JP3416310B2 - Image forming device - Google Patents
Image forming deviceInfo
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- JP3416310B2 JP3416310B2 JP33547294A JP33547294A JP3416310B2 JP 3416310 B2 JP3416310 B2 JP 3416310B2 JP 33547294 A JP33547294 A JP 33547294A JP 33547294 A JP33547294 A JP 33547294A JP 3416310 B2 JP3416310 B2 JP 3416310B2
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- Japan
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- image
- developing
- bias
- photosensitive drum
- toner
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Links
Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
- Developing For Electrophotography (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、複写機或はプリンタ等
とされる電子写真方式あるいは静電記録方式の画像形成
装置に関し、特に現像装置に特徴を有する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic type or electrostatic recording type image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and is characterized by a developing device.
【0002】[0002]
【従来の技術】電子写真方式、静電記録方式の画像形成
装置では、静電像を担持する像担持体に現像剤を担持す
る現像スリーブを対応させて現像を行なうことが一般的
である。2. Description of the Related Art In an electrophotographic type or electrostatic recording type image forming apparatus, it is general to perform development by making a developing sleeve carrying a developer correspond to an image carrying body carrying an electrostatic image.
【0003】そして、像担持体と現像スリーブ間に現像
電界を形成するために現像スリーブに現像バイアスを印
加することが行なわれている。A developing bias is applied to the developing sleeve to form a developing electric field between the image carrier and the developing sleeve.
【0004】この現像バイアスとしては図2に示すDC
成分にAC成分を重畳したものが用いられてきている。As the developing bias, DC shown in FIG. 2 is used.
A component in which an AC component is superimposed has been used.
【0005】また、図2に示す矩形波は小さなピーク間
電圧で高い現像効率を得ることができる。Further, the rectangular wave shown in FIG. 2 can obtain high developing efficiency with a small peak-to-peak voltage.
【0006】しかしながら、図2に示すような現像バイ
アスには、画像のハイライト部分が「がさつく」という
欠点があり、この欠点の改善を目的として、例えば図3
に示すようなDC成分にAC成分が断続的に重畳されて
いるような現像バイアスが本出願人より提案されてい
る。However, the developing bias as shown in FIG. 2 has a drawback that the highlight portion of the image is “gritty”. For the purpose of improving this drawback, for example, FIG.
The applicant has proposed a developing bias in which an AC component is intermittently superposed on a DC component as shown in FIG.
【0007】しかしながら、図3に示したような現像バ
イアスには、以下に記すような問題点があった。However, the developing bias as shown in FIG. 3 has the following problems.
【0008】それは、図3に示したような現像バイアス
(ブランク・パルス・バイアス;以下BPバイアスと称
する)が、図2に示したような現像バイアス(以下矩形
バイアスと称する)に比べて現像性がよい一方で、他方
ではより低いコントラスト(静電潜像担持体上の静電潜
像の電位と現像バイアスのDC成分との差;以下Vco nt
と記す)で画像濃度(以下ODと記す)が出るため、静
電潜像の電位のムラが画像上のムラとして大きく現れる
という問題である。The developing bias as shown in FIG. 3 (blank pulse bias; hereinafter referred to as BP bias) is more developable than the developing bias as shown in FIG. 2 (hereinafter referred to as rectangular bias). On the other hand, on the other hand, lower contrast (difference between the potential of the electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier and the DC component of the developing bias; hereinafter V co nt
The image density (hereinafter referred to as OD) will appear, and the problem is that unevenness in the potential of the electrostatic latent image appears as unevenness on the image.
【0009】本願の発明者等が行った実験では、図3に
示したBPバイアスを用いた場合のγ(=ΔOD/ΔV
cont)は、図2に示した矩形バイアスを用いた場合のγ
の1.8倍〜2.3倍(環境温湿度によって異なる)で
あった。すなわち、同一の電位ムラに対して現れる濃度
ムラは図3に示したBPバイアスの方が図2に示した矩
形バイアスよりも1.8倍〜2.3倍大きいということ
である。In an experiment conducted by the inventors of the present application, γ (= ΔOD / ΔV when the BP bias shown in FIG. 3 is used.
cont ) is γ when the rectangular bias shown in FIG. 2 is used.
Was 1.8 to 2.3 times (depending on environmental temperature and humidity). That is, the density unevenness that appears with respect to the same potential unevenness is 1.8 to 2.3 times larger in the BP bias shown in FIG. 3 than in the rectangular bias shown in FIG.
【0010】従って、BPバイアスを用いた場合、静電
潜像の電位のムラを矩形バイアスを用いた場合よりも小
さく抑えることが要求される。Therefore, when the BP bias is used, it is required to suppress the unevenness of the potential of the electrostatic latent image to be smaller than that when the rectangular bias is used.
【0011】ところで、静電潜像担持体としての感光体
は、繰り返し使用されるうちに、主に電子写真プロセス
のうちのクリーニング工程によって削られていく。この
際、削られていく量は、クリーニング装置の感光体への
押圧分布や感光体上に現像されるトナー像の分布等によ
って異なるため、ムラなく感光体が削られていくよう
に、装置を構成することは困難であり、どうしても感光
体の表面層厚にムラが生じることとなる。By the way, the photosensitive member as the electrostatic latent image bearing member is mainly scraped by the cleaning step of the electrophotographic process while being repeatedly used. At this time, the amount of abrasion depends on the pressure distribution of the cleaning device on the photoconductor, the distribution of the toner image developed on the photoconductor, and so on. It is difficult to configure, and unevenness inevitably occurs in the surface layer thickness of the photoconductor.
【0012】一般的に感光体の表面層厚にムラが生じる
と感光体上に形成される静電潜像にムラが生じる。Generally, when the surface layer thickness of the photoconductor becomes uneven, the electrostatic latent image formed on the photoconductor becomes uneven.
【0013】従って、同一の表面層を有した同一の感光
体を用いた場合、BPバイアスの方が矩形バイアスより
も約1.8倍〜2.3倍早く(少ない枚数の画像出力
で)画像上に許容範囲を超えたムラが生じ、その分、感
光体の交換周期すなわち感光体の寿命が短くなるという
問題があった。Therefore, when the same photoreceptor having the same surface layer is used, the BP bias is about 1.8 to 2.3 times faster than the rectangular bias (with a small number of image outputs). Further, there is a problem that unevenness exceeding the allowable range occurs, and the replacement period of the photoconductor, that is, the life of the photoconductor is shortened by that amount.
【0014】一方、感光体の表面層にフッ素系樹脂を含
有させることは、表面滑性の向上に有効であり、従って
クリーニング性の向上及び感光体の削れ量の抑制をはか
る上で有効であることが知られている。On the other hand, the inclusion of a fluorine-based resin in the surface layer of the photoconductor is effective in improving the surface smoothness, and is therefore effective in improving the cleaning property and suppressing the abrasion amount of the photoconductor. It is known.
【0015】しかしながら、感光体表面層にフッ素系樹
脂を含有させることは、画像のハイライト部分に「がさ
つき」を生じさせるという欠点がある。このハイライト
部分の「がさつき」は現像剤の繰り返しの使用によって
も増加するため、従来からの現像剤の定期的な交換によ
って画像品位を維持してきた。However, the inclusion of the fluorine-based resin in the surface layer of the photoconductor has a drawback that "roughness" occurs in the highlight portion of the image. Since the “sharpness” in the highlight portion is increased by the repeated use of the developer, the image quality has been maintained by the conventional regular replacement of the developer.
【0016】すなわち、感光体表面層にフッ素系樹脂を
含有させることにより、感光体の削れ量を抑制できる一
方、他方では画像のハイライト部分の「がさつき」悪化
のために現像剤の寿命が短くなるという問題が別途存在
していた。That is, by including a fluorine-based resin in the surface layer of the photoconductor, the amount of abrasion of the photoconductor can be suppressed, while on the other hand, the life of the developer is shortened due to deterioration of "roughness" in the highlight portion of the image. There was another problem of shortening.
【0017】従って、本発明の第1の目的は、濃度むら
を防止した現像装置を備えた画像形成装置を提供するこ
とである。Therefore, a first object of the present invention is to provide an image forming apparatus having a developing device which prevents uneven density.
【0018】本発明の第2の目的は、ハイライト部のが
さつきを防止した現像装置を備えた画像形成装置を提供
することである。A second object of the present invention is to provide an image forming apparatus having a developing device which prevents the highlight portion from being rough.
【0019】本発明の第3の目的は、クリーニング性の
向上及び感光体の削れ量を少なくした画像形成装置を提
供することである。A third object of the present invention is to provide an image forming apparatus in which the cleaning property is improved and the amount of abrasion of the photoconductor is reduced.
【0020】[0020]
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
フッ素樹脂を含有する表面層を備えた像担持体と、トナ
ー及びキヤリアを含む現像剤を担持し像担持体との対向
部へ搬送する現像剤担持体を備え像担持体上に形成され
た静電像を現像する現像器と、現像剤担持体にDC成分
にAC成分が断続的に重畳された現像バイアスを印加す
るバイアス印加手段と、を有する画像形成装置におい
て、現像バイアスのピークツウピーク値、周波数をそれ
ぞれVpp[V]、Vf[Hz]、画像コントラスト電位
をVcont[V]、トナーの平均トリボをQ[C/k
g]、像担持体と現像剤担持体間の距離をd[m]とす
ると、
|Vpp−2Vcont|/16Vf 2<d2/|Q|
を満足し、且つ、 現像バイアスの振動部の時間をT
1 [sec]、休止部の時間をT 2 [sec]、フッ素樹
脂の含有量をF[重量%]とすると、 6−(F/10) 1/2 >T 2 /T 1 >(F/10) 1/2 、10<F<40
を満足することを特徴とする画像形成装置である。The above object of the present invention relates to the present invention.
This is achieved by the image forming apparatus. In summary, the present invention is
An image carrier having a surface layer containing a fluororesin,Tona
And carrierFaces the image carrier with the developer
Formed on the image bearing member, which is provided with a developer bearing member for carrying to
The developing device for developing the electrostatic image and the developer carrier.DC component
AC component was intermittently superimposed onApply development bias
And an image forming apparatus having a bias applying unit.
The peak-to-peak value of the development bias and the frequency.
Each Vpp[V], Vf[Hz], image contrast potential
To Vcont[V], the average tribo of the toner is Q [C / k
g], and the distance between the image bearing member and the developer bearing member is d [m].
