JP2005140945A - Charging roller, method for manufacturing charging roller and image forming apparatus - Google Patents

Charging roller, method for manufacturing charging roller and image forming apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent toner fogging which occurs immediately after start of use and to stably produce high-quality good images, in a toner recycling configuration using an ozoneless injection charging system at low applied voltage. <P>SOLUTION: In a charging roller obtained by forming a layer of an electrically conductive elastic foam having a porous surface on at least a core metal, the circumferential surface of the charging roller which comes in contact with a member to be charged is coated with movable electrically conductive particles whose bulk density is ρ g/cm<SP>3</SP>by means of a coating roller at a density of ≥4×10<SP>-3</SP>×ρ g/cm<SP>3</SP>. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、接触帯電における帯電ローラ、接触帯電方法及び装置、接触帯電を用いた複写機や複写機等の画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。   The present invention relates to a charging roller in contact charging, a contact charging method and apparatus, an image forming apparatus such as a copying machine or a copying machine using contact charging, and a process cartridge.

従来、例えば、電子写真装置や静電記録装置等の画像形成装置において、電子写真感光体・静電記録誘電体などの像担持体(被帯電体)を所要の極性・電位に一様に帯電処理(除電処理も含む)する帯電装置としてはコロナ帯電器(コロナ放電器)がよく使用されていた。   Conventionally, for example, in an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus or an electrostatic recording apparatus, an electrophotographic photosensitive member / an electrostatic recording dielectric body such as an electrophotographic photosensitive member (charged body) is uniformly charged to a required polarity and potential. A corona charger (corona discharger) is often used as a charging device for processing (including charge removal processing).

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

近時は、コロナ帯電器に比べて低オゾン・低電力等の利点があることから、前記したように被帯電体に電圧を印加した帯電ローラを当接させて被帯電体を帯電する接触方式の帯電装置(接触帯電装置)が実用化されてきている。   Recently, since there are advantages such as low ozone and low power compared to the corona charger, as described above, the contact method of charging the charged object by contacting the charged roller to which the voltage is applied to the charged object The charging device (contact charging device) has been put into practical use.

接触帯電装置は、像担持体等の被帯電体に、ローラ型(帯電ローラ)、ファーブラシ型、磁気ブラシ型、ブレード型等の導電性の帯電部材を接触させ、この帯電部材(接触帯電部材・接触帯電器、以下、接触帯電部材と記す)に所定の帯電バイアスを印加して、被帯電体面を所定の極性・電位に帯電させるものである。   The contact charging device contacts a charged object such as an image carrier with a conductive charging member such as a roller type (charging roller), a fur brush type, a magnetic brush type, or a blade type, and the charging member (contact charging member). A predetermined charging bias is applied to a contact charger (hereinafter referred to as a contact charging member) to charge the charged object surface to a predetermined polarity and potential.

接触帯電の帯電機構(帯電のメカニズム、帯電原理)には、(1)放電帯電機構と(2)直接注入帯電機構の2種類の帯電機構が混在しており、どちらが支配的であるかにより各々の特性が現れる。図1にそれぞれの代表的な帯電特性を示す。   There are two types of contact charging mechanism (charging mechanism, charging principle): (1) discharge charging mechanism and (2) direct injection charging mechanism, depending on which is dominant. The characteristic of appears. Fig. 1 shows typical charging characteristics of each.

(1)放電帯電機構
接触帯電部材と被帯電体との間の微小間隙に生じるコロナ放電現象により被帯電体表面が帯電する機構である。
(1) Discharge Charging Mechanism This is a mechanism for charging the surface of a member to be charged by a corona discharge phenomenon that occurs in a minute gap between the contact charging member and the member to be charged.

放電帯電機構は接触帯電部材と被帯電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。   Since the discharge charging mechanism has a constant discharge threshold value for the contact charging member and the member to be charged, it is necessary to apply a voltage larger than the charging potential to the contact charging member. Further, although the generation amount is remarkably smaller than that of the corona charger, it is unavoidable that a discharge product is generated in principle, and thus harmful effects due to active ions such as ozone are unavoidable.

(2)注入帯電機構
接触帯電部材から被帯電体に直接に電荷が注入されることで被帯電体表面が帯電する系である。直接帯電、あるいは注入帯電、あるいは電荷注入帯電とも称される。
(2) Injection charging mechanism This is a system in which the surface of the charged body is charged by directly injecting the charge from the contact charging member to the charged body. It is also called direct charging, injection charging, or charge injection charging.

より詳しくは、中抵抗の接触帯電部材が被帯電体表面に接触して、放電現象を介さずに、つまり放電を基本的に用いないで被帯電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、被帯電体を印加電圧相当の電位に帯電することができる。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。   More specifically, a medium-resistance contact charging member comes into contact with the surface of the member to be charged, and charge is directly injected into the surface of the member to be charged without going through a discharge phenomenon, that is, basically using no discharge. Therefore, even if the applied voltage to the contact charging member is an applied voltage that is equal to or lower than the discharge threshold, the object to be charged can be charged to a potential corresponding to the applied voltage. Since this direct charging system does not involve the generation of ions, no adverse effects caused by the discharge products occur.

しかし、直接帯電であるため、接触帯電部材の被帯電体への接触性が帯電性に大きく効いてくる。そこで接触帯電部材はより密に構成し、また被帯電体との周速差を多く持ち、より高い頻度で被帯電体に接触する構成をとる必要がある。   However, since it is directly charged, the contact property of the contact charging member to the member to be charged greatly affects the charging property. Therefore, the contact charging member needs to be configured more densely, have a larger peripheral speed difference from the object to be charged, and must be configured to contact the object to be charged more frequently.

A)ローラ帯電
接触帯電装置は、接触帯電部材として導電ローラ(帯電ローラ)を用いたローラ帯電方式が帯電の安定性という点で好ましく、広く用いられている。
A) Roller Charging In the contact charging device, a roller charging method using a conductive roller (charging roller) as a contact charging member is preferable in terms of charging stability and is widely used.

このローラ帯電はその帯電機構は前記(1)の放電帯電系が支配的である。   The charging mechanism of the roller charging is dominated by the discharge charging system (1).

帯電ローラは、導電あるいは中抵抗のゴム材あるいは発泡体を用いて作成される。さらにこれらを積層して所望の特性を得たものもある。   The charging roller is made of a conductive or medium resistance rubber material or foam. In addition, there are those obtained by laminating these to obtain desired characteristics.

帯電ローラは被帯電体(以下、感光体と記す)との一定の接触状態を得るために弾性を持たせているが、そのため摩擦抵抗が大きく、多くの場合、感光体に従動あるいは若干の周速差をもって駆動される。従って、直接帯電しようとしても、絶対的帯電能力の低下や接触性の不足やローラ上のムラや感光体の付着物による帯電ムラは避けられないため、従来のローラ帯電ではその帯電機構は放電帯電系が支配的である。   The charging roller has elasticity in order to obtain a certain contact state with a member to be charged (hereinafter referred to as a photosensitive member), but has a large frictional resistance, and in many cases is driven by the photosensitive member or has a slight circumference. It is driven with a speed difference. Therefore, even if direct charging is attempted, a decrease in absolute charging ability, lack of contactability, unevenness on the roller, and uneven charging due to the adherence of the photosensitive member cannot be avoided. The system is dominant.

図1は接触帯電における帯電効率例を表したグラフである。横軸に接触帯電ローラに印加したバイアス、縦軸にはその時得られた感光体帯電電位を表わすものである。   FIG. 1 is a graph showing an example of charging efficiency in contact charging. The horizontal axis represents the bias applied to the contact charging roller, and the vertical axis represents the photosensitive member charging potential obtained at that time.

従来のローラ帯電の場合の帯電特性はAで表される。即ち凡そ−500Vの放電閾値を過ぎてから帯電が始まる。従って、−500Vに帯電する場合は−1000Vの直流電圧を印加するか、あるいは、−500V直流の帯電電圧に加えて、放電閾値以上の電位差を常に持つようにピーク間電圧1200Vの交流電圧を印加して感光体電位を帯電電位に収束させる方法が一般的である。   The charging characteristic in the case of conventional roller charging is represented by A. That is, charging starts after the discharge threshold of about −500V. Therefore, when charging to -500 V, apply a DC voltage of -1000 V, or in addition to a charging voltage of -500 V DC, apply an AC voltage with a peak-to-peak voltage of 1200 V so as to always have a potential difference greater than the discharge threshold. Thus, a method of converging the photoreceptor potential to the charging potential is common.

より具体的に説明すると、厚さ25μmのOPC感光体に対して帯電ローラを加圧当接させた場合には、約640V以上の電圧を印加すれば感光体の表面電位が上昇し始め、それ以降は印加電圧に対して傾き1で線形に感光体表面電位が増加する。この閾値電圧を帯電開始電圧Vthと定義する。   More specifically, when the charging roller is brought into pressure contact with an OPC photoconductor having a thickness of 25 μm, the surface potential of the photoconductor starts to rise when a voltage of about 640 V or more is applied. Thereafter, the photosensitive member surface potential increases linearly with a slope of 1 with respect to the applied voltage. This threshold voltage is defined as the charging start voltage Vth.

つまり、電子写真に必要とされる感光体表面電位Vdを得るためには帯電ローラにはVd+Vthという必要とされる以上のDC電圧が必要となる。このようにしてDC電圧のみを接触帯電部材に印加して帯電を行う方法を「DC帯電方式」と称する。   That is, in order to obtain the photoreceptor surface potential Vd required for electrophotography, the charging roller requires a DC voltage higher than that required, that is, Vd + Vth. A method of charging by applying only the DC voltage to the contact charging member in this way is referred to as a “DC charging method”.

しかし、DC帯電においては環境変動等によって接触帯電部材の抵抗値が変動するため、また、感光体が削れることによって膜厚が変化するとVthが変動するため、感光体の電位を所望の値にすることが難しかった。   However, in DC charging, the resistance value of the contact charging member fluctuates due to environmental fluctuations, etc., and Vth fluctuates when the film thickness changes due to the photoconductor being scraped, so that the potential of the photoconductor is set to a desired value. It was difficult.

このため、更なる帯電の均一化を図るために特開昭63−149669号公報に開示されるように、所望のVdに相当するDC電圧に2×Vth以上のピーク間電圧を持つAC成分を重畳した電圧を接触帯電部材に印加する「AC帯電方式」が用いられる。これは、ACによる電位のならし効果を目的としたものであり、被帯電体の電位はAC電圧のピークの中央であるVdに収束し、環境等の外乱には影響されることはない。   Therefore, an AC component having a peak-to-peak voltage of 2 × Vth or more is added to a DC voltage corresponding to a desired Vd, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-149669, in order to further uniform charge. An “AC charging method” is used in which the superimposed voltage is applied to the contact charging member. This is for the purpose of smoothing the potential due to AC, and the potential of the charged body converges to Vd, which is the center of the peak of the AC voltage, and is not affected by disturbances such as the environment.

ところが、このような接触帯電装置においても、その本質的な帯電機構は、接触帯電部材から感光体への放電現象を用いているため、先に述べたように接触帯電部材に印加する電圧は感光体表面電位以上の値が必要とされ、微量のオゾンは発生する。   However, even in such a contact charging device, the essential charging mechanism uses a discharge phenomenon from the contact charging member to the photosensitive member, so that the voltage applied to the contact charging member is photosensitive as described above. A value higher than the body surface potential is required, and a trace amount of ozone is generated.

また、帯電均一化のためにAC帯電を行った場合にはさらなるオゾンの発生、AC電圧の電界による接触帯電部材と感光体の振動騒音(AC帯電音)の発生、また、放電による感光体表面の劣化等が顕著になり、新たな問題点となっていた。   Further, when AC charging is performed for uniform charging, generation of further ozone, generation of vibration noise (AC charging sound) between the contact charging member and the photosensitive member due to the electric field of the AC voltage, and surface of the photosensitive member due to discharge As a result, the deterioration and the like became remarkable, which was a new problem.

