JPH0486880A - Image formation device - Google Patents
Image formation deviceInfo
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- JPH0486880A JPH0486880A JP2203114A JP20311490A JPH0486880A JP H0486880 A JPH0486880 A JP H0486880A JP 2203114 A JP2203114 A JP 2203114A JP 20311490 A JP20311490 A JP 20311490A JP H0486880 A JPH0486880 A JP H0486880A
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- image
- developer
- transfer
- toner
- image carrier
- Prior art date
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- Cleaning In Electrography (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Combination Of More Than One Step In Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は、感光体等の像担持体に静電潜像を形成し、こ
の静電潜像を現像して、用紙等の被転写材に画像を形成
する画像形成装置に関する。Detailed Description of the Invention [Objective of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention forms an electrostatic latent image on an image bearing member such as a photoconductor, develops this electrostatic latent image, and prints a sheet of paper. The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image on a transfer material such as the like.
(従来の技術)
この種の画像形成装置としては、電子写真装置や静電プ
リンタ等が知られている。これらの画像形成装置では、
感光体上に静電潜像を形成した後、該静電潜像に現像剤
を静電的に付着させて現像剤像を形成し、続いて、現像
剤像を用紙に転写することにより画像を形成している。(Prior Art) As this type of image forming apparatus, electrophotographic apparatuses, electrostatic printers, and the like are known. In these image forming devices,
After forming an electrostatic latent image on the photoconductor, a developer is electrostatically attached to the electrostatic latent image to form a developer image, and then the image is created by transferring the developer image to paper. is formed.
また、転写後の感光体上には静電潜像および転写しきれ
ない現像剤が残存しているので、この残存現像剤をクリ
ーニング装置により除去し、続いて、静電潜像を除電装
置により除去している。Furthermore, since the electrostatic latent image and developer that has not been transferred remain on the photoconductor after transfer, the remaining developer is removed by a cleaning device, and then the electrostatic latent image is removed by a static eliminator. It is being removed.
ところで、近年、装置の小型化が要求されており、たと
えば、時開昭和47−11538号公報には現像装置と
清掃装置とを一つの装置で兼用することにより装置を小
型化する方法が開示されている。この方法は、一つの現
像装置において、感光ドラムが一回目にここを通過する
際に静電潜像を現像し、続いて2回目に現像装置を通過
させて転写後の残留像を清掃している。しかし、従来の
この方法では、現像装置に対して感光ドラムが2回目の
通過に差掛かる際にそこから残留像が除去されるために
、記録スピードが半分になってしまうとともに、感光ド
ラムの周面全体の寸法以上の記録面積が得られないとい
う問題があり、必然的に感光ドラムを比較的大きな寸法
にしなければならなくなり、装置を十分小さくすること
ができない。Incidentally, in recent years, there has been a demand for downsizing of devices, and for example, Jikai Publication No. 11538/1973 discloses a method of downsizing the device by using one device as a developing device and a cleaning device. ing. In this method, in one developing device, the electrostatic latent image is developed when the photosensitive drum passes through the developing device for the first time, and then the residual image after the transfer is cleaned by passing through the developing device a second time. There is. However, in this conventional method, the residual image is removed when the photosensitive drum passes through the developing device for the second time, so the recording speed is halved and the circumference of the photosensitive drum is removed. There is a problem in that a recording area larger than the entire surface cannot be obtained, and the photosensitive drum must necessarily be relatively large in size, making it impossible to make the device sufficiently small.
一方、米国特許番号364926号公報には、静電潜像
の一回目の通過の際に、静電潜像の現像と、前回転写後
残存している現像剤との清掃を同時にする現像装置を用
いることにより、スピードに関する欠点を解決する方法
が開示されている。On the other hand, U.S. Patent No. 364926 discloses a developing device that simultaneously develops the electrostatic latent image and cleans the developer remaining after the previous transfer when the electrostatic latent image passes for the first time. A method is disclosed which overcomes the speed disadvantage by using the following methods.
しかしながら、この従来の装置においては、転写後の残
留像を感光ドラム上に残したまま、その上から次の帯電
、静電潜像の形成、そして現像することになる。したが
って、帯電においては、残存している潜像およびトナー
像に重ねて帯電し、さらに、このトナー像の上から次の
像露光を行うために均一な帯電および潜像の形成が損な
われてしまい、前記工程の残像が、いわゆるメモリ画像
として、次の画面に重なって現れるため、画像が不鮮明
になるという欠点がある。このような現像は、特に、ソ
リッド部(現像剤が広い範囲にわたり付着する領域)と
前工程で形成された文字等の残留像とが遭遇した場合に
生じやすく、しばしば潜像のみならず現像剤も十分除去
できないために現像剤像も残像メモリとして残りそのま
ま用紙に転写されてしまうこともある。However, in this conventional apparatus, the residual image after the transfer is left on the photosensitive drum, and the subsequent charging, formation of an electrostatic latent image, and development are performed on the residual image. Therefore, when charging, the remaining latent image and toner image are charged overlappingly, and the next image exposure is performed from above this toner image, which impairs uniform charging and formation of the latent image. However, since the afterimage from the above process appears as a so-called memory image overlapping the next screen, there is a drawback that the image becomes unclear. This type of development is particularly likely to occur when a solid area (an area where the developer adheres over a wide area) and a residual image such as a character formed in a previous process meet, and often not only the latent image but also the developer Because the developer image cannot be removed sufficiently, the developer image may also remain as an afterimage memory and be transferred to the paper as is.
(発明が解決しようとする課題)
このように、従来の画像形成装置では十分な信頼性が得
られず、しばしば鮮明な画像が得られないという問題が
あった。また、使用する感光体ドラムを記録サイズより
小さくすることも実現していなかった。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, conventional image forming apparatuses have the problem that sufficient reliability cannot be obtained and often clear images cannot be obtained. Furthermore, it has not been possible to make the photosensitive drum used smaller than the recording size.
この発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、鮮明
な画像を得ることができる小型の画像形成装置を提供す
ることを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a small-sized image forming apparatus that can obtain clear images.
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
本発明は、上記課題を解決するために、像担持体の表面
に潜像を形成する潜像形成手段と、この潜像形成手段に
より形成された潜像を現像剤を用いて可視化するととも
に、前記像担持体の表面に残存する現像剤を除去する現
像清掃手段と、この現像清掃手段により前記像担持体の
表面に付着した現像剤を転写材に転写する転写手段と、
この転写手段よる転写がされた後に、前記像担持体の表
面に残存する現像剤を撹乱する撹乱手段とを具備する画
像形成装置において、前記撹乱手段は、前記像担持体に
対し摺接する複数段の摺接部材からなり、かつ少なくと
も一つの摺接部材の摺接面が前記像担持体の回転方向に
対し所定の角度をもった凹凸部からなるものであること
を特徴とする。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention provides a latent image forming means for forming a latent image on the surface of an image carrier, and a method for forming a latent image by the latent image forming means. a developer cleaning means for visualizing the latent image formed using a developer and removing the developer remaining on the surface of the image carrier; and a developer cleaning means for removing the developer attached to the surface of the image carrier. a transfer means for transferring onto a transfer material;
In the image forming apparatus, the image forming apparatus includes a disturbance means for disturbing the developer remaining on the surface of the image carrier after the transfer by the transfer means, wherein the disturbance means includes a plurality of stages that are in sliding contact with the image carrier. It is characterized in that the sliding contact surface of at least one sliding contact member is comprised of an uneven portion having a predetermined angle with respect to the rotational direction of the image carrier.
第2の発明は、像担持体の表面に潜像を形成する潜像形
成手段と、この潜像形成手段により形成された潜像を現
像剤を用いて可視化するとともに、前記像担持体の表面
に残存する現像剤を除去する現像清掃手段と、この現像
清掃手段により前記像担持体の表面に付着した現像剤を
転写材に転写する転写手段と、この転写手段よる転写が
された後に、前記像担持体の表面に残存する現像剤を撹
乱する撹乱手段とを具備する画像形成装置において、前
記撹乱手段は、前記像担持体に対し摺接する複数段の摺
接部材からなり、がっ最下流の摺接部材の前記像担持体
の回転方向に対する長さが他の摺接部材よりも長くされ
ていることを特徴とする。A second invention provides a latent image forming means for forming a latent image on the surface of an image bearing member, a latent image forming means for visualizing the latent image formed by the latent image forming means using a developer, and a surface of the image bearing member. a developer cleaning means for removing residual developer; a transfer means for transferring the developer adhered to the surface of the image carrier onto a transfer material by the developer cleaning means; In an image forming apparatus comprising a disturbance means for disturbing developer remaining on the surface of an image carrier, the disturbance means is composed of a plurality of sliding contact members slidingly contacting the image carrier, and the most downstream The length of the sliding contact member in the rotational direction of the image carrier is longer than the other sliding contact members.
