JP2003233245A - Image forming method and image forming device using the method - Google Patents
Image forming method and image forming device using the methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、複写
機、ファクシミリ等の画像形成装置、特にトナー像転写
後の像担持体上の残留トナーを現像と同時に回収して再
利用するクリーナレス方式（システム）の画像形成装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a copying machine or a facsimile, and in particular, a cleanerless system for collecting and reusing the residual toner on the image carrier after transferring the toner image at the same time as development. System) image forming apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ
等の画像形成装置においては、一般に定期交換や補給が
必要な消耗品があり、その交換や補給の作業はサービス
マンやユーザが行い、これにより機能を維持している。
この定期交換が簡易であって、その回数が少ないことが
画像形成装置の品質及びサービス上の目標になってい
た。また、消耗品の再利用は経済性、環境保全の面から
も重要な課題であり、消耗品の廃棄はない方が好ましい
とされている。2. Description of the Related Art Conventionally, in image forming apparatuses such as printers, copying machines, and facsimiles, there are generally consumable items that need to be replaced or replenished at regular intervals. It keeps functioning.
It has been a goal in terms of quality and service of the image forming apparatus that the regular replacement is easy and the number of times is small. In addition, reuse of consumables is an important issue from the viewpoints of economy and environmental protection, and it is said that it is preferable not to discard consumables.
【０００３】近年の画像形成装置の小型化・低コスト化
・メンテナンスフリー化の要請により、各ユニットの工
程簡素化・長寿命・高信頼性化が進められてきた。具体
的事例を挙げると、ａ−Ｓｉ感光体の採用によるドラム
無交換、潜像電位の安定化であり、一成分トナーを用い
たキャリヤ交換の不要な現像器であり、定着オイルや定
着クリーナの不要な球形磁性トナー等が挙げられる。Due to recent demands for downsizing, cost reduction, and maintenance-free of the image forming apparatus, the process simplification, long life and high reliability of each unit have been promoted. As a specific example, there is no drum replacement by using an a-Si photoconductor, stabilization of the latent image potential, and a developing device that does not require carrier replacement using one-component toner. Unnecessary spherical magnetic toner and the like can be mentioned.
【０００４】特に、感光体上の残留トナーをクリーニン
グすることによって得られた転写残トナーを貯蔵する廃
トナーユニットの交換をなくすとともに、トナーの補給
回数及びその消費を低減させるためにトナー再利用装置
を備えた画像形成装置（以下「リユース型の画像形成装
置」という）が種々提案されている。特にリユース型の
画像形成装置として、転写残トナーのクリーニングの役
割を現像装置に持たせ、クリーニングと同時に現像を行
うという画像形成装置（以下「クリーナレス方式の画像
形成装置」という。）がある。Particularly, in order to eliminate the replacement of the waste toner unit for storing the transfer residual toner obtained by cleaning the residual toner on the photoconductor, and to reduce the number of times of toner replenishment and the consumption thereof, a toner reusing device. Various image forming apparatuses including the following (hereinafter referred to as "reuse type image forming apparatus") have been proposed. In particular, as a reuse type image forming apparatus, there is an image forming apparatus (hereinafter, referred to as "cleanerless image forming apparatus") in which a developing device is provided with a role of cleaning transfer residual toner and development is performed at the same time as cleaning.
【０００５】このクリーナレス方式の画像形成装置は、
通常、転写部材と帯電部材との間に設けている、転写残
トナーを除去するための独立した専用のクリーニング装
置を具備していないので、スペース的利点が大きく画像
形成装置の大幅な小型化が可能になる。This cleanerless type image forming apparatus is
Usually, since an independent dedicated cleaning device for removing the residual toner after transfer provided between the transfer member and the charging member is not provided, the space advantage is large and the image forming apparatus can be significantly downsized. It will be possible.
【０００６】また現像装置において少量ずつリユースト
ナーを回収・混合していくため、リユース型の画像形成
装置でしばしば問題とされる画像不良、すなわち急激に
新トナーとリユーストナーとが混合されたときに起きる
コンタミと呼ばれるトナー帯電不良に起因する画像不良
が発生しにくい。Further, since the developing device collects and mixes the reused toner little by little, when an image defect which is often a problem in the reuse type image forming apparatus, that is, when the new toner and the reused toner are rapidly mixed, Image defects due to defective toner charging, which is called contamination, are less likely to occur.
【０００７】図１３に従来のクリーナレス画像形成装置
の概略構成を示す。FIG. 13 shows a schematic configuration of a conventional cleanerless image forming apparatus.
【０００８】同図に示す画像形成装置は、像担持体とし
て感光ドラム１を備えている。感光ドラム１は表面に有
機光半導体（ＯＰＣ）、アモルファスシリコン（ａ−Ｓ
ｉ）等の光導電層を有しており、同図中の矢印Ｒ１方向
に回転駆動される。この感光ドラム１の表面を、コロナ
帯電、ローラ接触帯電などの一次帯電器２により、例え
ば−５００Ｖに一様帯電する。ついで、露光装置３によ
って画像露光を行って、感光ドラム１上に静電潜像を形
成する。画像露光には、例えばアナログ露光や半導体レ
ーザあるいはＬＥＤアレイが用いられる。The image forming apparatus shown in FIG. 1 includes a photosensitive drum 1 as an image carrier. The photosensitive drum 1 has an organic photo-semiconductor (OPC), amorphous silicon (a-S) on the surface.
It has a photoconductive layer such as i) and is driven to rotate in the direction of arrow R1 in the figure. The surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged to, for example, -500 V by the primary charger 2 such as corona charging and roller contact charging. Then, image exposure is performed by the exposure device 3 to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 1. For image exposure, for example, analog exposure, semiconductor laser, or LED array is used.
【０００９】次に、現像装置４により正規現像又は反転
現像して、静電潜像をトナー像として可視化する。この
トナー像は、その後、矢印方向（同図中の右方から左
方）に搬送される紙等の転写材Ｐに、転写帯電器５によ
り転写され、分離帯電器６によって感光ドラム１表面か
ら分離されて定着器８に搬送される。転写材Ｐは、ここ
でトナー像が加熱、加圧されて表面に定着される。Next, the developing device 4 carries out regular development or reversal development to visualize the electrostatic latent image as a toner image. This toner image is then transferred by a transfer charger 5 onto a transfer material P such as paper that is conveyed in the direction of the arrow (from right to left in the figure), and is separated from the surface of the photosensitive drum 1 by a separation charger 6. It is separated and conveyed to the fixing device 8. The toner image of the transfer material P is heated and pressed here to be fixed on the surface thereof.
【００１０】一方、転写時に転写材Ｐに転写されないで
感光ドラム１表面に残ったトナー（転写残トナー）は、
現像装置４に印加される現像バイアスによって除去され
回収される。こうして現像装置４に回収された転写残ト
ナーは、再び現像装置４内で混合され、帯電付与されて
現像に供される。On the other hand, the toner (transfer residual toner) remaining on the surface of the photosensitive drum 1 without being transferred to the transfer material P at the time of transfer is
It is removed and collected by the developing bias applied to the developing device 4. The transfer residual toner thus collected in the developing device 4 is mixed again in the developing device 4, charged and provided for development.
【００１１】このような構成によると、転写部（転写帯
電器５）と帯電部（一次帯電器２）との間に専用のクリ
ーニング装置（クリーナ）を配設する必要がなく、した
がって専用のクリーニング装置で除去した転写残トナー
を廃棄することなく、画像形成を行うことができる。According to such a configuration, it is not necessary to dispose a dedicated cleaning device (cleaner) between the transfer portion (transfer charger 5) and the charging portion (primary charger 2), and therefore, the dedicated cleaning. An image can be formed without discarding the transfer residual toner removed by the apparatus.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような画像形成装置において、高濃度高画像比率の画像
を出力させたところ、画像のない部分に感光ドラム１の
回転周期で前画像のポジゴーストが発生してしまった。
このポジゴーストは、前画像の転写残トナーが現像領域
において回収できなかったために、あるいは回収不十分
であったために、それが転写部に至り、転写材Ｐの本来
ならば白地部であるところに転写されて発生する現象で
ある。However, when an image having a high density and a high image ratio is output in the above-described image forming apparatus, the positive ghost of the previous image is generated in the rotation cycle of the photosensitive drum 1 in a portion having no image. Has occurred.
This positive ghost reaches the transfer portion because the transfer residual toner of the previous image could not be collected in the developing area or was insufficiently collected, and the transfer material P is originally a white background portion. It is a phenomenon that occurs by being transferred.
【００１３】一次帯電器２として、接触帯電装置を使用
し、感光ドラム１に接触させた接触帯電部材に直流電圧
を印加し、感光ドラム１を所定の極性・電位に一次帯電
させるとともに、この帯電部を通る感光ドラム１上の転
写残トナーを正規帯電極性に揃えて現像装置４に至らせ
ることにより、転写残トナーは現像装置４の現像時のト
ナー回収性において有利となり、上述の画像欠陥（ポジ
ゴースト）が防止できるようになる。A contact charging device is used as the primary charger 2, and a direct current voltage is applied to the contact charging member brought into contact with the photosensitive drum 1 so that the photosensitive drum 1 is primarily charged to a predetermined polarity and potential, and this charging is performed. By making the transfer residual toner on the photosensitive drum 1 passing through the section reach the developing device 4 by aligning it to the normal charging polarity, the transfer residual toner becomes advantageous in the toner recoverability during the development of the developing device 4, and the above-mentioned image defect ( Positive ghost) can be prevented.
【００１４】しかしこの場合も、高湿下での画像出力
や、多数枚の連続出力による接触帯電部材のトナー汚染
によってトナーを十分に正規帯電極性に揃えられなくな
り、出力画像の品位が低下する。すなわち転写残トナー
の帯電量によって、画質が左右されてしまう。However, also in this case, the toner cannot be sufficiently aligned to the normal charge polarity due to the image output under high humidity and the toner contamination of the contact charging member due to the continuous output of a large number of sheets, and the quality of the output image is deteriorated. That is, the image quality depends on the charge amount of the transfer residual toner.
【００１５】さらに現像バイアスによる現像ローラの電
位を制御して感光ドラム１表面電位（以下「ドラム電
位」という。）との電位差を大きくすることも転写残ト
ナー回収に効果があるが、現像能力を一定に保つために
は、例えば特開平１０−２１３９５５号公報に示されて
いるように、ドラム電位も制御して現像ポテンシャルを
調整することが必要で、特に非接触現像の場合にはこの
直流バイアスの電位差だけでは効果が十分でない。Further, controlling the potential of the developing roller by the developing bias to increase the potential difference from the surface potential of the photosensitive drum 1 (hereinafter referred to as "drum potential") is also effective in collecting the transfer residual toner, but the developing ability is improved. In order to keep it constant, it is necessary to adjust the developing potential by controlling the drum potential as well, for example, as disclosed in JP-A-10-213955. The effect is not sufficient only with the potential difference of.
【００１６】これに対して、非接触現像の場合には現像
バイアスに交流バイアスを印加して、交流バイアスのピ
ークトゥピーク（Ｖｐｐ）を高くする、あるいは現像ロ
ーラと感光ドラム１との距離を小さくするといったこと
で感光ドラム表面に寄与する交流バイアスの電界強度を
大きくすることにより現像ポテンシャルを大きく変化さ
せることなく感光ドラム１上の転写残トナーに大きな電
界をかけることができ、転写残トナー回収性は向上す
る。On the other hand, in the case of non-contact development, an AC bias is applied to the developing bias to increase the peak-to-peak (Vpp) of the AC bias, or the distance between the developing roller and the photosensitive drum 1 is reduced. By increasing the electric field strength of the AC bias that contributes to the surface of the photosensitive drum, a large electric field can be applied to the transfer residual toner on the photosensitive drum 1 without significantly changing the development potential, and the transfer residual toner recovery property is improved. Will improve.
【００１７】このような強電界の交流バイアスを用いる
ことによって感光ドラム表面上のトナーに大きな剥離力
を与えることができ、転写残トナーの多くなる画像出力
条件においても、転写残トナー回収不良によるポジゴー
ストは防止できる。By using such an AC bias of a strong electric field, a large peeling force can be given to the toner on the surface of the photosensitive drum, and even under an image output condition in which a large amount of transfer residual toner is present, a positive transfer due to defective transfer residual toner recovery occurs. Ghosts can be prevented.
【００１８】しかしながら低濃度低画像比率の画像を出
力する場合などには現像性の高いトナーのみ現像に消費
されたり、トナー母体に外添した外添剤が消費されやす
くなったりするいわゆる選択現像が起きやすくなって、
現像装置４内に現像性の低いトナーばかりが蓄積された
り、外添剤量が変化して現像能力が低下したりして、出
力画像の濃度低下や背景地肌汚れ（カブリ）増加を招く
こととなる。However, in the case of outputting an image of low density and low image ratio, so-called selective development in which only toner having high developability is consumed for development or the external additive externally added to the toner base is easily consumed. It ’s easier to get up,
Toner with low developability may be accumulated in the developing device 4, or the amount of external additives may change to reduce the developing ability, resulting in a decrease in the density of an output image and an increase in background background stains (fogging). Become.
【００１９】本発明は、上述事情に鑑みてなされたもの
であり、像担持体に非接触の現像手段によって現像同時
クリーニングを行う画像形成装置において、高画像比率
画像出力による画像欠陥（ポジゴースト）を防止し、同
時に選択現像による濃度低下とカブリの発生防止するよ
うにした画像形成方法、及びそれを用いた画像形成装置
を提供することを目的とするものである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and in an image forming apparatus for performing simultaneous development and cleaning by a non-contact developing unit, an image defect (positive ghost) due to high image ratio image output. It is an object of the present invention to provide an image forming method and a image forming apparatus using the same, in which the image density is prevented and the fog is prevented from occurring due to the selective development.
