JP2005077842A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの電子写真方式などを利用した画像形成装置に関し、詳しくは像担持体上に形成した現像剤像を、中間転写体を介在させて、1次転写工程、2次転写工程を経て転写材に転写する中間転写方式を利用した画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine, a facsimile machine, or a printer. More specifically, a developer image formed on an image carrier is subjected to a primary transfer process with an intermediate transfer member interposed therebetween. The present invention relates to an image forming apparatus using an intermediate transfer system that transfers to a transfer material through a secondary transfer process.
従来、像担持体として、例えば円筒状の電子写真感光体(感光ドラム)上に形成した静電像を、現像手段にて現像剤を用いて可視像(現像剤像)とし、この可視像を転写材に転写して定着させて記録画像を得る電子写真方式を利用した画像形成装置がある。 Conventionally, as an image bearing member, for example, an electrostatic image formed on a cylindrical electrophotographic photosensitive member (photosensitive drum) is converted into a visible image (developer image) using a developer by a developing unit. There is an image forming apparatus using an electrophotographic method in which an image is transferred to a transfer material and fixed to obtain a recorded image.
近年、例えば電子写真方式を用いた画像形成装置は、高速化、高機能化、カラー化が進められており、各種方式の画像形成装置が提案されている。又、高速化という観点からは、異なる色の画像を形成する複数の画像形成部を直列に配置し、これらを同時に駆動することによって画像形成を行うインライン方式の装置の研究、開発が進んでいる。 In recent years, for example, an image forming apparatus using an electrophotographic method has been improved in speed, function, and color, and various types of image forming apparatuses have been proposed. Further, from the viewpoint of speeding up, research and development of an in-line apparatus for forming an image by arranging a plurality of image forming units that form images of different colors in series and driving them simultaneously is progressing. .
インライン方式の装置は高速なカラー画像の形成が可能であることから、例えば高速印字の要望の高いビジネスユースなどにおいて極めて有用であると考えられる。 Since an in-line apparatus can form a high-speed color image, it is considered to be extremely useful in, for example, business use where high-speed printing is highly demanded.
このインライン方式の画像形成装置には、中間転写体上に一旦複数色のトナー像を重ね合わせて1次転写し、これを一括して転写材、例えば、記録用紙、OHPシートなどの上に2次転写して最終画像を形成する中間転写方式を用いるものがよく知られている。 In this in-line type image forming apparatus, a plurality of color toner images are temporarily superimposed on an intermediate transfer member and subjected to primary transfer, and then collectively transferred onto a transfer material such as a recording sheet or an OHP sheet. A method using an intermediate transfer method in which a final image is formed by subsequent transfer is well known.
一方、従来、1つの像担持体に対して複数の現像手段を設け、像担持体上に形成した静電像を順次所望の現像剤を収容した所定の現像器を用いて現像し、その現像剤像を中間転写体に1次転写する工程を繰り返して、中間転写体上に複数種類の現像剤から成る重ね合わせ像を形成した後、この現像剤像を一括して転写材に2次転写する方式の画像形成装置も広く用いられている。 On the other hand, conventionally, a plurality of developing means are provided for one image carrier, and electrostatic images formed on the image carrier are successively developed using a predetermined developer containing a desired developer. The process of primary transfer of the agent image to the intermediate transfer member is repeated to form a superimposed image composed of a plurality of types of developer on the intermediate transfer member, and then the developer image is collectively transferred to the transfer material. Such image forming apparatuses are also widely used.
中間転写方式であれば、搬送ベルトに転写材を搬送させて像担持体から直接トナー像を転写材に転写させる方式に比べて、転写材によらず良好なフルカラーのトナー像を得られる転写バイアスを選択できるため、複雑な制御を省くことができ、高画質を得ることができる。 With the intermediate transfer method, compared to the method in which the transfer material is transferred to the transfer belt and the toner image is transferred directly from the image carrier to the transfer material, the transfer bias can provide a good full-color toner image regardless of the transfer material. Therefore, complicated control can be omitted and high image quality can be obtained.
又、像担持体にトナー像を形成する現像手段においては、主にトナーとキャリアとを備える2成分現像剤を用いる2成分現像方式に比べて、キャリアを用いない1成分現像方式の方が装置構成が簡単になり、コストが安いという利点がある。又、1成分方式の場合は現像手段、像担持体、清掃手段、帯電手段を一体化して容易にプロセスカートリッジを構成することができるので、メンテナンス性に非常に優れている。又、1成分現像方式であれば、現像器を単独で装置本体に対し着脱自在なカートリッジ(現像カートリッジ)とすることも容易である。 In the developing means for forming a toner image on the image carrier, the one-component developing method using no carrier is more suitable than the two-component developing method using a two-component developer mainly including toner and carrier. There is an advantage that the configuration becomes simple and the cost is low. In the case of the one-component system, the developing device, the image carrier, the cleaning device, and the charging device can be easily integrated to form a process cartridge, so that maintenance is very good. In the case of the one-component developing method, it is easy to make the developing device a cartridge (developing cartridge) that can be detachably attached to the apparatus main body.
更に、現像手段として、現像剤担持体に弾性層を持った弾性ローラを使用して、これを像担持体に接触させて現像剤を供給する接触現像方式のものを使用すれば、非磁性トナーを用いた装置でも装置内への飛散トナーなどが少なく、画像の飛び散りも良好という利点がある。 Further, as the developing means, a non-magnetic toner can be used by using an elastic roller having an elastic layer on the developer carrying member and bringing the developer into contact with the image carrying member. Even in the apparatus using the toner, there is an advantage that the amount of toner scattered in the apparatus is small and the image scattering is good.
上記従来の画像形成装置において、現像剤の帯電については、顔料を含む紛体に帯電量を制御するための材料を外添して帯電量を制御している。更に、現像剤担持体上には現像剤規制ブレードにより現像剤のコート量を制御しているが、高帯電量(トリボ)、均一帯電性を現像剤に付与する効果のある薄層にするため、現像剤規制ブレードの取り付け位置、当接圧、表面粗さの管理などを行っている。 In the conventional image forming apparatus, the developer is charged by controlling the charge amount by externally adding a material for controlling the charge amount to the powder containing the pigment. Further, the developer coating amount is controlled on the developer carrying member by a developer regulating blade, but in order to make a thin layer effective for imparting a high charge amount (tribo) and uniform chargeability to the developer. Management of the developer regulating blade mounting position, contact pressure, surface roughness, and the like are performed.
一般に、カラー画像形成装置は、現像剤としてイエロー・マゼンタ・シアンの3原色トナーと、黒色(ブラック)トナーとを用いて、フルカラーの画像を形成する。更に多くの種類のトナーを用いることも提案されており、本発明はそのような画像形成装置においても適用可能であるが、以下、一般的な、現像剤としてブラックトナーと、ブラック以外の色としてイエロー・マゼンタ・シアンの3原色トナー(以下単に「カラートナー」という。)とを用いる場合について説明する。 In general, a color image forming apparatus forms a full-color image using three primary color toners of yellow, magenta, and cyan as a developer and black (black) toner. Further, it has been proposed to use many kinds of toners, and the present invention can be applied to such an image forming apparatus. Hereinafter, a black toner as a general developer and a color other than black will be described. A case where three primary color toners of yellow, magenta, and cyan (hereinafter simply referred to as “color toner”) will be described.
