JP2003255674A

JP2003255674A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003255674A
Application number: JP2002058539A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kitaka; 博之木▲高▼
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-03-05
Filing date: 2002-03-05
Publication date: 2003-09-10

Abstract

(57)【要約】【課題】接触帯電方式・クリーナーレスプロセスの転写
式画像形成装置について、接触帯電部材中に混入してく
る現像剤に起因するカブリを防止して長期にわたって安
定して良好な画像形成を行う。【解決手段】接触帯電部材に回収した現像剤を像担持体
に吐き出させる場合に接触帯電部材に対して印加する画
像形成時とは異なる吐き出しバイアスを持ち、吐き出し
バイアスを接触帯電部材に印加する機会と時間を変更す
るための入力手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、接触帯電方式、ク
リーナーレスプロセスの転写式画像形成装置に関する。

【０００２】より詳しくは、電子写真感光体や静電記録
誘電体等の像担持体と、該像担持体に当接する帯電部材
を有し該帯電部材に帯電バイアスを印加することで像担
持体の帯電を行う接触方式の帯電装置（接触帯電装置、
直接帯電装置）と、該像担持体の帯電処理面に静電潜像
を形成する画像情報書き込み装置と、該静電潜像を現像
剤により顕像化する現像装置と、該像担持体表面の現像
剤を被転写材に移動させる転写装置を具備し、転写装置
により被転写材に移動せずに像担持体表面に残留した現
像剤は前記帯電装置の像担持体に当接する帯電部材に一
旦回収させ、その回収現像剤を帯電部材から吐き出させ
て現像装置にて再回収させる方式の、複写機・プリンタ
等の画像形成装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】（ａ）接触帯電電子写真方式や静電記録方式の画像形成装置において、
電子写真感光体や静電記録誘電体等の像担持体、その他
の被帯電体を所定の極性・電位に帯電処理する帯電手段
としては、従来より一般にコロナ帯電器が使用されてき
た。

【０００４】これは像担持体（以下、感光体と記す）に
コロナ帯電器を非接触に対向配置して、コロナ帯電器か
ら放出されるコロナに感光体面をさらして感光体面を所
定の極性・電位に帯電させるものである。

【０００５】近年は、上記の非接触タイプのコロナ帯電
器による場合に比べて低オゾン・低電力等の利点を有す
ることから、前記のように、被帯電体としての感光体に
電圧（帯電バイアス）を印加した帯電部材（接触帯電部
材）を当接させて感光体面を所定の極性・電位に帯電さ
せる接触方式の帯電装置の実用化がなされてきている。
特に、帯電部材として導電ローラ（帯電ローラ）を用い
たローラ帯電方式の装置が帯電の安定性という点から好
ましく用いられている。

【０００６】また、接触帯電部材として、磁性粒子を担
持体に磁気拘束させた磁気ブラシ部を具備させた磁気ブ
ラシ帯電部材（帯電磁気ブラシ、以下、磁気ブラシ帯電
器と記す）を用い、該磁気ブラシ帯電器の磁気ブラシ部
を感光体に接触させる磁気ブラシ帯電方式の装置も帯電
装置の安定性という点から好ましく用いられる。磁気ブ
ラシ帯電器は、導電性の磁性粒子を直接にマグネット
に、あるいはマグネットを内包するスリーブ上に磁気的
に拘束させて磁気ブラシ部を形成具備させたものであ
り、停止あるいは回転させて磁気ブラシ部を感光体に接
触させ、これに電圧を印加することによって感光体の帯
電を開始させる。

【０００７】また、導電性の繊維をブラシ状に形成具備
させたもの（ファーブラシ帯電部材、帯電ファーブラ
シ）、導電性ゴムをブレード状にした導電ゴムブレード
（帯電ブレード）等も接触帯電部材として好ましく用い
られている。

【０００８】接触帯電の帯電機構（帯電のメカニズム、
帯電原理）にはコロナ帯電系と電荷注入（直接帯電）系
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われる。

【０００９】コロナ帯電系は接触帯電部材と感光体との
微小間隙に生じるコロナ放電現象による放電生成物で感
光体表面が帯電する系である。コロナ帯電は接触帯電部
材と感光体に一定の放電閾値を有するため、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。ま
た、コロナ帯電器に比べ発生量は格段に少ないが放電生
成物を生じる。

【００１０】電荷注入帯電系は、接触帯電部材から感光
体に直接に電荷が注入されることで感光体表面が帯電す
る系である。より詳しくは、中抵抗の接触帯電部材が感
光体表面に接触して、放電現象を介さずに、つまり放電
を基本的に用いないで感光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、感光体を印加電圧
相当の電位に帯電することができる。この電荷注入帯電
系はイオンの発生を伴わない。しかし電荷注入帯電であ
るため、接触帯電部材の感光体への接触性が帯電性に大
きく効いてくる。そこで接触帯電部材はより密に構成
し、また感光体との速度差を多く持ち、より高い頻度で
感光体に接触する構成をとる必要があり、この点におい
て接触帯電部材として特に磁気ブラシ帯電器は安定した
帯電を行うことができる。

【００１１】磁気ブラシ帯電器による電荷注入帯電は抵
抗とコンデンサーの直列回路と等価であると見ることが
できる、理想的な帯電プロセスでは感光体表面のある点
が磁気ブラシと接触している時間（帯電ニップ×感光体
の周速）にコンデンサーが充電され、感光体表面電位が
印加電圧とほぼ同値になる。

【００１２】導電性の接触部材に電圧を印加し、感光体
の表面にあるトラップ準位に電荷を注入して感光体の接
触帯電を行う方法がある。また、感光体として通常の有
機感光体上に導電性微粒子を分散させた表層（電荷注入
層）を有するものや、アモルファスシリコン感光体など
を用いると、接触帯電部材に印加したバイアスのうちの
直流成分と略同等の帯電電位を被帯電体表面に得ること
が可能である（特開平６−３９２１号公報）。

【００１３】注入帯電方式は、環境依存性が少ないだけ
でなく、放電を用いないため、接触帯電部材に対する印
加電圧は感光体電位と同程度で十分であり、また、オゾ
ンを発生しない利点があり、完全なオゾンレスかつ低電
力消費型帯電が可能となる。

【００１４】（ｂ）クリーナーレスプロセス（トナーリ
サイクルプロセス）また近年、画像形成装置は小型化が進んできたが、帯電
・露光・現像・転写・定着・クリーニング等の作像プロ
セスの各手段・機器が夫々小型になるだけでは画像形成
装置の全体的な小型化には限界があった。また、転写後
の感光体上の転写残トナー（残留現像剤）はクリーニン
グ手段（クリーナー）によって回収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
好ましい。そこで、クリーナーを取り外し、感光体上の
転写残トナーは現像手段によって「現像同時クリーニン
グ」で感光体上から除去し現像手段に回収・再用する装
置構成にした「クリーナーレスプロセス」の画像形成装
置も出現している。

【００１５】現像同時クリーニングとは、転写後に感光
体上に若干残留したトナーを次工程以後の現像時にかぶ
り取りバイアス（現像手段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。この方法によれば、転写
残トナーは現像手段に回収されて次工程以後用いられる
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。

【００１６】また、クリーナー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。また、感光体の帯電装置が接触帯電性
の場合には感光体に接触している帯電部材に転写残トナ
ーを一旦回収させ、それを再び感光体上に吐き出させ現
像装置で回収させる。