【００２０】[0020]
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
像担持体表面を帯電手段により帯電し、帯電後の前記像
担持体表面を露光手段により露光して静電潜像を形成
し、前記像担持体に対して非接触に配置された現像部材
を有する現像手段により前記静電潜像にトナーを付着さ
せてトナー像として現像し、前記トナー像を転写手段に
より他部材に転写し、転写時に前記他部材に転写されな
いで前記像担持体表面に残った転写残トナーを前記現像
手段によって回収する画像形成方法において、前記現像
手段による現像時に前記現像部材に印加する現像バイア
スが交流成分を含むとともに、前記交流成分による電位
と前記像担持体表面との電位差で形成される電界の強度
について、前記像担持体表面と前記現像部材との最近接
位置での最大電界強度を、前記転写残トナー量に応じて
制御する、ことを特徴とする。The invention according to claim 1 is
The surface of the image bearing member is charged by a charging unit, the surface of the image bearing member after charging is exposed by an exposing unit to form an electrostatic latent image, and a developing member disposed in non-contact with the image bearing member is formed. Toner is attached to the electrostatic latent image by a developing unit and developed as a toner image, and the toner image is transferred to another member by a transfer unit and remains on the surface of the image carrier without being transferred to the other member at the time of transfer. In the image forming method of collecting the transfer residual toner by the developing means, the developing bias applied to the developing member at the time of development by the developing means includes an AC component, and the potential due to the AC component and the surface of the image carrier are Regarding the strength of the electric field formed by the potential difference, the maximum electric field strength at the closest position between the image carrier surface and the developing member is controlled according to the transfer residual toner amount. To.
【００２１】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
画像形成方法において、前記転写残トナー量は、前記像
担持体上に形成するトナー像の画像部比率及び画像濃度
と、転写効率とから求める、ことを特徴とする。According to a second aspect of the invention, in the image forming method according to the first aspect, the transfer residual toner amount is the image area ratio and the image density of the toner image formed on the image carrier, and the transfer efficiency. It is characterized by being obtained from and.
【００２２】請求項３に係る発明は、請求項１に記載の
画像形成方法において、前記現像バイアスの交流成分に
おける電圧のピークトゥピークの値を変化させることに
より、前記最大電界強度を制御する、ことを特徴とす
る。According to a third aspect of the present invention, in the image forming method according to the first aspect, the maximum electric field strength is controlled by changing the peak-to-peak value of the voltage in the AC component of the developing bias. It is characterized by
【００２３】請求項４に係る発明は、請求項１に記載の
画像形成方法において、前記最大電界強度を制御するに
際し、前記現像バイアスの交流成分における周波数と波
形とのうちの少なくとも一方を並行して制御する、こと
を特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming method according to the first aspect, when controlling the maximum electric field strength, at least one of the frequency and the waveform of the AC component of the developing bias is parallel. It is characterized by being controlled by.
【００２４】請求項５に係る発明は、請求項１に記載の
画像形成方法において、前記現像部材と前記像担持体と
の間の距離を変化させることにより、前記最大電界強度
を制御する、ことを特徴とする。According to a fifth aspect of the invention, in the image forming method according to the first aspect, the maximum electric field intensity is controlled by changing the distance between the developing member and the image carrier. Is characterized by.
【００２５】請求項６に係る発明は、請求項１に記載の
画像形成方法において、前記帯電手段は、導電性部材
と、前記導電性部材表面に担持された導電粒子とを有
し、前記導電性部材に帯電バイアスを印加し前記導電粒
子を介して放電を伴うことなく前記像担持体表面を帯電
する、ことを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming method according to the first aspect, the charging unit has a conductive member and conductive particles carried on the surface of the conductive member, A charging bias is applied to the conductive member to charge the surface of the image bearing member without causing discharge through the conductive particles.
【００２６】請求項７に係る発明は、請求項１に記載の
画像形成方法において、前記像担持体は、導電性基体上
にシリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成された
光導電層及び炭素原子を母体とする非単結晶材料で構成
された表面層からなる、ことを特徴とする。According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming method according to the first aspect, the image carrier is a photoconductive layer made of a non-single crystal material having silicon atoms as a matrix on a conductive substrate. And a surface layer composed of a non-single-crystal material having carbon atoms as a matrix.
【００２７】請求項８に係る発明は、請求項１に記載の
画像形成方法において、前記トナーは、少なくとも結着
樹脂と磁性体とを含有するトナー粒子と無機微粉体から
なり、平均円形度０．９５０以上の磁性トナーであっ
て、前記磁性トナーの７９．６ｋＡ／ｍ（１０００エル
ステッド）下における飽和磁化が１０Ａｍ２／ｋｇ（ｅ
ｍｕ／ｇ）以上５０Ａｍ２／ｋｇ以下である、ことを特
徴とする。According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming method according to the first aspect, the toner is composed of toner particles containing at least a binder resin and a magnetic substance, and an inorganic fine powder, and has an average circularity of 0. The magnetic toner has a saturation magnetization of 10 Am 2 / kg (e) under 79.6 kA / m (1000 Oersteds).
mu / g) or more and 50 Am 2 / kg or less.
【００２８】請求項９に係る発明は、像担持体表面を帯
電手段により帯電し、帯電後の前記像担持体表面を露光
手段により露光して静電潜像を形成し、前記像担持体に
対して非接触に配置された現像部材を有する現像手段に
より前記静電潜像にトナーを付着させてトナー像として
現像し、前記トナー像を転写手段により他部材に転写
し、転写時に前記他部材に転写されないで前記像担持体
表面に残った転写残トナーを前記現像手段によって回収
する画像形成装置において、前記現像手段による現像時
に前記現像部材に印加する現像バイアスが交流成分を含
むとともに、前記交流成分による電位と前記像担持体表
面との電位差で形成される電界の強度について、前記像
担持体表面と前記現像部材との最近接位置での最大電界
強度を、前記転写残トナー量に応じて制御する、ことを
特徴とする。According to a ninth aspect of the present invention, the surface of the image bearing member is charged by a charging unit, and the charged surface of the image bearing member is exposed by an exposing unit to form an electrostatic latent image on the image bearing member. Toner is attached to the electrostatic latent image by a developing means having a developing member arranged in a non-contact manner to develop as a toner image, and the toner image is transferred to another member by a transfer means, and the other member is transferred at the time of transfer. In the image forming apparatus for collecting the transfer residual toner remaining on the surface of the image bearing member without being transferred to the developing means, the developing bias applied to the developing member at the time of developing by the developing means includes an AC component and Regarding the strength of the electric field formed by the potential difference between the component and the surface of the image carrier, the maximum electric field strength at the closest position between the surface of the image carrier and the developing member is defined as the transfer residual. Controlled in accordance with the toner amount, characterized in that.
【００２９】請求項１０に係る発明は、請求項９に記載
の画像形成装置において、前記転写残トナー量は、前記
像担持体上に形成するトナー像の画像部比率及び画像濃
度と、転写効率とから求める、ことを特徴とする。According to a tenth aspect of the invention, in the image forming apparatus according to the ninth aspect, the transfer residual toner amount is the image portion ratio and the image density of the toner image formed on the image carrier, and the transfer efficiency. It is characterized by being obtained from and.
【００３０】請求項１１に係る発明は、請求項９に記載
の画像形成装置において、前記現像バイアスの交流成分
における電圧のピークトゥピークの値を変化させること
により、前記最大電界強度を制御する、ことを特徴とす
る。According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the ninth aspect, the maximum electric field strength is controlled by changing the peak-to-peak value of the voltage in the AC component of the developing bias. It is characterized by
【００３１】請求項１２に係る発明は、請求項９に記載
の画像形成装置において、前記最大電界強度を制御する
に際し、前記現像バイアスの交流成分における周波数と
波形とのうちの少なくとも一方を並行して制御する、こ
とを特徴とする。According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the ninth aspect, at the time of controlling the maximum electric field strength, at least one of the frequency and the waveform of the AC component of the developing bias is parallel. It is characterized by being controlled by.
【００３２】請求項１３に係る発明は、請求項９に記載
の画像形成装置において、前記現像部材と前記像担持体
との間の距離を変化させることにより、前記最大電界強
度を制御する、ことを特徴とする。According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the ninth aspect, the maximum electric field strength is controlled by changing the distance between the developing member and the image carrier. Is characterized by.
【００３３】請求項１４に係る発明は、請求項９に記載
の画像形成装置において、前記帯電手段は、導電性部材
と、前記導電性部材表面に担持された導電粒子とを有
し、前記導電性部材に帯電バイアスを印加し前記導電粒
子を介して放電を伴うことなく前記像担持体表面を帯電
する、ことを特徴とする。According to a fourteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the ninth aspect, the charging unit has a conductive member and conductive particles carried on the surface of the conductive member, A charging bias is applied to the conductive member to charge the surface of the image bearing member without causing discharge through the conductive particles.
【００３４】請求項１５に係る発明は、請求項９に記載
の画像形成装置において、前記像担持体は、導電性基体
上にシリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成され
た光導電層及び炭素原子を母体とする非単結晶材料で構
成された表面層からなる、ことを特徴とする。According to a fifteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the ninth aspect, the image carrier is a photoconductive layer made of a non-single crystal material having silicon atoms as a matrix on a conductive substrate. And a surface layer composed of a non-single-crystal material having carbon atoms as a matrix.
【００３５】請求項１６に係る発明は、請求項９に記載
の画像形成装置において、前記トナーは、少なくとも結
着樹脂と磁性体とを含有するトナー粒子と無機微粉体か
らなり、平均円形度０．９５０以上の磁性トナーであっ
て、前記磁性トナーの７９．６ｋＡ／ｍ（１０００エル
ステッド）下における飽和磁化が１０Ａｍ２／ｋｇ（ｅ
ｍｕ／ｇ）以上５０Ａｍ２／ｋｇ以下である、ことを特
徴とする。According to a sixteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the ninth aspect, the toner is composed of toner particles containing at least a binder resin and a magnetic substance, and an inorganic fine powder, and has an average circularity of 0. The magnetic toner has a saturation magnetization of 10 Am 2 / kg (e) under 79.6 kA / m (1000 Oersteds).
mu / g) or more and 50 Am 2 / kg or less.
【００３６】〔作用〕上述の構成による作用について説
明する。前述したように、高濃度高画像比率の画像の出
力による回収される転写残トナー量増加は転写残トナー
回収不良につながる。そこで上記のような構成をとり、
転写残トナー量に応じて現像バイアスを制御できるよう
にする。転写残トナーの回収しにくい条件時には、現像
バイアスのＡＣ成分のＶｐｐを高めに設定するなどして
現像時に形成される電界のドラム表面での最大電界強度
を大きくして転写残トナーの回収効率を向上させて、回
収不良によるゴースト画像を防止する。[Operation] The operation of the above configuration will be described. As described above, an increase in the amount of transfer residual toner collected due to the output of an image with a high density and a high image ratio leads to defective transfer residual toner recovery. So, take the above configuration,
The developing bias can be controlled according to the amount of transfer residual toner. Under conditions where it is difficult to collect transfer residual toner, the maximum electric field intensity on the drum surface of the electric field formed during development is increased by increasing the Vpp of the AC component of the developing bias to improve the transfer residual toner recovery efficiency. Improve and prevent ghost images due to poor recovery.
【００３７】また、最大電界強度を大きく設定したこと
による背景地肌汚れおよび細線分解能低下は、周波数を
大きくすることで改善されるため、最大電界強度を大き
くした際には同時に周波数も大きくする。画像比率が大
きくトナー消費が促進される状況においては、最大電界
強度及び周波数を大きくした場合にも選択現像になりに
くく、濃度低下は起きない。Further, since the background background stain and the fine line resolution degradation due to the setting of the maximum electric field strength are improved by increasing the frequency, the frequency is simultaneously increased when the maximum electric field strength is increased. In the situation where the image ratio is large and the toner consumption is promoted, even if the maximum electric field strength and the frequency are increased, it is difficult to perform the selective development, and the density does not decrease.
【００３８】これに対し、低濃度低画像比率の画像出力
時にはポジゴーストのおそれがなく、現像バイアスによ
る電界強度及び周波数を逆に低目に設定すると選択現像
を防ぐことができる。このように転写残トナーの量によ
って現像条件を制御することで現像性とトナークリーニ
ング性を同時に満足できるようになる。On the other hand, there is no possibility of positive ghost when outputting an image of low density and low image ratio, and selective development can be prevented by setting the electric field strength and frequency by the developing bias to be low. By thus controlling the developing conditions depending on the amount of the transfer residual toner, the developing property and the toner cleaning property can be satisfied at the same time.
【００３９】[0039]
【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。なお、各図面において同一
の符号を付したものは、同様の構成を有し、又は同様の
作用・効果を奏するものであり、これらについての重複
説明は適宜省略するものとする。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same reference numerals in the drawings have the same configurations or have the same operations and effects, and the duplicated description thereof will be appropriately omitted.
