JP3164705B2 - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP3164705B2
JP3164705B2 JP20887893A JP20887893A JP3164705B2 JP 3164705 B2 JP3164705 B2 JP 3164705B2 JP 20887893 A JP20887893 A JP 20887893A JP 20887893 A JP20887893 A JP 20887893A JP 3164705 B2 JP3164705 B2 JP 3164705B2
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toner
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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、電子写真を応用した画
像形成装置に関し、特に、低帯電電位による画像形成
に関する。
The present invention relates to relates to an image forming apparatus which applies an electrophotographic, especially, image forming instrumentation by low charging potential
About the installation .

【0002】[0002]

【従来の技術】C.F.カールソンによる電子写真法の
発明(米国特許第2,297,691号明細書)以来、
この方法を基礎として各種の工夫が提案されている。カ
ールソン方式に代表される電子写真方式は現在広く用い
られており、感光体の均一帯電→選択露光による潜像の
形成→現像剤によるトナー像の形成→転写→定着を基本
プロセスとする。
2. Description of the Related Art F. Since the invention of electrophotography by Carlson (U.S. Pat. No. 2,297,691),
Various devices have been proposed based on this method. An electrophotographic method represented by the Carlson method is widely used at present, and its basic process is to uniformly charge a photosensitive member, form a latent image by selective exposure, form a toner image with a developer, transfer and fix.

【0003】従来、現像方式としてはキャリアとトナー
とを用いる2成分現像法、1成分ジャンピング現像法等
の現像方式が主流を占めている。これらの現像方式にお
いては、現像工程において、感光体上に形成された静電
潜像の現像領域にトナー(着色樹脂粉)を付着させ、一
方、非現像領域に付着させないためには、帯電工程で感
光体を表面電位400V以上に帯電させ、静電潜像工程
で高帯電部と低帯電部の電位差が大きな高コントラスト
の静電潜像を形成して現像することが必要であると考え
られてきた。
Conventionally, as a developing method, a two-component developing method using a carrier and a toner, a one-component jumping developing method, and the like have predominantly been used. In these developing methods, in the developing step, a toner (colored resin powder) is attached to a developing area of the electrostatic latent image formed on the photoreceptor. It is considered necessary to charge the photoreceptor to a surface potential of 400 V or more, and to form and develop a high-contrast electrostatic latent image having a large potential difference between the highly charged portion and the lowly charged portion in the electrostatic latent image process. Have been.

【0004】このため、感光体としては400V以上の
帯電能を有する光導電性材料が要求され、材料選択の上
での制約が大きかった。また、要求される帯電電位が大
きいため、感光層の膜厚も厚くする必要があり、例え
ば、アモルファスシリコン(a−Si)系感光層の場合
は、膜耐圧が12V/μmであるため、400V以上帯
電させるためには34μm以上の膜厚が必要となる。ま
た、有機感光体(OPC)の場合は20μm以上の膜厚
が必要となる。a−Si系感光体の場合は、一般にプラ
ズマグロー方式で膜生成を行なっており膜の堆積速度が
小さいため、膜厚に比例して製造コストの上昇を招き、
また、膜欠陥の発生割合も増加する。
[0004] For this reason, a photoconductive material having a charging ability of 400 V or more is required for the photoreceptor, and the selection of the material is greatly restricted. Further, since the required charging potential is large, it is necessary to increase the film thickness of the photosensitive layer. For example, in the case of an amorphous silicon (a-Si) based photosensitive layer, since the film withstand voltage is 12 V / μm, it is 400 V In order to perform the above charging, a film thickness of 34 μm or more is required. In the case of an organic photoreceptor (OPC), a film thickness of 20 μm or more is required. In the case of an a-Si type photoreceptor, a film is generally formed by a plasma glow method, and the deposition rate of the film is low, so that the manufacturing cost increases in proportion to the film thickness,
Also, the rate of occurrence of film defects increases.

【0005】一方、OPC系感光体は、感光層の硬度が
低く、使用により約1万枚のプリントで1μmの割合で
膜厚が減少していくため、しだいに帯電能が低下し初期
に設定した暗帯電量を感光体表面に保持することができ
なくなり、画像不良を生じる。そのため、初期膜厚20
μmのOPC系感光体では、5万枚以下のプリントで帯
電不良を生じ、寿命が短いという問題があった。OPC
系感光体層の膜厚を20μmを超えてより厚く、例えば
40μm程度とすることも考えられるが、塗布法による
現在の膜形成技術では、厚膜化には限界がある。
On the other hand, the OPC-based photoreceptor has a low hardness of the photosensitive layer, and the film thickness is reduced at a rate of 1 μm in about 10,000 prints by use. It is not possible to maintain the dark charge amount on the surface of the photoreceptor, resulting in image defects. Therefore, the initial film thickness 20
In the case of an OPC photoreceptor of μm, there is a problem that charging failure occurs in printing of 50,000 sheets or less, and the life is short. OPC
Although it is conceivable that the thickness of the system photoreceptor layer is thicker than 20 μm, for example, about 40 μm, there is a limit in increasing the film thickness with the current film forming technology by the coating method.

【0006】さらに感光体を400V以上の高電位に帯
電させるためには、出力の大きな帯電装置と相応の帯電
処理時間が必要となり、装置の大型化と高電力消費を招
いていた。特に、a−Si系感光体は、帯電能が低いた
め、大きな帯電処理領域が必要であった。また、露光工
程においても、400V以上の表面帯電電位をすみやか
に消失させる光量が必要であり、やはり光源の選択上の
制約や露光装置の大型化、高電力消費の原因となる。さ
らに、現像バイアス電圧も高電圧が必要なため事情は同
じであり、装置全体の大型化、高電力消費につながる。
Further, in order to charge the photoreceptor to a high potential of 400 V or more, a charging device having a large output and a corresponding charging time are required, resulting in an increase in the size of the device and high power consumption. In particular, the a-Si-based photoreceptor has a low charging ability, and thus requires a large charging area. Also, in the exposure step, a light quantity for quickly eliminating a surface charging potential of 400 V or more is required, which again causes a restriction on the selection of a light source, an increase in the size of the exposure apparatus, and a high power consumption. Further, the situation is the same because the developing bias voltage requires a high voltage, which leads to an increase in the size of the entire apparatus and high power consumption.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、低い表面帯
電電位で画像形成が可能な画像形成装置を提供するもの
である。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming an image with a low surface charging potential.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らが上記技術課
題を解決すべく鋭意検討した結果、静電潜像の高電位部
と低電位部の電位差(以下、潜像コントラスト電位と略
称することもある)が小さな静電潜像を形成し、所定の
導電性現像剤を用い、所定のバイアス電圧の印加下に現
像することにより、上記課題を解決しうることを見い出
した。すなわち、本発明の画像形成装置は、感光体を均
一帯電させる帯電手段と、選択的な光照射により感光体
の帯電電位を選択的に低下せしめて低電位部と高電位部
とよりなる静電潜像を感光体上に形成する潜像形成手段
と、静電潜像が形成された感光体と、トナー導電性磁
性キャリアとよりなる2成分現像剤とを接触せしめて、
該接触部に現像バイアス電圧を印加しつつ、トナーを静
電潜像に選択的に付着せしめてトナー像を形成する現像
手段と、を備えてなる画像形成装置において、前記潜像
形成手段は、その高電位部と低電位部との電位差が30
0ボルト以下の静電潜像を形成し、2成分現像剤は、体
積固有抵抗が10 3 〜10 7 Ω・cmで、体積固有抵抗が
10 14 Ω・cm以上のトナーと、体積固有抵抗が10 1
〜10 5 Ω・cm、5KOeの磁場での最大磁化が50
emu/g以上、1KOeの磁場での最大磁化が40e
mu/g以上のキャリアとよりなり、前記現像手段は
前記低電位部の電位以上の現像バイアス電圧を印加して
前記2成分現像剤のトナーを静電潜像に選択的に付着せ
しめることを特徴とする。
The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above technical problems, and as a result, have found that a potential difference between a high potential portion and a low potential portion of an electrostatic latent image (hereinafter referred to as a latent image contrast potential). Has been found to be able to solve the above problem by forming a small electrostatic latent image and developing it using a predetermined conductive developer and applying a predetermined bias voltage. That is, the image forming apparatus of the present invention comprises a charging unit for uniformly charging the photosensitive member, and an electrostatic device comprising a low potential portion and a high potential portion by selectively lowering the charging potential of the photosensitive member by selective light irradiation. A latent image forming means for forming a latent image on the photoconductor, a photoconductor on which the electrostatic latent image is formed, and a two-component developer comprising a toner and a conductive magnetic carrier are brought into contact with each other;
Developing a toner image by selectively adhering toner to the electrostatic latent image while applying a developing bias voltage to the contact portion;
In the image forming device including means, wherein the latent image forming means, a potential difference between the high potential portion and a low potential portion 30
Forms an electrostatic latent image of 0 volts or less, and the two-component developer
Product specific resistance is 10 3 to 10 7 Ω · cm and volume specific resistance is
10 14 Omega · and more toner cm, volume resistivity 10 1
~10 5 Ω · cm, the maximum magnetization in the magnetic field of 5KOe 50
emu / g or more, maximum magnetization in a magnetic field of 1 KOe is 40 e
mu / g or more carrier, and the developing means
By applying a developing bias voltage higher than the potential of the low potential portion
The toner of the two-component developer is selectively adhered to the electrostatic latent image.
It is characterized by squeezing .

