JP5081402B2 - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents

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本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、詳しくは、潜像担持体の表面を露光することにより静電潜像を形成し、これを二成分現像剤で現像してトナー像を得る画像形成装置及び画像形成方法に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile. Specifically, an electrostatic latent image is formed by exposing the surface of a latent image carrier and developed with a two-component developer. The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method for obtaining a toner image.

この種の画像形成装置としては、光導電性を有する感光層を表面に設ける感光体(潜像担持体)上に形成された静電潜像を現像装置により現像剤で現像することにより、感光体上にトナー像を形成するものがある。現像装置に用いられる現像剤としては、カラー化が容易なことから、主にトナーと磁性キャリアによって構成される二成分現像剤が広く使用されている。二成分現像剤においては、現像装置内で撹拌・混合されることによりトナーと磁性キャリアとが摩擦帯電し、これにより生じる静電電荷によってトナーが磁性キャリア表面に静電的に付着する。このトナーを付着させた磁性キャリアは、内部に磁石が配置された現像スリーブ(現像剤担持体)の表面に磁力により担持され、現像スリーブの回転に伴って搬送される。   In this type of image forming apparatus, an electrostatic latent image formed on a photoconductor (latent image carrier) having a photoconductive photosensitive layer on its surface is developed with a developer by a developing device, thereby exposing the photoconductor. Some form a toner image on the body. As a developer used in the developing device, a two-component developer mainly composed of a toner and a magnetic carrier is widely used because colorization is easy. In the two-component developer, the toner and the magnetic carrier are frictionally charged by being agitated and mixed in the developing device, and the toner is electrostatically attached to the surface of the magnetic carrier due to the electrostatic charge generated thereby. The magnetic carrier to which the toner is attached is carried by a magnetic force on the surface of a developing sleeve (developer carrying member) in which a magnet is disposed, and is conveyed along with the rotation of the developing sleeve.

現像スリーブは、感光体に対向する位置に配置され、担持した二成分現像剤が感光体表面に接触するように二成分現像剤を搬送する。そして、感光体上の静電潜像と現像スリーブに印加された電圧とによって作られる電界により、現像スリーブ上のトナーが感光体表面の静電潜像へ移動して付着する。これにより、感光体表面にトナー像が形成される。ここで、静電潜像が形成された画像部の電位と現像スリーブの電位との電位差の絶対値を現像ポテンシャルといい、静電潜像が形成されなかった非画像部の電位と現像スリーブの電位との電位差の絶対値を地肌ポテンシャルという。一般に、現像ポテンシャルを大きくとれば現像能力が増して画像濃度が高まりやすくなり、地肌ポテンシャルを大きくとれば非画像部の汚れ、いわゆる地汚れを抑制しやすくなる。   The developing sleeve is disposed at a position facing the photoconductor, and conveys the two-component developer so that the carried two-component developer contacts the surface of the photoconductor. The toner on the developing sleeve moves to and adheres to the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive member by an electric field generated by the electrostatic latent image on the photosensitive member and the voltage applied to the developing sleeve. As a result, a toner image is formed on the surface of the photoreceptor. Here, the absolute value of the potential difference between the potential of the image portion where the electrostatic latent image is formed and the potential of the developing sleeve is referred to as the developing potential, and the potential of the non-image portion where the electrostatic latent image is not formed and the potential of the developing sleeve. The absolute value of the potential difference from the potential is called the background potential. In general, if the development potential is increased, the developing ability is increased and the image density is easily increased, and if the background potential is increased, the stain on the non-image portion, so-called background stain, is easily suppressed.

しかし、現像ポテンシャルや地肌ポテンシャルを単に大きくするだけでは、異常画像を誘発することになる。例えば、特許文献1では、地肌ポテンシャルを大きくすることにより現像スリーブにトナーが固着し、現像能力が低下するという問題が発生するとし、その対策として現像ポテンシャル、地肌ポテンシャル及びトナー粒径を適切な範囲とすることが提案されている。また、特許文献2では、潜像担持体の表面移動方向上流側または下流側に相当するトナー像後端部またはトナー像先端部が薄くかすれる現象を抑制すべく、現像ポテンシャル、地肌ポテンシャル、現像剤担持体上の現像剤量等を適切な範囲とすることが提案されている。このように、現像ポテンシャル及び地肌ポテンシャルは、現像において重要なパラメータとなっている。   However, simply increasing the development potential or background potential will induce abnormal images. For example, in Patent Document 1, there is a problem in that the toner is fixed to the developing sleeve by increasing the background potential and the developing ability is lowered, and as a countermeasure, the developing potential, the background potential, and the toner particle size are in appropriate ranges. Has been proposed. Further, in Patent Document 2, a development potential, a background potential, and a developer are used to suppress a phenomenon in which the rear end portion of the toner image or the front end portion of the toner image corresponding to the upstream side or the downstream side in the surface movement direction of the latent image carrier is thinned. It has been proposed that the amount of developer on the carrier is in an appropriate range. Thus, the development potential and the background potential are important parameters in development.

特開2002−244415号公報JP 2002-244415 A 特許第3522080号公報Japanese Patent No. 3522080

近年、二成分現像剤としては、主に現像能力を向上させる目的で、磁性キャリアの体積抵抗率を109〜1011[Ωcm]程度に調整したものが用いられている。本発明者らが、このような磁性キャリアを用いた二成分現像剤について研究したところ、図1(a)のように、画像部に対して感光体表面移動方向Aの下流側(以下、「先端側」という。)に隣接する非画像部にトナーが付着してしまう現象を発見した。以下、この非画像部に付着したトナーによる異常画像を「ハット画像」という。 In recent years, as a two-component developer, a developer in which the volume resistivity of a magnetic carrier is adjusted to about 10 9 to 10 11 [Ωcm] has been used mainly for the purpose of improving the developing ability. The present inventors have studied a two-component developer using such a magnetic carrier. As shown in FIG. 1A, the downstream side of the photosensitive member surface moving direction A with respect to the image portion (hereinafter, “ We discovered a phenomenon in which the toner adheres to the non-image area adjacent to the “tip side”. Hereinafter, the abnormal image due to the toner adhering to the non-image portion is referred to as a “hat image”.

従来、このようなハット画像に対する対策は検討されていない。本出願人は、特願2006−131225号において、このようなハット画像の発生を抑制し得る画像形成装置について出願しているが、本発明者らは更にハット画像について詳しい解析を行ったところ、感光体表面に現像スリーブ上の二成分現像剤が接触するように感光体表面と現像スリーブ表面とを互いに連れ回り方向へ移動させ、かつ、感光体の表面移動速度(以下、「線速」という。)よりも現像スリーブの線速の方が速く設定された順方向現像方式を採用する画像形成装置において、現像ポテンシャル、地肌ポテンシャル、磁性キャリアの抵抗、二成分現像剤が現像ニップを通過する時間の条件により、ハット画像が発生することを解明した。   Conventionally, measures against such hat images have not been studied. In the Japanese Patent Application No. 2006-131225, the present applicant has applied for an image forming apparatus capable of suppressing the generation of such a hat image, but the present inventors have further performed a detailed analysis on the hat image. The photosensitive member surface and the developing sleeve surface are moved in a rotating direction so that the two-component developer on the developing sleeve is in contact with the photosensitive member surface, and the surface moving speed of the photosensitive member (hereinafter referred to as “linear velocity”). In the image forming apparatus that employs the forward developing method in which the linear velocity of the developing sleeve is set faster than the developing sleeve, the developing potential, the background potential, the resistance of the magnetic carrier, and the time during which the two-component developer passes through the developing nip. It was clarified that a hat image is generated under the above conditions.

図13は、順方向現像方式の画像形成装置においてハット画像が発生するメカニズムを説明するために現像ニップ出口付近を拡大した模式図である。
感光体表面と現像スリーブ表面とを互いに連れ回り方向へ移動させ、かつ、感光体の線速よりも現像スリーブの線速の方が速い場合、感光体40へ現像されたトナーT1が後からやってくるキャリアCによって摺擦される。このとき、二成分現像剤が感光体40から離れる現像ニップ出口付近では、感光体40と現像スリーブ65との距離が広がって電界が弱まっている。そのため、図13中(1)で示すように、現像ニップ出口付近における感光体40上のトナーT1の多くが、後からやってくるキャリアCに摺擦されたときにキャリアCに掻き取られて再付着する。一般に、帯電量が少ないトナーの量が多いほど過剰に現像され、同時にキャリアCによって掻き取られる量も増える。よって、現像ニップ出口付近でキャリアCに摺擦されたトナーT1の帯電量が少ない場合、図13中(2)に示すように、そのキャリアCには過剰な量のトナーT2が被覆した状態になる。このようなキャリアCがその後に非画像部へ移動すると、図13中(3)に示すように、そのキャリアCに過剰に付着したトナーT2が非画像部へ移動して、これがハット画像となる。過剰にトナーが被覆されたキャリアほどトナーを非画像部へ移動させやすくなるので、非画像部へ移動するトナーT3の量は、トナー帯電量が少ないほど増加する。
FIG. 13 is an enlarged schematic view of the vicinity of the development nip outlet in order to explain the mechanism in which a hat image is generated in an image forming apparatus of the forward development type.
When the surface of the photosensitive member and the surface of the developing sleeve are moved in a rotating direction, and the linear velocity of the developing sleeve is faster than the linear velocity of the photosensitive member, the toner T 1 developed on the photosensitive member 40 is later Rubbed by the incoming carrier C. At this time, in the vicinity of the developing nip exit where the two-component developer is separated from the photoconductor 40, the distance between the photoconductor 40 and the developing sleeve 65 increases and the electric field is weakened. For this reason, as indicated by (1) in FIG. 13, most of the toner T 1 on the photoreceptor 40 in the vicinity of the developing nip exit is scraped off by the carrier C when it is rubbed against the carrier C coming later. Adhere to. In general, the larger the amount of toner with a smaller charge amount, the more the toner is developed, and the more the amount scraped off by the carrier C increases. Therefore, when the charge amount of the toner T 1 slid on the carrier C near the exit of the developing nip is small, as shown in (2) in FIG. 13, the carrier C is covered with an excessive amount of toner T 2 . It becomes a state. When such a carrier C subsequently moves to the non-image portion, as shown in (3) in FIG. 13, the toner T 2 excessively attached to the carrier C moves to the non-image portion, which is a hat image and Become. Since the carrier coated with excessive toner becomes easier to move the toner to the non-image portion, the amount of toner T 3 that moves to the non-image portion increases as the toner charge amount decreases.

以上のハット画像の発生メカニズムは、感光体表面と現像スリーブ表面とを互いに連れ回り方向へ移動させ、かつ、現像スリーブの線速を感光体の線速よりも速く設定した順方向現像方式を前提としているが、現像スリーブ表面を感光体表面に対してカウンター方向に移動させるカウンター方向現像方式も従来から公知である。このカウンター方向現像方式は、感光体と現像スリーブ上の現像剤との相対速度差を順方向現像方式よりも大きくとることが容易である。そのため、感光体上の画像部に対する単位時間当たりのトナー供給量を多くしやすく、高い現像効率を実現しやすい。その結果、低コントラスト領域であるハイライト部及びハーフトーン部の画像濃度を確保しやすく、画像階調性を向上させやすいという利点がある。また、順方向現像方式では高濃度部の直後に低濃度部が存在する場合に高濃度部の後端が必要以上に濃くなってしまうという不具合が発生しやすいが、このような不具合はカウンター方向現像方式では発生しないという利点もある。   The hat image generation mechanism described above is based on the forward development method in which the surface of the photosensitive member and the surface of the developing sleeve are moved along with each other and the linear velocity of the developing sleeve is set higher than the linear velocity of the photosensitive member. However, a counter direction developing system in which the surface of the developing sleeve is moved in the counter direction with respect to the surface of the photosensitive member is also conventionally known. In this counter direction developing method, it is easy to take a relative speed difference between the photosensitive member and the developer on the developing sleeve larger than that in the forward direction developing method. Therefore, it is easy to increase the amount of toner supplied per unit time to the image portion on the photoconductor, and to easily realize high development efficiency. As a result, there is an advantage that it is easy to secure the image density of the highlight portion and the halftone portion, which are low contrast regions, and it is easy to improve the image gradation. In addition, in the forward development method, when there is a low density part immediately after the high density part, the rear end of the high density part tends to be darker than necessary. There is also an advantage that it does not occur in the development system.

そして、本発明者らの更なる研究の結果、このようなカウンター方向現像方式でも、主に現像能力を向上させる目的で、磁性キャリアの体積抵抗率を109〜1011[Ωcm]程度に調整したものを用いると、図1(b)のように、画像部に対して感光体表面移動方向Aの上流側(以下、「後端側」という。)に隣接する非画像部にトナーが付着してハット画像が発生することが確認された。このハット画像も、現像ポテンシャル、地肌ポテンシャル、磁性キャリアの抵抗、二成分現像剤が現像ニップを通過する時間の条件に応じて発生する。 As a result of further research by the present inventors, the volume resistivity of the magnetic carrier is adjusted to about 10 9 to 10 11 [Ωcm] mainly for the purpose of improving the developing ability even in such a counter direction developing method. As shown in FIG. 1B, the toner adheres to the non-image part adjacent to the upstream side of the photosensitive member surface movement direction A (hereinafter referred to as “rear end side”) as shown in FIG. It was confirmed that a hat image was generated. This hat image is also generated according to the conditions of development potential, background potential, magnetic carrier resistance, and time for the two-component developer to pass through the development nip.

図14は、カウンター方向現像方式の画像形成装置においてハット画像が発生するメカニズムを説明するために現像ニップ出口付近を拡大した模式図である。
現像スリーブ表面を感光体表面に対してカウンター方向に移動させる場合、感光体40へ現像されたトナーT1がキャリアCによって摺擦される。このとき、二成分現像剤が感光体40から離れる現像ニップ出口付近では、感光体40と現像スリーブ65との距離が広がって電界が弱まっている。そのため、図13中(1)で示すように、現像ニップ出口付近における感光体40上のトナーT1の多くが、キャリアCに摺擦されたときにキャリアCに掻き取られて再付着する。そして、現像ニップ出口付近でキャリアCに摺擦されたトナーT1の帯電量が少ない場合、図13中(2)に示すように、そのキャリアCには過剰な量のトナーT2が被覆した状態になる。このようなキャリアCがその後に非画像部へ移動すると、図13中(3)に示すように、そのキャリアCに過剰に付着したトナーT2が非画像部へ移動して、これがハット画像となる。過剰にトナーが被覆されたキャリアほどトナーを非画像部へ移動させやすくなるので、非画像部へ移動するトナーT3の量は、トナー帯電量が少ないほど増加する。
FIG. 14 is an enlarged schematic view of the vicinity of the developing nip outlet in order to explain the mechanism by which a hat image is generated in the counter direction developing type image forming apparatus.
When the surface of the developing sleeve is moved in the counter direction with respect to the surface of the photosensitive member, the toner T 1 developed on the photosensitive member 40 is rubbed by the carrier C. At this time, in the vicinity of the developing nip exit where the two-component developer is separated from the photoconductor 40, the distance between the photoconductor 40 and the developing sleeve 65 increases and the electric field is weakened. Therefore, as indicated by (1) in FIG. 13, much of the toner T 1 on the photoreceptor 40 in the vicinity of the developing nip exit is scraped off and reattached to the carrier C when it is rubbed against the carrier C. When the charge amount of the toner T 1 slid on the carrier C in the vicinity of the developing nip exit is small, as shown in (2) in FIG. 13, the carrier C is covered with an excessive amount of toner T 2 . It becomes a state. When such a carrier C subsequently moves to the non-image portion, as shown in (3) in FIG. 13, the toner T 2 excessively attached to the carrier C moves to the non-image portion, which is a hat image and Become. Since the carrier coated with excessive toner becomes easier to move the toner to the non-image portion, the amount of toner T 3 that moves to the non-image portion increases as the toner charge amount decreases.

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、ハット画像の発生を抑制できる画像形成装置及び画像形成方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus and an image forming method capable of suppressing the generation of a hat image.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、表面移動する潜像担持体と、該潜像担持体の表面を露光することにより該表面に静電潜像を形成する露光手段と、該潜像担持体と対向する位置に配置され、トナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤が該潜像担持体の表面に接触するように該二成分現像剤を表面に担持して表面移動する現像剤担持体と、該潜像担持体と該現像剤担持体との間に所定の直流電圧を印加する電圧印加手段とを有し、該現像剤担持体の表面が該潜像担持体の表面に対して連れ回り方向へ移動し、かつ、該現像剤担持体の表面移動速度(線速)Vr[m/sec]が該潜像担持体の表面移動速度(線速)Vpc[m/sec]よりも速く設定された画像形成装置において、上記潜像担持体表面上の画像部と上記現像剤担持体表面との電圧差の絶対値V1[V]に対する、該潜像担持体表面上の非画像部と該現像剤担持体表面との電圧差の絶対値V2[V]の比率が、下記の数1に示す式を満たすように構成されていることを特徴とするものである。

Figure 0005081402
ここで、上記数1に示す式中の各記号は次のとおりである。
ε[F/m]は、上記磁性キャリアの誘電率である。
ρ[Ω・m]は、上記磁性キャリアの体積抵抗率である。
T[sec]は、上記現像剤担持体上の二成分現像剤が上記潜像担持体との接触領域を通過するのに要する時間であり、二成分現像剤が潜像担持体に接触する潜像担持体表面移動方向長さNip[m]を、現像剤担持体の表面移動速度(線速)Vr[m/sec]で除した値(Nip/Vr)である。
ΔVr[m/sec]は、上記潜像担持体の表面移動速度(線速)Vpc[m/sec]と上記現像剤担持体の表面移動速度(線速)Vr[m/sec]との相対速度差(Vr−Vpc)である。
δ[m]は、上記露光手段により露光される上記潜像担持体表面上の画像部に対して潜像担持体表面移動方向に隣接する非画像部該画像部との境界でのエッジ効果が発生する領域の潜像担持体表面移動方向長さの1/eの距離である。
また、請求項2の発明は、表面移動する潜像担持体と、該潜像担持体の表面を露光することにより該表面に静電潜像を形成する露光手段と、該潜像担持体と対向する位置に配置され、トナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤が該潜像担持体の表面に接触するように該二成分現像剤を表面に担持して表面移動する現像剤担持体と、該潜像担持体と該現像剤担持体との間に所定の直流電圧を印加する電圧印加手段とを有し、該現像剤担持体の表面が該潜像担持体の表面に対してカウンター方向へ移動するように構成された画像形成装置において、上記潜像担持体表面上の画像部と上記現像剤担持体表面との電圧差の絶対値V1[V]に対する、該潜像担持体表面上の非画像部と該現像剤担持体表面との電圧差の絶対値V2[V]の比率が、上記数1に示す式を満たすように構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1又は2の画像形成装置において、上記二成分現像剤中のトナーと磁性キャリアとの間の付着力が10[nN]以下となり、該二成分現像剤中のトナー含有率が10[%]以下となるように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1、2又は3の画像形成装置において、上記二成分現像剤中のトナーの平均帯電量と同じ極性で、かつ、帯電量の絶対値qとトナー粒径Tdとの比率(q/Td)が0.1[fC/μm]以下であるトナーの含有率が20[%]以下となるように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1、2、3又は4の画像形成装置において、上記二成分現像剤中の磁性キャリアの重量平均粒径が20[μm]以上60[μm]以下となるように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1、2、3、4又は5の画像形成装置において、上記二成分現像剤中の磁性キャリアの体積抵抗率が109[Ω・cm]以上1014[Ω・cm]以下となるように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1、2、3、4、5又は6の画像形成装置において、上記潜像担持体と上記現像剤担持体との最小間隔が200[μm]以上400[μm]以下となるように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項1、2、3、4、5、6又は7の画像形成装置において、上記潜像担持体との対向領域における上記現像剤担持体上の現像剤担持量が35[mg/cm2]以上55[mg/cm2]以下となるように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7又は8の画像形成装置において、上記二成分現像剤中の磁性キャリアに対するトナーの被覆率が50[%]以上70[%]以下となるように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、表面移動する潜像担持体と、該潜像担持体の表面を露光することにより該表面に静電潜像を形成する露光手段と、該潜像担持体と対向する位置に配置され、トナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤が該潜像担持体の表面に接触するように該二成分現像剤を表面に担持して表面移動する現像剤担持体と、該潜像担持体と該現像剤担持体との間に所定の直流電圧を印加する電圧印加手段とを有する画像形成装置で、該現像剤担持体の表面を該潜像担持体の表面に対して連れ回り方向へ移動させ、かつ、該現像剤担持体の表面移動速度(線速)Vr[m/sec]を該潜像担持体の表面移動速度(線速)Vpc[m/sec]よりも速くて画像形成を行う画像形成方法において、上記潜像担持体表面上の画像部と上記現像剤担持体表面との電圧差の絶対値V1[V]に対する、該潜像担持体表面上の非画像部と該現像剤担持体表面との電圧差の絶対値V2[V]の比率が、上記数1に示す式を満たすようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、表面移動する潜像担持体と、該潜像担持体の表面を露光することにより該表面に静電潜像を形成する露光手段と、該潜像担持体と対向する位置に配置され、トナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤が該潜像担持体の表面に接触するように該二成分現像剤を表面に担持して表面移動する現像剤担持体と、該潜像担持体と該現像剤担持体との間に所定の直流電圧を印加する電圧印加手段とを有する画像形成装置で、該現像剤担持体の表面を該潜像担持体の表面に対してカウンター方向へ移動させて画像形成を行う画像形成方法において、上記潜像担持体表面上の画像部と上記現像剤担持体表面との電圧差の絶対値V1[V]に対する、該潜像担持体表面上の非画像部と該現像剤担持体表面との電圧差の絶対値V2[V]の比率が、上記数1に示す式を満たすようにしたことを特徴とするものである。 To achieve the above object, the invention of claim 1 comprises a latent image carrier that moves on the surface, and exposure means that forms an electrostatic latent image on the surface by exposing the surface of the latent image carrier; The two-component developer disposed on the surface facing the latent image carrier and carrying the two-component developer on the surface moves so that the two-component developer containing toner and magnetic carrier contacts the surface of the latent image carrier. A developer carrying member, and a voltage applying means for applying a predetermined DC voltage between the latent image carrying member and the developer carrying member, and the surface of the developer carrying member is the surface of the latent image carrying member. The developer carrying member moves in the direction of rotation with respect to the surface, and the surface moving speed (linear velocity) Vr [m / sec] of the developer carrying member is the surface moving velocity (linear velocity) Vpc [m / sec] of the latent image carrying member. In the image forming apparatus set faster than [sec], the image portion on the surface of the latent image carrier and the development The ratio of the absolute value V2 [V] of the voltage difference between the non-image portion on the surface of the latent image carrier and the surface of the developer carrier to the absolute value V1 [V] of the voltage difference with the surface of the carrier is as follows. It is characterized by being comprised so that the type | formula shown to several 1 may be satisfy | filled.
Figure 0005081402
Here, each symbol in the formula shown in the above equation 1 is as follows.
ε [F / m] is the dielectric constant of the magnetic carrier.
ρ [Ω · m] is the volume resistivity of the magnetic carrier.
T [sec] is the time required for the two-component developer on the developer carrier to pass through the contact area with the latent image carrier, and the latent time when the two-component developer contacts the latent image carrier. This is a value (Nip / Vr) obtained by dividing the length Nip [m] in the surface movement direction of the image carrier by the surface movement speed (linear velocity) Vr [m / sec] of the developer carrier.
ΔVr [m / sec] is a relative value between the surface moving speed (linear velocity) Vpc [m / sec] of the latent image carrier and the surface moving speed (linear velocity) Vr [m / sec] of the developer carrier. It is a speed difference (Vr−Vpc).
[delta] [m], the edge effect at the boundary between the non-image portion and the image portion adjacent to the latent image bearing member surface moving direction with respect to the image portion on the latent image bearing member surface to be exposed by said exposure means Is a distance of 1 / e of the length in the moving direction of the surface of the latent image carrier.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a latent image carrier that moves on the surface, an exposure unit that forms an electrostatic latent image on the surface by exposing the surface of the latent image carrier, and the latent image carrier. A developer carrier that is disposed at opposing positions and that carries the two-component developer on the surface so that the two-component developer including toner and magnetic carrier contacts the surface of the latent image carrier; Voltage application means for applying a predetermined DC voltage between the latent image carrier and the developer carrier, and the surface of the developer carrier is counter-directional with respect to the surface of the latent image carrier In the image forming apparatus configured to move to the surface of the latent image carrier, the absolute value V1 [V] of the voltage difference between the image portion on the surface of the latent image carrier and the surface of the developer carrier. The ratio of the absolute value V2 [V] of the voltage difference between the non-image area and the developer carrying member surface is And it is characterized in that it is configured to satisfy the equation shown in Equation 1.
The invention according to claim 3 is the image forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein the adhesive force between the toner and the magnetic carrier in the two-component developer is 10 [nN] or less, and the two-component developer. It is characterized in that the toner content in the toner is 10% or less.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first, second, or third aspect, the polarity is the same as the average charge amount of the toner in the two-component developer, and the absolute value q of the charge amount and the toner particles The toner content is such that the ratio (q / Td) to the diameter Td is 0.1 [fC / μm] or less and 20 [%] or less.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first, second, third, or fourth aspect, the weight average particle size of the magnetic carrier in the two-component developer is 20 [μm] or more and 60 [μm] or less. It is characterized by comprising.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first, second, third, fourth or fifth aspect, the volume resistivity of the magnetic carrier in the two-component developer is 10 9 [Ω · cm] or more and 10 14. It is characterized by being configured to be [Ω · cm] or less.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first, second, third, fourth, fifth or sixth aspect, a minimum distance between the latent image carrier and the developer carrier is 200 [μm] or more and 400. It is characterized by being configured so as to be [μm] or less.
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first, second, third, fourth, sixth or seventh aspect, the developer carrying member on the developer carrying member in a region facing the latent image carrying member. The amount is set to 35 [mg / cm 2 ] or more and 55 [mg / cm 2 ] or less.
The invention according to claim 9 is the image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8, wherein the toner coverage with respect to the magnetic carrier in the two-component developer is 50%. ] 70 [%] or less.
Further, the invention of claim 10 comprises a latent image carrier that moves on the surface, exposure means for forming an electrostatic latent image on the surface by exposing the surface of the latent image carrier, and the latent image carrier. A developer carrier that is disposed at opposing positions and that carries the two-component developer on the surface so that the two-component developer including toner and magnetic carrier contacts the surface of the latent image carrier; An image forming apparatus having a voltage applying means for applying a predetermined DC voltage between the latent image carrier and the developer carrier, wherein the surface of the developer carrier is made to face the surface of the latent image carrier. And the surface moving speed (linear velocity) Vr [m / sec] of the developer carrying member is determined from the surface moving speed (linear velocity) Vpc [m / sec] of the latent image carrying member. In an image forming method for forming an image at a fast speed, the image portion on the surface of the latent image carrier The ratio of the absolute value V2 [V] of the voltage difference between the non-image portion on the surface of the latent image carrier and the surface of the developer carrier to the absolute value V1 [V] of the voltage difference from the surface of the developer carrier. , And satisfying the expression shown in the above equation (1).
Further, the invention of claim 11 comprises a latent image carrier that moves on the surface, exposure means for forming an electrostatic latent image on the surface by exposing the surface of the latent image carrier, and the latent image carrier. A developer carrier that is disposed at opposing positions and that carries the two-component developer on the surface so that the two-component developer including toner and magnetic carrier contacts the surface of the latent image carrier; An image forming apparatus having a voltage applying means for applying a predetermined DC voltage between the latent image carrier and the developer carrier, wherein the surface of the developer carrier is made to face the surface of the latent image carrier. In the image forming method in which the image is formed by moving the image in the counter direction, the latent image carrier with respect to the absolute value V1 [V] of the voltage difference between the image portion on the surface of the latent image carrier and the surface of the developer carrier. Absolute value V2 of voltage difference between the non-image area on the surface of the body and the surface of the developer carrying body Ratio of V] is characterized in that it has to satisfy the equation shown in Equation 1.

現像剤担持体の表面が潜像担持体の表面に対して連れ回り方向へ移動し、かつ、現像剤担持体の線速Vr[m/sec]が潜像担持体の線速Vpc[m/sec]よりも速い順方向現像方式を採用する場合も、現像剤担持体の表面が潜像担持体の表面に対してカウンター方向へ移動するカウンター方向現像方式を採用する場合も、後述するように、潜像担持体表面上の画像部と現像剤担持体表面との電圧差の絶対値V1[V]に対する、潜像担持体表面上の非画像部と現像剤担持体表面との電圧差の絶対値V2[V]の比率が上記数1に示す式を満たすことで、ハット画像の発生が抑制される。   The surface of the developer carrying member moves in a rotating direction with respect to the surface of the latent image carrying member, and the linear velocity Vr [m / sec] of the developer carrying member is the linear velocity Vpc [m / sec] of the latent image carrying member. As will be described later, both a forward developing method faster than [sec] and a counter developing method in which the surface of the developer carrying member moves in the counter direction with respect to the surface of the latent image carrying member are employed. The voltage difference between the non-image portion on the surface of the latent image carrier and the surface of the developer carrier relative to the absolute value V1 [V] of the voltage difference between the image portion on the surface of the latent image carrier and the surface of the developer carrier. When the ratio of the absolute value V2 [V] satisfies the expression shown in the above equation 1, the generation of a hat image is suppressed.

