JP2007156335A - Image forming apparatus - Google Patents

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Masahito Koyanagi
雅人 小柳
Kohei Matsuda
考平 松田
Tetsuya Kobayashi
哲也 小林
Shinichi Agata
伸一 縣
Shinya Yamamoto
慎也 山本
Kentaro Kawada
健太郎 河田
Hiroshi Watanabe
拓 渡辺
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an image forming apparatus where a photoreceptor drum 1 is charged by a developing roller 2, without an independent charging device, thereby, only one polarity of bias is applied to the developing roller 2 to simplify the apparatus. <P>SOLUTION: In the image forming apparatus, the photoreceptor drum 1 whose peripheral length is larger than the size of maximum recording material is used, and the developing roller 2 charges the photoreceptor drum 1 in contact with the photoreceptor drum 1 before a latent image is formed while it carries developer, and develops the latent image. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真方式、静電記録方式などを利用した画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system, an electrostatic recording system, or the like.

従来より、感光体ドラム外周面上に、露光、現像、転写、クリーニング(残留トナー除去)、除電、及び帯電の各プロセス手段を配置し、所定の電子写真プロセスにより画像形成を行う電子写真装置は周知である。かかる装置によれば、前記プロセス手段を夫々独立して感光体ドラム外周面上に配設しなければならないとともに、帯電のみならず現像バイアスにおいても高電圧を必要とする為に、必然的に装置構成が煩雑化する。   2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophotographic apparatus that forms an image by a predetermined electrophotographic process by disposing exposure, development, transfer, cleaning (residual toner removal), charge removal, and charging process means on the outer peripheral surface of a photosensitive drum. It is well known. According to such an apparatus, the process means must be provided independently on the outer peripheral surface of the photosensitive drum, and a high voltage is required not only for charging but also for the developing bias. The configuration becomes complicated.

かかる欠点を解消するために、例えば透光性支持体上に透光性導電層と光導電体層を積層してなる感光体ドラム内に、画像情報に対応した光出力を生成する露光手段を内挿するものが知られている。この露光手段は、その光出力を集束化して前記光導電体層に潜像を結像すると同時若しくはその直後に前記感光体ドラムと対面配置させた現像スリーブを介して前記潜像を可視像(トナー像)化する。その後、該トナー像を転写ローラその他の転写手段を介して普通紙に転写可能に構成される。この種の画像形成装置においては、構成の一層の簡単化とオゾン発生等の防止、更には地かぶりの防止を図ることができる。即ち、独立した帯電器を設けずに前記感光体ドラムと対峙して配置された現像スリーブ上に導電性磁性トナーを担持させるとともに、スリーブに内包した固定磁石を利用していわゆる磁気ブラシ状のトナー摺擦域を現像位置付近に設ける。そして、該摺擦域により感光体ドラム表面を摺擦しながら現像スリーブ側に印加した現像バイアスを利用して前記摺擦域を介して前記ドラムの光導電層に電荷を注入して帯電を行う。その帯電の直後に該ドラムに内包された露光手段を利用して露光を行いつつ露光とほぼ同時に現像を行う構成である。(例えば特許文献1参照)
上述した装置に対して、更なる高画質を達成するため、感光体表面に対向し少なくとも前記像形成の下流側で、かつ、現像剤の非接触領域側に配置した帯電装置とを備えるものが提案されている(例えば特許文献2参照)。これは、像形成に先立って逆回転手段により帯電装置で帯電した感光体表面が少なくとも現像剤の接触領域に至るまで、感光体を逆回転するよう構成し、その帯電装置が像を転写する手段を兼ねる構成である。
特開平5−94068号公報 特開平5−273820号公報
In order to eliminate such drawbacks, for example, an exposure unit that generates a light output corresponding to image information in a photosensitive drum formed by laminating a translucent conductive layer and a photoconductive layer on a translucent support. What is to be interpolated is known. The exposure means converges the light output and forms a latent image on the photoconductor layer. At the same time or immediately after that, the latent image is visualized through a developing sleeve placed facing the photosensitive drum. (Toner image). Thereafter, the toner image can be transferred onto plain paper via a transfer roller or other transfer means. In this type of image forming apparatus, the configuration can be further simplified, ozone generation and the like can be prevented, and further, ground cover can be prevented. That is, a conductive magnetic toner is carried on a developing sleeve that is disposed opposite to the photosensitive drum without providing an independent charger, and a so-called magnetic brush-like toner is utilized by using a fixed magnet contained in the sleeve. A rubbing area is provided near the development position. Then, charging is performed by injecting electric charge into the photoconductive layer of the drum through the rubbing area using the developing bias applied to the developing sleeve side while rubbing the surface of the photosensitive drum by the rubbing area. . Immediately after the charging, the developing is performed almost simultaneously with the exposure while performing exposure using the exposure means contained in the drum. (For example, see Patent Document 1)
In order to achieve higher image quality than the above-described apparatus, there is provided an apparatus provided with a charging device that faces the surface of the photoreceptor and is disposed at least on the downstream side of the image formation and on the non-contact area side of the developer. It has been proposed (see, for example, Patent Document 2). This means that the photosensitive member is reversely rotated until the surface of the photosensitive member charged by the charging device by the reverse rotation means prior to image formation reaches at least the contact area of the developer, and the charging device transfers the image. It is the structure which serves as.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-94068 JP-A-5-273820

