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JPH11237819A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

Info

Publication number
JPH11237819A
JPH11237819A JP10042188A JP4218898A JPH11237819A JP H11237819 A JPH11237819 A JP H11237819A JP 10042188 A JP10042188 A JP 10042188A JP 4218898 A JP4218898 A JP 4218898A JP H11237819 A JPH11237819 A JP H11237819A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
toner
image forming
forming apparatus
cleaning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10042188A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Nakayama
雄二 中山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP10042188A priority Critical patent/JPH11237819A/en
Publication of JPH11237819A publication Critical patent/JPH11237819A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Cleaning In Electrography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光ドラム表面のトナー融着およびフィルミ
ング膜の発生を防止し、良好なクリーニングを行うこと
ができる画像形成装置を提供する。 【解決手段】 像担持体にトナー像を形成する画像形成
部と、前記像担持体上の前記トナー像を転写材に転写さ
せる画像転写部と、該画像転写部によって前記転写材に
転写した後の前記像担持体上の転写残トナーを除去する
クリーニング手段を備え、前記像担持体は非晶質シリコ
ン系感光体であり、かつ前記クリーニング手段は弾性ブ
レードであり前記弾性ブレードは温度が5℃〜60℃の
範囲内でかつ前記弾性ブレードの物性がゴム状態を示す
領域において該弾性材の反発弾性率が45℃で45%以
下であり、かつ反発弾性率の温度依存性は−1%/de
g〜+1%/degである画像形成装置。
(57) Abstract: An image forming apparatus capable of preventing toner fusion and filming film on the surface of a photosensitive drum and performing good cleaning. An image forming unit that forms a toner image on an image carrier, an image transfer unit that transfers the toner image on the image carrier to a transfer material, and an image transfer unit that transfers the toner image to the transfer material by the image transfer unit Cleaning means for removing transfer residual toner on the image carrier, wherein the image carrier is an amorphous silicon-based photoconductor, and the cleaning means is an elastic blade, and the elastic blade has a temperature of 5 ° C. The elastic material has a rebound resilience of 45% or less at 45 ° C. and a temperature dependence of the rebound resilience of −1% / in a range of 6060 ° C. and in a region where the physical properties of the elastic blade show a rubbery state. de
g to + 1% / deg.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体として非
晶質シリコン系感光体を用いた画像形成装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus using an amorphous silicon photosensitive member as an image carrier.

【0002】[0002]

【従来の技術】昨今、複写機、プリンター、ファクスと
いった出力端末をすべてかね備えた複合機が市場で広く
受け入れられるようになってきている。このようなネッ
トワーク対応の出力端末として電子写真システムが広く
受け入れられてきているわけであるが、大きな問題の一
つとして本体のデューティサイクル(Duty Cycle)が上
げられてきている。デューティサイクルとはサービスマ
ンメインテナンスなしで本体が正常に稼動し続ける限界
枚数のことであるが、これの最大の律速となっている一
つに感光ドラムの寿命が上げられている。また、エコロ
ジーの観点から廃棄物をなくす、すなわち消耗品を減ら
すこと、消耗品の寿命を延ばすこと、信頼性を上げるこ
とが我々の絶対的課題となってきている。さらに従来の
アナログの装置からデジタル化が進み、本体コストはア
ナログ等価もしくは、それ以下にすることも我々の絶対
的課題となってきている。
2. Description of the Related Art In recent years, multifunction peripherals having all output terminals such as copiers, printers, and faxes have been widely accepted in the market. Although an electrophotographic system has been widely accepted as such a network-compatible output terminal, one of the major problems is an increase in the duty cycle of the main body. The duty cycle is the limit number of sheets that the main body can continue to operate normally without serviceman maintenance, and one of the most limiting factors is the life of the photosensitive drum. Also, from the viewpoint of ecology, eliminating waste, that is, reducing consumables, extending the life of consumables, and increasing reliability have become our absolute issues. Furthermore, digitization has progressed from conventional analog devices, and it has become an absolute issue for us to reduce the cost of the main unit to be equal to or less than the analog.

【0003】そのような中で像担持体としてアモルファ
スシリコン感光体が、硬度が大きく(JIS規格ビッカ
ース硬度1000kg/m2 以上)、耐久性、耐熱性、
環境安定性にも優れているので、次第に多用されてきて
おり、とく高信頼性を要求されている高速機において
は、不可欠のものとなってきている。
Under such circumstances, an amorphous silicon photoreceptor as an image carrier has a high hardness (Vickers hardness of 1000 kg / m 2 or more according to JIS), durability, heat resistance, and the like.
Because of their excellent environmental stability, they are increasingly used, and are indispensable especially for high-speed machines that require high reliability.

【0004】しかしながら、この種の装置において像担
持体表面に付着して画質に影響を及ぼすのはトナーばか
りではなく、転写材として殆どの場合利用されている紙
から発生する微細な紙粉、これから析出する有機質成
分、装置内高圧部材の存在に起因して発生すコロナ生成
物などで像担持体表面に付着した異物が、とくに高湿環
境下において低抵抗化して鮮明な静電潜像の形成を妨
げ、これが画質の劣化を招来する要因と考えられてい
る。
However, in this type of apparatus, it is not only toner that affects the image quality by adhering to the surface of the image carrier, but also fine paper powder generated from paper that is almost always used as a transfer material. Foreign matter adhering to the surface of the image carrier due to organic components precipitated, corona products generated due to the presence of high-pressure members in the device, etc., reduces resistance especially in a high-humidity environment and forms a clear electrostatic latent image This is considered to be a factor that causes deterioration of image quality.

【0005】上記のような画像の劣化現象は、シラン類
のグロー放電分解によって成膜構成する非晶質シリコン
感光体の場合に発生しやすいことが知られている。この
ような欠点を回避するために、特に1成分系磁性トナー
を使用する場合において、クリーニング装置内におい
て、像担持体の走行方向にみて、クリーニングブレード
の上流側にマグネットローラを配設してクリーニング装
置に回収したトナーの一部で、磁気ブラシを形成し、こ
れを像担持体表面に接触させて磁性トナーを再供給し、
ブレード部位におけるトナー粒による研磨作用によって
前述のような各種異物を摺擦除去するように構成したも
のが提案されている。このような手段は、ウェッブ、ゴ
ムローラなどにより、別途用意した研磨材で、像担持体
表面を摺擦するような仕方に比べると研磨作用が像担持
体表面で局所的に偏ることが少なく、像担持体表面の劣
化も小さい。上記の方法にたとえば、像担持体にヒータ
を配設して、夜間、スタンバイ中も周辺の湿度を低下さ
せて像担持体表面の低抵抗化を防ぐなどの付帯手段を併
用することによって、前述のような原因による画像劣化
を阻止するのに一定の効果をあげている。
It is known that the above-described image deterioration phenomenon easily occurs in the case of an amorphous silicon photoreceptor formed by film formation by glow discharge decomposition of silanes. In order to avoid such a drawback, particularly when a one-component magnetic toner is used, a magnet roller is disposed in the cleaning device on the upstream side of the cleaning blade as viewed in the running direction of the image carrier. A magnetic brush is formed with a part of the toner collected in the apparatus, and the magnetic brush is brought into contact with the surface of the image carrier to supply the magnetic toner again.
There has been proposed a configuration in which various foreign substances as described above are rubbed and removed by a polishing action of toner particles at a blade portion. Such a means is a method in which the polishing action is less locally biased on the surface of the image carrier, compared to a method of rubbing the surface of the image carrier with a separately prepared abrasive using a web, a rubber roller, or the like. The deterioration of the carrier surface is also small. For example, the above-mentioned method can be combined with an auxiliary means such as disposing a heater on the image carrier and reducing the peripheral humidity during night and standby to prevent the surface of the image carrier from having low resistance. There is a certain effect in preventing image degradation due to the above-mentioned causes.