Then,
| Vpp-2Vcont| / 16Vf 2<D2/ | Q |
SatisfiedAnd The time of the vibration part of the developing bias is T
1 [Sec], the time of the rest part is T 2 [Sec], Fluorine tree
If the fat content is F [wt%], 6- (F / 10) 1/2 > T 2 / T 1 > (F / 10) 1/2 10 <F <40
The image forming apparatus is characterized in that
【0021】本発明の一実施態様によると、前記フッ素
樹脂の一次粒径は0.3μm以下である。 According to one embodiment of the present invention, the fluorine
The primary particle size of the resin is 0.3 μm or less.
【0022】他の実施態様によると、前記現像バイアス
の振動部の波形は実質的に矩形波である。 According to another embodiment, the developing bias is
The waveform of the vibrating part is substantially a rectangular wave.
【0023】[0023]
【0024】[0024]
【0025】[0025]
【0026】[0026]
【0027】[0027]
【0028】[0028]
【0029】[0029]
【0030】[0030]
【0031】[0031]
【実施例】以下、本発明に係る画像形成装置の実施例を
図面に則して更に詳しく説明する。Embodiments of the image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings.
【0032】実施例1
図1は本発明に係る現像装置を適用した画像形成装置の
一実施例を示す概略構成図である。図1において、静電
潜像担持体としての感光ドラム131は図中の矢印R方
向に回転し、その表面が一次帯電器132により均一に
帯電される。その後、感光ドラム131には画像に応じ
たレーザー光(図中矢印L)が露光され、静電潜像が形
成される。静電潜像は、内部にトナーとキャリアとから
なる2成分の現像剤が収容された現像器133により現
像され顕像化される。顕像化されたトナー像は転写帯電
器134によって不図示の紙搬送装置によって搬送され
てきた紙上に転写され、その後定着器135によって定
着され、画像として出力される。転写工程において、感
光ドラム131上に残った転写残トナーは感光ドラム1
31に押圧されたクリーニングブレード161を有した
クリーニング装置136によってクリーニングされる。
その後、感光ドラム131は前露光装置137によって
除電されて、再度の画像形成に供される。Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an image forming apparatus to which a developing device according to the present invention is applied. In FIG. 1, a photosensitive drum 131 as an electrostatic latent image carrier rotates in the direction of arrow R in the figure, and its surface is uniformly charged by a primary charger 132. Then, the photosensitive drum 131 is exposed to laser light (arrow L in the figure) corresponding to the image, and an electrostatic latent image is formed. The electrostatic latent image is developed and visualized by the developing device 133 containing a two-component developer containing toner and carrier inside. The visualized toner image is transferred by the transfer charging device 134 onto the paper conveyed by a paper conveying device (not shown), and then fixed by the fixing device 135 and output as an image. In the transfer step, the transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 131 is the photosensitive drum 1
Cleaning is performed by the cleaning device 136 having the cleaning blade 161 pressed against 31.
After that, the photosensitive drum 131 is destaticized by the pre-exposure device 137, and is used for another image formation.
【0033】図4に本実施例の感光ドラムの概略層構成
を示す。図4に示すように、感光ドラムは導電性基材5
1と、その上に被覆された電荷発生層52と、更にその
上に被覆された電荷輸送層53を備えている。本実施例
においては、感光ドラムの表面層である電荷輸送層53
(メインバインダー;ポリカーボネート)にフッ素樹脂
であるテフロン(商品名)を30%分散させている。FIG. 4 shows a schematic layer structure of the photosensitive drum of this embodiment. As shown in FIG. 4, the photosensitive drum is a conductive base material 5.
1, a charge generation layer 52 coated thereon, and a charge transport layer 53 further coated thereon. In this embodiment, the charge transport layer 53 which is the surface layer of the photosensitive drum.
30% of Teflon (trade name), which is a fluororesin, is dispersed in (main binder; polycarbonate).
【0034】また、本実施例における現像バイアスは図
3に示したものと同一の振動部と休止部を1周期に有す
るBPバイアスである。The developing bias in this embodiment is the same BP bias as that shown in FIG. 3, which has a vibrating portion and a rest portion in one cycle.
【0035】以上のように構成した画像形成装置を用い
て、繰り返しの画像出力(以下、耐久試験と称する)を
行った際の感光ドラム寿命及び現像剤寿命の従来との比
較結果を下記の表1に示す。尚、表1においては、テフ
ロン(商品名)を分散していない感光ドラム及び図2に
示した矩形バイアスを用いた際の感光ドラム寿命、現像
剤寿命を1としている。The following table shows the results of comparison between the life of the photosensitive drum and the life of the developer when repeated image output (hereinafter referred to as a durability test) is performed using the image forming apparatus configured as described above. Shown in 1. In Table 1, the photosensitive drum life and the developer life when the photosensitive drum in which Teflon (trade name) is not dispersed and the rectangular bias shown in FIG. 2 are used are set to 1.
【0036】[0036]
【表1】 [Table 1]
【0037】表1に示すように、現像バイアスを図2に
示した矩形バイアスから図3に示したBPバイアスに変
更するのみでは現像剤寿命は2.5倍〜3倍長くなるも
のの感光ドラム寿命が0.5倍〜0.7倍と短くなるた
めに、結果として、サービスコストが大部分を占めてい
るランニングコストが増加する。As shown in Table 1, only by changing the developing bias from the rectangular bias shown in FIG. 2 to the BP bias shown in FIG. 3, the developer life becomes 2.5 to 3 times longer, but the photosensitive drum life becomes longer. Is 0.5 times to 0.7 times, resulting in an increase in running cost, which is dominated by service cost.
【0038】また、一方、現像バイアスに図2に示した
矩形バイアスを用いた状態で、感光ドラム表面層にテフ
ロンを30%分散させるのみでは感光ドラム寿命は3倍
〜3.5倍長くなるものの現像剤寿命が0.7〜0.8
倍に短くなるために、これもまたランニングコストが増
加することとなる。On the other hand, if the rectangular bias shown in FIG. 2 is used as the developing bias and the Teflon is dispersed by 30% on the surface layer of the photosensitive drum, the life of the photosensitive drum becomes 3 to 3.5 times longer. Developer life is 0.7-0.8
This will also increase the running cost, as it will be twice as short.
【0039】しかるに、感光ドラム表面層にテフロンを
30%分散させると同時に現像バイアスを図2に示した
矩形バイアスから図3に示したBPバイアスへと変更す
ると、感光ドラム寿命は1.5〜2.4倍長くなり、現
像剤寿命も1.7倍〜2.4倍長くなった。However, when Teflon is dispersed in the surface layer of the photosensitive drum by 30% and the developing bias is changed from the rectangular bias shown in FIG. 2 to the BP bias shown in FIG. 3, the photosensitive drum life is 1.5 to 2. 4 times longer, and the life of the developer is 1.7 times to 2.4 times longer.
【0040】以上のように、表面層にフッ素系樹脂を含
有させた感光ドラムを使う場合には、現像バイアスとし
てBPバイアスをもちいることが、また、現像バイアス
としてBPバイアスを用いる場合には感光ドラム表面層
にフッ素系樹脂を含有させることがランニングコストの
面から有効であった。As described above, when the photosensitive drum having the surface layer containing the fluorine resin is used, the BP bias is used as the developing bias, and when the BP bias is used as the developing bias, the photosensitive drum is exposed. It was effective from the running cost point of view to include a fluororesin in the drum surface layer.
【0041】また、感光ドラム及び現像剤を従来と同一
の周期で交換していけば従来よりも画像のハイライト部
分の「がさつき」が少なく、感光ドラムのムラ削れによ
る画像ムラの少ない品位の高い画像を維持することが可
能となる。Further, if the photosensitive drum and the developer are exchanged at the same cycle as the conventional one, the "sharpness" of the highlight portion of the image is less than that in the conventional one, and the unevenness of the photosensitive drum causes less image unevenness. It becomes possible to maintain a high image.
【0042】実施例2
次に図5により、本発明の第2の実施例について説明す
る。図5に本実施例において用いた感光ドラムの概略層
構成を示す。尚、図4と同一の番号を付したものは同様
の要素を示しているので説明を省略する。Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows a schematic layer structure of the photosensitive drum used in this embodiment. It is to be noted that the elements having the same numbers as those in FIG.
【0043】図5に示すように、本実施例の感光ドラム
は、導電性基材51と、その上に被覆された電荷発生層
52と、更にその上に被覆された電荷輸送層63、また
更にその上に被覆された保護層64を備えている。尚、
本実施例における電荷輸送層63にテフロンは分散され
ていない。その代わり、保護層64にテフロン(商品
名)が30%分散されている(メインバインダー;ポリ
カーボネート)。As shown in FIG. 5, the photosensitive drum of this embodiment has a conductive base material 51, a charge generation layer 52 coated thereon, and a charge transport layer 63 further coated thereon. Further, it has a protective layer 64 coated thereon. still,
Teflon is not dispersed in the charge transport layer 63 in this embodiment. Instead, 30% of Teflon (trade name) is dispersed in the protective layer 64 (main binder; polycarbonate).
【0044】このような感光ドラムを用いて図1に示し
た画像形成装置を使い、第1実施例と同様の耐久試験を
行った結果を下記の表2に示す。Using the image forming apparatus shown in FIG. 1 using such a photosensitive drum, the same durability test as in the first embodiment was conducted and the results are shown in Table 2 below.
【0045】[0045]
【表2】 [Table 2]
【0046】表2により明らかなように、保護層(テフ
ロン30%含有)を設けたことによって、感光ドラム寿
命が上記の実施例に比べて15%程度長くなったことが
わかる。As is clear from Table 2, the life of the photosensitive drum is extended by about 15% as compared with the above-mentioned examples by providing the protective layer (containing 30% Teflon).
【0047】これは、感光ドラム削れ量に対する静電潜
像の電位のムラ量が減少したためであると考えられる。It is considered that this is because the amount of unevenness of the potential of the electrostatic latent image with respect to the amount of abrasion of the photosensitive drum is reduced.
【0048】このような感光ドラムを用いることによっ
ても、第1の実施例と同様に、がさつき、画像ムラが少
ないという効果を得ることができる。By using such a photosensitive drum, it is possible to obtain the effect that the roughness and the image unevenness are small as in the first embodiment.