【0009】[0009]

【実施例】図1は、本発明の画像形成装置の実施例につ
いて示す説明図である。導電性支持体13上に感光層1
5が形成されたドラム状の感光体11の周囲には、帯電
ユニット21、露光ユニット(LED露光光学系4
1)、現像ユニット51、転写ユニット71、定着ユニ
ット81が配設されている。なお、感光体11として
は、ベルト状(シート状)のものを用いてもよい。
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of the image forming apparatus of the present invention. Photosensitive layer 1 on conductive support 13
The charging unit 21 and the exposure unit (the LED exposure optical system 4)
1) A developing unit 51, a transfer unit 71, and a fixing unit 81 are provided. The photoconductor 11 may be a belt-shaped (sheet-shaped).

【0010】感光体としては、a−Si系感光体、OP
C系感光体、Se系感光体など適宜のものを採用でき、
また、後述のように帯電工程での表面帯電電位は低くて
もよいので、従来は帯電能が低いため使用不能とされて
きた有機系あるいは無機系の感光体、光導電材料を使用
することもできる。
As the photoconductor, an a-Si photoconductor, OP
Appropriate ones such as C-based photoconductors and Se-based photoconductors can be adopted,
Further, since the surface charging potential in the charging step may be low as described later, it is also possible to use an organic or inorganic photoconductor or a photoconductive material which has been conventionally unusable due to low charging ability. it can.

【0011】さらに、帯電電位で付与される低表面帯電
電位が低電位で足りるため感光層15の膜厚が薄くても
よく、例えばa−Si系感光体であれば、2〜24μm
程度で十分であり、膜堆積時間の短縮および膜欠陥の発
生の改善が可能となり、大幅なコストダウンにつなが
る。また、OPC系感光体の場合は、従来よりも著しく
薄い感光層膜厚でも十分に画像形成が可能であり、繰返
し画像形成による摩耗によりOPC系感光体の感光層が
大幅に薄くなった場合でも画像形成を行なうことがで
き、長寿命化を実現できる。
Further, since the low surface charging potential provided by the charging potential is sufficient at a low potential, the thickness of the photosensitive layer 15 may be small. For example, in the case of an a-Si photosensitive member, 2 to 24 μm
Is sufficient, and the film deposition time can be reduced and the occurrence of film defects can be improved, leading to a significant cost reduction. Further, in the case of the OPC-based photoreceptor, it is possible to sufficiently form an image even with a photosensitive layer having a significantly smaller film thickness than before, and even if the photosensitive layer of the OPC-based photoreceptor becomes significantly thin due to repeated image formation. An image can be formed, and a long life can be realized.

【0012】感光体は、まず、帯電ユニット21で暗下
に帯電させられる。帯電ユニット21は、マグローラ2
5を内包し導電性の帯電スリーブ27を有する磁気ブラ
シローラ23と、導電性かつ磁性の帯電用粒子29と、
帯電バイアス電源31とから構成されている。帯電用粒
子29は、帯電スリーブ27を介して帯電バイアス電源
31から電圧が印加され、感光体11に接触して感光体
11に電荷を注入し帯電させる導電部材であり、磁気ブ
ラシローラ23に対して磁気的に結合していわゆる磁気
ブラシを形成し、磁気ブラシローラ23の回転に伴なっ
て感光体11と接触しながら回転する。
The photoreceptor is charged by the charging unit 21 in the dark. The charging unit 21 includes the mag roller 2
5, a magnetic brush roller 23 having a conductive charging sleeve 27 and a conductive and magnetic charging particle 29,
And a charging bias power supply 31. The charging particles 29 are a conductive member to which a voltage is applied from a charging bias power supply 31 via a charging sleeve 27, which is in contact with the photoconductor 11, injects charges into the photoconductor 11, and charges the magnetic brush roller 23. The magnetic brush roller 23 rotates while contacting the photoconductor 11 with the rotation of the magnetic brush roller 23.

【0013】感光体11の表面帯電電位は、400V未
満、好ましくは350V以下、さらに好ましくは300
V以下である。本発明の画像形成方法は、表面帯電電位
の低電位化を目的とするものであり、必要最低表面電位
は、画像形成可能であれば特に問わない。
The surface charge potential of the photoreceptor 11 is less than 400 V, preferably 350 V or less, more preferably 300 V or less.
V or less. The image forming method of the present invention aims at lowering the surface charging potential, and the required minimum surface potential is not particularly limited as long as an image can be formed.

【0014】図1の実施例では、帯電ユニット11にお
いて磁性導電性粒子を用いる接触帯電装置を用いる場合
を示したが、導電ブラシや導電ローラなどを用いる他の
接触帯電装置や、コロトロンチャージャーやスコロトロ
ンチャージャーを用いるコロナ帯電装置などを使用する
こともできる。必要な帯電量が少なくてすむので、接触
帯電が容易であり、また、接触帯電、コロナ帯電いずれ
の場合でも装置の小型化、低消費電力化が可能となる。
さらに、コロナ帯電を用いた場合でも、オゾンの生成量
は従来と比べて著しく低減する。また、a−Si系感光
体のように帯電能が低い感光体を用いた場合でも、帯電
必要領域(帯電時間)は短くてすみ、装置全体のコンパ
クト化が可能となる。
In the embodiment shown in FIG. 1, a case is shown in which a contact charging device using magnetic conductive particles is used in the charging unit 11, but other contact charging devices using a conductive brush or a conductive roller, a corotron charger, A corona charging device using a scorotron charger can also be used. Since the required amount of charging is small, contact charging is easy, and the size and power consumption of the apparatus can be reduced in both contact charging and corona charging.
Furthermore, even when corona charging is used, the amount of generated ozone is significantly reduced as compared with the conventional case. Further, even when a photoreceptor having a low chargeability such as an a-Si type photoreceptor is used, the required charging area (charging time) can be shortened, and the whole apparatus can be made compact.

