JPH1173008A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JPH1173008A
JPH1173008A JP13363998A JP13363998A JPH1173008A JP H1173008 A JPH1173008 A JP H1173008A JP 13363998 A JP13363998 A JP 13363998A JP 13363998 A JP13363998 A JP 13363998A JP H1173008 A JPH1173008 A JP H1173008A
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JP
Japan
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carrier
developer
image
toner
electric field
Prior art date
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Pending
Application number
JP13363998A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisafumi Shoji
尚史 庄司
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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Priority to US09/109,865 priority patent/US5999762A/en
Publication of JPH1173008A publication Critical patent/JPH1173008A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/065Arrangements for controlling the potential of the developing electrode

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)
  • Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
  • Developing For Electrophotography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming device in which even in the case where a resin-coat carrier in which the resistance of the coat layer itself has been reduced is used, the uniformity of dots is excellent so that the image noise is not produced. SOLUTION: Resin-coat carriers in which carbon is dispersed into magnetic particles are used, and a developer is conveyed in the state that it is not in contact with a photoreceptor. Further, a vibrating electric field is formed in the developing region, and denoting by t1 , t2 , LT, and Lc respectively the time of the phase for moving a toner to an electrostatic latent image part, the period of a vibrating electric field, the weight average grain size of the toner, and the weight average grain size of the magnetic carrier, the respective conditions of the developing device are set to satisfy the following expressions. 1.0×10<-4> <t1 <2> /LT<1.0×10<-3> [sec<2> /m] and t2 <2> /LC<0.005 (sec<2> /m).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】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関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】二成分現像は電子写真その他の、粉体ト
ナーを用いた画像形成方法において、特に高速対応性に
優れた現像法式として知られている。近年では複写機や
レーザープリンタなどの商品分野において主流の技術と
して使われている。
2. Description of the Related Art Two-component development is known as a development method which is particularly excellent in high-speed responsiveness in electrophotographic and other image forming methods using powder toner. In recent years, it has been used as a mainstream technology in product fields such as copiers and laser printers.

【0003】二成分現像では、現像剤担持体である、内
部に磁石を設置した非磁性スリーブの表面に現像剤を搬
送し、現像剤をブラシ状(磁気ブラシ)に保持させて像担
持体に接触ないし近接させ、静電潜像が形成された像担
持体と電気的バイアスが印加されたスリーブとの間の電
界によってトナーが潜像面に選択的に付着することによ
り、現像が行われる。
In two-component development, the developer is transported to the surface of a non-magnetic sleeve, which is a developer carrier, in which a magnet is provided, and the developer is held in a brush shape (magnetic brush) to be transferred to the image carrier. The toner is selectively brought into contact with or close to the latent image surface by an electric field between the image carrier on which the electrostatic latent image is formed and the sleeve to which an electric bias is applied, thereby performing development.

【0004】しかし、より高い品質を要求する市場(装
置)において、トナーが静電潜像に対して不規則に付着
して画像ノイズが出現しやすいことが問題となってい
る。例えば、プリンタやデジタル複写機などでは中間調
を滑らかに再現するために、数十μm間隔で形成される
ドットの均一形成が要求される。しかし、ドット画像を
顕微鏡などで拡大して観察すると、ドットの形状や面積
のバラツキが大きく、かつドット間に不規則にトナーが
付着しているのが観察される。これらの程度が大きい場
合、粗さが目立ち均一感に乏しい画像となってしまう。
However, in a market (apparatus) that requires higher quality, there is a problem that toner is irregularly attached to an electrostatic latent image and image noise is likely to appear. For example, printers and digital copiers require uniform formation of dots formed at intervals of several tens of μm in order to smoothly reproduce halftones. However, when the dot image is enlarged and observed with a microscope or the like, it is observed that the shape and area of the dots vary greatly and that toner adheres irregularly between the dots. When these degrees are large, the image is conspicuous in roughness and poor in uniformity.

【0005】このような画質上の問題を解決するため
に、特開平6−19213号公報、特開平7−7269
9公報、特開平7−114223公報などで、振動成分
を有する現像バイアス(以下、交流バイアスと呼ぶ)を
印加する方法が提案されている。
In order to solve such a problem in image quality, JP-A-6-19213 and JP-A-7-7269 have been proposed.
9 and JP-A-7-114223 have proposed a method of applying a developing bias having a vibration component (hereinafter, referred to as an AC bias).

【0006】しかし、上記各公報に記載された従来の現
像方法においては、現像バイアスの印加条件によっては
画質の改良につながらず、かえって品質を低下させる場
合もある。本願発明者の実施した実験においてもこの点
が確認されている。これはトナーやキャリアの運動が様
々な要因の影響を受けるためであると予測される。
However, in the conventional developing methods described in the above publications, the image quality may not be improved depending on the application condition of the developing bias, but rather may be degraded. This point has been confirmed in experiments performed by the inventor of the present application. This is expected to be because the movement of the toner and the carrier is affected by various factors.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】特開平7−11422
3公報には、トナー粒径・キャリア粒径の範囲と、振動
バイアスの周波数についての条件が記載され、周波数は
6000Hz以上の高周波が良いとされている。また現
像効率を維持するためにキャリアの体積抵抗率を101
0Ωcm以下にするのが好ましいとされている。
Problems to be Solved by the Invention
The third publication describes the range of the toner particle size and the carrier particle size, and the condition of the frequency of the vibration bias, and it is said that the frequency is preferably a high frequency of 6000 Hz or more. Further, in order to maintain the development efficiency, the volume resistivity of the carrier is set to 101.
It is said that it is preferable to set the resistance to 0 Ωcm or less.

【0008】しかし本願発明者の追試によれば、この周
波数領域ではベタ画像の後端部がかすれる現象(以下、
「後端かすれ」と呼ぶ)が現れやすくなるという問題が
確認された。また、際限なく周波数を上げると交流バイ
アス印加の効果が無くなるという結果が得られた。低抵
抗キャリアを使うことによってわずかに改善は認められ
るが、満足できる画質とはなっていない。
However, according to an additional test conducted by the inventor of the present application, a phenomenon in which the rear end of a solid image is blurred in this frequency domain (hereinafter, referred to as a “semi-image”).
(Referred to as "rear edge blurring"). Further, the result was obtained that the effect of applying the AC bias was lost when the frequency was increased without limit. The use of a low-resistance carrier slightly improves the image quality, but does not provide satisfactory image quality.

【0009】キャリアとしては従来よりいくつかのタイ
プが知られているが、耐久性を得るために磁性粒子を樹
脂でコートするタイプのものが広く用いられている(例
えば、特開平6−19213号)。また、特開平7−7
2699号公報には、磁性体樹脂コートキャリアを用
い、交流バイアス(振動バイアス)を印加しながら非接
触状態で現像する方法が記載されている。
[0009] Several types of carriers have been known in the past, but those having magnetic particles coated with a resin in order to obtain durability are widely used (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-19213). ). Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-7
Japanese Patent No. 2699 describes a method of developing in a non-contact state while applying an AC bias (vibration bias) using a magnetic resin-coated carrier.

【0010】しかし本願発明者の追試によれば、ドット
面積の均一性が不十分で、端部のかすれなどの現象が見
られるなどの画質上の問題があった。これはキャリアの
抵抗が高く、トナーがキャリア表面から離れたときにト
ナーと反対極性の電荷が残り、他のトナーの運動に対す
るノイズとなっているためと推測される。
However, according to the additional test conducted by the inventor of the present invention, there was a problem in image quality such as insufficient uniformity of the dot area and occurrence of phenomena such as blurring of the edges. This is presumably because the carrier has a high resistance, and when the toner separates from the surface of the carrier, an electric charge of the opposite polarity to the toner remains, causing noise for the movement of other toner.

【0011】磁性体樹脂コートキャリアを低抵抗化する
にはいくつかの方法がある。その中でコート層を薄層化
して抵抗を下げるものは現像剤を長寿命化する上で問題
がある。他の方法として、コート層自体を低抵抗化する
ことが考えられる。具体的にはフェライトやマグネタイ
トを芯材として、シリコーン樹脂などのコート層にカー
ボンを分散させるものが、安価で特性も安定しているの
で、実用的である。
There are several methods for lowering the resistance of a magnetic resin-coated carrier. Among them, those which reduce the resistance by making the coat layer thinner have a problem in extending the life of the developer. As another method, it is conceivable to lower the resistance of the coat layer itself. Specifically, a material in which ferrite or magnetite is used as a core material and carbon is dispersed in a coating layer of a silicone resin or the like is practical because it is inexpensive and has stable characteristics.

【0012】しかし、本願発明者が上記のフェライトや
マグネタイトを芯材として、シリコーン樹脂などのコー
ト層にカーボンを分散させたキャリアを用いて交流バイ
アスを印加して現像を行ったところ、画像のトナー付着
部が白く小さく抜ける現象(以下、白斑点と呼ぶ)が見
られた。
However, when the present inventor performed development by applying an AC bias to the above-described ferrite or magnetite as a core material and using a carrier in which carbon was dispersed in a coat layer such as a silicone resin, the toner of the image was developed. A phenomenon (hereinafter, referred to as white spots) in which the adhered portion comes off white and small was observed.

【0013】さらに実験を重ね、交流バイアスのピーク
電圧を小さくすると白斑点の発生量が少なくなること、
トナー付着部(交流バイアスのピーク値からの電位差が
大きい部分)に限って発生すること、カーボンを分散し
ないタイプのキャリアを使用すると白斑点は発生しない
こと、などが明らかになった。これらのことから、白斑
点発生現象はキャリア表面近傍のカーボンから像担持体
への放電によるものと推測される。
Further experiments have shown that the reduction of the peak voltage of the AC bias reduces the amount of white spots,
It has been clarified that it occurs only in the toner-attached portion (the portion where the potential difference from the peak value of the AC bias is large) and that white spots do not occur when a type of carrier that does not disperse carbon is used. From these facts, it is inferred that the white spot generation phenomenon is caused by discharge from carbon near the carrier surface to the image carrier.

