JPH10213946A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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Publication number
JPH10213946A
JPH10213946A JP1713097A JP1713097A JPH10213946A JP H10213946 A JPH10213946 A JP H10213946A JP 1713097 A JP1713097 A JP 1713097A JP 1713097 A JP1713097 A JP 1713097A JP H10213946 A JPH10213946 A JP H10213946A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
toner
charging
forming apparatus
image forming
Prior art date
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Pending
Application number
JP1713097A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Suzuki
啓之 鈴木
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP1713097A priority Critical patent/JPH10213946A/en
Publication of JPH10213946A publication Critical patent/JPH10213946A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent electrification performance from being lowered by the increase of the resistance value of the magnetic grain of a contact type electrification means occurring because toner is mixed in. SOLUTION: This image forming device is provided with a magnetic brush 30 having the magnetic grain as the contact type electrification means and constituted so that toner left on a photoreceptor after transfer is developed and recovered at the same time by a developing device 4. Then, an image is formed by setting the saturated potential of the photoreceptor 1 electrified by the brush 30 so as to be higher toward a charge polarity side than a voltage impressed on the brush 30 from a power source S1. Even when the resistance value of the magnetic grain single body is increased by stain occurring because toner is fused on the magnetic grain by endurance, the increase of the resistance value as the whole of the brush 30 becomes small. Thus, electrification unevenness occurring because the toner is mixed in the magnetic grain of the brush 30 is eliminated and an excellent image is obtained by preventing defective electrification from occurring.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プロセス
を利用した複写機、レーザービームプリンタ、ファクシ
ミリ等の画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic process, such as a copying machine, a laser beam printer, and a facsimile.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は、従来の画像形成装置の一例を示
す概略構成図であり、この画像形成装置は電子写真プロ
セス利用のレーザービームプリンターである。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a schematic structural view showing an example of a conventional image forming apparatus. This image forming apparatus is a laser beam printer utilizing an electrophotographic process.

【0003】この図において、Aは画像形成装置である
レーザービームプリンター、Bはレーザービームプリン
ターAの上に搭載した画像読み取り装置(イメージスキ
ャナー)である。
In FIG. 1, A is a laser beam printer as an image forming apparatus, and B is an image reading device (image scanner) mounted on the laser beam printer A.

【0004】画像読み取り装置Bにおいて、20は固定
の原稿台ガラスであり、この原稿台ガラス20の上面に
原稿Gを複写すべき面を下側にして載置し、その上に不
図示の原稿板を被せてセットする。21は原稿照射用ラ
ンプ21a、短焦点レンズアレイ21b、CCDセンサ
ー21cなどを配置した画像読み取りユニットである。
この画像読み取りユニット21は、不図示のコピーボタ
ンが押されることで、原稿台ガラス20の下側において
この原稿台ガラス20の図の左辺側のホームポジション
から右辺側にガラス下面に沿って往動駆動され、所定の
往復終点に達すると復動駆動されて始めのホームポジシ
ョンに戻される。
In the image reading apparatus B, reference numeral 20 denotes a fixed original platen glass. The original G is placed on the upper surface of the original platen glass 20 with the surface to be copied facing downward, and an original (not shown) is placed thereon. Set it over the board. An image reading unit 21 includes a document irradiation lamp 21a, a short focus lens array 21b, a CCD sensor 21c, and the like.
When a copy button (not shown) is pressed, the image reading unit 21 moves forward from the home position on the left side of the original table glass 20 to the right side along the lower surface of the original table glass 20 when the copy button (not shown) is pressed. When it is driven and reaches a predetermined end point of reciprocation, it is driven backward and returned to the initial home position.

【0005】画像読み取りユニット21の往動駆動過程
において、原稿台ガラス20上の載置セット原稿Gの下
向き画像面が原稿照射用ランプ21aにより左辺側から
右辺側にかけて順次照明走査され、その照明走査光の原
稿面反射光が短焦点レンズアレイ21bによってCCD
センサー21cに結像入射する。
In the forward driving process of the image reading unit 21, the downward image surface of the placed and set original G on the original platen glass 20 is sequentially illuminated and scanned from the left side to the right side by the original irradiating lamp 21a. The light reflected on the document surface is converted into a CCD by the short focus lens array 21b.
An image is incident on the sensor 21c.

【0006】CCDセンサー21cは、不図示の受光
部、転送部、出力部より構成されており、受光部におい
て光信号が電荷信号に変えられて、転送部でクロックパ
ルスに同期して順次出力部へ転送され、出力部において
電荷信号を電圧信号に変換し、増幅、低インピーダンス
化して出力する。このようにして得られたアナログ信号
を周知の画像処理によりデジタル信号に変換してレーザ
ービームプリンターAに出力する。
The CCD sensor 21c comprises a light receiving section, a transfer section, and an output section (not shown). In the light receiving section, an optical signal is converted into a charge signal, and the transfer section sequentially outputs an output signal in synchronization with a clock pulse. The charge signal is converted to a voltage signal at the output unit, amplified, reduced in impedance, and output. The analog signal thus obtained is converted into a digital signal by well-known image processing and output to the laser beam printer A.

【0007】一方、レーザービームプリンター(画像形
成装置)Aにおいて、1は像担持体としての回転ドラム
型の感光体である。この感光体1は中心支軸を中心に所
定の周速度(プロセススピード)を持って矢印a方向に
回転駆動され、その回転過程において帯電装置2により
一様な帯電処理を受ける。
On the other hand, in a laser beam printer (image forming apparatus) A, reference numeral 1 denotes a rotating drum type photosensitive member as an image carrier. The photoreceptor 1 is driven to rotate around a central support shaft at a predetermined peripheral speed (process speed) in the direction of arrow a, and receives a uniform charging process by the charging device 2 during the rotation process.

【0008】そして、感光体1の一様帯電面に対して露
光装置(レーザー走査装置)3から出力される、画像読
み取り装置BからレーザービームプリンターA側に出力
される画像信号に対応して変調されたレーザービームに
よる走査露光Lがなされることで、感光体1上に画像読
み取り装置Bにより光電読み取りされた原稿Gの画像情
報に対応した静電潜像が順次形成される。感光体1上に
形成された静電潜像は現像装置4により順次トナー像と
して反転現像される。現像装置4による現像方法は、ト
ナー粒子に対して磁性のキャリアを混合したものを現像
剤として用いて磁気力によって搬送し、感光体1に対し
て接触状態で現像する2成分接触現像方式が好適に用い
られる。
Then, the uniformly charged surface of the photoreceptor 1 is modulated in accordance with an image signal output from the exposure device (laser scanning device) 3 and output from the image reading device B to the laser beam printer A side. By performing the scanning exposure L by the laser beam thus formed, an electrostatic latent image corresponding to the image information of the document G photoelectrically read by the image reading device B is sequentially formed on the photoconductor 1. The electrostatic latent images formed on the photoreceptor 1 are sequentially reversely developed as toner images by the developing device 4. The developing method using the developing device 4 is preferably a two-component contact developing method in which a mixture of toner particles and a magnetic carrier is used as a developer and conveyed by magnetic force to develop the photosensitive member 1 in a contact state. Used for

【0009】一方、給紙カセット5内に収納された紙な
どの転写材Pが給紙ローラ6により1枚づつ給送され、
レジストローラ7により所定のタイミングで感光体1と
転写装置8間の転写ニップ部に給紙されて、転写装置8
の転写ブレード9により転写材Pに感光体1上のトナー
像が転写される。トナー像が転写された転写材Pは、搬
送ベルトを兼ねている転写ベルト10により定着装置1
1へ搬送されて永久固着画像として定着された後に外部
に排出される。
On the other hand, the transfer material P such as paper stored in the paper feed cassette 5 is fed one by one by the paper feed roller 6,
The paper is fed to the transfer nip portion between the photoconductor 1 and the transfer device 8 at a predetermined timing by the registration roller
The transfer blade 9 transfers the toner image on the photoconductor 1 to the transfer material P. The transfer material P on which the toner image has been transferred is transferred to the fixing device 1 by a transfer belt 10 also serving as a transport belt.
1 and is discharged outside after being fixed as a permanent fixed image.

【0010】また、トナー像転写後に感光体1上に付着
している転写残りトナー等の付着汚染物はクリーナー1
2のクリーニングブレード13により除去され、繰り返
し画像形成が行われる
[0010] Adhered contaminants such as untransferred toner adhering to the photoreceptor 1 after the transfer of the toner image are removed by the cleaner 1.
2 is removed by the cleaning blade 13 and image formation is repeated.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、装置
の小型化、簡易化、あるいはエコロジーの観点から廃ト
ナー(転写残りトナー)を出さない等の目的で、いわゆ
るクリーナーレスシステムも実用化されている。
In recent years, a so-called cleaner-less system has been put into practical use for the purpose of reducing the size and simplification of the apparatus, or not producing waste toner (transfer residual toner) from the viewpoint of ecology. I have.

【0012】これは、上記したレーザービームプリンタ
ー(画像形成装置)Aにおいて、転写材Pに対するトナ
ー像転写後の感光体1表面から転写残りトナーを除去す
る上記したクリーナー12を取り外し、現像装置4で転
写残りトナーを現像同時クリーニングにより回収するよ
うにしたものである。
In the laser beam printer (image forming apparatus) A, the cleaner 12 for removing the transfer residual toner from the surface of the photoreceptor 1 after the transfer of the toner image to the transfer material P is removed, and the developing device 4 The transfer residual toner is collected by simultaneous cleaning with development.

【0013】現像同時クリーニングとは、転写後に感光
体1上に残留した転写残りトナーを次工程以後の現像時
に、現像装置4に印加する直流電圧と感光体1の表面電
位間の電位差である、かぶり取り電位差によって回収す
る方法である。この方法によれば、転写残りトナーは回
収されて次工程以後用いられるため、転写残りトナーを
なくすことができる。また、スペースの面での利点も大
きく、大幅に装置の小型化が可能となる。
Simultaneous development cleaning is the potential difference between the DC voltage applied to the developing device 4 and the surface potential of the photoreceptor 1 when the transfer residual toner remaining on the photoreceptor 1 after transfer is developed in the next and subsequent steps. This is a method of recovering by fogging potential difference. According to this method, the transfer residual toner is collected and used in the subsequent steps, so that the transfer residual toner can be eliminated. In addition, there is a great advantage in terms of space, and the size of the apparatus can be greatly reduced.