【0049】実施例3
第1及び第2の実施例においては、現像バイアスとして
図3に示したBPバイアスを用いたが、本発明に有効な
現像バイアスは図3に示したBPバイアスに限られるも
のではない。Embodiment 3 In the first and second embodiments, the BP bias shown in FIG. 3 was used as the developing bias, but the developing bias effective in the present invention is limited to the BP bias shown in FIG. Not a thing.
【0050】図6に本実施例で用いた現像バイアスを示
す。この図6に示した現像部は振動部が複数回の振動を
行なっている。この現像バイアスは図3に示した現像バ
イアスよりも現像剤中のトナー濃度の変化に対する画像
濃度の変化量が少ないという利点を有している。FIG. 6 shows the developing bias used in this embodiment. In the developing section shown in FIG. 6, the vibrating section vibrates a plurality of times. This developing bias has an advantage over the developing bias shown in FIG. 3 in that the amount of change in image density with respect to the change in toner concentration in the developer is smaller.
【0051】このような現像バイアスを用いることによ
っても第1及び第2実施例と同様にがさつき、画像ムラ
が少ないという効果を得ることができる。By using such a developing bias, it is possible to obtain the effect that the image is rough and the image unevenness is small as in the first and second embodiments.
【0052】実施例4
次に本発明に係る画像形成装置の実施例4ついて説明す
る。図7はその画像形成装置を示す断面図である。Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described. FIG. 7 is a sectional view showing the image forming apparatus.
【0053】図7に示すカラー画像形成装置はその上部
にディジタルカラー画像リーダー部を有し、また、その
下部にディジタルカラー画像プリンタ部を有する。The color image forming apparatus shown in FIG. 7 has a digital color image reader section in its upper part and a digital color image printer section in its lower part.
【0054】リーダー部において、原稿30を原稿台ガ
ラス31上に載せ、露光ランプ32により露光走査する
ことによって得られる原稿30からの反射光像を、レン
ズ33によりフルカラーセンサ34に集光し、カラー色
分解画像信号を得る。このカラー色分解画像信号は図示
しない増幅回路で増幅された後、同じく図示しないビデ
オ処理ユニットにて処理を施され、プリンタ部に送出さ
れる。In the reader unit, the reflected light image from the original 30 obtained by placing the original 30 on the original table glass 31 and exposing and scanning with the exposure lamp 32 is focused on the full color sensor 34 by the lens 33, and the color image is obtained. Obtain a color separated image signal. The color-separated image signal is amplified by an amplifier circuit (not shown), processed by a video processing unit (not shown), and sent to the printer section.
【0055】プリンタ部において、像担持体である感光
ドラム1は後述するような表面保護層を有する感光体で
あり、図示矢印の方向に回転自在に担持されている。こ
の感光ドラム1の周囲には、感光ドラム1表面を初期化
するための前露光ランプ11、感光ドラム1表面を一様
に帯電する帯電器2(本例ではコロナ帯電器)、感光ド
ラム1上に画像情報に応じた静電潜像を形成するレーザ
露光光学系3、感光ドラム1表面の電位を検出する電位
センサ12、感光ドラム1上に形成された静電潜像を可
視画像に現像する色の異なる現像剤(トナー)を収納す
る4個の現像器4C、4M、4Y、4Kよりなる固定配
置の現像装置、感光ドラム1上のトナー量を検知する光
検知手段13、記録材担持体としての転写ドラム5aを
含む転写装置5、感光ドラム1上に残留する現像剤を除
去するクリーナ6等がそれぞれ配設されている。In the printer section, the photosensitive drum 1, which is an image bearing member, is a photosensitive member having a surface protective layer, which will be described later, and is rotatably carried in the direction of the arrow in the figure. Around the photosensitive drum 1, a pre-exposure lamp 11 for initializing the surface of the photosensitive drum 1, a charger 2 (corona charger in this example) for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 1, A laser exposure optical system 3 for forming an electrostatic latent image according to image information, a potential sensor 12 for detecting the potential on the surface of the photosensitive drum 1, and an electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 is developed into a visible image. A developing device having a fixed arrangement of four developing devices 4C, 4M, 4Y, and 4K for accommodating developers (toners) of different colors, a light detecting means 13 for detecting the amount of toner on the photosensitive drum 1, a recording material carrier. A transfer device 5 including a transfer drum 5a, a cleaner 6 for removing the developer remaining on the photosensitive drum 1, and the like are provided.
【0056】レーザ露光光学系3は、本例では、ポリゴ
ンミラー3a、レンズ3b、ミラー3c等からなり、上
記リーダー部からの色分解された各色毎のカラー画像信
号によって変調され、レーザ出力部にてイメージスキャ
ン露光の光信号に変換され、変換されたレーザ光Eをポ
リゴンミラー3aで反射し、レンズ3b及びミラー3c
を通じて感光ドラム1の表面に投影し、各色のカラー画
像信号に対応した静電潜像を形成する。In this example, the laser exposure optical system 3 is composed of a polygon mirror 3a, a lens 3b, a mirror 3c, etc., and is modulated by a color image signal of each color separated from the reader section, and is output to a laser output section. Is converted into an optical signal for image scan exposure, the converted laser light E is reflected by the polygon mirror 3a, and the lens 3b and the mirror 3c are reflected.
Through to project on the surface of the photosensitive drum 1 to form an electrostatic latent image corresponding to the color image signal of each color.
【0057】プリンタ部での画像形成時には、感光ドラ
ム1を図示矢印方向に回転させ、まず、前露光ランプ1
1によって感光ドラム1表面を除電、初期化し、次いで
帯電器2により、感光ドラム1表面をマイナスに一様に
帯電し、像露光手段3によって色分解された各色の画像
信号に対応する光像Eを感光ドラム1表面に順次に照射
し、所定の色順で静電潜像を形成する。At the time of image formation in the printer section, the photosensitive drum 1 is rotated in the direction of the arrow shown in the figure, and first the pre-exposure lamp 1
The surface of the photosensitive drum 1 is neutralized and initialized by 1 and then the surface of the photosensitive drum 1 is uniformly negatively charged by the charger 2, and an optical image E corresponding to the image signals of the respective colors separated by the image exposing means 3 is obtained. Is sequentially irradiated onto the surface of the photosensitive drum 1 to form an electrostatic latent image in a predetermined color order.
【0058】次に、所定の現像器を所定の現像順である
シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラ
ック(K)の順に動作させて、感光ドラム1上の潜像を
現像し、感光ドラム1上に樹脂を基体としたネガトナー
によるトナー像を順次に形成する。ここで、現像装置の
各現像器4C、4M、4Y、4Kは、偏心カム24C、
24M、24Y、24Kの動作により、形成された潜像
の色に応じて所要の現像器が択一的に感光ドラム1に接
近して現像動作を行なうように構成されている。Next, a predetermined developing device is operated in the order of predetermined development of cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K) to form a latent image on the photosensitive drum 1. After development, a toner image is formed on the photosensitive drum 1 with a negative toner having a resin as a base in order. Here, each of the developing devices 4C, 4M, 4Y, 4K of the developing device has an eccentric cam 24C,
By the operations of 24M, 24Y, and 24K, a required developing device is selectively brought close to the photosensitive drum 1 to perform the developing operation according to the color of the latent image formed.
【0059】一方、記録材カセット7a、7b、又は7
cから(手差しの場合もある)、ピックアップローラ、
給紙ガイド、給紙ローラ等よりなる搬送系によって送給
された転写紙のような記録材は、所定タイミングに同期
して、転写装置5に巻き付けられる。この転写装置5
は、本例では、記録材担持体としての直径180mmの
転写ドラム5a、感光ドラム1上のトナー像を記録材へ
転写するための転写用コロナ帯電器5b、記録材を転写
ドラム5aに吸着させるための吸着帯電手段である吸着
用コロナ帯電器5cと対向極としての吸着用(当接用)
ローラ5g、内側コロナ帯電器5d及び外側コロナ帯電
器5eとを有し、回転駆動されるように軸支された転写
ドラム5aの周面開口域には、記録材担持手段である誘
電体からなる記録材担持シート5fが円筒状に一体的に
張設されている。この記録材担持シート5fとしてはポ
リカーボネートフィルム等の誘電体シートが使用されて
いる。On the other hand, the recording material cassette 7a, 7b, or 7
From c (may be manually fed), pickup roller,
A recording material such as a transfer sheet fed by a conveying system including a sheet feed guide and a sheet feed roller is wound around the transfer device 5 in synchronization with a predetermined timing. This transfer device 5
In this example, a transfer drum 5a having a diameter of 180 mm as a recording material carrier, a transfer corona charger 5b for transferring the toner image on the photosensitive drum 1 to the recording material, and the recording material are attracted to the transfer drum 5a. Corona charger 5c for adsorption, which is an adsorption charging means, and for adsorption as an opposite electrode (for contact)
A transfer drum 5a, which has a roller 5g, an inner corona charger 5d, and an outer corona charger 5e, and is rotatably supported, has a peripheral surface opening area made of a dielectric material serving as a recording material carrying means. The recording material carrying sheet 5f is integrally stretched in a cylindrical shape. A dielectric sheet such as a polycarbonate film is used as the recording material carrying sheet 5f.
【0060】転写ドラム5aは感光ドラム1と同期して
図示矢印方向に回転され、シアン現像器4Cで現像され
たシアントナー像は転写部において転写用帯電器5bに
よって記録材担持シート5f上に担持された記録材に転
写される。転写ドラム5bはそのまま回転を継続し、次
の色(例えばマゼンタ)の画像の転写に備える。The transfer drum 5a is rotated in the direction of the arrow in the figure in synchronization with the photosensitive drum 1, and the cyan toner image developed by the cyan developing device 4C is carried on the recording material carrying sheet 5f by the transfer charging device 5b at the transfer portion. It is transferred to the recorded recording material. The transfer drum 5b continues to rotate and prepares for transfer of an image of the next color (for example, magenta).