【0006】像担持体表面に形成した可転写トナー像
を、紙を主とする転写剤に転写する工程を繰り返す画像
形成装置においては、転写の際、転写材に転移せず像担
持体に残る残留トナーをその都度充分に除去することが
必須である。
In an image forming apparatus in which the process of transferring a transferable toner image formed on the surface of an image carrier to a transfer agent mainly composed of paper is repeated, the image does not transfer to a transfer material during transfer, and remains on the image carrier. It is essential that the residual toner be sufficiently removed each time.

【0007】このため、クリーニング手段としては、従
来から幾多の提案がなされているが、ウレタンゴムなど
の弾性材料からなるクリーニングブレードによって前記
残留トナーを掻き落とすようなものが、その構成が簡単
でコンパクトで低コストであり、しかもトナー除去機能
もすぐれているのでひろく実用化されている。クリーニ
ングブレードのゴム材料としては、高硬度でしかも弾性
に富み、耐摩耗性、機械的強度、耐油性、耐オゾン性、
に卓越しているウレタンゴムが一般的に使われている。
For this reason, various cleaning means have hitherto been proposed. A cleaning means in which the residual toner is scraped off by a cleaning blade made of an elastic material such as urethane rubber has a simple and compact structure. It is widely used because of its low cost and excellent toner removal function. As a rubber material for cleaning blades, it has high hardness and rich elasticity, abrasion resistance, mechanical strength, oil resistance, ozone resistance,
Outstanding urethane rubber is commonly used.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第一
に、近年画質向上のために、トナーの粒径を小さくして
いく傾向がある。また、省エネの観点から本体消費電力
特に定着ヒータの電力低減とハイプロダクテビィティー
により低電力定着が必須となってきており、トナーの低
融点化も進んできている。
However, first, in recent years, there has been a tendency to reduce the particle size of toner in recent years in order to improve image quality. Further, from the viewpoint of energy saving, low power fixing is indispensable due to reduction in power consumption of the main body, particularly power of the fixing heater and high productivity, and the melting point of toner is also being reduced.

【0009】転写後の感光体上には、転写帯電器により
90%〜95%転写材に転写されたトナーの残トナーが
存在する。この転写残トナーは、感光体と静電力と物理
的付着力により付着している。トナーが微粒子化してい
くにつれ、トナーの凝集力は大きくなり感光体表面とト
ナーの付着力は増大する。その結果としてクリーニング
ブレードの負荷は大きくなってしまう。特にクリーニン
グブレードエッジ部上流側(図5に符号Aで示す部分)
に凝集したトナーが耐久により徐々に蓄積していく。蓄
積量が多くなった箇所は、ブレードエッジが感光体にた
いして均一な当接(ニップ)を形成することが不可能に
なりクリーニング不良を発生させてしまう。また局所的
に蓄積量が多くなった箇所はその周辺に比べクリーニン
グブレードエッジ部分の感光体にたいする負荷が変化し
てしまい、感光体上の転写残トナーを局所的に巻込んで
しまうので感光体上にトナー融着を発生させることとな
る。このように、トナー粒径が小さくなるにつれて、体
積に対する表面積が増えるため雰囲気温度の影響を受け
やすくなり、感光体上にトナー融着を発生させてしま
う。
On the photoreceptor after the transfer, there is a residual toner of 90% to 95% of the toner transferred to the transfer material by the transfer charger. The transfer residual toner adheres to the photoreceptor by electrostatic force and physical adhesion. As the toner becomes finer, the cohesive force of the toner increases and the adhesive force between the surface of the photoconductor and the toner increases. As a result, the load on the cleaning blade increases. In particular, the upstream side of the cleaning blade edge portion (the portion indicated by reference numeral A in FIG. 5).
The toner agglomerated gradually accumulates due to durability. Where the amount of accumulation is large, it becomes impossible for the blade edge to form a uniform contact (nip) with respect to the photoreceptor, resulting in poor cleaning. In addition, the load on the photoconductor at the edge of the cleaning blade changes compared to the area where the accumulated amount is locally large, and the transfer residual toner on the photoconductor is locally entangled. Will cause toner fusion. As described above, as the toner particle size becomes smaller, the surface area with respect to the volume increases, so that the toner is more susceptible to the influence of the ambient temperature, and toner fusion occurs on the photoconductor.

【0010】第二に、従来より図2に示すようにクリー
ニングブレード上流側にマグローラ22を配設し、
(1)感光体上に転写残トナーの摺擦、(2)感光体上
の転写残トナーの比較的少ない白地部、紙間部分へのト
ナーの再コート、(3)クリーニングブレードにより掻
き落とされたトナーの捕集および(4)廃トナー搬送ス
クリューへの廃トナー受け渡し等の機能を果たさせるこ
とが考えられていた。ところが、今回の検討においてマ
グローラにより感光体の転写残トナーが多い箇所は摺擦
されマグローラに捕集され、かつ転写残トナーの殆ど存
在しない箇所にはマグローラからトナーが感光体上に再
コートされるわけであるが、感光体上の白地部と黒地部
との表面電位差により、マグローラ上のトナーが再現像
されていることが解った。画像状況によりマグローラに
よる再現像のトナー量が異なり、結果として前述のよう
なクリーニングブレードエッジ部での不具合、すなわち
フィルミングむら、トナー融着が発生することが判明し
た。
Second, conventionally, a mag roller 22 is disposed upstream of the cleaning blade as shown in FIG.
(1) Rubbing of the transfer residual toner on the photoreceptor, (2) Recoating of the toner on a white background portion and a paper interval portion where the transfer residual toner is relatively small on the photoreceptor, and (3) Scratching off by a cleaning blade. It has been considered to perform functions such as collecting collected toner and (4) transferring waste toner to a waste toner conveying screw. However, in the present study, the portion where the transfer residual toner on the photoreceptor is large is rubbed and collected by the mag roller by the mag roller, and the toner is re-coated on the photoreceptor from the mag roller where the transfer residual toner hardly exists. However, it was found that the toner on the mag roller was redeveloped by the surface potential difference between the white background portion and the black background portion on the photoconductor. It has been found that the toner amount of the re-development by the mag roller differs depending on the image condition, and as a result, the above-described problem at the edge of the cleaning blade, that is, uneven filming and toner fusion occur.

【0011】上述のようにトナー、転写材として殆どの
場合利用されている紙から発生する微細な紙粉、これか
ら析出する有機質成分、装置内高圧部材の存在に起因し
て発生するコロナ生成物などで像担持体表面に付着した
異物により感光体表面に酸化層を耐久により形成し、高
湿環境下において吸湿し低抵抗化して鮮明な静電潜像の
形成を妨げこれが画質の劣化の招来する要因となってい
る。
As described above, fine paper powder generated from paper used in most cases as a toner and a transfer material, organic components precipitated from the paper, corona products generated due to the presence of high-pressure members in the apparatus, etc. In this way, an oxidized layer is formed on the surface of the photoreceptor with durability by foreign matter adhering to the surface of the image carrier, and absorbs moisture in a high-humidity environment and lowers resistance to prevent formation of a clear electrostatic latent image, which leads to deterioration of image quality. It is a factor.

