JPH06301264A - Electrifying method - Google Patents

Electrifying method

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JPH06301264A
JPH06301264A JP8470893A JP8470893A JPH06301264A JP H06301264 A JPH06301264 A JP H06301264A JP 8470893 A JP8470893 A JP 8470893A JP 8470893 A JP8470893 A JP 8470893A JP H06301264 A JPH06301264 A JP H06301264A
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JP
Japan
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charging
magnetic brush
electric field
magnetic
image forming
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Application number
JP8470893A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunio Shigeta
邦男 重田
Satoru Haneda
哲 羽根田
Yukie Hosogoesawa
幸恵 細越澤
Masakazu Fukuchi
真和 福地
Shizuo Morita
静雄 森田
Hiroyuki Nomori
弘之 野守
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide an electrifying method using a magnetic brush capable of high speed, uniform electrification without causing fatigue and deterioration in image forming body due to corona ions, nor sticking of magnetic particles to the image forming body. CONSTITUTION:An electrifying sleeve 22 is disposed so that it can rotate around the periphery of a magnet body 23 with magnetic poles arranged and fixed in the periphery. The thickness of a layer of magnetic particles 21 sticking to the periphery of the electrifying sleeve 22 is restricted by a restricting plate 26. To the restricting plate 26 a DC voltage is applied by a DC power source 25. To the electrifying sleeve an AC bias voltage having an DC element between the photosensitive drum 10 and it is applied by a bias power source 24. A magnetic brush composed of the magnetic particles 21, whose resistance is made low by an alternating electric field 1 generated between the electrifying sleeve 22 and the restricting plate 26, is brought into contact with the photosensitive drum 10, and the photosensitive drum 10 is electrified by an alternating electric field 2 generated between the electrifying sleeve 22 and the photosensitive drum 10.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機、静電
記録装置等の画像形成装置に組み込まれた磁気ブラシ帯
電装置により像形成体の帯電を行う帯電方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging method for charging an image forming body by a magnetic brush charging device incorporated in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or an electrostatic recording apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子写真方式による画像形成装置
において、感光体ドラム等の像形成体の帯電には、一般
にコロナ帯電器が使用されていた。このコロナ帯電器
は、高電圧を放電ワイヤに印加して、放電ワイヤの周辺
に強電界を発生させ気体放電を行うもので、その際発生
する電荷イオンを像形成体に吸着させることにより帯電
が行われる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus, a corona charger has generally been used for charging an image forming body such as a photosensitive drum. This corona charger applies a high voltage to the discharge wire to generate a strong electric field around the discharge wire to perform gas discharge, and the charged ions generated at that time are adsorbed to the image forming body to charge. Done.

【0003】このような従来の電子写真方式の画像形成
装置に用いられているコロナ帯電器は、像形成体と機械
的に接触することなく帯電させることができるため、帯
電時に像形成体を傷付けることがないという利点を有し
ている。しかしながら、このコロナ帯電器は高電圧を使
用するために感電したり、リークする危険があり、かつ
気体放電に伴って発生するオゾンが人体に有害であり、
像形成体の寿命を短くするという欠点を有していた。ま
た、コロナ帯電器による帯電電位は温度,湿度に強く影
響されるので不安定であり、さらに、コロナ帯電器では
高電圧によるノイズ発生があり、高電圧入力後に安定し
た帯電電位を得るには5秒以上の時間が必要であって、
このことが通信端末機や情報処理装置として電子写真式
画像形成装置を利用する場合の大きな欠点となってい
る。
The corona charger used in such a conventional electrophotographic image forming apparatus can charge the image forming body without mechanically contacting the image forming body, so that the image forming body is damaged during charging. It has the advantage of never. However, since this corona charger uses a high voltage, there is a risk of electric shock or leakage, and ozone generated due to gas discharge is harmful to the human body,
It has the drawback of shortening the life of the image forming body. Further, the charging potential of the corona charger is unstable because it is strongly affected by temperature and humidity. Further, the corona charger has noise generation due to a high voltage, and it is necessary to obtain a stable charging potential after inputting a high voltage. It takes more than a second,
This is a major drawback when using an electrophotographic image forming apparatus as a communication terminal or an information processing apparatus.

【0004】このようなコロナ帯電器の多くの欠点は、
帯電が主として気体放電により行われることに原因があ
る。
Many drawbacks of such corona chargers are:
The cause is that the charging is mainly performed by gas discharge.

【0005】そこで、コロナ帯電器のような高電圧の気
体放電を行わず、しかも像形成体に機械的損傷を与える
ことなく、該像形成体を帯電させることのできる帯電装
置として、例えば特開昭59-133569号公報には、磁石体
を内包した円筒状搬送担体上に磁性粒子を吸着して磁気
ブラシを形成し、前記搬送担体に直流バイアス電圧を印
加しながら磁気ブラシで像形成体の表面を摺擦すること
により帯電を行うようにした帯電装置が開示されてい
る。また、実開昭59-192160号公報には、磁石体を内包
した誘電体層で被覆された円筒状の搬送担体上に磁性粒
子を吸着して磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシの穂
立ちを規制する穂立ち規制板に直流バイアス電圧を印加
しながら搬送担体を一定速度で回転させ、磁気ブラシで
像形成体の表面を摺擦することにより帯電を行うように
した帯電装置が開示されている。
Therefore, as a charging device such as a corona charger, which is capable of charging an image forming body without performing high-voltage gas discharge and mechanically damaging the image forming body, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. In JP-A-59-133569, a magnetic brush is formed by adsorbing magnetic particles on a cylindrical carrier containing a magnetic body, and a DC brush voltage is applied to the carrier to apply an image forming body with the magnetic brush. A charging device has been disclosed in which charging is performed by rubbing the surface. Further, in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 59-192160, magnetic particles are adsorbed on a cylindrical carrier which is covered with a dielectric layer containing a magnet body to form a magnetic brush. Disclosed is a charging device configured to rotate a carrier at a constant speed while applying a DC bias voltage to a bristling regulating plate that regulates the bristling regulating plate, and to perform charging by rubbing the surface of an image forming body with a magnetic brush. There is.

【0006】前記磁気ブラシは磁性粒子からなる柔軟な
ブラシであるため、像形成体を損傷することなく帯電を
付与することができ、ファーブラシ帯電装置、導電性弾
性ロールを用いた帯電装置等の他の接触帯電装置に比べ
優れている。しかしながら、前記磁気ブラシ帯電装置を
用いた場合でも、必ずしも均一な帯電が得られなかっ
た。
Since the magnetic brush is a flexible brush made of magnetic particles, it can be charged without damaging the image forming body, such as a fur brush charging device or a charging device using a conductive elastic roll. Superior to other contact charging devices. However, even when the magnetic brush charging device is used, uniform charging is not always obtained.

【0007】そこで、例えば特開平4-21873号公報に
は、磁気ブラシに直流成分を含む交流バイアス電圧を印
加して像形成体を帯電する磁気ブラシ帯電方法が提案さ
れた。この公報では、前記交流バイアス電圧を、そのピ
ーク間電圧VP-Pが磁気ブラシの放電限界値の2倍を越
える電圧となるように設定して帯電を行うもので、交流
バイアス電圧の周波数は好ましくは100〜500Hzとされ
る。また、用いる磁性粒子は粒径20〜200μm、抵抗率10
5〜109Ω・cmの鉄、酸化鉄、フェライト粒子とされ、そ
れによって像形成体上に均一な帯電を付与することがで
きることが記載されている。
Therefore, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-21873 proposes a magnetic brush charging method for charging an image forming body by applying an AC bias voltage containing a DC component to the magnetic brush. In this publication, charging is performed by setting the AC bias voltage so that the peak-to-peak voltage V PP exceeds twice the discharge limit value of the magnetic brush, and the charging is performed. The frequency of the AC bias voltage is preferably. It is set to 100 to 500 Hz. The magnetic particles used have a particle size of 20 to 200 μm and a resistivity of 10
It is described that iron, iron oxide, and ferrite particles having a size of 5 to 10 9 Ω · cm are provided, whereby uniform charge can be imparted to the image forming body.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報では、磁気ブラシの電気抵抗が、磁気ブラシに加わる
電界の強さにより変化することに気付いていない。その
ため前記公報では、電界の強さにより磁気ブラシの電気
抵抗が変化する点に着目した場合の磁気ブラシ帯電に適
する電界の強さすなわちバイアス電圧の大きさ等の検討
が不充分であり、近年重要視されている高速複写のため
の高速帯電に関する検討がなされていない。
However, the above publication does not recognize that the electric resistance of the magnetic brush changes depending on the strength of the electric field applied to the magnetic brush. Therefore, in the above-mentioned publication, the study of the strength of the electric field suitable for charging the magnetic brush, that is, the magnitude of the bias voltage, etc. is insufficient when paying attention to the point that the electric resistance of the magnetic brush changes depending on the strength of the electric field. No consideration has been given to high-speed charging for the high-speed copying that is being considered.