B)ファーブラシ帯電
ファーブラシ帯電は、接触帯電部材として導電性繊維のブラシ部を有する部材(ファーブラシ帯電器)を用い、その導電性繊維ブラシ部を被帯電体としての感光体に接触させ、所定の帯電バイアスを印加して感光体面を所定の極性・電位に帯電させるものである。
B) Fur Brush Charging Fur brush charging uses a member (fur brush charger) having a conductive fiber brush portion as a contact charging member, and the conductive fiber brush portion is brought into contact with a photoreceptor as a charged body, A predetermined charging bias is applied to charge the photoreceptor surface to a predetermined polarity and potential.

このファーブラシ帯電もその帯電機構は前記(1)の放電帯電系が支配的である。   The charging mechanism of the fur brush charging is dominated by the discharge charging system (1).

ファーブラシ帯電器は固定タイプとロールタイプが実用化されている。中抵抗の繊維を基布に折り込みパイル状に形成したものを電極に接着したものが固定タイプで、ロールタイプはパイルを芯金に巻き付けて形成する。繊維密度としては100本/mm2 程度のものが比較的容易に得られるが、直接帯電により十分均一な帯電を行うにはそれでも接触性は不十分であり、直接帯電により十分均一な帯電を行うには感光体に対し機械構成としては困難なほどに周速差を持たせる必要があり、現実的ではない。 Fur brush chargers are available in fixed and roll types. A fixed type is a medium-resistance fiber folded into a base fabric and bonded to an electrode. The roll type is formed by winding a pile around a metal core. A fiber density of about 100 fibers / mm 2 can be obtained relatively easily. However, the contact is still insufficient for sufficiently uniform charging by direct charging, and sufficiently uniform charging is performed by direct charging. However, it is necessary for the photosensitive member to have a peripheral speed difference that is difficult as a mechanical configuration, which is not practical.

このファーブラシ帯電の直流電圧印加時の帯電特性は図1のBに示される特性をとる。従って、ファーブラシ帯電の場合も、固定タイプ、ロールタイプどちらも多くは、高い帯電バイアスを印加し、放電現象を用いて帯電を行っている。   The charging characteristics of the fur brush charged when a DC voltage is applied take the characteristics shown in FIG. Accordingly, in the case of fur brush charging, both the fixed type and the roll type are charged by applying a high charging bias and using a discharge phenomenon.

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

この磁気ブラシ帯電の場合はその帯電機構は前記(2)の直接帯電系が支配的である。   In the case of this magnetic brush charging, the direct charging system (2) is dominant in the charging mechanism.

磁気ブラシ部を構成させる導電性磁性粒子として粒径5〜50μmのものを用い、感光体と十分周速差を設けることで、均一に直接帯電を可能にする。   By using conductive magnetic particles constituting the magnetic brush portion having a particle diameter of 5 to 50 μm and providing a sufficient peripheral speed difference from the photoreceptor, uniform direct charging is possible.

図1の帯電特性グラフのCにあるように、印加バイアスとほぼ比例した帯電電位を得ることが可能になる。   As indicated by C in the charging characteristic graph of FIG. 1, it is possible to obtain a charging potential that is substantially proportional to the applied bias.

しかしながら、機器構成が複雑であること、磁気ブラシ部を構成している導電性磁性粒子が脱落して感光体に付着する等他の弊害もある。   However, there are other disadvantages such as a complicated apparatus configuration and conductive magnetic particles constituting the magnetic brush portion falling off and adhering to the photoreceptor.

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

D)トナーリサイクルシステム(クリーナレス)
転写方式の画像記録装置においては、転写後の感光体(像担持体)に残存する転写残りの現像剤(トナー)はクリーナ(クリーニング装置)によって感光体面から除去されて廃トナーとなるが、この廃トナーは環境保護の面からも出ないことが望ましい。そこでクリーナをなくし、転写後の感光体上の転写残トナーは現像装置によって「現像同時クリーニング」で感光体上から除去し現像装置に回収・再用する装置構成にしたトナーリサイクルシステム(またはトナーリサイクルプロセス)の画像記録装置も出現している。
D) Toner recycling system (cleanerless)
In the transfer type image recording apparatus, the developer (toner) remaining on the photoconductor (image carrier) after transfer is removed from the photoconductor surface by a cleaner (cleaning device) to become waste toner. It is desirable that waste toner does not come out from the viewpoint of environmental protection. Therefore, the toner recycling system (or toner recycling system) is configured to eliminate the cleaner and remove the transfer residual toner on the photoconductor after transfer from the photoconductor by “development simultaneous cleaning” and collect and reuse it in the developing device. Process) image recording devices have also appeared.

現像同時クリーニングとは、転写後に感光体上に残留したトナーを次工程以降の現像時、即ち引き続き感光体を帯電し、露光して潜像を形成し、該潜像の現像時にかぶり取りバイアス(現像装置に印加する直流電圧と感光体の表面電位間の電位差であるかぶり取り電位差Vback)によって回収する方法である。この方法によれば、転写残トナーは現像装置に回収されて次工程以後に再用されるため、廃トナーをなくし、メンテナンスに手を煩わせることも少なくすることができる。またクリーナレスであることでスペース面での利点も大きく、画像記録装置を大幅に小型化できるようになる。   Simultaneous development cleaning refers to the toner remaining on the photoconductor after the transfer, during the subsequent development, that is, the photoconductor is subsequently charged and exposed to form a latent image, and a fog removal bias ( This is a method of recovery by a fog removal potential difference Vback, which is a potential difference between the DC voltage applied to the developing device and the surface potential of the photoreceptor. According to this method, since the transfer residual toner is collected by the developing device and reused after the next step, waste toner can be eliminated, and troublesome maintenance can be reduced. In addition, the cleanerless has a great space advantage, and the image recording apparatus can be greatly downsized.

トナーリサイクルシステムは上記のように転写残トナーを専用のクリーナによって感光体面から除去するのではなく、帯電手段部を経由させて現像装置に至らせて再度現像プロセスにて利用するものであるため、感光体の帯電手段として接触帯電を用いた場合においては感光体と接触帯電部材との接触部に絶縁性であるトナーが介在した状態で如何にして感光体を帯電するかが課題になっている。上記したローラ帯電やファーブラシ帯電においては、感光体上の転写残トナーを拡散し非パターン化するとともに、大きなバアイスを印加し放電による帯電を用いることが多い。磁気ブラシ帯電においては接触帯電部材として粉体を用いるため、その粉体である導電性磁性粒子の磁気ブラシ部が感光体に柔軟に接触し感光体を帯電できる利点があるが、機器構成が複雑であること、磁気ブラシ部を構成している導電性磁性粒子の脱落による弊害が大きい。   Since the toner recycling system does not remove the transfer residual toner from the surface of the photosensitive member by a dedicated cleaner as described above, it reaches the developing device via the charging unit and is used again in the development process. When contact charging is used as the charging means for the photosensitive member, how to charge the photosensitive member with an insulating toner interposed in the contact portion between the photosensitive member and the contact charging member is a problem. . In the above-described roller charging or fur brush charging, the transfer residual toner on the photosensitive member is diffused and non-patterned, and charging by discharging by applying a large ba ice is often used. In magnetic brush charging, powder is used as the contact charging member, so there is an advantage that the magnetic brush portion of the conductive magnetic particles, which is the powder, can flexibly contact the photoconductor to charge the photoconductor, but the device configuration is complicated. That is, the harmful effect caused by dropping off of the conductive magnetic particles constituting the magnetic brush portion is great.

E)(スポンジ+導電性粒子)直接注入帯電
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、ローラ帯電により直接注入帯電を行なわせるには接触帯電部材としての帯電ローラが十分に被帯電体表面に接触する必要があり、従動回転では不十分である。
E) (Sponge + conductive particles) Direct injection charging Direct injection charging uses the direct charge transfer from the contact charging member to the part to be charged. The charging roller as the contact charging member needs to be in sufficient contact with the surface of the member to be charged, and the driven rotation is insufficient.

帯電ローラを十分に被帯電体表面に接触させるためには先に述べた磁気ブラシ帯電器と同様に被帯電体に対して帯電ローラを周速差を持たせて回転させる必要がある。しかしながら、弾性体より構成される接触帯電ローラは該接触帯電ローラと被帯電体との間の摩擦力が大きいために、被帯電体に速度差を持たせて回転させることができなかった。また無理に回転すると、接触帯電ローラや被帯電体の表面が削れてしまうという問題があった。   In order to sufficiently bring the charging roller into contact with the surface of the member to be charged, it is necessary to rotate the charging roller with a difference in peripheral speed with respect to the member to be charged, like the magnetic brush charger described above. However, the contact charging roller formed of an elastic body cannot be rotated with a speed difference between the charged body and the charged body because the frictional force between the contact charging roller and the charged body is large. In addition, if it is rotated forcibly, there is a problem that the surface of the contact charging roller or the object to be charged is scraped off.

帯電ローラと被帯電体との速度差は、具体的には帯電ローラ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。好ましくは帯電ローラを回転駆動し、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。   The speed difference between the charging roller and the member to be charged is, specifically, a speed difference is provided between the charging roller and the member to be charged by moving and driving the surface of the charging roller. Preferably, the charging roller is driven to rotate, and the rotation direction thereof is configured to rotate in the direction opposite to the moving direction of the surface of the charged body.

帯電ローラ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帯電ローラ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帯電ローラの回転数が逆方向の時に比べて大きくなるので、帯電ローラ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(%)=(帯電ローラ周速−被帯電体周速)/被帯電体周速×100
である(帯電ローラ周速はニップ部において帯電ローラ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)。
Although it is possible to move the charging roller surface in the same direction as the movement direction of the surface of the object to be charged, a difference in speed is possible, but the chargeability of direct injection charging is the ratio of the peripheral speed of the object to be charged and the peripheral speed of the charging roller. Therefore, in order to obtain the same peripheral speed ratio as in the reverse direction, the rotation speed of the charging roller in the forward direction is larger than that in the reverse direction. Therefore, it is more efficient to move the charging roller in the reverse direction. It is advantageous. The peripheral speed ratio described here is: peripheral speed ratio (%) = (peripheral speed of charging roller−peripheral speed of charged body) / peripheral speed of charged body × 100
(The charging roller peripheral speed is a positive value when the surface of the charging roller moves in the same direction as the surface of the member to be charged in the nip portion).

かくして、接触帯電ローラとして比較的に構成が簡単で帯電ローラ等を用いた場合でも、該接触帯電ローラに対する帯電に必要な印加バイアスは被帯電体に必要な電位相当の電圧で十分であり、放電現象を用いない安定かつ安全な帯電方式を実現することができる。   Thus, even when a charging roller or the like is used as a contact charging roller, the applied bias necessary for charging the contact charging roller is sufficient as a voltage corresponding to the potential required for the object to be charged. A stable and safe charging method that does not use the phenomenon can be realized.

つまり、接触帯電装置において、接触帯電ローラとして帯電ローラ等の簡易な部材を用いた場合でも、より帯電均一性に優れ且つ長期に渡り安定した直接注入帯電を実現する、即ち、低印加電圧でオゾンレスの注入帯電を簡易な構成で実現することができる。   In other words, in a contact charging device, even when a simple member such as a charging roller is used as a contact charging roller, direct injection charging that is more excellent in charging uniformity and stable over a long period of time is realized. Can be realized with a simple configuration.

またこれにより、均一な帯電性を与えることが出来、オゾン生成物による障害、帯電不良による障害等のない、簡易な構成、低コストな画像形成装置やプロセスカートリッジを得ることができる。   Accordingly, uniform chargeability can be provided, and an image forming apparatus and a process cartridge with a simple configuration and low cost that are free from troubles due to ozone products, troubles due to poor charging, and the like can be obtained.