特許文献1では、独立した帯電器を設けずに、現像スリーブ上に導電性磁性トナーを担持させ、スリーブに内包した磁気力を利用して磁気ブラシ状のトナーを設けている。このように現像バイアスを利用して感光ドラムの光導電層に電荷を注入して帯電を行う構成は、一成分トナーを用いる場合には、困難である。   In Patent Document 1, without providing an independent charger, a conductive magnetic toner is carried on a developing sleeve, and a magnetic brush-like toner is provided using a magnetic force contained in the sleeve. Such a configuration in which charge is injected by injecting a charge into the photoconductive layer of the photosensitive drum using a developing bias is difficult when a one-component toner is used.

更に、特許文献2において帯電装置が像を転写する手段を兼ねる構成が提案されているが、この構成では、反転現像方式を採用した場合、帯電時と転写時に用いるバイアスに二極性必要である。   Further, Patent Document 2 proposes a configuration in which the charging device also serves as a means for transferring an image. In this configuration, when the reversal development method is employed, the bias used for charging and transferring requires two polarities.

従って本発明の目的は、一成分現像剤を担持する現像剤担持体が現像剤を担持した状態で、像担持体を帯電することにより、独立した帯電装置を設けず、現像剤担持体に印加するバイアスは一つの極性とすることができ、装置の簡略化を行うことである。   Accordingly, an object of the present invention is to apply an image to the developer carrier without providing an independent charging device by charging the image carrier while the developer carrier carrying the one-component developer carries the developer. The bias to be made can be of one polarity, which is to simplify the device.

上記目的を達成するために、本発明は、最大記録材サイズより大きい周長の回転可能な像担持体と、前記像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、一成分現像剤を担持する現像剤担持体と、を有し、反転現像を行い、記録材に画像を形成する画像形成装置において、前記現像剤担持体は、現像剤を担持した状態で、前記潜像が形成される前に、前記像担持体に接触して前記像担持体を帯電し、前記潜像を現像することを特徴とする画像形成装置である。   In order to achieve the above object, the present invention comprises a rotatable image carrier having a circumference larger than the maximum recording material size, a latent image forming unit for forming a latent image on the image carrier, and a one-component developer. In the image forming apparatus for forming the image on the recording material by performing reversal development, the developer carrying body carries the developer, and the latent image is formed on the developer carrying body. Before the image forming apparatus, the image bearing member is brought into contact with the image bearing member to charge the image bearing member and develop the latent image.

本発明の画像形成装置は、一成分現像剤を担持する現像剤担持体が現像剤を担持した状態で、像担持体を帯電することにより、独立した帯電装置を設けず、現像剤担持体に印加するバイアスは一つの極性とすることができ、装置の簡略化を行うことができる。   The image forming apparatus of the present invention charges the image carrier in a state where the developer carrier carrying the one-component developer carries the developer, so that an independent charging device is not provided and the developer carrier is attached to the developer carrier. The applied bias can have a single polarity, and the device can be simplified.

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。以下に説明する実施例は、例示的に本発明を説明するものであって、以下に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれに限定するものではない。   The image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings. The examples described below illustrate the present invention by way of example, and the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described below are not particularly specified unless otherwise specified. However, the scope of the present invention is not limited thereto.