上述のように、中間転写方式では、転写材を選ばないなどの優れた利点を有している。しかしながら、特に、ブラックトナーは、着色剤である顔料としてカーボンブラックを用いるのが一般的であり、このカーボンブラックの抵抗が相対的に低いため、ブラックトナーの帯電性は、他の色のトナーに比べて特に低い傾向がある。そのため、2次転写工程において、ブラックトナーは、カラートナーに対して、転写バイアスに対する転写性がずれている。 As described above, the intermediate transfer method has excellent advantages such as not selecting a transfer material. However, in particular, black toner generally uses carbon black as a pigment as a colorant. Since the resistance of this carbon black is relatively low, the charging property of black toner is different from that of other color toners. It tends to be particularly low compared. For this reason, in the secondary transfer process, the black toner is deviated in transferability with respect to the transfer bias with respect to the color toner.
つまり、カラートナーは帯電量が高いので、最適な2次転写バイアスはブラックトナーよりも高くなる。そのため、例えばカラートナーに合わせた2次転写バイアスを用いた場合、ブラックトナーにとっては最適値よりも強いバイアスとなる。これにより、2次転写バイアスが中間転写体上のトナー像に作用せずに中間転写体に電流がリークすることによる、所謂、つき抜け画像となり、濃度薄となる場合がある。 That is, since the color toner has a high charge amount, the optimum secondary transfer bias is higher than that of the black toner. Therefore, for example, when a secondary transfer bias adapted to color toner is used, the bias is stronger than the optimum value for black toner. As a result, the secondary transfer bias does not act on the toner image on the intermediate transfer member, and a current leaks to the intermediate transfer member, resulting in a so-called pass-through image, and the density may be low.
逆にブラックトナーに合わせた2次転写バイアスを用いた場合には、カラートナーにとっては最適値よりも弱いバイアスとなり、2次転写後の濃度が薄くなる傾向がある。同時に、薄層でコートしているためブラックトナー像の濃度自体も薄くなる傾向となる。 Conversely, when a secondary transfer bias matched to black toner is used, the bias becomes weaker than the optimum value for the color toner, and the density after the secondary transfer tends to become thin. At the same time, since the coating is performed with a thin layer, the density of the black toner image tends to be thin.
このように、従来、全ての色のトナーに最適な2次転写バイアスを選択することが困難であった。 As described above, conventionally, it has been difficult to select an optimal secondary transfer bias for all color toners.
ここで、特許文献1には、複数のステーションが備える各感光ドラム上にそれぞれ形成したトナー像を、転写紙搬送シートにより搬送された転写紙に転写する構成の画像形成装置において、各ステーションが備える2成分現像方式を用いた現像器の現像スリーブの周速度を、ブラックステーションで他のステーションより速くすることが開示されている。しかし、斯かる従来技術は、中間転写方式の画像形成装置に関するものではなく、中間転写体上のトナーの電荷量を調整することについては何ら言及していない。
本発明は上述の問題に鑑みて成されたものである。 The present invention has been made in view of the above problems.
つまり、本発明の目的は、中間転写方式の画像形成装置において、複数色の現像剤で形成された中間転写体上の現像剤像を良好に一括して2次転写することができ、画像の濃度薄などの画像不良を防止することのできる画像形成装置を提供することである。 In other words, an object of the present invention is to allow a secondary transfer of a developer image on an intermediate transfer member formed of a plurality of colors of developer in an intermediate transfer type image forming apparatus. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of preventing image defects such as low density.
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、複数色の現像剤像を形成可能な像形成手段と、前記像形成手段から複数色の現像剤像が転写される中間転写体と、前記中間転写体上に形成された複数色の現像剤像を一括して転写材に転写する転写手段と、を有し、前記像形成手段は、少なくとも1つの像担持体と、回転して前記像担持体に対しそれぞれ異なる色の現像剤を供給する現像剤担持体を各々が備える複数の現像器と、を有する画像形成装置において、前記現像剤担持体の前記像担持体に対する周速比を前記複数の現像器間で変えることを特徴とする画像形成装置である。 The above object is achieved by the image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention provides an image forming unit capable of forming a developer image of a plurality of colors, an intermediate transfer member to which a developer image of a plurality of colors is transferred from the image forming unit, and formed on the intermediate transfer member. Transfer means for collectively transferring the developer images of a plurality of colors onto a transfer material, and the image forming means is different from at least one image carrier and rotated relative to the image carrier. And a plurality of developing units each provided with a developer carrying body for supplying a color developer, and a peripheral speed ratio of the developer carrying body to the image carrying body between the plurality of developing units. An image forming apparatus characterized by changing.
本発明の一実施態様によると、前記複数の現像器が用いるそれぞれの現像剤の電気的抵抗に応じて、前記複数の現像器毎に前記周速比を変える。一実施態様では、前記複数の現像器のうち電気的抵抗が相対的に小さい現像剤を用いる現像器における前記周速比を、電気的抵抗が相対的に大きい現像剤を用いる現像器における前記周速比よりも大きくする。一実施態様では、前記複数の現像器のうち少なくとも1つは黒色の現像剤を用いる黒色用現像器であり、該黒色用現像器における前記周速比を、他の現像器における前記周速比よりも大きくする。前記黒色の現像剤は、カーボンブラックを含有するものであってよい。一実施態様では、前記黒用現像器の前記現像剤担持体の周速は、他の現像器の前記現像剤担持体の周速の105%〜130%である。 According to an embodiment of the present invention, the peripheral speed ratio is changed for each of the plurality of developers according to the electric resistance of each developer used by the plurality of developers. In one embodiment, the peripheral speed ratio in a developing device using a developer having a relatively low electrical resistance among the plurality of developing devices is set as the peripheral speed ratio in the developing device using a developer having a relatively large electrical resistance. Make it larger than the speed ratio. In one embodiment, at least one of the plurality of developing devices is a black developing device using a black developer, and the peripheral speed ratio in the black developing device is set to the peripheral speed ratio in another developing device. Larger than. The black developer may contain carbon black. In one embodiment, the peripheral speed of the developer carrier of the black developer is 105% to 130% of the peripheral speed of the developer carrier of another developer.
又、本発明の一実施態様によると、前記中間転写体上に形成された複数色の現像剤像の、前記転写手段にて転写材に転写させる前の各色の現像剤の単位面積当りの電荷量が全色所定の範囲内に揃うように、前記複数の現像器のそれぞれにおける前記周速比が設定される。 According to one embodiment of the present invention, the charge per unit area of the developer of each color of the developer images of a plurality of colors formed on the intermediate transfer body before being transferred to the transfer material by the transfer unit. The peripheral speed ratio in each of the plurality of developing devices is set so that the amounts are all within a predetermined range for all colors.
