JP2003323032A - Image forming apparatus - Google Patents

Image forming apparatus

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JP2003323032A
JP2003323032A JP2002133248A JP2002133248A JP2003323032A JP 2003323032 A JP2003323032 A JP 2003323032A JP 2002133248 A JP2002133248 A JP 2002133248A JP 2002133248 A JP2002133248 A JP 2002133248A JP 2003323032 A JP2003323032 A JP 2003323032A
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voltage
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image forming
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亮 井上
Hiroyuki Suzuki
啓之 鈴木
Makoto Nakamura
良 中村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To electrify a photoreceptor drum at the stable potential by electrification over a long term. <P>SOLUTION: By detecting a current flowing to the electrifying sleeve 2b of a magnetic brush electrifying device 2 by an ammeter 10, controlling the current flowing to the device 2 by a controller 12 based on a detected current value so that its absolute value may be minimum, and setting a voltage value applied to an auxiliary electrifying roller 7 from an auxiliary electrifying bias applying power source 13, the stable potential by electrification is obtained over a long term. <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、電子写真方式や静
電記録方式などによって画像形成を行う複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、特に複数の
帯電手段を備えた画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer or a facsimile which forms an image by an electrophotographic method or an electrostatic recording method, and more particularly to an image forming apparatus having a plurality of charging means. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置では、電子
写真感光体を所定の極性、電位に帯電処理する帯電手段
として、従来より一般にコロナ帯電器が用いられてい
た。これは被帯電体としての感光体にコロナ帯電器を非
接触に対向配置して、コロナ帯電器から放出されるコロ
ナに感光体表面をさらして感光体表面を所定の極性、電
位に帯電させるものである。
2. Description of the Related Art In an electrophotographic image forming apparatus, a corona charger has heretofore been generally used as a charging means for charging an electrophotographic photosensitive member to a predetermined polarity and potential. In this, a corona charger is placed in non-contact with a photoconductor as a member to be charged, and the photoconductor surface is exposed to the corona emitted from the corona charger to charge the photoconductor surface to a predetermined polarity and potential. Is.

【0003】また、近年、上記の非接触タイプのコロナ
帯電器による場合に比べて低オゾン、低電力等の利点を
有することから、被帯電体としての感光体に電圧(帯電
バイアス)を印加した帯電部材(接触帯電部材)を当接
させて感光体表面を所定の極性、電位に帯電させる接触
帯電方式の帯電装置も多く提案され、また実用化されて
いる。
Further, in recent years, since it has advantages such as low ozone and low electric power as compared with the case of using the above-mentioned non-contact type corona charger, a voltage (charging bias) is applied to the photoconductor as the member to be charged. Many contact charging type charging devices that contact a charging member (contact charging member) to charge the surface of the photoreceptor to a predetermined polarity and potential have been proposed and put into practical use.

【0004】このような接触帯電方式の帯電装置におい
て、被帯電体としての感光体に接触させる帯電部材には
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(帯電ブレード)など種々の形態があ
り、また様々な改善提案がある。
In such a contact charging type charging device, a roller type (charging roller), a fur brush type, a magnetic brush type, a blade type (charging blade), or the like is used as a charging member to be brought into contact with a photosensitive member as an object to be charged. There are various forms and there are various suggestions for improvement.

【0005】接触帯電の帯電機構(帯電のメカニズム、
帯電原理)には、以下に述べる放電帯電系と直接注入帯
電系の2種類の帯電機構がある。
Charging mechanism of contact charging (charging mechanism,
In charging principle), there are two types of charging mechanisms, a discharge charging system and a direct injection charging system, which will be described below.

【0006】(a)放電帯電系 放電帯電系は、接触帯電部材と感光体(被帯電体)との
微小間隙に生じる放電現象により感光体表面が帯電する
系である。放電帯電系は、接触帯電部材と感光体に一定
の放電閾値を有するため、帯電電位より大きな電圧を接
触帯電部材に印加する必要がある。また、コロナ帯電器
に比べれば発生量は格段に少ないけれども放電生成物を
生じることが原理的に避けられないため、オゾンなど活
性イオンによる弊害は避けられない。
(A) Discharge charging system The discharge charging system is a system in which the surface of the photoconductor is charged by a discharge phenomenon which occurs in a minute gap between the contact charging member and the photoconductor (the body to be charged). Since the discharge charging system has a constant discharge threshold between the contact charging member and the photosensitive member, it is necessary to apply a voltage higher than the charging potential to the contact charging member. Further, compared with a corona charger, the generation amount is remarkably small, but generation of a discharge product is unavoidable in principle, so that a harmful effect due to active ions such as ozone is unavoidable.

【0007】(b)直接注入帯電系 直接注入帯電系は、接触帯電部材から感光体(被帯電
体)に直接に電荷が注入されることで感光体表面が帯電
する系であり、直接帯電、注入帯電、あるいは電荷注入
帯電とも称される。より詳しくは、中抵抗の接触帯電部
材が感光体表面に接触して、放電現象を介さずに、つま
り放電を基本的に用いないで感光体表面に直接電荷注入
を行うものである。よって、接触帯電部材への印加電圧
が放電閾値以下の印加電圧であっても、感光体を印加電
圧相当の電位に帯電することができる。
(B) Direct Injection Charging System The direct injection charging system is a system in which charges are directly injected from a contact charging member to a photoconductor (charged body) to charge the surface of the photoconductor. It is also called injection charging or charge injection charging. More specifically, the medium-resistance contact charging member comes into contact with the surface of the photoconductor to directly inject the charge into the surface of the photoconductor without a discharge phenomenon, that is, basically without using discharge. Therefore, even if the voltage applied to the contact charging member is equal to or lower than the discharge threshold, the photoconductor can be charged to a potential corresponding to the applied voltage.

【0008】直接注入帯電が可能となる被帯電体とし
て、例えば有機感光体の場合は、感光層表面に電荷保持
部材としての導電性の微粒子を分散させた電荷注入層を
設ける必要があるが、アモルファスシリコン感光体など
の無機感光体では電荷注入層をあらためて設けなくても
表面に結晶の欠陥に基づくトラップ準位が多く存在し、
注入された電荷はこのトラップ準位に保持されて注入帯
電が可能となる。
In the case of, for example, an organic photoconductor as a charged body that can be directly injected and charged, it is necessary to provide a charge injection layer in which conductive fine particles are dispersed as a charge holding member on the surface of the photosensitive layer. Inorganic photoconductors such as amorphous silicon photoconductors have many trap levels due to crystal defects on the surface without newly providing a charge injection layer,
The injected charges are held in this trap level and injection charging is possible.

【0009】また、直接注入帯電は放電現象を用いない
ため、帯電に必要とされる電圧は所望する感光体表面電
位分のみであり、オゾン発生の防止、及び消費電力の低
減に効果がある。更に、直接注入帯電は、感光体の表面
電位は原理的には印加した電圧にまで帯電され、湿度な
どの環境の変動に対して影響を受けにくいという長所を
有している。
Further, since the direct injection charging does not use the discharge phenomenon, the voltage required for charging is only the desired surface potential of the photoconductor, and it is effective in preventing ozone generation and reducing power consumption. Further, the direct injection charging has an advantage that the surface potential of the photoconductor is charged up to the applied voltage in principle and is not easily affected by environmental changes such as humidity.

【0010】また、直接注入帯電は、接触帯電部材が感
光体表面に接触した領域のみに電荷が注入するという特
性から、接触帯電部材と感光体表面の接触確率が帯電能
力を左右する。このため、接触確率が不十分で未帯電領
域が多い場合には、接触帯電部材に印加した電圧値に感
光体表面電位が達する前に帯電が終了してしまうことに
なる。
Further, in the direct injection charging, since the charge is injected only into the region where the contact charging member contacts the surface of the photosensitive member, the contact probability between the contact charging member and the surface of the photosensitive member influences the charging ability. Therefore, when the contact probability is insufficient and there are many uncharged regions, charging ends before the surface potential of the photoconductor reaches the voltage value applied to the contact charging member.