実施例1
図1は本発明の画像形成装置の構成を示す概略断面図である。図1を用いて本発明の反転現像方式による、画像形成プロセスについて簡単に説明する。先ず、像担持体としての感光ドラム1を、一成分現像剤を保持した状態である現像剤担持体としての現像ローラ2により一様に負極性に帯電する。現像ローラ2は感光ドラム1と接触して設けられ、弾性層を備える。次に感光ドラム1は矢印方向に回転し、転写手段である転写ローラ6にはバイアスを印加せず、潜像形成手段であるスキャナ8によって画像情報に応じてレーザー光により露光され、感光ドラム1上に静電潜像が形成される。次に感光ドラム1の2回転目において、この静電潜像は、現像装置7によって供給された負極性現像剤を用いて、現像ローラ2により感光ドラム1上に接触して現像される。現像時においても、現像ローラ2は感光ドラム1に接触したままである。その後、感光ドラム1上のトナー像は転写ローラ6に正極性のバイアスを印加することにより記録材へと転写される。記録材上の未定着トナー像は、不図示の定着装置により熱、圧力よって記録材に永久定着される。本画像形成装置においては、現像ローラ2により帯電と現像を行うため、1枚の画像形成毎に感光ドラム1は2回転する必要がある。連続ジョブ(複数の画像を連続的に形成するジョブ)の場合はこの動作を繰り返す。更に本実施例では、現像同時クリーニングを行っており(詳細は後述する)、転写残トナーをクリーニングする独立したクリーナは備えていない。9は現像ローラ2に電圧を印加する電源を切り替える切り替えスイッチであり、現像ローラ2により感光ドラム1を帯電する場合は帯電側の電源、現像する場合は現像側の電源へと切り替えられる。帯電側の電源と現像側の電源とは、同じ負の極性であるが、帯電側の電源の電圧の方が現像側の電源に電圧よりも絶対値が大きい。また本実施例では、転写工程の後、帯電前にスキャナ8により露光を行い、感光ドラム1を除電し、感光ドラム1の表面電位を揃えている。
Example 1
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the image forming apparatus of the present invention. An image forming process according to the reversal development method of the present invention will be briefly described with reference to FIG. First, the photosensitive drum 1 as an image carrier is uniformly charged to a negative polarity by a developing roller 2 as a developer carrier in a state of holding a one-component developer. The developing roller 2 is provided in contact with the photosensitive drum 1 and includes an elastic layer. Next, the photosensitive drum 1 rotates in the direction of the arrow, and a bias is not applied to the transfer roller 6 serving as a transfer unit, and the scanner 8 serving as a latent image forming unit is exposed to laser light according to image information. An electrostatic latent image is formed thereon. Next, in the second rotation of the photosensitive drum 1, the electrostatic latent image is developed on the photosensitive drum 1 in contact with the developing roller 2 using the negative developer supplied by the developing device 7. Even during development, the developing roller 2 remains in contact with the photosensitive drum 1. Thereafter, the toner image on the photosensitive drum 1 is transferred onto the recording material by applying a positive bias to the transfer roller 6. The unfixed toner image on the recording material is permanently fixed to the recording material by heat and pressure by a fixing device (not shown). In the present image forming apparatus, since the developing roller 2 performs charging and development, the photosensitive drum 1 needs to rotate twice for each image formation. This operation is repeated for a continuous job (a job for continuously forming a plurality of images). Further, in this embodiment, simultaneous development cleaning is performed (details will be described later), and an independent cleaner for cleaning the transfer residual toner is not provided. Reference numeral 9 denotes a changeover switch for switching a power supply for applying a voltage to the developing roller 2. The charging switch is switched to a charging-side power supply when the developing roller 2 charges the photosensitive drum 1, and a developing-side power supply is used for development. The charging-side power supply and the developing-side power supply have the same negative polarity, but the charging-side power supply voltage has a larger absolute value than the developing-side power supply voltage. Further, in this embodiment, after the transfer process and before charging, exposure is performed by the scanner 8 to remove the charge of the photosensitive drum 1 so that the surface potential of the photosensitive drum 1 is made uniform.

次に、本発明の実施例にかかる画像形成装置に用いる主要部品の構成について説明する。本実施例での画像形成装置の最大記録材サイズはA4サイズである。そこで、上述した画像形成プロセスによると、感光ドラム1は、1回転目で最大記録材サイズ分の周長が帯電終了した後、2回転目で現像動作の開始へと移るため、感光ドラム1の周長がA4サイズ分必要である。従って、感光ドラムの周長がA4サイズよりも大きくなるように、本実施例での感光ドラム1の直径を96mmとしている。感光ドラム1には、ポリカーボネート系の有機感光体(OPC)ドラムを採用している。現像装置7は、一成分現像剤として負帯電性の非磁性トナー(トナー)4を有する。本実施例では、トナー4には、高速印刷時において、定着特性の優れた粘弾性の低い、体積平均粒径約6μmの略球形トナーを用いた。   Next, the configuration of main components used in the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention will be described. The maximum recording material size of the image forming apparatus in this embodiment is A4 size. Therefore, according to the image forming process described above, the photosensitive drum 1 moves to the start of the developing operation in the second rotation after the circumference of the maximum recording material size has been charged in the first rotation. Perimeter is required for A4 size. Accordingly, the diameter of the photosensitive drum 1 in this embodiment is set to 96 mm so that the circumferential length of the photosensitive drum is larger than the A4 size. The photosensitive drum 1 employs a polycarbonate organic photoconductor (OPC) drum. The developing device 7 has a negatively charged nonmagnetic toner (toner) 4 as a one-component developer. In this embodiment, the toner 4 is a substantially spherical toner having a good volumetric particle size of about 6 μm and excellent viscoelasticity during high-speed printing.

