JP2007212991A - Transfer device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カラー画像が形成可能な画像形成装置及びその画像形成装置に用いる転写装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus capable of forming a color image and a transfer device used in the image forming apparatus.
カラー画像形成の代表的方法は、複数の感光体上に形成される色の異なるトナー画像を直接転写紙に重ねながら転写させる直接転写方式と、複数の感光体上に形成される色の異なるトナー画像を中間転写体に重ねながら転写させ、しかる後に転写紙に一括して転写させる中間転写方式がある。複数の感光体を転写紙または中間転写体に対向させ並べて配置することから、タンデム方式と呼ばれ、感光体毎にイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色に対して静電潜像の形成、現像などの電子写真プロセスを実行させ、直接転写方式では走行中の転写紙上に、中間転写方式においては走行中の中間転写体上に転写する。 Representative methods of color image formation include a direct transfer method in which toner images of different colors formed on a plurality of photoconductors are transferred while being superimposed directly on a transfer sheet, and toners of different colors formed on a plurality of photoconductors. There is an intermediate transfer method in which an image is transferred while being superimposed on an intermediate transfer member, and then transferred onto a transfer sheet at once. Since a plurality of photoconductors are arranged side by side facing the transfer paper or intermediate transfer body, this is called a tandem method, and yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) for each photoconductor. For each color, an electrophotographic process such as formation and development of an electrostatic latent image is performed, and the image is transferred onto a running transfer sheet in the direct transfer method, or onto a running intermediate transfer member in the intermediate transfer method.
これらの各方式を用いたタンデム方式のカラー画像形成装置では、直接転写方式にあっては、転写紙を支持しながら走行する無端ベルトを、中間転写方式にあっては、感光体から画像を受け取り担持する無端ベルトを採用するのが一般的である。そして4個の感光体を含む作像ユニットをベルトの一走行辺に並べて設置する。 In the tandem color image forming apparatus using each of these methods, the direct transfer method receives an endless belt that runs while supporting transfer paper, and the intermediate transfer method receives an image from a photoconductor. Generally, an endless belt to be carried is employed. Then, an image forming unit including four photoconductors is installed side by side on one running side of the belt.
上記タンデム方式のカラー画像形成装置では、各色のトナー画像を精度よく重ねることが色ズレの発生を防止するうえで重要である。
特許文献1に開示されている技術は、画像処理情報により転写条件、特に転写電流を変更することを特徴とする転写電流制御装置である。しかしながら、最適転写条件が変わるのは中間調の画像であり、ベタ画像に対する最適値は画像処理により変化しない。従ってベタ転写性を優先するのであれば転写電流の最適地は画像処理情報に依らない。 The technique disclosed in Patent Document 1 is a transfer current control device characterized by changing a transfer condition, particularly a transfer current, according to image processing information. However, the optimum transfer condition changes for a halftone image, and the optimum value for a solid image is not changed by image processing. Therefore, if priority is given to the solid transfer property, the optimum place of the transfer current does not depend on the image processing information.
しかし、中間調に対しては像担時体上のトナー像の形成方法により異なる。しかも中間調に対する転写最適条件は温湿度の寄与が大きく、特定の環境でのみ中間調の転写電流最適値が異なる。従ってベタ転写性を確保しつつ、さまざま温湿度環境でも中間調のトナー像を転写する場合には、環境情報と画像処理情報を総合して転写条件を決定することが望ましい。 However, halftones vary depending on the toner image forming method on the image bearing member. In addition, the optimum transfer condition for halftone greatly contributes to temperature and humidity, and the optimum transfer current value for halftone differs only in a specific environment. Therefore, when transferring a halftone toner image in various temperature and humidity environments while ensuring solid transferability, it is desirable to determine the transfer conditions by integrating the environment information and the image processing information.
本発明は前記従来の不具合を解消し、ベタとハーフトーンの転写性を両立することが可能な画像形成装置とこれに用いる転写装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of solving the above-described conventional problems and achieving both solid and halftone transfer properties and a transfer apparatus used therefor.
本発明の請求項1に係る転写装置は、像担持体上に静電潜像を形成するための露光手段であって、2値書き込み制御と多値書き込み制御を選択可能な露光手段と、前記像担時体上のトナー像にバイアスを印加して転写材上に転写する転写手段と、温湿度を検知する温湿度検知手段とを有する画像形成装置に用いる転写装置おいて、温湿度検知結果が、設定された環境の場合に、前記像担持体上への静電潜像の書き込み制御方法に応じて前記転写手段による転写条件を変更する制御手段を備えることを特徴とする。 A transfer apparatus according to claim 1 of the present invention is an exposure means for forming an electrostatic latent image on an image carrier, and an exposure means capable of selecting binary write control and multi-value write control, Temperature / humidity detection results in a transfer device used in an image forming apparatus having a transfer unit that applies a bias to a toner image on an image bearing member and transfers the toner image onto a transfer material, and a temperature / humidity detection unit that detects temperature / humidity However, in the case of a set environment, the image forming apparatus includes a control unit that changes transfer conditions by the transfer unit in accordance with a method for controlling writing of the electrostatic latent image on the image carrier.
すなわち、ベタ画像に対する最適転写条件(転写電流)とハーフトーンもしくはグレースケール画像に対する最適転写条件(転写電流)は異なる。ベタ画像の転写性を重視する場合、ハーフトーン画像(以下グレースケール画像を含む)に対する最適転写電流よりも大きくなってしまう。そのため高温高湿環境や低温低湿環境第二面などではベタ画像の最適転写電流条件にするとハーフトーン画像で版画もしくは白ポチ画像が発生することが知られている。そのため高温高湿環境や低温低湿環境ではハーフトーン画像で白ポチや版画が発生しない転写条件(つまりベタ画像に対しては転写電流が不足気味になる条件)にする場合がある。しかしながらハーフトーン画像の白ポチや版画の発生余裕度は書き込み方式により異なる。そのため可能な限りベタ画像の転写性を確保しつつ、ハーフトーンで異常画像を発生させないようにするためには環境情報と書き込み制御方式を総合して転写条件を決定することが必要となる。そこで、書き込み制御方式と環境情報を総合して転写条件を決定することで、ベタ転写性を確保しつつ、ハーフトーンにて異常画像が発生しない転写条件に設定することを可能とするものである。 That is, the optimum transfer condition (transfer current) for a solid image is different from the optimum transfer condition (transfer current) for a halftone or gray scale image. When emphasizing transferability of a solid image, the transfer current becomes larger than the optimum transfer current for a halftone image (hereinafter, including a grayscale image). For this reason, it is known that a print or white spotted image is generated as a halftone image under the optimum transfer current condition for a solid image in a high temperature / high humidity environment or a low temperature / low humidity environment second side. For this reason, in a high-temperature and high-humidity environment or a low-temperature and low-humidity environment, there may be a transfer condition that does not generate white spots or prints in a halftone image (that is, a condition that the transfer current is insufficient for a solid image). However, the margin of generation of white spots and prints in a halftone image differs depending on the writing method. Therefore, it is necessary to determine the transfer conditions by comprehensively combining the environmental information and the writing control method in order to prevent the occurrence of an abnormal image with halftone while ensuring the transferability of a solid image as much as possible. Therefore, by determining the transfer condition by combining the writing control method and the environment information, it is possible to set the transfer condition so that an abnormal image does not occur in a halftone while ensuring solid transferability. .
