JP3630998B2 - Image forming apparatus - Google Patents

Image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP3630998B2
JP3630998B2 JP22940098A JP22940098A JP3630998B2 JP 3630998 B2 JP3630998 B2 JP 3630998B2 JP 22940098 A JP22940098 A JP 22940098A JP 22940098 A JP22940098 A JP 22940098A JP 3630998 B2 JP3630998 B2 JP 3630998B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
transfer
toner
forming apparatus
charging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP22940098A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000047504A (en
Inventor
要一 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP22940098A priority Critical patent/JP3630998B2/en
Publication of JP2000047504A publication Critical patent/JP2000047504A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3630998B2 publication Critical patent/JP3630998B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接触帯電方式・クリーナーレスシステムの複写機・ファクシミリ・プリンタ等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子写真方式や静電記録方式等の画像形成装置において、回転ドラム型等の電子写真感光体・静電記録誘電体等の像担持体(以下、感光体と記す)を帯電処理(除電処理も含む)する手段としてはコロナ帯電器が多用されていた。
【0003】
これはコロナ帯電器を感光体に非接触に対向配設し、コロナ帯電器で発生する放電コロナに感光体表面をさらすことで感光体表面を所定の極性・電位に帯電させるものである。
【0004】
近年は、コロナ帯電器よりも低オゾン・低電力等の利点を有することから、「接触帯電装置」(直接帯電装置)が実用化されてきている。
【0005】
これは、電圧(帯電電界)を印加した帯電部材を感光体に当接させて感光体表面を所定の極性・電位に帯電させるものである。
【0006】
接触帯電部材として磁気ブラシを用いる接触帯電装置は、帯電、接触の安定性等の点から好ましく用いられている。この磁気ブラシ方式の接触帯電装置では、導電性の磁性粒子を直接にマグネット、或いはマグネットを内包するスリーブ上に磁気ブラシとして磁気的に拘束保持させ、この磁気ブラシを感光体表面に停止或いは回転させながら接触させ、これに電圧を印加することによって、感光体の帯電が開始される。
【0007】
導電性の繊維をブラシ状にしたもの(ファーブラシ)や、導電性ゴムをロール状にした導電ゴムロールも、接触帯電部材として用いることができる。
【0008】
また、接触帯電において、感光体に電荷注入層を設け、この感光体に電圧を印加した帯電部材を当接させることで、電荷注入層に電荷を注入して感光体表面を所定の極性、電位に帯電させる注入帯電方式は、帯電部材に対するAC電圧(交番バイアス)重畳の有無に関わらず、印加したDC電圧(直流バイアス)とほぼ同等の感光体の表面電位を得ることができる。このため、感光体への帯電がコロナ帯電器を用いて行われるような放電現象を利用しないので、オゾンの発生がなく、かつ低電力消費型帯電が可能となる。
【0009】
さらに、近年、画像形成装置の小型化、簡易化、或いは環境保全の観点から廃トナーを出さない等の目的で、いわゆる「クリーナーレスシステム」の画像形成装置も実用化されている。
【0010】
これは、記録材に対するトナー画像転写後の感光体表面からの転写残トナーを除去する専用のクリーニング装置(クリーナー)を省略し、感光体上の転写残トナーを接触帯電装置で一度回収した後、非画像形成時に接触帯電装置から吐き出して現像装置で回収(現像同時クリーニング)するようにしたものである。
【0011】
現像同時クリーニングは、感光体上の残留トナーを次工程以降の現像時、即ち引き続き感光体を帯電し、潜像を形成し、該潜像の現像時に、かぶり取りバイアス(現像装置に印加する直流電圧と感光体の表面電位間の電位差であるかぶり取り電位差Vback)によって回収する方法である。感光体上の残留トナーは現像装置に回収されて次工程以降に再用されるため、廃トナーをなくし、メンテナンスに手を煩わせることも少なくすることができる。またクリーナーレスであることでスペース面での利点も大きく、画像形成装置を大幅に小型化できるようになる。
【0012】
このようなクリーナーレスシステムや前記した接触帯電方式を採用することで、小型、簡易で、オゾン発生がなく、低消費電力、廃トナーの出ない画像形成装置を得ることができる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、接触帯電方式・クリーナーレスシステムの簡易、小型の画像形成装置においては、画像比率が高い、或いは記録材の種類・厚みなどによる転写効率の違いによって、転写残トナーが増加することがあり、そのような状態が長く続いた場合には、接触帯電装置の回収能力、現像装置の回収能力が追いつかなくなることがあった。すると、感光体上で回収しきれなかった残トナーが次の画像形成時に出現し、画像不良となってしまう。
【0014】
そこで本発明は、接触帯電方式・クリーナーレスシステムの画像形成装置について、画像比率が高い、或いは記録材の種類・厚みなどによって転写効率が異なり、たとえ転写残トナーが増加することがあっても接触帯電装置の回収能力を維持し、画像不良を発生しないようにした画像形成装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明は下記の構成を特徴とする画像形成装置である。
【0016】
(1)像を担持する像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体の帯電面に静電潜像を形成する画像情報書き込み手段と、前記静電潜像をトナー像として顕画する現像手段と、前記像担持体上のトナー像を記録材に転写する転写手段を有し、前記現像手段が、前記転写手段により前記像担持体上のトナー像を記録材に転写した後の像担持体上の残トナーを除去する像担持体清掃手段を兼ねており、像担持体は繰り返して作像に供される、クリーナーレスシステムの画像形成装置であり、
前記帯電手段は、像担持体に接触し、帯電電界が印加される帯電部材を有する接触帯電手段であり、
前記転写手段は、転写電界が印加され、像担持体と転写ニップ部を形成し該転写ニップ部で前記像担持体から前記記録材へトナー像を転写する転写部材を有し、
前記記録材が前記転写ニップ部にないときに、前記転写手段への印加転写電界の出力をトナー像転写時よりも高くすることを特徴とする画像形成装置。
【0017】
(2)前記転写手段の転写部材は記録材を担持し前記転写ニップ部に搬送して前記像担持体上のトナー像と接触せしめることを特徴とする(1)に記載の画像形成装置。
【0018】
(3)前記転写手段の転写部材に付着したトナーを除去する転写部材清掃手段を有することを特徴とする(1)または(2)に記載の画像形成装置。
【0019】
(4)前記像担持体は、感光層とその上に表面層を有し、該表面層は樹脂および導電性微粒子を有していることを特徴とする(1)ないし(3)の何れか1つに記載の画像形成装置。
【0020】
(5)前記導電性微粒子がSnO であることを特徴とする(4)に記載の画像形成装置。
【0021】
(6)前記像担持体は、体積抵抗率10 〜1014Ωcmの材質からなる表面層を有していることを特徴とする(1)ないし(3)の何れか1つに記載の画像形成装置。
【0022】
(7)前記像担持体は、非晶質のシリコンからなる表面層を有していることを特徴とする(1)ないし(3)の何れか1つに記載の画像形成装置。
【0023】
(8)前記帯電部材は磁性粒子を有し、該磁性粒子が前記像担持体に接することを特徴とする(1)ないし(7)の何れか1つに記載の画像形成装置。
【0024】
(9)前記帯電部材は導電性の繊維を有し、該導電性の繊維が前記像担持体に接することを特徴とする(1)ないし(7)の何れか1つに記載の画像形成装置。
【0025】
(10)前記現像手段は前記像担持体に対して現像剤を接触させて静電潜像をトナー像として顕画する接触現像方式であることを特徴とする(1)ないし(9)の何れか1つに記載の画像形成装置。
【0026】
(11)前記現像剤はトナー粒子と磁性粒子とを有していることを特徴とする(10)に記載の画像形成装置。
【0027】
〈作 用〉
転写ニップ部における像担持体側から記録材面へのトナー像転写後の像担持体表面の転写残トナーは引き続く像担持体の移動に伴い転写ニップ部側から像担持体と接触帯電手段との接触部である帯電領域に持ち運ばれて接触帯電手段に取り込まれる(接触帯電手段へのトナーの一時的回収)。
【0028】
接触帯電手段へ取り込まれた転写残トナーは、帯電極性が反転していても、接触帯電手段との摺擦により正規帯電トナー化される。
【0029】
接触帯電手段へ取り込まれて十分に正規帯電トナー化した転写残トナーは静電的に接触帯電手段から像担持体上に徐々に吐き出される。
【0030】
接触帯電手段から像担持体上に吐き出された正規帯電トナーは像担持体の移動に伴い現像領域部に至り現像手段で回収される。
【0031】
この場合、現像手段のトナー回収能力が追いつかず、現像手段に回収されるべきトナーが現像手段で回収しきれずに転写ニツプ部に持ち運ばれても、転写手段への印加転写電界の出力をトナー像転写時よりも高くすることで、現像手段で十分に回収されずに転写ニツプ部に持ち運ばれた像担持体上のトナーの大部分は記録材の存在しない転写手段上に転写されて像担持体上から除去される。転写手段上に転写された大部分のトナーは清掃手段によって転写手段上から排除される。
【0032】
また一方で、転写ニップ部には通常の画像形成時よりも高い転写バイアスが作用してるために、現像手段で回収しきれないで転写ニップ部に至ったトナーのうち転写手段上に転写されずに転写ニップ部を通過後もなお像担持体上に残留したトナーは正規帯電極性とは逆極性の帯電状態になっており、その後、帯電領域部に到達したときには、接触帯電手段に回収される。
【0033】
したがって、画像比率の高い画像を連続するなどして、接触帯電手段にトナーが大量に混入し、吐き出しシーケンスで現像手段に回収しきれない状態が生じたとしても、次の画像形成で像担持体上に余計なトナーがあることによる画像不良などの不具合を防止することが可能となり、長期にわたって良好な画像形成をおこなうことができる。
【0034】
【発明の実施の形態】
〈実施例1〉
図1は本発明に従う画像形成装置例の概略構成図である。本例の画像形成装置は転写式電子写真プロセス利用のレーザビームプリンタであり、像担持体(感光体)の帯電手段として磁気ブラシタイプの接触帯電装置を用いた、クリーナーレスシステムの装置である。
【0035】
Aはレーザビームプリンタ、Bはこのプリンタの上に搭載した画像読み取り装置(イメージスキャナ)である。
【0036】
(1)画像読み取り装置B
画像読み取り装置Bにおいて、10は固定の原稿台ガラスであり、この原稿台ガラスの上面に原稿Gを複写すべき面を下側にして載置しその上に不図示の原稿圧着板を被せてセットする。
【0037】
9は原稿照射用ランプ9a・短焦点レンズアレイ9b・CCDセンサー9c等を配設した画像読み取りユニットである。このユニット9は、不図示のコピーボタンが押されることで、原稿台ガラス10の下側において該ガラスの左辺側のホームポジションから右辺側にガラス下面に沿って往動駆動され、所定の往動終点に達すると復動駆動されて始めのホームポジションに戻される。
【0038】
該ユニット9の往動駆動過程において、原稿台ガラス10上の載置セット原稿Gの下向き画像面がユニット9の原稿照射用ランプ9aにより左辺側から右辺側にかけて順次に照明走査され、その照明走査光の原稿面反射光が短焦点レンズアレイ9bによってCCDセンサー9cに結像入射する。
【0039】
CCDセンサー9cは受光部、転送部、出力部より構成されている。CCD受光部において光信号が電荷信号に変えられ、転送部でクロックパルスに同期して順次出力部へ転送され、出力部において電荷信号を電圧信号に変換し、増幅、低インピーダンス化して出力する。このようにして得られたアナログ信号を周知の画像処理を行なってデジタル信号に変換してレーザビームプリンタAに送る。
【0040】
即ち、画像読み取り装置Bにより原稿Gの画像情報が時系列電気デジタル画素信号(画像信号)として光電読み取りされる。
【0041】
(2)レーザビームプリンタA
レーザビームプリンタAにおいて、1は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体である。この感光体1は中心支軸を中心に所定の周速度(プロセススピード)をもって矢示の時計方向aに回転駆動され、その回転過程において、帯電装置3により本例の場合は負極性の一様な帯電処理を受ける。本例における帯電装置3は接触帯電手段である磁気ブラシである。
【0042】
そして感光体1の一様帯電面に対して、露光装置(レーザ走査装置、レーザスキャナ)100から出力される、画像読み取り装置BからレーザビームプリンタA側に送られた画像信号に対応して変調されたレーザ光による走査露光Lがなされることで、感光体1上には画像読み取り装置Bにより光電読み取りされた原稿Gの画像情報に対応した静電潜像が順次に形成されていく。
【0043】
感光体1上に形成された静電潜像は現像装置4により順次トナー画像として、本実施例の場合は反転現像される。
【0044】
一方、給紙カセット41内に収納された紙などの記録材(転写材)Pが給紙ローラ42により一枚宛繰り出されて給送され、レジストローラ43により所定のタイミングで、感光体1と転写手段としての転写ベルト装置7の転写ベルト71との間の転写ニップ部(転写部位)70に給紙され、記録材Pに感光体1上のトナー画像が転写される。
【0045】
転写ニップ部70を通りトナー画像の転写を受けた記録材Pは感光体1の面から順次に分離されて定着装置6へ搬送され、トナー画像の熱定着を受けてコピーもしくはプリントとして出力される。
【0046】
記録材Pに対するトナー画像転写後の回転感光体1面は繰り返して作像に供される。
【0047】
(3)感光体1
像担持体としての感光体1としては、通常用いられている有機感光体等を用いることができるが、望ましくは、有機感光体上にその抵抗が10 から1014Ω・cmの材質を有する表面層を持つものや、アモルファスシリコン(非晶質シリコン)感光体などを用いると、電荷注入帯電を実現でき、オゾン発生の防止、ならびに消費電力の低減に効果がある。また、帯電性についても向上させることが可能となる。
【0048】
感光体1は、本実施例では負帯電の有機感光体であり、直径30mmのアルミニウム製のドラム基体1a(図2)上に感光体層1bを形成したものであり、所定のプロセススピード(例えば100mm/cec)で回転駆動される。
【0049】
感光層1bは本実施例では下記の第1〜第5の5つの層を下から順に設けたものである。
【0050】
▲1▼.第1層;下引き層であり、ドラム基体1aの欠陥等をならすために設けられている厚さ20μmの導電層である。
【0051】
▲2▼.第2層;正電荷注入防止層であり、ドラム基体1aから注入された正電荷が感光体1表面に帯電された負電荷を打ち消すのを防止する役割を果たし、アミラン樹脂とメトキシメチル化ナイロンによって、10 Ω・cm程度に抵抗調整された厚さ1μmの中抵抗層である。
【0052】
▲3▼.第3層;電荷発生層であり、ジスアゾ系の顔料を樹脂に分散した厚さ約0.3μmの層であり、露光を受けることによって正負の電荷対を発生する。
【0053】
▲4▼.第4層;電荷輸送層であり、ポリカーボネート樹脂にヒドラゾンを分散したものであり、P型半導体である。従って感光体1表面に帯電された負電荷はこの層を移動することができず、第3層(電荷発生層)で発生した正電荷のみを感光体1表面に輸送することができる。
【0054】
▲5▼.第5層(最表面);電荷注入層であり、絶縁性樹脂のバインダーに導電性微粒子としてSnO 超微粒子を分散した材料の塗工層である。具体的には絶縁性樹脂に光透過性の導電フィラーであるアンチモンをドーピングして低抵抗化(導電化)した粒径0.03μmのSnO 粒子を樹脂に対して70重量パーセント分散した材料の塗工層である。このようにして調合した塗工液をディッピング塗工法、スプレー塗工法、ロールコート塗工法、ビームコート塗工法等の適当な塗工法にて厚さ約3μmに塗工して電荷注入層とした。
【0055】
(4)帯電装置3(図2)
本例における帯電装置3は接触帯電方式の磁気ブラシ帯電装置(磁気ブラシ)である。本例の磁気ブラシ3は、図2のように、直径16mmの固定のマグネットローラ3aと、このマグネットローラ3aに回転自由に外嵌させた非磁性のSUSスリーブ3bと、このスリーブ3bの外周面にマグネットローラ3aの磁力で付着保持させた磁性粒子(磁性キャリア)の磁気ブラシ層3cからなるスリーブ回転タイプのものである。
【0056】
磁気ブラシ層3cを構成させる磁性粒子としては、平均粒径10〜100μm、飽和磁化20〜250emu/cm 、抵抗1×10 〜1×1010Ω・cmのものが好ましく、感光体1にピンホールのような絶縁欠陥が存在することを考慮すると、抵抗が1×10 Ω・cm以上のものを用いることが好ましい。
【0057】
磁性粒子の抵抗値は、底面積が228mm の金属セルに磁性粒子を2g入れた後、6.6kg/cm で加重し、100Vの電圧を印加して測定した。
【0058】
磁性粒子の平均粒径は、水平方向最大弦長で示し、測定法は顕微鏡法により、磁性粒子300個以上をランダムに選び、その径を実測して算術平均をとることによって平均粒径とした。
【0059】
磁性粒子の磁気特性測定には理研電子株式会社の直流磁化B−H特性自動記録装置BHH−50を用いることができる。この際、直径(内径)6.5mm、高さ10mmの円柱状の容器に磁性粒子を荷重約2g重程度で充填し、容器内で磁性粒子が動かないようにしてB−Hカーブから飽和磁化を測定する。
【0060】
帯電性能をよくするには、できるだけ抵抗の小さいものを用いる方が良いので、本実施例においては平均粒径25μm、飽和磁化200emu/cm 、抵抗5×10 Ω・cmのものを用い、これをスリーブ3bの外周面に40g磁気付着させて磁気ブラシ層3cを形成した。
【0061】
磁性粒子の構成としては、樹脂中に磁性材料としてマグネットを分散し導電化、および抵抗調整のためにカーボンブラックを分散して形成した樹脂キャリア、あるいはフェライト等のマグネタイト単体表面を酸化・還元処理して抵抗調整を行ったもの、あるいはフェライト等のマグネタイト単体表面を樹脂でコーティングし抵抗調整を行ったもの等が用いられ得る。
【0062】
磁気ブラシ3は磁気ブラシ層3cが感光体1表面に接するように配設されており、磁気ブラシ層3cと感光体1との間の接触ニップ部n(帯電ニップ部)の幅は6mmとした。
【0063】
そして、スリーブ3bに帯電バイアス印加電源S1より所定の帯電バイアスを印加し、スリーブ3bを感光体1との接触ニップ部nにおいて感光体1の回転方向aとはカウンター方向(逆方向)となる矢示の時計方向bに、例えば感光体の回転速度100mm/secに対して周速度150mm/secで回転駆動させることで、感光体1表面が帯電バイアスの印加された磁気ブラシ層3cで摺擦され、感光体1の感光体層1bの表面が所望の電位に注入帯電方式で一様に一次帯電処理される。この際、スリーブ3bの回転速度を速くすることで、感光体1上の転写残トナーと磁気ブラシ3との接触機会が増えるので、磁気ブラシへの回収性も向上する。
【0064】
図3は、磁気ブラシ3に周波数1000Hzで矩形状の交番電圧(交流電圧)Vppを印加したときの、印加バイアスの振幅と1周目帯電電位との関係を示したものであり、振幅を大きくすることにより、印加バイアスのDC(直流)成分と1周目帯電電位の差は小さくなる。
【0065】
さらに詳しく説明すると、磁気ブラシ3に印加したバイアスのDC成分をVdcとし、このとき帯電された感光体1上の表面電位をVsとすると、これらの差分である電位コントラストΔV=|Vdc−Vs|がほぼ40V以下になると帯電の均一性も良好になる。
【0066】
また、この場合も交番電圧を磁気ブラシ3に印加することで、感光体1と磁気ブラシ3間の電界による振動効果により、磁気ブラシ3への転写残トナーの取り込み性が向上する。
【0067】
そこで、本実施例では、−700Vの直流電圧に対して周波数1000Hzで矩形状の800Vppの交番電圧を重畳したバイアスを磁気ブラシ3に印加することにより良好な帯電性を得ることができた。
【0068】
(5)露光装置100(図4)
図4は、レーザビーム走査露光方式の露光装置(レーザスキャナ)100の概略構成図である。
【0069】
この露光装置100により感光体1表面をレーザ走査露光Lする場合には、まず入力された画像信号に基づき発光信号発生器101により、固体レーザ素子102を所定タイミングで明滅(ON/OFF)させる。そして固体レーザ素子102から放射されたレーザ光は、コリメーターレンズ系103によりほぼ平行な光束に変換され、矢印c方向に高速回転する回転多面鏡104により矢印d方向に走査されると共に、fθレンズ群105a・105b・105cにより、感光体1表面にスポット状に結像される。このようなレーザ光走査により感光体1表面には画像一走査分の露光分布が形成され、さらに、各走査毎に感光体1表面を前記走査方向とは垂直に所定量だけスクロールさせれば、感光体1表面に画像信号に応じた露光分布が得られる。
【0070】
即ち、感光体1の一様帯電面に画像信号に対応してON・OFF発光される固体レーザ素子102の光を高速で回転する回転多面鏡104によって走査することにより回転感光体1面には走査露光パターンに対応した静電潜像が順次に形成されていく。
【0071】
(6)現像装置4(図5)
一般的に静電潜像の現像方法は、非磁性トナーについてはブレード等でスリーブ上にコーティングし、磁性トナーは磁気力によってコーティングして搬送して感光ドラムに対して非接触状態で現像する方法(1成分非接触現像)と、上記のようにしてコーティングしたトナーを感光ドラムに対して接触状態で現像する方法(1成分接触現像)と、トナー粒子に対して磁性のキャリアを混合したものを現像剤として用いて磁気力によって搬送して感光ドラムに対して接触状態で現像する方法(2成分接触現像)と、上記の2成分現像剤を非接触状態にして現像する方法(2成分非接触現像)との4種類に大別される。画像の高画質化や高安定性の面から2成分接触現像法が多く用いられている。
【0072】
本実施例における現像装置4は2成分接触現像装置(2成分磁気ブラシ現像装置)であり、図5はその概略図である。この図において、11は矢印e方向に回転駆動される現像スリーブ、12は現像スリーブ11内に固定配置されたマグネットローラ、13・14は撹拌スクリュー、15は現像剤Tを現像スリーブ11の表面に薄層形成するために配置された規制ブレード、16は現像容器、17は補充用トナーホッパー部である。
【0073】
現像スリーブ11は、少なくとも現像時においては、感光体1に対し最近接領域が約500μmになるように配置され、現像スリーブ11面に形成された現像剤Tの薄層Taが感光体1に対して接触する状態で現像できるように設定されている。
【0074】
本実施例において用いた2成分現像剤Tにおいて、トナー粒子tは、粉砕法によって製造された平均粒径6μmのネガ帯電トナーに対して平均粒径20nmの酸化チタンを重量比1%外添したものを用い、キャリアcとしては、飽和磁化が205emu/cm の平均粒径35μmの磁性キャリアを用いた。またトナーtとキャリアcを重量比6:94で混合したものを現像剤Tとして用いた。
【0075】
