JP2003005494A - Electrostatic charging device, image forming device and process cartridge - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate the adverse influence occurring in the uneven periods of the surface potential of a body to be electrostatically charged which is caused by the waveforms of an impressed AC voltage while maintaining the action to discharge the contaminants, such as toners, accumulated in a magnetic brush electrostatic charging device 2 and to obviate the occurrence of an image defect which is this adverse influence in an image forming device. SOLUTION: This device has a normal electrostatic charging mode to electrostatically charge the body 1 to be electrostatically charged to a prescribed potential by impressing a bias for electrostatic charging inclusive of the AC voltage to a magnetic brush section 25 and a discharge mode to discharge the foreign matter intruding into the magnetic brush section to the side of the body to be electrostatically charged by impressing a bias for discharge inclusive of the AC voltage to the magnetic brush section 25. The AC voltage of the waveform changing like slopes to a reverse pole, like sinusoidal waves, is used for the impressed AC voltage in the normal electrostatic charging mode and the AC voltage of the waveform changing instantaneously to the reverse pole like square waves is used for the impressed AC voltage in the discharge mode.

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、被帯電体を所定の
極性・電位に帯電処理（除電処理も含む）する帯電装
置、画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging device, an image forming apparatus, and a process cartridge for charging an object to be charged with a predetermined polarity and potential (including static elimination processing).

【０００２】より詳しくは、磁気ブラシ方式の接触帯電
装置、該帯電装置を像担持体の帯電処理手段として用い
た画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。More specifically, it relates to a magnetic brush type contact charging device, an image forming apparatus using the charging device as a charging processing means of an image carrier, and a process cartridge.

【０００３】[0003]

【従来の技術】従来、例えば、電子写真装置等の画像形
成装置において、被帯電体である感光体等の像担持体
（以下、感光体と記す）を所定の極性・電位に一様に帯
電処理する帯電装置としては、コロナ帯電器が使用され
てきた。コロナ帯電器は感光体に非接触に対向配設し、
高圧を印加したコロナ帯電器から放出されるコロナシャ
ワーに感光体面を曝して帯電させる、非接触タイプの帯
電処理手段である。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus, an image bearing member such as a photosensitive member (hereinafter referred to as a photosensitive member), which is a member to be charged, is uniformly charged to a predetermined polarity and potential. A corona charger has been used as the charging device for processing. The corona charger is placed in non-contact with the photoconductor,
It is a non-contact type charging means that exposes the surface of the photoconductor to a corona shower discharged from a corona charger to which a high voltage is applied to charge the surface.

【０００４】近年、これに代って、接触帯電装置が実用
化されてきている。これは、感光体に電圧を印加した帯
電部材を接触させて感光体を帯電させるもので、コロナ
帯電器に比べて、低オゾン、低電力等の有利性がある。In recent years, a contact charging device has been put into practical use instead. This is for charging a photoconductor by bringing a charging member to which a voltage is applied into contact with the photoconductor, and has advantages such as low ozone and low power as compared with a corona charger.

【０００５】特に、接触帯電部材として導電ローラを用
いたローラ帯電方式が帯電の安定性という点から好まし
く用いられている。ローラ帯電では、導電性の弾性ロー
ラを感光体に加圧当接させ、これに電圧を印加すること
によって感光体の帯電を行う。In particular, a roller charging method using a conductive roller as the contact charging member is preferably used from the viewpoint of charging stability. In roller charging, a conductive elastic roller is pressed against a photoconductor and a voltage is applied to the photoconductor to charge the photoconductor.

【０００６】しかしながら、このような接触帯電装置に
おいても、その本質的な帯電機構は、接触帯電部材から
感光体への放電現象を用いているため、感光体を所望の
表面電位に帯電するために接触帯電部材に印加すべき電
圧は、上記所望の感光体表面電位以上の値が必要とさ
れ、微量のオゾンは発生する。また、帯電均一化のため
に印加帯電バイアスをＤＣ電圧（直流電圧）とＡＣ電圧
（交流電圧）を重畳した振動電圧（交番電圧）にした
「ＡＣ帯電」を行った場合には、さらなるオゾン量の発
生、ＡＣ電圧の電界による接触帯電部材と感光体の振動
騒音（ＡＣ帯電音）の発生、また、放電による感光体表
面の劣化等が顕著になり、新たな問題点となっていた。However, even in such a contact charging device, since the essential charging mechanism uses the discharge phenomenon from the contact charging member to the photosensitive member, in order to charge the photosensitive member to a desired surface potential. The voltage to be applied to the contact charging member is required to have a value equal to or higher than the desired photoconductor surface potential, and a slight amount of ozone is generated. Further, when "AC charging" is performed in which the applied charging bias is an oscillating voltage (alternating voltage) in which a DC voltage (DC voltage) and an AC voltage (AC voltage) are superimposed for uniform charging, a further ozone amount is obtained. Of the contact charging member and the photosensitive member due to the electric field of the AC voltage (AC charging noise), and the deterioration of the surface of the photosensitive member due to the discharge become remarkable, which is a new problem.

【０００７】このため、感光体への電荷の直接注入によ
る帯電が望まれていた。そこで、特開平０６−３９２１
号公報（特願平０４−１５８１２８号）に開示のよう
に、被帯電体である感光体表面に電荷注入層を設け、こ
れに対して接触帯電部材で電荷を注入する方法が考案さ
れた。この方法では電荷注入層を設けることで１×１０
⁴Ω以上の抵抗値の接触帯電部材でも短い帯電時間で十
分帯電ができるようになるため、先に述べた他の帯電方
法のように放電に起因する問題点や、帯電に要する時間
が長いという問題点を根本的に解決することが可能であ
る。For this reason, direct injection of charges into the photosensitive member
It was desired to be charged. Therefore, Japanese Patent Laid-Open No. 06-3921
As disclosed in Japanese Patent Application No. 04-158128
A charge injection layer on the surface of the photoreceptor, which is the member to be charged.
In response to this, a method of injecting electric charge with a contact charging member was devised.
It was In this method, by providing a charge injection layer, 1 × 10
^FourEven a contact charging member with a resistance value of Ω or more can be used in a short charging time.
Since it enables partial charging, it is possible to use the other charging methods described above.
Problems caused by discharge like the method and time required for charging
It is possible to fundamentally solve the problem of long
It

【０００８】具体的には、接触帯電部材としては磁気ブ
ラシ部材、即ち、導電性磁性粒子を磁気拘束させて構成
した磁気ブラシ部を有し、該磁気ブラシ部を感光体に接
触させる磁気ブラシ部材が、感光体との接触ニップを大
きくとれることと、感光体表面に均一に接触でき微視的
な帯電不良がないこと等から好ましく用いられている。Specifically, the contact charging member has a magnetic brush member, that is, a magnetic brush member constituted by magnetically restraining conductive magnetic particles, and the magnetic brush member is brought into contact with the photosensitive member. However, it is preferably used because a large contact nip with the photoconductor can be obtained, and the photoconductor surface can be evenly contacted without microscopic charging failure.

【０００９】前記磁気ブラシ部材は、１×１０⁴〜１×
１０⁸Ωｃｍの抵抗値をもったフェライト等の磁性粒子
を直接マグネットに、或いはマグネットを内包するスリ
ーブといった担持部材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、一般に回転させて磁
気ブラシ部を感光体に接触させ、これに電圧を印加する
ことによって感光体の帯電を開始させる。The magnetic brush member is 1 × 10 ⁴ to 1 ×
A magnetic brush portion is formed by magnetically binding magnetic particles such as ferrite having a resistance value of 10 ⁸ Ωcm directly to a magnet or on a supporting member such as a sleeve containing the magnet to form a magnetic brush portion. Then, the magnetic brush portion is brought into contact with the photoconductor, and a voltage is applied to the photoconductor to start charging the photoconductor.

【００１０】また、この磁気ブラシ方式の帯電装置の帯
電性に影響するのは磁気ブラシの感光体ヘの均一接触で
あり、磁気ブラシにて感光体に均一に接触させるために
担持部材と感光体との対向部の担持部材回転方向上流側
に磁性粒子層厚規制手段を設ける構成が好適である。こ
の構成をとることで感光体の均一帯電性が得られ、非常
に安定して帯電が行われるため好ましい。Further, it is the uniform contact of the magnetic brush with the photoconductor that affects the charging property of the magnetic brush type charging device. In order to make the magnetic brush uniformly contact the photoconductor, the carrying member and the photoconductor are used. It is preferable that the magnetic particle layer thickness regulating means is provided on the upstream side of the facing portion in the rotating direction of the carrying member. By adopting this constitution, uniform charging property of the photoconductor is obtained, and charging is carried out very stably, which is preferable.

【００１１】また、感光体上の電荷注入層としては絶縁
性でかつ透光性のバインダーの中に導電性の微粒子を分
散したものが好ましく用いられる。この電荷注入層に対
して電圧を印加された磁気ブラシが接触することで、あ
たかも感光体の導電基体に対して導電粒子が無数の独立
したフロート電極のように存在し、これらのフロート電
極が形成するコンデンサーに充電を行うような作用を期
待することができる。Further, as the charge injection layer on the photosensitive member, a material in which conductive fine particles are dispersed in an insulating and translucent binder is preferably used. When a voltage-applied magnetic brush comes into contact with this charge injection layer, the conductive particles exist on the conductive base of the photoconductor as if they were independent floating electrodes, and these float electrodes are formed. It can be expected to have the effect of charging the capacitor that operates.

【００１２】従って、接触帯電部材である磁気ブラシ部
材に印加した電圧と感光体表面電位はほぼ等しい値に収
束することになり、低電圧帯電方法が実現できる。Therefore, the voltage applied to the magnetic brush member, which is a contact charging member, and the surface potential of the photosensitive member converge to almost the same value, and the low voltage charging method can be realized.

【００１３】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）の事を「注入帯電」と称する。この
注入帯電装置を使用することによって、クリーナーを省
いた、クリーナーレスシステムの画像形成装置を構成す
ることも可能である。Such a charging method (charging of an object to be charged by direct injection of charges) is called "injection charging". By using this injection charging device, it is possible to configure an image forming apparatus of a cleanerless system without a cleaner.

【００１４】感光体をマイナスに帯電し、露光部の低電
位部にマイナス帯電されたトナーを現像させる所謂反転
現像系の画像形成装置におけるクリーナーレスシステム
に関して以下に記す。A cleanerless system in a so-called reversal development type image forming apparatus in which a photoreceptor is negatively charged and negatively charged toner is developed in a low potential portion of an exposed portion will be described below.

【００１５】まず転写後に感光体上に若干残留した転写
残トナーのうち、特にプラスの電荷を帯びているトナー
は、一旦注入帯電装置に取り込まれ、該帯電装置内にお
いてマイナス極性に帯電され、帯電装置から感光体上に
吐き出される。また前記転写残トナーのうちマイナス帯
電したままのトナーは、ほとんど帯電装置に取り込まれ
ず、帯電装置から吐き出された先のトナーとともに現像
領域部に至り現像装置に回収される（現像同時クリーニ
ング）。First, of the transfer residual toner slightly remaining on the photosensitive member after the transfer, the toner having a particularly positive charge is once taken into the injection charging device, charged in the charging device to a negative polarity, and charged. It is discharged from the device onto the photoconductor. Of the transfer residual toner, the toner that remains negatively charged is hardly taken into the charging device, and reaches the developing region together with the toner discharged from the charging device and is collected in the developing device (simultaneous development cleaning).