【0015】表面が均一帯電された感光体11は、つい
でLED露光光学系41により画像露光がなされる。画
像露光により、露光部の表面電位が選択的に低下し、低
電位部と高電位部とからなる静電潜像が形成される。
The photoreceptor 11 whose surface is uniformly charged is then subjected to image exposure by an LED exposure optical system 41. By the image exposure, the surface potential of the exposed portion is selectively reduced, and an electrostatic latent image composed of a low potential portion and a high potential portion is formed.

【0016】静電潜像の低電位部と高電位部との電位
差、すなわち潜像コントラスト電位は、300V以下で
あり、好ましくは30〜300V、さらに好ましくは一
般に50〜250Vであるが、使用する感光体の特性に
よっても左右される。例えばOPC系感光体であれば上
述の範囲が好ましいが、a−Si系感光体の場合は20
〜300Vの潜像コントラスト電位が好適であり、さら
に好ましくは30〜250Vである。このように、露光
により低下せしめる電位量が少なくてすむので、露光光
量を低くすることができ、露光装置の選択の自由度、小
型化・省エネルギー化が可能となる。
The potential difference between the low potential portion and the high potential portion of the electrostatic latent image, that is, the latent image contrast potential is 300 V or less, preferably 30 to 300 V, more preferably 50 to 250 V, but it is used. It also depends on the characteristics of the photoreceptor. For example, the above range is preferable for an OPC-based photoreceptor, but 20% for an a-Si based photoreceptor.
A latent image contrast potential of up to 300 V is suitable, more preferably 30 to 250 V. As described above, since the amount of potential lowered by exposure can be reduced, the amount of exposure can be reduced, and the degree of freedom in selecting an exposure apparatus, miniaturization, and energy saving can be achieved.

【0017】なお、図1に示した実施例ではプリンター
としての使用を念頭におき、LED露光光学系41によ
り、将来の画像部に相当する部位の電位を低下させてい
る。LED露光光学系41はLEDチップを記録画素の
数だけ直線状に配列したLEDアレイにセルフォックレ
ンズ等からなる結像光学系を組み合わせたものである
が、LED露光光学系に代えて、回転ミラーとf−θレ
ンズを用いるレーザ露光光学系、あるいは複写機へ応用
する場合はオリジナル原稿から反射光を照射する複写光
学系などを用いることができる。静電潜像が形成された
感光体11は、ついで、現像ユニット51により現像さ
れる。
In the embodiment shown in FIG. 1, the potential of a portion corresponding to a future image portion is lowered by the LED exposure optical system 41 with the use as a printer in mind. The LED exposure optical system 41 is a combination of an LED array in which LED chips are linearly arranged by the number of recording pixels and an imaging optical system such as a selfoc lens, but a rotating mirror is used instead of the LED exposure optical system. And a laser exposure optical system using an f-θ lens, or a copying optical system that irradiates reflected light from an original document when applied to a copying machine. The photoreceptor 11 on which the electrostatic latent image is formed is developed by the developing unit 51.

【0018】現像ユニット51は、現像ローラ53によ
り、導電性磁性キャリアと高抵抗ないし絶縁性トナーか
らなる2成分系の現像剤91を感光体11の表面に供給
する。現像ローラ53の導電性の現像スリーブ57に
は、感光体11と現像ローラ53との間に現像バイアス
電圧を印加する現像バイアス電源59が接続されてい
る。現像ローラ53は、いくつかの磁極(N,S極)を
有するマグローラ55を導電性の現像スリーブ57が内
包してなる。本実施例では、感光体11および現像ロー
ラ53をそれぞれ矢印PおよびS方向に回転して(順方
向)、現像剤91を感光体11の表面に搬送、供給して
いる。なお、現像ローラ53は、マグローラ55、現像
スリーブ57のいずれ、あるいは双方を回転させてもよ
い。
The developing unit 51 supplies a two-component developer 91 composed of a conductive magnetic carrier and a high-resistance or insulating toner to the surface of the photoreceptor 11 by a developing roller 53. A developing bias power source 59 for applying a developing bias voltage between the photoconductor 11 and the developing roller 53 is connected to the conductive developing sleeve 57 of the developing roller 53. The developing roller 53 includes a mag roller 55 having several magnetic poles (N and S poles) in a conductive developing sleeve 57. In the present embodiment, the photosensitive member 11 and the developing roller 53 are rotated in the directions of the arrows P and S (forward direction), respectively, to transport and supply the developer 91 to the surface of the photosensitive member 11. The developing roller 53 may rotate either the mag roller 55 or the developing sleeve 57, or both.

【0019】現像剤91としては、体積固有抵抗値が1
3〜107Ω・cmのものが用いられ、好ましくは10
3〜106Ω・cmのものが好適である。なお、現像剤の
体積固有抵抗は、底部に電極を有する内径20mmのテ
フロン製筒体にキャリアを1.5g入れ、外径20mm
φの電極を挿入し、上部から1kgの荷重を掛けて測定
した時の値である。
The developer 91 has a volume resistivity value of 1
0 3 to 10 7 Ω · cm is used.
Those having 3 to 10 6 Ω · cm are preferred. The specific volume resistance of the developer was determined by placing 1.5 g of a carrier in a Teflon cylindrical body having an inner diameter of 20 mm and having an electrode of
This value is obtained by inserting a φ electrode and applying a load of 1 kg from above to measure.

【0020】現像に際しては、現像バイアス電源59か
らバイアス電圧を印加して、現像ローラ53と感光体1
1との間に現像バイアス電界を発生せしめる。この現像
バイアス電圧は、静電潜像の低電位部以上の電圧とす
る。
At the time of development, a bias voltage is applied from a developing bias power supply 59 to develop the developing roller 53 and the photosensitive member 1.
1, a developing bias electric field is generated. This development
The bias voltage is a voltage equal to or higher than the low potential portion of the electrostatic latent image.

【0021】現像により、現像剤91中のトナーが、感
光体の静電潜像に対して選択的に付着し、感光体11上
にトナーからなる画像が形成される。例えば、感光体1
1を負帯電させ、画像露光により画像形成部の電位を低
下させて静電潜像を形成し負帯電トナーを用いて反転現
像法により画像形成する場合を考えると、現像バイアス
電位と低電位部との間の電位差を駆動力として、感光体
11の低電位部にトナーが選択的に移行・付着してトナ
ー像を形成し、一方、感光体11の高電位部と現像バイ
アス電位の電位差を駆動力とし、感光体11上の高電位
部に接触している負帯電トナーが、ファンデルワールス
力などの感光体11との親和力を振り切って、現像剤9
1中に回収され、背景部の“かぶり”の発生が防止され
る。
By the development, the toner in the developer 91 selectively adheres to the electrostatic latent image on the photoconductor, and an image formed of the toner is formed on the photoconductor 11. For example, photoconductor 1
1 is negatively charged, the potential of the image forming section is reduced by image exposure to form an electrostatic latent image, and the image is formed by the reversal developing method using negatively charged toner. The toner is selectively transferred and adhered to the low potential portion of the photoconductor 11 to form a toner image using the potential difference between the high potential portion of the photoconductor 11 and the developing bias potential. As a driving force, the negatively charged toner that is in contact with the high potential portion on the photoconductor 11 shakes off affinity with the photoconductor 11 such as van der Waals force, and the developer 9
1, and the occurrence of "fogging" in the background portion is prevented.

