JP2006234914A

JP2006234914A - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP2006234914A
Application number: JP2005045665A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kato; 弘一加藤; Toshiyuki Kahata; 利幸加幡; Masahide Yamashita; 昌秀山下; Jun Yura; 純由良; Hiroharu Suzuki; 弘治鈴木; Yasushi Furuichi; 泰古市; Shigekazu Enoki; 繁和榎木; Osamu Ariizumi; 修有泉; Kumiko Hatakeyama; 久美子畠山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-02-22
Filing date: 2005-02-22
Publication date: 2006-09-07

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an amount of production of a discharge product and to obtain a high-definition image for a long period of time by preventing an electrostatic charge defect in an image forming apparatus in which a transfer residue toner is recovered by a development apparatus. <P>SOLUTION: The image forming apparatus includes the development apparatus which forms an electrostatic latent image after electrostatically charging a photoreceptor 1 by a charging device 3, and develops the electrostatic latent image to the toner image by the toner electrostatically charged to the same polarity as the electrostatic charge polarity of the photoreceptor, and a transfer apparatus 6 which transfers the toner image onto a body to be transferred by forming a transfer electric field between the photoreceptor and the body to be transferred. The apparatus includes a transfer residue toner spray means 40 which sprays the transfer residue toner remaining on the photoreceptor without being transferred by the transfer apparatus 6 onto the photoreceptor surface, and a metal soap coating means 40 for coating the photoreceptor surface with the metal soap. The charging device applies the voltage formed by superposing AC on DC of the prescribed polarity to an electrostatic charging roller 3a placed proximate the photoreceptor surface, and regulates the frequency of the AC to ≥3 to ≤30 KHz. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子写真プロセスにより画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine that forms an image by an electrophotographic process.

従来、上記画像形成装置として、帯電装置により帯電した像担持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置によりトナー像化し、トナー像を転写装置により被転写体に転写するものが広く用いられている。転写装置としては、像担持体とこれに接触しつつ表面移動する被転写体との間に転写電界を形成して像担持体上のトナー像を被転写体に転写する静電方式のものが知られている。静電方式の転写装置では、主に正規帯電極性とは逆極性に帯電したトナーが被転写体に転写されずに像担持体表面に残留してしまう。この転写残トナーが除去されないまま像担持体が次の画像形成工程に供されると、転写残トナーが残った像担持体の部分で帯電ムラ等の帯電不良が生じ、画質が劣化してしまう。そこで、転写領域から帯電領域までの像担持体表面に対向する位置にクリーニング装置を設け、転写残トナーを除去することが広くおこなわれている。 Conventionally, as the image forming apparatus, an electrostatic latent image is formed on an image carrier charged by a charging device, the electrostatic latent image is converted into a toner image by a developing device, and the toner image is transferred to a transfer target by a transfer device. What is used is widely used. As the transfer device, an electrostatic apparatus that forms a transfer electric field between the image carrier and the transfer target that moves while contacting the image carrier and transfers the toner image on the image carrier to the transfer target. Are known. In the electrostatic transfer device, toner charged to a polarity opposite to the normal charging polarity is not transferred to the transfer target and remains on the surface of the image carrier. If the image carrier is subjected to the next image forming process without the transfer residual toner being removed, charging failure such as uneven charging occurs in the portion of the image carrier where the transfer residual toner remains, and the image quality deteriorates. . Therefore, a cleaning device is provided at a position facing the surface of the image carrier from the transfer area to the charging area to remove the transfer residual toner.

しかし、クリーニング装置には像担持体表面から回収した転写残トナーを収容する廃トナータンクや回収した転写残トナーを再利用するために搬送するリサイクルトナー搬送通路などを設けるスペースが必要になる。このため、画像形成装置が大型化してしまうという問題があった。特に、近年ではカラー画像の画像形成スピードの高速化が強く要求されているため、像担持体を色ごとに備えたいわゆるタンデム型の画像形成装置が主流になりつつある。このタンデム型の画像形成装置において、複数ある像担持体の色ごとにクリーニング装置を個別に設ける必要があるため、装置の大型化がより顕著な問題となっている。 However, the cleaning device requires a space for providing a waste toner tank for storing the transfer residual toner collected from the surface of the image carrier and a recycle toner transport passage for transporting the recovered transfer residual toner for reuse. Therefore, there is a problem that the image forming apparatus is increased in size. In particular, in recent years, there has been a strong demand for speeding up the image formation speed of color images, and so-called tandem type image forming apparatuses each having an image carrier for each color are becoming mainstream. In this tandem type image forming apparatus, since it is necessary to provide a cleaning device for each color of a plurality of image carriers, an increase in size of the device is a more significant problem.

このような装置の大型化の問題に対処できるものとして、例えば特許文献１に開示された画像形成装置があげられる。この画像形成装置は、像担持体表面に残留した転写残トナーを現像装置にて回収する、いわゆる現像同時クリーニング方式を採用したものである。現像同時クリーニング方式では、クリーニングとは別の目的で設置されている現像装置をクリーニング手段として利用しており、別個に従来のようなクリーニング装置を設ける必要がない。よって、装置の小型化に大きく貢献することができる。 For example, an image forming apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-228561 can be cited as a device that can cope with the problem of the enlargement of the apparatus. This image forming apparatus employs a so-called simultaneous development cleaning system in which a transfer residual toner remaining on the surface of an image carrier is collected by a developing device. In the simultaneous development cleaning method, a developing device installed for a purpose other than cleaning is used as a cleaning means, and there is no need to separately provide a conventional cleaning device. Therefore, it can greatly contribute to the downsizing of the apparatus.

特許文献１に開示された画像形成装置では、像担持体の帯電極性と同極性に帯電したトナーを像担持体に付着させてトナー像化している。また、帯電装置として像担持体に接触する帯電ローラが記載されている。帯電装置としては、このように帯電ローラ当の帯電部材を像担持体表面に接触させる接触帯電方式と、帯電部材を像担持体表面に近接させる近接帯電方式と、コロナチャージャ等のチャージャ帯電方式とが知られている。チャージャ帯電方式ではオゾンやＮＯｘ等の放電生成物が大量に発生するため環境面で問題がある。これに対し、接触帯電方式や近接帯電方式は発生する放電生成物の量が少ないため環境面で有利である。これらのことから、上記特許文献１に開示された画像形成装置は、装置の小型化を図りつつ、放電生成物の発生量が少なく環境面で優れた装置といえる。 In the image forming apparatus disclosed in Patent Document 1, toner charged to the same polarity as the charged polarity of the image carrier is attached to the image carrier to form a toner image. In addition, a charging roller that contacts an image carrier is described as a charging device. As the charging device, a contact charging method in which the charging member corresponding to the charging roller is brought into contact with the surface of the image carrier, a proximity charging method in which the charging member is brought close to the surface of the image carrier, and a charger charging method such as a corona charger. It has been known. The charger charging method has a problem in terms of environment because discharge products such as ozone and NOx are generated in large quantities. In contrast, the contact charging method and the proximity charging method are advantageous in terms of the environment because the amount of generated discharge products is small. For these reasons, the image forming apparatus disclosed in Patent Document 1 can be said to be an excellent apparatus in terms of the environment, with a small amount of discharge products generated while downsizing the apparatus.

ところが、現像同時クリーニング方式と接触帯電方式とを採用した画像形成装置においては、像担持体上の転写残トナーを現像領域まで搬送する間に、転写残トナーと帯電ローラとが接触することになる。転写残トナーにはトナーの正規帯電極性と逆極性に帯電したトナーが多く含まれており、逆極性に帯電した転写残トナーが、帯電バイアスが印加される帯電ローラに付着してしまう。これにより、帯電ローラによる像担持体の一様帯電が妨げられ、像担持体の表面電位を所望の電位にできなかったり、帯電ムラ等の帯電不良が生じたりする。このため、画像濃度の低下や地肌汚れなどが発生し、画質劣化が生じるという問題があった。 However, in the image forming apparatus employing the simultaneous development cleaning method and the contact charging method, the transfer residual toner and the charging roller come into contact with each other while the transfer residual toner on the image carrier is transported to the development area. . The transfer residual toner contains a lot of toner charged to a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner, and the transfer residual toner charged to the reverse polarity adheres to the charging roller to which the charging bias is applied. As a result, uniform charging of the image carrier by the charging roller is hindered, and the surface potential of the image carrier cannot be set to a desired potential, or charging failure such as uneven charging occurs. For this reason, there has been a problem that image density is deteriorated and background stains occur, resulting in image quality deterioration.

また、像担持体上の転写残トナーは画像のパターン状になっており、このような転写残トナーが帯電ローラにパターン状に付着するとパターンに対応した帯電不良が起こり、画像濃度低下や地肌汚れなどがパターン状に残像となって顕れてしまう。そこで、帯電ローラとの接触部よりも上流で像担持体上の転写残トナーのパターンを散布する転写残トナー散布手段を設け、帯電ローラへのパターン状のトナー付着を防ぎ、残像を目立たなくする方法が知られている。 In addition, the transfer residual toner on the image carrier has an image pattern, and when such transfer residual toner adheres to the charging roller in a pattern, charging failure corresponding to the pattern occurs, resulting in a decrease in image density or background contamination. Etc. appear as an afterimage in a pattern. Therefore, there is provided a transfer residual toner spraying means for spraying the transfer residual toner pattern on the image carrier upstream of the contact portion with the charging roller, preventing pattern-like toner from adhering to the charging roller and making the residual image inconspicuous. The method is known.

