JP2003307910A - Image recorder and process cartridge - Google Patents

Image recorder and process cartridge

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JP2003307910A
JP2003307910A JP2002114429A JP2002114429A JP2003307910A JP 2003307910 A JP2003307910 A JP 2003307910A JP 2002114429 A JP2002114429 A JP 2002114429A JP 2002114429 A JP2002114429 A JP 2002114429A JP 2003307910 A JP2003307910 A JP 2003307910A
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JP
Japan
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charging
image
roller
toner
developing device
Prior art date
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Application number
JP2002114429A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasunori Kono
康則 児野
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve satisfactory image formation that is free of image failure until toner is used up, in an image recorder using particle electrification and a process cartridge. <P>SOLUTION: In order to maintain electrification performance at the completion of printing, the surface area of an electrifying member 2 and the volume of the first space 10 of a developing device 60 maintain a constant relationship. That is, the electrifying member 2 and the developing device 60 are provided around an image carrier 1 and its vicinity. The electrifying member 2 holds thereon conductive particles m, and is in contact with the image carrier 1. In a cross-section vertical to a longitudinal direction of the image carrier, a relationship satisfies the following expression: V<0.24×S<SP>2.3</SP>wherein S (cm<SP>2</SP>/cm) is a length along the surface of the electrifying member 2, that is, the member surface area per unit longitudinal length and V (cm<SP>3</SP>/cm) is an area occupied by the developer stored in the developing device 60, that is, the volume of the developer per unit longitudinal length. <P>COPYRIGHT: (C)2004,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、電子写真方式等の
画像記録装置(画像形成装置)および該画像記録装置本
体に着脱自在のプロセスカートリッジに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic image recording apparatus (image forming apparatus) and a process cartridge detachably mountable to the main body of the image recording apparatus.

【0002】より詳しくは、粒子帯電による帯電装置
(帯電器)と、現像剤を現像装置(現像器)の第二の空
間内に蓄えて順次現像を行う補給系現像装置を有する、
複写機やプリンタ等の画像記録装置およびプロセスカー
トリッジに関する。
More specifically, it has a charging device (charging device) for charging particles, and a replenishing system developing device for accumulating a developer in a second space of the developing device (developing device) and performing sequential development.
The present invention relates to an image recording device such as a copying machine and a printer, and a process cartridge.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来、接触帯電装置は、像担持体等の被
帯電体に、ローラ型(帯電ローラ)、ファーブラシ型、
磁気ブラシ型、ブレード型等の導電性の帯電部材(接触
帯電部材)を接触させ、この接触帯電部材に所定の帯電
バイアスを印加して被帯電体面を所定の極性・電位に帯
電させるものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, a contact charging device has a roller type (charging roller), a fur brush type,
A magnetic brush type or blade type conductive charging member (contact charging member) is brought into contact, and a predetermined charging bias is applied to the contact charging member to charge the surface of the body to be charged to a predetermined polarity and potential. .

【0004】これらの帯電装置を接触帯電装置と一括り
に表現しているが、その帯電機構(帯電のメカニズム、
帯電原理)の観点では個々の装置は大きく異なってい
る。接触帯電の帯電機構には、.放電帯電機構と、
.直接注入帯電機構が存在する。いずれの帯電機構に
よる帯電装置であるかにより帯電装置の特徴も決まって
くる。放電帯電機構と直接注入帯電機構の各々の原理と
その特徴を述べる。
Although these charging devices are collectively referred to as a contact charging device, the charging mechanism (charging mechanism,
From the viewpoint of charging principle), each device is greatly different. The charging mechanism of contact charging includes. Discharge charging mechanism,
. There is a direct injection charging mechanism. The characteristics of the charging device are determined depending on which charging mechanism the charging device is. The principle and features of each of the discharge charging mechanism and the direct injection charging mechanism are described.

【0005】.放電帯電機構 接触帯電部材と被帯電体との隙間に生じる放電現象によ
る放電生成物で被帯電体表面が帯電する機構である。
.. Discharge Charging Mechanism This mechanism charges the surface of the body to be charged with a discharge product generated by a discharge phenomenon that occurs in the gap between the contact charging member and the body to be charged.

【0006】放電帯電系は接触帯電部材と被帯電体に一
定の放電しきい値を有するため、図14のA(従来のロ
ーラ帯電装置)に示すように被帯電体電位より大きな電
圧を接触帯電部材に印加する必要がある。また、コロナ
帯電装置に比べれば発生量は格段に少ないが、原理的に
放電生成物を生じる。
Since the discharge charging system has a constant discharge threshold value between the contact charging member and the member to be charged, a voltage larger than the potential of the member to be charged is contact charged as shown in FIG. 14A (conventional roller charging device). It is necessary to apply it to the member. Further, compared with the corona charging device, the generated amount is remarkably small, but in principle, discharge products are generated.

【0007】放電による接触帯電部材として導電ローラ
(帯電ローラ)を用いたローラ帯電方式(ローラ帯電装
置)が放電の安定性という点で好ましく、広く用いられ
ている。この放電用帯電ローラは、導電あるいは中抵抗
のゴム材あるいは発泡体を基層としてローラ状に形成し
た上に、表面を高抵抗層で多い作成される。この構成に
おいて、放電現象はローラと被帯電体の接触部から少し
離れた数十μmの隙間で起きる。従って、放電現象を安
定化するために、ローラ表層は平坦で表面の平均粗さR
aでサブμm以下であり、ローラ硬度も高い表面を有し
ている。
A roller charging method (roller charging device) using a conductive roller (charging roller) as a contact charging member by electric discharge is preferable in terms of discharge stability and is widely used. This discharge charging roller is formed into a roller shape using a conductive or medium-resistance rubber material or foam as a base layer, and has a high resistance layer on its surface. In this configuration, the discharge phenomenon occurs in a gap of several tens of μm, which is slightly apart from the contact portion between the roller and the body to be charged. Therefore, in order to stabilize the discharge phenomenon, the roller surface is flat and the average surface roughness R is
The surface a has a sub-μm or less and high roller hardness.

【0008】また、放電によるローラ帯電は印加電圧が
高く、ピンホール(被帯電体膜の損傷による基盤の露
出)があると、その周辺にまで電圧降下が及び帯電不良
を生じる。従って、表層の表面抵抗は1011Ω以上にす
ることで電圧降下を防止している。
Further, the roller charging due to the discharge has a high applied voltage, and if there is a pinhole (exposure of the substrate due to damage to the film to be charged), a voltage drop occurs around the pinhole and charging failure occurs. Therefore, the surface resistance of the surface layer is set to 10 11 Ω or more to prevent the voltage drop.

【0009】.直接注入帯電機構 直接注入帯電とは、接触帯電部材と被帯電体との分子レ
ベルでの接触により、直接に電荷の授受をすることによ
り被帯電体表面を帯電(充電)する帯電機構である。直
接帯電あるいは注入帯電とも称される。
[0009]. Direct Injection Charging Mechanism The direct injection charging is a charging mechanism for directly charging and receiving (charging) the surface of the body to be charged by contact and transfer between the contact charging member and the body to be charged at the molecular level. It is also called direct charging or injection charging.

【0010】本帯電機構においては、接触帯電部材と被
帯電体の電位差は数V〜数十V程度である。その帯電特
性を図14のB(磁気ブラシ帯電装置)に示す。帯電電
位は印加電圧と等しく、放電を生じる電圧差もない。ま
た、帯電に必要な電圧は低く抑えられる。
In this charging mechanism, the potential difference between the contact charging member and the body to be charged is about several volts to several tens of volts. The charging characteristics are shown in B (magnetic brush charging device) of FIG. The charging potential is equal to the applied voltage, and there is no voltage difference that causes discharge. In addition, the voltage required for charging can be kept low.

【0011】上記のように帯電の機構として、この直接
帯電系はイオンの発生を伴わないため放電生成物による
弊害は生じない。つまり、環境安全、部材劣化、低電力
の点で優れた帯電方式である。
As described above, as a charging mechanism, this direct charging system does not generate ions, and therefore no harmful effects are caused by discharge products. That is, the charging method is excellent in environmental safety, member deterioration, and low power consumption.

【0012】次に直接注入帯電機構による帯電装置につ
いて記述する。
Next, a charging device using a direct injection charging mechanism will be described.

【0013】直接帯電機構において、帯電性能を決める
重要なファクターとなるのが接触帯電部材と被帯電体と
の接触性である。ここで言う接触性とは、被帯電体の面
が帯電装置を通過する間にいかに多くの面に接触帯電部
材がミクロ的に接触できるかという性能を意味してい
る。
In the direct charging mechanism, the contact between the contact charging member and the member to be charged is an important factor that determines the charging performance. The term "contact property" as used herein means the ability of the contact charging member to make microscopic contact with the surface of the body to be charged while passing through the charging device.

【0014】直接注入帯電装置に用いる接触帯電部材の
形態としては、放電用帯電ローラ等による試みも行われ
てきたが、放電用帯電ローラでは直接注入帯電は不可能
であった。前述のような高硬度で平滑な表面構造では外
観上被帯電体と密着しているように見えるが、電荷注入
に必要な分子レベルでのミクロな接触性という意味では
ほとんど接触していないからである。
As a form of the contact charging member used in the direct injection charging device, attempts have been made to use a discharge charging roller or the like, but direct injection charging cannot be performed with the discharge charging roller. With the high hardness and smooth surface structure as described above, it looks like it is in close contact with the body to be charged, but in the sense of the microscopic contact property at the molecular level necessary for charge injection, there is almost no contact. is there.

【0015】現在、提案されている直接注入帯電方式と
しては、磁気ブラシを用いた粒子帯電がある。
At present, as a direct injection charging method which has been proposed, there is particle charging using a magnetic brush.

【0016】粒子帯電:接触密度の向上を考えると、導
電粒子を使った帯電方式(粒子帯電)が有利である。こ
の時用いる導電粒子を「帯電粒子」と称する。帯電粒子
を使った帯電方式の帯電装置の例としては、A.帯電粒
子としての導電磁性粒子をマグネットによりブラシとし
て磁気拘束した磁気ブラシ帯電部材を用いた帯電装置
と、B.薄層の導電粒子層を弾性ローラ上に形成した帯
電部材を用いた帯電装置が提案されている。
Particle charging: Considering improvement of contact density, a charging method using electrically conductive particles (particle charging) is advantageous. The conductive particles used at this time are called "charged particles". As an example of a charging type charging device using charged particles, A. A charging device using a magnetic brush charging member in which conductive magnetic particles as charged particles are magnetically restrained as a brush by a magnet; A charging device using a charging member in which a thin conductive particle layer is formed on an elastic roller has been proposed.

【0017】A.磁気ブラシ帯電装置 図15は磁気ブラシ帯電装置100の一例の概略構成模
型図である。120は磁気ブラシ帯電部材であり、固定
支持させたマグネットロール122と、このマグネット
ロール122の外回りに同心に回転自由に外嵌させた非
磁性・導電性の帯電スリーブ121と、この帯電スリー
ブ121の外周面に帯電スリーブ内部のマグネットロー
ル122の磁力により吸着保持させて形成させた導電磁
性粒子Cの磁気ブラシ層(磁気ブラシ部)124からな
る。123はケーシングであり、上記の磁気ブラシ帯電
部材120を組付けてあるとともに、適当量の導電磁性
粒子Cを収容貯留させてある。125はケーシング12
3に設けた磁気ブラシ層厚規制ブレードである。
A. Magnetic Brush Charging Device FIG. 15 is a schematic configuration model diagram of an example of the magnetic brush charging device 100. Reference numeral 120 denotes a magnetic brush charging member, which includes a magnet roll 122 fixedly supported, a non-magnetic / conductive charging sleeve 121 concentrically and rotatably fitted around the outer circumference of the magnet roll 122, and a charging roller 121 of the charging sleeve 121. A magnetic brush layer (magnetic brush portion) 124 of conductive magnetic particles C is formed on the outer peripheral surface by attracting and holding by the magnetic force of the magnet roll 122 inside the charging sleeve. Reference numeral 123 denotes a casing, in which the above-mentioned magnetic brush charging member 120 is assembled, and an appropriate amount of conductive magnetic particles C is contained and stored. 125 is the casing 12
3 is a magnetic brush layer thickness regulating blade provided in FIG.

【0018】磁気ブラシ層124を構成させる帯電粒子
である導電磁性粒子Cとしては、フェライト、マグネタ
イトなど磁性金属粒子や、これらの磁性粒子を樹脂で結
着したものが用いられている。抵抗値は1×106〜1
9Ωcmのものが用いられる。粒径については10〜
50μmが用いられる。
As the conductive magnetic particles C, which are the charged particles constituting the magnetic brush layer 124, magnetic metal particles such as ferrite and magnetite, and those obtained by binding these magnetic particles with a resin are used. Resistance value is 1 × 10 6 -1
A material having a resistance of 09 Ωcm is used. About particle size 10
50 μm is used.

【0019】帯電スリーブ121は被帯電体としての例
えば感光ドラム1と同じ矢印の時計方向に回転駆動され
る。磁気ブラシ層124は帯電スリーブ121と一緒に
時計方向に回転搬送され、ブレード125で所定の層厚
に規制され、その層厚規制された磁気ブラシ層124が
感光ドラム1に接触して帯電接触部nにて感光ドラム面
を摺擦する。帯電接触部nを通り抜けた磁気ブラシ層1
24は引き続く帯電スリーブ121回転でケーシング1
23内の導電磁性粒子溜まり部に戻し搬送されて、循環
的に搬送使用される。
The charging sleeve 121 is rotationally driven in the clockwise direction indicated by the same arrow as that of the photosensitive drum 1 as the member to be charged. The magnetic brush layer 124 is rotatably conveyed in a clockwise direction together with the charging sleeve 121, and is regulated to a predetermined layer thickness by the blade 125. The magnetic brush layer 124 whose layer thickness is regulated is brought into contact with the photosensitive drum 1 and a charging contact portion. The surface of the photosensitive drum is rubbed with n. Magnetic brush layer 1 passing through the charging contact portion n
24 is the rotation of the charging sleeve 121, and the casing 1 is rotated.
It is returned to the conductive magnetic particle reservoir in 23 and conveyed, and is conveyed in a circulating manner.

【0020】帯電スリーブ121には帯電バイアス印加
電源S1より所定の帯電バイアスが印加され、感光ドラ
ム1面は帯電接触部nにおいて磁気ブラシ層124によ
る摺擦と、印加帯電バイアスにより直接注入帯電機構で
所定の極性・電位に一様に帯電処理される。
A predetermined charging bias is applied from the charging bias applying power source S1 to the charging sleeve 121, and the surface of the photosensitive drum 1 is rubbed by the magnetic brush layer 124 at the charging contact portion n and is directly injected by the applied charging bias. It is uniformly charged to a predetermined polarity and potential.

【0021】B.薄層導電粒子による帯電装置 図16は薄層導電粒子による帯電装置20の一例の概略
構成模型図である。この帯電装置20は、接触帯電部材
としての帯電ローラ2と、該帯電ローラに対する帯電バ
イアス印加電源S1と、該帯電ローラに対する帯電粒子
供給器3を有する。
B. Charging Device Using Thin-Layer Conductive Particles FIG. 16 is a schematic configuration model diagram of an example of a charging device 20 using thin-layer conductive particles. The charging device 20 includes a charging roller 2 as a contact charging member, a charging bias application power source S1 for the charging roller, and a charged particle feeder 3 for the charging roller.

【0022】帯電ローラ2は、芯金2aと、この芯金2
aの外周に同心一体にローラ状に形成した帯電粒子担持
体としてのゴムあるいは発泡体の弾性・中抵抗層2bか
らなり、更に、弾性・中抵抗層202bの外周面に帯電
粒子(導電性粒子)mを薄層に担持させて構成される。
The charging roller 2 includes a core metal 2a and the core metal 2a.
The elastic / medium resistance layer 2b is made of rubber or foam as a charged particle carrier that is concentrically and integrally formed on the outer periphery of a, and the charged / conductive particles (conductive particles are formed on the outer peripheral surface of the elastic / medium resistance layer 202b). ) M is supported on a thin layer.

【0023】この帯電ローラ2は被帯電体としての感光
ドラム1に所定の侵入量をもって押圧当接させて、所定
幅の帯電接触部nを形成させている。帯電ローラ2に担
持させた帯電粒子mが帯電接触部nにおいて感光ドラム
1面に接触する。
The charging roller 2 is pressed and brought into contact with the photosensitive drum 1 as the member to be charged with a predetermined amount of penetration to form a charging contact portion n having a predetermined width. The charged particles m carried on the charging roller 2 come into contact with the surface of the photosensitive drum 1 at the charging contact portion n.

【0024】帯電ローラ2は感光ドラム1と同じ矢印の
時計方向に回転駆動され、帯電接触部nにおいて感光ド
ラム1の回転方向と逆方向(カウンター)で回転するこ
とで、帯電粒子mを介して感光ドラム1面に対して速度
差を持って接触する。
The charging roller 2 is rotationally driven in the same clockwise direction as the arrow of the photosensitive drum 1 and rotates in the charging contact portion n in the opposite direction (counter) to the rotating direction of the photosensitive drum 1 to generate the charged particles m. The photosensitive drum 1 comes into contact with the surface with a speed difference.

【0025】感光ドラム1に対する帯電ローラ2の相対
速度差は、帯電ローラ2と逆方向(感光ドラム1の回転
に順回転方向)に周速度を異ならせて回転駆動させるこ
とでも持たせることができる。ただ、直接注入帯電の帯
電性は感光ドラム1の周速と帯電ローラ2の周速の比に
依存するため、帯電ローラ2を感光ドラム1と同じ方向
に回転駆動させる方が回転数の点で有利であるととも
に、粒子の保持性の点でも、この構成にすることが好ま
しい。
The relative speed difference of the charging roller 2 with respect to the photosensitive drum 1 can also be provided by rotating the charging roller 2 in a direction opposite to the charging roller 2 (forward rotation direction of rotation of the photosensitive drum 1) with different peripheral speeds. . However, since the charging property of the direct injection charging depends on the ratio of the peripheral speed of the photosensitive drum 1 to the peripheral speed of the charging roller 2, rotating the charging roller 2 in the same direction as the photosensitive drum 1 results in a rotational speed. This configuration is preferable in terms of both the advantages and the retention of particles.

【0026】画像記録装置の画像記録時には該帯電ロー
ラ2の芯金2aに帯電バイアス印加電源S1から所定の
帯電バイアスが印加される。
At the time of image recording by the image recording apparatus, a predetermined charging bias is applied to the core metal 2a of the charging roller 2 from the charging bias applying power source S1.

【0027】これにより、感光ドラム1の周面が直接注
入帯電方式で所定の極性・電位に一様に接触帯電処理さ
れる。
As a result, the peripheral surface of the photosensitive drum 1 is uniformly contact-charged to a predetermined polarity and potential by the direct injection charging method.