【0022】以上の現像工程における挙動について、さ
らに具体的に説明するために、図1に示した装置を用
い、以下の実験を行った。 現像方法:2成分反転現像方法 キャリア:導電性フェライトキャリア(出光石油化学
(株)製;特開平2−187771号公報に準拠して製
造) トナー:負帯電性磁性トナー 現像剤体積固有抵抗:5×104Ω・cm 感光体:負帯電性OPC系感光体(大日本インキ化学工
業(株)製) Vo:潜像の高電位部電位の絶対値(ボルト) Vl:潜像の低電位部電位の絶対値(ボルト) Vb:現像バイアス電圧の絶対値(ボルト) とし、Vbの値を変化させることにより、Vo−Vbの
値を調整し、そのときのかぶりレベル(背景部に発生す
る“かぶり”の程度)を測定し、その結果を図2に示し
た。図2によれば、“かぶり”のレベルを最小に押さえ
る極小値Vminがあることが判る。本実験例の条件で
は30ボルト、正負も加味すれば−30ボルトであっ
た。
The following experiment was conducted using the apparatus shown in FIG. 1 in order to more specifically explain the behavior in the above-mentioned developing step. Developing method: Two-component reversal developing method Carrier: Conductive ferrite carrier (manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd .; manufactured according to JP-A-2-187771) Toner: negatively-chargeable magnetic toner Developer specific volume resistance: 5 × 10 4 Ω · cm Photoreceptor: negatively chargeable OPC photoreceptor (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) Vo: absolute value of the potential of the high potential portion of the latent image (volts) Vl: low potential portion of the latent image Absolute value of the potential (volt) Vb: Absolute value of the developing bias voltage (volt), and by changing the value of Vb, the value of Vo−Vb is adjusted. The degree of “fog” was measured, and the results are shown in FIG. FIG. 2 shows that there is a minimum value Vmin that minimizes the level of “fog”. Under the conditions of this experimental example, the voltage was 30 volts, and -30 volts in consideration of the positive and negative.

【0023】Vo>Vb>Vl(Vo−Vb>0)のと
きは、トナーの磁力とキャリアの磁力との引合い、Vo
−Vbの電位差に基づいて受けるクーロン力等により、
トナーがキャリア側に引かれており、感光体と現像剤が
離れる瞬間に背景部(高電位部)のトナーは現像剤中に
引き戻すことができ、背景部での“かぶり”の発生を防
止すべく現像条件を設定することは容易である。
When Vo>Vb> Vl (Vo-Vb> 0), the magnetic force of the toner and the magnetic force of the carrier are compared.
-Coulomb force received based on the potential difference of -Vb
As the toner is attracted to the carrier, the toner in the background portion (high potential portion) can be pulled back into the developer at the moment when the photoconductor and the developer are separated, thereby preventing "fogging" in the background portion. It is easy to set the development conditions as much as possible.

【0024】一方、Vb>Vo>Vl(Vo−Vb<
0)の場合は、Vo−Vbの電位差に基づいて受けるク
ーロン力の方向が上記と逆になりトナーを感光体の高電
位部(背景部)に残そうとする力が働く。そのため、設
定条件によっては図2に示すように、かぶりレベルが急
激に上昇する。したがって、現像バイアス電圧は、低電
位部と高電位部の中間の値に設定することが望ましい。
しかし一方において、トナーの磁性体含量を増加させた
り、マグローラ55の磁力を強めるなどの対策により、
Vb>Vo>Vl(Vo−Vb<0)の場合であって
も、感光体と現像剤が離れる時に高電位部上のトナーを
現像剤中に引き戻し、“かぶり”の発生を防止すること
もできる。さらに、図2に示すように、Vo−Vb>0
の領域であっても、バイアス電圧Vbの値を小さくし、
横軸Vo−Vbの値を大きくしていくと、かぶりレベル
が上昇してくる。これは、トナーの帯電分布の不均一性
に起因している。
On the other hand, Vb>Vo> Vl (Vo-Vb <
In the case of 0), the direction of the Coulomb force received based on the potential difference of Vo-Vb is opposite to the above, and a force acts to leave the toner in the high potential portion (background portion) of the photoconductor. Therefore, depending on the setting conditions, as shown in FIG. 2, the fog level sharply increases. Therefore, it is desirable that the developing bias voltage be set to an intermediate value between the low potential portion and the high potential portion.
However, on the other hand, measures such as increasing the magnetic material content of the toner and increasing the magnetic force of the mag roller 55,
Even when Vb>Vo> Vl (Vo-Vb <0), the toner on the high potential portion is pulled back into the developer when the photoconductor is separated from the developer, thereby preventing the occurrence of "fog". it can. Further, as shown in FIG. 2, Vo−Vb> 0
Even in the region of, the value of the bias voltage Vb is reduced,
As the value of the horizontal axis Vo-Vb is increased, the fog level increases. This is due to the non-uniformity of the charge distribution of the toner.

【0025】すなわち、反転現像を行うときにはトナー
を負帯電させるべく荷電制御を行っているが、そのうち
の一部は逆帯電し、一部正帯電トナーが存在する。現像
バイアス電圧が大きいときは、正帯電トナーは、Vo−
Vb(極性は負)のクーロン力により潜像の高電位部
(背景部)からの引力をうけるが、磁力によりキャリア
に引かれ、また、正帯電トナー量自体が少ないことから
現実的な“かぶり”の問題は生じない。しかし、Vo−
Vbが大きくなりすぎると、正帯電トナーを潜像の高電
位部に引き付けるクーロン力大きくなり、背景部に“か
ぶり”を生じる。なお、Vl>Vbの場合には、潜像部
にトナーを付着せしめて現像することができない。
That is, when performing reversal development, charging control is performed so as to negatively charge the toner, but a part of the charge is reversely charged and a part of the toner is positively charged. When the developing bias voltage is large, the positively charged toner is Vo-
The latent image is attracted by the Coulomb force of Vb (negative polarity) from the high potential portion (background portion) of the latent image. Does not occur. However, Vo-
When Vb becomes too large, the Coulomb force for attracting the positively charged toner to the high potential portion of the latent image becomes large, and "fogging" occurs in the background portion. When Vl> Vb, toner cannot be adhered to the latent image portion to perform development.

【0026】したがって、現像バイアス電圧は、潜像の
低電位部の電位以上に設定することが必要であり、潜像
の低電位部電位と高電位部電位の間の値に設定すること
が好ましく、このVo>Vb>Vlの範囲でも適正値を
有することになる。本発明で低表面帯電電位、低現像バ
イアス電位により画像形成が可能となる理由ついては、
以下のように考えられており、それを模式図として図3
に示した。
Therefore, it is necessary to set the developing bias voltage to a value higher than the potential of the low potential portion of the latent image, and it is preferable to set the developing bias voltage to a value between the potential of the low potential portion and the potential of the high potential portion of the latent image. In the range of Vo>Vb> Vl, an appropriate value is obtained. The reason why an image can be formed by a low surface charging potential and a low developing bias potential in the present invention is as follows.
It is considered as follows, and as a schematic diagram in FIG.
It was shown to.

