JP2000081760A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期使用においても、帯電装置の帯電能力を
正常に保持できるクリーナレス方式の画像形成装置を提
供する。 【解決手段】 現像容器５ｄに現像剤ｔと帯電促進粒子
ｍを混合した帯電前混合剤ｔｍ１を収納し、現像容器５
ｄと連結されたホッパー容器５ｇに補給用混合剤ｔｍ２
を収納し、現像前混合剤ｔｍ１から感光ドラム１に移行
する帯電促進粒子ｍの速度を一定に保ち、供給過剰或い
は供給不足に陥ることなく安定した帯電促進粒子ｍの供
給と、帯電特性の維持を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば複写機ある
いはプリンタ等とされる電子写真方式あるいは静電記録
方式の画像形成装置に関し、特に、クリーナレス構成の
画像形成装置に関するものであり、被帯電体表面を帯電
する接触タイプの帯電装置及び現像装置等の作像プロセ
スに特徴を有する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば電子写真装置や静電記録装
置において、電子写真感光体、静電記録誘電体等の像担
持体（被帯電体）を所要の極性・電位に一様に帯電処理
（除電処理も含む）する帯電装置として、コロナ帯電器
（コロナ放電器）がよく利用されてきた。

【０００３】コロナ帯電器は非接触型の帯電装置であ
り、ワイヤ電極等の放電電極と放電電極を囲むシールド
電極とを備え、放電開口部を被帯電体である像担持体に
対向させて非接触に配設し、放電電極とシールド電極に
高圧を印加することにより生じる放電電流（コロナシャ
ワー）に像担持体面をさらすことで像担持体面を所定の
極性・電位に帯電させるものである。

【０００４】又、近年における中・低速機種の画像形成
装置にあっては、像担持体等の被帯電体の帯電装置とし
て、コロナ帯電器に比べて低オゾン・低電力等の利点が
あることから、接触帯電装置が多く提案され、且つ実用
化されている。

【０００５】接触帯電装置は、像担持体等の被帯電体
に、ローラ型（帯電ローラ）、ファーブラシ型、磁気ブ
ラシ型、ブレード型等の導電性の帯電部材（接触帯電部
材・接触帯電器）を接触させ、この接触帯電部材に所定
の帯電バイアスを印加して被帯電体面を所定の極性・電
位に帯電させるものである。

【０００６】接触帯電の帯電機構（帯電のメカニズム、
帯電原理）には、放電帯電機構と、直接注入帯電機
構の２種類の帯電機構が混在しており、どちらが支配的
であるかにより、各々の特性が現れる。

【０００７】放電帯電機構 この機構は、接触帯電部材と被帯電体との隙間に生じる
放電現象による放電生成物で被帯電体表面が帯電する系
である。

【０００８】放電帯電系は接触帯電部材と被帯電体に一
定の放電しきい値を有するため、帯電電位より大きな電
圧を接触帯電部材に印加する必要がある。又、コロナ帯
電器に比べて発生量は格段に少ないけれども放電生成物
を生じることが原理的に避けられないため、オゾン等の
活性イオンによる弊害は避けられない。

【０００９】直接注入帯電機構 この機構は、接触帯電部材から被帯電体に直接に電荷が
注入されることで被帯電体表面が帯電する系である。直
接帯電あるいは注入帯電と称される。

【００１０】より詳しくは、中抵抗の接触帯電部材が被
帯電体表面に接触して、放電現象を介さずに、つまり放
電を基本的に用いないで被帯電体表面に直接電荷注入を
行うものである。よって、接触帯電部材への印加電圧が
放電しきい値以下の印加電圧であっても、被帯電体を印
加電圧相当の電位に帯電することができる。

【００１１】この直接帯電系はイオンの発生を伴わない
ため、放電生成物による弊害は生じない。しかし、直接
帯電であるため、接触帯電部材の被帯電体への接触性が
帯電性に大きな影響を与える。そのため、接触帯電部材
はより密に構成し、且つ被帯電体との速度差を大きくと
り、より高い頻度で被帯電体に接触する機会を付与する
構成をとる必要がある。

【００１２】以下に、接触帯電部材による帯電機構とそ
の特徴について記述する。

【００１３】（Ａ）ローラ帯電 接触帯電装置は、接触帯電部材として導電ローラ（帯電
ローラ）を用いたローラ帯電方式が帯電の安定性という
点で好ましく、広く用いられている。

【００１４】このローラ帯電における帯電機構は上記の
放電帯電機構が支配的である。

【００１５】帯電ローラは、導電性あるいは中抵抗のゴ
ム材料あるいは発泡体を用いて作製される。更にこれら
を積層して所望の特性を得たものもある。

【００１６】帯電ローラは被帯電体（以下、「感光体」
という）との一定の接触状態を得るために弾性をもたせ
ているが、そのため摩擦抵抗が大きく、多くの場合、感
光体に対して従動あるいは若干の速度差をもって駆動さ
れる。従って、直接帯電しようとしても、絶対的帯電能
力の低下や接触性の不足やローラ上のムラや感光体の付
着物による帯電ムラは避けられないため、従来のローラ
帯電ではその帯電機構は放電帯電機構が支配的である。

【００１７】図６は接触帯電における帯電効率の例を表
したグラフである。横軸に接触帯電部材に印加したバイ
アス（印加ＤＣ電圧（−Ｖ））を、縦軸にはその時に得
られた感光体帯電電位（−Ｖ）を表している。

【００１８】ローラ帯電の場合の帯電特性はＡで表され
る。即ち凡そ−５００Ｖの放電しきい値を過ぎてから帯
電が始まっている。従って、−５００Ｖに帯電する場合
は−１０００Ｖの直流電圧を印加するか、あるいは、−
５００Ｖ直流の帯電電圧に加えて、放電しきい値以上の
電位差を常に持つようにピーク間電圧１２００Ｖを印加
して感光体電位を帯電電位に収束させる方法が一般的で
ある。

【００１９】より具体的に説明すると、厚さ２５μｍの
ＯＰＣ感光体に対し帯電ローラを加圧当接させた場合に
は、約６４０Ｖ以上の電圧を印加すれば感光体の表面電
位が上昇し始め、それ以降は印加電圧に対して傾き１で
線形に感光体表面電位が増加する。このしきい値電圧を
帯電開始電圧Ｖｔｈと定義する。

【００２０】つまり、電子写真に必要とされる感光体表
面電位Ｖｄを得るためには帯電ローラにはＶｄ＋Ｖｔｈ
という必要とされる以上のＤＣ電圧が必要となる。この
ようにして、ＤＣ電圧のみを接触帯電部材に印加して帯
電を行う方法を「ＤＣ帯電方式」と称する。

【００２１】しかし、ＤＣ帯電においては環境変動等に
よっては接触帯電部材の抵抗値が変動するため、又、感
光体が削れることによって膜厚が変化するとＶｔｈが変
動するため、感光体の電位を所望の値にすることが難し
かった。

