JP2019060938A - Image forming device, image forming method and developing device - Google Patents

Image forming device, image forming method and developing device Download PDF

Info

Publication number
JP2019060938A
JP2019060938A JP2017183527A JP2017183527A JP2019060938A JP 2019060938 A JP2019060938 A JP 2019060938A JP 2017183527 A JP2017183527 A JP 2017183527A JP 2017183527 A JP2017183527 A JP 2017183527A JP 2019060938 A JP2019060938 A JP 2019060938A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carrier
developer
development
image
toner
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017183527A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
洸輔 井加田
Kosuke Ikada
洸輔 井加田
駿介 松下
Shunsuke Matsushita
駿介 松下
隆義 木原
Takayoshi Kihara
隆義 木原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2017183527A priority Critical patent/JP2019060938A/en
Publication of JP2019060938A publication Critical patent/JP2019060938A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

To provide an image forming device with which it is possible to obtain good mat followability even when a toner having excellent durability is used.SOLUTION: Provided is an image forming device, where when it is assumed that Δv represents the ratio of peripheral velocity of an image carrier to a developer carrier, C represents electrostatic capacitance between the image carrier and the developer carrier in a state where a developer carried by the developer carrier is caught in a nip part in which the developer is supplied to the image carrier when ΔV represents a development contrast, and Q/S represents a charge amount per unit area of the developer carried by the image carrier, the expression |Q/S×Δv|>|C×ΔV| holds true, and the remaining amount of the developer on the developer carrier after the developer is developed from the developer carrier to the image carrier is 50% or more of the developer amount carried by the developer carrier.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は電子写真方式を用いて記録材上に画像を形成する画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image on a recording material using an electrophotographic method.

従来、電子写真方式の画像形成装置においては、電子写真感光体のような像担持体を帯電した後に画像情報に応じて露光して静電潜像を形成し、この静電潜像に応じて現像手段により現像剤を像担持体に供給して現像剤像とする。次いで、この現像剤像を転写手段によって記録材、例えば、記録用紙、OHPシート、布などに転写した後、定着手段によって現像剤像を記録材に定着して記録画像を得ている。   Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus, an image carrier such as an electrophotographic photosensitive member is charged and then exposed according to image information to form an electrostatic latent image, and the electrostatic latent image is formed according to the electrostatic latent image. The developer is supplied to the image carrier by the developing means to form a developer image. Next, the developer image is transferred to a recording material such as a recording sheet, an OHP sheet, a cloth or the like by a transfer unit, and then the developer image is fixed on the recording material by a fixing unit to obtain a recorded image.

上記の現像手段として非磁性一成分接触現像がある。接触現像方式の現像装置は、像担持体と現像剤担持体間にギャップを作り、その間に交番電界を形成してトナーを飛翔させて現像する、所謂ジャンピング現像方式とは異なり、像担持体と現像剤担持体を接触させて現像を行う。そのため現像工程時に発生する現像剤の飛散が少ない点で優れ、かつ像担持体上の静電潜像に対して忠実に現像剤像を形成できることから近年実用化されてきている。   Nonmagnetic single component contact development is known as the above developing means. Unlike a so-called jumping development system in which a contact development system developing device forms a gap between an image carrier and a developer carrier and forms an alternating electric field therebetween to fly toner for development, the image carrier and The developer carrier is brought into contact to perform development. Therefore, it is excellent in that scattering of the developer generated at the time of the developing process is small, and since the developer image can be faithfully formed on the electrostatic latent image on the image carrier, it has been put into practical use in recent years.

非磁性一成分接触現像では、現像剤規制部材によって、現像剤担持体上のトナー層厚が一定量に規制された後、静電潜像担持体との当接部付近の現像領域に搬送され、静電潜像をトナー像として可視化する。   In non-magnetic one-component contact development, after the toner layer thickness on the developer carrier is regulated to a fixed amount by the developer regulation member, the developer is conveyed to the development region near the contact portion with the electrostatic latent image carrier , Visualize the electrostatic latent image as a toner image.

現像装置内のトナーは、攪拌部でのトナー間の摺擦や、現像剤担持体上にて現像剤規制部材との摺擦を受け、更に、現像時において像担持体との間でも摺擦を受ける。このような摺擦が繰り返されることにより、現像装置内のトナーは、新品状態のトナーと異なった状態となる。   The toner in the developing device is subject to rubbing between the toners at the agitating portion and rubbing with the developer regulating member on the developer carrier, and also rubbing with the image carrier during development. Receive By repeating such rubbing, the toner in the developing device becomes different from the toner in the new state.

具体的には、トナー表面に外添されたシリカなどの外添剤がトナー粒子自体に埋め込まれてしまう。そのため、トナーは、現像剤として求められる流動性、帯電性などの性能が次第に変化してくる。この現象、すなわちトナーの物性変化は、画像形成動作を多数回繰り返すとより顕著になってくる。   Specifically, an external additive such as silica externally added to the toner surface is embedded in the toner particles themselves. Therefore, the toner is required to gradually change the performance such as fluidity and chargeability required as a developer. This phenomenon, that is, the change in physical properties of the toner, becomes more pronounced when the image forming operation is repeated many times.

このような外添剤の埋め込まれの対応として、外添剤を予め多量にトナー母体に被覆することで外添剤への応力を分散しやすくし、外添剤のトナー母体への埋め込まれ具合を抑制することが考えられる。   In order to cope with the embedding of such external additives, a large amount of external additives is coated on the toner base in advance to make it easy to disperse the stress on the external additives, and the external additives are embedded in the toner base. Can be considered.

また、特許文献1では現像耐久性にすぐれたトナーとして有機ケイ素重合体を含有する表層を有するトナーを開示している。このようなトナーの場合、トナー粒子を表層で覆っているので外力を分散することができ、表面性を変化させず現像耐久性を達成することができる。   Further, Patent Document 1 discloses a toner having a surface layer containing an organosilicon polymer as a toner excellent in development durability. In the case of such a toner, since the toner particles are covered with the surface layer, the external force can be dispersed, and the development durability can be achieved without changing the surface property.

特開2016−27399号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2016-27399

しかしながら、シリカ等の外添剤の被覆率が高い場合に、トナー表面が表層で覆われていると、トナーへの電荷の授受がしにくくなる傾向が見られた。   However, when the coverage of the external additive such as silica is high, if the toner surface is covered with the surface layer, it tends to be difficult to transfer the charge to the toner.

結果的に現像装置内では帯電量の低いトナーが多く存在することになり、現像剤担持体にもそれらのトナーが供給される。しかし帯電量が低いトナーは静電付着力が弱く現像剤担持体へ付着しにくい。   As a result, in the developing device, a large amount of toner with a low charge amount is present, and the toner is also supplied to the developer carrier. However, the toner having a low charge amount is weak in electrostatic adhesion and hardly adheres to the developer carrier.

結果、ベタ画像等の高濃度出力を実施した時など、現像剤担持体上のトナーが像担持体へ現像されることで消費が促進されると、現像剤担持体上のトナーが所望の量に対して不足する場合がある。この場合、画像後端部にかけて濃度がうすくなる所謂ベタ追従性不良が発生し易くなる。   As a result, when consumption is promoted by developing the toner on the developer carrier onto the image carrier, for example, when high density output such as a solid image is performed, a desired amount of toner on the developer carrier is obtained. It may be insufficient for In this case, a so-called solid follow-up defect tends to occur, in which the density decreases toward the rear end of the image.

上記目的を達成するため、本発明における画像形成装置は、像担持体と、帯電手段と、前記像担持体に接触して前記像担持体に形成された静電像を現像剤で現像する現像担持体と、前記現像担持体に現像バイアスを印加する印加手段と、前記帯電手段により帯電された前記像担持体表面に光を照射し、明部電位と暗部電位とを形成することで、前記像担持体に静電像を形成する潜像形成手段とを備え、前記像担持体と、前記現像担持体とは、周速比Δvをつけて回転し、前記印加手段は、前記現像剤の移動先部分の前記像担持体表面の電位と前記現像バイアスとの間の電位差が現像コントラストΔVとなるように現像バイアスを印加し、前記現像担持体が担持する現像剤が前記像担持体へ供給される部位であるニップ部に現像剤が挟まれた状態における前記像担持体と前記現像担持体との間の静電容量をC、前記現像担持体に担持された現像剤の単位面積当たりの電荷量をQ/Sとしたとき、|Q/S×Δv|>|C×ΔV|の関係性が成り立ち、前記像担持体へ前記現像担持体から前記現像剤を現像した後の前記現像担持体上に前記現像剤の残存量が、現像前に前記現像担持体に担持される現像剤量の50%以上であることを特徴とする画像形成装置。   In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention develops an image bearing member, a charging unit, and an electrostatic image formed on the image bearing member in contact with the image bearing member with a developer. The support, the application means for applying a developing bias to the development support, and the surface of the image support charged by the charging means are irradiated with light to form a bright area potential and a dark area potential. A latent image forming unit for forming an electrostatic image on an image carrier, the image carrier and the development carrier rotate at a peripheral speed ratio Δv, and the application unit A development bias is applied such that the potential difference between the potential of the surface of the image carrier at the movement destination portion and the development bias is the development contrast ΔV, and the developer carried by the development carrier is supplied to the image carrier In which the developer is caught in the nip where the When the capacitance between the image carrier and the development carrier in C is C, and the charge amount per unit area of the developer carried on the development carrier is Q / S, | Q / S × The relationship of Δv |> C × ΔV | holds, and the amount of the developer remaining on the development carrier after developing the developer from the development carrier to the image carrier is the value before the development. An image forming apparatus characterized in that it is 50% or more of the amount of developer carried on a development carrier.

本発明によれば、被覆率が高い現像剤を用いた場合でも、良好なベタ追従性を維持することができる。   According to the present invention, good solid followability can be maintained even when a developer with a high coverage is used.

本実施例に係わる画像形成装置の概略断面図Schematic cross-sectional view of an image forming apparatus according to the present embodiment 本実施例に係わる画像形成装置のブロック図Block diagram of image forming apparatus according to the present embodiment 本実施例に係わるプロセスカートリッジの概略断面図Schematic cross-sectional view of a process cartridge according to the present embodiment 本実施例に係わるトナーの模式図Schematic diagram of the toner according to the present embodiment 本実施例に係わる現像可能量・トナーの供給量と周速の関係図Relationship between developable amount, toner supply amount and circumferential speed according to the present embodiment 本実施例に係わる感光ドラム上トナー量と紙上濃度の関係図Relationship between the amount of toner on the photosensitive drum and the density on the paper according to the present embodiment 本実施例に係わる現像コントラストと感光ドラム上のトナー量の関係図Relationship between development contrast and toner amount on photosensitive drum according to the present embodiment

以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態を実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置等は、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   Hereinafter, with reference to the drawings, a mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail based on examples. However, the dimensions, materials, shapes, relative positions, etc. of the components described in this embodiment are appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions, so there is no particular description. As long as the scope of the invention is not limited to them, the scope of the invention is not limited thereto.

