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JPH06138747A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

Info

Publication number
JPH06138747A
JPH06138747A JP28771592A JP28771592A JPH06138747A JP H06138747 A JPH06138747 A JP H06138747A JP 28771592 A JP28771592 A JP 28771592A JP 28771592 A JP28771592 A JP 28771592A JP H06138747 A JPH06138747 A JP H06138747A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charging
image forming
magnetic
magnetic particles
roller
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
JP28771592A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Haneda
哲 羽根田
Kunio Shigeta
邦男 重田
Yukie Hosogoesawa
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 JP28771592A priority Critical patent/JPH06138747A/en
Priority to US08/138,411 priority patent/US5357323A/en
Publication of JPH06138747A publication Critical patent/JPH06138747A/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 provided with a magnetic brush where the evolvement of ozone is kept as little as possible, the breakdown of an image forming body is prevented from occurring, the deterioration of magnetic particles is restrained and extremely stable and uniform electrostatic charging is performed. CONSTITUTION:This image forming device is provided with an electrostatic charging device 20 electrostatically charging a photosensitive drum 10 by bringing a non-magnetic conductive electrostatic charging roller 22 obtained by rotatably disposing the outer periphery of a magnetic body 23 having an outer periphery where different magnetic poles are alternately arranged and fixed, and the magnetic brush consisting of the layer of the 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. A bias AC current IAC at the electrostatic charging part of the roller 22 is current-controlled to be 20-500muA/cm, and existing amount W of the magnetic particles at the electrostatic charging part is 10-500mg/cm<2>, and is within 300<=W/D<=3000 (mg/cm<3>) when it is assumed that the gap between the roller 2 and the drum 10 is D (cm).

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
記録装置等の像形成体を帯電し、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 such as an electrophotographic copying machine or an electrostatic recording apparatus, which charges an image forming body and utilizes an electrostatic transfer process.

【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
報に開示された磁気ブラシを用いた帯電装置において
も、幾つかの問題を有していた。即ち像形成体を完全に
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、転写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は磁力線に沿って鎖状にな
り、この鎖を通して帯電が行われているが転写領域での
状態が安定して均一な状態にないと局所的に帯電が過多
となり、像形成体の絶縁破壊や帯電ムラが発生するとい
う問題がある。また磁性ブラシの鎖内や鎖間で放電して
オゾンが発生するという問題点がある。更にまた磁性粒
子は帯電作動によって劣化を来たし、コピー初期と時間
経過後とでは帯電状況が相違して来るという問題点があ
る。
However, the charging device using the magnetic brush disclosed in the above publication also has some problems. That is, there is a problem that the image forming body cannot be charged completely stably and uniformly. That is, in the transfer area, the magnetic particles on the surface of the cylindrical magnetic particle carrier are chained along the lines of magnetic force and charged through the chains, but the state in the transfer area is stable and uniform. If it does not exist, there is a problem that the charge is locally excessive, resulting in dielectric breakdown of the image forming body and uneven charging. Further, there is a problem that ozone is generated due to discharge within and between chains of the magnetic brush. Furthermore, there is a problem that the magnetic particles are deteriorated by the charging operation, and the charging state is different at the initial stage of copying and after a lapse of time.

【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少なく、また磁性粒子の高
耐久化をはかって、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。
The present invention solves these problems, reduces the dielectric breakdown of the image forming body and the generation of ozone, and makes the magnetic particles highly durable so that an extremely stable and uniform charging can be performed. An object is to provide a forming device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的は、磁性粒子を
回転する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
体に接触させて像形成体を帯電する画像形成装置におい
て、搬送担体上の帯電部における前記バイアスの交流電
流IACは20〜500μA/cmであると共に、帯電部におけ
る磁性粒子の存在量Wは10〜500mg/cm2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。
The above object is to supply magnetic particles onto a rotating carrier to form a magnetic brush,
In an image forming apparatus in which a magnetic brush on the carrier is placed under an oscillating electric field to contact the image carrier to charge the image carrier, the bias AC current I AC in the charging unit on the carrier is 20 to 500 μA. / Cm, and the existing amount W of the magnetic particles in the charging section is 10 to 500 mg / cm 2, which is achieved by the image forming apparatus.