【0012】前記耐久による表面酸化層は、我々の実験
では約30Å〜80Åであることが確かめられている。
しかし、今回の我々の実験において耐久初期において、
上記表面酸化層は約30Å〜80Åに達し、それ以後は
膜厚の変化は殆どないが耐久が進行するに連れて、初期
は乾拭き、水拭き、アルコール拭きで画像劣化が解消さ
れていたものが、解消されなくなることが判明した。ま
た、このような状態で耐久が進んだドラム表面は、0.
3μm〜2μm程度の酸化セリウム(CeO2)などの
砥粒をアルコールなどに分散させたもので研磨しなけれ
ば画像劣化が解消されないことが判明した。このことは
特にドラムヒータを装着しない場合に顕著に発生する。
ドラムヒータを装着しない場合は耐久による酸化膜を初
期から形成させない画像形成装置を発案することが必須
であり、とくにその中でもクリーニング工程時に前記機
能を持たせる方法を発案することが必須であることが判
明した。
It has been confirmed in our experiments that the endurable surface oxide layer is about 30 ° to 80 °.
However, in our experiment,
The surface oxidized layer reaches about 30 ° to 80 °, after which the film thickness hardly changes, but as the durability progresses, the image deterioration was initially eliminated by dry wiping, water wiping, and alcohol wiping. , It turned out to be no longer eliminated. Further, the surface of the drum, which has been durable in such a state, has a thickness of 0.1 mm.
It was found that image deterioration would not be eliminated without polishing with abrasives such as cerium oxide (CeO 2 ) of about 3 μm to 2 μm dispersed in alcohol or the like. This is particularly noticeable when the drum heater is not mounted.
When the drum heater is not mounted, it is essential to devise an image forming apparatus that does not form an oxide film due to durability from the beginning, and in particular, it is essential to devise a method of having the above function during the cleaning process. found.

【0013】第三に、上述のように、耐久によりクリー
ニングブレードによる転写残トナーとドラム間の摩擦力
が上がっていることが今回の我々の実験で新たに発見さ
れた。
Third, as described above, it has been newly discovered in our experiments that the frictional force between the transfer residual toner and the drum by the cleaning blade is increased due to the durability.

【0014】これは耐久により形成された酸化膜層(フ
ィルミング膜と以下称す)は、クリーニングブレードと
ドラム表面、転写残トナーとドラム表面の密着度、親和
性が上昇し摩擦力を上昇させている。
The oxide film layer (hereinafter referred to as a filming film) formed by the endurance increases the degree of adhesion and affinity between the cleaning blade and the drum surface, the residual toner and the drum surface, and increases the frictional force. I have.

【0015】摩擦力の上昇は、クリーニングブレードの
せん断応力、トナー間のせん断応力、ドラム表面近傍の
せん断応力が上昇することと考えられる。その結果、ク
リーニングブレードのチッピング、永久ひずみせん断応
力の増大による発熱量の増大によるトナー融着の発生、
ドラム内部応力増大による疲労摩耗の増大の発生につな
がっていると考えられる。
It is considered that the increase in the frictional force increases the shear stress of the cleaning blade, the shear stress between toners, and the shear stress near the drum surface. As a result, chipping of the cleaning blade, occurrence of toner fusion due to an increase in heat generation due to an increase in permanent set shear stress,
It is considered that this leads to an increase in fatigue wear due to an increase in drum internal stress.

【0016】第四に、近年、上述したように複写機のみ
の機能としてではなく、プリンターとして広く使用され
るようになってきている。また、フィーダ機能、ソータ
機能といったアプリケーションの充実も進み、一度のジ
ョブが4000枚以上の連続動作が可能となってきてい
る。たとえば、50枚/A4機の場合簡単に試算しても
80分以上連続動作が行われることになる。このような
状況下では、感光体近傍の雰囲気温度は50℃近くにま
で達し、クリーニングブレードと感光体との当接(ニッ
プ)部では、それ以上の温度に達していると考えられ
る。そのため感光体上にトナー融着が発生する頻度が多
くなってしまった。
Fourth, in recent years, as described above, it has been widely used not only as a function of a copying machine but also as a printer. In addition, applications such as a feeder function and a sorter function have been enhanced, and it has become possible to continuously operate a job of 4000 sheets or more at a time. For example, in the case of 50 sheets / A4 machine, continuous operation is performed for 80 minutes or more even if a simple calculation is made. Under such circumstances, it is considered that the ambient temperature in the vicinity of the photoconductor has reached nearly 50 ° C., and the temperature at the contact (nip) between the cleaning blade and the photoconductor has reached a higher temperature. As a result, the frequency at which toner fusion occurs on the photosensitive member has increased.

【0017】第五に、上述したようにエコロジー、省エ
ネの問題から、本体コストを下げることが我々にとって
急務である。そのような中で感光体のコストも下げるこ
とが必要であり、材料コストとして高価な純度の高いア
ルミシリンダーの肉厚を下げても成膜可能となってきて
いる。
Fifth, as described above, it is urgently necessary for us to reduce the main unit cost due to the problems of ecology and energy saving. Under such circumstances, it is necessary to reduce the cost of the photoreceptor, and it is becoming possible to form a film even if the thickness of an expensive high-purity aluminum cylinder is reduced as the material cost.

【0018】このことは、感光体自体の熱容量を小さく
していく方向であり、感光体軸方向の温度ムラが大きく
なっていく方向である。
This is a direction in which the heat capacity of the photoconductor itself is reduced, and a direction in which the temperature unevenness in the axial direction of the photoconductor is increased.

【0019】しかも、前述のように、画像流れ防止のた
めに感光体内部に面状発熱体を配設しているため軸方向
の温度ムラがさらに顕著になっていく方向である。その
ため感光体上にトナー融着が発生する頻度が多くなって
しまった。
In addition, as described above, since the planar heating element is disposed inside the photosensitive member for preventing image deletion, the temperature unevenness in the axial direction becomes more remarkable. As a result, the frequency at which toner fusion occurs on the photosensitive member has increased.

【0020】第六に、クリーニングブレードはドラム表
面に対しての当接角、自由長、肉厚、総圧、線圧、クリ
ーニングブレード材のゴム物性等により、クリーニング
ラティテュードは決定されていた。たとえば、特開平0
6−274079には、低温低湿環境下でのクリーニン
グブレードエッジ上の欠け(以下チィッピングと称
す)、クリーニングブレード鳴き解消のためにtanδ
のピーク温度を−13℃〜−16℃、反発弾性を高く、
ヤング率を下げることが記載されている。しかし高温領
域での反発弾性、クリーニングブレードの面圧に関して
の記載はない。
Sixth, the cleaning latitude is determined by the contact angle of the cleaning blade with the drum surface, free length, thickness, total pressure, linear pressure, rubber properties of the cleaning blade material, and the like. For example,
No. 6-274079 describes tan δ for eliminating chipping on the cleaning blade edge in a low-temperature and low-humidity environment (hereinafter referred to as “chipping”) and cleaning blade noise.
-13 ℃ ~ -16 ℃, high rebound resilience,
It is described that the Young's modulus is reduced. However, there is no description about the rebound resilience in a high temperature region and the surface pressure of the cleaning blade.

【0021】今回の我々の実験では、クリーニングブレ
ードのゴム材の反発弾性率とクリーニングブレードのド
ラムに対する当接幅(ニップ幅)、クリーニングブレー
ドのドラムに対する当接部のニップ幅に対する総圧、す
なわち、面圧(g/mm2 )を考慮して上述のフィルミ
ング膜形成を抑制させることが可能になることが判明し
た。また、ドラム上に発生するトナー融着の原因はアモ
ルファスシリコン感光体上では有機感光体とは異なる。
有機感光体はシリカ等の外添剤の微粒子が感光体表面に
埋め込まれ核となってトナー融着が発生するのに対し
て、アモルファスシリコン感光体では、感光体表面に数
μmの突起がある場合、もしくは核となるべきものがな
くても雨降り状のトナー融着が発生する。
In our experiments, the rebound resilience of the rubber material of the cleaning blade, the contact width (nip width) of the cleaning blade with the drum, and the total pressure with respect to the nip width of the contact portion of the cleaning blade with the drum, ie, It has been found that the above-described filming film formation can be suppressed in consideration of the surface pressure (g / mm 2 ). Further, the cause of the toner fusion generated on the drum is different from the organic photoconductor on the amorphous silicon photoconductor.
In the case of an organic photoreceptor, fine particles of an external additive such as silica are embedded in the surface of the photoreceptor to form a nucleus, thereby causing toner fusion. In this case, or even when there is no core, rain-like toner fusion occurs.

