JP2005077842A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2005077842A JP2003309104A JP2003309104A JP2005077842A JP 2005077842 A JP2005077842 A JP 2005077842A JP 2003309104 A JP2003309104 A JP 2003309104A JP 2003309104 A JP2003309104 A JP 2003309104A JP 2005077842 A JP2005077842 A JP 2005077842A
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稔 松隈
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus of an intermediate transfer system, in which developer images formed with developers in a plurality of colors on an intermediate transfer body can be transferred secondarily together in a proper state and image failures, such as low density in the image, can be prevented. <P>SOLUTION: The image forming apparatus 100 is equipped with an image forming means 10 which can form developer images in a plurality of colors; an intermediate transfer body 40 where the developer images in a plurality of colors are transferred from the image forming means 10; and a transfer means 42 which transfers in batch the developer images in a plurality of colors formed on the intermediate transfer body 40 to a transfer material P. The image forming means 10 has at least one image carrying body 21 and a plurality of development devices 23, each being equipped with a developer carrying body 23a which rotates and supplies a developer of the respective color different from others to the image carrying body 21. The peripheral speed ratio of the developer carrying body 23a to the image carrying body 21 is varied in the plurality of developing devices. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

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。
特開平9−22156号公報
Here, in Patent Document 1, each station is provided in an image forming apparatus configured to transfer a toner image formed on each photosensitive drum provided in a plurality of stations onto a transfer sheet conveyed by a transfer sheet conveyance sheet. It is disclosed that the peripheral speed of the developing sleeve of the developing device using the two-component developing system is made faster at the black station than at the other stations. However, such conventional technology does not relate to an intermediate transfer type image forming apparatus, and does not mention anything about adjusting the charge amount of toner on the intermediate transfer member.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-22156

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 image forming apparatus 100 according to the present embodiment corresponds to an image information signal transmitted from an external device such as a personal computer that is communicably connected to the apparatus main body 100A or a document reading apparatus connected to the apparatus main body 100A. This is an intermediate transfer type full color laser beam printer capable of forming and outputting a recorded image on a transfer material, for example, a recording sheet, an OHP sheet, a cloth or the like, using an electrophotographic system.

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 image forming apparatus 100 will be described. The image forming apparatus is an intermediate transfer body (intermediate transfer) that is driven in the direction of arrow A in FIG. Belt) 40. As image forming means for forming developer images of a plurality of colors on the intermediate transfer belt 40 around the intermediate transfer belt 40, yellow (Y) and magenta (M ), Cyan (C), and black (K), a plurality of image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K are provided. For example, when a four-color full-color image is formed, the toner images formed in the respective image forming units are transferred to the respective images by the primary transfer rollers 41Y, 41M, 41C, and 41K that are primary transfer members via the intermediate transfer belt 40. In the primary transfer portion T1 facing the carriers 21Y, 21M, 21C, and 21K, the primary transfer rollers 41Y, 41M, 41C, and 41K to which the primary transfer bias is applied are electrostatically applied on the intermediate transfer belt 40. Thus, a primary transfer is performed, and a full-color toner image superimposed on the intermediate transfer belt 40 is formed.

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 intermediate transfer belt 40 moves as the surface of the driven intermediate transfer belt 40 moves, and the secondary transfer roller 42 as the secondary transfer member and the intermediate transfer belt 40 come into contact with each other. At the nip portion (secondary transfer portion) T2, the secondary transfer roller 42 to which a secondary transfer bias is applied is electrostatically subjected to secondary transfer collectively onto the transfer material P. The transfer material P is supplied by a transfer material supply roller 51 or the like from a cassette 51 serving as a transfer material storage unit of the transfer material supply unit 50 in synchronization with the timing at which the toner image on the intermediate transfer belt 40 reaches the secondary transfer unit T2. Paper is conveyed.

