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JPH06161207A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

Info

Publication number
JPH06161207A
JPH06161207A JP30556592A JP30556592A JPH06161207A JP H06161207 A JPH06161207 A JP H06161207A JP 30556592 A JP30556592 A JP 30556592A JP 30556592 A JP30556592 A JP 30556592A JP H06161207 A JPH06161207 A JP H06161207A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image forming
charging
magnetic
magnetic particles
carrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP30556592A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Haneda
哲 羽根田
Kunio Shigeta
邦男 重田
Yukie Hosogoezawa
幸恵 細越澤
Masakazu Fukuchi
真和 福地
Shizuo Morita
静雄 森田
Hiroyuki Nomori
弘之 野守
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP30556592A priority Critical patent/JPH06161207A/en
Priority to US08/134,981 priority patent/US5367365A/en
Priority to EP93308120A priority patent/EP0598483A1/en
Publication of JPH06161207A publication Critical patent/JPH06161207A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide an image forming device in which ozone is not generated, the electric breakdown of an image forming body is not caused, and extremely stable and uniform electrostatic charging is performed. CONSTITUTION:This image forming device is provided with a non-magnetic conductive electrostatic charging roller 22 rotatably disposed on the outer periphery of a magnetic body 23 fixed in a state where magnetic poles are arranged on its outer periphery, and an electrostatic charging device 20 which electrostatically charges a photosensitive drum 10 by bringing a magnetic brush 21A consisting of the layer of magnetic particles 21 adhering to the outer periphery of the roller 22 into contact with the moving photosensitive drum 10 and forming bias electric field between the roller 22 and the drum 10. Then, a gap DB between a regulation plate 26 and the roller 22 is set to >=0.2mm and <=1.0mm and a gap D1 at a position where the roller 22 and the drum 10 are opposed is regulated to be 0.7 to 1.0 times as large as the DB.

Description

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

【0001】[0001]

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

【0002】[0002]

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

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

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

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

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報に開示された帯電装置においても、像形成体を完全に
安定して一様に帯電させることはできないという問題点
があった。即ち、帯電領域において前記円筒状の磁性粒
子搬送担体表面上の磁性粒子の量が適正に保持されない
と、帯電ムラが起きたり局所的に帯電が過多となった
り、バイアス電圧による像形成体の絶縁破壊が発生する
という問題点がある。
However, even the charging device disclosed in the above publication has a problem that the image forming body cannot be charged completely stably and uniformly. That is, if the amount of magnetic particles on the surface of the cylindrical magnetic particle carrier is not properly maintained in the charging region, uneven charging or local excessive charging may occur, or insulation of the image forming body due to bias voltage may occur. There is a problem that destruction occurs.

【0007】本発明はこれらの点を解決して、像形成体
の絶縁破壊やオゾンの発生がなく、極めて安定した均一
な帯電を行うことのできる画像形成装置を提供すること
を目的とする。
An object of the present invention is to solve these problems and to provide an image forming apparatus capable of performing extremely stable and uniform charging without dielectric breakdown of the image forming body or generation of ozone.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的は、磁性粒子を
搬送担体上に供給して磁気ブラシを形成させ、該搬送担
体上の磁気ブラシを振動電界下におき、像形成体を帯電
する画像形成装置において、前記磁性粒子の通過量を規
制する規制部材と前記搬送担体との間隙をDBとし、前
記像形成体と前記搬送担体との間隙をDIとするとき、
0.7DB ≦ DI≦ 1.0DBであることを特徴とする画像形
成装置によって達成される。
An object of the present invention is to charge magnetic particles on a carrier to form a magnetic brush, and to place the magnetic brush on the carrier under an oscillating electric field to charge an image forming body. In the forming apparatus, when the gap between the regulation member that regulates the passage amount of the magnetic particles and the transport carrier is DB, and the gap between the image forming body and the transport carrier is DI,
This is achieved by an image forming apparatus characterized in that 0.7DB≤DI≤1.0DB.

【0009】また、前記DBは、0.2 ≦ DB ≦ 1.0(m
m)であることを特徴とする上記画像形成装置は好まし
い実施態様である。
Further, the DB is 0.2 ≤ DB ≤ 1.0 (m
The image forming apparatus described above is a preferred embodiment.

【0010】[0010]

【作用】本発明においては、画像形成装置の帯電装置の
磁性粒子の搬送担体と像形成体との間隙をDIとし、帯
電装置の規制部材と搬送担体との間隙をDBとすると
き、0.7DB ≦ DI ≦ 1.0DBとなるよう規制したの
で、搬送担体上の帯電領域における磁性粒子の量が適正
に保持され、帯電領域が一定に規制される。
In the present invention, when the gap between the carrier for the magnetic particles of the charging device of the image forming apparatus and the image forming body is DI and the gap between the regulating member of the charging device and the carrier is DB, 0.7 dB Since it is regulated so that ≦ DI ≦ 1.0 dB, the amount of magnetic particles in the charged region on the carrier is properly maintained, and the charged region is regulated to be constant.

【0011】[0011]

【実施例】本発明の実施例を説明する前に磁性粒子の粒
径及び搬送担体の条件について説明する。
EXAMPLES Before describing the examples of the present invention, the particle size of the magnetic particles and the conditions of the carrier will be described.

【0012】一般に磁性粒子の平均粒径(重量平均)が
大きいと、(イ)搬送担体上に形成される磁気ブラシの
穂の状態が粗いために、電界により振動を与えながら帯
電しても、磁気ブラシにムラが現れ易く、帯電ムラの問
題が起こる。この問題を解消するには、磁性粒子の平均
粒径を小さくすればよく、実験の結果、平均粒径150
μm以下でその効果が現れ初め、特に100μm以下になる
と、実質的に(イ)の問題が生じなくなることが判明し
た。しかし、粒子が細か過ぎると帯電時像形成体面に付
着するようになったり、飛散し易くなったりする。これ
らの現象は、粒子に作用する磁界の強さ、それによる粒
子の磁化の強さにも関係するが、一般的には、粒子の平
均粒径が30μm以下に顕著に現れるようになる。なお、
磁化の強さは20〜200emu/gのものが好ましく用いられ
る。
Generally, when the average particle size (weight average) of the magnetic particles is large, (a) since the state of the magnetic brush ears formed on the carrier is rough, even when charged while vibrating by the electric field, The magnetic brush is likely to have unevenness, which causes a problem of uneven charging. To solve this problem, the average particle size of the magnetic particles should be reduced.
It was found that the effect began to appear when the thickness was less than μm, and particularly when the thickness was 100 μm or less, the problem (a) did not substantially occur. However, if the particles are too fine, they tend to adhere to the surface of the image forming body at the time of charging, or easily scatter. These phenomena are related to the strength of the magnetic field acting on the particles and the strength of the magnetization of the particles thereby, but generally, the average particle diameter of the particles becomes prominent at 30 μm or less. In addition,
A magnetized strength of 20 to 200 emu / g is preferably used.

