は平
均粒径が大きいと、現像剤搬送体上に形成される磁気ブ
ラシの穂の状態が粗くなるために、電界により振動を与
えながら静電潜像を現像しても、トナー像にムラが現れ
易く、穂におけるトナー濃度が低くなるので高濃度の現
像が行われない等の問題点がある。この問題点を解消す
るには、磁性キャリア粒子の平均粒径dcを小さくすれ
ばよく、実験の結果体積平均粒径dcが10〜60μ
m、好ましくは20〜50μmであると上記問題点は発
生しないことが判明した。(Carrier) In general, if the average particle size of the magnetic carrier particles is large, the condition of the ears of the magnetic brush formed on the developer conveying member becomes coarse, so that an electrostatic latent image is formed while applying vibration by an electric field. Even when development is performed, unevenness tends to appear in the toner image, and the toner concentration in the ears becomes low, so that there is a problem that high-density development is not performed. In order to solve this problem, the average particle diameter dc of the magnetic carrier particles may be reduced.
m, preferably 20 to 50 μm, the above problem did not occur.
【0086】dcが10μm以下であると、キャリアを
十分に磁化させることが困難で、トナー粒子と共に像形
成体の表面に付着するようになったり、飛散し易くな
る。When the dc is less than 10 μm, it is difficult to sufficiently magnetize the carrier, and the carrier adheres to the surface of the image forming body together with the toner particles or easily scatters.
【0087】また、dcが60μm以上になると、キャ
リアの比表面積が小さくなるため、トナーを十分に帯電
することができない。また、被覆率が高くなるためトナ
ー飛散も起こり易くなる。When dc is 60 μm or more, the specific surface area of the carrier becomes small, so that the toner cannot be sufficiently charged. Further, since the covering ratio is high, toner scattering is also likely to occur.
【0088】上記体積平均粒径dcは、湿式分散機を備
えたレーザ回折式粒度分布測定装置「HEROS」(S
YMPATEC社製)により測定される。先ず、湿式分
散機で磁性粒子数10mgを界面活性剤と共に水50m
gに分散させ、次いで超音波ホモジナイザー(出力15
0W)で発熱による再凝集が起こらぬよう注意しなが
ら、1〜10分間分散する前処理を行った後に測定した
値である。The volume average particle diameter dc can be measured by a laser diffraction particle size distribution analyzer “HEROS” (S
YMPATEC). First, 10 mg of magnetic particles were added together with a surfactant to 50 m of water using a wet disperser.
g and then an ultrasonic homogenizer (output 15
0W), and the value was measured after performing a pretreatment of dispersing for 1 to 10 minutes while taking care not to cause re-aggregation due to heat generation.
【0089】キャリアの磁化の強さ(最大磁化)は、5
〜60emu/g、好ましくは10〜40emu/gで
ある。この強さは現像剤搬送体上の磁束密度にもよる
が、現像剤搬送体の一般的な磁束密度の条件下において
は、5emu/g未満では磁気的な束縛力が働かずキャ
リア飛散の原因となる。また、60emu/gを超える
とキャリアの穂立ちが高くなり過ぎ、像形成体と非接触
状態を保つことが困難になる。The intensity of the magnetization of the carrier (maximum magnetization) is 5
-60 emu / g, preferably 10-40 emu / g. Although this strength depends on the magnetic flux density on the developer carrying member, under the general condition of the magnetic flux density of the developer carrying member, if it is less than 5 emu / g, the magnetic binding force does not work and the carrier is scattered. Becomes On the other hand, if it exceeds 60 emu / g, the carrier ears become too high, making it difficult to maintain a non-contact state with the image forming body.
【0090】キャリアの磁化の強さの測定は、キャリア
粒子を0.25cm×3cm2の試料セルにタッピング
しながら充填した後、試料をピックアップコイルに付け
て磁化器にセットし、直流磁化特性自動記録装置「TY
PE3257」(横河北辰電機社製)を用いてX−Yレ
コーダにヒステリシスカーブを描かせることにより行わ
れる。Measurement of the magnetization intensity of the carrier was carried out by filling the carrier particles while tapping them into a sample cell of 0.25 cm × 3 cm 2 , attaching the sample to a pickup coil, setting the sample on a magnetizer, and setting the DC magnetization characteristics automatically. Recording device "TY
This is performed by causing the XY recorder to draw a hysteresis curve using "PE3257" (manufactured by Yokogawa Hokushin Electric Co., Ltd.).
【0091】このような磁性キャリアは、磁性体として
従来の磁性キャリアにおけると同様の、鉄、クロム、ニ
ッケル、コバルト等の金属、あるいはそれらの化合物や
合金、例えば、四三酸化鉄、γ−酸化第二鉄、二酸化ク
ロム、酸化マンガン、フェライト、マンガン−銅系合
金、といった強磁性体の球形化された粒子、又はそれら
の球形磁性体粒子の表面をスチレン系樹脂、ビニル系樹
脂、エチレン系樹脂、ロジン変性樹脂、アクリル系樹
脂、ポリアミド樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系
樹脂、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂等の単独、又は共
重合体で球形に被覆することで得られる。Such a magnetic carrier is made of a metal such as iron, chromium, nickel, cobalt or the like, or a compound or alloy thereof, such as triiron tetroxide, γ-oxide, as in a conventional magnetic carrier. Ferric, chromium dioxide, manganese oxide, ferrite, manganese-copper alloy, ferromagnetic spherical particles, or the surface of these spherical magnetic particles styrene resin, vinyl resin, ethylene resin And a rosin-modified resin, an acrylic resin, a polyamide resin, an epoxy resin, a polyester resin, a silicone resin, a fluororesin, or the like, or a spherical coating with a copolymer.
【0092】また、これらの樹脂の中に、磁性体微粒子
を分散して含有させた、いわゆる樹脂分散型キャリアも
用いることができる。Further, a so-called resin-dispersed carrier in which magnetic fine particles are dispersed and contained in these resins can also be used.
【0093】(トナー)一般にトナー粒子は、平均粒径
が小さくなると、定性的に粒径の二乗に比例して帯電量
が減少し、相対的にファンデルワールス力のような付着
力が大きくなって、飛散し易くなり、カブリが発生し易
くなる。そして、平均粒径が10μm以下になると、こ
の問題が顕著に現れるようになる。その点を本実施形態
の現像手段では現像を振動電界下で行うことで解消する
ようにしている。(Toner) Generally, when the average particle size of the toner particles is reduced, the charge amount is qualitatively reduced in proportion to the square of the particle size, and the adhesive force such as van der Waals force is relatively increased. Scattered easily, and fogging is likely to occur. Then, when the average particle size is 10 μm or less, this problem becomes remarkable. The developing means of the present embodiment solves this problem by performing the development under an oscillating electric field.
【0094】トナーの体積平均粒径D50(μm)が大き
くなると、既に触れているように、画像の荒れが目立つ
ようになる。D50が10μm以下の微粒子化したトナー
(小粒径トナー)を用いると、解像力は格段に向上し
て、濃淡差も忠実に再現した鮮明な高画質画像を与える
ようになる。D50が20μm以上では、画質の低下を生
じ、1μm以下になると、帯電不良、飛散等が起こり易
くなる。When the volume average particle diameter D 50 (μm) of the toner increases, as already mentioned, the roughness of the image becomes conspicuous. If D 50 is used the toner following micronized 10 [mu] m (small particle size toner), the resolution is remarkably improved, so give a clear high-quality images shading difference also faithfully reproduced. D 50 is 20μm or more, results in degradation of image quality, at the 1μm or less, poor charging, scattering and the like easily occurs.
【0095】以上の理由からトナーの体積平均粒径D50
は1〜20μm、好ましくは4μm≦D50≦10μmで
ある。For the above reasons, the volume average particle diameter D 50 of the toner is
Is 1 to 20 μm, preferably 4 μm ≦ D 50 ≦ 10 μm.
【0096】D50が10μmより大きい場合は粒径が大
きく解像力が不足し、D50が4μmより小さい場合は凝
集力が大きく、摩擦帯電不良となり易い。When D 50 is larger than 10 μm, the particle size is large and the resolution is insufficient, and when D 50 is smaller than 4 μm, the cohesive force is large and triboelectric charging tends to be poor.
【0097】ここで、平均粒径に用いた体積平均粒径D
50はコールターカウンターTA−II型(アパーチャー1
00μm、コールター社製)で測定された。Here, the volume average particle size D used for the average particle size is
50 is a coulter counter TA-II type (aperture 1
00 μm, manufactured by Coulter Corporation).
【0098】また、トナー粒子が現像バイアスの電界に
追随するために、トナー粒子の帯電量の絶対値は、二成
分磁性現像剤においては、特に10〜30μC/gにす
るのが現像性確保、カブリや飛散防止の観点から望まし
い。特に粒径の小さい場合は高い帯電量が必要である。Further, since the toner particles follow the electric field of the developing bias, the absolute value of the charge amount of the toner particles is preferably set to 10 to 30 μC / g in the case of the two-component magnetic developer, in order to secure the developability. It is desirable from the viewpoint of preventing fog and scattering. In particular, when the particle size is small, a high charge amount is required.
【0099】このようなトナーのバインダー樹脂として
は、スチレン系樹脂、ビニル系樹脂、エチル系樹脂、ロ
ジン変性樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、エポ
キシ樹脂、ポリエステル樹脂や、これらのスチレン−ア
クリル系樹脂等の共重合体樹脂又は混合した樹脂等が好
ましい。これらの樹脂にカラー顔料等の着色成分や、必
要に応じて帯電制御剤、ワックス等の離型剤、粒子の流
動滑りを良くするための流動化剤、像担持体面の清浄化
に役立つクリーニング剤等を加えて、従来公知の粉砕造
粒法,懸濁重合法,乳化重合法等のトナー製造方法と同
等の方法によって作ることができる。流動化剤として
は、コロイダルシリカ、シリコンワニス、金属石鹸ある
いは非イオン表面活性剤等を用いることができ、クリー
ニング剤としては、脂肪酸金属塩、有機基置換シリコン
あるいはフッ素等表面活性剤等を用いることができる。Examples of the binder resin for such a toner include styrene resins, vinyl resins, ethyl resins, rosin-modified resins, acrylic resins, polyamide resins, epoxy resins, polyester resins, and styrene-acryl resins. And the like, or a mixed resin or the like. Coloring components such as color pigments, a charge controlling agent, a releasing agent such as wax if necessary, a fluidizing agent for improving the fluid sliding of the particles, and a cleaning agent useful for cleaning the surface of the image carrier. In addition, the toner can be produced by a method known in the art, such as a conventionally known pulverization granulation method, suspension polymerization method, emulsion polymerization method, or the like. As a fluidizing agent, colloidal silica, silicon varnish, metal soap, a nonionic surfactant, or the like can be used. As a cleaning agent, a surfactant such as a fatty acid metal salt, organic group-substituted silicon, or fluorine can be used. Can be.
【0100】またトナー形状としては重合法等により製
造される球形トナーの方が、不定形トナーより流動性が
高く、像形成体との付着力が小さく転写率が高いので好
ましい。As the toner shape, a spherical toner produced by a polymerization method or the like is preferable because it has higher fluidity than amorphous toner, has low adhesion to an image forming body, and has a high transfer rate.
【0101】(現像剤)本実施形態の現像器13に一成
分現像剤として用いられる場合は、上記に述べたトナー
が用いられるが、現像器13に二成分現像剤として用い
られる場合は、上記に述べたような球状のキャリア粒子
とトナーとが従来の二成分現像剤におけると同様の割合
で混合した現像剤が好ましく用いられるが、キャリアと
して、一般のコーティングキャリア(密度5〜8g/c
m3)を使用した場合、現像剤中のトナー濃度は2〜3
0重量%、好ましくは5〜20重量%である。(Developer) When the toner is used as a one-component developer in the developing device 13 of the present embodiment, the toner described above is used. As described above, a developer in which spherical carrier particles and toner are mixed at the same ratio as in a conventional two-component developer is preferably used. As a carrier, a general coating carrier (density of 5 to 8 g / c) is used.
m 3 ), the toner concentration in the developer is 2-3.
0% by weight, preferably 5 to 20% by weight.
【0102】2重量%より小であると、現像に必要なト
ナー数が確保できなく、被覆率が低下するため帯電過
剰、現像性低下を招く。If the amount is less than 2% by weight, the number of toners required for development cannot be secured, and the coverage decreases, resulting in excessive charging and a decrease in developability.
【0103】30重量%より大であると、被覆率が大と
なり、帯電不良、トナー飛散が起こり易くなる。If the content is more than 30% by weight, the coverage becomes large, and poor charging and toner scattering easily occur.
【0104】ただし、現像剤中のキャリアとして前述し
たような密度の比較的軽い(2〜4g/cm3)樹脂分
散型キャリアを用いた場合の現像剤中のトナー濃度は、
一般の樹脂被覆キャリアを用いる場合よりもやや高く、
5〜40重量%、より好ましくは10〜30重量%とす
るのがよい。However, when a relatively light (2-4 g / cm 3 ) resin-dispersed carrier having the above-mentioned density is used as the carrier in the developer, the toner concentration in the developer is as follows:
Slightly higher than when using a general resin-coated carrier,
The content is preferably 5 to 40% by weight, more preferably 10 to 30% by weight.
【0105】現像剤には、必要に応じて、粒子の流動滑
りをよくするための流動化剤や像形成体1面の清浄化に
役立つクリーニング剤等が混合される。流動化剤として
は、コロイダルシリカ、シリコンワニス、金属石鹸或い
は非イオン表面活性剤等を用いることができ、クリーニ
ング剤としては、脂肪酸金属塩、有機基置換シリコン或
いは弗素等表面活性剤等を用いることができる。If necessary, a fluidizing agent for improving the fluid sliding of the particles, a cleaning agent for cleaning the surface of the image forming body 1 and the like are mixed with the developer. As the fluidizing agent, colloidal silica, silicon varnish, metal soap or nonionic surfactant can be used. As the cleaning agent, a surfactant such as fatty acid metal salt, organic group-substituted silicon or fluorine can be used. Can be.
【0106】転写ベルト14aは体積抵抗率1012〜1
015Ω・cmの無端ベルトであり、例えば変性ポリイミ
ド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエチレ
ン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等
のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散し
た、厚さ0.1〜1.0mmの半導電性フィルム基体の
外側に、好ましくはトナーフィルミング防止層として厚
さ5〜50μmのフッ素コーティングを行った、2層構
成のシームレスベルトである。転写ベルト14aの基体
としては、この他に、シリコンゴム或いはウレタンゴム
等に導電材料を分散した厚さ0.5〜2.0mmの半導
電性ゴムベルトを使用することもできる。転写ベルト1
4aは、駆動ローラ14d及び従動ローラ14eに内接
して張架され、画像形成装置時には、不図示の駆動モー
タよりの駆動をうけて駆動ローラ14dが回転され、各
色毎の転写位置の上流側に配設される押圧弾性板14b
により感光体ドラム10に転写ベルト14aが押圧さ
れ、転写ベルト14aが図1の矢印で示す時計方向に回
転される。この際、転写ベルト14aの移動に従動して
転写ベルト14aの駆動力を受けて感光体ドラム10が
従動回転される。The transfer belt 14a has a volume resistivity of 10 12 -1.
It is an endless belt of 0 15 Ωcm, for example, a conductive material is dispersed in engineering plastics such as modified polyimide, thermosetting polyimide, ethylene tetrafluoroethylene copolymer, polyvinylidene fluoride, nylon alloy, etc. This is a seamless belt having a two-layer structure in which a 1.0 mm semiconductive film substrate is coated with a fluorine coating having a thickness of 5 to 50 μm, preferably as a toner filming preventing layer. In addition, as the base of the transfer belt 14a, a semiconductive rubber belt having a thickness of 0.5 to 2.0 mm in which a conductive material is dispersed in silicon rubber or urethane rubber can be used. Transfer belt 1
4a is stretched in contact with the driving roller 14d and the driven roller 14e, and at the time of the image forming apparatus, the driving roller 14d is rotated by a driving motor (not shown) so as to be upstream of the transfer position for each color. Pressing elastic plate 14b provided
As a result, the transfer belt 14a is pressed against the photosensitive drum 10, and the transfer belt 14a is rotated clockwise as indicated by the arrow in FIG. At this time, the photosensitive drum 10 is driven to rotate by receiving the driving force of the transfer belt 14a following the movement of the transfer belt 14a.
【0107】各色毎の転写手段である1次転写器14c
は、好ましくはコロナ放電器により構成され、転写ベル
ト14aを挟んで各色毎の感光体ドラム10に対向して
設けられ、転写ベルト14aと各色毎の感光体ドラム1
0との間に各色毎の転写域(符号なし)を形成する。各
色毎の1次転写器14cにはトナーと反対極性(本実施
形態においてはプラス極性)の直流電圧を印加し、転写
域に転写電界を形成することにより、各色毎の感光体ド
ラム10上のトナー像を転写ベルト14a上に転写す
る。A primary transfer unit 14c as a transfer unit for each color
Is preferably constituted by a corona discharger, is provided opposite to the photosensitive drum 10 for each color with the transfer belt 14a interposed therebetween, and the transfer belt 14a and the photosensitive drum 1 for each color are provided.
A transfer area (no sign) is formed for each color between 0 and 0. A DC voltage having a polarity opposite to that of the toner (positive polarity in the present embodiment) is applied to the primary transfer device 14c for each color, and a transfer electric field is formed in the transfer area. The toner image is transferred onto the transfer belt 14a.
【0108】各色毎の除電手段である除電器14mは、
好ましくはコロナ放電器により構成され、1次転写器1
4cにより帯電された転写ベルト14aを除電する。The static eliminator 14m, which is a static eliminator for each color,
Preferably, the primary transfer unit 1 is constituted by a corona discharger.
The transfer belt 14a charged by 4c is neutralized.
【0109】転写ベルトの押圧手段である押圧弾性板1
4bは、ウレタン等のゴムブレードにより形成され、各
色毎の転写位置の上流側に配設され、画像形成時に転写
ベルト14aを感光体ドラム10に押圧し、転写ベルト
14aの移動に従動して感光体ドラム10を回転させ
る。Pressing elastic plate 1 serving as pressing means for the transfer belt
4b is formed by a rubber blade of urethane or the like, is disposed upstream of the transfer position for each color, presses the transfer belt 14a against the photosensitive drum 10 at the time of image formation, and follows the movement of the transfer belt 14a to move the photosensitive belt. The body drum 10 is rotated.
【0110】定着手段である定着装置17は、少なくと
も一方のローラの内部にヒータを有する定着ローラ17
aと圧着ローラ17bとの2本のローラで構成され、定
着ローラ17aと圧着ローラ17bとの間で熱と圧力と
を加えることにより転写材上のトナー像を定着する。The fixing device 17 serving as a fixing means includes a fixing roller 17 having a heater inside at least one of the rollers.
a, and a pressure roller 17b. The toner image on the transfer material is fixed by applying heat and pressure between the fixing roller 17a and the pressure roller 17b.
【0111】各色毎の像形成体のクリーニング手段であ
るクリーニング装置190及び転写ベルトのクリーニン
グ手段であるクリーニング装置190aとは同様な構造
を有し、後段において詳述するように、クリーニング装
置190及びクリーニング装置190aのそれぞれに設
けられる再帯電ローラ192とクリーニング部材である
クリーニングローラ191とにより、クリーニング装置
190は各色毎の感光体ドラム10の転写残トナーを、
またクリーニング装置190aは転写ベルト14aの転
写残トナーをそれぞれクリーニングする。The cleaning device 190, which is a means for cleaning the image forming body for each color, and the cleaning device 190a, which is a means for cleaning the transfer belt, have the same structure, and as will be described later in detail, the cleaning device 190 and the cleaning device 190 The cleaning device 190 removes the transfer residual toner of the photosensitive drum 10 for each color by the recharging roller 192 and the cleaning roller 191 that is a cleaning member provided in each of the devices 190a.
The cleaning device 190a cleans the transfer residual toner on the transfer belt 14a.
【0112】次に画像形成プロセス(画像形成工程)を
説明する。Next, the image forming process (image forming step) will be described.
【0113】画像記録のスタートにより不図示の感光体
駆動モータの始動によりイエロー(Y)の画像形成ユニ
ット100の感光体ドラム10が図1の矢印で示す反時
計方向へ回転され、同時にYのスコロトロン帯電器11
の帯電作用によりYの感光体ドラム10に電位の付与が
開始される。When the photosensitive member drive motor (not shown) is started by the start of image recording, the photosensitive drum 10 of the yellow (Y) image forming unit 100 is rotated in the counterclockwise direction indicated by the arrow in FIG. Charger 11
, The application of a potential to the Y photoconductor drum 10 is started.
