JP2003233254A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP2003233254A
JP2003233254A JP2002033122A JP2002033122A JP2003233254A JP 2003233254 A JP2003233254 A JP 2003233254A JP 2002033122 A JP2002033122 A JP 2002033122A JP 2002033122 A JP2002033122 A JP 2002033122A JP 2003233254 A JP2003233254 A JP 2003233254A
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JP
Japan
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charging
developer
image
toner
developing
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002033122A
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Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Hosokawa
尊広 細川
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the local deterioration of an electrifying performance and to stably output a satisfactory image of high definition, even in the case of continuously printing the same images having extremely different printing ratios in the longitudinal position of an electrifying roller, and also, in the case of continuously printing small-sized papers, as for a cleanerless type image forming device employing an injection electrifying system. <P>SOLUTION: One-component developer containing conductive particles of ≥0.1% and ≤10% with reference to toner weight is stored in a developing unit. As for the triboelectrification polarity, the polarity of the conductive particle is opposite to that of the toner. The developer stored in the developing unit is stirred in the longitudinal direction and in the developer shifting direction by rotating a stirring member 4d wherein several oval rings 11 are attached with inclination to and along the core bar 11 parallel to the developing roller. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、プリンタ、複写
機、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a copying machine and a facsimile.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、例えば、電子写真装置や静電記録
装置等の画像形成装置において、電子写真感光体や静電
記録誘電体などの像担持体（被帯電体）を所定の極性・
電位に一様に帯電処理（除電処理も含む）する帯電装置
としてはコロナ帯電器（コロナ放電器）がよく使用され
ていた。2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus or an electrostatic recording apparatus, an image carrier (charged body) such as an electrophotographic photosensitive member or an electrostatic recording dielectric has a predetermined polarity.
A corona charger (corona discharger) has often been used as a charging device for uniformly charging (including static elimination) the electric potential.

【０００３】コロナ帯電器は非接触型の帯電装置であ
り、例えば、ワイヤ電極等の放電電極とこの放電電極を
囲むシールド電極を備え、放電開口部を被帯電体である
像担持体に対向させて非接触に配設し、放電電極とシー
ルド電極に高圧を印加することにより、生じる放電電流
（コロナシャワー）に像担持体表面をさらすことで像担
持体表面を所定に帯電させるものである。The corona charger is a non-contact type charging device, and is provided with, for example, a discharge electrode such as a wire electrode and a shield electrode surrounding the discharge electrode, and a discharge opening is made to face an image carrier, which is a member to be charged. In this case, the surface of the image carrier is exposed to a discharge current (corona shower) generated by applying a high voltage to the discharge electrode and the shield electrode so that the surface of the image carrier is charged in a predetermined manner.

【０００４】近時は、コロナ帯電器に比べて低オゾン・
低電力等の利点があることから、被帯電体に電圧を印加
した帯電ローラを当接させて被帯電体を帯電する接触方
式の帯電装置（接触帯電装置）が実用化されてきてい
る。Recently, the ozone level is lower than that of corona chargers.
A contact-type charging device (contact charging device) for charging a charged body by bringing a charging roller to which a voltage has been applied into contact with the charged body is brought into practical use because of advantages such as low power consumption.

【０００５】接触帯電装置は、像担持体等の被帯電体
に、ローラ型（帯電ローラ）、ファーブラシ型、磁気ブ
ラシ型、ブレード型等の導電性の帯電部材を接触させ、
この帯電部材（以下「接触帯電部材」という。）に所定
の帯電バイアスを印加して、被帯電体面を所定の極性・
電位に帯電させるものである。The contact charging device contacts a charged member such as an image carrier with a conductive charging member such as a roller type (charging roller), a fur brush type, a magnetic brush type, or a blade type,
A predetermined charging bias is applied to this charging member (hereinafter referred to as "contact charging member") so that the surface of the body to be charged has a predetermined polarity.
It is charged to a potential.

【０００６】接触帯電の帯電機構（帯電のメカニズム、
帯電原理）には、（１）放電帯電機構と（２）直接注入
帯電機構の２種類の帯電機構が混在しており、どちらが
支配的であるかにより各々の特性が現れる。図１にロー
ラ帯電（Ａ）、ファーブラシ帯電（Ｂ）、磁気ブラシ帯
電（Ｃ）の帯電特性を示す。Charging mechanism of contact charging (charging mechanism,
In (charging principle), two types of charging mechanisms (1) discharge charging mechanism and (2) direct injection charging mechanism are mixed, and each characteristic appears depending on which one is dominant. FIG. 1 shows charging characteristics of roller charging (A), fur brush charging (B), and magnetic brush charging (C).

【０００７】（１）放電帯電機構 接触帯電部材と被帯電体との間の微小間隙に生じるコロ
ナ放電現象により被帯電体表面を帯電させる機構であ
る。(1) Discharge Charging Mechanism This is a mechanism for charging the surface of the member to be charged by the corona discharge phenomenon that occurs in the minute gap between the contact charging member and the member to be charged.

【０００８】放電帯電機構は、接触帯電部材と被帯電体
との間に一定の放電閾値を有するため、帯電電位より大
きな電圧を接触帯電部材に印加する必要がある。また、
コロナ帯電器に比べれば発生量は格段に少ないが、放電
生成物を生じることが原理的に避けられないため、オゾ
ンなど活性イオンによる弊害は避けられない。Since the discharge charging mechanism has a constant discharge threshold value between the contact charging member and the member to be charged, it is necessary to apply a voltage higher than the charging potential to the contact charging member. Also,
The generated amount is much smaller than that of a corona charger, but since generation of a discharge product is unavoidable in principle, the harmful effect of active ions such as ozone is unavoidable.

【０００９】（２）注入帯電機構 接触帯電部材から被帯電体に直接に電荷を注入させるこ
とで被帯電体表面を帯電させる系である。直接帯電、注
入帯電、又は電荷注入帯電とも称される。(2) Injection charging mechanism This system charges the surface of the charging target by directly injecting charges from the contact charging member to the charging target. It is also called direct charging, injection charging, or charge injection charging.

【００１０】より詳しくは、中抵抗の接触帯電部材が被
帯電体表面に接触して、放電現象を介さずに、つまり放
電を基本的に用いないで被帯電体表面に直接電荷注入を
行うものである。よって、接触帯電部材への印加電圧が
放電閾値以下の印加電圧であっても、被帯電体を印加電
圧相当の電位に帯電することができる。この直接帯電系
はイオンの発生を伴わないため放電生成物による弊害は
生じない。More specifically, a medium-resistance contact charging member comes into contact with the surface of the body to be charged and directly injects the charge into the surface of the body to be charged without a discharge phenomenon, that is, basically without using discharge. Is. Therefore, even if the applied voltage to the contact charging member is equal to or lower than the discharge threshold value, the charged body can be charged to a potential corresponding to the applied voltage. Since this direct charging system does not generate ions, no harm is caused by discharge products.

【００１１】しかし、直接帯電であるため、接触帯電部
材の被帯電体への接触性が帯電性に大きく影響する。そ
こで接触帯電部材はより密に構成し、また被帯電体との
周速差を多く持ち、より高い頻度で被帯電体に接触する
構成をとる必要がある。However, since the charging is performed directly, the contactability of the contact charging member to the member to be charged greatly affects the charging property. Therefore, it is necessary to make the contact charging member more dense, have a large peripheral speed difference from the charged body, and contact the charged body more frequently.

【００１２】（Ａ）ローラ帯電 接触帯電装置は、接触帯電部材として導電ローラ（帯電
ローラ）を用いたローラ帯電方式が帯電の安定性という
点で好ましく、広く用いられている。このローラ帯電は
その帯電機構が上述の（１）の放電帯電系が支配的であ
る。(A) Roller charging In the contact charging device, a roller charging method using a conductive roller (charging roller) as a contact charging member is preferable from the viewpoint of charging stability and is widely used. The charging mechanism of this roller charging is dominated by the discharge charging system described in (1) above.

【００１３】帯電ローラは、導電性若しくは中抵抗のゴ
ム材又は発泡体を用いて作製される。さらにこれらを積
層して所望の特性を得たものもある。The charging roller is made of a conductive or medium-resistance rubber material or foam. Further, there is also one in which these are laminated to obtain desired characteristics.

【００１４】帯電ローラは被帯電体（以下「感光体」と
いう。）との一定の接触状態を得るために弾性を持たせ
ているが、そのため摩擦抵抗が大きく、多くの場合、感
光体に従動又は若干の周速差をもって駆動される。した
がって直接帯電しようとしても、絶対的帯電能力の低下
や接触性の不足やローラ上のムラや感光体の付着物によ
る帯電ムラは避けられないため、従来のローラ帯電では
その帯電機構は放電帯電系が支配的である。The charging roller has elasticity in order to obtain a constant contact state with an object to be charged (hereinafter referred to as "photoreceptor"). Therefore, the frictional resistance is large, and in many cases, the photoreceptor follows the photoreceptor. Alternatively, it is driven with a slight difference in peripheral speed. Therefore, even if it is attempted to directly charge, the absolute charging ability is deteriorated, the contact is insufficient, unevenness on the roller and uneven charging due to the adhered matter on the photoconductor are inevitable. Is dominant.

【００１５】図１は接触帯電における帯電効率例を表し
た図である。横軸に接触帯電ローラに印加したバイアス
（印加ＤＣ電圧）、縦軸にはそのとき得られた感光体帯
電電位（ドラム電位）を示している。FIG. 1 is a diagram showing an example of charging efficiency in contact charging. The horizontal axis shows the bias (applied DC voltage) applied to the contact charging roller, and the vertical axis shows the photoconductor charging potential (drum potential) obtained at that time.

【００１６】従来のローラ帯電の場合の帯電特性はＡで
表される。すなわち約−５００Ｖの放電閾値を過ぎてか
ら帯電が始まる。したがって、−５００Ｖに帯電する場
合は−１０００Ｖの直流電圧を印加するか、又は、−５
００Ｖ直流の帯電電圧に加えて、放電閾値以上の電位差
を常に持つようにピーク間電圧１２００Ｖの交流電圧を
印加して感光体電位を帯電電位に収束させるかする方法
が一般的である。A charging characteristic in the case of the conventional roller charging is represented by A. That is, charging starts after the discharge threshold of about -500V is exceeded. Therefore, in case of charging to -500V, apply a DC voltage of -1000V or -5V.
In addition to the 00V DC charging voltage, an AC voltage having a peak-to-peak voltage of 1200V is applied so as to always have a potential difference equal to or higher than the discharge threshold value, and a method in which the photoconductor potential is converged to the charging potential is common.

【００１７】より具体的に説明すると、厚さ２５μｍの
ＯＰＣ感光体に対して帯電ローラを加圧当接させた場合
には、約６４０Ｖ以上の電圧を印加すれば感光体の表面
電位が上昇し始め、それ以降は印加電圧に対して傾き１
で線形に感光体表面電位が増加する。この閾値電圧を帯
電開始電圧Ｖｔｈと定義する。More specifically, when the charging roller is brought into pressure contact with the OPC photosensitive member having a thickness of 25 μm, the surface potential of the photosensitive member rises when a voltage of about 640 V or more is applied. Starts and then slopes 1 to applied voltage
The surface potential of the photoconductor increases linearly with. This threshold voltage is defined as the charging start voltage Vth.

【００１８】つまり、電子写真に必要とされる感光体表
面電位Ｖｄを得るためには帯電ローラには（Ｖｄ＋Ｖｔ
ｈ）という、必要とされる以上のＤＣ電圧が必要とな
る。このようにしてＤＣ電圧のみを接触帯電部材に印加
して帯電を行う方法を「ＤＣ帯電方式」と称する。That is, in order to obtain the photoreceptor surface potential Vd required for electrophotography, the charging roller has (Vd + Vt
More DC voltage than required, h), is required. The method of applying only the DC voltage to the contact charging member in this way to perform charging is called "DC charging method".

【００１９】しかし、ＤＣ帯電においては環境変動等に
よって接触帯電部材の抵抗値が変動するため、また、感
光体が削れることによって膜厚が変化するとＶｔｈが変
動するため、感光体の電位を所望の値にすることが難し
かった。However, in DC charging, the resistance value of the contact charging member fluctuates due to environmental fluctuations and the Vth fluctuates when the film thickness changes due to abrasion of the photoconductor, so that the potential of the photoconductor is desired. It was difficult to make it a value.

【００２０】このため、さらなる帯電の均一化を図るた
めに特開昭６３−１４９６６９号公報に開示されるよう
に、所望のＶｄに相当するＤＣ電圧に２×Ｖｔｈ以上の
ピーク間電圧を持つＡＣ成分を重畳した電圧を接触帯電
部材に印加する「ＡＣ帯電方式」が用いられる。これ
は、ＡＣによる電位のならし効果を目的としたものであ
り、感光体の電位はＡＣ電圧のピークの中央であるＶｄ
に収束し、環境等の外乱には影響されることはない。Therefore, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-149669, an AC having a peak-to-peak voltage of 2 × Vth or more is applied to a DC voltage corresponding to a desired Vd in order to further uniformize the charging. An "AC charging method" is used in which a voltage in which components are superimposed is applied to a contact charging member. This is for the purpose of leveling the potential by the AC, and the potential of the photoconductor is Vd which is the center of the peak of the AC voltage.
And is not affected by external disturbances such as the environment.

【００２１】ところが、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、先に述べたように接
触帯電部材に印加する電圧は感光体表面電位以上の値が
必要とされ、微量のオゾンが発生する。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, it is applied to the contact charging member as described above. The voltage is required to have a value equal to or higher than the surface potential of the photoconductor, and a small amount of ozone is generated.

【００２２】また、帯電均一化のためにＡＣ帯電を行っ
た場合にはさらなるオゾンの発生、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。Further, when AC charging is performed for uniform charging, further ozone is generated, vibration noise (AC charging sound) of the contact charging member and the photoconductor due to the electric field of AC voltage is generated, and discharge is caused. Deterioration of the surface of the photoconductor has become remarkable, which has been a new problem.

【００２３】（Ｂ）ファーブラシ帯電 ファーブラシ帯電は、接触帯電部材として導電性繊維の
ブラシ部を有する部材（ファーブラシ帯電器）を用い、
その導電性繊維ブラシ部を被帯電体としての感光体に接
触させ、所定の帯電バイアスを印加して感光体表面を所
定の極性・電位に帯電させるものである。このファーブ
ラシ帯電もその帯電機構は上述の（１）の放電帯電系が
支配的である。(B) Fur brush charging For fur brush charging, a member (fur brush charger) having a conductive fiber brush portion is used as a contact charging member.
The conductive fiber brush portion is brought into contact with a photoconductor as a member to be charged, and a predetermined charging bias is applied to charge the surface of the photoconductor to a predetermined polarity and potential. The charging mechanism of this fur brush charging is also dominated by the discharge charging system of (1) above.

