JPH11149205A - Image recording device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To execute direct charging and a toner recycle system without trouble, and to maintain high quality image recording for a long period by a using simple member such as a charging roller as a charging member, and efficiently cleaning the charging member contaminated with toner in a contact charging method, a transferring method, and a toner recycle system image formation device. SOLUTION: Conductive charging promoting particles (m) are caused to exist at a nip portion (n) comprising a flexible charging member 2 and an image carrier 1. The charging member 2 is driven with velocity difference against the image carrier 1, and the developer of a developing means 4 contains toner (t) and charging promoting particles (m). A voltage application mode against the charging member comprises an A mode charging the image carrier uniformly by applying DC voltage and a B mode applying a voltage superimposed with DC voltage and AC voltage at a non-image recording time, and the frequency of the AC voltage is approximately 5 to 500 Hz.

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】本発明は複写機やプリンタ等
の画像記録装置（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 recording apparatus (image forming apparatus) such as a copying machine or a printer.

【０００２】より詳しくは、接触帯電方式、転写方式、
トナーリサイクルシステム（クリーナレス）の画像記録
装置に関する。More specifically, contact charging, transfer,
The present invention relates to an image recording apparatus of a toner recycling system (cleanerless).

【０００３】[0003]

【従来の技術】従来、例えば、電子写真装置や静電記録
装置等の画像記録装置において、電子写真感光体・静電
記録誘電体等の像担持体を所要の極性・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 recording apparatus such as an electrophotographic apparatus or an electrostatic recording apparatus, an image carrier such as an electrophotographic photosensitive member or an electrostatic recording dielectric is uniformly charged to a required polarity and potential. A corona charger (a corona discharger) has been often used as a charging device for performing a process (including a static elimination process).

【０００４】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該放電電極を囲
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）に像担持体面をさらすことで像担持体面
を所定に帯電させるものである。A corona charger is a non-contact type charging device, for example, includes a discharge electrode such as a wire electrode and a shield electrode surrounding the discharge electrode, and has a discharge opening facing an image carrier which is a member to be charged. The image carrier is charged in a predetermined manner by exposing the surface of the image carrier to a discharge current (corona shower) generated by applying a high voltage to the discharge electrode and the shield electrode.

【０００５】近時は、中・低速機種の画像記録装置にあ
っては、像担持体等の被帯電体の帯電装置として、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
から接触帯電装置が多く提案され、また実用化されてい
る。In recent years, medium- and low-speed image recording apparatuses have advantages such as low ozone and low power as a charging device for a member to be charged such as an image carrier as compared with a corona charger. Many contact charging devices have been proposed and put into practical use.

【０００６】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（接触帯電部材・接触帯電器、以下、接触
帯電部材と記す）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。[0006] The contact charging device contacts an object to be charged 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 (contact charging member / contact charger, hereinafter referred to as a contact charging member) to charge the surface of the charged body to a predetermined polarity and potential.

【０００７】接触帯電の帯電機構（帯電のメカニズム、
帯電原理）には、放電帯電系と直接帯電系の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。[0007] The contact charging mechanism (charging mechanism,
In the charging principle), two types of charging mechanisms, a discharge charging system and a direct charging system, coexist, and each characteristic appears depending on which is dominant.

【０００８】．放電帯電系（放電帯電機構） 接触帯電部材と被帯電体との微小間隙に生じる放電現象
により被帯電体表面が帯電する系である。[0008] Discharge Charging System (Discharge Charging Mechanism) This is a system in which the surface of a member to be charged is charged by a discharge phenomenon occurring in a minute gap between the contact charging member and the member to be charged.

【０００９】放電帯電系は接触帯電部材と被帯電体に一
定の放電しきい値を有するため、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けれども放電生
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 system has a fixed discharge threshold for 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. Further, although the amount of generation is much smaller than that of the corona charger, it is in principle unavoidable to generate a discharge product, so that the harmful effects of active ions such as ozone are inevitable.

【００１０】．直接帯電系（直接注入帯電機構） 接触帯電部材から被帯電体に直接に電荷が注入されるこ
とで被帯電体表面が帯電する系である。直接帯電、ある
いは注入帯電、あるいは電荷注入帯電とも称される。[0010] Direct Charging System (Direct Injection Charging Mechanism) This is a system in which the surface of a member to be charged is charged by injecting charge directly from the contact charging member to the member to be charged. It is also called direct charging, injection charging, or charge injection charging.

【００１１】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 is brought into contact with the surface of a member to be charged, and charges are directly injected into the surface of the member without a discharge phenomenon, that is, without basically using discharge. It is. Therefore, even when the voltage applied to the contact charging member is equal to or lower than the discharge threshold, the member to be charged can be charged to a potential corresponding to the applied voltage. Since the direct charging system does not involve generation of ions, no adverse effects are caused by the discharge products.

【００１２】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効いてくる。
そこで接触帯電部材はより密に構成し、また被帯電体と
の速度差を多く持ち、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, because of direct charging, the contact property of the contact charging member with the member to be charged greatly affects the charging property.
Therefore, it is necessary to form the contact charging member more densely, have a large speed difference from the member to be charged, and contact the member to be charged more frequently.

【００１３】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。A) Roller Charging In a contact charging device, a roller charging system using a conductive roller (charging roller) as a contact charging member is preferable in terms of charging stability, and is widely used.

【００１４】このローラ帯電はその帯電機構は前記の
放電帯電系が支配的である。In the roller charging, the charging mechanism is dominated by the discharge charging system.

【００１５】帯電ローラは、導電あるいは中抵抗のゴム
材あるいは発泡体を用いて作成される。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 or foam. In some cases, these are laminated to obtain desired characteristics.

【００１６】帯電ローラは被帯電体（以下、感光体と記
す）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
に従動あるいは若干の速度差をもって駆動される。従っ
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 a member to be charged (hereinafter, referred to as a photosensitive member). Therefore, frictional resistance is large, and in many cases, the charging roller is driven by the photosensitive member. It is driven with a slight speed difference. Therefore, even if direct charging is attempted, the charging mechanism of the conventional roller charging is the discharge charging, because the reduction of the absolute charging capability, the lack of contact, the unevenness on the roller, and the charging unevenness due to the adhesion of the photoconductor are unavoidable. The system is dominant.

【００１７】図６は接触帯電における帯電効率例を表わ
したグラフである。横軸に接触帯電部材に印加したバイ
アス、縦軸にはその時得られた感光体帯電電位を表わす
ものである。FIG. 6 is a graph showing an example of charging efficiency in contact charging. The horizontal axis represents the bias applied to the contact charging member, and the vertical axis represents the photoconductor charging potential obtained at that time.

【００１８】従来のローラ帯電の場合の帯電特性はＡで
表わされる。即ち凡そ−５００Ｖの放電閾値を過ぎてか
ら帯電が始まる。従って、−５００Ｖに帯電する場合は
−１０００Ｖの直流電圧を印加するか、あるいは、−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方法が一般
的である。The charging characteristic in the case of the conventional roller charging is represented by A. That is, charging starts after passing a discharge threshold of about -500V. Therefore, when charging to -500 V, a DC voltage of -1000 V is applied, or
A general method is to apply an AC voltage of 1200V between peaks so as to always have a potential difference equal to or greater than a discharge threshold in addition to the charging voltage of 00V DC, so that the photoconductor potential converges on the charging potential.

【００１９】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 a charging roller is pressed against an OPC photosensitive member having a thickness of 25 μm, the surface potential of the photosensitive member increases when a voltage of about 640 V or more is applied. Start, and after that, slope 1 with applied voltage
, The photoconductor surface potential increases linearly. This threshold voltage is defined as charging start voltage Vth.

【００２０】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＋Ｖｔｈ
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
を行なう方法を「ＤＣ帯電方式」と称する。That is, in order to obtain the photosensitive member surface potential Vd required for electrophotography, the charging roller needs Vd + Vth
Therefore, a DC voltage higher than required is required. A method of applying only a DC voltage to the contact charging member to perform charging in this manner is referred to as a “DC charging method”.

【００２１】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 like, and Vth fluctuates when the film thickness changes due to abrasion of the photoreceptor. It was difficult to value.

【００２２】このため、更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、被帯電体の電位はＡＣ電圧のピークの中央であるＶ
ｄに収束し、環境等の外乱には影響されることはない。For this reason, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-149669, a DC voltage corresponding to a desired Vd has a peak-to-peak voltage of 2 × Vth or more, as disclosed in JP-A-63-149669. An “AC charging method” in which a voltage on which an AC component is superimposed is applied to a contact charging member is used. This is for the purpose of effect of leveling the potential by AC, and the potential of the charged body is V V which is the center of the peak of the AC voltage.
It converges to d and is not affected by disturbances such as the environment.

【００２３】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、微量のオゾンは発生する。However, even in such a contact charging device, since the essential charging mechanism uses a discharge phenomenon from the contact charging member to the photosensitive member, the charging is applied to the contact charging member as described above. The voltage is required to be higher than the surface potential of the photoreceptor, and a small amount of ozone is generated.

【００２４】また、帯電均一化のためにＡＣ帯電を行な
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。When AC charging is performed for uniform charging, further generation of ozone, generation of vibration noise (AC charging noise) between the contact charging member and the photosensitive member due to the electric field of the AC voltage, and generation of discharge due to discharge. Deterioration of the surface of the photoreceptor becomes remarkable, and this is a new problem.

【００２５】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面を所定
の極性・電位に帯電させるものである。B) Fur brush charging In the fur brush charging, a member having a brush portion of a conductive fiber (a fur brush charger) is used as a contact charging member.
The conductive fiber brush portion is brought into contact with a photoreceptor as a member to be charged, and a predetermined charging bias is applied to charge the photoreceptor surface to a predetermined polarity and potential.

【００２６】このファーブラシ帯電もその帯電機構は前
記の放電帯電系が支配的である。In the fur brush charging, the discharging mechanism is dominant in the charging mechanism.

【００２７】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、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／ｍｍ² 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速度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 to practical use. A fixed type is formed by folding a medium-resistance fiber into a base fabric and forming it in a pile shape and bonding it to an electrode. The roll type is formed by winding a pile around a cored bar. A fiber density of about 100 fibers / mm ² can be obtained relatively easily, but the contact property is still insufficient to perform sufficiently uniform charging by direct charging, and sufficiently uniform charging is performed by direct charging. It is necessary to make the speed difference such that it is difficult for the photoconductor to have a mechanical configuration, which is not practical.

【００２８】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６のＢに示される特性をとる。従って、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 the fur brush charging when a DC voltage is applied are as shown in FIG. 6B. Therefore, also in the case of the fur brush charging, in both the fixed type and the roll type, charging is performed by applying a high charging bias and using a discharge phenomenon.

【００２９】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面を所定の
極性・電位に帯電させるものである。C) Magnetic Brush Charging The magnetic brush charging uses a member (magnetic brush charger) having a magnetic brush portion formed as a brush by constraining conductive magnetic particles magnetically with a magnet roll or the like as a contact charging member. The magnetic brush portion is brought into contact with a photosensitive member as a member to be charged, and a predetermined charging bias is applied to charge the surface of the photosensitive member to a predetermined polarity and potential.

【００３０】この磁気ブラシ帯電の場合はその帯電機構
は前記の直接帯電系が支配的である。In the case of this magnetic brush charging, the charging mechanism is dominated by the direct charging system described above.

【００３１】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、感光体と十分速
度差を設けることで、均一に直接帯電を可能にする。By using conductive magnetic particles having a particle diameter of 5 to 50 μm as a constituent of the magnetic brush portion and providing a sufficient speed difference from the photosensitive member, uniform direct charging can be achieved.

【００３２】図６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。As shown in C of the charging characteristic graph of FIG.
It is possible to obtain a charging potential substantially proportional to the applied bias.

【００３３】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 adverse effects, such as the complicated device configuration and the conductive magnetic particles constituting the magnetic brush portion falling off and adhering to the photoreceptor.

【００３４】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または電荷注入層の導電粒子等の
電荷保持部材に電荷を注入して接触注入帯電を行なう方
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 Patent Application Laid-Open No. Hei 6-3921 proposes a method of injecting charges into a charge holding member such as a trap level on a photoreceptor surface or conductive particles of a charge injection layer to perform contact injection charging. . Since the discharge phenomenon is not used, the voltage required for charging is only the desired surface potential of the photoconductor, and no ozone is generated. Furthermore, since no AC voltage is applied, no charging noise is generated, and the charging method is excellent in ozone-less and low-power compared to the roller charging method.

【００３５】Ｄ）トナーリサイクルシステム（クリーナ
レス） 転写方式の画像記録装置においては、転写後の感光体
（像担持体）に残存する転写残トナーはクリーナ（クリ
ーニング装置）によって感光体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
用する装置構成にしたトナーリサイクルシステム（また
はトナーリサイクルプロセス）の画像記録装置も出現し
ている。D) Toner Recycling System (Cleanerless) In a transfer type image recording apparatus, the transfer residual toner remaining on the photoconductor (image carrier) after transfer is removed from the photoconductor surface by a cleaner (cleaning device). Although it becomes waste toner, it is desirable that this waste toner does not appear from the viewpoint of environmental protection. Therefore, a toner recycling system (or toner recycling system) that removes the cleaner and removes the transfer residual toner on the photoreceptor after transfer from the photoreceptor by "development simultaneous cleaning" using a developing device and collects and reuses it in the developing device Process) image recording devices have also emerged.

【００３６】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、即ち引き
続き感光体を帯電し、露光して潜像を形成し、該潜像の
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、
画像記録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 photoreceptor after transfer is developed during the next and subsequent steps, that is, the photoreceptor is subsequently charged and exposed to form a latent image. This is a method of recovering by a picking bias (fogging potential difference Vback which is a potential difference between a DC voltage applied to the developing device and a surface potential of the photoconductor). According to this method, the transfer residual toner is collected in the developing device and reused after the next process. Therefore, waste toner can be eliminated and troublesome maintenance can be reduced. Also, because it is cleaner-less, there are great advantages in terms of space,
The size of the image recording apparatus can be greatly reduced.

【００３７】トナーリサイクルシステムは上記のように
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如何にして感光体を帯電するか
が課題になっている。上記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、大きなバアイスを印加し放電
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。In the toner recycling system, the transfer residual toner is not removed from the surface of the photoreceptor by a dedicated cleaner as described above, but is transferred to a developing device via a charging means and used again in the developing process. Therefore, when contact charging is used as a charging means for the photoconductor, how to charge the photoconductor in a state where an insulating toner is interposed in a contact portion between the photoconductor and the contact charging member is an issue. Has become. In the above-described roller charging or fur brush charging, transfer residual toner on a photoreceptor is diffused to form a non-pattern, and a large amount of bais is applied and charging by discharge is often used. In magnetic brush charging, since powder is used as a contact charging member, there is an advantage that the magnetic brush portion of the conductive magnetic particles as the powder can flexibly contact the photoconductor and charge the photoconductor, but the equipment configuration is complicated. That is, there is a large adverse effect due to the drop of the conductive magnetic particles constituting the magnetic brush portion.

【００３８】Ｅ）接触帯電部材に対する粉末塗布 接触帯電装置について、帯電ムラを防止し安定した均一
帯電を行なうために、接触帯電部材に被帯電体面との接
触面に粉末を塗布する構成が特公平７−９９４４２号公
報に開示されているが、接触帯電部材（帯電ローラ）が
被帯電体（感光体）に従動回転（速度差駆動なし）であ
り、スコロトロン等のコロナ帯電器と比べるとオゾン生
成物の発生は格段に少なくなっているものの、帯電原理
は前述のローラ帯電の場合と同様に依然として放電によ
る帯電を主としている。特に、より安定した帯電均一性
を得るためにはＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳した電圧を印
加するために、放電によるオゾン生成物の発生はより多
くなってしまう。よって、長期に装置を使用した場合
や、クリーナレスの画像記録装置を長期に使用した場合
において、オゾン生成物による画像流れ等の弊害が現れ
やすい。また、特開平５−１５０５３９号公報には、接
触帯電を用いた画像形成方法において、長時間画像形成
を繰り返すうちにトナー粒子やシリカ微粒子が帯電手段
の表面に付着することによる帯電阻害を防止するため
に、現像剤中に、少なくとも顕画粒子と、顕画粒子より
小さい平均粒径を有する導電性粒子を含有することが開
示されている。しかし、この接触帯電は放電帯電機構に
よるもので、直接注入帯電機構ではなく、放電帯電によ
る前述の問題がある。E) Powder Coating on Contact Charging Member The contact charging device has a configuration in which powder is applied to the contact surface of the contact charging member with the surface to be charged in order to prevent charging unevenness and perform stable and uniform charging. As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-99442, the contact charging member (charging roller) is driven to rotate (no speed difference driving) by the member to be charged (photoreceptor), and generates ozone as compared with a corona charger such as a scorotron. Although the generation of objects is remarkably reduced, the charging principle is still mainly charging by discharging as in the case of the roller charging described above. In particular, since a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage is applied in order to obtain more stable charging uniformity, generation of ozone products due to discharge is increased. Therefore, when the apparatus is used for a long period of time or when the cleaner-less image recording apparatus is used for a long period of time, adverse effects such as image deletion due to ozone products are likely to appear. Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-150539 discloses that in an image forming method using contact charging, charging inhibition due to toner particles or silica fine particles adhering to the surface of a charging unit during repeated image formation is prevented. Therefore, it is disclosed that a developer contains at least visible particles and conductive particles having an average particle size smaller than the visible particles. However, this contact charging is based on the discharge charging mechanism, and has the above-mentioned problem due to the discharge charging, not the direct injection charging mechanism.