以上、本発明によれば、ハット画像が形成されるのを抑制できるという優れた効果がある。   As described above, according to the present invention, there is an excellent effect that the formation of a hat image can be suppressed.

以下、本発明を、複数の潜像担持体である感光体が並行配設された画像形成装置であるタンデム型のカラーレーザー複写機(以下、単に「複写機」という。)に適用した一実施形態について説明する。   Hereinafter, the present invention is applied to a tandem type color laser copying machine (hereinafter simply referred to as “copying machine”) which is an image forming apparatus in which a plurality of photosensitive members as latent image carriers are arranged in parallel. A form is demonstrated.

[全体構成]
まず、本複写機の基本的な構成について説明する。
図2は、本実施形態に係る複写機の概略構成図である。この複写機はプリンタ部100、これを載せる給紙装置200、プリンタ部100の上に固定されたスキャナ300などを備えている。また、このスキャナ300の上に固定された原稿自動搬送装置(以下、ADFという)400なども備えている。
上記プリンタ部100は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像を形成するための4組のプロセスカートリッジ18Y,18C,18M,18Kからなる画像形成ユニット20を備えている。各符号の数字の後に付されたY、C、M、Kは、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック用の部材であることを示している(以下同様)。プロセスカートリッジ18Y,18C,18M,18Kの他には、露光手段としての光書込ユニット21、中間転写ユニット17、二次転写装置22、レジストローラ対49、給紙カセット44、ベルト定着方式の定着ユニット25などが配設されている。
[overall structure]
First, the basic configuration of the copying machine will be described.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the copying machine according to the present embodiment. The copier includes a printer unit 100, a paper feeding device 200 on which the printer unit 100 is placed, a scanner 300 fixed on the printer unit 100, and the like. An automatic document feeder (hereinafter referred to as ADF) 400 fixed on the scanner 300 is also provided.
The printer unit 100 forms an image including four sets of process cartridges 18Y, 18C, 18M, and 18K for forming an image of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). A unit 20 is provided. Y, C, M, and K added after the numerals are the members for yellow, cyan, magenta, and black, respectively (the same applies hereinafter). In addition to the process cartridges 18Y, 18C, 18M, and 18K, an optical writing unit 21, an intermediate transfer unit 17, a secondary transfer device 22, a registration roller pair 49, a paper feed cassette 44, and a belt fixing type fixing as exposure means. A unit 25 and the like are disposed.

[光書込ユニット]
上記光書込ユニット21は、図示しない光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて後述の感光体の表面にレーザー光を照射する。
[Optical writing unit]
The optical writing unit 21 includes a light source (not shown), a polygon mirror, an f-θ lens, a reflection mirror, and the like, and irradiates the surface of a photoreceptor to be described later with laser light based on image data.

[プロセスカートリッジ]
図3は、上記プロセスカートリッジ18Y,18C,18M,18Kのうち、イエロー用のプロセスカートリッジ18Yと、シアン用のプロセスカートリッジ18Cとの概略構成を示す拡大図である。なお、他のプロセスカートリッジ18M,18Kについても、トナーの色が異なる点以外はそれぞれ同じ構成となっているので、これらの説明については省略する。同図において、トナー像を生成する像生成部たるプロセスカートリッジ18Yは、ドラム状の感光体40Y、帯電器60、現像器61、ドラムクリーニング装置63、除電器64などを有している。
[Process cartridge]
FIG. 3 is an enlarged view showing a schematic configuration of the yellow process cartridge 18Y and the cyan process cartridge 18C among the process cartridges 18Y, 18C, 18M, and 18K. The other process cartridges 18M and 18K have the same configuration except that the toner colors are different from each other. In the figure, a process cartridge 18Y, which is an image generating unit that generates a toner image, includes a drum-shaped photoreceptor 40Y, a charger 60, a developing device 61, a drum cleaning device 63, a static eliminator 64, and the like.

帯電手段である帯電器60は、潜像担持体としての感光体40Yに対して、帯電バイアスが印加されながら回転駆動せしめられる回転帯電部材たる帯電ローラを所定の微小ギャップを介して対向させている。そして、この微小ギャプにて、帯電ローラから感光体40Yに放電を生じさせて、感光体40Yを一様帯電せしめる。帯電ローラを回転させるのは、放電直後のローラ表面を微小ギャップから退避させるとともに、放電していないローラ表面を微小ギャップに進入させることで、安定した放電を生じさせるためである。帯電回転部材としては、帯電ローラの他、帯電ドラムやローラ状の帯電ブラシなどを用いることができる。本複写機では、帯電ローラからの放電によって、感光体40Yの表面を−600[V]程度に一様帯電せしめるようになっている。   The charger 60 serving as a charging means opposes a photosensitive roller 40Y serving as a latent image carrier with a charging roller as a rotating charging member that is driven to rotate while a charging bias is being applied therebetween through a predetermined minute gap. . Then, with this minute gap, a discharge is generated from the charging roller to the photoconductor 40Y, and the photoconductor 40Y is uniformly charged. The reason why the charging roller is rotated is that the roller surface immediately after the discharge is retracted from the minute gap and the roller surface that has not been discharged is caused to enter the minute gap, thereby generating a stable discharge. As the charging rotating member, a charging drum, a roller-shaped charging brush, or the like can be used in addition to the charging roller. In this copying machine, the surface of the photoreceptor 40Y is uniformly charged to about −600 [V] by the discharge from the charging roller.

帯電処理が施された感光体40Yの表面には、上記光書込ユニット(21)によって変調及び偏向されたレーザー光Lが照射される。すると、照射部(露光部)の電位が−150〜−500[V]程度まで減衰する。この減衰により、感光体40Y表面にY用の静電潜像が形成される。形成されたY用の静電潜像は現像手段たる現像器61によって現像されてYトナー像となる。
感光体40Yは、例えばアルミニウム等からなる素管に、感光性を発揮する有機感光材からなる感光層が被覆され、更にこの上に厚さ3.5〜5.0[μm]のフィラー補強電荷輸送層が被覆されたドラム状のものである。ドラム状のものに代えて、ベルト状のものを採用してもよい。
The surface of the photoreceptor 40Y subjected to the charging process is irradiated with the laser light L modulated and deflected by the optical writing unit (21). Then, the potential of the irradiation part (exposure part) is attenuated to about −150 to −500 [V]. By this attenuation, an electrostatic latent image for Y is formed on the surface of the photoreceptor 40Y. The formed electrostatic latent image for Y is developed by a developing device 61 as developing means to become a Y toner image.
In the photoreceptor 40Y, for example, a base tube made of aluminum or the like is coated with a photosensitive layer made of an organic photosensitive material that exhibits photosensitivity, and further a filler reinforcing charge having a thickness of 3.5 to 5.0 [μm] is further formed thereon. It is in the form of a drum coated with a transport layer. Instead of the drum shape, a belt shape may be adopted.

現像器61は、ケーシング70内に現像部67と撹拌部66とを有している。現像部67には、ケーシング70の開口から周面の一部を露出させる現像スリーブ65や、ドクターブレード73などが設けられている。
現像剤担持体たる筒状の現像スリーブ65は、非磁性材料からなり、その表面がサンドブラスト処理等によって十点平均表面粗さRzが10〜12[μm]程度まで粗面化せしめられたものである。この粗面化により、現像剤搬送能力が高められている。粗面化の代わりに、表面に微小の溝を設けてもよい。現像スリーブ65は、図示しない駆動手段によって回転せしめられるようになっている。このように回転駆動せしめられる現像スリーブ65の内部には、マグネットローラ72がスリーブに連れ回らないように固定されている。このマグネットローラ72は、その周方向に分かれる複数の磁極を有している。これら磁極の影響により、現像スリーブ65の周囲上には磁界が形成される。
The developing device 61 includes a developing unit 67 and a stirring unit 66 in the casing 70. The developing portion 67 is provided with a developing sleeve 65 that exposes a part of the peripheral surface from the opening of the casing 70, a doctor blade 73, and the like.
The cylindrical developing sleeve 65 as a developer carrying member is made of a non-magnetic material, and the surface thereof is roughened to a 10-point average surface roughness Rz of about 10 to 12 [μm] by sandblasting or the like. is there. By this roughening, the developer conveying ability is enhanced. Instead of roughening, fine grooves may be provided on the surface. The developing sleeve 65 is rotated by driving means (not shown). Inside the developing sleeve 65 that is driven to rotate in this manner, the magnet roller 72 is fixed so as not to rotate around the sleeve. The magnet roller 72 has a plurality of magnetic poles divided in the circumferential direction. Due to the influence of these magnetic poles, a magnetic field is formed on the periphery of the developing sleeve 65.

現像器61の撹拌部66には、2つの搬送スクリュー68、トナー濃度センサ(以下、「Tセンサ」という。)71などが設けられており、磁性キャリアと、マイナス帯電性のYトナーとを含む図示しないY現像剤が収容されている。このY現像剤は、2つの搬送スクリュー68によって図中奥行き方向に撹拌搬送されて摩擦帯電せしめられる。この撹拌搬送の際、現像スリーブ65の表面に対してその軸線方向に接触する。すると、スリーブ表面から撹拌部66内に向けて伸びている磁界の影響によって現像スリーブ65の表面に担持され、スリーブ表面の回転に伴って撹拌部66内から汲み上げられる。そして、スリーブ表面の回転に伴ってドクターブレード73との対向位置まで搬送される。この対向位置において、Y現像剤は、現像スリーブ65とドクターブレード73との間隙である500[μm]程度のドクターギャップをすり抜ける際に層厚が規制されるとともに、トナーの摩擦帯電が助長される。   The stirring unit 66 of the developing device 61 is provided with two conveying screws 68, a toner concentration sensor (hereinafter referred to as “T sensor”) 71, and the like, and includes a magnetic carrier and negatively chargeable Y toner. A Y developer (not shown) is accommodated. The Y developer is agitated and conveyed in the depth direction in the figure by the two conveying screws 68 and is frictionally charged. During this agitation and conveyance, the surface of the developing sleeve 65 comes into contact with the axial direction thereof. Then, it is carried on the surface of the developing sleeve 65 due to the influence of the magnetic field extending from the sleeve surface toward the stirring portion 66, and is pumped up from the stirring portion 66 as the sleeve surface rotates. And it conveys to the position facing the doctor blade 73 with rotation of the sleeve surface. At this facing position, the Y developer is regulated in layer thickness when it passes through a doctor gap of about 500 [μm], which is the gap between the developing sleeve 65 and the doctor blade 73, and the frictional charging of the toner is promoted. .

上記ドクターギャップをすり抜けたY現像剤は、スリーブ表面の回転に伴って、感光体40Yに対向する現像領域に至る。この現像領域では、感光体40Yと現像スリーブ65とが350[μm]程度の現像ギャップを介して対向している。また、現像領域におけるスリーブ表面上では、マグネットローラ72の図示しない現像磁極からの磁力によってY現像剤中の磁性キャリアが穂立ちして磁気ブラシを形成する。形成された磁気ブラシは、その先端を感光体40Yに摺擦させながら移動して、感光体40Y上のY用の静電潜像にYトナーを付着させる。この付着により、感光体40Y上にトナー像たるYトナー像が形成される。現像領域に搬送されるY現像剤中におけるYトナーの帯電量を、−10〜−40[μC/g]、好ましくは、−15〜−35[μC/g]にすることが望ましい。かかる範囲になるように、マグネットローラ72の磁極の磁力、撹拌性能、ドクターギャップ等を設定するのである。   The Y developer that has passed through the doctor gap reaches the developing region facing the photoreceptor 40Y as the sleeve surface rotates. In this development region, the photoconductor 40Y and the development sleeve 65 are opposed to each other with a development gap of about 350 [μm]. On the surface of the sleeve in the developing region, the magnetic carrier in the Y developer rises and forms a magnetic brush by the magnetic force from the developing magnetic pole (not shown) of the magnet roller 72. The formed magnetic brush moves while the tip of the magnetic brush is rubbed against the photoconductor 40Y to attach Y toner to the electrostatic latent image for Y on the photoconductor 40Y. By this adhesion, a Y toner image as a toner image is formed on the photoreceptor 40Y. The charge amount of Y toner in the Y developer conveyed to the development area is −10 to −40 [μC / g], preferably −15 to −35 [μC / g]. The magnetic force of the magnetic pole of the magnet roller 72, the stirring performance, the doctor gap, etc. are set so as to be in this range.

現像によってYトナーを消費した現像剤は、現像スリーブ65の回転に伴って現像器61内に戻る。そして、器内に形成されている反発磁界や重力の影響を受けてスリーブ表面から離脱して、現像部67より低い位置に配設された撹拌部66内に戻される。
上記撹拌部66内において、2つの搬送スクリュー68の間には仕切壁69が設けられている。この仕切壁69により、撹拌部66内が2つに仕切られている。2つの搬送スクリュー68のうち、図中右側に配設されている方は、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、現像剤を図中手前側から奥側へと搬送しながら現像スリーブ65に供給する。図中奥端まで搬送された現像剤は、仕切壁69に設けられた図示しない開口部を通って図中左側の搬送スクリュー68に受け渡される。そして、この搬送スクリュー68の回転駆動により、今度は図中側から手前側へと搬送された後、仕切壁69に設けられた図示しないもう一方の開口部を通って図中右側の搬送スクリュー68上に戻る。このようにして、現像剤は撹拌部66内を循環搬送せしめられる。
The developer that has consumed Y toner by development returns to the developing device 61 as the developing sleeve 65 rotates. Then, it is separated from the sleeve surface under the influence of the repulsive magnetic field and gravity formed in the container, and returned to the stirring unit 66 disposed at a position lower than the developing unit 67.
A partition wall 69 is provided between the two conveying screws 68 in the stirring unit 66. By this partition wall 69, the inside of the stirring unit 66 is partitioned into two. Of the two conveying screws 68, the one disposed on the right side in the figure is driven to rotate by a driving means (not shown), and the developer is supplied to the developing sleeve 65 while being conveyed from the near side to the far side in the figure. To do. The developer conveyed to the far end in the figure passes through an opening (not shown) provided in the partition wall 69 and is transferred to the conveyance screw 68 on the left side in the figure. Then, after the conveying screw 68 is driven to rotate, the conveying screw 68 is conveyed from the front side to the front side in the drawing, and then passes through the other opening (not shown) provided in the partition wall 69 to the right side in the drawing. Return to top. In this way, the developer is circulated and conveyed in the stirring unit 66.

透磁率センサからなるTセンサ71は、図中右側の搬送スクリュー68の下方に設けられ、その上を搬送されるY現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。現像剤の透磁率は、トナー濃度とある程度の相関を示すため、Tセンサ71はYトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しない制御部に送られる。制御部は、RAM等を備えており、この中にTセンサ71からの出力電圧の目標値であるY用Vtrefを格納している。また、他の現像器に搭載された図示しないTセンサからの出力電圧の目標値であるM用Vtref、C用Vtref、K用Vtrefのデータも格納している。Y用Vtrefは、図示しないYトナー供給装置の駆動制御に用いられる。具体的には、上記制御部は、Y用のTセンサ71からの出力電圧の値をY用Vtrefに近づけるように、図示しないYトナー供給装置を駆動制御して現像器61の撹拌部66内にYトナーを補給させる。この補給により、現像器61内の現像剤のYトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他のプロセスカートリッジの現像器についても、同様のトナー補給制御が実施される。   A T sensor 71 including a magnetic permeability sensor is provided below the right conveying screw 68 in the drawing, and outputs a voltage having a value corresponding to the magnetic permeability of the Y developer conveyed thereon. Since the magnetic permeability of the developer shows a certain degree of correlation with the toner concentration, the T sensor 71 outputs a voltage having a value corresponding to the Y toner concentration. This output voltage value is sent to a control unit (not shown). The control unit includes a RAM or the like, and stores therein a Y Vtref that is a target value of the output voltage from the T sensor 71. In addition, data of M Vtref, C Vtref, and K Vtref, which are target values of output voltage from a T sensor (not shown) mounted in another developing device, is also stored. The Y Vtref is used for driving control of a Y toner supply device (not shown). Specifically, the control unit drives and controls a Y toner supply device (not shown) so as to bring the value of the output voltage from the Y T sensor 71 closer to the Y Vtref, thereby controlling the inside of the stirring unit 66 of the developing device 61. Y toner is replenished. By this replenishment, the Y toner concentration of the developer in the developing device 61 is maintained within a predetermined range. Similar toner replenishment control is performed for the developing devices of other process cartridges.

[ドラムクリーニング装置]
Y用の感光体40Y上に形成されたYトナー像は、後述の中間転写ベルト10に中間転写される。中間転写後の感光体40Yの表面は、ドラムクリーニング装置63によって転写残トナーがクリーニングされる。ドラムクリーニング装置63は、ファーブラシ、回収ローラ77、スクレーパブレード78、回収スクリュー79、クリーニングブレード75などを備えている。
上記ファーブラシ76は、芯材にアクリルカーボン製の起毛が無数に植毛されたローラ状ブラシである。そして、図示しない無数の起毛の先端を感光体40Yに順次摺擦させるように、感光体40Yとの対向部でカウンタ方向の表面移動となる図中反時計回りに回転駆動される。回収ローラ77は、ファーブラシ76に接触するように、ブラシとの対向部でカウンタ方向の表面移動となる図中反時計回りに回転駆動されながら、図示しない電源から正極性のクリーニングバイアスの印加を受ける。感光体40Y上の転写残トナーは、ファーブラシ76の起毛によって掻き取られてファーブラシ76内に捕捉された後、このクリーニングバイアスの影響を受けて回収ローラ77表面に静電的に付着して回収される。回収された転写残トナーは、回収ローラ77に当接するスクレーパブレード78によってローラ表面から掻き取られて、回収スクリュー79上に落下する。図示しない駆動手段によって回転駆動される回収スクリュー79は、このように落下してくる転写残トナーを受け取ってトナーリサイクル装置89に送る。
上記ファーブラシ76で捕捉し切れなかった転写残トナーは、ブラシよりもドラム回転方向下流側に配設されたクリーニングブレード75によって掻き取られて、ファーブラシ76に捕捉されるようになる。このクリーニングブレード75は、例えばポリウレタンゴム製などの弾性材料から構成されている。
[Drum cleaning device]
The Y toner image formed on the Y photoconductor 40Y is intermediately transferred to an intermediate transfer belt 10 described later. The surface of the photoreceptor 40Y after the intermediate transfer is cleaned of the transfer residual toner by the drum cleaning device 63. The drum cleaning device 63 includes a fur brush, a collection roller 77, a scraper blade 78, a collection screw 79, a cleaning blade 75, and the like.
The fur brush 76 is a roller-like brush in which an infinite number of brushes made of acrylic carbon are planted on a core material. Then, the tip of countless raised brushes (not shown) is driven to rotate counterclockwise in the figure, which is the surface movement in the counter direction, at the portion facing the photoconductor 40Y so as to be slid sequentially on the photoconductor 40Y. The collection roller 77 is applied with a positive cleaning bias from a power source (not shown) while being driven to rotate counterclockwise in the figure, which is the surface movement in the counter direction at the portion facing the brush so as to contact the fur brush 76. receive. The transfer residual toner on the photoreceptor 40Y is scraped off by the brushing of the fur brush 76 and captured in the fur brush 76, and then electrostatically adheres to the surface of the collecting roller 77 under the influence of the cleaning bias. Collected. The collected transfer residual toner is scraped off from the roller surface by a scraper blade 78 in contact with the collection roller 77 and falls onto the collection screw 79. The collection screw 79 that is rotationally driven by a drive means (not shown) receives the transfer residual toner falling in this way and sends it to the toner recycling device 89.
The transfer residual toner that has not been completely captured by the fur brush 76 is scraped off by the cleaning blade 75 disposed downstream of the brush in the drum rotation direction and is captured by the fur brush 76. The cleaning blade 75 is made of an elastic material such as polyurethane rubber.

Y用のプロセスカートリッジ18Yにおいて、ドラムクリーニング装置63によってクリーニングされた感光体40Yは、除電器64によって除電される。そして、帯電器60によって一様帯電せしめられて、初期状態に戻る。以上のような一連のプロセスは、他のプロセスカートリッジ(18C、M、K)についても同様である。   In the Y process cartridge 18 </ b> Y, the photoreceptor 40 </ b> Y cleaned by the drum cleaning device 63 is neutralized by the neutralizer 64. Then, it is uniformly charged by the charger 60 and returns to the initial state. The series of processes as described above is the same for the other process cartridges (18C, M, K).

[中間転写ユニット]
図4は、上記画像形成ユニット20、中間転写ユニット17、二次転写装置22と、レジストローラ対49、定着ユニット25を示す拡大構成図である。
中間転写ユニット17は、中間転写ベルト10やベルトクリーニング装置90などを有している。また、張架ローラ14、駆動ローラ15、二次転写バックアップローラ16、4つの中間転写バイアスローラ62Y,62C,62M,62K、3つの接地ローラ74なども有している。
中間転写ベルト10は、ベルトループ内側から図示しないベース層、弾性層、表面層を有している。ベース層は、例えば伸びの少ないフッ素系樹脂や、伸びの大きなゴム材料に帆布など伸びにくい材料を含有又は積層せしめた層である。表面層は、フッ素系樹脂など、表面エネルギーが低くてトナーと良好な離型性を発揮する材料からなる層である。弾性層は、例えばフッ素系ゴムやアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムなどの弾性材料からなる層で、ベルト全体にある程度の弾性を発揮させるために設けられている。
[Intermediate transfer unit]
FIG. 4 is an enlarged configuration diagram showing the image forming unit 20, the intermediate transfer unit 17, the secondary transfer device 22, the registration roller pair 49, and the fixing unit 25.
The intermediate transfer unit 17 includes the intermediate transfer belt 10 and a belt cleaning device 90. Further, the tension roller 14, the driving roller 15, the secondary transfer backup roller 16, the four intermediate transfer bias rollers 62 </ b> Y, 62 </ b> C, 62 </ b> M, 62 </ b> K, the three ground rollers 74, and the like are also provided.
The intermediate transfer belt 10 has a base layer, an elastic layer, and a surface layer (not shown) from the inside of the belt loop. The base layer is a layer containing, for example, a fluorine-based resin having a small elongation or a rubber material having a large elongation and a material that is difficult to stretch, such as canvas, or laminated. The surface layer is a layer made of a material having a low surface energy and exhibiting good releasability from the toner, such as a fluorine resin. The elastic layer is a layer made of an elastic material such as fluorine-based rubber or acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, and is provided in order to exert a certain degree of elasticity on the entire belt.

中間転写ベルト10は、張架ローラ14を含む10本のローラによってテンション張架されている。そして、図示しないベルト駆動モータによって駆動される駆動ローラ15の回転によって図中時計回りに無端移動せしめられる。4つの中間転写バイアスローラ62Y、C、M、Kは、それぞれ中間転写ベルト10のベース層側(内周面側)に接触するように配設され、図示しない電源から中間転写バイアスの印加を受ける。また、中間転写ベルト10をそのベース層側から感光体40Y,40C,40M,40Kに向けて押圧してそれぞれ中間転写ニップを形成する。各中間転写ニップには、上記中間転写バイアスの影響により、感光体と中間転写バイアスローラとの間に中間転写電界が形成される。Y用の感光体40Y上に形成された上述のYトナー像は、この中間転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト10上に中間転写される。このYトナー像の上には、C、M、K用の感光体40C,40M,40K上に形成されたC、M、Kトナー像が順次重ね合わせて中間転写される。この重ね合わせの中間転写により、中間転写ベルト10上には多重トナー像たる4色重ね合わせトナー像(以下、「4色トナー像」という。)が形成される。   The intermediate transfer belt 10 is tensioned by ten rollers including a tension roller 14. Then, it is endlessly moved clockwise in the drawing by the rotation of the driving roller 15 driven by a belt driving motor (not shown). The four intermediate transfer bias rollers 62Y, C, M, and K are disposed so as to be in contact with the base layer side (inner peripheral surface side) of the intermediate transfer belt 10, respectively, and receive an intermediate transfer bias from a power source (not shown). . Further, the intermediate transfer belt 10 is pressed from the base layer side toward the photoreceptors 40Y, 40C, 40M, and 40K to form intermediate transfer nips. At each intermediate transfer nip, an intermediate transfer electric field is formed between the photoreceptor and the intermediate transfer bias roller due to the influence of the intermediate transfer bias. The above-described Y toner image formed on the Y photoconductor 40Y is intermediately transferred onto the intermediate transfer belt 10 due to the influence of the intermediate transfer electric field and nip pressure. On the Y toner image, the C, M, and K toner images formed on the C, M, and K photoconductors 40C, 40M, and 40K are sequentially superimposed and transferred. By this superimposing intermediate transfer, a four-color superposed toner image (hereinafter referred to as “four-color toner image”) as a multiple toner image is formed on the intermediate transfer belt 10.

ベルト部材たる中間転写ベルト10において、各中間転写ニップの間に位置する部分には、それぞれベース層側から接地ローラ74が当接している。これら接地ローラ74は、導電性の材料で構成されている。そして、各中間転写ニップで中間転写バイアスローラ62Y,62C,62M,62Kからベルトに伝わった中間転写バイアスによる電流を、他の中間転写ニップやプロセスカートリッジにリークさせるのを阻止している。
中間転写ベルト10上に重ね合わせ転写された4色トナー像は、後述の二次転写ニップで図示しない転写紙に二次転写される。二次転写ニップ通過後の中間転写ベルト10の表面に残留する転写残トナーは、図中左側の駆動ローラ15との間にベルトを挟み込むベルトクリーニング装置90によってクリーニングされる。なお、同図では、ベルトクリーニング装置90として、上述のドラムクリーニング装置63と同様にファーブラシ方式とクリーニングブレード方式とを併用させたものの例を示した。但し、何れか一方の方式によるものでもよい。
In the intermediate transfer belt 10 as a belt member, a ground roller 74 is in contact with a portion located between the intermediate transfer nips from the base layer side. These grounding rollers 74 are made of a conductive material. Then, the current due to the intermediate transfer bias transmitted from the intermediate transfer bias rollers 62Y, 62C, 62M, and 62K to the belt at each intermediate transfer nip is prevented from leaking to other intermediate transfer nips and process cartridges.
The four-color toner image superimposed and transferred on the intermediate transfer belt 10 is secondarily transferred to a transfer sheet (not shown) at a secondary transfer nip described later. Transfer residual toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 10 after passing through the secondary transfer nip is cleaned by a belt cleaning device 90 that sandwiches the belt with the driving roller 15 on the left side in the drawing. In the figure, as the belt cleaning device 90, an example in which the fur brush method and the cleaning blade method are used in the same manner as the drum cleaning device 63 described above is shown. However, either one of the methods may be used.

[二次転写装置]
上記中間転写ユニット17の図中下方には、2本の張架ローラ23によって紙搬送ベルト24を張架している二次転写装置22が配設されている。紙搬送ベルト24は、少なくとも何れか一方の張架ローラ23の回転駆動に伴って、図中反時計回りに無端移動せしめられる。2本の張架ローラ23のうち、図中右側に配設された一方のローラは、上記中間転写ユニット17の二次転写バックアップローラ16との間に、中間転写ベルト10及び紙搬送ベルト24を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ユニット17の中間転写ベルト10と、二次転写装置22の紙搬送ベルト24とが接触する二次転写ニップが形成されている。そして、この一方の張架ローラ23には、トナーと逆極性の二次転写バイアスが図示しない電源によって印加される。この二次転写バイアスの印加により、二次転写ニップには中間転写ユニット17の中間転写ベルト10上の4色トナー像をベルト側からこの一方の張架ローラ23側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。後述のレジストローラ対49によって中間転写ベルト10上の4色トナー像に同期するように二次転写ニップに送り込まれた転写紙には、この二次転写電界やニップ圧の影響を受けた4色トナー像が二次転写せしめられる。なお、このように一方の張架ローラ23に二次転写バイアスを印加する二次転写方式に代えて、転写紙を非接触でチャージさせるチャージャを設けてもよい。
[Secondary transfer device]
Below the intermediate transfer unit 17 in the figure, a secondary transfer device 22 is disposed in which a paper conveying belt 24 is stretched by two stretching rollers 23. The paper transport belt 24 is moved endlessly in the counterclockwise direction in the drawing in accordance with the rotational drive of at least one of the stretching rollers 23. Of the two stretching rollers 23, one roller arranged on the right side in the drawing has the intermediate transfer belt 10 and the paper conveying belt 24 between the secondary transfer backup roller 16 of the intermediate transfer unit 17. It is sandwiched. By this sandwiching, a secondary transfer nip is formed in which the intermediate transfer belt 10 of the intermediate transfer unit 17 and the paper transport belt 24 of the secondary transfer device 22 are in contact with each other. A secondary transfer bias having a polarity opposite to that of the toner is applied to the one stretching roller 23 by a power source (not shown). By applying this secondary transfer bias, the four-color toner image on the intermediate transfer belt 10 of the intermediate transfer unit 17 is electrostatically moved from the belt side toward the one stretching roller 23 side in the secondary transfer nip. A next transfer electric field is formed. The transfer paper fed into the secondary transfer nip so as to synchronize with the four-color toner image on the intermediate transfer belt 10 by a registration roller pair 49 described later has four colors affected by the secondary transfer electric field and nip pressure. The toner image is secondarily transferred. Instead of the secondary transfer method in which the secondary transfer bias is applied to one of the stretching rollers 23 as described above, a charger for charging the transfer paper in a non-contact manner may be provided.