【００４０】＜実施の形態１＞図１に本発明に係る画像
形成装置の一例を示す。なお、同図は、デジタル方式の
複写機の概略構成を示す縦断面図である。同図に示す複
写機（以下「画像形成装置」という。）は、像担持体と
してドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」と
いう。）１１を備えている。この感光ドラム１１は、駆
動手段（不図示）によって矢印方向に回転駆動される。
感光ドラム１１の周囲には、その回転方向（矢印Ｒ１方
向）に沿ってほぼ順に、一次帯電器（一次帯電手段）で
ある帯電ローラ１２、露光装置１３、現像装置（現像手
段）１４、転写帯電器（転写手段）１５、分離帯電器
（分離手段）１６が配設されている。さらに、他部材と
しての転写材（例えば紙、透明フィルム）Ｐの搬送方向
（矢印方向）の分離帯電器１６の下流側（同図中の左
側）には、定着装置１８が配設されている。<First Embodiment> FIG. 1 shows an example of an image forming apparatus according to the present invention. It should be noted that this figure is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration of a digital copying machine. The copying machine (hereinafter referred to as "image forming apparatus") shown in FIG. 1 includes a drum type electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as "photosensitive drum") 11 as an image bearing member. The photosensitive drum 11 is rotationally driven in the direction of the arrow by a driving unit (not shown).
Around the photosensitive drum 11, a charging roller 12, which is a primary charging device (primary charging means), an exposure device 13, a developing device (developing means) 14, and a transfer charging, are arranged substantially in order along the rotation direction (direction of arrow R1). A device (transfer device) 15 and a separation charging device (separation device) 16 are provided. Further, a fixing device 18 is arranged on the downstream side (left side in the figure) of the separation charging device 16 in the transport direction (arrow direction) of the transfer material (for example, paper or transparent film) P as another member. .
【００４１】上述の感光ドラム１１表面は、帯電ローラ
１５により所定の極性・電位に一様帯電される。次い
で、露光装置１３から発せられるレーザ光により、イメ
ージ露光が行われ、レーザ光照射部分の電荷が除去され
て静電潜像が形成される。感光ドラム１１表面の静電潜
像は、現像装置１４の帯電したトナーによって現像され
る。現像された感光ドラム１１表面のトナー像は、矢印
Ｋ方向に搬送される転写材Ｐに、転写帯電器１５によっ
て転写される。トナー像転写後の転写材Ｐは、分離帯電
器１６によって感光ドラム１１表面から分離され、定着
装置１８に搬送される。転写材Ｐは、ここで加熱、加圧
を受けて、転写材表面にトナー像が定着される。The surface of the above-mentioned photosensitive drum 11 is uniformly charged by the charging roller 15 to a predetermined polarity and potential. Next, image exposure is performed by the laser light emitted from the exposure device 13, and the electric charge in the laser light irradiation portion is removed to form an electrostatic latent image. The electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 11 is developed by the charged toner of the developing device 14. The developed toner image on the surface of the photosensitive drum 11 is transferred by the transfer charger 15 onto the transfer material P conveyed in the direction of arrow K. The transfer material P after the toner image transfer is separated from the surface of the photosensitive drum 11 by the separation charging device 16 and is conveyed to the fixing device 18. The transfer material P is heated and pressed here, and the toner image is fixed on the surface of the transfer material.
【００４２】本発明に係る画像形成装置では転写材Ｐに
対するトナー像転写後の感光ドラム１１表面の転写残ト
ナーを除去する専用のクリーニング装置は具備させてお
らず、転写材Ｐに対するトナー像転写後の感光ドラム１
１表面は転写残トナーを付着したまま帯電ローラ１２と
の接触部Ａに到達し、ここで帯電ローラ１２の摺擦力と
帯電バイアスとにより転写残トナーが帯電ローラ１２上
に一時的に取り込まれて回収される。これによって感光
ドラム１１表面の転写残トナーパターンが掻き消され
て、さらに転写残トナーは帯電ローラ１２表面の帯電粒
子との摩擦帯電により帯電極性が反転したトナー電荷を
正規に揃えられて感光ドラム１１表面に徐々に吐き出さ
れていくことになる。吐き出されたトナー（以下「吐き
出し転写残トナー」という。）は現像装置１４によって
現像部に回収されて（現像同時クリーニング）、現像に
再利用される。The image forming apparatus according to the present invention is not equipped with a dedicated cleaning device for removing the transfer residual toner on the surface of the photosensitive drum 11 after the toner image is transferred onto the transfer material P. Photosensitive drum 1
The surface 1 reaches the contact portion A with the transfer roller 12 with the transfer residual toner adhered thereto, and the transfer residual toner is temporarily taken into the charge roller 12 by the rubbing force of the charging roller 12 and the charging bias. Be recovered. As a result, the transfer residual toner pattern on the surface of the photosensitive drum 11 is scraped off, and the transfer residual toner is subjected to frictional charging with the charged particles on the surface of the charging roller 12 so that the toner charge whose charge polarity is reversed is properly aligned, and the photosensitive drum 11 is normally charged. It will be gradually exhaled on the surface. The discharged toner (hereinafter referred to as “discharged transfer residual toner”) is collected by the developing device 14 in the developing section (cleaning at the same time as development) and reused for development.
【００４３】以上の各部材とプロセスについて以下に詳
細に記述する。Each of the above members and process will be described in detail below.
【００４４】［像担持体（感光ドラム）］本実施の形態
においては、像担持体として、回転ドラム型の電子写真
感光体である感光ドラム１１を使用し、反転現像を行っ
ている。本実施の形態の複写機は反転現像を用いてお
り、感光ドラム１１は直径３０ｍｍの負極性ａ−Ｓｉ感
光体であり、矢印Ｒ１方向に２１０ｍｍ／ｓｅｃの周速
度をもって回転駆動される。感光ドラム１１は、その表
面に負極帯電性アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）で構
成された感光層を有する。さらにその最表面層にはａ−
Ｓｉよりもさらに硬度の高いアモルファスカーボン（ａ
−Ｃ）の保護膜を有している。ａ−Ｃの膜厚は表面層の
磨耗量と画像形成装置全体の寿命との関係から最適な膜
厚が決定できるが、一般的には０．０１〜１０μｍ、好
適には０．１〜１μｍの範囲が望ましい。表面層の膜厚
が０．０１μｍ以下だと機械的強度が損なわれ、逆に１
０μｍ以上になると残留電位が高くなる場合がある。ａ
−Ｓｉ感光ドラムは帯電ローラ１２などの感光ドラムに
当接する部材による磨耗に対して有機感光ドラムよりも
高い耐久性を示し、消耗品交換の必要がほとんどないた
め、クリーナレス方式のリユース型の画像形成装置のフ
リーメンテナンス、廃棄物レスというコンセプトと合致
する。さらにドラム削れによる削れ粉が少ないため、ク
リーナレス方式の課題である現像装置１４への異物混入
という観点からも有利である。[Image-bearing member (photosensitive drum)] In the present embodiment, the photosensitive drum 11 which is a rotary drum type electrophotographic photosensitive member is used as the image-bearing member, and reversal development is performed. The copying machine of this embodiment uses reversal development, the photosensitive drum 11 is a negative-polarity a-Si photosensitive member having a diameter of 30 mm, and is rotationally driven in the direction of arrow R1 at a peripheral speed of 210 mm / sec. The photosensitive drum 11 has on its surface a photosensitive layer made of negative-chargeable amorphous silicon (a-Si). Further, the outermost layer has a-
Amorphous carbon (a with higher hardness than Si)
-C) has a protective film. The optimum film thickness of aC can be determined from the relationship between the amount of wear of the surface layer and the life of the entire image forming apparatus, but is generally 0.01 to 10 μm, preferably 0.1 to 1 μm. The range of is desirable. When the thickness of the surface layer is 0.01 μm or less, the mechanical strength is impaired, and conversely 1
If it is 0 μm or more, the residual potential may increase. a
-Si photosensitive drums have higher durability than organic photosensitive drums against wear due to members contacting the photosensitive drums such as charging roller 12, and almost no consumable parts need to be replaced. It is consistent with the concept of free maintenance of forming equipment and less waste. Further, since the amount of scraped powder due to the scraping of the drum is small, it is also advantageous from the viewpoint of foreign matter mixing into the developing device 14, which is a problem of the cleanerless system.
【００４５】［帯電］図１に示す画像形成装置は、一次
帯電手段として、感光ドラム１１に所定の押圧力をもっ
て接触させて配設した可撓性の接触帯電部材としての導
電性弾性ローラ（帯電ローラ）を備えている。同図中の
符号Ａは感光ドラム１１と帯電ローラ１２との帯電ニッ
プ部である。この帯電ローラ１２にはあらかじめその外
周面に帯電促進粒子（不図示）をコートして担持させて
あり、帯電ニップ部Ａには帯電促進粒子が存在してい
る。帯電ローラ１２は、本実施の形態においては、帯電
ニップ部Ａにおいて感光ドラム１１の回転方向と逆方向
（カウンタ方向）に１００％の周速で回転駆動され、感
光ドラム１１の面に対して速度差を持って接触する。そ
してこの帯電ローラ１２に帯電バイアス印加電源から所
定の帯電バイアスが印加される。これにより回転中の感
光ドラム１１の外周面が注入帯電方式で所定の極性・電
位に一様に接触帯電処理される。本実施の形態では帯電
ローラ１２には感光ドラム１１の外周面がほぼ−４００
Ｖに一様に帯電処理されるように、帯電バイアス印加電
源から帯電バイアスを印加する。[Charging] In the image forming apparatus shown in FIG. 1, as a primary charging means, a conductive elastic roller (charging) is provided as a flexible contact charging member which is disposed in contact with the photosensitive drum 11 with a predetermined pressing force. Roller). Reference numeral A in the figure denotes a charging nip portion between the photosensitive drum 11 and the charging roller 12. The outer peripheral surface of the charging roller 12 is coated beforehand with charging promoting particles (not shown), and the charging roller 12 has the charging promoting particles present in the charging nip portion A. In the present embodiment, the charging roller 12 is rotationally driven in the charging nip portion A in the direction opposite to the rotation direction of the photosensitive drum 11 (counter direction) at a peripheral speed of 100%, and the speed with respect to the surface of the photosensitive drum 11 is increased. Contact with a difference. Then, a predetermined charging bias is applied to the charging roller 12 from a charging bias applying power source. As a result, the outer peripheral surface of the rotating photosensitive drum 11 is uniformly contact-charged to a predetermined polarity and potential by the injection charging method. In this embodiment, the outer peripheral surface of the photosensitive drum 11 is approximately -400 in the charging roller 12.
A charging bias is applied from a charging bias applying power source so that the charging process is uniformly performed to V.
【００４６】クリーナレスシステムにおいては、転写残
トナーは、帯電ローラ１２が感光ドラム１１に対してカ
ウンタ方向に回転することで感光ドラム１１表面から一
時的に掻き取られる。これによって感光ドラム１１表面
の転写残トナーパターンが掻き消されて、さらに転写残
トナーは帯電促進粒子との摩擦帯電により帯電極性が反
転してトナー電荷を正規に揃えられて感光ドラム１１表
面に少しずつ吐き出されていくことこととなる。In the cleanerless system, the transfer residual toner is temporarily scraped from the surface of the photosensitive drum 11 as the charging roller 12 rotates in the counter direction with respect to the photosensitive drum 11. As a result, the transfer residual toner pattern on the surface of the photosensitive drum 11 is scraped off, and the transfer residual toner is reversed in charging polarity by frictional charging with the charge promoting particles, so that the toner charges are regularly aligned and slightly transferred to the surface of the photosensitive drum 11. It will be spit out one by one.
【００４７】帯電ローラ１２、帯電促進粒子、注入帯電
等については以下に詳しく詳述する。The charging roller 12, charging promoting particles, injection charging and the like will be described in detail below.
【００４８】（１）帯電ローラ
本実施の形態における接触帯電部材としての帯電ローラ
１２は芯金上にゴム又は発泡体などにより中抵抗層を形
成することにより作製される。中抵抗層は樹脂（例えば
ウレタン）、導電性粒子（例えばカーボンブラック）、
硫化剤、発泡剤等により処方され、芯金上にローラ状に
形成した。その後、必要に応じて表面を研磨した。本実
施の形態の帯電ローラ１２のローラ抵抗を測定したとこ
ろ１００ｋΩであった。ローラ抵抗は、帯電ローラ１２
の芯金に総圧１ｋｇの加重がかかるよう直径３０ｍｍの
アルミ基体に帯電ローラ１２を圧着した状態で、芯金と
アルミ基体との間に１００Ｖを印加して計測した。(1) Charging Roller The charging roller 12 as the contact charging member in the present embodiment is manufactured by forming a medium resistance layer on the core metal with rubber or foam. The medium resistance layer is made of resin (eg urethane), conductive particles (eg carbon black),
It was formulated with a sulfiding agent, a foaming agent, etc., and formed into a roller shape on a cored bar. Then, the surface was polished as needed. When the roller resistance of the charging roller 12 of the present embodiment was measured, it was 100 kΩ. The roller resistance is the charging roller 12
In a state where the charging roller 12 was pressure-bonded to an aluminum base having a diameter of 30 mm so that a total pressure of 1 kg was applied to the core, the measurement was performed by applying 100 V between the core and the aluminum base.