また、帯電ローラの帯電性能を低下させることなく、現像装置によって転写残トナーを良好に除去できるようにする種々の提案がなされている。例えば特許文献２では、被帯電面に接触配置された帯電部材に直流電圧を印加して被帯電面を所定の電位に帯電する帯電装置と、被帯電面から帯電部材に転移した転写残トナーを、被帯電面の帯電中に帯電部材から被帯電面に転移させる転移手段とを備えた装置が提案されている。詳しくは、転移手段として、帯電部材としての帯電ローラの周速度と被帯電面（像担持体表面）の周速度との間に速度差を設けて、摺擦による摩擦帯電により転写残トナーに帯電ローラへ印加する直流電圧と同極性の電荷を付与して、転写残トナーが帯電ローラ側から像担持体表面に転移するようにしたものが提案されている。また、転移手段として、帯電ローラに転移した帯電部材汚染物に電荷付与すべく帯電部材に接触配置された電荷付与部材を設けた装置が提案されている。この電荷付与部材は現像剤に対して帯電系列の異なる材料から成っており、帯電ローラとの摺擦による摩擦帯電により帯電ローラ上の転写残トナーに帯電部材へ印加する直流電圧と同極性の電荷を付与する。これにより、帯電ローラ上の転写残トナーが帯電ローラ側から像担持体表面に転移するようにしたものである。しかし、摩擦帯電により逆帯電しているトナーを完全に帯電ローラへ印加する直流電圧と同極性に帯電させることは難しく、画像濃度低下や地肌汚れの解決には至っていない。 In addition, various proposals have been made so that the transfer residual toner can be satisfactorily removed by the developing device without degrading the charging performance of the charging roller. For example, in Patent Document 2, a charging device that applies a DC voltage to a charging member placed in contact with a surface to be charged to charge the surface to be charged to a predetermined potential, and a transfer residual toner that has been transferred from the surface to be charged to the charging member. There has been proposed an apparatus provided with a transfer means for transferring from a charging member to a charged surface during charging of the charged surface. Specifically, as the transfer means, a speed difference is provided between the peripheral speed of the charging roller as the charging member and the peripheral speed of the surface to be charged (image carrier surface), and the transfer residual toner is charged by frictional charging by rubbing. It has been proposed to apply a charge having the same polarity as the DC voltage applied to the roller so that the transfer residual toner is transferred from the charging roller side to the surface of the image carrier. Further, as a transfer means, there has been proposed an apparatus provided with a charge applying member disposed in contact with the charging member so as to apply a charge to the charged member contaminants transferred to the charging roller. This charge imparting member is made of a material having a different charge series with respect to the developer, and has the same polarity as the DC voltage applied to the transfer residual toner on the charging roller to the charging member due to frictional charging by rubbing with the charging roller. Is granted. Thus, the transfer residual toner on the charging roller is transferred from the charging roller side to the surface of the image carrier. However, it is difficult to completely charge toner that is reversely charged by frictional charging to the same polarity as the DC voltage applied to the charging roller, and it has not been possible to solve image density reduction and background stains.

また、特許文献３では、像担持体に接触する帯電ローラの像担持体との接触部より下流にトナー掻き取り部材を設け、帯電ローラはトナー電荷を像担持体の帯電極性と同極性に制御する極性制御剤を有するものを提案している。 Further, in Patent Document 3, a toner scraping member is provided downstream from the contact portion of the charging roller that contacts the image carrier with the image carrier, and the charging roller controls the toner charge to the same polarity as the charging polarity of the image carrier. It has been proposed to have a polarity control agent.

さらに、特許文献４では、帯電部材よりも上流に、像担持体の長手方向に移動可能で、転写工程後の像担持体上に残留した現像剤を正規極性に帯電処理する現像剤帯電極性制御手段を設けたものが提案されている。これは、像担持体上に残留した現像剤を正規極性に帯電処理する際、微小な転写残トナーの過帯電や帯電不足を防止するために、現像剤帯電極性制御手段を像担持体の長手方向に移動可能としたものである。さらに、現像剤帯電極性制御手段による極性制御の均一化を図るために、現像剤帯電極性制御手段よりも上流でかつ転写装置よりも下流で、転写残トナーを均一化する残留現像剤均一化手段を設けたものも提案されている。しかしながら、このような移動可能な機構を設けることは、装置の複雑化を招いてしまう。また、このような現像剤帯電極性制御手段を用いても、逆帯電しているトナーを完全に正規極性に帯電させることは難しく、画像濃度低下や地肌汚れの解決には至っていない。 Further, in Patent Document 4, a developer charging polarity control that can move in the longitudinal direction of the image carrier upstream of the charging member and charges the developer remaining on the image carrier after the transfer process to a normal polarity. Proposed means are proposed. This is because when the developer remaining on the image carrier is charged to a normal polarity, the developer charge polarity control means is arranged in the longitudinal direction of the image carrier in order to prevent overcharge and insufficient charge of the minute transfer residual toner. It can be moved in the direction. Further, in order to make the polarity control by the developer charging polarity control means uniform, the residual developer uniformizing means for making the transfer residual toner uniform upstream from the developer charging polarity control means and downstream from the transfer device. Some have also been proposed. However, providing such a movable mechanism leads to complication of the apparatus. Further, even when such developer charging polarity control means is used, it is difficult to completely charge the reversely charged toner to the normal polarity, and it has not yet been possible to solve the reduction in image density and background stains.

また、特許文献５では、画像形成時以外のタイミングで帯電周波数を通常の画像形成時よりも高く設定することで、帯電ローラに付着したトナーを像担持体に戻す工程をもうけたものを提案している。この方法は、帯電ローラに付着したトナーを像担持体に戻すことが可能であるが、粒径の小さな添加剤まで潜像担持体に戻すことは難しかった。また、連続画像を出力するときには、途中にこの工程が入るため出力が完了するのに時間を要してしまうという欠点がある。 Further, Patent Document 5 proposes a method in which the toner adhering to the charging roller is returned to the image carrier by setting the charging frequency higher than in normal image formation at a timing other than image formation. ing. This method can return the toner adhering to the charging roller to the image carrier, but it has been difficult to return the additive having a small particle size to the latent image carrier. Further, when outputting a continuous image, there is a drawback that it takes time to complete the output because this process is entered in the middle.

特許第３０９１３２３号公報Japanese Patent No. 3091323 特開平１０-２１３９４５号公報JP-A-10-213945 特開２０００−１８１２００号公報JP 2000-181200 A 特開２００１−２１５７９９号公報JP 2001-215799 A 特開２００３−１３６９２８号公報JP 2003-136828 A

上記特許文献２、３、４、５の装置は、接触型の帯電ローラに付着する多量の転写残トナーによる汚れを改善するものであり、これらにより汚れはある程度改善することはできる。しかしながら、接触型の帯電ローラでは完全に汚れを除去することは難しく、画像濃度低下や地肌汚れをはまだ不十分なレベルであった。 The devices disclosed in Patent Documents 2, 3, 4, and 5 improve the contamination due to a large amount of untransferred toner adhering to the contact-type charging roller, and the contamination can be improved to some extent. However, it is difficult to completely remove dirt with a contact-type charging roller, and image density reduction and background dirt are still insufficient.

本発明は上記背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、転写残トナーを現像装置によって回収する画像形成装置において、放電生成物の発生量を少なくするとともに、帯電不良を防止して長期に渡り高画質な画像を得ることのできる画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to reduce the generation amount of discharge products and prevent charging failure in an image forming apparatus that collects transfer residual toner by a developing device. It is another object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of obtaining high-quality images over a long period of time.

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体と、該像担持体を帯電する帯電装置と、該帯電した像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体の帯電極性と同極性に帯電したトナーを該像担持体に付着させてトナー像化する現像装置と、該像担持体と被転写体との間に転写電界を形成して該像担持体上のトナー像を被転写体上に転写する転写装置とを備えた画像形成装置において、上記転写装置により転写されずに該像担持体上に残った転写残トナーを該像担持体表面に散布する転写残トナー散布手段と、該像担持体表面に金属石鹸を塗布する金属石鹸塗布手段とを備え、上記帯電手段は該像担持体表面に近接して配置された帯電部材に所定極性のＤＣにＡＣを重畳した電圧を印加するものであり、該ＡＣの周波数が３ＫＨｚ以上３０ＫＨｚ以下であることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記帯電部材が樹脂製であることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の画像形成装置において、上記帯電部材がローラ形状であることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記ローラ形状の帯電部材表面粗さRaが０．１μｍ以下であることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４の画像形成装置において、上記帯電部材へ金属石鹸を塗布する手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４または５の画像形成装置において、上記トナー表面に存在する添加剤はトナーに固定化処理されていることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の画像形成装置において、上記帯電部材に印加するＡＣのピーク間電圧が１ＫＶ以上２ＫＶ以下であることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５、６または７の画像形成装置において、上記像担持体と、上記帯電部材と、上記現像手段とが一体になって構成され、画像形成装置本体に脱着可能なプロセスカートリッジであることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the invention of claim 1 includes an image carrier, a charging device for charging the image carrier, and a latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of the charged image carrier. A transfer electric field is formed between the image carrier and the transfer target, and a developing device that attaches toner charged to the same polarity as the charge polarity of the image carrier to the image carrier to form a toner image. And a transfer device that transfers the toner image on the image carrier onto the transfer target. The transfer residual toner not transferred by the transfer device but remaining on the image carrier is transferred to the image forming device. A charging member disposed on the surface of the image carrier, the transfer residual toner spraying means for spraying on the surface of the carrier, and a metal soap application unit for applying metal soap to the surface of the image carrier. A voltage in which AC is superimposed on DC having a predetermined polarity is applied to the AC. Number is to equal to or less than 30KHz least 3 KHz.
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first aspect, the charging member is made of a resin.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, the charging member has a roller shape.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the third aspect, the roller-shaped charging member surface roughness Ra is 0.1 μm or less.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first, second, third, or fourth aspect, a means for applying metal soap to the charging member is provided.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first, second, third, fourth, or fifth aspect, the additive present on the toner surface is fixed to the toner. is there.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first, second, third, fourth, fifth or sixth aspect, an AC peak-to-peak voltage applied to the charging member is 1 KV or more and 2 KV or less. To do.
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first, second, third, fourth, fifth, sixth or seventh aspect, the image carrier, the charging member, and the developing unit are integrated. The process cartridge is configured and is detachable from the main body of the image forming apparatus.