【0027】2成分現像システムにおいては、図3
(A)に示すようにキャリアのチェーンを介して感光体
とスリーブが電気的に結合される。従来においては、キ
ャリアとして導電性キャリアを用いる場合でも、その導
電性の程度は本発明のものよりも大きな抵抗を有するも
のであった。そこで、図3(B)に示すようにいわば現
像電極である現像ローラスリーブから感光体表面までに
電位がほぼ一様に低下する。反転現像する場合を想定す
ると、潜像低電位部電位Vlと現像バイアス電位Vbと
の差によって作られるスリーブ−感光体間の電位の傾き
(電界の強さ)が、帯電トナーを感光体上に現像させる
駆動力となる。また一方、潜像高電位部電位Voと現像
バイアス電位Vbとの電位差によって作られるスリーブ
−感光体間の電位の傾きが、非露光部に接触しているト
ナーを現像剤中に回収しカブリを防止する駆動力とな
る。従来は、スリーブ−感光体間で電位が一様に低下す
るため、帯電電位を十分高く設定し、かつ露光後電位を
十分低く設定しないと、現像とカブリ防止を行なうのに
必要な現像バイアス電位を設定できず、また、現像のた
めの電位の傾きを大きくとる(電界を強くとる)ために
この現像バイアス電位も高い値となる。
In the two-component developing system, FIG.
As shown in (A), the photoconductor and the sleeve are electrically coupled via a carrier chain. Conventionally, even when a conductive carrier is used as the carrier, the degree of conductivity has a higher resistance than that of the present invention. Thus, as shown in FIG. 3B, the potential drops almost uniformly from the developing roller sleeve, which is a developing electrode, to the surface of the photoconductor. Assuming the case of reversal development, the gradient of the potential (electric field strength) between the sleeve and the photoconductor caused by the difference between the latent image low potential portion potential Vl and the development bias potential Vb causes the charged toner to be deposited on the photoconductor. It becomes the driving force for developing. On the other hand, the gradient of the potential between the sleeve and the photoconductor caused by the potential difference between the latent image high potential portion potential Vo and the developing bias potential Vb causes the toner in contact with the non-exposed portion to be collected in the developer and the fog to be removed. It becomes the driving force to prevent. Conventionally, since the potential is uniformly reduced between the sleeve and the photoconductor, unless the charging potential is set sufficiently high and the post-exposure potential is set sufficiently low, the development bias potential required for developing and preventing fogging is required. Cannot be set, and the developing bias potential also has a high value in order to increase the gradient of the potential for development (to increase the electric field).

【0028】これに対して本願発明では、キャリアから
なる磁気ブラシの導電性が高いため、感光体の表面の近
傍に近接電極を設けた場合と同じ効果が得られる。その
ため、図3(C)に示したようにスリーブ−感光体間で
電位が一様に低下ないしは上昇するのではなく、感光体
表面近傍の仮想的な近接電極から感光体面に向けて電位
の変化量が大きく立ち上がり、大きな傾きが得られる。
この傾きの大きさがトナーの現像およびカブリ防止の駆
動力の大きさと対応するのであるから、感光体の潜像高
電位部と低電位部の電位差を小さく設定しても良好な画
像を形成することが可能となり、必然的に現像バイアス
電位を低く設定することが可能となる。
On the other hand, in the present invention, since the magnetic brush made of the carrier has high conductivity, the same effect as when the proximity electrode is provided near the surface of the photoreceptor can be obtained. Therefore, as shown in FIG. 3 (C), the potential does not drop or rise uniformly between the sleeve and the photoconductor, but changes from a virtual proximity electrode near the photoconductor surface toward the photoconductor surface. The amount rises sharply and a large slope is obtained.
Since the magnitude of this inclination corresponds to the magnitude of the driving force for developing the toner and preventing fogging, a good image is formed even when the potential difference between the high potential portion and the low potential portion of the latent image of the photoconductor is set small. This makes it possible to inevitably set the developing bias potential low.

【0029】現像ユニット51により感光体11上に形
成されたトナー像93は、転写ユニット73で、転写バ
イアス電源75により正のバイアス電圧が印加された転
写ローラ73により、紙95に転写される。69は、紙
95を送り出すレジストローラを示す。
The toner image 93 formed on the photoreceptor 11 by the developing unit 51 is transferred to paper 95 by a transfer roller 73 to which a positive bias voltage is applied by a transfer bias power supply 75 by a transfer unit 73. Reference numeral 69 denotes a registration roller that sends out the paper 95.

【0030】ついで、転写トナーは、定着ユニット81
で定着ローラ83(加熱ローラ)により紙95に定着さ
れる。85は、加圧ローラを示す。転写時に転写されず
に感光体11上に残った残存トナーは、クリーニングブ
レード99で除かれる。以上の説明では主として、感光
体11を負帯電させ2成分現像剤を用い反転現像により
画像形成する場合を説明したが、a−Si系感光体を正
帯電させて行う反転現像方法、正規現像法等の他の現像
プロセスを適用することもできる。
Next, the transfer toner is transferred to the fixing unit 81.
Is fixed on the paper 95 by the fixing roller 83 (heating roller). Reference numeral 85 denotes a pressure roller. The residual toner remaining on the photoconductor 11 without being transferred at the time of transfer is removed by the cleaning blade 99. In the above description, the case where the photoreceptor 11 is negatively charged and an image is formed by reversal development using a two-component developer has been described. However, the reversal development method in which the a-Si photoreceptor is positively charged and the regular development method Other developing processes can also be applied.

【0031】次に、本発明で用いられる、現像剤の一例
について説明する。本発明で現像剤91としては、少な
くとも導電性磁性キャリアとトナーとを含む2成分現像
剤が用いられる。導電性磁性キャリアは、表面抵抗層を
形成して安定化した鉄粉のように素材自体が導電性と磁
性を兼ね備えた粒子でもよく、また、磁性を有すコア粒
子の表面に導電層を形成して導電性を付与したものでも
よく、後者のコア粒子としては、次の2つのタイプが代
表的である。 (1) 磁性材微粒子をバインダー樹脂中に分散・担持
せしめた磁性樹脂粒子コア。 (2) フェライト、マグネタイト等の磁性粉体粒子そ
のものからなる磁性粉体粒子コア。
Next, an example of the developer used in the present invention will be described. In the present invention, as the developer 91, a two-component developer containing at least a conductive magnetic carrier and a toner is used. The conductive magnetic carrier may be particles having both conductivity and magnetism, such as iron powder stabilized by forming a surface resistance layer, or a conductive layer may be formed on the surface of core particles having magnetism. The following two types are typical as core particles of the latter. (1) A magnetic resin particle core in which magnetic material fine particles are dispersed and supported in a binder resin. (2) A magnetic powder particle core made of magnetic powder particles such as ferrite and magnetite.