[レジストローラ対]
上記二次転写ニップよりもベルト移動方向上流側には、レジストローラ対49が配設されている。後述の給紙装置200からプリンタ部100内に給紙された図示しない転写紙は、このレジストローラ対49のローラ間に挟まれる。一方、上記中間転写ユニット17において、中間転写ベルト10上に形成された4色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って上記二次転写ニップに進入する。レジストローラ対49は、ローラ間に挟み込んだ転写紙を二次転写ニップにて4色トナー像に密着させ得るタイミングで送り出す。これにより、二次転写ニップでは、中間転写ベルト10上の4色トナー像が転写紙に密着する。そして、転写紙上に二次転写されて、白色の転写紙上でフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された転写紙Pは、紙搬送ベルト24の無端移動に伴って二次転写ニップを出た後、紙搬送ベルト24上から定着ユニット25に送られる。
[Registration roller pair]
A registration roller pair 49 is disposed upstream of the secondary transfer nip in the belt moving direction. A transfer sheet (not shown) fed into the printer unit 100 from a sheet feeding device 200 described later is sandwiched between rollers of the registration roller pair 49. On the other hand, in the intermediate transfer unit 17, the four-color toner image formed on the intermediate transfer belt 10 enters the secondary transfer nip as the belt moves endlessly. The registration roller pair 49 sends out the transfer paper sandwiched between the rollers at a timing at which the transfer paper can be brought into close contact with the four-color toner image at the secondary transfer nip. Thereby, in the secondary transfer nip, the four-color toner image on the intermediate transfer belt 10 is in close contact with the transfer paper. Then, it is secondarily transferred onto the transfer paper and becomes a full color image on the white transfer paper. The transfer paper P on which a full-color image is formed in this way exits the secondary transfer nip as the paper transport belt 24 moves endlessly, and then is sent from the paper transport belt 24 to the fixing unit 25.

[定着ユニット]
上記定着ユニット25は、定着ベルト26を2本のローラによって張架しながら無端移動せしめるベルトユニットと、このベルトユニットの一方のローラに向けて押圧される加圧ローラ27とを備えている。これら定着ベルト26と加圧ローラ27とは互いに当接して定着ニップを形成しており、上記紙搬送ベルト24から受け取った転写紙をここに挟み込む。ベルトユニットにおいける2本のローラのうち、加圧ローラ27から押圧される方のローラは、内部に図示しない熱源を有しており、これの発熱によって定着ベルト26を加圧する。加圧された定着ベルト26は、定着ニップに挟み込まれた転写紙を加熱する。この加熱やニップ圧の影響により、フルカラー画像が転写紙に定着せしめられる。
[Fixing unit]
The fixing unit 25 includes a belt unit that moves the fixing belt 26 endlessly while being stretched by two rollers, and a pressure roller 27 that is pressed toward one roller of the belt unit. The fixing belt 26 and the pressure roller 27 are in contact with each other to form a fixing nip, and the transfer paper received from the paper conveying belt 24 is sandwiched therebetween. Of the two rollers in the belt unit, the roller that is pressed from the pressure roller 27 has a heat source (not shown) inside, and pressurizes the fixing belt 26 by the generated heat. The pressed fixing belt 26 heats the transfer paper sandwiched in the fixing nip. The full color image is fixed on the transfer paper by the influence of the heating and the nip pressure.

先に示した図2において、定着ユニット25を通過した転写紙Pは、排紙ローラ対56を経て機外へと排出されてスタック部57にスタックされるか、あるいは、定着ユニット25の下方に配設された紙反転ユニットに送られる。紙反転ユニットに送られた場合には、上下反転された後に二次転写ニップに再搬送されて、もう一方の面にも4色トナー像が二次転写される。そして、定着ユニット25を経由してから機外へと排出される。なお、転写紙Pを定着ユニット25から排紙ローラ対56に送るのか、あるいは紙反転ユニットに送るのかは、切換爪55による紙搬送路の切替によって行われる。   In FIG. 2 described above, the transfer paper P that has passed through the fixing unit 25 is discharged to the outside of the apparatus through a pair of paper discharge rollers 56 and stacked on the stack unit 57 or below the fixing unit 25. It is sent to the arranged paper reversing unit. When sent to the paper reversing unit, it is turned upside down and then conveyed again to the secondary transfer nip, and the four-color toner image is secondarily transferred to the other surface. Then, after passing through the fixing unit 25, it is discharged outside the apparatus. Whether the transfer paper P is sent from the fixing unit 25 to the paper discharge roller pair 56 or the paper reversing unit is determined by switching the paper transport path by the switching claw 55.

[全体動作]
図示しない原稿のコピーがとられる際には、例えばシート原稿の束が原稿自動搬送装置400の原稿台30上セットされる。但し、その原稿が本状に閉じられている片綴じ原稿である場合には、コンタクトガラス32上にセットされる。このセットに先立ち、複写機本体に対して原稿自動搬送装置400が開かれ、スキャナ300のコンタクトガラス32が露出される。この後、閉じられた原稿自動搬送装置400によって片綴じ原稿が押さえられる。
このようにして原稿がセットされた後、図示しないコピースタートスイッチが押下されると、スキャナ300による原稿読取動作がスタートする。但し、原稿自動搬送装置400にシート原稿がセットされた場合には、この原稿読取動作に先立って、原稿自動搬送装置400がシート原稿をコンタクトガラス32まで自動移動させる。原稿読取動作では、まず、第1走行体33と第2走行体34とがともに走行を開始し、第1走行体33に設けられた光源から光が発射される。そして、原稿面からの反射光が第2走行体34内に設けられたミラーによって反射せしめられ、結像レンズ35を通過した後、読取センサ36に入射される。読み取りセンサ36は、入射光に基づいて画像情報を構築する。
[Overall operation]
When a document (not shown) is copied, for example, a bundle of sheet documents is set on the document table 30 of the automatic document feeder 400. However, when the original is a single-sided original that is closed in a main form, it is set on the contact glass 32. Prior to this setting, the automatic document feeder 400 is opened with respect to the copying machine main body, and the contact glass 32 of the scanner 300 is exposed. Thereafter, the single-bound original is pressed by the closed automatic document feeder 400.
When a copy start switch (not shown) is pressed after the document is set in this way, the document reading operation by the scanner 300 starts. However, when a sheet document is set on the automatic document feeder 400, the automatic document feeder 400 automatically moves the sheet document to the contact glass 32 prior to the document reading operation. In the document reading operation, first, the first traveling body 33 and the second traveling body 34 start traveling together, and light is emitted from a light source provided in the first traveling body 33. Then, the reflected light from the document surface is reflected by a mirror provided in the second traveling body 34, passes through the imaging lens 35, and then enters the reading sensor 36. The reading sensor 36 constructs image information based on the incident light.

このような原稿読取動作と並行して、各プロセスカートリッジ18Y,18C,18M,18K内の各機器や、中間転写ユニット17、二次転写装置22、定着ユニット25がそれぞれ駆動を開始する。そして、読取センサ36によって構築された画像情報に基づいて、光書込ユニット21が駆動制御されて、各感光体40Y,40C,40M,40K上に、Y、C、M、Kトナー像が形成される。これらトナー像は、中間転写ベルト10上に重ね合わせ転写された4色トナー像となる。   In parallel with the document reading operation, each device in the process cartridges 18Y, 18C, 18M, and 18K, the intermediate transfer unit 17, the secondary transfer device 22, and the fixing unit 25 start driving. Then, based on the image information constructed by the reading sensor 36, the optical writing unit 21 is driven and controlled, and Y, C, M, and K toner images are formed on the photoreceptors 40Y, 40C, 40M, and 40K. Is done. These toner images become four-color toner images superimposed and transferred on the intermediate transfer belt 10.

また、原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙装置200内では給紙動作が開始される。この給紙動作では、給紙ローラ42の1つが選択回転せしめられ、ペーパーバンク43内に多段に収容される給紙カセット44の1つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ45で1枚ずつ分離されて給紙路46に進入した後、搬送ローラ47によってプリンタ部100内の給紙路48に給紙される。このような給紙カセット44からの給紙に代えて、手差しトレイ51からの給紙が行われる場合もある。この場合、給紙ローラ50が選択回転せしめられて手差しトレイ51上の転写紙を送り出した後、分離ローラ52が転写紙を1枚ずつ分離してプリンタ部100の手差し給紙路53に給紙する。プリンタ部100内の給紙路48あるいは手差し給紙路53に給紙された転写紙は、レジストローラ対49、上記二次転写ニップを経由して4色トナー像が二次転写せしめられる。そして、定着ユニット25を経由した後、機外へと排出される。   Further, almost simultaneously with the start of the document reading operation, the paper feeding operation is started in the paper feeding device 200. In this paper feeding operation, one of the paper feeding rollers 42 is selectively rotated, and the transfer paper is sent out from one of the paper feeding cassettes 44 accommodated in the paper bank 43 in multiple stages. The fed transfer paper is separated one by one by the separation roller 45 and enters the paper feed path 46, and then fed to the paper feed path 48 in the printer unit 100 by the transport roller 47. In some cases, paper feeding from the manual feed tray 51 is performed instead of such paper feeding from the paper feeding cassette 44. In this case, after the paper feeding roller 50 is selectively rotated and the transfer paper on the manual feed tray 51 is sent out, the separation roller 52 separates the transfer paper one by one and feeds it to the manual paper feed path 53 of the printer unit 100. To do. The transfer paper fed to the paper feed path 48 or the manual paper feed path 53 in the printer unit 100 is secondarily transferred with a four-color toner image via the registration roller pair 49 and the secondary transfer nip. Then, after passing through the fixing unit 25, it is discharged outside the apparatus.

[トナー]
トナーとしては、結着樹脂に着色剤、帯電制御剤及び、離型促進剤等の他の材料を含有させた母体粒子に、更に添加剤等を外添させたものを用いることが望ましい。上記離型促進剤については、結着樹脂100重量部に対して、1〜15重量部、好ましくは、2〜10重量部の離型促進剤を含有せしめることが望ましい。離型促進剤の含有率が1重量部未満では、定着ベルト26へのトナーのホットオフセットを十分に抑えることができないからである。また、15重量部を超えると現像能力の低下、凝集トナーによる異常画像の発生、転写性の低下、耐久性の低下などを招来してしまうからである。2〜10重量部にすると、ソリッド部における画像濃度が高く、且つ、ドット再現性の良い高品位の画像を得ることができる。
[toner]
As the toner, it is desirable to use a toner obtained by further adding an additive or the like to base particles containing a binder resin and other materials such as a colorant, a charge control agent, and a release accelerator. About the said release accelerator, it is desirable to contain 1-15 weight part with respect to 100 weight part of binder resin, Preferably, 2-10 weight part of a release accelerator is contained. This is because if the content of the release accelerator is less than 1 part by weight, hot offset of the toner to the fixing belt 26 cannot be sufficiently suppressed. On the other hand, if the amount exceeds 15 parts by weight, the developing ability is reduced, the occurrence of abnormal images due to the agglomerated toner, the transferability is lowered, and the durability is lowered. When it is 2 to 10 parts by weight, a high-quality image with high image density in the solid part and good dot reproducibility can be obtained.

上記離型促進剤としては、従来公知のものを使用することができる。例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン等の低分子量ポリオレフィンワックス、フィッシャー・トロプシュワックス等の合成炭化水素系ワックス、密ロウ、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、モンタンワックス等の天然ワックス類、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油ワックス類、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸等の高級脂肪酸及び高級脂肪酸の金属塩、高級脂肪酸アミド、合成エステル系ワックス等及びこれらの各種変性ワックス等である。これらの離型促進剤を、単独あるいは2種類以上組合わせて用いることができる。特にカルナウバワックス、合成エステル系ワックスを使用すると、定着ベルト26や感光体からのトナーの良好な離型性を得ることができる。   A conventionally well-known thing can be used as said mold release accelerator. For example, low molecular weight polyethylene wax, low molecular weight polyolefin wax such as low molecular weight polypropylene, synthetic hydrocarbon wax such as Fischer-Tropsch wax, natural wax such as beeswax, carnauba wax, candelilla wax, rice wax, montan wax, Petroleum waxes such as paraffin wax and microcrystalline wax, higher fatty acids such as stearic acid, palmitic acid and myristic acid, metal salts of higher fatty acids, higher fatty acid amides, synthetic ester waxes, and various modified waxes thereof. These mold release accelerators can be used alone or in combination of two or more. In particular, when carnauba wax or synthetic ester wax is used, good releasability of toner from the fixing belt 26 and the photoreceptor can be obtained.

トナーに添加する上記添加剤の添加量については、母体粒子100重量部に対して、0.6〜4.0重量部にすること望ましく、更に1.0〜3.6重量部であると好適である。添加剤の添加量が、0.6重量部未満であると、トナーの流動性の悪さに起因するトナー粒子間の凝集度の増加により、磁性粒子たる磁性キャリアとの接触が不足する。そして、現像器内においてトナーの十分な帯電性が得られなくなる。加えて、転写性や耐熱保存性も不十分となったり、地汚れやトナー飛散の原因にもなり易い。また4.0重量部より多いと、流動性は向上するものの、クリーニングブレード等のビビリやめくれなどによる感光体クリーニング不良や、トナーから遊離した添加剤による感光体等へのフィルミングが生じ易くなる。この結果、クリーニングブレード等のクリーニング部材や感光体の被クリーニング体の耐久性が低下し、定着性も悪化する。特に1.0〜3.6重量部にすると、ソリッド部における画像濃度が高く、且つ、ドット再現性の良い高品位の画像を得ることができる。なお、地汚れとは、感光体の非画像部にトナーを付着させてしまう現象である。   The amount of the additive added to the toner is preferably 0.6 to 4.0 parts by weight, more preferably 1.0 to 3.6 parts by weight, based on 100 parts by weight of the base particles. It is. When the amount of the additive is less than 0.6 parts by weight, the contact with the magnetic carrier as the magnetic particles is insufficient due to an increase in the degree of aggregation between the toner particles due to poor fluidity of the toner. In addition, sufficient chargeability of the toner cannot be obtained in the developing device. In addition, transferability and heat-resistant storage stability are insufficient, and it is easy to cause background contamination and toner scattering. On the other hand, when the amount is more than 4.0 parts by weight, the fluidity is improved, but the cleaning of the photosensitive member due to chattering or turning of the cleaning blade or the like, and filming on the photosensitive member due to the additive released from the toner are likely to occur. . As a result, the durability of the cleaning member such as a cleaning blade or the photosensitive member to be cleaned is lowered, and the fixing property is also deteriorated. In particular, when the content is 1.0 to 3.6 parts by weight, a high-quality image with high image density in the solid part and good dot reproducibility can be obtained. The background stain is a phenomenon in which toner adheres to the non-image portion of the photoreceptor.

トナーに添加する添加剤としては、従来から公知のものを使用することができる。例えば、Si、Ti、Al、Mg、Ca、Sr、Ba、In、Ga、Ni、Mn、W、Fe、Co、Zn、Cr、Mo、Cu、Ag、V、Zr等の酸化物や複合酸化物等が挙げられる。特にSi、Ti、Alの酸化物であるシリカ、チタニア、アルミナが好適に用いられる。なお、添加剤については、疎水化、流動性向上、帯電性制御等の目的に応じて、表面処理を施すことが望ましい。
添加剤の含有率の測定には種々の方法があるが、蛍光X線分析法で求めるのが一般的である。添加剤の含有率既知のトナーについて、蛍光X線分析法で検量線を作成し、この検量線を用いて、添加剤の含有率を求める方法である。
Conventionally known additives can be used as additives to be added to the toner. For example, oxides such as Si, Ti, Al, Mg, Ca, Sr, Ba, In, Ga, Ni, Mn, W, Fe, Co, Zn, Cr, Mo, Cu, Ag, V, and Zr, and complex oxidation Thing etc. are mentioned. In particular, silica, titania and alumina which are oxides of Si, Ti and Al are preferably used. In addition, about an additive, it is desirable to surface-treat according to the objectives, such as hydrophobization, a fluid improvement, and charging control.
There are various methods for measuring the additive content, but it is generally determined by fluorescent X-ray analysis. In this method, a calibration curve is prepared by fluorescent X-ray analysis for a toner having a known additive content, and the additive content is determined using this calibration curve.

トナーの表面処理に用いる処理剤としては、有機系シラン化合物等が好ましい。例えば、メチルトリクロロシラン、オクチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン等のアルキルクロロシラン類、ジメチルジメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン等のアルキルメトキシシラン類、ヘキサメチルジシラザン、シリコーンオイル等である。処理剤による表面処理の方法としては、有機シラン化合物を含有する溶液中に添加剤を浸積し乾燥させる方法や、添加剤に有機シラン化合物を含有する溶液を噴霧し乾燥させる方法などがある。   As the treatment agent used for the surface treatment of the toner, an organic silane compound or the like is preferable. Examples thereof include alkylchlorosilanes such as methyltrichlorosilane, octyltrichlorosilane, and dimethyldichlorosilane, alkylmethoxysilanes such as dimethyldimethoxysilane and octyltrimethoxysilane, hexamethyldisilazane, and silicone oil. As a method of surface treatment with a treating agent, there are a method of immersing an additive in a solution containing an organosilane compound and drying, a method of spraying and drying a solution containing an organosilane compound as an additive, and the like.

トナーの母体粒子に添加する添加剤の粒径については、流動性付与等の点から、平均一次粒子径で0.002〜0.2[μm]であることが好ましく、特に好ましくは、0.005〜0.05[μm]である。平均一次粒子径が0.002[μm]より小さい添加剤は、母体粒子表面に添加剤が埋め込まれ易くなるため、凝集が起こり易い。更に、流動性が十分に得られなかったり、感光体等へのフィルミングが起こり易かったりする。これらの傾向は特に高温高湿下において顕著である。また、平均一次粒子径が0.002[μm]より小さいと、どうしても添加剤同士の凝集が生じ易くなるため、これによっても、十分な流動性が得られ難くなる。また、平均一次粒子径が0.2[μm]より大きいと、トナーの流動性の悪さにより、十分な帯電性が得られず、地汚れやトナー飛散の原因になり易い。また、平均一次粒子径が0.1[μm]より大きいと、感光体表面を傷つけ易く、フィルミング等の原因にもなり易い。なお、添加剤の粒径については、透過型電子顕微鏡により測定して求めることができる。   The particle size of the additive added to the toner base particles is preferably 0.002 to 0.2 [μm] in terms of the average primary particle size from the viewpoint of imparting fluidity and the like, and particularly preferably, the particle size is 0.00. 005 to 0.05 [μm]. An additive having an average primary particle size smaller than 0.002 [μm] is likely to be aggregated because the additive is easily embedded in the surface of the base particle. Further, sufficient fluidity cannot be obtained, or filming on the photoreceptor or the like is likely to occur. These tendencies are particularly remarkable under high temperature and high humidity. In addition, if the average primary particle diameter is smaller than 0.002 [μm], the additives tend to agglomerate with each other, and this also makes it difficult to obtain sufficient fluidity. On the other hand, if the average primary particle size is larger than 0.2 [μm], sufficient chargeability cannot be obtained due to poor fluidity of the toner, which is likely to cause background contamination and toner scattering. On the other hand, if the average primary particle diameter is larger than 0.1 [μm], the surface of the photoreceptor is easily damaged, and filming and the like are likely to occur. The particle size of the additive can be determined by measuring with a transmission electron microscope.

上記結着樹脂としては、従来から公知のものを使用することができる。例えば、ポリスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリオール樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、ポリブチラール、シリコーン樹脂等である。これらを単独あるいは2種類以上組合わせて用いてもよい。特に、ポリエステル樹脂、ポリオール樹脂が好ましい。結着樹脂の製造法は、特に限定されるものではなく、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合等の何れも用いることができる。   A conventionally well-known thing can be used as said binder resin. For example, polystyrene, styrene-butadiene copolymer, styrene-vinyl chloride copolymer, styrene-acrylic acid ester copolymer, styrene-methacrylic acid ester copolymer, acrylic resin, polyester resin, epoxy resin, polyol resin, Examples thereof include rosin-modified maleic resin, phenol resin, low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, ionomer resin, polyurethane resin, ketone resin, ethylene-ethyl acrylate copolymer, polybutyral, and silicone resin. You may use these individually or in combination of 2 or more types. Particularly preferred are polyester resins and polyol resins. The method for producing the binder resin is not particularly limited, and any of bulk polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization and the like can be used.

上記ポリエステル樹脂としては、各種のタイプのものを使用することができる。特に、次に列記する(a)〜(g)のものを混合して得たものを用いるとよい。
(a)2価のカルボン酸、その低級アルキルエステル、酸無水物の何れかから選ばれる少なくとも一種
(b)下記化1の化学式で示されるジオール成分

Figure 0005081402
(c)3価以上の多価カルボン酸、その低級アルキルエステル、酸無水物、3価以上の多価アルコールの何れかから選ばれる少なくとも一種
(d)エポキシ樹脂
(e)2価フェノールのアルキレンオキサイド付加物又はそのグリシジルエーテル
(f)エポキシ基と反応する活性水素を分子中に1個有する化合物
(g)エポキシ基と反応する活性水素を分子中に2個以上有する化合物 Various types of polyester resins can be used. In particular, it is preferable to use those obtained by mixing the following (a) to (g).
(A) at least one selected from divalent carboxylic acids, lower alkyl esters thereof, and acid anhydrides (b) a diol component represented by the chemical formula
Figure 0005081402
(C) at least one selected from trivalent or higher polyvalent carboxylic acids, lower alkyl esters thereof, acid anhydrides and trivalent or higher polyhydric alcohols (d) epoxy resins (e) alkylene oxides of dihydric phenols Adduct or its glycidyl ether (f) Compound having 1 active hydrogen in the molecule reacting with epoxy group (g) Compound having 2 or more active hydrogen in the molecule reacting with epoxy group

上記(a)の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、セバシン酸、イソデシルコハク酸、マレイン酸、フマル酸、これらのモノメチル、モノエチル、ジメチル、ジエチルエステル、無水フタル酸、無水マレイン酸等がある。特にテレフタル酸、イソフタル酸、これらのジメチルエステルが耐ブロッキング性及びコストの点で好ましい。これらの2価カルボン酸、その低級アルキルエステル、酸無水物はトナーの定着性や耐ブロッキング性に大きく影響する。縮合度にもよるが、芳香族系のテレフタル酸、イソフタル酸等を多く用いると耐ブロッキング性は向上するが、定着性が低下する。逆に、セバシン酸、イソデシルコハク酸、マレイン酸、フマル酸等を多く用いると定着性は向上するが、耐ブロッキング性が低下する。従って、他のモノマー組成や比率、縮合度に合わせてこれらの2価カルボン酸類を適宜選定して、単独又は組合わせて使用することが望ましい。   Examples of (a) include terephthalic acid, isophthalic acid, sebacic acid, isodecyl succinic acid, maleic acid, fumaric acid, monomethyl, monoethyl, dimethyl, diethyl ester, phthalic anhydride, maleic anhydride, etc. . In particular, terephthalic acid, isophthalic acid, and dimethyl esters thereof are preferable in terms of blocking resistance and cost. These divalent carboxylic acids, their lower alkyl esters, and acid anhydrides greatly affect the fixability and blocking resistance of the toner. Although depending on the degree of condensation, if a large amount of aromatic terephthalic acid, isophthalic acid or the like is used, the blocking resistance is improved, but the fixing property is lowered. Conversely, if a large amount of sebacic acid, isodecyl succinic acid, maleic acid, fumaric acid or the like is used, the fixing property is improved, but the blocking resistance is lowered. Therefore, it is desirable to select these divalent carboxylic acids as appropriate according to other monomer composition, ratio and degree of condensation, and use them alone or in combination.

上記(b)の例としては、ポリオキシプロピレン−(n)−ポリオキシエチレン−(n’)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン−(n)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン−(n)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等が挙げられる。特に、2.1≦n≦2.5であるポリオキシプロピレン−(n)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2.0≦n≦2.5であるポリオキシエチレン−(n)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンが好ましい。このようなジオール成分は、ガラス転移温度を向上させ、反応を制御し易くするという利点がある。なお、ジオール成分として、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、プロピレングリコール等の脂肪族ジオールを使用することも可能である。   Examples of the above (b) include polyoxypropylene- (n) -polyoxyethylene- (n ′)-2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene- (n) -2,2 -Bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene- (n) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and the like. In particular, polyoxypropylene- (n) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane satisfying 2.1 ≦ n ≦ 2.5, polyoxyethylene- (2.0 ≦ n ≦ 2.5) n) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane is preferred. Such a diol component has the advantage of improving the glass transition temperature and making it easier to control the reaction. In addition, it is also possible to use aliphatic diols such as ethylene glycol, diethylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, propylene glycol as the diol component. is there.

上記(c)における3価以上の多価カルボン酸、その低級アルキルエステル、酸無水物の例としては、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、1,3,5−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、2,5,7−ナフトレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサトリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、テトラ(メチレンカルボキシ)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、エンポール三量体酸及びこれらのモノメチル、モノエチル、ジメチルおよびジエチルエステル等が挙げられる。
上記(c)における3価以上の多価アルコールの例としては、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、ショ糖、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタトリオール、グリセロール、ジグリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。3価以上の多価単量体の配合割合は、単量体組成物全体の1〜30[モル%]程度が適当である。1[モル%]未満の時には、トナーの耐オフセット性が低下し、また、耐久性も悪化し易いからである。また、30[モル%]を超えると、トナーの定着性が悪化し易いからである。
上述した3価以上の多価単量体については、特にベンゼントリカルボン酸、これらの酸の無水物、エステル等のベンゼントリカルボン酸類などが好ましい。ベンゼントリカルボン酸類を用いると、定着性と耐オフセット性の両立を図ることができる。
上述したポリオール樹脂としては、各種のタイプのものが使用できるが、特に、次に列記する物質を反応させて得たものを用いることが望ましい。
Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid, its lower alkyl ester and acid anhydride in the above (c) include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid (trimellitic acid), 1,3,5-benzenetricarboxylic acid. Acid, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthylenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexa Tricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, tetra (methylenecarboxy) methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, emporic trimer acid and their monomethyl, Examples include monoethyl, dimethyl, and diethyl ester.
Examples of the trihydric or higher polyhydric alcohol in the above (c) include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, sucrose 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentatriol, glycerol, diglycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane 1,3,5-trihydroxymethylbenzene and the like. The blending ratio of the trivalent or higher polyvalent monomer is suitably about 1 to 30 [mol%] of the whole monomer composition. This is because when it is less than 1 [mol%], the offset resistance of the toner is lowered and the durability is easily deteriorated. Further, if it exceeds 30 [mol%], the toner fixing property tends to deteriorate.
As for the above-described trivalent or higher polyvalent monomers, benzenetricarboxylic acids such as benzenetricarboxylic acid, anhydrides and esters of these acids are particularly preferable. When benzenetricarboxylic acids are used, both fixability and offset resistance can be achieved.
As the above-mentioned polyol resin, various types can be used, and it is particularly preferable to use those obtained by reacting the substances listed below.