【0014】本発明は、従来技術における上記諸問題を
解決し、高耐久向きの(コート層自体を低抵抗化した)
樹脂コートキャリアを用いた場合でもドット均一性に優
れ画像ノイズが発生しない画像形成装置を提供すること
を課題とする。
The present invention solves the above-mentioned problems in the prior art and is suitable for high durability (the resistance of the coating layer itself is reduced).
It is an object to provide an image forming apparatus which is excellent in dot uniformity and does not generate image noise even when a resin-coated carrier is used.

【0015】また、振動成分を有する現像バイアスを印
加しても白斑点が生じない画像を得ることのできる画像
形成装置を提供することも本発明の課題である。
Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of obtaining an image free from white spots even when a developing bias having a vibration component is applied.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】前記の課題は、本発明に
より、トナーとキャリアからなる現像剤を現像剤担持体
に担持し、該現像剤を像担持体に対し非接触で、前記像
担持体と前記現像剤担持体との間の領域にトナーを移動
させる振動電界を形成して現像を行う画像形成装置にお
いて、前記像担持体へトナーを移動させる位相時間をt
,トナーの重量平均粒径をLとするとき、1.0×
10−4<t /L<1.0×10 −3[sec/m
]が成立するように前記t,Lを設定することに
より解決される。
The above object is achieved by the present invention.
A developer comprising a toner and a carrier,
And the developer is brought into contact with the image carrier without contact with the image carrier.
Moves the toner to the area between the carrier and the developer carrier
An image forming apparatus that performs development by forming an oscillating electric field
And the phase time for moving the toner to the image carrier is t
1, The weight average particle size of the toner is LT1.0 ×
10-4<T1 2/ LT<1.0 × 10 -3[Sec2/ M
 So that the above holds.1, LTTo set
More resolved.

【0017】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、トナーとキャリアからなる現像剤を現像剤担持体に
担持し、該現像剤を像担持体に対し非接触で、前記像担
持体と前記現像剤担持体との間の領域にトナーを移動さ
せる振動電界を形成して現像を行う画像形成装置におい
て、前記振動電界の周期をt,キャリアの重量平均粒
径をLcとするとき、t /Lc<0.005[sec
/m ]が成立するように前記t,Lcを設定するこ
とを提案する。
Further, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method for supporting a developer comprising a toner and a carrier on a developer carrier, and contacting the developer without contacting the image carrier. In an image forming apparatus that performs development by forming an oscillating electric field for moving toner in a region between the toner carrier and the developer carrier, the period of the oscillating electric field is t 2 , and the weight average particle size of the carrier is Lc. , t 2 2 /Lc<0.005[sec
2 / m] is proposed to set the above t 2 , Lc.

【0018】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、トナーとキャリアからなる現像剤を現像剤担持体に
担持し、該現像剤を像担持体に対し非接触で、前記像担
持体と前記現像剤担持体との間の領域にトナーを移動さ
せる振動電界を形成して現像を行う画像形成装置におい
て、前記像担持体へトナーを移動させる位相時間を
,前記振動電界の周期をt,トナーの重量平均粒
径をL,キャリアの重量平均粒径をLcとするとき、
1.0×10−4<t /L<1.0×10
[sec/m ]及びt /Lc<0.005[sec
/m ]が成立するように前記t,t,L,Lc
を設定することを提案する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention
Is to transfer the developer consisting of toner and carrier to the developer carrier
Carrying the developer without contacting the image carrier with the image carrier.
The toner is moved to an area between the carrier and the developer carrier.
In an image forming apparatus that forms an oscillating electric field
The phase time for moving the toner to the image carrier
t 1, The period of the oscillating electric field is t2, Weight average particle of toner
Diameter LT, When the weight average particle size of the carrier is Lc,
1.0 × 10-4<T1 2/ LT<1.0 × 10
3[Sec2/ M] and t2 2/Lc<0.005 [sec
2/ M] so that t is satisfied.1, T2, LT, Lc
Propose to set.

【0019】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、トナーとキャリアからなる現像剤を現像剤担持体に
担持し、該現像剤を像担持体に対し非接触で、前記像担
持体と前記現像剤担持体との間の領域にトナーを移動さ
せる振動電界を形成して現像を行う画像形成装置におい
て、像担持体と現像剤担持体上に担持された現像剤との
最近接距離をd[m]とするとき、像担持体の表面電位
と現像剤担持体の最大電位との電位差の絶対値が5.0
×10d[V]以下であることを提案する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method for supporting a developer comprising a toner and a carrier on a developer carrier and contacting the developer without contacting the image carrier. In an image forming apparatus that performs development by forming an oscillating electric field that moves toner to a region between the image carrier and the developer carrier, the closest distance between the image carrier and the developer carried on the developer carrier Is d [m], the absolute value of the potential difference between the surface potential of the image carrier and the maximum potential of the developer carrier is 5.0.
It is proposed to be less than × 10 8 d [V].

【0020】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、トナーとキャリアからなる現像剤を現像剤担持体に
担持し、該現像剤を像担持体に対し非接触で、前記像担
持体と前記現像剤担持体との間の領域にトナーを移動さ
せる振動電界を形成して現像を行う画像形成装置におい
て、前記像担持体へトナーを移動させる位相時間を
,トナーの重量平均粒径をL,像担持体と現像剤
担持体上に担持された現像剤との最近接距離をd[m]
とするとき、1.0×10−4<t /L<1.0
×10−3[sec/m ]及び、像担持体の表面電位と
現像剤担持体の最大電位との電位差の絶対値が5.0×
10d[V]以下となるように前記t,L,dを
設定することを提案する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention
Is to transfer the developer consisting of toner and carrier to the developer carrier
Carrying the developer without contacting the image carrier with the image carrier.
The toner is moved to an area between the carrier and the developer carrier.
In an image forming apparatus that forms an oscillating electric field
The phase time for moving the toner to the image carrier
t 1, The weight average particle size of the toner is LT, Image carrier and developer
The closest distance to the developer carried on the carrier is d [m]
1.0 × 10-4<T1 2/ LT<1.0
× 10-3[Sec2/ M] and the surface potential of the image carrier
The absolute value of the potential difference from the maximum potential of the developer carrier is 5.0 ×
108d [V] or less so that t1, LT, D
Suggest to set.

【0021】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、トナーとキャリアからなる現像剤を現像剤担持体に
担持し、該現像剤を像担持体に対し非接触で、前記像担
持体と前記現像剤担持体との間の領域にトナーを移動さ
せる振動電界を形成して現像を行う画像形成装置におい
て、前記振動電界の周期をt,キャリアの重量平均粒
径をLc,像担持体と現像剤担持体上に担持された現像
剤との最近接距離をd[m]とするとき、t /Lc
<0.005[sec/m ]及び、像担持体の表面電位
と現像剤担持体の最大電位との電位差の絶対値が5.0
×10d[V]以下となるように前記t,Lc,d
を設定することを提案する。
Further, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a developer carrying a developer comprising a toner and a carrier, and contacting the developer without contacting the image carrier. And an image forming apparatus for developing an image by forming an oscillating electric field for moving toner in a region between the toner carrier and the developer carrying member, wherein the period of the oscillating electric field is t 2 , the weight average particle size of the carrier is Lc, When the closest distance between the developer and the developer carried on the developer carrying member is d [m], t 2 2 / Lc
<0.005 [sec 2 / m 2 ], and the absolute value of the potential difference between the surface potential of the image carrier and the maximum potential of the developer carrier is 5.0.
× 10 8 d [V] or less so that t 2 , Lc, d
Propose to set.

【0022】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、トナーとキャリアからなる現像剤を現像剤担持体に
担持し、該現像剤を像担持体に対し非接触で、前記像担
持体と前記現像剤担持体との間の領域にトナーを移動さ
せる振動電界を形成して現像を行う画像形成装置におい
て、前記像担持体へトナーを移動させる位相時間を
,前記振動電界の周期をt,トナーの重量平均粒
径をL,キャリアの重量平均粒径をLc,像担持体と
現像剤担持体上に担持された現像剤との最近接距離をd
[m]とするとき、1.0×10−4<t /L
1.0×10−3[sec/m ]及びt /Lc<
0.005[sec/m ]及び、像担持体の表面電位と
現像剤担持体の最大電位との電位差の絶対値が5.0×
10d[V]以下となるように前記t,t
,Lc,dを設定することを提案する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention
Is to transfer the developer consisting of toner and carrier to the developer carrier
Carrying the developer without contacting the image carrier with the image carrier.
The toner is moved to an area between the carrier and the developer carrier.
In an image forming apparatus that forms an oscillating electric field
The phase time for moving the toner to the image carrier
t 1, The period of the oscillating electric field is t2, Weight average particle of toner
Diameter LT, The weight average particle size of the carrier is Lc,
The closest distance to the developer carried on the developer carrier is d
When [m], 1.0 × 10-4<T1 2/ LT<
1.0 × 10-3[Sec2/ M] and t2 2/ Lc <
0.005 [sec2/ M] and the surface potential of the image carrier
The absolute value of the potential difference from the maximum potential of the developer carrier is 5.0 ×
108d [V] or less so that t1, T2,
LT, Lc, d.

【0023】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、前記キャリアは導電性微粒子を含有したものである
ことを提案する。また、前記の課題を解決するため、本
発明は、前記導電性微粒子はカーボンであることを提案
する。
In order to solve the above problems, the present invention proposes that the carrier contains conductive fine particles. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention proposes that the conductive fine particles are carbon.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】具体的な実施形態を説明する前
に、本願発明のバックグラウンドと本願発明の作用から
説明を始める。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Before describing a specific embodiment, the description starts with the background of the present invention and the operation of the present invention.

【0025】本願発明者は、従来の画像形成装置におけ
る諸問題を踏まえて鋭意検討を重ねた結果、現像領域
(像担持体と現像剤担持体の間のトナーが移動しうる領
域)において像担持体と現像剤担持体上の現像剤とを非
接触にして現像した場合、交流バイアスを印加しても白
斑点の発生が押さえられることを見出した。さらに、交
流バイアスの限定的な条件において画像品質が向上する
ことも判明した。
The inventor of the present application has made intensive studies based on various problems in the conventional image forming apparatus, and as a result,
When the image carrier and the developer on the developer carrier are developed in a non-contact state in the area where the toner can move between the image carrier and the developer carrier, the white spots are generated even when an AC bias is applied. It was found that the occurrence of dots was suppressed. Further, it has been found that the image quality is improved under the limited condition of the AC bias.

