JP3223007B2 - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP3223007B2
JP3223007B2 JP25922993A JP25922993A JP3223007B2 JP 3223007 B2 JP3223007 B2 JP 3223007B2 JP 25922993 A JP25922993 A JP 25922993A JP 25922993 A JP25922993 A JP 25922993A JP 3223007 B2 JP3223007 B2 JP 3223007B2
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brush
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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、電子写真装置などの画
像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真装置においては、感光体を一様
に帯電する工程があり、この帯電の均一性が画像濃度の
均一性を決定しているため、帯電を均一に行なうこと
は、高画質の印字を行なう上で非常に重要である。ま
た、たとえ1つの画像上で均一に帯電を行なうことがで
きても、環境により、又は繰り返し印字を行なうことに
より、帯電電位が変化して画像濃度が変化するという問
題がある。つまり環境や、繰り返し印字に対する帯電の
安定性も、高画質印字を行なう上では非常に重要なこと
である。
2. Description of the Related Art In an electrophotographic apparatus, there is a step of uniformly charging a photoreceptor, and the uniformity of the charge determines the uniformity of image density. It is very important in printing the image quality. Further, even if charging can be performed uniformly on one image, there is a problem that the charging potential changes and the image density changes due to the environment or repeated printing. In other words, the environment and the stability of charging for repeated printing are also very important in performing high-quality printing.

【0003】近年では、帯電の均一性、安定性が良好な
スコロトロン帯電装置が広く用いられている。スコロト
ロン帯電装置は、繰り返しにより感光体が疲労したり、
環境、ワイヤの汚れによりコロナの放電が多少不安定に
なっても、グリッドの電位に感光体表面電位を揃える特
性を有している。しかしながら、スコロトロン帯電器
は、コロナ放電を用いており、また余剰の帯電電流を流
すために、オゾンの発生量が多いという問題がある。オ
ゾンの空気中濃度が高まると、人体の呼吸器系を害する
こととなる。
[0003] In recent years, scorotron charging devices having good charging uniformity and stability have been widely used. The scorotron charging device causes the photoconductor to become fatigued by repetition,
Even if the corona discharge becomes somewhat unstable due to the environment and contamination of the wire, it has a characteristic that the surface potential of the photoconductor is made equal to the potential of the grid. However, the scorotron charger uses corona discharge, and has a problem that a large amount of ozone is generated because an excess charging current flows. Increased concentrations of ozone in the air can harm the respiratory system of the human body.

【0004】これに対し、特開昭63−168667号
公報に示すような帯電ローラや、特開昭62−2699
75号公報に示すようなブラシ帯電を始めとする接触帯
電装置を用いる、オゾンの発生量が極めて少ない帯電方
法が開示されている。帯電ローラは、スコロトロン帯電
装置並の帯電の均一性を有しているが、構造が複雑であ
り、また機械的精度も要求され、価格が高いという問題
がある。一方、帯電ブラシは、価格はスコロトロン帯電
装置並ではあるものの、帯電の均一性ではスコロトロン
帯電装置に劣り、ハーフトーン画像で筋画像が発生しや
すいという問題がある。
On the other hand, a charging roller as disclosed in JP-A-63-168667 and a charging roller as disclosed in JP-A-62-2699 are disclosed.
No. 75 discloses a charging method that uses a contact charging device such as a brush charging and generates an extremely small amount of ozone. The charging roller has the same charging uniformity as a scorotron charging device, but has a problem that the structure is complicated, mechanical accuracy is required, and the price is high. On the other hand, the charging brush has the same price as the scorotron charging device, but is inferior to the scorotron charging device in charging uniformity, and has a problem that a halftone image is likely to generate streak images.

【0005】また、帯電ローラや帯電ブラシ等の接触帯
電では、帯電部材の経時変化による帯電性能の劣化が問
題になることが多い。図2にブラシ帯電器の帯電電位の
経時変化を示す。図2から明らかなように、印字開始時
と2分後では表面電位が150V近く変化しており、そ
の間で画像濃度が大きく変化してしまうので問題であ
る。
[0005] In contact charging of a charging roller, a charging brush, or the like, deterioration of charging performance due to aging of the charging member often becomes a problem. FIG. 2 shows the change over time of the charging potential of the brush charger. As is clear from FIG. 2, the surface potential changes near 150 V at the start of printing and two minutes after printing, and the image density changes greatly during that time, which is a problem.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、像担持体表面の帯電電位の安定化を図ることにより
良好な画質の画像を得ることの可能な画像形成装置を提
供することにある。本発明の他の目的は、像担持体表面
の帯電電位の安定化を図ることにより良好な画質の画像
を得ることを可能とする接触帯電部材の製造方法を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of obtaining an image of good quality by stabilizing the charging potential on the surface of an image carrier. is there. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a contact charging member which can obtain a good quality image by stabilizing the charging potential on the surface of the image carrier.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明(請求項1)は、
回転可能な像担持体表面を帯電する接触帯電手段と、帯
電した像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段
と、前記静電潜像を現像して現像剤像を形成する現像手
段と、非画像形成時の所定時間、前記像担持体を回転さ
せるとともに、前記接触帯電手段により前記像担持体表
面を帯電させる、エージング動作を行なわせるエージン
グ手段と、前記接触帯電手段がエージング動作時に像担
持体表面を帯電するための帯電電流を検知する帯電電流
検知手段と、この帯電電流検知手段により検知された電
流値が所定の基準電流値範囲外から所定の基準電流値範
囲内になった時点で、前記エージング動作から画像形成
動作へ移行させる手段とを具備することを特徴とする画
像形成装置を提供する。
Means for Solving the Problems The present invention (claim 1) provides:
Contact charging means for charging a rotatable image carrier surface; electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the charged image carrier; and developing the electrostatic latent image to form a developer image Developing means for rotating the image carrier for a predetermined time during non-image formation.
Causes said by contact charging means to charge the surface of the image bearing member, Zo担 and aging means to perform an aging operation, when the contact charging means the aging operation
Charging current for detecting the charging current for charging the surface of the holding body
Detecting means, and the electric current detected by the charging current detecting means.
Current value is outside the specified reference current value range
When it is within the range, image formation is started from the aging operation.
Means for shifting to an operation .

【0008】また、本発明(請求項2)は、上述の画像
形成装置(請求項1)において、前記接触帯電手段、又
は前記接触帯電手段を含むユニットが着脱可能に構成さ
れ、前記接触帯電手段又はユニットの装着、及び装着さ
れた接触帯電手段又はユニットが新品であるかどうかを
検知する検知手段と、この検知手段により装着された接
触帯電手段又はユニットが新品であることを検知した時
に、前記エージング手段によりエージング動作を行う手
段とを更に具備することを特徴とする画像形成装置を提
供する。
Further, the present invention (claim 2) provides the image
In the forming apparatus (Claim 1), the contact charging unit or a unit including the contact charging unit is configured to be detachable, the mounting of the contact charging unit or the unit is performed, and the mounted contact charging unit or the unit is new. Detecting means for detecting whether or not the contact charging means or the unit attached by the detecting means is new, and further comprising means for performing an aging operation by the aging means. An image forming apparatus is provided.

【0009】更に、本発明(請求項3)は、上述の画像
形成装置(請求項1)において、前記帯電電流検知手段
により検知された電流値に応じて前記現像手段に印加す
る現像バイアスを変化させる手段を更に具備することを
特徴とする画像形成装置を提供する。
Further, the present invention (claim 3) provides the above-mentioned image
The image forming apparatus according to claim 1 , further comprising means for changing a developing bias applied to the developing means in accordance with a current value detected by the charging current detecting means. .