【００３９】[0039]

【発明が解決しようとする課題】１）上記の従来の技術
の項に記載したように、接触帯電において、接触帯電部
材として帯電ローラあるいはファーブラシを用いた簡易
な構成では直接帯電を行なうには該接触帯電部材の表面
が粗くて被帯電体としての像担持体との密な接触が確保
されず、直接帯電は不可能であった。1) As described in the section of the prior art, in contact charging, in a simple configuration using a charging roller or a fur brush as a contact charging member, direct charging is performed. The surface of the contact charging member was rough, so that close contact with the image bearing member as a member to be charged was not ensured, and direct charging was impossible.

【００４０】そのため接触帯電においては、接触帯電部
材として帯電ローラやファーブラシ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且つ長期に渡り安
定した直接帯電を実現する、即ち、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期待され
ている。Therefore, in contact charging, even when a simple member such as a charging roller or a fur brush is used as a contact charging member, direct charging with more excellent charging uniformity and stable for a long period of time is realized. It is expected that ozone-less injection charging can be realized with a simple configuration using an applied voltage.

【００４１】２）またトナーリサイクルシステムの画像
記録装置において、像担持体の帯電手段として接触帯電
装置を採用した場合においては、転写後の像担持体面に
残存の転写残トナーを除去する専用のクリーナを用いな
いため、転写後の像担持体面に残存の転写残トナーが像
担持体と接触帯電部材の接触部である帯電部に像担持体
面の移動でそのまま持ち運ばれて接触帯電部材がトナー
で汚染されるために、転写残トナーによる帯電阻害の影
響が大きく直接帯電することが不可能であった。2) In the image recording apparatus of the toner recycling system, when a contact charging device is employed as a charging means for the image carrier, a dedicated cleaner for removing residual toner remaining on the surface of the image carrier after transfer. Is not used, the transfer residual toner remaining on the surface of the image carrier after the transfer is carried as it is to the charging portion, which is the contact portion between the image carrier and the contact charging member, by the movement of the image carrier surface, so that the contact charging member becomes the toner. Since the toner is contaminated, the influence of charge inhibition by the transfer residual toner is large, and direct charging cannot be performed.

【００４２】帯電ローラ等の接触帯電部材とトナーとの
付着力が大きく接触帯電部材にトナー吐き出しバイアス
などを印加してもトナーが接触帯電部材に強固に付着し
ており十分な帯電性を得ることはできなかった。The adhesion between the contact charging member such as a charging roller and the toner is large, and even if a toner discharge bias or the like is applied to the contact charging member, the toner is firmly adhered to the contact charging member and sufficient chargeability is obtained. Could not.

【００４３】帯電不良が生じると更に接触帯電部材への
トナー混入が増加し帯電不良を激化させる。When the charging failure occurs, the amount of toner mixed into the contact charging member further increases, and the charging failure is intensified.

【００４４】つまり、ここでは、帯電ローラ等の簡易な
接触帯電部材で直接帯電するには接触帯電部材の表面が
粗いこと、更に接触帯電部材とトナーとの付着力が大き
く接触帯電部材の汚染を改善できないこと、が問題とな
っている。That is, in this case, in order to directly charge with a simple contact charging member such as a charging roller, the surface of the contact charging member is rough, and furthermore, the adhesion between the contact charging member and the toner is large and contamination of the contact charging member is reduced. The problem is that it cannot be improved.

【００４５】そこで本発明は、接触帯電方式、転写方
式、トナーリサイクルシステムの画像記録装置につい
て、接触帯電部材として帯電ローラやファーブラシ等の
簡易な部材を用いて、またトナーにより汚染された接触
帯電部材が効率よく清掃されるようにすることで、低印
加電圧でオゾンレスの直接帯電（注入帯電）とトナーリ
サイクルシステムを問題なく実行可能にし、高品位な画
像形成を長期に渡り維持させること、画像比率の高い画
像を出力した後でも高品位な画像形成を長期に渡り維持
させること等を目的とする。Accordingly, the present invention relates to an image recording apparatus of a contact charging system, a transfer system, and a toner recycling system, in which a simple member such as a charging roller or a fur brush is used as a contact charging member. By ensuring that members are cleaned efficiently, low-voltage applied ozone-less direct charging (injection charging) and toner recycling systems can be performed without problems, and high-quality image formation can be maintained for a long period of time. It is an object of the present invention to maintain high-quality image formation for a long period of time even after outputting an image having a high ratio.

【００４６】[0046]

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする画像記録装置である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is an image recording apparatus having the following configuration.

【００４７】（１）像担持体と、該像担持体を帯電する
帯電手段と、像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情
報書き込み手段と、その静電潜像を帯電したトナーによ
りトナー画像として可視化する現像手段と、そのトナー
画像を記録媒体に転写する転写手段を有し、前記現像手
段がトナー画像を記録媒体に転写した後に像担持体上に
残留したトナーを回収するクリーニング手段を兼ねてお
り、像担持体は繰り返して作像に供される画像記録装置
において、 ａ．前記像担持体を帯電する帯電手段は、電圧が印加さ
れ、像担持体とニップ部を形成する可撓性の帯電部材に
より像担持体面を帯電する接触帯電装置であり、少なく
とも帯電部材と像担持体とのニップ部には導電性を有す
る帯電促進粒子が存在していて、帯電部材は像担持体に
対して速度差をもって移動されること、 ｂ．前記現像手段の現像剤はトナー及び帯電促進粒子を
含み、現像部で像担持体に付着し記録媒体に対するトナ
ー画像転写後の像担持体上に残留した該現像剤中の帯電
促進粒子が持ち運ばれることで前記帯電部材と像担持体
とのニップ部に帯電促進粒子の供給がなされること、 ｃ．前記帯電部材に対する電圧印加モードとして、ＤＣ
電圧を印加して像担持体を一様に帯電するＡモードと、
非画像記録時においてＤＣ電圧とＡＣ電圧を重畳した電
圧を印加するＢモードを有し、該ＢモードにおけるＡＣ
電圧の周波数を凡そ５〜５００Ｈｚとすることを特徴と
する画像記録装置。(1) Image Carrier, Charging Means for Charging the Image Carrier, Information Writing Means for Forming an Electrostatic Latent Image on the Charging Surface of the Image Carrier, and Toner Charged for the Electrostatic Latent Image Cleaning means for visualizing the toner image as a toner image by a printer, and transfer means for transferring the toner image to a recording medium, wherein the developing means collects toner remaining on the image carrier after transferring the toner image to the recording medium. An image recording apparatus, wherein the image carrier is repeatedly used for image formation; The charging means for charging the image carrier is a contact charging device to which a voltage is applied and charges the surface of the image carrier by a flexible charging member forming a nip with the image carrier. A charge promoting particle having conductivity is present in a nip portion with the body, and the charging member is moved with a speed difference with respect to the image carrier; b. The developer of the developing means contains toner and charge-promoting particles, and the charge-promoting particles in the developer remaining on the image carrier after transfer of the toner image to the recording medium after being adhered to the image carrier in the developing section are carried. Supply of the charge-promoting particles to the nip portion between the charging member and the image carrier; c. As a voltage application mode for the charging member, DC
A mode in which a voltage is applied to uniformly charge the image carrier,
It has a B mode in which a voltage obtained by superimposing a DC voltage and an AC voltage is applied during non-image recording.
An image recording apparatus, wherein the frequency of the voltage is approximately 5 to 500 Hz.

【００４８】（２）帯電部材は像担持体の移動方向とは
逆方向に速度差を保ちつつ移動されることを特徴とする
（１）に記載の画像記録装置。(2) The image recording apparatus according to (1), wherein the charging member is moved while maintaining a speed difference in a direction opposite to the moving direction of the image carrier.

【００４９】（３）帯電部材にトナー電荷均し部材を当
接することを特徴とする（１）または（２）に記載の画
像記録装置。(3) The image recording apparatus according to (1) or (2), wherein a toner charge leveling member is brought into contact with the charging member.

【００５０】（４）トナー電荷均し部材に電圧を印加す
る手段を設け、Ａモードでは、帯電部材に対し、反トナ
ー極性側の電位を有するように電圧を印加し、Ｂモード
時には、帯電部材に対し、トナー極性側に大きな電位を
印加することを特徴とする（３）に記載の画像記録装
置。(4) A means for applying a voltage to the toner charge leveling member is provided. In the A mode, a voltage is applied to the charging member so as to have a potential on the side opposite to the toner polarity. The image recording apparatus according to (3), wherein a large potential is applied to the toner polarity side.

【００５１】（５）帯電部材はＡモード時には像担持体
に対して速度差をもって駆動させ、Ｂモード時には像担
持体に従動状態にさせることを特徴とする（１）ないし
（４）のいずれかに記載の画像記録装置。(5) The charging member is driven with a speed difference with respect to the image carrier in the A mode, and is driven by the image carrier in the B mode, according to any one of (1) to (4). The image recording apparatus according to claim 1.

【００５２】（６）帯電促進粒子はトナーに対し逆極性
に摩擦帯電することを特徴とする（１）ないし（４）の
いずれかに記載の画像記録装置。 （７）帯電促進粒子の体積抵抗値が１０¹²Ω・ｃｍ以下
であることを特徴とする（１）ないし（６）のいずれか
に記載の帯電装置。 （８）帯電促進粒子の体積抵抗値が１０¹⁰Ω・ｃｍ以下
であることを特徴とする（１）ないし（６）のいずれか
に記載の帯電装置。(6) The image recording apparatus according to any one of (1) to (4), wherein the charge-promoting particles are frictionally charged to the toner in the opposite polarity. (7) The charging device according to any one of (1) to (6), wherein the charge accelerating particles have a volume resistance of 10 ¹² Ω · cm or less. (8) The charging device according to any one of (1) to (6), wherein the volume resistance value of the charge promoting particles is 10 ¹⁰ Ω · cm or less.

【００５３】〈作 用〉 １）現像手段の現像剤に添加の導電性粒子である帯電促
進粒子は、現像手段による像担持体側の静電潜像現像時
に現像部位においてトナーとともに適当量が像担持体側
に移行する。<Operation> 1) An appropriate amount of the charge-promoting particles, which are conductive particles added to the developer of the developing means, together with the toner at the developing site during the development of the electrostatic latent image on the image carrier side by the developing means. Move to body side.

【００５４】像担持体上のトナー画像は転写部において
転写バイアスの影響で記録媒体側に引かれて積極的に転
移するが、像担持体上の帯電促進粒子は導電性であるこ
とで記録媒体側には積極的には転移せず、像担持体上に
実質的に付着保持されて残留する。The toner image on the image carrier is attracted to the recording medium side by the influence of the transfer bias at the transfer portion and positively transitions. However, since the charge accelerating particles on the image carrier are conductive, the recording medium is electrically conductive. It does not actively transfer to the side and remains substantially adhered and held on the image carrier.

【００５５】そして、クリーナレスの画像記録装置にお
いては、転写後の像担持体面に残存の転写残トナーおよ
び上記の残存帯電促進粒子は像担持体と可撓性の接触帯
電部材のニップ部である帯電部に像担持体の移動でその
まま持ち運ばれて、帯電部への帯電促進粒子の供給、接
触帯電部材への付着・混入が生じる。In a cleanerless image recording apparatus, the transfer residual toner remaining on the surface of the image carrier after the transfer and the above-mentioned residual charge promoting particles are a nip portion between the image carrier and a flexible contact charging member. The image carrier is carried to the charging section as it is, and the supply of the charge promoting particles to the charging section and the attachment / mixing to the contact charging member occur.

【００５６】したがって、像担持体と接触帯電部材との
ニップ部である帯電部に帯電促進粒子が存在した状態で
像担持体の接触帯電が行なわれる。Therefore, the image carrier is contact-charged in a state where the charge promoting particles are present in the charging portion which is the nip portion between the image carrier and the contact charging member.

【００５７】像担持体と接触帯電部材とのニップ部であ
る帯電部に帯電促進粒子が存在することで、該粒子の滑
剤効果により、摩擦抵抗が大きくてそのままでは像担持
体に対して速度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、それを像担持体面に対して
無理なく容易に効果的に速度差を持たせて接触させた状
態にすることが可能となると共に、該接触帯電部材が該
粒子を介して像担持体面に密に接触してより高い頻度で
像担持体面に接触する構成となる。The presence of the charge-promoting particles in the charging portion, which is the nip portion between the image carrier and the contact charging member, causes a frictional effect due to the lubricant effect of the particles. Even if it is difficult to make contact with the charging roller, it is possible to easily and effectively bring it into contact with the image carrier surface with a speed difference. At the same time, the contact charging member comes into close contact with the surface of the image carrier through the particles, and comes into contact with the surface of the image carrier more frequently.

【００５８】接触帯電部材と像担持体との間に速度差を
設けることにより、接触帯電部材と像担持体のニップ部
において帯電促進粒子が像担持体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、接触帯電部
材と像担持体のニップ部に存在する帯電促進粒子が像担
持体表面を隙間なく摺擦することで像担持体に電荷を直
接注入できるようになり、接触帯電部材による像担持体
の接触帯電は帯電促進粒子の介存により直接帯電（注入
帯電）が支配的となる。By providing a speed difference between the contact charging member and the image carrier, the chance of contact of the charge-promoting particles with the image carrier at the nip portion between the contact charging member and the image carrier is greatly increased. Contact properties can be obtained, and the charge promoting particles present in the nip portion between the contact charging member and the image carrier can directly inject charges into the image carrier by rubbing the image carrier surface without gaps, Direct charging (injection charging) is dominant in contact charging of the image carrier by the contact charging member due to the presence of the charge promoting particles.

【００５９】速度差を設ける構成としては、接触帯電部
材を回転駆動して像担持体と速度差を設けることにな
る。好ましくは帯電部に持ち運ばれる像担持体上の転写
残トナーを接触帯電部材に一時的に回収し均すために、
接触帯電部材を回転駆動し、さらに、その回転方向は像
担持体表面の移動方向とは逆方向に回転するように構成
することが望ましい。即ち、逆方向回転で像担持体上の
転写残トナーを一旦引離し帯電を行なうことにより優位
に直接帯電を行なうことが可能である。As a configuration for providing a speed difference, a contact charging member is rotationally driven to provide a speed difference from the image carrier. Preferably, in order to temporarily collect the transfer residual toner on the image carrier carried to the charging unit to the contact charging member and level it,
It is desirable that the contact charging member be driven to rotate, and that the rotating direction be rotated in a direction opposite to the moving direction of the surface of the image carrier. That is, it is possible to predominantly perform direct charging by temporarily separating the transfer residual toner on the image carrier by reverse rotation and performing charging.

【００６０】接触帯電部材を像担持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、注入帯電の帯電性は像担持体の周速と接触帯電部
材の周速の比に依存するため、逆方向と同じ周速比を得
るには順方向では接触帯電部材の回転数が逆方向の時に
比べて大きくなるので、接触帯電部材を逆方向に移動さ
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（％）＝（帯電部材周速−像担持体周速）／像担
持体周速×１００ である（帯電部材周速はニップ部において帯電部材表面
が像担持体表面と同じ方向に移動するとき正の値であ
る）。Although it is possible to move the contact charging member in the same direction as the moving direction of the surface of the image carrier to have a speed difference, the charging property of the injection charging depends on the peripheral speed of the image carrier and the peripheral speed of the contact charging member. In order to obtain the same peripheral speed ratio as in the reverse direction, the rotational speed of the contact charging member is higher in the forward direction than in the reverse direction, so it is better to move the contact charging member in the reverse direction. This is advantageous in terms of rotation speed. The peripheral speed ratio described here is the peripheral speed ratio (%) = (the peripheral speed of the charging member−the peripheral speed of the image carrier) / the peripheral speed of the image carrier × 100. It is a positive value when moving in the same direction as the surface of the image carrier).

