JP2002132017A - Electrifying device and image recorder using the same - Google Patents
Electrifying device and image recorder using the sameInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、被帯電体を帯電す
る帯電装置に関する。より詳しくは、被帯電体に帯電部
材を接触させて被帯電体表面を帯電する接触タイプの帯
電装置(接触帯電装置)に関する。The present invention relates to a charging device for charging an object to be charged. More specifically, the present invention relates to a contact-type charging device (contact charging device) for charging a surface of a member to be charged by bringing a charging member into contact with the member to be charged.
【0002】また該帯電装置を像担持体の帯電処理手投
として使用した、複写機やプリンタ等の画像記録装置
(画像形成装置)に関する。[0002] The present invention also relates to an image recording apparatus (image forming apparatus) such as a copying machine or a printer using the charging device as a charging means for charging an image carrier.
【0003】[0003]
【従来の技術】従来、接触帯電装置は、像担持体等の被
帯電体に、ローラ型(帯電ローラ)、ファーブラシ型、
磁気ブラシ型、ブレード型等の導電性の帯電部材(接触
帯電部材・接触帯電器)を接触させ、この接触帯電部材
に所定の帯電バイアスを印加して被帯電体面を所定の極
性・電位に帯電させるものである。2. Description of the Related Art Conventionally, a contact charging device includes a roller type (charging roller), a fur brush type,
A conductive charging member (contact charging member / contact charging device) such as a magnetic brush type or a blade type is brought into contact, and a predetermined charging bias is applied to the contact charging member to charge the surface to be charged to a predetermined polarity and potential. It is to let.
【0004】これらの帯電装置を接触帯電装置と一括り
に表現しているが、その帯電機構(帯電のメカニズム、
帯電原理)の観点では個々の装置は大きく異なってい
る。接触帯電の帯電機構には、.放電帯電機構と、
.直接注入帯電機構が存在する。いずれの帯電機構に
よる帯電装置であるかにより帯電装置の特徴も決まって
くる。放電帯電機構と直接注入帯電機構の各々の原理と
その特徴を述べる。Although these charging devices are collectively expressed as a contact charging device, their charging mechanism (charging mechanism,
From the viewpoint of charging principle), individual devices are greatly different. The charging mechanism of contact charging includes. Discharge charging mechanism,
. There is a direct injection charging mechanism. The characteristics of the charging device depend on which charging mechanism is used. The principle and characteristics of each of the discharge charging mechanism and the direct injection charging mechanism will be described.
【0005】.放電帯電機構 接触帯電部材と被帯電体との隙間に生じる放電現象によ
る放電生成物で被帯電体表面が帯電する機構である。[0005] Discharge Charging Mechanism This is a mechanism in which the surface of a member to be charged is charged with a discharge product due to a discharge phenomenon generated in a gap between the contact charging member and the member to be charged.
【0006】放電帯電系は接触帯電部材と被帯電体に一
定の放電しきい値を有するため、図7のA(従来のロー
ラ帯電装置)に示すように被帯電体電位より大きな電圧
を接触帯電部材に印加する必要がある。また、コロナ帯
電器に比べれば発生量は格段に少ないが、原理的に放電
生成物を生じる。Since the discharge charging system has a fixed discharge threshold value for the contact charging member and the member to be charged, as shown in FIG. It must be applied to the member. Although the amount of generation is significantly smaller than that of the corona charger, a discharge product is generated in principle.
【0007】放電による接触帯電部材として導電ローラ
(帯電ローラ)を用いたローラ帯電方式(ローラ帯電装
置)が放電の安定性という点で好ましく、広く用いられ
ている。この放電用帯電ローラは、導電あるいは中抵抗
のゴム材あるいは発泡体を基層としてローラ状に形成し
た上に、表面を高抵抗層で多い作成される。この構成に
おいて、放電現象はローラと被帯電体の接触部から少し
離れた数十μmの隙間で起きる。従って、放電現象を安
定化するために、ローラ表層は平坦で表面の平均粗さR
aでサブμm以下であり、ローラ硬度も高い表面を有し
ている。A roller charging method (roller charging device) using a conductive roller (charging roller) as a contact charging member by discharge is preferable in terms of discharge stability and is widely used. The charging roller for discharging is formed into a roller shape using a conductive or medium-resistance rubber material or foam as a base layer, and the surface thereof is often formed of a high resistance layer. In this configuration, the discharge phenomenon occurs in a gap of several tens μm slightly away from the contact portion between the roller and the member to be charged. Therefore, in order to stabilize the discharge phenomenon, the surface of the roller is flat and has an average surface roughness R.
a is sub-μm or less, and the surface has a high roller hardness.
【0008】また、放電によるローラ帯電は印加電圧が
高く、ピンホール(被帯電体膜の損傷による基盤の露
出)があると、その周辺にまで電圧降下が及び帯電不良
を生じる。従って、表層の表面抵抗は1011Ω□以上に
することで電圧降下を防止している。[0008] In addition, roller charging by discharge is high in applied voltage, and if there is a pinhole (exposed base due to damage to the film to be charged), the voltage drops to the periphery and poor charging occurs. Therefore, the voltage drop is prevented by setting the surface resistance of the surface layer to 10 11 Ω □ or more.
【0009】.直接注入帯電機構 直接注入帯電とは、接触帯電部材と被帯電体との分子レ
ベルでの接触により、直接に電荷の授受をすることによ
り被帯電体表面を帯電(充電)する帯電機構である。直
接帯電あるいは注入帯電とも称される。[0009] Direct Injection Charging Mechanism Direct injection charging is a charging mechanism that charges (charges) the surface of an object to be charged by directly transferring charges by contact between the contact charging member and the object to be charged at the molecular level. It is also called direct charging or injection charging.
【0010】本帯電機構においては、接触帯電部材と被
帯電体の電位差は数V〜数十V程度である。その帯電特
性を図7のB(磁気ブラシ帯電装置)に示す。帯電電位
は印加電圧と等しく、放電を生じる電圧差もない。ま
た、帯電に必要な電圧は低く抑えられる。In this charging mechanism, the potential difference between the contact charging member and the member to be charged is about several volts to several tens of volts. The charging characteristics are shown in FIG. 7B (magnetic brush charging device). The charging potential is equal to the applied voltage, and there is no voltage difference causing discharge. Also, the voltage required for charging can be kept low.
【0011】上記のように帯電の機構として、この直接
帯電系はイオンの発生を伴わないため放電生成物による
弊害は生じない。つまり、環境安全、部材劣化、低電力
の点で優れた帯電方式である。As described above, since the direct charging system does not involve generation of ions as a charging mechanism, no adverse effect is caused by the discharge products. That is, the charging method is excellent in terms of environmental safety, member deterioration, and low power.
【0012】次に直接注入帯電機構による帯電装置につ
いて記述する。Next, a charging device using a direct injection charging mechanism will be described.
【0013】直接帯電機構において、帯電性能を決める
重要なファクターとなるのが接触帯電部材と被帯電体と
の接触性である。ここで言う接触性とは、被帯電体が帯
電装置を通過する間にいかに多くの面に接触帯電部材が
ミクロ的に接触できるかという性能を意味している。そ
のために、接触帯電部材には緻密な表面構造と柔軟に接
触できる弾性を兼ね備えた表面が要求される。In the direct charging mechanism, an important factor that determines the charging performance is the contact between the contact charging member and the member to be charged. The term "contactability" as used herein means the ability of the contact charging member to microscopically contact many surfaces while the charged object passes through the charging device. For this reason, the contact charging member is required to have a surface having both a dense surface structure and elasticity capable of making flexible contact.
【0014】直接注入帯電装置に用いる接触帯電部材の
形態としては、放電用帯電ローラ等による試みも行われ
てきたが、放電用帯電ローラでは直接注入帯電は不可能
であった。前述のような高硬度で平滑な表面構造では外
観上被帯電体と密着しているように見えるが、電荷注入
に必要な分子レベルでのミクロな接触性という意味では
ほとんど接触していないからである。As a form of the contact charging member used in the direct injection charging device, an attempt has been made with a discharge charging roller or the like, but direct injection charging was not possible with the discharge charging roller. The high hardness and smooth surface structure as described above appears to be in close contact with the charged object in appearance, but there is almost no contact in terms of the microscopic contact required at the molecular level for charge injection. is there.
【0015】現在、提案されている直接注入帯電方式と
しては、磁気ブラシを用いた粒子帯電がある。At present, as a direct injection charging system proposed, there is a particle charging using a magnetic brush.
【0016】.粒子帯電 接触密度の向上を考えると、導電粒子を使った帯電方式
(粒子帯電)が有利である。この時用いる導電粒子を
「帯電粒子」と称する。帯電粒子の例としては導電磁性
粒子が挙げられ、マグネットにより磁気ブラシ帯電部材
を形成した例が提案されている。[0016] Particle charging Considering the improvement in contact density, a charging method using conductive particles (particle charging) is advantageous. The conductive particles used at this time are referred to as “charged particles”. Examples of the charged particles include conductive magnetic particles, and an example in which a magnetic brush charging member is formed by a magnet has been proposed.
【0017】図8は磁気ブラシ帯電装置100の一例の
概略構成模型図である。120は磁気ブラシ帯電部材で
あり、固定支持させたマグネットロール122と、この
マグネットロール122の外回りに同心に回転自由に外
嵌させた非磁性・導電性の帯電スリーブ121と、この
帯電スリーブ121の外周面に帯電スリーブ内部のマグ
ネットロール122の磁力により吸着保持させて形成さ
せた導電磁性粒子Cの磁気ブラシ層(磁気ブラシ部)1
24からなる。123はケーシングであり、上記の磁気
ブラシ帯電部材120を組付けてあるとともに、適当量
の導電磁性粒子Cを収容貯留させてある。125はケー
シング123に設けた磁気ブラシ層厚規制ブレードであ
る。FIG. 8 is a schematic structural diagram of an example of the magnetic brush charging device 100. Reference numeral 120 denotes a magnetic brush charging member, which is a fixedly supported magnet roll 122, a non-magnetic and conductive charging sleeve 121 concentrically and rotatably fitted around the outer circumference of the magnet roll 122, and a magnetic brush charging member 121. Magnetic brush layer (magnetic brush portion) 1 of conductive magnetic particles C formed on the outer peripheral surface by being attracted and held by the magnetic force of the magnet roll 122 inside the charging sleeve.
24. Reference numeral 123 denotes a casing, in which the above-described magnetic brush charging member 120 is assembled, and in which an appropriate amount of the conductive magnetic particles C is stored and stored. Reference numeral 125 denotes a magnetic brush layer thickness regulating blade provided on the casing 123.
【0018】1は被帯電体であり、本例では矢印の時計
方向に回転駆動される電子写真感光ドラムである。上記
の磁気ブラシ帯電装置は磁気ブラシ帯電部材120の磁
気ブラシ層124を被帯電体である感光ドラム1に所定
幅で接触させて配設してある。nはその接触部である帯
電接触部(帯電ニップ部)である。Reference numeral 1 denotes an object to be charged, which in this embodiment is an electrophotographic photosensitive drum that is driven to rotate clockwise as indicated by an arrow. In the above-described magnetic brush charging device, the magnetic brush layer 124 of the magnetic brush charging member 120 is disposed in contact with the photosensitive drum 1 as a member to be charged with a predetermined width. n is a charging contact portion (charging nip portion) as the contact portion.
【0019】帯電スリーブ121は、より具体的には、
表面の平均粗さRa1.2μm、外径16mm、長さほ
ぼ220mmの非磁性・導電性スリーブである。The charging sleeve 121 is, more specifically,
It is a non-magnetic conductive sleeve having an average surface roughness Ra of 1.2 μm, an outer diameter of 16 mm and a length of about 220 mm.
【0020】マグネットロール122は帯電スリーブ表
面上で半径方向の磁束密度のピークが800Gを発生す
る磁極N1・N2・S1・S2を4極有するものを使用
し、感光ドラム1側に一つの磁極N1が向くようにマグ
ネットロール122を固定支持させた。The magnet roll 122 has four magnetic poles N1, N2, S1, and S2 that generate a magnetic flux density peak of 800 G in the radial direction on the surface of the charging sleeve. One magnetic pole N1 is provided on the photosensitive drum 1 side. The magnet roll 122 was fixedly supported so as to face.
【0021】磁気ブラシ層124を構成させる帯電粒子
である導電磁性粒子Cとしては、フェライト、マグネタ
イトなど磁性金属粒子や、これらの磁性粒子を樹脂で結
着したものが用いられている。抵抗値は1×106〜1
09Ωcmのものが用いられる。粒径については10〜
50μmが用いられる。As the conductive magnetic particles C, which are charged particles constituting the magnetic brush layer 124, magnetic metal particles such as ferrite and magnetite, and particles obtained by binding these magnetic particles with a resin are used. Resistance value is 1 × 10 6 -1
A thing of 0 9 Ωcm is used. About 10 ~
50 μm is used.
【0022】帯電スリーブ121は感光ドラム1と同じ
矢印の時計方向に回転駆動される。磁気ブラシ層124
は帯電スリーブ121と一緒に時計方向に回転搬送さ
れ、ブレード125で所定の層厚に規制され、その層厚
規制された磁気ブラシ層124が感光ドラム1に接触し
て帯電接触部nにて感光ドラム面を摺擦する。帯電接触
部nを通り抜けた磁気ブラシ層124は引き続く帯電ス
リーブ121回転でケーシング123内の導電磁性粒子
溜まり部に戻し搬送されて、循環的に搬送使用される。The charging sleeve 121 is driven to rotate in the clockwise direction indicated by the same arrow as the photosensitive drum 1. Magnetic brush layer 124
Is conveyed in a clockwise direction together with the charging sleeve 121, is regulated to a predetermined layer thickness by the blade 125, and the magnetic brush layer 124 whose layer thickness is regulated contacts the photosensitive drum 1 and is exposed at the charging contact portion n. Rub the drum surface. The magnetic brush layer 124 that has passed through the charging contact portion n is returned and transported to the conductive magnetic particle reservoir in the casing 123 by the subsequent rotation of the charging sleeve 121, and is transported and used cyclically.
【0023】帯電スリーブ121には帯電バイアス印加
電源S1より所定の帯電バイアスが印加され、感光ドラ
ム1面は帯電接触部nにおいて磁気ブラシ層124によ
る摺擦と、印加帯電バイアスにより直接注入帯電機構で
所定の極性・電位に一様に帯電処理される。A predetermined charging bias is applied to the charging sleeve 121 from a charging bias applying power source S1, and the surface of the photosensitive drum 1 is rubbed by the magnetic brush layer 124 at the charging contact portion n, and is directly charged by the charging bias by the applied charging bias. It is uniformly charged to a predetermined polarity and potential.
【0024】上記の構成において、磁気ブラシ層124
の導電磁性粒子の接触密度を考えてみる。導電磁性粒子
の外径が30μm前後の場合、接触密度としては103
point/mm2が得られる。従って、図7のBに示
す良好な帯電特性を示す。In the above configuration, the magnetic brush layer 124
Consider the contact density of the conductive magnetic particles. When the outer diameter of the conductive magnetic particles is about 30 μm, the contact density is 10 3
point / mm 2 is obtained. Therefore, good charging characteristics shown in FIG. 7B are exhibited.
【0025】また、このときの導電磁性粒子の保持量は
数百mg/cm2が必要であり、磁力で保持された0.
5〜1mmの粒子層を形成する。注入帯電において接触
帯電部材は被帯電体に対して柔軟に且つ緻密に接触する
ことが要求されるが、磁気ブラシ帯電部材120におい
ては導電磁性粒子を磁気拘束する必要から粒子担持体と
しての帯電スリーブ121は剛体を使う必要がある。従
って、接触帯電部材の柔軟性は導電磁性粒子の磁気ブラ
シ層に具備させることを必要とするため、磁気ブラシ層
は一定の厚さ、導電磁性粒子担持量を必要とする。At this time, the amount of the conductive magnetic particles to be retained is required to be several hundred mg / cm 2 , and the amount of the magnetic particles held by the magnetic force is 0.1 mg / cm 2 .