【００１６】この現像同時クリーニングにおける現像装
置へのトナーの取り込みは、現像時にかぶり取りバイア
ス（現像装置に印加する直流電圧と感光体の表面電位間
の電位差であるカブリ取り電位差Ｖｂａｃｋ）によって
おこなっている。The toner is taken into the developing device in the simultaneous cleaning of the developing process by the fog removing bias (developing potential difference Vback which is a potential difference between the DC voltage applied to the developing device and the surface potential of the photoconductor) during the developing process. .

【００１７】この方法によれば、転写残トナーは、一部
が帯電装置経由で、残りは直接現像装置に回収されて次
行程以後用いられるため、廃トナーを無くし、メンテナ
ンスに手を煩わせることも少なくすることが出来る。ま
た、クリーナーレスであることでスペース面のメリット
も大きく、画像形成装置を大幅に小型化することが出来
る。According to this method, a part of the transfer residual toner is collected via the charging device and the rest is directly collected by the developing device for use in the next step, so that the waste toner is eliminated and maintenance is troublesome. Can be reduced. Further, the cleanerless structure has a large space advantage, and the image forming apparatus can be significantly downsized.

【００１８】なお、現像同時クリーニングを行うにあた
って、トナーの回収性の点から現像装置としては、感光
体にトナーやトナーとキヤリアから成る現像剤を接触さ
せる構成のもの、すなわち一成分接触現像や二成分接触
現像方式を採用するのが好ましい。In carrying out simultaneous cleaning at the time of development, from the viewpoint of toner recoverability, the developing device has a structure in which the toner or the developer composed of the toner and the carrier is brought into contact with the photoconductor, that is, the one-component contact development or the two-component development. It is preferable to employ the component contact development system.

【００１９】[0019]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、接触帯
電装置は、被帯電体に接触させた接触帯電部材が被帯電
体表面の汚れや異物を拾って耐久に伴う蓄積により汚染
状態になり、帯電能の低下を招く問題が有り、本発明で
対象としている、磁気ブラシ方式の帯電装置においても
同様であった。However, in the contact charging device, the contact charging member brought into contact with the member to be charged picks up dirt or foreign matter on the surface of the member to be charged and becomes contaminated due to accumulation due to durability. There is a problem of causing a decrease in the above, and the same applies to the magnetic brush type charging device which is the subject of the present invention.

【００２０】具体的に、感光体の帯電処理手段として磁
気ブラシ方式の帯電装置を用いた画像形成装置において
は、通常トナー粒子はその電気抵抗が比較的高いものが
用いられているため、接触帯電部材である磁気ブラシ部
材の磁気ブラシ部にそのようなトナー粒子が比較的多量
に付着、混入して、それらが過度に蓄積してしまうと、
磁気ブラシ部材の全体あるいは一部の抵抗が上昇してし
まい、感光体を所望の電位まで帯電できなくなり、帯電
むらを生じてしまう結果を招く。Specifically, in an image forming apparatus using a magnetic brush type charging device as a charging processing means for a photosensitive member, toner particles having a relatively high electric resistance are usually used, and therefore contact charging is performed. When a relatively large amount of such toner particles adheres to and mixes with the magnetic brush portion of the magnetic brush member, which is a member, and they accumulate excessively,
The resistance of the whole or a part of the magnetic brush member increases, so that the photosensitive member cannot be charged to a desired potential, resulting in uneven charging.

【００２１】このような磁気ブラシ部材のトナー汚染
と、それによる画像不良の発生は転写後の感光体上の転
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
特に顕著となる。The toner contamination of the magnetic brush member and the occurrence of the image defect due to the toner contamination are caused in the image forming apparatus of the cleanerless system which does not have a dedicated cleaner for removing the transfer residual toner on the photoconductor after the transfer. Is especially noticeable.

【００２２】すなわちクリーナーレスシステムの画像形
成装置の場合は、転写後の感光体上に比較的多量の転写
残トナーが帯電ニップ部に運ばれる事になり、担持部材
上の磁気ブラシ部に多く付着、混入し、磁気ブラシ部材
が比較的早期に過度にトナー汚染になり易い。That is, in the case of the image forming apparatus of the cleanerless system, a relatively large amount of transfer residual toner is carried to the charging nip portion on the photoconductor after transfer, and a large amount adheres to the magnetic brush portion on the carrying member. , The magnetic brush member is liable to be excessively contaminated at a relatively early stage.

【００２３】このために、例えば画像形成間（紙間時）
や画像形成後（後回転時）などの画像形成時以外のタイ
ミングで、磁気ブラシ部材に印加している交流電圧のピ
ーク間電圧を下げて、磁気ブラシ表面の電位に対する感
光体表面の電位の追従性を一時的に落とし、帯電装置内
に蓄積したトナーなどの汚染物を吐き出させ、現像装置
で回収する手法がとられている。磁気ブラシ部材に印加
する交流電圧は、吐き出し動作を実施するうえで感光体
表面電位の追従性をコントロールする必要があり、おも
に矩形波が用いられている。For this purpose, for example, during image formation (at the time of paper interval).
The peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the magnetic brush member is lowered at a timing other than during image formation, such as after image formation (after rotation), and the potential of the photoconductor surface follows that of the magnetic brush surface. The property is temporarily reduced, and contaminants such as toner accumulated in the charging device are discharged and collected by a developing device. The AC voltage applied to the magnetic brush member is required to control the follow-up property of the surface potential of the photosensitive member when performing the discharging operation, and a rectangular wave is mainly used.

【００２４】しかし、画像形成時において磁気ブラシ部
材に印加する帯電バイアスの交流成分に矩形波を用いた
場合、ピーク間電圧を上げた場合でも、感光体表面上の
マクロな電位はある程度均一に帯電されるものの、矩形
波の周期に従ってミクロな電位に周期的なムラを生じさ
せてしまう。このために現像装置により感光体上の潜像
にトナーを現像させる時、この周期的な電位ムラに従っ
てトナードットの大きさが変化してしまい、結果として
モアレ模様などの画像不良が発生する。However, when a rectangular wave is used as the AC component of the charging bias applied to the magnetic brush member at the time of image formation, even if the peak-to-peak voltage is increased, the macroscopic potential on the surface of the photoconductor is uniformly charged to some extent. However, it causes periodic unevenness in the micro potential according to the period of the rectangular wave. Therefore, when the developing device develops the toner on the latent image on the photoconductor, the size of the toner dot changes in accordance with the periodic potential unevenness, resulting in image defects such as moire patterns.

【００２５】本発明は上記問題に鑑みて提案されたもの
であり、磁気ブラシ方式の接触帯電装置において、帯電
装置内に蓄積したトナーなどの汚染物の吐き出し動作を
維持しつつ、磁気ブラシ部材に印加する交流電圧の波形
が原因となる被帯電体表面電位の周期ムラに起因する悪
影響を除去すること、画像形成装置にあってはその悪影
響である画像不良の発生をなくすことを目的とする。The present invention has been proposed in view of the above problems, and in a magnetic brush type contact charging device, a magnetic brush member is applied to a magnetic brush member while maintaining the discharge operation of contaminants such as toner accumulated in the charging device. An object of the present invention is to eliminate the adverse effect caused by the irregularity of the surface potential of the member to be charged caused by the waveform of the applied AC voltage, and to eliminate the adverse effect of the image defect in the image forming apparatus.

【００２６】[0026]

【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、帯電装置、画像形成装置及びプロセスカート
リッジである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a charging device, an image forming apparatus and a process cartridge having the following features.

【００２７】（１）担持部材に磁気拘束させて担持させ
た磁性粒子の磁気ブラシ部を被帯電体に接触させ、磁気
ブラシ部に電圧を印加して被帯電体を帯電する磁気ブラ
シ方式の接触帯電装置において、磁気ブラシ部に交流電
圧を含む帯電用バイアスを印加して被帯電体を所定の電
位に帯電する正規帯電モードと、磁気ブラシ部に交流電
圧を含む吐き出し用バイアスを印加して磁気ブラシ部に
混入の異物を被帯電体側に吐き出させる吐き出しモード
を有し、正規帯電モード時の印加交流電圧は、正弦波の
ような逆極にスロープ状に変化する波形の交流電圧を用
い、吐き出しモード時の印加交流電圧は、矩形波のよう
な逆極に瞬間的に変化する波形の交流電圧を用いること
を特徴とする帯電装置。(1) Magnetic brush type contact in which a magnetic brush portion of magnetic particles magnetically restrained and carried by a carrying member is brought into contact with an object to be charged, and a voltage is applied to the magnetic brush portion to charge the object to be charged. In the charging device, a normal charging mode in which a charging bias including an AC voltage is applied to the magnetic brush unit to charge the body to be charged to a predetermined potential, and a discharging bias including an AC voltage is applied to the magnetic brush unit to magnetically It has a discharge mode that discharges foreign matter mixed in the brush to the charged body side.The applied AC voltage in the normal charging mode uses an AC voltage with a waveform that changes like a sine wave in the reverse polarity in a slope shape. A charging device characterized in that an AC voltage having a waveform such as a rectangular wave that instantaneously changes to a reverse polarity is used as the applied AC voltage in the mode.

【００２８】（２）磁性粒子を収容する帯電容器と、該
帯電容器の開口部に設けられ、内部に磁界発生手段を有
しその周囲に該磁性粒子の磁気ブラシ部を形成する回転
可能な担持部材から構成され、前記磁性粒子の磁気ブラ
シ部を被帯電体に接触させ、磁気ブラシ部に電圧を印加
して被帯電体を帯電する磁気ブラシ方式の接触帯電装置
において、磁気ブラシ部に交流電圧を含む帯電用バイア
スを印加して被帯電体を所定の電位に帯電する正規帯電
モードと、磁気ブラシ部に交流電圧を含む吐き出し用バ
イアスを印加して磁気ブラシ部に混入の異物を被帯電体
側に吐き出させる吐き出しモードを有し、正規帯電モー
ド時の印加交流電圧は、正弦波のような逆極にスロープ
状に変化する波形の交流電圧を用い、吐き出しモード時
の印加交流電圧は、矩形波のような逆極に瞬間的に変化
する波形の交流電圧を用いることを特徴とする帯電装
置。(2) A charging container for containing magnetic particles, and a rotatable carrier provided in the opening of the charging container and having a magnetic field generating means inside and forming a magnetic brush part of the magnetic particles around the magnetic container. In a magnetic brush type contact charging device configured by a member, wherein the magnetic brush portion of the magnetic particles is brought into contact with a body to be charged and a voltage is applied to the magnetic brush portion to charge the body to be charged, an AC voltage is applied to the magnetic brush portion. A normal charging mode in which a charging bias including a charge is applied to charge the body to be charged to a predetermined potential, and a discharge bias including an AC voltage is applied to the magnetic brush to remove foreign matter mixed in the magnetic brush from the body to be charged. It has a discharge mode for discharging to the, and the applied AC voltage in the normal charging mode uses an AC voltage with a waveform that changes in a slope like a sine wave to the opposite pole, and the applied AC voltage in the discharge mode is A charging device which comprises using an AC voltage of instantaneously varying waveform opposite polarity, such as square waves.