【0114】Yの感光体ドラム10は電位を付与された
あと、Yの露光光学系12によって第1の色信号すなわ
ちYの画像データに対応する電気信号による画像書込が
開始され、Yの感光体ドラム10の表面に原稿画像のY
の画像に対応する静電潜像が形成される。After the electric potential is applied to the Y photosensitive drum 10, the Y exposure optical system 12 starts the image writing by the first color signal, that is, the electric signal corresponding to the Y image data, so that the Y photosensitive drum 10 is exposed. Y of the original image on the surface of the body drum 10
An electrostatic latent image corresponding to the image is formed.
【0115】前記の潜像はYの現像器13により非接触
の状態で反転現像されYの感光体ドラム10の回転に応
じイエロー(Y)のトナー像が形成される。The latent image is reversal-developed in a non-contact state by the Y developing unit 13 to form a yellow (Y) toner image in accordance with the rotation of the Y photosensitive drum 10.
【0116】上記の画像形成プロセスによって像形成体
であるYの感光体ドラム10上に形成されたYのトナー
像が、Yの転写域(符号なし)において、第1の転写手
段であるYの1次転写器14cによって、転写ベルト1
4a上に転写される。The Y toner image formed on the Y photoreceptor drum 10 as an image forming body by the above-described image forming process is transferred to the Y transfer area (no symbol) in the Y transfer area (no sign). The transfer belt 1 is moved by the primary transfer device 14c.
4a.
【0117】次いで転写ベルト14aは、Yのトナー像
と同期が取られ、マゼンタ(M)の画像形成ユニット1
00によりMのスコロトロン帯電器11の帯電作用によ
り電位が付与され、Mの露光光学系12によって第2の
色信号すなわちMの画像データに対応する電気信号によ
る画像書込が行われ、Mの現像器13による非接触の反
転現像によってMの感光体ドラム10上にMのトナー像
が、Mの転写域(符号なし)において、第1の転写手段
であるMの1次転写器14cによって、前記のYのトナ
ー像の上からMのトナー像が重ね合わせて形成される。Next, the transfer belt 14a is synchronized with the Y toner image, and the magenta (M) image forming unit 1 is rotated.
00, an electric potential is applied by the charging action of the M scorotron charger 11, and the M exposure optical system 12 performs image writing using the second color signal, that is, an electric signal corresponding to M image data, and develops the M image. By the non-contact reversal development by the device 13, the M toner image is transferred onto the M photoreceptor drum 10 in the M transfer area (no symbol) by the M primary transfer device 14 c as the first transfer means. The M toner image is formed by being superimposed on the Y toner image of FIG.
【0118】同様のプロセスにより、Y、Mの重ね合わ
せトナー像と同期が取られ、シアン(C)の画像形成ユ
ニット100によりCの感光体ドラム10上に形成され
た、第3の色信号によるCの画像データに対応するCの
トナー像が、Cの転写域(符号なし)において、第1の
転写手段であるCの1次転写器14cによって、前記の
Y、Mのトナー像の上からCのトナー像が重ね合わせて
形成され、更にY、M、Cの重ね合わせトナー像と同期
が取られ、黒色(K)の画像形成ユニット100により
Kの感光体ドラム10上に形成された、第4の色信号に
よるKの画像データに対応するKのトナー像が、Kの転
写域(符号なし)において、第1の転写手段であるKの
1次転写器14cによって、前記のY、M、Cのトナー
像の上からKのトナー像が重ね合わせて形成され、転写
ベルト14a上にY、M、C及びKの重ね合わせカラー
トナー像が形成される。By the same process, the image is synchronized with the superposed toner images of Y and M, and is formed by the third color signal formed on the photosensitive drum 10 of C by the image forming unit 100 of cyan (C). The C toner image corresponding to the C image data is transferred from the top of the Y and M toner images by the C primary transfer unit 14c, which is the first transfer unit, in the C transfer area (no symbol). A toner image of C is formed on the photosensitive drum 10 of K by the black (K) image forming unit 100 in synchronism with the toner image of Y, M, and C. The K toner image corresponding to the K image data based on the fourth color signal is transferred by the K primary transfer unit 14c as the first transfer unit in the K transfer area (no sign). From the top of the C toner image Over image is formed by overlapping, Y, M, color toner image overlay C and K are formed on the transfer belt 14a.
【0119】転写後の各色毎の感光体ドラム10の周面
上に残った転写残トナーは、各色毎の像形成体のクリー
ニング手段であるクリーニング装置190によりクリー
ニングされる。The transfer residual toner remaining on the peripheral surface of the photosensitive drum 10 for each color after the transfer is cleaned by a cleaning device 190 which is a cleaning means of the image forming body for each color.
【0120】転写ベルト14a上の重ね合わせカラート
ナー像形成と同期して転写材収納手段である給紙カセッ
ト(不図示)から、転写材給送手段としてのタイミング
ローラ(不図示)を経て記録紙Pが第2の転写手段であ
る2次転写器14gの転写域(符号なし)へと搬送さ
れ、トナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極
性)の直流電圧が印加される2次転写器14gにより、
転写ベルト14a上の重ね合わせカラートナー像が記録
紙P上に一括して転写される。In synchronization with the formation of the superimposed color toner image on the transfer belt 14a, a recording sheet is fed from a paper feed cassette (not shown) as a transfer material storage means via a timing roller (not shown) as a transfer material feed means. P is conveyed to a transfer area (no sign) of a secondary transfer device 14g, which is a second transfer unit, and a secondary transfer device to which a DC voltage having the opposite polarity (positive polarity in the present embodiment) to the toner is applied. By 14g,
The superimposed color toner images on the transfer belt 14a are collectively transferred onto the recording paper P.
【0121】カラートナー像が転写された記録紙Pは、
鋸歯状電極板から成る分離手段である除電電極16bに
より除電され、定着装置17へと搬送され、定着ローラ
17aと圧着ローラ17bとの間で熱と圧力とを加えら
れることにより記録紙P上のトナー像が定着された後、
装置外部のトレイ(不図示)へ排出される。The recording paper P on which the color toner image has been transferred is
The charge is removed by a charge removing electrode 16b, which is a separating means formed of a sawtooth electrode plate, conveyed to the fixing device 17, and heat and pressure are applied between the fixing roller 17a and the pressure roller 17b, so that the recording paper P After the toner image is fixed,
The sheet is discharged to a tray (not shown) outside the apparatus.
【0122】転写後の転写ベルト14aの周面上に残っ
た転写残トナーは、転写ベルト14aを挟んで従動ロー
ラ14eに対向して設けられる転写ベルトのクリーニン
グ手段であるクリーニング装置190aによりクリーニ
ングされる。The transfer residual toner remaining on the peripheral surface of the transfer belt 14a after the transfer is cleaned by a cleaning device 190a which is a transfer belt cleaning means provided opposite to the driven roller 14e across the transfer belt 14a. .
【0123】上記において、転写材を転写ベルト14a
上を搬送させ、各色毎の画像形成ユニット100により
形成されたトナー像を、各色毎の第1の転写手段により
順次転写材上にてして、転写材上に重ね合わせカラート
ナー像を形成し、定着するようにしてもい。この際は、
第2の転写手段による転写は不要である。In the above, the transfer material is transferred to the transfer belt 14a.
The toner image formed by the image forming unit 100 for each color is sequentially transferred onto the transfer material by the first transfer means for each color, and a color toner image is formed on the transfer material. , May be established. In this case,
Transfer by the second transfer means is unnecessary.
【0124】実施形態1における図2または図3にて説
明したと同様に、像形成体のクリーニング手段であるク
リーニング装置190は、転写残トナーを有する感光体
ドラム10に対し、クリーニング位置において感光体ド
ラム10の回転方向上流側に配設され、感光体ドラム1
0に当接し従動回転される再帯電手段である再帯電ロー
ラ192と、感光体ドラム10の回転方向下流側に配設
され、感光体ドラム10と1〜5mmのニップを形成し
て駆動回転されるクリーニング部材であるクリーニング
ローラ191と、クリーニングローラ191からトナー
を回収するアルミ或いはステンレス等の金属ローラから
成る回収ローラ195と、回収ローラ195からトナー
を掻落とす掻取板196と、クリーニングローラ191
によりクリーニングされて飛散するトナーが再帯電ロー
ラ192に付着しないように弾性を有する薄板部材、例
えばマイラーフィルム等を用い、再帯電ローラ192と
クリーニングローラ191との間に設けられる仕切部材
である仕切板193とにより構成され、感光体ドラム1
0の周面上に残った転写残トナーをクリーニングする。
クリーニング装置190内に掻落とされたトナーは、ス
クリュウ194により不図示の廃トナー容器に回収され
る。As described with reference to FIG. 2 or FIG. 3 in the first embodiment, the cleaning device 190, which is a means for cleaning the image forming body, moves the photosensitive drum 10 having the transfer residual toner at the cleaning position. The photosensitive drum 1 is disposed upstream of the drum 10 in the rotation direction.
A recharging roller 192, which is a recharging unit that is driven to rotate by contacting with the photosensitive drum 10, is disposed downstream of the photosensitive drum 10 in the rotation direction, and is driven and rotated while forming a nip of 1 to 5 mm with the photosensitive drum 10. A cleaning roller 191 as a cleaning member, a collection roller 195 formed of a metal roller such as aluminum or stainless steel for collecting toner from the cleaning roller 191, a scraping plate 196 for scraping toner from the collection roller 195, and a cleaning roller 191.
The partition plate is a partition member provided between the recharging roller 192 and the cleaning roller 191 using a thin plate member having elasticity, for example, a mylar film, so that the toner scattered by the cleaning is not attached to the recharging roller 192. 193 and the photosensitive drum 1
The transfer residual toner remaining on the peripheral surface of No. 0 is cleaned.
The toner scraped into the cleaning device 190 is collected by a screw 194 into a waste toner container (not shown).
【0125】また、転写ベルトのクリーニング手段であ
るクリーニング装置190aは、転写残トナーを有する
転写ベルト14aに対し、クリーニング位置において転
写ベルト14aの回転方向上流側に配設され、転写ベル
ト14aに当接し従動回転される再帯電手段である再帯
電ローラ192と、転写ベルト14aの回転方向下流側
に配設され、転写ベルト14aと1〜5mmのニップを
形成して駆動回転されるクリーニング部材であるクリー
ニングローラ191と、クリーニングローラ191から
トナーを回収するアルミ或いはステンレス等の金属ロー
ラから成る回収ローラ195と、回収ローラ195から
トナーを掻落とす掻取板196と、クリーニングローラ
191によりクリーニングされて飛散するトナーが再帯
電ローラ192に付着しないように弾性を有する薄板部
材、例えばマイラーフィルム等を用い、再帯電ローラ1
92とクリーニングローラ191との間に設けられる仕
切部材である仕切板193とにより構成され、転写ベル
ト14aの周面上に残った転写残トナーをクリーニング
する。クリーニング装置190a内に掻落とされたトナ
ーは、スクリュウ194により不図示の廃トナー容器に
回収される。The cleaning device 190a, which is a transfer belt cleaning means, is disposed upstream of the transfer belt 14a having the transfer residual toner at the cleaning position in the rotation direction of the transfer belt 14a, and contacts the transfer belt 14a. A recharging roller 192, which is a recharging unit that is driven and rotated, and a cleaning member that is disposed downstream of the transfer belt 14a in the rotation direction and that is driven and rotated by forming a nip of 1 to 5 mm with the transfer belt 14a. A roller 191, a collection roller 195 made of a metal roller such as aluminum or stainless steel for collecting toner from the cleaning roller 191, a scraping plate 196 for scraping toner from the collection roller 195, and toner scattered by the cleaning roller 191 To the recharging roller 192 Sheet member having elasticity so as not to wear, for example, using a Mylar film or the like, re-charging roller 1
The transfer roller 14 includes a partition plate 193 which is a partition member provided between the transfer roller 92 and the cleaning roller 191, and cleans the transfer residual toner remaining on the peripheral surface of the transfer belt 14a. The toner scraped into the cleaning device 190a is collected by a screw 194 into a waste toner container (not shown).
【0126】実施形態1の図3にて説明したと同様に、
クリーニング装置190,190aのローラ状の再帯電
手段である再帯電ローラ192は、不図示の摺動電極を
介して、後述するように好ましくは直流電圧を重畳した
高電圧の交流電圧が印加される導電性の芯金192a
と、芯金192aの上に機能的に設けられる、導電カー
ボン粉体を分散したセル径150μm程度のスポンジ状
のEDMD、ウレタンゴム等からなり、再帯電ローラ1
92の感光体ドラム10への接触を確実にする、体積抵
抗率が105〜106Ω・cm程度で、硬度が25〜35
度(アスカーC)の導電性弾性層192bと、過剰電流
に対して層内電圧降下によって電流を抑制し、電源電圧
降下による帯電不良および感光体絶縁破壊を防止する機
能をもつ、体積抵抗率が約108Ω・cm程度の半導電
特性の中抵抗層192cと、内部ゴム材料に含まれる添
加物による感光体汚染、ならびに現像剤・紙粉の付着に
よる再帯電ローラ192表面汚れの蓄積を防止する、例
えばナイロン等の樹脂を用いる保護層192dとの3層
構成の弾性を有するローラ部材とされる。なお、クリー
ニング装置190,190aのクリーニングローラ19
1も再帯電ローラ192と同一の構造であり、芯金19
1aの上に、導電性弾性層191bと中抵抗層191c
と保護層191dとの3層構成の弾性を有するローラ部
材とされる。As described with reference to FIG. 3 of the first embodiment,
The recharging roller 192, which is a roller-shaped recharging means of the cleaning devices 190 and 190a, is applied with a high AC voltage, preferably a DC voltage superimposed thereon, through a sliding electrode (not shown) as described later. Conductive metal core 192a
And a sponge-like EDMD or urethane rubber having a cell diameter of about 150 μm, in which conductive carbon powder is dispersed, provided functionally on the cored bar 192a.
The volume resistivity is about 10 5 to 10 6 Ω · cm, and the hardness is 25 to 35.
The conductive layer 192b has a volume resistivity having a function of suppressing current by an in-layer voltage drop against an excess current and preventing charging failure and photoconductor dielectric breakdown due to a power supply voltage drop. Prevents contamination of the photoreceptor by the medium resistance layer 192c of semiconducting property of about 10 8 Ω · cm and additives contained in the internal rubber material, and accumulation of dirt on the surface of the recharging roller 192 due to adhesion of developer and paper powder. For example, a three-layer elastic roller member including a protective layer 192d using a resin such as nylon is used. The cleaning rollers 19 of the cleaning devices 190 and 190a
1 also has the same structure as the recharging roller 192,
1a, a conductive elastic layer 191b and a medium resistance layer 191c
And a protective layer 191d.
【0127】再帯電ローラ192及びクリーニングロー
ラ191は外径が5〜20mmであり、それぞれ外側よ
り計った硬度は35〜55度(アスカーC)である。ま
た導電性弾性層192b,191bの層表面より計った
硬度は20〜40度(アスカーC)であり、導電性弾性
層192b,191bの層表面と芯金192a,191
aとの間で計った電気抵抗値は104〜106Ωである。
また中抵抗層192c,191cの層表面と芯金192
a,191aとの間で計った電気抵抗値は106〜109
Ωであり、外側の保護層192d,191dの層厚は5
0〜100μmである。The outer diameter of the recharging roller 192 and the cleaning roller 191 is 5 to 20 mm, and the hardness measured from the outside is 35 to 55 degrees (Asker C). The hardness measured from the surface of the conductive elastic layers 192b, 191b is 20 to 40 degrees (Asker C), and the surface of the conductive elastic layers 192b, 191b and the metal cores 192a, 191b.
The electric resistance value measured between a and a is 10 4 to 10 6 Ω.
The surface of the middle resistance layers 192c and 191c and the core metal 192
a, 191a is 10 6 to 10 9.
And the thickness of the outer protective layers 192d and 191d is 5
0 to 100 μm.
【0128】再帯電ローラ192に再帯電バイアスとし
てトナーと同極性(本実施形態においてはマイナス極
性)の直流電圧が重畳される交流電圧が印加され、転写
後の感光体ドラム10や転写ベルト14aの周面上の転
写残トナー領域に残った転写残トナーが再帯電される
が、直流電圧としてはマイナス極性で−100〜−40
0Vで、交流電圧としては周波数1〜2kHz、電圧V
P-P1.0〜2.5kVのsin波や矩形波のものが用
いられ、再帯電バイアスの印加により、転写残トナーの
平均帯電量(Q/M)は現像時のトナー(使用するトナ
ー)の平均帯電量(本実施形態においてはマイナス極性
の帯電量)−10〜−30μC/gに対して、絶対値で
これよりも低い−5〜−15μC/gに均一に帯電され
る(帯電量を高めとして均一とされる)と共に、感光体
ドラム10や転写ベルト14aの表面電位の凹凸(不均
一)な電位が再帯電により平坦とされ、転写残トナーの
感光体ドラム10や転写ベルト14aとの付着力が均一
に低くされたものとされて、感光体ドラム10上や転写
ベルト14aから飛散されることなく下流側のクリーニ
ングローラ191のクリーニング領域へと搬送される。An AC voltage on which a DC voltage of the same polarity as the toner (in this embodiment, a negative polarity) is superimposed is applied to the recharging roller 192 as a recharging bias, so that the photosensitive drum 10 and the transfer belt 14a after the transfer are transferred. The transfer residual toner remaining in the transfer residual toner area on the peripheral surface is recharged, but has a negative DC voltage of -100 to -40.
0V, AC voltage frequency 1-2kHz, voltage V
A sine wave or rectangular wave having a PP of 1.0 to 2.5 kV is used, and by applying a recharging bias, the average charge amount (Q / M) of the transfer residual toner is reduced by the toner (toner used) at the time of development. The average charge amount (the charge amount of the negative polarity in the present embodiment) is -10 to -30 μC / g, and is uniformly charged to -5 to -15 μC / g, which is lower than the absolute value (charge amount). The surface potential of the photoconductor drum 10 and the transfer belt 14a is made flat by recharging, and the residual toner is transferred to the photoconductor drum 10 and the transfer belt 14a. The adhesive force is reduced uniformly, and is conveyed to the cleaning area of the cleaning roller 191 on the downstream side without being scattered on the photosensitive drum 10 or the transfer belt 14a.
【0129】クリーニングローラ191位置において
は、トナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極
性)で、+300〜+1500Vの直流電圧が印加され
るクリーニングバイアスにより、再帯電ローラ192に
より帯電量を高くして均一とされた感光体ドラム10上
や転写ベルト14a上の転写残トナーが、クリーニング
ローラ191上にクリーニングされる。At the position of the cleaning roller 191, the charging amount is increased by the recharging roller 192 by a cleaning bias to which a DC voltage of +300 to +1500 V is applied in a polarity opposite to that of the toner (positive polarity in the present embodiment). The transfer residual toner on the photosensitive drum 10 and the transfer belt 14a that has been made uniform is cleaned on the cleaning roller 191.
【0130】クリーニングローラ191上のトナーは、
クリーニングローラ191に当接して従動回転される回
収ローラ195の、トナーと反対極性(本実施形態にお
いてはプラス極性)で、+300〜+1500Vの直流
電圧が印加される回収バイアスにより、クリーニングロ
ーラ191上から回収ローラ195上に回収される。The toner on the cleaning roller 191 is
The recovery roller 195, which is driven and rotated in contact with the cleaning roller 191, has a polarity opposite to that of the toner (positive polarity in the present embodiment) and a DC bias voltage of +300 to + 1500V is applied. It is collected on the collection roller 195.
【0131】回収ローラ195上に回収されたトナーは
掻取板196によりクリーニング装置190内に掻落と
され、スクリュウ194により不図示の廃トナー容器に
回収される。The toner collected on the collection roller 195 is scraped into the cleaning device 190 by the scraping plate 196, and is collected by the screw 194 into a waste toner container (not shown).