【0009】本発明はこれらの点を検討して、コロナイ
オンによる像形成体の疲労劣化及び像形成体への磁性粒
子の付着を伴うことなく、高速で均一な帯電が可能な磁
気ブラシによる帯電方法を提供することを目的とする。
In consideration of these points, the present invention considers these points and charges by a magnetic brush capable of high-speed and uniform charging without causing fatigue deterioration of the image forming body due to corona ions and adhesion of magnetic particles to the image forming body. The purpose is to provide a method.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的は、搬送担体上
に磁性粒子からなる磁気ブラシを形成させ、該搬送担体
の移動により、前記磁気ブラシを前記搬送担体と穂立ち
規制板との間隙を通過させた後に像形成体と接触・摺擦
させ、前記像形成体の帯電を行う帯電方法において、前
記搬送担体に直流成分を有する交流バイアス電圧を印加
するとともに、前記穂立ち規制板又は均し板に直流電圧
を印加することを特徴とする帯電方法によって達成され
る。
The above-mentioned object is to form a magnetic brush made of magnetic particles on a carrier, and move the carrier to move the magnetic brush to a gap between the carrier and the spike-up regulating plate. In a charging method in which the image carrier is charged and rubbed after passing through it to charge the image carrier, an AC bias voltage having a DC component is applied to the carrier, and the spike control plate or the leveling plate is applied. It is achieved by a charging method characterized by applying a DC voltage to the plate.

【0011】また、前記磁気ブラシとして1×104[V/
cm]以下の電界下で電気抵抗の急激な変化を生ずる磁気
ブラシを用い、前記搬送担体と前記穂立ち規制板又は均
し板との間隙における交番電界が、前記磁気ブラシの電
気抵抗の急激な変化を生ずる電界以上となるように、前
記搬送担体に印加するバイアス電圧及び前記搬送担体と
穂立ち規制板又は均し板との間隙を設定することを特徴
とする前記帯電方法は好ましい実施態様である。
As the magnetic brush, 1 × 10 4 [V /
cm] or less, an alternating electric field in the gap between the carrier and the spike control plate or the leveling plate is used to generate a sudden change in electric resistance under the electric field. In a preferred embodiment, the charging method is characterized in that the bias voltage applied to the carrier and the gap between the carrier and the spike regulation plate or the leveling plate are set so as to be equal to or higher than the electric field that causes a change. is there.

【0012】[0012]

【作用】本発明においては、磁気ブラシの搬送担体には
直流成分を有する交流バイアス電圧を印加するととも
に、穂立ち規制板又は均し板には直流電圧を印加するよ
うにしてあるので、前記搬送担体と前記穂立ち規制板又
は均し板との間隙及び前記搬送担体と像形成体との間に
それぞれ交番電界が形成される。磁気ブラシは、前記搬
送担体と穂立ち規制板又は均し板との間隙における交番
電界下で低抵抗の状態となった後で、前記搬送担体と像
形成体との間において交番電界下で像形成体に電荷を注
入するようになるので、高速で均一な帯電が可能とな
る。
In the present invention, an AC bias voltage having a DC component is applied to the carrier of the magnetic brush, and a DC voltage is applied to the spike control plate or the leveling plate. An alternating electric field is formed between the carrier and the gap between the spike-up regulating plate or the leveling plate, and between the carrier and the image forming body. The magnetic brush has a low resistance state under an alternating electric field in a gap between the carrier and the spike-up regulating plate or the leveling plate, and then an image is formed between the carrier and the image forming body under an alternating electric field. Since the electric charges are injected into the formed body, uniform charging can be performed at high speed.

【0013】[0013]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1は本発明を適用した磁気ブラシ帯電装
置を備えた画像形成装置である複写機の概要断面図、図
2及び図3は図1の磁気ブラシ帯電装置の例を示す拡大
断面図、図4は本発明の帯電方法に用いられる好ましい
磁気ブラシの電気抵抗の電界依存性を示すグラフ、図5
は帯電スリーブに印加するバイアス電圧の交流成分の好
ましい範囲を示すグラフである。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a copying machine which is an image forming apparatus equipped with a magnetic brush charging device to which the present invention is applied, and FIGS. 2 and 3 are enlarged sectional views showing examples of the magnetic brush charging device of FIG. FIG. 4 is a graph showing electric field dependence of electric resistance of a preferable magnetic brush used in the charging method of the present invention, and FIG.
3 is a graph showing a preferable range of an AC component of a bias voltage applied to the charging sleeve.

【0015】図1において、10は矢示(時計)方向に周速
240mm/secで回転する像形成体である(−)帯電のOP
Cから成る感光体ドラムで、その周縁部には後述する磁
気ブラシによる帯電装置20、露光装置からの像光Lの入
射する露光部、現像器30、転写ローラ13、クリーニング
装置50等が設けられている。
In FIG. 1, 10 is the peripheral speed in the direction of the arrow (clockwise).
An image forming body that rotates at 240 mm / sec.
The photosensitive drum is made of C, and a peripheral portion thereof is provided with a charging device 20 by a magnetic brush described later, an exposing portion on which image light L from the exposing device enters, a developing device 30, a transfer roller 13, a cleaning device 50, and the like. ing.

【0016】本実施例のコピープロセスの基本動作は、
図示しない操作部よりコピー開始指令が図示しない制御
部に送出されると、制御部の制御により、感光体ドラム
10は矢示方向に回転を始める。感光体ドラム10の回転に
従いその周面は、後述する磁気ブラシ帯電装置20により
一様に帯電され通過する。感光体ドラム10上には、画像
書き込み装置等からの例えばレーザビームの像光Lによ
る画像の書き込みが行われ、画像に対応した静電潜像が
形成される。
The basic operation of the copy process of this embodiment is as follows.
When a copy start command is sent from an operation unit (not shown) to a control unit (not shown), the control unit controls the photosensitive drum.
10 starts rotating in the direction of the arrow. As the photosensitive drum 10 rotates, its peripheral surface is uniformly charged by a magnetic brush charging device 20 described later and passes through. An image is written on the photoconductor drum 10 by image light L of a laser beam from an image writing device or the like, and an electrostatic latent image corresponding to the image is formed.

【0017】現像器30は、その内部に平均粒径8.5μmの
非磁性トナーと45μm径の表面に酸化膜薄層を有する鉄
球形粒子を10:1の重量比で混合して成る二成分現像剤
が収容されていて撹拌スクリュー33A,33Bによって撹拌
されたのち、円柱状の磁石体32の外側にあって360mm/se
cの周速で回転する現像スリーブ31の外周に付着して現
像剤の磁気ブラシを形成し、現像スリーブ31には所定の
現像バイアス電圧が印加されて、感光体ドラム10に対向
した現像領域において反転現像を行う。
The developing device 30 is a two-component developing device in which a non-magnetic toner having an average particle diameter of 8.5 μm and iron spherical particles having a thin oxide film layer on the surface having a diameter of 45 μm are mixed at a weight ratio of 10: 1. After the agent is contained and agitated by the agitation screws 33A and 33B, it is outside the cylindrical magnet body 32 and is 360 mm / se.
A magnetic brush of developer is formed by adhering to the outer periphery of the developing sleeve 31 rotating at a peripheral speed of c, and a predetermined developing bias voltage is applied to the developing sleeve 31 in the developing area facing the photoconductor drum 10. Reverse development is performed.

