JP2001066852A - Electrostatic charging device, and image forming device - Google Patents

Electrostatic charging device, and image forming device

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JP2001066852A
JP2001066852A JP23831299A JP23831299A JP2001066852A JP 2001066852 A JP2001066852 A JP 2001066852A JP 23831299 A JP23831299 A JP 23831299A JP 23831299 A JP23831299 A JP 23831299A JP 2001066852 A JP2001066852 A JP 2001066852A
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JP
Japan
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magnetic
charging
charged
carrier
image
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JP23831299A
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Japanese (ja)
Inventor
Hisao Kurosu
久雄 黒須
Takeo Yamaguchi
剛男 山口
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a charge defect of a body to be charged, as well as preventing an abnormal discharge by preventing a coarse section on a brush from being brought into contact with the body to be charged at the time of charging, in a electrostatic charging device provided with a magnetic brush charging member. SOLUTION: This electrostatic charging device provided with a magnetic particles carrier 2A being a charging member disposed rotationally, and a means 25 applying voltage to the magnetic particles carrier 2A, is composed so as to make the body to be charged 1 charged by letting the magnetic particles 23 stuck/held as the magnetic brush B in binding them with the magnetic force, and moreover the magnetic brush B held in contact with the charged body 1 by applying the voltage on the magnetic particles carrier 2A. In this case, the device is let the magnetic particles carrier 2A rotated before starting the charge on the charged body 1, the magnetic particles carrier 2A fixed during the charge of the charge on the charged body 1, and the position starting charge of the charged body 1 onward the charge nip width is made to be the charge area, and moreover the dense section on the magnetic brush B so as to come into contact with the charged body 1.

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、像担持体等の被帯
電体を帯電処理するための、接触式の帯電部材を備えた
帯電装置、及びその帯電装置を具備した画像形成装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging device provided with a contact-type charging member for charging an object to be charged such as an image carrier, and an image forming apparatus provided with the charging device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子写真方式や静電記録方式の画
像形成装置においては、電子写真感光体や静電記録誘電
体等の像担持体の帯電処理手段として、非接触系である
コロナ帯電器が多用されていた。このコロナ帯電器は、
像担持体等の被帯電体に非接触に対向させて配設され、
高電圧(例えば、5〜8kVの直流電圧)が放電ワイヤ
(金属ワイヤ)に印加されることにより、その放電ワイ
ヤの周辺に強電界を発生して気体放電し、その際に発生
する電荷イオン下に被帯電体面を曝すことで電荷イオン
を被帯電体面に吸着させ、被帯電体を帯電させるもので
ある。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic or electrostatic recording type image forming apparatus, a non-contact type corona charging is used as a charging means for an image carrier such as an electrophotographic photosensitive member or an electrostatic recording dielectric. The vessel was heavily used. This corona charger is
It is disposed in a non-contact manner with a member to be charged such as an image carrier,
When a high voltage (for example, a direct current voltage of 5 to 8 kV) is applied to a discharge wire (metal wire), a strong electric field is generated around the discharge wire to cause gas discharge, and a charge ion generated at that time is generated. By exposing the surface of the object to be charged, the charged ions are adsorbed on the surface of the object to be charged, and the object to be charged is charged.

【0003】このような従来の画像形成装置に用いられ
るコロナ帯電器は、像担持体と機械的に接触することな
く帯電させることができるため、帯電時に像担持体を傷
付けることがないという利点を有している。しかしなが
ら、このコロナ帯電器は、高電圧を使用するために感電
したり、リークする危険があり、かつ気体放電に伴って
発生するオゾンが人体に有害であり、像担持体の寿命を
短くするという欠点を有していた。また、コロナ帯電器
による帯電電位は、温度、湿度に強く影響されるので不
安定であり、さらに、コロナ帯電器では高電圧によるノ
イズ発生があり、通信端末機や情報処理装置として電子
写真方式や静電記録方式の画像形成装置を利用する場合
の大きな欠点となっている。そして、このようなコロナ
帯電器の多くの欠点は、帯電を行うのに気体放電を伴う
ことに原因がある。
[0003] The corona charger used in such a conventional image forming apparatus can be charged without mechanically contacting the image carrier, and thus has the advantage of not damaging the image carrier during charging. Have. However, this corona charger has a risk of electric shock or leakage due to the use of high voltage, and ozone generated by gas discharge is harmful to the human body, shortening the life of the image carrier. Had disadvantages. In addition, the charging potential of the corona charger is unstable because it is strongly affected by temperature and humidity, and furthermore, the corona charger generates noise due to high voltage. This is a major drawback when an electrostatic recording type image forming apparatus is used. Many of the drawbacks of such a corona charger are due to the fact that charging involves gas discharge.

【0004】近年、エコロジーが注目されるにつれて、
低オゾン・低電力等の利点を有することから、接触系の
接触帯電装置が実用化されてきている。この接触帯電装
置に用いられる接触帯電部材としてはゴムローラ、固定
ブラシ、ロール形状のファーブラシ、磁気ブラシなど、
様々な部材がある。接触帯電部材としてローラを用いる
ローラ帯電方式の接触帯電装置は、例えば特開昭63−
149669号公報等に開示されているように、帯電安
定性が良好であるという利点を有するが、ローラを像担
持体に押し当てて回転させるため、像担持体上に残留し
たトナーや紙粉がローラに付着し、帯電特性を劣化させ
るといった不具合が指摘されている。
In recent years, as ecology has attracted attention,
Because of its advantages such as low ozone and low power, contact-type contact charging devices have been put into practical use. Examples of the contact charging member used in the contact charging device include a rubber roller, a fixed brush, a roll-shaped fur brush, a magnetic brush, and the like.
There are various members. A roller charging type contact charging device using a roller as a contact charging member is disclosed in, for example,
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 149669/1992, it has the advantage of good charge stability, but since the roller is pressed against the image carrier and rotated, toner and paper dust remaining on the image carrier are reduced. It has been pointed out that the toner adheres to the roller and deteriorates charging characteristics.

【0005】そこで、像担持体上の残留トナーや紙粉等
の影響を受けることが少ない接触帯電装置として、特開
平6−3927号公報、特開平5−66150号公報等
に記載されているような、導電性の接触帯電部材に電圧
を印加して像担持体等の被帯電体を帯電させる方式が提
案されている。この方式での被帯電体の帯電は、接触帯
電部材と被帯電体との間の微小空隙での放電並びに、電
荷注入によるものと考えられる。この方式の接触帯電部
材としては、被帯電体の帯電、接触帯電部材と被帯電体
との接触の安定性等の点から、磁気ブラシ帯電部材やフ
ァーブラシ帯電部材が好ましく用いられる。
A contact charging device which is less affected by residual toner and paper dust on the image carrier is disclosed in JP-A-6-3927 and JP-A-5-66150. Note that a method has been proposed in which a voltage is applied to a conductive contact charging member to charge a member to be charged such as an image carrier. It is considered that the charging of the member to be charged in this method is due to the discharge in the minute gap between the contact charging member and the member to be charged and the charge injection. As the contact charging member of this type, a magnetic brush charging member or a fur brush charging member is preferably used from the viewpoint of charging of the member to be charged and stability of contact between the contact charging member and the member to be charged.

【0006】また、この方式の接触帯電装置では、接触
帯電部材と被帯電体との電荷の授受を妨げないように接
触帯電部材の抵抗がより低い方が好ましいが、接触帯電
装置では、被帯電体上の傷やピンホール等の低圧欠陥部
があった場合に、接触帯電部材の抵抗が低いとリークが
生じ、電源電圧が降下して帯電不良となるため、実用上
は接触帯電部材がある程度以上の抵抗を保持している必
要がある。また、接触帯電部材と被帯電体としての像担
持体との間に線速差を設けることで、像担持体上の残留
トナーや紙粉等が像担持体の同じ場所に滞留することが
なくなり、これらの影響を最小限に抑えることができ
る。
In this type of contact charging device, it is preferable that the resistance of the contact charging member be lower so as not to hinder the transfer of charge between the contact charging member and the member to be charged. If there is a low-pressure defect such as a scratch or a pinhole on the body, if the resistance of the contact charging member is low, leakage occurs, and the power supply voltage drops, resulting in poor charging. It is necessary to maintain the above resistance. Further, by providing a linear velocity difference between the contact charging member and the image carrier as the member to be charged, residual toner and paper dust on the image carrier are prevented from staying at the same place on the image carrier. , These effects can be minimized.

【0007】以上述べてきたように、接触帯電方式に用
いる接触帯電部材としては、被帯電体と密に接触でき、
かつ、被帯電体に対して周速差を持つことが可能な部材
が好ましいという観点から、強磁性体などの磁気拘束系
の帯電部材(例えば、磁気ブラシ帯電部材)が適してい
る(特開昭59−133569号公報、特開平4−21
873号公報、特開平4−116674号公報等参
照)。さらに、磁気ブラシ帯電部材とファーブラシ帯電
部材との対比においては、ファーブラシ帯電部材は、長
期使用、長期放置による毛倒れが生じた場合に帯電性が
悪化してしまうのに対し、磁気ブラシ帯電部材は、その
ような現象が起きず、安定した帯電を行うことが可能と
なり、磁気ブラシ帯電部材が最適である。
As described above, the contact charging member used in the contact charging system can be in close contact with the member to be charged.
From the viewpoint that a member capable of having a peripheral speed difference with respect to the member to be charged is preferable, a magnetically constrained charging member (eg, a magnetic brush charging member) such as a ferromagnetic material is suitable. JP-A-59-133569, JP-A-4-21
873 and JP-A-4-116674). Further, in comparison between the magnetic brush charging member and the fur brush charging member, the charging characteristics of the fur brush charging member are deteriorated when the hair falls due to long-term use or long-term storage, whereas the magnetic brush charging member is deteriorated. Such a member does not cause such a phenomenon and can perform stable charging, and a magnetic brush charging member is optimal.

【0008】磁気ブラシ帯電部材は、磁性粒子担持体に
磁性粒子を磁気力で拘束して磁気ブラシとして付着保持
させたもので、この磁気ブラシを被帯電体に接触させ、
電圧が印加されて被帯電体の帯電を行う。より具体的に
は磁気ブラシ帯電部材には、 .磁性粒子担持体が回転可能なスリーブを有し、この
スリーブ内に配設した固定のマグネットロール(磁石)
の磁気力で磁性粒子をスリーブの外面に拘束して磁気ブ
ラシとして付着保持されている形態のもの(スリーブ型
と言う)、 .磁性粒子担持体が回転可能なマグネットロールであ
り、このマグネットロールの外面に直接に磁性粒子を拘
束して磁気ブラシとして付着保持されている形態のもの
(磁性ローラ型と言う)、などがある。
The magnetic brush charging member is a member in which magnetic particles are restrained by a magnetic force on a magnetic particle carrier and adhered and held as a magnetic brush.
A voltage is applied to charge the member to be charged. More specifically, the magnetic brush charging member includes: A magnetic particle carrier has a rotatable sleeve, and a fixed magnet roll (magnet) disposed in the sleeve
A type in which the magnetic particles are constrained on the outer surface of the sleeve by the magnetic force and are attached and held as a magnetic brush (referred to as a sleeve type); There is a type in which the magnetic particle carrier is a rotatable magnet roll, in which magnetic particles are directly restrained on the outer surface of the magnet roll and adhered and held as a magnetic brush (referred to as a magnetic roller type).

