JPH06175463A - Image forming device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide an image forming device which prevents generation of ozone, which is not complicated in structure, and which can stably and uniformly electrifying so as to form a latent image for a reference toner image. CONSTITUTION:In an image forming device comprising a nonmagnetic conductive electrifying roller 22 including a magnet 23 having an outer periphery at which magnetic poles are arranged and secured, and which is rotatably arranged, and an electrifying device 20 for bringing a magnetic brush formed of a layer of magnetic particles sticking to the outer periphery of the electrifying roller 22, or the like into contact with a photosensitive drum, on movement, composed of a photosensitive layer 10a and a conductive base 10b so as to create an oscillating electric field between the electrifying roller 22 and the photosensitive drum so as to electrify the photosensitive drum, the d.c. component of the oscillating electric field is changed so as to form a latent image for a reference toner image.

Description

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

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機、静電
記録装置等の静電転写プロセスを利用する画像形成装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus utilizing an electrostatic transfer process such as an electrophotographic copying machine and an electrostatic recording apparatus.

【０００２】[0002]

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

【０００３】このような従来の画像形成装置に用いられ
ているコロナ帯電器は、像形成体と機械的に接触するこ
となく帯電させることができるため、帯電時に像形成体
を傷付けることがないという利点を有している。しかし
ながら、このコロナ帯電器は高電圧を使用するために感
電したり、リークする危険があり、かつ気体放電に伴っ
て発生するオゾンが人体に有害であり、像形成体の寿命
を短くするという欠点を有していた。また、コロナ帯電
器による帯電電位は温度，湿度に強く影響されるので不
安定であり、さらに、コロナ帯電器では高電圧によるノ
イズ発生があって通信端末機や情報処理装置として電子
写真式画像形成装置を利用する場合の大きな欠点となっ
ている。Since the corona charger used in such a conventional image forming apparatus can be charged without mechanical contact with the image forming body, it is said that the image forming body is not damaged during charging. Have advantages. However, since this corona charger uses a high voltage, there is a risk of electric shock or leakage, and ozone generated by gas discharge is harmful to humans, which shortens the life of the image forming body. Had. Further, the charging potential of the corona charger is unstable because it is strongly affected by temperature and humidity. Further, the corona charger generates noise due to high voltage, which causes electrophotographic image formation as a communication terminal or an information processing device. This is a major drawback when using the device.

【０００４】このようなコロナ帯電器の多くの欠点は、
帯電を行うのに気体放電を伴うことに原因がある。Many drawbacks of such corona chargers are:
The cause is that gas discharge is involved in charging.

【０００５】そこで、コロナ帯電器のような高圧の気体
放電を行わず、しかも像形成体に機械的損傷を与えるこ
となく、該像形成体を帯電させることのできる帯電装置
として、磁石体を内包した円筒状の搬送担体上に磁性粒
子を吸着して磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシで像
形成体の表面を摺擦することにより帯電を行うようにし
た帯電装置が特開昭59-133569号、特開平4-21873号、特
開平4-116674号公報に開示されている。Therefore, a magnet body is included as a charging device capable of charging the image forming body without causing high-pressure gas discharge like a corona charger and without mechanically damaging the image forming body. A charging device in which magnetic particles are adsorbed on a cylindrical carrier formed as described above to form a magnetic brush, and the surface of an image forming body is rubbed with the magnetic brush to perform charging is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-133569. Japanese Patent Laid-Open No. 4-21873 and Japanese Patent Laid-Open No. 4-116674.

【０００６】また、従来の画像形成装置においては、画
像形成のための潜像電位や現像性能をチェックするため
の基準トナー像の潜像を形成するために、記録画像領域
外に潜像を形成するための基準パッチを特別に設けた
り、書込み装置によって記録画像領域外に基準トナー像
の潜像を書込む等の特別の方法が行われていて、装置が
複雑になっていた。Further, in the conventional image forming apparatus, a latent image is formed outside the recording image area in order to form a latent image of a reference toner image for checking the latent image potential for image formation and developing performance. A special patch is provided for this purpose, or a special method such as writing a latent image of the reference toner image outside the recorded image area by a writing device is performed, which complicates the device.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
装置においては基準トナー像を形成するには装置が複雑
になり、しかも感光体の帯電性能をチェックできないと
いう問題点があった。As described above, in the conventional apparatus, there is a problem that the apparatus is complicated to form the reference toner image and the charging performance of the photoconductor cannot be checked.

【０００８】本発明は前記特別の方法によらないで装置
を複雑にすることなく、前記接触部材やその一例である
磁気ブラシによる帯電装置を用いて、現像性能の外に帯
電性能をもチェック可能な基準トナー像の潜像を形成
し、かつ像形成体の絶縁破壊やオゾンの発生がなく、極
めて安定した均一な帯電を行うことのできる画像形成装
置を提供することを目的とする。According to the present invention, it is possible to check not only the developing performance but also the charging performance by using the charging device using the contact member or the magnetic brush as an example thereof without complicating the device without using the special method. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of forming a latent image of a standard reference toner image and capable of performing extremely stable and uniform charging without causing dielectric breakdown of an image forming body or generation of ozone.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的は、接触部材を
像形成体に当接し、振動電界下で像形成体を帯電する画
像形成装置において、基準潜像形成や基準トナー像形成
のための潜像形成が前記振動電界の直流成分あるいは交
流成分を変更することにより行われることを特徴とする
画像形成装置によって達成される。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to form a reference latent image or a reference toner image in an image forming apparatus in which a contact member is brought into contact with an image forming body to charge the image forming body under an oscillating electric field. The latent image formation is achieved by changing the DC component or AC component of the oscillating electric field.

【００１０】また、前記接触部材は磁気ブラシであって
前記潜像形成領域が光照射手段との組み合わせにより形
成されることを特徴とする上記画像形成装置は好ましい
実施態様である。A preferred embodiment of the image forming apparatus is characterized in that the contact member is a magnetic brush and the latent image forming area is formed by a combination with a light irradiation means.

【００１１】[0011]

【作用】本発明においては、画像形成装置の帯電装置と
像形成体との間に形成される振動電界の直流成分を変更
して基準潜像を形成するようにしたので、装置を複雑に
することがなく、像形成体の帯電性能もチェック可能と
なる。In the present invention, the reference latent image is formed by changing the DC component of the oscillating electric field formed between the charging device of the image forming apparatus and the image forming body, which complicates the apparatus. Therefore, the charging performance of the image forming body can be checked.

【００１２】[0012]

【実施例】本発明の実施例を説明する前に本発明の帯電
装置に用いられる磁性粒子の粒径及び搬送担体の条件に
ついて説明する。EXAMPLES Before describing the examples of the present invention, the particle size of magnetic particles and the conditions of a carrier for use in a charging device of the present invention will be described.

【００１３】一般に磁性粒子の平均粒径（重量平均）が
大きいと、（イ）搬送担体上に形成される磁気ブラシの
穂の状態が粗いために、電界により振動を与えながら帯
電しても、磁気ブラシにムラが現れ易く、帯電ムラの問
題が起こる。この問題を解消するには、磁性粒子の平均
粒径を小さくすればよく、実験の結果、平均粒径150μ
ｍ以下でその効果が現れ初め、特に100μｍ以下になる
と、実質的に（イ）の問題が生じなくなることが判明し
た。しかし、粒子が細か過ぎると帯電時像形成体面に付
着するようになったり、飛散し易くなったりする。これ
らの現象は、粒子に作用する磁界の強さ、それによる粒
子の磁化の強さにも関係するが、一般的には、粒子の平
均粒径が15μｍ以下に顕著に現れるようになる。なお、
磁化の強さは20〜200emu/gのものが好ましく用いられ
る。Generally, when the average particle diameter (weight average) of the magnetic particles is large, (a) the state of the ears of the magnetic brush formed on the carrier is rough, so that even when charged while vibrating by the electric field, The magnetic brush is likely to have unevenness, which causes a problem of uneven charging. To solve this problem, the average particle size of magnetic particles should be reduced.
It has been found that the effect starts to appear when the thickness is m or less, and particularly when the thickness is 100 μm or less, the problem (a) does not substantially occur. However, if the particles are too fine, they tend to adhere to the surface of the image forming body at the time of charging, or easily scatter. These phenomena are related to the strength of the magnetic field acting on the particles and the strength of the magnetization of the particles thereby, but generally, the average particle size of the particles becomes prominent at 15 μm or less. In addition,
A magnetized strength of 20 to 200 emu / g is preferably used.