上記(d)エポキシ樹脂としては、ビスフェノールAやビスフェノールF等のビスフェノールとエピクロロヒドリンを結合して得られたものが良い。特に、エポキシ樹脂が安定した定着特性や光沢を得るべく、数平均分子量の相違する少なくとも2種以上のビスフェノールA型エポキシ樹脂で、低分子量成分の数平均分子量が360〜2000であり、高分子量成分の数平均分子量が3000〜10000であることが好ましい。更に低分子量成分が20〜50[重量%]、高分子量成分が5〜40重量%であることが好ましい。低分子量成分が多すぎたり、分子量が360よりさらに低分子の場合は、光沢が出すぎたり、さらには保存性の悪化の可能性がある。また、高分子量成分が多すぎたり、分子量10000よりさらに高分子の場合は、光沢が不足したり、さらには定着性の悪化の可能性がある。   As said (d) epoxy resin, what was obtained by couple | bonding bisphenol, such as bisphenol A and bisphenol F, and epichlorohydrin is good. In particular, in order to obtain stable fixing characteristics and gloss, the epoxy resin is at least two or more bisphenol A type epoxy resins having different number average molecular weights, the low molecular weight component has a number average molecular weight of 360 to 2000, and a high molecular weight component. The number average molecular weight is preferably 3000 to 10,000. Further, it is preferable that the low molecular weight component is 20 to 50% by weight and the high molecular weight component is 5 to 40% by weight. When there are too many low molecular weight components, or when the molecular weight is lower than 360, there is a possibility that the gloss will be too high or the storage stability may be deteriorated. Further, when the amount of the high molecular weight component is too large, or when the molecular weight is higher than 10,000, the gloss may be insufficient or the fixability may be deteriorated.

上記(e)における2価フェノールのアルキレンオキサイド付加物としては、例えば次のようものを用いることができる。即ち、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、又はこれらの混合物と、ビスフェノールAやビスフェノールF等のビスフェノールとの反応生成物である。得られた付加物をエピクロロヒドリンやβ−メチルエピクロロヒドリン等でグリシジル化して用いてもよい。特に次の化学式で示されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物のジグリシジルエーテルが好ましい。

Figure 0005081402
上述した2価フェノールのアルキレンオキサイド付加物もしくはそのグリシジルエーテルについては、ポリオール樹脂に対して10〜40[重量%]の範囲で含有せしめることが好ましい。これよりも量が少ないとカールが増すなどの不具合が生ずるからである。また、n+mが7以上であったり量が多すぎたりすると、光沢が出すぎたり、さらには保存性の悪化の可能性があるからである。 As the alkylene oxide adduct of dihydric phenol in (e) above, for example, the following can be used. That is, it is a reaction product of ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, or a mixture thereof and a bisphenol such as bisphenol A or bisphenol F. The resulting adduct may be used after glycidylation with epichlorohydrin, β-methylepichlorohydrin, or the like. In particular, diglycidyl ether of an alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by the following chemical formula is preferred.
Figure 0005081402
About the alkylene oxide adduct of the dihydric phenol mentioned above or its glycidyl ether, it is preferable to make it contain in the range of 10-40 [weight%] with respect to polyol resin. This is because if the amount is less than this, problems such as an increase in curl occur. Further, if n + m is 7 or more or too much, there is a possibility of excessive glossiness and further deterioration in storage stability.

上記(f)の化合物としては、1価フェノール類、2級アミン類、カルボン酸類などを用いることができる。これらのうち、1価フェノール類としては次のようなものが挙げられる。即ち、フェノール、クレゾール、イソプロピルフェノール、アミノフェノール、ノニルフェノール、ドデシルフェノール、キシレノール、p−クミルフェノール等である。また、2級アミン類としては、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、N−メチル(エチル)ピペラジン、ピペリジン等が挙げられる。また、カルボン酸類としては、プロピオン酸、カプロン酸等が挙げられる。   As the compound (f), monohydric phenols, secondary amines, carboxylic acids and the like can be used. Among these, the following are mentioned as monohydric phenols. That is, phenol, cresol, isopropylphenol, aminophenol, nonylphenol, dodecylphenol, xylenol, p-cumylphenol and the like. Secondary amines include diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, N-methyl (ethyl) piperazine, piperidine and the like. Examples of carboxylic acids include propionic acid and caproic acid.

上記(g)の化合物としては、2価フェノール類、多価フェノール類、多価カルボン酸類が挙げられる。これらのうち、2価フェノール類としては、ビスフェノールAやビスフェノールF等のビスフェノールが挙げられる。また、多価フェノール類としては、オルソクレゾールノボラック類、フェノールノボラック類、トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1−〔α−メチル−α−(4−ヒドロキシフェニル)エチル〕ベンゼンが挙げられる。また、多価カルボン酸類としては、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸が挙げられる。
上述したポリエステル樹脂やポリオール樹脂については、高い架橋密度を持たせると、透明性や光沢度が得られ難くなる。このため、好ましくは、非架橋や弱い架橋(THF不溶分が5%以下)をもたせることが好ましい。
Examples of the compound (g) include dihydric phenols, polyhydric phenols, and polycarboxylic acids. Among these, examples of the dihydric phenols include bisphenols such as bisphenol A and bisphenol F. Examples of the polyhydric phenols include orthocresol novolacs, phenol novolacs, tris (4-hydroxyphenyl) methane, and 1- [α-methyl-α- (4-hydroxyphenyl) ethyl] benzene. Examples of polyvalent carboxylic acids include malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, maleic acid, fumaric acid, phthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, and trimellitic anhydride.
About the polyester resin and polyol resin mentioned above, if a high crosslinking density is given, it will become difficult to obtain transparency and glossiness. For this reason, it is preferable to provide non-crosslinking or weak crosslinking (THF insoluble content is 5% or less).

トナーに含有せしめる着色剤としては、従来から公知の染料や顔料を使用することができる。黄色系着色剤としては、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー、(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、ベンズイミダゾロンイエロー、イソインドリノンイエロー等が挙げられる。また、赤色系着色剤としては、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイヤーレッド、パラクロロオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッド(F5R、FBB)、ブリリアントカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パ−マネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ等が挙げられる。また、青色系着色剤としては、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン等が挙げられる。また、黒色系着色剤としては、カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物等が挙げられる。その他の着色剤としては、チタニア、亜鉛華、リトボン、ニグロシン染料、鉄黒等が挙げられる。何れの色の着色剤についても、単独あるいは2種類以上組み合わせて用いることができる。その含有率については、結着樹脂100重量部に対して、通常1〜30重量部、好ましくは3〜20重量部が良い。   Conventionally known dyes and pigments can be used as the colorant to be contained in the toner. Examples of yellow colorants include naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher, yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow, (GR , A, RN, R), Pigment Yellow L, Benzidine Yellow (G, GR), Permanent Yellow (NCG), Vulcan Fast Yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Benzimidazo Long yellow, isoindolinone yellow, etc. are mentioned. Also, red colorants include Bengala, Pangdan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimony Zhu, Permanent Red 4R, Para Red, Fire Red, Parachloro Ortho Nitroaniline Red, Resol Fast Scarlet. G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmine BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX, Permanent Red (F5R, FBB), Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Toluidine Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Ito, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, Thioindigo Red B, Thioindigo Maroon, Oil Red, Quinacridone Red, Pyrazolone Red, Polyazo Red, Chrome Vermilion, Benzidine Orange, Perinone Examples include orange and oil orange. Blue colorants include cobalt blue, cerulean blue, alkaline blue rake, peacock blue rake, Victoria blue rake, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue, fast sky blue, indanthrene blue (RS, BC), indigo , Ultramarine, bitumen, anthraquinone blue, fast violet B, methyl violet lake, cobalt violet, manganese violet, dioxane violet, anthraquinone violet, chrome green, zinc green, chromium oxide, pyridiane, emerald green, pigment green B, naphthol green B, Examples include green gold, acid green lake, malachite green lake, phthalocyanine green, and anthraquinone green. Examples of black colorants include azine dyes such as carbon black, oil furnace black, channel black, lamp black, acetylene black, and aniline black, metal salt azo dyes, metal oxides, and composite metal oxides. . Examples of other colorants include titania, zinc white, litbon, nigrosine dye, and iron black. Any colorant can be used alone or in combination of two or more. About the content rate, normally 1-30 weight part with respect to 100 weight part of binder resin, Preferably 3-20 weight part is good.

トナーには、必要に応じて、帯電制御剤等などを添加してもよい。かかる帯電制御剤としては、従来から公知のものを使用することができる。例えば、ニグロシン染料、含クロム錯体、第4級アンモニウム塩等である。これらについては、トナー粒子の極性に応じて使い分ける。特に、カラートナーの場合、トナーの色調に影響を与えない無色又は淡色のものが好ましく、例えば、サリチル酸金属塩又はサリチル酸誘導体の金属塩(ボントロンE84、オリエント社製)等が良い。これまで例示した帯電制御剤については、単独あるいは2種類以上組み合わせて用いることが可能である。その含有率については、結着樹脂100重量部に対して、0.5〜8重量部、好ましくは1〜5重量部が良い。   If necessary, a charge control agent or the like may be added to the toner. As such a charge control agent, conventionally known charge control agents can be used. For example, nigrosine dye, chromium-containing complex, quaternary ammonium salt and the like. These are properly used according to the polarity of the toner particles. In particular, in the case of a color toner, a colorless or light-colored toner that does not affect the color tone of the toner is preferable. For example, a salicylic acid metal salt or a metal salt of a salicylic acid derivative (Bontron E84, manufactured by Orient) is preferable. The charge control agents exemplified so far can be used alone or in combination of two or more. About the content rate, 0.5-8 weight part with respect to 100 weight part of binder resin, Preferably 1-5 weight part is good.

トナーの製造方法としては、粉砕法、重合法、カプセル方などが知られている。粉砕法の一例を説明すると次のようになる。
(1)結着樹脂、着色剤、帯電制御剤、離型促進剤、磁性体等をヘンシェルミキサーの如き混合機によって十分に混合する。
(2)バッチ式の2本ロール、バンバリーミキサー、連続式の2軸押出し機、連続式の1軸混練機などによって混合物を十分に混練する。連続式の2軸押し出し機としては、神戸製鋼所社製KTK型2軸押出し機、東芝機械社製TEM型2軸押出し機、KCK社製2軸押出し機、池貝鉄工社製PCM型2軸押出し機、栗本鉄工所社製KEX型2軸押出し機などが知られている。また、連続式の1軸混練機としては、ブッス社製コ・ニーダなどが知られている。
(3)混練物を冷却後、ハンマーミル等を用いて粗粉砕し、更にジェット気流を用いた微粉砕機や機械式粉砕機によって微粉砕する。そして、旋回気流を用いた分級機やコアンダ効果を用いた分級機によって所定の粒度に分級して、母体粒子を得る。
As a toner production method, a pulverization method, a polymerization method, a capsule method, and the like are known. An example of the grinding method is as follows.
(1) A binder resin, a colorant, a charge control agent, a release accelerator, a magnetic material, and the like are sufficiently mixed by a mixer such as a Henschel mixer.
(2) The mixture is sufficiently kneaded by a batch type two roll, a Banbury mixer, a continuous twin screw extruder, a continuous single screw kneader or the like. As continuous twin screw extruders, KTK type twin screw extruder manufactured by Kobe Steel, TEM type twin screw extruder manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. A KEX type twin screw extruder manufactured by Kurimoto Iron Works Co., Ltd. is known. Further, as a continuous type single-screw kneader, a bushing co-kneader or the like is known.
(3) The kneaded product is cooled, coarsely pulverized using a hammer mill or the like, and further pulverized by a fine pulverizer or a mechanical pulverizer using a jet stream. And it classifies to a predetermined particle size with a classifier using a swirling airflow or a classifier using the Coanda effect to obtain base particles.

重合法の一例を説明すると次のようになる。
(1)重合性モノマー、重合開始剤(必要に応じて)、着色剤等を水性分散媒中で造粒する。
(2)造粒されたモノマー組成物粒子を適当な粒子径に分級する。
(3)この分級によって得た規定内粒径のモノマー組成物粒子を重合反応させる。
(4)適当な処理をして分散剤を取り除いた後、重合反応によって得られた重合生成物をろ過、水洗、乾燥して母体粒子を得る。
An example of the polymerization method will be described as follows.
(1) A polymerizable monomer, a polymerization initiator (if necessary), a colorant and the like are granulated in an aqueous dispersion medium.
(2) The granulated monomer composition particles are classified to an appropriate particle size.
(3) The monomer composition particles having a prescribed inner particle diameter obtained by this classification are subjected to a polymerization reaction.
(4) After removing the dispersant by appropriate treatment, the polymerization product obtained by the polymerization reaction is filtered, washed with water and dried to obtain base particles.

カプセル方の一例を説明すると次のようになる。
(1)樹脂や着色剤等を混練機等で混練し、溶融状態のトナー芯材を得る。
(2)トナー芯材を水中に入れて強く撹拌し、微粒子状の芯材を作成する。
(3)シェル材溶液中に上記芯材微粒子を入れ、撹拌しながら、貧溶媒を滴下し、芯材表面をシェル材で覆ってカプセル化させる。
(4)これによって得られたカプセルをろ過後、乾燥して母体粒子を得る。
An example of the capsule method is as follows.
(1) A resin, a colorant, and the like are kneaded with a kneader or the like to obtain a molten toner core material.
(2) The toner core material is placed in water and stirred vigorously to form a fine particle core material.
(3) The above core material fine particles are put in a shell material solution, and a poor solvent is dropped while stirring, and the surface of the core material is covered with the shell material and encapsulated.
(4) The capsules thus obtained are filtered and then dried to obtain base particles.

トナーには、上述した添加剤とは異なる他の添加剤を添加してもよい。かかる他の添加剤としては、例えば、滑剤として機能するテフロン(登録商標)、ステアリン酸亜鉛及びポリ弗化ビニリデン等が挙げられる。また、研磨剤として機能する酸化セリウム、炭化ケイ素、チタン酸ストロンチウム等が挙げられる。また、導電性付与材として機能する酸化亜鉛、酸化アンチモン及び酸化スズ等が挙げられる。   Other additives different from the above-described additives may be added to the toner. Examples of such other additives include Teflon (registered trademark) that functions as a lubricant, zinc stearate, polyvinylidene fluoride, and the like. Further, cerium oxide, silicon carbide, strontium titanate and the like that function as an abrasive may be mentioned. In addition, zinc oxide, antimony oxide, tin oxide, and the like that function as a conductivity imparting material can be given.

現像剤に用いる磁性キャリアとしては、従来から公知のものを使用することができる。例えば、鉄粉、フェライト粉、ニッケル粉のごとき磁性を有する粉体、ガラスビーズ等である。これらの表面を樹脂等で被覆して保護層を形成することが望ましい。
上記保護層に用いる樹脂としては、ポリフッ化炭素、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、フェノール樹脂、ポリビニルアセタール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。また保護層の形成法としては、磁性キャリアの表面に噴霧法、浸漬法等の手段で樹脂を塗布する方法が挙げられる。樹脂の使用量については、磁性キャリア100重量部に対して1〜10重量部にすることが好ましい。保護層の膜厚としては、0.02〜2[μm]であることが好ましく、特に好ましくは0.05〜1[μm]、更に好ましくは、0.1〜0.6[μm]である。膜厚が厚いとキャリア及び現像剤の流動性が低下する傾向にあり、膜厚が薄いと経時での膜削れ等の影響を受けやすい傾向にある。
Conventionally known magnetic carriers can be used as the magnetic carrier used in the developer. For example, magnetic powder such as iron powder, ferrite powder, nickel powder, glass beads, and the like. It is desirable to form a protective layer by covering these surfaces with a resin or the like.
Examples of the resin used for the protective layer include polyfluorocarbon, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, phenol resin, polyvinyl acetal, acrylic resin, and silicone resin. Examples of the method for forming the protective layer include a method in which a resin is applied to the surface of the magnetic carrier by means such as spraying or dipping. About the usage-amount of resin, it is preferable to set it as 1-10 weight part with respect to 100 weight part of magnetic carriers. The thickness of the protective layer is preferably 0.02 to 2 [μm], particularly preferably 0.05 to 1 [μm], and more preferably 0.1 to 0.6 [μm]. . When the film thickness is thick, the fluidity of the carrier and the developer tends to decrease, and when the film thickness is thin, the film tends to be easily affected by film scraping over time.

磁性キャリアについては、重量平均粒径で20〜60[μm]のものを用いることが望ましい。また、トナーと磁性キャリアとの混合割合については、磁性キャリア100重量部に対しトナー0.5〜7.0重量部程度が適当である。   It is desirable to use a magnetic carrier having a weight average particle diameter of 20 to 60 [μm]. The mixing ratio of the toner and the magnetic carrier is suitably about 0.5 to 7.0 parts by weight of the toner with respect to 100 parts by weight of the magnetic carrier.

磁性キャリアとしては、鉄、ニッケル、コバルト等の金属、これらと他の金属による合金、マグネタイト、γ−ヘマタイト、二酸化クロム、銅亜鉛フェライト、マンガン亜鉛フェライト等の酸化物、マンガン−銅−アルミニウム等のホイスラー合金などといった強磁性体の粒子を用いることができる。この強磁性体の粒子をスチレン−アクリル系、シリコーン系、フッ素系等の樹脂で被覆してもよい。強磁性体の材料については、離型促進剤を含有せしめたトナーとの帯電性を考慮して適宜選択することが望ましい。また、強磁性体の粒子を被覆する樹脂には、荷電制御剤、導電性物質等を添加してもよい。また、スチレン−アクリル系、ポリエステル系等の樹脂中にこれらの磁性体粒子を分散させたものであってもよい。強磁性体の飽和磁化の強さは、40×4π×10-4〜90×4π×10-4[A/m](40〜90[emu/g])が好ましい。40×4π×10-4[A/m](45[emu/g])未満では、飽和磁化の弱さに起因して搬送性が低下したり、感光体へのキャリア付着が多くなったりするからである。また、90×4π×10-4[A/m](90[emu/g])を越えると、飽和磁化の強さに起因して、磁気ブラシやスキャベンジ効果が強くなって、ハーフトーン部にスキャベンジ跡が生じて画像品質を低下させるからである。 Magnetic carriers include metals such as iron, nickel and cobalt, alloys of these and other metals, magnetite, γ-hematite, chromium dioxide, copper zinc ferrite, manganese zinc ferrite and other oxides, manganese-copper-aluminum, etc. Ferromagnetic particles such as Heusler alloys can be used. The ferromagnetic particles may be coated with a resin such as styrene-acrylic, silicone, or fluorine. The material of the ferromagnetic material is desirably selected as appropriate in consideration of the charging property with the toner containing the release accelerator. In addition, a charge control agent, a conductive substance, or the like may be added to the resin that coats the ferromagnetic particles. Moreover, what disperse | distributed these magnetic body particles in resin, such as a styrene-acrylic type and a polyester type, may be used. The intensity of saturation magnetization of the ferromagnetic material is preferably 40 × 4π × 10 −4 to 90 × 4π × 10 −4 [A / m] (40 to 90 [emu / g]). If it is less than 40 × 4π × 10 −4 [A / m] (45 [emu / g]), the transportability is lowered due to the weak saturation magnetization, and the carrier adheres to the photoconductor. Because. On the other hand, if it exceeds 90 × 4π × 10 −4 [A / m] (90 [emu / g]), the magnetic brush and scavenging effect become strong due to the strength of saturation magnetization, and the halftone portion This is because scavenging marks are generated and image quality is lowered.

磁性キャリアの製造方法の一例を説明すると、以下のようになる。即ち、まず、次に列記する材料を用意する。
・芯材
Cu−Znフェライト粒子(重量平均径:35[μm])5000重量部
・コート材
トルエン450重量部
シリコーン樹脂SR2400(東レ・ダウコーニング・シリコーン製、不揮発分50%)450重量部
アミノシランSH6020(東レ・ダウコーニング・シリコーン製)10重量部
カーボンブラック10重量部
An example of a method for manufacturing a magnetic carrier will be described as follows. That is, first, materials to be listed next are prepared.
-Core material: Cu-Zn ferrite particles (weight average diameter: 35 [μm]) 5000 parts by weight-Coating material: 450 parts by weight of toluene Silicone resin SR2400 (manufactured by Toray Dow Corning Silicone, nonvolatile content 50%) 450 parts by weight Aminosilane SH6020 (Toray Dow Corning / Silicone) 10 parts by weight Carbon black 10 parts by weight

先に掲げたトルエン等からなる混合物をスターラーで10分間撹拌してコート材を得る。回転式底板ディスクや撹拌羽根が設けられた流動床内で旋回流を形成しながら噴霧するコーティング装置にこのコート材を投入して、上記芯材に塗布する。そして、得られた粒子を電気炉で250[℃]で2時間焼成して、0.5[μm]程度の厚みのコート膜が形成された磁性キャリアを得る。   The mixture composed of toluene and the like listed above is stirred with a stirrer for 10 minutes to obtain a coating material. The coating material is put into a coating apparatus that sprays while forming a swirling flow in a fluidized bed provided with a rotating bottom plate disk and a stirring blade, and is applied to the core material. The obtained particles are baked in an electric furnace at 250 [° C.] for 2 hours to obtain a magnetic carrier on which a coat film having a thickness of about 0.5 [μm] is formed.

次に、本実施形態における感光体の構成について説明する。
図5は感光体の感光層を示す拡大断面図である。なお、上述のように、各プロセスカートリッジにおける各機器の構成は同様であるので、以下、Y、M、C、Kの符号を省略して説明する。
同図において、感光体40は、図示しない導電性支持体の上に被覆された感光層を有している。この感光層は、導電性支持体側から表面側に向けて、電荷発生層40aと、電荷輸送層40bと、更にこの上に被覆されたフィラー補強電荷輸送層40cとから構成されている。
Next, the configuration of the photoreceptor in the present embodiment will be described.
FIG. 5 is an enlarged sectional view showing the photosensitive layer of the photoreceptor. Since the configuration of each device in each process cartridge is the same as described above, the following description will be made with the symbols Y, M, C, and K omitted.
In the figure, the photoreceptor 40 has a photosensitive layer coated on a conductive support (not shown). This photosensitive layer is composed of a charge generation layer 40a, a charge transport layer 40b, and a filler-reinforced charge transport layer 40c coated thereon, from the conductive support side to the surface side.

上記導電性支持体としては、例えば、体積抵抗率が1010[Ω・cm]以下の導電性物質を、蒸着又はスパッタリングによってフィルム状もしくは円筒状のプラスチックや紙に被覆したものを用いることができる。被覆する導電性物質としては、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金等の金属や、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物などが挙げられる。また、導電性物質を被覆するのではなく、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス等からなる金属板を、押し出しや引き抜きなどの工法によって筒状に成形した後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理を施した管を用いてもよい。また、本複写機では、ドラム状の感光体を用いているが、ベルト状のものを用いる場合には、導電性支持体として、特開昭52−36016号公報に開示されたエンドレスニッケルベルトやエンドレスステンレスベルトを用いることもできる。この他、プラスチックや紙からなる支持体上に導電性粉体を適当な結着樹脂に分散して塗工したものを用いてもよい。この場合、導電性粉体としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、またアルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、あるいは導電性酸化スズなどの金属酸化物粉体などがあげられる。また、同時に用いられる結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などの熱可塑性、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂などが挙げられる。支持体上に形成する導電性層は、これらの導電性粉体と結着樹脂を適当な溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、トルエンなどに分散して塗布することにより設けることができる。また、適当な円筒基体上にポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、テフロンなどの素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チューブによって導電性層を設けたものも、導電性支持体として用いることができる。 As the conductive support, for example, a conductive material having a volume resistivity of 10 10 [Ω · cm] or less coated on a film or cylindrical plastic or paper by vapor deposition or sputtering can be used. . Examples of the conductive material to be coated include metals such as aluminum, nickel, chromium, nichrome, copper, gold, silver, and platinum, and metal oxides such as tin oxide and indium oxide. Also, instead of coating the conductive material, a metal plate made of aluminum, aluminum alloy, nickel, stainless steel, etc. is formed into a cylindrical shape by a method such as extrusion or drawing, and then a surface such as cutting, superfinishing, polishing, etc. You may use the pipe | tube which performed the process. In this copying machine, a drum-shaped photosensitive member is used. However, when a belt-shaped photosensitive member is used, an endless nickel belt disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 52-36016 is used as a conductive support. An endless stainless steel belt can also be used. In addition to this, a conductive powder dispersed in a suitable binder resin on a support made of plastic or paper may be used. In this case, examples of the conductive powder include carbon black, acetylene black, metal powder such as aluminum, nickel, iron, nichrome, copper, zinc and silver, or metal oxide powder such as conductive tin oxide. It is done. The binder resin used simultaneously is polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, polyester, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer. , Polyvinyl acetate, polyvinylidene chloride, polyarylate resin, phenoxy resin, polycarbonate, cellulose acetate resin, ethyl cellulose resin, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl toluene, poly-N-vinyl carbazole, acrylic resin, silicone resin, epoxy resin, Thermoplastic, thermosetting resin or photo-curing resin such as melamine resin, urethane resin, phenol resin, alkyd resin and the like can be mentioned. The conductive layer formed on the support can be provided by dispersing and applying these conductive powder and binder resin in a suitable solvent such as tetrahydrofuran, dichloromethane, methyl ethyl ketone, toluene and the like. In addition, a conductive layer is provided on a suitable cylindrical substrate by a heat-shrinkable tube containing the conductive powder in a material such as polyvinyl chloride, polypropylene, polyester, polystyrene, polyvinylidene chloride, polyethylene, chlorinated rubber, and Teflon. Can also be used as a conductive support.

感光層の電荷発生層40aは、電荷発生物質、溶媒及び結着樹脂を主成分とする。必要に応じてバインダー樹脂を含有せしめてもよい。また、増感剤、分散剤、界面活性剤、シリコーンオイル等のいかなる添加剤を含有せしめてもよい。電荷発生物質としては、無機系材料、有機系材料の何れを使用することも可能である。これらのうち、無機系材料としては、結晶セレン、アモルファス・セレン、セレン−テルル、セレン−テルル−ハロゲン、セレン−ヒ素化合物や、アモルファス・シリコンなどが挙げられる。アモルファス・シリコンにおいては、ダングリングボンドを水素原子、ハロゲン原子でターミネートしたものや、ホウ素原子、リン原子などをドープしたものが良好に用いられる。一方、有機系材料としては、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料、トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料、オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系または多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタン及びトリフェニルメタン系顔料、ベンゾキノン及びナフトキノン系顔料、シアニン及びアゾメチン系顔料、インジゴイド系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料などが挙げられる。これらの電荷発生物質は、単独または2種以上の混合物として用いることも可能である。   The charge generation layer 40a of the photosensitive layer is mainly composed of a charge generation material, a solvent, and a binder resin. If necessary, a binder resin may be contained. Further, any additive such as a sensitizer, a dispersant, a surfactant, and silicone oil may be contained. Either an inorganic material or an organic material can be used as the charge generation material. Among these, examples of inorganic materials include crystalline selenium, amorphous selenium, selenium-tellurium, selenium-tellurium-halogen, selenium-arsenic compounds, and amorphous silicon. As amorphous silicon, dangling bonds that are terminated with hydrogen atoms or halogen atoms, or those that are doped with boron atoms or phosphorous atoms are preferably used. On the other hand, organic materials include metal phthalocyanine, metal-free phthalocyanine and other phthalocyanine pigments, azulenium salt pigments, squaric acid methine pigments, azo pigments having a carbazole skeleton, azo pigments having a triphenylamine skeleton, and diphenylamine skeletons. Azo pigments, azo pigments having a dibenzothiophene skeleton, azo pigments having a fluorenone skeleton, azo pigments having an oxadiazole skeleton, azo pigments having a bis-stilbene skeleton, azo pigments having a distyryl oxadiazole skeleton, distyrylcarbazole skeleton Azo pigments, perylene pigments, anthraquinone or polycyclic quinone pigments, quinoneimine pigments, diphenylmethane and triphenylmethane pigments, benzoquinone and naphthoquinone pigments, cyanine and Methine pigments, indigoid pigments, and bisbenzimidazole pigments. These charge generation materials can be used alone or as a mixture of two or more.

電荷発生層40aに対して必要に応じて含有せしめられるバインダー樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、ポリアリレート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミドなどが挙げられる。これらのバインダー樹脂を、単独または2種以上の混合物として用いることも可能である。また、バインダー樹脂として、高分子電荷輸送物質を用いることもできる。更には、必要に応じて低分子電荷輸送物質を添加してもよい。かかる低分子電荷輸送物質には、電子輸送物質と正孔輸送物質とがあり、これらは更に低分子型の電荷輸送物質と高分子型の電荷輸送物質がある。以下、高分子型の電荷輸送物質を高分子電荷輸送物質という。   Examples of the binder resin that can be included in the charge generation layer 40a as necessary include polyamide, polyurethane, epoxy resin, polyketone, polycarbonate, polyarylate, silicone resin, acrylic resin, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl ketone, polystyrene, Poly-N-vinylcarbazole, polyacrylamide and the like can be mentioned. These binder resins can be used alone or as a mixture of two or more. A polymer charge transport material can also be used as the binder resin. Furthermore, you may add a low molecular charge transport material as needed. Such low molecular charge transport materials include electron transport materials and hole transport materials, and these include further low molecular charge transport materials and high molecular charge transport materials. Hereinafter, the polymer type charge transport material is referred to as a polymer charge transport material.

