JP2003162160A - Image forming apparatus - Google Patents

Image forming apparatus

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Publication number
JP2003162160A
JP2003162160A JP2001363971A JP2001363971A JP2003162160A JP 2003162160 A JP2003162160 A JP 2003162160A JP 2001363971 A JP2001363971 A JP 2001363971A JP 2001363971 A JP2001363971 A JP 2001363971A JP 2003162160 A JP2003162160 A JP 2003162160A
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JP
Japan
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charging
transfer
image
forming apparatus
image forming
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001363971A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisashi Nakahara
久司 中原
Koichi Okuda
幸一 奥田
Shuji Moriya
修司 森谷
Koichi Otaka
孝一 大高
Michihito Yamazaki
道仁 山崎
Kenichi Ogawa
賢一 小川
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2001363971A priority Critical patent/JP2003162160A/en
Publication of JP2003162160A publication Critical patent/JP2003162160A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain high-quality image formation over a long term, and to maintain the high-quality image formation over a long term even after outputting an image having high image ratio by efficiently cleaning a contact electrifying member soiled by toner and further preventing the removed soiling substance from being transferred to transfer material at the image forming time in a contact electrifying type, transfer type and toner recycle system image forming apparatus. <P>SOLUTION: This image forming apparatus is provided with a developing means 4 developing an electrostatic latent image formed on an image carrier 1 by supplying the developer to the latent image and recovering the developer remaining on the image carrier 1 simultaneously and a transfer means 5 transferring the image developed on the image carrier 1 to transfer material P. Then, the polarity of bias applied to the transfer means 5 is switched at least once in an area where the transfer material does not exist at the transfer means part on the image carrier 1. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば電子写真
を応用した複写機やレーザービームプリンター、ファク
シミリ等の画像形成装置(画像記録装置)に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus (image recording apparatus) such as a copying machine, a laser beam printer, or a facsimile which applies electrophotography.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば、電子写真方式や静電記録
方式等の画像形成装置において、電子写真感光体・静電
記録誘電体等の像担持体を要所の極性・電位に一様に帯
電処理(除伝も含む)する帯電装置としてはコロナ帯電
器(コロナ放電器)が使用されていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in an image forming apparatus such as an electrophotographic system or an electrostatic recording system, an image carrier such as an electrophotographic photosensitive member or an electrostatic recording dielectric is made uniform in polarities and potentials at required points. A corona charger (corona discharger) has been used as a charging device for charging (including transfer).

【0003】コロナ帯電器は非接触型の帯電装置であ
り、例えば、ワイヤ電極等の放電電極と該放電電極を囲
むシールド電極を備え、放電開口部を被帯電体である像
担持体に対向させて非接触に配設し、放電電極とシール
ド電極に高圧を印加する事により生じる放電電流(コロ
ナシャワー)に像担持体面をさらすことで像担持体面を
所定に帯電させるものである。
The corona charger is a non-contact type charging device. For example, the corona charger is provided with a discharge electrode such as a wire electrode and a shield electrode surrounding the discharge electrode, and a discharge opening is made to face an image carrier, which is a member to be charged. In this case, the surface of the image carrier is exposed to a discharge current (corona shower) generated by applying a high voltage to the discharge electrode and the shield electrode so that the surface of the image carrier is charged in a predetermined manner.

【0004】近年は、像担持体等の被帯電体の帯電装置
として、コロナ帯電器に比べて低オゾン・低電力等の利
点があることから接触帯電装置が多く提案され、また実
用化されている。
In recent years, contact charging devices have been proposed and put into practical use as charging devices for charged members such as image bearing members because they have advantages such as low ozone and low power compared to corona chargers. There is.

【0005】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を接触させ、
この帯電部材(接触帯電部材・接触帯電器、以下、接触
帯電部材と記す)に所定の帯電バイアスを印加して被帯
電体面所定の極性・電位に帯電させるものである。
The contact charging device contacts a charged member such as an image carrier with a conductive charging member such as a roller type (charging roller), a fur brush type, a magnetic brush type, or a blade type,
A predetermined charging bias is applied to this charging member (contact charging member / contact charger, hereinafter referred to as contact charging member) to charge the surface of the body to be charged to a predetermined polarity and potential.

【0006】接触帯電の帯電機構(帯電のメカニズム、
帯電原理)には(1)放電帯電機構と(2)直接帯電機
構の2種類の帯電機構が混在しており、どちらが支配的
であるかにより各々の特性が現れる。
Charging mechanism of contact charging (charging mechanism,
In (charging principle), two types of charging mechanism (1) discharge charging mechanism and (2) direct charging mechanism coexist, and each characteristic appears depending on which one is dominant.

【0007】(1)放電帯電機構 接触帯電部材と被帯電体との微小な隙間に生じる放電現
象により被帯電体表面が帯電する機構である。放電帯電
機構は接触帯電部材と被帯電体の間に一定の放電閾値を
有するため、帯電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けれども放電生成物を生じることが
原理的に避けられないため、オゾンなど活性イオンによ
る弊害は避けられない。
(1) Discharge Charging Mechanism This is a mechanism in which the surface of the charged member is charged by the discharge phenomenon that occurs in the minute gap between the contact charging member and the charged member. Since the discharge charging mechanism has a constant discharge threshold value between the contact charging member and the body to be charged, it is necessary to apply a voltage higher than the charging potential to the contact charging member. Further, compared with a corona charger, the generation amount is remarkably small, but generation of a discharge product is unavoidable in principle, so that a harmful effect due to active ions such as ozone is unavoidable.

【0008】(2)注入帯電機構 接触帯電部材から被帯電体に直接電荷が注入されること
で被帯電体表面が帯電する機構である。直接帯電あるい
は注入帯電と称される(以下、注入帯電と称する)。よ
り詳しくは、中抵抗の接触帯電部材が被帯電体に接触し
て、放電現象を介さずに、つまり放電を基本的に用いな
いで被帯電体表面に直接電荷注入を行なうものである。
よって、接触帯電部材への印加電圧が放電閾値以下の印
加電圧であっても、被帯電体を印加電圧相当の電位に帯
電することが出来る。この注入帯電機構はイオンの発生
を伴わないため放電生成物による弊害は生じない。
(2) Injection charging mechanism This is a mechanism in which charges are directly injected from the contact charging member to the charged body to charge the surface of the charged body. It is called direct charging or injection charging (hereinafter referred to as injection charging). More specifically, the contact charging member having a medium resistance contacts the body to be charged, and the charge is directly injected to the surface of the body to be charged without using the discharge phenomenon, that is, basically without using discharge.
Therefore, even if the applied voltage to the contact charging member is equal to or lower than the discharge threshold value, the member to be charged can be charged to a potential corresponding to the applied voltage. Since this injection charging mechanism does not generate ions, no harm is caused by discharge products.

【0009】しかし、直接帯電であるため、接触帯電部
材の被帯電体への接触性が帯電性に大きく効いていく
る。そこで接触帯電部材はより密に構成し、また被帯電
体との速度差を大きく持ち、より高い頻度で被帯電体に
接触する構成をとる必要がある。
However, since it is directly charged, the contact property of the contact charging member to the member to be charged greatly affects the charging property. Therefore, it is necessary to make the contact charging member more dense, have a large speed difference from the charged body, and contact the charged body more frequently.

【0010】(A)ローラ帯電 接触帯電装置は、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装置が帯電の安定性という
点では好ましく、現在広く用いられている。このローラ
帯電においては、その帯電機構は前記(1)の放電帯電
機構が支配的である。
(A) Roller charging The contact charging device is preferably a roller charging device using a conductive roller (charging roller) as a contact charging member from the viewpoint of charging stability, and is widely used at present. In this roller charging, the charging mechanism is predominantly the discharge charging mechanism described in (1) above.

【0011】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用いて作成される。さらにこれらを
積層して所望の特性を得たものもある。帯電ローラは、
被帯電体(以下、感光体と記す)との一定の接触状態を
得るために弾性を持たせているが、そのため摩擦抵抗が
大きく、多くの場合、感光体に従動あるいは若干の速度
を持って駆動される。したがって、直接帯電しようとし
ても、絶対的帯電能力の低下や接触性の不足やローラ上
のムラや感光体表面の付着物による帯電ムラは避けられ
ないため、従来のローラ帯電ではその帯電機構は放電帯
電機構が支配的である。
The charging roller is made of a conductive or medium-resistance rubber material or foam. Further, there is also one in which these are laminated to obtain desired characteristics. The charging roller is
Although it has elasticity in order to obtain a constant contact state with the charged body (hereinafter referred to as a photoconductor), the frictional resistance is large, and in many cases, the photoconductor is driven or slightly moved. Driven. Therefore, even if an attempt is made to directly charge, since the absolute charging ability is deteriorated, contact is insufficient, unevenness on the roller, and uneven charging due to adhered matter on the surface of the photoconductor are unavoidable, the charging mechanism of conventional roller charging is the discharge. The charging mechanism is dominant.

【0012】図6は、接触帯電における帯電効率を表し
たグラフである。横軸に接触帯電部材に印加したバイア
ス、縦軸は、そのとき得られた感光体帯電電位を表すも
のである。
FIG. 6 is a graph showing the charging efficiency in contact charging. The horizontal axis represents the bias applied to the contact charging member, and the vertical axis represents the photoconductor charging potential obtained at that time.

【0013】従来のローラ帯電の場合、帯電特性はAで
あらわされる。即ち凡そ−500Vの放電閾値を過ぎて
から帯電が始まる。従って、−500Vに帯電する場合
には−1000Vの直流電圧を印加するか、あるいは、
−500Vの直流の電圧に加えて、放電閾値以上の電位
差を常に持つようにピーク間電圧1200Vの交流電圧
を印加して感光体電位を帯電電位に収束させる方法が一
般的である。
In the case of conventional roller charging, the charging characteristic is represented by A. That is, charging starts after the discharge threshold of about -500V is exceeded. Therefore, when charging to -500V, apply a DC voltage of -1000V, or
In addition to the DC voltage of −500 V, a method of applying an AC voltage of 1200 V between peaks so as to always have a potential difference equal to or higher than the discharge threshold to converge the photoconductor potential to the charging potential is general.

【0014】より具体的に説明すると、厚さ25μmの
OPC感光体に対して帯電ローラを加圧当接させて帯電
処理を行なわせる場合には、帯電ローラに対して約64
0V以上の電圧を印加すれば感光体の表面電位が上昇し
始め、それ以降は印加電圧に対して傾き1で線形に感光
体表面電位が増加する。以降、この閾値電圧を帯電開始
電圧Vthと定義する。つまり、電子写真に必要とされ
る感光体表面電位Vdを得るためには帯電ローラにはV
d+Vthという必要とされる以上のDC電圧が必要と
なる。
More specifically, in the case where the charging roller is pressed against the OPC photosensitive member having a thickness of 25 μm to perform the charging process, the charging roller is about 64.
When a voltage of 0 V or higher is applied, the surface potential of the photoconductor starts to rise, and thereafter, the surface potential of the photoconductor linearly increases with a slope of 1 with respect to the applied voltage. Hereinafter, this threshold voltage is defined as the charging start voltage Vth. In other words, in order to obtain the photosensitive member surface potential Vd required for electrophotography, V is applied to the charging roller.
A DC voltage higher than required, that is, d + Vth, is required.

【0015】このようにしてDC電圧のみを接触帯電部
材に印加して像担持体の帯電を行なう方式を「DC帯電
方式」と称する。しかし、DC帯電方式においては環境
変動等によって接触帯電部材の抵抗が変動するため、ま
た像担持体としての感光体が削れることによって、膜厚
が変化するとVthが変動するため、感光体の電位を所
望の値にすることが難しかった。
The system in which only the DC voltage is applied to the contact charging member in this way to charge the image carrier is called the "DC charging system". However, in the DC charging method, the resistance of the contact charging member fluctuates due to environmental changes and the Vth fluctuates when the film thickness changes due to the abrasion of the photoconductor as the image bearing member. Therefore, the potential of the photoconductor is changed. It was difficult to obtain the desired value.

【0016】このため更なる帯電の帯電の均一化を図る
ために特開昭63−149669公報等に開示されるよ
うに、所望のVdに相当するDC電圧に2×Vth以上
のピーク間電圧を持つAC成分を重畳した振動電圧を接
触帯電部材に印加して像担持体の帯電を行なう「AC帯
電方式」が用いられる。これはACによる電位のならし
効果を目的としたものであり、像担持体の電位はAC電
圧のピークの中央であるVdに収束し、環境等の外乱に
は影響されることはない。
For this reason, in order to further uniformize the charging, as disclosed in JP-A-63-149669, etc., a DC voltage corresponding to a desired Vd is provided with a peak-to-peak voltage of 2 × Vth or more. An "AC charging method" is used in which an oscillating voltage having a superposed AC component is applied to a contact charging member to charge the image carrier. This is for the purpose of leveling effect of the potential by AC, and the potential of the image carrier converges on Vd which is the center of the peak of the AC voltage, and is not affected by disturbance such as environment.

【0017】しかしながら、このような接触帯電装置に
おいても、その本質的な帯電機構は帯電部材から像担持
体への放電現象を用いているため、先に述べたように帯
電に必要とされる電圧は像担持体表面電位+放電閾値以
上の値が必要とされ、微量のオゾンは発生する。また、
帯電均一化のためにAC帯電を行った場合にはさらなる
オゾンの発生、AC電圧の電界による接触帯電部材と感
光体の振動騒音(AC帯電音)の発生、また、放電によ
る感光体表面の劣化等が顕著になり、新たな問題点とな
っていた。
However, even in such a contact charging device, since the essential charging mechanism uses the discharge phenomenon from the charging member to the image carrier, the voltage required for charging as described above. Requires a value equal to or higher than the image carrier surface potential + discharge threshold value, and a small amount of ozone is generated. Also,
When AC charging is performed for uniform charging, further ozone is generated, vibration noise (AC charging sound) between the contact charging member and the photoconductor due to the electric field of the AC voltage, and deterioration of the photoconductor surface due to discharge. Etc. became remarkable and became a new problem.

【0018】(B)ファーブラシ帯電 ファーブラシ帯電は、接触帯電部材として導電性繊維の
ブラシ部を有する部材(ファーブラシ対帯電器)を用
い、その導電性繊維ブラシ部を被帯電体としての感光体
に接触させ、所定の帯電バイアスを印加して感光体面を
所定の極性・電位に帯電させるものである。
(B) Fur brush charging In the fur brush charging, a member having a brush portion of a conductive fiber (a fur brush pair charger) is used as a contact charging member, and the conductive fiber brush portion is exposed as a photosensitive member. It contacts the body and applies a predetermined charging bias to charge the surface of the photoconductor to a predetermined polarity and potential.

【0019】ファーブラシ帯電器は固定タイプとロール
タイプが実用化されている。中抵抗の繊維を基布に織り
込みパイル状に形成したものを電極に接着したものが固
定タイプで、ロールタイプはパイルを芯金に巻きつけて
形成する。繊維密度としては100本/mm2程度のも
のが比較的容易に得られるが、直接帯電により十分な帯
電を行なうにはそれでも接触性は不十分であり、直接帯
電により十分均一な帯電を行なうには感光体に対し機械
構成としては困難なほどに速度差を持たせる必要があ
り、現実的ではない。
As the fur brush charger, a fixed type and a roll type have been put into practical use. A fixed type is made by weaving medium resistance fibers into a base cloth and forming it into a pile and adhering it to the electrode. The roll type is formed by winding the pile around a core metal. A fiber density of about 100 fibers / mm 2 can be obtained relatively easily, but the contact property is still insufficient for sufficient charging by direct charging, and sufficient uniform charging can be achieved by direct charging. Is not realistic because it is necessary to give a speed difference to the photoconductor so that it is difficult as a mechanical structure.

【0020】このファーブラシ帯電の直流電圧印加時の
帯電特性は図6のBに示される特性をとる。従って、フ
ァーブラシ帯電、固定タイプ、ロールタイプのいずれの
場合も、多くは高い帯電バイアスを印加し、放電帯電機
構を用いて帯電を行っている。
The charging characteristics of this fur brush charging when a DC voltage is applied have the characteristics shown in FIG. 6B. Therefore, in all cases of the fur brush charging, the fixed type, and the roll type, a high charging bias is applied and charging is performed using the discharge charging mechanism.

【0021】(C)磁気ブラシ帯電 磁気ブラシ帯電は、接触帯電部材として導電性磁性粒子
をマグネットロール等で磁気拘束してブラシ状に形成し
た磁気ブラシ部を有する部材(磁気ブラシ帯電器)を用
い、その磁気ブラシ部を被帯電体としての感光体に接触
させ、所定の帯電バイアスを印加して感光体面を所定の
極性・電位に帯電させるものである。
(C) Magnetic brush charging For magnetic brush charging, a member (magnetic brush charger) having a magnetic brush portion formed into a brush shape by magnetically restraining conductive magnetic particles with a magnet roll or the like is used as a contact charging member. The magnetic brush portion is brought into contact with a photoconductor as a member to be charged and a predetermined charging bias is applied to charge the surface of the photoconductor to a predetermined polarity and potential.

