JPH04118680A - Image forming device - Google Patents
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Landscapes
- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Cleaning In Electrography (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、現像工程と゛クリーニング工程とを同時に行
う画像形成装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an image forming apparatus that simultaneously performs a developing process and a cleaning process.
[従来の技術]
従来の画像形成装置は、「−成分非磁性現像方式を用い
たクリーナレスレーザプリンタJ(”Japan H
ardcopy’ 90”論文集p189〜p192)
に示されるように、−成分の非磁性トナーを圧接現像し
て、かつ、潜像担持体上に残留したトナーの持つポテン
シャルの影響が少ない範囲に現像バイアス電圧を設定し
て、潜像担持体上の残留トナーをクリーニングしながら
現像するものであった。[Prior Art] A conventional image forming apparatus is a "cleanerless laser printer J ("Japan H
ardcopy'90" collection of papers p189-p192)
As shown in , the non-magnetic toner of the negative component is developed under pressure, and the developing bias voltage is set in a range where the potential of the toner remaining on the latent image carrier is less affected. The image was developed while cleaning the remaining toner on the image.
[発明が解決しようとする課題]
しかし、前述の従来技術では、潜像担持体上に異極性ト
ナーによる地力ブリ(非画像部にトナーが付着した状態
)を生じ、均一化ブラシにより転写後の残留トナーを均
す必要があった。また、潜像担持体上の地力ブリが過剰
に多い場合または均一化が十分でない場合は、記録紙上
にも地力ブリを生じたり、画像形成の履歴による残像を
発生し、著しく画像品質を低下りでいた。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-mentioned conventional technology, toner of different polarity causes smearing (a state in which toner adheres to non-image areas) on the latent image carrier, and the uniforming brush removes the toner after transfer. I had to level out the residual toner. In addition, if there is too much ground force blur on the latent image carrier or if it is not sufficiently uniformed, ground force blur may also occur on the recording paper, or an afterimage may occur due to the history of image formation, resulting in a significant decrease in image quality. It was.
そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは、信頼性の高く、高画質の画像を
形成可能なりリーナレスの画像形成装置を提供するとこ
ろにある。更に他の目的は、潜像担持体上の地力ブリを
低減可能な画像形成装置を提供するところにある。更に
他の目的は、磁性トナーを高解像に現像するのに好適な
現像方法を提供するところにある。更に他の目的は、ク
リーナ装置を省略した小型低価格で、保守点検作業の不
要な画像形成装置を提供するところにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is intended to solve these problems, and its purpose is to provide a linarless image forming apparatus that is highly reliable and capable of forming high-quality images. Still another object is to provide an image forming apparatus capable of reducing ground force blur on a latent image carrier. Still another object is to provide a developing method suitable for developing magnetic toner with high resolution. Still another object is to provide an image forming apparatus that is small, inexpensive, and does not require maintenance and inspection work without a cleaner device.
[課題を解決するための手段]
本発明の画像形成装置は、潜像担持体に対して現像工程
とクリーニング工程とを同時に行う画像形成装置におい
て、トナーが磁性トナーであり、かつ、トナーを搬送し
現像するトナー担持体が磁界発生層を有することを特徴
とする。[Means for Solving the Problems] An image forming apparatus of the present invention is an image forming apparatus that simultaneously performs a developing process and a cleaning process on a latent image carrier, in which the toner is a magnetic toner, and the toner is transported. The toner carrier for development has a magnetic field generating layer.
また、本発明の画像形成装置は、トナーが弾性ブレード
により薄層化されることを特徴とする。Further, the image forming apparatus of the present invention is characterized in that the toner is made into a thin layer by an elastic blade.
さらに、本発明の画像形成装置は、トナー担持体がトナ
ーを介して潜像−担持体に圧接された状態で、トナーが
潜像担持体に現像されることを特徴とする。Further, the image forming apparatus of the present invention is characterized in that the toner is developed on the latent image carrier while the toner carrier is in pressure contact with the latent image carrier through the toner.
[作用]
本発明の上記の構成によれば、磁性トナーを用い、かつ
、トナー担持体が磁界発生層を有する構成とすることに
より、トナー担持体へトナーを磁気力により拘束し、潜
像担持体上での地力ブリを低減することができ、クリー
ナレスの画像形成装置でもコントラストが高く高解像度
の画像を形成することができる。また、たとえ潜像担持
体上に転写残り等で残留トナーが発生しても、現像工程
と同時にクーロン力だけでなく磁気力を加えて潜像担持
体上の残留トナーのクリーニングができる。[Function] According to the above configuration of the present invention, by using a magnetic toner and having a structure in which the toner carrier has a magnetic field generating layer, the toner is restrained to the toner carrier by magnetic force and the latent image is retained. It is possible to reduce ground force blur on the body, and it is possible to form high-contrast, high-resolution images even with a cleanerless image forming apparatus. Further, even if residual toner is generated on the latent image carrier due to transfer residue, etc., the residual toner on the latent image carrier can be cleaned by applying not only Coulomb force but also magnetic force at the same time as the developing process.