【0028】帯電ローラ2の外周面に塗布されている帯
電粒子mは、帯電ローラ2による感光ドラム1の帯電と
ともに感光ドラム1面に付着して持ち去られる。従っ
て、それを補うために帯電ローラ2に対する帯電粒子供
給器3を必要とする。帯電粒子供給器3による帯電ロー
ラ2に対する帯電粒子mの塗布は、帯電粒子供給器3の
ハウジング容器3a内に蓄えられた帯電粒子mを攪拌羽
根3bにより攪拌し帯電ローラ2の外周面に供給して行
われる。そして、目標の塗布量に応じて過剰となる帯電
粒子mをファーブラシ3cに掻き取らせて適正量の帯電
粒子塗布を行う。帯電粒子塗布量の制御はファーブラシ
3cの回転数制御により随時調整可能である。
The charged particles m applied to the outer peripheral surface of the charging roller 2 adhere to the surface of the photosensitive drum 1 as the charging roller 2 charges the photosensitive drum 1 and are carried away. Therefore, the charged particle feeder 3 for the charging roller 2 is required to compensate for this. To apply the charged particles m to the charging roller 2 by the charged particle supplier 3, the charged particles m stored in the housing container 3a of the charged particle supplier 3 are stirred by the stirring blade 3b and supplied to the outer peripheral surface of the charging roller 2. Is done. Then, the fur brush 3c scrapes off excess charged particles m according to the target application amount, and an appropriate amount of charged particles m is applied. The control of the applied amount of charged particles can be adjusted at any time by controlling the rotation speed of the fur brush 3c.

【0029】C.粒子帯電のクリーナレスシステム適性 粒子帯電は画像記録装置のトナーリサイクルシステムに
適している。即ち、トナーリサイクルプロセスとは、転
写方式の画像記録装置において廃トナー(転写残トナ
ー)を再度画像形成に使うことにより、トナーを有効活
用するとともに、クリーナ容器スペースをなくして装置
の小型化を実現する、優れた構成である。
C. Suitable for cleaner system of particle charging Particle charging is suitable for toner recycling system of image recording apparatus. In other words, the toner recycling process is that the waste toner (transfer residual toner) is used again for image formation in the transfer type image recording device, so that the toner is effectively used and the cleaner container space is eliminated to realize the downsizing of the device. It has an excellent configuration.

【0030】転写残トナーを接触帯電部材に一度取り込
み再利用できる状態(本来のトナーの電荷量)にして像
担持体を介して現像装置に戻すことにより再度現像に使
う、あるいは、不要なら回収することにより、トナーリ
サイクルが可能となっている。ここで用いる帯電装置に
は、像担持体を帯電することのほかに、転写残トナーの
回収とトナーの再帯電が必要になる。
The transfer residual toner is once taken in the contact charging member and is returned to the developing device through the image carrier so that it can be reused (original toner charge amount), or used again for development, or collected if unnecessary. This allows toner recycling. The charging device used here needs to collect the transfer residual toner and recharge the toner in addition to charging the image carrier.

【0031】以上のような観点から粒子帯電のトナーリ
サイクル適正について考えてみる。磁気ブラシはそれ自
身が粒子により構成され自由度をもって動けることと、
接触面積が大きいという特徴を持つ。従って、磁気ブラ
シにおいては、転写残トナーを像担持体上から回収す
る、更に取り込んだトナーの電荷を適正にするなど、ト
ナーリサイクルには必須となる機能を有利に実現するこ
とが可能となる。
From the above viewpoints, let us consider the properness of toner recycling for particle charging. The magnetic brush itself is composed of particles and can move with freedom,
It is characterized by a large contact area. Therefore, in the magnetic brush, it is possible to advantageously realize the functions that are indispensable for toner recycling, such as collecting the residual toner after transfer from the image carrier and making the charge of the taken toner proper.

【0032】D.補給系現像装置 像担持体面の静電潜像をトナー画像として顕像化する現
像装置の性能は、現像剤担持体としてのスリーブと規制
ブレードだけでなく、スリーブに供給されるトナーの状
態に大きく影響を受ける。従って、特に寿命が長い現像
装置において、現像剤の特性安定化のため補給系現像装
置の構成をとることが多い。
D. The performance of the developing device that visualizes the electrostatic latent image on the surface of the image carrier as a toner image is largely dependent on not only the sleeve as the developer carrier and the regulating blade but also the state of the toner supplied to the sleeve. to be influenced. Therefore, in a developing device having a particularly long life, a replenishing type developing device is often used to stabilize the characteristics of the developer.

【0033】補給系現像装置は、像担持体に近い側に第
一の空間を設け、現像剤担持体としての現像スリーブを
内面の一部とする空間と、像担持体に遠い側に現像剤
(トナー)を蓄える第二の空間を構成し、第一の空間内
のトナー消費にともない新しいトナーを第二の空間から
供給する構成とすることにより、第一の空間内のトナー
状態を一定に保つことが可能となる。
In the replenishing system developing device, a first space is provided on the side closer to the image carrier, and a space in which the developing sleeve as the developer carrier is a part of the inner surface and a developer on the side far from the image carrier are provided. By configuring a second space for storing (toner) and supplying new toner from the second space as toner in the first space is consumed, the toner state in the first space is kept constant. It becomes possible to keep.

【0034】E.帯電粒子担持状態の維持 前記した薄層導電粒子による帯電装置においては、帯電
部材に担持させた担持した帯電粒子が脱落するという問
題がある。従って、寿命に応じて帯電粒子を供給する手
段が必要となる。特にクリーナレスの画像記録装置にお
いては、現像装置の現像剤に帯電粒子を混入し、トナー
の消費とともに帯電粒子を像担持体に供給することによ
り転写行程を経て帯電装置の接触帯電部材に供給する構
成が簡便でかつ消費に見合った量を供給するという観点
から実施されている。つまり、薄層導電粒子による帯電
方式においては帯電粒子を安定して供給することが帯電
性能を維持する上で非常に重要となる。
E. Maintaining Charged Particles Carried State In the above-described charging device using thin-layer conductive particles, there is a problem that the carried charged particles carried by the charging member fall off. Therefore, a means for supplying charged particles according to the life is required. Particularly in a cleanerless image recording apparatus, charged particles are mixed in the developer of the developing apparatus, and the charged particles are supplied to the image carrier as the toner is consumed, and the charged particles are supplied to the contact charging member of the charging apparatus through the transfer process. It is implemented from the viewpoint that the structure is simple and the amount that is suitable for consumption is supplied. That is, in the charging method using thin-layer conductive particles, stable supply of charged particles is very important for maintaining charging performance.

【0035】[0035]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような薄層導電粒子による注入帯電において、帯電性能
が寿命最後まで十分保たれないという問題がある。とく
に、現像装置内のトナーが少量となり、トナー不足によ
る画像不良が発生する時点(トナーエンドと称する)の
直前の帯電性能低下が著しい。
However, there is a problem that the charging performance cannot be sufficiently maintained until the end of the life in the injection charging by the thin conductive particles as described above. In particular, the amount of toner in the developing device becomes small, and the charging performance is remarkably deteriorated immediately before the time when the image defect occurs due to the toner shortage (referred to as toner end).

【0036】また、現像特性の安定化の観点から、補給
系現像装置を用いても、トナーエンド寸前の帯電性能の
維持は非常に困難である。
Further, from the viewpoint of stabilizing the developing characteristics, it is very difficult to maintain the charging performance just before the toner end even if the replenishing type developing device is used.

【0037】実際の画像不良としては、帯電性不足によ
るゴースト状画像不良や、カブリ、そして、中間調画像
における濃度均一性に問題が現れる。
As an actual image defect, a ghost image defect due to insufficient charging property, fog, and a problem in density uniformity in a halftone image appear.

【0038】本発明では、粒子帯電を用いた画像記録装
置およびプロセスカートリッジにおいて、トナーエンド
まで上記画像不良のない良好な画像形成を行うことを目
的とする。
It is an object of the present invention to perform good image formation in the image recording apparatus and the process cartridge using the particle charging without the above-mentioned image defect up to the toner end.

【0039】[0039]

【課題を解決するための手投】本発明は下記の構成を特
徴とする画像記録装置およびプロセスカートリッジであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is an image recording apparatus and a process cartridge characterized by the following configurations.

【0040】(1)像担持体およびその周囲に配置され
た、帯電部材及び現像装置を有し、該帯電部材は導電性
粒子を担持してなる帯電部材であり、像担持体長手方向
に垂直な断面図において、該帯電部材の表面をたどる長
さ、すなわち単位長手長さあたりの該帯電部材の表面積
をS(cm2/cm)とし、該現像装置に蓄えた現像剤
の占める面積すなわち単位長手長さあたりの現像剤体積
をV(cm3/cm)としたときに、 V<0.24×S2.3 であることを特徴とする画像記録装置。
(1) An image carrier and a charging member and a developing device arranged around the image carrier are provided. The charging member is a charging member carrying conductive particles and is perpendicular to the longitudinal direction of the image carrier. In a cross-sectional view, the length of tracing the surface of the charging member, that is, the surface area of the charging member per unit longitudinal length is S (cm 2 / cm), and the area or unit occupied by the developer stored in the developing device is An image recording apparatus, wherein V <0.24 × S 2.3, where V (cm 3 / cm) is the developer volume per longitudinal length.

【0041】このように構成することにより、帯電粒子
の脱落による帯電性能低下に見合った、トナー量を的確
に導くことが可能であり、トナーエンドまで良好な帯電
性能を維持可能である。
With this configuration, it is possible to accurately guide the amount of toner corresponding to the decrease in charging performance due to the dropping of the charged particles, and it is possible to maintain good charging performance up to the toner end.

【0042】(2)前記(1)において、前記Vは断面
図における現像装置面積、すなわち単位長手長さあたり
の現像装置の容積であるとしたときに、 V<0.24×S2.3 であることを特徴とする画像記録装置。
(2) In (1) above, V is V <0.24 × S 2.3, where V is the area of the developing device in the sectional view, that is, the volume of the developing device per unit longitudinal length. An image recording device characterized by the above.

【0043】このように構成することにより、より的確
にトナー量を設定可能であり、帯電維持が可能である。
With this configuration, the toner amount can be set more accurately and the charge can be maintained.

【0044】(3)前記(1)または(2)において、 V<0.16×S2.3 であることを特徴とする画像記録装置。(3) The image recording apparatus as described in (1) or (2) above, wherein V <0.16 × S 2.3 .

【0045】このように構成することにより、トナーエ
ンド時の帯電性能をより高いレベルで実現可能である。
With this configuration, the charging performance at the toner end can be realized at a higher level.

【0046】(4)該現像装置には、トナーとともに該
導電性粒子を含有する現像剤を収容し、該現像剤を収容
する空間は像担持体に近い側の第一の空間と像担持体か
ら遠い第二の空間に分割され、該現像剤は第二の空間か
ら第一の空間に順次送ることにより供給され、該Vが断
面図における第一の空間の面積、すなわち単位長手長さ
あたりの体積であることを特徴とする(1)から(3)
の何れかに記載の画像記録装置。
(4) The developing device accommodates a developer containing the conductive particles together with the toner, and the space for accommodating the developer is the first space near the image carrier and the image carrier. Is divided into a second space distant from the second space, and the developer is supplied by sequentially feeding from the second space to the first space, where V is the area of the first space in the sectional view, that is, per unit longitudinal length. From (1) to (3)
The image recording device according to any one of 1.

【0047】このように構成することにより、記録装置
の寿命を延ばすとともに、トナーエンドまで帯電性能を
維持可能である。
With this configuration, the life of the recording apparatus can be extended and the charging performance can be maintained up to the toner end.

【0048】(5)該帯電部材はローラ形状であり、該
Sが該ローラの円周、すなわち単位長手長さあたりの表
面積であることを特徴とする(1)から(4)の何れか
に記載の画像記録装置。
(5) In any one of (1) to (4), the charging member has a roller shape, and the S is a circumference of the roller, that is, a surface area per unit longitudinal length. The image recording apparatus described.

【0049】このように構成することにより、簡易な構
成にて上記帯電性能維持が可能である。
With this structure, the charging performance can be maintained with a simple structure.

【0050】(6)少なくとも、該像担持体、該帯電部
材、該現像装置を枠体内に備え、(1)から(5)の何
れかに記載の画像記録装置の一部をなし、画像記録装置
本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカート
リッジ。
(6) At least the image carrier, the charging member, and the developing device are provided in a frame, and form a part of the image recording device described in any one of (1) to (5) to record an image. A process cartridge that is detachably attached to the main body of the apparatus.

【0051】このように構成することにより、現像剤の
補給とともに比較的低寿命の交換部品を容易に交換可能
であるとともに、カートリッジ単位において、帯電部材
と現像装置構成を設定可能である。
With such a structure, it is possible to easily replace the replacement part having a relatively short life with the replenishment of the developer, and it is possible to set the charging member and the developing device structure for each cartridge.

【0052】[0052]

【発明の実施の形態】《実施形態1》図lは本発明に従
う画像記録装置の概略構成図である。この画像記録装置
は、転写式電子写真プロセス利用、直接注入帯電方式、
トナーリサイクルプロセス(クリーナレスシステム)、
プロセスカートリッジ着脱式のレーザプリンタである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS << Embodiment 1 >> FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image recording apparatus according to the present invention. This image recording device uses transfer type electrophotographic process, direct injection charging system,
Toner recycling process (cleanerless system),
It is a laser printer with a detachable process cartridge.

【0053】(1)画像記録装置の全体的な概略構成 1は像担持体であり、本例ではφ24mmの回転ドラム
型の負極性OPC感光体(ネガ感光体、以下、感光ドラ
ムと記す)である。この感光ドラム1は矢印の時計方向
に周速度47mm/sec(=プロセススピードPS、
印字速度)の一定速度をもって回転駆動される。上記の
感光ドラム1についてはさらに別項で詳述する。
(1) The overall schematic structure 1 of the image recording apparatus is an image carrier, and in this embodiment, it is a rotating drum type negative polarity OPC photosensitive member (negative photosensitive member, hereinafter referred to as photosensitive drum) of φ24 mm. is there. The photosensitive drum 1 has a peripheral speed of 47 mm / sec (= process speed PS,
It is rotated at a constant speed (printing speed). The photosensitive drum 1 will be described in detail in another section.

【0054】20は帯電装置であり、回転する感光ドラ
ム1の周面を所定の極性・電位に一様に帯電処理する。
この帯電装置は前述した図16と同様の粒子帯電タイプ
の接触帯電装置である。ただし本例の帯電装置20にお
いては帯電ローラ2に対する帯電粒子供給器3は具備さ
せておらず、接触帯電部材としての帯電ローラ2と、該
帯電ローラに対する帯電バイアス印加電源S1を有す
る。帯電ローラ2に対する帯電粒子mの供給は、後述す
るように、帯電粒子mを現像装置60に収容させた現像
剤(トナー)tに対して所定の割合で混合し、この現像
装置60から感光ドラム1面に帯電粒子mを付着させて
帯電接触部(帯電ニップ部)nに持ち運ばせることで行
なわせるようにしている。
A charging device 20 uniformly charges the peripheral surface of the rotating photosensitive drum 1 to a predetermined polarity and potential.
This charging device is a particle charging type contact charging device similar to that shown in FIG. However, the charging device 20 of this example does not include the charged particle feeder 3 for the charging roller 2, but has the charging roller 2 as a contact charging member and the charging bias applying power source S1 for the charging roller. As will be described later, the charged particles m are supplied to the charging roller 2 by mixing the charged particles m with a developer (toner) t contained in the developing device 60 at a predetermined ratio, and then from the developing device 60 to the photosensitive drum. The charged particles m are attached to one surface and carried to the charging contact portion (charging nip portion) n so that the charging is performed.

【0055】帯電ローラ2は、芯金2aと、この芯金2
aの外周に同心一体にローラ状に形成した帯電粒子担持
体としてのゴムあるいは発泡体の弾性・中抵抗層2bか
らなり、更に、弾性・中抵抗層2bの外周面に予め帯電
粒子(導電性粒子)mを担持させて構成される。この帯
電ローラ2は感光ドラム1に所定の侵入量をもって押圧
当接させて、所定幅の帯電接触部nを形成させている。
帯電ローラ2に担持させた帯電粒子mが帯電接触部nに
おいて感光ドラム1面に接触する。
The charging roller 2 includes a core metal 2a and the core metal 2a.
The elastic / medium resistance layer 2b is made of rubber or foam as a charged particle carrier, which is concentrically and integrally formed on the outer periphery of a, and the charged / conductive particles (conductive layer) are previously formed on the outer peripheral surface of the elastic / medium resistance layer 2b. (Particles) m are supported. The charging roller 2 is pressed and brought into contact with the photosensitive drum 1 with a predetermined amount of intrusion to form a charging contact portion n having a predetermined width.
The charged particles m carried on the charging roller 2 come into contact with the surface of the photosensitive drum 1 at the charging contact portion n.

【0056】帯電ローラ2は感光ドラム1と同じ矢印の
時計方向に回転駆動され、帯電接触部nにおいて感光ド
ラム1の回転方向と逆方向(カウンター)で回転するこ
とで、帯電粒子mを介して感光ドラム1面に対して速度
差を持って接触する。
The charging roller 2 is rotationally driven in the same clockwise direction as the photosensitive drum 1 in the arrow direction, and is rotated in the charging contact portion n in the direction (counter) opposite to the rotating direction of the photosensitive drum 1, so that the charged particles m are mediated. The photosensitive drum 1 comes into contact with the surface with a speed difference.

【0057】感光ドラム1に対する帯電ローラ2の相対
速度差は、帯電ローラ2と逆方向(感光ドラム1の回転
に順回転方向)に周速度を異ならせて回転駆動させるこ
とでも持たせることができる。ただ、直接注入帯電の帯
電性は感光ドラム1の周速と帯電ローラ2の周速の比に
依存するため、帯電ローラ2を感光ドラム1と同じ方向
に回転駆動させる方が回転数の点で有利であるととも
に、粒子の保持性の点でも、この構成にすることが好ま
しい。
The relative speed difference of the charging roller 2 with respect to the photosensitive drum 1 can be provided by rotating the charging roller 2 in a direction opposite to that of the charging roller 2 (forward rotation direction of rotation of the photosensitive drum 1) with different peripheral speeds. . However, since the charging property of the direct injection charging depends on the ratio of the peripheral speed of the photosensitive drum 1 to the peripheral speed of the charging roller 2, rotating the charging roller 2 in the same direction as the photosensitive drum 1 results in a rotational speed. This configuration is preferable in terms of both the advantages and the retention of particles.

【0058】画像記録装置の画像記録時には該帯電ロー
ラ2の芯金2aに帯電バイアス印加電源S1から所定の
帯電バイアスが印加される。
At the time of image recording by the image recording apparatus, a predetermined charging bias is applied from the charging bias applying power source S1 to the core metal 2a of the charging roller 2.