【００２２】そこで更なる帯電の均一化を図るため、特
開昭６３−１４９６６９号公報に開示されるように、所
望のＶｄに相当するＤＣ電圧に２×Ｖｔｈ以上のピーク
間電圧を持つＡＣ成分を重畳した電圧を接触帯電部材に
印加する「ＡＣ帯電方式」が用いられる。これは、ＡＣ
による電位のならし効果を目的としたものであり、感光
体の電位はＡＣ電圧のピークの中央であるＶｄに収束
し、環境等の外乱には影響されることはない。

【００２３】ところが、このような接触帯電装置におい
ても、その本質的な帯電機構は、接触帯電部材から感光
体への放電現象を用いているため、先に述べたように接
触帯電部材に印加する電圧は感光体表面電位以上の値が
必要とされ、微量のオゾンは発生する。

【００２４】また、帯電均一化のためにＡＣ帯電を行っ
た場合には更なるオゾンの発生、ＡＣ電圧の電界による
接触帯電部材と感光体の振動騒音（ＡＣ帯電音）の発
生、又、放電による感光体表面の劣化等が顕著になり、
新たな問題点となっていた。

【００２５】（Ｂ）ファーブラシ帯電 ファーブラシ帯電は、接触帯電部材として導電性繊維の
ブラシ部を有する部材（ファーブラシ帯電器）を用い、
その導電性繊維ブラシを感光体に接触させ、所定の帯電
バイアスを印加して感光体面を所定の極性・電位に帯電
させるものである。

【００２６】このファーブラシ帯電もその帯電機構は上
記放電帯電機構が支配的である。

【００２７】ファーブラシ帯電器は固定タイプとロール
タイプが実用化されている。固定タイプは中抵抗の繊維
を基布に折り込みパイル状に形成したものを電極に接着
したもので、ロールタイプはパイルを芯金に巻き付けて
形成したものである。繊維密度としては１００本／ｍｍ
² 程度のものが比較的容易に得られるが、直接帯電によ
り十分均一な帯電を行うにはそれでも接触性は不十分で
あり、直接帯電により十分な帯電を行うには感光体に対
し機械構成としては困難なほどに速度差を持たせる必要
があり、現実的ではない。

【００２８】このファーブラシ帯電の直流電圧印加時の
帯電特性は図６のＢに示される特性をとる。従って、フ
ァーブラシ帯電の場合も、固定タイプとロールタイプの
どちらも多くは、高い帯電バイアスを印加し、放電現象
を用いて帯電を行っている。

【００２９】（Ｃ）磁気ブラシ帯電 磁気ブラシ帯電は、接触帯電部材としては導電性磁性粒
子をマグネットロール等で磁気拘束してブラシ状に形成
した磁気ブラシ部を有する部材（磁気ブラシ帯電器）を
用い、その磁気ブラシ部を感光体に接触させ、所定の帯
電バイアスを印加して感光体面を所定の極性・電位に帯
電させるものである。

【００３０】この磁気ブラシ帯電の場合はその帯電機構
は上記直接注入帯電機構が支配的である。

【００３１】磁気ブラシ部を構成させる導電性磁性粒子
として粒径５〜５０μｍのものを用い、感光体と十分速
度差を設けることで、均一に直接帯電を可能にする。

【００３２】図６の帯電特性グラフのＣにあるように、
印加バイアスとほぼ比例した逓伝電位を得ることが可能
にある。

【００３３】しかしながら、機器構成が複雑であること
や、磁気ブラシ部を構成している導電性磁性粒子が脱落
して感光体に付着する等、他の弊害もある。

【００３４】特開平６−３９２１号公報等には感光体表
面にあるトラップ準位又は電荷注入層の導電粒子等の電
荷保持部材に電荷を注入して直接注入帯電を行う方法が
提案されている。この方法は、放電現象を用いないた
め、帯電に必要とされる電圧は所望の感光体表面電位分
のみであり、オゾンの発生もない。更に、ＡＣ電圧を印
加しないので、帯電音の発生もなく、ローラ帯電方式と
比べると、オゾンレス、低電力の優れた帯電方式であ
る。

【００３５】（Ｄ）トナーリサイクルシステム（クリー
ナレスシステム） 転写方式の画像形成装置においては、転写後の感光体
（像担持体）に残存する転写残りの現像剤（トナー）は
クリーナ（クリーニング装置）によって感光体面から除
去されて廃トナーとなるが、この廃トナーは環境保護の
面からも出ないことが望ましい。そこでクリーナをなく
し、転写後の感光体上の転写残トナーを現像装置によっ
て「現像同時クリーニング」で感光体から除去し現像装
置に回収して、再利用する装置構成にしたトナーリサイ
クルシステム（又は、トナーリサイクルプロセス）の画
像形成装置も出現している。

【００３６】現像同時クリーニングとは、転写後に感光
体上に残留したトナーを次工程以降の現像時にかぶり取
りバイアス（現像装置に印加する直流電圧と感光体の表
面電位間の電位差であるかぶり取り電位差Ｖｂａｃｋ）
によって回収する方法である。

【００３７】この方法によれば、転写残トナーは現像装
置に回収されて次工程以後に再利用されるため、廃トナ
ーをなくし、メンテナンスに手を煩わせることも少なく
することができる。又、クリーナレスであることで、ス
ペース面での利点も大きく、画像形成装置を大幅に小型
化できるようになる。

【００３８】トナーリサイクルシステムは上記のように
転写残トナーを専用のクリーナによって感光体から除去
するのではなく、帯電手段を経由させて現像装置に至ら
せて再度現像プロセスに利用するものであるため、感光
体の帯電手段として接触帯電を用いた場合においては、
感光体と接触帯電部材との接触部に絶縁性であるトナー
が介在した状態で如何にして感光体を帯電するかが問題
となっている。

【００３９】上記のように、ローラ帯電やファーブラシ
帯電においては、感光体上の転写残トナーを拡散し非パ
ターン化するとともに、大きなバイアスを印加し、放電
による帯電を用いることが多い。他方、磁気ブラシ帯電
においては接触帯電部材として粉体を用いるためその粉
体である導電性磁性粒子の磁気ブラシ部が感光体に柔軟
に接触し感光体を帯電できる利点があるが、機器構成が
複雑であること、磁気ブラシ部を構成している導電性磁
性粒子の脱落による弊害が大きい。

【００４０】（Ｅ）接触帯電部材に対する粉末塗布 接触帯電装置について、帯電ムラを防止し安定した均一
帯電を行うために、接触帯電部材の被帯電体面との接触
面に粉末を塗布する構成が特公平７−９９４４２号公報
に開示されているが、接触帯電部材が被帯電体に対する
従動帯電であり、スコロトロン等のコロナ帯電器と比べ
るとオゾン生成物の発生は格段に少なくなっているもの
の、帯電機構は前述のローラ帯電の場合と同様に依然と
して放電帯電機構を主としている。特に、より安定した
帯電均一性を得るためにはＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳し
た電圧を印加するために、放電によるオゾン生成物の発
生はより多くなってしまう。よって、装置を長期に使用
した場合や、クリーナレスの画像形成装置を長期に使用
した場合において、オゾン生成物による画像流れ等の弊
害が現れやすい。