【００６１】かくして、従来のローラ帯電等では得られ
なかった高い帯電効率が得られ、接触帯電部材に印加し
た電圧とほぼ同等の帯電電位を像担持体に与えることが
でき、接触帯電部材として帯電ローラやファーブラシな
ど簡易な接触帯電部材を用いた場合でも、該接触帯電部
材に対する帯電に必要な印加バイアスは像担持体に必要
な帯電電位相当の電圧で十分であり、放電現象を用いな
い安定かつ安全な接触帯電方式ないし装置を実現するこ
とができる。Thus, a high charging efficiency which cannot be obtained by the conventional roller charging or the like can be obtained, and a charging potential substantially equal to the voltage applied to the contact charging member can be given to the image bearing member. Even when a simple contact charging member such as a roller or a fur brush is used, the applied bias required for charging the contact charging member is a voltage equivalent to the charging potential required for the image carrier, and is stable without using a discharge phenomenon. In addition, a safe contact charging system or device can be realized.

【００６２】また接触帯電部材が像担持体に対して速度
差を持って接触していることで、転写部から帯電部へ至
った転写残トナーの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。Further, since the contact charging member is in contact with the image carrier at a speed difference, the pattern of the transfer residual toner from the transfer portion to the charging portion is disturbed and broken, and in the halftone image, Thus, the previous image pattern portion does not appear as a ghost.

【００６３】２）耐久に伴い帯電促進粒子が帯電部や接
触帯電部材から脱落しても、画像記録装置が稼働される
ことで、前記のように現像手段の現像剤に含有させてあ
る帯電促進粒子が現像部位で像担持体面に移行し該像担
持体面の移動により転写部を経て帯電部に持ち運ばれて
帯電部に逐次に供給され続けるため、帯電部に帯電促進
粒子が存在することによる良好な帯電性が長期に渡って
安定して維持される。2) Even if the charge-promoting particles fall off from the charging section or the contact charging member due to durability, the image-producing apparatus is operated, and the charge-promoting particles contained in the developer of the developing means as described above are operated. Since the particles move to the image carrier surface at the development site and are carried to the charging unit via the transfer unit due to the movement of the image carrier surface and are continuously supplied to the charging unit sequentially, due to the presence of the charge promoting particles in the charging unit Good chargeability is stably maintained over a long period of time.

【００６４】帯電部や接触帯電部材から脱落した帯電促
進粒子は現像部位において現像手段に回収されて現像剤
に混入し循環使用される。The charge-promoting particles that have fallen off from the charging section or the contact charging member are collected by the developing means at the developing site, mixed with the developer, and recycled.

【００６５】接触帯電部材の表面に帯電促進粒子を予め
担持させておくことで、画像記録装置の使用の全くの初
期より上記の直接帯電性能を支障なく発揮させることが
できる。By previously supporting the charge-promoting particles on the surface of the contact charging member, the above-described direct charging performance can be exhibited without any trouble from the very beginning of use of the image recording apparatus.

【００６６】３）画像記録装置はクリーナレスであるこ
とで、転写後の像担持体面に残存の転写残トナーは像担
持体と接触帯電部材のニップ部である帯電部に像担持体
面の移動でそのまま持ち運ばれて接触帯電部材に付着・
混入する。3) Since the image recording apparatus is cleanerless, the transfer residual toner remaining on the surface of the image carrier after the transfer is transferred to the charging portion which is a nip portion between the image carrier and the contact charging member by moving the image carrier surface. It is carried as it is and adheres to the contact charging member.
mixing.

【００６７】従来トナーは絶縁体であるため接触帯電部
材に対する転写残トナーの付着・混入は感光ドラムの帯
電において帯電不良を生じさせる因子である。Since the conventional toner is an insulator, the adhesion or mixing of the transfer residual toner to the contact charging member is a factor that causes a charging failure in the charging of the photosensitive drum.

【００６８】しかしこの場合でも、帯電促進粒子が像担
持体と接触帯電部材とのニップ部である帯電部に介存す
ることにより、接触帯電部材の像担持体への緻密な接触
性と接触抵抗を維持できるため、接触帯電部材の転写残
トナーによる汚染にかかわらず、低印加電圧でオゾンレ
スの直接帯電を長期に渡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出来る。However, even in this case, since the charge-promoting particles are present in the charging portion, which is the nip portion between the image carrier and the contact charging member, the close contact property and contact resistance of the contact charging member to the image carrier are reduced. Therefore, the ozone-less direct charging can be stably maintained at a low applied voltage for a long period of time, regardless of the contamination of the contact charging member by the transfer residual toner, and uniform charging properties can be provided.

【００６９】接触帯電部材に付着・混入した転写残トナ
ーは接触帯電部材から徐々に像担持体上に吐き出されて
像担持体面の移動とともに現像部位に至り、現像手段に
おいて現像同時クリーニング（回収）される（トナーリ
サイクル）。The transfer residual toner adhering to and mixed into the contact charging member is gradually discharged from the contact charging member onto the image carrier, moves to the image carrier surface, reaches the developing site, and is simultaneously cleaned (collected) by the developing means. (Toner recycling).

【００７０】４）また本発明においては、帯電の阻害因
子である、接触帯電部材に付着・混入した転写残トナー
を、画像記録装置の、例えば紙間等の非画像記録時にお
いて接触帯電部材から効率よく排除させるＢモード（接
触帯電部材清掃モード）を具備させて、これにより接触
帯電部材の転写残トナーによる汚染レベルを常に低く維
持させて、良好な帯電性、画像記録を長期に渡り安定に
維持させる。4) Further, in the present invention, the transfer residual toner adhered to and mixed into the contact charging member, which is a charge inhibiting factor, is removed from the contact charging member during non-image recording of an image recording apparatus, for example, between sheets. Equipped with a B mode (contact charging member cleaning mode) for efficiently removing the toner, whereby the contamination level of the contact charging member due to the transfer residual toner is always kept low, so that good charging performance and stable image recording can be maintained for a long period of time. Let it be maintained.

【００７１】即ち、接触帯電部材清掃モードを設けて接
触帯電部材にＤＣ＋ＡＣの電圧を印加するとともに、接
触帯電部材に帯電促進粒子を担持させることで、接触帯
電部材を汚染している転写残トナーを効率良く吐き出
し、画像比率が高い画像形成後の帯電特性についても帯
電性能を損なわない優れた帯電器を構成できる。That is, the contact charging member cleaning mode is provided to apply DC + AC voltage to the contact charging member, and the contact charging member carries the charge promoting particles to remove the transfer residual toner contaminating the contact charging member. An excellent charger which discharges efficiently and which does not impair the charging performance even after forming an image having a high image ratio can be configured.

【００７２】従来、接触帯電部材とトナーは強固に付着
していたが、これらの間に帯電促進粒子として導電性の
粒子を介在させ、５〜５００ＨｚのＡＣバイアスを印加
することで、接触帯電部材とトナーの付着力を低減し、
接触帯電部材と像担持体に適当な電位差を生じさせるこ
とで接触帯電部材の清掃を迅速に行えるのである。Conventionally, the contact charging member and the toner have firmly adhered to each other. However, conductive charging particles are interposed between the contact charging member and the toner, and the contact charging member is applied by applying an AC bias of 5 to 500 Hz. And reduce the adhesion of toner
By generating an appropriate potential difference between the contact charging member and the image carrier, the contact charging member can be quickly cleaned.

【００７３】つまり、直接注入による帯電方式を用いる
本発明においては、印加電圧と凡そ等しい帯電電位が得
られるため、接触帯電部材と像担持体の間で電位差を生
じ難い構成である。そこで、帯電部の前後でバイアスに
差が生じやすい数Ｈｚ〜数百Ｈｚの周波数がトナー吐き
出しのために望ましい。That is, in the present invention using the charging method by direct injection, a charging potential substantially equal to the applied voltage is obtained, so that a potential difference is hardly generated between the contact charging member and the image carrier. Therefore, a frequency of several Hz to several hundred Hz, at which a difference in bias is likely to occur before and after the charging unit, is desirable for toner discharge.

【００７４】更に、トナー電荷均し部材を接触帯電部材
に当接し、摩擦帯電により接触帯電部材上のトナーの電
荷を正規な極性に揃えることで、より吐き出しをスムー
ズに行える。Further, the toner charge leveling member is brought into contact with the contact charging member, and the toner charge on the contact charging member is made to have a regular polarity by frictional charging, whereby discharge can be performed more smoothly.

【００７５】加えて、そのトナー電荷均し部材に電圧印
加手段を接続し、接触帯電部材清掃モード時にはトナー
吐き出し方向に電界を形成し短時間で吐き出しを終了す
るとともに、非清掃モード時、特に画像形成時にはトナ
ー吐き出しを抑制する電界を生じさせることにより、吐
き出したトナーによる画像欠陥を防止し高品位の画像形
成を可能にする。In addition, a voltage applying means is connected to the toner charge leveling member so that an electric field is formed in the toner discharging direction in the contact charging member cleaning mode to finish discharging in a short time. By generating an electric field that suppresses toner discharge during formation, image defects due to the discharged toner are prevented, and high-quality image formation is enabled.

【００７６】また、トナーの吐き出しについては、接触
帯電部材を像担持体に従動させることで、より短時間に
清掃が行える。Further, with respect to the discharge of the toner, the cleaning can be performed in a shorter time by moving the contact charging member to the image carrier.

【００７７】さらに、帯電促進粒子にトナーと逆極性の
摩擦帯電能を有する材料を使用することにより、トナー
との摩擦においてトナー電荷を均し、トナーを正規な極
性に変換可能であり、長期の印字も可能となる。Further, by using a material having a frictional charging ability of a polarity opposite to that of the toner for the charge accelerating particles, the toner charge can be leveled by friction with the toner, and the toner can be converted to a normal polarity, and the toner can be used for a long time. Printing is also possible.

【００７８】５）かくして本発明によれば、接触帯電方
式、転写方式、トナーリサイクルシステムの画像記録装
置について、接触接触帯電部材として帯電ローラやファ
ーブラシ等の簡易な部材を用いて低印加電圧でオゾンレ
スの直接帯電（注入帯電）を実現でき、またトナーによ
り汚染された接触接触帯電部材から帯電の阻害因子であ
るトナーを効率よく吐き出させて良好な帯電性を長期に
わたり安定に維持させることができて、直接帯電とトナ
ーリサイクルシステムを問題なく実行でき、高品位な画
像形成を長期に渡り維持させることができる。また、画
像比率の高い画像を出力した後でも高品位な画像形成を
長期に渡り維持させることができる。5) Thus, according to the present invention, with respect to the image recording apparatus of the contact charging system, the transfer system, and the toner recycling system, a simple member such as a charging roller or a fur brush is used as the contact charging member at a low applied voltage. Ozone-less direct charging (injection charging) can be realized, and toner, which is a charge inhibiting factor, can be efficiently discharged from the contact-contact charging member contaminated with toner to maintain good charging performance stably for a long period of time. Therefore, the direct charging and toner recycling system can be executed without any problem, and high-quality image formation can be maintained for a long period of time. Further, even after an image having a high image ratio is output, high-quality image formation can be maintained for a long period of time.

【００７９】[0079]

【発明の実施の形態】〈実施例１〉（図１） 図１は本発明に従う画像記録装置の一例の概略構成模型
図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 (FIG. 1) FIG. 1 is a schematic structural diagram of an example of an image recording apparatus according to the present invention.

【００８０】本実施例の画像記録装置は、転写式電子写
真プロセス利用、接触帯電方式、トナーリサイクルシス
テムのレーザプリンタである。The image recording apparatus of this embodiment is a laser printer using a transfer type electrophotographic process, a contact charging system, and a toner recycling system.

【００８１】（１）プリンタの全体的概略構成 １は像担持体であり、本実施例はφ３０ｍｍの回転ドラ
ム型の負極性ＯＰＣ感光体（ネガ感光体、以下感光ドラ
ムと記す）である。この感光ドラム１は矢印の時計方向
に周速度５０ｍｍ／ｓｅｃ（＝プロセススピードＰＳ、
印字速度）の一定速度をもって回転駆動される。(1) Overall Schematic Configuration of Printer 1 is an image carrier, and this embodiment is a rotary drum type negative OPC photosensitive member (a negative photosensitive member, hereinafter referred to as a photosensitive drum) of φ30 mm. The photosensitive drum 1 has a peripheral speed of 50 mm / sec (= process speed PS,
(The printing speed).

【００８２】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部材としての導電性弾性ロ
ーラ（以下、帯電ローラと記す）である。ｎは感光ドラ
ム１と帯電ローラ２との帯電ニップ部である。この帯電
ローラ２はその外周面に導電性を有する帯電促進粒子ｍ
（帯電促進を目的とした導電性粒子）を保持（担持）し
ており、感光ドラム１と帯電ローラ２との帯電ニップ部
ｎに帯電促進粒子ｍが介在している。Reference numeral 2 denotes a conductive elastic roller (hereinafter, referred to as a charging roller) serving as a contact charging member which is disposed in contact with the photosensitive drum 1 with a predetermined pressing force. n is a charging nip between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2. The charging roller 2 has a charge-promoting particle m having conductivity on its outer peripheral surface.
(Conductive particles for the purpose of promoting charging) are held (supported), and the charging promoting particles m are interposed in the charging nip n between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2.

【００８３】帯電ローラ２はこの帯電ニップ部ｎ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面に対して速度差を持って接
触する。Ｍは該帯電ローラ２の駆動源である。またプリ
ンタの画像記録時には該帯電ローラ２に帯電バイアス印
加電源Ｓ１から所定の帯電バイアスが印加される。これ
により、回転感光ドラム１の周面が直接帯電（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。The charging roller 2 is driven to rotate in the direction opposite to the rotation direction of the photosensitive drum 1 (counter) at the charging nip n, and contacts the surface of the photosensitive drum 1 with a speed difference. M is a drive source of the charging roller 2. At the time of image recording by the printer, a predetermined charging bias is applied to the charging roller 2 from a charging bias application power source S1. As a result, the peripheral surface of the rotary photosensitive drum 1 is uniformly contact-charged to a predetermined polarity and potential by the direct charging (injection charging) method.

【００８４】本実施例では、プリンタの画像記録時は帯
電バイアス印加電源Ｓ１のスイッチＳＷがＡ接点側に切
り換え制御されて帯電ローラ２の芯金２ａにＤＣ電源Ｓ
_DCのＤＣ電圧−７００Ｖが印加されて、回転感光ドラム
１面が該印加ＤＣ電圧と略等しい電圧約−７００Ｖに直
接帯電される（Ａモード）。In this embodiment, during image recording of the printer, the switch SW of the charging bias application power supply S1 is switched to the A contact side so that the DC power supply S is applied to the metal core 2a of the charging roller 2.
Are DC voltages -700V is applied _DC, the rotating photosensitive drum 1 surface is directly charged to a voltage substantially equal to about -700V with the applied DC voltage (A mode).

【００８５】上記の帯電ローラ２、帯電促進粒子ｍ、直
接帯電については別項で詳述する。The charging roller 2, the charge accelerating particles m, and the direct charging will be described in detail in another section.

【００８６】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（露光装置）である。この
レーザビームスキャナ３は目的の画像情報の時系列電気
ディジタル画素信号に対応して強度変調されたレーザ光
を出力し、該レーザ光で上記回転感光ドラム１の一様帯
電面を走査露光Ｌする。この走査露光Ｌにより回転感光
ドラム１の面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形
成される。Reference numeral 3 denotes a laser beam scanner (exposure device) including a laser diode, a polygon mirror, and the like. The laser beam scanner 3 outputs laser light whose intensity is modulated in accordance with a time-series electric digital pixel signal of target image information, and scans and uniformly exposes the uniformly charged surface of the rotary photosensitive drum 1 with the laser light. . By this scanning exposure L, an electrostatic latent image corresponding to the target image information is formed on the surface of the rotating photosensitive drum 1.

【００８７】４は現像器である。現像剤ｔには帯電促進
粒子ｍを添加してある。回転感光ドラム１面の静電潜像
はこの現像器４により現像部位ａにてトナー画像として
反転現像される。この現像器４は別項で詳述する。Reference numeral 4 denotes a developing device. The charge accelerating particles m are added to the developer t. The electrostatic latent image on the surface of the rotating photosensitive drum 1 is reversely developed as a toner image at the developing site a by the developing device 4. The developing device 4 will be described in detail in another section.