【0014】しかしながら、上記したようにクリーナー
12を取り外して現像装置4による現像同時クリーニン
グにより転写残りトナーを回収する構成で画像形成を行
ったところ、画像形成された転写材Pの画像のない部分
に感光体1の回転周期で前の画像が薄く残る、いわゆる
ポジゴーストが発生が発生する問題があった。このポジ
ゴーストは、前画像の転写残りトナーが現像領域におい
て回収できなかったために、本来ならば白地部である所
にトナーが転写されて発生する現象である。
However, as described above, when the image is formed by removing the cleaner 12 and collecting the transfer residual toner by simultaneous cleaning with the developing device 4, the image is formed on the portion of the transfer material P where the image is formed without the image. There is a problem that a so-called positive ghost occurs in which the previous image remains thin in the rotation cycle of the photoconductor 1. This positive ghost is a phenomenon that occurs because the toner remaining after transfer of the previous image could not be collected in the developing area, and the toner is transferred to a place that is originally a white background.

【0015】一方、帯電装置2として磁気ブラシなどの
磁性粒子を用いた接触帯電装置による現像同時回収のク
リーナレスシステムにおいては、転写工程の際に感光体
1上に残った転写残りトナーは、剥離放電等により通常
の帯電極性の逆極性に帯電されているトナーが多く、一
般的には磁気ブラシに印加される電圧より帯電電位は低
くなるため、転写残りトナーは磁気ブラシに回収され
る。回収されたトナーは磁気ブラシ中の磁性粒子との摩
擦帯電によって、通常の帯電極性に帯電されて感光体1
上に吐き出される。このようにして吐き出されたトナー
は、現像時のかぶり取り電位差によって現像装置4に回
収される。
On the other hand, in a cleaner-less system for simultaneous recovery of development by a contact charging device using magnetic particles such as a magnetic brush as the charging device 2, transfer residual toner remaining on the photoreceptor 1 during the transfer process is peeled off. Many toners are charged to the opposite polarity of the normal charging polarity by discharge or the like, and generally the charging potential is lower than the voltage applied to the magnetic brush. Therefore, the transfer residual toner is collected by the magnetic brush. The collected toner is charged to normal charging polarity by frictional charging with magnetic particles in the magnetic brush, and
Spitted up. The toner discharged in this manner is collected by the developing device 4 due to a fog removal potential difference during development.

【0016】しかしながら、このような接触帯電装置
(磁気ブラシ)を用いた画像形成装置においても、画像
形成を繰り返すと上記したポジゴーストが発生する。こ
のポジゴーストは、接触帯電装置(磁気ブラシ)通過時
に転写残りトナーの下を帯電できないために発生し、接
触帯電装置(磁気ブラシ)が汚染するとより顕著にな
る。そこで、帯電時に転写残りトナーを感光体1表面よ
り剥ぎ取り、帯電後に感光体1表面に戻して現像装置4
で回収することが重要である。
However, even in an image forming apparatus using such a contact charging device (magnetic brush), the above-described positive ghost occurs when image formation is repeated. This positive ghost is generated because it is impossible to charge below the transfer residual toner when passing through the contact charging device (magnetic brush), and becomes more conspicuous when the contact charging device (magnetic brush) is contaminated. Therefore, the transfer residual toner is peeled off from the surface of the photoconductor 1 at the time of charging, and is returned to the surface of the photoconductor 1 after the charging.
It is important to collect at

【0017】また、通常、トナー粒子としては電気抵抗
が比較的高いものが用いられているので、接触帯電装置
(磁気ブラシ)に過度にトナーが混入、付着すると、接
触帯電装置(磁気ブラシ)の抵抗上昇による帯電ムラや
帯電性能が低下して画像不良が発生するという問題があ
った。
Further, since toner particles having a relatively high electric resistance are generally used, if toner is excessively mixed or adhered to the contact charging device (magnetic brush), the contact charging device (magnetic brush) may be damaged. There has been a problem that charging unevenness and charging performance are reduced due to an increase in resistance and image defects occur.

【0018】このように、感光体に残留した転写残りト
ナー等を現像装置で回収するクリーナーレスの従来の画
像形成装置では、接触帯電装置に転写残りトナーが混入
することにより帯電ムラが生じたり帯電性能が低下し、
長期に渡って良好な画像形成を行うことができなかっ
た。
As described above, in the conventional cleaner-less image forming apparatus in which the transfer residual toner and the like remaining on the photoreceptor are collected by the developing device, charging non-uniformity occurs due to mixing of the transfer residual toner into the contact charging device, and charging is performed. Performance degrades,
Good image formation could not be performed over a long period of time.

【0019】そこで本発明は、感光体に残留した転写残
りトナー等を現像装置で回収するクリーナーレスの画像
形成装置において、接触帯電手段に転写残りトナーが混
入しても帯電ムラや帯電性能の低下を防止することがで
きる画像形成装置を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention provides a cleaner-less image forming apparatus in which a transfer residual toner or the like remaining on a photoreceptor is collected by a developing device. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of preventing the occurrence of an image.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、像を担持する像担持体と、該
像担持体に接触して前記像担持体を帯電する磁性粒子を
用いた接触帯電手段と、該接触帯電手段に電圧を印加す
る電源と、前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手
段と、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像
手段と、前記トナー像を転写部位において転写材へ転写
する転写手段とを備え、該転写手段により前記トナー像
を前記転写材へ転写した後の前記像担持体上の残トナー
を前記現像手段で回収するクリーニング手段を兼ねる画
像形成装置において、前記接触帯電手段によって帯電さ
れた前記像担持体の飽和電位が、前記電源から前記接触
帯電手段に印加された電圧よりも帯電極性側に高くなる
ように設定して画像形成を行うことを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has an image carrier for carrying an image, and magnetic particles which contact the image carrier and charge the image carrier. , A power supply for applying a voltage to the contact charging means, an exposure means for forming an electrostatic latent image on the image carrier, and a toner image formed by developing the electrostatic latent image Developing means for transferring the toner image to a transfer material at a transfer portion, and developing the residual toner on the image carrier after transferring the toner image to the transfer material by the transfer means. The saturation potential of the image carrier charged by the contact charging unit is higher on the charging polarity side than the voltage applied from the power supply to the contact charging unit. Settings It is characterized by performing the formation.

【0021】また、前記接触帯電手段中の前記磁性粒子
には、あらかじめトナー粒子が所定量混入されているこ
とを特徴としている。
Further, a predetermined amount of toner particles is mixed in the magnetic particles in the contact charging means in advance.

【0022】また、前記接触帯電手段中の前記磁性粒子
及び前記トナー粒子は、前記接触帯電手段で前記像担持
体を帯電する際の状態において体積抵抗が1×106
1×109 Ω・cmの範囲にあることを特徴としてい
る。
Further, the magnetic particles and the toner particles in the contact charging means have a volume resistance of 1 × 10 6 or more when the image carrier is charged by the contact charging means.
It is characterized by being in the range of 1 × 10 9 Ω · cm.

【0023】また、前記像担持体は感光層とその上に表
面層とを有し、該表面層は樹脂及び導電性微粒子を有し
ていることを特徴としている。
Further, the image carrier has a photosensitive layer and a surface layer thereon, wherein the surface layer has a resin and conductive fine particles.

【0024】また、前記接触帯電手段との摺擦による前
記像担持体の電圧非印加時の摺擦による表面電位は、耐
久にともない帯電極性側に対して徐々に低下することを
特徴としている。
Further, the surface potential of the image carrier due to the rubbing when no voltage is applied to the image carrier due to the rubbing with the contact charging means gradually decreases toward the charging polarity side with the endurance.

【0025】(作用)上記した現像装置による転写残り
トナーの現像同時回収を行う画像形成装置では、上記し
たように転写時に通常の帯電極性の逆極性に帯電されて
いるトナーが多く、一般的に磁気ブラシ等の接触帯電装
置に印加される電圧より帯電電位は低くなるため、転写
残りトナーは接触帯電装置(磁気ブラシ)に回収され
る。ところが、本発明者らの実験により、接触帯電装置
に印加される電圧よりも高く帯電される場合にも、転写
残りトナーは接触帯電装置に回収されることが分かっ
た。これは、帯電終了時において印加バイアスよりも高
く帯電される場合であっても、帯電開始時においては、
印加バイアスよりも低いため、感光体回転方向の帯電ニ
ップ部上流側において回収されていると考えられる。
(Operation) In the image forming apparatus for simultaneously recovering the transfer residual toner by the above-described developing device during development, as described above, many toners are charged to the opposite polarity to the normal charging polarity during transfer, and generally, Since the charging potential is lower than the voltage applied to the contact charging device such as a magnetic brush, the transfer residual toner is collected by the contact charging device (magnetic brush). However, according to experiments performed by the present inventors, it has been found that the transfer residual toner is recovered by the contact charging device even when the toner is charged higher than the voltage applied to the contact charging device. This means that, even when charging is higher than the applied bias at the end of charging, at the start of charging,
Since it is lower than the applied bias, it is considered that the toner is collected on the upstream side of the charging nip in the photoconductor rotation direction.

【0026】ただし、本発明のように、帯電終了時にお
いて印加バイアスよりも高く帯電される場合、回収し摩
擦帯電によって通常の帯電極性に帯電されたトナーは、
感光体に吐き出すことができず、接触帯電装置に混入さ
れるトナー量は多くなる。そして、ある程度接触帯電装
置にトナーが混入すると帯電極性側の摩擦帯電特性を持
つトナーが多く混入することにより、摩擦帯電性が低下
し印加バイアスよりも低い帯電電位となり、それ以上は
混入量は増加しなくなる。
However, when the toner is charged higher than the applied bias at the end of charging as in the present invention, the toner collected and charged to the normal charging polarity by frictional charging is:
The toner cannot be discharged to the photoconductor, and the amount of toner mixed into the contact charging device increases. When toner is mixed into the contact charging device to a certain extent, a large amount of toner having frictional charging characteristics on the charging polarity side is mixed in, so that the frictional charging property is reduced to a charging potential lower than the applied bias, and the mixing amount increases beyond that. No longer.

【0027】本発明はこの原理を利用したものであり、
磁性粒子単体では印加バイアスよりも高く帯電される磁
性粒子を有する接触帯電装置(磁気ブラシ)を用いて、
ある程度トナーが混入し印加バイアスと同程度の帯電電
位になる状態において、適正な抵抗値となるように、単
体の抵抗値が低い磁性粒子を用いることを特徴としてい
る。このように、抵抗値が若干低くトナーが混入した状
態で適正抵抗になる磁性粒子を用いることにより、耐久
によって磁性粒子上にトナーが融着等の汚染によって、
磁性粒子単体の抵抗値が上昇してしまった場合にも、接
触帯電装置全体としての抵抗値の上昇は小さくなる。
The present invention utilizes this principle,
For magnetic particles alone, using a contact charging device (magnetic brush) having magnetic particles charged higher than the applied bias,
In a state in which toner is mixed to some extent and the charged potential is substantially the same as the applied bias, a single magnetic particle having a low resistance value is used so as to obtain an appropriate resistance value. As described above, by using magnetic particles having a resistance value slightly lower and having an appropriate resistance in a state in which the toner is mixed, due to durability, the toner is contaminated on the magnetic particles by fusion or the like.
Even when the resistance value of the magnetic particles alone increases, the increase in the resistance value of the entire contact charging device becomes small.