【００４１】このような背景から、本出願人は帯電促進
粒子を用いた帯電装置を創案し、特願平１０−７３５２
８号にて出願中である。これは、帯電部材と被帯電体と
の間に帯電促進粒子と称する１０¹²Ω・ｃｍ以下の微粒
子を介して直接注入帯電を行うものである。帯電促進粒
子の役割の一つは帯電部材と被帯電体表面の摩擦力の低
減にある。前述した帯電ローラ等、被帯電体との摩擦力
が大きな帯電部材は帯電部材との被帯電体の周速差を設
けることができず十分な接触機会を得ることができなか
った。しかしながら、帯電促進粒子を介在させることに
より、前述した帯電ローラと被帯電体の摩擦力を下げ、
周速差をもたせることが可能になる。第二に、帯電促進
粒子は帯電部材の凹凸を埋め被帯電体に対する接触性を
向上させることができる。

【００４２】帯電促進粒子は帯電動作とともに被帯電体
に付着し帯電部材に存在する帯電促進粒子量は減少しい
ずれはなくなっていく。従って、帯電促進粒子は何らか
の方法によって帯電器周辺に供給する必要がある。

【００４３】この方法としては、帯電部材に帯電促進粒
子を塗布供給する方法、感光体に塗布して帯電促進粒子
に供給する方法などであるが、中でも、上記クリーナレ
スシステムとの適合を考慮して、現像工程を通してトナ
ーとともに帯電促進粒子を感光体上に現像し、感光体か
ら帯電部材に帯電促進粒子を供給することにより、ドラ
ムクリーナを排除し、トナーの循環と帯電促進粒子の供
給を行える利点を有する。

【００４４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、長期使
用が進むにつれて帯電器の帯電能力の低下から画像不良
を生じる問題がある。反転現像系における画像記録にお
いては帯電電位の低下からかぶりが生じ、さらに転写残
りトナーを増加させる。その結果、帯電部材に転写残り
トナーが付着し、帯電能力を更に低下させるという悪循
環が生じ、帯電器を含めた画像記録システムが破綻して
しまうという問題がある。

【００４５】従って、本発明の目的は、長期使用におい
ても、帯電装置の帯電能力を適正に保持できるクリーナ
レス方式の画像形成装置を提供することである。

【００４６】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
像担持体と、その回りに配置された帯電装置、現像装
置、転写装置、及び被記録体上の画像を定着する定着装
置とを有し、転写工程後の前記像担持体表面に残留した
現像剤を少なくとも前記帯電装置に一時担持し、前記像
担持体を通して再度前記現像装置に回収する画像形成装
置において、前記帯電装置は、前記像担持体に速度差を
もって接触して前記像担持体の表面を帯電し、その帯電
部材と前記像担持体とのニップに体積抵抗１０¹²Ω・ｃ
ｍ以下の帯電促進粒子を介在させ、前記現像装置内には
前記帯電促進粒子と現像剤とを含む混合剤が蓄えられ、
前記帯電促進粒子と前記現像剤であるトナーとは摩擦帯
電極性が互いに逆極性であり、前記現像装置内の前記混
合剤は、前記現像装置の開口部に回転可能に支持された
現像剤担持体に接触して循環する現像前混合剤と、前記
現像剤担持体に接触せずに蓄えられた補給用混合剤とを
含むことを特徴とする画像形成装置である。

【００４７】本発明に一実施態様によれば、前記現像前
混合剤と前記補給用混合剤は各々隔離されて収容されて
おり、前記補給用混合剤の収容室から前記補給用混合剤
を一方的に前記現像前混合剤の収容室に補給するもので
ある。

【００４８】又、前記現像前混合剤は前記現像前混合剤
収容室である現像室内に、前記補給用混合剤は前記補給
用混合剤収容室であるホッパー容器内に収容され、前記
ホッパー容器内の前記補給用混合剤は一方的に前記現像
室に補給される。別の態様によれば、前記現像装置は、
少なくとも現像室と、トナー補給室との２つの領域に分
けられ、前記現像前混合剤は前記現像室に、前記補給用
混合剤は前記トナー補給室にそれぞれ備えられ、前記ト
ナー補給室内の前記補給用混合剤を一方的に前記現像室
に補給する。

【００４９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。

【００５０】実施例１ 図１には、本発明に係る画像形成装置の第１実施例が示
される。本実施例の画像形成装置は、転写式電子写真プ
ロセス、直接注入帯電方式、及びトナーリサイクルプロ
セス（クリーナレスシステム）を利用したレーザプリン
タである。

【００５１】（１）プリンタの全体的構成 本実施例の像担持体１は、直径３０ｍｍの回転ドラム型
の負極性ＯＰＣ感光体（ネガ感光体、以下「感光ドラ
ム」という）であり、図中矢印の時計方向に周速度５０
ｍｍ／ｓｅｃ（＝プロセススピードＰＳ、印字速度）の
一定速度で回転駆動される。

【００５２】帯電手段である帯電ローラ２は感光ドラム
１に所定の押圧力をもって接触させて当接した接触帯電
部材としての導電性弾性ローラである。感光ドラム１と
帯電ローラ２との当接部には帯電ニップ部ｎが形成され
ている。

【００５３】帯電ローラ２は、その外周面に、帯電促進
を目的とした導電性粒子である帯電促進粒子ｍを保持し
ており、上記の帯電ニップ部ｎには帯電促進粒子ｍが介
在している。

【００５４】帯電ローラ２はこの帯電ニップ部ｎにおい
て感光ドラム１の回転方向と逆方向（カウンター方向）
に回転駆動され、感光ドラム１面に対して速度差をもっ
て接触する。又、プリンタの画像記録時には帯電ローラ
２に帯電バイアス印加電源Ｓ１から所定の帯電バイアス
が印加される。これにより、感光ドラム１の周面が直接
注入帯電方式で所定の極性・電位に一様に接触帯電処理
される。本実施例では印加電源Ｓ１による印加バイアス
をＤＣ電圧−７００Ｖとした。

【００５５】尚、上記帯電ローラ２、帯電促進粒子ｍ、
直接注入帯電については下記にて詳しく説明する。

【００５６】レーザダイオード、ポリゴンミラー等を含
むレーザビームスキャナ（露光装置）４は、目的の画像
情報の時系列ディジタル画像信号に対応して強度変調さ
れたレーザ光Ｌを出力し、レーザ光Ｌで回転感光ドラム
１の一様帯電面を走査露光する。この走査露光により回
転感光ドラム１の面に目的の画像情報に対応した静電潜
像が形成される。

【００５７】回転感光ドラム１面の静電潜像は現像装置
５により現像部位ａにてトナー画像として現像される。

【００５８】現像装置５内には現像剤ｔに帯電促進粒子
ｍを添加した混合剤ｔｍが収容されている。更に、混合
剤ｔｍは現像容器５ｄ内の現像前混合剤ｔｍ１と、現像
容器５ｄに連結されたホッパー容器５ｇ内に蓄えられた
補給用混合剤ｔｍ２とからなり、印字を繰り返すととも
にホッパー容器５ｇ内の混合剤ｔｍ２が現像容器５ｄ内
に補給される。現像装置５については下記にて詳述す
る。

【００５９】接触転写手段である中抵抗の転写ローラ６
は感光ドラム１に所定の圧で当接され、転写ニップ部ｂ
を形成している。この転写ニップ部ｂに不図示の給紙部
から所定のタイミングで被記録体としての転写材Ｐが給
紙され、且つ転写ローラ６に転写バイアス印加電源Ｓ３
から所定の転写バイアス電圧が印加されることにより、
感光ドラム１側のトナー像が転写ニップ部ｂに給紙され
た転写材Ｐの面に順次転写されていく。

