JPH11149204A - Contact charging device and image formation device - Google Patents

Contact charging device and image formation device

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JPH11149204A
JPH11149204A JP9332434A JP33243497A JPH11149204A JP H11149204 A JPH11149204 A JP H11149204A JP 9332434 A JP9332434 A JP 9332434A JP 33243497 A JP33243497 A JP 33243497A JP H11149204 A JPH11149204 A JP H11149204A
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JP
Japan
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image
charging
contact charging
contact
developing
Prior art date
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Application number
JP9332434A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiyuki Komiya
義行 小宮
Atsushi Takeda
篤志 竹田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the occurrence of the charging failure and charging unevenness of a charged body resulting from the rise exceeding a permissible range of the whole or one part resistance of a contact charging member through the deterioration of the contact charging member by obtaining information on the deterioration degree in the contact charging device and an image formation device using the contact charging device, and to prevent the occurrence of image failure in the image formation device. SOLUTION: A voltage-applied charging member 20 is brought into contact with a charged body 1 so as to charge the charged body in a contact charging device. The contact charging device and an image formation device using the contact charging device are equipped with means 24 to 26 detecting the current value of a bias voltage applied to the contact charging member 20, and means 26 to 28 obtaining information on the deterioration of the contact charging member 20 from the detected current value.

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、被帯電体に電圧を
印加した帯電部材を接触させて被帯電体を帯電(除電も
含む)する接触帯電装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a contact charging device for charging (including static elimination) an object to be charged by bringing a charging member to which a voltage is applied into contact with the object to be charged.

【0002】また、接触帯電装置を像担持体の帯電処理
手段として用いた画像形成装置に関する。
[0002] The present invention also relates to an image forming apparatus using a contact charging device as means for charging an image carrier.

【0003】[0003]

【従来の技術】電子写真方式や静電記録方式等の画像形
成装置において、電子写真感光体や静電記録誘電体等の
像担持体、その他の被帯電体を所定の極性・電位に帯電
処理する帯電手段としては、従来よりコロナ帯電器が広
く利用されてきた。これは被帯電体にコロナ帯電器を非
接触に対向配設して、コロナ帯電器から放出されるコロ
ナに被帯電体面をさらして被帯電体面を所定の極性・電
位に帯電させるものである。
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus such as an electrophotographic system or an electrostatic recording system, an image bearing member such as an electrophotographic photosensitive member or an electrostatic recording dielectric or other charged member is charged to a predetermined polarity and potential. As a charging means, a corona charger has been widely used. In this method, a corona charger is disposed in a non-contact manner on a member to be charged, and the surface of the member is exposed to a corona emitted from the corona charger to charge the surface of the member to a predetermined polarity and potential.

【0004】近時は、非接触タイプの上記コロナ帯電器
による場合に比べて低オゾン・低電力等の利点を有する
ことから接触タイプの帯電装置(接触帯電装置)が実用
化されている。これは、被帯電体に電圧を印加した接触
帯電部材を当接させて被帯電体面を所定の極性・電位に
帯電させるものである。
Recently, a contact-type charging device (contact charging device) has been put to practical use because it has advantages such as low ozone and low power as compared with the non-contact type corona charger. In this method, a surface of a member to be charged is charged to a predetermined polarity and potential by bringing a contact charging member, to which a voltage is applied, into contact with the member to be charged.

【0005】接触帯電部材としては、磁性粒子を磁気拘
束させた磁気ブラシ部を有し、該磁気ブラシ部を被帯電
体に接触させる磁気ブラシ接触帯電部材が帯電接触の安
定性という点から好ましく用いられている。
[0005] The contact charging member has a magnetic brush portion in which magnetic particles are magnetically constrained, and a magnetic brush contact charging member for bringing the magnetic brush portion into contact with an object to be charged is preferably used in view of stability of charging contact. Have been.

【0006】磁気ブラシ接触帯電部材は、導電性の磁性
粒子を直接にマグネットに、あるいはマグネットを内包
するスリーブ上に磁気的に拘束させて磁気ブラシ部を形
成具備させたものであり、停止あるいは回転させて磁気
ブラシ部を被帯電体に接触させ、これに電圧を印加する
ことによって被帯電体の帯電を開始させる。
[0006] The magnetic brush contact charging member has a magnetic brush portion formed by magnetically restraining conductive magnetic particles directly on a magnet or on a sleeve containing a magnet, and stops or rotates. Then, the magnetic brush portion is brought into contact with the member to be charged, and a voltage is applied to the member to start charging the member to be charged.

【0007】また、導電性の繊維をブラシ状に形成具備
させたもの(ファーブラシ部材接触帯電部材)、あるい
は導電性ゴムをロール状にした導電ゴムローラ(帯電ロ
ーラ)も接触帯電部材として好ましく用いられている。
[0007] A brush provided with conductive fibers in the form of a brush (fur brush member contact charging member), or a conductive rubber roller formed by rolling conductive rubber (charging roller) is also preferably used as the contact charging member. ing.

【0008】特に、このような接触帯電部材を用い、被
帯電体として通常の有機感光体上に導電性微粒子を分散
させた表層(電荷注入層)を有するものや、アモルファ
スシリコン感光体などを用いると、接触帯電部材に印加
したバイアスのうちの直流成分と略同等の帯電電位を被
帯電体表面に得ることが可能である(特開平6−392
1号公報)。
In particular, using such a contact charging member, a member having a surface layer (charge injection layer) in which conductive fine particles are dispersed on a normal organic photoreceptor, or an amorphous silicon photoreceptor is used as a member to be charged. And a charging potential substantially equal to the DC component of the bias applied to the contact charging member can be obtained on the surface of the member to be charged (JP-A-6-392).
No. 1).

【0009】このような帯電方法(電荷の直接注入によ
る被帯電体の帯電)のことを「注入帯電」と称する。こ
の注入帯電を用いれば、被帯電体の帯電が、コロナ帯電
器を用いて行われるような放電現象を利用しないので、
完全なオゾンレスかつ低電力消費型帯電が可能となり、
注目されてきている。
Such a charging method (charging of a member to be charged by direct injection of charges) is referred to as "injection charging". If this injection charging is used, the charging of the member to be charged does not use a discharge phenomenon that is performed using a corona charger.
Complete ozone-less and low power consumption type charging becomes possible,
It is getting attention.

【0010】また近年、画像形成装置は小型化が進んで
きたが、帯電・露光・現像・転写・定着・クリーニング
等の作像プロセスの各手段・機器が夫々小型になるだけ
では画像形成装置の全体的な小型化には限界があった。
In recent years, the size of an image forming apparatus has been reduced. However, if each unit and device for an image forming process such as charging, exposure, development, transfer, fixing, and cleaning are each reduced in size, the size of the image forming apparatus is reduced. There was a limit to the overall miniaturization.

【0011】また転写後の像担持体上の転写残トナーは
クリーニング手段(クリーナー)によって回収されて廃
トナーとなるが、この廃トナーは環境保護の面からも出
ないことが好ましい。
The transfer residual toner on the image carrier after the transfer is collected by a cleaning means (cleaner) to become waste toner. It is preferable that the waste toner does not come out from the viewpoint of environmental protection.

【0012】そこで、クリーナーを取りはずし、像担持
体上の転写残トナーは現像手段によって「現像同時クリ
ーニング」で像担持体上から除去し現像手段に回収・再
用する装置構成にした「クリーナーレスシステム」の画
像形成装置も出現している。
In view of this, the cleaner-less system is constructed in such a manner that the cleaner is removed, and the untransferred toner on the image carrier is removed from the image carrier by "simultaneous development cleaning" by the developing means, and is collected and reused in the developing means. Has also appeared.

【0013】現像同時クリーニングとは、転写後に像担
持体上に若干残留したトナーを次工程以後の現像時にか
ぶり取りバイアス(現像手段に印加する直流電圧と像担
持体の表面電位間の電位差であるかぶり取り電位差Vba
ck)によって回収する方法である。この方法によれば、
転写残トナーは現像手段に回収されて次工程以後用いら
れているため、廃トナーをなくし、メンテンナンスに手
を煩わせることも少なくすることができる。またクリー
ナーレスであることでスペース面での利点も大きく、画
像形成装置を大幅に小型化できるようになる。
Simultaneous development cleaning refers to a fogging bias (a potential difference between the DC voltage applied to the developing means and the surface potential of the image carrier) at the time of development after the next step, in which toner slightly remaining on the image carrier after transfer is transferred. Fog removal potential difference Vba
ck). According to this method,
Since the transfer residual toner is collected by the developing means and used after the next step, waste toner can be eliminated and troublesome maintenance can be reduced. In addition, the cleaner-less system has a great advantage in terms of space, and can greatly reduce the size of the image forming apparatus.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】接触帯電装置における
問題点の1つとして、被帯電体に接触させている接触帯
電部材が被帯電体面側の汚れや異物を拾ってその蓄積で
汚染状態になり易く(接触帯電部材の劣化)、許容以上
の汚染状態になると、被帯電体を所望の電位まで帯電で
きなくなったり、帯電むらが生じたりして、帯電能が低
下してしまうことが挙げられる。
One of the problems in the contact charging device is that the contact charging member in contact with the member to be charged picks up dirt and foreign matter on the surface of the member to be charged and becomes contaminated by the accumulation thereof. If the contact member is easily contaminated (deterioration of the contact charging member) and becomes in an unacceptable contaminated state, the member to be charged cannot be charged to a desired potential or uneven charging occurs, resulting in a decrease in charging ability.

【0015】感光体等の像担持体の帯電手段として接触
帯電装置を用いた画像形成装置にあっては、転写後の像
担持体上の転写残トナーを除去する専用のクリーナーを
有する画像形成装置であっても、画像形成が繰り返えさ
れるうちには、クリーナーを多少ともすり抜けてしまう
トナー粒子や現像剤に含まれるシリカ等いわゆる外添剤
等が引き続く像担持体の移動で接触帯電部材の位置に持
ち運ばれて接触帯電部材に付着・混入することで蓄積し
て接触帯電部材が汚染状態になり易い。
In an image forming apparatus using a contact charging device as a charging means for an image carrier such as a photoreceptor, an image forming apparatus having a dedicated cleaner for removing transfer residual toner on the image carrier after transfer. Even so, while the image formation is repeated, toner particles and so-called external additives such as silica contained in the developer, which somewhat pass through the cleaner, may cause the contact charging member to move due to the continuous movement of the image carrier. The contact charging member is likely to be contaminated because it is carried to the position and adheres to and mixes with the contact charging member to accumulate.

【0016】通常、トナー粒子やシリカ等の電気抵抗は
比較的高いから、接触帯電部材にそのようなトナー粒子
やシリカ等が付着・混入して許容以上の汚染状態になる
と、接触帯電部材の全体あるいは一部の抵抗が上昇して
しまい、像担持体を所望の電位にまで帯電できなくなっ
たり、帯電むらが生じたりしてしまい、画像不良が発生
してしまう。
Normally, the electrical resistance of toner particles and silica is relatively high, so if such toner particles or silica adheres to or mixes with the contact charging member to cause an unacceptable contamination state, the contact charging member as a whole may be damaged. Alternatively, a part of the resistance increases, so that the image carrier cannot be charged to a desired potential, or charging unevenness occurs, resulting in an image defect.

【0017】このような接触帯電部材のトナー汚染と、
それによる画像不良の発生は、感光体の帯電手段として
接触帯電手段を用い、転写後の像担持体上の転写残トナ
ーを除去する専用のクリーナーを具備させていない、前
述のような「クリーナーレスシステム」の画像形成装置
においては特に顕著である。
The toner contamination of such a contact charging member,
The occurrence of image defects due to the above-mentioned problem is caused by the above-described “cleanerless method” which uses a contact charging means as a charging means for the photoconductor and does not have a dedicated cleaner for removing transfer residual toner on the image carrier after transfer. This is particularly noticeable in the image forming apparatus of the “system”.