【0028】これは、磁性粒子単体では印加バイアスよ
りも高く帯電される場合、磁性粒子表面は、摩擦帯電極
性について感光体を帯電極性側に帯電する特性を持って
おり、この磁性粒子に対してトナー等が融着すると、摩
擦帯電極性についてその部分は逆の特性を示す。このた
め、帯電電位は低くなってトナーの吐き出しが促進さ
れ、結果的にトナーの混入量が減るために、トナーの融
着による抵抗値の上昇とトナーの混入率低減による抵抗
値の低減によって相殺され、良好な帯電性能を維持して
良好な画像形成を行うことができる。
This is because when the magnetic particles alone are charged higher than the applied bias, the surface of the magnetic particles has the characteristic of charging the photosensitive member to the charging polarity side with respect to the triboelectric charging polarity. When the toner or the like is fused, the portion of the triboelectric charge polarity shows the opposite characteristic. For this reason, the charging potential is lowered, and the discharge of the toner is promoted. As a result, the amount of mixed toner is reduced. Thus, good image formation can be performed while maintaining good charging performance.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明に係
る実施の形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0030】(第1の実施の形態)図1は、本実施の形
態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。本実施
の形態の画像形成装置は電子写真プロセス利用のレーザ
ービームプリンターであり、像担持体の帯電手段として
磁気ブラシタイプの接触帯電装置を用い、また、クリー
ナーレスシステムの装置である。なお、図5に示した従
来例と同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省
略する。
(First Embodiment) FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus according to the present embodiment. The image forming apparatus of the present embodiment is a laser beam printer using an electrophotographic process, uses a magnetic brush type contact charging device as a charging unit for an image carrier, and is a cleanerless system device. Note that the same members as those of the conventional example shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0031】図1において、Aは本実施の形態に係る画
像形成装置であるレーザービームプリンター、Bはこの
レーザービームプリンターAの上に搭載した画像読み取
り装置(イメージスキャナー)である。画像読み取り装
置Bの構成は図5に示した従来例と同様であり、本実施
の形態ではその説明は省略する。
In FIG. 1, A is a laser beam printer as an image forming apparatus according to the present embodiment, and B is an image reading device (image scanner) mounted on the laser beam printer A. The configuration of the image reading device B is the same as that of the conventional example shown in FIG. 5, and a description thereof will be omitted in the present embodiment.

【0032】レーザービームプリンター(画像形成装
置)Aは、像担持体としての回転ドラム型の感光体1、
接触帯電手段である磁気ブラシ帯電装置30、露光装置
3、現像装置4、転写装置8、定着装置11などを備え
ている。
A laser beam printer (image forming apparatus) A includes a rotating drum type photosensitive member 1 as an image carrier.
The apparatus includes a magnetic brush charging device 30 serving as a contact charging device, an exposure device 3, a developing device 4, a transfer device 8, a fixing device 11, and the like.

【0033】感光体1としては、通常用いられている有
機感光体等を用いることができるが、望ましくは、有機
感光体上にその抵抗が109 〜1014Ω・cmの材質を
有する表面層を持つものや、アモルファスシリコン感光
体などを用いると、電荷注入帯電を実現でき、オゾン発
生の防止、ならびに消費電力の低減に効果がある。ま
た、帯電性についても向上させることが可能となる。
As the photoreceptor 1, a commonly used organic photoreceptor or the like can be used. Preferably, a surface layer having a resistance of 10 9 to 10 14 Ω · cm is formed on the organic photoreceptor. The use of an element having an amorphous silicon photoreceptor or the like makes it possible to realize charge injection charging, which is effective in preventing ozone generation and reducing power consumption. Further, the chargeability can be improved.

【0034】感光体1は、本実施の形態では、図2に示
すように負帯電の有機感光体で、直径30mmのアルミ
ニウム製のドラム基体1a上に下から順に第1から第5
の5つの層からなる感光体層1bを有しており、所定の
プロセススピード(例えば100mm/sec)で矢印
a方向に回転駆動される。
In the present embodiment, the photosensitive member 1 is a negatively charged organic photosensitive member as shown in FIG. 2, and is formed on a drum base 1a made of aluminum having a diameter of 30 mm from first to fifth in order from the bottom.
And a photoreceptor layer 1b composed of the following five layers, and is driven to rotate at a predetermined process speed (for example, 100 mm / sec) in the direction of arrow a.

【0035】感光体層1bの一番下の第1層は下引き層
であり、ドラム基体1aの欠陥等をならすために設けら
れている厚さ20μmの導電層である。第2の層は正電
荷注入防止層であり、ドラム基体1aから注入された正
電荷が感光体1表面に帯電された負電荷を打ち消すのを
防止する役目を果たし、アミラン樹脂とメトキシメチル
化ナイロンによって、106 Ω・cm程度に抵抗調整さ
れた厚さ1μmの中抵抗層である。第3の層は電荷発生
層であり、ジスアゾ系の顔料を樹脂に分散した厚さ約
0.3μmの層であり、露光を受けることによって正負
の電荷対を発生する。第4の層は電荷輸送層であり、ポ
リカーボネート樹脂にヒドラゾンを分散したものであ
り、P型半導体である。
The lowermost first layer of the photoreceptor layer 1b is a subbing layer, which is a conductive layer having a thickness of 20 μm and provided for smoothing out defects or the like of the drum substrate 1a. The second layer is a positive charge injection preventing layer, which serves to prevent positive charges injected from the drum substrate 1a from canceling out negative charges charged on the surface of the photoreceptor 1, and comprises an amylan resin and methoxymethylated nylon. Is a 1 μm thick medium resistance layer whose resistance is adjusted to about 10 6 Ω · cm. The third layer is a charge generation layer, which is a layer having a thickness of about 0.3 μm in which a disazo pigment is dispersed in a resin, and generates positive and negative charge pairs upon exposure. The fourth layer is a charge transport layer, in which hydrazone is dispersed in a polycarbonate resin, and is a P-type semiconductor.

【0036】従って、感光体1表面に帯電された負電荷
はこの層を移動することができず、第3層(電荷発生
層)で発生した正電荷のみを感光体1表面に輸送するこ
とができる。表面層であるの第5層は電荷注入層であ
り、絶縁性樹脂のバインダーに導電性微粒子としてSn
2 超微粒子を分散した材料の塗工層である。具体的に
は、絶縁性樹脂に光透過性の導電フィラーであるアンチ
モンをドーピングして低抵抗化(導電化)した粒径約
0.03μmのSnO2 超微粒子を樹脂に対して70重
量パーセント分散した材料の塗工層である。このように
して調合した塗工液をディッピング塗工法、スプレー塗
工法、ロールコート塗工法、ビームコート塗工法等の適
当な塗工法にて厚さ約3μmに塗工して電荷注入層とし
た。
Therefore, the negative charges charged on the surface of the photoreceptor 1 cannot move through this layer, and only the positive charges generated in the third layer (charge generation layer) can be transported to the surface of the photoreceptor 1. it can. The fifth layer, which is a surface layer, is a charge injection layer, and is used as a conductive fine particle in a binder of an insulating resin.
This is a coating layer of a material in which O 2 ultrafine particles are dispersed. Specifically, SnO 2 ultrafine particles having a particle diameter of about 0.03 μm obtained by doping antimony, which is a light-transmitting conductive filler, to an insulating resin to reduce the resistance (conducting) are dispersed in the resin by 70% by weight. It is a coating layer of the material obtained. The coating solution thus prepared was applied to a thickness of about 3 μm by a suitable coating method such as dipping coating method, spray coating method, roll coat coating method, beam coat coating method, etc. to form a charge injection layer.

【0037】接触帯電手段は、図2に示すように磁気ブ
ラシ帯電装置(以下、磁気ブラシという)30であり、
磁気ブラシ30は、本実施の形態では直径16mmの固
定のマグネットローラ30aと、このマグネットローラ
30aに回転自在に外嵌させた非磁性のSUSからなる
スリーブ30bと、このスリーブ30bの外周面にマグ
ネットローラ30aの磁力で付着保持させた導電磁性粒
子(磁性キャリア)の磁気ブラシ層30cからなるスリ
ーブ回転タイプのものである。
The contact charging means is a magnetic brush charging device (hereinafter referred to as a magnetic brush) 30 as shown in FIG.
In this embodiment, the magnetic brush 30 includes a fixed magnet roller 30a having a diameter of 16 mm, a nonmagnetic SUS sleeve 30b rotatably fitted on the magnet roller 30a, and a magnet on the outer peripheral surface of the sleeve 30b. This is a sleeve rotating type of a magnetic brush layer 30c of conductive magnetic particles (magnetic carrier) adhered and held by the magnetic force of the roller 30a.

【0038】スリーブ30bに内包されるマグネットロ
ーラ30aは、スリーブ30b表面上で半径方向の磁束
密度のピークが800Gを発生する磁極を4極有するも
のを使用し、感光体1側に一つの磁極が向くようにマグ
ネットローラ30aを固定し、マグネットローラ30a
の外周に沿ってスリーブ30bを回転可能に配置する。
スリーブ30bは感光体1に対して一定間隔(本実施の
形態では0.5mm)を保つようにして配置し、磁気ブ
ラシ層30と感光体1との間の帯電ニップ部nの幅を6
mmとした。そして、スリーブ30bに電源S1より所
定の帯電バイアス電圧(本実施の形態では、直流電圧)
を印加し、スリーブ30bを感光体1との帯電ニップ部
nにおいて、感光体1の回転方向aと逆方向となる矢印
b方向に、例えば感光体1の回転速度100mm/se
cに対して周速度150mm/secで回転駆動させる
ことで、感光体1表面が帯電バイアスの印加された磁気
ブラシ層30cで摺擦され、感光体1の感光体層1bの
表面が所望の電位に注入帯電方式で一様に一次帯電処理
される。ここで、帯電電位は、磁性粒子を通じて注入さ
れた電荷によるものと、磁性粒子と感光体1表面の摩擦
帯電によって与えられた電荷の和によるものであるた
め、摩擦帯電による寄与が大きい時には、場合によって
は印加電圧よりも帯電電位が高くなる場合もある。
The magnet roller 30a included in the sleeve 30b has four magnetic poles that generate a magnetic flux density peak of 800 G in the radial direction on the surface of the sleeve 30b, and one magnetic pole is provided on the photosensitive member 1 side. Fix the magnet roller 30a so that it faces
The sleeve 30b is rotatably arranged along the outer circumference of the.
The sleeve 30b is arranged so as to keep a constant interval (0.5 mm in the present embodiment) with respect to the photoconductor 1, and the width of the charging nip portion n between the magnetic brush layer 30 and the photoconductor 1 is set to 6 mm.
mm. Then, a predetermined charging bias voltage (DC voltage in the present embodiment) is applied to the sleeve 30b from the power supply S1.
Is applied to the sleeve 30b at the charging nip portion n with the photoconductor 1 in the direction of arrow b opposite to the rotation direction a of the photoconductor 1, for example, at a rotational speed of 100 mm / sec of the photoconductor 1.
By rotating the photosensitive member 1 at a peripheral speed of 150 mm / sec, the surface of the photosensitive member 1 is rubbed with the magnetic brush layer 30c to which the charging bias is applied, and the surface of the photosensitive member 1b of the photosensitive member 1 has a desired potential. The primary charging process is uniformly performed by an injection charging method. Here, the charging potential is based on the sum of the electric charge injected through the magnetic particles and the electric charge given by the triboelectric charging of the magnetic particles and the surface of the photosensitive member 1. Depending on the case, the charging potential may be higher than the applied voltage.