【0132】上記により、像形成体や転写ベルトへのク
リーニング部材の当接及び当接解除時のショックによる
トナー像の転写時の画像むら、或いはクリーニング部材
の当接中の押圧力の変動や押圧扱きによる駆動むらから
くるトナー像の転写時の画像むらが防止されると共に、
トナー極性や帯電量のバラツキが大きく電気的に回収困
難な転写残トナーのクリーニングを容易とし、特にクリ
ーニング不良が生じ易く、クリーニングが困難な小粒径
トナーや球形トナーが用いられる場合の、クリーニング
部材の押圧力を強くせねばならぬことによるクリーニン
グ部材の当接中の押圧力の変動や押圧扱きによる駆動む
らからくるトナー像の転写時の画像むらの発生の防止
や、転写残トナーのクリーニング性の向上が図られる。
さらに、像形成体の駆動源が不要とされると共に、像形
成体が転写ベルトの速度にならうので、像形成体の駆動
むらが生ぜず、画像むらが防止される。特にまた、複数
の像形成体が転写ベルトの速度にならうので、複数の像
形成体から順次転写ベルト上に転写されるトナー像の位
置ずれが防止される。As described above, unevenness in image transfer at the time of transfer of a toner image due to a shock at the time of contact of the cleaning member with the image forming body or the transfer belt and release of the contact, or fluctuation or pressing of the pressing force during the contact of the cleaning member. In addition to preventing image unevenness during transfer of the toner image caused by drive unevenness due to handling,
A cleaning member that facilitates cleaning of transfer residual toner that has large variations in toner polarity and charge amount and is difficult to electrically collect, particularly when a small particle size toner or a spherical toner that is difficult to clean and is difficult to clean is used. Pressure fluctuation during the contact of the cleaning member due to the need to increase the pressing force of the cleaning member, preventing the occurrence of image unevenness at the time of transfer of the toner image caused by the driving unevenness due to the pressing operation, and the cleaning property of the transfer residual toner. Is improved.
Further, a driving source for the image forming body is not required, and the image forming body follows the speed of the transfer belt, so that the driving unevenness of the image forming body does not occur and the image unevenness is prevented. Particularly, since the plurality of image forming bodies follow the speed of the transfer belt, the displacement of the toner images sequentially transferred from the plurality of image forming bodies onto the transfer belt is prevented.
【0133】実施形態3 本発明の請求項10、12ないし14にかかわる画像形
成装置の第3の例の一実施形態の画像形成プロセス及び
各機構と、クリーニング手段とについて、図5及び、前
述した図2、図3を用いて説明する。図5は、本発明の
請求項10、12ないし14にかかわる画像形成装置の
第3の例の一実施形態を示すカラー画像形成装置の断面
構成図である。Embodiment 3 The image forming process and each mechanism of one embodiment of the third example of the image forming apparatus according to the tenth, twelfth to fourteenth aspects of the present invention, and the cleaning means are described with reference to FIGS. This will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a sectional view of a color image forming apparatus showing an embodiment of a third example of the image forming apparatus according to claims 10, 12 to 14 of the present invention.
【0134】本実施形態においては、1つの像形成体で
ある感光体ドラム10と、1つの帯電手段であるスコロ
トロン帯電器11と、1つの画像書込手段である露光光
学系12と、各色毎の現像手段である現像器13等のプ
ロセス部材が用いられ、感光体ドラム10上にスコロト
ロン帯電器11による帯電と、露光光学系12による画
像書込と、現像器13による現像とを繰返してトナー像
を形成し、順次形成される各色トナー像を感光体ドラム
10上に重ね合わせてカラートナー像を形成した後、感
光体ドラム10上に形成された重ね合わせカラートナー
像を転写部にて転写材である記録紙P上に1回で転写し
てカラー画像を形成し、その後、分離手段により感光体
ドラム10面から記録紙Pを分離し、定着手段にて定着
する方式のカラー画像形成装置である。像形成体である
感光体ドラム10と、帯電手段であるスコロトロン帯電
器11と、画像書込手段である露光光学系12と、各色
毎の現像手段である現像器13等のプロセス部材は前記
記実施形態1にて説明したと同様な機能、構造を有する
ものが用いられる。また、像形成体のクリーニング手段
であるクリーニング装置190も、前記実施形態1にて
説明したと同様な構造のものが用いられる。In this embodiment, a photosensitive drum 10 as one image forming body, a scorotron charger 11 as one charging unit, an exposure optical system 12 as one image writing unit, A process member such as a developing unit 13 as a developing means is used, and charging of a scorotron charger 11 on a photosensitive drum 10, image writing by an exposure optical system 12, and development by a developing unit 13 are repeated to form a toner. An image is formed, and a color toner image is formed by superimposing each color toner image sequentially formed on the photoconductor drum 10, and then the superimposed color toner image formed on the photoconductor drum 10 is transferred by a transfer unit. A color image is formed by transferring the recording paper P on the recording paper P at one time to form a color image, and then separating the recording paper P from the surface of the photosensitive drum 10 by a separating unit and fixing by a fixing unit. An image forming apparatus. Process members such as a photosensitive drum 10 as an image forming body, a scorotron charger 11 as a charging unit, an exposure optical system 12 as an image writing unit, and a developing unit 13 as a developing unit for each color are described above. Those having the same functions and structures as described in the first embodiment are used. The cleaning device 190, which is a cleaning unit for the image forming body, has the same structure as that described in the first embodiment.
【0135】図5によれば、10は像形成体である感光
体ドラムで、有機感光体層(OPC)をアルミ等を用い
た円筒状の金属基体上に塗布し、さらに有機感光体層の
表面にオーバーコート層(保護層)を塗布して形成した
もので、接地されて図5の時計方向に駆動回転される。
感光体ドラム10へのトナー像の形成に先立ち、後段に
おいて詳述する像形成体のクリーニング手段であるクリ
ーニング装置190は、クリーニング装置190に設け
られる再帯電ローラ192とクリーニング部材であるク
リーニングローラ191とを一体として、図5に点線で
示す感光体ドラム10と離間(当接解除)位置に保たれ
る。クリーニング装置190の感光体ドラム10への当
接及び当接解除(離間)は不図示のカム、レバー等を用
い、ガイドレールGL上をスライドして行われる。ま
た、転写ローラ16aも感光体ドラム10と当接或いは
当接解除(離間)可能とされ、感光体ドラム10への重
ね合わせカラートナー像形成時は離間状態とされる。Referring to FIG. 5, reference numeral 10 denotes a photosensitive drum as an image forming member, which is formed by coating an organic photosensitive layer (OPC) on a cylindrical metal substrate made of aluminum or the like. It is formed by applying an overcoat layer (protective layer) on the surface, and is grounded and driven to rotate clockwise in FIG.
Prior to the formation of a toner image on the photosensitive drum 10, a cleaning device 190, which is a cleaning unit for an image forming body, which will be described in detail later, includes a recharging roller 192 provided in the cleaning device 190 and a cleaning roller 191 as a cleaning member. Are kept at a position separated from (contact release from) the photosensitive drum 10 indicated by a dotted line in FIG. The contact and release (separation) of the cleaning device 190 from the photosensitive drum 10 are performed by sliding on the guide rail GL using a cam, a lever, and the like (not shown). Also, the transfer roller 16a can be brought into contact with or released from (separated from) the photosensitive drum 10, and is separated when a superimposed color toner image is formed on the photosensitive drum 10.
【0136】有機感光体層は、電荷発生物質(CGM)
を主成分とする電荷発生層(CGL)と電荷輸送物質
(CTM)を主成分とする電荷輸送層(CTL)とに機
能分離された二層構成の感光体層とされる。なお有機感
光体層は、電荷発生物質(CGM)と電荷輸送物質(C
TM)を1つの層中に含有する単層構成とされてもよ
く、該単層構成又は前記二層構成の感光体層には、通常
バインダー樹脂が含有される。The organic photoreceptor layer comprises a charge generation material (CGM)
And a charge transport layer (CTL) containing a charge transport material (CTM) as a main component. The organic photoreceptor layer comprises a charge generation material (CGM) and a charge transport material (C
(TM) in one layer, and the photosensitive layer having the single-layer structure or the two-layer structure usually contains a binder resin.
【0137】前記二層構成の有機感光体層を有する感光
体ドラムにおいて、CGLに含有されるCGMとして
は、LED,LD等の光源光に感光性を有するアゾ系顔
料、アズレニウム顔料、フタロシアニン系顔料、ペリレ
ン系顔料が用いられ、なかでも赤〜赤外光(600nm
〜850nm)に感光するOPC感光体のCGMとして
は、銅フタロシアニン顔料やチタニルフタロシアニン顔
料等が好ましく用いられる。In the photoreceptor drum having the two-layered organic photoreceptor layer, the CGM contained in the CGL may be an azo pigment, an azulenium pigment, a phthalocyanine pigment which is sensitive to light from a light source such as an LED or an LD. , A perylene pigment is used, and red to infrared light (600 nm
Copper phthalocyanine pigments, titanyl phthalocyanine pigments, and the like are preferably used as the CGM of the OPC photoreceptor that is sensitive to 850 nm.
【0138】CGLに用いられるバインダー樹脂として
は、ポリビニルブチラール樹脂又はポリカーボネート樹
脂が用いられ、感度、繰り返し使用時の電位変化等にお
いて優れる。これらのバインダー樹脂は、単独で或いは
2種以上の混合物として用いることができる。As the binder resin used for CGL, a polyvinyl butyral resin or a polycarbonate resin is used, which is excellent in sensitivity, potential change upon repeated use, and the like. These binder resins can be used alone or as a mixture of two or more.
【0139】CGLの形成に用いられる溶媒或いは分散
媒としては、ケトン系又はハロゲン系溶剤が好ましく用
いられ、感度、繰り返し使用時の電位変化等が更に良好
となる。また、これらの溶媒は単独或いは2種以上の混
合溶媒として用いることもできる。As a solvent or a dispersion medium used for the formation of CGL, a ketone-based or halogen-based solvent is preferably used, and the sensitivity and the potential change upon repeated use are further improved. In addition, these solvents can be used alone or as a mixed solvent of two or more kinds.
【0140】CGL中のCGMとバインダー樹脂との重
量比は100:1〜1000とされ、該CGLの膜厚は
0.01〜10μmとされ、該CGLの形成のための塗
布方法としては、ブレード塗布、ワイヤーバー塗布、ス
プレー塗布、ディップ塗布、スライドホッパー塗布等の
各塗布方法がある。The weight ratio of CGM to the binder resin in the CGL is 100: 1 to 1000, the film thickness of the CGL is 0.01 to 10 μm, and the coating method for forming the CGL is as follows. There are various coating methods such as coating, wire bar coating, spray coating, dip coating and slide hopper coating.
【0141】次に前記CTLに含有されるCTMとして
は、ヒドラゾン系化合物、スチリル系化合物、ベンジジ
ン系化合物、スチルベン系化合物等が用いられる。Next, as the CTM contained in the CTL, hydrazone compounds, styryl compounds, benzidine compounds, stilbene compounds and the like are used.
【0142】前記CTLに用いられるバインダー樹脂と
しては、広範囲な絶縁性樹脂から適時選択して使用する
ことができ、好ましい結着樹脂としては、シリコン−ア
ルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポ
リ−N−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の絶縁性樹
脂を挙げることができ、これらの結着樹脂は単独或いは
2種以上混合して用いることができる。As the binder resin used in the CTL, a wide range of insulating resins can be appropriately selected and used. Preferred binder resins are silicon-alkyd resin, phenol-formaldehyde resin, and poly-N- Insulating resins such as vinyl carbazole and polysilane can be mentioned, and these binder resins can be used alone or in combination of two or more.
【0143】バインダー樹脂とCTMとの配合比は1:
10〜500とされ、更には1:20〜150が好まし
い。CTLの膜厚は1〜100μmとされるが、更に5
〜50μmが好ましい。The mixing ratio of the binder resin and CTM is 1:
It is set to 10 to 500, and more preferably 1:20 to 150. The thickness of the CTL is set to 1 to 100 μm.
~ 50 μm is preferred.
【0144】塗布方法としては、CGLと同様な方法を
用いることができる。As a coating method, a method similar to CGL can be used.
【0145】又、有機感光体層と導電層との間に必要に
より中間層が設けられるが、中間層としては、例えば塩
ビ酢ビ共重合体、塩ビ酢ビマレイン酸共重合体、エチル
セルロース、カルボキシメチルセルロース、共重合タイ
プ若しくは変性タイプのアルコール可溶性ポリアミド樹
脂等の0.01〜2μm厚の樹脂層とされる。If necessary, an intermediate layer is provided between the organic photoreceptor layer and the conductive layer. Examples of the intermediate layer include vinyl chloride vinyl acetate copolymer, vinyl chloride vinyl acetate maleate copolymer, ethyl cellulose and carboxymethyl cellulose. And a resin layer having a thickness of 0.01 to 2 μm, such as a copolymer type or modified type alcohol-soluble polyamide resin.
【0146】オーバーコート層(保護層)としては、有
機溶剤に例えばシリコン、フッ素等の樹脂を溶解し、さ
らに必要により酸化防止剤、マット剤等を添加したもの
を用いる。塗布方法は特に限定しないが、スプレー塗
布、スライドホッパー塗布方法が好ましい。膜厚は0.
5〜10μm程度に形成する。これにより、感光体層表
面の硬度、強度等が増加され、スリ傷の発生が防止され
ると共に、高温耐久性が得られる。また、感光体層表面
をより強くクリーニングすることも可能となるため、表
面付着物の除去が容易となる。さらにトナーの転写性、
特に小粒径トナーや球形トナーでの転写性の向上も図ら
れる。As the overcoat layer (protective layer), a layer obtained by dissolving a resin such as silicon or fluorine in an organic solvent and further adding an antioxidant, a matting agent and the like as necessary is used. The application method is not particularly limited, but spray application and slide hopper application are preferred. The film thickness is 0.
It is formed to a thickness of about 5 to 10 μm. Thereby, the hardness, strength, and the like of the surface of the photoreceptor layer are increased, and generation of scratches is prevented, and high-temperature durability is obtained. Further, since the surface of the photoconductor layer can be more strongly cleaned, it is easy to remove the deposits on the surface. Furthermore, toner transferability,
In particular, transferability with a small particle size toner or a spherical toner is also improved.
【0147】帯電手段であるスコロトロン帯電器11
は、所定の電位に保持された制御グリッドとコロナ放電
電極による使用されるトナー(現像時のトナー)と同極
性(本実施形態においてはマイナス極性)のコロナ放電
とによって帯電作用(本実施形態においてはマイナス帯
電)を行い、感光体ドラム10に対し一様な電位を与え
る。スコロトロン帯電器11のコロナ放電電極として
は、その他鋸歯状電極や針状電極を用いることも可能で
ある。Scorotron charger 11 as charging means
Is charged by a control grid maintained at a predetermined potential and corona discharge having the same polarity (minus polarity in the present embodiment) as toner (toner during development) used by the corona discharge electrode (in the present embodiment). Performs negative charging) to apply a uniform potential to the photosensitive drum 10. As the corona discharge electrode of the scorotron charger 11, a saw-tooth electrode or a needle electrode can also be used.
【0148】画像書込手段である露光光学系12は、レ
ーザ光源(符号なし)から発光されるレーザ光を回転多
面鏡(符号なし)により回転走査し、fθレンズ(符号
なし)、反射ミラー(符号なし)等より成り、別体の画
像読み取り装置によって読み取られメモリに記憶された
画像データに従って、スコロトロン帯電器11により帯
電された感光体ドラム10の感光体層を像露光し、感光
体ドラム10上への静電潜像形成を各色毎に繰返して行
う。The exposure optical system 12, which is an image writing means, rotationally scans a laser beam emitted from a laser light source (without a sign) with a rotating polygon mirror (without a sign), and scans an fθ lens (without a sign) and a reflection mirror (without a sign). The photosensitive layer of the photosensitive drum 10 charged by the scorotron charger 11 is image-exposed according to image data read by a separate image reading device and stored in the memory. The formation of an electrostatic latent image thereon is repeated for each color.
【0149】感光体ドラム10の周辺に設けられるイエ
ロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒色
(K)等の各色毎の現像手段である現像器13は、感光
体ドラム10の周面に対し所定の間隙を保ち、現像位置
において感光体ドラム10の回転方向と順方向に回転す
る例えば厚み0.5〜1mm、外径15〜25mmの円
筒状の非磁性のステンレスあるいはアルミ材で形成され
た現像スリーブ131を有し、内部に各色毎の現像色に
従いイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)お
よび黒色(K)の一成分或いは二成分現像剤を収容して
いる。現像器13は不図示の突き当てコロにより感光体
ドラム10と所定の間隙、例えば100〜500μmを
あけて非接触に保たれており、現像スリーブ131に対
して直流電圧(直流バイアス)と交流電圧(交流バイア
ス)を重畳した現像バイアスを印加することにより、非
接触の反転現像を行い、感光体ドラム10上にトナー像
を形成する。A developing device 13 provided around the photoreceptor drum 10 is a developing unit for each color such as yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). A cylindrical non-magnetic stainless steel or aluminum material having a thickness of, for example, 0.5 to 1 mm and an outer diameter of 15 to 25 mm that rotates in the forward direction with respect to the rotation direction of the photosensitive drum 10 at the developing position while maintaining a predetermined gap with respect to the peripheral surface. And contains therein a one-component or two-component developer of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) according to the development color of each color. I have. The developing device 13 is kept in non-contact with the photosensitive drum 10 with a predetermined gap, for example, 100 to 500 μm, by an abutting roller (not shown), and a DC voltage (DC bias) and an AC voltage are applied to the developing sleeve 131. By applying a developing bias on which (AC bias) is superimposed, non-contact reversal development is performed, and a toner image is formed on the photosensitive drum 10.
【0150】現像手段である現像器13には、従来平均
粒径が十数μmの非磁性トナーと平均粒径が数十〜数百
μmの磁性キャリアとから成る二成分現像剤或いは平均
粒径が十数μmの非磁性トナーから成る一成分現像剤が
用いられている。しかし非接触現像として現像剤を用い
る場合は、振動電界によってトナーの移行制御を効果的
に行うことができるから、平均粒径が1〜20μm、好
ましくは4〜10μmのトナーと平均粒径10〜60μ
m、さらに好ましくは20〜50μmのキャリアとから
成る二成分現像剤或いは平均粒径が1〜20μm、好ま
しくは4〜10μmのトナーから成る一成分現像剤を用
いることが好ましい。この点について説明する。A developing device 13 as a developing means is conventionally provided with a two-component developer or a two-component developer comprising a non-magnetic toner having an average particle diameter of tens μm and a magnetic carrier having an average particle diameter of tens to hundreds μm. Is a one-component developer composed of a non-magnetic toner having a size of about 10 μm. However, when the developer is used for non-contact development, the transfer of the toner can be effectively controlled by the oscillating electric field. Therefore, the toner having an average particle diameter of 1 to 20 μm, preferably 4 to 10 μm and the average particle diameter of 10 to 10 μm are used. 60μ
m, more preferably a two-component developer comprising a carrier of 20 to 50 μm or a one-component developer comprising a toner having an average particle diameter of 1 to 20 μm, preferably 4 to 10 μm. This will be described.
【0151】(キャリア)一般に磁性キャリア粒子は平
均粒径が大きいと、現像剤搬送体上に形成される磁気ブ
ラシの穂の状態が粗くなるために、電界により振動を与
えながら静電潜像を現像しても、トナー像にムラが現れ
易く、穂におけるトナー濃度が低くなるので高濃度の現
像が行われない等の問題点がある。この問題点を解消す
るには、磁性キャリア粒子の平均粒径dcを小さくすれ
ばよく、実験の結果体積平均粒径dcが10〜60μ
m、好ましくは20〜50μmであると上記問題点は発
生しないことが判明した。(Carrier) In general, if the average particle size of the magnetic carrier particles is large, the condition of the ears of the magnetic brush formed on the developer carrying member becomes coarse, so that the electrostatic latent image is formed while being vibrated by an electric field. Even when development is performed, unevenness tends to appear in the toner image, and the toner concentration in the ears becomes low, so that there is a problem that high-density development is not performed. In order to solve this problem, the average particle diameter dc of the magnetic carrier particles may be reduced.
m, preferably 20 to 50 μm, the above problem did not occur.
【0152】dcが10μm以下であると、キャリアを
十分に磁化させることが困難で、トナー粒子と共に像形
成体の表面に付着するようになったり、飛散し易くな
る。When dc is 10 μm or less, it is difficult to sufficiently magnetize the carrier, so that the carrier adheres to the surface of the image forming body together with the toner particles, or the carrier easily scatters.