【0011】そこで、近年、高い接触確率を帯電領域全
面に渡って均一に得るために、磁気的に拘束された導電
性磁性粒子からなる磁気ブラシを感光体に接触させて帯
電を行う方法や、導電性のスポンジ等からなる弾性ロー
ラに導電性の微粒子を付着させて、弾性ローラ表面と感
光体との接触領域に微粒子を介在させて帯電する方法な
どが提案されており、また実用化されている。
Therefore, in recent years, in order to obtain a high contact probability evenly over the entire charging area, a method of contacting a photosensitive member with a magnetic brush made of magnetically restrained conductive magnetic particles to perform charging, A method has been proposed in which conductive fine particles are attached to an elastic roller made of a conductive sponge, and the particles are charged in the contact area between the surface of the elastic roller and the photoconductor to be charged. There is.

【0012】前者は、多極の固定マグネットローラを内
包した回転可能な導電性のスリーブを感光体に近接して
配し、磁性粒子をスリーブ上に固定マグネットローラの
磁気力によって保持し、規制ブレード等により磁性粒子
の保持量を規制、均一化した上で感光体に接触させ、ス
リーブに帯電バイアスを印加することによって帯電を行
うことが一般的である。
In the former case, a rotatable conductive sleeve containing a multi-pole fixed magnet roller is arranged in the vicinity of a photosensitive member, and magnetic particles are held on the sleeve by the magnetic force of the fixed magnet roller, and a regulating blade is provided. In general, the amount of magnetic particles held is regulated and made uniform by, for example, contacting the photosensitive member, and a charging bias is applied to the sleeve for charging.

【0013】一方、後者は、微細な空孔をもつ導電性の
スポンジローラに導電性の微粒子を付着させたものを感
光体に接触させ、スポンジローラに帯電バイアスを印加
することによって帯電を行うものである。この微粒子に
よって、感光体との電気的な接触面積を増大させると同
時に、感光体との摩擦力を減じる効果が得られ、また、
スポンジローラと感光体との速度差を大きくすることに
よって、感光体との接触確率をさらに高めることができ
る。
On the other hand, in the latter case, a conductive sponge roller having fine pores, to which conductive fine particles are attached, is brought into contact with a photosensitive member, and charging is performed by applying a charging bias to the sponge roller. Is. These fine particles increase the electrical contact area with the photoconductor, and at the same time, have the effect of reducing the frictional force with the photoconductor.
By increasing the speed difference between the sponge roller and the photoconductor, the probability of contact with the photoconductor can be further increased.

【0014】上記した直接注入帯電における電荷注入
は、感光体の導電性基板と接触帯電部材の接触領域を電
極とするコンデンサーの充電現象に基づくものである。
The charge injection in the above-mentioned direct injection charging is based on the charging phenomenon of the capacitor which uses the contact area between the conductive substrate of the photosensitive member and the contact charging member as an electrode.

【0015】このため、所望の電位を得るためには、あ
る程度の帯電時間が原理的に必要であるが、プロセスス
ピードが速くなってくると帯電時間が短くなり、所望の
電位が得られなくなってくる場合がある。また、接触帯
電部材の汚染などにより、感光体との接触確率が低下し
て均一な帯電を行えなくなる場合がある。
Therefore, in order to obtain a desired potential, a certain amount of charging time is required in principle, but as the process speed increases, the charging time becomes shorter and the desired potential cannot be obtained. May come. Further, due to contamination of the contact charging member or the like, the probability of contact with the photoreceptor may be reduced, and uniform charging may not be performed.

【0016】これらの問題を改善するために、例えば特
開平8−44153号公報に複数の帯電装置(複数の帯
電部材)を用いる画像形成装置が提案されている。この
帯電方式では、複数回帯電することによって帯電部材の
接触ムラや抵抗ムラなどによる帯電不良を抑制すること
ができる。
In order to solve these problems, an image forming apparatus using a plurality of charging devices (a plurality of charging members) has been proposed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-44153. In this charging method, charging failure due to uneven contact or uneven resistance of the charging member can be suppressed by charging a plurality of times.

【0017】更に、所望の電位を得るために、個々の帯
電装置が感光体に与える電荷量が少なくて済むため、各
帯電部材の抵抗が汚染や環境変動で上昇しても電位変動
を少なくすることができ、結果として帯電装置の高寿命
化が容易に達成できるという利点も併せ持っている。
Further, in order to obtain a desired potential, the amount of electric charge applied to the photoconductor by each charging device is small, so that the potential fluctuation is reduced even if the resistance of each charging member rises due to contamination or environmental fluctuation. It also has an advantage that the life of the charging device can be easily extended as a result.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した複
数の帯電装置(帯電部材)を用いる画像形成装置におい
ても、長期の使用による帯電部材の汚染や、帯電部材の
通電劣化による抵抗上昇などにより、電位の変動は少な
いながら生じてしまう。特に、注入帯電系の帯電装置と
コロナ帯電系の導電性ローラを用いた接触式の帯電装置
を組み合わせた場合などでは、注入帯電に比べて導電性
ローラの通電による抵抗上昇が激しく、電位変動が顕著
になる。
By the way, even in the image forming apparatus using a plurality of charging devices (charging members) described above, due to contamination of the charging member due to long-term use, resistance increase due to deterioration of energization of the charging member, or the like, The fluctuation of the electric potential occurs though it is small. In particular, when the charging device of the injection charging type and the contact type charging device using the conductive roller of the corona charging type are combined, the resistance rises significantly due to the energization of the conductive roller compared to the injection charging, and the potential fluctuation It will be noticeable.

【0019】そこで、個々の帯電装置に印加する帯電バ
イアスを制御することによって、安定した均一な帯電を
行うようにした画像形成装置が提案されている。
Therefore, an image forming apparatus has been proposed in which the charging bias applied to each charging device is controlled to perform stable and uniform charging.

【0020】しかしながら、この場合には個々の帯電装
置に印加する帯電バイアスを制御するために、感光体の
表面帯電電位を測定する電位センサを個々の帯電装置に
ついて設置する必要があるので、感光体周りにおける各
部材(現像装置、クリーニング装置など)の配置に制限
が生じ、かつ、コストの面でも好ましくない。
However, in this case, in order to control the charging bias applied to each charging device, it is necessary to install a potential sensor for measuring the surface charging potential of the photosensitive member for each charging device. The arrangement of each member (developing device, cleaning device, etc.) around the device is restricted, and it is not preferable in terms of cost.

【0021】そこで本発明は、複数の帯電装置を用いて
感光体を帯電する画像形成装置において、感光体周りに
おける各部材(現像装置、クリーニング装置など)の配
置に制限が生じることなく、感光体を長期にわたって安
定した帯電電位で帯電することができる画像形成装置を
提供することを目的とする。
Therefore, according to the present invention, in an image forming apparatus that charges a photoconductor using a plurality of charging devices, there is no restriction on the arrangement of each member (developing device, cleaning device, etc.) around the photoconductor, and the photoconductor is not restricted. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of charging a sheet at a stable charging potential for a long period of time.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、移動自在な像担持体と、電圧の印加により
前記像担持体を帯電する主帯電手段と、前記主帯電手段
に電圧を印加する第1の電圧印加手段と、前記像担持体
の移動方向に対して前記主帯電手段の上流側に少なくと
も1つ配置され、前記主帯電手段への印加電圧と同極性
の電圧を印加して前記像担持体を帯電する副帯電手段
と、前記副帯電手段に電圧を印加する第2の電圧印加手
段と、を備えた画像形成装置において、前記第1の電圧
印加手段から前記主帯電手段に電圧を印加したときに流
れる電流を検知する電流検知手段を有し、前記電流検知
手段で検知した電流値に基づいて、前記第2の電圧印加
手段から前記副帯電手段への電圧印加条件を設定するこ
とを特徴としている。
[Means for Solving the Problems] To achieve the above object
In the present invention, the movable image carrier and the application of voltage
Main charging means for charging the image carrier, and the main charging means
First voltage applying means for applying a voltage to the image carrier and the image carrier
At least upstream of the main charging means with respect to the moving direction of
One of them is also arranged and has the same polarity as the voltage applied to the main charging means.
Sub-charging means for charging the image carrier by applying the voltage
And a second voltage applying means for applying a voltage to the sub-charging means.
An image forming apparatus including a step, the first voltage
When the voltage is applied from the applying means to the main charging means,
The current detection means for detecting the current
The second voltage application based on the current value detected by the means.
Means to set the voltage application condition from the means to the auxiliary charging means.
It is characterized by.

