JPH05257347A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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Publication number
JPH05257347A
JPH05257347A JP4052664A JP5266492A JPH05257347A JP H05257347 A JPH05257347 A JP H05257347A JP 4052664 A JP4052664 A JP 4052664A JP 5266492 A JP5266492 A JP 5266492A JP H05257347 A JPH05257347 A JP H05257347A
Authority
JP
Japan
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toner
image
photoconductor
developing roller
developer
Prior art date
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Pending
Application number
JP4052664A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Haneda
哲 羽根田
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
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Priority to US08/022,905 priority patent/US5424811A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a chargeless image forming device which can form a sharp toner image without causing the ground soiliing on the surface of a photosensitive body and efficiently transfer it to a transfer material by means of electrical transfer. CONSTITUTION:In the chargeless image forming device, insulated toner is used as the toner of developer and a bias voltage applied to a developing roller 3 is an AC voltage in which its polarity becomes the same as that of the electrification of the toner of a developer layer on a developing roller 3 during image exposure, in synchronism with a repitition of image exposure along a line on the inside surface of the photosensitive body by the use of an image exposure means 2, and becomes opposite to that in a period between the image exposure and the subsequent image exposure.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はチャージレス画像形成装
置に関し、詳しくは、回動する感光体内面に像露光手段
が感光体の回動方向とほぼ直角のラインに沿って像露光
を繰返し、現像手段がバイアス電圧を印加された現像ロ
ーラ上の現像剤層を前記ライン位置の感光体外面に対向
させてトナー像を形成する画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chargeless image forming apparatus. More specifically, the image exposure means repeats image exposure on a surface of a rotating photoconductor along a line substantially perpendicular to the direction of rotation of the photoconductor. The present invention relates to an image forming apparatus for forming a toner image by making a developer layer on a developing roller, to which a developing means is applied a bias voltage, face an outer surface of a photoconductor at the line position.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、チャージレス画像形成装置として
は、導電性トナーを用いたものが知られている。これで
は電気的転写が困難であると言う問題がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a chargeless image forming apparatus, one using a conductive toner has been known. This has a problem that electrical transfer is difficult.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
を解消するためになされたものであり、絶縁性トナーを
用いて感光体面に地汚れなく鮮明なトナー像を形成して
電気的転写で転写材に効率よく転写できるチャージレス
画像形成装置の提供を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an electric transfer is performed by forming a clear toner image on the surface of a photoconductor using an insulating toner without scumming. It is an object of the present invention to provide a chargeless image forming apparatus capable of efficiently transferring to a transfer material.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明のチャージレス画
像形成装置は、現像剤のトナーに絶縁性トナーを用いる
と共に、現像手段がトナー像の形成を行う間に現像ロー
ラに印加するバイアス電圧を像露光手段による像露光の
繰返しと同期して像露光中はトナーの帯電と同極性とな
り、像露光と次の像露光との間ではトナーの帯電と逆極
性となる交流電圧としたことを特徴としたものであり、
この特徴によって前記目的を達成する。
In the chargeless image forming apparatus of the present invention, an insulating toner is used as the toner of the developer, and a bias voltage applied to the developing roller while the developing unit forms a toner image is applied. In synchronism with the repetition of image exposure by the image exposure means, an alternating voltage having the same polarity as the charging of the toner during the image exposure and having the opposite polarity to the charging of the toner between the image exposures is characterized. And
This feature achieves the above objective.

【0005】[0005]

【作用】すなわち、本発明のチャージレス画像形成装置
においては、ラインに沿った像露光と次の像露光の間で
は現像ローラのバイアス電圧がトナーの帯電と逆極性に
なるから、ラインに沿った像露光で感光層に電荷の移動
が行われなかった非露光部の感光体外面に接触している
トナーは現像ローラ側に引かれ、それに対して電荷の移
動が行われた露光部の感光体外面に付着したトナーはそ
の儘に留まって、それにより地汚れの殆んどない鮮明な
トナー像を形成することができ、トナーが絶縁性トナー
であるから、電気的転写でトナー像を効率よく転写材に
転写することができる。
That is, in the chargeless image forming apparatus of the present invention, since the bias voltage of the developing roller has the opposite polarity to the charging of the toner between the image exposure along a line and the next image exposure, Toner contacting the outer surface of the photoconductor in the non-exposed area where the charge was not transferred to the photosensitive layer during image exposure is pulled toward the developing roller, and the photoconductor in the exposed area where the charge has been transferred The toner adhering to the outer surface stays in the same place, and as a result, a clear toner image with almost no background stain can be formed.Because the toner is an insulating toner, the toner image can be efficiently transferred by electrical transfer. It can be transferred to a transfer material.

【0006】[0006]

【実施例】以下、本発明を図示例によって説明する。The present invention will be described below with reference to the illustrated examples.

【0007】図1は本発明の画像形成装置の1例を示す
概要構成断面図、図2は部分拡大図、図3は感光体の部
分断面図、図4は制御回路の要部ブロック図、図5は像
露光による書込みと現像ローラのバイアス電圧のタイミ
ングチャートである。
FIG. 1 is a schematic structural sectional view showing an example of an image forming apparatus of the present invention, FIG. 2 is a partially enlarged view, FIG. 3 is a partial sectional view of a photoconductor, and FIG. 4 is a block diagram of a main part of a control circuit. FIG. 5 is a timing chart of writing by image exposure and bias voltage of the developing roller.

【0008】図1において、1は図3に示したような透
明基体上に形成された透明電極層1a上に、透明電極層
1a側の電荷発生層1b、中間層の正孔電荷輸送層1
c、表層の電荷発生層1dの積層から成る光導電体層を
積層した構成を有して矢印方向に回転する感光体ドラ
ム、2はLEDやEL等の発光素子アレイ2aとロッド
レンズアレイのような集束性光伝送体2bとから成り、
感光体ドラム1の内部に静止して設けられて、感光体ド
ラム1の内面に回転方向とほぼ直角のラインに沿った像
露光を繰返す像露光手段、3はアルミニウム等の非磁性
導電材料から成り、内部にN,S磁極を周方向に配設し
た磁石体4を備えた現像ローラである。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a transparent electrode layer 1a formed on a transparent substrate as shown in FIG. 3, a charge generation layer 1b on the transparent electrode layer 1a side, and a hole charge transport layer 1 as an intermediate layer.
c, a photoconductor drum 2 having a structure in which photoconductor layers each having a surface charge generating layer 1d are laminated and rotating in the direction of the arrow 2 is a light emitting element array 2a such as an LED or EL and a rod lens array. A converging optical transmitter 2b,
The image exposing means 3 which is provided stationary inside the photoconductor drum 1 and repeats the image exposure along the line substantially perpendicular to the rotation direction on the inner surface of the photoconductor drum 1 is made of a non-magnetic conductive material such as aluminum. , A developing roller provided with a magnet body 4 in which N and S magnetic poles are circumferentially arranged.