【００２４】ファーブラシ帯電器は固定タイプとロール
タイプが実用化されている。中抵抗の繊維を基布に折り
込みパイル状に形成したものを電極に接着したものが固
定タイプであり、一方、ロールタイプはパイルを芯金に
巻き付けて形成する。繊維密度としては１００本／ｍｍ
２程度のものが比較的容易に得られるが、直接帯電によ
り十分均一な帯電を行うにはそれでも接触性は不十分で
あり、直接帯電により十分均一な帯電を行うには感光体
に対し機械構成としては困難なほどに周速差を持たせる
必要があり、現実的ではない。As the fur brush charger, a fixed type and a roll type have been put into practical use. A fixed type is formed by folding a medium resistance fiber into a base cloth and forming a pile shape and adhering it to an electrode. On the other hand, a roll type is formed by winding a pile around a core metal. Fiber density is 100 fibers / mm
Although about 2 can be obtained relatively easily, the contact property is still insufficient for performing sufficiently uniform charging by direct charging, and the mechanical structure of the photoreceptor is sufficient for performing sufficiently uniform charging by direct charging. As it is difficult, it is necessary to have a difference in peripheral speed, which is not realistic.

【００２５】このファーブラシ帯電の直流電圧印加時の
帯電特性は図１のＢに示される特性をとる。したがっ
て、ファーブラシ帯電の場合も、固定タイプ、ロールタ
イプどちらも多くは、高い帯電バイアスを印加し、放電
現象を用いて帯電を行っている。The charging characteristics of this fur brush charging when a DC voltage is applied have the characteristics shown in B of FIG. Therefore, also in the case of the fur brush charging, in both the fixed type and the roll type, a high charging bias is applied and charging is performed by using a discharge phenomenon.

【００２６】（Ｃ）磁気ブラシ帯電 磁気ブラシ帯電は、接触帯電部材として導電性磁性粒子
をマグネットロール等で磁気拘束してブラシ状に形成し
た磁気ブラシ部を有する部材（磁気ブラシ帯電器）を用
い、その磁気ブラシ部を被帯電体としての感光体に接触
させ、所定の帯電バイアスを印加して感光体表面を所定
の極性・電位に帯電させるものである。この磁気ブラシ
帯電の場合はその帯電機構は上述の（２）の直接帯電系
が支配的である。(C) Magnetic brush charging For magnetic brush charging, a member (magnetic brush charger) having a magnetic brush portion formed into a brush shape by magnetically restraining conductive magnetic particles with a magnet roll or the like is used as a contact charging member. The magnetic brush portion is brought into contact with a photoconductor as a member to be charged and a predetermined charging bias is applied to charge the surface of the photoconductor to a predetermined polarity and potential. In the case of this magnetic brush charging, the charging mechanism is dominated by the direct charging system described in (2) above.

【００２７】磁気ブラシ部を構成させる導電性磁性粒子
として粒径５〜５０μｍのものを用い、感光体と十分周
速差を設けることで、均一に直接帯電を可能にする。図
１の帯電特性グラフのＣにあるように、印加バイアスと
ほぼ比例した帯電電位を得ることが可能になる。By using conductive magnetic particles having a particle diameter of 5 to 50 μm as the magnetic brush portion and providing a sufficient peripheral speed difference from the photosensitive member, uniform direct charging is possible. As indicated by C in the charging characteristic graph of FIG. 1, it becomes possible to obtain a charging potential substantially proportional to the applied bias.

【００２８】しかしながら、機器構成が複雑であるこ
と、磁気ブラシ部を構成している導電性磁性粒子が脱落
して感光体に付着する等他の弊害もある。However, there are other problems such as a complicated structure of the device, and the conductive magnetic particles forming the magnetic brush portion are dropped and adhered to the photoconductor.

【００２９】特開平６−３９２１号公報等には感光体表
面にあるトラップ準位又は電荷注入層の導電性粒子等の
電荷保持部材に電荷を注入して接触注入帯電を行う方法
が提案されている。放電現象を用いないため、帯電に必
要とされる電圧は所望する感光体表面電位分のみであ
り、オゾンの発生もない。さらに、ＡＣ電圧を印加しな
いので、帯電音の発生もなく、ローラ帯電方式と比べる
と、オゾンレス、低電力の優れた帯電方式である。Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 6-3921 proposes a method of performing contact injection charging by injecting charges into a charge retaining member such as a trap level on the surface of a photoreceptor or conductive particles of a charge injection layer. There is. Since the discharge phenomenon is not used, the voltage required for charging is only the desired surface potential of the photoconductor, and ozone is not generated. Furthermore, since no AC voltage is applied, no charging noise is generated, and compared to the roller charging method, the charging method is ozoneless and has low power consumption.

【００３０】（Ｄ）トナーリサイクルシステム（クリー
ナレス） 転写方式の画像形成装置においては、転写後の感光体
（像担持体）に残存する転写残りの現像剤（トナー）は
クリーナ（クリーニング装置）によって感光体表面から
除去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望ましい。そこでクリーナをな
くし、転写後の感光体上の転写残トナーは現像装置によ
って「現像同時クリーニング」で感光体上から除去し現
像装置に回収・再利用する装置構成にしたトナーリサイ
クルシステム（又はトナーリサイクルプロセス）の画像
形成装置も出現している。(D) Toner Recycle System (Cleanerless) In the transfer type image forming apparatus, the untransferred developer (toner) remaining on the photoconductor (image carrier) after transfer is transferred to the cleaner (cleaning device). The waste toner is removed from the surface of the photoconductor to become waste toner, and it is desirable that this waste toner does not appear from the viewpoint of environmental protection. Therefore, the toner recycle system (or toner recycle system) is used in which the cleaner is eliminated, and the transfer residual toner on the photoconductor after transfer is removed from the photoconductor by "development simultaneous cleaning" by the developing device and collected and reused in the developing device. Process) image forming apparatuses have also appeared.

【００３１】現像同時クリーニングとは、転写後に感光
体上に残留したトナーを次工程以降の現像時、すなわち
引き続き感光体を帯電し、露光して潜像を形成し、この
潜像の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かぶり
取り電位差Ｖｂａｃｋ）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装置に回収され
て次工程以後に再用されるため、廃トナーをなくし、メ
ンテナンスに手を煩わせることも少なくすることができ
る。またクリーナ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 means that the toner remaining on the photoconductor after transfer is developed in the subsequent steps, that is, the photoconductor is continuously charged and exposed to form a latent image, and the latent image is fogged during development. This is a method of collecting with a take-off bias (fog-removing potential difference Vback which is a potential difference between the DC voltage applied to the developing device and the surface potential of the photoconductor).
According to this method, the transfer residual toner is collected by the developing device and reused after the next step, so that it is possible to eliminate the waste toner and reduce the troublesome maintenance. Further, since the cleaner is not used, there is a large space advantage, and the image forming apparatus can be significantly downsized.

【００３２】トナーリサイクルシステムは上述のように
転写残トナーを専用のクリーナによって感光体表面から
除去するのではなく、帯電手段部を経由させて現像装置
に至らせて再度現像プロセスにて利用するものであるた
め、感光体の帯電手段として接触帯電を用いた場合にお
いては感光体と接触帯電部材との接触部に絶縁性である
トナーが介在した状態でいかにして感光体を帯電するか
が課題になっている。上述したローラ帯電やファーブラ
シ帯電においては、感光体上の転写残トナーを拡散し非
パターン化するとともに、大きなバイアスを印加し放電
による帯電を用いることが多い。磁気ブラシ帯電におい
ては接触帯電部材として粉体を用いるため、その粉体で
ある導電性磁性粒子の磁気ブラシ部が感光体に柔軟に接
触し感光体を帯電できる利点があるが、機器構成が複雑
であること、磁気ブラシ部を構成している導電性磁性粒
子の脱落による弊害が大きい。As described above, the toner recycle system does not remove the transfer residual toner from the surface of the photoconductor by a dedicated cleaner, but rather allows it to reach the developing device via the charging means and reuse it in the developing process. Therefore, when contact charging is used as the charging means of the photosensitive member, how to charge the photosensitive member with the insulating toner intervening in the contact portion between the photosensitive member and the contact charging member is a problem. It has become. In the roller charging and the fur brush charging described above, the transfer residual toner on the photoconductor is often diffused to be non-patterned, and a large bias is applied to charge by discharge. Since powder is used as the contact charging member in magnetic brush charging, there is an advantage that the magnetic brush part of the conductive magnetic particles, which is the powder, can flexibly contact the photoconductor to charge the photoconductor, but the device configuration is complicated. That is, the harmful effect due to the dropping of the conductive magnetic particles forming the magnetic brush portion is great.

【００３３】（Ｅ）（スポンジ＋導電性粒子）直接注入
帯電 直接注入帯電は接触帯電部材から被帯電体部分に電荷が
直接移動することをその帯電機構とすることから、ロー
ラ帯電により直接注入帯電を行わせるには接触帯電部材
としての帯電ローラが十分に被帯電体表面に接触する必
要があり、従動回転では不十分である。(E) (Sponge + conductive particles) Direct injection charging Direct injection charging has a mechanism in which the charge is directly transferred from the contact charging member to the body to be charged. Therefore, direct injection charging is performed by roller charging. In order to perform the above, it is necessary for the charging roller as a contact charging member to sufficiently contact the surface of the member to be charged, and the driven rotation is not sufficient.

【００３４】帯電ローラを十分に被帯電体表面に接触さ
せるためには先に述べた磁気ブラシ帯電器と同様に被帯
電体に対して帯電ローラを周速差を持たせて回転させる
必要がある。しかしながら、弾性体より構成される接触
帯電ローラはこの接触帯電ローラと被帯電体との間の摩
擦力が大きいために、被帯電体に速度差を持たせて回転
させることができなかった。また無理に回転させると、
接触帯電ローラや被帯電体の表面が削れてしまうという
問題があった。In order to bring the charging roller into sufficient contact with the surface of the member to be charged, it is necessary to rotate the charging roller with a peripheral speed difference with respect to the member to be charged, as in the magnetic brush charger described above. . However, since the contact charging roller made of an elastic body has a large frictional force between the contact charging roller and the body to be charged, the body to be charged cannot be rotated with a speed difference. If you rotate it by force,
There is a problem that the surfaces of the contact charging roller and the body to be charged are scraped.

【００３５】帯電ローラと被帯電体との速度差は、具体
的には帯電ローラ表面を移動駆動して被帯電体との間に
速度差を設けることになる。好ましくは帯電ローラを回
転駆動し、さらにその回転方向は帯電ローラ表面の移動
方向が被帯電体表面の移動方向とは逆方向に回転するよ
うに構成するのがよい。The speed difference between the charging roller and the member to be charged is, specifically, to move the surface of the charging roller to provide a speed difference between the member and the member to be charged. Preferably, the charging roller is rotationally driven, and the rotation direction thereof is configured so that the moving direction of the surface of the charging roller rotates in the opposite direction to the moving direction of the surface of the body to be charged.

【００３６】帯電ローラ表面を被帯電体表面の移動方向
と同じ方向に移動させて速度差をもたせることも可能で
あるが、直接注入帯電の帯電性は被帯電体の周速と帯電
ローラの周速の比に依存するため、逆方向と同じ周速比
を得るには順方向では帯電ローラの回転数が逆方向の時
に比べて大きくなるので、帯電ローラを逆方向に移動さ
せる方が回転数の点で有利である。ここで記述した周速
比は、 周速比（％）＝（帯電ローラ周速−被帯電体周速）／被
帯電体周速×１００ である（帯電ローラ周速は帯電ニップ部において帯電ロ
ーラ表面が被帯電体表面と同じ方向に移動するとき正の
値である）。It is possible to move the surface of the charging roller in the same direction as the moving direction of the surface of the body to be charged so as to have a speed difference. Since it depends on the speed ratio, in order to obtain the same peripheral speed ratio as in the reverse direction, the rotation speed of the charging roller in the forward direction becomes larger than that in the reverse direction, so it is better to move the charging roller in the reverse direction. Is advantageous in that. The peripheral speed ratio described here is the peripheral speed ratio (%) = (peripheral speed of charging roller−peripheral speed of charged body) / peripheral speed of charged body × 100 (the peripheral speed of the charging roller is the charging roller at the charging nip portion). A positive value when the surface moves in the same direction as the surface of the body to be charged).

【００３７】かくして、接触帯電ローラとして比較的に
構成が簡単で帯電ローラ等を用いた場合でも、この接触
帯電ローラに対する帯電に必要な印加バイアスは被帯電
体に必要な電位相当の電圧で十分であり、放電現象を用
いないでかつ安全な帯電方式を実現することができる。Thus, even when the contact charging roller has a relatively simple structure and a charging roller or the like is used, the applied bias necessary for charging the contact charging roller may be a voltage equivalent to the potential required for the member to be charged. Therefore, a safe charging method can be realized without using the discharge phenomenon.

【００３８】つまり、接触帯電装置において、接触帯電
ローラとして帯電ローラ等の簡易な部材を用いた場合で
も、より帯電均一性に優れかつ長期にわたり安定した直
接注入帯電を実現する、すなわち、低印加電圧でオゾン
レスの注入帯電を簡易な構成で実現することができる。That is, in the contact charging device, even when a simple member such as a charging roller is used as the contact charging roller, the direct injection charging having excellent charging uniformity and stable for a long time is realized, that is, a low applied voltage is applied. Thus, ozoneless injection charging can be realized with a simple configuration.

【００３９】またこれにより、均一な帯電性を与えるこ
とができ、オゾン生成物による障害、帯電不良による障
害等のない、簡易な構成、低コストな画像形成装置やプ
ロセスカートリッジを得ることができる。Further, this makes it possible to provide a uniform chargeability, an image forming apparatus and a process cartridge which have a simple structure and are free from obstacles due to ozone products and faults due to poor charging.

【００４０】接触帯電ローラと被帯電体との摩擦力を小
さくする手段としては、少なくとも接触帯電ローラと被
帯電体との帯電ニップ部に粉体を存在させることでこの
粉体による潤滑効果（摩擦低減効果）により効果的に接
触帯電ローラと被帯電体との摩擦力を小さくすることが
できる。また接触帯電ローラの表面に低摩擦層を具備さ
せることによっても効果的に接触帯電ローラと被帯電体
との摩擦力を小さくすることができる。As means for reducing the frictional force between the contact charging roller and the body to be charged, at least the powder is present in the charging nip portion between the contact charging roller and the body to be charged, so that the lubrication effect (friction) caused by the powder can be obtained. (Reducing effect) effectively reduces the frictional force between the contact charging roller and the body to be charged. Further, by providing a low friction layer on the surface of the contact charging roller, it is possible to effectively reduce the frictional force between the contact charging roller and the body to be charged.