【0022】しかしゴム材は一般的に温度依存性が大き
く、クリーニングブレードとして使用されているウレタ
ンゴムは、特に温度依存性の大きいゴム材である。
However, rubber materials generally have a large temperature dependence, and urethane rubber used as a cleaning blade is a rubber material having a particularly large temperature dependence.

【0023】本発明は、このような問題に対処するべく
なされたものであって、クリーニングブレード、感光ド
ラム、転写残トナー間に働く局所的負荷ムラを低減し、
信頼性が大きく向上されており、かつ電子写真装置のプ
ロダクテビィティーが画期的に飛躍しても対応可能なク
リーニング装置を有している電子写真装置の提供を目的
とするものである。
The present invention has been made to address such a problem, and has been made to reduce local load unevenness acting between a cleaning blade, a photosensitive drum, and residual toner after transfer.
It is an object of the present invention to provide an electrophotographic apparatus having a significantly improved reliability and a cleaning apparatus capable of responding to a breakthrough in productivity of the electrophotographic apparatus.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】上記の本発明の目的は次
の画像形成装置により達成される。
The above object of the present invention is achieved by the following image forming apparatus.

【0025】(1)像担持体にトナー像を形成する画像
形成部と、前記像担持体上の前記トナー像を転写材に転
写させる画像転写部と、該画像転写部によって前記転写
材に転写した後の前記像担持体上の転写残トナーを除去
するクリーニング手段を備えた画像形成装置において、
前記像担持体は非晶質シリコン系感光体であり、かつ前
記クリーニング手段は弾性ブレードであり、前記弾性ブ
レードの弾性材の反発弾性率は、温度が5℃〜60℃の
範囲内で、かつ前記弾性ブレードの物性がゴム状態を示
す領域において45℃で45%以下であり、かつ反発弾
性率の温度依存性は−1%/deg〜+1%/degで
あることを特徴とする画像形成装置、(2)前記像担持
体の導電性基体の肉厚は、3.0mm以下である(1)
に記載の画像形成装置、(3)前記トナーは平均粒径が
6μm〜8μmであり、かつガラス転移温度40℃〜6
0℃を有する結着樹脂100重量部にたいして固体ワッ
クス0.2〜20重量部および液体潤滑剤を担持してい
る磁性粉10〜200重量部を少なくとも有している
(1)に記載の画像形成装置、(4)前記像担持体の表
面異常成長突起部分の高さを、5.0μm以下に研磨処
理してから使用する(1)に記載の画像形成装置、
(5)前記クリーニングブレードのドラム表面に対する
当接幅(ニップ幅)は、10μm以上60μm以下であ
る(1)に記載の画像形成装置、および(6)前記クリ
ーニングブレードのドラム表面に対する面圧は、100
g/mm2 以上400g/mm2 以下である(1)に記
載の画像形成装置。
(1) An image forming unit for forming a toner image on an image carrier, an image transfer unit for transferring the toner image on the image carrier to a transfer material, and transfer to the transfer material by the image transfer unit An image forming apparatus including a cleaning unit that removes transfer residual toner on the image carrier after the
The image carrier is an amorphous silicon-based photoreceptor, and the cleaning unit is an elastic blade, and the resilient material of the elastic blade has a rebound resilience at a temperature in the range of 5 ° C to 60 ° C, and An image forming apparatus wherein the physical properties of the elastic blade are 45% or less at 45 ° C. in a region showing a rubber state, and the temperature dependence of the rebound resilience is from -1% / deg to + 1% / deg. (2) The thickness of the conductive substrate of the image carrier is 3.0 mm or less.
(3) The toner has an average particle diameter of 6 μm to 8 μm, and a glass transition temperature of 40 ° C. to 6 ° C.
(1) The image forming apparatus according to (1), which has at least 0.2 to 20 parts by weight of a solid wax and 10 to 200 parts by weight of a magnetic powder carrying a liquid lubricant with respect to 100 parts by weight of a binder resin having a temperature of 0 ° C. (4) The image forming apparatus according to (1), wherein the height of the surface abnormal growth projection portion of the image carrier is polished to 5.0 μm or less before use.
(5) The image forming apparatus according to (1), wherein a contact width (nip width) of the cleaning blade with respect to the drum surface is 10 μm or more and 60 μm or less, and (6) a surface pressure of the cleaning blade with respect to the drum surface is: 100
The image forming apparatus according to g / mm 2 or more 400 g / mm 2 or less (1).

【0026】本発明によれば、クリーニングブレード材
として反発弾性率が45℃で45%以下であり、反発弾
性率の温度依存性が−1%/deg〜+1%/degと
低反発弾性率のものを用いることによりトナー融着に対
する信頼性の向上が可能になる。
According to the present invention, as a cleaning blade material, the rebound resilience at 45 ° C. is 45% or less, and the temperature dependence of the rebound resilience is -1% / deg to + 1% / deg. By using such a material, it is possible to improve the reliability of toner fusion.

【0027】上記件について説明すると、ドラム上に発
生するトナー融着の原因はアモルファスシリコン感光体
上では有機感光体とは異なる。有機感光体はシリカ等の
外添剤の微粒子が感光体表面に埋め込まれ核となってト
ナー融着が発生するのに対して、アモルファスシリコン
感光体では感光体表面に数μmの突起がある場合、もし
くは核となるべきものがなくても雨降り状のトナー融着
が発生する。前者の融着に対しては、平均粒径6μmト
ナーでも突起5μm以下なら発生しないことが判明し
た。後者の融着については、ブレード材の反発弾性率と
の相関があることが判明した。通常の測定温度である2
3℃付近の反発弾性率では、実機上での使用条件との反
発弾性率とは異なる。本発明者らが鋭意検討を進めたと
ころ反発弾性率の温度依存を小さくすれば、雰囲気温
度、連続通紙による昇温等の振れにたいしてトナー融着
を発生させないことが可能となることが判明した。
To explain the above, the cause of the toner fusion generated on the drum is different from the organic photoconductor on the amorphous silicon photoconductor. In the case of an organic photoreceptor, fine particles of an external additive such as silica are embedded in the surface of the photoreceptor and serve as a nucleus, causing toner fusion. Or, even if there is no core to be formed, rain-like toner fusion occurs. It has been found that the former fusion does not occur even if the toner has an average particle diameter of 6 μm and the protrusion is 5 μm or less. It was found that the latter fusion had a correlation with the rebound resilience of the blade material. Normal measurement temperature 2
The resilience at around 3 ° C. is different from the resilience under the conditions of use on the actual machine. The present inventors have conducted intensive studies and found that if the temperature dependence of the rebound resilience is reduced, toner fusion can be prevented from occurring due to fluctuations in ambient temperature, temperature rise due to continuous paper passing, and the like. .