また、本発明の上記の構成によれば、弾性ブレードによ
りトナーを薄層化することにより、トナーを安定に摩′
擦帯電させ、トナーを所定の帯電極性に揃え、異極性ト
ナーによる潜像担持体上の地力ブリを低減し、潜像担持
体上に不要に現像され残留するトナーを低減することが
できる。Further, according to the above configuration of the present invention, by thinning the toner with the elastic blade, the toner can be stably abraded.
It is possible to apply triboelectric charging to align the toner with a predetermined charging polarity, reduce ground force blur on the latent image carrier due to toner of different polarity, and reduce toner that is unnecessarily developed and remains on the latent image carrier.
さらに、圧接現像とすることにより、現像電極を潜像担
持体に最近接させ高解像の画像を形成することができる
。しかも、現像時に非画像部に十分大きい現像阻止電界
を形成するこ、とができ地力ブリを低減でき、かつ、非
画像部に付着した異極性の残留トナーを磁気力とクーロ
ン力とによりトナー担持体側に吸引させて残留トナーを
クリーニングすることができる。Furthermore, by using pressure-contact development, it is possible to bring the development electrode closest to the latent image carrier and form a high-resolution image. In addition, it is possible to form a sufficiently large development-blocking electric field in the non-image area during development, thereby reducing ground force blur, and toner carrying residual toner of different polarity adhering to the non-image area by magnetic force and Coulomb force. The remaining toner can be cleaned by suctioning it to the side of the body.
以下、実施例により本発明の詳細な説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to Examples.
[実施例]
第1図は本発明の実施例における画像形成装置の断面概
観図であって、潜像担持体1は、導電性の支持部2の上
に有機または無機の光導電性を有する感光層3を形成し
たものであって、感光層3をコロナ帯電器や帯電ローラ
ー等の帯電器4を用いて帯電した後に、レーザーやLE
DやLC3等の光源5から出た光を結像光学系6を通し
て感光層3に画像に応じて選択的に光照射して電位コン
トラストを得て静電潜像を形成する。一方、現像装置7
は磁性トナー8を゛搬送し現像するものであって、磁性
トナー8を搬送するトナー担持体9は、シャフト10の
外周に弾性層11及び磁界発生層12をそれぞれ同心円
状に配設したもので、磁界発生層12の外周の漏洩磁束
により磁性トナー8をトナー担持体9上に直接保持し、
非磁性または磁性の金属や樹脂で構成される薄板バネ状
の弾性ブレード13をトナー担持体9に押圧して磁性ト
ナー8を所定の極性に帯電させると共に適量に薄層化し
て、トナー担持体9を回転させて薄層の磁性トナー8を
搬送するものである。潜像担持体1とトナー担持体9が
近接する現像ギャップ部まで磁性トナー8が搬送される
と潜像担持体1の電位コントラスト及び現像バイアス印
加手段14により現像電界が形成され、現像電界に応じ
て帯電したトナー8が潜像担持体1に付着し静電潜像が
顕像化される。一方、潜像担持体1の非画像部では、弾
性ブレード13によりトナー担持体9上の磁性トナー8
が所定の極性に帯電されていることと現像バイアス印加
手段により現像を阻止する方向に電界が形成されている
ことと磁界発生層12により磁性トナー8がトナー担持
体9に所定の磁気力で拘束されていることにより、磁性
トナー8による潜像担持体1上の地力ブリは殆ど発生し
ない。[Example] FIG. 1 is a cross-sectional schematic diagram of an image forming apparatus in an example of the present invention, in which a latent image carrier 1 has an organic or inorganic photoconductive material on a conductive support part 2. A photosensitive layer 3 is formed, and after the photosensitive layer 3 is charged using a charger 4 such as a corona charger or a charging roller, it is charged with a laser or LE.