【0013】以上から、磁性粒子の粒径は、平均粒径
(重量平均)が150μm以下、特に好ましくは100μm以下
30μm以上であることが好ましい。
From the above, the average particle diameter (weight average) of the magnetic particles is 150 μm or less, particularly preferably 100 μm or less.
It is preferably 30 μm or more.

【0014】このような磁性粒子は、磁性体として従来
の二成分現像剤の磁性キャリヤ粒子におけると同様の、
鉄,クロム,ニッケル,コバルト等の金属、あるいはそ
れらの化合物や合金、例えば四三酸化鉄,γ−酸化第二
鉄,二酸化クロム,酸化マンガン,フェライト,マンガ
ン−銅系合金、と云った強磁性体の粒子、又はそれら磁
性体粒子の表面をスチレン系樹脂,ビニル系樹脂,エチ
レン系樹脂,ロジン変性樹脂,アクリル系樹脂,ポリア
ミド樹脂,エポキシ樹脂,ポリエステル樹脂等の樹脂で
被覆するか、あるいは、磁性体微粒子を分散して含有し
た樹脂で作るかして得られた粒子を従来公知の平均粒径
選別手段で粒径選別することによって得られる。
Such magnetic particles are the same as the magnetic carrier particles of the conventional two-component developer as a magnetic material,
Ferromagnetism such as metals such as iron, chromium, nickel and cobalt, or their compounds and alloys such as ferric tetroxide, γ-ferric oxide, chromium dioxide, manganese oxide, ferrite and manganese-copper alloys. Body particles or the surface of these magnetic particles is coated with a resin such as styrene resin, vinyl resin, ethylene resin, rosin modified resin, acrylic resin, polyamide resin, epoxy resin, polyester resin, or Particles obtained by making a resin containing magnetic fine particles dispersed therein can be obtained by selecting the particle size by a conventionally known average particle size selecting means.

【0015】なお、磁性粒子を球状に形成することは、
搬送担体に形成される粒子層が均一となり、また搬送担
体に高いバイアス電圧を均一に印加することが可能とな
ると云う効果も与える。即ち、磁性粒子が球形化されて
いることは、(1)一般に、磁性粒子は長軸方向に磁化
吸着され易いが、球形化によってその方向性が無くな
り、従って、層が均一に形成され、局所的に抵抗の低い
領域や層厚のムラの発生を防止する、(2)磁性粒子の
高抵抗化と共に、従来の粒子に見られるようなエッジ部
が無くなって、エッジ部への電界の集中が起こらなくな
り、その結果、磁性粒子搬送担体に高いバイアス電圧を
印加しても、像形成体面に均一に放電して帯電ムラが起
こらない、という効果を与える。
The formation of spherical magnetic particles is
The particle layer formed on the carrier is made uniform, and a high bias voltage can be uniformly applied to the carrier. That is, the fact that the magnetic particles are spherical means that (1) generally, the magnetic particles are easily magnetized and adsorbed in the long-axis direction, but the spherical particles lose their directionality, so that the layers are uniformly formed and local (2) Higher resistance of the magnetic particles is eliminated, and the edge portions seen in conventional particles are eliminated, and electric field concentration on the edge portions is prevented. As a result, even if a high bias voltage is applied to the magnetic particle carrying carrier, uniform discharge is caused on the surface of the image forming body and charging unevenness does not occur.

【0016】以上のような効果を奏する球形粒子には磁
性粒子の抵抗率が103Ω・cm以上1012Ω・cm以下特に104Ω
・cm以上109Ω・cm以下であるように導電性の磁性粒子を
形成したものが好ましい。この抵抗率は、粒子を0.50cm
2の断面積を有する容器に入れてタッピングした後、詰
められた粒子上に1kg/cm2の荷重を掛け、荷重と底面電
極との間に1,000V/cmの電界が生ずる電圧を印加したと
きの電流値を読み取ることで得られる値であり、この抵
抗率が低いと、搬送担体にバイアス電圧を印加した場合
に、磁性粒子に電荷が注入されて、像形成体面に磁性粒
子が付着し易くなったり、あるいはバイアス電圧による
像形成体の絶縁破壊が起こり易くなったりする。また、
抵抗率が高いと電荷注入が行われず帯電が行われない。
The spherical particles having the above effects have magnetic particles having a resistivity of 10 3 Ω · cm or more and 10 12 Ω · cm or less, particularly 10 4 Ω.
It is preferable that the conductive magnetic particles are formed so as to be not less than • cm and not more than 10 9 Ω · cm. This resistivity is 0.50 cm for particles
After placing in a container with a cross-sectional area of 2 and tapping, applying a load of 1 kg / cm 2 on the packed particles and applying a voltage that generates an electric field of 1,000 V / cm between the load and the bottom electrode. Is a value obtained by reading the current value of, and when this resistivity is low, when a bias voltage is applied to the carrier, electric charges are injected into the magnetic particles, and the magnetic particles easily adhere to the surface of the image forming body. Or the dielectric breakdown of the image forming body due to the bias voltage is likely to occur. Also,
If the resistivity is high, charge injection is not performed and charging is not performed.

【0017】さらに、本発明に用いられる磁性粒子は、
それにより構成される磁気ブラシが振動電界により軽快
に動き、しかも外部飛散が起きないように、比重の小さ
く、かつ適度の最大磁化を有するものが望ましい。具体
的には真比重が6以下で最大磁化が30〜100emu/gのもの
を用いると好結果が得られることが判明した。
Further, the magnetic particles used in the present invention are
It is desirable that the magnetic brush constituted by it has a small specific gravity and a suitable maximum magnetization so that the magnetic brush moves lightly due to an oscillating electric field and does not cause external scattering. Specifically, it was found that good results can be obtained by using a material having a true specific gravity of 6 or less and a maximum magnetization of 30 to 100 emu / g.