【0059】これにより、感光ドラム1の周面が直接注
入帯電方式で所定の極性・電位に一様に接触帯電処理さ
れる。本例では帯電ローラ2の芯金2aに帯電バイアス
印加電源Slから−600Vの帯電バイアスを印加し
て、感光ドラム1面にその印加帯電バイアスとほぼ同じ
帯電電位を得た。
As a result, the peripheral surface of the photosensitive drum 1 is uniformly contact-charged to a predetermined polarity and potential by the direct injection charging method. In this example, a charging bias of −600 V was applied to the core metal 2a of the charging roller 2 from the charging bias applying power source Sl to obtain the same charging potential as the applied charging bias on the surface of the photosensitive drum 1.

【0060】帯電ローラ2の外周面に塗布されている帯
電粒子mは、帯電ローラ2による感光ドラム1の帯電と
ともに感光ドラム1面に付着して持ち去られる。従っ
て、本例では主として帯電粒子mを現像装置60から供
給する。帯電粒子mは現像装置60の現像剤tに添加し
てあり、感光ドラム1に静電潜像の現像時にトナーとと
もに感光ドラム1面に付着し、感光ドラム1の回転で帯
電接触部nに持ち運ばれることで、感光ドラム1を介し
て帯電ローラ2に供給される。
The charged particles m applied to the outer peripheral surface of the charging roller 2 adhere to the surface of the photosensitive drum 1 as the charging roller 2 charges the photosensitive drum 1 and are carried away. Therefore, in this example, the charged particles m are mainly supplied from the developing device 60. The charged particles m are added to the developer t of the developing device 60, and adhere to the surface of the photosensitive drum 1 together with the toner when the electrostatic latent image is developed on the photosensitive drum 1, and are held at the charging contact portion n by the rotation of the photosensitive drum 1. By being carried, it is supplied to the charging roller 2 via the photosensitive drum 1.

【0061】上記の帯電装置20及び直接注入帯電につ
いてはさらに別項で詳述する。
The charging device 20 and the direct injection charging will be described in detail in another section.

【0062】4はレーザダイオード・ポリゴンミラー等
を含むレーザビームスキャナ(露光装置)である。この
レーザビームスキャナ4は目的の画像情報の時系列電気
ディジタル画素信号に対応して強度変調されたレーザ光
を出力し、該レーザ光で上記回転感光ドラム1の一様帯
電面を走査露光Lする。
Reference numeral 4 is a laser beam scanner (exposure device) including a laser diode, a polygon mirror and the like. The laser beam scanner 4 outputs laser light whose intensity is modulated corresponding to the time series electric digital pixel signal of the target image information, and scans and exposes L the uniformly charged surface of the rotary photosensitive drum 1 with the laser light. .

【0063】この走査露光Lにより回転感光ドラム1の
面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
By this scanning exposure L, an electrostatic latent image corresponding to desired image information is formed on the surface of the rotary photosensitive drum 1.

【0064】現像装置60は一成分磁性トナー(ネガト
ナー)を用いた反転現像装置である。現像装置内にはそ
の現像剤tと帯電粒子mとの混合剤t+mを収容させて
ある。回転感光ドラム1面の静電潜像はこの現像装置6
0により現像部位aにてトナー画像として反転現像され
る。
The developing device 60 is a reversal developing device using a one-component magnetic toner (negative toner). A mixture t + m of the developer t and charged particles m is contained in the developing device. The electrostatic latent image on the surface of the rotating photosensitive drum 1 is transferred to the developing device 6
By 0, reversal development is performed as a toner image at the developing portion a.

【0065】本例の現像装置60は一定量を現像スリー
ブ60a上にコーティングする。トナーtは現像スリー
ブ60aとの摺擦により一定の摩擦帯電を帯び、現像バ
イアス印加電源S5により現像スリーブ60aと感光ド
ラム1との間に印加された現像バイアスにより現像領域
aにおいて感光ドラム1上の静電潜像を顕像化する。上
記の現像装置60についてはさらに別項で詳述する。
The developing device 60 of this embodiment coats a fixed amount on the developing sleeve 60a. The toner t has a certain triboelectric charge due to the sliding friction with the developing sleeve 60a, and on the photosensitive drum 1 in the developing area a by the developing bias applied between the developing sleeve 60a and the photosensitive drum 1 by the developing bias applying power source S5. Visualize the electrostatic latent image. The developing device 60 will be described in detail in another section.

【0066】6は接触転写手投としての中抵抗の転写ロ
ーラであり、感光ドラム1に所定に圧接させて転写ニッ
プ部bを形成させてある。この転写ニップ部bに不図示
の給紙部から所定のタイミングで被記録体としての転写
材Pが給紙され、かつ転写ローラ6に転写バイアス印加
電源S3から所定の転写バイアス電圧が印加されること
で、感光ドラム1側のトナー像が転写ニップ部bに給紙
された転写材Pの面に順次に転写されていく。
Reference numeral 6 denotes a medium resistance transfer roller as a contact transfer manual throw, 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 portion (not shown) at a predetermined timing, and a predetermined transfer bias voltage is applied to the transfer roller 6 from a transfer bias applying power source S3. As a result, 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.

【0067】本例で使用の転写ローラ6は、芯金6aに
中抵抗発泡層6bを形成した、ローラ抵抗値5×108
Ωのものであり、+2.0kVの電圧を芯金6aに印加
して転写を行なった。転写ニップ部bに導入された転写
材Pはこの転写ニップ部bを挟持搬送されて、その表面
側に回転感光ドラム1の表面に形成担持されているトナ
ー画像が順次に静電気力と押圧力にて転写されていく。
The transfer roller 6 used in this example has a roller resistance value of 5 × 10 8 in which a medium resistance foam layer 6b is formed on a core metal 6a.
The transfer was performed by applying a voltage of +2.0 kV to the core metal 6a. The transfer material P introduced into the transfer nip portion b is nipped and conveyed through the transfer nip portion b, and the toner image formed and carried on the surface of the rotary photosensitive drum 1 is sequentially transferred to the electrostatic force and the pressing force. Will be transcribed.

【0068】7は熱定着方式等の定着装置である。転写
ニップ部bに給紙されて感光ドラム1側のトナー画像の
転写を受けた転写材Pは回転感光ドラム1の面から分離
されてこの定着装置7に導入され、トナー画像の定着を
受けて画像形成物(プリントコピー)として装置外へ排
出される。
Reference numeral 7 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 7, where it is fixed with the toner image. The image is discharged outside the apparatus as an image formed product (print copy).

【0069】そして、感光ドラム1は再度帯電装置20
により帯電され、繰り返して画像形成に用いられる。
Then, the photosensitive drum 1 is charged again by the charging device 20.
And is repeatedly used for image formation.

【0070】本例の画像記録装置はトナーリサイクルプ
ロセスであり、画像転写後の感光ドラム1面上に残留し
た転写残トナーは専用のクリーナ(クリーニング装置)
で除去されることなく感光ドラム1の回転にともない帯
電接触部nに持ち運ばれて、帯電接触部nにおいて感光
ドラム1の回転に対してカウンター回転する帯電ローラ
2に一時的に回収され、この帯電ローラ外周を周回する
につれて、反転したトナー電荷が正規化され、順次に感
光ドラム1に吐き出されて現像部位aに至り、現像装置
60において現像同時クリーニングにて回収・再利用さ
れる。
The image recording apparatus of this example is a toner recycling process, and the transfer residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after image transfer is a dedicated cleaner (cleaning device).
Is carried to the charging contact portion n with the rotation of the photosensitive drum 1 without being removed by, and is temporarily collected by the charging roller 2 which counter-rotates with respect to the rotation of the photosensitive drum 1 at the charging contact portion n. As the toner goes around the outer circumference of the charging roller, the inverted toner charges are normalized, and are sequentially discharged to the photosensitive drum 1 to reach the developing portion a, and are collected and reused in the developing device 60 by the simultaneous cleaning of development.

【0071】また、本実施例の画像形成装置において
は、感光ドラム1、帯電ローラ2、現像装置60の3つ
のプロセス機器を、画像記録装置を構成するほかの部品
(本体)とは独立した枠体51内にまとめられてプロセ
スカートリッジ50を形成しており、一括して画像記録
装置本体に対して着脱自在としてある。
Further, in the image forming apparatus of this embodiment, the three process equipments of the photosensitive drum 1, the charging roller 2 and the developing device 60 are framed independently from other parts (main body) constituting the image recording apparatus. The process cartridge 50 is formed by being integrated in the body 51, and is attachable to and detachable from the main body of the image recording apparatus collectively.

【0072】ここで、プロセスカートリッジとは、帯電
手段、現像手段またはクリーニング手段と像担持体とを
一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像記
録装置本体に対して着脱可能とするものである。及び帯
電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも1つ
と像担持体とを一体的にカートリッジ化して画像記録装
置本体に対して着脱可能とするものである。更に、少な
くとも現像手段と像担持体とを一体的にカートリッジ化
して画像記録装置本体に対して着脱可能とするものであ
る。
Here, the process cartridge is a cartridge in which the charging means, the developing means or the cleaning means and the image carrier are integrally formed, and the cartridge can be attached to and detached from the main body of the image recording apparatus. Further, at least one of the charging means, the developing means, and the cleaning means and the image carrier are integrally made into a cartridge so as to be attachable to and detachable from the main body of the image recording apparatus. Further, at least the developing means and the image carrier are integrally made into a cartridge so that it can be attached to and detached from the main body of the image recording apparatus.

【0073】(2)感光ドラム1 図2は本例で用いた感光ドラム(電子写真感光体)1の
層構成の模式図である。この感光ドラム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ドラム
に、さらに電荷注入層16を塗布することにより、帯電
性能を向上したものである。
(2) Photosensitive Drum 1 FIG. 2 is a schematic view of the layer structure of the photosensitive drum (electrophotographic photosensitive member) 1 used in this example. The photosensitive drum 1 includes an aluminum drum substrate (Al drum substrate) 11, an undercoat layer 12,
Positive charge injection prevention layer 13, charge generation layer 14, charge transport layer 1
The charge performance is improved by further applying the charge injection layer 16 to the general organic photoconductor drum that is coated in the order of 5.

【0074】電荷注入層16は、バインダーとしての光
硬化型のアクリル樹脂に、導電性粒子(導電フィラー)
としてのSnO2超微粒子16a(径が約0.03μ
m)、重合開始剤等を混合分散し、塗工後、光硬化法に
より膜形成したものである。
The charge injection layer 16 is 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 polymerization initiator and the like are mixed and dispersed, and after coating, a film is formed by a photo-curing method.

【0075】また、加えて4フッ化エチレン樹脂などの
滑剤も内包させることにより、感光ドラム表面の表面エ
ネルギーを抑えて、帯電粒子mの付着を全般的に抑える
効果がある。その表面エネルギーは水の接触角で表すと
好ましくは85度以上、更に好ましくは90度以上であ
ることが好ましい。
By additionally including a lubricant such as tetrafluoroethylene resin, the surface energy of the surface of the photosensitive drum is suppressed and the adhesion of the charged particles m is generally suppressed. The surface energy is preferably 85 degrees or more, and more preferably 90 degrees or more when expressed by the contact angle of water.

【0076】また、帯電性能の観点から表面の表層の抵
抗は重要なファクターとなる。直接注入帯電方式におい
ては、被帯電体側の抵抗を下げることで、一つの注入ポ
イント(接触ポイント)あたり、帯電できる被帯電体表
面の面積が広くなると考えられる。従って、帯電ローラ
が同じ接触状態であっても、被帯電体表面の抵抗が低い
場合、効率よく電荷の授受が可能となる。一方、感光体
として用いる場合には静電潜像を一定時間保持する必要
があるため、電荷注入層16の体積抵抗値としては1×
109〜1×1014(Ω・cm)の範囲が適当である。
From the viewpoint of charging performance, the resistance of the surface layer on the surface is an important factor. In the direct injection charging method, it is considered that by lowering the resistance on the side of the body to be charged, the area of the surface of the body to be charged that can be charged is widened per one injection point (contact point). Therefore, even if the charging rollers are in the same contact state, if the resistance of the surface of the member to be charged is low, it is possible to efficiently transfer charges. On the other hand, when it is used as a photoreceptor, it is necessary to hold the electrostatic latent image for a certain period of time, and therefore the volume resistance value of the charge injection layer 16 is 1 ×.
The range of 10 9 to 1 × 10 14 (Ω · cm) is suitable.

【0077】また、電荷注入層16を用いていない感光
ドラムの場合でも、例えば電荷輸送層15が上記抵抗範
囲に或る場合は同等の効果が得られる。さらに、表層の
体積抵抗が約1013Ωcmであるアモルファスシリコン
感光体等を用いても同様な効果が得られる。
Even in the case of the photosensitive drum not using the charge injection layer 16, the same effect can be obtained when the charge transport layer 15 is in the above resistance range. Further, the same effect can be obtained by using an amorphous silicon photoconductor or the like having a surface layer having a volume resistance of about 10 13 Ωcm.

【0078】本例に用いた感光ドラムの表層の抵抗は1
12Ω・cmであった。
The resistance of the surface layer of the photosensitive drum used in this example is 1
It was 0 12 Ω · cm.

【0079】(3)帯電ローラ2 本例における接触帯電部材としての帯電ローラ2は、前
記したように、芯金2aと、この芯金2aの外周りに同
心一体となるようローラ状に形成した帯電粒子担持体と
してのゴムあるいは発泡体の弾性・中抵抗層2bからな
る。そして、この帯電ローラ2の弾性・中抵抗層2bの
外周面に帯電粒子(導電性粒子)mを担持させている。
(3) Charging Roller 2 As described above, the charging roller 2 as the contact charging member is formed in a roller shape so as to be concentrically integrated with the core metal 2a and the outer periphery of the core metal 2a. The elastic / medium resistance layer 2b is made of rubber or foam as a carrier for charged particles. Then, charged particles (conductive particles) m are carried on the outer peripheral surface of the elastic / medium resistance layer 2b of the charging roller 2.

【0080】弾性・中抵抗層2bは樹脂(例えばウレタ
ン)、導電性粒子(例えばカーボンブラック)、硫化
剤、発泡剤等により処方され、芯金2aの上にローラ状
に形成した。その後、表面を研磨した。
The elastic / medium resistance layer 2b is formulated with a resin (for example, urethane), conductive particles (for example, carbon black), a sulfiding agent, a foaming agent, etc., and is formed in a roller shape on the core metal 2a. Then, the surface was polished.

【0081】本発明における接触帯電部材としての帯電
ローラ2は一般的に用いられる放電用の帯電ローラに対
し 1)表層に高密度の帯電粒子mを担持するための表面構
造や粗さ特性 2)直接注入帯電に必要な抵抗特性(体積抵抗、表面抵
抗) の点で特に異なる。
The charging roller 2 as the contact charging member in the present invention is 1) different from the commonly used charging roller for discharging, and 1) the surface structure and roughness characteristics for carrying the high density charged particles m on the surface layer 2). The difference is in the resistance characteristics (volume resistance, surface resistance) required for direct injection charging.

【0082】1)表面構造及び粗さ特性 従来、放電によるローラ表面は平坦で表面の平均粗さR
aでサブμm以下であり、ローラ硬度も高い。放電を用
いた帯電において、放電現象はローラと被帯電体の接触
部から少し離れた数十μmの隙間で放電現象が起きる。
ローラ及び被帯電体表面に凹凸が存在する場合、部分的
に電界強度がことなるため放電現象が不安定になり、帯
電ムラを生じる。従って、従来の帯電ローラは平坦で高
硬度な表面を必要とする。
1) Surface Structure and Roughness Characteristic Conventionally, the roller surface by discharge is flat and the average surface roughness R is
It is sub μm or less in a and the roller hardness is also high. In the charging using discharge, the discharge phenomenon occurs in a gap of several tens of μm, which is slightly apart from the contact portion between the roller and the body to be charged.
When the roller and the surface of the member to be charged have irregularities, the electric field strength is partially different and the discharge phenomenon becomes unstable, resulting in uneven charging. Therefore, the conventional charging roller requires a flat and hard surface.

【0083】ではなぜ放電用帯電ローラでは注入帯電で
きないのかを考察するに、それは、前述のような表面構
造では外観上被帯電体としての感光ドラムと密着してい
るように見えるが、電荷注入に必要な分子レベルでのミ
クロな接触性という意味ではほとんど接触していないの
である。
The reason why injection charging cannot be performed by the discharge charging roller is as follows. It seems that the surface structure as described above is in close contact with the photosensitive drum as the member to be charged, but it is There is almost no contact in the sense of micro-contact at the required molecular level.

【0084】一方、本発明における接触帯電部材として
帯電ローラ2は帯電粒子mを高密度に担持する必要から
ある程度の粗さが要求される。平均粗さRaにして、1
μmから500μmが好ましい。
On the other hand, the charging roller 2 as the contact charging member in the present invention is required to have a certain degree of roughness because it needs to carry the charged particles m at a high density. 1 in terms of average roughness Ra
It is preferably from μm to 500 μm.

【0085】1μmよりも小さいと帯電粒子mを担持す
るための表面積が不足するとともに、絶縁物(たとえば
トナー)などがローラ表層に付着した場合その周辺が被
帯電体としての感光ドラムに接触できなくなり、帯電性
能が低下する。
If it is smaller than 1 μm, the surface area for supporting the charged particles m becomes insufficient, and when an insulator (for example, toner) or the like adheres to the roller surface layer, its periphery cannot contact the photosensitive drum as the member to be charged. , The charging performance is reduced.

【0086】また、粒子の保持能力について考慮した場
合、用いる帯電粒子の粒子径より大きな粗さを持つこと
が好ましい。
Further, in consideration of the particle holding ability, it is preferable that the charged particles have a roughness larger than the particle diameter of the charged particles.

【0087】逆に500μmよりも大きいと、ローラ表
面の凹凸が被帯電体の面内帯電均一性を低下させること
になる。本例におけるRaは40μmであった。
On the other hand, when it is larger than 500 μm, the unevenness of the roller surface reduces the in-plane charging uniformity of the body to be charged. Ra in this example was 40 μm.

【0088】平均粗さRaの測定には、キーエンス社製
表面形状測定顕微鏡VF−7500、VF7510を用
い対物レンズ250倍から1250倍を用い非接触にて
ローラ表面の形状及びRaの測定を行った。
For the measurement of the average roughness Ra, the shape of the roller surface and Ra were measured in a non-contact manner using a surface shape measuring microscope VF-7500, VF7510 manufactured by Keyence Corporation and an objective lens of 250 times to 1250 times. .