【0018】即ち、クリーナーレスシステムの画像形成
装置の場合は、転写後の像担持体上の転写残トナーが像
担持体の引き続く移動でそのまま接触帯電部材の位置に
持ち運ばれることで接触帯電部材に付着・混入し、接触
帯電部材の劣化が進みやすい。
That is, in the case of the image forming apparatus of the cleanerless system, the transfer residual toner on the image carrier after the transfer is carried to the position of the contact charging member by the continuous movement of the image carrier, so that the contact charging member is moved. The contact charging member is liable to be deteriorated by adhering and mixing into the toner.

【0019】そこで本発明は、接触帯電装置、及び接触
帯電装置を用いた画像形成装置について、接触帯電部材
の劣化具合の情報を得ることで、接触帯電部材の劣化に
よる接触帯電部材の全体あるいは一部の抵抗の許容外の
上昇に起因する被帯電体の帯電不良、帯電むらの発生を
防止する、画像形成装置にあっては画像不良の発生を防
止することを目的とする。
Accordingly, the present invention provides a contact charging device and an image forming apparatus using the contact charging device, by obtaining information on the degree of deterioration of the contact charging member, thereby obtaining the entire or one of the contact charging members due to the deterioration of the contact charging member. It is an object of the present invention to prevent the occurrence of poor charging and uneven charging of a member to be charged due to an unacceptable rise in the resistance of the image forming apparatus.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする接触帯電装置及び画像形成装置である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a contact charging device and an image forming apparatus having the following constitutions.

【0021】(1)被帯電体に電圧を印加した帯電部材
を接触させて被帯電体を帯電する接触帯電装置におい
て、接触帯電部材に印加されるバイアス電圧の電流値を
検知する手段と、検知された電流値から接触帯電部材の
劣化の情報を得る手段を有していることを特徴とする接
触帯電装置。
(1) In a contact charging device for charging a member to be charged by contacting a member to which a voltage is applied with a member to be charged, means for detecting a current value of a bias voltage applied to the contact charging member, A contact charging device comprising means for obtaining information on the deterioration of the contact charging member from the measured current value.

【0022】(2)被帯電体に電圧を印加した帯電部材
を接触させて被帯電体を帯電する接触帯電装置におい
て、接触帯電部材に印加されるバイアス電圧の電流値を
検知する手段と、環境温湿度を検知する手段と、検知さ
れた電流値と環境温湿度情報から接触帯電部材の劣化の
情報を得る手段を有していることを特徴とする接触帯電
装置。
(2) In a contact charging device for charging a member to be charged by bringing a charging member into which a voltage is applied into contact with the member to be charged, means for detecting a current value of a bias voltage applied to the contact charging member, and an environment A contact charging device comprising: means for detecting temperature and humidity; and means for obtaining information on deterioration of a contact charging member from detected current values and environmental temperature and humidity information.

【0023】(3)接触帯電部材の劣化の情報を得る手
段から得られた接触帯電部材の劣化の情報は該接触帯電
部材の交換を促す信号に利用されることを特徴とする
(1)または(2)に記載の接触帯電装置。
(3) The information on the deterioration of the contact charging member obtained from the means for obtaining the information on the deterioration of the contact charging member is used as a signal for prompting replacement of the contact charging member (1) or (1). The contact charging device according to (2).

【0024】(4)接触帯電部材が、磁性粒子を磁気拘
束させた磁気ブラシ部を有し、該磁気ブラシ部を被帯電
体に接触させた磁気ブラシ接触帯電部材であることを特
徴とする(1)から(3)の何れか1つに記載の接触帯
電装置。
(4) The contact charging member has a magnetic brush portion in which magnetic particles are magnetically constrained, and is a magnetic brush contact charging member in which the magnetic brush portion contacts a member to be charged. The contact charging device according to any one of 1) to 3).

【0025】(5)接触帯電部材へ印加するバイアスと
して直流電圧に交番電圧が重畳しているバイアスを用い
ることを特徴とする(1)から(4)の何れか1つに記
載の接触帯電装置。
(5) The contact charging device according to any one of (1) to (4), wherein a bias in which an alternating voltage is superimposed on a DC voltage is used as a bias applied to the contact charging member. .

【0026】(6)被帯電体の表面層抵抗が109 〜1
14Ω・cmであることを特徴とする(1)から(5)
の何れか1つに記載の接触帯電装置。
(6) The surface layer resistance of the member to be charged is 10 9 to 1
0 14 Ω · cm (1) to (5)
The contact charging device according to any one of the above.

【0027】(7)被帯電体の表面層が導電性微粒子の
樹脂分散層であることを特徴とする(1)から(6)の
何れか1つに記載の接触帯電装置。
(7) The contact charging device according to any one of (1) to (6), wherein the surface layer of the member to be charged is a resin dispersion layer of conductive fine particles.

【0028】(8)像担持体を帯電する帯電手段を含む
作像プロセス手段にて画像形成がなされる画像形成装置
において、像担持体を帯電する帯電手段が(1)から
(7)の何れか1つに記載の接触帯電装置であることを
特徴とする画像形成装置。
(8) In an image forming apparatus in which an image is formed by an image forming process unit including a charging unit for charging the image carrier, any one of the charging units (1) to (7) for charging the image carrier. An image forming apparatus, comprising: the contact charging device according to any one of the above.

【0029】(9)像担持体を帯電する帯電手段と、該
像担持体の帯電処理面に目的の画像情報に対応した静電
潜像を形成する画像情報書き込み手段と、該静電潜像を
現像剤によって現像しトナー像を形成する現像手段とを
含む作像プロセス手段にて画像形成がなされる画像形成
装置において、像担持体を帯電する帯電手段が(1)か
ら(7)の何れか1つに記載の接触帯電装置であること
を特徴とする画像形成装置。
(9) Charging means for charging the image carrier, image information writing means for forming an electrostatic latent image corresponding to the target image information on the charged surface of the image carrier, and the electrostatic latent image In an image forming apparatus in which an image is formed by an image forming process unit including a developing unit that forms a toner image by developing the image carrier with a developer, a charging unit that charges the image carrier is any one of (1) to (7). An image forming apparatus, comprising: the contact charging device according to any one of the above.

【0030】(10)像担持体を帯電する帯電手段と、
該像担持体の帯電処理面に目的の画像情報に対応した静
電潜像を形成する画像情報書き込み手段と、該静電潜像
を現像剤によって現像しトナー像を形成する現像手段
と、該トナー像を被記録材に転写する転写手段、被記録
材に対するトナー像転写後の像担持体に残留した転写残
トナーを回収するクリーニング手段を含む作像プロセス
手段にて画像形成がなされる画像形成装置において、像
担持体を帯電する帯電手段が(1)から(7)の何れか
1つに記載の接触帯電装置であることを特徴とする画像
形成装置。
(10) charging means for charging the image carrier;
Image information writing means for forming an electrostatic latent image corresponding to target image information on the charged surface of the image carrier; developing means for developing the electrostatic latent image with a developer to form a toner image; Image formation in which image formation is performed by image forming process means including transfer means for transferring a toner image to a recording material, and cleaning means for collecting transfer residual toner remaining on the image carrier after transfer of the toner image to the recording material An image forming apparatus, wherein the charging means for charging the image carrier is the contact charging device according to any one of (1) to (7).

【0031】(11)像担持体を帯電する帯電手段と、
該像担持体の帯電処理面に目的の画像情報に対応した静
電潜像を形成する画像情報書き込み手段と、該静電潜像
を現像剤によって現像しトナー像を形成する現像手段
と、該トナー像を被記録材に転写する転写手段を含む作
像プロセス手段にて画像形成がなされ、前記現像手段が
被記録材に対するトナー像転写後の像担持体に残留した
転写残トナーを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、像担持体を帯電する帯電手段が
(1)から(7)の何れか1つに記載の接触帯電装置で
あることを特徴とする画像形成装置。
(11) charging means for charging the image carrier;
Image information writing means for forming an electrostatic latent image corresponding to target image information on the charged surface of the image carrier; developing means for developing the electrostatic latent image with a developer to form a toner image; An image is formed by an image forming process unit including a transfer unit that transfers a toner image to a recording material, and the developing unit collects transfer residual toner remaining on the image carrier after transferring the toner image to the recording material. In the image forming apparatus which also serves as the means, the charging means for charging the image carrier is the contact charging device according to any one of (1) to (7).

【0032】(12)像担持体に対する画像情報書き込
み手段が像露光手段であることを特徴とする(9)から
(11)の何れか1つに記載の画像形成装置。
(12) The image forming apparatus according to any one of (9) to (11), wherein the means for writing image information to the image carrier is an image exposing means.

【0033】(13)像担持体が感光層及び表面層を有
し、該表面層が導電性微粒子の樹脂分散層であることを
特徴とする(8)から(12)の何れか1つに記載の画
像形成装置。
(13) The image carrier according to any one of (8) to (12), wherein the image carrier has a photosensitive layer and a surface layer, and the surface layer is a resin dispersion layer of conductive fine particles. The image forming apparatus as described in the above.

【0034】〈作 用〉接触帯電装置において接触帯電
部材はその抵抗値が部材の劣化に伴って変化する。従っ
て接触帯電部材の抵抗値から該部材の劣化の程度がわか
る。
<Operation> In the contact charging device, the resistance value of the contact charging member changes with the deterioration of the member. Accordingly, the degree of deterioration of the contact charging member can be determined from the resistance value of the contact charging member.

【0035】そこで本発明は、接触帯電装置、及び接触
帯電装置を用いた画像形成装置について、接触帯電部材
に印加されるバイアス電圧の電流値を検知し、検知され
た電流値から接触帯電部材の劣化の情報を得て、あるい
は更には環境温湿度を検知し、上記の検知された電流値
と環境温湿度情報から接触帯電部材の劣化の情報を得
て、その劣化の程度が許容外であるときにはその旨の信
号を発信させることで接触帯電部材の交換を促す等によ
り、接触帯電部材の劣化による接触帯電部材の全体ある
いは一部の抵抗の許容外の上昇に起因する被帯電体の帯
電不良、帯電むらの発生を防止する、画像形成装置にあ
っては画像不良の発生を防止するものである。
Accordingly, the present invention relates to a contact charging device and an image forming apparatus using the contact charging device, wherein a current value of a bias voltage applied to the contact charging member is detected, and from the detected current value, the contact charging member is detected. Deterioration information is obtained, or environmental temperature and humidity are further detected, and information on deterioration of the contact charging member is obtained from the detected current value and environmental temperature and humidity information, and the degree of the deterioration is out of tolerance. Sometimes, a signal to that effect is transmitted to urge the replacement of the contact charging member, etc., so that the charging failure of the member to be charged due to an unacceptable rise in the resistance of the entire or a part of the contact charging member due to the deterioration of the contact charging member. In an image forming apparatus, it is possible to prevent occurrence of image defects.

【0036】[0036]

【発明の実施の形態】〈実施形態例1〉(図1〜図6) (1)画像形成装置例の概略構成(図1) 図1は本発明に従う画像形成装置例の概略構成図であ
る。本例の画像形成装置は、転写式電子写真プロセス利
用のレーザービームプリンターである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 (FIGS. 1 to 6) (1) Schematic Configuration of Image Forming Apparatus (FIG. 1) FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the present invention. . The image forming apparatus of the present embodiment is a laser beam printer using a transfer type electrophotographic process.

【0037】Aはレーザービームプリンター、Bはこの
プリンター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。
A is a laser beam printer, and B is an image reading device (image scanner) mounted on the printer.