接触帯電ローラと被帯電体との摩擦力を小さくする手段としては、少なくとも接触帯電ローラと被帯電体とのニップ部に粉体を存在させることで該粉体による潤滑効果(摩擦低減効果)により効果的に接触帯電ローラと被帯電体との摩擦力を小さくすることができる。また接触帯電ローラの表面に低摩擦層を具備させることによっても効果的に接触帯電ローラと被帯電体との摩擦力を小さくすることができる。   As means for reducing the frictional force between the contact charging roller and the member to be charged, at least the powder is present in the nip portion between the contact charging roller and the member to be charged, thereby providing a lubricating effect (friction reducing effect) by the powder. The frictional force between the contact charging roller and the member to be charged can be effectively reduced. Further, by providing a low friction layer on the surface of the contact charging roller, the frictional force between the contact charging roller and the member to be charged can be effectively reduced.

少なくとも接触帯電ローラと被帯電体とのニップ部に粉体を存在させることで、被帯電体と接触帯電ローラとのニップ部において摩擦を減らせ、接触帯電ローラのトルクを減らせ、接触帯電ローラは被帯電体と速度差をもって接触できると同時に、粉体を介して密に均一に被帯電体に接触して、つまり接触帯電ローラと被帯電体のニップ部に存在する粉体が被帯電体表面を隙間なく摺擦することで被帯電体に電荷を直接注入できるのである。即ち接触帯電ローラによる被帯電体の帯電は粉体の存在により直接注入帯電が支配的となる。   By causing the powder to exist at least in the nip portion between the contact charging roller and the member to be charged, friction can be reduced in the nip portion between the member to be charged and the contact charging roller, and the torque of the contact charging roller can be reduced. At the same time, it can contact the charged body with a speed difference, and at the same time, it contacts the charged body densely and uniformly through the powder, that is, the powder existing in the nip portion between the contact charging roller and the charged body touches the surface of the charged body. By rubbing without gaps, the charge can be directly injected into the member to be charged. That is, direct injection charging is dominant in charging the object to be charged by the contact charging roller due to the presence of the powder.

従って、高い帯電効率が得られ、接触帯電ローラに印加した電圧とほぼ同等の電位を被帯電体に与えることができる。弾性体を用いた接触帯電ローラ面を被帯電体に速度差を持たせて移動させながら被帯電体に当接させる場合、接触帯電ローラと被帯電体との摩擦力を小さくすることで接触帯電ローラの初期駆動トルクを減らして安定した接触帯電ローラ面の移動が出来るようにし、接触帯電ローラと被帯電体の帯電ニップ部で均一な直接接触状態を得て、均一な直接注入帯電を可能としたものである。   Therefore, high charging efficiency can be obtained, and a potential substantially equal to the voltage applied to the contact charging roller can be applied to the member to be charged. When the surface of the contact charging roller using an elastic body is brought into contact with the object to be charged while moving the object to be charged with a speed difference, contact charging is achieved by reducing the frictional force between the contact charging roller and the object to be charged. The initial drive torque of the roller is reduced so that the surface of the contact charging roller can be moved stably, and a uniform direct contact state is obtained at the charging nip portion of the contact charging roller and the object to be charged, enabling uniform direct injection charging. It is what.

F)(スポンジ+導電性粒子)直接注入帯電における感光体表面保護層の磨耗
(スポンジ+導電性粒子)直接注入帯電では、感光体に対して相対速度を有して回転する導電性の弾性部材に電圧を印可し、弾性部材表面に付帯した導電性粒子を介して帯電を行う為、弾性部材及び導電性粒子との摩擦により感光体を構成する表面保護層に摩耗を生じやすい。表面保護層の摩耗は、感光体の寿命低下につながり、縦スジ等の画質劣化を生じやすくなる。
F) (Sponge + conductive particles) Wear of the surface protection layer of the photoconductor in direct injection charging (Sponge + conductive particles) In the direct injection charging, a conductive elastic member that rotates at a relative speed with respect to the photoconductor Since a voltage is applied to the surface of the elastic member and charging is performed through conductive particles attached to the surface of the elastic member, the surface protective layer constituting the photoreceptor is easily worn by friction with the elastic member and the conductive particles. Wear of the surface protective layer leads to a reduction in the life of the photoreceptor, and is liable to cause image quality deterioration such as vertical stripes.

従って、感光体を構成する表面保護層は、弾性部材及び導電性粒子との摩擦によっても摩耗を生じにくいこと、或いは摩耗を生じても十分な表面保護層の層厚が確保されることが好ましい。   Therefore, it is preferable that the surface protective layer constituting the photoconductor is less likely to be worn by friction with the elastic member and the conductive particles, or a sufficient thickness of the surface protective layer is ensured even if wear occurs. .

具体的には、アモルファスシリコンカーバイド(a−SiC)やアモルファスカーボン(a−C)といった高硬度の材料で表面保護層を構成することにより、長期に渡って高品質な画像を提供することが好ましい。   Specifically, it is preferable to provide a high-quality image over a long period of time by forming the surface protective layer with a material having high hardness such as amorphous silicon carbide (a-SiC) or amorphous carbon (a-C). .

本発明者らがキヤノン製複写機GP405を接触注入帯電による負帯電方式に改造した画像形成装置を用いて鋭意検討した結果、また、a−Cを用いることで、より高硬度の表面保護層を形成することができ、同じくキヤノン製複写機GP405を接触帯電による負帯電方式に改造した画像形成装置において、50万枚の印字後においても高品質な画像を安定して供給することができた。また、本発明で用いるa−Si感光体においては、長期に渡り高品質な画像を安定して供給するのに十分な表面層層厚が必要となる。本発明者らが鋭意検討した結果、500〜5000Åの層厚のa−Cで表面保護層を形成することにより、同じく、摩耗を生じても十分な表面保護層の層厚を確保でき、50万枚の印字後においても高品質な画像を安定して供給することができた。   As a result of intensive studies by the inventors using an image forming apparatus in which the Canon copier GP405 is modified to a negative charging method by contact injection charging, and by using a-C, a surface protective layer having a higher hardness can be obtained. In the image forming apparatus in which the Canon copier GP405 was modified to the negative charging method by contact charging, a high-quality image could be stably supplied even after printing 500,000 sheets. Further, the a-Si photosensitive member used in the present invention requires a sufficient surface layer thickness to stably supply a high-quality image over a long period of time. As a result of intensive studies by the present inventors, by forming the surface protective layer with a-C having a layer thickness of 500 to 5000 mm, a sufficient surface protective layer thickness can be secured even if wear occurs. High-quality images could be supplied stably even after printing 10,000 sheets.

従って、長期に渡り高品質な画像を安定して供給可能な画像形成装置及び画像形成方法を提供する本発明の目的を達する為には、a−SiCやa−Cといった高硬度の材料で表面保護層を構成することが好ましい。より好ましくは、再表面にa−Cから成る表面保護層を有する感光体を用いることが望ましい。   Therefore, in order to achieve the object of the present invention to provide an image forming apparatus and an image forming method capable of stably supplying a high-quality image over a long period of time, the surface is made of a high hardness material such as a-SiC or a-C. It is preferable to constitute a protective layer. More preferably, it is desirable to use a photoreceptor having a surface protective layer made of aC on the resurface.

上記の導電性粒子を用いた直接注入帯電で、帯電ローラから導電性粒子が滑落すると、帯電ローラと被帯電体の接触部に存在する導電性粒子が被帯電体表面を隙間なく摺擦できなくなり、被帯電体に均一な直接注入帯電ができなくなる。したがって、帯電ローラに導電性粒子を供給する構成が必要となる。   In the case of direct injection charging using the above-mentioned conductive particles, if the conductive particles slide off from the charging roller, the conductive particles present at the contact portion between the charging roller and the object to be charged cannot rub the surface of the object to be charged without any gap. Therefore, uniform direct injection charging cannot be performed on the member to be charged. Therefore, a configuration for supplying conductive particles to the charging roller is required.

クリーナレス装置の場合、導電性粒子を現像剤に混合し、現像部で導電性粒子はトナーと伴に現像器から像担持体表面に供給され、転写部では主にトナーのみが転写材に転写される。導電性粒子はクリーナレスの構成により、クリーナで除去されることなく、帯電ローラと像担持体の接触部に供給される。その結果、帯電ローラから導電性粒子が滑落しても、画像形成装置が稼働されることで、均一帯電が維持される。   In the case of a cleanerless device, conductive particles are mixed with a developer, and the conductive particles are supplied to the surface of the image carrier from the developing unit together with the toner in the developing unit, and only the toner is transferred to the transfer material mainly in the transfer unit. Is done. The conductive particles are supplied to the contact portion between the charging roller and the image carrier without being removed by the cleaner due to the cleaner-less configuration. As a result, even if the conductive particles slide off from the charging roller, the image forming apparatus is operated, so that uniform charging is maintained.

しかしながら上記の構成の画像形成装置において、予め筆やハケなどで導電性粒子を塗布した帯電ローラを用いた場合、装置の初期状態において、転写残トナーが帯電ローラに付着した時、転写残トナーは帯電ローラ上にある導電性粒子との摩擦が十分できず、そのため電荷の反転した転写残トナーは正規の電荷をほとんど持たないで、ドラム上に吐き出され、現像器で回収されずに、転写残トナーが転写部材に付着し、カブリが発生する。   However, in the image forming apparatus configured as described above, when a charging roller to which conductive particles are applied in advance with a brush or brush is used, when the transfer residual toner adheres to the charging roller in the initial state of the apparatus, the transfer residual toner is Friction with the conductive particles on the charging roller is not sufficient, so that the transfer residual toner whose charge is reversed has almost no regular charge, and is discharged onto the drum and is not collected by the developing device, and is not transferred. Toner adheres to the transfer member and fog occurs.

これは導電性粒子を筆やハケなどを用いて塗布した帯電ローラは、その外周面上にある導電性粒子の量が少なかったり、ムラがあったりするためである。   This is because a charging roller in which conductive particles are applied using a brush or a brush has a small amount of conductive particles on the outer peripheral surface or unevenness.

このような課題を解決するために、本発明は下記の構成を特徴とする帯電ローラ、帯電ローラの製造方法及び画像形成装置である。   In order to solve such problems, the present invention is a charging roller, a method for manufacturing the charging roller, and an image forming apparatus having the following configuration.