【0018】以上を総合して、磁性粒子は、少なくとも
長軸と短軸の比が3倍以下であるように球形化されてお
り、針状部やエッジ部等の突起が無く、抵抗率が好まし
くは104Ω・cm以上109Ω・cm以下であることが適正条件で
ある。そして、このような球状の磁性粒子は、磁性体粒
子にできるだけ球形のものを選ぶこと、磁性体微粒子分
散系の粒子では、できるだけ磁性体の微粒子を用いて、
分散樹脂粒子形成後に球形化処理を施すこと、あるいは
スプレードライの方法によって分散樹脂粒子を形成する
こと等によって製造される。
In summary of the above, the magnetic particles are spherical so that the ratio of the major axis to the minor axis is at most 3 times, there are no protrusions such as needles and edges, and the resistivity is high. The appropriate condition is preferably 10 4 Ω · cm or more and 10 9 Ω · cm or less. Then, such spherical magnetic particles should be selected as spherical as possible for the magnetic particles, and in the particles of the magnetic particle dispersion system, the particles of the magnetic material should be used as much as possible.
After the dispersed resin particles are formed, a spheroidizing treatment is performed, or the dispersed resin particles are formed by a spray drying method.

【0019】また、磁気ブラシにトナーが混入すると、
トナーは絶縁性が高いため帯電性が低下し帯電ムラを生
じる。これを防止するにはトナーが帯電時像形成体へ移
動するようにトナーの電荷量を低くすることが必要であ
り、磁性粒子にトナーを混合し、1%のトナー濃度に調
整した条件下でトナーの摩擦帯電量を帯電極性が同じ
で、かつ1〜20μC/gとした場合、磁気ブラシへのトナ
ーの蓄積を防止できた。このことはトナーが混入しても
帯電時感光体へ付着するためと考えられる。トナーの電
荷量が大きいと磁性粒子から離れずらくなり、一方小さ
いと電気的に像形成体に移動しずらくなることが認めら
れた。
When toner is mixed in the magnetic brush,
Since the toner has a high insulating property, the charging property is lowered and uneven charging occurs. In order to prevent this, it is necessary to lower the charge amount of the toner so that the toner moves to the image forming body at the time of charging. Under the condition that the toner is mixed with magnetic particles and the toner concentration is adjusted to 1%. When the triboelectrification amount of the toner was the same and the charging polarity was 1 to 20 μC / g, the toner could be prevented from accumulating on the magnetic brush. It is considered that this is because even if the toner is mixed, it adheres to the photoconductor during charging. It was confirmed that when the charge amount of the toner is large, it becomes difficult to separate from the magnetic particles, and when it is small, it becomes difficult to electrically move to the image forming body.

【0020】以上が磁性粒子についての条件であり、次
に粒子層を形成して像形成体を帯電する磁性粒子の搬送
担体に関する条件について述べる。
The above are the conditions for the magnetic particles. Next, the conditions for the carrier for the magnetic particles for forming the particle layer and charging the image forming body will be described.

【0021】磁性粒子の搬送担体は、バイアス電圧を印
加し得る導電性の搬送担体が用いられるが、特に、表面
に粒子層が形成される導電性の帯電ローラの内部に複数
の磁極を有する磁石体が設けられている構造のものが好
ましく用いられる。このような搬送担体においては、磁
石体との相対的な回転によって、導電性帯電ローラの表
面に形成される粒子層が波状に起伏して移動するように
なるから、新しい磁性粒子が次々と供給され、搬送担体
表面の粒子層に多少の層厚の不均一があっても、その影
響は上記波状の起伏によって実際上問題とならないよう
に十分カバーされる。そして、搬送担体の回転による磁
性粒子の搬送速度は、像形成体の移動速度より遅くても
よいが、殆ど同じか、それよりも早いことが好ましい。
また、搬送担体の回転による搬送方向は、同方向が好ま
しい。同方向の方が反対方向の場合よりも帯電の均一性
に優れている。しかし、それらに限定されるものではな
い。
A conductive carrier that can apply a bias voltage is used as the carrier for the magnetic particles, and in particular, a magnet having a plurality of magnetic poles inside a conductive charging roller on the surface of which a particle layer is formed. A structure having a body is preferably used. In such a carrier, the relative rotation with the magnet body causes the particle layer formed on the surface of the conductive charging roller to undulate and move, so that new magnetic particles are supplied one after another. Therefore, even if the particle layer on the surface of the carrier has some unevenness in the layer thickness, the effect is sufficiently covered so as not to cause a practical problem due to the corrugation. The transport speed of the magnetic particles by the rotation of the transport carrier may be slower than the moving speed of the image forming body, but is preferably almost the same or higher than that.
In addition, it is preferable that the transporting carrier is rotated in the same direction. Uniformity of charging is better in the same direction than in the opposite direction. However, it is not limited thereto.

【0022】又、搬送担体表面は磁性粒子の安定な均一
搬送のために、表面平均粗さを2〜15μmとすることが
好ましい。平滑であると搬送が十分に行えなく、荒すぎ
ると表面の凸部から過電流が流れ、どちらにしても帯電
ムラが生じ易いサンドブラスト処理が好ましく用いられ
る。
The surface of the carrier is preferably 2 to 15 μm in average surface roughness in order to stably and uniformly transfer the magnetic particles. If the surface is smooth, the conveyance cannot be sufficiently performed, and if the surface is too rough, an overcurrent flows from the convex portions on the surface, and in any case, sand blasting which is likely to cause uneven charging is preferably used.

【0023】また、搬送担体上に形成する粒子層は、均
一な厚さであることが好ましい。帯電領域において搬送
担体の表面上の磁性粒子の存在量が多すぎると磁性粒子
の振動が十分に行われず感光体の摩耗や帯電ムラを起こ
すとともに過電流が流れ易く、搬送担体の駆動トルクが
大きくなるという欠点がある。反対に磁性粒子の帯電領
域における搬送担体上の存在量が少な過ぎると像形成体
への接触に不完全な部分を生じ磁性粒子の像形成体上へ
の付着や帯電ムラを起こすことになる。実験を重ねた結
果、帯電領域における磁性粒子の好ましい存在量Wは10
〜300mg/cm2であり、さらに好ましくは30〜150mg/cm2
あることが判明した。なお、この存在量は、磁気ブラシ
の接触領域における平均値である。
The particle layer formed on the carrier is preferably uniform in thickness. If there are too many magnetic particles on the surface of the carrier in the charging region, the vibration of the magnetic particles will not be sufficiently performed, causing wear and uneven charging of the photoconductor, and overcurrent will easily flow, resulting in a large drive torque of the carrier. There is a drawback that On the other hand, if the amount of the magnetic particles present on the carrier in the charged area is too small, an incomplete portion is formed in contact with the image forming body, resulting in adhesion of the magnetic particles to the image forming body and uneven charging. As a result of repeated experiments, the preferable amount W of magnetic particles in the charged region is 10
A to 300 mg / cm 2, more preferably found to be 30~150mg / cm 2. The existing amount is an average value in the contact area of the magnetic brush.