【0026】本願発明者が実施した実験において、周期
が一定の矩形波バイアスを現像剤担持体に印加して、ト
ナーが像担持体方向に移動する時間(矩形波バイアス
の、トナーを像担持体方向に移動させるように作用する
パルスの巾)を変えながら画像を形成し、ドット面積の
バラツキを測定したところ、パルス巾が特定の範囲(周
期が一定であるから、ここではデューティ比が特定の範
囲を意味する)でバラツキが小さくなり、ドット均一性
が向上するデータが得られた。そのデータを図3のグラ
フに示す。このグラフでは、横軸に矩形波バイアスのパ
ルス巾を、縦軸にドット面積のバラツキ(標準偏差を平
均値で割ったもの)をとってある。この図からも解るよ
うに、所定のパルス巾の範囲(ここでは所定のデューテ
ィ比の範囲)でドット面積のバラツキが小さくなってい
る。
In an experiment conducted by the inventor of the present invention, a rectangular wave bias having a constant cycle was applied to the developer carrier, and the time required for the toner to move in the direction of the image carrier (the toner having the rectangular wave bias was applied to the image carrier) When the image was formed while changing the dot area, the pulse width was in a specific range (the period was constant. (Meaning the range), the data was obtained in which the variation was small and the dot uniformity was improved. The data is shown in the graph of FIG. In this graph, the horizontal axis indicates the pulse width of the rectangular wave bias, and the vertical axis indicates the variation in the dot area (standard deviation divided by the average value). As can be seen from this figure, the variation of the dot area is small within a predetermined pulse width range (here, a predetermined duty ratio range).

【0027】なお、ドット面積のバラツキは、画像解析
装置で複数のドット面積を計測し、その標準偏差を平均
面積で割ったものを評価値とした。この値が0.15以
下ではドット均一性が良好で、0.1以下ではさらに優
れたドット均一性を示すことが本願発明者の検討結果に
よって明らかになった。
The variation in dot area was evaluated by measuring a plurality of dot areas with an image analyzer and dividing the standard deviation by the average area to obtain an evaluation value. When the value is 0.15 or less, the dot uniformity is good, and when the value is 0.1 or less, more excellent dot uniformity is exhibited, as a result of the study by the present inventors.

【0028】一方、単純なモデルを設定して予測する
と、荷電粒子を振動電界中に置いたとき、粒子は往復運
動を始め、その運動の振幅は振動電界の周波数の2乗と
粒径に反比例することが明らかになった。すなわち、振
動電界の周波数をf,電界の振幅をE,トナーの粒径
をL としたとき、トナーの往復運動の振幅Aは次式
で表される。ただしkは定数である。 A=k・E/(f・L
On the other hand, when a simple model is set and predicted, when charged particles are placed in an oscillating electric field, the particles start to reciprocate, and the amplitude of the movement is inversely proportional to the square of the frequency of the oscillating electric field and the particle size. It turned out to be. That is, the frequency of the oscillating electric field f, E 0 the amplitude of the electric field, when the particle size of the toner was L T, the amplitude A of the reciprocating motion of the toner is expressed by the following equation. Here, k is a constant. A = k · E 0 / ( f 2 · L T)

【0029】これらの結果から、本願発明者は、トナー
が像担持体に向かって高速で移動する時間及びトナーの
粒径と画像品質との間に関連があると仮説を立て、確認
実験を行った。
Based on these results, the inventors of the present application hypothesized that the time required for the toner to move at a high speed toward the image carrier, the particle size of the toner, and the image quality were related, and conducted a confirmation experiment. Was.

【0030】確認実験ではトナー粒径と矩形波バイアス
のデューティ比の水準を変えて画像を形成し、評価を行
った。その結果、トナーが像担持体に向かう力を受ける
時間(トナーを像担持体に向ける力を与えるパルスの幅)
の2乗をトナー粒径で除した値を特定の範囲に設定する
と、ドット再現性が飛躍的に向上することが明らかにな
った。その実験データを図4のグラフに示す。このグラ
フでは、横軸に矩形波バイアスのパルス幅を、縦軸にト
ナー粒径をとり、各トナー粒径ごとに比較して良好なド
ット均一性を示すデータに○(白丸)印を良好でないも
のに●(黒丸印)を付した。このグラフから明らかなよう
に、ドット均一性が良好な条件は2本の放物線に挟まれ
た領域に分布している。
In the confirmation experiment, an image was formed by changing the toner particle size and the duty ratio of the rectangular wave bias, and the evaluation was performed. As a result, the time during which the toner receives a force directed to the image carrier (the width of a pulse that applies a force that directs the toner to the image carrier)
It has been clarified that setting a value obtained by dividing the square of by the toner particle size in a specific range dramatically improves dot reproducibility. The experimental data is shown in the graph of FIG. In this graph, the horizontal axis indicates the pulse width of the rectangular wave bias, and the vertical axis indicates the toner particle diameter. The items were marked with ● (black circles). As is clear from this graph, the conditions with good dot uniformity are distributed in a region between two parabolas.

【0031】なお、この確認実験で用いたキャリアは、
マグネタイトのコアにシリコーン樹脂をコートした磁性
キャリアで、コート層にカーボンを分散させることによ
り、その体積抵抗率はおよそ1010Ωcmに制御された
ものである。
The carrier used in this confirmation experiment was:
It is a magnetic carrier in which a magnetite core is coated with a silicone resin, and its volume resistivity is controlled to about 10 10 Ωcm by dispersing carbon in a coat layer.

【0032】上記のような結果から、本願発明者は、振
動電界(交流バイアス)における像担持体上の静電潜像の
画像部にトナーを移動させる位相の時間(パルス幅)をt
,トナーの重量平均粒径をLとするとき、 1.0×10−4<t /L<1.0×10−3[sec/m ]・・・・・ ・ となるように電界を形成することが画像品質の向上をも
たらすと結論した。
From the above results, the inventor of the present application has set the time (pulse width) of the phase for moving the toner to the image portion of the electrostatic latent image on the image carrier in the oscillating electric field (AC bias) to be t.
1, when the weight average particle size of the toner and L T, 1.0 × 10 -4 < t 1 2 / L T <1.0 × 10 -3 [sec 2 / m] ····· · and It was concluded that forming the electric field so as to improve the image quality.

【0033】さらに本願発明者はキャリアの運動につい
ても検討を行った。従来の研究から、キャリアが激しい
運動を行った場合、現像剤担持体(現像スリーブ)上の
磁気ブラシからキャリアが離脱して像担持体に付着する
ことで画像品質が劣化することが予測された。
Further, the inventor of the present application also examined the movement of the carrier. According to previous research, it was predicted that, when the carrier performed intense motion, the carrier would separate from the magnetic brush on the developer carrier (developing sleeve) and adhere to the image carrier, resulting in deterioration of image quality. .

【0034】そこで、キャリアもトナーと同じく荷電粒
子とみなすと、キャリアの動きは振動電界の周波数の2
乗とキャリア粒径に反比例していると仮定できる。その
仮定に基づいて、キャリア粒径と振動電界周波数を変え
て画像を形成し品質を評価したところ、振動電界の周期
の2乗をキャリア粒径で除した値が特定の範囲におい
て、画像面へのキャリア付着がなくなり、画像品質が向
上することが明らかになった。すなわち、振動電界の周
期をt,磁性キャリアの重量平均粒径をLcとすると
き、 t /Lc<0.005[sec/m ]・・・・・・ となるように電界を形成することが画像品質向上をもた
らす。
Therefore, if the carrier is regarded as a charged particle similarly to the toner, the movement of the carrier is 2 times the frequency of the oscillating electric field.
It can be assumed that it is inversely proportional to the power and the carrier particle size. Based on the assumption, the image was formed by changing the carrier particle size and the oscillating electric field frequency, and the quality was evaluated. The value obtained by dividing the square of the period of the oscillating electric field by the carrier particle size was applied to the image plane in a specific range. It was clarified that carrier adhesion was eliminated and the image quality was improved. That is, the period of t 2 of an oscillating electric field, when the weight average particle diameter of the magnetic carrier and Lc, the electric field so that t 2 2 /Lc<0.005[sec 2 / m] ······ Forming results in improved image quality.

【0035】従って、上記の式及び式を満たすよう
に条件を設定してやれば、トナーは動きやすく且つキャ
リアはほとんど動かない状態を実現することができる。
その結果、中間調の再現性が向上するだけではなく、地
肌汚れや後端かすれなどの画像ノイズと呼ばれる現象も
きわめて少なくすることができた。
Therefore, by setting the above-mentioned equations and conditions so as to satisfy the above equations, it is possible to realize a state where the toner is easy to move and the carrier hardly moves.
As a result, not only the reproducibility of halftones was improved, but also phenomena called image noise such as background smearing and blurring of the rear end could be extremely reduced.

【0036】このように、現像領域において非接触状態
でコート層にカーボンを分散したキャリアを使用するこ
とで、局所的な放電(キャリア表面近傍のカーボンから
像担持体への放電)を防止することができ、問題となっ
ていた白斑点の発生を防ぐことができるとともに、現像
領域における振動電界の大きさが大きくなり、トナーの
運動をより活発にできるため、静電潜像に対してより忠
実にトナーが付着するようになる。さらに、キャリアの
抵抗値が低いことでキャリア表面の電荷が一様になりや
すく、いったんキャリアから離れたトナーに対して作用
する静電的な吸引力が大きくなり難いため、端部かすれ
などの画像ノイズが発生しなくなるという効果も認めら
れる。
As described above, by using the carrier in which carbon is dispersed in the coating layer in a non-contact state in the developing region, local discharge (discharge from the carbon near the carrier surface to the image carrier) is prevented. This can prevent the occurrence of white spots, which have been a problem, and increase the magnitude of the oscillating electric field in the development area, thereby making toner movement more vigorous. Is attached to the toner. Furthermore, since the carrier resistance is low, the charge on the carrier surface is likely to be uniform, and the electrostatic attraction acting on the toner once separated from the carrier is unlikely to be large, so that images such as edge blurring may occur. The effect that noise is no longer generated is also recognized.