【００８８】５は接触転写手段としての中抵抗の転写ロ
ーラであり、感光ドラム１に所定に圧接させて転写ニッ
プ部ｂを形成させてある。この転写ニップ部ｂに不図示
の給紙部から所定のタイミングで記録媒体としての転写
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Ｓ３から所定の転写バイアス電圧が印加されること
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の面に順次に転写されていく。Reference numeral 5 denotes a transfer roller of medium resistance as a contact transfer means, which is brought into pressure contact with the photosensitive drum 1 at a predetermined pressure to form a transfer nip portion b. A transfer material P as a recording medium is supplied to the transfer nip b from a paper supply unit (not shown) at a predetermined timing, and a predetermined transfer bias voltage is applied to the transfer roller 5 from a transfer bias application power source S3. Thus, 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.

【００８９】本実施例で使用の転写ローラ５は、芯金に
中抵抗発泡層を形成した、ローラ抵抗値５×１０⁸ Ωの
ものであり、＋２．０ｋＶの電圧を芯金に印加して転写
を行なった。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を挟持搬送されて、その表面側に回転
感光ドラム１の表面に形成担持されているトナー画像が
順次に静電気力と押圧力にて転写されていく。The transfer roller 5 used in this embodiment has a roller resistance value of 5 × 10 ⁸ Ω in which a medium resistance foam layer is formed on a core metal, and a voltage of +2.0 kV is applied to the core metal. Transfer was performed. The transfer material P introduced into the transfer nip portion b is conveyed by nipping the transfer nip portion b, and the toner image formed and carried on the surface of the rotary photosensitive drum 1 on its surface side is sequentially reduced by electrostatic force and pressing force. Is transcribed.

【００９０】６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側のトナー画像の
転写を受けた転写材Ｐは回転感光ドラム１の面から分離
されてこの定着装置６に導入され、トナー画像の定着を
受けて画像形成物（プリント、コピー）として装置外へ
排出される。Reference numeral 6 denotes a fixing device such as a heat fixing system. The transfer material P fed to the transfer nip portion b and receiving the transfer of the toner image on the photosensitive drum 1 side is separated from the surface of the rotary photosensitive drum 1 and introduced into the fixing device 6, where the toner image is fixed. It is discharged out of the apparatus as an image formed product (print, copy).

【００９１】本実施例のプリンタはクリーナレスであ
り、転写材Ｐに対するトナー画像転写後の回転感光ドラ
ム１面に残留の転写残トナーは専用のクリーナ（クリー
ニング装置）で除去されることなく、感光ドラム１の回
転にともない帯電ニップ部ｎを経由して現像部位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・
再使用される。The printer of this embodiment is cleanerless, and the transfer residual toner remaining on the surface of the rotating photosensitive drum 1 after the transfer of the toner image onto the transfer material P is not removed by a dedicated cleaner (cleaning device). As the drum 1 rotates, it reaches the developing site a via the charging nip n and is collected and cleaned by the developing unit 4 at the same time as the cleaning.
Be reused.

【００９２】（２）帯電ローラ２ 本実施例における可撓性の接触帯電部材としての帯電ロ
ーラ２は芯金２ａ上にゴムあるいは発泡体の中抵抗層２
ｂを形成することにより作成される。(2) Charging Roller 2 In this embodiment, the charging roller 2 as a flexible contact charging member is a rubber or foam medium resistance layer 2 on a cored bar 2a.
b.

【００９３】中抵抗層２ｂは樹脂（例えばウレタン）、
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２ａ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１２ｍｍ、
長手長さ２００ｍｍの導電性弾性ローラである帯電ロー
ラ２を作成した。The middle resistance layer 2b is made of resin (for example, urethane),
It was formulated with conductive particles (for example, carbon black), a sulfide agent, a foaming agent, and the like, and was formed in a roller shape on the cored bar 2a. After that, if necessary, the surface is polished to a diameter of 12 mm,
A charging roller 2 as a conductive elastic roller having a length of 200 mm was prepared.

【００９４】本実施例の帯電ローラ２のローラ抵抗を測
定したところ１００ｋΩであった。ローラ抵抗は、帯電
ローラ２の芯金２ａに総圧１ｋｇの加重がかかるようφ
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２ａとアルミドラムとの間に１００Ｖを印加
し、計測した。When the roller resistance of the charging roller 2 of this embodiment was measured, it was 100 kΩ. The roller resistance is adjusted so that a total pressure of 1 kg is applied to the core 2 a of the charging roller 2.
With the charging roller 2 pressed against a 30 mm aluminum drum, 100 V was applied between the cored bar 2a and the aluminum drum, and measurement was performed.

【００９５】ここで、接触帯電部材である帯電ローラ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感光体を用いた
場合、十分な帯電性と耐リークを得るには１０⁴ 〜１０
⁷ Ωの抵抗が望ましい。Here, the charging roller 2 as a contact charging member
Is important to function as an electrode. That is, it is necessary to obtain a sufficient contact state with the member to be charged by providing elasticity, and at the same time, it is necessary to have a resistance low enough to charge the moving member to be charged. On the other hand, it is necessary to prevent voltage leakage when a low withstand voltage defect site such as a pinhole is present in the member to be charged. When a photoreceptor for electrophotography is used as a member to be charged, 10 ⁴ -10
^{A 7} Ω resistor is desirable.

【００９６】帯電ローラ２の表面は帯電促進粒子ｍを保
持できるようミクロな凹凸があるものが望ましい。It is desirable that the surface of the charging roller 2 has micro unevenness so as to hold the charge accelerating particles m.

【００９７】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被帯電体との接触性が悪くな
り、高すぎると被帯電体との間に帯電ニップ部ｎを確保
できないだけでなく、被帯電体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 is not stable, so that the contact with the member to be charged is deteriorated. If the hardness is too high, the charging nip n cannot be secured between the charging roller 2 and the member to be charged. However, the microscopic contact with the surface of the member to be charged is deteriorated, so that the Asker C hardness is preferably in the range of 25 to 50 degrees.

【００９８】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無く、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
性物質を分散したゴム材や、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 an elastic foam.
M, urethane, NBR, silicone rubber, a rubber material in which a conductive substance such as carbon black or metal oxide is dispersed in IR or the like for resistance adjustment, or a foamed material thereof. Also, without dispersing the conductive material,
It is also possible to adjust the resistance using an ion conductive material.

【００９９】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
設し、本実施例では幅数ｍｍの帯電ニップ部ｎを形成さ
せてある。The charging roller 2 is disposed so as to be pressed against the photosensitive drum 1 as a member to be charged with a predetermined pressing force against elasticity. In this embodiment, a charging nip n having a width of several mm is formed. It is.

【０１００】また本実施例では、この帯電ローラ２を帯
電ニップ部ｎにおいて帯電ローラ表面と感光体表面とが
互いに逆方向に等速で移動するよう凡そ８０ｒｐｍで矢
印の時計方向に回転駆動させた。即ち接触帯電部材とし
ての帯電ローラ２の表面は被帯電体としての感光ドラム
１の面に対して速度差を持たせるようにした。In this embodiment, the charging roller 2 is driven to rotate in the clockwise direction indicated by an arrow at approximately 80 rpm so that the surface of the charging roller and the surface of the photoreceptor move at the same speed in opposite directions in the charging nip n. . That is, the surface of the charging roller 2 as the contact charging member has a speed difference from the surface of the photosensitive drum 1 as the member to be charged.

【０１０１】（３）現像器４ 本実施例の現像器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。現像剤ｔに
は帯電促進粒子ｍを添加してある。(3) Developing Unit 4 The developing unit 4 of this embodiment is a reversal developing unit using a one-component magnetic toner (negative toner) as the developer t. The charge accelerating particles m are added to the developer t.

【０１０２】４ａはマグネットロール４ｂを内包させ
た、現像剤担持搬送部材として非磁性回転現像スリーブ
であり、現像器内の現像剤ｔ＋ｍは回転現像スリーブ４
ａ上を搬送される過程において、規制ブレード４ｃで層
厚規制及び電荷付与を受ける。Reference numeral 4a denotes a non-magnetic rotary developing sleeve as a developer carrying member which contains a magnet roll 4b, and the developer t + m in the developing device is a rotary developing sleeve 4
In the process of being conveyed over the layer a, the regulating blade 4c undergoes layer thickness regulation and charge application.

【０１０３】回転現像スリーブ４ａにコートされた現像
剤はスリーブ４ａの回転により、感光ドラム１とスリー
ブ４ａの対向部である現像部位（現像領域部）ａに搬送
される。またスリーブ４ａには現像バイアス印加電源Ｓ
２より現像バイアス電圧が印加される。The developer coated on the rotary developing sleeve 4a is conveyed to the developing site (developing area) a which is the opposing portion of the photosensitive drum 1 and the sleeve 4a by the rotation of the sleeve 4a. The sleeve 4a has a developing bias application power source S
2, a developing bias voltage is applied.

【０１０４】本実施例において、現像バイアス電圧は ＤＣ電圧：−５００Ｖ ＡＣ電圧：ピーク間電圧１６００Ｖ、周波数１．８ｋＨ
ｚ、矩形波 の重畳電圧とした。In this embodiment, the developing bias voltage is as follows: DC voltage: -500 V AC voltage: peak-to-peak voltage 1600 V, frequency 1.8 kHz
z, the superimposed voltage of the square wave.

【０１０５】これにより、感光ドラム１側の静電潜像が
トナーｔにより反転現像される。Thus, the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 is reversely developed with the toner t.

【０１０６】ａ）トナーｔ：現像剤である一成分磁性ト
ナーｔ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成し、更に帯電
促進粒子ｍや流動化剤等を外添剤として添加して作成さ
れたものである。トナーの重量平均粒径（Ｄ４）は７μ
ｍであった。A) Toner t: A one-component magnetic toner t, which is a developer, is prepared by mixing a binder resin, magnetic particles, and a charge controlling agent, kneading, pulverizing, and classifying, and further promoting charging. It is prepared by adding particles m, a fluidizing agent and the like as an external additive. The toner has a weight average particle size (D4) of 7 μm.
m.

【０１０７】ｂ）帯電促進粒子ｍ：本実施例では、帯電
促進粒子ｍとして、比抵抗が１０⁶Ω・ｃｍ、平均粒径
３μｍのアルミナ粉を用いた。そしてこの帯電促進粒子
ｍとしてのアルミナ粉を、分級後のトナーｔ１００重量
部に対して１重量部添加し、混合器により均一に分散さ
せて現像器４内に収容させた。B) Charge promoting particles m: In this example, alumina powder having a specific resistance of 10 ⁶ Ω · cm and an average particle diameter of 3 μm was used as the charge promoting particles m. Then, 1 part by weight of the alumina powder as the charge accelerating particles m was added to 100 parts by weight of the classified toner t, and the mixture was uniformly dispersed by a mixer and stored in the developing device 4.

【０１０８】帯電促進粒子ｍの材料としては、他の金属
酸化物などの導電性無機粒子や有機物との混合物、ある
いは、これらに表面処理を施したものなど各種導電粒子
が使用可能である。As the material of the charge accelerating particles m, various kinds of conductive particles such as a mixture with other conductive inorganic particles such as metal oxides and organic substances, or a surface-treated mixture thereof can be used.

【０１０９】粒子抵抗は粒子を介した電荷の授受を行う
ため比抵抗としては１０¹²Ω・ｃｍ以下が必要で、好ま
しくは１０¹⁰Ω・ｃｍ以下が望ましい。The particle resistance is required to be 10 ¹² Ω · cm or less, preferably 10 ¹⁰ Ω · cm or less, in order to transfer charges via the particles.

【０１１０】抵抗測定は、錠剤法により測定し正規化し
て求めた。即ち、底面積２．２６ｃｍ² の円筒内に凡そ
０．５ｇの粉体試料を入れ上下電極に１５ｋｇの加圧を
行うと同時に１００Ｖの電圧を印加し抵抗値を計測、そ
の後正規化して比抵抗を算出した。The resistance was measured by the tablet method and normalized. That is, about 0.5 g of a powder sample was placed in a cylinder having a bottom area of 2.26 cm ² , and 15 kg of pressure was applied to the upper and lower electrodes, and at the same time, a voltage of 100 V was applied to measure the resistance. Was calculated.

【０１１１】粒径は良好な帯電均一性を得るために５０
μｍ以下が望ましい。本発明において、粒子が凝集体を
構成している場合の粒径は、その凝集体としての平均粒
径として定義した。粒径の測定には、光学あるいは電子
顕微鏡による観察から、１００個以上抽出し、水平方向
最大弦長をもって体積粒度分布を算出し、その５０％平
均粒径をもって決定した。The particle size is 50 in order to obtain good charging uniformity.
μm or less is desirable. In the present invention, the particle size when the particles constitute an aggregate is defined as the average particle size of the aggregate. For the measurement of the particle size, 100 or more samples were extracted from observation with an optical or electron microscope, the volume particle size distribution was calculated using the maximum chord length in the horizontal direction, and the 50% average particle size was determined.

【０１１２】帯電促進粒子は、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。どのような凝集状態であれ、凝集
体として帯電促進粒子としての機能が実現できればその
形態は重要ではない。There is no problem that the charge promoting particles exist not only in the form of primary particles but also in the form of aggregated secondary particles. Regardless of the state of aggregation, the form is not important as long as the function as the charge accelerating particles can be realized as an aggregate.

【０１１３】帯電促進粒子は特に感光体の帯電に用いる
場合に潜像露光時に妨げにならないよう、白色または透
明に近いことが望ましく、よって非磁性であることが好
ましい。さらに、帯電促進粒子が感光体上から記録材Ｐ
に一部転写されてしまうことを考えるとカラー記録では
無色、あるいは白色のものが望ましい。また、画像露光
時に粒子による光散乱を防止するためにもその粒径は構
成画素サイズ以下であることが望ましい。粒径の下限値
としては、粒子として安定に得られるものとして１０ｎ
ｍが限界と考えられる。The charge-promoting particles are preferably white or nearly transparent so as not to hinder the exposure of the latent image, particularly when used for charging the photosensitive member, and are therefore preferably nonmagnetic. Further, the charge accelerating particles are transferred from the photosensitive member to the recording material P.
In consideration of the fact that a part of the image is partially transferred, it is desirable that the color recording be colorless or white. Further, in order to prevent light scattering by particles during image exposure, the particle diameter is desirably equal to or smaller than the constituent pixel size. The lower limit of the particle size is 10 n as that which can be stably obtained as particles.
m is considered the limit.

【０１１４】（４）直接帯電 ａ）現像器４の現像剤ｔに添加の帯電促進粒子ｍは、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
に現像部位ａにおいてトナーとともに適当量が感光ドラ
ム１側に移行する。(4) Direct Charging a) The charge accelerating particles m added to the developer t of the developing device 4 are appropriately applied together with the toner at the developing portion a when the developing device 4 develops the toner of the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 side. The amount shifts to the photosensitive drum 1 side.

【０１１５】感光ドラム１上のトナー画像は転写ニップ
部ｂにおいて転写バイアスの影響で転写材Ｐ側に引かれ
て積極的に転移するが、感光ドラム１上の帯電促進粒子
ｍ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。また感光ドラム１面に実質的に付着保持される帯電
促進粒子ｍの存在によりトナー画像の感光ドラム１側か
ら転写材Ｐ側への転写効率が向上する効果もえられる。The toner image on the photosensitive drum 1 is attracted to the transfer material P side by the influence of the transfer bias in the transfer nip b and is positively transferred, but the charge promoting particles m on the photosensitive drum 1 are conductive. As a result, the toner is not positively transferred to the transfer material P side, but remains substantially adhered and held on the photosensitive drum 1. Further, the transfer efficiency of the toner image from the photosensitive drum 1 side to the transfer material P side can be improved due to the presence of the charge promoting particles m substantially adhered and held on the surface of the photosensitive drum 1.

【０１１６】そして、クリーナレスのプリンタにおいて
は、転写後の感光ドラム１面に残存の転写残トナーおよ
び上記の残存帯電促進粒子ｍは感光ドラム１と帯電ロー
ラ２の帯電ニップ部ｎに感光ドラム１の回転でそのまま
持ち運ばれて、帯電ニップ部ｎへの帯電促進粒子ｍの供
給、帯電ローラ２への付着・混入が生じる。In the cleaner-less printer, the transfer residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after the transfer and the above-described residual charge promoting particles m are transferred to the photosensitive nip n between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 by the photosensitive drum 1. , The charge accelerating particles m are supplied to the charging nip n, and adhered to and mixed with the charging roller 2.