【0153】また、dcが60μm以上になると、キャ
リアの比表面積が小さくなるため、トナーを十分に帯電
することができない。また、被覆率が高くなるためトナ
ー飛散も起こり易くなる。If dc is 60 μm or more, the specific surface area of the carrier becomes small, so that the toner cannot be sufficiently charged. Further, since the covering ratio is high, toner scattering is also likely to occur.
【0154】上記体積平均粒径dcは、湿式分散機を備
えたレーザ回折式粒度分布測定装置「HEROS」(S
YMPATEC社製)により測定される。先ず、湿式分
散機で磁性粒子数10mgを界面活性剤と共に水50m
gに分散させ、次いで超音波ホモジナイザー(出力15
0W)で発熱による再凝集が起こらぬよう注意しなが
ら、1〜10分間分散する前処理を行った後に測定した
値である。The volume average particle diameter dc can be measured by a laser diffraction particle size distribution analyzer “HEROS” (S
YMPATEC). First, 10 mg of magnetic particles were added together with a surfactant to 50 m of water using a wet disperser.
g and then an ultrasonic homogenizer (output 15
0W), and the value was measured after performing a pretreatment of dispersing for 1 to 10 minutes while taking care not to cause re-aggregation due to heat generation.
【0155】キャリアの磁化の強さ(最大磁化)は、5
〜60emu/g、好ましくは10〜40emu/gで
ある。この強さは現像剤搬送体上の磁束密度にもよる
が、現像剤搬送体の一般的な磁束密度の条件下において
は、5emu/g未満では磁気的な束縛力が働かずキャ
リア飛散の原因となる。また、60emu/gを超える
とキャリアの穂立ちが高くなり過ぎ、像形成体と非接触
状態を保つことが困難になる。The carrier magnetization intensity (maximum magnetization) is 5
-60 emu / g, preferably 10-40 emu / g. Although this strength depends on the magnetic flux density on the developer carrying member, under the general condition of the magnetic flux density of the developer carrying member, if it is less than 5 emu / g, the magnetic binding force does not work and the carrier is scattered. Becomes On the other hand, if it exceeds 60 emu / g, the carrier ears become too high, making it difficult to maintain a non-contact state with the image forming body.
【0156】キャリアの磁化の強さの測定は、キャリア
粒子を0.25cm×3cm2の試料セルにタッピング
しながら充填した後、試料をピックアップコイルに付け
て磁化器にセットし、直流磁化特性自動記録装置「TY
PE3257」(横河北辰電機社製)を用いてX−Yレ
コーダにヒステリシスカーブを描かせることにより行わ
れる。The measurement of the magnetization intensity of the carrier is performed by filling the carrier particles while tapping them into a sample cell of 0.25 cm × 3 cm 2 , attaching the sample to a pickup coil, setting the sample on a magnetizer, and setting the DC magnetization characteristics automatically. Recording device "TY
This is performed by causing the XY recorder to draw a hysteresis curve using "PE3257" (manufactured by Yokogawa Hokushin Electric Co., Ltd.).
【0157】このような磁性キャリアは、磁性体として
従来の磁性キャリアにおけると同様の、鉄、クロム、ニ
ッケル、コバルト等の金属、あるいはそれらの化合物や
合金、例えば、四三酸化鉄、γ−酸化第二鉄、二酸化ク
ロム、酸化マンガン、フェライト、マンガン−銅系合
金、といった強磁性体の球形化された粒子、又はそれら
の球形磁性体粒子の表面をスチレン系樹脂、ビニル系樹
脂、エチレン系樹脂、ロジン変性樹脂、アクリル系樹
脂、ポリアミド樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系
樹脂、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂等の単独、又は共
重合体で球形に被覆することで得られる。Such a magnetic carrier is made of a metal such as iron, chromium, nickel, cobalt or the like, or a compound or alloy thereof, such as triiron tetroxide, γ-oxide, as in a conventional magnetic carrier. Ferric, chromium dioxide, manganese oxide, ferrite, manganese-copper alloy, ferromagnetic spherical particles, or the surface of these spherical magnetic particles styrene resin, vinyl resin, ethylene resin And a rosin-modified resin, an acrylic resin, a polyamide resin, an epoxy resin, a polyester resin, a silicone resin, a fluororesin, or the like, or a spherical coating with a copolymer.
【0158】また、これらの樹脂の中に、磁性体微粒子
を分散して含有させた、いわゆる樹脂分散型キャリアも
用いることができる。Further, a so-called resin-dispersed carrier in which magnetic fine particles are dispersed and contained in these resins can also be used.
【0159】(トナー)一般にトナー粒子は、平均粒径
が小さくなると、定性的に粒径の二乗に比例して帯電量
が減少し、相対的にファンデルワールス力のような付着
力が大きくなって、飛散し易くなり、カブリが発生し易
くなる。そして、平均粒径が10μm以下になると、こ
の問題が顕著に現れるようになる。その点を本実施形態
の現像手段では現像を振動電界下で行うことで解消する
ようにしている。(Toner) Generally, when the average particle size of the toner particles is reduced, the charge amount is qualitatively reduced in proportion to the square of the particle size, and the adhesive force such as van der Waals force is relatively increased. Scattered easily, and fogging is likely to occur. Then, when the average particle size is 10 μm or less, this problem becomes remarkable. The developing means of the present embodiment solves this problem by performing the development under an oscillating electric field.
【0160】トナーの体積平均粒径D50(μm)が大き
くなると、既に触れているように、画像の荒れが目立つ
ようになる。D50が10μm以下の微粒子化したトナー
(小粒径トナー)を用いると、解像力は格段に向上し
て、濃淡差も忠実に再現した鮮明な高画質画像を与える
ようになる。D50が20μm以上では、画質の低下を生
じ、1μm以下になると、帯電不良、飛散等が起こり易
くなる。As the volume average particle diameter D 50 (μm) of the toner increases, the roughness of the image becomes conspicuous as already mentioned. If D 50 is used the toner following micronized 10 [mu] m (small particle size toner), the resolution is remarkably improved, so give a clear high-quality images shading difference also faithfully reproduced. D 50 is 20μm or more, results in degradation of image quality, at the 1μm or less, poor charging, scattering and the like easily occurs.
【0161】以上の理由からトナーの体積平均粒径D50
は1〜20μm、好ましくは4μm≦D50≦10μmで
ある。For the above reasons, the volume average particle diameter D 50 of the toner
Is 1 to 20 μm, preferably 4 μm ≦ D 50 ≦ 10 μm.
【0162】D50が10μmより大きい場合は粒径が大
きく解像力が不足し、D50が4μmより小さい場合は凝
集力が大きく、摩擦帯電不良となり易い。When D 50 is larger than 10 μm, the particle size is large and the resolution is insufficient, and when D 50 is smaller than 4 μm, the cohesive force is large and triboelectric charging tends to be poor.
【0163】ここで、平均粒径に用いた体積平均粒径D
50はコールターカウンターTA−II型(アパーチャー1
00μm、コールター社製)で測定された。Here, the volume average particle diameter D used for the average particle diameter was
50 is a coulter counter TA-II type (aperture 1
00 μm, manufactured by Coulter Corporation).
【0164】また、トナー粒子が現像バイアスの電界に
追随するために、トナー粒子の帯電量の絶対値は、二成
分磁性現像剤においては、特に10〜30μC/gにす
るのが現像性確保、カブリや飛散防止の観点から望まし
い。特に粒径の小さい場合は高い帯電量が必要である。Further, since the toner particles follow the electric field of the developing bias, the absolute value of the charge amount of the toner particles is preferably set to 10 to 30 μC / g in the case of the two-component magnetic developer, in order to secure the developability. It is desirable from the viewpoint of preventing fog and scattering. In particular, when the particle size is small, a high charge amount is required.
【0165】このようなトナーのバインダー樹脂として
は、スチレン系樹脂、ビニル系樹脂、エチル系樹脂、ロ
ジン変性樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、エポ
キシ樹脂、ポリエステル樹脂や、これらのスチレン−ア
クリル系樹脂等の共重合体樹脂又は混合した樹脂等が好
ましい。これらの樹脂にカラー顔料等の着色成分や、必
要に応じて帯電制御剤、ワックス等の離型剤、粒子の流
動滑りを良くするための流動化剤、像担持体面の清浄化
に役立つクリーニング剤等を加えて、従来公知の粉砕造
粒法,懸濁重合法,乳化重合法等のトナー製造方法と同
等の方法によって作ることができる。流動化剤として
は、コロイダルシリカ、シリコンワニス、金属石鹸ある
いは非イオン表面活性剤等を用いることができ、クリー
ニング剤としては、脂肪酸金属塩、有機基置換シリコン
あるいはフッ素等表面活性剤等を用いることができる。Examples of the binder resin for such a toner include a styrene resin, a vinyl resin, an ethyl resin, a rosin-modified resin, an acrylic resin, a polyamide resin, an epoxy resin, a polyester resin, and a styrene-acryl resin. And the like, or a mixed resin or the like. Coloring components such as color pigments, a charge controlling agent, a releasing agent such as wax if necessary, a fluidizing agent for improving the fluid sliding of the particles, and a cleaning agent useful for cleaning the surface of the image carrier. In addition, the toner can be produced by a method known in the art, such as a conventionally known pulverization granulation method, suspension polymerization method, emulsion polymerization method, or the like. As a fluidizing agent, colloidal silica, silicon varnish, metal soap, a nonionic surfactant, or the like can be used. As a cleaning agent, a surfactant such as a fatty acid metal salt, organic group-substituted silicon, or fluorine can be used. Can be.
【0166】またトナー形状としては重合法等により製
造される球形トナーの方が、不定形トナーより流動性が
高く、像形成体との付着力が小さく転写率が高いので好
ましい。As the toner shape, a spherical toner produced by a polymerization method or the like is preferable because it has a higher fluidity than an irregular toner and has a small adhesive force with an image forming body and a high transfer rate.
【0167】(現像剤)本実施形態の現像器13に一成
分現像剤として用いられる場合は、上記に述べたトナー
が用いられるが、現像器13に二成分現像剤として用い
られる場合は、上記に述べたような球状のキャリア粒子
とトナーとが従来の二成分現像剤におけると同様の割合
で混合した現像剤が好ましく用いられるが、キャリアと
して、一般のコーティングキャリア(密度5〜8g/c
m3)を使用した場合、現像剤中のトナー濃度は2〜3
0重量%、好ましくは5〜20重量%である。(Developer) When the toner is used as a one-component developer in the developing device 13 of the present embodiment, the toner described above is used. As described above, a developer in which spherical carrier particles and toner are mixed at the same ratio as in a conventional two-component developer is preferably used. As a carrier, a general coating carrier (density of 5 to 8 g / c) is used.
m 3 ), the toner concentration in the developer is 2-3.
0% by weight, preferably 5 to 20% by weight.
【0168】2重量%より小であると、現像に必要なト
ナー数が確保できなく、被覆率が低下するため帯電過
剰、現像性低下を招く。If the amount is less than 2% by weight, the number of toners required for development cannot be secured, and the coverage decreases, resulting in excessive charging and a decrease in developability.
【0169】30重量%より大であると、被覆率が大と
なり、帯電不良、トナー飛散が起こり易くなる。When the content is more than 30% by weight, the coverage becomes large, and poor charging and toner scattering are likely to occur.
【0170】ただし、現像剤中のキャリアとして前述し
たような密度の比較的軽い(2〜4g/cm3)樹脂分
散型キャリアを用いた場合の現像剤中のトナー濃度は、
一般の樹脂被覆キャリアを用いる場合よりもやや高く、
5〜40重量%、より好ましくは10〜30重量%とす
るのがよい。However, when a relatively light (2 to 4 g / cm 3 ) resin-dispersed carrier having the above-described density is used as the carrier in the developer, the toner concentration in the developer is as follows:
Slightly higher than when using a general resin-coated carrier,
The content is preferably 5 to 40% by weight, more preferably 10 to 30% by weight.
【0171】現像剤には、必要に応じて、粒子の流動滑
りをよくするための流動化剤や像形成体1面の清浄化に
役立つクリーニング剤等が混合される。流動化剤として
は、コロイダルシリカ、シリコンワニス、金属石鹸或い
は非イオン表面活性剤等を用いることができ、クリーニ
ング剤としては、脂肪酸金属塩、有機基置換シリコン或
いは弗素等表面活性剤等を用いることができる。[0171] If necessary, a fluidizing agent for improving the fluid sliding of the particles, a cleaning agent useful for cleaning the surface of the image forming body 1 and the like are mixed with the developer. As the fluidizing agent, colloidal silica, silicon varnish, metal soap or nonionic surfactant can be used. As the cleaning agent, a surfactant such as fatty acid metal salt, organic group-substituted silicon or fluorine can be used. Can be.
【0172】先ず1色目のYの現像器13によるイエロ
ー(Y)の現像が、Yの現像剤を保持して回転する現像
スリーブ131によって行われる。直流バイアスと感光
体帯電電位VH、トナーの帯電は同極性であるため、交
流バイアスによって磁性キャリアから離脱するきっかけ
を与えられたトナーは、正帯電時には直流バイアスより
電位の高い感光体帯電電位VHの部分には付着せず、直
流バイアスより電位の低い露光部電位VL部分に付着
し、非接触の反転現像による感光体ドラム10上の潜像
の顕像化(現像)が行われ、Yのトナー像が感光体ドラ
ム10上に形成される。First, development of yellow (Y) by the Y developing device 13 for the first color is performed by the developing sleeve 131 which rotates while holding the Y developer. Since the DC bias and the photoconductor charging potential V H and the toner charging are of the same polarity, the toner which has been triggered to separate from the magnetic carrier by the AC bias has a photoconductor charging potential V higher than the DC bias during positive charging. It does not adhere to the portion H , but adheres to the exposed portion potential VL portion lower in potential than the DC bias, and the latent image on the photosensitive drum 10 is visualized (developed) by non-contact reversal development. A Y toner image is formed on the photosensitive drum 10.
【0173】1色目の顕像化が終った後、2色目のマゼ
ンタ(M)の画像形成行程に入り、再びスコロトロン帯
電器11による一様帯電が行われ、2色目の画像データ
による潜像が露光光学系12によって形成される。再び
感光体ドラム10周面の全面に亘って感光体帯電電位V
Hに帯電された感光体層のうち、1色目の画像のない部
分に対しては1色目と同様の潜像がつくられ、Mの現像
器13での現像によるMのトナー像の形成が行われる
が、1色目の画像がある部分に対し再び現像を行う部分
では、1色目の付着したトナーによる遮光とトナー自身
のもつ電荷の影響によって、1色目の露光部電位VLよ
りも若干高い電位VMの潜像が形成され、直流バイアス
と電位VMの電位差に応じた現像が行われる。After the visualization of the first color is completed, the image forming process of the magenta (M) of the second color is started, and the uniform charging is again performed by the scorotron charger 11, and the latent image based on the image data of the second color is formed. It is formed by the exposure optical system 12. Again, the photoconductor charging potential V is applied over the entire surface of the photoconductor drum 10.
A latent image similar to that of the first color is formed in a portion of the photoconductor layer charged with H in which the first color image is not formed, and an M toner image is formed by development in the M developing unit 13. However, in the portion where the image of the first color is developed again in the portion where the image of the first color is present, the potential is slightly higher than the exposure portion potential VL of the first color due to the effect of the light shielding by the toner attached to the first color and the charge of the toner itself. a latent image of V M is formed, developed in accordance with the voltage of the DC bias and the potential V M is performed.
【0174】3色目のシアン(C)、4色目の黒色
(K)についても2色目のマゼンタ(M)と同様の画像
形成行程が行われ、感光体ドラム10周面上にはY、
M、C及びKの各トナー像による4色の重ね合わせカラ
ートナー像が形成される。An image forming process similar to that for magenta (M) for the second color is performed for cyan (C) for the third color and black (K) for the fourth color.
A superimposed four color toner image is formed by each of the M, C and K toner images.
【0175】一方、転写材である記録紙Pが転写材収納
手段である給紙カセット15より、送り出しローラ15
aにより送り出され、給送ローラ15bにより給送され
てタイミングローラ15cへ搬送される。On the other hand, the recording paper P, which is the transfer material, is fed from the paper feed cassette
a, is fed by the feed roller 15b, and is conveyed to the timing roller 15c.
【0176】記録紙Pは、タイミングローラ15cの駆
動によって、感光体ドラム10上のトナー像の搬送に同
期して転写ローラ16aの転写域(符号なし)へと給送
される。The recording paper P is fed to the transfer area (no symbol) of the transfer roller 16a in synchronization with the conveyance of the toner image on the photosensitive drum 10 by the driving of the timing roller 15c.
【0177】感光体ドラム10に当接状態とされた転写
ローラ16aは、感光体ドラム10の周速度に同期し
て、転写域において感光体ドラム10と同方向に回動さ
れており、転写域に給紙された記録紙Pは転写ローラ1
6aと感光体ドラム10との間でトナー像に密着され、
転写ローラ16aへの1〜2kVのトナーと反対極性
(本実施形態においてはプラス極性)のバイアス電圧の
印加により、感光体ドラム10上のカラートナー像が記
録紙P上に一括して転写される。The transfer roller 16a brought into contact with the photosensitive drum 10 is rotated in the same direction as the photosensitive drum 10 in the transfer area in synchronization with the peripheral speed of the photosensitive drum 10, and Paper P fed to the transfer roller 1
6a and the photosensitive drum 10 are in close contact with the toner image,
By applying a bias voltage of the opposite polarity (positive polarity in the present embodiment) to the toner of 1-2 kV to the transfer roller 16a, the color toner image on the photosensitive drum 10 is collectively transferred onto the recording paper P. .
【0178】トナー像の転写を受けた記録紙Pは鋸歯状
電極板から成る除電電極16bにより除電され、少なく
とも一方のローラの内部にヒータを有する定着ローラ1
7aと圧着ローラ17bとを有する定着手段である定着
装置17へと搬送され、定着ローラ17aと、圧着ロー
ラ17bとの間で熱と圧力とを加えられることにより記
録紙P上の付着トナーが定着され、排紙ローラ18によ
り装置外部へ排出される。The recording paper P to which the toner image has been transferred is neutralized by the neutralizing electrode 16b formed of a sawtooth electrode plate, and the fixing roller 1 having a heater inside at least one of the rollers.
The toner is conveyed to a fixing device 17 which is a fixing unit having a fixing roller 7a and a pressure roller 17b, and heat and pressure are applied between the fixing roller 17a and the pressure roller 17b to fix the toner adhered on the recording paper P. Then, the sheet is discharged to the outside of the apparatus by a sheet discharge roller 18.
【0179】再帯電ローラ192とクリーニング部材で
あるクリーニングローラ191とを一体とされた像形成
体のクリーニング手段であるクリーニング装置190
は、図5に実線で示す感光体ドラム10と当接状態とさ
れ、像形成体である感光体ドラム10の周面上に残った
転写残トナーは、クリーニング装置190に至り、後段
において詳述するように、感光体ドラム10に対しクリ
ーニング位置において、感光体ドラム10の回転方向上
流側に配設され、感光体ドラム10に当接し従動回転さ
れ再帯電バイアスが印加される再帯電手段である再帯電
ローラ192により再帯電された後、下流側に配設さ
れ、感光体ドラム10に当接し駆動回転されるクリーニ
ング部材であるクリーニングローラ191によりクリー
ニングされる。クリーニングローラ191によりクリー
ニングされたトナーはクリーニングローラ191から回
収ローラ195に回収され、掻取板196により回収ロ
ーラ195から掻取られ、スクリュウ194により不図
示の廃トナー容器に回収される。またクリーニング装置
190には、クリーニングローラ191によりクリーニ
ングされて飛散するトナーが再帯電ローラ192に付着
しないように弾性を有する薄板部材、例えばマイラーフ
ィルム等を用いた仕切部材である仕切板193が再帯電
ローラ192とクリーニングローラ191との間に設け
られる。A cleaning device 190 as a means for cleaning an image forming body in which the recharging roller 192 and the cleaning roller 191 as a cleaning member are integrated.