【００１７】接触帯電方式・クリーナーレスプロセスの
転写式画像形成装置においては、接触帯電部材に一旦回
収される転写残トナーの接触帯電部材に対する付着、混
入で該接触帯電部材の電気抵抗値が変化することにな
る。例えば、接触帯電部材が磁気ブラシ帯電器（注入帯
電器）であれば、磁気ブラシ部にトナーが混入し、それ
の電気抵抗は次第に大きくなっていく。そのため、帯電
ニップ通過中に充分な電荷の移動が行われず、帯電ニッ
プ通過後の感光体表面電位は印加電圧より小さくなって
しまう。以下、感光体表面電位と印加電圧との電位差を
ΔＶとする。電位差ΔＶは磁気ブラシ部に混入したトナ
ーの量が多いほど大きくなり、その結果、現像部でのか
ぶり発生を引き起こすため、磁気ブラシ部へ混入してい
るトナー量を一定以下に保つ必要がある。

【００１８】磁気ブラシ帯電器に取り込まれたトナーが
磁気ブラシキャリア（磁性粒子、帯電キャリア）との接
触により感光体電位と同極の電荷を付与されている場
合、電位差ΔＶによって発生する電界により混入トナー
は磁気ブラシ中から感光体表面に吐き出される。特開平
９−９６９４９号公報などに開示されるように、この現
象を利用した、非作像時（非画像形成時）に帯電バイア
スのＡＣ成分（交流成分）の振幅Ｖｐｐを減少させた
り、ＡＣ成分の印加を停止させることで電位差ΔＶを大
きくし、積極的にトナーを吐き出させて磁気ブラシの電
気抵抗上昇を抑える方法が知られている。

【００１９】上述の非作像時の吐き出しとしては、紙間
や作像動作終了後の後回転などで行うことで、長期の使
用において磁気ブラシ中の混入トナー量を一定以下に保
つことが可能となる。

【００２０】しかし、画像比率（画像中の印字面積の割
合）の比較的高いものを連続で作像すると、紙間で感光
体表面に吐き出されるトナー量よりも画像１枚当たりに
混入する転写残トナー量の方が多くなり、短期的に磁気
ブラシ中のトナー量が一定値を越えてしまう場合が発生
する。または画像比率が部分的に高いものを連続で作像
すると、画像比率が高い部分の磁気ブラシ中の混入トナ
ー量が多くなり、磁気ブラシ中の部分的なトナー量が一
定値を超えてしまう場合が発生する。

【００２１】また、磁性粒子や感光体の電気抵抗が低く
なる高湿環境下では、トナーを吐き出すための前記ΔＶ
が小さくなるため、上述したトナーの吐き出し動作を行
っても磁気ブラシから吐き出されるトナー量が少なくな
り、磁気ブラシ中のトナー量が一定値を越えてしまう場
合が発生する。逆に低湿環境下では、磁性粒子や感光体
の電気抵抗が若干増加するため、前記ΔＶが大きくなり
磁気ブラシ中のトナー量は減少するが、この環境下で良
好な帯電を行うための磁気ブラシ中のトナー許容量もま
た減少する。その為いずれの環境下においても磁気ブラ
シ中のトナー量を許容量以下に保つ必要がある。

【００２２】これらの問題を解決するため、従来では画
像比率や環境を予測した制御を行うことにより安定した
画像を得ていた。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、高湿環境下か
ら低湿環境下への急激な環境変化をした場合などには問
題がのこる。即ち高湿環境下においては磁気ブラシ中の
トナー量が低湿環境下と比較して増加した状態でも良好
な帯電を行えるが、低湿環境下への急激な環境変化をし
た場合、低湿環境下で良好な帯電を行うための磁気ブラ
シ中のトナー許容量を上回ってしまう可能性がある。こ
の問題を解決するためには、上記吐き出し動作の機会を
多く、時間を長く、安全に見積もった設定をすることが
考えられるが、それは生産性を阻害することになるため
好ましくない。

【００２４】その他、環境変動によるトナーの状態変化
や転写効率の変化など、それら無限にあるパターンに応
じて予測した制御を行うことは非常に困難である。

【００２５】そこで本発明は、接触帯電方式・クリーナ
ーレスプロセスの転写式画像形成装置について、接触帯
電部材中に混入してくる現像剤（トナー）量が、いかな
る状況で変化し、予測不可能であってもなお、長期にわ
たって安定して良好な画像形成を行うことができ、さら
に画質の劣化が発生した場合においても迅速に対応する
ことができる画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記の構成を
特徴とする画像形成装置である。

【００２７】（１）像担持体と、該像担持体に当接する
帯電部材を有し該帯電部材に帯電バイアスを印加するこ
とで像担持体の帯電を行う帯電装置と、該像担持体の帯
電処理面に静電潜像を形成する画像情報書き込み装置
と、該静電潜像を現像剤により顕像化する現像装置と、
該像担持体表面の現像剤像を被転写材に移動させる転写
装置を具備し、転写装置により被転写材に移動せずに像
担持体表面に残留した現像剤は前記帯電装置の像担持体
に当接する帯電部材に一旦回収させ、その回収現像剤を
帯電部材から吐き出させて現像装置にて再回収させる方
式の画像形成装置において、回収現像剤を帯電部材から
吐き出させる場合に帯電部材に対して印加する画像形成
時とは異なる吐き出しバイアスを持ち、吐き出しバイア
スを帯電部材に印加する機会と時間を変更するための入
力手段を有することを特徴とする画像形成装置。

【００２８】（２）帯電部材が磁性粒子と磁性粒子担持
体からなることを特徴とする（１）に記載の画像形成装
置。

【００２９】（３）前記吐き出しバイアスを帯電部材に
印加する所定のタイミングは、画像不具合が発生したタ
イミングを含む（１）または（２）のいずれかの１項に
記載の画像形成装置。

【００３０】（４）吐き出しバイアスのＡＣ成分の振幅
は、作像時の帯電印加バイアスのＡＣ成分の振幅よりも
小さいことを特徴とする（１）から（３）のいずれか１
項に記載の画像形成装置。

【００３１】（５）像担持体が電子写真感光体であるこ
とを特徴とする（１）から（４）のいずれか１項に記載
の画像形成装置。

【００３２】（６）像担持体が電荷注入帯電性であるこ
とを特徴とする（１）から（５）のいずれか１項に記載
の画像形成装置。

【００３３】（７）像担持体が絶縁性のバインダー中に
導電性微粒子を分散させた電荷注入層を有する電子写真
感光体であることを特徴とする（１）から（６）のいず
れか１項に記載の画像形成装置。

【００３４】（８）像担持体の帯電処理面に静電潜像を
形成する画像情報書き込み装置が露光装置であることを
特徴とする（１）から（９）のいずれか１項に記載の画
像形成装置。

【００３５】〈作用〉ユーザーの使用環境に応じて、
接触帯電部材中に混入した現像剤の吐き出し動作のタイ
ミングと時間を変更するための入力手段を設けること
で、接触帯電部材中への混入現像剤量を一定以下に保
ち、かぶりの無い画像形成が可能となり、変更する所定
のタイミングを画像不具合が発生した場合とすること
で、画質の劣化が発生した場合にも迅速に対応すること
ができる。