【0038】a)画像読み取り装置B 画像読み取り装置Bにおいて、31は装置上面に固定配
設した原稿台ガラスであり、この原稿台ガラスの上面に
原稿Gを複写すべき面を下向きにして載置し、その上に
不図示の原稿圧着板を被せてセットする。
A) Image Reading Device B In the image reading device B, reference numeral 31 denotes a platen glass fixedly arranged on the upper surface of the device, and is placed on the upper surface of the platen glass with the original G to be copied facing downward. Then, a document pressure plate (not shown) is placed over the document and set.

【0039】32は原稿照射用ランプ32a・短焦点レ
ンズアレイ32b・CCDセンサー32c等を配設した
画像読み取りユニットである。このユニット32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3
1の下側において該ガラスの左辺側の実線示のホームポ
ジションから右辺側にガラス下面に沿って往動駆動さ
れ、所定の往動終点に達すると復動駆動されて始めの実
線示のホームポジションに戻される。
Reference numeral 32 denotes an image reading unit provided with a document irradiation lamp 32a, a short focus lens array 32b, a CCD sensor 32c, and the like. When a copy button (not shown) is pressed, the unit 32 opens the platen glass 3.
1 is moved forward from the home position indicated by the solid line on the left side of the glass to the right side along the lower surface of the glass, and is driven backward when the predetermined forward end point is reached, and the first home position indicated by the solid line Is returned to.

【0040】該ユニット32の往動駆動過程において、
原稿台ガラス31上の載置セット原稿Gの下向き画像面
がユニット32の原稿照射用ランプ32aにより左辺側
から右辺側にかけて順次に照明走査され、その照明走査
光の原稿面反射光が短焦点レンズアレイ32bによって
CCDセンサー32cに結像入射する。
In the forward drive of the unit 32,
The downward image surface of the set original G on the original platen glass 31 is sequentially illuminated and scanned from the left side to the right side by the original irradiation lamp 32a of the unit 32, and the original surface reflected light of the illumination scanning light is a short focal length lens. An image is incident on the CCD sensor 32c by the array 32b.

【0041】CCDセンサー32cは受光部、転送部、
出力部より構成されている。CCD受光部において光信
号が電荷信号に変えられ、転送部でクロックパルスに同
期して順次出力部へ転送され、出力部において電荷信号
を電圧信号に変換し、増幅、低インピーダンス化して出
力する。このようにして得られたアナログ信号を周知の
画像処理を行なってデジタル信号に変換してプリンター
Aに送る。
The CCD sensor 32c includes a light receiving section, a transfer section,
It consists of an output unit. The light signal is converted into a charge signal in the CCD light receiving unit, and the transfer unit sequentially transfers the light signal to the output unit in synchronization with the clock pulse. The output unit converts the charge signal into a voltage signal, amplifies the signal, reduces the impedance, and outputs the voltage signal. The analog signal thus obtained is subjected to well-known image processing, converted into a digital signal, and sent to the printer A.

【0042】即ち、画像読み取り装置Bにより原稿Gの
画像情報が時系列電気デジタル画素信号(画像信号)と
して光電読み取りされる。
That is, the image information of the document G is photoelectrically read by the image reading device B as a time-series electric digital pixel signal (image signal).

【0043】b)プリンターA プリンターAにおいて、1は像担持体としての回転ドラ
ム型の電子写真感光体(感光体ドラム)である。本例の
感光体は表面に電荷注入層を有する、負帯電性のOPC
感光体である。この感光体については後記(2)項で詳
述する。
B) Printer A In the printer A, reference numeral 1 denotes a rotating drum type electrophotographic photosensitive member (photosensitive drum) as an image carrier. The photoreceptor of this example has a negative charge OPC having a charge injection layer on the surface.
It is a photoconductor. This photoreceptor will be described in detail in section (2) below.

【0044】感光体ドラム1は中心支軸を中心に矢印の
反時計方向に所定の周速度、本例では回転速度100m
m/secをもって回転駆動され、その回転過程におい
て、前露光器(イレーサーランプ)9による全面前露光
を受けて前の作像過程で残った電気的メモリの消去がな
され、帯電手段2により本例の場合は負極性の一様な帯
電処理を受ける。
The photosensitive drum 1 has a predetermined peripheral speed in the counterclockwise direction indicated by an arrow about the center support shaft, and a rotation speed of 100 m in this embodiment.
m / sec, and in the rotation process, the entire memory is subjected to the pre-exposure by the pre-exposure device (eraser lamp) 9 to erase the electric memory remaining in the previous image forming process. In the case of (1), a uniform charge treatment of negative polarity is applied.

【0045】本例における帯電手段2は接触帯電方式の
磁気ブラシ帯電装置である。この帯電装置2については
後記(3)項で詳述する。
The charging means 2 in this embodiment is a contact charging type magnetic brush charging device. The charging device 2 will be described later in detail in (3).

【0046】そして該回転感光体ドラム1の一様帯電面
に対して、レーザー走査部(レーザースキャナー)3か
ら出力される、画像読み取り装置BからプリンターA側
に送られた画像信号に対応して変調されたレーザー光に
よる走査露光Lがなされることで、回転感光体ドラム1
面には画像読み取り装置Bにより光電読み取りされた原
稿Gの画像情報に対応した静電潜像が順次に形成されて
いく。
In response to the image signal output from the laser scanning unit (laser scanner) 3 and sent from the image reading device B to the printer A, the uniformly charged surface of the rotating photosensitive drum 1 By performing the scanning exposure L with the modulated laser beam, the rotating photosensitive drum 1 is rotated.
On the surface, an electrostatic latent image corresponding to the image information of the document G photoelectrically read by the image reading device B is sequentially formed.

【0047】レーザー走査部3は、発光信号発生器、固
体レーザー素子、コリメーターレンズ系、回転多面鏡
(ポリゴンミラー)等からなる。
The laser scanning section 3 comprises a light emitting signal generator, a solid laser element, a collimator lens system, a rotating polygon mirror (polygon mirror) and the like.

【0048】このレーザー走査部3により回転感光体ド
ラム面をレーザー走査露光Lする場合には、まず入力さ
れた画像信号に基づき発光信号発生器により、固体レー
ザー素子を所定タイミングで明滅(ON/OFF)させ
る。そして固体レーザー素子から放射されたレーザー光
は、コリメーターレンズ系により略平行な光束に変換さ
れ、更に高速回転する回転多面鏡により走査されると共
にfθレンズ群により感光体ドラム面1にスポット状に
結像される。この様なレーザー光走査により感光体ドラ
ム面1には画像一走査分の露光分布が形成され、更に感
光体ドラム1の回転により各走査毎に感光体ドラム面が
前記走査方向とは垂直に所定量だけスクロールされ、回
転感光体ドラム面上に画像信号に応じた露光分布が得ら
れる。
When the laser scanning unit 3 performs laser scanning exposure L on the surface of the rotating photosensitive drum, first, the solid-state laser element is turned on and off at a predetermined timing by a light emission signal generator based on the input image signal (ON / OFF). ). The laser light emitted from the solid-state laser element is converted into a substantially parallel light beam by a collimator lens system, scanned by a rotating polygon mirror rotating at a high speed, and spotted on the photosensitive drum surface 1 by an fθ lens group. It is imaged. By such laser beam scanning, an exposure distribution for one image scan is formed on the photosensitive drum surface 1, and the rotation of the photosensitive drum 1 causes the photosensitive drum surface to be positioned perpendicular to the scanning direction for each scan. By scrolling by a fixed amount, an exposure distribution according to the image signal is obtained on the rotating photosensitive drum surface.

【0049】回転感光体ドラム1面の形成静電潜像が現
像装置4により順次にトナー像として本例の場合は反転
現像されていく。本例の現像装置4は2成分接触現像方
式の装置である。この現像装置4については後記(4)
項で詳述する。
The electrostatic latent image formed on the surface of the rotating photosensitive drum 1 is sequentially developed as a toner image by the developing device 4 in the case of the present embodiment, and is reversely developed. The developing device 4 of this embodiment is a two-component contact developing type device. This developing device 4 will be described later (4)
It will be described in detail in the section.

【0050】一方、給紙カセット5内に収納の記録媒体
としての転写材Pが給紙ローラ5aにより一枚宛繰り出
されてプリンターA内に給送され、レジストローラ5b
により所定の制御タイミングにて感光体ドラム1と転写
手段としての転写ベルト型転写装置6との接触ニップ部
である転写部Tに給紙される。
On the other hand, the transfer material P as a recording medium stored in the paper feed cassette 5 is fed out one by one by the paper feed roller 5a and fed into the printer A, and the registration roller 5b
Thus, at a predetermined control timing, the sheet is fed to a transfer portion T which is a contact nip portion between the photosensitive drum 1 and a transfer belt type transfer device 6 as a transfer unit.

【0051】転写部Tに給紙された転写材Pの面に回転
感光体ドラム1面側のトナー像が転写ベルト6の内側に
配設した転写帯電ブレード6dにより順次に静電転写さ
れる。この転写装置6については後記(5)項で詳述す
る。
The toner image on the side of the rotating photosensitive drum 1 is sequentially electrostatically transferred to the surface of the transfer material P fed to the transfer portion T by the transfer charging blade 6 d disposed inside the transfer belt 6. This transfer device 6 will be described later in detail in (5).

【0052】転写部Tを通りトナー像の転写を受けた転
写材Pは感光体ドラム1の面から順次に分離され、転写
ベルト型転写装置6の延長部で定着装置7へ搬送され、
トナー像の熱定着を受けてコピーもしくはプリントとし
て出力される。
The transfer material P having received the transfer of the toner image through the transfer portion T is sequentially separated from the surface of the photosensitive drum 1, and is conveyed to the fixing device 7 by an extension of the transfer belt type transfer device 6,
The toner image is thermally fixed and output as a copy or print.

【0053】また転写材分離後の回転感光体ドラム1面
はクリーニング装置(クリーナー)8により転写残トナ
ーの除去を受けて、繰り返して作像に供される。
After the transfer material is separated, the surface of the rotating photosensitive drum 1 is subjected to removal of transfer residual toner by a cleaning device (cleaner) 8 and is repeatedly provided for image formation.

【0054】(2)感光体ドラム1(図2) 像担持体としての感光体ドラム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。また、C
dSやSi、Seなど無機物半導体を用いた感光体も使
用可能である。望ましくは、有機感光体上にその抵抗が
102 〜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。
(2) Photoreceptor Drum 1 (FIG. 2) As the photoreceptor drum 1 as an image carrier, a commonly used organic photoreceptor or the like can be used. Also, C
A photoreceptor using an inorganic semiconductor such as dS, Si, or Se can also be used. Preferably, when an organic photoreceptor having a surface layer having a material having a resistance of 10 2 to 10 14 Ω · cm or an amorphous silicon photoreceptor is used, charge injection charging can be realized and ozone generation can be prevented. , And power consumption. Further, the chargeability can be improved.

【0055】本例において使用の感光体ドラム1は、表
面に電荷注入層を設けた、負帯電の有機感光体であり、
直径30mmのアルミニウム製のドラム基体(以下、ア
ルミ基体と記す)上に下記の第1〜第5の5つの層を下
から順に設けたものである。図2はその層構成模型図で
ある。
The photosensitive drum 1 used in this embodiment is a negatively charged organic photosensitive member having a charge injection layer on the surface thereof.
The first to fifth five layers described below are provided in order from the bottom on a 30 mm-diameter aluminum drum base (hereinafter, referred to as an aluminum base). FIG. 2 is a model diagram of the layer structure.