【0023】また、前記第2の電圧印加手段から前記副
帯電手段への電圧印加を制御する制御手段を有し、前記
制御手段は、前記電流検知手段で検知した電流値に基づ
いて前記主帯電手段に流れる電流の絶対値が最小となる
ように制御して、前記副帯電手段への電圧印加条件を設
定することを特徴としている。
Further, it has a control means for controlling the voltage application from the second voltage applying means to the sub-charging means, and the control means has the main charging based on the current value detected by the current detecting means. The absolute value of the current flowing through the means is controlled so as to be the minimum, and the voltage application condition to the sub-charging means is set.

【0024】また、前記主帯電手段は、前記第1の電圧
印加手段から電圧が印加された接触帯電部材に付帯した
導電性微粒子を前記像担持体との間に介在させて、電荷
注入により前記像担持体を帯電することを特徴としてい
る。
Further, the main charging means interposes conductive fine particles attached to the contact charging member to which a voltage is applied from the first voltage applying means between the main charging means and the image carrier, and injects the charge. It is characterized in that the image carrier is charged.

【0025】また、前記導電性微粒子は、前記接触帯電
部材に磁気的に拘束された導電性の磁性粒子からなり、
前記導電性微粒子を前記像担持体に接触させて電荷注入
により帯電を行なうことを特徴としている。
The conductive fine particles are composed of conductive magnetic particles magnetically bound to the contact charging member,
It is characterized in that the conductive fine particles are brought into contact with the image carrier to charge them by injecting charges.

【0026】また、前記副帯電手段は、導電性のローラ
部材を前記像担持体に接触させて、前記第2の電圧印加
手段から前記ローラ部材に電圧を印加して前記像担持体
を帯電することを特徴としている。
The sub-charging means brings a conductive roller member into contact with the image carrier and applies a voltage from the second voltage applying means to the roller member to charge the image carrier. It is characterized by that.

【0027】また、前記像担持体の移動方向に対して前
記副帯電手段の上流側に、前記像担持体を露光して前記
像担持体表面の残留電荷を除去する除電露光手段を有す
ることを特徴としている。
Further, a charge removing exposure means for exposing the image carrier to remove residual charges on the surface of the image carrier is provided upstream of the sub-charging means with respect to the moving direction of the image carrier. It has a feature.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will now be described based on the illustrated embodiments.

【0029】図1は、本発明の実施の形態に係る画像形
成装置を示す概略構成図であり、本実施の形態に係る画
像形成装置は、主帯電手段としての磁気ブラシ帯電装置
と副帯電手段としての補助帯電ローラを有している。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus according to the present embodiment has a magnetic brush charging device as main charging means and a sub charging means. As an auxiliary charging roller.

【0030】この画像形成装置は、像担持体としてのド
ラム型の電子写真感光体(以下、感光ドラムという)1
を備え、その周囲に感光ドラム1の回転方向に沿って主
帯電手段としての磁気ブラシ帯電装置2、現像装置3、
転写ローラ4、除電光ランプ5、クリーニング装置6、
及び副帯電手段としての補助帯電ローラ7が設置されて
いる。また、感光ドラム1と転写ローラ4間に形成され
る転写ニップ部Nの転写材搬送方向の下流側には定着装
置15が設置されている。
This image forming apparatus comprises a drum type electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as a photosensitive drum) 1 as an image bearing member.
And a magnetic brush charging device 2 as a main charging device, a developing device 3 and
Transfer roller 4, charge eliminating light lamp 5, cleaning device 6,
Also, an auxiliary charging roller 7 as a sub charging means is installed. Further, a fixing device 15 is installed on the downstream side of the transfer nip portion N formed between the photosensitive drum 1 and the transfer roller 4 in the transfer material conveying direction.

【0031】感光ドラム1は、本実施の形態では負帯電
の有機感光ドラムであり、直径30mmのアルミシリン
ダ上にジスアゾ系の顔料を樹脂に分散した電荷発生層
と、ポリカーボネート樹脂にヒドラゾンを分散した電荷
輸送層を有し、更に表面層(最表層)には光硬化性のア
クリル樹脂に超微粒子のSnOを分散した電荷注入層
からなる有機感光層を有しており、駆動装置(不図示)
により矢印方向(時計方向)に100mm/secの周
速度で回転駆動される。また、感光ドラム1の表面層の
抵抗は10〜1014Ω・mである。
The photosensitive drum 1 is a negatively charged organic photosensitive drum in the present embodiment, and has a charge generation layer in which a disazo pigment is dispersed in a resin and an hydrazone in a polycarbonate resin, which are dispersed on an aluminum cylinder having a diameter of 30 mm. It has a charge-transporting layer, and further has an organic photosensitive layer consisting of a charge-injecting layer in which ultrafine SnO 2 is dispersed in a photocurable acrylic resin in the surface layer (outermost layer), and a driving device (not shown). )
Is driven to rotate in the arrow direction (clockwise direction) at a peripheral speed of 100 mm / sec. The resistance of the surface layer of the photosensitive drum 1 is 10 9 to 10 14 Ω · m.

【0032】注入帯電方式の磁気ブラシ帯電装置2は、
帯電容器2aと、内部に固定マグネットローラ2cを配
置した回転自在な直径30mmの接触帯電部材としての
帯電スリーブ2bと、帯電スリーブ2b上に担持され感
光ドラム1に接触して電荷を注入する導電性の磁性粒子
Mと、攪拌スクリュー2dと、磁性粒子Mを帯電スリー
ブ2b表面に均一の厚さにコートする規制ブレード2e
を有している。
The injection charging type magnetic brush charging device 2 is
A charging container 2a, a charging sleeve 2b as a rotatable charging contact member having a diameter of 30 mm with a fixed magnet roller 2c disposed therein, and a charging sleeve 2b which is carried on the charging sleeve 2b and contacts the photosensitive drum 1 to inject charges. Magnetic particles M, a stirring screw 2d, and a regulating blade 2e for coating the surface of the charging sleeve 2b with the magnetic particles M to a uniform thickness.
have.

【0033】帯電スリーブ2bは、感光ドラム1と50
0μmの間隔をもって設けられており、矢印方向(時計
方向)に150mm/secの周速度で回転駆動され
る。帯電スリーブ2bには、帯電バイアス印加電源(S
1)11よりピーク間電圧500Vpp、周波数1kH
zの交番電界に−600Vの直流電圧Vmを重畳した帯
電バイアスが印加される。固定マグネットローラ2c
は、帯電スリーブ2bの回転方向(時計方向)に5つの
磁極ピークを持ち、隣接して同極性の磁極ピークを持つ
反発極構成となっている。本実施の形態では、帯電スリ
ーブ2b上でのマグネットローラ2cによる磁束密度は
950×10−4Tである。
The charging sleeve 2b includes the photosensitive drums 1 and 50.
They are provided at intervals of 0 μm, and are rotationally driven in the arrow direction (clockwise direction) at a peripheral speed of 150 mm / sec. The charging sleeve 2b has a charging bias applying power source (S
1) From 11, peak-to-peak voltage of 500 Vpp, frequency of 1 kHz
A charging bias in which a DC voltage Vm of −600 V is superimposed on the alternating electric field of z is applied. Fixed magnet roller 2c
Has five magnetic pole peaks in the rotation direction (clockwise direction) of the charging sleeve 2b, and has a repulsive pole structure having adjacent magnetic pole peaks of the same polarity. In the present embodiment, the magnetic flux density of the magnet roller 2c on the charging sleeve 2b is 950 × 10 −4 T.