【００３６】

【発明の実施の形態】〈第１の実施例〉（１）画像形成装置例（図１）図１は画像形成装置の概略構成図を示す。本実施例の画
像形成装置は転写式電子写真プロセス利用、電荷注入帯
電方式、クリーナーレスプロセスのレーザービームプリ
ンターである。

【００３７】１は像担持体としての回転ドラム型の電子
写真感光体（以下、感光ドラムと記す）である。本実施
例の感光ドラム１は負帯電性・電荷注入帯電性のＯＰＣ
感光体（有機光導電性感光体）であり、矢印の時計方向
ａに１５０ｍｍ／ｓｅｃ．のプロセススピード（周速
度）で回転駆動される。

【００３８】２は感光ドラム１の面を所定の極性・電位
に一様に帯電処理する接触帯電装置である。本実施例で
は磁気ブラシ帯電装置であり、回転する感光ドラム１の
面はこの磁気ブラシ帯電装置２によりほぼ−７００ｖに
電荷注入帯電方式で一様に帯電処理される。

【００３９】３は画像情報露光手段（露光装置）であ
り、本実施例ではレーザービームスキャナーである。こ
のレーザービームスキャナー３は、半導体レーザー、ポ
リゴンミラー、Ｆ−θレンズ等を有してなり、ＣＣＤ等
の光電変換素子を有する原稿読み取り装置、電子計算
機、ワードプロセッサー等の不図示のホスト装置から入
力する目的の画像情報の時系列電気デジタル画像信号に
対応して変調されたレーザー光Ｌを射出して、回転感光
ドラム１の一様帯電処理面をレーザー光走査露光する。
このレーザー光走査露光により回転感光ドラム１の周面
に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。

【００４０】４は現像装置である。本実施例では、重合
法で作成した、転写残トナーの少ない高離型性球形トナ
ーと、磁性キャリアを混合した現像剤による２成分接触
現像方式の現像装置を用いている。そして、回転感光ド
ラム１面の静電潜像をトナー像として反転現像させてい
る。

【００４１】５は感光ドラム１の下側に配置した転写装
置であり、本実施例の該転写装置は転写ベルトタイプで
ある。５ａは無端状の転写ベルト（例えば、膜厚７５μ
ｍのポリイミドのベルト）であり、駆動ローラ５ｂと従
動ローラ５ｃ間に懸回張設されていて、感光ドラム１の
回転方向に順方向に感光ドラム１の回転速度とほぼ同じ
周速度で回動される。５ｄは転写ベルト５ａの内側に配
設した導電性ブレードであり、転写ベルト５ａの上行側
ベルト部分を感光ドラム１の下面部分に加圧して転写部
位としての転写ニップ部Ｔを形成させている。

【００４２】６は給紙カセットであり、紙等の被転写材
Ｐを積載収納させてある。給紙ローラ７の駆動により給
紙カセット６内に積載収納の被転写材Ｐが１枚分離給紙
され、搬送ローラ８等を含むシートパス９を通って所定
の制御タイミングにて回転感光ドラム１と転写装置５の
転写ベルト５ａとの間の転写ニップ部Ｔに給送される。

【００４３】転写ニップ部Ｔに給送された被転写材Ｐは
回転感光ドラム１と転写ベルト５ａの間を挟持搬送さ
れ、その間、導電性ブレード５ｄに転写バイアス印加電
源Ｅ５から所定の転写バイアスが印加されて、被転写材
Ｐの裏面からトナーと逆極性の帯電がなされる。これに
より、転写ニップ部Ｔを通る被転写材Ｐの表面側に回転
感光ドラム１面側のトナー像が順次に静電転写されてい
く。

【００４４】転写ニップ部Ｔを通ってトナー像の転写を
受けた被転写材Ｐは回転感光ドラム１面から順次に分離
されてシートパス１０を通って定着装置（例えば熱ロー
ラ定着装置）１１に導入されてトナー像の定着処理を受
けてプリントアウトされる。

【００４５】本実施例のプリンタはクリーナーレスプロ
セスであり、転写ニップ部Ｔで被転写材Ｐに転写されず
に回転感光体ドラム１の表面に残ったトナーを除去する
専用のクリーナーは配置していないが、転写残トナー
は、後述するように、引き続く感光ドラム１の回転で磁
気ブラシ帯電装置２の位置に至り、感光ドラム１に接触
している接触帯電部材としての磁気ブラシ帯電器２Ａの
磁気ブラシ部に一時的に回収され、その回収トナーが再
び感光ドラム１面に吐き出されて最終的に現像装置４に
回収され感光ドラム１は繰り返して作像に供される。

【００４６】１２は転写装置５と磁気ブラシ帯電装置２
との間において感光ドラム１に当接させ、ＡＣバイア
ス、帯電と逆極性のＤＣバイアス、またはＡＣバイアス
を重畳した帯電と逆極性のＤＣバイアスを印加した導電
性ブラシであり、磁気ブラシ帯電装置２による帯電直前
の感光ドラム表面電位をならすと同時に、転写残トナー
を除電、もしくは感光体ドラムの帯電と逆極性に帯電し
て、磁気ブラシ帯電器２Ａの磁気ブラシ部での回収を容
易にする。

【００４７】また、本実施例では、画像比率の高い画像
を連続出力することなどによって、磁気ブラシ帯電器２
Ａの磁気ブラシ中に許容量を越えたトナー（転写残トナ
ー）が混入した時に、磁気ブラシ中からのトナーの吐き
出し動作のタイミングと時間を変更するための入力手段
としてのタッチパネル１３と、制御装置（ＣＰＵ）１４
を備えており、タッチパネル１３の操作によって接触帯
電部材としての磁気ブラシ帯電器２Ａの磁気ブラシ中に
混入したトナー（転写残トナー）を感光ドラム１に吐き
出させることができる。

【００４８】（２）感光ドラム（図２）本実施例の感光ドラム１は前述したように負帯電性・電
荷注入性のＯＰＣ感光体であり、図２に層構成模型図を
示したように、φ３０ｍｍのアルミニウム製のドラム基
体１ａ上に第１〜第５の機能層１ｂ〜１ｆを下から順に
設けたものである。

【００４９】第１層１ｂ：下引き層であり、アルミニウ
ムドラム基体の欠陥などをならすため、またレーザー露
光の反射によるモアレの発生を防止するために設けられ
ている厚さ約２０μｍの導電層である。

【００５０】第２層１ｃ：正電荷注入防止層であり、ア
ルミニウムドラム基体１ａから注入された正電荷が感光
体表面に帯電された負電荷を打ち消すのを防止する役割
を果たし、アミラン樹脂とメトキシメチル化ナイロンに
よって１０⁶Ω・ｃｍ程度に、抵抗調整された厚さ約１
μｍの中抵抗層である。

【００５１】第３層１ｄ：電荷発生層であり、ジスアゾ
系の顔料を樹脂に分散した厚さ約０．３μｍの層であ
り、レーザー露光を受けることによって正負の電荷対を
発生する。

【００５２】第４層１ｅ：電荷輸送層であり、ポリカー
ボネイト樹脂にヒドラゾンを分散したものであり、Ｐ型
半導体である。従って、感光体表面に帯電された負電荷
はこの層を移動することはできず、電荷発生層１ｄで発
生した正電荷のみを感光体表面に輸送することができ
る。