これらの画像形成装置においては、像担持体に近接する帯電部材を用いることで、像担持体上の転写残トナーと帯電部材とが接触しないようにする。像担持体上の転写残トナーは近接した帯電部材に静電的に転移して付着するものはあるものの、その量は帯電部材を接触させた時に較べ格段に少なくなる。
さらに、以下のような構成とすることで、近接する帯電部材の汚れを抑制し、帯電不良を防止する。
この画像形成装置では、金属石鹸塗布手段により像担持体表面に金属石鹸を塗布することで像担持体の表面エネルギーを下げ、像担持体とトナーとの付着力を弱くして転写率を改善し、転写残トナー量を低減させる。
また、像担持体上に残った転写残トナーを像担持体表面に散布する転写残トナー散布手段を備えており、転写残トナーがパターン状になっていてもこれを散布する。これにより、帯電部材へのパターン状のトナー付着を防ぎ、局所的に帯電不良が発生することを抑制する。
さらに、帯電部材に印加する電圧をＤＣにＡＣを重畳したものとして帯電を安定させる。また、後述する実験で示すように、ＡＣの周波数が３ＫＨｚ以上３０ＫＨｚ以下とすることで、帯電部材へのトナーおよび添加剤の付着が抑制された。これは、帯電部材に印加するＡＣの周波数を高周波に設定することで、像担持体上のトナーおよび添加剤が帯電部材近傍を通過するときに微小運動を起こし、見かけ上帯電部材表面にバリア層を形成する。これにより、トナーおよび添加剤の帯電部材表面への付着を抑制する。
このように、上記条件を組み合わせた構成とすることで、転写残トナーの帯電部材への付着を抑制し、帯電不良を防止することができる。また、近接の帯電部材を用いたものは発生する放電量が少なく環境面でも有利である。 In these image forming apparatuses, by using a charging member close to the image carrier, the transfer residual toner on the image carrier and the charging member are prevented from contacting each other. Although some of the transfer residual toner on the image carrier is electrostatically transferred to and adhering to a nearby charging member, the amount thereof is much smaller than when the charging member is brought into contact.
Further, by adopting the following configuration, contamination of adjacent charging members is suppressed and charging failure is prevented.
In this image forming apparatus, the surface energy of the image carrier is lowered by applying metal soap to the surface of the image carrier by the metal soap application means, and the transfer rate is improved by weakening the adhesion between the image carrier and the toner. And reducing the amount of residual toner.
Further, there is provided transfer residual toner spraying means for spraying the transfer residual toner remaining on the image carrier onto the surface of the image carrier, and even if the transfer residual toner is in a pattern, it is sprayed. This prevents pattern-like toner from adhering to the charging member and suppresses the occurrence of local charging failure.
Further, the charging is stabilized by assuming that the voltage applied to the charging member is obtained by superimposing AC on DC. Further, as shown in an experiment described later, the AC and the AC frequency were set to 3 KHz or more and 30 KHz or less, whereby adhesion of the toner and the additive to the charging member was suppressed. This is because, by setting the AC frequency applied to the charging member to a high frequency, the toner and the additive on the image carrier cause a slight movement when passing through the vicinity of the charging member, and apparently a barrier layer on the surface of the charging member. Form. Thereby, adhesion of the toner and the additive to the charging member surface is suppressed.
As described above, by combining the above-described conditions, it is possible to suppress the transfer residual toner from adhering to the charging member and prevent charging failure. In addition, the use of a nearby charging member is advantageous in terms of the environment because the amount of generated discharge is small.

請求項１乃至８の発明によれば、転写残トナーを現像装置によって回収する画像形成装置において、放電生成物の発生量を少なくするとともに、帯電不良を防止して長期に渡り高画質な画像を得ることができるという優れた効果がある。 According to the first to eighth aspects of the present invention, in the image forming apparatus that collects the transfer residual toner by the developing device, the generation amount of the discharge product is reduced, and charging failure is prevented, and a high-quality image can be obtained over a long period of time. There is an excellent effect that it can be obtained.

以下、本発明を、画像形成装置であるフルカラーレーザプリンタ（以下、単に「プリンタ」という）に適用した実施形態について説明する。図１は、プリンタの概略構成図である。このプリンタは、イエロー・シアン・マゼンタ・ブラックの４つのトナー像形成手段２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋを横に並べて配置してタンデム画像形成部を構成する。このタンデム画像形成部においては、個々のトナー像形成手段２Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋが、図中左から順に配置されている。ここで、各符号の添字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す。また、タンデム画像形成部においては、個々のトナー像形成手段２Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋを備えている。そして、ドラム状の感光体１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋのまわりには、それぞれ後述する帯電装置、現像装置等を備えている。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a full-color laser printer (hereinafter simply referred to as “printer”) as an image forming apparatus will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a printer. In this printer, four toner image forming units 2Y, 2C, 2M, and 2K of yellow, cyan, magenta, and black are arranged side by side to constitute a tandem image forming unit. In the tandem image forming unit, individual toner image forming units 2Y, C, M, and K are arranged in order from the left in the drawing. Here, the suffixes Y, C, M, and K of the respective symbols indicate members for yellow, magenta, cyan, and black, respectively. In the tandem image forming unit, the individual toner image forming units 2Y, 2C, 2M, and 2K include drum-shaped photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K as latent image carriers. Around the drum-shaped photoconductors 1Y, 1C, 1M, and 1K, there are provided a charging device, a developing device, and the like, which will be described later.

各色のトナー像形成手段２Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、本体に着脱可能なプロセスカートリッジとして形成されている。これらのプロセスカートリッジは、プリンタ本体に固定された図示しないガイドレールに沿って、プリンタ本体から引き出すことができる。また、このプロセスカートリッジをプリンタ本体に押し込むことによって、トナー像形成手段２Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋを所定の位置に装填することができる。 The toner image forming units 2Y, C, M, and K for the respective colors are formed as process cartridges that can be attached to and detached from the main body. These process cartridges can be pulled out from the printer body along guide rails (not shown) fixed to the printer body. Further, the toner image forming means 2Y, 2C, 2M, and 2K can be loaded at predetermined positions by pushing the process cartridge into the printer main body.

ここで、トナー像形成手段２Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、それぞれ同じ構成、動作をおこなうものとなっている。そこで、以下各符号の添字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋを省略し、このトナー像形成手段２の説明を詳細におこなう。図２は、トナー像形成手段の概略構成図である。図中時計方向に回転する感光体１のまわりに、帯電装置３、現像装置５が順に配置されている。帯電装置３は、帯電部材としての帯電ローラ３ａを備えている。帯電ローラ３ａは、導電性の回転軸上に表層を導電性の樹脂またはゴムを設けたものであり、感光体１との間に微小ギャップを維持して近接対向するよう配置されている。帯電ローラ３ｂの回転軸に接続された帯電用高圧電源３ｂより電圧を印加することで感光体１の表面を一様に帯電する。現像装置５は、現像剤を収容する現像剤収容部と、感光体１表面に近接対向するように配置された現像剤担持体としての現像ローラ５ａとを備えている。現像剤収容部内には、現像剤を攪拌しながら現像ローラ５ａ近傍へ現像剤を搬送する現像剤攪拌搬送部材５ｂを設けている。現像ローラ５ａはこの現像剤を担持して感光体１と対向する位置まで搬送し、感光体１上の静電潜像にトナーを供給することによりこれを現像するよう構成されている。 Here, the toner image forming units 2Y, 2C, 2M, and 2K have the same configuration and operation. Therefore, the subscripts Y, C, M, and K of the respective symbols are omitted below, and the toner image forming unit 2 will be described in detail. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the toner image forming unit. A charging device 3 and a developing device 5 are sequentially arranged around the photosensitive member 1 that rotates clockwise in the drawing. The charging device 3 includes a charging roller 3a as a charging member. The charging roller 3a has a surface layer provided with a conductive resin or rubber on a conductive rotation shaft, and is disposed so as to face and close to the photosensitive member 1 while maintaining a minute gap. The surface of the photoconductor 1 is uniformly charged by applying a voltage from a charging high-voltage power supply 3b connected to the rotating shaft of the charging roller 3b. The developing device 5 includes a developer accommodating portion that accommodates the developer, and a developing roller 5 a as a developer carrying member disposed so as to face and face the surface of the photoreceptor 1. A developer stirring / conveying member 5b that transports the developer to the vicinity of the developing roller 5a while stirring the developer is provided in the developer accommodating portion. The developing roller 5a is configured to carry the developer and transport it to a position facing the photoconductor 1, and to develop the toner by supplying toner to the electrostatic latent image on the photoconductor 1.

また、プリンタの上部には、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の各色トナーが充填されたトナーボトル３１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋが配置されている。そして、このトナーボトル３１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋから図示しない搬送経路によって、所定の補給量だけ各色現像装置５に各色トナーが補給される。 In addition, toner bottles 31Y, 31C, 31M, and 31K filled with yellow, cyan, magenta, and black color toners are arranged at the top of the printer. Each color developing device 5 is replenished with a predetermined replenishment amount from the toner bottles 31Y, 31C, 31M, and 31K through a conveyance path (not shown).

また、タンデム画像形成部の下部に潜像形成手段としての露光装置４を設ける。この露光装置２０は、画像データに基づいて各感光体１の表面にレーザ光を走査しながら照射するように構成されている。 An exposure device 4 as a latent image forming unit is provided below the tandem image forming unit. The exposure device 20 is configured to irradiate the surface of each photoconductor 1 while scanning with laser light based on image data.

また、タンデム画像形成部の直ぐ上には、中間転写ユニット６を設ける。中間転写ユニット６は、中間転写体として無端ベルト状の中間転写ベルト１０を備えている。また、中間転写ベルト１０を回転可能に支持する支持ローラ１１，１２，１３と、感光体１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１０上に転写するための一次転写ローラ１４Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋを設ける。また、中間転写ベルト１０の駆動方向に関して１次転写ローラ１４Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋより下流に２次転写装置としての２次転写ローラ１６を設ける。この２次転写ローラ１６と中間転写ベルト１０を挟んで反対の側には、支持ローラ１３が配置されており、押部材としての機能を果たしている。また、中間転写ベルト１０の駆動方向に関して２次転写ローラ１６より下流にベルトクリーニング装置１５を設ける。 An intermediate transfer unit 6 is provided immediately above the tandem image forming unit. The intermediate transfer unit 6 includes an endless belt-like intermediate transfer belt 10 as an intermediate transfer member. Further, primary transfer for transferring the toner images formed on the photosensitive rollers 1Y, C, M, and K onto the intermediate transfer belt 10 and the support rollers 11, 12, and 13 that rotatably support the intermediate transfer belt 10. Rollers 14Y, C, M, and K are provided. Further, a secondary transfer roller 16 as a secondary transfer device is provided downstream of the primary transfer rollers 14Y, 14C, 14M, and 14K with respect to the driving direction of the intermediate transfer belt 10. A support roller 13 is disposed on the opposite side of the secondary transfer roller 16 and the intermediate transfer belt 10 and functions as a pressing member. Further, a belt cleaning device 15 is provided downstream of the secondary transfer roller 16 in the driving direction of the intermediate transfer belt 10.