(作用)
本発明では、撹乱手段が像担持体に対し摺接する複数段
の摺接部材からなり、がっ最下流の摺接部材の像担持体
の回転方向に対する長さが他の摺接部材よりも長くされ
ているので、1明な画像を得ることができ、かつ装置の
小型化を図ることができる。(Function) In the present invention, the disturbance means is composed of a plurality of stages of sliding members that are in sliding contact with the image carrier, and the length of the most downstream sliding member with respect to the rotational direction of the image carrier is longer than that of the other sliding members. Since the length is longer than that, a clear image can be obtained and the device can be made smaller.
(実施例)
以下、本発明を図面に示す一実施例を参照して説明する
。(Example) The present invention will be described below with reference to an example shown in the drawings.
第1図は、この発明に係る画像形成装置を示すもので、
その本体Hの略中央部には、記録すべき像の面積よりも
小さな記録面を(すなわち、小さな径の)像担持体とし
ての感光体ドラム1が矢印A方向に回転自在に設けられ
ている。前記感光体ドラム1は、有機感光体(OPC)
系の光導電材料から形成されており、ドラム径は40r
amである。FIG. 1 shows an image forming apparatus according to the present invention.
At approximately the center of the main body H, a photosensitive drum 1 serving as an image carrier having a recording surface smaller than the area of the image to be recorded (that is, having a small diameter) is rotatably provided in the direction of arrow A. . The photoreceptor drum 1 is an organic photoreceptor (OPC).
The drum diameter is 40r.
It is am.
また、前記感光体ドラム1の周囲にはその回転方向に沿
って順次、除電手段7、現像剤撹乱手段2、スコロトロ
ン帯電器3、静電潜像形成手段4、現像清掃装置5、転
写ローラ6が配設されている。Further, around the photosensitive drum 1, in order along the rotation direction thereof, a static eliminating means 7, a developer stirring means 2, a scorotron charger 3, an electrostatic latent image forming means 4, a developing cleaning device 5, and a transfer roller 6 are arranged. is installed.
以下、この実施例による電子複写装置の動作について説
明する。感光体ドラム1を矢印A方向に回転させ、感光
体ドラム1の周面をスコロトロン帯電器3により約−5
00〜−800■に帯電する。続いて、この帯電領域に
画像情報に応じてEL(エツジエミッタアレイ)からな
る静電潜像形成手段4から光ビーム8を照射して露光し
、感光体ドラム1の表面に静電潜像を形成する。The operation of the electronic copying apparatus according to this embodiment will be explained below. The photoreceptor drum 1 is rotated in the direction of arrow A, and the circumferential surface of the photoreceptor drum 1 is charged approximately -5 by the scorotron charger 3.
Charged to 00 to -800 ■. Subsequently, this charged area is exposed by irradiating a light beam 8 from an electrostatic latent image forming means 4 made of an EL (edge emitter array) according to the image information, thereby forming an electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor drum 1. Form.
なお、本発明の一実施例においては、静電潜像形成手段
としてELを用いているが、本発明においては、レーザ
、液晶シャッタやLED等の光源によるものでも同等支
障はない。In one embodiment of the present invention, an EL is used as the electrostatic latent image forming means, but in the present invention, a light source such as a laser, a liquid crystal shutter, or an LED may be used without any problem.
前記静電潜像は次に現像清掃装置5と対面する現像清掃
位置に搬送される。The electrostatic latent image is then conveyed to a developing cleaning position facing the developing cleaning device 5.
前記現像清掃装置5には摩擦帯電性のいわゆるー成分の
現像剤Tを収納するホッパ9が設けられており、このホ
ッパ9内には現像剤Tを感光体ドラム1に対面する位置
に向けて搬送するとともに、感光体ドラム1に残留して
いる現像剤Tをホッパ9内に戻す現像ローラ10が設け
られている。The developer cleaning device 5 is provided with a hopper 9 that stores a so-called -component developer T that is triboelectrically charged. A developing roller 10 is provided that transports the developer T remaining on the photoreceptor drum 1 and returns it into the hopper 9 .
前記現像ローラ10には、102〜1o8Ω印の電気抵
抗を有する図示されない導電性表面層と、この内部には
発泡ウレタンあるいはシリコンゴム、EPDM等による
図示されない弾性層が配置されて全体として弾力性のあ
るローラを構成している。The developing roller 10 has an electrically conductive surface layer (not shown) having an electrical resistance of 102 to 108 ohms, and an elastic layer (not shown) made of foamed urethane, silicone rubber, EPDM, etc. disposed inside the surface layer to provide elasticity as a whole. It makes up a certain roller.
上記現像ローラ10には、現像剤Tを摩擦帯電しつつ、
薄層を形成するためのリン青銅やウレタンあるいはシリ
コン樹脂等からなる弾性ブレード13が押圧されており
、ここを通過する現像剤Tは感光体ドラム1と同極性の
負の摩擦帯電を帯びて1層〜3層程度の現像剤層を形成
する。なお、上記現像ローラ10の表面は現像剤Tとの
摩擦帯電を考慮して、また適度な弾性と摩擦性を考慮し
て選ぶ必要がある。The developing roller 10 is triboelectrically charged with the developer T.
An elastic blade 13 made of phosphor bronze, urethane, silicone resin, etc. is pressed to form a thin layer, and the developer T passing through this blade is charged with a negative triboelectric charge of the same polarity as the photoreceptor drum 1. A developer layer of about 3 to 3 layers is formed. The surface of the developing roller 10 needs to be selected in consideration of frictional electrification with the developer T and appropriate elasticity and frictional properties.
上記表面層の材質としては、たとえば、ウレタン樹脂に
導電性カーボンを10〜30重量%混合したものを塗布
して形成している。さらに、上記現像ローラ10には図
示されないバイアス電源が接続されており、上記表面層
と導通している。これにより、現像および清掃時に所定
の現像バイアスが印加される。ホッパ9内にはスポンジ
状現像剤搬送ローラ15が設けられており、ホッパ9内
の現像剤Tの凝集防止と、搬送供給の役割を果たしてい
る。The surface layer is formed by applying, for example, a mixture of urethane resin and conductive carbon in an amount of 10 to 30% by weight. Furthermore, a bias power source (not shown) is connected to the developing roller 10 and is electrically connected to the surface layer. Thereby, a predetermined developing bias is applied during development and cleaning. A sponge-like developer conveying roller 15 is provided in the hopper 9, and plays the role of preventing agglomeration of the developer T in the hopper 9 and conveying and supplying the developer T.
現像清掃装置5の現像ローラ10からは現像剤(以下、
トナーと呼ぶ)Tが送り出され、これが静電潜像に弾性
的に、かつ、変形によりニップ幅をもって接触しトナー
Tを付着させてトナー像を形成する。この場合、トナー
Tは光の照射域に付着し、いわゆる反転現像される。ト
ナーTはブレード]3および現像ローラ10の表面層と
の摩擦により、約−5〜−30μc/g(マイクロクー
ロン/グラム)に帯電されており、現像ローラ10には
約−150〜−450■の電圧が印加される。A developer (hereinafter referred to as
Toner (referred to as toner) T is sent out, and this contacts the electrostatic latent image elastically and with a nip width due to deformation, and the toner T is attached to form a toner image. In this case, the toner T adheres to the light irradiation area, resulting in so-called reversal development. The toner T is charged to about -5 to -30 μc/g (microcoulombs/gram) due to friction with the surface layer of the blade] 3 and the developing roller 10, and the developing roller 10 is charged with about -150 to -450 μc/g. voltage is applied.
現像後のトナー像は、次に転写ローラ6と対面する転写
領域に搬送される。一方、転写領域には、給紙ローラ2
0の回転により給紙ユニット19から用紙Pが感光体ド
ラム1の回転に同期して送られてくる。The developed toner image is then conveyed to a transfer area facing the transfer roller 6. On the other hand, there is a paper feed roller 2 in the transfer area.
0 rotation, the paper P is fed from the paper feed unit 19 in synchronization with the rotation of the photosensitive drum 1.