【0039】磁気ブラシ層30cを構成する導電磁性粒
子は、フェライト表面を酸化、還元処理して抵抗調整を
行ったものに対して、シリコン系の樹脂に対してカーボ
ンブラックを分散し抵抗調整されたコート剤を1.0重
量%コーティングしたものを用いている。この導電磁性
粒子のコアとしては、平均粒径10〜100μm、飽和
磁化20〜250emu/cm3 、抵抗102 〜1010
Ω・cmのものが用いられる。さらに、感光体1にピン
ホールのような絶縁の欠陥が存在することを考慮する
と、抵抗が106 Ω・cm以上のものを用いることが好
ましい。また、帯電性能を良くするにはできるだけ抵抗
の小さいものを用いる方がよく、均一な帯電を行うため
には、抵抗が109 Ω・cm以下のものを用いることが
好ましい。そこで、本実施の形態では、平均粒径25μ
m、抵抗5×106 Ω・cm、飽和磁化200A・m2
/Kgのものを用いた。本実施の形態で用いた磁性粒子
は、このコア磁性粒子に対してコート剤をコーティング
したものであるが、このコート剤の樹脂を選ぶことによ
り感光体1に対する摩擦帯電特性を変えることができ、
また、カーボンブラックの分散量を変えることによっ
て、磁性粒子としての抵抗を変えることができる。本実
施の形態においては、表1に示すように摩擦帯電特性に
ついて樹脂の種類をA〜Dの4種類、抵抗値についてカ
ーボンブラックの分散量を変えて抵抗値の違うa〜dの
4種類を用いて評価した(詳細は後述する)。
The conductive magnetic particles constituting the magnetic brush layer 30c were prepared by oxidizing and reducing the ferrite surface to adjust the resistance, whereas the resistance was adjusted by dispersing carbon black in a silicon-based resin. A coating agent coated with 1.0% by weight of a coating agent is used. The core of the conductive magnetic particles has an average particle diameter of 10 to 100 μm, a saturation magnetization of 20 to 250 emu / cm 3 , and a resistance of 10 2 to 10 10
Ω · cm is used. Further, considering that there is an insulation defect such as a pinhole in the photoreceptor 1, it is preferable to use one having a resistance of 10 6 Ω · cm or more. Further, it is better to use one having a resistance as small as possible to improve the charging performance, and it is preferable to use one having a resistance of 10 9 Ω · cm or less in order to perform uniform charging. Therefore, in the present embodiment, the average particle size is 25 μm.
m, resistance 5 × 10 6 Ω · cm, saturation magnetization 200 A · m 2
/ Kg. The magnetic particles used in the present embodiment are obtained by coating the core magnetic particles with a coating agent. By selecting a resin of the coating agent, the triboelectric charging characteristics of the photoconductor 1 can be changed.
Also, by changing the amount of dispersion of carbon black, the resistance as magnetic particles can be changed. In the present embodiment, as shown in Table 1, four types of resins A to D are used for the triboelectric charging characteristic, and four types a to d having different resistance values are used by changing the dispersion amount of carbon black for the resistance value. And evaluated (details will be described later).

【0040】[0040]

【表1】 上記した磁性粒子の抵抗測定は、底面積228mm2
筒状の容器に磁性粒子を2gを充填した後に6.6kg
/cm2 て加圧し、その上下間に100Vの電圧を印加
してこの系に流れる電流から算出したもので定義した。
[Table 1] The above-described resistance measurement of the magnetic particles was performed by filling a cylindrical container having a bottom area of 228 mm 2 with 2 g of the magnetic particles and then charging 6.6 kg.
/ Cm 2, and a voltage of 100 V was applied between the upper and lower sides, and the value was defined as a value calculated from the current flowing through the system.

【0041】露光装置3は、回転多面ミラー31、fθ
レンズ群32、反射ミラー33、固体レーザー素子34
等を備えており、露光装置3により感光体1表面をレー
ザー走査露光Lする場合には、画像読み取り装置Bから
入力された画像信号に基づき発光信号発生器(不図示)
により、固体レーザー素子34を所定タイミングで明減
(ON/OFF)させる。そして、固体レーザー素子3
4から放射されたレーザー光は、コリメーターレンズ系
(不図示)によりほぼ平行な光束に変換され、さらに高
速回転する回転多面ミラー31によりに走査されると共
に、fθレンズ群32により感光体1表面にスポット状
に結像される。このようなレーザー走査により感光体1
表面には画像一走査分の露光分布が形成され、さらに、
各走査毎に感光体1表面とは垂直に所定量だけスクロー
ルさせれば、感光体1表面に画像読み取り装置Bから入
力された画像信号に応じた露光分布が得られる。
The exposure apparatus 3 includes a rotating polygon mirror 31, fθ
Lens group 32, reflection mirror 33, solid-state laser element 34
When the surface of the photosensitive member 1 is subjected to laser scanning exposure L by the exposure device 3, a light emission signal generator (not shown) based on an image signal input from the image reading device B is provided.
Thereby, the solid-state laser element 34 is lightened (ON / OFF) at a predetermined timing. And the solid-state laser element 3
4 is converted into a substantially parallel light beam by a collimator lens system (not shown), and is further scanned by a rotating polygon mirror 31 rotating at a high speed. Is formed in the form of a spot. By such laser scanning, the photosensitive member 1
An exposure distribution for one scan of the image is formed on the surface,
By scrolling the surface of the photoconductor 1 vertically by a predetermined amount for each scan, an exposure distribution according to the image signal input from the image reading device B is obtained on the surface of the photoconductor 1.

【0042】即ち、感光体1の一様帯電面に画像信号に
対応してON/OFF発光される固体レーザー素子34
から放射されたレーザー光を高速で回転する回転多面ミ
ラー31によって走査することにより、感光体1表面に
は走査露光パターンに対応した静電潜像が順次形成され
ていく。
That is, the solid-state laser element 34 which emits ON / OFF light corresponding to an image signal on the uniformly charged surface of the photosensitive member 1
Is scanned by a rotating polygon mirror 31 rotating at a high speed, an electrostatic latent image corresponding to the scanning exposure pattern is sequentially formed on the surface of the photoconductor 1.

【0043】図3は、本実施の形態の2成分接触現像装
置(2成分磁気ブラシ現像装置)である現像装置4を示
す概略構成図である。この図において、41は矢印e方
向に回転駆動される現像スリーブ、42は現像スリーブ
41内に固定配置されたマグネットローラ、43,44
は攪拌スクリュー、45は現像剤Tを現像スリーブ41
の表面に薄層形成するために配置された規制ブレード、
46は現像容器、47は補充用トナーホッパー部であ
る。
FIG. 3 is a schematic structural view showing a developing device 4 which is a two-component contact developing device (two-component magnetic brush developing device) of the present embodiment. In this drawing, reference numeral 41 denotes a developing sleeve that is driven to rotate in the direction of arrow e, 42 denotes a magnet roller fixedly arranged in the developing sleeve 41, and 43 and 44.
Is a stirring screw, and 45 is a developing sleeve 41 for the developer T.
A regulating blade arranged to form a thin layer on the surface of the
46 is a developing container, and 47 is a toner hopper for replenishment.

【0044】現像スリーブ41は、少なくとも現像時に
おいては感光体1に対し最近接領域が約500μmにな
るように配置され、現像スリーブ41面に形成された現
像剤Tの薄層Taが感光体1に対して接触する状態で現
像できるように設定されている。本実施の形態において
用いた現像剤Tであるトナーtは、粉砕法によって製造
された平均粒径6μmのネガ帯電トナーに対して平均粒
径20nmの酸化チタンを重量比1.5%外添したもの
を用い、キャリアcとしては飽和磁化が205emu/
cm3 の平均粒径35μmの磁性キャリアを用いた。ま
た、トナーtとキャリアcを重量比8:92で混合した
ものを現像剤Tとして用いた。このときの現像剤T中の
トナーは、摩擦帯電量が約−25×10- 3 c/kgで
あった。図4は、トナーの摩擦帯電量の測定装置を示し
た図である。この図に示すように、800メッシュのス
クリーン53を備えた金属製の筒状の測定容器52に、
摩擦帯電量を測定しょうとするトナー粒子と磁性キャリ
アを重量比で5:95で混合した二成分剤を、50〜1
00ml容量のポリエチレン製のビン(不図示)に入れ
て約10〜40秒間手で振とうし、前記二成分剤を約
0.5〜1.5g入れて、測定容器52の開口した上部
に穴が多数開いた蓋54をする。このときの測定容器5
2全体の重量をW1(kg)とする。
The developing sleeve 41 is arranged so that a region closest to the photoconductor 1 is at least about 500 μm at least during development, and a thin layer Ta of the developer T formed on the surface of the developing sleeve 41 is It is set so that development can be performed in a state of contact with. The toner t, which is the developer T used in the present embodiment, is obtained by externally adding 1.5% by weight of titanium oxide having an average particle diameter of 20 nm to a negatively charged toner having an average particle diameter of 6 μm manufactured by a pulverization method. The carrier c has a saturation magnetization of 205 emu /
A magnetic carrier having an average particle size of 35 μm in cm 3 was used. A mixture of the toner t and the carrier c at a weight ratio of 8:92 was used as the developer T. Toner in the developer T in this case, the frictional charge amount of about -25 × 10 - was 3 c / kg. FIG. 4 is a view showing a device for measuring the triboelectric charge amount of toner. As shown in this figure, a metal cylindrical measurement container 52 having an 800 mesh screen 53 is provided with:
A two-component agent obtained by mixing the toner particles whose magnetic charge amount is to be measured and the magnetic carrier at a weight ratio of 5:95 was mixed with 50-1.
In a polyethylene bottle (not shown) having a capacity of 00 ml and shaken by hand for about 10 to 40 seconds, add about 0.5 to 1.5 g of the two-component agent, and put a hole in the upper opening of the measuring container 52. Have many open lids 54. Measurement container 5 at this time
2 Let W1 (kg) be the total weight.