上記電子輸送物質としては、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロキサントン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、2,6,8−トリニトロ−4H−インデノ〔1,2−b〕チオフェン−4−オン、1,3,7−トリニトロジベンゾチオフェン−5,5−ジオキサイドなどの電子受容性物質が挙げられる。これらの電子輸送物質を単独または2種以上の混合物として用いることも可能である。   Examples of the electron transporting material include chloranil, bromoanil, tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, 2,4,7-trinitro-9-fluorenone, 2,4,5,7-tetranitro-9-fluorenone, 2,4 , 5,7-tetranitroxanthone, 2,4,8-trinitrothioxanthone, 2,6,8-trinitro-4H-indeno [1,2-b] thiophen-4-one, 1,3,7-tri Examples thereof include electron accepting substances such as nitrodibenzothiophene-5,5-dioxide. These electron transport materials can be used alone or as a mixture of two or more.

上記正孔輸送物質としては、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、9−(p−ジエチルアミノスチリルアントラセン)、1,1−ビス−(4−ジベンジルアミノフェニル)プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チオフェン誘導体などが挙げられる。これらの正孔輸送物質を、単独又は2種以上の混合物として用いることも可能である。また、次のような高分子電荷輸送物質を用いることができる。ポリ−N−ビニルカルバゾール等のカルバゾール環を有する重合体、特開昭57−78402号公報等に例示されるヒドラゾン構造を有する重合体、特開昭63−285552号公報等に例示されるポリシリレン重合体、特開平7−325409号公報に例示されるトリアリールアミン構造を有する重合体等である。これらの高分子電荷輸送物質を、単独または2種以上の混合物として用いることも可能である。   Examples of the hole transport material include oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, triphenylamine derivatives, 9- (p-diethylaminostyrylanthracene), 1,1-bis- (4-dibenzylaminophenyl) propane, Examples include styryl anthracene, styryl pyrazoline, phenylhydrazones, α-phenyl stilbene derivatives, thiazole derivatives, triazole derivatives, phenazine derivatives, acridine derivatives, benzofuran derivatives, benzimidazole derivatives, and thiophene derivatives. These hole transport materials can be used alone or as a mixture of two or more. In addition, the following polymer charge transport materials can be used. A polymer having a carbazole ring such as poly-N-vinylcarbazole, a polymer having a hydrazone structure exemplified in JP-A-57-78402, and a polysilylene heavy exemplified in JP-A-63-285552 A polymer having a triarylamine structure exemplified in JP-A-7-325409. These polymer charge transport materials can be used alone or as a mixture of two or more.

電荷発生層40aを形成する方法としては、真空薄膜作製法や、溶液分散系からのキャスティング法などが知られている。前者の方法には、真空蒸着法、グロー放電分解法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、CVD法などが用いられ、上述した無機系材料、有機系材料を良好に形成することができる。また、キャスティング法によって電荷発生層を設けるには、それを次のようにして形成することができる。即ち、上述した無機系もしくは有機系電荷発生物質を必要に応じてバインダー樹脂と共にテトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロエタン、ブタノンなどの溶媒を用いてボールミル、アトライター、サンドミルなどにより分散する。そして、分散液を適度に希釈して塗布するのである。この塗布については、浸漬塗工法、スプレーコート法、ビードコート法などを用いればよい。
以上のようにして設けられる電荷発生層40aの膜厚は、0.01〜5[μm]程度が適当であり、好ましくは0.05〜2[μm]である。
Known methods for forming the charge generation layer 40a include a vacuum thin film fabrication method and a casting method from a solution dispersion system. For the former method, vacuum deposition method, glow discharge decomposition method, ion plating method, sputtering method, reactive sputtering method, CVD method, etc. are used, and the above-mentioned inorganic materials and organic materials should be formed satisfactorily. Can do. Further, in order to provide the charge generation layer by the casting method, it can be formed as follows. That is, the inorganic or organic charge generating material described above is dispersed by a ball mill, attritor, sand mill or the like using a solvent such as tetrahydrofuran, cyclohexanone, dioxane, dichloroethane, or butanone together with a binder resin as necessary. Then, the dispersion is appropriately diluted and applied. For this application, a dip coating method, a spray coating method, a bead coating method, or the like may be used.
The thickness of the charge generation layer 40a provided as described above is suitably about 0.01 to 5 [μm], preferably 0.05 to 2 [μm].

電荷輸送層40bについては、電荷輸送成分とバインダー成分を主成分とする混合物ないし共重合体を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することによって形成することができる。その膜厚は、5〜50[μm]程度が適当であり、解像力が要求される場合には5〜30[μm]程度が適当である。   The charge transport layer 40b can be formed by dissolving or dispersing a mixture or copolymer mainly composed of a charge transport component and a binder component in an appropriate solvent, and applying and drying the mixture. The film thickness is suitably about 5 to 50 [μm], and about 5 to 30 [μm] is appropriate when resolving power is required.

電荷輸送層40bに用いるバインダー成分としては、次の高分子化合物を例示することができる。即ち、ポリスチレン、スチレン/アクリロニトリル共重合体、スチレン/ブタジエン共重合体、スチレン/無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂などの熱可塑性又は熱硬化性樹脂などである。これらの高分子化合物を単独または2種以上の混合物として用いたり、電荷輸送物質と共重合化して用いたりすることができる。   Examples of the binder component used for the charge transport layer 40b include the following polymer compounds. That is, polystyrene, styrene / acrylonitrile copolymer, styrene / butadiene copolymer, styrene / maleic anhydride copolymer, polyester, polyvinyl chloride, vinyl chloride / vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polyvinylidene chloride, Thermoplastics such as polyarylate resin, polycarbonate, cellulose acetate resin, ethyl cellulose resin, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl toluene, acrylic resin, silicone resin, fluororesin, epoxy resin, melamine resin, urethane resin, phenol resin, alkyd resin, or For example, a thermosetting resin. These polymer compounds can be used alone or as a mixture of two or more kinds, or can be used after being copolymerized with a charge transport material.

電荷輸送物質として用いることが可能な材料には、上述の低分子型の電子輸送物質、正孔輸送物質、高分子電荷輸送物質も含まれる。また、必要に応じて適当な酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤、低分子電荷輸送物質などの低分子化合物やレベリング剤を添加することも可能である。低分子型の電荷輸送物質を用いる場合、この使用量は高分子化合物100重量部に対して20〜200重量部、好ましくは50〜100重量部程度が好ましい。また、高分子電荷輸送物質を用いる場合、電荷輸送成分100重量部に対して樹脂成分が0〜500重量部程度の割合で共重合された材料が好ましく用いられる。   Examples of the material that can be used as the charge transport material include the above-described low molecular electron transport materials, hole transport materials, and polymer charge transport materials. Moreover, it is also possible to add an appropriate antioxidant, a plasticizer, a lubricant, a UV absorber, a low molecular compound such as a low molecular charge transport material, or a leveling agent as necessary. When a low molecular charge transport material is used, the amount used is 20 to 200 parts by weight, preferably about 50 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of the polymer compound. When a polymer charge transport material is used, a material in which the resin component is copolymerized at a ratio of about 0 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the charge transport component is preferably used.

電荷輸送層塗工液を調製する際に使用可能な分散溶媒としては、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ジオキサン、テトラヒドロフラン、エチルセロソルブなどのエーテル類、トルエン、キシレンなどの芳香族類、クロロベンゼン、ジクロロメタンなどのハロゲン類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類など挙げることができる。これらの化合物は単独または2種以上の混合物として用いることが出来る。低分子化合物の使用量は、高分子化合物100重量部に対して0.1〜200重量部、好ましくは、0.1〜30重量部、レベリング剤の使用量は、高分子化合物100重量部に対して0.001〜5重量部程度が適当である。   Dispersing solvents that can be used in preparing the charge transport layer coating solution include ketones such as methyl ethyl ketone, acetone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone, ethers such as dioxane, tetrahydrofuran, and ethyl cellosolve, and aromatics such as toluene and xylene. Group, halogens such as chlorobenzene and dichloromethane, and esters such as ethyl acetate and butyl acetate. These compounds can be used alone or as a mixture of two or more. The amount of the low molecular compound used is 0.1 to 200 parts by weight, preferably 0.1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer compound, and the amount of the leveling agent used is 100 parts by weight of the polymer compound. On the other hand, about 0.001 to 5 parts by weight is appropriate.

フィラー補強電荷輸送層40cは、少なくとも電荷輸送成分とバインダー樹脂成分とフィラーとを含み、電荷輸送性と機械的耐性を併せ持つ。また、上述の電荷輸送層を2層以上に機能分離した表面層としても機能する。   The filler-reinforced charge transport layer 40c includes at least a charge transport component, a binder resin component, and a filler, and has both charge transport properties and mechanical resistance. It also functions as a surface layer in which the above charge transport layer is functionally separated into two or more layers.

フィラー補強電荷輸送層40cに用いられるフィラー材料としては、無機材料、シリカ、酸化チタン、アルミナなどが挙げられる。これらを2種類以上混合して用いてもよい。塗工液および塗工膜中の分散性向上を図るべく、表面処理剤によるフィラー表面の改質を施してもよい。フィラー材料については、電荷輸送物質や結着樹脂などと混合した溶媒等中で、適当な分散機によって分散せしめることができる。また、フィラー材料の一次粒径の平均は、0.01〜0.8[μm]であることが、電荷輸送層の透過率や耐摩耗性の点から好ましい。フィラー材料を分散せしめた溶液の塗工方法としては、浸漬法、スプレー塗工法、リングコート法、ロールコータ法、グラビア塗工法、ノズルコート法、スクリーン印刷法などを用いることができる。フィラー補強電荷輸送層40cの膜厚は、0.5[μm]以上であることが好まく、より好ましくは2[μm]以上がよい。   Examples of the filler material used for the filler-reinforced charge transport layer 40c include inorganic materials, silica, titanium oxide, and alumina. Two or more of these may be mixed and used. In order to improve the dispersibility in the coating liquid and the coating film, the filler surface may be modified with a surface treatment agent. The filler material can be dispersed by a suitable disperser in a solvent mixed with a charge transport material or a binder resin. The average primary particle diameter of the filler material is preferably 0.01 to 0.8 [μm] from the viewpoint of the transmittance and wear resistance of the charge transport layer. As a coating method of the solution in which the filler material is dispersed, a dipping method, a spray coating method, a ring coating method, a roll coater method, a gravure coating method, a nozzle coating method, a screen printing method, or the like can be used. The film thickness of the filler-reinforced charge transport layer 40c is preferably 0.5 [μm] or more, more preferably 2 [μm] or more.

導電性支持体と感光層との間には、下引き層を設けてもよい。この下引き層は、一般には樹脂を主成分とする。この樹脂については、溶媒中に分散せしめた分散液の状態で電荷輸送層40bに塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂を用いることが望ましい。かかる樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂などが挙げられる。
上記下引き層には、モアレ抑制や残留電位の低減化を図るべく、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物の微粉末顔料を加えてもよい。また、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤などを使用することもできる。この他、Al2O3を陽極酸化にて設けたものや、ポリパラキシリレン(パリレン)等の有機物あるいは、SiO2、SnO2、TiO2、ITO、CeO2等の無機物を真空薄膜作成法にて設けたものも使用可能である。下引き層の膜厚は0[μm]よりも厚く20[μm]以下が適当であり、好ましくは1〜10[μm]である。
An undercoat layer may be provided between the conductive support and the photosensitive layer. This undercoat layer generally contains a resin as a main component. With regard to this resin, it is desirable to use a resin having high solvent resistance with respect to a general organic solvent, considering that the resin is applied to the charge transport layer 40b in a state of dispersion dispersed in a solvent. Examples of such resins include water-soluble resins such as polyvinyl alcohol, casein, and sodium polyacrylate, alcohol-soluble resins such as copolymer nylon and methoxymethylated nylon, polyurethane, melamine resin, phenol resin, alkyd-melamine resin, epoxy resin, and the like. And a curable resin that forms a three-dimensional network structure.
To the undercoat layer, a fine powder pigment of a metal oxide such as titanium oxide, silica, alumina, zirconium oxide, tin oxide, or indium oxide may be added in order to suppress moire and reduce the residual potential. Moreover, a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a chromium coupling agent, etc. can also be used. In addition, and those provided with Al2O3 at anodic oxidation, organic materials such as polyparaxylylene (parylene) or provided SiO 2, SnO 2, TiO 2 , ITO, an inorganic material such as CeO 2 by a vacuum thin-film forming method Can also be used. The thickness of the undercoat layer is suitably larger than 0 [μm] and not more than 20 [μm], preferably 1 to 10 [μm].

これまで説明した各層には、耐環境性の改善のため、とりわけ、感度低下、残留電位の上昇を防止する目的で、酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤、低分子電荷輸送物質、レベリング剤を添加してもよい。
各層に添加することが可能な酸化防止剤としては、次に掲げるものを例示することができる。
(a)フェノール系化合物
2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、n−オクタデシル−3−(4’−ヒドロキシ−3’、5’−ジ−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−[メチレン−3−(3’、5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ビス[3,3’−ビス(4’−ヒドロキシ−3’−t−ブチルフェニル)ブチリックアッシド]クリコ−ルエステル、トコフェロール類など。
(b)パラフェニレンジアミン類
N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N、N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N、N’−ジ−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N、N’−ジメチル−N、N’−ジ−t−ブチル−p−フェニレンジアミンなど。
(c)ハイドロキノン類
2,5−ジ−t−オクチルハイドロキノン、2,6−ジドデシルハイドロキノン、2−ドデシルハイドロキノン、2−ドデシル−5−クロロハイドロキノン、2−t−オクチル−5−メチルハイドロキノン、2−(2−オクタデセニル)−5−メチルハイドロキノンなど。
(d)有機硫黄化合物類
ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−3,3’−チオジプロピオネートなど。
(e)有機燐化合物類
トリフェニルホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、トリ(ジノニルフェニル)ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ(2,4−ジブチルフェノキシ)ホスフィンなど。
Each layer described so far has an antioxidant, a plasticizer, a lubricant, an ultraviolet absorber, a low molecular charge transport material, in order to improve the environmental resistance, in order to prevent a decrease in sensitivity and an increase in residual potential, A leveling agent may be added.
The following can be illustrated as antioxidant which can be added to each layer.
(A) Phenol compound 2,6-di-t-butyl-p-cresol, butylated hydroxyanisole, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, n-octadecyl-3- (4′- Hydroxy-3 ′, 5′-di-tert-butylphenol), 2,2′-methylene-bis- (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-methylene-bis- (4-ethyl-) 6-t-butylphenol), 4,4′-thiobis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-butylidenebis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), 1,1,3 -Tris- (2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxy Benzyl) benzene, te Lakis- [methylene-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate] methane, bis [3,3′-bis (4′-hydroxy-3′-t-butyl) Phenyl) butyric acid] cricol ester, tocopherols and the like.
(B) Paraphenylenediamines N-phenyl-N′-isopropyl-p-phenylenediamine, N, N′-di-sec-butyl-p-phenylenediamine, N-phenyl-N-sec-butyl-p-phenylene Diamine, N, N′-di-isopropyl-p-phenylenediamine, N, N′-dimethyl-N, N′-di-t-butyl-p-phenylenediamine and the like.
(C) Hydroquinones 2,5-di-t-octylhydroquinone, 2,6-didodecylhydroquinone, 2-dodecylhydroquinone, 2-dodecyl-5-chlorohydroquinone, 2-t-octyl-5-methylhydroquinone, 2 -(2-octadecenyl) -5-methylhydroquinone and the like.
(D) Organic sulfur compounds Dilauryl-3,3′-thiodipropionate, distearyl-3,3′-thiodipropionate, ditetradecyl-3,3′-thiodipropionate, and the like.
(E) Organic phosphorus compounds Triphenylphosphine, tri (nonylphenyl) phosphine, tri (dinonylphenyl) phosphine, tricresylphosphine, tri (2,4-dibutylphenoxy) phosphine and the like.

各層に添加することができる可塑剤としては、次に掲げるものを例示することができる。
(a)リン酸エステル系可塑剤
リン酸トリフェニル、リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル、リン酸オクチルジフェニル、リン酸トリクロルエチル、リン酸クレジルジフェニル、リン酸トリブチル、リン酸トリ−2−エチルヘキシル、リン酸トリフェニルなど。
(b)フタル酸エステル系可塑剤
フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル、フタル酸ジイソオクチル、フタル酸ジ−n−オクチル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ジトリデシル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ブチルラウリル、フタル酸メチルオレイル、フタル酸オクチルデシル、フマル酸ジブチル、フマル酸ジオクチルなど。
(c)芳香族カルボン酸エステル系可塑剤
トリメリット酸トリオクチル、トリメリット酸トリ−n−オクチル、オキシ安息香酸オクチルなど。
(d)脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤
アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジ−n−ヘキシル、アジピン酸ジ−2−エチルヘキシル、アジピン酸ジ−n−オクチル、アジピン酸−n−オクチル−n−デシル、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸ジカプリル、アゼライン酸ジ−2−エチルヘキシル、セバシン酸ジメチル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジ−n−オクチル、セバシン酸ジ−2−エチルヘキシル、セバシン酸ジ−2−エトキシエチル、コハク酸ジオクチル、コハク酸ジイソデシル、テトラヒドロフタル酸ジオクチル、テトラヒドロフタル酸ジ−n−オクチルなど。
(e)脂肪酸エステル誘導体
オレイン酸ブチル、グリセリンモノオレイン酸エステル、アセチルリシノール酸メチル、ペンタエリスリトールエステル、ジペンタエリスリトールヘキサエステル、トリアセチン、トリブチリンなど。
(f)オキシ酸エステル系可塑剤
アセチルリシノール酸メチル、アセチルリシノール酸ブチル、ブチルフタリルブチルグリコレート、アセチルクエン酸トリブチルなど。
(g)エポキシ可塑剤
エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシステアリン酸デシル、エポキシステアリン酸オクチル、エポキシステアリン酸ベンジル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジデシルなど。
(h)二価アルコールエステル系可塑剤
ジエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジ−2−エチルブチラートなど。
(i)含塩素可塑剤
塩素化パラフィン、塩素化ジフェニル、塩素化脂肪酸メチル、メトキシ塩素化脂肪酸メチルなど。
(j)ポリエステル系可塑剤
ポリプロピレンアジペート、ポリプロピレンセバケート、ポリエステル、アセチル化ポリエステルなど。
(k)スルホン酸誘導体
p−トルエンスルホンアミド、o−トルエンスルホンアミド、p−トルエンスルホンエチルアミド、o−トルエンスルホンエチルアミド、トルエンスルホン−N−エチルアミド、p−トルエンスルホン−N−シクロヘキシルアミドなど。
(l)クエン酸誘導体
クエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリ−2−エチルヘキシル、アセチルクエン酸−n−オクチルデシルなど。
(m)その他
ターフェニル、部分水添ターフェニル、ショウノウ、2−ニトロジフェニル、ジノニルナフタリン、アビエチン酸メチルなど。
The following can be illustrated as a plasticizer which can be added to each layer.
(A) Phosphate ester plasticizer Triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, trioctyl phosphate, octyl diphenyl phosphate, trichloroethyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, tributyl phosphate, tri-2-ethylhexyl phosphate, Triphenyl phosphate etc.
(B) Phthalate ester plasticizers Dimethyl phthalate, diethyl phthalate, diisobutyl phthalate, dibutyl phthalate, diheptyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, diisooctyl phthalate, di-n-octyl phthalate, phthalate Dinonyl acid, diisononyl phthalate, diisodecyl phthalate, diundecyl phthalate, ditridecyl phthalate, dicyclohexyl phthalate, butyl benzyl phthalate, butyl lauryl phthalate, methyl oleyl phthalate, octyl decyl phthalate, dibutyl fumarate, dioctyl fumarate Such.
(C) Aromatic carboxylic acid ester plasticizers Trioctyl trimellitic acid, tri-n-octyl trimellitic acid, octyl oxybenzoate, and the like.
(D) Aliphatic dibasic ester plasticizer dibutyl adipate, di-n-hexyl adipate, di-2-ethylhexyl adipate, di-n-octyl adipate, adipic acid n-octyl-n-decyl , Diisodecyl adipate, dicapryl adipate, di-2-ethylhexyl azelate, dimethyl sebacate, diethyl sebacate, dibutyl sebacate, di-n-octyl sebacate, di-2-ethylhexyl sebacate, di-2 sebacate -Ethoxyethyl, dioctyl succinate, diisodecyl succinate, dioctyl tetrahydrophthalate, di-n-octyl tetrahydrophthalate and the like.
(E) Fatty acid ester derivatives butyl oleate, glycerin monooleate, methyl acetylricinoleate, pentaerythritol ester, dipentaerythritol hexaester, triacetin, tributyrin and the like.
(F) Oxyacid ester plasticizers Methyl acetyl ricinoleate, butyl acetyl ricinoleate, butyl phthalyl butyl glycolate, tributyl acetyl citrate and the like.
(G) Epoxy plasticizer Epoxidized soybean oil, epoxidized linseed oil, butyl epoxy stearate, decyl epoxy stearate, octyl epoxy stearate, benzyl epoxy stearate, dioctyl epoxy hexahydrophthalate, didecyl epoxy hexahydrophthalate, etc. .
(H) Dihydric alcohol ester plasticizers such as diethylene glycol dibenzoate and triethylene glycol di-2-ethylbutyrate.
(I) Chlorinated plasticizer Chlorinated paraffin, chlorinated diphenyl, chlorinated fatty acid methyl, methoxychlorinated fatty acid methyl and the like.
(J) Polyester plasticizer Polypropylene adipate, polypropylene sebacate, polyester, acetylated polyester and the like.
(K) Sulfonic acid derivatives p-toluenesulfonamide, o-toluenesulfonamide, p-toluenesulfoneethylamide, o-toluenesulfoneethylamide, toluenesulfone-N-ethylamide, p-toluenesulfone-N-cyclohexylamide and the like.
(L) Citric acid derivatives Triethyl citrate, triethyl acetylcitrate, tributyl citrate, tributyl acetylcitrate, tri-2-ethylhexyl acetylcitrate, acetylcitrate-n-octyldecyl, and the like.
(M) Others Terphenyl, partially hydrogenated terphenyl, camphor, 2-nitrodiphenyl, dinonylnaphthalene, methyl abietate and the like.

各層に添加することができる滑剤としては、次に掲げるものを例示することができる。
(a)炭化水素系化合物
流動パラフィン、パラフィンワックス、マイクロワックス、低重合ポリエチレンなど。
(b)脂肪酸系化合物
ラウリン酸、ミリスチン酸、パルチミン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸など。
(c)脂肪酸アミド系化合物
ステアリルアミド、パルミチルアミド、オレインアミド、メチレンビスステアロアミド、エチレンビスステアロアミドなど。
(d)エステル系化合物
脂肪酸の低級アルコールエステル、脂肪酸の多価アルコールエステル、脂肪酸ポリグリコールエステルなど。
(e)アルコール系化合物
セチルアルコール、ステアリルアルコール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリグリセロールなど。
(f)金属石けん
ステアリン酸鉛、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムなど。
(g)天然ワックス
カルナバロウ、カンデリラロウ、蜜ロウ、鯨ロウ、イボタロウ、モンタンロウなど。
(h)その他
シリコーン化合物、フッ素化合物など。
The following can be illustrated as a lubricant which can be added to each layer.
(A) Hydrocarbon compounds Liquid paraffin, paraffin wax, microwax, low-polymerized polyethylene and the like.
(B) Fatty acid compounds Lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid, behenic acid and the like.
(C) Fatty acid amide compounds Stearylamide, palmitylamide, oleinamide, methylenebisstearamide, ethylenebisstearamide and the like.
(D) Ester compounds Lower alcohol esters of fatty acids, polyhydric alcohol esters of fatty acids, fatty acid polyglycol esters, and the like.
(E) Alcohol compounds Cetyl alcohol, stearyl alcohol, ethylene glycol, polyethylene glycol, polyglycerol and the like.
(F) Metal soap Lead stearate, cadmium stearate, barium stearate, calcium stearate, zinc stearate, magnesium stearate and the like.
(G) Natural wax Carnauba wax, candelilla wax, beeswax, whale wax, ivotaro, montan wax and the like.
(H) Others Silicone compounds, fluorine compounds, etc.

各層に添加することができる紫外線吸収剤としては、次に掲げるものを例示することができる。
(a)ベンゾフェノン系
2−ヒドロキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2’、4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,2’、4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ4−メトキシベンゾフェノンなど。
(b)サルシレート系
フェニルサルシレート、2,4ジ−t−ブチルフェニル3,5−ジ−t−ブチル4ヒドロキシベンゾエートなど。
(c)ベンゾトリアゾール系
(2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、(2’−ヒドロキシ5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、(2’−ヒドロキシ5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、(2’−ヒドロキシ3’−ターシャリブチル5’−メチルフェニル)5−クロロベンゾトリアゾール
(d)シアノアクリレート系
エチル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート、メチル2−カルボメトキシ3(パラメトキシ)アクリレートなど。
(e)クエンチャー(金属錯塩系)
ニッケル(2,2’チオビス(4−t−オクチル)フェノレート)ノルマルブチルアミン、ニッケルジブチルジチオカルバメート、ニッケルジブチルジチオカルバメート、コバルトジシクロヘキシルジチオホスフェートなど。
(f)HALS(ヒンダードアミン)
ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、1−[2−〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕エチル]−4−〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕−2,2,6,6−テトラメチルピリジン、8−ベンジル−7,7,9,9−テトラメチル−3−オクチル−1,3,8−トリアザスピロ〔4,5〕ウンデカン−2,4−ジオン、4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンなど。
The following can be illustrated as a ultraviolet absorber which can be added to each layer.
(A) Benzophenone series 2-hydroxybenzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2,2 ′, 4-trihydroxybenzophenone, 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4- Such as methoxybenzophenone.
(B) Salsylates Phenyl salsylates, 2,4 di-t-butylphenyl 3,5-di-t-butyl 4-hydroxybenzoate, and the like.
(C) Benzotriazole series (2′-hydroxyphenyl) benzotriazole, (2′-hydroxy5′-methylphenyl) benzotriazole, (2′-hydroxy5′-methylphenyl) benzotriazole, (2′-hydroxy3) '-Tertiarybutyl 5'-methylphenyl) 5-chlorobenzotriazole (d) cyanoacrylate type ethyl-2-cyano-3,3-diphenyl acrylate, methyl 2-carbomethoxy 3 (paramethoxy) acrylate, and the like.
(E) Quencher (metal complex)
Nickel (2,2′thiobis (4-t-octyl) phenolate) normal butylamine, nickel dibutyldithiocarbamate, nickel dibutyldithiocarbamate, cobalt dicyclohexyldithiophosphate and the like.
(F) HALS (hindered amine)
Bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate, 1- [2- [3- (3 5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxy] ethyl] -4- [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxy] -2,2,6 6-tetramethylpyridine, 8-benzyl-7,7,9,9-tetramethyl-3-octyl-1,3,8-triazaspiro [4,5] undecane-2,4-dione, 4-benzoyloxy- 2,2,6,6-tetramethylpiperidine and the like.

先に示した図3において、本実施形態に係る複写機は、現像器61の現像スリーブ65に現像バイアスを印加する電圧印加手段たる図示しない現像バイアス電源を備えている。また、帯電器60の回転帯電部材たる帯電ローラに帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加手段たる図示しない帯電バイアス電源も備えている。これら電源のうち、現像バイアス電源は、現像スリーブ65に直流成分だけからなる直流現像バイアスを供給するように構成されている。一方、帯電バイアス電源は、帯電ローラに少なくとも交流成分を含む交流帯電バイアスを供給するように構成されている。本複写機では、交流方式の帯電と、直流方式の現像との組合せを採用しているのである。かかる構成では、先に図1に示したように、フィラー補強電荷輸送層40cの膜削れによる感光体40の劣化を抑えることができる。   As shown in FIG. 3, the copying machine according to the present embodiment includes a developing bias power source (not shown) as a voltage applying unit that applies a developing bias to the developing sleeve 65 of the developing device 61. Further, a charging bias power source (not shown) as charging bias applying means for applying a charging bias to a charging roller as a rotating charging member of the charger 60 is also provided. Among these power sources, the development bias power source is configured to supply the developing sleeve 65 with a DC developing bias consisting of only a DC component. On the other hand, the charging bias power source is configured to supply an AC charging bias including at least an AC component to the charging roller. This copier employs a combination of AC charging and DC developing. In such a configuration, as shown in FIG. 1, deterioration of the photoreceptor 40 due to film scraping of the filler-reinforced charge transport layer 40c can be suppressed.