【0018】給紙カセット40からは、転写材である記録
紙Pが一枚ずつ第1給紙ローラ41によって繰り出され
る。この繰り出された記録紙Pは、感光体ドラム10上の
前記トナー像と同期して作動する第2給紙ローラ42によ
って感光体ドラム10上に送出される。 そして転写ローラ
13の作用により、感光体ドラム10上のトナー像が記録紙
P上に転写され、感光体ドラム10上から分離される。ト
ナー像を転写された記録紙Pは搬送手段80を経て図示し
ない定着装置へ送られ、熱定着ローラ及び圧着ローラに
よって挟持され、溶融定着されたのち装置外へ排出され
る。記録紙Pに転写されずに残ったトナーを有して回転
する感光体ドラム10の表面は、ブレード51等を備えたク
リーニング装置50により掻き落とされ清掃されて次回の
コピーに待機する。
From the paper feed cassette 40, the recording paper P which is a transfer material is fed one by one by the first paper feed roller 41. The fed recording paper P is sent onto the photosensitive drum 10 by the second paper feed roller 42 which operates in synchronization with the toner image on the photosensitive drum 10. And transfer roller
By the action of 13, the toner image on the photoconductor drum 10 is transferred onto the recording paper P and separated from the photoconductor drum 10. The recording paper P on which the toner image has been transferred is sent to a fixing device (not shown) via the conveying means 80, is sandwiched by a heat fixing roller and a pressure bonding roller, is fused and fixed, and is then discharged to the outside of the apparatus. The surface of the photosensitive drum 10 that has toner remaining without being transferred to the recording paper P and rotates, is scraped off and cleaned by a cleaning device 50 having a blade 51 and the like, and waits for the next copy.

【0019】図2は本発明を適用した磁気ブラシ帯電装
置20の一例を示す断面図である。図において、21は磁性
粒子、22は例えばアルミニウムなどの非磁性かつ導電性
の金属からなる磁性粒子21の搬送担体である帯電スリー
ブで、その表面は磁性粒子21の安定な均一搬送のために
表面の平均粗さを2〜15μmとすることが好ましい。平
滑であると搬送は十分に行えなく、粗すぎると表面の凸
部から過電流が流れ、どちらにしても帯電ムラが生じ易
い。上記の表面粗さとするにはサンドブラスト処理が好
ましく用いられる。また、帯電スリーブ22の直径は5〜
20mmが好ましい。上記径とすることにより帯電に必要な
接触領域を確保する。接触領域が必要以上に大きいと帯
電電流が過大となるし、小さいと帯電ムラが生じ易い。
23は帯電スリーブ22の内部に固定して配設された円柱状
の磁石体で、この磁石体23は図に示すように周縁に帯電
スリーブ22表面で900ガウスとなるようにS極及びN極
を配置して着磁されている。帯電スリーブ22は磁石体23
に対し回動可能になっていて、感光体ドラム10との対向
位置で0.5〜1.5mmの間隙に保持され感光体ドラム10の移
動方向と同方向に同速度の240mm/secの周速度で回転さ
せられる。
FIG. 2 is a sectional view showing an example of a magnetic brush charging device 20 to which the present invention is applied. In the figure, 21 is a magnetic particle, 22 is a charging sleeve which is a carrier for carrying magnetic particles 21 made of non-magnetic and conductive metal such as aluminum, and the surface thereof is a surface for stable and uniform carrying of the magnetic particles 21. It is preferable that the average roughness of 2 to 15 μm. If it is smooth, it cannot be sufficiently conveyed, and if it is too rough, an overcurrent flows from the convex portions on the surface, and uneven charging tends to occur in either case. Sandblasting is preferably used to achieve the above surface roughness. The diameter of the charging sleeve 22 is 5 to
20 mm is preferable. With the above diameter, a contact area necessary for charging is secured. If the contact area is unnecessarily large, the charging current will be excessive, and if it is small, uneven charging is likely to occur.
Reference numeral 23 is a cylindrical magnet body fixedly arranged inside the charging sleeve 22, and this magnet body 23 has an S pole and an N pole so that the surface of the charging sleeve 22 has 900 Gauss on the periphery as shown in the figure. Are arranged and magnetized. The charging sleeve 22 is a magnet body 23.
It is rotatable relative to the photoconductor drum 10 and is held at a gap of 0.5 to 1.5 mm at a position facing the photoconductor drum 10 and rotates in the same direction as the photoconductor drum 10 moving direction at the same peripheral speed of 240 mm / sec. To be made.

【0020】28は前記磁性粒子21の貯蔵部を形成するケ
ーシングで、このケーシング28内に前記帯電スリーブ22
と磁石体23が配置されており、27は板状部材を軸の回り
に有する回転体から成り磁性粒子21を均一にする撹拌器
である。またケーシング28の出口には磁気ブラシの穂立
ちを規制する穂立ち規制板であり、かつ直流電圧を印加
する電極を兼ねる規制板26が設けてあって、帯電スリー
ブ22に付着して搬出される磁性粒子21層の厚さを規制す
ると共に、磁性粒子21が前記交番電界1内におかれるよ
うにされる。規制板26の先端と帯電スリーブ22との間隙
Dhは、帯電スリーブ22と感光体ドラム10との間隙Dsd
とほぼ等しくなるよう設定されている。これにより帯電
スリーブ22と感光体ドラム10との間隙Dsdは厚さを規制
された磁性粒子21の磁気ブラシで接続される。
Reference numeral 28 denotes a casing forming a storage portion for the magnetic particles 21, and the charging sleeve 22 is provided in the casing 28.
And a magnet body 23 are arranged, and 27 is a stirrer which is composed of a rotating body having a plate-like member around its axis to make the magnetic particles 21 uniform. Further, at the outlet of the casing 28, there is provided a regulating plate 26 which regulates the rising of the magnetic brush and which also serves as an electrode for applying a DC voltage, and is attached to the charging sleeve 22 and carried out. The thickness of the magnetic particle 21 layer is regulated, and the magnetic particles 21 are placed in the alternating electric field 1. A gap Dh between the tip of the regulation plate 26 and the charging sleeve 22 is a gap Dsd between the charging sleeve 22 and the photosensitive drum 10.
Is set to be almost equal to. As a result, the gap Dsd between the charging sleeve 22 and the photosensitive drum 10 is connected by the magnetic brush of the magnetic particles 21 whose thickness is regulated.

【0021】感光体ドラム10は、導電基材10bとその表
面を覆う感光体層10aとからなり、導電基材10bは接地
されている。
The photosensitive drum 10 comprises a conductive base material 10b and a photosensitive body layer 10a covering the surface thereof, and the conductive base material 10b is grounded.

【0022】24は直流電源24aと交流電源24bとから成
り、前記帯電スリーブ22と導電基材10bとの間に帯電電
圧と等しいDCバイアス電圧VDCにACバイアス電圧V
ACを重畳した交流バイアス電圧を保護抵抗R1を介して
印加するバイアス電源、25は規制板26に直流電圧Vh
保護抵抗R2を介して付与する直流電源である。なお、
規制板26に印加される直流電圧Vhは、帯電スリーブ22
に印加される交流バイアス電圧のDC成分VDCと等しく
されるのが好ましい。また、バイアス電源24及び直流電
源25は、直流成分は定電圧制御を、交流成分は定電流制
御を行っている。なお、規制板26に直流電圧Vhを印加
するには直流電源24aを用いてもよく、構成を簡単にす
るので好ましい。
Reference numeral 24 is composed of a DC power supply 24a and an AC power supply 24b, and a DC bias voltage V DC equal to the charging voltage and an AC bias voltage V DC are applied between the charging sleeve 22 and the conductive base material 10b.
Bias power source to be applied through the protective resistor R1 an AC bias voltage obtained by superposing an AC, 25 is a DC power source for applying through a protective resistor R2 DC voltage V h to the regulating plate 26. In addition,
The DC voltage V h applied to the regulation plate 26 is the same as the charging sleeve 22.
It is preferably equal to the DC component V DC of the AC bias voltage applied to. The bias power supply 24 and the DC power supply 25 perform constant voltage control for the DC component and constant current control for the AC component. Note that a DC voltage is applied V h the regulating plate 26 may be used a DC power source 24a, preferably to simplify the configuration.