【００２９】（３）磁気ブラシ部に印加する交流電圧の
ピーク間電圧が４００Ｖから２０００Ｖの範囲内であ
り、且つ周波数が５００Ｈｚから２０００Ｈｚであるこ
とを特徴とする（１）または（２）に記載の帯電装置。(3) The peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the magnetic brush portion is in the range of 400V to 2000V, and the frequency is 500Hz to 2000Hz. (1) or (2) Charging device.

【００３０】（４）像担持体に該像担持体を帯電処理す
る工程を含む作像プロセスを適用して画像形成を実行す
る画像形成装置において、像担持体の帯電処理手段は、
担持部材に磁気拘束させて担持させた磁性粒子の磁気ブ
ラシ部を像担持体に接触させ、磁気ブラシ部に電圧を印
加して像担持体を帯電する磁気ブラシ方式の接触帯電装
置であり、画像形成時に磁気ブラシ部に印加する交流電
圧は、正弦波のような逆極にスロープ状に変化する波形
の交流電圧を用い、画像形成以外のタイミングで磁気ブ
ラシ部に印加する交流電圧は、矩形波のような逆極に瞬
間的に変化する波形の交流電圧を用いることを特徴とす
る画像形成装置。(4) In the image forming apparatus for executing the image formation by applying the image forming process including the step of charging the image carrier to the image carrier, the charging means of the image carrier is
A magnetic brush type contact charging device for charging the image carrier by bringing a magnetic brush part of magnetic particles magnetically restrained and carried by the carrier member into contact with the image carrier, and applying a voltage to the magnetic brush part to charge the image carrier. The AC voltage applied to the magnetic brush section at the time of formation is an AC voltage with a waveform that changes in a slope like a sine wave, and the AC voltage applied to the magnetic brush section at a timing other than image formation is a rectangular wave. An image forming apparatus characterized by using an AC voltage having a waveform that instantaneously changes to the opposite polarity as described above.

【００３１】（５）像担持体に該像担持体を帯電処理す
る工程を含む作像プロセスを適用して画像形成を実行す
る画像形成装置において、像担持体の帯電処理手段は、
磁性粒子を収容する帯電容器と、該帯電容器の開口部に
設けられ、内部に磁界発生手段を有しその周囲に該磁性
粒子の磁気ブラシ部を形成する回転可能な担持部材から
構成され、前記磁性粒子の磁気ブラシ部を被帯電体に接
触させ、磁気ブラシ部に電圧を印加して被帯電体を帯電
する磁気ブラシ方式の接触帯電装置であり、画像形成時
に磁気ブラシ部に印加する交流電圧は、正弦波のような
逆極にスロープ状に変化する波形の交流電圧を用い、画
像形成以外のタイミングで磁気ブラシ部に印加する交流
電圧は、矩形波のような逆極に瞬間的に変化する波形の
交流電圧を用いることを特徴とする画像形成装置。(5) In the image forming apparatus for executing the image formation by applying the image forming process including the step of charging the image carrier to the image carrier, the charging means of the image carrier is
The charging container for containing the magnetic particles, and the rotatable carrying member provided in the opening of the charging container and having a magnetic field generating means inside and forming a magnetic brush portion of the magnetic particles around the charging member. This is a magnetic brush type contact charging device that charges the magnetic brush part by bringing the magnetic brush part of magnetic particles into contact with the charged object and applying a voltage to the magnetic brush part.The AC voltage applied to the magnetic brush part during image formation. Is an AC voltage with a waveform that changes in a slope shape to the opposite pole like a sine wave, and the AC voltage applied to the magnetic brush at timings other than image formation changes instantaneously to the opposite pole like a rectangular wave. An image forming apparatus using an alternating voltage having a waveform.

【００３２】（６）磁気ブラシ部に印加する交流電圧の
ピーク間電圧が４００Ｖから２０００Ｖの範囲内であ
り、且つ周波数が５００Ｈｚから２０００Ｈｚであるこ
とを特徴とする（３）または（４）に記載の画像形成装
置。(6) The peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the magnetic brush part is in the range of 400V to 2000V, and the frequency is 500Hz to 2000Hz. (3) or (4) Image forming device.

【００３３】（７）少なくとも像担持体と該像担持体の
帯電処理手段を有し、画像形成装置本体に対して着脱自
在なプロセスカートリッジであり、像担持体の帯電処理
手段は、担持部材に磁気拘束させて担持させた磁性粒子
の磁気ブラシ部を像担持体に接触させ、磁気ブラシ部に
電圧を印加して像担持体を帯電する磁気ブラシ方式の接
触帯電装置であり、画像形成時に磁気ブラシ部に印加す
る交流電圧は、正弦波のような逆極にスロープ状に変化
する波形の交流電圧を用い、画像形成以外のタイミング
で磁気ブラシ部に印加する交流電圧は、矩形波のような
逆極に瞬間的に変化する波形の交流電圧を用いることを
特徴とするプロセスカートリッジ。(7) A process cartridge having at least an image carrier and a charging means for the image carrier, which is detachable from the main body of the image forming apparatus. The charging means for the image carrier is a carrying member. A magnetic brush type contact charging device that charges the image carrier by applying a voltage to the magnetic brush part by bringing the magnetic brush part of the magnetic particles that are magnetically restrained and carried into contact with the image carrier. The AC voltage applied to the brush section is an AC voltage with a waveform that changes in a slope like a sine wave in a reverse polarity, and the AC voltage applied to the magnetic brush section at a timing other than image formation is like a rectangular wave. A process cartridge characterized by using an AC voltage having a waveform that instantaneously changes to the opposite pole.

【００３４】（８）少なくとも像担持体と該像担持体の
帯電処理手段を有し、画像形成装置本体に対して着脱自
在なプロセスカートリッジであり、像担持体の帯電処理
手段は、磁性粒子を収容する帯電容器と、該帯電容器の
開口部に設けられ、内部に磁界発生手段を有しその周囲
に該磁性粒子の磁気ブラシ部を形成する回転可能な担持
部材から構成され、前記磁性粒子の磁気ブラシ部を被帯
電体に接触させ、磁気ブラシ部に電圧を印加して被帯電
体を帯電する磁気ブラシ方式の接触帯電装置であり、画
像形成時に磁気ブラシ部に印加する交流電圧は、正弦波
のような逆極にスロープ状に変化する波形の交流電圧を
用い、画像形成以外のタイミングで磁気ブラシ部に印加
する交流電圧は、矩形波のような逆極に瞬間的に変化す
る波形の交流電圧を用いることを特徴とするプロセスカ
ートリッジ。(8) A process cartridge having at least an image carrier and a charging means for the image carrier, which is attachable to and detachable from the main body of the image forming apparatus. The charging means for the image carrier includes magnetic particles. The charging container is housed therein, and the rotatable holding member is provided in the opening of the charging container and has a magnetic field generating means inside and forms a magnetic brush part of the magnetic particle around the charging member. It is a magnetic brush type contact charging device that contacts the magnetic brush part to the charged body and applies a voltage to the magnetic brush part to charge the charged body.The AC voltage applied to the magnetic brush part during image formation is a sine wave. An AC voltage with a waveform that changes in a slope shape to the opposite pole, such as a wave, is applied to the magnetic brush section at a timing other than image formation. AC voltage The process cartridge, which comprises using.

【００３５】（９）磁気ブラシ部に印加する交流電圧の
ピーク間電圧が４００Ｖから２０００Ｖの範囲内であ
り、且つ周波数が５００Ｈｚから２０００Ｈｚであるこ
とを特徴とする（７）または（８）に記載のプロセスカ
ートリッジ。(9) The peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the magnetic brush part is in the range of 400V to 2000V, and the frequency is 500Hz to 2000Hz. (7) or (8) Process cartridge.

【００３６】〈作 用〉すなわち、被帯電体の正規帯電
モード時に磁気ブラシ部に印加の交流電圧は、正弦波の
ような逆極にスロープ状に変化する波形の交流電圧を用
いることで、被帯電体表面電位の周期的な電位ムラを防
止し、吐き出しモード時の印加交流電圧は、矩形波のよ
うな逆極に瞬間的に変化する波形の交流電圧を用いるこ
とで、被帯電体表面電位の追従性を一時的に落とし、帯
電装置内のトナーなどの汚染物を吐き出して安定した被
帯電体への帯電が可能となる。<Operation> That is, the AC voltage applied to the magnetic brush portion in the normal charging mode of the body to be charged is an AC voltage having a waveform that changes in a slope shape to a reverse pole such as a sine wave. By preventing the periodical potential unevenness of the charged body surface potential and using the AC voltage of the waveform that changes instantaneously to the opposite pole like a rectangular wave as the applied AC voltage in the discharge mode, the surface potential of the charged body can be increased. , The contaminants such as toner in the charging device can be discharged to stably charge the charged body.

【００３７】画像形成装置及びプロセスカートリッジに
あっては、画像形成時に磁気ブラシ部に印加する交流電
圧は、正弦波のような逆極にスロープ状に変化する波形
の交流電圧を用いることで、像担持体表面電位の周期的
な電位ムラを防止してモアレ模様などの画像不良を防止
し、画像形成以外のタイミングで磁気ブラシ部に印加す
る交流電圧は、矩形波のような逆極に瞬間的に変化する
波形の交流電圧を用いることで、像担持体表面電位の追
従性を一時的に落とし、帯電装置内のトナーなどの汚染
物を吐き出して安定した像担持体への帯電が可能とな
る。そのため、帯電むら、画像不良などの問題を防ぎ、
長期間にわたり安定した画質を提供することが可能とな
る。In the image forming apparatus and the process cartridge, the AC voltage applied to the magnetic brush portion at the time of image formation uses an AC voltage having a waveform that changes in a slope shape to a reverse pole, such as a sine wave. The AC voltage applied to the magnetic brush section at timings other than image formation is instantaneously applied to the opposite polarity such as a rectangular wave to prevent image irregularities such as moire patterns by preventing periodic potential unevenness of the carrier surface potential. By using an alternating voltage with a waveform that changes to, the followability of the surface potential of the image carrier is temporarily reduced, and contaminants such as toner in the charging device are discharged to enable stable charging of the image carrier. . Therefore, prevent problems such as uneven charging and defective images,
It is possible to provide stable image quality for a long period of time.

【００３８】[0038]

【発明の実施の形態】〈実施の形態１〉図１は本発明に
係る磁気ブラシ方式の接触帯電装置（以下、磁気ブラシ
帯電装置と記す）を用いた画像形成装置の一例の概略構
成模型図である。本実施の形態の画像形成装置は、電子
写真プロセス利用、反転現像方式、クリーナーレスシス
テムのレーザービームプリンタである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION <First Embodiment> FIG. 1 is a schematic configuration model diagram of an example of an image forming apparatus using a magnetic brush type contact charging device according to the present invention (hereinafter referred to as a magnetic brush charging device). Is. The image forming apparatus of this embodiment is a laser beam printer using an electrophotographic process, a reversal developing method, and a cleanerless system.