5 is brought into contact with the photosensitive drum 10 indicated by a solid line in FIG. 5, and the transfer residual toner remaining on the peripheral surface of the photosensitive drum 10 serving as an image forming body reaches the cleaning device 190, which will be described in detail later. In the cleaning position with respect to the photoconductor drum 10, the recharging means is disposed upstream of the photoconductor drum 10 in the rotational direction, is rotated in contact with the photoconductor drum 10, is driven to rotate, and is applied with a recharging bias. After being recharged by the recharging roller 192, it is cleaned by a cleaning roller 191 which is a cleaning member that is disposed downstream and abuts on the photosensitive drum 10 and is driven to rotate. The toner cleaned by the cleaning roller 191 is collected by the collection roller 195 from the cleaning roller 191, is scraped from the collection roller 195 by the scraping plate 196, and is collected by the screw 194 in a waste toner container (not shown). Further, the cleaning device 190 is provided with a thin plate member having elasticity so that toner scattered after being cleaned by the cleaning roller 191 does not adhere to the recharge roller 192. It is provided between the roller 192 and the cleaning roller 191.
【0180】実施形態1における図2または図3にて説
明したと同様に、像形成体のクリーニング手段であるク
リーニング装置190は、転写残トナーを有する感光体
ドラム10に対し、クリーニング位置において感光体ド
ラム10の回転方向上流側に配設され、感光体ドラム1
0に当接し従動回転される再帯電手段である再帯電ロー
ラ192と、感光体ドラム10の回転方向下流側に配設
され、感光体ドラム10と1〜5mmのニップを形成し
て駆動回転されるクリーニング部材であるクリーニング
ローラ191と、クリーニングローラ191からトナー
を回収するアルミ或いはステンレス等の金属ローラから
成る回収ローラ195と、回収ローラ195からトナー
を掻落とす掻取板196と、クリーニングローラ191
によりクリーニングされて飛散するトナーが再帯電ロー
ラ192に付着しないように弾性を有する薄板部材、例
えばマイラーフィルム等を用い、再帯電ローラ192と
クリーニングローラ191との間に設けられる仕切部材
である仕切板193とにより構成され、感光体ドラム1
0の周面上に残った転写残トナーをクリーニングする。
クリーニング装置190内に掻落とされたトナーは、ス
クリュウ194により不図示の廃トナー容器に回収され
る。As described with reference to FIG. 2 or FIG. 3 in the first embodiment, the cleaning device 190, which is a means for cleaning the image forming member, moves the photosensitive drum 10 having the transfer residual toner at the cleaning position. The photosensitive drum 1 is disposed upstream of the drum 10 in the rotation direction.
A recharging roller 192, which is a recharging unit that is driven to rotate by contacting with the photosensitive drum 10, is disposed downstream of the photosensitive drum 10 in the rotation direction, and is driven and rotated while forming a nip of 1 to 5 mm with the photosensitive drum 10. A cleaning roller 191 as a cleaning member, a collection roller 195 formed of a metal roller such as aluminum or stainless steel for collecting toner from the cleaning roller 191, a scraping plate 196 for scraping toner from the collection roller 195, and a cleaning roller 191.
The partition plate is a partition member provided between the recharging roller 192 and the cleaning roller 191 using a thin plate member having elasticity, for example, a mylar film, so that the toner scattered by the cleaning is not attached to the recharging roller 192. 193 and the photosensitive drum 1
The transfer residual toner remaining on the peripheral surface of No. 0 is cleaned.
The toner scraped into the cleaning device 190 is collected by a screw 194 into a waste toner container (not shown).
【0181】実施形態1の図3にて説明したと同様に、
クリーニング装置190のローラ状の再帯電手段である
再帯電ローラ192は、不図示の摺動電極を介して、後
述するように好ましくは直流電圧を重畳した高電圧の交
流電圧が印加される導電性の芯金192aと、芯金19
2aの上に機能的に設けられる、導電カーボン粉体を分
散したセル径150μm程度のスポンジ状のEDMD、
ウレタンゴム等からなり、再帯電ローラ192の感光体
ドラム10への接触を確実にする、体積抵抗率が105
〜106Ω・cm程度で、硬度が25〜35度(アスカ
ーC)の導電性弾性層192bと、過剰電流に対して層
内電圧降下によって電流を抑制し、電源電圧降下による
帯電不良および感光体絶縁破壊を防止する機能をもつ、
体積抵抗率が約108Ω・cm程度の半導電特性の中抵
抗層192cと、内部ゴム材料に含まれる添加物による
感光体汚染、ならびに現像剤・紙粉の付着による再帯電
ローラ192表面汚れの蓄積を防止する、例えばナイロ
ン等の樹脂を用いる保護層192dとの3層構成の弾性
を有するローラ部材とされる。なお、クリーニング装置
190のクリーニングローラ191も再帯電ローラ19
2と同一の構造であり、芯金191aの上に、導電性弾
性層191bと中抵抗層191cと保護層191dとの
3層構成の弾性を有するローラ部材とされる。As described with reference to FIG. 3 of the first embodiment,
The recharging roller 192, which is a roller-shaped recharging means of the cleaning device 190, is connected to a conductive electrode to which a high AC voltage, preferably a DC voltage superimposed thereon, is applied via a sliding electrode (not shown) as described later. Core metal 192a and core metal 19
2a, a sponge-like EDMD having a cell diameter of about 150 μm, in which conductive carbon powder is dispersed,
It is made of urethane rubber or the like, and has a volume resistivity of 10 5 which ensures the contact of the recharging roller 192 with the photosensitive drum 10.
A conductive elastic layer 192b having a hardness of about 25 to 35 degrees (Asker C) having a hardness of about 10 to 10 6 Ω · cm; Has a function to prevent body breakdown,
The medium resistance layer 192c having a semiconducting characteristic having a volume resistivity of about 10 8 Ω · cm, contamination of the photoreceptor due to additives contained in the internal rubber material, and contamination of the surface of the recharging roller 192 due to adhesion of the developer and paper powder. The roller member has a three-layered elasticity with a protective layer 192d made of a resin such as nylon, for example, to prevent the accumulation of toner. Note that the cleaning roller 191 of the cleaning device 190 is also
2 is a roller member having a three-layered elasticity of a conductive elastic layer 191b, a medium resistance layer 191c, and a protective layer 191d on a cored bar 191a.
【0182】再帯電ローラ192及びクリーニングロー
ラ191は外径が5〜20mmであり、それぞれ外側よ
り計った硬度は35〜55度(アスカーC)である。ま
た導電性弾性層192b,191bの層表面より計った
硬度は20〜40度(アスカーC)であり、導電性弾性
層192b,191bの層表面と芯金192a,191
aとの間で計った電気抵抗値は104〜106Ωである。
また中抵抗層192c,191cの層表面と芯金192
a,191aとの間で計った電気抵抗値は106〜109
Ωであり、外側の保護層192d,191dの層厚は5
0〜100μmである。The outer diameter of the recharging roller 192 and the cleaning roller 191 is 5 to 20 mm, and the hardness measured from the outside is 35 to 55 degrees (Asker C). The hardness measured from the surface of the conductive elastic layers 192b, 191b is 20 to 40 degrees (Asker C), and the surface of the conductive elastic layers 192b, 191b and the metal cores 192a, 191b.
The electric resistance value measured between a and a is 10 4 to 10 6 Ω.
The surface of the middle resistance layers 192c and 191c and the core metal 192
a, 191a is 10 6 to 10 9.
And the thickness of the outer protective layers 192d and 191d is 5
0 to 100 μm.
【0183】トナー像が形成される領域である画像領域
において、再帯電ローラ192に再帯電バイアスとして
トナーと同極性(本実施形態においてはマイナス極性)
の直流電圧が重畳される交流電圧が印加され、転写後の
感光体ドラム10の周面上の転写残トナー領域に残った
転写残トナーが再帯電されるが、直流電圧としてはマイ
ナス極性で−100〜−400Vで、交流電圧としては
周波数1〜2kHz、電圧VP-P1.0〜2.5kVの
sin波や矩形波のものが用いられ、再帯電バイアスの
印加により、転写残トナーの平均帯電量(Q/M)は現
像時のトナー(使用するトナー)の平均帯電量(本実施
形態においてはマイナス極性の帯電量)−10〜−30
μC/gに対して、絶対値でこれよりも低い−5〜−1
5μC/gに均一に帯電される(帯電量を高めとして均
一とされる)と共に、感光体ドラム10の表面電位の凹
凸(不均一)な電位が再帯電により平坦とされ、転写残
トナーの感光体ドラム10との付着力が均一に低くされ
たものとされて、感光体ドラム10上から飛散されるこ
となく下流側のクリーニングローラ191のクリーニン
グ領域へと搬送される。In the image area where the toner image is formed, the recharge roller 192 has the same polarity as the toner as the recharge bias (minus polarity in this embodiment).
Is applied, and the untransferred toner remaining in the untransferred toner area on the peripheral surface of the photosensitive drum 10 after the transfer is recharged. A sin-wave or rectangular wave having a frequency of 1 to 2 kHz and a voltage V PP of 1.0 to 2.5 kV is used as the AC voltage at 100 to -400 V. The average charge of the transfer residual toner is obtained by applying a recharge bias. The amount (Q / M) is the average charge amount of the toner (toner to be used) at the time of development (the charge amount of the negative polarity in the present embodiment).
For μC / g, -5 to -1 which is lower than this in absolute value
The toner is uniformly charged to 5 μC / g (it is made uniform by increasing the charge amount), and the uneven (non-uniform) potential of the surface potential of the photosensitive drum 10 is made flat by recharging, and the transfer residual toner is exposed. The adhesive force with the body drum 10 is reduced uniformly, and is conveyed to the cleaning area of the cleaning roller 191 on the downstream side without being scattered from above the photosensitive drum 10.
【0184】クリーニングローラ191位置において
は、トナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極
性)で、+300〜+1500Vの直流電圧が印加され
るクリーニングバイアスにより、再帯電ローラ192に
より帯電量を高くして均一とされた感光体ドラム10上
の転写残トナーが、クリーニングローラ191上にクリ
ーニングされる。At the position of the cleaning roller 191, the charging amount is increased by the recharging roller 192 by the cleaning bias applied with a DC voltage of +300 to +1500 V having the opposite polarity (positive polarity in this embodiment) to the toner. The transfer residual toner on the photosensitive drum 10 that has been made uniform is cleaned on the cleaning roller 191.
【0185】クリーニングローラ191上のトナーは、
クリーニングローラ191に当接して従動回転される回
収ローラ195の、トナーと反対極性(本実施形態にお
いてはプラス極性)で、+300〜+1500Vの直流
電圧が印加される回収バイアスにより、クリーニングロ
ーラ191上から回収ローラ195上に回収される。The toner on the cleaning roller 191 is
The recovery roller 195, which is driven and rotated in contact with the cleaning roller 191, has a polarity opposite to that of the toner (positive polarity in the present embodiment) and a DC bias voltage of +300 to + 1500V is applied. It is collected on the collection roller 195.
【0186】回収ローラ195上に回収されたトナーは
掻取板196によりクリーニング装置190内に掻落と
され、スクリュウ194により不図示の廃トナー容器に
回収される。The toner collected on the collecting roller 195 is scraped by the scraping plate 196 into the cleaning device 190 and collected by the screw 194 into a waste toner container (not shown).
【0187】上記により、像形成体へのクリーニング部
材の当接及び当接解除時のショックによる、重ね合わさ
れて形成されるトナー像の転写時の画像むら、或いはク
リーニング部材の当接中の押圧力の変動や押圧扱きによ
る駆動むらからくる、重ね合わされて形成されるトナー
像の転写時の画像むらが防止されると共に、トナー極性
や帯電量のバラツキが大きく電気的に回収困難な転写残
トナーのクリーニングを容易とし、特にクリーニング不
良が生じ易く、クリーニングが困難な小粒径トナーや球
形トナーが用いられる場合の、クリーニング部材の押圧
力を強くせねばならぬことによるクリーニング部材の当
接中の押圧力の変動や押圧扱きによる駆動むらからくる
トナー像の転写時の画像むらの発生の防止や、転写残ト
ナーのクリーニング性の向上が図られる。As described above, due to the shock at the time of contact of the cleaning member with the image forming member and the release of the contact, the image unevenness at the time of transferring the toner image formed by superposition, or the pressing force during the contact of the cleaning member. This prevents image fluctuations during transfer of superimposed toner images, which are caused by fluctuations in the toner and driving unevenness due to pressure handling, and also causes large variations in toner polarity and charge amount, and makes it difficult to electrically collect transfer residual toner. In order to facilitate cleaning, especially when a small particle size toner or a spherical toner, which is liable to cause cleaning failure and is difficult to clean, is used, the pressing force of the cleaning member must be increased due to the need to increase the pressing force of the cleaning member. Prevents image unevenness during transfer of toner images resulting from drive fluctuations due to pressure fluctuations and pressure handling, and cleans residual toner after transfer. Sex improvement of is achieved.
【0188】実施形態4 本発明の請求項11ないし14にかかわる画像形成装置
の第4の例の一実施形態の画像形成プロセス及び各機構
と、クリーニング手段とについて、図6及び、前述した
図2、図3を用いて説明する。図6は、本発明の請求項
11ないし14にかかわる画像形成装置の第4の例の一
実施形態を示すカラー画像形成装置の要部断面構成図で
ある。Embodiment 4 An image forming process and each mechanism of an embodiment of a fourth example of the image forming apparatus according to the eleventh to fourteenth aspects of the present invention, and a cleaning means are shown in FIG. 6 and FIG. This will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a sectional view of a main part of a color image forming apparatus showing an embodiment of a fourth example of an image forming apparatus according to claims 11 to 14 of the present invention.
【0189】本実施形態においては、1つの像形成体で
ある感光体ドラム10と、1つの帯電手段であるスコロ
トロン帯電器11と、1つの画像書込手段である露光光
学系12と、各色毎の現像手段である現像器13を一体
とした回転現像器13A等のプロセス部材が用いられ、
感光体ドラム10上にスコロトロン帯電器11による帯
電と、露光光学系12による画像書込と、回転現像器1
3Aを用いた現像器13による現像とにより感光体ドラ
ム10上にトナー像を形成した後、該トナー像を中間転
写体としての中間転写ドラム14A上に転写し、各色毎
にこれを繰返し、順次形成される各色トナー像を中間転
写ドラム14A上に重ね合わせてカラートナー像を形成
した後、中間転写ドラム14A上に形成された重ね合わ
せカラートナー像を転写部にて転写材である記録紙P上
に1回で転写してカラー画像を形成し、その後、分離手
段により感光体ドラム10面から記録紙Pを分離し、定
着手段にて定着する方式のカラー画像形成装置である。
像形成体である感光体ドラム10と、帯電手段であるス
コロトロン帯電器11と、画像書込手段である露光光学
系12と、回転現像器13Aに設けられる各色毎の現像
手段である現像器13等のプロセス部材は前記記実施形
態1にて説明したと同様な機能、構造を有するものが用
いられる。また、本実施形態における像形成体のクリー
ニング手段であるクリーニング装置190や中間転写体
のクリーニング手段であるクリーニング装置190b
も、前記実施形態1にて説明したと同様な構造のクリー
ニング手段が用いられる。In this embodiment, a photosensitive drum 10 as one image forming body, a scorotron charger 11 as one charging unit, an exposure optical system 12 as one image writing unit, A process member such as a rotary developing device 13A which integrates a developing device 13 as a developing means is used.
Charging of the photosensitive drum 10 by the scorotron charger 11, image writing by the exposure optical system 12,
After a toner image is formed on the photosensitive drum 10 by development by the developing device 13 using the 3A, the toner image is transferred onto an intermediate transfer drum 14A as an intermediate transfer member, and this is repeated for each color, and sequentially. After each color toner image to be formed is superimposed on the intermediate transfer drum 14A to form a color toner image, the superimposed color toner image formed on the intermediate transfer drum 14A is transferred to a recording sheet P as a transfer material by a transfer unit. This is a color image forming apparatus of a type in which a color image is formed by transferring the recording paper P on the recording medium P once, and then the recording paper P is separated from the surface of the photosensitive drum 10 by a separation unit and fixed by a fixing unit.
A photosensitive drum 10 serving as an image forming body, a scorotron charger 11 serving as a charging unit, an exposure optical system 12 serving as an image writing unit, and a developing unit 13 serving as a developing unit for each color provided in a rotary developing unit 13A Process members such as those having the same functions and structures as described in the first embodiment are used. Further, in the present embodiment, the cleaning device 190 which is a cleaning unit for the image forming body and the cleaning device 190b which is a cleaning unit for the intermediate transfer body are used.
Also, a cleaning unit having the same structure as that described in the first embodiment is used.
【0190】図6によれば、10は像形成体である感光
体ドラムで、有機感光体層(OPC)をアルミ等を用い
た円筒状の金属基体上に塗布、さらに有機感光体層の表
面にオーバーコート層(保護層)を塗布して形成したも
ので、接地されて図6の反時計方向に駆動回転される。
感光体ドラム10に形成されるトナー像の、中間転写ド
ラム14Aへの転写に先立ち、後段において詳述する中
間転写体のクリーニング手段であるクリーニング装置1
90bは、クリーニング装置190bに設けられる再帯
電ローラ192とクリーニング部材であるクリーニング
ローラ191とを一体として、図6に点線で示す中間転
写ドラム14Aと離間(当接解除)位置に保たれる。ク
リーニング装置190bの中間転写ドラム14Aへの当
接及び当接解除(離間)は不図示のカム、レバー等を用
い、ガイドレールGL上をスライドして行われる。ま
た、転写ローラ16aも中間転写ドラム14Aと当接或
いは当接解除(離間)可能とされ、中間転写ドラム14
Aへの重ね合わせカラートナー像形成時は離間状態とさ
れる。Referring to FIG. 6, reference numeral 10 denotes a photosensitive drum which is an image forming body, which is formed by coating an organic photosensitive layer (OPC) on a cylindrical metal substrate made of aluminum or the like, and furthermore, a surface of the organic photosensitive layer. Is formed by applying an overcoat layer (protective layer), and is grounded and driven to rotate counterclockwise in FIG.
Prior to the transfer of the toner image formed on the photoreceptor drum 10 to the intermediate transfer drum 14A, a cleaning device 1 which is a cleaning means for an intermediate transfer member, which will be described in detail later.
Reference numeral 90b denotes an integrated unit of the recharging roller 192 provided in the cleaning device 190b and the cleaning roller 191 serving as a cleaning member, and is maintained at a position (released contact) with the intermediate transfer drum 14A indicated by a dotted line in FIG. The contact and release (separation) of the cleaning device 190b from the intermediate transfer drum 14A are performed by sliding on a guide rail GL using a cam, lever, or the like (not shown). Also, the transfer roller 16a can be brought into contact with or released from (separated from) the intermediate transfer drum 14A.
When the superimposed color toner image on A is formed, the separated state is set.
【0191】有機感光体層は、電荷発生物質(CGM)
を主成分とする電荷発生層(CGL)と電荷輸送物質
(CTM)を主成分とする電荷輸送層(CTL)とに機
能分離された二層構成の感光体層とされる。なお有機感
光体層は、電荷発生物質(CGM)と電荷輸送物質(C
TM)を1つの層中に含有する単層構成とされてもよ
く、該単層構成又は前記二層構成の感光体層には、通常
バインダー樹脂が含有される。The organic photoreceptor layer is composed of a charge generation material (CGM)
And a charge transport layer (CTL) containing a charge transport material (CTM) as a main component. The organic photoreceptor layer comprises a charge generation material (CGM) and a charge transport material (C
(TM) in one layer, and the photosensitive layer having the single-layer structure or the two-layer structure usually contains a binder resin.
【0192】前記二層構成の有機感光体層を有する感光
体ドラムにおいて、CGLに含有されるCGMとして
は、LED,LD等の光源光に感光性を有するアゾ系顔
料、アズレニウム顔料、フタロシアニン系顔料、ペリレ
ン系顔料が用いられ、なかでも赤〜赤外光(600nm
〜850nm)に感光するOPC感光体のCGMとして
は、銅フタロシアニン顔料やチタニルフタロシアニン顔
料等が好ましく用いられる。In the photoreceptor drum having the two-layered organic photoreceptor layer, the CGM contained in the CGL may be an azo pigment, an azulenium pigment, a phthalocyanine pigment which is sensitive to light from a light source such as an LED or an LD. , A perylene pigment is used, and red to infrared light (600 nm
Copper phthalocyanine pigments, titanyl phthalocyanine pigments, and the like are preferably used as the CGM of the OPC photoreceptor that is sensitive to 850 nm.
【0193】CGLに用いられるバインダー樹脂として
は、ポリビニルブチラール樹脂又はポリカーボネート樹
脂が用いられ、感度、繰り返し使用時の電位変化等にお
いて優れる。これらのバインダー樹脂は、単独で或いは
2種以上の混合物として用いることができる。As the binder resin used for CGL, a polyvinyl butyral resin or a polycarbonate resin is used, which is excellent in sensitivity, potential change upon repeated use, and the like. These binder resins can be used alone or as a mixture of two or more.