【0032】一方、粒子コア上の導電性表面層の形成
法、すなわち粒子コアの導電化法としては、以下の
(イ)〜(ハ)がいずれも適用できる。 (イ) 導電性カーボンブラック等の導電性微粒子を磁
性粒子コアの表面に固着させる。この方法は、特に、上
記(1)の磁性樹脂粒子コアに好適である。粒子コアへ
の導電性微粒子の固着は、磁性材微粒子をバインダー樹
脂中に分散させた磁性粒子コアと導電性微粒子とを均一
混合し、粒子コアの表面に導電性微粒子を付着させた
後、機械的・熱的な衝撃力を与え導電性微粒子を磁性粒
子コアの表層中に打ち込むようにして固定することによ
り行なわれる。このような表面改質装置としては、例え
ば、ハイブリダイザー((株)奈良機械製作所製)など
がある。このような導電性磁性キャリアはヨーロッパ特
許公開公報EP0492665号に記載されている。
On the other hand, any of the following (a) to (c) can be applied as a method for forming a conductive surface layer on the particle core, that is, a method for making the particle core conductive. (A) Conductive fine particles such as conductive carbon black are fixed to the surface of the magnetic particle core. This method is particularly suitable for the magnetic resin particle core of the above (1). The adhesion of the conductive fine particles to the particle core is performed by uniformly mixing the conductive fine particles with the magnetic particle core in which the magnetic material fine particles are dispersed in a binder resin, and attaching the conductive fine particles to the surface of the particle core. This is performed by applying a thermal and thermal impact force to drive and fix the conductive fine particles into the surface layer of the magnetic particle core. As such a surface reforming apparatus, for example, there is a hybridizer (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.). Such conductive magnetic carriers are described in EP 0 492 665.

【0033】(ロ) 合成樹脂中に導電性微粒子が分散
された導電性樹脂被覆層を、磁性粒子コアの表面に形成
する。この方法は、上記(1)の磁性樹脂粒子コア
(2)の磁性粉体粒子コアの両方に適用でき、具体的に
は以下の(1)〜(3)の方法を採用できる。 (1) 樹脂を溶媒等に溶解し、その中に導電性微粒子
を分散させ、これを粒子コア上に塗布し、加熱により溶
媒を揮発、除去して導電性樹脂被覆層を形成する方法。 (2) 樹脂を溶媒等に溶解し、その中に導電性微粒子
を分散させ、これを粒子コア上に塗布し、加熱して溶媒
を除去するとともに、樹脂成分の架橋、重合を進め、強
固な導電性樹脂被覆層を形成する方法。 (3) カーボンブラック等の導電性微粒子の存在下
に、フェライト粒子等の粒子コアの表面でモノマーを直
接重合せしめ、導電性微粒子を巻き込むようにして導電
性樹脂被覆層を成長、形成する方法。この方法は、例え
ば特開平2−187771号公報に、特開昭60−10
6808号公報を引用して記載されている。
(B) A conductive resin coating layer in which conductive fine particles are dispersed in a synthetic resin is formed on the surface of the magnetic particle core. This method can be applied to both the magnetic resin particle core (2) and the magnetic resin particle core (1). Specifically, the following methods (1) to (3) can be adopted. (1) A method in which a resin is dissolved in a solvent or the like, conductive fine particles are dispersed therein, and the dispersion is applied on a particle core, and the solvent is volatilized and removed by heating to form a conductive resin coating layer. (2) Dissolve the resin in a solvent or the like, disperse conductive fine particles therein, apply it on the particle core, remove the solvent by heating, promote crosslinking and polymerization of the resin component, A method for forming a conductive resin coating layer. (3) A method in which a monomer is directly polymerized on the surface of a particle core such as ferrite particles in the presence of conductive fine particles such as carbon black, and a conductive resin coating layer is grown and formed so as to involve the conductive fine particles. This method is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 6808 is cited and described.

【0034】(ハ) CVD法、蒸着法、スパッタリン
グ法等の薄膜形成法により、ITO(Indium−T
io−Oxide)、酸化インジウム、酸化スズ、アル
ミニウム、ニッケル、クロム、金などの導電性薄膜を、
磁性粒子コアの表面に形成する。
(C) ITO (Indium-T) is formed by a thin film forming method such as a CVD method, a vapor deposition method, and a sputtering method.
io-Oxide), a conductive thin film of indium oxide, tin oxide, aluminum, nickel, chromium, gold, etc.
Formed on the surface of the magnetic particle core.

【0035】導電性磁性キャリアの平均粒径は15〜7
0μmであり、好ましくは25〜40μmである。導電
性磁性キャリアの磁力は、ある程度以上に大きいことが
必要であり、好ましくは5KOe(エールステッド)の
磁場での最大磁化(磁束密度)が50emu/g以上、
より好ましくは50〜200emu/g、さらに好まし
くは60〜180emu/gである。また、1KOeの
磁場での最大磁化は、40emu/g以上が好適であ
り、好ましくは40〜90emu/gであり、さらに好
ましくは45〜70emu/gである。キャリアの磁力
が余り小さくなると、現像時にキャリアが感光体側に引
き寄せられて感光体上に移行してしまう現像(以下、キ
ャリア引きと呼ぶ)を生じる。
The average particle size of the conductive magnetic carrier is 15 to 7
0 μm, and preferably 25 to 40 μm. The magnetic force of the conductive magnetic carrier needs to be larger than a certain level. Preferably, the maximum magnetization (magnetic flux density) in a magnetic field of 5 KOe (Oersted) is 50 emu / g or more.
More preferably, it is 50 to 200 emu / g, and still more preferably 60 to 180 emu / g. The maximum magnetization in a magnetic field of 1 KOe is preferably at least 40 emu / g, preferably from 40 to 90 emu / g, and more preferably from 45 to 70 emu / g. If the magnetic force of the carrier is too small, development occurs in which the carrier is attracted to the photoconductor side during development and moves onto the photoconductor (hereinafter, referred to as carrier pulling).

【0036】導電性磁性キャリアは、体積固有抵抗が1
1〜105Ω・cm、より好ましくは102〜104Ω・
cmである。体積固有抵抗が余り大きくなると、現像に
必要なバイアス電位が十分にかからず、一方、小さすぎ
ると、露光により形成された感光体の低電位部を再帯電
させてしまう。なお、導電性磁性キャリアの体積固有抵
抗は、底部に電極を有する内径20mmのテフロン製筒
体にキャリアを1.5g入れ、外径20mmφの電極を
挿入し、上部から1kgの荷重を掛けて測定した時の値
である。
The conductive magnetic carrier has a volume resistivity of 1
0 1 to 10 5 Ω · cm, more preferably 10 2 to 10 4 Ω · cm
cm. If the volume resistivity is too large, the bias potential required for development is not sufficiently applied, while if it is too small, the low potential portion of the photoconductor formed by exposure is recharged. The volume specific resistance of the conductive magnetic carrier was measured by placing 1.5 g of the carrier in a Teflon cylindrical body having an inner diameter of 20 mm and having an electrode at the bottom, inserting an electrode having an outer diameter of 20 mm, and applying a load of 1 kg from the top. It is the value when doing.

【0037】トナーとしては、体積固有抵抗が1014Ω
・cm以上の高抵抗ないし絶縁性トナーが適当であり、
好ましくは1015Ω・cm以上がもの用いられる。この
値は、キャリアの場合と同様に測定される。絶縁性トナ
ーは、磁性トナーでも非磁性トナーでもよい。トナーと
しては、従来と同様の構成のものが用いられ、例えば、
バインダー樹脂、着色剤、電荷制御剤、オフセット防止
剤などを配合することができる。また、磁性材を添加し
て磁性トナーとすることもでき、現像特性の改善、トナ
ーの機内飛散の防止に有効である。
The toner has a volume resistivity of 10 14 Ω.
・ High-resistance or insulating toner of cm or more is suitable,
Preferably, 10 15 Ω · cm or more is used. This value is measured as in the case of the carrier. The insulating toner may be a magnetic toner or a non-magnetic toner. As the toner, a toner having the same configuration as that of the related art is used.
A binder resin, a colorant, a charge control agent, an offset preventing agent, and the like can be added. Further, a magnetic material can be added to form a magnetic toner, which is effective for improving the developing characteristics and preventing the toner from scattering in the machine.