【００１４】以上から、磁性粒子の粒径は、平均粒径
（重量平均）が150μｍ以下15μｍ以上、特に好ましく
は100μｍ以下15μｍ以上であることが好ましい。From the above, the average particle diameter (weight average) of the magnetic particles is 150 μm or less and 15 μm or more, particularly preferably 100 μm or less and 15 μm or more.

【００１５】このような磁性粒子は、磁性体として従来
の二成分現像剤の磁性キャリヤ粒子におけると同様の、
鉄，クロム，ニッケル，コバルト等の金属、あるいはそ
れらの化合物や合金、例えば四三酸化鉄，γ−酸化第二
鉄，二酸化クロム，酸化マンガン，フェライト，マンガ
ン−銅系合金、と云った強磁性体の粒子、又はそれら磁
性体粒子の表面をスチレン系樹脂，ビニル系樹脂，エチ
レン系樹脂，ロジン変性樹脂，アクリル系樹脂，ポリア
ミド樹脂，エポキシ樹脂，ポリエステル樹脂等の樹脂で
被覆するか、あるいは、磁性体微粒子を分散して含有し
た樹脂で作るかして得られた粒子を従来公知の平均粒径
選別手段で粒径選別することによって得られる。Such magnetic particles are the same as those used in the magnetic carrier particles of the conventional two-component developer as a magnetic material.
Ferromagnetism such as metals such as iron, chromium, nickel and cobalt, or their compounds and alloys such as ferric tetroxide, γ-ferric oxide, chromium dioxide, manganese oxide, ferrite and manganese-copper alloys. Body particles or the surface of these magnetic particles is coated with a resin such as styrene resin, vinyl resin, ethylene resin, rosin modified resin, acrylic resin, polyamide resin, epoxy resin, polyester resin, or Particles obtained by making a resin containing magnetic fine particles dispersed therein can be obtained by selecting the particle size by a conventionally known average particle size selecting means.

【００１６】なお、磁性粒子を球状に形成することは、
搬送担体に形成される粒子層が均一となり、また搬送担
体に高いバイアス電圧を均一に印加することが可能とな
ると云う効果も与える。即ち、磁性粒子が球形化されて
いることは、（１）一般に、磁性粒子は長軸方向に磁化
吸着され易いが、球形化によってその方向性が無くな
り、従って、層が均一に形成され、局所的に抵抗の低い
領域や層厚のムラの発生を防止する、（２）磁性粒子の
高抵抗化と共に、従来の粒子に見られるようなエッジ部
が無くなって、エッジ部への電界の集中が起こらなくな
り、その結果、磁性粒子搬送担体に高いバイアス電圧を
印加しても、像形成体面に均一に放電して帯電ムラが起
こらない、という効果を与える。The formation of spherical magnetic particles is
The particle layer formed on the carrier is made uniform, and a high bias voltage can be uniformly applied to the carrier. That is, the fact that the magnetic particles are spherical means that (1) generally, the magnetic particles are easily magnetized and adsorbed in the long-axis direction, but the spherical particles lose their directionality, so that the layers are uniformly formed and local (2) Higher resistance of the magnetic particles is eliminated, and the edge portions seen in conventional particles are eliminated, and electric field concentration on the edge portions is prevented. As a result, even if a high bias voltage is applied to the magnetic particle carrying carrier, uniform discharge is caused on the surface of the image forming body and charging unevenness does not occur.

【００１７】以上のような効果を奏する球形粒子には磁
性粒子の抵抗率が10³Ω・cm以上10¹²Ω・cm以下特に10⁴Ω
・cm以上10⁹Ω・cm以下であるように導電性の磁性粒子を
形成したものが好ましい。この抵抗率は、粒子を0.50cm
²の断面積を有する容器に入れてタッピングした後、詰
められた粒子上に１kg/cm²の荷重を掛け、荷重と底面電
極との間に1,000Ｖ/cmの電界が生ずる電圧を印加したと
きの電流値を読み取ることで得られる値であり、この抵
抗率が低いと、搬送担体にバイアス電圧を印加した場合
に、磁性粒子に電荷が注入されて、像形成体面に磁性粒
子が付着し易くなったり、あるいはバイアス電圧による
像形成体の絶縁破壊が起こり易くなったりする。また、
抵抗率が高いと電荷注入が行われず帯電が行われない。The spherical particles having the above effects have a magnetic particle resistivity of 10 ³ Ω · cm or more and 10 ¹² Ω · cm or less, especially 10 ⁴ Ω.
It is preferable that the conductive magnetic particles are formed so as to be not less than • cm and not more than 10 ⁹ Ω · cm. This resistivity is 0.50 cm for particles
After placing in a container with a cross-sectional area of ² and tapping, applying a load of 1 kg / cm ² on the packed particles and applying a voltage that generates an electric field of 1,000 V / cm between the load and the bottom electrode. Is a value obtained by reading the current value of, and when this resistivity is low, when a bias voltage is applied to the carrier, electric charges are injected into the magnetic particles, and the magnetic particles easily adhere to the surface of the image forming body. Or the dielectric breakdown of the image forming body due to the bias voltage is likely to occur. Also,
If the resistivity is high, charge injection is not performed and charging is not performed.

【００１８】さらに、本発明に用いられる磁性粒子は、
それにより構成される磁気ブラシが振動電界により軽快
に動き、しかも外部飛散が起きないように、比重の小さ
く、かつ適度の最大磁化を有するものが望ましい。具体
的には真比重が６以下で最大磁化が30〜100emu/gのもの
を用いると好結果が得られることが判明した。Further, the magnetic particles used in the present invention are
It is desirable that the magnetic brush constituted by it has a small specific gravity and a suitable maximum magnetization so that the magnetic brush moves lightly due to an oscillating electric field and does not cause external scattering. Specifically, it was found that good results can be obtained by using a material having a true specific gravity of 6 or less and a maximum magnetization of 30 to 100 emu / g.

【００１９】以上を総合して、磁性粒子は、少なくとも
長軸と短軸の比が３倍以下であるように球形化されてお
り、針状部やエッジ部等の突起が無く、抵抗率が好まし
くは10⁴Ω・cm以上10⁹Ω・cm以下であることが適正条件で
ある。そして、このような球状の磁性粒子は、磁性体粒
子にできるだけ球形のものを選ぶこと、磁性体微粒子分
散系の粒子では、できるだけ磁性体の微粒子を用いて、
分散樹脂粒子形成後に球形化処理を施すこと、あるいは
スプレードライの方法によって分散樹脂粒子を形成する
こと等によって製造される。In summary, the magnetic particles are spherical so that at least the ratio of the major axis to the minor axis is 3 times or less, there are no protrusions such as needles and edges, and the resistivity is high. The appropriate condition is preferably 10 ⁴ Ω · cm or more and 10 ⁹ Ω · cm or less. Then, such spherical magnetic particles should be selected as spherical as possible for the magnetic particles, and in the particles of the magnetic particle dispersion system, the particles of the magnetic material should be used as much as possible.
After the dispersed resin particles are formed, a spheroidizing treatment is performed, or the dispersed resin particles are formed by a spray drying method.