【0023】図3に示す磁気ブラシ帯電装置は本発明を
適用した他の実施例で、図2に示す磁気ブラシ帯電装置
の規制板26と共に均し板29を設けたものである。
The magnetic brush charging device shown in FIG. 3 is another embodiment to which the present invention is applied, and is provided with a leveling plate 29 together with the regulating plate 26 of the magnetic brush charging device shown in FIG.

【0024】均し板29は帯電スリーブ22との間隙を規制
板26と帯電スリーブ22との間隙と等しくなるよう規制板
26と共に設けられ、磁性粒子21の層を帯電スリーブ22に
向かって押圧し、その先端は感光体ドラム10の周面に接
触しないようにされ、厚さ50〜300μm程度の導電性金属
板から成る弾性材料が用いられる。この均し板29によっ
て磁性粒子21の層はさらに帯電領域の直前で均され、穂
立ち規制板26における目詰まりなどで生じ易い筋ムラも
解消され均一な薄層となり帯電領域に搬送される。直流
電源25より規制板26及び/又は均し板29に印加される直
流電圧Vhは、本図では、規制板26と均し板29の両者に
印加されているが、直流電圧Vhは規制板26か均し板29
のいずれか一つに印加するようにしてもよい。図2の実
施例と同様に、直流電圧Vhは帯電スリーブ22に印加さ
れる交流バイアス電圧の直流成分VDCと等しくされるの
が好ましい。
The leveling plate 29 regulates the gap between the charging sleeve 22 and the regulating plate 26 so as to be equal to the gap between the regulating plate 26 and the charging sleeve 22.
It is provided together with 26 and presses the layer of magnetic particles 21 toward the charging sleeve 22, and its tip is made not to contact the peripheral surface of the photosensitive drum 10, and is made of a conductive metal plate having a thickness of about 50 to 300 μm. An elastic material is used. By the leveling plate 29, the layer of the magnetic particles 21 is further leveled immediately before the charging region, and the unevenness of stripes which is likely to occur due to clogging of the spike control plate 26 is eliminated, and a uniform thin layer is conveyed to the charging region. The DC voltage V h applied from the DC power supply 25 to the regulation plate 26 and / or the leveling plate 29 is applied to both the regulation plate 26 and the leveling plate 29 in this figure, but the DC voltage V h is Regulation plate 26 or leveling plate 29
It may be applied to any one of the above. As in the embodiment of FIG. 2, the DC voltage V h is preferably equal to the DC component V DC of the AC bias voltage applied to the charging sleeve 22.

【0025】次に前述した帯電装置20の動作について説
明する。
Next, the operation of the above-mentioned charging device 20 will be described.

【0026】感光体ドラム10を矢示方向に回転させなが
ら帯電スリーブ22を矢示同方向に感光体ドラム10の周速
度と同速で回転させると、帯電スリーブ22に付着・搬送
される磁性粒子21の層は規制板26によって層厚が規制さ
れると同時に、規制板26又は均し板29と帯電スリーブ22
の間には交番電界が形成されているので、磁性粒子21
は低抵抗率とされた後、磁石体23の磁力線により帯電
スリーブ22上の感光体ドラム10との対向位置で磁気的に
鎖状に連結して一種のブラシ状になり、低抵抗の磁気ブ
ラシが形成される。そしてこの磁気ブラシは帯電スリー
ブ22の回転方向に搬送されて感光体ドラム10の感光体層
10aに接触する。帯電スリーブ22と感光体ドラム10との
間にも別の交番電界が形成されているので、低抵抗とな
った磁気ブラシを経て感光体層10a上に電荷が注入され
て高速で均一に帯電を付与する。
When the charging sleeve 22 is rotated in the same direction as the arrow at the same speed as the peripheral speed of the photosensitive drum 10 while rotating the photosensitive drum 10 in the direction of the arrow, the magnetic particles adhered to and conveyed by the charging sleeve 22. The layer thickness of the layer 21 is regulated by the regulation plate 26, and at the same time, the regulation plate 26 or the leveling plate 29 and the charging sleeve 22.
Since an alternating electric field is formed between the magnetic particles 21
Is made to have a low resistivity, and is magnetically connected in a chain shape at a position facing the photosensitive drum 10 on the charging sleeve 22 by the magnetic lines of force of the magnet body 23 to form a kind of brush shape. Is formed. Then, this magnetic brush is conveyed in the rotation direction of the charging sleeve 22 and is transferred to the photosensitive layer of the photosensitive drum 10.
Contact 10a. Since another alternating electric field is formed between the charging sleeve 22 and the photoconductor drum 10, the charge is injected onto the photoconductor layer 10a through the magnetic brush having a low resistance, so that the charge is uniformly charged at high speed. Give.

【0027】次に本発明の帯電方法に好ましく用いられ
る磁気ブラシについて説明する。
Next, the magnetic brush preferably used in the charging method of the present invention will be described.

【0028】本発明の帯電方法に好ましく用いられる磁
気ブラシは、1×104V/cm以下の電界下で電気抵抗の
急激な変化を生ずる磁気ブラシであるが、特に好ましく
は、磁気ブラシの電気抵抗が、1×104V/cm以下の低電
界下での電気抵抗Rが 105〜108Ωであり、1×104V/c
mを越える高電界下での電気抵抗Rが103Ω以下であり、
かつ1×104V/cm以下の電界で急激な電気抵抗の変化を
与えるような、例えば図4のB3,B4の磁気ブラシが用
いられる。
The magnetic brush which is preferably used in the charging method of the present invention is a magnetic brush which causes a rapid change in electric resistance under an electric field of 1 × 10 4 V / cm or less. The electric resistance R under the low electric field of 1 × 10 4 V / cm or less is 10 5 to 10 8 Ω, and the electric resistance R is 1 × 10 4 V / c.
The electric resistance R under a high electric field exceeding m is 10 3 Ω or less,
Further, for example, magnetic brushes B3 and B4 shown in FIG. 4 are used so as to rapidly change the electric resistance with an electric field of 1 × 10 4 V / cm or less.

【0029】なお図4の横軸は電界ED(V/cm)を表
し、縦軸は磁気ブラシの電気抵抗R(Ω)を表してい
る。
The horizontal axis of FIG. 4 represents the electric field E D (V / cm), and the vertical axis represents the electric resistance R (Ω) of the magnetic brush.

【0030】次に本発明の帯電方法において、磁性粒子
に急激な抵抗変化を与える、好ましい電界を得るため、
帯電スリーブに印加する交流(AC)バイアス電圧(交
流成分のピーク間電圧VP-Pの1/2)VAC(kV)と前
記帯電スリーブと穂立ち規制板又は均し板との間隙Dh
(cm)とについて説明する。
Next, in the charging method of the present invention, in order to obtain a preferable electric field that gives a sudden change in resistance to the magnetic particles,
The alternating current (AC) bias voltage (1/2 of the peak-to-peak voltage V PP of the alternating current component) V AC (kV) applied to the charging sleeve and the gap D h between the charging sleeve and the spike control plate or leveling plate.
(Cm) will be described.

【0031】本発明の帯電方法における前記好ましい電
界の範囲は、例えば図5に示される。図5において、横
軸はACバイアス電圧VAC(kV)を表し、V2はその
好ましい上限電圧を表している。また縦軸は前記間隙D
hの大きさ(cm)を表し、D1−D2はその好ましい範囲
を示している。E1は1×104V/cmの電界を、E2は穂立
ち規制板部に与えられる好ましい電界の下限を、ハッチ
ング領域は好ましい電界の範囲を表している。
The preferable range of the electric field in the charging method of the present invention is shown in FIG. 5, for example. In FIG. 5, the horizontal axis represents the AC bias voltage V AC (kV), and V 2 represents the preferable upper limit voltage. The vertical axis is the gap D
It represents the size (cm) of h, and D 1 -D 2 indicates its preferable range. E 1 represents an electric field of 1 × 10 4 V / cm, E 2 represents a lower limit of a preferable electric field applied to the spike-height regulating plate portion, and a hatched area represents a range of the preferable electric field.