ここで、感光体1表面の静電潜像を、現像装置4を用いて2成分磁気ブラシ法により顕像化する現像工程と現像剤Tの循環系について説明する。まず、現像スリーブ11の回転に伴いN 極で汲み上げられた現像剤Tは、S 極→N 極と搬送される過程において、現像スリーブ11に対して垂直に配置された規制ブレード15によって規制され、現像スリーブ11上に現像剤Tの薄層Taが形成される。薄層Taが形成された現像剤Tが現像主極S 極に搬送されてくると、磁気力によって穂立ちが形成される。この穂状に形成された現像剤Tによって前記静電潜像を現像し、その後、N 極、N 極の反発磁界によって現像スリーブ11上の現像剤Tは、現像容器16内に戻される。
【0076】
現像スリーブ11には電源S2から直流(DC)電圧及び交流(AC)電圧が印加される。本実施例では、−500Vの直流電圧と周波数2000Hzで1500Vの交流電圧が印加される。
【0077】
一般に2成分現像法においては、交流電圧を印加すると現像効率が増し、画像は高品位になるが、逆にかぶりが発生しやすくなるという不具合が生じる。このため、通常は現像装置4に印加する直流電圧と感光体1の表面電位間に電位差を設けることによって、かぶりを防止することを実現している。
【0078】
(7)転写装置7(図1)
本実施例の転写装置7はベルト転写装置であり、無端状の転写ベルト71を駆動ローラ72及び従動ローラ73間に懸架し、矢印f方向に感光体1の回転周速度とほぼ同じ周速度で回動駆動させる。転写ベルト71の上行側ベルト部分の途中部を感光体1表面に接触させて転写部位である転写ニップ部70を形成させている。転写ベルト71の上行側ベルト部分の内面側の転写ニップ部70対応位置には転写帯電ブレード74を接触させて配設してある。
【0079】
記録材Pは、転写ベルト71の上行側ベルト部分の上面に乗って転写ニップ部70に搬送される。転写帯電ブレード74に転写バイアス印加電源S3から所定の転写バイアスが給電されることで、記録材Pの裏側からトナーと逆極性の帯電がなされて感光体1表面のトナー画像が順次記録材Pの上面に転写されていく。
【0080】
本実施例においては、転写ベルト71として膜厚75μmのポリイミド樹脂からなるものを用いた。なお、転写ベルト71の材質としてはポリイミド樹脂に限定されるものではなく、これ以外にも、例えばポリカーボネイト樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリウレタン樹脂などのプラスチックや、フッ素系、シリコン系のゴムを好適に用いることができる。また、厚みについても75μmに限定されるわけではなく、25〜2000μm、好ましくは50〜150μmのものが好適に用いられ得る。
【0081】
さらに転写帯電ブレード74としては抵抗が1×10 〜1×10 Ωで、板厚が2mm、長さ306mmのものを用いた。本実施例では、転写帯電ブレード74に10μAのバイアスを定電流制御により印加して転写を行った。
【0082】
このようにして、感光体1表面に形成されたトナー画像は、転写帯電ブレード74に印加した転写電界によって記録材P上に転写される。
【0083】
また、転写ベルト71は、転写ニップ部70から定着装置6への記録材Pの搬送手段を兼ねさせてあり、転写ニップ部70を通過した記録材Pは、感光体1表面から分離されて転写ベルト71で定着装置6へ搬送される。
【0084】
91と92は転写ベルト除電器と転写ベルトクリーナであり、転写ベルト駆動ローラ72の転写ベルト懸回部において記録材Pを剥離された転写ベルト外面に作用する。
【0085】
転写ベルト除電器91は、接地した導電性ファーブラシによって構成され、これと、同じく接地された転写ベルト駆動ローラ72との対によって、転写ベルト71の表裏面電位の除去がなされる。
【0086】
転写ベルトクリーナ92は、ウレタンゴムブレードによって構成され、転写ベルト71の表面の残トナー・紙粉などの付着異物を排除する。
【0087】
(8)クリーナーレスシステム
転写ニップ部70における感光体1側から記録材P面へのトナー画像転写後の感光体1表面の転写残トナーは引き続く感光体1の回転に伴い転写ニップ部70側から感光体1と接触帯電手段である磁気ブラシ3との接触部である帯電領域nに持ち運ばれて、磁気ブラシ3の磁気ブラシ層3cに取り込まれる(接触帯電手段へのトナーの一時的回収)。
【0088】
この場合、交番電圧を磁気ブラシ3に印加すると感光体−磁気ブラシ間の電界による振動効果によって、磁気ブラシ3の磁気ブラシ層3cへのトナーの取り込みが容易に行なわれる。
【0089】
磁気ブラシ3へ取り込まれた転写残トナーは、帯電極性が反転していても、磁気ブラシ層3cとの摺擦により正規帯電トナー化(本実施例においては負帯電)される。
【0090】
磁気ブラシ3へ取り込まれて十分に正規帯電トナー化した転写残トナーは磁気ブラシ3に対する印加電圧との電気的反発力で磁気ブラシ層3cから感光体1上に徐々に吐き出される。
【0091】
磁気ブラシ3から感光体1上に吐き出された正規帯電トナーは感光体1の回転に伴い現像領域部に至り、現像装置4で回収される。
【0092】
本実施例では、画像形成を終えた感光体1の部分(非画像形成面部分)、或いは連続通紙中で搬送される記録材と記録材の間(紙間)で画像形成を行わない感光体1の部分(非画像形成面部分)について、以下の説明のように吐き出しシーケンスによって、磁気ブラシ3からのトナー吐き出し、及び現像装置4によるトナー回収が行われる。
【0093】
すなわち、図6の制御タイミングチャートのように、吐き出しシーケンスでは、接触帯電手段である磁気ブラシ3の出力は通常の画像形成時に重畳されている交番電圧(交流電圧)を印加しないような構成とし、現像スリーブ11に印加する現像バイアスのDC成分は通常の画像形成時の値−500Vよりもその絶対値がやや低くなるような一450V程度を印加するようにした。
【0094】
このような吐き出しシーケンスを行ったところ、それまで磁気ブラシ3の中で磁性粒子と攪拌されていた回収トナーは摩擦帯電により負極性に帯電しており、交番電圧が作用していないことによって、感光体1の帯電電位と磁気ブラシ3に電位差が生じる状態になっているために、感光体1上へと効果的に吐き出される。
【0095】
さらに、感光体1上へ吐き出された負帯電したトナーは現像装置4においても、感光体1上の帯電電位に合わせて変化させてあるので、十分なかぶり取り電位が発生し、磁気ブラシ3から吐き出され感光体1上を搬送されてきたトナーは現像装置4に回収される。
【0096】
しかしながら、画像比率が高い画像を連続して出力するなどして、磁気ブラシ3に蓄積しているトナーが大量であった場合などは、現像装置4に回収されるべきトナーが現像装置4で回収しきれずに転写ニツプ部70を通過し、再び磁気ブラシ3へと感光体1上を搬送される。
【0097】
このとき磁気ブラシ3からの吐き出しシーケンスが未だ続いていれば、感光体1上を1周回ってきたトナーは当然ながら磁気ブラシ3には回収されずに、さらに吐き出されてきたトナーと相まって、感光体1上を回り続ける。
【0098】
以上のような結果、一度現像装置4で回収しきれなかったトナーが存在すると、感光体1上の残トナーは増加し続けることになり、次の画像形成時には画像不良となってしまう。
【0099】
このようなことが発生しないように、本実施例においては、図6の制御タイミングチャートのように、吐き出しシーケンスに伴って、画像形成を終えた感光体1の部分、或いは連続通紙中で搬送される記録材と記録材の間で画像形成を行わない感光体1の部分について、転写バイアス印加電源S3から転写帯電ブレード74に給電される転写バイアスを通常の画像形成時の10μAよりもやや高い値14μAに設定、印加する。
【0100】
このように転写バイアスを印加することによって、吐き出しシーケンス時に現像装置4で十分に回収されなかった感光体1上のトナーの大部分(約90%)は記録材の存在しない転写ベルト71上に転写される。
【0101】
転写ベルト71上に転写された大部分のトナーはさらに転写ベルト除電器91を通過し、転写ベルトクリーナ92によって排除される。
【0102】
また一方で、転写ニップ部70には通常の画像形成時よりも高い転写バイアスが作用してるために、現像装置4で回収しきれないで転写ニップ部70に至った負帯電のトナーのうち転写ベルト71上に転写されずに転写ニップ部70を通過後も感光体1上に残留してたトナーは正帯電状態になっており(図7)、その後、磁気ブラシ3に到達したときには、磁気ブラシ3に回収される結果となる。
【0103】
このように本実施例の画像形成装置では、画像比率の高い画像を連続するなどして、接触帯電手段である磁気ブラシ3にトナーが大量に混入し、吐き出しシーケンスで現像装置4に回収しきれない状態が生じたとしても、通常の画像形成時よりも高い、残留トナーの帯電がトナーの正規帯電極性とは逆極性である正帯電になるような転写高圧を印加することによって、再度磁気ブラシ3に到達したときには再回収される構成を採る。
【0104】
したがって、次の画像形成で感光体1上に余計なトナーがあることによる画像不良などの不具合を防止することが可能となり、長期にわたって良好な画像形成をおこなうことができる。
【0105】
〈実施例2〉
本実施例は、実施例1において、画像形成を終えた感光体1の部分、或いは連続通紙中で搬送される記録材と記録材の間で画像形成を行わない感光体1の部分について、特に積極的に磁気ブラシ3からの吐き出しシーケンスは行わない。すなわち、連続の画像形成時、もしくは、画像形成を終えた後で感光体1や転写ベルト71がまだ回転しているときでも、接触帯電手段としての磁気ブラシ3、現像装置4に印加されるバイアスは画像形成中と変化はさせない。
【0106】
しかし、転写バイアス印加電源S3から転写帯電ブレード74に給電する転写バイアスについては、実施例1と同様に、通常の画像形成時の10μAよりもやや高い値14μAに設定する。
【0107】
すなわち、積極的には非画像部でトナーが感光体上に存在することはないはずであるが、「かぶり」が発生してしまった場合などに、トナーを転写ベルト71側に付着させて感光体上から除去することで接触帯電手段である磁気ブラシ3に大量に混入することを防止し、かつ転写ニツプ部70を通過した残留トナーについても、正規帯電極性とは逆極性に帯電させて磁気ブラシ3に回収されることを促進する。
【0108】
〈その他〉
1)接触帯電手段としての磁気ブラシ3は、マグネットローラ3aが固定の非磁性スリーブ回転系において述べたが、この構成に限られるものではなく、例えば、同構成でマグネットローラ3aが回転する系やマグネットローラのみの構成でマグネットローラ自体が回転する系であってもローラ表面を導電性処理をすることにより実現可能である。
【0109】
2)接触帯電手段は導電性ゴムや導電性スポンジを用いた帯電ローラやファーブラシ等にすることもできる。
【0110】
図8はファーブラシの例である。本例の接触帯電手段としてのファーブラシ3Aは、外径が10mmの芯金ローラ3dの外周面に、毛足長さが3mm、植毛密度が10万本/inch 、抵抗値が1×10 Ωの導電性繊維ブラシ層(ファーブラシ層)3eを形成した、総外径16mmののものである。
【0111】
このファーブラシ3Aを、その導電性繊維ブラシ層3eを感光体1表面に接触させて配設する。導電性繊維ブラシ層3eと感光体1の接触ニップ部nの幅は7mmとした。このファーブラシ3Aを感光体1に対しカウンター方向に、感光体1の回転周速度100mm/secに対し200mm/secで回転するように構成した。
【0112】
そして、該ファーブラシ3Aに帯電バイアス印加電源S1より所定の帯電バイアスを印加し回転駆動させることで、回転感光体1表面が帯電電圧の印加された導電性繊維ブラシ層3eで摺擦され、感光体1の感光体層1bの表面が所望の電位に注入帯電方式で一様に一次帯電処理される。
【0113】
3)像担持体としての感光体についても表面抵抗が10 〜1014Ω・cmの低抵抗層を持つことが電荷注入を実現できオゾンの発生防止の面から望ましいが、上記以外の有機感光体等でも、静電記録における誘電体等であってもよい。
【0114】
4)また現像方法としては実施形態例においては2成分現像法についてのみ述べたが、他の現像方法でも効果がある。好ましくは、現像剤が感光体に対して接触状態で現像する1成分接触現像や2成分接触現像がより現像時の同時回収効果を高めるのに効果がある。
【0115】
5)また、現像剤中のトナー粒子として重合トナーを用いた場合には、上記の1成分接触現像や2成分接触現像はもちろん1成分非接触現像や2成分非接触現像などの現像方法においても充分な回収効果が得られる。
【0116】
6)転写手段7はベルト転写装置に限らず、転写ローラ等であってもよい。更には、転写ドラムや転写ベルトや、中間転写体などを用いて、単色画像形成ばかりでなく、多重転写等により多色、フルカラー画像を形成する装置にも適用できる。
【0117】
7)像担持体は電子写真感光体に限らず、静電記録における誘電体等であってもよい。
【0118】
8)像担持体の帯電面に対する情報書き込み手段としての画像露光手段は、実施例で示したデジタル的な潜像を形成するレーザー走査露光手段に限定されるものではなく、通常のアナログ的な画像露光やLEDなどの他の発光素子であっても構わないし、蛍光灯等の発光素子と液晶シャッタ等の組み合わせによるものなど、画像情報に対応した静電潜像を形成できるものであるなら構わない。
【0119】
被帯電体が感光体でなく、静電記録誘電体などである場合にはその面を所定の極性・電位に一様に帯電した後、除電針ヘッド、電子銃等の除電手段で選択的に除電して目的の画像情報の静電潜像を書き込み形成する。
【0120】
9)交番電圧の波形としては正弦波・矩形波・三角波等適宜使用可能である。また直流電源を周期的にオン/オフすることによって形成された矩形波であってもよい。このように交番電圧の波形としては周期的にその電圧値が変化するようなバイアスが使用できる。
【0121】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、接触帯電方式・クリーナーレスシステムの画像形成装置について、画像比率の高い画像を連続するなどして、接触帯電手段にトナーが大量に混入し、吐き出しシーケンスで現像手段に回収しきれない状態が生じたとしても、次の画像形成で像担持体上に余計なトナーがあることによる画像不良などの不具合を防止することが可能となり、長期にわたって良好な画像形成をおこなうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の画像形成装置の概略構成図
【図2】接触帯電装置としての磁気ブラシの概略図
【図3】磁気ブラシに対する印加交番電圧と帯電電位との関係を示す図
【図4】露光装置(レーザスキャナ)の概略図
【図5】現像装置の概略図
【図6】制御タイミングチャート
【図7】転写バイアスとトナー帯電量を示す図
【図8】接触帯電装置としてのファーブラシの概略図
【符号の説明】
1 感光体(像担持体)
3 磁気ブラシ(接触帯電手段)
4 現像装置(現像手段)
6 定着装置
7 転写装置
71 転写ベルト(記録材担持体)
91 転写ベルト除電器
92 転写ベルトクリーナ(記録材担持体清掃手段)
100 露光装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copier / facsimile / printer of a contact charging system / cleanerless system.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as an electrophotographic system or an electrostatic recording system, an image bearing member (hereinafter referred to as a photoreceptor) such as a rotating drum type electrophotographic photosensitive member or electrostatic recording dielectric is charged (charge elimination). Corona chargers have often been used as means for processing).
[0003]
In this method, a corona charger is disposed in contact with the photoreceptor in a non-contact manner, and the surface of the photoreceptor is exposed to a discharge corona generated by the corona charger to charge the photoreceptor surface to a predetermined polarity and potential.
[0004]
In recent years, the “contact charging device” (direct charging device) has been put into practical use because it has advantages such as low ozone and low power over the corona charger.
[0005]
In this method, a charging member to which a voltage (charging electric field) is applied is brought into contact with the photosensitive member to charge the surface of the photosensitive member to a predetermined polarity and potential.
[0006]
A contact charging device using a magnetic brush as the contact charging member is preferably used from the viewpoint of charging, contact stability, and the like. In this magnetic brush type contact charging device, conductive magnetic particles are directly magnetically constrained and held as a magnetic brush on a magnet or a sleeve containing the magnet, and the magnetic brush is stopped or rotated on the surface of the photoreceptor. The photosensitive member is started to be charged by bringing it into contact and applying a voltage thereto.
[0007]
A conductive rubber roll made of a conductive fiber (fur brush) or a conductive rubber roll made of conductive rubber in a roll shape can also be used as the contact charging member.
[0008]
In contact charging, a charge injection layer is provided on the photoconductor, and a charging member to which a voltage is applied is brought into contact with the photoconductor to inject charge into the charge injection layer so that the surface of the photoconductor has a predetermined polarity and potential. The injection charging method for charging the surface of the photosensitive member can obtain a surface potential of the photosensitive member almost equal to the applied DC voltage (direct current bias) regardless of whether the AC voltage (alternating bias) is superimposed on the charging member. For this reason, since a discharge phenomenon in which the photosensitive member is charged using a corona charger is not used, ozone is not generated and low power consumption type charging is possible.
[0009]
Further, in recent years, so-called “cleanerless system” image forming apparatuses have also been put into practical use for the purpose of reducing the size and simplification of the image forming apparatus and preventing waste toner from being emitted.
[0010]
This eliminates the dedicated cleaning device (cleaner) that removes the transfer residual toner from the surface of the photoconductor after the toner image is transferred to the recording material, and after the transfer residual toner on the photoconductor is once collected by the contact charging device, It is discharged from the contact charging device at the time of non-image formation and collected by the developing device (development simultaneous cleaning).
[0011]
In the simultaneous development cleaning, the residual toner on the photoconductor is developed after the next step, that is, the photoconductor is continuously charged to form a latent image, and the latent image is developed. This is a method of collecting by a fog removal potential difference Vback, which is a potential difference between the voltage and the surface potential of the photoreceptor. Residual toner on the photosensitive member is collected by the developing device and reused in the subsequent steps. Therefore, waste toner can be eliminated, and maintenance work can be reduced. Further, the cleaner-less has a great space advantage, and the image forming apparatus can be greatly downsized.
[0012]