【0194】CGLの形成に用いられる溶媒或いは分散
媒としては、ケトン系又はハロゲン系溶剤が好ましく用
いられ、感度、繰り返し使用時の電位変化等が更に良好
となる。また、これらの溶媒は単独或いは2種以上の混
合溶媒として用いることもできる。As a solvent or a dispersion medium used for forming CGL, a ketone-based or halogen-based solvent is preferably used, and sensitivity and potential change upon repeated use are further improved. In addition, these solvents can be used alone or as a mixed solvent of two or more kinds.
【0195】CGL中のCGMとバインダー樹脂との重
量比は100:1〜1000とされ、該CGLの膜厚は
0.01〜10μmとされ、該CGLの形成のための塗
布方法としては、ブレード塗布、ワイヤーバー塗布、ス
プレー塗布、ディップ塗布、スライドホッパー塗布等の
各塗布方法がある。The weight ratio of CGM in CGL to the binder resin is 100: 1 to 1000, the thickness of the CGL is 0.01 to 10 μm, and the coating method for forming the CGL is a blade. There are various coating methods such as coating, wire bar coating, spray coating, dip coating and slide hopper coating.
【0196】次に前記CTLに含有されるCTMとして
は、ヒドラゾン系化合物、スチリル系化合物、ベンジジ
ン系化合物、スチルベン系化合物等が用いられる。Next, as the CTM contained in the CTL, hydrazone compounds, styryl compounds, benzidine compounds, stilbene compounds and the like are used.
【0197】前記CTLに用いられるバインダー樹脂と
しては、広範囲な絶縁性樹脂から適時選択して使用する
ことができ、好ましい結着樹脂としては、シリコン−ア
ルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポ
リ−N−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の絶縁性樹
脂を挙げることができ、これらの結着樹脂は単独或いは
2種以上混合して用いることができる。As the binder resin used in the CTL, a wide range of insulating resins can be appropriately selected and used. Preferred binder resins include a silicon-alkyd resin, a phenol-formaldehyde resin and a poly-N- Insulating resins such as vinyl carbazole and polysilane can be mentioned, and these binder resins can be used alone or in combination of two or more.
【0198】バインダー樹脂とCTMとの配合比は1:
10〜500とされ、更には1:20〜150が好まし
い。CTLの膜厚は1〜100μmとされるが、更に5
〜50μmが好ましい。The mixing ratio of the binder resin and CTM is 1:
It is set to 10 to 500, and more preferably 1:20 to 150. The thickness of the CTL is set to 1 to 100 μm.
~ 50 μm is preferred.
【0199】塗布方法としては、CGLと同様な方法を
用いることができる。As a coating method, a method similar to CGL can be used.
【0200】又、有機感光体層と導電層との間に必要に
より中間層が設けられるが、中間層としては、例えば塩
ビ酢ビ共重合体、塩ビ酢ビマレイン酸共重合体、エチル
セルロース、カルボキシメチルセルロース、共重合タイ
プ若しくは変性タイプのアルコール可溶性ポリアミド樹
脂等の0.01〜2μm厚の樹脂層とされる。If necessary, an intermediate layer may be provided between the organic photoreceptor layer and the conductive layer. Examples of the intermediate layer include vinyl chloride vinyl acetate copolymer, vinyl chloride vinyl acetate maleate copolymer, ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose. And a resin layer having a thickness of 0.01 to 2 μm, such as a copolymer type or modified type alcohol-soluble polyamide resin.
【0201】オーバーコート層(保護層)としては、有
機溶剤に例えばシリコン、フッ素等の樹脂を溶解し、さ
らに必要により酸化防止剤、マット剤等を添加したもの
を用いる。塗布方法は特に限定しないが、スプレー塗
布、スライドホッパー塗布方法が好ましい。膜厚は0.
5〜10μm程度に形成する。これにより、感光体層表
面の硬度、強度等が増加され、スリ傷の発生が防止され
ると共に、高温耐久性が得られる。また、感光体層表面
をより強くクリーニングすることも可能となるため、表
面付着物の除去が容易となる。さらにトナーの転写性、
特に小粒径トナーや球形トナーでの転写性の向上も図ら
れる。As the overcoat layer (protective layer), a layer obtained by dissolving a resin such as silicon or fluorine in an organic solvent and further adding an antioxidant, a matting agent and the like as necessary is used. The application method is not particularly limited, but spray application and slide hopper application are preferred. The film thickness is 0.
It is formed to a thickness of about 5 to 10 μm. Thereby, the hardness, strength, and the like of the surface of the photoreceptor layer are increased, and generation of scratches is prevented, and high-temperature durability is obtained. Further, since the surface of the photoconductor layer can be more strongly cleaned, it is easy to remove the deposits on the surface. Furthermore, toner transferability,
In particular, transferability with a small particle size toner or a spherical toner is also improved.
【0202】帯電手段であるスコロトロン帯電器11
は、所定の電位に保持された制御グリッドとコロナ放電
電極による使用されるトナー(現像時のトナー)と同極
性(本実施形態においてはマイナス極性)のコロナ放電
とによって帯電作用(本実施形態においてはマイナス帯
電)を行い、感光体ドラム10に対し一様な電位を与え
る。スコロトロン帯電器11のコロナ放電電極として
は、その他鋸歯状電極や針状電極を用いることも可能で
ある。Scorotron charger 11 as charging means
Is charged by a control grid maintained at a predetermined potential and corona discharge having the same polarity (minus polarity in the present embodiment) as toner (toner during development) used by the corona discharge electrode (in the present embodiment). Performs negative charging) to apply a uniform potential to the photosensitive drum 10. As the corona discharge electrode of the scorotron charger 11, a saw-tooth electrode or a needle electrode can also be used.
【0203】画像書込手段である露光光学系12は、レ
ーザ光源(不図示)から発光されるレーザ光を回転多面
鏡(不図示)により回転走査し、fθレンズ(不図
示)、反射ミラー(不図示)等より成り、別体の画像読
み取り装置によって読み取られメモリに記憶された画像
データに従って、スコロトロン帯電器11により帯電さ
れた感光体ドラム10の感光体層を像露光し、感光体ド
ラム10上への静電潜像形成を各色毎に繰返して行う。The exposure optical system 12, which is an image writing means, rotationally scans a laser beam emitted from a laser light source (not shown) by a rotating polygon mirror (not shown), an fθ lens (not shown), and a reflection mirror (not shown). The photosensitive layer of the photosensitive drum 10 charged by the scorotron charger 11 is image-exposed according to image data read by a separate image reading device and stored in the memory. The formation of an electrostatic latent image thereon is repeated for each color.
【0204】イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン
(C)及び黒色(K)等の各色毎の現像手段である現像
器13を、回転方向に対しY、M、C及びKの順に内包
し、時計方向に回転させられる回転現像器13Aが、感
光体ドラム10に対向して設けられ、各色毎の現像が行
われる。イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン
(C)及び黒色(K)等の各色毎の現像器13は、その
色の現像時に、現像位置において感光体ドラム10の周
面に対し所定の間隙を保ち、感光体ドラム10の回転方
向と順方向に回転する例えば厚み0.5〜1mm、外径
15〜25mmの円筒状の非磁性のステンレスあるいは
アルミ材で形成された現像スリーブ131を有し、内部
に各色毎の現像色に従いイエロー(Y)、マゼンタ
(M)、シアン(C)および黒色(K)の一成分或いは
二成分現像剤を収容している。現像器13は不図示の突
き当てコロにより感光体ドラム10と所定の間隙、例え
ば100〜500μmをあけて非接触に保たれており、
現像スリーブ131に対して直流電圧(直流バイアス)
と交流電圧(交流バイアス)を重畳した現像バイアスを
印加することにより、非接触の反転現像を行い、感光体
ドラム10上にトナー像を形成する。A developing device 13 which is a developing means for each color such as yellow (Y), magenta (M), cyan (C) and black (K) is included in the order of Y, M, C and K in the rotation direction. Then, a rotary developing device 13A that is rotated clockwise is provided to face the photosensitive drum 10, and development for each color is performed. The developing unit 13 for each color, such as yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), has a predetermined gap with respect to the peripheral surface of the photosensitive drum 10 at the developing position when developing the color. And has a cylindrical developing sleeve 131 made of non-magnetic stainless steel or aluminum having a thickness of, for example, 0.5 to 1 mm and an outer diameter of 15 to 25 mm, which rotates in the forward direction with respect to the rotation direction of the photosensitive drum 10. , Contains a one-component or two-component developer of yellow (Y), magenta (M), cyan (C) and black (K) according to the development color of each color. The developing device 13 is kept in non-contact with the photosensitive drum 10 at a predetermined gap, for example, 100 to 500 μm by an abutting roller (not shown).
DC voltage (DC bias) for developing sleeve 131
By applying a developing bias in which an AC voltage (AC bias) is superimposed, non-contact reversal development is performed, and a toner image is formed on the photosensitive drum 10.
【0205】現像手段である現像器13には、従来平均
粒径が十数μmの非磁性トナーと平均粒径が数十〜数百
μmの磁性キャリアとから成る二成分現像剤或いは平均
粒径が十数μmの非磁性トナーから成る一成分現像剤が
用いられている。しかし非接触現像として現像剤を用い
る場合は、振動電界によってトナーの移行制御を効果的
に行うことができるから、平均粒径が1〜20μm、好
ましくは4〜10μmのトナーと平均粒径10〜60μ
m、さらに好ましくは20〜50μmのキャリアとから
成る二成分現像剤或いは平均粒径が1〜20μm、好ま
しくは4〜10μmのトナーから成る一成分現像剤を用
いることが好ましい。この点について説明する。A developing unit 13 as a developing means is conventionally provided with a two-component developer or a two-component developer comprising a non-magnetic toner having an average particle diameter of tens of μm and a magnetic carrier having an average particle diameter of tens to hundreds of μm. Is a one-component developer composed of a non-magnetic toner having a size of about 10 μm. However, when the developer is used for non-contact development, the transfer of the toner can be effectively controlled by the oscillating electric field. Therefore, the toner having an average particle diameter of 1 to 20 μm, preferably 4 to 10 μm and the average particle diameter of 10 to 10 μm are used. 60μ
m, more preferably a two-component developer comprising a carrier of 20 to 50 μm or a one-component developer comprising a toner having an average particle diameter of 1 to 20 μm, preferably 4 to 10 μm. This will be described.
【0206】(キャリア)一般に磁性キャリア粒子は平
均粒径が大きいと、現像剤搬送体上に形成される磁気ブ
ラシの穂の状態が粗くなるために、電界により振動を与
えながら静電潜像を現像しても、トナー像にムラが現れ
易く、穂におけるトナー濃度が低くなるので高濃度の現
像が行われない等の問題点がある。この問題点を解消す
るには、磁性キャリア粒子の平均粒径dcを小さくすれ
ばよく、実験の結果体積平均粒径dcが10〜60μ
m、好ましくは20〜50μmであると上記問題点は発
生しないことが判明した。(Carrier) In general, if the average particle size of the magnetic carrier particles is large, the state of the ears of the magnetic brush formed on the developer conveying member becomes coarse, so that the electrostatic latent image is formed while being vibrated by an electric field. Even when development is performed, unevenness tends to appear in the toner image, and the toner concentration in the ears becomes low, so that there is a problem that high-density development is not performed. In order to solve this problem, the average particle diameter dc of the magnetic carrier particles may be reduced.
m, preferably 20 to 50 μm, the above problem did not occur.
【0207】dcが10μm以下であると、キャリアを
十分に磁化させることが困難で、トナー粒子と共に像形
成体の表面に付着するようになったり、飛散し易くな
る。When dc is 10 μm or less, it is difficult to sufficiently magnetize the carrier, so that the carrier adheres to the surface of the image forming body together with the toner particles, or the carrier easily scatters.
【0208】また、dcが60μm以上になると、キャ
リアの比表面積が小さくなるため、トナーを十分に帯電
することができない。また、被覆率が高くなるためトナ
ー飛散も起こり易くなる。If dc is 60 μm or more, the specific surface area of the carrier becomes small, so that the toner cannot be sufficiently charged. Further, since the covering ratio is high, toner scattering is also likely to occur.
【0209】上記体積平均粒径dcは、湿式分散機を備
えたレーザ回折式粒度分布測定装置「HEROS」(S
YMPATEC社製)により測定される。先ず、湿式分
散機で磁性粒子数10mgを界面活性剤と共に水50m
gに分散させ、次いで超音波ホモジナイザー(出力15
0W)で発熱による再凝集が起こらぬよう注意しなが
ら、1〜10分間分散する前処理を行った後に測定した
値である。The volume average particle diameter dc can be measured by a laser diffraction particle size distribution analyzer “HEROS” (S
YMPATEC). First, 10 mg of magnetic particles were added together with a surfactant to 50 m of water using a wet disperser.
g and then an ultrasonic homogenizer (output 15
0W), and the value was measured after performing a pretreatment of dispersing for 1 to 10 minutes while taking care not to cause re-aggregation due to heat generation.
【0210】キャリアの磁化の強さ(最大磁化)は、5
〜60emu/g、好ましくは10〜40emu/gで
ある。この強さは現像剤搬送体上の磁束密度にもよる
が、現像剤搬送体の一般的な磁束密度の条件下において
は、5emu/g未満では磁気的な束縛力が働かずキャ
リア飛散の原因となる。また、60emu/gを超える
とキャリアの穂立ちが高くなり過ぎ、像形成体と非接触
状態を保つことが困難になる。The intensity of the carrier magnetization (maximum magnetization) is 5
-60 emu / g, preferably 10-40 emu / g. Although this strength depends on the magnetic flux density on the developer carrying member, under the general condition of the magnetic flux density of the developer carrying member, if it is less than 5 emu / g, the magnetic binding force does not work and the carrier is scattered. Becomes On the other hand, if it exceeds 60 emu / g, the carrier ears become too high, making it difficult to maintain a non-contact state with the image forming body.
【0211】キャリアの磁化の強さの測定は、キャリア
粒子を0.25cm×3cm2の試料セルにタッピング
しながら充填した後、試料をピックアップコイルに付け
て磁化器にセットし、直流磁化特性自動記録装置「TY
PE3257」(横河北辰電機社製)を用いてX−Yレ
コーダにヒステリシスカーブを描かせることにより行わ
れる。The measurement of the magnetization intensity of the carrier was carried out by filling the carrier particles with tapping into a sample cell of 0.25 cm × 3 cm 2 , attaching the sample to a pickup coil, setting the sample in a magnetizer, and setting the DC magnetization characteristics automatically. Recording device "TY
This is performed by causing the XY recorder to draw a hysteresis curve using "PE3257" (manufactured by Yokogawa Hokushin Electric Co., Ltd.).
【0212】このような磁性キャリアは、磁性体として
従来の磁性キャリアにおけると同様の、鉄、クロム、ニ
ッケル、コバルト等の金属、あるいはそれらの化合物や
合金、例えば、四三酸化鉄、γ−酸化第二鉄、二酸化ク
ロム、酸化マンガン、フェライト、マンガン−銅系合
金、といった強磁性体の球形化された粒子、又はそれら
の球形磁性体粒子の表面をスチレン系樹脂、ビニル系樹
脂、エチレン系樹脂、ロジン変性樹脂、アクリル系樹
脂、ポリアミド樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系
樹脂、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂等の単独、又は共
重合体で球形に被覆することで得られる。Such a magnetic carrier is made of a metal such as iron, chromium, nickel, cobalt or the like, or a compound or alloy thereof such as triiron tetroxide, γ-oxide Ferric, chromium dioxide, manganese oxide, ferrite, manganese-copper alloy, ferromagnetic spherical particles, or the surface of these spherical magnetic particles styrene resin, vinyl resin, ethylene resin And a rosin-modified resin, an acrylic resin, a polyamide resin, an epoxy resin, a polyester resin, a silicone resin, a fluororesin, or the like, or a spherical coating with a copolymer.
【0213】また、これらの樹脂の中に、磁性体微粒子
を分散して含有させた、いわゆる樹脂分散型キャリアも
用いることができる。A so-called resin dispersion type carrier in which magnetic fine particles are dispersed and contained in these resins can also be used.
【0214】(トナー)一般にトナー粒子は、平均粒径
が小さくなると、定性的に粒径の二乗に比例して帯電量
が減少し、相対的にファンデルワールス力のような付着
力が大きくなって、飛散し易くなり、カブリが発生し易
くなる。そして、平均粒径が10μm以下になると、こ
の問題が顕著に現れるようになる。その点を本実施形態
の現像手段では現像を振動電界下で行うことで解消する
ようにしている。(Toner) In general, as the average particle diameter of the toner particles decreases, the charge amount decreases qualitatively in proportion to the square of the particle diameter, and the adhesive force such as van der Waals force relatively increases. Scattered easily, and fogging is likely to occur. Then, when the average particle size is 10 μm or less, this problem becomes remarkable. The developing means of the present embodiment solves this problem by performing the development under an oscillating electric field.
【0215】トナーの体積平均粒径D50(μm)が大き
くなると、既に触れているように、画像の荒れが目立つ
ようになる。D50が10μm以下の微粒子化したトナー
(小粒径トナー)を用いると、解像力は格段に向上し
て、濃淡差も忠実に再現した鮮明な高画質画像を与える
ようになる。D50が20μm以上では、画質の低下を生
じ、1μm以下になると、帯電不良、飛散等が起こり易
くなる。When the volume average particle diameter D 50 (μm) of the toner increases, as already mentioned, the roughness of the image becomes conspicuous. If D 50 is used the toner following micronized 10 [mu] m (small particle size toner), the resolution is remarkably improved, so give a clear high-quality images shading difference also faithfully reproduced. D 50 is 20μm or more, results in degradation of image quality, at the 1μm or less, poor charging, scattering and the like easily occurs.
【0216】以上の理由からトナーの体積平均粒径D50
は1〜20μm、好ましくは4μm≦D50≦10μmで
ある。For the above reasons, the volume average particle diameter D 50 of the toner
Is 1 to 20 μm, preferably 4 μm ≦ D 50 ≦ 10 μm.
【0217】D50が10μmより大きい場合は粒径が大
きく解像力が不足し、D50が4μmより小さい場合は凝
集力が大きく、摩擦帯電不良となり易い。When D 50 is larger than 10 μm, the particle size is large and the resolving power is insufficient, and when D 50 is smaller than 4 μm, the cohesive force is large and triboelectric charging is likely to occur.
【0218】ここで、平均粒径に用いた体積平均粒径D
50はコールターカウンターTA−II型(アパーチャー1
00μm、コールター社製)で測定された。Here, the volume average particle diameter D used for the average particle diameter was
50 is a coulter counter TA-II type (aperture 1
00 μm, manufactured by Coulter Corporation).
【0219】また、トナー粒子が現像バイアスの電界に
追随するために、トナー粒子の帯電量の絶対値は、二成
分磁性現像剤においては、特に10〜30μC/gにす
るのが現像性確保、カブリや飛散防止の観点から望まし
い。特に粒径の小さい場合は高い帯電量が必要である。Since the toner particles follow the electric field of the developing bias, the absolute value of the charge amount of the toner particles is preferably set to 10 to 30 μC / g in the case of the two-component magnetic developer, in order to secure the developing property. It is desirable from the viewpoint of preventing fog and scattering. In particular, when the particle size is small, a high charge amount is required.
【0220】このようなトナーのバインダー樹脂として
は、スチレン系樹脂、ビニル系樹脂、エチル系樹脂、ロ
ジン変性樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、エポ
キシ樹脂、ポリエステル樹脂や、これらのスチレン−ア
クリル系樹脂等の共重合体樹脂又は混合した樹脂等が好
ましい。これらの樹脂にカラー顔料等の着色成分や、必
要に応じて帯電制御剤、ワックス等の離型剤、粒子の流
動滑りを良くするための流動化剤、像担持体面の清浄化
に役立つクリーニング剤等を加えて、従来公知の粉砕造
粒法,懸濁重合法,乳化重合法等のトナー製造方法と同
等の方法によって作ることができる。流動化剤として
は、コロイダルシリカ、シリコンワニス、金属石鹸ある
いは非イオン表面活性剤等を用いることができ、クリー
ニング剤としては、脂肪酸金属塩、有機基置換シリコン
あるいはフッ素等表面活性剤等を用いることができる。Examples of binder resins for such toners include styrene resins, vinyl resins, ethyl resins, rosin-modified resins, acrylic resins, polyamide resins, epoxy resins, polyester resins, and styrene-acrylic resins. And the like, or a mixed resin or the like. Coloring components such as color pigments, a charge controlling agent, a releasing agent such as wax if necessary, a fluidizing agent for improving the fluid sliding of the particles, and a cleaning agent useful for cleaning the surface of the image carrier. In addition, the toner can be produced by a method known in the art, such as a conventionally known pulverization granulation method, suspension polymerization method, emulsion polymerization method, or the like. As a fluidizing agent, colloidal silica, silicon varnish, metal soap, a nonionic surfactant, or the like can be used. As a cleaning agent, a surfactant such as a fatty acid metal salt, organic group-substituted silicon, or fluorine can be used. Can be.