【００４１】少なくとも接触帯電ローラと被帯電体との
帯電ニップ部に粉体を存在させることで、被帯電体と接
触帯電ローラとの帯電ニップ部において摩擦を減らせ、
接触帯電ローラのトルクを減らせ、接触帯電ローラは被
帯電体と速度差をもって接触できると同時に、粉体を介
して密に均一に被帯電体に接触して、つまり接触帯電ロ
ーラと被帯電体の帯電ニップ部に存在する粉体が被帯電
体表面を隙間なく摺擦することで被帯電体に電荷を直接
注入できるのである。すなわち接触帯電ローラによる被
帯電体の帯電は粉体の存在により直接注入帯電が支配的
となる。By allowing the powder to exist at least in the charging nip portion between the contact charging roller and the charged body, friction can be reduced in the charging nip portion between the charged body and the contact charging roller,
The torque of the contact charging roller can be reduced, and the contact charging roller can contact the charged body with a speed difference, and at the same time, can contact the charged body densely and uniformly through the powder, that is, the contact charging roller and the charged body. The powder existing in the charging nip portion rubs the surface of the body to be charged without a gap, so that the electric charge can be directly injected into the body to be charged. That is, direct charging is dominant in the charging of the body to be charged by the contact charging roller due to the presence of the powder.

【００４２】したがって、高い帯電効率が得られ、接触
帯電ローラに印加した電圧とほぼ同等の電位を被帯電体
に与えることができる。弾性体を用いた接触帯電ローラ
表面を被帯電体に速度差を持たせて移動させながら被帯
電体に当接させる場合、接触帯電ローラと被帯電体との
摩擦力を小さくすることで接触帯電ローラの初期駆動ト
ルクを減らして安定した接触帯電ローラ表面の移動がで
きるようにし、接触帯電ローラと被帯電体の帯電ニップ
部で均一な直接接触状態を得て、均一な直接注入帯電を
可能としたものである。Therefore, high charging efficiency can be obtained, and a potential almost equal to the voltage applied to the contact charging roller can be applied to the member to be charged. When the surface of a contact charging roller that uses an elastic body is moved against the member to be charged with a speed difference and brought into contact with the member to be charged, contact charging is performed by reducing the frictional force between the contact charging roller and the member to be charged. The initial drive torque of the roller is reduced to enable stable movement of the surface of the contact charging roller, and a uniform direct contact state is obtained at the charging nip portion between the contact charging roller and the body to be charged, enabling uniform direct injection charging. It was done.

【００４３】（Ｆ）（スポンジ＋導電性粒子）直接注入
帯電における感光体表面保護層の磨耗 （スポンジ＋導電性粒子）直接注入帯電では、感光体に
対して相対速度を有して回転する導電性の弾性部材に電
圧を印加し、弾性部材表面に付帯した導電性粒子を介し
て帯電を行うため、弾性部材及び導電性粒子との摩擦に
より感光体を構成する表面保護層に摩耗を生じやすい。
表面保護層の摩耗は、感光体の寿命低下につながり、縦
スジ等の画質劣化を生じやすくなる。(F) (Sponge + conductive particles) Wear of the photoconductor surface protective layer in direct injection charging (sponge + conductive particles) In direct injection charging, the conductive material rotates at a relative speed with respect to the photosensitive member. A voltage is applied to the elastic member, and charging is performed via the conductive particles attached to the surface of the elastic member, so that the surface protective layer constituting the photoconductor is likely to be worn due to friction between the elastic member and the conductive particles. .
Abrasion of the surface protective layer shortens the life of the photoconductor and tends to cause deterioration of image quality such as vertical stripes.

【００４４】したがって、感光体を構成する表面保護層
は、弾性部材及び導電性粒子との摩擦によっても摩耗を
生じにくいこと、あるいは摩耗を生じても十分な表面保
護層の層厚が確保されることが好ましい。Therefore, the surface protective layer constituting the photoconductor is less likely to wear due to friction between the elastic member and the conductive particles, or a sufficient thickness of the surface protective layer is secured even if the wear occurs. It is preferable.

【００４５】具体的には、アモルファスシリコンカーバ
イド（ａ−ＳｉＣ）やアモルファスカーボン（ａ−Ｃ）
といった高硬度の材料で表面保護層を構成することによ
り、長期にわたって高品質な画像を提供することが好ま
しい。Specifically, amorphous silicon carbide (a-SiC) and amorphous carbon (a-C)
It is preferable to provide a high-quality image for a long period of time by forming the surface protective layer with a material having high hardness such as.

【００４６】本出願人らがキヤノン製複写機ＧＰ４０５
を接触注入帯電による負帯電方式に改造した画像形成装
置を用いて鋭意検討した結果、また、ａ−Ｃを用いるこ
とで、より高硬度の表面保護層を形成することができ、
同じくキヤノン製複写機ＧＰ４０５を接触帯電による負
帯電方式に改造した画像形成装置において、５０万枚の
印字後においても高品質な画像を安定して供給すること
ができた。また、本発明で用いるａ−Ｓｉ感光体におい
ては、長期にわたり高品質な画像を安定して供給するの
に十分な表面層層厚が必要となる。本出願人らが鋭意検
討した結果、５００〜５０００Åの層厚のａ−Ｃで表面
保護層を形成することにより、同じく、摩耗を生じても
十分な表面保護層の層厚を確保でき、５０万枚の印字後
においても高品質な画像を安定して供給することができ
た。The applicants used the Canon copier GP405.
As a result of intensive studies using an image forming apparatus modified to a negative charging method by contact injection charging, and by using aC, a surface protective layer having higher hardness can be formed,
Similarly, in the image forming apparatus in which the Canon copying machine GP405 is modified to the negative charging system by contact charging, a high quality image can be stably supplied even after printing 500,000 sheets. Further, the a-Si photosensitive member used in the present invention needs to have a surface layer thickness sufficient to stably supply a high-quality image for a long period of time. As a result of diligent study by the present applicants, by forming the surface protective layer with aC having a layer thickness of 500 to 5000Å, it is possible to secure a sufficient layer thickness of the surface protective layer even when abrasion occurs. High-quality images could be stably supplied even after printing 10,000 sheets.

【００４７】したがって、長期にわたり高品質な画像を
安定して供給可能な画像形成装置及び画像形成方法を提
供する本発明の目的を達するためには、ａ−ＳｉＣやａ
−Ｃといった高硬度の材料で表面保護層を構成すること
が好ましい。より好ましくは、最表面（最も表面側）に
ａ−Ｃからなる表面保護層を有する感光体を用いること
が望ましい。Therefore, in order to achieve the object of the present invention to provide an image forming apparatus and an image forming method capable of stably supplying a high quality image for a long period of time, a-SiC or a
It is preferable to form the surface protective layer with a material having a high hardness such as -C. More preferably, it is desirable to use a photoreceptor having a surface protective layer made of aC on the outermost surface (outermost surface side).

【００４８】[0048]

【発明が解決しようとする課題】上述の導電性粒子を用
いた直接注入帯電で、帯電ローラから導電性粒子が滑落
すると、帯電ローラと被帯電体の接触部に存在する導電
性粒子が被帯電体表面を隙間なく摺擦できなくなり、被
帯電体に均一な直接注入帯電ができなくなる。したがっ
て、帯電ローラに導電性粒子を供給する構成が必要とな
る。When the conductive particles slide off from the charging roller in the above-mentioned direct injection charging using the conductive particles, the conductive particles existing in the contact portion between the charging roller and the charged body are charged. It becomes impossible to rub the surface of the body without any gap, and uniform direct injection charging to the body to be charged cannot be performed. Therefore, a structure for supplying the electrically conductive particles to the charging roller is required.

【００４９】クリーナレス装置の場合、トナーと摩擦帯
電極性が逆極性である導電性粒子を現像剤に混合し、導
電性粒子は主に現像器から像担持体の表面の非印字部
（非画像形成部）に供給され、転写部では導電性粒子
は、トナーと極性が逆であることと抵抗が低いこととか
ら、転写材に転写されず、クリーナレスの構成により、
クリーナで除去されることなく、帯電ローラと像担持体
の接触部に供給される。その結果、帯電ローラから導電
性粒子が滑落しても、画像形成装置が稼働されること
で、均一帯電が維持される。In the case of the cleanerless device, conductive particles having a triboelectric charge polarity opposite to that of the toner are mixed with the developer, and the conductive particles are mainly fed from the developing device to the non-printing portion (non-image part) on the surface of the image carrier. The conductive particles, which are supplied to the forming section), are not transferred to the transfer material due to the polarity being opposite to the toner and the low resistance in the transfer section.
It is supplied to the contact portion between the charging roller and the image carrier without being removed by the cleaner. As a result, even if the conductive particles slip off from the charging roller, the image forming apparatus is operated to maintain uniform charging.

【００５０】しかしながら上述の構成の画像形成装置に
おいて、長手位置で印字率が極端に異なる同一の画像を
連続して多数印字した場合や、また小サイズ紙を連続し
て多数印字した場合、現像部の印字率の低い長手位置で
はトナーはほとんど消費されず、導電性粒子が消費され
る。そのため、現像装置内の現像剤は、印字率の低い長
手位置で導電性粒子の濃度が減少し、その長手位置では
導電性粒子は現像器から像担持体の表面に供給されず、
帯電ローラ上にも供給されない。However, in the image forming apparatus having the above-mentioned configuration, when a large number of the same images having extremely different print ratios at the longitudinal position are continuously printed, or when a large number of small size papers are continuously printed, the developing unit In the longitudinal position where the printing rate is low, the toner is hardly consumed and the conductive particles are consumed. Therefore, in the developer in the developing device, the concentration of the conductive particles decreases at the long position where the printing rate is low, and the conductive particles are not supplied from the developing device to the surface of the image carrier at the long position.
Not supplied on the charging roller.

【００５１】その結果、局所的に帯電ローラ上の導電性
粒子の量が減少し、導電性粒子を介して密に均一に被帯
電体に接触できなくなる。それにより、局所的に帯電ロ
ーラの帯電能の低下が生じ、トナーカブリが生じるとい
う問題がある。As a result, the amount of conductive particles on the charging roller is locally reduced, and it becomes impossible to densely and uniformly contact the member to be charged through the conductive particles. As a result, the charging ability of the charging roller is locally reduced, and toner fog occurs.

【００５２】本発明は、上述事情に鑑みてなされたもの
であり、局所的に現像剤担持体上の導電性粒子の量が減
少することを防止して、帯電部材が導電性粒子を介して
密に均一に像担持体表面に接触できるようにし、これに
より局所的な帯電部材の帯電能の低下を防止してトナー
カブリを防止するようにした画像形成装置を提供するこ
とを目的とするものである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and the charging member is prevented from locally reducing the amount of conductive particles on the developer carrying member, so that the charging member can intervene through the conductive particles. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of densely and uniformly contacting the surface of an image bearing member, thereby preventing local deterioration of the charging ability of a charging member and preventing toner fog. Is.

【００５３】[0053]

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
移動可能な表面を有する像担持体と、前記像担持体表面
に接触配置されて前記像担持体を帯電する帯電ローラを
有する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面に静電潜
像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーによっ
て現像する現像手段と、現像によって前記像担持体表面
に形成されたトナー像を他部材に転写する転写手段と、
を備え、前記像担持体表面の移動方向に沿っての前記転
写手段の下流側でかつ前記帯電手段の上流側に、前記像
担持体上の不要なトナーを除去するためのクリーニング
手段を備えていない画像形成装置において、前記帯電ロ
ーラは、芯金の周囲を覆う円筒状の導電性発泡部材を有
し、前記導電性発泡部材は、前記像担持体表面に対して
周速差をもって接触するとともに前記像担持体表面との
接触部において導電性粒子を移動可能に保持する多孔性
表面を有し、前記現像手段は、前記導電性粒子をトナー
重量に対して０．１重量％以上１０重量％以下含む一成
分の現像剤を収納する現像室と、前記現像室内の前記現
像剤によって前記像担持体上の静電潜像を現像する現像
剤担持体と、前記現像室内に配設されて前記現像剤を前
記現像剤担持体に供給する攪拌部材とを有し、前記導電
性粒子と前記トナーとは摩擦帯電極性が互いに逆極性で
あり、前記現像室内の現像剤が前記攪拌部材により、前
記現像剤担持体に対する現像剤移送方向及び前記現像剤
担持体の長手方向に攪拌される、ことを特徴とする。The invention according to claim 1 is
An image carrier having a movable surface, a charging unit having a charging roller arranged in contact with the surface of the image carrier to charge the image carrier, and an electrostatic latent image on the surface of the image carrier after charging. Exposure means for forming, developing means for developing the electrostatic latent image with toner, transfer means for transferring the toner image formed on the surface of the image carrier by development to another member,
And a cleaning unit for removing unnecessary toner on the image carrier on the downstream side of the transfer unit and the upstream side of the charging unit along the moving direction of the surface of the image carrier. In the image forming apparatus, the charging roller has a cylindrical conductive foam member that covers the periphery of the core metal, and the conductive foam member contacts the surface of the image carrier with a peripheral speed difference. The developing means has a porous surface for movably holding the conductive particles in a contact portion with the surface of the image carrier, and the developing means has the conductive particles in an amount of 0.1% by weight or more and 10% by weight or less based on the weight of the toner. A developing chamber containing a one-component developer including: a developing agent carrier for developing an electrostatic latent image on the image bearing member by the developing agent in the developing chamber; and a developing chamber disposed in the developing chamber. Developer on the developer carrier The conductive particles and the toner have triboelectrically charged polarities opposite to each other, and the developer in the developing chamber is transferred by the agitating member to the developer carrying direction with respect to the developer carrier. And stirring in the longitudinal direction of the developer carrying member.

【００５４】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
画像形成装置において、前記攪拌部材は、前記現像剤担
持体の長手方向に対してほぼ平行に配置された回転自在
な軸心と、前記軸心に沿って複数取り付けられたリング
部材と、を有し、前記複数のリング部材は、前記軸心に
対して傾斜して取り付けられる、ことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the stirring member has a rotatable shaft center which is disposed substantially parallel to the longitudinal direction of the developer carrying member. A plurality of ring members are attached along the axis, and the plurality of ring members are attached to be inclined with respect to the axis.

【００５５】請求項３に係る発明は、請求項２に記載の
画像形成装置において、前記攪拌部材は、前記軸心に対
してほぼ平行に配置された攪拌棒を有する、ことを特徴
とする。According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect, the stirring member has a stirring rod arranged substantially parallel to the shaft center.