<画像形成装置の全体的な概略構成>
先ず、本発明に係る電子写真画像形成装置(画像形成装置)の全体構成について説明する。図1は、本実施例の画像形成装置100の概略断面図である。本実施例の画像形成装置100は、インライン方式、中間転写方式を採用したフルカラーレーザープリンタである。画像形成装置100は、画像情報に従って、記録材(例えば、記録用紙、プラスチックシート、布など)にフルカラー画像を形成することができる。画像情報は、画像形成装置本体100Aに接続された画像読み取り装置、或いは、画像形成装置本体100Aに通信可能に接続されたパーンナルコンピュータ等のホスト機器から、画像形成装置本体100Aに入力される。
<Overall Schematic Configuration of Image Forming Apparatus>
First, the overall configuration of the electrophotographic image forming apparatus (image forming apparatus) according to the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus 100 of the present embodiment. The image forming apparatus 100 of the present embodiment is a full-color laser printer adopting an in-line method and an intermediate transfer method. The image forming apparatus 100 can form a full color image on a recording material (for example, a recording sheet, a plastic sheet, a cloth or the like) according to image information. Image information is input to the image forming apparatus main body 100A from an image reading apparatus connected to the image forming apparatus main body 100A or a host device such as a personal computer communicably connected to the image forming apparatus main body 100A.

画像形成装置100は、複数の画像形成部として、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を形成するための第1、第2、第3、第4の画像形成部SY、SM、SC、SKを有する。本実施例では、第1〜第4の画像形成部SY、SM、SC、SKは、鉛直方向と交差する方向に一列に配置されている。   The image forming apparatus 100 includes, as a plurality of image forming units, first, second, and third for forming an image of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). , And fourth image forming units SY, SM, SC, and SK. In the present embodiment, the first to fourth image forming units SY, SM, SC, and SK are arranged in a line in a direction intersecting the vertical direction.

尚、本実施例では、第1〜第4の画像形成部SY、SM、SC、SKの構成及び動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字Y、M、C、Kは省略して、総括的に説明する。   In the present embodiment, the configurations and operations of the first to fourth image forming units SY, SM, SC, and SK are substantially the same except that the colors of the images to be formed are different. Therefore, hereinafter, in the case where distinction is not particularly required, subscripts Y, M, C, and K given to reference numerals to indicate that they are elements provided for any color are omitted, and collectively explain.

本実施例では、画像形成装置100は、複数の像担持体として、鉛直方向と交差する方向に並設された4個のドラム型の電子写真感光体、即ち、感光体ドラム1を有する。感光体ドラム1は、図示矢印A方向(時計方向)に駆動手段(駆動源)により回転駆動される。感光体ドラム1の周囲には、感光体ドラム1の表面を均―に帯電する帯電手段としての帯電ローラ2、画像情報に基づきレーザーを照射して感光体ドラム1上に静電像(静電潜像)を形成する露光手段としてのスキャナユニット(露光装置)3が配置されている。又、感光体ドラム1の周囲には、静電像をトナー像として現像する現像手段としての現像ユニット(現像装置)4、転写後の感光体ドラム1の表面に残ったトナー(転写残トナー)を除去するクリーニング手段としてのクリーニング部材6が配置されている。図中ではクリーニグ部材6はクリーニングブレードに相当する。更に、4個の感光体ドラム1に対向して、感光体ドラム1上のトナー像を記録材12に転写するための中間転写体としての中間転写ベルト5が配置されている。   In the present embodiment, the image forming apparatus 100 has four drum-shaped electrophotographic photosensitive members, ie, the photosensitive drums 1 arranged in parallel in the direction intersecting the vertical direction as a plurality of image carriers. The photosensitive drum 1 is rotationally driven by a drive unit (drive source) in the direction of the arrow A (clockwise direction). A charging roller 2 as charging means for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 1 around the photosensitive drum 1, a laser is irradiated based on image information, and an electrostatic image (electrostatic A scanner unit (exposure device) 3 is disposed as an exposure unit that forms a latent image. Further, a developing unit (developing device) 4 as developing means for developing an electrostatic image as a toner image around the photosensitive drum 1, and toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after transfer (transfer residual toner) A cleaning member 6 is disposed as a cleaning means for removing the In the drawing, the cleaning member 6 corresponds to a cleaning blade. Further, opposite to the four photosensitive drums 1, an intermediate transfer belt 5 as an intermediate transfer member for transferring the toner image on the photosensitive drum 1 onto the recording material 12 is disposed.

尚、本実施例では、現像ユニット4は、現像剤として非磁性一成分現像剤のトナーを用いる。又、本実施例では、現像ユニット4は、現像剤担持体としての現像ローラ(後述)を感光体ドラム1に対して接触させて反転現像を行うものである。即ち、本実施例では、現像ユニット4は、感光体ドラム1の帯電極性と同極性(本実施例では負極性)に帯電したトナーを、感光体ドラム1上の露光により電荷が減衰した部分(画像部、露光部)に付着させることで静電像を現像する。   In the present embodiment, the developing unit 4 uses a toner of a nonmagnetic one-component developer as a developer. Further, in this embodiment, the developing unit 4 performs reverse development by bringing a developing roller (described later) as a developer bearing member into contact with the photosensitive drum 1. That is, in the present embodiment, the developing unit 4 is a portion where the toner charged to the same polarity (in the present embodiment, the negative polarity) as the charging polarity of the photosensitive drum 1 is attenuated by the exposure on the photosensitive drum 1 ( The electrostatic image is developed by being attached to the image portion (exposure portion).

本実施例では、感光体ドラム1と、感光体ドラム1に作用するプロセス手段としての帯電ローラ2、現像ユニット4及びクリーニング部材6とは、一体化され、即ち、一体的にカートリッジ化されて、プロセスカートリッジ7を形成している。プロセスカートリッジ7は、画像形成装置本体100Aに設けられた装着ガイド、位置決め部材などの装着手段を介して、画像形成装置100に着脱可能となっている。本実施例では、各色用のプロセスカートリッジ7は、全て同一形状を有しており、各色用のプロセスカートリッジ7内には、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナーが収容されている。   In this embodiment, the photosensitive drum 1, and the charging roller 2, the developing unit 4 and the cleaning member 6 as process means acting on the photosensitive drum 1 are integrated, that is, integrally formed into a cartridge, A process cartridge 7 is formed. The process cartridge 7 is attachable to and detachable from the image forming apparatus 100 via mounting means such as a mounting guide and a positioning member provided on the image forming apparatus main body 100A. In the present embodiment, the process cartridges 7 for the respective colors all have the same shape, and yellow (Y), magenta (M), cyan (C), black (in the process cartridges 7 for the respective colors). The toner of each color of K) is stored.

中間転写体としての無端状のベルトで形成された中間転写ベルト5は、全ての感光体ドラム1に当接し、図示矢印B方向(反時計方向)に循環移動(回転)する。中間転写ベルト5は、複数の支持部材として、駆動ローラ51、二次転写対向ローラ52、従動ローラ53に掛け渡されている。   The intermediate transfer belt 5 formed of an endless belt as an intermediate transfer member abuts on all the photosensitive drums 1 and circulates (rotates) in a direction indicated by an arrow B (counterclockwise). The intermediate transfer belt 5 is stretched around a driving roller 51, a secondary transfer opposing roller 52, and a driven roller 53 as a plurality of supporting members.

中間転写ベルト5の内周面側には、各感光体ドラム1に対向するように、一次転写手段としての、4個の一次転写ローラ8が並設されている。一次転写ローラ8は、中間転写ベルト5を感光体ドラム1に向けて押圧し、中間転写ベルト5と感光体ドラム1とが当接する一次転写部N1を形成する。そして、一次転写ローラ8に、一次転写バイアス印加手段としての一次転写バイアス電源(高圧電源)から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、感光体ドラム1上のトナー像が中間転写ベルト5上に転写(一次転写)される。   On the inner circumferential surface side of the intermediate transfer belt 5, four primary transfer rollers 8 as primary transfer means are arranged in parallel so as to face the respective photosensitive drums 1. The primary transfer roller 8 presses the intermediate transfer belt 5 toward the photosensitive drum 1 to form a primary transfer portion N1 in which the intermediate transfer belt 5 and the photosensitive drum 1 are in contact with each other. Then, from the primary transfer bias power source (high voltage power source) as primary transfer bias application means, a bias having a polarity opposite to the regular charging polarity of the toner is applied to the primary transfer roller 8. Thus, the toner image on the photosensitive drum 1 is transferred (primary transfer) onto the intermediate transfer belt 5.

又、中間転写ベルト5の外周面側において二次転写対向ローラ52に対向する位置には、二次転写手段としての二次転写ローラ9が配置されている。二次転写ローラ9は、中間転写ベルト5を介して二次転写対向ローラ52に圧接し、中間転写ベルト5と二次転写ローラ9とが当接する二次転写部N2を形成する。そして、二次転写ローラ9に、二次転写バイアス印加手段としての二次転写バイアス電源(高圧電源)から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、中間転写ベルト5上のトナー像が記録材12に転写(二次転写)される。   In addition, a secondary transfer roller 9 as a secondary transfer unit is disposed at a position facing the secondary transfer opposing roller 52 on the outer peripheral surface side of the intermediate transfer belt 5. The secondary transfer roller 9 is in pressure contact with the secondary transfer opposing roller 52 via the intermediate transfer belt 5 to form a secondary transfer portion N2 in which the intermediate transfer belt 5 and the secondary transfer roller 9 abut. Then, from the secondary transfer bias power source (high voltage power source) as secondary transfer bias application means, a bias having a polarity opposite to the regular charging polarity of the toner is applied to the secondary transfer roller 9. By this, the toner image on the intermediate transfer belt 5 is transferred (secondary transfer) to the recording material 12.