【0221】またトナー形状としては重合法等により製
造される球形トナーの方が、不定形トナーより流動性が
高く、像形成体との付着力が小さく転写率が高いので好
ましい。As the toner shape, a spherical toner produced by a polymerization method or the like is preferable because it has a higher fluidity than an irregular toner and has a small adhesive force with an image forming body and a high transfer rate.
【0222】(現像剤)本実施形態の現像器13に一成
分現像剤として用いられる場合は、上記に述べたトナー
が用いられるが、現像器13に二成分現像剤として用い
られる場合は、上記に述べたような球状のキャリア粒子
とトナーとが従来の二成分現像剤におけると同様の割合
で混合した現像剤が好ましく用いられるが、キャリアと
して、一般のコーティングキャリア(密度5〜8g/c
m3)を使用した場合、現像剤中のトナー濃度は2〜3
0重量%、好ましくは5〜20重量%である。(Developer) When the toner is used as a one-component developer in the developing device 13 of the present embodiment, the toner described above is used. As described above, a developer in which spherical carrier particles and toner are mixed at the same ratio as in a conventional two-component developer is preferably used. As a carrier, a general coating carrier (density of 5 to 8 g / c) is used.
m 3 ), the toner concentration in the developer is 2-3.
0% by weight, preferably 5 to 20% by weight.
【0223】2重量%より小であると、現像に必要なト
ナー数が確保できなく、被覆率が低下するため帯電過
剰、現像性低下を招く。If the amount is less than 2% by weight, the number of toners required for development cannot be secured, and the coverage decreases, resulting in excessive charging and a decrease in developability.
【0224】30重量%より大であると、被覆率が大と
なり、帯電不良、トナー飛散が起こり易くなる。If the content is more than 30% by weight, the coverage becomes large, and poor charging and toner scattering are likely to occur.
【0225】ただし、現像剤中のキャリアとして前述し
たような密度の比較的軽い(2〜4g/cm3)樹脂分
散型キャリアを用いた場合の現像剤中のトナー濃度は、
一般の樹脂被覆キャリアを用いる場合よりもやや高く、
5〜40重量%、より好ましくは10〜30重量%とす
るのがよい。However, when a relatively light (2-4 g / cm 3 ) resin-dispersed carrier having the above-described density is used as the carrier in the developer, the toner concentration in the developer is as follows:
Slightly higher than when using a general resin-coated carrier,
The content is preferably 5 to 40% by weight, more preferably 10 to 30% by weight.
【0226】現像剤には、必要に応じて、粒子の流動滑
りをよくするための流動化剤や像形成体1面の清浄化に
役立つクリーニング剤等が混合される。流動化剤として
は、コロイダルシリカ、シリコンワニス、金属石鹸或い
は非イオン表面活性剤等を用いることができ、クリーニ
ング剤としては、脂肪酸金属塩、有機基置換シリコン或
いは弗素等表面活性剤等を用いることができる。If necessary, a fluidizing agent for improving the fluidity of particles and a cleaning agent useful for cleaning the surface of the image forming body are mixed with the developer. As the fluidizing agent, colloidal silica, silicon varnish, metal soap or nonionic surfactant can be used. As the cleaning agent, a surfactant such as fatty acid metal salt, organic group-substituted silicon or fluorine can be used. Can be.
【0227】先ず、回転現像器13Aのイエロー(Y)
の現像器13が現像位置に回転され、1色目のYの現像
器13によるイエロー(Y)の現像が、Yの現像剤を保
持して回転する現像スリーブ131によって行われる。
非接触の反転現像による感光体ドラム10上の潜像の顕
像化(現像)が行われ、Yのトナー像が感光体ドラム1
0上に形成される。First, the yellow (Y) of the rotary developing unit 13A
Is rotated to the developing position, and yellow (Y) development by the first color Y developing device 13 is performed by the developing sleeve 131 that rotates while holding the Y developer.
The latent image on the photosensitive drum 10 is developed (developed) by non-contact reversal development, and the Y toner image is transferred to the photosensitive drum 1.
0.
【0228】中間転写ドラム14Aは感光体ドラム10
の周速度に同期して回転させられ、感光体ドラム10上
のYのトナー像が、中間転写ドラム14Aに内包され、
感光体ドラム10との転写位置に設けられる中間転写体
転写器14fにより、中間転写ドラム14A上に転写さ
れる。The intermediate transfer drum 14A is the photosensitive drum 10
Is rotated in synchronization with the peripheral speed of the photosensitive drum 10, the Y toner image on the photosensitive drum 10 is included in the intermediate transfer drum 14A,
The image is transferred onto the intermediate transfer drum 14A by an intermediate transfer member transfer unit 14f provided at a transfer position with the photosensitive drum 10.
【0229】感光体ドラム10上に残った転写残トナー
は、後段において詳述するように、像形成体のクリーニ
ング手段であるクリーニング装置190に設けられる再
帯電ローラ192とクリーニング部材であるクリーニン
グローラ191とによりクリーニングされる。As will be described later in detail, the transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 10 is recharged by a recharging roller 192 and a cleaning roller 191 provided in a cleaning device 190 which is a means for cleaning the image forming body. And the cleaning is performed.
【0230】次に、回転現像器13Aのマゼンタ(M)
の現像器13が現像位置に回転され、2色目のMの現像
器13によるマゼンタ(M)の現像が、Mの現像剤を保
持して回転する現像スリーブ131によって行われる。
非接触の反転現像による感光体ドラム10上の潜像の顕
像化(現像)が行われ、Mのトナー像が感光体ドラム1
0上に形成される。Next, the magenta (M) of the rotary developing device 13A
Is rotated to the developing position, and magenta (M) development by the second color M developing device 13 is performed by the developing sleeve 131 that rotates while holding the M developer.
The latent image on the photoconductor drum 10 is developed (developed) by non-contact reversal development, and the M toner image is transferred to the photoconductor drum 1.
0.
【0231】感光体ドラム10上のMのトナー像が中間
転写体転写器14fにより中間転写ドラム14A上に転
写された後、感光体ドラム10上に残った転写残トナー
がクリーニング装置190によりクリーニングされる。After the M toner image on the photosensitive drum 10 is transferred onto the intermediate transfer drum 14A by the intermediate transfer body transfer unit 14f, the transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 10 is cleaned by the cleaning device 190. You.
【0232】3色目のシアン(C)、4色目の黒色
(K)についても2色目のマゼンタ(M)と同様の画像
形成行程が行われ、中間転写ドラム14A周面上には
Y、M、C及びKの各トナー像による4色の重ね合わせ
カラートナー像が形成される。The same image forming process as that for the second color magenta (M) is performed for the third color cyan (C) and the fourth color black (K), and Y, M, A superimposed four color toner image is formed by each of the C and K toner images.
【0233】転写ベルト14a上の重ね合わせカラート
ナー像形成と同期して転写材収納手段である給紙カセッ
ト(不図示)から、転写材給送手段としてのタイミング
ローラ(不図示)を経て記録紙Pが、中間転写ドラム1
4A上のトナー像の搬送に同期して転写ローラ16aの
転写域(符号なし)へと給送される。In synchronism with the formation of the superimposed color toner image on the transfer belt 14a, the recording paper is fed from a paper feed cassette (not shown) as a transfer material storage means via a timing roller (not shown) as a transfer material feeding means. P is the intermediate transfer drum 1
The toner image is fed to the transfer area (no reference numeral) of the transfer roller 16a in synchronization with the conveyance of the toner image on 4A.
【0234】中間転写ドラム14Aに当接状態とされた
転写ローラ16aは、中間転写ドラム14Aの周速度に
同期して、転写域において中間転写ドラム14Aと同方
向に回動されており、転写域に給紙された記録紙Pは転
写ローラ16aと中間転写ドラム14Aとの間でトナー
像に密着され、転写ローラ16aへの1〜2kVのトナ
ーと反対極性(本実施形態においてはプラス極性)のバ
イアス電圧の印加により、中間転写ドラム14A上のカ
ラートナー像が記録紙P上に一括して転写される。The transfer roller 16a brought into contact with the intermediate transfer drum 14A is rotated in the transfer area in the same direction as the intermediate transfer drum 14A in synchronization with the peripheral speed of the intermediate transfer drum 14A. The recording paper P fed to the transfer roller 16a is brought into close contact with the toner image between the transfer roller 16a and the intermediate transfer drum 14A, and has the opposite polarity (positive polarity in this embodiment) to the toner of 1-2 kV applied to the transfer roller 16a. By applying the bias voltage, the color toner image on the intermediate transfer drum 14A is transferred onto the recording paper P at once.
【0235】カラートナー像が転写された記録紙Pは、
鋸歯状電極板から成る分離手段である除電電極16bに
より除電され、定着装置17へと搬送され、定着ローラ
17aと圧着ローラ17bとの間で熱と圧力とを加えら
れることにより記録紙P上のトナー像が定着された後、
装置外部のトレイ(不図示)へ排出される。The recording paper P on which the color toner image has been transferred is
The charge is removed by a charge removing electrode 16b, which is a separating means formed of a sawtooth electrode plate, conveyed to the fixing device 17, and heat and pressure are applied between the fixing roller 17a and the pressure roller 17b, so that the recording paper P After the toner image is fixed,
The sheet is discharged to a tray (not shown) outside the apparatus.
【0236】再帯電ローラ192とクリーニング部材で
あるクリーニングローラ191とを一体とされた中間転
写体のクリーニング手段であるクリーニング装置190
bは、図6に実線で示す中間転写ドラム14Aと当接状
態とされ、中間転写体である中間転写ドラム14Aの周
面上に残った転写残トナーは、クリーニング装置190
bに至り、後段において詳述するように、中間転写ドラ
ム14Aに対しクリーニング位置において、中間転写ド
ラム14Aの回転方向上流側に配設され、中間転写ドラ
ム14Aに当接し従動回転されて再帯電バイアスが印加
される再帯電手段である再帯電ローラ192により再帯
電された後、下流側に配設され、中間転写ドラム14A
に当接し駆動回転されるクリーニング部材であるクリー
ニングローラ191によりクリーニングされる。クリー
ニングローラ191によりクリーニングされたトナーは
クリーニングローラ191から回収ローラ195に回収
され、掻取板196により回収ローラ195から掻取ら
れ、スクリュウ194により不図示の廃トナー容器に回
収される。またクリーニング装置190bには、クリー
ニングローラ191によりクリーニングされて飛散する
トナーが再帯電ローラ192に付着しないように弾性を
有する薄板部材、例えばマイラーフィルム等を用いた仕
切部材である仕切板193が再帯電ローラ192とクリ
ーニングローラ191との間に設けられる。A cleaning device 190 as cleaning means for an intermediate transfer member, in which the recharging roller 192 and the cleaning roller 191 as a cleaning member are integrated.
b is brought into contact with the intermediate transfer drum 14A indicated by a solid line in FIG. 6, and the transfer residual toner remaining on the peripheral surface of the intermediate transfer drum 14A, which is an intermediate transfer member, is removed by the cleaning device 190.
b, as will be described in detail later, at the cleaning position with respect to the intermediate transfer drum 14A, it is disposed upstream of the intermediate transfer drum 14A in the rotation direction. Is recharged by a recharging roller 192 which is a recharging means to which the intermediate transfer drum 14A is applied.
The cleaning is performed by a cleaning roller 191 that is a cleaning member that is driven and rotated while being in contact with the cleaning roller 191. The toner cleaned by the cleaning roller 191 is collected by the collection roller 195 from the cleaning roller 191, is scraped from the collection roller 195 by the scraping plate 196, and is collected by the screw 194 in a waste toner container (not shown). Further, the cleaning device 190b is provided with a partition plate 193 which is an elastic thin plate member, for example, a partition member using a mylar film or the like, so that toner scattered after being cleaned by the cleaning roller 191 does not adhere to the recharging roller 192. It is provided between the roller 192 and the cleaning roller 191.
【0237】実施形態1における図2または図3にて説
明したと同様に、像形成体のクリーニング手段であるク
リーニング装置190は、転写残トナーを有する感光体
ドラム10に対し、クリーニング位置において感光体ド
ラム10の回転方向上流側に配設され、感光体ドラム1
0に当接し従動回転される再帯電手段である再帯電ロー
ラ192と、感光体ドラム10の回転方向下流側に配設
され、感光体ドラム10と1〜5mmのニップを形成し
て駆動回転されるクリーニング部材であるクリーニング
ローラ191と、クリーニングローラ191からトナー
を回収するアルミ或いはステンレス等の金属ローラから
成る回収ローラ195と、回収ローラ195からトナー
を掻落とす掻取板196と、クリーニングローラ191
によりクリーニングされて飛散するトナーが再帯電ロー
ラ192に付着しないように弾性を有する薄板部材、例
えばマイラーフィルム等を用い、再帯電ローラ192と
クリーニングローラ191との間に設けられる仕切部材
である仕切板193とにより構成され、感光体ドラム1
0の周面上に残った転写残トナーをクリーニングする。
クリーニング装置190内に掻落とされたトナーは、ス
クリュウ194により不図示の廃トナー容器に回収され
る。As described with reference to FIG. 2 or FIG. 3 in the first embodiment, the cleaning device 190, which is a means for cleaning the image forming member, moves the photosensitive drum 10 having the transfer residual toner at the cleaning position. The photosensitive drum 1 is disposed upstream of the drum 10 in the rotation direction.
A recharging roller 192, which is a recharging unit that is driven to rotate by contacting with the photosensitive drum 10, is disposed downstream of the photosensitive drum 10 in the rotation direction, and is driven and rotated while forming a nip of 1 to 5 mm with the photosensitive drum 10. A cleaning roller 191 as a cleaning member, a collection roller 195 formed of a metal roller such as aluminum or stainless steel for collecting toner from the cleaning roller 191, a scraping plate 196 for scraping toner from the collection roller 195, and a cleaning roller 191.
The partition plate is a partition member provided between the recharging roller 192 and the cleaning roller 191 using a thin plate member having elasticity, for example, a mylar film, so that the toner scattered by the cleaning is not attached to the recharging roller 192. 193 and the photosensitive drum 1
The transfer residual toner remaining on the peripheral surface of No. 0 is cleaned.
The toner scraped into the cleaning device 190 is collected by a screw 194 into a waste toner container (not shown).
【0238】また、中間転写体としての中間転写ドラム
14Aのクリーニング手段であるクリーニング装置19
0bは、転写残トナーを有する中間転写ドラム14Aに
対し、クリーニング位置において中間転写ドラム14A
の回転方向上流側に配設され、中間転写ドラム14Aに
当接し従動回転される再帯電手段である再帯電ローラ1
92と、中間転写ドラム14Aの回転方向下流側に配設
され、中間転写ドラム14Aと1〜5mmのニップを形
成して駆動回転されるクリーニング部材であるクリーニ
ングローラ191と、クリーニングローラ191からト
ナーを回収するアルミ或いはステンレス等の金属ローラ
から成る回収ローラ195と、回収ローラ195からト
ナーを掻落とす掻取板196と、クリーニングローラ1
91によりクリーニングされて飛散するトナーが再帯電
ローラ192に付着しないように弾性を有する薄板部
材、例えばマイラーフィルム等を用い、再帯電ローラ1
92とクリーニングローラ191との間に設けられる仕
切部材である仕切板193とにより構成され、中間転写
ドラム14Aの周面上に残った転写残トナーをクリーニ
ングする。クリーニング装置190a内に掻落とされた
トナーは、スクリュウ194により不図示の廃トナー容
器に回収される。Further, a cleaning device 19 which is a cleaning means for the intermediate transfer drum 14A as an intermediate transfer member.
0b indicates that the intermediate transfer drum 14A having the transfer residual toner is
The recharging roller 1, which is a recharging means that is disposed on the upstream side in the rotation direction of the
92, a cleaning roller 191 that is a cleaning member that is disposed downstream of the intermediate transfer drum 14A in the rotation direction and that is driven and rotated while forming a nip of 1 to 5 mm with the intermediate transfer drum 14A. A collecting roller 195 made of a metal roller of aluminum or stainless steel to be collected, a scraping plate 196 for scraping toner from the collecting roller 195, and a cleaning roller 1
The recharging roller 1 is made of an elastic thin plate member, for example, a mylar film or the like, so that toner scattered after being cleaned by the toner 91 does not adhere to the recharging roller 192.
The transfer roller 92 includes a partition plate 193 that is a partition member provided between the cleaning roller 92 and the cleaning roller 191, and cleans transfer residual toner remaining on the peripheral surface of the intermediate transfer drum 14 </ b> A. The toner scraped into the cleaning device 190a is collected by a screw 194 into a waste toner container (not shown).
【0239】実施形態1の図3にて説明したと同様に、
クリーニング装置190,190bのローラ状の再帯電
手段である再帯電ローラ192は、不図示の摺動電極を
介して、後述するように好ましくは直流電圧を重畳した
高電圧の交流電圧が印加される導電性の芯金192a
と、芯金192aの上に機能的に設けられる、導電カー
ボン粉体を分散したセル径150μm程度のスポンジ状
のEDMD、ウレタンゴム等からなり、再帯電ローラ1
92の感光体ドラム10への接触を確実にする、体積抵
抗率が105〜106Ω・cm程度で、硬度が25〜35
度(アスカーC)の導電性弾性層192bと、過剰電流
に対して層内電圧降下によって電流を抑制し、電源電圧
降下による帯電不良および感光体絶縁破壊を防止する機
能をもつ、体積抵抗率が約108Ω・cm程度の半導電
特性の中抵抗層192cと、内部ゴム材料に含まれる添
加物による感光体汚染、ならびに現像剤・紙粉の付着に
よる再帯電ローラ192表面汚れの蓄積を防止する、例
えばナイロン等の樹脂を用いる保護層192dとの3層
構成の弾性を有するローラ部材とされる。なお、クリー
ニング装置190,190bのクリーニングローラ19
1も、再帯電ローラ192と同一の構造であり、芯金1
91aの上に、導電性弾性層191bと中抵抗層191
cと保護層191dとの3層構成の弾性を有するローラ
部材とされる。As described with reference to FIG. 3 of the first embodiment,
A recharging roller 192, which is a roller-shaped recharging means of the cleaning devices 190 and 190b, is applied with a high AC voltage, preferably a DC voltage superimposed thereon, as described later, via a sliding electrode (not shown). Conductive metal core 192a
And a sponge-like EDMD or urethane rubber having a cell diameter of about 150 μm, in which conductive carbon powder is dispersed, provided functionally on the cored bar 192a.
The volume resistivity is about 10 5 to 10 6 Ω · cm, and the hardness is 25 to 35.
The conductive layer 192b has a volume resistivity having a function of suppressing current by an in-layer voltage drop against an excess current and preventing charging failure and photoconductor dielectric breakdown due to a power supply voltage drop. Prevents contamination of the photoreceptor by the medium resistance layer 192c of semiconducting property of about 10 8 Ω · cm and additives contained in the internal rubber material, and accumulation of dirt on the surface of the recharging roller 192 due to adhesion of developer and paper powder. For example, a three-layer elastic roller member including a protective layer 192d using a resin such as nylon is used. The cleaning rollers 19 of the cleaning devices 190 and 190b are used.
1 also has the same structure as the recharging roller 192,
The conductive elastic layer 191b and the medium resistance layer 191
c and a protective layer 191d to form a three-layered elastic roller member.