A particle layer of 5 to 1 mm is formed. In the injection charging, the contact charging member is required to flexibly and densely contact the member to be charged. However, in the magnetic brush charging member 120, since the conductive magnetic particles need to be magnetically restrained, the charging sleeve as a particle carrier is required. 121 needs to use a rigid body. Accordingly, since the flexibility of the contact charging member needs to be provided in the magnetic brush layer of the conductive magnetic particles, the magnetic brush layer requires a certain thickness and the amount of the conductive magnetic particles carried.
【0026】また、粒子帯電はトナーリサイクルシステ
ムに適している。即ち、トナーリサイクルプロセスと
は、転写方式の画像記録装置において廃トナー(転写残
トナー)を再度画像形成に使うことにより、トナーを有
効活用するとともに、クリーナ容器スペースをなくして
装置の小型化を実現する、優れた構成である。Also, the particle charging is suitable for a toner recycling system. That is, in the toner recycling process, in a transfer type image recording apparatus, waste toner (transfer residual toner) is used again for image formation, so that toner is effectively used and a space for a cleaner container is eliminated, thereby realizing a compact apparatus. It is an excellent configuration.
【0027】転写残トナーを接触帯電部材に一度取り込
み再利用できる状態(本来のトナーの電荷量)にして像
担持体を介して現像装置に戻すことにより再度現像に使
う、あるいは、不要なら回収することにより、トナーリ
サイクルが可能となっている。ここで用いる帯電装置に
は、像担持体を帯電することのほかに、転写残トナーの
回収とトナーの再帯電が必要になる。The transfer residual toner is once taken into the contact charging member, brought into a reusable state (original charge amount of the toner), returned to the developing device via the image carrier, and used again for development, or collected if unnecessary. As a result, the toner can be recycled. In addition to charging the image carrier, the charging device used here needs to collect transfer residual toner and recharge the toner.
【0028】以上のような観点から磁気ブラシのトナー
リサイクル適正について考えてみる。磁気ブラシはそれ
自身が粒子により構成され自由度をもって動けること
と、比表面積が大きいという特徴を持つ。従って、磁気
ブラシにおいては、転写残トナーを像担持体上から回収
する、更に取り込んだトナーの電荷を適正にするなど、
トナーリサイクルには必須となる機能を有利に実現する
ことが可能となる。From the above viewpoint, the appropriateness of the toner recycle of the magnetic brush will be considered. The magnetic brush itself has the characteristics that it is composed of particles and can move with a degree of freedom and has a large specific surface area. Therefore, in the magnetic brush, for example, the transfer residual toner is collected from the image carrier, and the charge of the captured toner is adjusted appropriately.
Functions essential for toner recycling can be advantageously realized.
【0029】上記のように磁気ブラシ帯電装置は優れた
帯電装置であるが、更なるトナーリサイクル性能の向上
が求められており、そのために、帯電粒子の小粒径化が
望まれている。より緻密で柔軟な接触帯電部材を構成す
ることが理想である。As described above, the magnetic brush charging device is an excellent charging device, but further improvement in toner recycling performance is required, and for that purpose, a reduction in the particle size of the charged particles is desired. Ideally, a denser and more flexible contact charging member is formed.
【0030】[0030]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
磁気ブラシによる粒子帯電では、帯電粒子である導電磁
性粒子のサイズを単に下げると(10μm以下)、磁性
粒子の磁気保持力が低下するため磁気ブラシからの磁性
粒子の脱落という問題が生じる。一定の粒子担持量を必
要とする磁気ブラシ帯電部材においては、帯電粒子であ
る磁性粒子の脱落の問題が生じた場合その弊害は大き
い。磁気ブラシから脱落して像担持体に付着した磁性粒
子は、現像バイアスのリークや現像不良を生じ、更に紙
に転写してカブリとなり、様々な画像不良を生じる。単
に磁性粒子を補給すればいいと言う問題ではない。However, in conventional particle charging using a magnetic brush, if the size of the conductive magnetic particles, which are charged particles, is simply reduced (10 μm or less), the magnetic coercive force of the magnetic particles is reduced. There is a problem that the magnetic particles fall off the surface. In the case of a magnetic brush charging member requiring a certain amount of particles to be supported, if the problem of falling off of magnetic particles, which are charged particles, occurs, the adverse effect is large. The magnetic particles that have fallen off the magnetic brush and adhere to the image carrier cause a leakage of a developing bias and poor development, and further transfer to paper to cause fogging, which causes various image defects. It is not a matter of simply supplying magnetic particles.
【0031】以上のように、従来の磁気ブラシ帯電にお
いては、接触密度向上に限界がある。この問題に対し、
本発明者らは、磁力による粒子保持から脱却し、物質間
の付着力を積極的に利用する観点から粒子帯電の見直し
を行った。As described above, in the conventional magnetic brush charging, there is a limit in improving the contact density. For this issue,
The present inventors have departed from particle retention by magnetic force and reviewed particle charging from the viewpoint of positively utilizing the adhesive force between substances.
【0032】その結果、粒子の小径化と担持量の最適化
が重要であり、帯電性能の向上と粒子脱落の弊害解消を
両立させることができる、粒子帯電タイプの帯電装置を
開発した。本発明はこれを提供することを目的とする。As a result, it is important to reduce the diameter of the particles and optimize the amount of the particles, and developed a charging device of a particle charging type capable of improving the charging performance and eliminating the adverse effects of falling off the particles. The present invention aims to provide this.
【0033】[0033]
【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする帯電装置及び該帯電装置を用いた画像記録装置
である。According to the present invention, there is provided a charging device having the following constitution and an image recording apparatus using the charging device.
【0034】(1)粒径が10μm〜10nmである導
電粒子を主成分とする帯電粒子と、導電性と弾性を有し
た表面を備え、前記帯電粒子を担持する帯電粒子担持体
により構成された帯電部材を被帯電体に当接させること
で担持の帯電粒子を被帯電体に接触させて被帯電体表面
を帯電する帯電装置において、前記帯電粒子担持体上に
担持した帯電粒子の抵抗が1012から10-1Ω・cmで
あり、該粒子の担持量を該帯電粒子担持体表面粗さRa
μmで除した値が0.005から1mg/cm2/μmで
あることを特徴とする帯電装置。(1) Charged particles mainly composed of conductive particles having a particle size of 10 μm to 10 nm, and a charged particle carrier having a surface having conductivity and elasticity and carrying the charged particles. In a charging device in which a charged member is brought into contact with a member to be charged to bring charged particles in contact with the member to be charged to charge the surface of the member to be charged, the resistance of the charged particles carried on the charged particle carrier is 10%. 12 to 10 -1 Ω · cm, and the loading amount of the particles is determined by the surface roughness Ra of the charged particle carrier.
A charging device characterized in that the value divided by μm is 0.005 to 1 mg / cm 2 / μm.
【0035】すなわち、帯電粒子の粒径を小さくするこ
とにより、該帯電粒子を帯電部材の帯電粒子担持体上に
高密度に保持でき帯電性能を向上することが可能とな
る。また帯電粒子が被帯電体へ脱落した場合もその影響
を抑えることができる。加えて、帯電粒子の担持量を担
持体表面粗さに対し一定範囲内に調節することにより、
帯電性能の確保と脱落量の低減を両立する。That is, by reducing the particle size of the charged particles, the charged particles can be held at a high density on the charged particle carrier of the charging member, and the charging performance can be improved. Further, even when the charged particles fall off the charged object, the influence can be suppressed. In addition, by adjusting the carried amount of the charged particles to a certain range with respect to the surface roughness of the carrier,
It ensures both charging performance and reduction of falling off.
【0036】(2)前記帯電粒子担持体上を被覆してい
る帯電粒子の割合を被覆率Rcとした場合、1≧Rc≧
0.2であることを特徴とする(1)に記載の帯電装
置。(2) When the ratio of the charged particles covering the charged particle carrier is defined as a coverage Rc, 1 ≧ Rc ≧
The charging device according to (1), wherein the value is 0.2.
【0037】すなわち、帯電粒子の被覆率を一定範囲に
調節することにより、帯電粒子以外の混入に対しても安
定した接触帯電部材を構成可能である。That is, by adjusting the coverage of the charged particles to a certain range, a contact charging member that is stable against mixing other than the charged particles can be configured.
【0038】(3)前記帯電粒子担持体の表面抵抗が1
04から1010Ω□であることを特徴とする請求項1ま
たは2に記載の帯電装置。(3) The charged particle carrier has a surface resistance of 1
0 4 from the charging device according to claim 1 or 2, characterized in that it is 10 10 Ω □.
【0039】すなわち、担持体表面抵抗を適正範囲にす
ることにより、被帯電体のピンホールに対する耐圧特性
と、粒子の保持能に有利な構成をとる。That is, by setting the surface resistance of the carrier to an appropriate range, a structure advantageous for the pressure resistance of the member to be charged against pinholes and the ability to retain particles is obtained.
【0040】(4)前記帯電粒子担持体は多孔体表面を
有する弾性体であることを特徴とする(1)から(3)
の何れか1つに記載の帯電装置。(4) The charged particle carrier is an elastic body having a porous body surface (1) to (3).
The charging device according to any one of the above.
【0041】すなわち、帯電粒子担持体には多孔体表面
を持たせることが有利であり、セル内に帯電粒子を確実
に保持することが可能になる。That is, it is advantageous that the charged particle carrier has a porous body surface, so that the charged particles can be reliably held in the cell.
【0042】(5)前記帯電部材は前記被帯電体に速度
差を持って接触することを特徴とする(1)から(4)
の何れか1つに記載の帯電装置。(5) The charging member contacts the member to be charged with a speed difference, (1) to (4).
The charging device according to any one of the above.
【0043】すなわち、帯電部材と被帯電体との接触性
が向上して安定して帯電することが可能となる。That is, the contact property between the charging member and the member to be charged is improved, and the charging can be stably performed.
【0044】(6)前記帯電粒子担持体表面に抵抗が1
012から10-1Ω・cmである帯電粒子を供給する帯電
粒子供給手段を有することを特徴とする(1)から
(5)の何れか1つに記載の帯電装置。(6) The surface of the charged particle carrier has a resistance of 1
The charging device according to any one of (1) to (5), further including a charged particle supply unit configured to supply charged particles having a value of 0 12 to 10 −1 Ω · cm.
【0045】すなわち、帯電粒子を帯電粒子担持体表面
に適量塗布することにより安定して帯電することが可能
となる。That is, it is possible to stably charge by applying a proper amount of the charged particles to the surface of the charged particle carrier.
【0046】(7)像担持体に該像担持体の表面を帯電
する行程を含む作像プロセスを適用して画像形成を実行
する画像記録装置において、前記像担持体の表面を帯電
する行程手段が(1)から(6)の何れか1つに記載の
帯電装置であることを特徴とする画像記録装置。(7) In an image recording apparatus for performing image formation by applying an image forming process including a step of charging the surface of the image carrier to the image carrier, a process means for charging the surface of the image carrier. Is the charging device according to any one of (1) to (6).
【0047】すなわち、(1)から(6)の何れか1つ
に記載の帯電装置の特性により、優れた画像記録装置を
実現可能である。That is, an excellent image recording apparatus can be realized by the characteristics of the charging device described in any one of (1) to (6).
【0048】(8)像担持体と、その周りに配置され
た、帯電装置、像露光装置、現像装置、転写装置、及び
被記録体上の画像を定着する定着装置からなる電子写真
方式の画像記録装置であって、転写行程後の像担持体表
面に残留した現像剤を少なくとも帯電装置の帯電部材に
一時担持し、再び像担持体表面に転移させて、再度現像
装置に回収するトナーリサイクル構成の画像記録装置に
おいて、前記帯電装置は請求項1から4の何れか1つに
記載の帯電装置であり、前記現像装置内には前記帯電粒
子と現像剤からなる混合剤が蓄えられ、該帯電粒子は現
像時に像担持体に転移し、帯電装置へ持ち運ばれて帯電
部材に供給されることを特徴とする画像記録装置。(8) An electrophotographic image comprising an image bearing member, a charging device, an image exposing device, a developing device, a transfer device, and a fixing device for fixing an image on a recording medium disposed around the image bearing member. A recording device, wherein a toner remaining on the surface of the image carrier after the transfer process is temporarily supported on at least a charging member of a charging device, transferred to the surface of the image carrier again, and collected again in the developing device. 5. The image recording apparatus according to claim 1, wherein the charging device is the charging device according to any one of claims 1 to 4, wherein a mixture of the charged particles and the developer is stored in the developing device. An image recording apparatus, wherein particles are transferred to an image carrier during development, carried to a charging device, and supplied to a charging member.
【0049】すなわち、帯電粒子を現像剤に混合して構
成されるトナーリサイクル構成においてもトナーの回
収、トナー電荷の正規化をより安定に機能させ、優れた
画像記録装置を実現可能である。That is, even in a toner recycling configuration in which charged particles are mixed with a developer, it is possible to stably recover toner and normalize toner charge, thereby realizing an excellent image recording apparatus.
【0050】[0050]
【発明の実施の形態】《実施形態1》図lは本発明に従
う帯電装置を用いた画像記録装置の概略構成図である。
この画像記録装置は、転写式電子写真プロセス利用、直
接注入帯電方式のレーザプリンタである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image recording apparatus using a charging device according to the present invention.
This image recording apparatus is a direct injection charging type laser printer utilizing a transfer type electrophotographic process.
【0051】(1)画像記録装置の全体的な概略構成 1は像担持体であり、本例ではφ24mmの回転ドラム
型の負極性OPC感光体(ネガ感光体、以下、感光ドラ
ムと記す)である。この感光ドラム1は矢印の時計方向
に周速度47mm/sec(=プロセススピードPS、
印字速度)の一定速度をもって回転駆動される。(1) Overall Schematic Configuration of Image Recording Apparatus 1 is an image carrier, which in this example is a rotating drum type negative OPC photosensitive member of φ24 mm (negative photosensitive member, hereinafter referred to as photosensitive drum). is there. The photosensitive drum 1 has a peripheral speed of 47 mm / sec (= process speed PS,
(The printing speed).
【0052】上記の感光ドラム1についてはさらに別項
で詳述する。The photosensitive drum 1 will be described in further detail in another section.
【0053】2は帯電装置であり、本発明に従う粒子帯
電タイプの接触帯電装置である。この帯電装置2は、接
触帯電部材としての帯電ローラ2Aと、該帯電ローラに
対する帯電バイアス印加電源S1と、該帯電ローラに対
する帯電粒子供給器3を有する。Reference numeral 2 denotes a charging device, which is a contact charging device of a particle charging type according to the present invention. The charging device 2 includes a charging roller 2A as a contact charging member, a charging bias application power source S1 for the charging roller, and a charged particle supply device 3 for the charging roller.
【0054】帯電ローラ2Aは、芯金2aと、この芯金
2aの外周りに同心一体にローラ状に形成した帯電粒子
担持体としてのゴムあるいは発泡体の弾性・中抵抗層2
bからなり、更に、弾性・中抵抗層2bの外周面に帯電
粒子(導電性粒子)mを担持させて構成される。この帯
電ローラ2Aは感光ドラム1に所定の侵入量をもって押
圧当接させて、所定幅の帯電接触部nを形成させてい
る。帯電ローラ2Aに担持させた帯電粒子mが帯電接触
部nにおいて感光ドラム1面に接触する。The charging roller 2A comprises a cored bar 2a and a rubber or foamed elastic / medium resistance layer 2 serving as a charged particle carrier formed concentrically and integrally with the outer periphery of the cored bar 2a.
b, and further comprises charged particles (conductive particles) m carried on the outer peripheral surface of the elastic / medium resistance layer 2b. The charging roller 2A is pressed against the photosensitive drum 1 with a predetermined intrusion amount to form a charging contact portion n having a predetermined width. The charged particles m carried on the charging roller 2A come into contact with the surface of the photosensitive drum 1 at the charging contact portion n.