【００６０】本実施例の転写ローラ６は、芯金６ａに中
抵抗発泡層６ｂを形成したローラ抵抗値５×１０⁸ Ωの
ものであり、＋２．０ｋＶの電圧を芯金６ａに印加して
転写を行った。転写ニップ部ｂに導入された転写材Ｐは
この転写ニップ部ｂを挟持搬送されて、その表面側に回
転感光ドラム１の表面に形成担持されているトナー画像
が順次に静電気力と押圧力にて転写されていく。

【００６１】転写ニップ部ｂに給紙されて感光ドラム１
側のトナー画像の転写を受けた転写材Ｐは回転感光ドラ
ム１の面から分離されて、熱定着方式の定着装置７に導
入され、トナー画像の定着を受けて画像形成物（プリン
トコピー）として装置外へ排出される。

【００６２】本実施例のプリンタはクリーナレスであ
り、転写材Ｐに対するトナー画像転写後の回転感光ドラ
ム１面に残留した転写残トナーは専用のクリーナ（クリ
ーニング装置）で除去されることなく、感光ドラム１の
回転に伴い、帯電ニップ部ｎを経由して現像部位ａに至
り、現像装置４において現像同時クリーニングにて回収
・再利用される。

【００６３】（２）帯電ローラ 本実施例における接触帯電部材としての帯電ローラ２は
芯金２ａと、芯金２ａ上に形成されたゴムあるいは発泡
体の中抵抗層２ｂとから構成される。中抵抗層２ｂは樹
脂（例えばウレタン）、導電性粒子（例えばカーボンブ
ラック）、硫化剤、発泡剤等により処方され、ローラ状
に形成される。その後、必要に応じてその表面を研磨し
て直径１２ｍｍ、長さ２００ｍｍの導電性弾性ローラで
ある帯電ローラを作製した。

【００６４】本実施例の帯電ローラ２のローラ抵抗を測
定したところ１００ｋΩであった。このローラ抵抗は、
帯電ローラ２の芯金２ａに総圧１ｋｇの荷重がかかるよ
うに外径３０ｍｍのアルミドラムに帯電ローラ２を圧着
した状態で、芯金２ａとアルミドラムとの間に１００Ｖ
を印加し、計測した。

【００６５】ここで、接触帯電部材である帯電ローラ２
は電極として機能することが重要である。つまり、弾性
をもたせて被帯電体との十分な接触状態を得ると同時
に、移動する被帯電体を充電するに十分低い抵抗を有す
ることが必要である。一方では被帯電体にピンホール等
の耐圧欠陥部位が存在した場合に電圧のリークを防止す
る必要がある。被帯電体として電子写真感光体を用いた
場合、十分な帯電性と対リーク性を得るには１０⁴ 〜１
０⁷ Ωの抵抗が望ましい。

【００６６】帯電ローラ２の表面は帯電促進粒子ｍを保
持できるようにミクロの凹凸があるものが望ましい。

【００６７】帯電ローラ２の硬度は、硬度が低すぎると
形状が安定しないために被帯電体との接触性が悪くな
り、高すぎると被帯電体との間に帯電ニップ部ｎを確保
できないだけでなく、被帯電体表面への緻密な接触性が
得られなくなるので、アスカーＣ硬度で２５度〜５０度
が好ましい範囲である。

【００６８】帯電ローラ２の材質としては、弾性発泡体
に限定するものではなく、弾性体の材料として、ＥＰＤ
Ｍ、ウレタン、ＮＢＲ、シリコーンゴムや、ＩＲ等に抵
抗調整のためのカーボンブラックや金属酸化物等の導電
性物質を分散したゴム材や、これらを発泡させたものが
挙げられる。又、特に導電性物質を分散せずにイオン導
電性の材料を用いて抵抗調整することも可能である。

【００６９】帯電ローラ２は感光ドラム１に対して弾性
に抗して所定の押圧力で圧接させて配設し、本実施例で
は幅数ｍｍの帯電ニップ部ｎを形成させてある。

【００７０】又、本実施例では、この帯電ローラ２を帯
電ニップ部ｎにおいて帯電ローラ表面と感光ドラム表面
とが互いに逆方向に等速で移動するように凡そ８０ｒｐ
ｍで矢印の時計方向に回転駆動させた。即ち、接触帯電
部材としての帯電ローラ２の表面は被帯電体としての感
光ドラム１の面に対して速度差を持たせるようにした。

【００７１】（３）現像装置 本実施例の現像装置５は現像剤ｔとして一成分磁性トナ
ー（ネガトナー）を用いた反転現像器である。現像装置
５内には現像剤（トナー）ｔと帯電促進粒子ｍの混合剤
ｔｍを備えている。

【００７２】現像装置５は、現像容器５ｄの開口部に感
光ドラム１に対向して、マグネットロール５ｂを内包さ
せた現像剤担持体としての非磁性回転現像スリーブ５ａ
を備えている。現像容器５ｄ内に備える現像前混合剤ｔ
ｍ１内のトナーｔは回転現像スリーブ５ａ上を搬送され
る過程において、規制ブレード５ｃで層厚規制及び電荷
付与を受ける。

【００７３】回転現像スリーブ５ａにコートされたトナ
ーｔは現像スリーブ５ａの回転により、感光ドラム１と
現像スリーブ５ａの対向部である現像部位（現像領域
部）ａに搬送される。又、現像スリーブ５ａには現像バ
イアス印加電源Ｓ２より現像バイアス電圧が印加され
る。

【００７４】本実施例において、現像バイアス電圧はＤ
Ｃ電圧−５００ＶにＡＣ電圧＝ピーク間電圧１６００
Ｖ、周波数１．８ｋＨｚ、矩形波の重畳電圧とした。

【００７５】これにより、感光ドラム１側の静電潜像が
トナーｔにより反転現像される。

【００７６】印字と共に現像容器５ｄ内の現像前混合剤
ｔｍ１の量は減少するが、その減少に応じてホッパー容
器５ｇからスクリュー５ｆを回転させることにより、ホ
ッパー容器５ｇ内の補給用混合剤ｔｍ２を現像容器５ｄ
内に供給することで、現像容器５ｄ内の現像前混合剤ｔ
ｍ１の量をある一定範囲内に調整する。

【００７７】印字初期において、混合剤ｔｍはホッパー
容器５ｇに全て蓄えられており、印字前に現像容器５ｄ
内へスクリュー５ｆにより供給され、それぞれｔｍ１、
ｔｍ２となる。

【００７８】ａ）トナーｔ：現像剤である一成分磁性ト
ナーｔは、結着樹脂、磁性体粒子、電荷制御剤を混合
し、混練、粉砕、分級の各工程を経て作製し、更に帯電
促進粒子ｍや流動化剤等を外添剤として添加して作製さ
れたものである。トナーの平均粒径（Ｄ４）は７μｍで
あった。