【0010】[0010]

【0011】[0011]

【0012】[0012]

【作用】本発明の画像形成装置(請求項1)は、非画像
形成時の所定時間、像担持体を回転させるとともに、
触帯電手段により像担持体表面を帯電させる、エージン
グ動作を行なわせるエージング手段を具備している。そ
のため、特に、新品の接触帯電手段の使用の際に、非画
像形成時にエージング手段によりエージング動作を行な
うことにより、初期状態における帯電電位の安定化、画
像の高画質化が図られる。また、接触帯電手段がエージ
ング動作時に像担持体表面を帯電するための帯電電流を
検知する帯電電流検知手段と、この帯電電流検知手段に
より検知された電流値が所定の基準電流値範囲外から所
定の基準電流値範囲内になった時点で、前記エージング
動作から画像形成動作へ移行させる手段とを具備してい
る。これは、帯電電流が像担持体の表面電位と比例関係
にあることを利用し、エージング動作により表面電位が
安定し、表面電位が所定の値に達したときにエージング
動作を終了させるものである。そのため、必要以上に長
時間エージング動作をすることが防止される。
The image forming apparatus according to the present invention rotates the image carrier for a predetermined time during non-image formation and charges the surface of the image carrier by the contact charging means to perform an aging operation. Means. Therefore, especially when a new contact charging unit is used, the aging operation is performed by the aging unit during non-image formation, thereby stabilizing the charging potential in the initial state and improving the image quality of the image. Also, when the contact charging means is an age
Charging current for charging the surface of the image carrier during
Charging current detecting means for detecting the charging current;
From the outside of the specified reference current value range
When the current falls within the specified reference current range, the aging
Means for shifting from an operation to an image forming operation.
You. This is because the charging current is proportional to the surface potential of the image carrier.
Surface potential by aging operation
Stable, aging when surface potential reaches a predetermined value
This ends the operation. Therefore, it is longer than necessary
Time aging operation is prevented.

【0013】本発明の画像形成装置(請求項2)は、上
述のエ−ジング手段とともに、接触帯電手段、又は接触
帯電手段を含むユニットが着脱可能に構成され、接触帯
電手段又はユニットの装着、及び装着された接触帯電手
段又はユニットが新品であるかどうかを検知する検知手
段と、この検知手段により装着された接触帯電手段又は
ユニットが新品であることを検知した時に、エ−ジング
手段によりエ−ジング動作を行なう手段とを更に具備し
ている。そのため、新品の接触帯電手段又はそれを含む
ユニットを装着する時に、自動的にエ−ジング動作を行
なうことが可能である。
According to the image forming apparatus of the present invention, in addition to the aging means, the contact charging means or a unit including the contact charging means is detachably provided. A detecting means for detecting whether or not the mounted contact charging means or unit is new; and an aging means for detecting whether the mounted contact charging means or unit is new, by the detecting means. Means for performing a zing operation. Therefore, it is possible to automatically perform an aging operation when a new contact charging unit or a unit including the same is mounted.

【0014】[0014]

【0015】本発明の画像形成装置(請求項)は、上
述のエージング手段および帯電電流検知手段とともに、
前記帯電電流検知手段により検知された電流値に応じて
前記現像手段に印加する現像バイアスを変化させる手段
を具備している。このように帯電電流の検知により現像
バイアスを制御することにより、エージング動作中にお
ける現像剤の過度の付着、画像形成動作中における非画
像部分における現像剤の付着が防止される。
An image forming apparatus according to the present invention (claim 3 ) includes, together with the aging means and the charging current detecting means described above ,
According to the current value detected by the charging current detecting means
And means for changing a developing bias applied to the developing means. By controlling the developing bias by detecting the charging current in this manner, excessive adhesion of the developer during the aging operation and adhesion of the developer to a non-image portion during the image forming operation are prevented.

【0016】[0016]

【0017】マシンの電源投入時、帯電器の交換時に所
定時間エージングした後、あるいは、帯電器からの帯電
電流が所定値になってから印字を行なったり、前記帯電
電流値に応じて、現像バイアスを変更したり、あるい
は、帯電部材の製造工程上に通電処理をすることによ
り、安定した帯電を行なうものである。帯電電位が安定
した帯電を行なえ、また、不安定な場合でもバイアス調
整を行なうことにより、高画質な画像を得ることができ
る。
When a machine is powered on, a charger is replaced, aging is performed for a predetermined time, or after a charging current from the charger reaches a predetermined value, printing is performed. Or by performing an energizing process in the manufacturing process of the charging member, thereby performing stable charging. High-quality images can be obtained by performing charging with stable charging potential and adjusting the bias even when the charging potential is unstable.

【0018】[0018]

【実施例】図1に、本発明の一実施例に係る画像形成装
置を構成を示す。この画像形成装置は、A4サイズ、解
像度400dpiのレーザプリンタであり、A4:5枚
/分の印字速度、30mm/secのプロセス速度を示
す。図中、参照数字100は、プロセスユニットを示
し、この中には、感光体1、現像器2、クリーナ3、帯
電ブラシ4が含まれている。感光体の径はφ24mmで
あり、現像器3は非磁性接触1成分現像器である。
FIG. 1 shows an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. This image forming apparatus is a laser printer having an A4 size and a resolution of 400 dpi, and has a printing speed of A4: 5 sheets / min and a process speed of 30 mm / sec. In the figure, reference numeral 100 indicates a process unit, which includes a photoconductor 1, a developing unit 2, a cleaner 3, and a charging brush 4. The diameter of the photoreceptor is 24 mm, and the developing device 3 is a non-magnetic contact one-component developing device.

【0019】帯電ブラシ4には、直流定電圧電源により
バイアスが印加されている。感光体1は、この帯電ブラ
シ4により、全面が一様にマイナス帯電される。その後
に、露光手段5により静電潜像が形成され、この潜像に
現像器2によりトナーを付着させる(反転現像)ことに
より、感光体1上にトナー像が形成される。用紙Pは用
紙カセット7から搬送され、転写ブラシ6と感光体1の
接触ニップ内で感光体と密着している。転写ブラシ6に
印加されたバイアスにより、前述のニップ内においてト
ナー像が用紙Pに転写される。未定着像を乗せた用紙P
は、定着器8により熱および圧力がかけられ、画像は用
紙Pに定着する。感光体1上に残留する転写残りトナー
は、クリーナ3により感光体1より除去される。
A bias is applied to the charging brush 4 from a DC constant voltage power supply. The entire surface of the photoreceptor 1 is uniformly negatively charged by the charging brush 4. Thereafter, an electrostatic latent image is formed by the exposure unit 5, and toner is attached to the latent image by the developing device 2 (reversal development), whereby a toner image is formed on the photoconductor 1. The paper P is transported from the paper cassette 7 and is in close contact with the photoconductor in a contact nip between the transfer brush 6 and the photoconductor 1. Due to the bias applied to the transfer brush 6, the toner image is transferred to the sheet P in the nip. Paper P with unfixed image
Is applied heat and pressure by the fixing device 8, and the image is fixed on the paper P. The transfer residual toner remaining on the photoconductor 1 is removed from the photoconductor 1 by the cleaner 3.

【0020】次に、非磁性1成分現像器について説明す
ると、現像ローラ200は、φ6mmの金属シャフトに
所定の抵抗値を有するゴム層を形成し、φ12mmのロ
ーラとした物を使用している。ゴムの硬度は、28度〜
50度(JIS−A;以下同様)とすることにより、永
久歪みがなく、かつ安定した現像ニップが得られるよう
になっている。また、ゴム材料の抵抗値を104 Ω・c
m〜1010Ω・cmとすることにより、バイアスリーク
がなく、かつ鮮明な画像を得ることができる。なお、ロ
ーラ表面にはトナーの離型性のよい、ウレタン塗料が1
0〜150μm程度の厚さに塗布されており、ローラの
弾性を損なわずに、かつトナーのこびりつきを防止して
いる。表面層塗布後のローラのゴム硬度は30度〜55
度となっている。また、現像特性を損なわないために
は、表面層は105 〜1010Ω・cm程度の抵抗を有さ
ねばならない。さらには、トナーへの摩擦帯電性能を考
慮して、帯電制御剤を分散させている。
Next, a non-magnetic one-component developing device will be described. The developing roller 200 is formed by forming a rubber layer having a predetermined resistance value on a φ6 mm metal shaft and using a φ12 mm roller. Rubber hardness is 28 degrees ~
By setting the angle at 50 degrees (JIS-A; the same applies hereinafter), a stable development nip without permanent distortion can be obtained. Further, the resistance value of the rubber material is set to 10 4 Ω · c.
By setting m to 10 10 Ω · cm, a clear image can be obtained without bias leak. The surface of the roller is coated with a urethane paint having a good toner release property.
It is applied to a thickness of about 0 to 150 [mu] m to prevent toner from sticking without impairing the elasticity of the roller. The rubber hardness of the roller after applying the surface layer is 30 degrees to 55 degrees.
Degree. In addition, in order not to impair the developing characteristics, the surface layer must have a resistance of about 10 5 to 10 10 Ω · cm. Further, a charge control agent is dispersed in consideration of the frictional charging performance of the toner.