Light emitted from a light source 5 such as D or LC3 is selectively irradiated onto the photosensitive layer 3 according to the image through an imaging optical system 6 to obtain a potential contrast and form an electrostatic latent image. On the other hand, the developing device 7
The magnetic toner 8 is transported and developed, and the toner carrier 9 that transports the magnetic toner 8 has an elastic layer 11 and a magnetic field generating layer 12 arranged concentrically around the outer periphery of a shaft 10. , holding the magnetic toner 8 directly on the toner carrier 9 by leakage magnetic flux around the outer periphery of the magnetic field generating layer 12;
A thin plate spring-like elastic blade 13 made of non-magnetic or magnetic metal or resin is pressed against the toner carrier 9 to charge the magnetic toner 8 to a predetermined polarity and thin the toner to an appropriate amount. The thin layer of magnetic toner 8 is conveyed by rotating the toner. When the magnetic toner 8 is conveyed to the development gap where the latent image carrier 1 and the toner carrier 9 are close to each other, a developing electric field is formed by the potential contrast of the latent image carrier 1 and the developing bias applying means 14, and a developing electric field is formed according to the developing electric field. The charged toner 8 adheres to the latent image carrier 1, and the electrostatic latent image is visualized. On the other hand, in the non-image area of the latent image carrier 1, the magnetic toner 8 on the toner carrier 9 is moved by the elastic blade 13.
is charged to a predetermined polarity, an electric field is formed in a direction to prevent development by the developing bias applying means, and the magnetic toner 8 is restrained to the toner carrier 9 by a predetermined magnetic force by the magnetic field generating layer 12. Due to this, ground force blurring on the latent image carrier 1 due to the magnetic toner 8 hardly occurs.
潜像担持体1上に現像された磁性トナー8は、コロナ転
写器や転写ローラー等の転写器15を用いて記録紙16
上に転写され、熱や圧力を用いてトナーを記録紙に定着
し所望の画像を記録紙上に得るものである。さらに、転
写後、潜像担持体1上には転写残りによる小量の磁性ト
ナー8が残留するため、均一化ブラシ17により表面を
均し、除電ランプ18で潜像担持体1表面の電荷を除電
し、再び帯電以下のプロセスを繰り返す。尚、均一化ブ
ラシ17により潜像担持体1上の残留トナーが均されて
いるため、除電及び帯電はほぼ均一に行うことができ、
次にトナー担持体9と均一に接触し易い状態にされてお
り磁気力での残留トナーのクリーニングを容易に行うこ
とができる。第1図に示されるような画像形成装置を用
いて、300[DPI]のライン画像及び文字画像及び
ソリッド画像を10000枚にわたり連続形成したとこ
ろ、300[DPI]のライン画像が線太りすることな
く安定して形成され、画像端部の尾引きゃ地力ブリや残
像やトナー飛散がなく、OD値1゜4以上の高温度なソ
リッド画像を安定して形成することができ、記録紙16
上に地力ブリがないのはもちろん潜像担持体1上にも地
力ブリを少なくすることができた。さらに、磁性トナー
8を球形化すると、残留トナーの除去が一層容易になり
、画像品質を向上できるだけでなく、トナーの融着固化
によるフィルミングの発生が殆どないため、潜像担持体
1やトナー担持体9や弾性ブレード13等の耐久性の向
上が確認された。The magnetic toner 8 developed on the latent image carrier 1 is transferred to a recording paper 16 using a transfer device 15 such as a corona transfer device or a transfer roller.
The toner is transferred onto the recording paper and fixed to the recording paper using heat or pressure to obtain a desired image on the recording paper. Furthermore, since a small amount of magnetic toner 8 remains on the latent image carrier 1 after transfer due to untransferred material, the surface is smoothed by the equalizing brush 17, and the electric charge on the surface of the latent image carrier 1 is removed by the static elimination lamp 18. Remove the static charge and repeat the process below. Incidentally, since the residual toner on the latent image carrier 1 is leveled by the equalizing brush 17, static elimination and charging can be performed almost uniformly.
Next, it is in a state where it is easy to come into uniform contact with the toner carrier 9, and residual toner can be easily cleaned using magnetic force. When we continuously formed 10,000 sheets of 300 [DPI] line images, character images, and solid images using the image forming apparatus shown in Figure 1, the 300 [DPI] line images did not become thick. It is possible to stably form a high-temperature solid image with an OD value of 1°4 or more, without trailing at the edge of the image, with no force blur, afterimage, or toner scattering, and with the recording paper 16.
Not only was there no ground force blur on the latent image carrier 1, but also ground force blur could be reduced on the latent image carrier 1. Furthermore, by making the magnetic toner 8 spherical, residual toner can be removed more easily and image quality can be improved, and since there is almost no filming due to the fusion and solidification of the toner, the latent image carrier 1 and the toner It was confirmed that the durability of the carrier 9, the elastic blade 13, etc. was improved.