【0024】そして、搬送担体と像形成体との間隙DI
は0.1mm〜10mmが好ましく、さらに好ましくは0.2〜5mm
が好ましい。搬送担体と像形成体の間隙DIが0.2mmより
も狭くなり過ぎると、それに対して均一な帯電作用する
磁気ブラシの穂を形成するのが困難となり、また、十分
な磁性粒子を帯電部に供給することもできなくなって、
安定した帯電が行われなくなるし、間隙DIが5mmを大
きく超すようになると、粒子層が粗く形成されて帯電ム
ラが起き易く、また、電荷注入効果が低下して十分な帯
電が得られないようになる。このように、搬送担体と像
形成体の間隙DIが極端になると、それに対して搬送担
体上の粒子層の厚さを適当にすることができなくなる
が、間隙DIが0.1〜5mmの範囲では、それに対して粒子
層の厚さを適当に形成することができ、磁気ブラシの摺
擦による掃き目の発生を防止できる。また、さらに適切
な搬送量(W)と間隙(DI)との間に最も好ましい条
件が存在することが明らかとなった。
The gap DI between the carrier and the image forming body
Is preferably 0.1 mm to 10 mm, more preferably 0.2 to 5 mm
Is preferred. If the gap DI between the carrier and the image forming body becomes too narrower than 0.2 mm, it will be difficult to form the magnetic brush ears that have a uniform charging action, and sufficient magnetic particles will be supplied to the charging section. I can no longer do it,
If stable charging is not performed and the gap DI exceeds 5 mm, the particle layer is coarsely formed and charging unevenness is likely to occur, and the charge injection effect is deteriorated so that sufficient charging cannot be obtained. become. As described above, when the gap DI between the carrier and the image forming member becomes extreme, the thickness of the particle layer on the carrier cannot be adjusted appropriately, but when the gap DI is in the range of 0.1 to 5 mm, On the other hand, the thickness of the particle layer can be appropriately formed, and it is possible to prevent the occurrence of sweeps due to the rubbing of the magnetic brush. Further, it has been clarified that the most preferable condition exists between the more appropriate transport amount (W) and the gap (DI).

【0025】帯電を均一でかつ高速で安定に行なうには
300 ≦ W/DI ≦ 3,000(mg/cm3)の条件が重要であっ
た。W/DIがこの範囲外の場合には帯電が不均一にな
ることが確認された。
To perform charging uniformly and stably at high speed
The condition of 300 ≤ W / DI ≤ 3,000 (mg / cm 3 ) was important. It was confirmed that when W / DI was out of this range, charging became non-uniform.

【0026】搬送担体の直径は5〜20mmφが好ましい。
上記径とすることにより、帯電に必要な接触領域を確保
する。接触領域が必要以上に大きいと帯電電流が過大と
なるし小さいと帯電ムラが生じ易い。
The diameter of the carrier is preferably 5 to 20 mmφ.
With the above diameter, the contact area necessary for charging is secured. If the contact area is unnecessarily large, the charging current will be excessive, and if it is small, uneven charging will easily occur.

【0027】DIは磁性粒子の鎖長を決める要素と考え
られる。鎖の長さに相当する電気抵抗が、帯電のし易さ
や帯電速度と対応すると考えられる。一方、Wは磁性粒
子の鎖の密度を決める要素と考えられる。鎖の数を増や
すことにより、帯電の均一性が向上すると考えられる。
しかしながら、帯電領域において、磁性粒子が狭い間隙
を通過するとき、磁性粒子の鎖の圧縮状態が実現してい
ると考えられる。この時、磁性粒子の鎖は互いに接触
し、曲がった状態で、撹乱を受けながら像形成体を摺擦
していることになる。
DI is considered to be a factor that determines the chain length of magnetic particles. It is considered that the electric resistance corresponding to the chain length corresponds to the ease of charging and the charging speed. On the other hand, W is considered to be a factor that determines the density of chains of magnetic particles. It is believed that increasing the number of chains improves the charging uniformity.
However, it is considered that when the magnetic particles pass through the narrow gap in the charging region, the compressed state of the chains of the magnetic particles is realized. At this time, the chains of the magnetic particles are in contact with each other, and in a bent state, they are rubbing against the image forming body while being disturbed.

【0028】この撹乱条件が、帯電のスジなどを生じさ
せず電荷の移動を容易にし均一な帯電に有効と考えられ
る。すなわち、磁性粒子密度に相当するW/DIが小さ
いときは、磁性粒子の鎖は粗となり撹乱をうける割合が
少なく、帯電が不均一になる。W/DIが大となるとき
は、磁性粒子の鎖は高いパッキングにより十分に形成さ
れず、磁性粒子の撹乱は少ない。このことが電荷の自由
な移動を妨げ、均一な帯電が行われなくなる原因と考え
られる。
This disturbing condition is considered to be effective for uniform charge by facilitating the transfer of charge without causing charging streaks. That is, when W / DI corresponding to the density of magnetic particles is small, the chains of the magnetic particles become coarse and the ratio of disturbance is small, resulting in non-uniform charging. When W / DI is large, the chains of the magnetic particles are not sufficiently formed due to high packing, and the magnetic particles are less disturbed. It is considered that this hinders the free movement of the charges and prevents uniform charging.

【0029】なお、搬送量Wを10mg/cm2より少くした
場合は磁性粒子の付着や帯電ムラが現れ、300mg/cm2
り多くした場合は感光体の摩耗や帯電ムラが現れ、好ま
しい結果が得られなかった。その間での好ましい範囲は
30〜150mg/cm2であった。
When the transport amount W is less than 10 mg / cm 2 , adhesion of magnetic particles and uneven charging appear, and when it is more than 300 mg / cm 2 , abrasion of the photosensitive member and uneven charging appear. I couldn't get it. The preferred range in between is
It was 30 to 150 mg / cm 2 .

【0030】また、さらに上記搬送量条件下で、像形成
体と磁性粒子搬送担体との間隔DI(cm)とした時、W
/DIを300mg/cm3 < W/DI < 3,000mg/cm3の条件
に設定することにより、より好ましい磁性粒子の付着や
帯電ムラのない均一な帯電特性が得られることが明らか
となった。300mg/cm3より少くした場合や3,000mg/cm3
より大きくした場合は磁性粒子の付着や帯電ムラが起こ
る現象がみられた。
Further, when the distance DI (cm) between the image forming body and the magnetic particle carrier is W under the above-mentioned carrying amount condition, W
It was revealed that by setting / DI to 300 mg / cm 3 <W / DI <3,000 mg / cm 3 , more preferable uniform charging characteristics without adhesion of magnetic particles and charging unevenness can be obtained. Less than 300mg / cm 3 or 3,000mg / cm 3
When it was made larger, phenomena such as adhesion of magnetic particles and uneven charging were observed.