【0045】そして、測定容器52の下部に接続した吸
引機51(測定容器52と接する部分は少なくとも絶縁
体)の吸引口57から吸引し、風量調整弁56を調整し
て真空計55の圧力を250mmAqとする。この状態
で十分、好ましくは2分間吸引を行い、樹脂を吸引除去
する。このときの電位計59の電位をV(ボルト)とす
る。
Then, suction is performed from a suction port 57 of a suction device 51 (at least a portion in contact with the measurement container 52 is an insulator) connected to a lower portion of the measurement container 52, and an air volume adjusting valve 56 is adjusted to reduce the pressure of the vacuum gauge 55. It is 250 mmAq. In this state, suction is sufficiently performed, preferably for 2 minutes, to remove the resin by suction. The potential of the electrometer 59 at this time is set to V (volt).

【0046】また、58はコンデンサーでありその容量
をC(F)とし、吸引後の測定容器52全体の重量をW
1(kg)とすると、このトナーの摩擦帯電量は、下記
に示した式1で求められる。
A condenser 58 has a capacity C (F), and the total weight of the measuring container 52 after suction is W.
Assuming that the toner is 1 (kg), the triboelectric charge amount of the toner is obtained by the following equation (1).

【0047】[0047]

【式1】 次に、感光体1表面の静電潜像を、現像装置4を用いて
2成分磁気ブラシ法により顕像化する現像工程と現像剤
Tの循環系について説明する。まず、現像スリーブ41
の回転に伴いマグネットローラ42のN2 極で汲み上げ
られた現像剤Tは、S2 極→N1 極と搬送される過程に
おいて、現像スリーブ41に対して垂直に配置された規
制ブレード45によって規制され、現像スリーブ41上
に現像剤Tの薄層Taが形成される。薄層Taが形成さ
れた現像剤TがS1 極に搬送されてくると、磁気力によ
って穂立ちが形成される。この穂状に形成された現像剤
Tによって前記静電潜像を現像し、その後、N3 極、N
2 極の反発磁界によって現像スリーブ41上の現像剤T
は、現像容器46内に戻される。
(Equation 1) Next, a developing process of visualizing the electrostatic latent image on the surface of the photoconductor 1 by a two-component magnetic brush method using the developing device 4 and a circulation system of the developer T will be described. First, the developing sleeve 41
The developer T pumped up by the N 2 pole of the magnet roller 42 with the rotation of the magnet roller 42 is regulated by the regulating blade 45 arranged perpendicular to the developing sleeve 41 in the process of being transported from the S 2 pole to the N 1 pole. Thus, a thin layer Ta of the developer T is formed on the developing sleeve 41. When the developer T thin layer Ta is formed is conveyed to the S 1 pole, brush is formed by the magnetic force. Developing the electrostatic latent image by the developer T formed on the spikes, then, N 3-pole, N
The developer T on the developing sleeve 41 is generated by the repulsive magnetic field of the two poles.
Is returned into the developing container 46.

【0048】現像スリーブ41には、電源S2から直流
(DC)電圧および交流(AC)電圧が印加される。本
実施の形態では、−480Vの直流電圧と、周波数30
00Hzでピーク間電圧1500Vの交流電圧が印加さ
れる。一般に2成分現像法においては、交流電圧を印加
すると現像効率が増し、画像は高品位になるが、逆にか
ぶりが発生しやすくなるという不具合が生じる。このた
め、通常は現像装置4に印加する直流電圧と感光体1の
表面電位間に電位差を設けることによって、かぶりを防
止することを実現している。このかぶり防止のための電
位差をかぶりとり電位と呼ぶが、この電位差によって現
像時に非画像領域にトナーが付着するのを防止すると共
に、転写残りトナーの回収を行う。
A direct current (DC) voltage and an alternating current (AC) voltage are applied to the developing sleeve 41 from a power source S2. In the present embodiment, a DC voltage of -480 V and a frequency of 30
An AC voltage having a peak-to-peak voltage of 1500 V is applied at 00 Hz. In general, in the two-component developing method, when an AC voltage is applied, the developing efficiency is increased, and the quality of an image is high, but on the contrary, fogging is likely to occur. For this reason, fogging can be prevented by providing a potential difference between the DC voltage applied to the developing device 4 and the surface potential of the photoconductor 1. The potential difference for preventing fogging is called a fogging potential. This potential difference prevents toner from adhering to a non-image area during development and collects untransferred toner.

【0049】本実施の形態の転写装置8はベルト転写装
置であり、無端状の転写ベルト10を駆動ローラ61及
び従動ローラ62間に懸架し、矢印f方向に感光体1の
周速度とほぼ同じ周速度で回転駆動させる。転写ベルト
10の内側に設けた転写帯電ブレード9で転写ベルト1
0を感光体1表面に接触させる。転写材Pは、転写ベル
ト10の上行側ベルト部分の上面に乗って転写ニップ部
63に搬送される。転写材Pの先端が転写ニップ部63
に進入する時点において、転写帯電ブレード9に電源S
3から所定の転写バイアスが印加されることで、転写材
Pの裏面からトナーtと逆極性の帯電がなされて感光体
1表面のトナー像が順次転写材Pの上面に転写されてい
く。
The transfer device 8 of the present embodiment is a belt transfer device, which suspends an endless transfer belt 10 between a driving roller 61 and a driven roller 62, and is substantially the same as the peripheral speed of the photosensitive member 1 in the direction of arrow f. It is driven to rotate at the peripheral speed. The transfer belt 1 is provided by a transfer charging blade 9 provided inside the transfer belt 10.
0 is brought into contact with the surface of the photoconductor 1. The transfer material P is conveyed to the transfer nip 63 on the upper surface of the ascending belt portion of the transfer belt 10. The tip of the transfer material P is the transfer nip 63
At the time when the transfer charging blade 9
By applying a predetermined transfer bias from 3, the reverse polarity of the toner t is applied from the back surface of the transfer material P, and the toner image on the surface of the photoconductor 1 is sequentially transferred to the upper surface of the transfer material P.

【0050】本実施の形態においては、転写ベルト10
として膜厚75μmのポリイミド樹脂からなるものを用
いた。なお、転写ベルト10の材質としてはポリイミド
樹脂に限定されるものではなく、これ以外にも、例えば
ポリカーボネイト樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹
脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリエチレンナフタレ
ート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエー
テルサルフォン樹脂、ポリウレタン樹脂などのプラスチ
ックや、フッ素系、シリコン系のゴムを好適に用いるこ
とができる。また、厚みについても75μmに限定され
るわけではなく、25〜2000μm、好ましくは50
〜150μmのものが好適に用いられる。
In this embodiment, the transfer belt 10
A film made of a polyimide resin having a film thickness of 75 μm was used. The material of the transfer belt 10 is not limited to a polyimide resin, but may be, for example, a polycarbonate resin, a polyethylene terephthalate resin, a polyvinylidene fluoride resin, a polyethylene naphthalate resin, a polyether ether ketone resin, or a polyether resin. Plastics such as sulfone resins and polyurethane resins, and fluorine-based and silicon-based rubbers can be suitably used. Also, the thickness is not limited to 75 μm, but is 25 to 2000 μm, preferably 50 μm.
Those having a thickness of up to 150 μm are preferably used.

【0051】転写帯電ブレード9としては抵抗が1×1
5 〜1×107 Ωで板厚2mm、長さ306mmのも
のを用いた。本実施の形態では、転写帯電ブレード9に
15μAのバイアスを定電流制御により印加して転写を
行った。
The transfer charging blade 9 has a resistance of 1 × 1
A material having a thickness of 2 mm and a length of 306 mm having a thickness of 0 5 to 1 × 10 7 Ω was used. In the present embodiment, transfer is performed by applying a bias of 15 μA to the transfer charging blade 9 by constant current control.

【0052】次に、上記した画像形成装置(レーザービ
ームプリンター)Aの動作について説明する。
Next, the operation of the above-described image forming apparatus (laser beam printer) A will be described.

【0053】画像形成時には、感光体1は駆動手段(不
図示)により矢印a方向に回転駆動され、磁気ブラシ3
0により表面が均一に帯電される。このとき、磁気ブラ
シ30には、本実施の形態では−650Vの直流電圧が
印加される。そして、帯電された感光体1上に露光装置
(レーザー走査装置)3によりレーザービームによる画
像露光Lが与えられて、入力される画像情報に応じた静
電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置4によりト
ナー画像として現像される。このとき、現像装置4の現
像スリーブ41には、本実施の形態では−480Vの直
流電圧と、周波数3000Hzでピーク間電圧1500
Vの交流電圧が印加される。そして、感光体1上のトナ
ー画像が転写ベルト10との間の転写ニップ部63に到
達すると、このタイミングに合わせてカセット5内の紙
などの転写材Pが給紙ローラ6によって給紙されてレジ
ストローラ7により搬送され、転写バイアスが印加され
た転写帯電ブレード9により転写材Pの裏側にトナーt
と逆極性の電荷が付与されて、表面側に感光体1上のト
ナー像が転写される。そして、トナー像が転写された転
写材Pは転写ベルト10により定着装置11へ搬送さ
れ、定着装置11によりトナー像が表面に永久固着画像
として定着されて排出される。
At the time of image formation, the photosensitive member 1 is rotationally driven in the direction of arrow a by driving means (not shown),
With 0, the surface is uniformly charged. At this time, a DC voltage of −650 V is applied to the magnetic brush 30 in the present embodiment. Then, an image exposure L by a laser beam is given to the charged photoconductor 1 by an exposure device (laser scanning device) 3 to form an electrostatic latent image corresponding to input image information. The image is developed as a toner image by the developing device 4. At this time, a DC voltage of -480 V and a peak-to-peak voltage of 1500 at a frequency of 3000 Hz are applied to the developing sleeve 41 of the developing device 4 in this embodiment.
V AC voltage is applied. Then, when the toner image on the photoconductor 1 reaches the transfer nip 63 between the transfer belt 10 and the toner image, the transfer material P such as paper in the cassette 5 is fed by the feed roller 6 at this timing. The toner t is transferred to the back side of the transfer material P by the transfer charging blade 9 to which the transfer bias is applied by the transfer roller 7.
, And a toner image on the photoreceptor 1 is transferred to the surface side. Then, the transfer material P to which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing device 11 by the transfer belt 10, and the toner image is fixed as a permanently fixed image on the surface by the fixing device 11, and is discharged.