第1図において、弾性層11は、天然ゴム、シリコンゴ
ム、ウレタンゴム、ブタジェンゴム、クロロプレンゴム
、ネオブレンゴム、NBR等を用い、弾性層の形態とし
ては、ゴム、発泡体、スポンジ等の形態にして用いたり
、スチロール樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂
、ポリエチレン樹脂、メタクリル樹脂等を含むエラスト
マーを用いることにより安定な圧接現像が可能である。In FIG. 1, the elastic layer 11 is made of natural rubber, silicone rubber, urethane rubber, butadiene rubber, chloroprene rubber, neoprene rubber, NBR, etc., and the form of the elastic layer is rubber, foam, sponge, etc. Alternatively, stable pressure development is possible by using an elastomer containing styrene resin, vinyl chloride resin, polyurethane resin, polyethylene resin, methacrylic resin, or the like.
また、磁界発生層12は、磁気記録材料や磁石材料とし
て公知のものを用いることができ、より詳しくは、Fe
、 Ni、 Co、 Mn、 Cr、のうち少
なくとも一種類の元素を含有する磁性材料、例えば、
y−Fe203、Ba−Fe、 Ni−Co。Further, the magnetic field generation layer 12 can be made of a known magnetic recording material or magnet material, and more specifically, Fe
, Ni, Co, Mn, Cr, a magnetic material containing at least one kind of element, for example,
y-Fe203, Ba-Fe, Ni-Co.
Co−Cr、Mn−Al等が使用可能で、膜厚ハ100
[μm]以下望ましくは10[μm3前後に薄膜化して
可撓性を確保して圧接現像可能にするとともに、最小磁
化反転ピッチを微小にしてトナーを均一に薄層化すると
同時に磁気ブラシ形成による現像ローラー上のトナー搬
送量の変動を抑えて温度ムラを低減することができる。Co-Cr, Mn-Al, etc. can be used, and the film thickness is 100 mm.
[μm] or less, preferably around 10 [μm3] to ensure flexibility and enable pressure contact development, and at the same time make the minimum magnetization reversal pitch minute to make the toner a uniformly thin layer, and at the same time develop by forming a magnetic brush. It is possible to suppress fluctuations in the amount of toner conveyed on the roller and reduce temperature unevenness.
但し、トナー担持体9表面の層構成については、層間の
接合を容易にする中間層や表面を保護する保護層を設け
ても良い、さらに、本発明に使用可能な磁性トナー8は
、レジン系トナー ワックス系トナーの何れでも良く、
トナーの製造方法も粉砕法だけでなく重合法で製造した
磁性トナーを使用することができるが、特に、球形のト
ナーを使用してトナーを弾性ブレードやトナー担持体上
で転勤させてトナーの摩擦帯電機会を増すことにより、
トナーの帯電極性を揃え、かつ、十分な帯電量を得るこ
とができる。さらにまた、均一化ブラシ17については
、基体にファーブラシを植毛したものや金属ファイバー
を植設したものや薄板バネ状のブレード等を使用するこ
とができる。さらにまた、除電ランプ18については、
潜像担持体1が光感度を有する波長で発光する光源を用
いることができるが、省略も可能である。However, regarding the layer structure on the surface of the toner carrier 9, an intermediate layer that facilitates bonding between layers or a protective layer that protects the surface may be provided.Furthermore, the magnetic toner 8 that can be used in the present invention is a resin-based Toner: Any wax-based toner is fine.
Toner manufacturing methods include not only pulverization methods but also magnetic toners manufactured by polymerization methods, but in particular, spherical toner is used and the toner is transferred on an elastic blade or toner carrier to reduce the friction of the toner. By increasing charging opportunities,
The charge polarity of the toner can be made uniform and a sufficient amount of charge can be obtained. Furthermore, as for the equalizing brush 17, it is possible to use a base with fur brushes implanted therein, metal fibers implanted therein, a blade in the shape of a thin plate spring, or the like. Furthermore, regarding the static elimination lamp 18,
Although a light source that emits light at a wavelength to which the latent image carrier 1 has photosensitivity can be used, it is also possible to omit the light source.
尚、第1図において、図中の構成のみで本発明を限定す
るものではない。また、矢印はそれぞれの部材の回転方
向を示すが本発明を限定するものではない。さらに、現
像方法も、正規現像、反転現像の別を問うことなく使用
することができ、トナーの帯電極性は正負限定しない。In addition, in FIG. 1, the present invention is not limited only to the configuration shown in the figure. Further, although the arrows indicate the rotation direction of each member, this does not limit the present invention. Furthermore, the developing method can be used regardless of whether it is regular development or reverse development, and the charging polarity of the toner is not limited to positive or negative.