1.芯金上に多孔性表面を有する導電性の弾性発泡体の層を形成した帯電ローラであり、被帯電体と接触する帯電ローラの外周面に、移動可能な導電性粒子が4×10-3×ρ g/cm3(ただし、ρは JIS K 5101によって測定した導電性粒子の かさ密度 ρ g/cm3)以上の密度で塗布されている事を特徴とする帯電ローラ
2.前記帯電ローラの弾性発泡体のセル構造が連続気泡または半独立半連続気泡であることを特徴とする1に記載の帯電ローラ
3.前記帯電ローラに予め必要量の導電粒子を塗布する為に、帯電ローラと導電粒子を供給、塗布する塗布ローラとを接触させ、それらのローラを周速差をもって回転させる工程を有する帯電ローラの製造方法
4.前記塗布ローラの表面が平滑であることを特徴とする3に記載の帯電ローラの製造方法
5.前記塗布ローラがファーブラシローラであることを特徴とする3に記載の帯電ローラの製造方法
6.回転する像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体の帯電面に静電潜像を形成する画像情報書き込み手段と、その静電潜像をトナーによって可視化する現像手段と、該トナー像を記録媒体に転写する転写手段とを備え、転写手段と帯電手段の間に像担持体上からトナーを除去する手段のない画像形成装置であって、導電性粒子をトナー重量に対して0.5%以上5%以下含む一成分現像剤であって、帯電ローラを被帯電体に接触させ、像担持体に対して周速差をもって駆動させることを特徴とする画像形成装置
7.前記像担持体が、導電性基体上にシリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層及び非単結晶質水素化炭素膜で構成された表面層からなることを特徴とする6に記載の画像形成装置
8.前記像担持体は、有機光導電系(OPC)感光体であり、前記像担持体表面に109〜1014(Ω・cm)の材料からなる電荷注入層を有し、電荷注入層は光透過性で絶縁性のバインダーと滑材粉末と導電粒子が含有されていることを特徴とする6に記載の画像形成装置
1. A charging roller in which a layer of a conductive elastic foam having a porous surface is formed on a core metal, and 4 × 10 4 of movable conductive particles are placed on the outer peripheral surface of the charging roller that comes into contact with the member to be charged. -3 × ρ g / cm 3 (where ρ is the bulk density of conductive particles measured according to JIS K 5101 ρ g / cm 3 ) or higher.
2. The charging roller according to 1, wherein the cell structure of the elastic foam of the charging roller is an open cell or a semi-independent semi-open cell
3. A charging roller having a step of contacting a charging roller and a coating roller for supplying and applying conductive particles and rotating the rollers with a difference in peripheral speed in order to apply a necessary amount of conductive particles to the charging roller in advance. Manufacturing method
4. The method for producing a charging roller according to 3, wherein the surface of the coating roller is smooth
5. The method for producing a charging roller according to 3, wherein the application roller is a fur brush roller
6. A rotating image carrier, a charging means for charging the image carrier, an image information writing means for forming an electrostatic latent image on the charging surface of the image carrier, and the electrostatic latent image is visualized with toner An image forming apparatus comprising a developing unit and a transfer unit that transfers the toner image to a recording medium, and having no unit for removing toner from the image carrier between the transfer unit and the charging unit, An image forming apparatus comprising a one-component developer containing 0.5% or more and 5% or less of a toner weight, wherein a charging roller is brought into contact with a member to be charged and driven with a peripheral speed difference with respect to the image carrier.
7. The image carrier is composed of a photoconductive layer composed of a non-single crystal material based on silicon atoms and a surface layer composed of a non-single crystalline hydrogenated carbon film on a conductive substrate. The image forming apparatus according to 6
8. The image carrier is an organic photoconductive (OPC) photoreceptor, and has a charge injection layer made of a material of 10 9 to 10 14 (Ω · cm) on the surface of the image carrier, 6. The image forming apparatus according to 6, wherein the image forming apparatus comprises a light transmissive and insulating binder, a lubricant powder, and conductive particles.

(作用)
弾性発泡体の構造が連続気泡または半独立半連続気泡である帯電ローラに、被帯電体と接触する帯電ローラの外周面に、かさ密度 ρ g/cm3の移動可能な導電性粒子が4×10-3×ρ g/cm3以上の密度で均一に塗布された帯電ローラを用いた場合、装置の使用開始直後でも、反転成分の転写残トナーが帯電ローラに付着した時、トナーと導電性粒子との摩擦が十分にでき、反転成分のトナーは正規の電荷になりドラム上に吐き出され、現像器に回収される。そのため、画像形成装置の使用開始直後においても、トナーカブリは発生しない。
(Function)
4 × moveable conductive particles with a bulk density of ρ g / cm 3 on the outer peripheral surface of the charging roller in contact with the object to be charged on the charging roller whose elastic foam structure is open cell or semi-independent semi-open cell. When a charging roller uniformly coated with a density of 10 −3 × ρ g / cm 3 or more is used, the toner and the conductive material are in contact with the toner when the reversal component transfer residual toner adheres to the charging roller even immediately after the start of use of the apparatus. Friction with the particles is sufficient, and the toner of the reversal component becomes a normal charge and is discharged onto the drum and collected by the developer. Therefore, toner fog does not occur even immediately after the start of use of the image forming apparatus.

このような帯電ローラを製造する方法として、帯電ローラと帯電ローラに導電粒子を供給、塗布する塗布ローラとを接触させ、それらのローラを、周速差をもって回転させることにより、導電性粒子を帯電ローラに供給させる。この方法を用いることにより、帯電ローラに十分な量の導電性粒子を均一に塗布することが可能となる。   As a method for manufacturing such a charging roller, the conductive particles are charged by contacting the charging roller with a coating roller for supplying and applying conductive particles to the charging roller and rotating the rollers with a difference in peripheral speed. Supply to the roller. By using this method, a sufficient amount of conductive particles can be uniformly applied to the charging roller.

また帯電ローラの弾性発泡体のセル構造が連続気泡または半独立半連続気泡である帯電ローラを用いることにより、導電性粒子を帯電ローラの内部にまで充填することができるため、帯電ローラは十分な量の導電性粒子が保持できる。   In addition, by using a charging roller in which the cell structure of the elastic foam of the charging roller is an open cell or semi-independent semi-open cell, it is possible to fill the inside of the charging roller with the conductive particles, so that the charging roller is sufficient An amount of conductive particles can be retained.

以上説明したように、導電性の弾性発泡体の帯電ローラとa-Si感光体を用いたクリーナレスの画像形成装置において、予めその帯電ローラの外周面に、かさ密度 ρ g/cm3 の導電性粒子を4×10-3×ρ g/cm3以上の密度で均一に塗布することにより、初期から長期に印字した場合においても、トナーのカブリのない、高品位で良好な画像を安定に出力できる。
〈その他〉
1)弾性電部材に印加する帯電バイアスは交番電圧成分(AC成分、周期的に電圧値が変化する電圧)を含むものであってもよい。交番電圧成分の波形としては、正弦波、矩形波、三角波等適宜使用可能である。直流電源を周期的にオン/オフすることによって形成された矩形波であってもよい。
As described above, in a cleanerless image forming apparatus using a conductive elastic foam charging roller and an a-Si photosensitive member, a conductive material having a bulk density of ρ g / cm 3 is previously formed on the outer peripheral surface of the charging roller. Even when printing from the initial stage for a long period of time, it is possible to stably produce high-quality and good images without toner fogging by uniformly applying the photosensitive particles at a density of 4 × 10 −3 × ρ g / cm 3 or more. Can output.
<Others>
1) The charging bias applied to the elastic member may include an alternating voltage component (AC component, voltage whose voltage value periodically changes). As a waveform of the alternating voltage component, a sine wave, a rectangular wave, a triangular wave, or the like can be used as appropriate. It may be a rectangular wave formed by periodically turning on / off a DC power supply.

2)画像形成装置の場合において、像担持体としての感光体の帯電面に対する情報書き込み手段としての像露光手段は実施例のレーザー走査手段以外にも、例えば、LEDのような固体発光素子アレイを用いたデジタル露光手段であってもよい。ハロゲンランプや蛍光灯等を原稿照明光源とするアナログ的な画像露光手段であってもよい。要するに、画像情報に対応した静電潜像を形成できるものであればよい。   2) In the case of the image forming apparatus, the image exposure means as the information writing means for the charging surface of the photosensitive member as the image carrier is not limited to the laser scanning means in the embodiment, but a solid light emitting element array such as an LED. The digital exposure means used may be used. An analog image exposure unit using a halogen lamp or a fluorescent lamp as a document illumination light source may be used. In short, any device capable of forming an electrostatic latent image corresponding to image information may be used.

3)画像形成装置の場合において、静電潜像のトナー現像方式・手段は任意である。正規現像方式でも反転現像方式でもよい。   3) In the case of the image forming apparatus, the electrostatic latent image toner developing method and means are arbitrary. A regular development system or a reversal development system may be used.

(実施例1)
本例は本発明に従う帯電ローラもしくは接触帯電装置を備えた画像形成装置例である。図2はその概略構成模型図である。
(Example 1)
This example is an example of an image forming apparatus provided with a charging roller or a contact charging device according to the present invention. FIG. 2 is a schematic configuration model diagram thereof.

本例の画像形成装置は、転写式電子写真プロセス利用、プロセスカートリッジ着脱方式、接触帯電方式の複写機(記録装置)である。   The image forming apparatus of the present example is a transfer type electrophotographic process use, process cartridge attaching / detaching type, contact charging type copying machine (recording apparatus).

(1)複写機の全体的概略構成(図2)
1は被帯電体(像担持体)である。本実施例はφ30mmの回転ドラム型の負極性a-Si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210mm/sec(=プロセススピードPS、印字速度)をもって回転駆動される。
(1) Overall schematic configuration of copier (Fig. 2)
Reference numeral 1 denotes an object to be charged (image carrier). This embodiment is a rotating drum type negative a-Si photosensitive member (negative photosensitive member, hereinafter referred to as a photosensitive drum) having a diameter of 30 mm. The photosensitive drum 1 is rotationally driven in a clockwise direction indicated by an arrow with a peripheral speed of 210 mm / sec (= process speed PS, printing speed).

帯電ローラ2は感光ドラム1に所定の押圧力をもって接触させて配設した接触帯電ローラ(接触帯電器)としての導電性弾性ローラ(以下、帯電ローラと記す)である。Aは感光ドラム1と帯電ローラ2とのニップ部である帯電ニップ部である。予め帯電ローラ2の表面には図3に示す導電性粒子塗布装置を用いて、被帯電体と接触する前記帯電ローラの外周面にかさ密度 0.4 g/cm3 の移動可能な導電性粒子が3 mg/cm3の密度で塗布されている。この帯電ローラ2及び導電性粒子M1、M2については後述する。 The charging roller 2 is a conductive elastic roller (hereinafter referred to as a charging roller) as a contact charging roller (contact charger) disposed in contact with the photosensitive drum 1 with a predetermined pressing force. A is a charging nip portion that is a nip portion between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2. Advance on the surface of the charging roller 2 using the conductive particle coating apparatus shown in FIG. 3, the charging roller bulk density 0.4 g / cm 3 movable conductive particles on the outer circumferential surface of which is in contact with the member to be charged 3 It is applied at a density of mg / cm 3 . The charging roller 2 and the conductive particles M1 and M2 will be described later.

帯電ローラ2は感光ドラム1とのニップ部である帯電ニップ部Aにおいて感光ドラム1の回転方向と逆方向(カウンター)で回転駆動され、感光ドラム1面に対して周速差を持って接触する。また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。   The charging roller 2 is rotationally driven in a reverse direction (counter) with respect to the rotation direction of the photosensitive drum 1 in a charging nip portion A, which is a nip portion with the photosensitive drum 1, and contacts the surface of the photosensitive drum 1 with a peripheral speed difference. . A predetermined charging bias is applied from the charging bias application power source S1.

これにより、回転感光ドラム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。これについては後述する。   As a result, the peripheral surface of the rotating photosensitive drum 1 is uniformly contact-charged to a predetermined polarity / potential by the direct injection charging method. This will be described later.

3はレーザーダイオード・ポリゴンミラー等を含むレーザービームスキャナ(露光装置)である。このレーザービームスキャナ3は目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して強度変調されたレーザー光を出力し、該レーザー光で上記回転感光ドラム1の一様帯電面を走査露光Lする。この走査露光Lにより回転感光ドラム1の面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。   A laser beam scanner (exposure apparatus) 3 includes a laser diode, a polygon mirror, and the like. The laser beam scanner 3 outputs a laser beam whose intensity is modulated in accordance with a time-series electric digital pixel signal of target image information, and scans and exposes the uniformly charged surface of the rotating photosensitive drum 1 with the laser beam. . By this scanning exposure L, an electrostatic latent image corresponding to target image information is formed on the surface of the rotary photosensitive drum 1.

4は現像器である。現像剤tには導電性粒子M1を添加してある。回転感光ドラム1面の静電潜像はこの現像器4により現像部aにてトナー像として現像される。この現像器4及び導電性粒子M1については後述する。   Reference numeral 4 denotes a developing device. Conductive particles M1 are added to the developer t. The electrostatic latent image on the surface of the rotating photosensitive drum 1 is developed as a toner image by the developing unit 4 at the developing unit a. The developing device 4 and the conductive particles M1 will be described later.