次に、本発明の特徴部分である。ハット画像を抑制するための構成及び動作について説明する。
本実施形態においては、現像スリーブ65と感光体40とが連れ回り方向へ駆動し、かつ、現像スリーブ65の線速が感光体40の線速よりも速く設定されているので、現像ニップでは現像スリーブ65上の現像剤が感光体40の表面を追い越すような状況になる。このような状況においては、画像部を通過した現像剤がその画像部に対して先端側に隣接する非画像部と対向する事態が生じる。この場合、画像部通過時に現像剤穂先部へ移動した電荷が現像剤穂先部に保持されたまま、その現像剤穂先部が非画像部と対向することになる。これにより、現像剤穂先部の電荷量に応じて、その非画像部に形成される電界が変化する。
Next, it is a characteristic part of the present invention. A configuration and operation for suppressing a hat image will be described.
In the present embodiment, the developing sleeve 65 and the photosensitive member 40 are driven in the rotational direction, and the linear velocity of the developing sleeve 65 is set to be higher than the linear velocity of the photosensitive member 40. The developer on the sleeve 65 passes over the surface of the photoreceptor 40. In such a situation, a situation occurs in which the developer that has passed through the image portion faces a non-image portion adjacent to the image portion on the front end side. In this case, the developer tip portion faces the non-image portion while the charge that has moved to the developer tip portion while passing through the image portion is held in the developer tip portion. Thereby, the electric field formed in the non-image part changes according to the charge amount of the developer tip.

図6は、現像剤穂先部が非画像部に対向したときに形成される電界と現像剤穂先部の電荷量との関係を表したグラフである。
図6に示すように、非画像部に対向した現像剤穂先部の電荷量が所定値Q0以下であれば、非画像部に形成される電界は、トナーが現像スリーブ65側へ向かう方向の電界(以下、「逆現像方向電界」という。)となる。この場合、現像剤穂先部に付着したトナーが非画像部へ移動することはない。しかし、非画像部に対向した現像剤穂先部の電荷量が所定値Q0を越えている場合、非画像部に形成される電界は、現像方向電界となり、現像剤穂先部に付着したトナーが非画像部へ移動してしまう。その結果、ハット画像となるトナーが非画像部に付着し、ハット画像が発生する。よって、ハット画像の発生を防止するには、画像部を通過した現像剤穂先部の電荷量をいかにして所定値Q0以下となるようにするかが重要となる。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the electric field formed when the developer tip portion faces the non-image portion and the charge amount of the developer tip portion.
As shown in FIG. 6, if the charge amount of the developer tip facing the non-image portion is equal to or less than a predetermined value Q 0 , the electric field formed in the non-image portion is in the direction in which the toner moves toward the developing sleeve 65. An electric field (hereinafter referred to as “reverse development direction electric field”). In this case, the toner adhering to the developer tip does not move to the non-image portion. However, when the charge amount of the developer tip facing the non-image part exceeds the predetermined value Q 0 , the electric field formed in the non-image part becomes a development direction electric field, and the toner attached to the developer tip part is It moves to the non-image part. As a result, the toner that becomes a hat image adheres to the non-image portion, and a hat image is generated. Therefore, in order to prevent the generation of a hat image, it is important how to reduce the charge amount of the developer tip that has passed through the image portion to a predetermined value Q 0 or less.

図7は、現像剤が画像部から非画像部へと移動したときの現像剤の電荷量変化を表したものである。
感光体40の画像部に対向する現像剤には、トナーが感光体40へ向かう方向の現像方向電界が働くので、その影響により、図7に示すように、現像剤穂先部にトナーと同極性の電荷が移動する。磁性キャリアの抵抗が低い場合や、現像剤穂先部が画像部と対向する時間が長い場合ほど、多くの電荷が現像剤穂先部へ移動する。このときに移動する電荷量Q[C/m2]は、磁性キャリアの体積抵抗率をρ[Ω・m]とし、磁性キャリアの誘電率をε[F/m]とし、感光体40と現像スリーブ65との間隔(現像ギャップ)をd[m]とし、現像ポテンシャルをV1[V]とし、現像剤穂先部が画像部と対向する時間t[sec]としたとき、下記の数2に示す式から求めることができる。

Figure 0005081402
FIG. 7 shows the change in the charge amount of the developer when the developer moves from the image area to the non-image area.
The developer facing the image portion of the photoconductor 40 is subjected to a developing direction electric field in the direction in which the toner is directed to the photoconductor 40. As a result, as shown in FIG. The electric charge moves. As the resistance of the magnetic carrier is lower, or as the time during which the developer tip is opposed to the image portion is longer, more charges move to the developer tip. The charge amount Q [C / m 2 ] moved at this time is such that the volume resistivity of the magnetic carrier is ρ [Ω · m], the dielectric constant of the magnetic carrier is ε [F / m], and the photosensitive member 40 and the development When the distance from the sleeve 65 (development gap) is d [m], the development potential is V1 [V], and the developer tip is the time t [sec] facing the image area, the following formula 2 is shown. It can be obtained from the formula.
Figure 0005081402

そして、現像剤穂先部の電荷量と非画像部に形成される電界との関係より、非画像部に形成される電界が現像方向電界とならないための条件は、下記の数3に示すとおりである。なお、現像剤穂先部が画像部と対向する時間tの最大値は、現像剤穂先部が感光体40と接触している時間T[sec]であり、この時間Tは、現像剤が感光体40に接触する感光体表面移動方向長さNip[m]を、現像スリーブ65の線速Vr[m/sec]で除した値(Nip/Vr)から求められる。ここでは、現像剤穂先部が画像部と対向する時間tとして、Nip/Vrの値を用いた。

Figure 0005081402
From the relationship between the charge amount of the developer tip and the electric field formed in the non-image portion, the condition for preventing the electric field formed in the non-image portion from becoming the developing direction electric field is as shown in the following Equation 3. is there. The maximum value of the time t when the developer tip is facing the image portion is the time T [sec] when the developer tip is in contact with the photoconductor 40. This time T is the time when the developer is on the photoconductor. 40 is obtained from a value (Nip / Vr) obtained by dividing the length Nip [m] in the moving direction of the photosensitive member surface contacting 40 by the linear velocity Vr [m / sec] of the developing sleeve 65. Here, the value of Nip / Vr was used as the time t during which the developer tip portion faces the image portion.
Figure 0005081402

また、非画像部に対向した現像剤穂先部の電荷が逆現像方向電界によって現像スリーブ65側へ移動することを考慮すると、上記数3に示した式から、下記の数4に示す式が得られる。すなわち、下記の数4に示す式を満たせば、画像部を通過した現像剤穂先部が非画像部に対向したときに、その現像剤穂先部と非画像部との間に現像方向電界が形成されることがなくなる。この結果は、順方向現像方式だけでなく、カウンター方向現像方式にも当てはまる。

Figure 0005081402
Considering that the charge at the developer tip facing the non-image portion moves to the developing sleeve 65 side by the electric field in the reverse development direction, the following equation (4) is obtained from the equation (3). It is done. That is, if the expression shown in the following equation 4 is satisfied, a developing direction electric field is formed between the developer tip portion and the non-image portion when the developer tip portion that has passed through the image portion faces the non-image portion. It will not be done. This result applies not only to the forward development method but also to the counter development method.
Figure 0005081402

ここで、画像部に対して先端側に隣接する非画像部の感光体表面移動方向Aの長さが、画像部と非画像部との境界でのエッジ効果が発生する領域の感光体表面移動方向Aの長さの1/eであるδ[m]未満である場合、その非画像部全域でエッジ効果による強い逆方向電界が形成される。そのため、画像部先端領域の露光量が通常時の露光量であっても、その非画像部と現像剤穂先部との間には現像方向電界が形成されず、ハット画像が発生することがない。したがって、画像部に対して先端側に隣接する非画像部の感光体表面移動方向Aの長さがδ[m]未満である場合には、露光量を制御する必要はない。しかし、画像部に対して先端側に隣接する非画像部の感光体表面移動方向Aの長さがδ[m]以上である場合、その非画像部のうち画像部先端から感光体表面移動方向下流側へδ[m]以上離れた領域では、上述したような露光量を制御しないとその領域と現像剤穂先部との間で現像方向電界が形成され、ハット画像が発生するおそれがある。よって、本実施形態では、画像部に対して先端側に隣接する非画像部の感光体表面移動方向Aの長さがδ[m]以上である場合にだけ露光量を制御する。なお、画像部に対して先端側に隣接する非画像部の感光体表面移動方向Aの長さがδ[m]以上であるか否かに関わらず、露光量を制御するようにしてもよい。   Here, the length of the non-image portion adjacent to the image portion on the front end side in the moving direction A of the photoconductor surface is the movement of the photoconductor surface in the region where the edge effect occurs at the boundary between the image portion and the non-image portion. When it is less than δ [m] which is 1 / e of the length in the direction A, a strong reverse electric field is formed in the entire non-image area due to the edge effect. For this reason, even if the exposure amount of the image region tip region is a normal exposure amount, a developing direction electric field is not formed between the non-image portion and the developer tip, and a hat image is not generated. . Therefore, when the length of the non-image portion adjacent to the front end side with respect to the image portion in the photosensitive member surface movement direction A is less than δ [m], it is not necessary to control the exposure amount. However, when the length of the non-image portion adjacent to the leading end side with respect to the image portion in the photosensitive member surface moving direction A is δ [m] or more, among the non-image portions, from the leading end of the image portion to the photosensitive member surface moving direction. In an area separated by δ [m] or more downstream, if the exposure amount as described above is not controlled, a developing direction electric field is formed between the area and the developer tip, and a hat image may be generated. Therefore, in the present embodiment, the exposure amount is controlled only when the length of the non-image portion adjacent to the leading end side with respect to the image portion in the photoreceptor surface movement direction A is δ [m] or more. Note that the exposure amount may be controlled regardless of whether or not the length of the non-image portion adjacent to the front end side with respect to the image portion in the photosensitive member surface movement direction A is δ [m] or more. .

上述した数値δは、画像部に形成される電界と非画像部に形成される電界とによって決まる値であり、次のような計算により求めることができる。
図8にように二次元平面に現像スリーブと感光体を配置し、それぞれ感光体表面には潜像電荷密度分布を与え、現像スリーブには印加される電圧を与え、現像スリーブと感光体との間の電場を計算する。この電場の計算手法は、差分法によりポアソン方程式を解き電場を計算する手法をとる。この手法の詳細は、「電界解析による現像・転写プロセスのシミュレーション」(門永雅史、栗林夏城、仲野正雄:電子写真技術のシミュレーションに関する講習会、日本機械学会、p33、2005)に記載されている。また、潜像電荷密度分布の計算手法は、「放電場解析による帯電・線像形成プロセスのシミュレーション」(渡辺好夫:電子写真技術のシミュレーションに関する講習会、日本機械学会、p19、2005)に記載されている手法を用いる。このようにして求めた感光体表面の電界の一例を図9に示す。
The numerical value δ described above is a value determined by the electric field formed in the image portion and the electric field formed in the non-image portion, and can be obtained by the following calculation.
As shown in FIG. 8, the developing sleeve and the photosensitive member are arranged in a two-dimensional plane, the latent image charge density distribution is applied to the surface of the photosensitive member, the applied voltage is applied to the developing sleeve, and the developing sleeve and the photosensitive member are Calculate the electric field between. The electric field calculation method is a method of calculating the electric field by solving the Poisson equation by the difference method. Details of this method are described in "Simulation of development / transfer process by electric field analysis" (Masashi Kadenaga, Natsuki Kuribayashi, Masao Nakano: Workshop on simulation of electrophotographic technology, Japan Society of Mechanical Engineers, p33, 2005). Yes. The calculation method of the latent image charge density distribution is described in “Simulation of charging / line image formation process by discharge field analysis” (Yoshio Watanabe: Workshop on simulation of electrophotographic technology, Japan Society of Mechanical Engineers, p19, 2005). The method is used. An example of the electric field on the surface of the photoreceptor thus obtained is shown in FIG.

数値δは、図9に示す通り、感光体表面上の電界が現像方向電界から逆現像方向電界へと変わる地点すなわち電界がゼロとなる地点から、逆現像電界のピーク値と画像部先端から十分に離れた位置での逆現像電界との差が1/eとなる地点までの距離として求められる。本発明者らが用いた画像形成装置の標準条件において、数値δは70[μm]であった。なお、数値δは、潜像電荷分布、現像バイアス、現像スリーブ65と感光体40との距離などによって変わる値である。   As shown in FIG. 9, the numerical value δ is sufficiently large from the point where the electric field on the surface of the photoreceptor changes from the developing direction electric field to the reverse developing direction electric field, that is, the point where the electric field becomes zero, from the peak value of the reverse developing electric field and the image portion front. The distance to the point at which the difference from the reverse development electric field at a position far away is 1 / e is obtained. Under the standard conditions of the image forming apparatus used by the present inventors, the numerical value δ was 70 [μm]. The numerical value δ is a value that varies depending on the latent image charge distribution, the developing bias, the distance between the developing sleeve 65 and the photoreceptor 40, and the like.

〔評価試験1〕
本発明者らは、図2に示したプリンタ部100及び給紙装置200を備える評価試験機にて、順方向現像方式を採用し、ハット画像の評価試験(以下、「評価試験1」という。)を行った。本評価試験1の条件と評価結果は、下記の表1に示すとおりである。

Figure 0005081402
[Evaluation Test 1]
The present inventors employ a forward development system in an evaluation tester including the printer unit 100 and the paper feeding device 200 shown in FIG. 2 and are referred to as a hat image evaluation test (hereinafter referred to as “evaluation test 1”). ) The conditions and evaluation results of this evaluation test 1 are as shown in Table 1 below.
Figure 0005081402

本評価試験1においては、現像時間を感光体線速と現像スリーブ線速とを変えることにより制御した。
次に挙げる項目については、上記表1における各条件において同一とした。
・感光体40のフィラー補強電荷輸送層40cの厚み:5.0[μm]
・現像スリーブ直径:25[mm]
・現像スリーブ表面の十点平均粗さRz:10[μm]
・現像器61内の現像剤収容量:500[g]
・現像磁極によるスリーブ表面上の法線方向のピーク磁束密度:120[mT]
・現像ギャップ:350[μm]
・剤搬送量:45[mg/cm2
・磁性キャリアの重量平均粒径:35[μm]
・磁性キャリアに対するトナーの被覆率:60[%]
・トナーの体積平均粒径:7.5[μm]
In this evaluation test 1, the development time was controlled by changing the photosensitive member linear velocity and the developing sleeve linear velocity.
The following items were the same under the conditions in Table 1 above.
The thickness of the filler-reinforced charge transport layer 40c of the photoreceptor 40: 5.0 [μm]
・ Developing sleeve diameter: 25 [mm]
-Ten-point average roughness Rz of the developing sleeve surface: 10 [μm]
-Developer capacity in the developing device 61: 500 [g]
-Peak magnetic flux density in the normal direction on the sleeve surface by the developing magnetic pole: 120 [mT]
・ Development gap: 350 [μm]
Agent transport amount: 45 [mg / cm 2 ]
-Weight average particle diameter of magnetic carrier: 35 [μm]
-Toner coverage on magnetic carrier: 60 [%]
-Volume average particle diameter of toner: 7.5 [μm]

磁性キャリアの体積抵抗率については、次のようにして測定した。
電極間距離が1[mm]で表面積が2×4[cm2]である2つの電極を収容したフッ素樹脂からなる容器に磁性キャリアを充填し、両電極間に1000[V]の直流電圧を印加する。そして、ハイレジスタンスメーター4329A(横川ヒューレットパッカード社製4329A+LJK5HVLVWDQFHOHWHU)にて、直流抵抗を測定した。その後、得られた抵抗値から算出した体積抵抗率を磁性キャリアの体積抵抗率[Ω・cm]とした。
The volume resistivity of the magnetic carrier was measured as follows.
A container made of a fluororesin containing two electrodes having a distance between electrodes of 1 [mm] and a surface area of 2 × 4 [cm 2 ] is filled with a magnetic carrier, and a DC voltage of 1000 [V] is applied between both electrodes. Apply. Then, the direct current resistance was measured with a high resistance meter 4329A (4329A + LJK5HVLVWDQFHOHWHU manufactured by Yokogawa Hewlett-Packard Company). Thereafter, the volume resistivity calculated from the obtained resistance value was defined as the volume resistivity [Ω · cm] of the magnetic carrier.

磁性キャリアの誘電率については、次のようにして測定した。
電極が取り付けられた内径18[mm]の円筒状セルに磁性キャリアを入れ、セル内の磁性キャリアを厚さ0.65[mm]、直径18[mm]の円盤状に押し固めた状態で、TR−10C型誘電体損測定器(安藤電気株式会社)にて測定した。なお、周波数は1[kHz]、RATIOは11×10-9である。
The dielectric constant of the magnetic carrier was measured as follows.
In a state where a magnetic carrier is put into a cylindrical cell having an inner diameter of 18 [mm] to which an electrode is attached, and the magnetic carrier in the cell is pressed into a disk shape having a thickness of 0.65 [mm] and a diameter of 18 [mm], It measured with TR-10C type dielectric loss measuring device (Ando Electric Co., Ltd.). The frequency is 1 [kHz] and RATIO is 11 × 10 −9 .

トナー帯電量分布については、次のようにして測定した。
レーザードップラー速度計を使用したトナー粒子帯電量分布測定装置(Eスパートアナライザー:ホソカワミクロン株式会社製)を用いてトナー帯電量と粒径を測定し、帯電量分布を得る。
この測定方法の詳細について説明すると、まず、磁石で構成されている現像剤保持台に現像剤を保持させる。次いで、現像剤保持台に保持した現像剤を、エアーガン(窒素ガス)により、磁性キャリアとトナーとに分離して、トナー粒子のみを測定部に吸引導入する。測定部に吸引導入されたトナーは順次帯電量を計測され、トナーの帯電量分布を得る。得られた帯電量分布より、トナー帯電量と粒径との比がある範囲となる含有率を求める。
The toner charge amount distribution was measured as follows.
The toner charge amount and particle size are measured using a toner particle charge amount distribution measuring apparatus (E-Spart Analyzer: manufactured by Hosokawa Micron Corporation) using a laser Doppler velocimeter to obtain a charge amount distribution.
The details of this measuring method will be described. First, a developer is held on a developer holding stand formed of a magnet. Next, the developer held on the developer holding table is separated into a magnetic carrier and toner by an air gun (nitrogen gas), and only toner particles are sucked into the measuring section. The toner sucked and introduced into the measuring unit is sequentially measured for the charge amount to obtain a toner charge amount distribution. From the obtained charge amount distribution, the content ratio in which the ratio between the toner charge amount and the particle diameter falls within a certain range is obtained.

トナーとキャリアとの間の付着力分布については、次のようにして測定した。
なお、測定に使用した装置は、遠心分離装置:日立工機社製、CP100MX(最高回転数:100、000rpm、最大加速度:720、000G、アングルロータP100AT2)、画像ファイリング用顕微鏡:デジタル顕微鏡VK−8510、画像処理ソフト:Image−ProPlus(プラネトロン)である。
図10は、粉体付着力測定装置の測定セルの説明図である。
測定セル1は、粉体を付着させた試料面2aを有する試料基板2と、試料基板2から分離した粉体を付着させる付着面3aを有する受け基板3と、試料基板2の試料面2aと受け基板3の付着面3aの間に設けられたスペーサ4とから構成される。この装置を用いてトナーとキャリアとの間の付着力を測定する方法を、図11に基づいて説明すると、まず、試料基板2上に接着層11を形成する。接着層11は、キャリアを敷き詰めやすくするために、10μmオーダーの均一な薄膜にする必要がある。薄膜の形成方法としては、試料基板2上に接着剤を付け、平板により接着剤を押し広げる方法で行った。次に、キャリアを接着層11に敷き詰める。図11には、試料基板2に粉体を付着させた状態の一例が示されている。図11に示すように、試料基板2上に接着層11が設けられ、接着層11にはキャリアが敷き詰められ、キャリア上にトナー同士が接触しないようにトナーが付着している(トナーの付着方法については後述する。)。キャリアを敷き詰めるのは、トナーがキャリアの間に入り込んで、接着層11に付着するのを避けるためである。図11に示すように、キャリアの粒径が接着層11の層厚に較べて十分に大きい場合、キャリアは一層で良い。次に、キャリア上にトナーを付着させる。キャリア上にトナーを多量に付着させると、遠心分離したトナー同士が接触又は積層してしまうため、各粒子の粒径を計測することができない。このため、トナーの付着量を制御する必要があり、隣接する粉体同士が接触しないように付着させることにより、遠心分離したトナーは粉体同士の接触又は積層が無く、トナーの粒径を容易に計測できる。トナーの付着方法としては、圧縮空気等を利用してトナーをキャリア上に散布する方法で行った。
The adhesion distribution between the toner and the carrier was measured as follows.
In addition, the apparatus used for the measurement is a centrifugal separator: manufactured by Hitachi Koki Co., Ltd., CP100MX (maximum rotation speed: 100,000 rpm, maximum acceleration: 720,000 G, angle rotor P100AT2), microscope for image filing: digital microscope VK- 8510, image processing software: Image-ProPlus (Planetron).
FIG. 10 is an explanatory diagram of a measurement cell of the powder adhesion measuring apparatus.
The measurement cell 1 includes a sample substrate 2 having a sample surface 2a to which powder is adhered, a receiving substrate 3 having an adhesion surface 3a to which powder separated from the sample substrate 2 is adhered, and a sample surface 2a of the sample substrate 2 The spacer 4 is provided between the attachment surface 3 a of the receiving substrate 3. A method for measuring the adhesive force between the toner and the carrier using this apparatus will be described with reference to FIG. 11. First, the adhesive layer 11 is formed on the sample substrate 2. The adhesive layer 11 needs to be a uniform thin film on the order of 10 μm in order to facilitate the spread of carriers. The thin film was formed by attaching an adhesive on the sample substrate 2 and spreading the adhesive with a flat plate. Next, the carrier is spread on the adhesive layer 11. FIG. 11 shows an example of a state in which powder is adhered to the sample substrate 2. As shown in FIG. 11, an adhesive layer 11 is provided on the sample substrate 2, a carrier is spread over the adhesive layer 11, and the toner adheres on the carrier so that the toners do not contact each other (toner adhesion method) Will be described later). The reason why the carrier is spread is to prevent the toner from entering between the carriers and adhering to the adhesive layer 11. As shown in FIG. 11, when the carrier particle size is sufficiently larger than the thickness of the adhesive layer 11, the carrier may be one layer. Next, toner is deposited on the carrier. When a large amount of toner is deposited on the carrier, the separated toners come into contact with each other or are stacked, so that the particle size of each particle cannot be measured. For this reason, it is necessary to control the amount of toner adhering, and by adhering so that adjacent powders do not come into contact with each other, the centrifugally separated toner has no contact or lamination between powders, and the particle size of the toner is easy. Can be measured. As a method for attaching the toner, a method of spraying the toner on the carrier using compressed air or the like was used.

図12は、遠心分離装置の一部断面図である。
遠心分離装置5は、測定セル1を回転させるロータ6と、保持手段7とを備えている。ロータ6は、自身の回転中心軸9に対して垂直な断面で穴形状であり、保持手段7を設置する試料設置部8を有している。保持手段7は、棒状部7aと、棒状部7aに設けられ測定セル1を保持するセル保持部7bと、測定セル1をセル保持部7bから押し出すための穴部7cと、棒状部7aを試料設置部8に固定する設置固定部7dとを備えている。セル保持部7bは、測定セル1を設置したときに、測定セル1の垂直方向がロータの回転中心軸9に垂直となるように構成される。
この装置を用いて、回転数を1000[rpm]から100000[rpm]まで17段階に分けて遠心分離し、それぞれの回転数において用いた受け基板の画像をファイリングする。そして、ファイリングした画像を画像処理ソフトにかけてトナーの個数をカウントし、最終的に付着力の分布曲線を作成する。得られた付着力分布から、付着力がある値以下となる含有率を求める。
FIG. 12 is a partial cross-sectional view of the centrifugal separator.
The centrifugal separator 5 includes a rotor 6 that rotates the measurement cell 1 and a holding means 7. The rotor 6 has a hole shape in a cross section perpendicular to the rotation center axis 9 of the rotor 6, and has a sample setting portion 8 where the holding means 7 is set. The holding means 7 includes a rod-like portion 7a, a cell holding portion 7b provided on the rod-like portion 7a for holding the measurement cell 1, a hole portion 7c for pushing the measurement cell 1 out of the cell holding portion 7b, and the rod-like portion 7a as a sample. An installation fixing part 7d for fixing to the installation part 8 is provided. The cell holding unit 7b is configured such that when the measurement cell 1 is installed, the vertical direction of the measurement cell 1 is perpendicular to the rotation center axis 9 of the rotor.
Using this apparatus, the number of rotations is divided into 17 stages from 1000 [rpm] to 100000 [rpm], and the image of the receiving substrate used at each number of rotations is filed. Then, the filed image is applied to image processing software to count the number of toners, and finally an adhesion force distribution curve is created. From the obtained adhesive force distribution, the content ratio at which the adhesive force is a certain value or less is obtained.

トナーの体積平均粒径については、コールターカウンター法によって求めた。
具体的には、コールターマルチサイザー2e型(コールター社製)によって測定したトナーの個数分布や体積分布のデータを、インターフェイス(日科機社製)を介してパーソナルコンピュータに送って解析した。より詳しく説明すると、1級塩化ナトリウムを用いた1%のNaCl水溶液を電解液として用意し、この電解水溶液100〜150[ml]中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を0.1〜5[ml]加える。更に、これに被検試料たるトナーを2〜20[mg]加え、超音波分散器で約1〜3分間分散処理する。そして、別のビーカーに電解水溶液100〜200[ml]を入れ、その中に分散処理後の溶液を所定濃度になるように加えて、上記コールターマルチサイザー2e型にかける。アパーチャーとしては、100[μm]のものを用い、50000個のトナー粒子の粒径を測定する。チャンネルとしては、2.00〜2.52[μm]未満;2.52〜3.17[μm]未満;3.17〜4.00[μm]未満;4.00〜5.04[μm]未満;5.04〜6.35[μm]未満;6.35〜8.00[μm]未満;8.00〜10.08[μm]未満;10.08〜12.70[μm]未満;12.70〜16.00[μm]未満;16.00〜20.20[μm]未満;20.20〜25.40[μm]未満;25.40〜32.00[μm]未満;32.00〜40.30[μm]未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00[μm]以上32.0[μm]以下のトナー粒子を対象とする。そして、下記の数5に示す式から、トナーの体積平均粒径を算出した。

Figure 0005081402
但し、Xは各チャンネルにおける代表径、Vは各チャンネルの代表径における相当体積、fは各チャンネルにおける粒子個数である。 The volume average particle diameter of the toner was determined by a Coulter counter method.
Specifically, toner number distribution and volume distribution data measured by a Coulter Multisizer 2e type (manufactured by Coulter Inc.) were sent to a personal computer for analysis via an interface (manufactured by Nikka Kikai Co., Ltd.). More specifically, a 1% NaCl aqueous solution using primary sodium chloride is prepared as an electrolyte, and a surfactant, preferably an alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant in 100 to 150 [ml] of the aqueous electrolyte. Add 1-5 [ml]. Further, 2 to 20 [mg] of toner as a test sample is added thereto, and dispersion treatment is performed for about 1 to 3 minutes using an ultrasonic disperser. Then, 100 to 200 [ml] of the electrolytic aqueous solution is put into another beaker, and the solution after the dispersion treatment is added to the beaker so as to have a predetermined concentration, and then applied to the Coulter Multisizer 2e type. The aperture is 100 [μm], and the particle size of 50,000 toner particles is measured. As a channel, it is less than 2.00-2.52 [micrometer]; 2.52-less than 3.17 [micrometer]; 3.17-less than 4.00 [micrometer]; 4.00-5.04 [micrometer] Less than 5.04 to 6.35 [μm]; 6.35 to less than 8.00 [μm]; 8.00 to less than 10.08 [μm]; 10.08 to less than 12.70 [μm]; 12.70 to less than 16.00 [μm]; 16.00 to less than 20.20 [μm]; 20.20 to less than 25.40 [μm]; 25.40 to less than 32.00 [μm]; Using 13 channels of 00 to less than 40.30 [μm], toner particles with a particle size of 2.00 [μm] or more and 32.0 [μm] or less are targeted. Then, the volume average particle diameter of the toner was calculated from the following equation (5).
Figure 0005081402
However, X is the representative diameter in each channel, V is the equivalent volume in the representative diameter of each channel, and f is the number of particles in each channel.

フィラー補強電荷輸送層の厚みについては、フィッシャーインストルメンツ社製の膜厚測定装置(FISCHERSCOPEMMS)にて測定した。   About the thickness of the filler reinforcement | strengthening charge transport layer, it measured with the film thickness measuring apparatus (FISCHERSSCOPEMS) made from a Fischer Instruments company.