【0009】また前記搬送担体と前記像形成体との間隙
をD(cm)とした時、300≦W/D≦3000(mg/cm3)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, when the gap between the carrier and the image forming body is D (cm), 300 ≦ W / D ≦ 3000 (mg / cm 3 ) is preferable. It is an embodiment.

【0010】[0010]

【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.

【0011】一般に磁性粒子の平均粒径が大きいと、
(イ)搬送担体上に形成される磁気ブラシの穂の状態が
荒いために、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150μm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。
Generally, when the average particle size of magnetic particles is large,
(B) Since the state of the magnetic brush formed on the carrier is rough, even if it is charged while being vibrated 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, and as a result of the experiment, the effect begins to appear when the average particle size is 150 μm or less, and in particular when the average particle size is 100 μm or less, the problem of (a) It turns out that no longer occurs. 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 also related to the strength of the magnetic field acting on the particles and the strength of the magnetization of the particles thereby, but generally, the average particle size of particles is
Remarkably appears below 30 μm.

【0012】以上から、磁性粒子の粒径は、平均粒径が
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。なお、磁性粒子の磁化の強さは20
〜200emu/gのものが好ましく用いられる。
From the above, the average particle size of the magnetic particles is
It is preferably 150 μm or less, particularly preferably 100 μm or less and 30 μm or more. The magnetic strength of the magnetic particles is 20
Those of about 200 emu / g are preferably used.

【0013】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 a magnetic particle is similar to the magnetic carrier particle of a conventional two-component developer as a magnetic substance,
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.

【0014】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.

【0015】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1
04Ω・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.
50cm2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、荷重部
分と底面電極との間に1,000V/cmの電界が生ずる電圧を
印加したときの電流値を読み取ることで得られる値であ
り、この抵抗率が低いと、搬送担体にバイアス電圧を印
加した場合に、磁性粒子に電荷が注入されて、像形成体
面に磁性粒子が付着し易くなったり、あるいはバイアス
電圧による像形成体の絶縁破壊が起こり易くなったりす
る。また、抵抗率が高いと電荷注入が行われず帯電が行
われない。
The spherical particles having the above effects have a magnetic particle resistivity of 10 3 Ω · cm or more and 10 12 Ω · cm or less, especially 1
It is preferable that conductive magnetic particles are formed so as to be 0 4 Ω · cm or more and 10 9 Ω · cm or less. This resistivity is 0 for particles.
After tapping in a container having a sectional area of 50 cm 2, a load of 1 kg / cm 2 on packed particles, applying a voltage to the electric field of 1,000 V / cm is generated between the load part and a bottom electrode It is a value obtained by reading the current value at the time.If 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 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. If the resistivity is high, charge injection is not performed and charging is not performed.

【0016】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、比重が小さ
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 this has a small specific gravity and has a suitable maximum magnetization so that the magnetic brush moves lightly by an oscillating electric field, and external scattering does not occur. 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.

【0017】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 at least the ratio of the major axis to the minor axis is 3 times or less, there are no protrusions such as needles and edges, and the resistivity is high. The appropriate condition is preferably 10 4 Ω · cm or more and 10 9 Ω · cm or less. Then, such spherical magnetic particles should be selected as spherical as possible for the magnetic particles, and in the particles of the magnetic particle dispersion system, the particles of the magnetic material should be used as much as possible.
After the dispersed resin particles are formed, a spheroidizing treatment is performed, or the dispersed resin particles are formed by a spray drying method.

【0018】また、トナーが磁気ブラシに混入すると、
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重量%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% by weight. When the triboelectrification amount of the toner was the same and the charging polarity was 1 to 20 μC / g, it was possible to prevent the toner 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.

【0019】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.

【0020】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、導電性搬送担体の表面
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と殆ど同じか、
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 particle layer formed on the surface of the conductive carrier moves up and down in a wave shape due to the relative rotation with the magnet body, 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. And, the transport speed of the magnetic particles by the rotation of the transport carrier is almost the same as the moving speed of the image forming body,
It is preferable to be faster 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.