【0056】第1層12;下引き層であり、アルミ基体
11の欠陥等をならすために設けられている厚さ20μ
mの導電層である。
The first layer 12 is a subbing layer and has a thickness of 20 μm provided for smoothing out defects or the like of the aluminum base 11.
m of the conductive layer.

【0057】第2層13;正電荷注入防止層であり、ア
ルミ基体11から注入された正電荷が感光体表面に帯電
された負電荷を打ち消すのを防止する役割を果たし、ア
ミラン樹脂とメトキシメチル化ナイロンによって1×1
6 Ω・cm程度に抵抗調整された厚さ1μmの中抵抗
層である。
A second layer 13; a positive charge injection preventing layer, which serves to prevent positive charges injected from the aluminum substrate 11 from canceling out negative charges charged on the surface of the photoreceptor; 1 × 1
0 is the resistance layer in the 6 Omega · cm about the resistance adjusted thickness 1 [mu] m.

【0058】第3層14;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。
Third layer 14: 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 which generates positive and negative charge pairs upon exposure to light.

【0059】第4層15;電荷輸送層であり、ポリカー
ボネイト樹脂にヒドラゾンを分散したものであり、P型
半導体である。従って、感光体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、電荷発生層14で発
生した正電荷のみを感光体表面に輸送することができ
る。
Fourth layer 15: a charge transport layer, in which hydrazone is dispersed in a polycarbonate resin, and is a P-type semiconductor. Therefore, negative charges charged on the surface of the photoreceptor cannot move through this layer, and only positive charges generated in the charge generation layer 14 can be transported to the surface of the photoreceptor.

【0060】第5層16;電荷注入層であり、絶縁性樹
脂のバインダーに導電性粒子16aとしてのSnO2
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絶縁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0.03μ
mのSnO2 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。
Fifth layer 16: a charge injection layer, which is a coating layer of a material in which ultrafine SnO 2 particles as conductive particles 16a are dispersed in a binder of an insulating resin. Specifically, a particle diameter of about 0.03 μm obtained by doping an insulating resin with antimony, which is a light-transmitting insulating filler, to reduce the resistance (to make it conductive).
This is a coating layer of a material in which m SnO 2 particles are dispersed in a resin by 70% by weight.

【0061】このように調合した塗工液をディッピング
塗工法、スプレー塗工法、ロール塗工法、ビーム塗工法
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。
The thus prepared coating liquid was applied to a thickness of about 3 μm by a suitable coating method such as dipping coating method, spray coating method, roll coating method, beam coating method, etc. to form a charge injection layer.

【0062】表面抵抗は1013Ω・cmである。表面抵
抗をこのようにコントロールすることにより直接帯電性
が向上し高品位な画像を得ることができる。感光体はO
PCに限らずa−Siドラムでも実現でき、さらに高耐
久化を実現できる。
The surface resistance is 10 13 Ω · cm. By controlling the surface resistance in this manner, the chargeability is directly improved and a high-quality image can be obtained. Photoreceptor is O
It can be realized not only with a PC but also with an a-Si drum, and further high durability can be realized.

【0063】ここで、表面層の体積抵抗は、金属の電極
を200μmの間隔で配し、その間に表面層の調合液を
流入して成膜させ、電極間に電圧を100V印加して測
定した値である。測定は温度23℃、湿度50%RHの
条件下で測定した値である。
Here, the volume resistance of the surface layer was measured by arranging metal electrodes at an interval of 200 μm, flowing a preparation liquid for the surface layer during the film formation, and applying a voltage of 100 V between the electrodes. Value. The measurement is a value measured under the conditions of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH.

【0064】(3)帯電装置2(図3) 本例における帯電装置2は接触帯電方式の磁気ブラシ帯
電装置である。図3はその概略構成図である。20は感
光体ドラム1に接触させて配設する接触帯電部材として
の磁気ブラシ帯電器である。
(3) Charging Device 2 (FIG. 3) The charging device 2 in this example is a contact charging type magnetic brush charging device. FIG. 3 is a schematic configuration diagram thereof. Reference numeral 20 denotes a magnetic brush charger as a contact charging member disposed in contact with the photosensitive drum 1.

【0065】本例の磁気ブラシ帯電器20は回転スリー
ブタイプのものであり、非回転に固定支持させたマグネ
ットロール21と、このマグネットロールの外回りに同
心に回転自由に外嵌させた、外径16mmの非磁性スリ
ーブ(非磁性・導電性・帯電用電極スリーブ)22と、
この非磁性スリーブ22の外周面にスリーブ内部のマグ
ネットロール21の磁力により吸着保持させて形成させ
た導電磁性粒子(帯電用磁性キャリア)の磁気ブラシ部
23等からなる。
The magnetic brush charger 20 of this embodiment is of a rotary sleeve type, and has a magnet roll 21 fixed and supported non-rotatably, and an outer diameter which is concentrically and rotatably fitted around the outside of the magnet roll. A 16-mm non-magnetic sleeve (non-magnetic, conductive, charging electrode sleeve) 22;
A magnetic brush portion 23 of conductive magnetic particles (magnetic carrier for charging) and the like formed by being attracted and held on the outer peripheral surface of the non-magnetic sleeve 22 by the magnetic force of the magnet roll 21 inside the sleeve.

【0066】この磁気ブラシ帯電器20を、磁気ブラシ
部23を感光体ドラム1面に接触させて感光体ドラム1
と略並行にして配設してある。この場合、磁気ブラシ帯
電器20を、感光体ドラム1に対して形成される磁気ブ
ラシ部23の接触ニップ幅(帯電領域)nが約5mmに
なるように調整して配設した。
The magnetic brush charger 20 is brought into contact with the photosensitive drum 1 by bringing the magnetic brush portion 23 into contact with the surface of the photosensitive drum 1.
It is arranged almost in parallel. In this case, the magnetic brush charger 20 was arranged such that the contact nip width (charging area) n of the magnetic brush portion 23 formed on the photosensitive drum 1 was about 5 mm.

【0067】磁気ブラシ部23を構成させる帯電用磁性
粒子としては、平均粒径が10〜100μm、飽和磁化
が20〜250emu/cm3 、抵抗が1×102 〜1×10
10Ω・cmのものが好ましい。感光体ドラム1にピンホ
ールのような絶縁欠陥が存在することを考慮すると、抵
抗が1×106 Ω・cm以上のものを用いることが好ま
しい。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いので、本例においては、平均粒径
25μm、飽和磁化200emu/cm3 、抵抗が5×106
Ω・cmの磁性粒子を用いた。
The charging magnetic particles constituting the magnetic brush portion 23 have an average particle diameter of 10 to 100 μm, a saturation magnetization of 20 to 250 emu / cm 3 , and a resistance of 1 × 10 2 to 1 × 10 2.
It is preferably 10 Ω · cm. Considering the presence of insulation defects such as pinholes in the photosensitive drum 1, it is preferable to use a photosensitive drum having a resistance of 1 × 10 6 Ω · cm or more. In order to improve the charging performance, it is better to use one having as small a resistance as possible. In this example, the average particle diameter is 25 μm, the saturation magnetization is 200 emu / cm 3 , and the resistance is 5 × 10 6.
Ω · cm magnetic particles were used.

【0068】磁性粒子の抵抗値は、底面積が228mm
2 の金属セルに磁性粒子を2g入れた後、6.6kg/
cm2 で加重し、100Vの電圧を印加して測定してい
る。
The resistance value of the magnetic particles is such that the bottom area is 228 mm.
After placing 2g of the magnetic particles in the second metal cell, 6.6kg /
The weight was measured in cm 2 and a voltage of 100 V was applied for measurement.

【0069】磁性粒子の平均粒径は、水平方向最大弦長
で示し、測定法は顕微鏡法により、粒子300個以上を
ランダムに選び、その径を実測して算術平均をとること
によって算出した。
The average particle size of the magnetic particles is represented by the maximum chord length in the horizontal direction. The measurement was performed by microscopically selecting 300 or more particles at random, measuring the diameter, and taking the arithmetic average.

【0070】磁性粒子の磁気特性測定には理研電子株式
会社の直流磁化B−H特性自動記録装置BHH−50を
用いることができる。この際、直径(内径)6.5m
m、高さ10mmの円柱状の容器に磁性粒子を荷重約2
g重程度で充填し、容器内で粒子が動かないようにして
そのB−Hカーブから飽和磁化を測定する。
For the measurement of the magnetic characteristics of the magnetic particles, a DC magnetization BH characteristic automatic recording device BHH-50 manufactured by Riken Denshi Co., Ltd. can be used. At this time, the diameter (inner diameter) is 6.5 m
m, magnetic particles in a cylindrical container with a height of 10 mm
The filling is carried out at about g weight, and the saturation magnetization is measured from the BH curve while keeping the particles from moving in the container.

【0071】磁性粒子としては、樹脂中に磁性材料とし
てマグネタイトを分散し、導電化、及び抵抗調整のため
にカーボンブラックを分散して形成した樹脂キャリア、
あるいは、フェライト等のマグネタイト単体表面を酸
化、還元処理して抵抗調整を行なったもの、あるいはフ
ェライト等のマグネタイト単体表面を樹脂でコーティン
グし抵抗調整を行なったもの等が用いられ得る。本例に
おいてはフェライト表面を酸化、還元処理して抵抗調整
を行なったものを用いている。
As the magnetic particles, a resin carrier formed by dispersing magnetite as a magnetic material in a resin and dispersing carbon black for conductivity and resistance adjustment;
Alternatively, a material in which the surface of a single magnetite such as ferrite is oxidized and reduced to adjust the resistance, or a material in which the surface of a single magnetite such as ferrite is coated with a resin and the resistance is adjusted may be used. In the present embodiment, a ferrite surface whose resistance has been adjusted by oxidizing and reducing is used.

【0072】磁気ブラシ帯電器20の非磁性スリーブ2
2は帯電領域nにおいて感光体ドラム1の回転方向とは
逆方向(カウンター方向)となる矢印の反時計方向に感
光体ドラム1の回転周速度100mm/secに対して
150mm/secで回転させた。
Non-magnetic sleeve 2 of magnetic brush charger 20
No. 2 was rotated at a speed of 150 mm / sec against a rotational peripheral speed of 100 mm / sec in a counterclockwise direction of an arrow opposite to the rotation direction of the photoconductor drum 1 (counter direction) in the charging area n. .

【0073】非磁性スリーブ22には帯電バイアス印加
電源S1から所定の帯電バイアスを印加した。
A predetermined charging bias was applied to the non-magnetic sleeve 22 from a charging bias application power source S1.

【0074】本例では、帯電条件として、−550Vの
定電圧制御で直流バイアスを印加した。
In this example, as a charging condition, a DC bias was applied under constant voltage control of -550V.

【0075】非磁性スリーブ22の回転に伴い、磁気ブ
ラシ部23が同方向に回転して帯電領域nにおいて感光
体ドラム1面を摺擦し、磁気ブラシ部23を構成する帯
電用磁性粒子から電荷が感光体ドラム1上に与えられ、
感光体ドラム1面が所定の極性・電位に一様に接触帯電
される。
With the rotation of the non-magnetic sleeve 22, the magnetic brush portion 23 rotates in the same direction and rubs the surface of the photosensitive drum 1 in the charging area n, so that the electric charge is removed from the charging magnetic particles constituting the magnetic brush portion 23. Is provided on the photosensitive drum 1,
The surface of the photosensitive drum 1 is uniformly contact-charged to a predetermined polarity and potential.