【0031】以上の事から、好ましい条件は磁力を有す
る磁性粒子の搬送担体上に付着した磁性粒子層からなる
磁気ブラシを、移動する像形成体に接触させ、搬送担体
と像形成体との間にバイアス電界を形成することで、像
形成体の帯電を行う帯電装置において、バイアス電界に
は振動電界を用いるとともに、帯電領域での磁性粒子の
存在量Wが10〜300mg/cm2となるように磁性ブラシを形
成し、さらに磁性粒子の搬送担体と像形成体との間隙を
DI(cm)とするとき、300 ≦ W/DI ≦ 3,000(mg/
cm3)であることが好ましい条件である。
From the above, the preferable condition is to bring a magnetic brush composed of a magnetic particle layer of magnetic particles having a magnetic force adhered onto a carrier to bring it into contact with a moving image forming body so that the space between the carrier and the image forming body is increased. In a charging device for charging the image forming body by forming a bias electric field on the magnetic field, an oscillating electric field is used as the bias electric field, and the abundance W of the magnetic particles in the charging region is 10 to 300 mg / cm 2. When a magnetic brush is formed on the substrate and the gap between the carrier for carrying the magnetic particles and the image forming body is DI (cm), 300 ≤ W / DI ≤ 3,000 (mg /
The preferred condition is cm 3 ).

【0032】(実施例)以下図面を用いて本発明の実施例
について説明する。
(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0033】図1は本発明の画像形成装置である静電記
録装置の構成の概要を示す断面図である。図において、
10は矢示(時計)方向に回転する像形成体である(−)帯
電のOPCから成る感光体ドラムで、その周縁部には後
述する帯電装置20、露光装置からの像光Lの入射する露
光部、現像器30、転写ローラ13、クリーニング装置50等
が設けられている。
FIG. 1 is a sectional view showing the outline of the construction of an electrostatic recording apparatus which is an image forming apparatus of the present invention. In the figure,
Reference numeral 10 is a photosensitive drum made of (-) charged OPC which is an image forming body rotating in an arrow (clockwise) direction, and image light L from a charging device 20 and an exposure device, which will be described later, is incident on the peripheral portion of the photosensitive drum. An exposure unit, a developing device 30, a transfer roller 13, a cleaning device 50, etc. are provided.

【0034】本実施例のコピープロセスの基本動作は、
図示しない操作部よりコピー開始指令が図示しない制御
部に送出されると、制御部の制御により、感光体ドラム
10は矢示方向に回転を始める。感光体ドラム10の回転に
従いその周面は、後述する帯電装置20により一様に帯電
され通過する。感光体ドラム10上には、画像書き込み装
置等からの例えばレーザビームの像光Lによる画像の書
き込みが行われ、画像に対応した静電潜像が形成され
る。
The basic operation of the copy process of this embodiment is as follows.
When a copy start command is sent from an operation unit (not shown) to a control unit (not shown), the control unit controls the photosensitive drum.
10 starts rotating in the direction of the arrow. As the photosensitive drum 10 rotates, the peripheral surface of the photosensitive drum 10 is uniformly charged by a charging device 20 described later and passes through. An image is written on the photoconductor drum 10 by image light L of a laser beam from an image writing device or the like, and an electrostatic latent image corresponding to the image is formed.

【0035】現像器30内には二成分現像剤があって撹拌
スクリュー33A,33Bによって撹拌されたのち、磁石体ロ
ーラ32の外側にあって回転する現像スリーブ31外周に付
着して現像剤の磁気ブラシを形成し、現像スリーブ31に
は所定のバイアス電圧が印加されて、感光体ドラム10に
対向した現像領域において反転現像が行われる。
There is a two-component developer in the developing device 30, which is agitated by the agitating screws 33A and 33B, and then adhered to the outer periphery of the developing sleeve 31 which is outside the magnet roller 32 and rotates, so that the magnetic force of the developer is increased. A brush is formed, a predetermined bias voltage is applied to the developing sleeve 31, and reversal development is performed in the developing area facing the photoconductor drum 10.

【0036】給紙カセット40からは、記録紙Pが一枚ず
つ第1給紙ローラ41によって繰り出される。この繰り出
された記録紙Pは、感光体ドラム10上の前記トナー像と
同期して作動する第2給紙ローラ42によって感光体ドラ
ム10上に送出される。 そして転写ローラ13の作用によ
り、感光体ドラム10上のトナー像が記録紙P上に転写さ
れ、感光体ドラム10上から分離される。トナー像を転写
された記録紙Pは搬送手段80を経て図示しない定着装置
へ送られ、熱定着ローラ及び圧着ローラによって挟持さ
れ、溶融定着されたのち装置外へ排出される。記録紙P
に転写されずに残ったトナーを有して回転する感光体ド
ラム10の表面は、ブレード51等を備えたクリーニング装
置50により掻き落とされ清掃されて次回の複写に待機す
る。
From the paper feed cassette 40, the recording papers P are fed one by one by the first paper feed roller 41. The fed recording paper P is sent onto the photosensitive drum 10 by the second paper feed roller 42 which operates in synchronization with the toner image on the photosensitive drum 10. Then, by the action of the transfer roller 13, the toner image on the photoconductor drum 10 is transferred onto the recording paper P and separated from the photoconductor drum 10. The recording paper P on which the toner image has been transferred is sent to a fixing device (not shown) via the conveying means 80, is sandwiched by a heat fixing roller and a pressure bonding roller, is fused and fixed, and is then discharged to the outside of the apparatus. Recording paper P
The surface of the photosensitive drum 10 which has toner remaining without being transferred to and is rotated is scraped off and cleaned by a cleaning device 50 having a blade 51 and the like, and waits for the next copying.