【0009】図6は上記のスリーブ型磁気ブラシ帯電
部材を有する接触帯電装置の構成模型を示す図である。
スリーブ型磁気ブラシ帯電部材12Aは、回転可能なア
ルミニウム等の非磁性の導電性スリーブ(電極スリー
ブ、導電スリーブ、帯電スリーブなどと称される)21
を有し、このスリーブ21内には磁界発生手段としての
マグネットロール22が挿入配設されている。このマグ
ネットロール22は円周方向に複数の磁極が交互にN
極、S極となるように着磁された着磁部を有し、スリー
ブ21とマグネットロール22とで磁性粒子担持体とし
てのスリーブ型磁気ブラシ帯電部材12Aが構成され
る。マグネットロール22は非回転の固定部材であり、
マグネットロール22の外周りをスリーブ21が同心的
に矢示の時計方向bへ図示しない駆動機構により所定の
周速度で回転駆動される。導電性の磁性粒子23(以
下、キャリアと言う)は、スリーブ21の外周面にスリ
ーブ21内のマグネットロール22の磁気力で拘束され
て磁気ブラシ(導電性磁気ブラシ)Bとして付着保持さ
れる。すなわち、キャリア23はマグネットロール22
の磁気力による拘束でスリーブ21の外周面上に磁気的
な穂立ちを形成し、これが集まってブラシ形状となって
いる。さらに帯電装置には帯電バイアス印加電源25が
設けられており、被帯電体1の帯電時に、スリーブ21
に帯電バイアスを印加する。
FIG. 6 is a view showing a configuration model of a contact charging device having the above-mentioned sleeve type magnetic brush charging member.
The sleeve type magnetic brush charging member 12A is a rotatable non-magnetic conductive sleeve such as aluminum (referred to as an electrode sleeve, a conductive sleeve, a charging sleeve, etc.) 21.
In the sleeve 21, a magnet roll 22 as a magnetic field generating means is inserted and arranged. This magnet roll 22 has a plurality of magnetic poles alternately arranged in the circumferential direction.
The sleeve 21 and the magnet roll 22 constitute a sleeve type magnetic brush charging member 12A as a magnetic particle carrier having a magnetized portion magnetized so as to be a pole and an S pole. The magnet roll 22 is a non-rotating fixed member,
The sleeve 21 is concentrically rotated around the outer periphery of the magnet roll 22 at a predetermined peripheral speed by a driving mechanism (not shown) in a clockwise direction b as indicated by an arrow. The conductive magnetic particles 23 (hereinafter, referred to as carriers) are adhered and held as magnetic brushes (conductive magnetic brushes) B on the outer peripheral surface of the sleeve 21 by the magnetic force of the magnet roll 22 in the sleeve 21. That is, the carrier 23 is the magnet roll 22
Magnetic spikes are formed on the outer peripheral surface of the sleeve 21 by the constrained by the magnetic force, and these are gathered to form a brush shape. Further, the charging device is provided with a charging bias application power supply 25, and when the charging target 1 is charged, the sleeve 21 is charged.
Is applied with a charging bias.

【0010】被帯電体1は、例えば矢示の時計方向aに
所定のプロセススピードで図示しない駆動機構により回
転駆動されるドラム型電子写真感光体である。磁気ブラ
シ帯電部材12Aは、磁気ブラシBを被帯電体1の表面
に接触させて磁気ブラシ帯電部材12A上の磁気ブラシ
Bと被帯電体1との接触ニップ部(帯電ニップ部と言
う)Dを形成した状態で配置される。磁気ブラシBは、
スリーブ21の回転に伴ってスリーブ21の回転方向と
同じ方向に回転搬送され、帯電ニップ部Dにおいて被帯
電体1の表面を摺擦し、帯電バイアス印加電源25から
スリーブ21に印加された帯電バイアスにより、被帯電
体1の表面を接触方式で帯電処理する。尚、帯電ニップ
部Dにおいて、スリーブ21及び磁気ブラシBは静止し
た状態で、被帯電体1のみが回転される。また、スリー
ブ21は、磁気ブラシBの担持機能及び搬送機能、帯電
バイアス印加電極機能を担っている。
The member 1 to be charged is, for example, a drum-type electrophotographic photosensitive member which is rotationally driven by a driving mechanism (not shown) at a predetermined process speed in a clockwise direction a shown by an arrow. The magnetic brush charging member 12A brings the magnetic brush B into contact with the surface of the member 1 to form a contact nip portion (referred to as a charging nip portion) D between the magnetic brush B on the magnetic brush charging member 12A and the member 1 to be charged. It is arranged as it is formed. Magnetic brush B is
As the sleeve 21 rotates, it is rotated and conveyed in the same direction as the rotation direction of the sleeve 21, rubs the surface of the charged body 1 in the charging nip D, and applies the charging bias applied to the sleeve 21 from the charging bias applying power supply 25. Thus, the surface of the member to be charged 1 is charged by a contact method. In the charging nip D, only the member to be charged 1 is rotated while the sleeve 21 and the magnetic brush B are stationary. Further, the sleeve 21 has a carrying function and a carrying function of the magnetic brush B, and a charging bias applying electrode function.

【0011】次に図7は上記の磁性ローラ型磁気ブラ
シ帯電部材を有する接触帯電装置の構成模型を示す図で
ある。磁性粒子担持体としての磁性ローラ型磁気ブラシ
帯電部材12Bは、マグネットロール22と導電層26
とキャリア23からなり、マグネットロール22は駆動
及び給電を兼ねた中心芯金24を中心に矢示の時計方向
bに図示しない駆動機構により所定の周速度で回転駆動
される。マグネットロール22の外周は帯電バイアス印
加電極(給電面)としての導電層26で被覆されてお
り、この導電層26の外周面にはキャリア23がマグネ
ットロール22の磁気力により拘束されて磁気ブラシB
として付着保持される。磁気ブラシBは、マグネットロ
ール22の回転に伴って、マグネットロール22の回転
方向と同じ方向に回転搬送され、帯電ニップ部Dにおい
て被帯電体1の表面を摺擦し、帯電バイアス印加電源2
5からマグネットロール22の中心芯金24に印加され
た帯電バイアスにより、被帯電体1の表面を接触帯電処
理する。尚、マグネットロール22の外周面に設けられ
た導電層26は磁気ブラシBに帯電バイアスを安定して
均一に給電する役目をしている。
FIG. 7 is a view showing a model of a contact charging device having the above-described magnetic roller type magnetic brush charging member. The magnetic roller type magnetic brush charging member 12B serving as a magnetic particle carrier includes a magnet roll 22 and a conductive layer 26.
And a carrier 23, and the magnet roll 22 is rotationally driven at a predetermined peripheral speed by a driving mechanism (not shown) in a clockwise direction b as indicated by an arrow around a center metal core 24 which also serves as a drive and power supply. The outer periphery of the magnet roll 22 is covered with a conductive layer 26 as a charging bias applying electrode (power supply surface). On the outer peripheral surface of the conductive layer 26, the carrier 23 is restrained by the magnetic force of the magnet roll 22 and the magnetic brush B
Is held as adhered. The magnetic brush B is rotated and conveyed in the same direction as the rotation of the magnet roll 22 with the rotation of the magnet roll 22, rubs the surface of the charged body 1 at the charging nip D, and
The surface of the member to be charged 1 is contact-charged by the charging bias applied from 5 to the central core 24 of the magnet roll 22. The conductive layer 26 provided on the outer peripheral surface of the magnet roll 22 serves to stably supply the charging bias to the magnetic brush B uniformly.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上記磁気ブラシ帯電部
材12A(又は12B)を有する接触帯電装置では、磁
気ブラシ帯電部材12A(又は12B)の導電性スリー
ブ21の表面(又はマグネットロールの導電層26の表
面)に磁気ブラシBがランダムに形成され、磁気ブラシ
Bの穂立ちの高さや穂間距離にばらつきが生じ、磁気ブ
ラシBに疎な部分が発生していた。このため、磁気ブラ
シBを用いた接触帯電方式においては、磁気ブラシBと
被帯電体としての電子写真感光体1とが接触している帯
電ニップ部Dで磁気ブラシBに疎な部分が存在すると、
電子写真感光体1にキャリア23が接触しない部分がで
き、電子写真感光体1に未帯電領域を発生させてしま
う。そして、画像形成装置において、このような未帯電
領域が発生する電子写真感光体1を用いて画像形成を行
った場合、最終的な出力画像に異常画像が発生してしま
うという問題がある。また、磁気ブラシ帯電部材12A
(又は12B)の導電性スリーブ21の表面(又はマグ
ネットロールの導電層26の表面)から異常放電(火花
放電)が発生し、やはり画像形成装置において電子写真
感光体1を用いて画像形成を行った場合に、最終的な出
力画像に異常画像が発生してしまうという不具合があっ
た。
In the contact charging device having the magnetic brush charging member 12A (or 12B), the surface of the conductive sleeve 21 of the magnetic brush charging member 12A (or 12B) (or the conductive layer 26 of the magnet roll). The magnetic brush B was randomly formed on the surface of the magnetic brush B, and the height of the spikes and the distance between spikes of the magnetic brush B varied, resulting in a sparse portion of the magnetic brush B. For this reason, in the contact charging system using the magnetic brush B, if there is a sparse portion in the magnetic brush B in the charging nip portion D where the magnetic brush B and the electrophotographic photosensitive member 1 as a member to be charged are in contact. ,
A portion where the carrier 23 does not contact the electrophotographic photosensitive member 1 is formed, and an uncharged area is generated on the electrophotographic photosensitive member 1. In the image forming apparatus, when an image is formed using the electrophotographic photosensitive member 1 in which such an uncharged area is generated, there is a problem that an abnormal image is generated in a final output image. The magnetic brush charging member 12A
An abnormal discharge (spark discharge) is generated from the surface of the conductive sleeve 21 (or the surface of the conductive layer 26 of the magnet roll) of (or 12B), and an image is formed using the electrophotographic photosensitive member 1 in the image forming apparatus. In such a case, there is a problem that an abnormal image is generated in the final output image.