【００５３】第５層１ｆ：電荷注入層であり、バインダ
ーとしての光硬化性のアクリル樹脂に光透過性の導電フ
ィラーであるアンチモンをドーピングして低抵抗化（導
電化）した粒径０．０３μｍの酸化錫ＳｎＯ₂の超微粒
子を樹脂に対して７０重量パーセント分散した材料の約
３μｍの塗工層である。この電化注入層１ｆの電気抵抗
値は、充分な帯電性と画像流れを起こさない条件である
１×１０¹⁰〜１×１０ ¹⁴Ω・ｃｍである必要がある。本
実施例では、表面抵抗が１×１０¹¹Ω・ｃｍ感光ドラム
を用いた。

【００５４】（３）磁気ブラシ帯電装置２（図３〜図
５）図３は磁気ブラシ帯電装置２の拡大横断面模型図であ
る。本実施例の磁気ブラシ帯電装置２は、大きく分け
て、磁気ブラシ帯電部材（磁気ブラシ帯電器）２Ａ、該
磁気ブラシ帯電器２Ａと導電性磁性粒子（帯電キャリ
ア）２ｄを収容させた容器（ハウジング）２Ｂ、磁気ブ
ラシ帯電器２Ａに対する帯電バイアス印加電源Ｅ２等か
らなる。

【００５５】磁気ブラシ帯電器２Ａは本実施例のものは
スリーブ回転タイプであり、マグネットロール（磁石）
２ａとこのマグネットロールに外嵌させた非磁性ステン
レス製スリーブ（電極スリーブ、導電スリーブ、帯電ス
リーブなどと称される）２ｂと、該スリーブ２ｂの外周
面にスリーブ内部のマグネットロール２ａの磁気力で磁
気拘束させて形成保持させた磁性粒子２ｄの磁気ブラシ
部２ｃからなる。マグネットロール２ａは非回転の固定
部材であり、スリーブ２ｂはこのマグネットロール２ａ
の外回りを矢印ｂの方向に不図示の駆動系により所定の
周速度、本実施例では２２５ｍｍ／ｓｅｃ．の周速で回
転駆動される。また、スリーブ２ｂは感光ドラム１に対
してスペーサーコロなどの手段で５００μｍ程度の隙間
を保たせて配設してある。２ｅは容器２Ｂに取り付け
た、非磁性ステンレス製の磁気ブラシ層厚規制ブレード
であり、スリーブ２ｂ表面とのギャップが９００μｍに
なるように配置されている。容器２Ｂ内の磁性粒子２ｄ
はその一部がスリーブの２ｂ外周面にスリーブ内部のマ
グネットロール２ａの磁気力で磁気拘束されて磁気ブラ
シ部２ｃとして保持される。磁気ブラシ部２ｃはスリー
ブの回転駆動に伴い、スリーブ２ｂと一緒にスリーブ２
ｂと同方向に回転する。このとき磁気ブラシ部２ｃの層
厚はブレード２ｅにより均一厚さに規制させる。そし
て、その磁気ブラシ部２ｃの規制層厚はスリーブ２ｂと
感光ドラム１との対向隙間部の間隔より大きいから、磁
気ブラシ部２ｃはスリーブ２ｂと感光ドラム１との対向
部において感光ドラム１に対して所定幅のニップ部を形
成して接触する。この接触ニップ部が帯電ニップ部Ｎで
ある。従って、回転感光ドラム１は帯電ニップ部Ｎにお
いて磁気ブラシ帯電器２Ａのスリーブ２ｂの回転に伴い
回転する磁気ブラシ部２ｃで摺擦される。この場合、帯
電ニップ部Ｎにおいて感光ドラム１の移動方向と磁気ブ
ラシ部２ｃの移動方向は逆方向となり、相対移動速度は
速くなる。スリーブ２ｂと磁気ブラシ層厚規制ブレード
２ｅには電源Ｅ２から所定の帯電バイアスが印加され
る。

【００５６】而して、感光ドラム１が回転駆動され、磁
気ブラシ帯電器２Ａのスリーブ２ｂが回転駆動され、電
源Ｅ２から所定の帯電バイアスが印加されることで、回
転感光ドラム１の周面が本実施例の場合は注入帯電方式
で所定の極性・電位に一様に接触帯電処理される。

【００５７】スリーブ２ｂ内に固定配置されているマグ
ネットロール２ａは、スリーブ２ｂと感光ドラムの最近
接位置ｃとの角度θを感光ドラム回転方向上流側２０°
から下流側１０°の範囲に入るようにすることが望まし
く、上流側１５°〜０°であればさらによい。それより
下流だと主極位置に磁性粒子が引きつけられ、帯電ニッ
プ部Ｎの感光ドラム回転方向下流側に磁性粒子の滞留が
発生しやすくなり、また上流すぎると、帯電ニップＮを
通過した磁性粒子の搬送性が悪くなり、滞留が発生しや
すくなる。

【００５８】また、帯電ニップ部Ｎに磁極がない場合
は、磁性粒子に働くスリーブ２ｂへの拘束力が弱くな
り、磁性粒子が感光ドラム１に付着しやすくなるのは明
らかである。ここで述べている帯電ニップ部Ｎは、帯電
時に磁性ブラシ部２ｃの磁性粒子が感光ドラム１と接触
している領域を示す。本実施例では、上流側１０°の位
置に約９００Ｇの磁極を配置した。

【００５９】帯電バイアスは電源Ｅ２によってスリーブ
２ｂと規制ブレード２ｅに印加される。本実施例ではＤ
Ｃ成分にＡＣ成分が重畳しているバイアスを用いてい
る。

【００６０】帯電ニップ部Ｎにおける、磁気ブラシ帯電
器２Ａの磁気ブラシ部２ｃによる感光ドラム１面の摺擦
と、磁気ブラシ帯電器２Ａへの帯電バイアスの印加によ
り、磁気ブラシ部２ｃを構成している帯電用磁性粒子２
ｄから電荷が感光ドラム１上に与えられ、感光ドラム１
面が所定の極性・電位に一様に接触帯電される。本例の
場合は前述したように、感光ドラム１はその表面に電荷
注入層１ｆを具備させたものであるから、電荷注入帯電
により感光ドラム１の帯電処理がなされる。即ち、感光
ドラム１面が帯電バイアスＤＣ＋ＡＣのＤＣ成分に対応
した電位に帯電される。スリーブ２ｂは回転速度が速い
ほど帯電均一性が良好になる傾向にある。

【００６１】磁気ブラシ帯電器２Ａによる感光ドラム１
の電荷注入帯電は、図４の等価回路に示すような、抵抗
ＲとコンデンサーＣの直列回路とみなすことができる。
この様な回路の場合、抵抗値をｒ、感光体の静電容量を
Ｃｐ、印加電圧をＶ０、帯電時間（感光ドラム表面のあ
る点が帯電ニップ部Ｎを通過する時間）をＴ０とする
と、感光ドラムの表面電位Ｖｄは式（１）で表わされ
る。