【0037】図2は図1の画像形成装置に用いられる帯
電装置20の一実施例を示す断面図である。図において、
21は磁性粒子、22は例えばサンドブラスト処理した表面
粗さ7μmのアルミニウムなどの非磁性かつ導電性の金
属で形成された磁性粒子21の搬送担体である帯電ロー
ラ、23は帯電ローラ22の内部に固定して配設された柱状
の磁石体で、この磁石体23は図に示すように周縁に帯電
ローラ22表面で500〜1,000ガウスとなるようにS極及び
N極を配置して着磁されている。この磁極のうち感光体
ドラム10に最も近接した帯電部の磁極を主磁極というこ
とにする。この主磁極の位置は、帯電ローラ22と感光体
ドラム10との最近接した位置、即ち感光体ドラム10の中
心と帯電ローラ22の中心を結ぶ中心線近傍にあって、帯
電ローラ22の中心と磁極と結ぶ直線の前記中心線となす
角度θは、実験の結果、−15°≦θ ≦ 15°の範囲にあ
るのが好ましいことが判明した。
FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of the charging device 20 used in the image forming apparatus of FIG. In the figure,
21 is a magnetic particle, 22 is a charging roller that is a carrier for the magnetic particles 21 formed of a non-magnetic and conductive metal such as aluminum having a surface roughness of 7 μm that has been sandblasted, and 23 is fixed inside the charging roller 22. The magnet body 23 is magnetized by arranging the S and N poles on the periphery of the charging roller 22 so as to be 500 to 1,000 gausses as shown in the figure. There is. Of these magnetic poles, the magnetic pole of the charging portion closest to the photoconductor drum 10 is referred to as a main magnetic pole. The position of the main magnetic pole is the closest position between the charging roller 22 and the photosensitive drum 10, that is, near the center line connecting the center of the photosensitive drum 10 and the center of the charging roller 22, and the center of the charging roller 22. As a result of experiments, it has been found that the angle θ formed by the straight line connecting the magnetic poles and the center line is preferably in the range of −15 ° ≦ θ 2 ≦ 15 °.

【0038】25は前記磁性粒子21の貯蔵部を形成するケ
ーシングで,このケーシング25内に前記帯電ローラ22と
磁石体23が配置されており、またケーシング25の出口に
は磁性粒子21の通過量を規制する規制部材である非磁性
の規制板26が設けてあって、帯電ローラ22に付着して搬
出される磁性粒子21層の厚さを規制するようになってい
る。規制板26と帯電ローラ22との間隙DBは0.2mm以上1.
0mm以下となるよう設定され、帯電ローラ22は磁石体23
に対し回動可能になっていて、感光体ドラム10との対向
位置での間隙DIはDBの0.7〜1.0倍即ち、0.7DB ≦ D
I ≦ 1.0DBの範囲に保持され感光体ドラム10の移動方
向と同方向に像形成体より低速度でもよいが、好ましく
は1.2〜2.0倍の周速度で回転させられる。
Reference numeral 25 denotes a casing forming a storage portion for the magnetic particles 21, in which the charging roller 22 and the magnet body 23 are arranged, and at the outlet of the casing 25, the passage amount of the magnetic particles 21. A non-magnetic restricting plate 26, which is a restricting member for restricting the temperature, is provided to restrict the thickness of the layer of magnetic particles 21 attached to the charging roller 22 and carried out. The gap DB between the regulation plate 26 and the charging roller 22 is 0.2 mm or more 1.
The charging roller 22 is set to be 0 mm or less and the magnet body 23
The gap DI at the position facing the photosensitive drum 10 is 0.7 to 1.0 times DB, that is, 0.7DB≤D.
The speed may be lower than that of the image forming body in the same direction as the movement direction of the photosensitive drum 10 while being held within the range of I ≤ 1.0 dB, but it is preferably rotated at a peripheral speed of 1.2 to 2.0 times.

【0039】この結果、磁性粒子21の搬送量即ち帯電領
域における帯電ローラ22上の磁性粒子21の存在量が10〜
300mg/cm2となるよう調整される。感光体ドラム10と帯
電ローラ22との間隙DI は厚さを規制された磁性粒子21
の磁気ブラシ21Aで接続される。撹拌板27は磁性粒子21
の偏りを修正する板状部材を軸の回りに有する回転体で
ある。
As a result, the carrying amount of the magnetic particles 21, that is, the existing amount of the magnetic particles 21 on the charging roller 22 in the charging area is 10 to 10.
Adjusted to 300 mg / cm 2 . The gap DI between the photosensitive drum 10 and the charging roller 22 is a magnetic particle 21 whose thickness is regulated.
It is connected by the magnetic brush 21A. The stirring plate 27 is made of magnetic particles 21.
It is a rotating body having a plate-shaped member for correcting the deviation of No.

【0040】感光体ドラム10は、導電基材10bとその表
面を覆う感光体層10aとからなり、導電基材10bは接地
されている。
The photosensitive drum 10 comprises a conductive base material 10b and a photosensitive body layer 10a covering the surface thereof, and the conductive base material 10b is grounded.

【0041】24は前記帯電ローラ22と導電基材10bとの
間にバイアス電圧を付与するバイアス電源で、帯電ロー
ラ22はこのバイアス電源24を介して接地されている。
Reference numeral 24 denotes a bias power source for applying a bias voltage between the charging roller 22 and the conductive base material 10b, and the charging roller 22 is grounded via the bias power source 24.

【0042】前記バイアス電源24は帯電すべき電圧と同
じ値に設定された直流成分に交流成分を重畳した交流バ
イアス電圧を供給する電源で、帯電ローラ22と感光体ド
ラム10との間の間隙DIの大きさ、感光体ドラム10を帯
電する帯電電圧等によって異なるが、DIは0.2〜1.0mm
の間に保持され、帯電すべき電圧とほぼ同じ−500V〜
−1,000Vの直流成分に、ピーク値間電圧(VP-P)とし
て200〜3,500V,0.3〜10KHzの交流成分を重畳した交流
バイアス電圧を保護抵抗28を介して供給することによ
り、好ましい帯電条件を得ることができた。なおバイア
ス電源24は、直流成分は定電圧制御を、交流成分は定電
流制御を行っている。
The bias power supply 24 is a power supply for supplying an AC bias voltage in which an AC component is superimposed on a DC component set to the same value as the voltage to be charged, and a gap DI between the charging roller 22 and the photosensitive drum 10. DI is 0.2 to 1.0 mm, although it varies depending on the size of, the charging voltage for charging the photosensitive drum 10, etc.
It is held between and is almost the same as the voltage to be charged -500V ~
By supplying an AC bias voltage in which a DC component of −1,000 V is superimposed with an AC component of 200 to 3,500 V and 0.3 to 10 KHz as a peak-to-peak voltage (V PP ) through a protective resistor 28, a preferable charging condition can be obtained. I was able to get it. The bias power source 24 performs constant voltage control for the DC component and constant current control for the AC component.

【0043】次に前述した帯電装置20の動作について説
明する。
Next, the operation of the charging device 20 described above will be described.

