JP2003131496A - Transfer device - Google Patents

Transfer device

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JP2003131496A
JP2003131496A JP2001329315A JP2001329315A JP2003131496A JP 2003131496 A JP2003131496 A JP 2003131496A JP 2001329315 A JP2001329315 A JP 2001329315A JP 2001329315 A JP2001329315 A JP 2001329315A JP 2003131496 A JP2003131496 A JP 2003131496A
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JP
Japan
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toner
transfer
transfer device
image carrier
transfer efficiency
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Application number
JP2001329315A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisao Okada
久雄 岡田
Tsuneaki Kawanishi
恒明 川西
Teruaki Mitsuya
輝章 三矢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Koki Co Ltd
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Publication date
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transfer device in which residue toner quantity on an image carrier after transferring is reduced and the toner can be efficiently used and to obtain the transfer device in which the image quality is not greatly deteriorated even when the toner recovered from the image carrier is reused. SOLUTION: In the transfer device 5 transferring the toner held on the image carrier 1 to recording material 7, current value 'It' fed to a transferring machine 51 is stipulated to be a value more than the current value when transferring efficiency Y is made maximum.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体上に保持
されたトナーを記録材に転写させる転写装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transfer device for transferring toner held on an image carrier onto a recording material.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザプリンタや複写機などに代表され
る画像形成装置に用いられるトナーには、スチレンアク
リルやポリエステルなどの樹脂中に、着色剤(黒トナー
の場合は主にカーボンブラックが、カラートナーの場合
は顔料や染料が用いられる。)やトナーの帯電量を調整
するための帯電制御剤が混合されている。
2. Description of the Related Art A toner used in an image forming apparatus typified by a laser printer or a copying machine is a resin such as styrene-acryl or polyester containing a colorant (in the case of a black toner, carbon black is mainly used as a color toner). In the case of toner, pigments and dyes are used) and a charge control agent for adjusting the charge amount of toner is mixed.

【0003】このようなトナーを製造する場合、樹脂、
着色剤および帯電制御剤を溶融混練し、ジェットミルな
どの粉砕機で微粉に粉砕し、分級機によって所望の粒径
(例えば10μm前後の粒径)が主となるように、極端
な小粒径(例えば4μm以下)や大粒径(例えば20μ
m以上)を除く。その後、シリカなどの微粉を外添し
て、現像剤として使用できるトナーが得られる。
When manufacturing such a toner, a resin,
The colorant and the charge control agent are melt-kneaded, pulverized into a fine powder with a pulverizer such as a jet mill, and a classifier provides an extremely small particle size so that a desired particle size (for example, a particle size of about 10 μm) becomes main. (For example, 4 μm or less) or large particle size (for example, 20 μm)
m or more) is excluded. Then, fine powder such as silica is externally added to obtain a toner that can be used as a developer.

【0004】一方、画像形成装置では、感光体を帯電
し、次に、帯電した感光体に画像データに応じた走査露
光を行い、感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像
を現像することで可視トナー像として感光体上に現れ
る。その後、トナー像は感光体から紙などの記録材へ転
写され、続く熱定着によってトナー像は記録材上に定着
される。
On the other hand, in the image forming apparatus, the photoconductor is charged, and then the charged photoconductor is subjected to scanning exposure according to image data to form an electrostatic latent image on the photoconductor. By developing the image, it appears on the photoreceptor as a visible toner image. After that, the toner image is transferred from the photoconductor to a recording material such as paper, and the toner image is fixed on the recording material by subsequent thermal fixing.

【0005】感光体上のトナーを記録材へ転写する際、
感光体上の全てのトナーを記録材に転写させることは難
しく、一部のトナーは記録材に転写されずに感光体上に
残留する。一般に、記録材に転写されたトナー重量と、
転写前の感光体上におけるトナー重量との比率は、転写
効率と呼ばれ、転写効率が低いほど感光体上に残留する
トナーは多くなる。
When the toner on the photoconductor is transferred to the recording material,
It is difficult to transfer all the toner on the photoconductor to the recording material, and some toner remains on the photoconductor without being transferred to the recording material. Generally, the weight of the toner transferred to the recording material,
The ratio to the toner weight on the photoconductor before transfer is called transfer efficiency, and the lower the transfer efficiency, the more toner remains on the photoconductor.