【0032】本発明の帯電方法において、前記(D1−D
2)は0.01〜1cmであり、前記好ましい電界のACバイア
ス電圧VACの上限は2kVであり、好ましい電界の下限
2は100V/cmである。
In the charging method of the present invention, the above (D 1 -D
2 ) is 0.01 to 1 cm, the upper limit of the AC bias voltage V AC of the preferable electric field is 2 kV, and the lower limit E 2 of the preferable electric field is 100 V / cm.

【0033】なお、本発明に好ましく用いられる磁気ブ
ラシは、1×104V/cm以下の電界下で電気抵抗の急激な
変化を生ずるものであり、前記磁気ブラシの電気抵抗は
後述する測定法で示すように直流バイアスに基づく直流
電界ED下で測定される。この直流バイアスに基づく直
流電界EDは以下の式で表わされる。
The magnetic brush preferably used in the present invention causes a rapid change in electric resistance under an electric field of 1 × 10 4 V / cm or less, and the electric resistance of the magnetic brush is measured by a measuring method described later. Is measured under a DC electric field E D based on a DC bias as shown by. The DC electric field E D based on this DC bias is expressed by the following equation.

【0034】ED=VDC/Dh 但し、VDC:磁気ブラシに印加するDCバイアス電圧 Dh:帯電スリーブと穂立ち規制板との間隙 前記図4のグラフは、前記DC電界EDの変化に対応し
て変化する磁気ブラシの電気抵抗Rの変化を表してい
る。
E D = V DC / Dh However, V DC : DC bias voltage applied to the magnetic brush Dh: Gap between the charging sleeve and the spike-up regulating plate The graph of FIG. 4 shows changes in the DC electric field E D. It shows a corresponding change in the electrical resistance R of the magnetic brush.

【0035】次に図4の直流電界EDを変化したとき磁
気ブラシ電気抵抗Rに急激な変化を与える電界をED*と
しこの電界ED*と穂立ち規制部の交番電界Er1との関係
について説明する。
Next, let E D * be the electric field that gives a sudden change in the magnetic brush electric resistance R when the DC electric field E D in FIG. 4 is changed, and let this electric field E D * and the alternating electric field E r1 of the spike regulation part. The relationship will be described.

【0036】まず像形成時の穂立ち規制部に加わる交番
電界Er1(この電界を交番電界1とする)は下記の式で
表される。
First, the alternating electric field E r1 (this electric field is referred to as the alternating electric field 1) applied to the spike-height restricting portion during image formation is expressed by the following equation.

【0037】Er1={(VDC+VAC)−Vh}/Dh 但し、VDC:帯電スリーブに印加するDCバイアス電圧 VAC:帯電スリーブにDCバイアス電圧に重畳して印加
するACバイアス電圧(VP-P/2) Vh :穂立ち規制部に印加する直流電圧 Dh:帯電スリーブと穂立ち規制板との間隙 ところで、本発明では穂立ち規制部には、好ましくは上
記DCバイアス電圧VDCと等しい電圧が印加されるので
h=VDCとなり、磁気ブラシには、 Er1=(VDC+VAC−VDC)/Dh=VAC/Dh の電界が加えられることになる。
E r1 = {(V DC + V AC ) −V h } / D h where V DC is the DC bias voltage applied to the charging sleeve V AC is the AC bias voltage applied to the charging sleeve by superimposing it on the DC bias voltage (V PP / 2) V h : DC voltage applied to the spike-rising restricting portion Dh: Gap between the charging sleeve and the spike-rising restricting plate By the way, in the present invention, preferably the DC bias voltage V DC is applied to the spike-rising restricting portion. Since a voltage equal to is applied, V h = V DC , and the electric field of E r1 = (V DC + V AC −V DC ) / D h = V AC / D h is applied to the magnetic brush.

【0038】ここで、交番電界E1を磁気ブラシの電気
抵抗Rに急激な変化を生ずる電界(ED*)以上となるよ
うにACバイアス電圧VACとDhを設定しており、 Er1≒(VAC/Dh)≧ED* となる。これにより、帯電開始前に、Dhに対応したA
CバイアスVACを制御して、前記磁気ブラシの電気抵抗
Rの急激な変化するような電界ED*以上の電界を形成し
て、帯電開始前に磁気ブラシの電気抵抗Rを低抵抗にし
た後に帯電が行われるようにしている。
Here, the AC bias voltages V AC and Dh are set so that the alternating electric field E1 is equal to or higher than the electric field (E D *) that causes a sudden change in the electric resistance R of the magnetic brush, and E r1 ≈ ( the V AC / Dh) ≧ E D *. As a result, before charging starts, A corresponding to Dh
By controlling the C bias V AC , an electric field equal to or higher than the electric field E D * that causes the electric resistance R of the magnetic brush to change rapidly is formed, and the electric resistance R of the magnetic brush is made low before the start of charging. The charging is performed later.

【0039】その後、像形成時の帯電領域に加わる交番
電界Er2(この電界を交番電界2とする)は下記の式で
表される。
After that, the alternating electric field E r2 (this electric field is referred to as the alternating electric field 2) applied to the charged area during image formation is expressed by the following equation.

【0040】Er2={(VDC+VAC)−VS}/Dsd 但し、VDC:帯電スリーブに印加するDCバイアス電圧 VAC:帯電スリーブに印加するVDCに重畳するACバイ
アス電圧(VP-P/2) VS :像形成体の表面電位 Dsd:帯電スリーブと像形成体との間隙 これにより帯電領域では磁気ブラシには、 Er2(t=0)=(VDC+VAC)/Dsd の電界が加えられている。しかし帯電時間tの経過と共
に像形成体上に帯電が付与され、無限時間後には目標電
位Vs0に到達する。しかしながら帯電開始後t1時(1〜
10msec)には前記目標電位Vs0に極めて近い電位に到達
している。
E r2 = {(V DC + V AC ) −V S } / Dsd where V DC : DC bias voltage applied to the charging sleeve V AC : AC bias voltage (V applied to V DC applied to the charging sleeve) PP / 2) V S: surface potential of the image forming body Dsd: the gap thereby the magnetic brush in the charging region of the charging sleeve and the image forming body, E r2 (t = 0) = (V DC + V AC) / Dsd The electric field of is applied. However, as the charging time t elapses, the image forming body is charged and reaches the target potential V s0 after an infinite time. However, at t 1 (1 to
In 10 msec), the potential reaches a potential very close to the target potential V s0 .

【0041】ところで像形成体への帯電は帯電時間の経
過と共に表面電位VDCに収斂されるものであるから、目
標表面電位VSO=VDCであり、Er2(t=t1)≒(V
AC/Dsd)で表され、帯電開始以後は磁気ブラシにかか
る電界はほぼACバイアス電圧のみによって形成される
交番電界と見做される。
Since the charging of the image forming body is converged to the surface potential V DC as the charging time elapses, the target surface potential V SO = V DC and E r2 (t = t 1 ) ≈ ( V
AC / Dsd), and the electric field applied to the magnetic brush after the start of charging is regarded as an alternating electric field formed by almost only the AC bias voltage.

【0042】従って、本発明の帯電方法では、穂立ち規
制部において、VAC/Dh≧ED*となるようACバイア
ス電圧VACを制御して形成する交番電界1により磁気ブ
ラシを低抵抗とした後、交番電界2の下で帯電を行うも
のであり、それによって像形成体への高速で均一な帯電
が行われる。
[0042] Thus, in the charging method of the present invention, the chain rising regulating portion, and a low resistance magnetic brush by an alternating electric field 1 be formed by controlling the AC bias voltage V AC to be a V AC / Dh ≧ E D * After that, the charging is performed under the alternating electric field 2, whereby the image forming body is charged at high speed and uniformly.

【0043】本発明の帯電方法に好ましく用いられる磁
気ブラシは1×104V/cm以下の電界下で電気抵抗の急
激な変化を生ずるものであるが、電気抵抗の急激な変化
を生ずる電界が1×104V/cmを越えると、電界を形成
するためのACバイアス電圧を大きくするか又は搬送担
体と穂立ち規制部との間隙Dhを小さくする必要があ
る。
The magnetic brush preferably used in the charging method of the present invention causes a rapid change in electric resistance under an electric field of 1 × 10 4 V / cm or less. When it exceeds 1 × 10 4 V / cm, it is necessary to increase the AC bias voltage for forming the electric field or to reduce the gap Dh between the carrier and the spike-height restricting portion.

