JP2988543B2 - Image forming method - Google Patents
Image forming methodInfo
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- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は現像剤を担持させたトナ
ー担持体を感光体表面側に、露光手段を感光体背面側に
夫々配置させ、該感光体表面に現像剤を摺擦させながら
帯電させた後、露光とほぼ同時に現像を行ないながら画
像形成を行なう画像形成方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method in which a toner carrier carrying a developer is disposed on the surface of a photoreceptor and an exposure means is disposed on the back side of the photoreceptor, and the developer is rubbed on the surface of the photoreceptor. The present invention relates to an image forming method for forming an image while performing development almost simultaneously with exposure after charging.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より例えば透光性支持体上に透光性
導電層と光導電体層を積層してなる感光体ドラム内に、
画像情報に対応した光出力を生成する露光手段を内挿
し、該露光手段の光出力を集束化して前記光導電体層に
潜像を結像すると同時若しくはその直後に前記感光体ド
ラムと対面配置させたトナー担持体を介して前記潜像を
可視像(トナー像)化した後、該トナー像を転写ローラ
その他の転写手段を介して普通紙に転写可能に構成した
画像形成装置は公知である。(特開昭58ー15395
7号他)2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a photosensitive drum formed by laminating a light transmitting conductive layer and a photoconductive layer on a light transmitting support,
Exposure means for generating a light output corresponding to the image information is interpolated, and the light output of the exposure means is converged to form a latent image on the photoconductor layer at the same time or immediately after that, and the photoconductor drum is opposed to the photosensitive drum. An image forming apparatus is known in which the latent image is converted into a visible image (toner image) via a toner carrier that has been made, and the toner image can be transferred to plain paper via a transfer roller or other transfer means. is there. (JP-A-58-15395)
No. 7, etc.)
【0003】この種の画像形成装置においては、構成の
一層の簡単化とオゾン発生等の防止、更には地かぶりの
防止を図る為に、独立した帯電器を設けずに前記感光体
ドラムと対峙して配置された現像スリーブ上に導電性磁
性トナーを担持させるとともに、スリーブに内包した固
定磁極その他の磁気力を利用していわゆる磁気ブラシ状
の現像剤摺擦域を現像位置直前位置に設け、該摺擦域に
より感光体ドラム表面を摺擦しながら現像スリーブ側に
印加した現像バイアスを利用して前記摺擦域を介して前
記ドラムの光導電層に電荷を注入しての帯電を行なった
後、該帯電の直後に該ドラムに内包された露光ヘッドを
利用して露光像を結像すると共に現像を行ない、所定の
画像形成を行なうように構成している。In this type of image forming apparatus, in order to further simplify the structure and prevent ozone generation and the like, and to prevent ground fogging, the image forming apparatus faces the photosensitive drum without providing an independent charger. Along with carrying the conductive magnetic toner on the developing sleeve arranged as described above, a so-called magnetic brush-like developer rubbing area is provided immediately before the developing position by using a fixed magnetic pole or other magnetic force included in the sleeve, While the surface of the photosensitive drum was rubbed by the rubbing area, a charge was injected into the photoconductive layer of the drum through the rubbing area using a developing bias applied to the developing sleeve side. Then, immediately after the charging, an exposure image is formed and developed using an exposure head included in the drum, and a predetermined image is formed.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従って前記装置に使用
するトナーは現像スリーブ側より電荷注入を行なうため
に導電性トナーである事が前提となるが、導電性トナー
を用いると、絶縁性トナーのようにコロナ放電による静
電転写手段を採る事が出来ず、この為一般的には転写ロ
ーラを用い、該転写ローラに電気的力、熱若しくは磁気
力等を併せ印加し転写効率を上げているが、記録紙側の
抵抗値は湿気その他の環境要因により変動し易く、この
為安定した円滑な転写を行う事が出来ず、高画質な画像
形成が困難であるという欠点を有していた。Therefore, it is premised that the toner used in the above-mentioned apparatus is a conductive toner in order to inject electric charge from the developing sleeve side. As described above, it is not possible to employ an electrostatic transfer means by corona discharge. Therefore, generally, a transfer roller is used, and an electric force, heat, a magnetic force, or the like is applied to the transfer roller to increase transfer efficiency. However, the resistance value on the recording paper side is liable to fluctuate due to humidity and other environmental factors, so that stable and smooth transfer cannot be performed, and it is difficult to form high-quality images.
【0005】かかる欠点を解消するために絶縁性トナー
と導電性キャリアの組合せからなる二成分現像剤を用い
たもの(特開昭60ー22145)が提案されている
が、導電性キャリアを用いた場合、該キャリアの劣化に
より抵抗変動が生じやすく、該抵抗変動により感光体ド
ラム側への帯電電位も変動してしまい、経時的に安定画
像が得られない。而も前記キャリアの劣化が生じた場
合、現像ユニット内のキャリア交換をしなければ元の状
態に復帰できず、メインテナンス作業とメインテナンス
費用が大になるのみならず、事実上キャリアのみを交換
するのは不可能であり、ユニット交換を強いられ、省資
源上問題になりやすい。In order to solve such a drawback, a device using a two-component developer composed of a combination of an insulating toner and a conductive carrier (Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-22145) has been proposed. In this case, resistance fluctuation is apt to occur due to the deterioration of the carrier, and the charging potential to the photosensitive drum side also fluctuates due to the resistance fluctuation, so that a stable image cannot be obtained with time. However, when the carrier deteriorates, it cannot be returned to the original state unless the carrier in the developing unit is replaced, which not only increases maintenance work and maintenance cost, but also effectively replaces only the carrier. Is impossible, and the replacement of the unit is forced, which is likely to cause a problem in resource saving.