本発明の請求項2に係る転写装置は、請求項1記載の転写装置において、前記設定された環境が、絶対湿度が15g/m3以上の高温高湿環境であることを特徴とする。 The transfer apparatus according to a second aspect of the present invention is the transfer apparatus according to the first aspect, wherein the set environment is a high-temperature and high-humidity environment having an absolute humidity of 15 g / m 3 or more.
高温高湿環境では転写紙の含水分率が多くなり低抵抗紙となるため転写ニップ部の放電もしくは電荷注入によりトナー帯電量の逆転が起こり、転写不良もしくは版画が発生する場合がある。また高湿環境ではトナーの帯電量が低くなるため、転写ニップ部の放電もしくは電荷注入によりトナー帯電量の逆転が発生しやすい。そのため、高湿環境では書き込み方式により転写条件を変更することが望ましい。そこで、高湿環境で書き込み方式により転写条件を変更することで、ベタ転写性とハーフトーンの異常画像防止を行うことを可能とするものである。 In a high-temperature and high-humidity environment, the moisture content of the transfer paper increases and the paper becomes low-resistance paper. Therefore, the toner charge amount may be reversed due to discharge or charge injection at the transfer nip, and transfer defects or prints may occur. In addition, since the toner charge amount is low in a high humidity environment, the toner charge amount is easily reversed due to discharge or charge injection at the transfer nip portion. Therefore, it is desirable to change the transfer conditions by a writing method in a high humidity environment. Therefore, by changing the transfer conditions by a writing method in a high-humidity environment, it is possible to prevent solid image transfer and halftone abnormal images.
本発明の請求項3に係る転写装置は、請求項2記載の転写装置において、前記転写材の第二面の転写条件を、前記2値書き込み制御と多値書き込み制御で同じ条件とすることを特徴とする。 The transfer device according to claim 3 of the present invention is the transfer device according to claim 2, wherein the transfer condition of the second surface of the transfer material is the same in the binary write control and the multi-value write control. Features.
紙の含水分率は定着通過により低下する。含水分率が低下すると紙が高抵抗化するためハーフトーンでの版画が発生しづらい。そのためハーフトーン画像に対しても大きな転写電流を流すことができるようになる。従って高湿環境の第二面ではベタ画像が十分転写できる転写条件にしてもハーフトーンの版画は発生しない。そこで、第二面の転写条件は2値と多値で同じ条件にすることで、第二面のベタ転写性、ハーフトーン転写性を両立することができるようにするものである。 The moisture content of the paper decreases as it passes through the fixing. When the moisture content decreases, the paper becomes highly resistant, so that it is difficult to generate halftone prints. For this reason, a large transfer current can be applied to a halftone image. Therefore, on the second surface in a high-humidity environment, a halftone print does not occur even under transfer conditions that can transfer a solid image sufficiently. Therefore, the transfer conditions for the second surface are the same as binary and multivalued, so that the solid transfer property and the halftone transfer property of the second surface can be compatible.
本発明の請求項4に係る転写装置は、請求項1から3のいずれかに記載の転写装置において、前記設定された環境が、絶対湿度が5g/m3以下の低温低湿環境を含み、前記像担持体上への静電潜像の書き込み制御方法により、前記転写材の第二面の転写条件を変更することを特徴とする。 The transfer device according to a fourth aspect of the present invention is the transfer device according to any one of the first to third aspects, wherein the set environment includes a low temperature and low humidity environment having an absolute humidity of 5 g / m 3 or less. The transfer condition of the second surface of the transfer material is changed by a method for controlling the writing of the electrostatic latent image on the image carrier.
低温低湿環境第二面では紙が高抵抗になりすぎるため、白ポチが発生しやすくなる。特に白ポチは多値書き込みのハーフトーンで発生しやすいため、書き込み方式により転写条件を変更することが望ましい。そこで、書き込み方式により転写条件を変更することで、白ポチの発生を防ぎつつ、ベタ画像の転写性も確保することを可能とするものである。 In the second surface of the low temperature and low humidity environment, the paper becomes too high in resistance, and white spots are likely to occur. In particular, white spots tend to occur in multi-valued halftones, so it is desirable to change the transfer conditions depending on the writing method. Therefore, by changing the transfer conditions according to the writing method, it is possible to prevent the occurrence of white spots and ensure the transferability of the solid image.
本発明の請求項5に係る転写装置は、請求項1から4のいずれかに記載の転写装置において、前記書き込み条件と前記環境条件により変更する前記転写条件が転写電流であることを特徴とする。これにより、請求項1と同じく、ベタ転写性を確保しつつ、ハーフトーンにて異常画像が発生しない転写条件に設定することを可能とするものである。 The transfer apparatus according to claim 5 of the present invention is the transfer apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the transfer condition changed according to the writing condition and the environmental condition is a transfer current. . Accordingly, as in the first aspect, it is possible to set the transfer conditions in which an abnormal image does not occur in the halftone while ensuring the solid transfer property.
本発明の請求項6に係る転写装置は、請求項1から5のいずれかに記載の転写装置において、前記制御手段は、前記書き込み制御方式を、コピー画像かプリント画像かで異なる書き込み制御を用いることを特徴とする。 The transfer device according to a sixth aspect of the present invention is the transfer device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the control means uses different write controls for the copy image and the print image. It is characterized by that.
コピーのハーフトーン画像とプリンタのハーフトーン画像では書き込み方式が異なることがある。特にコピー画像では多値書き込み方式を採用する場合が多く、高温高湿環境第一面や低温低湿環境第二面にてハーフトーンの異常画像が発生しやすい。そのため、コピーとプリンタで転写条件を異なる設定にすることが望ましい。そこで、書き込み方式の異なるコピー画像とプリンタ画像で転写条件を変更することで、ベタ転写性とハーフトーンの異常画像防止を行うことができるようにするものである。 The writing method may be different between the copy halftone image and the printer halftone image. In particular, a multi-value writing method is often used for copy images, and halftone abnormal images are likely to occur on the first surface of the high temperature and high humidity environment and the second surface of the low temperature and low humidity environment. For this reason, it is desirable to set different transfer conditions for the copy and the printer. Therefore, by changing the transfer conditions between a copy image and a printer image with different writing methods, it is possible to prevent solid image transfer and halftone abnormal images.
本発明の請求項7に係る転写装置は、請求項1から6のいずれかに記載の転写装置において、前記転写材上のベタ画像における最大トナー付着量が0.5mg/cm2以下であることを特徴とする。 A transfer device according to a seventh aspect of the present invention is the transfer device according to any one of the first to sixth aspects, wherein a maximum toner adhesion amount in a solid image on the transfer material is 0.5 mg / cm 2 or less. It is characterized by.