【００７９】ｂ）帯電促進粒子ｍ：本実施例では、帯電
促進粒子として、比抵抗が１０⁶ Ω・ｃｍ、平均粒径３
μｍの導電性酸化亜鉛を用いた。そして、帯電促進粒子
ｍとしての酸化亜鉛分を、分級後のトナーｔ１００重量
部に対して３重量部添加し、混合機により均一に分散さ
せて現像装置５内に収容した。

【００８０】帯電促進粒子ｍの材料としては他の金属酸
化物等の導電性無機粒子や有機物との混合物、あるい
は、これらに表面処理を施したものなど各種導電性粒子
が使用可能である。

【００８１】粒子抵抗は粒子を介した電荷の授受を行う
ため比抵抗としては１０¹²Ω・ｃｍ以下であることが必
要であり、１０¹⁰Ω・ｃｍ以下が望ましい。

【００８２】抵抗測定は、錠剤法により測定し正規化し
て求めた。即ち、底面積２．２６ｃｍ² の円筒内に促進
粒子試料を０．５ｇ入れ、上下電極に１５ｋｇの加圧を
行うと同時に１００Ｖの電圧を印加して、抵抗値を計測
し、その後、正規化して比抵抗を算出した。

【００８３】粒径は良好な帯電均一性を得るために５０
μｍ以下が望ましい。本実施例において、粒子が凝集体
を構成している場合の粒径は、その凝集体としての平均
粒径として定義した。粒径の測定には、電子顕微鏡によ
る観察から１００個以上抽出し、水平方向最大弦長をも
って体積粒径分布を算出し、その５０％平均粒径をもっ
て決定した。

【００８４】帯電促進粒子ｍは一次粒子の状態で存在す
るばかりでなく二次粒子の凝集した状態で存在すること
もなんら問題はない。どのような凝集状態であれ、凝集
体として帯電促進粒子ｍの機能が実現できればその形態
は重要ではない。

【００８５】帯電促進粒子ｍは特に感光体の帯電に用い
る場合に潜像露光の妨げにならないように白色又は透明
に近いことが望ましい。更に、帯電促進粒子ｍが感光体
上から記録材Ｐに一部転写されてしまうことを考える
と、カラー記録では無色あるいは白色のものが望まし
く、又、画像露光時に粒子による光散乱を防止するため
にもその粒径は構成画素サイズ以下であることが望まし
い。粒径の下限値としては粒子として安定に得られるも
のとして１０ｎｍが限界と考えられる。

【００８６】（４）帯電促進粒子存在量 感光体１と帯電ローラ２とのニップ部ｎにおける帯電促
進粒子の介在量は、少なすぎると、粒子による潤滑効果
が十分に得られず、帯電ローラ２と感光体１との摩擦が
大きく帯電ローラ２を感光体１に速度差をもって回転駆
動させることが困難である。つまり、駆動トルクが過大
となり、無理に回転させると帯電ローラ２や感光体１の
表面が削れてしまう。更に、帯電促進粒子による接触機
会増加の効果が得られないこともあり、十分な帯電性能
が得られない。一方、この介在量が多すぎると、帯電促
進粒子ｍの帯電ローラ２からの脱落が著しく増加し、作
像上に悪影響が出る。

【００８７】本実施例では、混合剤ｔｍ中に含む帯電促
進粒子ｍの量を調整して存在量を調整した。

【００８８】実験によると帯電部材２ｂと感光体１の間
の介在量は１×１０³ 個／ｍｍ² 以上が望ましい。１×
１０³ 個／ｍｍ² より少ないと十分な潤滑効果と接触機
会増加の効果が得られず帯電性能の低下が生じる。より
望ましくは１×１０³ 〜５×１０⁵ 個／ｍｍ² の介在量
が好ましい。５×１０⁵ 個／ｍｍ² を超えると、帯電促
粒子ｍの感光体１へ脱落が著しく増加し、帯電促進粒子
自体の光透過性を問わず、感光体への露光量不足が生じ
る。５×１０⁵ 個／ｍｍ² 以下では脱落する粒子量も低
く抑えられ、この悪影響を改善できる。一方、帯電促進
粒子供給手段通過後の感光体上には１×１０² 〜１×１
０⁵ 個／ｍｍ² の帯電促進粒子を塗布した。より好まし
くは１×１０³ 〜１×１０⁴ 個／ｍｍ² の帯電促進粒子
を供給することが望ましい。

【００８９】又、帯電後の感光体上に脱落した粒子存在
量を測ると１×１０² 〜１×１０⁵個／ｍｍ² であった
ことから、作像上弊害がない存在量としては１×１０⁵
個／ｍｍ² 以下が望まれる。

【００９０】介在量及び感光体上の存在量の測定方法に
ついて述べる。介在量は帯電ローラ２と感光体１の接触
面部を直接測ることが望ましいが、帯電ローラ２に接触
する前に感光体１上に存在した粒子の多くは逆方向に移
動しながら接触する帯電ローラ２に剥ぎ取られることか
ら、本実施例では、接触面部に到達する直前の帯電ロー
ラ表面の粒子量をもって介在量とした。

【００９１】具体的には、帯電バイアスを印加しない状
態で感光体１及び帯電ローラ２の回転を停止し、感光体
１及び帯電ローラ２の表面をビデオマイクロスコープ
（ＯＬＹＭＰＵＳ製ＯＶＭ１０００Ｎ）及びデジタルス
チルレコーダ（ＤＥＬＴＩＳ製ＳＲ−３１００）で撮影
した。得られたデジタル画像から個々の粒子を領域分離
するため、あるしきい値をもって２値化処理し、粒子の
存在する領域の数を所望の画像処理ソフトを用いて計測
した。又、感光体上の存在量についても感光体上を同様
のビデオマイクロスコープにて撮影し同様の処理を行い
計測した。

【００９２】（５）直接注入帯電 現像装置５に収容されたトナーｔと帯電促進粒子ｍの混
合剤ｔｍは感光体１の静電潜像のトナー現像時にトナー
とともに適当量が感光体１に移行する。

【００９３】感光体１上のトナー画像は転写ニップ部ｂ
において転写バイアスの影響で転写材Ｐ側に引かれて積
極的に移行するが、他方、感光体１上の帯電促進粒子ｍ
は導電性であることにより転写材Ｐ側には積極的に移行
するものの、感光体１上に実質的に付着保持されて残留
する。又、感光体１面に実質的に付着保持される帯電促
進粒子ｍの存在によりトナー画像の感光体１側から転写
材Ｐ側への転写効率が向上する効果が得られる。

【００９４】そしてトナーリサイクルプロセスの画像形
成装置はクリーナを用いないため、転写後の感光体１面
に残存する転写残トナー及び残存帯電促進粒子は感光体
１と帯電ローラ２の帯電ニップ部ｎに感光体１の回転で
そのまま持ち運ばれて帯電ローラ２に付着混入する。

【００９５】従って、感光体１と帯電ローラ２とのニッ
プ部ｎにこの帯電促進粒子ｍが存在した状態で感光体１
の接触帯電が行われる。尚、印字初期においては帯電ロ
ーラ表面に接触促進粒子ｍが供給されず帯電が行えない
ので帯電ローラ表面には予め帯電促進粒子ｍを塗布して
おくことを可とする。