【００２０】また、磁気ブラシにトナーが混入すると、
トナーは絶縁性が高いため帯電性が低下し帯電ムラを生
じる。これを防止するにはトナーが帯電時像形成体へ移
動するようにトナーの電荷量を低くすることが必要であ
り、磁性粒子にトナーを混合し、１％のトナー濃度に調
整した条件下でトナーの摩擦帯電量を帯電極性が同じ
で、かつ１〜20μC/gとした場合、磁気ブラシへのトナ
ーの蓄積を防止できた。このことはトナーが混入しても
帯電時感光体へ付着するためと考えられる。トナーの電
荷量が大きいと磁性粒子から離れずらくなり、一方小さ
いと電気的に像形成体に移動しずらくなることが認めら
れた。When toner is mixed in the magnetic brush,
Since the toner has a high insulating property, the charging property is lowered and uneven charging occurs. In order to prevent this, it is necessary to lower the charge amount of the toner so that the toner moves to the image forming body at the time of charging. Under the condition that the toner is mixed with magnetic particles and the toner concentration is adjusted to 1%. When the triboelectrification amount of the toner was the same and the charging polarity was 1 to 20 μC / g, the toner could be prevented from accumulating on the magnetic brush. It is considered that this is because even if the toner is mixed, it adheres to the photoconductor during charging. It was confirmed that when the charge amount of the toner is large, it becomes difficult to separate from the magnetic particles, and when it is small, it becomes difficult to electrically move to the image forming body.

【００２１】以上が磁性粒子についての条件であり、次
に粒子層を形成して像形成体を帯電する磁性粒子の搬送
担体に関する条件について述べる。The above are the conditions for the magnetic particles. Next, the conditions for the carrier for the magnetic particles for forming the particle layer and charging the image forming body will be described.

【００２２】磁性粒子の搬送担体は、バイアス電圧を印
加し得る導電性の搬送担体が用いられるが、特に、表面
に粒子層が形成される導電性の帯電ローラの内部に複数
の磁極を有する磁石体が設けられている構造のものが好
ましく用いられる。このような搬送担体においては、磁
石体との相対的な回転によって、導電性帯電ローラの表
面に形成される粒子層が波状に起伏して移動するように
なるから、新しい磁性粒子が次々と供給され、搬送担体
表面の粒子層に多少の層厚の不均一があっても、その影
響は上記波状の起伏によって実際上問題とならないよう
に十分カバーされる。そして、搬送担体の回転による磁
性粒子の搬送速度は、像形成体の移動速度より遅くとも
よいが、殆ど同じか、それよりも早いことが好ましい。
また、搬送担体の回転による搬送方向は、同方向が好ま
しい。同方向の方が反対方向の場合よりも帯電の均一性
に優れている。しかし、それらに限定されるものではな
い。A conductive carrier for applying a bias voltage is used as a carrier for magnetic particles, and in particular, a magnet having a plurality of magnetic poles inside a conductive charging roller having a particle layer formed on the surface thereof. A structure having a body is preferably used. In such a carrier, the relative rotation with the magnet body causes the particle layer formed on the surface of the conductive charging roller to undulate and move, so that new magnetic particles are supplied one after another. Therefore, even if the particle layer on the surface of the carrier has some unevenness in the layer thickness, the effect is sufficiently covered so as not to cause a practical problem due to the corrugation. The transport speed of the magnetic particles by the rotation of the transport carrier may be slower than the moving speed of the image forming body, but is preferably almost the same or higher than that.
In addition, it is preferable that the transporting carrier is rotated in the same direction. Uniformity of charging is better in the same direction than in the opposite direction. However, it is not limited thereto.

【００２３】また搬送担体表面は磁性粒子の安定な均一
搬送のために表面の平均粗さを２〜15μｍとすることが
好ましい。平滑であると搬送は十分に行えなく、荒すぎ
ると表面の凸部から過電流が流れ、どちらにしても帯電
ムラが生じ易い、上記の表面粗さとするにはサンドブラ
スト処理が好ましく用いられる。The surface of the carrier is preferably 2 to 15 μm in average roughness so that the magnetic particles can be stably and uniformly transported. If it is smooth, it cannot be sufficiently conveyed, and if it is too rough, overcurrent flows from the convex portions of the surface, and uneven charging tends to occur in either case. Sandblasting is preferably used to achieve the above-mentioned surface roughness.

【００２４】また、搬送担体上に形成する粒子層の厚さ
は、規制板によって十分に掻き落されて均一な層となる
厚さであることが好ましい。帯電領域において搬送担体
の表面上の磁性粒子の存在量が多すぎると磁性粒子の振
動が十分に行われず感光体の摩耗や帯電ムラを起こすと
ともに過電流が流れ易く、搬送担体の駆動トルクが大き
くなるという欠点がある。反対に磁性粒子の帯電領域に
おける搬送担体上の存在量が少な過ぎると像形成体への
接触に不完全な部分を生じ磁性粒子の像形成体上への付
着や帯電ムラを起こすことになる。実験を重ねた結果、
帯電領域における磁性粒子の好ましい存在量Ｗは10〜30
0mg/cm²であり、さらに好ましくは30〜150mg/cm²である
ことが判明した。なお、この存在量は、磁気ブラシの接
触領域における平均値である。The thickness of the particle layer formed on the carrier is preferably such that it is sufficiently scraped off by the regulation plate to form a uniform layer. If there are too many magnetic particles on the surface of the carrier in the charging region, the vibration of the magnetic particles will not be sufficiently performed, causing wear and uneven charging of the photoconductor, and overcurrent will easily flow, resulting in a large drive torque of the carrier. There is a drawback that On the other hand, if the amount of the magnetic particles present on the carrier in the charged area is too small, an incomplete portion is formed in contact with the image forming body, resulting in adhesion of the magnetic particles to the image forming body and uneven charging. As a result of repeated experiments,
The preferable amount W of the magnetic particles in the charging region is 10 to 30.
A 0 mg / cm ^2, more preferably found to be 30~150mg / cm ^2. The existing amount is an average value in the contact area of the magnetic brush.

【００２５】そして、搬送担体と像形成体との間隙Ｄは
100〜1000μｍが好ましく、更に好ましくは200〜5,000
μｍが好ましい。搬送担体と像形成体の表面間隙が200
μｍよりも狭くなり過ぎると、それに対して均一な帯電
作用する磁気ブラシの穂を形成するのが困難となり、ま
た、十分な磁性粒子を帯電部に供給することもできなく
なって、安定した帯電が行われなくなるし、間隙が5,00
0μｍを大きく超すようになると、粒子層が粗く形成さ
れて帯電ムラが起き易く、また、電荷注入効果が低下し
て十分な帯電が得られないようになる。このように、搬
送担体と像形成体の間隙が極端になると、それに対して
搬送担体上の粒子層の厚さを適当にすることができなく
なるが、間隙が200〜5,000μｍの範囲では、それに対し
て粒子層の厚さを適当に形成することができ、磁気ブラ
シの摺擦による掃き目の発生を防止できる。また、さら
に適切な搬送量（Ｗ）と間隙（Ｄ）との間に最も好まし
い条件が存在することが明らかとなった。The gap D between the carrier and the image forming body is
100 to 1000 μm is preferable, more preferably 200 to 5,000
μm is preferred. The surface clearance between the carrier and the image forming body is 200
If it becomes too narrower than μm, it becomes difficult to form the ears of a magnetic brush that uniformly acts on it, and it becomes impossible to supply sufficient magnetic particles to the charging section, so that stable charging is achieved. It won't be done and the gap is 5,00
When it exceeds 0 μm, the particle layer is coarsely formed and charging unevenness is likely to occur, and the charge injection effect is deteriorated so that sufficient charging cannot be obtained. As described above, when the gap between the carrier and the image forming body becomes extreme, the thickness of the particle layer on the carrier cannot be adjusted appropriately. However, when the gap is in the range of 200 to 5,000 μm, On the other hand, the thickness of the particle layer can be appropriately formed, and it is possible to prevent the occurrence of sweeps due to the rubbing of the magnetic brush. Further, it has been clarified that the most preferable condition exists between the more appropriate transport amount (W) and the gap (D).