この用紙Pは転写ローラ6によりその裏面がプラスに偏
奇したバイアスが印加され、感光体ドラム1の表面上の
トナー画像は静電気的に用紙Pに引寄せられて転写され
る。ここにおいて、転写ローラ6は図示されない電源に
より、プラスに偏奇された交流のバイアスが回転軸に与
えられ、転写ローラ6の両端部に設けたシリコン樹脂に
導電性カーボンを5〜40重量%混合してなる導通部を
介して、ローラ表面の105〜109Ω(至)の導電性
表面部に電圧が印加されるようになっている。なお、転
写ローラ6の表面は付着する現像剤や紙粉等の異物を清
掃しやすくするため、表面の平滑性と、低摩擦性を備え
た材質が好ましく、本例では、導電性ポリフッ化樹脂、
導電性ポリエステル等を用いており、クリーニングブレ
ードにより良好にクリーニングされる。また、ローラ全
体のゴム硬度としてはJIS法の比較測定で25〜50
°の柔軟なものが、転写ローラ6の感光体ドラム1に対
する押圧力の許容度が広く良好であった。A positive bias is applied to the back surface of the paper P by the transfer roller 6, and the toner image on the surface of the photosensitive drum 1 is electrostatically attracted to the paper P and transferred. Here, a positively biased alternating current bias is applied to the rotating shaft of the transfer roller 6 by a power supply (not shown), and 5 to 40% by weight of conductive carbon is mixed into the silicone resin provided at both ends of the transfer roller 6. A voltage is applied to the conductive surface portion of the roller surface of 10 5 to 10 9 Ω (maximum) through the conductive portion. The surface of the transfer roller 6 is preferably made of a material with a smooth surface and low friction properties in order to make it easier to clean foreign matter such as developer and paper dust that adheres to it. In this example, conductive polyfluoride resin is used. ,
It uses conductive polyester, etc., and can be cleaned well with a cleaning blade. In addition, the rubber hardness of the entire roller is 25 to 50 according to JIS method comparison measurement.
The flexible one had a wide tolerance for the pressing force of the transfer roller 6 against the photoreceptor drum 1 and was good.
また、転写後の用紙Pは定性器21に送られ、ここでト
ナーが用紙Pに溶融定着された後、排出される。Further, the paper P after the transfer is sent to the qualitative device 21, where the toner is melted and fixed on the paper P, and then discharged.
第2図は、第1図における像担持体周囲の拡大図であり
、転写後、感光体1に残った転写残りトナーは、除電手
段7を通過すると、像担持体1上の静電潜像はおおかた
除電されている。現像剤撹乱手段2である導電性ブラシ
2aおよび2bは感光体ドラム1の回転とともに摺擦さ
れ、転写残りトナーが十分に撹乱・非パターン化される
。FIG. 2 is an enlarged view of the area around the image carrier in FIG. Most of the static electricity has been removed. The conductive brushes 2a and 2b, which are the developer stirring means 2, are rubbed together with the rotation of the photosensitive drum 1, and the residual toner after transfer is sufficiently disturbed and non-patterned.
このように、静電潜像が消去され、転写残りトナーも非
パターン化された後、帯電手段であるスコロトロン3に
より感光体1は所定の電位に帯電される。この際、像担
持体1上に非パターン化され、霧状の散乱しているトナ
ーもマイナスに帯電され、現像清掃装置5においてクリ
ーニングされ、上述の工程を繰返す。In this way, after the electrostatic latent image is erased and the residual toner after transfer is also made non-patterned, the photoreceptor 1 is charged to a predetermined potential by the scorotron 3, which is a charging means. At this time, the non-patterned toner scattered in the form of mist on the image carrier 1 is also negatively charged and cleaned in the developing and cleaning device 5, and the above-described steps are repeated.
なお、除電手段7は、赤色のLEDを使用している。し
かし、転写残りトナーの上から感光体の電荷を除電する
ため、通常のクリーニング装置を有する除電光量に比べ
て強い光を必要とする。除電ランプを光源としたときの
半減光量の約8倍〜20倍の光量を必要とし、前記現像
剤撹乱手段2は103〜109Ωlの電気抵抗を有する
繊維(商品名トレカ、カイノール等)で作られた第1の
像撹乱部材であるブラシ2a(以下、ブラシ2a)およ
び第2の像撹乱部材であるブラシ2b(以下、ブラシ2
b)を有し、上記感光体ドラム1に摺接するよう上流側
にブラシ2 a s下流側にブラシ2bが配置されてお
り、ブラシ2aにはマイナスの直流バイアス、ブラシ2
bにはプラスに偏奇された交流バイアスが印加されてい
る。Note that the static eliminating means 7 uses a red LED. However, in order to remove the charge on the photoreceptor from the top of the transferred residual toner, a stronger light is required than the amount of light for removing static electricity provided by a normal cleaning device. The amount of light required is approximately 8 to 20 times the amount of light attenuated by half when a static elimination lamp is used as a light source, and the developer stirring means 2 is made of fiber (trade name: Torayca, Kynor, etc.) having an electrical resistance of 103 to 109 Ωl. Brush 2a (hereinafter referred to as brush 2a) is a first image disturbing member and brush 2b (hereinafter referred to as brush 2) is a second image disturbing member.
b), and a brush 2a is arranged on the upstream side so as to be in sliding contact with the photoreceptor drum 1, and a brush 2b is arranged on the downstream side, and the brush 2a has a negative DC bias and the brush 2
A positively biased AC bias is applied to b.
次に、クリーナレスプロセスの詳細について説明する。Next, details of the cleanerless process will be explained.
転写後の感光体ドラム1の表面にはわずかながら転写し
切れずに残留したトナー像および静電潜像が残留してい
る。残像している静電潜像は、除電手段7である赤色L
ED6により消去される。After the transfer, a small amount of the toner image and electrostatic latent image that were not completely transferred remain on the surface of the photoreceptor drum 1. The electrostatic latent image that remains is the red L that is the static eliminating means 7.
It is erased by ED6.
しかし、転写残りトナーが光を遮蔽するため、クリーナ
を有する装置のより除電光量を大きくする必要がある。However, since the residual toner after transfer blocks the light, it is necessary to increase the amount of light for static elimination compared to an apparatus having a cleaner.
除電ランプを光源としたときの半減光量の8倍以上の光
量を必要とする。次に、転写残りトナー像は現像剤撹乱
手段2に搬送されて非パターン化される。現像剤撹乱手
段2では、前述の通り、ブラシ2aをトナー像および静
電潜像に接触させて静電的および機械的な力を及ぼして
、判読不良な状態まで細かく残留像を乱す。よって、現
像剤撹乱手段2を通過した後の感光体ドラム1表面上の
トナーTは十分に小さな霧状に分布しており、もはや文
字または画像としての情報は有していない。このように
、転写残りトナー像が、十分非パターン化された後、帯
電工程に戻る。The amount of light required is eight times or more than the amount of light attenuated by half when the static elimination lamp is used as the light source. Next, the transferred residual toner image is conveyed to the developer stirring means 2 and is made into a non-patterned image. As described above, in the developer stirring means 2, the brush 2a is brought into contact with the toner image and the electrostatic latent image to apply electrostatic and mechanical forces to finely disturb the residual image to the point where it becomes illegible. Therefore, the toner T on the surface of the photosensitive drum 1 after passing through the developer stirring means 2 is distributed in the form of a sufficiently small mist, and no longer contains information as characters or images. In this way, after the transferred residual toner image is sufficiently non-patterned, the process returns to the charging process.
スコロトロン帯電器3により帯電された感光体ドラム1
は、帯電後、静電潜像形成手段4により露光されて静電
潜像が形成され、再び(2回目)現像清掃装置5に対面
する現像清掃位置に到達する。この場合、第2回目に形
成された静電潜像において、露光部(トナーが付着すべ
き画像部)および非露光部(非画像部)においてもロー
ラ転写により大幅に減少している上、予めほぼ均一に、
かつ十分に薄く残留トナーは散らされているがら、露光
ムラが生じない。したがって、第2回目の現像において
も、露光後、残留電位が均一となるため均一なトナー画
像が得られる。ここにおいて、既述したように、現像ロ
ーラ10はJISゴム硬度測定法で30〜70°の弾性
を有するとともに102〜108Ωの導電性を有するた
め、現像ローラ10に線荷重として20〜150g/■
の荷重を加え、かつ 1.5〜4倍の速度差をもって押
圧摺接することにより、 1〜4+n+sの接触幅にツ
ブ)を生じ、このニップにおいて、残留トナーと現像ロ
ーラ10上のトナーTとが撹乱摺擦されるため、強い摩
擦力が生じ、清掃能力が増強される。Photosensitive drum 1 charged by Scorotron charger 3
After being charged, it is exposed to light by the electrostatic latent image forming means 4 to form an electrostatic latent image, and reaches the developing cleaning position facing the developing cleaning device 5 again (for the second time). In this case, in the electrostatic latent image formed the second time, the exposed areas (image areas to which toner should adhere) and non-exposed areas (non-image areas) have also been significantly reduced due to roller transfer. almost uniformly,
In addition, although the residual toner is sufficiently thinly scattered, exposure unevenness does not occur. Therefore, even in the second development, the residual potential becomes uniform after exposure, so that a uniform toner image can be obtained. Here, as described above, since the developing roller 10 has an elasticity of 30 to 70 degrees according to the JIS rubber hardness measurement method and a conductivity of 102 to 108 Ω, the linear load on the developing roller 10 is 20 to 150 g/■.