【００４９】ここで、接触帯電部材である帯電ローラ１
２は電極として機能することが重要である。つまり、弾
性を持たせて被帯電体としたの感光ドラム１１表面との
十分な接触状態を得ると同時に、移動する感光ドラム１
１表面を充電するために十分低い抵抗を有する必要があ
る。一方では感光ドラム１１表面にピンホールなどの低
耐圧欠陥部位が存在した場合に電圧のリークを防止する
必要がある。被帯電体として感光ドラム１１を用いた場
合、十分な帯電性と耐リークを得るには１０４〜１０７
Ωの抵抗が望ましい。さらに、帯電ローラ１２の表面は
帯電促進粒子を保持できるようにミクロな凹凸があるも
のが望ましい。帯電ローラ１２の硬度は、硬度が低すぎ
ると形状が安定しないために感光ドラム１１との接触性
が悪くなり、高すぎると感光ドラム１１との間に帯電ニ
ップ部Ａを確保できないだけでなく、感光ドラム１１表
面へのミクロな接触性が悪くなるので、アスカーＣ硬度
で２５度から５０度が好ましい範囲である。帯電ローラ
１２の材質としては、弾性発泡体に限定するものではな
く、弾性体の材料として、ＥＰＤＭ、ウレタン、ＮＢ
Ｒ、シリコーンゴムや、ＩＲ等に抵抗調整のためにカー
ボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散させた
ゴム材や、またこれらを発泡させたものがあげられる。
また、特に導電性物質を分散せずに、イオン導電性の材
料を用いて抵抗調整をすることも可能である。帯電ロー
ラ１２は被帯電体としての感光ドラム１１に対して弾性
に抗して所定の押圧力で圧接させて配設し、本実施の形
態では幅数ｍｍの帯電ニップ部Ａを形成するようになっ
ている。Here, the charging roller 1 which is a contact charging member.
It is important that 2 functions as an electrode. In other words, the photosensitive drum 1 which is movable while at the same time obtaining a sufficient contact state with the surface of the photosensitive drum 11 which has been made to be a charged member by elasticity.
One must have a low enough resistance to charge the surface. On the other hand, it is necessary to prevent voltage leakage when a low breakdown voltage defective portion such as a pinhole exists on the surface of the photosensitive drum 11. When the photosensitive drum 11 is used as the member to be charged, 10 4 to 10 7 are required to obtain sufficient chargeability and leak resistance.
A resistance of Ω is desirable. Further, it is desirable that the surface of the charging roller 12 has micro unevenness so as to hold the charge promoting particles. If the hardness of the charging roller 12 is too low, the shape is not stable, so the contactability with the photosensitive drum 11 deteriorates. If the hardness is too high, the charging nip portion A cannot be secured between the charging roller 12 and the charging roller 12. Since the microscopic contact property to the surface of the photosensitive drum 11 is deteriorated, the Asker C hardness is preferably in the range of 25 to 50 degrees. The material of the charging roller 12 is not limited to the elastic foam, and the material of the elastic body may be EPDM, urethane, NB.
Examples thereof include R, silicone rubber, IR, etc., a rubber material in which a conductive material such as carbon black or a metal oxide is dispersed for resistance adjustment, or a material obtained by foaming these.
It is also possible to adjust the resistance by using an ion conductive material without particularly dispersing the conductive substance. The charging roller 12 is arranged so as to be pressed against the photosensitive drum 11 as the member to be charged with a predetermined pressing force against the elasticity, and in this embodiment, the charging nip portion A having a width of several mm is formed. Has become.
【００５０】（２）帯電促進粒子について
本実施の形態では、帯電促進粒子として、比抵抗が１０
７Ω・ｃｍ、平均粒径１．５μｍの導電性酸化亜鉛粒子
を用いた。帯電促進粒子は、一次粒子の状態で存在する
ばかりでなく、二次粒子の凝集した状態で存在すること
もなんら問題はない。どのような凝集状態であっても、
凝集体として帯電促進粒子としての機能が実現できれば
その形態は重要ではない。粒径は粒子が凝集体を構成し
ている場合は、その凝集体としての平均粒径として定義
した。粒径の測定には、光学又は電子顕微鏡による観察
から、１００個以上抽出し、水平方向最大弦長をもって
体積粒度分布を算出し、その５０％平均粒径をもって決
定した。帯電促進粒子の抵抗値が２×１０１２Ω・ｃｍ
以上であると帯電性が損なわれた。そのため、抵抗値が
１×１０１２Ω・ｃｍ以下である必要があり、さらに好
ましくは１×１０１ ０Ω・ｃｍ以下であるとよい。本実
施の形態では１×１０７Ω・ｃｍのものを用いた。抵抗
測定は、錠剤法により測定し正規化して求めた。すなわ
ち、底面積２．２６ｃｍ２の円筒内に約０．５ｇの粉体
試料を入れ、上下電極に１５ｋｇの加圧を行うと同時に
１００Ｖの電圧を印加して抵抗値を計測し、その後正規
化して比抵抗を算出した。(2) Charge-Promoting Particles In this embodiment, the charge-promoting particles have a resistivity of 10 or less.
Conductive zinc oxide particles having an average particle diameter of 7 Ω · cm and 1.5 μm were used. There is no problem that the charge-promoting particles exist not only in the state of primary particles but also in the state of agglomeration of secondary particles. Whatever the state of aggregation,
The form is not important as long as it can realize the function of the charge promoting particles as an aggregate. The particle size is defined as the average particle size of the aggregate when the particles form the aggregate. To measure the particle size, 100 or more particles were extracted from observation by an optical or electron microscope, the volume particle size distribution was calculated with the maximum chord length in the horizontal direction, and the 50% average particle size was determined. The resistance value of the charge promoting particles is 2 × 10 12 Ω · cm
If it is above, the charging property is impaired. Therefore, it is necessary resistance value is less than 1 × 10 12 Ω · cm, more preferably may not more than 1 × 10 1 0 Ω · cm . In the present embodiment, the one having 1 × 10 7 Ω · cm is used. The resistance was measured by the tablet method and normalized. That is, about 0.5 g of a powder sample was placed in a cylinder having a bottom area of 2.26 cm 2 , 15 kg of pressure was applied to the upper and lower electrodes, and at the same time, a voltage of 100 V was applied to measure the resistance value, and then normalized. Then, the specific resistance was calculated.
【００５１】帯電促進粒子は、静電潜像の形成時、すな
わち露光装置１３による感光ドラム１１表面の露光時の
妨げにならないように、白色又は透明に近いことが望ま
しく、よって非磁性であることが好ましい。さらに、帯
電促進粒子が感光ドラム１１上から記録材Ｐに一部転写
されてしまうことを考えると黒以外の色トナーを使用す
る場合には、無色又は白色のものが望ましい。また、粒
径も現像剤の粒径に対して、１／２以下程度でないと画
像露光を遮ることがあった。そのため帯電促進粒子の粒
径は現像剤の粒径の１／２よりも小さいことが望まし
い。粒径の下限値としては、粒子として安定に得られる
ものとして１０ｎｍが限界と考えられる。帯電促進粒子
の材料としては、本実施の形態では酸化亜鉛を用いた
が、これに限るものではなく、その他、酸化チタンやア
ルミナなど他の金属酸化物の導電性無機粒子や有機物と
の混合物、又はこれらに表面処理を施したものなど各種
導電粒子が使用可能である。The charge promoting particles are preferably white or nearly transparent so as not to interfere with the formation of the electrostatic latent image, that is, during the exposure of the surface of the photosensitive drum 11 by the exposure device 13, and thus are non-magnetic. Is preferred. Further, considering that the charge-accelerating particles are partially transferred from the photosensitive drum 11 to the recording material P, colorless or white toner is preferable when using a color toner other than black. Further, if the particle diameter is not about 1/2 or less of the particle diameter of the developer, image exposure may be blocked. Therefore, it is desirable that the particle size of the charge promoting particles is smaller than 1/2 of the particle size of the developer. The lower limit of the particle diameter is considered to be 10 nm as a particle that can be stably obtained. As the material of the electrification promoting particles, zinc oxide was used in the present embodiment, but the present invention is not limited to this. In addition, a mixture of other metal oxide such as titanium oxide or alumina with conductive inorganic particles or organic matter, Alternatively, various conductive particles such as surface-treated particles can be used.
【００５２】（３）注入帯電について
像担持体である感光ドラム１１と接触帯電部材である帯
電ローラ１２との帯電ニップ部Ａに帯電促進粒子を介在
させることで、この帯電促進粒子の滑剤効果により、摩
擦抵抗が大きくてそのままでは感光ドラム１１に対して
速度差を持たせて接触させることが困難であった帯電ロ
ーラ１２であっても、それを感光ドラム１１面に対して
無理なく容易に効果的に速度差を持たせて接触させた状
態にすることが可能となるとともに、帯電ローラ１２が
帯電促進粒子を介して感光ドラム１１面に密に接触して
より高い頻度で感光ドラム１１面に接触する構成とな
る。(3) Injection Charging By interposing the charging accelerating particles in the charging nip portion A between the photosensitive drum 11 which is the image carrier and the charging roller 12 which is the contact charging member, the lubricant effect of the charging accelerating particles is obtained. Even if the charging roller 12 has a large frictional resistance and it is difficult to bring the photosensitive drum 11 into contact with the photosensitive drum 11 with a speed difference, the effect can be easily and easily applied to the surface of the photosensitive drum 11. It becomes possible to bring them into contact with each other with a speed difference, and the charging roller 12 comes into close contact with the surface of the photosensitive drum 11 through the charging accelerating particles to more frequently contact the surface of the photosensitive drum 11. It comes in contact.
【００５３】帯電ローラ１２と感光ドラム１１との間に
十分な速度差を設けることにより、帯電ローラ１２と感
光ドラム１１との帯電ニップ部Ａにおいて帯電促進粒子
が感光ドラム１１に接触する機会を格段に増加させ、高
い接触性を得ることができ、帯電ローラ１２と感光ドラ
ム１１の帯電ニップ部Ａに存在する帯電促進粒子が感光
ドラム１１表面を隙間なく摺擦することで感光ドラム１
１に電荷を直接注入できるようになり、帯電ローラ１２
による感光ドラム１１の接触帯電は帯電促進粒子の介存
により注入帯電機構が支配的となる。By providing a sufficient speed difference between the charging roller 12 and the photosensitive drum 11, the opportunity for the charging promoting particles to contact the photosensitive drum 11 at the charging nip portion A between the charging roller 12 and the photosensitive drum 11 is significantly increased. The charge promoting particles present in the charging nip portion A between the charging roller 12 and the photosensitive drum 11 rub the surface of the photosensitive drum 11 without any gaps, thereby increasing the contact property.
The charge can be directly injected into the charging roller 12
The contact charging of the photosensitive drum 11 by means of the injection charging mechanism is predominant due to the presence of the charging promoting particles.
【００５４】速度差を設ける構成としては、帯電ローラ
１２を回転駆動又は固定して感光ドラム１１との間に速
度差を設けることになる。好ましくは、帯電ローラ１２
を回転駆動し、さらに、その表面の移動方向が感光ドラ
ム１１表面の移動方向とは逆方向となるように構成する
ことが望ましい。As a structure for providing the speed difference, the charging roller 12 is rotationally driven or fixed to provide the speed difference with the photosensitive drum 11. Preferably, the charging roller 12
It is desirable to rotate and drive the surface of the photosensitive drum 11 in the opposite direction to the surface of the photosensitive drum 11.
【００５５】したがって、従来のローラ帯電等では得ら
れなかった高い帯電効率が得られ、帯電ローラ１２に印
加した電圧とほぼ同等の帯電電位を感光ドラム１１に与
えることができる。かくして、接触帯電部材として帯電
ローラ１２を用いた場合でも、帯電ローラ１２に対する
帯電に必要な印加バイアス（帯電バイアス）は感光ドラ
ム１１に必要な帯電電位相当の電圧で十分であり、放電
現象を用いない安定でかつ安全な接触帯電方式ないし接
触帯電装置を実現することができる。Therefore, it is possible to obtain a high charging efficiency which is not obtained by the conventional roller charging or the like, and it is possible to give the photosensitive drum 11 a charging potential almost equal to the voltage applied to the charging roller 12. Thus, even when the charging roller 12 is used as the contact charging member, the applied bias (charging bias) necessary for charging the charging roller 12 is sufficient to be the voltage corresponding to the charging potential required for the photosensitive drum 11, and the discharge phenomenon is used. A stable and safe contact charging method or contact charging device can be realized.
【００５６】また、帯電ニップ部Ａや帯電ローラ１２の
表面に帯電促進粒子をあらかじめ担持させておくこと
で、画像形成装置使用の初期から上述の直接帯電性能を
支障なく発揮させることができる。Further, by preliminarily supporting the charge accelerating particles on the surface of the charging nip portion A or the charging roller 12, the above-mentioned direct charging performance can be exhibited without any trouble from the beginning of use of the image forming apparatus.
【００５７】（４）帯電ニップ部Ａや帯電ローラ１２に
対する帯電促進粒子の補給
最初に、感光ドラム１１と帯電ローラ１２との帯電ニッ
プ部Ａに十分量の帯電促進粒子を介在させても、あるい
は帯電ローラ１２に十分量の帯電促進粒子を塗布してお
いても、画像形成装置の使用に伴い帯電促進粒子が帯電
ニップ部Ａや帯電ローラ１２から減少したり、帯電促進
粒子が劣化したりすることで、帯電性の低下が生じる。
このため帯電性の低下が生じた際には、帯電ニップ部Ａ
や帯電ローラ１２に対して帯電促進粒子を補給する必要
がある。(4) Replenishment of charging promoting particles to the charging nip A and the charging roller 12 First, a sufficient amount of charging promoting particles may be interposed in the charging nip A between the photosensitive drum 11 and the charging roller 12, or Even if the charging roller 12 is coated with a sufficient amount of the charging promoting particles, the charging promoting particles may decrease from the charging nip portion A or the charging roller 12 or the charging promoting particles may deteriorate with the use of the image forming apparatus. As a result, the chargeability is lowered.
Therefore, when the charging property is deteriorated, the charging nip A
It is necessary to replenish the charging roller 12 with charging accelerating particles.