【００２６】帯電を均一でかつ高速で安定に行なうには
300≦Ｗ／Ｄ≦3,000（mg/cm³)の条件が重要であった。
Ｗ／Ｄがこの範囲外の場合には帯電が不均一になること
が確認された。To perform charging uniformly and at high speed and stably
The condition of 300 ≦ W / D ≦ 3,000 (mg / cm ³ ) was important.
It was confirmed that when W / D is out of this range, charging becomes non-uniform.

【００２７】搬送担体の直径は５〜20mmφが好ましい。
上記径とすることにより帯電に必要な接触領域を確保す
る。接触領域が必要以上に大きいと帯電電流が過大とな
るし、小さいと帯電ムラが生じ易い。また上記のように
小径とした場合、遠心力により磁性粒子が飛散あるいは
像形成体に付着し易いために、搬送担体の線速を遅くす
ることが好ましい。The diameter of the carrier is preferably 5 to 20 mmφ.
With the above diameter, a contact area necessary for charging is secured. If the contact area is unnecessarily large, the charging current will be excessive, and if it is small, uneven charging is likely to occur. When the diameter is small as described above, the linear velocity of the carrier is preferably slowed down because the magnetic particles are easily scattered or adhered to the image forming body due to centrifugal force.

【００２８】Ｄは磁性粒子の鎖長を決める要素と考えら
れる。鎖の長さに相当する電気抵抗が、帯電のし易さや
帯電速度と対応すると考えられる。一方、Ｗは磁性粒子
の鎖の密度を決める要素と考えられる。鎖の数を増やす
ことにより、帯電の均一性が向上すると考えられる。し
かしながら、帯電領域において、磁性粒子が狭い間隙を
通過するとき、磁性粒子の鎖の圧縮状態が実現している
と考えられる。この時、磁性粒子の鎖は互いに接触し、
曲がった状態で、撹乱を受けながら像形成体を摺擦して
いることになる。D is considered to be a factor that determines the chain length of magnetic particles. It is considered that the electric resistance corresponding to the chain length corresponds to the ease of charging and the charging speed. On the other hand, W is considered to be a factor that determines the density of chains of magnetic particles. It is believed that increasing the number of chains improves the charging uniformity. However, it is considered that when the magnetic particles pass through the narrow gap in the charging region, the compressed state of the chains of the magnetic particles is realized. At this time, the chains of magnetic particles contact each other,
In the bent state, the image forming body is rubbed while being disturbed.

【００２９】この撹乱条件が、帯電のスジなどを生じさ
せず電荷の移動を容易にし均一な帯電に有効と考えられ
る。すなわち、磁性粒子密度に相当するＷ／Ｄが小さい
ときは、磁性粒子の鎖は粗となり撹乱をうける割合が少
なく、帯電が不均一になる。Ｗ／Ｄが大となるときは、
磁性粒子の鎖は高いパッキングにより十分に形成され
ず、磁性粒子の撹乱は少ない。このことが電荷の自由な
移動を妨げ、均一な帯電が行われなくなる原因と考えら
れる。It is considered that this disturbing condition is effective for uniform charge by facilitating the transfer of charges without causing charging stripes. That is, when the W / D corresponding to the magnetic particle density is small, the chains of the magnetic particles become coarse and the ratio of disturbance is small, resulting in non-uniform charging. When W / D becomes large,
The chains of the magnetic particles are not well formed due to the high packing and the magnetic particles are less disturbed. It is considered that this hinders the free movement of the charges and prevents uniform charging.

【００３０】なお、搬送量Ｗを10mg/cm²より少くした場
合は磁性粒子の付着や帯電ムラが現れ、300mg/cm²より
多くした場合は感光体の摩耗や帯電ムラが現れ、好まし
い結果が得られなかった。その間での好ましい範囲は30
〜150mg/cm²であった。When the transport amount W is less than 10 mg / cm ² , adhesion of magnetic particles and uneven charging appear, and when it is more than 300 mg / cm ² , abrasion of the photoreceptor and uneven charging appear. I couldn't get it. The preferred range in between is 30
It was ~ 150 mg / cm ² .

【００３１】また、さらに上記搬送量条件下で、像形成
体と磁性粒子搬送担体との間隔をＤ（cm）とした時、Ｗ
／Ｄを300mg/cm³＜Ｗ／Ｄ＜3,000mg/cm³の条件に設定す
ることにより、より好ましい磁性粒子の付着や帯電ムラ
のない均一な帯電特性が得られることが明らかとなっ
た。300mg/cm³より少くした場合や3,000mg/cm³より大き
くした場合は磁性粒子の付着や帯電ムラが起こる現象が
みられた。Further, when the distance between the image forming body and the magnetic particle carrying carrier is D (cm) under the above carrying amount condition, W
By setting / D to be 300 mg / cm ³ <W / D <3,000 mg / cm ³ , it has been clarified that more preferable uniform charging characteristics without adhesion of magnetic particles or uneven charging can be obtained. When the amount was less than 300 mg / cm ^{3 or} more than 3,000 mg / cm ³ , there was a phenomenon that magnetic particles adhered and uneven charging occurred.

【００３２】以上の事から、好ましい条件は磁力を有す
る磁性粒子の搬送担体上に付着した磁性粒子層からなる
磁気ブラシを、移動する像形成体に接触させ、搬送担体
と像形成体との間にバイアス電界を形成することで、像
形成体の帯電を行う帯電装置において、バイアス電界に
は振動電界を用いるとともに、帯電領域での磁性粒子の
存在量Ｗが10〜300mg/cm²となるように磁性ブラシを形
成し、さらに、300≦Ｗ／Ｄ≦3,000（mg/cm³）であるこ
とが好ましい条件である。From the above, the preferable condition is to bring a magnetic brush composed of a magnetic particle layer of magnetic particles having a magnetic force adhered onto a carrier to bring the moving image forming body into contact with the carrier. In the charging device for charging the image forming body by forming the bias electric field on the magnetic field, an oscillating electric field is used as the bias electric field, and the abundance W of the magnetic particles in the charging region is 10 to 300 mg / cm ^2. It is a preferable condition that a magnetic brush is formed on the surface and 300 ≦ W / D ≦ 3,000 (mg / cm ³ ) is satisfied.

【００３３】以下図面を用いて本発明の実施例について
説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００３４】（実施例１）図１は本発明の一実施例であ
る画像形成装置の構成の概要を示す断面図である。図に
おいて、10は矢示（時計）方向に回転する像形成体であ
る（−）帯電のＯＰＣから成る感光体ドラムで、その周
縁部には後述する帯電装置20、電位計12、露光装置から
の像光Ｌの入射する露光部、現像器30、転写ローラ13、
発光手段と受光手段とからなる反射濃度検知器14、クリ
ーニング装置50等が設けられている。(Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view showing the outline of the configuration of an image forming apparatus which is an embodiment of the present invention. In the figure, 10 is a photoreceptor drum made of (-) charged OPC, which is an image forming body that rotates in the direction of the arrow (clockwise). Of the image light L, the developing device 30, the transfer roller 13,
A reflection density detector 14 including a light emitting means and a light receiving means, a cleaning device 50, and the like are provided.