【0054】一方、トナー像転写後の感光体1表面には
転写残りトナーが残留している。転写残りトナーは、転
写時の剥離放電等により帯電極性が反転してしまうもの
と、反転しないものが存在する。この両極性が混在した
転写残りトナーは、磁気ブラシ30によって回収され、
磁気ブラシ30の磁気ブラシ層30cを構成する磁性粒
子との摩擦帯電及び印加電圧の影響によって負極性に帯
電され、感光体1上に吐き出される。吐き出された負極
性のトナーは現像装置4で現像同時回収され再利用され
る。
On the other hand, the transfer residual toner remains on the surface of the photoconductor 1 after the transfer of the toner image. As for the transfer residual toner, there are toners whose charge polarity is inverted due to peeling discharge or the like at the time of transfer and toners whose charge polarity is not inverted. The transfer residual toner in which the two polarities are mixed is collected by the magnetic brush 30,
The magnetic brush 30 is charged to a negative polarity by the influence of frictional charging with the magnetic particles constituting the magnetic brush layer 30 c and the applied voltage, and is discharged onto the photoconductor 1. The discharged negative polarity toner is developed and collected simultaneously by the developing device 4 and reused.

【0055】上記した磁気ブラシ30における転写残り
トナーの回収、吐き出しは、磁気ブラシ30の磁気ブラ
シ層30cを構成する磁性粒子による摺擦力や、磁気ブ
ラシ30のスリーブ30bの回転による遠心力等による
ものもあるが、印加電圧と感光体1の帯電電位の関係に
よる電界効果が非常に大きい。例えば、印加電圧より帯
電電位の方が低い場合、転写残りトナーのうち通常の逆
極性に帯電されたトナーが積極的に磁気ブラシ30の磁
気ブラシ層30cに回収され、磁気ブラシ層30cを構
成する磁性粒子との摺擦によって通常の帯電極性に帯電
されて感光体1上に吐き出される。
The above-mentioned recovery and discharge of the transfer residual toner in the magnetic brush 30 is caused by the sliding force of the magnetic particles constituting the magnetic brush layer 30c of the magnetic brush 30, the centrifugal force due to the rotation of the sleeve 30b of the magnetic brush 30, and the like. Although there are some, the electric field effect due to the relationship between the applied voltage and the charging potential of the photoconductor 1 is very large. For example, when the charging potential is lower than the applied voltage, the toner charged to the normal reverse polarity among the transfer residual toner is positively collected by the magnetic brush layer 30c of the magnetic brush 30, and forms the magnetic brush layer 30c. The toner is charged to a normal charge polarity by rubbing with the magnetic particles and is discharged onto the photoconductor 1.

【0056】この場合、混入したトナーは十分に吐き出
せるため、磁気ブラシ層30c中のトナー混入率は低く
保たれる。しかし、通常の帯電極性の転写残りトナーは
電界的には帯電時に回収しにくいため、帯電状態が悪化
した場合などトナーの下が帯電できずに前画像の履歴が
残るポジゴーストが発生してしまう場合がある。
In this case, since the mixed toner can be sufficiently discharged, the toner mixing rate in the magnetic brush layer 30c is kept low. However, since the transfer residual toner having a normal charge polarity is difficult to collect when charged in an electric field, a positive ghost in which the history of the previous image remains because the lower part of the toner cannot be charged, for example, when the charge state is deteriorated. There are cases.

【0057】これに対して印加電圧より帯電電位の方が
最終的に高くなる場合、帯電領域の初期(印加電圧>帯
電電位の間)において、転写残りトナーのうち通常の逆
極性に帯電されたトナーが磁気ブラシ30の磁気ブラシ
層30cに回収され、帯電領域の後端部(印加電圧<帯
電電位以降)において、通常の極性に帯電されたトナー
が磁気ブラシ30の磁気ブラシ層30cに回収されるこ
とにより、転写残りトナーの回収性を高めることができ
る。
On the other hand, when the charging potential is finally higher than the applied voltage, in the initial stage of the charging area (between the applied voltage and the charging potential), the remaining toner after transfer is charged to the normal opposite polarity. The toner is collected on the magnetic brush layer 30c of the magnetic brush 30, and the toner charged to the normal polarity is collected on the magnetic brush layer 30c of the magnetic brush 30 at the rear end of the charged area (applied voltage <charging potential or later). By doing so, the recoverability of the transfer residual toner can be improved.

【0058】しかし、帯電領域の後端部において、印加
電圧より帯電電位の方が高くなる場合、磁気ブラシ30
の磁気ブラシ層30cを構成する磁性粒子との摩擦帯電
によって正規の帯電極性に帯電されたトナーは磁気ブラ
シ層30c中から吐き出すことができず、トナーの混入
率は高まる。そして、ある程度のトナーが混入すると、
帯電極性側の摩擦帯電特性を持つトナーが多く混入する
ことによって摩擦帯電性が低くなり、印加電圧より帯電
電位の方が低い条件を満たして吐き出しを開始するた
め、トナーの混入率の高い状態で平衡状態となる。
However, when the charging potential is higher than the applied voltage at the rear end of the charging area, the magnetic brush 30
The toner charged to the normal charging polarity by frictional charging with the magnetic particles constituting the magnetic brush layer 30c cannot be discharged from the magnetic brush layer 30c, and the toner mixing rate increases. And when a certain amount of toner is mixed in,
When a large amount of toner having frictional charging characteristics on the charging polarity side is mixed, the frictional charging property is lowered, and discharge is started under conditions where the charging potential is lower than the applied voltage. A state of equilibrium is reached.

【0059】ところで、本実施の形態では、磁気ブラシ
30の磁気ブラシ層30cを構成する磁性粒子として、
上記した表1に示すような初期特性及び耐久特性を示す
ものを用いて評価した。用いた磁性粒子は、摩擦帯電特
性について樹脂の種類をA〜Dの4種類、抵抗値につい
てカーボンブラックの分散量を変えて抵抗値の違うa〜
dの4種類を用い、それぞれを組み合わせて16種類の
磁性粒子を評価した。A〜Dの樹脂を用いた磁性粒子に
よって、感光体1に対してバイアス電圧を印加しないで
摺擦回転した場合、それぞれA=30V、B=0V、C
=−30V、D=−80Vに感光体1を帯電させる特性
(帯電電位)を持っている。これらの磁性粒子を用いて
−650Vの電圧を印加して帯電を行うと、数周回転後
に飽和する電位は、それぞれA=−620V、B=−6
50V、C=−680V、D=−730Vであった。ま
た、カーボンブラックの分散量により抵抗値を変えたa
〜dの4種類の磁性粒子は、それぞれa=8×103 Ω
・cm、b=2×105Ω・cm、c=5×107 Ω・
cm、d=6×109 Ω・cmの抵抗値を示した。
In this embodiment, the magnetic particles constituting the magnetic brush layer 30c of the magnetic brush 30 are as follows.
The evaluation was performed using those having the initial characteristics and durability characteristics shown in Table 1 described above. The magnetic particles used have four different types of resins A to D for triboelectric charging characteristics and different resistance values by changing the dispersion amount of carbon black for resistance values.
Using four types of d, 16 types of magnetic particles were evaluated in combination with each other. When the photoreceptor 1 is rubbed and rotated without applying a bias voltage by the magnetic particles using the resins A to D, A = 30 V, B = 0 V, and C, respectively.
= -30V and D = -80V (charge potential). When charging is performed by applying a voltage of −650 V using these magnetic particles, the potentials saturated after several rotations are A = −620 V and B = −6, respectively.
50V, C = -680V, D = -730V. Further, the resistance value was changed according to the dispersion amount of carbon black.
The four types of magnetic particles a to d are respectively a = 8 × 10 3 Ω.
Cm, b = 2 × 10 5 Ω · cm, c = 5 × 10 7 Ω ·
cm, d = 6 × 10 9 Ω · cm.

【0060】また、表1中の“混入−吐出後”の項につ
いては、予め磁性粒子にトナーを1重量%混入し、転写
材Pとして白紙通紙を50枚分行うことにより、混入ト
ナー量を平衡状態にしてから画像出力を行い、この作業
終了後の帯電電位及び抵抗値を記載した。
In the column of "mixing-after discharge" in Table 1, the toner is mixed with 1% by weight of the magnetic particles in advance, and 50 blank sheets are passed as the transfer material P, whereby the amount of mixed toner can be reduced. Was put in an equilibrium state, an image was output, and the charging potential and resistance value after the completion of this work were described.

【0061】表1に示す評価結果に示すように、摩擦帯
電特性が正規の帯電極性側で抵抗値が低めの樹脂Cの抵
抗値b、及び樹脂Dの抵抗値aとbの場合に、リークや
ゴーストが発生することなく、良好な画像を得ることが
できた。これは、以下のように説明できる。
As shown in the evaluation results shown in Table 1, when the triboelectric charging characteristics are the normal charging polarity side and the resistance value of the resin C is low and the resistance values of the resins D are a and b, the leakage is small. A good image could be obtained without generation of ghost or ghost. This can be explained as follows.

【0062】まず、コート剤の樹脂がA、Bの場合は、
印加電圧よりも帯電電位の方が低くなるために混入トナ
ーの吐き出しが十分に行われ、上記したトナーの吐き出
しを行っても大きな抵抗変動は見られていない。このた
め、リークや帯電ゴーストの発生しない良好な帯電特性
を示す1×106 〜1×109 Ω・cmの範囲にある抵
抗値cのみが良好な画像が得られた。しかし、2000
枚の耐久を行った後においては、磁性粒子へのトナー融
着等の影響によって抵抗が大きくなり、ゴーストが発生
した。
First, when the resin of the coating agent is A or B,
Since the charged potential is lower than the applied voltage, the discharge of the mixed toner is sufficiently performed. Even when the discharge of the toner is performed, a large resistance change is not observed. Therefore, an image having only a resistance value c in the range of 1 × 10 6 to 1 × 10 9 Ω · cm exhibiting good charging characteristics without occurrence of leakage and charging ghost was obtained. But 2000
After the endurance of the sheet, the resistance increased due to the influence of the fusion of the toner to the magnetic particles and the like, and ghost occurred.

【0063】これに対して、コート剤の樹脂がC、Dの
場合は、摩擦帯電の効果によりトナーが混入しない状態
では印加電圧よりも帯電電位の方が高くなる特性である
ため、トナー混入時は“印加電圧>帯電電位”となって
吐き出しが行えても、すぐに“印加電圧=帯電電位”と
なって吐き出しが行いにくくなってしまう。このため、
上記したトナーの吐き出しを行った後においても、トナ
ーは比較的多く混入したままとなり磁性粒子単体に比べ
て抵抗が高くなる。
On the other hand, when the resin of the coating agent is C or D, the charging potential is higher than the applied voltage when the toner is not mixed due to the effect of frictional charging. However, even if the discharge is performed with “applied voltage> charge potential”, the discharge becomes difficult immediately because “applied voltage = charge potential”. For this reason,
Even after the discharge of the toner, the toner remains mixed in a relatively large amount, and the resistance is higher than that of the magnetic particles alone.