By applying a load of 1.5 to 4 times and making pressure-sliding contact with a speed difference of 1.5 to 4 times, a nip) is generated with a contact width of 1 to 4+n+s, and in this nip, the residual toner and the toner T on the developing roller 10 are Due to the agitated rubbing, a strong frictional force is generated and the cleaning ability is enhanced.
しかも、トナーTだけで現像剤が形成されているため、
スジやハキメ状の画質低下も生じない。Moreover, since the developer is formed only from toner T,
There are no streaks or flaky deterioration in image quality.
さらに、非露光部では、現像バイアスによる吸引力が感
光体ドラム1のそれより勝るために付着していたトナー
Tは次々に現像清掃装置5に引付けられて回収される。Furthermore, in the non-exposed area, since the suction force due to the developing bias exceeds that of the photosensitive drum 1, the adhered toner T is successively attracted to the developing cleaning device 5 and collected.
すなわち、現像ローラ1゜には、露光部の残留電位と非
露光部の電位との間適切な値の現像バイアスを印加する
ことにより、現像ローラ10から露光部に新たなトナー
が(08するとともに、同時に非画像領域(非画像部)
に付着している残留トナーはここから現像ローラ10に
引付けられて回収される。この場合、残留トナーは少量
で、かつ現像剤撹乱手段2において予め小さな霧状に分
散しているから、現像清掃装置5は残留トナーを効率よ
く回収することができ、回収不良を生じることがない。That is, by applying a developing bias of an appropriate value between the residual potential of the exposed area and the potential of the non-exposed area to the developing roller 1°, new toner is transferred from the developing roller 10 to the exposed area (as soon as 08 , and at the same time non-image area (non-image part)
The residual toner adhering to the developing roller 10 is then attracted to the developing roller 10 and collected. In this case, the amount of residual toner is small and has already been dispersed in the form of small mist by the developer stirring means 2, so the developer cleaning device 5 can efficiently collect the residual toner without causing collection failures. .
このようにして、感光体ドラム1を重複回転させて重複
使用し、枚の記録像を得る。In this way, the photosensitive drum 1 is rotated and used repeatedly to obtain a number of recorded images.
そして、現像および清掃後、トナー画像は転写ローラ6
と対面する位置において用紙Pに転写される。以下、同
様な工程が繰返される。After development and cleaning, the toner image is transferred to the transfer roller 6.
The image is transferred to the paper P at the position facing the . Thereafter, similar steps are repeated.
前記転写ローラ6による良好な転写特性範囲動作環境)
を第3図(a)に斜線で示した。バイアス条件はD C
+600V、 A C1800,2kHzである。同じ
く、従来の転写コロナによる測定を同図(b)に示した
。この比較により、転写ローラ6に(よれば、相対湿度
30〜85%の範囲で転写効率は85%以上を得ている
のに対し、多湿環境下でコロナ転写方式では30〜50
%の湿度範囲でしか85%以上の転写効率が得られず、
また、70%以上の多湿環境では60%以下の転写効率
になってしまう。コロナ転写方式を、清掃装置を持たな
い、いわゆるクリーナレス記録装置で用いると、多湿下
において転写残留トナーが急増し、現像剤撹乱手段2や
現像清掃装置5に大きい負担をかけることになる。Good transfer characteristic range operating environment by the transfer roller 6)
is shown with diagonal lines in FIG. 3(a). Bias conditions are DC
+600V, AC1800, 2kHz. Similarly, measurement using a conventional transfer corona is shown in FIG. 2(b). This comparison shows that the transfer roller 6 achieves a transfer efficiency of 85% or more in a relative humidity range of 30 to 85%, whereas the corona transfer method achieves a transfer efficiency of 30 to 50% in a humid environment.
A transfer efficiency of 85% or more can only be obtained within a humidity range of
Further, in a humid environment of 70% or more, the transfer efficiency becomes 60% or less. If the corona transfer method is used in a so-called cleaner-less recording apparatus that does not have a cleaning device, the amount of residual toner increases rapidly under high humidity conditions, placing a large burden on the developer stirring means 2 and the developer cleaning device 5.
転写残留トナーの増加は、現像剤撹乱手段2に蓄積され
るトナーが増加することを意味し、機内汚れを発生させ
たり、転写残りトナーの非パターン能力の低下を引起こ
す。An increase in the amount of transferred residual toner means that the amount of toner accumulated in the developer agitation means 2 increases, which may cause staining inside the machine or a decrease in the non-patterning ability of the transferred residual toner.
現像剤撹乱手段2の転写残りトナーの非バタン能力が低
下すると、転写残りパターンのメモリが発生したり、現
像清掃装置5で十分クリーニングを行うことができず、
カブリが発生する。よって、クリーナレス記録装置にお
いては、接触転写方式を採用することが望ましい。If the ability of the developer stirring means 2 to not slam the remaining toner after transfer is reduced, a memory of the remaining transfer pattern may occur, and the developer cleaning device 5 may not be able to perform sufficient cleaning.
Fog occurs. Therefore, in a cleanerless recording apparatus, it is desirable to adopt a contact transfer method.
以上のことから、弾性導電性の転写ローラ6による接触
式の転写により、極めて高効率で、かつ広範囲な環境に
わたって転写残留トナーを軽減するとともに、転写時、
転写紙に直接接触するため、用紙Pに付着している紙粉
も効率よく吸着除去するため、転写後、感光体ドラム1
に残留する付着物は極めて減少し、転写残りトナーの電
荷の逆転も発生せず、メモリ発生を防止することができ
る。From the above, the contact type transfer using the elastic conductive transfer roller 6 is extremely efficient and reduces residual toner in a wide range of environments.
Since it comes into direct contact with the transfer paper, the paper powder adhering to the paper P is also efficiently adsorbed and removed.
The amount of deposits remaining on the toner is extremely reduced, and no charge reversal of the residual toner after transfer occurs, making it possible to prevent memory generation.
さらに、転写ローラ6を用いることで、用紙Pを機械的
に押圧するので、転写抜け(部分的に転写しないこと)
防止されることや、紙のサイズや質にも影響が少なく鮮
明な画像が転写される。Furthermore, by using the transfer roller 6, the paper P is mechanically pressed, so that transfer failure (partial not being transferred) occurs.
It is possible to transfer a clear image with little effect on the size or quality of the paper.
この実施例によれば、小さな径の感光体ドラム1を使用
しても、従来発生していたメモリ画像の発生が皆無とな
るばかりか、清掃不良をも防止することができる。According to this embodiment, even if the photosensitive drum 1 having a small diameter is used, not only the memory image that has conventionally occurred can be completely eliminated, but also poor cleaning can be prevented.
次に、現像剤撹乱手段2および転写ローラ6に印加する
バイアスに交流と直流を重畳させる効果について説明す
る。Next, the effect of superimposing alternating current and direct current on the bias applied to the developer stirring means 2 and the transfer roller 6 will be explained.
転写残りトナーはマイナスの直流バイアスが印加されて
いるブラシ2aにより、転写ローラにより一部プラスに
極性が変化したトナーを吸着・電荷注入および像担持体
への逆付着によりマイナス極性に揃えた後、交流バイア
スが印加されたブラシ2bにより、転写残りトナーはブ
ラシ2aと感光体ドラム1の間で転移・逆転移を繰返す
。前記ブラシ2aおよびブラシ2bは表面が均一でなく
凹凸を有し、かつ第4図に示すように感光体ドラム1と
の当接部において前記感光体ドラム1の回転方向に対し
て方向性(配向角α)を有しており、感光体ドラム1の
回転に伴い、ブラシのどの部分に付着するかにより、逆
転移の際、感光体ドラムへ付着する位置が変わってくる
。よって、転移・逆転移を繰返していくうちに、徐々に
パターンがずれていき、転写残りの文字やライン等のパ
ターンが乱され、現像剤撹乱手段2を通過した後はパタ
ーン情報が失われている。After the residual toner is transferred to the brush 2a to which a negative DC bias is applied, the toner whose polarity has partially changed to positive by the transfer roller is adjusted to negative polarity by adsorption, charge injection, and reverse adhesion to the image carrier. Due to the brush 2b to which an AC bias is applied, the untransferred toner is repeatedly transferred and reversely transferred between the brush 2a and the photosensitive drum 1. The surfaces of the brushes 2a and 2b are not uniform and have irregularities, and as shown in FIG. As the photoreceptor drum 1 rotates, the position at which the brush adheres to the photoreceptor drum changes depending on which part of the brush it adheres to during reverse transfer. Therefore, as the transfer and counter-transfer are repeated, the pattern gradually shifts, and patterns such as letters and lines remaining on the transfer are disturbed, and after passing through the developer disturbance means 2, pattern information is lost. There is.