【0006】本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、キ
ャリア劣化が生じても安定した帯電電位の確保と画像形
成が可能である画像形成方法を提供する事を目的とす
る。本発明の他の目的とするところは、現像ユニットの
交換をする事なく単に現像容器内にキャリアの補給をす
るだけで前記目的を容易に達成し得る画像形成方法を提
供する事である。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the drawbacks of the prior art, an object of the present invention is to provide an image forming method capable of securing a stable charging potential and forming an image even if carrier deterioration occurs. It is another object of the present invention is to provide a simple image forming method capable of easily achieving the above object simply by supplementation career in developing container without the replacement of the developing unit.
【0007】[0007]
【課題を解決する為の手段】本発明は前記導電性キャリ
アが劣化した場合、これを感光体ドラム側に現像消費さ
せ、前記帯電を行なう摺擦域には常に新しい現像剤が供
給されるようにしたものである。即ち、本発明は、現像
剤を担持させた現像剤担持体を感光体表面側に、露光手
段を感光体背面側に夫々配置させ、少なくとも表面が導
電処理されたキャリアと高抵抗若しくは絶縁性トナーか
らなる現像剤を用いて、該現像剤を感光体表面を摺擦さ
せながら帯電させた後、露光とほぼ同時若しくはその直
後に現像を行ないながら画像形成を行なう画像形成方法
よりなり、 磁性体がバインダー樹脂中に分散されてなる
キャリア母粒子の表面に導電性微粒子が固定された前記
キャリアを用い、 前記キャリア母粒子の表面に固定され
た導電性微粒子が剥離することにより抵抗が増大した劣
化キャリアを前記トナーとともに前記感光体表面に現像
消費させるとともに、 該消費により変化したキャリア濃
度若しくは総量を検知機構により検知し、前記キャリア
を適時補給しながら画像形成を行なう事を特徴とする。According to the present invention, when the conductive carrier is deteriorated, it is developed and consumed on the photosensitive drum side, and a new developer is always supplied to the rubbing area where the charging is performed. It was made. That is, the present invention is, developing
The developer carrier carrying the developer is exposed to the exposure
Steps are arranged on the back side of the photoconductor respectively, and at least the surface is
Is the carrier subjected to electroprocessing and high-resistance or insulating toner?
Rubbing the surface of the photoreceptor with the developer
And then charge it almost simultaneously with or
Image forming method for forming an image while performing development later
Consisting of a magnetic material dispersed in a binder resin
The conductive fine particles are fixed on the surface of the carrier base particles.
Using a carrier, fixed to the surface of the carrier base particles
Resistance increased due to peeling of conductive particles
Developed carrier with the toner on the surface of the photoreceptor
Consumption, and the carrier concentration changed by the consumption.
The degree or total amount is detected by a detection mechanism and the carrier is detected.
The image forming apparatus is characterized in that the image formation is performed while supplying the toner at appropriate times .
【0008】よって、劣化により抵抗が増大するキャリ
アを用いる事が前提となるもので、この様なキャリアと
して例えば図4に示すようにバインダ樹脂13中に磁性
体15を分散した粒子の表面に導電性微粒子17を固着
して形成する事により、劣化により前記導電性微粒子1
7が剥離してトナーと同様な高抵抗若しくは絶縁性に変
化し、現像バイアスを利用して感光体ドラム側に付着さ
せる事が可能となる。 Therefore, it is assumed that a carrier whose resistance increases due to deterioration is used. For example, as shown in FIG. 4, a conductive material is applied to the surface of particles in which a magnetic substance 15 is dispersed in a binder resin 13 as shown in FIG. The conductive fine particles 17 are formed by fixing the conductive fine particles 17 so that the conductive fine particles 1 are deteriorated.
7 is peeled off and changes to a high resistance or insulating property similar to that of the toner, and can be attached to the photosensitive drum using the developing bias.
【0009】しかしながら前記の様に構成すると現像容
器内のキャリアが減少し、適切な現像を行なう上で支障
が出る。そこで本発明はこの様な場合に従来技術の様に
現像ユニット自体の交換を促すのではなく、該消費によ
り低下したキャリア濃度若しくは総量を検知機構により
検知し、該キャリアを適時補給しながら画像形成を行な
う点を第二の特徴とするものである。However, with the above construction, the number of carriers in the developing container is reduced, which hinders appropriate development. Therefore, in such a case, the present invention does not prompt the replacement of the developing unit itself as in the prior art, but detects the carrier concentration or the total amount reduced by the consumption by the detecting mechanism, and replenishes the carrier in a timely manner. Is a second feature.