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 intermediate transfer belt 40 and conveyed to the fixing unit 60, where the transfer material P is heated and pressed by a fixing roller 61 and a pressure roller 62 provided with a heating unit. The image is fixed. The transfer material P on which the toner image is fixed is discharged to a tray 73 which is a transfer material discharge portion through a discharge path 72 by a discharge roller 71 of the transfer material discharge portion 70. Thus, a recorded image is formed on the transfer material P, and image formation is completed.

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 image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K will be described in more detail. In the image forming apparatus 100 of this embodiment, the basic configuration and basic operation of each of the image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K are common except that the color of the toner image to be formed is different. When there is no particular distinction, the subscripts Y, M, C, and K attached to the reference numerals in the drawing are omitted to indicate that the element belongs to one of the image forming units, and a general description will be given. .

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 photosensitive drum 21 and a charging means. A charging roller 22 that can be developed, a developing device 23 that is a developing means, and a cleaning member 24 that is a cleaning means for the image carrier, and a primary transfer bias is applied to the back surface of the intermediate transfer belt 40 at the primary transfer portion T1. A primary transfer roller 41 which is a primary transfer member in contact therewith is provided. The charging roller 22, the cleaning member 24, and the photosensitive drum 21 are supported by a cleaner container 25. The developing device 23 includes a developing roller 23a as a developer carrying member, a developing blade 23b as a developer regulating member, a supply roller 23c as a developer supplying member, a developer stirring member 23d, and the like in a developing container 23e.

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 photosensitive drum 21, the charging roller 22, the developing device 23, and the cleaning member 24 are integrated into a cartridge by integrally connecting the developing container 23 e and the cleaner container 25, thereby configuring the process cartridge 20. The main body 100A is detachable. The process cartridge 20 is detachably mounted on the apparatus main body 100A via a mounting means 80, such as a guide member and a positioning member, provided in the apparatus main body 100A. When the process cartridge 20 is properly attached to the apparatus main body 100A, a charging roller is supplied from a voltage applying means (not shown) provided in the apparatus main body 100A via contacts (not shown) on the apparatus main body side and the process cartridge side. 22, a predetermined bias can be applied to each of the developing roller 23a and the like. Similarly, when the process cartridge 20 is properly attached to the apparatus main body 100A, drive transmission members (not shown) on the apparatus main body side and the process cartridge side are connected, and a drive source (see FIG. The drive from (not shown) can be transmitted to the process cartridge 20. In this embodiment, the drive from the drive source provided in the apparatus main body 100A is transmitted to the photosensitive drum 21 via the drive transmission member, and this drive force is supplied to the developing roller 23a of the developing unit 23 via the gear train and the like. It is transmitted to the roller 23c, the developer stirring member 23d, and the like.

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 main body 100A.

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 container 23e, a nonmagnetic one-component developer (toner) that is substantially composed only of nonmagnetic resin toner particles (may have an external additive as usual) is stored as a developer. In the cleaner container 25, toner remaining on the photosensitive drum 21 after the primary transfer process, toner transferred from the intermediate transfer belt 40 to the photosensitive drum 21 in the primary transfer portion T1 due to a retransfer phenomenon, and other foreign matters are contained. It is peeled off from the photosensitive drum 21 by the cleaning member 24 and stored.

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 roller 23a, which is a developer carrying member, has an elastic layer having an electrically medium resistance, and is the same as the photosensitive drum 21 that is driven to rotate in the direction of arrow R2 in the drawing, that is, the direction of arrow R1 in the drawing. It is rotationally driven in the direction. The developing roller 23 a rotates in contact with the photosensitive drum 21, and a predetermined bias is applied to supply the toner to the photosensitive drum 21. In this embodiment, the developing roller 23a has a diameter of 18 mm, and is a multilayer in which an elastic layer made of urethane rubber as a base layer and carbon as a surface layer is provided around a stainless steel core. The configuration. However, the present invention is not limited to this, and a metal cylindrical body such as aluminum, aluminum alloy, or stainless steel is used as the core metal, and the base layer of the elastic layer is made of a rubber material such as NBR, EPDM, silicone rubber, urethane rubber, or the like. The surface layer may be composed of ether urethane or nylon.