また、プリンタ下部には、給紙ユニットを備えている。給紙ユニットは、給紙カセット２０から記録紙Ｐを二次転写領域に搬送する給紙ローラ２１、レジストローラ２２等を備えている。 A lower part of the printer is provided with a paper feeding unit. The paper supply unit includes a paper supply roller 21 that conveys the recording paper P from the paper supply cassette 20 to the secondary transfer area, a registration roller 22, and the like.

さらに、２次転写ローラ１６よりトナー像を転写された記録媒体Ｐの進行方向に関して２次転写ローラ１６より下流部には、記録媒体Ｐ上の画像を定着する定着装置ユニット２３を備えている。定着ユニット２３は、定着ローラ２３ａ及び加圧ローラ２３ｂを備え、記録紙Ｐ上のトナー像に熱と圧を加えることで定着を行う。 Further, a fixing device unit 23 for fixing the image on the recording medium P is provided downstream of the secondary transfer roller 16 with respect to the traveling direction of the recording medium P to which the toner image is transferred from the secondary transfer roller 16. The fixing unit 23 includes a fixing roller 23a and a pressure roller 23b, and performs fixing by applying heat and pressure to the toner image on the recording paper P.

つぎに、上記プリンタの動作を説明する。個々のトナー像形成手段２で各感光体１を回転し、感光体１の回転とともに、帯電ローラ３ａで感光体１の表面を一様に帯電する。次いで、画像データを露光装置４からのレーザによる書込み光を照射して感光体１上に静電潜像を形成する。その後、現像装置５によりトナーが付着され静電潜像を可視像化することで各感光体１上にそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの単色画像を形成する。また、不図示の駆動モータで中間転写ベルト１０を回転搬送して、その可視像を各一次転写装置１４で中間転写ベルト１０上に順次転写する。これによって中間転写ベルト１０上に合成カラー画像を形成する。 Next, the operation of the printer will be described. Each photoconductor 1 is rotated by the individual toner image forming means 2, and the surface of the photoconductor 1 is uniformly charged by the charging roller 3 a as the photoconductor 1 rotates. Next, the image data is irradiated with writing light by a laser from the exposure device 4 to form an electrostatic latent image on the photoreceptor 1. Thereafter, toner is attached by the developing device 5 and the electrostatic latent image is visualized to form single color images of yellow, cyan, magenta, and black on the respective photoreceptors 1. Further, the intermediate transfer belt 10 is rotated and conveyed by a drive motor (not shown), and the visible image is sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 10 by each primary transfer device 14. As a result, a composite color image is formed on the intermediate transfer belt 10.

また、上記画像形成のタイミングにあわせて、給紙カセット２０内の記録紙Ｐの先端が給紙ローラ２１により繰り出され、レジストローラ２２まで搬送され、一旦停止する。そして、上記画像形成動作とタイミングを取りながら、二次転写ローラ１６と中間転写ベルト１０の間に搬送される。ここで、中間転写ベルト１０と２次転写対向ローラ１６とは記録媒体Ｐを挟んでいわゆる２次転写ニップを形成し、２次転写ローラ１６にて中間転写ベルト１６上のトナー像を記録媒体Ｐ上に２次転写する。 Further, the leading edge of the recording paper P in the paper feed cassette 20 is fed out by the paper feed roller 21 in accordance with the timing of the image formation, and is conveyed to the registration roller 22 and temporarily stops. Then, the sheet is conveyed between the secondary transfer roller 16 and the intermediate transfer belt 10 while taking the timing with the image forming operation. Here, the intermediate transfer belt 10 and the secondary transfer counter roller 16 form a so-called secondary transfer nip across the recording medium P, and the secondary transfer roller 16 transfers the toner image on the intermediate transfer belt 16 to the recording medium P. Secondary transfer on top.

画像転写後の記録媒体Ｐは定着ユニット２３へと送り込まれ、定着装置で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して機外へ排出される。一方、画像転写後の中間転写ベルト１０は、ベルトクリーニング装置１５で、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成部による再度の画像形成に備える。 The recording medium P after image transfer is sent to the fixing unit 23, where heat and pressure are applied by the fixing device to fix the transferred image, and the image is discharged outside the apparatus. On the other hand, the intermediate transfer belt 10 after image transfer is removed by the belt cleaning device 15 to remove residual toner remaining on the intermediate transfer belt 10 after image transfer, and is prepared for re-image formation by the tandem image forming unit.

なお、このプリンタは、転写領域から帯電領域までの間に、感光体１上の可視像を一次転写装置１４で中間転写ベルト１０上に転写する際に感光体１残った転写残トナーを除去する手段としてのクリーニング装置を設けていない。このようなクリーニング装置をもたないプリンタでは、手段として利用しており、感光体１上の転写残トナーを現像ローラ５ａで回収するいわゆる現像同時クリーニング方式が採用されている。 This printer removes residual toner remaining on the photosensitive member 1 when the visible image on the photosensitive member 1 is transferred onto the intermediate transfer belt 10 by the primary transfer device 14 between the transfer region and the charging region. No cleaning device is provided as a means to do this. A printer that does not have such a cleaning device is used as a means, and a so-called simultaneous development cleaning system is employed in which the transfer residual toner on the photoreceptor 1 is collected by the developing roller 5a.

次に、本実施形態の特徴部について説明する。
本実施形態のプリンタでは、上述のように、帯電ローラ３ａは感光体１との間に微小ギャップを維持して近接対向するよう配置されている。そこで、感光体１上の転写残トナーは、現像ローラ５ａで回収されるまでに通過する帯電部において帯電ローラ３ａと接触しない。このため、感光体１上の転写残トナーは静電的に近接した帯電ローラ３ａに転移して付着するものはあるものの、接触型の帯電部材を用いたものに較べその量は少なくなる。また、この近接の帯電ローラ３ａを用いたものでは、接触型の帯電部材を用いたものと同様に発生する放電量がチャージャ帯電方式のものと較べて少なく環境面で有利である。また、高画質な画像を達成するために、帯電ローラ３ａに帯電用高圧電源３ｂよりＤＣにＡＣを重畳した電圧を印加する。 Next, the characteristic part of this embodiment is demonstrated.
In the printer of the present embodiment, as described above, the charging roller 3a is disposed so as to face and face each other while maintaining a minute gap between the charging roller 3a and the photosensitive member 1. Therefore, the untransferred toner on the photosensitive member 1 does not come into contact with the charging roller 3a in the charging unit that passes until it is collected by the developing roller 5a. For this reason, although there are toners that are transferred and adhered to the electrostatically adjacent charging roller 3a, the amount of toner remaining on the photosensitive member 1 is smaller than that using a contact-type charging member. Further, in the case of using the charging roller 3a in the vicinity, the amount of discharge generated is smaller than that in the case of the charger charging system, which is advantageous in terms of the environment, as in the case of using the contact type charging member. In order to achieve a high-quality image, a voltage obtained by superimposing AC on DC is applied to the charging roller 3a from the high-voltage power supply 3b for charging.

また、このプリンタでは、感光体１の回転方向に関して１次転写部よりも下流で帯電部よりも上流に、感光体１上の転写残トナーを感光体１表面に散布する転写残トナー散布手段４０を設けている。転写残トナー散布手段４０は、帯電部よりも上流で転写残トナーが画像によりパターン化している場合でも散布して非パターン化する。これにより、近接する帯電ローラ３ａに転写残トナーがパターン状に転移して、局所的に集中して付着してしまうことを防ぎ、局所的な帯電不良の発生を抑制する。転写残トナー散布手段としては、芯金上に直毛またはループ状毛を貼り付けブラシ状としたブラシローラを用いた。また、ブラシの直毛またはループ状毛としては中抵抗の材料が好ましく、ナイロン、ポリエステル等が用いられる。 Further, in this printer, the transfer residual toner spraying means 40 for spraying the transfer residual toner on the photoconductor 1 to the surface of the photoconductor 1 downstream of the primary transfer unit and upstream of the charging unit in the rotation direction of the photoconductor 1. Is provided. The untransferred toner spraying means 40 sprays and unpatterns the untransferred toner even when the untransferred toner is patterned by an image upstream of the charging unit. As a result, the transfer residual toner is transferred to the adjacent charging roller 3a in a pattern, and is prevented from being concentrated and adhered locally, thereby suppressing the occurrence of local charging failure. As the transfer residual toner spraying means, a brush roller having a brush shape in which straight hairs or loop hairs are pasted on a core metal was used. Further, as the straight hair or loop hair of the brush, a medium resistance material is preferable, and nylon, polyester or the like is used.

また、このプリンタでは、感光体１表面に金属石鹸を塗布する金属石鹸塗布手段を設ける。感光体１から記録媒体Ｐへの転写率を向上させ、転写残トナーの量を減少させるためには、感光体１表面全体に金属石鹸を塗布して感光体１の表面エネルギーを下げることが有効である。特に、本実施形態のように帯電ローラ３ａにより感光体１にＡＣを重畳した電圧を与えたものでは、感光体１がＡＣのハザードでフィルミングしやすくなるので、滑剤の塗布は必要になる。金属石鹸としてはいくつかの種類が上げられるが、炭素数１８前後のアルキル鎖を有する化合物が好ましく、特にステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛等が効果的である。また、金属石鹸塗布手段としては、金属石鹸の粉体をブラシ等で塗布したり、固形状の金属石鹸を圧縮スプリングで加圧してブラシに塗布し、このブラシを介して徐々に感光体１表面に塗布したりするものが挙げられる。このプリンタでは、転写残トナー散布手段４０のブラシに固形状の金属石鹸を圧縮スプリングで加圧して転写残トナー散布手段４０のブラシに塗布し、このブラシを介して徐々に感光体１表面に塗布している。このようにして転写残トナーの量を減少させることで、帯電ローラ３ａへ転移する転写残トナーの量を減少させることができる。 In this printer, metal soap application means for applying metal soap to the surface of the photoreceptor 1 is provided. In order to improve the transfer rate from the photoconductor 1 to the recording medium P and reduce the amount of residual toner, it is effective to reduce the surface energy of the photoconductor 1 by applying metal soap to the entire surface of the photoconductor 1. It is. In particular, in the case where the charging roller 3a applies a voltage in which AC is superimposed on the photosensitive member 1 as in the present embodiment, the photosensitive member 1 is likely to be filmed by an AC hazard, and therefore, it is necessary to apply a lubricant. There are several types of metal soaps, but compounds having an alkyl chain having about 18 carbon atoms are preferred, and sodium stearate, calcium stearate, zinc stearate and the like are particularly effective. Further, as a metal soap application means, a metal soap powder is applied with a brush or the like, or a solid metal soap is pressed onto a brush by a compression spring, and the surface of the photoreceptor 1 is gradually passed through this brush. The thing applied to is mentioned. In this printer, solid metal soap is applied to the brush of the transfer residual toner spraying means 40 by applying pressure to the brush of the transfer residual toner spraying means 40 with a compression spring, and gradually applied to the surface of the photoreceptor 1 through this brush. is doing. By reducing the amount of transfer residual toner in this way, the amount of transfer residual toner transferred to the charging roller 3a can be reduced.