近年、省エネルギーのために少ない付着量で画像濃度を得るトナーを用いることがある。しかし低付着量で画像を形成する場合、転写部での放電の影響を受けやすい。そこで、低付着量で用いるトナーに対してもハーフトーンとベタの転写性を両立することを可能とするものである。 In recent years, a toner that obtains an image density with a small amount of adhesion may be used for energy saving. However, when an image is formed with a low adhesion amount, it is easily affected by electric discharge at the transfer portion. Therefore, it is possible to achieve both halftone and solid transfer properties for toner used in a low adhesion amount.
本発明におけるトナーは特定の形状と形状の分布を有すことが重要であり、その形状が球形からあまりに離れた不定形の形状のトナーでは、満足した転写性やチリのない高画質画像が得られない。 It is important that the toner of the present invention has a specific shape and shape distribution. With an irregularly shaped toner whose shape is too far from a spherical shape, satisfactory transferability and high-quality images free from dust can be obtained. I can't.
そこで本発明の請求項8に係る画像形成装置は、上述した請求項1から7のいずれかに記載の転写装置を用いる画像形成装置であって、使用するトナーの平均円形度が0.90〜0.99であることを特徴とする。 Accordingly, an image forming apparatus according to an eighth aspect of the present invention is an image forming apparatus using the transfer device according to any one of the first to seventh aspects, wherein the average circularity of the toner used is 0.90. It is characterized by being 0.99.
また本発明の請求項9に係る画像形成装置は、上述した請求項1から7のいずれかに記載の転写装置を用いる画像形成装置であって、使用するトナーの形状係数SF−1が120〜180であり、形状係数SF−2が120〜190であることを特徴とする。 An image forming apparatus according to a ninth aspect of the present invention is an image forming apparatus using the transfer apparatus according to any one of the first to seventh aspects, wherein the toner has a shape factor SF-1 of 120 to 120. 180, and the shape factor SF-2 is 120 to 190.
さらに本発明の請求項10に係る画像形成装置は、上述した請求項1から7のいずれかに記載の転写装置を用いる画像形成装置において、トナーの体積平均粒径Dv(μm)と、個数平均粒径Dn(μm)とが、Dv/Dnが1.05〜1.30であるものを使用することを特徴とする。 Furthermore, an image forming apparatus according to a tenth aspect of the present invention is the image forming apparatus using the transfer device according to any one of the first to seventh aspects, wherein the toner has a volume average particle diameter Dv (μm) and a number average. A particle diameter Dn (μm) having a Dv / Dn of 1.05 to 1.30 is used.
本発明では、書き込み制御方式と環境情報を総合して転写条件を決定することで、ベタ転写性を確保しつつ、ハーフトーンにて異常画像が発生しない転写条件に設定することが可能となる。 In the present invention, by determining the transfer condition by combining the writing control method and the environment information, it is possible to set the transfer condition so that an abnormal image does not occur in the halftone while ensuring the solid transfer property.
以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the embodiments shown in the drawings.
以下本発明を、画像形成装置である電子写真方式の直接転写方式によるカラーレーザプリンタ(以下「レーザプリンタ」という)に適用した一つの実施例に基づいて図1、図2を用いて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 based on one embodiment applied to an electrophotographic direct color transfer color laser printer (hereinafter referred to as “laser printer”) as an image forming apparatus.
図1は、レーザプリンタの概略構成図である。このレーザプリンタは、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像を形成するための4組のトナー像形成部1Y、1M、1C、1K(以下、各符号の添字Y、M、C、Kは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す)が、転写紙100の移動方向(図中の矢印Aに沿ってベルト60が走行する方向)における上流側から順に配置されている。このトナー像形成部1Y、1M、1C、1Kはそれぞれ、像担持体としての感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kと、現像ユニットとを備えている。また、各トナー像形成部1Y、1M、1C、1Kの配置は、各感光体ドラムの回転軸が平行になるように且つ転写紙移動方向に所定のピッチで配列するように、設定されている。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a laser printer. This laser printer includes four toner image forming units 1Y, 1M, 1C, 1K (hereinafter referred to as “yellow” (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K)). The subscripts Y, M, C, and K of the reference numerals indicate yellow, magenta, cyan, and black members, respectively, and the direction of movement of the transfer paper 100 (the belt 60 along the arrow A in the figure). In the traveling direction) from the upstream side. Each of the toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K includes photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K as image carriers and a developing unit. In addition, the arrangement of the toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K is set so that the rotation axes of the photosensitive drums are parallel and arranged at a predetermined pitch in the transfer paper moving direction. .
このレーザプリンタは、前記トナー像形成部1Y、1M、1C、1Kのほか、光書込ユニット2、給紙カセット3、4、レジストローラ対5、転写紙100を担持して各トナー像形成部の転写位置を通過するように搬送する転写搬送部材としての転写搬送ベルト60を有するベルト駆動装置としての転写ユニット6、ベルト定着方式の定着ユニット7、排紙トレイ8等を備えている。また、手差しトレイMF、トナー補給容器TCを備え、図示していない廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども二点鎖線で示したスペースSの中に備えている。また温湿度を検知する温湿度検知手段をも備えている。 This laser printer carries the toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, as well as the optical writing unit 2, the paper feed cassettes 3, 4, the resist roller pair 5, and the transfer paper 100, and each toner image forming unit. A transfer unit 6 as a belt driving device having a transfer conveyance belt 60 as a transfer conveyance member that conveys the sheet so as to pass through the transfer position, a belt fixing type fixing unit 7, a paper discharge tray 8, and the like. In addition, a manual feed tray MF and a toner supply container TC are provided, and a waste toner bottle, a duplex / reversing unit, a power supply unit, and the like (not shown) are also provided in a space S indicated by a two-dot chain line. Also provided is temperature / humidity detection means for detecting temperature / humidity.
光書込ユニット2は、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kの表面にレーザ光を走査しながら照射する。 The optical writing unit 2 includes a light source, a polygon mirror, an f-θ lens, a reflection mirror, and the like, and irradiates the surface of each of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K while scanning the laser beam based on the image data. .
図2は、転写ユニット6の概略構成を示す拡大図である。この転写ユニット6で使用した転写搬送ベルト60は、体積抵抗率が109〜1011Ωcmである高抵抗の無端状単層ベルトであり、その材質はPVDF(ポリフッ化ビニリデン)である。この転写搬送ベルト60は、各トナー像形成部の感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kに接触対向する各転写位置を通過するように、支持ローラ61〜68に掛け回されている。 FIG. 2 is an enlarged view showing a schematic configuration of the transfer unit 6. The transfer conveyance belt 60 used in the transfer unit 6 is a high-resistance endless single-layer belt having a volume resistivity of 10 9 to 10 11 Ωcm, and the material thereof is PVDF (polyvinylidene fluoride). The transfer conveyance belt 60 is wound around support rollers 61 to 68 so as to pass through the transfer positions that are in contact with and face the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K of the toner image forming units.