更に説明すれば、画像形成時には、先ず、感光体ドラム1の表面が帯電ローラ2によって一様に帯電される。次いで、スキャナユニット3から発された画像情報に応じたレーザー光によって、帯電した感光体ドラム1の表面が走査露光され、感光体ドラム1上に画像情報に従った静電像が形成される。次いで、感光体ドラム1上に形成された静電像は、現像ユニット4によってトナー像として現像される。感光体ドラム1上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ8の作用によって中間転写ベルト5上に転写(一次転写)される。   More specifically, at the time of image formation, first, the surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged by the charging roller 2. Next, the charged surface of the photosensitive drum 1 is scan-exposed by a laser beam corresponding to the image information emitted from the scanner unit 3, and an electrostatic image according to the image information is formed on the photosensitive drum 1. Next, the electrostatic image formed on the photosensitive drum 1 is developed as a toner image by the developing unit 4. The toner image formed on the photosensitive drum 1 is transferred (primary transfer) onto the intermediate transfer belt 5 by the action of the primary transfer roller 8.

例えば、フルカラー画像の形成時には、上述のプロセスが、第1〜第4の画像形成部SY、SM、SC、SKにおいて順次に行われ、中間転写ベルト5上に各色のトナー像が次に重ね合わせて一次転写される。   For example, when forming a full color image, the above-described process is sequentially performed in the first to fourth image forming units SY, SM, SC, and SK, and toner images of respective colors are then superimposed on the intermediate transfer belt 5. Primary transfer.

その後、中間転写ベルト5の移動と同期が取られて記録材12が二次転写部N2へと搬送される。中間転写ベルト5上の4色トナー像は、記録材12を介して中間転写ベルト5に当接している二次転写ローラ9の作用によって、一括して記録材12上に二次転写される。   Thereafter, the recording material 12 is conveyed to the secondary transfer portion N2 in synchronization with the movement of the intermediate transfer belt 5. The four-color toner images on the intermediate transfer belt 5 are secondarily transferred collectively onto the recording material 12 by the action of the secondary transfer roller 9 in contact with the intermediate transfer belt 5 via the recording material 12.

トナー像が転写された記録材12は、定着手段としての定着装置10に搬送される。定着装置10において記録材12に熱及び圧力を加えられることで、記録材12にトナー像が定着される。   The recording material 12 to which the toner image has been transferred is conveyed to a fixing device 10 as a fixing unit. By applying heat and pressure to the recording material 12 in the fixing device 10, the toner image is fixed to the recording material 12.

又、一次転写工程後に感光体ドラム1上に残留した一次転写残トナーは、クリーニング部材6によって除去、回収される。又、二次転写工程後に中間転写ベルト5上に残留した二次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置11によって清掃される。   Further, the primary transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 1 after the primary transfer process is removed and collected by the cleaning member 6. Further, secondary transfer residual toner remaining on the intermediate transfer belt 5 after the secondary transfer process is cleaned by the intermediate transfer belt cleaning device 11.

尚、画像形成装置100は、所望の一つの画像形成部のみを用いて、又は、幾つか(全てではない)の画像形成部のみを用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することもできるようになっている。   The image forming apparatus 100 can also form single-color or multi-color images using only one desired image forming area or using only some (not all) image forming areas. It is supposed to be.

<画像形成装置のブロック図>
図2は、本実施例の画像形成装置100のブロック図を示す。200は各種周辺装置の制御を司る制御部である。周知の機器内蔵用マイクロコンピュータと同様の、例えば中央演算処理装置、メモリ、入出力I/F等の構成を備えている。
<Block Diagram of Image Forming Apparatus>
FIG. 2 shows a block diagram of the image forming apparatus 100 of this embodiment. A control unit 200 controls various peripheral devices. For example, the configuration of a central processing unit, a memory, an input / output I / F, etc., which are similar to known microcomputers for built-in devices is provided.

モータ201乃至203は、夫々対応する駆動機構204乃至206に駆動力を伝達可能に接続されており、駆動機構に接続された部材に回転駆動力を供給する。220乃至225の夫々のブロックは、先に説明した、各色のトナー供給ローラ、現像ローラ、感光ドラムに該当する。   The motors 201 to 203 are connected so as to be able to transmit the driving force to the corresponding driving mechanisms 204 to 206, respectively, and supply the rotational driving force to the members connected to the driving mechanisms. The blocks 220 to 225 correspond to the toner supply roller of each color, the developing roller, and the photosensitive drum described above.

210は先に説明した露光装置3に該当し、静電像(静電潜像)を形成する露光手段/潜像形成手段としてのスキャナユニットであったり、LEDアレイであったりする。高圧電源回路211は、先に説明した、帯電バイアス、一次転写バイアス、二次転写バイアス等の各種高圧負荷を、接続された部材に対して印加し、帯電バイアス手段、一次転写バイアス印加手段、二次転写バイアス手段として機能する。   Reference numeral 210 corresponds to the exposure apparatus 3 described above, which is a scanner unit as an exposure unit / latent image formation unit for forming an electrostatic image (electrostatic latent image), or an LED array. The high-voltage power supply circuit 211 applies various high-voltage loads such as the charging bias, the primary transfer bias, and the secondary transfer bias described above to the connected members, thereby charging bias means, primary transfer bias application means, and It functions as a next transfer bias means.

<プロセスカートリッジの概略構成>
次に、本実施例の画像形成装置100に装着されるプロセスカートリッジ7の全体構成について説明する。本実施例では、収容しているトナーの種類(色)を除いて、各色用のプロセスカートリッジ7の構成及び動作は実質的に同一である。
<Schematic Configuration of Process Cartridge>
Next, the overall configuration of the process cartridge 7 mounted in the image forming apparatus 100 of the present embodiment will be described. In this embodiment, the configuration and operation of the process cartridge 7 for each color are substantially the same except for the type (color) of the toner contained.

図3は、感光体ドラム1の長手方向(回転軸線方向)に沿って見た本実施例のプロセスカートリッジ7の概略断面(主断面)図である。図3のプロセスカートリッジ7の姿勢は、画像形成装置本体に装着された状態での姿勢であり、以下でプロセスカートリッジの各部材の位置関係や方向等について記載する場合はこの姿勢における位置関係や方向等を示している。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view (main cross-sectional view) of the process cartridge 7 of the present embodiment as viewed along the longitudinal direction (rotational axis direction) of the photosensitive drum 1. The attitude of the process cartridge 7 shown in FIG. 3 is an attitude in a state where the process cartridge 7 is mounted on the main body of the image forming apparatus, and when describing the positional relation and direction of each member of the process cartridge, the positional relation and direction in this attitude And so on.

プロセスカートリッジ7は、感光体ドラム1等を備えた感光体ユニット13と、現像ローラ17等を備えた現像ユニット4とを一体化して構成される。   The process cartridge 7 is configured by integrating a photosensitive unit 13 including a photosensitive drum 1 and the like and a developing unit 4 including a developing roller 17 and the like.

感光体ユニット13は、感光体ユニット13内の各種要素を支持する枠体としてのクリーニング枠体14を有する。クリーニング枠体14には、感光体ドラム1が図示しない軸受を介して回転可能に取り付けられている。感光体ドラム1は、駆動手段(駆動源)としての駆動モータの駆動力が感光体ユニット13に伝達されることで、画像形成動作に応じて図示矢印A方向(時計方向)に回転駆動される。本実施例にて、画像形成プロセスの中心となる感光体ドラム1は、アルミニウム製シリンダの外周面に機能性膜である下引き層、キャリア発生層、キャリア移送層を順にコーティングした有機感光体ドラム1を用いている。   The photosensitive unit 13 has a cleaning frame 14 as a frame for supporting various elements in the photosensitive unit 13. The photosensitive drum 1 is rotatably attached to the cleaning frame 14 via a bearing (not shown). The photosensitive drum 1 is rotationally driven in the direction of an arrow A (clockwise) according to an image forming operation by transmitting the driving force of a driving motor as a driving means (driving source) to the photosensitive unit 13. . In the present embodiment, the photosensitive drum 1 which is the center of the image forming process is an organic photosensitive drum in which an undercoating layer which is a functional film, a carrier generation layer, and a carrier transfer layer are sequentially coated on the outer peripheral surface of an aluminum cylinder. 1 is used.

又、感光体ユニット13には、感光体ドラム1の周面上に接触するように、クリーニング部材6、帯電ローラ2が配置されている。クリーニング部材6によって感光体ドラム1の表面から除去された転写残トナーは、クリーニング枠体14内に落下、収容される。   Further, in the photosensitive unit 13, the cleaning member 6 and the charging roller 2 are disposed in contact with the circumferential surface of the photosensitive drum 1. The transfer residual toner removed from the surface of the photosensitive drum 1 by the cleaning member 6 falls into the cleaning frame 14 and is accommodated.

帯電手段である帯電ローラ2は、導電性ゴムのローラ部を感光体ドラム1に加圧接触することで従動回転する。   The charging roller 2, which is a charging unit, is driven to rotate by pressing a roller portion of conductive rubber against the photosensitive drum 1.

ここで、帯電ローラ2の芯金には、帯電工程として、感光ドラム1に対して所定の直流電圧が印加されており、これにより感光ドラム1の表面には、一様な暗部電位(Vd)が形成される。前述のスキャナユニット3からのレーザー光によって画像データに対応して発光されるレーザー光のスポットパターンは、感光ドラム1を露光し、露光された部位は、キャリア発生層からのキャリアにより表面の電荷が消失し、電位が低下する。この結果、露光部位は所定の明部電位(Vl)、未露光部位は所定の暗部電位(Vd)の静電潜像が、感光ドラム1上に形成される。本実施例では、Vd=−500V、Vl=−100Vとしている。   Here, a predetermined DC voltage is applied to the photosensitive drum 1 as a charging step to the core metal of the charging roller 2, whereby the surface potential of the photosensitive drum 1 is uniformly darkened (Vd). Is formed. The spot pattern of the laser beam emitted corresponding to the image data by the laser beam from the scanner unit 3 described above exposes the photosensitive drum 1, and the exposed portion has the charge on the surface by the carrier from the carrier generation layer. It disappears and the potential drops. As a result, an electrostatic latent image having a predetermined bright area potential (V1) at the exposed area and a predetermined dark area potential (Vd) at the unexposed area is formed on the photosensitive drum 1. In this embodiment, Vd = -500V and Vl = -100V.

<現像ユニットの説明>
一方、現像ユニット4は、トナー40を担持するための現像剤担持体としての現像ローラ17と、現像ローラ17にトナーを供給する供給部材としてのトナー供給ローラ20が配置された現像室、を有している。更に、現像ユニット4は、トナーを収容するトナー収容部(現像剤収容部)18aをトナー供給ローラ20よりも重力方向下方に有するトナー収容室18を備えている。
<Description of developing unit>
On the other hand, the developing unit 4 has a developing roller 17 as a developer carrier for carrying the toner 40 and a developing chamber in which a toner supply roller 20 as a supply member for supplying the toner to the developing roller 17 is disposed. doing. Further, the developing unit 4 is provided with a toner storage chamber 18 having a toner storage portion (developer storage portion) 18 a for storing toner, in the direction of gravity below the toner supply roller 20.