By adopting such a cleaner-less system and the contact charging method described above, it is possible to obtain an image forming apparatus that is small and simple, does not generate ozone, consumes low power, and does not generate waste toner.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the simple and small image forming apparatus of the contact charging method / cleanerless system, the transfer residual toner may increase due to the difference in transfer efficiency due to the high image ratio or the type / thickness of the recording material, When such a state continues for a long time, the recovery capability of the contact charging device and the recovery capability of the developing device may not be able to catch up. Then, the residual toner that could not be collected on the photoreceptor appears at the next image formation, resulting in an image defect.
[0014]
Therefore, the present invention provides a contact charging type / cleanerless system image forming apparatus that has a high image ratio or a transfer efficiency that varies depending on the type / thickness of the recording material, even if the residual toner increases. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that maintains the recovery capability of the charging device and prevents image defects.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is an image forming apparatus having the following configuration.
[0016]
(1) An image carrier that carries an image, a charging unit that charges the image carrier, an image information writing unit that forms an electrostatic latent image on a charging surface of the image carrier, and the electrostatic latent image A developing unit that develops the toner image as a toner image; and a transfer unit that transfers the toner image on the image carrier to a recording material. The developing unit uses the transfer unit to transfer the toner image on the image carrier to the recording material. It also serves as an image carrier cleaning means for removing residual toner on the image carrier after being transferred to the image carrier, and the image carrier is an image forming apparatus of a cleanerless system that is repeatedly used for image formation,
The charging means is a contact charging means having a charging member that contacts the image carrier and to which a charging electric field is applied,
The transfer means has a transfer member to which a transfer electric field is applied, forms an image carrier and a transfer nip, and transfers a toner image from the image carrier to the recording material at the transfer nip,
An image forming apparatus, wherein when the recording material is not in the transfer nip portion, an output of an applied transfer electric field to the transfer unit is made higher than that at the time of toner image transfer.
[0017]
(2) The image forming apparatus according to (1), wherein the transfer member of the transfer unit carries a recording material, conveys the recording material to the transfer nip portion, and contacts the toner image on the image carrier.
[0018]
(3) The image forming apparatus according to (1) or (2), further comprising a transfer member cleaning unit that removes toner adhering to the transfer member of the transfer unit.
[0019]
(4) Any of (1) to (3), wherein the image carrier has a photosensitive layer and a surface layer thereon, and the surface layer includes a resin and conductive fine particles. The image forming apparatus according to one.
[0020]
(5) The conductive fine particles are SnO 2 (4) The image forming apparatus as described in (4) above.
[0021]
(6) The image carrier has a volume resistivity of 10 9 -10 14 The image forming apparatus according to any one of (1) to (3), wherein the image forming apparatus has a surface layer made of a material of Ωcm.
[0022]
(7) The image forming apparatus according to any one of (1) to (3), wherein the image carrier has a surface layer made of amorphous silicon.
[0023]
(8) The image forming apparatus according to any one of (1) to (7), wherein the charging member includes magnetic particles, and the magnetic particles are in contact with the image carrier.
[0024]
(9) The image forming apparatus according to any one of (1) to (7), wherein the charging member includes conductive fibers, and the conductive fibers are in contact with the image carrier. .
[0025]
(10) Any one of (1) to (9) is characterized in that the developing means is a contact developing system in which a developer is brought into contact with the image carrier to develop an electrostatic latent image as a toner image. The image forming apparatus according to claim 1.
[0026]
(11) The image forming apparatus according to (10), wherein the developer includes toner particles and magnetic particles.
[0027]
<Operation>
The transfer residual toner on the surface of the image carrier after the transfer of the toner image from the image carrier side to the recording material surface in the transfer nip portion is brought into contact with the image carrier and the contact charging means from the transfer nip portion along with the subsequent movement of the image carrier. It is carried to the charging area, which is a part, and taken into the contact charging means (temporary recovery of toner to the contact charging means).
[0028]
The transfer residual toner taken into the contact charging unit is converted into a regular charged toner by rubbing with the contact charging unit even if the charging polarity is reversed.
[0029]
The transfer residual toner taken into the contact charging unit and sufficiently converted into a regular charged toner is gradually discharged from the contact charging unit onto the image carrier.
[0030]
Regularly charged toner discharged from the contact charging unit onto the image carrier reaches the development area as the image carrier moves, and is collected by the developing unit.
[0031]
In this case, even if the toner collecting capability of the developing unit cannot catch up, and the toner to be collected by the developing unit cannot be completely collected by the developing unit and is carried to the transfer nip portion, the output of the applied transfer electric field to the transferring unit is changed to the toner. By setting the height higher than that at the time of image transfer, most of the toner on the image carrier carried to the transfer nip portion without being sufficiently collected by the developing means is transferred onto the transfer means having no recording material and transferred to the image. It is removed from the carrier. Most of the toner transferred onto the transfer means is removed from the transfer means by the cleaning means.
[0032]
On the other hand, since a transfer bias higher than that at the time of normal image formation acts on the transfer nip portion, the toner that reaches the transfer nip portion is not transferred onto the transfer device without being collected by the developing device. Further, the toner remaining on the image carrier after passing through the transfer nip portion is in a charged state having a polarity opposite to the normal charging polarity, and is subsequently collected by the contact charging means when it reaches the charged region portion. .
[0033]
Therefore, even if a large amount of toner is mixed into the contact charging unit due to continuous images having a high image ratio, and the state where the toner cannot be collected by the developing unit in the discharge sequence, the image carrier is used in the next image formation. It is possible to prevent problems such as image defects due to the presence of extra toner on the top, and good image formation can be performed over a long period of time.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<Example 1>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus of this example is a laser beam printer using a transfer type electrophotographic process, and is an apparatus of a cleanerless system using a magnetic brush type contact charging device as charging means for an image carrier (photosensitive member).
[0035]
A is a laser beam printer, and B is an image reading device (image scanner) mounted on the printer.
[0036]
(1) Image reading device B
In the image reading apparatus B, reference numeral 10 denotes a fixed original platen glass. The original platen glass is placed on the upper surface of the original platen glass with the surface on which the original G is to be copied facing down. set.
[0037]
An image reading unit 9 is provided with a document irradiation lamp 9a, a short focus lens array 9b, a CCD sensor 9c, and the like. When a copy button (not shown) is pressed, the unit 9 is driven forward along the lower surface of the glass from the home position on the left side of the glass to the right side on the lower side of the platen glass 10 to obtain a predetermined forward movement. When it reaches the end point, it is driven back and returned to the first home position.
[0038]
In the forward drive process of the unit 9, the downward image surface of the set original G on the platen glass 10 is illuminated and scanned sequentially from the left side to the right side by the document irradiation lamp 9 a of the unit 9. Light reflected from the original surface is imaged and incident on the CCD sensor 9c by the short focus lens array 9b.
[0039]
The CCD sensor 9c includes a light receiving unit, a transfer unit, and an output unit. The optical signal is converted into a charge signal in the CCD light receiving unit, and sequentially transferred to the output unit in synchronization with the clock pulse in the transfer unit. The charge signal is converted into a voltage signal in the output unit, amplified and reduced in impedance, and output. The analog signal thus obtained is subjected to well-known image processing, converted into a digital signal, and sent to the laser beam printer A.
[0040]
That is, the image information of the original G is photoelectrically read as a time-series electric digital pixel signal (image signal) by the image reading device B.
[0041]
(2) Laser beam printer A
In the laser beam printer A, reference numeral 1 denotes a rotating drum type electrophotographic photosensitive member as an image carrier. The photosensitive member 1 is driven to rotate in a clockwise direction a indicated by an arrow with a predetermined peripheral speed (process speed) around a central support shaft, and in the rotation process, the charging device 3 in this example has a uniform negative polarity. Receive proper charging treatment. The charging device 3 in this example is a magnetic brush as contact charging means.
[0042]
Then, the uniformly charged surface of the photoreceptor 1 is modulated in accordance with the image signal output from the exposure device (laser scanning device, laser scanner) 100 and sent from the image reading device B to the laser beam printer A side. By performing the scanning exposure L with the laser beam, an electrostatic latent image corresponding to the image information of the original G photoelectrically read by the image reading device B is sequentially formed on the photoreceptor 1.