【0044】本発明の帯電方法において、好ましい電界
を形成するためのACバイアス電圧は2kVを上限とし
ているが、これはACバイアス電圧が2kVを越えると
オゾン発生量が大きくなりやすいからである。また、搬
送担体と穂立ち規制部との間隙Dhは好ましくは0.01〜
1cmで像形成体と搬送担体との間隙Dsdと等しくされる
が、0.01cmを下回ると磁気ブラシの搬送が不良となり、
1cmを越えると磁気ブラシの穂立ちがみだれるなどの問
題を生ずる場合がある。さらに、好ましい電界の下限は
100V/cmであり、100V/cmを下回ると帯電部における
交番電界2も小さくなるため帯電が不十分、かつ不均一
となりやすい。
In the charging method of the present invention, the upper limit of the AC bias voltage for forming a preferable electric field is 2 kV, because the ozone generation amount tends to increase when the AC bias voltage exceeds 2 kV. In addition, the gap Dh between the carrier and the spike-up regulating portion is preferably 0.01 to
At 1 cm, it is made equal to the gap Dsd between the image forming body and the carrier, but if it is less than 0.01 cm, the magnetic brush cannot be conveyed properly.
If it exceeds 1 cm, problems such as spikes of the magnetic brush may be found. Furthermore, the preferred lower limit of the electric field is
It is 100 V / cm, and if it is less than 100 V / cm, the alternating electric field 2 in the charging portion is also small, so that charging is insufficient and is likely to be non-uniform.

【0045】次に本発明に用いられる磁性粒子の一般特
性として、磁性粒子の粒径は、平均粒径(重量平均)は
30〜100μm、好ましくは50〜70μm、飽和磁化は20〜100
emu/g、好ましくは40〜80emu/g、見かけ密度は2〜6g/
cm3、好ましくは2.5〜3g/cm 3で、長軸と短軸の比が2
倍以下の球形粒子であることが好ましい。
Next, general characteristics of the magnetic particles used in the present invention will be described.
As a property, the average particle size (weight average) of the magnetic particles is
30-100 μm, preferably 50-70 μm, saturation magnetization 20-100
emu / g, preferably 40-80 emu / g, apparent density 2-6 g /
cm3, Preferably 2.5-3g / cm 3And the ratio of the long axis to the short axis is 2
It is preferably double or less spherical particles.

【0046】前記磁性粒子の平均粒径(重量平均)が30
μmを下回ると、飛散し易くなったり、像形成体面に付
着し易くなる。100μmを越えると、帯電ムラを生じ易
い。また飽和磁化が20emu/gを下回ると磁性粒子の穂立
ちが不十分となり、かつ像形成体に付着し易くなり、10
0emu/gを越えると磁性粒子の穂立ちが固く、像形成体を
摩耗、損傷し易くなる。また磁性粒子の見かけ密度が2
g/cm3を下回ると磁性粒子が像形成体に付着し易くな
り、6g/cm3を越えると磁性粒子の衝撃が強くなり像形
成体を損傷し易くなる。前記のように磁性粒子が球形化
されていると搬送担体の帯電スリーブ上に均一な粒子層
が形成され、かつ像形成体を摩耗、損傷することがない
などの利点を有する。
The average particle size (weight average) of the magnetic particles is 30.
If it is less than μm, the particles tend to scatter or adhere to the surface of the image forming body. If it exceeds 100 μm, uneven charging tends to occur. If the saturation magnetization is less than 20 emu / g, the ears of the magnetic particles will be insufficient, and the particles will easily adhere to the image forming body.
If it exceeds 0 emu / g, the ears of the magnetic particles are hard and the image forming body is easily worn and damaged. Also, the apparent density of magnetic particles is 2
When it is less than g / cm 3 , the magnetic particles tend to adhere to the image forming body, and when it exceeds 6 g / cm 3 , the impact of the magnetic particles becomes strong and the image forming body is easily damaged. When the magnetic particles are spherical as described above, there are advantages that a uniform particle layer is formed on the charging sleeve of the carrier and the image forming body is not worn or damaged.

【0047】このような磁性粒子は、磁性体として従来
の二成分現像剤の磁性キャリヤ粒子におけると同様の、
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,酸化マンガン,フェライト,マンガ
ン−銅系合金、と云った強磁性体の粒子、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,エポキシ樹脂,ポリエステル樹脂等の樹脂で
被覆するか、あるいは、樹脂中に磁性体微粒子を分散含
有し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。
Such magnetic particles are the same as those used in the magnetic carrier particles of the conventional two-component developer as a magnetic material.
Ferromagnetism such as metals such as iron, chromium, nickel and cobalt, or their compounds and alloys such as ferric tetroxide, γ-ferric oxide, chromium dioxide, manganese oxide, ferrite and manganese-copper alloys. Body particles or the surface of these magnetic particles is coated with a resin such as styrene resin, vinyl resin, ethylene resin, rosin modified resin, acrylic resin, polyamide resin, epoxy resin, polyester resin, or It can be obtained by selecting the particle size of magnetic particles dispersed in a resin by a conventionally known average particle size selecting means.

【0048】なお、本発明に用いられる特に好ましい磁
性粒子は、前記のように、前記磁性粒子からなる磁気ブ
ラシが、低電界下での電気抵抗が105Ω以上であり、高
電界下での電気抵抗が104Ω以下であり、かつ前記電気
抵抗の急激な変化が1×104V/cm以下の電界で生ずる
ものであり、例えば前記磁性を有する金属又はそれらの
合金から成る球形粒子に0.001〜1μmの薄層の酸化被膜
を形成したもの等が用いられる。
Particularly preferred magnetic particles used in the present invention are, as described above, the magnetic brush made of the magnetic particles has an electric resistance of 10 5 Ω or more under a low electric field and a high electric field. The electric resistance is 10 4 Ω or less, and the abrupt change of the electric resistance is caused by an electric field of 1 × 10 4 V / cm or less. For example, spherical particles made of the magnetic metal or alloys thereof have Those having a thin oxide film of 0.001 to 1 μm are used.

【0049】前記磁気ブラシの電気抵抗を測定するに
は、磁気ブラシ帯電装置を備えた画像形成装置である複
写機を用い、この複写機の帯電スリーブを所定の速度で
回転させながら穂立ち規制板と帯電スリーブとの間に印
加する電圧Vを変化させ、磁気ブラシに流れる電流Iを
測定し、式R=V/Iから磁気ブラシの電気抵抗を測定
する。またこの時の電圧Vと帯電スリーブ/穂立ち規制
板間距離とから前記電気抵抗の電界依存性を算出する。
In order to measure the electric resistance of the magnetic brush, a copying machine, which is an image forming apparatus equipped with a magnetic brush charging device, is used. While the charging sleeve of the copying machine is rotated at a predetermined speed, the bristling regulating plate is used. The voltage V applied between the charging sleeve and the charging sleeve is changed, the current I flowing through the magnetic brush is measured, and the electric resistance of the magnetic brush is measured from the equation R = V / I. Further, the electric field dependency of the electric resistance is calculated from the voltage V at this time and the distance between the charging sleeve and the spike-rising regulating plate.