【0037】さて、本発明の具体的な実施形態について
説明する。図1は、本発明に係る画像形成装置の一例に
おける現像部付近の構成を示すものである。この図に示
す現像装置1は、現像スリーブ(現像剤担持体)2,攪拌
部材4,ドクターブレード5などから構成される。現像
スリーブ2は非磁性の導電性部材で構成され、その表面
はサンドブラストなどで適度な凸凹が設けられている。
現像スリーブ2は矢印の如く図中反時計回りに回転し、
内部には複数の固定磁石3が配置されている。現像スリ
ーブ2にはバイアス電源6から後述するような現像バイ
アス(交流バイアス)が印加されるようになっている。そ
して、現像装置の現像剤溜りには、現像剤を互いに逆方
向に移動させる2本の攪拌部材4が設けられている。ま
た、現像スリーブ2の上方の近傍には、現像剤の現像領
域への搬送量を規制するためのドクターブレード5が配
設されている。
Now, a specific embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows a configuration near a developing unit in an example of an image forming apparatus according to the present invention. The developing device 1 shown in FIG. 1 includes a developing sleeve (developer carrier), a stirring member 4, a doctor blade 5, and the like. The developing sleeve 2 is made of a non-magnetic conductive member, and the surface thereof is provided with appropriate unevenness by sandblasting or the like.
The developing sleeve 2 rotates counterclockwise in the figure as shown by the arrow,
A plurality of fixed magnets 3 are arranged inside. A developing bias (AC bias) to be described later is applied to the developing sleeve 2 from a bias power supply 6. The developer reservoir of the developing device is provided with two stirring members 4 for moving the developer in directions opposite to each other. Further, a doctor blade 5 for regulating the transport amount of the developer to the developing area is provided near the upper portion of the developing sleeve 2.

【0038】2本の攪拌部材4によって攪拌・搬送され
た現像剤は、現像スリーブ2近傍に達したときに内部磁
石3の作用で現像スリーブ2に汲み上げられる。そし
て、ドクターブレード5の上流側(スリーブ2の回転方
向上流側=図においてブレード5の右側)で現像剤の対
流が起こり、トナーとキャリアとが混合してトナーが充
分且つ均一に帯電される。
The developer stirred and conveyed by the two stirring members 4 is pumped to the developing sleeve 2 by the action of the internal magnet 3 when reaching the vicinity of the developing sleeve 2. Then, convection of the developer occurs on the upstream side of the doctor blade 5 (the upstream side in the rotation direction of the sleeve 2 = on the right side of the blade 5 in the drawing), and the toner and the carrier are mixed to sufficiently and uniformly charge the toner.

【0039】ドクターブレード5と現像スリーブ2間の
ギャップにより、現像領域に搬送される現像剤量が一定
になる。現像領域では、内部磁石3の作用によって形成
された磁気ブラシ(トナーとキャリアがブラシ状に形成
されたもの)が感光体ドラム(像担持体)10に近接(非
接触)し、現像スリーブ2の電圧と感光体ドラム10の
静電潜像との間で形成された電界によってトナーが移動
する。
Due to the gap between the doctor blade 5 and the developing sleeve 2, the amount of the developer conveyed to the developing area becomes constant. In the developing area, a magnetic brush (formed of a toner and a carrier in a brush shape) formed by the action of the internal magnet 3 approaches (non-contacts) the photosensitive drum (image carrier) 10, and The toner moves due to an electric field formed between the voltage and the electrostatic latent image on the photosensitive drum 10.

【0040】図2は、バイアス電源6から現像スリーブ
2に印加する現像バイアス(交流バイアス)の波形を示す
波形図である。波形図の横軸は時間、縦軸はトナーが感
光体ドラム10に向かう力を受ける方向を上にとった電
圧値である。この図において、トナーが感光体ドラム1
0に向かう最大の力を受けるときの電圧値をV,トナ
ーが現像スリーブ2に向かう最大の力を受けるときの電
圧値をVとし、V が持続する時間(Vのパルス幅)
をt 、振動バイアスの周期をtとする。なお、電
圧値の積分平均Vaは通常のDCバイアスと同様に−5
00V〜ー700V程度に設定される。ただし、Va=
+(V−V)・t/tとする。
FIG. 2 shows a state in which a developing sleeve is
2 shows the waveform of the developing bias (AC bias) applied to
It is a waveform diagram. The horizontal axis of the waveform diagram is time, and the vertical axis is the toner sensitivity.
The light receiving the force toward the optical drum 10
The pressure value. In this figure, the toner is the photosensitive drum 1
The voltage value when receiving the maximum force toward zero is V1, Tona
When the maximum force is applied to the developing sleeve 2
Pressure value to V0And V 1Time (V1Pulse width)
To t1 And the cycle of the vibration bias is t2And In addition,
The integrated average Va of the pressure value is -5 like a normal DC bias.
It is set to about 00V to -700V. Where Va =
V0+ (V1-V0) ・ T1/ T2And

【0041】本実施形態の第1実施例として、キャリア
は重量平均粒径が50μmのマグネタイトのコアにシリ
コーン樹脂をコートし、コート層にカーボンを分散させ
ることにより、その体積抵抗率をおよそ1010Ωcmに
制御したものを用いた。トナーは重量平均粒径が7.5
μmのものを用いた。そして、それらをトナー濃度5wt
%(現像剤に対するトナーの質量比)として用いた。さ
らに、感光体ドラム10に地肌部電位−700V,画像
部電位−100Vの静電潜像を形成した。
As a first example of the present embodiment, the carrier has a volume resistivity of about 10 10 by coating a magnetite core having a weight average particle diameter of 50 μm with a silicone resin and dispersing carbon in the coating layer. The one controlled to Ωcm was used. The toner has a weight average particle size of 7.5.
μm was used. Then, the toner concentration of 5 wt.
% (Mass ratio of toner to developer). Further, an electrostatic latent image having a background potential of -700 V and an image potential of -100 V was formed on the photosensitive drum 10.

【0042】本実施例における現像スリーブ2上の現像
剤層の厚さを測定したところ、最大で約500μmであ
った。現像ギャップは600μmに設定してある。従っ
て、感光体ドラム10と現像スリーブ上に保持されてい
る現像剤との距離(最近接距離):dは、100μmで
ある。
When the thickness of the developer layer on the developing sleeve 2 in this embodiment was measured, it was at most about 500 μm. The development gap is set to 600 μm. Therefore, the distance (the closest distance) d between the photosensitive drum 10 and the developer held on the developing sleeve is 100 μm.

【0043】この場合の現像バイアスとして、積分平均
Vaを−600V,振動成分を周波数5kHz,ピーク
間電圧を1.5kVに設定し、前述の式及び式を満
足するようにデューティ比を変えて現像したところ、振
動バイアスのデューティ比(t/t)が15%から
40%の範囲でドット均一性に優れた画像を得ることが
できた。
As the developing bias in this case, the integral average Va is set to -600 V, the vibration component is set to a frequency of 5 kHz, the peak-to-peak voltage is set to 1.5 kV, and the duty ratio is changed so as to satisfy the above equations and the equations. As a result, an image having excellent dot uniformity could be obtained when the duty ratio (t 1 / t 2 ) of the vibration bias was in the range of 15% to 40%.

【0044】デューティ比が上記適正範囲(15〜40
%)を下回り、例えば10%とすると、現像量が低下
し、充分な画像濃度が得られず、ドット面積のバラツキ
が大きくなった。また、デューティ比が上記適正範囲を
上回り、例えば45%とすると、トナーが過剰に現像さ
れ、画像のエッジ付近の背景部にトナーが付着したり、
ドットが大きくなって中間調の濃度値が高めになり、階
調再現性のバランスが崩れ、ドット面積の均一性も低下
するという問題が生じる。逆にデューティ比が20〜3
0%のときは優れたドット均一性を示した。ドット面積
のバラツキは、画像解析装置で複数のドット面積を計測
し、その標準偏差を平均面積で割ったものを評価値とし
た。先に図3で説明したように、この値が0.15以下
ではドット均一性が良好で、0.1以下ではさらに優れ
たドット均一性を示すことが本願発明者の検討結果によ
って明らかになった。
When the duty ratio is within the above-mentioned appropriate range (15 to 40)
%), For example, 10%, the amount of development was reduced, sufficient image density was not obtained, and the variation in dot area was increased. If the duty ratio exceeds the appropriate range, for example, 45%, the toner is excessively developed, and the toner adheres to the background near the edge of the image.
As the dots become larger, the density value of the halftone becomes higher, causing a problem that the balance of the tone reproducibility is lost and the uniformity of the dot area is reduced. Conversely, the duty ratio is 20-3
At 0%, excellent dot uniformity was exhibited. The variation in dot area was evaluated by measuring a plurality of dot areas with an image analyzer and dividing the standard deviation by the average area. As described earlier with reference to FIG. 3, the results of the study by the present inventors have revealed that when the value is 0.15 or less, the dot uniformity is good, and when the value is 0.1 or less, more excellent dot uniformity is exhibited. Was.

【0045】上記適性条件ではt /Lは1.2×
10−4[sec/m]から8.5×10−4[sec/m
]の範囲、また、t /Lcは8×10−4[sec
/m]となる。現像スリーブ2上の現像剤先端と感光体
10の間に生じる電界の絶対値の最大値は1.4〜1.
8×10V/mとなる。
[0045] The t 1 2 / L T in the above suitability conditions 1.2 ×
From 10 −4 [sec 2 / m] to 8.5 × 10 −4 [sec 2 / m]
Range, also, t 2 2 / Lc is 8 × 10 -4 [sec 2
/ M]. The maximum value of the absolute value of the electric field generated between the tip of the developer on the developing sleeve 2 and the photoconductor 10 is 1.4 to 1.
It becomes 8 × 10 7 V / m.