【０１１７】したがって、感光ドラム１と帯電ローラ２
との帯電ニップ部ｎに帯電促進粒子ｍが存在した状態で
感光ドラム１の接触帯電が行なわれる。Therefore, the photosensitive drum 1 and the charging roller 2
The contact charging of the photosensitive drum 1 is performed in a state where the charge promoting particles m are present in the charging nip portion n.

【０１１８】ｂ）感光ドラム１と帯電ローラ２との帯電
ニップ部ｎに帯電促進粒子ｍが存在することで、該粒子
ｍ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に対して速度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面に対して無理なく容易に効果的に速度差を持たせ
て接触させた状態にすることが可能となると共に、該帯
電ローラ２が粒子ｍを介して感光ドラム１面に密に接触
してより高い頻度で感光ドラム１面に接触する構成とな
る。B) The presence of the charge-promoting particles m in the charging nip n between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 has a large frictional resistance due to the lubricant effect of the particles m. Even if the charging roller has been difficult to contact with a speed difference, the charging roller is easily and effectively brought into contact with the surface of the photosensitive drum 1 with a speed difference. And the charging roller 2 comes into intimate contact with the surface of the photosensitive drum 1 via the particles m and comes into contact with the surface of the photosensitive drum 1 more frequently.

【０１１９】帯電ローラ２と感光ドラム１との間に速度
差を設けることにより、帯電ローラ２と感光ドラム１の
ニップ部において帯電促進粒子ｍ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、帯電ローラ２と感光ドラム１のニップ部に存在する
帯電促進粒子ｍ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の接触帯電は帯電
促進粒子ｍの介存により直接帯電（注入帯電）が支配的
となる。By providing a speed difference between the charging roller 2 and the photosensitive drum 1, the chance that the charge promoting particles m come into contact with the photosensitive drum 1 in the nip portion between the charging roller 2 and the photosensitive drum 1 is remarkably increased. A high contact property can be obtained, and the charge promotion particles m present in the nip portion between the charging roller 2 and the photosensitive drum 1 can directly inject charges into the photosensitive drum 1 by rubbing the surface of the photosensitive drum 1 without gaps. The contact charging of the photosensitive drum 1 by the charging roller 2 is dominated by direct charging (injection charging) due to the presence of the charge promoting particles m.

【０１２０】速度差を設ける構成としては、帯電ローラ
２を回転駆動して感光ドラム１と速度差を設けることに
なる。好ましくは帯電ニップ部ｎに持ち運ばれる感光ド
ラム１上の転写残トナーを帯電ローラ２に一時的に回収
し均すために、帯電ローラ２を回転駆動し、さらに、そ
の回転方向は感光ドラム１表面の移動方向とは逆方向に
回転するように構成することが望ましい。即ち、逆方向
回転で感光ドラム１上の転写残トナーを一旦引離し帯電
を行なうことにより優位に直接帯電を行なうことが可能
である。As a configuration for providing a speed difference, the charging roller 2 is driven to rotate to provide a speed difference from the photosensitive drum 1. Preferably, the charging roller 2 is driven to rotate in order to temporarily collect and level the transfer residual toner on the photosensitive drum 1 carried to the charging nip portion n by the charging roller 2. It is desirable to configure so as to rotate in a direction opposite to the moving direction of the surface. That is, it is possible to perform direct charging by dominating the transfer residual toner on the photosensitive drum 1 once and rotating it in the reverse direction.

【０１２１】従って、従来のローラ帯電等では得られな
かった高い帯電効率が得られ、帯電ローラ２に印加した
電圧とほぼ同等の帯電電位を感光ドラム１に与えること
ができる。かくして、接触帯電部材として帯電ローラ２
を用いた場合でも、該帯電ローラ２に対する帯電に必要
な印加バイアスは感光ドラム１に必要な帯電電位相当の
電圧で十分であり、放電現象を用いない安定かつ安全な
接触帯電方式ないし装置を実現することができる。Accordingly, a high charging efficiency, which cannot be obtained by conventional roller charging or the like, is obtained, and a charging potential substantially equal to the voltage applied to the charging roller 2 can be applied to the photosensitive drum 1. Thus, the charging roller 2 is used as a contact charging member.
Is applied, the applied bias necessary for charging the charging roller 2 is sufficient to be a voltage corresponding to the charging potential required for the photosensitive drum 1, thereby realizing a stable and safe contact charging method or apparatus without using a discharge phenomenon. can do.

【０１２２】また帯電ローラ２が感光ドラム１に対して
速度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ｎへ至った転写残トナーのパターンが撹
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。Further, since the charging roller 2 is in contact with the photosensitive drum 1 with a speed difference, the pattern of the transfer residual toner from the transfer nip portion b to the charging nip portion n is disturbed and broken. In the halftone image, the previous image pattern portion does not appear as a ghost.

【０１２３】ｃ）耐久に伴い帯電促進粒子ｍが帯電ニッ
プ部ｎや帯電ローラ２から脱落しても、プリンタが稼働
されることで、前記のように現像器４の現像剤ｔに含有
させてある帯電促進粒子ｍが現像部位ａで感光ドラム１
面に移行し該感光ドラム１面の移動により転写ニップ部
ｂを経て帯電ニップ部ｎに持ち運ばれて帯電ニップ部ｎ
に逐次に供給され続けるため、帯電ニップ部ｎに帯電促
進粒子ｍが存在することによる良好な帯電性が長期に渡
って安定して維持される。C) Even if the charge-promoting particles m fall off from the charging nip n or the charging roller 2 due to the durability, the printer is operated to allow the developer t to be contained in the developing device 4 as described above. Certain charge accelerating particles m are exposed on the photosensitive drum 1 at the development site a.
Surface, and is transferred to the charging nip n via the transfer nip b by the movement of the surface of the photosensitive drum 1, and the charging nip n
, The good chargeability due to the presence of the charge promotion particles m in the charge nip n is stably maintained over a long period of time.

【０１２４】帯電ニップ部ｎや帯電ローラ２から脱落し
た帯電促進粒子は現像部位ａにおいて現像器４に回収さ
れて現像剤ｔに混入し循環使用される。The charge-promoting particles dropped from the charging nip n and the charging roller 2 are collected by the developing device 4 at the developing site a, mixed into the developer t, and circulated.

【０１２５】帯電ローラ２の表面に帯電促進粒子ｍを予
め担持させておくことで、プリンタ使用の全くの初期よ
り上記の直接帯電性能を支障なく発揮させることができ
る。By previously supporting the charge accelerating particles m on the surface of the charging roller 2, the above-described direct charging performance can be exhibited without any trouble from the very beginning of use of the printer.

【０１２６】ｄ）プリンタはクリーナレスであること
で、転写後の感光ドラム１面に残存の転写残トナーは感
光ドラム１と帯電ローラ２の帯電ニップ部ｎに感光ドラ
ム１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。D) Since the printer is cleaner-less, the untransferred toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after the transfer is held in the charging nip n of the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 by the movement of the surface of the photosensitive drum 1 as it is. It is carried and adheres to and mixes with the charging roller 2.

【０１２７】従来トナーは絶縁体であるため帯電ローラ
２に対する転写残トナーの付着・混入は感光ドラムの帯
電において帯電不良を生じさせる因子である。Since the conventional toner is an insulator, the adhesion or mixing of the transfer residual toner to the charging roller 2 is a factor that causes a charging failure in the charging of the photosensitive drum.

【０１２８】しかしこの場合でも、帯電促進粒子ｍが感
光ドラム１と帯電ローラ２との帯電ニップ部ｎ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
ンレスの直接帯電を長期に渡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出来る。However, even in this case, since the charge accelerating particles m exist in the charging nip portion n between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2, the dense contact property and the contact resistance of the charging roller 2 with the photosensitive drum 1 are maintained. Therefore, irrespective of contamination of the charging roller 2 due to transfer residual toner, ozone-less direct charging can be stably maintained at a low applied voltage for a long period of time, and uniform charging properties can be provided.

【０１２９】ｅ）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から徐々に感光ドラム１上に吐き
出されて感光ドラム１面の移動とともに現像部位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（トナーリサイクル）。現像同時クリーニングは前
述したように、転写後に感光体１上に残留したトナーを
引き続く画像形成工程の現像時、即ち引き続き感光体を
帯電し、露光して潜像を形成し、その潜像の現像時にお
いて、現像装置のかぶり取りバイアス、即ち現像装置に
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 によって回収するもので
ある。本実施例におけるプリンタ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、感光体の暗部電
位から現像スリーブにトナーを回収する電界と、現像ス
リーブから感光体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。E) The transfer residual toner adhering to and mixed into the charging roller 2 is gradually discharged from the charging roller 2 onto the photosensitive drum 1 and moves to the developing site a with the movement of the photosensitive drum 1 surface. Cleaning (collection) (toner recycling). As described above, during the development simultaneous cleaning, the toner remaining on the photoreceptor 1 after transfer is developed during the subsequent image forming process, that is, the photoreceptor is subsequently charged and exposed to form a latent image, and the latent image is developed. In some cases, the fogging bias of the developing device, that is, the fog removing potential difference Vback, which is the potential difference between the DC voltage applied to the developing device and the surface potential of the photosensitive member. Is to be recovered. In the case of the reversal development as in the printer in this embodiment, the simultaneous cleaning of development involves applying the electric field for collecting the toner from the dark portion potential of the photoconductor to the developing sleeve and attaching the toner from the developing sleeve to the bright portion potential of the photoconductor. This is done by the action of an electric field.

【０１３０】ｆ）像担持体としての感光ドラム１と接触
帯電部材としての帯電ローラ２との帯電ニップ部ｎにお
ける帯電促進粒子の介在量は、少なすぎると、該粒子に
よる潤滑効果が十分に得られず、帯電ローラ２と感光ド
ラム１との摩擦が大きくて帯電ローラ２を感光ドラム１
に速度差を持って回転駆動させることが困難である。つ
まり、駆動トルクが過大となるし、無理に回転させると
帯電ローラ２や感光ドラム１の表面が削れてしまう。更
に該粒子による接触機会増加の効果が得られないことも
あり十分な帯電性能が得られない。一方、該介在量が多
過ぎると、帯電促進粒子の帯電ローラ２からの脱落が著
しく増加し作像上に悪影響が出る。実験によると該介在
量は１０³ 個／ｍｍ² 以上が望ましい。１０³ 個／ｍｍ
²より低いと十分な潤滑効果と接触機会増加の効果が得
られず帯電性能の低下が生じる。F) If the intervening amount of the charge-promoting particles in the charging nip n between the photosensitive drum 1 as the image carrier and the charging roller 2 as the contact charging member is too small, the lubricating effect by the particles is sufficiently obtained. The friction between the charging roller 2 and the photosensitive drum 1 is large, and the charging roller 2 is
It is difficult to drive the motor with a speed difference. That is, the driving torque becomes excessively large, and the surface of the charging roller 2 and the photosensitive drum 1 is scraped when the forcible rotation is performed. Further, the effect of increasing the chance of contact by the particles may not be obtained, so that sufficient charging performance cannot be obtained. On the other hand, if the intervening amount is too large, the detachment of the charge-promoting particles from the charging roller 2 increases remarkably, and adversely affects image formation. According to experiments, it is desirable that the intervening amount is not less than 10 ³ / mm ² . 10 ³ / mm
^If it is lower than ² , a sufficient lubricating effect and an effect of increasing the chance of contact cannot be obtained, resulting in a decrease in charging performance.

【０１３１】より望ましくは１０³ 〜５×１０⁵ 個／ｍ
ｍ² の該介在量が好ましい。５×１０⁵ 個／ｍｍ² を超
えると、該粒子の感光体１へ脱落が著しく増加し、粒子
自体の光透過性を問わず、感光ドラム１への露光量不足
が生じる。５×１０⁵ 個／ｍｍ² 以下では脱落する粒子
量も低く抑えられ該悪影響を改善できる。該介在量範囲
において感光ドラム１上に脱落した粒子の存在量を測る
と１０² 〜１０⁵ 個／ｍｍ² であったことから、作像上
弊害がない該存在量としては１０⁵ 個／ｍｍ²以下が望
まれる。該介在量及び感光ドラム１上の該存在量の測定
方法について述べる。該介在量は帯電ローラ２と感光ド
ラム１の帯電ニップ部ｎを直接測ることが望ましいが、
帯電ローラ２に接触する前に感光ドラム１上に存在した
粒子の多くは逆方向に移動しながら接触する帯電ローラ
２に剥ぎ取られることから、本発明では帯電ニップ部ｎ
に到達する直前の帯電ローラ２表面の粒子量をもって該
介在量とした。具体的には、帯電バイアスを印加しない
状態で感光ドラム１及び帯電ローラ２の回転を停止し、
感光ドラム１及び帯電ローラ２の表面をビデオマイクロ
スコープ（ＯＬＹＭＰＵＳ製ＯＶＭ１０００Ｎ）及びデ
ジタルスチルレコーダ（ＤＥＬＴＩＳ製ＳＲ−３１０
０）で撮影した。帯電ローラ２については、帯電ローラ
２を感光ドラム１に当接するのと同じ条件でスライドガ
ラスに当接し、スライドガラスの背面からビデオマイク
ロスコープにて該接触面を１０００倍の対物レンズで１
０箇所以上撮影した。得られたデジタル画像から個々の
粒子を領域分離するため、ある閾値を持って２値化処理
し、粒子の存在する領域の数を所望の画像処理ソフトを
用いて計測した。また、感光ドラム１上の該存在量につ
いても感光ドラム１上を同様のビデオマイクロスコープ
にて撮影し同様の処理を行い計測した。該介在量の調整
は、現像器４の現像剤ｔにおける帯電促進粒子ｍの配合
量を設定することにより行った。一般には現像剤（トナ
ー）ｔ１００重量部に対して帯電促進粒子ｍは０．０１
〜２０重量部の配合である。More preferably, 10 ^{3 to} 5 × 10 ⁵ pieces / m
The intervening amount of m ² is preferred. If the number exceeds 5 × 10 ⁵ particles / mm ² , the particles are remarkably increased into the photoconductor 1, resulting in an insufficient amount of light exposure on the photosensitive drum 1 regardless of the light transmittance of the particles themselves. If it is less than 5 × 10 ⁵ particles / mm ² , the amount of particles falling off can be kept low, and the adverse effect can be improved. Since the photosensitive When measuring the abundance of the drum 1 on the falling particles 10 ² to 10 ⁵ / mm was ² in the intervening weight range. As the abundance on the no adverse effect imaging 10 ⁵ / mm ² or less is desired. A method for measuring the intervening amount and the abundance amount on the photosensitive drum 1 will be described. It is desirable that the intervening amount is directly measured at the charging nip n between the charging roller 2 and the photosensitive drum 1.
Since most of the particles existing on the photosensitive drum 1 before coming into contact with the charging roller 2 move in the reverse direction and are peeled off by the charging roller 2 that comes into contact therewith, the charging nip n
The amount of particles on the surface of the charging roller 2 immediately before the charge amount reached was defined as the intervening amount. Specifically, the rotation of the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 is stopped in a state where no charging bias is applied,
The surfaces of the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 are covered with a video microscope (OVM1000N manufactured by OLYMPUS) and a digital still recorder (SR-310 manufactured by DELTAS).
0). Regarding the charging roller 2, the charging roller 2 is brought into contact with the slide glass under the same conditions as the contact with the photosensitive drum 1, and the contact surface is viewed from the back of the slide glass with a video microscope using an objective lens of 1000 times.
I photographed more than 0 places. In order to separate individual particles from the obtained digital image, binarization processing was performed with a certain threshold value, and the number of regions where particles were present was measured using desired image processing software. The amount of the abundance on the photosensitive drum 1 was also measured by photographing the surface of the photosensitive drum 1 with the same video microscope and performing the same processing. The adjustment of the intervening amount was performed by setting the blending amount of the charge accelerating particles m in the developer t of the developing device 4. Generally, the charge-promoting particles m are 0.01 to 100 parts by weight of the developer (toner) t.
-20 parts by weight.

【０１３２】（５）ローラ清掃モード 本実施例においては、帯電の阻害因子である、接触帯電
部材である帯電ローラ２に付着・混入した転写残トナー
を、画像記録装置の、例えば紙間等の非画像記録時にお
いて帯電ローラ２から効率よく排除させるローラ清掃モ
ード（接触帯電部材清掃モード）を具備させて、これに
より帯電ローラ２の転写残トナーによる汚染レベルを常
に低く維持させて、良好な帯電性、画像記録を長期に渡
り安定に維持させる。(5) Roller Cleaning Mode In this embodiment, the transfer residual toner that has adhered to and mixed with the charging roller 2 serving as the contact charging member, which is a charging inhibition factor, is transferred from the image recording apparatus to, for example, a paper gap. A roller cleaning mode (contact charging member cleaning mode) for efficiently removing the charging roller 2 from the charging roller 2 during non-image recording is provided, whereby the contamination level of the charging roller 2 due to transfer residual toner is always kept low, and good charging is achieved. And stable image recording over a long period of time.