【0010】この場合感光体ドラム側に付着させた場合
でも画像形成に支障のないトナーである事が必要であ
り、この為少なくとも該キャリアの粒子径を調整して、
例えば前記キャリアの直径をトナー直径の1〜5倍に設
定したり、前記キャリアを構成するバインダ樹脂は、ト
ナーと同色若しくは近似色に着色することも本発明の有
効な手段である。 In this case, it is necessary that the toner does not hinder image formation even when the toner is adhered to the photosensitive drum side. Therefore, at least the particle diameter of the carrier is adjusted.
For example, the diameter of the carrier may be set to 1 to 5 times the diameter of the toner, and the binder resin constituting the carrier may be colored in the same color or an approximate color as the toner.
It is an effective means.
【0011】これにより前記キャリアは劣化により抵抗
が増大しトナーとともに感光体側に現像消費させる事が
出来るとともに、該現像されたキャリアは粒度調整され
ているために画像形成上問題となる事がない。As a result, the carrier has an increased resistance due to deterioration, and can be developed and consumed together with the toner on the photoconductor side. Further, since the developed carrier is adjusted in particle size, there is no problem in image formation.
【0012】[0012]
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示
的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention; However, unless otherwise specified, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention, but are merely illustrative examples. Not just.
【0013】図1は本発明の実施例にかかるプリンタの
構成を示す慨略図である。1は感光体ドラムで、ドラム
状の透光性支持体1a上に透光性導電層1bと光導電体
層1cを積層して形成するとともに、前記透光性導電層
1bと後記する現像スリーブ間に現像バイアスを印加さ
せるとともに、不図示の駆動モ−タにより右回り方向に
回転可能に構成している。FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a printer according to an embodiment of the present invention. Reference numeral 1 denotes a photosensitive drum, which is formed by laminating a light-transmitting conductive layer 1b and a photoconductor layer 1c on a drum-shaped light-transmitting support 1a, and a developing sleeve described later as the light-transmitting conductive layer 1b. A developing bias is applied in between, and the motor can be rotated clockwise by a drive motor (not shown).
【0014】次に前記各部位について詳細に説明する。
透光性支持体1aは、ガラス、石英、サファイア等の透
明な無機材料や、弗素樹脂、ポリエステル、ポリカーボ
ネート、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、
ビニロン、エポキシ、マイラー等の透明な樹脂等があ
り、ドラム状に形成する。Next, the respective parts will be described in detail.
The translucent support 1a is made of a transparent inorganic material such as glass, quartz, sapphire, fluorine resin, polyester, polycarbonate, polyethylene, polyethylene terephthalate, or the like.
There are transparent resins such as vinylon, epoxy, and mylar, and they are formed in a drum shape.
【0015】透光性導電層1bは、ITO(インジウム
・スズ・酸化物)、酸化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅
等の透明導電性材料を用いたり、AI、Ni、Au等の
金属を半透明になる程度に薄く形成してもよい。The light-transmitting conductive layer 1b is made of a transparent conductive material such as ITO (indium tin oxide), lead oxide, indium oxide, copper iodide, or a metal such as AI, Ni or Au. It may be formed thin enough to be transparent.
【0016】光導電体層1cはa−Si:Hからなる光
導電体を用い、そして現像バイアスが正の場合には電子
の移動度を高める為、ノンドープ又はVa族元素を含有
させ、又現像バイアスが負の場合には正孔の移動度を高
めるため、IIIa族元素を含有させるのが好ましい。又
必要に応じて暗導電率や光導電率等の電気的特性、光学
的バンドギャップ等について所望の特性を得るために、
C,O,N等の元素を含有させても良い。又前記光導電
体層1cは、背面側より光キャリア発生の機能を高めた
光励起層領域、キャリア輸送の機能を持たせた層領域と
の2層により形成する事により光感度と耐電圧を高める
ことが出来る。The photoconductor layer 1c is made of a photoconductor made of a-Si: H. When the developing bias is positive, it contains a non-doped or Va group element in order to increase the electron mobility. When the bias is negative, a group IIIa element is preferably contained in order to increase the mobility of holes. Also, if necessary, to obtain desired characteristics such as electrical characteristics such as dark conductivity and photoconductivity, and optical band gap,
Elements such as C, O, and N may be contained. Further, the photoconductor layer 1c is formed of two layers, a photoexcitation layer region having a function of generating photocarriers from the back side and a layer region having a function of transporting carriers, thereby improving photosensitivity and withstand voltage. I can do it.
【0017】2は現像器で、トナー収容部22とキャリ
アとトナーが収容された容器本体21からなり、該容器
本体21の感光体ドラム1と対面する側に、固定磁石集
成体23を内包する現像スリーブ20を配設するととも
に該スリーブ20を感光体ドラム1と対面する側で反対
方向の右回り方向に回転可能に構成している。Reference numeral 2 denotes a developing device, which comprises a toner container 22, a container body 21 containing a carrier and toner, and includes a fixed magnet assembly 23 on the side of the container body 21 facing the photosensitive drum 1. The developing sleeve 20 is disposed and the sleeve 20 is opposite on the side facing the photosensitive drum 1.
Rotatably configured clockwise direction direction.