【００５６】請求項４に係る発明は、請求項１ないし３
のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記攪
拌部材を前記現像剤担持体の長手方向に往復移動させる
レシプロ移動機構を有する、ことを特徴とする。The invention according to claim 4 relates to claims 1 to 3.
The image forming apparatus as described in any one of 1 above, further comprising: a reciprocating movement mechanism that reciprocates the stirring member in a longitudinal direction of the developer carrying member.

【００５７】請求項５に係る発明は、請求項１ないし４
のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記像
担持体が、導電性基体上にシリコン原子を母体とする非
単結晶材料で構成された光導電層及び非単結晶質水素化
炭素膜で構成された表面層を有する、ことを特徴とす
る。The invention according to claim 5 relates to claims 1 to 4.
9. The image forming apparatus according to any one of 1 above, wherein the image carrier is a photoconductive layer and a non-single crystalline hydrogenated carbon film formed of a non-single-crystal material having silicon atoms as a matrix on a conductive substrate. It has a surface layer constituted by.

【００５８】〔作用〕低印加電圧でオゾンレスの注入帯
電方式を用いたトナーリサイクル構成において、長手位
置で印字率が極端に異なる同一の画像を連続で印字した
場合や、また小サイズ紙を連続で印字した場合でも、現
像部の印字率の低い長手位置ではトナーはほとんど消費
されず、導電性粒子が消費されるが、現像剤担持体に接
触して循環する現像剤を、長手方向及び現像剤移送方向
に攪拌させることにより、印字率の低い長手位置で現像
剤中の導電性粒子の濃度が減少しないで、その長手位置
においても導電性粒子は現像手段から像担持体の表面に
安定して供給され、現像剤担持体上のその長手位置にも
安定して供給される。この結果、局所的に発生する現像
剤担持体の帯電能の低下が防止でき、それにより局所的
に生じるトナーカブリが解消される。[Operation] In a toner recycle configuration using an ozone-less injection charging method with a low applied voltage, when the same image having extremely different printing rates at the longitudinal position is continuously printed, or when small size paper is continuously printed. Even when printing is performed, the toner is hardly consumed and the conductive particles are consumed at the longitudinal position where the printing rate is low in the developing section, but the developer circulating in contact with the developer carrier is conveyed in the longitudinal direction and the developer. By stirring in the transfer direction, the concentration of the conductive particles in the developer does not decrease at the longitudinal position where the printing rate is low, and even at the longitudinal position, the conductive particles are stable on the surface of the image carrier from the developing means. It is supplied and also stably supplied to its longitudinal position on the developer carrying member. As a result, it is possible to prevent the chargeability of the developer carrying member from being locally reduced, and thereby to eliminate the toner fog that locally occurs.

【００５９】[0059]

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。なお、各図面において同一
の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすもの
であり、これらについての重複説明は適宜省略するもの
とする。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same reference numerals in the drawings denote the same configurations or operations, and the duplicated description thereof will be appropriately omitted.

【００６０】＜実施の形態１＞図２に、本発明に係る画
像形成装置の一例を示す。同図に示す画像形成装置は、
転写式電子写真プロセス利用、プロセスカートリッジ着
脱方式、接触帯電方式の複写機であり、同図はその概略
構成を模式的に示す図である。<First Embodiment> FIG. 2 shows an example of an image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus shown in FIG.
The copying machine is a copying machine using a transfer type electrophotographic process, a process cartridge attaching / detaching method, and a contact charging method. FIG.

【００６１】（１）画像形成装置の全体的概略構成（図
２） 同図に示す画像形成装置は、被帯電体（像担持体）とし
て、直径３０ｍｍの回転ドラム型の負極性ａ−Ｓｉ感光
体（ネガ感光体、以下「感光ドラム」という。）１を備
えている。この感光ドラム１は矢印Ｒ１方向に周速度
（プロセススピードＰＳ、印字速度）２１０ｍｍ／ｓｅ
ｃをもって回転駆動される。(1) Overall Schematic Structure of Image Forming Apparatus (FIG. 2) The image forming apparatus shown in the figure has a rotating drum type negative a-Si photosensitive member having a diameter of 30 mm as a member to be charged (image carrier). A body (negative photosensitive member, hereinafter referred to as “photosensitive drum”) 1 is provided. This photosensitive drum 1 has a peripheral speed (process speed PS, printing speed) of 210 mm / se in the direction of arrow R1.
It is driven to rotate with c.

【００６２】感光ドラム１の周囲には、その回転方向に
沿ってほぼ順に帯電ローラ（帯電手段）２、露光装置
（露光手段）３、現像器（現像手段）４、転写ローラ
（転写手段）５、除電器６などが配設されている。な
お、本実施の形態では、上述の感光ドラム１と、現像器
４と、除電器６とをカートリッジ容器（不図示）に一体
的に組み込んで、画像形成装置本体（不図示）に対して
着脱自在なプロセスカートリッジＰＣを構成している
が、本発明はこれに限定されるものではない。Around the photosensitive drum 1, a charging roller (charging means) 2, an exposure device (exposure means) 3, a developing device (developing means) 4, a transfer roller (transfer means) 5 are arranged in this order along the rotation direction thereof. , A static eliminator 6 and the like are provided. In the present embodiment, the photosensitive drum 1, the developing device 4, and the static eliminator 6 described above are integrally incorporated in a cartridge container (not shown), and are attached to and detached from the image forming apparatus main body (not shown). Although the process cartridge PC is configured freely, the present invention is not limited to this.

【００６３】帯電ローラ２は、感光ドラム１に所定の押
圧力をもって接触させて配設した接触帯電ローラ（接触
帯電器）としての導電性弾性ローラである。図２中の符
号Ａは、感光ドラム１表面と帯電ローラ２表面とが接触
して構成されるニップ部、つまり帯電ニップ部である。
帯電ローラ２の表面には、あらかじめ移動可能な導電性
粒子Ｍ１，Ｍ２が３ｍｇ／ｃｍ２以上の密度で塗布され
ている。この帯電ローラ２及び導電性粒子Ｍ１、Ｍ２に
ついては後述する。The charging roller 2 is a conductive elastic roller as a contact charging roller (contact charger) which is arranged in contact with the photosensitive drum 1 with a predetermined pressing force. Reference numeral A in FIG. 2 denotes a nip portion formed by contact between the surface of the photosensitive drum 1 and the surface of the charging roller 2, that is, a charging nip portion.
The surface of the charging roller 2 is coated with movable conductive particles M1 and M2 in advance at a density of 3 mg / cm 2 or more. The charging roller 2 and the conductive particles M1 and M2 will be described later.

【００６４】帯電ローラ２は感光ドラム１とのニップ部
である帯電ニップ部Ａにおいて感光ドラム１の回転方向
と逆方向（カウンター）で回転駆動され、感光ドラム１
表面に対して周速差を持って接触する。また帯電ローラ
２は帯電バイアス印加電源（不図示）から所定の帯電バ
イアスが印加される。これにより、感光ドラム１表面
（外周面）が直接注入帯電方式で所定の極性・電位に一
様に接触帯電処理される。これについては後述する。The charging roller 2 is rotationally driven in the charging nip portion A, which is a nip portion with the photosensitive drum 1, in a direction (counter) opposite to the rotating direction of the photosensitive drum 1, and the photosensitive drum 1 is rotated.
Contact the surface with a difference in peripheral speed. A predetermined charging bias is applied to the charging roller 2 from a charging bias applying power source (not shown). As a result, the surface (outer peripheral surface) of the photosensitive drum 1 is uniformly contact-charged to a predetermined polarity and potential by the direct injection charging method. This will be described later.

【００６５】露光装置３は、レーザダイオード、ポリゴ
ンミラー等を含むレーザビームスキャナによって構成さ
れている。露光装置３は、目的の画像情報の時系列電気
デジタル画素信号に対応して強度変調されたレーザ光Ｌ
を出力し、このレーザ光Ｌで上述の感光ドラム１の一様
帯電面を走査露光する。この走査露光により感光ドラム
１表面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成され
る。The exposure device 3 is composed of a laser beam scanner including a laser diode, a polygon mirror and the like. The exposure device 3 uses the laser light L whose intensity is modulated corresponding to the time-series electric digital pixel signal of the target image information.
Is output, and the uniformly charged surface of the photosensitive drum 1 is scanned and exposed by the laser light L. By this scanning exposure, an electrostatic latent image corresponding to target image information is formed on the surface of the photosensitive drum 1.

【００６６】現像器４には、現像剤Ｔが収納されてお
り、この現像剤Ｔには導電性粒子Ｍ１を添加してある。
感光ドラム１表面の静電潜像はこの現像器４により現像
部ａにてトナー像として現像される。この現像器４及び
導電性粒子Ｍ１については後述する。The developer T contains a developer T, to which conductive particles M1 are added.
The electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 1 is developed as a toner image by the developing device 4 at the developing section a. The developing device 4 and the conductive particles M1 will be described later.

【００６７】転写ローラ５は、接触転写手段としての中
抵抗のローラであり、感光ドラム１表面に対して所定の
当接圧で圧接させて転写ニップ部ｂを構成している。こ
の転写ニップ部ｂに、給紙部（不図示）から所定のタイ
ミングで記録材としての転写材Ｐが給紙され、かつ転写
ローラ５に転写バイアス印加電源（不図示）から所定の
転写バイアスが印加されることで、感光ドラム１側のト
ナー像が転写ニップ部ｂに給紙された転写材Ｐ表面に順
次に転写されていく。The transfer roller 5 is a medium resistance roller as a contact transfer means, and constitutes a transfer nip portion b by being pressed against the surface of the photosensitive drum 1 with a predetermined contact pressure. A transfer material P as a recording material is fed to the transfer nip portion b from a paper feeding portion (not shown) at a predetermined timing, and a predetermined transfer bias is applied to the transfer roller 5 from a transfer bias applying power source (not shown). By being applied, the toner image on the photosensitive drum 1 side is sequentially transferred to the surface of the transfer material P fed to the transfer nip portion b.

【００６８】本実施の形態では、転写ローラ５は、ロー
ラ抵抗値が５×１０８Ωのものを用い、＋２０００Ｖの
ＤＣ電圧を印加して転写を行った。すなわち、転写ニッ
プ部ｂに導入された転写材Ｐはこの転写ニップ部ｂによ
って挟持搬送されて、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圧
力にて転写されていく。In this embodiment, the transfer roller 5 has a roller resistance value of 5 × 10 8 Ω, and the transfer is performed by applying a DC voltage of + 2000V. That is, the transfer material P introduced into the transfer nip portion b is nip-conveyed by the transfer nip portion b, and the toner image formed and carried on the surface of the photosensitive drum 1 on the surface side thereof is sequentially subjected to electrostatic force and pressing force. Will be transcribed.

【００６９】除電器６は、感光ドラム１表面のトナー像
が転写材Ｐに転写された後、感光ドラム１表面を一様に
露光して、除電する。After the toner image on the surface of the photosensitive drum 1 has been transferred to the transfer material P, the static eliminator 6 uniformly exposes the surface of the photosensitive drum 1 to eliminate static electricity.

【００７０】転写材Ｐの搬送方向（同図中の右側から左
側）に沿っての転写ローラ５の下流側には、定着装置７
が配設されている。定着装置７は熱定着方式等の定着装
置である。転写ニップ部ｂに給紙されて感光ドラム１側
のトナー像の転写を受けた転写材Ｐは感光ドラム１の面
から分離されてこの定着装置７に導入され、トナー像の
定着を受けて画像形成物（プリント、コピー）として画
像形成装置外へ排出される。A fixing device 7 is provided on the downstream side of the transfer roller 5 along the conveying direction of the transfer material P (from the right side to the left side in the figure).
Is provided. The fixing device 7 is a fixing device such as a heat fixing system. The transfer material P, which has been fed to the transfer nip portion b and transferred with the toner image on the photosensitive drum 1 side, is separated from the surface of the photosensitive drum 1 and introduced into the fixing device 7, where the toner image is fixed and the image is formed. The formed product (print, copy) is ejected outside the image forming apparatus.

【００７１】本実施の形態に係る画像形成装置は、クリ
ーナレスであり、転写材Ｐに対するトナー像転写後の感
光ドラム１表面に残留したトナー（転写残トナー）は専
用のクリーナ（クリーニング装置）で除去されるのでは
なく、感光ドラム１の回転にともない帯電ニップ部Ａを
経由して現像部ａに至り、現像器４において現像同時ク
リーニングにて回収される（トナーリサイクルプロセ
ス）。The image forming apparatus according to the present embodiment is cleaner-less, and the toner (transfer residual toner) remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after the toner image is transferred onto the transfer material P is a dedicated cleaner (cleaning device). Instead of being removed, the photosensitive drum 1 reaches the developing portion a via the charging nip portion A as the photosensitive drum 1 rotates, and is collected by the simultaneous development cleaning in the developing device 4 (toner recycling process).

【００７２】（２）帯電ローラ 本実施の形態における接触帯電ローラとしての帯電ロー
ラ２は芯金上に可撓性部材としてウレタンにカーボンを
分散させた中抵抗の弾性発泡体の層を形成している。ま
た帯電ローラ２の弾性発泡体のセル構造は連続気泡であ
る。あらかじめこの帯電ローラには３ｍｇ／ｃｍ２以上
の密度で均一に塗布してある。(2) Charging Roller The charging roller 2 as the contact charging roller in the present embodiment has a layer of a medium resistance elastic foam made by dispersing carbon in urethane as a flexible member on a core metal. There is. The cell structure of the elastic foam of the charging roller 2 is open cells. This charging roller is previously applied uniformly with a density of 3 mg / cm 2 or more.

【００７３】中抵抗層はウレタン、導電性粒子（例えば
カーボンブラック）、硫化剤、発泡剤等により処方さ
れ、芯金の上にローラ状に形成した。その後必要に応じ
て表面を研磨して直径１６ｍｍ、長手方向（軸方向）の
長さ３００ｍｍの導電性弾性ローラである帯電ローラ２
を作製した。The medium resistance layer was formulated with urethane, conductive particles (for example, carbon black), a sulfiding agent, a foaming agent, etc., and formed in a roller shape on the core metal. After that, the surface is polished as required, and the charging roller 2 is a conductive elastic roller having a diameter of 16 mm and a length in the longitudinal direction (axial direction) of 300 mm.
Was produced.