【0076】本例の場合は前述したように感光体ドラム
1はその表面に電荷注入層16を具備させたものである
から、電荷注入帯電により感光体ドラム1の帯電処理が
なされる。即ち、非磁性スリーブ22に所定の帯電バイ
アス電圧を印加することにより、磁気ブラシ部23を構
成している磁性粒子から電荷が感光体ドラム1上に与え
られ、感光体ドラム1面が帯電バイアス電圧に対応した
電位に帯電される。非磁性スリーブ22は回転速度が速
いほど帯電均一性が良好になる傾向にある。
In the case of this embodiment, as described above, since the photosensitive drum 1 has the charge injection layer 16 on its surface, the photosensitive drum 1 is charged by charge injection charging. That is, by applying a predetermined charging bias voltage to the non-magnetic sleeve 22, charges are given to the photosensitive drum 1 from the magnetic particles constituting the magnetic brush portion 23, and the surface of the photosensitive drum 1 is charged with the charging bias voltage. Is charged to a potential corresponding to. The non-magnetic sleeve 22 tends to have better charging uniformity as the rotation speed is higher.

【0077】24〜28は、接触帯電部材としての磁気
ブラシ帯電器20の劣化情報検知−警告系のブロック回
路である。これについては(6)項で詳述する。
Reference numerals 24 to 28 denote block circuits for a deterioration information detection / warning system of the magnetic brush charger 20 as a contact charging member. This will be described in detail in section (6).

【0078】(4)現像装置4(図4) 静電潜像のトナー現像方法としては、一般に次のa〜d
の4種類に大別される。
(4) Developing Device 4 (FIG. 4) As a toner developing method for an electrostatic latent image, generally, the following a to d
Are roughly divided into four types.

【0079】a.非磁性トナーについてはブレード等で
スリーブ上にコーティングし、磁性トナーは磁気力によ
ってコーティングして搬送し感光体に対して非接触状態
で現像する方法(1成分非接触現像) b.上記のようにしてコーティングしたトナーを感光体
に対して接触状態で現像する方法(1成分接触現像) c.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に対
して接触状態で現像する方法(2成分接触現像) d.上記の2成分現像剤を非接触状態にして現像する方
法(2成分非接触現像) このなかで、画像の高画質化や高安定性の面から、cの
2成分接触現像法が多く用いられている。
A. Non-magnetic toner is coated on the sleeve with a blade or the like, and magnetic toner is coated by magnetic force, transported, and developed in a non-contact state with the photoreceptor (one-component non-contact development). B. A method in which the toner coated as described above is developed in contact with the photoreceptor (one-component contact development). C. A method in which a mixture of toner particles and a magnetic carrier is used as a developer and conveyed by magnetic force to develop in contact with a photoreceptor (two-component contact development). D. Method of Developing the Two-Component Developer in a Non-Contact State (Two-Component Non-Contact Development) Among these, the two-component contact development method of c is often used from the viewpoint of high image quality and high stability. ing.

【0080】図4は本例で用いた現像装置4の概略構成
を示すものである。本例の現像装置4は、非磁性のトナ
ー粒子と磁性のキャリア粒子を混合したものを現像剤と
して用い、該現像剤を現像剤担持体に磁気力によって磁
気ブラシ層として保持させて現像部に搬送し感光体ドラ
ム1面に接触させて静電潜像をトナー像として現像する
2成分磁気ブラシ接触現像方式の装置である。
FIG. 4 shows a schematic configuration of the developing device 4 used in this embodiment. The developing device 4 of the present embodiment uses a mixture of non-magnetic toner particles and magnetic carrier particles as a developer, causes the developer to be held as a magnetic brush layer by a magnetic force on a developer carrying member, and This is a two-component magnetic brush contact development type apparatus that transports and contacts the surface of the photosensitive drum 1 to develop an electrostatic latent image as a toner image.

【0081】41は現像容器、42は現像剤担持体とし
ての現像スリーブ、43はこの現像スリーブ42内に固
定配置された磁界発生手段としてのマグネットローラ、
44は現像スリーブ表面に現像剤の薄層を形成するため
の現像剤層厚規制ブレード、45は現像剤攪拌搬送スク
リュー、46は現像容器41内に収容した2成分現像剤
であり、非磁性のトナー粒子tと磁性のキャリア粒子c
を混合したものである。
Reference numeral 41 denotes a developing container; 42, a developing sleeve as a developer carrier; 43, a magnet roller as magnetic field generating means fixedly disposed in the developing sleeve 42;
44 is a developer layer thickness regulating blade for forming a thin layer of the developer on the surface of the developing sleeve, 45 is a developer stirring and conveying screw, 46 is a two-component developer housed in the developing container 41, and is a non-magnetic developer. Toner particles t and magnetic carrier particles c
Are mixed.

【0082】現像スリーブ42は少なくとも現像時にお
いては、感光体ドラム1に対し最近接距離(隙間)が約
500μmになるように配置され、該現像スリーブ42
の外面に担持させた現像剤磁気ブラシ薄層46aが感光
体ドラム1の面に接触するように設定されている。この
現像剤磁気ブラシ層46aと感光体ドラム1の接触ニッ
プ部mが現像領域(現像部)である。
The developing sleeve 42 is arranged so that the closest distance (gap) to the photosensitive drum 1 is about 500 μm at least during development.
The developer magnetic brush thin layer 46a carried on the outer surface of the photosensitive drum 1 is set in contact with the surface of the photosensitive drum 1. The contact nip m between the developer magnetic brush layer 46a and the photosensitive drum 1 is a developing area (developing section).

【0083】現像スリーブ42は固定配設のマグネット
ローラ43の外回りを矢示の反時計方向に所定の回転速
度で駆動され、現像容器41内においてスリーブ外面に
マグネットローラ43の磁力により現像剤46の磁気ブ
ラシが形成される。その現像剤磁気ブラシはスリーブ4
2の回転とともに搬送され、ブレード44により層厚規
制を受けて所定層厚の現像剤磁気ブラシ薄層46aとし
て現像容器外に持ち出されて現像部へ搬送されて感光体
ドラム1面に接触し、引き続くスリーブ42の回転で再
び現像容器41内に戻し搬送される。
The developing sleeve 42 is driven around the fixedly disposed magnet roller 43 at a predetermined rotation speed in the counterclockwise direction indicated by an arrow, and the developer 46 is applied to the outer surface of the sleeve in the developing container 41 by the magnetic force of the magnet roller 43. A magnetic brush is formed. The developer magnetic brush is sleeve 4
2, is carried out of the developing container as a thin layer of developer magnetic brush 46a having a predetermined thickness under the regulation of the layer thickness by the blade 44, is conveyed to the developing section, and comes into contact with the surface of the photosensitive drum 1, With the subsequent rotation of the sleeve 42, it is returned and transported into the developing container 41 again.

【0084】即ち、先ず、現像スリーブ42の回転に伴
いマグネットローラ43のN3 極で汲み上げられた現像
剤46はS2 極→N1 極と搬送される過程において、現
像スリーブ42に対して垂直に配置された規制ブレード
44によって規制されて、現像スリーブ42上に現像剤
46の薄層46aが形成される。薄層形成された現像剤
層46aが現像部の現像主極S1 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
た現像剤層46aによって感光体ドラム1の静電潜像が
トナー像として現像され、その後N3 極・N2 極の反発
磁界によって現像スリーブ42上の現像剤は現像容器4
1内に戻される。
That is, first, the developer 46 pumped up by the N 3 pole of the magnet roller 43 with the rotation of the developing sleeve 42 is transported from the S 2 pole to the N 1 pole in the process of being perpendicular to the developing sleeve 42. The thin layer 46 a of the developer 46 is formed on the developing sleeve 42 by being regulated by the regulating blade 44 disposed at the position. Developer layer 46a which is a thin layer formed brush is formed by the conveyed to the developing main pole S 1 of the developing unit magnetic force. An electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 by the developing agent layer 46a formed on the spikes is developed as a toner image, then the developer on the developing sleeve 42 by a repulsive magnetic field of the N 3 pole · N 2 pole developer container 4
Returned to 1

【0085】現像スリーブ42と感光体ドラム1の導電
性ドラム基体との間には現像バイアス印加電源S2によ
り直流電圧(DC)及び交番電圧(AC、交流電圧)の
現像バイアスが印加される。
A developing bias of a DC voltage (DC) and an alternating voltage (AC, AC voltage) is applied between the developing sleeve 42 and the conductive drum substrate of the photosensitive drum 1 by a developing bias applying power source S2.

【0086】本例では、 直流電圧;−480V 交番電圧;振幅Vpp=1500V、周波数Vf=30
00Hz の現像バイアスが印加され、現像部において現像スリー
ブ42側の現像剤磁気ブラシ薄層46a中のトナーtが
感光体ドラム1側の静電潜像に選択的に付着して静電潜
像がトナー像として現像されていく。
In this example, DC voltage: -480 V alternating voltage; amplitude Vpp = 1500 V, frequency Vf = 30
A developing bias of 00 Hz is applied, and the toner t in the developer magnetic brush thin layer 46 a on the developing sleeve 42 side selectively adheres to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 side in the developing section, so that the electrostatic latent image is formed. It is developed as a toner image.

【0087】一般に2成分現像法においては交番電圧を
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危険も生じる。この
ため、通常、現像装置4に印加する直流電圧と感光体ド
ラム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。
In general, in the two-component developing method, when an alternating voltage is applied, the developing efficiency is increased and the quality of the image is high, but on the contrary, there is a risk that fogging is likely to occur. For this reason, fogging is generally prevented by providing a potential difference between the DC voltage applied to the developing device 4 and the surface potential of the photosensitive drum 1.

【0088】このかぶり防止のための電位差をかぶり取
り電位(Vback)と呼ぶが、この電位差によって現像時
に感光体ドラム1の非画像領域にトナーが付くのを防止
する。
The potential difference for preventing fog is called a fog removal potential (Vback), and the potential difference prevents toner from adhering to the non-image area of the photosensitive drum 1 during development.

【0089】現像容器41内の現像剤46のトナー濃度
(キャリアとの混合割合)はトナー分が静電潜像の現像
に消費されて逐次減少していく。現像容器41内の現像
剤46のトナー濃度は不図示の検知手段により検知され
て所定の許容下限濃度まで低下するとトナー補給部47
から現像容器内の現像剤46にトナーtの補給がなされ
て現像容器41内の現像剤46のトナー濃度を常に所定
の許容範囲内に保つようにトナー補給制御される。
The toner concentration (mixing ratio with the carrier) of the developer 46 in the developing container 41 gradually decreases as the toner is consumed for developing the electrostatic latent image. The toner concentration of the developer 46 in the developing container 41 is detected by a detection unit (not shown), and when the toner concentration falls to a predetermined allowable lower limit concentration, the toner replenishing unit 47.
Then, the toner t is supplied to the developer 46 in the developing container 41, and the toner replenishment is controlled so that the toner concentration of the developer 46 in the developing container 41 is always kept within a predetermined allowable range.

【0090】本例において用いた2成分現像剤46は トナー粒子t;平均粒径6μmのネガ帯電トナーに対し
て平均粒径20nmの酸化チタンを重量比1%外添した
もの キャリアc ;飽和磁化が205emu/cm3 の平均
粒径35μmの磁性キャリア を重量比6対94に混合したものである。このときの現
像剤中のトナーは摩擦帯電量が約25×10-3c/kg
であった。
The two-component developer 46 used in this example is composed of toner particles t; a negatively charged toner having an average particle diameter of 6 μm and titanium oxide having an average particle diameter of 20 nm externally added by 1% by weight. Carrier c; saturation magnetization Is a mixture of 205 emu / cm 3 of magnetic carrier having an average particle diameter of 35 μm in a weight ratio of 6 to 94. At this time, the toner in the developer has a triboelectric charge amount of about 25 × 10 −3 c / kg.
Met.

【0091】トナーの体積平均粒径は例えば下記測定法
で測定されたものを使用する。
For the volume average particle diameter of the toner, for example, the one measured by the following measuring method is used.