【0013】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
り、帯電時に磁気ブラシの疎な部分が被帯電体に接触す
ることを防止し、被帯電体の帯電不良を防止するととも
に、異常放電を防止することのできる磁気ブラシ帯電部
材を備えた帯電装置、及びその帯電装置を具備し、異常
画像の発生を防止した画像形成装置を提供することを課
題とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and prevents a sparse portion of a magnetic brush from coming into contact with a member to be charged at the time of charging, preventing charging failure of the member to be charged, and preventing abnormal discharge. An object of the present invention is to provide a charging device including a magnetic brush charging member that can prevent the occurrence of an abnormal image, and an image forming apparatus including the charging device and preventing occurrence of an abnormal image.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、請求項1に係る発明は、回転可能に設け
られた磁性粒子担持体と、該磁性粒子担持体に電圧を印
加する手段を備え、上記磁性粒子担持体に磁性粒子を磁
気力で拘束して磁気ブラシとして付着保持させ、該磁気
ブラシを被帯電体に接触させ、上記磁性粒子担持体に電
圧を印加して被帯電体を帯電させる帯電装置において、
上記被帯電体の帯電開始前に上記磁性粒子担持体を回転
させ、上記被帯電体の帯電中には上記磁性粒子担持体を
固定し、上記被帯電体の帯電開始位置から帯電ニップ幅
以降を帯電領域とすると共に、上記磁気ブラシの密な部
分を上記被帯電体に接触させる構成としたものである。
Means for Solving the Problems As means for solving the above problems, the invention according to claim 1 is a means for rotating a magnetic particle carrier, and means for applying a voltage to the magnetic particle carrier. The magnetic particles are bound to the magnetic particle carrier by a magnetic force and adhered and held as a magnetic brush, the magnetic brush is brought into contact with a member to be charged, and a voltage is applied to the magnetic particle carrier to apply a voltage to the member to be charged. A charging device for charging
Rotate the magnetic particle carrier before the charging of the object to be charged, fix the magnetic particle carrier during the charging of the object to be charged, and charge the nip width after the charging nip width from the charging start position of the object to be charged. In addition to a charging area, a dense portion of the magnetic brush is brought into contact with the member to be charged.

【0015】請求項2に係る発明は、請求項1に記載の
帯電装置において、上記磁性粒子担持体は1以上の磁極
を有し、該磁性粒子担持体の上記被帯電体との対向部側
に位置する磁極が、上記磁性粒子の移動方向に対して上
記対向部よりも上流側に位置する構成としたものであ
る。また、請求項3に係る発明は、請求項1または2に
記載の帯電装置において、上記磁性粒子の体積抵抗率
が、103Ωcm以上である構成としたものである。
According to a second aspect of the present invention, in the charging device according to the first aspect, the magnetic particle carrier has one or more magnetic poles, and the magnetic particle carrier has a portion facing the object to be charged. Is positioned upstream of the facing portion with respect to the moving direction of the magnetic particles. According to a third aspect of the present invention, in the charging device according to the first or second aspect, the magnetic particles have a volume resistivity of 10 3 Ωcm or more.

【0016】さらに、請求項4に係る発明は、請求項
1,2または3に記載の帯電装置において、上記磁性粒
子担持体は、回転可能な円筒状のスリーブと、該スリー
ブ内に配設され固定された1以上の磁極を有するマグネ
ットロールからなり、該マグネットロールの磁気力で磁
性粒子が上記スリーブの外周面に拘束されて磁気ブラシ
として付着保持されている構成としたものである。ま
た、請求項5に係る発明は、請求項1,2または3に記
載の帯電装置において、上記磁性粒子担持体は、1以上
の磁極を有する回転可能なマグネットロールであり、該
マグネットロールの外周面に直接に磁性粒子が磁気力で
拘束されて磁気ブラシとして付着保持されている構成と
したものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the charging device according to the first, second or third aspect, the magnetic particle carrier is provided in a rotatable cylindrical sleeve, and is disposed in the sleeve. The magnetic roller has one or more fixed magnetic poles, and magnetic particles are constrained to the outer peripheral surface of the sleeve by the magnetic force of the magnet roll and are attached and held as a magnetic brush. According to a fifth aspect of the present invention, in the charging device according to the first, second, or third aspect, the magnetic particle carrier is a rotatable magnet roll having one or more magnetic poles. The magnetic particles are directly restrained by the magnetic force on the surface and adhered and held as a magnetic brush.

【0017】請求項6に係る発明は、被帯電体である像
担持体を帯電手段で帯電する工程と、帯電された像担持
体に潜像を形成する工程と、該潜像を現像剤で可視化す
る工程と、その可視像を転写材に転写する工程を含む作
像プロセスにより画像形成を実行する画像形成装置にお
いて、上記帯電手段として、請求項1乃至5のいずれか
一つに記載された帯電装置を具備した構成としたもので
ある。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of charging an image carrier as a member to be charged by charging means, a step of forming a latent image on the charged image carrier, and a step of developing the latent image with a developer. 6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus performs image formation by an image forming process including a visualizing step and a step of transferring the visible image to a transfer material. 7. And a charging device.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成、動作及び作
用を図面を参照して詳細に説明するが、ここでは、本発
明を画像形成装置の一つである電子写真複写機(以下、
複写機と言う)に適用した一実施形態について説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the structure, operation and operation of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Here, the present invention will be described with reference to an electrophotographic copying machine (hereinafter, referred to as one of image forming apparatuses).
An embodiment applied to a copier will be described.

【0019】図3は本発明の一実施形態を示す図であっ
て、複写機の主要部である作像ユニットの概略構成図で
ある。まず、図3を参照して本実施形態に係る複写機の
概略構成及び動作について説明する。図3において、像
担持体としての電子写真感光体(以下、感光体と言う)
1の周囲には、接触帯電部材としての磁気ブラシ帯電部
材2Aからなる磁性粒子担持体を有する接触帯電装置
2、像露光系7、現像ローラ3aを有する現像装置3、
転写ローラ4を有する転写装置、分離チャージャ8、ク
リーニング前チャージャ9、クリーニングローラ6を有
するクリーニング装置5、除電手段としての除電ランプ
10が配置されている。また、分離チャージャ8より転
写材P搬送方向下流側には定着装置11が設置されてい
る。尚、感光体1の裏面側は芯金等を介して接地されて
いる。
FIG. 3 is a view showing one embodiment of the present invention, and is a schematic configuration diagram of an image forming unit which is a main part of a copying machine. First, the schematic configuration and operation of the copying machine according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 3, an electrophotographic photosensitive member as an image carrier (hereinafter, referred to as a photosensitive member)
1, a contact charging device 2 having a magnetic particle carrier composed of a magnetic brush charging member 2A as a contact charging member, an image exposure system 7, a developing device 3 having a developing roller 3a,
A transfer device having a transfer roller 4, a separation charger 8, a pre-cleaning charger 9, a cleaning device 5 having a cleaning roller 6, and a discharging lamp 10 as a discharging unit are arranged. A fixing device 11 is provided downstream of the separation charger 8 in the transfer material P transport direction. Note that the back surface of the photoreceptor 1 is grounded via a metal core or the like.

【0020】像担持体としての感光体1は、有機光導電
層を有し、表面に電荷注入機能を有するドラム状の有機
感光体(OPC)であり、図示しない駆動機構により矢
印の方向に回転駆動される。接触帯電装置2は、例えば
図1に示すような磁性粒子担持体2Aのスリーブ21が
回転可能なスリーブタイプのものであり、この磁性粒子
担持体2Aは、前述の図6に示したものと同様に構成さ
れたスリーブ型磁気ブラシ帯電部材であり、磁気ブラシ
Bを用いた接触帯電により感光体1の周面を所定の極性
・電位に一様に帯電処理する。尚、図1で図6と同符号
のものは同様の構成部材であるが、この磁気ブラシ帯電
部材2Aのスリーブ21の外周面は磁気ブラシの疎の部
分を減らすように凹凸形状をなしている。また、スリー
ブ21の内部に配設・固定されたマグネットロール22
はその周面に複数の磁極(N極、S極)が着磁されてい
るが、その磁極配置は図1に示すように、磁気ブラシ帯
電部材2Aの感光体1との対向部側に位置する磁極(図
ではN極)が、磁性粒子であるキャリア23の移動方向
に対して上記対向部よりも上流側に位置する構成として
いる。この理由については後述する。
The photosensitive member 1 serving as an image carrier is a drum-shaped organic photosensitive member (OPC) having an organic photoconductive layer and having a charge injection function on its surface, and is rotated in the direction of an arrow by a driving mechanism (not shown). Driven. The contact charging device 2 is of a sleeve type in which a sleeve 21 of a magnetic particle carrier 2A as shown in FIG. 1, for example, is rotatable, and the magnetic particle carrier 2A is the same as that shown in FIG. And charges the peripheral surface of the photoreceptor 1 uniformly to a predetermined polarity and potential by contact charging using the magnetic brush B. 1 are the same components as those in FIG. 6, but the outer peripheral surface of the sleeve 21 of the magnetic brush charging member 2A has an uneven shape so as to reduce the sparse portion of the magnetic brush. . Further, a magnet roll 22 disposed and fixed inside the sleeve 21.
A plurality of magnetic poles (N-pole, S-pole) are magnetized on its peripheral surface, and the magnetic poles are arranged on the side of the magnetic brush charging member 2A facing the photoconductor 1 as shown in FIG. The magnetic pole (N pole in the figure) is located upstream of the facing portion with respect to the moving direction of the carrier 23 as the magnetic particles. The reason will be described later.

【0021】現像装置3の現像ローラ3aは磁石ローラ
からなり、図示しない駆動機構により回転駆動され、ト
ナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤を該表面に
担持して搬送する。また、現像ローラ3aには、図示し
ない電源により現像バイアスが印加されるようになって
おり、該現像ローラ3aで担持・搬送する二成分現像剤
のトナーで感光体1上の静電潜像を現像して可視像化す
る。
The developing roller 3a of the developing device 3 is composed of a magnet roller, is rotated by a driving mechanism (not shown), and carries a two-component developer composed of a toner and a magnetic carrier on the surface thereof. Further, a developing bias is applied to the developing roller 3a by a power supply (not shown), and the electrostatic latent image on the photoreceptor 1 is formed by a two-component developer carried and conveyed by the developing roller 3a. Develop and visualize.