【００５８】帯電ローラ１２の表面に帯電促進粒子を供
給する帯電促進粒子供給手段を設けてもよいが、本実施
の形態では、現像装置１４内に供給することによって、
感光ドラム１１表面を介して帯電促進粒子を補給するよ
うにしてる。帯電促進粒子は、現像装置１４内ではトナ
ーに対する帯電補助剤としての外添剤であり、帯電部で
の帯電粒子であって、現像部で現像バイアスが印加され
て感光ドラム１１表面に供給され、感光ドラム１１の回
転によって帯電ローラ１２に到達するものである。A charging promoting particle supplying means for supplying charging promoting particles may be provided on the surface of the charging roller 12, but in the present embodiment, by supplying the charging promoting particles into the developing device 14,
The charging promoting particles are replenished through the surface of the photosensitive drum 11. The charge-accelerating particles are external additives as a charge auxiliary agent for the toner in the developing device 14, are charge particles in the charging section, and are supplied to the surface of the photosensitive drum 11 with a developing bias applied in the developing section. The rotation of the photosensitive drum 11 reaches the charging roller 12.
【００５９】［露光］露光装置１３としては、本実施の
形態では、レーザダイオード・ポリゴンミラー等を含む
レーザビームスキャナをしている。この露光装置１３
は、目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対
応して強度変調されたレーザ光を出力し、このレーザ光
によって感光ドラム１１の一様帯電面を走査露光する。
この走査露光により感光ドラム１１表面に目的の画像情
報に対応した静電潜像が形成される。[Exposure] In the present embodiment, the exposure device 13 is a laser beam scanner including a laser diode, a polygon mirror, and the like. This exposure device 13
Outputs laser light whose intensity is modulated corresponding to the time-series electric digital pixel signal of the target image information, and scans and exposes the uniformly charged surface of the photosensitive drum 11 with this laser light.
By this scanning exposure, an electrostatic latent image corresponding to target image information is formed on the surface of the photosensitive drum 11.
【００６０】なお、感光ドラム１１表面に静電潜像を形
成するための光源としては、ＬＥＤアレイであってもよ
く、この場合は、目的の画像情報に対応する位置のＬＥ
Ｄを点灯することで、感光ドラム１１表面に静電潜像を
形成する。The light source for forming the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 11 may be an LED array. In this case, the LE at the position corresponding to the target image information is used.
By turning on D, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 11.
【００６１】また、本実施の形態の画像形成装置では、
感光ドラム１１表面を除電するための、除電装置は、設
けていない。Further, in the image forming apparatus of this embodiment,
No charge removing device is provided for removing the charge on the surface of the photosensitive drum 11.
【００６２】上述の感光ドラム１１表面は、帯電ローラ
１２により−４００Ｖに一様帯電される。次いで、露光
装置１３の半導体レーザから発せられる波長６８０ｎｍ
のレーザ光により、６００ｄｐｉ（ｄｏｔ／ｉｎｃｈ）
でイメージ露光が行なわれ、レーザ光照射部分の電荷が
除去されて静電潜像が形成される。The surface of the above-mentioned photosensitive drum 11 is uniformly charged to -400V by the charging roller 12. Next, a wavelength of 680 nm emitted from the semiconductor laser of the exposure device 13.
600dpi (dot / inch) by laser light
The image exposure is carried out in order to remove the electric charge in the portion irradiated with the laser beam and an electrostatic latent image is formed.
【００６３】［現像］現像装置１４は、感光ドラム１１
に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像と
して現像するものである。現像装置１４は、表面にトナ
ーが薄層状に塗布される現像ローラ１４ａと現像容器内
のトナーを攪拌するとともに現像ローラ１４ａに向けて
移動させる攪拌部材と、現像ローラ１４ａ表面に塗布さ
れたトナーの層厚を規制する規制ブレード１４ｂとを有
している。現像ローラ１４ａと規制ブレード１４ｂとの
間のギャップは、２００μｍ程度に設定されている。現
像ローラ１４ａの表面はバインダーであるフェノール樹
脂と、ピグメントであるカーボン及びグラファイトから
なる樹脂によりコートされている。これらバインダーと
ピグメントとの組成重量比は、２．５：１．０に設定さ
れている。[Development] The developing device 14 includes the photosensitive drum 11
Toner is attached to the electrostatic latent image formed on the surface to develop it as a toner image. The developing device 14 includes a developing roller 14a whose surface is coated with toner in a thin layer, a stirring member which stirs the toner in the developing container and moves the toner toward the developing roller 14a, and a toner which is applied to the surface of the developing roller 14a. It has the regulation blade 14b which regulates the layer thickness. The gap between the developing roller 14a and the regulation blade 14b is set to about 200 μm. The surface of the developing roller 14a is coated with a phenol resin which is a binder and a resin which is carbon and graphite which are pigments. The composition weight ratio of these binder and pigment is set to 2.5: 1.0.
【００６４】現像装置１４内のトナーは、現像ローラ１
４ａ表面に塗布され、現像ローラ１４ａ表面のコート樹
脂と摩擦帯電しながら規制ブレード１４ｂによってロー
ラ塗布量が約１．０ｍｇ／ｃｍ２となるように層厚規制
される。層厚規制されたトナーは、現像ローラ１４ａの
表面に担持され、現像ローラ１４ａの矢印Ｒ４方向の回
転に伴って、感光ドラム１１表面に対向する現像位置に
搬送される。現像位置における現像ローラ１４ａと感光
ドラム１１との間のギャップ（以下「ＳＤギャップ」と
いう。）は、現像ローラ軸に回転可能に支持された感光
ドラム突き当てコロ（不図示）によって、１８０〜３０
０μｍに設定されている。The toner in the developing device 14 is the developing roller 1
4a is applied to the surface of the developing roller 14a, and the layer thickness is regulated by the regulating blade 14b while being frictionally charged with the coating resin on the surface of the developing roller 14a so that the roller coating amount is about 1.0 mg / cm 2 . The toner whose layer thickness is regulated is carried on the surface of the developing roller 14a, and is conveyed to the developing position facing the surface of the photosensitive drum 11 as the developing roller 14a rotates in the direction of arrow R4. The gap between the developing roller 14a and the photosensitive drum 11 at the developing position (hereinafter referred to as "SD gap") is 180 to 30 due to the photosensitive drum abutment roller (not shown) rotatably supported by the developing roller shaft.
It is set to 0 μm.
【００６５】トナーは、結着樹脂と磁性体とを含有する
トナー粒子とそこに外添された無機微粉体からなり、平
均円形度０．９５０以上の球形トナーである。この磁性
トナーは、７９．６ｋＡ／ｍ（１０００エルステッド）
下における飽和磁化が１０Ａｍ２／ｋｇ（ｅｍｕ／ｇ）
以上５０Ａｍ２／ｋｇ以下である。外添された無機粉体
は主にトナーの帯電量を適正化する働きを持たせること
が可能であり、本実施の形態では、前述した酸化亜鉛等
の帯電粒子を使用する。本発明におけるトナーの平均円
形度は、粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法とし
て用いたものであり、本発明では東亜医用電子製フロー
式粒子像分析装置「ＦＰＩＡ−１０００」を用いて測定
を行い、３μｍ以上の円相当径の粒子群について測定さ
れた各粒子の円形度（Ｃｉ）を、図２の式（１）により
それぞれ求め、同図の式（２）で示すように測定された
全粒子の円形度の総和を全粒子数（ｍ）で除した値を平
均円形度（ＡｖＣ）と定義する。The toner is a spherical toner having an average circularity of 0.950 or more, which is composed of toner particles containing a binder resin and a magnetic substance and inorganic fine powder externally added thereto. This magnetic toner is 79.6 kA / m (1000 Oersted)
Saturation magnetization under 10 Am 2 / kg (emu / g)
The above is 50 Am 2 / kg or less. The externally added inorganic powder can mainly have a function of optimizing the charge amount of the toner, and in the present embodiment, the above-described charged particles such as zinc oxide are used. The average circularity of the toner in the present invention is used as a simple method for quantitatively expressing the shape of particles, and in the present invention, a flow type particle image analyzer “FPIA-1000” manufactured by Toa Medical Electronics is used. The circularity (Ci) of each particle measured for a group of particles having a circle equivalent diameter of 3 μm or more is determined by the equation (1) in FIG. 2 and measured as shown in the equation (2) in the figure. A value obtained by dividing the sum of circularity of all the particles thus obtained by the total number of particles (m) is defined as the average circularity (AvC).
【００６６】本発明における平均円形度とは、トナーの
凹凸度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合
１．０００を示し、トナーの表面形状が複雑になるほど
平均円形度は小さな値となる。The average circularity in the present invention is an index of the degree of unevenness of the toner, and shows 1.000 when the toner is a perfect spherical shape, and the more the surface shape of the toner becomes complicated, the smaller the average circularity becomes. .
【００６７】円形度の高い球形トナーはトナー相互又は
種々の部材とのひっかかりが少ないため帯電ローラ１２
での機械的シェアが小さく、表面の形状変化が軽微であ
る。また、トナー母体自体の流動性が高いため、外添さ
れた無機粉体の量が変化しても流動性が大きく変化しに
くい。このように球形トナーはトナーの劣化が少ない形
状因子を持っている。さらに、感光ドラム１１からの離
型性に優れるため転写効率が優れており、画像濃度を十
分に確保することができるとともに転写残トナーを少な
くすることができる。このような理由から、クリーナレ
ス方式のリユースシステムでは円形度の高いトナーを使
用することが望ましい。Since the spherical toner having a high degree of circularity is less likely to be caught by the toners or various members, the charging roller 12
Has a small mechanical share, and surface shape changes are minimal. In addition, since the toner base itself has high fluidity, the fluidity hardly changes significantly even if the amount of externally added inorganic powder changes. As described above, the spherical toner has a shape factor that causes less toner deterioration. Further, the transfer efficiency is excellent due to the excellent releasability from the photosensitive drum 11, the image density can be sufficiently secured, and the transfer residual toner can be reduced. For these reasons, it is desirable to use toner with high circularity in the cleanerless reuse system.
【００６８】また、トナーの７９．６ｋＡ／ｍ（１００
０エルステッド）下における飽和磁化が１０Ａｍ２／ｋ
ｇ（ｅｍｕ／ｇ）以上であると、リユーストナーであっ
ても現像ローラ１４ａ上で十分な搬送性を有し、また飛
散の程度も良好となる。また、トナーの７９．６ｋＡ／
ｍ下における飽和磁化が５０Ａｍ２／ｋｇ以下である
と、現像ローラ１４ａ及びリユーストナー供給ローラ上
での磁気によるトナー穂の大きさも小さい状態を維持で
き、現像領域で凝集してしまって画質が粗くなることが
ない。Further, the toner of 79.6 kA / m (100
Saturation magnetization under 0 Oersted) is 10 Am 2 / k
When it is g (emu / g) or more, even the reused toner has sufficient transportability on the developing roller 14a and the degree of scattering becomes good. In addition, the toner is 79.6 kA /
When the saturation magnetization under m is 50 Am 2 / kg or less, the size of the toner ears due to the magnetism on the developing roller 14a and the reuse toner supply roller can be kept small, and the image quality is roughened by aggregation in the developing area. Never be.
【００６９】本発明の画像形成方法においては、現像ロ
ーラ１４ａに印加される交番バイアス電圧の絶対値が５
００Ｖ以上、好ましくは感光ドラム１１へのリークを考
慮して、５００〜１５００Ｖとするのがよい。ただし、
このリークは、現像ローラ１４ａと感光ドラム１１との
ギャップ（間隙）の設定により変動する。また、本発明
において、交番バイアス周波数は、１０００〜５０００
Ｈｚの範囲とすることが好ましい。すなわち、交番バイ
アス周波数が１０００Ｈｚ未満になると、得られる画像
の階調性はよくなるものの、地カブリを解消するのが困
難となる。これは、トナーの往復運動回数が少ない低周
波数領域では、非画像部においても現像剤バイアス電界
による感光ドラム１１へのトナーの押しつけ力が強くな
り過ぎるので、逆現像側バイアス電界によるトナーの剥
ぎ取り力によっても、非画像部に付着したトナーを完全
には除去できないためであると考えられる。一方、周波
数が５０００Ｈｚを超えると、トナーが感光ドラム１１
に充分接触しないうちに、逆現像側のバイアス電界が印
加されることになるので、現像性が低下する。つまり、
トナー自身が高周波数電界に応答できなくなる。本出願
人らの検討によれば、本発明においては、交番バイアス
電界の周波数を１５００〜３０００Ｈｚとすると、最適
な画像性を示すことが確認された。In the image forming method of the present invention, the absolute value of the alternating bias voltage applied to the developing roller 14a is 5 or less.
00V or more, preferably 500 to 1500V in consideration of leakage to the photosensitive drum 11. However,
This leak varies depending on the setting of the gap between the developing roller 14a and the photosensitive drum 11. In the present invention, the alternating bias frequency is 1000 to 5000.
It is preferably in the range of Hz. That is, when the alternating bias frequency is less than 1000 Hz, the gradation of the obtained image is improved, but it is difficult to eliminate the background fog. In the low frequency region where the number of reciprocating movements of the toner is small, the pressing force of the toner against the photosensitive drum 11 due to the developer bias electric field becomes too strong even in the non-image portion, so that the toner is peeled off by the reverse developing side bias electric field. It is considered that this is because the toner attached to the non-image portion cannot be completely removed even by the force. On the other hand, when the frequency exceeds 5000 Hz, the toner is not transferred to the photosensitive drum 11.
Since the bias electric field on the reverse developing side is applied before the contact is sufficiently made with, the developability is deteriorated. That is,
The toner itself becomes unresponsive to the high frequency electric field. According to the study by the present applicants, it has been confirmed that in the present invention, when the frequency of the alternating bias electric field is 1500 to 3000 Hz, optimum image quality is exhibited.