【0046】なお、デューティ比15%のとき、感光体
ドラム10の最小電位(画像部の表面電位)は−100
V、現像スリーブ2の最大電位(絶対値がもっとも大き
くなる電位)は−1875Vなので、現像スリーブ2上
の現像剤先端と感光体ドラム10との電界の最大値は約
−1.8×10[V/m]となっている。同様に、デ
ューティ比40%のときは、現像スリーブ2上の現像剤
先端と感光体ドラム10との電界の最大値は約−1.4
×10[V/m]となる。また、デューティ比15%
のとき、ピーク間電圧を2kVにした場合には、現像ス
リーブ2上の現像剤先端と感光体ドラム10との電界の
最大値は約−2.2×10[V/m]となる。これら
いずれの条件でも白斑点は発生しなかった。
When the duty ratio is 15%, the minimum potential of the photosensitive drum 10 (the surface potential of the image portion) is -100.
V, the maximum potential of the developing sleeve 2 (the potential at which the absolute value becomes the largest) is −1875 V, so the maximum value of the electric field between the tip of the developer on the developing sleeve 2 and the photosensitive drum 10 is about −1.8 × 10 7 [V / m]. Similarly, when the duty ratio is 40%, the maximum value of the electric field between the tip of the developer on the developing sleeve 2 and the photosensitive drum 10 is about -1.4.
× 10 7 [V / m]. Also, the duty ratio is 15%
In this case, when the peak-to-peak voltage is 2 kV, the maximum value of the electric field between the front end of the developer on the developing sleeve 2 and the photosensitive drum 10 is about -2.2 × 10 7 [V / m]. No white spots occurred under any of these conditions.

【0047】このとき、ドクターブレード5の位置を調
整して磁気ブラシの先端を感光体ドラム10に近づけた
ところ、間隙が5μmまでは異常は見られなかったが、
4μmでは白斑点が急に増加した。
At this time, when the position of the doctor blade 5 was adjusted and the tip of the magnetic brush was brought closer to the photosensitive drum 10, no abnormality was observed up to a gap of 5 μm.
At 4 μm, white spots increased sharply.

【0048】また、本実施形態の第2実施例として、前
記第1実施例で用いたものと同じ現像剤で、現像バイア
スのデューティ比を20%に固定した場合、現像バイア
スの周波数2.5kHz〜7kHzの範囲でドット均一
性に優れた画像を得ることができた。
As a second example of the present embodiment, when the same developer as that used in the first example is used and the duty ratio of the developing bias is fixed to 20%, the frequency of the developing bias is 2.5 kHz. An image with excellent dot uniformity could be obtained in the range of 77 kHz.

【0049】現像バイアス周波数が上記適正範囲を下回
り、例えば2.3kHzに設定すると、トナーが過剰に
現像され、画像のエッジ付近の背景部にトナーが付着し
たり、ドットが大きくなって中間調の濃度値が高めにな
り、階調再現性のバランスが崩れ、ドット面積の均一性
も低下するという問題が生じる。また、現像バイアス周
波数が上記範囲を上回り、例えば7.4kHzに設定す
ると、現像量が低下し、充分な画像濃度が得られず、ド
ット面積のバラツキが大きくなった。
When the developing bias frequency falls below the above-mentioned appropriate range, for example, at 2.3 kHz, the toner is excessively developed, and the toner adheres to the background near the edge of the image, and the dots become large, so that the halftone tone is increased. There is a problem that the density value becomes higher, the balance of gradation reproducibility is lost, and the dot area uniformity is also reduced. Further, when the developing bias frequency was higher than the above range, for example, set to 7.4 kHz, the developing amount was reduced, sufficient image density was not obtained, and the variation in dot area was increased.

【0050】上記適性条件では、t /Lは1.1
×10−4[sec/m]から8.5×10−4[sec
/m ]の範囲、また、t /Lcは4.1×10−4
[sec /m]から3.2×10−3[sec/m]の範囲
となる。また、現像スリーブ2上の現像剤先端と感光体
10の間に生じる電界の絶対値の最大値は1.7×10
V/mとなる。
Under the above suitability conditions, t1 2/ LTIs 1.1
× 10-4[Sec2/ M] to 8.5 × 10-4[Sec2
/ M] and t2 2/ Lc is 4.1 × 10-4
[Sec 2/ M] to 3.2 × 10-3[Sec2/ M] range
Becomes Further, the tip of the developer on the developing sleeve 2 and the photosensitive member
The maximum value of the absolute value of the electric field generated during 10 is 1.7 × 10
7V / m.

【0051】さらに、本実施形態の第3実施例として、
前記各実施例と同じ現像剤を用い、デューティ比を10
%に固定した場合、現像バイアス周波数2kHz〜3.
5kHzの範囲で良好な画像を得ることができた。な
お、周波数が2kHz以下になると、画像へのキャリア
付着が著しく増加した。
Further, as a third example of this embodiment,
The same developer as in the above embodiments was used, and the duty ratio was 10
%, The developing bias frequency is 2 kHz to 3 kHz.
A good image could be obtained in the range of 5 kHz. When the frequency was 2 kHz or less, the carrier adhesion to the image was significantly increased.

【0052】現像バイアス周波数が上記適正範囲を上回
り、例えば3.7kHzに設定すると、現像量が低下し
て充分な画像濃度が得られず、ドット面積のバラツキが
大きくなった。逆に現像バイアス周波数が3.2kHz
から3.5kHzの間では特にキャリア付着防止に効果
があった。
When the developing bias frequency was higher than the appropriate range, for example, set to 3.7 kHz, the developing amount was reduced, sufficient image density was not obtained, and the variation in dot area was increased. Conversely, the developing bias frequency is 3.2 kHz
From 3.5 to 3.5 kHz, the effect of preventing carrier adhesion was particularly high.

【0053】上記適性条件では、t /Lは1.1
×10−4[sec/m]から3.3×10−4[sec
/m ]の範囲、また、t /Lcは1.6×10−3
[sec /m]から5.0×10−3[sec/m]の範囲
となる。また、現像スリーブ2上の現像剤先端と感光体
10の間に生じる電界の絶対値の最大値は1.85×1
V/mとなる。
Under the above suitability conditions, t1 2/ LTIs 1.1
× 10-4[Sec2/ M] to 3.3 × 10-4[Sec2
/ M] and t2 2/ Lc is 1.6 × 10-3
[Sec 2/ M] to 5.0 × 10-3[Sec2/ M] range
Becomes Further, the tip of the developer on the developing sleeve 2 and the photosensitive member
The maximum value of the absolute value of the electric field generated during 10 is 1.85 × 1
07V / m.

【0054】さらに、本実施形態の第4実施例として、
粒径5μmのトナーを用いた(キャリア粒径は前記各実施
例と同じとする)場合、周波数を5kHzに固定する
と、デューティ比15〜30%の範囲でドット均一性が
良好な画像を得ることができた。
Further, as a fourth example of this embodiment,
When a toner having a particle size of 5 μm is used (the carrier particle size is the same as in each of the above-described embodiments), if the frequency is fixed to 5 kHz, an image with good dot uniformity can be obtained in a duty ratio range of 15 to 30%. Was completed.

【0055】デューティ比が上記適正範囲を下回り、例
えば11%に設定すると、現像量が低下して充分な画像
濃度が得られず、ドット面積のバラツキが大きくなっ
た。また、デューティ比が上記適正範囲を上回り、例え
ば36%に設定すると、トナーが過剰に現像され、画像
のエッジ付近の背景部にトナーが付着したり、ドットが
大きくなって中間調の濃度値が高めになり、階調再現性
のバランスが崩れ、ドット面積の均一性も低下するとい
う問題が生じる。
When the duty ratio was lower than the above-mentioned appropriate range, for example, set at 11%, the development amount was reduced, sufficient image density was not obtained, and the variation in dot area was increased. If the duty ratio exceeds the appropriate range, for example, is set to 36%, the toner is excessively developed, and the toner adheres to the background near the edge of the image, or the dot becomes large, and the density value of the halftone is reduced. However, there is a problem that the balance of gradation reproducibility is lost and the uniformity of the dot area is reduced.

【0056】上記適性条件では、t /Lは1.8
×10−4[sec/m]から7.2×10−4[sec
/m ]の範囲、また、t /Lcは8.0×10−4
[sec /m]となる。また、現像スリーブ2上の現像剤
先端と感光体10の間に生じる電界の絶対値の最大値は
1.6×10V/mから1.8×10V/mの範囲
となる。
Under the above suitability conditions, t1 2/ LTIs 1.8
× 10-4[Sec2/ M] to 7.2 × 10-4[Sec2
/ M] and t2 2/ Lc is 8.0 × 10-4
[Sec 2/ M]. The developer on the developing sleeve 2
The maximum value of the absolute value of the electric field generated between the tip and the photoconductor 10 is
1.6 × 1071.8 × 10 from V / m7V / m range
Becomes

【0057】さらに、本実施形態の第5実施例として、
前記第4実施例と同じ現像剤を用いてデューティ比を2
0%に固定した場合、現像バイアスの周波数3〜8.5
kHzの範囲でドット均一性が良好な画像を得ることが
できた。
Further, as a fifth example of this embodiment,
Using the same developer as in the fourth embodiment, the duty ratio is set to 2
When fixed to 0%, the frequency of the developing bias is 3 to 8.5.
An image with good dot uniformity could be obtained in the kHz range.