【0009】現像ローラ3は磁石体4の磁力によって絶
縁性トナーと磁性キャリアの二成分現像剤または絶縁性
磁性トナーの一成分現像剤を表面に吸着して、現像ロー
ラ3もしくは磁石体4または両方のそれぞれ矢印方向の
回転によって現像剤を現像ローラ3の回転矢印方向に搬
送し、それによって表面に形成される現像剤層を像露光
手段2が像光を入射する位置の感光体ドラム1の外面に
接触させる。
The developing roller 3 attracts the two-component developer of the insulating toner and the magnetic carrier or the one-component developer of the insulating magnetic toner to the surface by the magnetic force of the magnet body 4, and the developing roller 3 or the magnet body 4 or both. The developer is conveyed in the direction of the rotation arrow of the developing roller 3 by the rotation of the developing roller 3 and the developer layer formed on the surface of the developing roller 3 is exposed on the outer surface of the photoconductor drum 1 at the position where the image light is incident. Contact.

【0010】感光体ドラム1に像露光手段2が像露光を
繰返すラインの位置と現像ローラ3が現像剤層を接触さ
せる位置の関係は、図2に示したように、現像ローラ3
の中心O3から感光体ドラム1の中心O1に結んだ線、感光
体がベルト状のときは現像ローラ3が感光体に最接近す
る点に結んだ線に対して、現像ローラ3の中心O3から像
露光手段2が像露光を繰返すライン位置に結んだ線の成
す角度θが-10°≦θ≦10°の範囲で像露光ライン位置
の方が現像ローラ3の感光体への最接近位置より上流側
とするのが好ましい。それによって、像光の入射と現像
ローラ3のバイアス電圧による強い電界とで感光体ドラ
ム1に静電像を形成するための光導電体層における電荷
の移動が確保できる。θが上述の範囲から外れると像露
光ライン位置の電界強度が弱くなって静電像の形成が不
十分になる。
The relationship between the position of the line where the image exposure means 2 repeats the image exposure on the photosensitive drum 1 and the position where the developing roller 3 contacts the developer layer is as shown in FIG.
Center O 3 of the developing roller 3 to the center O 1 of the photoconductor drum 1, or the line connecting the developing roller 3 to the point closest to the photoconductor when the photoconductor is a belt. When the angle θ formed by the line connecting O 3 to the line position where the image exposure means 2 repeats the image exposure is within the range of −10 ° ≦ θ ≦ 10 °, the image exposure line position is closer to the photosensitive member of the developing roller 3. It is preferably upstream from the approaching position. Thereby, the movement of charges in the photoconductor layer for forming an electrostatic image on the photosensitive drum 1 can be ensured by the incidence of image light and the strong electric field due to the bias voltage of the developing roller 3. When θ is out of the above range, the electric field strength at the position of the image exposure line becomes weak and the electrostatic image formation becomes insufficient.

【0011】現像ローラ3には図4に示した制御回路に
よって図5に示したように、発光素子アレイ2aの画像
データに基づく選択点灯すなわち像露光手段2による感
光体ドラム1の内面への主走査方向であるラインに沿っ
た像露光の繰返しと同期して、書込み中はトナーの帯電
と同極性の正の一定電圧となり、ラインの書込み終了か
ら次のラインの書込みまでの間の全面消灯中はトナーの
帯電と逆極性の負の一定電圧となる矩形波交流電圧がバ
イアス電圧として印加される。それによって、感光体ド
ラム1の外面にラインに沿った像露光の露光部に当る部
分だけにトナーが付着してそれ以外の書込みと書込みの
間も含めた非露光部に当る部分には付着しない地汚れの
殆んどないトナー像が形成される。
As shown in FIG. 5, the developing roller 3 is selectively turned on based on the image data of the light emitting element array 2a by the control circuit shown in FIG. In synchronization with the repetition of image exposure along the line that is the scanning direction, a positive constant voltage with the same polarity as the toner charging is written during writing, and the entire surface is turned off from the end of writing the line to the writing of the next line. Is applied as a bias voltage, which is a rectangular wave AC voltage having a negative constant voltage having a polarity opposite to that of toner charging. As a result, the toner adheres only to the portion corresponding to the exposed portion of the image exposure along the line on the outer surface of the photosensitive drum 1 and does not adhere to the portion other than the non-exposed portion including the writing. A toner image with almost no background stain is formed.

【0012】なお、図4の制御回路は、クロックパルス
発生回路からの基準クロックパルスに基いてCPUが
感光体ドラム1の駆動用モータの駆動制御、画像デー
タを収納している画像データメモリから一走査ラインに
相当する画像データの像露光手段への転送とラッチ、
像露光手段の像露光タイミング制御、図5に示したよ
うに像露光タイミングと同期して時間T1,T2で変化す
る矩形波交流バイアス電圧を現像ローラ3に印加するバ
イアス電源の制御を行うものである。そして、図4の制
御回路の点線枠で囲んだ部分は、像露光手段がレーザ光
学系の場合にさらに付加されるものである。また、図5
の例では25μm厚の感光体の線速度を40mm/secに設定し
た。しかし、感光体の層厚は10〜50μmのものが使用で
きるし、感光体の線速度は10〜300mm/secの範囲に選定
できる。そのような範囲でも地汚れの殆んどないトナー
像を形成することができる。
In the control circuit of FIG. 4, the CPU controls the drive motor of the photosensitive drum 1 based on the reference clock pulse from the clock pulse generation circuit, and the image data memory in which the image data is stored. Transfer of image data corresponding to the scanning line to the image exposure means and latching,
The image exposure timing control of the image exposure means and the bias power supply for applying the rectangular wave AC bias voltage which changes at the times T 1 and T 2 in synchronization with the image exposure timing to the developing roller 3 as shown in FIG. 5 are performed. It is a thing. The portion surrounded by the dotted line frame of the control circuit in FIG. 4 is further added when the image exposure means is a laser optical system. Also, FIG.
In the above example, the linear velocity of the photoconductor having a thickness of 25 μm was set to 40 mm / sec. However, a photosensitive member having a layer thickness of 10 to 50 μm can be used, and the linear velocity of the photosensitive member can be selected within a range of 10 to 300 mm / sec. Even in such a range, a toner image with almost no background stain can be formed.

【0013】図示例では、感光体を図3に示した層構成
のOPC感光体としたが、この感光体における静電像と
トナー像の形成メカニズムとしては以下述べる2通りが
ある。この場合、電荷移動層1Cは正孔移動型とした。
In the illustrated example, the photoconductor is the OPC photoconductor having the layer structure shown in FIG. 3, but there are the following two mechanisms for forming an electrostatic image and a toner image on the photoconductor. In this case, the charge transfer layer 1C was a hole transfer type.