【0064】このため、通常はリークしてしまうことに
よって使えない抵抗値aやbについても使用可能とな
り、トナーの混入吐き出し作業後の抵抗値が1×106
〜1×109 Ω・cmの範囲にある樹脂Cの抵抗値b、
及び樹脂Dの抵抗値aとbのように、抵抗が若干低くト
ナーが混入した状態で適正抵抗になる帯電部材(磁性粒
子)を用いることにより、耐久によって磁性粒子上にト
ナーが融着等の汚染によって磁性粒子単体の抵抗が大き
くなってしまった場合にも、磁気ブラシ30全体として
の抵抗の上昇は小さくなる。
For this reason, the resistance values a and b which cannot be used due to the normal leakage can be used, and the resistance value after the toner mixing discharge operation is 1 × 10 6.
A resistance value b of the resin C in a range of ~ 1 × 10 9 Ω · cm;
By using a charging member (magnetic particles) having a slightly lower resistance and having an appropriate resistance in a state where the toner is mixed, such as the resistance values a and b of the resin D, the toner is fused on the magnetic particles due to durability. Even when the resistance of the magnetic particles alone increases due to contamination, the increase in the resistance of the magnetic brush 30 as a whole becomes small.

【0065】これは、磁性粒子単体では印加バイアスよ
りも高く帯電される場合、磁性粒子表面は摩擦帯電特性
について感光体1を帯電極性側に帯電する特性を持って
おり、この磁性粒子に対してトナー等が融着すると摩擦
帯電特性についてその部分は逆の特性を示しために、帯
電電位が低くなってトナーの吐き出しが促進され、結果
的にトナーの混入量が減るため、トナーの融着による抵
抗値の上昇とトナーの混入率低減による抵抗値の低減に
よって相殺され、良好な帯電性能の維持が実現できる。
When the magnetic particles alone are charged higher than the applied bias, the surface of the magnetic particles has a characteristic of charging the photosensitive member 1 to the charging polarity side with respect to the triboelectric charging characteristic. When the toner or the like is fused, the portion of the triboelectric charge characteristic shows the opposite characteristic, so that the charging potential is lowered and the discharge of the toner is promoted, and as a result, the amount of mixed toner is reduced. The increase in the resistance value is offset by the reduction in the resistance value due to the reduction in the mixing ratio of the toner, so that good charging performance can be maintained.

【0066】このように、本実施の形態では、ある程度
トナーが混入し印加バイアスと同程度の帯電電位になる
状態において、適正な抵抗値となるように、単体の抵抗
値が低い磁性粒子を用いることにより、耐久によって磁
性粒子上にトナーが融着等の汚染によって磁性粒子単体
の抵抗値が上昇した場合でも、磁気ブラシ30全体とし
ての抵抗の上昇は小さくなることによって、磁気ブラシ
30の磁気ブラシ層30cへのトナー混入に起因する帯
電ムラの発生がなくなり、帯電不良を防止して良好な画
像を得ることができる。
As described above, in the present embodiment, in a state where the toner is mixed to some extent and the charged potential is substantially the same as the applied bias, a single magnetic particle having a low resistance value is used so as to obtain an appropriate resistance value. Accordingly, even if the resistance of the magnetic particles alone increases due to contamination such as fusion of the toner onto the magnetic particles due to durability, the increase in resistance of the magnetic brush 30 as a whole becomes small, and the magnetic brush 30 The occurrence of charging unevenness due to toner mixing into the layer 30c is eliminated, and poor charging can be prevented to obtain a good image.

【0067】また、本実施の形態では、磁気ブラシ30
に印加するバイアス電圧を直流電圧のみとしたが、磁気
ブラシ30での転写残りトナーの回収性や帯電均一性を
より高めるためには、直流電圧に交番電圧(交流電圧)
を重畳することが望ましい。具体的には、周波数200
〜8000Hz、ピーク間電圧200〜1500Vの交
番電圧を重畳して印加するとよい。
In this embodiment, the magnetic brush 30
The bias voltage applied to the magnetic brush 30 is only the DC voltage. However, in order to further improve the recoverability of the transfer residual toner and the charging uniformity by the magnetic brush 30, an alternating voltage (AC voltage) may be used.
Is desirably superimposed. Specifically, the frequency 200
An alternating voltage of 0008000 Hz and a peak-to-peak voltage of 200 to 1500 V may be superimposed and applied.

【0068】また、本実施の形態では、磁気ブラシ30
のマグネットローラ30aが固定の非磁性スリーブ回転
タイプであったが、これ以外にも、例えばマグネットロ
ーラが回転するタイプや、マグネットローラのみの構成
でマグネットローラ自体が回転するタイプ(この場合、
このローラ表面を導電性処理する)でもよい。
In this embodiment, the magnetic brush 30
Is a fixed non-magnetic sleeve rotating type, but other types such as a type in which a magnet roller rotates, or a type in which a magnet roller itself rotates with a configuration of only a magnet roller (in this case,
This roller surface may be subjected to a conductive treatment).

【0069】(第2の実施の形態)上記した第1の実施
の形態では、磁気ブラシ30の磁気ブラシ層30cを構
成する磁性粒子のコート剤の樹脂の種類によって感光体
1との摩擦帯電特性を変化させる構成であったが、本実
施の形態では、磁気ブラシ30の磁気ブラシ層30cを
構成する磁性粒子のコート剤の樹脂は固定して、感光体
1の表面層(電荷注入層)の摩擦帯電特性を変化させて
評価を行った。他の構成は、図1乃至図4に示した第1
の実施の形態と同様である。
(Second Embodiment) In the first embodiment described above, the frictional charging characteristics with the photosensitive member 1 depend on the type of resin of the coating agent of the magnetic particles constituting the magnetic brush layer 30c of the magnetic brush 30. However, in the present embodiment, the resin of the coating agent of the magnetic particles constituting the magnetic brush layer 30c of the magnetic brush 30 is fixed, and the surface layer (charge injection layer) of the photoconductor 1 is fixed. The evaluation was performed by changing the triboelectric charging characteristics. Another configuration is the first configuration shown in FIGS.
This is the same as the embodiment.

【0070】具体的には、表2に示すように、上記した
感光体(感光ドラム)1の表面層である電荷注入層の絶
縁性樹脂の種類を、ア〜エの4種類変えて評価した。
More specifically, as shown in Table 2, the evaluation was performed by changing the type of insulating resin of the charge injection layer, which is the surface layer of the photoreceptor (photosensitive drum) 1, by changing four types of A to D. .

【0071】[0071]

【表2】 一方、帯電用の磁気ブラシ30の磁気ブラシ層30cを
構成する磁性粒子の樹脂は、表1に示した“B”の樹脂
をコート剤に用い、抵抗については表1に示した“a〜
d”の4種類を用いた。
[Table 2] On the other hand, as the resin of the magnetic particles constituting the magnetic brush layer 30c of the charging magnetic brush 30, the resin “B” shown in Table 1 was used as a coating agent, and the resistance was “a” to “a” shown in Table 1.
d ″ were used.

【0072】上記したア〜エの4種類の感光体1は、
“B”の樹脂をコート剤に用いた磁性粒子をバイアス電
圧を印加しない状態で摺擦回転した場合、それぞれア=
40V、イ=0V、ウ=−45V、エ=−90Vに感光
体1を帯電させる特性(帯電電位)を持っている。これ
らの感光体1を用いて−650Vの電圧を印加して帯電
を行った場合、数周回転後に飽和する電位は、それぞれ
ア=−610V、イ=−650V、ウ=−695V、エ
=−740Vであった。
The four types of photosensitive members 1 described above are
When magnetic particles using the resin “B” as a coating agent are rubbed and rotated without applying a bias voltage,
The photosensitive member 1 has characteristics (charge potential) of 40 V, A = 0 V, C = −45 V, and D = −90 V. When charging is performed by applying a voltage of −650 V using these photoconductors 1, the potentials that saturate after several rotations are: a = −610 V, a = −650 V, c = −695 V, d = − respectively. It was 740V.

【0073】表2に示した評価結果において、“混入−
吐出後”の項については、第1の実施の形態と同様、予
め磁性粒子にトナーを1重量%混入し、転写材Pとして
白紙通紙を50枚分行うことにより、混入トナー量を平
衡状態にしてから画像出力を行い、この作業終了後の帯
電電位及び抵抗値を記載した。
In the evaluation results shown in Table 2, "mixed-
As for the item "after discharge", as in the first embodiment, 1% by weight of the toner is mixed in advance with the magnetic particles and 50 blank sheets are passed as the transfer material P, so that the mixed toner amount is in an equilibrium state. Then, an image was output, and the charged potential and the resistance value after the completion of the work were described.

【0074】表2に示す評価結果に示すように、第1の
実施の形態と同様、摩擦帯電特性が正規の帯電極性側で
抵抗値が低めの感光体(感光ドラム)ウの抵抗値b、及
び感光体(感光ドラム)エの抵抗値aとbが良好であっ
た。このことから、摩擦帯電特性が感光体1を正規の帯
電極性側に帯電するならば、磁気ブラシ30の磁気ブラ
シ層30cを構成する磁性粒子表面と感光体1表面のど
ちらを変えても同様の効果が得られることが分かった。
As shown in the evaluation results shown in Table 2, similarly to the first embodiment, the resistance value b of the photosensitive member (photosensitive drum) C whose frictional charging characteristic is lower on the normal charging polarity side and the resistance value is lower. The resistance values a and b of the photosensitive member (photosensitive drum) d were good. From this, if the frictional charging characteristic charges the photoconductor 1 to the normal charging polarity side, the same applies regardless of whether the surface of the magnetic particles constituting the magnetic brush layer 30c of the magnetic brush 30 or the surface of the photoconductor 1 is changed. It turned out that an effect was obtained.

【0075】これは、磁性粒子単体では印加バイアスよ
りも高く帯電される場合、磁性粒子表面との摺擦によっ
て、感光体1が摩擦帯電特性について帯電極性側に帯電
する特性を持っており、この磁性粒子に対してトナー等
が融着するとその部分は樹脂との摺擦となるため、帯電
極性側に摩擦帯電する特性を失う。よって、帯電電位は
低くなってトナーの吐き出しが促進されることにより、
結果的に第1の実施の形態と同様、トナーの混入量が減
るために、トナーの融着による抵抗値の上昇とトナーの
混入率低減による抵抗値の低減によって相殺され、良好
な帯電性能の維持が実現できる。
When the magnetic particles alone are charged higher than the applied bias, the photosensitive member 1 has such a characteristic that the frictional charging characteristic causes the photosensitive member 1 to be charged to the charging polarity side by rubbing against the surface of the magnetic particles. When the toner or the like is fused to the magnetic particles, the portion is rubbed with the resin, and thus loses the property of frictionally charging to the charging polarity side. Therefore, the discharging potential of the toner is reduced and the discharge of the toner is promoted.
As a result, similarly to the first embodiment, since the amount of mixed toner is reduced, the increase in the resistance value due to the fusion of the toner and the reduction in the resistance value due to the reduction in the mixing ratio of the toner are offset, and the good charging performance is obtained. Maintenance can be realized.