【0058】現像バイアス周波数が上記適正範囲を下回
り、例えば2.8kHzに設定すると、トナーが過剰に
現像され、画像のエッジ付近の背景部にトナーが付着し
たり、ドットが大きくなって中間調の濃度値が高めにな
り、階調再現性のバランスが崩れ、ドット面積の均一性
も低下するという問題が生じる。さらに2kHzまで周
波数を下げると、キャリア付着が生じるようになる。ま
た、現像バイアス周波数が上記範囲を上回り、例えば9
kHzに設定すると、現像量が低下して充分な画像濃度
が得られず、ドット面積のバラツキが大きくなった。逆
に現像バイアス周波数が4〜6kHzでは優れたドット
均一性を示した。
When the developing bias frequency is lower than the above-mentioned proper range, for example, 2.8 kHz, the toner is excessively developed, and the toner adheres to the background near the edge of the image, or the dot becomes large, and the halftone is changed. There is a problem that the density value becomes higher, the balance of gradation reproducibility is lost, and the dot area uniformity is also reduced. When the frequency is further reduced to 2 kHz, carrier adhesion occurs. Further, the developing bias frequency exceeds the above range, for example, 9
When the frequency was set to kHz, the amount of development was reduced, sufficient image density was not obtained, and the variation in dot area was increased. Conversely, when the developing bias frequency was 4 to 6 kHz, excellent dot uniformity was exhibited.

【0059】上記適性条件では、t /Lは1.1
×10−4[sec/m]から8.9×10−4[sec
/m ]の範囲、また、t /Lcは2.8×10−4
[sec /m]から2.2×10−3[sec/m]の範囲
となる。また、現像スリーブ2上の現像剤先端と感光体
10の間に生じる電界の絶対値の最大値は1.7×10
V/mとなる。
Under the above suitability conditions, t1 2/ LTIs 1.1
× 10-4[Sec2/ M] to 8.9 × 10-4[Sec2
/ M] and t2 2/ Lc is 2.8 × 10-4
[Sec 2/ M] to 2.2 × 10-3[Sec2/ M] range
Becomes Further, the tip of the developer on the developing sleeve 2 and the photosensitive member
The maximum value of the absolute value of the electric field generated during 10 is 1.7 × 10
7V / m.

【0060】さらに、本実施形態の第6実施例として、
上記第1実施例と同じ条件で、ドクターブレード5と現
像スリーブ2の間隔を調整することにより現像スリーブ
2上の現像剤層と感光体10との最小ギャップを変更し
て現像を行ったところ、最小ギャップ(最近接距離:
d)が5μmでは白斑点は発生せず、最小ギャップをそ
れ以下にすると発生することが明らかになった。
Further, as a sixth example of this embodiment,
The development was performed under the same conditions as in the first embodiment by changing the minimum gap between the developer layer on the developing sleeve 2 and the photoconductor 10 by adjusting the distance between the doctor blade 5 and the developing sleeve 2. Minimum gap (closest distance:
When d) was 5 μm, white spots were not generated, but it was clarified that the white spots were generated when the minimum gap was made smaller.

【0061】最小ギャップが5μmのとき、現像スリー
ブ2上の現像剤先端と感光体10の間に生じる電界の絶
対値の最大値は3.6×10V/mとなる。ただし、
この条件においては、局所的に強い電界が発生してごく
まれに白斑点が発生することがある。現像剤層と感光体
との間隙を広げるなどして、上記電界の最大値を5.0
×10V/mとすることにより、完全に白斑点を防止
することができる。
When the minimum gap is 5 μm, the maximum value of the absolute value of the electric field generated between the tip of the developer on the developing sleeve 2 and the photosensitive member 10 is 3.6 × 10 8 V / m. However,
Under this condition, a strong electric field is locally generated, and in rare cases, white spots may be generated. By increasing the gap between the developer layer and the photoconductor, the maximum value of the electric field is set to 5.0.
By setting to 10 7 V / m, white spots can be completely prevented.

【0062】以上のことから、感光体ドラム10と現像
スリーブ2に保持されている現像剤との最近接距離をd
[m]とするとき、感光体10の表面電位と現像スリー
ブ2の最大電位との電位差の絶対値を、5.0×10
d[V]以下となるように構成すれば、白斑点の発生を
防止できることが判った。
As described above, the closest distance between the photosensitive drum 10 and the developer held on the developing sleeve 2 is represented by d.
[M], the absolute value of the potential difference between the surface potential of the photoconductor 10 and the maximum potential of the developing sleeve 2 is 5.0 × 10 8
It has been found that if it is configured to be d [V] or less, the occurrence of white spots can be prevented.

【0063】さらに、本実施形態の第7実施例として、
上記第1実施例のトナーに代えて粒径9μmのトナーを
用いた場合(他の条件は第1実施例と同一)、現像バイ
アス周波数を5kHzに固定すると、デューティ比15
〜45%の範囲でドット均一性が良好な画像を得ること
ができた。
Further, as a seventh example of the present embodiment,
When a toner having a particle diameter of 9 μm is used in place of the toner of the first embodiment (other conditions are the same as in the first embodiment), if the developing bias frequency is fixed at 5 kHz, the duty ratio becomes 15%.
An image with good dot uniformity could be obtained in the range of up to 45%.

【0064】デューティ比が上記適正範囲を下回り、例
えば14%に設定すると、現像量が低下して充分な画像
濃度が得られず、ドット面積のバラツキが大きくなっ
た。また、デューティ比が上記適正範囲を上回り、例え
ば48%に設定すると、トナーが過剰に現像され、画像
のエッジ付近の背景部にトナーが付着したり、ドットが
大きくなって中間調の濃度値が高めになり、階調再現性
のバランスが崩れ、ドット面積の均一性も低下するとい
う問題が生じる。
When the duty ratio was below the appropriate range, for example, set at 14%, the development amount was reduced, sufficient image density was not obtained, and the variation in dot area was increased. If the duty ratio exceeds the appropriate range, for example, is set to 48%, the toner is excessively developed, the toner adheres to the background near the edge of the image, or the dot becomes large, and the density value of the halftone is reduced. However, there is a problem that the balance of gradation reproducibility is lost and the uniformity of the dot area is reduced.

【0065】上記適性条件では、t /Lは1.0
×10−4[sec/m]から9.0×10−4[sec
/m ]の範囲、また、t /Lcは8.0×10−4
[sec /m]となる。現像スリーブ2上の現像剤先端と
感光体10の間に生じる電界の絶対値の最大値は1.3
×10V/mから1.8×10V/mの範囲とな
る。
Under the above suitability conditions, t1 2/ LTIs 1.0
× 10-4[Sec2/ M] to 9.0 × 10-4[Sec2
/ M] and t2 2/ Lc is 8.0 × 10-4
[Sec 2/ M]. The developer tip on the developing sleeve 2
The maximum value of the absolute value of the electric field generated between the photoconductors 10 is 1.3.
× 1071.8 × 10 from V / m7V / m range
You.

【0066】さらに、本実施形態の第8実施例として、
上記第1実施例のキャリアに代えて粒径40μmのキャ
リアを用いた場合、デューティ比を15%、ピーク間電
圧を2kVに固定すると、現像バイアス周波数2.3〜
5kHzの範囲でドット均一性が良好な画像を得ること
ができた(他の条件は第1実施例と同一)。なお、この
ときの現像剤層の厚さは400μmで、感光体ドラム1
0と現像剤との最近接距離:dは200μmとなる。
Further, as an eighth example of the present embodiment,
When a carrier having a particle diameter of 40 μm is used in place of the carrier of the first embodiment, if the duty ratio is fixed at 15% and the peak-to-peak voltage is fixed at 2 kV, the developing bias frequency is 2.3 to 3.0.
An image with good dot uniformity could be obtained in the range of 5 kHz (other conditions were the same as in the first embodiment). At this time, the thickness of the developer layer was 400 μm,
The closest distance between 0 and the developer: d is 200 μm.

【0067】現像バイアス周波数が上記適正範囲を下回
り、例えば2.2kHzに設定すると、画像へのキャリ
ア付着が著しく増加する。また、現像バイアス周波数が
上記範囲を上回り、例えば5.5kHzに設定すると、
現像量が低下して充分な画像濃度が得られず、ドット面
積のバラツキが大きくなった。
When the developing bias frequency falls below the above-mentioned appropriate range, for example, at 2.2 kHz, carrier adhesion to an image is significantly increased. Further, if the developing bias frequency exceeds the above range, for example, is set to 5.5 kHz,
The development amount was reduced, and a sufficient image density was not obtained, and the variation in the dot area was increased.

【0068】上記適性条件では、t /Lは1.2
×10−4[sec/m]から5.7×10−4[sec
/m ]の範囲、また、t /Lcは1.0×10−3
[sec /m]から4.7×10−3[sec/m]の範囲
となる。また、現像スリーブ2上の現像剤先端と感光体
10の間に生じる電界の絶対値の最大値は1.1×10
V/mとなる。
Under the above suitability conditions, t1 2/ LTIs 1.2
× 10-4[Sec2/ M] to 5.7 × 10-4[Sec2
/ M] and t2 2/ Lc is 1.0 × 10-3
[Sec 2/ M] to 4.7 × 10-3[Sec2/ M] range
Becomes Further, the tip of the developer on the developing sleeve 2 and the photosensitive member
The maximum value of the absolute value of the electric field generated during 10 is 1.1 × 10
7V / m.

【0069】さらに、本実施形態の第9実施例として、
上記第1実施例のキャリアに代えて粒径70μmのキャ
リアを用いた場合、デューティ比を15%、ピーク間電
圧を1kVに固定すると、現像バイアス周波数1.7〜
3.5kHzの範囲でドット均一性が良好な画像を得る
ことができた(他の条件は第1実施例と同一)。なお、
このときの現像剤層の厚さは550μmで、感光体ドラ
ム10と現像剤との最近接距離:dは50μmとなる。
Further, as a ninth example of the present embodiment,
When a carrier having a particle diameter of 70 μm is used in place of the carrier of the first embodiment, when the duty ratio is fixed at 15% and the peak-to-peak voltage is fixed at 1 kV, the developing bias frequency is 1.7 to
An image with good dot uniformity was obtained in the range of 3.5 kHz (other conditions were the same as in the first embodiment). In addition,
At this time, the thickness of the developer layer is 550 μm, and the closest distance d between the photosensitive drum 10 and the developer is 50 μm.