【0038】バインダー樹脂としては、スチレン・アク
リル共重合物等のポリスチレン系樹脂に代表されるビニ
ル系樹脂、ポリエステル系樹脂などが用いられる。着色
剤としてはカーボンブラックをはじめ各種の顔料、染料
が;荷電制御剤としては第4級アンモニウム化合物、ニ
グロシン、ニグロシン塩基、クリスタルバイオレット、
トリフェニルメタン化合物等が;オフセット防止剤、定
着向上助剤としては低分子量ポリプロピレン、低分子ポ
リエチレンあるいはその変性物等のオレフィンワック
ス;磁性材としてはマグネタイト、フェライトなどが使
用できる。トナーの平均粒径は20μm以下が好まし
く、より好ましくは5〜15μmである。
As the binder resin, a vinyl resin or a polyester resin represented by a polystyrene resin such as a styrene / acrylic copolymer is used. Various pigments and dyes including carbon black are used as colorants; quaternary ammonium compounds, nigrosine, nigrosine base, crystal violet, and the like are used as charge control agents.
Triphenylmethane compounds and the like; olefin waxes such as low molecular weight polypropylene and low molecular weight polyethylene or modified products thereof as anti-offset agents and fixing aids; magnetite and ferrite as magnetic materials. The average particle size of the toner is preferably 20 μm or less, more preferably 5 to 15 μm.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明によれば、低帯電電位で良好な画
像を形成することができる。そのため、帯電、露光、現
像の各プロセスでの処理の簡便化や用いられる装置の小
型化、省電力化が可能となり、また、感光体の簡素化や
自由度が増すなどの優れた効果を有し、画像形成システ
ム全体の改善について著しい波及効果を有する。
According to the present invention, a good image can be formed at a low charging potential. As a result, it is possible to simplify the processing in each of the charging, exposure, and development processes, to reduce the size of the apparatus used, and to save power, and to achieve excellent effects such as simplification of the photoconductor and increased flexibility. However, it has a significant ripple effect on the improvement of the entire image forming system.

【0040】実験例1 図1に示した装置を用い、以下の条件で画像形成を行っ
た。 現像方法:2成分反転現像法 感光体:負帯電性OPC系感光体(大日本インキ化学工
業(株)製) 現像剤:キャリアとトナーとからなる2成分現像剤 現像剤固有抵抗:表1に記載(キャリアを選択して体積
固有抵抗を変更) キャリア:フェライト粒子をカーボンブラック含有樹脂
層で被覆した導電性磁性キャリア(特開昭2−1877
71号公報に準拠して製造)、表面導電層のカーボンブ
ラック量を調整して、抵抗を制御。平均粒径37μm トナー:負帯電性磁性トナー 帯電工程での帯電量:表1に記載の高電位部電位Voが
得られる量 潜像形成工程での露光量:表1に記載の低電位部電位V
lが得られる量 現像バイアス電圧Vb:Vo−30ボルト(但し、Vo
−Vl=40ボルトのときのみ、Vb=Vo−20ボル
ト)
Experimental Example 1 An image was formed using the apparatus shown in FIG. 1 under the following conditions. Developing method: two-component reversal developing method Photoconductor: negatively chargeable OPC photoconductor (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) Developer: two-component developer composed of carrier and toner Developer specific resistance: See Table 1. Description (Volume resistivity is changed by selecting a carrier) Carrier: a conductive magnetic carrier in which ferrite particles are coated with a carbon black-containing resin layer (JP-A 2-1877)
71), and the resistance is controlled by adjusting the amount of carbon black in the surface conductive layer. Average particle diameter 37 μm Toner: negatively chargeable magnetic toner Charge amount in charging step: amount at which high potential portion potential Vo shown in Table 1 is obtained Exposure amount in latent image forming step: low potential portion potential shown in Table 1 V
Developing bias voltage Vb: Vo-30 volts (however, Vo
(Vb = Vo-20 volts only when -Vl = 40 volts)

【0041】帯電量を変化させることにより、静電潜像
の高電位部電位Voと低電位部電位の差Vo−Vlを変
化させて画像形成を行い、以下の基準で評価してその結
果を表1に示した。また、表2に各Vo−Vl値のとき
の、Vc,Vl,Vbの値(設定条件)を参考として示
した。 ○:初期、10万枚プリント後も良好な画像が得られた △:初期からやや画像濃度不足、または初期は画像良好
も、10万枚後に画像不良が発生 ×:初期、10万枚後との画像不良
By changing the charge amount, an image is formed by changing the difference Vo-Vl between the high potential portion potential Vo and the low potential portion potential of the electrostatic latent image, and the result is evaluated based on the following criteria. The results are shown in Table 1. Table 2 shows the values of Vc, Vl, and Vb (setting conditions) for each Vo-Vl value for reference. :: Good image was obtained even after printing 100,000 sheets in the initial stage. △: Image density was slightly insufficient from the initial stage, or image was good in the initial stage, but image defect occurred after 100,000 sheets. Image defect

【0042】[0042]

【表1】表1:評価結果 Vo−Vl(ボルト) 40 50 70 100 150 200 250 300 350 現像剤抵抗: 102Ω・cm × × × × × × × × × 103Ω・cm △ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ × 104Ω・cm △ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ 105Ω・cm × ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ 106Ω・cm × ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ 107Ω・cm × ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ 108Ω・cm × × × × × × × × × TABLE 1 Evaluation Results Vo-Vl (V) 40 50 70 100 150 200 250 300 350 developer resistance: 10 2 Ω · cm × × × × × × × × × 10 3 Ω · cm △ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ × 10 4 Ω · cm △ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ 10 5 Ω · cm × ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ 10 6 Ω · cm × ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ 10 7 Ωcm × ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ 10 8 Ωcm × × × × × × × × ×

【0043】[0043]

【表2】表2:設定条件 Vo−Vl(ボルト) 40 50 70 100 150 200 250 300 350 設定条件値: Vo(ボルト) 70 80 100 130 180 230 280 330 380 Vl(ボルト) 30 30 30 30 30 30 30 30 30 Vb(ボルト) 50 50 70 100 150 200 250 300 350 [Table 2] Table 2: Setting conditions Vo-Vl (volt) 40 50 70 100 150 200 250 300 350 Setting condition value: Vo (volt) 70 80 100 130 180 230 280 330 380 Vl (volt) 30 30 30 30 30 30 30 30 30 Vb (volt) 50 50 70 100 150 200 250 300 350

【0044】実験例2 OPC系感光体に代えて、a−Si感光層の膜厚が5μ
mの正帯電性a−Si系感光体を用い、これにトナーの
帯電特性、帯電極性、現像バイアス電圧、転写バイアス
電圧の極性を合わせる以外は、実験例1と同様にして画
像形成を行ない、その結果を表3および表4に示した。
EXPERIMENTAL EXAMPLE 2 The thickness of the a-Si photosensitive layer was 5 μm in place of the OPC photosensitive member.
m-positive a-Si type photoreceptor, and forming an image in the same manner as in Experimental Example 1 except that the charging characteristics of the toner, the charging polarity, the developing bias voltage, and the polarity of the transfer bias voltage are adjusted to this. The results are shown in Tables 3 and 4.