【0055】帯電ローラ2Aは感光ドラム1と同じ矢印
の時計方向に回転駆動され、帯電接触部nにおいて感光
ドラム1の回転方向と逆方向(カウンター)で回転する
ことで、帯電粒子mを介して感光ドラム1面に対して速
度差を持って接触する。The charging roller 2A is driven to rotate in the clockwise direction indicated by the same arrow as that of the photosensitive drum 1, and rotates in the opposite direction (counter) to the rotating direction of the photosensitive drum 1 at the charging contact portion n, so that the charging roller 2A passes through the charged particles m. It comes into contact with the surface of the photosensitive drum 1 with a speed difference.
【0056】感光ドラム1に対する帯電ローラ2Aの相
対速度差は、帯電ローラ2Aと逆方向(感光ドラム1の
回転に順回転方向)に周速度を異ならせて回転駆動させ
ることでも持たせることができる。ただ、直接注入帯電
の帯電性は感光ドラム1の周速と帯電ローラ2Aの周速
の比に依存するため、帯電ローラ2Aを感光ドラム1と
同じ方向に回転駆動させる方が回転数の点で有利である
とともに、粒子の保持性の点でも、この構成にすること
が好ましい。The relative speed difference of the charging roller 2A with respect to the photosensitive drum 1 can also be provided by rotating the charging roller 2A at a different peripheral speed in a direction opposite to that of the charging roller 2A (forward rotation direction of the photosensitive drum 1). . However, since the charging property of the direct injection charging depends on the ratio of the peripheral speed of the photosensitive drum 1 to the peripheral speed of the charging roller 2A, it is better to rotate the charging roller 2A in the same direction as the photosensitive drum 1 in terms of the number of rotations. This configuration is advantageous and advantageous in terms of particle retention.
【0057】画像記録装置の画像記録時には該帯電ロー
ラ2Aの芯金2aに帯電バイアス印加電源S1から所定
の帯電バイアスが印加される。At the time of image recording by the image recording apparatus, a predetermined charging bias is applied from the charging bias applying power source S1 to the metal core 2a of the charging roller 2A.
【0058】これにより、感光ドラム1の周面が直接注
入帯電方式で所定の極性・電位に一様に接触帯電処理さ
れる。本例では帯電ローラ2Aの芯金2aに帯電バイア
ス印加電源Slから−600Vの帯電バイアスを印加し
て、感光ドラム1面にその印加帯電バイアスとほぼ同じ
帯電電位を得た。Thus, the peripheral surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged to a predetermined polarity and potential by the direct injection charging method. In this example, a charging bias of -600 V was applied from the charging bias applying power supply S1 to the core metal 2a of the charging roller 2A, and a charging potential substantially equal to the applied charging bias was obtained on the surface of the photosensitive drum 1.
【0059】帯電ローラ2Aの外周面に塗布されている
帯電粒子mは、帯電ローラ2Aによる感光ドラム1の帯
電とともに感光ドラム1面に付着して持ち去られる。従
って、それを補うために帯電ローラ2Aに対する帯電粒
子供給器3を必要とする。帯電粒子供給器3による帯電
ローラ2Aに対する帯電粒子mの塗布は、帯電粒子供給
器3のハウジング容器3a内に蓄えられた帯電粒子mを
攪拌羽根3bにより攪拌し帯電ローラ2Aの外周面に供
給して行われる。そして、目標の塗布量に応じて過剰と
なる帯電粒子mをファーブラシ3cに掻き取らせて適正
量の帯電粒子塗布を行う。帯電粒子塗布量の制御はファ
ーブラシ3cの回転数制御により随時調整可能である。The charged particles m applied to the outer peripheral surface of the charging roller 2A adhere to the surface of the photosensitive drum 1 with the charging of the photosensitive drum 1 by the charging roller 2A and are carried away. Therefore, a charged particle supply device 3 for the charging roller 2A is required to compensate for this. When the charged particles m are applied to the charging roller 2A by the charged particle supplier 3, the charged particles m stored in the housing container 3a of the charged particle supplier 3 are agitated by the stirring blade 3b and supplied to the outer peripheral surface of the charging roller 2A. Done. Then, an excessive amount of the charged particles m in accordance with the target application amount is scraped off by the fur brush 3c to apply an appropriate amount of the charged particles. The control of the applied amount of the charged particles can be adjusted at any time by controlling the rotation speed of the fur brush 3c.
【0060】上記の帯電装置2及び直接注入帯電につい
てはさらに別項で詳述する。The charging device 2 and the direct injection charging will be described in detail in another section.
【0061】4はレーザダイオード・ポリゴンミラー等
を含むレーザビームスキャナ(露光装置)である。この
レーザビームスキャナ4は目的の画像情報の時系列電気
ディジタル画素信号に対応して強度変調されたレーザ光
を出力し、該レーザ光で上記回転感光ドラム1の一様帯
電面を走査露光Lする。Reference numeral 4 denotes a laser beam scanner (exposure device) including a laser diode, a polygon mirror, and the like. The laser beam scanner 4 outputs a laser beam intensity-modulated in accordance with a time-series electric digital pixel signal of target image information, and scans and exposes the uniformly charged surface of the rotary photosensitive drum 1 with the laser beam. .
【0062】この走査露光Lにより回転感光ドラム1の
面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。By the scanning exposure L, an electrostatic latent image corresponding to the target image information is formed on the surface of the rotating photosensitive drum 1.
【0063】5は現像装置(現像器)である。本例の現
像装置5は、磁性キャリアCdと非磁性トナーtから構
成される二成分現像剤Tを保持し、一定量を現像スリー
ブ51上にコーティングする。トナーtはキャリアCd
との摺擦により一定の摩擦帯電を帯び、現像バイアス印
加電源S2により現像スリーブ51と感光ドラム1との
間に印加された現像バイアスにより現像領域aにおいて
感光ドラム1上の静電潜像を顕像化する。上記の現像装
置5についてはさらに別項で詳述する。Reference numeral 5 denotes a developing device (developing device). The developing device 5 of this embodiment holds a two-component developer T composed of a magnetic carrier Cd and a non-magnetic toner t, and coats a fixed amount on the developing sleeve 51. The toner t is the carrier Cd
, And a developing bias applied between the developing sleeve 51 and the photosensitive drum 1 by the developing bias applying power source S2 makes the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 visible in the developing area a. Image. The developing device 5 will be described in detail in another section.
【0064】6は接触転写手投としての中抵抗の転写ロ
ーラであり、感光ドラム1に所定に圧接させて転写ニッ
プ部bを形成させてある。この転写ニップ部bに不図示
の給紙部から所定のタイミングで被記録体としての転写
材Pが給紙され、かつ転写ローラ6に転写バイアス印加
電源S3から所定の転写バイアス電圧が印加されること
で、感光ドラム1側のトナー像が転写ニップ部bに給紙
された転写材Pの面に順次に転写されていく。Reference numeral 6 denotes a transfer roller of a medium resistance as a contact transfer hand throw, which is brought into pressure contact with the photosensitive drum 1 at a predetermined pressure to form a transfer nip portion b. A transfer material P as a recording medium is supplied to the transfer nip b from a paper supply unit (not shown) at a predetermined timing, and a predetermined transfer bias voltage is applied to the transfer roller 6 from a transfer bias application power source S3. As a result, the toner image on the photosensitive drum 1 side is sequentially transferred onto the surface of the transfer material P fed to the transfer nip portion b.
【0065】本例で使用の転写ローラ6は、芯金6aに
中抵抗発泡層6bを形成した、ローラ抵抗値5×108
Ωのものであり、+2.0kVの電圧を芯金6aに印加
して転写を行なった。転写ニップ部bに導入された転写
材Pはこの転写ニップ部bを挟持搬送されて、その表面
側に回転感光ドラム1の表面に形成担持されているトナ
ー画像が順次に静電気力と押圧力にて転写されていく。The transfer roller 6 used in this embodiment has a medium resistance foam layer 6b formed on a cored bar 6a, and has a roller resistance value of 5 × 10 8.
The transfer was performed by applying a voltage of +2.0 kV to the cored bar 6a. The transfer material P introduced into the transfer nip portion b is conveyed by nipping the transfer nip portion b, and the toner image formed and carried on the surface of the rotary photosensitive drum 1 on its surface side is sequentially reduced by electrostatic force and pressing force. Is transcribed.
【0066】7は熱定着方式等の定着装置である。転写
ニップ部bに給紙されて感光ドラム1側のトナー画像の
転写を受けた転写材Pは回転感光ドラム1の面から分離
されてこの定着装置7に導入され、トナー画像の定着を
受けて画像形成物(プリントコピー)として装置外へ排
出される。Reference numeral 7 denotes a fixing device such as a heat fixing system. The transfer material P fed to the transfer nip portion b and receiving the transfer of the toner image on the photosensitive drum 1 side is separated from the surface of the rotary photosensitive drum 1 and is introduced into the fixing device 7, where the toner image is fixed. It is discharged out of the apparatus as an image formed product (print copy).
【0067】8は感光ドラムクリーニング装置であり、
感光ドラム1上に残留した転写残トナーをクリーニング
ブレード8aで掻き落として廃トナー容器8bに回収す
る。Reference numeral 8 denotes a photosensitive drum cleaning device.
The transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 1 is scraped off by the cleaning blade 8a and collected in the waste toner container 8b.
【0068】そして、感光ドラム1は再度帯電装置2に
より帯電され、繰り返して画像形成に用いられる。Then, the photosensitive drum 1 is charged again by the charging device 2, and is repeatedly used for image formation.
【0069】(2)感光ドラム1 図2は感光ドラム(電子写真感光体)1の層構成の模式
図である。(a)は電荷注入層付きの感光ドラム1a、
(b)は電荷注入層のない感光ドラム1bの層構成の模
式図である。(2) Photosensitive Drum 1 FIG. 2 is a schematic view of the layer structure of the photosensitive drum (electrophotographic photosensitive member) 1. (A) is a photosensitive drum 1a with a charge injection layer,
(B) is a schematic diagram of a layer configuration of the photosensitive drum 1b without a charge injection layer.
【0070】(b)の電荷注入層のない感光ドラム1b
は、アルミドラム基体(Alドラム基体)11上に、下
引き層12、電荷発生層14、電荷輸送層15の順に重
ねて塗工された一般的な有機感光体ドラムである。(B) Photosensitive drum 1b without charge injection layer
Is a general organic photoreceptor drum coated on an aluminum drum substrate (Al drum substrate) 11 in the order of an undercoat layer 12, a charge generation layer 14, and a charge transport layer 15.
【0071】(a)の電荷注入層付きの感光ドラム1a
は、上記の感光体1bに、さらに電荷注入層16を塗布
することにより、帯電性能を向上したものである。(A) Photosensitive drum 1a with charge injection layer
Is an improvement in charging performance by further applying a charge injection layer 16 to the photoreceptor 1b.
【0072】電荷注入層16は、バインダーとしての光
硬化型のアクリル樹脂に、導電性粒子(導電フィラー)
としてのSnO2超微粒子16a(径が約0.03μ
m)、重合開始剤等を混合分散し、塗工後、光硬化法に
より膜形成したものである。The charge injection layer 16 is formed by adding a photo-curable acrylic resin as a binder to conductive particles (conductive filler).
SnO 2 ultrafine particles 16a (having a diameter of about 0.03 μm)
m), a polymerization initiator and the like are mixed and dispersed, and after coating, a film is formed by a photocuring method.
【0073】また、加えて4フッ化エチレン樹脂などの
滑剤も内包させることにより、感光ドラム表面の表面エ
ネルギーを抑えて、帯電粒子mの付着を全般的に抑える
効果がある。その表面エネルギーは水の接触角で表すと
好ましくは85度以上、更に好ましくは90度以上であ
ることが好ましい。In addition, by incorporating a lubricant such as tetrafluoroethylene resin, the surface energy of the surface of the photosensitive drum can be suppressed, and the adhesion of the charged particles m can be generally suppressed. The surface energy is preferably 85 degrees or more, more preferably 90 degrees or more, as represented by the contact angle of water.
【0074】また、帯電性能の観点から表面の表層の抵
抗は重要なファクターとなる。直接注入帯電方式におい
ては、被帯電体側の抵抗を下げることで、一つの注入ポ
イント(接触ポイント)あたり、帯電できる被帯電体表
面の面積が広くなると考えられる。従って、帯電ローラ
が同じ接触状態であっても、被帯電体表面の抵抗が低い
場合、効率よく電荷の授受が可能となる。一方、感光体
として用いる場合には静電潜像を一定時間保持する必要
があるため、電荷注入層16の体積抵抗値としては1×
109〜1×1014(Ω・cm)の範囲が適当である。
また、(b)の電荷注入層16を用いていない感光ドラ
ム1bの場合でも、例えば電荷輸送層15が上記抵抗範
囲に或る場合は同等の効果が得られる。さらに、表層の
体積抵抗が約1013Ωcmであるアモルファスシリコン
感光体等を用いても同様な効果が得られる。The surface resistance of the surface is an important factor from the viewpoint of charging performance. In the direct injection charging method, it is considered that by reducing the resistance on the side of the charged body, the area of the surface of the charged body that can be charged per injection point (contact point) is increased. Therefore, even if the charging rollers are in the same contact state, when the resistance of the surface of the member to be charged is low, charges can be transferred efficiently. On the other hand, when the charge injection layer 16 is used as a photoreceptor, the electrostatic latent image must be held for a certain period of time.
A range of 10 9 to 1 × 10 14 (Ω · cm) is appropriate.
Further, even in the case of the photosensitive drum 1b in which the charge injection layer 16 is not used in (b), for example, when the charge transport layer 15 is within the above-described resistance range, the same effect can be obtained. Further, similar effects can be obtained by using an amorphous silicon photoreceptor having a surface layer having a volume resistance of about 10 13 Ωcm.
【0075】本例に用いた感光ドラム1a及び感光ドラ
ム1bの表層の抵抗は各々1012Ω・cmと、1014Ω
・cm以上であった。The resistances of the surface layers of the photosensitive drum 1a and the photosensitive drum 1b used in this example are 10 12 Ω · cm and 10 14 Ω, respectively.
-Cm or more.
【0076】(3)帯電ローラ2A 本例における接触帯電部材としての帯電ローラ2Aは、
前記したように、芯金2aと、この芯金2aの外周りに
同心一体となるようローラ状に形成した帯電粒子担持体
としてのゴムあるいは発泡体の弾性・中抵抗層2bから
なる。そして、この帯電ローラ2Aの弾性・中抵抗層2
bの外周面に帯電粒子(導電性粒子)mを担持させてい
る。(3) Charging Roller 2A The charging roller 2A as a contact charging member in this embodiment is
As described above, the core metal 2a and the elastic / medium resistance layer 2b of a rubber or foam as a charged particle carrier formed in a roller shape so as to be concentrically integrated with the outer periphery of the core metal 2a. The elastic / medium resistance layer 2 of the charging roller 2A
The charged particles (conductive particles) m are carried on the outer peripheral surface of b.
【0077】弾性・中抵抗層2bは樹脂(例えばウレタ
ン)、導電性粒子(例えばカーボンブラック)、硫化
剤、発泡剤等により処方され、芯金2aの上にローラ状
に形成した。その後、表面を研磨した。The elastic / medium resistance layer 2b is formulated with a resin (for example, urethane), conductive particles (for example, carbon black), a sulfide agent, a foaming agent, and the like, and is formed in a roller shape on the cored bar 2a. Thereafter, the surface was polished.
【0078】本発明における接触帯電部材としての帯電
ローラ2Aは一般的に用いられる放電用の帯電ローラに
対し以下の点で特に異なる。The charging roller 2A as the contact charging member in the present invention is different from the generally used charging roller for discharging in the following points.