【0022】この磁気ブラシ帯電の場合、その帯電機構
は前記(2)の注入帯電機構が支配的である。
In the case of this magnetic brush charging, the charging mechanism described in (2) above is the dominant charging mechanism.

【0023】磁気ブラシを構成させる導電性粒子として
粒径5〜50μmのものを用い、感光体と十分速度差を
設けることで、均一に直接帯電を可能にする。
By using conductive particles having a particle diameter of 5 to 50 μm as the magnetic brush and providing a sufficient speed difference from the photosensitive member, uniform direct charging is possible.

【0024】図6の帯電特性グラフのCにあるように、
印加バイアスとほぼ比例した帯電電位を得ることが可能
になる。
As indicated by C in the charging characteristic graph of FIG.
It is possible to obtain a charging potential almost proportional to the applied bias.

【0025】しかしながら、機器構成が複雑であるこ
と、磁気ブラシを構成している導電性磁性粒子が脱落し
て感光体に付着する等の弊害もある。
However, there are problems that the device structure is complicated and that the conductive magnetic particles forming the magnetic brush fall off and adhere to the photoconductor.

【0026】特開平6−3921号公報には感光体表面
にあるトラップ準位または電荷注入層の導電性粒子等の
電荷保持部材に電荷を注入して接触注入帯電を行なう方
法が提案されている。放電現象を用いないため、帯電に
必要とされる電圧は所望する感光体表面電位分のみであ
り、オゾンの発生もない。さらに、AC電圧を印加しな
いので、帯電音の発生もなく、ローラ帯電方式と比べる
と、オゾンレス、低電力の優れた帯電方式である。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-3921 proposes a method of injecting charges into a charge holding member such as a trap level on the surface of a photoreceptor or conductive particles of a charge injection layer to perform contact injection charging. . Since the discharge phenomenon is not used, the voltage required for charging is only the desired surface potential of the photoconductor, and ozone is not generated. Furthermore, since no AC voltage is applied, no charging noise is generated, and compared to the roller charging method, the charging method is ozoneless and has low power consumption.

【0027】(D)クリーナレス(トナーリサイクルシ
ステム) 転写方式の画像形成装置においては、転写後の感光体
(像担持体)に残存する転写残現像剤(トナー)はクリ
ーナ(クリーニング装置)によって感光体面から除去さ
れて廃トナーとなるが、この廃トナーは環境保護の面か
らもでないことが望ましい。そこでクリーナをなくし、
転写後の感光体上の転写残現像剤は現像装置によって
「現像同時クリーニング」で感光体上から除去し現像装
置に回収・再利用する装置構成にしたクリーナレスの画
像形成装置も出現している。
(D) Cleaner-less (toner recycling system) In a transfer type image forming apparatus, the transfer residual developer (toner) remaining on the photoconductor (image carrier) after transfer is exposed by a cleaner (cleaning device). Although the waste toner is removed from the body surface to become waste toner, it is desirable that this waste toner is not environmentally friendly. I lost the cleaner there,
A cleanerless image forming apparatus has also emerged in which the transfer residual developer on the photoconductor after transfer is removed from the photoconductor by "developing simultaneous cleaning" by the developing device and collected and reused in the developing device. .

【0028】現像同時クリーニングとは、転写後に感光
体上に残留した現像剤を次工程以降の現像時にかぶり取
りバイアス(現像装置に印加する直流電圧と感光体の表
面電位間の電位差であるかぶり取り電位差Vback)
によって回収する方法である。この方法によれば、転写
残現像剤は現像装置に回収されて次工程以降に再利用さ
れるため、廃トナーをはくし、メンテナンスに手を煩わ
せることも少なくすることが出来る。またクリーナレス
であることでスペース面での利点も大きく、画像形成装
置を大幅に小型化できるようになる。
Simultaneous development cleaning is a fog removal bias for the developer remaining on the photoconductor after transfer during development of the next step and after (fog removal which is the potential difference between the DC voltage applied to the developing device and the surface potential of the photoconductor). Potential difference Vback)
It is a method of collecting by. According to this method, the untransferred residual developer is collected by the developing device and reused in the subsequent steps, so that the waste toner can be removed and the maintenance can be less troublesome. Further, since the cleaner is not used, there is a large space advantage, and the image forming apparatus can be significantly downsized.

【0029】クリーナレスは上記のように転写残トナー
を専用のクリーナによって感光体面上から除去するので
はなく、帯電手段部を経由させて現像装置にいたらせて
再度現像プロセスにて利用するものであるため、感光体
の帯電手段として接触帯電を用いた場合においては感光
体と接触帯電部材との接触部に絶縁性である現像剤が介
在した状態でいかにして感光体を帯電するかが課題にな
っている。先に述べたローラ帯電やファーブラシ帯電に
おいては、感光体上の転写残トナーを拡散し非パターン
化すると共に、大きなバイアスを印加し放電による帯電
を用いることが多い。磁気ブラシ帯電においては接触帯
電部材として粉体を用いるため、その粉体である導電性
磁性粒子の磁気ブラシ部が感光体に柔軟に接触し感光体
を帯電できる利点があるが、機器構成が複雑であるこ
と。磁気ブラシを構成している導電性磁性粒子の脱落に
よる弊害が大きい。
The cleaner-less type does not remove the transfer residual toner from the surface of the photosensitive member by a dedicated cleaner as described above, but returns it to the developing device through the charging means and reuses it in the developing process. Therefore, when contact charging is used as the charging means of the photoconductor, the problem is how to charge the photoconductor in the state where the insulating developer is present in the contact portion between the photoconductor and the contact charging member. It has become. In the roller charging and the fur brush charging described above, the transfer residual toner on the photoconductor is often diffused to be non-patterned, and a large bias is applied to charge by discharge. Since powder is used as the contact charging member in magnetic brush charging, there is an advantage that the magnetic brush part of the conductive magnetic particles, which is the powder, can flexibly contact the photoconductor to charge the photoconductor, but the device configuration is complicated. To be. The harmful effect due to the dropping of the conductive magnetic particles forming the magnetic brush is great.

【0030】(E)接触帯電部材に対する粉末塗布 接触帯電装置について、帯電ムラを防止し安定した均一
帯電を行なうために、接触帯電部材に被帯電体面との接
触面に粉末を塗布する構成が特公平7−99442号公
報に開示されているが、接触帯電部材が被帯電体に従動
回転であり、スコロトロン等のコロナ帯電器と比べると
オゾン生成物の発生は格段に少なくなっているものの、
帯電原理は前述のローラ帯電の場合と同様に依然として
放電帯電機構を主としている。特に、より安定した帯電
均一性を得るためにはDC電圧にAC電圧を重畳した電
圧を印加するために、放電によるオゾン生成物の発生は
より多くなってしまう。よって、長期に装置を使用した
場合や、クリーナレスの画像形成装置を長期に使用した
場合において、オゾン生成物による画像流れ等の弊害が
現れやすい。また、特開平5−150539号公報に
は、接触帯電を用いた画像形成方法において、長時間画
像形成を繰り返すうちにトナー粒子やシリカ微粒子が帯
電手段の表面に付着することによる帯電阻害を防止する
ために、現像剤中に、少なくとも顕画粒子と、顕画粒子
より小さい平均粒径を有する導電性粒子を含有すること
が開示されている。しかし、この接触帯電は放電帯電機
構によるもので、直接注入帯電機構ではなく、放電帯電
による前述の問題がある。
(E) Powder coating on the contact charging member In the contact charging device, in order to prevent uneven charging and to perform stable and uniform charging, the contact charging member is coated with powder on the contact surface with the surface to be charged. Although it is disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-99442, the contact charging member is driven to rotate by the charged body, and the generation of ozone products is significantly reduced as compared with a corona charger such as a scorotron.
The charging principle is still based on the discharge charging mechanism as in the case of the roller charging described above. Particularly, in order to obtain more stable charging uniformity, a voltage in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage is applied, so that the ozone products are more generated by the discharge. Therefore, when the apparatus is used for a long period of time or when the cleanerless image forming apparatus is used for a long period of time, adverse effects such as image deletion due to ozone products are likely to appear. Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-150539, in an image forming method using contact charging, charging inhibition due to toner particles or silica fine particles adhering to the surface of a charging unit during repeated image formation for a long time is prevented. Therefore, it is disclosed that the developer contains at least developer particles and conductive particles having an average particle size smaller than the developer particles. However, this contact charging is due to the discharge charging mechanism, not the direct injection charging mechanism, and there is the above-mentioned problem due to the discharge charging.

【0031】[0031]

【発明が解決しようとする課題】1)上記の従来の技術
の項に記載したように、接触帯電において、接触帯電部
材として帯電ローラあるいはファーブラシを用いた簡易
な構成では直接帯電を行なうには該接触帯電部材の表面
が粗くて被帯電体としての像担持体との密な接触が確保
されず、直接帯電は不可能であった。
1) As described in the above-mentioned section of the prior art, in contact charging, direct charging is possible with a simple structure using a charging roller or a fur brush as a contact charging member. Since the surface of the contact charging member was rough, it was not possible to secure close contact with the image bearing member as the member to be charged, and direct charging was impossible.

【0032】そのため接触帯電においては、接触帯電部
材として帯電ローラやファーブラシ等の簡易な部材を用
いた場合でも、より帯電均一性に優れ且つ長期に渡り安
定した直接帯電を実現する、即ち、低印加電圧でオゾン
レスの注入帯電を簡易な構成で実現することが期待され
ている。
Therefore, in the contact charging, even if a simple member such as a charging roller or a fur brush is used as the contact charging member, excellent charging uniformity is achieved and stable direct charging is realized for a long period of time, that is, low charging. It is expected that ozone-free injection charging with an applied voltage can be realized with a simple configuration.

【0033】2)次にトナーリサイクルシステムの画像
形成装置において、感光ドラムの帯電手段として接触帯
電装置を採用した場合においては、転写後の像担持体面
に残存の転写残トナーを除去する専用のクリーナを用い
ないため、転写後の像担持体面に残存の転写残トナーが
像担持体と接触帯電部材の接触部である帯電部に像担持
体面の移動でそのまま持ち運ばれて接触帯電部材がトナ
ーで汚染されるために、転写残トナーによる帯電阻害の
影響が大きく直接帯電することが不可能であった。
2) Next, in the image forming apparatus of the toner recycling system, when a contact charging device is used as the charging means of the photosensitive drum, a cleaner dedicated to removing the transfer residual toner remaining on the surface of the image bearing member after transfer. Therefore, the transfer residual toner remaining on the surface of the image bearing member after transfer is carried as it is by the movement of the surface of the image bearing member to the charging portion, which is the contact portion between the image bearing member and the contact charging member, and the contact charging member serves as toner. Since the toner was contaminated, it was impossible to directly charge the toner because the transfer residual toner had a great influence of charge inhibition.

【0034】帯電不良が生じると更に接触帯電部材への
トナー混入が増加し帯電不良を激化させる。
When the charging failure occurs, the amount of toner mixed in the contact charging member is further increased, and the charging failure is exacerbated.

【0035】3)また、2)の対策として、接触帯電部
材へ混入したトナー等を非画像形成時に感光ドラム上に
吐き出した際、その後現像装置において回収されるが、
回収されきれなかった分は、転写部に到達する。このと
き、感光ドラム上に吐き出されているトナー等により転
写部材は汚染されてしまう。汚染された転写部材は、次
の画像形成時に転写材を汚染してしまう。
3) As a measure against 2), when the toner or the like mixed in the contact charging member is discharged onto the photosensitive drum during non-image formation, it is recovered by the developing device after that.
The part that cannot be collected reaches the transfer portion. At this time, the transfer member is contaminated by the toner discharged onto the photosensitive drum. The contaminated transfer member contaminates the transfer material during the next image formation.

【0036】つまり、帯電ローラ等の転写残トナーによ
る汚染で発生する帯電阻害を防止するために帯電ローラ
等からトナー等を吐き出させる吐き出し機構を行なう
際、転写部材の汚染が問題となる。
That is, when the discharging mechanism for discharging the toner or the like from the charging roller or the like is performed in order to prevent charging inhibition caused by the contamination by the transfer residual toner of the charging roller or the like, the contamination of the transfer member becomes a problem.

【0037】そこで本発明は、接触帯電方式、転写方
式、トナーリサイクルシステムの画像形成装置につい
て、接触帯電部材として帯電ローラやファーブラシ等の
簡易な部材を用いて、またトナーにより汚染された接触
帯電部材が効率よく清掃され、さらに清掃された汚染物
質が画像形成時に転写材へ転移しないようにすること
で、低印加電圧でオゾンレスの直接帯電(注入帯電)と
トナーリサイクルシステムを問題なく実行可能にし、高
品位な画像形成を長期に渡り維持させること、画像比率
の高い画像を出力した後でも高品位な画像形成を長期に
渡り維持させること等を目的とする。
Therefore, the present invention relates to an image forming apparatus of a contact charging system, a transfer system and a toner recycling system, in which a simple member such as a charging roller or a fur brush is used as a contact charging member, and the contact charging is contaminated with toner. Efficient cleaning of members and prevention of transfer of cleaned contaminants to the transfer material during image formation enable ozone-less direct charging (injection charging) and toner recycling system with low applied voltage without any problems. The object is to maintain high-quality image formation for a long period of time, and to maintain high-quality image formation for a long period of time even after outputting an image with a high image ratio.

【0038】[0038]

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする画像形成装置である。
The present invention is an image forming apparatus having the following configuration.

【0039】(1)像担持体に形成された静電潜像に現
像剤を供給して現像するとともに前記像担持体に残留し
ている現像剤を同時に回収する現像手段と、前記像担持
体に現像された像を転写材に転写する転写手段を有する
画像形成装置において、前記像担持体上の前記転写手段
部に転写材がない領域で、転写手段に印加するバイアス
の極性を少なくとも一度切り替えることを特徴とする画
像形成装置。
(1) A developing means for supplying a developer to the electrostatic latent image formed on the image carrier to develop the electrostatic latent image and at the same time collecting the developer remaining on the image carrier, and the image carrier. In an image forming apparatus having transfer means for transferring an image developed on a transfer material to a transfer material, the polarity of the bias applied to the transfer means is switched at least once in a region where there is no transfer material on the transfer means portion on the image carrier. An image forming apparatus characterized by the above.

【0040】(2)前記像担持体上の前記転写手段部に
転写材がない領域で、前記転写手段に印加するバイアス
の極性を少なくとも一度切り替えた後の前記転写手段に
印加するバイアスの極性は、前記像担持体上の画像を前
記転写材に転写させるプリントバイアスと同極性である
ことを特徴とする(1)に記載の画像形成装置。
(2) The polarity of the bias applied to the transfer means after the polarity of the bias applied to the transfer means is switched at least once in the area on the image carrier where the transfer material is not present in the transfer means. The image forming apparatus according to (1), which has the same polarity as a print bias for transferring the image on the image carrier to the transfer material.

【0041】(3)前記転写手段による転写工程後、前
記像担持体上の現像剤を一時貯蔵する貯蔵手段と、かつ
前記貯蔵手段からトナーを前記像担持体上に排出する手
段を有することを特徴とする(1)または(2)に記載
の画像形成装置。
(3) After the transfer step by the transfer means, it has a storage means for temporarily storing the developer on the image carrier and a means for discharging the toner from the storage means onto the image carrier. The image forming apparatus according to (1) or (2), which is characterized.

【0042】(4)前記転写手段部に転写材がない領域
に対応する前記像担持体の領域内において、前記貯蔵手
段からトナーを前記像担持体上に排出することを特徴と
する(3)に記載の画像形成装置。
(4) The toner is discharged from the storage means onto the image carrier in the area of the image carrier corresponding to the area where the transfer material is not present in the transfer means (3). The image forming apparatus according to item 1.

【0043】(5)前記貯蔵手段からトナー排出動作を
行った前記像担持体上の領域が転写手段を通過した後、
転写手段に印加するバイアスの極性を少なくとも一度切
り替えることを特徴とする(3)または(4)に記載の
画像形成装置。
(5) After the area on the image carrier which has discharged the toner from the storage means passes through the transfer means,
The image forming apparatus according to (3) or (4), wherein the polarity of the bias applied to the transfer unit is switched at least once.

【0044】(6)前記貯蔵手段からトナー排出動作を
行った前記像担持体上の領域が転写手段を通過した後、
転写手段に印加するバイアスの極性を少なくとも一度切
り替えた後の前記転写手段に印加するバイアスの極性
は、前記プリントバイアスと同極性であることを特徴と
する(3)から(5)の何れかに記載の画像形成装置。
(6) After the area on the image carrier from which the toner has been discharged from the storage means has passed the transfer means,
The polarity of the bias applied to the transfer unit after the polarity of the bias applied to the transfer unit is switched at least once is the same as the print bias, (3) to (5) The image forming apparatus described.