【0021】層形成部材201は、現像ローラ200に
圧力300g〜1500gで当接されており、現像ロー
ラ上に形成されるトナー層の量を規制しつつ、トナーの
帯電を行なっている。層規制部材201の構成は、φ1
0mmの金属棒の表面に現像ローラの表面層と同様の層
が形成され、帯電性能およびトナーりけい性を確保して
いる。実施例では、層規制部材201は固定されている
が、現像ローラに対して周速差をもって回転させてもよ
い。また、本実施例では、層規制部材201は現像ロー
ラ200と同電位としているが、電位差を設けて、現像
ローラ上に形成されるトナー量をコントロールしたり、
電荷注入によりトナー帯電を行なうこともできる。
The layer forming member 201 is in contact with the developing roller 200 at a pressure of 300 g to 1500 g, and charges the toner while regulating the amount of the toner layer formed on the developing roller. The configuration of the layer regulating member 201 is φ1
A layer similar to the surface layer of the developing roller is formed on the surface of a 0-mm metal rod to ensure charging performance and toner criterion. In the embodiment, the layer regulating member 201 is fixed, but may be rotated with a peripheral speed difference with respect to the developing roller. Further, in the present embodiment, the layer regulating member 201 has the same potential as the developing roller 200, but a potential difference is provided to control the amount of toner formed on the developing roller,
The toner can be charged by charge injection.

【0022】トナー供給ローラ202は、体積抵抗10
5 〜1011Ω・cmの、硬度(ASKER−C)20〜
35度の発砲ローラ(シャフトφ6mm、ローラ径12
mm)で構成されており、トナーを現像ローラ200表
面に供給する。本実施例では、トナー供給ローラ202
は、現像ローラ200に対して食い込み量0.7mmで
接触しており、トナー供給を行いつつ、現像ローラ上の
トナーの剥離、帯電なども同時に行っている。
The toner supply roller 202 has a volume resistance of 10
Hardness (ASKER-C) 20 to 5 to 10 11 Ω · cm
35 degree firing roller (shaft φ6mm, roller diameter 12
mm), and supplies the toner to the surface of the developing roller 200. In this embodiment, the toner supply roller 202
Is in contact with the developing roller 200 with a bite amount of 0.7 mm, and simultaneously supplies toner, peels off the toner on the developing roller, and charges the toner.

【0023】トナーとしては、ポリエステル樹脂をバイ
ンダーとしたマイナス帯電極性を有するものを用いてい
る。トナー粒径は10.2μm(堆積平均粒径)であ
る。以上のように構成される現像器において、上記トナ
ーを用いると、現像ローラ200上に形成されるトナー
層は、帯電量−8.2μc/g、層形成量0.73mg
/cm2 であった。
As the toner, a toner having a negative charge polarity using a polyester resin as a binder is used. The toner particle size is 10.2 μm (average accumulation particle size). When the toner is used in the developing device configured as described above, the toner layer formed on the developing roller 200 has a charge amount of −8.2 μc / g and a layer formation amount of 0.73 mg.
/ Cm 2 .

【0024】転写ブラシ6としては、図2に示すよう
に、体積抵抗105 〜1012Ω・cm、ブラシ径3〜1
0D、密度10000〜400000本/inchのブ
ラシを、板金で挟み込んだ構成となっている。転写ブラ
シ6に印加されるバイアスとしては、トナーの帯電極性
とは逆の、+500〜+2000vである。また、転写
ブラシ6は、汚れ防止のため、感光体1から離間動作で
きるような構成となっている。
As shown in FIG. 2, the transfer brush 6 has a volume resistance of 10 5 to 10 12 Ω · cm and a brush diameter of 3 to 1.
In this configuration, a brush having 0D and a density of 10,000 to 400,000 brushes / inch is sandwiched between sheet metals. The bias applied to the transfer brush 6 is +500 to +2000 V, which is opposite to the charging polarity of the toner. Further, the transfer brush 6 is configured to be able to move away from the photoconductor 1 in order to prevent contamination.

【0025】帯電ブラシ4は、L字状の板金(厚み1〜
3mmのアルミ)に、材質の比抵抗103 〜1011Ω・
cm、繊維径2D〜10D、ブラシ植毛密度10000
〜400000本/inchのブラシを設けた構成とな
っている。ブラシの抵抗が低すぎると、電荷注入により
局所的に表面電位の高い部分が発生し、濃度の均一性が
損なわれ、ハーフトーンで白筋が発生する。一方、抵抗
が高すぎると、部分的に帯電が行われず、ハーフトーン
で黒筋が発生する。下記表1に、ブラシ抵抗と画質の関
係を示す。この場合、ブラシ繊維径は6D、ブラシ植毛
密度は20000本/インチである。
The charging brush 4 is an L-shaped sheet metal (having a thickness of 1 to
3 mm aluminum), the specific resistance of the material is 10 3 -10 11 Ω
cm, fiber diameter 2D-10D, brush flock density 10,000
The brush is provided with up to 400,000 brushes / inch. If the resistance of the brush is too low, a portion having a high surface potential is locally generated by charge injection, the uniformity of density is impaired, and white stripes are generated in halftone. On the other hand, if the resistance is too high, partial charging is not performed, and black streaks occur in halftone. Table 1 below shows the relationship between brush resistance and image quality. In this case, the brush fiber diameter is 6D, and the brush flock density is 20,000 fibers / inch.

【0026】 表1 ブラシ抵抗とハ−フト−ン筋(カバレッジ50%) ブラシ抵抗(Ω・cm) 白筋 黒筋 103 × ○ 105 ○ ○ 107 ○ ○ 109 ○ ○ 1011 ○ ○ 1012 ○ ○ 1013 △ ×Table 1 Brush resistance and halftone streaks (50% coverage) Brush resistance (Ω · cm) White streaks Black streaks 10 3 × ○ 10 5 ○ ○ 10 7 ○ ○ 10 9 ○ ○ 10 11 ○ ○ 10 12 ○ ○ 10 13 △ ×

【0027】上記表1から、105 〜1012Ω・cmで
良好な画像が得られていることがわかる。また、ブラシ
繊維径と、ハーフトーンにおける筋の発生との関係を下
記表2に示す。この場合、ブラシ抵抗は106 Ω・c
m、ブラシ植毛密度は20000本/インチである。
From Table 1 above, it can be seen that good images were obtained at 10 5 to 10 12 Ω · cm. Table 2 below shows the relationship between the brush fiber diameter and the occurrence of streaks in halftone. In this case, the brush resistance is 10 6 Ω · c
m, the brush flock density is 20,000 brushes / inch.

【0028】 表2 ブラシ繊維径とハーフトーン筋(カバレッジ50%) ブラシ繊維径(D) ハーフトーン筋 1 × ブラシ切れ発生 2 ○ 4 ○ 6 ○ 8 ○ 10 ×Table 2 Brush fiber diameter and halftone streaks (coverage 50%) Brush fiber diameter (D) Halftone streaks 1 × Brush breakage 2 × 4 ○ 6 ○ 8 ○ 10 ×

【0029】上記表2から、繊維径が10D以上になる
と、ハーフトーンでの画像筋が太くなり、目立ちやすく
なることがわかる。画質としては、ブラシ径が細いほど
良いが、2D以下になると、ブラシ繊維の折れ、切れが
発生し、それらが現像器内に侵入し、画像欠陥を発生さ
せる。また、ブラシ植毛密度と、地かぶりとの関係を下
記表3に示す。この場合、ブラシ繊維径は6D、ブラシ
抵抗は106 Ω・cmである。
From Table 2 above, it can be seen that when the fiber diameter is 10D or more, the image streaks in halftone become thick and conspicuous. As for the image quality, the smaller the brush diameter is, the better. However, when the brush diameter becomes 2D or less, the brush fibers are broken or cut, and these break into the developing device, thereby causing image defects. Table 3 below shows the relationship between the brush flock density and the ground fogging. In this case, the brush fiber diameter is 6D and the brush resistance is 10 6 Ω · cm.