これらの支持ローラのうち、転写紙移動方向上流側の入口ローラ61には、電源65aから所定電圧が印加された静電吸着ローラ80が対向するように転写搬送ベルト60の外周面に配置されている。この2つのローラ61、65の間を通過した転写紙100は転写搬送ベルト60上に静電吸着される。 Among these support rollers, the entrance roller 61 on the upstream side in the transfer sheet moving direction is disposed on the outer peripheral surface of the transfer conveyance belt 60 so that the electrostatic adsorption roller 80 to which a predetermined voltage is applied from the power source 65a is opposed. Yes. The transfer paper 100 that has passed between the two rollers 61 and 65 is electrostatically attracted onto the transfer conveyance belt 60.
ローラ63は転写搬送ベルト60を摩擦駆動する駆動ローラであり、図示しない駆動源に接続されていて矢印方向に回転する。 A roller 63 is a drive roller that frictionally drives the transfer conveyance belt 60, and is connected to a drive source (not shown) and rotates in the direction of the arrow.
各転写位置において転写電界を形成する転写電界形成手段として、感光体ドラムに対向する位置には、転写搬送ベルト60の裏面に接触するように、転写バイアス印加部材67Y、67M、67C、67Kを設けている。これらはスポンジ等を外周に設けたバイアスローラであり、各転写バイアス電源9Y、9M、9C、9Kからローラ心金に転写バイアスが印加される。この印加された転写バイアスの作用により、転写搬送ベルト60に転写電荷が付与され、各転写位置において該転写搬送ベルト60と感光体ドラム表面との間に所定強度の転写電界が形成される。また上記転写が行なわれる領域での転写紙と感光体の接触を適切に保ち、最良の転写ニップを得るために、バックアップローラ68を備えている。 As a transfer electric field forming means for forming a transfer electric field at each transfer position, transfer bias applying members 67Y, 67M, 67C, and 67K are provided at positions facing the photosensitive drum so as to be in contact with the back surface of the transfer conveyance belt 60. ing. These are bias rollers provided with a sponge or the like on the outer periphery, and a transfer bias is applied to the roller core from each transfer bias power source 9Y, 9M, 9C, 9K. Due to the action of the applied transfer bias, a transfer charge is applied to the transfer conveyance belt 60, and a transfer electric field having a predetermined strength is formed between the transfer conveyance belt 60 and the surface of the photosensitive drum at each transfer position. In addition, a backup roller 68 is provided to keep the contact between the transfer paper and the photoconductor in the area where the transfer is performed, and to obtain the best transfer nip.
転写バイアス印加部材67Y、67M、67Cとその近傍に配置されるバックアップローラ68は、回転可能に揺動ブラケット93に一体的に保持され、回動軸94を中心として回動が可能である。この回動は、カム軸97に固定されたカム96が矢印の方向に回動することで時計方向に回動する。入口ローラ61と吸着ローラ80は一体的に、入口ローラブラケット90に支持され、軸91を回動中心として、図2の状態から時計方向に回動可能である。揺動ブラケット93に設けた穴95と、入口ローラブラケット90に固植されたピン92が係合しており、前記揺動ブラケット93の回動と連動して回動する。これらのブラケット90、93の時計方向の回動により、バイアス印加部材67Y、67M、67Cとその近傍に配置されるバックアップローラ68は感光体11Y、11M、11Cから離され、入口ローラ61と吸着ローラ80も下方に移動する。ブラックのみの画像の形成時に、感光体11Y、11M、11Cと転写搬送ベルト60の接触を避けることが可能となっている。 The transfer bias applying members 67Y, 67M, and 67C and the backup roller 68 disposed in the vicinity thereof are integrally held by the swing bracket 93 so as to be rotatable, and can be rotated about a rotation shaft 94. This rotation is clockwise when the cam 96 fixed to the cam shaft 97 is rotated in the direction of the arrow. The entrance roller 61 and the suction roller 80 are integrally supported by the entrance roller bracket 90, and can be rotated clockwise from the state of FIG. A hole 95 provided in the swing bracket 93 and a pin 92 fixed to the entrance roller bracket 90 are engaged with each other, and rotate in conjunction with the rotation of the swing bracket 93. By the clockwise rotation of these brackets 90, 93, the bias applying members 67Y, 67M, 67C and the backup roller 68 disposed in the vicinity thereof are separated from the photoreceptors 11Y, 11M, 11C, and the entrance roller 61 and the suction roller 80 also moves downward. It is possible to avoid contact between the photoconductors 11Y, 11M, and 11C and the transfer conveyance belt 60 when forming a black-only image.
一方、転写バイアス印加部材67Kとその隣のバックアップローラ68は出口ブラケット98に回転可能に支持され、出口ローラ62と同軸の軸99を中心として回動可能にしてある。転写ユニット6を本体に対し着脱する際に、図示していないハンドルの操作により時計方向に回動させ、ブラック画像形成用の感光体11Kから、転写バイアス印加部材67Kとその隣のバックアップローラ68を離間させるようにしてある。 On the other hand, the transfer bias applying member 67K and the backup roller 68 adjacent to the transfer bias applying member 67K are rotatably supported by the outlet bracket 98, and are rotatable about a shaft 99 coaxial with the outlet roller 62. When attaching / detaching the transfer unit 6 to / from the main body, the transfer unit 6K is rotated clockwise by operating a handle (not shown), and the transfer bias applying member 67K and the backup roller 68 adjacent thereto are moved from the black image forming photosensitive member 11K. They are separated.
駆動ローラ63に巻きつけられた転写搬送ベルト60の外周面には、ブラシローラとクリーニングブレードから構成されたクリーニング装置85が接触するように配置されている。このクリーニング装置85により転写搬送ベルト60上に付着したトナー等の異物が除去される。 A cleaning device 85 composed of a brush roller and a cleaning blade is disposed on the outer peripheral surface of the transfer conveyance belt 60 wound around the driving roller 63. The cleaning device 85 removes foreign matters such as toner adhering to the transfer conveyance belt 60.
転写搬送ベルト60の走行方向で駆動ローラ63より下流に、転写搬送ベルトの外周面を押し込む方向にローラ64を設け、駆動ローラ83への巻き付け角を確保している。ローラ64より更に下流の転写搬送ベルト60のループ内に、押圧部材(ばね)69でベルトにテンションを与えるテンションローラ65を備えている。 A roller 64 is provided downstream of the drive roller 63 in the traveling direction of the transfer conveyance belt 60 in a direction to push the outer peripheral surface of the transfer conveyance belt, and a winding angle around the drive roller 83 is ensured. A tension roller 65 that applies tension to the belt with a pressing member (spring) 69 is provided in the loop of the transfer conveyance belt 60 further downstream from the roller 64.