【0006】従って、このような転写効率の低い状態で
の画像形成プロセスが続けられると、次のプロセスで形
成されるトナー像と重なり、画質を損ねてしまうので、
転写後には感光体表面を清掃し、残留トナーを除去す
る。この清掃によって感光体上から除去されたトナー
は、そのまま使われずに廃棄される場合と、再び現像機
に戻されて再利用される場合とがある。
Therefore, if the image forming process with such a low transfer efficiency is continued, the toner image formed in the next process is overlapped and the image quality is deteriorated.
After the transfer, the surface of the photoconductor is cleaned to remove the residual toner. The toner removed from the photoconductor by this cleaning may be discarded without being used as it is, or may be returned to the developing machine and reused.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、清掃工程に
よって感光体表面から除去されたトナーは、一度、現像
で使用され、さらに感光体表面から除去される際に機械
的なストレスを受けているため、新品の状態に比べて劣
化している。例えば、シリカなどの微粉は、新品のトナ
ーに比べてトナー表面から消失していることが走査型電
子顕微鏡の観察像から確認されている。
However, the toner removed from the surface of the photoconductor in the cleaning step is used for development once and is subjected to mechanical stress when being removed from the surface of the photoconductor. , It is deteriorated compared to the new condition. For example, it has been confirmed from an observation image of a scanning electron microscope that fine powder such as silica disappears from the toner surface as compared with a new toner.

【0008】トナーに外添するシリカは、トナーの流動
性(粉としての流れ易さ、塊のできにくさ)を向上させ
るために必要なものであり、それが少ないトナーでは流
動性が悪く、印刷画質も悪い。
The silica externally added to the toner is necessary for improving the fluidity of the toner (the ease of flow as a powder, the difficulty of forming lumps), and the toner having a small amount of silica has poor fluidity. The print quality is also poor.

【0009】従って、清掃で除去されたトナーを再利用
しようとする場合には、低流動性のトナー量が現像剤に
多く含まれるようになるので、全て新規な未使用のトナ
ーを用いて現像する場合に比べて画質は低下してしま
う。
Therefore, when the toner removed by cleaning is to be reused, a large amount of low-fluidity toner is contained in the developer, and therefore all development is performed using new unused toner. The image quality will be lower than that of the case.

【0010】また、清掃で除去したトナーを廃棄する場
合は、その分のトナーは画像形成に寄与しなかったわけ
であり、無駄が生じ、画像形成に要するコストを上げる
ことになる。また、廃棄物を生じさせるため、その処理
コストも必要となり、環境に対しても好ましくない。
Further, when the toner removed by cleaning is discarded, the toner corresponding to that amount does not contribute to the image formation, which causes waste and increases the cost required for image formation. Further, since waste is generated, the treatment cost is required, which is not preferable for the environment.

【0011】従って、本発明の目的は、像担持体上に残
留するトナーの量を減らし、トナーを有効に利用するこ
とが可能な転写装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a transfer device capable of reducing the amount of toner remaining on the image carrier and effectively utilizing the toner.

【0012】また、本発明の他の目的は、像担持体上か
ら回収されたトナーを現像工程において再利用する場合
にも画質を大きく低下させない転写装置を提供すること
にある。
Another object of the present invention is to provide a transfer device which does not significantly deteriorate the image quality even when the toner collected from the image carrier is reused in the developing process.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、像担持体
上に保持されたトナーを記録材に転写させる転写装置に
おいて、転写器に供給する電流値を、転写効率が最大と
なるときの電流値よりも大きい値に規定することにより
達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION In the transfer device for transferring the toner held on the image carrier to the recording material, the above-mentioned object is to control the current value supplied to the transfer device when the transfer efficiency is maximized. This is achieved by specifying a value larger than the current value.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。はじめに、画像形成装置における画像形
成プロセスを図1を用いて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the image forming process in the image forming apparatus will be described with reference to FIG.

【0015】図1において、1は像担持体の一形態とし
て例示される感光体である。時計方向に回転する感光体
1は帯電器2によってその表面が均一に帯電され、露光
装置3は画像データに応じて光が明滅し、感光体1上で
は光が照射された部分が導電化して表面の電荷が消失す
る。
In FIG. 1, reference numeral 1 is a photoconductor which is exemplified as one form of the image carrier. The surface of the photoconductor 1 rotating in the clockwise direction is uniformly charged by the charger 2, the light of the exposure device 3 blinks according to the image data, and the light-irradiated portion of the photoconductor 1 becomes conductive. The surface charge disappears.

【0016】現像機4には、トナーとキャリアからなる
2成分現像剤が保持されており、内部に磁石を備えた現
像ローラ41の回転に伴い、現像剤は感光体1と対向す
る領域へ搬送される。現像ローラ41には、図示しない
がバイアス電圧が印加されており、感光体と同じ帯電極
性のトナーは、感光体および現像ローラ間の電界作用に
より感光体表面の電荷が消失した部位に付着する。現像
によって感光体1上に形成されたトナー像は、転写装置
5によって記録材7に転写される。
The developing device 4 holds a two-component developer consisting of toner and carrier, and the developer is conveyed to a region facing the photoconductor 1 as the developing roller 41 having a magnet inside rotates. To be done. A bias voltage (not shown) is applied to the developing roller 41, and the toner having the same charging polarity as that of the photoconductor adheres to the portion of the surface of the photoconductor where the electric charge disappears due to the electric field action between the photoconductor and the developing roller. The toner image formed on the photoconductor 1 by the development is transferred to the recording material 7 by the transfer device 5.