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 supply roller 23c, which is a developer supply member, has a foamed elastic layer and comes into contact with the development roller 23a that is driven to rotate in the direction of arrow R1 in the drawing, that is, the direction of arrow R2 in the drawing. Driven in the reverse direction. When a non-magnetic one-component developer is used as the developer, the developer cannot be supplied to the developer carrying member by magnetic force. Therefore, the supply roller 23c rotates in contact with the development roller 23a, thereby developing roller. The toner in the developing container 23e is adhered to the developing roller 23a while peeling off the toner coated on the 23a. In the present embodiment, the supply roller 23c is a sponge roller having a diameter of 18 mm in which urethane foam is provided as an elastic layer around a metal core such as aluminum, aluminum alloy, or stainless steel.

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 blade 23b, which is a developer regulating member, is provided with a resin coating on a metal elastic plate. By adjusting the contact pressure and the tip position of the developing blade 23b, a high-charge amount and a thin toner coat ( Toner layer) can be obtained. In this embodiment, the developing blade 23b is formed by coating a nylon bronze plate on a contact surface with the developing roller 23a on a phosphor bronze plate having a straight spring elasticity. However, this is not restrictive, and a stainless steel plate may be used instead of the phosphor bronze plate, and a rubber plate or the like is bonded or coated on the metal plate on the contact surface between the developing blade 23b and the developing roller 23a instead of nylon. May be.

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 roller 23a and the developing blade 23b in a further enlarged manner. From the tip of the developing blade 23b to the end of the nip portion N is called a nip inlet NE, and its length is called an NE length. FIG. 4 shows the relationship between the toner coat amount (M / S) (mg / cm 2 ) on the developing roller 23a and the NE length. From the figure, it is understood that when the NE length is large, the toner is taken into the nip portion N and the toner coat amount (M / S) is increased. However, even if the toner coat amount (M / S) is large, it is well known that the toner that is actually charged is the toner below the toner coat of the developing roller 23a (on the developing roller 23a side). That is, the toner on the upper layer of the toner coat (developing blade 23b side) on the developing roller 23a has a small charge amount, and development and transfer cannot be controlled by an electric field, which causes fogging and transfer failure. Therefore, it is preferable to reduce the toner coat amount (M / S).

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 roller 23a. From the figure, it can be seen that the toner charge amount (Q / M) increases as the toner coat amount (M / S) decreases. This indicates that the upper layer portion of the toner coat on the developing roller 23a, which is weakly charged, is reduced. That is, it can be said that the toner on the developing roller 23a is uniformly charged by reducing the toner coat amount (M / S).

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 blade 23b was set to have a NE length of 1.0 mm and a contact pressure of about 30 gf / cm 2 .

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 roller 23a is preferably a thin layer, but in order to obtain a necessary image density, the peripheral speed of the photosensitive drum 21 (100 mm / second in this embodiment) is supplied to supply an appropriate amount of toner. On the other hand, it is driven to rotate with a peripheral speed ratio of about 150%. The peripheral speed ratio between the developing roller 23a and the photosensitive drum 21 will be described in detail later.

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 image forming apparatus 100 of this embodiment will be described.

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 roller 23a and measuring the charge amount and the number of particles. The horizontal axis represents the charge amount of the toner particles, and the vertical axis represents the charge amount. This is the number of particles with that charge amount. That is, it represents the toner charge amount distribution. A curve 101 in the figure represents the charge amount distribution of the magenta toner, and a curve 102 represents the charge amount distribution of the black toner.