【００３５】本実施例のコピープロセスの基本動作は、
図示しない操作部よりコピー開始指令が図示しない制御
部に送出されると、制御部の制御により、感光体ドラム
10は矢示方向に回転を始める。感光体ドラム10の回転に
従いその周面は、後述する帯電装置20により先ず記録画
像領域外に振動電界の直流成分を変更して基準トナー像
の潜像を形成したのち、記録画像領域では規定の直流成
分が印加されて一様に帯電され通過する。前記基準トナ
ー像の電位は電位計12によって検知され、その情報は図
示しないＣＰＵに送出されてそのときの環境条件によっ
て変化する感光体ドラム10の感度に応じた振動電界の直
流成分の決定、あるいは感光体ドラム10の感度低下のチ
ェックに用いられる。感光体ドラム10上には、さらに画
像書き込み装置等からの例えばレーザビームの像光Ｌに
よる画像の書き込みが行われ、画像に対応した静電潜像
が形成される。The basic operation of the copy process of this embodiment is as follows.
When a copy start command is sent from an operation unit (not shown) to a control unit (not shown), the control unit controls the photosensitive drum.
10 starts rotating in the direction of the arrow. As the photosensitive drum 10 rotates, the peripheral surface of the photosensitive drum 10 is changed by a charging device 20 described below to first form a latent image of a reference toner image by changing the DC component of the oscillating electric field outside the recording image area, and then the recording image area is regulated. A DC component is applied and uniformly charged and passes. The potential of the reference toner image is detected by the electrometer 12, and the information is sent to a CPU (not shown) to determine the DC component of the oscillating electric field according to the sensitivity of the photosensitive drum 10 which changes depending on the environmental conditions at that time, or It is used to check the decrease in sensitivity of the photoconductor drum 10. An image is further written on the photoconductor drum 10 by the image light L of, for example, a laser beam from an image writing device or the like, and an electrostatic latent image corresponding to the image is formed.

【００３６】現像器30内には二成分現像剤があって撹拌
スクリュー33A,33Bによって撹拌されたのち、磁石体ロ
ーラ32の外側にあって回転する現像スリーブ31外周に付
着して現像剤の磁気ブラシを形成し、現像スリーブ31に
は所定のバイアス電圧が印加されて、感光体ドラム10に
対向した現像領域において前記基準トナー像と画像のト
ナー像の反転現像が行われる。There is a two-component developer in the developing device 30, which is agitated by the agitating screws 33A and 33B, and then adheres to the outer periphery of the developing sleeve 31 which is outside the magnet roller 32 and rotates to cause the magnetic field of the developer. A brush is formed, and a predetermined bias voltage is applied to the developing sleeve 31, so that the reference toner image and the toner image of the image are reversely developed in the developing area facing the photoconductor drum 10.

【００３７】給紙カセット40からは、記録紙Ｐが一枚ず
つ第１給紙ローラ41によって繰り出される。この繰り出
された記録紙Ｐは、感光体ドラム10上の前記トナー像と
同期して作動する第２給紙ローラ42によって感光体ドラ
ム10上に送出される。 そして転写ローラ13の作用によ
り、感光体ドラム10上のトナー像が記録紙Ｐ上に転写さ
れ、感光体ドラム10上から分離される。トナー像を転写
された記録紙Ｐは搬送手段80を経て図示しない定着装置
へ送られ、熱定着ローラ及び圧着ローラによって挟持さ
れ、溶融定着されたのち装置外へ排出される。The recording paper P is fed from the paper feed cassette 40 one by one by the first paper feed roller 41. The fed recording paper P is sent onto the photosensitive drum 10 by the second paper feed roller 42 which operates in synchronization with the toner image on the photosensitive drum 10. Then, by the action of the transfer roller 13, the toner image on the photoconductor drum 10 is transferred onto the recording paper P and separated from the photoconductor drum 10. The recording paper P on which the toner image has been transferred is sent to a fixing device (not shown) via the conveying means 80, is sandwiched by a heat fixing roller and a pressure bonding roller, is fused and fixed, and is then discharged to the outside of the apparatus.

【００３８】一方、記録紙Ｐに転写されずに残った基準
トナー像は反射濃度検知器14によって基準トナー像の反
射濃度が測定され、その情報は図示しないＣＰＵに送出
されて現像バイアス電圧等の調整に使用される。このの
ち上記基準トナー像や残留したトナーを有して回転する
感光体ドラム10の表面は、ブレード51等を備えたクリー
ニング装置50により掻き落とされ清掃されて次回の複写
に待機する。On the other hand, with respect to the reference toner image remaining without being transferred onto the recording paper P, the reflection density of the reference toner image is measured by the reflection density detector 14, and the information is sent to a CPU (not shown) to develop the developing bias voltage and the like. Used for adjustment. After that, the surface of the rotating photosensitive drum 10 having the above-mentioned reference toner image and residual toner is scraped off and cleaned by the cleaning device 50 having the blade 51 and the like, and is ready for the next copying.

【００３９】図３は図１及び図２の画像形成装置に用い
られる帯電装置20の一実施例を示す断面図である。図に
おいて、21は磁性粒子、22は例えばアルミニウムなどの
非磁性かつ導電性の金属で形成された磁性粒子21の搬送
担体である帯電ローラ、23は帯電ローラ22の内部に固定
して配設された柱状の磁石体で、この磁石体23は図に示
すように周縁に帯電ローラ22表面で500〜1,000ガウスと
なるようにＳ極及びＮ極を配置して着磁されている。こ
の磁極の内感光体ドラム10に最も近接した帯電部の磁極
を主磁極ということにする。帯電ローラ22は磁石体23に
対し回動可能になっていて、感光体ドラム10との対向位
置で0.5〜1.0mmの間隙に保持され感光体ドラム10の移動
方向と同方向に0.1〜2.0倍の周速度で回転させられる。FIG. 3 is a sectional view showing an embodiment of the charging device 20 used in the image forming apparatus shown in FIGS. In the figure, 21 is a magnetic particle, 22 is a charging roller that is a carrier for the magnetic particle 21 formed of a non-magnetic and conductive metal such as aluminum, and 23 is fixedly disposed inside the charging roller 22. The magnet 23 is magnetized by arranging the S pole and the N pole so that the surface of the charging roller 22 has 500 to 1,000 gausses as shown in the figure. Of these magnetic poles, the magnetic pole of the charging portion closest to the photoconductor drum 10 will be referred to as the main magnetic pole. The charging roller 22 is rotatable with respect to the magnet body 23, is held at a gap of 0.5 to 1.0 mm at a position facing the photoconductor drum 10, and is 0.1 to 2.0 times in the same direction as the movement direction of the photoconductor drum 10. It is rotated at the peripheral speed of.

【００４０】前記磁石体23の感光体ドラム10に最も近接
した主磁極の位置は、帯電ローラ22と感光体ドラム10と
の最近接した位置、即ち感光体ドラム10の中心と帯電ロ
ーラ22の中心を結ぶ中心線から感光体ドラム10の回転方
向上流側あって、帯電ローラ22の中心と磁極と結ぶ直線
の前記中心線となす角度θは、実験の結果、−15°≦θ
≦15°の範囲にあるのが好ましいことが判明した。The position of the main magnetic pole of the magnet body 23 closest to the photoconductor drum 10 is the closest position between the charging roller 22 and the photoconductor drum 10, that is, the center of the photoconductor drum 10 and the center of the charge roller 22. The angle θ formed by the center line connecting the center line of the photosensitive drum 10 and the center line of the line connecting the center of the charging roller 22 and the magnetic pole is −15 ° ≦ θ.
It has been found that it is preferable to be in the range of ≤15 °.

【００４１】感光体ドラム10は、導電基材10ｂとその表
面を覆う感光体層10ａとからなり、導電基材10ｂは接地
されている。The photosensitive drum 10 comprises a conductive base material 10b and a photosensitive material layer 10a covering the surface thereof, and the conductive base material 10b is grounded.