第5図は、前記配向角αと画像レベルの関係を示したグ
ラフであり、前記グラフ縦軸の画像レベルは、メモリ評
価用チャートにおける全環境を通しての総合評価レベル
であり、1〜5の5段階評価を用いた。なお、3以上は
許容レベル、4以上は良好なレベルとした。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the orientation angle α and the image level, and the image level on the vertical axis of the graph is the overall evaluation level throughout the entire environment in the memory evaluation chart, A graded rating was used. Note that a score of 3 or more was considered an acceptable level, and a score of 4 or more was considered a good level.
第5図より前記配向角αは、あまり角度が大きくなると
感光体ドラム1の駆動トルクが増大するだけでなく、現
像剤撹乱手段からトナーが逆転移する際に像担持体上に
横ラインを形成しやすいため5°〜60°もしくは一6
0°〜−501好ましくは10°〜45″ もしくは−
10°〜−45°の範囲で良好な効果が得られた。From FIG. 5, if the orientation angle α becomes too large, not only will the driving torque of the photoreceptor drum 1 increase, but also a horizontal line will be formed on the image carrier when the toner is reversely transferred from the developer stirring means. 5° to 60° or 16° because it is easy to
0° to -501 preferably 10° to 45'' or -
Good effects were obtained in the range of 10° to -45°.
さらに、第4図に示すように像担持体の移動方向におい
て下流側のブラシ2bは、上流側のブラシ2aよりも像
担持体の移動方向に対して直角な方向の長さが長くなっ
ており、すなわち、第1の像撹乱部材(上流側のブラシ
)2aを通過後のトナーを確実に第2の像撹乱部材(下
流側のブラシ)2bで受けることにより転写残りトナー
の非パターン化をより容易に行うことができる。Furthermore, as shown in FIG. 4, the brush 2b on the downstream side in the direction of movement of the image carrier is longer in the direction perpendicular to the direction of movement of the image carrier than the brush 2a on the upstream side. That is, by ensuring that the toner that has passed through the first image-disturbing member (upstream brush) 2a is received by the second image-disturbing member (downstream brush) 2b, the unpatterned toner remaining after transfer is further prevented. It can be done easily.
また、前記現像剤撹乱手段2の感光体ドラム1とつの当
接部における凹凸部の幅および深さにおいてはトナーの
平均粒径よりも大きくないと現像剤撹乱手段からトナー
が逆転移する際に感光体ドラムへ付着する位置がずれに
くいことがわかった。In addition, the width and depth of the uneven portion at the contact portion of the developer agitating means 2 with the photoreceptor drum 1 must be larger than the average particle size of the toner, otherwise the toner will be reversely transferred from the developer agitating means. It was found that the position of adhesion to the photoreceptor drum was difficult to shift.
すなわち、本発明の一実施例の現像剤撹乱手段であるブ
ラシにおいては、第6図に示される如くブラシ2aおよ
び2bの繊維1本間で感光体ドラム1によって構成され
る空間Zがとトナーの平均粒径よりも大きいことが条件
となり、トナーの平均粒半径rt(μm)、ブラシ2a
の繊維半径をr(μm)とすれば、
r>SQR[(r+rt) 2−r2]+rt上記不等
式を整理すると、
r>4rt
となり、ブラシ2aの繊維半径はトナーの平均粒半径の
4倍以上あればよく、実験による結果とも一致した。That is, in the brush which is the developer stirring means of one embodiment of the present invention, as shown in FIG. The condition is that it is larger than the particle size, and the average particle radius rt (μm) of the toner and the brush 2a
If the fiber radius of is r (μm), then r>SQR[(r+rt) 2-r2]+rt If we rearrange the above inequality, r>4rt, and the fiber radius of the brush 2a is more than four times the average particle radius of the toner. This was sufficient and agreed with the experimental results.
上記現像剤撹乱手段2の効果は複数のブラシに印加する
各々のバイアスの極性が異な゛ればよく、すなわち、交
流バイアスの時に限らず、直流のみのときでもよい。The effect of the developer stirring means 2 can be achieved only if the polarities of the biases applied to the plurality of brushes are different, that is, not only when an alternating current bias is applied, but also when only a direct current is applied.
また、前記現像剤撹乱手段2の方向性をもった凹凸部は
複数のブラシ全てに持つ必要はなく、少なくとも1つ以
上あれば問題はなく、複数のブラシに採用する場合にお
いても、本発明の一実施例である第4図に示すような位
相の異なるものを用いなくても同位相のものでもよい。Further, it is not necessary that all the plurality of brushes have the directional uneven portion of the developer stirring means 2, and there is no problem as long as there is at least one. Instead of using different phases as shown in FIG. 4, which is an embodiment, it is also possible to use the same phase.
なお、本発明の一実施例においては、現像剤撹乱手段2
として第1の像撹乱部材および第2の像撹乱部材を各々
1つのブラシにて構成されているが、本発明の意図する
ところはそれにとどまらず、第1および第2の像撹乱部
材が複数のブラシで構成されてもよく、また上記第1お
よび第2の像撹乱部材の材質は各々異なったものでもよ
い。In addition, in one embodiment of the present invention, the developer stirring means 2
Although the first image disturbing member and the second image disturbing member are each composed of one brush, the intention of the present invention is not limited thereto, and the first and second image disturbing members are composed of a plurality of brushes. The image disturbing member may be composed of a brush, and the first and second image disturbing members may be made of different materials.
以上のように、AC成分を有するバイアスを印加するこ
とおよび前記現像剤撹乱手段2を前述のような形状のも
のを用いることにより、転写残りトナーの転移・逆転移
を繰返し発生させ、転写残りトナーの非パターン化を達
成することができる。As described above, by applying a bias having an AC component and using the developer disturbance means 2 having the above-described shape, the transfer and reverse transfer of the untransferred toner are repeatedly caused, and the untransferred toner is removed. Non-patterning can be achieved.
なお、トナーの転移・逆転移は、ブラシと感光体ドラム
の電位差が300v以上でないと起こらないため、バイ
アス波形のピークが第7図に示すように、画像領域の電
位(つまり、露光部電位)に対し交番していなくてはな
らない。たとえば、表面電位が一550V、露光部電位
が一70Vである場合、DC成分かOvである場合は、
ACのピークtoピークは、740V以上で効果を得る
ことができる。しかし、十分に転写残りトナーの非パタ
ーン化を行い、かつ画像メモリの発生を防ぐためには、
トナー極性とは逆のDCバイアスを重畳させ吸着させな
がら、一部のトナーは非パターン化しつつ感光体に逆転
移させることが望ましい。よって、ACにプラスのDC
を重畳したバイアスを印加することが有効である。たと
えば、DC成分が+200vの場合、ACはピークto
ピークで1140V以上で良好な効果が得られる。Note that toner transfer and reverse transfer do not occur unless the potential difference between the brush and the photoreceptor drum is 300 V or more, so the peak of the bias waveform is the potential of the image area (that is, the exposed area potential) as shown in FIG. They must take turns against each other. For example, if the surface potential is 1550V and the exposed part potential is 70V, if the DC component is Ov,
The effect can be obtained when AC peak-to-peak is 740V or higher. However, in order to sufficiently de-pattern the residual toner after transfer and prevent the occurrence of image memory,
It is desirable to superimpose a DC bias opposite to the toner polarity so as to cause the toner to be adsorbed, while some of the toner is reversely transferred to the photoreceptor while becoming non-patterned. Therefore, AC plus DC
It is effective to apply a bias that is superimposed on the For example, if the DC component is +200v, the AC will peak to
A good effect can be obtained at a peak voltage of 1140 V or higher.
しかしながら、十方向にDCバイアスを印加した場合、
トナーを吸廿する方向になるためブラシ2aにはトナー
が蓄積しやすい。However, when applying DC bias in ten directions,
Toner tends to accumulate on the brush 2a because it is in the direction of absorbing toner.
そのため、紙間やイニシャライズ動作、プリント終了動
作時に積極的にトナーを吐出す動作をすることが望まし
い。吐出し動作としては、紙間や、イニシャライズ動作
時や、プリント終了動作時に、マイナスの直流バイアス
を印加したり、マイナスに偏奇した交流を印加する等の
方法が考えられる。Therefore, it is desirable to actively eject toner between sheets, during initialization operations, and during print termination operations. Possible methods for the ejection operation include applying a negative DC bias or applying an AC biased to the negative side between sheets, during an initialization operation, or during a printing end operation.
また、十分に転写残り像の非パターン化を行うためには
、転移・逆転移の往復運動を複数回行う必要がある。Furthermore, in order to sufficiently de-pattern the residual image after transfer, it is necessary to perform the reciprocating movement of transfer and countertransfer several times.