【0014】第1のメカニズムは、図6の像形成部模式
図に示したように透明電極層1a側の電荷発生層1bを
用いる場合である。この場合は、ラインに沿った像露光
中は現像ローラ3のバイアス電圧が負になって感光体の
露光部に正電荷を注入すなわち、電荷発生層1bの像光
を入射された部分に発生した正孔を感光体の表面に引き
つけてトラップし、絶縁性トナーに負帯電トナーが用い
られて正孔のトラップされている部分の感光体表面に付
着する。そして、ラインに沿った像露光から次の像露光
までの間は現像ローラ3のバイアス電圧が正になって、
正孔のトラップされていない部分の感光体表面に付着し
ているトナーが現像ローラ3側に引かれ、それによって
かぶりのないトナー像が感光体表面に形成される。この
ようなバイアス電圧の正負反転は、矩形波発生回路25に
よってなされ、この反転で現像剤層を振動させて上述の
トナー像形成作用を促進させると言う働きもする。
The first mechanism is to use the charge generation layer 1b on the transparent electrode layer 1a side as shown in the schematic view of the image forming portion in FIG. In this case, the bias voltage of the developing roller 3 becomes negative during image exposure along the line, and positive charges are injected into the exposed portion of the photoconductor, that is, the image light of the charge generation layer 1b is generated in the incident portion. The holes are attracted and trapped on the surface of the photoconductor, and a negatively charged toner is used as the insulating toner to adhere to the surface of the photoconductor where the holes are trapped. Then, the bias voltage of the developing roller 3 becomes positive from the image exposure along the line to the next image exposure,
The toner adhering to the surface of the photoconductor in which holes are not trapped is pulled toward the developing roller 3 side, whereby a toner image without fog is formed on the surface of the photoconductor. Such a positive / negative inversion of the bias voltage is performed by the rectangular wave generating circuit 25, and this inversion also functions to vibrate the developer layer to accelerate the toner image forming operation described above.

【0015】感光体表層の電荷発生層1dを設けた理由
は、トナー像を転写して表面のクリーニングを行なった
後に表面に残った正電荷を一様露光により消去するため
である。電荷発生層1dが感光体の内面側または外面側
から一様露光されると電荷発生を行なってトラップされ
ていた正電荷を解放する。すなわち、除電のための一様
露光手段は感光体の内面側に設けても、外面側に設けて
もよい。
The reason why the charge generation layer 1d on the surface of the photoconductor is provided is that the positive charge remaining on the surface after the toner image is transferred and the surface is cleaned is erased by uniform exposure. When the charge generation layer 1d is uniformly exposed from the inner surface side or the outer surface side of the photoconductor, charges are generated and the trapped positive charges are released. That is, the uniform exposure means for removing charge may be provided on the inner surface side or the outer surface side of the photoconductor.

【0016】また、第2のメカニズムは、図7 の像形成
部模式図に示したように感光体表層の電荷発生層1dを
用いる場合である。この場合は、ラインに沿った像露光
中は現像ローラ3のバイアス電圧が正になって感光体の
露光部に負電荷を注入すなわち、電荷発生層1dの像光
を入射された部分に発生した正孔を透明電極層1a側に
逃して感光体の表面に負電荷をトラップし、絶縁性トナ
ーに正帯電トナーが用いられて負電荷をトラップされて
いる部分の感光体表面に付着する。そして、ラインに沿
った像露光と次の像露光までの間は現像ローラ3のバイ
アス電圧が負になって、負電荷をトラップされていない
部分の感光体表面に付着しているトナーが現像ローラ3
側に引かれ、それによってかぶりのないトナー像が感光
体表面に形成される。
The second mechanism is the use of the charge generation layer 1d, which is the surface layer of the photoreceptor, as shown in the schematic view of the image forming portion in FIG. In this case, during image exposure along the line, the bias voltage of the developing roller 3 becomes positive and negative charges are injected into the exposed portion of the photoconductor, that is, the image light of the charge generation layer 1d is generated in the incident portion. The holes escape to the transparent electrode layer 1a side to trap the negative charges on the surface of the photoconductor, and the positively charged toner is used as the insulating toner to adhere to the surface of the photoconductor where the negative charges are trapped. Then, the bias voltage of the developing roller 3 becomes negative between the image exposures along the line and the next image exposure, and the toner adhering to the surface of the photosensitive member where the negative charges are not trapped is developed by the developing roller 3. Three
Sided, thereby forming a fog-free toner image on the surface of the photoreceptor.

【0017】透明電極層1a側の電荷発生層1bを設け
た理由は、転写,クリーニング後に表面に残った負電荷
を一様露光により消去するためである。電荷発生層1b
が感光体の内面側または外面側から一様露光されると、
電荷発生層1bに発生した正電荷が表面にトラップされ
ていた負電荷を中和する。
The reason why the charge generation layer 1b on the transparent electrode layer 1a side is provided is that the negative charges remaining on the surface after transfer and cleaning are erased by uniform exposure. Charge generation layer 1b
Is uniformly exposed from the inner or outer surface of the photoreceptor,
The positive charges generated in the charge generation layer 1b neutralize the negative charges trapped on the surface.

【0018】なお、電荷発生層1b,1dは、それぞれ
像露光と除電用の一様露光の一方の光に対して作用すべ
く、光感度や光透過性を有するように設定されている。
The charge generation layers 1b and 1d are set to have photosensitivity and light transmissivity so as to act on one of the image exposure light and the uniform exposure light for neutralization.

【0019】図3の例と異なって、感光体の光導電体層
を単層構成で両極性の電荷移動性を有する無機あるいは
有機感光体とした場合は、ラインに沿った像露光中の現
像ローラ3のバイアス電圧に正,負いずれの電圧も、し
たがって絶縁性トナーに正負いずれに帯電するものも用
いられるが、像光が感光体基体側で多く吸収されるか
ら、前述の第1のメカニズムと同じ動作を利用するのが
好ましい。
Unlike the example of FIG. 3, when the photoconductor layer of the photoreceptor is a single-layered inorganic or organic photoreceptor having ambipolar charge mobility, development during imagewise exposure along the line is performed. Both positive and negative bias voltages of the roller 3 and therefore positive and negative charges of the insulating toner are used. However, since a large amount of image light is absorbed on the side of the photoconductor substrate, the first mechanism described above is used. It is preferable to use the same operation as.

【0020】また、感光体の光導電体層が従来のOPC
のように電荷移動層の一方の側に電荷発生層を設けたも
のである場合は、一様露光で除電しても電荷が消失しに
くい傾向がある。
The photoconductor layer of the photoconductor is the conventional OPC.
As described above, in the case where the charge generation layer is provided on one side of the charge transfer layer, the charges tend not to disappear even if the charge is removed by uniform exposure.

【0021】現像剤としては、二成分現像剤であるこ
と、また磁性キャリアも絶縁性であることがトナーの帯
電制御や現像ローラ3のバイアス電圧の正負の電圧を上
げて電界強度を高め得る点から好ましく、さらに磁性キ
ャリアが球形化されていることがトナーとキャリアの撹
拌性および現像剤の搬送性を向上させ、トナーやトナー
とキャリアの凝集を起こりにくくする等の点で好まし
い。そして、球形化された磁性キャリアは平均粒径が30
〜80μの範囲にあることが好ましい。
Since the developer is a two-component developer and the magnetic carrier is also insulating, the electric field strength can be increased by controlling the charging of the toner and increasing the positive and negative voltages of the bias voltage of the developing roller 3. Further, it is preferable that the magnetic carrier is spherical in terms of improving the stirring property of the toner and the carrier and the transporting property of the developer, and making the aggregation of the toner and the toner and the carrier less likely to occur. Then, the spherical magnetic carrier has an average particle size of 30.
It is preferably in the range of ˜80 μ.