【0089】2)抵抗特性 従来の放電を用いる帯電ローラは芯金に低抵抗の基層を
形成した後、表面を高抵抗層で被覆している。放電によ
るローラ帯電は印加電圧が高く、ピンホール(膜の損傷
による基盤の露出)があるとその周辺にまで電圧降下が
及び帯電不良を生じる。従って、1011Ω以上にする必
要がある。
2) Resistance Characteristics In a conventional charging roller using electric discharge, a low resistance base layer is formed on a core metal, and then the surface is covered with a high resistance layer. The roller charging due to discharge has a high applied voltage, and if there is a pinhole (exposure of the substrate due to damage to the film), the voltage drops to the periphery thereof and charging failure occurs. Therefore, it is necessary to make it 10 11 Ω or more.

【0090】一方、直接注入帯電方式においては、低電
圧による帯電を可能とするため接触帯電部材の表層を高
抵抗にする必要がなく、ローラを単層で構成することが
できる。むしろ、直接注入帯電において帯電ローラ2の
表面抵抗で104〜1010Ωであることが必要である。
On the other hand, in the direct injection charging method, since charging at a low voltage is possible, it is not necessary to make the surface layer of the contact charging member have high resistance, and the roller can be composed of a single layer. Rather, it is necessary that the surface resistance of the charging roller 2 in direct injection charging is 10 4 to 10 10 Ω.

【0091】1010Ωよりも大きくなると、ローラ表面
に大きな電位差を生じるため帯電粒子に吐き出しバイア
スが作用し吐き出されやすくなる。また、帯電面内の均
一性が低下し、ローラの摺擦によるムラが中間調画像に
スジ状となって現れ、画像品位の低下が見られる。
When it is larger than 10 10 Ω, a large potential difference is generated on the roller surface, and a discharging bias acts on the charged particles, so that the charged particles are easily discharged. Further, the uniformity on the charging surface is reduced, unevenness due to the rubbing of the rollers appears as streaks in the halftone image, and the image quality is degraded.

【0092】一方、104Ωよりも小さい場合は、注入
帯電であってもドラムピンホールによる周辺の電圧降下
を生じる。
On the other hand, when it is smaller than 10 4 Ω, the peripheral voltage drop due to the drum pinhole occurs even by the injection charging.

【0093】さらに、体積抵抗については、104〜1
7Ωの範囲であることが好ましい。104Ωよりも小さ
い場合は、ピンホールリークによる電源の電圧降下を生
じやすくなる。一方、107Ωよりも大きい場合は、帯
電に必要な電流が確保できなくなり、帯電電圧が低下す
る。
Further, regarding the volume resistance, 10 4 to 1
It is preferably in the range of 0 7 Ω. When it is smaller than 10 4 Ω, a voltage drop of the power source due to pinhole leakage is likely to occur. On the other hand, when it is larger than 10 7 Ω, the current required for charging cannot be secured, and the charging voltage is lowered.

【0094】本実施例に用いた帯電ローラ2の表面抵抗
及び体積抵抗は、107Ω及び106Ωであった。
The surface resistance and volume resistance of the charging roller 2 used in this example were 10 7 Ω and 10 6 Ω.

【0095】帯電ローラ2の抵抗測定は以下の手順で行
った。測定時の構成について概略図を図3に示す。ロー
ラ抵抗は、帯電ローラ2の芯金2aに総圧9.8N(1
kgf)のがかかるよう外径24mmの絶縁体ドラム9
3に電極を施し測定した。電極は主電極92の周りにガ
ード電極91を配し、図3の(a)・(b)に示す配線
図にて測定を行った。主電極92とガード電極91間の
距離はおよそ弾性・中抵抗層2bの厚さ程度に調整し、
主電極92はガード電極91に対し十分な幅を確保し
た。測定は主電極92に電源S4から+100Vを印加
し電流計Av及びAsに流れる電流を測定し、それぞれ
体積抵抗、表面抵抗を測定した。
The resistance of the charging roller 2 was measured by the following procedure. A schematic diagram of the structure at the time of measurement is shown in FIG. The roller resistance is such that the total pressure on the core metal 2a of the charging roller 2 is 9.8 N (1
Insulator drum 9 with an outer diameter of 24 mm so that
An electrode was applied to 3 and measured. As the electrode, a guard electrode 91 was arranged around the main electrode 92, and the measurement was performed with the wiring diagram shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). The distance between the main electrode 92 and the guard electrode 91 is adjusted to about the thickness of the elastic / medium resistance layer 2b,
The main electrode 92 has a sufficient width with respect to the guard electrode 91. In the measurement, +100 V was applied from the power source S4 to the main electrode 92, the currents flowing through the ammeters Av and As were measured, and the volume resistance and the surface resistance were measured, respectively.

【0096】以上述べてきたように本発明における接触
帯電部材としての帯電ローラについては、 1)表層に高密度の帯電粒子を担持するために表面構造
粗さ特性 2)直接帯電に必要な抵抗特性(体積抵抗、表面抵抗) が必要である。
As described above, regarding the charging roller as the contact charging member in the present invention, 1) surface structure roughness characteristics for carrying high density charged particles on the surface layer 2) resistance characteristics required for direct charging (Volume resistance, surface resistance) is required.

【0097】3)その他のローラ特性 直接注入帯電方式において、接触帯電部材は柔軟な電極
として機能することが重要である。
3) Other roller characteristics In the direct injection charging system, it is important that the contact charging member functions as a flexible electrode.

【0098】磁気ブラシにおいては、磁性粒子層自体が
もつ柔軟性により実現している。
In the magnetic brush, this is realized by the flexibility of the magnetic particle layer itself.

【0099】本例の帯電装置20においては、帯電ロー
ラ2の弾性・中抵抗層2bの弾性特性を調整して達成し
ている。アスカーC硬度で15度から50度が好ましい
範囲である。更に好ましくは、20〜40度が好まし
い。
In the charging device 20 of this example, the elastic characteristics of the elastic / medium resistance layer 2b of the charging roller 2 are adjusted and achieved. The Asker C hardness is preferably in the range of 15 to 50 degrees. More preferably, it is 20 to 40 degrees.

【0100】高すぎると、必要な侵入量が得られず、被
帯電体との間に帯電接触部nを確保できないため帯電性
能が低下する。また、物質の分子レベルの接触性が得ら
れないため異物の混入などによりその周辺への接触が妨
げられる。
If it is too high, the required amount of penetration cannot be obtained, and the charging contact portion n cannot be secured between the member to be charged and the charging performance is deteriorated. Further, since the molecular level contact property of the substance cannot be obtained, the contact with the periphery thereof is hindered by the inclusion of foreign matter.

【0101】一方、硬度が低すぎると、形伏が安定しな
いために被帯電体との接触圧にムラを生じ帯電ムラを生
じる。あるいは、長期放置によるローラの永久変形ひず
みによる帯電不良を生じる。
On the other hand, if the hardness is too low, the shape irregularity is not stable and the contact pressure with the body to be charged becomes uneven, resulting in uneven charging. Alternatively, a charging failure may occur due to permanent deformation strain of the roller due to long-term storage.

【0102】本例ではアスカーC硬度で20度の帯電ロ
ーラ2を使用した。
In this example, the charging roller 2 having an Asker C hardness of 20 degrees was used.

【0103】4)帯電ローラの材質、構造、寸法 帯電ローラ2の弾性・中抵抗層2bの材質としては、E
PDM、ウレタン、NBR、シリコーンゴムや、IR等
に抵抗調整のためのカーボンブラックや金属酸化物等の
導電性物質を分散したゴム材があげられる。導電性物質
を分散せずにイオン導電性の材料を用いて抵抗調整をす
ることも可能である。その後必要に応じて表面の粗さ調
整、研磨などによる成型を行う。また、機能分離した複
数層による構成も可能である。
4) Material, Structure, and Size of Charging Roller The material of the elastic / medium resistance layer 2b of the charging roller 2 is E
Examples thereof include PDM, urethane, NBR, silicone rubber, and rubber materials in which a conductive material such as carbon black or metal oxide for resistance adjustment is dispersed in IR or the like. It is also possible to adjust the resistance by using an ion conductive material without dispersing the conductive substance. Thereafter, if necessary, surface roughness is adjusted and molding is performed by polishing or the like. Further, a structure having a plurality of layers with separated functions is also possible.

【0104】しかし、帯電ローラ2の弾性・中抵抗層2
bの形態としては多孔体構造がより好ましい。前述の表
面粗さをローラの成型と同時に得られるという点で製造
的にも有利である。発泡体のセル径としては、1から5
00μmが適切である。発泡成形した後に、その表面を
研磨することにより多孔体表面を露出させ、前述の粗さ
を持った表面構造を作成可能である。
However, the elastic / medium resistance layer 2 of the charging roller 2
The form of b is more preferably a porous structure. It is also advantageous in manufacturing in that the above-mentioned surface roughness can be obtained at the same time when the roller is molded. The cell diameter of the foam is 1 to 5
00 μm is suitable. After foam molding, the surface of the porous body is exposed by polishing the surface, so that the surface structure having the aforementioned roughness can be prepared.

【0105】そして最終的に長手長さ240mmの芯金
2aに、多孔体表面を所定量の弾性・中抵抗層2bを形
成し、中抵抗層長手長さ220mm、の帯電ローラ2を
作成した。
Finally, a predetermined amount of an elastic / medium resistance layer 2b was formed on the surface of the porous body on a core metal 2a having a length of 240 mm to prepare a charging roller 2 having a length of the middle resistance layer of 220 mm.

【0106】(4)帯電粒子m 本例では、帯電粒子mとして、比抵抗が103Ω・c
m、平均粒径1.8μmの導電性酸化亜鉛を用いた。
(4) Charged particles m In this example, the charged particles m have a specific resistance of 10 3 Ω · c.
Conductive zinc oxide having a particle size of m and an average particle size of 1.8 μm was used.

【0107】そして、帯電粒子mは予め帯電ローラ1の
外周面に塗布しておくと共に、現像装置60の現像剤t
に添加してある。
The charged particles m are applied to the outer peripheral surface of the charging roller 1 in advance and the developer t of the developing device 60 is used.
Has been added to.

【0108】帯電粒子mの材料としては他の金属酸化物
などの導電性無機粒子や有機物との混合物、あるいは、
これらに表面処理を施したものなど各種導電粒子が使用
可能である。また、本発明における帯電粒子mは磁気拘
束する必要がないため、磁性を有する必要がない。
The material of the charged particles m is a mixture with other conductive inorganic particles such as metal oxides or organic materials, or
Various conductive particles such as surface-treated particles can be used. Further, since the charged particles m in the present invention do not need to be magnetically restrained, they need not have magnetism.

【0109】粒子抵抗は粒子を介した電荷の授受を行う
ため比抵抗としては1012Ω・cm以下が必要であり、
好ましくは1010Ω・cm以下が望ましい。一方、ドラ
ムにピンホールがあった場合にリーク跡を防ぐために、
10-1Ω・cm以上、好ましくは102Ω・cm以上で
あることが望ましい。
The particle resistance needs to be 10 12 Ω · cm or less in order to transfer charges via particles.
It is preferably 10 10 Ω · cm or less. On the other hand, if there is a pinhole on the drum,
It is desirable that it is 10 −1 Ω · cm or more, preferably 10 2 Ω · cm or more.

【0110】抵抗測定は、錠剤法により測定し正規化し
て求めた。即ち、底面積2.26cm2の円筒内に凡そ
0.5gの帯電粒子mを入れ上下電極に147N(15
kgf)の加圧を行うと同時に、100Vの電圧を印加
して抵抗値を計測、その後正規化して比抵抗を算出し
た。
The resistance was measured by the tablet method and normalized. That is, approximately 0.5 g of charged particles m were put in a cylinder having a bottom area of 2.26 cm 2 and 147 N (15
Simultaneously with the pressurization of kgf), a voltage of 100 V was applied to measure the resistance value, and then normalized to calculate the specific resistance.

【0111】粒子の粒径の測定は、コールター社製のL
S−230型レーザ回折式粒度分布測定装置にリキッド
モジュールを取り付けて0.04から2000μmの粒
径を測定範囲とし、得られる体積基準の粒度分布により
D50を算出する。測定は、メタノール10mlに粒子
を約10mg加え、超音波分散機で2分間分散した後、
測定時間90秒間、測定回数1回の条件で測定を行う。
The particle size of particles is measured by L
A liquid module is attached to the S-230 type laser diffraction type particle size distribution measuring apparatus, and a particle size of 0.04 to 2000 μm is set as a measurement range, and D50 is calculated from the obtained volume-based particle size distribution. The measurement was carried out by adding about 10 mg of particles to 10 ml of methanol and dispersing with an ultrasonic disperser for 2 minutes.
The measurement is performed under the condition that the measurement time is 90 seconds and the number of measurements is once.

【0112】帯電粒子mは一次粒子の状態で存在するば
かりでなく、一次粒子が凝集した二次粒子の状態で存在
する場合もあるが、二次粒子として帯電粒子mとしての
物性、機能が実現できればその帯電粒子として機能する
ことが可能である。ただ、2次粒子により構成すると、
帯電性能の向上が見られたりする一方で、カブリや中間
調画像の均一性の低下が顕著になることもある。これ
は、2次粒子が更に凝集する傾向があるため、これが逆
に画像不良の原因となることもあり、凝集度を適切な範
囲に調整することが必要となる。詳細については別項で
述べる。
The charged particles m may exist not only in the state of primary particles but also in the state of secondary particles in which primary particles are aggregated. However, the physical properties and functions of the charged particles m are realized as secondary particles. If possible, it can function as the charged particles. However, if it is composed of secondary particles,
While the charging performance may be improved, the fog and the deterioration in the uniformity of the halftone image may be remarkable. This is because secondary particles tend to aggregate further, which may cause image defects on the contrary, and it is necessary to adjust the degree of aggregation within an appropriate range. Details will be described in another section.

【0113】帯電粒子mは特に感光体の帯電に用いる場
合に潜像露光の妨げにならないよう白色または透明に近
いことが望ましい。さらに、帯電粒子mが感光体上から
記録材に一部転写されてしまうことを考えると、カラー
記録では無色あるいは白色のものが望ましい。また、画
像露光時に粒子による光散乱を防止するためにもその粒
径は構成画素サイズ以下、さらにはトナー粒径以下であ
ることが望ましい。粒径の下限値としては粒子として安
定にえられるものとして10nmが限界と考えられる。
The charged particles m are preferably white or nearly transparent so as not to hinder the latent image exposure, especially when used for charging the photosensitive member. Further, considering that the charged particles m are partially transferred from the photosensitive member to the recording material, colorless or white particles are desirable in color recording. Further, in order to prevent light scattering due to particles during image exposure, it is desirable that the particle size is equal to or smaller than the constituent pixel size, and further equal to or smaller than the toner particle size. The lower limit of the particle size is considered to be 10 nm as a particle that can be stably obtained as particles.

【0114】つまり、粒径については0.01から10
μmが使用可能である。好ましくは0.1から5.0μ
mが好ましい。粒径が小さいと製造上の問題のほかに、
トナーに付着した場合のトナーの劣化が著しい。大きい
と、環境変化を考慮した場合の帯電性能の維持が難しく
なる。
That is, the particle size is 0.01 to 10
μm can be used. Preferably 0.1 to 5.0μ
m is preferred. Small particle size causes manufacturing problems,
When attached to the toner, the toner is significantly deteriorated. If it is large, it becomes difficult to maintain the charging performance in consideration of environmental changes.

【0115】さらに、本発明においては、凝集度という
観点から、0.5から3μmが好ましい粒径範囲であ
る。
Further, in the present invention, from the viewpoint of the degree of aggregation, 0.5 to 3 μm is a preferable particle size range.

【0116】また、粒子は適切な比表面積を有する必要
がある。比表面積は1×10-5から100×10-5cm
2/cm3が必要である。さらに好ましくは1×10-5
ら100×10-5cm2/cm3であることが望ましい。
この範囲以下の場合、同粒径の帯電粒子であっても帯電
粒子としての性能が低下する。これは、比表面積が小さ
いと比較的単純な表面構造をとるため、被帯電体に接触
したときの接触点が少なくなるためと予想される。一
方、大きすぎると特に第二の実施形態においてトナーの
性能低下を生じることがあった。比表面積が特に大きな
粒子は粒子構造が弱くなり安定した粒径を維持すること
ができなくなる傾向がある。
Further, the particles need to have an appropriate specific surface area. Specific surface area is 1 × 10 -5 to 100 × 10 -5 cm
2 / cm 3 is required. More preferably, it is 1 × 10 −5 to 100 × 10 −5 cm 2 / cm 3 .
If it is less than this range, the performance as charged particles will be deteriorated even if the charged particles have the same particle size. It is expected that this is because when the specific surface area is small, a relatively simple surface structure is formed, so that the number of contact points when contacting the charged body is reduced. On the other hand, if it is too large, the performance of the toner may deteriorate particularly in the second embodiment. Particles having a particularly large specific surface area tend to have a weak particle structure and cannot maintain a stable particle diameter.

【0117】比表面積の増加により帯電性能は大幅に向
上できるが、比表面積の大きな粒子は粒子同士の凝集が
大きくなる傾向がある。その結果、本発明の課題である
画像不良が生じやすくなる。したがって、比表面積を増
加するとともに、凝集度に注目し粒子を選択あるいは、
凝集力を弱める各種表面処理を実施することが、より高
性能の帯電粒子を実現可能である。
Although the charging performance can be greatly improved by increasing the specific surface area, particles having a large specific surface area tend to increase aggregation of particles. As a result, image defects, which is the subject of the present invention, are likely to occur. Therefore, while increasing the specific surface area, pay attention to the degree of aggregation and select particles, or
By carrying out various surface treatments for weakening the cohesive force, higher-performance charged particles can be realized.

【0118】本発明における比表面積の測定は、以下の
ようにして求めた。
The specific surface area in the present invention was measured as follows.

【0119】まず、BET法に従い、比表面積測定装置
「ジェミニ2375 Ver.5.0(島津製作所社製)を用
いて試料表面に窒素ガスを吸着させ、BET多点法を用い
てBET比表面積(cm2/g)を算出する。
First, according to the BET method, nitrogen gas was adsorbed on the sample surface using a specific surface area measuring device “Gemini 2375 Ver.5.0 (manufactured by Shimadzu Corporation), and the BET specific surface area (cm 2 was measured using the BET multipoint method). / G) is calculated.

【0120】次に、乾式自動密度計「Accupyc1
330」(島津製作所社製)を用いて真密度(g/cm
3)を求める。この際、10cm3の試料容器を用い、試
料前処理としてはヘリウムガスパージを最高圧19.5
psigで10回行う。この後、容器内圧力が平衡に達
したか否かの圧力平衡判定値として、試料室内の圧力の
振れが0.0050/minを目安とし、この値以下で
あれば平衡状態とみなして測定を開始し、真密度を自動
測定する。測定は5回行い、その平均値を求め、真密度
とする。
Next, a dry-type automatic densitometer "Accupyc1"
330 "(manufactured by Shimadzu Corporation) using true density (g / cm
3 ) Ask. At this time, a 10 cm 3 sample container was used, and a helium gas purge was performed at a maximum pressure of 19.5 as sample pretreatment.
Do 10 times in psig. After that, as a pressure equilibrium judgment value of whether or not the pressure in the container has reached equilibrium, the pressure fluctuation in the sample chamber is set to 0.0050 / min as a guide. Start and automatically measure true density. The measurement is performed 5 times, and the average value thereof is calculated to obtain the true density.