【００３９】（１）画像形成装置の全体的概略構成 ［感光ドラム］１は潜像担持体としての感光ドラムであ
り、矢印Ａの時計方向に所定のプロセススピード（周速
度）、本実施の形態では１００ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動
される。(1) Overall Schematic Structure of Image Forming Apparatus [Photosensitive Drum] 1 is a photosensitive drum serving as a latent image carrier, and has a predetermined process speed (peripheral speed) in the clockwise direction indicated by an arrow A. Is rotated at 100 mm / sec.

【００４０】感光ドラム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。As the photosensitive drum 1, a commonly used organic photoconductor or the like can be used, but preferably,
When an organic photoconductor having a surface layer having a material having a resistance of 10 ⁹ to 10 ¹⁴ Ω · cm or an amorphous silicon photoconductor is used, charge injection charging can be realized, and ozone generation can be prevented and consumed. Effective in reducing power consumption.

【００４１】感光ドラム１は、本実施の形態では、負帯
電性の有機感光体で、直径３０ｍｍのアルミニウム製の
ドラム基体上に通常用いられる感光体層を有しており、
最表層に電荷注入層を設けられている。In the present embodiment, the photosensitive drum 1 is a negatively chargeable organic photosensitive member, and has a photosensitive member layer which is usually used on an aluminum drum substrate having a diameter of 30 mm.
A charge injection layer is provided on the outermost layer.

【００４２】電荷注入層は、絶縁性樹脂のバインダーに
導電性微粒子としてＳｎＯ₂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。The charge injection layer is a coating layer of a material in which SnO ₂ ultrafine particles as conductive fine particles are dispersed in a binder of an insulating resin. Specifically, 70 wt% of SnO ₂ ultrafine particles having a particle size of about 0.03 μm, which is obtained by doping an insulating resin with antimony as a light-transmitting conductive filler to reduce resistance (conductivity), is dispersed in the resin. It is a coating layer of the material. The coating solution thus prepared was applied to a thickness of about 3 μm by a suitable coating method such as a dipping coating method, a spray coating method, a roll coat coating method, a beam coat coating method, etc. to form a charge injection layer.

【００４３】［磁気ブラシ帯電装置］２は磁気ブラシ帯
電装置であり、磁気ブラシ部材と感光ドラム１との接触
部である帯電ニップ部２６において上記の回転する感光
ドラム１の面が−６００Ｖに一様に帯電処理される。こ
の磁気ブラシ帯電装置２については後記の（３）項で詳
述する。[Magnetic brush charging device] 2 is a magnetic brush charging device, and the surface of the rotating photosensitive drum 1 in the charging nip portion 26, which is the contact portion between the magnetic brush member and the photosensitive drum 1, is at -600V. Is charged. The magnetic brush charging device 2 will be described in detail later in item (3).

【００４４】［露光手段］３は情報書き込み手段として
の露光手段である。本実施の形態ではレーザービームス
キャナであり、画像形成装置に入力した画像情報の時系
列電気デジタル画素信号に対応して変調したレーザー光
Ｌを出力して、磁気ブラシ帯電装置２で一様に帯電処理
された感光ドラム１面を走査露光する。この走査露光
で、感光ドラム１面の露光部の表面電位が減衰して走査
露光パターンに対応した静電潜像が形成される。[Exposure means] 3 is an exposure means as an information writing means. This embodiment is a laser beam scanner, which outputs a laser beam L modulated in accordance with a time-series electric digital pixel signal of image information input to the image forming apparatus and uniformly charges the magnetic brush charging device 2. The surface of the processed photosensitive drum 1 is scanned and exposed. By this scanning exposure, the surface potential of the exposed portion on the surface of the photosensitive drum 1 is attenuated and an electrostatic latent image corresponding to the scanning exposure pattern is formed.

【００４５】［現像装置］４は現像装置であり、感光ド
ラム１面に形成された静電潜像を現像剤と感光ドラム１
の接触部である現像領域部４５においてトナー像として
可視化する。[Developing device] 4 is a developing device, which applies the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 1 to the developer and the photosensitive drum 1.
And visualized as a toner image in the developing area portion 45 which is the contact portion of the.

【００４６】本実施の形態における現像装置４は、トナ
ーとキャリアから成る２成分現像剤を感光ドラム１に接
触させて、感光ドラム１の露光部にトナー像を形成する
２成分接触−反転現像装置（２成分磁気ブラシ現像装
置）である。即ちマグネットローラ４４を内包した現像
スリーブ４１上にキャリアとトナーからなる現像剤を保
持している。現像スリーブ４１には所定間隙を有して現
像剤規制ブレード４２が対向して設けられ、現像スリー
ブ４１の矢印Ｃ方向の回転に伴い、現像スリーブ４１上
に現像剤薄層を形成する。The developing device 4 according to the present embodiment is a two-component contact-reversal developing device in which a two-component developer composed of toner and carrier is brought into contact with the photosensitive drum 1 to form a toner image on the exposed portion of the photosensitive drum 1. (Two-component magnetic brush developing device). That is, the developer consisting of carrier and toner is held on the developing sleeve 41 including the magnet roller 44. A developer regulating blade 42 is provided to face the developing sleeve 41 with a predetermined gap, and a thin developer layer is formed on the developing sleeve 41 as the developing sleeve 41 rotates in the direction of arrow C.

【００４７】現像スリーブ４１は、感光ドラム１と所定
間隙を有するように配置され、現像時においては、現像
スリーブ４１上に形成された現像剤薄層が、感光ドラム
１に対して現像領域部４５におい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
いたトナーは、平均粒径６μｍのネガ帯電トナーを用
い、キャリア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
ナーとキャリアを重量比６：９４で混合したものを現像
剤として用いた。現像剤中のトナー濃度を一定に維持す
るために不図示の検知手段で検知し、適宜トナーホッパ
ー４３からトナー補給が行われる。The developing sleeve 41 is arranged so as to have a predetermined gap from the photosensitive drum 1, and at the time of development, the thin developer layer formed on the developing sleeve 41 forms a developing area portion 45 with respect to the photosensitive drum 1. It is set so that development can be performed in a contact state. The toner used in this embodiment is a negatively charged toner having an average particle size of 6 μm, and the carrier has a saturation magnetization of 205 emu / cm ^3.
A magnetic carrier having an average particle size of 35 μm was used. A mixture of toner and carrier in a weight ratio of 6:94 was used as a developer. In order to keep the toner concentration in the developer constant, the toner is detected by a detection unit (not shown), and toner is replenished from the toner hopper 43 as appropriate.

【００４８】現像スリーブ４１には、不図示の電源から
現像バイアスとして直流（ＤＣ）電圧および交流（Ａ
Ｃ）電圧が印加される。本実施の形態では、−５００Ｖ
の直流電圧と、周波数２０００Ｈｚでピーク間電圧１５
００Ｖの交流電圧が印加され、感光ドラム１の露光部の
みを選択的にトナー現像（反転現像）している。The developing sleeve 41 has a direct current (DC) voltage and an alternating current (A) as a developing bias from a power source (not shown).
C) A voltage is applied. In this embodiment, -500V
DC voltage and peak-to-peak voltage of 15 at a frequency of 2000 Hz
An AC voltage of 00 V is applied, and only the exposed portion of the photosensitive drum 1 is subjected to toner development (reverse development) selectively.

【００４９】［給紙部］・［転写部］・［定着部］ ８は紙等の記録媒体６を積載収納した給紙カセットであ
る。この給紙カセット８内の記録媒体６が給紙ローラ９
により一枚宛繰り出されて給送され、シートパス１０を
通って所定の制御タイミングにて感光ドラム１と接触転
写手段としての転写ローラ５との圧接部である転写ニッ
プ部５１に給紙される。[Paper feeding unit] / [Transfer unit] / [Fixing unit] 8 is a paper feeding cassette in which recording media 6 such as paper are stacked and stored. The recording medium 6 in the paper feed cassette 8 is the paper feed roller 9
One sheet is fed out and fed by a sheet path 10 and is fed to a transfer nip portion 51 which is a pressure contact portion between the photosensitive drum 1 and a transfer roller 5 as a contact transfer means at a predetermined control timing. .

【００５０】転写ローラ５には転写バイアス印加電源
（不図示）から所定の制御タイミングにて所定の転写バ
イアス電圧が印加される。転写ニップ部５１に導入され
た記録媒体６はこの転写ニップ部５１を挟持搬送され
て、その表面側に感光ドラム１の表面に形成担持されて
いるトナー像が順次に静電気力と押し圧力にて転写され
ていく。A predetermined transfer bias voltage is applied to the transfer roller 5 from a transfer bias applying power source (not shown) at a predetermined control timing. The recording medium 6 introduced into the transfer nip portion 51 is nipped and conveyed through the transfer nip portion 51, and the toner image formed and carried on the surface of the photosensitive drum 1 is sequentially transferred to the surface side thereof by electrostatic force and pressing force. It will be transcribed.

【００５１】転写ニップ部５１でトナー像の転写を受け
た記録媒体６は感光ドラム１の面から分離されてシート
パス１１を通って熱定着方式等の定着装置７へ導入され
てトナー像の定着を受け、画像形成物（コピー、プリン
ト）として装置外の排紙トレイ１２へ排出される。The recording medium 6 to which the toner image has been transferred at the transfer nip portion 51 is separated from the surface of the photosensitive drum 1 and introduced into a fixing device 7 such as a heat fixing system through a sheet path 11 to fix the toner image. The image is received and discharged as an image-formed product (copies, prints) to the discharge tray 12 outside the apparatus.

【００５２】［クリーナーレスシステム］本実施の形態
の画像形成装置は、転写されずに感光ドラム１上に残存
した転写残トナーを回収する専用のクリーナーが設けら
れておらず、現像装置４で転写残トナーを回収する現像
同時クリーニング方式を採用したクリーナーレスシステ
ムの装置である。[Cleanerless System] The image forming apparatus according to the present embodiment does not have a dedicated cleaner for collecting the transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 1 without being transferred. This is a cleaner-less system device that employs a simultaneous cleaning system that collects residual toner.

【００５３】そのプロセスを簡単に説明すると、転写ニ
ップ部５１において記録媒体６に転写されずに感光ドラ
ム１上に残存した転写残トナーは、引き続く感光ドラム
１の回転で帯電ニップ部２６に持ち運ばれて、その一部
（主として、プラスの電荷を帯びているトナー）が磁気
ブラシ帯電装置２内に一旦取り込まれて正規の帯電極性
であるマイナスに帯電され直された後、再度感光ドラム
１上に吐き出され、それが引き続く感光ドラム１の回転
で現像領域部４５に持ち運ばれて現像装置４に現像同時
回収され、残り（主として、マイナスの電荷を帯びてい
るトナー）は帯電ニップ部２６をそのまま通過して現像
領域部４５に持ち運ばれて現像装置４に現像同時回収さ
れる。To briefly explain the process, the transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 1 without being transferred to the recording medium 6 at the transfer nip portion 51 is carried to the charging nip portion 26 by the subsequent rotation of the photosensitive drum 1. After being exposed, a part of the toner (mainly, toner having a positive charge) is once taken into the magnetic brush charging device 2 and is recharged to the negative polarity of the regular charging polarity, and then on the photosensitive drum 1 again. The toner is discharged to the developing area 45 by the subsequent rotation of the photosensitive drum 1 and is simultaneously collected by the developing device 4 for development, and the rest (mainly toner having a negative charge) is discharged to the charging nip portion 26. After passing through as it is, it is carried to the developing area portion 45 and is simultaneously collected in the developing device 4 for development.