【００７４】本実施の形態の帯電ローラ２のローラ抵抗
を測定したところ３００ｋΩであった。ローラ抵抗は、
帯電ローラ２の芯金に総圧１ｋｇの加重がかかるよう直
径３０ｍｍのアルミドラムに帯電ローラ２を圧着した状
態で、芯金とアルミドラムとの間に１００Ｖを印加し、
計測した。The roller resistance of the charging roller 2 of this embodiment was measured and found to be 300 kΩ. Roller resistance
In a state where the charging roller 2 is pressure-bonded to an aluminum drum having a diameter of 30 mm so that a total pressure of 1 kg is applied to the core metal of the charging roller 2, 100 V is applied between the core metal and the aluminum drum,
Measured.

【００７５】ここで、接触帯電ローラである帯電ローラ
２は電極として機能することが重要である。つまり、弾
性を持たせて被帯電体との十分な接触状態を得ると同時
に、移動する被帯電体を充電するに十分低い抵抗を有す
る必要がある。一方では被帯電体にピンホールなどの低
耐圧欠陥部位が存在した場合に電圧のリークを防止する
必要がある。被帯電体として電子写真用の感光体を用い
た場合、十分な帯電性と耐リーク性を得るには１０４〜
１０７Ωの抵抗が望ましい。Here, it is important that the charging roller 2 which is a contact charging roller functions as an electrode. That is, it is necessary to impart elasticity to obtain a sufficient contact state with the charged body and at the same time have a resistance sufficiently low to charge the moving charged body. On the other hand, it is necessary to prevent voltage leakage when there is a low breakdown voltage defect site such as a pinhole on the charged body. When a photoconductor for electrophotography is used as the member to be charged, it is 10 4 to 10 to obtain sufficient charging property and leak resistance.
A resistance of 10 7 Ω is desirable.

【００７６】帯電ローラ２の硬度は、硬度が低すぎると
形状が安定しないために感光ドラム１との接触性が悪く
なり、高すぎると感光ドラム１との間に帯電ニップ部Ａ
を確保できないだけでなく、感光ドラム１表面へのミク
ロな接触性が悪くなるので、アスカーＣ硬度で２５度か
ら５０度が好ましい範囲である。If the hardness of the charging roller 2 is too low, the shape of the charging roller 2 is not stable so that the contact property with the photosensitive drum 1 is deteriorated.
Not only is not ensured, but also the microscopic contact property to the surface of the photosensitive drum 1 is deteriorated. Therefore, the Asker C hardness is preferably in the range of 25 degrees to 50 degrees.

【００７７】帯電ローラ２の材質としては、弾性発泡体
に限定するものではなく、弾性体の材料として、ＥＰＤ
Ｍ、ウレタン、ＮＢＲ、シリコーンゴムや、ＩＲ等に抵
抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電
性物質を分散させたゴム材や、またこれらを発泡させた
ものがあげられる。また、特に導電性物質を分散させず
に、イオン導電性の材料を用いて抵抗調整をすることも
可能である。The material of the charging roller 2 is not limited to the elastic foam, but the material of the elastic body is EPD.
Examples thereof include M, urethane, NBR, silicone rubber, a rubber material in which a conductive material such as carbon black or metal oxide is dispersed in IR or the like for resistance adjustment, or a material obtained by foaming these. In addition, it is also possible to adjust the resistance by using an ion conductive material without particularly dispersing the conductive substance.

【００７８】帯電ローラ２は被帯電体としての感光ドラ
ム１に対して弾性に抗して所定の押圧力で圧接させて配
設する。本実施の形態では幅３ｍｍ（感光ドラム１の回
転方向についての幅）の帯電ニップ部Ａを形成させてあ
る。The charging roller 2 is arranged so as to be pressed against the photosensitive drum 1 as the member to be charged with a predetermined pressing force against the elasticity. In this embodiment, the charging nip portion A having a width of 3 mm (width in the rotation direction of the photosensitive drum 1) is formed.

【００７９】また本実施の形態では、この帯電ローラ２
を、帯電ニップ部Ａにおいて帯電ローラ２表面と感光ド
ラム１表面とが互いに逆方向に等速で移動するように、
約１００ｒｐｍで時計回りに回転駆動させた。すなわち
接触帯電ローラとしての帯電ローラ２表面は被帯電体と
しての感光ドラム１表面に対して周速差を持たせるよう
にした。Further, in this embodiment, the charging roller 2
In the charging nip A so that the surface of the charging roller 2 and the surface of the photosensitive drum 1 move in opposite directions at a constant speed.
It was rotated clockwise at about 100 rpm. That is, the surface of the charging roller 2 as the contact charging roller is made to have a peripheral speed difference from the surface of the photosensitive drum 1 as the member to be charged.

【００８０】また帯電ローラ２の芯金には帯電バイアス
印加電源（不図示）から−４４０Ｖの直流電圧を帯電バ
イアスとして印加するようにした。A DC voltage of -440V is applied as a charging bias from a charging bias applying power source (not shown) to the core of the charging roller 2.

【００８１】（３）現像器 本実施の形態の現像器４は現像剤Ｔとして一成分磁性ト
ナー（ネガトナー）を用いた反転現像器である。(3) Developing Device The developing device 4 of this embodiment is a reversal developing device using a one-component magnetic toner (negative toner) as the developer T.

【００８２】図３に示すように、現像器４は、現像剤Ｔ
を補給するホッパー容器４Ａと感光ドラム１の静電潜像
を現像する現像室４Ｂとを備えており、現像室４Ｂとホ
ッパー容器４Ａとは連結されており、印字（画像形成）
を繰り返すとともにホッパー容器４Ａ内の現像剤Ｔが第
２の攪拌部材４ｅの矢印Ｒ４方向の回転により、現像室
４Ｂ内に補給される。第２の攪拌部材４ｅは現像剤Ｔを
移送方向に攪拌するが、長手方向（感光ドラム１の軸に
沿った方向）には攪拌しない。As shown in FIG. 3, the developing device 4 includes a developer T
A hopper container 4A for replenishing the toner and a developing chamber 4B for developing the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 are provided. The developing chamber 4B and the hopper container 4A are connected to each other for printing (image formation).
Repeating the above, the developer T in the hopper container 4A is replenished in the developing chamber 4B by the rotation of the second stirring member 4e in the direction of arrow R4. The second stirring member 4e stirs the developer T in the transfer direction, but does not stir the developer T in the longitudinal direction (direction along the axis of the photosensitive drum 1).

【００８３】本実施の形態では、現像室４Ｂの現像剤Ｔ
を攪拌する第１の攪拌部材４ｄとして、図４に示すよう
に、芯金（軸心）１０上に沿って複数の小判状のリング
１１が芯金１０に対して４５度の角度で等間隔に取り付
けられたものを用いた。そしてこの第１の攪拌部材４ｄ
は、芯金１０が現像ローラ（現像剤担持搬送体）４ｂに
平行になるように、現像室４Ｂに取り付け、図３におい
て矢印Ｒ３方向に駆動機構（不図示）により回転駆動さ
れる。この第１の攪拌部材４ｄの回転により、現像剤Ｔ
は長手方向及び現像剤移送方向に攪拌作用を受けること
になる。なお、本実施の形態では、リング１１の取り付
け角度を４５度に設定したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、他の角度でもよい。すなわち、現像室
４Ｂ内の現像剤を現像ローラ４ｂに向けて良好に攪拌
し、かつ現像ローラ４ｂの軸方向に良好に攪拌すること
ができる限り、他の角度に設定してもよい。In this embodiment, the developer T in the developing chamber 4B is
As a first stirring member 4d that stirs, as shown in FIG. 4, a plurality of oval-shaped rings 11 along the core metal (axial center) 10 are equally spaced at an angle of 45 degrees with respect to the core metal 10. The one attached to was used. And this first stirring member 4d
Is attached to the developing chamber 4B so that the core metal 10 is parallel to the developing roller (developer carrying carrier) 4b, and is rotationally driven by a drive mechanism (not shown) in the direction of arrow R3 in FIG. By the rotation of the first stirring member 4d, the developer T
Will be agitated in the longitudinal direction and the developer transport direction. In addition, although the mounting angle of the ring 11 is set to 45 degrees in the present embodiment, the present invention is not limited to this, and another angle may be set. That is, another angle may be set as long as the developer in the developing chamber 4B can be well agitated toward the developing roller 4b and well in the axial direction of the developing roller 4b.

【００８４】図３中の符号４ｂは、マグネットロール４
ｃ（５０〜１００ｍＴ）を内包させた、現像剤担持搬送
部材としての現像ローラ（非磁性回転現像剤担持体）を
示す。現像ローラ４ｂは、駆動手段（不図示）によって
矢印Ｒ２方向に回転駆動される。現像ローラ４ｂの上方
には、その表面に対向するように、非接触で磁性ブレー
ド４ａが配設されている。現像ローラ４ｂ表面に担持さ
れた現像剤Ｔは、この磁性ブレード４ａによって現像ロ
ーラ４ｂ表面に薄層にコートされる。Reference numeral 4b in FIG. 3 indicates a magnet roll 4
1 shows a developing roller (non-magnetic rotating developer carrying member) as a developer carrying and conveying member in which c (50 to 100 mT) is included. The developing roller 4b is rotationally driven in the arrow R2 direction by a driving unit (not shown). A magnetic blade 4a is disposed above the developing roller 4b so as to face the surface thereof in a non-contact manner. The developer T carried on the surface of the developing roller 4b is coated in a thin layer on the surface of the developing roller 4b by the magnetic blade 4a.

【００８５】現像剤Ｔは磁性ブレード４ａで現像ローラ
４ｂに対する層厚が規制され、その際に現像剤Ｔは現像
ローラ４ｂとの摩擦帯電により電荷が付与される。The layer thickness of the developer T with respect to the developing roller 4b is regulated by the magnetic blade 4a, and at that time, the developer T is charged by frictional charging with the developing roller 4b.

【００８６】現像ローラ４ｂ表面にコートされた現像剤
Ｔは、現像ローラ４ｂの回転により、感光ドラム１と現
像ローラ４ｂの対向部である現像部（現像領域部）に搬
送される。また現像ローラ４ｂには現像バイアス印加電
源（不図示）から現像バイアスが印加される。現像バイ
アスは、−２３０ＶのＤＣ電圧と、これに周波数１８０
０Ｈｚ、ピーク間電圧８００Ｖの矩形のＡＣ電圧とを重
畳させたものを用いた。これにより、感光ドラム１側の
静電潜像がトナーによって現像される。The developer T coated on the surface of the developing roller 4b is conveyed to the developing section (developing area section), which is the opposing section of the photosensitive drum 1 and the developing roller 4b, by the rotation of the developing roller 4b. A developing bias is applied to the developing roller 4b from a developing bias applying power source (not shown). The developing bias is a DC voltage of -230V and a frequency of 180V.
A rectangular AC voltage of 0 Hz and a peak-to-peak voltage of 800 V was superposed. As a result, the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 side is developed with the toner.

【００８７】現像剤Ｔすなわち一成分磁性トナーは、結
着樹脂、磁性体粒子、電荷制御剤を混合し、混練、粉
砕、分級の各工程を経て作製し、これに流動化剤等を外
添剤として添加して作製されたものである。トナーの重
量平均粒径は７μｍであった。The developer T, that is, the one-component magnetic toner is prepared by mixing the binder resin, the magnetic particles and the charge control agent, and then carrying out the steps of kneading, pulverizing and classifying, to which a fluidizing agent and the like are externally added. It was produced by adding it as an agent. The weight average particle diameter of the toner was 7 μm.

【００８８】本実施の形態においてはこの現像剤Ｔ１０
０重量部に対して導電性粒子としての導電性粒子Ｍ１を
２重量％添加してある。In the present embodiment, this developer T10 is used.
2% by weight of conductive particles M1 as conductive particles was added to 0 part by weight.

【００８９】（４）現像剤Ｔと導電性粒子Ｍ１の移行 現像器４による感光ドラム１側の静電潜像のトナー現像
時には現像部ａにおいて、非印字部（非画像形成部）に
は主に導電性粒子Ｍ１が、また印字部（画像形成部）に
はトナーとこのトナーに付着した導電性粒子Ｍ１との双
方が感光ドラム１側に移行する。(4) When developing the toner of the electrostatic latent image on the side of the photosensitive drum 1 by the transfer developing device 4 of the developer T and the conductive particles M1, in the developing portion a, the non-printing portion (non-image forming portion) is mainly The conductive particles M1 migrate to the photosensitive drum 1 side, and both the toner and the conductive particles M1 attached to the toner migrate to the photosensitive drum 1 side in the printing portion (image forming portion).

【００９０】感光ドラム１上のトナー像は転写ニップ部
ｂにおいて転写バイアスの作用により転写材Ｐ側に引か
れて積極的に転移するが、感光ドラム１上の導電性粒子
Ｍ１は導電性であることで転写材Ｐ側には積極的には転
移せず、感光ドラム１上に実質的に付着保持されて残留
する。The toner image on the photosensitive drum 1 is attracted to the transfer material P side by the action of the transfer bias in the transfer nip portion b and positively transferred, but the conductive particles M1 on the photosensitive drum 1 are conductive. As a result, it is not positively transferred to the transfer material P side, and is substantially attached and retained on the photosensitive drum 1 and remains.

【００９１】そして画像形成装置がクリーナレスである
ため、トナー像転写後に感光ドラム１表面に残った上述
の導電性粒子Ｍ１は、感光ドラム１の矢印Ｒ１方向の回
転によって感光ドラム１と帯電ローラ２との間の帯電ニ
ップ部Ａにそのまま持ち運ばれて帯電ローラ２に付着
し、帯電ローラ２に対して供給される。Since the image forming apparatus is cleanerless, the above-mentioned conductive particles M1 remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after the toner image is transferred, the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 are rotated by the rotation of the photosensitive drum 1 in the direction of arrow R1. It is carried as it is to the charging nip portion A between and, adheres to the charging roller 2, and is supplied to the charging roller 2.

【００９２】すなわち、帯電ローラ２から導電性粒子Ｍ
２が脱落しても、画像形成装置が稼働されることで、現
像器４の現像剤Ｔに含有させてある導電性粒子Ｍ１が現
像部ａで感光ドラム１表面に移行し、この感光ドラム１
表面の移動により転写ニップ部ｂを経て帯電ニップ部Ａ
に持ち運ばれて帯電ローラ２に逐次供給される。That is, from the charging roller 2 to the conductive particles M
Even if 2 is dropped, the image forming apparatus is operated, and the conductive particles M1 contained in the developer T of the developing device 4 are transferred to the surface of the photosensitive drum 1 at the developing portion a.
Due to the movement of the surface, the charging nip portion A passes through the transfer nip portion b.
It is carried to the charging roller 2 and sequentially supplied to the charging roller 2.