磁性キャリアの重量平均粒径については、以下のようにして求めた。
マイクロトラック粒度分析計(Honewell社製モデルHRA9320−X100)にて、磁性キャリアの粒径分布を測定する。測定条件については、次のように設定する。
・粒径範囲:100〜8[μm]
・チャネル長さ(チャネル幅):[2μm]
・チャネル数:46
・屈折率:2.42
そして、かかる測定条件にて測定した粒径分布と、下記の数6に示す式から、磁性キャリアの重量平均粒径を算出した。

Figure 0005081402
但し、Dは各チャネルに存在する粒子の代表粒径[μm]、nは各チャネルに存在する粒子の総数である。なお、チャネルとは、粒径分布図における粒径範囲を等分に分割するための長さを示すものである。また、各チャネルに存在する粒子の代表粒径としては、各チャネルに保存する粒子径の下限値とする。 The weight average particle size of the magnetic carrier was determined as follows.
The particle size distribution of the magnetic carrier is measured with a Microtrac particle size analyzer (Model HRA9320-X100, manufactured by Honeywell). The measurement conditions are set as follows.
-Particle size range: 100-8 [μm]
・ Channel length (channel width): [2μm]
-Number of channels: 46
-Refractive index: 2.42
Then, the weight average particle diameter of the magnetic carrier was calculated from the particle size distribution measured under such measurement conditions and the formula shown in the following equation (6).
Figure 0005081402
Here, D is the representative particle size [μm] of particles existing in each channel, and n is the total number of particles existing in each channel. The channel indicates a length for equally dividing the particle size range in the particle size distribution diagram. Further, the representative particle size of the particles present in each channel is the lower limit value of the particle size stored in each channel.

磁性キャリアの表面に対するトナーの被覆率については、次のようにして求めた。
上述のマイクロトラック粒度分析計を用いて、磁性キャリアと同様にしてトナーの重量平均粒径[μm]を測定する。そして、下記の数7に示す式から被覆率を求めた。

Figure 0005081402
但し、Dcは磁性キャリアの重量平均粒径[μm]、Dtはトナーの重量平均粒径[μm]、Wtはトナーの重量[g]、Wcは磁性キャリアの重量[g]、ρtはトナーの真密度[g/cm3]、ρcは磁性キャリアの真密度[g/cm3]である。 The toner coverage on the surface of the magnetic carrier was determined as follows.
Using the above-mentioned Microtrac particle size analyzer, the weight average particle size [μm] of the toner is measured in the same manner as the magnetic carrier. And the coverage was calculated | required from the formula shown in following Formula 7.
Figure 0005081402
However, Dc is the weight average particle diameter [μm] of the magnetic carrier, Dt is the weight average particle diameter [μm] of the toner, Wt is the weight [g] of the toner, Wc is the weight [g] of the magnetic carrier, and ρt is the weight of the toner. True density [g / cm 3 ], ρc is the true density [g / cm 3 ] of the magnetic carrier.

剤搬送量については、次のようにして求めた。
まず、非磁性パイプ内に磁石を挿入した採取管を用意する。そして、上記ドクターブレード73による規制位置を通過した現像スリーブ65の表面に担持されている現像剤に対して、採取管を当ててその現像剤の一部を採取する。次いで、採取管から磁石を引き抜いて採取現像剤を取り除き、その重量を測定する。そして、採取によって現像剤のなくなったスリーブ箇所の面積を、ビデオ撮影画像に基づく画像解析によって求める。その後、その面積と、先に測定しておいた重量とに基づいて、剤搬送量[mg/cm2]を算出した。
About the agent conveyance amount, it calculated | required as follows.
First, a sampling tube in which a magnet is inserted into a nonmagnetic pipe is prepared. A part of the developer is collected by applying a collection tube to the developer carried on the surface of the developing sleeve 65 that has passed the restriction position by the doctor blade 73. Next, the magnet is pulled out from the sampling tube to remove the sampling developer, and its weight is measured. Then, the area of the sleeve portion where the developer has disappeared by sampling is obtained by image analysis based on the video image. Thereafter, the agent transport amount [mg / cm 2 ] was calculated based on the area and the previously measured weight.

次に、ハット画像の評価試験を行った結果について説明する。
本評価試験1におけるハット画像評価は、良い(○)、悪い(△)、非常に悪い(×)の3段階で行った。
上記表1の条件番号4、5、6、8、9、10、11、14、16より、現像ポテンシャル/地肌ポテンシャル(以下、「ポテンシャル比率」)が高くなるほど、ハット画像評価が良好になることがわかる。
また、条件番号1、2、3においてはハット画像が発生せず、評価はいずれも○となった。他の条件番号と比較すると、磁性キャリアの体積抵抗率が高いほど、ハット画像が発生するポテンシャル比率が異なることがわかる。
また、条件番号6、7、11、12より、現像時間が短くなるほどハット画像評価が良好になることがわかる。
また、条件番号13、15を除くすべての条件番号において、上記数1に示した式を満たしていない条件ではハット画像が発生していることがわかる。これらの条件番号13、15を考察すると、トナー帯電量と粒径との比が−1.0[fC/μm]以下の含有率と、トナーキャリア間付着力が10[nN]以下の含有率とを低くすることにより、ハット画像の発生を抑制できることがわかる。
Next, the results of the hat image evaluation test will be described.
The hat image evaluation in this evaluation test 1 was performed in three stages: good (◯), bad (Δ), and very bad (×).
From the condition numbers 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 14, and 16 in Table 1 above, the higher the development potential / background potential (hereinafter, “potential ratio”), the better the hat image evaluation. I understand.
Moreover, in the condition numbers 1, 2, and 3, no hat image was generated, and the evaluations were all good. Compared with other condition numbers, it can be seen that the higher the volume resistivity of the magnetic carrier, the different the potential ratio at which the hat image is generated.
Further, it can be seen from condition numbers 6, 7, 11, and 12 that the hat image evaluation becomes better as the development time becomes shorter.
In addition, it can be seen that a hat image is generated under the condition that does not satisfy the expression shown in the above equation 1 in all the condition numbers except the condition numbers 13 and 15. Considering these condition numbers 13 and 15, the content ratio of the toner charge amount to the particle size is −1.0 [fC / μm] or less and the content ratio of the toner carrier adhesion is 10 [nN] or less. It can be seen that generation of a hat image can be suppressed by lowering.

以上、本評価試験1の結果から、上記数1に示した式を満たせば、ハット画像評価が○となり、ハット画像の発生が十分に抑制されることが確認された。
なお、この評価試験の結果は、順方向現像方式を採用した場合であるが、カウンター方向現像方式を採用した場合でも、同様の結果となることが確認されている。なお、このときの評価試験においては、感光体40の線速を125[mm/sec]に固定し、現像スリーブの線速を調整することで、現像スリーブ上の現像剤が感光体との接触領域を通過するのに要する時間を制御し、上記表1に示す条件と同じ条件を実現した。
As described above, from the results of the evaluation test 1, it was confirmed that the hat image evaluation was “good” and the generation of the hat image was sufficiently suppressed when the expression shown in the above equation 1 was satisfied.
The result of this evaluation test is the case where the forward development method is adopted, but it has been confirmed that the same result is obtained even when the counter direction development method is adopted. In this evaluation test, the developer on the developing sleeve is brought into contact with the photosensitive member by fixing the linear velocity of the photosensitive member 40 to 125 [mm / sec] and adjusting the linear velocity of the developing sleeve. The time required to pass through the region was controlled, and the same conditions as those shown in Table 1 were realized.

〔評価試験2〕
次に、本発明者らは、図2に示したプリンタ部100及び給紙装置200を備える評価試験機にて、順方向現像方式を採用し、各パラメーターを下記の表2に示す17通りの条件にそれぞれ変更しながら、基準画像をプリントアウトして、画像品質を評価する評価試験(以下、「評価試験2」という。)を行った。なお、下記の表2における「剤搬送量」とは、ドクターブレード73との対向位置を通過して現像領域に達する現像スリーブ65表面上における単位面積あたりの現像剤量である。

Figure 0005081402
[Evaluation Test 2]
Next, the present inventors adopted a forward development method in an evaluation test machine including the printer unit 100 and the paper feeding device 200 shown in FIG. While changing each of the conditions, a reference image was printed out, and an evaluation test (hereinafter referred to as “evaluation test 2”) for evaluating the image quality was performed. The “agent transport amount” in the following Table 2 is the developer amount per unit area on the surface of the developing sleeve 65 that passes through the position facing the doctor blade 73 and reaches the developing region.
Figure 0005081402

本評価試験2においては、現像スリーブ65の線速の調整によって線速比を調整した。次に掲げる項目については、上記表2における各条件において同一とした。
・感光体40のフィラー補強電荷輸送層40cの厚み:5.0[μm]
・感光体40の線速:245[mm/s]
・感光体40の露光部電位(静電潜像電位):−150〜−500[V]
・感光体40の地肌部電位:−600[V](但し、条件番号14、15はそれぞれ−650V、−550V)
・直流現像バイアス:−500[V]
・現像スリーブ直径:25[mm]
・現像スリーブ表面の十点平均粗さRz:10[μm]
・現像器61内の現像剤収容量:500[g]
・現像磁極によるスリーブ表面上の法線方向のピーク磁束密度:120[mT]
・トナーの体積平均粒径:7.5[μm]
In this evaluation test 2, the linear velocity ratio was adjusted by adjusting the linear velocity of the developing sleeve 65. The following items were the same under the conditions in Table 2 above.
The thickness of the filler-reinforced charge transport layer 40c of the photoreceptor 40: 5.0 [μm]
-Linear speed of the photoreceptor 40: 245 [mm / s]
The exposed portion potential (electrostatic latent image potential) of the photoreceptor 40: −150 to −500 [V]
The background potential of the photoreceptor 40: −600 [V] (however, condition numbers 14 and 15 are −650 V and −550 V, respectively)
-DC development bias: -500 [V]
・ Developing sleeve diameter: 25 [mm]
-Ten-point average roughness Rz of the developing sleeve surface: 10 [μm]
-Developer capacity in the developing device 61: 500 [g]
-Peak magnetic flux density in the normal direction on the sleeve surface by the developing magnetic pole: 120 [mT]
-Volume average particle diameter of toner: 7.5 [μm]

上記表2に示した各条件と、プリントアウト画像の品質との関係を下記の表3に示す。

Figure 0005081402
Table 3 below shows the relationship between the conditions shown in Table 2 above and the quality of the printout image.
Figure 0005081402

上記表3において、細線文字再現性、粒状性(ザラツキ感の無さ)、階調再現性、耐ハーフトーンベタ部(以下、「HTベタ部」という。)、後端かすれ、耐文字周囲抜けについては、プリントアウト画像を複数の試験者によって主観評価した。また、キャリア付着や地汚れについては、感光体40の表面に対する磁性キャリアの付着量や、感光体の地肌部に対するトナーの付着量を、視認によって評価した。それぞれ、非常に良い(◎)、良い(○:許容範囲内)、悪い(△)、非常に悪い(×)という4段階で評価した。なお、HTベタ部後端かすれとは、いわゆるトナードリフトと呼ばれる現象によってHTベタ部の後端に濃度薄や白抜けを発生させる現象である。また、トナードリフトとは、現像剤がHTベタ部の潜像部分との対向領域に到達するのに先立って、感光体地肌部との対向領域を通過する際に、現像剤穂先部のトナーが根元側に静電的にドリフトする現象である。また、文字周囲抜けとは、文字の周囲にHTの有色背景が形成される場合に、その有色背景における文字周辺部分が白く抜けてしまう現象である。   In Table 3 above, fine line character reproducibility, graininess (no graininess), gradation reproducibility, halftone solid portion (hereinafter referred to as “HT solid portion”), trailing edge fading, and character surrounding loss For, the printout image was subjectively evaluated by a plurality of examiners. Regarding carrier adhesion and background contamination, the amount of magnetic carrier attached to the surface of the photoreceptor 40 and the amount of toner attached to the background portion of the photoreceptor were evaluated visually. Each was evaluated in four grades: very good (◎), good (◯: within acceptable range), bad (Δ), and very bad (×). Note that the HT solid portion rear end fading is a phenomenon in which light density and white spots are generated at the rear end of the HT solid portion due to a phenomenon called toner drift. In addition, toner drift is a phenomenon in which the toner at the tip of the developer passes when the developer passes through a region facing the background of the photosensitive member before the developer reaches the region facing the latent image portion of the HT solid portion. It is a phenomenon that electrostatically drifts to the root side. Character missing is a phenomenon in which when a colored background of HT is formed around a character, the character surrounding part in the colored background is white.

条件番号14では、体積抵抗率が108[Ω・cm]未満である磁性キャリアを用いたことにより、非常に悪いレベルのキャリア付着を引き起こしていることがわかる。逆に、条件番号15では、体積抵抗率が1014[Ω・cm]を超える磁性キャリアを用いたことにより、非常に悪いレベルの粒状性や耐文字周囲抜けとなった。
また、条件番号16では、現像ギャップが狭すぎることに起因して、現像スリーブ65の表面にトナーが固着してしまった。この影響により、サンプルとなり得るプリントアウト画像を得ることができなかった。逆に、条件番号17では、現像ギャップが広すぎることに起因して、非常に悪いレベルの粒状性や耐文字周囲抜けとなった。
Condition No. 14 shows that the use of a magnetic carrier having a volume resistivity of less than 10 8 [Ω · cm] causes a very bad level of carrier adhesion. On the contrary, in the condition number 15, the use of the magnetic carrier having a volume resistivity exceeding 10 14 [Ω · cm] resulted in a very poor level of graininess and lack of character periphery.
In Condition No. 16, the toner adhered to the surface of the developing sleeve 65 due to the development gap being too narrow. Due to this influence, a printout image that could be a sample could not be obtained. On the other hand, in condition number 17, the development gap was too wide, resulting in a very poor level of graininess and missing characters.

なお、本発明者らは、磁性キャリアとして重量平均粒径が20[μm]未満のものを用いると、キャリア付着を急激に引き起こし易くなることを経験的に見出している。また、重量平均粒径が60[μm]を超えるものを用いると、粒状性を著しく悪化させることも経験的に見出している。また、「線速比」を1.5未満に設定すると、十分量のトナーを現像領域に搬送することができずに、画像濃度不足を引き起こすことも経験的に見出している。また、「線速比」を2.5よりも大きくすると、現像剤穂先部でドリフトしたトナーの戻りが間に合わないことによってHTベタ部後端かすれを急激に悪化させることも経験的に見出している。また、剤搬送量を35[mg/cm2]未満に設定すると、十分量のトナーを現像領域に搬送することができずに、画像濃度不足を引き起こすことも経験的に見出している。また、剤搬送量を55[mg/cm2]よりも多く設定すると、感光体へのトナー固着を急激に引き起こし易くなることも経験的に見出している。また、磁性キャリアに対するトナーの被覆率を50[%]未満に設定すると、キャリア付着や画像濃度不足を急激に発生させ易くなることも経験的に見出している。また、被覆率を70[%]よりも高く設定すると、トナー飛散による地汚れを急激に発生させ易くなることも経験的に見出している。地肌部電位(帯電手段による帯電電位)の絶対値と、直流現像バイアスの絶対値との差(前者>後者)である地肌ポテンシャルを、50[V]未満に設定すると、地汚れを急激に引き起こし易くなることも経験的に見出している。更には、かかる差を150[V]よりも大きく設定すると、キャリア付着や文字周囲抜けを急激に引き起こし易くなることも経験的に見出している。 In addition, the present inventors have empirically found that when a magnetic carrier having a weight average particle diameter of less than 20 [μm] is used, carrier adhesion is easily caused. Moreover, it has also been empirically found that the use of particles having a weight average particle size exceeding 60 [μm] significantly deteriorates the graininess. It has also been empirically found that if the “linear velocity ratio” is set to less than 1.5, a sufficient amount of toner cannot be transported to the development area, resulting in insufficient image density. Further, it has also been empirically found that when the “linear velocity ratio” is larger than 2.5, the trailing edge blur of the HT solid portion is abruptly deteriorated because the toner that has drifted in the developer tip does not return in time. . It has also been found empirically that if the agent transport amount is set to less than 35 [mg / cm 2 ], a sufficient amount of toner cannot be transported to the development area, resulting in insufficient image density. It has also been found empirically that if the agent conveyance amount is set to be greater than 55 [mg / cm 2 ], toner adhesion to the photoreceptor is likely to occur rapidly. It has also been empirically found that if the coverage of the toner on the magnetic carrier is set to less than 50%, carrier adhesion and insufficient image density are likely to occur rapidly. In addition, it has been empirically found that if the coverage is set higher than 70 [%], ground contamination due to toner scattering is easily generated. If the background potential, which is the difference between the absolute value of the background potential (charging potential by the charging means) and the absolute value of the DC developing bias (the former> the latter), is set to less than 50 [V], the background stain will be caused suddenly. It has been found empirically that it becomes easier. Furthermore, it has also been empirically found that setting this difference larger than 150 [V] makes it easy to cause carrier adhesion and missing characters.

条件番号4にて、優れた細線文字再現性を実現しているのは、磁性キャリアとして体積抵抗率の比較的高いものを用いているためと考えられる。また、条件番号3にて、優れた粒状性を実現しているのは、磁性キャリアとして重量平均粒径の比較的小さなものを用いているからと考えられる。また、条件番号7にて、優れた粒状性を実現しているのは、現像ギャップを比較的狭く設定しているからと考えられる。また、条件番号8にて、優れた粒状性を実現しているのは、線速比を比較的大きく設定しているからと考えられる。また、条件番号11にて、優れた粒状性を実現しているのは、トナー被覆率を比較的高く設定しているからと考えられる。また、条件番号9にて、HTベタ部後端かすれのない画像を実現しているのは、「線速比」を比較的小さく設定しているからと考えられる。また、条件番号11でHTベタ部後端かすれのない画像を実現しているのは、トナー被覆率を比較的高く設定しているからと考えられる。また、条件番号13でHTベタ部後端かすれのない画像を実現しているのは、地肌ポテンシャルを比較的小さく設定しているからと考えられる。また、条件番号5にて文字周囲抜けのない画像を実現しているのは、磁性キャリアとして体積抵抗率の比較的低いものを用いているからと考えられる。また、条件番号7にて、文字周囲抜けのない画像を実現しているのは、現像ギャップを比較的狭く設定しているからと考えられる。また、条件番号8にて、文字周囲抜けのない画像を実現しているのは、線速比を比較的小さく設定しているからと考えられる。また、条件番号13にて、文字周囲抜けのない画像を実現しているのは、地肌ポテンシャルを比較的小さく設定しているからと考えられる。また、条件番号2や4にて、キャリア付着を生じていないのは、磁性キャリアとして、体積抵抗率の比較的高いものを用いているからと考えられる。また、条件番号9にて、キャリア付着を生じていないのは、線速比を比較的小さく設定しているからと考えられる。また、条件番号13にて、キャリア付着を生じていないのは、地肌ポテンシャルを比較的小さく設定したからと考えられる。また、条件番号12にて、地汚れを生じていないのは、地肌ポテンシャルを比較的大きく設定しているからと考えられる。   The reason why the fine line character reproducibility is realized under the condition number 4 is considered to be because a magnetic carrier having a relatively high volume resistivity is used. Moreover, it is thought that the reason why excellent granularity is realized under the condition number 3 is that a magnetic carrier having a relatively small weight average particle diameter is used. In addition, it is considered that the excellent graininess is realized under the condition number 7 because the development gap is set relatively narrow. Moreover, it is considered that the reason why the excellent granularity is realized under the condition number 8 is that the linear velocity ratio is set relatively large. In addition, it is considered that the reason why excellent graininess is realized under the condition number 11 is that the toner coverage is set to be relatively high. Further, the reason why the image with no blurring of the HT solid portion rear end is realized under the condition number 9 is that the “linear velocity ratio” is set to be relatively small. Further, the reason why the image having no blurring of the rear end of the HT solid portion under condition number 11 is realized is that the toner coverage is set relatively high. Further, the reason why the image with no blurring of the rear end of the HT solid portion is realized under the condition number 13 is that the background potential is set to be relatively small. Further, the reason why an image having no missing characters in the condition number 5 is realized is that a magnetic carrier having a relatively low volume resistivity is used. In addition, it is considered that the reason why an image with no missing characters around the condition number 7 is realized is that the development gap is set relatively narrow. In addition, it is considered that the reason why the image having no missing characters around the condition number 8 is realized is that the linear velocity ratio is set to be relatively small. In addition, it is considered that the reason why the image having no missing characters around the condition number 13 is realized is that the background potential is set relatively small. Moreover, it is considered that the carrier adhesion is not caused in the condition numbers 2 and 4 because the magnetic carrier having a relatively high volume resistivity is used. Moreover, it is considered that the carrier adhesion does not occur in the condition number 9 because the linear velocity ratio is set to be relatively small. Moreover, it is considered that the carrier adhesion does not occur in the condition number 13 because the background potential is set to be relatively small. In addition, in the condition number 12, the background stain is not generated because the background potential is set to be relatively large.

以上、本評価試験2の結果や経験則に鑑み、上記数1に示す式を満たした画像形成装置において、これに用いる現像剤中の磁性キャリアとして、次の(A)〜(B)の条件を満たすことが好ましい。
(A)重量平均粒径:20〜60[μm]
(B)体積抵抗率:109〜1014[Ω・cm]
かかる構成の画像形成装置によれば、指定した磁性キャリアが用いられる限り、その重量平均粒径が小さすぎることによるキャリア付着や、その重量平均粒径が大きすぎることによる粒状性の著しい悪化を抑えることができる。また、その体積抵抗率が小さすぎることによるキャリア付着や、その体積抵抗率が大きすぎることによる粒状性及び耐文字周辺抜けの著しい悪化を抑えることができる。
As described above, in view of the result and the empirical rule of the evaluation test 2, in the image forming apparatus that satisfies the expression shown in the above equation 1, the following conditions (A) to (B) are used as the magnetic carrier in the developer used for this. It is preferable to satisfy.
(A) Weight average particle diameter: 20 to 60 [μm]
(B) Volume resistivity: 10 9 to 10 14 [Ω · cm]
According to the image forming apparatus having such a configuration, as long as the designated magnetic carrier is used, carrier adhesion due to the weight average particle size being too small and granular deterioration due to the weight average particle size being too large are suppressed. be able to. Further, it is possible to suppress the carrier adhesion due to the volume resistivity being too small, and the remarkable deterioration of the graininess and the loss of character periphery due to the volume resistivity being too large.

また、本複写機においては、上記数1に示す式を満たした画像形成装置において、次の(C)〜(G)の条件を満たすことが望ましい。
(C)現像ギャップの設定:200〜400[μm]
(D)線速比:1.2〜2.5
(E)剤搬送量:35〜55[mg/cm2
(F)磁性キャリアに対するトナー被覆率:50〜70[%]
(G)地肌ポテンシャル:50〜150[V]
上記(C)の条件を具備することにより、現像ギャップが狭すぎることによる現像スリーブ65の表面へのトナー固着や、現像ギャップが広すぎることに粒状性及び耐文字周囲抜けの著しい悪化を抑えることができる。また、上記(D)の条件を具備することにより、線速比が小さすぎることによる画像濃度不足や、線速比が大きすぎることによるHTベタ部後端かすれの著しい悪化を抑えることができる。また、上記(E)の条件を具備することにより、剤搬送量が少なすぎることによる画像濃度不足や、剤搬送量が多すぎることによる感光体へのトナー固着を抑えることができる。また、上記(F)の条件を具備することにより、トナー被覆率が低すぎることによる画像濃度不足や、トナー被覆率が高すぎることによる地汚れを抑えることができる。また、上記条件(G)を具備することにより、地肌ポテンシャルが小さすぎることによる地汚れの著しい悪化や、地肌ポテンシャルが大きすぎることによるキャリア付着及び文字周囲抜けの著しい悪化を抑えることができる。
In the present copying machine, it is desirable that the following conditions (C) to (G) are satisfied in the image forming apparatus that satisfies the expression shown in Equation (1).
(C) Development gap setting: 200 to 400 [μm]
(D) Linear speed ratio: 1.2 to 2.5
(E) Amount of agent transported: 35 to 55 [mg / cm 2 ]
(F) Toner coverage with respect to magnetic carrier: 50 to 70 [%]
(G) Background potential: 50 to 150 [V]
By satisfying the above condition (C), the toner adheres to the surface of the developing sleeve 65 due to the development gap being too narrow, and the marked deterioration of the graininess and the loss of characters around the characters is suppressed due to the development gap being too wide. Can do. Further, by satisfying the condition (D), it is possible to suppress the image density shortage due to the linear velocity ratio being too small, and the remarkable deterioration of the HT solid portion rear end blur due to the linear velocity ratio being too large. Further, by satisfying the above condition (E), it is possible to suppress insufficient image density due to an excessively small amount of agent transport, and toner adhesion to the photoreceptor due to an excessive amount of agent transport. In addition, by satisfying the above condition (F), it is possible to suppress image density shortage due to the toner coverage being too low and background contamination due to the toner coverage being too high. In addition, by providing the condition (G), it is possible to suppress the remarkable deterioration of the background stain due to the background potential being too small, and the significant deterioration of the carrier adhesion and the missing character surroundings due to the background potential being too large.

なお、本評価試験2においては、マグネットローラ72における各磁極の磁力及び配置位置や、上記ドクターギャップの広さをの設定により、剤搬送量を35〜55[mg/cm2]に調整している。このように、マグネットローラ72やドクターブレード73などの組合せが、現像領域におけるスリーブ表面の現像剤担持量である剤搬送量を調整する現像剤担持体量調整手段として機能している。
また、本評価試験2においては、上述のトナー補給装置を用いたトナー補給によって現像器61内の現像剤のトナー濃度を所定の範囲内に維持させることで、磁性キャリアに対するトナーの被覆率を、50〜70[%]に調整している。このように、上記トナー補給装置やこれの動作を制御する上記制御部などの組合せが、被覆率調整手段として機能している。
In this evaluation test 2, the agent conveyance amount was adjusted to 35 to 55 [mg / cm 2 ] by setting the magnetic force and arrangement position of each magnetic pole in the magnet roller 72 and the width of the doctor gap. Yes. As described above, the combination of the magnet roller 72 and the doctor blade 73 functions as a developer carrying body amount adjusting unit that adjusts the agent carrying amount that is the developer carrying amount on the sleeve surface in the developing region.
Further, in this evaluation test 2, the toner coverage of the magnetic carrier with respect to the magnetic carrier is maintained by maintaining the toner concentration of the developer in the developing device 61 within a predetermined range by toner replenishment using the toner replenishing device described above. It is adjusted to 50 to 70 [%]. As described above, the combination of the toner replenishing device and the control unit for controlling the operation of the toner replenishing device functions as a coverage rate adjusting unit.