【0022】次に、図3に示す構成の複写機による画像
形成動作を説明する。尚、本実施形態においては、画像
形成の一連のプロセスはネガ・ポジプロセスで行う。帯
電装置2の磁気ブラシ帯電部材2Aには、図1に示すよ
うに帯電バイアス印加電源25から帯電バイアスが印加
されていて、電荷注入帯電及び放電によって感光体1の
外周面がほぼ−700Vに一様に帯電される。この一様
に帯電された感光体1の帯電面は、像露光系7により照
射される光で露光されて静電潜像(露後部電位は−10
0V)が形成される。像露光系7は、例えば半導体レー
ザーを用いたレーザー光学系で構成され、半導体レーザ
ーから画像信号で変調されたレーザー光を発し、このレ
ーザー光を高速で回転する多角形(例えば六角形)の多
面鏡(ポリゴンミラー)により偏向し、該偏向光束を走
査結像レンズ等により感光体1の表面に集光して感光体
1の表面を該感光体1の回転方向と直交する方向に走査
し、光書込みにより静電潜像を形成する。この際、感光
体1は像露光系7からのレーザー光の走査速度に比較し
て極めて低速で回転するため、像露光系7からのレーザ
ー光は感光体1の表面全体を走査できる。
Next, an image forming operation by the copying machine having the configuration shown in FIG. 3 will be described. In the present embodiment, a series of image forming processes is performed by a negative / positive process. As shown in FIG. 1, a charging bias is applied to the magnetic brush charging member 2A of the charging device 2 from a charging bias application power supply 25, and the outer peripheral surface of the photoconductor 1 is reduced to approximately -700 V by charge injection charging and discharging. Likewise charged. The charged surface of the uniformly charged photoreceptor 1 is exposed to light irradiated by the image exposure system 7 to form an electrostatic latent image (the exposed portion potential is -10).
0V) is formed. The image exposure system 7 includes, for example, a laser optical system using a semiconductor laser, emits a laser beam modulated by an image signal from the semiconductor laser, and rotates the laser beam at high speed. Deflected by a mirror (polygon mirror), the deflected light beam is condensed on the surface of the photoconductor 1 by a scanning image forming lens or the like, and the surface of the photoconductor 1 is scanned in a direction orthogonal to the rotation direction of the photoconductor 1. An electrostatic latent image is formed by optical writing. At this time, since the photoconductor 1 rotates at an extremely low speed as compared with the scanning speed of the laser beam from the image exposure system 7, the laser beam from the image exposure system 7 can scan the entire surface of the photoconductor 1.

【0023】次いで、現像装置3の現像ローラ3aによ
り担持された二成分現像剤のトナーにより感光体1上の
静電潜像が現像されて(現像ローラ3aへの印加電圧は
例えば−550V)トナー像が形成される。一方、転写
材(例えば記録用紙)Pは図示しない給紙装置から図示
しない上下一対のレジストローラに給送され、このレジ
ストローラは感光体1上のトナー像の先端と同期を取っ
て転写材Pを感光体1と転写ローラ4との間に給送し、
感光体1上のトナー像が転写材Pに転写される。このと
き、転写ローラ4には図示しない電源から例えば+95
0Vの転写バイアスが印加される。その後、転写材P
は、分離チャージャ8により除電されて感光体1から分
離され、定着装置11によりトナー像が定着されてコピ
ーとして図示しない排紙トレイ等に排出される。
Next, the electrostatic latent image on the photosensitive member 1 is developed with the toner of the two-component developer carried by the developing roller 3a of the developing device 3 (the voltage applied to the developing roller 3a is, for example, -550 V). An image is formed. On the other hand, a transfer material (for example, recording paper) P is fed from a paper supply device (not shown) to a pair of upper and lower registration rollers (not shown). Is fed between the photoreceptor 1 and the transfer roller 4,
The toner image on the photoconductor 1 is transferred to the transfer material P. At this time, for example, +95
A transfer bias of 0 V is applied. Then, the transfer material P
Is removed from the photoreceptor 1 by the separation charger 8, the toner image is fixed by the fixing device 11, and is discharged as a copy to a discharge tray (not shown).

【0024】上記の現像工程において、現像ローラ3a
により感光体1に付着されたトナーは、ほぼ全てマイナ
ス極性に帯電されているが、次の転写工程で転写ローラ
4によりプラス電荷が供給されるため、感光体1上の転
写残りのトナーの一部は転写ローラ4から電荷が注入さ
れてプラス極性のトナーとなる。この感光体1上のプラ
ス極性のトナーはクリーニング前チャージャ9によりマ
イナスコロナが供給されてマイナスに再帯電され、クリ
ーニング装置5のクリーニングローラ6により除去され
る。このようにトナーにおける電荷は外部の電位差、チ
ャージャによりすばやくその帯電挙動を変化させ得るこ
とが必要であり、トナーの外部電場に対する帯電挙動の
応答速度がプロセス全体の速度向上や、画像の安定性に
必要である。
In the above developing step, the developing roller 3a
Almost all of the toner adhered to the photoreceptor 1 is negatively charged. However, since a positive charge is supplied by the transfer roller 4 in the next transfer step, one of the remaining toner on the photoreceptor 1 remains untransferred. The portion is charged with charge from the transfer roller 4 and becomes a toner of positive polarity. The positive polarity toner on the photoconductor 1 is supplied with a negative corona by the pre-cleaning charger 9, is recharged to a negative polarity, and is removed by the cleaning roller 6 of the cleaning device 5. As described above, the charge in the toner needs to be able to quickly change its charging behavior by an external potential difference and a charger.The response speed of the charging behavior to the external electric field of the toner is required to improve the speed of the entire process and the stability of an image. is necessary.

【0025】以上のような画像形成動作により画像が転
写材Pに形成されるが、図1に示す構成の複写機におい
ては、1枚分の画像が形成されると、クリーニング装置
5はトナー排出モードとなり、クリーニングローラ6
は、図示しない制御手段により回転方向及び速度の少な
くとも一方が切り替えられ、同時に負極性のバイアスが
図示しない電源から印加され、感光体1から回収した負
極性のトナーを感光体1に排出する。この感光体1に排
出されたトナーは、感光体1の回転に伴って感光体1と
現像ローラ3aの間の現像領域に搬送される。現像ロー
ラ3aは、感光体1上のトナーを回収する際には図示し
ない電源から正極性のバイアスが印加される。現像領域
では、現像ローラ3aの磁気ブラシが感光体1上のトナ
ーに衝撃力を与え、図示しない電源から現像ローラ3a
に正極性のバイアスが印加されることにより、トナーが
現像ローラ3aの磁気ブラシに静電的に吸着され、回収
される。以上の動作により、トナーのリサイクルが実現
される。
An image is formed on the transfer material P by the above-described image forming operation. In the copying machine having the configuration shown in FIG. 1, when one sheet of image is formed, the cleaning device 5 discharges toner. Mode and the cleaning roller 6
At least one of the rotation direction and the speed is switched by a control unit (not shown), and at the same time, a negative bias is applied from a power supply (not shown) to discharge the negative toner collected from the photoconductor 1 to the photoconductor 1. The toner discharged to the photoconductor 1 is conveyed to a developing area between the photoconductor 1 and the developing roller 3a as the photoconductor 1 rotates. A positive bias is applied to the developing roller 3a from a power source (not shown) when the toner on the photoconductor 1 is collected. In the developing area, the magnetic brush of the developing roller 3a applies an impact force to the toner on the photoconductor 1, and the developing roller 3a
When a positive bias is applied to the toner, the toner is electrostatically attracted to the magnetic brush of the developing roller 3a and collected. Through the above operation, the toner can be recycled.

【0026】この画像形成装置においては、上述のよう
に現像装置3、クリーニング装置5がそれぞれ二つのモ
ードで動作することが特徴であり、これにより複雑な機
構を必要としないという大きな利点があるが、画像形成
とトナー回収の動作を完全に分けることにより、画像形
成の間隔が長くなるという問題がある。そこで、感光体
1上に形成されたトナー像の後端に相当する領域がクリ
ーニングローラ6を通過する前に、クリーニングローラ
6のモードの切り替えが行われるようにする。
This image forming apparatus is characterized in that the developing device 3 and the cleaning device 5 operate in two modes, respectively, as described above, which has a great advantage that a complicated mechanism is not required. In addition, there is a problem that the interval between image formations becomes longer by completely separating the operations of image formation and toner collection. Therefore, the mode of the cleaning roller 6 is switched before the area corresponding to the rear end of the toner image formed on the photoconductor 1 passes through the cleaning roller 6.

【0027】また、この画像形成装置では、感光体1上
の画像領域と転写残トナー排出領域とが各ユニットを通
過するが、感光体1とクリーニングローラ6との接触領
域では、クリーニングローラ6に印加されるバイアス電
圧とクリーニングローラ6の回転は、始めはトナーを感
光体1から除去しクリーニングローラ6で回収する条件
に設定されているが、感光体1上の画像領域通過途中で
トナーを排出する条件に切り替わる。そして感光体1上
の残りの部分の転写残トナーはクリーニング前チャージ
ャ9により負極正に帯電されるが、負極正のバイアスが
印加されているクリーニングローラ6には回収されず
に、そのまま通過する。このときクリーニングローラ6
に付着しているトナーは感光体1に転移される。
In this image forming apparatus, the image area on the photosensitive member 1 and the untransferred toner discharge area pass through each unit. In the contact area between the photosensitive member 1 and the cleaning roller 6, the cleaning roller 6 The bias voltage to be applied and the rotation of the cleaning roller 6 are set so that the toner is initially removed from the photoconductor 1 and collected by the cleaning roller 6, but the toner is discharged while passing through the image area on the photoconductor 1. It switches to the condition to do. The remaining transfer toner on the remaining portion of the photoreceptor 1 is charged to the negative polarity by the pre-cleaning charger 9, but passes through the cleaning roller 6 to which the negative bias is applied without being collected. At this time, the cleaning roller 6
Is transferred to the photoconductor 1.

【0028】感光体1上の画像領域の後端がクリーニン
グローラ6を通過すると同時かその直後に、クリーニン
グローラ6から感光体1へのトナーの排出が終了する。
連続して次の画像を形成する場合には、感光体1上の転
写残トナー排出領域の後端が磁気ブラシ帯電部材2Aの
下を通過した後に磁気ブラシ帯電部材2Aが図示しない
接離機構により感光体1に接触し、上述のような作像プ
ロセスで画像形成が繰り返し行われる。
At the same time as or immediately after the rear end of the image area on the photosensitive member 1 passes through the cleaning roller 6, the discharge of the toner from the cleaning roller 6 to the photosensitive member 1 ends.
When the next image is continuously formed, the magnetic brush charging member 2A is moved by a contact / separation mechanism (not shown) after the rear end of the transfer residual toner discharge area on the photoreceptor 1 passes below the magnetic brush charging member 2A. Image formation is repeatedly performed by the above-described image forming process in contact with the photoconductor 1.