【0017】記録材7に転写されたトナー像は、図示し
ない定着装置での加熱によって溶融され、記録材7上に
定着される。その後、感光体1表面に残留したトナーは
清掃機6で除去され、以後、同様の画像形成プロセスが
繰り返し行なわれる。
The toner image transferred to the recording material 7 is melted by being heated by a fixing device (not shown) and is fixed on the recording material 7. After that, the toner remaining on the surface of the photoconductor 1 is removed by the cleaning device 6, and thereafter, the same image forming process is repeated.

【0018】なお、清掃機6とトナーホッパ42との間
には、図示しない搬送経路が構成されており、清掃機6
によって回収されたトナーは、トナーホッパ42に送り
込まれて再び現像に使用される。
A transport path (not shown) is formed between the cleaner 6 and the toner hopper 42, and the cleaner 6 is provided.
The toner collected by is sent to the toner hopper 42 and used again for development.

【0019】ここで、図1の画像形成装置では、転写装
置5として、コロナ帯電型の転写器51を循環体(無端
状ベルト)52の内側に設け、ベルト52上に記録材7
を載せながら搬送し、転写器51の放電極性をトナーと
逆極性とすることによって感光体1上のトナーを記録材
7側へ移動させる転写電界を生じさせて転写するベルト
転写装置を採用している。
Here, in the image forming apparatus of FIG. 1, a corona charging type transfer device 51 is provided inside the circulating member (endless belt) 52 as the transfer device 5, and the recording material 7 is placed on the belt 52.
A belt transfer device that transfers the toner on the photoconductor 1 to the recording material 7 side by causing the transfer device 51 to carry the toner while the discharge polarity of the transfer device 51 is opposite to that of the toner is used. There is.

【0020】転写効率は、記録材に転写した単位面積当
りのトナー重量を、転写前の感光体上の単位面積当りの
トナー重量で割り、百分率で表した値である。
The transfer efficiency is a value obtained by dividing the toner weight per unit area transferred onto the recording material by the toner weight per unit area on the photosensitive member before transfer and expressing it as a percentage.

【0021】図2は、図1に示した画像形成装置におい
て、電源53から転写器51に供給する電流It(以
下、これを転写電流と呼ぶ。)と、転写効率Yとの関係
を示している。図2において、2本の曲線はそれぞれ記
録材が異なり、曲線13は厚さ約80μmの用紙、曲線
14は厚さ約180μmの用紙を用いてそれぞれ転写電
流に対する転写効率の特性を示したものである。
FIG. 2 shows the relationship between the transfer efficiency Y and the current It supplied from the power source 53 to the transfer device 51 (hereinafter referred to as the transfer current) in the image forming apparatus shown in FIG. There is. In FIG. 2, the two curves have different recording materials, the curve 13 is a sheet having a thickness of about 80 μm, and the curve 14 is a sheet having a thickness of about 180 μm. is there.

【0022】転写電流Itは、薄紙を用いた時の最大転
写効率を1とした相対値である。転写効率の転写電流特
性は、いずれも、転写電流に対して一旦、最大値を取る
と、その後は転写電流の増加に伴い減少する特性であ
る。転写電流が小さくても大きくても転写効率は低い場
合があるが、最大転写効率となる電流に比べて小さいか
大きいかで画像品質に次のような違いがある。
The transfer current It is a relative value where the maximum transfer efficiency when using thin paper is 1. The transfer current characteristics of the transfer efficiency are characteristics in which the transfer current once takes a maximum value and then decreases with an increase in the transfer current. The transfer efficiency may be low regardless of whether the transfer current is small or large, but there is the following difference in image quality depending on whether the current is the maximum transfer efficiency or not.

【0023】転写電流値が最大転写効率時より小さい場
合は、画像に比較的広い範囲の部分的な転写不良が発生
し、数ミリメートルの範囲で黒地が白く抜けたり、線画
が途切れたりする。また、この場合には転写電流の変動
に対して転写効率の変動も大きく、特に転写電流が減少
した場合の転写効率の低下も大きくなる。
When the transfer current value is smaller than that at the maximum transfer efficiency, a partial transfer failure occurs in a relatively wide range of the image, and a black background is cut off white or a line drawing is interrupted within a range of several millimeters. Further, in this case, the fluctuation of the transfer efficiency is large with respect to the fluctuation of the transfer current, and the decrease of the transfer efficiency is large especially when the transfer current is decreased.