【0022】この磁性キャリアの平均粒径が小さ過ぎる
と、磁性キャリアが感光体面に付着し易くなったり、か
ぶりが生じ易くなったりする。また大き過ぎると、現像
剤層の磁気ブラシの穂の状態が粗くなり、穂のトナー濃
度が低くなってトナー像が荒れたり、濃度の低いものに
なったりする。
If the average particle size of the magnetic carrier is too small, the magnetic carrier is likely to adhere to the surface of the photoconductor and fogging is likely to occur. On the other hand, if it is too large, the ears of the magnetic brush in the developer layer become rough, the toner density of the ears becomes low, and the toner image becomes rough, or the density becomes low.

【0023】上述のような好ましい磁性キャリアは、磁
性体として従来の磁性キャリアにおけると同様の、鉄,
クロム,ニッケル,コバルト等の金属、あるいはそれら
の化合物や合金、例えば四三酸化鉄,γ−酸化第二鉄,
二酸化クロム,フェライトと云った強磁性体の粒子を球
形化したり、又はそれら磁性体粒子の表面をスチレン系
樹脂,ビニル系樹脂,エチレン系樹脂,ロジン変性樹
脂,アクリル系樹脂,ポリアミド樹脂,エボキシ樹脂,
ポリエステル樹脂等の樹脂で球状に被覆するか、あるい
は、磁性体微粒子を分散して含有した樹脂の球状粒子を
造るかして得られた粒子を従来公知の平均粒径選別手段
で粒径選別することによって得られる。
The preferable magnetic carrier as described above is iron, which is the same as in a conventional magnetic carrier as a magnetic material.
Metals such as chromium, nickel and cobalt, or their compounds and alloys such as ferric tetroxide, γ-ferric oxide,
Spherical particles of ferromagnetic materials such as chromium dioxide and ferrite, or the surface of these magnetic particles are styrene resin, vinyl resin, ethylene resin, rosin modified resin, acrylic resin, polyamide resin, epoxy resin ,
Particles obtained by spherical coating with a resin such as polyester resin or by making spherical particles of resin containing magnetic fine particles dispersed therein are subjected to particle size selection by a conventionally known average particle size selection means. Obtained by

【0024】なお、キャリアを上述のように樹脂等によ
って球状に形成することは、先に述べた効果の他に、球
形化してないキャリアの長軸方向に磁化吸着されてトナ
ーを感光体に付着させる際や感光体から剥ぎ取る際に方
向性を生じさせ易いと言う欠点や、エッジ部があるため
にエッジ部に電界が集中してブレークダウンを起こし易
く、感光体に形成される像を乱したりすると言う欠点を
解消して、高いバイアス電圧の印加を可能にし、乱れの
ない鮮明なトナー像の形成が行なわれるようにすると言
う効果も与える。
In addition to the above-described effect, forming the carrier into a spherical shape by using a resin or the like as described above causes the non-sphericalized carrier to be magnetized and adsorbed in the longitudinal direction of the carrier to attach the toner to the photosensitive member. It is easy to give directionality when it is peeled off or when it is peeled from the photoconductor, and because there is an edge part, the electric field is concentrated at the edge part and breakdown easily occurs, which disturbs the image formed on the photoconductor. There is also an effect that the drawback of performing is eliminated, a high bias voltage can be applied, and a clear toner image without disturbance can be formed.

【0025】以上のような効果を奏する球形化キャリア
にはさらに、キャリアの抵抗率が108Ωcm以上、特に10
13Ωcm以上であるように絶縁性の磁性粒子を形成したも
のが好ましい。この抵抗率は、粒子を0.50cm2の断面積
を有する容器に入れてタッピングした後、詰められた粒
子上に1kg/cm2の荷重を掛け、荷重と底面電極との間に
1000V/cmの電界が生ずる電圧を印加したときの電流値
を読み取ることで得られる値であり、この抵抗率が低い
と、現像ローラ3にバイアス電圧を印加した場合に、キ
ャリアに電荷が注入されて、感光体面にキャリアが付着
し易くなったり、あるいはバイアス電圧のブレークダウ
ンが起こり易くなったりする。
In addition to the spherical carrier having the above-mentioned effects, the carrier has a resistivity of 10 8 Ωcm or more, especially 10 8 Ωcm or more.
It is preferable that insulating magnetic particles are formed so as to have a resistance of 13 Ωcm or more. The resistivity after tapping putting particles in a container having a sectional area of 0.50 cm 2, a load of 1 kg / cm 2 on packed particles, between the load and a bottom electrode
It is a value obtained by reading the current value when a voltage that generates an electric field of 1000 V / cm is applied. If this resistivity is low, charges are injected into the carrier when a bias voltage is applied to the developing roller 3. As a result, the carrier easily adheres to the surface of the photoconductor, or the breakdown of the bias voltage easily occurs.

【0026】以上を総合して、磁性キャリアは、少くと
も長軸と短軸の比が3倍以下であるように球形化されて
おり、針状部やエッジ部等の突起が無く、抵抗率が108
Ωcm以上好ましくは1013Ωcm以上であることが適正条件
である。そして、このような磁性キャリアは、高抵抗化
された球状の磁性粒子や樹脂被覆キャリアでは、磁性体
粒子にできるだけ球形のものを選んで、それに樹脂の被
覆処理を施すこと、磁性体微粒子分散系のキャリアで
は、できるだけ磁性体の微粒子を用いて、分散樹脂粒子
形成後に球形化処理を施すこと、あるいは、スプレード
ライの方法によって分散樹脂粒子を得ること等によって
製造される。
In summary, the magnetic carrier is spherical so that the ratio of the major axis to the minor axis is at least 3 times or less, and there are no protrusions such as needles and edges, and the resistivity is high. Is 10 8
It is a proper condition that it is Ωcm or more, preferably 10 13 Ωcm or more. For such magnetic carrier, spherical magnetic particles having high resistance or resin-coated carrier, magnetic particles are selected to be as spherical as possible, and a resin coating treatment is applied to the magnetic particles. The carrier (2) is manufactured by using magnetic fine particles as much as possible and subjecting the dispersed resin particles to a spheroidizing treatment, or obtaining the dispersed resin particles by a spray drying method.

【0027】次にトナーについて述べると、一般にトナ
ー粒子の平均粒径が小さくなると、定性的に粒径の二乗
に比例して帯電量が減少し、相対的にファンデルワール
ス力のような付着力が大きくなって、トナーがキャリア
から離れにくくなり、感光体面に形成されるトナー像の
濃度が不十分になったり、かぶりが生じ易くなったりす
る。現像ローラのバイアス電圧が直流電圧の場合は、ト
ナー粒子の平均粒径が10μm以下になると、上述の問題
が現れるようになる。
Next, the toner will be described. Generally, when the average particle size of the toner particles becomes small, the charge amount qualitatively decreases in proportion to the square of the particle size, and the adhesion force such as the van der Waals force is relatively increased. Becomes large, the toner becomes difficult to separate from the carrier, the density of the toner image formed on the photoconductor surface becomes insufficient, and fogging easily occurs. When the bias voltage of the developing roller is a DC voltage and the average particle size of the toner particles is 10 μm or less, the above-mentioned problem appears.