【0021】また、搬送担体上に形成する粒子層の厚さ
は、規制板によって十分に掻き落されて均一な層となる
厚さであることが好ましい。帯電領域において搬送担体
の表面上の磁性粒子の存在量が多すぎると磁性粒子の振
動が十分に行われず感光体の摩耗や帯電ムラを起こすと
ともに過電流が流れ易く、搬送担体の駆動トルクが大き
くなるという欠点がある。反対に磁性粒子の帯電領域に
おける搬送担体上の存在量が少な過ぎると像形成体への
接触に不完全な部分を生じ磁性粒子の像形成体上への付
着や帯電ムラを起こすことになる。実験を重ねた結果、
帯電領域における磁性粒子の好ましい存在量Wは10〜50
0mg/cm2さらに好ましくは10〜300mg/cm2であり、特に好
ましくは30〜150mg/cm2であることが判明した。なお、
この存在量は、磁気ブラシの接触領域における平均値で
あって、存在量WがW<10mg/cm2だと帯電の均一性が
得られず、磁性粒子の付着が認められた。またW>300m
g/cm2だと、搬送担持体の単位長さ当りの帯電部に流れ
る交流電流IACが高くなり、オゾン発生量が大きくな
る。更にW≧500mg/cm2だと磁性粒子は帯電部につまっ
た状態となって感光体の摩耗や搬送不良となり、好まし
い結果は得られなかった。
Further, the thickness of the particle layer formed on the carrier is preferably such that it is sufficiently scraped off by the regulation plate to form a uniform layer. If there are too many magnetic particles on the surface of the carrier in the charging region, the vibration of the magnetic particles will not be sufficiently performed, causing wear and uneven charging of the photoconductor, and overcurrent will easily flow, resulting in a large drive torque of the carrier. There is a drawback that On the other hand, if the amount of the magnetic particles present on the carrier in the charged area is too small, an incomplete portion is formed in contact with the image forming body, resulting in adhesion of the magnetic particles to the image forming body and uneven charging. As a result of repeated experiments,
The preferable amount W of the magnetic particles in the charging region is 10 to 50.
0 mg / cm 2 more preferably from 10-300 mg / cm 2, particularly preferably found to be 30~150mg / cm 2. In addition,
This abundance is an average value in the contact area of the magnetic brush. When the abundance W is W <10 mg / cm 2 , the charging uniformity cannot be obtained, and the adhesion of magnetic particles was recognized. W> 300m
When it is g / cm 2 , the AC current I AC flowing through the charging unit per unit length of the carrier is increased, and the amount of ozone generated is increased. Further, when W ≧ 500 mg / cm 2 , the magnetic particles are clogged in the charging part, and the photoconductor is worn or the conveyance is poor, so that a preferable result cannot be obtained.

【0022】そして、搬送担体と像形成体との間隙Dは
100〜5,000μmが好ましい。搬送担体と像形成体の表面
間隙が100μmよりも狭くなり過ぎると、それに対して
均一な帯電作用する磁気ブラシの穂を形成するのが困難
となり、また、十分な磁性粒子を帯電部に供給すること
もできなくなって、安定した帯電が行われなくなるし、
間隙が5,000μmを大きく超すようになると、粒子層が
荒く形成されて帯電ムラが起き易く、また、電荷注入効
果が低下して十分な帯電が得られないようになる。この
ように、搬送担体と像形成体の間隙が極端になると、そ
れに対して搬送担体上の粒子層の厚さを適当にすること
ができなくなるが、間隙が100〜5,000μmの範囲では、
それに対して粒子層の厚さを適当に形成することがで
き、磁気ブラシの摺擦による掃き目の発生を防止でき
る。また、さらに適切な存在量(W)と間隙(D)との
間に最も好ましい条件が存在することが明らかとなっ
た。
The gap D between the carrier and the image forming body is
100 to 5,000 μm is preferable. If the surface gap between the carrier and the image forming body becomes too narrower than 100 μm, 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. It becomes impossible to do stable charging.
If the gap is much larger than 5,000 μm, the particle layer is roughly formed and charging unevenness is apt to occur, and the charge injection effect is deteriorated so that sufficient charging cannot be obtained. As described above, when the gap between the carrier and the image forming body becomes extremely large, the thickness of the particle layer on the carrier cannot be adjusted appropriately. However, when the gap is 100 to 5,000 μm,
On the other hand, the thickness of the particle layer can be appropriately formed, and it is possible to prevent the occurrence of sweeps due to the rubbing of the magnetic brush. Further, it has been clarified that the most preferable condition exists between the more appropriate amount (W) and the gap (D).