【００４２】24は前記帯電ローラ22と導電基材10ｂとの
間にバイアス電圧を付与するバイアス電源で、帯電ロー
ラ22はこのバイアス電源24を介して接地されている。Reference numeral 24 denotes a bias power source for applying a bias voltage between the charging roller 22 and the conductive base material 10b, and the charging roller 22 is grounded via the bias power source 24.

【００４３】前記バイアス電源24は帯電すべき電圧と同
じ値に設定された直流成分に交流成分を重畳した交流バ
イアス電圧を供給する電源で、帯電ローラ22と感光体ド
ラム10との間の間隙の大きさ、感光体ドラム10を帯電す
る帯電電圧等によって異なるが、間隙は0.1〜１mmの間
に保持され、帯電すべき電圧とほぼ同じ−500Ｖ〜−1,0
00Ｖの直流成分に、ピーク値間電圧（Ｖ_P-P）として200
〜3,500Ｖ，300〜7,000H_Zの交流成分を重畳した交流バ
イアス電圧を保護抵抗28を介して供給することにより、
好ましい帯電条件を得ることができた。なおバイアス電
源24は、直流成分は定電圧制御を、交流成分は定電流制
御を行っている。The bias power supply 24 is a power supply for supplying an AC bias voltage in which an AC component is superposed on a DC component set to the same value as the voltage to be charged, and the gap between the charging roller 22 and the photosensitive drum 10 is Although it depends on the size, the charging voltage for charging the photosensitive drum 10, etc., the gap is held between 0.1 and 1 mm, and is approximately the same as the voltage to be charged -500 V to -1.0.
200 as a peak-to-peak voltage (V _PP ) for a DC component of 00V
～3,500V, by supplying through a protective resistor 28 an AC bias voltage obtained by superposing an AC component of 300~7,000H _Z,
It was possible to obtain favorable charging conditions. The bias power source 24 performs constant voltage control for the DC component and constant current control for the AC component.

【００４４】25は前記磁性粒子21の貯蔵部を形成するケ
ーシングで，このケーシング25内に前記帯電ローラ22と
磁石体23が配置されており、またケーシング25の出口に
は規制板26が設けてあって、帯電ローラ22に付着して搬
出される磁性粒子21層の厚さを規制するようになってい
る。非磁性の規制板26と帯電ローラ22との間隙は磁性粒
子21の搬送量即ち帯電領域における帯電ローラ22上の磁
性粒子21の存在量が10〜300mg/cm²特に好ましくは30〜1
50mg/cm²となるよう調整される。感光体ドラム10と帯電
ローラ22との間隙は厚さを規制された磁性粒子21の磁気
ブラシで接続される。Reference numeral 25 denotes a casing forming a storage portion for the magnetic particles 21, the charging roller 22 and the magnet body 23 are arranged in the casing 25, and a regulation plate 26 is provided at the outlet of the casing 25. Therefore, the thickness of the layer of magnetic particles 21 attached to the charging roller 22 and carried out is regulated. The gap between the non-magnetic regulation plate 26 and the charging roller 22 is such that the transport amount of the magnetic particles 21, that is, the existing amount of the magnetic particles 21 on the charging roller 22 in the charging region is 10 to 300 mg / cm ^2, particularly preferably 30 to 1.
It is adjusted to be 50 mg / cm ² . The gap between the photosensitive drum 10 and the charging roller 22 is connected by a magnetic brush of magnetic particles 21 whose thickness is regulated.

【００４５】次に前述した帯電装置20の動作について説
明する。Next, the operation of the charging device 20 described above will be described.

【００４６】感光体ドラム10を矢示方向に回転させなが
ら帯電ローラ22を矢示同方向に感光体ドラム10の周速度
の0.1〜2.0倍の周速度で回転させると、帯電ローラ22に
付着・搬送される磁性粒子21の層は磁石体23の磁力線に
より帯電ローラ22上の感光体ドラム10との対向位置で磁
気的に鎖状に連結して一種のブラシ状になり、いわゆる
磁気ブラシが形成される。そしてこの磁気ブラシは帯電
ローラ22の回転方向に搬送されて感光体ドラム10の感光
体層10ａに接触し摺擦する。帯電ローラ22と感光体ドラ
ム10との間には前記交流バイアス電圧が印加されている
ので、導電性の磁性粒子21を経て感光体層10ａ上に電荷
が注入されて帯電が行われる。この場合特に、交流バイ
アスを印加することにより振動電界を形成したことと、
前記主磁極の角度位置を−15°≦θ≦15°の範囲に設置
した結果、磁気ブラシからの電荷注入の効率を向上さ
せ、極めて安定した高速でムラのない均一な帯電を行う
ことができる。撹拌板27は磁性粒子21の偏りを修正する
板状部材を軸の回りに有する回転体である。When the charging roller 22 is rotated in the same direction as the arrow at a peripheral speed of 0.1 to 2.0 times the peripheral speed of the photosensitive drum 10 while rotating the photosensitive drum 10 in the direction indicated by the arrow, the charge roller 22 adheres to the charging roller 22. The layer of the magnetic particles 21 to be conveyed is magnetically connected by a magnetic force line of the magnet body 23 at a position facing the photosensitive drum 10 on the charging roller 22 to form a kind of brush shape, forming a so-called magnetic brush. To be done. Then, this magnetic brush is conveyed in the rotation direction of the charging roller 22 and comes into contact with and slides on the photosensitive layer 10a of the photosensitive drum 10. Since the AC bias voltage is applied between the charging roller 22 and the photoconductor drum 10, charges are injected onto the photoconductor layer 10a via the conductive magnetic particles 21 to perform charging. In this case, in particular, forming an oscillating electric field by applying an AC bias,
As a result of setting the angular position of the main magnetic pole in the range of −15 ° ≦ θ ≦ 15 °, the efficiency of charge injection from the magnetic brush is improved, and extremely stable high speed and uniform charging can be performed. . The stirring plate 27 is a rotating body having a plate-shaped member that corrects the bias of the magnetic particles 21 around the axis.

【００４７】前記帯電ローラ22と感光体ドラム10との間
に振動電界を形成するために印加されるバイアス電圧の
交流成分及び直流成分と感光体ドラム10の帯電電位は図
４に示すようになる。交流成分のピーク値間電圧Ｖ_P-P
を上昇させるに従い、帯電電位は上昇するが交流成分が
所定電圧Ｖ_Aを超えるとほぼ直流成分の電圧に等しい帯
電電位となる。これによりＶ_A以上の交流成分を印加す
ることにより安定した帯電を行うことができる。図の
ａ，ｂ，ｃは直流成分の電圧を変更した場合の帯電電位
を示す。このように直流成分を変更して例えば図５に示
すような階段状の電位を有する潜像を形成することが可
能で、これにより感光体の階調性をもチェックすること
が可能となる。The AC and DC components of the bias voltage applied to form the oscillating electric field between the charging roller 22 and the photosensitive drum 10 and the charging potential of the photosensitive drum 10 are as shown in FIG. . Peak value voltage of AC component V _PP
As the charging voltage rises, the charging potential increases, but when the AC component exceeds the predetermined voltage V _A , the charging potential becomes almost equal to the voltage of the DC component. As a result, stable charging can be performed by applying an AC component of V _A or higher. In the figure, a, b, and c show the charging potential when the voltage of the DC component is changed. In this way, the DC component can be changed to form a latent image having a stepwise potential as shown in FIG. 5, for example, so that the gradation of the photoconductor can be checked.

【００４８】なお、前記実施例の帯電ローラ22に印加す
るバイアス電圧の交流成分の周波数と電圧を変化させた
結果を図６に示した。The results of changing the frequency and voltage of the AC component of the bias voltage applied to the charging roller 22 of the above embodiment are shown in FIG.