【0028】しかし、本発明のチャージレス画像形成装
置では、現像ローラ3のバイアス電圧が矩形波交流電圧
であるから、現像剤層に付着しているトナーは電気的に
与えられる振動によって現像剤層から離れて感光体面に
移行し易くなり、また感光体面の非画像部に付着したト
ナーは現像ローラ3側に移向し易くなって感光体面にか
ぶりのない鮮明なトナー像が形成される。したがって、
平均粒径が数μmのトナーも問題なく用いられるように
なる。
However, in the chargeless image forming apparatus according to the present invention, since the bias voltage of the developing roller 3 is a rectangular wave AC voltage, the toner adhering to the developer layer is electrically applied to the developer layer to cause vibration. Away from the surface of the photoconductor, the toner adhered to the non-image portion of the surface of the photoconductor is easily moved to the developing roller 3 side, and a clear toner image without fog is formed on the surface of the photoconductor. Therefore,
A toner having an average particle size of several μm can be used without any problem.

【0029】一成分非磁性トナーや一成分磁性トナーな
どの一成分絶縁性現像剤を用いた場合も、このバイアス
電圧が交流電圧であることによる上述効果はほぼ同様に
得られる。すなわち、トナーの振動により感光面の画像
部に十分なトナーが付着して、非画像部のトナーが除か
れ、その結果かぶりのない鮮明なトナー像が形成され
る。
Even when a one-component insulating developer such as a one-component non-magnetic toner or a one-component magnetic toner is used, the above-described effect due to the bias voltage being an AC voltage can be obtained in substantially the same manner. That is, due to the vibration of the toner, a sufficient amount of toner adheres to the image portion of the photosensitive surface, the toner of the non-image portion is removed, and as a result, a clear toner image without fog is formed.

【0030】二成分現像剤としては、前述のような球状
のキャリアとトナーとが従来の二成分現像剤におけると
同様の割合で混合した現像剤が好ましく用いられるが、
これにはまた、必要に応じて粒子の流動滑りをよくする
ための流動化剤や感光体面の清浄化に役立つクリーニン
グ剤等が混合される。流動化剤としては、コロイダルシ
リカ、酸化チタンあるいは非イオン表面活性剤等を用い
ることができ、クリーニング剤としては、脂肪酸金属
塩、有機基置換シリコンあるいは弗素等表面活性剤等を
用いることができる。
As the two-component developer, a developer in which the above-mentioned spherical carrier and toner are mixed in the same proportion as in the conventional two-component developer is preferably used.
In addition, if necessary, a fluidizing agent for improving the flow slippage of the particles, a cleaning agent useful for cleaning the surface of the photoreceptor, and the like are mixed. As the fluidizing agent, colloidal silica, titanium oxide or a nonionic surface active agent can be used, and as the cleaning agent, a fatty acid metal salt, an organic group-substituted silicon or a surface active agent such as fluorine can be used.

【0031】また図1において、これは一成分磁性トナ
ーを用いた場合を示しており、5は現像剤室6の現像剤
を現像ローラ3の表面に供給するスポンジローラ等の現
像剤供給部材、7は現像ローラ3が搬送する現像剤層の
層厚を規制するゴム板等の層厚規制部材、8は軸8aと
側板8bと底板8cとから成っていて、軸8aの図示を
省略した駆動手段により現像剤供給部材5の方向へはゆ
っくりと動いて反対方向へは早く動くように揺動させら
れ、それによって現像剤室6の現像剤を現像剤供給部材
5側へ移動させる揺動送り部材、9および10は揺動送り
部材8と現像剤室6の後壁あるいは底壁との間に現像剤
が入り込むことを防ぐために必要に応じて揺動送り部材
8の底板8cに取付けられる可撓性シートである。
In FIG. 1, this shows the case where a one-component magnetic toner is used, and 5 is a developer supply member such as a sponge roller for supplying the developer in the developer chamber 6 to the surface of the developing roller 3. Reference numeral 7 is a layer thickness regulating member such as a rubber plate for regulating the layer thickness of the developer layer conveyed by the developing roller 3, and 8 is a shaft 8a, a side plate 8b and a bottom plate 8c. It is rocked so as to move slowly in the direction of the developer supply member 5 and fast in the opposite direction by the means, thereby moving the developer in the developer chamber 6 to the developer supply member 5 side. The members 9 and 10 can be attached to the bottom plate 8c of the swinging feed member 8 if necessary in order to prevent the developer from entering between the swinging feed member 8 and the rear wall or the bottom wall of the developer chamber 6. It is a flexible sheet.

【0032】現像剤供給部材5やゴム板から成る弾性層
厚規制部材7はまた現像ローラ3との間でトナーを摩擦
帯電させる。しかし、揺動送り部材8の代わりに回転撹
拌翼を用いてトナーの摩擦帯電と現像剤の現像ローラ3
への供給を行い、現像剤供給部材5を省略することもで
きる。また層厚規制部材7にドクタブレードを用いても
よい。感光体と現像ローラ3との間隙は30〜500μとさ
れる。
The developer supplying member 5 and the elastic layer thickness regulating member 7 made of a rubber plate also frictionally charge the toner with the developing roller 3. However, in place of the swinging feed member 8, a rotary stirring blade is used to triboelectrically charge the toner and the developing roller 3 for the developer.
Alternatively, the developer supplying member 5 may be omitted. A doctor blade may be used as the layer thickness regulating member 7. The gap between the photoconductor and the developing roller 3 is 30 to 500 μ.

【0033】一成分非磁性現像剤を用いた場合は、現像
ローラ3上に現像剤層をトナー粒子の1〜2層の薄層に
形成して感光体面に接触させる条件で十分トナー像を形
成することができる。その場合の感光体と現像ローラ3
の表面間隙は、トナー層厚である5〜50μmの範囲とな
り、そのような条件では、その間隙に強い現像電界を形
成することができて、それにより像露光時の光導電体層
における電荷の移動が効果的に行われ、良好なトナー像
を得ることができる。
When a one-component non-magnetic developer is used, a developer layer is formed on the developing roller 3 as a thin layer of one or two toner particles, and a toner image is sufficiently formed under the condition of being brought into contact with the photoreceptor surface. can do. In that case, the photoconductor and the developing roller 3
Has a toner layer thickness in the range of 5 to 50 μm, and under such conditions, a strong developing electric field can be formed in the toner layer, whereby the charge in the photoconductor layer during image exposure can be reduced. The movement is effectively performed, and a good toner image can be obtained.