【0045】(7)前記転写手段部に転写材がない前記
像担持体上において、前記貯蔵手段から排出動作を行っ
た前記像担持体上の領域が転写部材を通過する間、転写
手段に印加するバイアスは、前記プリントバイアスに対
し逆極性のバイアスを印加し、前記貯蔵手段からトナー
が吐き出される前記像担持体の領域が転写部材を通過し
た後、前記像担持体上の画像を前記プリントバイアスと
同極性のバイアスを印加することを特徴とする(3)か
ら(6)の何れかに記載の画像形成装置。
(7) On the image carrier having no transfer material in the transfer means, while the area on the image carrier discharged from the storage means passes through the transfer member, it is applied to the transfer means. A bias having a polarity opposite to that of the print bias is applied, and after the area of the image carrier from which the toner is discharged from the storage unit passes through the transfer member, the image on the image carrier is printed with the print bias. The image forming apparatus according to any one of (3) to (6), characterized in that a bias having the same polarity as that of is applied.

【0046】(8)前記転写手段部に転写材がない領域
に対応する前記像担持体の領域において転写手段に印加
する前記プリントバイアスと同極性のバイアス及び逆極
性のバイアスは、それぞれ少なくとも一度は、貯蔵手段
からトナーを排出する領域以外において印加されること
を特徴とする(3)から(7)の何れかに記載の画像形
成装置。
(8) The bias having the same polarity as the print bias and the bias having the reverse polarity applied to the transfer means in the area of the image carrier corresponding to the area where the transfer material is not present in the transfer means are at least once. The image forming apparatus according to any one of (3) to (7), wherein the image forming apparatus is applied in a region other than a region where the toner is discharged from the storage unit.

【0047】(9)前記転写手段は弾性部材によりロー
ラ状に形成された弾性ローラ転写手段であり、前記弾性
ローラ転写手段を前記像担持体に圧接し圧接部を形成す
ることを特徴とする(1)から(8)の何れかに記載の
画像形成装置。
(9) The transfer means is an elastic roller transfer means formed by an elastic member into a roller shape, and the elastic roller transfer means is pressed against the image carrier to form a pressure contact portion ( The image forming apparatus according to any one of 1) to 8).

【0048】(10)前記像担持体上の前記転写手段部
に転写材がない領域で、前記転写手段に印加するバイア
スの極性を少なくとも一度切り替えた後の前記転写手段
に印加するバイアスの極性は、前記プリントバイアスと
同極性で、少なくとも転写手段が1周する間、印加され
ることを特徴とする(1)から(9)の何れかに記載の
画像形成装置。
(10) The polarity of the bias applied to the transfer means after the polarity of the bias applied to the transfer means is switched at least once in the area on the image carrier where the transfer material is not present in the transfer means. The image forming apparatus according to any one of (1) to (9), wherein the image forming apparatus has the same polarity as the print bias and is applied during at least one rotation of the transfer unit.

【0049】(11)前記貯蔵手段に電圧を印加するこ
とを特徴とする(3)から(10)の何れかに記載の画
像形成装置。
(11) The image forming apparatus according to any one of (3) to (10), characterized in that a voltage is applied to the storage means.

【0050】(12)前記転写手段部に転写材がない領
域に対応する前記像担持体上の領域に、前記貯蔵手段に
時間的に電圧値が変動する電圧を印加することを特徴と
する(3)から(11)の何れかに記載の画像形成装
置。
(12) A voltage whose voltage value temporally changes is applied to the storage means in an area on the image carrier corresponding to an area where there is no transfer material in the transfer means section ( The image forming apparatus according to any one of 3) to (11).

【0051】(13)前記貯蔵手段に印加される電圧
は、直流電圧に交流電圧が重畳された電圧波形を持つこ
とを特徴とする(3)から(12)の何れかに記載の画
像形成装置。
(13) The image forming apparatus according to any one of (3) to (12), wherein the voltage applied to the storage means has a voltage waveform in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage. .

【0052】(14)前記貯蔵手段は、前記像担持体を
帯電する帯電手段を兼ねることを特徴とする(3)から
(13)の何れかに記載の画像形成装置。
(14) The image forming apparatus according to any one of (3) to (13), wherein the storage means also serves as a charging means for charging the image carrier.

【0053】(15)前記貯蔵手段は、弾性部材により
ローラ状に形成された弾性ローラ貯蔵手段であることを
特徴とする(3)から(14)の何れかに記載の画像形
成装置。
(15) The image forming apparatus according to any one of (3) to (14), wherein the storage means is an elastic roller storage means formed in a roller shape by an elastic member.

【0054】(16)前記像担持体を帯電する帯電手段
は、前記像担持体とニップ部を形成し導電粒子を介し帯
電する帯電手段であることを特徴とする(1)から(1
5)の何れかに記載の画像形成装置。
(16) The charging means for charging the image carrier is a charging means for forming a nip portion with the image carrier and charging via conductive particles (1) to (1)
The image forming apparatus according to any one of 5).

【0055】(17)前記導電粒子の体積抵抗値が10
12Ω・cm以下であることを特徴とする(16)に記載
の画像形成装置。
(17) The volume resistance value of the conductive particles is 10
The image forming apparatus according to (16), which has a resistance of 12 Ω · cm or less.

【0056】(18)前記導電粒子の体積抵抗値が10
10Ω・cm以下であることを特徴とする(16)または
(17)に記載の画像形成装置。
(18) The volume resistance value of the conductive particles is 10
The image forming apparatus as described in (16) or (17), which is 10 Ω · cm or less.

【0057】[0057]

【発明の実施の形態】<実施例1>(図1) 図1は本発明に従う画像形成装置の一例の概略構成模型
図である。本実施例の画像形成装置は、転写式電子写真
プロセス利用、接触帯電方式、トナーリサイクルシステ
ムのレーザプリンタである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION <First Embodiment> (FIG. 1) FIG. 1 is a schematic structural model view of an example of an image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus of the present embodiment is a laser printer using a transfer type electrophotographic process, a contact charging type, and a toner recycling system.

【0058】(1)プリンタの全体的概略構成 1は像担持体であり、本実施例は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85mm/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 1 of the printer is an image bearing member, and in this embodiment, a rotating drum type negative polarity OPC photosensitive member (negative photosensitive member, hereinafter referred to as photosensitive drum) having a diameter of 24 mm. The photosensitive drum 1 has a peripheral speed of 85 mm / sec (= process speed PS,
It is rotated at a constant speed (printing speed).

【0059】2は感光ドラム1に所定の押圧力をもって
接触させて配設した接触帯電部材としての導電性弾性ロ
ーラ(以下、帯電ローラと記す)である。nは感光ドラ
ム1と帯電ローラ2との帯電ニップ部である。この帯電
ローラ2はその外周面に導電性を有する帯電促進粒子m
(帯電促進を目的とした導電粒子)を保持(担持)して
おり、感光ドラム1と帯電ローラ2との帯電ニップ部n
に帯電促進粒子mが介在している。
Reference numeral 2 denotes a conductive elastic roller (hereinafter referred to as a charging roller) as a contact charging member which is disposed in contact with the photosensitive drum 1 with a predetermined pressing force. Reference numeral n is a charging nip portion between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2. The charging roller 2 has charge-accelerating particles m having conductivity on its outer peripheral surface.
It holds (carries) (conductive particles for the purpose of accelerating charging), and a charging nip portion n between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2
The charging-promoting particles m are present at

【0060】帯電ローラ2はこの帯電ニップ部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
転駆動され、感光ドラム1面に対して速度差(対プロセ
ススピード80%)を持って接触する。またプリンタの
画像記録時には該帯電ローラ2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。これによ
り、回転感光ドラム1の周面が直接帯電(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。
The charging roller 2 is rotationally driven in the charging nip portion n in a direction (counter) opposite to the rotating direction of the photosensitive drum 1, and comes into contact with the surface of the photosensitive drum 1 with a speed difference (vs. process speed 80%). To do. Further, at the time of image recording by the printer, a predetermined charging bias is applied to the charging roller 2 from the charging bias applying power source S1. As a result, the peripheral surface of the rotary photosensitive drum 1 is uniformly contact charged by a direct charging (injection charging) method to a predetermined polarity and potential.

【0061】本実施例では、プリンタの画像記録時は帯
電バイアス印加電源S1のスイッチSWがA接点側に切
り替え制御されて帯電ローラ2の芯金2aにDC電源S
DCのDC電圧−700Vが印加されて、回転感光ドラム
1面が該印加DC電圧と略等しい電圧約−700Vに直
接帯電される(Aモード)。
In this embodiment, when the image is recorded by the printer, the switch SW of the charging bias applying power source S1 is controlled to be switched to the A contact side so that the core metal 2a of the charging roller 2 is supplied with the DC power source S.
A DC DC voltage of -700V is applied, and the surface of the rotary photosensitive drum 1 is directly charged to a voltage of about -700V which is substantially equal to the applied DC voltage (A mode).

【0062】上記の帯電ローラ2、帯電促進粒子m、直
接帯電については別項で詳述する。
The charging roller 2, the charging-promoting particles m, and the direct charging will be described in detail in another section.

【0063】3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3は目的の画像情報の時系列電気
デジタル画素信号に対応して強度変調されたレーザー光
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。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。
Reference numeral 3 is a laser beam scanner (exposure device) including a laser diode, a polygon mirror and the like. The laser beam scanner 3 outputs a laser beam whose intensity is modulated corresponding to a time-series electric digital pixel signal of target image information, and scans and exposes L the uniformly charged surface of the rotary photosensitive drum 1 with the laser beam. . By this scanning exposure L, an electrostatic latent image corresponding to the target image information is formed on the surface of the rotary photosensitive drum 1.

【0064】4は現像器である。現像剤tには帯電促進
粒子mを添加してある。回転感光ドラム1面の静電潜像
はこの現像器4により現像部位aにてトナー画像として
反転現像される。この現像器4は別項で詳述する。
Reference numeral 4 is a developing device. Charge accelerating particles m are added to the developer t. The electrostatic latent image on the surface of the rotating photosensitive drum 1 is reversely developed as a toner image at the developing portion a by the developing device 4. The developing device 4 will be described in detail in another section.

【0065】5は接触転写手段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記録媒体としての転写
材Pが給紙され、かつ転写ローラ5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 5 denotes a medium resistance transfer roller as a contact transfer means, which is pressed against the photosensitive drum 1 at a predetermined pressure to form a transfer nip portion b. A transfer material P as a recording medium is fed to the transfer nip portion b from a paper feeding unit (not shown) at a predetermined timing, and a predetermined transfer bias voltage is applied to the transfer roller 5 from a transfer bias applying power source S3. Then, the toner image on the photosensitive drum 1 side is sequentially transferred to the surface of the transfer material P fed to the transfer nip portion b.

【0066】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 material P introduced into the transfer nip portion b is nipped and conveyed through the transfer nip portion b, and the toner images formed and carried on the surface of the rotary photosensitive drum 1 are sequentially charged with electrostatic force on the surface side thereof. Transferred by pressing force.

【0067】6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6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 6 is a fixing device such as a heat fixing system. The transfer material P that has been fed to the transfer nip portion b and transferred with the toner image on the photosensitive drum 1 side is separated from the surface of the rotating photosensitive drum 1 and is introduced into the fixing device 6, where the toner image is fixed. It is ejected outside the apparatus as an image-formed product (print, copy).

【0068】本実施例のプリンタはクリーナレスであ
り、転写材Pに対するトナー画像転写後の回転感光ドラ
ム1面に残留の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
転にともない帯電ニップ部nを経由して現像部位aに至
り、現像器4において現像同時クリーニングにて回収・
再使用される。
The printer of the present embodiment is cleanerless, and the transfer residual toner remaining on the surface of the rotary photosensitive drum 1 after the toner image is transferred onto the transfer material P is not removed by a dedicated cleaner (cleaning device), and is exposed. As the drum 1 rotates, it reaches the developing portion a via the charging nip portion n, and is collected by the simultaneous developing cleaning in the developing device 4.
To be reused.

【0069】(2)帯電ローラ2 本実施例における可撓性の接触帯電部材としての帯電ロ
ーラ2は芯金2a上にゴムあるいは発泡体の中抵抗層2
bを形成することにより作成される。
(2) Charging Roller 2 The charging roller 2 as a flexible contact charging member in this embodiment has a metal or foam medium resistance layer 2 on a core metal 2a.
It is created by forming b.

【0070】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。その後必要に応じて表面を研磨して直径18mm、
長手長さ200mmの導電性弾性ローラである帯電ロー
ラ2を作成した。
The medium resistance layer 2b is made of resin (for example, urethane),
It was formulated with conductive particles (for example, carbon black), a sulfiding agent, a foaming agent, etc., and formed into a roller shape on the core metal 2a. Then, if necessary, the surface is polished to a diameter of 18 mm,
A charging roller 2 which is a conductive elastic roller having a longitudinal length of 200 mm was prepared.

【0071】本実施例の帯電ローラ2のローラ抵抗を測
定したところ100kΩであった。ローラ抵抗は、帯電
ローラ2の芯金2aに総圧1kgの加重がかかるようφ
24mmのアルミドラムに帯電ローラ2を圧着した状態
で、芯金2aとアルミドラムとの間に100Vを印加
し、計測した。
When the roller resistance of the charging roller 2 of this embodiment was measured, it was 100 kΩ. The roller resistance is φ so that a total pressure of 1 kg is applied to the core metal 2a of the charging roller 2.
In a state where the charging roller 2 was pressure-bonded to a 24 mm aluminum drum, 100 V was applied between the core metal 2a and the aluminum drum for measurement.

【0072】ここで、接触帯電部材である帯電ローラ2
は電極として機能することが重要である。つまり、弾性
を持たせて被帯電体との十分な接触状態を得ると同時
に、移動する被帯電体を充電するに十分低い抵抗を有す
る必要がある。一方では被帯電体にピンホールなどの低
耐圧欠陥部位が存在した場合に電圧のリークを防止する
必要がある。被帯電体として電子写真用感光体を用いた
場合、十分な帯電性と耐リークを得るには104〜107
Ωの抵抗が望ましい。
Here, the charging roller 2 which is a contact charging member.
Is important to function as an electrode. That is, it is necessary to impart elasticity to obtain a sufficient contact state with the charged body and at the same time have a resistance sufficiently low to charge the moving charged body. On the other hand, it is necessary to prevent voltage leakage when there is a low breakdown voltage defect site such as a pinhole on the charged body. When an electrophotographic photosensitive member is used as the member to be charged, 10 4 to 10 7 is required to obtain sufficient charging property and leak resistance.
A resistance of Ω is desirable.

【0073】帯電ローラ2の表面は帯電促進粒子mを保
持できるようミクロな凹凸があるものが望ましい。
It is desirable that the surface of the charging roller 2 has microscopic unevenness so as to hold the charge promoting particles m.

【0074】帯電ローラ2の硬度は、硬度が低すぎると
形状が安定しないために被帯電体との接触性が悪くな
り、高すぎると被帯電体との間に帯電ニップ部nを確保
できないだけでなく、被帯電体表面へのミクロな接触性
が悪くなるので、アスカーC硬度で25度から50度が
好ましい範囲である。
If the hardness of the charging roller 2 is too low, the shape is not stable, so that the contactability with the member to be charged is deteriorated, and if the hardness is too high, the charging nip portion n cannot be secured between the charging roller 2 and the member. In addition, since the micro contact property to the surface of the member to be charged is deteriorated, the Asker C hardness is preferably in the range of 25 to 50 degrees.

【0075】帯電ローラ2の材質としては、弾性発泡体
に限定するものでは無く、弾性体の材料として、EPD
M、ウレタン、NBR、シリコーンゴムや、IR等に抵
抗調整のために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や、またこれらを発泡させたも
のがあげられる。また、特に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。
The material of the charging roller 2 is not limited to the elastic foam, but the material of the elastic body is EPD.
Examples thereof include M, urethane, NBR, silicone rubber, a rubber material in which a conductive material such as carbon black or a metal oxide is dispersed in IR or the like for resistance adjustment, or a material obtained by foaming these. In addition, especially without dispersing a conductive substance,
It is also possible to adjust the resistance by using an ion conductive material.

【0076】帯電ローラ2は被帯電体としての感光ドラ
ム1に対して弾性に抗して所定の押圧力で圧接させて配
設し、本実施例ではニップ幅2〜3mmの帯電ニップ部
nを形成させてある。
The charging roller 2 is arranged so as to be pressed against the photosensitive drum 1 as a member to be charged with a predetermined pressing force against elasticity, and in this embodiment, the charging nip portion n having a nip width of 2 to 3 mm is provided. It has been formed.

