JP2500905B2 - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP2500905B2
JP2500905B2 JP5161060A JP16106093A JP2500905B2 JP 2500905 B2 JP2500905 B2 JP 2500905B2 JP 5161060 A JP5161060 A JP 5161060A JP 16106093 A JP16106093 A JP 16106093A JP 2500905 B2 JP2500905 B2 JP 2500905B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタやファクシミ
リ等に応用できる電子写真装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic apparatus applicable to printers, facsimiles and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来からの電子写真現像法としては、カ
スケード現像法、タッチダウン現像法、ジャンピング現
像法などがある。そのなかで、感光体に直接現像剤を振
りかける現像法として米国特許3105770に示され
るカスケード現像法が知られている。カスケード現像法
は、電子写真法初の実用複写機に用いられた現像法であ
る。
2. Description of the Related Art Conventional electrophotographic developing methods include a cascade developing method, a touchdown developing method, a jumping developing method and the like. Among them, a cascade developing method shown in US Pat. No. 3,105,770 is known as a developing method in which a developer is directly sprinkled with a developer. The cascade developing method is the first developing method used in an electrophotographic copying machine.

【0003】また、現像ローラに交流バイアス印加し1
成分トナーを飛翔させ現像する方法として米国特許38
66574がある。この発明では現像ローラに印加する
交流バイアスはトナーの動きを活性化する目的に用いら
れ、トナーは画像部には飛翔到達し、非画像部では途中
で舞い戻ると説明されている。
Further, an AC bias is applied to the developing roller 1
U.S. Pat. No. 38 as a method for flying and developing a component toner
There is 66574. In this invention, it is explained that the AC bias applied to the developing roller is used for the purpose of activating the movement of the toner, and that the toner reaches the image portion and flies back on the way in the non-image portion.

【0004】さらに、この交流バイアスを印加する技術
を改良したものとして、特公昭63−42256号公報
に示されるジャンピング現像法がある。このジャンピン
グ現像法はトナーをトナー担持体に担持させ現像部にま
で運び、そこで交流バイアスにより感光体の画像部にト
ナーを付着させる現像法である。この特公昭63−42
256号公報の技術思想は、画像部および非画像部にお
いてトナーが往復運動するという点で前述の米国特許3
866574と異なるものである。
Further, as a modification of the technique of applying the AC bias, there is a jumping developing method disclosed in Japanese Patent Publication No. 63-42256. This jumping developing method is a developing method in which toner is carried on a toner carrier and conveyed to a developing unit, where the toner is attached to the image part of the photoconductor by an AC bias. This Japanese special public Sho 63-42
The technical idea of the 256 publication is that the toner reciprocates in the image portion and the non-image portion in the above-mentioned US Pat.
866574.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】当技術分野ではよく知
られていることであるが、カスケード現像法は、ベタ画
像の再現を苦手としていた。また、装置が大型複雑化す
るという問題点を有していた。さらに、米国特許386
6574の現像器は、装置に高い精度が要求され複雑で
コストが高いという欠点を有していた。ジャンピング現
像法はトナー層を担持したトナー担持体により感光体を
現像するために、高画質を得るには、トナー担持体上に
極めて均一な薄層を形成することが不可欠であった。ま
た、この方法ではしばしばトナー担持体上のトナー薄層
に前画像の履歴が残り画像に残像が現われる、いわゆる
スリーブゴースト現象が発生した。さらに装置が複雑で
コストが高いという欠点もある。
As is well known in the art, the cascade development method is not good at reproducing solid images. Further, there is a problem that the device becomes large and complicated. Further, US Pat.
The 6574 developing device has a drawback that the device is required to have high accuracy and is complicated and high in cost. In the jumping development method, since a photoreceptor is developed by a toner carrier carrying a toner layer, it is essential to form an extremely uniform thin layer on the toner carrier in order to obtain high image quality. Further, in this method, a so-called sleeve ghost phenomenon often occurs in which a history of the previous image remains in the thin toner layer on the toner carrier and an afterimage appears in the image. Further, there is a drawback that the device is complicated and the cost is high.

【0006】本発明の目的は上記問題点に鑑み、構成が
簡単でしかも高画質の電子写真装置を提供することにあ
る。また高速プロセスに対応できる優れた電子写真装置
を提供するものである。
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an electrophotographic apparatus having a simple structure and high image quality. Further, the present invention provides an excellent electrophotographic apparatus which can cope with a high speed process.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は、固定磁石を内包し移動する静電潜像保
持体と、前記静電潜像保持体に静電潜像を形成する手段
と、静電潜像が形成された前記静電潜像保持体の画像部
及び非画像部に磁性キャリアとトナーとよりなる磁性現
像剤を供給する現像剤溜めと、前記静電潜像保持体の表
面と所定の間隙を有し設置され、前記静電潜像保持体の
移動方向と逆方向に移動する電極ローラと、前記静電潜
像保持体上の非画像部のトナーを除去する交流電圧を重
畳した直流電圧を前記電極ローラに印加する手段と、前
記電極ローラに付着した前記磁性現像剤を掻き落とす除
去部材と、を有することを特徴とする画像形成装置であ
る。
In order to solve the above problems, the present invention is directed to an electrostatic latent image holder that contains a fixed magnet and moves, and an electrostatic latent image is formed on the electrostatic latent image holder. Means for forming, a developer reservoir for supplying a magnetic developer composed of a magnetic carrier and toner to the image portion and the non-image portion of the electrostatic latent image holding member on which the electrostatic latent image is formed, and the electrostatic latent image An electrode roller that is installed with a predetermined gap from the surface of the image holding member and that moves in a direction opposite to the moving direction of the electrostatic latent image holding member, and toner in the non-image portion on the electrostatic latent image holding member An image forming apparatus comprising: a means for applying a DC voltage on which an AC voltage to be removed is superimposed to the electrode roller; and a removing member for scraping off the magnetic developer adhering to the electrode roller.