【0029】ここで、磁気ブラシ帯電部材2A及び転写
ローラ4は、図示しない接離機構により感光体1に接触
してそれぞれの機能を果たすが、感光体1上に付着した
トナーで汚れるという問題がある。この対策としては、
画像形成終了後あるいは所定枚数分の画像形成終了後毎
に、バイアスを印加した感光体1に強く接触させること
によって付着トナーを感光体1に戻すプロセスを実行す
ることが望ましい。また、磁気ブラシ帯電部材2Aのス
リーブ21の基体には、断面形状が円形である、例えば
アルミニウム、ステンレススチール(SUS)等の金属
製の中空円筒が使用され、内部にマグネットロール22
が設けられる。
Here, the magnetic brush charging member 2A and the transfer roller 4 come into contact with the photosensitive member 1 by a contact / separation mechanism (not shown) to perform their respective functions. However, there is a problem that the toner adheres to the photosensitive member 1 and becomes dirty. is there. As a countermeasure,
It is desirable to execute a process of returning the adhered toner to the photoconductor 1 by strongly contacting the photoconductor 1 to which a bias has been applied after the completion of image formation or after each predetermined number of image formations. The base of the sleeve 21 of the magnetic brush charging member 2A is a metal hollow cylinder having a circular cross section, such as aluminum or stainless steel (SUS).
Is provided.

【0030】次に、本実施形態で用いた接触帯電装置2
の帯電部材としての磁気ブラシ帯電部材2Aについて詳
しく説明する。図1に本実施形態の磁気ブラシ帯電部材
2Aの一例を示すが、この磁気ブラシ帯電部材2Aの基
本的な構成は図6に示した磁気ブラシ帯電部材12Aと
略同様なスリーブ型磁気ブラシ帯電部材であり、同符合
を付したものは同様の構成部材である。すなわち、磁気
ブラシ帯電部材2Aは、磁気ブラシBを構成する導電性
の磁性粒子としてのキャリア23を保持する担持体を非
磁性の導電性スリーブ21とし、このスリーブ21の内
部に配設・固定された磁界発生手段としてのマグネット
ロール22の磁気力でキャリア23を導電性スリーブ2
1の外周面に拘束させて磁気ブラシBとして付着保持さ
せたものである。マグネットロール22は非回転の固定
部材であり、円周方向に複数の磁極が交互にN極、S極
となるように着磁された着磁部を有する。このマグネッ
トロール22は非回転の軸24に固定されているが、ス
リーブ21は軸受を介して軸24に対して回転自在に設
けられ、図示しない駆動機構によりマグネットロール2
2の外周りを同心的に矢印b方向に回転駆動される。ま
た、スリーブ21には帯電バイアス印加電源25により
帯電バイアスが印加される。
Next, the contact charging device 2 used in this embodiment
The magnetic brush charging member 2A as the charging member will be described in detail. FIG. 1 shows an example of the magnetic brush charging member 2A of the present embodiment. The basic configuration of the magnetic brush charging member 2A is substantially the same as that of the magnetic brush charging member 12A shown in FIG. The same components are denoted by the same reference numerals. That is, the magnetic brush charging member 2A is a nonmagnetic conductive sleeve 21 having a carrier holding the carrier 23 as conductive magnetic particles constituting the magnetic brush B, and is disposed and fixed inside the sleeve 21. The carrier 23 is transferred to the conductive sleeve 2 by the magnetic force of the magnet roll 22 as the magnetic field generating means.
The magnetic brush B is attached to and held on the outer peripheral surface of the magnetic brush B. The magnet roll 22 is a non-rotating fixed member, and has a magnetized portion in which a plurality of magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction so as to be N poles and S poles. The magnet roll 22 is fixed to a non-rotating shaft 24, but the sleeve 21 is rotatably provided with respect to the shaft 24 via a bearing.
2 is concentrically driven to rotate in the direction of arrow b. A charging bias is applied to the sleeve 21 by a charging bias application power supply 25.

【0031】次に、キャリア(磁性粒子)23について
説明する。磁気ブラシBを構成するキャリア23として
は、被帯電体である感光体1表面へのダメージを軽減す
るために球形の粒子を用いるのが好ましく、キャリア2
3の平均粒径は150μm以下のものが好ましい。但
し、キャリア23は平均粒径が大きすぎると最密状態に
配置してあっても曲率半径が大きく、感光体1と接触し
ていない面積が増えて不均一な帯電の原因となったり、
逆に平均粒径があまり小さすぎると、交流電圧を印加す
る場合には粒子が動きやすくなって粒子間の磁力を上回
り、粒子が飛散して感光体1へのキャリア付着の原因と
なってしまうので、キャリア23の平均粒径は30μm
以上、100μm以下であることが好ましい。さらに、
キャリア23の体積抵抗率としては、体積抵抗率が低す
ぎると帯電バイアスの印加時にキャリア23に電荷が注
入され、感光体1面へのキャリア付着を起こしたり、帯
電バイアス電圧により感光体1の絶縁破壊を起こしたり
するため、キャリア23には、体積抵抗率が103Ωcm
以上のものを使用する。
Next, the carrier (magnetic particles) 23 will be described. As the carrier 23 constituting the magnetic brush B, it is preferable to use spherical particles in order to reduce damage to the surface of the photoreceptor 1 which is a member to be charged.
The average particle size of No. 3 is preferably 150 μm or less. However, if the average particle size of the carrier 23 is too large, the radius of curvature is large even if the carrier 23 is arranged in the closest density, and the area not in contact with the photoreceptor 1 increases, causing uneven charging.
Conversely, if the average particle size is too small, the particles tend to move when an AC voltage is applied, exceeding the magnetic force between the particles, causing the particles to scatter and causing the carrier to adhere to the photoreceptor 1. Therefore, the average particle size of the carrier 23 is 30 μm
As described above, the thickness is preferably 100 μm or less. further,
Regarding the volume resistivity of the carrier 23, if the volume resistivity is too low, charge is injected into the carrier 23 when a charging bias is applied, causing the carrier to adhere to the surface of the photoconductor 1 or insulating the photoconductor 1 by the charging bias voltage. In order to cause destruction, the carrier 23 has a volume resistivity of 10 3 Ωcm
Use the above.

【0032】ところで、図6に示した従来の磁気ブラシ
帯電部材12Aを有する接触帯電装置では、磁気ブラシ
帯電部材12Aの導電性スリーブ21の表面に磁気ブラ
シBがランダムに形成され、磁気ブラシBの穂立ちの高
さや穂間距離にばらつきが生じ、磁気ブラシBに疎な部
分が発生していた。このため、磁気ブラシBを用いた接
触帯電方式においては、磁気ブラシBと被帯電体として
の感光体1とが接触している帯電ニップ部Dで磁気ブラ
シBに疎な部分が存在すると、感光体1にキャリア23
が接触しない部分ができ、感光体1に未帯電領域を発生
させてしまう。そして、画像形成装置において、このよ
うな未帯電領域が発生する感光体1を用いて画像形成を
行った場合、最終的な出力画像に異常画像が発生してし
まう。また、磁気ブラシ帯電部材12Aの導電性スリー
ブ21の表面から異常放電(火花放電)が発生し、やは
り画像形成装置において感光体1を用いて画像形成を行
った場合に、最終的な出力画像に異常画像が発生してし
まうという不具合があった。
In the contact charging device having the conventional magnetic brush charging member 12A shown in FIG. 6, the magnetic brush B is formed at random on the surface of the conductive sleeve 21 of the magnetic brush charging member 12A. The height of the ears and the distance between the ears varied, resulting in a sparse portion of the magnetic brush B. For this reason, in the contact charging method using the magnetic brush B, if there is a sparse part of the magnetic brush B in the charging nip portion D where the magnetic brush B and the photoreceptor 1 as a member to be charged are in contact, Carrier 23 on body 1
However, a non-contact portion is formed, and an uncharged area is generated on the photoconductor 1. Then, in the image forming apparatus, when an image is formed using the photoconductor 1 having such an uncharged area, an abnormal image is generated in a final output image. Further, when an abnormal discharge (spark discharge) is generated from the surface of the conductive sleeve 21 of the magnetic brush charging member 12A and an image is formed using the photoconductor 1 in the image forming apparatus, a final output image is formed. There is a problem that an abnormal image is generated.

【0033】そこで本発明者らは、まず上記の異常放電
の原因を突き止めるため、図6の従来の磁気ブラシ帯電
部材12Aを有する帯電装置において、導電性スリーブ
21の表面に形成される磁気ブラシBを観察したとこ
ろ、磁気ブラシBが疎になった部分が発生すると、放電
が起こりやすくなることが判った。また、導電性スリー
ブ21を回転させた場合、磁力分布の変化に伴い磁気ブ
ラシBが動くことが観察され、磁気ブラシBが疎になり
やすくなることが判った。さらに、異常放電は帯電バイ
アス印加直後に発生しやすいことが判った。
In order to find out the cause of the abnormal discharge, the inventors of the present invention used a magnetic brush B formed on the surface of the conductive sleeve 21 in the conventional charging device having the magnetic brush charging member 12A shown in FIG. It was found that when a portion where the magnetic brush B became sparse was generated, discharge was likely to occur. In addition, when the conductive sleeve 21 was rotated, it was observed that the magnetic brush B moved with a change in the magnetic force distribution, and it was found that the magnetic brush B was likely to be sparse. Further, it was found that abnormal discharge easily occurred immediately after the application of the charging bias.

【0034】ここで、図4に示す磁気ブラシBのモデル
を用いて異常放電の発生原因を説明する。図4では、一
例としてキャリア23の3本の穂を示してある。図4に
おいて、上側の境界が導電性スリーブ21の表面であ
り、下側の境界が感光体1の表面である。キャリア23
の3本の穂は、それぞれ円錐状に形成されており、図中
Aで示した部分が磁気ブラシBの疎な部分である。そし
て、この疎な部分Aにある短い穂Eの穂先では電界強度
が非常に強くなるため、異常放電が発生するのである。
Here, the cause of the abnormal discharge will be described with reference to the model of the magnetic brush B shown in FIG. FIG. 4 shows three ears of the carrier 23 as an example. In FIG. 4, the upper boundary is the surface of the conductive sleeve 21, and the lower boundary is the surface of the photoconductor 1. Carrier 23
The three ears are each formed in a conical shape, and the portion indicated by A in the figure is a sparse portion of the magnetic brush B. At the tip of the short ear E in the sparse portion A, the electric field intensity becomes very strong, and abnormal discharge occurs.