【0030】表3 ブラシ植毛密度と地かぶり ブラシ植毛密度(千本/インチ) 地かぶり 5 × 8 × 10 ○ 50 ○ 100 ○ 200 ○ 400 ○ 500 ×製造不能Table 3 Brush Flocking Density and Ground Fogging Brush Flocking Density (Thousands / inch) Ground Fogging 5 × 8 × 10 ○ 50 ○ 100 ○ 200 ○ 400 ○ 500 × Cannot be manufactured

【0031】上記表3に示すように、10000本/i
nch以下になると、感光体1にブラシが接触しない部
分が帯電不良となり、かぶりが発生する。一方、400
000本/inch以上のブラシ密度は、製造上の点か
ら実現が困難である。
As shown in Table 3 above, 10000 pieces / i
If it is less than nch, a portion where the brush does not contact the photoreceptor 1 becomes defective in charging, and fog occurs. On the other hand, 400
A brush density of 000 brushes / inch or more is difficult to realize from the viewpoint of manufacturing.

【0032】なお、感光体回転方向のブラシ上下流の端
部での毛足の乱れは、異常放電による局所的な帯電上昇
を発生させ、ハーフトーンでの白筋が発生するため、図
3のように毛がはみ出さないように、マイラーのガイド
を設けることが好ましい。しかしながら、ブラシの毛足
が長すぎると、ガイドを設けても毛がはみ出しやすいの
で、毛の長さは7mm以下がよい。
It should be noted that the disorder of the bristle at the end of the brush in the rotation direction of the photoreceptor causes a local rise in charge due to abnormal discharge and a white streak in halftone. It is preferable to provide a mylar guide so that the hair does not protrude. However, if the bristle of the brush is too long, the bristle easily protrudes even if the guide is provided. Therefore, the bristle length is preferably 7 mm or less.

【0033】本実施例では、帯電ブラシ部材に、直流定
電圧電源により−1000Vのバイアスを印加し、感光
体の帯電を行なっている。なお、印加バイアスとして、
交流・直流重畳バイアスを用いることも可能である。本
実施例のような接触帯電を用いた場合、使用初期状態の
帯電の安定性が問題となる。図4に、まったく新しいブ
ラシで帯電を行ったときの、帯電電位の変化を示す。図
4から、特に高温多湿環境では、初期表面電位が非常に
高くなっており、安定するまでに平均1分の時間を必要
としている。このように電位が高い状態で印字を行う
と、ハーフトーン濃度が低いという問題が生じる。ま
た、このように表面電位が高い状態は、部分的に電荷注
入による高電位部が存在しており、この高電位部分がハ
ーフトーンでの白筋の原因となる。
In the present embodiment, the charging of the photosensitive member is performed by applying a bias of -1000 V to the charging brush member from a DC constant voltage power supply. In addition, as an applied bias,
It is also possible to use an AC / DC superimposed bias. When contact charging is used as in the present embodiment, stability of charging in an initial state of use becomes a problem. FIG. 4 shows a change in the charging potential when charging is performed with a completely new brush. From FIG. 4, especially in a high-temperature and high-humidity environment, the initial surface potential is extremely high, and it takes an average of one minute to stabilize. When printing is performed in such a state in which the potential is high, there is a problem that the halftone density is low. Further, in such a state where the surface potential is high, a high potential portion due to partial charge injection exists, and this high potential portion causes a white streak in halftone.

【0034】しかし、一度電位が安定した状態を経た後
であれば、再度多湿環境に放置しても、始動時に表面電
位が僅かに高いが、新品ブラシのように異常な高電位に
なることはない。そこで、実施例においては、プロセス
ユニットがマシンに装着された場合、そのプロセスユニ
ットが新品かどうかを判断し、新品と判断された場合
は、イニシャライズ動作として、帯電ブラシによる感光
体の帯電動作を行う。ここでは、1分程度のイニシャラ
イズ動作を行っている。
However, once the potential has been stabilized, the surface potential is slightly higher at the start even if it is left in a humid environment again. Absent. Therefore, in the embodiment, when the process unit is mounted on the machine, it is determined whether the process unit is new, and when it is determined that the process unit is new, the charging operation of the photosensitive member by the charging brush is performed as an initialization operation. . Here, the initialization operation is performed for about one minute.

【0035】なお、イニシャライズ動作とは、少なくと
も感光体を回転させながら帯電部材に所定のバイアスを
印加する動作をいう。本実施例では、現像器には、通常
のバイアス−200Vが印加され、現像ローラも回転動
作を行なっている。図5にマシン電源投入時のイニシャ
ライズ動作のシーケンスを示す。
Note that the initialization operation is an operation of applying a predetermined bias to the charging member while rotating at least the photosensitive member. In this embodiment, a normal bias of -200 V is applied to the developing device, and the developing roller also rotates. FIG. 5 shows a sequence of an initialization operation when the machine is powered on.

【0036】次に、現在装着されているプロセスユニッ
トが新品かどうかを判断する方法について説明する。プ
ロセスユニットは、プロセスユニットの製造メンバーが
記録されたメモリを含む基板を有しており、本体に装着
した状態で電源投入されるか、あるいは電源の入った状
態でプロセスユニットを装着すると、本体側のコントロ
ーラがプロセスユニットの製造メンバーを読取る。本体
側の記憶部には、今まで装着されたプロセスユニットの
製造メンバーが記憶されており、装着されているプロセ
スユニットのナンバーと比較することにより、そのユニ
ットが新品かどうかを判断する。新品と判断されれば、
1分間のイニシャライズ動作を行い、そうでない場合は
通常のウォームアップ動作に入る。
Next, a method of determining whether the currently mounted process unit is new or not will be described. The process unit has a substrate including a memory in which the manufacturing members of the process unit are recorded, and when the power is turned on while the process unit is mounted, or when the process unit is mounted while the power is turned on, the main unit is turned off. Controller reads the manufacturing members of the process unit. The manufacturing unit of the mounted process unit is stored in the storage unit on the main body side, and it is determined whether the unit is new by comparing with the number of the mounted process unit. If it is judged as new,
A one-minute initialization operation is performed; otherwise, a normal warm-up operation is started.

【0037】その他、プロセスユニットが新品かどうか
の判断方法としては、新品のユニットの感光体の一部、
あるいは全部が黒紙で覆われており、これを光学センサ
で読み取ることにより、新品かどうかの判断をする方法
もある。なお、この時の黒紙は自動的に巻き取られ、プ
ロセスユニットの内部に回収される。また、プロセスユ
ニットの所定位置に、バーコードで製造ナンバーを表示
しておき、本体側のバーコードリーダでこれを読取り、
プロセスユニットが新品かどうかを判断する方法もあ
る。
Other methods for determining whether a process unit is new include a part of the photoconductor of the new unit,
Alternatively, there is a method in which the whole is covered with black paper, and this is read by an optical sensor to determine whether or not it is new. At this time, the black paper is automatically wound up and collected inside the process unit. In addition, the production number is indicated by a bar code at a predetermined position of the process unit, and is read by a bar code reader on the main body side.
There is also a method to determine whether a process unit is new.

【0038】本実施例では、イニシャライズ動作を一定
時間行うことにより、新品ブラシの初期表面電位の不安
定を解消しようとするものであった。本実施例のよう
に、固定タイプの帯電ブラシでは、図6に示すように、
電位安定までの時間Tsはブラシの固体差が少なく、一
律のイニシャライズ時間で問題ないことが多い。しか
し、回転タイプの帯電ブラシを用いた場合にはブラシの
固体差が問題になる。
In this embodiment, the instability of the initial surface potential of the new brush is eliminated by performing the initialization operation for a predetermined time. As shown in FIG. 6, in the fixed type charging brush as in this embodiment,
The time Ts until the potential stabilizes has little difference between the brushes, and there is often no problem with a uniform initialization time. However, when a rotary type charging brush is used, the individual difference of the brush becomes a problem.