【００５４】そして、画像形成装置は上述の動作を繰り
返して行うことで画像形成を行う。Then, the image forming apparatus forms an image by repeating the above operation.

【００５５】（２）画像形成装置の動作シーケンス 図２は上記画像形成装置の動作シーケンス図である。(2) Operation sequence of image forming apparatus FIG. 2 is an operation sequence diagram of the image forming apparatus.

【００５６】ａ．前多回転動作 画像形成装置の起動時の始動動作期間（起動動作期間、
ウォーミング期間）である。電源スイッチ−オンによ
り、感光ドラム１を回転駆動させ、また定着装置７の所
定温度への立ち上げ等の所定のプロセス機器の準備動作
を実行させる。A. Pre-multi-rotation operation Starting operation period at the time of starting the image forming apparatus (starting operation period,
Warming period). When the power switch is turned on, the photosensitive drum 1 is rotationally driven, and a preparatory operation of a predetermined process device such as starting the fixing device 7 to a predetermined temperature is executed.

【００５７】ｂ．前回転動作 プリント信号−オンから実際にプリント動作（画像形成
動作）がなされるまでの間の画像形成前の準備回転動作
期間であり、前多回転動作中にプリント信号が入力した
ときには前多回転動作に引き続いて実行される。プリン
ト信号の入力がないときには前多回転動作の終了後にメ
インモータの駆動が一旦停止されて感光ドラム１の回転
駆動が停止され、画像形成装置はプリント信号が入力さ
れるまでスタンバイ（待機）状態に保たれる。プリント
信号が入力すると前回転動作が実行される。B. Pre-rotation operation print signal-This is the pre-rotation operation period before image formation from the time when the print signal is turned on until the actual printing operation (image forming operation) is performed. It is executed subsequent to the operation. When the print signal is not input, the drive of the main motor is temporarily stopped after the end of the pre-multi-rotation operation, the rotational drive of the photosensitive drum 1 is stopped, and the image forming apparatus is in a standby (standby) state until the print signal is input. To be kept. When the print signal is input, the pre-rotation operation is executed.

【００５８】ｃ．プリント動作 所定の前回転動作が終了すると、引き続いて感光ドラム
１に対する作像プロセスが実行され、感光ドラム１面に
形成されたトナー像の記録媒体６への転写、定着装置７
によるトナー像の定着処理がなされて画像形成物がプリ
ントアウトされる。C. Printing operation When a predetermined pre-rotation operation is completed, an image forming process is subsequently executed on the photosensitive drum 1, and the toner image formed on the surface of the photosensitive drum 1 is transferred onto the recording medium 6 and fixed by the fixing device 7.
The toner image is fixed by the method described above and the image formed product is printed out.

【００５９】連続プリントモードの場合は上記のプリン
ト動作が所定の設定プリント枚数ｎ分繰り返して実行さ
れる。In the continuous print mode, the above print operation is repeatedly executed for the predetermined set number of prints n.

【００６０】ｄ．紙間 連続プリントモードにおいて、画像形成間、すなわち一
の記録媒体６の後端部が転写ニップ部Ｔを通過した後、
次の記録媒体６の先端部が転写ニップ部Ｔに到達するま
での間の転写ニップ部Ｔにおける記録媒体６の非通紙状
態期間である。D. In the continuous printing mode between papers, during image formation, that is, after the trailing end of one recording medium 6 passes through the transfer nip portion T,
This is a non-sheet passing state period of the recording medium 6 in the transfer nip portion T until the leading end portion of the next recording medium 6 reaches the transfer nip portion T.

【００６１】ｅ．後回転動作 最後の記録媒体のプリント動作が終了した後もしばらく
の間メインモータの駆動を継続させて感光ドラム１を回
転駆動させ、所定の後動作を実行させる期間である。E. Post-Rotation Operation This is a period in which the main motor is continuously driven for a while even after the last printing operation of the recording medium is completed to rotationally drive the photosensitive drum 1, and a predetermined post-operation is executed.

【００６２】ｆ．スタンバイ 所定の後回転動作が終了すると、メインモータの駆動が
停止されて感光ドラム１の回転駆動が停止され、画像形
成装置は次のプリントスタ−ト信号が入力するまでスタ
ンバイ状態に保たれる。F. When the post-predetermined post-rotation operation is completed, the drive of the main motor is stopped and the rotational drive of the photosensitive drum 1 is stopped, and the image forming apparatus is kept in the standby state until the next print start signal is input.

【００６３】１枚だけのプリントの場合は、そのプリン
ト終了後、プリンタは後回転動作を経てスタンバイ状態
になる。In the case of printing only one sheet, after the printing is completed, the printer goes through a post-rotation operation and goes into a standby state.

【００６４】スタンバイ状態において、プリントスター
ト信号が入力すると、プリンタは前回転動作に移行す
る。When a print start signal is input in the standby state, the printer shifts to the pre-rotation operation.

【００６５】１〜ｎ枚目の各プリント動作時が画像形成
時であり、前多回転動作時、前回転動作時、紙間、後回
転動作時は非画像形成時である。Each printing operation for the 1st to nth sheets is an image forming operation, and the pre-multi-rotation operation, the pre-rotation operation, the sheet interval, and the post-rotation operation are non-image forming operations.

【００６６】（３）磁気ブラシ帯電装置２ 図３は磁気ブラシ帯電装置２部分の拡大模型図である。
２１は磁気ブラシ担持部材としての回転可能な帯電スリ
ーブ、２０はこの帯電スリーブ２１の内部に設けられた
磁界発生手段としての固定のマグネットローラである。(3) Magnetic Brush Charging Device 2 FIG. 3 is an enlarged model view of the magnetic brush charging device 2 portion.
Reference numeral 21 is a rotatable charging sleeve as a magnetic brush carrying member, and 20 is a fixed magnet roller provided inside the charging sleeve 21 as a magnetic field generating means.

【００６７】帯電スリーブ２１は、磁性粒子２２を収容
する帯電容器２３の開口部に長手方向にわたり、その左
略半周面を突入させ、右略半周面を外部に露出するが如
く横設されており、その表面には磁性粒子の搬送を良好
に行うために適度な凹凸を有している。The charging sleeve 21 is horizontally arranged so that the left substantially half peripheral surface thereof is projected into the opening of the charging container 23 accommodating the magnetic particles 22 in the longitudinal direction and the right substantially half peripheral surface is exposed to the outside. In addition, the surface thereof has an appropriate unevenness in order to carry the magnetic particles well.

【００６８】帯電スリーブ２１の内部に設けられたマグ
ネットローラ２０は、帯電スリーブ２１表面上で半径方
向の磁束密度のピークが８０ミリテスラ程度を発生する
ようにその周囲に５極着磁してある。そして、感光ドラ
ム１に磁性粒子が付着して回転に伴って持っていかれる
ことを防止するために、ひとつの磁極、具体的にはＳ１
極が感光ドラム１に対向するようにしてマグネットロー
ラ２０を容器２３に対して非回転に固定してある。The magnet roller 20 provided inside the charging sleeve 21 is magnetized around five poles so that the peak of the magnetic flux density in the radial direction is about 80 millitesla on the surface of the charging sleeve 21. Then, in order to prevent the magnetic particles from adhering to the photosensitive drum 1 and being brought along with the rotation, one magnetic pole, specifically, S1
The magnet roller 20 is non-rotatably fixed to the container 23 so that the pole faces the photosensitive drum 1.

【００６９】帯電スリーブ２１から所定間隙にて配置さ
れた非磁性のＳＵＳからなる板形状の規制ブレード２４
は、帯電スリーブ２１上にマグネットローラ２０の磁力
により保持され帯電スリーブ２１の矢印Ｂ方向への回転
に伴い搬送された磁性粒子２２を所定量に規制し、帯電
スリーブ２１上に磁気ブラシ部２５を形成する。A plate-shaped regulating blade 24 made of non-magnetic SUS and arranged at a predetermined gap from the charging sleeve 21.
Regulates the magnetic particles 22 held by the magnetic force of the magnet roller 20 on the charging sleeve 21 and conveyed as the charging sleeve 21 rotates in the direction of arrow B to a predetermined amount, and the magnetic brush portion 25 is placed on the charging sleeve 21. Form.

【００７０】帯電スリーブ２１は感光ドラム１に対して
所定の間隙を保って対向配置されており、磁気ブラシ部
２５と感光ドラム１の接触部である帯電ニップ部２６を
形成する。帯電ニップ部２６は感光ドラム１への帯電性
に影響する。本実施の形態において帯電ニップ部２６が
６ｍｍ幅となるように間隙を調整してある。The charging sleeve 21 is arranged to face the photosensitive drum 1 with a predetermined gap therebetween, and forms a charging nip portion 26 which is a contact portion between the magnetic brush portion 25 and the photosensitive drum 1. The charging nip portion 26 affects the charging property of the photosensitive drum 1. In this embodiment, the gap is adjusted so that the charging nip portion 26 has a width of 6 mm.

【００７１】帯電スリーブ２１は不図示のモータによっ
て被帯電体である感光ドラム１に対して対向部にてカウ
ンター方向である図中矢印Ｂ方向に回転駆動される。The charging sleeve 21 is rotatably driven by a motor (not shown) at a portion facing the photosensitive drum 1, which is a member to be charged, in a direction of an arrow B, which is a counter direction.

【００７２】本実施の形態においては、感光ドラム１の
回転速度１００ｍ／ｓに対し、帯電スリーブ２１はカウ
ンター方向に１５０ｍ／ｓで回転させている。帯電スリ
ーブ２１の回転速度を速くすることで、感光ドラム１表
面と磁気ブラシ部２５との接触機会が増えるため、帯電
安定性が向上するとともに、感光ドラム１上の転写残ト
ナーの磁気ブラシヘの取り込み性も向上する。In the present embodiment, the charging sleeve 21 is rotated in the counter direction at 150 m / s with respect to the rotation speed of the photosensitive drum 1 of 100 m / s. By increasing the rotation speed of the charging sleeve 21, the chances of contact between the surface of the photosensitive drum 1 and the magnetic brush portion 25 increase, so that the charging stability is improved and the transfer residual toner on the photosensitive drum 1 is taken into the magnetic brush. The property is also improved.

【００７３】磁気ブラシ部２５を構成する導電磁性粒子
２２として、フェライト、マグネタイトなどの磁性金属
粒子や、これらの導電磁性粒子を樹脂で粘着したものも
使用可能である。抵抗値としては帯電性を考慮すると低
抵抗のものが好ましいが感光ドラム１のピンホールのよ
うな絶縁欠陥が存在することを考慮するとある程度以上
抵抗が高いものである必要があり、１×１０⁶〜１×１
０⁹Ω・ｃｍのものが適当である。粒径としては１０〜
５０μｍ、好ましくは２０〜４０μｍが導電磁性粒子の
感光体への付着および均一な帯電性の点から望ましく、
複数の導電磁性粒子を混合して用いることで帯電性の向
上を図ることもできる。As the conductive magnetic particles 22 constituting the magnetic brush portion 25, magnetic metal particles such as ferrite and magnetite, or those conductive magnetic particles adhered with a resin can be used. Preferably from consideration of the low-resistance charging property as the resistance value, but must be has high considering certain degree resistance that insulation defects such as pinholes in the photosensitive drum 1 is present, 1 × 10 ⁶ ~ 1 x 1
A value of ⁰⁹ Ω · cm is suitable. Particle size is 10
50 μm, preferably 20 to 40 μm is desirable in terms of adhesion of the conductive magnetic particles to the photoreceptor and uniform chargeability,
It is also possible to improve the chargeability by mixing and using a plurality of conductive magnetic particles.