【0121】ここで、粉体の比表面積は以下のようにし
て求まる。 比表面積(cm2/cm3) = BET比表面積(cm
2/g)× 真密度(g/cm3) (5)帯電粒子担持量 粒子帯電においては、帯電粒子mの粒径を小径化するこ
とにより帯電性能を向上するものであるが、帯電粒子m
の感光ドラム1ヘの脱落は顕著になる。帯電ローラ2上
に帯電粒子mを保持し得る力は弱い付着力であるので、
多くの粒子を供給しても、粒子を拘束することは困難で
あり、感光ドラム1に脱落して、その後の現像行程や転
写紙上への画像不良の影響を抑える。従って、理想的に
は帯電ローラ表層に一層均一に塗布することが望ましい
が、実際のところは、担持量を調整することにより、帯
電性を確保するとともに付着する粒子を減らすことが可
能となる。
Here, the specific surface area of the powder is obtained as follows. Specific surface area (cm 2 / cm 3 ) = BET specific surface area (cm
2 / g) × true density (g / cm 3 ) (5) Charged particle carrying amount In particle charging, the charging performance is improved by reducing the particle size of the charged particles m.
Of the photosensitive drum 1 becomes noticeable. Since the force that can hold the charged particles m on the charging roller 2 is a weak adhesive force,
Even if a large number of particles are supplied, it is difficult to restrain the particles, and the particles fall onto the photosensitive drum 1 to suppress the influence of a defective image on the subsequent development process and transfer paper. Therefore, ideally, it is desirable to apply it more evenly on the surface layer of the charging roller, but in reality, it is possible to secure the charging property and reduce the adhered particles by adjusting the carrying amount.

【0122】粒子の担持量はローラ表面の平均粗さRa
により適切に保つ必要がある。つまり担持量を平均粗さ
Raで除した値が以下1、更に好ましくは0.3以下で
あることが望ましい。
The amount of particles carried is determined by the average roughness Ra of the roller surface.
Needs to be kept more appropriate. That is, the value obtained by dividing the carried amount by the average roughness Ra is preferably 1 or less, more preferably 0.3 or less.

【0123】本発明における非磁性帯電粒子の粗さ当た
りの担持量は1mg/cm2/μm(50mg/cm2
Ra=50μm)以下である。より好ましくは0.3m
g/cm2/μm(15mg/cm2、Ra=50μm)
以下とすることが良好な結果となっている。
In the present invention, the amount of non-magnetic charged particles carried per roughness is 1 mg / cm 2 / μm (50 mg / cm 2 ,
Ra = 50 μm) or less. More preferably 0.3 m
g / cm 2 / μm (15 mg / cm 2 , Ra = 50 μm)
The following results are good results.

【0124】一方、帯電性能を確保する必要から最小担
持量は同じく担持量/Raの値で0.005mg/cm
2/μm(0.25mg/cm2、Ra=50μm)であ
る。より好ましくは、0.02mg/cm2/μm(1
mg/cm2、Ra=50μm)である。
On the other hand, the minimum carrying amount is 0.005 mg / cm in the same manner as the carrying amount / Ra value in order to ensure the charging performance.
2 / μm (0.25 mg / cm 2 , Ra = 50 μm). More preferably, 0.02 mg / cm 2 / μm (1
mg / cm 2 , Ra = 50 μm).

【0125】つまり、担持量/Raは0.005から
1、より好ましくは、0.02から0.3mg/cm2
/μmであることが望ましい。
That is, the carried amount / Ra is 0.005 to 1, and more preferably 0.02 to 0.3 mg / cm 2.
/ Μm is desirable.

【0126】本実施例では0.1mg/cm2/μm
(4mg/cm2、Ra=40μm)の担持量に調整し
た。
In this example, 0.1 mg / cm 2 / μm
The loading amount was adjusted to (4 mg / cm 2 , Ra = 40 μm).

【0127】担持量の調整は、あらかじめ帯電ローラに
塗布する量及び、現像剤に混合する帯電粒子量により調
整を行った。
The carrying amount was adjusted in advance by the amount applied to the charging roller and the amount of charged particles mixed with the developer.

【0128】担持量の測定は、帯電ローラに担持してい
る粒子を洗浄し、粒子の重量および抵抗の測定を行っ
た。
For the measurement of the carried amount, the particles carried on the charging roller were washed, and the weight and resistance of the particles were measured.

【0129】超音波洗浄器内にエタノールと水(1:
2)によりなる洗浄液を調合し、中にローラを浸し洗浄
を行った。洗浄を繰り返すとともにローラの表面を光学
顕微鏡などで確認しながら、必要に応じてローラ表面を
ブレードなどにより摺擦しながら洗浄を繰り返し行うこ
とによりローラ上の付着物を除去することができる。
Ethanol and water (1:
The cleaning liquid consisting of 2) was prepared, and the roller was immersed therein for cleaning. It is possible to remove the deposits on the roller by repeating the cleaning and checking the surface of the roller with an optical microscope or the like, and repeating the cleaning while rubbing the surface of the roller with a blade or the like as necessary.

【0130】得られた洗浄液は1〜2時間静置し明らか
に上澄みと分離できる場合は上澄みを除去する。その
後、105度で充分乾燥してローラの担持物を抽出し
た。担持量は得られた粒子の総重量と帯電ローラ2の表
面積(ローラの長手長さおよびから算出される)から、
単位面積当たりの担持量として求める。
The obtained washing solution is allowed to stand for 1 to 2 hours, and when it can be clearly separated from the supernatant, the supernatant is removed. Then, the material carried on the roller was extracted by sufficiently drying at 105 degrees. The supported amount is calculated from the total weight of the obtained particles and the surface area of the charging roller 2 (calculated from the longitudinal length of the roller).
Calculated as the amount supported per unit area.

【0131】(6)現像装置60 60aはマグネットロール60bを内包させた、現像剤
担持搬送部材としての非磁性回転現像スリーブであり、
現像容器60e内に備える現像前剤内のトナーtは回転
現像スリーブ60a上を搬送される過程において、規制
ブレード60cで層厚規制及び電荷付与を受ける。60
dは現像容器60e内のトナーの循環を行い順次スリー
ブ周辺にトナーを搬送する攪拌部材である。
(6) The developing device 60 60a is a non-magnetic rotary developing sleeve as a developer carrying / conveying member which contains a magnet roll 60b therein.
The toner t in the pre-development agent provided in the developing container 60e is subjected to layer thickness regulation and electric charge imparted by the regulation blade 60c in the process of being conveyed on the rotary developing sleeve 60a. 60
Reference numeral d is a stirring member that circulates the toner in the developing container 60e and sequentially conveys the toner to the periphery of the sleeve.

【0132】回転現像スリーブ60aにコートされたト
ナーtはスリーブ60aの回転により、感光ドラム1と
スリーブ60aの対向部である現像部位(現像領域部)
aに搬送される。またスリーブ60aには現像バイアス
印加電源S5より現像バイアス電圧が印加される。
The toner t coated on the rotary developing sleeve 60a is rotated by the rotation of the sleeve 60a, so that the developing portion (developing area portion) is a facing portion between the photosensitive drum 1 and the sleeve 60a.
It is transported to a. A developing bias voltage is applied to the sleeve 60a from a developing bias applying power source S5.

【0133】本例において、現像バイアス電圧はDC電
圧とAC電圧の重畳電圧とした。これにより、感光ドラ
ム1側の静電潜像がトナーtにより反転現像される。
In this example, the developing bias voltage was a superimposed voltage of DC voltage and AC voltage. As a result, the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 side is reversely developed by the toner t.

【0134】本実施形態において現像装置60は、補給
系現像装置と非補給系現像装置に大別される。
In the present embodiment, the developing device 60 is roughly classified into a replenishing type developing device and a non-replenishing type developing device.

【0135】1)補給系現像装置 図1の画像記録装置の現像装置60は補給系現像装置で
ある。本構成において現像装置60は、現像容器60e
内にトナーtと帯電粒子mの混合物t+mを蓄えて現像
を行うが、容器60e内の空間は隔壁60fを隔てて2
つの空間10、11に分かれている。像担持体1に近い
方の空間を第一の空間10、遠い方の空間を第二の空間
11と呼ぶ。また、第一の空間10と第二の空間11の
間の隔壁60fには上記両室10、11の連通開口部
(現像剤移動通路)60gを設けてあり、この連通開口
部60gには弁部材9を配置してある。
1) Replenishing System Developing Device The developing device 60 of the image recording apparatus of FIG. 1 is a replenishing system developing device. In this configuration, the developing device 60 includes the developing container 60e.
The mixture t + m of the toner t and the charged particles m is stored in the container for development, and the space inside the container 60e is separated by the partition wall 60f.
It is divided into two spaces 10 and 11. The space closer to the image carrier 1 is called a first space 10, and the farther space is called a second space 11. Further, a partition wall 60f between the first space 10 and the second space 11 is provided with a communication opening portion (developer moving passage) 60g of both chambers 10 and 11, and a valve is provided in this communication opening portion 60g. The member 9 is arranged.

【0136】図4はこの連通開口部60gと弁部材9部
分の斜視模型図である。弁部材9の長手の上部(短手の
上部)9−1を連通開口部60gを形成する隔壁60f
の上部枠体に取り付け、下方はフリーにし第一の空間1
0側へのみ揺動するようにしてある。こうすることで第
二の空間11から第一の空間10への現像剤t+mの移
動はできるが、その逆はできなくしている。
FIG. 4 is a perspective model view of the communication opening 60g and the valve member 9 portion. A partition wall 60f which forms a communication opening 60g through the upper part (long upper part) 9-1 of the valve member 9
It is attached to the upper frame of the and the lower part is free and the first space 1
It swings only to the 0 side. By doing so, the developer t + m can be moved from the second space 11 to the first space 10, but the opposite is not possible.

【0137】本実施例で用いた弁部材9は薄い樹脂のフ
ィルムで材質はPPS、厚みは30μmである。
The valve member 9 used in this embodiment is a thin resin film made of PPS and having a thickness of 30 μm.

【0138】第一の空間10に空隙があるときには、攪
拌部材60dの押圧により図5の(a)に示すように弁
部材9が第一の空間10側に揺動し、第二の空間11か
ら第一の空間10へ現像剤t+mが移動する。
When there is a gap in the first space 10, the valve member 9 swings toward the first space 10 side as shown in FIG. To the first space 10 from the developer t + m.

【0139】一方、第一の空間10に空隙がないときに
は(b)に示すように弁部材9が揺動せず、従って現像
剤も移動しない。
On the other hand, when there is no gap in the first space 10, the valve member 9 does not swing as shown in (b), and therefore the developer does not move.

【0140】更に、第二の空間11から第一の空間10
へ現像剤が移動すると、一時的に第一の空間10内の現
像剤密度が高まり、現像スリーブ60aの回転によって
第一の空間10内で(c)中の矢印で示したような現像
剤の循環が起きるとともに、第二の空間11へ現像剤を
押し戻そうとする力が生じる。すると(d)に示すよう
に、弁部材9が第一の空間10から第二の空間11への
現像剤の移動を妨げる方向に揺動し第一の空間10と第
二の空間11の連通開口部60gを塞いでしまうので、
第一の空間10から第二の空間11へ現像剤が移動する
のを防止できる。
Furthermore, from the second space 11 to the first space 10
When the developer moves to, the density of the developer in the first space 10 is temporarily increased, and the rotation of the developing sleeve 60a causes the developer density in the first space 10 as shown by the arrow in (c). As the circulation occurs, a force that pushes the developer back into the second space 11 is generated. Then, as shown in (d), the valve member 9 swings in a direction that prevents the developer from moving from the first space 10 to the second space 11, and the first space 10 and the second space 11 communicate with each other. Since it will block the opening 60g,
It is possible to prevent the developer from moving from the first space 10 to the second space 11.

【0141】以上説明したように第二の空間から第一の
空間への現像剤の移動のみを可能とする。
As described above, only the developer can be moved from the second space to the first space.

【0142】後述する実施例及び比較例においては、上
記の第一の空間10の体積Vcm3/cmを1.8,
2.8,4.5,7.3,10.3となるよう各例で変
えて印字試験を行った。また、4.5以上においては第
一の空間10内にも攪拌部材を挿入し回転させることで
第一の空間10内の現像剤循環を促進した。
In Examples and Comparative Examples described later, the volume Vcm 3 / cm of the first space 10 is 1.8,
A printing test was conducted by changing the values in each example so that the values were 2.8, 4.5, 7.3, and 10.3. Further, at 4.5 or more, the circulation of the developer in the first space 10 was promoted by inserting and rotating the stirring member in the first space 10.

【0143】2)非補給系現像装置 図6は図1の画像記録装置において現像装置60を非補
給系現像装置にしたものである。この現像装置以外の画
像記録装置の構成は図1の画像記録装置と同様である。
2) Non-Replenishment Type Developing Device FIG. 6 shows the image recording apparatus of FIG. 1 in which the developing device 60 is a non-replenishment type developing device. The configuration of the image recording apparatus other than this developing apparatus is the same as that of the image recording apparatus of FIG.

【0144】非補給系現像装置60は、現像容器60e
内は第一の空間10及び第二の空間11に分かれてはい
るものの、第一の空間10及び第二の空間11間で現像
剤t+mの行き来が生じ、現像容器60e内の全体で大
きな現像剤循環を行う現像装置である。従って、現像容
器60e内のトナーはいずれの場所においてもほぼ同じ
状態になる。
The non-replenishment type developing device 60 includes a developing container 60e.
Although the inside is divided into the first space 10 and the second space 11, the developer t + m moves back and forth between the first space 10 and the second space 11, and a large amount of development takes place in the developing container 60e as a whole. A developing device that circulates the agent. Therefore, the toner in the developing container 60e is in almost the same state in any place.

【0145】後述する実施例及び比較例においては、現
像器の容積Vを2.8,4.5,7.3,10.3とな
るよう調整して行った。
In Examples and Comparative Examples described later, the volume V of the developing device was adjusted to 2.8, 4.5, 7.3 and 10.3.

【0146】3)現像剤t+mの処方 トナーt:現像剤である1成分磁性トナーtは、結着樹
脂、磁性体粒子、電荷制御剤を混合し混練、粉砕、分級
の各行程を経て作成し、さらに帯電粒子mや流動化剤な
どを外添剤として添加して作成されたものである。トナ
ーの平均粒径(D4)は7μmであった。
3) Prescribed toner t of developer t + m: A one-component magnetic toner t which is a developer is prepared by mixing a binder resin, magnetic particles and a charge control agent, and kneading, pulverizing and classifying the toner. Further, it is prepared by further adding charged particles m, a fluidizing agent and the like as external additives. The average particle diameter (D4) of the toner was 7 μm.

【0147】帯電粒子m:前述した帯電ローラ2にあら
かじめ塗布した帯電粒子mと基本的に同じであるが、適
切な粒径範囲については若干異なる。また、帯電粒子の
混合は、混合したい場合も含め各実施例ごとの混合状態
を調整して行っている。詳細については各例に記載し
た。
Charged particles m: Basically the same as the charged particles m previously applied to the charging roller 2, but the appropriate particle size range is slightly different. Further, the charged particles are mixed by adjusting the mixing state of each example including the case where the particles are desired to be mixed. Details are described in each example.

【0148】(7)帯電粒子担持量、被覆率 本実施形態においてはトナーリサイクル構成であるた
め、多くのトナーが帯電ローラ表面を汚染する。トナー
は摩擦帯電による電荷を表面に維持するため抵抗値とし
ては1013Ω・cm以上の抵抗を有する。従って、帯電
ローラ2がトナーにより汚染されると、帯電ローラ2上
に担持している粒子抵抗が増加し帯電性能が低下する。
たとえ、帯電粒子の抵抗が低くとも、トナーの混入によ
り担持している粉体の抵抗は上昇し帯電性に障害を生じ
る。従って、帯電粒子担持量が担持量/Raで0.00
5から1、好ましくは0.02から0.3mg/cm2
/μmであっても、その成分に多くのトナーが含まれて
いることがあり、当然帯電性能は低下する。この場合、
担持粒子の抵抗が上昇しその状況を捉えることができ
る。つまり、実使用状態において、帯電ローラ2に担持
している粒子(トナーや紙粉などの混入物も含む)を前
記した方法で抵抗測定を行いその値が、10-1〜1012
Ω・cmである。好ましくは〜1010Ω・cmであるこ
とが必要となる。
(7) Amount of Charged Particles and Coverage In the present embodiment, since the toner is recycled, many toners contaminate the surface of the charging roller. The toner has a resistance value of 10 13 Ω · cm or more in order to maintain electric charges due to frictional charging on the surface. Therefore, when the charging roller 2 is contaminated with the toner, the resistance of the particles carried on the charging roller 2 increases and the charging performance deteriorates.
Even if the resistance of the charged particles is low, the resistance of the powder carried by the mixing of the toner rises and the charging property is impaired. Therefore, the amount of charged particles carried is 0.00 in terms of carried amount / Ra.
5 to 1, preferably 0.02 to 0.3 mg / cm 2
Even if it is / μm, a large amount of toner may be contained in the component, and naturally the charging performance is deteriorated. in this case,
The resistance of the supported particles rises and the situation can be grasped. That is, in actual use, the resistance of the particles (including the mixture of toner and paper powder) carried on the charging roller 2 is measured by the above-described method, and the value is 10 -1 to 10 12
Ω · cm. It is necessary to preferably be 10 10 Ω · cm.

【0149】更に、帯電粒子mの帯電における実効的な
存在量を把握するために、帯電粒子mの被覆率を調整す
ることが更に重要となる。帯電粒子mは白色であるため
磁性トナーの黒色と区別可能である。顕微鏡における観
察において白色を呈している領域を面積率として求め
る。被覆率が0.1以下の場合は帯電ローラ2の周速度
を高めても帯電性能としては不十分であることから、帯
電粒子mの被覆率を0・2〜1の範囲に保つことが重要
となる。
Further, in order to grasp the effective amount of the charged particles m in charging, it is more important to adjust the coverage of the charged particles m. Since the charged particles m are white, they can be distinguished from the black color of the magnetic toner. The area showing white in observation with a microscope is obtained as an area ratio. When the coverage is 0.1 or less, the charging performance is insufficient even if the peripheral speed of the charging roller 2 is increased. Therefore, it is important to keep the coverage of the charged particles m within the range of 0.2 to 1. Becomes

【0150】また、担持量の調節は、基本的には帯電粒
子mの現像剤tへの添加量の調整により行なった。ま
た、必要に応じて、帯電ローラ2の外周の一部に弾性ブ
レードを当接することにより調整を行った。部材を当接
することにより、トナーの摩擦帯電極性を正規化する効
果があり、帯電ローラ2に担持されている粒子量を調整
することが可能となる。
The amount of the carried particles was basically adjusted by adjusting the amount of the charged particles m added to the developer t. Further, if necessary, an elastic blade was brought into contact with a part of the outer circumference of the charging roller 2 for adjustment. By abutting the members, there is an effect of normalizing the triboelectrification polarity of the toner, and the amount of particles carried on the charging roller 2 can be adjusted.