【0092】測定装置としてはコールターカウンターT
A−II型(コールター社製)を用い、個数平均分布、体
積平均分布を出力するインターフェイス(日科機製)及
びCX−iパーソナルコンピュータ(キヤノン製)を接
続し、電解液は一級塩化ナトリウムを用いて1%NaC
l水溶液を調整する。
As the measuring device, Coulter Counter T
Using an A-II type (manufactured by Coulter), an interface (manufactured by Nikkaki) for outputting a number average distribution and a volume average distribution and a CX-i personal computer (manufactured by Canon) are connected, and primary electrolyte is sodium chloride. 1% NaC
Adjust the aqueous solution.

【0093】測定法としては、前記電解水溶液100〜
150ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはア
ルキルベンゼンスルホン酸塩)を0.1〜5ml加えさ
らに測定試料0.5〜50mgを加える。
The measuring method is as follows.
In 150 ml, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant, and 0.5 to 50 mg of a measurement sample is further added.

【0094】試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で
約1〜3分間分散処理を行ない、前記コールターカウン
ターTA−II型によりアパチャーとして100μmアパ
チャーを用いて2〜40μmの粒子の粒度分布を測定し
体積分布を求める。これら求めた体積分布により、サン
プルの体積平均粒径が得られる。
The electrolytic solution in which the sample was suspended was subjected to a dispersion treatment for about 1 to 3 minutes using an ultrasonic disperser, and the particle size distribution of 2 to 40 μm particles was measured using the Coulter Counter TA-II using an aperture of 100 μm. Is measured to determine the volume distribution. From these determined volume distributions, the volume average particle size of the sample is obtained.

【0095】(5)転写装置6(図1) 転写装置6は本例では前述のように転写ベルトタイプで
ある。6aは無端状の転写ベルトであり、駆動ローラ6
bと従動ローラ6c間に懸回張設してあり、感光体ドラ
ム1の回転方向に順方向に感光体ドラム1の回転周速度
とほぼ同じ周速度で回動される。6dは転写ベルト6a
の内側に配設した転写帯電ブレードであり、転写ベルト
6aの上行側ベルト部分を感光体ドラム1に加圧して転
写ニップ部Tを形成するとともに、転写バイアス印加電
源S3から転写バイアスが印加されることで、転写材P
の裏面からトナーと逆極性の帯電を行なう。これにより
転写部Tを通る転写材Pの面に回転ドラム1側のトナー
像が順次に静電転写されていく。
(5) Transfer Device 6 (FIG. 1) The transfer device 6 is of the transfer belt type in this embodiment as described above. Reference numeral 6a denotes an endless transfer belt.
The photosensitive drum 1 is rotated in a forward direction in the direction of rotation of the photosensitive drum 1 at a peripheral speed substantially equal to the rotational peripheral speed of the photosensitive drum 1. 6d is a transfer belt 6a
A transfer charging blade disposed inside the transfer belt 6a, the ascending belt portion of the transfer belt 6a is pressed against the photosensitive drum 1 to form a transfer nip portion T, and a transfer bias is applied from a transfer bias applying power source S3. The transfer material P
Is charged from the back surface of the toner with the polarity opposite to that of the toner. As a result, the toner image on the rotating drum 1 side is sequentially electrostatically transferred onto the surface of the transfer material P passing through the transfer portion T.

【0096】本例においてはベルト6aとして膜厚75
μmのポリイミド樹脂からなるものを用いた。
In this embodiment, the belt 6a has a thickness of 75
A resin made of a μm polyimide resin was used.

【0097】ベルト6a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、ポリカーボネイト樹脂や、
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。厚みについ
ても75μmに限定されるわけではなく、大略25〜2
000μm、好ましくは50〜150μmのものが好適
に用いられ得る。
The material of the belt 6a is not limited to a polyimide resin, but may be a polycarbonate resin,
Plastics such as polyethylene terephthalate resin, polyvinylidene fluoride resin, polyethylene naphthalate resin, polyetheretherketone resin, polyethersulfone resin, and polyurethane resin, and fluorine-based and silicon-based rubbers can be suitably used. The thickness is not limited to 75 μm, but is
000 μm, preferably 50 to 150 μm can be suitably used.

【0098】さらに転写帯電ブレード6dとしては、抵
抗が1×105 〜1×107 Ωで、板厚が2mm、長さ
306mmのものを用いた。この転写帯電ブレード6d
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。
Further, as the transfer charging blade 6d, one having a resistance of 1 × 10 5 to 1 × 10 7 Ω, a plate thickness of 2 mm, and a length of 306 mm was used. This transfer charging blade 6d
Was transferred by applying a bias of +15 μA under constant current control.

【0099】(6)接触帯電部材20の劣化情報検知−
警告系(図3・図5・図6) 転写部Tにおいて感光体ドラム1側のトナー像を転写材
P側に転写した後に感光体ドラム1面に残留した転写残
トナーのうちクリーニング装置8で除去しきれなかった
残トナーが接触帯電部材である本例では磁気ブラシ帯電
器20の磁気ブラシ部23内に混入することによって該
磁気ブラシ帯電器20が徐々に汚染され(接触帯電部材
の劣化)、トナーの抵抗値等にもよるが、磁気ブラシ帯
電器20の磁気ブラシ部23内にある程度以上(所定量
以上)のトナーが混入すると、帯電能が低下し、結果と
して画像劣化につながる。
(6) Deterioration information detection of contact charging member 20
Warning system (FIGS. 3, 5, and 6) The transfer unit T transfers the toner image on the photosensitive drum 1 side to the transfer material P side after transferring the toner image on the photosensitive drum 1 side. In this embodiment, in which the remaining toner that cannot be completely removed is the contact charging member, the magnetic brush charger 20 is gradually contaminated by being mixed into the magnetic brush portion 23 of the magnetic brush charger 20 (deterioration of the contact charging member). Depending on the resistance value of the toner and the like, if a certain amount or more (predetermined amount or more) of toner is mixed into the magnetic brush portion 23 of the magnetic brush charger 20, the charging ability is reduced, and as a result, image deterioration is caused.

【0100】被帯電体としての感光体ドラム1が該磁気
ブラシ帯電器20によって帯電される一周目の電位と飽
和電位の差分であるΔVは、磁気ブラシ帯電器20の磁
気ブラシ部23の構成部材である磁性粒子(帯電用磁性
キャリア)よりも抵抗の高いトナーが混入して磁性粒子
(あるいは磁気ブラシ部)の抵抗が上昇することで発生
する帯電能の低下を示す。
ΔV, which is the difference between the first-turn potential and the saturation potential at which the photosensitive drum 1 as a member to be charged is charged by the magnetic brush charger 20, is a constituent member of the magnetic brush portion 23 of the magnetic brush charger 20. The lowering of the charging ability caused by the increase in the resistance of the magnetic particles (or the magnetic brush portion) due to the incorporation of toner having a higher resistance than the magnetic particles (magnetic carrier for charging).

【0101】図5に磁性粒子の抵抗値とΔVの関係を示
す。ここで磁性粒子の抵抗値は、底面積が228mm2
の金属セルに磁性粒子を2g入れた後、6.6Kg/c
2で加重し、100Vの電圧を印加して測定してい
る。これによれば、磁性粒子の抵抗値とΔVは比例する
関係にある。
FIG. 5 shows the relationship between the resistance value of the magnetic particles and ΔV. Here, the resistance value of the magnetic particles is such that the bottom area is 228 mm 2
After putting 2 g of magnetic particles into the metal cell of 6.6 kg / c
The measurement is performed by applying a voltage of 100 V with a weight of m 2 . According to this, the resistance value of the magnetic particles and ΔV are in a proportional relationship.

【0102】さらに、図6は磁性粒子の抵抗値の環境依
存性を示している。これより磁性粒子の抵抗値は低温低
湿では高く、高温高湿では低くなり、環境変動に伴って
磁性粒子の抵抗値も変化することがわかる。よって磁性
粒子の抵抗値から劣化の情報を得る場合、こうした環境
条件に依存する因子を考慮する必要がある。
FIG. 6 shows the environmental dependence of the resistance value of the magnetic particles. This shows that the resistance value of the magnetic particles is high at low temperature and low humidity and low at high temperature and high humidity, and the resistance value of the magnetic particles also changes with environmental changes. Therefore, when information on deterioration is obtained from the resistance value of the magnetic particles, it is necessary to consider factors depending on such environmental conditions.

【0103】本実施形態例では、磁気ブラシ帯電器20
に対する印加電圧の直流成分の電流値Idcを検出して、
Idcの値が所定の電流値Ith以下になった場合は、図5
に示される特性に従って磁気ブラシ帯電器20の帯電能
が低下したと判断して該帯電器20の劣化を知らせる信
号を発する。その際、基準となる電流値Ithは、あらか
じめ環境温湿度によって異なる値が規定されている。
In this embodiment, the magnetic brush charger 20
The current value Idc of the DC component of the applied voltage to
When the value of Idc becomes equal to or less than the predetermined current value Ith, FIG.
It is determined that the charging capability of the magnetic brush charger 20 has decreased in accordance with the characteristics shown in FIG. At this time, the reference current value Ith is defined in advance depending on the environmental temperature and humidity.

【0104】すなわち、図3において、電流計24によ
って検出された、磁気ブラシ帯電器20に対する印加電
圧の直流成分の電流値Idcは、アナログ・デジタル変換
器25を通してCPU26に入力され、同じくCPU2
6に入力する環境センサ27で得られた温湿度情報をも
とに、CPU26内にあらかじめ設定されている交換規
定電流値Ithと比較される。それ以下であればCPU2
6は磁気ブラシ帯電器20が劣化したという情報信号を
発する。この帯電器劣化信号は、たとえば帯電器の交換
をユーザーに促す帯電器交換信号として、警告・表示器
28を作動させる。
That is, in FIG. 3, the current value Idc of the DC component of the voltage applied to the magnetic brush charger 20 detected by the ammeter 24 is input to the CPU 26 through the analog / digital converter 25, and
Based on the temperature and humidity information obtained by the environment sensor 27 input to the CPU 6, a comparison is made with a replacement prescribed current value Ith preset in the CPU 26. CPU2 if less
6 issues an information signal that the magnetic brush charger 20 has deteriorated. The charger deterioration signal activates the warning / display 28 as a charger replacement signal urging the user to replace the charger, for example.

【0105】これにより、感光体ドラム1に残留した転
写残トナーのうちクリーニング装置8で除去しきれなか
った残トナーが帯電器20内に混入することによって起
こる該帯電器20の帯電能の低下を検知して帯電器の劣
化を知らせることで、帯電器20内の磁性粒子の高抵抗
化から起こる画像劣化を防ぎ、常に安定した画像を得る
ことが可能となる。
As a result, a reduction in the charging ability of the charging device 20 caused by mixing of the remaining transfer toner remaining on the photosensitive drum 1 that has not been removed by the cleaning device 8 into the charging device 20 can be prevented. By detecting the deterioration of the charger and notifying the deterioration of the charger, it is possible to prevent the image deterioration caused by the increase in the resistance of the magnetic particles in the charger 20 and to always obtain a stable image.

【0106】〈実施形態例2〉(図7・図8) 本例の図7の画像形成装置は、上述した実施形態例1の
画像形成装置においてクリーニング装置8をなしにし
て、転写残トナーを現像装置4によって現像同時クリー
ニングで回収するクリーナーレスシステムにしたもので
ある。
<Embodiment 2> (FIGS. 7 and 8) The image forming apparatus of FIG. 7 of the present embodiment is similar to the image forming apparatus of Embodiment 1 described above except that the cleaning device 8 is omitted, and the transfer residual toner is removed. This is a cleaner-less system in which the developing device 4 collects the developer by simultaneous cleaning.