【0018】トナー収容部22と容器本体21間は仕切
壁24により分離され、該仕切壁24中央に設けたスリ
ット開口に補給ローラ25を配し、センサ26よりの信
号に基づいて容器本体21内のキャリア/トナー配合比
(現像剤濃度)が低下する毎に前記補給ローラ25が回
転し、常に適正濃度比に維持されるよう構成されてい
る。The toner container 22 and the container body 21 are separated by a partition wall 24. A supply roller 25 is disposed in a slit opening provided at the center of the partition wall 24. The supply roller 25 rotates each time the carrier / toner mixture ratio (developer concentration) decreases, so that the proper concentration ratio is always maintained.
【0019】又容器本体21内には磁石ロール等からな
る一対のミキサ27が配設され、容器本体21内のキャ
リア/トナー配合比を均一濃度に維持させる。又現像ス
リーブ20下面側の容器21入口端にはドクターブレー
ド28が取付けられており、現像位置に導く現像剤を薄
層に規制可能に構成されている。次に現像剤の組成につ
いて説明する。A pair of mixers 27, such as magnet rolls, are disposed in the container body 21 to maintain a uniform carrier / toner mixture ratio in the container body 21. A doctor blade 28 is attached to the entrance end of the container 21 on the lower surface side of the developing sleeve 20 so that the developer guided to the developing position can be regulated to a thin layer. Next, the composition of the developer will be described.
【0020】図4は本実施例の現像剤に用いるキャリア
の実施例を示す模式図であり、磁性体15がバインダー
樹脂中に均一に分散されてなるキャリア母粒子13の表
面に導電性微粒子17が固定されてキャリア11が構成
されている。FIG. 4 is a schematic view showing an embodiment of a carrier used in the developer of the present embodiment. The conductive fine particles 17 are formed on the surface of carrier base particles 13 in which a magnetic material 15 is uniformly dispersed in a binder resin. Are fixed to form the carrier 11.
【0021】キャリア11は、体積固有抵抗が104・
Ω・cm以下であることが好ましく、より好ましくは1
08〜104・Ω・cmである。体積固有抵抗が余り大
きくなると、導電性キャリアとしての特性が損われ、例
えば、背面露光方式に用いた場合は、電荷の注入が速や
かに行なわれず、感光体の帯電が不十分となる。キャリ
ア11の導電性は、主として導電性微粒子17によって
付与される。The carrier 11 has a volume resistivity of 10 4.
Ω · cm or less, more preferably 1 Ω · cm or less.
0 8 to 10 4 · Ω · cm. If the volume resistivity is too large, the characteristics as a conductive carrier are impaired. For example, when used in a back exposure method, charge injection is not performed promptly, and the photoconductor becomes insufficiently charged. The conductivity of the carrier 11 is mainly given by the conductive fine particles 17.
【0022】なお、キャリア11の体積固有抵抗は、底
部に電極を有する内径20mmのテフロン製筒体にキャ
リア11を1.5g入れ、外径20mmφの電極を挿入
し、上部から1Kgの荷重を掛けて測定した時の値であ
る。The volume specific resistance of the carrier 11 was determined by placing 1.5 g of the carrier 11 in a Teflon cylindrical body having an inner diameter of 20 mm and having an electrode at the bottom, inserting an electrode having an outer diameter of 20 mm, and applying a load of 1 kg from the top. It is the value when measured.
【0023】キャリア11の磁力は、ある程度以上に大
きいことが必要であり、好ましくは5KOe(エールス
テッド)の磁場での最大磁化が55emu/g以上、よ
り好ましくは55〜80emu/gである。また、1K
Oeの磁場での最大磁化は、45emu/g以上が好適
であり、より好ましくは45〜60emu/gである。
キャリア11の磁力が余り小さくなると、現像剤の搬送
性が劣化し、また、キャリア11がトナーとともに現像
される。The magnetic force of the carrier 11 needs to be larger than a certain level. Preferably, the maximum magnetization in a magnetic field of 5 KOe (Oersted) is 55 emu / g or more, more preferably 55 to 80 emu / g. Also, 1K
The maximum magnetization of the Oe in the magnetic field is preferably 45 emu / g or more, more preferably 45 to 60 emu / g.
When the magnetic force of the carrier 11 becomes too small, the transportability of the developer deteriorates, and the carrier 11 is developed together with the toner.
【0024】キャリア11の平均粒度は、トナーの1〜
5倍に設定するのがよく、例えばトナーが5〜10μm
の平均粒径の場合、10〜50μmが好適であり、より
好ましくは15〜25μmに設定するのがよい。キャリ
ア11が余り大きくなると感光体を均一に帯電させる事
が困難となるのみならず、画像形成上支障がで、更にト
ナー濃度を大きくすることができなくなる。一方、余り
小さすぎると、現像スリーブ上の現像剤の搬送性が悪く
なり、また、一定の電位を付与するのが困難となる。The average particle size of the carrier 11 is 1 to
It is good to set it to 5 times.
In the case of the average particle size, it is preferably from 10 to 50 μm, and more preferably from 15 to 25 μm. If the carrier 11 is too large, it becomes difficult not only to uniformly charge the photoconductor, but also to hinder image formation, and it is not possible to further increase the toner density. On the other hand, if it is too small, the transportability of the developer on the developing sleeve deteriorates, and it becomes difficult to apply a constant potential.