【0008】[0008]

【作用】本発明は、回転しない固定磁石を内包する静電
潜像保持体を用い、静電潜像を形成した静電潜像保持体
に磁性現像剤を振りかけ磁気的に付着させ、電極ローラ
部まで担持搬送し、電極ローラに交流バイアスを印加
し、静電潜像保持体の非画像部現像剤を静電力と磁力に
よって除去する構成である。すなわち、本発明はカスケ
ード現像法に、静電潜像保持体内部に磁石を設置、電極
に交流電圧印加、という2点の改良を加え、より小型化
・高性能化したものである。本発明では、最初に現像剤
が静電潜像保持体に振りかけられたときに現像はほとん
ど終了している。電極ローラ部は現像剤を現像剤溜め内
で循環させると同時に、静電潜像の非画像部の現像剤を
回収している。
The present invention uses an electrostatic latent image holder containing a fixed magnet that does not rotate. A magnetic developer is sprinkled and magnetically attached to the electrostatic latent image holder on which an electrostatic latent image is formed, and the electrode roller is attached. It is configured to be carried and conveyed to a portion, an AC bias is applied to the electrode roller, and the non-image portion developer of the electrostatic latent image holding member is removed by electrostatic force and magnetic force. That is, the present invention is a cascade development method in which a magnet is installed inside the electrostatic latent image carrier and an AC voltage is applied to the electrodes, thereby improving the size and performance. In the present invention, the development is almost completed when the developer is first sprinkled on the electrostatic latent image carrier. The electrode roller part circulates the developer in the developer reservoir and at the same time collects the developer in the non-image part of the electrostatic latent image.

【0009】本発明の技術思想を図1を用いて説明す
る。1は静電潜像の形成された静電潜像保持体、2はト
ナー、3は現像電極、4は磁石、5は電源である。従来
法では、(b)に示すように静電潜像保持体の画像部に
トナーを付着させて、(c)のトナー像を得ていた。一
方、本発明では、(d)に示すように一度静電潜像保持
体の全面に磁力で磁性現像剤を付着させ、その後(e)
に示すように磁力と静電力で非画像部からトナーをとる
構成である。すなわち、従来例は、「画像部にトナーを
付着させる現像法」であり、本願発明は「不必要な非画
像部のトナーをはぎ取る現像法」といえる。
The technical idea of the present invention will be described with reference to FIG. Reference numeral 1 is an electrostatic latent image holder on which an electrostatic latent image is formed, 2 is toner, 3 is a developing electrode, 4 is a magnet, and 5 is a power source. In the conventional method, as shown in (b), toner is attached to the image portion of the electrostatic latent image holding member to obtain the toner image of (c). On the other hand, in the present invention, as shown in (d), the magnetic developer is once attached to the entire surface of the electrostatic latent image holder by magnetic force, and then (e).
As shown in (1), the toner is taken from the non-image portion by the magnetic force and the electrostatic force. That is, the conventional example is a “developing method for adhering toner to the image portion”, and the present invention can be said to be a “developing method for stripping off toner in unnecessary non-image portion”.

【0010】このような技術思想の違いから、本発明の
電極ローラと、従来法、例えば特公昭63−42256
号公報の現像ローラとは次のような構成の違いが生じ
る。 (1)現像剤を現像剤溜めから現像部まで担持し運ぶの
は静電潜像保持体である。 (2)従来例の現像ローラは常に現像剤層を担持した面
が静電潜像保持体に対向する。一方、本発明の電極ロー
ラは常に裸の面が静電潜像保持体に対向する。 (3)従来例では現像ローラと静電潜像保持体が同速同
方向に移動する。しかし本願発明では電極ローラは逆方
向回転である。
Due to such a difference in technical idea, the electrode roller of the present invention and a conventional method, for example, Japanese Patent Publication No. 63-42256.
The difference from the developing roller of the publication is as follows. (1) It is the electrostatic latent image carrier that carries and carries the developer from the developer reservoir to the developing section. (2) In the conventional developing roller, the surface carrying the developer layer is always opposed to the electrostatic latent image carrier. On the other hand, in the electrode roller of the present invention, the bare surface always faces the electrostatic latent image holding member. (3) In the conventional example, the developing roller and the electrostatic latent image carrier move in the same speed and in the same direction. However, in the present invention, the electrode roller rotates in the opposite direction.

【0011】すなわち本願発明では、静電潜像保持体が
現像剤を現像剤溜めから現像部まで運び、裸の電極ロー
ラに回収された現像剤は、逆方向回転により直ちに現像
部から除去される構成である。
That is, in the present invention, the electrostatic latent image carrier carries the developer from the developer reservoir to the developing section, and the developer collected by the bare electrode roller is immediately removed from the developing section by the reverse rotation. It is a composition.