【0061】また、トナー像が転写された感光ドラム1
はクリーナ6によって残留トナー等の付着物がクリーニ
ングされ、再び帯電器2によって一様帯電され、次のマ
ゼンタ画像信号により変調されたレーザ光により前述の
ような画像露光を受ける。このマゼンタの潜像はマゼン
タ現像器4Mによって現像され、マゼンタトナー像が形
成され、このマゼンタトナー像は転写部において転写用
帯電器5bによって記録材担持シート5f上に担持され
た記録材に転写され、シアントナー像にマゼンタトナー
像が重ね転写される。転写ドラム5bはそのまま回転を
継続し、次の色(例えばイエロー)の画像の転写に備え
る。Further, the photosensitive drum 1 on which the toner image is transferred
The cleaner 6 cleans the adhering substances such as residual toner and the like, and the charger 2 again uniformly charges the same, and the above-mentioned image exposure is performed by the laser light modulated by the next magenta image signal. This magenta latent image is developed by the magenta developing device 4M to form a magenta toner image, and this magenta toner image is transferred to the recording material carried on the recording material carrying sheet 5f by the transfer charging device 5b at the transfer portion. , The magenta toner image is transferred onto the cyan toner image. The transfer drum 5b continues to rotate and is ready for transfer of an image of the next color (for example, yellow).
【0062】続いて、以上のようなプロセスをイエロー
及びブラックの画像形成及び転写に対して行ない、4色
分のトナー像の重ね転写が終了すると、記録材は分離用
帯電器5hにより除電され、次いで分離押し上げコロ8
b及び分離爪8aの作用によって転写ドラム5aから分
離され、搬送手段で定着器(本例では熱ローラ定着器)
9に送られて一括定着され、外部のトレイ10上に排紙
される。かくして、一連のフルカラープリントシーケン
スが終了し、所要のフルカラープリント画像が形成され
る。Subsequently, the above-described process is performed for yellow and black image formation and transfer, and when the superimposing transfer of the four color toner images is completed, the recording material is discharged by the separating charger 5h, Next, the separation push-up roller 8
It is separated from the transfer drum 5a by the action of b and the separation claw 8a, and is fixed by a conveying means (heat roller fixing device in this example).
It is sent to the printer 9 and fixed in a batch, and is discharged onto the external tray 10. Thus, the series of full-color print sequences is completed, and the required full-color print image is formed.
【0063】次に、記録材の両面に画像を形成する場合
には、記録材が定着器9から排出された後、すぐに搬送
パス切り換えガイド19を駆動し、記録材を搬送縦パス
20を経て反転パス21aにいったん導く。その後、反
転ローラ21bの逆転により、送り込まれた際の記録材
の後端を先頭にして送り込まれた方向と反対向きに記録
材を退出させ、中間トレイ22に収納する。その後、再
び中間トレイ22から転写装置5にこの記録材を搬送
し、上述した画像形成工程によってもう一方の面に画像
を形成する。Next, when images are to be formed on both sides of the recording material, immediately after the recording material is ejected from the fixing device 9, the conveying path switching guide 19 is driven and the recording material is conveyed along the vertical path 20. After that, it is once guided to the inversion path 21a. After that, the reversing roller 21b reversely rotates the recording material as it is fed, with the trailing end of the recording material as the leading end, and the recording material is withdrawn in the direction opposite to the feeding direction and is stored in the intermediate tray 22. Then, the recording material is again conveyed from the intermediate tray 22 to the transfer device 5, and an image is formed on the other surface by the above-described image forming process.
【0064】また、転写ドラム5aの記録材担持シート
5f上の粉体の飛散付着、記録材上のオイルの付着等を
防止するために、ファーブラシ14と記録材担持シート
5fを介して該ファーブラシ14に対向するバックアッ
プブラシ15や、オイル除去ローラ16と記録材担持シ
ート5fを介して該オイル除去ローラ16に対向するバ
ックアップブラシ17の作用により清掃を行なう。この
ような清掃は画像形成前若しくは後に行ない、また、ジ
ャム(紙づまり)発生時には随時行なう。Further, in order to prevent scattering and adhesion of powder on the recording material carrying sheet 5f of the transfer drum 5a and adhesion of oil on the recording material, the fur brush 14 and the recording material carrying sheet 5f are used to interpose the fur. Cleaning is performed by the action of the backup brush 15 facing the brush 14, and the backup brush 17 facing the oil removing roller 16 via the oil removing roller 16 and the recording material carrying sheet 5f. Such cleaning is performed before or after image formation, and at any time when a jam (paper jam) occurs.
【0065】また、本例においては、所望のタイミング
で偏心カム25を動作させ、転写ドラム5aと一体化し
ているカムフォロワ5iを作動させることにより、記録
材担持シート5fと感光ドラム1とのギャップを任意に
設定できる構成となっている。例えば、スタンバイ(待
機)中又は電源オフ時には、転写ドラム5aと感光ドラ
ム1の間隔を離す。Further, in this example, the eccentric cam 25 is operated at a desired timing and the cam follower 5i integrated with the transfer drum 5a is operated, so that the gap between the recording material carrying sheet 5f and the photosensitive drum 1 is reduced. It has a configuration that can be set arbitrarily. For example, during standby (standby) or when the power is off, the transfer drum 5a and the photosensitive drum 1 are separated from each other.
【0066】次に図8のブロック図により画像処理部4
0の画像処理プロセスについて説明する。Next, referring to the block diagram of FIG.
The image processing process of 0 will be described.
【0067】デジタル画像データ42はD/A変換器4
02によってアナログ画像信号403に変換され、比較
器411の一方の端子に入力される。407はタイミン
グ信号発生回路で、基準クロック信号43を入力して画
素クロック404やパターン信号発生器409へのスク
リーンクロック408を作成して出力している。パター
ン信号発生器409はスクリーンクロック408をもと
にパターン信号410を出力し、比較器411の他方の
端子に入力している。The digital image data 42 is the D / A converter 4
It is converted into an analog image signal 403 by 02 and is input to one terminal of the comparator 411. A timing signal generation circuit 407 inputs the reference clock signal 43 and creates and outputs the pixel clock 404 and the screen clock 408 to the pattern signal generator 409. The pattern signal generator 409 outputs the pattern signal 410 based on the screen clock 408, and inputs it to the other terminal of the comparator 411.
【0068】デジタル画像データ42は画素クロック4
04に同期して入力され、D/A変換器402は画素ク
ロック404に同期してアナログ画像信号403を出力
する。スクリーンクロック408は画素クロック404
を整数倍したクロック信号で、例えば三角波であるパタ
ーン信号410の周期を規定している。The digital image data 42 is the pixel clock 4
04, and the D / A converter 402 outputs the analog image signal 403 in synchronization with the pixel clock 404. Screen clock 408 is pixel clock 404
Is a clock signal that is an integer multiple of, and defines the cycle of the pattern signal 410 that is, for example, a triangular wave.
【0069】アナログ画像信号403とパターン信号4
10は比較器411により比較されて、アナログ画像信
号403の方が大きいときは0、小さいときは1とし
て、パルス幅変調された2値化画像データ41が作成さ
れ出力される。Analog image signal 403 and pattern signal 4
10 is compared by the comparator 411, and when the analog image signal 403 is larger, it is set to 0, and when it is smaller, the pulse width modulated binarized image data 41 is created and output.
【0070】更に、図9に示す、図8の各部のタイミン
グを示すタイミングチャートにより画像処理プロセスに
ついて説明する。Further, the image processing process will be described with reference to the timing chart shown in FIG. 9 which shows the timing of each part of FIG.
【0071】ここでスクリーンクロック408は画素ク
ロック404の2倍の周期を持つクロックとしている。
デジタル画像信号が16進数の00(白)からFF
(黒)に段階的に変化するとき、パターン信号410に
よりパルス幅変調された2値化画像データ41のパルス
波形を示している。このようにパターン信号410の振
幅を変えることによって、デジタル画像データ42の入
力レベルと2値化画像データ41のパルス幅の関係を変
えることができる。Here, the screen clock 408 is a clock having a cycle twice that of the pixel clock 404.
Digital image signal is hexadecimal 00 (white) to FF
The pulse waveform of the binarized image data 41 pulse-width-modulated by the pattern signal 410 is shown when changing stepwise to (black). By changing the amplitude of the pattern signal 410 in this way, the relationship between the input level of the digital image data 42 and the pulse width of the binarized image data 41 can be changed.
【0072】データ41の2値化画像データは、フルカ
ラー複写機の画像形成部に入力され、レーザ光による露
光幅を制御し、感光体上に、画像データに応じた露光幅
を持つレーザースポットが投影され、潜像が形成され
る。これらの潜像は前述した現像器4Y、4C、4M、
4Kにより現像される。The binarized image data of the data 41 is inputted to the image forming section of the full-color copying machine, the exposure width by the laser light is controlled, and a laser spot having an exposure width corresponding to the image data is formed on the photoconductor. It is projected and a latent image is formed. These latent images are the above-mentioned developing devices 4Y, 4C, 4M,
Developed by 4K.
【0073】次に本発明の特徴部分である現像工程につ
いて詳細に説明する。現像剤は非磁性トナーと磁性粒子
(キャリア)とからなる2成分現像剤を用いている。混
合比は、重量比で非磁性トナーが約5%になるようにし
た。非磁性トナーは約8μmの体積平均粒径を有する。
また、磁性粒子は樹脂コーティングされたフェライト粒
子(最大磁化60emu/g)からなり、その重量平均
粒径は50μmであり、その抵抗値は108 Ωcm以上
の値を示す。また、磁性粒子の透磁率は約5.0であ
る。Next, the developing step which is a characteristic part of the present invention will be described in detail. As the developer, a two-component developer composed of non-magnetic toner and magnetic particles (carrier) is used. The mixing ratio was such that the nonmagnetic toner was about 5% by weight. The non-magnetic toner has a volume average particle diameter of about 8 μm.
The magnetic particles are resin-coated ferrite particles (maximum magnetization 60 emu / g), the weight average particle size is 50 μm, and the resistance value is 10 8 Ωcm or more. The magnetic permeability of the magnetic particles is about 5.0.
【0074】現像容器の感光ドラム1に近接する部位に
は開口部が設けられ、該開口部から現像スリーブが外部
に突出している。現像スリーブは現像容器内に回転可能
に組込まれている。現像スリーブの外径寸法は25mm
であり、その周速は280mm/secである。現像ス
リーブはそれと感光ドラム1との間隔が500μmにな
るように配置されている。An opening is provided in a portion of the developing container near the photosensitive drum 1, and the developing sleeve projects to the outside from the opening. The developing sleeve is rotatably incorporated in the developing container. The outer diameter of the developing sleeve is 25 mm
And the peripheral speed is 280 mm / sec. The developing sleeve is arranged so that the distance between it and the photosensitive drum 1 is 500 μm.