【0044】感光体ドラム10を矢示方向に回転させなが
ら帯電ローラ22を矢示同方向に感光体ドラム10の周速度
の1.2〜2.0倍の周速度で回転させると、帯電ローラ22に
付着・搬送される磁性粒子21の層は磁石体23の磁力線に
より帯電ローラ22上の感光体ドラム10との対向位置で磁
気的に鎖状に連結して一種のブラシ状になり、いわゆる
磁気ブラシ21Aが形成される。そしてこの磁気ブラシ21
Aは帯電ローラ22の回転方向に搬送されて感光体ドラム
10の感光体層10aに接触し摺擦する。帯電ローラ22と感
光体ドラム10との間には前記交流バイアス電圧が印加さ
れているので、導電性の磁性粒子21を経て感光体層10a
上に電荷が注入されて帯電が行われる。この場合特に、
交流バイアスを印加することにより振動電界を形成した
ことと、前記規制板26と帯電ローラ22との間隙DBは0.2
mm以上1.0mm以下となるよう設定され、感光体ドラム10
との対向位置での間隙DIはDBの0.7〜1.0倍に規制され
ているので、帯電領域における磁性粒子21の量が適正に
保持され磁気ブラシ21Aからの電荷注入の効率を向上さ
せ、かつ帯電領域を適正にし、極めて安定した高速でム
ラのない均一な帯電を行うことができる。
When the charging roller 22 is rotated in the same direction as the arrow at a peripheral speed of 1.2 to 2.0 times the peripheral speed of the photosensitive drum 10 while rotating the photosensitive drum 10 in the direction indicated by the arrow, the charge roller 22 adheres to the charging roller 22. The layer of the magnetic particles 21 conveyed is magnetically connected by a magnetic force line of the magnet body 23 at a position facing the photoconductor drum 10 on the charging roller 22 to form a kind of brush shape, which is a so-called magnetic brush 21A. It is formed. And this magnetic brush 21
A is a photosensitive drum that is conveyed in the rotation direction of the charging roller 22.
10 photoconductor layers 10a are contacted and rubbed. Since the AC bias voltage is applied between the charging roller 22 and the photoconductor drum 10, the photoconductor layer 10a passes through the conductive magnetic particles 21.
The electric charge is injected on the upper surface to perform charging. Especially in this case,
An oscillating electric field was formed by applying an AC bias, and the gap DB between the regulation plate 26 and the charging roller 22 was 0.2.
The photosensitive drum 10 is set to be 1.0 mm or more and 1.0 mm or less.
Since the gap DI at the position opposed to is regulated to 0.7 to 1.0 times that of DB, the amount of the magnetic particles 21 in the charging region is properly maintained and the efficiency of charge injection from the magnetic brush 21A is improved, and charging is performed. It is possible to make the area proper and perform extremely stable high speed and uniform charging without unevenness.

【0045】なお、以上の実施例において、帯電ローラ
22に印加する交流電圧成分の周波数と電圧を変化させた
結果を図3に示した。
In the above embodiments, the charging roller
The results of changing the frequency and voltage of the AC voltage component applied to 22 are shown in FIG.

【0046】図3において、縦線で陰を有した範囲が絶
縁破壊の生じ易い範囲、斜線で陰を付した範囲が帯電ム
ラを生じ易い範囲であり、陰を付してない範囲が安定し
て帯電の得られる好ましい範囲である。図から明らかな
ように、好ましい範囲は、交流電圧成分の変化によって
多少変化する。なお、交流電圧成分の波形は、正弦波に
限らず、矩形波や三角波であってもよい。また図3にお
いて、散点状の陰を施した低周波領域は、周波数が低い
ために帯電ムラが生ずるようになる範囲である。
In FIG. 3, the range shaded by vertical lines is the range where dielectric breakdown is likely to occur, the range shaded by diagonal lines is the range where uneven charging is likely to occur, and the range not shaded is stable. This is a preferable range in which electrostatic charging is obtained. As is clear from the figure, the preferable range changes slightly depending on the change of the AC voltage component. The waveform of the AC voltage component is not limited to a sine wave, and may be a rectangular wave or a triangular wave. Further, in FIG. 3, the low frequency region shaded with dots is a range where uneven charging occurs due to the low frequency.

【0047】前記実施例の磁性粒子21として導電性を有
するようコーティングした球形フェライト粒子を用い
た。その他に磁性粒子と樹脂を主成分としてこれを熱錬
成後に粉砕して得られる導電性の磁性樹脂粒子を用いる
こともできる。良好な帯電を行うために、外形は真球で
粒径50μm、比抵抗103Ω・cmに調整されていて、トナー
との摩擦帯電量はトナー濃度1%の条件で−5μC/gで
ある。
As the magnetic particles 21 in the above-mentioned embodiment, spherical ferrite particles coated so as to have conductivity are used. In addition, conductive magnetic resin particles obtained by pulverizing the magnetic particles and a resin as main components after thermal smelting can also be used. In order to perform good charging, the outer shape is spherical and the particle size is adjusted to 50 μm, the specific resistance is 10 3 Ω · cm, and the frictional charge amount with the toner is −5 μC / g under the condition that the toner concentration is 1%. .

【0048】なお、本実施例の帯電装置20を用いて感光
体ドラム10の除電をすることも可能である。除電はバイ
アス電圧の直流成分のみを零とすることによって行うこ
とができる。画像形成後、交流成分のみを印加して像形
成体を回動させることにより感光体ドラム10を除電す
る。感光体ドラム10の除電が終了した時点で交流成分も
印加を停止し、磁石体23の磁極のNS方向を感光体ドラ
ム10の対向部の接線と平行となるよう回動させると、磁
気ブラシ21Aが水平磁界により感光体ドラム10との対向
部の接線方向と平行となり、磁性粒子21を感光体ドラム
10周面に付着させないで、磁気ブラシ21Aの先端を感光
体ドラム10より離すことができる。
It is also possible to use the charging device 20 of this embodiment to eliminate the charge on the photosensitive drum 10. The static elimination can be performed by setting only the DC component of the bias voltage to zero. After the image formation, only the AC component is applied to rotate the image forming body to eliminate the charge on the photosensitive drum 10. When the charge removal of the photoconductor drum 10 is completed, the application of the AC component is stopped, and the magnetic pole of the magnet body 23 is rotated so as to be parallel to the tangent line of the facing portion of the photoconductor drum 10. Is parallel to the tangential direction of the portion facing the photoconductor drum 10 due to the horizontal magnetic field, and the magnetic particles 21 are transferred to the photoconductor drum.
The tip of the magnetic brush 21A can be separated from the photoconductor drum 10 without adhering to the ten circumferential surfaces.