【0012】このような構成の違いから、次のような作
用効果の違いが生じる。特公昭63−42256号公報
のように静電潜像保持体とローラが同速同方向に移動す
るのであれば、往復運動により静電潜像保持体画像部か
らローラに戻ったトナーは再びもとの画像部に戻ること
ができる。しかし、本発明の如くローラが逆方向回転で
は、トナーが一旦ローラ側に移動すると、次に対向する
静電潜像保持体面は元の静電潜像保持体面とは異なるた
め、トナーは再び同一箇所に戻ることはできない。すな
わち、本発明のように逆方向回転では、画像部での往復
運動が起こると仮定すると、トナーによる顕画像は原理
的に得られないことになる。したがって、本願発明にお
ける電極ローラに印加する交流電圧の効果は、特公昭6
3−42256号公報に示される「トナーの往復運動」
ではなく、米国特許3866574に示される「トナー
運動の活性化」に近いものと推測される。ここで、本発
明では電極ローラの裸面でトナーを回収するために、従
来問題であったトナー層厚の不均一さに起因するスリー
ブゴースト現象が発生しないという新たな効果も生まれ
る。
Due to such a difference in structure, the following difference in action and effect occurs. If the electrostatic latent image holding member and the roller move at the same speed and in the same direction as in Japanese Patent Publication No. 63-42256, the toner returned from the image portion of the electrostatic latent image holding member to the roller due to the reciprocating motion is again. You can return to the image section with. However, when the roller rotates in the reverse direction as in the present invention, once the toner moves to the roller side, the surface of the electrostatic latent image holding member facing next is different from the original electrostatic latent image holding member surface, and therefore the toner is the same again. You cannot go back to the place. That is, assuming that reciprocating motion occurs in the image portion in the reverse rotation as in the present invention, a visible image with toner cannot be obtained in principle. Therefore, the effect of the AC voltage applied to the electrode roller in the present invention is as follows.
"Reciprocating motion of toner" disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-42256
Instead, it is assumed to be close to the “activation of toner movement” shown in US Pat. No. 3,866,574. Here, in the present invention, since the toner is collected on the bare surface of the electrode roller, there is a new effect that the sleeve ghost phenomenon caused by the uneven thickness of the toner layer, which has been a problem in the past, does not occur.

【0013】さらにまた本願発明では通常現像ローラに
用いられる現像剤量規制ブレードが無い。これは電極ロ
ーラに現像剤層を担持させない構成により不要になっ
た。静電潜像保持体と電極ローラとを逆方向回転させる
ことにより、現像剤が現像ニップ部につまることはな
く、静電潜像保持体から電極ローラへとスムーズに移し
渡される。この現像剤量規制ブレードがないため、装置
を低コストにできる。また、現像剤の搬送移動を静電潜
像保持体の回転移動と兼用できるために、現像器の構成
が簡略化でき、装置全体も小型化できる。
Furthermore, in the present invention, there is no developer amount regulating blade which is usually used for the developing roller. This is unnecessary because the electrode roller does not carry the developer layer. By rotating the electrostatic latent image holder and the electrode roller in opposite directions, the developer does not get stuck in the developing nip portion and is smoothly transferred from the electrostatic latent image holder to the electrode roller. Since the developer amount regulating blade is not provided, the cost of the device can be reduced. Further, since the transport movement of the developer can be used also as the rotation movement of the electrostatic latent image holding member, the construction of the developing device can be simplified and the entire apparatus can be downsized.

【0014】さらに、本発明では、電極ローラの移動方
向を静電潜像保持体の進行方向と逆方向にした上で、さ
らに電極ローラの移動速度を静電潜像保持体速度よりも
遅くしたために、裸の電極ローラが静電潜像保持体上の
トナーを精密に取り去ることができる。その結果、
(1)現像方向のむらが発生せず、(2)横線の解像度
が高く、(3)しかも十分な画像濃度が得られることと
なった。
Further, in the present invention, the moving direction of the electrode roller is set to be opposite to the moving direction of the electrostatic latent image holding member, and the moving speed of the electrode roller is set to be lower than the moving speed of the electrostatic latent image holding member. Moreover, the bare electrode roller can precisely remove the toner on the electrostatic latent image carrier. as a result,
(1) No unevenness in the developing direction is generated, (2) horizontal line resolution is high, and (3) sufficient image density is obtained.

【0015】また本発明では、従来の磁気ブラシ現像法
に比べて現像剤が静電潜像保持体表面の静電潜像と接触
する時間が長いため、現像効率が極めて高く高速適応性
に優れることは容易に理解できる。
Further, in the present invention, since the developer is in contact with the electrostatic latent image on the surface of the electrostatic latent image holding member for a longer time than in the conventional magnetic brush developing method, the developing efficiency is extremely high and the high speed adaptability is excellent. It's easy to understand.

【0016】本発明に用いる帯電装置としては、一般に
用いられるコロナ帯電器、さらにはグリッド電極を有す
るスコロトロン帯電器が用いられる。また、弾性ゴム材
料等で構成されたローラ帯電器、導電性のファーブラシ
帯電器等の通常電子写真装置に用いられる帯電装置であ
ればいかなる種類のものであってもよい。
As the charging device used in the present invention, a commonly used corona charger and a scorotron charger having a grid electrode are used. Further, any type of charging device such as a roller charging device made of an elastic rubber material or a conductive fur brush charging device can be used as long as it is a charging device normally used in an electrophotographic apparatus.