【0079】1.表層に高密度の帯電粒子mを担持する
ための表面構造や粗さ特性 2.直接注入帯電に必要な抵抗特性(体積抵抗、表面抵
抗) (3)−1 表面構造及び粗さ特性 従来、放電によるローラ表面は平坦で表面の平均粗さR
aでサブμm以下であり、ローラ硬度も高い。放電を用
いた帯電において、放電現象はローラと被帯電体の接触
部から少し離れた数十μmの隙間で放電現象が起きる。
ローラ及び被帯電体表面に凹凸が存在する場合、部分的
に電界強度がことなるため放電現象が不安定になり、帯
電ムラを生じる。従って、従来の帯電ローラは平坦で高
硬度な表面を必要とする。1. 1. Surface structure and roughness characteristics for supporting high-density charged particles m on the surface layer Resistance characteristics (volume resistance, surface resistance) required for direct injection charging (3) -1 Surface structure and roughness characteristics Conventionally, the roller surface caused by discharge is flat and the average roughness R of the surface is
a is sub-μm or less, and the roller hardness is high. In charging using discharge, a discharge phenomenon occurs in a gap of several tens of μm slightly away from a contact portion between a roller and a member to be charged.
If the roller and the surface of the member to be charged have irregularities, the electric field intensity partially varies, so that the discharge phenomenon becomes unstable and uneven charging occurs. Therefore, the conventional charging roller requires a flat and hard surface.
【0080】ではなぜ放電用帯電ローラでは注入帯電で
きないのかを考察するに、それは、前述のような表面構
造では外観上ドラムと密着しているように見えるが、電
荷注入に必要な分子レベルでのミクロな接触性という意
味ではほとんど接触していないのである。Considering why injection charging cannot be performed with the discharging charging roller, it is apparent that the surface structure as described above appears to be in intimate contact with the drum, but the molecular structure required for charge injection is low. There is almost no contact in the sense of microscopic contact.
【0081】一方、本発明における接触帯電部材として
帯電ローラ2Aは帯電粒子mを高密度に担持する必要か
らある程度の粗さが要求される。平均粗さRaにして、
1μmから500μmが好ましい。On the other hand, the charging roller 2A as the contact charging member in the present invention needs to have a certain degree of roughness in order to carry the charged particles m at a high density. With the average roughness Ra,
1 μm to 500 μm is preferred.
【0082】1μmよりも小さいと帯電粒子mを担持す
るための表面積が不足するとともに、絶縁物(たとえば
トナー)などがローラ表層に付着した場合その周辺がド
ラムに接触できなくなり、帯電性能が低下する。If it is smaller than 1 μm, the surface area for supporting the charged particles m is insufficient, and when an insulator (eg, toner) adheres to the surface of the roller, the periphery thereof cannot contact the drum, and the charging performance is reduced. .
【0083】また、粒子の保持能力について考慮した場
合、用いる帯電粒子の粒子径より大きな粗さを持つこと
が好ましい。In consideration of the ability to retain particles, it is preferable that the charged particles used have a roughness larger than the particle diameter.
【0084】逆に500μmよりも大きいと、ローラ表
面の凹凸が被帯電体の面内帯電均一性を低下させること
になる。本例におけるRaは50μmであった。On the other hand, if it is larger than 500 μm, the unevenness of the roller surface reduces the in-plane charging uniformity of the member to be charged. Ra in this example was 50 μm.
【0085】平均粗さRaの測定には、キーエンス社製
表面形状測定顕微鏡VF−7500、VF7510を用
い対物レンズ250倍から1250倍を用い非接触にて
ローラ表面の形状及びRaの測定を行った。For the measurement of the average roughness Ra, the roller surface shape and Ra were measured in a non-contact manner using an objective lens of 250 to 1250 times using a surface profile measuring microscope VF-7500 and VF7510 manufactured by Keyence Corporation. .
【0086】(3)−2 抵抗特性 従来の放電を用いる帯電ローラは芯金に低抵抗の基層を
形成した後、表面を高抵抗層で被覆している。放電によ
るローラ帯電は印加電圧が高く、ピンホール(膜の損傷
による基盤の露出)があるとその周辺にまで電圧降下が
及び帯電不良を生じる。従って、1011Ω□以上にする
必要がある。(3) -2 Resistance Characteristics In a conventional charging roller using discharge, a low resistance base layer is formed on a metal core, and the surface is covered with a high resistance layer. Roller charging by discharge has a high applied voltage, and if there is a pinhole (exposed base due to damage to the film), a voltage drop will occur around the pinhole and poor charging will occur. Therefore, it is necessary to set it to 10 11 Ω □ or more.
【0087】一方、本発明の直接注入帯電方式において
は、低電圧による帯電を可能とするため接触帯電部材の
表層を高抵抗にする必要がなく、ローラを単層で構成す
ることができる。むしろ、直接注入帯電において帯電ロ
ーラ2Aの表面抵抗で104〜1010Ωであることが必
要である。On the other hand, in the direct injection charging system of the present invention, since the charging can be performed with a low voltage, the surface of the contact charging member does not need to have a high resistance, and the roller can be constituted by a single layer. Rather, in direct injection charging, the surface resistance of the charging roller 2A needs to be 10 4 to 10 10 Ω.
【0088】1010Ωよりも大きくなると、ローラ表面
に大きな電位差を生じるため帯電粒子に吐き出しバイア
スが作用し吐き出されやすくなる。また、帯電面内の均
一性が低下し、ローラの摺擦によるムラが中間調画像に
スジ状となって現れ、画像品位の低下が見られる。If the resistance is higher than 10 10 Ω, a large potential difference is generated on the roller surface, so that a discharge bias acts on the charged particles, so that the charged particles are easily discharged. Further, the uniformity in the charged surface is reduced, and unevenness due to the rubbing of the roller appears in a halftone image as streaks, and the image quality is reduced.
【0089】一方、104Ωよりも小さい場合は、注入
帯電であってもドラムピンホールによる周辺の電圧降下
を生じる。On the other hand, when it is smaller than 10 4 Ω, a peripheral voltage drop due to a drum pinhole occurs even in the case of injection charging.
【0090】さらに、体積抵抗については、104〜1
07Ωの範囲であることが好ましい。104Ωよりも小さ
い場合は、ピンホールリークによる電源の電圧降下を生
じやすくなる。一方、107Ωよりも大きい場合は、帯
電に必要な電流が確保できなくなり、帯電電圧が低下す
る。Further, regarding the volume resistance, 10 4 -1
It is preferably in the range of 0 7 Ω. If it is smaller than 10 4 Ω, a voltage drop of the power supply due to pinhole leakage is likely to occur. On the other hand, if it is larger than 10 7 Ω, the current required for charging cannot be secured, and the charging voltage is reduced.
【0091】本実施例に用いた帯電ローラ2Aの表面抵
抗及び体積抵抗は、107Ω及び106Ωであった。The surface resistance and volume resistance of the charging roller 2A used in this embodiment were 10 7 Ω and 10 6 Ω.
【0092】帯電ローラ2Aの抵抗測定は以下の手順で
行った。測定時の構成について概略図を図3に示す。ロ
ーラ抵抗は、帯電ローラ2Aの芯金2aに総圧9.8N
(1kgf)の加重がかかるよう外径24mmの絶縁体
ドラム93に電極を施し測定した。電極は主電極92の
周りにガード電極91を配し、図3の(a)・(b)に
示す配線図にて測定を行った。主電極92とガード電極
91間の距離はおよそ弾性・中抵抗層2bの厚さ程度に
調整し、主電極92はガード電極91に対し十分な幅を
確保した。測定は主電極92に電源S4から+100V
を印加し電流計Av及びAsに流れる電流を測定し、そ
れぞれ体積抵抗、表面抵抗を測定した。The resistance of the charging roller 2A was measured according to the following procedure. FIG. 3 shows a schematic diagram of the configuration at the time of measurement. The roller resistance is such that the total pressure of the core metal 2a of the charging roller 2A is 9.8N.
An electrode was applied to an insulator drum 93 having an outer diameter of 24 mm so that a load of (1 kgf) was applied, and measurement was performed. As for the electrodes, a guard electrode 91 was arranged around a main electrode 92, and the measurement was carried out with reference to the wiring diagrams shown in FIGS. The distance between the main electrode 92 and the guard electrode 91 was adjusted to approximately the thickness of the elastic / medium resistance layer 2b, and the main electrode 92 secured a sufficient width with respect to the guard electrode 91. The measurement is performed by applying +100 V from the power supply S4 to the main electrode 92.
Was applied and the current flowing through the ammeters Av and As was measured, and the volume resistance and the surface resistance were measured, respectively.
【0093】以上述べてきたように本発明における接触
帯電部材としての帯電ローラについては、 1.表層に高密度の帯電粒子を担持するために表面構造
粗さ特性 2.直接帯電に必要な抵抗特性(体積抵抗、表面抵抗) が必要である。As described above, the charging roller as the contact charging member in the present invention is as follows. 1. Surface structure roughness characteristics to support high density charged particles on the surface layer The resistance characteristics (volume resistance, surface resistance) required for direct charging are required.
【0094】(3)−3 その他のローラ特性 直接注入帯電方式において、接触帯電部材は柔軟な電極
として機能することが重要である。(3) -3 Other Roller Characteristics In the direct injection charging system, it is important that the contact charging member functions as a flexible electrode.
【0095】磁気ブラシにおいては、磁性粒子層自体が
もつ柔軟性により実現している。The magnetic brush is realized by the flexibility of the magnetic particle layer itself.
【0096】本帯電装置2においては、帯電ローラ2A
の弾性・中抵抗層2bの弾性特性を調整して達成してい
る。アスカーC硬度で15度から50度が好ましい範囲
である。更に好ましくは、20〜40度が好ましい。In the present charging device 2, the charging roller 2A
This is achieved by adjusting the elastic characteristics of the elastic / medium resistance layer 2b. A preferred range is 15 to 50 degrees in Asker C hardness. More preferably, 20 to 40 degrees is preferable.
【0097】高すぎると、必要な侵入量が得られず、被
帯電体との間に帯電接触部nを確保できないため帯電性
能が低下する。また、物質の分子レベルの接触性が得ら
れないため異物の混入などによりその周辺への接触が妨
げられる。If it is too high, the required penetration amount cannot be obtained, and the charging contact portion n cannot be secured with the member to be charged, so that the charging performance is reduced. In addition, since the contact property at the molecular level of the substance cannot be obtained, contact with the surroundings is hindered by the entry of foreign matter.
【0098】一方、硬度が低すぎると、形伏が安定しな
いために被帯電体との接触圧にムラを生じ帯電ムラを生
じる。あるいは、長期放置によるローラの永久変形ひず
みによる帯電不良を生じる。On the other hand, if the hardness is too low, the unevenness of the shape is not stable, so that the contact pressure with the member to be charged becomes uneven, causing uneven charging. Alternatively, charging failure occurs due to permanent deformation of the roller due to long-term storage.
【0099】本例ではアスカーC硬度で22度の帯電ロ
ーラ2Aを使用した。更に、帯電ローラ2Aは感光ドラ
ム1に対して0.3mmの侵入量に配設し、本例では約
2mmの帯電接触部nを形成させてある。In this example, the charging roller 2A having a Asker C hardness of 22 degrees was used. Further, the charging roller 2A is disposed with a penetration amount of 0.3 mm into the photosensitive drum 1, and in this example, a charging contact portion n of about 2 mm is formed.
【0100】(3)−4 帯電ローラの材質、構造、寸
法 帯電ローラ2Aの弾性・中抵抗層2bの材質としては、
EPDM、ウレタン、NBR、シリコーンゴムや、IR
等に抵抗調整のためのカーボンブラックや金属酸化物等
の導電性物質を分散したゴム材があげられる。導電性物
質を分散せずにイオン導電性の材料を用いて抵抗調整を
することも可能である。その後必要に応じて表面の粗さ
調整、研磨などによる成型を行う。また、機能分離した
複数層による構成も可能である。(3) -4 Material, Structure and Dimension of Charging Roller The material of the elastic / medium resistance layer 2b of the charging roller 2A is as follows.
EPDM, urethane, NBR, silicone rubber, IR
For example, a rubber material in which a conductive substance such as carbon black or metal oxide for resistance adjustment is dispersed. It is also possible to adjust the resistance by using an ion conductive material without dispersing the conductive substance. Thereafter, if necessary, surface roughness is adjusted, and molding by polishing or the like is performed. Further, a configuration using a plurality of layers separated in function is also possible.
【0101】しかし、帯電ローラ2Aの弾性・中抵抗層
2bの形態としては多孔体構造がより好ましい。前述の
表面粗さをローラの成型と同時に得られるという点で製
造的にも有利である。発泡体のセル径としては、1から
500μmが適切である。発泡成形した後に、その表面
を研磨することにより多孔体表面を露出させ、前述の粗
さを持った表面構造を作成可能である。However, as the form of the elastic / medium resistance layer 2b of the charging roller 2A, a porous structure is more preferable. This is advantageous in terms of manufacturing in that the above-mentioned surface roughness can be obtained simultaneously with the molding of the roller. An appropriate cell diameter of the foam is 1 to 500 μm. After the foam molding, the surface is polished to expose the surface of the porous body, so that the surface structure having the above-described roughness can be formed.
【0102】そして最終的に径6mm・長手長さ240
mmの芯金2aに、多孔体表面を有する、層厚3mmの
弾性・中抵抗層2bを形成し、外径12mm、中抵抗層
長手長さ220mm、の帯電ローラ2Aを作成した。Finally, a diameter of 6 mm and a longitudinal length of 240
A 3 mm thick elastic / medium resistance layer 2b having a porous body surface was formed on a 2 mm cored bar 2a to prepare a charging roller 2A having an outer diameter of 12 mm and a middle resistance layer longitudinal length of 220 mm.
【0103】帯電ローラ2Aは被帯電体としての感光ド
ラム1に対して0.3mmの侵入量にて配設し、本実施
例では接触幅約2mmの帯電接触部nを形成させてあ
る。The charging roller 2A is disposed with a penetration amount of 0.3 mm into the photosensitive drum 1 as a member to be charged. In this embodiment, a charging contact portion n having a contact width of about 2 mm is formed.
【0104】(4) 帯電粒子m 本例では、帯電粒子mとして、比抵抗が106Ω・c
m、平均粒径3μmの導電性酸化亜鉛を用いた。(4) Charged Particles m In this example, the charged particles m have a specific resistance of 10 6 Ω · c.
m, conductive zinc oxide having an average particle diameter of 3 μm was used.
【0105】そして、帯電粒子mは帯電粒子供給器3の
ハウジング容器3a内に収容される。The charged particles m are stored in the housing container 3a of the charged particle supply device 3.
【0106】帯電粒子mの材料としては他の金属酸化物
などの導電性無機粒子や有機物との混合物、あるいは、
これらに表面処理を施したものなど各種導電粒子が使用
可能である。また、本発明における帯電粒子mは磁気拘
束する必要がないため、磁性を有する必要がない。As a material of the charged particles m, a mixture with conductive inorganic particles such as other metal oxides or an organic substance, or
Various conductive particles such as those subjected to a surface treatment can be used. In addition, the charged particles m in the present invention do not need to be magnetically constrained, and thus need not have magnetism.
【0107】粒子抵抗は粒子を介した電荷の授受を行う
ため比抵抗としては1012Ω・cm以下が必要であり、
好ましくは1010Ω・cm以下が望ましい。The particle resistance requires a specific resistance of 10 12 Ω · cm or less in order to transfer electric charges via the particles.
Preferably, it is 10 10 Ω · cm or less.