【0034】磁性粒子Mは、固定マグネットローラ2c
による磁気拘束力によって帯電スリーブ2b上に保持さ
れ、規制ブレード2eにより層厚規制される。帯電スリ
ーブ2bの周速度が遅すぎると、感光ドラム1表面と磁
性粒子Mの接触確率が不十分となり、帯電ムラ等の画像
不良の要因となり、帯電スリーブ2bの周速度が速すぎ
ると、磁性粒子Mの飛散を引き起こしてしまう。
The magnetic particles M are the fixed magnet roller 2c.
It is held on the charging sleeve 2b by the magnetic restraining force of and the layer thickness is regulated by the regulating blade 2e. If the peripheral speed of the charging sleeve 2b is too slow, the contact probability between the surface of the photosensitive drum 1 and the magnetic particles M becomes insufficient, which causes image defects such as uneven charging, and if the peripheral speed of the charging sleeve 2b is too high, the magnetic particles It causes the scattering of M.

【0035】良好な帯電が行える周速度は、帯電スリー
ブ2b上の外径や感光ドラム1との間隔にも依存する
が、本実施の形態における帯電スリーブ2bの周速度と
しては50〜250mm/secが好ましい。
The peripheral speed of good charging depends on the outer diameter of the charging sleeve 2b and the distance from the photosensitive drum 1, but the peripheral speed of the charging sleeve 2b in the present embodiment is 50 to 250 mm / sec. Is preferred.

【0036】規制ブレード2eの帯電スリーブ回転方向
の上流側には磁性粒子Mの溜まり部2fが形成されてお
り、攪拌スクリュー2eは、溜まり部2fの磁性粒子M
を帯電スリーブ2bの母線方向に沿って攪拌する。攪拌
スクリュー2eは、楕円形の羽(不図示)を交互方向に
取り付けて構成されており、溜まり部2fの磁性粒子M
を偏らせることなく攪拌することができる。
A reservoir 2f for the magnetic particles M is formed on the upstream side of the regulating blade 2e in the rotating direction of the charging sleeve, and the stirring screw 2e is provided for the magnetic particles M in the reservoir 2f.
Is stirred along the generatrix direction of the charging sleeve 2b. The stirring screw 2e is configured by attaching elliptical blades (not shown) in alternate directions, and the magnetic particles M in the reservoir 2f are formed.
Can be stirred without biasing.

【0037】磁性粒子Mとしては、下記(a)、
(b)、(c)のものが好適に用いられる。
The magnetic particles M include the following (a):
Those of (b) and (c) are preferably used.

【0038】(a)樹脂とマグネタイト等の磁性粉体を
混練して粒子に成型したもの、もしくはこれに抵抗値調
節のために導電カーボン等を混ぜるたもの、(b)焼結
したマグネタイト、フェライト、もしくはこれらを還元
または酸化処理して抵抗値を調節したもの、(c)上記
の磁性粒子を抵抗調整したコート材(フェノール樹脂に
カーボンを分散したもの等)でコート、またはNi等の
金属でメッキ処理して抵抗値を適当な値にしたものな
ど。
(A) Kneaded resin and magnetic powder such as magnetite into particles, or mixed with conductive carbon for adjusting resistance value, (b) Sintered magnetite, ferrite Or, those whose resistance value is adjusted by reducing or oxidizing them, (c) Coated with a resistance-adjusted coating material of the above magnetic particles (such as phenol resin dispersed with carbon), or a metal such as Ni Those that have been plated to have an appropriate resistance value, etc.

【0039】これら磁性粒子Mの抵抗値としては、高す
ぎると感光ドラム1に電荷が均一に注入できず、微小な
帯電不良によるカブリ画像となってしまう。低すぎると
感光ドラム1表面にピンホールがあったとき、ピンホー
ルに電流が集中して帯電電圧が降下し感光ドラム1表面
を帯電することができず、帯電ニップ状の帯電不良とな
る。
If the resistance value of these magnetic particles M is too high, electric charges cannot be uniformly injected into the photosensitive drum 1, resulting in a fog image due to a minute charging failure. If it is too low, when there are pinholes on the surface of the photosensitive drum 1, current concentrates on the pinholes, the charging voltage drops, and the surface of the photosensitive drum 1 cannot be charged, resulting in charging nip-shaped charging failure.

【0040】従って、磁気ブラシ帯電装置2の電気抵抗
値は1×104Ω〜1×109Ωであることが好ましく、
特には1×104Ω〜1×107Ωであることが好まし
い。磁気ブラシ帯電装置2の電気抵抗値が1×104Ω
未満ではピンホールリークが生じやすくなる傾向があ
り、1×109Ωを超えると良好な電荷の注入がし難く
なる傾向にある。また、抵抗値を上記範囲内に制御する
ためには、磁性粒子Mの体積抵抗値は1×104Ω・c
m〜1×109Ω・cmであることが望ましく、特には
1×104Ω・cm〜1×107Ω・cmであることがよ
り好ましい。
Therefore, the electric resistance value of the magnetic brush charging device 2 is preferably 1 × 10 4 Ω to 1 × 10 9 Ω,
Particularly, it is preferably 1 × 10 4 Ω to 1 × 10 7 Ω. The electric resistance value of the magnetic brush charging device 2 is 1 × 10 4 Ω
If it is less than 1, pinhole leakage tends to occur, and if it exceeds 1 × 10 9 Ω, it tends to be difficult to inject favorable charges. Further, in order to control the resistance value within the above range, the volume resistance value of the magnetic particles M is 1 × 10 4 Ω · c.
It is preferably m to 1 × 10 9 Ω · cm, and particularly preferably 1 × 10 4 Ω · cm to 1 × 10 7 Ω · cm.

【0041】本実施の形態で用いた磁性粒子Mは、体積
平均粒径が30μm、見かけ密度2.0g/cm、抵
抗値1×10Ω、飽和磁化58A・m/kgであ
る。また、磁性粒子Mの粒径は、帯電能力や帯電の均一
性に影響する。つまり、粒径が大きすぎると、感光ドラ
ム1との接触割合が低下し帯電ムラの原因となる。一
方、粒径が小さいと、帯電能力、均一性ともに向上する
反面、一粒子に作用する磁力が低下し、感光ドラム1へ
の付着が起きやすくなる。
The magnetic particles M used in the present embodiment have a volume average particle diameter of 30 μm, an apparent density of 2.0 g / cm 3 , a resistance value of 1 × 10 6 Ω, and a saturation magnetization of 58 A · m 2 / kg. The particle size of the magnetic particles M affects the charging ability and the uniformity of charging. That is, if the particle size is too large, the contact ratio with the photosensitive drum 1 decreases, which causes uneven charging. On the other hand, when the particle size is small, both the charging ability and the uniformity are improved, but the magnetic force acting on one particle is reduced, and the particles are likely to adhere to the photosensitive drum 1.

【0042】このため、磁性粒子Mの粒径としては、5
〜100μmのものが好適に用いられる。また、本実施
の形態で用いた磁性粒子Mの総量は200gであり、攪
拌スクリュー2d及び固定マグネットローラ2cの反発
極による攪拌効果で、磁性粒子M全体が緩やかに攪拌さ
れる構成となっている。
Therefore, the particle size of the magnetic particles M is 5
Those having a thickness of up to 100 μm are preferably used. Further, the total amount of the magnetic particles M used in the present embodiment is 200 g, and the magnetic particles M as a whole are gently stirred due to the stirring effect of the repulsive poles of the stirring screw 2d and the fixed magnet roller 2c. .