【0028】温度と反発弾性率の融着発生に対する範囲
を示したものが図6である。図6で部材1は、反発弾性
率(%)がいずれの温度(℃)においても融着が発生す
る下限値よりも高いため融着が発生してしまう。部材3
は25℃付近では融着が発生しないが、温度(℃)の変
化率にたいして反発弾性率(%)の変化率が大きいため
高温領域で融着が発生してしまう。クリーニングブレー
ドゴム材は、昇温するにしたがって高弾性となってい
く。転写残トナーをクリーニングする場合、昇温により
ブレードゴム材が高弾性となり局所的に転写残トナーが
あると、負荷変動が生じブレードエッジが転写残トナー
から離れやすくなる。その結果、瞬間的にクリーニング
ブレードエッジによりクリーニングされないトナーが核
となって、トナー融着が発生すると考えられる。このよ
うな理由によりトナー融着が反発弾性率が高いと発生す
る原因と考えられる。
FIG. 6 shows the range of the temperature and the rebound resilience for the occurrence of fusion. In FIG. 6, since the rebound resilience (%) of the member 1 is higher than the lower limit at which fusion occurs at any temperature (° C.), fusion occurs. Member 3
Although no fusion occurs at about 25 ° C., fusion occurs in a high temperature region because the rate of change in rebound resilience (%) is large relative to the rate of change in temperature (° C.). The cleaning blade rubber material becomes highly elastic as the temperature rises. When cleaning the transfer residual toner, the blade rubber material becomes highly elastic due to a rise in temperature, and if there is a transfer residual toner locally, a load fluctuation occurs and the blade edge is easily separated from the transfer residual toner. As a result, it is considered that toner which is not cleaned by the cleaning blade edge momentarily becomes a nucleus and toner fusion occurs. For this reason, it is considered that toner fusion occurs when the rebound resilience is high.

【0029】また、本発明によれば、総圧を上げていっ
てもニップ幅が増えていくだけで面圧は増加しない。こ
の場合60μmを越えるとフィルミング膜は早期から積
層されてしまう。これはクリーニングブレードもエッジ
が確実に感光体に当たらずに腹当たりしてしまう。すな
わち感光体に対する圧分布がブロードになってしまうと
考えられる。逆にニップ幅10μm未満であると部品構
成公差が厳しくなってしまい部分的にニップを形成でき
なくなってしまいクリーニング不良を発生させてしま
う。ニップ幅10μm〜60μmであれば画像不良を発
生させるようなフィルミング膜防止が可能になる。
Further, according to the present invention, even if the total pressure is increased, the surface pressure does not increase only by increasing the nip width. In this case, if the thickness exceeds 60 μm, the filming film is laminated from an early stage. As a result, the edge of the cleaning blade does not surely hit the photoconductor, but the cleaning blade is touched. That is, it is considered that the pressure distribution on the photoconductor becomes broad. Conversely, if the nip width is less than 10 μm, the component configuration tolerance becomes severe, making it impossible to partially form the nip, resulting in poor cleaning. If the nip width is 10 μm to 60 μm, it is possible to prevent the filming film from causing an image defect.

【0030】さらに、クリーニングブレードのドラム表
面に対して面圧(g/mm2 )を上げることにより、フ
ィルミング膜形成を抑制させることが可能になる。具体
的には、100g/mm2 以上で上記効果が明らかに発
揮され、400g/mm2 以上になるとブレード材のせ
ん断応力が大きくなりすぎ破断してしまう。また、保持
部材の強度も限界になり装置自体の動作も不可能になっ
てしまった。
Further, by increasing the surface pressure (g / mm 2 ) against the drum surface of the cleaning blade, it is possible to suppress the formation of a filming film. Specifically, the above effect is clearly exerted at 100 g / mm 2 or more, and at 400 g / mm 2 or more, the shear stress of the blade material becomes too large and breaks. In addition, the strength of the holding member is limited, and the operation of the device itself becomes impossible.

【0031】本発明においては、感光ドラムを構成する
アルミニウムシリンダーの肉厚は3mm以下、機械的強
度から1.0mm以上が好ましい。これによって感光体
自体の熱容量が小さくなる。
In the present invention, the thickness of the aluminum cylinder constituting the photosensitive drum is preferably 3 mm or less, and 1.0 mm or more in view of mechanical strength. This reduces the heat capacity of the photoconductor itself.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照して詳
細に説明する。 (本発明に用いた感光体処方)プラズマCVD装置を用
いて表1の条件により円筒状導電性基体上に阻止層、光
導電層を積層した後、表2の条件での表面層を0.6μ
m堆積し光受容部材を製造した。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. (Prescription of photoreceptor used in the present invention) After a blocking layer and a photoconductive layer were laminated on a cylindrical conductive substrate under the conditions shown in Table 1 using a plasma CVD apparatus, the surface layer under the conditions shown in Table 2 was added to 0.1 mm. 6μ
Thus, a light receiving member was manufactured.

【0033】図4は本発明に用いた感光ドラム(光受容
部材)の層構成を示す模式的な断面図である。図4に示
すa−Si系光受容部材は、アルミニウム等の導電性基
体401上に少なくともシリコン原子を含む非晶質材料
で構成された光導電層403を積層し、更に炭素原子と
水素原子を含むa−C:H膜またはa−SiC:H膜か
らなる表面層404を順次積層した感光層402を有す
る光受容部材である。
FIG. 4 is a schematic sectional view showing the layer structure of the photosensitive drum (light receiving member) used in the present invention. The a-Si based light receiving member shown in FIG. 4 has a photoconductive layer 403 made of an amorphous material containing at least silicon atoms stacked on a conductive substrate 401 such as aluminum, and further has carbon atoms and hydrogen atoms. This is a light receiving member having a photosensitive layer 402 in which a surface layer 404 composed of an aC: H film or an a-SiC: H film is sequentially laminated.

【0034】プラズマCVD法による光受容部材の堆積
は、公知の手法によって行われるが、特に、高周波電源
として周波数1MHz〜450MHzの高周波電力を供
給して高周波グロー放電を生起させることが表面層のク
リーニング性能の向上にとって好ましい。
The deposition of the light-receiving member by the plasma CVD method is performed by a known method. In particular, it is necessary to supply a high-frequency power having a frequency of 1 MHz to 450 MHz as a high-frequency power supply to generate a high-frequency glow discharge, and to clean the surface layer. It is preferable for improving performance.

【0035】[0035]

【表1】 光受容部材の製造条件 下部阻止層‥‥‥ SiH4 300scc H2 500scc NO 8scc B26 2000ppm パワー 100w(13.56MHz) 内圧 53.2Pa(0.4torr) 膜厚 1μm 光導電層‥‥‥‥ SiH4 500scc H2 500scc パワー 400w(13.56MHz) 内圧 26.6Pa(0.5torr) 膜厚 25μmTable 1 Production Conditions lower blocking layer of the light-receiving member ‥‥‥ SiH 4 300scc H 2 500scc NO 8scc B 2 H 6 2000ppm power 100 w (13.56 MHz) pressure 53.2 Pa (0.4 torr) thickness 1μm photoconductive Layer ‥‥‥‥ SiH 4 500 scc H 2 500 scc Power 400 w (13.56 MHz) Internal pressure 26.6 Pa (0.5 torr) Film thickness 25 μm

【0036】[0036]

【表2】 実施例3の表面層の製造条件 SiH4 /CH4 10CC/500CC パワー 150w(13.56MHz) 内圧 39.9Pa(0.3torr) 基板温度 250℃Table 2 Manufacturing conditions for surface layer of Example 3 SiH 4 / CH 4 10 CC / 500 CC Power 150 w (13.56 MHz) Internal pressure 39.9 Pa (0.3 torr) Substrate temperature 250 ° C.

【0037】[0037]

【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。 実施例1 先ず、本発明に係る画像形成装置の例として電子写真複
写機の構成の概要を図1と図2に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First Embodiment First, an outline of a configuration of an electrophotographic copying machine will be described with reference to FIGS. 1 and 2 as an example of an image forming apparatus according to the present invention.