【0045】[0045]

【表3】 [Table 3]

【0046】[0046]

【表4】 [Table 4]

【0047】実験例3 感光層の膜厚が、30μm,25μm,20μm,15
μm,10μmのOPC系感光体を用意し、30μmの
感光体を用いて帯電、画像露光を行って静電潜像を形成
し、静電潜像の高電位部電位として100Vが得られる
帯電条件を求めた(100V条件)。以下、同様にして
200V条件、300V条件、380ボルト条件、40
0V条件を求めた。
Experimental Example 3 When the thickness of the photosensitive layer was 30 μm, 25 μm, 20 μm,
A charging condition for preparing an OPC photoconductor of 10 μm or 10 μm, forming an electrostatic latent image by performing charging and image exposure using a photoconductor of 30 μm, and obtaining 100 V as a high potential portion potential of the electrostatic latent image. (100 V condition). Hereinafter, similarly, 200 V condition, 300 V condition, 380 volt condition, 40
The 0V condition was determined.

【0048】次いで、感光体を膜厚が25μm,20μ
m,15μm,10μmのものに順次変更し、それぞ
れ、上記の100V条件〜400V条件までの各条件で
順次静電潜像を形成し、静電潜像の高電位部電位Voを
測定し、その結果を図3に示した。低いVoを形成する
条件では、感光層の膜厚に関係なく同等の高電位部電位
Voが得られ、このことからも、OPC系感光層の摩耗
による厚さ減少によっても画像性能の再現性が得られる
ことが判る。一方、400V条件では、膜厚の減少によ
り高電位部電位Voが大きく変化し、画像性能の維持は
期待できない。なお、感光層の膜厚が厚くなりすぎる
と、画像露光によっても充分な光減衰が得られず、ゴー
ストが発生する。
Next, the photosensitive member is coated with a film having a thickness of 25 μm,
m, 15 μm, and 10 μm, respectively, sequentially form an electrostatic latent image under each of the above-described conditions of 100 V to 400 V, and measure the high potential portion potential Vo of the electrostatic latent image. The results are shown in FIG. Under the condition of forming a low Vo, the same high potential portion Vo can be obtained regardless of the thickness of the photosensitive layer. From this, the reproducibility of image performance can be improved even by the thickness reduction due to the wear of the OPC photosensitive layer. It can be seen that it can be obtained. On the other hand, under the 400 V condition, the high potential portion potential Vo changes greatly due to the decrease in the film thickness, and it is not expected to maintain the image performance. When the thickness of the photosensitive layer is too large, sufficient light attenuation cannot be obtained even by image exposure, and ghost occurs.

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

【図1】本発明の画像形成方法について示す説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an image forming method of the present invention.

【図2】静電潜像の高電位部電位Voと現像バイアス電
圧Vbとの差(Vo−Vb)と、かぶりレベルとの関係
を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a difference (Vo−Vb) between a high potential portion potential Vo of an electrostatic latent image and a developing bias voltage Vb, and a fog level.

【図3】本発明の画像形成の原理について示す説明図で
ある。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the principle of image formation of the present invention.

【図4】感光体の感光層の厚さと、静電潜像の高電位部
電位との関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the thickness of a photosensitive layer of a photosensitive member and the potential of a high potential portion of an electrostatic latent image.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 感光体 13 導電性支持体 15 感光層 21 帯電ユニット 23 磁気ブラシローラ 25 マグローラ 27 帯電スリーブ 29 帯電用粒子 31 帯電バイアス電源 41 LED露光光学系 51 現像ユニット 53 現像ローラ 55 マグローラ 57 スリーブ 59 現像バイアス電源 71 転写ユニット 73 転写ローラ 77 転写バイアス電源 81 定着ユニット 83 定着ローラ 85 加圧ローラ 91 現像剤 93 トナー像 95 紙 99 クリーニングブレード DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Photoreceptor 13 Conductive support 15 Photosensitive layer 21 Charging unit 23 Magnetic brush roller 25 Mag roller 27 Charging sleeve 29 Charging particle 31 Charging bias power supply 41 LED exposure optical system 51 Developing unit 53 Developing roller 55 Mag roller 57 Sleeve 59 Developing bias power supply 71 Transfer Unit 73 Transfer Roller 77 Transfer Bias Power Supply 81 Fixing Unit 83 Fixing Roller 85 Pressure Roller 91 Developer 93 Toner Image 95 Paper 99 Cleaning Blade

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−102865(JP,A) 特開 平2−109060(JP,A) 特開 平4−178653(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 13/08 - 13/095 G03G 15/06 - 15/06 101 G03G 15/08 - 15/095 G03G 9/08 - 9/113 Continuation of the front page (56) References JP-A-4-102865 (JP, A) JP-A-2-109060 (JP, A) JP-A-4-178653 (JP, A) (58) Fields investigated (Int) .Cl. 7 , DB name) G03G 13/08-13/095 G03G 15/06-15/06 101 G03G 15/08-15/095 G03G 9/08-9/113

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 感光体を均一帯電させる帯電手段と、 選択的な光照射により感光体の帯電電位を選択的に低下
せしめて低電位部と高電位部とよりなる静電潜像を感光
体上に形成する潜像形成手段と、 静電潜像が形成された感光体と、トナー導電性磁性キ
ャリアとよりなる2成分現像剤とを接触せしめて、該接
触部に現像バイアス電圧を印加しつつ、トナーを静電潜
像に選択的に付着せしめてトナー像を形成する現像手段
と、を備えてなる画像形成装置において、 前記潜像形成手段は、その高電位部と低電位部との電位
差が300ボルト以下の静電潜像を形成し、2成分現像剤は、体積固有抵抗が10 3 〜10 7 Ω・cm
で、体積固有抵抗が10 14 Ω・cm以上の高抵抗ないし
絶縁性トナーと、体積固有抵抗が10 1 〜10 5 Ω・c
m、5KOeの磁場での最大磁化が50emu/g以
上、1KOeの磁場での最大磁化が40emu/g以上
の導電性磁性キャリアとよりなり、 前記現像手段は、前記低電位部の電位以上の現像バイア
ス電圧を印加して前記2成分現像剤のトナーを静電潜像
に選択的に付着せしめることを特徴とする画像形成
A charging means for uniformly charging the photosensitive member; and selectively charging the photosensitive member to selectively lower a charging potential of the photosensitive member by irradiating the photosensitive member with an electrostatic latent image comprising a low potential portion and a high potential portion. A latent image forming means formed thereon, a photosensitive member having an electrostatic latent image formed thereon, and a two-component developer comprising a toner and a conductive magnetic carrier are brought into contact with each other, and a developing bias voltage is applied to the contact portion. Developing means for selectively adhering toner to an electrostatic latent image to form a toner image
If, in the image forming apparatus having a said latent image forming means, the potential difference between the high potential portion and a low potential portion to form the following electrostatic latent image 300 volts, two-component developer, the specific volume Resistance is 10 3 to 10 7 Ω · cm
With a volume resistivity of 10 14 Ω · cm or more
Insulating toner and volume resistivity of 10 1 to 10 5 Ω · c
m, maximum magnetization in a magnetic field of 5 KOe is less than 50 emu / g
Above, the maximum magnetization in a 1 KOe magnetic field is 40 emu / g or more
The developing means applies a developing bias voltage equal to or higher than the potential of the low-potential portion to transfer the toner of the two-component developer to an electrostatic latent image.
Imaging instrumentation, characterized in that allowed to selectively adhere to the
Place .
【請求項2】前記感光体の表面帯電電位を400ボルト2. The photosensitive member according to claim 1, wherein the surface charge potential of said photosensitive member is 400 volts.
未満とすることを特徴とする請求項1記載の画像形成装The image forming apparatus according to claim 1, wherein
置。Place.
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