トナー収容室18内には、攪拌搬送部材22が設けられている。攪拌搬送部材22は、トナー収容室18内に収容されたトナーを攪拌すると共に、トナー供給ローラ20の上部に向けて図中矢印G方向にトナーを搬送するためのものでもある。本実施例において撹拌搬送部材は60rpmで駆動回転している。   In the toner storage chamber 18, a stirring and conveying member 22 is provided. The stirring and conveying member 22 is also for stirring the toner stored in the toner storage chamber 18 and transporting the toner toward the upper portion of the toner supply roller 20 in the direction of the arrow G in the drawing. In the present embodiment, the stirring and conveying member is driven to rotate at 60 rpm.

現像ローラ17と感光体ドラム1とは、対向部において各々の表面が同方向(本実施例では下から上に向かう方向)に移動するようにそれぞれ回転する。   The developing roller 17 and the photosensitive drum 1 rotate so that the respective surfaces thereof move in the same direction (in the present embodiment, from the bottom to the top) in the facing portion.

そして、現像ローラ17に印加された所定のDCバイアス(現像バイアス)によって、摩擦帯電によりマイナスに帯電したトナーが、感光体ドラム1に接触する現像ニップ部で、現像バイアスとの電位差から、明部電位部にのみ転移して静電潜像を顕像化する。この時の現像バイアスと明部電位部との電位差を現像コントラストと呼ぶ。現像コントラスト及び現像バイアスの設定については後述する。トナー供給ローラ20と現像ローラ17とは、各々の表面がニップ部Nの上端から下端に移動する方向に回転している。すなわち、トナー供給ローラ20は図示矢印E方向(時計方向)に、現像ローラ17は矢印D方向(反時計方向)に回転している。トナー供給ローラ20は、導電性芯金の外周に発泡体層を形成した弾性スポンジローラである。トナー供給ローラ20と現像ローラ17は所定の侵入量△Eを持って接触している。   Then, due to the potential difference with the developing bias at the developing nip portion where the toner negatively charged due to frictional charging comes into contact with the photosensitive drum 1 by a predetermined DC bias (developing bias) applied to the developing roller 17 It transfers only to the potential portion to visualize the electrostatic latent image. The potential difference between the developing bias and the light portion potential portion at this time is called developing contrast. The setting of the development contrast and the development bias will be described later. The toner supply roller 20 and the developing roller 17 rotate in the direction in which the respective surfaces move from the upper end to the lower end of the nip portion N. That is, the toner supply roller 20 rotates in the direction of arrow E (clockwise direction), and the developing roller 17 rotates in the direction of arrow D (counterclockwise direction). The toner supply roller 20 is an elastic sponge roller in which a foam layer is formed on the outer periphery of a conductive cored bar. The toner supply roller 20 and the developing roller 17 are in contact with each other with a predetermined penetration amount ΔE.

トナー供給ローラ20と現像ローラ17とは、ニップ部Nにおいて互いに同方向に周速差を持って回転しており、この動作により、トナー供給ローラ20による現像ローラ17へのトナー供給を行っている。その際、トナー供給ローラと現像ローラとの電位差を調整することにより、現像ローラへのトナー供給量を調整することができる。   The toner supply roller 20 and the developing roller 17 are rotated in the same direction at the nip portion N with a peripheral speed difference, and the toner supply roller 20 supplies toner to the developing roller 17 by this operation. . At this time, the amount of toner supplied to the developing roller can be adjusted by adjusting the potential difference between the toner supply roller and the developing roller.

尚、本実施例においては、現像ローラ17、トナー供給ローラ20は、共に外径15mmである。また、トナー供給ローラ20の現像ローラ17への侵入量、即ち、トナー供給ローラ20が現像ローラ17により凹状とされるその凹み量△Eが1.0mmに設定されている。また、トナー供給ローラと現像ローラは中心の高さ(位置)が同じになるように配置されている。   In the present embodiment, both the developing roller 17 and the toner supply roller 20 have an outer diameter of 15 mm. Further, the amount of toner supply roller 20 entering the developing roller 17, that is, the amount of depression ΔE with which the toner supply roller 20 is made concave by the developing roller 17 is set to 1.0 mm. Further, the toner supply roller and the developing roller are disposed so that the height (position) of the center is the same.

<トナーの詳細>
本発明のトナーは、外添剤もしくは表層によるトナー表面被覆率が80%以上であることが望ましい。表面被覆率が80%以上の場合、外部からトナーに応力が加えられる際、より多くの外添剤が外力を受けることになり応力が分散される。これにより、外添剤のトナー母体への埋め込まれが起きにくくなる。一方、表面被覆率が80%未満である場合、応力を受ける外添剤自体が少ない為、外添剤にかかる応力が分散しづらくなり、画像形成動作の多数回繰り返しによるトナー母体への埋め込まれが起きやすくなる。これが画像形成を繰り返していく中でかぶりが悪化してしまう大きな原因と考えられる。尚、現像剤の現像によって本来白抜けとなるべき非画像部にトナーが付着して濃度が高くなる現象を一般的にかぶりという。
<Details of Toner>
The toner of the present invention desirably has a toner surface coverage of 80% or more by the external additive or surface layer. When the surface coverage is 80% or more, when external stress is applied to the toner, more external additives are subjected to external force and the stress is dispersed. This makes it difficult for the external additive to be embedded in the toner matrix. On the other hand, when the surface coverage is less than 80%, the stress applied to the external additive is difficult to disperse because the amount of external additive that receives stress is small, and the toner is embedded in the toner base after many times of image forming operation. Is more likely to occur. This is considered to be a major cause of deterioration in fog during repeated image formation. The phenomenon in which the toner adheres to the non-image area which should be white spots by development of the developer and the density becomes high is generally referred to as fogging.

また、発明者らにより、被覆率が同等の条件で、いくつか表層を変更し実験を行ったところ、有機ケイ素重合体を含有する表層を有する有機ケイ素重合体トナーであることが好ましいと発明者はわかった。トナー粒子の表面が広い面積の表層で覆われているため、外力を広い面積に渡って分散することができ、トナー母体への埋没をさらに抑制することができる。   In addition, when the inventors conducted experiments by changing the surface layer several times under the same conditions of coverage, it was found that the organosilicon polymer toner having the surface layer containing the organosilicon polymer is preferable I understand. Since the surface of the toner particles is covered with the surface layer having a wide area, the external force can be dispersed over the wide area, and the embedding in the toner base can be further suppressed.

本実施例に用いたトナーの模式図を図4に示す。本実施例では、母粒子45aに外添剤としてシリカ45b(有機シリカ重合体)を外添した無機粒子外添トナー45と、母粒子46aに有機ケイ素重合体を含有する表層46bを有する有機ケイ素重合体トナー46を用いている。尚、母粒子45aの詳細や製法は、特開2016−38591号公報に、母粒子46aについては特開2016−27399号公報にそれぞれ記載してある通りである。   A schematic view of the toner used in this embodiment is shown in FIG. In this embodiment, an inorganic particle external additive toner 45 obtained by externally adding silica 45b (organic silica polymer) as an external additive to a mother particle 45a, and an organosilicon having a surface layer 46b containing an organosilicon polymer in a mother particle 46a. A polymer toner 46 is used. The details and the production method of the mother particles 45a are as described in JP-A-2016-38591, and the mother particles 46a are as described in JP-A-2016-27399.

トナーa乃至bは、特開2016−38591号公報の記載にしたがって製造したトナー45を用いるとともに、シリカ(SiO)被覆率は80、95%に設定されている。シリカの付着率は、ヘンシェルミキサー(日本コークス工業株式会社製)を使用し、外添条件である外添添加量と周速と時間を振ることで変更した。以下、表1にトナーa乃至bの外添条件とシリカ粒子の付着率を示す。尚、外添条件である周速、時間についての詳細は特開2016−38591号公報の記載の通りである。 For the toners a to b, the toner 45 manufactured according to the description of JP-A-2016-38591 is used, and the silica (SiO 2 ) coverage is set to 80, 95%. The adhesion rate of silica was changed by using an Henschel mixer (manufactured by Nippon Coke Industry Co., Ltd.) and changing the amount of external addition and the peripheral speed and time which are external addition conditions. Table 1 below shows the external addition conditions of the toners a and b and the adhesion rate of the silica particles. In addition, the detail about the circumferential speed which is external addition conditions and time is as description of Unexamined-Japanese-Patent No. 2016-38591.

Figure 2019060938
Figure 2019060938

トナーcは、特開2016−27399号公報の実施例1の記載にしたがって製造したトナー46を用いた。トナーcは図4(b)に示すように有機ケイ素重合体を含有する表層で覆われている。   As the toner c, the toner 46 manufactured according to the description of Example 1 of JP-A-2016-27399 was used. The toner c is covered with a surface layer containing an organosilicon polymer as shown in FIG. 4 (b).

本実施例において、有機ケイ素重合体の被覆率は95%に設定されており、粒子の重合条件を調整することで設定している。表2に重合条件と被覆率を示す。重合条件については、特開2016−27399号公報の実施例1の記載に従う。   In the present example, the coverage of the organosilicon polymer is set to 95%, and is set by adjusting the polymerization conditions of the particles. Table 2 shows the polymerization conditions and the coverage. About polymerization conditions, it follows the description of Example 1 of Unexamined-Japanese-Patent No. 2016-27399.

Figure 2019060938
Figure 2019060938

尚、トナーa〜cの被覆率の測定は種々の周知測定方法が適用可能であるが、本実施例では、特開2013−152460号公報の段落29〜段落30の記載に従って測定が実施された。   In addition, although the measurement of the coverage of toner ac is applicable to various well-known measurement methods, in this example, the measurement was carried out according to the description of paragraph 29 to paragraph 30 of JP 2013-152460 A .