【００６２】

【式１】

【００６３】帯電バイアスＤＣ＋ＡＣにおいて、ＤＣ成
分は必要とされる感光ドラム１の表面電位と同値、本実
施例では−７００ｖとした。

【００６４】画像形成時（作像時）におけるＡＣ成分
は、そのピーク間電圧Ｖｐｐは、１００ｖ以上、２００
０ｖ以下、特に３００ｖ以上、１２００ｖ以下が好まし
い。ピーク間電圧Ｖｐｐがそれ以下では、帯電均一性、
電位の立ち上がり向上の効果が薄く、それ以上では、磁
性粒子の滞留や感光ドラムへの付着が悪化する。周波数
は１００Ｈｚ以上５０００Ｈｚ以下、特に５００Ｈｚ以
上２０００Ｈｚ以下が好ましい。それ以下では、磁性粒
子の感光ドラムへの付着悪化や、帯電均一性、電位の立
ち上がり性向上の効果が薄くなり、それ以上でも帯電均
一性、電位の立ち上がり性向上の効果が得られにくくな
る。ＡＣの波形は矩形波、三角波、ｓｉｎ波などがよ
い。本実施例ではピーク間電圧Ｖｐｐは７００ｖを用い
た。

【００６５】磁気ブラシ部２ｃを構成させる磁性粒子２
ｄは、本実施例では、焼結した強磁性体（フェライト）
を還元処理したものを用いたが、他に樹脂と強磁性体粉
を混練して粒子状に成形したもの、もしくはこれに抵抗
値調節のために導電性カーボン等を混ぜたものや、表面
処理を行ったものも同様に用いることができる。

【００６６】磁気ブラシ部２ｃの磁性粒子２ｄは感光ド
ラム表面のトラップ準位に電荷を良好に注入する役割
と、感光ドラム上に生じたピンホールなどの欠陥に帯電
電流が集中してしまうことに起因して生じる帯電部材及
び感光体の通電破壊を防止する役割を兼ね備えていなけ
ればならない。従って、磁気ブラシ帯電器２Ａの電気抵
抗値は１×１０⁴Ω〜１×１０⁹Ωであることが好まし
く、特には１×１０⁴Ω〜１×１０⁷Ωであることが好ま
しい。

【００６７】磁気ブラシ帯電器２Ａの電気抵抗値が１×
１０⁴Ω未満ではピンホールリークが生じやすくなる傾
向があり、１×１０⁹Ωを超えると良好な電荷の注入が
しにくくなる傾向にある。また、抵抗値を上記範囲内に
制御するためには、磁性粒子２ｄの体積抵抗値は１×１
０⁴Ω・ｃｍ〜１×１０⁹Ω・ｃｍであることが望まし
く、特には１×１０⁴Ω・ｃｍ〜１×１０⁷Ω・ｃｍであ
ることがより好ましい。

【００６８】本実施例で用いた磁気ブラシ帯電器２Ａの
電気抵抗値は、１×１０⁶Ω・ｃｍであり、帯電バイア
スのＤＣ成分として−７００ｖを印加することで、感光
ドラム１の表面電位も、−７００ｖとなった。

【００６９】磁性粒子２ｄの体積抵抗値は、図５に示す
要領で測定した。すなわち、セルＡに磁性体粒子２ｄを
充填し、該充填磁性体粒子２ｄに接するように主電極１
５及び上部電極１６を配し、該電極１５・１６間に定電
圧電源１７から電圧を印加し、そのとき流れる電流を電
流計１８で測定することにより求めた。１９は絶縁物、
２０は電圧計、２１はガイドリングを示す。その測定条
件は、２３℃、６５％の環境で充填磁性粒子２ｄのセル
との接触面積Ｓ＝２ｃｍ²、厚みｄ＝１ｍｍ、上部電極
１６の荷重９８Ｎ（１０ｋｇｆ）、印加電圧１００Ｖで
ある磁性粒子２ｄの平均粒径及び粒度分布測定における
ピークは５〜１００μｍの範囲にあることが、粒子表面
の汚染による帯電劣化防止、及び、磁性粒子の感光ドラ
ム１表面への付着防止の観点から好ましい。磁性粒子２
ｄの平均粒径は、水平方向最大弦長で示し、測定法は顕
微鏡法により磁性粒子３００個以上をランダムに選び、
その径を実測して算術平均をとる。

【００７０】（４）現像装置４（図６）静電潜像のトナー現像方法としては、一般に次のａ〜ｄ
の４種類に大別される。

【００７１】ａ．非磁性トナーについてはブレード等で
スリーブ上にコーティングし、磁性トナーは磁気力によ
ってコーティングして搬送し感光体に対して非接触状態
で現像する方法（１成分非接触現像）。

【００７２】ｂ．上記のようにしてコーティングしたト
ナーを感光体に対して接触状態で現像する方法（１成分
接触現像）。

【００７３】ｃ．トナー粒子に対して磁性のキャリアを
混合したものを現像剤として用いて磁気力によって搬送
し感光体に対して接触状態で現像する方法（２成分接触
現像）。

【００７４】ｄ．上記の２成分現像剤を非接触状態にし
て現像する方法（２成分非接触現像）。

【００７５】このなかで、画像の高画質化や高安定性の
面から、ｃの２成分接触現像法が多く用いられている。

【００７６】図６は本実施例で用いた現像装置４の拡大
横断面模型図である。本実施例における現像装置４は重
合法で作成した高離型性球形非磁性トナーと磁性キャリ
ア（現像用磁性粒子、現像キャリア）を混合したものを
現像剤として用い、該現像剤を現像剤担持体（現像部
材、現像器）に磁気力によって磁気ブラシ層とし保持さ
せて現像部に搬送し感光体ドラム面に接触させて静電潜
像をトナー像として現像する２成分磁気ブラシ接触現像
方式の反転現像装置である。

【００７７】４ａは現像容器、４ｂは現像剤担持体とし
ての現像スリーブ、４ｃはこの現像スリーブ４ｂ内に固
定配置された磁界発生手段としての磁石（マグネットロ
ーラ）、４ｄは現像スリーブ表面に現像剤の薄層を形成
するための現像剤層厚規制ブレード、４ｅは現像剤攪拌
搬送スクリュー、４ｆは現像剤容器４ａ内に収容した２
成分現像剤であり、上記のように非磁性トナーｔと現像
キャリアｃを混合したものである。

【００７８】現像スリーブ４ｂは少なくとも現像時にお
いては、感光ドラム１に対し最近接距離（隙間）が約５
００μｍになるように配置され、該現像スリーブ４ｂの
外面に担持させた現像剤磁気ブラシ薄層４ｆ'が感光ド
ラム１の面に接触するように設定されている。この現像
剤磁気ブラシ薄層４ｆ'と感光ドラム１の接触ニップ部
ｍが現像領域（現像部）である。

【００７９】現像スリーブ４ｂは内部の固定磁石４ｃの
外回りを矢印の反時計方向に所定の回転速度で駆動され
現像容器４ａ内においてスリーブ外面に固定磁石４ｃの
磁力により現像剤４ｆ（ｔ＋ｃ）の磁気ブラシが形成さ
れる。その現像剤磁気ブラシはスリーブ４ｂの回転とと
もに搬送され、ブレード４ｄにより層厚規制を受けて所
定層厚の現像剤磁気ブラシ薄層４ｆ'として現像容器外
に持ち出されて現像部ｍへ搬送されて感光体ドラム１面
に接触し、引き続くスリーブ４ｂの回転で再び現像容器
４ａ内に戻し搬送される。