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 photosensitive drum 21, the developing roller 23a, the supply roller 23c, and the charging roller 22 are shown by arrows R1, R2, It is rotationally driven in the direction of R3 and R4. The charging roller 22 is applied with a charging bias, is pressed against the photosensitive drum 21 and is driven to rotate, and charges the photosensitive drum 21 to a predetermined charging potential. Thereafter, the charged surface of the photosensitive drum 21 is subjected to an exposure L corresponding to the print image in the exposure unit that passes through, and an electrostatic image is formed on the surface of the photosensitive drum 21. In this embodiment, the laser beam scanner 30 provided in each image forming unit 10 serving as an exposure unit (image writing unit) emits laser light in accordance with an image information signal, and the developing container 23e and the cleaner container 25 of the process cartridge 20 are used. The surface of the rotating photosensitive drum 21 is scanned and exposed through a slit S formed therebetween.

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 photosensitive drum 21 reaches a portion (developing region) facing the developing roller 23a. In the developing area, a predetermined DC bias is applied as a developing bias in this embodiment, and the toner on the developing roller 23 that is rotationally driven in contact with the photosensitive drum 21 is formed on the photosensitive drum 21 by an electrostatic image. The toner image is transferred to the photosensitive drum 21 and a toner image is formed on the photosensitive drum 21. In this embodiment, development is performed by reversal development in which toner charged to the same polarity as the charging polarity (negative) of the photosensitive drum 21 is attached to a portion of the photosensitive drum 21 where the potential is attenuated by exposure.

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 photosensitive drum 21 is transferred onto the intermediate transfer belt 40 by an electric field formed by the photosensitive drum 21 and the transfer roller 41 to which the primary transfer bias is applied in the primary transfer portion T1. Primary transfer.

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 photosensitive drum 21 becomes a full-color image on the intermediate transfer belt 40, and the intermediate transfer belt is transferred from each photosensitive drum 21. The toner images are sequentially superposed onto the toner 40 and transferred to the primary position. Thus, a full color toner image is formed on the intermediate transfer belt 40.

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 primary transfer roller 41 in the primary transfer process, an optimum bias can be applied to each primary transfer portion T1 of each color if the power source is made independent. The primary transfer bias is generally controlled according to the resistance value of the primary transfer roller 41, but it is well known that the optimum value is slightly affected by the chargeability of the toner. For example, in the primary transfer portion T1 of black toner, a larger bias than that of the primary transfer portion T1 of a color other than black is applied to perform optimal primary transfer.

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 secondary transfer roller 42 as a secondary transfer member, and the full-color toner image primarily transferred onto the intermediate transfer belt 40 is transferred onto the transfer material P. Secondary transfer at once.

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 roller 23a to the photosensitive drum 21 is changed between a plurality of developing units to adjust the charge amount of the developer on the intermediate transfer belt 40. Preferably, the peripheral speed ratio in the developing unit 23 using a developer having a relatively small electrical resistance among the plurality of developing units 23 is equal to the peripheral speed ratio in the developing unit 23 using a developer having a relatively large electrical resistance. Larger than. In particular, in this embodiment, the peripheral speed ratio of the developing roller 23aK to the photosensitive drum 21K of the black developing device 23K using black toner colored with carbon black as a developer is set to other developing devices, that is, yellow, magenta. The peripheral speed ratio of the developing rollers 23aY, 23aM, 23aC of the cyan color developing devices 23Y, 23M, 23C to the photosensitive drums 21Y, 21M, 21C is set larger.

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 roller 23a to the photosensitive drum 21 is not limited to this, but when the developing roller 23a is driven from the photosensitive drum 21, the configuration of the drive transmission means such as a gear ratio is changed. Can be achieved. In addition, when the developing roller 23a is driven by driving from an independent driving source such as a stepping motor, the peripheral speed of the developing roller 23a can be easily changed by controlling the driver of the driving source. it can. Any of them can be achieved by using well-known and conventional techniques, so further detailed description of the means for changing the peripheral speed will be omitted.