【0077】また本実施例では、この帯電ローラ2を帯
電ニップ部nにおいて帯電ローラ表面と感光体表面とが
互いに逆方向に等速で移動するよう凡そプロセススピー
ドの80%で矢印の時計方向に回転駆動させた。即ち接
触帯電部材としての帯電ローラ2の表面は被帯電体とし
ての感光ドラム1の面に対して速度差を持たせるように
した。
Further, in this embodiment, the charging roller 2 is moved in the charging nip portion n in the clockwise direction of the arrow at about 80% of the process speed so that the charging roller surface and the photosensitive member surface move in opposite directions at a constant speed. It was driven to rotate. That is, the surface of the charging roller 2 as the contact charging member has a speed difference with respect to the surface of the photosensitive drum 1 as the member to be charged.

【0078】(3)現像器4 本実施例の現像器4は現像剤tとして一成分磁性トナー
(ネガトナー)を用いた反転現像器である。現像剤tに
は帯電促進粒子mを添加してある。
(3) Developing Device 4 The developing device 4 of this embodiment is a reversal developing device using a one-component magnetic toner (negative toner) as the developer t. Charge accelerating particles m are added to the developer t.

【0079】4aはマグネットロール4bを内包させ
た、現像剤担持搬送部材として非磁性回転現像スリーブ
であり、現像器内の現像剤t+mは回転現像スリーブ4
a上を搬送される過程において、規制ブレード4cで層
厚規制及び電荷付与を受ける。
Reference numeral 4a denotes a non-magnetic rotary developing sleeve as a developer carrying / conveying member which encloses the magnet roll 4b, and the developer t + m in the developing unit is the rotary developing sleeve 4
In the process of being conveyed on a, the regulation blade 4c receives the layer thickness regulation and the charge application.

【0080】回転現像スリーブ4aにコートされた現像
剤はスリーブ4aの回転により、感光ドラム1とスリー
ブ4a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4aには現像バイアス印加電源S
2より現像バイアス電圧が印加される。
The developer coated on the rotary developing sleeve 4a is conveyed by the rotation of the sleeve 4a to a developing portion (developing area) a which is a portion where the photosensitive drum 1 and the sleeve 4a face each other. Further, the developing bias applying power source S is applied to the sleeve 4a.
A developing bias voltage is applied from 2.

【0081】本実施例において、現像バイアス電圧は DC電圧:−500V AC電圧:ピーク間電圧1600V、周波数1.8kH
z、矩形波 の重畳電圧とした。
In this embodiment, the developing bias voltage is DC voltage: -500V AC voltage: peak-to-peak voltage 1600V, frequency 1.8kHz.
z, the superimposed voltage of a rectangular wave.

【0082】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。
As a result, the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 side is reversely developed by the toner t.

【0083】a)トナーt:現像剤である一成分磁性ト
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、分級の各工程を経て作成し、更に帯電
促進粒子mや流動化剤等を外添剤として添加して作成さ
れたものである。トナーの重量平均粒径(D4)は7μ
m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 control agent, kneading, pulverizing, and classifying, and further promoting charging. It is prepared by adding particles m, a fluidizing agent and the like as external additives. Weight average particle diameter (D4) of toner is 7μ
It was m.

【0084】b)帯電促進粒子m:本実施例では、帯電
促進粒子mとして、比抵抗が106Ω・cm、平均粒径
3μmの酸化亜鉛を用いた。そしてこの帯電促進粒子m
として、分級後のトナーt100重量部に対して1重量
部添加し、混合器により均一に分散させて現像器4内に
収容させた。
B) Charge promoting particles m: In this example, as the charge promoting particles m, zinc oxide having a specific resistance of 10 6 Ω · cm and an average particle size of 3 μm was used. And the charge promoting particles m
As a result, 1 part by weight was added to 100 parts by weight of the toner t after classification, and the mixture was uniformly dispersed by a mixer and housed in the developing device 4.

【0085】帯電促進粒子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。
As the material of the charge accelerating particles m, various conductive particles such as conductive inorganic particles such as other metal oxides or a mixture with organic substances, or those subjected to surface treatment can be used.

【0086】粒子抵抗は粒子を介した電荷の授受を行な
うため比抵抗としては1012Ω・cm以下が必要で、好
ましくは1010Ω・cm以下が望ましい。
The particle resistance needs to be 10 12 Ω · cm or less, preferably 10 10 Ω · cm or less, in order to transfer charges through the particles.

【0087】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の粉体試料を入れ上下電極に15kgの加圧を
行うと同時に100Vの電圧を印加し抵抗値を計測、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, a powder sample of about 0.5 g was placed in a cylinder having a bottom area of 2.26 cm 2 , 15 kg of pressure was applied to the upper and lower electrodes, and at the same time, a voltage of 100 V was applied to measure the resistance value and then normalized to obtain a specific resistance. Was calculated.

【0088】粒径は良好な帯電均一性を得るために50
μm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、その凝集体としての平均粒
径として定義した。粒径の測定には、光学あるいは電子
顕微鏡による観察から、100個以上抽出し、水平方向
最大弦長をもって体積粒度分布を算出し、その50%平
均粒径をもって決定した。
The particle size is 50 in order to obtain good charging uniformity.
μm or less is desirable. In the present invention, the particle size when the particles form an aggregate is defined as the average particle size of the aggregate. To measure the particle size, 100 or more particles were extracted from observation by an optical or electron microscope, the volume particle size distribution was calculated with the maximum chord length in the horizontal direction, and the 50% average particle size was determined.

【0089】帯電促進粒子は、一次粒子の状態で存在す
るばかりでなく二次粒子の凝集した状態で存在すること
もなんら問題はない。どのような凝集状態であれ、凝集
体として帯電促進粒子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 charge promoting particles exist not only in the state of primary particles but also in the state of agglomeration of secondary particles. Whatever the aggregated state, the form is not important as long as the function as the charge promoting particles can be realized as the aggregate.

【0090】帯電促進粒子は特に感光体の帯電に用いる
場合に潜像露光時に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く、よって非磁性であることが好
ましい。さらに、帯電促進粒子が感光体上から記録材P
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、粒子として安定に得られるものとして10n
mが限界と考えられる。
The charge accelerating particles are preferably white or nearly transparent so that they do not interfere with the latent image exposure particularly when they are used for charging the photoconductor, and thus are preferably non-magnetic. In addition, the charge-accelerating particles are transferred onto the recording material P
In consideration of the fact that a part of the image is transferred to the color recording medium, colorless or white color recording is desirable. Further, in order to prevent light scattering by particles at the time of image exposure, it is desirable that the particle size is equal to or smaller than the constituent pixel size. The lower limit of the particle size is 10n as a stable particle.
m is considered to be the limit.

【0091】(4)転写ローラ5 転写ローラ5は、SUS及びアルミ等からなる芯金と、
その外周に体積抵抗1×105〜1×1012Ω・cm程
度の、例えば、EPDMにカーボンブラックを分散させ
たものや、NBR系ゴムなどの中抵抗弾性ゴム層をロー
ラ状に被覆した構成をとっている。外径はφ15程度で
硬度はASKER−C硬度計を用い6N加重時に35度
程度のものである。芯金の両端を軸受けで回転可能に、
かつ転写ローラ5が常時感光ドラム1に当接するよう
に、総加重7Nで軸受けをばね材で加圧支持されてい
る。なお、転写ローラ5は駆動回転している。
(4) Transfer Roller 5 The transfer roller 5 comprises a cored bar made of SUS, aluminum or the like,
A structure in which a medium resistance elastic rubber layer having a volume resistance of about 1 × 10 5 to 1 × 10 12 Ω · cm, for example, carbon black dispersed in EPDM, or a medium resistance elastic rubber layer such as NBR rubber is covered in a roller shape on the outer periphery thereof. Is taking. The outer diameter is about φ15 and the hardness is about 35 degrees when a 6N load is applied using an ASKER-C hardness meter. Both ends of the core can be rotated by bearings,
In addition, the bearing is pressed and supported by a spring material with a total weight of 7N so that the transfer roller 5 always contacts the photosensitive drum 1. The transfer roller 5 is driven and rotated.

【0092】(5)直接帯電 a)現像器4の現像剤tに添加の帯電促進粒子mは、現
像器4による感光ドラム1側の静電潜像のトナー現像時
に現像部位aにおいてトナーとともに適当量が感光ドラ
ム1側に移行する。
(5) Direct charging a) The charge-accelerating particles m added to the developer t of the developing device 4 are suitable together with the toner at the developing portion a when the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 side is developed by the developing device 4. The amount shifts to the photosensitive drum 1 side.

【0093】感光ドラム1上のトナー画像は転写ニップ
部bにおいて転写バイアスの影響で転写材P側に引かれ
て積極的に転移するが、感光ドラム1上の帯電促進粒子
mは導電性であることで転写材P側には積極的には転移
せず、感光ドラム1上に実質的に付着保持されて残留す
る。また感光ドラム1面に実質的に付着保持される帯電
促進粒子mの存在によりトナー画像の感光ドラム1側か
ら転写材P側への転写効率が向上する効果もえられる。
The toner image on the photosensitive drum 1 is attracted to the transfer material P side by the influence of the transfer bias in the transfer nip portion b and positively transferred, but the charge promoting particles m on the photosensitive drum 1 are conductive. As a result, it is not positively transferred to the transfer material P side, and is substantially attached and retained on the photosensitive drum 1 and remains. Further, the presence of the charge promoting particles m substantially attached and held on the surface of the photosensitive drum 1 has an effect of improving the transfer efficiency of the toner image from the photosensitive drum 1 side to the transfer material P side.

【0094】そして、クリーナレスのプリンタにおいて
は、転写後の感光ドラム1面に残存の転写残トナーおよ
び上記の残存帯電促進粒子mは感光ドラム1と帯電ロー
ラ2の帯電ニップ部nに感光ドラム1の回転でそのまま
持ち運ばれて、帯電ニップ部nへの帯電促進粒子mの供
給、帯電ローラ2への付着・混入が生じる。
In the cleanerless printer, the transfer residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after transfer and the above-mentioned residual charging promoting particles m are stored in the charging nip portion n between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2. Is carried as it is, and the charging-promoting particles m are supplied to the charging nip portion n and adhered / mixed to the charging roller 2.

【0095】したがって、感光ドラム1と帯電ローラ2
との帯電ニップ部nに帯電促進粒子mが存在した状態で
感光ドラム1の接触帯電が行なわれる。
Therefore, the photosensitive drum 1 and the charging roller 2
The contact charging of the photosensitive drum 1 is performed in the state where the charging accelerating particles m exist in the charging nip portion n.

【0096】b)感光ドラム1と帯電ローラ2との帯電
ニップ部nに帯電促進粒子mが存在することで、該粒子
mの滑剤効果により、摩擦抵抗が大きくてそのままでは
感光ドラム1に対して速度差を持たせて接触させること
が困難であった帯電ローラであっても、それを感光ドラ
ム1面に対して無理なく容易に効果的に速度差を持たせ
て接触させた状態にすることが可能となると共に、該帯
電ローラ2が粒子mを介して感光ドラム1面に密に接触
してより高い頻度で感光ドラム1面に接触する構成とな
る。
B) Since the charging promoting particles m are present in the charging nip portion n between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2, the frictional resistance is large due to the lubricant effect of the particles m, and the charging promoting particles m remain as they are with respect to the photosensitive drum 1. Even if it is difficult to contact the charging roller with a speed difference, it is necessary to easily and effectively contact the surface of the photosensitive drum 1 with a speed difference. In addition, the charging roller 2 comes into close contact with the surface of the photosensitive drum 1 through the particles m and comes into contact with the surface of the photosensitive drum 1 more frequently.

【0097】帯電ローラ2と感光ドラム1との間に速度
差を設けることにより、帯電ローラ2と感光ドラム1の
ニップ部において帯電促進粒子mが感光ドラム1に接触
する機会を格段に増加させ、高い接触性を得ることがで
き、帯電ローラ2と感光ドラム1のニップ部に存在する
帯電促進粒子mが感光ドラム1表面を隙間なく摺擦する
ことで感光ドラム1に電荷を直接注入できるようにな
り、帯電ローラ2による感光ドラム1の接触帯電は帯電
促進粒子mの介在により直接帯電(注入帯電)が支配的
となる。
By providing a speed difference between the charging roller 2 and the photosensitive drum 1, the chances of the charging promoting particles m coming into contact with the photosensitive drum 1 at the nip portion between the charging roller 2 and the photosensitive drum 1 are significantly increased. A high contact property can be obtained, and the charge accelerating particles m existing in the nip portion between the charging roller 2 and the photosensitive drum 1 rub the surface of the photosensitive drum 1 without a gap so that the charge can be directly injected into the photosensitive drum 1. The direct charging (injection charging) is dominant in the contact charging of the photosensitive drum 1 by the charging roller 2 due to the interposition of the charging promoting particles m.

【0098】速度差を設ける構成としては、帯電ローラ
2を回転駆動して感光ドラム1と速度差を設けることに
なる。好ましくは帯電ニップ部nに持ち運ばれる感光ド
ラム1上の転写残トナーを帯電ローラ2に一時的に回収
し均すために、帯電ローラ2を回転駆動し、さらに、そ
の回転方向は感光ドラム1表面の移動方向とは逆方向に
回転するように構成することが望ましい。即ち、逆方向
回転で感光ドラム1上の転写残トナーを一旦引離し帯電
を行なうことにより優位に直接帯電を行なうことが可能
である。
As a structure for providing the speed difference, the charging roller 2 is rotationally driven to provide the speed difference with the photosensitive drum 1. Preferably, in order to temporarily collect and level the transfer residual toner on the photosensitive drum 1 carried to the charging nip portion n on the charging roller 2, the charging roller 2 is rotationally driven, and the rotation direction is the photosensitive drum 1. It is desirable that the surface is rotated in the direction opposite to the moving direction of the surface. That is, it is possible to directly predominantly directly charge the transfer residual toner on the photosensitive drum 1 once by separating the residual toner on the photosensitive drum 1 by the reverse rotation.

【0099】従って、従来のローラ帯電等では得られな
かった高い帯電効率が得られ、帯電ローラ2に印加した
電圧とほぼ同等の帯電電位を感光ドラム1に与えること
ができる。かくして、接触帯電部材として帯電ローラ2
を用いた場合でも、該帯電ローラ2に対する帯電に必要
な印加バイアスは感光ドラム1に必要な帯電電位相当の
電圧で十分であり、放電現象を用いない安定かつ安全な
接触帯電方式ないし装置を実現することができる。
Therefore, a high charging efficiency, which has not been obtained by the conventional roller charging or the like, can be obtained, and the charging potential almost equal to the voltage applied to the charging roller 2 can be applied to the photosensitive drum 1. Thus, the charging roller 2 serves as a contact charging member.
Even if the charging roller 2 is used, a voltage equivalent to the charging potential required for the photosensitive drum 1 is sufficient as the applied bias required for charging the charging roller 2, and a stable and safe contact charging method or device that does not use the discharge phenomenon is realized. can do.

【0100】また帯電ローラ2が感光ドラム1に対して
速度差を持って接触していることで、転写ニップ部bか
ら帯電ニップ部nへ至った転写残トナーのパターンが撹
乱されて崩され、中間調画像において、前回の画像パタ
ーン部分がゴーストとなって現れることがなくなる。
Further, since the charging roller 2 is in contact with the photosensitive drum 1 with a speed difference, the pattern of the transfer residual toner from the transfer nip portion b to the charging nip portion n is disturbed and destroyed, In the halftone image, the previous image pattern portion will not appear as a ghost.

【0101】c)耐久に伴い帯電促進粒子mが帯電ニッ
プ部nや帯電ローラ2から脱落しても、プリンタが稼働
されることで、前記のように現像器4の現像剤tに含有
させてある帯電促進粒子mが現像部位aで感光ドラム1
面に移行し該感光ドラム1面の移動により転写ニップ部
bを経て帯電ニップ部nに持ち運ばれて帯電ニップ部n
に逐次に供給され続けるため、帯電ニップ部nに帯電促
進粒子mが存在することによる良好な帯電性が長期に渡
って安定して維持される。
C) Even if the charging-promoting particles m fall off from the charging nip portion n or the charging roller 2 due to durability, the printer is operated so that the particles can be contained in the developer t of the developing device 4 as described above. Some charge promoting particles m are present on the photosensitive drum 1 at the developing portion a.
Surface and the surface of the photosensitive drum 1 moves to the charging nip portion n through the transfer nip portion b and the charging nip portion n.
Therefore, the good chargeability due to the presence of the charge promoting particles m in the charging nip portion n is stably maintained for a long time.

【0102】帯電ニップ部nや帯電ローラ2から脱落し
た帯電促進粒子は現像部位aにおいて現像器4に回収さ
れて現像剤tに混入し循環使用される。
The charge accelerating particles that have fallen off the charging nip portion n or the charging roller 2 are collected by the developing device 4 at the developing portion a and mixed in the developer t for recycling.

【0103】帯電ローラ2の表面に帯電促進粒子mを予
め担持させておくことで、プリンタ使用の全くの初期よ
り上記の直接帯電性能を支障なく発揮させることができ
る。
By preliminarily supporting the charging-promoting particles m on the surface of the charging roller 2, the above-mentioned direct charging performance can be exhibited without any trouble from the very beginning of use of the printer.