【0017】本発明は、磁石を内包する静電潜像保持体
を用いる。この磁石は回転せず静電潜像保持体のみが回
転する。このとき、磁石と静電潜像保持体を同軸に支え
ると、静電潜像保持体を駆動する機構が簡略化でき、し
かも磁極位置の調整が容易にできるという利点がある。
本発明に用いる静電潜像保持体内部磁石の最大磁束密度
は、静電潜像保持体表面において300ガウス以上が必
要で、望ましくは500〜1200ガウスである。30
0ガウス以下になると磁力の効果がうすれ、画像の均一
性がなくなったり、電極ローラとの間で現像剤がつまり
やすくなる。さらに、現像剤の搬送性の向上と、現像時
の現像剤の運動性を向上させるためには、静電潜像保持
体内部の磁石の磁極位置を、静電潜像保持体と電極ロー
ラとの最近接位置あるいはそれよりも上流側の位置に設
定することが好ましい。この角度θは0゜〜30゜の範
囲が良い。なお、この磁極角度の範囲は、感光体ドラム
の直径が30mmの場合を想定したものであって、例え
ば感光体の径が大きな場合には、この値が小さくなるの
は当然のことである。
The present invention uses an electrostatic latent image carrier containing a magnet. This magnet does not rotate but only the electrostatic latent image carrier rotates. At this time, if the magnet and the electrostatic latent image holder are supported coaxially, there is an advantage that the mechanism for driving the electrostatic latent image holder can be simplified and the magnetic pole position can be easily adjusted.
The maximum magnetic flux density of the magnet inside the electrostatic latent image carrier used in the present invention needs to be 300 gauss or more on the surface of the electrostatic latent image carrier, and is preferably 500 to 1200 gauss. 30
If it is 0 Gauss or less, the effect of the magnetic force is weakened, the uniformity of the image is lost, and the developer is easily clogged with the electrode roller. Further, in order to improve the transportability of the developer and the mobility of the developer at the time of development, the magnetic pole position of the magnet inside the electrostatic latent image holding member is set to the electrostatic latent image holding member and the electrode roller. It is preferable to set it at the closest position to or at a position upstream thereof. This angle θ is preferably in the range of 0 ° to 30 °. The range of the magnetic pole angle is based on the assumption that the diameter of the photoconductor drum is 30 mm, and it is natural that this value becomes small when the diameter of the photoconductor is large.

【0018】本発明に使用する静電潜像保持体には、酸
化亜鉛、セレン、硫化カドミウム、アモルファスシリコ
ン、さらにフタロシアニンやアゾ顔料を用いた有機感光
体等を用いることができる。また通常の静電記録紙等で
あっても良いことは言うまでもない。なお静電潜像保持
体の表面は、現像剤層の形成を促進するためにサンドブ
ラスト等で粗面化してもよい。
As the electrostatic latent image carrier used in the present invention, zinc oxide, selenium, cadmium sulfide, amorphous silicon, or an organic photoconductor using phthalocyanine or an azo pigment can be used. Needless to say, ordinary electrostatic recording paper or the like may be used. The surface of the electrostatic latent image carrier may be roughened by sandblasting or the like in order to accelerate the formation of the developer layer.

【0019】本発明には、静電潜像保持体表面に対し開
口部を有する現像剤溜めを用いる。現像剤は現像剤溜め
から直接静電潜像保持体に接触する構成であり、現像剤
は帯電しているか否かに関わらず静電潜像保持体に磁気
的に吸着される。この現像剤溜めの静電潜像保持体に対
向する開口部の静電潜像保持体移動方向の幅は5mm以
上必要で、望ましくは10〜15mmである。この幅を
5mm以下にすると極端に画像濃度が低くなった。
In the present invention, a developer reservoir having an opening on the surface of the electrostatic latent image carrier is used. The developer is configured to come into direct contact with the electrostatic latent image holding member from the developer reservoir, and the developer is magnetically attracted to the electrostatic latent image holding member regardless of whether or not it is charged. The width of the opening of the developer reservoir facing the electrostatic latent image holder in the moving direction of the electrostatic latent image holder is required to be 5 mm or more, and preferably 10 to 15 mm. When this width is 5 mm or less, the image density becomes extremely low.

【0020】本発明には、トナーと磁性キャリアよりな
る2成分現像剤を用いる。本発明に用いるトナーは、カ
ーボンブラックやフタロシアニンなどの着色顔料を、ア
クリル樹脂やポリエステル樹脂などのバインダ樹脂に分
散し粉砕後分級したものである。このトナーは噴霧乾燥
によって得られる粉体でもよいし、またパール重合法や
乳化重合法等で化学的に得られる粉体であっても良い。
さらにトナー粒子はそのままキャリアに混合しても良い
し、トナーの表面にシリカ微粒子やフッ素樹脂微粉末を
付着させたものであっても良い。用いるトナーの平均粒
径は15μm以下が望ましいが、12μm以下にすると
さらにシャープな画像が得られる。
In the present invention, a two-component developer comprising a toner and a magnetic carrier is used. The toner used in the present invention is obtained by dispersing a color pigment such as carbon black or phthalocyanine in a binder resin such as an acrylic resin or a polyester resin, pulverizing and classifying. The toner may be a powder obtained by spray drying, or a powder chemically obtained by a pearl polymerization method, an emulsion polymerization method, or the like.
Further, the toner particles may be directly mixed with a carrier, or silica particles or fluororesin fine powder may be adhered to the surface of the toner. The average particle diameter of the toner used is preferably 15 μm or less, but if it is 12 μm or less, a sharper image can be obtained.

【0021】本発明に用いるキャリアは、鉄粉やフェラ
イト粉などの磁性体、あるいはそれらの表面を樹脂コー
トした粉体、フェライト粉やマグネタイトなどの微粉末
を30〜80%程度の割合で、スチレン樹脂、エポキシ
樹脂、スチレンアクリル樹脂等に分散混合し粉砕分級し
た磁性粉などが用いられる。キャリアの平均粒径は30
0μm以下が好ましいが、特に150μm以下にすると
トナーを均一に帯電することができる。
The carrier used in the present invention is a magnetic substance such as iron powder or ferrite powder, or a powder whose surface is coated with a resin, or a fine powder such as ferrite powder or magnetite in a proportion of about 30 to 80%, and styrene. A magnetic powder that is dispersed and mixed in a resin, an epoxy resin, a styrene-acrylic resin, and pulverized and classified is used. The average particle size of the carrier is 30
The thickness is preferably 0 μm or less, but particularly 150 μm or less, the toner can be uniformly charged.