【００９６】この帯電促進粒子ｍの存在により帯電ロー
ラ２にトナーが付着混入した場合でも、帯電ローラ２の
感光体１への緻密な接触性と接触抵抗を維持できるた
め、接触帯電部材が帯電ローラのような簡易な部材であ
り、しかも帯電ローラの転写残トナーによる汚染に関わ
らず帯電ローラ２による感光体１への直接注入帯電を行
わせることができる。

【００９７】つまり、帯電ローラ２が帯電促進粒子ｍを
介して密に感光体１に接触して、帯電ローラ２と感光体
１のニップ部ｎに存在する帯電促進粒子ｍが感光体１表
面を隙間なく摺擦することで、帯電ローラ２による感光
体１の帯電は帯電促進粒子ｍの存在により放電現象を用
いない安定かつ安全な直接注入帯電が支配的であり、一
般的に用いられているローラ帯電などでは得られなかっ
た高い帯電効率が得られ、帯電ローラ２に印加した電圧
とほぼ同等の電位を感光体１に与えることができる。

【００９８】又、帯電ローラ２に付着・混入した転写残
トナーは帯電ローラ２から徐々に感光体１上に吐き出さ
れて感光体１面の移動とともに現像部位ａに至り、現像
装置５において現像同時クリーニング（回収）される
（トナーリサイクルプロセス）。

【００９９】現像同時クリーニングは前述したように、
転写後に感光体１上に残留したトナーを引き続く画像形
成工程の現像時、即ち引き続き感光体１を帯電し、露光
して潜像を形成し、その潜像の形成時において現像装置
のカブリ取りバイアス、即ち現像装置に印加する直流電
圧と感光体表面電位間の電位差であるカブリ取り電位差
Ｖｂａｃｋによって回収するものである。本実施例にお
けるプリンタのように反転現像の場合では、この現像同
時クリーニングは、感光体の暗部電位から現像スリーブ
にトナーを回収する電界と、現像スリーブから感光体の
明部電位へトナーを付着させる電界の作用でなされる。

【０１００】又、帯電ローラ２から帯電促進粒子ｍが脱
落しても、画像形成装置が稼働されることで、現像装置
５の現像前混合剤ｔｍ１に含有する帯電促進粒子ｍが現
像部ａで感光体１面に移行し、感光体１の回転により転
写ニップ部ｂを経て帯電ニップ部ｎに持ち運ばれて帯電
ローラ２に逐次に供給され続けるため、帯電促進粒子ｍ
の存在による良好な帯電性が安定して維持される。

【０１０１】かくして、直接注入帯電方式、転写方式、
トナーリサイクルプロセスの画像形成装置において、接
触帯電部材としての帯電ローラを使って、しかも帯電ロ
ーラ２の転写残トナーによる汚染にも拘わらず、低印加
電圧でオゾンレスの直接注入帯電を長期に渡り安定に維
持させることができ、均一な帯電性を与えることがで
き、オゾン生成物による障害、帯電不良による障害等の
ない、簡易な構成、低コストの画像形成装置を得ること
ができる。

【０１０２】又、帯電ローラ２と感光体１とのニップ部
ｎに帯電促進粒子ｍを介在させることにより、帯電促進
粒子ｍの潤滑効果（摩擦低減効果）により帯電ローラ２
と感光体１との間に容易に効果的に速度差を設けること
が可能となる。

【０１０３】帯電ローラ２と感光体１との間に速度差を
設けることにより帯電ローラ２と感光体１のニップ部ｎ
において帯電促進粒子ｍが感光体１に接触する機会を格
段に増加させ、高い接触性を得ることができ、容易に直
接注入帯電を可能にする。

【０１０４】上記の速度差を設ける構成として、好まし
くは帯電部材に持ち運ばれる感光体１上の転写残トナー
を帯電ローラ２に一時的に回収させるために、帯電ロー
ラ２を回転駆動し、更に、その回転方向は感光体１表面
の移動方向とは逆方向に回転するように構成することが
望ましい。即ち、逆方向回転で感光体１上の転写残トナ
ーを一旦引き離し、帯電を行うことにより優位に直接注
入帯電を行うことができる。

【０１０５】実施例２ 次に、本発明の第２実施例について図２により説明す
る。本実施例のプリンタは、上記第１実施例の構成と概
略同様の構成を備えているが、現像装置のみ、下記に説
明するように第１実施例の現像装置と異なっている。

【０１０６】図２において、非磁性回転現像スリーブ５
ａはマグネットロール５ｂを内包し、現像装置５Ａ内の
現像剤ｔ及び帯電促進粒子ｍは回転現像スリーブ５ａ上
を搬送される過程において規制ブレード５ｃで層厚規制
及び電荷付与を受ける。

【０１０７】現像バイアス電圧、及びトナーｔと帯電促
進粒子ｍの処方は第１実施例の通りである。

【０１０８】現像装置５Ａ内には現像剤ｔと帯電促進粒
子ｍを混合した混合剤ｔｍを収容している。混合剤ｔｍ
は現像装置５Ａ内で二つの状態に分けられる。一つは現
像容器５ｄの現像室Ｒ１内にあり、現像スリーブ５ａと
接触しながら順次現像されていく現像前混合剤ｔｍ１の
状態、そして、他方はトナー室Ｒ２内において攪拌さ
れ、順次現像室Ｒ１に供給されていく補給用混合剤ｔｍ
２である。

【０１０９】印字により現像剤ｔ及び帯電促進粒子ｍが
現像スリーブ５ａから感光体１に移行するとともに現像
室Ｒ１内の混合剤ｔｍ１は減少する。現像前混合剤ｔｍ
１の量が減少するとトナー室Ｒ２に収容・攪拌されてい
る補給用混合剤ｔｍ２が現像室Ｒ１に搬送される。

【０１１０】ここで、上記第１及び第２実施例に対する
第１〜第３比較例について説明する。

【０１１１】比較例１ 第１比較例のプリンタとしては、図３に示すように、感
光ドラム１、帯電ローラ２、レーザビームスキャナ４、
現像装置１０５、転写ローラ６、及び定着器７を備えた
クリーナレス方式のプリンタであり、第１実施例と同様
の構成及び機能を備えている。

【０１１２】現像装置１０５は、現像容器１０５ｄの開
口部に感光ドラム１に対向して、マグネットロール１０
５ｂを内包させた非磁性回転現像スリーブ５ａを備えた
反転現像器である。現像容器５ｄ内には帯電促進粒子を
含まない一成分磁性トナーｔのみを収容している。トナ
ーｔは回転現像スリーブ１０５ａ上を搬送される過程に
おいて、規制ブレード１０５ｃで層厚規制及び電荷付与
を受ける。

【０１１３】回転現像スリーブ１０５ａにコートされた
トナーｔは現像スリーブ１０５ａの回転により、感光ド
ラム１と現像スリーブ１０５ａの対向部である現像部位
（現像領域部）ａに搬送される。又、現像スリーブ１０
５ａには現像バイアス印加電源Ｓ２から現像バイアス電
圧が印加され、感光ドラム１上の静電潜像がトナーｔに
よりトナー像として現像される。転写後、感光ドラム１
上に残存したトナーｔは、 引き続く画像形成工程の現
像時、即ち引き続き感光ドラム１を帯電し、露光して潜
像を形成し、その潜像の形成時において現像装置のカブ
リ取りバイアス、即ち現像装置に印加する直流電圧と感
光体表面電位間の電位差であるカブリ取り電位差Ｖｂａ
ｃｋによって一部が回収される。