本発明において、前記像形成手段は、複数の像担持体を有し、各像担持体にそれぞれ異なる色の現像剤を供給するように前記複数の現像器が設けられおり、各像担持体上に形成した現像剤像を前記中間転写体上に順次に重ね合わせて転写するものであってよい。或いは、前記像形成手段は、前記少なくとも1つの像担持体の1つに対して複数の現像器からそれぞれ異なる色の現像剤を順次に供給するように前記複数の現像器が設けられており、前記少なくとも1つの像担持体上に形成した現像剤像を前記中間転写体上に順次に重ね合わせて転写するものであってよい。又、本発明において、前記現像剤は、非磁性1成分現像剤であってよい。 In the present invention, the image forming means has a plurality of image carriers, and the plurality of developing devices are provided so as to supply developers of different colors to the image carriers, respectively. The developer image formed in (1) may be sequentially superimposed and transferred onto the intermediate transfer member. Alternatively, the image forming means is provided with the plurality of developing units so as to sequentially supply different color developers from the plurality of developing units to one of the at least one image carrier. The developer image formed on the at least one image carrier may be sequentially superimposed and transferred onto the intermediate transfer member. In the present invention, the developer may be a non-magnetic one-component developer.
本発明によれば、中間転写方式の画像形成装置において、複数色の現像剤で形成された中間転写体上の現像剤像を良好に一括して2次転写することができ、画像の濃度薄などの画像不良を防止することができる。特に、カーボンブラックを用いて着色するブラックトナーの2次転写特性を、他の色と揃えることができるので、転写バイアスが大きすぎることによる、所謂、つき抜け現象などによる画像の濃度薄、或いは転写バイアスが小さすぎることによる濃度薄を良好に防止することができる。 According to the present invention, in an intermediate transfer type image forming apparatus, a developer image on an intermediate transfer member formed of a plurality of colors of developer can be secondary transferred in a good batch, and the image density can be reduced. It is possible to prevent image defects such as. In particular, since the secondary transfer characteristics of black toner colored with carbon black can be aligned with other colors, the density of the image is reduced or transferred due to the so-called sticking-out phenomenon due to the transfer bias being too large. It is possible to satisfactorily prevent density thinning due to the bias being too small.
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。 The image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings.
実施例1
(画像形成装置全体構成)
図1は、本発明に係る画像形成装置の概略断面を示す。本実施例の画像形成装置100は、装置本体100Aと通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部機器、或いは装置本体100Aに接続された原稿読み取り装置などから送信される画像情報信号に応じて、電子写真方式を利用して転写材、例えば、記録用紙、OHPシート、布などに記録画像を形成し出力可能な中間転写方式のフルカラーレーザビームプリンタである。
Example 1
(Overall configuration of image forming apparatus)
FIG. 1 shows a schematic cross section of an image forming apparatus according to the present invention. The
先ず、画像形成装置100の概略全体構成及び動作について説明すると、画像形成装置は、図中矢印A方向に駆動されて周回移動(回転)する無端状のベルト体とされる中間転写体(中間転写ベルト)40を有する。そして、中間転写ベルト40の周りに、中間転写ベルト40に複数色の現像剤像を形成する像形成手段として、縦型に中間転写ベルト40の回転方向上流側よりイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の順に、複数の画像形成部10Y、10M、10C、10Kが設けられている。例えば、4色フルカラー画像を形成する場合、それぞれの画像形成部において形成されたトナー像は、中間転写ベルト40を介して1次転写部材たる1次転写ローラ41Y、41M、41C、41Kが各像担持体21Y、21M、21C、21Kと対向する1次転写部T1において、1次転写バイアスが印加された1次転写ローラ41Y、41M、41C、41Kの作用によって、中間転写ベルト40上に静電的に1次転写され、中間転写ベルト40上で重ね合わされたフルカラーのトナー像が形成される。
First, a schematic overall configuration and operation of the
中間転写ベルト40上に形成されたトナー像は、駆動される中間転写ベルト40の表面の移動に伴って移動して、2次転写部材たる2次転写ローラ42と中間転写ベルト40との当接ニップ部(2次転写部)T2において、2次転写バイアスが印加された2次転写ローラ42の作用によって、静電的に転写材Pに一括して2次転写される。転写材Pは、中間転写ベルト40上のトナー像が2次転写部T2に到達するタイミングと同期して、転写材供給部50の転写材収容部たるカセット51から転写材供給ローラ51などによって給紙、搬送されてくる。
The toner image formed on the
その後、転写材Pは中間転写ベルト40から分離されて定着手段60に搬送され、ここで加熱手段を備えた定着ローラ61、加圧ローラ62によって加熱、加圧されて、転写材P上にトナー像が定着される。トナー像が定着された転写材Pは、転写材排出部70の排出ローラ71によって排出経路72を経て、転写材排出部たるトレイ73に排紙される。こうして、転写材P上に記録画像が形成されて、画像形成が完了する。
Thereafter, the transfer material P is separated from the
次に、各画像形成部10Y、10M、10C、10Kの各部について更に詳細に説明する。尚、本実施例の画像形成装置100では、各画像形成部10Y、10M、10C、10Kの基本構成及び基本動作は、その形成するトナー像の色が異なることを除いて共通であるので、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの画像形成部に属する要素であることを示すために図中符号に付した添え字Y、M、C、Kは省略して、総括的に説明する。
Next, each of the
図2は画像形成部10が備えるプロセスカートリッジ20及び1次転写部T1近傍を拡大して示す。 FIG. 2 shows an enlarged view of the vicinity of the process cartridge 20 and the primary transfer unit T1 included in the image forming unit 10.