そして、感光ドラム1と対向する現像容器7の一部は、感光ドラム1の長手方向略全域にわたり開口しており、この開口部にローラ状の現像剤担持体(現像手段)である現像ローラ2が配置されている。現像ローラ2は、現像装置7の図中左上方に位置する感光ドラム1に所定の侵入量となるように押圧、接触され、図中矢印R2方向に回転駆動される。現像ローラ2は、Asker C硬度で50°、MD−1硬度(高分子計器株式会社製のマイクロゴム硬度計で測定)で40°のものを用いた。   A part of the developing container 7 facing the photosensitive drum 1 is opened over substantially the entire longitudinal direction of the photosensitive drum 1, and the developing roller 2 which is a roller-shaped developer carrier (developing means) is provided in the opening. Is arranged. The developing roller 2 is pressed and brought into contact with the photosensitive drum 1 located on the upper left side of the developing device 7 in the drawing so as to have a predetermined penetration amount, and is driven to rotate in the direction of arrow R2 in the drawing. The developing roller 2 used was an Asker C hardness of 50 ° and an MD-1 hardness (measured with a micro rubber hardness meter manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.) of 40 °.

現像ローラ2の図中右下方には、現像ローラ2への現像剤を供給し、及び未現像トナーを現像ローラ2から剥ぎ取る手段として、弾性ローラ5が当接されている。弾性ローラ5は、回転可能に現像容器7に支持されている。又、弾性ローラ5は、現像ローラ2へのトナー供給及び未現像トナーの剥ぎ取り性の点からゴムスポンジローラとし、現像ローラ2と同一回転方向である図中矢印D方向に回転駆動される。   An elastic roller 5 is in contact with the developing roller 2 as a means for supplying a developer to the developing roller 2 and stripping off the undeveloped toner from the developing roller 2 at the lower right in the drawing. The elastic roller 5 is rotatably supported by the developing container 7. The elastic roller 5 is a rubber sponge roller from the viewpoint of supplying toner to the developing roller 2 and stripping off undeveloped toner, and is driven to rotate in the direction of arrow D in the figure, which is the same rotation direction as the developing roller 2.

又、現像装置4は、現像ローラ2に担持させるトナー量を規制する現像剤層厚規制部材として、現像ブレード3を備えている。現像ブレード3は、弾性を有するリン青銅製の金属薄板で構成され、自由端側の先端近傍を現像ローラ2の外周面に面接触にて当接するように設けられている。弾性ローラ5との摺擦により現像ローラ2上に担持されたトナーは、現像ブレード3との当接部を通過する際に摩擦帯電により負の電荷が付与され、且つ、薄層に規制される。   Further, the developing device 4 includes a developing blade 3 as a developer layer thickness regulating member that regulates the amount of toner carried on the developing roller 2. The developing blade 3 is made of an elastic phosphor bronze metal thin plate, and is provided so that the vicinity of the free end side is in contact with the outer peripheral surface of the developing roller 2 in surface contact. The toner carried on the developing roller 2 by rubbing against the elastic roller 5 is given a negative charge by frictional charging when passing through the contact portion with the developing blade 3, and is restricted to a thin layer. .

本実施例の画像形成装置における、トナーを保持した状態での現像ローラ2による帯電方法及び、現像ローラ2による現像同時クリーニング方法について説明する。   A charging method using the developing roller 2 and a simultaneous development cleaning method using the developing roller 2 in a state where toner is held in the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment will be described.