本評価試験2の結果は、順方向現像方式を採用した場合であるが、カウンター方向現像方式を採用した場合でも、同様の結果となることが確認されている。このときの評価試験における条件は、下記の表4に示すとおりである。なお、この評価試験では、感光体40の線速を125[mm/sec]に固定し、現像スリーブの線速を調整することで線速比を制御した。なお、カウンター方向現像方式における好ましい線速比の条件は0.5〜1.5である。

Figure 0005081402
The result of this evaluation test 2 is the case where the forward development method is adopted, but it has been confirmed that the same result is obtained even when the counter direction development method is adopted. Conditions in this evaluation test are as shown in Table 4 below. In this evaluation test, the linear velocity of the photosensitive member 40 was fixed at 125 [mm / sec], and the linear velocity ratio was controlled by adjusting the linear velocity of the developing sleeve. The preferable linear speed ratio condition in the counter direction developing method is 0.5 to 1.5.
Figure 0005081402

以上、本実施形態に係る画像形成装置としての複写機は、表面移動する潜像担持体としての感光体40と、感光体40の表面を露光することによりその表面に静電潜像を形成する露光手段としての光書込ユニット21と、感光体40と対向する位置に配置され、トナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤が感光体40の表面に接触するように現像剤を表面に担持して表面移動する現像剤担持体としての現像スリーブ65と、感光体40と現像スリーブ65との間に所定の直流電圧を印加する電圧印加手段としての現像バイアス電源とを有し、現像スリーブ65の表面が感光体40の表面に対して連れ回り方向へ移動し、かつ、該現像スリーブ65の線速Vr[m/sec]が感光体40の線速Vpc[m/sec]よりも速く設定されている。そして、本複写機は、感光体表面上の画像部と現像スリーブ表面との電圧差の絶対値V1[V]に対する、感光体表面上の非画像部と現像スリーブ表面との電圧差の絶対値V2[V]の比率が、上記数1に示す式を満たすように構成されている。上述したように、この比率が上記数1に示す式を満たすことにより、画像部を通過した現像剤穂先部が非画像部に対向したときに、その現像剤穂先部と非画像部との間に現像方向電界が形成されることがなくなる。その結果、画像部を通過した現像剤穂先部が非画像部に対向したときに、その現像剤穂先部に付着したトナーが非画像部に移動することを阻止でき、ハット画像が形成されるのを抑制できる。
この効果は、現像スリーブ65の表面が感光体40の表面に対してカウンター方向へ移動するように構成されていても、上記数1に示す式を満たすように構成されていれば、同様に得られる。
また、本実施形態においては、二成分現像剤中のトナーと磁性キャリアとの間の付着力が10[nN]以下となり、二成分現像剤中のトナー含有率が10[%]以下となるように構成されている。これにより、画像部の先端側に隣接する非画像部にトナーが現像されてハット画像が形成されるのを防止しつつ、良好な現像が行える。
また、本実施形態においては、現像剤中のトナーの平均帯電量と同じ極性で、かつ、帯電量の絶対値qとトナー粒径Tdとの比率(q/Td)が0.1[fC/μm]以下であるトナーの含有率が20[%]以下となるように構成されている。これにより、画像部の先端側に隣接する非画像部にトナーが現像されてハット画像が形成されるのを防止しつつ、良好な現像が行える。
また、本実施形態においては、二成分現像剤中の磁性キャリアの重量平均粒径が20[μm]以上60[μm]以下となるように構成されている。これにより、重量平均粒径が小さすぎることによるキャリア付着や、その重量平均粒径が大きすぎることによる粒状性の著しい悪化を抑えることができる。
また、本実施形態においては、二成分現像剤中の磁性キャリアの体積抵抗率が109[Ω・cm]以上1014[Ω・cm]以下となるように構成されている。これにより、体積抵抗率が小さすぎることによるキャリア付着や、その体積抵抗率が大きすぎることによる粒状性及び耐文字周辺抜けの著しい悪化を抑えることができる。
また、本実施形態においては、感光体40と現像スリーブ65との最小間隔(現像ギャップ)が200[μm]以上400[μm]以下となるように構成されている。これにより、現像ギャップが狭すぎることによる現像スリーブ65の表面へのトナー固着や、現像ギャップが広すぎることに粒状性及び耐文字周囲抜けの著しい悪化を抑えることができる。
また、本実施形態においては、感光体40との対向領域における現像スリーブ65上の現像剤担持量(剤搬送量)が35[mg/cm2]以上55[mg/cm2]以下となるように構成されている。これにより、剤搬送量が少なすぎることによる画像濃度不足や、剤搬送量が多すぎることによる感光体へのトナー固着を抑えることができる。
また、本実施形態においては、二成分現像剤中の磁性キャリアに対するトナーの被覆率が50[%]以上70[%]以下となるように構成されている。これにより、トナー被覆率が低すぎることによる画像濃度不足や、トナー被覆率が高すぎることによる地汚れを抑えることができる。
As described above, the copying machine as the image forming apparatus according to the present embodiment forms the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive member 40 by exposing the surface of the photosensitive member 40 and the photosensitive member 40 as the latent image carrier that moves on the surface. The optical writing unit 21 serving as an exposure unit and the photosensitive member 40 are arranged at positions facing the photosensitive member 40, and the developer is carried on the surface so that the two-component developer containing toner and magnetic carrier contacts the surface of the photosensitive member 40. A developing sleeve 65 as a developer carrying member that moves on the surface and a developing bias power source as a voltage applying means for applying a predetermined DC voltage between the photosensitive member 40 and the developing sleeve 65. The surface moves in a rotational direction with respect to the surface of the photosensitive member 40, and the linear velocity Vr [m / sec] of the developing sleeve 65 is set faster than the linear velocity Vpc [m / sec] of the photosensitive member 40. Have . Then, the copying machine has an absolute value of a voltage difference between the non-image portion on the photosensitive member surface and the developing sleeve surface with respect to an absolute value V1 [V] of a voltage difference between the image portion on the photosensitive member surface and the developing sleeve surface. The ratio of V2 [V] is configured to satisfy the formula shown in the above equation (1). As described above, when this ratio satisfies the expression shown in the above equation 1, when the developer tip that has passed through the image portion faces the non-image portion, the distance between the developer tip and the non-image portion is as follows. Thus, the development direction electric field is not formed. As a result, when the developer tip that has passed through the image portion faces the non-image portion, the toner adhering to the developer tip can be prevented from moving to the non-image portion, and a hat image is formed. Can be suppressed.
Even if the surface of the developing sleeve 65 is configured to move in the counter direction with respect to the surface of the photosensitive member 40, this effect can be obtained in the same manner as long as it is configured so as to satisfy the equation (1). It is done.
In this embodiment, the adhesion between the toner in the two-component developer and the magnetic carrier is 10 [nN] or less, and the toner content in the two-component developer is 10 [%] or less. It is configured. Thereby, it is possible to perform good development while preventing the toner from being developed in the non-image portion adjacent to the leading end side of the image portion to form a hat image.
In this embodiment, the polarity is the same as the average charge amount of the toner in the developer, and the ratio (q / Td) between the absolute value q of the charge amount and the toner particle size Td is 0.1 [fC / [mu] m] or less, the toner content is 20 [%] or less. Thereby, it is possible to perform good development while preventing the toner from being developed in the non-image portion adjacent to the leading end side of the image portion to form a hat image.
In this embodiment, the weight average particle size of the magnetic carrier in the two-component developer is 20 [μm] or more and 60 [μm] or less. Thereby, it is possible to suppress carrier adhesion due to the weight average particle size being too small, and remarkable deterioration in graininess due to the weight average particle size being too large.
In this embodiment, the volume resistivity of the magnetic carrier in the two-component developer is configured to be 10 9 [Ω · cm] or more and 10 14 [Ω · cm] or less. As a result, it is possible to suppress the carrier adhesion due to the volume resistivity being too small, and the remarkable deterioration of the graininess and letter-proof missing due to the volume resistivity being too large.
In this embodiment, the minimum distance (development gap) between the photoreceptor 40 and the developing sleeve 65 is configured to be 200 [μm] or more and 400 [μm] or less. As a result, it is possible to suppress the toner from adhering to the surface of the developing sleeve 65 due to the development gap being too narrow, and the remarkable deterioration of the graininess and letter-proof surrounding loss due to the development gap being too wide.
In the present embodiment, the developer carrying amount (agent transport amount) on the developing sleeve 65 in the region facing the photoreceptor 40 is 35 [mg / cm 2 ] or more and 55 [mg / cm 2 ] or less. It is configured. As a result, it is possible to suppress insufficient image density due to an excessively small amount of agent transport, and toner adhesion to the photoreceptor due to an excessive amount of agent transport.
Further, in the present embodiment, the toner coverage with respect to the magnetic carrier in the two-component developer is configured to be 50% or more and 70% or less. As a result, it is possible to suppress insufficient image density due to the toner coverage being too low, and scumming due to the toner coverage being too high.

(a)は、順方向現像方式において、画像部の先端側に隣接する非画像部にトナーが付着してハット画像が形成される現象を示す説明図。(b)は、カウンター方向現像方式において、画像部の後端側に隣接する非画像部にトナーが付着してハット画像が形成される現象を示す説明図。(A) is explanatory drawing which shows the phenomenon in which a toner adheres to the non-image part adjacent to the front end side of an image part, and a hat image is formed in a forward direction developing system. FIG. 5B is an explanatory diagram showing a phenomenon in which a hat image is formed by toner adhering to a non-image portion adjacent to the rear end side of an image portion in the counter direction development method. 実施形態に係る複写機の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of a copier according to an embodiment. 同複写機におけるイエロー用のプロセスカートリッジとシアン用のプロセスカートリッジとの概略構成を示す拡大図。FIG. 2 is an enlarged view showing a schematic configuration of a yellow process cartridge and a cyan process cartridge in the copier. 同複写機における画像形成ユニット、中間転写ユニット、二次転写装置と、レジストローラ対、定着ユニットを示す拡大構成図。FIG. 2 is an enlarged configuration diagram illustrating an image forming unit, an intermediate transfer unit, a secondary transfer device, a registration roller pair, and a fixing unit in the copier. 同複写機における感光体の感光層を示す拡大断面図。FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a photosensitive layer of a photoreceptor in the copier. 現像剤穂先部が非画像部に対向したときに形成される電界と現像剤穂先部の電荷量との関係を表したグラフ。The graph showing the relationship between the electric field formed when the developer tip portion faces the non-image portion and the charge amount of the developer tip portion. 現像剤が画像部から非画像部へと移動したときの現像剤の電荷量変化を表したグラフ。The graph showing the change in the charge amount of the developer when the developer moves from the image portion to the non-image portion. 現像スリーブと感光体との間の電場を計算するためのモデルを説明するための模式図。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a model for calculating an electric field between a developing sleeve and a photosensitive member. 同電場の計算結果の一例を示すグラフ。The graph which shows an example of the calculation result of the same electric field. トナーとキャリアとの間の付着力を求めるために用いる粉体付着力測定装置の測定セルの説明図。Explanatory drawing of the measurement cell of the powder adhesive force measuring apparatus used in order to obtain | require the adhesive force between a toner and a carrier. 同測定セルの試料基板に粉体を付着させた状態の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the state which made the powder adhere to the sample board | substrate of the measurement cell. トナーとキャリアとの間の付着力を求めるために用いる遠心分離装置の一部断面図。FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a centrifugal separator used for obtaining an adhesion force between a toner and a carrier. 順方向現像方式の画像形成装置においてハット画像が発生するメカニズムを説明するために現像ニップ出口付近を拡大した模式図。FIG. 3 is a schematic diagram in which a vicinity of a developing nip exit is enlarged in order to explain a mechanism in which a hat image is generated in a forward developing type image forming apparatus. カウンター方向現像方式の画像形成装置においてハット画像が発生するメカニズムを説明するために現像ニップ出口付近を拡大した模式図。FIG. 3 is a schematic diagram enlarging the vicinity of a developing nip outlet in order to explain a mechanism in which a hat image is generated in a counter direction developing type image forming apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

10 中間転写ベルト
18Y,18C,18M,18K プロセスカートリッジ
20 画像形成ユニット
21 光書込ユニット
40Y,40C,40M,40K 感光体
61 現像器
65 現像スリーブ
72 マグネットローラ
100 プリンタ部
200 給紙装置
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Intermediate transfer belt 18Y, 18C, 18M, 18K Process cartridge 20 Image forming unit 21 Optical writing unit 40Y, 40C, 40M, 40K Photoconductor 61 Developer 65 Developing sleeve 72 Magnet roller 100 Printer unit 200 Paper feeding device 300 Scanner 400 Automatic document feeder

Claims (11)

表面移動する潜像担持体と、
該潜像担持体の表面を露光することにより該表面に静電潜像を形成する露光手段と、
該潜像担持体と対向する位置に配置され、トナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤が該潜像担持体の表面に接触するように該二成分現像剤を表面に担持して表面移動する現像剤担持体と、
該潜像担持体と該現像剤担持体との間に所定の直流電圧を印加する電圧印加手段とを有し、
該現像剤担持体の表面が該潜像担持体の表面に対して連れ回り方向へ移動し、かつ、該現像剤担持体の表面移動速度(線速)Vr[m/sec]が該潜像担持体の表面移動速度(線速)Vpc[m/sec]よりも速く設定された画像形成装置において、
上記潜像担持体表面上の画像部と上記現像剤担持体表面との電圧差の絶対値V1[V]に対する、該潜像担持体表面上の非画像部と該現像剤担持体表面との電圧差の絶対値V2[V]の比率が、下記の数1に示す式を満たすように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
Figure 0005081402
ここで、上記数1に示す式中の各記号は次のとおりである。
ε[F/m]は、上記磁性キャリアの誘電率である。
ρ[Ω・m]は、上記磁性キャリアの体積抵抗率である。
T[sec]は、上記現像剤担持体上の二成分現像剤が上記潜像担持体との接触領域を通過するのに要する時間であり、二成分現像剤が潜像担持体に接触する潜像担持体表面移動方向長さNip[m]を、現像剤担持体の表面移動速度(線速)Vr[m/sec]で除した値(Nip/Vr)である。
ΔVr[m/sec]は、上記潜像担持体の表面移動速度(線速)Vpc[m/sec]と上記現像剤担持体の表面移動速度(線速)Vr[m/sec]との相対速度差(Vr−Vpc)である。
δ[m]は、上記露光手段により露光される上記潜像担持体表面上の画像部に対して潜像担持体表面移動方向に隣接する非画像部該画像部との境界でのエッジ効果が発生する領域の潜像担持体表面移動方向長さの1/eの距離である。
A latent image carrier that moves on the surface;
Exposure means for forming an electrostatic latent image on the surface by exposing the surface of the latent image carrier;
The two-component developer disposed on the surface facing the latent image carrier and carrying the two-component developer on the surface moves so that the two-component developer containing toner and magnetic carrier contacts the surface of the latent image carrier. A developer carrier;
Voltage application means for applying a predetermined DC voltage between the latent image carrier and the developer carrier;
The surface of the developer carrying member moves in a rotating direction with respect to the surface of the latent image carrying member, and the surface moving speed (linear velocity) Vr [m / sec] of the developer carrying member is the latent image. In the image forming apparatus set faster than the surface movement speed (linear velocity) Vpc [m / sec] of the carrier,
The non-image portion on the surface of the latent image carrier and the surface of the developer carrier with respect to the absolute value V1 [V] of the voltage difference between the image portion on the surface of the latent image carrier and the surface of the developer carrier. An image forming apparatus, characterized in that the ratio of the absolute value V2 [V] of the voltage difference satisfies the following equation (1).
Figure 0005081402
Here, each symbol in the formula shown in the above equation 1 is as follows.
ε [F / m] is the dielectric constant of the magnetic carrier.
ρ [Ω · m] is the volume resistivity of the magnetic carrier.
T [sec] is the time required for the two-component developer on the developer carrier to pass through the contact area with the latent image carrier, and the latent time when the two-component developer contacts the latent image carrier. This is a value (Nip / Vr) obtained by dividing the length Nip [m] in the surface movement direction of the image carrier by the surface movement speed (linear velocity) Vr [m / sec] of the developer carrier.
ΔVr [m / sec] is a relative value between the surface moving speed (linear velocity) Vpc [m / sec] of the latent image carrier and the surface moving speed (linear velocity) Vr [m / sec] of the developer carrier. It is a speed difference (Vr−Vpc).
[delta] [m], the edge effect at the boundary between the non-image portion and the image portion adjacent to the latent image bearing member surface moving direction with respect to the image portion on the latent image bearing member surface to be exposed by said exposure means Is a distance of 1 / e of the length in the moving direction of the surface of the latent image carrier.
表面移動する潜像担持体と、
該潜像担持体の表面を露光することにより該表面に静電潜像を形成する露光手段と、
該潜像担持体と対向する位置に配置され、トナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤が該潜像担持体の表面に接触するように該二成分現像剤を表面に担持して表面移動する現像剤担持体と、
該潜像担持体と該現像剤担持体との間に所定の直流電圧を印加する電圧印加手段とを有し、
該現像剤担持体の表面が該潜像担持体の表面に対してカウンター方向へ移動するように構成された画像形成装置において、
上記潜像担持体表面上の画像部と上記現像剤担持体表面との電圧差の絶対値V1[V]に対する、該潜像担持体表面上の非画像部と該現像剤担持体表面との電圧差の絶対値V2[V]の比率が、下記のに示す式を満たすように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
Figure 0005081402
ここで、上記数2に示す式中の各記号は次のとおりである。
ε[F/m]は、上記磁性キャリアの誘電率である。
ρ[Ω・m]は、上記磁性キャリアの体積抵抗率である。
T[sec]は、上記現像剤担持体上の二成分現像剤が上記潜像担持体との接触領域を通過するのに要する時間であり、二成分現像剤が潜像担持体に接触する潜像担持体表面移動方向長さNip[m]を、現像剤担持体の表面移動速度(線速)Vr[m/sec]で除した値(Nip/Vr)である。
ΔVr[m/sec]は、上記潜像担持体の表面移動速度(線速)Vpc[m/sec]と上記現像剤担持体の表面移動速度(線速)Vr[m/sec]との相対速度差(Vr−Vpc)である。
δ[m]は、上記露光手段により露光される上記潜像担持体表面上の画像部に対して潜像担持体表面移動方向に隣接する非画像部と該画像部との境界でのエッジ効果が発生する領域の潜像担持体表面移動方向長さの1/eの距離である。
A latent image carrier that moves on the surface;
Exposure means for forming an electrostatic latent image on the surface by exposing the surface of the latent image carrier;
The two-component developer disposed on the surface facing the latent image carrier and carrying the two-component developer on the surface moves so that the two-component developer containing toner and magnetic carrier contacts the surface of the latent image carrier. A developer carrier;
Voltage application means for applying a predetermined DC voltage between the latent image carrier and the developer carrier;
In the image forming apparatus configured such that the surface of the developer carrying member moves in a counter direction with respect to the surface of the latent image carrying member,
The non-image portion on the surface of the latent image carrier and the surface of the developer carrier with respect to the absolute value V1 [V] of the voltage difference between the image portion on the surface of the latent image carrier and the surface of the developer carrier. image forming apparatus has an absolute value ratio of V2 [V] of the voltage difference, characterized by being configured to satisfy the equation shown in 2 the number below.
Figure 0005081402
Here, each symbol in the formula shown in Equation 2 is as follows.
ε [F / m] is the dielectric constant of the magnetic carrier.
ρ [Ω · m] is the volume resistivity of the magnetic carrier.
T [sec] is the time required for the two-component developer on the developer carrier to pass through the contact area with the latent image carrier, and the latent time when the two-component developer contacts the latent image carrier. This is a value (Nip / Vr) obtained by dividing the length Nip [m] in the surface movement direction of the image carrier by the surface movement speed (linear velocity) Vr [m / sec] of the developer carrier.
ΔVr [m / sec] is a relative value between the surface moving speed (linear velocity) Vpc [m / sec] of the latent image carrier and the surface moving speed (linear velocity) Vr [m / sec] of the developer carrier. It is a speed difference (Vr−Vpc).
δ [m] is an edge effect at the boundary between the non-image portion and the image portion adjacent to the image portion on the surface of the latent image carrier exposed in the exposure unit in the moving direction of the latent image carrier. Is a distance of 1 / e of the length in the moving direction of the surface of the latent image carrier.
請求項1又は2の画像形成装置において、
上記二成分現像剤中のトナーと磁性キャリアとの間の付着力が10[nN]以下となり、該二成分現像剤中のトナー含有率が10[%]以下となるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The adhesive force between the toner and the magnetic carrier in the two-component developer is 10 [nN] or less, and the toner content in the two-component developer is 10 [%] or less. An image forming apparatus.
請求項1、2又は3の画像形成装置において、
上記二成分現像剤中のトナーの平均帯電量と同じ極性で、かつ、帯電量の絶対値qとトナー粒径Tdとの比率(q/Td)が0.1[fC/μm]以下であるトナーの含有率が20[%]以下となるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, 2 or 3.
The same polarity as the average charge amount of the toner in the two-component developer, and the ratio (q / Td) between the absolute value q of the charge amount and the toner particle size Td is 0.1 [fC / μm] or less. An image forming apparatus configured to have a toner content of 20% or less.
請求項1、2、3又は4の画像形成装置において、
上記二成分現像剤中の磁性キャリアの重量平均粒径が20[μm]以上60[μm]以下となるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, or 4.
An image forming apparatus, wherein the weight average particle diameter of the magnetic carrier in the two-component developer is 20 [μm] or more and 60 [μm] or less.
請求項1、2、3、4又は5の画像形成装置において、
上記二成分現像剤中の磁性キャリアの体積抵抗率が109[Ω・cm]以上1014[Ω・cm]以下となるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4 or 5.
An image forming apparatus, wherein the volume resistivity of the magnetic carrier in the two-component developer is 10 9 [Ω · cm] or more and 10 14 [Ω · cm] or less.
請求項1、2、3、4、5又は6の画像形成装置において、
上記潜像担持体と上記現像剤担持体との最小間隔が200[μm]以上400[μm]以下となるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6.
An image forming apparatus, wherein a minimum distance between the latent image carrier and the developer carrier is 200 [μm] or more and 400 [μm] or less.
請求項1、2、3、4、5、6又は7の画像形成装置において、
上記潜像担持体との対向領域における上記現像剤担持体上の現像剤担持量が35[mg/cm2]以上55[mg/cm2]以下となるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7.
An image in which the developer carrying amount on the developer carrying member in a region facing the latent image carrying member is 35 [mg / cm 2 ] or more and 55 [mg / cm 2 ] or less. Forming equipment.
請求項1、2、3、4、5、6、7又は8の画像形成装置において、
上記二成分現像剤中の磁性キャリアに対するトナーの被覆率が50[%]以上70[%]以下となるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8.
An image forming apparatus, wherein the coverage of the toner with respect to the magnetic carrier in the two-component developer is 50% or more and 70% or less.
表面移動する潜像担持体と、該潜像担持体の表面を露光することにより該表面に静電潜像を形成する露光手段と、該潜像担持体と対向する位置に配置され、トナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤が該潜像担持体の表面に接触するように該二成分現像剤を表面に担持して表面移動する現像剤担持体と、該潜像担持体と該現像剤担持体との間に所定の直流電圧を印加する電圧印加手段とを有する画像形成装置で、該現像剤担持体の表面を該潜像担持体の表面に対して連れ回り方向へ移動させ、かつ、該現像剤担持体の表面移動速度(線速)Vr[m/sec]を該潜像担持体の表面移動速度(線速)Vpc[m/sec]よりも速くて画像形成を行う画像形成方法において、
上記潜像担持体表面上の画像部と上記現像剤担持体表面との電圧差の絶対値V1[V]に対する、該潜像担持体表面上の非画像部と該現像剤担持体表面との電圧差の絶対値V2[V]の比率が、下記のに示す式を満たすようにしたことを特徴とする画像形成方法。
Figure 0005081402
ここで、上記数3に示す式中の各記号は次のとおりである。
ε[F/m]は、上記磁性キャリアの誘電率である。
ρ[Ω・m]は、上記磁性キャリアの体積抵抗率である。
T[sec]は、上記現像剤担持体上の二成分現像剤が上記潜像担持体との接触領域を通過するのに要する時間であり、二成分現像剤が潜像担持体に接触する潜像担持体表面移動方向長さNip[m]を、現像剤担持体の表面移動速度(線速)Vr[m/sec]で除した値(Nip/Vr)である。
ΔVr[m/sec]は、上記潜像担持体の表面移動速度(線速)Vpc[m/sec]と上記現像剤担持体の表面移動速度(線速)Vr[m/sec]との相対速度差(Vr−Vpc)である。
δ[m]は、上記露光手段により露光される上記潜像担持体表面上の画像部に対して潜像担持体表面移動方向に隣接する非画像部と該画像部との境界でのエッジ効果が発生する領域の潜像担持体表面移動方向長さの1/eの距離である。
A latent image carrier that moves on the surface; an exposure unit that forms an electrostatic latent image on the surface by exposing the surface of the latent image carrier; and a position that faces the latent image carrier. A developer carrier that carries the two-component developer on the surface so that the two-component developer containing a magnetic carrier is in contact with the surface of the latent image carrier, and the latent image carrier and developer An image forming apparatus having a voltage applying means for applying a predetermined DC voltage to the carrier, and moving the surface of the developer carrier in a rotational direction with respect to the surface of the latent image carrier; and Image formation is carried out with the surface moving speed (linear velocity) Vr [m / sec] of the developer carrying member being higher than the surface moving velocity (linear velocity) Vpc [m / sec] of the latent image carrying member. In the method
The non-image portion on the surface of the latent image carrier and the surface of the developer carrier with respect to the absolute value V1 [V] of the voltage difference between the image portion on the surface of the latent image carrier and the surface of the developer carrier. image forming method is absolute value ratio of V2 [V] of the voltage difference, characterized in that so as to satisfy the expression shown in expression 3 below.
Figure 0005081402
Here, each symbol in the formula shown in Equation 3 is as follows.
ε [F / m] is the dielectric constant of the magnetic carrier.
ρ [Ω · m] is the volume resistivity of the magnetic carrier.
T [sec] is the time required for the two-component developer on the developer carrier to pass through the contact area with the latent image carrier, and the latent time when the two-component developer contacts the latent image carrier. This is a value (Nip / Vr) obtained by dividing the length Nip [m] in the surface movement direction of the image carrier by the surface movement speed (linear velocity) Vr [m / sec] of the developer carrier.
ΔVr [m / sec] is a relative value between the surface moving speed (linear velocity) Vpc [m / sec] of the latent image carrier and the surface moving speed (linear velocity) Vr [m / sec] of the developer carrier. It is a speed difference (Vr−Vpc).
δ [m] is an edge effect at the boundary between the non-image portion and the image portion adjacent to the image portion on the surface of the latent image carrier exposed in the exposure unit in the moving direction of the latent image carrier. Is a distance of 1 / e of the length in the moving direction of the surface of the latent image carrier.
表面移動する潜像担持体と、該潜像担持体の表面を露光することにより該表面に静電潜像を形成する露光手段と、該潜像担持体と対向する位置に配置され、トナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤が該潜像担持体の表面に接触するように該二成分現像剤を表面に担持して表面移動する現像剤担持体と、該潜像担持体と該現像剤担持体との間に所定の直流電圧を印加する電圧印加手段とを有する画像形成装置で、該現像剤担持体の表面を該潜像担持体の表面に対してカウンター方向へ移動させて画像形成を行う画像形成方法において、
上記潜像担持体表面上の画像部と上記現像剤担持体表面との電圧差の絶対値V1[V]に対する、該潜像担持体表面上の非画像部と該現像剤担持体表面との電圧差の絶対値V2[V]の比率が、下記のに示す式を満たすようにしたことを特徴とする画像形成方法。
Figure 0005081402
ここで、上記数4に示す式中の各記号は次のとおりである。
ε[F/m]は、上記磁性キャリアの誘電率である。
ρ[Ω・m]は、上記磁性キャリアの体積抵抗率である。
T[sec]は、上記現像剤担持体上の二成分現像剤が上記潜像担持体との接触領域を通過するのに要する時間であり、二成分現像剤が潜像担持体に接触する潜像担持体表面移動方向長さNip[m]を、現像剤担持体の表面移動速度(線速)Vr[m/sec]で除した値(Nip/Vr)である。
ΔVr[m/sec]は、上記潜像担持体の表面移動速度(線速)Vpc[m/sec]と上記現像剤担持体の表面移動速度(線速)Vr[m/sec]との相対速度差(Vr−Vpc)である。
δ[m]は、上記露光手段により露光される上記潜像担持体表面上の画像部に対して潜像担持体表面移動方向に隣接する非画像部と該画像部との境界でのエッジ効果が発生する領域の潜像担持体表面移動方向長さの1/eの距離である。
A latent image carrier that moves on the surface; an exposure unit that forms an electrostatic latent image on the surface by exposing the surface of the latent image carrier; and a position that faces the latent image carrier. A developer carrier that carries the two-component developer on the surface so that the two-component developer containing a magnetic carrier is in contact with the surface of the latent image carrier, and the latent image carrier and developer An image forming apparatus having a voltage applying means for applying a predetermined DC voltage to the carrier and moving the surface of the developer carrier in the counter direction with respect to the surface of the latent image carrier. In the image forming method of performing
The non-image portion on the surface of the latent image carrier and the surface of the developer carrier with respect to the absolute value V1 [V] of the voltage difference between the image portion on the surface of the latent image carrier and the surface of the developer carrier. image forming method is absolute value ratio of V2 [V] of the voltage difference, characterized in that so as to satisfy the expression shown in expression 4 below.
Figure 0005081402
Here, each symbol in the formula shown in Equation 4 is as follows.
ε [F / m] is the dielectric constant of the magnetic carrier.
ρ [Ω · m] is the volume resistivity of the magnetic carrier.
T [sec] is the time required for the two-component developer on the developer carrier to pass through the contact area with the latent image carrier, and the latent time when the two-component developer contacts the latent image carrier. This is a value (Nip / Vr) obtained by dividing the length Nip [m] in the surface movement direction of the image carrier by the surface movement speed (linear velocity) Vr [m / sec] of the developer carrier.
ΔVr [m / sec] is a relative value between the surface moving speed (linear velocity) Vpc [m / sec] of the latent image carrier and the surface moving speed (linear velocity) Vr [m / sec] of the developer carrier. It is a speed difference (Vr−Vpc).
δ [m] is an edge effect at the boundary between the non-image portion and the image portion adjacent to the image portion on the surface of the latent image carrier exposed in the exposure unit in the moving direction of the latent image carrier. Is a distance of 1 / e of the length in the moving direction of the surface of the latent image carrier.
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