【0035】そこで次に本発明者らは、図4のモデルを
用いて、穂間距離xをパラメータにとり、短い穂Eの先
端の電界強度をシミュレーションによって算出した。こ
の結果を、図5のグラフに示す。図5において、縦軸は
電界強度を、横軸は穂間距離xを示している。図5のグ
ラフより、放電開始電界の電界強度が5×106V/m
以上のとき、穂間距離xが200μmを越えると放電が
開始されることが判った。尚、このシミュレーションに
おいては、スリーブ21に1400Vを印加し、感光体
1の裏面を接地し、キャリア23の平均粒径を50μ
m、体積抵抗率を105Ωcmとして計算した。
Then, the present inventors calculated the electric field strength at the tip of the short ear E by simulation using the model shown in FIG. The results are shown in the graph of FIG. In FIG. 5, the vertical axis indicates the electric field intensity, and the horizontal axis indicates the inter-spike distance x. According to the graph of FIG. 5, the electric field strength of the electric discharge starting electric field is 5 × 10 6 V / m.
At this time, it was found that the discharge was started when the inter-spike distance x exceeded 200 μm. In this simulation, 1400 V was applied to the sleeve 21, the back surface of the photoconductor 1 was grounded, and the average particle size of the carrier 23 was 50 μm.
m, and the volume resistivity was calculated as 10 5 Ωcm.

【0036】また、上記スリーブ21上の磁気ブラシB
の形成過程を観察したところ、磁気ブラシBは磁力線に
沿って形成されていることが判った。すなわち、磁極の
真上では磁力線は法線方向を向くので、磁極の真上では
磁気ブラシBはその法線方向に穂立つが、磁極間では磁
力線はスリーブの周面に沿った方向を向くので、磁気ブ
ラシBも磁力線に沿って(スリーブの周面に沿って)寝
た状態になる。さらに、磁極の真上の磁力線は法線方向
に向くが、その両サイドの磁力線はそれぞれ逆方向に向
かうため、磁極の真上では磁気ブラシが疎になりやすい
ことも判った。このため、図6のように、磁気ブラシ帯
電部材12Aのマグネットロール22の磁極(図ではN
極)が感光体1との対向部(帯電ニップ部D)の真上に
あると、磁気ブラシBの疎の部分が帯電ニップ部Dに位
置することになり、上述の異常放電が発生する恐れがあ
る。
The magnetic brush B on the sleeve 21
Observation of the formation process revealed that the magnetic brush B was formed along the lines of magnetic force. That is, since the magnetic field lines are directed to the normal direction right above the magnetic poles, the magnetic brush B stands in the normal direction directly above the magnetic poles, but the magnetic field lines are directed between the magnetic poles along the circumferential surface of the sleeve. Also, the magnetic brush B also lies down along the line of magnetic force (along the peripheral surface of the sleeve). Further, it was also found that the magnetic brush lines are likely to be sparse just above the magnetic poles because the magnetic lines of force directly above the magnetic poles are directed in the normal direction, but the magnetic lines of force on both sides are directed in opposite directions. Therefore, as shown in FIG. 6, the magnetic poles of the magnet roll 22 of the magnetic brush charging member 12A (N in the figure)
When the pole is located directly above the opposing portion (charging nip portion D) of the photoconductor 1, the sparse portion of the magnetic brush B is located at the charging nip portion D, and the above-described abnormal discharge may occur. There is.

【0037】以上の結果より、本実施形態においては、
図1に示すように、磁気ブラシ帯電部材2Aの回転可能
なスリーブ21の外周面に磁性粒子であるキャリア23
をマグネットロール22の磁気力で拘束して磁気ブラシ
Bとして付着保持させ、該磁気ブラシBを被帯電体であ
る感光体1に接触させ、スリーブ21に電圧を印加して
感光体1を帯電させる帯電装置2において、感光体1の
帯電開始前にスリーブ21を回転させ、感光体1の帯電
中にはスリーブ21を固定し、感光体1の帯電開始位置
から帯電ニップ幅以降を帯電領域とすると共に、磁極の
位置を感光体とスリーブの対向部より若干ずらした位置
にして磁気ブラシBの密な部分を感光体1に接触させる
構成としている。より具体的には、スリーブ21内のマ
グネットロール22の複数の磁極のうち、磁気ブラシ帯
電部材2Aの感光体1との対向部(帯電ニップ部D)側
に位置する磁極(図ではN極)が、キャリア23の移動
方向(図中の矢印b方向)に対して上記対向部(帯電ニ
ップ部D)よりも上流側に位置するようにずらして配置
固定し、磁気ブラシBが感光体1に対して寝た状態で比
較的密な部分で接触するように構成している。このよう
な構成とすることにより異常放電の発生を防止すること
ができ、上述したような、磁気ブラシBの疎な部分の発
生による感光体1の帯電不良の問題を解決することがで
きる。
From the above results, in this embodiment,
As shown in FIG. 1, carriers 23 which are magnetic particles are provided on the outer peripheral surface of the rotatable sleeve 21 of the magnetic brush charging member 2A.
Is constrained by the magnetic force of the magnet roll 22 and is adhered and held as a magnetic brush B. The magnetic brush B is brought into contact with the photoreceptor 1 which is a member to be charged, and a voltage is applied to the sleeve 21 to charge the photoreceptor 1. In the charging device 2, the sleeve 21 is rotated before the charging of the photoconductor 1 is started, and the sleeve 21 is fixed while the photoconductor 1 is being charged. At the same time, the position of the magnetic pole is slightly shifted from the opposing portion of the photoconductor and the sleeve, and the dense portion of the magnetic brush B is brought into contact with the photoconductor 1. More specifically, of the plurality of magnetic poles of the magnet roll 22 in the sleeve 21, the magnetic pole (N pole in the figure) located on the side (charging nip portion D) of the magnetic brush charging member 2A facing the photoconductor 1 However, the magnetic brush B is fixed to the photosensitive member 1 so as to be shifted with respect to the moving direction of the carrier 23 (the direction of the arrow b in the drawing) so as to be located upstream of the opposing portion (charging nip portion D). On the other hand, it is configured to make contact in a relatively dense part in the state of lying. With such a configuration, occurrence of abnormal discharge can be prevented, and the problem of poor charging of the photoconductor 1 due to occurrence of a sparse portion of the magnetic brush B as described above can be solved.

【0038】尚、図1では、回転可能な導電性スリーブ
21を用いた構成の磁気ブラシ帯電部材2Aの例を示し
ているが、図2に示すような、回転可能なマグネットロ
ール22に直接キャリア23を付着保持させて磁気ブラ
シBを形成する構成の磁気ブラシ帯電部材2Bの場合に
は、感光体1の帯電開始前にマグネットロール22を回
転させ、感光体1の帯電中にはマグネットロール22を
固定し、感光体1の帯電開始位置から帯電ニップ幅以降
を帯電領域とするが、この際、マグネットロール22の
複数の磁極のうち、感光体1との対向部(帯電ニップ部
D)側に位置する磁極(図ではN極)が、キャリア23
の移動方向(図中の矢印b方向)に対して上記対向部
(帯電ニップ部D)よりも上流側に位置するようにずら
して配置固定することにより、磁気ブラシBが感光体1
に対して寝た状態で比較的密な部分で接触するように構
成することができ、上記と同様に異常放電の発生を防止
することができ、磁気ブラシBの疎な部分の発生による
感光体1の帯電不良の問題を解決することができる。
Although FIG. 1 shows an example of the magnetic brush charging member 2A having a configuration using a rotatable conductive sleeve 21, the carrier is directly mounted on a rotatable magnet roll 22 as shown in FIG. In the case of the magnetic brush charging member 2B having the configuration in which the magnetic brush B is formed by adhering and holding the magnetic roller 23, the magnet roll 22 is rotated before the charging of the photoconductor 1 is started, and the magnetic roll 22 is rotated while the photoconductor 1 is being charged. Is fixed, and the charging area from the charging start position of the photoconductor 1 to the charging nip width is defined as the charging area. At this time, of the plurality of magnetic poles of the magnet roll 22, the side facing the photoconductor 1 (charging nip D) The magnetic pole (N pole in the figure) located at
The magnetic brush B is fixed to the photosensitive member 1 by displacing and fixing it so as to be located on the upstream side of the opposing portion (charging nip portion D) with respect to the moving direction (the direction of the arrow b in the drawing).
, It can be configured to make contact with a relatively dense part in a lying state, it is possible to prevent the occurrence of abnormal discharge in the same manner as described above, 1 can be solved.

【0039】(実施例)次に本発明を実施例により具体
的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるも
のではない。帯電装置2としては、図1に示す導電性ス
リーブを使用したスリーブ型磁気ブラシ帯電部材2Aを
用いた構成とし、スリーブ21内のマグネットロール2
2の複数の磁極のうち、磁気ブラシ帯電部材2Aの感光
体1との対向部(帯電ニップ部D)側に位置する磁極
(図ではN極)が、キャリア23の移動方向(図中の矢
印b方向)に対して上記対向部(帯電ニップ部D)より
も上流側に位置するようにずらして配置固定し、このマ
グネットロール22の磁極(N極)と感光体1の法線方
向との成す角度θがθ=+15°とする(対向部(帯電
ニップ部D)よりもキャリア23の移動方向上流側を+
とする)。そして、この帯電装置2を用いた図3に示す
構成の作像ユニットを搭載したリコー製複写機Imagio5
30改造機にて画像形成を行い評価した。このとき、感
光体1の帯電開始前に導電性スリーブ21を回転させて
新しいキャリア23が帯電ニップ部Dに来るようにし、
さらに感光体1の帯電中は導電性スリーブ21を回転さ
せずに固定し、帯電バイアス印加電源25により、−9
00Vの直流電圧に、ピーク間電圧1000V、周波数
5kHzの交流電圧を重畳した帯電バイアスを印加して
帯電を行った後、露光を行わずに、極性がプラスのトナ
ーで現像を行い、画像形成を行った。その結果、帯電開
始位置から帯電ニップ部Dの幅を除き、良好な画像が得
られた。
(Examples) Next, the present invention will be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples. The charging device 2 has a configuration using a sleeve type magnetic brush charging member 2A using the conductive sleeve shown in FIG.
2, the magnetic pole (N pole in the figure) located on the side of the magnetic brush charging member 2A facing the photosensitive member 1 (charging nip D) is in the moving direction of the carrier 23 (arrow in the figure). (direction b) with respect to the magnetic pole (N pole) of the magnet roll 22 and the normal direction of the photoreceptor 1. Is set to θ = + 15 ° (+ 10 ° in the moving direction of the carrier 23 with respect to the facing portion (charging nip portion D)).
And). A Ricoh copier Imagio5 equipped with an image forming unit having the configuration shown in FIG.
An image was formed using a 30-model modified machine and evaluated. At this time, the conductive sleeve 21 is rotated before the charging of the photoconductor 1 so that a new carrier 23 comes to the charging nip D,
Further, during charging of the photoreceptor 1, the conductive sleeve 21 is fixed without rotating, and the charging bias applying power supply 25 controls the conductive sleeve 21 to -9.
After applying a charging bias in which a DC voltage of 00 V is superimposed with an AC voltage having a peak-to-peak voltage of 1000 V and a frequency of 5 kHz, charging is performed, development is performed with a toner having a positive polarity without performing exposure, and image formation is performed. went. As a result, a good image was obtained except for the width of the charging nip D from the charging start position.