【0075】本実施例において、現像バイアスとして、
VPP: 現像剤担持体にかかる交番電圧のピークツーピ
ーク電圧[V]
Vf : 現像剤担持体にかかる交番電圧の周波数[H
z]
Vcont:画像コントラスト電位[V]
(現像バイアスのDC電圧から最大画像濃度を出力する
場合の潜像電位との電位差)
Q: トナーの平均トリボ[C/Kg]
d: 現像剤担持体−潜像担持体の距離[m]
としたとき、
|VPP−2Vcont|/16Vf 2 <d2 /|Q|
の条件を満たす交番電界が断続的に形成されるように交
互電圧が印加される。In this embodiment, as the developing bias, V PP : peak-to-peak voltage [V] of alternating voltage applied to the developer carrying member V f : frequency of alternating voltage [H] applied to the developer carrying member
z] V cont : image contrast potential [V] (potential difference from latent image potential when maximum image density is output from DC voltage of developing bias) Q: toner average tribo [C / Kg] d: developer carrier - when the distance of the latent image bearing member [m], | V PP -2V cont | / 16V f 2 <d 2 / | Q | alternating voltage to satisfy an alternating electric field of are formed intermittently is Is applied.
【0076】また本例にて用いたトナーは摩擦帯電量が
約2.0×10-2C/kgのものと約3.0×10-2C
/kgのものの2種類を用いた。The toner used in this example has a triboelectric charge amount of about 2.0 × 10 -2 C / kg and that of about 3.0 × 10 -2 C.
/ Kg of 2 kinds were used.
【0077】次に、トナーの摩擦帯電量(2成分現像
剤)の測定方法について、図10により説明する。図1
0は、トナーのトリボ電荷量を測定する装置の説明図で
ある。Next, a method of measuring the triboelectric charge amount (two-component developer) of toner will be described with reference to FIG. Figure 1
0 is an explanatory diagram of an apparatus for measuring the amount of triboelectric charge of toner.
【0078】まず、そこに500メッシュのスクリーン
143のある金属製の測定容器142に摩擦帯電量を測
定しようとする2成分現像剤を50〜100ml容量の
ポリエチレン製のビンに入れ、約10〜40秒間手で振
盪し、該現像剤を約0.5〜1.5g入れて金属製の蓋
144をする。このときの測定容器142全体の重量を
図りW1 (kg)とする。次に、吸引機141(測定容
器142と接する部分は少なくとも絶縁体)において、
吸引口147から吸引し、風量調節弁146を調節して
真空計145の圧力を250(mmAq)とする。この
状態で十分、好ましくは2分間吸引を行ない樹脂を吸引
除去する。この時の電位計149の電位をV(V)とす
る。ここで148はコンデンサであり容量をC(F)と
する。また吸引後の測定容器142全体の重量を量りW
2 (kg)とする。このトナーの摩擦帯電量(C/k
g)は下式のごとく計算される。First, a two-component developer whose triboelectric charge is to be measured is placed in a metal measuring container 142 having a 500-mesh screen 143 in a polyethylene bottle having a capacity of 50 to 100 ml, and a container of about 10 to 40 is charged. Shake for 2 seconds by hand, add about 0.5 to 1.5 g of the developer, and cover with a metal lid 144. The weight of the entire measuring container 142 at this time is measured and set to W 1 (kg). Next, in the suction device 141 (at least the portion in contact with the measurement container 142 is an insulator),
Suction is performed from the suction port 147, the air flow rate control valve 146 is adjusted, and the pressure of the vacuum gauge 145 is set to 250 (mmAq). In this state, suction is carried out sufficiently, preferably for 2 minutes, to remove the resin by suction. The potential of the electrometer 149 at this time is V (V). Here, 148 is a capacitor, and the capacitance is C (F). Also, weigh the entire measuring container 142 after suction
2 (kg) Triboelectric charge amount of this toner (C / k
g) is calculated by the following formula.
【0079】樹脂の摩擦帯電量(C/kg)=C×V×
10-3/(W1 −W2 )
本実施例においては、画像濃度約0.2程度のハイライ
トハーフトーン画像と、ベタ画像を出力し、ハイライト
ハーフトーン画像の滑らかさと、ベタ画像の濃度で評価
した。ここで、上記の画像を出力するための静電潜像形
成は次のようである。まず感光ドラムを650Vに一様
帯電する。ここで、ハイライトハーフトーン画像を出力
する場合には半導体レーザーによってPWM露光(パル
ス幅変調)を行ない表面電位を、約450Vまで落と
し、ベタ画像を出力する場合には約100Vまで落とし
た(Vcont=400V)。(本実施例は反転現像で行な
った。)Frictional charge amount of resin (C / kg) = C × V ×
10 −3 / (W 1 −W 2 ) In this embodiment, a highlight halftone image having an image density of about 0.2 and a solid image are output, and the smoothness of the highlight halftone image and the solid image are obtained. The concentration was evaluated. The electrostatic latent image formation for outputting the above image is as follows. First, the photosensitive drum is uniformly charged to 650V. Here, when a highlight halftone image is output, PWM exposure (pulse width modulation) is performed by a semiconductor laser to reduce the surface potential to about 450 V, and when a solid image is output, it is reduced to about 100 V (V cont = 400V). (This example was performed by reversal development.)
【0080】次に以上のような構成の現像装置及び上記
のような帯電量をもつトナーを用いて行なった現像工程
について説明する。Next, the developing process performed by using the developing device having the above-mentioned structure and the toner having the above charge amount will be described.
【0081】本実施例においては、直流電圧を500V
に設定し、断続的に与える交番電圧の振幅Vppを200
0Vに固定し、周波数Vf を変化させ、前述したように
トナートリボ約2.0×10-2c/kgのものと約3.
0×10-2c/kgのものの2種類において上記のよう
な潜像条件での出力画像を画質評価した。(このとき、
交番電界を断つ時間は、図11に示すように、交番電界
1周期毎に、1周期分とした。)In this embodiment, the DC voltage is 500V.
And the amplitude V pp of the alternating voltage applied intermittently is set to 200.
It is fixed at 0 V, the frequency V f is changed, and the toner tribo is about 2.0 × 10 -2 c / kg and about 3.
The image quality of output images under the above-mentioned latent image conditions was evaluated for two types of 0 × 10 -2 c / kg. (At this time,
As shown in FIG. 11, the time period during which the alternating electric field was cut off was set to one cycle for each cycle of the alternating electric field. )
【0082】その結果、次の表3からもわかるように、
A=|VPP−2Vcont|/16Vf 2 とB=d2 /|Q
|の関係がA<Bとなる場合のみ、ベタにおいて高濃度
を維持し更にハイライトの再現性が良好であった。As a result, as can be seen from Table 3 below,
A = | V PP −2V cont | / 16V f 2 and B = d 2 / | Q
Only when the relationship of | was A <B, the high density was maintained in the solid state and the reproducibility of highlight was good.
【0083】[0083]
【表3】 [Table 3]
【0084】これは、本発明のフッ素系樹脂粉体含有量
が増加したドラムに対して非常に有効であった。This was very effective for the drum of the present invention having an increased content of fluororesin powder.
【0085】一例として、図12に、図11のバイアス
で断続的に与える交番電圧の振幅Vppを2000Vと
し、周波数Vf を8kHzとした。本例での現像バイア
ス(バイアス1)と従来の振幅Vppが2000Vで周波
数Vf が2kHzの矩形波のバイアス(バイアス2)を
用いた場合のフッ素系樹脂粉体含有量とハイライト画像
レベルの関係を示す。As an example, in FIG. 12, the amplitude V pp of the alternating voltage intermittently applied by the bias of FIG. 11 is 2000 V, and the frequency V f is 8 kHz. Fluorine resin powder content and highlight image level in the case of using the developing bias (bias 1) in this example and the conventional rectangular wave bias (bias 2) having an amplitude V pp of 2000 V and a frequency V f of 2 kHz Shows the relationship.
【0086】本例のバイアスを用いた場合、ハイライト
画像のレベルは、フッ素含有量が0%の時の画質も従来
のバイアスより向上するが特徴的なところは、本例で実
施しようとするフッ素系樹脂粉体含有量が増加したドラ
ムを用いた場合でも、画像の劣化が殆ど少ないことであ
る。When the bias of this example is used, the level of the highlight image is higher than that of the conventional bias even when the fluorine content is 0%, but the characteristic point is to implement this example. Even when a drum having an increased content of fluororesin powder is used, the deterioration of the image is almost negligible.
【0087】これは、表3に示すA<Bの条件と深い関
係があり、それについて以下に説明する。This has a deep relationship with the condition of A <B shown in Table 3, which will be described below.
【0088】図17及び18は、現像スリーブ上のトナ
ー1個にかかる力を示した図である。図中qは電荷量、
mは質量、aは加速度、ΔVは感光ドラムと現像スリー
ブ間の電位差、dは感光ドラムと現像スリーブ間のギャ
ップである。17 and 18 are views showing the force applied to one toner on the developing sleeve. In the figure, q is the charge amount,
m is the mass, a is the acceleration, ΔV is the potential difference between the photosensitive drum and the developing sleeve, and d is the gap between the photosensitive drum and the developing sleeve.
【0089】トナーに対して、現像スリーブより交番電
圧が1周期毎に1/(2Vf )秒間印加される。この間
にトナーが移動できる距離Xは、下記の数式(1)にて
求められる。Alternating voltage is applied to the toner from the developing sleeve for 1 / (2V f ) seconds per cycle. The distance X that the toner can move during this time is calculated by the following mathematical expression (1).
【0090】[0090]
【数1】 [Equation 1]
【0091】また、現像スリーブから感光ドラム方向へ
トナーが移動できる距離X+ は、下記の数式(2)にて
求められる。The distance X + that the toner can move from the developing sleeve toward the photosensitive drum is obtained by the following mathematical expression (2).
【0092】[0092]
【数2】 [Equation 2]
【0093】また、感光ドラムから現像スリーブへトナ
ーが移動できる距離X- は、下記の数式(3)にて求め
られる。Further, the distance X − that the toner can move from the photosensitive drum to the developing sleeve is obtained by the following mathematical expression (3).