【0107】転写後の感光体ドラム1上には転写残トナ
ーが残されている。ここで、感光体ドラム1上の転写残
トナーは転写時の剥離放電等により、極性が正のものと
負のものが混在していることが多い。この極性が混在し
た転写残トナーが磁気ブラシ帯電器20に至って帯電器
20の磁気ブラシ部23内の磁性粒子に混入し、極性が
全て負に帯電されて感光体ドラム1上に吐き出される。
このとき、直流電圧を磁気ブラシ帯電器20に印加する
のみでは帯電器20へのトナーの取り込みは十分に行わ
れないが、交番電圧を磁気ブラシ帯電器20に印加する
と感光体ドラム1−帯電器20間の電界による振動効果
によって、帯電器20へのトナーの取り込みが容易に行
なわれる。図8において、Sacが帯電器20に対する交
番電圧印加電源である。
After the transfer, the transfer residual toner is left on the photosensitive drum 1. Here, the transfer residual toner on the photosensitive drum 1 often has both positive and negative polarities due to peeling discharge at the time of transfer. The transfer residual toner having the mixed polarity reaches the magnetic brush charger 20 and mixes with the magnetic particles in the magnetic brush portion 23 of the charger 20, and is discharged to the photosensitive drum 1 after all the polarity is negatively charged.
At this time, the toner is not sufficiently taken into the charger 20 by only applying the DC voltage to the magnetic brush charger 20, but when the alternating voltage is applied to the magnetic brush charger 20, the photosensitive drum 1 The toner is easily taken into the charger 20 by the vibration effect of the electric field between the two. In FIG. 8, Sac is a power supply for applying an alternating voltage to the charger 20.

【0108】帯電器20で極性が揃えられて感光体ドラ
ム1上に吐き出された転写残トナーは、現像部mに至っ
て現像装置4により現像時のかぶり取り電界によって現
像同時クリーニングで現像装置内に回収される。
The untransferred toner discharged on the photosensitive drum 1 after the polarity is uniformed by the charger 20 reaches the developing section m, and is transferred into the developing apparatus by the fog removing electric field during development by the developing apparatus 4 at the same time as development. Collected.

【0109】ここでこれらの現像同時回収は、回転方向
の画像領域が、感光体ドラム1の周長よりも長い場合に
は、その他の帯電、露光、現像、転写といった画像形成
行程と同時進行で行われる。
When the image area in the rotation direction is longer than the circumferential length of the photosensitive drum 1, these simultaneous development and recovery are performed simultaneously with other image forming processes such as charging, exposure, development, and transfer. Done.

【0110】これにより転写残トナーは現像装置4内に
回収されて次行程以後も用いられるため、廃トナーをな
くすことができる。またスペースの面での利点も大き
く、画像形成装置の大幅に小型化が可能となる。
As a result, the transfer residual toner is collected in the developing device 4 and used after the next process, so that waste toner can be eliminated. Further, there is a great advantage in terms of space, and the size of the image forming apparatus can be significantly reduced.

【0111】しかし、上記の現像同時クリーニングを行
う場合では、転写残トナーの極性を揃えるためにトナー
を帯電器20に取り込むことにより、帯電器内の磁性粒
子の劣化はクリーニング装置8がある画像形成装置の場
合に比べて顕著である。
However, in the case of performing the above-mentioned simultaneous cleaning with development, the toner is taken into the charger 20 in order to make the polarity of the untransferred toner uniform. It is remarkable compared to the case of the device.

【0112】本実施形態例では現像同時クリーニングを
行うクリーナーレスの画像形成装置において、図7に示
すように、磁気ブラシ帯電器20に対して電源S1とS
acとで直流電圧と交番電圧を重畳して印加するバイアス
の直流成分電流値Idcを電流計24で検出してそれを前
述の実施形態例1の画像形成装置の場合と同様にアナロ
グ・デジタル変換器25を通してCPU26に入力し、
Idcの値が所定の電流値Ith以下になった場合は帯電器
20の帯電能が低下したと判断して帯電器の劣化を知ら
せる信号を発生させる。
In the present embodiment, in a cleaner-less image forming apparatus that performs simultaneous development and cleaning, as shown in FIG.
A DC component current value Idc of a bias applied by superimposing a DC voltage and an alternating voltage with ac is detected by an ammeter 24, and the detected value is analog-to-digital converted as in the case of the image forming apparatus of the first embodiment. Input to the CPU 26 through the container 25,
When the value of Idc becomes equal to or less than the predetermined current value Ith, it is determined that the charging capability of the charger 20 has decreased, and a signal indicating deterioration of the charger is generated.

【0113】またある特定のタイミングで印加バイアス
として重畳している交番電圧を停止、直流電圧のみを印
加している状態での直流成分電流値Idcを検知するよう
に制御することも可能である。
It is also possible to stop the alternating voltage superimposed as the applied bias at a specific timing, and to detect the DC component current value Idc when only the DC voltage is applied.

【0114】これによって、現像装置4によって現像同
時クリーニングを行う構成で、帯電器20に直流電圧を
交番電圧を重畳したバイアスを印加する場合において
も、帯電器内の磁性粒子の高抵抗化から起こる画像劣化
を防ぎ、常に安定した画像を得ることが可能となる。
With this configuration, simultaneous development and cleaning is performed by the developing device 4, and even when a bias in which a DC voltage is superimposed on an alternating voltage is applied to the charger 20, the magnetic particles in the charger have a high resistance. Image deterioration can be prevented, and a stable image can always be obtained.

【0115】〈実施形態例3〉(図9) 本例の画像形成装置も、上述の実施形態例2の画像形成
装置と同様に、現像装置4によって現像同時クリーニン
グを行う構成で、帯電器20に直流電圧を交番電圧を重
畳したバイアスを印加するクリーナーレスシステムの画
像形成装置である。
<Embodiment 3> (FIG. 9) The image forming apparatus of the present embodiment also has a configuration in which simultaneous cleaning is performed by the developing device 4 similarly to the image forming apparatus of Embodiment 2 described above. An image forming apparatus of a cleanerless system for applying a bias in which a DC voltage is superimposed on an alternating voltage.

【0116】図9に、磁気ブラシ帯電器20に印加バイ
アスとして直流電圧と交番電圧を重畳した場合の耐久枚
数に対するΔVの変化とその際の交流成分電流値の変化
を示す。これによればΔVと交流成分電流値もほぼ同様
の変化を示す。
FIG. 9 shows a change in ΔV with respect to the number of durable sheets when the DC voltage and the alternating voltage are superimposed on the magnetic brush charger 20 as an applied bias, and a change in the AC component current value at that time. According to this, ΔV and the AC component current value show almost the same changes.

【0117】そこで本例では、磁気ブラシ帯電器20に
対して直流電圧と交番電圧を重畳して印加するバイアス
の交流成分電流値Iacを検出してこのIacの値が所定の
電流値以下になった場合は帯電器20の帯電能が低下し
たと判断して帯電器の劣化を知らせる信号を発する。
Therefore, in this embodiment, the AC component current value Iac of the bias applied by superimposing the DC voltage and the alternating voltage on the magnetic brush charger 20 is detected, and the value of the Iac becomes equal to or less than the predetermined current value. In such a case, it is determined that the charging ability of the charger 20 has decreased, and a signal indicating deterioration of the charger is issued.

【0118】その他の構成については実施形態例例2と
同様である。
The other structure is the same as that of the second embodiment.

【0119】これによって、帯電器20に対して直流電
圧と交番電圧を重畳して印加するバイアスの交流成分電
流値Iacを検知することによっても同様の効果が得られ
る。
Thus, the same effect can be obtained by detecting the AC component current value Iac of the bias applied by superimposing the DC voltage and the alternating voltage on the charger 20.

【0120】〈その他〉 1)本発明の構成は、前述の実施形態例1、2、3に限
られるものではなく、例えば接触帯電部材は、ファーブ
ラシ帯電器、導電性ゴムや導電性スポンジを用いた帯電
ローラ等であってもよいし、回転しない構成の接触帯電
部材等であってもよい。
<Others> 1) The configuration of the present invention is not limited to the first, second and third embodiments. For example, the contact charging member may be a fur brush charger, a conductive rubber or a conductive sponge. The used charging roller or the like may be used, or a non-rotating contact charging member or the like may be used.

【0121】2)また、被帯電体(像担持体)としての
感光体についても、表面抵抗が109 〜1014Ω・cm
の低抵抗層を持つことが、電荷注入帯電を実現でき、オ
ゾンの発生防止の面から望ましいが、上記以外の有機感
光体等でもよい。即ち接触帯電は、実施形態例の電荷注
入帯電方式に限らず、放電現象が支配的な接触帯電系で
あっても良い。
2) The photosensitive member as the member to be charged (image carrier) also has a surface resistance of 10 9 to 10 14 Ω · cm.
It is desirable to have a low-resistance layer in order to realize charge injection charging and to prevent generation of ozone, but an organic photoreceptor other than the above may be used. That is, the contact charging is not limited to the charge injection charging system of the embodiment, but may be a contact charging system in which a discharge phenomenon is dominant.

【0122】3)また現像装置としては、実施形態例
1、2、3においては、2成分現像法についてのみ述べ
たが、他の現像方法でも効果がある。好ましくは、現像
剤を感光体に対して接触させて潜像を現像する1成分接
触現像や2成分接触現像がより現像剤の同時回収効果を
高めるのに効果がある。
3) As the developing device, only the two-component developing method has been described in Embodiments 1, 2, and 3, but other developing methods are also effective. Preferably, one-component contact development or two-component contact development in which a developer is brought into contact with a photoreceptor to develop a latent image is effective in further enhancing the simultaneous recovery effect of the developer.

【0123】また、現像剤中のトナー粒子として重合ト
ナーを用いた場合には、上記の1成分接触現像や2成分
接触現像はもちろん1成分非接触現像や2成分非接触現
像など他の現像方法においても充分な回収効果が得られ
る。
When a polymerized toner is used as the toner particles in the developer, other developing methods such as one-component non-contact development and two-component non-contact development as well as one-component contact development and two-component contact development described above are used. , A sufficient recovery effect can be obtained.

【0124】4)交番電圧(交流電圧)の波形として
は、正弦波、矩形波、三角波等適宜使用可能である。ま
た、直流電源を周期的にオン/オフすることによって形
成された矩形はあっても良い。このように交番電圧の波
形としては周期的にその電圧値が変化するようなバイア
スが使用できる。
4) As a waveform of the alternating voltage (AC voltage), a sine wave, a rectangular wave, a triangular wave, or the like can be used as appropriate. Further, there may be a rectangle formed by periodically turning on / off the DC power supply. As described above, a bias whose voltage value periodically changes can be used as the waveform of the alternating voltage.

【0125】5)静電潜像形成のための画像露光手段と
しては、実施形態例の様にデジタル的な潜像を形成する
レーザー走査露光手段に限定されるものではなく、通常
のアナログ的な画像露光やLEDなどの他の発光素子で
も構わないし、蛍光燈等の発光素子と液晶シャッター等
の組み合わせによるものなど、画像情報に対応した静電
潜像を形成できるものであるなら構わない。
5) The image exposing means for forming an electrostatic latent image is not limited to the laser scanning exposing means for forming a digital latent image as in the embodiment, but is a general analog type. Other light-emitting elements such as an image exposure or LED may be used, and any device that can form an electrostatic latent image corresponding to image information, such as a combination of a light-emitting device such as a fluorescent lamp and a liquid crystal shutter, may be used.