5は接触転写手段としての中抵抗の転写ローラであり、感光ドラム1に所定に圧接させて転写ニップ部bを形成させてある。この転写ニップ部bに不図示の給紙部から所定のタイミングで記録材としての転写材Pが給紙され、かつ転写ローラ5に転写バイアス印加電源S3から所定の転写バイアス電圧が印加されることで、感光ドラム1側のトナー像が転写ニップ部bに給紙された転写材Pの面に順次に転写されていく。本実施例ではローラ抵抗値は5×108 Ωのものを用い、+2000VのDC電圧を印加して転写を行った。即ち、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。 Reference numeral 5 denotes a medium resistance transfer roller as a contact transfer means, which is brought into pressure contact with the photosensitive drum 1 to form a transfer nip portion b. A transfer material P as a recording material is fed to the transfer nip b from a paper feed unit (not shown) at a predetermined timing, and a predetermined transfer bias voltage is applied to the transfer roller 5 from a transfer bias application power source S3. Thus, the toner image on the photosensitive drum 1 side is sequentially transferred onto the surface of the transfer material P fed to the transfer nip b. In this embodiment, a roller resistance value of 5 × 10 8 Ω was used, and transfer was performed by applying a DC voltage of + 2000V. That is, the transfer material P introduced into the transfer nip portion b is nipped and conveyed by the transfer nip portion b, and the toner images formed and supported on the surface of the rotary photosensitive drum 1 on the surface side thereof are sequentially pressed by electrostatic force and pressure. Transferred by pressure.

6は主除電光で、感光ドラムのトナー像が転写材に転写された後、感光ドラム面を一様に露光して、除電する。   6 is a main charge eliminating light, and after the toner image on the photosensitive drum is transferred to the transfer material, the surface of the photosensitive drum is uniformly exposed to eliminate the charge.

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、トナー像の定着を受けて画像形成物(プリント、コピー)として装置外へ排出される。   Reference numeral 7 denotes a fixing device such as a heat fixing method. The transfer material P that has been fed to the transfer nip portion b and has received the transfer of 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 to receive the fixing of the toner image. It is discharged out of the apparatus as an image formed product (print, copy).

本実施例の複写機はクリーナレスであり、転写材Pに対するトナー像転写後の回転感光ドラム1面に残留の転写残トナーは専用のクリーナ(クリーニング装置)で除去されることなく、感光ドラム1の回転にともない帯電ニップ部Aを経由して現像部に至り、現像器4において現像同時クリーニングにて回収される(トナーリサイクルプロセス)。   The copying machine of this embodiment is cleanerless, and residual toner remaining on the surface of the rotating photosensitive drum 1 after the transfer of the toner image onto the transfer material P is not removed by a dedicated cleaner (cleaning device), and the photosensitive drum 1 is removed. With the rotation of the toner, the toner reaches the developing portion via the charging nip portion A and is collected by the developing device 4 by the simultaneous development cleaning (toner recycling process).

(2)導電粒子塗布装置
本実施例における導電粒子塗布冶具を図3に示す。塗布ローラはファーブラシローラを用いている。帯電ローラは塗布ローラと接触するように配置される。そして塗布ローラに十分な量の導電粒子を均一に保持させ、帯電ローラと塗布ローラとがカウンター方向に回転することにより、帯電ローラに十分な量の導電粒子が均一に供給、塗布される。
(2) Conductive particle coating apparatus FIG. 3 shows a conductive particle coating jig in this example. The application roller is a fur brush roller. The charging roller is disposed so as to contact the application roller. A sufficient amount of conductive particles are uniformly held on the application roller, and the charging roller and the application roller rotate in the counter direction, whereby a sufficient amount of conductive particles are uniformly supplied and applied to the charging roller.

塗布ローラとしては、ファーブラシローラに限定するものでは無く、弾性発泡体のローラ(EPDM、ウレタン、NBR、シリコーンゴムなど)などを用いてもよい。   The application roller is not limited to the fur brush roller, and an elastic foam roller (EPDM, urethane, NBR, silicone rubber, etc.) may be used.

(3)帯電ローラ2
本実施例における接触帯電ローラとしての帯電ローラ2は芯金上に可撓性部材としてウレタンにカーボンを分散した中抵抗の弾性発泡体の層を形成している。また帯電ローラの弾性発泡体のセル構造が連続気泡である。予めこの帯電ローラには図3に示す導電性粒子塗布装置を用いて、移動可能な導電性粒子(M2)が3mg/cm3の密度で均一に塗布してある。
(3) Charging roller 2
In this embodiment, the charging roller 2 as a contact charging roller has a medium resistance elastic foam layer in which carbon is dispersed in urethane as a flexible member on a cored bar. The cell structure of the elastic foam of the charging roller is open cells. In advance, the conductive particles (M2) that can be moved are uniformly applied to the charging roller at a density of 3 mg / cm 3 by using the conductive particle coating device shown in FIG.

中抵抗層はウレタン、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、芯金の上にローラ状に形成した。その後必要に応じて表面を研磨して直径16mm、長手長さ300mmの導電性弾性ローラである帯電ローラ2を作成した。   The medium resistance layer was formulated with urethane, conductive particles (for example, carbon black), a sulfurizing agent, a foaming agent, and the like, and formed in a roller shape on the core metal. Thereafter, if necessary, the surface was polished to prepare a charging roller 2 which is a conductive elastic roller having a diameter of 16 mm and a longitudinal length of 300 mm.

本実施例の帯電ローラ2のローラ抵抗を測定したところ100kΩであった。ローラ抵抗は、帯電ローラ2の芯金に総圧1kgの加重がかかるようφ30mmのアルミドラムに帯電ローラ2を圧着した状態で、芯金とアルミドラムとの間に100Vを印加し、計測した。   The roller resistance of the charging roller 2 of this example was measured and found to be 100 kΩ. The roller resistance was measured by applying 100 V between the cored bar and the aluminum drum in a state where the charging roller 2 was pressure-bonded to an aluminum drum having a diameter of 30 mm so that the cored bar of the charging roller 2 was loaded with a total pressure of 1 kg.

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

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

帯電ローラ2の材質としては、弾性発泡体に限定するものでは無く、弾性体の材料として、EPDM、ウレタン、NBR、シリコーンゴムや、IR等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものがあげられる。また、特に導電性物質を分散せずに、イオン導電性の材料を用いて抵抗調整をすることも可能である。   The material of the charging roller 2 is not limited to the elastic foam, and the material of the elastic body may be EPDM, urethane, NBR, silicone rubber, or the like such as carbon black or metal oxide for resistance adjustment to IR or the like. Examples thereof include a rubber material in which a conductive material is dispersed and a foamed material of these materials. It is also possible to adjust the resistance using an ion conductive material without dispersing the conductive substance.

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

また本実施例では、この帯電ローラ2を帯電ニップ部Aにおいて帯電ローラ表面と感光体表面とが互いに逆方向に等速で移動するよう凡そ100rpmで矢印の時計方向に回転駆動させた。即ち接触帯電ローラとしての帯電ローラ2の表面は被帯電体としての感光ドラム1の面に対して周速差を持たせるようにした。   In this embodiment, the charging roller 2 is driven to rotate in the clockwise direction indicated by the arrow at about 100 rpm so that the surface of the charging roller and the surface of the photosensitive member move in the opposite directions in the charging nip portion A at a constant speed. That is, the surface of the charging roller 2 as a contact charging roller has a peripheral speed difference with respect to the surface of the photosensitive drum 1 as a member to be charged.

また帯電ローラ2の芯金2aには帯電バイアス印加電源S1から−440Vの直流電圧を帯電バイアスとして印加するようにした。   A DC voltage of −440 V is applied as a charging bias from the charging bias application power source S1 to the core 2a of the charging roller 2.

(4)現像器4
本実施例の現像器4は現像剤tとして一成分磁性トナー(ネガトナー)を用いた反転現像器4である。
(4) Developer 4
The developing device 4 of this embodiment is a reversal developing device 4 using a one-component magnetic toner (negative toner) as the developer t.

4bはマグネットロール4C(50〜100mT)を内包させた、現像剤担持搬送部材として非磁性回転現像スリーブであり、この回転現像スリーブ4bに非接触対向する磁性ブレード4aで現像剤tが薄層にコートされる。   Reference numeral 4b denotes a non-magnetic rotating developing sleeve as a developer carrying member enclosing a magnet roll 4C (50 to 100 mT). The developer t is formed into a thin layer by a magnetic blade 4a facing the rotating developing sleeve 4b in a non-contact manner. Coated.

現像剤tは磁性ブレード4aで回転現像スリーブ4bに対する層厚が規制され、その際に現像剤tはスリーブとの摩擦帯電により電荷が付与される。   The layer thickness of the developer t with respect to the rotating developing sleeve 4b is regulated by the magnetic blade 4a. At this time, the developer t is given an electric charge by frictional charging with the sleeve.

回転現像スリーブ4bにコートされた現像剤はスリーブ4bの回転により、感光ドラム1とスリーブ4bの対向部である現像部(現像領域部)に搬送される。またスリーブ4bには現像バイアス印加電源より現像バイアス電圧が印加される。現像バイアス電圧は、−230VのDC電圧と、周波数1800Hz、ピーク間電圧800Vの矩形のAC電圧を重畳したものを用いた。これにより、感光ドラム1側の静電潜像がトナー現像される。   The developer coated on the rotating developing sleeve 4b is conveyed to a developing portion (developing region portion) which is a portion facing the photosensitive drum 1 and the sleeve 4b by the rotation of the sleeve 4b. A developing bias voltage is applied to the sleeve 4b from a developing bias applying power source. The development bias voltage used was a superposition of a DC voltage of −230 V and a rectangular AC voltage with a frequency of 1800 Hz and a peak-to-peak voltage of 800 V. As a result, the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 side is developed with toner.

現像剤t即ち一成分磁性トナーは、結着樹脂、磁性体粒子、電荷制御剤を混合し、混練、粉砕、分級の各工程を経て作成し、これに流動化剤等を外添剤として添加して作成されたものである。トナーの重量平均粒径(D4)は7μmであった。   Developer t, that is, one-component magnetic toner, is prepared by mixing binder resin, magnetic particles, and charge control agent, and kneading, pulverizing, and classifying, and adding a fluidizing agent or the like as an external additive. It was created. The weight average particle diameter (D4) of the toner was 7 μm.

本実施例においてはこの現像剤t100重量部に対して導電性粒子としての導電性粒子M1を2重量%添加してある。   In this embodiment, 2% by weight of conductive particles M1 as conductive particles are added to 100 parts by weight of the developer t.

(5)現像剤tと導電性粒子M1の移行
現像器4の現像剤tに重量%で2%添加した導電性粒子である導電性粒子M1は、現像器4による感光ドラム1側の静電潜像のトナー現像時に現像部aにおいてトナーとともに適当量が感光ドラム1側に移行する。
(5) Migration between developer t and conductive particles M1 The conductive particles M1, which are conductive particles added by 2% by weight to the developer t of the developing device 4, are electrostatically charged on the photosensitive drum 1 side by the developing device 4. When developing the toner of the latent image, an appropriate amount is transferred to the photosensitive drum 1 side together with the toner in the developing section a.

感光ドラム1上のトナー像は転写ニップ部bにおいて転写バイアスの影響で記録材P側に引かれて積極的に転移するが、感光ドラム1上の導電性粒子M1は導電性粒子であることで記録材P側には積極的には転移せず、感光ドラム1上に実質的に付着保持されて残留する。   The toner image on the photosensitive drum 1 is attracted and actively transferred to the recording material P side due to the influence of the transfer bias at the transfer nip b, but the conductive particles M1 on the photosensitive drum 1 are conductive particles. The recording material P is not positively transferred to the recording material P side, and remains substantially adhered and held on the photosensitive drum 1.