[0043]
The electrostatic latent image formed on the photosensitive member 1 is sequentially developed as a toner image by the developing device 4 and is reversely developed in this embodiment.
[0044]
On the other hand, a recording material (transfer material) P such as paper stored in the paper feed cassette 41 is fed out and fed by the paper feed roller 42 and is fed to the photosensitive member 1 by a registration roller 43 at a predetermined timing. The toner image on the photosensitive member 1 is transferred to the recording material P by being fed to a transfer nip portion (transfer site) 70 between the transfer belt device 7 and the transfer belt 71 as a transfer means.
[0045]
The recording material P that has been transferred with the toner image through the transfer nip 70 is sequentially separated from the surface of the photoreceptor 1 and conveyed to the fixing device 6, and is subjected to thermal fixing of the toner image and is output as a copy or print. .
[0046]
The surface of the rotating photoreceptor 1 after the transfer of the toner image to the recording material P is repeatedly used for image formation.
[0047]
(3) Photoconductor 1
As the photoreceptor 1 as an image carrier, a commonly used organic photoreceptor can be used. Preferably, the resistance is 10 on the organic photoreceptor. 9 To 10 14 Using a surface layer having a material of Ω · cm or an amorphous silicon (amorphous silicon) photoconductor can realize charge injection charging, and is effective in preventing ozone generation and reducing power consumption. . In addition, the chargeability can be improved.
[0048]
In this embodiment, the photoreceptor 1 is a negatively charged organic photoreceptor, in which a photoreceptor layer 1b is formed on an aluminum drum base 1a (FIG. 2) having a diameter of 30 mm, and a predetermined process speed (for example, 100 mm / cec).
[0049]
In the present embodiment, the photosensitive layer 1b is provided with the following first to fifth layers in order from the bottom.
[0050]
(1). First layer: an undercoat layer, which is a conductive layer having a thickness of 20 μm and provided for leveling defects of the drum base 1a.
[0051]
(2). Second layer: a positive charge injection preventing layer, which serves to prevent the positive charge injected from the drum substrate 1a from canceling the negative charge charged on the surface of the photoreceptor 1, and is formed by amylan resin and methoxymethylated nylon. 10 6 This is a medium resistance layer having a thickness of 1 μm, whose resistance is adjusted to about Ω · cm.
[0052]
(3). Third layer: a charge generation layer, which is a layer having a thickness of about 0.3 μm in which a disazo pigment is dispersed in a resin, and generates positive and negative charge pairs upon exposure.
[0053]
(4). Fourth layer: a charge transport layer, in which hydrazone is dispersed in a polycarbonate resin, and is a P-type semiconductor. Therefore, the negative charge charged on the surface of the photoreceptor 1 cannot move through this layer, and only the positive charge generated in the third layer (charge generation layer) can be transported to the surface of the photoreceptor 1.
[0054]
(5). 5th layer (outermost surface); charge injection layer, SnO as conductive fine particles in binder of insulating resin 2 It is a coating layer of a material in which ultrafine particles are dispersed. Specifically, SnO having a particle size of 0.03 μm is obtained by reducing the resistance (conducting) by doping an insulating resin with antimony which is a light-transmissive conductive filler. 2 It is a coating layer of a material in which particles are dispersed by 70 weight percent with respect to the resin. The coating solution thus prepared was applied to a thickness of about 3 μm by an appropriate coating method such as a dipping coating method, a spray coating method, a roll coating method, or a beam coating method to form a charge injection layer.
[0055]
(4) Charging device 3 (FIG. 2)
The charging device 3 in this example is a contact charging type magnetic brush charging device (magnetic brush). As shown in FIG. 2, the magnetic brush 3 of this example includes a fixed magnet roller 3a having a diameter of 16 mm, a nonmagnetic SUS sleeve 3b that is rotatably fitted around the magnet roller 3a, and an outer peripheral surface of the sleeve 3b. The sleeve rotation type comprises a magnetic brush layer 3c of magnetic particles (magnetic carrier) adhered and held by the magnetic force of the magnet roller 3a.
[0056]
The magnetic particles constituting the magnetic brush layer 3c have an average particle diameter of 10 to 100 μm and a saturation magnetization of 20 to 250 emu / cm. 3 , Resistance 1 × 10 2 ~ 1x10 10 The resistance is preferably Ω · cm. Considering the existence of an insulation defect such as a pinhole in the photosensitive member 1, the resistance is 1 × 10. 6 It is preferable to use one having Ω · cm or more.
[0057]
The resistance value of magnetic particles has a bottom area of 228 mm. 2 After putting 2 g of magnetic particles in a metal cell of 6.6 kg / cm 2 And measured by applying a voltage of 100V.
[0058]
The average particle diameter of the magnetic particles is indicated by the maximum horizontal chord length, and the measurement method is a microscopic method, randomly selecting 300 or more magnetic particles, measuring the diameter and taking the arithmetic average to obtain the average particle diameter. .
[0059]
For measurement of the magnetic properties of the magnetic particles, a direct-current magnetization BH characteristic automatic recording device BHH-50 manufactured by Riken Electronics Co., Ltd. can be used. At this time, a cylindrical container having a diameter (inner diameter) of 6.5 mm and a height of 10 mm is filled with magnetic particles with a load of about 2 g weight, and the magnetic particles do not move in the container, and saturation magnetization is obtained from the BH curve. Measure.
[0060]
In order to improve the charging performance, it is better to use a material having as small a resistance as possible. 3 , Resistance 5 × 10 6 A magnetic brush layer 3c was formed by magnetically adhering 40 g to the outer peripheral surface of the sleeve 3b.
[0061]
The magnetic particles are composed of a resin carrier formed by dispersing a magnet as a magnetic material in the resin to make it conductive, and carbon black dispersed for resistance adjustment, or the surface of a magnetite simple substance such as ferrite is oxidized and reduced. For example, a material whose resistance is adjusted by coating the surface of a magnetite single body such as ferrite with a resin can be used.
[0062]
The magnetic brush 3 is disposed so that the magnetic brush layer 3c is in contact with the surface of the photoreceptor 1, and the width of the contact nip n (charging nip portion) between the magnetic brush layer 3c and the photoreceptor 1 is 6 mm. .
[0063]
Then, a predetermined charging bias is applied to the sleeve 3b from the charging bias application power source S1, and the sleeve 3b is in a counter nip (reverse direction) with respect to the rotation direction a of the photosensitive member 1 at the contact nip n with the photosensitive member 1. In the clockwise direction shown in the figure, for example, by rotating the photosensitive member at a peripheral speed of 150 mm / sec with respect to a rotating speed of 100 mm / sec, the surface of the photosensitive member 1 is rubbed with the magnetic brush layer 3c to which a charging bias is applied. The surface of the photoreceptor layer 1b of the photoreceptor 1 is uniformly subjected to primary charging to a desired potential by an injection charging method. At this time, by increasing the rotation speed of the sleeve 3b, the chance of contact between the untransferred toner on the photoconductor 1 and the magnetic brush 3 is increased, so that the recovery to the magnetic brush is also improved.
[0064]
FIG. 3 shows the relationship between the applied bias amplitude and the first-round charging potential when a rectangular alternating voltage (alternating voltage) Vpp is applied to the magnetic brush 3 at a frequency of 1000 Hz. By doing so, the difference between the DC (direct current) component of the applied bias and the first round charging potential is reduced.
[0065]
More specifically, assuming that the DC component of the bias applied to the magnetic brush 3 is Vdc and the surface potential on the photosensitive member 1 charged at this time is Vs, the potential contrast ΔV = | Vdc−Vs | Is approximately 40 V or less, the charging uniformity is also improved.
[0066]
Also in this case, by applying an alternating voltage to the magnetic brush 3, the transfer residual toner can be taken into the magnetic brush 3 by the vibration effect due to the electric field between the photoconductor 1 and the magnetic brush 3.
[0067]
Therefore, in this embodiment, it was possible to obtain good chargeability by applying to the magnetic brush 3 a bias in which a rectangular 800 Vpp alternating voltage having a frequency of 1000 Hz and a DC voltage of −700 V was superimposed.
[0068]
(5) Exposure apparatus 100 (FIG. 4)
FIG. 4 is a schematic block diagram of an exposure apparatus (laser scanner) 100 of a laser beam scanning exposure method.
[0069]
When the exposure apparatus 100 performs laser scanning exposure L on the surface of the photoreceptor 1, first, the solid-state laser element 102 is blinked (ON / OFF) at a predetermined timing by the light emission signal generator 101 based on the input image signal. The laser light emitted from the solid-state laser element 102 is converted into a substantially parallel light beam by the collimator lens system 103, scanned in the arrow d direction by the rotating polygon mirror 104 that rotates at high speed in the arrow c direction, and an fθ lens. Images are formed in spots on the surface of the photosensitive member 1 by the groups 105a, 105b, and 105c. By such laser beam scanning, an exposure distribution for one image scan is formed on the surface of the photoconductor 1, and if the surface of the photoconductor 1 is scrolled by a predetermined amount perpendicular to the scanning direction for each scan, An exposure distribution corresponding to the image signal is obtained on the surface of the photoreceptor 1.
[0070]
That is, the surface of the rotating photoreceptor 1 is scanned on the surface of the rotating photoreceptor 1 by scanning the light of the solid-state laser element 102 that emits light ON / OFF corresponding to the image signal by the rotating polygon mirror 104 at high speed. An electrostatic latent image corresponding to the scanning exposure pattern is sequentially formed.