【0043】補助帯電ローラ7は、磁気ブラシ帯電装置
2の感光ドラム1の回転方向に対して上流側に設置され
ている。補助帯電ローラ7は、直径6mmのステンレス
製芯金に厚さ3mmのカーボンブラックを分散させてE
PDMを形成して、ディッピング方法にて被膜層を形成
し、150℃で30分間加熱乾燥させて、弾性層と抵抗
制御体としての表層を持つ外径12mmのローラ部材と
して形成されている。
The auxiliary charging roller 7 is installed on the upstream side with respect to the rotation direction of the photosensitive drum 1 of the magnetic brush charging device 2. The auxiliary charging roller 7 is made by dispersing a carbon black having a thickness of 3 mm on a stainless steel core bar having a diameter of 6 mm, and
A PDM is formed, a coating layer is formed by a dipping method, and the coated layer is heated and dried at 150 ° C. for 30 minutes to form a roller member having an outer diameter of 12 mm, which has an elastic layer and a surface layer as a resistance control body.

【0044】また、補助帯電ローラ7の弾性層としては
これに限ったものではなく、ウレタン、SBR、EV
A、SBS、SEBS、SIS、TPO、EPM、NB
R、IR、BR、シリコンゴム、エピクロルヒドリンゴ
ム等があり、必要な抵抗値に応じて、例えばカーボンブ
ラック、カーボン繊維、金属酸化物、金属紛、過酸化水
素塩などの固体電解質や界面活性剤などの導電性付与剤
を添加してもよい。
The elastic layer of the auxiliary charging roller 7 is not limited to this, but urethane, SBR, EV may be used.
A, SBS, SEBS, SIS, TPO, EPM, NB
There are R, IR, BR, silicone rubber, epichlorohydrin rubber, etc., and depending on the required resistance value, for example, carbon black, carbon fibers, metal oxides, metal powders, solid electrolytes such as hydrogen peroxide, surfactants, etc. The conductivity-providing agent may be added.

【0045】また、抵抗制御体の材料としては、例えば
ポリアミド、ポリウレタン、フッ素、ポリビニルアルコ
ール、シリコン、NBR、EPDM、CR、IR、B
R、ヒドリンゴムなどの樹脂やゴム類などがあり、そこ
に例えば導電性あるいは、絶縁性のフィラーや添加剤な
どを混合してもよい。上述のような材料を使用し、補助
帯電ローラ7の電気抵抗値が最終的に1×10〜1×
1010Ωの値になるのであれば、上述の材料の組み合
わせは特に問わない。本実施の形態で用いた補助帯電ロ
ーラ7の電気抵抗値は1×10Ωである。
The material of the resistance control body is, for example, polyamide, polyurethane, fluorine, polyvinyl alcohol, silicon, NBR, EPDM, CR, IR, B.
There are resins such as R and hydrin rubber, rubbers, etc., and conductive or insulating fillers and additives may be mixed therein. The material as described above is used, and the electric resistance value of the auxiliary charging roller 7 is finally 1 × 10 3 to 1 ×.
The combination of the above materials is not particularly limited as long as it has a value of 10 10 Ω. The electric resistance value of the auxiliary charging roller 7 used in the present embodiment is 1 × 10 8 Ω.

【0046】補助帯電ローラ7は、芯金の両端部が付勢
部材(不図示)によって感光ドラム1に向けて付勢され
ており、感光ドラム1表面に対して所定の押圧力を持っ
て圧接され、感光ドラム1との間に帯状の帯電ニップ部
を形成している。また、補助帯電ローラ7は駆動機構を
もたず、感光ドラム1の回転に伴って矢印方向(反時計
方向)に従動回転する。
Both ends of the core of the auxiliary charging roller 7 are urged toward the photosensitive drum 1 by urging members (not shown), and are pressed against the surface of the photosensitive drum 1 with a predetermined pressing force. Thus, a strip-shaped charging nip portion is formed between the photosensitive drum 1 and the photosensitive drum 1. Further, the auxiliary charging roller 7 does not have a drive mechanism and is driven to rotate in the arrow direction (counterclockwise direction) as the photosensitive drum 1 rotates.

【0047】補助帯電ローラ7の芯金には、補助帯電バ
イアス印加電源(S3)13より直流電圧が印加され
る。補助帯電バイアス印加電源(S3)13は制御装置
(CPU)12によって制御可能であり、補助帯電ロー
ラ7に印加する直流電圧Vsを、−600から−2kV
の範囲で印加するように制御することができる。
A direct current voltage is applied to the core of the auxiliary charging roller 7 from the auxiliary charging bias applying power source (S3) 13. The auxiliary charging bias applying power source (S3) 13 can be controlled by the controller (CPU) 12, and the DC voltage Vs applied to the auxiliary charging roller 7 is -600 to -2 kV.
Can be controlled so as to be applied in the range.

【0048】現像装置3は、現像容器3aの開口部に固
定マグネットローラ3cを内包した回転自在な現像スリ
ーブ3bが設けられており、現像容器3a内の現像剤
(トナー)Tを、規制ブレード3dで薄層に現像スリー
ブ3b上にコーティングし、感光ドラム1と対向する現
像部へ搬送する。現像スリーブ3bは、駆動装置(不図
示)の駆動によって矢印方向(時計方向)に本実施の形
態では150mm/secの周速度で回転駆動される。
現像容器3a内の現像剤Tは、攪拌部材3e、3fの回
転によって均一に攪拌されながら現像スリーブ3b側に
搬送される。
The developing device 3 is provided with a rotatable developing sleeve 3b containing a fixed magnet roller 3c in the opening of the developing container 3a, and the developer (toner) T in the developing container 3a is regulated by a regulating blade 3d. Then, a thin layer is coated on the developing sleeve 3b, and the developing sleeve 3b is conveyed to the developing unit facing the photosensitive drum 1. The developing sleeve 3b is rotationally driven in the arrow direction (clockwise direction) at a peripheral speed of 150 mm / sec in this embodiment by the driving of a driving device (not shown).
The developer T in the developing container 3a is conveyed to the developing sleeve 3b side while being uniformly stirred by the rotation of the stirring members 3e and 3f.

【0049】現像容器3a内の現像剤Tは、本実施の形
態では負帯電性の粒径8μmのトナーと正帯電性の粒径
50μmの磁性キャリアが重量トナー濃度5%で混合さ
れた2成分現像剤である。トナー濃度は、光学式トナー
濃度センサ(不図示)による検知情報に基づいて制御さ
れ、トナーホッパー3g内のトナー(不図示)を供給ロ
ーラ3hの駆動によって現像容器3a内に適時補給し
て、トナー濃度を一定に調整する。
In the present embodiment, the developer T in the developing container 3a is a two-component mixture of a toner having a negatively chargeable particle size of 8 μm and a magnetic carrier having a positively chargeable particle size of 50 μm at a weight toner concentration of 5%. It is a developer. The toner concentration is controlled based on detection information by an optical toner concentration sensor (not shown), and toner (not shown) in the toner hopper 3g is supplied to the developing container 3a by driving the supply roller 3h at a proper time. Adjust the concentration constant.

【0050】次に、上記した画像形成装置による画像形
成動作について説明する。
Next, an image forming operation by the above image forming apparatus will be described.

【0051】画像形成時には、感光ドラム1は駆動装置
(不図示)により矢印方向(時計方向)に100mm/
secの周速度で回転駆動され、上記した磁気ブラシ帯
電装置2による注入帯電によって一様に負極性の所定電
位に帯電される。そして、露光装置(不図示)から入力
される画像信号に対応したレーザ光(発光波長680n
m)による露光Lが付与され、感光ドラム1上の電位は
露光Lされた部分の電位が低下して静電潜像が形成され
る。
At the time of image formation, the photosensitive drum 1 is moved by a driving device (not shown) in the direction of arrow (clockwise) to 100 mm / mm.
It is rotationally driven at a peripheral speed of sec and is uniformly charged to a predetermined negative polarity potential by the injection charging by the magnetic brush charging device 2 described above. Then, laser light (emission wavelength 680n) corresponding to the image signal input from the exposure device (not shown)
The exposure L by m) is applied, and the potential on the photosensitive drum 1 is lowered to form an electrostatic latent image.