【００７０】上述の理由を考慮し、現像時の現像バイア
スとしては、２０００Ｈｚ、ピーク間電圧８００Ｖｐ
ｐ、Ｄｕｔｙ５０％の交流電圧に、−２５０Ｖの直流電
圧を重畳させた重畳バイアスを現像ローラ１４ａに印加
する。これにより、感光ドラム１１表面の静電潜像は反
転現像されてトナーが付着されてトナー像として可視化
される。Considering the above reason, the developing bias at the time of developing is 2000 Hz and the peak-to-peak voltage is 800 Vp.
A superimposing bias in which a direct current voltage of -250V is superposed on an alternating current voltage of p, Duty 50% is applied to the developing roller 14a. As a result, the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 11 is subjected to reversal development, toner is attached, and is visualized as a toner image.
【００７１】［転写］転写ローラ１５は、接触転写手段
としての中抵抗のローラであり、感光ドラム１１に所定
の当接力で当接されて感光ドラム１１との間に、転写ニ
ップ部を形成している。この転写ニップ部に給紙部（不
図示）から所定のタイミングで被記録体としての転写材
Ｐが給紙され、かつ転写ローラ１５に所定の転写バイア
スが印加されることで、感光ドラム１１表面のトナー像
が、転写ニップ部に給紙された転写材Ｐ表面に、静電気
力と押圧力とによって順次に転写されていく。トナー像
が転写された転写材Ｐは、分離帯電器１６によって感光
ドラム１１表面から分離される。[Transfer] The transfer roller 15 is a medium resistance roller as a contact transfer means, and contacts the photosensitive drum 11 with a predetermined contact force to form a transfer nip portion with the photosensitive drum 11. ing. The transfer material P as a recording medium is fed to the transfer nip portion from a paper feeding portion (not shown) at a predetermined timing, and a predetermined transfer bias is applied to the transfer roller 15, whereby the surface of the photosensitive drum 11 is The toner image is sequentially transferred onto the surface of the transfer material P fed to the transfer nip portion by electrostatic force and pressing force. The transfer material P on which the toner image has been transferred is separated from the surface of the photosensitive drum 11 by the separation charger 16.
【００７２】［定着］転写材搬送方向（矢印Ｋ方向）に
沿っての分離帯電器１６の下流側には、熱定着方式等の
定着装置１８が配設されている。感光ドラム１１上のト
ナー像の転写を受け、さらに感光ドラム１１表面から分
離された転写材Ｐは、定着装置１８に導入され、定着ロ
ーラと加圧ローラとの間を通過する際に、加熱及び加圧
を受けて表面にトナー像が定着される。トナー像定着後
の転写材Ｐは、画像形成物（プリント、コピー）として
画像形成装置本体の外部に排出され、これにより画像形
成が終了する。[Fixing] A fixing device 18 of a thermal fixing system or the like is arranged downstream of the separation charging device 16 along the transfer material conveying direction (arrow K direction). The transfer material P that has received the transfer of the toner image on the photosensitive drum 11 and is separated from the surface of the photosensitive drum 11 is introduced into the fixing device 18, and is heated and heated when passing between the fixing roller and the pressure roller. Upon receiving pressure, the toner image is fixed on the surface. The transfer material P after the toner image is fixed is discharged to the outside of the image forming apparatus main body as an image formed product (print, copy), thereby completing the image formation.
【００７３】本実施の形態１においては、電界強度制御
手段として現像バイアスＶｐｐを制御する手段を有し、
吐き出し転写残トナー量はスキャナ部から読み取られた
デジタル画像信号をもとに画像形成に消費されるトナー
量を求め、そのトナー消費量から吐き出し転写残トナー
量を求めるものである。The first embodiment has a means for controlling the developing bias Vpp as the electric field strength control means,
The discharge transfer residual toner amount is obtained by calculating the toner amount consumed for image formation based on the digital image signal read from the scanner unit, and calculating the discharge transfer residual toner amount from the toner consumption amount.
【００７４】本実施の形態のシステムブロック図を図３
に示す。FIG. 3 is a system block diagram of this embodiment.
Shown in.
【００７５】トナー消費量はスキャナ部２１から読み取
られたデジタル画像信号をもとに画像形成装置本体のＣ
ＰＵ２２により、１画像形成における平均濃度を検知
し、画像形成に消費されるトナー量を図４のグラフから
求める。転写残トナー量の算出式は、
（転写残トナー量）＝（画像トナー消費量）×（転写効
率）
である。たとえば、１画像形成あたりのトナー消費量が
０．４ｍｇ／ｃｍ２、転写効率が９０％の場合には吐き
出し転写残トナー量は０．０４ｍｇ／ｃｍ２となる。通
常は転写効率の変化はそれほど大きくなく吐き出し転写
残トナーの量に有意差を与えないが、高湿下での画像形
成時や特殊な転写材（転写媒体）にトナーを転写する場
合など、転写効率が大きく変化する場合には転写効率に
補正をかけるようにするとよい。なお、ここでの平均画
像濃度は単位面積当たりの画像濃度をいう。例えば、１
画像中に反射濃度が非画像部の０．１が５０％、０．５
のハーフトーンが５０％占めていたとすると平均画像濃
度は（０．１＋０．５）／２＝０．３となる。このよう
に求められた吐き出し転写残トナー量と画像形成装置本
体の記憶装置２４に記憶された数値をもとに現像バイア
ス電源回路２３を制御して現像装置１４の現像ローラ１
４ａの印加する現像バイアスＶｐｐを変化させる。The amount of toner consumption is C of the image forming apparatus main body based on the digital image signal read by the scanner section 21.
The PU 22 detects the average density in one image formation, and obtains the toner amount consumed in the image formation from the graph of FIG. The formula for calculating the transfer residual toner amount is (transfer residual toner amount) = (image toner consumption amount) × (transfer efficiency). For example, the toner consumption is 0.4 mg / cm 2 per 1 imaging, transfer residual toner amount discharged in the case where the transfer efficiency is 90% becomes 0.04 mg / cm 2. Normally, the change in transfer efficiency is not so large that it does not make a significant difference in the amount of discharged residual toner after transfer, but when transferring toner such as during image formation under high humidity or when transferring toner to a special transfer material (transfer medium). When the efficiency changes greatly, it is advisable to correct the transfer efficiency. The average image density here means the image density per unit area. For example, 1
In the image, the reflection density of 0.1 in the non-image area is 50%, 0.5
If 50% of halftones occupy 50%, the average image density is (0.1 + 0.5) /2=0.3. The developing bias power supply circuit 23 is controlled on the basis of the amount of the untransferred transfer residual toner thus obtained and the numerical value stored in the storage device 24 of the image forming apparatus body, and the developing roller 1 of the developing device 14 is controlled.
The developing bias Vpp applied by 4a is changed.
【００７６】本実施の形態との比較としてバイアス変更
を行わない場合での吐き出し転写残トナー量と非画像部
の汚れとの関係を図９に示す。吐き出し転写残トナー量
はテストチャートの画像比率を変えて調整した。非画像
部の汚れはカブリ反射濃度計による反射光量測定により
カブリとして数値化して％で表し、そのレベルを５段階
評価（○、△○、△、△×、×）で示した。カブリ数値
が１．０％以下のときに○、１．０〜１．５％で△○、
１．５〜２．０％で△、２．０〜２．５％で△×、２．
５％以上で×とした。As a comparison with this embodiment, FIG. 9 shows the relationship between the discharge transfer residual toner amount and the stain on the non-image portion when the bias is not changed. The amount of residual toner after transfer was adjusted by changing the image ratio on the test chart. The stain on the non-image area was numerically expressed as a fog by measuring the amount of reflected light with a fog reflection densitometer and expressed in%, and the level was indicated by a 5-grade evaluation (◯, Δ ◯, Δ, Δx, ×). ○ when the fog value is 1.0% or less, △ ○ when 1.0 to 1.5%,
1.5 to 2.0%, Δ: 2.0 to 2.5%, Δ ×, 2.
It was set to x when it was 5% or more.
【００７７】図９の結果によれば、現像バイアスＶｐｐ
８００Ｖでの画出しにおいては吐き出し転写残トナー量
が０．０５ｍｇ／ｃｍ２を超える場合に未回収トナーに
よる非画像部での画像汚れが目視で確認できるようにな
った。これは、転写残トナーは一旦、帯電ローラ１４ａ
に回収されて少しずつ均一に吐き出されて、現像域に達
して画像形成中又は非画像形成中に現像装置１４にて回
収されるが、転写残トナー量が大きくなってくると現像
装置１４での回収能力を上回ってしまって未回収トナー
となって画像上に転写されて画像の汚れとなるためであ
る。According to the result of FIG. 9, the developing bias Vpp
In the image output at 800V, when the discharged transfer residual toner amount exceeds 0.05 mg / cm 2 , the image stain on the non-image portion due to the uncollected toner can be visually confirmed. This is because the transfer residual toner is temporarily charged by the charging roller 14a.
The toner is collected by the developing device 14 and discharged in a uniform manner little by little, reaching the developing area and collected by the developing device 14 during image formation or non-image forming. This is because the toner collection capacity exceeds the collecting ability of No. 1 and becomes uncollected toner, which is transferred onto the image and stains the image.
【００７８】現像バイアスＶｐｐを１２００Ｖとすると
現像装置１４での回収能力が向上するため、吐き出し転
写残トナー量が増加してもカブリとして画像上に現れな
かった。When the developing bias Vpp is set to 1200 V, the collecting ability in the developing device 14 is improved, and therefore, even if the amount of the transfer residual toner discharged is increased, it does not appear as a fog on the image.
【００７９】しかしそのままＡ４にて１００００枚の連
続画出しを行ったところ、画像のベタ黒濃度が低下し画
質が低下した。これはＶｐｐのアップによりトナー中の
外添剤が消費され易くなって、現像装置１４中のトナー
の外添剤含有量が減少したためである。However, when 10000 sheets of continuous images were continuously printed on A4, the solid black density of the image was lowered and the image quality was lowered. This is because the external additive in the toner is easily consumed due to the increase in Vpp, and the content of the external additive in the toner in the developing device 14 is reduced.
【００８０】そこで本実施の形態では、吐き出し転写残
トナー０．０１ｍｇ／ｃｍ２以下でＶｐｐが８００Ｖ、
吐き出し転写残トナー０．０５ｍｇ／ｃｍ２以上でＶｐ
ｐが９００Ｖ、吐き出し転写残トナー０．０８ｍｇ／ｃ
ｍ２以上でＶｐｐが１０００Ｖ、吐き出し転写残トナー
０．１０ｍｇ／ｃｍ２以上でＶｐｐが１１００Ｖ、吐き
出し転写残トナー０．１２ｍｇ／ｃｍ２以上でＶｐｐが
１２００Ｖ、となるように制御する。Therefore, in this embodiment, the discharge residual transfer toner is 0.01 mg / cm 2 or less, and Vpp is 800 V.
Discharge transfer residual toner Vp when 0.05 mg / cm 2 or more
p is 900 V, discharge residual toner 0.08 mg / c
The control is performed so that Vpp is 1000 V when m 2 or more, Vpp is 1100 V when the discharged transfer residual toner is 0.10 mg / cm 2 or more, and Vpp is 1200 V when the discharged transfer residual toner is 0.12 mg / cm 2 or higher.
【００８１】本実施の形態における現像域での最大電界
強度は、感光ドラム１１の表面電位と現像ローラ１４ａ
の表面電位との差が最大のとき、すなわちＡＣバイアス
波のピーク時の電界強度であり、次式から求める。The maximum electric field strength in the developing area in this embodiment is the surface potential of the photosensitive drum 11 and the developing roller 14a.
Is the electric field strength at the time when the difference from the surface potential is maximum, that is, at the peak of the AC bias wave, and is calculated from the following equation.
【００８２】（最大電界強度）＝（（現像ＤＣバイアス
オフセット電位）＋（現像ＡＣバイアスＶｐｐ）／２−
（感光ドラムベタ白部電位））／（ＳＤギャップ）
本実施の形態では、最大電界強度は、ＳＤギャップが２
００μｍ、感光ドラムベタ白部電位が０Ｖであるので、
Ｖｐｐ８００Ｖのとき３．２５×１０６Ｖ／ｍ、Ｖｐｐ
１２００Ｖのとき４．２５×１０６Ｖ／ｍである。(Maximum electric field intensity) = ((Development DC bias offset potential) + (Development AC bias Vpp) / 2-
(Photosensitive drum solid white part potential) / (SD gap) In the present embodiment, the maximum electric field strength is 2 SD gap.
Since the photosensitive drum solid white part potential is 0 V,
3.25 × 10 6 V / m at Vpp 800 V, Vpp
It is 4.25 × 10 6 V / m at 1200V.
【００８３】図１０に、本実施の形態を適用した場合の
評価結果を示す。FIG. 10 shows the evaluation result when this embodiment is applied.
【００８４】図１０の結果で示されるように実施の形態
１のように本発明を適用することによって、吐き出し転
写残トナーの量が変化してもカブリレベルが悪化せず、
また濃度をほぼ一定に維持できている。As shown in the results of FIG. 10, by applying the present invention as in the first embodiment, the fog level does not deteriorate even if the amount of the discharge transfer residual toner changes.
Moreover, the concentration can be maintained almost constant.