【００８０】現像スリーブ４ｂには現像バイアス印加電
源Ｅ４によりＤＣ成分とＡＣ成分を重畳した所定の現像
バイアスが印加される。本実施例での現像特性は、感光
体ドラム１の帯電電位（−７００ｖ）と現像バイアスの
ＤＣ成分値の差が２００ｖ以下であるとかぶりが生じ、
３５０ｖ以上であると現像キャリアｃの感光ドラム１へ
の付着が生じたので、現像バイアスのＤＣ成分は−４０
０ｖとした。

【００８１】現像容器４ａ内の現像剤４ｆ（ｔ＋ｃ）の
トナー濃度（現像キャリアｃとの混合割合）はトナー分
が静電潜像の現像に消費されて逐次消費されていく。現
像容器４ａ内の現像剤４ｆのトナー濃度は不図示の検知
手段により検知されて所定の許容下限濃度まで低下する
とトナー補給部４ｇから現像容器４ａ内の現像剤４ｆに
トナーｔの補給がなされて現像容器４ａ内の現像剤４ｆ
のトナー濃度を常に所定の許容範囲内に保つようにトナ
ー補給制御される。

【００８２】（５）クリーナーレスプロセス本実施例のプリンタは、クリーナーレスプロセスである
から、被転写材Ｐに対するトナー像転写後の感光ドラム
１に残留したトナー（転写残トナー）は感光ドラム１の
帯電ニップ部Ｎに持ち運ばれて磁気ブラシ接触帯電装置
２の磁気ブラシ帯電器２Ａの磁気ブラシ部２ｃに混入し
て一時的に回収される。

【００８３】感光ドラム１上の転写残トナーは転写時の
剥離放電などにより、極性が正のものと負のものが混在
していることが多い。この極性が混在した転写残トナー
が磁気ブラシ帯電器２Ａに至って磁気ブラシ部２ｃ内に
混入して一時的に回収される。この転写残トナーの磁気
ブラシ帯電器２Ａの磁気ブラシ部２ｃへの取り込みは、
磁気ブラシ帯電器２ＡにＡＣ成分を印加することで、磁
気ブラシ帯電器２Ａと感光ドラム１間の振動電界効果に
よってより効果的に行わせることができる。

【００８４】そして、磁気ブラシ部２ｃ内に取り込まれ
た転写残トナーは極性がすべて負に帯電されて感光ドラ
ム１上に吐き出される。極性が揃えられて感光ドラム１
上に吐き出された転写残トナーは現像部ｍに至って現像
装置４の現像スリーブ４ｂによる現像時のかぶり取り電
界によって現像同時クリーニングで回収される。

【００８５】この転写残トナーの現像同時回収は、回転
方向の画像領域が、感光ドラム１の周長よりも長い場合
には、その他の帯電、露光、現像、転写といった画像形
成工程と同時進行で行われる。これにより転写残トナー
は現像装置４内に回収されて次工程以後も用いられるた
め、廃トナーをなくすことができる。また、スペースの
面での利点も大きく、画像形成装置の大幅な小型化が可
能となる。

【００８６】現像剤のトナーｔとして重合法で作成した
高離型性球形トナーを用いることで、転写残トナーの発
生量を少なくすることができるし、また、磁気ブラシ帯
電器２Ａから吐き出されたトナーの現像装置４への回収
性を向上させることができる。２成分接触現像方式の現
像装置４を用いることでも磁気ブラシ帯電器２Ａから吐
き出されたトナーの現像装置４への回収性を向上させて
いる。

【００８７】ここで、通常、トナーは電気抵抗が比較的
高いため、磁気ブラシ帯電器２Ａの磁気ブラシ部２ｃに
そのようなトナー粒子が混入することは磁気ブラシ部２
ｃの電気抵抗を上昇させて帯電能を低下させる因子であ
り、混入トナー量が比較的多い場合は、非作像時に大量
のトナーを吐き出すことで、良好な帯電を維持すること
ができる。

【００８８】また、磁気ブラシ部２ｃから感光ドラム１
へ吐き出されたトナーはきわめて均一な散布状態にあ
り、また、その量も少量であるため、次の像露光過程に
実質的に悪影響を及ぼすことはない。また、転写残トナ
ーパターンに起因するゴースト像の発生もない。

【００８９】（６）画像比率とトナー混入量（図７）上記の画像形成装置を用いて、画像比率の異なる画像
（この測定では画像比率が１０％、２０％、３０％の各
画像）を２０００枚連続して作像したときの、磁気ブラ
シ部２ｃのトナー混入量の変化を測定した。図７は、そ
の測定結果である。なお、この測定は、温度２３℃、湿
度６０％の環境下で行った。

【００９０】この測定結果から明らかなように、画像比
率が１０％と２０％の画像では、上述したように連続画
像形成時のトナーの感光ドラム１への通常の吐き出しに
より、磁気ブラシ２ｃ中でのトナー濃度は約５％以下に
抑えられてカブリのない良好な画像を得ることができ
た。

【００９１】しかしながら、画像比率が３０％の画像で
は、磁気ブラシ２ｃ中のトナー濃度が上昇して、作像さ
れる画像に縦スジ状のカブリが発生した。これは、図８
に示すように、ＤＣバイアスが印加された導電性ブラシ
１２により正規の帯電極性と逆極性に帯電された感光ド
ラム１の表面電位を、磁気ブラシ帯電装置２の磁気ブラ
シ２ｃで所定の帯電電位までに十分に帯電できないうえ
に、その領域にトナーを吐き出してしまうからである。

【００９２】この吐き出されたトナーは、感光ドラム１
の表面電位（帯電電位）が低く、現像バイアスとの電位
差（カブリ取りバイアス）が小さいので現像装置４でも
回収されにくく、また、回収されても再び現像されてし
まい、画像に縦スジとなって現れてしまう。

【００９３】そこで本実施例は、画像比率の高い画像
や、画像比率が部分的に高い画像を連続出力することな
どによって、接触帯電部材である磁気ブラシ帯電器２Ａ
の磁気ブラシ２ｃ中に許容量を越えたトナー（転写残ト
ナー）が混入したときに磁気ブラシ２ｃ中から通常のト
ナー吐き出し量より多くのトナーを吐き出させて、磁気
ブラシ２ｃ中でのトナー濃度をカブリ等が発生しない濃
度に抑えるようにした。

【００９４】より具体的には、プリンター操作部のタッ
チパネル１３を入力手段としてその操作により、接触帯
電部材として磁気ブラシ帯電器２Ａにトナー吐き出しバ
イアスを印加する機会と時間を変更して磁気ブラシ帯電
器２Ａから通常のトナー吐き出し量より多くのトナーを
吐き出させる特別なトナー吐き出し動作を実行させるこ
とができるようにしている。

【００９５】使用者は、出力画像にカブリ等が発生した
とき、それが接触帯電部材として磁気ブラシ帯電器２Ａ
の過度のトナー汚れや環境変化に起因しているものと判
断したときは、磁気ブラシ帯電器２Ａから通常のトナー
吐き出し量より多くのトナーを吐き出させる特別なトナ
ー吐き出し動作が実行されるようにその条件（機会と時
間）をタッチパネル１３により変更入力する。

【００９６】機会の変更とは、上記の特別なトナー吐き
出し動作を、プリンターの「前多回転動作時」とか、
「前回転動作時」とか、「紙間時」とか、後回転動作
時」とか、「待機時（スタンバイ）」とか、の少なくと
も１つ以上の任意の非画像形成時を選択指定してその選
択指定時に実行させることである。