なお先に示した図1中の一点鎖線は、転写紙100の搬送経路を示している。給紙カセット3、4あるいは手差しトレイMFから給送された転写紙100は、図示しない搬送ガイドにガイドされながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ対5が設けられている一時停止位置に送られる。このレジストローラ対5により所定のタイミングで送出された転写紙100は、転写搬送ベルト60に担持され、各トナー像形成部1Y、1M、1C、1Kに向けて搬送され、各転写ニップを通過する。 Note that the alternate long and short dash line in FIG. 1 indicates the conveyance path of the transfer paper 100. The transfer paper 100 fed from the paper feed cassettes 3 and 4 or the manual feed tray MF is transported by transport rollers while being guided by a transport guide (not shown), and is transported to a temporary stop position where the registration roller pair 5 is provided. The transfer paper 100 delivered at a predetermined timing by the registration roller pair 5 is carried on the transfer conveyance belt 60, conveyed toward the toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, and passes through the transfer nips. .
各トナー像形成部1Y、1M、1C、1Kの感光体ドラム11Y、11M、11C、11K上で現像された各トナー像は、それぞれ各転写ニップで転写紙100に重ね合わされ、上記転写電界やニップ圧の作用を受けて転写紙100上に転写される。この重ね合わせの転写により、転写紙100上にはフルカラートナー像が形成される。 The toner images developed on the toner drums 11Y, 11M, 11C, and 11K of the toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are superimposed on the transfer paper 100 at the transfer nips, respectively. It is transferred onto the transfer paper 100 under the action of pressure. By this superposition transfer, a full-color toner image is formed on the transfer paper 100.
トナー像転写後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kの表面がクリーニング装置によりクリーニングされ、更に除電されて次の静電潜像の形成に備えられる。 The surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K after the toner image transfer are cleaned by a cleaning device, and are further discharged to prepare for the formation of the next electrostatic latent image.
一方、フルカラートナー像が形成された転写紙100は、定着ユニット7でこのフルカラートナー像が定着された後、切換ガイドGの回動姿勢に対応して、第1の排紙方向Bまたは第2の排紙方向Cに向かう。第1の排紙方向Bから排紙トレイ8上に排出される場合、画像面が下となった、いわゆるフェースダウンの状態でスタックされる。一方第2の排紙方向Cに排出される場合には、図示していない別の後処理装置(ソータ、綴じ装置など)に向け搬送させるとか、スイッチバック部を経て両面プリントのために再度レジストローラ対5に搬送される。 On the other hand, the transfer paper 100 on which the full-color toner image is formed is fixed in the first paper discharge direction B or the second in accordance with the rotation posture of the switching guide G after the full-color toner image is fixed by the fixing unit 7. In the paper discharge direction C. When the paper is discharged from the first paper discharge direction B onto the paper discharge tray 8, it is stacked in a so-called face-down state with the image surface down. On the other hand, when the paper is discharged in the second paper discharge direction C, it is conveyed toward another post-processing device (such as a sorter or a binding device) (not shown), or is registered again for double-sided printing via a switchback unit. It is conveyed to the roller pair 5.
図3に、絶対湿度が15g/m3以上の高温高湿環境での転写紙100への第一面の2値書き込みと多値書き込み画像の転写性の比較を示す。図3の横軸は転写電流(μA)、縦軸は画像濃度である。なお画像濃度は反射蛍光式彩色濃度計938の単色画像濃度を測定した。 FIG. 3 shows a comparison of the transferability between the binary writing on the first surface and the multi-valued writing image on the transfer paper 100 in a high-temperature and high-humidity environment with an absolute humidity of 15 g / m 3 or more. In FIG. 3, the horizontal axis represents the transfer current (μA), and the vertical axis represents the image density. The image density was a monochromatic image density measured by a reflection fluorescent color density meter 938.
その結果、ベタ画像に関しては2値書き込みでも多値書き込みでも転写性はほぼ同じである。しかしハーフトーン画像に関しては多値書き込みの場合は転写電流を大きくしていくと画像濃度の低下が起こる。また、多値書き込み方式のベタ転写性が十分であると考えられる14μA前後ではハーフトーン画像はすでに濃度低下を起こしてしまう。多値書き込み方式でハーフトーンとベタ画像を両立させるためには転写電流を7〜10μAに設定すると良い。しかし、2値書き込みの場合は転写電流を大きくしてもハーフトーン画像の濃度低下は発生しない。そのためベタ画像の転写性が十分に確保できる10〜15μAに設定することが望ましいと考えられる。 As a result, the transferability of the solid image is almost the same for both binary writing and multi-value writing. However, with regard to halftone images, in the case of multi-level writing, image density decreases when the transfer current is increased. In addition, the density of the halftone image has already been lowered at around 14 μA, which is considered to have sufficient solid transfer property of the multi-value writing method. In order to achieve both halftone and solid images in the multi-value writing method, the transfer current is preferably set to 7 to 10 μA. However, in binary writing, the density of the halftone image does not decrease even when the transfer current is increased. For this reason, it is considered desirable to set the solid image to 10 to 15 μA that can sufficiently ensure the transferability of the solid image.
図4に同じく高温高湿環境での第一面の2値書き込みと多値書き込み画像の転写性の比較を示す。図4も横軸は転写電流(μA)、縦軸は画像濃度である。ベタ画像に対する転写電流最適値は書き込み方式によらずほぼ同じ値(図4では14μA前後)である。しかし白ポチの発生に関しては多値書き込みハーフトーンの方が低い転写電流(転写バイアス)で発生してしまう。そのため、書き込み方式により、絶対湿度が5g/m3以下の低温低湿環境では第二面の転写条件の最適値は異なり、多値では10μA前後、2値では12〜14μAとする。 FIG. 4 shows a comparison of the transferability between the binary writing on the first surface and the multi-level writing image in the high temperature and high humidity environment. In FIG. 4 as well, the horizontal axis represents the transfer current (μA), and the vertical axis represents the image density. The optimum transfer current value for a solid image is substantially the same value (around 14 μA in FIG. 4) regardless of the writing method. However, regarding the occurrence of white spots, the multi-value writing halftone is generated with a lower transfer current (transfer bias). Therefore, depending on the writing method, the optimum value of the transfer condition on the second surface differs in a low-temperature and low-humidity environment where the absolute humidity is 5 g / m 3 or less, and the multi-value is about 10 μA, and the binary value is 12 to 14 μA.