【００８５】Ｖｐｐを変化させたことによって、濃度や
解像度が変化してしまう場合には、Ｖｐｐ変化に応じて
ＡＣバイアスの周波数又は波形も制御するとよい。ま
た、形成する画像で現像ローラ長手方向の濃度の偏りが
大きく、吐き出しも不均一になる場合には、帯電ローラ
１２を長手方向に振れる構成や、ブラシなどで吐き出し
トナーをあらかじめ均一にならす構成にするとよい。When the density or resolution changes due to the change of Vpp, the frequency or waveform of the AC bias may be controlled according to the change of Vpp. Further, in the case where the image to be formed has a large concentration bias in the longitudinal direction of the developing roller and the discharge becomes uneven, the charging roller 12 may be shaken in the longitudinal direction, or the discharge toner may be evened out beforehand with a brush or the like. Good to do.
【００８６】このようなＶｐｐの制御は現像時に限るも
のでなく、より多く吐き出し転写残トナーを回収して帯
電ローラ１２又は転写ローラ１５のトナー汚れを防止す
るために、紙間（先行する転写材の後端と、これに続く
転写材の先端との間）、前回転時等の非画像部で実施す
るようにしてもよい。Such control of Vpp is not limited to the time of development, and in order to collect more discharged transfer residual toner and prevent toner smearing of the charging roller 12 or the transfer roller 15, the paper interval (previous transfer material It may be carried out in the non-image portion such as between the trailing edge and the leading edge of the transfer material following this) and the front rotation.
【００８７】以上、本実施の形態では吐き出し転写残ト
ナー量にかかわらず良好なトナー回収性を示してカブリ
が多くならず、また、吐き出し転写残トナーの少ない、
すなわちトナー消費量の少ない画像で画出しを行った際
にも外添材料の変化が抑止されて現像性の低下を防止で
きた。また、本実施の形態の構成では特に新たな部材を
必要としないため、スペース及びコストの点で有利であ
る。As described above, according to the present embodiment, good toner collecting performance is exhibited regardless of the amount of the discharged transfer residual toner, the fog is not increased, and the discharged transfer residual toner is small.
That is, the change in the external additive material was suppressed even when an image was printed with an image that consumes a small amount of toner, and a decrease in developability could be prevented. In addition, the structure of the present embodiment does not require a new member, which is advantageous in terms of space and cost.
【００８８】＜実施の形態２＞本実施の形態では、吐き
出し転写残トナー量を帯電ローラ１２上のトナー量を検
知して求めて、そのトナー量に応じて電界強度を制御す
るものである。電界強度制御手段として現像バイアスＶ
ｐｐを制御する手段を有し、帯電方式として注入帯電を
用いた場合である。<Second Embodiment> In the present embodiment, the discharge transfer residual toner amount is obtained by detecting the toner amount on the charging roller 12, and the electric field strength is controlled according to the toner amount. Development bias V as electric field strength control means
This is a case in which injection charging is used as a charging method having a means for controlling pp.
【００８９】本実施の形態の構成は、図１に示す上述の
実施の形態１とほぼ同じであるが、帯電ローラ１２の上
に反射濃度センサ（不図示）が設けられており、帯電ロ
ーラ表面の反射濃度を測定して、その濃度から吐き出し
転写残トナー量を検知する構成となっている。転写残ト
ナーは帯電ローラ１２に一旦蓄積されて徐々に吐き出さ
れていくため、帯電ローラ１２上の反射濃度を測定する
ことで蓄積された転写残トナー量を検知することがで
き、これによって吐き出し転写残トナー量が転写の条件
に関わらず、図５に示すように、帯電ローラ表面の反射
濃度と吐き出し転写残トナー量との関係を表す図から間
接的に検出できる。検出された吐き出し転写残トナー量
に応じて、図６に示すグラフをもとに現像バイアスＶｐ
ｐを変化させる。Ｖｐｐを変化させる幅としては８００
Ｖ〜１２００Ｖである。ドラム表面における最大電界強
度としては、Ｖｐｐ８００Ｖのとき３．２５×１０６Ｖ
／ｍ、Ｖｐｐ１２００Ｖのとき４．２５×１０６Ｖ／ｍ
である。The structure of this embodiment is almost the same as that of the above-described first embodiment shown in FIG. 1, except that a reflection density sensor (not shown) is provided on the charging roller 12, and the surface of the charging roller is Is measured, and the amount of residual toner after transfer is detected from the density. Since the transfer residual toner is once accumulated on the charging roller 12 and is gradually discharged, it is possible to detect the accumulated transfer residual toner amount by measuring the reflection density on the charging roller 12, and thereby the discharge transfer toner is discharged. The residual toner amount can be indirectly detected from a graph showing the relationship between the reflection density on the surface of the charging roller and the discharged transfer residual toner amount, as shown in FIG. 5, regardless of the transfer conditions. The developing bias Vp is determined according to the detected discharge transfer residual toner amount based on the graph shown in FIG.
Change p. 800 for changing Vpp
V to 1200V. The maximum electric field strength on the drum surface is 3.25 × 10 6 V when Vpp is 800 V.
/ M, Vpp 1200V 4.25 × 10 6 V / m
Is.
【００９０】図１１に、本実施の形態を適用した画像形
成装置で画像出力した場合のカブリと濃度を示す。FIG. 11 shows fog and density when an image is output by the image forming apparatus to which this embodiment is applied.
【００９１】図１１に示すように、吐き出し転写残トナ
ー量が多くなった場合にもカブリレベルが変化せず、ま
た吐き出し転写残トナーの少ない低トナー消費の画像を
１００００枚出力した場合でも画像濃度低下がみられな
い。As shown in FIG. 11, the fog level does not change even when the amount of residual toner after transfer is large, and the image density is low even when 10,000 low-consumed images with low residual toner after transfer are output. No decline is seen.
【００９２】以上示したように、吐き出し転写残トナー
量を帯電ローラ１２上のトナー量を検知して求めて、そ
のトナー量に応じてＶｐｐを変化させて電界強度を制御
することによって、吐き出し転写残トナー量が増大した
ときの吐き出しトナー回収不良によるカブリと耐久出力
時の画像濃度の低下とを同時に防止できる。吐き出し転
写残トナー量を帯電ローラ１２上のトナー量を検知して
求める方式を用いることによって、転写効率に依存しな
い正確な吐き出し転写残トナーの量を検出できて、Ｖｐ
ｐ制御値を最適値に制御が可能になる。As described above, the discharge transfer residual toner amount is obtained by detecting the toner amount on the charging roller 12, and Vpp is changed in accordance with the toner amount to control the electric field strength. Fogging due to defective collection of discharged toner when the amount of residual toner increases and reduction in image density during durable output can be prevented at the same time. By using a method of obtaining the amount of residual toner after transfer that is detected by detecting the amount of toner on the charging roller 12, an accurate amount of residual toner after transfer that does not depend on transfer efficiency can be detected, and Vp
The p control value can be controlled to the optimum value.
【００９３】なお、実施の形態１と同様、Ｖｐｐを変化
させたことによって、濃度や解像度が変化してしまう場
合には、Ｖｐｐ変化に応じてＡＣバイアスの周波数又は
波形も制御するとよい。As in the first embodiment, when the density or resolution changes due to the change in Vpp, the frequency or waveform of the AC bias may be controlled according to the change in Vpp.
【００９４】このようなＶｐｐの制御は現像時に限るも
のでなく、より多く吐き出し転写残トナーを回収して帯
電ローラ１２ないしは転写ローラ１５のトナー汚れを防
止するために、紙間、前回転時等の非画像部で実施して
もよい。Such control of Vpp is not limited to the time of development, but in order to collect more discharged transfer residual toner and prevent toner stains on the charging roller 12 or the transfer roller 15, at the time of paper interval, pre-rotation, etc. It may be carried out in the non-image part.
【００９５】また、帯電ローラ１２上にトナーが蓄積し
て、１画像内で大きくＶｐｐが変化して画質が変化して
しまい、画像に変化点が目立ってしまう場合にはドラム
周長（感光ドラム１１の周長）を１画像よりも長くす
る、あるいは感光ドラム１１上に積極的にトナーを吐き
出させるために、帯電ローラ１２に交流バイアスを紙間
で印加させてもよい。If toner accumulates on the charging roller 12 and the image quality changes due to a large change in Vpp within one image, the change point is conspicuous in the image. An AC bias may be applied to the charging roller 12 between the sheets in order to make the perimeter (11) longer than one image or to positively eject the toner onto the photosensitive drum 11.
【００９６】＜実施の形態３＞本実施の形態では、電界
強度制御手段として像担持体である感光ドラム１１と現
像ローラとのギャップ（ＳＤギャップ）を制御して現像
域における電界強度を制御する例である。帯電方式とし
て注入帯電を用いた場合である。なお、現像ＡＣバイア
スのＶｐｐは１０００Ｖに設定してある。<Third Embodiment> In this embodiment, the electric field strength in the developing area is controlled by controlling the gap (SD gap) between the photosensitive drum 11 which is an image carrier and the developing roller as the electric field strength controlling means. Here is an example. This is the case where injection charging is used as the charging method. The developing AC bias Vpp is set to 1000V.
【００９７】図７はＳＤギャップを制御する機構をもた
せた本実施の形態の１４ａの端部を示した図である。同
図中の符号３１は現像ローラ、３３は感光ドラムであ
る。また図７における右側の図は、現像ローラ３１の中
心に配置された軸３５、及び突き当てコロ３２を側面か
ら見た図である。FIG. 7 is a view showing an end portion 14a of this embodiment having a mechanism for controlling the SD gap. In the figure, reference numeral 31 is a developing roller, and 33 is a photosensitive drum. Further, the drawing on the right side in FIG. 7 is a view of the shaft 35 arranged at the center of the developing roller 31 and the abutting roller 32 as viewed from the side.
【００９８】現像ローラ３１と感光ドラム３３とのギャ
ップは現像ローラ径よりＳＤギャップ分大きい突き当て
コロ３２のドラムコロ３４への加圧による突き当てによ
って確保される。さらに突き当てコロ３２のドラムコロ
３４に突き当たっている位置の反対側にギヤの歯が設け
られており、そのギヤに噛み合うように本体側にギヤ３
６が設けられている。ギヤ３６の回転によって突き当て
コロが回転できる構成となっている。The gap between the developing roller 31 and the photosensitive drum 33 is secured by the abutting of the abutting roller 32, which is larger than the developing roller diameter by the SD gap, against the drum roller 34. Further, gear teeth are provided on the side opposite to the position where the abutting roller 32 abuts on the drum roller 34, and the gear 3 is provided on the main body side so as to mesh with the gear.
6 is provided. The abutment roller can be rotated by the rotation of the gear 36.
【００９９】本実施の形態においては、現像ローラ３１
の軸３５が突き当てコロ３２の中心から偏心した位置に
配置されている。したがってギヤ３６によって突き当て
コロ３２を回転させると、その回転角度に応じて軸３５
から感光ドラム３３表面までの距離が例えば、ａ，ｂ，
ｃのように変化し、これに対応して、感光ドラム３３表
面と現像ローラ３１表面とのギャップが変化する。すな
わち、ギヤ３６により突き当てコロ３２の回転角度を制
御することにより、ＳＤギャップを制御することが可能
となる。In the present embodiment, the developing roller 31
The shaft 35 of is arranged at a position eccentric from the center of the butting roller 32. Therefore, when the abutment roller 32 is rotated by the gear 36, the shaft 35 is rotated according to the rotation angle.
From the photosensitive drum 33 surface is, for example, a, b,
C, and the gap between the surface of the photosensitive drum 33 and the surface of the developing roller 31 changes correspondingly. That is, the SD gap can be controlled by controlling the rotation angle of the abutment roller 32 with the gear 36.
【０１００】なお、ＳＤギャップの最小値はａの距離の
位置を用いた場合で、１８０μｍ、このときの最大電界
強度が４．１７×１０６Ｖ／ｍである。ＳＤギャップの
最大値はｃの距離で、２５０μｍ、このときの最大電界
強度が３．００×１０６Ｖ／ｍである。The minimum value of the SD gap is 180 μm when the position at the distance a is used, and the maximum electric field strength at this time is 4.17 × 10 6 V / m. The maximum value of the SD gap is 250 μm at the distance c, and the maximum electric field strength at this time is 3.00 × 10 6 V / m.
【０１０１】図８のテーブルに従い、吐き出し転写残ト
ナー量によってこのＳＤギャップを変化させる。図１２
に、このときのカブリとベタ黒反射濃度との関係を示
す。According to the table shown in FIG. 8, the SD gap is changed according to the amount of residual toner after transfer. 12
Shows the relationship between the fog and the solid black reflection density at this time.
【０１０２】図１２からわかるように、吐き出し転写残
トナー量が多くなった場合にもカブリレベルが変化せ
ず、また吐き出し転写残トナーの少ない低トナー消費の
画像を１００００枚出力した場合でも画像濃度低下がみ
られない。なお、ＳＤギャップを変化させたことによっ
て、濃度や解像度が変化してしまう場合には、ＳＤギャ
ップの変化に応じてＡＣバイアスの周波数又は波形も制
御するとよい。As can be seen from FIG. 12, the fog level does not change even when the amount of residual toner after transfer is large, and the image density is low even when 10000 sheets of low-toner-consumption image with little residual toner after transfer are output. No decline is seen. If the density or resolution changes due to the change in the SD gap, the frequency or waveform of the AC bias may be controlled according to the change in the SD gap.
【０１０３】このようなＳＤギャップの制御は現像時に
限るものでなく、より多く吐き出し転写残トナーを回収
して帯電ローラ１２ないしは転写ローラ１５のトナー汚
れを防止するために、紙間、前回転時等の非画像部で実
施してもよい。Such control of the SD gap is not limited to the time of development, but in order to collect more discharged transfer residual toner and prevent toner stains on the charging roller 12 or the transfer roller 15, during the paper interval and before rotation. You may implement in a non-image part, such as.