まず、トナーを保持した現像ローラによる感光ドラム1に対する帯電方法について説明する。通常の帯電ローラによる、空隙gに対する放電破壊電圧Vbは
Vb=312+6.2g ・・・(1)
で表され、感光ドラム1と空隙の静電容量をC、空隙の誘電率をεとした場合の帯電ローラから感光ドラム1に対する放電開始電圧Vinは
Vin=VbεC/g ・・・(2)
となる。そして、帯電バイアスVによる感光ドラム表面電位Vdは
Vd=V−Vin ・・・(3)
で表される。(1)、(2)、(3)式から、例えば帯電バイアスを−3000V以下と固定した場合、空隙gが大きくなれば放電を行わなくなる。本実施例では、現像ローラ2による帯電を行うため、感光ドラム1との間にトナーが存在し、トナー層が厚くなり空隙gが大きくなれば放電できなくなる。しかしながら、本実施例ではトナー層厚を20μm以下且つ、均一にコートすることで、図2に示すように、トナーコート有り無しで帯電バイアスに対する感光ドラム表面電位の関係に差は見られなかった。なお、図2に示すように、本例において感光ドラム1に対する放電開始電圧(放電が開始するときの現像ローラへの印加電圧)は、500Vである。そこで本実施例では帯電バイアスとして現像ローラ2に−1000Vの電圧を印加し、感光ドラム表面電位を−500Vとしている。更に、本実施例ではトナーと感光ドラム1との摺擦によるトナーへの負荷を軽減するため、帯電時、現像ローラ2は感光ドラム1に対して等速で回転させている。現像時においては、画像濃度が低下しないように、現像ローラ2の周速は、感光ドラム1の周速に対して大きくする、例えば130〜160%とするのが良い。
First, a charging method for the photosensitive drum 1 by the developing roller holding toner will be described. The discharge breakdown voltage Vb with respect to the gap g by a normal charging roller is Vb = 312 + 6.2 g (1)
The discharge start voltage Vin from the charging roller to the photosensitive drum 1 when the electrostatic capacitance between the photosensitive drum 1 and the gap is C and the dielectric constant of the gap is ε is Vin = VbεC / g (2)
It becomes. Then, the photosensitive drum surface potential Vd by the charging bias V is Vd = V−Vin (3)
It is represented by From the formulas (1), (2), and (3), for example, when the charging bias is fixed to −3000 V or less, the discharge is not performed if the gap g is increased. In this embodiment, since charging is performed by the developing roller 2, toner is present between the photosensitive drum 1, and if the toner layer becomes thick and the gap g becomes large, discharging cannot be performed. However, in this embodiment, the toner layer thickness is 20 μm or less and uniformly coated, and as shown in FIG. 2, there is no difference in the relationship between the charging drum surface potential and the charging bias with and without toner coating. As shown in FIG. 2, in this example, the discharge start voltage for the photosensitive drum 1 (the voltage applied to the developing roller when the discharge starts) is 500V. Therefore, in this embodiment, a voltage of −1000 V is applied to the developing roller 2 as a charging bias, and the surface potential of the photosensitive drum is set to −500 V. Furthermore, in this embodiment, the developing roller 2 is rotated at a constant speed with respect to the photosensitive drum 1 during charging in order to reduce the load on the toner due to the friction between the toner and the photosensitive drum 1. At the time of development, the peripheral speed of the developing roller 2 is preferably set to be larger than the peripheral speed of the photosensitive drum 1, for example, 130 to 160% so that the image density does not decrease.

次に、本実施例での現像同時クリーニングについて説明する。まず、現像の詳細について説明する。本実施例では、100%現像時感光ドラム上トナーコート量を0.6(mg/cm2)とするため、現像ローラ上トナ−コート量を0.4(mg/cm2)とし、現像時、現像ローラ2は感光ドラム1に対して1.5倍の周速で回転している。そして、感光ドラム表面電位(暗部電位)−500Vに対し、現像ローラ2に印加する現像バイアスを−330Vとしている。この現像バイアスは、図2にも示すように、感光ドラム1の放電開始電圧未満の電圧である。   Next, the simultaneous development cleaning in this embodiment will be described. First, details of development will be described. In this embodiment, the toner coat amount on the photosensitive drum at 100% development is set to 0.6 (mg / cm 2), so the toner coat amount on the developing roller is set to 0.4 (mg / cm 2). The roller 2 rotates with respect to the photosensitive drum 1 at a peripheral speed of 1.5 times. The developing bias applied to the developing roller 2 is set to −330V with respect to the photosensitive drum surface potential (dark portion potential) of −500V. As shown in FIG. 2, the developing bias is a voltage lower than the discharge start voltage of the photosensitive drum 1.