次に、本実施形態のプリンタに用いられるトナーの製造方法について説明する。
「樹脂微粒子エマルションの合成」
製造例１
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イオン交換水６８３部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールＲＳ−３０：三洋化成工業製)）１１部・スチレン８３部、メタクリル酸６０部、アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル１０５部、過硫酸アンモニウム１部を仕込み、５００回転／分で３０分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度８０℃まで昇温し６時間反応させた。さらに、１％過硫酸アンモニウム水溶液５０部を滴下して加え、７０℃で１５時間熟成してビニル系樹脂（スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体）の水性分散液［微粒子分散液１］を得た。［微粒子分散液１］をＬＡ−９２０で測定した体積平均粒径は、０．０８μmであった［微粒子分散液１］の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のＴｇは６２℃であった。 Next, a method for producing toner used in the printer of this embodiment will be described.
"Synthesis of resin fine particle emulsion"
Production Example 1
In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 683 parts of ion exchange water, 11 parts of sodium salt of ethylene oxide methacrylate adduct sulfate (Eleminol RS-30: manufactured by Sanyo Chemical Industries), 83 parts of styrene, methacrylic acid When 60 parts, 105 parts of tert-butyl acrylate, and 1 part of ammonium persulfate were charged and stirred at 500 rpm for 30 minutes, a white emulsion was obtained. The system was heated to raise the system temperature to 80 ° C. and reacted for 6 hours. Further, 50 parts of a 1% ammonium persulfate aqueous solution was added dropwise, and the mixture was aged at 70 ° C. for 15 hours, followed by vinyl resin (styrene-methacrylic acid-tert-butyl acrylate-methacrylic acid ethylene oxide adduct sulfate sodium salt). Copolymer) aqueous dispersion [fine particle dispersion 1] was obtained. The volume average particle diameter of [fine particle dispersion 1] measured with LA-920 was 0.08 μm. A part of [fine particle dispersion 1] was dried to isolate the resin component. The resin content Tg was 62 ° C.

「水相の調整」
製造例２
イオン交換水１０００部、［微粒子分散液１］８３部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの４８．５%水溶液（エレミノールMON−７：三洋化成工業製）５０部、酢酸エチル１００部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを［水相１］とする。
製造例３
イオン交換水１０００部、［微粒子分散液２］８３部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの４８．５%水溶液（エレミノールMON−７：三洋化成工業製）３７部、酢酸エチル８０部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを［水相２］とする。
製造例４
イオン交換水１０００部、シリカ微粒子（ＡＥＲＯＳＩＬ１３０：一次粒子の平均径は約１６ｎｍ、日本アエロジル株製）８部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの４８．５%水溶液（エレミノールMON−７：三洋化成工業製）３７部、酢酸エチル１００部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを［水相３］とする。
製造例５
イオン交換水１０００部、二酸化チタン微粒子（P−25：一次粒子の平均径は約２１ｎｍ、日本アエロジル株製）6部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの４８．５%水溶液（エレミノールMON−７：三洋化成工業製）３７部、酢酸エチル１１０部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを［水相４］とする。
製造例６
イオン交換水１０００部、［微粒子分散液1］４５部、二酸化チタン微粒子（Ｐ−２５：日本アエロジル株製）２部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの４８．５%水溶液（エレミノールMON−７：三洋化成工業製）３７部、酢酸エチル９０部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを［水相５］とする。
製造例７
イオン交換水１０００部、［微粒子分散液３］８３部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの４８．５5%水溶液（エレミノールMON−７：三洋化成工業製）３７部、酢酸エチル９０部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを［水相６］とする。
製造例８
イオン交換水１０００部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの４８．５%水溶液（エレミノールMON−７：三洋化成工業製）４０部、酢酸エチル１００部を混合撹拌し微粒子を含有しない液体を得た。これを［水相７］とする。 "Adjusting the water phase"
Production Example 2
1000 parts of ion exchange water, 83 parts of [fine particle dispersion 1], 50 parts of a 48.5% aqueous solution of sodium dodecyl diphenyl ether disulfonate (Eleminol MON-7: manufactured by Sanyo Chemical Industries) and 100 parts of ethyl acetate are mixed and stirred to give a milky white color. Obtained liquid. This is designated as [Aqueous Phase 1].
Production Example 3
1000 parts of ion-exchanged water, 83 parts of [fine particle dispersion 2], 37 parts of a 48.5% aqueous solution of sodium dodecyl diphenyl ether disulfonate (Eleminol MON-7: manufactured by Sanyo Chemical Industries) and 80 parts of ethyl acetate were mixed and stirred to give a milky white color Obtained liquid. This is designated as [Aqueous Phase 2].
Production Example 4
1000 parts of ion exchange water, silica fine particles (AEROSIL130: average particle size of primary particles is about 16 nm, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), 48.5% aqueous solution of sodium dodecyl diphenyl ether disulfonate (Eleminol MON-7: manufactured by Sanyo Chemical Industries) 37 parts and 100 parts of ethyl acetate were mixed and stirred to obtain a milky white liquid. This is designated as [Aqueous Phase 3].
Production Example 5
1000 parts of ion exchange water, 6 parts of titanium dioxide fine particles (P-25: primary particles have an average diameter of about 21 nm, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), 48.5% aqueous solution of sodium dodecyl diphenyl ether disulfonate (Eleminol MON-7: Sanyo Chemical) 37 parts of Kogyo Co., Ltd. and 110 parts of ethyl acetate were mixed and stirred to obtain a milky white liquid. This is designated as [Aqueous Phase 4].
Production Example 6
1000 parts of ion-exchanged water, 45 parts of [fine particle dispersion 1], 2 parts of titanium dioxide fine particles (P-25: manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), 48.5% aqueous solution of sodium dodecyl diphenyl ether disulfonate (Eleminol MON-7: Sanyo Chemical) 37 parts and 90 parts of ethyl acetate were mixed and stirred to obtain a milky white liquid. This is designated as [Aqueous Phase 5].
Production Example 7
A mixture of 1000 parts of ion-exchanged water, 83 parts of [fine particle dispersion 3], 37 parts of a 48.55% aqueous solution of sodium dodecyl diphenyl ether disulfonate (Eleminol MON-7: manufactured by Sanyo Chemical Industries) and 90 parts of ethyl acetate is mixed with milky white. Obtained liquid. This is designated as [Aqueous Phase 6].
Production Example 8
1000 parts of ion-exchanged water, 40 parts of a 48.5% aqueous solution of sodium dodecyl diphenyl ether disulfonate (ELEMINOL MON-7: manufactured by Sanyo Chemical Industries) and 100 parts of ethyl acetate were mixed and stirred to obtain a liquid containing no fine particles. This is designated as [Aqueous Phase 7].

「低分子ポリエステルの合成」
製造例９
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物３８８部、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド３モル付加物５５０部、テレフタル酸３３３部、アジピン酸６６部およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧２３０℃で８時間反応し、さらに１０〜１５mmHgの減圧で５時聞反応した後、反応容器に無水トリメリット酸５４部を入れ、１８０℃、常圧で２時間反応し、［低分子ポリエステル1］を得た。［低分子ポリエステル1］は、数平均分子量２５００、重量平均分子量６７００、Ｔｇ４８℃、酸価３０であった。
製造例１０
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物２６２部、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド２モル付加物１８０部、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド３モル付加物２３６部、テレフタル酸２６６部、アジピン酸４８部およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧２３０℃で８時間反応し、さらに１０〜１５mmHgの減圧で５時聞反応した後、反応容器に無水トリメリット酸３４部を入れ、１８０℃、常圧で２時間反応し、［低分子ポリエステル2］を得た。［低分子ポリエステル２］は、数平均分子量２３９０、重量平均分子量６０１０、Ｔｇ５８℃、酸価２２であった。 "Synthesis of low molecular weight polyester"
Production Example 9
In a reaction vessel equipped with a condenser, a stirrer and a nitrogen inlet tube, 388 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 550 parts of bisphenol A propylene oxide 3-mole adduct, 333 parts terephthalic acid, 66 parts adipic acid and dibutyl Add 2 parts of tin oxide, react for 8 hours at 230 ° C. under normal pressure, and further react for 5 hours under reduced pressure of 10-15 mmHg, then add 54 parts of trimellitic anhydride to the reaction vessel and add 2 parts at 180 ° C. under normal pressure. The reaction was performed for a while to obtain [Low molecular weight polyester 1]. [Low molecular polyester 1] had a number average molecular weight of 2500, a weight average molecular weight of 6700, Tg of 48 ° C., and an acid value of 30.
Production Example 10
In a reaction vessel equipped with a condenser, a stirrer, and a nitrogen introduction tube, 262 parts of bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct, 180 parts of bisphenol A propylene oxide 2 mol adduct, 236 parts of bisphenol A propylene oxide 3 mol adduct, 266 parts of terephthalic acid, 48 parts of adipic acid and 2 parts of dibutyltin oxide were added, reacted at 230 ° C. under normal pressure for 8 hours, and further reacted at 5-15 hours under reduced pressure of 10-15 mmHg. A portion was added and reacted at 180 ° C. and normal pressure for 2 hours to obtain [Low molecular weight polyester 2]. [Low molecular polyester 2] had a number average molecular weight of 2390, a weight average molecular weight of 6010, a Tg of 58 ° C., and an acid value of 22.