【0022】電極ローラと静電潜像保持体との距離は、
400μm〜2mm程度離して設置される。電極ローラ
の材質は導電性であればよい。現像剤の流動性が悪いと
きには、電極ローラを磁性体にすると、静電潜像保持体
内部の磁石からの磁力線が電極ローラにまで到達し、そ
の結果現像剤の搬送性が向上する。この様な材料とし
て、例えば軟鉄、磁性のステンレススチールあるいはニ
ッケル等がある。電極ローラの表面は、研磨されたもの
でもよく、またサンドブラスト加工等により表面に凹凸
をつけたもの、または溝を彫ったものでもよい。
The distance between the electrode roller and the electrostatic latent image carrier is
It is installed at a distance of about 400 μm to 2 mm. The material of the electrode roller may be conductive. When the fluidity of the developer is poor, if the electrode roller is made of a magnetic material, the magnetic lines of force from the magnet inside the electrostatic latent image carrier reach the electrode roller, and as a result, the developer transportability is improved. Examples of such a material include soft iron, magnetic stainless steel, nickel and the like. The surface of the electrode roller may be a polished one, or may be one in which the surface is made uneven by sandblasting or the like or a groove is carved.

【0023】電極ローラは内部に固定された磁石を有す
る非磁性ローラの構成であってもよい。例えば、非磁性
のステンレススチールあるいはアルミニウム等でできた
シリンダの中に磁石を挿入した構成がある。この電極ロ
ーラ内部の磁石の磁極は、静電潜像保持体内部の磁石の
磁極とは逆極性が好ましい。
The electrode roller may be a non-magnetic roller having a magnet fixed inside. For example, there is a configuration in which a magnet is inserted into a cylinder made of non-magnetic stainless steel or aluminum. The magnetic pole of the magnet inside the electrode roller is preferably opposite in polarity to the magnetic pole of the magnet inside the electrostatic latent image holding member.

【0024】この電極ローラには、交流電圧を印加す
る。もちろんパルス波形や三角波であってもよく、静電
潜像保持体との間で実効的に交番電界がかかればよい。
この交流電圧の周波数は、像形成のプロセス速度によっ
て変わり、おおよそ50Hzから5000Hzの範囲で
あって、好ましくは300から3000Hzの範囲が良
い。交流電圧の値は、zero to peakの値
で、静電潜像保持体の帯電電位のおおよそ0.5から3
倍の値が良く、さらには0.5から2倍の値が好まし
い。交流電圧に重畳する直流電圧の値は、反転現像の場
合には静電潜像保持体の帯電電位と同等かあるいはそれ
より数10%低い値に設定すれば、良好なネガポジ反転
画像が得られる。一方正規現像の場合には、静電潜像保
持体の背景部電位と同等かあるいはそれより数10%高
い値に設定すれば、良好なポジ画像が得られる。
An AC voltage is applied to this electrode roller. Of course, a pulse waveform or a triangular wave may be used as long as an alternating electric field is effectively applied to the electrostatic latent image holder.
The frequency of this alternating voltage varies depending on the image forming process speed, and is in the range of approximately 50 Hz to 5000 Hz, preferably in the range of 300 to 3000 Hz. The value of the AC voltage is the value of zero to peak, which is about 0.5 to 3 of the charging potential of the electrostatic latent image holding member.
A double value is preferable, and a value of 0.5 to 2 is preferable. In the case of reversal development, if the value of the DC voltage superimposed on the AC voltage is set equal to or lower than the charging potential of the electrostatic latent image carrier by several tens of percent, a good negative-positive reversal image can be obtained. . On the other hand, in the case of normal development, a good positive image can be obtained by setting the value to be equal to or higher than the background potential of the electrostatic latent image carrier by several tens of percent.

【0025】この電極ローラの回転方向は、現像位置に
おいて静電潜像保持体の進行方向とは逆方向にすると、
高画質が得られ、かつ装置構成も簡単になる。
When the rotating direction of the electrode roller is opposite to the moving direction of the electrostatic latent image holding member at the developing position,
High image quality can be obtained, and the device configuration can be simplified.

【0026】静電潜像保持体上のかぶりを効率的に除去
するには、電極ローラの移動速度を速くすることが好ま
しい。一方、電極ローラの移動速度は遅いほど、静電潜
像保持体上の現像剤をていねいに取り去ることができ
る。電極ローラの速度は、静電潜像保持体の移動速度の
0.3〜2.0倍の範囲がよい。
In order to effectively remove the fog on the electrostatic latent image carrier, it is preferable to increase the moving speed of the electrode roller. On the other hand, the slower the moving speed of the electrode roller, the more carefully the developer on the electrostatic latent image carrier can be removed. The speed of the electrode roller is preferably in the range of 0.3 to 2.0 times the moving speed of the electrostatic latent image carrier.