これら実験により、発明者は、トナーの表面被覆率が高いと、通紙耐久による外添剤や表層の埋没を抑制することができる反面、トナーの電荷授受がしづらくなることが分かった。電荷授受がしづらいと、トナー間での摺擦による電荷のやりとりが少なくなり、トナー供給ローラ20や現像ブレード21から電荷をもらいにくくなるため、トナーの帯電量が低く抑えられてしまうと考えられる。しかし帯電量が低いトナーは静電付着力が弱くなり、現像剤担持体へ付着しにくくなる傾向が分かった。   According to these experiments, the inventor found that when the surface coverage of the toner is high, it is possible to suppress the burying of the external additive and the surface layer due to the paper passage durability, but on the other hand, the charge transfer of the toner becomes difficult. If the charge transfer is difficult, the transfer of charge due to rubbing between the toners decreases, and it becomes difficult to obtain the charge from the toner supply roller 20 and the developing blade 21, so the charge amount of the toner is considered to be suppressed low. . However, it was found that the toner having a low charge amount had a tendency to weaken the electrostatic adhesion and to be hard to adhere to the developer carrier.

結果、ベタ画像等の高濃度出力を実施した時など、現像ローラ17上のトナーが現像されることで消費が促進されると、現像ローラ17上のトナーが所望の量に対して不足する場合がある。この場合表4に説明するように、画像後端部にかけて濃度がうすくなるいわゆるベタ追従性不良が発生してしまう。   As a result, when consumption is promoted by developing the toner on the developing roller 17 when high density output such as a solid image is performed, the toner on the developing roller 17 is insufficient for a desired amount There is. In this case, as described in Table 4, a so-called solid follow-up failure occurs in which the density decreases toward the rear end of the image.

本実施例で使用するトナーa〜cにおいて、現像ローラ17上の単位面積当たりのトナー量(以下M/Sという)と、単位面積当たりのトナーの帯電電荷量(以下Q/Sという)をトナーの帯電量が最大となるように現像ブレード21の設定を調節した。その結果が表3に示されている。   In the toners a to c used in this embodiment, the toner amount per unit area on the developing roller 17 (hereinafter referred to as M / S) and the charge amount of toner per unit area (hereinafter referred to as Q / S) The setting of the developing blade 21 was adjusted so as to maximize the charge amount. The results are shown in Table 3.

Figure 2019060938
Figure 2019060938

この状態において、現像ローラ17上のトナーを全て現像するようなベタ画像を出力した時に、ベタ画像を出力した直後における現像ローラ17上の以下M/Sと、Q/Sを求めると表4のようになった。ベタ画像を印字するとこで現像ローラ17上のトナーが不足していることが分かる。   In this state, when a solid image is developed which develops all the toner on the developing roller 17, the following M / S and Q / S on the developing roller 17 immediately after outputting the solid image are determined as shown in Table 4. It became so. When a solid image is printed, it can be understood that the toner on the developing roller 17 is insufficient.

Figure 2019060938
Figure 2019060938

<現像効率の説明>
まず現像効率を以下定義すると、現像効率=(A−B)/A×100(%)となる。A及びBは以下の通りである。
A=現像ローラと感光ドラムのニップ上流で現像ブレード21(現像剤量規制部材)迄における現像ローラ表面の単位面積当たりの現像剤量
B=現像ローラと感光ドラムのニップ下流で且つと現像ローラとトナー供給ローラニップ上流における現像ローラ表面の単位面積当たりの現像剤量
発明者らは、ベタ追従性不良を抑制する方法を実験で試行錯誤し探索していくうちに、現像効率を100%未満に設定することで、ベタ追従性不良が改善する傾向が得られることを知った。これは現像後の現像ローラ17上にトナーが残ることで、残ったトナーの電荷量によって現像ローラ17に供給されるトナーを引きつける効果が働き、現像ローラ17へのトナー供給追従性が向上したと考えられる。
<Description of development efficiency>
First, the development efficiency is defined as follows: Development efficiency = (A−B) / A × 100 (%). A and B are as follows.
A = Developer amount per unit area of the developing roller surface in the developing blade 21 (developer amount regulating member) upstream of the developing roller and photosensitive drum nip B = developing roller downstream of the developing roller and photosensitive drum The amount of developer per unit area of the developing roller surface upstream of the toner supply roller nip The inventors set the developing efficiency to less than 100% while trying to find a method to suppress the solid following property by trial and error in the experiment. By doing this, I learned that there is a tendency to improve the solid tracking failure. This is because the toner remains on the developing roller 17 after development, and the charge amount of the remaining toner works to attract the toner supplied to the developing roller 17, and the toner supply following property to the developing roller 17 is improved. Conceivable.

この効果をより確かめる為に、トナーaを用いて現像効率とベタ追従性不良起因の濃度ムラの程度の関係を確かめた。表5にその結果を示す。発明者らは、現像効率が100%のときに濃度が1.45になるように現像コントラストを設定し、感光ドラム1と現像ローラ17との周速比(以下、単に「周速比」と記す)を変えることで現像効率を調整した。また、濃度ムラに関してはA4サイズの用紙を用いて全面ベタ黒画像を連続して5枚印刷し、その時の濃度ムラの有無を確認した。より具体的には、A4紙の四隅に形成された全面ベタ黒画像の濃度を濃度測定器にて測定し、最大濃度と最小濃度の差分で濃度ムラが求められる。5枚全てにおいて頁内での濃度ムラが0.1以内であれば、”○”、5枚全てにおいて濃度ムラが0.15以内であれば”△”、一枚でも濃度ムラが0.15を超えれば“×”とした。尚、周速比は、感光ドラム1と現像ローラ17との回転速度の違いを表現する1つの指標であり、例えば周速比に代わり周速差を指標としても同様の夫々の回転速度を求めることができることは言うまでもない。   In order to further confirm this effect, the toner a was used to confirm the relationship between the development efficiency and the degree of density unevenness caused by poor solid followability. Table 5 shows the results. The inventors set the development contrast so that the density is 1.45 when the development efficiency is 100%, and the circumferential speed ratio between the photosensitive drum 1 and the developing roller 17 (hereinafter simply referred to as "circumferential speed ratio" The development efficiency was adjusted by changing. With regard to density unevenness, five sheets of solid black images were printed continuously on an A4 size sheet, and the presence or absence of density unevenness at that time was confirmed. More specifically, the density of the entire solid black image formed at the four corners of A4 paper is measured with a densitometer, and density unevenness is determined by the difference between the maximum density and the minimum density. If the density unevenness in a page is 0.1 or less in all five sheets, "○", if the density unevenness is 0.15 or less in all five sheets, "Δ", even if one sheet is uneven in density 0.15 If it exceeds, it was considered as "x". The circumferential speed ratio is one index that expresses the difference in rotational speed between the photosensitive drum 1 and the developing roller 17. For example, similar circumferential speeds may be calculated using the circumferential speed difference as an index instead of the circumferential speed ratio. It goes without saying that you can.

Figure 2019060938
Figure 2019060938

上記結果から、発明者らは、現像効率を下げていくとベタ追従性不良に起因する濃度ムラが改善されていくことが分かった。発明者は、特に現像効率が50%以下の場合に良好な結果が得られることを実験結果より得た。これは、現像ローラ17が現像されるトナー量の2倍以上を担持することにより、新たに供給されるトナーが少なくても所望の現像ローラ17上のコート量を達成できるためと考えられる。そこで本実施例では、現像効率を50%以下となるよう周速比を設定する。   From the above results, the inventors found that as the development efficiency is lowered, the density unevenness caused by the solid following property failure is improved. The inventors obtained from experimental results that good results can be obtained particularly when the development efficiency is 50% or less. This is considered to be because, when the developing roller 17 carries twice or more of the toner amount to be developed, the desired coat amount on the developing roller 17 can be achieved even if the newly supplied toner is small. Therefore, in the present embodiment, the peripheral speed ratio is set so that the development efficiency is 50% or less.

次に、現像残トナーを残す方法について図5を用いて説明する。図5はトナーの現像可能量・現像ローラ17からのトナーの供給量と周速の関係を示している。   Next, a method of leaving development residual toner will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows the relationship between the developable amount of toner, the amount of toner supplied from the developing roller 17 and the peripheral speed.

明部で現像コントラストによって現像されるトナーの現像可能量は、(i)トナーを担持した現像部における感光ドラム1と現像ローラ17間の静電容量(C)と(ii)現像コントラスト(ΔV)の積で決められる。つまり、C×ΔVが現像ニップ部で現像ローラ17から感光ドラム1へ現像可能な単位面積当たりのトナーの帯電電荷量の総量を表している(図5の直線1)。ここで現像ニップ部とは、感光ドラム1が担持するトナーが現像ローラ17へ供給される部位であり、感光ドラム1と現像ローラ17とが対向して接触し形成される。また、感光ドラム1に供給されるトナーの帯電電荷の総量は、現像ローラ17上の単位面積当たりの帯電電荷量(Q/S)と感光ドラム1に対する周速比(Δv)に応じて決まり、Q/S×Δvの積で表わされる(図5の直線2)。   The developable amount of the toner developed by the development contrast in the bright part is (i) the electrostatic capacity (C) between the photosensitive drum 1 and the development roller 17 in the development part carrying the toner and (ii) the development contrast (ΔV) It is decided by the product of That is, C × ΔV represents the total amount of charged electric charge of toner per unit area that can be developed from the developing roller 17 to the photosensitive drum 1 at the developing nip portion (straight line 1 in FIG. 5). Here, the developing nip portion is a portion where the toner carried by the photosensitive drum 1 is supplied to the developing roller 17, and the photosensitive drum 1 and the developing roller 17 are formed facing each other. Further, the total amount of charge of the toner supplied to the photosensitive drum 1 is determined according to the charge amount (Q / S) per unit area on the developing roller 17 and the peripheral speed ratio (Δv) to the photosensitive drum 1. It is represented by the product of Q / S × Δv (straight line 2 in FIG. 5).

よって、Q/S×Δv≦C×ΔVとなった場合、現像ローラ17から供給されるトナーの総電荷量は感光ドラム1が受け取れる電荷量よりも少ないことから、現像ローラ17上のトナーは感光ドラム1へ全て現像される条件となる。この時ドラム上のトナー電荷量Q/S×Δvとなる。   Therefore, when Q / S × Δv ≦ C × ΔV, the total charge amount of the toner supplied from the developing roller 17 is smaller than the charge amount that the photosensitive drum 1 can receive, so the toner on the developing roller 17 is photosensitive. The condition is that all development is performed on the drum 1. At this time, the toner charge amount Q / S × Δv on the drum is obtained.