【0025】また、キャリア11の真密度は、3.0〜
4.5g/cm3の範囲が好ましい。磁性体としては、
マグネタイト(Fe3O4)、フェライト(Fe
2O3)などが用いられ、特にマグネタイトが好ましい
が、これに限定されるものではない。The true density of the carrier 11 is 3.0 to 3.0.
A range of 4.5 g / cm 3 is preferred. As a magnetic material,
Magnetite (Fe 3 O 4 ), ferrite (Fe
2 O 3 ) and the like are used, and magnetite is particularly preferable, but is not limited thereto.
【0026】導電性微粒子17としては、カーボンブラ
ック、酸化スズ、導電性酸化チタン(酸化チタンに導電
性材料をコーティングしたもの)、炭化ケイ素などが用
いられ、空気中の酸素による酸化によって導電性を失な
わないものが望ましい。As the conductive fine particles 17, carbon black, tin oxide, conductive titanium oxide (a titanium oxide coated with a conductive material), silicon carbide and the like are used, and the conductivity is increased by oxidation with oxygen in the air. Those that do not lose are desirable.
【0027】キャリア母粒子13に用いられるバインダ
ー樹脂としては、ポリスチレン系樹脂に代表されるビニ
ル系樹脂、ポリエルテル系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリ
オレフィン系樹脂等のトナーと同様に定着器により熱溶
融されるものを用い、これらはトナーと同様に黒色に着
色した樹脂を用いるのがよい。The binder resin used for the carrier base particles 13 is heat-fused by a fixing device in the same manner as a toner such as a vinyl resin represented by a polystyrene resin, a polyether resin, a nylon resin and a polyolefin resin. It is preferable to use a resin colored black like the toner.
【0028】キャリア母粒子13の表面への導電性微粒
子17の固着は、例えば、キャリア母粒子13と導電性
微粒子17とを均一混合し、キャリア母粒子13の表面
に導電性微粒子17を付着させた後、機械的・熱的な衝
撃力を与え導電性微粒子17をキャリア母粒子13中に
打ち込むようにして固定することにより行なわれる。導
電性微粒子17は、キャリア母粒子13中に完全に埋設
されるのではなく、その一部をキャリア母粒子13から
突き出すようにして固定される。To fix the conductive fine particles 17 to the surface of the carrier base particles 13, for example, the carrier base particles 13 and the conductive fine particles 17 are uniformly mixed, and the conductive fine particles 17 are adhered to the surface of the carrier base particles 13. After that, a mechanical and thermal impact force is applied to drive the conductive fine particles 17 into the carrier base particles 13 and fix them. The conductive fine particles 17 are not completely embedded in the carrier base particles 13, but are fixed so that a part thereof protrudes from the carrier base particles 13.
【0029】このようにキャリア11の表面に導電性微
粒子17を固定することにより、効率的にキャリア11
に高い導電性を付与できる。また、キャリア母粒子13
中には導電性微粒子17を配合する必要がないので、そ
れだけ多くの磁性体15をキャリア母粒子13中に配合
でき、キャリア11の磁力を大きくすることができる。
By fixing the conductive fine particles 17 on the surface of the carrier 11 as described above, the carrier 11 can be efficiently formed.
High conductivity. Further, the carrier base particles 13
Since it is not necessary to mix the conductive fine particles 17 therein, as many magnetic substances 15 can be compounded in the carrier base particles 13 and the magnetic force of the carrier 11 can be increased.
【0030】上記のキャリアとトナーとを混合して、現
像剤とする。トナーとしては通常の平均粒径5〜10μ
mの絶縁性トナーが用いられ、好ましくは体積固有抵抗
が1014Ω・cm以上のものであり、より好ましくは
1016Ω・cm以上である。この値は、キャリアの場
合と同様に測定される。The carrier and the toner are mixed to form a developer. Normal average particle size of 5 to 10 μm as toner
m of an insulating toner is used, and preferably has a volume resistivity of 10 14 Ω · cm or more, more preferably 10 16 Ω · cm or more. This value is measured as in the case of the carrier.
【0031】トナーの組成は、従来と同様の構成のもの
が用いられ、例えば、バインダー樹脂、着色剤、電荷制
御剤、オフセット防止剤などを配合することができる。
また、磁性体を添加して磁性トナーとすることもでき、
トナーの機内飛散の防止に有効である。The composition of the toner is the same as that of the conventional toner. For example, a binder resin, a coloring agent, a charge controlling agent, an offset preventing agent, and the like can be added.
Also, a magnetic substance can be added to form a magnetic toner,
This is effective for preventing toner from scattering inside the machine.