【0034】また、二成分現像剤を用いた場合は、現像
ローラ3上に形成する現像剤層の厚さはトナーが均一に
存在する層を形成する厚さにする必要があり、そのため
に現像ローラ3と感光体ドラム1との間隙は50〜1000μ
mが好ましい。この間隙が50μmよりも狭くなり過ぎる
と、現像剤層におけるトナーの存在が不均一となって十
分な濃度のトナー像を形成することが困難となったり、
現像剤層が間隙に詰まったりする。また、間隙が1000μ
mを大きく超すようになると、対向電極効果が低下して
静電像やトナー像の形成が不十分になるし、かぶりのな
いトナー像の形成が行なわれないようになる。
When a two-component developer is used, the thickness of the developer layer formed on the developing roller 3 needs to be such that a layer in which toner uniformly exists is formed. The gap between the roller 3 and the photosensitive drum 1 is 50-1000μ
m is preferred. If this gap is too narrower than 50 μm, the presence of toner in the developer layer becomes non-uniform, making it difficult to form a toner image of sufficient density,
The developer layer is clogged in the gap. Also, the gap is 1000μ
When m is greatly exceeded, the counter electrode effect is lowered and the electrostatic image and the toner image are insufficiently formed, and the toner image without fog is not formed.

【0035】図5に示した現像ローラ3のバイアス電圧
について以下さらに説明する。
The bias voltage of the developing roller 3 shown in FIG. 5 will be further described below.

【0036】現像ローラ3に印加するバイアス電圧は、
現像剤のかぶりを防止するためには平均電圧としてトナ
ーの帯電と逆極性の20〜200Vの直流成分を有している
ことが好ましい。一方、ラインに沿った像露光中はトナ
ーの帯電と同極性の高い電圧V1により効果的に光導電
体層の電荷を移動させることが好ましく、この電圧は電
荷の移動が終了するまで維持することが必要である。こ
の条件を満足するのが好ましいことから、電荷移動用の
電圧V1はかぶり防止用の電圧V2に対して絶対値で|V
1|≧|V2|とすることが好ましい。
The bias voltage applied to the developing roller 3 is
In order to prevent fogging of the developer, it is preferable that the average voltage has a DC component of 20 to 200 V having a polarity opposite to that of the toner charge. On the other hand, during the image exposure along the line, it is preferable to effectively move the charge of the photoconductor layer by the voltage V 1 having the same polarity as the charging of the toner, and this voltage is maintained until the transfer of the charge is completed. It is necessary. Since it is preferable to satisfy this condition, the charge transfer voltage V 1 is an absolute value | V with respect to the fog prevention voltage V 2 .
It is preferable that 1 | ≧ | V 2 |.

【0037】しかしながら、この条件では現像ローラ3
のバイアス電圧の平均直流成分がトナーの帯電と同極性
となってその値を増加することになり、画像全体にかぶ
りが生じ易くなる。すなわち、|V1|<|V2|であれ
ばV1の継続時間T1とV2の継続時間T2はT1=T2とし
ても問題はないが、|V1|≧|V2|とした場合T1
2とする必要がある。すなわち、V1,V2,T1,T2
の設定の結果が平均電圧としてトナーの帯電と逆極性の
直流成分を有することになるのが好ましい。
However, under this condition, the developing roller 3
The average DC component of the bias voltage has the same polarity as that of the toner charge and increases its value, and fogging is likely to occur in the entire image. That, | V 1 | <| V 2 | duration T 2 of the duration T 1 and V 2 of if V 1 was but no problem as T 1 = T 2, | V 1 | ≧ | V 2 If |, T 1 <
It must be T 2 . That is, V 1 , V 2 , T 1 , T 2
It is preferable that the result of the setting is that the average voltage has a DC component having a polarity opposite to that of the toner charge.

【0038】また、ラインに沿った像露光の終了時とバ
イアス電圧がV1からV2に切換わる時間との差tも重要
である。それは、像露光により光導電体層に発生した最
後の電荷が移動するに必要な時間以上とすることが必要
である。特にOPC感光体では電荷移動速度が遅いか
ら、この時間tを十分に設定する必要がある。すなわ
ち、露光時間Texpに対して継続時間T1の関係をT1−Te
xp=t>0とするのが望ましい。
Also important is the difference t between the end of image exposure along the line and the time at which the bias voltage switches from V 1 to V 2 . It must be longer than the time required for the last charge generated in the photoconductor layer by imagewise exposure to move. In particular, since the charge transfer speed is low in the OPC photosensitive member, it is necessary to set this time t sufficiently. That is, the relationship between the exposure time Texp and the duration T 1 is T 1 −Te
It is desirable that xp = t> 0.

【0039】結果的に、像露光すなわち書込みやバイア
ス電圧の周波数は、感光体の電荷移動速度を考慮すると
好ましいのは10Hz〜5KHZ程度であり、特に好ましいの
は10Hz〜3KHZである。一方、バイアス電圧は、現像に
も兼用され、低周波数では現像ピッチムラを誘発するこ
とになる。そこで、この両方から、周波数は、100Hz〜
5KHZが実用上問題のない好ましい範囲となり、特に好
ましくは100Hz〜3KHZの範囲となる。そして、書込みと
現像バイアス電圧とが同期していることで、この周波数
によりムラのない鮮明なトナー像を形成するための記録
スピードが制約されることになる。
[0039] Consequently, the frequency of the image exposure namely write and bias voltage, preferred considering the charge transfer speed of the photosensitive member is about 10Hz~5KH Z, particularly preferred is 10Hz~3KH Z. On the other hand, the bias voltage is also used for development, and induces development pitch unevenness at low frequencies. So, from both of these, the frequency is 100Hz ~
5KH Z becomes no preferred range practical problem, particularly preferably in the range of 100Hz~3KH Z. Since the writing and the developing bias voltage are synchronized, the recording speed for forming a clear and even toner image is restricted by this frequency.

【0040】現像ローラ3に印加するバイアス電圧のV
1としては、トナーの帯電と同極性の200〜2000V、特に
300〜1000Vの範囲が好ましく、V2としては、トナーの
帯電と逆極性の50〜1500V、特に50〜700Vの範囲が好
ましい。
The bias voltage V applied to the developing roller 3
1 is 200 to 2000 V, which has the same polarity as the toner charge, especially
The range of 300 to 1000 V is preferable, and the range of V 2 is 50 to 1500 V, which is the opposite polarity to the charging of the toner, and particularly 50 to 700 V.

【0041】また図1において、11は給紙カセットの転
写材を送り出す送出ローラ、12は送出ローラ11によって
送り出された転写材を挟圧して送る一対の搬送ローラ、
13は感光体ドラム1に形成されたトナー像が転写材に転
写されるタイミングで転写材を挟圧して送る一対のタイ
ミングローラ、14はタイミングローラ13により送り込ま
れて来た転写材を感光体ドラム1に圧接させて送り感光
体ドラム1のトナー像を転写材に転写させる転写ローラ
である。この転写ローラ14には図示を省略した電源によ
って転写時トナーの帯電と逆極性の転写バイアス電圧が
印加される。
In FIG. 1, 11 is a feed roller for feeding the transfer material of the paper feed cassette, 12 is a pair of conveying rollers for nipping the transfer material fed by the feed roller 11, and feeding it.
Reference numeral 13 denotes a pair of timing rollers for nipping and transferring the transfer material at the timing when the toner image formed on the photoconductor drum 1 is transferred to the transfer material, and 14 denotes the photoconductor drum for the transfer material sent by the timing roller 13. 1 is a transfer roller that is pressed against 1 to transfer the toner image on the feed photosensitive drum 1 to a transfer material. A transfer bias voltage having a polarity opposite to that of the charging of the toner during transfer is applied to the transfer roller 14 by a power source (not shown).