【0240】再帯電ローラ192及びクリーニングロー
ラ191は外径が5〜20mmであり、外側より計った
硬度は35〜55度(アスカーC)である。また導電性
弾性層192b,191bの層表面より計った硬度は2
0〜40度(アスカーC)であり、導電性弾性層192
b,191bの層表面と芯金192a,191aとの間
で計った電気抵抗値は104〜106Ωである。また中抵
抗層192c,191cの層表面と芯金192a,19
1aとの間で計った電気抵抗値は106〜109Ωであ
り、外側の保護層192d,191dの層厚は50〜1
00μmである。The outer diameter of the recharging roller 192 and the cleaning roller 191 is 5 to 20 mm, and the hardness measured from the outside is 35 to 55 degrees (Asker C). The hardness measured from the surface of the conductive elastic layers 192b and 191b is 2
0 to 40 degrees (Asker C) and the conductive elastic layer 192
The electrical resistance measured between the layer surfaces of the layers b and 191b and the metal cores 192a and 191a is 10 4 to 10 6 Ω. The surface of the middle resistance layers 192c, 191c and the cores 192a, 192c
1a is 10 6 to 10 9 Ω, and the thickness of the outer protective layers 192d and 191d is 50 to 1Ω.
00 μm.
【0241】再帯電ローラ192に再帯電バイアスとし
てトナーと同極性(本実施形態においてはマイナス極
性)の直流電圧が重畳される交流電圧が印加され、転写
後の感光体ドラム10や中間転写ドラム14Aの周面上
の転写残トナー領域に残った転写残トナーが再帯電され
るが、直流電圧としてはマイナス極性で−100〜−4
00Vで、交流電圧としては周波数1〜2kHz、電圧
VP-P1.0〜2.5kVのsin波や矩形波のものが
用いられ、再帯電バイアスの印加により、転写残トナー
の平均帯電量(Q/M)は現像時のトナー(使用するト
ナー)の平均帯電量(本実施形態においてはマイナス極
性の帯電量)−10〜−30μC/gに対して、絶対値
でこれよりも低い−5〜−15μC/gに均一に帯電さ
れる(帯電量を高めとして均一とされる)と共に、感光
体ドラム10や中間転写ドラム14Aの表面電位の凹凸
(不均一)な電位が再帯電により平坦とされ、転写残ト
ナーの感光体ドラム10や中間転写ドラム14Aとの付
着力が均一に低くされたものとされて、感光体ドラム1
0上や中間転写ドラム14A上から飛散されることなく
下流側のクリーニングローラ191のクリーニング領域
へと搬送される。As a recharging bias, an AC voltage on which a DC voltage of the same polarity as the toner (in this embodiment, a negative polarity) is superimposed is applied to the recharging roller 192, and the photoreceptor drum 10 and the intermediate transfer drum 14A after transfer are applied. The transfer residual toner remaining in the transfer residual toner area on the peripheral surface is recharged.
A sine wave or rectangular wave having a frequency of 1 to 2 kHz and a voltage V PP of 1.0 to 2.5 kV is used as the AC voltage, and the average charge amount (Q / M) is -10 to -30 μC / g, which is an absolute value of −5 to −30 μC / g, which is an average charge amount of the toner (toner used) during development. In addition to being uniformly charged to −15 μC / g (to be uniform by increasing the charge amount), the uneven potential (uneven) of the surface potential of the photosensitive drum 10 and the intermediate transfer drum 14A is flattened by recharging. The adhesion of the transfer residual toner to the photosensitive drum 10 and the intermediate transfer drum 14A is reduced uniformly, and the photosensitive drum 1
The cleaning roller 191 is conveyed to the cleaning area of the cleaning roller 191 on the downstream side without being scattered from above the intermediate transfer drum 14A.
【0242】クリーニングローラ191位置において
は、トナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極
性)で、+300〜+1500Vの直流電圧が印加され
るクリーニングバイアスにより、再帯電ローラ192に
より帯電量を高くして均一とされた感光体ドラム10上
や中間転写ドラム14A上の転写残トナーが、クリーニ
ングローラ191上にクリーニングされる。At the position of the cleaning roller 191, the charging amount is increased by the recharging roller 192 by a cleaning bias having a polarity opposite to that of the toner (positive polarity in the present embodiment) and a DC voltage of +300 to +1500 V is applied. The transfer residual toner on the photosensitive drum 10 and the intermediate transfer drum 14A that has been made uniform is cleaned on the cleaning roller 191.
【0243】クリーニングローラ191上のトナーは、
クリーニングローラ191に当接して従動回転される回
収ローラ195の、トナーと反対極性(本実施形態にお
いてはプラス極性)で、+300〜+1500Vの直流
電圧が印加される回収バイアスにより、クリーニングロ
ーラ191上から回収ローラ195上に回収される。The toner on the cleaning roller 191 is
The recovery roller 195, which is driven and rotated in contact with the cleaning roller 191, has a polarity opposite to that of the toner (positive polarity in the present embodiment) and a DC bias voltage of +300 to + 1500V is applied. It is collected on the collection roller 195.
【0244】回収ローラ195上に回収されたトナーは
掻取板196によりクリーニング装置190内に掻落と
され、スクリュウ194により不図示の廃トナー容器に
回収される。The toner collected on the collection roller 195 is scraped into the cleaning device 190 by the scraping plate 196, and collected by the screw 194 into a waste toner container (not shown).
【0245】上記において、中間転写体として中間転写
ドラム14Aの代わりにベルト状の部材を用いた中間転
写ベルトを用いることも可能である。In the above, an intermediate transfer belt using a belt-shaped member may be used as the intermediate transfer member instead of the intermediate transfer drum 14A.
【0246】上記により、像形成体や中間転写体へのク
リーニング部材の当接及び当接解除時のショックによ
る、重ね合わされて形成されるトナー像の転写時の画像
むら、或いはクリーニング部材の当接中の押圧力の変動
や押圧扱きによる駆動むらからくる、重ね合わされて形
成されるトナー像の転写時の画像むらが防止されると共
に、トナー極性や帯電量のバラツキが大きく電気的に回
収困難な転写残トナーのクリーニングを容易とし、特に
クリーニング不良が生じ易く、クリーニングが困難な小
粒径トナーや球形トナーが用いられる場合の、クリーニ
ング部材の押圧力を強くせねばならぬことによるクリー
ニング部材の当接中の押圧力の変動や押圧扱きによる駆
動むらからくるトナー像の転写時の画像むらの発生の防
止や、転写残トナーのクリーニング性の向上が図られ
る。As described above, due to the shock at the time when the cleaning member comes into contact with the image forming body or the intermediate transfer body and the shock at the time of releasing the contact, the image unevenness at the time of transferring the toner image formed by superposition or the contact of the cleaning member. In addition to preventing unevenness in image transfer during transfer of superimposed toner images due to fluctuations in the pressing force during driving and uneven driving due to pressure handling, variations in toner polarity and charge amount are large, making it difficult to electrically collect. This facilitates cleaning of the transfer residual toner, and particularly when small particle size toner or spherical toner that is difficult to clean due to poor cleaning is used, the pressing force of the cleaning member must be increased. Prevents image unevenness during transfer of toner images caused by fluctuations in pressing force during contact and uneven driving due to pressing, and residual toner Improvement of the cleaning performance can be achieved.
【0247】[0247]
【発明の効果】請求項1ないし4によれば、像形成体へ
のクリーニング部材の当接及び当接解除時のショックに
よるトナー像の転写時の画像むら、或いはクリーニング
部材の当接中の押圧力の変動や押圧扱きによる駆動むら
からくるトナー像の転写時の画像むらが防止されると共
に、トナー極性や帯電量のバラツキが大きく電気的に回
収困難な転写残トナーのクリーニングを容易とし、特に
クリーニング不良が生じ易く、クリーニングが困難な小
粒径トナーや球形トナーが用いられる場合の、クリーニ
ング部材の押圧力を強くせねばならぬことによるクリー
ニング部材の当接中の押圧力の変動や押圧扱きによる駆
動むらからくるトナー像の転写時の画像むらの発生の防
止や、転写残トナーのクリーニング性の向上が図られ
る。According to the first to fourth aspects of the present invention, unevenness in image transfer at the time of transfer of a toner image due to a shock at the time of contact of the cleaning member with the image forming body and release of the contact, or pushing during the contact of the cleaning member. In addition to preventing image unevenness at the time of transfer of a toner image caused by drive fluctuation due to pressure fluctuations and pressure handling, it also facilitates cleaning of transfer residual toner, which has a large variation in toner polarity and charge amount and is difficult to electrically collect. When small particle size toner or spherical toner, which is apt to cause poor cleaning and is difficult to clean, is used, the pressing force of the cleaning member must be increased and the pressing force fluctuates during the contact of the cleaning member. This prevents the occurrence of image unevenness at the time of transfer of the toner image resulting from the drive unevenness, and improves the cleaning property of the transfer residual toner.
【0248】請求項5ないし9によれば、像形成体や転
写ベルトへのクリーニング部材の当接及び当接解除時の
ショックによるトナー像の転写時の画像むら、或いはク
リーニング部材の当接中の押圧力の変動や押圧扱きによ
る駆動むらからくるトナー像の転写時の画像むらが防止
されると共に、トナー極性や帯電量のバラツキが大きく
電気的に回収困難な転写残トナーのクリーニングを容易
とし、特にクリーニング不良が生じ易く、クリーニング
が困難な小粒径トナーや球形トナーが用いられる場合
の、クリーニング部材の押圧力を強くせねばならぬこと
によるクリーニング部材の当接中の押圧力の変動や押圧
扱きによる駆動むらからくるトナー像の転写時の画像む
らの発生の防止や、転写残トナーのクリーニング性の向
上が図られる。さらに、像形成体の駆動源が不要とされ
ると共に、像形成体が転写ベルトの速度にならうので、
像形成体の駆動むらが生ぜず、画像むらが防止される。According to the fifth to ninth aspects, the unevenness of the image when transferring the toner image due to the shock at the time of the contact of the cleaning member with the image forming body or the transfer belt and the release of the contact, or during the contact of the cleaning member with the cleaning member. In addition to preventing fluctuations in the pressing force and unevenness in the transfer of the toner image caused by uneven driving due to the pressing operation, unevenness of the toner polarity and charge amount is large, and it is easy to clean the transfer residual toner which is difficult to electrically collect. In particular, when a small particle diameter toner or a spherical toner that is difficult to clean due to poor cleaning is used, the pressing force of the cleaning member must be increased and the pressing force fluctuates or is pressed during the contact of the cleaning member. It is possible to prevent the occurrence of image unevenness at the time of transferring a toner image caused by driving unevenness due to handling, and to improve the cleaning property of the transfer residual toner. Furthermore, since the driving source of the image forming body is not required, and the image forming body follows the speed of the transfer belt,
Uneven driving of the image forming body does not occur, and image unevenness is prevented.
【0249】特に請求項6によれば、複数の像形成体が
転写ベルトの速度にならうので、複数の像形成体から順
次転写ベルト上に転写されるトナー像の位置ずれが防止
される。In particular, since the plurality of image forming members follow the speed of the transfer belt, displacement of the toner images sequentially transferred from the plurality of image forming members onto the transfer belt is prevented.
【0250】請求項10ないし14によれば、像形成体
や中間転写体へのクリーニング部材の当接及び当接解除
時のショックによる、重ね合わされて形成されるトナー
像の転写時の画像むら、或いはクリーニング部材の当接
中の押圧力の変動や押圧扱きによる駆動むらからくる、
重ね合わされて形成されるトナー像の転写時の画像むら
が防止されると共に、トナー極性や帯電量のバラツキが
大きく電気的に回収困難な転写残トナーのクリーニング
を容易とし、特にクリーニング不良が生じ易く、クリー
ニングが困難な小粒径トナーや球形トナーが用いられる
場合の、クリーニング部材の押圧力を強くせねばならぬ
ことによるクリーニング部材の当接中の押圧力の変動や
押圧扱きによる駆動むらからくるトナー像の転写時の画
像むらの発生の防止や、転写残トナーのクリーニング性
の向上が図られる。According to the tenth to fourteenth aspects, the unevenness in the transfer of the superposed toner images due to the shock at the time when the cleaning member comes into contact with the image forming body or the intermediate transfer body and when the contact is released, Or, it may be caused by fluctuation of the pressing force during the contact of the cleaning member or driving unevenness due to the pressing operation.
In addition to preventing image unevenness at the time of transfer of a toner image formed by being superimposed, it also facilitates cleaning of transfer residual toner that has large variations in toner polarity and charge amount and is difficult to electrically collect, and in particular, cleaning failure easily occurs. When a small particle size toner or a spherical toner that is difficult to clean is used, the pressing force of the cleaning member must be increased, and the fluctuation of the pressing force during the contact of the cleaning member and the driving unevenness due to the pressing operation are caused. It is possible to prevent the occurrence of image unevenness during the transfer of the toner image and to improve the cleaning property of the transfer residual toner.
【図1】本発明の請求項1ないし4にかかわる画像形成
装置の第1の例の一実施形態を示すレーザプリンタの断
面構成図である。FIG. 1 is a sectional configuration view of a laser printer showing an embodiment of a first example of an image forming apparatus according to claims 1 to 4 of the present invention.
【図2】本発明の各例の画像形成装置に用いられるクリ
ーニング装置の拡大断面構成図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional configuration diagram of a cleaning device used in the image forming apparatus of each example of the present invention.
【図3】図2のクリーニング装置に設けられる再帯電ロ
ーラ及びクリーニング部材の層構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a layer configuration of a recharging roller and a cleaning member provided in the cleaning device of FIG. 2;
【図4】本発明の請求項5ないし9にかかわる画像形成
装置の第2の例の一実施形態を示すカラー画像形成装置
の要部断面構成図である。FIG. 4 is a sectional view of a main part of a color image forming apparatus showing an embodiment of a second example of the image forming apparatus according to claims 5 to 9 of the present invention.
【図5】本発明の請求項10、12ないし14にかかわ
る画像形成装置の第3の例の一実施形態を示すカラー画
像形成装置の断面構成図である。FIG. 5 is a sectional configuration view of a color image forming apparatus showing an embodiment of a third example of the image forming apparatus according to claims 10, 12 to 14 of the present invention.
【図6】本発明の請求項11ないし14にかかわる画像
形成装置の第4の例の一実施形態を示すカラー画像形成
装置の要部断面構成図である。FIG. 6 is a sectional view of a main part of a color image forming apparatus showing an embodiment of a fourth example of the image forming apparatus according to claims 11 to 14 of the present invention.
【符号の説明】 10 感光体ドラム 11 スコロトロン帯電器 12 露光光学系 13 現像器 13A 回転現像器 14A 中間転写ドラム 14a 転写ベルト 14b 押圧弾性板 16a 転写ローラ 100 画像形成ユニット 190,190a,190b クリーニング装置 191 クリーニングローラ 192 再帯電ローラ 193 仕切板 194 スクリュウ 195 回収ローラ 196 掻取板 GL ガイドレール P 記録紙DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Photoconductor drum 11 Scorotron charger 12 Exposure optical system 13 Developing device 13A Rotary developing device 14A Intermediate transfer drum 14a Transfer belt 14b Pressing elastic plate 16a Transfer roller 100 Image forming unit 190, 190a, 190b Cleaning device 191 Cleaning roller 192 Recharging roller 193 Partition plate 194 Screw 195 Collection roller 196 Scrape plate GL Guide rail P Recording paper
Claims (14)
る画像形成装置において、 転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段は、
前記転写残トナーを再帯電ローラにより再帯電した後、
前記再帯電ローラにより再帯電された転写残トナーを、
バイアス電圧が印加されるクリーニング部材により回収
することを特徴とする画像形成装置。In an image forming apparatus for forming and transferring a toner image on an image forming body, a cleaning unit for cleaning a transfer residual toner includes:
After the transfer residual toner is recharged by a recharge roller,
Transfer residual toner recharged by the recharging roller,
An image forming apparatus wherein the toner is collected by a cleaning member to which a bias voltage is applied.
ーラであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成
装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the cleaning member is a cleaning roller.
写残トナーの平均帯電量は、前記像形成体上にトナー像
を形成する現像時のトナーと同極性で、且つ前記現像時
のトナーの平均帯電量よりも小さいことを特徴とする請
求項1または2に記載の画像形成装置。3. An average charge amount of the transfer residual toner recharged by the recharge roller has the same polarity as that of the toner at the time of development for forming a toner image on the image forming body, and has The image forming apparatus according to claim 1, wherein the charge amount is smaller than an average charge amount.
電量が、絶対値で5〜15μC/gであることを特徴と
する請求項1〜3の何れか1項に記載の画像形成装置。4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the average charge amount of the recharged transfer residual toner is 5 to 15 μC / g in absolute value. .
ナー像を転写ベルト上へ転写する画像形成装置におい
て、 転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段は、
前記転写残トナーを再帯電ローラにより再帯電した後、
前記再帯電ローラにより再帯電された転写残トナーを、
バイアス電圧が印加されるクリーニング部材により回収
すると共に、前記像形成体は、前記転写ベルトから駆動
力を受けることを特徴とする画像形成装置。5. An image forming apparatus for forming a toner image on an image forming body and transferring the toner image onto a transfer belt, wherein the cleaning means for cleaning the transfer residual toner comprises:
After the transfer residual toner is recharged by a recharge roller,
Transfer residual toner recharged by the recharging roller,
An image forming apparatus, wherein the image forming body receives a driving force from the transfer belt while being collected by a cleaning member to which a bias voltage is applied.
ーラであることを特徴とする請求項5に記載の画像形成
装置。6. The image forming apparatus according to claim 5, wherein the cleaning member is a cleaning roller.
前記複数のトナー像を順次転写ベルト上へ転写すること
を特徴とする請求項5または6に記載の画像形成装置。7. A method for forming a toner image on a plurality of image forming bodies,
The image forming apparatus according to claim 5, wherein the plurality of toner images are sequentially transferred onto a transfer belt.
電量は、前記像形成体上にトナー像を形成する現像時の
トナーと同極性で、且つ前記現像時のトナーの平均帯電
量よりも小さいことを特徴とする請求項5〜7の何れか
1項に記載の画像形成装置。8. The average charge amount of the recharged transfer residual toner has the same polarity as that of the toner at the time of development for forming a toner image on the image forming body and is larger than the average charge amount of the toner at the time of development. The image forming apparatus according to any one of claims 5 to 7, wherein the image forming apparatus is also small.
電量が、絶対値で5〜15μC/gであることを特徴と
する請求項5〜8の何れか1項に記載の画像形成装置。9. The image forming apparatus according to claim 5, wherein an average charge amount of the recharged transfer residual toner is 5 to 15 μC / g in absolute value. .
を形成し、転写する画像形成装置において、 像形成体上に残った転写残トナーをクリーニングするク
リーニング手段は、前記転写残トナーを再帯電する再帯
電ローラと、バイアス電圧を印加して前記再帯電ローラ
により再帯電された転写残トナーを回収するクリーニン
グ部材とから構成されていることを特徴とする画像形成
装置。10. An image forming apparatus for forming and transferring a superimposed toner image on an image forming body, wherein a cleaning means for cleaning the transfer remaining toner remaining on the image forming body recharges the transfer remaining toner. An image forming apparatus comprising: a recharging roller for applying a bias voltage; and a cleaning member for recovering transfer residual toner recharged by the recharging roller by applying a bias voltage.
写して、中間転写体上に重ね合わされたトナー像を形成
し、転写する画像形成装置において、 中間転写体上に残った転写残トナーをクリーニングする
クリーニング手段は、前記転写残トナーを再帯電する再
帯電ローラと、バイアス電圧を印加して前記再帯電ロー
ラにより再帯電された転写残トナーを回収するクリーニ
ング部材とから構成されていることを特徴とする画像形
成装置。11. An image forming apparatus for transferring a toner image formed on an image forming body to form a superimposed toner image on an intermediate transfer body and transferring the same, the transfer residue remaining on the intermediate transfer body. The cleaning means for cleaning the toner includes a recharging roller for recharging the transfer residual toner, and a cleaning member for applying a bias voltage and collecting the transfer residual toner recharged by the recharge roller. An image forming apparatus comprising:
ローラであることを特徴とする請求項10または11に
記載の画像形成装置。12. The image forming apparatus according to claim 10, wherein the cleaning member is a cleaning roller.
部材とを一体的に移動可能とすることを特徴とする請求
項10〜12の何れか1項に記載の画像形成装置。13. The image forming apparatus according to claim 10, wherein the recharging roller and the cleaning member can be moved integrally.
畳した交流電圧を印加することを特徴とする請求項10
〜13の何れか1項に記載の画像形成装置。14. An AC voltage on which a DC voltage is superimposed is applied to the recharging roller.
14. The image forming apparatus according to any one of claims 13 to 13.
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- 1999-07-21 JP JP11206186A patent/JP2001034131A/en active Pending
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