[0071]
(6) Developing device 4 (FIG. 5)
In general, the electrostatic latent image is developed by coating non-magnetic toner on a sleeve with a blade or the like, and magnetic toner is coated by magnetic force and conveyed and developed in a non-contact state with respect to the photosensitive drum. (One-component non-contact development), a method of developing the toner coated as described above in contact with the photosensitive drum (one-component contact development), and a mixture of toner particles and a magnetic carrier. A method of developing as a developer by conveying with magnetic force and developing it in contact with the photosensitive drum (two-component contact development), and a method of developing the two-component developer in a non-contact state (two-component non-contact) Development) is roughly divided into four types. A two-component contact development method is often used from the viewpoint of high image quality and high stability.
[0072]
The developing device 4 in this embodiment is a two-component contact developing device (two-component magnetic brush developing device), and FIG. 5 is a schematic diagram thereof. In this figure, 11 is a developing sleeve that is rotationally driven in the direction of arrow e, 12 is a magnet roller fixedly arranged in the developing sleeve 11, 13 and 14 are stirring screws, and 15 is a developer T on the surface of the developing sleeve 11. A regulating blade arranged to form a thin layer, 16 is a developing container, and 17 is a replenishing toner hopper.
[0073]
The developing sleeve 11 is arranged so that a region closest to the photosensitive member 1 is about 500 μm at least during development, and a thin layer Ta of the developer T formed on the surface of the developing sleeve 11 is disposed on the photosensitive member 1. Are set so that they can be developed in contact with each other.
[0074]
In the two-component developer T used in this example, toner particles t were externally added with 1% by weight of titanium oxide having an average particle diameter of 20 nm to a negatively charged toner having an average particle diameter of 6 μm manufactured by a pulverization method. And the carrier c has a saturation magnetization of 205 emu / cm. 3 A magnetic carrier having an average particle size of 35 μm was used. Further, a mixture of toner t and carrier c at a weight ratio of 6:94 was used as developer T.
[0075]
Here, a developing process for visualizing the electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor 1 by the two-component magnetic brush method using the developing device 4 and a circulation system of the developer T will be described. First, as the developing sleeve 11 rotates, N 3 Developer T pumped up at the pole is S 2 Pole → N 1 In the process of being conveyed to the pole, the thin layer Ta of the developer T is formed on the developing sleeve 11 by being regulated by the regulating blade 15 disposed perpendicular to the developing sleeve 11. The developer T on which the thin layer Ta is formed is the developing main electrode S. 1 When it is conveyed to the pole, the head is formed by the magnetic force. The electrostatic latent image is developed with the developer T formed into the spike shape, and then N 2 Pole, N 3 The developer T on the developing sleeve 11 is returned into the developing container 16 by the repulsive magnetic field of the pole.
[0076]
A direct current (DC) voltage and an alternating current (AC) voltage are applied to the developing sleeve 11 from the power source S2. In this embodiment, a DC voltage of −500 V and an AC voltage of 1500 V at a frequency of 2000 Hz are applied.
[0077]
In general, in the two-component development method, when an AC voltage is applied, the development efficiency increases and the image becomes high-quality, but conversely, fogging easily occurs. For this reason, it is possible to prevent fogging by providing a potential difference between the DC voltage normally applied to the developing device 4 and the surface potential of the photoreceptor 1.
[0078]
(7) Transfer device 7 (FIG. 1)
The transfer device 7 of this embodiment is a belt transfer device, and an endless transfer belt 71 is suspended between a driving roller 72 and a driven roller 73, and at a peripheral speed substantially the same as the rotational peripheral speed of the photoreceptor 1 in the direction of arrow f. Drive to rotate. A transfer nip portion 70 which is a transfer portion is formed by bringing the middle portion of the ascending belt portion of the transfer belt 71 into contact with the surface of the photoreceptor 1. A transfer charging blade 74 is disposed in contact with a position corresponding to the transfer nip portion 70 on the inner surface side of the upstream belt portion of the transfer belt 71.
[0079]
The recording material P rides on the upper surface of the ascending belt portion of the transfer belt 71 and is conveyed to the transfer nip portion 70. When a predetermined transfer bias is supplied from the transfer bias applying power source S3 to the transfer charging blade 74, the reverse polarity of the toner is charged from the back side of the recording material P, and the toner images on the surface of the photoreceptor 1 are sequentially transferred to the recording material P. It is transferred to the upper surface.
[0080]
In this embodiment, a transfer belt 71 made of polyimide resin having a film thickness of 75 μm was used. The material of the transfer belt 71 is not limited to polyimide resin, but other than this, for example, polycarbonate resin, polyethylene terephthalate resin, polyvinylidene fluoride resin, polyethylene naphthalate resin, polyether ether ketone resin, polyether. Plastics such as sulfone resin and polyurethane resin, and fluorine-based and silicon-based rubbers can be suitably used. Further, the thickness is not limited to 75 μm, and a thickness of 25 to 2000 μm, preferably 50 to 150 μm can be suitably used.
[0081]
Further, the transfer charging blade 74 has a resistance of 1 × 10. 5 ~ 1x10 7 A plate with a thickness of 2 mm and a length of 306 mm was used. In this embodiment, transfer was performed by applying a bias of 10 μA to the transfer charging blade 74 by constant current control.
[0082]
In this manner, the toner image formed on the surface of the photoreceptor 1 is transferred onto the recording material P by the transfer electric field applied to the transfer charging blade 74.
[0083]
The transfer belt 71 also serves as means for conveying the recording material P from the transfer nip portion 70 to the fixing device 6, and the recording material P that has passed through the transfer nip portion 70 is separated from the surface of the photoreceptor 1 and transferred. The belt 71 is conveyed to the fixing device 6.
[0084]
Reference numerals 91 and 92 denote a transfer belt static eliminator and a transfer belt cleaner, which act on the outer surface of the transfer belt from which the recording material P has been peeled off at the transfer belt suspension portion of the transfer belt drive roller 72.
[0085]
The transfer belt neutralizer 91 is composed of a grounded conductive fur brush, and the pair of the transfer belt drive roller 72 that is also grounded removes the front and back surface potentials of the transfer belt 71.
[0086]
The transfer belt cleaner 92 is composed of a urethane rubber blade, and removes adhering foreign matters such as residual toner and paper dust on the surface of the transfer belt 71.
[0087]
(8) Cleanerless system
The transfer residual toner on the surface of the photoconductor 1 after the toner image is transferred from the photoconductor 1 side to the recording material P surface in the transfer nip portion 70 is contact-charged with the photoconductor 1 from the transfer nip portion 70 side as the photoconductor 1 continues to rotate. It is carried to a charging region n that is a contact portion with the magnetic brush 3 that is means, and is taken into the magnetic brush layer 3c of the magnetic brush 3 (temporary recovery of toner to the contact charging means).
[0088]
In this case, when an alternating voltage is applied to the magnetic brush 3, the toner can be easily taken into the magnetic brush layer 3c of the magnetic brush 3 by the vibration effect due to the electric field between the photoconductor and the magnetic brush.
[0089]
The transfer residual toner taken into the magnetic brush 3 is converted into a regular charged toner (negatively charged in this embodiment) by rubbing with the magnetic brush layer 3c even if the charging polarity is reversed.
[0090]
The transfer residual toner taken into the magnetic brush 3 and sufficiently converted into a regular charged toner is gradually discharged from the magnetic brush layer 3c onto the photosensitive member 1 by an electric repulsive force with an applied voltage to the magnetic brush 3.
[0091]
Regularly charged toner discharged from the magnetic brush 3 onto the photoconductor 1 reaches the developing area as the photoconductor 1 rotates, and is collected by the developing device 4.
[0092]
In this embodiment, the photosensitive member 1 that does not form an image between the portion of the photoreceptor 1 that has finished image formation (the non-image forming surface portion) or between the recording material and the recording material conveyed during continuous paper feeding. As for the portion of the body 1 (non-image forming surface portion), the toner is discharged from the magnetic brush 3 and the toner is collected by the developing device 4 by the discharge sequence as described below.
[0093]
That is, as shown in the control timing chart of FIG. 6, in the discharge sequence, the output of the magnetic brush 3 that is the contact charging unit is configured not to apply an alternating voltage (AC voltage) superimposed during normal image formation, The DC component of the developing bias applied to the developing sleeve 11 is applied to about 1450 V so that its absolute value is slightly lower than the value −500 V during normal image formation.
[0094]
When such a discharge sequence is performed, the collected toner, which has been stirred with the magnetic particles in the magnetic brush 3 until then, is negatively charged by frictional charging, and the alternating voltage is not applied. Since there is a potential difference between the charged potential of the body 1 and the magnetic brush 3, it is effectively discharged onto the photoreceptor 1.
[0095]
Further, since the negatively charged toner discharged onto the photosensitive member 1 is changed in accordance with the charging potential on the photosensitive member 1 in the developing device 4 as well, a sufficient fog removal potential is generated and the magnetic brush 3 The toner discharged and conveyed on the photoreceptor 1 is collected by the developing device 4.
[0096]