【0151】(8)被覆率の測定 被覆率測定に関しては、ローラ当接条件に近い状態で顕
微鏡観察し導電粒子に覆われている面積を計測した。具
体的には、帯電バイアスを印加しない状態で感光ドラム
1及び帯電ローラ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(OLY
MPUS製OVM1000N)及びデジタルスチルレコ
ーダ(DELTS製SR−3100)で撮影した。
(8) Measurement of Coverage For the measurement of the coverage, the area covered with the conductive particles was measured by observing with a microscope under a condition close to the roller contact condition. Specifically, the rotation of the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 is stopped without applying the charging bias, and the surfaces of the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 are covered with a video microscope (OLY).
The images were taken with an MPM OVM1000N) and a digital still recorder (DELTS SR-3100).

【0152】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倍の対物レンズで撮影し
た。その後、事前に計測した帯電粒子の色あるいは輝度
を持って粒子で被覆している領域を分離し面積率を求め
被覆率とした。
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 rear surface of the slide glass by a video microscope with an objective lens of 1000 times. I took a picture. Then, the area covered with the particles having the color or brightness of the charged particles measured in advance was separated, and the area ratio was calculated and used as the coverage.

【0153】また、色による判別が困難な場合は、ロー
ラ最表面の物質を蛍光X線分析装置SYSTEM308
0(理学電機工業(株)製)により行った。
If it is difficult to determine the color, the substance on the outermost surface of the roller is analyzed by the fluorescent X-ray analyzer SYSTEM308.
0 (manufactured by Rigaku Denki Kogyo Co., Ltd.).

【0154】先ず、初期状態において帯電粒子に覆われ
た帯電ローラとドラムの間に、ポリエステルテープ(ニ
チバン製No550(#25))の粘着面をローラに向
けてはさみ、ドラムとローラを従動回転してローラとド
ラムのニップを一度通過させる。このときテープ表面に
は、帯電ローラの最表面の粒子を一層サンプリングする
ことになる。
First, between the charging roller covered with the charged particles and the drum in the initial state, the adhesive surface of the polyester tape (Nichiban No. 550 (# 25)) is sandwiched with the roller, and the drum and the roller are driven to rotate. The roller and drum nip once. At this time, particles on the outermost surface of the charging roller are further sampled on the tape surface.

【0155】一方、印字テストを終えたローラについて
も同様にサンプリングを行なう。導電粒子中に含まれる
特定の元素について、含有量を定量することにより、被
覆率を求めることができる。つまり、導電粒子のみを担
持したローラのテープ試料を1として、印字テスト後の
試料の割合を算出し被覆率を求めることが可能となる。
On the other hand, the roller for which the print test has been completed is similarly sampled. The coverage can be obtained by quantifying the content of a specific element contained in the conductive particles. In other words, it is possible to calculate the ratio of the sample after the printing test and obtain the coverage rate by setting the tape sample of the roller carrying only the conductive particles to 1.

【0156】《実施形態2》本実施形態は図7に概略図
を示す。本形態は下記以外の項目は実施形態1に従うも
のである。
<< Embodiment 2 >> This embodiment is schematically shown in FIG. In this embodiment, items other than the following are in accordance with the first embodiment.

【0157】1)ドラムクリーナ8 本形態では、転写行程後において感光ドラム表面を清掃
するドラムクリーナ8を設けている。本例では、転写残
トナーが帯電装置20の帯電ローラ2へ混入しない。
1) Drum Cleaner 8 In this embodiment, the drum cleaner 8 for cleaning the surface of the photosensitive drum after the transfer process is provided. In this example, the transfer residual toner does not enter the charging roller 2 of the charging device 20.

【0158】2)現像装置60 本形態では現像装置60に収容された現像剤は、トナー
のみを収容し帯電粒子を混入していない。帯電粒子mは
初期に帯電ローラ2に担持させたのみである。
2) Developing Device 60 In this embodiment, the developer contained in the developing device 60 contains only toner and does not contain charged particles. The charged particles m are only carried on the charging roller 2 in the initial stage.

【0159】《実施例及び比較例》本発明の目的は、帯
電装置の性能をトナーがなくなる(トナーエンド)まで
維持することにある。そのためにも補給系現像装置によ
る帯電粒子の供給は必須の構成となる。しかしながら、
補給系現像装置は帯電装置と一定の関係を保ち構成する
必要がある。それは、現像装置における第一の空間の容
積と帯電部材の表面積である。次に、本発明の優位性を
実施例および比較例を通して説明する。
<Examples and Comparative Examples> An object of the present invention is to maintain the performance of the charging device until the toner runs out (toner end). For that reason, the supply of the charged particles by the replenishing system developing device is indispensable. However,
The replenishing system developing device must be constructed so as to maintain a certain relationship with the charging device. It is the volume of the first space in the developing device and the surface area of the charging member. Next, the superiority of the present invention will be described through examples and comparative examples.

【0160】実施例及び比較例の構成については、評価
結果表にまとめる。次に表中の各項目についてまず述べ
る。
The structures of Examples and Comparative Examples are summarized in the evaluation result table. Next, each item in the table will be described first.

【0161】(1)構成 a)実施形態:前述のいずれの実施形態1または2であ
るかを表示。
(1) Configuration a) Embodiment: Display which of the above-described Embodiments 1 and 2 is executed.

【0162】b)帯電粒子の添加の有無:現像装置中に
蓄えた現像剤中に対する帯電粒子添加の有無を表示し
た。
B) Presence or absence of addition of charged particles: The presence or absence of addition of charged particles to the developer stored in the developing device is displayed.

【0163】c)現像装置(現像器):第一の空間及び
第二の空間に分離した補給系現像装置構成であるかどう
かを表示した。
C) Developing device (developing device): It is indicated whether the constitution is a replenishing developing device which is separated into the first space and the second space.

【0164】d)帯電部材表面積(外径):各例に用い
る帯電部材(帯電ローラ)について、帯電部材の表面積
を、断面における帯電部材表面の周長つまり、単位長さ
あたりの帯電部材の表面積Sを示した。( )内にはそ
のときのローラとしての外径をあわせて表示した。
D) Charging member surface area (outer diameter): For the charging member (charging roller) used in each example, the surface area of the charging member is the perimeter of the charging member surface in the cross section, that is, the surface area of the charging member per unit length. S was shown. The outer diameter of the roller at that time is also shown in parentheses.

【0165】e)第一の空間の容積:現像装置の第一の
空間の容積を断面における面積として表示した。
E) Volume of first space: The volume of the first space of the developing device is expressed as the area in cross section.

【0166】f)現像剤充填量:各例における、トナー
充填量を表示した。
F) Developer filling amount: The toner filling amount in each example is displayed.

【0167】(2)実施例及び比較例の評価方法 画像評価は以下の中間調均一性、トナー終了時の帯電性
評価により行った。
(2) Evaluation Method of Examples and Comparative Examples Image evaluation was carried out by the following evaluation of halftone uniformity and chargeability at the end of toner.

【0168】画像パターンの印字率は5%、長手方向の
印字率に差がないパターンを用いて印字テストを行っ
た。
A print test was conducted using a pattern having an image pattern print rate of 5% and no difference in print rate in the longitudinal direction.

【0169】a)中間調均一性(画像欠陥の評価) 画像評価は中間調画像を出力して画像の欠陥数から評価
を行った。各例のプリンタにおいて600dpiレーザ
スキャナを使用し画像記録を行った。
A) Halftone Uniformity (Evaluation of Image Defects) For image evaluation, halftone images were output and evaluated from the number of image defects. Image recording was performed using a 600 dpi laser scanner in the printer of each example.

【0170】本評価において中間調画像とは主走査方向
の1ラインを記録し、その後2ラインを非記録とする縞
模様を意味し、全体として中間調の濃度を表現してい
る。
In the present evaluation, the halftone image means a striped pattern in which one line in the main scanning direction is recorded and then two lines are not recorded, and represents a halftone density as a whole.

【0171】各例のプリンタは反転現像系で画像記録を
行っているので画像露光が阻害された場合、現像時にリ
ークが生じた場合、いずれも、白点として画像に現れ
る。本実施例においては、第一の空間から印字初期に多
くの帯電粒子が感光ドラムに供給され、画像露光を遮り
白点の画像不良を生じやすい。
Since the printers of the respective examples carry out image recording by the reversal developing system, when the image exposure is obstructed or a leak occurs during development, they appear as white spots on the image. In the present embodiment, many charged particles are supplied to the photosensitive drum from the first space at the initial stage of printing, and the image exposure is blocked, so that an image defect of a white spot is likely to occur.

【0172】特に本発明では中間調画像の均一性を重視
し、これらの欠陥部位の数を以下の基準で評価した。画
像欠陥評価において、白点は0.3mm以上の点を欠陥
部位としてカウントして評価した。
Particularly in the present invention, importance is attached to the uniformity of the halftone image, and the number of these defective portions is evaluated according to the following criteria. In the image defect evaluation, white dots were evaluated by counting points of 0.3 mm or more as defective parts.

【0173】 ○:画像欠陥が10〜50存在する △:画像欠陥が50を越えて100未満存在する ×:画像欠陥が100を越えて存在する b)帯電性評価 帯電性能の指標として帯電不足によるゴースト画像の評
価を行った。評価には、先端に5mmから25mm角の
黒い四角形を配した画像パターンを書いた後に、上記し
た中間調画像を配置した。帯電性能が低い場合は、四角
形の露光パターンを帯電器において一様に帯電できない
ため、中間調画像域において、淡い四角形のパターンが
確認される。このパターンの有無を持って帯電性能の指
標とした。さらに、帯電性能の微少な変化をとらえるた
めに、中間調画像の均一性にも着目した。帯電性能が低
下するとき、帯電部材の摺擦した跡が黒い短い線となっ
て現れる。とくに中間調画像におけるこのスジの有無を
持って、もう一つの帯電性能の指標とした。
◯: 10 to 50 image defects exist Δ: Image defects exceed 50 and less than 100 x: Image defects exceed 100 b) Charging property evaluation Due to insufficient charging as an index of charging performance The ghost image was evaluated. For evaluation, after writing an image pattern in which a black square of 5 mm to 25 mm square was arranged at the tip, the above-mentioned halftone image was arranged. When the charging performance is low, a square exposure pattern cannot be uniformly charged by the charger, so a light square pattern is confirmed in the halftone image area. The presence or absence of this pattern was used as an index of charging performance. Furthermore, in order to catch a slight change in charging performance, we paid attention to the uniformity of halftone images. When the charging performance is deteriorated, rubbing marks of the charging member appear as black short lines. In particular, the presence or absence of this streak in the halftone image was used as another index of charging performance.

【0174】各実施例においてトナー充填量が異なるた
め、寿命は一定ではない。本発明では、特にトナー終了
間際の画像不良を課題としているため、評価についても
トナーエンド時およびその200枚前の時点での印字画
像について行った。
Since the toner filling amount differs in each example, the life is not constant. In the present invention, since the problem of an image defect near the end of the toner is a particular problem, the evaluation was performed on the printed images at the toner end and 200 sheets before that.

【0175】 ○:ゴーストもスジもみられない △:軽微なゴーストあるいはスジが確認される ×:明確なゴーストとスジが確認される ここで、トナーエンドとは、印字開始後初めて画像が抜
けた時点を指す。
◯: No ghost or streak is seen Δ: Minor ghost or streak is confirmed ×: Clear ghost and streak are confirmed Here, the toner end is the time when the image is removed for the first time after the start of printing. Refers to.

【0176】(3)評価結果 各実施例及び比較例について、構成とともに評価結果に
ついてまとめた。
(3) Evaluation Results With respect to each of the examples and comparative examples, the evaluation results are summarized together with the constitution.

【0177】[0177]

【表1】 [Table 1]

【0178】以下に、各実施例及び比較例の評価結果を
説明するとともに、本発明の有効性について述べる。
The evaluation results of the examples and comparative examples are described below, and the effectiveness of the present invention is described.

【0179】1)比較例1は従来の非補給系現像装置を
用い粒子帯電による画像記録装置を構成した例(図6)
である。
1) Comparative Example 1 is an example in which a conventional non-replenishment type developing device is used to construct an image recording device by particle charging (FIG. 6).
Is.

【0180】非補給系現像装置においては、現像剤が常
に現像容器内全体を大きく循環して容器内の現像剤の状
態を一定に保つことが特徴である。しかしながら、帯電
粒子を現像装置から供給する粒子帯電においては、耐久
を通して帯電粒子が安定して供給できないという不具合
を生じる。
The non-replenishment type developing device is characterized in that the developer always circulates largely in the entire developing container to keep the state of the developer in the container constant. However, in the particle charging in which the charged particles are supplied from the developing device, there is a problem that the charged particles cannot be stably supplied through the durability.

【0181】図8の(a)は現像装置内の総トナー量を
表しており、トナーが印字枚数に応じて一定の消費が行
われていることを示す。また(b)は現像装置中の総帯
電粒子量を示したグラフであり、帯電粒子の消費状態を
みることができる。(c)は帯電部材上の帯電粒子の存
在量を示したものである。印字枚数に応じて一定量のト
ナーが現像され消費されていくのに対し、帯電粒子は初
期に粒子量が激減していることがわかる。つまり初期に
帯電粒子が多量にドラムに転移して帯電ローラに供給さ
れていることがわかる。しかしながら、帯電部材上の粒
子はその割に増加していない。つまり、供給過剰である
ことがわかる。その結果初期においては帯電粒子がドラ
ム上を覆い画像露光を遮るため中間等画像の均一性が大
幅に低下していることが結果から分かる。
FIG. 8A shows the total amount of toner in the developing device, and shows that toner is consumed to a certain extent according to the number of printed sheets. Further, (b) is a graph showing the total amount of charged particles in the developing device, and the consumption state of charged particles can be seen. (C) shows the amount of charged particles present on the charging member. It can be seen that while a certain amount of toner is developed and consumed according to the number of printed sheets, the amount of charged particles is drastically reduced in the initial stage. That is, it can be seen that a large amount of charged particles are transferred to the drum and supplied to the charging roller in the initial stage. However, the number of particles on the charging member has not increased. In other words, it can be seen that the supply is excessive. As a result, it can be seen from the results that in the initial stage, the charged particles cover the drum and block the image exposure, so that the uniformity of the image such as an intermediate image is significantly reduced.

【0182】次にこれらの現象の理由を考えてみる。帯
電粒子は現像剤中におよそ1%含まれているが、感光体
に転移する現像剤における帯電粒子の割合は1%よりか
なり多い。つまり、帯電粒子はトナーに対し先行的に消
費されやすい特性であることに原因がある。帯電粒子の
先行消費を抑える方法もあるが、帯電粒子を効率よく供
給するためにはある程度先行消費する特性を持たせてお
くことが必要となる。従って、先行消費する帯電粒子を
用いていかに安定して供給するかということが問題であ
り、後述する補給系現像装置を帯電部材に対し適切に構
成することにより安定供給を実現可能となる。
Next, consider the reasons for these phenomena. Although the charged particles are contained in the developer in an amount of about 1%, the proportion of the charged particles in the developer transferred to the photoreceptor is considerably higher than 1%. That is, the charged particles have a characteristic that they are easily consumed in advance with respect to the toner. There is also a method of suppressing the advance consumption of the charged particles, but in order to efficiently supply the charged particles, it is necessary to have a property of the advance consumption to some extent. Therefore, it is a problem whether or not the charged particles that are consumed in advance are used stably, and stable supply can be realized by appropriately configuring a replenishing system developing device described later with respect to the charging member.

【0183】さらに比較例1においては、非補給系現像
装置構成をとっているため、現像剤は容器内を大きく循
環し容器内のすべての現像剤から帯電粒子が供給され帯
電粒子濃度は全体的に低下する。その結果、帯電粒子は
途中から全く供給されなくなり帯電部材上の粒子量も減
少し帯電性能を維持できなくなる。残った現像剤を分析
した結果、帯電粒子は一定割合に減少しているが、ドラ
ムに転移する帯電粒子はほとんどないことがわかった。
つまり、現像装置の中には帯電粒子の供給できない現像
剤で埋め尽くされこれ以上の画像形成が行えない状態と
なる。
Further, in Comparative Example 1, since the non-replenishment type developing device is configured, the developer circulates largely in the container, the charged particles are supplied from all the developers in the container, and the concentration of the charged particles is entirely. Fall to. As a result, the charged particles are not supplied at all from the middle, and the amount of particles on the charging member decreases, so that the charging performance cannot be maintained. As a result of analyzing the remaining developer, it was found that the charged particles were reduced to a certain ratio, but almost no charged particles were transferred to the drum.
That is, the developing device is filled with the developer to which the charged particles cannot be supplied, so that the image cannot be further formed.

【0184】2)このような、従来の課題を解決すべく
補給系現像装置と構成したのが実施例1(図1)であ
る。
2) The first embodiment (FIG. 1) is configured as a replenishing system developing device in order to solve such a conventional problem.

【0185】本例においては、現像装置は、第一の空間
から、第二の空間にトナーを一方向に移動しながら画像
形成を行う。図9は本例の状態を表したグラフである
が、帯電粒子の減少が一定であり、耐久を通して安定し
て現像装置からドラムに転移していることがわかる。帯
電粒子濃度低下は第一の空間にのみにとどめられ、初期
における過剰供給をなくし、さらにトナー消費とともに
一定量の帯電粒子をドラムさらには帯電部材に供給する
ことができる。
In this example, the developing device performs image formation while moving the toner from the first space to the second space in one direction. FIG. 9 is a graph showing the state of this example, and it can be seen that the decrease of the charged particles is constant and the toner is stably transferred from the developing device to the drum throughout the durability. The decrease in the concentration of charged particles is limited to the first space, excess supply at the initial stage is eliminated, and a certain amount of charged particles can be supplied to the drum and the charging member as the toner is consumed.