【0094】[0094]
【数3】 [Equation 3]
【0095】ここで、感光ドラム上に現像されたトナー
が、剥ぎ取り電圧が1周期分だけ印加された場合の移動
距離X- では、現像スリーブに戻されない条件を設定し
てやることにより、トナーは感光ドラム上に偏り振動を
繰り返す。これは、X+ >X- であることによる。Here, by setting the condition that the toner developed on the photosensitive drum is not returned to the developing sleeve at the moving distance X − when the stripping voltage is applied for one cycle, the toner is exposed to light. Repeated biased vibration on the drum. This is because X + > X − .
【0096】このときの条件は、X- が感光ドラムと現
像スリーブ間のギャップdよりも小さくなる下記の数式
(4)のような条件である。The condition at this time is a condition represented by the following formula (4) in which X − is smaller than the gap d between the photosensitive drum and the developing sleeve.
【0097】[0097]
【数4】 [Equation 4]
【0098】このような条件下において現像を行なう
と、1周期の交番電界によって、S−D間を十分に往復
運動することができない上に、交番電圧が断たれる時
に、DC成分が潜像電位に見合った量のトナーを感光ド
ラムに引き付けるように働くため、ドットの欠落が発生
しなくなる。また、感光ドラム上において、断続的に振
動を繰り返すことにより、潜像部にトナーが集中し1つ
1つのドットが忠実に再現されるため、従来の矩形バイ
アスでは、不均一な画像しか得られないような浅い潜像
でも均一な画像が出力できるようになる。このようにし
て、例えばフッ素系樹脂が30%含有したドラムでも均
一な画像が得られるようになった。When the development is performed under such conditions, the reciprocating motion between SD cannot be sufficiently performed by the alternating electric field of one cycle, and the DC component is a latent image when the alternating voltage is cut off. Since it works so as to attract an amount of toner corresponding to the potential to the photosensitive drum, dot loss does not occur. Further, since the toner is concentrated on the latent image portion and the dots are faithfully reproduced on the photosensitive drum by repeating the vibration intermittently, only a non-uniform image is obtained by the conventional rectangular bias. A uniform image can be output even with a shallow latent image that does not exist. Thus, for example, a uniform image can be obtained even on a drum containing 30% of fluororesin.
【0099】また非画像部については、通常かぶりを取
るため本実施例のように現像バイアスのDC成分よりも
高めに設定している。このため、非画像部においては、
数式2、数式3におけるVcontがマイナスになるため、
X+ <X- となる。また、交番電圧が断たれるため、D
C成分がトナーをスリーブ側に引き寄せるように働き、
更にトナーは現像スリーブ側に偏り、感光ドラムへのか
ぶりが発生しなくなる。Further, in the non-image portion, in order to remove a normal fog, the DC component of the developing bias is set higher as in this embodiment. Therefore, in the non-image part,
Since V cont in Equation 2 and Equation 3 becomes negative,
X + <X − . Also, because the alternating voltage is cut off, D
C component works to attract the toner to the sleeve side,
Further, the toner is biased toward the developing sleeve, and fogging on the photosensitive drum does not occur.
【0100】本実施例においては、印加する交互電界を
図11に示すようにしたが、本発明はこれに限られるも
のではない。例えば、図13に示すように2波長印加、
5波長休止、或は図14に示すように1波長印加、10
波長休止としても良く、また実施例では矩形波を用いた
が、三角波やサイン波等様々な印加が適用でき、複写速
度や現像条件に応じて最も適切な印加法を選ぶことがで
きる。また、バイアス印加時間と休止時間の比は1:1
/2〜1:15の時、好ましい結果が得られた。In this embodiment, the applied alternating electric field is set as shown in FIG. 11, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 13, application of two wavelengths,
5 wavelength pause, or 1 wavelength application as shown in FIG. 14, 10
The wavelength may be stopped, and a rectangular wave is used in the embodiment, but various kinds of application such as a triangular wave and a sine wave can be applied, and the most appropriate application method can be selected according to the copying speed and the developing conditions. The ratio of bias application time and rest time is 1: 1.
When / 2 to 1:15, favorable results were obtained.
【0101】次に本例における感光体の製造方法につい
て説明する。Next, a method of manufacturing the photoconductor in this example will be described.
【0102】10%の酸化アンチモンを含有する酸化ス
ズで被覆した導電性酸化チタン粉体50重量部、フェノ
ール樹脂25重量部、メチルセロソルブ20重量部、メ
タノール5重量部及びシリコーンオイル(ポリジメチル
シロキサンポリオキシアルキレン共重合体、数平均分子
量3000)0.002重量部をφ1mmガラスビーズ
を用いたサンドミル装置で、2時間分散して導電用塗料
を調整した。アルミニウムシリンダ(φ180mm×3
60)上に、上記塗料をディッピング塗工し、140℃
で300分間乾燥させ、膜厚20μmの導電層を形成し
た。50 parts by weight of conductive titanium oxide powder coated with tin oxide containing 10% antimony oxide, 25 parts by weight of phenol resin, 20 parts by weight of methyl cellosolve, 5 parts by weight of methanol and silicone oil (polydimethylsiloxane poly 0.002 parts by weight of the oxyalkylene copolymer (number average molecular weight 3000) was dispersed for 2 hours with a sand mill using φ1 mm glass beads to prepare a conductive coating material. Aluminum cylinder (φ180mm × 3
60) dip-coating the above-mentioned paint on 140),
And dried for 300 minutes to form a conductive layer having a film thickness of 20 μm.
【0103】次にメトキシメチル化ナイロン樹脂(数平
均分離量32000)30重量部とアルコール可溶性共
重合ナイロン樹脂(数平均分離量29000)10重量
部をメタノール260重量部、ブタノール40重量部の
混合溶媒中に溶解した液を上記導電層上にディッピンン
グ塗工機で塗布し、乾燥後の膜厚が1μmの下引層を設
けた。Next, 30 parts by weight of methoxymethylated nylon resin (number average separation amount 32000) and 10 parts by weight of alcohol-soluble copolymerized nylon resin (number average separation amount 29000) were mixed with 260 parts by weight of methanol and 40 parts by weight of butanol as a mixed solvent. The liquid dissolved therein was applied on the above conductive layer by a dipping coating machine to form an undercoat layer having a film thickness after drying of 1 μm.
【0104】次に下記構造式[I]のNext, the following structural formula [I]
【0105】[0105]
【化1】
ジスアゾ顔料を4重量部、ベンザール樹脂2重量部、及
びテトラヒドロフラン40重量部をφ1mmガラスビー
ズを用いたサンドミル装置で60時間分散した後、シク
ロヘキサノン/テトラヒドロフラン混合溶媒で希釈し電
荷発生層用塗料を調整した。[Chemical 1] 4 parts by weight of disazo pigment, 2 parts by weight of benzal resin, and 40 parts by weight of tetrahydrofuran were dispersed for 60 hours in a sand mill using φ1 mm glass beads, and then diluted with a cyclohexanone / tetrahydrofuran mixed solvent to prepare a charge generation layer coating material. .
【0106】この塗工液を、下引き層上に、ディッピン
グ塗工機で塗布し、乾燥後の膜厚が0.1μm電荷発生
層を設けた。This coating solution was applied onto the undercoat layer by a dipping coating machine to form a charge generation layer having a film thickness of 0.1 μm after drying.
【0107】次に下記構造式[II]Next, the following structural formula [II]
【0108】[0108]
【化2】
の電荷輸送材10重量部及びポリカーボネート樹脂(数
平均分子量25000)10重量部をジクロルメタン2
0重量部、モノクロルベンゼン40重量部の混合溶媒中
に溶解し、この液を上記電荷発生層上にディッピング塗
工し120℃で60分間乾燥させ、膜厚20μmの電荷
輸送層を形成した。[Chemical 2] 10 parts by weight of the charge transport material and 10 parts by weight of a polycarbonate resin (number average molecular weight 25,000) were added to dichloromethane.
It was dissolved in a mixed solvent of 0 parts by weight and 40 parts by weight of monochlorobenzene, and this solution was dip-coated on the charge generation layer and dried at 120 ° C. for 60 minutes to form a charge transport layer having a thickness of 20 μm.
【0109】次にポリカーボネート樹脂(数平均分子量
25000)6重量部、上記電荷輸送材2重量部、ポリ
テトラフルオロエチレン(平均一次粒径0.3μm)2
重量部をジクロルメタン200重量部、モノクロルベン
ゼン300重量部の混合溶媒中に溶解し、この液を上記
電荷輸送層上にスプレー塗工し120℃で60分間乾燥
させ、膜厚5μmの表面保護層を形成して感光体を作製
する。この場合、フッ素系樹脂の含有量は表面固形分重
量に対して20重量%となる。Next, 6 parts by weight of a polycarbonate resin (number average molecular weight 25,000), 2 parts by weight of the above charge transport material, and polytetrafluoroethylene (average primary particle size 0.3 μm) 2
Part by weight is dissolved in a mixed solvent of 200 parts by weight of dichloromethane and 300 parts by weight of monochlorobenzene, and this solution is spray coated on the above charge transport layer and dried at 120 ° C. for 60 minutes to form a surface protective layer having a thickness of 5 μm. Then, a photoconductor is prepared. In this case, the content of the fluorinated resin is 20% by weight based on the weight of the surface solid content.
【0110】トナー及びバイアスの組合せとして表3に
示される◎の条件で画像形成を行なったところ、いずれ
の場合においてもハイライト部分はガサツキのない鮮明
な画像が得られ、またクリーニング性を含めた耐久安定
性も確認することができた。Image formation was carried out under the conditions of ⊚ shown in Table 3 as a combination of toner and bias. In all cases, a clear image was obtained in the highlight portion without any greasiness, and the cleaning property was included. It was also possible to confirm durability stability.
【0111】また本発明に適用するフッ素系樹脂体とし
ては、四フッ化エチレン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹
脂、四フッ化エチレン六フッ化プロピレン樹脂、フッ化
ビニル樹脂、二フッ化塩化エチレン樹脂及びそれらの共
重合体の中から一種あるいはそれ以上が適宜選択される
が、特に低分子グレードで、かつ一次粒子が0.3μm
以下が好ましい。Further, as the fluorine-based resin body applied to the present invention, tetrafluoroethylene resin, trifluoroethylene chloride resin, tetrafluoroethylene hexafluoropropylene resin, vinyl fluoride resin, difluorochloroethylene resin. And one or more of these copolymers are appropriately selected. Especially, it is a low molecular grade and has a primary particle of 0.3 μm.