【0042】本発明のチャージレス画像形成装置では、
トナーが絶縁性トナーであるから、転写ローラ14に印加
されるバイアス電圧によって転写材へのトナー像の転写
効率を著しく高めることができる。また転写手段とし
て、転写ローラの代わりにコロナ放電極を用いることも
できる。
In the chargeless image forming apparatus of the present invention,
Since the toner is an insulating toner, the transfer efficiency of the toner image onto the transfer material can be remarkably enhanced by the bias voltage applied to the transfer roller 14. Further, as the transfer means, a corona discharge electrode may be used instead of the transfer roller.

【0043】15は転写材に転写されずに感光体ドラム1
上に残留したトナーを下流側のスクレーパブレード16で
掻き取り易くするために感光体ドラム1の外面に軽く接
して残留トナーの付着位置をずらしたり、またはさらに
トナーや感光体表面の電荷をアースに逃がしたりする可
撓性シート、17はスクレーパブレード16が感光体ドラム
1の外面に接する位置を含むかそれよりも上流側の内面
を一様に露光して感光体ドラム1の除電を行いスクレー
パブレード16によるトナーの掻き取りをし易くするLE
DアレイやEL等から成る除電露光手段である。
Reference numeral 15 is the photosensitive drum 1 without being transferred to the transfer material.
To make it easier to scrape the toner remaining on the upper side with the scraper blade 16 on the downstream side, lightly touch the outer surface of the photoconductor drum 1 to shift the position where the residual toner adheres, or to further charge the toner and the surface of the photoconductor to the ground. A flexible sheet 17 to be released is a scraper blade 17 that includes a position where the scraper blade 16 is in contact with the outer surface of the photosensitive drum 1 or evenly exposes the inner surface on the upstream side of the position to eliminate the charge of the photosensitive drum 1. LE that makes it easier to scrape toner with 16
It is a static elimination exposure means including a D array, an EL and the like.

【0044】この除電露光手段17さらにはスクレーパブ
レード16や可撓性シート15を設けたことによって一層地
汚れのないトナー像を形成することができる。しかし前
述のように転写効率を高くできることから、可撓性シー
ト15は勿論、スクレーパブレード16さらには除電露光手
段17も必要に応じて設ければよい。スクレーパブレード
16を省略した場合は、現像ローラ3がクリーニングの働
きも兼ねていることになる。なお、除電露光手段17を省
略した場合は、感光体の一部に電荷が残って、それが形
成される画像に悪影響を与えることがあるので注意を要
する。
By providing the charge eliminating exposure means 17 and the scraper blade 16 and the flexible sheet 15, it is possible to form a toner image with further less background stain. However, since the transfer efficiency can be increased as described above, not only the flexible sheet 15 but also the scraper blade 16 and the charge removing exposure means 17 may be provided as necessary. Scraper blade
When 16 is omitted, the developing roller 3 also has a cleaning function. It should be noted that if the charge eliminating exposure unit 17 is omitted, electric charges may remain on a part of the photoconductor, which may adversely affect the formed image.

【0045】スクレーパブレード16によって感光体ドラ
ム1から掻き落されたトナーは現像ローラ3または現像
剤供給部材5上に落下して、現像ローラ3により現像ロ
ーラ3が感光体ドラム1に接近した現像域を通過した現
像剤層と共にまたは現像剤供給部材5により運ばれて現
像剤室6に還元され再利用される。18は現像ローラ3で
搬送されて現像剤室6に還元される現像剤の通過は許容
して現像剤室6からの現像剤の飛び出しは阻止する可撓
性シートから成る部分仕切壁である。
The toner scraped off the photosensitive drum 1 by the scraper blade 16 drops onto the developing roller 3 or the developer supplying member 5, and the developing roller 3 causes the developing roller 3 to approach the photosensitive drum 1 in a developing area. Carried by the developer supply member 5 or returned to the developer chamber 6 for reuse. Reference numeral 18 denotes a partial partition wall made of a flexible sheet that allows the developer, which is conveyed by the developing roller 3 and is returned to the developer chamber 6, to pass therethrough and prevents the developer from jumping out of the developer chamber 6.

【0046】19は転写ローラ14に付着したトナーや紙粉
等を除去して回収容器20に落下させるスクレーパブレー
ド、21は感光体ドラム1の像形成領域を外れた両側の外
面に先端がほぼ接するように画像形成装置の本体枠30ま
たは後述する像形成ユニット枠31に設けられた感光体ド
ラム1への転写材巻付き防止用の転写材ガイドである。
転写材ガイドはほかにも転写材の搬送路を形成して搬送
ローラ等への巻付きを防止するよう設けられることは言
うまでもない。
Reference numeral 19 is a scraper blade for removing the toner, paper powder, etc. adhering to the transfer roller 14 and dropping it into the collecting container 20, and 21 is a tip end which is substantially in contact with the outer surfaces of the photosensitive drum 1 outside the image forming area. As described above, the transfer material guide is provided on the main body frame 30 of the image forming apparatus or the image forming unit frame 31 described later to prevent the transfer material from being wrapped around the photosensitive drum 1.
It goes without saying that the transfer material guide is also provided so as to form a transfer material transfer path to prevent the transfer material from being wound around the transfer roller or the like.

【0047】トナー像を転写された転写材は熱ローラ定
着装置22によってトナー像を定着されて、排出ローラ23
によって本体枠30外に排出される。
The transfer material on which the toner image has been transferred has the toner image fixed by the heat roller fixing device 22, and the discharge roller 23
Is discharged to the outside of the main body frame 30.

【0048】図1の画像形成装置においては、内部に像
露光手段2を有する感光体ドラム1やそのクリーニング
手段および現像ローラ3やその上に現像剤層を形成する
手段から成る現像装置が本体枠30に一体的に着脱可能に
像形成ユニット枠31に設けられており、像形成ユニット
枠31は、本体枠30の天板に設けた扉30aを開放して上方
に取り出され、また上方から画像形成装置内に落し込ま
れて装着される。
In the image forming apparatus of FIG. 1, a developing device including a photosensitive drum 1 having an image exposing means 2 therein, a cleaning means thereof, a developing roller 3 and a means for forming a developer layer on the developing roller 3 is a main frame. The image forming unit frame 31 is integrally and detachably attached to the image forming unit frame 31, and the image forming unit frame 31 is taken out by opening the door 30a provided on the top plate of the main body frame 30 and from the upper side. It is dropped into the forming device and mounted.