【0108】抵抗測定は、錠剤法により測定し正規化し
て求めた。即ち、底面積2.26cm2の円筒内に凡そ
0.5gの帯電粒子mを入れ上下電極に147N(15
kgf)の加圧を行なうと同時に、100Vの電圧を印
加して抵抗値を計測、その後正規化して比抵抗を算出し
た。The resistance was measured by the tablet method and normalized. That is, approximately 0.5 g of the charged particles m is placed in a cylinder having a bottom area of 2.26 cm 2 and 147N (15
At the same time as the pressurization of kgf), the resistance was measured by applying a voltage of 100 V, and then normalized to calculate the specific resistance.
【0109】粒径は、磁気ブラシ帯電装置を超える高い
帯電効率と帯電均一性をえるために10μm以下が望ま
しい。本発明において、粒子が凝集体を構成している場
合の粒径は、その擬集体としての平均粒径として定義し
た。粒径の測定には、電子顛微鏡による観察から100
個以上抽出し、水平方向最大延長を持って体積粒径分布
を算出し、その50%平均粒径を持って決定した。The particle diameter is desirably 10 μm or less in order to obtain high charging efficiency and charging uniformity exceeding magnetic brush charging devices. In the present invention, the particle size when the particles constitute an aggregate is defined as the average particle size as a pseudo-aggregate. The particle size was measured by observation using an electron microscope.
More than one sample was extracted, the volume particle size distribution was calculated with the maximum horizontal extension, and the 50% average particle size was determined.
【0110】帯電粒子mは一次粒子の状態で存在するば
かりでなく、二次粒子の擬集した状態で存在することも
なんら問題はない。どのような擬集状態であれ、凝集体
として帯電粒子mとしての機能が実現できればその形態
は重要ではない。There is no problem that the charged particles m exist not only in the state of primary particles but also in the state where secondary particles are quasi-collected. The form of the aggregated particles is not important as long as the function as the charged particles m can be realized as an aggregate.
【0111】帯電粒子mは特に感光体の帯電に用いる場
合に潜像露光の妨げにならないよう白色または透明に近
いことが望ましい。さらに、帯電粒子mが感光体上から
記録材に一部転写されてしまうことを考えると、カラー
記録では無色あるいは白色のものが望ましい。また、画
像露光時に粒子による光散乱を防止するためにもその粒
径は構成画素サイズ以下、さらにはトナー粒径以下であ
ることが望ましい。粒径の下限値としては粒子として安
定にえられるものとして10nmが限界と考えられる。It is desirable that the charged particles m be white or nearly transparent so as not to hinder the exposure of the latent image particularly when used for charging the photosensitive member. Further, considering that the charged particles m are partially transferred from the photoreceptor to the recording material, color recording is preferably colorless or white. Further, in order to prevent light scattering by particles during image exposure, the particle diameter is desirably equal to or smaller than the constituent pixel size, and further preferably equal to or smaller than the toner particle diameter. The lower limit of the particle size is considered to be 10 nm as a limit so that the particles can be obtained stably.
【0112】(5) 帯電粒子担持量 本発明では、粒子帯電における帯電粒子mの粒径を小径
化することにより帯電性能を向上するものであるが、帯
電粒子mの感光ドラム1ヘの脱落は顕著になる。帯電ロ
ーラ2A上に帯電粒子mを保持し得る力は弱い付着力で
あるので、多くの粒子を供給しても、粒子を拘束するこ
とは困難であり、感光ドラム1に脱落して、その後の現
像行程や転写紙上への画像不良の影響を抑える。従っ
て、理想的には帯電ローラ表層に一層均一に塗布するこ
とが望ましいが、実際のところは、担持量を調整するこ
とにより、帯電性を確保するとともに付着する粒子を弊
害のないレベルで減らすことが可能となる。粒子の担持
量はローラ表面の平均粗さRaにより適切に保つ必要があ
る。つまり担持量を平均粗さRaで除した値が以下1、更
に好ましくは0.3以下であることが望ましい。(5) Charged Particle Carrying Amount In the present invention, the charging performance is improved by reducing the particle size of the charged particles m in the particle charging. Become noticeable. Since the force capable of holding the charged particles m on the charging roller 2A is a weak adhesive force, it is difficult to restrain the particles even if a large number of particles are supplied. The effect of image defects on the development process and transfer paper is suppressed. Therefore, ideally, it is desirable to apply the coating uniformly on the surface of the charging roller. However, in practice, by adjusting the carrying amount, it is possible to secure the charging property and to reduce the amount of particles adhering to an harmless level. Becomes possible. It is necessary to appropriately maintain the amount of particles supported by the average roughness Ra of the roller surface. That is, it is desirable that the value obtained by dividing the supported amount by the average roughness Ra is 1 or less, more preferably 0.3 or less.
【0113】従来の磁気ブラシ帯電装置で用いる磁性の
導電粒子の担持量/Raが凡そ167mg/cm2/μm
(200mg/cm2、Ra=1.2μm)であるのに
対して、本発明におけるの非磁性帯電粒子は1mg/c
m2/μm(50mg/cm2、Ra=50μm)以下で
ある。より好ましくは0.3mg/cm2/μm(15
mg/cm2、Ra=50μm)以下とすることが良好
な結果となっている。一方、帯電性能を確保する必要か
ら最小担持量は同じく担持量/Raの値で0.005m
g/cm2/μm(0.25mg/cm2、Ra=50μ
m)である。より好ましくは、0.02mg/cm2/
μm(1mg/cm2、Ra=50μm)である。つま
り、担持量/Raは0.005から1、より好ましく
は、0.02から0.3mg/cm2/μmであること
が望ましい。詳細については、実施例にて後述する。The carrying amount / Ra of the magnetic conductive particles used in the conventional magnetic brush charging device is approximately 167 mg / cm 2 / μm.
(200 mg / cm 2 , Ra = 1.2 μm), whereas the nonmagnetic charged particles of the present invention are 1 mg / c
m 2 / μm (50 mg / cm 2 , Ra = 50 μm) or less. More preferably, 0.3 mg / cm 2 / μm (15
mg / cm 2 , Ra = 50 μm) or less. On the other hand, the minimum loading amount is also 0.005 m in the value of the loading amount / Ra because it is necessary to secure the charging performance.
g / cm 2 /μm(0.25mg/cm 2, Ra = 50μ
m). More preferably, 0.02 mg / cm 2 /
μm (1 mg / cm 2 , Ra = 50 μm). That is, it is desirable that the supported amount / Ra is 0.005 to 1, more preferably 0.02 to 0.3 mg / cm 2 / μm. Details will be described later in Examples.
【0114】担持量の調整は、帯電粒子供給器3のファ
ーブラシ3cの回転数を調整することにより行なった。
ブラシ速度が速いほど粒子担持量は低く設定可能であ
る。また、必要に応じて攪拌羽根3bの回転速度、ファ
ーブラシ3cの密度などにより調整を行った。The adjustment of the carried amount was performed by adjusting the rotation speed of the fur brush 3c of the charged particle supply device 3.
The higher the brush speed, the lower the particle carrying amount can be set. In addition, adjustment was made according to the rotation speed of the stirring blade 3b, the density of the fur brush 3c, and the like as needed.
【0115】(6)現像装置5 現像装置5は2成分現像器である。その構成につい詳述
する。現像装置5は、感光ドラム1に対向して配置され
ており、その内部は垂直方向に延在する隔壁57によっ
て第1室(現像室)58aと第2室(攪拌室)58bと
に区画されている。(6) Developing Device 5 The developing device 5 is a two-component developing device. The configuration will be described in detail. The developing device 5 is arranged to face the photosensitive drum 1, and the inside thereof is divided into a first chamber (developing chamber) 58 a and a second chamber (stirring chamber) 58 b by a partition wall 57 extending in the vertical direction. ing.
【0116】第1室58aの開口部には矢印方向に回転
する非磁性の現像スリーブ51が感光ドラム1に対向し
て配置されており、この現像スリーブ51内に磁石52
が固定配置されている。現像スリーブ51はブレード5
9によって層厚規制された二成分現像剤(磁性キャリア
Cdと非磁性トナーtを含む)Tの層を担持搬送し、感
光ドラム1と対向する現像領域aで現像剤を感光ドラム
1に供給して静電潜像をトナー画像として現像する。現
像スリーブ51には電源S2から直流電圧を交流電圧に
重畳した矩形波を有する現像バイアス電圧が印加されて
いる。At the opening of the first chamber 58a, a non-magnetic developing sleeve 51 which rotates in the direction of the arrow is arranged so as to face the photosensitive drum 1. Inside the developing sleeve 51, a magnet 52 is provided.
Are fixedly arranged. The developing sleeve 51 is a blade 5
9 carries a layer of a two-component developer (including a magnetic carrier Cd and a non-magnetic toner t) T whose layer thickness is regulated, and supplies the developer to the photosensitive drum 1 in a development area a facing the photosensitive drum 1. To develop the electrostatic latent image as a toner image. To the developing sleeve 51, a developing bias voltage having a rectangular wave in which a DC voltage is superimposed on an AC voltage is applied from a power source S2.
【0117】第1室58a及び第2室58bにはそれぞ
れ現像剤攪拌スクリュー53a及び53bが配置されて
いる。スクリュー53aは第1室58a中の現像剤Tを
攪拌搬送する。また、スクリュー53bは、図示しない
トナー補給槽のトナー排出口55から搬送スクリュー5
6の回転によって第2室58bに供給されたトナーtと
既に第2室58b内にある現像剤Tとを攪拌搬送し、ト
ナー濃度を均一化する。隔壁57には図1における手前
側と奥側の端部において第1室58aと第2室58bと
を相互に連通させる現像剤通路(図示せず)が形成され
ており、上記スクリュー53a・53bの搬送力によ
り、現像によってトナーtが消費されてトナー濃度の低
下した第1室58a内の現像剤Tが一方の通路から第2
室58b内へ移動し、第2室58b内でトナー濃度の回
復した現像剤Tが他方の通路から第1室58a内へ移動
するように構成されている。The first chamber 58a and the second chamber 58b are provided with developer stirring screws 53a and 53b, respectively. The screw 53a stirs and transports the developer T in the first chamber 58a. The screw 53b is connected to the transfer screw 5 from a toner discharge port 55 of a toner supply tank (not shown).
By the rotation of 6, the toner t supplied to the second chamber 58b and the developer T already in the second chamber 58b are agitated and conveyed, and the toner concentration is made uniform. In the partition wall 57, a developer passage (not shown) for communicating the first chamber 58a and the second chamber 58b with each other is formed at the front and rear ends in FIG. 1, and the screws 53a and 53b are formed. The developer T in the first chamber 58a whose toner concentration has been reduced due to the toner t being consumed by the development due to the conveyance force of
The developer T, which moves into the chamber 58b and has the toner concentration recovered in the second chamber 58b, moves from the other passage into the first chamber 58a.
【0118】一方、現像剤濃度制御装置は磁力センサに
より現像剤の透磁率をモニターすることにより現像装置
内の現像剤T中のトナーの割合を一定に保つように調節
する。すなわち、トナーtと現像キャリアCdの透磁率
の違いからその混合比により透磁率が異なる。従って、
事前に計測した磁気センサの出力と現出力との比較によ
りトナーの補給を制御して、現像装置内の現像剤T中の
トナーの割合を一定に保つものである。On the other hand, the developer concentration control device adjusts the ratio of the toner in the developer T in the developing device to be constant by monitoring the magnetic permeability of the developer using a magnetic force sensor. That is, the magnetic permeability differs depending on the mixing ratio of the toner t and the development carrier Cd due to the difference in magnetic permeability. Therefore,
The replenishment of the toner is controlled by comparing the output of the magnetic sensor measured in advance with the current output, and the ratio of the toner in the developer T in the developing device is kept constant.
【0119】現像剤Tはネガに摩擦帯電する非磁性トナ
ーTとポジに帯電する磁性キャリア粒子Cdからなる二
成分現像剤である。また、この現像剤Tのトナー混合比
は重量比で非磁性トナーが5%となるようにした。The developer T is a two-component developer comprising a non-magnetic toner T which is negatively charged and magnetic carrier particles Cd which are positively charged. The toner mixture ratio of the developer T was such that the nonmagnetic toner was 5% by weight.
【0120】a)トナーt:非磁性トナーtは、結着樹
脂、顔料、電荷制御剤を混合し混練、粉砕、分級の各行
程を経て作成し、さらに流動化剤などを外添剤として添
加して作成されたものである。トナーの平均粒径(D
4)は8μmであった。A) Toner t: The non-magnetic toner t is prepared by mixing a binder resin, a pigment, and a charge controlling agent, and performing kneading, pulverizing, and classifying processes, and further adding a fluidizing agent or the like as an external additive. It was created. Average particle size of toner (D
4) was 8 μm.
【0121】b)キャリアCd:磁性キャリアはフェラ
イト粒子からなりその平均粒径は50μmであり、その
抵抗値は108Ω・cm以上の値を示す。B) Carrier Cd: The magnetic carrier is composed of ferrite particles and has an average particle size of 50 μm and a resistance value of 10 8 Ω · cm or more.
【0122】《実施形態2》図4は本発明の帯電装置を
用いた第二の実施形態の画像記録装置を示す概略構成図
である。本実施例の画像記録装置は、転写式電子写真プ
ロセス利用、直接注入帯電方式、トナーリサイクルプロ
セス(クリーナレスシステム)のレーザプリンタであ
る。前述の実施形態1の画像記録装置と同様の点につい
ては再度の説明を省略し、異なる点について述べる。Embodiment 2 FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an image recording apparatus according to a second embodiment using the charging device of the present invention. The image recording apparatus of this embodiment is a laser printer using a transfer type electrophotographic process, a direct injection charging system, and a toner recycling process (cleanerless system). The same points as those of the image recording apparatus according to the first embodiment will not be described again, and only different points will be described.
【0123】帯電装置2について、帯電ローラ2Aに対
する専用の帯電粒子供給器3は備えていない。その代わ
りに、帯電粒子mは現像装置60の現像剤tに添加して
あり、感光ドラム1に静電潜像の現像時にトナーととも
に感光ドラム1面に付着し、感光ドラム1の回転で帯電
接触部nに持ち運ばれることで、感光ドラム1を介して
帯電ローラ2Aに供給される。The charging device 2 does not include a dedicated charged particle supplier 3 for the charging roller 2A. Instead, the charged particles m are added to the developer t of the developing device 60, adhere to the surface of the photosensitive drum 1 together with the toner when the electrostatic latent image is developed on the photosensitive drum 1, and are charged by the rotation of the photosensitive drum 1. By being carried to the section n, it is supplied to the charging roller 2A via the photosensitive drum 1.
【0124】現像装置60は一成分磁性トナー(ネガト
ナー)を用いた反転現像装置である。現像装置内にはそ
の現像剤tと帯電粒子mとの混合剤t+mを収容させて
ある。回転感光ドラム1面の静電潜像はこの現像装置6
0により現像部位aにてトナー画像として現像される。The developing device 60 is a reversal developing device using a one-component magnetic toner (negative toner). The developing device contains a mixture t + m of the developer t and the charged particles m. The electrostatic latent image on the surface of the rotating photosensitive drum 1 is
By 0, the toner is developed as a toner image at the development site a.
【0125】すなわち、本例の画像記録装置はトナーリ
サイクルプロセスであり、画像転写後の感光ドラム1面
上に残留した転写残トナーは専用のクリーナ(クリーニ
ング装置)で除去されることなく感光ドラム1の回転に
ともない帯電接触部nに持ち運ばれて、帯電接触部nに
おいて感光ドラム1の回転に対してカウンタ回転する帯
電ローラ2Aに一時的に回収され、この帯電ローラ外周
を周回するにつれて、反転したトナー電荷が正規化さ
れ、順次に感光ドラム1に吐き出されて現像部位aに至
り、現像装置60において現像同時クリーニングにて回
収・再利用される。That is, the image recording apparatus of this embodiment is a toner recycling process, and the transfer residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after image transfer is not removed by a dedicated cleaner (cleaning device). Is carried to the charging contact portion n with the rotation of the photosensitive drum 1, and is temporarily collected by the charging roller 2A rotating counter to the rotation of the photosensitive drum 1 at the charging contact portion n. The toner charge thus generated is normalized, sequentially discharged to the photosensitive drum 1 and reaches the development site a, and is collected and reused in the developing device 60 by simultaneous cleaning with development.