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 intermediate transfer belt 40 by changing the peripheral speed ratio of the developing roller 23aK of the black developing device 23K to the photosensitive drum 21K (μC / cm 2 ), fog on the transfer material P, density, and degree of deterioration of the developing device 23K for black over a long period of use of the developing roller 23aK.

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 color developing units 23Y, 23M, and 23C to the photosensitive drums 21Y, 21M, and 21C is fixed, and the black developing unit 23K includes the toner to be used and the developing roller. Except for changing the peripheral speed ratio of the 23aK to the photosensitive drum 21K, the same configuration as that of the color developing devices 23Y, 23M, and 23C was maintained.

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 intermediate transfer belt 40 is a value measured by the following apparatus and method under the following image conditions.

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 image forming apparatus 100 is operated so as to form a solid image of 10 mm × 10 mm on the intermediate transfer belt 40, and the image forming apparatus 100 is turned off before the secondary transfer process. A 10 mm × 10 mm toner image is formed thereon. After that, using a measurement container having a cylindrical filter paper, a suction port made of metal is attached, and the suction pressure is adjusted so that the toner forming the toner image on the surface of the intermediate transfer belt 40 can be sucked uniformly without excess or deficiency. Aspirate the toner. The charge Q of the developer sucked at this time is measured with a 616 digital electrometer (manufactured by KEITHLEY). A value obtained by dividing the charge Q by the area of the toner image is defined as a charge amount (Q / S) per unit area.

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 device 23K are the results of examining the developing roller 23aK after the 10,000 pages are operated by intermittent printing, and the evaluation criteria are as follows.
○: 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.

Figure 2005077842
Figure 2005077842

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 unit 23K to the photosensitive drum 21K increases, the charge amount (Q / S) per unit area of the black toner image on the intermediate transfer belt 40 increases. For the developing rollers 23aY, 23aM, and 23aC of the color developing units 23Y, 23M, and 23C, the charge amount per unit area of the color toner image is set by setting the peripheral speed ratio with respect to the photosensitive drums 21Y, 21M, and 21C to 150%. Q / S) was in the range of 20 to 22 μC / cm 2 in which these toners could be satisfactorily transferred to the secondary transfer bias under the above conditions. In the configuration of this embodiment, in the color developing units 23Y, 23M, and 23C, if the peripheral speed ratio exceeds 150%, the absolute amount of toner that is not highly charged increases, and fogging may occur.

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 device 23K to the photosensitive drum 21K is larger than 155%, more preferably. Has been confirmed to be 160% or more. By doing so, the charge amount (Q / S) per unit area of the black toner on the intermediate transfer belt 40 can be brought close to that of the color toner, that is, aligned. Then, the optimum secondary transfer bias range can be brought close to, that is, aligned.

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 unit 23K to the photosensitive drum 21K is set to 200% or more, the absolute amount of toner that is not a high charge amount increases, and thus deterioration of fog can be confirmed. Further, when the peripheral speed is set to 200% or more, the developing roller 23aK of the black developing device 23K is rapidly deteriorated due to sliding friction with the photosensitive drum 21K and the supply roller 23c.

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 unit 23K to the photosensitive drum 21K is set to be larger than 155% and smaller than 200%. More preferably, the peripheral speed ratio is 160% or more and 195% or less. That is, the peripheral speed of the developing roller 23aK of the black developing unit 23K is set to 105% or more and 130% or less with respect to the peripheral speed of the developing rollers 23aY, 23aM, and 23aC of the color developing units 23Y, 23M, and 23C.

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 color developing units 23Y, 23M, 23C to the photosensitive drums 21Y, 21M, 21C is 150%, and the photosensitive drum 21K of the developing roller 23aK of the black developing unit 23K. By setting the peripheral speed ratio to 170%, the charge amount (Q / S) per unit area on the intermediate transfer belt 40 before secondary transfer of all toners is in the range of 20 μC / cm 2 to 22 μC / cm 2 . Almost evenly aligned. As a result, it was possible to obtain a very good result with better image density and no fogging or slipping out.