【0186】次に、本発明の最も注目する、トナーエン
ド近くの状態についてみていく。図9の(a)に、総ト
ナー量と第一の空間内のトナー量、第二の空間内のトナ
ー量をそれぞれ示した。印字枚数のAにおいて、第二の
空間内の現像剤がなくなるとともに、帯電粒子供給が止
まり、帯電部材上の帯電粒子もこれを境に減少している
ことが確認できる。つまり、帯電粒子濃度の低い第一の
空間にのみトナーが残される状況が最も帯電性能を維持
することが難しいことが予想される。本例においては、
帯電粒子の担持量が低下しても、トナーエンドより前に
帯電不良に陥ることはなかった。しかしながら、どのよ
うな構成においても、これが実現されるわけではない。
Next, the state near the toner end, which is the most noticeable aspect of the present invention, will be examined. FIG. 9A shows the total toner amount, the toner amount in the first space, and the toner amount in the second space. It can be confirmed that when the number of printed sheets is A, the developer in the second space is exhausted, the supply of the charged particles is stopped, and the charged particles on the charging member are also decreased at this point. That is, it is expected that it is most difficult to maintain the charging performance in the situation where the toner remains only in the first space where the concentration of charged particles is low. In this example,
Even if the amount of charged particles carried was reduced, charging failure did not occur before the toner end. However, this is not achieved in any configuration.

【0187】例えば、実施例2及び比較例2は、実施例
1に対し帯電部材は同一のものを使用しているが、現像
装置の第一の空間の容積Vを2.8及び4.5cm3
cmに変更した構成である。比較例2においては、トナ
ー終了時の帯電性評価結果において帯電能力の低下が確
認される。図10に比較例2の粒子量変化をグラフに示
す。印字枚数A以降でみると、帯電部材の帯電寿命Cよ
りトナーの量が多くトナーエンドBまで帯電性能を維持
できない。また、初期においても、第一の空間の現像剤
が多いために初期に帯電粒子が過剰に供給される傾向が
現れている。その結果、初期の中間調画像均一性が低下
している。
For example, in Example 2 and Comparative Example 2, the same charging member was used as in Example 1, but the volume V of the first space of the developing device was 2.8 and 4.5 cm. 3 /
The configuration is changed to cm. In Comparative Example 2, a decrease in charging ability is confirmed in the result of evaluation of charging property at the end of toner. FIG. 10 is a graph showing changes in the amount of particles in Comparative Example 2. When viewed from the number of printed sheets A and thereafter, the amount of toner is larger than the charging life C of the charging member, and the charging performance cannot be maintained until the toner end B. Further, even in the initial stage, there is a tendency that the charged particles are excessively supplied in the initial stage due to the large amount of the developer in the first space. As a result, the initial halftone image uniformity is degraded.

【0188】つまり、帯電部材の寿命に併せて、A−B
間の寿命を設定する必要があり、つまりは第一の空間の
容積を適切に設定する必要がある。
In other words, in accordance with the life of the charging member, A-B
It is necessary to set the lifetime between the two, that is, to set the volume of the first space appropriately.

【0189】ここで、A時点以降の帯電部材の寿命はと
くに、帯電部材の表面積に大きく依存する。帯電部材は
感光ドラムに対し一定の回転数でカウンター回転を行っ
ている。帯電粒子もまた、一定の速度で脱落し帯電部材
上の帯電粒子は帯電とともに減少していく、したがって
帯電部材の寿命を延ばすためには、帯電部材の表面積を
大きくとり、多くの帯電粒子を担持することが望まし
い。
Here, the life of the charging member after the time point A greatly depends particularly on the surface area of the charging member. The charging member counter-rotates with respect to the photosensitive drum at a constant rotation speed. The charged particles also fall off at a constant rate, and the charged particles on the charging member decrease with charging. Therefore, in order to extend the life of the charging member, the surface area of the charging member should be large and many charged particles should be carried. It is desirable to do.

【0190】3)次に、帯電部材の表面積を変えた場合
の例について説明する。実施例3,4,5及び比較例3
は帯電部材のローラ径を16mmに増やし表面積Sとし
て5.0cm2/cm帯電部材を構成し、上記と同じよ
うに第一の空間の体積Vを1.8から7.3cm3/c
mまで変化させて同様の印字テストを行ったところ、比
較例2において、帯電性の低下がみられた4.5cm3
/cmにおいても、帯電性能の維持が可能となった。
3) Next, an example in which the surface area of the charging member is changed will be described. Examples 3, 4, 5 and Comparative Example 3
The roller diameter of the charging member is increased to 16 mm to form a surface area S of 5.0 cm 2 / cm charging member, and the volume V of the first space is 1.8 to 7.3 cm 3 / c as described above.
was subjected to the same printing test by changing to m, in Comparative Example 2, 4.5 cm 3 of decrease in charging property was observed
It was possible to maintain the charging performance even at / cm.

【0191】つまり、帯電部材表面積Sを3.8から
5.0cm2/cmに向上することにより帯電部材上の
帯電粒子の担持量が増加しA時点以降の帯電部材の寿命
を延ばすことが可能となった。
That is, by increasing the surface area S of the charging member from 3.8 to 5.0 cm 2 / cm, the amount of charged particles carried on the charging member is increased, and the life of the charging member after the time point A can be extended. Became.

【0192】従って、より大きな第一の空間をもつ現像
装置においても、トナーエンドまで安定した画像記録が
可能となる。しかしながら、比較例3にみられるよう
に、VVが7.3cm3/cmにおいては、トナーエン
ド時には帯電性能低下がみられた。さらに、実施例5、
比較例3においては中間調画像における均一性の低下が
みられた。
Therefore, even in the developing device having a larger first space, stable image recording can be performed up to the toner end. However, as seen in Comparative Example 3, at VV of 7.3 cm 3 / cm, the charging performance was deteriorated at the toner end. Furthermore, Example 5,
In Comparative Example 3, a decrease in uniformity in the halftone image was observed.

【0193】4)実施例6,7,8,9及び比較例4は
さらに帯電部材の表面積Sを6.3cm2/cmとした
場合の例である。帯電部材の表面積を広くすることによ
りさらに帯電寿命を延ばすことが可能となり、比較例4
においてはVが10.3cm 3/cmにおいても帯電性
能を維持することが可能となった。しかしながら、初期
における中間調画像の均一性は著しく劣化した。初期に
帯電粒子が過剰供給されたことが原因であり、実施例
5、比較例2、3の結果と併せて考えると、Vが大きく
なるほど悪くなる傾向を示した。
4) Examples 6, 7, 8, 9 and Comparative Example 4
Furthermore, the surface area S of the charging member is 6.3 cm.2/ Cm
This is an example of the case. By increasing the surface area of the charging member
It is possible to further extend the charging life, and Comparative Example 4
V is 10.3 cm 3Chargeability even at / cm
It has become possible to maintain Noh. However, early
The uniformity of the halftone image in the image was significantly deteriorated. Early on
Due to the excessive supply of charged particles,
Considering together with the results of 5 and Comparative Examples 2 and 3, V is large.
It tended to get worse.

【0194】5)以上のことから、特に帯電性能をトナ
ーエンドまで維持するためには、帯電部材表面積Sと第
一の空間の体積Vとの間に一定の関係を保ち構成するこ
とが望ましい。これらの結果を図11のグラフにしめす
とともに、これら画像評価に適切な関係式をこれらの関
係から以下のように導いたところ、 V<0.16×S2.3 とすることにより、トナーエンドまで帯電性能を維持す
ることが可能となる。
5) From the above, it is desirable to maintain a constant relationship between the surface area S of the charging member and the volume V of the first space in order to maintain the charging performance especially up to the toner end. These results are shown in the graph of FIG. 11, and the relational expressions suitable for image evaluation are derived as follows from these relations. By setting V <0.16 × S 2.3 , the toner end is charged. It is possible to maintain the performance.

【0195】さらに、好ましくは、 V1<0.10×S2.3 とすることにより、より良好に帯電性能を維持可能であ
る。
Furthermore, it is preferable that V1 <0.10 × S 2.3 is satisfied, so that the charging performance can be better maintained.

【0196】さらに、実施例1において、トナーエンド
時点での中間調画像において、白い点状の画像不良が確
認された。これは、帯電部材に紙粉が付着し帯電均一性
の低下や、露光を遮り発生したと予想される。帯電ロー
ラの表面積は紙粉をとらえるという観点からも大きい方
が有利であり。これを考慮すると。
Further, in Example 1, white dot-like image defects were confirmed in the halftone image at the toner end time. This is presumably because paper dust adhered to the charging member to lower the charging uniformity and block the exposure. It is advantageous that the surface area of the charging roller is large in terms of capturing paper dust. Considering this.

【0197】V<0.08×S2.3 とすることによりさらに良好な帯電装置を構成できる。By setting V <0.08 × S 2.3 , a better charging device can be constructed.

【0198】以上のような結果から、印字枚数A−B間
の状態は、帯電粒子を現像装置に含まない場合と同じで
はないかと考えられる。
From the above results, it is considered that the state between the number of printed sheets A and B is the same as the case where charged particles are not included in the developing device.

【0199】6)次に、帯電粒子を現像剤から供給しな
い場合についても調べてみた。
6) Next, the case where charged particles were not supplied from the developer was examined.

【0200】実施例10、11は実施例2、8に対し
て、非補給系現像装置構成とするとともに現像剤の充填
量も実施例2,8の第一の空間のトナー量と同じになる
ように調整した。また、また現像剤には帯電粒子を混合
していない。帯電粒子は初期に帯電部材に担持したのみ
である。その結果、帯電性の評価においては実施例2,
8と同じ結果を示した。
In comparison with the second and eighth embodiments, the tenth and eleventh embodiments have a non-replenishing type developing device and the developer filling amount is the same as the toner amount in the first space of the second and eighth embodiments. Was adjusted. Further, the developer is not mixed with charged particles. The charged particles are only carried on the charging member in the initial stage. As a result, in the evaluation of the charging property, Example 2,
The same result as 8 was shown.

【0201】また、図12には粒子量変化を示す。つま
り、実施例2、8の印字枚数A以降の装置状態は、第一
の空間に帯電粒子がほとんど含まれていない、あるいは
含まれていたとしてもほとんどドラムに転移しないと予
想される。
FIG. 12 shows changes in the amount of particles. In other words, it is expected that the apparatus state after the number of printed sheets A in Examples 2 and 8 contains almost no charged particles in the first space, or hardly transfers to the drum even if they are included.

【0202】比較例5,6は、さらにVを増加させた場
合の例であり、同じようにして比較例3,4に対応して
いる。
Comparative Examples 5 and 6 are examples in which V was further increased, and correspond to Comparative Examples 3 and 4 in the same manner.

【0203】7)また、実施例12、13は実施例2、
5に対し、トナー充填量を130gから200gに増加
した場合の例である。トナー充填量を増やすことによ
り、トータルの印字可能枚数は増加しているが、印字初
期、及び印字終了時の帯電性能はS、Vの同じ実施例
2,5と同等の結果を示している。多少の充填量の差は
トナーエンド時の性能にあまり関わらないと予想され
る。
7) In addition, Examples 12 and 13 correspond to Example 2,
5, the toner filling amount is increased from 130 g to 200 g. Although the total number of printable sheets is increased by increasing the toner filling amount, the charging performance at the initial stage of printing and at the end of printing shows the same results as in Examples 2 and 5 having the same S and V. It is expected that a slight difference in the filling amount will not have much relation to the performance at the toner end.

【0204】印字終了時の特性は充填量にはあまり依存
しない。
The characteristics at the end of printing do not depend much on the filling amount.

【0205】8)さらに実施例14、比較例8はVをよ
り小さくして帯電粒子を耐久を通してより安定して供給
することを目指したが、Vの容積が極端に小さい場合は
第一の空間内におけるトナー循環が非常に小さくなり、
現像剤の劣化や、現像剤の長手方向にムラを生じたため
帯電性能評価結果は悪化した。Vは少なくとも1.0以
上好ましくは1.2cm3/cm以上は必要である。
8) Further, in Example 14 and Comparative Example 8, V was made smaller to supply the charged particles more stably through durability, but when the volume of V was extremely small, the first space was formed. The toner circulation in the inside becomes very small,
The charging performance evaluation result was deteriorated due to deterioration of the developer and unevenness in the longitudinal direction of the developer. V must be at least 1.0 or more, and preferably 1.2 cm 3 / cm or more.

【0206】また逆に、帯電部材表面積をS7.5(外
径24mm)に増加した構成についても評価を行った
が、実施例9に比べて帯電性能の向上はみられなかっ
た。本構成ではφ24mmの感光ドラムを使用している
が、この外径に近づくにつれて、表面積は向上するが、
帯電性をさらに広げる接触巾の増加などには、あまり効
果がないと考えられる。また、配置構成、カートリッジ
の大きさを考えると感光体以上の外径は好ましくない。
On the other hand, the structure in which the surface area of the charging member was increased to S7.5 (outer diameter 24 mm) was also evaluated, but no improvement in charging performance was observed as compared with Example 9. In this configuration, a photosensitive drum of φ24 mm is used, but the surface area increases as it approaches the outer diameter,
It is considered that it is not so effective in increasing the contact width to further expand the charging property. Further, considering the arrangement and the size of the cartridge, an outer diameter larger than that of the photoconductor is not preferable.

【0207】9)次に、実施形態2の構成について、本
発明の効果を述べる。実施例16、17はSとVが比較
例5、6に相当するが、ドラムクリーナを持つことが異
なる。評価の結果トナー終了前の帯電性能は比較例5よ
りよいことが確認された。ドラムクリーナを配した画像
形成装置では、トナーの帯電部材への混入が抑えられる
ため、帯電性の面で有利である。一方、さらにVを広げ
た比較例9,10においては帯電性能の低下がみられ
た。
9) Next, the effects of the present invention will be described with respect to the configuration of the second embodiment. Examples 16 and 17 correspond to Comparative Examples 5 and 6 in S and V, but are different in having a drum cleaner. As a result of the evaluation, it was confirmed that the charging performance before completion of the toner was better than that of Comparative Example 5. In the image forming apparatus provided with the drum cleaner, it is possible to prevent the toner from mixing with the charging member, which is advantageous in terms of charging property. On the other hand, in Comparative Examples 9 and 10 in which V was further widened, a decrease in charging performance was observed.

【0208】以上の点から、実施形態2においては、図
13に示すように、 V<0.24×S2.3 の範囲にあるとき、帯電性能をトナーエンドまで維持す
ることが可能となる。
From the above points, in the second embodiment, as shown in FIG. 13, when V <0.24 × S 2.3 , the charging performance can be maintained up to the toner end.

【0209】ここで、なぜVがSに対し2.3乗に比例
するのか考えてみたい。帯電部材に担持した帯電粒子は
ドラムの回転とローラの回転とともに一定量が脱落し消
費していくと考えると、A−B間の帯電寿命はローラの
表面積に比例すると予想される。ところが、結果は2.
3上に比例する高い依存性を示した。従ってその他の効
果が予想される。本例ではローラ径を大きくすることで
表面積を向上しているため、ローラ外径は接触部nの状
態の変化にも影響している。ローラ径が大きくなると、
接触部内の圧分布を均一にするとともに、接触部の面積
を増やすことが可能となり、同じ帯電粒子量であっても
帯電性能の向上が図れる。また、このとき、ローラのド
ラムに対する進入量は少なく設定できるため。ローラは
接触時に変形する量が減ることになる。このことは、帯
電部材からの粒子脱落に対して有利に働き脱落量を減ら
す効果がある。つまり、粒子の担持量を増やすほかに、 一)接触部の面積を増やす 二)低進入量で帯電することで粒子脱落を抑える という副次的効果があるため、単に比例関係ではなくお
よそ2.3乗に比例すると予想される。
Now, let's consider why V is proportional to S to the 2.3th power. Considering that a certain amount of charged particles carried on the charging member drops and is consumed as the drum rotates and the roller rotates, the charging life between A and B is expected to be proportional to the surface area of the roller. However, the result is 2.
3 showed a high dependency proportional to the above. Therefore, other effects are expected. In this example, since the surface area is improved by increasing the roller diameter, the roller outer diameter also affects the change in the state of the contact portion n. When the roller diameter increases,
The pressure distribution in the contact portion can be made uniform, and the area of the contact portion can be increased, so that the charging performance can be improved even with the same amount of charged particles. Also, at this time, the amount of the roller entering the drum can be set to be small. The roller will be less deformed upon contact. This has an advantageous effect on the dropout of particles from the charging member and has the effect of reducing the dropout amount. In other words, in addition to increasing the amount of supported particles, 1) increase the area of the contact area, and 2) have the secondary effect of suppressing particle detachment by charging with a low penetration amount. Expected to be proportional to the cube.

【0210】10)では、本件の課題に対し他の構成手
段を考えてみたい。例えば、帯電ローラ周速をあげる方
法がある。注入帯電において帯電性は感光体と帯電部材
の周速差に大きく依存する、しかしながら、帯電部材の
周速をあげると、少ない帯電粒子の担持量でも帯電する
ことが可能となるが、周速をあげることにより脱落粒子
が増える傾向もあり単に速度を上げることで改善するこ
とはできない。また、帯電粒子の量を全体的に増やす方
法としては、粒子添加量を増やす方法があるが、初期に
おける帯電粒子の過剰供給が増えるため、併せて、本発
明のVを最適に保つよう調整する必要がある。帯電性の
向上するそのほかの手段では、トナーエンド時点での帯
電性能向上は難しい。
[0210] Now, let's consider another means for solving the problem of this case. For example, there is a method of increasing the peripheral speed of the charging roller. In injection charging, the charging property largely depends on the peripheral speed difference between the photoconductor and the charging member. However, if the peripheral speed of the charging member is increased, it becomes possible to charge with a small amount of charged particles carried, but the peripheral speed is increased. There is also a tendency for the number of particles to drop out to increase, and it cannot be improved simply by increasing the speed. Further, as a method of increasing the amount of charged particles as a whole, there is a method of increasing the amount of added particles. However, since excessive supply of charged particles in the initial stage increases, V of the present invention is also adjusted to be optimal. There is a need. It is difficult to improve the charging performance at the end of the toner by other means for improving the charging property.

【0211】(4)その他 本例におけるVの定義について、本発明においては、第
一の空間内の現像剤は同空間内全体を循環する構成をと
り、循環するトナー体積がほぼVと同じとして扱ってき
たが、本発明の効果は、これに限らない。本来は実際の
トナーの循環している体積として定義すべきである。例
えば、空間内に特に下方にデットスペースができた場合
現像剤は存在するが剤の循環はほとんどないような状態
を作ることがある。このときには、Vとしては大きくて
実効的なトナーの体積はVより小さくなる。従って、こ
のときはトナーの循環の実効的体積をVとして、Sと上
記関係を保ち構成することが望ましい。循環の状態は、
容器内の各部の帯電粒子の含有量を測定することにより
予測することが可能である。循環していない部分では帯
電粒子が初期濃度を保って存在している。また、より正
確にはトナーを高温で凝固した後で各部の濃度をより正
確に求めることが好ましい。
(4) Others Regarding the definition of V in this example, in the present invention, it is assumed that the developer in the first space is circulated throughout the same space, and the circulating toner volume is almost the same as V. Although treated, the effect of the present invention is not limited to this. Originally, it should be defined as the actual circulating volume of toner. For example, when a dead space is formed especially in the space below, the developer may exist but the developer may hardly circulate. At this time, the effective toner volume as V is smaller than V. Therefore, at this time, it is desirable that the effective volume of toner circulation is V and that the above relationship with S is maintained. The state of circulation is
It can be predicted by measuring the content of charged particles in each part in the container. The charged particles are present in the non-circulating portion while maintaining the initial concentration. Further, more accurately, it is preferable to more accurately determine the density of each part after solidifying the toner at a high temperature.