【００４９】図６において、縦線で陰を有した範囲が絶
縁破壊の生じ易い範囲、斜線で陰を付した範囲が帯電ム
ラを生じ易い範囲であり、陰を付してない範囲が安定し
て帯電の得られる好ましい範囲である。図から明らかな
ように、好ましい範囲は、交流成分の変化によって多少
変化する。なお、交流成分の波形は、正弦波に限らず、
矩形波や三角波であってもよい。また図６において、散
点状の陰を施した低周波領域は、周波数が低いために帯
電ムラが生ずるようになる範囲である。In FIG. 6, the range shaded by vertical lines is the range where dielectric breakdown is likely to occur, the range shaded by diagonal lines is the range where uneven charging is likely to occur, and the range not shaded is stable. This is a preferable range in which electrostatic charging is obtained. As is clear from the figure, the preferable range changes slightly depending on the change of the AC component. The waveform of the AC component is not limited to a sine wave,
It may be a rectangular wave or a triangular wave. Further, in FIG. 6, the low-frequency region shaded with dots is a range where uneven charging occurs due to the low frequency.

【００５０】前記実施例の磁性粒子21として導電性を有
するようコーティングした球形フェライト粒子を用い
た。その他に磁性粒子と樹脂を主成分としてこれを熱錬
成後に粉砕して得られる導電性の磁性樹脂粒子を用いる
こともできる。良好な帯電を行うために、外形は真球で
粒径50μｍ、比抵抗10³Ω・cmに調整されていて、トナー
との摩擦帯電量はトナー濃度１％の条件で−５μC/gで
ある。Spherical ferrite particles coated so as to have conductivity were used as the magnetic particles 21 in the above-mentioned embodiment. In addition, conductive magnetic resin particles obtained by pulverizing the magnetic particles and a resin as main components after thermal smelting can also be used. In order to perform good charging, the outer shape is spherical and the particle size is adjusted to 50 μm, the specific resistance is 10 ³ Ω · cm, and the frictional charge amount with the toner is −5 μC / g under the condition that the toner concentration is 1%. .

【００５１】（実施例２）図２は本発明の画像形成装置
の他の実施例の構成を示す断面図である。(Embodiment 2) FIG. 2 is a sectional view showing the structure of another embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【００５２】図１に示す実施例と同一部分は同一符号で
示し、感光体の帯電極性と逆の帯電極性を有するトナー
からなる現像剤を用いた正規現像を行う画像形成装置で
あることと、後述する光照射手段を有すること以外は全
く同一であるからその詳細な説明は省略する。図の11は
ＬＥＤ等の発光手段を感光体ドラム10の軸に平行に多数
並設して成る光照射手段である枠消しランプであり、個
々の発光手段はＣＰＵの制御により発光して不要な領域
を光照射して除電しトナーが付着しないようにすること
ができる。The same parts as those in the embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the image forming apparatus is for performing regular development using a developer made of a toner having a charging polarity opposite to that of the photosensitive member. Since it is exactly the same except that it has a light irradiation means described later, its detailed description is omitted. Reference numeral 11 in the drawing is a frame-erasing lamp which is a light irradiating means formed by arranging a large number of light emitting means such as LEDs in parallel to the axis of the photosensitive drum 10. Each light emitting means emits light under the control of the CPU and is unnecessary. It is possible to irradiate the area with light to remove the charge so that the toner does not adhere.

【００５３】実施例１では、前記振動電界の直流成分を
変更して形成する基準トナー像の潜像の領域は、その感
光体ドラム10の回転方向の長さのみ直流成分の印加時間
により制限することができるが、感光体ドラム10の軸方
向の幅は制限できなかった。本実施例では上記枠消しラ
ンプ11の組み合わせにより不要部分を光照射により除電
して領域を任意の大きさに制限することが可能となっ
た。In the first embodiment, the area of the latent image of the reference toner image formed by changing the DC component of the oscillating electric field is limited only by the length of the photosensitive drum 10 in the rotating direction by the application time of the DC component. However, the axial width of the photoconductor drum 10 could not be limited. In the present embodiment, by combining the frame-erasing lamp 11, it becomes possible to eliminate unnecessary portions by light irradiation and limit the area to an arbitrary size.

【００５４】（実施例３）図２は本発明の画像形成装置
の他の実施例の構成を示す断面図である。(Embodiment 3) FIG. 2 is a sectional view showing the structure of another embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【００５５】図１に示す実施例と同一部分は同一符号で
示し、感光体の帯電極性と逆の帯電極性を有するトナー
からなる現像剤を用いた正規現像を行う画像形成装置で
あることと、後述する光照射手段を有すること以外は全
く同一であるからその詳細な説明は省略する。図の11は
ＬＥＤ等の発光手段を感光体ドラム10の軸に平行に多数
並設して成る光照射手段である枠消しランプであり、個
々の発光手段はＣＰＵの制御により発光して不要な領域
を光照射して除電しトナーが付着しないようにすること
ができるものであり、実施例２と同じ構成である。The same parts as those in the embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the image forming apparatus is one which carries out regular development using a developer made of a toner having a charging polarity opposite to that of the photosensitive member. Since it is exactly the same except that it has a light irradiation means described later, its detailed description is omitted. Reference numeral 11 in the drawing is a frame-erasing lamp which is a light irradiating means formed by arranging a large number of light emitting means such as LEDs in parallel to the axis of the photosensitive drum 10. Each light emitting means emits light under the control of the CPU and is unnecessary It is possible to irradiate the area with light to remove the charge so that the toner does not adhere, and has the same configuration as that of the second embodiment.

【００５６】実施例２では、前記振動電界の直流成分を
変更して形成する基準トナー像の潜像の形成を行ったが
本実施例では直流成分を一定の値（図４中のＶａ，Ｖｂ
あるいはＶｃ）に設定し、交流成分の振幅を０からＶ_A
（図４中に示す）まで変化させて、帯電電位を変化さ
せ、図５と同様な階段状の基準潜像を形成した。実施例
２と比べ、シクロにみると帯電ムラがあるものの、マク
ロな平均としてみると同時な基準潜像電位やトナー像が
形成できた。In the second embodiment, the latent image of the reference toner image formed by changing the direct current component of the oscillating electric field is formed, but in the present embodiment, the direct current component has a constant value (Va and Vb in FIG. 4).
Or Vc) and set the amplitude of the AC component from 0 to V _A
(Shown in FIG. 4) to change the charging potential to form a stepwise reference latent image similar to that in FIG. Compared to Example 2, although there was charging unevenness in cyclo, a simultaneous reference latent image potential and a toner image could be formed in macro averaging.

【００５７】なお、前記実施例の帯電装置20を用いて感
光体ドラム10の除電をすることも可能である。除電はバ
イアス電圧の直流成分のみを零とすることによって行う
ことができる。画像形成後、交流成分のみを印加して像
形成体を回動させることにより感光体ドラム10を除電す
る。感光体ドラム10の除電が終了した時点で交流成分も
印加を停止し、磁石体23の磁極のＮＳ方向を感光体ドラ
ム10の対向部の接線と平行となるよう回動させると、磁
気ブラシ21Ａが水平磁界により感光体ドラム10との対向
部の接線方向と平行となり、磁性粒子21を感光体ドラム
10周面に付着させないで、磁気ブラシ21Ａの先端を感光
体ドラム10より離すことができる。It is also possible to use the charging device 20 of the above-mentioned embodiment to remove the charge from the photosensitive drum 10. The static elimination can be performed by setting only the DC component of the bias voltage to zero. After the image formation, only the AC component is applied to rotate the image forming body to eliminate the charge on the photosensitive drum 10. When the charge removal of the photoconductor drum 10 is completed, the application of the AC component is stopped, and the magnetic pole of the magnet body 23 is rotated so as to be parallel to the tangent line of the facing portion of the photoconductor drum 10. Is parallel to the tangential direction of the portion facing the photoconductor drum 10 due to the horizontal magnetic field, and the magnetic particles 21 are transferred to the photoconductor drum.
The tip of the magnetic brush 21A can be separated from the photoconductor drum 10 without adhering to the ten circumferential surfaces.