【００９３】帯電ローラ２から脱落した導電性粒子Ｍ２
は現像器４に回収されて現像剤Ｔに混入して循環使用さ
れる。Conductive particles M2 dropped from the charging roller 2
Are collected in the developing device 4 and mixed with the developer T for reuse.

【００９４】本実施の形態の画像形成装置は、クリーナ
レスであるため、トナー像転写後の感光ドラム１表面に
残存する転写残トナーは感光ドラム１と帯電ローラ２と
の間の帯電ニップ部Ａに感光ドラム１表面の移動でその
まま持ち運ばれて帯電ローラ２に付着・混入する。この
ように転写残トナーが帯電ローラ２に付着・混入して
も、導電性粒子Ｍ１，Ｍ２が帯電ニップ部Ａに介存する
ことにより、帯電ローラ２の感光ドラム１への緻密な接
触性と接触抵抗を維持できるため、帯電ローラ２の転写
残トナーによる汚染にかかわらず、低印加電圧でオゾン
レスの直接注入帯電を長期にわたり安定に維持させるこ
とができ、均一な帯電性を与えることができる。Since the image forming apparatus of the present embodiment is cleanerless, the transfer residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after the toner image is transferred is the charging nip portion A between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2. When the surface of the photosensitive drum 1 is moved, it is carried as it is and adheres to and mixes with the charging roller 2. Even if the transfer residual toner adheres to or mixes with the charging roller 2 as described above, since the conductive particles M1 and M2 are present in the charging nip portion A, the charging roller 2 has a close contact property with the photosensitive drum 1 and a contact. Since the resistance can be maintained, ozone-less direct injection charging can be stably maintained at a low applied voltage for a long period of time regardless of contamination by transfer residual toner on the charging roller 2, and uniform charging property can be provided.

【００９５】帯電ローラ２が感光ドラム１に対して周速
差を持って接触していることで、転写ニップ部ｂから帯
電ニップ部Ａへ至った転写残トナーはパターンが撹乱さ
れて崩され、中間調画像において、前回の画像パターン
部分がゴーストとなって現れることがなくなる。Since the charging roller 2 is in contact with the photosensitive drum 1 with a peripheral speed difference, the untransferred toner from the transfer nip portion b to the charging nip portion A is disturbed due to the disturbance of the pattern, In the halftone image, the previous image pattern portion will not appear as a ghost.

【００９６】帯電ローラ２に付着・混入した転写残トナ
ーは帯電ローラ２から感光ドラム１上に徐々に吐き出さ
れて感光ドラム１表面の移動とともに現像部ａに至り、
現像器４において現像同時クリーニング（回収）され
る。The transfer residual toner adhering to and mixed with the charging roller 2 is gradually discharged from the charging roller 2 onto the photosensitive drum 1 and reaches the developing portion a as the surface of the photosensitive drum 1 moves.
Simultaneous development cleaning (collection) is performed in the developing device 4.

【００９７】現像同時クリーニングは前述したように、
転写後に感光ドラム１上に残留したトナーを次の画像形
成工程の現像時、すなわち引き続き感光ドラムを帯電
し、露光して静電潜像を形成し、その静電潜像の現像時
において、現像器４のかぶり取りバイアス、すなわち現
像器４の現像ローラ４ｂに印加する直流電圧と感光ドラ
ム１表面電位間の電位差であるかぶり取り電位差Ｖｂａ
ｃｋによって回収するものである。本実施の形態におけ
る画像形成装置のように反転現像の場合では、この現像
同時クリーニングは、感光ドラム１の暗部電位から現像
ローラ４ｂにトナーを回収する電界と、現像ローラ４ｂ
から感光ドラム１の明部電位へトナーを付着させる電界
の作用でなされる。Simultaneous development cleaning is performed as described above.
The toner remaining on the photosensitive drum 1 after transfer is developed at the time of development in the next image forming step, that is, when the photosensitive drum is continuously charged and exposed to form an electrostatic latent image, and the electrostatic latent image is developed. Fogging removal bias of the developing device 4, that is, a fogging removal potential difference Vba which is a potential difference between the DC voltage applied to the developing roller 4b of the developing device 4 and the surface potential of the photosensitive drum 1.
It is collected by ck. In the case of reversal development as in the image forming apparatus according to the present embodiment, this simultaneous development cleaning includes an electric field for collecting toner from the dark potential of the photosensitive drum 1 to the developing roller 4b and the developing roller 4b.
Is caused by the action of an electric field that causes the toner to adhere to the bright portion potential of the photosensitive drum 1.

【００９８】（５）導電性粒子 本実施の形態では、あらかじめ帯電ローラ２に塗布した
導電性粒子Ｍ２は、比抵抗が１０６Ω・ｃｍ、平均粒径
３μｍ、導電性酸化亜鉛粒子を用いた。なお、今回、用
いた導電性酸化亜鉛粒子の商品名は、２３−Ｋ（Ｃ）で
ハクスイテック（株）製である。(5) Conductive Particles In the present embodiment, the conductive particles M2 previously applied to the charging roller 2 are conductive zinc oxide particles having a specific resistance of 10 6 Ω · cm, an average particle size of 3 μm. . The trade name of the conductive zinc oxide particles used this time is 23-K (C) manufactured by Hakusui Tech Co., Ltd.

【００９９】均一な帯電性を得るために、導電性粒子の
粒径は１０μｍ以下であり、細かい方が好ましい。In order to obtain uniform chargeability, the particle size of the conductive particles is 10 μm or less, and it is preferable that the particle size is small.

【０１００】また粒子抵抗は、この導電性粒子を介した
電荷の授受を行うため、比抵抗としては１０１２Ω・ｃ
ｍ以下が望ましく、さらには１０１０Ω・ｃｍ以下が望
ましい。The particle resistance is 10 12 Ω · c as a specific resistance because charges are transferred through the conductive particles.
It is preferably m or less, and more preferably 10 10 Ω · cm or less.

【０１０１】導電性粒子は、一次粒子の状態で存在する
ばかりでなく二次粒子の凝集した状態で存在することも
なんら問題はない。There is no problem that the conductive particles exist not only in the state of primary particles but also in the state of agglomeration of secondary particles.

【０１０２】本実施の形態において、現像剤Ｔに混合し
た導電性粒子Ｍ１は、あらかじめ帯電ローラ２に塗布し
た導電性粒子Ｍ２と同等なものを用いた。In this embodiment, the conductive particles M1 mixed in the developer T are the same as the conductive particles M2 previously applied to the charging roller 2.

【０１０３】導電性粒子は粒径が小さ過ぎると、この低
抵抗粒子がトナーの表面を覆うことになりトナーが十分
に摩擦帯電できなくなり、現像特性を低下させてしま
う。また粒径が大きすぎると、この粒子が露光時にレー
ザ光Ｌを遮光したり、現像後はトナー中でこの粒子が目
立って画像ムラなどになり画像を悪化させてしまったり
する。そこで現像剤Ｔに添加する導電性粒子の粒径は、
０．１μｍ以上でトナー粒径以下が望ましい。If the particle size of the conductive particles is too small, the low resistance particles cover the surface of the toner, so that the toner cannot be sufficiently tribocharged and the developing property is deteriorated. On the other hand, if the particle size is too large, the particles block the laser beam L during exposure, and after development, the particles are conspicuous in the toner to cause image unevenness or the like, which deteriorates the image. Therefore, the particle size of the conductive particles added to the developer T is
It is desirable that the particle size is not less than 0.1 μm and not more than the toner particle size.

【０１０４】上述の導電性粒子が被帯電体である感光ド
ラム１と接触帯電ローラである帯電ローラ２とのニップ
部である帯電ニップ部Ａに介存していることで、この粒
子の滑剤効果により、摩擦抵抗が大きくてそのままでは
感光ドラム１に対して周速差を持たせて接触させること
が困難であった帯電ローラであっても、それを感光ドラ
ム１表面に対して無理なく容易に効果的に周速差を持た
せて接触させた状態にすることが可能となる。Since the above-mentioned conductive particles are present in the charging nip portion A which is the nip portion between the photosensitive drum 1 which is the member to be charged and the charging roller 2 which is the contact charging roller, the lubricant effect of these particles is obtained. As a result, even if the charging roller has a large frictional resistance and it is difficult to bring the photosensitive drum 1 into contact with the photosensitive drum 1 with a peripheral speed difference, the charging roller can be easily and easily contacted with the surface of the photosensitive drum 1. It is possible to effectively bring the peripheral speed difference into contact with each other.

【０１０５】帯電ローラ２と感光ドラム１との間に周速
差を設けることにより、帯電ローラ２と感光ドラム１の
帯電ニップ部Ａにおいて導電性粒子が感光ドラム１に接
触する機会を格段に増加させ、高い接触性を得ることが
でき、帯電ニップ部Ａに存在する導電性粒子が感光ドラ
ム１表面を隙間なく摺擦することで感光ドラム１に電荷
を直接注入できるようになり、帯電ローラ２による感光
ドラム１の接触帯電は導電性粒子の介存により直接注入
帯電が支配的となる。By providing the peripheral speed difference between the charging roller 2 and the photosensitive drum 1, the chances that the conductive particles come into contact with the photosensitive drum 1 at the charging nip portion A between the charging roller 2 and the photosensitive drum 1 are significantly increased. Therefore, high contact property can be obtained, and the conductive particles existing in the charging nip portion A rub the surface of the photosensitive drum 1 without any gap, so that the charge can be directly injected into the photosensitive drum 1, and the charging roller 2 Due to the presence of the conductive particles, the direct charging is dominant in the contact charging of the photosensitive drum 1 due to.

【０１０６】（６）感光ドラム本実施の形態で用いた被
帯電体としての像担持体は、回転ドラム型の電子写真感
光体（感光ドラム１）である。本実施の形態の画像形成
装置は反転現像を用いており、感光ドラム１は直径３０
ｍｍの負極性ａ−Ｓｉ感光体であり、図３中の矢印Ｒ２
方向に２１０ｍｍ／ｓｅｃの周速度をもって回転駆動さ
れる。(6) Photosensitive Drum The image bearing member as the member to be charged used in this embodiment is a rotary drum type electrophotographic photosensitive member (photosensitive drum 1). The image forming apparatus of the present embodiment uses reversal development, and the photosensitive drum 1 has a diameter of 30 mm.
mm negative electrode a-Si photoconductor, and the arrow R2 in FIG.
Is driven to rotate at a peripheral speed of 210 mm / sec.

【０１０７】図７に、感光ドラム１の断面図の一部を模
式的に示す。なお、同図に上方が表面側である。FIG. 7 schematically shows a part of the sectional view of the photosensitive drum 1. The upper side is the front side in the figure.

【０１０８】本実施の形態で用いた感光ドラム１は、光
導電層が機能分離されていない単一層からなる単層型光
受容部材である。図７に示すａ−Ｓｉ系光受容部材はア
ルミニウム等の導電性基体１ａと、この導電性基体１ａ
の表面に順次積層された電荷注入阻止層１ｂと光導電層
１ｃとバッファ層１ｄと表面層１ｅとを有している。こ
こで、電荷注入阻止層１ｂは、導電性基体１ａから光導
電層１ｃへの電荷の注入を阻止するものであり、必要に
応じて設けられる。また光導電層１ｃは少なくともシリ
コン原子を含む非晶質材料で構成され、光導電性を示す
ものである。さらに表面層１ｅは炭素原子と水素原子を
含むａ−Ｃ：Ｈ膜からなり、電子写真装置における顕像
を保持する能力をもつものである。The photosensitive drum 1 used in this embodiment is a single-layer type light receiving member having a single layer in which the photoconductive layer is not functionally separated. The a-Si based light receiving member shown in FIG. 7 includes a conductive base 1a made of aluminum or the like, and the conductive base 1a.
Has a charge injection blocking layer 1b, a photoconductive layer 1c, a buffer layer 1d and a surface layer 1e, which are sequentially laminated on the surface of the. Here, the charge injection blocking layer 1b blocks injection of charges from the conductive substrate 1a into the photoconductive layer 1c, and is provided as necessary. The photoconductive layer 1c is made of an amorphous material containing at least silicon atoms and exhibits photoconductivity. Further, the surface layer 1e is made of an aC: H film containing carbon atoms and hydrogen atoms, and has the ability to retain a visible image in an electrophotographic apparatus.

【０１０９】以下では、電荷注入阻止層１ｂの有無によ
り効果が異なる場合を除いては、電荷注入阻止層１ｂは
あるものとして説明する。In the following description, it is assumed that the charge injection blocking layer 1b is provided, except that the effect differs depending on the presence or absence of the charge injection blocking layer 1b.

【０１１０】なお、表面層１ｅの成膜ガスとしては、Ｃ
Ｈ４、Ｃ２Ｈ６、Ｃ３Ｈ８、Ｃ４Ｈ １０等のガス、及び
ガス化し得る炭化水素が有効に使用されるものとして挙
げられる。また、これらの炭素供給用の原料ガスを必要
に応じてＨ２、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等のガスにより希釈し
て使用してもよい。As the film forming gas for the surface layer 1e, C was used.
HFour, CTwoH6, CThreeH8, CFourH 10Such as gas, and
Listed as effective use of hydrocarbons that can be gasified.
You can Also, these raw material gases for carbon supply are required
Depending on HTwoDilute with gas such as He, Ar, Ne, etc.
You may use it.

【０１１１】ＶＨＦによるプラズマＣＶＤ装置を用いて
下記の条件により円筒形のアルミニウム製の導電性基体
１ａ上に電荷注入阻止層１ｂ、光導電層１ｃ、バッファ
層１ｄ、表面層１ｅを順次積層し、負帯電で用いられる
光受容部材を完成させた。A charge injection blocking layer 1b, a photoconductive layer 1c, a buffer layer 1d, and a surface layer 1e were sequentially laminated on a cylindrical aluminum conductive substrate 1a under the following conditions using a VHF plasma CVD apparatus. A photoreceptor member used for negative charging was completed.