次に、現像同時クリーニングの詳細について説明する。本実施例では転写工程が終わった後、感光ドラム1上には転写残トナーが若干残されている。このとき、感光ドラム1上の微量の転写残トナーとしては、放電によって極性が正のものと負のものが混在しているが、次工程の帯電工程でその極性が負に揃えられる。本実施例では、現像ローラ2に印加する現像バイアスを感光ドラム1の暗部電位と明部電位との間の−330Vとしている。従って、現像時感光ドラム1の表面に静電潜像が形成されていない部分(暗部)では転写残トナーは現像ローラ2へと回収され、静電潜像が形成されている部分(明部)では可視像化される。即ち、感光ドラム1の暗部から現像ローラ2へトナーをクリーニングする電界と、現像ローラ2から感光ドラム1の明部へトナーを現像する電界と、が形成され、現像同時クリーニングを行える。尚、転写残トナーは帯電後に露光位置に存在する場合があるが、本実施例ではドラム上トナーコート量0.3(mg/cm)以下であれば潜像形成への影響は無い。本実施例においては転写残トナーは0.1(mg/cm)以下であるため、転写残トナーは潜像形成への影響は無かった。 Next, the details of the simultaneous development cleaning will be described. In this embodiment, after the transfer process is completed, a little transfer residual toner is left on the photosensitive drum 1. At this time, as a small amount of untransferred toner on the photosensitive drum 1, positive and negative polarity are mixed due to discharge, but the polarity is made negative in the next charging step. In this embodiment, the developing bias applied to the developing roller 2 is −330 V between the dark portion potential and the light portion potential of the photosensitive drum 1. Accordingly, in the portion where the electrostatic latent image is not formed on the surface of the photosensitive drum 1 during development (dark portion), the transfer residual toner is collected to the developing roller 2 and the portion where the electrostatic latent image is formed (bright portion). Then it is visualized. That is, an electric field for cleaning the toner from the dark part of the photosensitive drum 1 to the developing roller 2 and an electric field for developing the toner from the developing roller 2 to the bright part of the photosensitive drum 1 are formed, so that simultaneous development cleaning can be performed. Note that the transfer residual toner may be present at the exposure position after charging, but in this embodiment, if the toner coat amount on the drum is 0.3 (mg / cm 2 ) or less, there is no influence on the latent image formation. In this embodiment, the transfer residual toner is 0.1 (mg / cm 2 ) or less, so the transfer residual toner has no influence on the latent image formation.

本実施例では、以上述べたように、一成分現像剤を保持した状態である現像ローラにより帯電と現像を行うことにより、独立した帯電装置を設けず、現像ローラに印加するバイアスは一つの極性とすることができ、装置の簡略化を行うことができる。   In this embodiment, as described above, charging and development are performed by the developing roller in a state where the one-component developer is held, so that an independent charging device is not provided, and the bias applied to the developing roller has one polarity. Thus, the apparatus can be simplified.

本実施例では、帯電時、現像ローラ2は感光ドラム1に対して等速で回転させているが、現像時と同様に感光ドラム1に対して1.5倍で回転させてもほぼ同等の効果を得ることができる。   In this embodiment, the developing roller 2 is rotated at a constant speed with respect to the photosensitive drum 1 at the time of charging. An effect can be obtained.

本実施例では、スキャナ8による露光位置を転写ローラ6の下流側且つ現像ローラ2の上流側としているが、現像ローラ2の下流側且つ転写ローラ6の上流側とし、転写工程後スキャナ8によって感光ドラム1の表面電位を揃える工程を省く構成とすることもできる。   In this embodiment, the exposure position by the scanner 8 is the downstream side of the transfer roller 6 and the upstream side of the developing roller 2, but the downstream side of the developing roller 2 and the upstream side of the transfer roller 6 is exposed by the scanner 8 after the transfer process. It is also possible to omit the step of aligning the surface potential of the drum 1.

本実施例では、現像ローラ2による帯電時、現像ローラ2に放電開始電圧以上の直流バイアスを印加しているが、直流バイアスと交流バイアスの重畳電圧を印加しても良い。即ち、例えばピーク間電圧1600VPPで周波数が2200Hzの交流バイアス(現像バイアス(AC))と−500Vの直流バイアス(現像バイアス(DC))を重畳して現像ローラ2に印加することもできる。このとき、感光ドラム1の表面電位を−500Vとすることが可能である。この場合は、現像ローラ2と感光ドラム1の表面電位が同電位となりトナーが感光ドラム1の表面に付着してしまうため、転写ローラ6の下流側且つスキャナ8の上流側に、クリーニング部材を設けるとより効果的である。クリーニング部材は、感光ドラム1の1回転目(現像ローラによる帯電時)は感光ドラム1から離間させて感光ドラム1の2回転目(現像ローラによる現像時)は感光ドラム1に接触させクリーニングを行うのが良い。   In this embodiment, when the developing roller 2 is charged, a DC bias equal to or higher than the discharge start voltage is applied to the developing roller 2, but a superimposed voltage of the DC bias and the AC bias may be applied. That is, for example, an AC bias (development bias (AC)) having a peak-to-peak voltage of 1600 VPP and a frequency of 2200 Hz and a DC bias (development bias (DC)) of −500 V can be applied to the developing roller 2 in an overlapping manner. At this time, the surface potential of the photosensitive drum 1 can be set to −500V. In this case, since the surface potential of the developing roller 2 and the photosensitive drum 1 becomes the same potential and the toner adheres to the surface of the photosensitive drum 1, a cleaning member is provided on the downstream side of the transfer roller 6 and the upstream side of the scanner 8. And more effective. The cleaning member is separated from the photosensitive drum 1 at the first rotation of the photosensitive drum 1 (when charged by the developing roller) and is brought into contact with the photosensitive drum 1 at the second rotation of the photosensitive drum 1 (when developing by the developing roller) for cleaning. Is good.