【0038】図1は本発明の電子写真装置の基本構成を
示す概略断面図であり、同図において1は図示矢印方向
R1に所定の速度で回転駆動される像担持体であるアモ
ルファスシリコン感光ドラムであり、該感光ドラム1の
周囲には、前露光装置2、一次帯電器3、画像露光装置
4、現像器5、転写分離帯電器7、クリーニング装置9
がそれぞれ配設されている。なお、クリーニングブレー
ド9aは厚み2mmのウレタンゴムで構成されている。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing the basic structure of an electrophotographic apparatus according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an amorphous silicon photosensitive drum which is an image carrier which is driven to rotate at a predetermined speed in a direction indicated by an arrow R1. Around the photosensitive drum 1, a pre-exposure device 2, a primary charger 3, an image exposure device 4, a developing device 5, a transfer separation charger 7, a cleaning device 9
Are arranged respectively. The cleaning blade 9a is made of urethane rubber having a thickness of 2 mm.

【0039】なお、前記一次帯電器3、現像スリーブ5
a及び転写分離帯電器7には、不図示の高圧電源等が接
続されている。また、感光ドラム1、現像スリーブ5a
はそれぞれ不図示の駆動モータにより独立に回転駆動さ
れる。
The primary charger 3 and the developing sleeve 5
A high-voltage power supply and the like (not shown) are connected to a and the transfer separation charger 7. Further, the photosensitive drum 1, the developing sleeve 5a
Are independently driven to rotate by drive motors (not shown).

【0040】次に、本電子写真複写機における画像形成
動作について説明する。感光ドラム1は、図示矢印方向
に所定速度で回転駆動され、前記前露光装置2によって
その表面が除電された後、一次帯電器3によってその表
面が一様に帯電される。そして、感光ドラム1の表面に
画像露光4(レーザ光 ピーク波長653nm)が照射
されると、該感光ドラム1の表面には画像に対応する静
電潜像が形成され、該静電潜像は前記現像装置5によっ
て現像されてトナー像として顕画化される。
Next, an image forming operation in the present electrophotographic copying machine will be described. The photosensitive drum 1 is driven to rotate at a predetermined speed in the direction of the arrow shown in the figure, and after the surface is eliminated by the pre-exposure device 2, the surface is uniformly charged by the primary charger 3. When the surface of the photosensitive drum 1 is irradiated with image exposure 4 (laser light peak wavelength: 653 nm), an electrostatic latent image corresponding to the image is formed on the surface of the photosensitive drum 1, and the electrostatic latent image is The toner image is developed by the developing device 5 and visualized as a toner image.

【0041】一方、転写材Pが不図示の搬送系によって
レジストローラ10に給送され、該転写材Pはレジスト
ローラ10によって適当なタイミングで感光ドラム1と
転写分離帯電器7の間の転写ニップ部に送られ、感光ド
ラム1上の前記トナー像の転写を受けた後、転写分離帯
電器7の作用によって感光ドラム1から分離される。
On the other hand, the transfer material P is fed to a registration roller 10 by a transport system (not shown), and the transfer material P is transferred by the registration roller 10 at an appropriate timing to a transfer nip between the photosensitive drum 1 and the transfer separation charger 7. After the toner image is transferred to the photosensitive drum 1 and transferred to the photosensitive drum 1, the toner image is separated from the photosensitive drum 1 by the operation of the transfer / separation charger 7.

【0042】そして、感光ドラム1から分離された転写
材Pは、前記搬送装置11によって定着装置12に送ら
れ、トナー像ののった転写材Pを定着する。
Then, the transfer material P separated from the photosensitive drum 1 is sent to the fixing device 12 by the transport device 11 and fixes the transfer material P on which the toner image is placed.

【0043】なお、本実施例に係る電子写真複写機にお
ける最大画像幅はA4横の約290mmであり、ドラム
周速は300mm/secである。
The maximum image width of the electrophotographic copying machine according to this embodiment is about 290 mm on the side of A4, and the peripheral speed of the drum is 300 mm / sec.

【0044】ところで、上記感光ドラム1は、直径80
mm、厚さ約3mmのアルミニウムシリンダ上にグロー
放電等によって厚さ30μmのアモルファスシリコン感
光層を形成して構成されている。感光ドラムの表層とし
ては、SiC:Hを8000A積層したものを用いた。
The photosensitive drum 1 has a diameter of 80 mm.
An amorphous silicon photosensitive layer having a thickness of 30 μm is formed by glow discharge or the like on an aluminum cylinder having a thickness of about 3 mm and a thickness of about 3 mm. As the surface layer of the photosensitive drum, a layer obtained by laminating 8000 A of SiC: H was used.

【0045】また、前記現像装置5は、直径20mmの
アルミニウムシリンダ表面にフェノール樹脂、グラファ
イト、カーボンを混合したコート層を形成して成る現像
スリーブ5aを有し、内部には現像剤であるトナーtを
収容している。
The developing device 5 has a developing sleeve 5a formed by forming a coating layer in which phenol resin, graphite, and carbon are mixed on the surface of an aluminum cylinder having a diameter of 20 mm, and has a toner t as a developer therein. Is housed.

【0046】なお、現像スリーブ5aは感光ドラム1と
逆方向に相対速度150%で駆動され、該現像スリーブ
5aと感光ドラム1間の隙間は230μmに設定されて
いる。また、現像スリーブ5a上へのトナーtのコート
には磁性ブレードが用いられ、現像スリーブ5aと磁性
ブレードの隙間は280μmに設定され、現像バイアス
として、周波数2700Hz、ピーク間電圧1400
v、デューティー比35%の矩形波と直流を重畳したも
のが現像スリーブ5aに印加される。
The developing sleeve 5a is driven at a relative speed of 150% in a direction opposite to that of the photosensitive drum 1, and a gap between the developing sleeve 5a and the photosensitive drum 1 is set to 230 μm. A magnetic blade is used to coat the toner t on the developing sleeve 5a, a gap between the developing sleeve 5a and the magnetic blade is set to 280 μm, and a frequency of 2700 Hz and a peak-to-peak voltage of 1400 are used as a developing bias.
v, a rectangular wave having a duty ratio of 35% and a direct current are applied to the developing sleeve 5a.

【0047】更に、クリーニング装置9のクリーニング
容器9bには、前記感光ドラム1の表面に当接されたク
リーニングブレード4が保持されている。
Further, the cleaning blade 9 that is in contact with the surface of the photosensitive drum 1 is held in the cleaning container 9b of the cleaning device 9.