【０１１２】［感光ドラムの製造条件］ ・電荷注入阻止層（下部阻止層） ＳｉＨ４：２００ｍＬ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） Ｈ２ ：４００ｍＬ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） ＰＨ３ ：５００ｐｐｍ（ＳｉＨ４に対して） ＮＯ ：１５ｍＬ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） パワー ：１８０Ｗ（１０５ＭＨｚ） 内圧 ：１．３Ｐａ 基体温度：３００℃ 膜厚 ：２μｍ ・光導電層 ＳｉＨ４：３００ｍＬ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） Ｈ２ ：５００ｍＬ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） Ｂ２Ｈ６：０．３ｐｐｍ（ＳｉＨ４に対して） パワー ：４５０Ｗ（１０５ＭＨｚ） 内圧 ：１．３Ｐａ 基体温度：３００℃ 膜厚 ：２８μｍ ・バッファ層 ＳｉＨ４：５０ｍＬ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） ＣＨ４ ：５０ｍＬ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） パワー ：４５０Ｗ（１０５ＭＨｚ） 内圧 ：１．３Ｐａ 基体温度：３００℃ 膜厚 ：０．５μｍ ・表面層 ＣＨ４ ：１５０ｍＬ／ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ） パワー ：１０００Ｗ（１０５ＭＨｚ） 内圧 ：１．３Ｐａ 基体温度：１００℃ 膜厚 ：０．１μｍ[Production Conditions of Photosensitive Drum] Charge injection blocking layer (lower blocking layer) SiH 4 : 200 mL / min (normal) H 2 : 400 mL / min (normal) PH 3 : 500 ppm (relative to SiH 4 ) NO : 15 mL / min (normal) Power: 180 W (105 MHz) Internal pressure: 1.3 Pa Substrate temperature: 300 ° C. Film thickness: 2 μm Photoconducting layer SiH 4 : 300 mL / min (normal) H 2 : 500 mL / min (normal) B 2 H 6 : 0.3 ppm (relative to SiH 4 ) Power: 450 W (105 MHz) Internal pressure: 1.3 Pa Substrate temperature: 300 ° C. Film thickness: 28 μm Buffer layer SiH 4 : 50 mL / min (normal) CH 4 : 50 mL / Min (normal) power: 450W (1 5 MHz) pressure: 1.3 Pa substrate temperature: 300 ° C. Film thickness: 0.5 [mu] m · surface layer CH 4: 150mL / min (normal ) Power: 1000W (105 MHz) pressure: 1.3 Pa substrate temperature: 100 ° C. Film thickness: 0 .1 μm

【０１１３】＜実施の形態２＞本実施の形態は、前述の
実施の形態１の画像形成装置において、図３における現
像器４の現像室４Ｂに配設されて、現像剤を攪拌する攪
拌部材４ｄが、図３において駆動機構（不図示）によっ
て矢印Ｒ３方向に回転するに加えて、レシプロ移動機構
（不図示）によって、現像ローラ４ｂの長手方向にも往
復移動するようにしたものである。これにより、現像ロ
ーラ４ｂに供給される導電性粒子が、現像ローラ４ｂの
軸に沿った長手方向に、一層、均一となり、帯電ローラ
２の長手方向に均一に供給することができるようにな
る。<Embodiment 2> In the present embodiment, in the image forming apparatus of Embodiment 1 described above, a stirring member is provided in the developing chamber 4B of the developing device 4 in FIG. 3 to stir the developer. 4d is rotated in the direction of arrow R3 by a drive mechanism (not shown) in FIG. 3 and is also reciprocated in the longitudinal direction of the developing roller 4b by a reciprocating mechanism (not shown). Thereby, the conductive particles supplied to the developing roller 4b become more uniform in the longitudinal direction along the axis of the developing roller 4b, and can be uniformly supplied in the longitudinal direction of the charging roller 2.

【０１１４】＜実施の形態３＞本実施の形態において
は、前述の実施の形態１で使用していた第１の攪拌部材
４ｄに代えて、図５に示す第１の攪拌部材４ｆを使用し
ている。<Third Embodiment> In this embodiment, the first stirring member 4f shown in FIG. 5 is used in place of the first stirring member 4d used in the first embodiment. ing.

【０１１５】本実施の形態における第１の攪拌部材４ｆ
は、同図に示すように芯金１０上に沿って複数の小判状
のリング１１が芯金に対して４５度の角度で等間隔に取
り付けられ、さらに芯金１０と平行にリング１１の一方
の端部を連結するように攪拌棒１２を取り付けてある。
この第１の攪拌部材４ｆを、図３に示す現像器４の第１
の攪拌部材４ｄに代えて配設し、駆動手段（不図示）に
よって矢印Ｒ３方向に回転駆動した。なお、この第１の
攪拌部材４ｆ以外の構成は、前述の実施の形態１の画像
形成装置と同じである。First stirring member 4f in the present embodiment
As shown in the figure, a plurality of oval-shaped rings 11 are attached along the cored bar 10 at equal intervals with respect to the cored bar, and one of the rings 11 is parallel to the cored bar 10. A stir bar 12 is attached so as to connect the ends of the.
This first stirring member 4f is the same as the first stirring member of the developing device 4 shown in FIG.
It was arranged in place of the stirring member 4d and was rotationally driven in the direction of arrow R3 by a driving means (not shown). The configuration other than the first stirring member 4f is the same as that of the image forming apparatus according to the first embodiment described above.

【０１１６】＜比較例１＞本比較例は、前述の実施の形
態１の画像形成装置において、現像器４の現像室４Ａに
現像剤を攪拌するための第１の攪拌部材を有していな
い。その他の構成は、実施の形態１の画像形成装置と同
じである。Comparative Example 1 In this comparative example, in the image forming apparatus of the first embodiment described above, the developing chamber 4A of the developing device 4 does not have the first stirring member for stirring the developer. . Other configurations are the same as those of the image forming apparatus of the first embodiment.

【０１１７】＜比較例２＞本比較例は、前述の実施の形
態１の画像形成装置において、現像器４の現像室４Ａの
現像剤を攪拌するための第１の攪拌部材が、図６に示す
第１の攪拌部材４ｇである。この第１の攪拌部材４ｇ
は、同図に示すように、回転軸から離れた攪拌棒１２の
みを有している。その他の構成は、実施の形態１の画像
形成装置と同じである。Comparative Example 2 In this comparative example, the first stirring member for stirring the developer in the developing chamber 4A of the developing device 4 in the image forming apparatus according to the first embodiment is shown in FIG. It is the first stirring member 4g shown. This first stirring member 4g
Has only the stirring rod 12 separated from the rotation axis, as shown in FIG. Other configurations are the same as those of the image forming apparatus of the first embodiment.

【０１１８】〔評価〕 ・ベタ白のトナーカブリの評価 上述の実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、比
較例１、及び比較例２において、現像剤中の導電性粒子
の濃度測定とベタ白画像のトナーカブリの評価を行っ
た。[Evaluation] -Evaluation of solid white toner fog In the above-described Embodiment 1, Embodiment 2, Embodiment 3, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the concentration of conductive particles in the developer is evaluated. The measurement and the evaluation of toner fogging of a solid white image were performed.

【０１１９】評価試験は、転写材ＰとしてＡ４サイズの
普通紙を使用し、長手方向の両端から５ｃｍではベタ白
で、それ以外の真中は印字率が３０％の文字パターンを
１０万枚印字し、１０万枚印字後の現像剤中の導電性粒
子の濃度測定を行った。また印字１０万枚の途中にベタ
白画像を同様にＡ４サイズの普通紙を用いて印字し、そ
のベタ白画像のトナーカブリの評価を行った。In the evaluation test, A4 size plain paper was used as the transfer material P, 100,000 character patterns with a printing rate of 30% were printed in solid white at 5 cm from both ends in the longitudinal direction and in the middle. The concentration of the conductive particles in the developer after printing 100,000 sheets was measured. Further, a solid white image was similarly printed using A4 size plain paper in the middle of printing 100,000 sheets, and the toner fogging of the solid white image was evaluated.

【０１２０】導電性粒子の濃度測定では、実施の形態及
び比較例それぞれで、現像ローラ４ｂの長手方向の両端
から５ｃｍ以内のところと真中のところの現像ローラ４
ｂに接触している現像剤を採取して、蛍光Ｘ線分析によ
り現像剤中の導電性粒子（ＺｎＯ）の濃度を測定した。
その実施の形態１〜３及び比較例１，２の結果を図８に
示す。In measuring the concentration of the conductive particles, in each of the embodiment and the comparative example, the developing roller 4 at a position within 5 cm from the longitudinal ends of the developing roller 4b and at the center thereof.
The developer in contact with b was sampled, and the concentration of the conductive particles (ZnO) in the developer was measured by fluorescent X-ray analysis.
The results of Embodiments 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in FIG.

【０１２１】ベタ白画像の評価では、反射濃度計を用い
て、長手方向の両端からそれぞれ５ｃｍのところで、任
意に１０点とそれ以外の真中のところで、任意に１０点
を測定し、それぞれ、反射率の最も小さい値を求めて、
その差で評価した。画像形成装置に通す前の普通紙は、
長手方向でほぼ同じ反射率である。それらの実施の形態
の結果を図９に、それらの比較例の結果を図１０に示
す。ベタ白画像の評価の図である図９，図１０は、縦軸
にはその評価に用いたベタ白の反射率の差で、横軸はＡ
４横（２１０ｍｍである短辺が先となるように、つまり
通紙幅が２１０ｍｍとなるように通紙する。）で真中の
印字率が３０％の文字パターンの印字枚数である。In the evaluation of the solid white image, using a reflection densitometer, 10 points were arbitrarily measured at 5 cm from both ends in the longitudinal direction and 10 points were arbitrarily measured at the other points in the middle, and the reflection was measured respectively. Find the smallest value of the rate,
The difference was evaluated. Plain paper before passing through the image forming device
The reflectance is almost the same in the longitudinal direction. The results of those embodiments are shown in FIG. 9, and the results of those comparative examples are shown in FIG. In FIGS. 9 and 10, which are diagrams for evaluating a solid white image, the vertical axis represents the difference in reflectance of the solid white used in the evaluation, and the horizontal axis represents A.
The number of printed character patterns is 4 horizontal (the paper is passed so that the short side of 210 mm is first, that is, the paper passing width is 210 mm) and the printing rate in the middle is 30%.

【０１２２】（ａ）導電性粒子の濃度測定結果（図８） 導電性粒子の濃度の差は、実施の形態２が最も小さく、
次いで実施の形態３、実施の形態１、比較例２、比較例
１の順番で小さくなっている。また比較例では、いずれ
も両端部の導電性粒子の濃度が１．０％未満と小さい。(A) Conductive Particle Concentration Measurement Result (FIG. 8) The difference in the conductive particle concentration is the smallest in the second embodiment,
Next, the sizes are reduced in the order of the third embodiment, the first embodiment, the comparative example 2, and the comparative example 1. In addition, in each of the comparative examples, the concentration of the conductive particles at both ends is as low as less than 1.0%.

【０１２３】（ｂ）ベタ白画像評価（図９，図１０） 実施の形態１〜３では印字枚数（印刷枚数）が初期から
１０万枚印字にわたって、ベタ白画像の両端部のトナー
カブリはほとんど増加せず、両端部と中心部の反射率の
差が０．４％未満と、長手位置でのトナーカブリの差が
ほとんどなかった。(B) Evaluation of solid white image (FIGS. 9 and 10) In the first to third embodiments, the number of prints (the number of prints) is from the initial stage to 100,000 prints, and toner fog at both ends of the solid white image is almost zero. There was no increase, and the difference in reflectance between both ends and the center was less than 0.4%, and there was almost no difference in toner fog at the longitudinal position.

【０１２４】これは、現像室４Ｂ内の現像剤を、第１の
攪拌部材４ｄ，４ｆにより、長手方向及び現像剤移送方
向に攪拌することにより、長手方向において、現像剤中
の導電性粒子の濃度をある程度均一に保つことが可能と
なり、非印字部の長手位置においても導電性粒子は現像
器４から感光ドラム１の表面に安定して供給され、帯電
ローラ２上のその長手位置にも安定して供給されたから
である。This is because the developer in the developing chamber 4B is agitated by the first agitating members 4d and 4f in the longitudinal direction and the developer transfer direction, whereby the conductive particles in the developer are agitated in the longitudinal direction. The density can be kept uniform to some extent, and the conductive particles are stably supplied from the developing device 4 to the surface of the photosensitive drum 1 even at the longitudinal position of the non-printing portion, and also at the longitudinal position on the charging roller 2. Because it was supplied.

【０１２５】また、実施の形態１〜３の反射率の差を比
較すると、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態１
の順に、長手位置でのトナーカブリの差が小さくなって
いる。Further, comparing the differences in reflectance between the first to third embodiments, the second embodiment, the third embodiment and the first embodiment are compared.
In this order, the difference in toner fog at the longitudinal position becomes smaller.

【０１２６】実施の形態２は、実施の形態１において、
さらにレシプロ移動機構を用いて、第１の攪拌部材４ｄ
を現像ローラ４ｂの長手方向に往復運動させている。こ
のため、長手方向において、現像剤中の導電性粒子の濃
度が実施の形態１及び実施の形態３と比べてさらに均一
になっており、したがって帯電ローラ２の長手方向に均
一に、一定量の導電性粒子を供給していたからである。The second embodiment is different from the first embodiment in that
Further, by using the reciprocating movement mechanism, the first stirring member 4d
Are reciprocated in the longitudinal direction of the developing roller 4b. Therefore, in the longitudinal direction, the concentration of the conductive particles in the developer is more uniform than in the first and third embodiments, and therefore, the charging roller 2 has a uniform concentration in the longitudinal direction. This is because the conductive particles were supplied.

【０１２７】実施の形態３は、実施の形態１において、
現像室４Ｂの現像剤を攪拌する攪拌部材４ｆが、図５に
示すように、実施の形態１の第１の攪拌部材４ｄにさら
に攪拌棒１２を付加している。このため、実施の形態１
に比べて、現像剤の攪拌作用が強まり、長手方向におい
て、現像剤中の導電性粒子の濃度が実施の形態１と比べ
てさらに均一になっており、帯電ローラ２の長手方向に
均一に、一定量の導電性粒子を供給していたからであ
る。The third embodiment differs from the first embodiment in that
As shown in FIG. 5, a stirring member 4f for stirring the developer in the developing chamber 4B has a stirring rod 12 added to the first stirring member 4d of the first embodiment. Therefore, the first embodiment
As compared with the first embodiment, the stirring action of the developer is strengthened, and the concentration of the conductive particles in the developer in the longitudinal direction is more uniform than that in the first embodiment, and the concentration is uniform in the longitudinal direction of the charging roller 2. This is because a certain amount of conductive particles was supplied.

【０１２８】一方、比較例では印字枚数が初期から１０
万枚印字において、ベタ白画像の両端部のトナーカブリ
が徐々に増加し、反射率の差が増加していった。On the other hand, in the comparative example, the number of printed sheets is 10 from the beginning.
When printing 10,000 sheets, toner fog at both ends of the solid white image gradually increased, and the difference in reflectance increased.