本実施例では、各画像形成部10は、像担持体たる図中矢印R1方向に回転駆動される円筒状の電子写真感光体、即ち、感光ドラム21、帯電手段たる図中矢印R4方向に回転可能な帯電ローラ22、現像手段たる現像器23、像担持体のクリーニング手段たる清掃部材24を備えており、1次転写部T1においては1次転写バイアスが印加され中間転写ベルト40の裏面に当接する1次転写部材である1次転写ローラ41が設けられている。帯電ローラ22、清掃部材24、感光ドラム21は、クリーナ容器25に支持されている。現像器23は、現像容器23eに、現像剤担持体たる現像ローラ23a、現像剤規制部材たる現像ブレード23b、現像剤供給部材たる供給ローラ23c、現像剤攪拌部材23dなどを備えている。
In this embodiment, each image forming unit 10 is rotated in the direction of an arrow R1 in the figure as an image carrier, that is, in the direction of an arrow R4 in the figure as a
本実施例では、感光ドラム21、帯電ローラ22、現像器23、清掃部材24は、現像容器23eとクリーナ容器25とを一体的に結合してカートリッジ化してプロセスカートリッジ20を構成することによって、装置本体100Aに対し着脱自在とされている。プロセスカートリッジ20は、装置本体100Aが備えた、案内部材、位置決め部材などとされる装着手段80を介して、取り外し可能に装置本体100Aに装着される。プロセスカートリッジ20が適切に装置本体100Aに装着されると、装置本体側及びプロセスカートリッジ側の接点(図示せず)を介して、装置本体100Aが備えた電圧印加手段(図示せず)から帯電ローラ22、現像ローラ23aなどにそれぞれ所定のバイアスを印加可能な状態となる。又、同様に、プロセスカートリッジ20が適正に装置本体100Aに装着されると、装置本体側及びプロセスカートリッジ側の駆動伝達部材(図示せず)が連結され、装置本体100Aが備えた駆動源(図示せず)からの駆動がプロセスカートリッジ20に伝達可能な状態となる。本実施例では、装置本体100Aが備える駆動源からの駆動は、駆動伝達部材を介して感光ドラム21に伝達され、この駆動力が、ギア列などを介して現像器23の現像ローラ23a、供給ローラ23c、現像剤攪拌部材23dなどに伝達されるようになっている。
In this embodiment, the
尚、プロセスカートリッジの態様は、本実施例のものに限定されるものではなく、像担持体と、この像担持体に作用するプロセス手段として少なくとも現像手段を一体的にカートリッジ化するか、或いは更に帯電手段、クリーニング手段のうち少なくとも1つを一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に対して着脱可能にしたものであってよい。又、現像手段が単独で装置本体100Aに対して着脱可能なカートリッジ(現像カートリッジ)とされていてもよい。
The aspect of the process cartridge is not limited to that of the present embodiment, and at least the developing means is integrated into a cartridge as an image carrier and process means acting on the image carrier, or further At least one of the charging unit and the cleaning unit may be integrally formed as a cartridge so as to be detachable from the image forming apparatus main body. Further, the developing means may be a cartridge (developing cartridge) that can be detachably attached to the apparatus
現像容器23eには現像剤として、本実施例では実質的に非磁性樹脂トナー粒子のみから成る(通常通り外添剤を有していてよい。)非磁性1成分現像剤(トナー)が格納され、クリーナ容器25には1次転写工程後に感光ドラム21上に残ったトナーや、再転写現象により1次転写部T1で中間転写ベルト40から感光ドラム21上に転移してきたトナー、その他、異物が清掃部材24によって感光ドラム21上より剥ぎ取られ格納される。
In the developing
現像剤担持体である現像ローラ23aは、電気的に中抵抗の弾性層を有し、図中矢印R2方向、即ち、図中矢印R1方向に回転駆動される感光ドラム21と対向部にて同方向に回転駆動される。現像ローラ23aは、感光ドラム21に当接して回転し、又所定のバイアスが印加されてトナーを感光ドラム21に供給する。本実施例では、現像ローラ23aは、直径が18mmであり、ステンレスの芯金の周囲に、基層としてのウレタンゴム、その上の表層としてのカーボンを混ぜたウレタンゴムからなる弾性層を設けた多層構成とした。しかし、この限りではなく、芯金として、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属の円筒体を用い、弾性層の基層はNBR、EPDM、シリコーンゴム、ウレタンゴムなどのゴム材からなるものを用いても良く、また表層はエーテルウレタンやナイロンなどから構成されていても良い。
The developing
一方、現像剤供給部材である供給ローラ23cは発泡弾性層を有し、現像ローラ23aに当接して図中矢印R1方向、即ち、図中矢印R2方向に回転駆動される現像ローラ23aと当接部にて逆方向に駆動される。現像剤として非磁性1成分現像剤を用いる場合、現像剤を磁気力によって現像剤担持体に供給することができないので、供給ローラ23cは、現像ローラ23aに当接して回転することで、現像ローラ23a上にコートされたトナーを剥ぎ取りながら現像容器23e内のトナーを現像ローラ23aに付着させている。本実施例では、供給ローラ23cは、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属の芯金の周囲に弾性層としてウレタンフォームを設けた直径18mmのスポンジローラである。
On the other hand, the
現像剤規制部材である現像ブレード23bは、金属製の弾性板に樹脂コートを施しており、当接圧と現像ブレード23bの先端位置を調整して、高帯電量で、薄層のトナーコート(トナー層)を得ることができる。本実施例では、現像ブレード23bは、ストレート形状のバネ弾性を有するリン青銅板に、現像ローラ23aとの当接面にナイロンをコートしたものとした。しかし、この限りではなく、リン青銅板の代わりにステンレス板を用いても良いし、現像ブレード23bと現像ローラ23aとの当接面における金属板に、ナイロンではなくゴム材料などを接着又はコートしても良い。
The developing
図3は現像ローラ23aと現像ブレード23bとの当接ニップ部Nを更に拡大して示したものである。現像ブレード23bの先端よりニップ部Nの端までをニップ入口NEと呼び、その長さをNE長と呼ぶ。図4は現像ローラ23a上のトナーコート量(M/S)(mg/cm2)とNE長の関係を示したものである。同図から、NE長が大きいと、ニップ部Nへのトナーの取り込みが多くなり、トナーコート量(M/S)が大きくなることが分かる。しかしながら、トナーコート量(M/S)は大きくても、実際に帯電しているトナーは現像ローラ23aのトナーコートの下層(現像ローラ23a側)のトナーであることはよく知られている。つまり、現像ローラ23a上のトナーコートの上層(現像ブレード23b側)のトナーは帯電量が小さく、電界により現像、転写などの制御ができないので、カブリや転写不良の原因となる。そのため、トナーコート量(M/S)は小さくすることが好ましい。
FIG. 3 shows the contact nip N between the developing
次に、図5はトナーコート量(M/S)と現像ローラ23a上トナーの帯電量(Q/M)(μC/mg)の関係を示したものである。同図から、トナーコート量(M/S)が小さいほどトナー帯電量(Q/M)が大きくなることが分かる。これは、前述した帯電の弱い現像ローラ23a上のトナーコートの上層の部分が小さくなったことを示している。つまり、この現像ローラ23a上のトナーは、トナーコート量(M/S)を小さくしたことにより均一に帯電されていると言える。
Next, FIG. 5 shows the relationship between the toner coat amount (M / S) and the charge amount (Q / M) (μC / mg) of the toner on the developing
本実施例では、現像ブレード23bは、NE長1.0mm、当接圧約30gf/cm2に設定した。
In this embodiment, the developing
現像ローラ23a上のトナーコートは薄層であることが好ましいが、必要な画像濃度を得るために、適正なトナー量を供給すべく感光ドラム21の周速(本実施例では100mm/秒)に対して150%程度の周速比を持って回転駆動させている。この現像ローラ23aと感光ドラム21との周速比については、後述して詳しく説明する。
The toner coat on the developing
ここで、本実施例の画像形成装置100で用いた現像剤について説明する。
Here, the developer used in the
本実施例では、各画像形成部10にて使用する現像剤として、負帯電性の非磁性1成分現像剤を用いている。トナーは、通常、結着樹脂を着色成分(顔料、染料)により着色したものである公知、任意のものを使用することができる。好ましくは、画像の高精細化などのために体積平均粒径5μm〜8μmのものが好適に使用される。本実施例では、ブラックトナーは顔料としてカーボンブラックを含有する。 In this embodiment, a negatively chargeable non-magnetic one-component developer is used as the developer used in each image forming unit 10. As the toner, a publicly known and arbitrary toner obtained by coloring a binder resin with a coloring component (pigment, dye) can be used. Preferably, those having a volume average particle diameter of 5 μm to 8 μm are suitably used for high definition of images. In this embodiment, the black toner contains carbon black as a pigment.