【0024】転写電流値が最大転写効率時より大きい場
合は、広い範囲の白抜けや途切れのような転写不良は発
生しないが、狭い範囲(0.1mm前後)で転写不良が
発生したり、転写画像が飛び散る傾向がある。特に転写
電流値が増加してくると、線画のトナーが乱れてしま
い、肉眼では線の画像濃度が低下し、線幅は太くなった
ように見えてくる。
When the transfer current value is larger than that at the maximum transfer efficiency, transfer defects such as white spots and breaks in a wide range do not occur, but transfer defects occur in a narrow range (around 0.1 mm), or transfer defects occur. Images tend to scatter. In particular, when the transfer current value increases, the toner of the line image is disturbed, and the image density of the line decreases with the naked eye, and the line width appears thick.

【0025】上記のような理由から転写電流は最大転写
効率での値に設定することが画像の品質面から好まし
い。しかし、図2に示したように、使用する記録材の厚
さによって、最大転写効率が得られる転写電流値は異な
る。また、現実には記録材の厚さ以外に、トナーの帯電
量、記録材の水分量、環境条件(特に湿度)によって変
化するため、最大転写効率点に設定することが困難であ
る。
From the above reasons, it is preferable from the viewpoint of image quality that the transfer current is set to a value at the maximum transfer efficiency. However, as shown in FIG. 2, the transfer current value at which the maximum transfer efficiency is obtained differs depending on the thickness of the recording material used. In addition, in reality, it is difficult to set the maximum transfer efficiency point because it changes depending on the charge amount of the toner, the water content of the recording material, and environmental conditions (particularly humidity) in addition to the thickness of the recording material.

【0026】そのため、これらの外部要因の変動の影響
を比較的受けにくく、転写電流の変動に対して転写効率
の低下も少ない、最大転写効率時より大きめの転写電流
値に設定している。また、転写効率が極端に低下するこ
とがないように、記録材が厚い場合に合わせて転写条件
が設定される。従って、薄紙の場合には、その転写効率
は最大より低くなり、感光体上に残留するトナー量が多
くなる。
Therefore, the transfer current value is set to a value larger than that at the maximum transfer efficiency, which is relatively insensitive to the fluctuations of these external factors and has a small decrease in the transfer efficiency with respect to the fluctuations of the transfer current. Further, the transfer condition is set in accordance with the case where the recording material is thick so that the transfer efficiency does not drop extremely. Therefore, in the case of thin paper, the transfer efficiency is lower than the maximum and the amount of toner remaining on the photoconductor is large.

【0027】実際の画像形成装置の使用では、厚紙より
も薄紙の方が使用量が多いため、残留トナー量が多いこ
とは、そのトナーを再利用する画像形成装置では印刷品
質が低下し、再利用しない画像形成装置は1ページ当り
の印刷コストは高くなってしまうのである。
In the actual use of the image forming apparatus, the amount of thin paper used is larger than that of thick paper. Therefore, the large amount of residual toner means that the image quality of an image forming apparatus that reuses the toner deteriorates the print quality and The image forming apparatus which is not used has a high printing cost per page.

【0028】本発明者は、図2に示す転写電流と転写効
率の関係を調べる事で、転写効率が最大になる転写電流
以下では、感光体上に残留したトナーの帯電極性は転写
前の帯電極性と同じであったが、転写効率が最大になる
転写電流以上では、感光体上に残留したトナーの帯電極
性が本来の極性とは逆になっていることを発見した。
The present inventor investigated the relationship between the transfer current and the transfer efficiency shown in FIG. 2 and found that below the transfer current at which the transfer efficiency is maximized, the charge polarity of the toner remaining on the photosensitive member is the charge before transfer. It was the same as the polarity, but it was discovered that the charging polarity of the toner remaining on the photoconductor was opposite to the original polarity at the transfer current or higher at which the transfer efficiency was maximized.

【0029】転写電流が最大転写効率より低い範囲で
は、転写電流の増加は転写電界を強める方向であるの
で、転写電流の増加に伴い転写効率も増加する。転写効
率が一旦最大になった後、それ以上の転写電流では転写
効率が低下する理由は、トナーが逆極性に帯電してしま
うので、転写電界で記録材側に移動させることができな
くなってしまうためと考えられる。そこで、図2のよう
に転写効率は転写電流に対して一旦最大値になった後、
それ以上の転写電流で転写効率が低下すると考えた。
In the range where the transfer current is lower than the maximum transfer efficiency, the increase of the transfer current tends to strengthen the transfer electric field, and thus the transfer efficiency also increases with the increase of the transfer current. The reason why the transfer efficiency decreases once the transfer efficiency reaches the maximum after the transfer current exceeds the maximum value is that the toner is charged in the opposite polarity and cannot be moved to the recording material side by the transfer electric field. It is thought to be because. Therefore, as shown in FIG. 2, after the transfer efficiency once reaches the maximum value with respect to the transfer current,
It was thought that the transfer efficiency would decrease with a transfer current higher than that.