逆に、Q/S×Δv>C×ΔVの場合、現像ローラ17から供給されるトナーの総電荷量は感光ドラム1が受け取れる電荷量よりも多い。従って、現像ローラ17上のトナーは感光ドラム1へ現像された後、一部のトナーが現像ローラ17上(現像担持体上)に残る条件となる。上記不等式が成立する場合、ドラム上のトナー電荷量はC×ΔVとなる。また、容量Cの求め方は様々あるが、本実施例では実効的なCを求めるため以下のようなことをした。Q/S×Δv=C×ΔVが成り立つのは、ある現像コントラストに固定しておいて周速比Δvを上げていきドラム上のq/s(もしくはM/S)が増加しなくなる点である。よってその時のΔvとΔVと表2のQ/Sを用いれば容量Cは求めることができる。本実施例のトナーaで現像コントラストを140Vとしたところ周速比Δvが110%でドラム上のq/s(単位面積当たりの電荷量)が増加しなくなった。そこで容量Cを求めたところ、C=9.5×10−7であった。 Conversely, when Q / S × Δv> C × ΔV, the total charge amount of the toner supplied from the developing roller 17 is larger than the charge amount that the photosensitive drum 1 can receive. Therefore, after the toner on the developing roller 17 is developed on the photosensitive drum 1, a part of the toner remains on the developing roller 17 (on the developing carrier). When the above inequality holds, the toner charge amount on the drum is C × ΔV. There are various ways of obtaining the capacitance C, but in the present embodiment, the following was done to obtain the effective C. The fact that Q / S × Δv = C × ΔV holds is that q / s (or M / S) on the drum does not increase by increasing the circumferential speed ratio Δv while fixing to a certain development contrast . Therefore, the capacitance C can be obtained by using Δv and ΔV at that time and Q / S in Table 2. When the development contrast of the toner a according to this embodiment is 140 V, the circumferential speed ratio Δv is 110%, and q / s (the amount of charge per unit area) on the drum does not increase. Therefore, when the capacity C was obtained, it was C = 9.5 × 10 −7 .

<現像コントラスト、周速比Δvの設定>
以下はトナーaを用いて周速比Δv設定の説明をする。それ以外のトナーにおいても同様の方法で設定する。
<Development contrast, setting of circumferential speed ratio Δv>
The following describes the setting of the peripheral speed ratio Δv using the toner a. The other toners are set in the same manner.

■現像コントラストの設定
上記条件より、現像効率100%未満(Q/S×Δv>C×ΔV)の設定の場合、感光ドラム1上のトナー量は感光ドラムが受け取れる電荷量C×ΔVで決まる。感光ドラム上1のトナー量によって画像形成濃度は決まるので、現像コントラストΔVは所望の濃度によって決定される。
(5) Setting of development contrast From the above conditions, when the setting of development efficiency less than 100% (Q / S × Δv> C × ΔV), the toner amount on the photosensitive drum 1 is determined by the charge amount C × ΔV which the photosensitive drum can receive. Since the image forming density is determined by the amount of toner on the photosensitive drum 1, the development contrast ΔV is determined by the desired density.

図6は、現像ローラ17から感光ドラム1へのトナー量[kg/m]と画像形成濃度特性を示す。一般的にオフィス文書で必要とされる濃度1.45(Macbeth RD−918)を得るためには、感光ドラム1上にトナー量0.0038[kg/m]程度必要であることがわかる。 FIG. 6 shows the toner amount [kg / m 2 ] from the developing roller 17 to the photosensitive drum 1 and the image forming density characteristic. In order to obtain a density of 1.45 (Macbeth RD-918) generally required for office documents, it is understood that a toner amount of about 0.0038 [kg / m 2 ] is required on the photosensitive drum 1.

図7はトナーaにおける現像コントラストと感光ドラム1のトナー量の関係を示す。   FIG. 7 shows the relationship between the development contrast of the toner a and the toner amount of the photosensitive drum 1.

現像コントラストを上げていくと、感光ドラム1上のトナー量が増えていく。また、図7から周速比によってある現像コントラスト付近以降では供給量の増加が鈍化していることがわかる。これは、現像効率が100%になり表3で設定した現像ローラ17上のトナーが全て現像したことを示している。図6で説明したように、オフィス文書で必要とされる濃度1.45を得る為のトナー量0.0038[kg/m]を今想定する。図7よりドラム上のM/Sを0.0038[kg/m]にするためには現像コントラスト140Vにする必要があるとわかる。よって現像コントラスト140Vを得るために、現像バイアスを−240Vに設定した。 As the development contrast is increased, the amount of toner on the photosensitive drum 1 is increased. Further, it can be seen from FIG. 7 that the increase in the supply amount is slowed down from around a certain development contrast depending on the peripheral speed ratio. This indicates that the developing efficiency is 100% and all the toner on the developing roller 17 set in Table 3 has been developed. As described in FIG. 6, it is now assumed that the toner amount 0.0038 [kg / m 2 ] for obtaining the density 1.45 required in the office document. It can be understood from FIG. 7 that in order to set the M / S on the drum to 0.0038 [kg / m 2 ], it is necessary to set the development contrast 140 V. Therefore, in order to obtain development contrast 140V, development bias was set to -240V.

■周速比の設定
上で説明したように、Q/S×Δv>C×ΔVの関係性において、Δv>110%と設定すれば現像残を残すことができる。本実施例では現像効率が50%以下(現像ローラ17上でのトナー残存量が、現像ニップでの現像前に現像ローラに担持されるトナー量(現像剤量)の50%以上)となるように幾つかの周速比と現像効率の関係を実験で求めた。トナーaにおける周速比と現像効率および現像残量の関係を求めると以下の表6のようになった。この表6の結果より、トナーaにおいては周速比を210%以上に設定した。
(2) Setting of the peripheral speed ratio As described above, in the relationship of Q / S × Δv> C × ΔV, development residual can be left if Δv> 110% is set. In this embodiment, the developing efficiency is 50% or less (50% or more of the toner amount (developer amount) carried on the developing roller before the development at the developing nip). The relationship between the peripheral speed ratio and the development efficiency was determined by experiments. The relationship between the peripheral speed ratio of the toner a and the development efficiency and the remaining amount of development is as shown in Table 6 below. From the results of Table 6, in the toner a, the circumferential speed ratio was set to 210% or more.

Figure 2019060938
Figure 2019060938

<実験内容>
本実施例では、トナーa〜cを用いて、周速比をいくつか振ることで現像効率を調整し、追従性不良起因のベタ濃度ムラの程度を確認した。
<Content of experiment>
In this example, using toners a to c, the development efficiency was adjusted by swinging some of the peripheral speed ratios, and the degree of the solid density unevenness caused by the followability defect was confirmed.

また、周速比を高くしすぎた場合、現像ローラ17上の現像残が増え、現像ローラ17と感光ドラム1でのトナー摺擦回数が多くなり、トナー劣化が起きてしまう場合がある。そこで本実施例では、トナー劣化起因のかぶりの程度を確認した。   When the peripheral speed ratio is too high, the development residue on the developing roller 17 increases, the number of times of toner rubbing between the developing roller 17 and the photosensitive drum 1 increases, and toner deterioration may occur. In the present embodiment, therefore, the degree of fogging caused by toner deterioration was confirmed.

本実施例と比較例で、A4サイズの用紙を用いて全面ベタ黒画像を連続して5枚印刷し、その時のベタ濃度や濃度ムラの有無を確認した。また、ベタ濃度の測定はA4紙の四隅を濃度測定器にて測定を行い、頁内での濃度ムラが0.1以内であれば、視認性は低い為”○”とし、それ以外を“×”とした。   In the present example and the comparative example, five sheets of solid black images were printed continuously using A4 size paper, and the presence or absence of solid density or density unevenness at that time was confirmed. In addition, solid density is measured by measuring the four corners of A4 paper with a densitometer, and if the density unevenness within a page is 0.1 or less, the visibility is low, so "O", and the others are "O". × ".

また、現像耐久性への影響を確認するため、4%印字率で15000枚間欠通紙後(例えば2枚印刷後に画像形成装置を停止させ、その後再度2枚印刷し、この印刷動作を繰り返し行う)にトナー劣化起因によるかぶりの有無を比較した。カブリ測定には反射濃度計DENSITOMETER (TC−6DS/A30)を使用し、画像形成後の紙における白部分の濃度から本来の紙の反射の濃度(画像形成前の紙の白部)を差し引いて%表示で表わした。かぶり値が1.0%以内であれば“◎”3%以内であれば“〇”、それ以外を“×”とした。測定は、23℃50%RHの環境で行った。   Also, to check the influence on development durability, after intermittently passing 15000 sheets at a 4% printing rate (for example, stop the image forming apparatus after printing 2 sheets, then print 2 sheets again and repeat this printing operation And the presence or absence of fogging due to toner deterioration. For measurement of fog, use a reflection densitometer DENSITOMETER (TC-6DS / A30) and subtract the density of the reflection of the original paper (white part of the paper before image formation) from the density of the white part of the paper after image formation Expressed in%. If the fogging value is within 1.0%, “” ”is within 3%,“ 〇 ”, and the others are“ × ”. The measurement was performed in an environment of 23 ° C. and 50% RH.

〔比較例1〕
比較例1として、トナーa〜cのトナーをそれぞれ用い、現像効率が50%より高くなる周速比で本実施例と同様の実験を行なった。
Comparative Example 1
As Comparative Example 1, the same experiment as that of this example was conducted using the toners of toners a to c and at a peripheral speed ratio at which the development efficiency is higher than 50%.

〔比較例2〕
比較例2として、実施例中のトナーに比べて被覆率が低いトナーdを使用し本実施例と同様の実験を行った。
Comparative Example 2
As Comparative Example 2, the same experiment as in this example was conducted using toner d having a lower coverage than the toner in the example.

トナーdは、特開2016−38591号公報の記載にしたがって製造したトナー45を用いるとともに、シリカ(SiO)被覆率は70%に設定されている。シリカの付着率は、ヘンシェルミキサー(日本コークス工業株式会社製)を使用し、外添条件である外添添加量と周速と時間を振ることで変更した。以下、表7にトナーdの外添条件とシリカ粒子の付着率を示す。尚、外添条件である周速、時間についての詳細は特開2016−38591号公報の記載の通りである。 As the toner d, the toner 45 manufactured according to the description of JP-A-2016-38591 is used, and the silica (SiO 2 ) coverage is set to 70%. The adhesion rate of silica was changed by using an Henschel mixer (manufactured by Nippon Coke Industry Co., Ltd.) and changing the amount of external addition and the peripheral speed and time which are external addition conditions. Table 7 below shows the external addition conditions of toner d and the adhesion rate of silica particles. In addition, the detail about the circumferential speed which is external addition conditions and time is as description of Unexamined-Japanese-Patent No. 2016-38591.

Figure 2019060938
Figure 2019060938

比較例で使用するトナーdにおいて、現像ローラ17上のM/Sと、単位面積当たりのQ/Sを設定した。以下の表8に示す。   In the toner d used in the comparative example, M / S on the developing roller 17 and Q / S per unit area were set. It is shown in Table 8 below.