【０１１４】比較例２ 第２比較例としては、第１比較例において、現像容器１
０５ｄ内に現像剤ｔに加え帯電促進粒子ｍを現像剤であ
るトナーｔに対して３重量部添加し、混合体ｔｍを構成
し、現像容器１０５ｄ内に収容した。

【０１１５】比較例３ 第３比較例としては、第２比較例において、帯電促進粒
子ｍの混合量を１０重量部に処方した。

【０１１６】「評価結果」下記の表１に第１、第２実施
例、及び第１〜第３比較例の評価結果を示すと共に、第
１、第２実施例の有効性について説明する。

【０１１７】

【表１】

【０１１８】ａ）帯電特性の評価 帯電性の評価はゴースト画像の劣化で評価した。各例の
プリンタは反転現像系で画像記録を行っているので、こ
こで意味するゴースト画像とは、感光体１の１周目にお
ける画像露光下部分（トナー画像部）が、感光体２周目
で帯電不足を起こすため、感光体上の前回の画像パター
ンのところがより強く現像され、ゴースト画像が発生す
ることをいう。

【０１１９】ここでは、その画像評価を以下の基準で行
った。

【０１２０】×：ベタ黒後の白地部においてゴーストが
見られる。

【０１２１】○：ベタ黒後の白地部においてゴーストは
見られないが、中間調部において若干ゴーストパターン
が見られる。

【０１２２】◎：ベタ黒後の白地部及び中間調部のいず
れにおいてもゴーストが見られない。

【０１２３】尚、評価は５００枚後から４０００枚後ま
で行った。

【０１２４】画像パターンの印字率は５％、長手方向の
印字率に差がないパターンを用いて印字テストを行っ
た。

【０１２５】ｂ）画像欠陥評価 画像欠陥評価は中間調画像を出力して画像の欠陥数から
評価を行った。

【０１２６】各例のプリンタにおいて６００ｄｐｉレー
ザスキャナを使用し画像記録を行った。

【０１２７】本評価において中間調画像とは主走査方向
の１ラインを記録し、その後２ラインを非記録とする縞
模様を意味し、全体として中間調の濃度を再現してい
る。

【０１２８】各例のプリンタは反転現像系で画像記録を
行っているので画像露光が阻害された場合、或いは現像
時にリークが生じた場合、いずれも、白点として画像に
現れる。これらの欠陥部位の数を以下の基準で評価し
た。

【０１２９】特に本実施例では中間調画像の均一性を重
視し、０．３ｍｍ以上の欠陥を評価した。

【０１３０】×：中間調画像中に直径０．３ｍｍ以上の
白点が５０個以上存在する。

【０１３１】○：中間調画像中に直径０．３ｍｍ以上の
白点が５〜５０個以上存在する。

【０１３２】◎：中間調画像中に直径０．３ｍｍ以上の
白点が５個以下しか存在しない。

【０１３３】尚、評価はＡ４紙を用い、初期５０枚後で
評価した。

【０１３４】上記表１から本発明の優位性について述べ
る。

【０１３５】まず、第１比較例であるが、本比較例は現
像容器内に帯電促進粒子を有していないため、帯電促進
粒子の現像装置からの供給を得られず、帯電ローラがト
ナーで汚染されるとともに帯電不足による画像不良が印
字枚数初期から発生し評価不能であった。

【０１３６】又、第２比較例は帯電促進粒子を３重量部
添加してあるものの、印字を続けるとともに帯電促進粒
子を現像装置から供給する供給量が低下し、帯電特性が
低下した。

【０１３７】現像剤ｔと帯電促進粒子ｍの混合剤ｔｍに
おいて、現像剤であるトナーは負に摩擦帯電しやすく、
一方、帯電促進粒子ｍは正に摩擦帯電しやすい。正摩擦
帯電した帯電促進粒子ｍは、現像バイアスと感光体の非
画像部電位（つまり、帯電電位）との間に設定したカブ
リ取りバイアスで現像スリーブから感光体に移行する。
このとき、帯電促進粒子が現像スリーブから感光体に移
行する割合が、トナーが現像されていく割合より多くな
り、現像容器内の帯電促進粒子は長期使用とともに減少
する。従って、印字を繰り返すにつれて現像容器内の帯
電促進粒子とトナーとの混合比が変わり、帯電促進粒子
のドラム供給量が減少し、その結果、帯電ニップ部に供
給される帯電促進粒子が減少することから帯電特性の低
下が生じる。

【０１３８】更に、第３比較例は帯電促進粒子ｍの含有
量を増加させ帯電促進粒子を多く供給することにより帯
電特性は持続したものの帯電促進粒子量が印字初期にお
いて多すぎるために画像欠陥が生じた。又、印字枚数を
延ばすことができるがいずれ現像容器内の帯電促進粒子
の混合比の低下から帯電特性の低下が生じることとな
る。

【０１３９】一方、第１実施例においては、初期の画像
欠陥もなく、又帯電特性も４０００枚まで問題なく持続
することが可能であった。本実施例の現像装置は現像容
器内の現像前混合剤の消費とともに、新たにホッパー容
器に蓄えた補給用混合剤を適宜加えていく混合剤補給方
法を採用している。従って、現像容器内に収容した現像
前混合剤ｔｍ１に含まれる帯電促進粒子が、感光ドラム
を介して帯電ローラに供給される。供給される帯電促進
粒子は現像容器内に収容した現像前混合剤に含まれる粒
子に限られるため過剰に帯電促進粒子が供給されること
がなく、且つ、印字と共にホッパー容器から帯電促進粒
子を一定量含んだ補給用混合剤が供給され、帯電促進粒
子の含有量を一定に保つことが可能になる。

【０１４０】又、第２実施例においては、現像容器とし
て一つの容器を構成するが、内部で現像室と補給用混合
剤を蓄えるトナー室とに分けて構成することで、帯電促
進粒子の安定供給を可能にしたものである。現像室内に
ある現像前混合剤に含まれる帯電促進粒子が供給され、
その後印字に応じてトナー室から供給される補給用混合
剤を現像室に供給することにより、一定量の帯電促進粒
子を現像室、更には帯電ローラに供給することが可能と
なる。その結果、帯電促進粒子の安定供給を可能とし、
帯電特性を長期に亘り良好に維持することが可能にな
る。

【０１４１】蛍光Ｘ線分光装置（Ｒｉｇａｋｕ社製Ｒ１
Ｘ３０００）による混合剤中の酸化亜鉛の定量による
と、印字初期から４０００枚印字にかけて、トナー室内
の酸化亜鉛量は第１実施例はもちろん、第２実施例にお
いてもほぼ一定に保たれており、現像室内の混合剤につ
いても初期の３重量部相当が２部相当に低下するにとど
まっていた。