【0040】(参考例1)次に参考例1として、上記実
施例において、マグネットロール22の磁極(N極)と
感光体1の法線方向との成す角度θがθ=0°(磁極が
感光体1と対向する位置(図6の構成))とした以外は
実施例と同様の構成で画像形成を行ったところ、このと
きの出力画像には、白抜けが発生していた。
Reference Example 1 Next, as Reference Example 1, in the above embodiment, the angle θ between the magnetic pole (N pole) of the magnet roll 22 and the normal direction of the photoconductor 1 is θ = 0 ° (the magnetic pole is When an image was formed with the same configuration as that of the example except that the position was opposite to the photoconductor 1 (the configuration in FIG. 6), white spots occurred in the output image at this time.

【0041】(参考例2)次に参考例2として、上記実
施例において、マグネットロール22の磁極(N極)と
感光体1の法線方向との成す角度θがθ=−15°(磁
極がキャリアの移動方向に対して対向部よりも下流側に
位置する場合)とした以外は実施例と同様の構成で画像
形成を行ったところ、このときの出力画像には、白抜け
は発生していなかったが、キャリア付着が確認された。
Reference Example 2 Next, as Reference Example 2, in the above embodiment, the angle θ between the magnetic pole (N pole) of the magnet roll 22 and the normal direction of the photoconductor 1 is θ = −15 ° (magnetic pole). Was formed downstream of the opposing portion with respect to the moving direction of the carrier), and an image was formed in the same configuration as in the example. However, carrier adhesion was confirmed.

【0042】(参考例3)次に参考例3として、上記実
施例において、導電性スリーブ21を回転しながら感光
体1の帯電を行った以外は実施例と同様の構成で画像形
成を行ったところ、このときの出力画像には、白抜けが
発生しており、特に、画像先端部により多くの白抜けが
観測された。
Reference Example 3 Next, as Reference Example 3, an image was formed in the same manner as in the above embodiment except that the photosensitive member 1 was charged while the conductive sleeve 21 was rotated. However, white spots have occurred in the output image at this time, and in particular, many white spots were observed at the leading end of the image.

【0043】以上の実施例及び参考例1〜3の結果から
明らかなように、実施例で示した構成によれば、磁気ブ
ラシBが感光体1に対して寝た状態で接し、かつ磁気ブ
ラシBの疎にならない領域(比較的密な領域)を感光体
1に接触させて帯電しているため、異常放電の発生及び
帯電不良を防止することができる。また、磁力の強い位
置(磁極)がキャリア(磁性粒子)23の移動方向に対
して対向部(帯電ニップ部D)よりも上流側(感光体1
の回転方向に対しては下流側)に位置しているため、感
光体上に付着したキャリアを上記磁力で捕集することが
でき、キャリア付着を防止することができる。
As is clear from the results of the above embodiment and Reference Examples 1 to 3, according to the configuration shown in the embodiment, the magnetic brush B contacts the photosensitive member 1 while lying down, and the magnetic brush B Since an area where B does not become sparse (a relatively dense area) is charged by being brought into contact with the photoreceptor 1, occurrence of abnormal discharge and poor charging can be prevented. Further, the position (magnetic pole) where the magnetic force is strong is upstream of the opposing portion (charging nip portion D) with respect to the moving direction of the carrier (magnetic particles) 23 (photosensitive member 1).
(The downstream side with respect to the rotation direction of the photoconductor), the carrier adhering to the photoreceptor can be collected by the magnetic force, and the carrier adhesion can be prevented.

【0044】尚、上記実施例においては、磁気ブラシ帯
電部材として、図1に示す構成の回転可能な導電性スリ
ーブ21を使用したスリーブ型磁気ブラシ帯電部材2A
を用いた例を示したが、図2に示す構成の回転可能なマ
グネットロール22に直接キャリアを付着保持させる構
成の磁性ローラ型磁気ブラシ帯電部材2Bを用いた場合
にも、帯電時に、マグネットロール22の複数の磁極の
うち、感光体1との対向部(帯電ニップ部D)側に位置
する磁極(図ではN極)が、キャリア23の移動方向
(図中の矢印b方向)に対して上記対向部(帯電ニップ
部D)よりも上流側に位置するようにずらして配置固定
することにより、上記実施例と同様の結果が得られた。
また、本発明に係る画像形成装置の一例としては、図3
の構成の作像ユニットにおいて帯電装置2に図1あるい
は図2に示す構成の磁気ブラシ帯電装置を用いた構成で
あるが、被帯電体である感光体1はドラム状のものと限
らずベルト状の感光体でも良く、転写装置も転写ローラ
に限らず転写ベルトや転写チャージャ等でもよい。ま
た、その他の現像装置3やクリーニング装置5等の構成
も図示のものに限るものではなく、種々の構成のものが
適用できる。
In the above embodiment, the sleeve type magnetic brush charging member 2A using the rotatable conductive sleeve 21 having the structure shown in FIG. 1 as the magnetic brush charging member.
However, even when a magnetic roller type magnetic brush charging member 2B having a configuration in which a carrier is directly adhered to and held by the rotatable magnet roll 22 having the configuration shown in FIG. Among the plurality of magnetic poles 22, the magnetic pole (N pole in the figure) located on the side facing the photosensitive member 1 (charging nip part D) is positioned with respect to the moving direction of the carrier 23 (the direction of the arrow b in the figure). By displacing and fixing it so as to be located on the upstream side of the opposing portion (charging nip portion D), the same result as in the above example was obtained.
FIG. 3 shows an example of the image forming apparatus according to the present invention.
In the image forming unit having the above structure, the magnetic brush charging device having the structure shown in FIG. 1 or FIG. 2 is used as the charging device 2. However, the photoreceptor 1 to be charged is not limited to a drum shape but a belt shape. The transfer device is not limited to the transfer roller, and may be a transfer belt or a transfer charger. Further, the configuration of the other developing device 3 and cleaning device 5 is not limited to the illustrated one, and various configurations can be applied.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明した通り、請求項1に係る発明
によれば、回転可能に設けられた磁性粒子担持体と、該
磁性粒子担持体に電圧を印加する手段を備え、上記磁性
粒子担持体に磁性粒子を磁気力で拘束して磁気ブラシと
して付着保持させ、該磁気ブラシを被帯電体に接触さ
せ、上記磁性粒子担持体に電圧を印加して被帯電体を帯
電させる帯電装置において、上記被帯電体の帯電開始前
に上記磁性粒子担持体を回転させ、上記被帯電体の帯電
中には上記磁性粒子担持体を固定し、上記被帯電体の帯
電開始位置から帯電ニップ幅以降を帯電領域とすると共
に、上記磁気ブラシの密な部分を上記被帯電体に接触さ
せる構成としたことにより、異常放電の発生を防止する
ことができ、磁気ブラシの疎な部分の接触による被帯電
体の帯電不良の問題を解決することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, there is provided a magnetic particle carrier rotatably provided, and means for applying a voltage to the magnetic particle carrier. In a charging device, the magnetic particles are fixed to the body by magnetic force and adhered and held as a magnetic brush, the magnetic brush is brought into contact with a member to be charged, and a voltage is applied to the magnetic particle carrier to charge the member to be charged. Rotate the magnetic particle carrier before the charging of the object to be charged, fix the magnetic particle carrier during the charging of the object to be charged, and charge the nip width after the charging nip width from the charging start position of the object to be charged. The structure is such that a dense portion of the magnetic brush is brought into contact with the object to be charged, and abnormal discharge can be prevented. Charging problem It can be solved.

【0046】請求項2に係る発明によれば、請求項1記
載の帯電装置において、上記磁性粒子担持体は1以上の
磁極を有し、該磁性粒子担持体の上記被帯電体との対向
部側に位置する磁極が、上記磁性粒子の移動方向に対し
て上記対向部よりも上流側に位置する構成としたことに
より、磁気ブラシが被帯電体に対して寝た状態で接し、
かつ磁気ブラシの疎にならない領域(比較的密な領域)
を被帯電体に接触させて帯電することができるため、異
常放電の発生及び帯電不良を防止することができる。ま
た、磁力の強い位置(磁極)が磁性粒子の移動方向に対
して対向部よりも上流側に位置しているため、被帯電体
上に付着した磁性粒子を捕集することが可能となり、キ
ャリア付着を防止することができる。また、請求項3に
係る発明によれば、請求項1または2記載の帯電装置に
おいて、上記磁性粒子の体積抵抗率が、103Ωcm以上
である構成としたことにより、帯電バイアス印加時に磁
性粒子に電荷が注入されて被帯電体へ磁性粒子が付着し
たり、帯電バイアス電圧により被帯電体の絶縁破壊を起
こしたりすることを防ぐことができる。
According to a second aspect of the present invention, in the charging device according to the first aspect, the magnetic particle carrier has one or more magnetic poles, and a portion of the magnetic particle carrier facing the charged object. The magnetic pole located on the side is configured to be located on the upstream side of the opposing portion with respect to the moving direction of the magnetic particles, so that the magnetic brush contacts the member to be charged while lying down,
And the area where the magnetic brush does not become sparse (relatively dense area)
Can be brought into contact with the member to be charged, and the occurrence of abnormal discharge and poor charging can be prevented. In addition, since the position (magnetic pole) where the magnetic force is strong is located on the upstream side of the opposing portion with respect to the moving direction of the magnetic particles, it is possible to collect the magnetic particles adhering to the member to be charged, Adhesion can be prevented. According to the third aspect of the present invention, in the charging device according to the first or second aspect, the volume resistivity of the magnetic particles is not less than 10 3 Ωcm. Of the magnetic particles attached to the member to be charged due to the injection of the electric charge into the member, and dielectric breakdown of the member to be charged due to the charging bias voltage can be prevented.