【0070】現像バイアス周波数が上記適正範囲を下回
り、例えば1.6kHzに設定すると、画像へのキャリ
ア付着が著しく増加する。また、現像バイアス周波数が
上記範囲を上回り、例えば5.5kHzに設定すると、
現像量が低下して充分な画像濃度が得られず、ドット面
積のバラツキが大きくなった。
When the developing bias frequency falls below the above-mentioned appropriate range, for example, 1.6 kHz, carrier adhesion to an image is significantly increased. Further, if the developing bias frequency exceeds the above range, for example, is set to 5.5 kHz,
The development amount was reduced, and a sufficient image density was not obtained, and the variation in the dot area was increased.

【0071】上記適性条件では、t /Lは1.1
×10−4[sec/m]から4.6×10−4[sec
/m ]の範囲、また、t /Lcは1.2×10−3
[sec /m]から4.9×10−3[sec/m]の範囲
となる。また、現像スリーブ2上の現像剤先端と感光体
10の間に生じる電界の絶対値の最大値は2.8×10
V/mとなる。
Under the above suitability conditions, t1 2/ LTIs 1.1
× 10-4[Sec2/ M] to 4.6 × 10-4[Sec2
/ M] and t2 2/ Lc is 1.2 × 10-3
[Sec 2/ M] to 4.9 x 10-3[Sec2/ M] range
Becomes Further, the tip of the developer on the developing sleeve 2 and the photosensitive member
The maximum value of the absolute value of the electric field generated during 10 is 2.8 × 10
7V / m.

【0072】図5に、各実施例における「t
」の適正範囲を示す。この図に示す通り、「t
/L」が1.0〜10×10−4[sec/m]すなわ
ち1.0×10−4〜1.0×10−3[sec/m]の
範囲がドット均一性にとっての適性範囲で、上記各実施
例はこの範囲内の数値を示している。また、「t
」が2.0〜5.0×10−4[sec/m]の範囲
では、さらに優れたドット均一性が得られることが明ら
かになっている。
FIG. 5 shows "t" in each embodiment.1 2/
LT"Indicates an appropriate range. As shown in FIG.1 2
/ LTIs 1.0 to 10 × 10-4[Sec2/ M]
1.0 × 10-4~ 1.0 × 10-3[Sec2/ M]
The range is the appropriate range for dot uniformity, and
Examples show values within this range. Also, "t1 2/
L TIs 2.0 to 5.0 × 10-4[Sec2/ M] range
Shows that even better dot uniformity can be obtained.
I'm crazy.

【0073】図6に、各実施例における「t /L
c」の適正範囲を示す。この図に示す通り、「t
Lc」が50×10−4[sec/m]すなわち5.0×
10 [sec/m]以下の範囲がキャリア付着にとっ
ての適性範囲で、上記各実施例はこの範囲内の数値を示
している。また、「t /Lc」が20×10
−4[sec/m]すなわち2.0×10−3[sec
m]以下の範囲では、さらにキャリア付着防止に効果が
あることが明らかになっている。
FIG. 6 shows “t 2 2 / L” in each embodiment.
c "indicates an appropriate range. As shown in this figure, "t 2 2 /
Lc ”is 50 × 10 −4 [sec 2 / m], that is, 5.0 ×
10 - 3 in the appropriate range of [sec 2 / m] or less in the range for carrier adhesion, the above embodiment shows a number within the range. “T 2 2 / Lc” is 20 × 10
−4 [sec 2 / m], that is, 2.0 × 10 −3 [sec 2 / m]
m] or less, it is clear that it is more effective in preventing carrier adhesion.

【0074】図7に、各実施例における「現像スリーブ
上の現像剤先端と感光体との間に生じる電界の絶対値」
の適性範囲を示す。本発明ではこの適性範囲を5.0×
10 d[V/m]以下、すなわち50×10d[V
/m]以下と規定しており、これ以上の値では白斑点が
発生する。図では、「x」印で白斑点が発生する条件
を、「○」印で良好な条件を、「◎」印でさらに白斑点
防止に効果的な条件を示している。上記各実施例の値は
図に「◎」印で示されている(図7には、同一実施例内
での複数条件が示されている)。
FIG. 7 shows the “development sleeve” in each embodiment.
Absolute value of the electric field generated between the top of the developer and the photoconductor "
Shows the suitability range of In the present invention, this suitability range is 5.0 ×
10 8d [V / m] or less, that is, 50 × 107d [V
/ M] or less, and above this value white spots
Occur. In the figure, the conditions under which white spots occur at the “x” mark
, The good conditions are marked with a circle and the white spots are further marked with a mark
The conditions effective for prevention are shown. The value of each of the above embodiments is
It is shown by a mark “◎” in FIG.
Multiple conditions are shown).

【0075】以上、本発明を図1に示す実施形態とその
各実施例により具体的に説明したが、本発明は上記実施
形態及び各実施例に限定されるものではなく、本発明の
範囲内で種々の変更が可能である。例えば、図1に示す
画像形成装置はネガポジ方式(第1実施例に記載したよ
うに、感光体ドラム10上の地肌部電位−700V、画
像部電位−100Vで、感光体上の電位の減衰した部分
にトナーを付着させる反転現像)であるが、ポジポジ方
式(正規現像)の装置にも本発明を適用することができ
る。
Although the present invention has been described in detail with reference to the embodiment shown in FIG. 1 and each example thereof, the present invention is not limited to the above-described embodiment and each example, but falls within the scope of the present invention. Various changes are possible. For example, the image forming apparatus shown in FIG. 1 uses a negative-positive method (as described in the first embodiment, the potential on the photoconductor is attenuated at a background potential of the photoconductor drum -700 V and an image portion potential of -100 V). The present invention can be applied to a positive-positive type (regular development) apparatus.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置によれば、像担持体に接触しない状態で現像剤を搬
送し、現像領域中に振動電界を形成し、トナー粒径に応
じて現像剤中のトナーを像担持体に移動させる時間を設
定するので、現像剤に最適な条件の振動電界を形成する
ことができ、トナーを効率よく静電潜像に対して付着さ
せることができる。その結果、ドット均一性に優れ(中
間調の均一再現性が優れる)、ノイズが少ない画像を形
成することができる。
As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, the developer is conveyed without being in contact with the image carrier, an oscillating electric field is formed in the developing area, and the oscillating electric field is formed according to the toner particle size. To set the time for moving the toner in the developer to the image carrier, so that an oscillating electric field under optimal conditions can be formed in the developer, and the toner can efficiently adhere to the electrostatic latent image. it can. As a result, an image with excellent dot uniformity (excellent halftone uniform reproducibility) and little noise can be formed.

【0077】請求項2の構成により、キャリアの像担持
体への付着が防止されるので、良質な画像を形成するこ
とができる。請求項3の構成により、ドット均一性に優
れ、また、キャリア付着のない良質な画像を形成するこ
とができる。
According to the second aspect of the invention, since the carrier is prevented from adhering to the image carrier, a high quality image can be formed. According to the configuration of the third aspect, it is possible to form a high quality image having excellent dot uniformity and no carrier adhesion.

【0078】請求項4の構成により、低抵抗キャリアに
おける局所的な放電を防ぎ、ドット均一性に優れ、ま
た、白斑点の発生を防止できるので、良質な画像を形成
することができる。
According to the structure of the fourth aspect, local discharge in the low-resistance carrier can be prevented, dot uniformity can be excellent, and generation of white spots can be prevented, so that a high-quality image can be formed.

【0079】請求項5の構成により、ドット均一性に優
れ、また、白斑点の発生を防止した良質な画像を形成す
ることができる。請求項6の構成により、キャリアの付
着を防ぎ、ドット均一性に優れ、また、白斑点の発生を
防止した良質な画像を形成することができる。
According to the structure of the fifth aspect, it is possible to form a high-quality image having excellent dot uniformity and preventing occurrence of white spots. According to the configuration of the sixth aspect, it is possible to form a high-quality image in which carrier adhesion is prevented, dot uniformity is excellent, and generation of white spots is prevented.

【0080】請求項7の構成により、キャリアの付着を
防ぎ、ドット均一性に優れ、また、白斑点の発生を防止
した良質な画像を形成することができる。請求項8の構
成により、キャリアが導電性微粒子を含有したものであ
っても局所的な放電を起こすことがなく、ドット均一性
に優れ、白斑点の発生を防止した良質な画像を形成する
ことができる。
According to the structure of the seventh aspect, it is possible to form a high-quality image in which carrier adhesion is prevented, dot uniformity is excellent, and generation of white spots is prevented. According to the configuration of claim 8, even if the carrier contains conductive fine particles, a local discharge does not occur, the dot uniformity is excellent, and a high-quality image in which white spots are prevented is formed. Can be.

【0081】請求項9の構成により、キャリアコート層
にカーボンが分散されている場合であっても局所的な放
電を起こすことがなく、ドット均一性に優れ、白斑点の
発生を防止した良質な画像を形成することができる。
According to the ninth aspect of the present invention, even when carbon is dispersed in the carrier coat layer, a local discharge does not occur, the dot uniformity is excellent, and the high quality of preventing white spots is prevented. An image can be formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態の画像形成装置における現
像部付近を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the vicinity of a developing unit in an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す現像装置の現像スリーブに印加され
る現像バイアスの波形を示す波形図である。
FIG. 2 is a waveform diagram showing a waveform of a developing bias applied to a developing sleeve of the developing device shown in FIG.

【図3】矩形波現像バイアスのパルス幅とドット面積の
バラツキの関係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a pulse width of a rectangular wave developing bias and a variation in dot area.

【図4】トナー粒径と矩形波バイアスのデューティ比の
水準を変えた場合の、ドット再現性の良否の分布を示す
グラフである。
FIG. 4 is a graph showing the distribution of dot reproducibility when the toner particle size and the duty ratio of the rectangular wave bias are changed.

【図5】本実施形態の各実施例の、トナーを像担持体へ
移動させる移送時間とトナー重量平均粒径の関係におけ
る適正範囲を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing an appropriate range in a relationship between a transfer time for moving a toner to an image carrier and a toner weight average particle diameter in each example of the embodiment.

【図6】本実施形態の各実施例の、現像バイアスの周期
とキャリアの重量平均粒径との関係における適正範囲を
示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing an appropriate range in a relationship between a cycle of a developing bias and a weight average particle diameter of a carrier in each example of the present embodiment.