Figure 2019060938
Figure 2019060938

<効果の確認>
結果を表9に示す。表9に示すように、実施例の構成においては、夫々の濃度を維持しつつ、頁内の濃度ムラレベルも良好な結果であった。また、実施例のどのトナーにおいても周速比220%〜280%の間でかぶりの値も良好であり通紙による劣化も抑制できている。特に有機ケイ素重合体を含有する表層で覆われているトナーdは周速比250%まではかぶり値が1.0%を未満であり、非常に劣化を抑制できている。
<Confirmation of effect>
The results are shown in Table 9. As shown in Table 9, in the configuration of the example, the density unevenness level in the page was also a good result while maintaining each density. Further, in any toner of the embodiment, the fogging value is also good between the circumferential speed ratio of 220% to 280%, and deterioration due to sheet passing can be suppressed. In particular, the toner d covered with the surface layer containing the organosilicon polymer has a fog value of less than 1.0% up to a peripheral velocity ratio of 250%, and can be extremely suppressed from being deteriorated.

これに対し、従来例である比較例1(現像効率が50%より高くなる周速比)においては追従性不良を抑えることができず、濃度ムラが発生してしまった。具体的には、現像効率が55%のときは、現像効率50%未満の場合と比べ、2枚目、3枚目の画像形成が終わると、現像ローラ上で担持される現像剤の量が減少してくる。現像効率が50%を超える場合、現像効率50%未満の場合と比べ、現像ローラ上に感光ドラムへ移動しない現像剤量が少なくなり、これがベタ濃度ムラを引き起こすと考えられる。   On the other hand, in Comparative Example 1 (the peripheral speed ratio in which the development efficiency is higher than 50%) which is a conventional example, the follow-up defect can not be suppressed, and density unevenness occurs. Specifically, when the development efficiency is 55%, the amount of developer carried on the development roller is equal to that after the second and third images are formed, as compared to the case where the development efficiency is less than 50%. It will decrease. When the development efficiency exceeds 50%, the amount of developer not transferred to the photosensitive drum on the development roller is smaller than that in the case of less than 50% development efficiency, which is considered to cause solid density unevenness.

また、被覆率が低いトナーdを使用した比較例2においては、現像効率が50%を多少超えた場合でも濃度ムラは良好であった。しかし、周速比180%以上でかぶりの値が3%を超えておりトナーの劣化が発生してしまい、濃度ムラと耐久性の両立が図れなかった。これは現像効率を下げることで現像ローラ上の現像剤残量が増え、現像ローラ上に残ったトナーは現像ブレード21に摺擦される回数が多くなり、現像剤の被覆率が低いこともあり、トナーが劣化したためと考えられる。   Further, in Comparative Example 2 in which toner d having a low coverage was used, the uneven density was good even when the development efficiency slightly exceeded 50%. However, when the circumferential speed ratio is 180% or more, the fogging value exceeds 3%, the toner is deteriorated, and it is not possible to achieve both density unevenness and durability. This is because the developer remaining amount on the developing roller is increased by lowering the developing efficiency, the number of times the toner remaining on the developing roller is rubbed against the developing blade 21 is increased, and the developer coverage may be low. The reason is considered to be that the toner has deteriorated.

一般的に、被覆率の高い現像剤を用いると、かぶりの問題は解消されるものの、帯電量が低く現像剤の現像剤担持体への付着力が弱いことから、トナー供給量不足が発せいし、ベタ追従性不良の問題が発生してしまう。しかし、本実施例の構成においては、ベタ画像のようなカートリッジ内の現像剤を短期間に多量に使用する際で、且つ被覆率の高い現像剤を用い現像ローラ17に対する現像剤の付着力が弱い場合でも、濃度安定性を得ることが可能となった。これは、図5のグラフに示された通り、周速比を高くすることで、現像ローラの供給可能電荷量が過多になり、残現像剤を多く現像ローラ上に残し、現像剤供給不足を解消したからである。より具体的には、新たなトナーが現像ローラ17へ付着する過程で、電荷を付与された現像残りトナーがある場合、新たなトナーが現像残りトナーの電荷に引き寄せられ、トナー供給ローラ20から現像ローラ17への付着が進む。これにより濃度ムラが生じにくくなったと考察される。また本実施例では、被覆率80%以上のトナーを用いているので、トナー表層に係る応力を分散し易くし、トナーの耐久変化を抑制し、かぶり程度を良好にできる。即ち、本実施例では、被覆率が80%以上のトナーを用いて、周速比を上げることで現像効率を下げ50%以内に収める(トナーの残存量を多くする)ことで、耐久性と濃度安定性の両立が達成できる。尚、本実施例の説明で用いた、設定条件も同様に一例でありその限りではない。   Generally, when using a developer with a high coverage rate, the problem of fogging is eliminated, but the charge amount is low and the adhesion of the developer to the developer carrier is weak, so that the toner supply amount is insufficient. As a result, the problem of poor follow-up in solidity occurs. However, in the configuration of the present embodiment, when a large amount of developer in a cartridge such as a solid image is used in a short period, the adhesion of the developer to the developing roller 17 is high using the developer with a high coverage. Even when it is weak, it has become possible to obtain concentration stability. This is because, as shown in the graph of FIG. 5, by making the peripheral speed ratio high, the amount of charge that can be supplied by the developing roller becomes excessive, leaving a large amount of residual developer on the developing roller, and insufficient developer supply. It is because it resolved. More specifically, in the process where new toner adheres to the developing roller 17, if there is developing residual toner to which charge has been applied, the new toner is attracted to the electric charge of the residual developing toner, and development is performed from the toner supply roller 20. Adhesion to the roller 17 proceeds. It is considered that this makes it difficult to cause uneven density. Further, in the present embodiment, since the toner having the coverage of 80% or more is used, the stress related to the toner surface layer can be easily dispersed, the change in durability of the toner can be suppressed, and the degree of fogging can be made favorable. That is, in the present embodiment, by using a toner having a coverage of 80% or more, the development efficiency is reduced by increasing the peripheral speed ratio and contained within 50% (the remaining amount of toner is increased). Both concentration stability can be achieved. The setting conditions used in the description of the present embodiment are also an example and not limited thereto.

Figure 2019060938
Figure 2019060938

実施例1では、現像剤の現像方式に関し、明部電位(Vl)を持つ感光ドラム表面部分に現像剤が移動する反転現像方式を例に説明をしてきた。しかし本発明はこれに限定されない。現像剤の移動先部分の感光ドラム表面(像担持体表面)の電位が暗部電位の現像方式、即ち正規現像方式の場合も本発明は適用可能である。反転現像の場合も、正規現像の場合も原理は同様であるが、正規現像の場合には、現像バイアスと暗部電位の差(現像コントラスト)が、|Q/S×Δv|>|C×ΔV|の関係式におけるΔVに適用される。尚、その他の構成については実施例1と同様なので詳しい説明を省略する。   In the first embodiment, the developing method of the developer has been described by way of an example of the reversal developing method in which the developer is moved to the surface portion of the photosensitive drum having the bright portion potential (Vl). However, the present invention is not limited to this. The present invention is also applicable to a developing method in which the potential of the photosensitive drum surface (the surface of the image carrier) at the movement destination portion of the developer is the dark area potential, that is, the normal developing method. In the case of reversal development, the principle is the same as in the case of normal development, but in the case of normal development, the difference between the development bias and the dark area potential (development contrast) is | Q / S × Δv |> | C × ΔV It applies to ΔV in the relation of |. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and thus the detailed description is omitted.

表9における実験結果を見てもわかる通り、被覆率の大小に応じてかぶりの悪化が見られる周速比(比率)が異なっている。表9では、トナーa(被覆里80%)、トナーb(被覆里90%)、トナーc(被覆里95%)と、被覆率が上がるにしたがってかぶりの悪化が見られる周速比が異なっている。即ち、被覆率に応じた周速比Δvで感光ドラム1及び現像ローラ17を回転させても良い。より具体的には、画像形成装置100の制御部200により、被覆率に応じた周速比Δvで、各種駆動部(モータ)を駆動制御すれば良い。現像剤の被覆率は、例えば、各色のプロセスカートリッジに設けられた不揮発性メモリタグに現像剤の被覆率の情報を記憶させておき、その情報を制御部200が読み取り、制御部200が、読み込まれた被覆率に応じた周速比Δvを設定する。更に具体的には、制御部200は、被覆率が高いほど、より高い周速比を設定し、各部材を駆動する。尚、その他の構成については実施例1と同様なので詳しい説明を省略する。   As can be seen from the experimental results in Table 9, the peripheral speed ratio (ratio) at which the fogging deterioration is observed differs depending on the degree of coverage. In Table 9, Toner a (80% coated area), Toner b (90% coated area), Toner c (95% coated area), the circumferential speed ratio at which the deterioration of the fog is seen as the coverage increases is different. There is. That is, the photosensitive drum 1 and the developing roller 17 may be rotated at a circumferential speed ratio Δv corresponding to the coverage. More specifically, various control units (motors) may be controlled by the control unit 200 of the image forming apparatus 100 at a peripheral speed ratio Δv corresponding to the coverage. For the developer coverage, for example, information on the developer coverage is stored in a non-volatile memory tag provided in the process cartridge for each color, and the controller 200 reads the information, and the controller 200 reads the information. The peripheral speed ratio Δv is set in accordance with the calculated coverage. More specifically, the control unit 200 sets a higher peripheral speed ratio as the coverage rate is higher, and drives each member. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and thus the detailed description is omitted.