【0047】さらに、請求項4に係る発明によれば、請
求項1,2または3記載の帯電装置において、上記磁性
粒子担持体は、回転可能な円筒状のスリーブと、該スリ
ーブ内に配設され固定された1以上の磁極を有するマグ
ネットロールからなり、該マグネットロールの磁気力で
磁性粒子が上記スリーブの外周面に拘束されて磁気ブラ
シとして付着保持されている構成としたことにより、ス
リーブ内に配設した固定マグネットロールの磁気力で磁
性粒子をスリーブの外周面に拘束して磁気ブラシとして
付着保持し、該磁気ブラシの密な部分を被帯電体に接触
させ、スリーブに電圧を印加して被帯電体の帯電行うこ
とができるので、異常放電の発生及び帯電不良を防止す
ることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the charging device according to the first, second, or third aspect, the magnetic particle carrier is provided with a rotatable cylindrical sleeve, and is disposed in the sleeve. A magnetic roller having one or more magnetic poles fixed and fixed, wherein the magnetic force of the magnet roll restrains the magnetic particles on the outer peripheral surface of the sleeve and holds the magnetic particles as a magnetic brush. The magnetic particles are constrained to the outer peripheral surface of the sleeve by the magnetic force of the fixed magnet roll disposed on the sleeve and adhered and held as a magnetic brush.The dense portion of the magnetic brush is brought into contact with the member to be charged, and a voltage is applied to the sleeve. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of abnormal discharge and poor charging.

【0048】また、請求項5に係る発明によれば、請求
項1,2または3記載の帯電装置において、上記磁性粒
子担持体は、1以上の磁極を有する回転可能なマグネッ
トロールであり、該マグネットロールの外周面に直接に
磁性粒子が磁気力で拘束されて磁気ブラシとして付着保
持されている構成としたことにより、マグネットロール
の外周面に直接に磁性粒子を拘束して磁気ブラシとして
付着保持し、該磁気ブラシの密な部分を被帯電体に接触
させ、マグネットロールに電圧を印加して被帯電体の帯
電行うことができるので、異常放電の発生及び帯電不良
を防止することができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the charging device according to the first, second or third aspect, the magnetic particle carrier is a rotatable magnet roll having one or more magnetic poles. Magnetic particles are directly confined to the outer peripheral surface of the magnet roll by magnetic force and adhered and held as a magnetic brush. Magnetic particles are directly constrained on the outer peripheral surface of the magnet roll and adhered and held as a magnetic brush. Since the dense portion of the magnetic brush is brought into contact with the member to be charged and a voltage is applied to the magnet roll to charge the member, the occurrence of abnormal discharge and poor charging can be prevented.

【0049】請求項6に係る発明によれば、被帯電体で
ある像担持体を帯電手段で帯電する工程と、帯電された
像担持体に潜像を形成する工程と、該潜像を現像剤で可
視化する工程と、その可視像を転写材に転写する工程を
含む作像プロセスにより画像形成を実行する画像形成装
置において、上記帯電手段として、請求項1乃至5のい
ずれか一つに記載された帯電装置を具備した構成とした
ことにより、帯電工程時の異常放電の発生及び帯電不良
を防止することができ、現像、転写後の出力画像とし
て、白抜けなどの異常画像のない良好な画像を得ること
ができる。
According to the sixth aspect of the present invention, the step of charging the image carrier as a member to be charged by the charging means, the step of forming a latent image on the charged image carrier, and the step of developing the latent image 6. An image forming apparatus which performs image formation by an image forming process including a step of visualizing with an agent and a step of transferring the visible image to a transfer material, wherein the charging means is any one of claims 1 to 5. With the configuration including the described charging device, it is possible to prevent the occurrence of abnormal discharge and charging failure during the charging process, and to provide an output image after development and transfer without any abnormal image such as white spots. Image can be obtained.

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

【図1】本発明の実施形態を示す図であって、スリーブ
型磁気ブラシ帯電部材を有する帯電装置の構成模型を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating a configuration model of a charging device having a sleeve-type magnetic brush charging member.

【図2】本発明の別の実施形態を示す図であって、磁性
ローラ型磁気ブラシ帯電部材を有する帯電装置の構成模
型を示す図である。
FIG. 2 is a view showing another embodiment of the present invention, and is a view showing a configuration model of a charging device having a magnetic roller type magnetic brush charging member.

【図3】本発明の実施形態を示す図であって、複写機の
主要部である作像ユニットの概略構成図である。
FIG. 3 is a view showing an embodiment of the present invention, and is a schematic configuration diagram of an image forming unit which is a main part of a copying machine.

【図4】従来の磁気ブラシ帯電部材の導電性スリーブ表
面に形成された磁気ブラシ(穂)のモデルを示す図であ
る。
FIG. 4 is a view showing a model of a magnetic brush (spike) formed on the surface of a conductive sleeve of a conventional magnetic brush charging member.

【図5】図4に示す磁気ブラシの穂間距離と穂先の電界
強度の関係をシミュレーションによって算出した結果を
示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a result of calculating, by simulation, a relationship between a distance between spikes of the magnetic brush illustrated in FIG. 4 and an electric field intensity of a spike.

【図6】従来のスリーブ型磁気ブラシ帯電部材を有する
帯電装置の構成模型を示す図である。
FIG. 6 is a view showing a configuration model of a charging device having a conventional sleeve-type magnetic brush charging member.

【図7】従来の磁性ローラ型磁気ブラシ帯電部材を有す
る帯電装置の構成模型を示す図である。
FIG. 7 is a view showing a configuration model of a charging device having a conventional magnetic roller type magnetic brush charging member.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光体(被帯電体) 2 帯電装置 2A スリーブ型磁気ブラシ帯電部材 2B 磁性ローラ型磁気ブラシ帯電部材 3 現像装置 3a 現像ローラ 4 転写ローラ 5 クリーニング装置 6 クリーニングローラ 7 像露光系 8 分離チャージャ 9 クリーニング前チャージャ 10 除電ランプ 11 定着装置 21 導電性スリーブ 22 マグネットロール 23 キャリア(磁性粒子) 25 帯電バイアス印加電源 26 導電層 B 磁気ブラシ P 転写材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor (charged body) 2 Charging device 2A Sleeve type magnetic brush charging member 2B Magnetic roller type magnetic brush charging member 3 Developing device 3a Developing roller 4 Transfer roller 5 Cleaning device 6 Cleaning roller 7 Image exposure system 8 Separation charger 9 Cleaning Front charger 10 Static elimination lamp 11 Fixing device 21 Conductive sleeve 22 Magnet roll 23 Carrier (magnetic particles) 25 Charging bias application power supply 26 Conductive layer B Magnetic brush P Transfer material

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】回転可能に設けられた磁性粒子担持体と、
該磁性粒子担持体に電圧を印加する手段を備え、上記磁
性粒子担持体に磁性粒子を磁気力で拘束して磁気ブラシ
として付着保持させ、該磁気ブラシを被帯電体に接触さ
せ、上記磁性粒子担持体に電圧を印加して被帯電体を帯
電させる帯電装置において、 上記被帯電体の帯電開始前に上記磁性粒子担持体を回転
させ、上記被帯電体の帯電中には上記磁性粒子担持体を
固定し、上記被帯電体の帯電開始位置から帯電ニップ幅
以降を帯電領域とすると共に、上記磁気ブラシの密な部
分を上記被帯電体に接触させることを特徴とする帯電装
置。
1. A magnetic particle carrier rotatably provided,
A means for applying a voltage to the magnetic particle carrier, wherein the magnetic particles are bound to the magnetic particle carrier by a magnetic force and adhered and held as a magnetic brush, and the magnetic brush is brought into contact with a member to be charged; In a charging device for applying a voltage to the carrier to charge the member to be charged, the magnetic particle carrier is rotated before the charging of the member to be charged is started, and the magnetic particle carrier is charged during charging of the member to be charged. A charging device, wherein a charging area from a charging start position of the charging target to a charging nip width and beyond is set as a charging area, and a dense portion of the magnetic brush is brought into contact with the charging target.
【請求項2】請求項1に記載の帯電装置において、上記
磁性粒子担持体は1以上の磁極を有し、該磁性粒子担持
体の上記被帯電体との対向部側に位置する磁極が、上記
磁性粒子の移動方向に対して上記対向部よりも上流側に
位置することを特徴とする帯電装置。
2. The charging device according to claim 1, wherein the magnetic particle carrier has one or more magnetic poles, and a magnetic pole located on a side of the magnetic particle carrier opposite to the member to be charged is: A charging device, wherein the charging device is located upstream of the facing portion with respect to a moving direction of the magnetic particles.
【請求項3】請求項1または2に記載の帯電装置におい
て、上記磁性粒子の体積抵抗率が、103Ωcm以上であ
ることを特徴とする帯電装置。
3. The charging device according to claim 1, wherein the magnetic particles have a volume resistivity of 10 3 Ωcm or more.
【請求項4】請求項1,2または3に記載の帯電装置に
おいて、上記磁性粒子担持体は、回転可能な円筒状のス
リーブと、該スリーブ内に配設され固定された1以上の
磁極を有するマグネットロールからなり、該マグネット
ロールの磁気力で磁性粒子が上記スリーブの外周面に拘
束されて磁気ブラシとして付着保持されていることを特
徴とする帯電装置。
4. The charging device according to claim 1, wherein the magnetic particle carrier comprises a rotatable cylindrical sleeve and one or more magnetic poles disposed and fixed in the sleeve. A charging device, comprising: a magnetic roll having magnetic particles constrained on the outer peripheral surface of the sleeve by a magnetic force of the magnet roll and adhered and held as a magnetic brush.
【請求項5】請求項1,2または3に記載の帯電装置に
おいて、上記磁性粒子担持体は、1以上の磁極を有する
回転可能なマグネットロールであり、該マグネットロー
ルの外周面に直接に磁性粒子が磁気力で拘束されて磁気
ブラシとして付着保持されていることを特徴とする帯電
装置。
5. The charging device according to claim 1, wherein said magnetic particle carrier is a rotatable magnet roll having one or more magnetic poles, and said magnetic particle carrier is directly magnetized on an outer peripheral surface of said magnet roll. A charging device, wherein the particles are bound by a magnetic force and adhered and held as a magnetic brush.
【請求項6】被帯電体である像担持体を帯電手段で帯電
する工程と、帯電された像担持体に潜像を形成する工程
と、該潜像を現像剤で可視化する工程と、その可視像を
転写材に転写する工程を含む作像プロセスにより画像形
成を実行する画像形成装置において、 上記帯電手段として、請求項1乃至5のいずれか一つに
記載された帯電装置を具備したことを特徴とする画像形
成装置。
6. A step of charging an image carrier, which is a member to be charged, by a charging means; a step of forming a latent image on the charged image carrier; a step of visualizing the latent image with a developer; An image forming apparatus for forming an image by an image forming process including a step of transferring a visible image to a transfer material, comprising the charging device according to any one of claims 1 to 5 as the charging unit. An image forming apparatus comprising:
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