【0048】図2は、本発明の電子写真装置のクリーナ
ー装置の概略断面図で、クリーニングブレード9aは、
ウレタンを主体とした弾性ブレードで硬度70°(H
s)、反発弾性率15(%)(40℃での反発弾性率2
5%)、300%モジュラス200(kg/cm2
(いずれもJIS規格による)のもので当接角度24
°、当接圧10(g/cm)、面圧150g/mm2
て感光体1に配設してある。クリーニングブレード9a
は、板厚2mmであり、部材9c(SUS板厚1.0m
m)が背板として配設されている。クリーニングブレー
ドの自由長は3mmである。クリーナー容器24内の前
記クリーニングブレード9aの上流側(感光ドラム1の
回転方向にたいして上流側)には、図1の紙面垂直方向
に長いマグネットローラ22が感光ドラム1との間に所
定隙間を形成して設けられている。クリーナー前露光上
流側には、分離爪29が配設されている。マグローラ2
2は感光体1の回転方向に対して順方向で相対速度10
%の周速にて回転している。前露光装置2としては、6
60nmのピーク波長を主体とした発光ダイオード(素
子GaAlAs)を用いピーク波長の1/2になる半値
幅は約25nmであり露光量としては、20μJ/cm
2 である。前露光装置2から一次帯電器3までは約50
mm/secである。マグローラ5は感光体1の回転方
向に対して順方向で相対速度10%の周速にて回転して
いる。マグローラ22は感光体1にたいして1.0mm
の隙間をあけて配設している。規制ローラ23はマグロ
ーラ22にたいして1.8mmの隙間をあけて配設され
ておりマグローラ22と相対速度10%で順方向に回転
している。
FIG. 2 is a schematic sectional view of a cleaner device of the electrophotographic apparatus of the present invention.
Hardness of 70 ° (H
s), rebound resilience 15 (%) (rebound resilience at 40 ° C. 2)
5%), 300% modulus 200 (kg / cm 2 )
(Both in accordance with JIS standards) with a contact angle of 24
°, a contact pressure of 10 (g / cm), and a surface pressure of 150 g / mm 2 . Cleaning blade 9a
Has a plate thickness of 2 mm and a member 9c (SUS plate thickness of 1.0 m
m) is provided as a back plate. The free length of the cleaning blade is 3 mm. On the upstream side of the cleaning blade 9a (upstream in the rotation direction of the photosensitive drum 1) in the cleaner container 24, a magnet roller 22 that is long in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. It is provided. A separation claw 29 is provided upstream of the pre-cleaner exposure. Mag Roller 2
2 is a relative speed of 10 in the forward direction with respect to the rotation direction of the photoconductor 1.
% At the peripheral speed. As the pre-exposure device 2, 6
Using a light emitting diode (element GaAlAs) mainly having a peak wavelength of 60 nm, the half width at which the peak wavelength is 1 / is about 25 nm, and the exposure amount is 20 μJ / cm.
2 About 50 from the pre-exposure device 2 to the primary charger 3
mm / sec. The mag roller 5 rotates at a peripheral speed of 10% relative speed in the forward direction with respect to the rotation direction of the photoconductor 1. The mag roller 22 is 1.0 mm
Are arranged with a gap. The regulating roller 23 is provided with a gap of 1.8 mm from the mag roller 22, and rotates in the forward direction at a relative speed of 10% with respect to the mag roller 22.

【0049】トナーtとしては、まず磁性粉は、八面体
平均粒径0.18μmを使用した。プラス帯電の平均粒
径約6.5μm、主なバインダーはスチレン−(メタ)
アクリレート共重合体、磁性体が約100重量部で外添
剤に無機粉末であるシリカを0.5重量部使用した、ガ
ラス転移点約60℃の1成分磁性トナーが用いられ、該
トナーtの現像スリーブ5a上の電荷量は+3〜+12
(μC/g)、コート量は0.6〜1.3mg/cm2
である。感光体1は、特開平07−010488記載の
ような感光体表面をRmax5μm以下に研磨処理した
ものを使用した。
As the toner t, an octahedral average particle diameter of 0.18 μm was used as the magnetic powder. The average particle size of positively charged is about 6.5 μm, and the main binder is styrene- (meth)
A one-component magnetic toner having a glass transition point of about 60 ° C. using about 100 parts by weight of an acrylate copolymer and a magnetic substance, and 0.5 parts by weight of an inorganic powder of silica as an external additive is used. The charge amount on the developing sleeve 5a is +3 to +12
(ΜC / g), coating amount: 0.6 to 1.3 mg / cm 2
It is. The photoreceptor 1 used was one whose surface was polished to a Rmax of 5 μm or less as described in JP-A-07-010488.

【0050】本発明では100万枚の耐久後でもクリー
ニングブレードエッジ部にチッピング等の問題は発生し
なかった。そして、感光体1も300万枚耐久後も融
着、部分的なフィルミング膜の発生、摺擦傷等画像に発
生するような問題は全く生じなかった。 実施例2 実施例1と同様の構成で、クリーニングブレード材のみ
変更した。クリーニングブレードは、ウレタンを主体と
した弾性ブレードで硬度77°(Hs)、反発弾性率1
0(%)(25℃)(40℃での反発弾性率20%)、
300%モジュラス250(kg/cm2 )(いずれも
JIS規格による)のもので当接角度28°、当接圧2
0(g/cm)、面圧200g/mm2 にて感光体1に
配設してある。感光体1を300万枚耐久後も融着、部
分的なフィルミング膜の発生、クリーニング不良、摺擦
傷等画像に発生するような問題は全く生じなかった。 実施例3 本実施例の構成は実施例1とほぼ同等で、変更箇所のみ
図3に添って説明する。クリーニングブレード30のク
リーニングブレード材は実施例1と同じものである。ク
リーニングブレード30は、リン青銅厚み1.0tの板
金に実施例1のゴム材を一体成形したものである。当接
角度24°、当接圧20(g/cm)、面圧150(g
/cm2 )にて感光体1に配設してある。感光体1を3
00万枚耐久後も融着、部分的なフィルミング膜の発
生、クリーニング不良、摺擦傷等画像に発生するような
問題は全く生じなかった。 比較例1 実施例1と同様の構成で、クリーニングブレード材のみ
変更した。クリーニングブレードは、ウレタンを主体と
した弾性ブレードで硬度73°(Hs)、反発弾性率3
5(%)(25℃)(40℃での反発弾性率67%)、
300%モジュラス150(kg/cm2 )(いずれも
JIS規格による)のもので当接角度24°、当接圧1
0(g/cm)、面圧150g/mm2 にて感光体1に
配設してある。約5万枚の耐久後、融着が発生した。そ
の後融着の長さも長くなり、かつ、個数も増えていっ
た。 比較例2 基本構成は、実施例2と同様で感光体1上に8μmの突
起があるものを使用した。約3万枚通紙後に突起部に融
着が発生し、50万枚通紙後に突起部分からクリーニン
グ不良が発生した。 比較例3 基本構成は、実施例1と同様である。変更点は、面圧を
50(g/cm2 )とし、感光体上に10μmの突起が
あるものを用いた。
In the present invention, no problem such as chipping occurred at the edge of the cleaning blade even after the endurance of one million sheets. Even after the endurance of 3 million sheets of the photoreceptor 1, there were no problems such as fusion, partial filming, and scratches on the image. Example 2 The configuration was the same as that of Example 1, except that only the cleaning blade material was changed. The cleaning blade is an elastic blade mainly composed of urethane and has a hardness of 77 ° (Hs) and a rebound resilience of 1
0 (%) (25 ° C.) (20% rebound resilience at 40 ° C.)
With a 300% modulus of 250 (kg / cm 2 ) (all according to JIS standards), a contact angle of 28 ° and a contact pressure of 2
0 (g / cm) and a surface pressure of 200 g / mm 2 . Even after the endurance of 3 million sheets of the photoreceptor 1, there were no problems such as fusion, partial filming film generation, defective cleaning, scratches and the like, which occur in the image. Third Embodiment The configuration of the present embodiment is almost the same as that of the first embodiment, and only changed portions will be described with reference to FIG. The cleaning blade material of the cleaning blade 30 is the same as that of the first embodiment. The cleaning blade 30 is obtained by integrally molding the rubber material of Example 1 on a sheet metal having a thickness of 1.0 ton of phosphor bronze. Contact angle 24 °, contact pressure 20 (g / cm), contact pressure 150 (g)
/ Cm 2 ). 3 photoconductors
Even after the endurance of 100,000 sheets, no problems such as fusion, partial filming film generation, poor cleaning, scratches and the like, which occur in images, occurred. Comparative Example 1 The same configuration as in Example 1 was used except that only the cleaning blade material was changed. The cleaning blade is an elastic blade mainly composed of urethane and has a hardness of 73 ° (Hs) and a rebound resilience of 3
5 (%) (25 ° C.) (rebound resilience at 40 ° C. 67%),
300% modulus 150 (kg / cm 2 ) (all according to JIS standard), contact angle 24 °, contact pressure 1
0 (g / cm) and a surface pressure of 150 g / mm 2 are provided on the photoreceptor 1. After about 50,000 prints, fusing occurred. After that, the length of the fusion became longer and the number increased. Comparative Example 2 The basic configuration was the same as that of Example 2 except that a photosensitive member 1 having a projection of 8 μm was used. After passing about 30,000 sheets, fusion occurred on the protruding portion, and after passing 500,000 sheets, poor cleaning occurred from the protruding portion. Comparative Example 3 The basic configuration is the same as in Example 1. The point of change was that the surface pressure was set to 50 (g / cm 2 ), and a photoreceptor having a projection of 10 μm was used.