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 roller 23a to the photosensitive drum 21 is changed between the developing devices, and the toner of the toner image on the intermediate transfer belt 40 before the secondary transfer is preferably changed. The amount of charge per unit area can be set within a predetermined range for the black toner and the color toner, and the optimum value of the secondary transfer bias of each color toner can be set, so that the toner is formed of a plurality of color toners. The toner images on the intermediate transfer belt 40 can be secondarily transferred in a good batch. In particular, when using a toner whose electrical resistance is significantly different from that of other colors, such as black toner colored using carbon black, and whose secondary transfer characteristics are significantly different from those of other colors, the secondary transfer characteristics of the toner are reduced. It is extremely useful because it can be aligned with other colors.

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 photosensitive drums 21Y and 21M of the developing units 23Y, 23M, and 23C for these colors are used. The peripheral speed ratio for 21C was the same. However, the present invention is not limited to this, and the peripheral speed ratio with respect to the developer carrying member 23a of the photosensitive drum 21 can be changed for each developing device 23 for each color according to the charging characteristics of each toner. Accordingly, it is preferable that the charge amount per unit area of the toner of each color (primary color) toner image before the secondary transfer step can be set within a predetermined range for all the colors. The optimum value of the next transfer bias can be made uniform.

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 image forming apparatus 100 includes a plurality of image carriers arranged side by side, and a toner image that is sequentially primary-transferred by superimposing each image carrier on the intermediate transfer member, and then transferring the toner images onto the transfer material in a batch. Although the case where the present invention is applied to a so-called in-line image forming apparatus that performs next transfer has been described, the present invention is not limited to such an embodiment.

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 image forming apparatus 100 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

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 image forming apparatus 200 includes a photosensitive drum 21 that can rotate in the direction of an arrow in the drawing. Around the photosensitive drum 21, a charging roller 22, a laser scanner 30, a rotary developing device (rotary developing unit) 90, a cleaning member 24, and the like are arranged. Further, an intermediate transfer belt 40 is disposed so as to face the photosensitive drum 21 so as to be capable of rotating in the direction of the arrow in the drawing, and a primary transfer roller 41 is provided so as to face the photosensitive drum 21 via the intermediate transfer belt 40. It has been. In addition, a secondary transfer roller 42 that is detachable from the intermediate transfer belt 40 is provided. The rotary developing device 90 includes a developing unit 23Y for each color containing toner of each color of yellow, magenta, cyan, and black as a developer. 23M, 23C, 23K. Then, by rotating the rotating body 91, the developing unit 23 for a desired color can be arranged at a position (developing position) facing the photosensitive drum 21. The photosensitive drum 21, the charging roller 22, the laser scanner 30, the rotary developing device 90, and the primary transfer roller 41 constitute an image forming unit that forms a plurality of colors of developer on the intermediate transfer belt 40.

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 photosensitive drum 21. Then, this electrostatic image is developed by the yellow developing device 23Y disposed at the developing position to obtain a yellow toner image. This toner image is then primarily transferred to the intermediate transfer belt 40 that rotates in the primary transfer portion T1.

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 intermediate transfer belt 40. At this timing, the secondary transfer roller 42 comes into contact with the intermediate transfer belt 40, and then the toner image on the intermediate transfer belt 40 is collectively collected on the transfer material P conveyed from a recording material supply unit (not shown). Transcript.

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 image forming apparatus 200, as in the image forming apparatus 100 of the first embodiment, for example, as a developer, a non-magnetic one-component developer black toner and yellow, magenta, and cyan color toners are used. The black toner and the color toner have different charging characteristics. Therefore, the transferability at the secondary transfer portion T2 is greatly different between the black toner and the color toner.