「イソシアネート基を有するプレポリマーの合成」
製造例１１
冷却管、撹拌機および窒索導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物６９８部、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド２モル付加物８１部、テレフタル酸２８３部、無水トリメリット酸２２部およびジブチルチンオキサイド５部を入れ、常圧２２０℃で１０時間反応し、さらに１０〜１５mmHgの減圧５時間反応した［中間体ポリエステル1］を得た。［中間体ポリエステル1］は、数平均分子量２１００、重量平均分子量９５００、Ｔｇ６１℃、酸価１、水酸基価５４であった。次に、冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、［中間体ポリエステル1］４５０部、イソホロンジイソシアネート８０部、酢酸エチル５００部を入９０℃で８時間反応し、［プレポリマー1］を得た。［プレポリマー1］の遊離イソシアネート重量%は、０．９８%であった。 "Synthesis of prepolymers with isocyanate groups"
Production Example 11
In a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, 698 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 81 parts of bisphenol A propylene oxide 2-mole adduct, 283 parts of terephthalic acid, trimellitic anhydride 22 And 5 parts of dibutyltin oxide were added, reacted for 10 hours at 220 ° C. under normal pressure, and further reacted for 5 hours under reduced pressure of 10 to 15 mmHg to obtain [Intermediate Polyester 1]. [Intermediate Polyester 1] had a number average molecular weight of 2,100, a weight average molecular weight of 9,500, a Tg of 61 ° C., an acid value of 1, and a hydroxyl value of 54. Next, 450 parts of [Intermediate polyester 1], 80 parts of isophorone diisocyanate, and 500 parts of ethyl acetate are placed in a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe and reacted at 90 ° C. for 8 hours. Polymer 1] was obtained. [Prepolymer 1] had a free isocyanate weight% of 0.98%.

「ケチミンの合成」
製造例１２
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン１７０部とメチルエチルケトン７５部を仕込み、４０℃で１０時間反応を行い、[ケチミン化合物1]を得た。[ケチミン化合物1]のアミン価は３５６であった。 "Synthesis of ketimine"
Production Example 12
In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 170 parts of isophoronediamine and 75 parts of methyl ethyl ketone were charged and reacted at 40 ° C. for 10 hours to obtain [ketimine compound 1]. The amine value of [ketimine compound 1] was 356.

「顔料マスターバッチの調整」
製造例１３
水１２００部、カーボンブラック（Ｐｒｉｎｔｅｘ６０、デクサ製）４４０部、低分子ポリエステル１１２００部を加え、ヘンシェルミキサー（三井鉱山社製）で混合し、混合物を２本ロールを用いて１３０℃で４５分混練後、急冷して圧延冷却しパルペライザーで１ｍｍφ以下に粉砕し[マスターバッチ1]を得た。 "Adjustment of pigment master batch"
Production Example 13
1200 parts of water, 440 parts of carbon black (Printex 60, manufactured by Dexa) and 1200 parts of low molecular weight polyester 1 are added and mixed with a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.), and the mixture is kneaded at 130 ° C. for 45 minutes using two rolls. Thereafter, it was rapidly cooled, rolled and cooled, and pulverized to 1 mmφ or less with a pulverizer to obtain [Masterbatch 1].

「油相の作成」
撹拌棒および温度計をセットした容器に、［低分子ポリエステル１］４００部、合成エステルワックス１００部、ＣＣＡ(サリチル酸金属錯体Ｅ−４８：オリエント化学工業社製)１０部、酢酸エチル１０００部を仕込み、撹拌下８０℃に昇温し、８０℃のまま５時間保持した後、1時間で３０℃に冷却した。次いで容器に［マスターバッチ１］５００部、酢酸エチル５００部を仕込み、1時間混合し［原料溶解液1］を得た。
［原料溶解液１］１３２４部を容器に移し、ビーズミル（ウルトラビスコミル、アイメックス社製）を用いて、送液速度1ｋｇ/ｈｒ、ディスク周速度６ｍ／秒、０．５mmジルコニアビーズを８０体積%充填、3パスの条件で、カーボンブラック、WAXの分散を行った。次いで、［低分子ポリエステル1］の６５％酢酸エチル溶液１３２４部を加え、上記条件のビーズミルで1パスし、[顔料・WAX分散液1]を得た。[顔料・WAX分散液1]の固形分濃度(１３０℃、３０分)は５０%であった。 "Creating an oil phase"
A container equipped with a stir bar and a thermometer is charged with 400 parts of [Low molecular polyester 1], 100 parts of synthetic ester wax, 10 parts of CCA (salicylic acid metal complex E-48: manufactured by Orient Chemical Industries), and 1000 parts of ethyl acetate. The mixture was heated to 80 ° C. with stirring, maintained at 80 ° C. for 5 hours, and then cooled to 30 ° C. in 1 hour. Next, 500 parts of [Masterbatch 1] and 500 parts of ethyl acetate were charged in a container and mixed for 1 hour to obtain [Raw material solution 1].
[Raw material solution 1] Transfer 1324 parts to a container and use a bead mill (Ultra Visco Mill, manufactured by Imex Co., Ltd.) to feed liquid 1 kg / hr, disk peripheral speed 6 m / sec, 0.5 mm zirconia beads 80% by volume. Carbon black and WAX were dispersed under the conditions of filling and 3 passes. Next, 1324 parts of a 65% ethyl acetate solution of [low molecular weight polyester 1] was added, and one pass was performed with a bead mill under the above conditions to obtain [Pigment / WAX Dispersion 1]. The solid content concentration of [Pigment / WAX Dispersion 1] (130 ° C., 30 minutes) was 50%.

「乳化→脱溶剤」
[顔料・WAX分散液1]７００部、[プレポリマー１]を１６０0部、[ケチミン化合物1]６．０部を容器に入れ、ＴKホモミキサー(特殊機化製)で６０００ｒｐｍ、1分間混合した後、容器に[水相1]１２００部を加え、TKホモミキサーで回転数１３０００ｒｐｍ、２０分間混合し[乳化スラリー1]を得た。撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー1]を投入し、３０℃で８時間脱溶剤した後、４０℃で８時間熟成を行い、[分散スラリー1]を得た。 "Emulsification → Desolvation"
700 parts of [Pigment / WAX Dispersion 1], 1600 parts of [Prepolymer 1] and 6.0 parts of [Ketimine Compound 1] were put in a container and mixed with a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika) for 1 minute. Thereafter, 1200 parts of [Aqueous Phase 1] was added to the container and mixed with a TK homomixer at 13,000 rpm for 20 minutes to obtain [Emulsified Slurry 1]. [Emulsion slurry 1] was put into a container equipped with a stirrer and a thermometer, and after removing the solvent at 30 ° C. for 8 hours, aging was carried out at 40 ° C. for 8 hours to obtain [Dispersion slurry 1].

「洗浄→乾燥」
[乳化スラリー1]１００部を減圧濾過した後、
（１）：濾過ケーキにイオン交換水１００部を加え、TKホモミキサーで混合（回転数１２０００ｒｐｍで１０分間）した後、濾過した。
（２）：（１）の濾過ケーキに１０％水酸化ナトリウム水溶液１００部を加え、ＴKホモミキサーで混合(回転数１２０００ｒｐｍで３０分間)した後、減圧濾過した。
（３）：（２）の濾過ケーキに１０％塩酸１００部を加え、ＴKホモミキサーで混合（回転数１２０００ｒｐｍで１０分間）した後濾過した．
（４）：（３）の濾過ケーキにイオン交換水３００部を加え、ＴKホモミキサーで混合（回転数１２０００ｒｐｍで１０分間）した後濾過する操作を２回行い［濾過ケーキ1］を得た。
［濾過ケーキ1］を循風乾燥機にて４０℃で４８時間乾燥し、目開き７５μmメッシュで篩った後、トナー粒子１００部に疎水性シリカ（ヘキサメチルジシラザン表面処理品、比表面積：２００ｍ^２／ｇ）０．５部と、疎水化ルチル型酸化チタン（イソブチルトリメトキシシラン表面処理品、平均一次粒子径：０．０２μｍ）０．５部をヘンシェルミキサーにて混合して、トナーＡを得た。この時、混合を１分撹拌５分静置のサイクルで２０回行った。 "Washing → drying"
[Emulsified slurry 1] After 100 parts of vacuum filtration,
(1): 100 parts of ion-exchanged water was added to the filter cake, mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12,000 rpm for 10 minutes), and then filtered.
(2): 100 parts of a 10% aqueous sodium hydroxide solution was added to the filter cake of (1), mixed with a TK homomixer (30 minutes at 12,000 rpm), and then filtered under reduced pressure.
(3): 100 parts of 10% hydrochloric acid was added to the filter cake of (2), mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12000 rpm for 10 minutes), and then filtered.
(4): 300 parts of ion-exchanged water was added to the filter cake of (3), mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12000 rpm for 10 minutes), and then filtered twice to obtain [Filter cake 1].
[Filter cake 1] was dried at 40 ° C. for 48 hours in a circulating drier, sieved with a mesh of 75 μm, and then hydrophobic silica (hexamethyldisilazane surface-treated product, specific surface area: 100 parts of toner particles). and 200m ² /g)0.5 parts, hydrophobized rutile-type titanium oxide (isobutyltrimethoxysilane surface treated product, average primary particle diameter: 0.02 [mu] m) were mixed with 0.5 parts of a Henschel mixer, the toner a Got. At this time, mixing was performed 20 times in a cycle of stirring for 1 minute and allowing to stand for 5 minutes.

このトナーの体積平均粒径は４．５５μｍ、Ｔｇは５３℃、樹脂成分のＴＨＦ不溶分は８％であった。 This toner had a volume average particle size of 4.55 μm, Tg of 53 ° C., and a THF insoluble content of the resin component of 8%.