第4図に示す構成のブラシを用いて、ブラシ2bにD
C+ 400VとA C1400V (ピークtoピ
ーク)を印加して、周波数を200H2から5kHzま
で変化させ画像メモリの発生を調べた結果を第7図に示
す。Using the brush configured as shown in FIG.
FIG. 7 shows the results of examining the occurrence of image memory by applying C+ 400V and AC 1400V (peak to peak) and changing the frequency from 200H2 to 5kHz.
なお、実施例のブラシの構成は、布に直径20〜200
um 、抵抗値約105Ω・印の繊維を布に縫い付け、
それを、アルミ板でかしめたブラシを形成した構成とな
っている。ブラシの突出し長さは約8順、長さは感光体
ドラムの回転方向の上流に当接する部分稈長くなってい
る。In addition, the configuration of the brush in the example is that the cloth has a diameter of 20 to 200 mm.
um, a fiber with a resistance value of approximately 105 Ω is sewn onto the cloth,
The structure consists of a brush crimped with an aluminum plate. The protruding length of the brush is about 8 times, and the length is longer at the partial culm that comes into contact with the upstream side of the photoreceptor drum in the rotational direction.
ここで、クリーナレスプロセスにおけるメモリ画像につ
いて説明する。Here, the memory image in the cleanerless process will be explained.
転写残りトナー像が十分に非パターン化されずに帯電プ
ロセスでコロナを浴びるとトナー像のある部分も一55
0vに帯電される。If the transferred residual toner image is not sufficiently non-patterned and is exposed to corona during the charging process, the area with the toner image may also be damaged.
It is charged to 0v.
この時、転写残りトナーは、帯電コロナにより強くマイ
ナスにチャージされる。この転写残りトナー像の部分が
次のプロセスサイクルにおいて非画像部、つまり露光を
浴びない場合、現像清掃器5により感光体ドラム1より
除去されるべきである。しかしながら、転写残りが多い
場合で、かつ十分非パターン化されていない場合には十
分にクリーニングされないため、転写手段6において転
写され、白地に黒のメモリパターンが現れる。これをポ
ジメモリと呼ぶ。At this time, the untransferred toner is strongly negatively charged by the charging corona. If this portion of the transferred residual toner image is a non-image area, that is, will not be exposed to light in the next process cycle, it should be removed from the photoreceptor drum 1 by the developer cleaning device 5. However, if there is a large amount of untransferred material and it is not sufficiently non-patterned, it will not be cleaned sufficiently, so that it will be transferred by the transfer means 6, and a black memory pattern will appear on a white background. This is called positive memory.
また、転写残りトナ一部分が、次のプロセスサイクルに
おいて、ベタやハーフトーン等の画像部、つまり露光部
であると転写残りトナーが露光を遮断するため、感光体
ドラム1の表面電位は減衰しない。もしくは、転写残り
トナーのない部分より減衰が少ない。Furthermore, if a portion of the residual toner remains in an image area such as a solid image or a halftone image, that is, an exposed area in the next process cycle, the residual toner will block exposure, so that the surface potential of the photoreceptor drum 1 will not attenuate. Alternatively, the attenuation is less than the area without transferred residual toner.
この状態で現像を行われると、転写残りトナーのある部
分は現像電界が弱まるため、ベタやハーフトーンの中が
転写残りトナーパターンの形で抜けたり、濃度が低くな
ったりする。これをネガメモリと呼ぶ。When development is performed in this state, the developing electric field is weakened in areas where there is untransferred toner, so that solids and halftones are left out in the form of untransferred toner patterns, and the density becomes low. This is called negative memory.
一般的に、ネガメモリ(特に、ハーフトーンに対する)
が発生しやすい。Negative memory in general (especially for halftones)
is likely to occur.
第8図は、AC周波数を変化させて面積率50%のハー
フトーン中の2ドツトラインのネガメモリを測定したも
のである。白抜きは非メモリ部分のハーフトーン濃度、
黒塗りはネガメモリ部の濃度(いずれもマイクロデンシ
トメータにて測定)を示す。両者の差が、濃度差で0.
05以内でれば目視の判定でほぼ良好と判断される。第
8図の実線で示す通り、約300Hzから4kHzまで
の周波数において、良好なメモリのない画像を得ること
ができた。FIG. 8 shows measurements of the negative memory of a two-dot line in a halftone with an area ratio of 50% by varying the AC frequency. The white area is the halftone density of the non-memory area,
The black color indicates the density of the negative memory portion (all measured with a microdensitometer). The difference between the two is 0.
If it is within 0.05, it is judged to be almost good by visual judgment. As shown by the solid line in FIG. 8, good memory-free images could be obtained at frequencies from approximately 300 Hz to 4 kHz.
実施例のプロセス速度は72m/see、ブラシ2bと
像担持体とのニップをほぼ5m+sにすることによって
、30011zの周波数においてほぼ20回程度の転移
・逆転移を繰返している。つまり、20回以上の転移・
逆転移を行うことにより転写残りの非パターン化が達成
されていることがわかる。The process speed of the embodiment is 72 m/see, and the nip between the brush 2b and the image carrier is approximately 5 m+s, so that transfer and countertransference are repeated approximately 20 times at a frequency of 30011z. In other words, more than 20 metastases
It can be seen that non-patterning of the transfer residue is achieved by performing reverse transfer.
次に、ブラシ2bと像担持体1とのニップをほぼ2mm
1こして同様のテストを行った。約700Hzから4k
Hzの周波数において良好なメモリのない画像を得るこ
とができた。Next, the nip between the brush 2b and the image carrier 1 is set to approximately 2 mm.
1 and conducted a similar test. 4K from about 700Hz
Good memory-free images could be obtained at frequencies of Hz.
約23程度度の転移・逆転移を行うことにより転写残り
画像の非パターン化が達成されている。Non-patterning of the transferred residual image is achieved by performing transfer/countertransfer of about 23 degrees.
方、周波数が高すぎるとトナーが電界の変化に追従でき
ず、転移・逆転移を行うこと・ができず、約4kHzを
超える周波数では転写残りトナーの非パターン化を行う
ことができない。On the other hand, if the frequency is too high, the toner cannot follow changes in the electric field and transfer or countertransfer, and if the frequency exceeds about 4 kHz, the toner remaining after transfer cannot be patterned.
次に、転写ローラに交流バイアスを印加する効果につい
て述べる。転写ローラに交流バイアスを印加することに
より、転写領域でトナーは振動電界を受け、揺り動かさ
れる。それにより、転写感度が高くなり、転写効率が上
昇する。転写バイアスとして交流バイアスを印加するこ
とによるもう一つの効果は、転写中抜けの減少である。Next, the effect of applying an alternating current bias to the transfer roller will be described. By applying an alternating current bias to the transfer roller, the toner is subjected to an oscillating electric field in the transfer area and is swayed. This increases transfer sensitivity and transfer efficiency. Another effect of applying an alternating current bias as a transfer bias is a reduction in transfer voids.
接触式は転写方式においては、接触圧力が大きすぎると
、トナー付着部分での過圧力により、ラインや文字等の
転写中抜けが発生しゃすい。この中抜けを防止する策と
しては、トナーの流動性を上げたり、転写手段6と像担
持体に速度差を持たせることにより、トナー像を微視的
に崩すことにより圧力を分散させる方法が考案されてい
る。転写バイアスとして交流バイアスを印加することに
よりトナー像が揺り動かされると、同様に微視的にトナ
ー像を崩すのと同等の効果が得られる。転写バイアスを
D C+ 800V、 A C210ov (ピーク
t。In the contact type transfer method, if the contact pressure is too large, overpressure at the toner adhesion area tends to cause lines, characters, etc. to be missing in the transfer. As a measure to prevent this voiding, there is a method of dispersing the pressure by microscopically breaking the toner image by increasing the fluidity of the toner or creating a speed difference between the transfer means 6 and the image carrier. It has been devised. When the toner image is swayed by applying an alternating current bias as a transfer bias, an effect equivalent to microscopically destroying the toner image can be obtained. Transfer bias was DC+800V, AC210ov (peak t.
ピーク)の条件で、周波数を200Hzから5kHzま
で変化させて、転写効率(30度80%)、および文字
中抜けの発生を調べた。適正周波数領域は、[1001
1zから3.5kllzであった。この理由は、ブラシ
のところで述べた理由と同様で、周波数が低いと揺り動
かされる回数が少なく効果かうすい。また、周波数が高
すぎると電界の変化に追従できず、やはり転写中抜けが
発生しやすい。The transfer efficiency (80% at 30 degrees) and the occurrence of hollow characters were examined under the conditions of (peak) and the frequency was varied from 200 Hz to 5 kHz. The appropriate frequency range is [1001
It was 1z to 3.5kllz. The reason for this is the same as the reason mentioned for the brush; the lower the frequency, the fewer times the brush is oscillated and the less effective it is. Furthermore, if the frequency is too high, it will not be possible to follow changes in the electric field, and transfer voids will likely occur.