【0052】そして、上記した現像装置3の現像スリー
ブ3b上に薄層コーティングされた負極性の現像剤(ト
ナー)によって静電潜像を反転現像し、トナー像として
顕像化する。この際、現像スリーブ3bには、本実施の
形態では現像バイアス印加電源(S2)14からピーク
間電圧2kVpp、周波数2kHzの交番電界に−50
0Vの直流電圧Vdeを重畳した現像バイアスが印加さ
れる。
Then, the electrostatic latent image is reverse-developed by the negative-polarity developer (toner) coated on the developing sleeve 3b of the developing device 3 in a thin layer, and visualized as a toner image. At this time, in the developing sleeve 3b, in the present embodiment, the developing bias applying power source (S2) 14 applies an alternating electric field of a peak-to-peak voltage of 2 kVpp and a frequency of 2 kHz to -50.
A developing bias on which a DC voltage Vde of 0 V is superimposed is applied.

【0053】そして、感光ドラム1上のトナー像が転写
ニップ部Nに到達すると、このタイミングに合わせて用
紙などの転写材Pが転写ニップ部Nに搬送される。そし
て、トナーと逆極性(正極性)の転写バイアスが印加さ
れた転写ローラ4により、転写ニップ部Nに搬送された
転写材Pに、感光ドラム1と転写ローラ4間に発生する
静電力によって感光ドラム1上のトナー像が転写され
る。
When the toner image on the photosensitive drum 1 reaches the transfer nip portion N, the transfer material P such as paper is conveyed to the transfer nip portion N at this timing. Then, by the transfer roller 4 to which a transfer bias having a polarity (positive polarity) opposite to that of the toner is applied, the transfer material P conveyed to the transfer nip portion N is exposed by the electrostatic force generated between the photosensitive drum 1 and the transfer roller 4. The toner image on the drum 1 is transferred.

【0054】そして、トナー像が転写された転写材Pは
定着装置15に搬送され、定着装置15の定着ローラ1
5aと加圧ローラ15b間の定着ニップ部にてトナー像
を転写材Pに加熱、加圧して熱定着した後に外部に排出
される。
Then, the transfer material P on which the toner image is transferred is conveyed to the fixing device 15, and the fixing roller 1 of the fixing device 15 is transferred.
At the fixing nip portion between 5a and the pressure roller 15b, the toner image is heated and pressed on the transfer material P to be thermally fixed, and then discharged to the outside.

【0055】一方、上記転写後の感光ドラム1表面は、
除電光ランプ5から除電光(中心波長660nm)が照
射されて除電された後、感光ドラム1表面に残留してい
る転写残トナーは、クリーニング装置6のクリーニング
ブレード6aによって掻き取られ、搬送スクリュー6b
の回転によって廃トナー容器(不図示)内に回収され
る。
On the other hand, the surface of the photosensitive drum 1 after the transfer is
After the charge removal light (center wavelength 660 nm) is emitted from the charge removal light lamp 5 to remove the charge, the transfer residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 is scraped off by the cleaning blade 6a of the cleaning device 6, and the conveyance screw 6b.
Is rotated to collect in a waste toner container (not shown).

【0056】そして、転写残トナーが除去された感光ド
ラム1は、補助帯電バイアス電源(S3)13から電圧
(補助帯電バイアス)が印加された補助帯電ローラ7に
よって予め負極性の所定電位に帯電された後に、再び次
の画像形成工程に入って磁気ブラシ帯電装置2によって
重ねて帯電される。
The photosensitive drum 1 from which the transfer residual toner has been removed is previously charged to a predetermined negative potential by the auxiliary charging roller 7 to which a voltage (auxiliary charging bias) is applied from the auxiliary charging bias power source (S3) 13. After that, the next image forming process is performed again, and the magnetic brush charging device 2 charges the layers one by one.

【0057】この際、本実施の形態では、以下のように
補助帯電ローラ7への電圧印加条件を設定するようにし
た。
At this time, in the present embodiment, the voltage application conditions for the auxiliary charging roller 7 are set as follows.

【0058】即ち、本実施の形態では、帯電バイアス印
加電源(S1)11から磁気ブラシ帯電装置2の帯電ス
リーブ2bへ電圧(帯電バイアス)印加時に電流計10
で帯電電流を検知し、帯電電流値の絶対値が最小になる
ように、制御装置(CPU)12で帯電スリーブ2bへ
の電圧印加を制御するようにした。
That is, in the present embodiment, the ammeter 10 is applied when the voltage (charging bias) is applied from the charging bias applying power source (S1) 11 to the charging sleeve 2b of the magnetic brush charging device 2.
The charging current is detected by, and the voltage application to the charging sleeve 2b is controlled by the controller (CPU) 12 so that the absolute value of the charging current is minimized.

【0059】本実施の形態における補助帯電ローラ7は
コロナ帯電系の接触帯電であり、帯電電位としては、図
2に示すように、放電閾値Vthを境に直線的に増加し
ていく。なお、図2において、横軸は補助帯電ローラ印
加電圧、縦軸は帯電電位である。
The auxiliary charging roller 7 in this embodiment is a corona charging type of contact charging, and the charging potential linearly increases at the discharge threshold Vth as shown in FIG. In FIG. 2, the horizontal axis represents the voltage applied to the auxiliary charging roller and the vertical axis represents the charging potential.

【0060】従って、補助帯電ローラ7による帯電電位
をVd1、補助帯電ローラ7に印加する電圧Vsとする
と、Vd1=Vth+Vsという関係が成り立つ。ここ
で、Vd1が直線領域となるVsで、V2>V1となる
ような2つの値を設定する。そして、磁気ブラシ帯電装
置2の帯電スリーブ2bに直流電圧Vmを印加している
場合、流れる帯電電流Imは、帯電部直前の感光ドラム
電位に対して比例関係にある。
Therefore, assuming that the charging potential of the auxiliary charging roller 7 is Vd1 and the voltage Vs applied to the auxiliary charging roller 7, the relationship of Vd1 = Vth + Vs is established. Here, two values are set so that Vd1 is Vs where V2 becomes a linear region and V2> V1. Then, when the DC voltage Vm is applied to the charging sleeve 2b of the magnetic brush charging device 2, the flowing charging current Im is proportional to the potential of the photosensitive drum immediately before the charging section.

【0061】従って、図3に示すように、帯電電流Im
は帯電電位Vd1の直線領域では、Vsに対して一次近
似することができる。なお、図3において、横軸は補助
帯電ローラ印加電圧、縦軸は帯電スリーブ2bに流れる
帯電電流である。そして、この特性を利用して、帯電電
流Imの絶対値が最小になる補助帯電ローラ7への印加
電圧を設定する。
Therefore, as shown in FIG. 3, the charging current Im
Can be linearly approximated to Vs in the linear region of the charging potential Vd1. In FIG. 3, the horizontal axis represents the voltage applied to the auxiliary charging roller, and the vertical axis represents the charging current flowing in the charging sleeve 2b. Then, by utilizing this characteristic, the voltage applied to the auxiliary charging roller 7 at which the absolute value of the charging current Im is minimized is set.

【0062】具体的には、帯電バイアス印加電源11か
ら磁気ブラシ帯電装置2の帯電スリーブ2bに直流電圧
Vmを印加した状態で、補助帯電バイアス印加電源13
から補助帯電ローラ7に電圧V2、V1を印加し、その
ときの帯電スリーブ2bに流れる帯電電流I1、I2を
それぞれ電流計10で検知する。
Specifically, the auxiliary charging bias applying power supply 13 is applied with the DC voltage Vm applied to the charging sleeve 2b of the magnetic brush charging device 2 from the charging bias applying power supply 11.
From the above, voltages V2 and V1 are applied to the auxiliary charging roller 7, and the charging currents I1 and I2 flowing through the charging sleeve 2b at that time are detected by the ammeter 10, respectively.