次にシリコーン樹脂（ＳＲ２４１１：東レダウコーニングシリコーン社製）の固形分に対してカーボン（ライオンアクゾ社製、ケッチェンブラックＥＣ−ＤＪ６００）７ｗｔ％を、ボールミルを使用して１０分間分散し、この分散液を固形分１０ｗｔ％になるよう希釈し分散液を得た。平均粒径３０μmのマグネタイト粉芯材の５Ｋｇに対して、上記の分散液を流動床型コーティング装置を用いて１００℃の雰囲気下で約５０ｇ／ｍｉｎの割合で塗布し、さらに２５０℃で２時間加熱して膜厚０．５μｍのキャリアを得た。膜厚の調整はコート液量により行った。このキャリアの体積固有抵抗は４．３×１０^１０Ω・cmであった。得られたキャリアは最終工程で脱気処理を３０分間行った。キャリア抵抗は、２ｍｍの間隔で平行に配置した電極を有する容器に芯材を充填し両極間の１０００Ｖでの直流抵抗を横川ヒューレットパッカード株式会社製４３２９ＡＨｉｇｈＲｅｓｉｓｔａｎｃｅＭｅｔｅｒにて測定した。 Next, 7 wt% of carbon (manufactured by Lion Akzo, Ketjen Black EC-DJ600) is dispersed for 10 minutes using a ball mill with respect to the solid content of the silicone resin (SR2411: manufactured by Toray Dow Corning Silicone). The liquid was diluted to a solid content of 10 wt% to obtain a dispersion. The above dispersion is applied at a rate of about 50 g / min in an atmosphere of 100 ° C. using a fluidized bed coating apparatus to 5 kg of magnetite powder core material having an average particle size of 30 μm, and further at 250 ° C. for 2 hours. A carrier having a thickness of 0.5 μm was obtained by heating. The film thickness was adjusted depending on the amount of the coating solution. The carrier had a volume resistivity of 4.3 × 10 ¹⁰ Ω · cm. The obtained carrier was degassed for 30 minutes in the final step. The carrier resistance was measured with a 4329A High Resistance Meter manufactured by Yokogawa Hewlett-Packard Co., Ltd., with a core material filled in a container having electrodes arranged in parallel at intervals of 2 mm, and a DC resistance at 1000 V between the two electrodes.

また、現像剤は上記キャリア９５重量部に対してトナー５重量部を混合し、現像剤を作製した。この現像剤を用い、図１のプリンタで画像出しをおこなった。 Further, the developer was prepared by mixing 5 parts by weight of toner with 95 parts by weight of the carrier. Using this developer, an image was produced by the printer shown in FIG.

［実施例１］
帯電ローラ３ａとしては、ゴム製のローラを使用した。帯電条件として、帯電ローラ３ａには、−４５０ＶのＤＣにピーク間電圧を２ＫＶ、帯電周波数を３．２ＫＨｚのＡＣを重畳した電圧を印加して、感光体１を帯電した。この状態で画像出しを行ったところ、帯電ローラ３ａにはトナーおよび添加剤は付着せず、高画質な画像を得ることができた。また、帯電ローラ３ａの寿命は１５０Ｋであった。 [Example 1]
As the charging roller 3a, a rubber roller was used. As a charging condition, the photoreceptor 1 was charged by applying a voltage in which a peak-to-peak voltage of 2 KV and a charging frequency of 3.2 KHz were superimposed on -450 V DC to the charging roller 3a. When an image was printed in this state, toner and additives did not adhere to the charging roller 3a, and a high-quality image could be obtained. The life of the charging roller 3a was 150K.

［実施例２］
実施例１で使用したゴム製の帯電ローラの代わりに、樹脂製のローラを使用した。帯電条件は実施例１と同じである。この状態で画像出しを行ったところ、帯電ローラ３ａにはトナーおよび添加剤は付着せず、高画質な画像をえることができた。また、帯電ローラ寿命は２００Ｋと延びた。 [Example 2]
Instead of the rubber charging roller used in Example 1, a resin roller was used. The charging conditions are the same as in Example 1. When an image was printed in this state, no toner or additive adhered to the charging roller 3a, and a high-quality image could be obtained. Further, the charging roller life was extended to 200K.

［実施例３］
実施例１で使用したゴム製の帯電ローラの代わりに、樹脂製帯電ローラを使用した。帯電条件として、帯電ローラ３ａに印加する電圧は帯電周波数を２８ＫＨｚに設定した。この状態で画像出しを行ったところ、帯電ローラ３ａにはトナーおよび添加剤は付着せず、高画質な画像をえることができた。また、帯電ローラ寿命は１２０Ｋであった。 [Example 3]
Instead of the rubber charging roller used in Example 1, a resin charging roller was used. As a charging condition, the voltage applied to the charging roller 3a was set to a charging frequency of 28 KHz. When an image was printed in this state, no toner or additive adhered to the charging roller 3a, and a high-quality image could be obtained. The charging roller life was 120K.

［比較例１］
帯電条件は実施例１と同じである。現像剤としては、トナーへの添加剤の添加方法として混合を１分撹拌５分静置のサイクルで３回行ったものを用いた現像剤を使用した。この状態で画像出しを行ったところ、帯電ローラ３ａにはトナーおよび添加剤は付着して、高画質な画像を得ることができなかった。また、帯電ローラ寿命は３０Ｋであった。 [Comparative Example 1]
The charging conditions are the same as in Example 1. As the developer, a developer was used which was added three times in a cycle of stirring for 1 minute and allowing to stand for 5 minutes as a method for adding the additive to the toner. When an image was printed in this state, the toner and additive adhered to the charging roller 3a, and a high-quality image could not be obtained. The charging roller life was 30K.

［比較例２］
実施例１と同じ現像剤を使用して、ゴム製の帯電ローラ３ａを用い、帯電条件として帯電周波数を２．７ＫＨｚに設定した。この状態で画像出しを行ったところ、帯電ローラ３ａにはトナーおよび添加剤は比較例１よりも多く付着して、高画質な画像を得ることができなかった。 [Comparative Example 2]
The same developer as in Example 1 was used, a rubber charging roller 3a was used, and the charging frequency was set to 2.7 KHz as a charging condition. When an image was printed in this state, a larger amount of toner and additive adhered to the charging roller 3a than in Comparative Example 1, and a high-quality image could not be obtained.

［比較例３］
実施例１と同じ現像剤を使用して、ゴム製の帯電ローラ３ａを用い、帯電条件として帯電周波数を３３ＫＨｚに設定した。この状態で画像出しを行ったところ、帯電ローラ３ａにはトナーおよび添加剤は比較例２よりも多く付着して、高画質な画像を得ることができなかった。 [Comparative Example 3]
Using the same developer as in Example 1, using a rubber charging roller 3a, the charging frequency was set to 33 KHz as the charging condition. When an image was printed in this state, a larger amount of toner and additive adhered to the charging roller 3a than in Comparative Example 2, and a high-quality image could not be obtained.

このように、帯電ローラ３ａを感光体１に非接触にした場合は、所定極性のＤＣにＡＣを重畳した電圧を印加し、このＡＣの周波数を３ＫＨｚ以上３０ＫＨｚ以下とすることで、帯電ローラ３ａへのトナーおよび添加剤の付着は抑えられる。さらに、帯電ローラ３ａの材質としては、ゴム製でも樹脂製でもあるレベルの画像品質を達成することが可能であるが、より長寿命な画像を得るためには、樹脂製の帯電ローラ３ａを用いることが好ましいことが実験から確認された。樹脂製の帯電ローラはゴム製に比べて表面硬度が高く、接触したトナーおよび添加剤の付着性が低いためと考えられる。 As described above, when the charging roller 3a is not in contact with the photosensitive member 1, a voltage in which AC is superimposed on a DC having a predetermined polarity is applied, and the frequency of the AC is set to 3 KHz or more and 30 KHz or less to thereby charge the charging roller 3a. Adherence of toner and additives to the toner is suppressed. Further, as the material of the charging roller 3a, it is possible to achieve a level of image quality that is made of rubber or resin, but in order to obtain an image having a longer life, the resin charging roller 3a is used. It was confirmed from experiments that this is preferable. This is presumably because the resin charging roller has a higher surface hardness than the rubber roller, and the adhesion between the toner and the additive in contact with the roller is low.

また、上記樹脂製の帯電部材としては、ローラ形状のほか、平板形状、凹凸形状等の各種形状を使用することが可能である。しかし、部品の耐久性を向上させ高信頼なシステムとするためには、感光体１に常に同じ表面が対向しているものに較べ、ローラ形状にして回転させることが有効である。また、帯電ローラ３ａの表面粗さＲａは、トナーおよび添加剤の付着性に影響し、粗さが大きいほど帯電ローラ３ａにトナーや添加剤が付着し易いことがわかった。実験により、帯電ローラ３ａの表面粗さＲａは０．１μｍ以下であるとトナーおよび添加剤の付着性が低減され、高信頼なシステムが達成できることが確認できた。 Further, as the resin charging member, various shapes such as a flat plate shape and an uneven shape can be used in addition to the roller shape. However, in order to improve the durability of the parts and make a highly reliable system, it is effective to rotate in the form of a roller as compared with the case where the same surface always faces the photoreceptor 1. Further, it was found that the surface roughness Ra of the charging roller 3a affects the adhesion of the toner and the additive, and that the toner and the additive are more likely to adhere to the charging roller 3a as the roughness increases. Through experiments, it was confirmed that the surface roughness Ra of the charging roller 3a is 0.1 μm or less, the adhesion of the toner and additives is reduced, and a highly reliable system can be achieved.

また、帯電ローラ３ａにも金属石鹸を塗布する金属石鹸塗布手段を設ける。帯電ローラ３ａへのトナーおよび添加剤の付着を抑制するためには帯電ローラ３ａの表面エネルギーを下げることも有効である。金属石鹸としてはいくつかの種類が上げられるが、炭素数１８前後のアルキル鎖を有する化合物が好ましく、特にステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛等が効果的である。金属石鹸を帯電ローラ３ａに塗布する手段としては、金属石鹸の粉体をブラシ等で塗布したり、固形状の金属石鹸を圧縮スプリングで加圧してブラシに塗布し、このブラシを介して徐々に帯電ローラ３ａ表面に塗布したりするものが挙げられる。 The charging roller 3a is also provided with metal soap application means for applying metal soap. In order to suppress adhesion of toner and additives to the charging roller 3a, it is also effective to reduce the surface energy of the charging roller 3a. There are several types of metal soaps, but compounds having an alkyl chain having about 18 carbon atoms are preferred, and sodium stearate, calcium stearate, zinc stearate and the like are particularly effective. As a means for applying the metal soap to the charging roller 3a, the metal soap powder is applied with a brush or the like, or the solid metal soap is pressurized with a compression spring and applied to the brush, and gradually passes through the brush. The thing apply | coated to the surface of the charging roller 3a is mentioned.