【0126】(2)帯電装置2 帯電粒子供給器3を配していないことを除けば、実施形
態1の構成に準ずる。(2) Charging device 2 Except that the charged particle supply device 3 is not provided, the configuration is the same as that of the first embodiment.
【0127】(3)現像装置60 60aはマグネットロール60bを内包させた、現像剤
担持搬送部材としての非磁性回転現像スリーブであり、
現像容器60e内に備える現像前混合剤t+m内のトナ
ーtは回転現像スリーブ60a上を搬送される過程にお
いて、規制ブレード60cで層厚規制及び電荷付与を受
ける。60dは現像容器60e内のトナーの循環を行い
順次スリーブ周辺にトナーを搬送する攪拌部材である。(3) The developing device 60 60a is a non-magnetic rotary developing sleeve as a developer carrying member carrying a magnet roll 60b.
The toner t in the pre-development mixture t + m provided in the developing container 60e is subjected to layer thickness regulation and charge application by the regulation blade 60c in the process of being transported on the rotary developing sleeve 60a. A stirring member 60d circulates the toner in the developing container 60e and sequentially transports the toner around the sleeve.
【0128】回転現像スリーブ60aにコートされたト
ナーtはスリーブ60aの回転により、感光ドラム1と
スリーブ60aの対向部である現像部位(現像領域部)
aに搬送される。またスリーブ60aには現像バイアス
印加電源S5より現像バイアス電圧が印加される。The toner t coated on the rotary developing sleeve 60a is rotated by the rotation of the sleeve 60a, so that a developing portion (developing area) which is an opposing portion between the photosensitive drum 1 and the sleeve 60a.
a. A developing bias voltage is applied to the sleeve 60a from a developing bias applying power source S5.
【0129】本例において、現像バイアス電圧はDC電
圧とAC電圧の重畳電圧とした。これにより、感光ドラ
ム1側の静電潜像がトナーtにより反転現像される。In this example, the developing bias voltage was a superposed voltage of the DC voltage and the AC voltage. Thus, the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 is reversely developed with the toner t.
【0130】a)トナーt:現像剤である1成分磁性ト
ナーtは、結着樹脂、磁性体粒子、電荷制御剤を混合し
混練、粉砕、分級の各行程を経て作成し、さらに帯電粒
子mや流動化剤などを外添剤として添加して作成された
ものである。トナーの平均粒径(D4)は7μmであっ
た。A) Toner t: A one-component magnetic toner t, which is a developer, is prepared by mixing a binder resin, magnetic particles, and a charge controlling agent, and kneading, pulverizing and classifying the toner. And a fluidizer are added as an external additive. The average particle size (D4) of the toner was 7 μm.
【0131】b)帯電粒子m:実施形態1に準ずる。B) Charged particles m: According to the first embodiment.
【0132】(4)帯電粒子担持量、被覆率 本実施形態においてはトナーリサイクル構成であるた
め、実施形態1に比べ多くのトナーが帯電ローラ表面を
汚染する。トナーは摩擦帯電による電荷を表面に維持す
るため抵抗値としては1013Ω・cm以上の抵抗を有す
る。従って、帯電ローラ2Aがトナーにより汚染される
と、帯電ローラ2A上に担持している粒子抵抗が増加し
帯電性能が低下する。たとえ、帯電粒子の抵抗が低くと
も、トナーの混入により担持している粉体の抵抗は上昇
し帯電性に障害を生じる。従って、帯電粒子担持量が実
施形態1に準ずる担持量/Raで0.005から1、好
ましくは0.02から0.3mg/cm2/μmであっ
ても、その成分に多くのトナーが含まれていることがあ
り、当然帯電性能は低下する。この場合、担持粒子の抵
抗が上昇しその状況を捉えることができる。つまり、実
使用状態において、帯電ローラ2Aに担持している粒子
(トナーや紙粉などの混入物も含む)を前記した方法で
抵抗測定を行いその値が、10-1〜1012Ω・cmであ
る。好ましくは〜1010Ω・cmであることが必要とな
る。(4) Charged Particle Carrying Amount and Coverage In this embodiment, the toner is recycled, so that more toner contaminates the surface of the charging roller than in the first embodiment. The toner has a resistance of 10 13 Ω · cm or more in order to maintain the charge due to frictional charging on the surface. Therefore, when the charging roller 2A is contaminated with the toner, the resistance of the particles carried on the charging roller 2A increases, and the charging performance decreases. For example, even if the resistance of the charged particles is low, the resistance of the powder carried increases due to the mixing of the toner, and the charging property is impaired. Therefore, even if the charged particle carrying amount is from 0.005 to 1, preferably from 0.02 to 0.3 mg / cm 2 / μm in the carrying amount / Ra according to the first embodiment, a lot of toner is contained in the component. And the charging performance naturally declines. In this case, the resistance of the supported particles increases and the situation can be grasped. That is, in the actual use state, the resistance (including the contaminants such as toner and paper powder) of the particles carried on the charging roller 2A is measured by the above-described method, and the measured value is 10 −1 to 10 12 Ω · cm. It is. Preferably, it is required to be 10 10 Ω · cm.
【0133】更に、帯電粒子mの帯電における実効的な
存在量を把握するために、帯電粒子mの被覆率を調整す
ることが更に重要となる。帯電粒子mは白色であるため
磁性トナーの黒色と区別可能である。顕微鏡における観
察において白色を呈している領域を面積率として求め
る。被覆率が0.1以下の場合は帯電ローラ2Aの周速
度を高めても帯電性能としては不十分であることから、
帯電粒子mの被覆率を0・2〜1の範囲に保つことが重
要となる。Further, it is more important to adjust the coverage of the charged particles m in order to grasp the effective amount of the charged particles m in charging. Since the charged particles m are white, they can be distinguished from black of the magnetic toner. The area presenting white in observation with a microscope is determined as the area ratio. When the coverage is 0.1 or less, the charging performance is insufficient even if the peripheral speed of the charging roller 2A is increased.
It is important to keep the coverage of the charged particles m in the range of 0.2 to 1.
【0134】また、担持量の調節は、基本的には帯電粒
子mの現像剤tへの添加量の調整により行なった。ま
た、必要に応じて、帯電ローラ2Aの外周の一部に弾性
ブレードを当接することにより調整を行った。部材を当
接することにより、トナーの摩擦帯電極性を正規化する
効果があり、帯電ローラ2Aに担持されている粒子量を
調整することが可能となる。The adjustment of the carried amount was basically performed by adjusting the amount of the charged particles m added to the developer t. Further, if necessary, the adjustment was performed by bringing an elastic blade into contact with a part of the outer periphery of the charging roller 2A. The contact of the members has the effect of normalizing the triboelectric charging polarity of the toner, and makes it possible to adjust the amount of particles carried on the charging roller 2A.
【0135】《実施形態3》図5は本発明の帯電装置を
用い第三の実施形態の画像記録装置を示す概略構成図で
ある。本実施形態は、実施形態1に準ずる画像形成装置
において、二成分現像装置5の代わりに実施形態2に準
ずる一成分磁性現像剤による反転現像装置60を組み合
わせた場合の画像形成装置である。但し、現像装置60
の現像剤tには帯電粒子mは混入させていない。帯電ロ
ーラ2Aに対する帯電粒子mの塗布は帯電粒子供給器3
をもって塗布を行う。個々の装置の詳細については前述
の実施形態1、2に従うものである。Embodiment 3 FIG. 5 is a schematic diagram showing an image recording apparatus according to a third embodiment using the charging device of the present invention. The present embodiment is an image forming apparatus in which a reversal developing device 60 using a one-component magnetic developer according to the second embodiment is combined instead of the two-component developing device 5 in the image forming apparatus according to the first embodiment. However, the developing device 60
No charged particles m are mixed in the developer t. The application of the charged particles m to the charging roller 2A is performed by the charged particle supply device 3
The coating is performed with. The details of the individual devices are in accordance with the first and second embodiments.
【0136】《実施例及び比較例》 (1)実施例1 実施形態1に従う画像形成装置であるが、帯電粒子mと
して104Ωの帯電粒子mを用い、帯電粒子供給器3を
もって帯電ローラ2Aに塗布を行う。帯電ローラ2Aに
担持した帯電粒子mの抵抗も同じく104Ωであった。
また、帯電粒子mの担持量は凡そ3mg/cm2に設定
した。<< Examples and Comparative Examples >> (1) Example 1 The image forming apparatus according to the first embodiment uses the charged particles m of 10 4 Ω as the charged particles m, and uses the charged particle supply device 3 to charge the charging roller 2A. Is applied. The resistance of the charged particles m carried on the charging roller 2A was also 10 4 Ω.
The amount of the charged particles m carried was set to about 3 mg / cm 2 .
【0137】(2)比較例1 従来例に従う画像形成装置であり、帯電装置として磁気
ブラシ帯電装置を用いている。図6は本比較例1の画像
形成装置を示す概略図であり、実施形態1の画像形成装
置(図1)において帯電装置2を前述した図8の磁気ブ
ラシ帯電装置100に変更した形態のものである。(2) Comparative Example 1 An image forming apparatus according to a conventional example, in which a magnetic brush charging device is used as a charging device. FIG. 6 is a schematic view showing an image forming apparatus of Comparative Example 1, in which the charging device 2 in the image forming device of Embodiment 1 (FIG. 1) is changed to the magnetic brush charging device 100 of FIG. It is.
【0138】磁気ブラシ層124を構成させる導電磁性
粒子Cは、平均粒径が30μm、体積抵抗が107(Ω
cm)のフェライト粒子であり、飽和磁化が60(A・
m2/kg)のものを使用した。The conductive magnetic particles C constituting the magnetic brush layer 124 have an average particle diameter of 30 μm and a volume resistance of 10 7 (Ω).
cm) of ferrite particles having a saturation magnetization of 60 (A ·
m 2 / kg).
【0139】導電磁性粒子Cの平均粒径は、水平方向最
大弦長で示し、測定法は顕微鏡法により、粒子300個
以上をランダムに選び、その径を実測して算術平均をと
ることによって算出した。The average particle size of the conductive magnetic particles C is represented by the maximum chord length in the horizontal direction, and the measurement is performed by microscopically selecting 300 or more particles at random, measuring the diameter, and taking the arithmetic average. did.
【0140】また、粒子担持量200mg/cm2の粒
子層124を帯電スリーブ121上に形成している。Further, a particle layer 124 having a particle carrying amount of 200 mg / cm 2 is formed on the charging sleeve 121.
【0141】(3)比較例2 上記比較例1と同じくの磁気ブラシ帯電装置100を用
いた従来例に従う画像形成装置であるが、帯電性能を向
上を図るために、粒径7μmの導電磁性粒子Cを使用し
ている。担持量は同じく200mg/cm2であった。(3) Comparative Example 2 This is an image forming apparatus according to a conventional example using the same magnetic brush charging device 100 as Comparative Example 1, but conductive magnetic particles having a particle diameter of 7 μm are used in order to improve charging performance. C is used. The loading amount was also 200 mg / cm 2 .
【0142】(4)比較例3 実施形態3に従う画像形成装置であるが、担持する帯電
粒子mを粒子径0.05μm、抵抗が1013(Ωcm)
であるシリカ粒子を用いた。(4) Comparative Example 3 The image forming apparatus according to the third embodiment is similar to the image forming apparatus of the third embodiment except that the charged particles m to be carried have a particle diameter of 0.05 μm and a resistance of 10 13 (Ωcm).
Was used.
【0143】(5)実施例2 実施形態3に従う画像形成装置であるが、担持する帯電
粒子mを粒子径0.2μm、抵抗が1012(Ωcm)で
あるアルミナ粉を用いた。(5) Example 2 This is an image forming apparatus according to Embodiment 3, but uses alumina powder having a particle diameter of 0.2 μm and a resistance of 10 12 (Ωcm) for the charged particles m to be carried.
【0144】(6)実施例3 実施形態3に従う画像形成装置であるが、担持する帯電
粒子mを粒子径0.2μm、抵抗が10-1(Ωcm)で
ある、酸化錫をドープした酸化チタン粒子を用いた。(6) Example 3 An image forming apparatus according to Embodiment 3, wherein tin oxide-doped titanium oxide having a particle diameter of 0.2 μm and a resistance of 10 −1 (Ωcm) for the charged particles m to be carried. Particles were used.
【0145】(7)比較例4 実施形態3に従う画像形成装置であるが、担持する帯電
粒子mを粒子径0.2μm、抵抗が10-2(Ωcm)で
ある、酸化錫をドープした酸化チタン粒子を用いた。(7) Comparative Example 4 This is an image forming apparatus according to the third embodiment. Tin oxide doped with tin oxide has a particle diameter of 0.2 μm and a resistance of 10 −2 (Ωcm). Particles were used.
【0146】(8)実施例4、実施例5、実施例6、実
施例7、実施例8、比較例5 これらの例は、実施形態3に従う画像形成装置である
が、担持する帯電粒子mを、粒子径が各々0.01、
0.05、0.1、5、10、30μmであり、抵抗が
104(Ωcm)である酸化亜鉛粒子を用いた。(8) Example 4, Example 5, Example 6, Example 7, Example 8, Comparative Example 5 In these examples, the image forming apparatus according to the third embodiment is used. Having a particle size of 0.01,
Zinc oxide particles having a resistance of 10 4 (Ωcm) of 0.05, 0.1, 5, 10, and 30 μm were used.
【0147】(9)比較例6、実施例9、実施例10、
実施例11、実施例12、実施例13、比較例7 これらの例は、実施形態3に従う画像形成装置である
が、担持する帯電粒子mを粒子径3μm、抵抗10
4(Ωcm)である酸化亜鉛粒子を用い、担持量を各々
0.05、0.25、1、5、15、50、100mg
/cm2に設定した。 (10)比較例8、実施例13、実施例14、実施例1
5、実施例16、実施例17、比較例9 これらの例は、実施形態3に従う画像形成装置である
が、粒子担持体である帯電ローラ表面の平均粗さが10
μmのローラを用いるとともに、担持する帯電粒子mを
粒径3μm、抵抗104(Ωcm)である酸化亜鉛を用
い、担持量を0.01,0.05,0.2,1,3,1
0,50mg/cm2に設定した。 (11)比較例10 実施形態2に従う画像形成装置であるが、帯電粒子mを
全く用いることなく構成した例である。すなわち、帯電
ローラ2Aに対する帯電粒子供給器3はなく、また現像
装置60の現像剤tには帯電粒子mは混入させていな
い。(9) Comparative Example 6, Example 9, Example 10,
Example 11, Example 12, Example 13, Comparative Example 7 In these examples, the image forming apparatus according to the third embodiment is used.
4 (Ωcm) using zinc oxide particles, and the loading amount was 0.05, 0.25, 1, 5, 15, 50, and 100 mg, respectively.
/ Cm 2 . (10) Comparative Example 8, Example 13, Example 14, Example 1
5, Example 16, Example 17, Comparative Example 9 In these examples, the image forming apparatus according to the third embodiment is used.
A roller having a particle diameter of 3 μm and a resistance of 10 4 (Ωcm) was used as the charged particles m, and the amount of the particles carried was 0.01, 0.05, 0.2, 1, 3, 1, and 1.
It was set to 0.50 mg / cm 2 . (11) Comparative Example 10 This is an example in which the image forming apparatus according to Embodiment 2 is configured without using the charged particles m at all. That is, there is no charged particle supplier 3 for the charging roller 2A, and no charged particles m are mixed in the developer t of the developing device 60.
【0148】(12)実施例18 実施形態2に従う画像形成装置であるが、帯電粒子mを
現像剤tに0.5重量部添加した。(12) Example 18 In the image forming apparatus according to Embodiment 2, 0.5 parts by weight of charged particles m was added to developer t.