【0104】d)プリンタはクリーナレスであること
で、転写後の感光ドラム1面に残存の転写残トナーは感
光ドラム1と帯電ローラ2の帯電ニップ部nに感光ドラ
ム1面の移動でそのまま持ち運ばれて帯電ローラ2に付
着・混入する。
D) Since the printer is cleanerless, the transfer residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after the transfer is carried to the charging nip portion n between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 as it is by the movement of the photosensitive drum 1 surface. It is carried and adheres to and mixes with the charging roller 2.

【0105】従来トナーは絶縁体であるため帯電ローラ
2に対する転写残トナーの付着・混入は感光ドラムの帯
電において帯電不良を生じさせる因子である。
Since the conventional toner is an insulator, the adhering / mixing of the transfer residual toner with respect to the charging roller 2 is a factor causing charging failure in charging the photosensitive drum.

【0106】しかしこの場合でも、帯電促進粒子mが感
光ドラム1と帯電ローラ2との帯電ニップ部nに介存す
ることにより、帯電ローラ2の感光ドラム1への緻密な
接触性と接触抵抗を維持できるため、帯電ローラ2の転
写残トナーによる汚染にかかわらず、低印加電圧でオゾ
ンレスの直接帯電を長期に渡り安定に維持させることが
でき、均一な帯電性を与えることが出来る。
However, even in this case, since the charging promoting particles m are present in the charging nip portion n between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2, the close contact property and the contact resistance of the charging roller 2 to the photosensitive drum 1 are maintained. Therefore, regardless of contamination by the transfer residual toner on the charging roller 2, ozone-less direct charging can be stably maintained at a low applied voltage for a long period of time, and uniform charging property can be provided.

【0107】e)帯電ローラ2に付着・混入した転写残
トナーは帯電ローラ2から徐々に感光ドラム1上に吐き
出されて感光ドラム1面の移動とともに現像部位aに至
り、現像器4において現像同時クリーニング(回収)さ
れる(トナーリサイクル)。現像同時クリーニングは前
述したように、転写後に感光体1上に残留したトナーを
引き続く画像形成工程の現像時、即ち引き続き感光体を
帯電し、露光して潜像を形成し、その潜像の現像時にお
いて、現像装置のかぶり取りバイアス、即ち現像装置に
印加する直流電圧と感光体の表面電位間の電位差である
かぶり取り電位差Vbackによって回収するものであ
る。本実施例におけるプリンタのように反転現像の場合
では、この現像同時クリーニングは、感光体の暗部電位
から現像スリーブにトナーを回収する電界と、現像スリ
ーブから感光体の明部電位へトナーを付着させる電界の
作用でなされる。
E) The transfer residual toner adhering to and mixed with the charging roller 2 is gradually discharged from the charging roller 2 onto the photosensitive drum 1 and reaches the developing portion a with the movement of the surface of the photosensitive drum 1, and the developing device 4 simultaneously performs the development. Cleaning (collection) (toner recycling). As described above, the simultaneous cleaning with the developing process is performed by developing the latent image by developing the latent image by continuously charging the photosensitive member with the toner remaining on the photosensitive member 1 after the transfer in the subsequent image forming process, that is, exposing the photosensitive member. At this time, it is recovered by the fog removing bias of the developing device, that is, the fog removing potential difference Vback which is the potential difference between the DC voltage applied to the developing device and the surface potential of the photoconductor. In the case of reversal development as in the printer of the present embodiment, this simultaneous cleaning of development causes the toner to adhere to the developing sleeve from the dark potential of the photoconductor to the developing sleeve and to the light potential of the photoconductor from the developing sleeve. It is made by the action of an electric field.

【0108】f)像担持体としての感光ドラム1と接触
帯電部材としての帯電ローラ2との帯電ニップ部nにお
ける帯電促進粒子の介在量は、少なすぎると、該粒子に
よる潤滑効果が十分に得られず、帯電ローラ2と感光ド
ラム1との摩擦が大きくて帯電ローラ2を感光ドラム1
に速度差を持って回転駆動させることが困難である。つ
まり、駆動トルクが過大となるし、無理に回転させると
帯電ローラ2や感光ドラム1の表面が削れてしまう。更
に該粒子による接触機会増加の効果が得られないことも
あり十分な帯電性能が得られない。一方、該介在量が多
過ぎると、帯電促進粒子の帯電ローラ2からの脱落が著
しく増加し作像上に悪影響が出る。実験によると該介在
量は103個/mm2以上が望ましい。103個/mm2
り低いと十分な潤滑効果と接触機会増加の効果が得られ
ず帯電性能の低下が生じる。
F) If the intervening amount of the charging promoting particles in the charging nip portion n between the photosensitive drum 1 as the image bearing member and the charging roller 2 as the contact charging member is too small, a sufficient lubricating effect by the particles can be obtained. However, the friction between the charging roller 2 and the photosensitive drum 1 is large and the charging roller 2 is not
It is difficult to drive the rotation with a speed difference. In other words, the driving torque becomes excessively large, and the surface of the charging roller 2 or the photosensitive drum 1 is scraped if it is forcibly rotated. Further, the effect of increasing contact opportunities due to the particles may not be obtained, and sufficient charging performance may not be obtained. On the other hand, if the intervening amount is too large, the fall of the charging promoting particles from the charging roller 2 remarkably increases, which adversely affects the image formation. According to experiments, it is desirable that the intervening amount is 10 3 pieces / mm 2 or more. When it is less than 10 3 pieces / mm 2 , sufficient lubrication effect and effect of increasing contact opportunity cannot be obtained, and charging performance is deteriorated.

【0109】より望ましくは103〜5×105個/mm
2の該介在量が好ましい。5×105個/mm2を超える
と、該粒子の感光体1へ脱落が著しく増加し、粒子自体
の光透過性を問わず、感光ドラム1への露光量不足が生
じる。
More preferably, 10 3 to 5 × 10 5 pieces / mm
The intervening amount of 2 is preferred. If it exceeds 5 × 10 5 particles / mm 2 , the amount of the particles falling onto the photosensitive member 1 remarkably increases, and the exposure amount to the photosensitive drum 1 becomes insufficient regardless of the light transmittance of the particles themselves.

【0110】5×105個/mm2以下では脱落する粒子
量も低く抑えられ該悪影響を改善できる。該介在量範囲
において感光ドラム1上に脱落した粒子の存在量を測る
と102〜105個/mm2であったことから、作像上弊
害がない該存在量としては105個/mm2以下が望まれ
る。
If it is 5 × 10 5 particles / mm 2 or less, the amount of particles that fall off can be suppressed to a low level, and the adverse effect can be improved. Since the photosensitive When measuring the abundance of the drum 1 on the falling particles 10 2 to 10 5 / mm was 2 in the intervening weight range. As the abundance on the no adverse effect imaging 10 5 / mm 2 or less is desired.

【0111】該介在量及び感光ドラム1上の該存在量の
測定方法について述べる。該介在量は帯電ローラ2と感
光ドラム1の帯電ニップ部nを直接測ることが望ましい
が、帯電ローラ2に接触する前に感光ドラム1上に存在
した粒子の多くは逆方向に移動しながら接触する帯電ロ
ーラ2に剥ぎ取られることから、本発明では帯電ニップ
部nに到達する直前の帯電ローラ2表面の粒子量をもっ
て該介在量とした。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2の回転を停止
し、感光ドラム1及び帯電ローラ2の表面をビデオマイ
クロスコープ(OLYMPUS製OVM1000N)及
びデジタルスチルレコーダ(DELTIS製SR−31
00)で撮影した。
A method of measuring the intervening amount and the existing amount on the photosensitive drum 1 will be described. Although it is desirable to directly measure the interposition amount in the charging nip portion n between the charging roller 2 and the photosensitive drum 1, most of the particles existing on the photosensitive drum 1 before contacting the charging roller 2 contact while moving in the opposite direction. In the present invention, the amount of particles on the surface of the charging roller 2 immediately before reaching the charging nip portion n is defined as the intervening amount because the toner is peeled off by the charging roller 2. Specifically, the rotation of the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 is stopped without applying a charging bias, and the surfaces of the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 are covered with a video microscope (OVM1000N made by OLYMPUS) and a digital still recorder (made by DERTIS). SR-31
It was taken at 00).

【0112】帯電ローラ2については、帯電ローラ2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10箇
所以上撮影した。
The charging roller 2 is brought into contact with the slide glass under the same conditions as when the charging roller 2 is brought into contact with the photosensitive drum 1, and the contact surface is formed from the back surface of the slide glass with a video microscope using a 1000 × objective lens. I took more than 10 shots.

【0113】得られたデジタル画像から個々の粒子を領
域分離するため、ある閾値を持って2値化処理し、粒子
の存在する領域の数を所望の画像処理ソフトを用いて計
測した。
In order to separate individual particles from the obtained digital image, binarization processing was performed with a certain threshold value, and the number of areas where particles exist was measured using desired image processing software.

【0114】また、感光ドラム1上の該存在量について
も感光ドラム1上を同様のビデオマイクロスコープにて
撮影し同様の処理を行い計測した。該介在量の調整は、
現像器4の現像剤tにおける帯電促進粒子mの配合量を
設定することにより行った。一般には現像剤(トナー)
t100重量部に対して帯電促進粒子mは0.01〜2
0重量部の配合である。
The amount of existence on the photosensitive drum 1 was also measured by photographing the photosensitive drum 1 with the same video microscope and performing the same processing. The adjustment of the intervening amount is
It was performed by setting the blending amount of the charge accelerating particles m in the developer t of the developing device 4. Generally a developer (toner)
The charge-accelerating particles m are 0.01 to 2 with respect to 100 parts by weight of t.
It is 0 part by weight.

【0115】(6)帯電ローラ清掃モード 本実施例においては、帯電の阻害因子である、接触帯電
部材である帯電ローラ2に付着・混入した転写残トナー
を、画像形成装置の、例えば紙間等の非画像形成時にお
いて帯電ローラ2から効率よく排除させるローラ清掃モ
ード(接触帯電部材清掃モード)を具備させて、これに
より帯電ローラ2の転写残トナーによる汚染レベルを常
に低く維持させて、良好な帯電性、画像記録を長期に渡
り安定に維持させる。
(6) Charging Roller Cleaning Mode In this embodiment, the transfer residual toner adhering to and mixed with the charging roller 2 which is a contact charging member, which is a factor that inhibits charging, is transferred to the image forming apparatus, for example, between sheets. In this case, a roller cleaning mode (contact charging member cleaning mode) for efficiently removing from the charging roller 2 at the time of non-image formation is provided, whereby the contamination level of the transfer roller residual toner on the charging roller 2 is always kept low, which is excellent. Maintains chargeability and image recording stably for a long time.

【0116】即ち、接触帯電部材としての帯電ローラ2
に対する電圧印加モードとして、画像記録時において、
DC電圧を印加して像担持体としての感光ドラム1を一
様に帯電するAモード(非ローラ清掃モード)と、非画
像形成時においてDC電圧とAC電圧(クリーニングバ
イアス)を重畳した電圧を印加するBモード(ローラ清
掃モード)を有し、該BモードにおけるAC電圧の周波
数を凡そ5〜500Hzとするものである。
That is, the charging roller 2 as a contact charging member.
As the voltage application mode for the
A mode (non-roller cleaning mode) in which a DC voltage is applied to uniformly charge the photosensitive drum 1 as an image carrier, and a voltage in which a DC voltage and an AC voltage (cleaning bias) are superposed during non-image formation are applied. B mode (roller cleaning mode) is performed, and the frequency of the AC voltage in the B mode is approximately 5 to 500 Hz.

【0117】a)Aモード 本実施例においては、プリンタの画像形成時には、不図
示のシーケンス制御回路により帯電バイアス印加電源S
1のスイッチSWがA接点側に切り替え制御されて、帯
電ローラ2の芯金2aにDC電源SDCのDC電圧−7
00Vが印加されることで、回転感光ドラム1面が該印
加DC電圧と略等しい電圧約−700Vに直接帯電さ
れ、画像形成が実行される。
A) A mode In the present embodiment, during the image formation of the printer, the charging bias applying power source S is supplied by the sequence control circuit (not shown).
The switch SW of No. 1 is controlled to be switched to the A contact side, so that the core metal 2a of the charging roller 2 has a DC voltage of the DC power source SDC −7.
By applying 00V, the surface of the rotary photosensitive drum 1 is directly charged to a voltage of about -700V, which is substantially equal to the applied DC voltage, and image formation is executed.

【0118】b)Bモード 本実施例においては、プリンタの非画像形成時である紙
間時において、不図示のシーケンス制御回路により帯電
バイアス印加電源S1のスイッチSWがB接点側に切り
替え制御されて、DC電源SDCにAC電源SACが直
列に接続化されることで、帯電ローラ2の芯金2aに DC電圧:−700V AC電圧:ピーク間電圧200V、周波数例えば200
Hz、矩形波 の重畳電圧が印加される。
B) B mode In the present embodiment, the switch SW of the charging bias applying power source S1 is controlled to be switched to the B contact side by the sequence control circuit (not shown) at the time of non-image forming of the printer during the sheet interval. , AC power supply SAC is connected in series to the DC power supply SDC, so that the core metal 2a of the charging roller 2 has a DC voltage of −700 V AC voltage: a peak-to-peak voltage of 200 V and a frequency of, for example, 200.
A superimposed voltage of Hz and a rectangular wave is applied.

【0119】またこのBモード時において、現像器4の
現像スリーブ4aには、画像記録時同じく、 DC電圧:−500V AC電圧:ピーク間電圧1600V、周波数1.8kH
z、矩形波 の重畳電圧を印加した。
In the B mode, the developing sleeve 4a of the developing device 4 has the same DC voltage as the image recording mode: -500V AC voltage: peak-to-peak voltage 1600V, frequency 1.8kHz.
The superimposed voltage of z and a rectangular wave was applied.

【0120】これらのバイアス関係を維持することによ
り、帯電ローラ2上に蓄積したトナーを感光ドラム1上
に現像し(帯電ローラ2上のトナーの感光ドラム1側へ
の吐き出し)、更にそのトナーを現像器4のバックコン
トラストで回収することができる。
By maintaining these bias relationships, the toner accumulated on the charging roller 2 is developed on the photosensitive drum 1 (the toner on the charging roller 2 is discharged to the photosensitive drum 1 side), and the toner is further discharged. The back contrast of the developing device 4 can be collected.

【0121】即ち、帯電の阻害因子となる帯電ローラ付
着トナーを非画像形成時に効率よく排除することによ
り、帯電性を維持することができる。
That is, the chargeability can be maintained by efficiently removing the toner attached to the charging roller, which becomes a factor that inhibits charging, during non-image formation.

【0122】この場合、帯電ローラ2には帯電促進粒子
mが供給されることで、トナーの帯電ローラ2上からの
トナーの離型性が向上して、すなわち離型性が増して、
帯電ローラ2上のトナーの感光ドラム1側への吐き出し
が促進し、トナーにより汚染された帯電ローラ2が効率
よく清掃され、低印加電圧でオゾンレスの直接帯電とト
ナーリサイクルシステムを問題なく実行可能にし、高品
位な画像形成を長期に渡り維持させること、画像比率の
高い画像を出力した後でも高品位な画像形成を長期に渡
り維持させることが可能となる。
In this case, by supplying the charging promoting particles m to the charging roller 2, the releasability of the toner from the charging roller 2 is improved, that is, the releasability is increased.
The discharge of the toner on the charging roller 2 to the photosensitive drum 1 side is promoted, the charging roller 2 contaminated with the toner is efficiently cleaned, and the ozoneless direct charging and the toner recycling system can be executed without a problem with a low applied voltage. Therefore, it becomes possible to maintain high-quality image formation for a long period of time, and to maintain high-quality image formation for a long period of time even after outputting an image with a high image ratio.

【0123】Bモードにおいて、帯電ローラ2に印加す
るクリーニングバイアスは、帯電ニップ部nの感光ドラ
ム移動方向下流側における感光ドラム電位と帯電ローラ
電位の差が大きくなるよう設定するのが望ましく、感光
ドラム速度によりバイアス設定をした方がより適切であ
る。
In the B mode, the cleaning bias applied to the charging roller 2 is preferably set so that the difference between the potential of the photosensitive drum and the potential of the charging roller on the downstream side of the charging nip portion n in the moving direction of the photosensitive drum is large. It is more appropriate to set the bias according to the speed.