【００９７】また時間の変更とは、上記の特別なトナー
吐き出し動作を実行させる時間（秒）の長短指定変更で
ある。

【００９８】以下、本実施例における磁気ブラシ２ｃ中
からのトナーの吐き出し動作を、図９のタイムチャート
を参照して説明する。

【００９９】先ず、非画像形成時において、使用者のタ
ッチパネル１３の操作により制御信号を制御装置１４に
出力すると、制御装置１４は、時刻ｔ１で感光ドラム
１、時刻ｔ２で帯電スリーブ２ｂを回転させ、時刻ｔ３
で帯電バイアス電源Ｅ２から帯電スリーブ２ｂに帯電バ
イアスのＡＣ成分とＤＣ成分を印加する。この際、時刻
ｔ３に印加されるＡＣ成分のピーク間電圧を、画像形成
時に印加するＡＣ成分のピーク間電圧よりも小さくする
ことによって前記電位差ΔＶが大きくなり、磁気ブラシ
帯電装置２の磁気ブラシ２ｃ中に混入しているトナー
（転写残トナー）が効果的に感光ドラム１に吐き出され
る。

【０１００】帯電バイアスのＤＣ成分は時刻ｔ４で所定
値になる。そして、同時に制御装置１４の制御により時
刻ｔ４で現像バイアス電源Ｅ４から現像スリーブ４ｂに
現像バイアスのＤＣ成分を印加し、時刻ｔ５で現像スリ
ーブ４ｂを回転させて、時刻ｔ６で現像バイアスのＡＣ
成分を印加する。

【０１０１】そして、時刻ｔ７で制御装置１４の制御に
より現像スリーブ４ｂへの現像バイアスのＡＣ成分の印
加をＯＦＦし、時刻ｔ８で現像スリーブ４ｂの回転を停
止させて、時刻ｔ９で現像スリーブ４ｂへの現像バイア
スのＤＣ成分の印加をＯＦＦする。そして、同時に時刻
ｔ９で帯電スリーブ２ｂへの帯電バイアスのＤＣ成分を
低下させて、時刻ｔ１０でＯＦＦして同時に帯電バイア
スのＡＣ成分をＯＦＦする。

【０１０２】これにより、感光ドラム１に吐き出された
トナーは、現像バイアス（ＡＣ成分＋ＤＣ成分）が印加
された現像装置４の現像スリーブ４ｂで、上述したカブ
リ取りバイアスにより現像同時クリーニングで回収され
る。そして、制御装置１４の制御により時刻ｔ１１で帯
電スリーブ２ｂ、時刻ｔ１２で感光ドラムのｄ回転をＯ
ＦＦしてトナーの吐き出し動作を修了する。

【０１０３】また、上記したトナーの吐き出し動作時に
おいて、導電性ブラシ１２に画像形成時よりも大きいＤ
Ｃバイアスを印加することによって、電位差ΔＶが更に
大きくなるので、トナーが吐き出しやすくなる。

【０１０４】上記の時刻ｔ３〜ｔ１０までの帯電ＡＣ印
加時間（秒）はタッチパネル１４により任意に変更設定
することができる。

【０１０５】このように本実施例では、非画像形成時、
例えば紙間や任意の通紙枚数毎に上記に示した吐き出し
バイアスを割り込ませることにより、磁気ブラシ２ｃ中
に混入したトナー（転写残トナー）を感光ドラム１にト
ナーを吐き出させることができるので、画像比率が高い
画像や、画像比率が部分的に高い画像を形成した場合で
も、磁気ブラシ２ｃ中のトナー濃度を所定値（例えば５
％）以下に抑えることができるので、長期にわたって安
定して良好な画像形成を行うことができる。

【０１０６】〈第２の実施例〉本実施例においても、図
１に示した画像形成装置を用いて説明する。本実施例で
は、温度３０℃、湿度８０％の高湿環境下において、画
像比率が異なる画像（この測定では画像比率が１０％、
２０％、３０％の各画像）を２０００枚連続して作像し
たときの、磁気ブラシ帯電装置２の磁気ブラシ２ｃへ混
入するトナー（転写残トナー）のトナー濃度の変化を測
定した。図１０は、その測定結果である。

【０１０７】この測定結果から明らかなように、高湿環
境下では画像比率が１０％でも磁気ブラシ２ｃ中に混入
するトナー（転写残トナー）の量が増加することによ
り、磁気ブラシ２ｃ中のトナー濃度が約５％以上に上昇
する。これは、磁気ブラシ２ｃの電気抵抗が低くなり、
前記電位差ΔＶが小さくなって、トナーが吐き出しにく
くなるからである。そして、上記高湿環境による画像形
成（作像）によって磁気ブラシ２ｃ中にトナーの量が増
加した状態のまま、この環境よりも低湿環境（温度２３
℃、湿度６０％）で画像形成（作像）を行ったところ、
画像に縦スジ状のカブリが発生した。

【０１０８】本実施例では、このような環境の急激な変
動によって作像される画像に縦スジ状のカブリが発生す
るような場合でも、図９に示した第１の実施例と同様の
トナー吐き出し動作を、タッチパネル１３の操作によっ
て非画像形成時に行うことにより、磁気ブラシ２ｃ中に
混入したトナー（転写残トナー）を感光ドラム１に吐き
出させることができるので、磁気ブラシ２ｃ中のトナー
濃度を所定値（例えば５％）以下に抑えることが可能と
なり、長期にわたって安定して良好な画像形成を行うこ
とができる。

【０１０９】〈その他〉１）接触帯電部材としての磁気ブラシ帯電器２Ａは、ス
リーブ回転タイプに限らず、マグネットロールが回転す
るものや、マグネットロールの表面を必要に応じて給電
用電極として導電性処理して、該マグネットロールの外
周面に直接に導電性磁性粒子を磁気拘束させて磁気ブラ
シ部を形成させ、マグネットロールを回転させる構成の
もの等にすることもできる。回転しないタイプの磁気ブ
ラシ帯電部材とすることもできる。

【０１１０】また接触帯電部材は、ファーブラシ帯電部
材や、導電性ゴムや導電性スポンジを用いた帯電ローラ
等であってもよいし、この場合も回転しない構成のもの
であってもよい。

【０１１１】２）像担持体としての感光体は表面抵抗が
１０⁹ 〜１０¹⁴Ω・ｃｍの低抵抗層を持つことが、電荷
注入帯電を実現でき、オゾンの発生防止の面から望まし
いが、上記以外の有機感光体等でもよい。即ち接触帯電
は、実施例の電荷注入帯電方式に限らず、放電現象が支
配的な接触帯電系であっても良い。

【０１１２】３）現像装置は２成分現像法についてのみ
述べたが、他の現像方法でもよい。好ましくは、現像剤
を感光体に対して接触させて潜像を現像する１成分接触
現像や２成分接触現像がより現像剤の同時回収効果を高
めるのに効果がある。

【０１１３】また、現像剤中のトナー粒子として重合ト
ナーを用いた場合には、上記の１成分接触現像や２成分
接触現像はもちろん１成分非接触現像や２成分非接触現
像など他の現像方法においても充分な回収効果が得られ
る。