【0149】(13)実施例19 実施形態2に従う画像形成装置であるが、帯電粒子mを
現像剤tに2重量部添加した。 (13)各実施例及び比較例の評価方法 a)担持粒子の量及び抵抗測定 担持量の測定は、帯電ローラに担持している粒子を洗浄
し、粒子の重量および抵抗の測定を行った。(13) Example 19 In the image forming apparatus according to Embodiment 2, 2 parts by weight of the charged particles m were added to the developer t. (13) Evaluation Method of Each Example and Comparative Example a) Measurement of Amount and Resistance of Carrying Particles For the measurement of the carrying amount, the particles carried on the charging roller were washed, and the weight and resistance of the particles were measured.
【0150】超音波洗浄器内にエタノールと水(1:
2)によりなる洗浄液を調合し、中にローラを浸し洗浄
を行った。洗浄を繰り返すとともにローラの表面を光学
顕微鏡などで確認しながら、必要に応じてローラ表面を
ブレードなどにより摺擦しながら洗浄を繰り返し行うこ
とによりローラ上の付着物を除去することができる。Ethanol and water (1: 1) were placed in the ultrasonic cleaner.
The cleaning liquid obtained in 2) was prepared, and a roller was immersed therein to perform cleaning. By repeating washing and repeating the washing while rubbing the roller surface with a blade or the like as necessary while checking the surface of the roller with an optical microscope or the like, it is possible to remove deposits on the roller.
【0151】得られた洗浄液は1〜2時間静置し明らかに
上澄みと分離できる場合は上澄みを除去する。その後、
105度で充分乾燥してローラの担持物を抽出した。The obtained washing solution is allowed to stand for 1 to 2 hours, and when the supernatant can be clearly separated from the supernatant, the supernatant is removed. afterwards,
After sufficiently drying at 105 ° C., the load on the roller was extracted.
【0152】粒子抵抗の測定は前述した錠剤法に従う。The measurement of the particle resistance follows the above-mentioned tablet method.
【0153】担持量は得られた粒子の総重量と帯電ロー
ラ2Aの表面積(ローラの長手長さおよび外径から算出
される)から、単位面積当たりの担持量として求める。The carried amount is determined as the carried amount per unit area from the total weight of the obtained particles and the surface area of the charging roller 2A (calculated from the longitudinal length and the outer diameter of the roller).
【0154】磁気ブラシの担持量の測定は、、コート後
のスリーブ表面の磁気粒子を直接採取しコート量を計測
する方法をとる。The amount of the magnetic brush carried is measured by directly collecting magnetic particles on the surface of the sleeve after coating and measuring the amount of coating.
【0155】b)被覆率の測定 被覆率測定に関しては、ローラ当接条件に近い状態で顕
微鏡観察し導電粒子に覆われている面積を計測した。具
体的には、帯電バイアスを印加しない状態で感光ドラム
1及び帯電ローラ2Aの回転を停止し、感光ドラム1及
び帯電ローラ2Aの表面をビデオマイクロスコープ(O
LYMPUS製OVM1000N)及びデジタルスチル
レコーダ(DELTS製SR−3100)で撮影した。
帯電ローラ2Aについては、帯電ローラ2Aを感光ドラ
ム1に当接するのと同じ条件でスライドガラスに当接
し、スライドガラスの背面からビデオマイクロスコープ
にて該接触面を1000倍の対物レンズで撮影した。そ
の後、事前に計測した帯電粒子の色あるいは輝度を持っ
て粒子で被覆している領域を分離し面積率を求め被覆率
とした。また、色による判別が困難な場合は、ローラ最
表面の物質を蛍光X線分析装置SYSTEM3080
(理学電機工業(株)製)により行った。先ず、初期状
態において帯電粒子に覆われた帯電ローラとドラムの間
に、ポリエステルテープ(ニチバン製No550(#25))の粘
着面をローラに向けてはさみ、ドラムとローラを従動回
転してローラとドラムのニップを一度通過させる。この
ときテープ表面には、帯電ローラの最表面の粒子を一層
サンプリングすることになる。一方、印字テストを終え
たローラについても同様にサンプリングを行なう。導電
粒子中に含まれる特定の元素について、含有量を定量す
ることにより、被覆率を求めることができる。つまり、
導電粒子のみを担持したローラのテープ試料を1とし
て、印字テスト後の試料の割合を算出し被覆率を求める
ことが可能となる。B) Measurement of Coverage Regarding the measurement of the coverage, the area covered with the conductive particles was measured by microscopic observation under a condition close to the roller contact condition. Specifically, the rotation of the photosensitive drum 1 and the charging roller 2A is stopped without applying the charging bias, and the surfaces of the photosensitive drum 1 and the charging roller 2A are moved with a video microscope (O
Images were taken with a LYMPUS OVM1000N) and a digital still recorder (DELTS SR-3100).
With respect to the charging roller 2A, the charging roller 2A was brought into contact with the slide glass under the same conditions as the contact with the photosensitive drum 1, and the contact surface was photographed with a video microscope from the back of the slide glass with a 1000 × objective lens. Thereafter, the area covered with the particles having the color or luminance of the charged particles measured in advance was separated, and the area ratio was obtained as the coverage. When it is difficult to determine the color, the material on the outermost surface of the roller is measured using a fluorescent X-ray analyzer SYSTEM3080.
(Manufactured by Rigaku Denki Kogyo KK). First, the adhesive surface of the polyester tape (Nichiban No.550 (# 25)) is sandwiched between the charging roller and the drum covered with the charged particles in the initial state, and the drum and the roller are driven to rotate and the roller is brought into contact with the roller. Pass the drum nip once. At this time, particles on the outermost surface of the charging roller are further sampled on the tape surface. On the other hand, sampling is performed in the same manner for the roller that has completed the print test. The coverage can be determined by quantifying the content of the specific element contained in the conductive particles. That is,
Assuming that the tape sample of the roller carrying only the conductive particles is 1, the ratio of the sample after the print test is calculated, and the coverage can be obtained.
【0156】c)帯電性能の評価 帯電性の評価はゴーストで評価した。各例のプリンタは
反転現像系で画像記録を行っているので、ここで意味す
るゴーストとは感光ドラム1の1周目に率いて画像露光
した部分(トナー画像部)が、感光ドラム2周目で帯電
不足を起こすため、感光ドラム上の前回の画像パターン
のところがより強く現像され、ゴースト画像が発生する
ということをいう。ここでは、その画像評価を以下の基
準で行った。C) Evaluation of Charging Performance The charging performance was evaluated by ghost. Since the printer of each example performs image recording by a reversal developing system, the ghost means a portion (toner image portion) of the photosensitive drum 1 which has been exposed to the image in the first rotation and a second rotation of the photosensitive drum. , Which means that the previous image pattern on the photosensitive drum is more strongly developed and a ghost image is generated. Here, the image evaluation was performed based on the following criteria.
【0157】×:ベタ黒後の白地部においてゴーストが
みられる △:ベタ黒後の白地部においてゴーストは見られない
が、中間調部において若干ゴーストパターンが見られる ○:ベタ黒後の白地部及び中間調部のいずれにおいてゴ
ーストが見られない また、評価は以下の現像不良、カブリを含め100枚後
及び4000枚後において行った。X: Ghost is observed in a white background after solid black. Δ: No ghost is observed in a white background after solid black, but a ghost pattern is slightly observed in a halftone portion. ○: White background after solid black. No ghost is observed in any of the halftone portions and the halftone portion. The evaluation was performed after 100 sheets and 4000 sheets including the following defective development and fogging.
【0158】画像パターンの印字率は5%、長手方向の
印字率に差がないパターンを用いて印字テストを行っ
た。A printing test was performed using a pattern having a printing ratio of 5% for the image pattern and no difference in the printing ratio in the longitudinal direction.
【0159】d)現像不良(画像欠陥の評価) 画像評価は中間調画像を出力して画像の欠陥数から評価
を行った。各例のプリンタにおいて600dpiレーザ
スキャナを使用し画像記録を行った。D) Poor Development (Evaluation of Image Defects) Image evaluation was performed by outputting a halftone image and evaluating the number of image defects. In each of the printers, image recording was performed using a 600 dpi laser scanner.
【0160】本評価において中間調画像とは主走査方向
の1ラインを記録し、その後2ラインを非記録とする縞
模様を意味し、全体として中間調の濃度を表現してい
る。In this evaluation, the halftone image means a stripe pattern in which one line in the main scanning direction is recorded, and then two lines are not recorded, and expresses a halftone density as a whole.
【0161】各例のプリンタは反転現像系で画像記録を
行っているので画像露光が阻害された場合、現像時にリ
ークが生じた場合、いずれも、白点として画像に現れ
る。これらの欠陥部位の数を以下の基準で評価した特に
本発明では中間調画像の均一性を重視し、0.3mm以
上の欠陥を評価した。Since the printer of each example performs image recording in the reversal development system, any of the cases where image exposure is hindered and a leak occurs during development appear as white points in the image. In particular, in the present invention, the number of these defect sites was evaluated based on the following criteria, and importance was placed on the uniformity of the halftone image, and defects of 0.3 mm or more were evaluated.
【0162】×:中間調画像中に直径0.3mm以上の
白点が50を越えて存在する △:中間調画像中に直径0.3mm以上の白点が5〜5
0存在する ○:中間調画像中に直径0.3mm以上の白点が5未満
存在する e)カブリ評価 カブリとは、本来印字しない白部(未露光部)において
トナーがわずか現像され地汚れのように現れる画像不良
のことである。X: White spots with a diameter of 0.3 mm or more are present in the halftone image exceeding 50 Δ: 5 to 5 white spots with a diameter of 0.3 mm or more in the halftone image
0: Good: Less than 5 white spots with a diameter of 0.3 mm or more are present in the halftone image. E) Fog evaluation Fog is a phenomenon in which toner is slightly developed in a white portion (unexposed portion) where printing is not originally performed, and This is an image defect that appears as follows.
【0163】カブリ量は光学反射率測定機(東京電飾製
TC−6DS)によりグリーンフィルタによる光学反射
率を測定し、記録紙のみの反射率から差し引いてカブリ
分の反射率量をもとめカブリ量として評価した。カブリ
量は記録紙上を10点以上測定しその平均値を求めた。The fog amount is determined by measuring the optical reflectivity of a green filter using an optical reflectometer (TC-6DS manufactured by Tokyo Denshoku) and subtracting it from the reflectivity of only the recording paper to obtain the fog amount. Was evaluated. The fog amount was measured on 10 or more points on the recording paper, and the average value was obtained.
【0164】×:カブリ量が10%を越える △:カブリ量が2〜10%である ○:カブリ量がともに2%未満である (14)評価結果 評価結果表1、評価結果表2、評価結果表3に各実施例
及び比較例の評価結果をまとめて示した。×: The fog amount exceeds 10% Δ: The fog amount is 2 to 10% ○: Both the fog amounts are less than 2% (14) Evaluation results Evaluation result table 1, evaluation result table 2, evaluation Results Table 3 summarizes the evaluation results of the examples and comparative examples.
【0165】[0165]
【表1】 [Table 1]
【0166】[0166]
【表2】 [Table 2]
【0167】[0167]
【表3】 [Table 3]
【0168】[0168]
【表4】 [Table 4]
【0169】以下に、各実施例及び比較例の評価結果を
説明するとともに、本発明の有効性について述べる。Hereinafter, the evaluation results of the examples and comparative examples will be described, and the effectiveness of the present invention will be described.
【0170】各実施例及び比較例の評価は、各々二つの
構成で評価している。評価結果表において上段は、注入
層付き感光ドラム1a(図2の(a))、下段は注入層
を装備しない感光ドラム1b(図2の(b))を使用し
た場合である。Each of the examples and the comparative examples was evaluated in two configurations. In the evaluation result table, the upper part shows the case where the photosensitive drum 1a with the injection layer was used (FIG. 2A), and the lower part shows the case where the photosensitive drum 1b without the injection layer was used (FIG. 2B).
【0171】注入層のない感光ドラム1bは、感光ドラ
ム表面の抵抗が高いため、より高い密度の帯電装置が必
要となる。言い換えれば、帯電部材の接触性をより厳し
い条件で評価可能である。Since the photosensitive drum 1b without the injection layer has a high resistance on the surface of the photosensitive drum, a charging device having a higher density is required. In other words, the contactability of the charging member can be evaluated under more severe conditions.
【0172】比較例1は従来の磁気ブラシによる帯電装
置を装備する画像形成装置であるが、特に注入層を持た
ない感光ドラム1bについての帯電性能は不足してい
る。また、帯電磁性粒子Cの感光ドラム1ヘの脱落量が
多く、現像リークを生じる、あるいは現像剤中のトナー
量検知に不具合を生じた。Comparative Example 1 is an image forming apparatus equipped with a conventional charging device using a magnetic brush. However, the charging performance of the photosensitive drum 1b having no injection layer is particularly insufficient. Further, the amount of the charged magnetic particles C dropping off to the photosensitive drum 1 was large, causing a development leak or a problem in detecting the amount of toner in the developer.
【0173】比較例2は、比較例1で不足している接触
密度を補うために、帯電粒子径を7μmにすることによ
り改善を図った構成である。確かに、帯電初期において
は帯電性能の向上は得られたが、100枚印字時点で既
に粒子の脱落が目立ち注入層付き感光ドラムにおいても
耐久性は不十分であった。Comparative Example 2 has a configuration in which the charged particle diameter is improved to 7 μm in order to compensate for the insufficient contact density of Comparative Example 1. Certainly, the charging performance was improved in the initial stage of charging, but at the time of printing 100 sheets, particles were already noticeable and the durability of the photosensitive drum with the injection layer was insufficient.
【0174】一方、実施例1においては、帯電粒子mと
して、粒径3μmの導電性酸化亜鉛粒子を用い、接触密
度の向上を図るとともに、粒子担持量を3mg/cm2
に塗布することにより、感光ドラム1ヘの粒子脱落量を
減らすことができた。粒子量が減ったことと、小粒径で
あることにより、脱落粒子の弊害となっている現像不良
及びカブリを改善することができた。On the other hand, in Example 1, conductive zinc oxide particles having a particle diameter of 3 μm were used as the charged particles m, and the contact density was improved, and the amount of particles carried was 3 mg / cm 2.
Thus, the amount of particles falling onto the photosensitive drum 1 could be reduced. The reduced amount of particles and the small particle size were able to improve poor development and fogging, which are adverse effects of the dropped particles.
【0175】比較例3、4及び実施例2、3は帯電粒子
の適切な抵抗範囲を表した例である。帯電ローラ2Aに
担持している粒子mの抵抗は1012から10-1Ωが好ま
しい。粒子抵抗が1013Ωである比較例3については、
そもそも電荷の授受を行えず帯電性能は不十分である。
一方、10-2Ωの帯電粒子については、現像時に現像バ
イアスのリークが発生し画像不良が顕著であった。Comparative Examples 3 and 4 and Examples 2 and 3 are examples showing appropriate resistance ranges of the charged particles. The resistance of the particles m carried on the charging roller 2A is preferably 10 12 to 10 -1 Ω. For Comparative Example 3 having a particle resistance of 10 13 Ω,
In the first place, charge transfer cannot be performed, and charging performance is insufficient.
On the other hand, with respect to the charged particles of 10 −2 Ω, leakage of the developing bias occurred during the development, and image defects were remarkable.
【0176】比較例5、及び実施例4〜8は帯電粒子m
の適切な粒径範囲を表している。帯電粒子mの粒径は
0.01μm〜10μmが好ましい範囲である。さらに
紙上のカブリ特性を考慮すると0.1〜5μmが特に好
ましい範囲である。In Comparative Example 5 and Examples 4 to 8, the charged particles m
Represents an appropriate particle size range. The preferable range of the particle size of the charged particles m is 0.01 μm to 10 μm. Further, considering the fog characteristics on paper, 0.1 to 5 μm is a particularly preferable range.