【0050】本発明の帯電方法における磁気ブラシを搬
送する搬送担体は、複数の磁極を有する磁石体と、その
外周に回転可能に設けられた帯電スリーブとから構成さ
れ、この帯電スリーブ上では粒子層が波状における起伏
して移動しながら、新しい磁性粒子が次々と供給され、
帯電スリーブ表面の粒子層に多少の層厚の不均一があっ
ても、その影響は上記波状の起伏によって実際上問題と
ならないように充分カバーされる。そして、帯電スリー
ブの回転あるいはさらに磁石体の回転による磁性粒子の
搬送速度は、像形成体の移動速度と殆ど同じか、それよ
りも早いことが好ましい。また、帯電スリーブの回転に
よる搬送方向は同方向が望ましい。同方向搬送は反対方
向の場合よりも帯電の均一性に優れている。しかし、そ
れに限定されるものではない。
The carrier for carrying the magnetic brush in the charging method of the present invention comprises a magnet body having a plurality of magnetic poles and a charging sleeve rotatably provided on the outer periphery of the magnet body, and a particle layer is formed on the charging sleeve. While undulating in a wavy shape, new magnetic particles are supplied one after another,
Even if the particle layer on the surface of the charging sleeve has some unevenness in the layer thickness, the effect is sufficiently covered by the wavy undulation so as not to be a practical problem. It is preferable that the transport speed of the magnetic particles due to the rotation of the charging sleeve or the rotation of the magnet body is almost the same as or faster than the moving speed of the image forming body. Further, it is desirable that the conveying direction by the rotation of the charging sleeve is the same direction. The same-direction conveyance is superior to the opposite direction in charging uniformity. However, it is not limited thereto.

【0051】なお、磁性粒子の搬送担体は、内部に固定
又は回転する磁石体を有する帯電スリーブから構成され
るものに限らず、帯電スリーブを有せず磁石体が回転す
るものでN,S交互に着磁された磁石体のみで構成され
てもよい。
The carrier for carrying the magnetic particles is not limited to the one composed of a charging sleeve having a magnet body which is fixed or rotated inside, and is one in which the magnet body rotates without a charging sleeve, and N and S alternate. It may be composed only of the magnet body magnetized in the above.

【0052】本発明の帯電方法を用いた画像形成方法と
しては、ZnO,CdS,Se等の無機感光体、特に電
荷発生層と電荷輸送層とを有する機能分離型のOPC感
光体が像形成体として用いられる。本発明に係わる磁気
ブラシ帯電装置は、例えば磁気ブラシを搬送する搬送担
体が固定の磁石体とその外周を像形成体と対向部におい
て順方向で、像形成体の周速の1.0〜2.0倍の周速で回転
する帯電スリーブとから構成され、このスリーブの回転
により前記した特定の磁気ブラシを像形成体に摺擦して
瞬時にしてこの像形成体面に極めて均一な帯電を付与す
る。ここでこの磁気ブラシによる帯電の際の像形成体の
周速VS(mm/sec)と磁気ブラシの像形成体の接触ニップ
幅L(mm)と磁気ブラシに印加される交流バイアスの周波
数f(Hz)との関係は f≧(VS/L)×10 であるのが好ましく、前記像形成体の周速VSは50〜500
mm/secとし、ニップ幅Lを1〜10mmとするとき、交流バ
イアスの周波数fは、500Hz〜4kHz、特に好ましく
は1〜2.5kHzである。
As an image forming method using the charging method of the present invention, an inorganic photoreceptor such as ZnO, CdS, Se or the like, particularly an OPC photoreceptor of a function separation type having a charge generating layer and a charge transporting layer is used as an image forming body. Used as. The magnetic brush charging device according to the present invention is, for example, a magnet body to which a carrier carrying a magnetic brush is fixed and its outer periphery in the forward direction at a portion facing the image forming body, at 1.0 to 2.0 times the peripheral speed of the image forming body. It is composed of a charging sleeve that rotates at a peripheral speed, and the rotation of this sleeve rubs the above-mentioned specific magnetic brush on the image forming body to instantly give extremely uniform charging to the surface of the image forming body. Here, the peripheral speed V S (mm / sec) of the image forming body during charging by this magnetic brush, the contact nip width L (mm) of the image forming body of the magnetic brush, and the frequency f of the AC bias applied to the magnetic brush. The relationship with (Hz) is preferably f ≧ (V S / L) × 10, and the peripheral speed V S of the image forming body is 50 to 500.
When the nip width L is 1 mm to 10 mm and the nip width L is 1 to 10 mm, the frequency f of the AC bias is 500 Hz to 4 kHz, and particularly preferably 1 to 2.5 kHz.

【0053】前記のようにして一様に帯電された像形成
体には、像露光されて静電潜像が形成され、この潜像は
通常の磁性粒子から成る一成分系現像剤、好ましくは磁
性キャリアと非磁性トナーから成る二成分現像剤を収容
した磁気ブラシ現像装置により磁気ブラシ現像されてト
ナー像が形成される。このトナー像はコロナ放電器によ
る非接触転写又は帯電ローラによる接触転写等により転
写材上に転写されたのち定着されて画像形成が行われ
る。転写後の像形成体面はファーブラシ又はブレード等
によりクリーニングされ次の像形成に備えられる。
An electrostatic latent image is formed on the image-forming body which has been uniformly charged as described above by imagewise exposure, and the latent image is a one-component type developer composed of ordinary magnetic particles, preferably a one-component developer. A magnetic brush developing device containing a two-component developer composed of a magnetic carrier and a non-magnetic toner performs magnetic brush development to form a toner image. This toner image is transferred onto a transfer material by non-contact transfer using a corona discharger or contact transfer using a charging roller, and then fixed to form an image. The surface of the image forming body after the transfer is cleaned by a fur brush, a blade or the like, and is prepared for the next image formation.

【0054】(実施例1)以下本発明の実施例について
具体的に説明するが、本発明の実施の態様はこれにより
限定されるものではない。
(Example 1) Examples of the present invention will be specifically described below, but the embodiments of the present invention are not limited thereto.

【0055】まず本実施例に用いられる磁性粒子21とし
て、平均粒径45μmの鉄球形粒子に0.001〜3μmの薄層
の酸化膜を形成して成る数種の磁性粒子を試作し、その
中から選定した磁性粒子から成る磁気ブラシの抵抗が図
6に示すように電界に応じて変化する No.1〜3の3種
類の磁性粒子を得た。
First, as the magnetic particles 21 used in this embodiment, several kinds of magnetic particles were prepared by forming a thin oxide film of 0.001 to 3 μm on iron spherical particles having an average particle diameter of 45 μm. As shown in FIG. 6, three types of magnetic particles No. 1 to 3 in which the resistance of the selected magnetic particles made of a magnetic brush changed according to the electric field were obtained.

【0056】(実写テスト1)前記複写機に前記 No.1
〜3の3種類の磁性粒子を装填した図2の磁気ブラシ帯
電装置20を組み込み、帯電スリーブ22と規制板26との間
隙Dh、感光体ドラム10と帯電スリーブ22との間隙Ds
d、DCバイアス電圧Vh、DCバイアス電圧VDC、AC
バイアス電圧VAC(但し周波数は2kHz一定)等を変化
させて本発明テストNo.1〜9及び比較テスト No.1〜
4の13種類の像形成テストを行った。なお、このテスト
は画像形成装置を30℃,RH80%の高湿下に一晩放置し
た後、20℃,RH60%の雰囲気下で実写テストを行い、
帯電ムラ(画像濃度ムラ),磁性粒子付着(磁性粒子付
着に基づく画像欠陥)等の画像欠陥を測定した。
(Actual photo test 1) The above No. 1 was added to the copying machine.
The magnetic brush charging device 20 of FIG. 2 loaded with three kinds of magnetic particles of 3 to 3 is incorporated, and the gap Dh between the charging sleeve 22 and the regulating plate 26 and the gap Ds between the photosensitive drum 10 and the charging sleeve 22 are incorporated.
d, DC bias voltage V h , DC bias voltage V DC , AC
By changing the bias voltage V AC (however, the frequency is constant at 2 kHz) and the like, the present invention tests No. 1 to 9 and the comparison test No. 1 to
Thirteen different imaging tests of 4 were performed. In this test, the image forming apparatus was left overnight in high humidity of 30 ° C. and RH 80%, and then a live-shooting test was performed in an atmosphere of 20 ° C. and RH 60%.
Image defects such as charging unevenness (image density unevenness) and magnetic particle adhesion (image defects due to magnetic particle adhesion) were measured.