【0124】本実施例のように直接帯電による帯電方式
においては、接触帯電部材である帯電ローラ2に印加し
た電位におよそ等しい電位が被帯電体である感光ドラム
1表面に与えられるため、帯電ローラ2と感光ドラム1
の間に電位差が生じにくい。当然、画像記録中は感光ド
ラム1面の均一な帯電を行なう必要があるが、非画像記
録時を含むローラ清掃モード時にはACバイアス(クリ
ーニングバイアス)を印加し電位差を生じさせる必要が
ある。従って、帯電ニップ部nの内部と感光ドラム移動
方向下流側に電位差が生じるようクリーニングバイアス
を選ぶことが望ましい。例えば本構成では帯電ニップ部
nは2〜3mmで、130〜200Hz以上の周波数が
適切であった。
In the charging system by direct charging as in this embodiment, a potential approximately equal to the potential applied to the charging roller 2 which is the contact charging member is applied to the surface of the photosensitive drum 1 which is the charged member, so that the charging roller is charged. 2 and photosensitive drum 1
A potential difference is unlikely to occur between the two. Naturally, it is necessary to uniformly charge the surface of the photosensitive drum 1 during image recording, but it is necessary to apply an AC bias (cleaning bias) in the roller cleaning mode including non-image recording to generate a potential difference. Therefore, it is desirable to select the cleaning bias so that a potential difference is generated between the inside of the charging nip portion n and the downstream side in the moving direction of the photosensitive drum. For example, in this configuration, the charging nip portion n is 2 to 3 mm, and a frequency of 130 to 200 Hz or higher is suitable.

【0125】(7)非画像形成時の転写ローラ5のバイ
アス制御 本実施例のシステムの、クリーナレスであり、転写材P
に対するトナー画像転写後の回転感光ドラム1面に残留
の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
帯電ローラを経由して現像部位aに至り、現像器4にお
いて現像同時クリーニングにて回収・再使用される。そ
のため、帯電ローラ1で貯蓄されきれずかつ現像器4で
回収し切れない残留トナーは、感光ドラム1上に残留し
ている。この残留トナーは、プリント初期の画像形成時
において、非画像形成時の非通紙状態において、転写ロ
ーラに徐々に蓄積し、紙裏汚れ等の原因になり、さらに
蓄積することで擬似的に転写ローラ抵抗が高くなり転写
バイアス不足で転写不良を引き起こす。そのため、残留
トナーが、非通紙状態において転写ローラへ蓄積するこ
とを防止する必要がある。
(7) Bias control of the transfer roller 5 at the time of non-image formation In the system of this embodiment, the transfer material P is cleanerless.
Toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after the transfer of the toner image to the transfer residual toner is a dedicated cleaner (cleaning device).
It is not removed by the process described above and reaches the developing portion a via the charging roller as the photosensitive drum 1 rotates, and is collected and reused in the developing device 4 by simultaneous cleaning of development. Therefore, the residual toner that cannot be stored by the charging roller 1 and cannot be collected by the developing device 4 remains on the photosensitive drum 1. This residual toner gradually accumulates on the transfer roller during image formation at the initial stage of printing and in the non-sheet passing state during non-image formation, causing stains on the back of the paper. The roller resistance becomes high and the transfer bias becomes insufficient, which causes transfer failure. Therefore, it is necessary to prevent the residual toner from accumulating on the transfer roller in the non-sheet passing state.

【0126】また、連続プリント時等の連続画像形成時
において、転写残トナーが帯電ローラに付着し、徐々に
帯電性能を劣化させてしまうため、毎回もしくは時々、
非画像形成時に帯電ローラをクリーニングする必要があ
る。そこで、帯電ローラをクリーニングして感光ドラム
上の残留トナーが比較的多くなっている状態で転写ロー
ラへの過剰な残留トナーの蓄積を防止する必要がある。
Further, during continuous image formation such as continuous printing, the transfer residual toner adheres to the charging roller and gradually deteriorates the charging performance.
It is necessary to clean the charging roller during non-image formation. Therefore, it is necessary to clean the charging roller to prevent excessive accumulation of residual toner on the transfer roller when the residual toner on the photosensitive drum is relatively large.

【0127】そこで、本実施の形態では、非画像形成時
の非通紙状態(紙間)において、図2にあらわしたタイ
ミングチャートの制御を行った。図はドラム面位置を基
準としている。
Therefore, in the present embodiment, the timing chart shown in FIG. 2 is controlled in the non-sheet passing state (sheet interval) during non-image formation. The figure is based on the drum surface position.

【0128】画像形成が終了し非画像形成状態になると
共に、帯電ローラ2への印加バイアスをプリント時のA
モードから帯電ローラクリーニングモードのBモードに
切り替える。Bモードの時間は、満遍なく吐き出すため
に帯電ローラ一周分とした。
When the image formation is completed and the non-image formation state is set, the bias applied to the charging roller 2 is set to A at the time of printing.
The mode is switched to the charging roller cleaning mode B mode. The time for the B mode was set to one round of the charging roller in order to discharge the toner evenly.

【0129】感光ドラム1上の帯電ローラ2から吐き出
されたトナーの多くは、現像器4にて回収されるが、回
収されきれなかった吐き出しトナーは、転写ローラ5へ
向かう。
Most of the toner discharged from the charging roller 2 on the photosensitive drum 1 is collected by the developing device 4, but the discharged toner that cannot be collected goes to the transfer roller 5.

【0130】転写ローラ5に到達したら、転写ローラ5
にはマイナスバイアス(本実施例では−1kVとした)
を印加し、転写ローラ5から負極性のトナーを感光ドラ
ム1へ、正極性のトナーを転写ローラへ転移させる。マ
イナスバイアス印加時間は、帯電ローラ2から吐き出さ
れたトナーが感光ドラム上に吐き出されている領域分
(本実施例では130mm程度)持続させる。
When the transfer roller 5 is reached, the transfer roller 5
Is a negative bias (in this embodiment, it is set to -1 kV)
Is applied to transfer the negative toner from the transfer roller 5 to the photosensitive drum 1 and the positive toner to the transfer roller. The minus bias application time is maintained for the area (about 130 mm in this embodiment) in which the toner discharged from the charging roller 2 is discharged onto the photosensitive drum.

【0131】感光ドラム上に吐き出された領域が転写ロ
ーラ部を過ぎた後、転写ローラ5の極性を逆極性のプラ
スに切り替える。本実施例では+1kVとした。そうす
ることで、一度転写ローラ5上に転移させた正極性のト
ナーを感光ドラム1へ転移させる。
After the area discharged onto the photosensitive drum has passed the transfer roller portion, the polarity of the transfer roller 5 is switched to the opposite polarity plus. In this embodiment, it is set to +1 kV. By doing so, the positive polarity toner once transferred onto the transfer roller 5 is transferred to the photosensitive drum 1.

【0132】このとき、吐き出し領域よりは、少ないも
のの、トナーが転写ローラ2に付着する(主に負極性の
トナー)。しかし、付着する量が少ないことと、感光ド
ラム1上のトナー画像を転写材Pに転写させる転写バイ
アスであるプリントバイアスが同じプラスイバイアスで
あるため、通紙中、紙裏への転移はしない。通紙中も転
写ローラ2上に保持されたトナーは、次の紙間が来た際
に、再び感光ドラム上1に吐き出されるため、連続通紙
しても過剰に転写ローラ5上にトナーが蓄積することは
ない。
At this time, the toner adheres to the transfer roller 2 (mainly negative polarity toner), though it is smaller than the ejection area. However, since the adhered amount is small and the print bias that is the transfer bias for transferring the toner image on the photosensitive drum 1 to the transfer material P is the same positive bias, the transfer to the back side of the paper does not occur during paper passing. . The toner held on the transfer roller 2 even during the paper passing is discharged again onto the photosensitive drum 1 when the next paper interval comes, so that the toner remains on the transfer roller 5 excessively even if the paper is continuously passed. It does not accumulate.

【0133】つまり、これらの構成によって、帯電不
良、紙裏汚れ、及び転写不良が発生しない長寿命のクリ
ーナレスシステムを実現することが出来る。
In other words, with these configurations, it is possible to realize a long-life cleanerless system in which charging failure, paper back stain, and transfer failure do not occur.

【0134】本実施例では、マイナスバイアス、プラス
バイアスの値として、それぞれ−1kV、1kVとした
が、上記したトナーの転移の効果が得られれば特にこの
値に限るものではない。
In this embodiment, the values of the negative bias and the positive bias are set to -1 kV and 1 kV, respectively, but the values are not limited to these values as long as the above-mentioned toner transfer effect can be obtained.

【0135】本実施例の説明では、図2のチャートに示
したように制御を行っている。本実施例は帯電ローラ2
から吐き出されたトナーが感光ドラム上1に転移した周
方向の領域が転写ローラ1周に比べ大きいため、マイナ
スバイアスを印加しながら転写ローラが何周かして、転
写ローラ全周領域に、プラストナーは転移することにな
る。そのため、紙間の転写ローラの制御は、画像形成に
入る前に、少なくとも1周分、転写にプラスバイアスを
印加し、プラストナーを感光ドラムに転移し転写ローラ
5上を清掃した後、画像形成に移る必要がある。
In the description of this embodiment, the control is performed as shown in the chart of FIG. In this embodiment, the charging roller 2
Since the area in the circumferential direction in which the toner discharged from the photosensitive drum 1 is transferred onto the photosensitive drum 1 is larger than the circumference of the transfer roller, the transfer roller makes several rounds while applying a negative bias, and the plus area is added to the entire circumference area of the transfer roller. The toner will be transferred. Therefore, the control of the transfer roller between the sheets is performed by applying a positive bias to the transfer for at least one rotation before the image formation, transferring the positive toner to the photosensitive drum and cleaning the transfer roller 5, and then forming the image. Need to move to.

【0136】本実施例では、プラスバイアスを印加する
時間を1周分とし、十分転写ローラ5上を清掃できてい
るが、トナー及び転写ローラの処方等の違いにより、転
写ローラが清掃しきれない場合は、更に追加で何周か清
掃するほうが好ましい。
In the present embodiment, the time for applying the positive bias is set to one rotation and the transfer roller 5 can be sufficiently cleaned, but the transfer roller cannot be completely cleaned due to the difference in the formulation of the toner and the transfer roller. In this case, it is preferable to additionally clean the circuit several times.

【0137】逆に、転写への蓄積が少なく、紙裏汚れに
対して余裕がある場合は、転写ローラ清掃を1周以内で
行い、本実施例で説明した紙間の制御の回数を重ねるに
従って、徐々に吐き出していくとしても良い。
On the other hand, when the amount of accumulation in the transfer is small and there is a margin for the backside of the paper, the transfer roller cleaning is performed within one lap, and the number of paper interval control described in this embodiment is repeated. , You may gradually exhale.

【0138】転写ローラ外周が吐き出されたトナーの感
光ドラム上の領域よりも小さい場合は、その領域を清掃
することが目的であるので、転写ローラ1周分に限るも
のではなく、一周以内でも良い。
When the outer circumference of the transfer roller is smaller than the area of the discharged toner on the photosensitive drum, the purpose is to clean the area. Therefore, it is not limited to one round of the transfer roller and may be within one round. .

【0139】また、紙間転写プラスバイアス印加時に転
写ローラから正極性のトナーを更に転移させる場合は、
1周以上行なっても良い。
Further, when the positive toner is further transferred from the transfer roller at the time of applying the sheet-to-paper transfer plus bias,
You may do more than one lap.

【0140】さらに、紙間時に転写ローラ5にマイナス
バイアス印加した後にプラスバイアスを印加し、その後
転写ローラ5に紙が突入する構成となっているが、これ
は先に説明した通り、転写ニップ通紙中に紙裏にトナー
を転移させないためである。これは、十分に感光ドラム
1上の残留トナーが少ない場合などの紙裏にマイナスト
ナーが転移されても少量で紙裏汚れにつながらない場合
などは、プラスバイアスを印加した後にマイナスバイア
スを印加しても良いし、そうすることで、転写ニップ通
紙直前のドラム電位をマイナスに出来るので、感光ドラ
ムがプラスに帯電することで発生する帯電不足による画
像不良であるドラムメモリを防止することが有利になる
ので好ましい。
Further, the configuration is such that a negative bias is applied to the transfer roller 5 during a sheet interval, and then a positive bias is applied, and then the sheet of paper rushes into the transfer roller 5, which is as described above. This is because the toner is not transferred to the back of the paper. This is because if a small amount of negative toner is transferred to the back side of the paper such as when the amount of residual toner on the photosensitive drum 1 is sufficiently small and a small amount does not lead to dirt on the back side of the paper, a negative bias is applied after applying a positive bias. By doing so, the drum potential immediately before passing the transfer nip can be made negative, so it is advantageous to prevent the drum memory, which is an image defect due to insufficient charging caused by the photosensitive drum being positively charged. Therefore, it is preferable.

【0141】さらに、本実施例では、帯電ローラ1周分
吐き出しバイアスを印加し帯電ローラ2の清掃を行って
いるが、帯電性が満足できる場合は、1周以内で行い、
本実施例で説明した紙間の制御の回数を重ねるに従っ
て、徐々に吐き出していくとしても良い。例えば、紙間
の時間が帯電ローラ1周分吐き出したドラム上領域+転
写ローラ1周分よりも短い場合、吐き出しを行わない時
間として転写ローラ1周分の時間は確保し、それ以外の
時間で帯電ローラ上のトナーを吐き出すことでもよい。
逆に、帯電性が満足できない場合は帯電ローラの清掃を
1周以上行い、帯電性を確保しても良い。
Further, in this embodiment, the discharging bias for one round of the charging roller is applied to clean the charging roller 2, but if the charging property is satisfied, the charging is performed within one cycle.
It is also possible to gradually exhale as the number of times of control between sheets described in this embodiment is repeated. For example, when the time between sheets is shorter than the drum area discharged by one rotation of the charging roller + the one rotation of the transfer roller, the time for one rotation of the transfer roller is secured as the time during which the discharge is not performed, and the other time is set. Alternatively, the toner on the charging roller may be discharged.
On the contrary, when the charging property is not satisfactory, the charging roller may be cleaned once or more times to secure the charging property.

【0142】更には、本実施例では、帯電ローラ清掃を
紙間に設定しているが、プリント開始前回転中やプリン
ト終了後の後回転中及び、本体電源オン時及び本体リセ
ット時等などの回転中に行なえば、更に帯電性を安定化
することができる。
Further, in the present embodiment, the charging roller cleaning is set between the sheets, however, during the rotation before the start of printing, the post-rotation after the end of printing, the power-on of the main body and the reset of the main body, etc. If it is carried out during rotation, the charging property can be further stabilized.

【0143】また、帯電性に余裕がある場合は、何回か
に一度紙間で行なうとした構成でも良い。
Further, when there is a margin in charging property, a configuration may be adopted in which the sheet interval is set once every several times.

【0144】また、本実施の形態では、上記帯電ローラ
からの吐き出しとそれに伴う転写シーケンスを紙間に一
度行なっているが、複数回行なうことで、更なる清掃効
果が上げられる。
Further, in the present embodiment, the discharging from the charging roller and the transfer sequence accompanied therewith are performed once between the sheets, but by performing a plurality of times, the cleaning effect can be further enhanced.

【0145】このように、本実施例では紙間等、非通紙状
態において、帯電ローラから蓄積したトナーを感光ドラ
ム上に吐き出し、現像器で回収する。その後、その領域
が転写ローラに来た際には、転写ローラにマイナスを印
加し、抜けた後、次の紙が通紙されるまでプラスを印加
する。これにより連続通紙時等の帯電不良及び紙裏汚れ
等がない良好な画像を形成することができる。
As described above, in this embodiment, the toner accumulated from the charging roller is discharged onto the photosensitive drum and collected by the developing device in a non-sheet passing state such as a sheet interval. After that, when the area comes to the transfer roller, a minus is applied to the transfer roller, and a plus is applied until the next sheet is passed after passing through. As a result, it is possible to form a good image that is free from charging defects and stains on the back of the paper during continuous paper feeding.

【0146】(8)比較例 次に、本発明と比較例での画像のレベルを示す。比較例
と本実施例の構成で連続プリントを行い、10枚目と1
000枚目で画像比較を行った。印字率5%の実用画像
を連続プリントし、10枚目と1000枚目に600D
PIの1dot2spaceの横線画像をサンプリング
し、帯電性と、紙裏汚れの評価を行った。
(8) Comparative Example Next, the image levels of the present invention and the comparative example will be shown. Continuous printing is performed with the configurations of the comparative example and the present example, and the tenth sheet and the first sheet are printed.
Image comparison was performed on the 000th sheet. Practical images with a printing rate of 5% are continuously printed and 600D is printed on the 10th and 1000th sheets.
A horizontal line image of 1 dot2space of PI was sampled to evaluate the charging property and the stain on the back of the paper.

【0147】まず以下に、1から4の比較例の説明をす
る。
First, the comparative examples 1 to 4 will be described below.

【0148】<比較例1>基本的には本実施例の構成で
あるが、本実施例の帯電ローラ清掃モードなし、本実施
例の非画像形成時の転写ローラのバイアス制御なし、そ
の代わりに紙間中プリントバイアスと同極性で強さは1
kV。
Comparative Example 1 Basically the constitution of this embodiment, but without the charging roller cleaning mode of this embodiment, without bias control of the transfer roller during non-image forming of this embodiment, instead of this It has the same polarity as the print bias between sheets and has a strength of 1
kV.