【0032】一方前記ドラム1を挟んで現像スリーブ2
0と対面するドラム1内周面側に露光ヘッド3が固定配
置されている。露光ヘッド3は、画像情報に対応した光
出力を生成するLED若しくはELヘッドアレイ31と
集束性レンズ32(商品名:セルフォックレンズ)で形
成し、該レンズ32の結像位置を感光体ドラム1と現像
スリーブ20の軸心を結ぶ焦点線上より僅かにドラム1
回転方向下流側に偏向させて、前記ドラム1内の光導電
体層1cに結像するように構成している。On the other hand, the developing sleeve 2
The exposure head 3 is fixedly arranged on the inner peripheral surface side of the drum 1 facing 0. The exposure head 3 is formed by an LED or EL head array 31 for generating an optical output corresponding to image information and a converging lens 32 (trade name: Selfoc lens), and the image forming position of the lens 32 is determined by the photosensitive drum 1. Slightly from the focal line connecting the axis of the developing sleeve 20 and the drum 1
It is configured to be deflected to the downstream side in the rotation direction to form an image on the photoconductor layer 1c in the drum 1.
【0033】尚、図中4は転写ローラ、5はレジストロ
ーラ、6は紙検知センサである。転写ローラ4は転写効
率を上げるために導電性ローラを用い、前記トナーの帯
電電位と逆極性の転写バイアスを印加させるとともに、
前記感光体ドラム1周面に均一に圧接し、該ドラム1と
同期して回転可能に構成する。尚、前記転写ローラ4
は、その材質については転写対象となるトナーが絶縁性
トナーであるために特に導電性とする必要はなく、高抵
抗若しくは絶縁とする事も可能である。In the figure, 4 is a transfer roller, 5 is a registration roller, and 6 is a paper detection sensor. The transfer roller 4 uses a conductive roller to increase the transfer efficiency, and applies a transfer bias having a polarity opposite to the charge potential of the toner.
The photosensitive drum 1 is uniformly pressed against the peripheral surface thereof, and is configured to be rotatable in synchronization with the drum 1. The transfer roller 4
As for the material, since the toner to be transferred is an insulating toner, it is not necessary to make the material particularly conductive, and it is also possible to make the material high resistance or insulating.
【0034】次に前記現像剤摺擦域上のキャリア濃度
(キャリア劣化)を検知する検知機構は図2及び図3の
如く配置される。図2は現像バイアスを利用した検知機
構の一例でその構成を同図に従って詳細に説明する。現
像バイアスViは不図示の定電圧回路により定電圧化さ
れた直流電圧で形成され、該現像バイアスViを現像ス
リーブ20、現像剤摺擦域10、及び感光体ドラム1側
に流す。そして前記ドラム1の出口側は分圧抵抗R1を
介して接地され、負荷と分圧抵抗R1間の検知電圧を検
知回路50側に取り出す。検知回路50では比較器51
と基準電圧設定回路52からなり、前記検知電圧が基準
電圧以下に低下した場合に現像剤摺擦域10においてキ
ャリア濃度が低下していると判断する事が出来るため
に、比較器51よりキャリア補給信号を出力して表示部
53にてキャリア補給を促す。図3は光センサを用いた
検知機構60の構成を示す。即ち、前記現像スリーブに
より規定される現像領域D1を記録紙の画像形成領域
幅、言換えれば露光領域D2より大に設定し、該非画像
領域(D1ーD2)に感光体ドラム1の光導電層1cを
透過可能な波長を有する発光体61と、感光体ドラム1
を挟んで前記発光体61と対面する位置に配した受光セ
ンサ62を配置して構成される。この場合前記光導電層
1Cは、a−Si:Hから構成されている為に、前記発
光体の波長を例えば800nm以上に設定する事により
容易に光透過可能である。かかる検知機構60によれば
キャリア11表面に付着している導電性微粒子17が剥
離する事なく、導電性を維持している間は、感光体ドラ
ム1側にキャリアが付着する事なく、発光体61よりの
光を受光センサ62で受光できるが、キャリア11表面
に付着している導電性微粒子17の剥離が生じ、抵抗が
増大するにつれ、感光体ドラム側にキャリアが付着し、
該付着キャリアが発光体よりの光を遮り、受光センサ6
2の受光量が低下する。そして該受光量が所定レベル以
下に低下した際に検知回路63でこれを検知し、該検知
回路63よりキャリア補給信号を出力して表示部64に
てキャリア補給を促す。Next, a detection mechanism for detecting the carrier concentration (deterioration of carrier) on the developer rubbing area is arranged as shown in FIGS. FIG. 2 shows an example of a detection mechanism using a developing bias, and its configuration will be described in detail with reference to FIG. The developing bias Vi is formed by a DC voltage that is made constant by a constant voltage circuit (not shown), and the developing bias Vi flows to the developing sleeve 20, the developer rubbing area 10, and the photosensitive drum 1 side. The outlet side of the drum 1 is grounded via a voltage dividing resistor R1, and a detection voltage between the load and the voltage dividing resistor R1 is taken out to the detection circuit 50 side. In the detection circuit 50, the comparator 51
And the reference voltage setting circuit 52. When the detection voltage falls below the reference voltage, the comparator 51 can determine that the carrier concentration has decreased in the developer rubbing area 10. A signal is output to prompt the display unit 53 to replenish the carrier. FIG. 3 shows a configuration of a detection mechanism 60 using an optical sensor. That is, the developing area D1 defined by the developing sleeve is set to be larger than the width of the image forming area of the recording paper, in other words, larger than the exposure area D2, and the photoconductive layer of the photosensitive drum 1 is provided in the non-image area (D1-D2). A light emitting body 61 having a wavelength capable of transmitting light through the photosensitive drum 1c;
And a light receiving sensor 62 disposed at a position facing the light emitting body 61 with the interposed therebetween. In this case, since the photoconductive layer 1C is made of a-Si: H, light can be easily transmitted by setting the wavelength of the luminous body to, for example, 800 nm or more. According to the detection mechanism 60, while the conductive fine particles 17 adhering to the surface of the carrier 11 do not peel off and maintain the conductivity, the carrier does not adhere to the photosensitive drum 1 side, and Although the light from the sensor 61 can be received by the light receiving sensor 62, the conductive fine particles 17 attached to the surface of the carrier 11 are separated, and as the resistance increases, the carrier adheres to the photosensitive drum side.