However, when a large amount of toner is accumulated in the magnetic brush 3 by continuously outputting images with a high image ratio, the toner to be collected by the developing device 4 is collected by the developing device 4. After passing through the transfer nipping unit 70, the photosensitive member 1 is transported to the magnetic brush 3 again.
[0097]
At this time, if the discharge sequence from the magnetic brush 3 still continues, the toner that has made one turn on the photosensitive member 1 is naturally not collected by the magnetic brush 3, but is further combined with the discharged toner to be exposed to the photosensitive drum. Continue on body 1.
[0098]
As a result of the above, if there is toner that could not be collected once by the developing device 4, the residual toner on the photoreceptor 1 will continue to increase, resulting in an image defect during the next image formation.
[0099]
In order to prevent this from occurring, in the present embodiment, as shown in the control timing chart of FIG. The transfer bias supplied to the transfer charging blade 74 from the transfer bias application power source S3 is slightly higher than 10 μA at the time of normal image formation for the portion of the photosensitive member 1 where image formation is not performed between the recording material to be recorded. Set to a value of 14 μA and apply.
[0100]
By applying the transfer bias in this way, most of the toner (about 90%) on the photoreceptor 1 that has not been sufficiently collected by the developing device 4 during the discharge sequence is transferred onto the transfer belt 71 where no recording material is present. Is done.
[0101]
Most of the toner transferred onto the transfer belt 71 further passes through the transfer belt neutralizer 91 and is removed by the transfer belt cleaner 92.
[0102]
On the other hand, a transfer bias higher than that at the time of normal image formation is applied to the transfer nip portion 70, and therefore, transfer of the negatively charged toner that reaches the transfer nip portion 70 without being completely collected by the developing device 4. The toner remaining on the photosensitive member 1 after passing through the transfer nip portion 70 without being transferred onto the belt 71 is in a positively charged state (FIG. 7). The result is collected by the brush 3.
[0103]
As described above, in the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment, a large amount of toner is mixed into the magnetic brush 3 serving as the contact charging unit by continuously printing images with a high image ratio, and the toner can be completely collected by the developing device 4 in the discharge sequence. The magnetic brush is again applied by applying a transfer high voltage that causes the residual toner to be positively charged, which has a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner, even if a non-existent state occurs. A configuration is adopted in which when 3 is reached, it is collected again.
[0104]
Accordingly, it is possible to prevent defects such as image defects due to the presence of excess toner on the photoreceptor 1 in the next image formation, and good image formation can be performed over a long period of time.
[0105]
<Example 2>
In this embodiment, the portion of the photoconductor 1 that has completed image formation in Embodiment 1, or the portion of the photoconductor 1 that does not perform image formation between the recording material conveyed during continuous paper passing, In particular, the ejection sequence from the magnetic brush 3 is not actively performed. That is, the bias applied to the magnetic brush 3 as the contact charging unit and the developing device 4 during continuous image formation or even when the photoreceptor 1 and the transfer belt 71 are still rotating after image formation is completed. Does not change during image formation.
[0106]
However, the transfer bias supplied from the transfer bias application power source S3 to the transfer charging blade 74 is set to a value 14 μA that is slightly higher than 10 μA during normal image formation, as in the first embodiment.
[0107]
In other words, the toner should not actively exist on the photoconductor in the non-image portion, but when “fogging” occurs, the toner is attached to the transfer belt 71 side to be photosensitive. By removing it from the body, it is prevented from being mixed in a large amount in the magnetic brush 3 as the contact charging means, and the residual toner that has passed through the transfer nipping portion 70 is also charged with a polarity opposite to the normal charging polarity. It is promoted to be collected by the brush 3.
[0108]
<Others>
1) The magnetic brush 3 as the contact charging means has been described in the non-magnetic sleeve rotation system in which the magnet roller 3a is fixed. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, a system in which the magnet roller 3a rotates in the same configuration, Even in a system in which the magnet roller itself rotates with the configuration of only the magnet roller, it can be realized by conducting the conductive treatment on the roller surface.
[0109]
2) The contact charging means may be a charging roller or fur brush using conductive rubber or conductive sponge.
[0110]
FIG. 8 shows an example of a fur brush. The fur brush 3A as the contact charging means of this example has an outer diameter of a core metal roller 3d having an outer diameter of 10 mm, a bristle length of 3 mm, and a flocking density of 100,000 / inch. 2 Resistance value is 1 × 10 6 An Ω conductive fiber brush layer (fur brush layer) 3e is formed and has a total outer diameter of 16 mm.
[0111]
The fur brush 3A is disposed with the conductive fiber brush layer 3e in contact with the surface of the photoreceptor 1. The width of the contact nip n between the conductive fiber brush layer 3e and the photoreceptor 1 was 7 mm. The fur brush 3A is configured to rotate in the counter direction with respect to the photosensitive member 1 at 200 mm / sec with respect to the rotational peripheral speed of the photosensitive member 1 of 100 mm / sec.
[0112]
Then, by applying a predetermined charging bias from the charging bias applying power source S1 to the fur brush 3A and rotating the fur brush 3A, the surface of the rotary photosensitive member 1 is rubbed with the conductive fiber brush layer 3e to which a charging voltage is applied, and photosensitive. The surface of the photoreceptor layer 1b of the body 1 is subjected to primary charging uniformly at a desired potential by an injection charging method.
[0113]
3) The surface resistance of the photoreceptor as an image carrier is 10 9 -10 14 Having a low resistance layer of Ω · cm is desirable from the viewpoint of realizing charge injection and preventing the generation of ozone. However, it may be an organic photoreceptor other than the above or a dielectric in electrostatic recording.
[0114]
4) As the developing method, only the two-component developing method has been described in the embodiment, but other developing methods are also effective. Preferably, one-component contact development or two-component contact development in which the developer is developed in contact with the photoreceptor is more effective in enhancing the simultaneous recovery effect during development.
[0115]
5) When polymerized toner is used as the toner particles in the developer, not only the above-mentioned one-component contact development and two-component contact development but also development methods such as one-component non-contact development and two-component non-contact development. A sufficient recovery effect can be obtained.
[0116]
6) The transfer means 7 is not limited to a belt transfer device, and may be a transfer roller or the like. Furthermore, the present invention can be applied not only to the formation of a single color image by using a transfer drum, a transfer belt, an intermediate transfer body, etc., but also to an apparatus for forming a multicolor, full color image by multiple transfer or the like.
[0117]
7) The image bearing member is not limited to the electrophotographic photosensitive member, and may be a dielectric member in electrostatic recording.
[0118]
8) The image exposure means as the information writing means for the charged surface of the image carrier is not limited to the laser scanning exposure means for forming a digital latent image shown in the embodiment, but a normal analog image. Other light emitting elements such as exposure and LED may be used, and any combination of a light emitting element such as a fluorescent lamp and a liquid crystal shutter may be used as long as it can form an electrostatic latent image corresponding to image information. .
[0119]
If the object to be charged is not a photoconductor but an electrostatic recording dielectric, the surface is uniformly charged to a predetermined polarity and potential, and then selectively electrified by a static elimination means such as a static elimination head or an electron gun. The electrostatic latent image of the target image information is written and formed by discharging.
[0120]
9) As a waveform of the alternating voltage, a sine wave, a rectangular wave, a triangular wave or the like can be used as appropriate. Further, it may be a rectangular wave formed by periodically turning on / off a DC power source. In this way, a bias that changes the voltage value periodically can be used as the waveform of the alternating voltage.
[0121]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the contact charging type / cleanerless system image forming apparatus, a large amount of toner is mixed in the contact charging unit by, for example, continuously printing images with a high image ratio. Even if the developing unit cannot be fully collected, it is possible to prevent defects such as image defects due to excess toner on the image carrier in the next image formation, and good image formation over a long period of time. Can be done.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic diagram of a magnetic brush as a contact charging device.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between an alternating voltage applied to a magnetic brush and a charging potential.
FIG. 4 is a schematic view of an exposure apparatus (laser scanner).
FIG. 5 is a schematic diagram of a developing device.
FIG. 6 is a control timing chart.
FIG. 7 is a diagram showing a transfer bias and a toner charge amount.
FIG. 8 is a schematic view of a fur brush as a contact charging device.
[Explanation of symbols]
1 Photoconductor (image carrier)
3 Magnetic brush (contact charging means)
4 Developing device (Developing means)
6 Fixing device
7 Transfer device
71 Transfer belt (recording material carrier)
91 Transfer belt static eliminator
92 Transfer belt cleaner (recording material carrier cleaning means)
100 exposure equipment