この時の転写ニップは約2.5關である。次に、転写ロ
ーラ6の硬度を低くし、転写圧力を変化せずに転写ニッ
プを約4+uにして同様の実験を行った。The transfer nip at this time is approximately 2.5 degrees. Next, a similar experiment was conducted by lowering the hardness of the transfer roller 6 and setting the transfer nip to about 4+U without changing the transfer pressure.
適正周波数領域は、400Hz〜3.5kHz程度であ
っ。The appropriate frequency range is approximately 400Hz to 3.5kHz.
転写ニップにおいて20周期以上の振動が与えられるこ
とにより、転写中抜けのない良好な画像が得られること
がわかった。It has been found that by applying vibrations of 20 cycles or more in the transfer nip, a good image without transfer voids can be obtained.
第1図の装置で、ブラシ2aバイアスDC−400■、
ブラシ2bバイアスD C+ 400V、A C140
0Vpp1周波数2kllz、転写バイアスD C+6
0OL A C2100Vpp 、周波数2kllz、
表面電位−550■、露光部電位−70Vの条件にて、
紙間では、転写バイアス、ブラシバイアスともにOFF
させて2万枚に印字テストを行ったところ、転写抜けも
なくメモリ画像もない良好な印字が維持された。以上説
明してきたように、現像剤撹乱部材に交流バイアスを印
加して、転写残り画像の非パターン化を行うことにより
、帯電ムラやメモリ画像のない良好な印字を行うことが
できる。With the device shown in Fig. 1, brush 2a bias DC-400■,
Brush 2b bias DC+ 400V, AC140
0Vpp1 frequency 2kllz, transfer bias DC+6
0OL A C2100Vpp, frequency 2kllz,
Under the conditions of surface potential -550■ and exposed part potential -70V,
Transfer bias and brush bias are both OFF between sheets.
When we conducted a printing test on 20,000 sheets, good printing was maintained with no transfer defects and no memory images. As described above, by applying an alternating current bias to the developer-disturbing member and non-patterning the untransferred image, it is possible to perform good printing without charging unevenness or memory images.
また、周波数が高すぎると、電界の変化にトナーが追従
できず、逆に低すぎると、十分に像担持体と像撹乱部材
の間でトナーの転移・逆転移が行われず、転写残りトナ
ーの非パターン化が十分行われず、メモリ画像や画像ム
ラが発生する。Furthermore, if the frequency is too high, the toner will not be able to follow changes in the electric field, and if the frequency is too low, sufficient transfer and reverse transfer of toner will not occur between the image bearing member and the image disturbing member, resulting in residual toner remaining after transfer. Non-patterning is not performed sufficiently, resulting in memory image and image unevenness.
また、接触転写を行うことにより、多湿環境でも転写効
率が良好で転写抜は等のない良好な転写を行うことがで
き、さらには、交流バイアスを印加することにより、接
触転写方式の問題点である、文字やライン画像の転写中
抜けの発生も防止できる。上記像撹乱手段のみてもクリ
ーナレスプロセスにおいて、メモリ画像や、画像ムラを
軽減させるのに有用であり、また、上記転写手段は通常
の記録装置における転写効率(特に、多湿環境の)を高
めるのに有用である。In addition, by performing contact transfer, it is possible to perform good transfer even in a humid environment with good transfer efficiency and no transfer failure, and furthermore, by applying an AC bias, the problems of contact transfer method can be avoided. It is also possible to prevent the occurrence of voids in the transfer of characters and line images. The image disturbance means alone is useful for reducing memory images and image unevenness in a cleanerless process, and the above transfer means is useful for increasing transfer efficiency (especially in humid environments) in ordinary recording devices. It is useful for
しかしながら、転写効率を高めること、多湿環境におい
ても転写抜は等が発生しないこと、文字やラインの中抜
けが発生しないという特性は、特にクリーナレスプロセ
スの転写手段として有用であり、上記像撹乱手段と転写
手段をクリーナレスプロセスにおいて併用すると効果は
絶大である。However, the characteristics of increasing transfer efficiency, not causing transfer omission even in a humid environment, and not causing hollow characters or lines are particularly useful as a transfer means for a cleanerless process, and the image disturbance means described above is useful as a transfer means for a cleanerless process. The effect is tremendous when this and transfer means are used together in a cleanerless process.
第1図の装置で、ブラシ2aバイアスとしてDC−40
0V、ブラシ2bバイアスとしテD C+ 400V、
A Ct4oovpp 、周波数2kHzを重畳したも
のを印加し、転写ローラバイアスとして、DC+600
VとAC2100Vpp 、周波数2kt(zを印加し
、感光体表面電位−550■、露光部電位70Vにて3
万枚のプリントテストを行ったところ、転写抜けもなく
、メモリ画像やハーフトーンのムラ等もない良好な画質
が維持された。In the apparatus shown in Fig. 1, DC-40 is used as the brush 2a bias.
0V, brush 2b bias and DC+ 400V,
A Ct4oovpp, a frequency of 2 kHz is applied, and DC+600 is applied as a transfer roller bias.
V and AC2100Vpp, frequency 2kt (z is applied, photoreceptor surface potential -550■, exposed part potential 70V)
After conducting a print test of 10,000 sheets, good image quality was maintained, with no transfer defects and no unevenness in memory images or halftones.
なお、上記実施例では、最も小形化される例として、非
磁性−成分現像方式を用いたが、これに限定されるもの
ではなく、他に知られる磁性−成分プラン法、ファーブ
ラシ法、カスケード法等に用いても実現可能であること
はいうまでもない。In the above embodiment, the non-magnetic component development method was used as the most compact example, but the method is not limited to this, and other known magnetic component development methods, fur brush method, cascade method, etc. Needless to say, it is also possible to apply this method to legal matters.
また、現像剤撹乱部材の例として、導電性もしくは抵抗
性ブラシを使用したものについて説明したか、像担持体
との当接部が前記像担持体の回転方向に対して方向性を
もった凹凸部を有しているものであれば、形状としては
第9図および第10図に示すような導電性もしくは抵抗
性のシート状のものやローラ状のものでもよく、材質と
してはスポンジ、ラバー等の導電性もしくは抵抗性を有
してバイアスを印加しなから像担持体に摺接する部材で
あればよい。In addition, as an example of the developer-disturbing member, one using a conductive or resistive brush has been described, or the contact portion with the image carrier has unevenness with directionality with respect to the rotational direction of the image carrier. The shape may be a conductive or resistive sheet or roller as shown in Figures 9 and 10, and the material may be sponge, rubber, etc. Any member may be used as long as it has the conductivity or resistance of 100% and slides into contact with the image carrier without applying a bias.
第9図は、現像剤撹乱部材として抵抗10’〜109Ω
(至)の導電性のシート3oを用いた例であり、材質と
してはポリフッ化ビニリデン、テフロン、高分子ポリエ
チレン等を使用し、感光体ドラム1との摺接部には同図
(b)に示されるような配向角αの方向性をもった凹凸
部を有している。Figure 9 shows a resistance of 10' to 109Ω as a developer-disturbing member.
This is an example in which a conductive sheet 3o (total) is used, and the material used is polyvinylidene fluoride, Teflon, polymer polyethylene, etc., and the sliding contact part with the photoreceptor drum 1 is shown in FIG. It has an uneven portion having the directionality of the orientation angle α as shown.
上記凹凸部は同図(C)のようになっており、上記感光
体ドラム1とで構成される空間Zは前述の如く使用され
るトナーの平均粒子径よりも大きく設定される。なお、
同図に示す実施例における上記凹凸部形状は矩形である
が、本発明の意図するところにおいては、形状には矩形
に限らず、円形、正弦曲線形等でもよいことはいうまで
もない。The uneven portion is as shown in FIG. 2C, and the space Z formed by the photosensitive drum 1 is set larger than the average particle diameter of the toner used as described above. In addition,
Although the shape of the uneven portion in the embodiment shown in the same figure is rectangular, it goes without saying that the shape is not limited to the rectangular shape but may be circular, sinusoidal, etc., as intended by the present invention.
第10図は、現像剤撹乱部材として抵抗103〜109
Ω印の導電性のローラ31を用いた例であり、材質とし
てはポリウレタン、ポリカーボネート等からなる発泡材
もしくは上記発泡材の表面に上記第9図に示した導電性
のシートを被覆したものを使用し、上記ローラ表面にリ
ード角αのスパイラルミゾを有している。FIG. 10 shows resistors 103 to 109 as developer disturbing members.