【0030】従って、転写電流が大きい場合にトナーが
逆極性に帯電してしまうことを防止できれば、転写電流
の大きい範囲での転写効率を高く維持し、厚紙で転写条
件を設定した場合でも、薄紙での転写効率も高く維持で
き、転写後に感光体上に残留するトナーの量を減らすこ
とができ、印刷品質の低下を防止し、しかも印刷コスト
を低減することが可能になる。
Therefore, if it is possible to prevent the toner from being charged to the opposite polarity when the transfer current is large, it is possible to maintain a high transfer efficiency in the range where the transfer current is large and to set the thin paper even when the transfer condition is set to thick paper. The transfer efficiency can also be maintained at a high level, the amount of toner remaining on the photoconductor after transfer can be reduced, deterioration of print quality can be prevented, and printing costs can be reduced.

【0031】転写電流が大きい場合にトナーが逆極性に
帯電する原因は、転写時に作用する高電界でトナーの絶
縁が破壊されて逆極性の電荷が注入されてしまうためで
ある。電荷の注入を阻止するためには、トナーの抵抗を
高くすればよい。数種類の負帯電トナーを試作し、その
抵抗と転写効率特性との関係を調べた。
The reason why the toner is charged in the opposite polarity when the transfer current is large is that the insulation of the toner is destroyed by the high electric field acting at the time of transfer and the charge of the opposite polarity is injected. To prevent the injection of charges, the resistance of the toner may be increased. Several kinds of negatively charged toners were made as prototypes and the relationship between their resistance and transfer efficiency characteristics was investigated.

【0032】<トナーA>低酸価ポリエステル樹脂、着
色剤としてカーボンブラック、金属錯体帯電制御剤、離
型剤としてワックスを用いた。
<Toner A> A low acid value polyester resin, carbon black as a colorant, a metal complex charge control agent, and wax as a release agent were used.

【0033】<トナーB>スチレンアクリル樹脂、着色
剤としてカーボンブラック、金属錯体帯電制御剤、離型
剤としてワックスを用いた。
<Toner B> A styrene acrylic resin, carbon black as a colorant, a metal complex charge control agent, and wax as a release agent were used.

【0034】<トナーC>トナーBに対して、ワックス
量を多くした。
<Toner C> The amount of wax is larger than that of Toner B.

【0035】それぞれのトナーは素材を混合し、混練し
た後、粉砕し、平均粒径9.5μmに分級した。
The materials of the respective toners were mixed, kneaded, pulverized, and classified to an average particle size of 9.5 μm.

【0036】図3に薄紙の場合の転写効率の転写電流に
対する特性を示す。図3において、曲線11はトナー
A、曲線12はトナーB、曲線13はトナーCに基づく
ものである。次にトナーの抵抗測定装置について図4を
用いて説明する。
FIG. 3 shows characteristics of transfer efficiency with respect to transfer current in the case of thin paper. In FIG. 3, curve 11 is based on toner A, curve 12 is based on toner B, and curve 13 is based on toner C. Next, the toner resistance measuring device will be described with reference to FIG.

【0037】図4は、粉体状態でのトナーの抵抗率を測
定する測定装置の概略説明図である。抵抗測定治具84
は、その中央部に円盤状の電極81が設けられており、
電流計83を介して接地されている。電極81の周囲に
は電気的に絶縁してガード電極82が設けられ、接地さ
れている。電極81とガード電極82の上にトナー30
を充填する。このトナーの表面に向けて、高圧電源21
からコロナ放電ワイヤ22に高電圧を印加するとシール
ド23との間でコロナ放電が発生し、発生したコロナの
一部がトナー30に照射され、トナー30を流れた電流
が電流計83で測定される。
FIG. 4 is a schematic explanatory view of a measuring device for measuring the resistivity of toner in a powder state. Resistance measuring jig 84
Is provided with a disk-shaped electrode 81 in the center thereof,
It is grounded via an ammeter 83. A guard electrode 82 is electrically insulated from the periphery of the electrode 81 and is grounded. The toner 30 is placed on the electrode 81 and the guard electrode 82.
To fill. A high voltage power supply 21 is directed toward the surface of this toner.
When a high voltage is applied to the corona discharge wire 22 from the above, a corona discharge is generated between the corona discharge wire 22 and the shield 23, a part of the generated corona is applied to the toner 30, and the current flowing through the toner 30 is measured by the ammeter 83. .