図5(A)にベタ部とハーフトーン部(多値書き込み制御の場合)の感光体表面電位を概念的に示す。ベタ部は2値書き込みでも多値書き込みでも露光後の電位が0V近くなるように露光する。従って2値でも多値でもベタ部の感光帯電位には差がない。2値書き込みと多値書き込みで最も異なる点がハーフトーン部の書き込みである。2値で中間調をあらわす場合は、1ドットごとの露光強度は変えずに露光する面積を少なくすることで中間調を表現する。すなわち露光する面積が小さければ薄い中間調になり、露光する面積が大きければベタに近い中間調になる。しかし多値書き込みの場合は、2値の中間調表現方法に加え、露光強度を制御する方法も用いる。図5(B)には多値書き込み方式の感光体表面電位を示した。多値方式では露光後の電位がベタ部の露光電位と異なる電位になるように制御する。従って2値書き込みよりも中間調の表現方法が広がるため、高画質につながる。なお、コピー画像は原稿と比較される場合があるため、原稿に忠実に複写するために多値書き込みを採用する場合が多い。 FIG. 5A conceptually shows the photoreceptor surface potential of the solid portion and the halftone portion (in the case of multi-level writing control). The solid portion is exposed so that the potential after exposure is close to 0 V in both binary writing and multi-value writing. Therefore, there is no difference in the photosensitive charge position of the solid portion, whether binary or multivalued. The most different point between binary writing and multi-value writing is halftone writing. When a halftone is expressed by binary values, the halftone is expressed by reducing the exposure area without changing the exposure intensity for each dot. That is, if the area to be exposed is small, it becomes a thin halftone, and if the area to be exposed is large, it becomes a halftone close to solid. However, in the case of multilevel writing, a method for controlling the exposure intensity is used in addition to the binary halftone expression method. FIG. 5B shows the surface potential of the photoconductor of the multilevel writing method. In the multi-value method, control is performed so that the potential after exposure is different from the exposure potential of the solid portion. Therefore, the halftone expression method is wider than binary writing, leading to high image quality. Since a copy image may be compared with an original, multi-level writing is often employed to faithfully copy the original.
図6に環境制御の範囲分布を示す。横軸が相対湿度(%RH)、縦軸が温度(℃)である。作像する際に作像部周りの温湿度環境を検知し、環境条件が高温高湿環境もしくは低温低湿環境であれば、2値書き込み時と多値書き込み時で異なる転写条件を用いるように制御する。 FIG. 6 shows the range distribution of environmental control. The horizontal axis is relative humidity (% RH), and the vertical axis is temperature (° C.). When creating an image, the temperature and humidity environment around the imaging area is detected, and if the environmental conditions are a high-temperature, high-humidity environment or a low-temperature, low-humidity environment, control is performed to use different transfer conditions for binary writing and multi-value writing. To do.
以上の実施形態においては、転写搬送ベルト60上に感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kが複数並べて配設されるタンデム式のプリンタにおける転写ユニット6に本発明を適用したが、本発明が適用可能なプリンタ及びベルト駆動装置はこの構成に限るものではない。複数のローラに張架された無端状ベルトをそのローラのうちの少なくとも1以上のローラで回転駆動するベルト駆動装置を有するプリンタにおいて、そのベルト駆動装置であればいずれにも適用可能である。 In the above embodiment, the present invention is applied to the transfer unit 6 in the tandem printer in which a plurality of photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K are arranged on the transfer conveyance belt 60. However, the present invention is applied. Possible printers and belt drives are not limited to this configuration. The present invention can be applied to any belt driving device in a printer having a belt driving device that rotationally drives an endless belt stretched around a plurality of rollers by at least one of the rollers.
本発明に係る画像形成装置において用いるトナーについて説明する。 The toner used in the image forming apparatus according to the present invention will be described.
(円形度及び円形度分布)
既に述べたように、本発明におけるトナーは特定の形状と形状の分布を有すことが重要であり、平均円形度が0.90未満で、球形からあまりに離れた不定形の形状のトナーでは、満足した転写性やチリのない高画質画像が得られない。なお形状の計測方法としては粒子を含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、CCDカメラで光学的に粒子画像を検知し、解析する光学的検知帯の手法が適当である。この手法で得られる投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値である平均円形度が0.90〜0.99のトナーが適正な濃度の再現性のある高精細な画像を形成するのに有効であることが判明した。より好ましくは、平均円形度が0.93〜0.97で円形度が0.94未満の粒子が10%以下である。また、平均円形度が0.99を越えた場合、ブレードクリーニングなどを採用しているシステムでは、感光体上及び転写ベルトなどのクリーニング不良が発生し、画像上の汚れを引き起こす。例えば、画像面積率の低い画像を出力する場合、転写残トナーが少なく、クリーニング不良が問題となることはないが、カラー写真画像など画像面積率の高い画像を出力する場合、さらには、給紙不良等で未転写の状態の画像が感光体上に残ってしまった場合、クリーニング不良が発生しやすい。上述したクリーニング不良を頻発するようになると、更には、感光体を接触帯電させる帯電ローラ等を汚染してしまい、本来の帯電能力を発揮できなくなってしまう。
(Circularity and circularity distribution)
As already mentioned, it is important that the toner in the present invention has a specific shape and shape distribution, and in the case of an irregularly shaped toner having an average circularity of less than 0.90 and far away from a sphere, Satisfactory transfer and high-quality images without dust cannot be obtained. As a method for measuring the shape, an optical detection band method is suitable in which a suspension containing particles is passed through an imaging unit detection band on a flat plate, and a particle image is optically detected and analyzed by a CCD camera. Toner having an average circularity of 0.90 to 0.99, which is a value obtained by dividing the perimeter of an equivalent circle having the same projected area obtained by this method by the perimeter of the actual particle, has high reproducibility with an appropriate density reproducibility. It was found to be effective for forming a clear image. More preferably, particles having an average circularity of 0.93 to 0.97 and a circularity of less than 0.94 are 10% or less. In addition, when the average circularity exceeds 0.99, in a system employing blade cleaning or the like, a cleaning failure occurs on the photosensitive member or the transfer belt, causing stains on the image. For example, when outputting an image with a low image area ratio, there is little transfer residual toner and there is no problem with poor cleaning. However, when outputting an image with a high image area ratio such as a color photographic image, If an untransferred image remains on the photoreceptor due to a defect or the like, a cleaning defect is likely to occur. If the above-mentioned cleaning failures occur frequently, further, the charging roller that contacts and charges the photoreceptor is contaminated, and the original charging ability cannot be exhibited.
(円形度の測定方法)
フロー式粒子像分析装置FPIA−2100(東亜医用電子株式会社製)により平均円形度として計測できる。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水100〜150ml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フォン酸塩を0.1〜0.5ml加え、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、分散液濃度を3000〜1万個/μlとして前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。
(Measurement method of circularity)
The average circularity can be measured by a flow type particle image analyzer FPIA-2100 (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.). As a specific measuring method, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate is added as a dispersant to 100 to 150 ml of water from which impure solids have been removed in advance, and further measurement is performed. Add about 0.1-0.5g of sample. The suspension in which the sample is dispersed is obtained by performing dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and measuring the shape and distribution of the toner with the above apparatus at a dispersion concentration of 3000 to 10,000 / μl. .