【図7】本実施形態の各実施例の、現像スリーブ上の現
像剤先端と感光体との間に生じる電界の絶対値の適性範
囲を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing an appropriate range of an absolute value of an electric field generated between a tip of a developer on a developing sleeve and a photosensitive member in each example of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 現像装置 2 現像スリーブ(現像剤担持体) 3 内部磁石 4 攪拌部材 5 ドクターブレード 6 バイアス電源 10 感光体ドラム(像担持体) REFERENCE SIGNS LIST 1 developing device 2 developing sleeve (developer carrier) 3 internal magnet 4 stirring member 5 doctor blade 6 bias power supply 10 photoconductor drum (image carrier)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G03G 15/09 G03G 9/10 361 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI G03G 15/09 G03G 9/10 361

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トナーとキャリアからなる現像剤を現像
剤担持体に担持し、該現像剤を像担持体に対し非接触
で、前記像担持体と前記現像剤担持体との間の領域にト
ナーを移動させる振動電界を形成して現像を行う画像形
成装置において、 前記像担持体へトナーを移動させる位相時間をt,ト
ナーの重量平均粒径をLとするとき、 1.0×10−4<t /L<1.0×10
−3[sec/m ] が成立するように前記t,Lを設定することを特徴
とする画像形成装置。
1. A developer comprising a toner and a carrier is carried on a developer carrier, and the developer is brought into contact with the image carrier in an area between the image carrier and the developer carrier. an image forming apparatus for forming to develop the oscillating electric field for moving the toner, t 1 a phase time for moving the toner to the image bearing member, when the weight average particle size of the toner and L T, 1.0 × 10 -4 <t 1 2 / L T <1.0 × 10
-3 [sec 2 / m] Image forming apparatus, wherein a set of the t 1, L T to stand.
【請求項2】 トナーとキャリアからなる現像剤を現像
剤担持体に担持し、該現像剤を像担持体に対し非接触
で、前記像担持体と前記現像剤担持体との間の領域にト
ナーを移動させる振動電界を形成して現像を行う画像形
成装置において、 前記振動電界の周期をt,キャリアの重量平均粒径を
Lcとするとき、 t /Lc<0.005[sec/m ] が成立するように前記t,Lcを設定することを特徴
とする画像形成装置。
2. A developer comprising a toner and a carrier is carried on a developer carrier, and the developer is provided in a region between the image carrier and the developer carrier without contacting the image carrier. an image forming apparatus for forming to develop the oscillating electric field for moving the toner, t 2 period of the oscillating electric field, when the weight average particle diameter of the carrier and Lc, t 2 2 /Lc<0.005[sec 2 / m], wherein t 2 and Lc are set.
【請求項3】 トナーとキャリアからなる現像剤を現像
剤担持体に担持し、該現像剤を像担持体に対し非接触
で、前記像担持体と前記現像剤担持体との間の領域にト
ナーを移動させる振動電界を形成して現像を行う画像形
成装置において、 前記像担持体へトナーを移動させる位相時間をt,前
記振動電界の周期をt ,トナーの重量平均粒径を
,キャリアの重量平均粒径をLcとするとき、1.
0×10−4<t /L<1.0×10−3[sec
/m ]及びt /Lc<0.005[sec/m ]
が成立するように前記t,t,L,Lcを設定す
ることを特徴とする画像形成装置。
3. Developing a developer comprising a toner and a carrier
The developer is carried on the image carrier and the developer is not in contact with the image carrier.
To a region between the image carrier and the developer carrier.
Image type that develops by generating an oscillating electric field that moves the toner
In the image forming apparatus, a phase time for moving the toner to the image carrier is t1,Previous
The period of the oscillating electric field is t 2, Weight average particle size of toner
LTWhen the weight average particle size of the carrier is Lc,
0x10-4<T1 2/ LT<1.0 × 10-3[Sec
2/ M] and t2 2/Lc<0.005 [sec2/ M]
Is established so that1, T2, LT, Lc
An image forming apparatus comprising:
【請求項4】 トナーとキャリアからなる現像剤を現像
剤担持体に担持し、該現像剤を像担持体に対し非接触
で、前記像担持体と前記現像剤担持体との間の領域にト
ナーを移動させる振動電界を形成して現像を行う画像形
成装置において、 像担持体と現像剤担持体上に担持された現像剤との最近
接距離をd[m]とするとき、像担持体の表面電位と現
像剤担持体の最大電位との電位差の絶対値が5.0×1
d[V]以下であることを特徴とする画像形成装
置。
4. A developer comprising a toner and a carrier is carried on a developer carrier, and the developer is provided in a region between the image carrier and the developer carrier without contacting the image carrier. In an image forming apparatus that performs development by forming an oscillating electric field that moves toner, the image carrier is provided when the closest distance between the image carrier and the developer carried on the developer carrier is d [m]. The absolute value of the potential difference between the surface potential of the developer and the maximum potential of the developer carrying member is 5.0 × 1
0 image forming apparatus characterized by 8 is d [V] or less.
【請求項5】 トナーとキャリアからなる現像剤を現像
剤担持体に担持し、該現像剤を像担持体に対し非接触
で、前記像担持体と前記現像剤担持体との間の領域にト
ナーを移動させる振動電界を形成して現像を行う画像形
成装置において、 前記像担持体へトナーを移動させる位相時間をt,ト
ナーの重量平均粒径をL,像担持体と現像剤担持体上
に担持された現像剤との最近接距離をd[m]とすると
き、1.0×10−4<t /L<1.0×10
−3[sec/m ]及び像担持体の表面電位と現像剤担
持体の最大電位との電位差の絶対値が5.0×10
[V]以下となるように前記t,L,dを設定する
ことを特徴とする画像形成装置。
5. A developer comprising a toner and a carrier is carried on a developer carrier, and the developer is brought into contact with the image carrier in a region between the image carrier and the developer carrier without being in contact with the image carrier. an image forming apparatus for forming to develop the oscillating electric field for moving the toner, t 1 a phase time for moving the toner to the image bearing member, a weight average particle size of the toner L T, the image bearing member and the developer carrying when the closest distance between the developer carried on the body and d [m], 1.0 × 10 -4 <t 1 2 / L T <1.0 × 10
-3 [sec 2 / m] and the absolute value of the potential difference between the maximum potential of the surface potential and the developer carrying member of the image bearing member is 5.0 × 10 8 d
Wherein t 1 [V] as to become less, L T, the image forming apparatus characterized by setting the d.
【請求項6】 トナーとキャリアからなる現像剤を現像
剤担持体に担持し、該現像剤を像担持体に対し非接触
で、前記像担持体と前記現像剤担持体との間の領域にト
ナーを移動させる振動電界を形成して現像を行う画像形
成装置において、 前記振動電界の周期をt,キャリアの重量平均粒径を
Lc,像担持体と現像剤担持体上に担持された現像剤と
の最近接距離をd[m]とするとき、t /Lc<
0.005[sec/m ]及び像担持体の表面電位と現
像剤担持体の最大電位との電位差の絶対値が5.0×1
d[V]以下となるように前記t,Lc,dを設
定することを特徴とする画像形成装置。
6. A developer carrying a toner and a carrier on a developer carrier, and contacting the developer in a region between the image carrier and the developer carrier without contacting the image carrier. In an image forming apparatus for performing development by forming an oscillating electric field for moving toner, the period of the oscillating electric field is t 2 , the weight average particle diameter of the carrier is Lc, and the development carried on the image carrier and the developer carrier. when the closest distance between the agent and d [m], t 2 2 / Lc <
0.005 [sec 2 / m 2 ] and the absolute value of the potential difference between the surface potential of the image carrier and the maximum potential of the developer carrier is 5.0 × 1
An image forming apparatus, wherein t 2 , Lc, and d are set so as to be equal to or less than 0 8 d [V].
【請求項7】 トナーとキャリアからなる現像剤を現像
剤担持体に担持し、該現像剤を像担持体に対し非接触
で、前記像担持体と前記現像剤担持体との間の領域にト
ナーを移動させる振動電界を形成して現像を行う画像形
成装置において、 前記像担持体へトナーを移動させる位相時間をt,前
記振動電界の周期をt ,トナーの重量平均粒径を
,キャリアの重量平均粒径をLc,像担持体と現像
剤担持体上に担持された現像剤との最近接距離をd
[m]とするとき、1.0×10−4<t /L
1.0×10−3[sec/m ]及びt /Lc<
0.005[sec/m ]及び像担持体の表面電位と現
像剤担持体の最大電位との電位差の絶対値が5.0×1
d[V]以下となるように前記t,t,L
Lc,dを設定することを特徴とする画像形成装置。
7. Developing a developer comprising a toner and a carrier
The developer is carried on the image carrier and the developer is not in contact with the image carrier.
To a region between the image carrier and the developer carrier.
Image type that develops by generating an oscillating electric field that moves the toner
In the image forming apparatus, a phase time for moving the toner to the image carrier is t1,Previous
The period of the oscillating electric field is t 2, Weight average particle size of toner
LTLc, weight average particle size of carrier, image carrier and development
The closest distance to the developer carried on the developer carrier is d
When [m], 1.0 × 10-4<T1 2/ LT<
1.0 × 10-3[Sec2/ M] and t2 2/ Lc <
0.005 [sec2/ M] and the surface potential of the image carrier and the current
The absolute value of the potential difference from the maximum potential of the image agent carrier is 5.0 × 1
08d [V] or less so that t1, T2, LT,
An image forming apparatus characterized by setting Lc and d.
【請求項8】 前記キャリアは導電性微粒子を含有した
ものであることを特徴とする、請求項1乃至7に記載の
画像形成装置。
8. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the carrier contains conductive fine particles.
【請求項9】 前記導電性微粒子はカーボンであること
を特徴とする、請求項8に記載の画像形成装置。
9. The image forming apparatus according to claim 8, wherein said conductive fine particles are carbon.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6345161B2 (en) 2000-02-29 2002-02-05 Fujitsu Limited Non-contact developing method, non-contact developing device and image formation device
JP2015075582A (en) * 2013-10-08 2015-04-20 株式会社リコー Development device and image formation device provided therewith

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