The following are preferred.
【0112】実施例5
次に実施例5として、電子写真感光体を、表面保護層が
なく、電荷輸送層中にポリテトラフルオロエチレン粒子
(平均一次粒径0.3μm)が重量比で15%含まれて
いること以外は実施例1と同様の条件で構成し、同様に
画像出しを行ない評価を行なった。この場合にも長期に
亙って安定した画質が得られることが確認された。Example 5 Next, as Example 5, the electrophotographic photoreceptor was prepared without a surface protective layer, and polytetrafluoroethylene particles (average primary particle size 0.3 μm) were contained in the charge transport layer in a weight ratio of 15%. Except that it was included, the same conditions as in Example 1 were used, and similarly images were displayed and evaluated. In this case, it was confirmed that stable image quality can be obtained over a long period of time.
【0113】実施例6
次に実施例6について説明する。本実施例は、感光体に
フッ素系樹脂を分散させたバインダー樹脂あるいは硬化
性樹脂を表面層に用いることに特徴を有する。Sixth Embodiment Next, a sixth embodiment will be described. The present embodiment is characterized in that a binder resin or a curable resin in which a fluororesin is dispersed in a photoconductor is used for the surface layer.
【0114】表面層を形成するためのバインダー樹脂
は、成膜性のある高分子物質であればよいが、単独でも
ある程度の硬さを有すること、キャリア輸送を妨害しな
いことなどの点から、ポリメタクリル酸エステル、ポリ
スチレン、メタクリル酸エステル/スチレン共重合体、
ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン等が好
ましい。The binder resin for forming the surface layer may be a polymeric substance having film-forming properties, but it is preferable that the binder resin is a polymer substance having a certain degree of hardness when used alone and does not interfere with carrier transportation. Methacrylic acid ester, polystyrene, methacrylic acid ester / styrene copolymer,
Polycarbonate, polyester, polysulfone and the like are preferable.
【0115】硬化性樹脂にはポリウレタン樹脂、エポキ
シ樹脂、メラミン樹脂、もしくはグアナミン樹脂などの
熱硬化性樹脂類及びポリアクリレート類に代表される光
硬化性樹脂類が用いられる。しかし、これらの樹脂を単
独で表面層に用いると、表面滑性が乏しいため、クリー
ニング性が劣悪だったりする。故に、これらの樹脂にフ
ッ素系樹脂の分散を行ない、表面滑性を向上させ上記特
性を満足する表面層を形成する。As the curable resin, thermosetting resins such as polyurethane resin, epoxy resin, melamine resin, or guanamine resin, and photocurable resins typified by polyacrylates are used. However, when these resins are used alone for the surface layer, the surface slipperiness is poor and the cleaning property is poor. Therefore, a fluorine-based resin is dispersed in these resins to improve surface lubricity and form a surface layer satisfying the above characteristics.
【0116】図15に感光体に保護層を設けた場合の説
明図を示す。図15の(A)、(B)に示すように感光
体表層にバインダー樹脂や硬化性樹脂の保護層を設けた
だけではドラム上に露光された光は保護層内で散乱され
ず感光体内での露光分布は保護層を設けない場合と比較
し殆ど広がらない。FIG. 15 shows an explanatory diagram in the case where a protective layer is provided on the photoconductor. As shown in FIGS. 15A and 15B, when a protective layer of a binder resin or a curable resin is provided on the surface layer of the photoconductor, the light exposed on the drum is not scattered inside the protective layer and The exposure distribution of 1 does not spread much as compared with the case where no protective layer is provided.
【0117】しかし、表面滑性向上粒子を含有させると
感光層内の露光分布が広がってしまう。However, when the surface slipperiness improving particles are contained, the exposure distribution in the photosensitive layer is widened.
【0118】また、フッ素系樹脂の含有量は表面固形分
重量の10%以上が好ましい。The content of the fluororesin is preferably 10% or more of the surface solid content weight.
【0119】図16に表面層固形分重量に対するフッ素
系樹脂の重量比と、感光体寿命及びハイライト画像レベ
ルの関係を示す。感光体寿命はドラムに傷が発生した
り、クリーニング不良が発生するまでの寿命であり、ク
リーニングの構成により異なるが含有量10%前後に変
極点があり、10%以上でゆるやかに飽和していく傾向
がある。これは次のように考えられる。FIG. 16 shows the relationship between the weight ratio of the fluorine-based resin to the solid content of the surface layer, the photoreceptor life and the highlight image level. The photoreceptor life is the life until scratches occur on the drum or cleaning failure occurs. Although it depends on the cleaning configuration, the content has an inflection point around 10%, and it gradually saturates above 10%. Tend. This is considered as follows.
【0120】フッ素系樹脂が滑剤となって表面滑性を向
上させるが表面に十分に分散された状態でないと摩擦係
数が低下せず耐久性が向上していかないものと思われ
る。このためにフッ素系樹脂を表面固形分重量に対し、
重量比で10%以上含有させることによりフッ素系樹脂
を含有させた効果が発揮されるわけである。つまり、フ
ッ素系樹脂を含有させ、耐久性に対し十分な効果を得る
には最低でも10%以上含有させる必要がある。It is considered that the fluorine-based resin serves as a lubricant to improve the surface lubricity, but unless the resin is sufficiently dispersed on the surface, the friction coefficient does not decrease and the durability cannot be improved. For this reason, the fluororesin relative to the surface solid content weight,
By containing 10% or more by weight ratio, the effect of containing the fluorine-based resin is exhibited. That is, it is necessary to contain the fluorine-based resin in an amount of at least 10% in order to obtain a sufficient effect on durability.
【0121】ここで使用しているフッ素系樹脂は1次粒
子が0.3μm以下に選択しているが、それでも入射光
の散乱は防止できず、図15の(C)(D)に示すよう
に入射した光が保護層のフッ素樹脂の影響で散乱し、感
光体層での露光分布は広がってしまい、結果的に潜像と
しては電位的に浅い潜像となる。Although the fluorine-based resin used here has the primary particles selected to be 0.3 μm or less, the scattering of the incident light cannot be prevented, and as shown in FIGS. 15 (C) and 15 (D). The light incident on is scattered by the influence of the fluorine resin of the protective layer, and the exposure distribution on the photoconductor layer is broadened, resulting in a latent image with a shallow potential.
【0122】次にフッ素樹脂の含有量と現像バイアスに
ついて更に詳細に説明する。Next, the content of the fluororesin and the developing bias will be described in more detail.
【0123】フッ素樹脂含有量が増加すると、前述した
ように潜像が浅くしか形成されないので、トリボの低い
トナーは交番電圧を断つ時間が短いと交番電圧が断た
れ、引き戻し電圧が印加されるまでの時間に潜像に転移
できず、トリボの不均一さがそのままドットの不均一に
反映し、結果として不均一な画像となる。As the content of the fluororesin increases, the latent image is formed only shallowly as described above. Therefore, in the toner having low tribo, the alternating voltage is cut off when the alternating voltage is cut off for a short time until the pullback voltage is applied. The latent image cannot be transferred during the period of time, and the non-uniformity of the tribo reflects the non-uniformity of the dot as it is, resulting in a non-uniform image.
【0124】ここで、交番電圧を断つ時間を長くする代
わりに現像スリーブ→感光ドラム方向へ現像剤が転移す
る方向の交番電圧印加時間を長くしてやればよいように
思われるが、単純にこの時間を長くしただけだと、非画
像部までのトナーが転移してしまい、均一な画像は得ら
れるが、かぶりが発生するため問題の解決にはならな
い。Here, instead of prolonging the time for cutting off the alternating voltage, it seems that the time for applying the alternating voltage in the direction in which the developer is transferred from the developing sleeve to the photosensitive drum is made longer, but this time is simply set. If the length is simply increased, the toner is transferred to the non-image area, and a uniform image can be obtained, but fogging occurs, and this cannot solve the problem.
【0125】また、交番電圧を断つ時間が長くなり過ぎ
ると今度は現像中に十分な振動が行なわれない。潜像が
浅くなるフッ素樹脂含有量の多い感光体程、振動する回
数を増やしてやらなければ均一な画像が得られないの
で、交番電圧を断つ時間の上限も限定されてくる。If the time for which the alternating voltage is cut off becomes too long, sufficient vibration will not occur during development. The higher the content of the fluororesin in which the latent image becomes shallow, the more uniform the image cannot be obtained unless the number of vibrations is increased. Therefore, the upper limit of the time for cutting off the alternating voltage is also limited.
【0126】均一なドット再現性が得られる交番電圧の
印加時間と交番電圧を断った時間、及びフッ素樹脂含有
量の関係を、周波数を前述したA<Bの条件を満たす範
囲で変化させて数多く検討したところ、以下の関係が得
られた。The relationship between the application time of the alternating voltage and the time when the alternating voltage was cut off, and the fluororesin content, at which uniform dot reproducibility was obtained, was varied by varying the frequency within the range of the condition A <B described above. Upon examination, the following relationships were obtained.
【0127】すなわち、交番電圧を印加する時間をT1
[sec]、交番電圧を断つ時間をT2 [sec]、フ
ッ素樹脂含有量をF[重量%]としたとき、
6−(F/10)1/2 >T2 /T1 >(F/10)1/2
という範囲内にあればハイライトの画質は十分に均一な
画像が得られた。また前述したように、フッ素樹脂含有
量は10%以上でなければ安定したクリーニング性は得
られず、また40%以上になると潜像が完全にぼけてし
まい、上記バイアスを用いても十分に均一な画像が得ら
れなくなる。そこで10<F[重量%]<40という範
囲を選択すれば均一な画像が安定して得られるようにな
る。That is, the time for applying the alternating voltage is T 1
[Sec], T 2 [sec] is the time for which the alternating voltage is cut off, and F [wt%] is the fluororesin content. 6- (F / 10) 1/2 > T 2 / T 1 > (F / 10) Within the range of 1/2, the image quality of highlight was sufficiently uniform. Further, as described above, stable cleaning properties cannot be obtained unless the fluororesin content is 10% or more, and the latent image is completely blurred when the fluororesin content is 40% or more. It becomes impossible to obtain a good image. Therefore, if a range of 10 <F [wt%] <40 is selected, a uniform image can be stably obtained.