【0027】この電極ローラに付着した現像剤は、現像
剤溜め内に設けられた除去部材によりかきとり、再び現
像剤を現像剤溜め内に戻す。この除去部材は、電極ロー
ラに影響を与えないようにするため電気的に絶縁されて
いることが望ましい。そのため、例えばこの除去部材に
は、ポリエステルフィルムなどのプラスチックがよい。
この除去部材には、ステンレススチールや燐青銅板など
を用いることもできるが、このときは、電極ローラに電
気的に影響を与えないようにするため、電極ローラ以外
には電気的に接触しないよう絶縁する必要がある。さら
にこの除去部材としては、ゴムブレードや電圧を印加し
た電極ローラを用いることもできる。
The developer attached to the electrode roller is scraped off by a removing member provided in the developer reservoir, and the developer is returned to the developer reservoir again. The removing member is preferably electrically insulated so as not to affect the electrode roller. Therefore, for example, a plastic such as a polyester film is preferable for the removing member.
The removing member may be made of stainless steel, phosphor bronze plate, or the like, but at this time, in order not to electrically affect the electrode roller, make sure that it does not come into electrical contact with anything other than the electrode roller. Needs to be insulated. Further, as the removing member, a rubber blade or an electrode roller to which a voltage is applied can be used.

【0028】[0028]

【実施例】以下本発明の電子写真装置について、図面を
参照しながら説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An electrophotographic apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0029】具体的実施例1 図2は本発明の電子写真装置の1実施例を示すものであ
る。図2において、6はフタロシアニンをポリエステル
系バインダ樹脂に分散した有機感光体ドラム、7は感光
体6と同軸で固定された回転しない7極の磁極よりなる
磁石で、8は感光体をマイナスに帯電するコロナ帯電
器、9は感光体の帯電電位を制御するグリッド電極、1
0は信号光、11は現像剤溜め、12はトナーとキャリ
アを混合した2成分現像剤、13はトナーガイドであ
る。磁石7は現像剤溜め11に対向する部分では相互に
吸引しあう3極の磁極が形成され、軸心に関して反対側
の反発磁界部14では相互に反発しあう4極の磁極が形
成されている。電極ローラ15には回転しない固定磁石
16が設けられている。17は電極ローラに電圧を印加
する交流高圧電源、18は電極ローラ上のトナーをかき
おとすポリエステルフィルム製のスクレーパ、19は感
光体上のトナー像を紙に転写する転写コロナ帯電器であ
る。20は、反発磁界部14ではねとばされるトナーを
回収する回収部である。感光体6表面での磁束密度は8
00Gsである。感光体6の直径は30mmで、周速3
0mm/sで回転させた。用いるトナーは、スチレンア
クリル樹脂93%にカーボンブラック5%、オキシカル
ボン酸金属錯体2%よりなり、さらにコロイダルシリカ
を0.1%外添して用いた(いずれも重量%)。現像剤
溜め内には、表面をシリコン樹脂でコートした粒径10
0μmのフェライト粉キャリアとトナーを混合した2成
分現像剤をいれた。以上のように構成された電子写真装
置について、以下図2を用いてその動作を説明する。
Concrete Example 1 FIG. 2 shows an example of the electrophotographic apparatus of the present invention. In FIG. 2, 6 is an organic photoconductor drum in which phthalocyanine is dispersed in a polyester binder resin, 7 is a magnet which is fixed coaxially with the photoconductor 6 and has 7 magnetic poles which do not rotate, and 8 is a negative charge on the photoconductor. Corona charger, 9 is a grid electrode for controlling the charging potential of the photoconductor, 1
Reference numeral 0 is a signal light, 11 is a developer reservoir, 12 is a two-component developer in which toner and carrier are mixed, and 13 is a toner guide. The magnet 7 has magnetic poles of three poles attracting each other at a portion facing the developer reservoir 11, and magnetic poles of four poles mutually repelling at a repulsive magnetic field portion 14 on the opposite side with respect to the axis. . The electrode roller 15 is provided with a fixed magnet 16 that does not rotate. Reference numeral 17 is an AC high voltage power source for applying a voltage to the electrode roller, 18 is a scraper made of a polyester film for scraping off the toner on the electrode roller, and 19 is a transfer corona charger for transferring the toner image on the photoconductor onto paper. Reference numeral 20 denotes a recovery unit that recovers the toner splashed by the repulsive magnetic field unit 14. The magnetic flux density on the surface of the photoconductor 6 is 8
00 Gs. The photoconductor 6 has a diameter of 30 mm and a peripheral speed of 3
It was rotated at 0 mm / s. The toner used consisted of 93% of styrene acrylic resin, 5% of carbon black and 2% of metal complex of oxycarboxylic acid, and 0.1% of colloidal silica was added externally (all are% by weight). Inside the developer reservoir, the surface is coated with silicone resin and the particle size is 10
A two-component developer in which a ferrite powder carrier of 0 μm and a toner were mixed was added. The operation of the electrophotographic apparatus configured as described above will be described below with reference to FIG.