【0149】<比較例2>基本的には本実施例の構成で
あるが、本実施例の帯電ローラ清掃モードなしで、本実
施例の非画像形成時の転写ローラのバイアス制御なし、
その代わりに紙間中プリントバイアスと逆極性で強さは
−1kV。
<Comparative Example 2> The configuration of this embodiment is basically the same, but without the charging roller cleaning mode of this embodiment, without bias control of the transfer roller during non-image formation of this embodiment,
Instead, the strength is -1kV with the polarity opposite to the print bias during the paper interval.

【0150】<比較例3>基本的には本実施例の構成で
あるが、本実施例の帯電ローラ清掃モードあり、本実施
例の非画像形成時の転写ローラのバイアス制御なし、そ
の代わりに紙間中プリントバイアスと同極性で強さは1
kV。
<Comparative Example 3> Although the configuration of this embodiment is basically the same, there is a charging roller cleaning mode of this embodiment, and there is no bias control of the transfer roller during non-image formation of this embodiment. It has the same polarity as the print bias between sheets and has a strength of 1
kV.

【0151】<比較例4>基本的には本実施例の構成で
あるが、本実施例の帯電ローラ清掃モードあり、本実施
例の非画像形成時の転写ローラのバイアス制御なし、そ
の代わりに紙間中プリントバイアスと同極性で強さは−
1kV。
<Comparative Example 4> Although the configuration of this embodiment is basically the same, there is a charging roller cleaning mode of this embodiment, and there is no bias control of the transfer roller during non-image formation of this embodiment. It has the same polarity as the print bias during paper spacing,
1 kV.

【0152】評価項目としては帯電性と紙裏汚れを評価
した。
As the evaluation items, the charging property and the stain on the back of the paper were evaluated.

【0153】帯電性とは、中間画像中に発生する白点の
数で判断した。実用上の観点から直径0.3mm以上の
白点の数が50個未満で○、50個以上存在すると×と
した。さらに、30個未満が◎、10個未満が☆とし
た。
The chargeability was judged by the number of white spots generated in the intermediate image. From a practical point of view, the number of white spots having a diameter of 0.3 mm or more was less than 50, and the presence of 50 or more was x. Furthermore, less than 30 were rated as ⊚ and less than 10 were rated as ☆.

【0154】紙裏汚れとは、記録材の黒濃度が反射濃度
計で測定して、記録材のそのものの濃度に対し差分が4
%以上であるとき×、4%未満であるとき○、3%未満
であるとき◎とした。
The backside stain means that the black density of the recording material is measured by a reflection densitometer, and the difference is 4 with respect to the density of the recording material itself.
% Or more x, less than 4% o, and less than 3% o.

【0155】本件等で用いた反射濃度計は、TOKYO
DENSHOKU製のDENSITO METER
PC6DSを用いた。また、以降の実施例2、3に関し
ても並べて比較結果を列挙する。
The reflection densitometer used in this case is TOKYO.
DENSHOTO METER made by DENSHOKU
PC6DS was used. Also, the comparison results are listed side by side with respect to Examples 2 and 3 below.

【0156】[0156]

【表1】 [Table 1]

【0157】上記表に示したとおり、本実施例1の構成
により、従来よりも高品位な画像形成を長期に渡り維持
させること、画像比率の高い画像を出力した後でも高品
位な画像形成を長期に渡り維持させることが可能とな
る。
As shown in the above table, with the configuration of the first embodiment, it is possible to maintain high-quality image formation as compared with the conventional one for a long time, and to perform high-quality image formation even after outputting an image with a high image ratio. It can be maintained for a long period of time.

【0158】<その他> 1)可撓性の接触帯電部材としての帯電ローラ2は実施
形態例の帯電ローラに限られるものではない。
<Others> 1) The charging roller 2 as a flexible contact charging member is not limited to the charging roller of the embodiment.

【0159】また可撓性の接触帯電部材は帯電ローラの
他に、ファーブラシ、フェルト、布などの材質・形状の
ものも使用可能である。また、これらを積層し、より適
切な弾性と導電性を得ることも可能である。
As the flexible contact charging member, in addition to the charging roller, a fur brush, felt, cloth or the like having a material and shape can be used. It is also possible to stack these to obtain more appropriate elasticity and conductivity.

【0160】2)接触帯電部材2や現像スリーブ4aに
対する印加AC電圧(交番電圧)の波形としては、正弦
波、矩形波、三角波等適宜使用可能である。また、直流
電源を周期的にオン/オフすることによって形成された
矩形波であっても良い。このように交番電圧の波形とし
ては周期的にその電圧値が変化するようなバイアスが使
用できる。
2) As the waveform of the AC voltage (alternating voltage) applied to the contact charging member 2 and the developing sleeve 4a, a sine wave, a rectangular wave, a triangular wave or the like can be appropriately used. Further, it may be a rectangular wave formed by periodically turning on / off the DC power supply. Thus, as the waveform of the alternating voltage, a bias whose voltage value changes periodically can be used.

【0161】3)静電潜像形成のための画像露光手段と
しては、実施形態例の様にデジタル的な潜像を形成する
レーザー走査露光手段に限定されるものではなく、通常
のアナログ的な画像露光やLEDなどの他の発光素子で
も構わないし、蛍光燈等の発光素子と液晶シャッター等
の組み合わせによるものなど、画像情報に対応した静電
潜像を形成できるものであるなら構わない。
3) The image exposure means for forming an electrostatic latent image is not limited to the laser scanning exposure means for forming a digital latent image as in the embodiment, but a normal analog type. Other light emitting elements such as image exposure and LEDs may be used, or a combination of a light emitting element such as a fluorescent lamp and a liquid crystal shutter may be used as long as it can form an electrostatic latent image corresponding to image information.

【0162】4)像担持体としての感光体の表面に電荷
注入層を設けて感光体表面の抵抗を調節することもでき
る。
4) It is also possible to adjust the resistance of the surface of the photoconductor by providing a charge injection layer on the surface of the photoconductor as the image bearing member.

【0163】図3は表面に電荷注入層16を設けた感光
体1の層構成模型図である。即ち該感光体1は、アルミ
ドラム基体(Alドラム基体)11上に下引き層12、
正電荷注入防止層13、電荷発生層14、電荷輸送層1
5の順に重ねて塗工された一般的な有機感光体に電荷注
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。
FIG. 3 is a schematic diagram of the layer structure of the photoconductor 1 having the charge injection layer 16 on the surface. That is, the photoconductor 1 comprises an aluminum drum base (Al drum base) 11, an undercoat layer 12,
Positive charge injection prevention layer 13, charge generation layer 14, charge transport layer 1
The charge injection layer 16 is applied to a general organic photoreceptor coated in the order of 5 to improve the charging performance.

【0164】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)、4フッ化エチレン樹脂(商品名テフロン)などの
滑剤、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 composed of a photo-curing acrylic resin as a binder and conductive particles (conductive filler).
SnO 2 ultrafine particles 16a (diameter of about 0.03μ
m) A lubricant such as a tetrafluoroethylene resin (trade name Teflon), a polymerization initiator and the like are mixed and dispersed, and after coating, a film is formed by a photo-curing method.

【0165】電荷注入層16として重要な点は、表層の
抵抗にある。電荷の直接注入による帯電方式において
は、被帯電体側の抵抗を下げることでより効率良く電荷
の授受が行なえるようになる。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。
An important point of the charge injection layer 16 is the resistance of the surface layer. In the charging method based on the direct injection of electric charges, the transfer of electric charges can be performed more efficiently by lowering the resistance on the charged body side. On the other hand, when it is used as a photoconductor, it is necessary to hold the electrostatic latent image for a certain period of time, so that the volume resistance value of the charge injection layer 16 is 1 × 10 9 to
The range of 1 × 10 14 (Ω · cm) is suitable.

【0166】また本構成のように電荷注入層16を用い
ていない場合でも、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。
Even when the charge injection layer 16 is not used as in this structure, the same effect can be obtained when the charge transport layer 15 is in the above resistance range.

【0167】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。
Further, the volume resistance of the surface layer is about 10 13 Ωcm.
The same effect can be obtained by using the amorphous silicon photoconductor or the like.

【0168】5)像担持体は静電記録誘電体等であって
も良い。この場合は、該誘電体面を所定の極性・電位に
一様に一次帯電した後、除電針ヘッド、電子銃等の除電
手段で選択的に除電して目的の静電潜像を書き込み形成
する。
5) The image carrier may be an electrostatic recording dielectric or the like. In this case, after the primary surface of the dielectric surface is uniformly charged to a predetermined polarity and potential, the target electrostatic latent image is written and formed by selectively neutralizing with a neutralizing means such as a neutralizing needle head or an electron gun.

【0169】6)現像手段4は実施形態例では一成分磁
性トナーによる反転現像器を例に説明したが、現像器構
成について特に限定するものではない。正規現像器であ
ってもよい。
6) In the embodiment, the developing means 4 is described as an example of a reversal developing device using a one-component magnetic toner, but the developing device structure is not particularly limited. It may be a regular developing device.

【0170】7)像担持体からトナー画像の転写を受け
る記録媒体は転写ドラム等の中間転写体であってもよ
い。
7) The recording medium to which the toner image is transferred from the image carrier may be an intermediate transfer member such as a transfer drum.

【0171】8)トナー粒度の測定方法の1例を述べ
る。測定装置としては、コールターカウンターTA−2
型(コールター社製)を用い、個数平均分布、体積平均
分布を出力するインターフェイス(日科機製)及びCX
−1パーソナルコンピュータ(キヤノン製)を接続し、
電解液は一級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶
液を調製する。
8) An example of the method for measuring toner particle size will be described. As a measuring device, Coulter Counter TA-2
Interface (manufactured by Nikkaki) and CX that outputs number average distribution and volume average distribution using a mold (manufactured by Coulter)
-1 Connect a personal computer (made by Canon),
As the electrolytic solution, a 1% NaCl aqueous solution is prepared using primary sodium chloride.

【0172】測定法としては、前記電解水溶液100〜
150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくは、
アルキルベンゼンスルホン酸塩0.1〜5ml加え、更
に測定試料を0.5〜50mg加える。
As a measuring method, the electrolytic aqueous solution 100 to
Surfactant as a dispersant in 150 ml, preferably
Add 0.1 to 5 ml of alkylbenzene sulfonate, and add 0.5 to 50 mg of the measurement sample.

【0173】試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で
約1〜3分間分散処理を行い、前記コールターカウンタ
ーTA−2型により、アパーチャーとして100μアパ
ーチャーを用いて2〜40μmの粒子の粒度分布を測定
して、体積平均分布を求める。これらの求めた体積平均
分布より体積平均粒径を得る。
The electrolytic solution in which the sample was suspended was subjected to a dispersion treatment for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser, and the Coulter counter TA-2 type was used to make a particle size of 2 to 40 μm using a 100 μ aperture as an aperture. The distribution is measured to obtain the volume average distribution. The volume average particle size is obtained from the obtained volume average distribution.

【0174】<実施例2>図4に、本実施例の紙間のシ
ーケンスをあらわす。
<Embodiment 2> FIG. 4 shows a paper interval sequence of this embodiment.

【0175】本実施例が実施例1と異なる点は、紙間に
おいて、帯電ローラ2から感光ドラム1上にトナーを吐
き出し、現像器4で帯電ローラ2から吐き出したトナー
を回収した後、現像器4で回収し切れなかった感光ドラ
ム1上のトナーが、転写ニップを通過した後、転写ロー
ラ5に正(+1kV)、負(−1kV)の両極性のバイ
アスを少なくとも一度ずつ印加することである。
The present embodiment is different from the first embodiment in that the toner is discharged from the charging roller 2 onto the photosensitive drum 1 and the developing device 4 collects the toner discharged from the charging roller 2 and then the developing device After the toner on the photosensitive drum 1 that has not been completely collected in No. 4 passes through the transfer nip, a positive (+1 kV) and a negative (−1 kV) bias of both polarities are applied to the transfer roller 5 at least once. .

【0176】本実施例の構成では、負極性のバイアスを
印加した後、プラスバイアスを印加し、それぞれのバイ
アスを転写ローラ1周分ずつ印加している。ただ、転写
ローラ1周分に限るものではなく、1周以上とすると更
に転写ローラ5のクリーニングが出来るし、感光ドラム
1上の残留トナー等が少なく、転写ローラ5に付着する
トナー量が少ない場合などは、転写ローラ1周以内と
し、数回の紙間時に渡り少しずつクリーニングしても十
分な効果が得られる。
In the structure of this embodiment, after the negative bias is applied, the positive bias is applied and each bias is applied for one round of the transfer roller. However, it is not limited to one rotation of the transfer roller, but when the number of rotations is one or more, the transfer roller 5 can be further cleaned, and the amount of toner remaining on the photosensitive drum 1 is small and the amount of toner attached to the transfer roller 5 is small. For example, the transfer roller should be within one round, and a sufficient effect can be obtained even if cleaning is performed little by little over several sheets of paper.

【0177】このような構成にすることで、転写ローラ
5に付着している正負両極性のトナーを満遍なく清掃す
ることが出来る。
With such a structure, the positive and negative polar toners attached to the transfer roller 5 can be uniformly cleaned.

【0178】比較例は実施例1に記載したとおりであ
る。
The comparative example is as described in Example 1.

【0179】紙間等の非画像形成時に帯電ローラから吐
き出されたトナーが現像器4で回収され切れなかった分
が転写ニップを通過時に印加される転写ローラ5のバイ
アスはマイナスバイアス(−1kV)としているが、こ
れは、本実施例の構成において帯電ローラ2から吐き出
されるトナーが主にマイナスに帯電しており、このマイ
ナストナーを転写ローラ5に付着させないためである。
逆に吐き出されたトナーがプラスに帯電している場合
は、プラスバイアスを印加させるほうが好ましい。
The toner discharged from the charging roller at the time of non-image formation such as paper interval is not completely collected by the developing device 4, and the bias of the transfer roller 5 applied when passing through the transfer nip is a negative bias (-1 kV). However, this is because the toner discharged from the charging roller 2 is mainly negatively charged in the configuration of the present embodiment, and this negative toner is not attached to the transfer roller 5.
Conversely, when the discharged toner is positively charged, it is preferable to apply a positive bias.

【0180】また、それぞれ転写に印加するバイアスの
大きさ(−1、1kV)は、転写ローラ5上のトナーを
感光ドラム1に十分転移させることが出来ればこれに限
らない。
The magnitude of the bias applied to each transfer (-1, 1 kV) is not limited to this as long as the toner on the transfer roller 5 can be sufficiently transferred to the photosensitive drum 1.

【0181】さらに、紙間時に転写ローラ5にマイナス
バイアスの後にプラスバイアスを印加し、その後転写ロ
ーラ5に紙が突入する構成となっているが、これは先に
説明した通り、転写ニップ通紙中に紙裏にマイナストナ
ーを転移させないためである。これは、十分に感光ドラ
ム1上の残留トナーが少ない場合などの紙裏にマイナス
トナーが転移されても少量で紙裏汚れにつながらない場
合などは、プラスバイアスを印加した後にマイナスバイ
アスを印加しても良いし、そうすることで、転写ニップ
通紙直前のドラム電位をマイナスに出来るので、感光ド
ラム1がプラスに帯電することで発生する帯電不足によ
る画像不良であるドラムメモリを防止することが有利に
なるので好ましい。
Further, while a negative bias is applied to the transfer roller 5 and then a positive bias is applied to the transfer roller 5 during the interval between the papers, the paper then rushes into the transfer roller 5. This is as described above. This is because the negative toner is not transferred to the inside of the paper. This is because if a small amount of negative toner is transferred to the back side of the paper such as when the amount of residual toner on the photosensitive drum 1 is sufficiently small and a small amount does not lead to dirt on the back side of the paper, a negative bias is applied after applying a positive bias. By doing so, since the drum potential immediately before passing the transfer nip can be made negative by doing so, it is advantageous to prevent the drum memory which is an image defect due to insufficient charging caused by the photosensitive drum 1 being positively charged. Therefore, it is preferable.

【0182】本実施例の構成において、更に高品位な画
像形成を長期に渡り維持させること、画像比率の高い画
像を出力した後でも高品位な画像形成を長期に渡り維持
させることが可能となる。
In the structure of this embodiment, it is possible to maintain high-quality image formation for a long period of time and to maintain high-quality image formation for a long period of time even after outputting an image with a high image ratio. .

【0183】<実施例3>図5は本実施例を説明する図
である。本実施例の大まかな構成は実施例1と同様であ
るので同様な点の説明は省略する。
<Embodiment 3> FIG. 5 is a diagram for explaining this embodiment. The general structure of this embodiment is the same as that of the first embodiment, and the description of the same points is omitted.

【0184】7は貯蓄ローラで、感光ドラム回転方向に
対し、転写ローラ5の下流側に位置し、感光ドラム1に
当接され、感光ドラム回転方向に対し、カウンター方向
に回転している。また、この貯蓄ローラ7は帯電ローラ
2と同様な構成である。
Reference numeral 7 denotes a storage roller, which is located on the downstream side of the transfer roller 5 with respect to the rotating direction of the photosensitive drum, is in contact with the photosensitive drum 1, and rotates in the counter direction with respect to the rotating direction of the photosensitive drum. The storage roller 7 has the same structure as the charging roller 2.