【0063】次に、図3に示すように、帯電電流I1、
I2を通るImの傾き(一次式)を求め、更に、Imと
帯電電流=0との交点からV0を求める。このV0の値
を、補助帯電バイアス電源(S3)13から補助帯電ロ
ーラ7に印加する電圧Vsとして設定する。
Next, as shown in FIG. 3, the charging current I1,
The slope of Im (first-order expression) passing through I2 is calculated, and V0 is calculated from the intersection of Im and charging current = 0. The value of V0 is set as the voltage Vs applied to the auxiliary charging roller 7 from the auxiliary charging bias power source (S3) 13.

【0064】また、環境の変動等によっては補助帯電ロ
ーラ7の放電閾値Vthが変動することがあるが、V
1、V2はその影響を受けない十分に大きい値に設定し
ておくことが望ましい。
Further, the discharge threshold value Vth of the auxiliary charging roller 7 may change depending on the change of the environment.
It is desirable that 1 and V2 are set to sufficiently large values that are not affected by them.

【0065】なお、上記した補助帯電ローラ7への電圧
印加制御は画像形成毎に行なっても良いし、ある一定枚
数ごとに行なうようにしても良い。
The voltage application control to the auxiliary charging roller 7 may be performed every time an image is formed, or may be performed every certain number of sheets.

【0066】上記のように設定した電圧を補助帯電ロー
ラ7に印加する本実施の形態の画像形成装置における、
帯電電位と耐久枚数(画像出力枚数)の関係について評
価実験を行った。図4中のaは、本実施の形態における
制御を行った場合の帯電電位と耐久枚数(画像出力枚
数)の関係を示したものであり、図4中のbは、本実施
の形態における制御を行わなかった場合の比較例の帯電
電位と耐久枚数(画像出力枚数)の関係を示したもので
ある。図4中のaに示した本実施の形態では、100枚
毎に制御を行った場合である。また、図4中のbに示し
た比較例では、補助帯電ローラに−1kVを一定に印加
するようにした以外は本実施の形態の構成と同様であ
る。
In the image forming apparatus of the present embodiment for applying the voltage set as described above to the auxiliary charging roller 7,
An evaluation experiment was conducted on the relationship between the charging potential and the number of durable sheets (the number of output images). 4 shows the relationship between the charging potential and the number of durable sheets (the number of output images) when the control according to the present embodiment is performed, and b in FIG. 4 shows the control according to the present embodiment. 5 shows the relationship between the charging potential and the number of durable sheets (the number of image outputs) in the comparative example in the case of not performing. In the present embodiment shown in a of FIG. 4, the control is performed every 100 sheets. Further, the comparative example shown by b in FIG. 4 is the same as the configuration of the present embodiment except that -1 kV is constantly applied to the auxiliary charging roller.

【0067】図4に示した評価結果から明らかなよう
に、本実施の形態における制御を行った場合は、耐久枚
数(画像出力枚数)が増加しても帯電電位の変化はほと
んど見られなかった。一方、本実施の形態における制御
を行わなかった比較例の場合は、耐久枚数(画像出力枚
数)の増加に伴って補助帯電ローラの通電劣化による抵
抗上昇の影響で帯電電位の低下が見られる。
As is clear from the evaluation results shown in FIG. 4, when the control according to the present embodiment is performed, there is almost no change in the charging potential even when the durable number (image output number) is increased. . On the other hand, in the case of the comparative example in which the control according to the present embodiment is not performed, the charging potential decreases due to the effect of resistance increase due to deterioration of energization of the auxiliary charging roller as the number of durable sheets (image output number) increases.

【0068】このように本実施の形態では、電流計10
で検知した電流値に基づいて磁気ブラシ帯電装置2の帯
電スリーブ2bに流れる電流の絶対値が最小となるよう
に制御装置12で制御して、補助帯電ローラ7への電圧
印加条件を設定することにより、長期にわたって安定し
た帯電電位を得ることが可能となる。
As described above, in the present embodiment, the ammeter 10 is used.
The controller 12 controls the current value flowing through the charging sleeve 2b of the magnetic brush charging device 2 based on the current value detected by the controller 12 to minimize the absolute value of the current, and sets the voltage application condition to the auxiliary charging roller 7. This makes it possible to obtain a stable charging potential for a long period of time.

【0069】また、本実施の形態では、感光ドラム1の
表面帯電電位を測定する電位センサを個々の帯電装置
(磁気ブラシ帯電装置2、補助帯電ローラ7)について
設置する必要がないので、感光ドラム1周りにおける各
部材(現像装置3、クリーニング装置6など)の配置に
制限が生じることはない。
Further, in the present embodiment, it is not necessary to install a potential sensor for measuring the surface charging potential of the photosensitive drum 1 for each charging device (magnetic brush charging device 2, auxiliary charging roller 7). There is no restriction on the arrangement of each member (the developing device 3, the cleaning device 6 and the like) around one.

【0070】また、本実施の形態では、主帯電手段とし
て磁気ブラシ帯電装置2、副帯電手段として補助帯電ロ
ーラ(ローラ帯電部材)7を用いた構成であったが、こ
の構成に限定されることはなく、これ以外にも、主帯電
手段と副帯電手段に例えば導電性のファーブラシやブレ
ード、スポンジローラを用いた場合でも同様に本発明を
適用することが可能である。
In this embodiment, the magnetic brush charging device 2 is used as the main charging means and the auxiliary charging roller (roller charging member) 7 is used as the sub charging means. However, the structure is not limited to this. In addition to the above, the present invention can be similarly applied to the case where a conductive fur brush, a blade, or a sponge roller is used as the main charging unit and the sub charging unit.

【0071】また、本実施の形態では、主帯電手段とし
ての磁気ブラシ帯電装置2への印加電圧は所定の固定値
であったが、感光ドラム1や現像装置3の特性変化等に
合わせて可変させるようにしても良い。
Further, in the present embodiment, the voltage applied to the magnetic brush charging device 2 as the main charging means has a predetermined fixed value, but it can be changed according to the characteristic changes of the photosensitive drum 1 and the developing device 3. It may be allowed to.

【0072】また、本実施の形態では、感光ドラム1と
して有機感光ドラムを用いた構成であったが、これに限
定されることはなく、これ以外にも、例えば非晶質のシ
リコンからなる表面層を有している感光ドラムや、非晶
質の炭素からなる表面層を有している感光ドラムを用い
ることもできる。
In this embodiment, the organic photosensitive drum is used as the photosensitive drum 1. However, the present invention is not limited to this, and other than that, for example, a surface made of amorphous silicon is used. It is also possible to use a photosensitive drum having a layer or a photosensitive drum having a surface layer made of amorphous carbon.

【0073】[0073]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
流検知手段で検知した主帯電手段に流れる電流値に基づ
いて、第2の電圧印加手段から副帯電手段への電圧印加
条件を設定することにより、長期にわたって安定した帯
電電位を得ることが可能となり、良好な画像を得ること
ができる。
As described above, according to the present invention, the voltage applying condition from the second voltage applying means to the sub charging means is set based on the current value flowing through the main charging means detected by the current detecting means. By doing so, it becomes possible to obtain a stable charging potential for a long period of time, and it is possible to obtain a good image.

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

【図1】本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す
概略構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】補助帯電ローラへの印加電圧(補助帯電ローラ
印加電圧)と帯電電位の関係を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a voltage applied to an auxiliary charging roller (voltage applied to the auxiliary charging roller) and a charging potential.

【図3】補助帯電ローラへの印加電圧(補助帯電ローラ
印加電圧)と磁気ブラシ帯電装置の帯電スリーブに流れ
る帯電電流の関係を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a voltage applied to the auxiliary charging roller (voltage applied to the auxiliary charging roller) and a charging current flowing through a charging sleeve of the magnetic brush charging device.