【0039】次に他の実施例として、図7に示すごと
く、上述の実施例の固定ブラシ4を、回転ブラシ4に変
更した例について説明する。帯電ブラシの変更以外は、
図1に示す実施例とまったく同様の構成になっている。
まず、回転ブラシについて説明する。ブラシ繊維の適正
抵抗値、植毛密度、繊維の太さは、図1に示す固定タイ
プと変わることはない。図7に示す例の場合、抵抗値1
8 Ω・cm、植毛密度100000本/inch、繊
維太さ6Dのブラシを用いている。また、回転タイプの
ブラシは、図8に示すように、帯状の繊維を、ベースシ
ャフト(φ6mm)に螺旋状に巻き付けて成型するた
め、巻きしろの継ぎ目部分が実質的に植毛密度が低くな
ってしまい、成型したブラシでそのまま印字を行うと、
ハーフトーン画像などで、図9に示すような斜めの濃度
ムラが発生してしまう。
Next, as another embodiment, as shown in FIG. 7, an example in which the fixed brush 4 of the above-described embodiment is changed to a rotating brush 4 will be described. Other than changing the charging brush,
The configuration is exactly the same as the embodiment shown in FIG.
First, the rotating brush will be described. The appropriate resistance value, flocking density, and fiber thickness of the brush fibers are not different from the fixed type shown in FIG. In the case of the example shown in FIG.
A brush of 0 8 Ω · cm, a flocking density of 100,000 fibers / inch, and a fiber thickness of 6D is used. In addition, as shown in FIG. 8, the rotary type brush is formed by spirally winding a band-shaped fiber around a base shaft (φ6 mm) and molding it. When printing with a molded brush as it is,
Oblique density unevenness as shown in FIG. 9 occurs in a halftone image or the like.

【0040】そこで、図7に示す例では、図10(a)
のごとく直毛状に成型したブラシを、図10(b)のよ
うに、スチームを通した円筒内で所定時間回転させるこ
とにより、図10(c)のように斜毛させたブラシを用
いている。このように、斜毛させることにより、継ぎ目
のブラシ密度の低い部分を目立たなくさせることが出来
る。ここでは、一度φ14mmに成型した直毛状のブラ
シを、斜毛してφ12mmとしている。
Therefore, in the example shown in FIG. 7, FIG.
As shown in FIG. 10 (b), the brush formed into a straight hair shape is rotated in a cylinder through steam for a predetermined time as shown in FIG. 10 (b). I have. In this manner, the portion having a low brush density at the seam can be made inconspicuous by making the hair beveled. Here, a straight-haired brush once molded to φ14 mm is obliquely furnished to φ12 mm.

【0041】なお、回転ブラシの回転速度は、感光体の
移動速度(プロセス速度)に対して、ウイズ回転の場合
は1.5〜3倍、アゲインスト回転の場合は1〜3倍と
することにより、ハーフトーンでの筋や、上記巻き目跡
のない良好な画像をえることができる。
The rotating speed of the rotating brush is 1.5 to 3 times the moving speed (process speed) of the photoreceptor in the case of the width rotation, and 1 to 3 times in the case of the opposite rotation. Thereby, a good image without halftone streaks or the above-mentioned winding marks can be obtained.

【0042】以上説明した回転ブラシにおいても、新品
ブラシの初期表面電位が高くなるという問題が発生す
る。図1に示す実施例では、イニシャライズ動作を行う
時間は、平均的に安定する時間を用いたが、回転ブラシ
は安定するまでの時間のブラシによる固体差が大きく、
この方法では難しい。
Even in the rotating brush described above, there is a problem that the initial surface potential of the new brush becomes high. In the embodiment shown in FIG. 1, the time for performing the initializing operation used the time for stabilizing the average, but the rotating brush has a large individual difference due to the brush in the time until the stabilization.
This is difficult.

【0043】図6に回転ブラシ、固定ブラシそれぞれ2
0本の初期表面電位を測定した結果を示した。(高温多
湿条件下での)固定ブラシは、固定差による電位変動の
差は非常に小さく、すべてのブラシは1分のエージング
で帯電電位が安定した。しかし、回転ブラシでは、ブラ
シにより、1分程度で電位が安定するものもあれば、3
分程度必要とするものもある。イニシャライズ時間を
1.5分とすれば、ほとんどのブラシではほぼ問題のな
い電位に安定するが、物によっては、安定電位より15
0V近く高いものもでてきてしまう。このような場合、
図1に示すようなすべてのユニットにおいて一定時間の
エージングをしようと考えると、1分では安定しないユ
ニットがあり、画像不良が発生する可能性があり、かと
いってすべてのブラシが安定する3分間のエージングで
はユーザーの立場から見るとあまりにも長すぎる。
FIG. 6 shows a rotating brush and a stationary brush,
The results obtained by measuring zero initial surface potentials are shown. The fixed brushes (under hot and humid conditions) showed a very small difference in potential variation due to the fixed difference, and all brushes had stable charging potentials after aging for 1 minute. However, among rotating brushes, some brushes can stabilize the electric potential in about one minute, while others have three.
Some require minutes. If the initialization time is set to 1.5 minutes, the potential stabilizes to almost no problem with most brushes, but depending on the object, it may be higher than the stable potential by 15 minutes.
Something close to 0V will come out. In such a case,
When considering aging of all units as shown in FIG. 1 for a certain period of time, some units may not be stable in one minute, and image defects may occur. Aging is too long from a user's point of view.

【0044】そこで、図7に示す回転ブラシを用いた例
では、このブラシによる固体差を考慮したイニシャライ
ズ動作を行うことを考えた。図11に、電源からブラシ
への流入電流と感光体の表面電位の関係を示した。図1
1から両者にはほぼ比例の関係があることがわかる。そ
こで、図12に示すような検出回路により、ブラシへの
流入電流を検知することにより、感光体の表面電位を知
ることができる。そこで、イニシャライズ動作中に表面
電位が安定する過程で、表面電位がある電位以下になっ
たら、イニシャライズ動作を終了させることを考えた。
Therefore, in the example using the rotating brush shown in FIG. 7, it was considered to perform an initialization operation in consideration of the individual difference between the brushes. FIG. 11 shows the relationship between the current flowing from the power supply to the brush and the surface potential of the photoconductor. FIG.
It can be seen from FIG. 1 that the two have a substantially proportional relationship. Therefore, the surface potential of the photoreceptor can be known by detecting the current flowing into the brush using a detection circuit as shown in FIG. Therefore, it has been considered that the initialization operation is terminated when the surface potential becomes lower than a certain potential in the process of stabilizing the surface potential during the initialization operation.

【0045】図13に、現像バイアス−200Vの時
の、感光体表面電位と、印字率50%のハーフトーン濃
度の関係を示した。感光体電位が−550Vより絶対値
が小さくなれば,標準表面電位−500Vとのハーフト
ーン濃度差が0.1以下となり,画質上問題がない。図
11より、表面電位−500Vの時の電流値Iは−8μ
mであり、−550Vの時の電流値Iは8.8μAであ
る。よって、イニシャライズ動作中、電流値が8.8μ
A以下になればイニシャライズ動作を終了させる。図1
4に、回転形の帯電ブラシを用いた例における、イニシ
ャライズ動作のフローチャートを示した。
FIG. 13 shows the relationship between the photoconductor surface potential and the halftone density at a printing rate of 50% when the developing bias is -200 V. If the photoconductor potential has an absolute value smaller than -550 V, the halftone density difference from the standard surface potential -500 V becomes 0.1 or less, and there is no problem in image quality. From FIG. 11, the current value I at the surface potential of −500 V is −8 μm.
m, and the current value I at −550 V is 8.8 μA. Therefore, during the initialization operation, the current value is 8.8 μm.
When the value becomes A or less, the initialization operation is terminated. FIG.
FIG. 4 shows a flowchart of an initialization operation in an example using a rotary charging brush.

【0046】なお、図15に示すように、1度使用した
ブラシは、再度高温多湿環境に放置しても、顕著な表面
電位上昇は見られない。しかしながら、多少の上昇は見
られるので、ブラシ帯電をカラープリンタなどの、高画
質を要求される装置に使用する場合は、電源投入ごとに
エージング動作を行なうことが望ましい。このように、
帯電ブラシへの電流値が所定の値以下になるまでエージ
ングすることにより、必要以上にイニシャライズ動作す
ることなく、かつ初期の表面電位変動による画像濃度の
変化などの影響を受けずに良好な印字が行なえる。
As shown in FIG. 15, the brush which has been used once does not show a remarkable increase in the surface potential even when left again in a high-temperature and high-humidity environment. However, since a slight increase is observed, it is desirable to perform the aging operation every time the power is turned on when using the brush charging for an apparatus requiring high image quality such as a color printer. in this way,
Aging is performed until the current value to the charging brush becomes equal to or less than a predetermined value, so that good printing can be performed without initializing operation more than necessary and without being affected by changes in image density due to initial surface potential fluctuation. I can do it.