【0126】像担持体は静電記録誘電体等であっても良
い。この場合は、該誘電体面を所定の極性・電位に一様
に一次帯電した後、除電針ヘッド、電子銃等の除電手段
で選択的に除電して目的の静電潜像を書き込み形成す
る。
The image carrier may be an electrostatic recording dielectric or the like. In this case, after the dielectric surface is uniformly charged to a predetermined polarity and potential, the charge is selectively removed by a charge removing means such as a charge removing needle head or an electron gun to write and form a desired electrostatic latent image.

【0127】6)像担持体からトナー画像の転写を受け
る記録媒体は転写ドラム等の中間転写体であってもよ
い。
6) The recording medium for receiving the transfer of the toner image from the image carrier may be an intermediate transfer member such as a transfer drum.

【0128】[0128]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、接
触帯電装置、及び接触帯電装置を用いた画像形成装置に
ついて、接触帯電部材の劣化具合の情報を得ることで、
接触帯電部材の劣化による接触帯電部材の全体あるいは
一部の抵抗の許容外の上昇に起因する被帯電体の帯電不
良、帯電むらの発生を防止する、画像形成装置にあって
は画像不良の発生を防止することができ、所期の目的が
よく達成される。
As described above, according to the present invention, for a contact charging device and an image forming apparatus using the contact charging device, information on the degree of deterioration of the contact charging member can be obtained.
Prevents poor charging of the member to be charged and uneven charging caused by an unacceptable increase in the resistance of the entire or a part of the contact charging member due to deterioration of the contact charging member. Can be prevented, and the intended purpose is well achieved.

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

【図1】実施形態例1の画像形成装置の概略図FIG. 1 is a schematic diagram of an image forming apparatus according to a first embodiment.

【図2】感光体の層構成模型図FIG. 2 is a schematic diagram of a layer configuration of a photoreceptor.

【図3】磁気ブラシ帯電器の構成略図と、該帯電器の劣
化情報検知−警告系のブロック回路
FIG. 3 is a schematic diagram of a configuration of a magnetic brush charger, and a block circuit of a deterioration information detection-warning system of the charger.

【図4】現像装置部分の構成模型図FIG. 4 is a structural model diagram of a developing device part.

【図5】磁性粒子の抵抗値の変化とΔVの変化の関係図FIG. 5 is a relationship diagram between a change in the resistance value of the magnetic particles and a change in ΔV.

【図6】磁性粒子の抵抗値の環境依存性の関係図FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the resistance value of magnetic particles and the environment.

【図7】実施形態例2の画像形成装置(クリーナーレ
ス)の概略図
FIG. 7 is a schematic diagram of an image forming apparatus (cleanerless) according to a second embodiment.

【図8】磁気ブラシ帯電器の構成略図と、該帯電器の劣
化情報検知−警告系のブロック回路
FIG. 8 is a schematic diagram of a configuration of a magnetic brush charger and a block circuit of a deterioration information detection / warning system of the charger.

【図9】ΔVの変化と交流成分電流値の変化の関係図FIG. 9 is a relationship diagram between a change in ΔV and a change in an AC component current value.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A レーザービームプリンター B 画像読み取り装置(イメージスキャナー) 1 被帯電体(像担持体、感光体ドラム) 2 接触帯電手段 20 磁気ブラシ帯電器(接触帯電部材) 3 レーザー走査部(レーザースキャナー) 4 現像装置 5 給紙カセット 6 転写装置 7 定着装置 8 クリーニング装置 9 前露光ランプ 24 電流計 25 アナログ・デジタル変換装置 26 CPU 27 環境センサ 28 帯電器劣化警告・表示器 Reference Signs List A laser beam printer B image reading device (image scanner) 1 member to be charged (image carrier, photosensitive drum) 2 contact charging means 20 magnetic brush charger (contact charging member) 3 laser scanning unit (laser scanner) 4 developing device Reference Signs List 5 paper cassette 6 transfer device 7 fixing device 8 cleaning device 9 pre-exposure lamp 24 ammeter 25 analog / digital converter 26 CPU 27 environment sensor 28 charger deterioration warning / display

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被帯電体に電圧を印加した帯電部材を接
触させて被帯電体を帯電する接触帯電装置において、 接触帯電部材に印加されるバイアス電圧の電流値を検知
する手段と、 検知された電流値から接触帯電部材の劣化の情報を得る
手段を有していることを特徴とする接触帯電装置。
1. A contact charging device for charging a member to be charged by contacting a charging member to which a voltage is applied with the member to be charged, means for detecting a current value of a bias voltage applied to the contact charging member; A contact charging device comprising means for obtaining information on the deterioration of the contact charging member from the current value obtained.
【請求項2】 被帯電体に電圧を印加した帯電部材を接
触させて被帯電体を帯電する接触帯電装置において、 接触帯電部材に印加されるバイアス電圧の電流値を検知
する手段と、 環境温湿度を検知する手段と、 検知された電流値と環境温湿度情報から接触帯電部材の
劣化の情報を得る手段を有していることを特徴とする接
触帯電装置。
2. A contact charging device for charging a member to be charged by bringing a member to which a voltage is applied into contact with the member to be charged, comprising: means for detecting a current value of a bias voltage applied to the member to be charged; A contact charging device comprising: means for detecting humidity; and means for obtaining information on deterioration of a contact charging member from detected current values and environmental temperature / humidity information.
【請求項3】 接触帯電部材の劣化の情報を得る手段か
ら得られた接触帯電部材の劣化の情報は該接触帯電部材
の交換を促す信号に利用されることを特徴とする請求項
1または2に記載の接触帯電装置。
3. The method according to claim 1, wherein the information on the deterioration of the contact charging member obtained from the means for obtaining the information on the deterioration of the contact charging member is used as a signal for prompting replacement of the contact charging member. 4. The contact charging device according to claim 1.
【請求項4】 接触帯電部材が、磁性粒子を磁気拘束さ
せた磁気ブラシ部を有し、該磁気ブラシ部を被帯電体に
接触させた磁気ブラシ接触帯電部材であることを特徴と
する請求項1から3の何れか1つに記載の接触帯電装
置。
4. A magnetic brush contact charging member having a magnetic brush portion in which magnetic particles are magnetically constrained, and wherein the magnetic brush portion is brought into contact with an object to be charged. 4. The contact charging device according to any one of 1 to 3.
【請求項5】 接触帯電部材へ印加するバイアスとして
直流電圧に交番電圧が重畳しているバイアスを用いるこ
とを特徴とする請求項1から4の何れか1つに記載の接
触帯電装置。
5. The contact charging device according to claim 1, wherein a bias in which an alternating voltage is superimposed on a DC voltage is used as a bias applied to the contact charging member.
【請求項6】 被帯電体の表面層抵抗が109 〜1014
Ω・cmであることを特徴とする請求項1から5の何れ
か1つに記載の接触帯電装置。
6. The surface layer resistance of the member to be charged is 10 9 to 10 14.
The contact charging device according to claim 1, wherein the resistance is Ω · cm.
【請求項7】 被帯電体の表面層が導電性微粒子の樹脂
分散層であることを特徴とする請求項1から6の何れか
1つに記載の接触帯電装置。
7. The contact charging device according to claim 1, wherein the surface layer of the member to be charged is a resin dispersion layer of conductive fine particles.
【請求項8】 像担持体を帯電する帯電手段を含む作像
プロセス手段にて画像形成がなされる画像形成装置にお
いて、 像担持体を帯電する帯電手段が請求項1から7の何れか
1つに記載の接触帯電装置であることを特徴とする画像
形成装置。
8. An image forming apparatus in which an image is formed by an image forming process means including a charging means for charging an image carrier, wherein the charging means for charging the image carrier is any one of claims 1 to 7. An image forming apparatus, comprising:
【請求項9】 像担持体を帯電する帯電手段と、該像担
持体の帯電処理面に目的の画像情報に対応した静電潜像
を形成する画像情報書き込み手段と、該静電潜像を現像
剤によって現像しトナー像を形成する現像手段とを含む
作像プロセス手段にて画像形成がなされる画像形成装置
において、 像担持体を帯電する帯電手段が請求項1から7の何れか
1つに記載の接触帯電装置であることを特徴とする画像
形成装置。
9. A charging unit for charging an image carrier, an image information writing unit for forming an electrostatic latent image corresponding to target image information on a charged surface of the image carrier, and 8. An image forming apparatus in which an image is formed by an image forming process means including a developing means for developing a toner image by developing with a developer, wherein the charging means for charging the image carrier is any one of claims 1 to 7. An image forming apparatus, comprising:
【請求項10】 像担持体を帯電する帯電手段と、該像
担持体の帯電処理面に目的の画像情報に対応した静電潜
像を形成する画像情報書き込み手段と、該静電潜像を現
像剤によって現像しトナー像を形成する現像手段と、該
トナー像を被記録材に転写する転写手段、被記録材に対
するトナー像転写後の像担持体に残留した転写残トナー
を回収するクリーニング手段を含む作像プロセス手段に
て画像形成がなされる画像形成装置において、 像担持体を帯電する帯電手段が請求項1から7の何れか
1つに記載の接触帯電装置であることを特徴とする画像
形成装置。
10. A charging unit for charging an image carrier, an image information writing unit for forming an electrostatic latent image corresponding to target image information on a charging-processed surface of the image carrier, and Developing means for developing a toner image by developing with a developer, transfer means for transferring the toner image to a recording material, and cleaning means for collecting transfer residual toner remaining on the image carrier after transferring the toner image to the recording material An image forming apparatus in which an image is formed by an image forming process means including: a contact charging device according to any one of claims 1 to 7, wherein the charging means for charging the image carrier is provided. Image forming device.
【請求項11】 像担持体を帯電する帯電手段と、該像
担持体の帯電処理面に目的の画像情報に対応した静電潜
像を形成する画像情報書き込み手段と、該静電潜像を現
像剤によって現像しトナー像を形成する現像手段と、該
トナー像を被記録材に転写する転写手段を含む作像プロ
セス手段にて画像形成がなされ、前記現像手段が被記録
材に対するトナー像転写後の像担持体に残留した転写残
トナーを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、 像担持体を帯電する帯電手段が請求項1から7の何れか
1つに記載の接触帯電装置であることを特徴とする画像
形成装置。
11. A charging unit for charging an image carrier, an image information writing unit for forming an electrostatic latent image corresponding to target image information on a charged surface of the image carrier, and An image is formed by image forming process means including developing means for developing a toner image by developing with a developer and transfer means for transferring the toner image to a recording material, and the developing means transfers the toner image to the recording material. 8. A contact charging device according to claim 1, wherein the charging device for charging the image carrier is a cleaning device that also serves as a cleaning device for recovering transfer residual toner remaining on the image carrier. An image forming apparatus comprising:
【請求項12】 像担持体に対する画像情報書き込み手
段が像露光手段であることを特徴とする請求項9から1
1の何れか1つに記載の画像形成装置。
12. An image exposure means according to claim 9, wherein said means for writing image information to said image carrier is an image exposure means.
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項13】 像担持体が感光層及び表面層を有し、
該表面層が導電性微粒子の樹脂分散層であることを特徴
とする請求項8から12の何れか1つに記載の画像形成
装置。
13. An image carrier having a photosensitive layer and a surface layer,
The image forming apparatus according to claim 8, wherein the surface layer is a resin dispersion layer of conductive fine particles.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6366751B1 (en) 1999-09-17 2002-04-02 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus including preselected range between charge injection layer and voltage potential
US7103303B2 (en) 2003-05-21 2006-09-05 Canon Kabushiki Kaisha Charging apparatus and image forming apparatus

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US6625409B2 (en) 1999-09-17 2003-09-23 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus having a diamond-like structure surface protection layer on a photoconductive layer
US6654579B2 (en) 1999-09-17 2003-11-25 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus including diamond-like or amorphous structure containing hydrogen surface protection layer
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