【０１０４】以上示したように、吐き出し転写残トナー
量を帯電ローラ１２上のトナー量を検知して求めて、そ
のトナー量に応じてＳＤギャップを変化させて電界強度
を制御することによって吐き出しトナー回収不良による
カブリと耐久出力時の画像濃度の低下とを同時に防止で
きる。As described above, the amount of residual toner after transfer is determined by detecting the amount of toner on the charging roller 12, and the SD gap is changed in accordance with the amount of toner to control the electric field strength to thereby discharge toner. Fogging due to poor recovery and reduction in image density during durable output can be prevented at the same time.
【０１０５】[0105]
【発明の効果】以上示したように、本発明によると、転
写残トナー量を検知して求めて、そのトナー量に応じて
現像域での電界強度を制御することによって、吐き出し
トナー回収不良によるカブリと耐久出力時の画像濃度の
低下との双方を防止することができる。As described above, according to the present invention, the amount of transfer residual toner is detected and obtained, and the electric field strength in the developing area is controlled according to the amount of toner, so that the discharge toner cannot be collected properly. It is possible to prevent both fogging and a decrease in image density during durable output.
【図１】実施の形態１の画像形成装置の概略構成を示す
縦断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to a first embodiment.
【図２】円形度と、平均円形度との定義を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing definitions of circularity and average circularity.
【図３】画像濃度を検知して現像バイアスを変化させる
ためのフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart for detecting an image density and changing a developing bias.
【図４】平均画像濃度からトナー消費量を算出するため
のグラフである。FIG. 4 is a graph for calculating a toner consumption amount from an average image density.
【図５】帯電ローラ表面の反射濃度と吐き出し転写残ト
ナー量との関係を表す図である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the reflection density on the surface of the charging roller and the amount of discharge transfer residual toner.
【図６】吐き出し転写残トナー量と現像バイアスＶｐｐ
制御値との関係を示す図である。FIG. 6 shows the amount of residual toner after transfer and developing bias Vpp
It is a figure which shows the relationship with a control value.
【図７】ＳＤギャップを変化させるための構成を示す図
である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration for changing the SD gap.
【図８】吐き出し転写残トナー量とＳＤギャップ制御値
との関係を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a discharge transfer residual toner amount and an SD gap control value.
【図９】従来例における吐き出し転写残トナーと画質の
関係を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a discharge transfer residual toner and an image quality in a conventional example.
【図１０】実施の形態１の吐き出し転写残トナーと画質
の関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the discharge transfer residual toner and the image quality according to the first embodiment.
【図１１】実施の形態２の吐き出し転写残トナーと画質
の関係を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the discharge transfer residual toner and the image quality according to the second embodiment.
【図１２】実施の形態３の吐き出し転写残トナーと画質
の関係を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the untransferred transfer residual toner and the image quality according to the third embodiment.
【図１３】従来の画像形成装置の概略構成を示す縦断面
図である。FIG. 13 is a vertical sectional view showing a schematic configuration of a conventional image forming apparatus.
１１ 像担持体（感光ドラム） １２ 帯電手段（導電性部材、帯電ローラ） １３ 露光手段（露光装置） １４ 現像手段（現像装置） １４ａ 現像部材（現像ローラ） １５ 転写手段（転写帯電器） Ｐ 他部材（転写材） 11 Image carrier (photosensitive drum) 12 Charging means (conductive member, charging roller) 13 Exposure means (exposure device) 14 Developing means (developing device) 14a Developing member (developing roller) 15 Transfer means (transfer charger) P Other member (transfer material)
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０７ Ｇ０３Ｇ 21/00 ２Ｈ１３４ 21/00 ３７０ ２Ｈ２００ ３７０ 15/08 ５０７Ｂ ５０７Ｌ Ｆターム(参考） 2H005 EA02 EA10 2H027 DB01 DD00 DE07 EA05 2H068 DA12 2H073 AA02 AA03 BA03 BA04 BA13 BA22 BA24 CA02 2H077 AA37 AC16 AD13 AD18 AD36 BA07 DA01 DA08 DA31 DB08 2H134 GA01 GB02 HF12 HF13 HF16 JA05 JA11 KG01 KG03 KG04 KG07 KG08 KH01 2H200 FA03 GA18 GA23 GA33 GA35 GA36 GA46 GA49 GA57 GA59 GB14 GB25 HA02 HA21 HB12 HB43 HB45 HB46 HB47 HB48 JA02 MA03 MA04 MA14 MA20 MB06 MC01 NA09 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 identification code FI theme code (reference) G03G 15/08 507 G03G 21/00 2H134 21/00 370 2H200 370 15/08 507B 507L F term (reference) 2H005 EA02 EA10 2H027 DB01 DD00 DE07 EA05 2H068 DA12 2H073 AA02 AA03 BA03 BA04 BA13 BA22 BA24 CA02 2H077 AA37 AC16 AD13 AD18 AD36 BA07 DA01 DA08 DA31 DB08 2H134 GA01 GB02 HF12 HF13 HF16 JA05 JA11 KG01 KG03 KG04 KG07 KG08 KH01 2H200 FA03 GA18 GA23 GA33 GA35 GA36 GA46 GA49 GA57 GA59 GB14 GB25 HA02 HA21 HB12 HB43 HB45 HB46 HB47 HB48 JA02 MA03 MA04 MA14 MA20 MB06 MC01 NA09
Claims (16)
帯電後の前記像担持体表面を露光手段により露光して静
電潜像を形成し、前記像担持体に対して非接触に配置さ
れた現像部材を有する現像手段により前記静電潜像にト
ナーを付着させてトナー像として現像し、前記トナー像
を転写手段により他部材に転写し、転写時に前記他部材
に転写されないで前記像担持体表面に残った転写残トナ
ーを前記現像手段によって回収する画像形成方法におい
て、 前記現像手段による現像時に前記現像部材に印加する現
像バイアスが交流成分を含むとともに、前記交流成分に
よる電位と前記像担持体表面との電位差で形成される電
界の強度について、前記像担持体表面と前記現像部材と
の最近接位置での最大電界強度を、前記転写残トナー量
に応じて制御する、 ことを特徴とする画像形成方法。1. The surface of the image bearing member is charged by a charging means,
The electrostatic latent image is formed by exposing the charged surface of the image bearing member with an exposing unit to form an electrostatic latent image, and toner is applied to the electrostatic latent image by a developing unit having a developing member arranged in non-contact with the image bearing member. To be developed as a toner image, the toner image is transferred to another member by a transfer unit, and the transfer residual toner remaining on the surface of the image carrier without being transferred to the other member at the time of transfer is collected by the developing unit. In the image forming method, the developing bias applied to the developing member at the time of development by the developing unit includes an AC component, and the strength of the electric field formed by the potential difference between the potential due to the AC component and the surface of the image carrier, An image forming method characterized in that the maximum electric field strength at the closest position between the surface of the image carrier and the developing member is controlled according to the amount of transfer residual toner.
に形成するトナー像の画像部比率及び画像濃度と、転写
効率とから求める、 ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。2. The image formation according to claim 1, wherein the transfer residual toner amount is obtained from an image area ratio and an image density of a toner image formed on the image carrier, and transfer efficiency. Method.
圧のピークトゥピークの値を変化させることにより、前
記最大電界強度を制御する、 ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。3. The image forming method according to claim 1, wherein the maximum electric field strength is controlled by changing a peak-to-peak value of a voltage in an AC component of the developing bias.
記現像バイアスの交流成分における周波数と波形とのう
ちの少なくとも一方を並行して制御する、 ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。4. The image forming according to claim 1, wherein at the time of controlling the maximum electric field intensity, at least one of a frequency and a waveform in an AC component of the developing bias is controlled in parallel. Method.
離を変化させることにより、前記最大電界強度を制御す
る、 ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。5. The image forming method according to claim 1, wherein the maximum electric field strength is controlled by changing a distance between the developing member and the image carrier.
電性部材表面に担持された導電粒子とを有し、 前記導電性部材に帯電バイアスを印加し前記導電粒子を
介して放電を伴うことなく前記像担持体表面を帯電す
る、 ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。6. The charging means includes a conductive member and conductive particles carried on the surface of the conductive member, and a charging bias is applied to the conductive member to cause discharge through the conductive particles. The image forming method according to claim 1, wherein the surface of the image bearing member is charged without charging.
ン原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層
及び炭素原子を母体とする非単結晶材料で構成された表
面層からなる、 ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。7. The image carrier comprises a photoconductive layer formed of a non-single-crystal material having a silicon atom as a base on a conductive substrate, and a surface layer made of a non-single-crystal material having a carbon atom as a base. The image forming method according to claim 1, comprising:
性体とを含有するトナー粒子と無機微粉体からなり、平
均円形度０．９５０以上の磁性トナーであって、前記磁
性トナーの７９．６ｋＡ／ｍ（１０００エルステッド）
下における飽和磁化が１０Ａｍ２／ｋｇ（ｅｍｕ／ｇ）
以上５０Ａｍ２／ｋｇ以下である、 ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。8. The magnetic toner, which is composed of toner particles containing at least a binder resin and a magnetic substance and an inorganic fine powder, has an average circularity of 0.950 or more, and is 79.6 kA of the magnetic toner. / M (1000 Oersted)
Saturation magnetization under 10 Am 2 / kg (emu / g)
The image forming method according to claim 1, wherein the image forming method is 50 Am 2 / kg or less.
帯電後の前記像担持体表面を露光手段により露光して静
電潜像を形成し、前記像担持体に対して非接触に配置さ
れた現像部材を有する現像手段により前記静電潜像にト
ナーを付着させてトナー像として現像し、前記トナー像
を転写手段により他部材に転写し、転写時に前記他部材
に転写されないで前記像担持体表面に残った転写残トナ
ーを前記現像手段によって回収する画像形成装置におい
て、 前記現像手段による現像時に前記現像部材に印加する現
像バイアスが交流成分を含むとともに、前記交流成分に
よる電位と前記像担持体表面との電位差で形成される電
界の強度について、前記像担持体表面と前記現像部材と
の最近接位置での最大電界強度を、前記転写残トナー量
に応じて制御する、 ことを特徴とする画像形成装置。9. The surface of the image bearing member is charged by a charging means,
The electrostatic latent image is formed by exposing the charged surface of the image bearing member with an exposing unit to form an electrostatic latent image, and toner is applied to the electrostatic latent image by a developing unit having a developing member arranged in non-contact with the image bearing member. To be developed as a toner image, the toner image is transferred to another member by a transfer unit, and the transfer residual toner remaining on the surface of the image carrier without being transferred to the other member at the time of transfer is collected by the developing unit. In the image forming apparatus, the developing bias applied to the developing member at the time of development by the developing unit includes an AC component, and the strength of the electric field formed by the potential difference between the potential due to the AC component and the surface of the image carrier, An image forming apparatus, wherein the maximum electric field strength at the closest position between the image carrier surface and the developing member is controlled according to the transfer residual toner amount.
上に形成するトナー像の画像部比率及び画像濃度と、転
写効率とから求める、 ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。10. The image formation according to claim 9, wherein the transfer residual toner amount is obtained from the image area ratio and the image density of the toner image formed on the image carrier, and the transfer efficiency. apparatus.
電圧のピークトゥピークの値を変化させることにより、
前記最大電界強度を制御する、 ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。11. The peak-to-peak value of the voltage in the AC component of the developing bias is changed,
The image forming apparatus according to claim 9, wherein the maximum electric field strength is controlled.
前記現像バイアスの交流成分における周波数と波形との
うちの少なくとも一方を並行して制御する、 ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。12. In controlling the maximum electric field strength,
The image forming apparatus according to claim 9, wherein at least one of the frequency and the waveform of the AC component of the developing bias is controlled in parallel.
距離を変化させることにより、前記最大電界強度を制御
する、 ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。13. The image forming apparatus according to claim 9, wherein the maximum electric field strength is controlled by changing a distance between the developing member and the image carrier.
導電性部材表面に担持された導電粒子とを有し、 前記導電性部材に帯電バイアスを印加し前記導電粒子を
介して放電を伴うことなく前記像担持体表面を帯電す
る、 ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。14. The charging means includes a conductive member and conductive particles carried on the surface of the conductive member, and a charging bias is applied to the conductive member to cause discharge through the conductive particles. The image forming apparatus according to claim 9, wherein the surface of the image carrier is charged without charging.
コン原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電
層及び炭素原子を母体とする非単結晶材料で構成された
表面層からなる、 ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。15. The image carrier comprises a photoconductive layer formed of a non-single-crystal material having a silicon atom as a base on a conductive substrate, and a surface layer made of a non-single-crystal material having a carbon atom as a base. The image forming apparatus according to claim 9, wherein the image forming apparatus comprises:
磁性体とを含有するトナー粒子と無機微粉体からなり、
平均円形度０．９５０以上の磁性トナーであって、前記
磁性トナーの７９．６ｋＡ／ｍ（１０００エルステッ
ド）下における飽和磁化が１０Ａｍ２／ｋｇ（ｅｍｕ／
ｇ）以上５０Ａｍ２／ｋｇ以下である、 ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。16. The toner is composed of toner particles containing at least a binder resin and a magnetic material, and an inorganic fine powder,
A magnetic toner having an average circularity of 0.950 or more, and the saturation magnetization of the magnetic toner at 79.6 kA / m (1000 Oersted) is 10 Am 2 / kg (emu /
The image forming apparatus according to claim 9, wherein g) is 50 Am 2 / kg or less.
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|---|---|---|---|---|
| JP2005322588A (en) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Toyota Motor Corp | Manufacturing device and method of electrode for fuel cell |
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- 2002-02-08 JP JP2002033121A patent/JP2003233245A/en active Pending
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