【0038】電源21の電圧を4000V程度にすると
コロナ放電ワイヤ22からの放電が開始し、トナーを電
流が流れ始める。電源21の電圧が7000Vを超える
と、トナーによっては部分的に放電が見られるようにな
る。なお、コロナ放電ワイヤ22に印加する電圧の極性
は、転写時のトナー周囲の電荷が感光体の帯電電荷であ
り、本実施例では負帯電の有機感光体を用いているた
め、負のコロナが発生するように負電圧とした場合に転
写効率との相関が得られた。
When the voltage of the power source 21 is set to about 4000 V, the discharge from the corona discharge wire 22 starts, and the current starts flowing through the toner. When the voltage of the power supply 21 exceeds 7000 V, some toner is partially discharged. The polarity of the voltage applied to the corona discharge wire 22 is such that the charge around the toner at the time of transfer is the charged charge of the photoconductor, and in this embodiment, since the negatively charged organic photoconductor is used, the negative corona is A correlation with the transfer efficiency was obtained when a negative voltage was applied so as to occur.

【0039】正電圧とすると、転写効率と抵抗の関係に
は全く相関がない結果となった。これは、転写時のトナ
ーそのものとトナー周囲の電荷が負であり、そのような
状況下での正への帯電が転写効率の低下に関係している
ものと推察される。
When a positive voltage was used, there was no correlation between the transfer efficiency and the resistance. It is presumed that this is because the toner itself and the charge around the toner at the time of transfer are negative, and the positive charge in such a situation is related to the decrease in transfer efficiency.

【0040】抵抗率Rの計算は、トナー30の厚みが2
mmであり、トナー30表面とコロナ放電ワイヤ22と
の距離が7mmであるので、トナー30に印加される電
圧をコロナ放電ワイヤ22に印加する電圧の2/9とし
て、電流計83に流れた電流で割って抵抗値とし、それ
に電極81の面積を掛け、トナー30の厚みで割って抵
抗率とした。その結果、トナーの抵抗率は、トナーAが
5.7×1014Ω・cm、トナーBが4.6×1014
Ω・cm、トナーCが3.0×1014Ω・cmであっ
た。
The calculation of the resistivity R is such that the toner 30 has a thickness of 2
Since the distance between the surface of the toner 30 and the corona discharge wire 22 is 7 mm, the voltage applied to the toner 30 is set to 2/9 of the voltage applied to the corona discharge wire 22 and the current flowing through the ammeter 83 is set. It was divided by to obtain a resistance value, which was multiplied by the area of the electrode 81 and divided by the thickness of the toner 30 to obtain the resistivity. As a result, the toner A has a resistivity of 5.7 × 10 14 Ω · cm, and the toner B has a resistivity of 4.6 × 10 14
Ω · cm, and toner C was 3.0 × 10 14 Ω · cm.

【0041】この結果から、転写電流の増加に対して、
転写効率が低下しないトナーは高抵抗であることがわか
った。次にこのトナーの抵抗について、組成を変更して
さらに検討を行った。
From this result, as the transfer current increases,
It has been found that the toner whose transfer efficiency does not decrease has high resistance. Next, the resistance of this toner was examined further by changing the composition.

【0042】<トナーA1>中酸価ポリエステル樹脂、
着色剤としてカーボンブラック、金属錯体帯電制御剤、
離型剤としてワックスを用いた。
<Toner A1> Medium acid value polyester resin,
Carbon black as a colorant, a metal complex charge control agent,
Wax was used as a release agent.

【0043】<トナーB1>トナーBに対して、カーボ
ンブラックをトナーBの60%とした。
<Toner B1> With respect to Toner B, 60% of Toner B was used as carbon black.

【0044】<トナーB2>トナーBに対して、カーボ
ンブラックをトナーBの70%とした。
<Toner B2> With respect to Toner B, carbon black was 70% of Toner B.

【0045】<トナーB3>トナーB2に対して、負帯
電性が弱い帯電制御剤に変更した。
<Toner B3> Toner B2 was changed to a charge control agent having a weak negative chargeability.

【0046】上述の場合と同様にトナーの抵抗率を測定
したところ、トナーA1は4.5×1014Ω・cm、
トナーB1は5.0×1014Ω・cm、トナーB2は
4.7×1014Ω・cm、トナーB3は2.7×10
14Ω・cmであった。
When the resistivity of the toner was measured in the same manner as in the above case, the toner A1 was 4.5 × 10 14 Ω · cm,
Toner B1 is 5.0 × 10 14 Ω · cm, Toner B2 is 4.7 × 10 14 Ω · cm, and Toner B3 is 2.7 × 10.
It was 14 Ω · cm.