【0057】前記帯電ムラの測定は高濃度ベタ画像部の
濃度を画像解析装置RT−2000(ヤーマン社製)を用い
て、試料の100μm×100μm角の部分を100点(データ数1
00)ずつ測定し、また前記磁性粒子付着による画像欠陥
の測定は、白地部のカブリの発生を光学濃度計で測定
し、それぞれ下記評価基準により評価し、得られた結果
を表2に示した。
For the measurement of the charging unevenness, the density of the high-density solid image portion was measured by using an image analyzer RT-2000 (manufactured by Yerman Co., Ltd.) at 100 points on a 100 μm × 100 μm square portion of the sample (data number 1
00), and the image defects due to the adhesion of the magnetic particles were measured by the optical densitometer for the occurrence of fog on the white background and evaluated according to the following evaluation criteria. The obtained results are shown in Table 2. .

【0058】帯電ムラの評価基準: 「◎」・・・・ データ数100の平均濃度が1.3以上で、
かつデータ数100の標準偏差が0.1以下の場合 「○」・・・・ データ数100の平均濃度が1.3以上で、
かつデータ数100の標準偏差が0.1を越えて0.2以下の場
合 「△」・・・・ データ数100の平均濃度が1.2以上1.3
未満で、かつデータ数100の標準偏差が0.2以下の場合 「×」・・・・ データ数100の平均濃度が1.2未満であ
るか、又は標準偏差が0.2を越える場合 磁性粒子付着の評価基準: 「○」・・・・ 白地部カブリが0.01以下の場合 「×」・・・・ 白地部カブリが0.01を越える場合
Evaluation standard for uneven charging: “◎” ... The average density of 100 data is 1.3 or more,
And when the standard deviation of 100 data is 0.1 or less, "○" ... ・ The average density of 100 data is 1.3 or more,
And when the standard deviation of 100 data is more than 0.1 and 0.2 or less, “△” ・ ・ ・ ・ Average density of 100 data is 1.2 or more and 1.3
If the average concentration of 100 data is less than 1.2 or the standard deviation exceeds 0.2, the evaluation standard of magnetic particle adhesion is "○" ・ ・ ・ ・ When the white background fog is 0.01 or less "×" ・ ・ ・ ・ When the white background fog exceeds 0.01

【0059】[0059]

【表1】 [Table 1]

【0060】表1より本発明テストは帯電ムラ、磁性粒
子付着のいずれも発生せず、極めて良質の画像が得られ
るが、規制板26をフローティング状態とした比較テスト
では前記画像欠陥のいずれかが発生して不適格であり、
実用性を有していないことが判明した。
From Table 1, in the test of the present invention, neither uneven charging nor adhesion of magnetic particles occurred, and an extremely high quality image was obtained, but in the comparative test with the regulation plate 26 in a floating state, any of the above image defects was found. Occur and are ineligible,
It turned out to have no practicality.

【0061】(実写テスト2)図3の磁気ブラシ帯電装
置を組み込み、かつラインスピードを400mm/secに高速
化したKonica 4045複写機の改造機を用い、実写テスト
1の No.1〜5の条件で順次感光体上に磁気ブラシ帯電
を行いながら、それぞれ1万回づつの実写テストを行っ
た結果、いずれも高解像力、高濃度で鮮明な画像が得ら
れた。
(Actual shooting test 2) Using a modified Konica 4045 copying machine in which the magnetic brush charging device shown in FIG. 3 was incorporated and the line speed was increased to 400 mm / sec, the conditions of No. 1 to 5 of the actual shooting test 1 were used. As a result of conducting a live-copy test 10,000 times each while sequentially charging the photoconductor with a magnetic brush, a clear image with high resolution and high density was obtained.

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明によれば、搬送担体上の磁気ブラ
シを規制板部において低抵抗にした後、この磁気ブラシ
を通じて直接電荷を注入して像形成体に帯電を付与する
ので、DCバイアス電圧を帯電電圧より高くする必要が
なく従来の方法に比べ低くすることができ、帯電ムラや
像形成体への磁性粒子の付着を伴うことなく、オゾンの
発生やコロナイオンによる像形成体の疲労劣化を防止し
て、高速で均一な帯電が可能な磁気ブラシによる帯電方
法を提供することができる。
According to the present invention, after the magnetic brush on the carrier is made to have a low resistance at the regulating plate portion, the electric charge is directly injected through the magnetic brush to give the image forming member with the electric charge. The voltage does not need to be higher than the charging voltage and can be lowered compared to the conventional method, and the generation of ozone and the fatigue of the image forming body due to corona ions are not accompanied by the uneven charging and the adhesion of magnetic particles to the image forming body. It is possible to provide a charging method using a magnetic brush capable of preventing deterioration and uniformly charging at high speed.

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

【図1】本発明を適用した磁気ブラシ帯電装置を備えた
画像形成装置を示す概要構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus including a magnetic brush charging device to which the present invention is applied.

【図2】本発明を適用した磁気ブラシ帯電装置の一実施
例を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of a magnetic brush charging device to which the present invention is applied.

【図3】本発明を適用した磁気ブラシ帯電装置の他の実
施例を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the magnetic brush charging device to which the present invention is applied.

【図4】電界と磁気ブラシの電気抵抗との関係を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between an electric field and an electric resistance of a magnetic brush.

【図5】間隙DhとACバイアス電圧と電界の関係を示
す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a gap Dh, an AC bias voltage, and an electric field.

【図6】電界と各磁性粒子を含む磁気ブラシの抵抗との
関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an electric field and a resistance of a magnetic brush including each magnetic particle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 感光体ドラム(像形成体) 20 磁気ブラシ帯電装置 21 磁性粒子 22 帯電スリーブ(搬送担体) 23 磁石体 24 バイアス電源 24a,25 直流電源 24b 交流電源 26 規制板(穂立ち規制板) R1,R2 保護抵抗 10 Photosensitive drum (image forming body) 20 Magnetic brush charging device 21 Magnetic particles 22 Charging sleeve (conveying carrier) 23 Magnet body 24 Bias power supply 24a, 25 DC power supply 24b AC power supply 26 Regulation plate (spike regulation plate) R1, R2 Protection resistance

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福地 真和 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 (72)発明者 森田 静雄 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 (72)発明者 野守 弘之 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Masakazu Fukuchi 2970 Ishikawa-cho, Hachioji, Tokyo Konica stock company (72) Inventor Shizuo Morita 2970 Ishikawa-cho, Hachioji, Tokyo Konica stock company (72) Invention Noriyuki Hiroshi Nomori 2970 Ishikawa-cho, Hachioji City, Tokyo Konica Stock Company

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 搬送担体上に磁性粒子からなる磁気ブラ
シを形成させ、該搬送担体の移動により、前記磁気ブラ
シを前記搬送担体と穂立ち規制板との間隙を通過させた
後に像形成体と接触・摺擦させ、前記像形成体の帯電を
行う帯電方法において、 前記搬送担体に直流成分を有する交流バイアス電圧を印
加するとともに、前記穂立ち規制板又は均し板に直流電
圧を印加することを特徴とする帯電方法。
1. A magnetic brush made of magnetic particles is formed on a carrier, and the carrier is moved so that the magnetic brush passes through a gap between the carrier and the spike-up regulating plate, and then an image forming body is formed. In a charging method in which the image forming body is charged by contact and rubbing, an AC bias voltage having a DC component is applied to the carrier, and a DC voltage is applied to the spike control plate or the leveling plate. A charging method characterized by.
【請求項2】 前記磁気ブラシとして1×104[V/cm]
以下の電界下で電気抵抗の急激な変化を生ずる磁気ブラ
シを用い、前記搬送担体と前記穂立ち規制板又は均し板
との間隙における交番電界が、前記磁気ブラシの電気抵
抗の急激な変化を生ずる電界以上となるように、前記搬
送担体に印加するバイアス電圧及び前記搬送担体と穂立
ち規制板又は均し板との間隙を設定することを特徴とす
る請求項1の帯電方法。
2. The magnetic brush as 1 × 10 4 [V / cm]
Using a magnetic brush that causes an abrupt change in electrical resistance under the following electric field, an alternating electric field in the gap between the carrier and the spike control plate or leveling plate causes a sudden change in the electrical resistance of the magnetic brush. 2. The charging method according to claim 1, wherein the bias voltage applied to the carrier and the gap between the carrier and the bristling regulating plate or the leveling plate are set so as to be equal to or higher than the generated electric field.
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