【図4】本実施の形態における制御を行った場合の帯電
電位と耐久枚数(画像出力枚数)の関係を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the charging potential and the number of durable sheets (the number of output images) when the control according to the present embodiment is performed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光ドラム(像担持体) 2 磁気ブラシ帯電装置(主帯電手段) 2b 帯電スリーブ(接触帯電部材) 3 現像装置 3b 現像スリーブ 4 転写ローラ 5 除電光ランプ(除電露光手段) 6 クリーニング装置 6a クリーニングブレード 7 補助帯電ローラ(副帯電手段) 10 電流計(電流検知手段) 11 帯電バイアス印加電源(第1の電圧印加手
段) 12 制御装置(制御手段) 13 補助帯電バイアス印加電源(第2の電圧印加
手段) 14 現像バイアス印加電源 15 定着装置 15a 定着ローラ 15b 加圧ローラ
1 Photosensitive Drum (Image Carrier) 2 Magnetic Brush Charging Device (Main Charging Means) 2b Charging Sleeve (Contact Charging Member) 3 Developing Device 3b Developing Sleeve 4 Transfer Roller 5 Electrification Light Lamp (Electrification Exposure Means) 6 Cleaning Device 6a Cleaning Blade 7 Auxiliary Charging Roller (Sub-Charging Means) 10 Ammeter (Current Detecting Means) 11 Charging Bias Applying Power Supply (First Voltage Applying Means) 12 Control Device (Control Means) 13 Auxiliary Charging Bias Applying Power Supply (Second Voltage Applying Means) ) 14 developing bias applying power supply 15 fixing device 15a fixing roller 15b pressure roller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 5/147 503 G03G 5/147 503 21/08 21/00 342 (72)発明者 中村 良 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H035 AA09 AA10 AB02 2H068 AA04 AA05 AA08 CA37 DA03 DA12 DA17 2H200 FA02 GA23 GA34 GA45 GA49 GB02 HA03 HA21 HA28 HA29 HA30 HB12 HB17 HB22 HB41 HB43 HB45 HB46 HB47 HB48 LA12 LA14 LA23 LA40 LC09 MA03 MA14 MB01 MB06 MC11 MC13 MC15 NA06 NA10 PA03 PA22 PB05 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G03G 5/147 503 G03G 5/147 503 21/08 21/00 342 (72) Inventor Ryo Nakamura Ota, Tokyo 3-30-2 Maruko Shimoshita Canon Inc. F term (reference) 2H035 AA09 AA10 AB02 2H068 AA04 AA05 AA08 CA37 DA03 DA12 DA17 2H200 FA02 GA23 GA34 GA45 GA49 GB02 HA03 HA21 HA28 HA29 HA30 HB12 HB17 HB22 H45 HB43 HB41 HB43 HB41 HB43 HB48 LA12 LA14 LA23 LA40 LC09 MA03 MA14 MB01 MB06 MC11 MC13 MC15 NA06 NA10 PA03 PA22 PB05

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 移動自在な像担持体と、電圧の印加によ
り前記像担持体を帯電する主帯電手段と、前記主帯電手
段に電圧を印加する第1の電圧印加手段と、前記像担持
体の移動方向に対して前記主帯電手段の上流側に少なく
とも1つ配置され、前記主帯電手段への印加電圧と同極
性の電圧を印加して前記像担持体を帯電する副帯電手段
と、前記副帯電手段に電圧を印加する第2の電圧印加手
段と、を備えた画像形成装置において、 前記第1の電圧印加手段から前記主帯電手段に電圧を印
加したときに流れる電流を検知する電流検知手段を有
し、 前記電流検知手段で検知した電流値に基づいて、前記第
2の電圧印加手段から前記副帯電手段への電圧印加条件
を設定する、 ことを特徴とする画像形成装置。
1. A movable image carrier, a main charging unit that charges the image carrier by applying a voltage, a first voltage applying unit that applies a voltage to the main charging unit, and the image carrier. At least one upstream of the main charging means with respect to the moving direction of the main charging means, and a sub-charging means for charging the image carrier by applying a voltage having the same polarity as the voltage applied to the main charging means, An image forming apparatus comprising: a second voltage applying unit that applies a voltage to the sub-charging unit; and a current detection that detects a current flowing when a voltage is applied from the first voltage applying unit to the main charging unit. An image forming apparatus comprising: means for setting a voltage application condition from the second voltage applying means to the sub-charging means based on a current value detected by the current detecting means.
【請求項2】 前記第2の電圧印加手段から前記副帯電
手段への電圧印加を制御する制御手段を有し、前記制御
手段は、前記電流検知手段で検知した電流値に基づいて
前記主帯電手段に流れる電流の絶対値が最小となるよう
に制御して、前記副帯電手段への電圧印加条件を設定す
る、 ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
2. A control means for controlling the voltage application from the second voltage application means to the sub-charging means, wherein the control means is based on the current value detected by the current detection means. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the voltage application condition to the sub-charging unit is set by controlling the absolute value of the current flowing through the unit to be minimum.
【請求項3】 前記主帯電手段は、前記第1の電圧印加
手段から電圧が印加された接触帯電部材に付帯した導電
性微粒子を前記像担持体との間に介在させて、電荷注入
により前記像担持体を帯電する、 ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装
置。
3. The main charging means interposes conductive fine particles attached to a contact charging member, to which a voltage is applied from the first voltage applying means, between the main charging means and the image carrier, and injects the charge. The image forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein the image carrier is charged.
【請求項4】 前記導電性微粒子は、前記接触帯電部材
に磁気的に拘束された導電性の磁性粒子からなり、前記
導電性微粒子を前記像担持体に接触させて電荷注入によ
り帯電を行なう、 ことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
4. The conductive fine particles are made of conductive magnetic particles magnetically restrained by the contact charging member, and the conductive fine particles are brought into contact with the image carrier to perform charge injection. The image forming apparatus according to claim 3, wherein:
【請求項5】 前記副帯電手段は、導電性のローラ部材
を前記像担持体に接触させて、前記第2の電圧印加手段
から前記ローラ部材に電圧を印加して前記像担持体を帯
電する、 ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装
置。
5. The sub-charging means brings a conductive roller member into contact with the image carrier and applies a voltage from the second voltage applying means to the roller member to charge the image carrier. The image forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項6】 前記像担持体の移動方向に対して前記副
帯電手段の上流側に、前記像担持体を露光して前記像担
持体表面の残留電荷を除去する除電露光手段を有する、 ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の画
像形成装置。
6. A static elimination exposure unit is provided upstream of the sub-charging unit with respect to the moving direction of the image carrier to expose the image carrier to remove residual charges on the surface of the image carrier. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein:
【請求項7】 前記像担持体が感光層及び表面層を有
し、前記表面層が樹脂及び導電微粒子を有する、 ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の画
像形成装置。
7. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image carrier has a photosensitive layer and a surface layer, and the surface layer has a resin and conductive fine particles.
【請求項8】 前記導電微粒子がSnOである、 ことを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。8. The image forming apparatus according to claim 7, wherein the conductive fine particles are SnO 2 . 【請求項9】 前記表面層の抵抗が10〜1014Ω
・mである、 ことを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
9. The surface layer has a resistance of 10 9 to 10 14 Ω.
The image forming apparatus according to claim 7, wherein the image forming apparatus is m.
【請求項10】 前記像担持体が非晶質のシリコンから
なる表面層を有している、 ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の画
像形成装置。
10. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image carrier has a surface layer made of amorphous silicon.
【請求項11】 前記像担持体が非晶質の炭素からなる
表面層を有している、 ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の画
像形成装置。
11. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image carrier has a surface layer made of amorphous carbon.
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JP2012163600A (en) * 2011-02-03 2012-08-30 Canon Inc Image forming device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005266329A (en) * 2004-03-18 2005-09-29 Fuji Xerox Co Ltd Image forming apparatus
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