【0051】2万枚通紙後、突起部融着が発生、50万
枚通紙後に突起部分からクリーニング不良が発生した。
また、100万枚通紙後、膜厚測定を反射分光式干渉計
(大塚電子(株)製MCDP2000)にて測定したと
ころ80Åのフィルミング層が確認できた。
After passing 20,000 sheets, fusion of the protrusions occurred, and after passing 500,000 sheets, poor cleaning occurred from the protrusions.
After 1 million sheets were passed, the film thickness was measured with a reflection spectroscopic interferometer (MCDP2000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), and a filming layer of 80 ° was confirmed.

【0052】表3に各実施例および比較例の結果を示
す。表3における表示は以下のとおりである。
Table 3 shows the results of Examples and Comparative Examples. The indications in Table 3 are as follows.

【0053】融着:○は融着なし、×は融着ありを示
す。
Fusion: ○ indicates no fusion and X indicates fusion.

【0054】突起部融着:○は突起部融着なし、×は突
起部融着ありを示す。
Projection fusion: ○ indicates no fusion of the projection, and X indicates fusion of the projection.

【0055】フィルミング膜:○はフィルミング膜の発
生なし、×はフィルミング膜の発生ありを示す。
Filming film: ○ indicates no occurrence of filming film, and X indicates occurrence of filming film.

【0056】クリーニング:○はクリーニング良好を、
×はクリーニング不良を示す。
Cleaning: は indicates good cleaning,
X indicates poor cleaning.

【0057】[0057]

【表3】 [Table 3]

【0058】[0058]

【発明の効果】本発明により、クリーニングブレード、
感光ドラム、転写残トナー間に働く局所的負荷ムラを低
減し、電子写真装置の信頼性を大きく向上させること
と、かつ電子写真装置のプロダクテビィティーが画期的
に飛躍しても対応可能なクリーニング装置を有している
電子写真装置を提供することが可能となった。
According to the present invention, a cleaning blade,
Reduces local load unevenness that acts between the photosensitive drum and transfer residual toner, greatly improves the reliability of electrophotographic equipment, and can respond to the breakthrough in productivity of electrophotographic equipment. It has become possible to provide an electrophotographic apparatus having a cleaning device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の電子写真装置の基本構成を示す概略断
面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a basic configuration of an electrophotographic apparatus according to the present invention.

【図2】本発明の電子写真装置のクリーニング装置の概
略断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view of a cleaning device of the electrophotographic apparatus of the present invention.

【図3】本発明の実施例3のクリーニング装置の概略断
面図である。
FIG. 3 is a schematic sectional view of a cleaning device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明に用いた感光ドラムの層構成を示す模式
的な断面図である。
FIG. 4 is a schematic sectional view showing a layer configuration of a photosensitive drum used in the present invention.

【図5】本発明のクリーニングブレードエッジ近傍の転
写残トナーが滞留する場所を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a place where transfer residual toner stays near a cleaning blade edge according to the present invention.

【図6】本発明の温度と反発弾性率のドラム融着に対す
る発生領域を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a region where the temperature and the rebound resilience of the present invention are generated with respect to drum fusion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光ドラム 2 前露光装置 3 一次帯電器 4 画像露光装置 5 現像器 5a 現像スリーブ 7 転写分離帯電器 9 クリーニング装置 9a クリーニングブレード 9b クリーニング容器 9c SUS1.0tクリーニングブレード背板 10 レジストローラ対 11 搬送部 12 定着装置 20 実施例3のクリーニング装置 22 マグローラ 23 規制ローラ 24 クリーナー容器 25 加圧バネ 26 クリーナーブレードイコライズ部材 30 実施例3のクリーニングブレード 401 導電性基体 402 感光層 403 光導電層 404 表面層 REFERENCE SIGNS LIST 1 photosensitive drum 2 pre-exposure device 3 primary charger 4 image exposure device 5 developing device 5 a developing sleeve 7 transfer separation charger 9 cleaning device 9 a cleaning blade 9 b cleaning container 9 c SUS1.0 t cleaning blade back plate 10 resist roller pair 11 transport unit REFERENCE SIGNS LIST 12 Fixing device 20 Cleaning device of Example 3 22 Mag roller 23 Restriction roller 24 Cleaner container 25 Pressure spring 26 Cleaner blade equalizing member 30 Cleaning blade of Example 3 401 Conductive substrate 402 Photosensitive layer 403 Photoconductive layer 404 Surface layer

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 像担持体にトナー像を形成する画像形成
部と、前記像担持体上の前記トナー像を転写材に転写さ
せる画像転写部と、該画像転写部によって前記転写材に
転写した後の前記像担持体上の転写残トナーを除去する
クリーニング手段を備えた画像形成装置において、前記
像担持体は非晶質シリコン系感光体であり、かつ前記ク
リーニング手段は弾性ブレードであり、前記弾性ブレー
ドの弾性材の反発弾性率は温度が5℃〜60℃の範囲内
で、かつ前記弾性ブレードの物性がゴム状態を示す領域
において、45℃で45%以下であり、かつ反発弾性率
の温度依存性は−1%/deg〜+1%/degである
ことを特徴とする画像形成装置。
An image forming unit for forming a toner image on an image carrier, an image transfer unit for transferring the toner image on the image carrier to a transfer material, and an image transfer unit transferring the toner image to the transfer material by the image transfer unit. In an image forming apparatus provided with a cleaning unit that removes transfer residual toner on the image carrier after the image carrier is an amorphous silicon-based photoconductor, and the cleaning unit is an elastic blade, The rebound resilience of the elastic material of the resilient blade is 45% or less at 45 ° C. in a region where the temperature is in the range of 5 ° C. to 60 ° C. and the physical properties of the resilient blade show a rubbery state. An image forming apparatus, wherein the temperature dependency is from -1% / deg to + 1% / deg.
【請求項2】 前記像担持体の導電性基体の肉厚は、
3.0mm以下である請求項1に記載の画像形成装置。
2. The thickness of the conductive substrate of the image carrier is:
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the size is 3.0 mm or less.
【請求項3】 前記トナーは平均粒径が6μm〜8μm
であり、かつガラス転移温度40℃〜60℃を有する結
着樹脂100重量部にたいして固体ワックス0.2〜2
0重量部および磁性粉10〜200重量部を少なくとも
有している請求項1に記載の画像形成装置。
3. The toner has an average particle diameter of 6 μm to 8 μm.
And 0.2 to 2 solid waxes per 100 parts by weight of binder resin having a glass transition temperature of 40 ° C to 60 ° C.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus has at least 0 parts by weight and 10 to 200 parts by weight of magnetic powder.
【請求項4】 前記像担持体の表面異常成長突起部分の
高さを、5.0μm以下に研磨処理してから使用する請
求項1に記載の画像形成装置。
4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the height of the surface abnormal growth projection portion of the image carrier is polished to 5.0 μm or less before use.
【請求項5】 前記クリーニングブレードのドラム表面
に対する当接幅(ニップ幅)は、10μm以上60μm
以下である請求項1に記載の画像形成装置。
5. A contact width (nip width) of the cleaning blade to a drum surface is 10 μm or more and 60 μm or more.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項6】 前記クリーニングブレードのドラム表面
に対する面圧は、100g/mm2 以上400g/mm
2 以下である請求項1に記載の画像形成装置。
6. A surface pressure of the cleaning blade against a drum surface is 100 g / mm 2 or more and 400 g / mm 2 or more.
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the number is 2 or less.
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