以上実施例を述べたが、本発明は以上の実施例のみなら
ず、広く電子写真を用いるような画像形成装置に応用す
ることができ、特にプリンターや複写機やファクシミリ
やデイスプレーに応用すれば有効である。Although the embodiments have been described above, the present invention can be applied not only to the above embodiments but also to a wide range of image forming apparatuses that use electrophotography, and especially when applied to printers, copiers, facsimiles, and displays. It is valid.
[発明の効果]
以上述べたように本発明によれば、磁性トナーを用い、
かつ、トナー担持体が磁界発生層を有する構成とするこ
とにより、潜像担持体上での地力ブリを低減することが
でき、クリーナレスの画像形成装置でもコントラストが
高く高解像度の画像を形成することができる。また、主
に磁気力とクーロン力とにより残留トナーを現像と同時
にクリニツクするため、未帯電のトナーも除去すること
ができ、クリーナレスの画像形成装置でも地力ブリの少
なく残像のない画像を形成することができる
また、弾性ブレードによりトナーを薄層化することによ
り、潜像担持体上の地力ブリを低減し、潜像担持体上に
不要に現像され転写後残留するトナーを低減することが
できる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, using magnetic toner,
In addition, by configuring the toner carrier to have a magnetic field generation layer, it is possible to reduce ground force blur on the latent image carrier, and even a cleanerless image forming apparatus can form a high-contrast, high-resolution image. be able to. In addition, since residual toner is cleaned at the same time as development using mainly magnetic force and Coulomb force, uncharged toner can also be removed, and images with less ground blur and no afterimages can be formed even with cleanerless image forming apparatuses. In addition, by thinning the toner layer using an elastic blade, it is possible to reduce ground force blur on the latent image carrier, and reduce toner that is unnecessarily developed and remains on the latent image carrier after transfer. .
さらに、圧接現像とすることにより、潜像担持体上の地
力ブリを低減し、かつ、十分な(現像と同時の)クリー
ニングを行うことができるため、高解像の画像を安定し
て形成することができる。Furthermore, by using pressure-contact development, it is possible to reduce ground force blur on the latent image carrier and perform sufficient cleaning (at the same time as development), making it possible to stably form high-resolution images. be able to.
従って、本発明によれば、地力ブリや残像のような画像
欠陥が少なく高解像で高温度の画像を形成可能なりリー
ナレスの画像形成装置を提供することができ、しかも、
廃棄トナーがなく低うンニングコストで、小型低価格の
画像形成装置を提供できるという優れた効果を有するも
のである。Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a linarless image forming apparatus that is capable of forming high-resolution, high-temperature images with few image defects such as ground blur and afterimages, and furthermore,
This has the excellent effect of providing a small, low-cost image forming apparatus with no waste toner and low running costs.
第1図は本発明の実施例における画像形成装置の断面概
観図。
潜像担持体
現像装置
磁性トナー
トナー担持体
弾性層
磁界発生層
弾性ブレード
現像パイアース印加手段
以
上
8願人
セイコーエプソン株式会社FIG. 1 is a cross-sectional schematic diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. Latent image carrier developing device Magnetic toner Toner carrier elastic layer Magnetic field generating layer Elastic blade Developing bias applying means More than 8 applicants Seiko Epson Corporation
Claims (3)
とを同時に行う画像形成装置において、トナーが磁性ト
ナーであり、かつ、トナーを搬送し現像するトナー担持
体が磁界発生層を有することを特徴とする画像形成装置
。(1) In an image forming apparatus that simultaneously performs a developing process and a cleaning process on a latent image carrier, the toner is a magnetic toner, and the toner carrier that conveys and develops the toner has a magnetic field generating layer. Features of the image forming device.
とを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。(2) The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner is made into a thin layer by an elastic blade.
担持体に圧接された状態で、前記トナーが前記潜像担持
体に現像されることを特徴とする請求項1または2記載
の画像形成装置。(3) The image according to claim 1 or 2, wherein the toner is developed on the latent image carrier while the toner carrier is in pressure contact with the latent image carrier through the toner. Forming device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2239267A JPH04118680A (en) | 1990-09-10 | 1990-09-10 | Image forming device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2239267A JPH04118680A (en) | 1990-09-10 | 1990-09-10 | Image forming device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04118680A true JPH04118680A (en) | 1992-04-20 |
Family
ID=17042225
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2239267A Pending JPH04118680A (en) | 1990-09-10 | 1990-09-10 | Image forming device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04118680A (en) |
-
1990
- 1990-09-10 JP JP2239267A patent/JPH04118680A/en active Pending
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