【0023】帯電を均一でかつ高速で安定に行なうには
300≦W/D≦3,000(mg/cm3)の条件を満たすことが重
要であった。W/Dが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
が不均一になることが確認された。
To charge uniformly and stably at high speed
It was important to meet the condition of 300 ≦ W / D ≦ 3,000 (mg / cm 3 ). If the W / D was less than 300mg / cm 3 and 3,
It was confirmed that when the amount was more than 000 mg / cm 3, the adhesion and charging of magnetic particles became non-uniform.

【0024】Dは磁性粒子の鎖長を決める要素と考えら
れる。鎖の長さに相当する電気抵抗が、帯電のし易さや
帯電速度と対応すると考えられる。一方、Wは磁性粒子
の鎖の密度を決める要素と考えられる。鎖の数を増やす
ことにより、帯電の均一性が向上すると考えられる。し
かしながら、帯電領域において、磁性粒子が狭い間隙を
通過するとき、磁性粒子の鎖の圧縮状態が実現している
と考えられる。この時、磁性粒子の鎖は互いに接触し、
曲がった状態で、撹乱を受けながら像形成体を摺擦して
いることになる。
D is considered to be a factor that determines the chain length of magnetic particles. It is considered that the electric resistance corresponding to the chain length corresponds to the ease of charging and the charging speed. On the other hand, W is considered to be a factor that determines the density of chains of magnetic particles. It is believed that increasing the number of chains improves the charging uniformity. However, it is considered that when the magnetic particles pass through the narrow gap in the charging region, the compressed state of the chains of the magnetic particles is realized. At this time, the chains of magnetic particles contact each other,
In the bent state, the image forming body is rubbed while being disturbed.

【0025】この撹乱条件が、帯電のスジなどを生じさ
せず電荷の移動を容易にし均一な帯電に有効と考えられ
る。すなわち、磁性粒子密度に相当するW/Dが小さい
ときは、磁性粒子の鎖は粗となり撹乱をうける割合が少
なく、帯電が不均一になる。W/Dが大となるときは、
磁性粒子の鎖は高いパッキングにより十分に形成され
ず、磁性粒子の撹乱は少ない。このことが電荷の自由な
移動を妨げ、均一な帯電が行われなくなる原因と考えら
れる。
It is considered that this disturbing condition is effective for uniform charge by facilitating the transfer of charges without causing charging stripes. That is, when the W / D corresponding to the magnetic particle density is small, the chains of the magnetic particles become coarse and the ratio of disturbance is small, resulting in non-uniform charging. When W / D becomes large,
The chains of the magnetic particles are not well formed due to the high packing and the magnetic particles are less disturbed. It is considered that this hinders the free movement of the charges and prevents uniform charging.

【0026】また、さらに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 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.

【0027】本発明の帯電装置は接地された像形成体に
対して搬送担持体から磁気ブラシを介してバイアス電圧
を印加して帯電を行うものであるが、印加するバイアス
電圧は像形成体上に帯電すべき電圧とほぼ同じ値に設定
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
である。この交流バイアス電圧は、搬送担体と像形成体
の間隙Dや像形成体に帯電する帯電電圧によって異なる
が、帯電すべき電圧と同極性でほぼ同じ500〜1000Vの
直流成分に、ピーク間電圧(VP-P)として200〜3500V
の交流成分を重畳した交流バイアス電圧を供給すること
が好ましい帯電条件である。ところで磁気ブラシ帯電で
は磁性粒子は長期使用によって磁性粒子自体の電気抵抗
が変動し、トナー付着によっても変動する。また印加電
圧によって磁気ブラシの鎖内又は鎖間で放電し、オゾン
が発生する。
The charging device of the present invention charges a grounded image forming body by applying a bias voltage from a carrier to the image forming body via a magnetic brush. It is an AC bias voltage in which an AC component is superposed on a DC component set to a value almost the same as the voltage to be charged. The AC bias voltage varies depending on the gap D between the carrier and the image forming body and the charging voltage charged on the image forming body, but the peak-to-peak voltage ( 200~3500V as V PP)
It is a preferable charging condition to supply an AC bias voltage superposed with the AC component of. By the way, in the magnetic brush charging, the electric resistance of the magnetic particles itself changes due to long-term use, and also changes due to toner adhesion. Further, the applied voltage causes electric discharge within or between the chains of the magnetic brush to generate ozone.