【０１２９】これは比較例では、現像室４Ｂ内の現像剤
を長手方向に攪拌する手段がなく、非印字部の長手方向
では、トナーは消費されず、導電性粒子が消費され、現
像剤中の導電性粒子の濃度が減少し、長期の印字により
導電性粒子は現像器４から感光ドラム１表面に安定して
供給できなくなり、その長手位置の帯電ローラ２上の導
電性粒子が減少し、帯電不良を起こしたためである。In the comparative example, there is no means for agitating the developer in the developing chamber 4B in the longitudinal direction, and in the longitudinal direction of the non-printed portion, toner is not consumed and conductive particles are consumed. The concentration of the conductive particles decreases, and the conductive particles cannot be stably supplied from the developing device 4 to the surface of the photosensitive drum 1 due to long-term printing, and the conductive particles on the charging roller 2 at the longitudinal position decrease. This is because a charging failure has occurred.

【０１３０】以上の実施の形態１〜３において、帯電ロ
ーラ２に印加する帯電バイアスは交番電圧成分（ＡＣ成
分、周期的に電圧値が変化する電圧）を含むものであっ
てもよい。交番電圧成分の波形としては、正弦波、矩形
波、三角波等が適宜使用可能である。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波であっ
てもよい。In the first to third embodiments described above, the charging bias applied to the charging roller 2 may include an alternating voltage component (AC component, voltage whose voltage value changes periodically). As the waveform of the alternating voltage component, a sine wave, a rectangular wave, a triangular wave or the like can be used as appropriate. It may be a rectangular wave formed by periodically turning on / off the DC power supply.

【０１３１】また、画像形成装置の場合において、像担
持体としての感光ドラムの帯電面に対する情報書き込み
手段としての露光装置３は、前述の実施の形態のレーザ
走査手段以外にも、例えば、ＬＥＤのような固体発光素
子アレイを用いたデジタル露光手段であってもよい。ハ
ロゲンランプや蛍光灯等を原稿照明光源とするアナログ
的な画像露光手段であってもよい。要するに、画像情報
に対応した静電潜像を形成できるものであればよい。Further, in the case of the image forming apparatus, the exposure device 3 as the information writing means for the charged surface of the photosensitive drum as the image carrier may be, for example, an LED other than the laser scanning means of the above-described embodiment. A digital exposure means using such a solid state light emitting element array may be used. It may be an analog image exposure means using a halogen lamp, a fluorescent lamp or the like as a document illumination light source. In short, what is necessary is just to form an electrostatic latent image corresponding to image information.

【０１３２】さらに、画像形成装置の場合において、静
電潜像のトナー現像方式・手段は任意である。正規現像
方式でも反転現像方式でもよい。Further, in the case of the image forming apparatus, the toner developing system / means for the electrostatic latent image is arbitrary. The regular development method or the reversal development method may be used.

【０１３３】一般的に、静電潜像の現像方法は、非磁性
トナーについてはこれをブレード等でスリーブ等の現像
剤担持体上にコーティングし、磁性トナーについてはこ
れを現像剤担持体上に磁気力によってコーティングして
搬送して像担持体に対して非接触状態で適用し静電潜像
を現像する方法（一成分非接触現像）と、上述のように
現像剤担持体上にコーティングしたトナーを像担持体に
対して接触状態で適用し静電潜像を現像する方法（一成
分接触現像）と、トナー粒子に対して磁性のキャリヤを
混合したものを現像剤（二成分現像剤）として用いて磁
気力によって搬送して像担持体に対して接触状態で適用
し静電潜像を現像する方法（二成分接触現像）と、上述
の二成分現像剤を像担持体に対して非接触状態で適用し
静電潜像を現像する方法（二成分非接触現像）との４種
類に大別される。Generally, in the method of developing an electrostatic latent image, a non-magnetic toner is coated with a blade or the like on a developer carrier such as a sleeve, and a magnetic toner is coated on the developer carrier. A method of developing an electrostatic latent image by applying it in a non-contact state to the image carrier by coating and conveying by magnetic force (one-component non-contact development), and coating on the developer carrier as described above. A method in which toner is applied in contact with an image carrier to develop an electrostatic latent image (one-component contact development), and a mixture of magnetic carrier with toner particles is used as a developer (two-component developer). And a method for developing an electrostatic latent image by applying it in a contact state to an image carrier by using magnetic force (two-component contact development), and a method of applying the above-mentioned two-component developer to the image carrier. Apply in contact to develop an electrostatic latent image It is roughly divided into four types of methods (two-component non-contact development).

【０１３４】以上の説明では、感光ドラム１上に形成し
たトナー像を、他部材としての転写材Ｐに転写する場合
を例に説明したが、本発明にこれに限らず、他部材が例
えば中間転写ベルトや中間転写ドラムであるカラーの画
像形成装置に対しても適用することができる。この場
合、基本的な構成はほぼそのまま流用することができ
る。In the above description, the case where the toner image formed on the photosensitive drum 1 is transferred to the transfer material P as another member has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and the other member may be, for example, an intermediate member. It can also be applied to a color image forming apparatus such as a transfer belt or an intermediate transfer drum. In this case, the basic configuration can be used almost as it is.

【０１３５】[0135]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
像担持体表面と接触する帯電ローラの表面を多孔性表面
にして移動可能な導電性粒子を保持し、現像手段には、
導電性粒子をトナー重量に対して０．１重量％以上１０
重量％以下含む一成分現像剤を蓄え、導電性粒子とトナ
ーとは摩擦帯電極性が互いに逆極性とし、攪拌部材によ
って現像室内の現像剤を長手方向及び現像剤移送方向に
攪拌することにより、初期から長期にわたって長手位置
で印字率が極端に異なる同一の画像を連続で印字した場
合や、また小サイズ紙を連続で印字した場合において
も、長手方向でトナーカブリの差のない、高品位で良好
な画像を安定に出力できる。As described above, according to the present invention,
The surface of the charging roller, which is in contact with the surface of the image bearing member, is made a porous surface to hold movable conductive particles, and the developing means is
Conductive particles of 0.1% by weight or more based on the weight of the toner 10
By storing a one-component developer containing less than or equal to wt%, the conductive particles and the toner have opposite triboelectrically charged polarities, and stirring the developer in the developing chamber in the longitudinal direction and the developer transfer direction by a stirring member Even if you continuously print the same image with extremely different printing rates in the longitudinal position over a long period of time, or if you print continuously on small size paper, there is no difference in toner fog in the longitudinal direction and good quality is achieved. Stable images can be output.

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

【図１】従来のローラ帯電と、ファーブラシ帯電と、磁
気ブラシ帯電とについて、印加ＤＣ電圧とドラム電位と
の関係を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a relationship between an applied DC voltage and a drum potential for conventional roller charging, fur brush charging, and magnetic brush charging.

【図２】画像形成装置の概略構成を示す縦断面図であ
る。FIG. 2 is a vertical sectional view showing a schematic configuration of an image forming apparatus.

【図３】実施の形態１の現像器の構成を示す縦断面図で
ある。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing the configuration of the developing device according to the first embodiment.

【図４】実施の形態１における第１の攪拌部材の構成を
示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a first stirring member according to the first embodiment.

【図５】実施の形態３における第１の攪拌部材の構成を
示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a first stirring member according to the third embodiment.

【図６】比較例２における第１の攪拌部材の構成を示す
図である。6 is a diagram showing a configuration of a first stirring member in Comparative Example 2. FIG.

【図７】ａ−Ｓｉ感光ドラムの層構成を模式的に示す縦
断面図である。FIG. 7 is a vertical cross-sectional view schematically showing the layer structure of an a-Si photosensitive drum.

【図８】実施の形態１〜３、及び比較例１，２につい
て、１０万枚印字後の導電性粒子の濃度を比較する図で
ある。FIG. 8 is a diagram comparing the concentrations of conductive particles after printing 100,000 sheets for Embodiments 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2.

【図９】実施の形態１〜３について、トナーかぶり評価
を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing toner fog evaluation in the first to third embodiments.

【図１０】比較例１，２について、トナーかぶり評価を
示す図である。FIG. 10 is a diagram showing toner fog evaluation for Comparative Examples 1 and 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 像担持体（被帯電体、感光ドラム） １ａ 導電性基体 １ｂ 電荷注入阻止層 １ｃ 光導電層 １ｄ バッファ層 １ｅ 表面層 ２ 帯電ローラ（帯電手段、帯電部材） ３ 露光手段（露光装置） ４ 現像手段（現像器） ４Ｂ 現像室 ４ｂ 現像剤担持体（現像部材、現像ローラ） ４ｄ，４ｆ 攪拌部材（第１の攪拌部材） １０ 軸心（芯金） １１ リング部材（リング） １２ 攪拌棒 Ｍ１，Ｍ２ 導電性粒子 Ｐ 他部材（転写材） ＰＣ プロセスカートリッジ 1 Image bearing member (charged member, photosensitive drum) 1a conductive substrate 1b Charge injection blocking layer 1c Photoconductive layer 1d buffer layer 1e Surface layer 2 Charging roller (charging means, charging member) 3 Exposure means (exposure device) 4 Developing means (developing device) 4B development room 4b Developer carrier (developing member, developing roller) 4d, 4f Stirring member (first stirring member) 10 axis (core) 11 Ring member (ring) 12 Stir bar M1, M2 conductive particles P Other member (transfer material) PC process cartridge

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 15/02 １０１ Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０７Ｅ ５０７Ｂ ５０７Ｌ Ｆターム(参考） 2H005 AA08 CB07 DA01 DA09 EA07 FA06 2H068 CA03 DA12 DA23 FC01 FC08 2H077 AA37 AB03 AB14 AB15 AC16 AD06 AD13 AD18 AD31 AD36 AE04 BA02 EA12 GA00 2H200 FA02 FA03 GA23 GA34 GA46 GA49 GA56 GB37 HA03 HA21 HA28 HB12 HB17 HB22 HB43 HB45 HB46 HB48 JA02 JA26 JA28 LA18 LA20 LA23 LA40 MA03 MA08 MA20 MB06 NA02 NA06 NA09 NA10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G03G 15/02 101 G03G 15/08 507E 507B 507L F term (reference) 2H005 AA08 CB07 DA01 DA09 EA07 FA06 2H068 CA03 DA12 DA23 FC01 FC08 2H077 AA37 AB03 AB14 AB15 AC16 AD06 AD13 AD18 AD31 AD36 AE04 BA02 EA12 GA00 2H200 FA02 FA03 GA23 GA34 GA46 GA49 GA56 GB37 HA03 HA21 HA28 HB12 HB17 HB22 HB43 HB45 NA02 JA20 LA20 MA20 LA02 MA20 LA20 LA20 LA20 MA23 NA09 NA10

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 移動可能な表面を有する像担持体と、前
記像担持体表面に接触配置されて前記像担持体を帯電す
る帯電ローラを有する帯電手段と、帯電後の前記像担持
体表面に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像
をトナーによって現像する現像手段と、現像によって前
記像担持体表面に形成されたトナー像を他部材に転写す
る転写手段と、を備え、前記像担持体表面の移動方向に
沿っての前記転写手段の下流側でかつ前記帯電手段の上
流側に、前記像担持体上の不要なトナーを除去するため
のクリーニング手段を備えていない画像形成装置におい
て、 前記帯電ローラは、 芯金の周囲を覆う円筒状の導電性発泡部材を有し、 前記導電性発泡部材は、 前記像担持体表面に対して周速差をもって接触するとと
もに前記像担持体表面との接触部において導電性粒子を
移動可能に保持する多孔性表面を有し、 前記現像手段は、 前記導電性粒子をトナー重量に対して０．１重量％以上
１０重量％以下含む一成分の現像剤を収納する現像室
と、 前記現像室内の前記現像剤によって前記像担持体上の静
電潜像を現像する現像剤担持体と、 前記現像室内に配設されて前記現像剤を前記現像剤担持
体に供給する攪拌部材とを有し、 前記導電性粒子と前記トナーとは摩擦帯電極性が互いに
逆極性であり、前記現像室内の現像剤が前記攪拌部材に
より、前記現像剤担持体に対する現像剤移送方向及び前
記現像剤担持体の長手方向に攪拌される、 ことを特徴とする画像形成装置。1. An image carrier having a movable surface, a charging unit having a charging roller arranged in contact with the surface of the image carrier to charge the image carrier, and the surface of the image carrier after charging. An exposure unit that forms an electrostatic latent image, a developing unit that develops the electrostatic latent image with toner, and a transfer unit that transfers the toner image formed on the surface of the image carrier by development to another member. An image which is not provided with a cleaning unit for removing unnecessary toner on the image carrier on the downstream side of the transfer unit and the upstream side of the charging unit along the moving direction of the surface of the image carrier. In the forming apparatus, the charging roller has a cylindrical conductive foaming member that covers the periphery of the core metal, and the conductive foaming member contacts the surface of the image carrier at a peripheral speed difference and the image. With support surface A one-component developer having a porous surface that movably holds the conductive particles in the touch portion, and the developing unit containing the conductive particles in an amount of 0.1% by weight or more and 10% by weight or less based on the weight of the toner. A developing chamber for accommodating the developer, a developer carrier for developing an electrostatic latent image on the image carrier with the developer in the developing chamber, and a developer carrier arranged in the developing chamber for carrying the developer. A stirring member for supplying to the body, the conductive particles and the toner have triboelectrification polarities opposite to each other, and the developer in the developing chamber is a developer for the developer carrier by the stirring member. An image forming apparatus, wherein the image forming apparatus is agitated in a transport direction and a longitudinal direction of the developer carrying member. 【請求項２】 前記攪拌部材は、 前記現像剤担持体の長手方向に対してほぼ平行に配置さ
れた回転自在な軸心と、 前記軸心に沿って複数取り付けられたリング部材と、を
有し、 前記複数のリング部材は、前記軸心に対して傾斜して取
り付けられる、 ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。2. The stirring member has a rotatable shaft center which is arranged substantially parallel to the longitudinal direction of the developer carrying member, and a plurality of ring members which are attached along the shaft center. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the plurality of ring members are attached to be inclined with respect to the axis. 【請求項３】 前記攪拌部材は、前記軸心に対してほぼ
平行に配置された攪拌棒を有する、 ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the stirring member has a stirring rod arranged substantially parallel to the shaft center. 【請求項４】 前記攪拌部材を前記現像剤担持体の長手
方向に往復移動させるレシプロ移動機構を有する、 ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記
載の画像形成装置。4. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a reciprocating movement mechanism that reciprocates the stirring member in a longitudinal direction of the developer carrying member. 【請求項５】 前記像担持体が、導電性基体上にシリコ
ン原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層
及び非単結晶質水素化炭素膜で構成された表面層を有す
る、 ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記
載の画像形成装置。5. The image carrier has a photoconductive layer composed of a non-single crystalline material having silicon atoms as a matrix and a surface layer composed of a non-single crystalline hydrogenated carbon film on a conductive substrate. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein:
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