また、実施例１と比較例１との結果からわかるように、トナーへの添加剤の添加方法として混合をサイクルが少ないトナーを用いた現像剤では、帯電ローラ３ａの寿命が短くなった。混合のサイクルが少ないと添加剤の固定化処理が十分おこなえず、帯電ローラ３ａには添加剤のなかで逆極性に帯電したものが静電的に付着する。混合のサイクルを多くし、添加剤のトナーへの固定化処理を行うことによって、このような添加剤が帯電ローラ３ａに付着し難くすることができる。なお、固定化された状態は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にてトナー表面を観察し、添加剤がトナーに半分埋没している状態で判断する。これより、トナー表面に存在する添加剤を固定化処理したトナーを用いることが好ましい。 Further, as can be seen from the results of Example 1 and Comparative Example 1, the life of the charging roller 3a is shortened in the developer using the toner with few mixing cycles as the method of adding the additive to the toner. If the mixing cycle is small, the additive cannot be sufficiently fixed, and the charge roller 3a electrostatically adheres to the charge roller 3a charged with a reverse polarity. By increasing the mixing cycle and fixing the additive to the toner, such an additive can be made difficult to adhere to the charging roller 3a. The fixed state is determined by observing the surface of the toner with a scanning electron microscope (SEM) and half of the additive being buried in the toner. Therefore, it is preferable to use a toner in which an additive present on the toner surface is fixed.

また、均一な帯電をおこなうには、帯電ローラ３ａに印加するＡＣのピーク間電圧を高くするが好ましいが、ピーク間電圧が高すぎるとオゾン発生量が増大したり、感光体１にトナー等がフィルミングする現象が発生したりする。ピーク間電圧は、電位が均一になる１ＫＶ以上、オゾン発生量を抑制できる２ＫＶ以下の範囲にすることが好ましい。 In order to achieve uniform charging, it is preferable to increase the AC peak-to-peak voltage applied to the charging roller 3a. However, if the peak-to-peak voltage is too high, the amount of ozone generated increases or toner or the like is applied to the photoreceptor 1. Filming may occur. The peak-to-peak voltage is preferably in the range of 1 KV or more at which the potential becomes uniform and 2 KV or less that can suppress the amount of ozone generated.

以上、本実施形態で述べたように、感光体１表面に金属石鹸を塗布して感光体１の表面エネルギーを下げ、転写率を改善し、転写残トナー量を低減させる。感光体１上に残った転写残トナーを感光体表面に散布する転写残トナー散布手段４０を備え、転写残トナーが帯電部材としての帯電ローラ３ａに局所的に多く転移して付着してしまうことを防ぐ。また、感光体１に近接する帯電ローラ３ａを用いて感光体１と接触しないようにすることで、接触型の帯電部材を用いたものに較べ、帯電部材に転移付着する転写残トナーを少なくする。さらに、帯電ローラ３ａに印加する電圧をＤＣにＡＣを重畳したものとして帯電を安定させ、ＡＣの周波数が３ＫＨｚ以上３０ＫＨｚ以下とすることで、帯電部材へのトナーおよび添加剤の付着を抑制する。このような条件を組み合わせることで、発生する放電量が少なくしながら、転写残トナーの帯電ローラ３ａへの付着を抑制し、帯電不良を防止することができる。
また、帯電ローラ３ａの材質を樹脂製とすることで、帯電ローラ３ａの表面硬度がゴム製に比べて高くし、転移したトナーおよび添加剤の付着性を低くする。これにより、転写残トナーの帯電ローラ３ａへの付着を抑制し、帯電不良を防止することができる。
また、帯電部材はローラ形状とすることで、感光体１に常に同じ表面が対向しているものに較べ、部品の耐久性を向上させ高信頼なシステムとすることができる。
また、帯電ローラ３ａの表面粗さＲａは、トナーおよび添加剤の付着性に影響し、粗さが大きいほど帯電ローラ３ａにトナーや添加剤が付着し易い。表面粗さＲａは０．１μｍ以下であるとトナーおよび添加剤の付着性が低減され、高信頼なシステムが達成できる。
また、金属石鹸塗布手段により金属石鹸を帯電ローラ３ａに塗布することで、帯電ローラ３ａの表面エネルギーを下げ帯電ローラ３ａへのトナーおよび添加剤の付着を抑制する。
また、帯電ローラ３ａにはトナーだけではなく添加剤も多く付着する。添加剤を固定化処理ことにより添加剤の帯電ローラ３ａへの付着を抑制し、帯電ローラの汚れを抑制することができる。
また、近接帯電方式のもので高画質な画像を達成し、かつ、オゾン発生量を抑制するには、ＡＣのピーク間電圧は電位が均一になる１ＫＶ以上２ＫＶ以下にする。
また、プリンタ本体に対して着脱可能であって、感光体１と、帯電ローラ３ａと、現像装置とが一体になって構成されたプロセスカートリッジとすることで、ユーザーメンテが容易となる。 As described above, the metal soap is applied to the surface of the photosensitive member 1 to reduce the surface energy of the photosensitive member 1, improve the transfer rate, and reduce the amount of residual toner. A transfer residual toner spraying means 40 for spraying the transfer residual toner remaining on the photosensitive member 1 to the surface of the photosensitive member is provided, and the transfer residual toner is locally transferred and attached to the charging roller 3a as a charging member. prevent. Further, by using the charging roller 3a close to the photosensitive member 1 so as not to come into contact with the photosensitive member 1, transfer residual toner transferred and adhered to the charging member can be reduced as compared with the case using the contact type charging member. . Further, the voltage applied to the charging roller 3a is stabilized by assuming that AC is superimposed on DC, and the AC frequency is 3 KHz or more and 30 KHz or less, thereby suppressing the adhesion of toner and additives to the charging member. By combining these conditions, it is possible to suppress the transfer residual toner from adhering to the charging roller 3a and prevent charging failure while reducing the amount of generated discharge.
Further, by using resin as the material of the charging roller 3a, the surface hardness of the charging roller 3a is higher than that of rubber, and the adhesion of the transferred toner and additive is lowered. As a result, it is possible to suppress the transfer residual toner from adhering to the charging roller 3a and prevent charging failure.
Further, by forming the charging member in a roller shape, the durability of the parts can be improved and a highly reliable system can be achieved as compared with the case where the same surface always faces the photoreceptor 1.
Further, the surface roughness Ra of the charging roller 3a affects the adherence of the toner and the additive. The larger the roughness, the easier the toner and the additive adhere to the charging roller 3a. When the surface roughness Ra is 0.1 μm or less, adhesion of the toner and additives is reduced, and a highly reliable system can be achieved.
Further, by applying metal soap to the charging roller 3a by the metal soap applying means, the surface energy of the charging roller 3a is lowered and adhesion of toner and additives to the charging roller 3a is suppressed.
In addition to the toner, a large amount of additives adhere to the charging roller 3a. By fixing the additive, adhesion of the additive to the charging roller 3a can be suppressed, and contamination of the charging roller can be suppressed.
In order to achieve a high-quality image with the proximity charging method and to suppress the amount of ozone generated, the AC peak-to-peak voltage is set to 1 KV or more and 2 KV or less at which the potential becomes uniform.
In addition, user maintenance is facilitated by using a process cartridge that is detachably attached to the printer main body and is configured by integrating the photosensitive member 1, the charging roller 3a, and the developing device.

本発明の実施形態に係るプリンタの概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of a printer according to an embodiment of the present invention. トナー像形成手段の概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a toner image forming unit.

Explanation of symbols

１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ感光体
２Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋトナー像形成手段
３帯電装置
３ａ帯電ローラ
３ｂ帯電用高圧電源
４露光装置
５現像装置
６中間転写ユニット
１０中間転写ベルト
１１、１２、１３支持ローラ
１４Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ一次転写ローラ
１５ベルトクリーニング装置
１６二次転写ローラ
２０給紙カセット
２１給紙ローラ
２２レジストローラ
２３定着ユニット
２３ａ定着ローラ
２３ｂ加圧ローラ
２４排紙ローラ
３１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋトナーボトル
４０転写残トナー散布手段 1Y, C, M, K photoconductor 2Y, C, M, K toner image forming means 3 charging device 3a charging roller 3b high voltage power supply for charging 4 exposure device 5 developing device 6 intermediate transfer unit 10 intermediate transfer belt 11, 12, 13 Support roller 14Y, C, M, K Primary transfer roller 15 Belt cleaning device 16 Secondary transfer roller 20 Paper feed cassette 21 Paper feed roller 22 Registration roller 23 Fixing unit 23a Fixing roller 23b Pressure roller 24 Paper discharge roller 31Y, C, M, K toner bottle 40 Transfer residual toner spraying means

Claims

An image carrier, a charging device that charges the image carrier, a latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the surface of the charged image carrier, and the same polarity as the charge polarity of the image carrier A developing device that attaches toner to the image carrier to form a toner image, and a transfer electric field is formed between the image carrier and the transfer target to transfer the toner image on the image support onto the transfer target. In an image forming apparatus comprising a transfer device for transferring,
Transfer residual toner spraying means for spraying transfer residual toner not transferred by the transfer device and remaining on the image carrier onto the surface of the image carrier, and metal soap coating means for applying metal soap to the surface of the image carrier The charging means applies a voltage in which AC is superimposed on DC having a predetermined polarity to a charging member disposed in the vicinity of the surface of the image carrier, and the frequency of the AC is 3 KHz to 30 KHz. It is characterized by being.

2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the charging member is made of resin.

3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the charging member has a roller shape.

The image forming apparatus according to claim 3, wherein the roller-shaped charging member surface roughness Ra is 0.1 μm or less.

5. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising means for applying metal soap to the charging member.

6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the additive present on the toner surface is fixed to the toner.

7. The image forming apparatus according to claim 1, wherein an AC peak-to-peak voltage applied to the charging member is 1 KV or more and 2 KV or less.

8. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image carrier, the charging member, and the developing unit are integrally formed, and are attached to and detached from the main body of the image forming apparatus. An image forming apparatus characterized by being a process cartridge capable of being used.