【0076】上記した第1、第2の実施の形態では、磁
気ブラシの磁気ブラシ層を構成する磁性粒子及び感光体
表面の摩擦帯電特性を変えることによって、印加バイア
スと帯電電位の関係を変化を変化させたが、これ以外に
も、例えば磁気ブラシの磁気ブラシ層を構成する磁性粒
子と感光体との間の接触状態(接触ニップ)を変化させ
る、摺擦状態(周速比)を変化させる、温湿度環境を変
えるなどして摩擦帯電特性を変化させることによって
も、同様の結果を得ることができる。
In the first and second embodiments, the relationship between the applied bias and the charging potential is changed by changing the frictional charging characteristics of the magnetic particles constituting the magnetic brush layer of the magnetic brush and the surface of the photoreceptor. In addition, the contact state (contact nip) between the magnetic particles forming the magnetic brush layer of the magnetic brush and the photoconductor is changed, and the sliding state (peripheral speed ratio) is changed. The same result can be obtained by changing the triboelectric charging characteristics by changing the temperature and humidity environment.

【0077】このように、本発明では、現像手段が転写
残りトナーを回収する手段も兼ねる画像形成装置におい
て、帯電部材は磁性粒子を用いた接触帯電手段であり、
かつこの帯電部材によって帯電された感光体の飽和電位
が印加された電圧よりも帯電極性側に高くなるすべての
構成を含んでいる。さらに好ましくは、上記した構成に
おいて印加電圧と帯電電位がほぼ等しくなる平衡状態の
トナー混入量に相当する量をあらかじめ混入しておき、
その状態で帯電部材の磁性粒子の抵抗値が1×106
1×109 Ω・cmの範囲になるように、磁性粒子単体
では若干適正値よりも低い抵抗値を示す磁性粒子を選択
することによって、耐久性の向上に大きな効果を示す。
As described above, according to the present invention, in the image forming apparatus in which the developing means also serves as a means for collecting untransferred toner, the charging member is a contact charging means using magnetic particles.
In addition, it includes all configurations in which the saturation potential of the photoconductor charged by the charging member is higher on the charging polarity side than the applied voltage. More preferably, in the above-described configuration, an amount corresponding to the toner mixing amount in an equilibrium state where the applied voltage and the charging potential are substantially equal is previously mixed,
In this state, the resistance value of the magnetic particles of the charging member is 1 × 10 6 to
By selecting a magnetic particle having a resistance value slightly lower than an appropriate value for a single magnetic particle so as to be in the range of 1 × 10 9 Ω · cm, a great effect on the improvement of durability can be obtained.

【0078】また、感光体についても、表面抵抗が1×
109 〜1×1014Ω・cmの低抵抗層を持つことが電
荷注入を実現できオゾンの発生防止の面からも望ましい
が、上記した感光体以外の有機感光体等でも、耐久性向
上のためには十分な効果が得られる。
The surface resistance of the photoreceptor is 1 ×.
It is desirable to have a low-resistance layer of 10 9 to 1 × 10 14 Ω · cm from the viewpoint of realizing charge injection and preventing ozone generation. However, organic photoconductors other than the above-described photoconductors also have improved durability. Therefore, a sufficient effect can be obtained.

【0079】また、現像方法としては、本実施の形態で
は2成分現像法によるものであったが、他の現像方法で
もよい。好ましくは、現像剤が感光体に対して接触状態
で現像する、1成分接触現像法や2成分接触現像法が現
像時の同時回収効果を高めるのにより効果がある。ま
た、現像剤中のトナー粒子としては、粉砕トナー等でも
よく、さらに好ましくは、重合トナーを用いた場合に
は、1成分接触現像法や2成分接触現像法はもちろん、
1成分非接触現像法や2成分非接触現像法等の他の現像
方法においても、転写残りトナーの十分な回収効果が得
られる。
In this embodiment, the developing method is based on the two-component developing method, but other developing methods may be used. Preferably, a one-component contact developing method or a two-component contact developing method in which the developer is developed in contact with the photoreceptor is more effective in enhancing the simultaneous recovery effect during development. Further, the toner particles in the developer may be pulverized toner or the like, and more preferably, when a polymerized toner is used, the one-component contact development method or the two-component contact development method may be used.
In other developing methods such as a one-component non-contact developing method and a two-component non-contact developing method, a sufficient recovery effect of the transfer residual toner can be obtained.

【0080】[0080]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、帯
電された像担持体の飽和電位が、接触帯電部材への印加
電圧よりも帯電極性側に高くなるように設定して、摩擦
帯電特性がトナー混入状態で適正抵抗値になるようにす
ることにより、耐久によって磁性粒子上にトナーが融着
等の汚染によって磁性粒子単体の抵抗値が上昇した場合
でも、接触帯電手段全体としての抵抗の上昇は小さくな
ることによって、接触帯電手段の磁性粒子へのトナー混
入に起因する帯電ムラの発生がなくなり、帯電不良を防
止して良好な画像を得ることができる。
As described above, according to the present invention, the saturation potential of the charged image carrier is set to be higher on the charging polarity side than the voltage applied to the contact charging member, and the frictional charging is performed. By adjusting the characteristic to an appropriate resistance value in a state where the toner is mixed, even if the resistance value of the magnetic particles alone increases due to contamination such as fusion of the toner on the magnetic particles due to durability, the resistance of the contact charging means as a whole is increased. As the rise of the charge becomes small, the occurrence of charging unevenness due to toner mixing into the magnetic particles of the contact charging means is eliminated, and poor charging can be prevented to obtain a good image.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置
を示す概略構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置
の磁気ブラシを示す概略図。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a magnetic brush of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の現像
装置を示す概略図。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a developing device of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図4】トナーの摩擦帯電量の測定装置を示す概略図。FIG. 4 is a schematic diagram showing a device for measuring a triboelectric charge amount of toner.

【図5】従来例に係る画像形成装置を示す概略構成図。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光体(像担持体) 3 露光装置(露光手段) 4 現像装置(現像手段) 8 転写装置(転写手段) 30 磁気ブラシ(接触帯電手段) 30a マグネットローラ 30b スリーブ 30c 磁気ブラシ層(磁性粒子) REFERENCE SIGNS LIST 1 photoconductor (image carrier) 3 exposure device (exposure device) 4 developing device (developing device) 8 transfer device (transfer device) 30 magnetic brush (contact charging device) 30a magnet roller 30b sleeve 30c magnetic brush layer (magnetic particles)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G03G 15/08 507 G03G 9/10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI G03G 15/08 507 G03G 9/10

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 像を担持する像担持体と、該像担持体に
接触して前記像担持体を帯電する磁性粒子を用いた接触
帯電手段と、該接触帯電手段に電圧を印加する電源と、
前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記
静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前
記トナー像を転写部位において転写材へ転写する転写手
段とを備え、該転写手段により前記トナー像を前記転写
材へ転写した後の前記像担持体上の残トナーを前記現像
手段で回収するクリーニング手段を兼ねる画像形成装置
において、 前記接触帯電手段によって帯電された前記像担持体の飽
和電位が、前記電源から前記接触帯電手段に印加された
電圧よりも帯電極性側に高くなるように設定して画像形
成を行う、 ことを特徴とする画像形成装置。
1. An image carrier for carrying an image, contact charging means using magnetic particles which contact the image carrier and charge the image carrier, and a power supply for applying a voltage to the contact charging means. ,
Exposure means for forming an electrostatic latent image on the image carrier, developing means for developing the electrostatic latent image to form a toner image, and transfer means for transferring the toner image to a transfer material at a transfer site An image forming apparatus that also serves as a cleaning unit that collects the remaining toner on the image carrier after the transfer of the toner image onto the transfer material by the transfer unit. An image forming apparatus configured to perform image formation by setting the saturation potential of the image carrier to be higher than the voltage applied from the power supply to the contact charging unit on the charging polarity side.
【請求項2】 前記接触帯電手段中の前記磁性粒子に
は、あらかじめトナー粒子が所定量混入されている、 請求項1記載の画像形成装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a predetermined amount of toner particles is previously mixed into said magnetic particles in said contact charging means.
【請求項3】 前記接触帯電手段中の前記磁性粒子及び
前記トナー粒子は、前記接触帯電手段で前記像担持体を
帯電する際の状態において体積抵抗が1×106 〜1×
109 Ω・cmの範囲にある、 請求項2記載の画像形成装置。
3. The magnetic particles and the toner particles in the contact charging unit have a volume resistance of 1 × 10 6 to 1 × when the image carrier is charged by the contact charging unit.
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the value is in a range of 10 9 Ω · cm.
【請求項4】 前記像担持体は感光層とその上に表面層
とを有し、該表面層は樹脂及び導電性微粒子を有してい
る、 請求項1記載の画像形成装置。
4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image carrier has a photosensitive layer and a surface layer thereon, and the surface layer has a resin and conductive fine particles.
【請求項5】 前記接触帯電手段との摺擦による前記像
担持体の電圧非印加時の摺擦による表面電位は、耐久に
ともない帯電極性側に対して徐々に低下する、 請求項1記載の画像形成装置。
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the surface potential of the image bearing member caused by the rubbing when the voltage is not applied due to the rubbing with the contact charging unit gradually decreases with the endurance. Image forming device.
【請求項6】 前記導電性微粒子がSnO2 である、 請求項4記載の画像形成装置。6. The image forming apparatus according to claim 4, wherein said conductive fine particles are SnO 2 . 【請求項7】 前記像担持体は、抵抗が109 〜1014
Ω・cmの材質からなる表面層を有している、 請求項1記載の画像形成装置。
7. The image bearing member has a resistance of 10 9 to 10 14.
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a surface layer made of a material of Ω · cm.
【請求項8】 前記像担持体は、非結晶のシリコンから
なる請求項1記載の画像形成装置。
8. The image forming apparatus according to claim 1, wherein said image carrier is made of amorphous silicon.
【請求項9】 前記現像手段による現像方法は、現像剤
が前記像担持体に対して接触状態で行われる接触現像方
式である、 請求項1記載の画像形成装置。
9. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developing method by the developing unit is a contact developing method in which a developer is brought into contact with the image carrier.
【請求項10】 前記現像剤は、トナー粒子と磁性粒子
とを有している、 請求項1記載の画像形成装置。
10. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developer has toner particles and magnetic particles.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6670089B2 (en) 2001-01-11 2003-12-30 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic image forming method and apparatus

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US6670089B2 (en) 2001-01-11 2003-12-30 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic image forming method and apparatus

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