【0030】感光体6をコロナ帯電器8(印加電圧−4
kV、グリッド9の電圧−500V)で、−500Vに
帯電させた。この感光体6にレーザ光10を照射し静電
潜像を形成した。このとき感光体の露光電位は−100
Vであった。この感光体6表面上に、磁性現像剤12を
現像剤溜め11内で磁力により付着させる。次にこの現
像剤層が付着した感光体6を電極ローラ15の前を通過
させた。この電極ローラ15は感光体9と300μmの
距離を開け設置した。電極ローラ15には高圧電源17
により、図2に示す波形の、−300Vの直流電圧を重
畳した400V0−p(ピーク・ツー・ピーク 800
V)の交流電圧(周波数300Hz)を印加した。感光
体6上のトナー層は感光体6と電極ローラ15の間を運
動し、次第に非画像部のトナーは電極ローラ15側に移
り、感光体6上には画像部のみにネガポジ反転したトナ
ー像が残った。矢印方向に回転している電極ローラ15
上に付着したトナーは、スクレーパ18によってかきと
り、再び現像剤溜め11内に戻し次の像形成に用いた。
こうして感光体6上に得られたトナー像を、紙(図示せ
ず)に、転写帯電器19によって転写した後、定着器
(図示せず)により熱定着した。その結果、トナーの飛
び散りなどのないシャープな画像が得られた。
The photosensitive member 6 is connected to the corona charger 8 (applied voltage-4
It was charged to -500V at a voltage of the grid 9 of -500V). The photoconductor 6 was irradiated with a laser beam 10 to form an electrostatic latent image. At this time, the exposure potential of the photoconductor is -100.
It was V. The magnetic developer 12 is magnetically attached to the surface of the photoconductor 6 in the developer reservoir 11. Next, the photoconductor 6 having the developer layer attached thereto was passed in front of the electrode roller 15. The electrode roller 15 was installed at a distance of 300 μm from the photoconductor 9. The electrode roller 15 has a high voltage power supply 17
As a result, 400V0-p (peak-to-peak 800 with the waveform shown in FIG.
V) AC voltage (frequency 300 Hz) was applied. The toner layer on the photoconductor 6 moves between the photoconductor 6 and the electrode roller 15, so that the toner in the non-image portion gradually moves to the electrode roller 15 side, and the toner image on the photoconductor 6 is negative-positive inverted only in the image portion. Remained. Electrode roller 15 rotating in the direction of the arrow
The toner adhering to the upper portion was scraped off by the scraper 18, returned to the inside of the developer reservoir 11 and used for the next image formation.
The toner image thus obtained on the photoconductor 6 was transferred onto a sheet of paper (not shown) by the transfer charger 19 and then thermally fixed by a fixing device (not shown). As a result, a sharp image with no toner scattering was obtained.

【0031】具体的実施例2 図4において、21はフタロシアニンをポリエステル系
バインダ樹脂に分散した有機感光体ドラム、22は感光
体21と同軸で固定された回転しない磁石で、23は感
光体をマイナスに帯電するコロナ帯電器、24は感光体
の帯電電位を制御するグリッド電極、25は信号光、2
6は現像剤溜め、27はトナーとキャリアとからなる磁
性2成分現像剤、28は感光体21と500μmのギャ
ップを開けて設定した磁性ステンレス製の電極ローラ、
29は電極ローラに電圧を印加する交流高圧電源、30
は電極ローラ上の現像剤をかきおとすポリエステルフィ
ルム製のスクレーパ、31は感光体上のトナー像を紙に
転写する転写コロナ帯電器である。感光体21表面での
磁束密度は800Gsである。感光体21の直径は30
mmで、周速60mm/sで回転させた。トナーはスチ
レンアクリル樹脂93%にカーボンブラック5%、オキ
シカルボン酸金属錯体2%よりなり、さらにコロイダル
シリカを0.5%外添して用いた(いずれも重量%)。
キャリアには、表面をシリコン樹脂でコートした粒径1
00μmのフェライト粉を用いた。磁石22の磁極は電
極ローラの最近接位置より上流側に30゜の角度をもた
せて設定した。
Concrete Example 2 In FIG. 4, 21 is an organic photoconductor drum in which phthalocyanine is dispersed in polyester binder resin, 22 is a non-rotating magnet fixed coaxially with the photoconductor 21, and 23 is a minus photoconductor. A corona charger that charges the surface of the photoreceptor, 24 a grid electrode that controls the charging potential of the photoconductor, 25 a signal light, 2
6 is a developer reservoir, 27 is a magnetic two-component developer consisting of toner and carrier, 28 is a magnetic stainless steel electrode roller set with a gap of 500 μm from the photoconductor 21,
29 is an AC high voltage power supply for applying a voltage to the electrode roller, 30
Is a scraper made of a polyester film that scrapes off the developer on the electrode roller, and 31 is a transfer corona charger that transfers the toner image on the photoconductor onto paper. The magnetic flux density on the surface of the photoconductor 21 is 800 Gs. The diameter of the photoconductor 21 is 30
mm and the peripheral speed was 60 mm / s. The toner was composed of 93% of styrene-acrylic resin, 5% of carbon black and 2% of metal complex of oxycarboxylic acid, and 0.5% of colloidal silica was externally added (all in% by weight).
The carrier has a surface coated with silicone resin and a particle size of 1
A ferrite powder of 00 μm was used. The magnetic pole of the magnet 22 was set at an angle of 30 ° upstream from the closest position of the electrode roller.