そして複写機はクリーナレスであることで、転写後の感光ドラム1面に残存の上記の導電性粒子M1は感光ドラム1と帯電ローラ2のニップ部である帯電ニップ部Aに感光ドラム1面の移動でそのまま持ち運ばれて帯電ローラ2に付着し、帯電ローラ2に対して供給される。   Since the copying machine is cleanerless, the conductive particles M1 remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after transfer are transferred to the charging nip portion A, which is the nip portion between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2, on the surface of the photosensitive drum 1. As it moves, it is carried as it is, adheres to the charging roller 2, and is supplied to the charging roller 2.

即ち、帯電ローラ2から導電性粒子が脱落しても、複写機が稼働されることで、現像器4の現像剤tに含有させてある導電性粒子である導電性粒子M1が現像部aで感光ドラム1体面に移行し該感光ドラム1面の移動により転写ニップ部を経て帯電ニップ部Aに持ち運ばれて帯電ローラ2に逐次に供給される。   That is, even if the conductive particles fall off from the charging roller 2, the copying machine is operated, so that the conductive particles M <b> 1 that are conductive particles contained in the developer t of the developing device 4 are formed in the developing portion a. The surface of the photosensitive drum 1 moves to the surface of the photosensitive drum 1 and is moved to the charging nip A via the transfer nip portion by the movement of the surface of the photosensitive drum 1 and sequentially supplied to the charging roller 2.

帯電ローラ2から脱落した導電性粒子は現像器4に回収されて現像剤tに混入して循環使用される。   The conductive particles dropped from the charging roller 2 are collected by the developing device 4 and mixed with the developer t for circulation.

複写機はクリーナレスであることで、転写後の感光ドラム1面に残存の転写残トナーは感光ドラム1と帯電ローラ2の接触部である帯電ニップ部Aに感光ドラム1面の移動でそのまま持ち運ばれて帯電ローラ2に付着・混入する。このように転写残トナーが帯電ローラ2に付着・混入しても、導電性粒子M1・M2が感光ドラム1と帯電ローラ2とのニップ部である帯電ニップ部Aに介存することにより、帯電ローラ2の感光ドラム1への緻密な接触性と接触抵抗を維持できるため、帯電ローラ2の転写残トナーによる汚染にかかわらず、低印加電圧でオゾンレスの直接注入帯電を長期に渡り安定に維持させることができ、均一な帯電性を与えることが出来る。   Since the copying machine is cleanerless, the residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after transfer is held as it is by moving the surface of the photosensitive drum 1 to the charging nip A where the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 are in contact with each other. It is carried and adheres to and mixes with the charging roller 2. Even if the transfer residual toner adheres to and mixes with the charging roller 2 in this way, the conductive particles M1 and M2 are present in the charging nip portion A, which is the nip portion between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2, whereby the charging roller. 2 can maintain the close contact property and contact resistance to the photosensitive drum 1, so that the ozone-less direct injection charging can be stably maintained over a long period of time at a low applied voltage regardless of the contamination of the transfer roller 2 with the transfer roller toner. And uniform chargeability can be provided.

帯電ローラ2が感光ドラム1に対して周速差を持って接触していることで、転写ニップ部から帯電ニップ部Aへ至った転写残トナーはパターンが撹乱されて崩され、中間調画像において、前回の画像パターン部分がゴーストとなって現れることがなくなる。   Since the charging roller 2 is in contact with the photosensitive drum 1 with a peripheral speed difference, the transfer residual toner from the transfer nip portion to the charging nip portion A is disturbed due to the pattern being disturbed. The previous image pattern portion does not appear as a ghost.

帯電ローラ2に付着・混入した転写残トナーは帯電ローラ2から感光ドラム1上に徐々に吐き出されて感光ドラム1面の移動とともに現像部に至り、現像手段において現像同時クリーニング(回収)される。   The transfer residual toner adhering to and mixed in the charging roller 2 is gradually discharged from the charging roller 2 onto the photosensitive drum 1, reaches the developing portion along with the movement of the surface of the photosensitive drum 1, and is simultaneously cleaned (collected) by the developing means.

現像同時クリーニングは前述したように、転写後に感光体1上に残留したトナーを引き続く画像形成工程の現像時、即ち引き続き感光体を帯電し、露光して潜像を形成し、その潜像の現像時において、現像装置のかぶり取りバイアス、即ち現像装置に印加する直流電圧と感光体の表面電位間の電位差であるかぶり取り電位差Vbackによって回収するものである。本実施例における複写機のように反転現像の場合では、この現像同時クリーニングは、感光体の暗部電位から現像スリーブにトナーを回収する電界と、現像スリーブから感光体の明部電位へトナーを付着させる電界の作用でなされる。   As described above, the simultaneous development cleaning is performed in the image forming process in which the toner remaining on the photoreceptor 1 after the transfer is continued, that is, the photoreceptor is continuously charged and exposed to form a latent image, and the latent image is developed. At this time, the image is recovered by the fog removal bias of the developing device, that is, the fog removal potential difference Vback which is the potential difference between the DC voltage applied to the developing device and the surface potential of the photosensitive member. In the case of reversal development as in the copying machine in the present embodiment, this simultaneous development cleaning is performed by attaching toner from the dark portion potential of the photosensitive member to the developing sleeve and from the developing sleeve to the light portion potential of the photosensitive member. This is done by the action of the electric field.

(6)導電性粒子
本実施例では、予め帯電ローラに塗布した導電性粒子M2は、比抵抗が106 Ω・cm、平均粒径3μm、かさ密度 0.4 g/cm3の導電性酸化亜鉛粒子を用いた。導電性粒子のかさ密度定は、JIS K5101 によって測定した。(今回、用いた導電性酸化亜鉛粒子の商品名は、23-K(C)で ハクスイテック(株)製である。)
均一な帯電性を得るために、導電性粒子の粒径は10μm以下で細かい方が好ましい。
(6) Conductive Particles In this embodiment, the conductive particles M2 previously applied to the charging roller are conductive zinc oxide particles having a specific resistance of 10 6 Ω · cm, an average particle size of 3 μm, and a bulk density of 0.4 g / cm 3. Was used. The bulk density of the conductive particles was measured according to JIS K5101. (The name of the conductive zinc oxide particles used this time is 23-K (C), manufactured by Hakusui Tech Co., Ltd.)
In order to obtain uniform chargeability, the conductive particles preferably have a particle size of 10 μm or less and finer.

また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以下が望ましく、さらには1010Ω・cm以下が望ましい。 Further, the particle resistance is preferably 10 12 Ω · cm or less, more preferably 10 10 Ω · cm or less as the specific resistance is to transfer charges through particles.

導電性粒子は、一次粒子の状態で存在するばかりでなく二次粒子の凝集した状態で存在することもなんら問題はない。   There is no problem that the conductive particles exist not only in the state of primary particles but also in the state of aggregation of secondary particles.

本実施例において、現像剤に混合した導電性粒子M1は予め帯電ローラに塗布した導電性粒子M2と同等なものを用いた。   In this embodiment, the conductive particles M1 mixed with the developer were equivalent to the conductive particles M2 previously applied to the charging roller.

導電性粒子は粒径が小さ過ぎると、この低抵抗粒子がトナーの表面を覆うことになりトナーが十分に摩擦帯電できなくなり、現像特性を低下させてしまう。また粒径が大きすぎると、該粒子が露光時に遮光したり、現像後はトナー中で該粒子が目立って画像ムラなどになり画像を悪化させてしまう。そこで現像剤に添加する導電性粒子の粒径は、0.1μm以上でトナー粒径以下が望ましい。   If the particle size of the conductive particles is too small, the low-resistance particles cover the surface of the toner, and the toner cannot be sufficiently frictionally charged, thereby deteriorating the development characteristics. On the other hand, if the particle size is too large, the particles are shielded from light at the time of exposure, or after development, the particles become noticeable in the toner, resulting in image unevenness and the like, thereby deteriorating the image. Therefore, the particle size of the conductive particles added to the developer is desirably 0.1 μm or more and not more than the toner particle size.

上記の導電性粒子が被帯電体である感光ドラム1と接触帯電ローラである帯電ローラ2とのニップ部である帯電ニップ部Aに介存していることで、該粒子の滑剤効果により、摩擦抵抗が大きくてそのままでは感光ドラム1に対して周速差を持たせて接触させることが困難であった帯電ローラであっても、それを感光ドラム1面に対して無理なく容易に効果的に周速差を持たせて接触させた状態にすることが可能となる。   The conductive particles are present in the charging nip portion A which is the nip portion between the photosensitive drum 1 which is a member to be charged and the charging roller 2 which is a contact charging roller. Even if the charging roller has a large resistance and is difficult to be brought into contact with the photosensitive drum 1 with a peripheral speed difference as it is, it can be easily and effectively applied to the surface of the photosensitive drum 1 without difficulty. It becomes possible to make the contact state with a peripheral speed difference.

帯電ローラ2と感光ドラム1との間に周速差を設けることにより、帯電ローラ2と感光ドラム1のニップ部において導電性粒子が感光ドラム1に接触する機会を格段に増加させ、高い接触性を得ることができ、帯電ローラ2と感光ドラム1のニップ部に存在する導電性粒子が感光ドラム1表面を隙間なく摺擦することで感光ドラム1に電荷を直接注入できるようになり、帯電ローラ2による感光ドラム1の接触帯電は導電性粒子の介存により直接注入帯電が支配的となる。   By providing a peripheral speed difference between the charging roller 2 and the photosensitive drum 1, the chance of the conductive particles contacting the photosensitive drum 1 at the nip portion between the charging roller 2 and the photosensitive drum 1 is remarkably increased, and high contactability is achieved. The conductive particles existing in the nip portion between the charging roller 2 and the photosensitive drum 1 can rub the surface of the photosensitive drum 1 without any gap so that the charge can be directly injected into the photosensitive drum 1. In the contact charging of the photosensitive drum 1 by 2, direct injection charging is dominant due to the presence of conductive particles.

(7)感光体1
本実施例で用いた像担持体は、回転ドラム型の電子写真感光体である。本実施例の複写機は反転現像を用いており、感光体は直径30mmの負極性a−Si感光体であり、矢印の方向に210mm/secの周速度をもって回転駆動される。
像担持体の模式的な断面図を図4に示す。
(7) Photoconductor 1
The image carrier used in this example is a rotating drum type electrophotographic photosensitive member. The copying machine of this embodiment uses reversal development, and the photosensitive member is a negative a-Si photosensitive member having a diameter of 30 mm and is driven to rotate in the direction of the arrow at a peripheral speed of 210 mm / sec.
A schematic cross-sectional view of the image carrier is shown in FIG.

本実施例で用いた像担持体は光導電層が機能分離されていない単一層からなる単層型光受容部材である。図4に示すa-Si系光受容部材はアルミニウム等の導電性基体101と、導電性基体101の表面に順次積層された電荷注入阻止層102と光導電層103とバッファー層104及び表面層105からなる。ここで、電荷注入阻止層102は導電性基体101から光導電層103への電荷の注入を阻止するものであり、必要に応じて設けられる。又、光導電層103は少なくともシリコン原子を含む非晶質材料で構成され、光導電性を示すものである。更に表面層105は炭素原子と水素原子を含むa-C:H膜からなり、電子写真装置における顕像を保持する能力をもつものである。   The image carrier used in this example is a single-layer type light receiving member composed of a single layer in which the photoconductive layer is not functionally separated. The a-Si photoreceptive member shown in FIG. 4 includes a conductive substrate 101 such as aluminum, a charge injection blocking layer 102, a photoconductive layer 103, a buffer layer 104, and a surface layer 105 sequentially stacked on the surface of the conductive substrate 101. Consists of. Here, the charge injection blocking layer 102 blocks the injection of charges from the conductive substrate 101 to the photoconductive layer 103, and is provided as necessary. The photoconductive layer 103 is made of an amorphous material containing at least silicon atoms and exhibits photoconductivity. Further, the surface layer 105 is made of an aC: H film containing carbon atoms and hydrogen atoms, and has the ability to maintain a visible image in an electrophotographic apparatus.