【0049】また、上記帯電装置がクリーニング装置と
して用いられる画像形成方法では現像に当って正規現像
より反転現像の方が好ましい。なぜなら帯電装置から帯
電時トナーを排出しやすく、排出されたトナーは、反転
現像時には同一極性となり、現像部で現像バイアスによ
り回収することになり画像のカブリが防止できることに
なるからである。
Further, in the image forming method in which the above charging device is used as a cleaning device, reversal development is preferable to regular development in developing. This is because the toner is easily discharged from the charging device during charging, the discharged toner has the same polarity during reversal development, and is collected by the developing bias in the developing section, so that image fogging can be prevented.

【0050】なお、長期使用によって感光体ドラム10表
面にクリーニングされずに残留したトナーの磁性粒子21
層内への混入が多くなり磁気ブラシ21Aの抵抗が高くな
って帯電効率が損なわれることがある。これには画像形
成前あるいは後の感光体ドラム10の回転時に帯電ローラ
22に印加する直流バイアス電圧の極性を高く設定し、あ
るいは交流電圧を高く設定して、トナーが感光体ドラム
10に付着し易い条件を設定してトナー混入を防止するこ
とができる。特に反転現像を行う画像形成装置のように
感光体ドラム10の帯電極性がトナーと同極性の場合は現
像器30内のトナー極性と同じとなるためにトナーによる
汚染が発生しずらく、現像時画像にかぶりとして現れず
極めて好適な組合わせとなる。
The magnetic particles 21 of the toner remaining on the surface of the photoconductor drum 10 without being cleaned due to long-term use.
In many cases, the magnetic brush 21A is highly mixed with the layer and the resistance of the magnetic brush 21A is increased, so that the charging efficiency is deteriorated. This includes the charging roller when the photosensitive drum 10 rotates before or after image formation.
If the polarity of the DC bias voltage applied to 22 is set high or the AC voltage is set high, the toner is
It is possible to prevent the toner from being mixed by setting conditions in which the toner easily adheres. In particular, when the photosensitive drum 10 has the same polarity as the toner, such as in an image forming apparatus that performs reversal development, the toner polarity in the developing device 30 is the same as that of the toner. It does not appear as a fog in the image and is a very suitable combination.

【0051】また、磁気ブラシ21Aの搬送担体として
は、内部に磁石体23を有する帯電ローラ22の構成に限ら
ず、磁石体23が回転するもので帯電ローラ22を有せず
N,S交互に着磁された磁石体23のみで構成されてもよ
い。
Further, the carrier for the magnetic brush 21A is not limited to the structure of the charging roller 22 having the magnet body 23 therein, but the magnet body 23 is rotated and the charging roller 22 is not provided. It may be composed of only the magnetized magnet body 23.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明によれば、像形成体を搬送担体上
に形成した磁気ブラシを通じて直接電荷を注入して帯電
させるので、バイアス電圧を低くすることができオゾン
の発生を防止できる。また、前記規制部材と搬送担体と
の間隙DBは0.2mm以上1.0mm以下となるよう設定され、
前記搬送担体と像形成体との対向位置での間隙DIはDB
の0.5〜0.9倍に成るよう規制すると共に、前記磁気ブラ
シと像形成体との間にバイアス電界として振動電界を形
成したので、帯電領域における前記磁気ブラシを形成す
る磁性粒子の量が適正に保持され、磁性粒子の目詰まり
を発生させず帯電領域の不要な広がりや過電流の発生を
防止し、像形成体の絶縁破壊の発生や、像形成体への磁
性粒子の付着を防止し、帯電ムラのない極めて安定した
均一な帯電を行うことのできる画像形成装置を提供する
ことができる。
According to the present invention, since the image forming body is charged by directly injecting the electric charge through the magnetic brush formed on the carrier, the bias voltage can be lowered and the generation of ozone can be prevented. Further, the gap DB between the restriction member and the carrier is set to be 0.2 mm or more and 1.0 mm or less,
The gap DI at the position where the carrier and the image forming body face each other is DB.
Since the oscillating electric field is formed between the magnetic brush and the image forming body as a bias electric field, the amount of the magnetic particles forming the magnetic brush in the charging area is properly maintained. The magnetic particles are not clogged to prevent the charging area from unnecessarily expanding and overcurrent from occurring, preventing the dielectric breakdown of the image forming body and the adhesion of the magnetic particles to the image forming body. It is possible to provide an image forming apparatus capable of performing extremely stable and uniform charging without unevenness.

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

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

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

【図3】交流電圧成分の周波数と電圧を変化させたとき
の帯電特性図である。
FIG. 3 is a charging characteristic diagram when a frequency and a voltage of an AC voltage component are changed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 感光体ドラム(像形成体) 20 帯電装置 21 磁性粒子 21A 磁気ブラシ 22 帯電ローラ(搬送担体) 23 磁石体 24 バイアス電源 26 規制板(規制部材) 28 保護抵抗 10 Photosensitive drum (image forming body) 20 Charging device 21 Magnetic particles 21A Magnetic brush 22 Charging roller (conveying carrier) 23 Magnet body 24 Bias power supply 26 Regulation plate (regulation member) 28 Protection resistance

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

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁性粒子を搬送担体上に供給して磁気ブ
ラシを形成させ、該搬送担体上の前記磁気ブラシを振動
電界下におき、像形成体を帯電する画像形成装置におい
て、 前記磁性粒子の通過量を規制する規制部材と前記搬送担
体との間隙をDBとし、前記像形成体と前記搬送担体と
の間隙をDIとするとき、 0.7DB ≦ DI ≦ 1.0DB であることを特徴とする画像形成装置。
1. An image forming apparatus for charging an image forming body by supplying magnetic particles onto a carrier to form a magnetic brush, and placing the magnetic brush on the carrier under an oscillating electric field. When the gap between the regulation member that regulates the passage amount of the image carrier and the transport carrier is DB and the gap between the image forming body and the transport carrier is DI, 0.7DB≤DI≤1.0DB Image forming apparatus.
【請求項2】 前記DBは、 0.2 ≦ DB ≦ 1.0(mm) であることを特徴とする請求項1の画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the DB is 0.2 ≦ DB ≦ 1.0 (mm). 【請求項3】 磁性粒子を搬送担体上に供給して磁気ブ
ラシを形成させ、該搬送担体上の前記磁気ブラシを振動
電界下におき、像形成体を帯電する画像形成装置におい
て、 前記磁性粒子を搬送する前記搬送担体の表面粗さが2〜
15μmであることを特徴とする画像形成装置。
3. An image forming apparatus for charging an image forming body by supplying magnetic particles onto a carrier to form a magnetic brush, and placing the magnetic brush on the carrier under an oscillating electric field. The surface roughness of the carrier for carrying
An image forming apparatus having a size of 15 μm.
JP30556592A 1992-11-16 1992-11-16 Image forming device Pending JPH06161207A (en)

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