【００５８】また、上記帯電装置20がクリーニング装置
として用いられる画像形成方法では現像に当って正規現
像より反転現像の方が好ましい。なぜなら帯電装置20か
ら帯電時トナーを排出しやすく、排出されたトナーは反
転現像時には同一極性となり、現像部で現像バイアスに
より回収することになり画像のカブリが防止できること
になるからである。In the image forming method in which the charging device 20 is used as a cleaning device, reversal development is preferable to regular development in developing. This is because the toner is easily discharged from the charging device 20 at the time of charging, the discharged toner has the same polarity at the time of reversal development, and is collected by the developing bias in the developing section, so that the fog of the image can be prevented.

【００５９】なお、長期使用によって感光体ドラム10表
面にクリーニングされずに残留したトナーの磁性粒子21
層内への混入が多くなり磁気ブラシ21Ａの抵抗が高くな
って帯電効率が損なわれることがある。これには画像形
成前あるいは後の感光体ドラム10の回転時に帯電ローラ
22に印加する直流バイアス電圧の極性を高く設定し、あ
るいは交流電圧を高く設定して、トナーが感光体ドラム
10に付着し易い条件を設定してトナー混入を防止するこ
とができる。特に反転現像を行う画像形成装置のように
感光体ドラム10の帯電極性がトナーと同極性の場合は現
像器30内のトナー極性と同じとなるためにトナーによる
汚染が発生しずらく、現像時画像にかぶりとして現れず
極めて好適な組合わせとなる。The magnetic particles 21 of the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 10 without being cleaned due to long-term use.
In many cases, the magnetic brush 21A is highly mixed with the layer and the resistance of the magnetic brush 21A is increased, so that the charging efficiency is deteriorated. This includes the charging roller when the photosensitive drum 10 rotates before or after image formation.
If the polarity of the DC bias voltage applied to 22 is set high or the AC voltage is set high, the toner is
It is possible to prevent the toner from being mixed by setting conditions in which the toner easily adheres. In particular, when the photosensitive drum 10 has the same polarity as the toner, such as in an image forming apparatus that performs reversal development, the toner polarity in the developing device 30 is the same as that of the toner. It does not appear as a fog in the image and is a very suitable combination.

【００６０】また、磁気ブラシ21Ａの搬送担体として
は、内部に磁石体23を有する帯電ローラ22の構成に限ら
ず、磁石体23が回転するもので帯電ローラ22を有せず
Ｎ,Ｓ交互に着磁された磁石体23のみで構成されてもよ
い。Further, the carrier of the magnetic brush 21A is not limited to the structure of the charging roller 22 having the magnet body 23 inside, but the magnet body 23 is rotated and the charging roller 22 is not provided. It may be composed of only the magnetized magnet body 23.

【００６１】また、本発明は、磁気ブラシに限らず、ロ
ーラやファブラシなど交流バイアスの印加により接触帯
電を行なう帯電装置も使用可能である。Further, the present invention is not limited to the magnetic brush, and a charging device such as a roller or a fab brush which performs contact charging by applying an AC bias can be used.

【００６２】[0062]

【発明の効果】本発明によれば、像形成体を搬送担体上
に形成した接触帯電部材である磁気ブラシを通じて直接
電荷を注入して帯電するので、バイアス電圧を低くする
ことができ、オゾンの発生を防止できる。また、画像形
成装置の帯電装置と像形成体との間に形成される振動電
界の直流成分を変更して、あるいは交流成分を変更して
基準潜像を形成するようにしたので、装置を複雑にする
ことがなく、現像性能の外に像形成体の帯電性能もチェ
ック可能となり、帯電ムラのない極めて安定した均一な
帯電を行うことのできる画像形成装置を提供することが
できる。According to the present invention, the image forming body is charged by directly injecting the electric charge through the magnetic brush which is the contact charging member formed on the carrier, so that the bias voltage can be lowered and ozone of ozone can be discharged. Occurrence can be prevented. Further, since the reference latent image is formed by changing the direct current component or the alternating current component of the oscillating electric field formed between the charging device of the image forming apparatus and the image forming body, the apparatus is complicated. Therefore, the charging performance of the image forming body can be checked in addition to the developing performance, and an image forming apparatus capable of performing extremely stable and uniform charging without uneven charging can be provided.

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

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例の構成の概要
を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing the outline of the configuration of an embodiment of an image forming apparatus of the present invention.

【図２】本発明の画像形成装置の他の実施例の構成の概
要を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing the outline of the configuration of another embodiment of the image forming apparatus of the invention.

【図３】図１及び図２の帯電装置の一実施例を示す断面
図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing an embodiment of the charging device of FIGS. 1 and 2.

【図４】帯電装置のバイアス電圧の交流成分を変化させ
たときの帯電特性図である。FIG. 4 is a charging characteristic diagram when an AC component of a bias voltage of the charging device is changed.

【図５】基準トナー像の潜像の電位の一例を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing an example of a potential of a latent image of a reference toner image.

【図６】帯電装置のバイアス電圧の交流成分の周波数と
電圧を変化させたときの帯電特性図である。FIG. 6 is a charging characteristic diagram when the frequency and voltage of the AC component of the bias voltage of the charging device are changed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 感光体ドラム（像形成体） 20 帯電装置 21 磁性粒子 22 帯電ローラ（搬送担体） 23 磁石体 24 バイアス電源 25 ケーシング 26 規制板 28 保護抵抗 10 Photoconductor drum (image forming body) 20 Charging device 21 Magnetic particles 22 Charging roller (conveying carrier) 23 Magnet body 24 Bias power supply 25 Casing 26 Regulation plate 28 Protective resistance

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

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 接触部材を像形成体に当接し、振動電界
下で像形成体を帯電する画像形成装置において、 基準潜像形成のための潜像形成が前記振動電界の直流成
分を変更することにより行われることを特徴とする画像
形成装置。1. In an image forming apparatus in which a contact member is brought into contact with an image forming body to charge the image forming body under an oscillating electric field, latent image formation for forming a reference latent image changes a direct current component of the oscillating electric field. An image forming apparatus characterized by being carried out. 【請求項２】 前記潜像形成領域が光照射手段との組み
合わせにより形成されることを特徴とする請求項１の画
像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the latent image forming area is formed by a combination with a light irradiation unit. 【請求項３】 前記接触部材が磁気ブラシであることを
特徴とする請求項１の画像形成装置。3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the contact member is a magnetic brush. 【請求項４】 接触部材を像形成体に当接し、振動電界
下で像形成体を帯電する画像形成装置において、 基準潜像形成のための潜像形成が前記振動電界の交流成
分を変更することにより行われることを特徴とする画像
形成装置。4. In an image forming apparatus in which a contact member is brought into contact with an image forming body to charge the image forming body under an oscillating electric field, latent image formation for forming a reference latent image changes an AC component of the oscillating electric field. An image forming apparatus characterized by being carried out. 【請求項５】 前記潜像形成領域が光照射手段との組み
合わせにより形成されることを特徴とする請求項４の画
像形成装置。5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the latent image forming area is formed by a combination with a light irradiation unit. 【請求項６】 前記接触部材が磁気ブラシであることを
特徴とする請求項４の画像形成装置。6. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the contact member is a magnetic brush.