ここで、トナーの体積平均粒径は、次のようにして測定した。測定装置としてはコールターカウンターTA−II型(コールター社製)を用い、個数平均分布及び体積平均分布を出力するインターフェイス(日科機製)及びCX−1パーソナルコンピュータ(キヤノン製)を接続し、電解液は1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調製する。 Here, the volume average particle diameter of the toner was measured as follows. A Coulter Counter TA-II type (manufactured by Coulter Inc.) was used as a measuring device, and an interface (manufactured by Nikka) and a CX-1 personal computer (manufactured by Canon) for outputting the number average distribution and volume average distribution were connected to the electrolyte solution. Prepare 1% NaCl aqueous solution using primary sodium chloride.
測定法としては上記電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を0.1〜5ml加え、更に測定試料を0.5〜50mg加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、コールターカウンターTA−II型により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて2〜40μmの粒子の粒度分布を測定して体積平均分布、個数平均分布を求める。これら求めた体積分布及び個数分布より体積平均粒径を得る。 As a measuring method, 0.1 to 5 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the above electrolytic aqueous solution, and 0.5 to 50 mg of a measurement sample is further added. The electrolyte solution in which the sample is suspended is subjected to dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and a particle size distribution of 2 to 40 μm particles is measured using a 100 μm aperture as an aperture with a Coulter counter TA-II type. Obtain volume average distribution and number average distribution. The volume average particle diameter is obtained from the volume distribution and number distribution thus obtained.
図6を参照して、ブラックトナーの帯電特性を、マゼンタトナーの帯電特性との比較において説明する。図6は、現像ローラ23a上にコートされたトナーを採取して、その帯電量と粒子数を測定したものをグラフにしたものであり、横軸はトナー粒子の帯電量であり、縦軸はその帯電量を持つ粒子数である。即ち、トナーの帯電量分布を表している。同図中の曲線101はマゼンタトナーの帯電量分布を表し、曲線102はブラックトナーの帯電量分布を表す。
With reference to FIG. 6, the charging characteristics of black toner will be described in comparison with the charging characteristics of magenta toner. FIG. 6 is a graph obtained by collecting the toner coated on the developing
ブラックトナーは、黒色を出すための代表的な顔料としてカーボンブラックを使用している。カーボンブラックを用いたトナーの体積抵抗率は他の色のトナーよりも低いため帯電量が小さくなることが知られている。このため、図6において曲線101(マゼンタトナー)と曲線102(ブラックトナー)とを比較すると、ブラックトナーの帯電量のピークは、マゼンタトナーの帯電量のピークよりも、帯電量が小さい方にある。これは、ブラックトナーの帯電量が小さくなっていることを示している。尚、本実施例では、カーボンブラックを使用していないマゼンタ以外のカラートナーであるシアントナー及びイエロートナーの帯電の傾向はマゼンタとほぼ同等である。従って、これらマゼンタ以外のカラートナーの帯電特性の図示及び説明は省略する。 The black toner uses carbon black as a representative pigment for producing a black color. It is known that the amount of charge is small because the volume resistivity of toner using carbon black is lower than that of other color toners. Therefore, comparing the curve 101 (magenta toner) and the curve 102 (black toner) in FIG. 6, the peak of the black toner charge amount is smaller than the peak of the magenta toner charge amount. . This indicates that the charge amount of the black toner is small. In this embodiment, the charging tendency of cyan toner and yellow toner, which are color toners other than magenta not using carbon black, is almost the same as that of magenta. Therefore, illustration and description of charging characteristics of color toners other than magenta are omitted.
(画像形成動作)
各画像形成部10での画像形成動作を更に説明すると、画像形成時には、感光ドラム21、現像ローラ23a、供給ローラ23c、帯電ローラ22の各部材は、上述のように図中矢印R1、R2、R3、R4の方向に回転駆動される。帯電ローラ22は、帯電バイアスが印加されると共に感光ドラム21に圧接されて従動回転し、感光ドラム21を所定の帯電電位に帯電させる。その後、帯電した感光ドラム21の表面は、続いて通過する露光部で印刷画像に応じた露光Lを受け、感光ドラム21の表面には静電像が形成される。本実施例では、露光手段(画像書き込み手段)たる各画像形成部10に設けられたレーザビームスキャナ30が、画像情報信号に応じてレーザ光を発し、プロセスカートリッジ20の現像容器23eとクリーナ容器25との間に形成されたスリットSを通して回転する感光ドラム21の表面を走査露光する。
(Image forming operation)
The image forming operation in each image forming unit 10 will be further described. At the time of image formation, the members of the
次に、感光ドラム21に形成された静電像は、現像ローラ23aとの対向部(現像領域)に到達する。現像領域においては、現像バイアスとして本実施例では所定のDCバイアスが印加され、感光ドラム21に当接して回転駆動される現像ローラ23上のトナーが、感光ドラム21上に形成された静電像に対応して感光ドラム21へと転移し、感光ドラム21上にトナー像が形成される。本実施例では、感光ドラム21の帯電極性(負)と同極性に帯電したトナーを、感光ドラム21上の露光により電位が減衰した部分に付着させる反転現像により、現像を行う。
Next, the electrostatic image formed on the
次に、感光ドラム21上に形成されたトナー像は、1次転写部T1において、感光ドラム21と1次転写バイアスが印加された転写ローラ41とにより形成される電界により、中間転写ベルト40上に1次転写される。
Next, the toner image formed on the
各画像形成部10では、それぞれの感光ドラム21から転写されたトナー像が中間転写ベルト40上でフルカラーの画像となるように同期をとって画像形成を行い、各感光ドラム21上から中間転写ベルト40へとトナー像を順次重ね合わせて1次転写する。こうして、フルカラーのトナー像が中間転写ベルト40上に形成される。
In each image forming unit 10, image formation is performed in synchronization so that the toner image transferred from each
ところで、1次転写工程において1次転写ローラ41に印加する1次転写バイアスは、電源を独立にしておけば、各色の1次転写部T1毎に最適なバイアスを印加することができる。1次転写バイアスは、1次転写ローラ41の抵抗値に応じて制御を行うことが一般に行われているが、最適値はトナーの帯電性によっても若干影響を受けることはよく知られている。例えば、ブラックトナーの1次転写部T1では、ブラック以外の色の1次転写部T1よりも大きいバイアスを印加して最適な1次転写を行う。
By the way, as the primary transfer bias applied to the
次に、2次転写部T2において、2次転写部材たる2次転写ローラ42に2次転写バイアスを印加して、中間転写ベルト40上に一次転写されたフルカラートナー像を、転写材P上に一括して2次転写する。
Next, in the secondary transfer portion T2, a secondary transfer bias is applied to the
前述したように、カーボンブラックを顔料として着色したブラックトナーは、カラートナーに比べて帯電量が小さい傾向がある。しかしながら、2次転写工程においては、1次転写のように全ての色のトナーの帯電量に応じて転写バイアスを制御できない。 As described above, a black toner colored with carbon black as a pigment tends to have a smaller charge amount than a color toner. However, in the secondary transfer process, the transfer bias cannot be controlled in accordance with the charge amounts of all color toners as in the primary transfer.