以下では、電荷注入阻止層102の有無により効果が異なる場合を除いては、電荷注入阻止層102は有るものとして説明する。   In the following description, it is assumed that the charge injection blocking layer 102 is present unless the effect varies depending on the presence or absence of the charge injection blocking layer 102.

尚、表面層105の成膜ガスとしては、CH4、C26、C38、C410等のガス、及びガス化し得る炭化水素が有効に使用されるものとして挙げられる。又、これらの炭素供給用の原料ガスを必要に応じてH2、He、Ar、Ne等のガスにより希釈して使用してもよい。 As the film forming gas for the surface layer 105, gases such as CH 4 , C 2 H 6 , C 3 H 8 , C 4 H 10 , and hydrocarbons that can be gasified can be effectively used. Further, these raw material gases for supplying carbon may be diluted with a gas such as H2, He, Ar, Ne or the like as necessary.

VHFによるプラズマCVD装置を用いて表1に示した条件により円筒形のAL基体上に下部阻止層、光導電層、バッファー層、表面層を順次積層し、負帯電で用いられる光受容部材を完成させた。   Using a plasma CVD apparatus with VHF, the lower blocking layer, photoconductive layer, buffer layer, and surface layer are sequentially laminated on the cylindrical AL substrate under the conditions shown in Table 1, and a light receiving member used for negative charging is completed. I let you.

Figure 2005140945
Figure 2005140945

(実施例2)
本実施例は前記実施例1の複写機において、表面が平滑な塗布ローラを用いた導電粒子塗布装置により、予め帯電ローラに移動可能な導電性粒子(M2)が塗布してある。初期の帯電ローラの外周面上には導電性粒子が5 mg/cm3の密度で存在している。
(Example 2)
In this embodiment, in the copying machine of the first embodiment, conductive particles (M2) that can be moved to the charging roller are applied in advance by a conductive particle applying apparatus using an application roller having a smooth surface. On the outer peripheral surface of the initial charging roller, conductive particles are present at a density of 5 mg / cm 3 .

その他は実施例1の複写機と同じである。   The rest is the same as the copying machine of the first embodiment.

(実施例3)
本実施例は前記実施例1の複写機において、有機光導電系(OPC)感光体を用いた。導電性粒子と感光体表面との摩擦力を低減することと感光体表面の抵抗を調整して、更に安定して均一に帯電を行う目的として、感光体1の表面に電荷注入層を設けた。
(Example 3)
In this embodiment, an organic photoconductive (OPC) photoreceptor is used in the copying machine of the first embodiment. A charge injection layer was provided on the surface of the photoconductor 1 for the purpose of reducing the frictional force between the conductive particles and the surface of the photoconductor and adjusting the resistance of the photoconductor surface to further stably and uniformly charge. .

図5は、本例で使用した、表面に電荷注入層を設けた感光体1の層構成模型図である。即ち該感光体1は、アルミドラム基体(Alドラム基体)11上に下引き層12、正電荷注入防止層13、電荷発生層14、電荷輸送層15の順に重ねて塗工された一般的な有機感光体ドラムに電荷注入層16を塗布することにより、帯電性能を向上したものである。   FIG. 5 is a layer configuration model diagram of the photoreceptor 1 used in this example and provided with a charge injection layer on the surface. That is, the photosensitive member 1 is generally coated on an aluminum drum substrate (Al drum substrate) 11 in the order of an undercoat layer 12, a positive charge injection preventing layer 13, a charge generation layer 14, and a charge transport layer 15. By applying the charge injection layer 16 to the organic photoreceptor drum, the charging performance is improved.

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0.03μm)、4フッ化エチレン樹脂(商品名テフロン(登録商標))などの滑剤、重合開始剤等を混合分散し、塗工後、光硬化法により膜形成したものである。 The charge injection layer 16 is composed of a photo-curing acrylic resin as a binder, SnO 2 ultrafine particles 16a (diameter of about 0.03 μm) as conductive particles (conductive filler), tetrafluoroethylene resin (trade name Teflon ( (Registered trademark))), a polymerization initiator, and the like are mixed and dispersed, and after coating, a film is formed by a photocuring method.

電荷注入層16として重要な点は、表層の抵抗と表面エネルギーにある。電荷の直接注入による帯電方式においては、被帯電体側の抵抗を下げることでより効率良く電荷の授受が行えるようになる。一方、像担持体(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。 The important points as the charge injection layer 16 are the resistance and surface energy of the surface layer. In the charging method using direct injection of charges, charges can be exchanged more efficiently by reducing the resistance on the charged object side. Meanwhile, it is necessary for a predetermined time holding the electrostatic latent image in the case of using as an image bearing member (photosensitive member), 1 × 10 9 ~1 × 10 14 as the volume resistivity of the charge injection layer 16 (Omega · cm) is suitable.

また電荷注入層に滑材が含有されてあることで、被帯電体の表面エネルギーが小さくなる。そのためトナーが転写材に移動しやすく、紙粉も被帯電体に付着しにくいため、接触帯電部材はトナーや紙粉などに汚染が低減され、長期にわたり帯電ローラの帯電能が維持される。更に促進粒子と被帯電体との摩擦力が小さくなるため、被帯電体の削れが大幅に低減される。   Further, since the charge injection layer contains the lubricant, the surface energy of the member to be charged is reduced. For this reason, the toner easily moves to the transfer material, and the paper dust does not easily adhere to the charged body. Therefore, the contact charging member is less contaminated with the toner and paper dust, and the charging ability of the charging roller is maintained over a long period of time. Furthermore, since the frictional force between the accelerating particles and the member to be charged becomes small, the wear of the member to be charged is greatly reduced.

初期の帯電ローラの外周面上には導電性粒子が3 mg/cm3の密度で存在している。
その他は実施例1の複写機と同じである。
On the outer peripheral surface of the initial charging roller, conductive particles are present at a density of 3 mg / cm 3 .
The rest is the same as the copying machine of the first embodiment.

(比較例1)
本比較例は前記実施例1の複写機において、予めハケを用いて帯電ローラに移動可能な導電性粒子(M2)を塗布し、初期の帯電ローラの外周面上には導電性粒子が1.5 mg/cm3の密度で存在している。
(Comparative Example 1)
In this comparative example, in the copying machine of Example 1, conductive particles (M2) that can be moved to the charging roller were previously applied using a brush, and 1.5 mg of the conductive particles were formed on the outer peripheral surface of the initial charging roller. It exists at a density of / cm 3 .

その他は実施例1の複写機と同じである。   The rest is the same as the copying machine of the first embodiment.

(比較例2)
本比較例は前記実施例3の複写機において、予めハケを用いて帯電ローラに移動可能な導電性粒子(M2)を塗布し、初期の帯電ローラの外周面上には導電性粒子が1.5 mg/cm3の密度で存在している。
(Comparative Example 2)
In this comparative example, in the copying machine of Example 3, conductive particles (M2) that can be moved to the charging roller are applied in advance using a brush, and 1.5 mg of the conductive particles are formed on the outer peripheral surface of the initial charging roller. It exists at a density of / cm 3 .

その他は実施例4の複写機と同じである。
〔評価〕
ベタ白のトナーカブリの評価
上記の実施例及び比較例においてベタ白のトナーカブリの評価を行った。その結果を表にまとめて示した。
Others are the same as those of the copying machine of the fourth embodiment.
[Evaluation]
Evaluation of Solid White Toner Fog The solid white toner fog was evaluated in the above Examples and Comparative Examples. The results are summarized in a table.

評価はA4紙を用い、印字率が20%の文字パターン(A4縦方向)の印字において、途中にベタ白画像を印字し、そのベタ白画像で評価をおこなった。   For the evaluation, A4 paper was used, and a solid white image was printed in the middle of printing a character pattern (A4 vertical direction) with a printing rate of 20%, and the solid white image was evaluated.

ベタ白画像の評価は、反射濃度計を用いて、複写機を通していないそのままの紙の反射率を任意に10点とベタ白を記録した紙の反射率を任意に10点を測定し、それぞれ、反射率が最も小さい値を求めて、その2つの反射率の差で評価した。そのままの紙とベタ白を記録する前の紙はほぼ同じ反射率である。   The solid white image was evaluated using a reflection densitometer, measuring 10 points of the reflectance of the paper as it was not passed through the copier and 10 points of the reflectance of the paper on which the solid white was recorded, The value with the smallest reflectance was obtained and evaluated by the difference between the two reflectances. The original paper and the paper before recording solid white have almost the same reflectance.

その実施例及び比較例の評価結果を以下の表に示す。以下の表は縦軸には、そのままの紙の反射率とベタ白を印字した紙の反射率の差で、横軸は印字率が20%の文字パターンの印刷枚数である。
1.a−Si感光体を用いた実施例及び比較例の結果を以下に示す。
The evaluation results of the examples and comparative examples are shown in the following table. In the following table, the vertical axis represents the difference between the reflectance of the paper as it is and the reflectance of the paper printed with solid white, and the horizontal axis represents the number of printed character patterns with a printing rate of 20%.
1. Results of Examples and Comparative Examples using a-Si photoconductors are shown below.

Figure 2005140945
Figure 2005140945

実施例1及び実施例2では印刷枚数が初期から10万枚印字までベタ白画像に反射率の差が1.2 %以下と、トナーかぶりがほとんどなかった。   In Example 1 and Example 2, from the initial printing up to 100,000 sheets, the solid white image had a reflectance difference of 1.2% or less, and there was almost no toner fog.

これは初期の帯電ローラの外周面上にかさ密度0.4 g/cm3の導電性粒子が実施例1では3 mg/cm3の密度で、実施例2 では5 mg/cm3 の密度で均一に塗布されていて、この帯電ローラに塗布されている導電粒子の密度の値は4×10-3×ρ g/cm3(ただし、ρは JIS K 5101によって測定した導電性粒子の かさ密度 ρ g/cm3)以上である。そのため、実施例においては印刷枚数の初期から帯電ローラには十分な量の導電性粒子が保持されているので、初期状態でも、反転成分の転写残トナーが帯電ローラに付着した時、トナーと導電性粒子との摩擦が十分にでき、反転成分のトナーは正規の電荷になりドラム上に吐き出され、現像器に回収される。その結果、装置の初期状態から10万枚の印字において、トナーのカブリがほとんど発生しない。 This is a density of bulk density on the outer peripheral surface of the initial charging roller 0.4 g / cm 3 of the conductive particles in Example 1, 3 mg / cm 3, uniformly at a density of Example 2, 5 mg / cm 3 The density value of the conductive particles applied to this charging roller is 4 × 10 −3 × ρ g / cm 3 (where ρ is the bulk density of the conductive particles measured by JIS K 5101 ρ g / cm 3 ) or more. Therefore, in the embodiment, since a sufficient amount of conductive particles are held on the charging roller from the beginning of the number of printed sheets, even when the reversal component transfer residual toner adheres to the charging roller even in the initial state, the toner and conductive particles The toner of the reversal component becomes a regular charge and is discharged onto the drum and collected by the developing device. As a result, toner fog hardly occurs in printing 100,000 sheets from the initial state of the apparatus.

また実施例2は、実施例1に比べて初期のトナーカブリがよい。その理由として、表面が平滑な塗布ローラを用いた導電粒子塗布装置のほうが、ファーブラシを用いた導電粒子塗布装置よりも、帯電ローラに十分な量の導電性粒子を充填しやすく、実施例2の帯電ローラは、実施例1の帯電ローラに比べて、より多い量の導電粒子が保持されていたからである。   In addition, the toner fog of the second embodiment is better than that of the first embodiment. The reason is that the conductive particle coating apparatus using a coating roller having a smooth surface is easier to fill a charging roller with a sufficient amount of conductive particles than the conductive particle coating apparatus using a fur brush. This is because the larger amount of conductive particles was held in this charging roller than in the charging roller of Example 1.