実施例2
次に、本発明に係る画像形成装置の他の実施例について説明する。
Example 2
Next, another embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described.

本実施例は、実施例1にて説明した画像形成装置において、図3のように現像方式をジャンピング現像とし、実施例1と同等の効果があることを特徴とする。本実施例における、画像形成プロセス、トナーを保持した状態での現像ローラ2による帯電方法及び、現像ローラ2による現像同時クリーニング方法は実施例1と全く同じである。   The present embodiment is characterized in that, in the image forming apparatus described in the first embodiment, the developing method is jumping development as shown in FIG. In this embodiment, the image forming process, the charging method using the developing roller 2 while holding the toner, and the developing simultaneous cleaning method using the developing roller 2 are the same as those in the first embodiment.

本実施例では、実施例1と異なり現像時には感光ドラム1に対して現像ローラ2を離間させるように、感光ドラム1と現像ローラ2とを接離可能としている。即ち、現像時のみ感光ドラム1と現像ローラ2を100μm離間させ、現像バイアスは、ピーク間電圧1600VPPで周波数が2200Hzの交流バイアスと−330Vの直流バイアスとが重畳されて印加される。現像時には、現像ローラ2に担持されたトナーと感光ドラム1とは離間し、現像剤は感光ドラム1に飛翔して現像が行われる。これにより、トナーと感光ドラムの摺擦によるトナーへの負荷を更に軽減することが出来るのでトナー劣化を低減できる。   In this embodiment, unlike the first embodiment, the photosensitive drum 1 and the developing roller 2 can be contacted and separated so that the developing roller 2 is separated from the photosensitive drum 1 during development. That is, the photosensitive drum 1 and the developing roller 2 are separated by 100 μm only at the time of development, and the development bias is applied by superimposing an AC bias with a peak-to-peak voltage of 1600 VPP and a DC bias of −330 V. At the time of development, the toner carried on the developing roller 2 and the photosensitive drum 1 are separated from each other, and the developer flies to the photosensitive drum 1 for development. As a result, the load on the toner due to the friction between the toner and the photosensitive drum can be further reduced, so that toner deterioration can be reduced.

本実施例では、以上述べたように、一成分現像剤を保持した状態である現像ローラにより帯電と現像を行うことにより、独立した帯電装置を設けず、現像ローラに印加するバイアスのDC成分は一つの極性とすることができ、装置の簡略化を行うことができる。   In this embodiment, as described above, charging and development are performed by the developing roller in a state where the one-component developer is held, so that an independent charging device is not provided, and the DC component of the bias applied to the developing roller is One polarity can be obtained, and the apparatus can be simplified.

本実施例では、帯電時、現像ローラ2は感光ドラム1に対して等速で回転させているが、現像時と同様に感光ドラム1に対して1.5倍で回転させてもほぼ同等の効果を得ることができる。   In this embodiment, the developing roller 2 is rotated at a constant speed with respect to the photosensitive drum 1 at the time of charging. An effect can be obtained.

本実施例では、スキャナ8による露光位置を転写ローラ6の下流側且つ現像ローラ2の上流側としているが、現像ローラ2の下流側且つ転写ローラ6の上流側とすることもできる。これにより、転写工程後スキャナ8による感光ドラム1の表面電位を揃える工程を省くことができる。   In this embodiment, the exposure position by the scanner 8 is on the downstream side of the transfer roller 6 and on the upstream side of the developing roller 2, but may be on the downstream side of the developing roller 2 and the upstream side of the transfer roller 6. Thereby, the step of aligning the surface potential of the photosensitive drum 1 by the scanner 8 after the transfer step can be omitted.