【0028】ここで印加する交流成分は直流成分の像形
成体への電荷の注入を促す機能を有しているが、過度の
場合はオゾン発生量が多くなる。本発明者らは多くの実
験から印加する交流成分については定電流制御によって
交流成分の電圧印加されるのが適当で、交流電流IAC
単位帯電幅当り20〜500μA/cmの間にあることが必要
条件として求められた。ここで交流電流IACは搬送担体
である帯電ローラの軸方向の単位長さ当りの帯電部に流
れる交流電流である。交流電流IACはIAC<20μA/cm
だと像形成体の帯電の均一性は得られなくなり、IAC
500μA/cmだとオゾン発生量が急激に増加し、磁性粒
子の劣化を促進することが認められる。
The AC component applied here has a function of accelerating the injection of electric charges of the DC component into the image forming body, but when it is excessive, the ozone generation amount increases. The inventors of the present invention have found that it is appropriate from a number of experiments that the voltage of the AC component is applied by constant current control, and the AC current I AC is between 20 and 500 μA / cm per unit charging width. Was required as a necessary condition. Here, the alternating current I AC is an alternating current flowing through the charging unit per unit length in the axial direction of the charging roller which is the carrier. AC current I AC is I AC <20μA / cm
If so, the charging uniformity of the image forming body cannot be obtained, and I AC >
It is recognized that when it is 500 μA / cm, the amount of ozone generated sharply increases and accelerates the deterioration of magnetic particles.

【0029】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
は直流成分に加え定電流制御された20〜500μA/cmの
交流電流IAC重畳した形で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10〜500mg/cm2とな
るように磁性ブラシを形成することによってオゾン発生
量が少ない均一な帯電が行われる。更に磁性粒子の搬送
担体と像形成体との間隙をD(cm)とするとき、300≦
W/D≦3,000(mg/cm3)であることが好ましい条件で
ある。これにより、帯電に適切な磁気ブラシの密度を維
持することができる。
From the above, the preferable condition is that a magnetic brush composed of a magnetic particle layer of magnetic particles having magnetic force adhered on a carrier is brought into contact with a moving image forming body so that the space between the carrier and the image forming body is increased. In the charging device for charging the image forming body by forming a bias electric field on the oscillating electric field, an oscillating electric field is added to the bias electric field in addition to the direct current component and a constant current controlled AC current I AC of 20 to 500 μA / cm. With use,
By forming the magnetic brush so that the existing amount W of the magnetic particles in the charging region is 10 to 500 mg / cm 2 , uniform charging with a small ozone generation amount is performed. Further, when the gap between the carrier for carrying magnetic particles and the image forming body is D (cm), 300 ≦
It is a preferable condition that W / D ≦ 3,000 (mg / cm 3 ). Thereby, the density of the magnetic brush suitable for charging can be maintained.

【0030】(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.

【0031】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IL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 an image forming body that rotates in the direction of the arrow (clockwise) (-).
A photoconductor drum composed of a charging OPC, and a charging device 20 described below, an exposure part on which image light IL from the exposure device is incident, a developing device 30, a transfer roller 13, and a cleaning device on a peripheral portion thereof.
50 etc. are provided.

【0032】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IL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, for example, the image light IL of a laser beam from an image writing device or the like, and an electrostatic latent image corresponding to the image is formed.

【0033】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 adheres to the outer periphery of the developing sleeve 31 which is outside the magnet roller 32 and rotates to cause the magnetic field of the developer. A brush is formed, 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.