1 感光体ドラム
2 帯電ローラ
4 現像ユニット
5 中間転写ベルト
6 クリーニング部材
7 プロセスカートリッジ
8 一次転写ローラ
9 二次転写ローラ
10 定着装置
11 中間転写ベルトクリーニング装置
12 記録材
13 感光体ユニット
14 クリーニング枠体
17 現像ローラ
18 トナー収容室
20 トナー供給ローラ
21 現像ブレード
22 攪拌搬送部材
40 トナー
45 無機粒子外添トナー
46 有機ケイ素重合体トナー
51 駆動ローラ
52 二次転写対向ローラ
53 従動ローラ
Reference Signs List 1 photosensitive drum 2 charging roller 4 developing unit 5 intermediate transfer belt 6 cleaning member 7 process cartridge 8 primary transfer roller 9 secondary transfer roller 10 fixing device 11 intermediate transfer belt cleaning device 12 recording material 13 photosensitive unit 14 cleaning frame 17 Developing roller 18 toner storage chamber 20 toner supply roller 21 developing blade 22 stirring conveyance member 40 toner 45 inorganic particle external added toner 46 organosilicon polymer toner 51 drive roller 52 secondary transfer opposite roller 53 driven roller

Claims (9)

画像形成装置であって、
像担持体と、
帯電手段と、
前記像担持体に接触して前記像担持体に形成された静電像を現像剤で現像する現像担持体と、
前記現像担持体に現像バイアスを印加する印加手段と、
前記帯電手段により帯電された前記像担持体表面に光を照射し、明部電位と暗部電位とを形成することで、前記像担持体に静電像を形成する潜像形成手段とを備え、
前記像担持体と、前記現像担持体とは、周速比Δvをつけて回転し、
前記印加手段は、前記現像剤の移動先部分の前記像担持体表面の電位と前記現像バイアスとの間の電位差が現像コントラストΔVとなるように現像バイアスを印加し、
前記現像担持体が担持する現像剤が前記像担持体へ供給される部位であるニップ部に現像剤が挟まれた状態における前記像担持体と前記現像担持体との間の静電容量をC、前記現像担持体に担持された現像剤の単位面積当たりの電荷量をQ/Sとしたとき、
|Q/S×Δv|>|C×ΔV|の関係性が成り立ち、
前記像担持体へ前記現像担持体から前記現像剤を現像した後の前記現像担持体上に前記現像剤の残存量が、現像前に前記現像担持体に担持される現像剤量の50%以上であることを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus,
An image carrier,
Charging means,
A development carrier which develops the electrostatic image formed on the image carrier in contact with the image carrier with a developer;
Application means for applying a development bias to the development carrier;
The latent image forming unit is configured to form an electrostatic image on the image carrier by irradiating light to the surface of the image carrier charged by the charging unit to form a light portion potential and a dark portion potential.
The image carrier and the development carrier rotate with a peripheral speed ratio Δv,
The application means applies a development bias so that the potential difference between the potential of the surface of the image carrier and the development bias at the movement destination portion of the developer becomes a development contrast ΔV.
The electrostatic capacity between the image carrier and the development carrier in a state where the developer is nipped by the nip portion where the developer carried by the development carrier is supplied to the image carrier is When the charge amount per unit area of the developer carried on the development carrier is Q / S,
The relationship of | Q / S × Δv |> | C × ΔV | holds.
The remaining amount of the developer on the development carrier after developing the developer from the development carrier to the image carrier is 50% or more of the amount of developer carried on the development carrier before development. An image forming apparatus characterized by
前記現像剤の被覆率は80%以上であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein a coverage of the developer is 80% or more. 被覆率が80%以上である現像剤は、外添剤による被覆率が80%以上であることを特徴する請求項2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 2, wherein the developer having a coverage of 80% or more has a coverage of 80% or more with an external additive. 被覆率が80%以上である現像剤は、有機シリカ重合体を含有する表層を有するトナー粒子を有する現像剤であることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。   3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the developer having a coverage of 80% or more is a developer having toner particles having a surface layer containing an organic silica polymer. 前記現像剤の移動先部分の前記像担持体表面の電位は前記光が照射される明部電位又は前記光が照射された暗部電位であることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の画像形成装置。   The electric potential of the image carrier surface of the movement destination portion of the developer is a light portion electric potential to which the light is irradiated or a dark portion electric potential to which the light is irradiated. An image forming apparatus according to claim 1. 現像室と、
前記現像室よりも下方に配置されて現像剤を収容する収容室と、
前記収容室に収容された現像剤を前記現像室へ搬送する搬送部材とを備え、
前記搬送部材は前記収容室から前記現像室に向けて現像剤を搬送することを特徴とする請求項1乃至5に何れか1項に記載の画像形成装置。
With the development room,
A storage chamber disposed below the developing chamber to store the developer;
A transport member for transporting the developer contained in the storage chamber to the developing chamber;
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the transport member transports the developer from the storage chamber to the developing chamber.
前記現像剤の被覆率によって前記像担持体の周速に対する前記現像剤担持体の周速比を設定することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein a peripheral speed ratio of the developer carrier to a peripheral speed of the image carrier is set by a coverage of the developer. 像担持体と、帯電手段と、前記像担持体に接触して前記像担持体に形成された静電像を現像剤で現像する現像担持体と、前記現像担持体に現像バイアスを印加する印加手段と、
前記帯電手段により帯電された前記像担持体表面に光を照射し、明部電位と暗部電位とを形成することで、前記像担持体に静電像を形成する潜像形成手段とを備える画像形成装置における画像形成方法であって、
前記像担持体と、前記現像担持体とが、周速比Δvを付けて回転し、
前記印加手段は、前記現像剤の移動先部分の前記像担持体表面の電位と前記現像バイアスとの間の電位差が現像コントラストΔVとなるように現像バイアスを印加し、
前記現像担持体が担持する現像剤が前記像担持体へ供給される部位であるニップ部に現像剤が挟まれた状態における前記像担持体と前記現像担持体との間の静電容量をC、前記現像担持体に担持された現像剤の単位面積当たりの電荷量をQ/Sとしたとき、
|Q/S×Δv|>|C×ΔV|の関係性が成り立ち、前記像担持体へ前記現像担持体から前記現像剤を現像した後の前記現像担持体上に前記現像剤の残存量が、現像前に前記現像担持体に担持される現像剤量の50%以上であることを特徴とする画像形成方法。
An image carrier, a charging unit, a developer carrier for developing an electrostatic image formed on the image carrier in contact with the image carrier with a developer, and an application for applying a development bias to the developer carrier Means,
The latent image forming unit is configured to form an electrostatic image on the image carrier by irradiating light onto the surface of the image carrier charged by the charging unit to form a light portion potential and a dark portion potential. An image forming method in a forming apparatus,
The image carrier and the development carrier rotate with a peripheral speed ratio Δv,
The application means applies a development bias so that the potential difference between the potential of the surface of the image carrier and the development bias at the movement destination portion of the developer becomes a development contrast ΔV.
The electrostatic capacity between the image carrier and the development carrier in a state where the developer is nipped by the nip portion where the developer carried by the development carrier is supplied to the image carrier is When the charge amount per unit area of the developer carried on the development carrier is Q / S,
The relationship of | Q / S × Δv |> | C × ΔV | holds, and the residual amount of the developer on the development carrier after developing the developer from the development carrier to the image carrier is And 50% or more of the amount of developer carried on the development carrier prior to development.
像担持体と、帯電手段と、現像担持体に現像バイアスを印加する印加手段と、前記帯電手段により帯電された前記像担持体の表面に光を照射し、前記像担持体に静電像を形成する潜像形成手段と、を備える画像形成装置に着脱可能な現像装置であって、
前記像担持体に接触して前記像担持体に形成された静電像を現像剤で現像する現像担持体を備え、
前記像担持体と、前記現像担持体とは、周速比Δvをつけて回転し、
前記印加手段は、前記現像剤の移動先部分の前記像担持体表面の電位と前記現像バイアスとの間の電位差が現像コントラストΔVとなるように現像バイアスを印加し、
前記現像担持体が担持する現像剤が前記像担持体へ供給される部位であるニップ部に現像剤が挟まれた状態における前記像担持体と前記現像担持体との間の静電容量をC、前記現像担持体に担持された現像剤の単位面積当たりの電荷量をQ/S、としたとき、
|Q/S×Δv|>|C×ΔV|の関係性が成り立ち、前記像担持体へ前記現像担持体から前記現像剤を現像した後の前記現像担持体上に前記現像剤の残存量が、現像前に前記現像担持体に担持される現像剤量の50%以上であることを特徴とする現像装置。
Light is irradiated to the surface of the image carrier charged by the image carrier, charging means, application means for applying a developing bias to the development carrier, and an electrostatic image is formed on the image carrier. And a latent image forming unit to be formed on the image forming apparatus.
And a development carrier for developing the electrostatic image formed on the image carrier in contact with the image carrier with a developer.
The image carrier and the development carrier rotate with a peripheral speed ratio Δv,
The application means applies a development bias so that the potential difference between the potential of the surface of the image carrier and the development bias at the movement destination portion of the developer becomes a development contrast ΔV.
The electrostatic capacity between the image carrier and the development carrier in a state where the developer is nipped by the nip portion where the developer carried by the development carrier is supplied to the image carrier is When the charge amount per unit area of the developer carried on the development carrier is Q / S,
The relationship of | Q / S × Δv |> | C × ΔV | holds, and the residual amount of the developer on the development carrier after developing the developer from the development carrier to the image carrier is And 50% or more of the amount of developer carried on the development carrier before development.
JP2017183527A 2017-09-25 2017-09-25 Image forming device, image forming method and developing device Pending JP2019060938A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017183527A JP2019060938A (en) 2017-09-25 2017-09-25 Image forming device, image forming method and developing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017183527A JP2019060938A (en) 2017-09-25 2017-09-25 Image forming device, image forming method and developing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019060938A true JP2019060938A (en) 2019-04-18

Family

ID=66177336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017183527A Pending JP2019060938A (en) 2017-09-25 2017-09-25 Image forming device, image forming method and developing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2019060938A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6381241B2 (en) Image forming apparatus
JP4950687B2 (en) Developing device, process cartridge, and image forming apparatus
US11635704B2 (en) Image forming apparatus that sets peripheral velocity ratios
JP2016109951A (en) Image forming apparatus
US9116459B2 (en) Electrophotographic image forming apparatus
JP4829142B2 (en) Image forming unit and image forming apparatus
JP2004252420A (en) Developing device, process cartridge, and image forming apparatus
JP2016014721A (en) Image forming apparatus
JP6164232B2 (en) Image forming apparatus, image forming apparatus control method, and program
JP2003195607A (en) Color image forming apparatus
JP2019060938A (en) Image forming device, image forming method and developing device
JP7080716B2 (en) Image forming device
JP7027119B2 (en) Image forming device
JP4700842B2 (en) Image forming method and apparatus
JP2013228585A (en) Image forming apparatus
JP7195871B2 (en) Developing device, developer carrier, process cartridge and image forming apparatus
JP4385809B2 (en) Image forming apparatus and image forming method
JP6760006B2 (en) Image forming device
JP2021135355A (en) Image forming apparatus
JP2023007809A (en) Image forming apparatus
JP2022047405A (en) Developing device, process cartridge, and image forming apparatus
JP2011180193A (en) Image forming apparatus
JP5907378B2 (en) Developing device and image forming apparatus using the same
JP2020112608A (en) Image forming apparatus
JP2019066664A (en) Developing device, process cartridge, and image forming apparatus