本実施例では、現像ローラ2による帯電時、放電開始電圧以上の直流バイアスを印加しているが、直流バイアスと交流バイアスの重畳電圧を印加しても良い。即ち、例えばピーク間電圧1600VPPで周波数が2200Hzの交流バイアス(現像バイアス(AC))と−500Vの直流バイアス(現像バイアス(DC))を重畳して現像ローラ2に印加することもできる。このとき、感光ドラム1の表面電位を−500Vとすることが可能である
この場合は、現像ローラ2と感光ドラム1の表面電位が同電位となりトナーが感光ドラム1の表面に付着してしまうため、転写ローラ6の下流側且つスキャナ8の上流側に、クリーニング部材を設けるとより効果的である。
In this embodiment, a DC bias that is equal to or higher than the discharge start voltage is applied during charging by the developing roller 2, but a superimposed voltage of a DC bias and an AC bias may be applied. That is, for example, an AC bias (development bias (AC)) having a peak-to-peak voltage of 1600 VPP and a frequency of 2200 Hz and a DC bias (development bias (DC)) of −500 V can be applied to the developing roller 2 in an overlapping manner. At this time, the surface potential of the photosensitive drum 1 can be set to −500 V. In this case, the surface potentials of the developing roller 2 and the photosensitive drum 1 become the same potential, and the toner adheres to the surface of the photosensitive drum 1. It is more effective to provide a cleaning member downstream of the transfer roller 6 and upstream of the scanner 8.

クリーニング部材は、感光ドラム1の1回転目(現像ローラによる帯電時)は感光ドラム1から離間させて感光ドラム1の2回転目(現像ローラによる現像時)は感光ドラム1に接触させクリーニングを行うのが良い。   The cleaning member is separated from the photosensitive drum 1 at the first rotation of the photosensitive drum 1 (when charged by the developing roller) and is brought into contact with the photosensitive drum 1 at the second rotation of the photosensitive drum 1 (when developing by the developing roller) for cleaning. Is good.

本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. 本実施例での感光ドラム表面電位と帯電バイアスの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the photosensitive drum surface potential and a charging bias in a present Example. ジャンピング現像方式を用いた本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention using a jumping development system.

符号の説明Explanation of symbols

1 感光ドラム(電子写真感光体、像担持体)
2 弾性ローラ
3 現像ブレード
4 現像剤(トナー)
5 トナー供給ローラ
6 転写ローラ
7 現像装置
8 スキャナ(露光装置)
9 切り替えスイッチ
1 Photosensitive drum (electrophotographic photosensitive member, image carrier)
2 Elastic roller 3 Developing blade 4 Developer (toner)
5 Toner Supply Roller 6 Transfer Roller 7 Developing Device 8 Scanner (Exposure Device)
9 Changeover switch

Claims (6)

最大記録材サイズより大きい周長の回転可能な像担持体と、前記像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、一成分現像剤を担持する現像剤担持体と、を有し、反転現像を行い、記録材に画像を形成する画像形成装置において、
前記現像剤担持体は、現像剤を担持した状態で、前記潜像が形成される前に前記像担持体に接触して前記像担持体を帯電し、前記潜像を現像することを特徴とする画像形成装置。
A rotatable image carrier having a circumference larger than the maximum recording material size, a latent image forming means for forming a latent image on the image carrier, and a developer carrier for carrying a one-component developer, In an image forming apparatus that performs reversal development and forms an image on a recording material,
The developer carrying member, in a state where a developer is carried, contacts the image carrying member before the latent image is formed, charges the image carrying member, and develops the latent image. Image forming apparatus.
前記現像剤担持体は、前記像担持体に接触して前記潜像を現像することを特徴とする請求項1の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developer carrying member is in contact with the image carrying member to develop the latent image. 前記現像剤担持体は、前記現像剤担持体に担持した現像剤が前記像担持体から離間した状態で前記潜像を現像することを特徴とする請求項1の画像形成装置。   2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developer carrying member develops the latent image in a state where the developer carried on the developer carrying member is separated from the image carrying member. 前記現像剤担持体は、前記像担持体を帯電するときに、前記像担持体に対する放電開始電圧以上の電圧が印加され、前記潜像を現像するときに、前記像担持体に対する放電開始電圧未満の電圧が印加されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかの画像形成装置。   The developer carrier is charged with a voltage equal to or higher than a discharge start voltage for the image carrier when charging the image carrier, and is less than a discharge start voltage for the image carrier when developing the latent image. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the voltage is applied. 前記現像剤担持体は、前記像担持体を帯電するときと、前記潜像を現像するときと、で異なる周速とされることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかの画像形成装置。   5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developer carrying member has different peripheral speeds when charging the image carrying member and when developing the latent image. . 前記現像剤担持体は、前記像担持体を帯電するとき前記像担持体の周速と同じ周速であることを特徴とする請求項5の画像形成装置。   6. The image forming apparatus according to claim 5, wherein the developer carrying member has a peripheral speed equal to a peripheral speed of the image carrier when charging the image carrier.
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