The attached carrier blocks light from the light emitter, and the light receiving sensor 6
2, the amount of received light decreases. Then, when the amount of received light drops below a predetermined level, the detection circuit 63 detects this, and outputs a carrier supply signal from the detection circuit 63 to prompt the display section 64 to replenish the carrier.
【0035】次にかかる実施例の作用を説明する。先ず
電源ONして初期チェックを行なってプリント動作が開
始されると、先ず不図示のドラムモ−タがONして、次
に現像器2側の不図示駆動モ−タがONしミキサ27と
ともに、現像スリーブ20が回転し、と同時に前記セン
サ26によりトナー濃度チェックを行なう。そして前記
現像スリーブ20の回転によりドラム1との間に現像剤
摺擦域10が形成された後、該摺擦域10を介してドラ
ム1側に流れる現像バイアス電流に基づいて図2に示す
検知回路50によりキャリアの劣化状態を検知して問題
がなければ、レジストローラ5より給紙と同時に露光ヘ
ッド3による露光を開始し画像形成動作を行なう。Next, the operation of the embodiment will be described. First, when the power is turned on to perform an initial check and the printing operation is started, first, a drum motor (not shown) is turned on, and then a driving motor (not shown) on the developing device 2 side is turned on, and together with the mixer 27, When the developing sleeve 20 rotates, the toner concentration is checked by the sensor 26 at the same time. After the developer rubbing area 10 is formed between the developing sleeve 20 and the drum 1 by the rotation of the developing sleeve 20, based on the developing bias current flowing to the drum 1 side through the rubbing area 10, the detection shown in FIG. If the deterioration state of the carrier is detected by the circuit 50 and there is no problem, the exposure by the exposure head 3 is started at the same time as the sheet is fed from the registration roller 5 to perform the image forming operation.
【0036】画像形成動作は前記感光体ドラム1と現像
スリーブ20を互いに逆回転させながら、現像容器21
より搬送された現像剤をスリーブ20に内包した固定磁
極集成体23の磁気力を利用してドラム1/スリーブ2
0間の対峙位置に現像剤摺擦域を生成する。この場合前
記キャリア内にはトナーと同様に磁性粉が内蔵されてい
る為に該摺擦域に円滑に保持される。The image forming operation is performed while the photosensitive drum 1 and the developing sleeve 20 are rotated in opposite directions to each other while the developing container 21 is rotated.
Drum 1 / sleeve 2 using the magnetic force of the fixed magnetic pole assembly 23 containing the developer conveyed in the sleeve 20.
A developer rubbing area is generated at an opposing position between 0. In this case, since the magnetic powder is contained in the carrier similarly to the toner, the carrier is smoothly held in the rubbing area.
【0037】そして該摺擦域では現像スリーブ20側に
印加した前記現像バイアスを利用して摺擦域に混合され
ている前記キャリア11を介して前記ドラム1の光導電
層1cに電荷を注入して帯電を行なった後、該帯電の直
後に該ドラム1に内包された露光ヘッド3を利用して露
光像を結像すると共に該露光部にトナーを付着させて現
像を行なう。そして、キャリア母粒子13の表面への導
電性微粒子17が前記摺擦により剥離して抵抗値が上昇
しスリーブ20に吸着される磁力を上回る現像力が生じ
ると、前記キャリア11はトナーと共に感光体ドラム1
側に付着現像し、消費される。所定の画像形成を行なう
ように構成している。In the rubbing area, charges are injected into the photoconductive layer 1c of the drum 1 through the carrier 11 mixed in the rubbing area using the developing bias applied to the developing sleeve 20 side. Immediately after the charging, an exposure image is formed using the exposure head 3 included in the drum 1 and toner is adhered to the exposed portion to perform development. When the developing force exceeding the magnetic force conductive particles 1 7 to the surface of the carrier core particles 13 is resistance to peeling is adsorbed to elevated sleeve 20 by friction the sliding occurs, the carrier 11 with the toner photosensitive Body drum 1
Adhesive development on the side and is consumed. It is configured to perform a predetermined image formation.