【0034】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記録に待機す
る。
The recording paper P is fed from the paper feed cassette 40 one by one by the first paper feed roller 41. The fed recording paper P is sent onto the photosensitive drum 10 by the second paper feed roller 42 which operates in synchronization with the toner image on the photosensitive drum 10. Then, by the action of the transfer roller 13, the toner image on the photoconductor drum 10 is transferred onto the recording paper P and separated from the photoconductor drum 10. The recording paper P on which the toner image has been transferred is sent to a fixing device (not shown) via the conveying means 80, is sandwiched by a heat fixing roller and a pressure bonding roller, is fused and fixed, and is then discharged to the outside of the apparatus. Recording paper P
The surface of the photoconductor drum 10 that has toner remaining without being transferred to the surface 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 recording.

【0035】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は磁性粒子で磁性粒子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50μ
m、比抵抗108Ω・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。22
は例えばアルミニウムなどの非磁性かつ導電性の金属で
形成された磁性粒子21の搬送担体である帯電ローラ、23
は帯電ローラ22の内部に固定して配設された柱状の磁石
体で、この磁石体23は図に示すように周縁に帯電ローラ
22表面で500〜1,000ガウスとなるようにS極及びN極を
交互に配置して着磁されている。
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,
Reference numeral 21 is a magnetic particle, and a spherical ferrite particle coated so as to have conductivity is used as the magnetic particle 21. 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. The outer shape is a true sphere and the particle size is 50μ to ensure good charging.
m and a specific resistance of 10 8 Ω · cm, and the triboelectric charge amount with the toner is −5 μC / g under the condition that the toner concentration is 1%. twenty two
Is a charging roller, which is a carrier for the magnetic particles 21 formed of a non-magnetic and conductive metal such as aluminum, 23
Is a columnar magnet body fixedly arranged inside the charging roller 22, and this magnet body 23 has a charging roller on the periphery as shown in the figure.
It is magnetized by alternately arranging S poles and N poles so that the surface has 500 to 1,000 Gauss.

【0036】帯電ローラ22は直径が5〜30mmφであり磁
石体23に対し回動可能になっていて、感光体ドラム10と
の対向位置で0.5〜1.0mmの間隙に保持され感光体ドラム
10の移動方向と同方向に1.2〜2.0倍の周速度で回転させ
られる。感光体ドラム10の線速は50〜5000mm/secまで適
用しうる。
The charging roller 22 has a diameter of 5 to 30 mmφ and is rotatable with respect to the magnet body 23. The charging roller 22 is held in a gap of 0.5 to 1.0 mm at a position facing the photoconductor drum 10 and the photoconductor drum.
It can be rotated at the peripheral speed of 1.2 to 2.0 times in the same direction as the moving direction of 10. The linear velocity of the photosensitive drum 10 can be applied up to 50 to 5000 mm / sec.

【0037】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.

【0038】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.

【0039】前記バイアス電源24は帯電すべき電圧と同
じ値に設定された直流成分に交流成分を重畳した交流バ
イアス電圧を供給する電源で、帯電ローラ22と感光体ド
ラム10との間の間隙の大きさ、感光体ドラム10を帯電す
る帯電電圧等によって異なるが、間隙は0.1〜5mmの間
に保持され、保護抵抗28を介して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の交流成分を重畳した交
流バイアス電圧を帯電ローラ22に保護抵抗28を介して印
加するよう、バイアス電源24は、直流成分は定電圧制御
を、交流成分は交流電流IACが20〜500μA/cmの間に
あるよう定電流制御を行っている。
The bias power supply 24 is a power supply for supplying an AC bias voltage in which an AC component is superposed on a DC component set to the same value as the voltage to be charged, and the gap between the charging roller 22 and the photosensitive drum 10 is Although it depends on the size, the charging voltage for charging the photosensitive drum 10, etc., the gap is maintained between 0.1 and 5 mm, and is the same as the voltage to be charged through the protective resistor 28, that is, -500 V to -1,000 V DC component. In addition, the bias power source 24 applies a constant voltage for the DC component so that an AC bias voltage in which an AC component of 200 to 3,500 V is superimposed as a peak-to-peak voltage (Vp-p) is applied to the charging roller 22 through the protection resistor 28. As for the control, the alternating current component is subjected to constant current control so that the alternating current I AC is in the range of 20 to 500 μA / cm.