【０１４２】一方、比較例の４０００枚印字後において
は、いずれも１重量部相当以下にまで減少し、混合剤全
体の帯電促進粒子が消費されていた。

【０１４３】実施例３ 次に、本発明の第３実施例について図４を参照して説明
する。

【０１４４】本発明は、例えば第１あるいは第２実施例
のプリンタ等において、感光体１の表面に電荷注入層を
設けて感光体表面の抵抗を調節した方が好ましい。

【０１４５】図３において、負極性の感光体を用いた場
合で説明する。図３は、表面に電荷注入層を設けた感光
体１’の層構成の模式図である。

【０１４６】感光体１’は、アルミドラム基体（Ａｌド
ラム基体）１１上に下引き層１２、正電荷注入防止層１
３、電荷発生層１４、電荷輸送層１５、の順に重ねて塗
工された一般的な有機感光体に電荷注入層１６を塗布す
ることにより、帯電性能を向上したものである。

【０１４７】電荷注入層１６は、バインダーとして光硬
化型のアクリル樹脂に、導電性樹脂（導電フィラー）と
してのＳｎＯ₂ 超微粒子１６ａ（径が約０．０３μ
ｍ）、重合開始剤等を混合分散し、塗工後、光硬化法に
より膜形成したものである。又、加えて４フッ化エチレ
ン樹脂（商品名テフロン）等の滑剤も内包させることに
より、ドラム表面エネルギーを抑えて、帯電促進粒子の
付着を全般的に抑える効果がある。

【０１４８】電荷注入層１６として重要な点は、表層の
抵抗にある。電荷の直接注入による帯電方式において
は、被帯電体側の抵抗を下げることでより効率良く電荷
の授受を行えるようになる。一方、感光体として用いる
場合には静電潜像を一定時間保持する必要があるため、
電荷注入層１６の体積抵抗値として１×１０⁹ 〜１×１
０¹⁴（Ω・ｃｍ）の範囲が適当である。

【０１４９】又、本構成のように、電荷注入層１６を用
いていない場合でも、例えば電荷輸送層１５が上記抵抗
範囲にある場合は同等の効果が得られる。

【０１５０】更に、表層の体積抵抗が約１０¹³Ω・ｃｍ
であるアモルファスシリコン感光体等を用いても同様な
効果が得られる。

【０１５１】実施例４ 次に、本発明の第４実施例について図５により説明す
る。

【０１５２】図５に示すように、本実施例の現像装置５
Ｂは、現像スリーブ５ｂに対し、トナー補給室Ｒ２を上
方に配置している。このような構成においても、トナー
補給室Ｒ２と現像室Ｒ１とに分けて構成し、順次トナー
補給室Ｒ２内の補給用混合剤ｔｍ２が現像室Ｒ１に供給
される構成をとることにより、現像装置５Ｂ内全体に混
合剤ｔｍ１が循環し、混合剤全体の帯電促進粒子量が減
少することを防止し、印字耐久を通して安定した帯電促
進粒子の供給が可能になる。

【０１５３】上記実施例にて説明したように、現像装置
内の現像剤と帯電促進粒子の混合剤ｔｍを、現像スリー
ブに隣接し循環する帯電前混合剤の状態と、現像スリー
ブに接触することなく蓄えられた補給用混合剤の状態に
おくことにより、現像前混合剤から感光ドラムに移行す
る帯電促進粒子の速度を一定に保ち、供給過剰或いは供
給不足に陥ることなく安定した帯電促進粒子の供給と、
帯電特性の維持を可能にできる。

【０１５４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、帯電装置が、像担持体に速度差をもって接触
して前記像担持体の表面を帯電し、その帯電部材と前記
像担持体とのニップに体積抵抗１０¹²Ω・ｃｍ以下の帯
電促進粒子を介在させ、現像装置内には前記帯電促進粒
子と現像剤とを含む混合剤が蓄えられ、前記帯電促進粒
子と前記現像剤であるトナーとは摩擦帯電極性が互いに
逆極性であり、前記現像装置内の前記混合剤は、前記現
像装置の開口部に回転可能に支持された現像剤担持体に
接触して循環する現像前混合剤と、前記現像剤担持体に
接触せずに蓄えられた補給用混合剤とを含むことによ
り、長期使用においても、帯電装置の帯電能力を適正に
保持でき、高品質画像を得ることのできるクリーナレス
方式の画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例のプリンタを示す概略
構成図である。

【図２】本発明に係る第２実施例のプリンタを示す概略
構成図である。

【図３】第１比較例を示す概略構成図である。

【図４】本発明に係る第３実施例の感光体の層構成を示
す断面図である。

【図５】本発明に係る第４実施例のプリンタを示す概略
構成図である。

【図６】ローラ帯電器（Ａ）、ファーブラシ帯電器
（Ｂ）、及び磁気ブラシ帯電器（Ｃ）における印加電圧
とドラム電位の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（像担持体） ２ 帯電装置 ２ａ 帯電部材 ５、５Ａ、５Ｂ 現像装置 ５ａ 現像スリーブ（現像剤担持体） ５ｄ 現像容器 ５ｇ ホッパー容器 ｍ 帯電促進粒子 ｍｔ 混合剤 ｍｔ１ 現像前混合剤 ｍｔ２ 補給用混合剤 ｔ トナー（現像剤）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平林 純 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 井上 亮 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H003 AA02 BB11 CC05 DD03 EE11 2H077 AA11 AD06 AD13 AD36 DB08 DB12 EA13 FA12 GA02 GA03 GA17

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体と、その回りに配置された帯電
   装置、現像装置、転写装置、及び被記録体上の画像を定
   着する定着装置とを有し、転写工程後の前記像担持体表
   面に残留した現像剤を少なくとも前記帯電装置に一時担
   持し、前記像担持体を通して再度前記現像装置に回収す
   る画像形成装置において、 前記帯電装置は、前記像担持体に速度差をもって接触し
   て前記像担持体の表面を帯電し、その帯電部材と前記像
   担持体とのニップに体積抵抗１０¹²Ω・ｃｍ以下の帯電
   促進粒子を介在させ、前記現像装置内には前記帯電促進
   粒子と現像剤とを含む混合剤が蓄えられ、前記帯電促進
   粒子と前記現像剤であるトナーとは摩擦帯電極性が互い
   に逆極性であり、前記現像装置内の前記混合剤は、前記
   現像装置の開口部に回転可能に支持された現像剤担持体
   に接触して循環する現像前混合剤と、前記現像剤担持体
   に接触せずに蓄えられた補給用混合剤とを含むことを特
   徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記現像前混合剤と前記補給用混合剤は
   各々隔離されて収容されており、前記補給用混合剤の収
   容室から前記補給用混合剤を一方的に前記現像前混合剤
   の収容室に補給する請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記現像前混合剤は前記現像前混合剤収
   容室である現像室内に、前記補給用混合剤は前記補給用
   混合剤収容室であるホッパー容器内に収容され、前記ホ
   ッパー容器内の前記補給用混合剤は一方的に前記現像室
   に補給される請求項１又は２の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記現像装置は、少なくとも現像室と、
   トナー補給室との２つの領域に分けられ、前記現像前混
   合剤は前記現像室に、前記補給用混合剤は前記トナー補
   給室にそれぞれ収容され、前記トナー補給室内の前記補
   給用混合剤を一方的に前記現像室に補給する請求項１又
   は２の画像形成装置。