(Dv/Dn)
体積平均粒径Dvと個数平均粒径Dnの比は、該トナーの体積平均粒径(Dv)が4〜8μmであり、個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.05〜1.30、好ましくは1.10〜1.25である乾式トナーによると、トナーの粒度分布が狭くなるため、以下の利点が発生する。
(1)トナー粒径面での選択現像(画像パターンに応じた(適した)トナー粒径を持つトナー粒子が選択的に現像される)といった現象が発生しにくいため、常時、安定した画像を形成することができる。
(2)トナーリサイクルシステムを搭載している場合、転写されにくい小サイズのトナー粒子が量的に多くリサイクルされることになるが、もともとトナーの粒度分布が狭いため、上述した作用を受けにくく、このことからも常時、安定した画像を形成することができる。
(3)二成分現像剤においては、長期にわたるトナーの収支が行われても、現像剤中のトナー粒子径の変動が少なくなり、現像装置における長期の攪拌においても、良好で安定した現像性が得られる。
(4)一成分現像剤として用いた場合においても、トナーの収支が行われても、トナーの粒子径の変動が少なくなると共に、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着がなく、現像装置の長期の使用(攪拌)においても、良好で安定した現像性及び画像が得られる。
(Dv / Dn)
The ratio of the volume average particle diameter Dv to the number average particle diameter Dn is such that the volume average particle diameter (Dv) of the toner is 4 to 8 μm, and the ratio (Dv / Dn) to the number average particle diameter (Dn) is 1. According to the dry toner of 05 to 1.30, preferably 1.10 to 1.25, the particle size distribution of the toner becomes narrow, and the following advantages are generated.
(1) Since a phenomenon such as selective development on the toner particle size surface (toner particles having a (suitable) toner particle size corresponding to the image pattern are selectively developed) is unlikely to occur, a stable image can be always obtained. Can be formed.
(2) When a toner recycling system is installed, small-sized toner particles that are difficult to transfer are recycled in a large quantity, but since the toner particle size distribution is originally narrow, it is difficult to receive the above-described action. This also makes it possible to always form a stable image.
(3) In the two-component developer, even if the toner balance for a long time is performed, the fluctuation of the toner particle diameter in the developer is reduced, and good and stable developability can be obtained even in the long-term stirring in the developing device. can get.
(4) Even when used as a one-component developer, even if the balance of the toner is performed, the fluctuation of the toner particle diameter is reduced, the toner is filmed on the developing roller, and the toner is thinned. Therefore, the toner is not fused to a member such as a blade, and good and stable developability and image can be obtained even when the developing device is used (stirred) for a long time.
一般的には、トナーの粒子径は小さければ小さい程、高解像で高画質の画像を得る為に有利であると言われているが、逆に転写性やクリーニング性に対しては不利である。また、本実施例で説明した範囲よりも体積平均粒子径が小さい場合、二成分現像剤では現像装置における長期の攪拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させたり、一成分現像剤として用いた場合には、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着を発生させやすくなる。また、これらの現象は微粉の含有率が本発明の範囲より多いトナーにおいても同様である。 In general, it is said that the smaller the particle size of the toner, the more advantageous it is to obtain a high-resolution and high-quality image, but it is disadvantageous for transferability and cleaning properties. is there. Further, when the volume average particle diameter is smaller than the range described in the present embodiment, in the two-component developer, the toner is fused to the surface of the carrier in the long-term stirring in the developing device, and the charging ability of the carrier is reduced. When used as a one-component developer, toner filming on the developing roller and toner fusion to a member such as a blade for thinning the toner are likely to occur. Further, these phenomena are the same for the toner having a fine powder content larger than the range of the present invention.
逆に、トナーの粒子径が本実施例で示した範囲よりも大きい場合には、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなる場合が多い。また、体積平均粒子径/個数平均粒子径が1.30よりも大きい場合も同様であることが明らかとなった。 Conversely, when the toner particle diameter is larger than the range shown in the present embodiment, it becomes difficult to obtain a high-resolution and high-quality image and the balance of the toner in the developer is performed. In many cases, the fluctuation of the particle diameter of the toner becomes large. It was also clarified that the same applies when the volume average particle diameter / number average particle diameter is larger than 1.30.
また、Dv/Dn(体積平均粒子径/個数平均粒子径)が1.05より小さい場合には、トナーの挙動の安定化、帯電量の均一化の面から好ましい面もあるが、細線部分を小サイズ粒子で現像、一方、ベタ画像を大サイズ粒子を中心に現像するといったトナー粒径による機能分離ができにくくなるため、かえって好ましくない。 Further, when Dv / Dn (volume average particle diameter / number average particle diameter) is smaller than 1.05, there are preferable aspects from the viewpoint of stabilizing the behavior of the toner and equalizing the charge amount, but the thin line portion is Since it becomes difficult to separate the functions depending on the toner particle size, such as development with small-sized particles, while developing a solid image mainly with large-sized particles, it is not preferable.
(トナー粒径に関する測定方法)
コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)が挙げられる。以下に測定方法について述べる。
(Measurement method for toner particle size)
Examples of the measuring device for the particle size distribution of toner particles by the Coulter counter method include Coulter Counter TA-II and Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter). The measurement method is described below.
まず、電解水溶液100〜150ml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0.1〜5ml加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製したもので、例えばISOTON−II(コールター社製)が使用できる。ここで、さらに測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー粒子またはトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの体積平均粒径(Dv)、個数平均粒径(Dn)を求めることができる。 First, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of an aqueous electrolytic solution. Here, the electrolytic solution is prepared by preparing an about 1% NaCl aqueous solution using primary sodium chloride, and for example, ISOTON-II (manufactured by Coulter) can be used. Here, 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the measurement device is used to measure the volume and number of toner particles or toner using a 100 μm aperture as an aperture. Volume distribution and number distribution are calculated. From the obtained distribution, the volume average particle diameter (Dv) and the number average particle diameter (Dn) of the toner can be obtained.
チャンネルとしては、2.00〜2.52μm未満;2.52〜3.17μm未満;3.17〜4.00μm未満;4.00〜5.04μm未満;5.04〜6.35μm未満;6.35〜8.00μm未満;8.00〜10.08μm未満;10.08〜12.70μm未満;12.70〜16.00μm未満;16.00〜20.20μm未満;20.20〜25.40μm未満;25.40〜32.00μm未満;32.00〜40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00μm以上乃至40.30μm未満の粒子を対象とする。 As channels, 2.00 to less than 2.52 μm; 2.52 to less than 3.17 μm; 3.17 to less than 4.00 μm; 4.00 to less than 5.04 μm; 5.04 to less than 6.35 μm; 6 Less than 35 to 8.00 μm; less than 8.00 to less than 10.08 μm; less than 10.08 to less than 12.70 μm; less than 12.70 to less than 16.00 μm; less than 16.00 to less than 20.20 μm; Uses 13 channels of less than 40 μm; 25.40 to less than 32.00 μm; 32.00 to less than 40.30 μm, and targets particles having a particle size of 2.00 μm to less than 40.30 μm.