【0212】また、補給系現像装置の定義であるが、確
実に補給するためには弁を配した構成が好ましいが、各
空間をつなぐ開口部の配置などの工夫により、弁を用い
ることなく補給系現像装置を達成することも可能であ
る。このとき、第一の空間から第二の空間に現像剤が逆
行することがある。当然、この量が多くなった場合は非
補給系の現像装置と同じように、第一、第二すべての空
間において帯電粒子濃度は一定量に減少してしまうこと
になる。本発明の効果を得るにはある一定の補給系現像
装置としての達成度が求められる。印字テストにおい
て、第一と第二の現像剤量が同じになった時点で、第二
の空間の現像剤の帯電粒子濃度を測定したときに、初期
の混入量の少なくとも6割以上、好ましくは8割以上が
残っていることが必要である。
Regarding the definition of the replenishing system developing device, it is preferable that the valve is arranged for reliable replenishment, but due to a device such as the arrangement of the openings connecting the spaces, the replenishment can be done without using the valve. It is also possible to achieve a system developing device. At this time, the developer may go backward from the first space to the second space. As a matter of course, when this amount is increased, the charged particle concentration is reduced to a constant amount in all the first and second spaces, as in the non-replenishment type developing device. In order to obtain the effects of the present invention, a certain degree of achievement as a replenishment type developing device is required. When the charged particle concentration of the developer in the second space was measured at the time when the first and second developer amounts became the same in the print test, at least 60% or more of the initial mixed amount, preferably It is necessary that 80% or more remains.

【0213】また、帯電部材表面積Sについて、帯電部
材がローラ形状の場合はローラの周長を、ベルト形状の
場合はベルト長として定義した。あくまで、帯電部材の
もつマクロ的な表面積を意味している。
Regarding the surface area S of the charging member, the peripheral length of the roller is defined as the roller length when the charging member is the roller shape, and the belt length is defined when the charging member is the belt shape. It simply means the macroscopic surface area of the charging member.

【0214】《他の実施形態》 1)実施形態では画像記録装置としてレーザプリンタを
例示したが、これに限られず、電子写真複写機、ファク
シミリ装置、ワードプロセッサ等他の画像記録装置(画
像形成装置)、また電子黒板などの画像表示装置(ディ
スプレイ装置)等でもよいことは勿論である。
<< Other Embodiments >> 1) In the embodiment, a laser printer is illustrated as an image recording apparatus, but the present invention is not limited to this, and other image recording apparatus (image forming apparatus) such as an electrophotographic copying machine, a facsimile machine, and a word processor. Of course, it may be an image display device (display device) such as an electronic blackboard.

【0215】2)静電潜像形成のための露光手段として
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4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。
2) The exposure means for forming an electrostatic latent image is not limited to the laser scanning exposure means 4 for forming a digital latent image as in the embodiment, but a usual analog type exposure means. 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.

【0216】被帯電体としての像担持体は静電記録装置
の場合には静電記録誘電体である。静電記録誘電体の場
合はこれを帯電装置で所定の極性・電位に一様に帯電
し、その帯電処理面を除電針アレイや電子銃等の除電手
段で選択的に除電処理して静電潜像を書き込み形成す
る。
The image carrier as the member to be charged is an electrostatic recording dielectric in the case of an electrostatic recording device. In the case of an electrostatic recording dielectric, this is uniformly charged by a charging device to a predetermined polarity and potential, and the surface to be charged is selectively subjected to static elimination by static elimination means such as a static elimination needle array or electron gun, and then electrostatically charged. Write and form a latent image.

【0217】3)像担持体はドラム型に限られず、エン
ドレス状或いは有端のベルト型、シート状等であっても
よい。
3) The image bearing member is not limited to the drum type, and may be an endless type, a belt type having an end, a sheet type or the like.

【0218】4)接触帯電部材はローラ型に限られず、
エンドレス状或いは有端のベルト型などのものにするこ
ともできる。ベルトは、帯電ニップと表面積の選択の幅
を広げる。つまり、ニップを同じくして表面積を増やし
た場合でも、帯電粒子の担持量を増やせるため余裕を持
って帯電装置を構成可能である。また、表面積を同じく
してニップを向上すればさらに帯電性能を維持できる。
しかし、ベルトは駆動方法や寄りの問題があり、構成上
は複雑になる点においては不利である。
4) The contact charging member is not limited to the roller type,
An endless belt or an endless belt may be used. The belt expands the selection of charging nip and surface area. That is, even when the surface area is increased by using the same nip, the charging device can be configured with a margin because the amount of charged particles carried can be increased. Further, if the surface area is the same and the nip is improved, the charging performance can be further maintained.
However, the belt is disadvantageous in that it has a driving method and a problem of deviation, which makes the structure complicated.

【0219】5)現像装置は実施例は一成分磁性トナー
による反転現像装置であるが、現像装置の構成について
特に限定するものではない。正規現像装置であってもよ
い。
5) The developing device in the embodiment is a reversal developing device using one-component magnetic toner, but the structure of the developing device is not particularly limited. It may be a regular developing device.

【0220】一般的に、静電潜像の現像方法は、非磁性
トナーについてはこれをブレード等でスリーブ等の現像
剤担持搬送部材上にコーティングし、磁性トナーについ
てはこれを現像剤担持搬送部材上に磁気力によってコー
ティングして搬送して像担持体に対して非接触状態で適
用し静電潜像を現像する方法(1成分非接触現像)と、
上記のように現像剤担持搬送部材上にコーティングした
トナーを像担持体に対して接触状態で適用し静電潜像を
現像する方法(1成分接触現像)と、トナー粒子に対し
て磁性のキャリアを混合したものを現像剤(2成分現像
剤)として用いて磁気力によって搬送して像担持体に対
して接触状態で適用し静電潜像を現像する方法(2成分
接触現像)と、上記の2成分現像剤を像担持体に対して
非接触状態で適用し静電潜像を現像する方法(2成分非
接触現像)との4種類に大別される。
Generally, in the method of developing an electrostatic latent image, a non-magnetic toner is coated with a blade or the like on a developer carrying and conveying member such as a sleeve, and a magnetic toner is coated with the developer carrying and carrying member. A method of coating an electrostatic latent image on the image bearing member in a non-contact state by coating it with a magnetic force and developing it (one-component non-contact developing);
A method of developing an electrostatic latent image by applying the toner coated on the developer carrying member as described above to the image carrier (one-component contact development), and a carrier magnetic to the toner particles. And a method of developing an electrostatic latent image by applying a mixture of the above as a developer (two-component developer) by magnetic force and applying it in contact with an image carrier (two-component contact development); The two-component developer is applied to the image carrier in a non-contact state to develop an electrostatic latent image (two-component non-contact development).

【0221】6)転写手段はローラ転写に限られず、ベ
ルト転写、コロナ転写などにすることもできる。転写ド
ラムや転写ベルト等の中間転写体(中間被転写部材)な
どを用いて、単色画像ばかりでなく、多重転写等により
多色やフルカラー画像を形成する画像形成装置であって
もよい。
6) The transfer means is not limited to roller transfer, but belt transfer, corona transfer, etc. may be used. An image forming apparatus that forms not only a single-color image but also a multi-color or full-color image by multiple transfer using an intermediate transfer member (intermediate transferred member) such as a transfer drum or a transfer belt may be used.

【0222】7)直接注入帯電は接触帯電部材から被帯
電体部分に電荷が直接移動することをその帯電機構とす
るから、接触帯電部材が十分に被帯電体表面に接触する
必要があり、被帯電体に対して接触帯電部材を周速差を
持たせて回転させることが望ましい。接触帯電部材と被
帯電体との速度差は、具体的には接触帯電部材面を移動
駆動して被帯電体との間に速度差を設けることになる。
好ましくは接触帯電部材を回転駆動し、さらにその回転
方向は被帯電体表面の移動方向とは逆方向に回転するよ
うに構成するのがよい。接触帯電部材面を被帯電体表面
の移動方向と同じ方向に移動させて速度差をもたせるこ
とも可能であるが、直接注入帯電の帯電性は被帯電体の
周速と接触帯電部材の周速の比に依存するため、逆方向
と同じ周速比を得るには順方向では接触帯電部材の回転
数が逆方向の時に比べて大きくなるので、接触帯電部材
を逆方向に移動させる方が回転数の点で有利である。こ
こで記述した周速比は 周速比(%)=(接触帯電部材周速−被帯電体周速)/
被帯電体周速×100 である(接触帯電部材周速は接触部において接触帯電部
材表面が被帯電体表面と同じ方向に移動するとき正の値
である)。
7) Direct injection charging uses a mechanism in which the charge is directly transferred from the contact charging member to the portion to be charged. Therefore, the contact charging member must sufficiently contact the surface of the member to be charged. It is desirable to rotate the contact charging member with a peripheral speed difference with respect to the charging body. Specifically, the speed difference between the contact charging member and the body to be charged is such that the surface of the contact charging member is driven to move to provide a speed difference between the body and the body to be charged.
It is preferable that the contact charging member is rotationally driven, and that the rotation direction thereof is opposite to the moving direction of the surface of the member to be charged. It is also possible to move the surface of the contact charging member in the same direction as the moving direction of the surface of the member to be charged to give a speed difference, but the charging property of direct injection charging is the peripheral speed of the member to be charged and the peripheral speed of the contact charging member. Since the rotation speed of the contact charging member in the forward direction is higher than that in the reverse direction in order to obtain the same peripheral speed ratio as in the reverse direction, it is better to move the contact charging member in the reverse direction. It is advantageous in terms of number. The peripheral speed ratio described here is the peripheral speed ratio (%) = (peripheral speed of contact charging member−peripheral speed of charged body) /
The peripheral speed of the charged body is 100 × (the peripheral speed of the contact charging member is a positive value when the surface of the contact charging member moves in the same direction as the surface of the charged body at the contact portion).

【0223】[0223]

【発明の効果】以上述べたように、本発明は印字終了時
点での帯電性能維持のために帯電部材表面積と現像装置
の第一の空間の体積との間に一定の関係を保ち構成する
ことにより、現像剤終了時点での帯電性能の維持、初期
における画像均一性能向上を図り、記録装置あるいはプ
ロセスカートリッジの寿命すべてにおいて良好な画像記
録実現した。
As described above, according to the present invention, in order to maintain the charging performance at the end of printing, the surface area of the charging member and the volume of the first space of the developing device are kept constant. As a result, the charging performance was maintained at the end of the developer, the image uniformity performance was improved in the initial stage, and good image recording was realized over the entire life of the recording apparatus or the process cartridge.

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

【図1】 実施形態1の画像記録装置(現像装置−補給
系)の概略図
FIG. 1 is a schematic diagram of an image recording device (developing device-replenishing system) according to a first embodiment.

【図2】 感光ドラムの層構成模型図FIG. 2 is a model diagram of the layer structure of a photosensitive drum.

【図3】 帯電ローラの抵抗値測定方法の説明図FIG. 3 is an explanatory diagram of a method for measuring the resistance value of the charging roller.

【図4】 補給系現像装置の第一と第二の空間の間の隔
壁に設けた連通開口部と弁部材部分の斜視模型図
FIG. 4 is a perspective model view of a communication opening and a valve member provided in a partition wall between the first and second spaces of the replenishing system developing device.

【図5】 この現像装置の第一の空間から第二の空間へ
の現像剤の補給動作を説明する図
FIG. 5 is a view for explaining the operation of replenishing the developer from the first space to the second space of this developing device.

【図6】 実施形態1の画像記録装置(現像装置−非補
給系)の概略図
FIG. 6 is a schematic diagram of the image recording apparatus (developing apparatus-non-replenishing system) of the first embodiment.

【図7】 実施形態2の画像記録装置の概略図FIG. 7 is a schematic diagram of an image recording apparatus according to a second embodiment.

【図8】 実施例と比較例の評価を説明するための図
(その1)
FIG. 8 is a diagram (part 1) for explaining the evaluation of Examples and Comparative Examples.

【図9】 実施例と比較例の評価を説明するための図
(その2)
FIG. 9 is a diagram (part 2) for explaining the evaluation of Examples and Comparative Examples.

【図10】 実施例と比較例の評価を説明するための図
(その3)
FIG. 10 is a diagram (part 3) for explaining the evaluation of Examples and Comparative Examples.

【図11】 実施例と比較例の評価を説明するための図
(その4)
FIG. 11 is a diagram (part 4) for explaining the evaluation of Examples and Comparative Examples.

【図12】 実施例と比較例の評価を説明するための図
(その5)
FIG. 12 is a diagram (part 5) for explaining the evaluation of Examples and Comparative Examples.

【図13】 実施例と比較例の評価を説明するための図
(その6)
FIG. 13 is a diagram for explaining evaluation of examples and comparative examples (No. 6).

【図14】 従来のローラ帯電装置と磁気ブラシ帯電装
置の帯電特性グラフ
FIG. 14 is a charging characteristic graph of a conventional roller charging device and a magnetic brush charging device.

【図15】 磁気ブラシ帯電装置例の概略図FIG. 15 is a schematic view of an example of a magnetic brush charging device.

【図16】 薄層導電粒子による帯電装置例の概略図FIG. 16 is a schematic view of an example of a charging device using thin-layer conductive particles.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1.注入層付き感光ドラム、2.帯電ローラ、2a.芯
金、2b.導電弾性ローラ、m.本発明の導電粒子(帯
電粒子)、3.帯電粒子供給器、3b.攪拌羽根、3
c.ファーブラシ、4.レーザー露光装置、60.一成
分磁性現像装置、6.転写帯電器、7.定着装置、8.
ドラムクリーナ
1. Photosensitive drum with injection layer, 2. Charging roller, 2a. Core metal, 2b. Conductive elastic roller, m. 2. Conductive particles (charged particles) of the present invention, Charged particle feeder, 3b. Stirring blade, 3
c. Fur brush, 4. Laser exposure device, 60. One-component magnetic developing device, 6. Transfer charger, 7. Fixing device, 8.
Drum cleaner

フロントページの続き Fターム(参考) 2H077 AA18 AA20 AA37 AB03 AB13 AC16 AD06 AD13 AD31 AD35 BA08 EA13 GA04 2H171 FA02 FA11 FA13 GA01 JA23 QB03 QB32 QB45 QB52 2H200 FA02 FA14 FA19 GA16 GA18 GA23 GA29 GA49 GB37 GB50 HA03 HA21 HA28 HA29 HB12 HB17 HB22 HB45 HB46 HB47 LA38 LA40 MA03 MA04 MA12 MA14 MB04 MC15 PA11 Continued front page    F term (reference) 2H077 AA18 AA20 AA37 AB03 AB13                       AC16 AD06 AD13 AD31 AD35                       BA08 EA13 GA04                 2H171 FA02 FA11 FA13 GA01 JA23                       QB03 QB32 QB45 QB52                 2H200 FA02 FA14 FA19 GA16 GA18                       GA23 GA29 GA49 GB37 GB50                       HA03 HA21 HA28 HA29 HB12                       HB17 HB22 HB45 HB46 HB47                       LA38 LA40 MA03 MA04 MA12                       MA14 MB04 MC15 PA11

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】像担持体およびその周囲に配置された、帯
電部材及び現像装置を有し、 該帯電部材は導電性粒子を担持し、像担持体に接触する
帯電部材であり、 像担持体長手方向に垂直な断面図において、該帯電部材
の表面をたどる長さ、すなわち単位長手長さあたりの該
帯電部材の表面積をS(cm2/cm)とし、該現像装
置に蓄えた現像剤の占める面積すなわち単位長手長さあ
たりの現像剤体積をV(cm3/cm)としたときに、 V<0.24×S2.3 であることを特徴とする画像記録装置。
1. An image carrier and a charging member and a developing device, which are arranged around the image carrier, the charging member carrying conductive particles and being in contact with the image carrier. In a sectional view perpendicular to the hand direction, the length of tracing the surface of the charging member, that is, the surface area of the charging member per unit longitudinal length is S (cm 2 / cm), and the developer accumulated in the developing device is An image recording apparatus characterized in that V <0.24 × S 2.3, where V (cm 3 / cm) is the area occupied, that is, the developer volume per unit length.
【請求項2】請求項1において、前記Vは断面図におけ
る現像装置面積、すなわち単位長手長さあたりの現像装
置の容積であるとしたときに、 V<0.24×S2.3 であることを特徴とする画像記録装置。
2. The V according to claim 1, wherein V <0.24 × S 2.3, where V is a developing device area in a sectional view, that is, the developing device volume per unit longitudinal length. Characteristic image recording device.
【請求項3】請求項1または2において、 V<0.16×S2.3 であることを特徴とする画像記録装置。3. The image recording apparatus according to claim 1, wherein V <0.16 × S 2.3 . 【請求項4】該現像装置には、トナーとともに該導電性
粒子を含有する現像剤を収容し、該現像剤を収容する空
間は像担持体に近い側の第一の空間と像担持体から遠い
第二の空間に分割され、該現像剤は第二の空間から第一
の空間に順次送ることにより供給され、該Vが断面図に
おける第一の空間の面積、すなわち単位長手長さあたり
の体積であることを特徴とする請求項1から3の何れか
に記載の画像記録装置。
4. The developing device accommodates a developer containing the conductive particles together with toner, and a space for accommodating the developer is defined by a first space near the image carrier and an image carrier. It is divided into a distant second space, and the developer is supplied by sequentially sending it from the second space to the first space, and the V is the area of the first space in the sectional view, that is, per unit longitudinal length. The image recording apparatus according to claim 1, wherein the image recording apparatus has a volume.
【請求項5】該帯電部材はローラ形状であり、該Sが該
ローラの円周、すなわち単位長手長さあたりの表面積で
あることを特徴とする請求項1から4の何れかに記載の
画像記録装置。
5. The image according to claim 1, wherein the charging member has a roller shape, and the S is a circumference of the roller, that is, a surface area per unit longitudinal length. Recording device.
【請求項6】少なくとも、該像担持体、該帯電部材、該
現像装置を枠体内に備え、請求項1から5の何れかに記
載の画像記録装置の一部をなし、画像記録装置本体に着
脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
6. An image recording apparatus main body comprising at least the image bearing member, the charging member, and the developing device, which constitutes a part of the image recording device according to claim 1. A process cartridge that is removable.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101239815B1 (en) * 2008-10-20 2013-03-06 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤 Developing device and image forming device

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KR101239815B1 (en) * 2008-10-20 2013-03-06 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤 Developing device and image forming device

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