【０１３３】即ち、接触帯電部材としての帯電ローラ２
に対する電圧印加モードとして、画像記録時において、
ＤＣ電圧を印加して像担持体としての感光ドラム１を一
様に帯電するＡモード（非ローラ清掃モード）と、非画
像記録時においてＤＣ電圧とＡＣ電圧（クリーニングバ
イアス）を重畳した電圧を印加するＢモード（ローラ清
掃モード）を有し、該ＢモードにおけるＡＣ電圧の周波
数を凡そ５〜５００Ｈｚとするものである。That is, the charging roller 2 as a contact charging member
As the voltage application mode for
A mode (non-roller cleaning mode) in which the photosensitive drum 1 as an image carrier is uniformly charged by applying a DC voltage, and a voltage in which a DC voltage and an AC voltage (cleaning bias) are superimposed during non-image recording are applied. B mode (roller cleaning mode), and the frequency of the AC voltage in the B mode is about 5 to 500 Hz.

【０１３４】ａ）Ａモード 本実施例においては、プリンタの画像記録時には、不図
示のシーケンス制御回路により帯電バイアス印加電源Ｓ
１のスイッチＳＷがＡ接点側に切り換え制御されて、帯
電ローラ２の芯金２ａにＤＣ電源Ｓ_DCのＤＣ電圧−７０
０Ｖが印加されることで、回転感光ドラム１面が該印加
ＤＣ電圧と略等しい電圧約−７００Ｖに直接帯電され、
画像記録が実行される。A) A mode In this embodiment, when recording an image on the printer, a charging bias application power supply S
1 is controlled to switch to the A contact side, and the DC voltage of the DC power source S _DC −70 is applied to the core 2 a of the charging roller 2.
When 0 V is applied, the surface of the rotating photosensitive drum 1 is directly charged to a voltage of about -700 V substantially equal to the applied DC voltage,
Image recording is performed.

【０１３５】ｂ）Ｂモード 本実施例においては、プリンタの非画像記録時である紙
間時において、不図示のシーケンス制御回路により帯電
バイアス印加電源Ｓ１のスイッチＳＷがＢ接点側に切り
換え制御されて、ＤＣ電源Ｓ_DCにＡＣ電源Ｓ_ACが直列に
接続化されることで、帯電ローラ２の芯金２ａに ＤＣ電圧：−７００Ｖ ＡＣ電圧：ピーク間電圧２００Ｖ、周波数例えば５０Ｈ
ｚ、矩形波 の重畳電圧が印加される。B) B mode In this embodiment, the switch SW of the charging bias applying power source S1 is controlled to be switched to the B contact side by a sequence control circuit (not shown) during the paper interval during non-image recording of the printer. By connecting the AC power supply S _AC in series with the DC power supply S _DC , the DC voltage: -700 V AC voltage: the peak-to-peak voltage 200 V, the frequency, for example, 50 H
A superimposed voltage of z and a square wave is applied.

【０１３６】またこのＢモード時において、現像器４の
現像スリーブ４ａには、画像記録時同じく、 ＤＣ電圧：−５００Ｖ ＡＣ電圧：ピーク間電圧１６００Ｖ、周波数１．８ｋＨ
ｚ、矩形波 の重畳電圧を印加した。In the B mode, DC voltage: -500 V AC voltage: peak-to-peak voltage 1600 V, frequency 1.8 kHz, as in image recording, on the developing sleeve 4 a of the developing device 4.
A superimposed voltage of z and a square wave was applied.

【０１３７】これらのバイアス関係を維持することによ
り、帯電ローラ２上で負に摩擦帯電されたトナーを感光
ドラム１上に現像し（帯電ローラ２上のトナーの感光ド
ラム１側への吐き出し）、更にそのトナーを現像器４の
バックコントラストで回収することができる。By maintaining these bias relations, the toner negatively charged on the charging roller 2 is developed on the photosensitive drum 1 (the toner on the charging roller 2 is discharged to the photosensitive drum 1 side). Further, the toner can be collected with the back contrast of the developing device 4.

【０１３８】即ち、帯電の阻害因子となる帯電ローラ付
着トナーを非画像記録時に効率よく排除することによ
り、帯電性を維持することができる。That is, the chargeability can be maintained by efficiently removing the toner adhered to the charging roller, which is a charge inhibiting factor, during non-image recording.

【０１３９】この場合、帯電ローラ２には帯電促進粒子
ｍが供給されることで、トナーの帯電ローラ２上からの
トナーの離型性が向上して、すなわち離型性が増して、
帯電ローラ２上のトナーの感光ドラム１側への吐き出し
が促進し、トナーにより汚染された帯電ローラ２が効率
よく清掃され、低印加電圧でオゾンレスの直接帯電とト
ナーリサイクルシステムを問題なく実行可能にし、高品
位な画像形成を長期に渡り維持させること、画像比率の
高い画像を出力した後でも高品位な画像形成を長期に渡
り維持させることが可能となる。In this case, by supplying the charge accelerating particles m to the charging roller 2, the releasability of the toner from the charging roller 2 of the toner is improved, that is, the releasability is increased.
The discharge of the toner on the charging roller 2 toward the photosensitive drum 1 is promoted, the charging roller 2 contaminated with the toner is efficiently cleaned, and the ozone-less direct charging and the toner recycling system can be performed without problems at a low applied voltage. In addition, it is possible to maintain high-quality image formation for a long time, and to maintain high-quality image formation for a long time even after outputting an image having a high image ratio.

【０１４０】Ｂモードにおいて、帯電ローラ２に印加す
るクリーニングバイアスは、帯電ニップ部ｎの感光ドラ
ム移動方向下流側における感光ドラム電位と帯電ローラ
電位に差が大きくなるよう設定するのが望ましく、感光
ドラム速度によりバイアス設定をした方がより適切であ
る。In the B mode, the cleaning bias applied to the charging roller 2 is desirably set so that the difference between the photosensitive drum potential and the charging roller potential downstream of the charging nip portion n in the photosensitive drum moving direction is large. It is more appropriate to set the bias according to the speed.

【０１４１】本実施例のように直接帯電による帯電方式
においては、接触帯電部材である帯電ローラ２に印加し
た電位におよそ等しい電位が被帯電体である感光ドラム
１表面に与えられるため、帯電ローラ２と感光ドラム１
の間に電位差が生じにくい。当然、画像記録中は感光ド
ラム１面の均一な帯電を行なう必要があるが、非画像記
録時を含むローラ清掃モード時にはＡＣバイアス（クリ
ーニングバイアス）を印加し電位差を生じさせる必要が
ある。従って、帯電ニップ部ｎの内部と感光ドラム移動
方向下流側に電位差が生じるようクリーニングバイアス
を選ぶことが望ましい。In the charging method using direct charging as in this embodiment, a potential approximately equal to the potential applied to the charging roller 2 as a contact charging member is applied to the surface of the photosensitive drum 1 as a member to be charged. 2 and photosensitive drum 1
Is unlikely to cause a potential difference between them. Naturally, it is necessary to uniformly charge the surface of the photosensitive drum 1 during image recording, but it is necessary to apply an AC bias (cleaning bias) to generate a potential difference in the roller cleaning mode including non-image recording. Therefore, it is desirable to select the cleaning bias so that a potential difference is generated between the inside of the charging nip n and the downstream side in the photosensitive drum moving direction.

【０１４２】例えば本構成では帯電ニップ部ｎは数ｍｍ
あり、その内部と感光ドラム移動方向下流側でバイアス
に変化が生じやすい数十Ｈｚの周波数が適切である。For example, in this configuration, the charging nip n is several mm.
Therefore, a frequency of several tens Hz at which bias tends to change inside and on the downstream side in the photosensitive drum moving direction is appropriate.

【０１４３】本実施例１において、クリーニングバイア
スの周波数を５００Ｈｚに設定した場合を実施例１ａと
し、５０Ｈｚに設定した場合を実施例１ｂとし、５Ｈｚ
に設定した場合を実施例１ｃとしてそれぞれ評価する。
その評価については後述する。In the first embodiment, the case where the frequency of the cleaning bias is set to 500 Hz is referred to as Example 1a, and the case where the frequency of the cleaning bias is set to 50 Hz is referred to as Example 1b.
Is evaluated as Example 1c.
The evaluation will be described later.

【０１４４】〈実施例２〉（図２） 本実施例は、上述実施例１のプリンタ（図１）におい
て、更に、図２のように接触帯電部材である帯電ローラ
２に対してトナー電荷均し部材７を接触させて配設した
ものである。<Embodiment 2> (FIG. 2) In this embodiment, in the printer (FIG. 1) of Embodiment 1 described above, the toner charge level is further applied to the charging roller 2 as a contact charging member as shown in FIG. In this case, the members 7 are arranged in contact with each other.

【０１４５】本実施例においてはそのトナー電荷均し部
材７として、パイル１本１本が弾性を持つファーブラシ
部材を用いた。In this embodiment, as the toner charge leveling member 7, a fur brush member in which each pile has elasticity is used.

【０１４６】具体的には、このファーブラシ部材７は、
抵抗調整された繊維（ユニチカ製Ｒｅｃ等）を植え密度
１５５本／ｍｍ² 、繊維長３ｍｍでパイル上に形成した
ファーブラシ部７ａを支持板７ｂ上に接着して構成した
ものである。Specifically, the fur brush member 7 is
A fur brush portion 7a formed on a pile with a resistance adjusted fiber (Rec made by Unitika, etc.) having a planting density of 155 fibers / mm ² and a fiber length of 3 mm is bonded to a support plate 7b.

【０１４７】このファーブラシ部材７をファーブラシ部
７ａを帯電ローラ２に接触させて配設してあり、ファー
ブラシ部７ａは帯電ローラ２の表面を清掃し、帯電ロー
ラ２との間にトナーを挟持することでトナーの電荷を正
規の負極性にする。The fur brush member 7 is disposed with the fur brush portion 7a in contact with the charging roller 2. The fur brush portion 7a cleans the surface of the charging roller 2 and removes toner between itself and the charging roller 2. By holding the toner, the charge of the toner is made to have a regular negative polarity.

【０１４８】トナー電荷均し部材７としては、弾性を有
するゴムブレードやスポンジなども使用可能である。As the toner charge leveling member 7, an elastic rubber blade or sponge can be used.

【０１４９】Ａモード時・Ｂモード時における帯電ロー
ラ２や現像器４等に対するバイアスの設定は実施例１に
従う（Ｂモード時のクリーニングバイアス（ＡＣ電圧）
は、ピーク間電圧２００Ｖ、周波数５０Ｈｚ、矩形
波）。The setting of the bias for the charging roller 2 and the developing device 4 in the A mode and the B mode is performed according to the first embodiment (the cleaning bias (AC voltage) in the B mode).
Represents a peak-to-peak voltage of 200 V, a frequency of 50 Hz, and a rectangular wave).

【０１５０】〈実施例３〉（図３） 本実施例は、上述実施例２のプリンタ（図２）におい
て、接触帯電部材である帯電ローラ２に接触させて配設
したトナー電荷均し部材としてのファーブラシ部材７に
対して、更に、図３のように、支持板７ｂを介してバイ
アス印加電源Ｓ４からＡモード時とＢモード時にそれぞ
れ所定のバイアスを印加するようにしたものである。<Embodiment 3> (FIG. 3) In this embodiment, the printer (FIG. 2) of the above-described embodiment 2 is used as a toner charge leveling member provided in contact with the charging roller 2 as a contact charging member. Further, as shown in FIG. 3, a predetermined bias is applied to the fur brush member 7 from the bias applying power source S4 via the support plate 7b in the A mode and the B mode.

【０１５１】即ち、Ａモード時である、通常の画像記録
中を含めた非ローラ清掃モード時は、上記のトナー電荷
均し部材としてのファーブラシ部材７にはバイアス印加
電源Ｓ４から−５００Ｖが印加され、帯電ローラ２上に
存在する正規に摩擦帯電したトナーを保持している。従
って、画像記録中に帯電ローラ２から感光ドラム１面に
トナーを吐き出さないように構成した。That is, in the non-roller cleaning mode including the normal image recording operation in the A mode, -500 V is applied to the fur brush member 7 as the toner charge leveling member from the bias applying power source S4. And holds the normally frictionally charged toner present on the charging roller 2. Therefore, the toner is not discharged from the charging roller 2 to the surface of the photosensitive drum 1 during image recording.

【０１５２】一方、Ｂモード時であるローラ清掃モード
時には、トナー電荷均し部材としてのファーブラシ部材
７にはバイアス印加電源Ｓ４からＤＣ電圧１ｋＶを印加
し、ファーブラシ部７ａ内に保持した正規に帯電したト
ナーを帯電ローラ２上に吐き出し、更にその帯電ローラ
２から感光ドラム１上に吐き出す構成をとる。On the other hand, in the roller cleaning mode in the B mode, a DC voltage of 1 kV is applied to the fur brush member 7 as a toner charge equalizing member from the bias applying power source S4, and the fur brush member 7 is properly held in the fur brush portion 7a. The configuration is such that the charged toner is discharged onto the charging roller 2 and further discharged from the charging roller 2 onto the photosensitive drum 1.

【０１５３】Ａモード時・Ｂモード時における帯電ロー
ラ２や現像器４等に対するバイアスの設定は実施例１に
従う（Ｂモード時のクリーニングバイアス（ＡＣ電圧）
は、ピーク間電圧２００Ｖ、周波数５０Ｈｚ、矩形
波）。The setting of the bias for the charging roller 2 and the developing device 4 in the A mode and the B mode is performed according to the first embodiment (the cleaning bias (AC voltage) in the B mode).
Represents a peak-to-peak voltage of 200 V, a frequency of 50 Hz, and a rectangular wave).

【０１５４】〈実施例４〉本実施例は、前記実施例２の
プリンタ（図２）において、現像剤に配合する帯電促進
粒子ｍとして、トナーを負極性に摩擦帯電しやすいよう
に、正極性の摩擦帯電製を強く有する酸化亜鉛粒子を用
いた。<Embodiment 4> In this embodiment, the positive electrode of the printer of Embodiment 2 (FIG. 2) was used as the charge-promoting particles m to be mixed with the developer so that the toner was easily negatively charged by friction. Zinc oxide particles having a strong triboelectric property were used.

【０１５５】本構成においては、接触帯電部材である帯
電ローラ２とトナー電荷均し部材としてのファーブラシ
部材７間で上記帯電促進粒子ｍとともにトナーを挟持し
て摺擦することにより、より均一にトナーの電荷をそろ
えることができる。In this configuration, the toner is sandwiched between the charging roller 2 serving as the contact charging member and the fur brush member 7 serving as the toner charge leveling member together with the charge promoting particles m so as to be rubbed more uniformly. The charge of the toner can be made uniform.

【０１５６】Ａモード時・Ｂモード時における帯電ロー
ラ２や現像器４等に対するバイアスの設定は実施例２に
従う。The setting of the bias for the charging roller 2 and the developing device 4 in the A mode and the B mode follows the second embodiment.

【０１５７】〈実施例５〉（図４） 本実施例は、前述実施例３のプリンタ（図３）におい
て、更に、図４のように、帯電ローラ２とその駆動源Ｍ
との間にクラッチ８を介在させる。該クラッチ８は不図
示の制御回路によりオン・オフ自動切り換え制御され
る。<Embodiment 5> (FIG. 4) In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the charging roller 2 and its driving source M
And the clutch 8 is interposed therebetween. The clutch 8 is controlled to be automatically switched on and off by a control circuit (not shown).

【０１５８】そして、Ａモード時である、通常の画像記
録中を含めた非ローラ清掃モード時は、上記クラッチ８
はオンに切り換え制御されて、駆動源Ｍの駆動力がクラ
ッチ８を介して帯電ローラ２に伝達され、該帯電ローラ
２が帯電ニップ部ｎにおいて感光ドラム１の回転方向と
は逆方向（カウンター）に所定の速度差を保ちつつ駆動
された状態になる。In the non-roller cleaning mode including the normal image recording operation in the A mode, the clutch 8
Is controlled to be turned on, the driving force of the driving source M is transmitted to the charging roller 2 via the clutch 8, and the charging roller 2 is rotated in the charging nip n in a direction opposite to the rotation direction of the photosensitive drum 1 (counter). Is driven while maintaining a predetermined speed difference.