【0177】実施例4は、一般的な帯電粒子で最も小粒
径である酸化錫粒子による例である。現像不良やカブリ
の点では若干不利であるが、帯電性能としては十分な性
能を示している。Example 4 is an example using tin oxide particles having the smallest particle size among general charged particles. Although it is slightly disadvantageous in terms of poor development and fogging, it shows a sufficient charging performance.
【0178】一方、30μmの帯電粒子mを用いた比較
例5であるが、粒径が大きいことから接触密度の点で不
利であり帯電性能も不十分である。さらに、粒径が大き
く帯電ローラ2Aに付着する力が弱いため脱落する粒子
も多く現像不良やカブリを生じている。On the other hand, Comparative Example 5 using charged particles m of 30 μm is disadvantageous in terms of contact density and insufficient in charging performance because the particle diameter is large. Furthermore, since the particle diameter is large and the force of adhering to the charging roller 2A is weak, many particles fall off, resulting in poor development and fogging.
【0179】比較例6、7、8,9および実施例9から
17は帯電粒子mの適切な担持量を表す例である。担持
量としてはローラの表面粗さRaに応じた適切な担持量
が存在する。従って、Raで正規化した担持量/Raを
指標にすると画像との良好な相関が得られた。Comparative Examples 6, 7, 8, 9 and Examples 9 to 17 are examples showing an appropriate amount of charged particles m carried. As the amount of support, there is an appropriate amount of support according to the surface roughness Ra of the roller. Therefore, a good correlation with the image was obtained using the carried amount / Ra normalized by Ra as an index.
【0180】比較例6は0.05mg担持している場合
であるが、帯電性能が不十分である。一方、実施例13
においては同じく0.05mg担持しているが、ローラ
表面粗さが10μmであり、担持量/Raは0.005
であり、比較例6の0.001に比して多い。従って、
実施例13は比較例6に比して帯電性の点で優れている
結果となったと理解できる。In Comparative Example 6, where 0.05 mg was carried, the charging performance was insufficient. On the other hand, Example 13
Has a roller surface roughness of 10 μm and a supported amount / Ra of 0.005 mg.
Which is more than 0.001 of Comparative Example 6. Therefore,
It can be understood that Example 13 was superior to Comparative Example 6 in terms of chargeability.
【0181】比較例7は担持量が100mg/cm2で
ある例である。帯電性能は十分であるが、担持量が多す
ぎ帯電ローラ2Aに十分保持することができない。従っ
て感光ドラム1に脱落して現像不良やカブリの原因とな
っている。従って実施例13にあるように担持量を50
mgとして、担持量/Raを1に下げることにより、ロ
ーラに対して適切な担持量となり、現像不良やカブリな
どの改善を図ることができる。一方、同じく50mgの
担持量であっても、比較例9のように担持量/Raが5
である場合は、ローラ粗さに対しては担持量が多すぎる
ため、現像不良が著しく生じる結果となった。つまり担
持量はローラ表面の粗さに応じて適切な範囲が存在し、
これらを整理すると、担持量/Raを0.005から1
好ましくは0.02から0.3に調整することにより、
帯電性、現像性ともに優れた条件設定が可能となる。Comparative Example 7 is an example in which the carrying amount is 100 mg / cm 2 . Although the charging performance is sufficient, the carrying amount is too large to sufficiently hold the charging roller 2A. Therefore, the toner is dropped on the photosensitive drum 1 and causes defective development and fogging. Therefore, as in Example 13, the loading amount was 50
By reducing the carrying amount / Ra to 1 as mg, the carrying amount becomes appropriate for the roller, and development defects and fog can be improved. On the other hand, even when the loading amount is 50 mg, the loading amount / Ra is 5 as in Comparative Example 9.
In the case of, the carried amount was too large with respect to the roller roughness, resulting in a remarkable development failure. In other words, the carrying amount has an appropriate range according to the roughness of the roller surface,
When these are arranged, the supported amount / Ra is 0.005 to 1
Preferably by adjusting from 0.02 to 0.3,
Excellent conditions can be set for both the charging property and the developing property.
【0182】更に、実施形態2のクリーナレス装置にお
いて、比較例10及び実施例18、19では、複数の粒
子を帯電ローラ2Aに担持する場合の帯電粒子被覆率に
最適な構成があることを表している。Further, in the cleaner-less apparatus of Embodiment 2, Comparative Example 10 and Examples 18 and 19 show that there is an optimum configuration for the charged particle coverage when a plurality of particles are carried on the charging roller 2A. ing.
【0183】比較例10は、帯電粒子を用いることなく
帯電を行った場合である。担持量としては10mg/c
m2あるが、すべてトナーであり、粒子抵抗も1014Ω
と高い。従って帯電不十分である。Comparative Example 10 is a case where charging was performed without using charged particles. 10mg / c as loading amount
m 2 but all are toner and particle resistance is 10 14 Ω
And high. Therefore, charging is insufficient.
【0184】一方、実施例18、19は粒子抵抗も担持
量も前述した適正範囲内であり、若干被覆率が低いもの
の十分な帯電性と現像、カブリ特性を示している。On the other hand, in Examples 18 and 19, both the particle resistance and the carried amount were within the above-mentioned appropriate ranges, and although the coverage was slightly low, they exhibited sufficient chargeability, development and fog characteristics.
【0185】以上から被覆率は、0.2〜1の範囲が好
ましい。 《他の実施形態》 1)実施形態では画像記録装置としてレーザプリンタを
例示したが、これに限られず、電子写真複写機、ファク
シミリ装置、ワードプロセッサ等他の画像記録装置(画
像形成装置)でもよいことは勿論である。As described above, the coverage is preferably in the range of 0.2 to 1. << Other Embodiments >> 1) In the embodiments, a laser printer is exemplified as an image recording apparatus. However, the present invention is not limited to this, and other image recording apparatuses (image forming apparatuses) such as an electrophotographic copying machine, a facsimile apparatus, and a word processor may be used. Of course.
【0186】2)被帯電体としての像担持体は静電記録
装置の場合には静電記録誘電体である。2) The image carrier as a member to be charged is an electrostatic recording dielectric in the case of an electrostatic recording device.
【0187】3)像担持体はドラム型に限られず、エン
ドレス状或いは有端のベルト型、シート状等であっても
よい。3) The image carrier is not limited to a drum type, but may be an endless type, an endless belt type, a sheet type, or the like.
【0188】4)接触帯電部材はローラ型に限られず、
エンドレス状或いは有端のベルト型などのものにするこ
ともできる。4) The contact charging member is not limited to the roller type.
An endless or endless belt type may be used.
【0189】5)本発明の帯電装置は画像記録装置の像
担持体(電子写真感光体、静電記録誘電体等)の帯電装
置に限られず、広く被帯電体に帯電処理手段(除電処理
も含む)として使用して有効であることは勿論である。5) The charging device of the present invention is not limited to a charging device for an image bearing member (an electrophotographic photosensitive member, an electrostatic recording dielectric, etc.) of an image recording apparatus, but can be used for charging a wide range of charged objects to a charge processing means (for discharging electricity). Of course).
【0190】[0190]
【発明の効果】以上述べたように、本発明は粒子帯電の
帯電能力を高めるという目的から、接触密度を向上する
帯電粒子の粒径、抵抗値、及びその担持量について構成
した。その結果、高い帯電密度を得るとともに粒子の脱
落量を低減し、更に、脱落を生じる場合であってもその
弊害を生じないように構成した。As described above, in the present invention, for the purpose of enhancing the charging ability of the particle charging, the particle diameter, the resistance value, and the carrying amount of the charged particles for improving the contact density are configured. As a result, a high charge density is obtained, the amount of particles falling off is reduced, and even if the particles fall off, the problem is not caused.
【0191】実際に、従来の粒子帯電では困難であった
1014Ωcm以上の表面抵抗をもつ被帯電体に対しても
十分帯電性能を維持できるようになり、より高性能で安
定した帯電装置を実現した。[0191] Indeed, to be able to maintain a sufficient charging performance for the member to be charged with which was difficult 10 14 [Omega] cm or more surface resistance in the conventional particle charging, the higher performance and stable charging device It was realized.
【0192】また、粒子担持体としての中抵抗ローラに
ついてもその表面性、構造、抵抗について構成し、更
に、ローラに適した粒子担持量を保つことにより磁気拘
束力を用いることなく小粒径の帯電粒子を保持すること
を可能とした。これにより、緻密で柔軟な理想的帯電部
材を実現した。The surface resistance, structure, and resistance of the medium resistance roller as a particle carrier are also configured, and by maintaining a particle carrying amount suitable for the roller, a small particle diameter can be obtained without using a magnetic binding force. It is possible to hold charged particles. As a result, a dense and flexible ideal charging member was realized.
【0193】更に、本発明の帯電装置はトナーリサイク
ルシステムの画像記録装置においても有効であり、帯電
部材上の帯電粒子の被覆率を適正範囲に設定することに
より、高い帯電性能とトナーリサイクル性に優れた帯電
装置を実現した。Further, the charging device of the present invention is also effective in an image recording device of a toner recycling system. By setting the coverage of the charged particles on the charging member in an appropriate range, high charging performance and toner recycling can be achieved. Excellent charging device was realized.
【図1】 実施形態1の画像記録記録装置の概略図FIG. 1 is a schematic diagram of an image recording / recording apparatus according to a first embodiment.
【図2】 感光ドラムの層構成模型図FIG. 2 is a schematic diagram of a layer configuration of a photosensitive drum.
【図3】 帯電ローラの抵抗値測定方法の説明図FIG. 3 is an explanatory diagram of a method for measuring a resistance value of a charging roller.
【図4】 実施形態2の画像記録記録装置の概略図FIG. 4 is a schematic diagram of an image recording apparatus according to a second embodiment.
【図5】 実施形態3の画像記録記録装置の概略図FIG. 5 is a schematic diagram of an image recording apparatus according to a third embodiment.
【図6】 従来例の画像記録記録装置の概略図FIG. 6 is a schematic diagram of a conventional image recording apparatus.
【図7】 従来のローラ帯電装置と磁気ブラシ帯電装置
の帯電特性グラフFIG. 7 is a graph showing charging characteristics of a conventional roller charging device and a magnetic brush charging device.
【図8】 磁気ブラシ帯電装置例の概略図FIG. 8 is a schematic diagram of an example of a magnetic brush charging device.
1a.注入層付き感光ドラム、1b.注入層無しの感光
ドラム、2A.帯電ローラ、2a.芯金、2b.導電弾
性ローラ、M.帯電導電粒子(帯電粒子)、3.帯電粒
子供給器、3b.攪拌羽根、3c.ファーブラシ、4.
レーザ露光装置、5.2成分現像装置、51.現像スリ
ーブ、52.マグネットロール、60.1成分磁性現像
装置、6.転写帯電器、7.定着装置、8.ドラムクリ
ーナ1a. Photosensitive drum with injection layer, 1b. Photosensitive drum without injection layer, 2A. Charging roller, 2a. Cored bar, 2b. Conductive elastic roller; 2. charged conductive particles (charged particles); Charged particle feeder, 3b. Stirring blade, 3c. Fur brush, 4.
Laser exposure apparatus, 5.2-component developing apparatus, 51. Developing sleeve, 52. 5. Magnet roll, 60.1 component magnetic developing device, 6. transfer charger, Fixing device, 8. Drum cleaner
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平林 純 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H003 AA12 BB11 CC04 2H077 AA37 AC16 AD06 FA22 FA25 GA04 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Jun Hirabayashi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo F-term in Canon Inc. (reference) 2H003 AA12 BB11 CC04 2H077 AA37 AC16 AD06 FA22 FA25 GA04
Claims (8)
を主成分とする帯電粒子と、導電性と弾性を有した表面
を備え、前記帯電粒子を担持する帯電粒子担持体により
構成された帯電部材を被帯電体に当接させることで担持
の帯電粒子を被帯電体に接触させて被帯電体表面を帯電
する帯電装置において、 前記帯電粒子担持体上に担持した帯電粒子の抵抗が10
12から10-1Ω・cmであり、該粒子の担持量を該帯電
粒子担持体表面粗さRa μmで除した値が0.005から
1mg/cm2/μmであることを特徴とする帯電装置。1. A charged particle comprising a conductive particle having a particle diameter of 10 μm to 10 nm as a main component, and a charged particle carrier having a surface having conductivity and elasticity and carrying the charged particle. In a charging device for charging the surface of the charged object by bringing the charged particles into contact with the charged object by bringing the member into contact with the charged object, the resistance of the charged particles supported on the charged particle support is 10
12 to 10 -1 Ω · cm, and the value obtained by dividing the supported amount of the particles by the surface roughness Ra μm of the charged particle carrier is from 0.005 to
A charging device having a concentration of 1 mg / cm 2 / μm.
粒子の割合を被覆率Rcとした場合、 1≧Rc≧0.2であることを特徴とする請求項1に記
載の帯電装置。2. The charging device according to claim 1, wherein when the ratio of the charged particles covering the charged particle carrier is a coverage Rc, 1 ≧ Rc ≧ 0.2. .
ら1010Ω□であることを特徴とする請求項1または2
に記載の帯電装置。3. The charged particle carrier has a surface resistance of 10 4 to 10 10 Ω □.
3. The charging device according to claim 1.
弾性体であることを特徴とする請求項1から3の何れか
1つに記載の帯電装置。4. The charging device according to claim 1, wherein the charged particle carrier is an elastic body having a porous body surface.
って接触することを特徴とする請求項1から4の何れか
1つに記載の帯電装置。5. The charging device according to claim 1, wherein the charging member contacts the member to be charged with a speed difference.
ら10-1Ω・cmである帯電粒子を供給する帯電粒子供
給手段を有することを特徴とする請求項1から5の何れ
か1つに記載の帯電装置。6. A charged particle supply means for supplying charged particles having a resistance of 10 12 to 10 -1 Ω · cm to the surface of the charged particle carrier. The charging device according to any one of the above.
程を含む作像プロセスを適用して画像形成を実行する画
像記録装置において、 前記像担持体の表面を帯電する行程手段が請求項1から
6の何れか1つに記載の帯電装置であることを特徴とす
る画像記録装置。7. An image recording apparatus which performs image formation by applying an image forming process including a step of charging the surface of the image carrier to the image carrier, wherein the step of charging the surface of the image carrier is performed by An image recording apparatus, comprising: the charging device according to claim 1.
装置、像露光装置、現像装置、転写装置、及び被記録体
上の画像を定着する定着装置からなる電子写真方式の画
像記録装置であって、転写行程後の像担持体表面に残留
した現像剤を少なくとも帯電装置の帯電部材に一時担持
し、再び像担持体表面に転移させて、再度現像装置に回
収するトナーリサイクル構成の画像記録装置において、 前記帯電装置は請求項1から5の何れか1つに記載の帯
電装置であり、前記現像装置内には前記帯電粒子と現像
剤からなる混合剤が蓄えられ、該帯電粒子は現像時に像
担持体に転移し、帯電装置へ持ち運ばれて帯電部材に供
給されることを特徴とする画像記録装置。8. An electrophotographic image recording system comprising an image carrier, and a charging device, an image exposure device, a developing device, a transfer device, and a fixing device for fixing an image on a recording medium, which are arranged around the image carrier. An apparatus having a toner recycling configuration in which the developer remaining on the surface of the image carrier after the transfer process is temporarily carried on at least the charging member of the charging device, transferred to the surface of the image carrier again, and collected again in the developing device. In the image recording apparatus, the charging device is the charging device according to any one of claims 1 to 5, wherein a mixture of the charged particles and a developer is stored in the developing device, and the charged particles are Is an image recording apparatus which transfers to an image carrier during development, is carried to a charging device, and is supplied to a charging member.
Priority Applications (2)
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US09/983,688 US6549742B1 (en) | 2000-10-25 | 2001-10-25 | Charging apparatus employing charging particles, and image forming apparatus employing such a charging apparatus |
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