【0047】次に、小粒径トナーを用いて高精彩印字を
行なうことを考えた。トナー粒径6.2μm(堆積平均
粒径)を用いて印字を行なうと、解像度、ハーフトーン
の緻密さなどが向上することが知られている。しかし、
トナー粒径を小さくすることにより、いくつかの弊害が
発生する。図16には、現像バイアスを−200Vとし
たときの、感光体表面電位と非画像領域へのトナー付着
量(要するにかぶりトナー量)の関係を示した。非画像
領域においては、現像バイアスと感光体表面電位の差に
よる電界により、かぶりが抑制されている。しかしなが
ら、この電位差が多きすぎてもかぶりが発生しやすい。
この傾向は、上述したような接触1成分現像で、かつ、
小粒径トナーを用いた場合に顕著である。
Next, it was considered that high-definition printing was performed using a toner having a small particle diameter. It is known that when printing is performed using a toner particle diameter of 6.2 μm (accumulated average particle diameter), resolution, halftone density, and the like are improved. But,
Several adverse effects occur when the toner particle size is reduced. FIG. 16 shows the relationship between the photoconductor surface potential and the amount of toner adhering to the non-image area (that is, the amount of fogging toner) when the developing bias is -200 V. In the non-image area, fog is suppressed by an electric field caused by a difference between a developing bias and a photoconductor surface potential. However, even if this potential difference is too large, fogging is likely to occur.
This tendency is due to the contact one-component development as described above, and
This is remarkable when a small particle size toner is used.

【0048】非画像領域へのトナー付着量が0.01m
g/cm2 を越えると、トナー消費量が増大したり、ク
リーニングブレードのまくれなどの問題が発生する。先
に述べたように、新しい帯電ブラシを用いた場合、イニ
シャライズ動作の間は表面電位が高くなっている。この
時、表面電位は−700vを越える場合もあり、非画像
領域へのトナー付着量は0.01mg/cm2 を越えて
しまう。
The amount of toner adhered to the non-image area is 0.01 m
If it exceeds g / cm 2 , problems such as an increase in toner consumption and a curling of the cleaning blade occur. As described above, when a new charging brush is used, the surface potential is high during the initialization operation. At this time, the surface potential may exceed -700 V, and the amount of toner attached to the non-image area exceeds 0.01 mg / cm 2 .

【0049】そこで、このとき現像バイアスを−200
Vから−300Vとすると、図16に示すように,非画
像領域でのトナー付着量は0.01mg/cm2 以下と
することができる。そして、イニシャライズ動作が終了
し、通常の印字動作を行なう場合には、表面電位は設定
電位−500V程度になっているので、現像バイアスを
−200Vとすればよい。このように、現像バイアスの
制御を行なうことにより、新品ブラシのイニシャライズ
動作中の、過度のトナー消費、クリーニングブレードの
めくれなど防止することができる。
Therefore, at this time, the developing bias is set to -200.
When the voltage is changed from V to −300 V, as shown in FIG. 16, the toner adhesion amount in the non-image area can be 0.01 mg / cm 2 or less. Then, when the initializing operation is completed and a normal printing operation is performed, since the surface potential is at the set potential of about -500 V, the developing bias may be set to -200 V. As described above, by controlling the developing bias, it is possible to prevent excessive toner consumption, turning over of the cleaning blade, and the like during the initialization operation of the new brush.

【0050】なお、以上の説明では、非画像領域へのト
ナー付着防止を、現像バイアスを制御することにより行
なったが、イニシャライズ動作中は、現像器の回転を止
めることにより付着を防止することもできる。また、帯
電電流を検知し、現像バイアスを制御する方法は、通常
の印字モードにおいても有効である。ブラシはトナーな
どが付着すると、多湿環境で表面電位が上昇しやすい。
そうすると、上記説明したとおり、非画像領域に余分な
トナーが付着し、トナー消費量が増大したり、ハーフト
ーン濃度が低下したりする。そこで、帯電電流Iを検知
し、その電流値に応じて現像バイアスをコントロールす
ることを考えた。
In the above description, the toner adhesion to the non-image area is prevented by controlling the developing bias. However, during the initialization operation, the adhesion of the toner can be prevented by stopping the rotation of the developing device. it can. Further, the method of detecting the charging current and controlling the developing bias is also effective in a normal printing mode. When toner or the like adheres to the brush, the surface potential easily rises in a humid environment.
Then, as described above, extra toner adheres to the non-image area, and the toner consumption increases and the halftone density decreases. Then, it was considered that the charging current I was detected and the developing bias was controlled according to the current value.

【0051】表面電位が、−500V〜−700Vまで
変動したときに、何も現像バイアスを変化させず、−2
00Vのままのときと、Iにより現像バイアスを−20
0V〜−300Vに変化させたときの、非画像領域への
トナー付着量と、ハーフトーン(coverage50
%)の濃度変動を、下記表4に示す。
When the surface potential fluctuated from -500 V to -700 V, no change was made in the developing bias, and -2
When the voltage is kept at 00 V, the developing bias is set to -20 by I.
The toner adhesion amount to the non-image area when the voltage is changed from 0 V to -300 V, and the halftone (coverage 50)
%) Are shown in Table 4 below.

【0052】 表4 表面電位 現像バイアス−200V 現像バイアス制御 ハ−フト−ン 非画像部トナ− ハ−フト−ン 非画像部トナ− 濃度 付着量(mg/cm2 ) 濃度 付着量(mg/cm2 ) −500V 0.72 0.02 0.72 0.02 −600V 0.58 0.035 0.70 0.02 −700V 0.51 0.012 0.69 0.03Table 4 Surface potential Developing bias -200 V Developing bias control Halftone Non-image area toner Halftone Non-image area toner Concentration Amount (mg / cm 2 ) Concentration Amount (mg / cm 2 ) 2 ) -500V 0.72 0.02 0.72 0.02 -600V 0.58 0.035 0.70 0.02 -700V 0.51 0.012 0.69 0.03

【0053】上記表4から、現像バイアスを制御するこ
とにより、ドラム上かぶりを常時0.01mg/cm2
以下に、そしてハーフトーンの濃度変動も0.1以下と
することができることがわかる。
From Table 4 above, by controlling the developing bias, the fog on the drum is always 0.01 mg / cm 2.
It is understood that the density fluctuation of the halftone can be made 0.1 or less.

【0054】次に、ブラシの製造工程を工夫することに
より、新品ブラシにおける表面電位の上昇を防止する方
法について述べる。新しいブラシを用いた場合、初期に
表面電位が高く、徐々に低下し安定する現象は、ブラシ
の製造工程においてブラシに付着した、油分などが、感
光体に付着することが原因と考えられる。そこで、ブラ
シの製造工程において、その成分を除去することにより
上記現象を防止することを考え、以下の(a)〜(c)
の3つのブラシを試作した。
Next, a method for preventing an increase in the surface potential of a new brush by devising a brush manufacturing process will be described. When a new brush is used, the phenomenon in which the surface potential is initially high, gradually lowers and stabilizes is considered to be caused by oil and the like adhering to the brush in the brush manufacturing process adhering to the photoreceptor. Therefore, in the brush manufacturing process, the following phenomena are considered by preventing the above phenomenon by removing the components.
Prototypes of these three brushes.

【0055】(a)図10に示すような斜毛工程を終了
した後に、図17に示すような装置により、ブラシを通
電処理する。処理は、ブラシの斜毛、乾燥等の工程が終
了した後の最終工程で行なう。まず、金属製の円筒体3
02の内部にブラシロ−ラ300を挿入し、約5〜80
rpmの速度で回転させながら、ブラシシャフトと金属
円筒体302との間に通電し、通電処理を行なった。通
電電流と通電時間を変化させて、ブラシ300を通電処
理し、ブラシ300の初期表面電位と、5分後の表面電
位を測定した。その結果を図18に示す。
(A) After completing the beveled hair process as shown in FIG. 10, the brush is energized by an apparatus as shown in FIG. The treatment is performed in the final step after the steps such as brush slanting and drying are completed. First, the metal cylinder 3
02, the brush roller 300 is inserted into the
Electric current was applied between the brush shaft and the metal cylinder 302 while rotating at a speed of rpm to perform an energization process. The brush 300 was energized by changing the energizing current and energizing time, and the initial surface potential of the brush 300 and the surface potential after 5 minutes were measured. FIG. 18 shows the result.