【００７４】また飽和磁化は２０〜２５０ｅｍｕ／ｃｍ
³が望ましく、本実施の形態においては、抵抗が５×１
０⁶Ω・ｃｍ、平均粒径２５μｍ、飽和磁化２００ｅｍ
ｕ／ｃｍ³、の磁性粒子を用いた。The saturation magnetization is 20 to 250 emu / cm.
³ is desirable, and in this embodiment, the resistance is 5 × 1.
0 ⁶ Ω · cm, average particle size 25 μm, saturation magnetization 200 em
u / cm ³ magnetic particles were used.

【００７５】磁気ブラシ部２５には帯電スリーブ２１を
介して帯電バイアス電源２７より所定の帯電バイアスが
印加され、被帯電体である感光ドラム１面は帯電ニップ
部２６において所定の極性、電位に接触帯電処理され
る。A predetermined charging bias is applied to the magnetic brush portion 25 from the charging bias power source 27 via the charging sleeve 21, and the surface of the photosensitive drum 1 which is the member to be charged is brought into contact with a predetermined polarity and potential at the charging nip portion 26. It is charged.

【００７６】帯電ニップ部２６を通った磁気ブラシ部２
５は引き続く帯電スリーブ２１の回転で帯電容器２３内
に戻し搬送され、矢印Ｄの方向に回転駆動される剥ぎ取
り・攪拌部材２８により帯電スリーブ２１から剥ぎ取ら
れ、攪拌されて、再び帯電スリーブ２１に担持されて循
環的に搬送される。Magnetic brush section 2 passing through charging nip section 26
5 is returned and conveyed into the charging container 23 by the subsequent rotation of the charging sleeve 21, and is peeled from the charging sleeve 21 by the peeling / stirring member 28 which is rotationally driven in the direction of arrow D, stirred, and charged again. It is carried by and is conveyed cyclically.

【００７７】本実施の形態においては、帯電バイアス電
源２７を画像形成装置の制御部１００により画像形成装
置のシーケンス制御に対応させて、 ．画像形成時（正規帯電モード時）には、磁気ブラシ
部に印加する交流電圧は、正弦波のような逆極にスロー
プ状に変化する波形の交流電圧を用い、 ．画像形成間（紙間時）や画像形成後（後回転時）な
どの画像形成時以外のタイミング（吐き出しモード時）
には、磁気ブラシ部に印加する交流電圧は、矩形波のよ
うな逆極に瞬間的に変化する波形の交流電圧を用いるよ
うに、交流電圧成分を切換え制御させている。In the present embodiment, the charging bias power source 27 is made to correspond to the sequence control of the image forming apparatus by the control unit 100 of the image forming apparatus. At the time of image formation (in the normal charging mode), the AC voltage applied to the magnetic brush unit is an AC voltage having a waveform that changes in a slope like a sine wave to the opposite pole. Timings other than during image formation, such as during image formation (during paper interval) or after image formation (during post-rotation) (during ejection mode)
In the above, the AC voltage applied to the magnetic brush unit is controlled so that the AC voltage component is switched so that an AC voltage having a waveform such as a rectangular wave that instantaneously changes to the opposite polarity is used.

【００７８】吐き出しモードは磁気ブラシ部材をリクリ
ーニングするもので、磁気ブラシ部２５に混入している
トナーの感光ドラム１面への吐き出しを正規帯電モード
時よりも積極的に行わせて混入トナーの過度の蓄積を防
止するものである。In the discharging mode, the magnetic brush member is recleaned. The toner mixed in the magnetic brush portion 25 is discharged to the surface of the photosensitive drum 1 more positively than in the normal charging mode, and the mixed toner is removed. It is intended to prevent excessive accumulation.

【００７９】本実施の形態においては、画像形成時にお
ける磁気ブラシ部２５に対する印加バイアスは 直流電圧：−６００Ｖ 交流電圧：、ピーク間電圧８００Ｖ，１０００Ｈｚの正
弦波 の重畳電圧とし、画像形成間あるいは画像形成後などの
画像形成時以外のタイミングでは、磁気ブラシ部２５に
対する印加バイアスは 直流電圧：−６００Ｖ 交流電圧：、ピーク間電圧５００Ｖ，１０００Ｈｚの矩
形波 の重畳電圧とする切換え制御にした。In the present embodiment, the bias applied to the magnetic brush portion 25 at the time of image formation is a DC voltage: -600V, an AC voltage: a peak-to-peak voltage of 800V, and a superimposed voltage of a sine wave of 1000Hz. At timings other than the time of image formation, such as after the formation, the applied bias to the magnetic brush portion 25 is a DC voltage: -600 V, an AC voltage :, a peak-to-peak voltage of 500 V, and a switching voltage of a square wave superimposed voltage of 1000 Hz.

【００８０】ここで、画像形成時（正規帯電モード時）
と、それ以外のタイミング（吐き出しモード時）で、磁
気ブラシ部２５に交流電圧の波形を変換する必要性につ
いて以下に説明する。At the time of image formation (in the normal charging mode)
Then, the necessity of converting the waveform of the AC voltage to the magnetic brush unit 25 at other timings (in the discharge mode) will be described below.

【００８１】図４は、磁気ブラシ部２５に印加する交流
電圧が矩形波であるときに、磁気ブラシ帯電装置２によ
って帯電された感光ドラム１表面のミクロな電位分布の
概略図、及び現像装置４を通過後に感光ドラム１上に現
像されるトナードットの大きさを示した概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a microscopic potential distribution on the surface of the photosensitive drum 1 charged by the magnetic brush charging device 2 when the AC voltage applied to the magnetic brush portion 25 is a rectangular wave, and the developing device 4. FIG. 3 is a schematic view showing the size of toner dots developed on the photosensitive drum 1 after passing through the sheet.

【００８２】矩形波の場合、交流電圧が逆極に変化する
時に一時的に過度の電流が感光ドラム１に流れ込むた
め、そのタイミングに一致して感光ドラム１表面の電位
が変化する。本実施の形態にて感光ドラム１表面の電位
の測定を行った結果、画像形成時（正規帯電モード時）
の通常の電位（−６００Ｖ）に比較してそれぞれ約４０
Ｖ変化し、合わせて約８０Ｖの周期的な電位ムラが生じ
てしまった。In the case of the rectangular wave, an excessive current temporarily flows into the photosensitive drum 1 when the AC voltage changes to the opposite polarity, so that the potential of the surface of the photosensitive drum 1 changes at the same timing. As a result of measuring the electric potential on the surface of the photosensitive drum 1 in the present embodiment, at the time of image formation (in the normal charging mode)
About 40 each compared to the normal potential (-600V) of
V changes and a total potential irregularity of about 80 V is generated.

【００８３】このような周期的な電位ムラが存在する感
光ドラム１表面が、現像装置４部にて現像作用を受けた
場合、この周期的な電位ムラに対応してトナーが現像さ
れるために、感光ドラム１上のトナードットに大小が生
じてしまい、モアレ模様のムラがある画像になってしま
った。When the surface of the photosensitive drum 1 having such periodical potential unevenness is subjected to the developing action in the developing device 4, the toner is developed corresponding to the periodical potential unevenness. The toner dots on the photosensitive drum 1 are different in size, resulting in an image having an uneven moire pattern.

【００８４】図５は、磁気ブラシ部２５に印加される交
流電圧の矩形波を、負荷を追加することでなまらせたと
きの、磁気ブラシ帯電装置２によって帯電された感光ド
ラム１表面のミクロな電位分布の概略図、及び現像装置
４通過後に感光ドラム１上に現像されるトナードットの
大きさを示した概略図である。FIG. 5 shows a microscopic image of the surface of the photosensitive drum 1 charged by the magnetic brush charging device 2 when a rectangular wave of an AC voltage applied to the magnetic brush portion 25 is blunted by adding a load. FIG. 3 is a schematic diagram showing a potential distribution and a schematic diagram showing the size of a toner dot developed on the photosensitive drum 1 after passing through the developing device 4.

【００８５】この場合においても、矩形波と比較して電
位ムラの大きさは約４０Ｖと半分になるものの、感光ド
ラム１上のトナードットには大小が生じており、モアレ
模様のムラがある画像になってしまった。In this case as well, although the magnitude of the potential unevenness is about 40 V, which is half that of the rectangular wave, the toner dots on the photosensitive drum 1 are large and small, and an image having a moire pattern is uneven. Has become.

【００８６】図６は、磁気ブラシ部２５に印加する交流
電圧が正弦波であるときに、帯電装置２によって帯電さ
れた感光ドラム１表面のミクロな電位分布の概略図、及
び現像装置４通過後に感光ドラム１上に現像されるトナ
ードットの大きさを示した概略図である。FIG. 6 is a schematic view of a microscopic potential distribution on the surface of the photosensitive drum 1 charged by the charging device 2 when the AC voltage applied to the magnetic brush portion 25 is a sine wave, and after passing through the developing device 4. 3 is a schematic diagram showing the size of toner dots developed on the photosensitive drum 1. FIG.

【００８７】この場合、電位ムラの大きさは約１０Ｖ以
下と小さくなり、また電位の変化の仕方も滑らかである
ために、矩形波のときのような感光ドラム１上のトナー
ドットの大小は発生せず、トナードットの均一なムラの
ない画像を得ることができた。In this case, since the magnitude of the potential unevenness is as small as about 10 V or less, and the manner of changing the potential is smooth, the size of the toner dot on the photosensitive drum 1 like the case of a rectangular wave occurs. It was possible to obtain an image without uniform unevenness of toner dots.

【００８８】しかし磁気ブラシ部２５に印加する交流電
圧を画像形成装置の全ての動作タイミングにわたって正
弦波にした場合、磁気ブラシ２５表面の電位に対する感
光ドラム１表面の電位の追従性が高いため、ピーク電圧
を下げた場合でも磁気ブラシ帯電装置２内に蓄積したト
ナーなどの汚染物を吐き出すことができないといった問
題が生じる。However, when the AC voltage applied to the magnetic brush portion 25 is made into a sine wave over all operation timings of the image forming apparatus, the peak of the potential of the photosensitive drum 1 surface with respect to the potential of the magnetic brush 25 surface is high. Even if the voltage is lowered, there arises a problem that contaminants such as toner accumulated in the magnetic brush charging device 2 cannot be discharged.

【００８９】そのために画像形成時以外のタイミングで
の磁気ブラシ部２５に印加する交流電圧を従来どおり矩
形波とした。Therefore, the AC voltage applied to the magnetic brush portion 25 at a timing other than the time of image formation is a rectangular wave as in the conventional case.