This is an example using a conductive roller 31 marked with Ω, and the material used is a foamed material made of polyurethane, polycarbonate, etc., or a foamed material whose surface is covered with the conductive sheet shown in FIG. 9 above. The roller has a spiral groove with a lead angle α on its surface.
上記ミゾ部は同図(C)のように・なっており、上記感
光体ドラム1とで構成される。空間Zは前述の如く使用
されるトナーの平均粒子径よりも大きく設定される。The groove portion is shaped as shown in FIG. 2C, and is composed of the photosensitive drum 1. As described above, the space Z is set to be larger than the average particle diameter of the toner used.
本発明の一実施例においては、像撹乱手段として導電性
または抵抗性のブラシを用い、像担持体の回転方向に対
して自由端を下流側(WITI+)に配置したが、逆(
AGAINST )に配置しても本発明の意図するとこ
ろに同等支障がないことはいうまでもない。In one embodiment of the present invention, a conductive or resistive brush is used as the image disturbing means, and the free end is disposed on the downstream side (WITI+) with respect to the rotational direction of the image carrier.
It goes without saying that even if it is placed in the AGAINST), the intended purpose of the present invention will not be affected equally.
また、転写手段は転写ローラ以外に、転写ベルト、転写
バーなど導電性もしくは抵抗性の部材に交流バイアスが
印加されている構成であればよい。Further, the transfer means may have a configuration in which an AC bias is applied to a conductive or resistive member such as a transfer belt or a transfer bar in addition to the transfer roller.
[発明の効果]
以上説明したように、本発明によれば、撹乱手段が像担
持体に対し摺接する複数段の摺接部材がらなり、かつ最
下流の摺接部材の像担持体の回転方向に対する長さが他
の摺接部材よりも長くされているので、鮮明な画像を得
ることができ、かっ装置の小型化を図ることができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the disturbance means includes a plurality of sliding members that slide in sliding contact with the image carrier, and the rotational direction of the image carrier of the most downstream sliding member Since the length of the sliding contact member is longer than that of other sliding contact members, a clear image can be obtained and the device can be made smaller.
第1図は、本発明の一実施例である画像形成装置の概略
構成図、第2図は、第1図における像担持体周囲の拡大
図、第3図(a)は、ローラ転写の特性を示すグラフ図
、m(b)は、コロナ転写の特性を示すグラフ図、第4
図は、本発明の現像剤像撹乱手段の一実施例、第5図は
、現像剤像撹乱手段の配向角αと画像レベルとの関係を
示したグラフ、第6図は、第4図における現像剤像撹乱
手段の像担持体との当接部の拡大図、第7図は、抵抗分
割し28類のバイアスを共通電源で印加する方法の一例
、第8図は、ブラシのメモリ除去効果の周波数効果を示
すグラフ図、第9図(a)は、本発明におけるシート状
の現像剤像撹乱手段の実施例、(b)は、シート状の現
像剤像撹乱手段の詳細図、(c)は、シート状の現像剤
像撹乱手段の像担持体との当接部の拡大図、第10図(
a)は、本発明におけるローラ状の現像剤像撹乱手段の
実施例、(b)は、ローラ状の現像剤像撹乱手段の詳細
図、(c)は、ローラ状の現像剤像撹乱手段の像担持体
との当接部の拡大図である。
1・・・・・・・・・感光体ドラム(像担持体)2・・
・・・・・・・現像剤像撹乱手段2a・・・・・・第1
の像撹乱部材
2b・・・・・・第2の像撹乱部材
5・・・・・・・・・現像清掃装置
6・・・・・・・・・転写ローラ
出願人 株式会社 東芝
代理人 弁理士 須 山 佐
翌某−−g
第4
図
粟取熱鄭?
+15° ±父° 九45″ 九ω″ 七75 j
〆i面ら
第5図
第
図
第8図FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus that is an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of the area around the image carrier in FIG. 1, and FIG. 3(a) is a characteristic of roller transfer. The graph showing the characteristics of corona transfer, m(b) is the fourth graph showing the characteristics of corona transfer.
The figure shows an embodiment of the developer image disturbing means of the present invention, FIG. 5 is a graph showing the relationship between the orientation angle α of the developer image disturbing means and the image level, and FIG. An enlarged view of the contact portion of the developer image disturbing means with the image carrier, FIG. 7 is an example of a method of dividing the resistors and applying a class 28 bias using a common power supply, and FIG. 8 is an example of the memory removal effect of the brush. FIG. 9(a) is an embodiment of the sheet-like developer image disturbing means in the present invention, FIG. 9(b) is a detailed diagram of the sheet-like developer image disturbing means, and FIG. 9(c) is a graph showing the frequency effect of ) is an enlarged view of the contact portion of the sheet-like developer image disturbing means with the image carrier; FIG.
(a) is an embodiment of the roller-shaped developer image disturbance means in the present invention; (b) is a detailed view of the roller-shaped developer image disturbance means; (c) is an example of the roller-shaped developer image disturbance means. FIG. 3 is an enlarged view of a contact portion with an image carrier. 1... Photosensitive drum (image carrier) 2...
......Developer image disturbance means 2a...First
Image disturbing member 2b...Second image disturbing member 5...Developer cleaning device 6...Transfer roller Applicant Toshiba Corporation Attorney Patent attorney Mr. Suyama Sasou--g Figure 4 Awatori Netzheng? +15° ±Father° 945″ 9ω″ 775 j
Figure 5 Figure 8
Claims (2)
、この潜像形成手段により形成された潜像を現像剤を用
いて可視化するとともに、前記像担持体の表面に残存す
る現像剤を除去する現像清掃手段と、この現像清掃手段
により前記像担持体の表面に付着した現像剤を転写材に
転写する転写手段と、この転写手段よる転写がされた後
に、前記像担持体の表面に残存する現像剤を撹乱する撹
乱手段とを具備する画像形成装置において、 前記撹乱手段は、前記像担持体に対し摺接する複数段の
摺接部材からなり、かつ少なくとも一つの摺接部材の摺
接面が前記像担持体の回転方向に対し所定の角度をもっ
た凹凸部からなるものであることを特徴とする画像形成
装置。(1) A latent image forming means for forming a latent image on the surface of the image carrier, and a latent image forming means for visualizing the latent image formed by the latent image forming means using a developer and remaining on the surface of the image carrier. a developer cleaning means for removing the developer; a transfer means for transferring the developer attached to the surface of the image carrier by the developer cleaning means to a transfer material; an image forming apparatus comprising a disturbance means for disturbing developer remaining on the surface of the image carrier, the disturbance means comprising a plurality of sliding members in sliding contact with the image carrier, and at least one sliding member. An image forming apparatus characterized in that the sliding surface of the image forming apparatus comprises an uneven portion having a predetermined angle with respect to the rotational direction of the image carrier.
、この潜像形成手段により形成された潜像を現像剤を用
いて可視化するとともに、前記像担持体の表面に残存す
る現像剤を除去する現像清掃手段と、この現像清掃手段
により前記像担持体の表面に付着した現像剤を転写材に
転写する転写手段と、この転写手段よる転写がされた後
に、前記像担持体の表面に残存する現像剤を撹乱する撹
乱手段とを具備する画像形成装置において、 前記撹乱手段は、前記像担持体に対し摺接する複数段の
摺接部材からなり、かつ最下流の摺接部材の前記像担持
体の回転方向に対する長さが他の摺接部材よりも長くさ
れていることを特徴とする画像形成装置。(2) A latent image forming means that forms a latent image on the surface of the image carrier, and a developer that visualizes the latent image formed by the latent image forming means and that remains on the surface of the image carrier. a developer cleaning means for removing the developer; a transfer means for transferring the developer attached to the surface of the image carrier by the developer cleaning means to a transfer material; an image forming apparatus comprising a disturbance means for disturbing the developer remaining on the surface of the image carrier, the disturbance means comprising a plurality of sliding contact members slidingly contacting the image carrier, and the most downstream sliding contact member An image forming apparatus characterized in that the length of the image carrier in the rotational direction is longer than other sliding contact members.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2203114A JP2624879B2 (en) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | Image forming device |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0486880A true JPH0486880A (en) | 1992-03-19 |
| JP2624879B2 JP2624879B2 (en) | 1997-06-25 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2624879B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6744994B2 (en) * | 2001-09-04 | 2004-06-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus with environmentally-controlled first and second charging members |
| JP2006162704A (en) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus |
Citations (2)
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| JPS60136772A (en) * | 1983-12-26 | 1985-07-20 | Casio Comput Co Ltd | Image forming device |
| JPH01118869A (en) * | 1987-10-31 | 1989-05-11 | Toshiba Corp | Image forming device |
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1990
- 1990-07-31 JP JP2203114A patent/JP2624879B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JP2006162704A (en) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus |
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| JP2624879B2 (en) | 1997-06-25 |
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