つまり、カラートナーは帯電量が大きいので、最適な2次転写バイアスはブラックトナーよりも高くなる。そのため、例えばカラートナーに合わせた2次転写バイアスを用いた場合、ブラックトナーにとっては最適値よりも強いバイアスとなる。これにより、所謂、つき抜け画像となり濃度薄となる場合がある。 That is, since the color toner has a large charge amount, the optimum secondary transfer bias is higher than that of the black toner. Therefore, for example, when a secondary transfer bias adapted to color toner is used, the bias is stronger than the optimum value for black toner. As a result, a so-called click-through image may be obtained and the density may be low.
逆にブラックトナーに合わせた2次転写バイアスを用いた場合には、カラートナーにとっては最適値よりも弱いバイアスとなり、2次転写後の濃度が薄くなる傾向がある。同時に、薄層でコートしているためブラックトナー像の濃度自体も薄くなる傾向となる。 Conversely, when a secondary transfer bias matched to black toner is used, the bias becomes weaker than the optimum value for the color toner, and the density after the secondary transfer tends to become thin. At the same time, since the coating is performed with a thin layer, the density of the black toner image tends to be thin.
そこで、本実施例では、現像ローラ23aの感光ドラム21に対する周速比を、複数の現像器間で変え、中間転写ベルト40上の現像剤の電荷量を調整する構成とする。好ましくは、複数の現像器23の内電気的抵抗が相対的に小さい現像剤を用いる現像器23における周速比を、電気的抵抗が相対的に大きい現像剤を用いる現像器23における周速比よりも大きくする。特に、本実施例では、現像剤としてカーボンブラックを用いて着色するブラックトナーを用いるブラック用現像器23Kの現像ローラ23aKの感光ドラム21Kに対する周速比を、他の現像器、即ち、イエロー、マゼンタ、シアンのカラー用現像器23Y、23M、23Cの現像ローラ23aY、23aM、23aCの感光ドラム21Y、21M、21Cに対する周速比よりも大きくする。
Therefore, in this embodiment, the peripheral speed ratio of the developing
現像ローラ23aの感光ドラム21に対する周速比は、これに限定されるものではないが、現像ローラ23aが感光ドラム21からの駆動を受ける場合にはギア比などの駆動伝達手段の構成を変更することで達成できる。又、ステッピングモータ等の独立の駆動源からの駆動により現像ローラ23aが駆動されている場合には、該駆動源のドライバを制御することにより、容易に現像ローラ23aの周速度を変更することができる。いずれも周知、慣用技術を用いて達成し得るので、周速度を変更する手段についてのこれ以上の詳しい説明は省略する。
The peripheral speed ratio of the developing
以下、具体的な実験例を参照して、更に詳しく説明する。 Hereinafter, it will be described in more detail with reference to specific experimental examples.
(実験例1)
表1は、ブラック用現像器23Kの現像ローラ23aKの感光ドラム21Kに対する周速比を変えて、中間転写ベルト40に転写されたトナー像の単位面積当たりの電荷量(Q/S)(μC/cm2)、転写材P上のカブリ、濃度、及びブラック用現像器23Kの現像ローラ23aKの長期使用に対する劣化度を示したものである。
(Experimental example 1)
Table 1 shows the amount of charge (Q / S) per unit area (Q / S) of toner image transferred to the
ここでは、カラー用現像器23Y、23M、23Cの現像ローラ23aY、23aM、23aCの感光ドラム21Y、21M、21Cに対する周速比は固定し、又ブラック用現像器23Kは、用いるトナーと、現像ローラ23aKの感光ドラム21Kに対する周速比を変える以外は、カラー用現像器23Y、23M、23Cと同一構成のままとした。
Here, the peripheral speed ratio of the developing rollers 23aY, 23aM, and 23aC of the
中間転写ベルト40上のトナー像の単位面積当たりの電荷量(Q/S)は、下記のような画像条件において、下記の装置、方法により測定した値とする。
The charge amount (Q / S) per unit area of the toner image on the
中間転写ベルト40上に10mm×10mmのベタ画像を形成するように画像形成装置100を動作させて、2次転写工程の前に画像形成装置100を電源をOFFするなどといった方法で中間転写ベルト40上に10mm×10mmのトナー像を形成する。その後、円筒濾紙を有する測定容器を用い、金属製の吸引口を取付け中間転写ベルト40の表面上のトナー像を形成しているトナーを過不足無く一様に吸引出来るように吸引圧を調整しトナーを吸引する。この時吸引された現像剤の電荷Qを、616ディジタルエレクトロメーター(KEITHLEY製)で測定する。電荷Qをトナー像の面積で割った値を単位面積当たりの電荷量(Q/S)とする。
The
又、転写材P上のカブリ(定着後)の評価基準は、次の通りである。
○:ほとんどない
△:かぶっているが実用可
×:実用不可
The evaluation criteria for fog (after fixing) on the transfer material P are as follows.
○: Almost △: Covered but practical use ×: Not practical
又、転写材P上の画像濃度(定着後)の評価基準は、次の通りである。
○:均一なベタ濃度を得る事ができる
△:軽微なベタ濃度ムラはあるが実用可
×:実用不可 濃度ムラや濃度薄が悪い
The evaluation criteria for the image density (after fixing) on the transfer material P are as follows.
○: Uniform solid density can be obtained. △: Slight solid density unevenness is possible but practical. ×: Not practical.
更に、ブラック用現像器23Kの現像ローラ23aKの劣化の評価基準は、間欠プリントにより10000ページ動作させた後に現像ローラ23aKを調査した結果であり、評価基準は次の通りである。
○:問題なし
△:軽微のトナー融着はあるが、画像では認識できないレベル
×:トナー融着がひどく、画像でも確認できる。又、表層の剥がれの発生がある。
Further, the evaluation criteria for the deterioration of the developing roller 23aK of the black developing
○: No problem Δ: Slight toner fusing, but unrecognizable level in image ×: Toner fusing is severe and can be confirmed in image In addition, peeling of the surface layer may occur.
2次転写バイアスについては、ブラック以外のトナーに最適なバイアス(本実施例では、イエロー、マゼンタ、シアンについて同一)を印加して画像の評価を行った。ここでは、2次転写部T2における転写バイアスを900V印加した。 As for the secondary transfer bias, an image was evaluated by applying an optimum bias (in this embodiment, the same for yellow, magenta, and cyan) to toner other than black. Here, a transfer bias of 900 V was applied at the secondary transfer portion T2.