【００９０】本実施の形態で述べた磁気ブラシ部２５に
印加する交流電圧を、画像形成時に正弦波、その他のタ
イミングでは矩形波を用いて実際の画像形成を行った場
合、１０万枚の長期にわたり、トナー蓄積による過度の
汚染を防ぎつつ、かつモアレ模様のない、良好な画像を
安定して形成することが可能となった。When the AC voltage applied to the magnetic brush section 25 described in the present embodiment is a sine wave at the time of image formation and a rectangular wave is used at other timings, the actual image formation is performed, and a long term of 100,000 sheets is obtained. Thus, it is possible to stably form a good image without a moire pattern while preventing excessive contamination due to toner accumulation.

【００９１】〈実施の形態２〉本実施の形態は上記の実
施の形態１の画像形成装置をプロセスカートリッジ方式
にしたものである。図７において、１３が画像形成装置
本体に対して着脱交換自在のプロセスカートリッジであ
る。本実施の形態におけるプロセスカートリッジ１３
は、感光ドラム１と、磁気ブラシ帯電装置２と、現像装
置４との３つのプロセス機器を包含させてこれらを一括
して画像形成装置本体に対して着脱交換自在のプロセス
カートリッジとしてある。現像装置４は現像剤として磁
性トナーを用いた一成分接触現像装置である。その他の
画像形成装置の構成・動作・制御等は実施の形態１の画
像形成装置と同様である。<Second Embodiment> In the present embodiment, the image forming apparatus of the first embodiment described above is of a process cartridge type. In FIG. 7, reference numeral 13 is a process cartridge that can be attached to and detached from the main body of the image forming apparatus. Process cartridge 13 according to the present embodiment
Is a process cartridge that includes three process devices including a photosensitive drum 1, a magnetic brush charging device 2, and a developing device 4 and that can be collectively attached to and detached from the image forming apparatus main body. The developing device 4 is a one-component contact developing device using a magnetic toner as a developer. Other configurations, operations, controls, etc. of the image forming apparatus are similar to those of the image forming apparatus of the first embodiment.

【００９２】ここで、プロセスカートリッジとは、帯電
手段、現像手段、クリーニング手段と電子写真感光体と
を一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像
形成装置本体に対して着脱可能とするものである。及び
帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一
つと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、こ
のカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能と
するものである。更に、少なくとも現像手段と電子写真
感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッ
ジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものであ
る。Here, the process cartridge is a cartridge in which the charging means, the developing means, the cleaning means and the electrophotographic photosensitive member are integrally formed, and the cartridge can be attached to and detached from the main body of the image forming apparatus. Also, at least one of the charging means, the developing means, and the cleaning means and the electrophotographic photosensitive member are integrally formed into a cartridge, and the cartridge can be attached to and detached from the main body of the image forming apparatus. Further, at least the developing means and the electrophotographic photosensitive member are integrally formed into a cartridge, and the cartridge can be attached to and detached from the main body of the image forming apparatus.

【００９３】〈その他の実施の形態〉 １）磁気ブラシ帯電装置２から混入異物を積極的に吐き
出させる吐き出しモードは、図２において、画像形成時
（プリント時）以外の非画像形成時（前多回転動作、前
回転動作、紙間、後回転動作）の少なくとも一部期間で
実行させることが出来る。<Other Embodiments> 1) The discharge mode for positively discharging the mixed foreign matter from the magnetic brush charging device 2 is shown in FIG. 2 in the non-image forming (previous multi-printing) other than the image forming (printing). The rotation operation, the pre-rotation operation, the sheet interval, and the post-rotation operation) can be performed at least in part.

【００９４】２）磁気ブラシ帯電装置２は、実施形態例
のスリーブ回転タイプのものに限られず、マグネットロ
ーラに直接に磁性粒子を磁気ブラシ層として吸着保持さ
せてマグネットローラを回転させるタイプ、非回転タイ
プなどであってもよい。2) The magnetic brush charging device 2 is not limited to the sleeve rotation type of the embodiment, but is a type in which magnetic particles are directly adsorbed and held by the magnet roller as a magnetic brush layer to rotate the magnet roller, and a non-rotation type. It may be the type or the like.

【００９５】３）画像形成装置の像担持体は電子写真感
光体に限らず、静電記録誘電体等であってもよい。この
場合は、一様に帯電した該像担持体の面を除電針アレ
イ、電子銃等の除電手段で選択的に除電して静電潜像を
形成する。3) The image carrier of the image forming apparatus is not limited to the electrophotographic photosensitive member, but may be an electrostatic recording dielectric or the like. In this case, the surface of the image carrier, which is uniformly charged, is selectively discharged by a discharging means such as a discharging needle array or an electron gun to form an electrostatic latent image.

【００９６】４）画像形成装置やプロセスカートリッジ
はクリーナレスタイプでなく、像担持体のクリーニング
装置を具備させたタイプであってもよい。4) The image forming apparatus and the process cartridge may not be of the cleanerless type but may be of the type equipped with a cleaning device of the image carrier.

【００９７】５）本発明の磁気ブラシ帯電装置２は画像
形成装置の像担持体の帯電処理に限られず、広く被帯電
体の帯電処理（除電処理も含む）装置として有効であ
る。5) The magnetic brush charging device 2 of the present invention is not limited to the charging process of the image carrier of the image forming apparatus, but is widely effective as a charging process (including the charge removing process) of the charged body.

【００９８】[0098]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、磁
気ブラシ方式の接触帯電装置において、被帯電体の正規
帯電モード時に磁気ブラシ部に印加の交流電圧は、正弦
波のような逆極にスロープ状に変化する波形の交流電圧
を用いることで、被帯電体表面電位の周期的な電位ムラ
を防止し、吐き出しモード時に磁気ブラシ部に印加の交
流電圧は、矩形波のような逆極に瞬間的に変化する波形
の交流電圧を用いることで、被帯電体表面電位の追従性
を一時的に落とし、帯電装置内の混入汚染物を吐き出し
て安定した被帯電体への帯電が可能となる。As described above, according to the present invention, in the magnetic brush type contact charging device, the AC voltage applied to the magnetic brush portion in the normal charging mode of the member to be charged has a reverse polarity like a sine wave. By using an AC voltage with a waveform that changes in a slope shape, the periodical potential unevenness of the surface potential of the body to be charged is prevented, and the AC voltage applied to the magnetic brush section in the discharge mode is a reverse polarity like a rectangular wave. By using an AC voltage with a waveform that changes momentarily, it is possible to temporarily reduce the followability of the surface potential of the charged object, discharge the contaminants in the charging device, and stably charge the charged object. Become.

【００９９】また、像担持体の帯電処理手段として磁気
ブラシ帯電装置を用いている画像形成装置及びプロセス
カートリッジにあっては、画像形成時に磁気ブラシ部に
印加する交流電圧は、正弦波のような逆極にスロープ状
に変化する波形の交流電圧を用いることで、像担持体表
面電位の周期的な電位ムラを防止してモアレ模様などの
画像不良を防止し、画像形成以外のタイミングで磁気ブ
ラシ部に印加する交流電圧は、矩形波のような逆極に瞬
間的に変化する波形の交流電圧を用いることで、像担持
体表面電位の追従性を一時的に落とし、帯電装置内のト
ナーなどの汚染物を吐き出して安定した像担持体への帯
電が可能となる。そのため、帯電むら、画像不良などの
問題を防ぎ、長期間にわたり安定した画質を提供するこ
とが可能となった。Further, in the image forming apparatus and the process cartridge which use the magnetic brush charging device as the charging processing means of the image carrier, the AC voltage applied to the magnetic brush portion at the time of image formation is like a sine wave. By using an alternating voltage with a waveform that changes in a slope shape on the opposite pole, periodic potential unevenness of the surface potential of the image carrier is prevented to prevent image defects such as moire patterns, and the magnetic brush is used at a timing other than image formation. The AC voltage to be applied to the image forming section is a rectangular wave, and the AC voltage having a waveform that instantaneously changes to the opposite polarity is used. The contaminants can be discharged and the image carrier can be stably charged. Therefore, problems such as uneven charging and defective images can be prevented and stable image quality can be provided for a long period of time.

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

【図１】 実施の形態１における画像形成装置の概略構
成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to a first embodiment.

【図２】 画像形成装置の動作シーケンス図。FIG. 2 is an operation sequence diagram of the image forming apparatus.

【図３】 磁気ブラシ帯電装置部分の拡大図。FIG. 3 is an enlarged view of a magnetic brush charging device portion.

【図４】 磁気ブラシ帯電装置に矩形波の交流電圧を印
加した場合の、帯電装置によって帯電された感光体表面
のミクロな電位分布の概略図、及び現像装置通過後に感
光体上に現像されるトナードットの大きさを示した概略
図。FIG. 4 is a schematic view of a micro-potential distribution on the surface of the photoconductor charged by the charging device when a rectangular wave AC voltage is applied to the magnetic brush charging device, and is developed on the photoconductor after passing through the developing device. FIG. 3 is a schematic diagram showing the size of a toner dot.

【図５】 磁気ブラシ帯電装置に鈍らせた矩形波の交流
電圧を印加した場合の、帯電装置によって帯電された感
光体表面のミクロな電位分布の概略図、及び現像装置通
過後に感光体上に現像されるトナードットの大きさを示
した概略図。FIG. 5 is a schematic view of a micro-potential distribution on the surface of the photoconductor charged by the charging device in the case where a blunted rectangular wave AC voltage is applied to the magnetic brush charging device, and on the photoconductor after passing through the developing device. FIG. 3 is a schematic diagram showing the size of toner dots to be developed.

【図６】 磁気ブラシ帯電装置に正弦波の交流電圧を印
加した場合の、帯電装置によって帯電された感光体表面
のミクロな電位分布の概略図、及び現像装置通過後に感
光体上に現像されるトナードットの大きさを示した概略
図。FIG. 6 is a schematic view of a micro-potential distribution on the surface of the photoconductor charged by the charging device when a sinusoidal AC voltage is applied to the magnetic brush charging device, and is developed on the photoconductor after passing through the developing device. FIG. 3 is a schematic diagram showing the size of a toner dot.

【図７】 実施の形態２における画像形成装置（プロセ
スカートリッジ着脱方式）の概略構成図。FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus (process cartridge attachment / detachment method) according to a second embodiment.

【符号の説明】 １は感光ドラム、２は磁気ブラシ帯電装置、３はレーザ
ースキャナ、４は現像装置、５は転写ローラ、６は紙
（記録媒体）、７は定着装置、２１は帯電スリーブ２１
は磁性粒子、２３は帯電容器、２４は規制ブレード、２
５は磁気ブラシ部、２６は帯電ニップ部、２７は帯電バ
イアス電源。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 is a photosensitive drum, 2 is a magnetic brush charging device, 3 is a laser scanner, 4 is a developing device, 5 is a transfer roller, 6 is paper (recording medium), 7 is a fixing device, 21 is a charging sleeve 21.
Is magnetic particles, 23 is a charging container, 24 is a regulating blade, 2
Reference numeral 5 is a magnetic brush portion, 26 is a charging nip portion, and 27 is a charging bias power source.