【0040】25は前記磁性粒子21の貯蔵部を形成するケ
ーシングで,このケーシング25内に前記帯電ローラ22と
磁石体23が配置されており、またケーシング25の出口に
は規制板26が設けてあって、帯電ローラ22に付着して搬
出される磁性粒子21層の厚さを規制するようになってい
る。規制板26と帯電ローラ22との間隙は磁性粒子21の搬
送量即ち帯電領域における帯電ローラ22上の磁性粒子21
の存在量Wが10〜500mg/cm2特に好ましくは30〜150mg/
cm2となるよう調整され、感光体ドラム10と帯電ローラ2
2との間隙は厚さを規制された磁性粒子21の磁気ブラシ
で接続される。27は撹拌器で磁性粒子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。さらに帯
電領域の上流側の磁極の位置には絶縁性の弾性部材から
なる均し板29が磁性粒子21の層を帯電ローラ22に向かっ
て押圧するように設けられている。ウレタンゴムからな
る弾性を有した絶縁性の均し板29によって磁性粒子21の
層はさらに帯電領域の直前で均され規制板26における目
詰まりなどで生じ易い筋ムラも解消され均一な薄層とし
て帯電領域に搬送され帯電領域において帯電が行われ
る。
Reference numeral 25 denotes a casing forming a storage portion for the magnetic particles 21, the charging roller 22 and the magnet body 23 are arranged in the casing 25, and a regulation plate 26 is provided at the outlet of the casing 25. Therefore, the thickness of the layer of magnetic particles 21 attached to the charging roller 22 and carried out is regulated. The gap between the regulation plate 26 and the charging roller 22 is the amount of conveyance of the magnetic particles 21, that is, the magnetic particles 21 on the charging roller 22 in the charging area.
Abundance W of 10 to 500 mg / cm 2 particularly preferably 30 to 150 mg /
Adjusted to be cm 2 , the photoconductor drum 10 and the charging roller 2
The gap between 2 and 2 is connected by a magnetic brush of magnetic particles 21 whose thickness is regulated. Reference numeral 27 denotes a stirrer, which is a rotating body having a plate-like member for correcting the bias of the magnetic particles 21 around the shaft. Further, a leveling plate 29 made of an insulating elastic member is provided at the position of the magnetic pole on the upstream side of the charging area so as to press the layer of magnetic particles 21 toward the charging roller 22. The layer of the magnetic particles 21 is further leveled just before the charging area by the insulating leveling plate 29 having elasticity which is made of urethane rubber, and the streak unevenness that is likely to occur due to clogging of the regulation plate 26 is eliminated and a uniform thin layer is formed. It is conveyed to the charging area and charged in the charging area.

【0041】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.

【0042】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
磁気ブラシが形成される。そしてこの磁気ブラシは帯電
ローラ22の回転方向に搬送されて感光体ドラム10の感光
体層10aに接触し摺擦する。帯電ローラ22と感光体ドラ
ム10との間には前記交流バイアス電圧が印加されている
ので、導電性の磁性粒子21を経て感光体層10a上に電荷
が注入されて帯電が行われる。この場合特に、定電流制
御された交流電流IACによって交流バイアスを印加する
振動電界を形成したことによって、帯電領域では磁気ブ
ラシからの電荷注入が効率よくなされる一方、オゾン発
生量は僅かであって、帯電領域を広げ磁気ブラシからの
電荷注入の効率を向上させ、極めて安定した高速でムラ
のない均一な帯電を行うことができる。
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 to be conveyed is magnetically connected by a magnetic force line of the magnet body 23 at a position facing the photosensitive drum 10 on the charging roller 22 to form a kind of brush shape, forming a so-called magnetic brush. To be done. Then, this magnetic brush is conveyed in the rotation direction of the charging roller 22 and comes into contact with and slides on the photosensitive layer 10a of the photosensitive drum 10. Since the AC bias voltage is applied between the charging roller 22 and the photoconductor drum 10, charges are injected onto the photoconductor layer 10a via the conductive magnetic particles 21 to perform charging. In this case, in particular, by forming an oscillating electric field for applying an AC bias by the constant current-controlled AC current I AC , charges are efficiently injected from the magnetic brush in the charging region, while the ozone generation amount is small. As a result, the charging area can be expanded to improve the efficiency of charge injection from the magnetic brush, and extremely stable high speed and uniform charging can be performed.