【0056】図中、Isは、ブラシの接触面の単位面積
あたりの電流量を示す。図17に示す装置において、電
流計303により検知される電流量をI(μA)、ブラ
シの幅をL(cm)、ブラシの半径をR(cm)とした
とき、Isは下記の式で表わすことが出来る。 Is=I/2πRL(μA/cm2
In the drawing, Is indicates the amount of current per unit area of the contact surface of the brush. In the apparatus shown in FIG. 17, when the amount of current detected by the ammeter 303 is I (μA), the width of the brush is L (cm), and the radius of the brush is R (cm), Is is represented by the following equation. I can do it. Is = I / 2πRL (μA / cm 2 )

【0057】図18から、Is×T>150となるよう
に処理条件を設定することにより、初期表面電位の上昇
を30V以下にすることが出来る。以上は、ブラシロ−
ラについてであるが、固定タイプのブラシにおいても、
同様に、Is×T>150となるように処理条件を設定
することにより、初期表面電位の上昇を抑制することが
可能である。
From FIG. 18, it is possible to reduce the initial surface potential to 30 V or less by setting the processing conditions so that Is × T> 150. Above is a brushro
As for La, even for fixed type brushes,
Similarly, by setting the processing conditions so that Is × T> 150, it is possible to suppress an increase in the initial surface potential.

【0058】(b)図10に示すような斜毛工程を終了
した後に、図19に示すような装置により、ブラシに帯
電処理を施す。即ち、ブラシ製造の最終工程において、
ブラシ300を被放電管310に接触させ、バイアスを
印加し、放電を行なった。被放電管310は、アルミニ
ウム製素管の表面に20μmの厚さの樹脂層をコ−トし
たものであり、周速約20〜100mm/秒で回転して
いる。ブラシ300は、被放電管310に対してアゲイ
ンストの方向に、被放電管310の周速の約1〜3倍の
速度で回転している。図中、311は、ブラシ300か
ら被放電管310に付着した物質を除去する装置であ
る。
(B) After completing the beveled hair process as shown in FIG. 10, the brush is subjected to a charging process by an apparatus as shown in FIG. That is, in the final step of the brush manufacturing,
The brush 300 was brought into contact with the discharge tube 310, a bias was applied, and discharge was performed. The discharge tube 310 is formed by coating a resin layer having a thickness of 20 μm on the surface of a base tube made of aluminum, and rotates at a peripheral speed of about 20 to 100 mm / sec. The brush 300 rotates in a direction against the discharge tube 310 at a speed of about 1 to 3 times the peripheral speed of the discharge tube 310. In the figure, reference numeral 311 denotes an apparatus for removing a substance attached to the discharge tube 310 from the brush 300.

【0059】なお、図19に示す例では、1つの被放電
管310に2組づつセットし、一方にはマイナスのバイ
アスを印加し、他方にはプラスのバイアスを印加してい
る。そうすることにより、コロナ除電器等により被放電
管を除電する必要がなくなり、図19に示す処理装置の
低価格なものとし、かつ安全にすることが出来る。ま
た、2つのバイアス極性を切り替えて(反転させて)再
処理を行なうと、より良い結果が得られる。
In the example shown in FIG. 19, two sets are set for one discharge tube 310, a negative bias is applied to one, and a positive bias is applied to the other. By doing so, there is no need to discharge the discharge tube with a corona discharger or the like, and the processing apparatus shown in FIG. 19 can be made inexpensive and safe. Further, when reprocessing is performed by switching (inverting) the two bias polarities, better results can be obtained.

【0060】図20は、放電時の放電電流is(i/
L)と、放電時間を変化させて処理を行なった場合の初
期表面電位の上昇を示す特性図である。なお、isは、
ブラシ長手方向の単位長さ当たりの電流値である。放電
は、通電処理とは異なり、接触ニップ全面で行なってい
るのではないため、接触ニップの単位面積当たりの値は
意味がない。
FIG. 20 shows a discharge current is (i / i /
L) and a characteristic diagram showing an increase in the initial surface potential when the treatment is performed while changing the discharge time. In addition, is
It is a current value per unit length in the brush longitudinal direction. Since the discharge is not performed on the entire surface of the contact nip, unlike the energization treatment, the value per unit area of the contact nip is meaningless.

【0061】図20から、is×T>10を満たすこと
により、初期電位の上昇を50V以下に抑制出来ること
がわかる。なお、図19に示す例では、ブラシロ−ラを
用い、バイアスをDCバイアスとした例を示したが、固
定タイプのブラシにも適用可能であり、また、放電処理
の際の印加バイアスがACであっても、is×T>10
を満たすことにより、良好な結果が得られる。
It is understood from FIG. 20 that the rise of the initial potential can be suppressed to 50 V or less by satisfying is × T> 10. In the example shown in FIG. 19, an example is shown in which a brush roller is used and the bias is a DC bias. However, the present invention can also be applied to a fixed type brush, and the applied bias at the time of discharge processing is AC. Even if is × T> 10
By satisfying the above condition, good results can be obtained.

【0062】(c)図21に示すごとく、斜毛処理を行
なう際に、同時に、通電処理を行なう。図21は、図1
0に示す斜毛工程において、ブラシシャフトと、外側の
円筒の間にバイアスを印加し、斜毛しながら、通電処理
を行なうものである。
(C) As shown in FIG. 21, at the time of performing the slant hair processing, the energization processing is performed simultaneously. FIG. 21 shows FIG.
In the beveling process shown in FIG. 0, a bias is applied between the brush shaft and the outer cylinder, and the energization process is performed while performing the beveling.

【0063】以上説明した(a)〜(c)に示す方法に
より処理されたブラシと、通常のブラシの、初期の感光
体の電位変動を図22に示す。図22から、(a)〜
(c)のいずれの処理も効果があり、特に帯電による放
電を行なった(b)に関しては、初期の電位安定性に顕
著な効果を示した。従って、通電するだけよりも、帯電
(放電)を行なったほうが効果があることがわかる。
FIG. 22 shows initial fluctuations in the potential of the photosensitive member between the brush processed by the above-described methods (a) to (c) and the normal brush. From FIG. 22, (a) to
Each of the treatments (c) was effective, and in particular, the treatment (b), in which discharge was performed by charging, showed a remarkable effect on the initial potential stability. Therefore, it is understood that charging (discharging) is more effective than conducting electricity.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
装置の電源投入時、帯電器の交換時等において、所定時
間エージング動作を行なっているため、帯電器からの帯
電電流が所定値になってから画像形成動作を行なってい
るため、又は帯電電流値に応じて、現像バイアスを変更
しているため、接触帯電、特にブラシを用いた帯電の初
期電位の不安定による、ハーフトーン濃度変動、トナー
消費量の増加などを防止することができ、良好な画像形
成を行なうことが可能である。また、帯電部材の製造工
程において、通電処理又は放電による帯電処理を行なう
ことにより、初期帯電電位の安定な帯電部材を得ること
が可能である。
As described above, according to the present invention,
Since the aging operation has been performed for a predetermined time when the power of the apparatus is turned on or the charger is replaced, the image forming operation is performed after the charging current from the charger has reached a predetermined value, or the charging current value The development bias is changed in accordance with the above, so that it is possible to prevent the halftone density fluctuation, the increase in toner consumption, etc. due to the instability of the initial potential of the contact charging, especially the charging using the brush, and the favorable Image formation can be performed. Further, in the manufacturing process of the charging member, a charging member having a stable initial charging potential can be obtained by performing a charging process by conducting or discharging.

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

【図1】本発明の一実施例に係る固定帯電ブラシを用い
たプリンタの全体の概略を示す図。
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an entire printer using a fixed charging brush according to an embodiment of the present invention.