【0185】貯蓄ローラ7には帯電ローラ5と同様なバ
イアスが印加されるようになっており、バイアス値を制
御することにより、感光ドラム表面より転写残トナーを
回収したり、貯蓄ローラ7上の蓄積したトナーを感光ド
ラム表面に排出したりすることが出来る。
A bias similar to that of the charging roller 5 is applied to the storage roller 7, and by controlling the bias value, the transfer residual toner is collected from the surface of the photosensitive drum, or the storage roller 7 has a residual toner. The accumulated toner can be discharged to the surface of the photosensitive drum.

【0186】本実施例でのバイアスシーケンスは、感光
ドラム1上で貯蓄ローラ7と帯電ローラ2との感光ドラ
ム面に沿った距離分の時間的ずれを考慮し、感光ドラム
上面で同じ位置で印加しはじめるようにした以外は、帯
電ローラ2のバイアスシーケンスと同等とした。バイア
スシーケンスは、実施例1に記載したそれと同等であ
る。貯蓄ローラ7の方は、画像形成時には、転写残トナ
ーの回収を主とした帯電補助部材となる。帯電ローラ2
の方は、画像形成時の転写残トナーの付着量が飛躍的に
減少するため、帯電を主とした、貯蓄補助部材となる。
The bias sequence in this embodiment is applied at the same position on the upper surface of the photosensitive drum in consideration of the time lag between the storage roller 7 and the charging roller 2 on the photosensitive drum 1 along the photosensitive drum surface. The bias sequence of the charging roller 2 was the same as that of the charging roller 2 except that it was started. The bias sequence is equivalent to that described in Example 1. The storage roller 7 serves as a charging auxiliary member mainly for collecting transfer residual toner during image formation. Charging roller 2
In the case of (1), since the amount of transfer residual toner adhered during image formation is drastically reduced, it serves as a saving auxiliary member mainly for charging.

【0187】このような構成により、高品位な画像形成
を長期に渡り維持させること、画像比率の高い画像を出
力した後でも高品位な画像形成を長期に渡り維持させる
ことが可能となる。
With such a configuration, it becomes possible to maintain high-quality image formation for a long period of time, and to maintain high-quality image formation for a long period of time even after outputting an image with a high image ratio.

【0188】比較例は実施例1に記載したとおりであ
る。
The comparative example is as described in Example 1.

【0189】また、本実施例では、貯蓄ローラ7が、ほ
ぼ帯電ローラ2と同様な構成、同様なバイアスを印加
し、転写残トナーを回収及び排出を行っているが、それ
ぞれの効果に更に特化した構成としても良く、本実施例
の構成に限らない。
Further, in this embodiment, the storage roller 7 has substantially the same structure as that of the charging roller 2 and applies the same bias to collect and discharge the transfer residual toner. The configuration may be modified, and is not limited to the configuration of this embodiment.

【0190】さらに、貯蓄ローラ7を感光ドラム1に当
接しかつ、感光ドラム回転方向に対し、カウンター方向
に回転しているため、感光ドラム1上の転写残トナー
を、貯蓄ローラ7のニップの回転出口付近で転写残トナ
ーをせき止め、その結果散らされるという効果も得てい
る。
Further, since the storage roller 7 is in contact with the photosensitive drum 1 and rotates in the counter direction with respect to the rotation direction of the photosensitive drum, the transfer residual toner on the photosensitive drum 1 is rotated in the nip of the storage roller 7. The transfer residual toner is dammed near the outlet, and as a result, it is scattered.

【0191】転写残トナーの量が少ない場合には、高圧
基板分のコストダウンもかねて貯蓄ローラ7の機械的な
チラシ効果のみを得るとしてもよい。
When the amount of transfer residual toner is small, it is possible to obtain only the mechanical leaflet effect of the storage roller 7 without reducing the cost of the high-voltage substrate.

【0192】本実施例の帯電ローラ2及び貯蓄ローラ7
に対し、実施例1で記載したようなバイアスシーケンス
を用いているが、実施例2で記載したようなバイアスシ
ーケンスを用いればより高品質な画像を形成させること
が出来る。
Charging roller 2 and storage roller 7 of this embodiment
On the other hand, although the bias sequence described in the first embodiment is used, a higher quality image can be formed by using the bias sequence described in the second embodiment.

【0193】[0193]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、接触
帯電方式、転写方式、トナーリサイクルシステムの画像
記録装置について、接触帯電部材として帯電ローラやフ
ァーブラシ等の簡易な部材を用いて、またトナーにより
汚染された接触帯電部材が効率よく清掃され、さらに清
掃された汚染物質が画像形成時に転写材へ転移しないよ
うにすることで、低印加電圧でオゾンレスの直接帯電
(注入帯電)とトナーリサイクルシステムを問題なく実
行可能にし、高品位な画像形成を長期に渡り維持させる
こと、画像比率の高い画像を出力した後でも高品位な画
像形成を長期に渡り維持させることが可能となる。
As described above, according to the present invention, in the image recording apparatus of the contact charging system, the transfer system and the toner recycling system, a simple member such as a charging roller or a fur brush is used as the contact charging member. In addition, the contact charging member contaminated by the toner is efficiently cleaned, and the cleaned contaminants are prevented from transferring to the transfer material during image formation, so that ozone-less direct charging (injection charging) and toner can be performed at a low applied voltage. The recycling system can be executed without problems, high-quality image formation can be maintained for a long time, and high-quality image formation can be maintained for a long time even after outputting an image with a high image ratio.

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

【図1】 本発明の実施例1の構成を説明する図であ
る。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施例1の制御を表す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating control according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 表面に電荷注入層を設けた感光体の一例の層
構成模型図である。
FIG. 3 is a layer configuration model diagram of an example of a photoconductor having a surface on which a charge injection layer is provided.

【図4】 本発明の実施例2の制御を表す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating control according to a second embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施例3の構成を説明する図であ
る。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a third embodiment of the present invention.

【図6】 帯電特性を表す図である。FIG. 6 is a diagram showing charging characteristics.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1. 感光ドラム 2. 帯電ローラ 3. レーザビームスキャナ 4. 現像器 4a. 現像スリーブ t. 現像剤(トナー) m. 帯電促進粒子(導電粒子) 5. 転写ローラ 6. 定着装置 7. 貯蓄ローラ P. 転写材 1. Photosensitive drum 2. Charging roller 3. Laser beam scanner 4. Developer 4a. Development sleeve t. Developer (toner) m. Charge promoting particles (conductive particles) 5. Transfer roller 6. Fixing device 7. Savings roller P. Transfer material

フロントページの続き (72)発明者 森谷 修司 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 (72)発明者 大高 孝一 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 (72)発明者 山崎 道仁 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 (72)発明者 小川 賢一 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) 2H027 DA22 DC04 DE01 DE07 DE09 EA03 ED01 ED03 ED16 ED24 ED27 EE02 EF06 2H077 AA37 AC11 AC16 AD02 AD06 DB12 DB15 GA03 2H200 FA02 FA14 GA23 GA44 GB11 GB37 HA02 HA21 HA28 HB12 HB17 HB22 HB46 HB47 HB48 JA02 JA27 JA28 JA29 JA30 JB10 LB03 LB15 LB17 LB18 LB38 LB39 MB04 MC01 NA02 NA06 PA05 PA10 PA18 PA22 PB12 PB36 Continued front page    (72) Inventor Shuji Moriya             3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo             Non non corporation (72) Inventor Koichi Otaka             3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo             Non non corporation (72) Inventor Michihito Yamazaki             3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo             Non non corporation (72) Inventor Kenichi Ogawa             3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo             Non non corporation F-term (reference) 2H027 DA22 DC04 DE01 DE07 DE09                       EA03 ED01 ED03 ED16 ED24                       ED27 EE02 EF06                 2H077 AA37 AC11 AC16 AD02 AD06                       DB12 DB15 GA03                 2H200 FA02 FA14 GA23 GA44 GB11                       GB37 HA02 HA21 HA28 HB12                       HB17 HB22 HB46 HB47 HB48                       JA02 JA27 JA28 JA29 JA30                       JB10 LB03 LB15 LB17 LB18                       LB38 LB39 MB04 MC01 NA02                       NA06 PA05 PA10 PA18 PA22                       PB12 PB36

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】像担持体に形成された静電潜像に現像剤を
供給して現像するとともに前記像担持体に残留している
現像剤を同時に回収する現像手段と、前記像担持体に現
像された像を転写材に転写する転写手段を有する画像形
成装置において、前記像担持体上の前記転写手段部に転
写材がない領域で、転写手段に印加するバイアスの極性
を少なくとも一度切り替えることを特徴とする画像形成
装置。
1. A developing unit for supplying a developer to an electrostatic latent image formed on an image bearing member to develop the electrostatic latent image and collecting the developer remaining on the image bearing member at the same time, and to the image bearing member. In an image forming apparatus having a transfer unit that transfers a developed image to a transfer material, in a region where the transfer member on the image carrier does not have the transfer material, the polarity of the bias applied to the transfer unit is switched at least once. An image forming apparatus characterized by.
【請求項2】前記像担持体上の前記転写手段部に転写材
がない領域で、前記転写手段に印加するバイアスの極性
を少なくとも一度切り替えた後の前記転写手段に印加す
るバイアスの極性は、前記像担持体上の画像を前記転写
材に転写させるプリントバイアスと同極性であることを
特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
2. The polarity of the bias applied to the transfer means after the polarity of the bias applied to the transfer means is switched at least once in a region where there is no transfer material in the transfer means section on the image carrier, The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus has the same polarity as a print bias for transferring the image on the image carrier to the transfer material.
【請求項3】前記転写手段による転写工程後、前記像担
持体上の現像剤を一時貯蔵する貯蔵手段と、かつ前記貯
蔵手段からトナーを前記像担持体上に排出する手段を有
することを特徴とする請求項1または2に記載の画像形
成装置。
3. A storage means for temporarily storing the developer on the image carrier after the transfer step by the transfer means, and a means for discharging the toner from the storage means onto the image carrier. The image forming apparatus according to claim 1 or 2.
【請求項4】前記転写手段部に転写材がない領域に対応
する前記像担持体の領域内において、前記貯蔵手段から
トナーを前記像担持体上に排出することを特徴とする請
求項3に記載の画像形成装置。
4. The toner is discharged from the storage unit onto the image carrier in a region of the image carrier corresponding to a region where the transfer unit has no transfer material. The image forming apparatus described.
【請求項5】前記貯蔵手段からトナー排出動作を行った
前記像担持体上の領域が転写手段を通過した後、転写手
段に印加するバイアスの極性を少なくとも一度切り替え
ることを特徴とする請求項3または4に記載の画像形成
装置。
5. The polarity of the bias applied to the transfer means is switched at least once after the area on the image carrier from which the toner has been discharged from the storage means has passed through the transfer means. Alternatively, the image forming apparatus according to item 4.
【請求項6】前記貯蔵手段からトナー排出動作を行った
前記像担持体上の領域が転写手段を通過した後、転写手
段に印加するバイアスの極性を少なくとも一度切り替え
た後の前記転写手段に印加するバイアスの極性は、前記
プリントバイアスと同極性であることを特徴とする請求
項3から5の何れかに記載の画像形成装置。
6. After the area on the image carrier from which the toner has been discharged from the storage means has passed through the transfer means, the polarity of the bias applied to the transfer means is switched at least once and then applied to the transfer means. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the polarity of the bias to be applied is the same as the polarity of the print bias.
【請求項7】前記転写手段部に転写材がない前記像担持
体上において、前記貯蔵手段から排出動作を行った前記
像担持体上の領域が転写部材を通過する間、転写手段に
印加するバイアスは、前記プリントバイアスに対し逆極
性のバイアスを印加し、前記貯蔵手段からトナーが吐き
出される前記像担持体の領域が転写部材を通過した後、
前記像担持体上の画像を前記プリントバイアスと同極性
のバイアスを印加することを特徴とする請求項3から6
の何れかに記載の画像形成装置。
7. On the image carrier having no transfer material in the transfer means section, while the area on the image carrier discharged from the storage means passes through the transfer member, it is applied to the transfer means. The bias applies a bias having a reverse polarity to the print bias, and after the area of the image carrier from which the toner is discharged from the storage unit has passed through the transfer member,
7. A bias having the same polarity as the print bias is applied to the image on the image carrier.
The image forming apparatus according to any one of 1.
【請求項8】前記転写手段部に転写材がない領域に対応
する前記像担持体の領域において転写手段に印加する前
記プリントバイアスと同極性のバイアス及び逆極性のバ
イアスは、それぞれ少なくとも一度は、貯蔵手段からト
ナーを排出する領域以外において印加されることを特徴
とする請求項3から7の何れかに記載の画像形成装置。
8. A bias having the same polarity and a reverse polarity to the print bias applied to the transfer means in the area of the image carrier corresponding to the area where there is no transfer material in the transfer means are at least once, respectively. The image forming apparatus according to any one of claims 3 to 7, wherein the image forming apparatus is applied in a region other than a region where the toner is discharged from the storage unit.
【請求項9】前記転写手段は弾性部材によりローラ状に
形成された弾性ローラ転写手段であり、前記弾性ローラ
転写手段を前記像担持体に圧接し圧接部を形成すること
を特徴とする請求項1から8の何れかに記載の画像形成
装置。
9. The transfer means is an elastic roller transfer means formed by an elastic member into a roller shape, and the elastic roller transfer means is pressed against the image carrier to form a pressure contact portion. The image forming apparatus according to any one of 1 to 8.
【請求項10】前記像担持体上の前記転写手段部に転写
材がない領域で、前記転写手段に印加するバイアスの極
性を少なくとも一度切り替えた後の前記転写手段に印加
するバイアスの極性は、前記プリントバイアスと同極性
で、少なくとも転写手段が1周する間、印加されること
を特徴とする請求項1から9の何れかに記載の画像形成
装置。
10. The polarity of the bias applied to the transfer means after switching the polarity of the bias applied to the transfer means at least once in a region where the transfer means on the image carrier has no transfer material, The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus has the same polarity as the print bias and is applied during at least one rotation of the transfer unit.
【請求項11】前記貯蔵手段に電圧を印加することを特
徴とする請求項3から10の何れかに記載の画像形成装
置。
11. The image forming apparatus according to claim 3, wherein a voltage is applied to the storage means.
【請求項12】前記転写手段部に転写材がない領域に対
応する前記像担持体上の領域に、前記貯蔵手段に時間的
に電圧値が変動する電圧を印加することを特徴とする請
求項3から11の何れかに記載の画像形成装置。
12. A voltage having a temporally varying voltage value is applied to the storage means in an area on the image carrier corresponding to an area where there is no transfer material in the transfer means. The image forming apparatus according to any one of 3 to 11.
【請求項13】前記貯蔵手段に印加される電圧は、直流
電圧に交流電圧が重畳された電圧波形を持つことを特徴
とする請求項3から12の何れかに記載の画像形成装
置。
13. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the voltage applied to the storage means has a voltage waveform in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage.
【請求項14】前記貯蔵手段は、前記像担持体を帯電す
る帯電手段を兼ねることを特徴とする請求項3から13
の何れかに記載の画像形成装置。
14. The storage means also functions as a charging means for charging the image carrier.
The image forming apparatus according to any one of 1.
【請求項15】前記貯蔵手段は、弾性部材によりローラ
状に形成された弾性ローラ貯蔵手段であることを特徴と
する請求項3から14の何れかに記載の画像形成装置。
15. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the storage means is an elastic roller storage means formed in a roller shape by an elastic member.
【請求項16】前記像担持体を帯電する帯電手段は、前
記像担持体とニップ部を形成し導電粒子を介し帯電する
帯電手段であることを特徴とする請求項1から15の何
れかに記載の画像形成装置。
16. The charging means for charging the image carrier is a charging means for forming a nip portion with the image carrier and charging via conductive particles. The image forming apparatus described.
【請求項17】前記導電粒子の体積抵抗値が1012Ω・
cm以下であることを特徴とする請求項16に記載の画
像形成装置。
17. The volume resistance value of the conductive particles is 10 12 Ω.multidot.
The image forming apparatus according to claim 16, wherein the image forming apparatus has a size of not more than cm.
【請求項18】前記導電粒子の体積抵抗値が1010Ω・
cm以下であることを特徴とする請求項16または17
に記載の画像形成装置。
18. The volume resistance value of the conductive particles is 10 10 Ω.multidot.
It is below cm, The claim 16 or 17 characterized by the above-mentioned.
The image forming apparatus according to item 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008033014A (en) * 2006-07-28 2008-02-14 Fuji Xerox Co Ltd Image forming device and charging device
JP2013205563A (en) * 2012-03-28 2013-10-07 Brother Ind Ltd Image forming apparatus

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