ブラック用現像器23Kの現像ローラ23aKの感光ドラム21Kに対する周速比が上がると、中間転写ベルト40上のブラックトナー像の単位面積当たりの電荷量(Q/S)は増加する。カラー用現像器23Y、23M、23Cの現像ローラ23aY、23aM、23aCについては、感光ドラム21Y、21M、21Cに対する周速比を150%とすることにより、カラートナー像の単位面積当たりの電荷量(Q/S)は、上記条件の2次転写バイアスにおいてこれらのトナーを良好に2次転写することのできる20〜22μC/cm2の範囲であった。本実施例の構成では、カラー用現像器23Y、23M、23Cについては、上記周速比150%を超えると、高帯電でないトナーの絶対量が増え、カブリなどが生じることがあった。
When the peripheral speed ratio of the developing roller 23aK of the black developing
一方、転写材Pに転写されたブラック画像を観察したところ、十分な濃度を得るためには、ブラック用現像器23Kの現像ローラ23aKの感光ドラム21Kに対する周速比を155%より大きく、より好ましくは160%以上とする必要があることが確認された。こうすることにより、ブラックトナーの中間転写ベルト40上での単位面積当たりの電荷量(Q/S)をカラートナーのそれに近づけ、即ち、揃えることができる。そして、最適な2次転写バイアスの範囲を近づけ、即ち、揃えることができる。
On the other hand, when the black image transferred to the transfer material P is observed, in order to obtain a sufficient density, the peripheral speed ratio of the developing roller 23aK of the black developing
一方、ブラック用現像器23Kの現像ローラ23aKの感光ドラム21Kに対する周速比を200%以上にすると、高帯電量でないトナーの絶対量が増えるため、カブリの悪化が確認できた。更に、この周速を200%以上とすると、感光ドラム21K、供給ローラ23cとの摺擦により、ブラック用現像器23Kの現像ローラ23aKの劣化が早まった。
On the other hand, when the peripheral speed ratio of the developing roller 23aK of the black developing
従って、ブラック用現像器23Kの現像ローラ23aKの感光ドラム21Kに対する周速比は、155%より大きく、200%より小さくする。より好ましくはこの周速比は、160%以上、195%以下とする。即ち、カラー用現像器23Y、23M、23Cの現像ローラ23aY、23aM、23aCの周速に対してブラック用現像器23Kの現像ローラ23aKの周速を、105%以上、130%以下とする。
Therefore, the peripheral speed ratio of the developing roller 23aK of the black developing
斯かる周速比の範囲とすることにより、2次転写におけるフルカラー画像の観察結果を見てもブラックのつき抜けによる濃度ダウンが抑えられて、良好な画像を得ることが確認できた。 By setting the peripheral speed ratio in such a range, it was confirmed that even if the observation result of the full-color image in the secondary transfer was observed, the density reduction due to black penetration was suppressed and a good image was obtained.
本実施例では、カラー現像器23Y、23M、23Cの現像ローラ23aY、23aM、23aCの感光ドラム21Y、21M、21Cに対する周速比を150%、ブラック用現像器23Kの現像ローラ23aKの感光ドラム21Kに対する周速比を170%とすることにより全てのトナーの2次転写前の中間転写ベルト40上での単位面積当たりの電荷量(Q/S)を20μC/cm2〜22μC/cm2の範囲にほぼ均一に揃えた。これにより、更に良好に、カブリ、つき抜けなどがなく、画像濃度が重運な、極めて良好な結果を得ることができた。
In this embodiment, the peripheral speed ratio of the developing rollers 23aY, 23aM, 23aC of the
以上、本実施例によれば、2次転写性を向上させ、高画質のカラー画像を形成することができる。即ち、上述のように、現像ローラ23aの感光ドラム21に対する周速比を現像器間で変える構成とすることで、好ましくは、2次転写前の中間転写ベルト40上でのトナー像のトナーの単位面積当たりの電荷量を、ブラックトナーとカラートナーとで所定の範囲内に揃えることができ、各色トナーの2次転写バイアスの最適値を揃えることができるので、複数色のトナーで形成された中間転写ベルト40上のトナー像を良好に一括して2次転写することができる。特に、カーボンブラックを用いて着色するブラックトナーなど、電気的抵抗が他の色のトナーと大きく異なり、2次転写特性が他の色と大きく異なるトナーを用いる場合、そのトナーの2次転写特性を他の色と揃えることができるので極めて有用である。
As described above, according to this embodiment, it is possible to improve the secondary transfer property and form a high-quality color image. That is, as described above, the configuration in which the peripheral speed ratio of the developing
尚、本実施例では、イエロー・マゼンタ・シアンのカラートナーは、同じ帯電特性を有するものとして、これら各色用の現像器23Y、23M、23Cの現像ローラ23aY、23aM、23aCの感光ドラム21Y、21M、21Cに対する周速比は同じとした。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、各トナーの帯電特性に応じて、各色用の現像器23毎に現像剤担持体23a感光ドラム21に対する周速比を変えることができる。これにより、好ましくは、2次転写工程前の各色(1次色)トナー像のトナーの単位面積当たりの電荷量が、全色所定の範囲内に揃うようにすることができ、各色トナーの2次転写バイアスの最適値を揃えることができる。
In this embodiment, the yellow, magenta, and cyan color toners have the same charging characteristics, and the developing rollers 23aY, 23aM, and 23aC of the
又、中間転写体は、本実施例ではベルト体であるとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、公知のものを任意に用いることができる。例えば、端部を形成する枠体にシートを張設して成るドラム型、或いは中空若しくは中実円筒状のドラム型などとされるものであってもよい。 In the present embodiment, the intermediate transfer member is described as a belt member. However, the present invention is not limited to this, and any known transfer member can be used. For example, it may be a drum type in which a sheet is stretched on a frame forming an end portion, or a hollow or solid cylindrical drum type.
実施例2
次に、本発明の他の実施例について説明する。
Example 2
Next, another embodiment of the present invention will be described.
実施例1においては、画像形成装置100は、複数の像担持体を並置し、各像担持体から中間転写体に重ね合わせて順次1次転写したトナー像を、次いで転写材に一括して2次転写する、所謂、インライン方式の画像形成装置に本発明を適用した場合について説明したが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。
In the first exemplary embodiment, the
図7は、本発明を適用し得る画像形成装置の他の例の概略断面構成を示す。尚、実施例1の画像形成装置100と実質的に同一若しくは相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
FIG. 7 shows a schematic cross-sectional configuration of another example of an image forming apparatus to which the present invention can be applied. Elements having substantially the same or corresponding functions and configurations as those of the
図示の画像形成装置200は、図中矢印方向に回転可能な感光ドラム21を有する。感光ドラム21の周囲には、帯電ローラ22、レーザスキャナ30、回転式現像装置(回転現像ユニット)90、清掃部材24などが配置される。又、感光ドラム21に対向して中間転写ベルト40が図中矢印方向に周回移動可能に配置されており、中間転写ベルト40を介して感光ドラム21に対向するように1次転写ローラ41が設けられている。又、中間転写ベルト40に離接可能な2次転写ローラ42が設けられている。回転式現像装置90は、現像器支持体たる回転体91に、複数の現像器、ここでは、それぞれ現像剤としてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを収容した各色用の現像器23Y、23M、23C、23Kを有する。そして、回転体91を回転させることによって、所望の色用の現像器23を感光ドラム21に対向する位置(現像位置)に配置させ得るようになっている。感光ドラム21、帯電ローラ22、レーザスキャナ30、回転式現像装置90、1次転写ローラ41によって中間転写ベルト40に複数色の現像剤を形成する像形成手段を構成する。
The illustrated
斯かる構成において、実施例1にて説明した各画像形成部での画像形成プロセスと同様にして、帯電、露光工程が行われて、第1色目として例えばイエローの画像情報に応じた静電像が感光ドラム21上に形成される。そして、この静電像を、現像位置に配置されたイエロー用の現像器23Yによって現像し、イエローのトナー像とする。このトナー像は、次いで、1次転写部T1において回転する中間転写ベルト40に1次転写される。
In such a configuration, similarly to the image forming process in each image forming unit described in the first embodiment, the charging and exposure steps are performed, and the electrostatic image corresponding to, for example, yellow image information as the first color. Are formed on the
第2色目から第4色目についても上記同様に、帯電、露光、現像、1次転写が行われ、中間転写ベルト40に各色重ね合わされたトナー像が形成される。このタイミングで2次転写ローラ42が中間転写ベルト40に当接し、次いで、中間転写ベルト40上のトナー像を、記録材供給部(図示せず)から搬送された転写材P上に一括して転写する。
In the same manner as described above, charging, exposure, development, and primary transfer are performed for the second to fourth colors, and a toner image in which each color is superimposed is formed on the
斯かる画像形成装置200においても、実施例1の画像形成装置100と同様に、例えば、現像剤として、非磁性1成分現像剤のブラックトナーと、イエロー・マゼンタ・シアンのカラートナーとを用いる場合、ブラックトナーとカラートナーとでは、帯電特性が異なる。そのため、2次転写部T2における転写性がブラックトナーとカラートナーとで大きく異なる。