【０１５９】一方、Ｂモード時であるローラ清掃モード
時には、クラッチ８をオフに切り換え制御され、帯電ロ
ーラ２は駆動源Ｍとの縁が切られ、感光ドラム１の回転
に従動して回転した状態になる。On the other hand, in the roller cleaning mode in the B mode, the clutch 8 is controlled to be switched off, the charging roller 2 is disconnected from the drive source M, and is rotated following the rotation of the photosensitive drum 1. become.

【０１６０】Ａモード時・Ｂモード時における、帯電ロ
ーラ２、トナー電荷均し部材としてのファーブラシ部材
７、現像器４等に対するバイアスの設定は実施例３に従
う。The bias setting for the charging roller 2, the fur brush member 7 as the toner charge leveling member, the developing device 4 and the like in the A mode and the B mode is in accordance with the third embodiment.

【０１６１】本実施例においては上記のように、Ｂモー
ド時であるローラ清掃モード時には、帯電ローラ２を感
光ドラム１に従動回転状態にさせたので、帯電ローラの
帯電能力が低下し、ニップ下流において、ローラと感光
ドラムの間の電位差が増加するため、あるいは、帯電ロ
ーラ２から感光ドラム１にトナーを吐き出す領域（ある
いは時間）が増えるため、より効率よく帯電ローラ２上
のトナーを吐き出させることが可能となる。In the present embodiment, as described above, in the roller cleaning mode, which is the B mode, the charging roller 2 is driven to rotate by the photosensitive drum 1, so that the charging capability of the charging roller is reduced and the nip downstream side. In the above, the potential difference between the roller and the photosensitive drum increases, or the area (or time) for discharging the toner from the charging roller 2 to the photosensitive drum 1 increases, so that the toner on the charging roller 2 can be more efficiently discharged. Becomes possible.

【０１６２】〈比較例１〉本比較例は、実施例１のプリ
ンタ（図１）において、現像器４の現像剤に帯電促進粒
子ｍを配合せず（未添加）、またＢモード即ちローラ清
掃モードを設けないプリンタである。したがって、帯電
ローラ２には常にＤＣ電圧−７００Ｖが印加される。<Comparative Example 1> This comparative example is different from the printer of Example 1 (FIG. 1) in that the charge accelerating particles m were not added to the developer of the developing device 4 (not added), and the B mode, that is, the roller cleaning was performed. A printer without a mode. Therefore, a DC voltage of -700 V is always applied to the charging roller 2.

【０１６３】その他は実施例１のプリンタと同じであ
る。The rest is the same as the printer of the first embodiment.

【０１６４】〈比較例２〉本比較例は、実施例１のプリ
ンタにおいて、現像器４の現像剤に帯電促進粒子ｍを配
合せず（未添加）、またＢモード即ちローラ清掃モード
において帯電ローラ２に印加するバイアスを ＤＣ電圧：−１００Ｖ ＡＣ電圧：ピーク間電圧２００Ｖ、周波数５０Ｈｚ、矩
形波 の重畳電圧に変更して、帯電ローラ２からのトナー吐き
出しを行なわせるようにしたプリンタである。<Comparative Example 2> This comparative example is different from the printer of Example 1 in that the charge accelerating particles m were not added to the developer of the developing device 4 (not added), and the charging roller was used in the B mode, that is, the roller cleaning mode. 2 is a printer in which the toner applied from the charging roller 2 is discharged by changing the bias to be applied to DC voltage: -100 V AC voltage: peak-to-peak voltage 200 V, frequency 50 Hz, and superimposed voltage of a rectangular wave.

【０１６５】その他は実施例１のプリンタと同じであ
る。The rest is the same as the printer of the first embodiment.

【０１６６】〈比較例３〉本比較例は、実施例１のプリ
ンタにおいて、Ｂモード即ちローラ清掃モードにおいて
帯電ローラ２に印加するバイアスを、ＤＣ電圧−１００
Ｖ＋ＡＣ電圧の重畳電圧に変更して、帯電ローラ２から
のトナー吐き出しを行なわせるようにしたプリンタであ
る。<Comparative Example 3> In this comparative example, the bias applied to the charging roller 2 in the B mode, that is, the roller cleaning mode, is the same as that of the printer of Example 1, except that the DC voltage
This is a printer in which toner is discharged from the charging roller 2 by changing to a superimposed voltage of V + AC voltage.

【０１６７】上記のＡＣ電圧（クリーニングバイアス）
には、ピーク間電圧２００Ｖ、周波数例えば５０００Ｈ
ｚ、矩形波を用いた。The above AC voltage (cleaning bias)
Has a peak-to-peak voltage of 200 V and a frequency of 5000 H, for example.
z, a square wave was used.

【０１６８】本比較例３において、クリーニングバイア
スの周波数を５０００Ｈｚに設定した場合を比較例３ａ
とし、０．５Ｈｚに設定した場合を比較例３ｂとし、そ
れぞれ評価する。In Comparative Example 3, the case where the frequency of the cleaning bias was set to 5000 Hz was used in Comparative Example 3a.
The case where the frequency is set to 0.5 Hz is referred to as Comparative Example 3b, and each is evaluated.

【０１６９】その他は実施例１のプリンタと同じであ
る。The rest is the same as the printer of the first embodiment.

【０１７０】〈評 価〉上記の実施例１〜５及び比較例
１〜３の各プリンタについて、帯電特性の評価と、画像
欠陥評価を行なった。その結果を表１にまとめて示し
た。<Evaluation> With respect to the printers of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3, the charging characteristics and the image defects were evaluated. The results are summarized in Table 1.

【０１７１】ａ）帯電特性の評価 帯電性の評価はゴースト画像の劣化で評価した。A) Evaluation of Charging Characteristics The charging characteristics were evaluated based on the deterioration of the ghost image.

【０１７２】各例のプリンタは反転現像系で画像記録を
行っているので、ここで意味するゴーストとは、感光ド
ラム１の１周目において画像露光した部分（トナー画像
部）が、感光ドラム体２周目で帯電不足を起こすため、
感光ドラム上の前回の画像パターンのところがより強く
現像され、ゴースト画像が発生することを言う。Since the printer of each example performs image recording in a reversal development system, the ghost means a portion of the photosensitive drum 1 where the image is exposed (toner image portion) in the first rotation. In order to cause insufficient charging in the second lap,
This means that the previous image pattern on the photosensitive drum is more strongly developed and a ghost image is generated.

【０１７３】ここでは、その画像評価を以下の基準で行
った。また、これらの評価は全面ベタ黒の画像を１枚印
字し、その後連続して出した次の画像について以下のよ
うに評価した。Here, the image evaluation was performed based on the following criteria. In these evaluations, one solid black image was printed on the entire surface, and then the next image continuously output was evaluated as follows.

【０１７４】×：ベタ黒後の白地部においてゴーストが
見られる。X: Ghost is observed in a white background after solid black.

【０１７５】○：ベタ黒後の白地部においてゴーストが
見られないが、中間調部において若干ゴーストパターン
が見られる。：: No ghost is seen in the white background after solid black, but a slight ghost pattern is seen in the halftone portion.

【０１７６】◎：ベタ黒後の白地部及び中間調部の何れ
においてゴーストが見られない。A: No ghost is observed in any of the white background area after the solid black and the halftone area.

【０１７７】また、評価は印字初期と４０００枚（Ａ４
縦方向）の印字を後に行った。The evaluation was performed between the initial printing and 4000 sheets (A4
(Vertical direction) was performed later.

【０１７８】画像パターンの印字率は５％、長手方向の
印字率に差がないパターンを用いて印字テストを行っ
た。A printing test was performed using a pattern having a printing ratio of 5% for the image pattern and no difference in the printing ratio in the longitudinal direction.

【０１７９】ｂ）画像欠陥評価 画像評価は中間調画像を出力して、画像の欠陥数から評
価を行った。B) Evaluation of Image Defects In the image evaluation, a halftone image was output and evaluated based on the number of image defects.

【０１８０】各例のプリンタにおいて６００ｄｐｉレー
ザスキャナを使用し画像記録を行った。In each of the printers, an image was recorded using a 600 dpi laser scanner.

【０１８１】本評価において中間調画像とは、主走査方
向の１ラインを記録し、その後２ラインを非記録とする
縞模様を意味し全体として中間調の濃度を再現してい
る。In this evaluation, the halftone image means a stripe pattern in which one line in the main scanning direction is recorded, and then two lines are not recorded, and the halftone image is reproduced as a whole.

【０１８２】各例のプリンタは反転現像系で画像記録を
行っているので、画像露光が阻害された場合、現像時に
リークが生じた場合、何れも、白点として画像に現われ
る。これらの欠陥部位の数を以下の基準で評価した。Since the printer of each example performs image recording in the reversal development system, any of the cases where the image exposure is hindered and the case where a leak occurs during development appears in the image as a white point. The number of these defective sites was evaluated based on the following criteria.

【０１８３】特に、本発明では、中間調画像の均一性を
重視し、０．３ｍｍ以上の欠陥を評価した。In particular, in the present invention, emphasis was placed on the uniformity of a halftone image, and a defect of 0.3 mm or more was evaluated.

【０１８４】また、前述したように本評価は、ベタ黒画
像を一枚印字し、その後連続して中間調画像を印字して
行った。As described above, this evaluation was performed by printing one solid black image and then printing a halftone image continuously.

【０１８５】×：中間調画像中に直径０．３ｍｍ以上の
白点が５０以上存在する。X: 50 or more white spots having a diameter of 0.3 mm or more exist in the halftone image.

【０１８６】○：中間調画像中に直径０．３ｍｍ以上の
白点が５〜５０存在する。○: 5 to 50 white spots having a diameter of 0.3 mm or more exist in the halftone image.

【０１８７】◎：中間調画像中に直径０．３ｍｍ以上の
白点が５以下存在する。A: Five or less white spots having a diameter of 0.3 mm or more exist in the halftone image.

【０１８８】また、評価はＡ４紙を用い、４千枚印字後
評価した。The evaluation was performed after printing 4,000 sheets of A4 paper.

【０１８９】[0189]

【表１】 上記の結果から、各実施例１〜５の優位性について述べ
る。[Table 1] Based on the above results, the superiority of each of Examples 1 to 5 will be described.

【０１９０】．まず、比較例１であるが、現像剤に帯
電促進粒子ｍを外添していないため、帯電特性を満足で
きず、印字の継続が困難であった。[0190] First, in Comparative Example 1, since the charge accelerating particles m were not externally added to the developer, the charge characteristics could not be satisfied, and it was difficult to continue printing.

【０１９１】．また、比較例２においても、非画像記
録時に、Ｂモード即ちローラ清掃モードで帯電ローラ２
にトナー吐き出しバイアスを印加したが、トナー吐き出
しが不十分であり、十分な帯電特性が得られなかった。[0191] Also in Comparative Example 2, the charging roller 2 was set in the B mode, that is, the roller cleaning mode during non-image recording.
A toner discharge bias was applied to the toner, but toner discharge was insufficient and sufficient charging characteristics could not be obtained.

【０１９２】．一方、帯電促進粒子ｍを用いた実施例
１では、帯電促進粒子ｍによる帯電ローラ２の対感光ド
ラム接触性の向上に加えて、帯電ローラ２からのトナー
の離型性が向上しＢモード即ちローラ清掃モードにおい
て効率よく帯電ローラ２上のトナーを吐き出すことがで
きた。その結果、４千枚後のベタ黒後の帯電特性を維持
することができた。[0192] On the other hand, in the first embodiment using the charge promoting particles m, in addition to the improvement of the contact property of the charging roller 2 with the photosensitive drum by the charge promoting particles m, the releasability of the toner from the charging roller 2 is improved, and the B mode In the roller cleaning mode, the toner on the charging roller 2 could be efficiently discharged. As a result, it was possible to maintain the charging characteristics after solid printing after 4,000 sheets.

【０１９３】また、クリーニングバイアスについて適正
な周波数が存在する。周波数５ｋＨｚ（比較例３ａ）あ
るいは０．５Ｈｚ（比較例３ｂ）の場合は、４千枚後の
帯電特性が大きく劣化が生じ画像欠陥も多く存在する。There is an appropriate frequency for the cleaning bias. When the frequency is 5 kHz (Comparative Example 3a) or 0.5 Hz (Comparative Example 3b), the charging characteristics after 4,000 sheets are greatly deteriorated, and many image defects are present.

【０１９４】周波数としては凡そ５〜５００Ｈｚのオー
ダが適切である（実施例１ａ〜１ｃ）。つまり、５００
Ｈｚより高いと、感光体は凡そバイアスの平均電位に帯
電されるため、帯電ローラと感光体の間に電位差が生じ
難くトナーの清掃不足が生じる。また、周波数が５Ｈｚ
より低いと、バイアスの切り替わるときにトナーは吐き
出されるが、周波数が低いためその機械が少なく、清掃
不足が生じる。It is appropriate that the frequency is about 5 to 500 Hz (Examples 1a to 1c). That is, 500
If the frequency is higher than Hz, the photoconductor is charged to an average potential of the bias, so that a potential difference hardly occurs between the charging roller and the photoconductor, resulting in insufficient cleaning of the toner. The frequency is 5Hz
If it is lower, toner is discharged when the bias is switched, but the frequency is low, so that the number of machines is small, and insufficient cleaning occurs.

【０１９５】．更に、実施例２においては、帯電ロー
ラ２に、トナー電荷均し部材としてのファーブラシ部材
７を当接して帯電ローラ２と該ファーブラシ部材７との
間でトナーを摺擦することにより、トナーを正規の負極
性に摩擦帯電することで、トナー吐き出しをより適切に
行える構成をとった。[0195] Further, in the second embodiment, the fur brush member 7 as a toner charge leveling member is brought into contact with the charging roller 2 and the toner is rubbed between the charging roller 2 and the fur brush member 7 so that the toner is rubbed. Is configured to perform toner discharge more appropriately by triboelectrically charging the toner to a regular negative polarity.

【０１９６】その結果、耐久後の画像を向上することが
できた。As a result, the image after durability could be improved.

【０１９７】．加えて、実施例３のように、トナー電
荷均し部材としてのファーブラシ部材７の支持板７ｂに
バイアスを印加し、Ａモードである、画像記録時を含む
非ローラ清掃モード時にはファーブラシ部材７を帯電ロ
ーラ２に対し正電位にしてトナーを一時的に保持し、紙
間時のローラ清掃モードでは、帯電ローラ２に清掃バイ
アスを印加するとともにファーブラシ部材７には帯電ロ
ーラ２より負電位に設定することにより、ファーブラシ
部材７に保持したトナーを速く吐き出すことが可能にな
った。[0197] In addition, as in the third embodiment, a bias is applied to the support plate 7b of the fur brush member 7 as the toner charge leveling member, and the fur brush member 7 is in the non-roller cleaning mode including the image recording mode in the A mode. Is set to a positive potential with respect to the charging roller 2 to temporarily hold the toner. In the roller cleaning mode during sheet separation, a cleaning bias is applied to the charging roller 2 and the fur brush member 7 is set to a negative potential from the charging roller 2. By setting, the toner held on the fur brush member 7 can be quickly discharged.

【０１９８】その結果、耐久後の帯電性を向上するとと
もに、画像記録時における画像欠陥を低減した。As a result, the chargeability after durability was improved, and image defects during image recording were reduced.

【０１９９】．更に、実施例４では、帯電促進粒子ｍ
について、トナーの負極性の電荷を与える性質の材料を
用いて構成し、帯電ローラ２、感光ドラム１との摺擦時
や、ファーブラシ部材７と帯電ローラ２の摺擦時におけ
るトナー極性の正規化を短時間で均一に行えるよう構成
した。[0199] Further, in Example 4, the charge accelerating particles m
Are formed using a material having a property of giving a negative charge to the toner, and the toner polarity is regulated when the charging roller 2 and the photosensitive drum 1 are rubbed, and when the fur brush member 7 and the charging roller 2 are rubbed. It was configured so that the conversion could be performed uniformly in a short time.

【０２００】その結果、帯電特性は更に向上した。As a result, the charging characteristics were further improved.

【０２０１】．また、実施例５では、Ｂモードである
ローラ清掃モード時の帯電ローラ２を感光ドラム１に従
動させることで、さらにトナーの吐き出しを向上したも
のである。帯電ローラ２と感光ドラム１を従動させるこ
とで、帯電ローラ２から感光ドラム１への吐き出し可能
な領域を拡大し、より少ない紙間距離で帯電ローラ２の
清掃を可能にする。[0201] In the fifth embodiment, the discharging of the toner is further improved by making the charging roller 2 follow the photosensitive drum 1 in the roller cleaning mode which is the B mode. By causing the charging roller 2 and the photosensitive drum 1 to follow, the area where the charging roller 2 can discharge to the photosensitive drum 1 is enlarged, and the charging roller 2 can be cleaned with a smaller inter-sheet distance.