【0049】31aは現像剤室6への現像剤補給口の蓋、
31bは像形成ユニット枠31を本体枠30から取り出した際
に感光体ドラム1の露出部外部を覆って保護するスライ
ド式の保護カバーである。
Reference numeral 31a is a lid for the developer supply port to the developer chamber 6,
Reference numeral 31b is a slide-type protective cover that covers and protects the outside of the exposed portion of the photosensitive drum 1 when the image forming unit frame 31 is taken out from the main body frame 30.

【0050】本発明は、以上述べた例に限らず、像露光
手段がロッドレンズアレイを省略してLEDやELアレ
イを直接感光体内面へ近接させて像露光を行うものでも
よい。また像形成ユニット枠31が本体枠30の後壁側すな
わち定着装置22とは反対側に取り出されるものでもよい
ことは勿論、感光体ドラム1や現像装置等が本体枠30に
直接取り付けられるものでもよい。既に触れたように、
感光体ドラム1の代わりに感光体ベルトを用いてもよ
い。
The present invention is not limited to the above-described example, and the image exposure means may omit the rod lens array and perform image exposure by directly bringing the LED or EL array close to the inner surface of the photoconductor. Further, the image forming unit frame 31 may be taken out to the rear wall side of the body frame 30, that is, the side opposite to the fixing device 22, or of course, the photoconductor drum 1 or the developing device may be directly attached to the body frame 30. Good. As already mentioned,
A photoconductor belt may be used instead of the photoconductor drum 1.

【0051】感光体ベルトを用いた場合は、像露光手段
2に画像データに基いて変調したレーザビームを回転多
面鏡等の偏光手段で走査して感光体ベルトの内面に像光
の入射を行うレーザ光学系を用いることが容易にでき
る。このレーザ走査の場合も、現像ローラ3に印加する
バイアス電圧は、レーザビームが回転多面鏡の一つの面
で画像部に相当したラインの像露光しているTexpの間お
よびそれに続く時間tの間の合計時間T1の間はトナー
の帯電と同極性の一定電圧となり、その後回転多面鏡の
次の面で画像部に相当したラインの像露光するまでの時
間T2の間はトナーの帯電と逆極性の一定電圧となる矩
形波交流電圧とする。それによって同様に地汚れのない
鮮明なトナー像を形成できる。
When a photoconductor belt is used, a laser beam modulated on the image exposure means 2 based on image data is scanned by a polarizing means such as a rotary polygon mirror to make image light incident on the inner surface of the photoconductor belt. It is easy to use a laser optical system. Also in the case of this laser scanning, the bias voltage applied to the developing roller 3 is applied during the time Texp during which the laser beam image-exposes a line corresponding to the image portion on one surface of the rotary polygon mirror and during the subsequent time t. Is a constant voltage having the same polarity as the toner charging during the total time T 1 of the toner, and then the toner is charged during the time T 2 until the image exposure of the line corresponding to the image portion on the next surface of the rotary polygon mirror. A rectangular wave AC voltage having a constant voltage of opposite polarity is used. As a result, a clear toner image without background stain can be formed.

【0052】この場合、図4の制御回路は、点線枠で囲
んだ回路も含んで、CPUがクロックパルス発生回路か
らのクロックパルスを用いて回転多面鏡回転モータの回
転数を制御し、インデックスセンサにより回転多面鏡の
回転位相を検知した情報に基づいて像露光やバイアス電
圧のタイミングT1,T2を制御する。
In this case, the control circuit of FIG. 4 also includes a circuit surrounded by a dotted frame, and the CPU controls the rotation speed of the rotary polygon mirror rotation motor by using the clock pulse from the clock pulse generation circuit, and the index sensor. The timings T 1 and T 2 of image exposure and bias voltage are controlled based on the information obtained by detecting the rotational phase of the rotary polygon mirror.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明のチャージレス画像形成装置によ
れば、感光体面に地汚れの殆んどない鮮明なトナー像を
形成して、電気的転写で転写材に効率よく転写すること
ができる。
According to the chargeless image forming apparatus of the present invention, a clear toner image with almost no background stain can be formed on the surface of the photoconductor and can be efficiently transferred to the transfer material by electric transfer. ..

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

【図1】本発明の画像形成装置の例を示す構成概要断面
図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a configuration showing an example of an image forming apparatus of the present invention.

【図2】図1の部分拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG.

【図3】感光体の部分断面図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a photoconductor.

【図4】制御回路の要部ブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of a main part of a control circuit.

【図5】像光の入射と現像ローラのバイアス電圧のタイ
ミングチャートである。
FIG. 5 is a timing chart of incidence of image light and bias voltage of the developing roller.

【図6】画像形成部の模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram of an image forming unit.

【図7】画像形成部の模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram of an image forming unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光体ドラム 2 像露光手段 3 現像ローラ 6 現像剤室 13 タイミングローラ 14 転写ローラ 22 定着装置 30 本体枠 1 photoconductor drum 2 image exposure means 3 developing roller 6 developer chamber 13 timing roller 14 transfer roller 22 fixing device 30 body frame

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回動する感光体内面に像露光手段が感光
体の回動方向とほぼ直角のラインに沿って像露光を繰返
し、現像手段がバイアス電圧を印加された現像ローラ上
の現像剤層を前記ライン位置の感光体外面に対向させて
トナー像を形成する画像形成装置において、現像剤のト
ナーに絶縁性トナーを用いると共に、前記現像ローラに
印加するバイアス電圧を前記像露光の繰返しと同期して
前記像露光中は前記トナーの帯電と同極性となり、前記
像露光と次の像露光との間では前記トナーの帯電と逆極
性となる交流電圧としたことを特徴とする画像形成装
置。
1. A developer on a developing roller to which a bias voltage is applied by a developing means, wherein the image exposing means repeats image exposure along a line substantially perpendicular to the rotating direction of the photosensitive body on the surface of the rotating photosensitive body. In an image forming apparatus that forms a toner image by facing a layer to the outer surface of the photoconductor at the line position, an insulating toner is used as the toner of the developer, and a bias voltage applied to the developing roller is set to a value that repeats the image exposure. An image forming apparatus is characterized in that an AC voltage having the same polarity as the charging of the toner during the image exposure and having the opposite polarity to the charging of the toner between the image exposure and the next image exposure is synchronized. ..
【請求項2】 前記感光体が内面側の透明導電層上に電
荷発生層と、その上に電荷輸送層と、その上に外面側の
電荷発生層とを設けて構成され、前記転写位置より下流
側で前記ライン位置に達するまでの間の感光体に除電の
ための光を入射する除電露光手段が設けられている請求
項1の画像形成装置。
2. The photoconductor is configured by providing a charge generation layer on an inner surface side transparent conductive layer, a charge transport layer thereon, and an outer surface side charge generation layer thereon, 2. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a discharging exposure unit that inputs light for discharging to a photosensitive member until it reaches the line position on the downstream side.
【請求項3】 前記現像ローラに印加する交流電圧が矩
形波である請求項1の画像形成装置。
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the AC voltage applied to the developing roller is a rectangular wave.
JP4052664A 1992-03-02 1992-03-11 Image forming device Pending JPH05257347A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07168398A (en) * 1993-12-16 1995-07-04 Nec Corp Image forming device

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