Claims (11)

像を担持する像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体の帯電面に静電潜像を形成する画像情報書き込み手段と、前記静電潜像をトナー像として顕画する現像手段と、前記像担持体上のトナー像を記録材に転写する転写手段を有し、前記現像手段が、前記転写手段により前記像担持体上のトナー像を記録材に転写した後の像担持体上の残トナーを除去する像担持体清掃手段を兼ねており、像担持体は繰り返して作像に供される、クリーナーレスシステムの画像形成装置であり、
前記帯電手段は、像担持体に接触し、帯電電界が印加される帯電部材を有する接触帯電手段であり、
前記転写手段は、転写電界が印加され、像担持体と転写ニップ部を形成し該転写ニップ部で前記像担持体から前記記録材へトナー像を転写する転写部材を有し、
前記記録材が前記転写ニップ部にないときに、前記転写手段への印加転写電界の出力をトナー像転写時よりも高くすることを特徴とする画像形成装置。
An image carrier that carries an image, a charging unit that charges the image carrier, an image information writing unit that forms an electrostatic latent image on a charging surface of the image carrier, and the electrostatic latent image as a toner image A developing unit that develops the image and a transfer unit that transfers the toner image on the image carrier to the recording material, and the developing unit transfers the toner image on the image carrier to the recording material by the transfer unit; It also serves as an image carrier cleaning means for removing the residual toner on the subsequent image carrier, and the image carrier is an image forming apparatus of a cleanerless system that is repeatedly used for image formation,
The charging means is a contact charging means having a charging member that contacts the image carrier and to which a charging electric field is applied,
The transfer means has a transfer member to which a transfer electric field is applied, forms an image carrier and a transfer nip, and transfers a toner image from the image carrier to the recording material at the transfer nip,
An image forming apparatus, wherein when the recording material is not in the transfer nip portion, an output of an applied transfer electric field to the transfer unit is made higher than that at the time of toner image transfer.
前記転写手段の転写部材は記録材を担持し前記転写ニップ部に搬送して前記像担持体上のトナー像と接触せしめることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein a transfer member of the transfer unit carries a recording material, conveys the recording material to the transfer nip portion, and contacts a toner image on the image carrier. 前記転写手段の転写部材に付着したトナーを除去する転写部材清掃手段を有することを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a transfer member cleaning unit that removes toner attached to the transfer member of the transfer unit. 前記像担持体は、感光層とその上に表面層を有し、該表面層は樹脂および導電性微粒子を有していることを特徴とする請求項1ないし3の何れか1つに記載の画像形成装置。4. The image bearing member according to claim 1, wherein the image carrier has a photosensitive layer and a surface layer thereon, and the surface layer includes a resin and conductive fine particles. Image forming apparatus. 前記導電性微粒子がSnO であることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 4, wherein the conductive fine particles are SnO 2 . 前記像担持体は、体積抵抗率10 〜1014Ωcmの材質からなる表面層を有していることを特徴とする請求項1ないし3の何れか1つに記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image carrier has a surface layer made of a material having a volume resistivity of 10 9 to 10 14 Ωcm. 前記像担持体は、非晶質のシリコンからなる表面層を有していることを特徴とする請求項1ないし3の何れか1つに記載の画像形成装置。4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image carrier has a surface layer made of amorphous silicon. 前記帯電部材は磁性粒子を有し、該磁性粒子が前記像担持体に接することを特徴とする請求項1ないし7の何れか1つに記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the charging member includes magnetic particles, and the magnetic particles are in contact with the image carrier. 前記帯電部材は導電性の繊維を有し、該導電性の繊維が前記像担持体に接することを特徴とする請求項1ないし7の何れか1つに記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the charging member has conductive fibers, and the conductive fibers are in contact with the image carrier. 前記現像手段は前記像担持体に対して現像剤を接触させて静電潜像をトナー像として顕画する接触現像方式であることを特徴とする請求項1ないし9の何れか1つに記載の画像形成装置。10. The contact developing method according to claim 1, wherein the developing unit is a contact developing system in which a developer is brought into contact with the image carrier to develop an electrostatic latent image as a toner image. Image forming apparatus. 前記現像剤はトナー粒子と磁性粒子とを有していることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 10, wherein the developer includes toner particles and magnetic particles.
JP22940098A 1998-07-30 1998-07-30 Image forming apparatus Expired - Fee Related JP3630998B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22940098A JP3630998B2 (en) 1998-07-30 1998-07-30 Image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22940098A JP3630998B2 (en) 1998-07-30 1998-07-30 Image forming apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000047504A JP2000047504A (en) 2000-02-18
JP3630998B2 true JP3630998B2 (en) 2005-03-23