比較例では初期において反射率の差が2%以上のものがあり、トナーかぶりが発生した。   In the comparative example, there was a difference in reflectance of 2% or more in the initial stage, and toner fogging occurred.

これは帯電ローラの外周面上にかさ密度0.4 g/cm3の導電性粒子が1.6 mg/cm3の密度でしか塗布されていなく、この帯電ローラに塗布されている導電粒子の密度の値は4×10-3×ρ g/cm3(ただし、ρは JIS K 5101によって測定した導電性粒子の かさ密度 ρ g/cm3) 以下である。そのため、比較例においては、帯電ローラに十分な量の導電性粒子が保持されていないので、印刷枚数の初期では反転成分の転写残トナーが帯電ローラに付着した時、トナーと導電性粒子との摩擦が十分に出来ず、反転成分のトナーは正規の電荷を持てずにドラム上に吐き出され、現像器で回収されずに転写部材に付着し、カブリが発生する。 It need not only be applied at a density of conductive particles having a bulk density of 0.4 g / cm @ 3 is 1.6 mg / cm 3 on the outer peripheral surface of the charging roller, the value of the density of the conductive particles is coated on the charging roller 4 × 10 −3 × ρ g / cm 3 (where ρ is the bulk density of conductive particles measured by JIS K 5101 ρ g / cm 3 ) or less. For this reason, in the comparative example, a sufficient amount of conductive particles are not held on the charging roller. Therefore, when the reversal component transfer residual toner adheres to the charging roller at the initial number of printed sheets, the toner and the conductive particles The toner of the reversal component is discharged on the drum without having a regular charge, and is not collected by the developing device, but is attached to the transfer member and fogging occurs.

しかし印刷枚数が増加するにつれて、徐々にトナーかぶりが減少していき、比較例のトナーかぶりは、印刷枚数6万枚以降でほぼ実施例のトナーかぶりとほぼ同じになった。これは印刷枚数が増加するにつれて、現像部から帯電ローラに供給される導電性粒子の量が増加し、実施例の帯電ローラが保持している導電性粒子の量とほぼ同じになるからである。   However, as the number of printed sheets increased, the toner fog gradually decreased, and the toner fog of the comparative example became almost the same as the toner fog of the example after the number of printed sheets of 60,000. This is because as the number of printed sheets increases, the amount of conductive particles supplied from the developing unit to the charging roller increases, which is almost the same as the amount of conductive particles held by the charging roller of the embodiment. .

2. 次に有機光導電系(OPC)感光体を用いた実施例及び比較例の結果を以下に示す。   2. Next, the results of Examples and Comparative Examples using organic photoconductive (OPC) photoreceptors are shown below.

Figure 2005140945
Figure 2005140945

実施例3では印刷枚数が初期から1万枚印字までベタ白画像に反射率の差が1.0%以下と、トナーかぶりがほとんどなかった。   In Example 3, there was almost no toner fog, with a solid white image having a reflectance difference of 1.0% or less from the initial printing to 10,000 printing.

これは初期の帯電ローラの外周面上にかさ密度0.4 g/cm3の導電性粒子が3 mg/cm3の密度で均一に塗布されていて、この帯電ローラに塗布されている導電粒子の密度の値は4×10-3×ρ g/cm3(ただし、ρは JIS K 5101によって測定した導電性粒子の かさ密度 ρ g/cm3)以上である。そのため、実施例においては印刷枚数の初期から帯電ローラには十分な量の導電性粒子が保持されているので、初期状態でも、反転成分の転写残トナーが帯電ローラに付着した時、トナーと導電性粒子との摩擦が十分にでき、反転成分のトナーは正規の電荷になりドラム上に吐き出され、現像器に回収される。その結果、装置の初期状態から1万枚の印字において、トナーのカブリがほとんど発生しない。 This is because conductive particles with a bulk density of 0.4 g / cm 3 are uniformly applied at a density of 3 mg / cm 3 on the outer peripheral surface of the initial charging roller, and the density of the conductive particles applied to this charging roller Is 4 × 10 −3 × ρ g / cm 3 (where ρ is the bulk density of conductive particles ρ g / cm 3 measured according to JIS K 5101). Therefore, in the embodiment, since a sufficient amount of conductive particles are held on the charging roller from the beginning of the number of printed sheets, even when the reversal component transfer residual toner adheres to the charging roller even in the initial state, the toner and conductive particles The toner of the reversal component becomes a regular charge and is discharged onto the drum and collected by the developing device. As a result, toner fog hardly occurs in printing 10,000 sheets from the initial state of the apparatus.

比較例2では初期において反射率の差が1%以上のものがあり、トナーかぶりが発生した。これは帯電ローラの外周面上にかさ密度0.4 g/cm3の導電性粒子が1.6 mg/cm3の密度でしか塗布されていなく、この帯電ローラに塗布されている導電粒子の密度の値は4×10-3×ρ g/cm3 (ただし、ρは JIS K 5101によって測定した導電性粒子の かさ密度 ρ g/cm3)以下である。そのため、比較例においては、帯電ローラに十分な量の導電性粒子が保持されていないので、印刷枚数の初期では反転成分の転写残トナーが帯電ローラに付着した時、トナーと導電性粒子との摩擦が十分に出来ず、反転成分のトナーは正規の電荷を持てずにドラム上に吐き出され、現像器で回収されずに転写部材に付着し、カブリが発生する。 In Comparative Example 2, the difference in reflectance was 1% or more in the initial stage, and toner fogging occurred. This is because conductive particles with a bulk density of 0.4 g / cm 3 are only applied at a density of 1.6 mg / cm 3 on the outer peripheral surface of the charging roller, and the density value of the conductive particles applied to this charging roller is 4 × 10 −3 × ρ g / cm 3 (where ρ is the bulk density of conductive particles ρ g / cm 3 measured by JIS K 5101) or less. For this reason, in the comparative example, a sufficient amount of conductive particles are not held on the charging roller. Therefore, when the reversal component transfer residual toner adheres to the charging roller at the initial number of printed sheets, the toner and the conductive particles The toner of the reversal component is discharged on the drum without having a regular charge, and is not collected by the developing device, but is attached to the transfer member and fogging occurs.

帯電特性グラフCharging characteristic graph 実施例の画像形成装置の概略構成図Schematic configuration diagram of image forming apparatus of embodiment 実施例の導電粒子塗布装置の概略構成図Schematic configuration diagram of the conductive particle coating apparatus of the embodiment 実施例に用いたa-Si 感光体の概略断面図Schematic cross section of a-Si photoconductor used in the examples 実施例に用いた有機光導電系(OPC)感光体の概略断面図Schematic cross section of organic photoconductive (OPC) photoconductor used in the examples

符号の説明Explanation of symbols

1 感光体(像担持体、被帯電体)
2 帯電ローラ
3 レーザービームスキャナ(露光器)
4 現像容器
4a 磁性ブレード
4b 現像スリーブ
4c 磁石
4d 攪拌棒
5 転写ローラ
6 主除電光
7 定着ローラ
C プロセスカートリッジ
P 転写材
t 現像剤(トナー)
M1,M2 導電性粒子
101 導電性基体
102 電荷注入防止層
103 光導電層
104 バッファー層
105 表面層
1 Photoconductor (image carrier, charged body)
2 Charging roller 3 Laser beam scanner (exposure device)
4 Developing container 4a Magnetic blade 4b Developing sleeve 4c Magnet 4d Stirring bar 5 Transfer roller 6 Main charge eliminating light 7 Fixing roller C Process cartridge P Transfer material t Developer (toner)
M1, M2 conductive particles 101 conductive substrate 102 charge injection preventing layer 103 photoconductive layer 104 buffer layer 105 surface layer

Claims (8)

芯金上に多孔性表面を有する導電性の弾性発泡体の層を形成した帯電ローラであり、被帯電体と接触する帯電ローラの外周面に、移動可能な導電性粒子が4×10-3×ρ g/cm3(ただし、ρは JIS K 5101によって測定した導電性粒子の かさ密度 ρ g/cm3)以上の密度で塗布されている事を特徴とする帯電ローラ。 A charging roller in which a layer of a conductive elastic foam having a porous surface is formed on a cored bar, and 4 × 10 −3 movable conductive particles are placed on the outer peripheral surface of the charging roller in contact with the member to be charged. A charging roller characterized in that it is applied at a density equal to or higher than × ρ g / cm 3 (where ρ is the bulk density of conductive particles measured by JIS K 5101 ρ g / cm 3 ). 前記帯電ローラの弾性発泡体のセル構造が連続気泡または半独立半連続気泡であることを特徴とする請求項1に記載の帯電ローラ。   2. The charging roller according to claim 1, wherein the cell structure of the elastic foam of the charging roller is an open cell or a semi-independent semi-open cell. 前記帯電ローラに予め必要量の導電粒子を塗布する為に、帯電ローラと導電粒子を供給、塗布する塗布ローラとを接触させ、それらのローラを、周速差をもって回転させる工程を有する帯電ローラの製造方法。   In order to apply a necessary amount of conductive particles to the charging roller in advance, a charging roller having a step of contacting the charging roller with a coating roller for supplying and applying the conductive particles and rotating the rollers with a difference in peripheral speed. Production method. 前記塗布ローラの表面が平滑であることを特徴とする請求項3に記載の帯電ローラの製造方法。   4. The method for manufacturing a charging roller according to claim 3, wherein the surface of the application roller is smooth. 前記塗布ローラがファーブラシローラであることを特徴とする請求項3に記載の帯電ローラの製造方法。   4. The method for manufacturing a charging roller according to claim 3, wherein the application roller is a fur brush roller. 回転する像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体の帯電面に静電潜像を形成する画像情報書き込み手段と、その静電潜像をトナーによって可視化する現像手段と、該トナー像を記録媒体に転写する転写手段とを備え、転写手段と帯電手段の間に像担持体上からトナーを除去する手段のない画像形成装置であって、導電性粒子をトナー重量に対して0.5 %以上5%以下含む一成分現像剤であって、帯電ローラを被帯電体に接触させ、像担持体に対して周速差をもって駆動させることを特徴とする画像形成装置。   Rotating image carrier, charging means for charging the image carrier, image information writing means for forming an electrostatic latent image on the charging surface of the image carrier, and developing means for visualizing the electrostatic latent image with toner And a transfer means for transferring the toner image to a recording medium, wherein there is no means for removing the toner from the image carrier between the transfer means and the charging means, and the conductive particles are added to the toner weight. An image forming apparatus comprising: a one-component developer containing 0.5% to 5% of the toner, wherein a charging roller is brought into contact with a member to be charged and driven with a peripheral speed difference with respect to the image carrier. 前記像担持体が、導電性基体上にシリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層及び非単結晶質水素化炭素膜で構成された表面層からなることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。   The image carrier comprises a photoconductive layer made of a non-single crystal material based on silicon atoms and a surface layer made of a non-single crystalline hydrogenated carbon film on a conductive substrate. 7. The image forming apparatus according to claim 6. 前記像担持体は、有機光導電系(OPC)感光体であり、
前記像担持体表面に10〜1014(Ω・cm)の材料からなる電荷注入層を有し、電荷注入層は光透過性で絶縁性のバインダーと滑材粉末と導電粒子が含有されていることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
The image carrier is an organic photoconductive (OPC) photoreceptor,
A charge injection layer made of a material of 10 9 to 10 14 (Ω · cm) is provided on the surface of the image carrier, and the charge injection layer contains a light-transmitting insulating binder, a lubricant powder, and conductive particles. 7. The image forming apparatus according to claim 6, wherein
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