【0047】カーボンブラックについては、炭素が導電
性材料であるので、それを減らすことで抵抗を高くする
ことができる。ポリエステル樹脂については、酸価(分
子中で電子を取り込み易い部位の量)によって抵抗を変
えることができる。また、帯電制御剤でも抵抗を変える
ことができる。以上に示すように、トナー抵抗は樹脂や
カーボンブラック、帯電制御剤の組み合わせによって制
御可能である。
Regarding carbon black, since carbon is a conductive material, its resistance can be increased by reducing it. Regarding the polyester resin, the resistance can be changed depending on the acid value (the amount of the site where electrons are easily incorporated in the molecule). Also, the resistance can be changed by using a charge control agent. As described above, the toner resistance can be controlled by the combination of resin, carbon black, and charge control agent.

【0048】転写効率の転写電流特性は、トナーA1と
トナーB2は図3の曲線12とほぼ同じ特性が得られ
た。トナーB3は曲線13に近い特性になった。トナー
B1は曲線11と曲線12の中間の特性であった。
Regarding the transfer current characteristics of the transfer efficiency, the toner A1 and the toner B2 have almost the same characteristics as the curve 12 in FIG. Toner B3 has characteristics close to curve 13. Toner B1 had a characteristic midway between curves 11 and 12.

【0049】図2において、転写電流として厚紙に対応
するためには、薄紙の場合の転写効率が最大になる転写
電流のおよそ2〜3倍とすれば、転写効率が90%以上
得られる。この転写効率として90%という値は、残留
トナーの再利用やコストの面から許容できる値として、
従来からの経験で確認されている値である。
In FIG. 2, in order to cope with thick paper as the transfer current, the transfer efficiency is 90% or more if it is about 2 to 3 times as large as the transfer current that maximizes the transfer efficiency in the case of thin paper. A value of 90% as the transfer efficiency is an acceptable value from the viewpoint of reuse of residual toner and cost.
It is a value that has been confirmed by conventional experience.

【0050】図3からは、薄紙での転写効率を90%得
るためには、トナーAの曲線11とトナーBの曲線12
の間で、ややトナーB寄りの抵抗率でよいと考えられる
ので、トナーの抵抗率は約5×1014Ω・cm以上で
あればよいことがわかる。
From FIG. 3, in order to obtain a transfer efficiency of 90% on thin paper, a curve 11 of toner A and a curve 12 of toner B are used.
It is considered that the resistivity of the toner may be slightly closer to the toner B, so that the resistivity of the toner may be about 5 × 10 14 Ω · cm or more.

【0051】以上の結果から、抵抗率が約5×1014
Ω・cm以上のトナーを用いることによって、転写効率
を高く維持することができる。その効果として、転写さ
れずに残ったトナーは少なくなるので、それを現像で再
利用する場合には、現像剤中での再利用されるトナーの
量的割合が相対的に少なくなるので画質の低下は少なく
なる。
From the above results, the resistivity is about 5 × 10 14
By using a toner of Ω · cm or more, the transfer efficiency can be maintained high. As an effect, the toner remaining without being transferred is reduced. Therefore, when the toner is reused in the development, the quantitative ratio of the reused toner in the developer is relatively reduced, so that the image quality is improved. The decline is less.

【0052】また、このようなトナーを使用することに
よって、転写電流を最大転写効率が得られる値よりも大
きく設定することが可能となる。これは、上述したよう
に、厚さの異なる記録材でも転写電流の設定を同じにす
ることが可能になり、記録材毎の調整が不要となり、装
置構成上、有利である。
Further, by using such a toner, it becomes possible to set the transfer current larger than a value at which the maximum transfer efficiency is obtained. As described above, this makes it possible to make the setting of the transfer current the same even for recording materials having different thicknesses, eliminating the need for adjustment for each recording material, which is advantageous in terms of the apparatus configuration.

【0053】なお、本実施例では転写装置としてベルト
転写方式の転写装置に基づき説明してきたが、循環体を
持たずに転写器を感光体に直接対向させたコロナ転写装
置であっても構わない。また、コロナ放電器を用いるも
のに限らず、ローラ転写装置であっても同等の効果が得
られる。
In this embodiment, the belt transfer type transfer device has been described as the transfer device, but a corona transfer device in which the transfer device is directly opposed to the photoconductor without the circulation member may be used. . Further, the same effect can be obtained not only by using a corona discharger but also by a roller transfer device.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、像
担持体上に残留するトナーの量を減らし、トナーを有効
に利用することが可能な転写装置を実現できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to realize a transfer device capable of reducing the amount of toner remaining on the image carrier and effectively utilizing the toner.