【０１１４】現像装置は反転現像方式でも、正規現像方
式でもよい。

【０１１５】４）ＡＣ（交番電圧、交流電圧）の波形と
しては、正弦波、矩形波、三角波等適宜使用可能であ
る。また、直流電源を周期的にオン／オフすることによ
って形成された矩形はあっても良い。このように交番電
圧の波形としては周期的にその電圧値が変化するような
バイアスが使用できる。

【０１１６】５）画像形成装置の作像プロセスは実施例
に限らず任意である。また必要に応じて他の補助プロセ
ス機器を加えてもよい。

【０１１７】静電潜像形成のための画像露光手段として
は、実施形態例の様にデジタル的な潜像を形成するレー
ザー走査露光手段に限定されるものではなく、通常のア
ナログ的な画像露光やＬＥＤなどの他の発光素子でも構
わないし、蛍光燈等の発光素子と液晶シャッター等の組
み合わせによるものなど、画像情報に対応した静電潜像
を形成できるものであるなら構わない。

【０１１８】像担持体は静電記録誘電体等であっても良
い。この場合は、該誘電体面を所定の極性・電位に一様
に一次帯電した後、除電針ヘッド、電子銃等の除電手段
で選択的に除電して目的の静電潜像を書き込み形成す
る。

【０１１９】６）像担持体からトナー画像の転写を受け
る被転写材は転写ドラム等の中間転写体であってもよ
い。

【０１２０】７）転写手段は、実施形態例の転写ベルト
装置に限らず、コロナ放電転写、ローラ転写、ブレード
転写など任意である。

【０１２１】８）上述した各実施例では白黒画像を形成
する画像形成装置であったが、フルカラーの画像形成が
可能な画像形成装置においても同様に本発明を適用する
ことができる。すなわち、イエロー、マゼンタ、シア
ン、ブラックの各色に対して感光体、帯電装置、現像装
置、露光装置を設け、各感光体上のトナー像をベルトま
たは筒状の被転写材保持体の被転写材に順次転写するこ
とで、フルカラー画像を得ることができる。

【０１２２】より具体的には、転写ドラムや転写ベルト
等の中間転写体などを用いて、単色画像形成ばかりでな
く、多重転写等により多色やフルカラー画像を形成する
画像形成装置にも適用できる。

【０１２３】９）像担持体１、帯電装置２、現像装置４
等の任意のプロセス機器を画像形成装置本体に対して一
括して着脱交換自在なプロセスカートリッジ着脱式の装
置構成にすることもできる。

【０１２４】１０）像担持体としての電子写真感光体や
静電記録誘電体を回動ベルト型にし、これに帯電・静電
潜像形成・現像の工程手段により画像情報に対応したト
ナー像を形成させ、そのトナー像形成部を閲読表示部に
位置させて画像表示させ、像担持体は繰り返して表示画
像の形成に使用する画像表示装置もある。本発明におい
て画像形成装置にはこのような画像表示装置も含む。

【０１２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、接
触帯電方式・クリーナーレスプロセスの転写式画像形成
装置について、ユーザーの使用環境に応じて、接触帯電
部材中に混入した現像剤の吐き出し動作のタイミングと
時間を変更するための入力手段を設けることで、接触帯
電部材中への混入トナー量を一定以下に保ち、長期にわ
たって安定した画像形成が可能となり、変更する所定の
タイミングを画像不具合が発生した場合とすることで、
画質の劣化が発生した場合にも迅速に対応することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における画像形成装置例
の概略構成図

【図２】感光ドラムの層構成を示す概略断面図

【図３】本発明の第１の実施例における画像形成装置の
磁気ブラシ帯電装置を示す概略構成図

【図４】磁気ブラシ帯電装置と感光ドラム間の等価回路
を示す図

【図５】磁性粒子の抵抗値を測定する測定装置を示す図

【図６】本発明の第１の実施例における画像形成装置の
現像装置を示す概略構成図

【図７】本発明の第１の実施例における各画像比率に対
する作像枚数と磁気ブラシ中のトナー濃度との関係を示
す図

【図８】縦スジ状のカブリの発生を説明するための図

【図９】本発明の第１の実施例におけるトナーの吐き出
し動作時のタイムチャート

【図１０】本発明の第２の実施例における各画像比率に
対する作像枚数と磁気ブラシ中のトナー濃度との関係を
示す図

【符号の説明】

１・・・感光ドラム（像担持体）２・・・磁気ブラシ帯電装置３・・・レーザービームスキャナー４・・・現像装置５・・・転写装置６・・・給紙カセット７・・・給紙ローラ８・・・搬送ローラ９・・・シートパス１０・・・シートパス１１・・・定着装置１２・・・導電性ブラシ１３・・・タッチパネル１４・・・制御装置（ＣＰＵ）Ｅ２，Ｅ４，Ｅ５・・・バイアス電圧印加電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H077 AA37 AC16 AD06 AD13 AD18 AD36 BA08 EA01 GA01 GA17 2H134 GA01 GB02 HF13 KG01 KG03 KG07 KG08 KH01 MA04 MA07 MA11 MA14 MA16 2H200 FA02 FA03 FA08 FA12 FA17 FA18 GA14 GA16 GA23 GA34 GA45 GA52 GA56 GA57 GA59 GA64 GA65 GB22 GB37 HA03 HA28 HA29 HB06 HB07 HB12 HB17 HB20 HB22 HB45 HB46 HB47 HB48 JB02 MA01 MB06 MC13 NA02 NA03 NA06 NA09 NA10 PA03 PA10 PA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、該像担持体に当接する帯電
部材を有し該帯電部材に帯電バイアスを印加することで
像担持体の帯電を行う帯電装置と、該像担持体の帯電処
理面に静電潜像を形成する画像情報書き込み装置と、該
静電潜像を現像剤により顕像化する現像装置と、該像担
持体表面の現像剤像を被転写材に移動させる転写装置を
具備し、転写装置により被転写材に移動せずに像担持体
表面に残留した現像剤は前記帯電装置の像担持体に当接
する帯電部材に一旦回収させ、その回収現像剤を帯電部
材から吐き出させて現像装置にて再回収させる方式の画
像形成装置において、回収現像剤を帯電部材から吐き出させる場合に帯電部材
に対して印加する画像形成時とは異なる吐き出しバイア
スを持ち、吐き出しバイアスを帯電部材に印加する機会
と時間を変更するための入力手段を有することを特徴と
する画像形成装置。
【請求項２】帯電部材が磁性粒子と磁性粒子担持体か
らなることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装
置。
【請求項３】前記吐き出しバイアスを帯電部材に印加
する所定のタイミングは、画像不具合が発生したタイミ
ングを含む請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】吐き出しバイアスのＡＣ成分の振幅は、
作像時の帯電印加バイアスのＡＣ成分の振幅よりも小さ
いことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記
載の画像形成装置。
【請求項５】像担持体が電子写真感光体であることを
特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像
形成装置。
【請求項６】像担持体が電荷注入帯電性であることを
特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像
形成装置。
【請求項７】像担持体が絶縁性のバインダー中に導電
性微粒子を分散させた電荷注入層を有する電子写真感光
体であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１
項に記載の画像形成装置。
【請求項８】像担持体の帯電処理面に静電潜像を形成
する画像情報書き込み装置が露光装置であることを特徴
とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成
装置。