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H077 AA37 AC11 AC16 AD06 DB12 DB14 GA04 2H200 FA08 FA18 GA23 GA44 GB14 GB37 HA02 HA21 HA28 HA29 HB12 HB17 HB48 LA01 LA38 LB03 LB18 NA03 NA05 NA09 NA10 PA03 PA08 PA10 PA18Continued front page    F term (reference) 2H077 AA37 AC11 AC16 AD06 DB12                       DB14 GA04                 2H200 FA08 FA18 GA23 GA44 GB14                       GB37 HA02 HA21 HA28 HA29                       HB12 HB17 HB48 LA01 LA38                       LB03 LB18 NA03 NA05 NA09                       NA10 PA03 PA08 PA10 PA18

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】担持部材に磁気拘束させて担持させた磁性
粒子の磁気ブラシ部を被帯電体に接触させ、磁気ブラシ
部に電圧を印加して被帯電体を帯電する磁気ブラシ方式
の接触帯電装置において、 磁気ブラシ部に交流電圧を含む帯電用バイアスを印加し
て被帯電体を所定の電位に帯電する正規帯電モードと、
磁気ブラシ部に交流電圧を含む吐き出し用バイアスを印
加して磁気ブラシ部に混入の異物を被帯電体側に吐き出
させる吐き出しモードを有し、正規帯電モード時の印加
交流電圧は、正弦波のような逆極にスロープ状に変化す
る波形の交流電圧を用い、吐き出しモード時の印加交流
電圧は、矩形波のような逆極に瞬間的に変化する波形の
交流電圧を用いることを特徴とする帯電装置。1. A magnetic-brush-type contact charging method in which a magnetic brush part of magnetic particles magnetically held by a carrying member is brought into contact with an object to be charged, and a voltage is applied to the magnetic brush part to charge the object. In the device, a normal charging mode in which a charging bias including an AC voltage is applied to the magnetic brush unit to charge the body to be charged to a predetermined potential,
The magnetic brush has a discharge mode in which a discharge bias including an AC voltage is applied to discharge the foreign matter mixed in the magnetic brush to the charged body side.The AC voltage applied in the normal charging mode is like a sine wave. A charging device characterized in that an AC voltage having a waveform that changes in a slope shape is used for the opposite pole, and an AC voltage having a waveform that instantaneously changes to the opposite pole, such as a rectangular wave, is used as the applied AC voltage in the discharge mode. . 【請求項２】磁性粒子を収容する帯電容器と、該帯電容
器の開口部に設けられ、内部に磁界発生手段を有しその
周囲に該磁性粒子の磁気ブラシ部を形成する回転可能な
担持部材から構成され、前記磁性粒子の磁気ブラシ部を
被帯電体に接触させ、磁気ブラシ部に電圧を印加して被
帯電体を帯電する磁気ブラシ方式の接触帯電装置におい
て、 磁気ブラシ部に交流電圧を含む帯電用バイアスを印加し
て被帯電体を所定の電位に帯電する正規帯電モードと、
磁気ブラシ部に交流電圧を含む吐き出し用バイアスを印
加して磁気ブラシ部に混入の異物を被帯電体側に吐き出
させる吐き出しモードを有し、正規帯電モード時の印加
交流電圧は、正弦波のような逆極にスロープ状に変化す
る波形の交流電圧を用い、吐き出しモード時の印加交流
電圧は、矩形波のような逆極に瞬間的に変化する波形の
交流電圧を用いることを特徴とする帯電装置。2. A charging container for containing magnetic particles, and a rotatable carrying member which is provided at an opening of the charging container and which has magnetic field generating means inside and forms a magnetic brush part of the magnetic particles around the magnetic member generating means. In the magnetic brush type contact charging device configured to contact the magnetic brush portion of the magnetic particles to the charged body and apply a voltage to the magnetic brush portion to charge the charged body, an AC voltage is applied to the magnetic brush portion. A normal charging mode for applying a charging bias including the charged object to a predetermined potential,
The magnetic brush has a discharge mode in which a discharge bias including an AC voltage is applied to discharge the foreign matter mixed in the magnetic brush to the charged body side.The AC voltage applied in the normal charging mode is like a sine wave. A charging device characterized in that an AC voltage having a waveform that changes in a slope shape is used for the opposite pole, and an AC voltage having a waveform that instantaneously changes to the opposite pole, such as a rectangular wave, is used as the applied AC voltage in the discharge mode. . 【請求項３】磁気ブラシ部に印加する交流電圧のピーク
間電圧が４００Ｖから２０００Ｖの範囲内であり、且つ
周波数が５００Ｈｚから２０００Ｈｚであることを特徴
とする請求項１または２に記載の帯電装置。3. The charging device according to claim 1, wherein the peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the magnetic brush portion is in the range of 400V to 2000V, and the frequency is 500Hz to 2000Hz. . 【請求項４】像担持体に該像担持体を帯電処理する工程
を含む作像プロセスを適用して画像形成を実行する画像
形成装置において、 像担持体の帯電処理手段は、担持部材に磁気拘束させて
担持させた磁性粒子の磁気ブラシ部を像担持体に接触さ
せ、磁気ブラシ部に電圧を印加して像担持体を帯電する
磁気ブラシ方式の接触帯電装置であり、 画像形成時に磁気ブラシ部に印加する交流電圧は、正弦
波のような逆極にスロープ状に変化する波形の交流電圧
を用い、画像形成以外のタイミングで磁気ブラシ部に印
加する交流電圧は、矩形波のような逆極に瞬間的に変化
する波形の交流電圧を用いることを特徴とする画像形成
装置。4. An image forming apparatus for performing image formation by applying an image forming process including a step of charging an image carrier to the image carrier, wherein the charging means of the image carrier is a magnetic member. A magnetic brush type contact charging device that charges a magnetic brush part of a magnetic particle that is held by being held in contact with the image carrier and applies a voltage to the magnetic brush part to charge the image carrier. The AC voltage to be applied to the magnetic brush section uses a waveform such as a sine wave, which has a waveform that changes in a slope shape to the opposite pole. An image forming apparatus characterized by using an AC voltage having a waveform which changes extremely instantaneously. 【請求項５】像担持体に該像担持体を帯電処理する工程
を含む作像プロセスを適用して画像形成を実行する画像
形成装置において、 像担持体の帯電処理手段は、磁性粒子を収容する帯電容
器と、該帯電容器の開口部に設けられ、内部に磁界発生
手段を有しその周囲に該磁性粒子の磁気ブラシ部を形成
する回転可能な担持部材から構成され、前記磁性粒子の
磁気ブラシ部を被帯電体に接触させ、磁気ブラシ部に電
圧を印加して被帯電体を帯電する磁気ブラシ方式の接触
帯電装置であり、 画像形成時に磁気ブラシ部に印加する交流電圧は、正弦
波のような逆極にスロープ状に変化する波形の交流電圧
を用い、画像形成以外のタイミングで磁気ブラシ部に印
加する交流電圧は、矩形波のような逆極に瞬間的に変化
する波形の交流電圧を用いることを特徴とする画像形成
装置。5. An image forming apparatus for performing image formation by applying an image forming process including a step of charging an image carrier to the image carrier, wherein the charging means of the image carrier contains magnetic particles. And a rotatable carrying member that is provided in the opening of the charging container and that has a magnetic field generating means inside and forms a magnetic brush part of the magnetic particles around the charging container. It is a magnetic brush type contact charging device that charges the charged body by bringing the brush section into contact with the charged body and applying a voltage to the magnetic brush section.The AC voltage applied to the magnetic brush section during image formation is a sine wave. The AC voltage applied to the magnetic brush section at a timing other than image formation is an AC voltage with a waveform that changes instantaneously to the opposite polarity, such as a rectangular wave. Using voltage An image forming apparatus comprising. 【請求項６】磁気ブラシ部に印加する交流電圧のピーク
間電圧が４００Ｖから２０００Ｖの範囲内であり、且つ
周波数が５００Ｈｚから２０００Ｈｚであることを特徴
とする請求項３または４に記載の画像形成装置。6. The image forming according to claim 3, wherein the peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the magnetic brush portion is in the range of 400V to 2000V, and the frequency is 500Hz to 2000Hz. apparatus. 【請求項７】少なくとも像担持体と該像担持体の帯電処
理手段を有し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプ
ロセスカートリッジであり、 像担持体の帯電処理手段は、担持部材に磁気拘束させて
担持させた磁性粒子の磁気ブラシ部を像担持体に接触さ
せ、磁気ブラシ部に電圧を印加して像担持体を帯電する
磁気ブラシ方式の接触帯電装置であり、 画像形成時に磁気ブラシ部に印加する交流電圧は、正弦
波のような逆極にスロープ状に変化する波形の交流電圧
を用い、画像形成以外のタイミングで磁気ブラシ部に印
加する交流電圧は、矩形波のような逆極に瞬間的に変化
する波形の交流電圧を用いることを特徴とするプロセス
カートリッジ。7. A process cartridge having at least an image carrier and a charging unit for the image carrier, the process cartridge being detachable from the main body of the image forming apparatus. A magnetic brush type contact charging device that charges a magnetic brush part of a magnetic particle that is held by being held in contact with the image carrier and applies a voltage to the magnetic brush part to charge the image carrier. The AC voltage to be applied to the magnetic brush section uses a waveform such as a sine wave, which has a waveform that changes in a slope shape to the opposite pole. A process cartridge characterized by using an AC voltage having a waveform that changes instantaneously to a pole. 【請求項８】少なくとも像担持体と該像担持体の帯電処
理手段を有し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプ
ロセスカートリッジであり、 像担持体の帯電処理手段は、磁性粒子を収容する帯電容
器と、該帯電容器の開口部に設けられ、内部に磁界発生
手段を有しその周囲に該磁性粒子の磁気ブラシ部を形成
する回転可能な担持部材から構成され、前記磁性粒子の
磁気ブラシ部を被帯電体に接触させ、磁気ブラシ部に電
圧を印加して被帯電体を帯電する磁気ブラシ方式の接触
帯電装置であり、 画像形成時に磁気ブラシ部に印加する交流電圧は、正弦
波のような逆極にスロープ状に変化する波形の交流電圧
を用い、画像形成以外のタイミングで磁気ブラシ部に印
加する交流電圧は、矩形波のような逆極に瞬間的に変化
する波形の交流電圧を用いることを特徴とするプロセス
カートリッジ。8. A process cartridge having at least an image carrier and a charging unit for the image carrier, which is detachable from the main body of the image forming apparatus, wherein the charging unit for the image carrier contains magnetic particles. And a rotatable carrying member that is provided in the opening of the charging container and that has a magnetic field generating means inside and forms a magnetic brush part of the magnetic particles around the charging container. It is a magnetic brush type contact charging device that charges the charged body by bringing the brush section into contact with the charged body and applying a voltage to the magnetic brush section.The AC voltage applied to the magnetic brush section during image formation is a sine wave. The AC voltage applied to the magnetic brush section at a timing other than image formation is an AC voltage with a waveform that changes instantaneously to the opposite polarity, such as a rectangular wave. Use voltage The process cartridge according to claim Rukoto. 【請求項９】磁気ブラシ部に印加する交流電圧のピーク
間電圧が４００Ｖから２０００Ｖの範囲内であり、且つ
周波数が５００Ｈｚから２０００Ｈｚであることを特徴
とする請求項７または８に記載のプロセスカートリッ
ジ。9. The process cartridge according to claim 7, wherein the peak-to-peak voltage of the AC voltage applied to the magnetic brush portion is in the range of 400V to 2000V, and the frequency is 500Hz to 2000Hz. .