【０２０２】〈その他〉 １）可撓性の接触帯電部材としての帯電ローラ２は実施
形態例の帯電ローラに限られるものではない。<Others> 1) The charging roller 2 as a flexible contact charging member is not limited to the charging roller of the embodiment.

【０２０３】また可撓性の接触帯電部材は帯電ローラの
他に、ファーブラシ、フェルト、布などの材質・形状の
ものも使用可能である。また、これらを積層し、より適
切な弾性と導電性を得ることも可能である。Further, as the flexible contact charging member, besides the charging roller, a material and a shape such as a fur brush, a felt, and a cloth can be used. It is also possible to obtain a more appropriate elasticity and conductivity by laminating them.

【０２０４】２）接触帯電部材２や現像スリーブ４ａに
対する印加ＡＣ電圧（交番電圧）の波形としては、正弦
波、矩形波、三角波等適宜使用可能である。また、直流
電源を周期的にオン／オフすることによって形成された
矩形波であっても良い。このように交番電圧の波形とし
ては周期的にその電圧値が変化するようなバイアスが使
用できる。2) As a waveform of the AC voltage (alternating voltage) applied to the contact charging member 2 and the developing sleeve 4a, a sine wave, a rectangular wave, a triangular wave, or the like can be used as appropriate. Alternatively, a rectangular wave formed by periodically turning on / off a DC power supply may be used. As described above, a bias whose voltage value periodically changes can be used as the waveform of the alternating voltage.

【０２０５】３）静電潜像形成のための画像露光手段と
しては、実施形態例の様にデジタル的な潜像を形成する
レーザー走査露光手段に限定されるものではなく、通常
のアナログ的な画像露光やＬＥＤなどの他の発光素子で
も構わないし、蛍光燈等の発光素子と液晶シャッター等
の組み合わせによるものなど、画像情報に対応した静電
潜像を形成できるものであるなら構わない。3) The image exposing means for forming an electrostatic latent image is not limited to the laser scanning exposing means for forming a digital latent image as in the embodiment, but is a normal analog type. Other light-emitting elements such as an image exposure or LED may be used, and any device that can form an electrostatic latent image corresponding to image information, such as a combination of a light-emitting device such as a fluorescent lamp and a liquid crystal shutter, may be used.

【０２０６】４）像担持体としての感光体の表面に電荷
注入層を設けて感光体表面の抵抗を調節することもでき
る。4) A charge injection layer may be provided on the surface of a photoreceptor as an image carrier to adjust the resistance of the surface of the photoreceptor.

【０２０７】図５は表面に電荷注入層１６を設けた感光
体１の層構成模型図である。即ち該感光体１は、アルミ
ドラム基体（Ａｌドラム基体）１１上に下引き層１２、
正電荷注入防止層１３、電荷発生層１４、電荷輸送層１
５の順に重ねて塗工された一般的な有機感光体に電荷注
入層１６を塗布することにより、帯電性能を向上したも
のである。FIG. 5 is a schematic diagram of the layer structure of the photoreceptor 1 having the charge injection layer 16 on the surface. That is, the photoreceptor 1 has an undercoat layer 12 on an aluminum drum base (Al drum base) 11,
Positive charge injection prevention layer 13, charge generation layer 14, charge transport layer 1
The charge performance is improved by applying the charge injection layer 16 to a general organic photoreceptor coated in the order of No. 5.

【０２０８】電荷注入層１６は、バインダーとしての光
硬化型のアクリル樹脂に、導電性粒子（導電フィラー）
としてのＳｎＯ₂ 超微粒子１６ａ（径が約０．０３μ
ｍ）、４フッ化エチレン樹脂（商品名テフロン）などの
滑剤、重合開始剤等を混合分散し、塗工後、光硬化法に
より膜形成したものである。The charge injection layer 16 is formed by adding a photo-curable acrylic resin as a binder to conductive particles (conductive filler).
SnO ₂ ultrafine particles 16a (having a diameter of about 0.03 μm)
m) A film is formed by mixing and dispersing a lubricant such as tetrafluoroethylene resin (trade name: Teflon), a polymerization initiator, and the like, coating the mixture, and then performing photo-curing.

【０２０９】電荷注入層１６として重要な点は、表層の
抵抗にある。電荷の直接注入による帯電方式において
は、被帯電体側の抵抗を下げることでより効率良く電荷
の授受が行えるようになる。一方、感光体として用いる
場合には静電潜像を一定時間保持する必要があるため、
電荷注入層１６の体積抵抗値としては１×１０⁹ 〜１×
１０¹⁴（Ω・ｃｍ）の範囲が適当である。The important point of the charge injection layer 16 is the resistance of the surface layer. In the charging method by direct injection of electric charges, the electric charges can be transferred more efficiently by lowering the resistance of the object to be charged. On the other hand, when used as a photoconductor, it is necessary to hold the electrostatic latent image for a certain time,
The volume resistance value of the charge injection layer 16 is 1 × 10 ⁹ to 1 ×.
A range of 10 ¹⁴ (Ω · cm) is appropriate.

【０２１０】また本構成のように電荷注入層１６を用い
ていない場合でも、例えば電荷輸送層１５が上記抵抗範
囲に或る場合は同等の効果が得られる。Even when the charge injection layer 16 is not used as in the present configuration, the same effect can be obtained, for example, when the charge transport layer 15 is in the above resistance range.

【０２１１】さらに、表層の体積抵抗が約１０¹³Ωｃｍ
であるアモルファスシリコン感光体等を用いても同様な
効果が得られる。Further, the volume resistance of the surface layer is about 10 ¹³ Ωcm
A similar effect can be obtained by using an amorphous silicon photosensitive member or the like.

【０２１２】５）像担持体は静電記録誘電体等であって
も良い。この場合は、該誘電体面を所定の極性・電位に
一様に一次帯電した後、除電針ヘッド、電子銃等の除電
手段で選択的に除電して目的の静電潜像を書き込み形成
する。5) The image carrier may be an electrostatic recording dielectric or the like. In this case, after the dielectric surface is uniformly charged to a predetermined polarity and potential, the charge is selectively removed by a charge removing means such as a charge removing needle head or an electron gun to write and form a desired electrostatic latent image.

【０２１３】６）現像手段４は実施形態例では一成分磁
性トナーによる反転現像器を例に説明したが、現像器構
成について特に限定するものではない。正規現像器であ
ってもよい。6) In the embodiment, the developing means 4 is described as an example of a reversal developing device using a one-component magnetic toner. However, the configuration of the developing device is not particularly limited. It may be a regular developing device.

【０２１４】７）像担持体からトナー画像の転写を受け
る記録媒体は転写ドラム等の中間転写体であってもよ
い。7) The recording medium for receiving the transfer of the toner image from the image carrier may be an intermediate transfer member such as a transfer drum.

【０２１５】８）トナー粒度の測定方法の１例を述べ
る。測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−２
型（コールター社製）を用い、個数平均分布、体積平均
分布を出力するインターフェイス（日科機製）及びＣＸ
−１パーソナルコンピュータ（キヤノン製）を接続し、
電解液は一級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶
液を調製する。8) One example of a method for measuring the toner particle size will be described. As a measuring device, Coulter Counter TA-2
Interface (manufactured by Nikkaki) and CX that output the number average distribution and volume average distribution using a mold (manufactured by Coulter)
-1 Connect a personal computer (Canon),
As the electrolytic solution, a 1% NaCl aqueous solution is prepared using primary sodium chloride.

【０２１６】測定法としては、前記電解水溶液１００〜
１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくは、
アルキルベンゼンスルホン酸塩０．１〜５ｍｌ加え、更
に測定試料を０．５〜５０ｍｇ加える。The measuring method is as follows.
A surfactant as a dispersant in 150 ml, preferably
0.1 to 5 ml of an alkylbenzene sulfonate is added, and 0.5 to 50 mg of a measurement sample is further added.

【０２１７】試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で
約１〜３分間分散処理を行い、前記コールターカウンタ
ーＴＡ−２型により、アパーチャーとして１００μアパ
ーチャーを用いて２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測定
して、体積平均分布を求める。これらの求めた体積平均
分布より体積平均粒径を得る。The electrolytic solution in which the sample was suspended was subjected to a dispersion treatment for about 1 to 3 minutes using an ultrasonic disperser, and the particle size of 2 to 40 μm was measured using the aforementioned Coulter Counter TA-2 using a 100 μ aperture as an aperture. The distribution is measured to determine the volume average distribution. The volume average particle size is obtained from the obtained volume average distribution.

【０２１８】[0218]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、接触
帯電方式、転写方式、トナーリサイクルシステムの画像
形成装置について、接触帯電部材として帯電ローラやフ
ァーブラシ等の簡易な部材を用いて低印加電圧でオゾン
レスの直接帯電（注入帯電）を実現でき、またトナーに
より汚染された接触帯電部材から帯電の阻害因子である
トナーを効率よく吐き出させて接触帯電部材を効率よく
清掃して良好な帯電性を長期にわたり安定に維持させる
ことができ、直接帯電とトナーリサイクルシステムを問
題なく実行でき、高品位な画像形成を長期に渡り維持さ
せることができる。また、画像比率の高い画像を出力し
た後でも高品位な画像形成を長期に渡り維持させること
ができる。As described above, according to the present invention, the image forming apparatus of the contact charging system, the transfer system, and the toner recycling system can be manufactured by using a simple member such as a charging roller or a fur brush as a contact charging member. Ozone-less direct charging (injection charging) can be realized with an applied voltage, and toner, which is an inhibitor of charging, is efficiently discharged from the contact charging member contaminated with toner, and the contact charging member is efficiently cleaned to achieve good charging. The toner can be stably maintained for a long period of time, the direct charging and toner recycling system can be executed without any problem, and high-quality image formation can be maintained for a long period of time. Further, even after an image having a high image ratio is output, high-quality image formation can be maintained for a long period of time.

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

【図１】実施例１の画像記録装置の概略構成図FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image recording apparatus according to a first embodiment.

【図２】実施例２の画像記録装置の部分図FIG. 2 is a partial view of an image recording apparatus according to a second embodiment.

【図３】実施例３の画像記録装置の部分図FIG. 3 is a partial view of an image recording apparatus according to a third embodiment.

【図４】実施例５の画像記録装置の部分図FIG. 4 is a partial view of an image recording apparatus according to a fifth embodiment.

【図５】表面に電荷注入層を設けた感光体の一例の層構
成模型図FIG. 5 is a schematic diagram of a layer configuration of an example of a photoconductor provided with a charge injection layer on a surface.

【図６】帯電特性グラフFIG. 6 is a graph showing charging characteristics.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 感光ドラム（像担持体、被帯電体） ２ 帯電ローラ（接触帯電部材） ３ レーザビームスキャナ（露光器） ４ 現像器 ４ａ 現像スリーブ ｔ 現像剤（トナー） ｍ 帯電促進粒子 ５ 転写ローラ ６ 定着装置 Ｐ 転写材 ７ トナー電荷均し部材 ８ クラッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum (image carrier, charged object) 2 Charging roller (contact charging member) 3 Laser beam scanner (exposure device) 4 Developing device 4a Developing sleeve t Developer (toner) m Charge accelerating particles 5 Transfer roller 6 Fixing device P Transfer material 7 Toner charge leveling member 8 Clutch

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 像担持体と、該像担持体を帯電する帯電
手段と、像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書
き込み手段と、その静電潜像を帯電したトナーによりト
ナー画像として可視化する現像手段と、そのトナー画像
を記録媒体に転写する転写手段を有し、前記現像手段が
トナー画像を記録媒体に転写した後に像担持体上に残留
したトナーを回収するクリーニング手段を兼ねており、
像担持体は繰り返して作像に供される画像記録装置にお
いて、 ａ．前記像担持体を帯電する帯電手段は、電圧が印加さ
れ、像担持体とニップ部を形成する可撓性の帯電部材に
より像担持体面を帯電する接触帯電装置であり、少なく
とも帯電部材と像担持体とのニップ部には導電性を有す
る帯電促進粒子が存在していて、帯電部材は像担持体に
対して速度差をもって移動されること、 ｂ．前記現像手段の現像剤はトナー及び帯電促進粒子を
含み、現像部で像担持体に付着し記録媒体に対するトナ
ー画像転写後の像担持体上に残留した該現像剤中の帯電
促進粒子が持ち運ばれることで前記帯電部材と像担持体
とのニップ部に帯電促進粒子の供給がなされること、 ｃ．前記帯電部材に対する電圧印加モードとして、ＤＣ
電圧を印加して像担持体を一様に帯電するＡモードと、
非画像記録時においてＤＣ電圧とＡＣ電圧を重畳した電
圧を印加するＢモードを有し、該ＢモードにおけるＡＣ
電圧の周波数を凡そ５〜５００Ｈｚとすることを特徴と
する画像記録装置。An image carrier, a charging unit for charging the image carrier, an information writing unit for forming an electrostatic latent image on a charged surface of the image carrier, and a toner for charging the electrostatic latent image A developing unit for visualizing the toner image as a toner image, and a transfer unit for transferring the toner image to a recording medium; and a cleaning unit for collecting toner remaining on the image carrier after the developing unit transfers the toner image to the recording medium. Also serves as
The image carrier is an image recording apparatus that is repeatedly subjected to image formation, comprising: a. The charging means for charging the image carrier is a contact charging device to which a voltage is applied and charges the surface of the image carrier by a flexible charging member forming a nip with the image carrier. A charge promoting particle having conductivity is present in a nip portion with the body, and the charging member is moved with a speed difference with respect to the image carrier; b. The developer of the developing means contains toner and charge-promoting particles, and the charge-promoting particles in the developer remaining on the image carrier after transfer of the toner image to the recording medium after being adhered to the image carrier in the developing section are carried. Supply of the charge-promoting particles to the nip portion between the charging member and the image carrier; c. As a voltage application mode for the charging member, DC
A mode in which a voltage is applied to uniformly charge the image carrier,
It has a B mode in which a voltage obtained by superimposing a DC voltage and an AC voltage is applied during non-image recording.
An image recording apparatus, wherein the frequency of the voltage is approximately 5 to 500 Hz. 【請求項２】 帯電部材は像担持体の移動方向とは逆方
向に速度差を保ちつつ移動されることを特徴とする請求
項１に記載の画像記録装置。2. The image recording apparatus according to claim 1, wherein the charging member is moved while maintaining a speed difference in a direction opposite to a moving direction of the image carrier. 【請求項３】 帯電部材にトナー電荷均し部材を当接す
ることを特徴とする請求項１または２に記載の画像記録
装置。3. The image recording apparatus according to claim 1, wherein a toner charge leveling member is brought into contact with the charging member. 【請求項４】 トナー電荷均し部材に電圧を印加する手
段を設け、Ａモードでは、帯電部材に対し、反トナー極
性側の電位を有するように電圧を印加し、Ｂモード時に
は、帯電部材に対し、トナー極性側に大きな電位を印加
することを特徴とする請求項３に記載の画像記録装置。4. A means for applying a voltage to the toner charge equalizing member is provided. In the A mode, a voltage is applied to the charging member so as to have a potential on the side opposite to the toner polarity, and in the B mode, the charging member is applied to the charging member. The image recording apparatus according to claim 3, wherein a large potential is applied to the toner polarity side. 【請求項５】 帯電部材はＡモード時には像担持体に対
して速度差をもって駆動させ、Ｂモード時には像担持体
に従動状態にさせることを特徴とする請求項１ないし４
のいずれかに記載の画像記録装置。5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the charging member is driven with a speed difference with respect to the image carrier in the A mode, and is driven by the image carrier in the B mode.
The image recording device according to any one of the above. 【請求項６】 帯電促進粒子はトナーに対し逆極性に摩
擦帯電することを特徴とする請求項１ないし４のいずれ
かに記載の画像記録装置。6. The image recording apparatus according to claim 1, wherein the charge accelerating particles are frictionally charged with a polarity opposite to that of the toner. 【請求項７】 帯電促進粒子の体積抵抗値が１０¹²Ω・
ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし６のい
ずれかに記載の帯電装置。7. The charge-promoting particles having a volume resistance of 10 ¹² Ω ·
The charging device according to any one of claims 1 to 6, wherein the charging device is at most cm. 【請求項８】 帯電促進粒子の体積抵抗値が１０¹⁰Ω・
ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし６のい
ずれかに記載の帯電装置。8. The charge-promoting particles having a volume resistance of 10 ¹⁰ Ω ·
The charging device according to any one of claims 1 to 6, wherein the charging device is at most cm.