【0032】以上のように構成された電子写真装置につ
いて、以下図4を用いてその動作を説明する。感光体2
1をコロナ帯電器23(印加電圧−4kV、グリッド2
4の電圧−500V)で、−500Vに帯電させた。こ
の感光体21にレーザ光25を照射し静電潜像を形成し
た。このとき感光体の露光電位は−100Vであった。
この感光体21表面上に、磁性現像剤27を現像剤溜め
26内で磁力により付着させた。次に感光体21を電極
ローラ28の前を通過させた。感光体21の未帯電域の
通過時には、電極ローラ28には交流高圧電源29によ
り、直流電圧を重畳しない500V0−p(ピーク・ツ
ー・ピーク 1kV)の交流電圧(周波数500Hz)
を印加した。その後、−500Vに帯電し静電潜像が書
き込まれた感光体21の通過時には、電極ローラ28に
は交流高圧電源29により、−350Vの直流電圧を重
畳した500V0−p(ピーク・ツー・ピーク 1k
V)の交流電圧(周波数500Hz)を印加した。する
と感光体21と電極ローラ28との間で現像剤が運動
し、感光体21上には画像部のみにネガポジ反転したト
ナー像が残った。矢印方向に回転する電極ローラ28に
付着した現像剤は、スクレーパ30によってかきとり、
再び現像剤溜め26内に戻し次の像形成に用いた。こう
して感光体21上に得られたトナー像を、紙(図示せ
ず)に、転写帯電器31によって転写した後、定着器
(図示せず)により熱定着した。その結果、現像剤の刷
毛目やトナーの飛び散りなどがないシャープな画像が得
られた。
The operation of the electrophotographic apparatus configured as described above will be described below with reference to FIG. Photoconductor 2
1 is a corona charger 23 (applied voltage-4 kV, grid 2
4 voltage of -500V) and charged to -500V. The photoconductor 21 was irradiated with a laser beam 25 to form an electrostatic latent image. At this time, the exposure potential of the photoconductor was -100V.
The magnetic developer 27 was magnetically attached to the surface of the photoconductor 21 in the developer reservoir 26. Next, the photoconductor 21 was passed in front of the electrode roller 28. When passing through the uncharged area of the photoconductor 21, an AC high voltage power supply 29 is applied to the electrode roller 28, and an AC voltage of 500 V 0-p (peak to peak 1 kV) (frequency 500 Hz) is applied so that no DC voltage is superimposed.
Was applied. After that, when the photoconductor 21 charged with −500V and having the electrostatic latent image written thereon is passed, 500V0-p (peak-to-peak) in which a DC voltage of −350V is superimposed on the electrode roller 28 by an AC high-voltage power supply 29. 1k
V) AC voltage (frequency 500 Hz) was applied. Then, the developer moved between the photoconductor 21 and the electrode roller 28, and a negative-positive inverted toner image remained only on the image portion on the photoconductor 21. The developer attached to the electrode roller 28 rotating in the direction of the arrow is scraped off by the scraper 30,
It was returned to the developer reservoir 26 again and used for the next image formation. The toner image thus obtained on the photoconductor 21 was transferred onto paper (not shown) by the transfer charger 31 and then thermally fixed by a fixing device (not shown). As a result, a sharp image was obtained without any brush marks of the developer or toner scattering.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によれば、構成が簡単でしかも高
画質の電子写真装置が得られる。また高速プロセスに対
応できる優れた電子写真装置が得られる。
According to the present invention, an electrophotographic apparatus having a simple structure and high image quality can be obtained. Further, an excellent electrophotographic apparatus that can handle high-speed processes can be obtained.

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

【図1】従来方法と本発明との技術思想の差異を説明し
た説明図
FIG. 1 is an explanatory view explaining a difference in technical idea between a conventional method and the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例における電子写真装置の
構成図
FIG. 2 is a configuration diagram of an electrophotographic apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施例に用いる交流電圧の波形
を示す概略図
FIG. 3 is a schematic diagram showing a waveform of an AC voltage used in the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施例における電子写真装置の
構成図
FIG. 4 is a configuration diagram of an electrophotographic apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6 感光体 7 磁石 8 コロナ帯電器 9 グリッド電極 10 レーザ露光 11 現像剤溜め 12 磁性現像剤 15 電極ローラ 16 磁石 17 交流高圧電源 18 スクレーパ 6 Photoconductor 7 Magnet 8 Corona Charger 9 Grid Electrode 10 Laser Exposure 11 Developer Reservoir 12 Magnetic Developer 15 Electrode Roller 16 Magnet 17 AC High Voltage Power Supply 18 Scraper

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 15/06 101 G03G 15/06 101 15/09 15/09 Z 21/00 350 21/00 350 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical display location G03G 15/06 101 G03G 15/06 101 15/09 15/09 Z 21/00 350 21/00 350

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 固定磁石を内包し移動する静電潜像保持
体と、 前記静電潜像保持体に静電潜像を形成する手段と、 静電潜像が形成された前記静電潜像保持体表面の全面に
磁性キャリアとトナーとよりなる磁性現像剤を供給する
現像剤溜めと、 前記静電潜像保持体の表面と所定の間隙を有し設置さ
れ、前記静電潜像保持体の移動方向と逆方向に移動して
前記静電潜像保持体上の磁性キャリヤと非画像部のトナ
ーを除去する電極ローラと、 交流電圧を重畳した直流電圧を前記電極ローラに印加す
る手段と、 前記電極ローラに付着した前記磁性現像剤を掻き落とす
除去部材とを有し、さらに前記固定磁石は前記電極ローラと略対向位置でか
つ前記静電像保持体と前記電極ローラとの最近接位置よ
り上流側に位置することを特徴とする 画像形成装置。
1. An electrostatic latent image holder that includes a fixed magnet and moves, means for forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image holder, and the electrostatic latent image on which the electrostatic latent image is formed. A developer reservoir for supplying a magnetic developer composed of a magnetic carrier and a toner is provided on the entire surface of the image holding member, and the electrostatic latent image holding member is installed with a predetermined gap from the surface of the electrostatic latent image holding member. moves in a direction opposite to the movement direction of the latent image holder
Magnetic carrier on the electrostatic latent image carrier and toner in the non-image area
An electrode roller to remove over has a means for applying a DC voltage obtained by superposing an AC voltage to the electrode roller, and a removing member for scraping off the magnetic developer adhering to the electrode roller, further said fixed magnet At a position approximately opposite to the electrode roller
The closest position between the electrostatic image carrier and the electrode roller.
An image forming apparatus characterized in that it is located on the upstream side .
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