【0043】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 embodiment, the charging roller
The results of changing the frequency and voltage of the AC voltage component applied to 22 are shown in FIG.

【0044】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.

【0045】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。
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.

【0046】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の抵抗が高くなって
帯電効率が損なわれることがある。これには画像形成前
あるいは後の感光体ドラム10の回転時に帯電ローラ22に
印加する直流バイアス電圧の極性を高く設定し、あるい
は交流電圧を高く設定して、トナーが感光体ドラム10に
付着し易い条件を設定してトナー混入を防止することが
できる。特に反転現像を行う画像形成装置のように感光
体ドラム10の帯電極性がトナーと同極性の場合は現像器
30内のトナー極性と同じとなるためにトナーによる汚染
が発生しずらく、現像時画像にかぶりとして現れず極め
て好適な組合わせとなる。
The magnetic particles 21 of the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 10 without being cleaned due to long-term use
There is a case where the amount of the particles mixed in the layer is increased, the resistance of the magnetic brush is increased, and the charging efficiency is deteriorated. To this end, the polarity of the DC bias voltage applied to the charging roller 22 at the time of rotation of the photosensitive drum 10 before or after image formation is set to be high, or the AC voltage is set to be high so that toner adheres to the photosensitive drum 10. Toner mixing can be prevented by setting easy conditions. Especially when the charging polarity of the photoconductor drum 10 is the same as that of the toner, as in the image forming apparatus that performs reversal development, a developing device.
Since it has the same polarity as that of the toner in 30, the contamination by the toner is less likely to occur, and it does not appear as a fog in the image at the time of development, resulting in an extremely suitable combination.

【0047】磁気ブラシの搬送担体は、内部に磁石体23
を有した帯電ローラ22の構成に限らず内部の磁石体23が
回転するものでも、あるいは帯電ローラ22を有せず磁石
体23のみで構成されてもよい。
The carrier for the magnetic brush has a magnet 23 inside.
Not limited to the configuration of the charging roller 22 having the above, the internal magnet body 23 may rotate, or the charging roller 22 may not be provided and only the magnet body 23 may be configured.

【0048】[0048]

【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
するので、バイアス電圧を低くすることができ、バイア
スの交流電流を電流制御することによってオゾン発生量
を低減させ、磁性粒子の劣化を押さえて高耐久化する効
果が生じ、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 bias AC current can be controlled by the current. By doing so, it is possible to provide an image forming apparatus capable of reducing the ozone generation amount, suppressing deterioration of the magnetic particles and enhancing durability, and performing extremely stable and uniform charging without uneven charging.

【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 20 帯電装置 21 磁性粒子 22 帯電ローラ 23 磁石体 24 バイアス電源 25 ケーシング 26 規制板 28 保護抵抗 29 均し板 10 Photoconductor drum 20 Charging device 21 Magnetic particles 22 Charging roller 23 Magnet body 24 Bias power supply 25 Casing 26 Regulation plate 28 Protective resistance 29 Leveling plate

───────────────────────────────────────────────────── 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 (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁性粒子を回転する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、像形成体に接触させて像形成体を帯
電する画像形成装置において、搬送担体上の帯電部にお
ける前記バイアスの交流電流IACは20〜500μA/cmで
あると共に、帯電部における磁性粒子の存在量Wは10〜
500mg/cm2であることを特徴とする画像形成装置。
1. Magnetic particles are supplied onto a rotating carrier to form a magnetic brush, and the magnetic brush on the carrier is placed under an oscillating electric field and brought into contact with an image forming body to charge the image forming body. In the image forming apparatus, the bias AC current I AC in the charging portion on the carrier is 20 to 500 μA / cm, and the abundance W of magnetic particles in the charging portion is 10 to 10 μA / cm.
An image forming apparatus characterized by being 500 mg / cm 2 .
【請求項2】 前記搬送担体と前記像形成体との間隙を
D(cm)とした時、300≦W/D≦3000(mg/cm3)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 according to claim 1, wherein when the gap between the carrier and the image forming body is D (cm), 300 ≦ W / D ≦ 3000 (mg / cm 3 ). Forming equipment.
JP28771592A 1992-10-26 1992-10-26 Image forming device Pending JPH06138747A (en)

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