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 unit 23K to the photosensitive drum 21 is set to the developing rollers 23aY, 23aM of the color developing units 23Y, 23M, and 23C. It is faster than the peripheral speed ratio of 23aC to the photosensitive drum 21.

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 intermediate transfer belt 40 before the secondary transfer is set to a predetermined value between the black toner and the color toner. Since the optimum values of the secondary transfer bias of each color toner can be made uniform, good secondary transfer can be performed for a plurality of color developers.

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.

本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略縦断面図である。1 is a schematic longitudinal sectional view of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. 図1の画像形成装置の画像形成部の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of an image forming unit of the image forming apparatus in FIG. 1. 図1の画像形成装置における現像ローラと現像ブレードのニップ部の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a nip portion between a developing roller and a developing blade in the image forming apparatus of FIG. 1. 現像ブレードのニップ入口の長さ(NE長)とトナーコート量(M/S)との関係を説明するためのグラフ図である。FIG. 6 is a graph for explaining the relationship between the length (NE length) of the nip inlet of the developing blade and the toner coat amount (M / S). トナーコート量(M/S)とトナー帯電量(Q/M)との関係を説明するためのグラフ図である。FIG. 6 is a graph for explaining a relationship between a toner coat amount (M / S) and a toner charge amount (Q / M). ブラックトナーとマゼンタトナーの現像ローラ上でのトナーの帯電特性を説明するためのグラフ図である。FIG. 6 is a graph for explaining toner charging characteristics of a black toner and a magenta toner on a developing roller. 本発明に係る画像形成装置の他の実施例の概略断面構成図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional configuration diagram of another embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

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 Process cartridge 21 Photosensitive drum (image carrier)
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 Developer stirring member 23e Developer container 24 Cleaning member (cleaning means)
25 Cleaner container 40 Intermediate transfer belt (intermediate transfer member)
41 Primary transfer roller (primary transfer member)
42 Secondary transfer roller (secondary transfer member)
60 Fixing device P Transfer material

Claims (10)

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。
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.
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ことを特徴とする請求項1の画像形成装置。   2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the peripheral speed ratio is changed for each of the plurality of developing devices in accordance with an electric resistance of each developer used by the plurality of developing devices. 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ことを特徴とする請求項1又は2の画像形成装置。   The peripheral speed ratio in a developing device using a developer having a relatively small electrical resistance among the plurality of developing devices is larger than the peripheral speed ratio in a developing device using a developer having a relatively large electrical resistance. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus. 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ことを特徴とする請求項1、2又は3の画像形成装置。   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 larger than the peripheral speed ratio in the other developing devices. The image forming apparatus according to claim 1, 2, or 3. 前記黒色の現像剤は、カーボンブラックを含有することを特徴とする請求項4の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 4, wherein the black developer contains carbon black. 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%であることを特徴とする請求項4又は5の画像形成装置。   6. The image formation according to claim 4, wherein a peripheral speed of the developer carrier of the black developer is 105% to 130% of a peripheral speed of the developer carrier of another developer. apparatus. 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ことを特徴とする請求項1〜6のいずれかの項に記載の画像形成装置。   The charge amount 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 is set within a predetermined range for all colors. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the peripheral speed ratio in each of the plurality of developing devices is set. 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ことを特徴とする請求項1〜7のいずれかの項に記載の画像形成装置。   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, and the development formed on each image carrier The image forming apparatus according to claim 1, wherein the agent images are sequentially superimposed and transferred onto the intermediate transfer member. 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ことを特徴とする請求項1〜7のいずれかの項に記載の画像形成装置。   The image forming means is provided with the plurality of developing units so as to sequentially supply developers of different colors from a plurality of developing units to one of the at least one image carrier. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a developer image formed on one image carrier is sequentially superimposed and transferred onto the intermediate transfer member. 前記現像剤は、非磁性1成分現像剤であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかの項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developer is a non-magnetic one-component developer.
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