【0055】また、像担持体上から回収されたトナーを
現像工程において再利用する場合にも画質劣化の小さい
転写装置を提供することができる。
Further, it is possible to provide a transfer device in which image quality deterioration is small even when the toner collected from the image carrier is reused in the developing process.

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

【図1】本発明が適用される画像形成装置の一例を示す
概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an image forming apparatus to which the present invention is applied.

【図2】転写効率と転写電流との関係を示す説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between transfer efficiency and transfer current.

【図3】転写効率と転写電流との関係を示す説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between transfer efficiency and transfer current.

【図4】粉体トナーの抵抗測定装置の概略構成図であ
る。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a powder toner resistance measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 像担持体(感光体) 2 帯電器 3 露光装置 4 現像機 5 転写装置 6 清掃機 7 記録材(用紙) 41 現像ローラ 51 転写器 52 循環体(無端状ベルト) 53 電源 1 Image carrier (photoreceptor) 2 charger 3 exposure equipment 4 developing machine 5 Transfer device 6 cleaning machine 7 Recording material (paper) 41 developing roller 51 transcription device 52 Circulator (endless belt) 53 power supply

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Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】像担持体上に保持されたトナーを記録材に
転写させる転写装置において、転写器に供給する電流値
を、転写効率が最大となるときの電流値よりも大きい値
に規定したことを特徴とする転写装置。
1. A transfer device for transferring toner held on an image carrier onto a recording material, wherein the current value supplied to the transfer device is set to a value larger than the current value at which the transfer efficiency is maximized. A transfer device characterized by the above.
【請求項2】請求項1において、前記トナーの粉体での
電気抵抗率が、5×1014Ω・cm以上であることを
特徴とする転写装置。
2. The transfer device according to claim 1, wherein an electric resistivity of the toner powder is 5 × 10 14 Ω · cm or more.
【請求項3】像担持体と、前記像担持体に対向して設け
られた循環体と、前記循環体の内側に設けられ、前記循
環体を介して前記像担持体側へ所定極性の電荷を供給す
る転写器とを備え、前記像担持体と前記循環体との間を
搬送される記録材に、前記像担持体上に保持されたトナ
ーを転写させる転写装置において、前記転写器に供給す
る電流値を、転写効率が最大となるときの電流値よりも
大きい値に規定したことを特徴とする転写装置。
3. An image bearing member, a circulating member provided so as to face the image bearing member, and a circulating member provided inside the circulating member and having a predetermined polarity to the image bearing member side through the circulating member. A transfer device that supplies the toner held on the image carrier to a recording material that is conveyed between the image carrier and the circulating member, and supplies the toner to the transfer device. A transfer device characterized in that the current value is defined to be a value larger than the current value when the transfer efficiency is maximized.
【請求項4】像担持体と、前記像担持体に対向して設け
られた循環体と、前記循環体の内側に設けられ、前記循
環体を介して前記像担持体側へ所定極性の電荷を供給す
る転写器とを備え、前記像担持体と前記循環体との間を
搬送される記録材に、前記像担持体上に保持されたトナ
ーを転写させる転写装置において、前記トナーとして粉
体での電気抵抗率が5×1014Ω・cm以上のトナー
を用いるとともに、前記転写器に供給する電流値を、転
写効率が最大となるときの電流値よりも大きい値に規定
したことを特徴とする転写装置。
4. An image carrier, a circulating member provided so as to face the image carrier, an inner side of the circulating member, and a charge of a predetermined polarity is provided to the image carrier side through the circulating member. In a transfer device that includes a transfer device that supplies the toner, the toner held on the image carrier is transferred to a recording material that is conveyed between the image carrier and the circulation body, and the powder is used as the toner. Toner having an electric resistivity of 5 × 10 14 Ω · cm or more is used, and the current value supplied to the transfer device is defined to be a value larger than the current value when the transfer efficiency is maximized. Transfer device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015138131A (en) * 2014-01-22 2015-07-30 富士ゼロックス株式会社 Transfer device, and image forming apparatus
JP2018045038A (en) * 2016-09-13 2018-03-22 富士ゼロックス株式会社 Transfer device, image formation apparatus, transfer program and image formation program

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JP2015138131A (en) * 2014-01-22 2015-07-30 富士ゼロックス株式会社 Transfer device, and image forming apparatus
JP2018045038A (en) * 2016-09-13 2018-03-22 富士ゼロックス株式会社 Transfer device, image formation apparatus, transfer program and image formation program

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