In such an
そこで、実施例1と同様に、本発明を適用し、ここではブラック現像器23Kの現像ローラ23aKの感光ドラム21に対する周速比を、カラー現像器23Y、23M、23Cの現像ローラ23aY、23aM、23aCの感光ドラム21に対する周速比よりも速くする。
Therefore, as in the first embodiment, the present invention is applied. Here, the peripheral speed ratio of the developing roller 23aK of the black developing
これによって、実施例1にて説明したように、好ましくは、2次転写前の中間転写ベルト40上でのトナー像のトナーの単位面積当たりの電荷量を、ブラックトナーとカラートナーとで所定の範囲内に揃えることができ、各色トナーの2次転写バイアスの最適値を揃えることができるので、複数色の現像剤に対し良好な2次転写を行うことができる。
Accordingly, as described in the first embodiment, it is preferable that the charge amount per unit area of the toner image on the
又、1つの像担持体に対し複数の現像手段が設けられたセットを複数組有し、それぞれの像担持体から1つの中間転写体上に、複数種類の現像剤から成る重ね合わせ像を形成し、これを転写材に転写するものであっても上記同様本発明を適用することができる。用いるトナーの帯電特性、例えば、電気的抵抗に応じて、複数の現像手段間で現像剤担持体の像担持体に対する周速比を変えることで、典型的には、電気的抵抗の小さいトナーを用いる現像手段の現像剤担持体の像担持体に対する周速比を速くすることで、同じ効果を得ることができる。 In addition, a plurality of sets each provided with a plurality of developing means are provided for one image carrier, and a superimposed image composed of a plurality of types of developer is formed on each intermediate transfer member from each image carrier. However, the present invention can also be applied in the same manner as described above even if this is transferred to a transfer material. By changing the peripheral speed ratio of the developer carrier to the image carrier between a plurality of developing means according to the charging characteristics of the toner to be used, for example, the electrical resistance, a toner having a small electrical resistance is typically used. The same effect can be obtained by increasing the peripheral speed ratio of the developer carrying member of the developing means to the image carrier.
以上、本実施例の構成によっても、実施例1と同様の効果を得ることができ、2次転写性を向上させ、高画質のカラー画像を形成することが可能となった。 As described above, even with the configuration of this example, the same effects as those of Example 1 can be obtained, and the secondary transfer property can be improved and a high-quality color image can be formed.
尚、上述の実施例においては、現像剤は全て非磁性1成分現像剤であるとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、複数の現像器のうちいずれかが非磁性1成分現像剤を用い、いずれかが磁性1成分現像剤を用いる構成においても、トナーの転写特性、帯電特性に応じて、現像器の現像剤担持体の像担持体に対する周速比を現像器間で変えることにより、上記実施例と同様、全ての色の現像剤像に対して良好な2次転写を行うことができる。又、従来周知の、主に非磁性樹脂トナー粒子と、磁性キャリア粒子とを備える2成分現像剤を用いる場合にも、本発明を適用することができ、この場合、トナーの帯電特性、典型的にはトナー及び/又はキャリアの電気的抵抗(体積抵抗率)に応じて、現像器の現像剤担持体の像担持体に対する周速比を現像器間で変えることにより(トナー及び/又はキャリアの電気的抵抗が相対的に低い現像器について該周速比を増大させる)、上記実施例と同様、全ての色の現像剤像に対して良好な2次転写を行うことができる。 In the above-described embodiments, the developer is assumed to be a non-magnetic one-component developer, but the present invention is not limited to this. For example, even in a configuration in which one of a plurality of developing units uses a non-magnetic one-component developer and one of them uses a magnetic one-component developer, the developer of the developing unit depends on the transfer characteristics and charging characteristics of the toner. By changing the peripheral speed ratio of the carrier to the image carrier between the developing devices, good secondary transfer can be performed on the developer images of all colors as in the above-described embodiment. The present invention can also be applied to a well-known two-component developer mainly including non-magnetic resin toner particles and magnetic carrier particles. In this case, the toner charging characteristics, typical According to the electrical resistance (volume resistivity) of the toner and / or carrier, the peripheral speed ratio of the developer carrier of the developer to the image carrier is changed between the developers (toner and / or carrier). The peripheral speed ratio is increased for a developing device having a relatively low electrical resistance), and good secondary transfer can be performed on developer images of all colors as in the above-described embodiment.
10 画像形成部
20 プロセスカートリッジ
21 感光ドラム(像担持体)
22 帯電ローラ(帯電手段)
23 現像器(現像手段)
23a 現像ローラ(現像剤担持体)
23b 現像ブレード(現像剤規制部材)
23c 供給ローラ(現像剤供給部材)
23d 現像剤攪拌部材
23e 現像容器
24 清掃部材(クリーニング手段)
25 クリーナ容器
40 中間転写ベルト(中間転写体)
41 1次転写ローラ(1次転写部材)
42 2次転写ローラ(2次転写部材)
60 定着装置
P 転写材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image formation part 20
22 Charging roller (charging means)
23 Developer (Developing means)
23a Development roller (developer carrier)
23b Development blade (developer regulating member)
23c Supply roller (developer supply member)
23d
25
41 Primary transfer roller (primary transfer member)
42 Secondary transfer roller (secondary transfer member)
60 Fixing device P Transfer material
Claims (10)
前記現像剤担持体の前記像担持体に対する周速比を前記複数の現像器間で変えることを特徴とする画像形成装置。 Image forming means capable of forming developer images of a plurality of colors, an intermediate transfer body to which developer images of a plurality of colors are transferred from the image forming means, and developer images of a plurality of colors formed on the intermediate transfer body A transfer unit that collectively transfers the image to a transfer material, wherein the image forming unit rotates at least one image carrier and rotates to supply developers of different colors to the image carrier. In an image forming apparatus having a plurality of developing units each including an agent carrier,
An image forming apparatus, wherein a peripheral speed ratio of the developer carrier to the image carrier is changed between the plurality of developing devices.
Priority Applications (1)
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JP2003309104A JP2005077842A (en) | 2003-09-01 | 2003-09-01 | Image forming apparatus |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006267949A (en) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Fuji Xerox Co Ltd | Developing device and image forming apparatus |
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2003
- 2003-09-01 JP JP2003309104A patent/JP2005077842A/en active Pending
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