【0038】そして前記キャリア11の消費により現像
容器21側より常にキャリアが供給されるが、ある程度
のキャリア11の消費がなされると前記摺擦域10にお
けるキャリア濃度が低下し、一方図2に示す前記検知回
路50は画像形成動作開始の都度検知動作が行なわれる
ために、該検知回路50より補給信号が出力されると、
画像形成動作を中断して前記トナー容器22を取外して
現像容器21内にキャリアの補給を行なう。一方図3に
示す検知機構60によれば画像形成動作中常にキャリア
劣化の検知を行なう事が出来、特に連続プリントを行な
う場合に有利である。The carrier is always supplied from the side of the developing container 21 due to the consumption of the carrier 11, but when the carrier 11 is consumed to a certain extent, the carrier concentration in the rubbing region 10 is reduced. Since the detection circuit 50 performs a detection operation each time an image forming operation starts, when a supply signal is output from the detection circuit 50,
The image forming operation is interrupted, the toner container 22 is removed, and the carrier is supplied into the developing container 21. On the other hand, according to the detection mechanism 60 shown in FIG. 3, it is possible to always detect the deterioration of the carrier during the image forming operation, which is advantageous particularly in the case of performing continuous printing.
【0039】[0039]
【効果】以上記載した如く本発明によれば、キャリア劣
化が生じても安定した帯電電位の確保と画像形成が可能
であるとともに、現像ユニットの交換をする事なく単に
現像容器内にキャリアの補給をするだけで前記目的を容
易に達成し得る。等の種々の著効を有す。As described above, according to the present invention, it is possible to secure a stable charging potential and to form an image even when carrier deterioration occurs, and simply replenish the carrier in the developing container without replacing the developing unit. The above object can be easily achieved simply by performing the following. And so on.
【図1】 本発明の実施例に係るプリンタの断面構成を
示す図である。 FIG. 1 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of a printer according to an embodiment of the present invention .
【図2】 図1のプリンタに用いるキャリア濃度検知機
構の第一例図である。 FIG. 2 is a first example diagram of a carrier concentration detection mechanism used in the printer of FIG.
【図3】 図1のプリンタに用いるキャリア濃度検知機
構の第2例図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a second example of a carrier concentration detection mechanism used in the printer of FIG. 1;
【図4】 現像剤を構成する導電性キャリアの組成図で
ある。 FIG. 4 is a composition diagram of a conductive carrier constituting a developer.
is there.
1 感光体 2 現像手段 3 露光手段 10 現像剤摺擦域 50、63 検知回路 21 現像容器(容器本体) 11 キャリア DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor 2 Developing means 3 Exposure means 10 Developer rubbing area 50, 63 Detection circuit 21 Developing container (container main body) 11 Carrier
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 15/05 G03G 15/06 101 G03G 15/08 G03G 15/09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G03G 15/05 G03G 15/06 101 G03G 15/08 G03G 15/09
Claims (2)
体表面側に、露光手段を感光体背面側に夫々配置させ、
少なくとも表面が導電処理されたキャリアと高抵抗若し
くは絶縁性トナーからなる現像剤を用いて、該現像剤を
感光体表面を摺擦させながら帯電させた後、露光とほぼ
同時若しくはその直後に現像を行ないながら画像形成を
行なう画像形成方法よりなり、磁性体がバインダー樹脂中に分散されてなるキャリア母
粒子の表面に導電性微粒子が固定された前記キャリアを
用い、 前記キャリア母粒子の表面に固定された導電性微粒子が
剥離することにより抵抗が増大した劣化キャリアを前記
トナーとともに前記感光体表面に現像消費させるととも
に、 該消費により変化したキャリア濃度若しくは総量を検知
機構により検知し、前記キャリアを適時補給しながら画
像形成を行なう事を特徴とする画像形成方法。1. A method according to claim 1, wherein a developer carrying member carrying the developer is exposed to light.
Exposure means are arranged on the back side of the photoconductor on the body surface side, respectively.
Carrier with at least surface conductive treatment and high resistance
Or a developer made of an insulating toner.
After charging while rubbing the photoreceptor surface, almost
Simultaneously or immediately after, image formation while developing
Image forming method to be performed,Carrier mother with magnetic material dispersed in binder resin
The carrier in which conductive fine particles are fixed on the surface of the particles
Use The carrierThe conductive fine particles fixed on the surface of the mother particles
PeelingIncreased resistancedeteriorationA careerSaid
With tonerSaidPhotoconductorsurfaceAnd consume it for development
Changed by the consumptionCareerDetect concentration or total amount
Detected by the mechanism,The carrierWhile replenishing
An image forming method characterized by performing image formation.
1〜5倍に設定するとともに、前記トナーと同色若しく
は近似色に着色した前記バインダー樹脂を用いることを
特徴とする請求項1記載の画像形成方法。2. A sets a diameter of the carrier 1 to 5 times the toner diameter, the toner of the same color Wakashi Ku
Is to use the binder resin colored to an approximate color.
The image forming method according to claim 1, wherein:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3258745A JP2988543B2 (en) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | Image forming method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3258745A JP2988543B2 (en) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | Image forming method |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH0572850A JPH0572850A (en) | 1993-03-26 |
| JP2988543B2 true JP2988543B2 (en) | 1999-12-13 |
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ID=17324498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP3258745A Expired - Fee Related JP2988543B2 (en) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | Image forming method |
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| JP (1) | JP2988543B2 (en) |
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1991
- 1991-09-11 JP JP3258745A patent/JP2988543B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH0572850A (en) | 1993-03-26 |
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