【図2】転写ブラシの構成を示す図FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a transfer brush.

【図3】マイラーサポートによるハーフトーン筋の防止
を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing prevention of halftone streaks by Mylar support.

【図4】新品固定ブラシの初期表面電位の変動を示す特
性図。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a change in an initial surface potential of a new fixed brush.

【図5】本発明の一実施例に係る固定帯電ブラシのイニ
シャライズ動作を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing an initialization operation of the fixed charging brush according to one embodiment of the present invention.

【図6】固定ブラシと回転ブラシの初期表面電位変動の
相違を示す特性図。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a difference in initial surface potential fluctuation between a fixed brush and a rotating brush.

【図7】本発明の他の実施例に係る回転型帯電ブラシを
用いたプリンタの全体の概略を示す図。
FIG. 7 is a diagram schematically illustrating an entire printer using a rotary charging brush according to another embodiment of the present invention.

【図8】回転型帯電ブラシの成型方法を示す図。FIG. 8 is a view showing a method of molding a rotary charging brush.

【図9】回転型帯電ブラシのハーフトーンの巻き目跡を
示す図。
FIG. 9 is a view showing a halftone winding mark of a rotary charging brush.

【図10】回転型帯電ブラシの斜毛工程を説明する図。FIG. 10 is a view for explaining a beveling step of the rotary charging brush.

【図11】帯電電流と表面電位との関係を示す特性図。FIG. 11 is a characteristic diagram showing a relationship between a charging current and a surface potential.

【図12】帯電電位の検出回路を示す図。FIG. 12 is a diagram showing a circuit for detecting a charged potential.

【図13】表面電位とハーフトーン濃度の関係を示す特
性図。
FIG. 13 is a characteristic diagram showing a relationship between a surface potential and a halftone density.

【図14】本発明の他の実施例に係る回転型帯電ブラシ
のイニシャライズ動作を示す図。
FIG. 14 is a diagram showing an initialization operation of a rotary charging brush according to another embodiment of the present invention.

【図15】新品ブラシと使用済みブラシの表面電位の変
動の相違を示す特性図。
FIG. 15 is a characteristic diagram showing a difference in surface potential fluctuation between a new brush and a used brush.

【図16】表面電位と非画像部トナー付着量(ドラム上
かぶり)の関係を示す特性図。
FIG. 16 is a characteristic diagram illustrating a relationship between a surface potential and a non-image portion toner adhesion amount (fogging on a drum).

【図17】ブラシの通電処理装置を示す図。FIG. 17 is a diagram showing a brush energization processing device.

【図18】通電処理時間と初期表面電位の上昇との関係
を示す特性図。
FIG. 18 is a characteristic diagram showing a relationship between an energization treatment time and an increase in an initial surface potential.

【図19】ブラシ帯電処理装置を示す図FIG. 19 is a diagram showing a brush charging apparatus.

【図20】帯電処理時間と初期表面電位の上昇との関係
を示す特性図。
FIG. 20 is a characteristic diagram showing a relationship between a charging time and an increase in initial surface potential.

【図21】斜毛しながら通電処理する方法を示す図FIG. 21 is a diagram showing a method of performing energization processing while oblique hairs

【図22】種々の処理方法によって処理されたブラシの
エ−ジング時間と表面電位との関係を示す特性図。
FIG. 22 is a characteristic diagram showing a relationship between aging time and surface potential of a brush treated by various treatment methods.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…感光体 2…現像器 3…クリーナ 4…帯電ブラシ 5…露光手段 6…転写ブラシ 7…用紙カセット 8…定着器 201…現像ローラ 201…層形成部材 201…トナー供給ローラ 300…ブラシロ−ラ 301…電源 302…円筒体 303…電流計 310…被放電管 311…ブレ−ド DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photoconductor 2 ... Developing device 3 ... Cleaner 4 ... Charging brush 5 ... Exposure means 6 ... Transfer brush 7 ... Paper cassette 8 ... Fixing device 201 ... Developing roller 201 ... Layer forming member 201 ... Toner supply roller 300 ... Brush roller Reference numeral 301: power supply 302: cylindrical body 303: ammeter 310: discharge tube 311: blade

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−107834(JP,A) 特開 昭64−50070(JP,A) 特開 昭54−154334(JP,A) 特開 平7−43966(JP,A) 特開 平6−266208(JP,A) 特開 平6−51585(JP,A) 特開 平5−119552(JP,A) 特開 平6−274000(JP,A) 特開 平5−281874(JP,A) 特開 平6−186815(JP,A) 特開 平4−366863(JP,A) 特開 平4−369661(JP,A) 特開 昭62−157066(JP,A) 特開 平4−37776(JP,A) 特開 平5−181351(JP,A) 特開 平5−165306(JP,A) 特開 平3−107957(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/00 303 G03G 15/02 102 G03G 21/14 G03G 21/00 370 - 512 ────────────────────────────────────────────────── (5) Continuation of the front page (56) References JP-A-5-107834 (JP, A) JP-A-64-50070 (JP, A) JP-A-54-154334 (JP, A) JP-A-7-107 43966 (JP, A) JP-A-6-266208 (JP, A) JP-A-6-51585 (JP, A) JP-A-5-119552 (JP, A) JP-A-6-274000 (JP, A) JP-A-5-281874 (JP, A) JP-A-6-186815 (JP, A) JP-A-4-366863 (JP, A) JP-A-4-369661 (JP, A) JP-A-62-157066 (JP, A) JP-A-4-37776 (JP, A) JP-A-5-181351 (JP, A) JP-A-5-165306 (JP, A) JP-A-3-107957 (JP, A) ( 58) Investigated fields (Int.Cl. 7 , DB name) G03G 15/00 303 G03G 15/02 102 G03G 21/14 G03G 21/00 370-512

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】回転可能な像担持体表面を帯電する接触帯
電手段と、帯電した像担持体に静電潜像を形成する静電
潜像形成手段と、前記静電潜像を現像して現像剤像を形
成する現像手段と、非画像形成時の所定時間、前記像担
持体を回転させるとともに、前記接触帯電手段により前
記像担持体表面を帯電させる、エージング動作を行なわ
せるエージング手段と、前記接触帯電手段がエージング
動作時に像担持体表面を帯電するための帯電電流を検知
する帯電電流検知手段と、この帯電電流検知手段により
検知された電流値が所定の基準電流値範囲外から所定の
基準電流値範囲内になった時点で、前記エージング動作
から画像形成動作へ移行させる手段とを具備することを
特徴とする画像形成装置。
A contact charging means for charging a rotatable image carrier surface; an electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the charged image carrier; and a developing means for developing the electrostatic latent image. Developing means for forming a developer image, a predetermined time during non-image formation, while rotating the image carrier, charging the image carrier surface by the contact charging means, aging means for performing an aging operation, A charging current detecting means for detecting a charging current for charging the surface of the image carrier during the aging operation by the contact charging means; and a current value detected by the charging current detecting means being a predetermined value from outside a predetermined reference current value range. Means for shifting from the aging operation to the image forming operation when the current value falls within the reference current value range.
【請求項2】前記接触帯電手段、又は前記接触帯電手段
を含むユニットが着脱可能に構成され、前記接触帯電手
段又はユニットの装着、及び装着された接触帯電手段又
はユニットが新品であるかどうかを検知する検知手段
と、この検知手段により装着された接触帯電手段又はユ
ニットが新品であることを検知した時に、前記エージン
グ手段によりエージング動作を行う手段とを更に具備す
ることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
2. The contact charging means or a unit including the contact charging means is configured to be detachable, and the mounting of the contact charging means or unit and whether the mounted contact charging means or unit is new. 2. The apparatus according to claim 1, further comprising: a detecting unit for detecting, and a unit for performing an aging operation by the aging unit when the contact charging unit or the unit mounted by the detecting unit detects that the unit is new. An image forming apparatus according to claim 1.
【請求項3】前記帯電電流検知手段により検知された電
流値に応じて前記現像手段に印加する現像バイアスを変
化させる手段を更に具備することを特徴とする請求項1
に記載の画像形成装置。
3. The apparatus according to claim 1, further comprising: means for changing a developing bias applied to said developing means in accordance with a current value detected by said charging current detecting means.
An image forming apparatus according to claim 1.
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