(形状係数SF−1、SF−2)
ここでいう形状係数SF−1とは、図7に示すように、球形物質の形状の丸さの割合を示す値であり、球形物質を2次元平面上に投影して出来る楕円状図形の最大長MXLNGの二乗を図形面積AREAで割って、100π/4を乗じたときの値で表される。つまり、形状係数SF−1は、
SF−1={(MXLNG)2/AREA}×(100π/4)
と定義されるものである。このSF−1の値が100の場合には、物質の形状が真球状となり、SF−1の値が大きくなるほど、物質の形状は不定形となる。また、形状係数SF−2は、図8に示すように、物質の形状の凹凸の割合を示す数値であり、物質を2次元平面上に投影してできる図形の周長PERIの二乗を図形面積AREAで割って、100/4πを乗じたときの値で表される。つまり、形状係数SF−2は、
SF−2={(PERI)2/AREA}×(100/4π)
と定義されるものである。SF−2の値が100の場合には、物質の表面に凹凸が存在しないことになり、SF−2の値が大きくなるほど、物質の表面の凹凸は顕著となる。
(Shape factors SF-1 and SF-2)
As shown in FIG. 7, the shape factor SF-1 here is a value indicating the ratio of the roundness of the shape of the spherical substance, and is the maximum of the elliptical figure formed by projecting the spherical substance on a two-dimensional plane. It is represented by a value obtained by dividing the square of the length MXLNG by the graphic area AREA and multiplying by 100π / 4. That is, the shape factor SF-1 is
SF-1 = {(MXLNG) 2 / AREA} × (100π / 4)
It is defined as When the value of SF-1 is 100, the shape of the substance becomes a true sphere, and as the value of SF-1 increases, the shape of the substance becomes indefinite. Further, as shown in FIG. 8, the shape factor SF-2 is a numerical value indicating the ratio of the unevenness of the shape of the substance, and the square of the perimeter PERI of the figure formed by projecting the substance on the two-dimensional plane is the figure area. It is expressed as a value when divided by AREA and multiplied by 100 / 4π. That is, the shape factor SF-2 is
SF-2 = {(PERI) 2 / AREA} × (100 / 4π)
It is defined as When the value of SF-2 is 100, there is no unevenness on the surface of the substance, and as the value of SF-2 increases, the unevenness on the surface of the substance becomes more prominent.
なお、本実施例では形状係数SF−1、SF−2を、日立製作所製FE−SEM(S−800)を用いてトナー像を100回無作為にサンプリングし、その画像情報をニレコ社製画像解析装置(LUSEX3)に導入して解析を行い、上式より算出した。 In this embodiment, the shape factors SF-1 and SF-2 are randomly sampled 100 times using a FE-SEM (S-800) manufactured by Hitachi, Ltd., and the image information is obtained from an image manufactured by Nireco. The sample was introduced into an analyzer (LUSEX 3) for analysis, and calculated from the above formula.
トナーの形状が球形に限りなく近づく(SF−1、SF−2ともに100に近づく)と、転写効率が高くなることが本発明者の検討により明らかになった。これは、形状効果によりトナー粒子と該トナー粒子と接触するモノ(トナー粒子同士、像担持体等)との間では点接触しかしないために、トナー流動性が高まったり、像担持体等に対する吸着力(鏡映力)が弱まって、転写電界の影響を受けやすくなるためと考えられる。 It has been clarified by the present inventors that the transfer efficiency increases when the toner shape approaches the spherical shape as much as possible (both SF-1 and SF-2 approach 100). This is because there is only a point contact between the toner particles and the thing (toner particles, image carrier, etc.) in contact with the toner particles due to the shape effect, so that the toner fluidity is increased or the toner is adsorbed on the image carrier, etc. This is thought to be because the force (mirror power) is weakened and is easily affected by the transfer electric field.
一方、トナーの形状が球形に近づくと、メカ的なクリーニング(ブレードクリーニング等)に対して不利に働く。このことは上述したように、トナー流動性が高まったり、像担持体等に対する吸着力(鏡映力)が弱まって、クリーニング部材と像担持体との僅かな間隙を容易にトナーが通過してしまう。よってクリーニング性の面からは、トナーの形状としては、ある程度異形化(SF−1の値が100より大きくなる方向)していたり、ある程度凸凹(SF−2の値が100より大きくなる方向)していた方が好ましい。 On the other hand, when the shape of the toner approaches a spherical shape, it is disadvantageous for mechanical cleaning (such as blade cleaning). As described above, this is because the toner fluidity is increased and the adsorbing force (mirroring force) on the image carrier is weakened so that the toner can easily pass through the slight gap between the cleaning member and the image carrier. End up. Therefore, from the viewpoint of cleaning properties, the shape of the toner is somewhat irregular (in the direction in which the value of SF-1 is greater than 100) or uneven (in the direction in which the value of SF-2 is greater than 100). It is more preferable.
1Y、1M、1C、1K:トナー像形成部
2:光書込みユニット
3、4:給紙カセット
5:レジストローラ対
6:転写ユニット
7:定着ユニット
8:排紙トレイ
9:転写バイアス電源
10:感光体ユニット
11Y、11M、11C、11K:感光体ドラム
60:転写搬送ベルト
61〜68:支持ローラ
80:静電吸着ローラ
80a:電源
90:入口ローラブラケット
91:軸
92:ピン
93:揺動ブラケット
94:回動軸
95:穴
96:カム
97:カム軸
98:出口ブラケット
99:軸
100:転写紙
A:ベルト走行方向
B:第1の排紙方向
C:第2の排紙方向
S:スペース
MF:手差しトレイ
G:切換ガイド
1Y, 1M, 1C, 1K: toner image forming unit 2: optical writing unit 3, 4: paper feeding cassette 5: registration roller pair 6: transfer unit 7: fixing unit 8: paper discharge tray 9: transfer bias power supply 10: photosensitive Body unit 11Y, 11M, 11C, 11K: Photoconductor drum 60: Transfer conveyance belt 61-68: Support roller 80: Electrostatic adsorption roller 80a: Power supply 90: Entrance roller bracket 91: Shaft 92: Pin 93: Swing bracket 94 : Rotating shaft 95: hole 96: cam 97: cam shaft 98: outlet bracket 99: shaft 100: transfer paper A: belt running direction B: first paper discharge direction C: second paper discharge direction S: space MF : Manual feed tray G: Switching guide
Claims (10)
前記像担時体上のトナー像にバイアスを印加して転写材上に転写する転写手段と、
温湿度を検知する温湿度検知手段とを有する画像形成装置に用いる転写装置おいて、
温湿度検知結果が、設定された環境の場合に、前記像担持体上への静電潜像の書き込み制御方法に応じて前記転写手段による転写条件を変更する制御手段を備えることを特徴とする転写装置。 Exposure means for forming an electrostatic latent image on an image carrier, exposure means capable of selecting binary writing control and multi-value writing control;
Transfer means for applying a bias to the toner image on the image carrier and transferring it onto a transfer material;
In a transfer device used for an image forming apparatus having a temperature / humidity detecting means for detecting temperature / humidity,
When temperature and humidity detection results are in a set environment, the image forming apparatus includes a control unit that changes a transfer condition by the transfer unit in accordance with a method for controlling the writing of an electrostatic latent image on the image carrier. Transfer device.
8. The image forming apparatus using the transfer device according to claim 1, wherein a volume average particle diameter Dv (μm) and a number average particle diameter Dn (μm) of the toner have a Dv / Dn of 1.05. An image forming apparatus using an image forming apparatus having a value of ˜1.30.
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JP2009222909A (en) * | 2008-03-14 | 2009-10-01 | Ricoh Co Ltd | Image forming device and process unit |
JP2012226369A (en) * | 2012-07-12 | 2012-11-15 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus and toner consumption method of developing means |
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