【0128】図19のグラフにフッ素樹脂含有量と、交
番電圧を断つ時間T2 と交番電圧を印加する時間T1 と
の比T2 /T1 との関係、及び本実施例における最適現
像条件の範囲を示す。図中、斜線をひいた部分が本発明
の適用範囲であり、この条件を満たしていればハイライ
トのがさつきがなく安定した画像が得られる。また図中
でしめした◎、○、△、×は、A=|VPP−2Vcont|
/16Vf 2 とB=d2 /|Q|の関係がA<Bの条件
を満たす周波数でいくつかの図中の条件で画像をだした
ときのハイライト画像のレベルである。The graph of FIG. 19 shows the relationship between the content of fluororesin and the ratio T 2 / T 1 of the time T 2 for cutting off the alternating voltage and the time T 1 for applying the alternating voltage, and the optimum developing conditions in this embodiment. Indicates the range of. In the figure, the shaded area is the applicable range of the present invention, and if this condition is satisfied, a stable image can be obtained without highlight shading. Also, ◎, ○, △, × shown in the figure are A = | V PP -2V cont |
The relationship between / 16V f 2 and B = d 2 / | Q | is the level of a highlight image when an image is generated under the conditions of some figures at a frequency satisfying the condition of A <B.
【0129】また図19に示す点線L1 は、図11の現
像バイアスでの条件であり、この部分の画質と、フッ素
樹脂含有量の関係を示すと前述した図16のグラフのよ
うになる。The dotted line L 1 shown in FIG. 19 is the condition for the developing bias of FIG. 11, and the relationship between the image quality of this portion and the fluororesin content is as shown in the graph of FIG.
【0130】また非画像部については、通常かぶりを取
るため本実施例では現像バイアスのDC成分よりも高め
に設定している。このため、非画像部においては、V
contがマイナスになるため、X+ <X- となる。また、
交番電圧が断たれるため、DC成分がトナーをスリーブ
側に引き寄せるように働き、更にトナーは現像スリーブ
側に偏り、感光ドラムへのかぶりが発生しなくなる。The non-image portion is set higher than the DC component of the developing bias in this embodiment in order to remove the normal fog. Therefore, in the non-image part, V
for cont becomes negative, X + <X - to become. Also,
Since the alternating voltage is cut off, the DC component works to attract the toner toward the sleeve side, and the toner is biased toward the developing sleeve side, and fogging on the photosensitive drum does not occur.
【0131】以上本発明の実施例を説明したが、本発明
はこれらの実施例にとらわれるものではなく技術思想内
でのあらゆる変形が可能である。Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments and various modifications can be made within the technical idea.
【0132】[0132]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
像担持体の長寿命化を図るべく表面層がフッ素樹脂を含
有する構成であるにも関わらず、濃度ムラ、ハイライト
部のがさつきを防止して十分に均一な画像を得ることが
できる。従って、ランニングコストの低減化と画像の高
品位化との双方を達成することができるAs described above, according to the present invention,
Even though the surface layer is configured to contain a fluororesin in order to prolong the life of the image bearing member, it is possible to prevent uneven density and roughness of the highlight portion and obtain a sufficiently uniform image . Therefore, it is possible to achieve both reduction of running cost and improvement of image quality.
【図1】本発明が具現化できる電子写真方式の画像形成
装置である。FIG. 1 is an electrophotographic image forming apparatus in which the present invention can be embodied.
【図2】矩形バイアスを示す波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram showing a rectangular bias.
【図3】BPバイアスを示す波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram showing a BP bias.
【図4】第1実施例にて適用される感光ドラムの概略層
構成を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a schematic layer structure of a photosensitive drum applied in the first embodiment.
【図5】第2実施例にて適用される感光ドラムの概略層
構成を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a schematic layer structure of a photosensitive drum applied in a second embodiment.
【図6】第3実施例にて適用される現像バイアスの波形
図である。FIG. 6 is a waveform diagram of a developing bias applied in the third embodiment.
【図7】本発明の実施例が適用できる別の画像形成装置
の断面図である。FIG. 7 is a sectional view of another image forming apparatus to which an embodiment of the present invention can be applied.
【図8】図7のカラー画像形成装置の画像処理部を示す
ブロック図である。8 is a block diagram showing an image processing unit of the color image forming apparatus of FIG.
【図9】図8の画像処理部のタイミングチャートであ
る。9 is a timing chart of the image processing unit in FIG.
【図10】2成分現像剤の摩擦帯電量を測定するための
測定装置である。FIG. 10 shows a measuring device for measuring the triboelectric charge amount of a two-component developer.
【図11】実施例4における現像バイアス電圧の例を示
す波形図である。FIG. 11 is a waveform chart showing an example of a developing bias voltage in Example 4.
【図12】フッ素含有量と画質の関係を示すグラフであ
る。FIG. 12 is a graph showing the relationship between the fluorine content and the image quality.
【図13】実施例4における現像バイアス電圧の他の例
を示す波形図である。FIG. 13 is a waveform chart showing another example of the developing bias voltage in the fourth embodiment.
【図14】実施例4における現像バイアス電圧の更に他
の例を示す波形図である。FIG. 14 is a waveform diagram showing still another example of the developing bias voltage in the fourth embodiment.
【図15】感光体上にてフッ素による光の散乱を説明す
るための説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining light scattering due to fluorine on a photoconductor.
【図16】フッ素含有量と感光体寿命及び画質の関係を
示すグラフである。FIG. 16 is a graph showing the relationship between the fluorine content and the photoreceptor life and image quality.
【図17】トナーに作用する力を示す説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram showing a force that acts on toner.
【図18】図17の拡大説明図である。FIG. 18 is an enlarged explanatory diagram of FIG. 17.
【図19】フッ素含有量と交番電圧を絶つ時間と印加す
る時間との比との関係における最適現像条件を示すグラ
フである。FIG. 19 is a graph showing the optimum developing conditions in the relationship between the fluorine content and the ratio of the time to turn off the alternating voltage and the time to apply the alternating voltage.
1、131 感光ドラム(像担持体)
4、133 現像器
51 導電性基材
52 電荷発生層
53 テフロンを含有した電荷輸送層(表面
層)
63 テフロンを含有していない電荷輸送層
64 テフロンを含有した保護層(表面層)1, 131 Photosensitive drum (image bearing member) 4, 133 Developing device 51 Conductive base material 52 Charge generation layer 53 Charge transport layer containing Teflon (surface layer) 63 Charge transport layer containing no Teflon 64 Contains Teflon Protective layer (surface layer)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福島 久史 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−134262(JP,A) 特開 昭60−53968(JP,A) 特開 昭60−53969(JP,A) 特開 平4−315181(JP,A) 特開 平5−35063(JP,A) 特開 平4−12365(JP,A) 特開 平5−34979(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/06 101 G03G 15/08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hisashi Fukushima 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (56) References JP-A-60-134262 (JP, A) JP-A-60 -53968 (JP, A) JP 60-53969 (JP, A) JP 4-315181 (JP, A) JP 5-35063 (JP, A) JP 4-12365 (JP, A) ) JP-A-5-34979 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G03G 15/06 101 G03G 15/08
Claims (3)
担持体と、トナー及びキヤリアを含む現像剤を担持し像
担持体との対向部へ搬送する現像剤担持体を備え像担持
体上に形成された静電像を現像する現像器と、現像剤担
持体にDC成分にAC成分が断続的に重畳された現像バ
イアスを印加するバイアス印加手段と、を有する画像形
成装置において、 現像バイアスのピークツウピーク値、周波数をそれぞれ
Vpp[V]、Vf[Hz]、画像コントラスト電位をV
cont[V]、トナーの平均トリボをQ[C/kg]、像
担持体と現像剤担持体間の距離をd[m]とすると、 |Vpp−2Vcont|/16Vf 2<d2/|Q| を満足し、且つ、 現像バイアスの振動部の時間をT 1 [sec]、休止部
の時間をT 2 [sec]、フッ素樹脂の含有量をF[重
量%]とすると、 6−(F/10) 1/2 >T 2 /T 1 >(F/10) 1/2 、10<F<40 を満足することを特徴とする画像形成装置。1. An image carrier comprising: an image carrier having a surface layer containing a fluororesin; and a developer carrier carrying a developer containing toner and carrier and conveying the developer to a portion facing the image carrier. An image forming apparatus comprising: a developing device for developing the electrostatic image formed on the developing device; and a bias applying means for applying a developing bias in which a DC component and an AC component are intermittently superposed on the developer carrying member. Peak-to-peak value and frequency are V pp [V] and V f [Hz], respectively, and the image contrast potential is V
cont [V], the average tribo of toner is Q [C / kg], and the distance between the image carrier and the developer carrier is d [m], then | V pp −2V cont | / 16V f 2 <d 2 / | Q | is satisfied , and the time of the vibrating portion of the developing bias is T 1 [sec], the rest portion is
Is T 2 [sec], and the content of fluororesin is F [weight]
%]], The image forming apparatus is characterized by satisfying 6- (F / 10) 1/2 > T 2 / T 1 > (F / 10) 1/2 and 10 <F <40 .
以下であることを特徴とする請求項1の画像形成装置。 2. The primary particle size of the fluororesin is 0.3 μm.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
的に矩形波であることを特徴とする請求項1又は2の画
像形成装置。 3. The waveform of the vibration portion of the developing bias is substantially
3. The image according to claim 1, wherein the image is a rectangular wave.
Image forming device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33547294A JP3416310B2 (en) | 1993-12-27 | 1994-12-22 | Image forming device |
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34836193 | 1993-12-27 | ||
JP5-348361 | 1993-12-27 | ||
JP10475494 | 1994-04-19 | ||
JP6-104754 | 1994-04-19 | ||
JP6-104755 | 1994-04-19 | ||
JP10475594 | 1994-04-19 | ||
JP33547294A JP3416310B2 (en) | 1993-12-27 | 1994-12-22 | Image forming device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH086366A JPH086366A (en) | 1996-01-12 |
JP3416310B2 true JP3416310B2 (en) | 2003-06-16 |
Family
ID=27469252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33547294A Expired - Lifetime JP3416310B2 (en) | 1993-12-27 | 1994-12-22 | Image forming device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3416310B2 (en) |
-
1994
- 1994-12-22 JP JP33547294A patent/JP3416310B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH086366A (en) | 1996-01-12 |
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