Family

ID=16891625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22940098A Expired - Fee Related JP3630998B2 (en) 1998-07-30 1998-07-30 Image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3630998B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4798854B2 (en) * 2001-02-06 2011-10-19 キヤノン株式会社 Image forming apparatus and residual toner removing method in image forming apparatus
JP5196772B2 (en) * 2005-12-05 2013-05-15 キヤノン株式会社 Image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000047504A (en) 2000-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5351109A (en) Magnetic brush for charging and cleaning an imaging surface
US6459872B1 (en) Image forming apparatus which can clean auxiliary member erasing image traces
JP3630998B2 (en) Image forming apparatus
JP3625360B2 (en) Image forming apparatus
JP3507265B2 (en) Image forming device
JP3604846B2 (en) Image forming device
JP3513331B2 (en) Image forming device
JP3376187B2 (en) Control method of image forming apparatus
JPH09211938A (en) Image forming device
JP2001051480A (en) Image forming device
JP3530697B2 (en) Image forming device
JP2000019818A (en) Image forming device
JP3697023B2 (en) Image forming apparatus
JP3563915B2 (en) Image forming device
JPH11184218A (en) Image forming device
JP3782638B2 (en) Image forming apparatus
JP4422858B2 (en) Image forming apparatus
JP3466840B2 (en) Image forming device
JP3332835B2 (en) Image forming device
JP3697138B2 (en) Charging device
JP2004077971A (en) Image forming apparatus
JPH10207188A (en) Image forming device
JP3652208B2 (en) Image forming apparatus
JP3223837B2 (en) Image forming device
JPH09230676A (en) Image forming device

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20041214

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20041215

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081224

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081224

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091224

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091224

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101224

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111224

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121224

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131224

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees