JP3301361B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、転写方式で、また
像担持体上の転写残りトナーを帯電工程および／あるい
は現像工程において回収させて、専用のクリーニング手
段の配設を省略した所謂「クリーナーレスシステム」の
画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ａ）電子写真感光体や静電記録誘電体等の像担持体（以
下、感光体と記す）の面に適宜の作像プロセスにてトナ
ー画像（荷電微粒子状顕画剤像）を形成担持させ、その
トナー画像を紙等の転写材（被転写材、記録媒体）に転
写させ、像定着させて画像形成物（コピー、プリント、
ハードコピー）として出力させ、感光体は繰り返して画
像形成に使用する転写方式の画像形成装置（電子写真複
写機、ファックス、レーザービームプリンタ等）は従来
から広く実用されている。

【０００３】ｂ）転写方式の画像形成装置において、感
光体側から転写材側へのトナー画像の転写は実際上全て
のトナーが転写されるわけではなく、一部が残留する
（転写残りトナー）。転写残りトナーは感光体上から除
去しないと、繰り返しの作像プロセスにおいて汚れなど
のない高品質な画像を得ることができない。このため
に、感光体上から転写残りトナーを除去すること（感光
体クリーニング）が必要となる。一般的には、専用のク
リーニング装置（クリーナー）を配設・具備させて感光
体上から転写残りトナーを除去させている。

【０００４】クリーニング装置によって感光体上から除
去されたトナーは廃トナーとなるが、廃トナーは環境保
護等の面からも出ないことが望ましい。

【０００５】そこでクリーニング装置をなくして、転写
後の感光体上の転写残りトナーは感光体の帯電工程およ
び／あるいは現像工程において帯電工程手段である帯電
装置および／あるいは現像工程手段である現像装置に回
収させ（帯電同時クリーニング、現像同時クリーニン
グ）、再用する、クリーナーレスシステムの転写方式画
像形成装置も出現している。

【０００６】このようなクリーナーレスシステムの画像
形成装置は、エコロジー上有効であるとともに、画像形
成装置の小型化、軽量化、低コスト化等が可能となる。

【０００７】ｃ）また感光体を所定の極性・電位に一様
に帯電処理する帯電工程手段としては、従来一般にコロ
ナ帯電器が使用されてきた。これはコロナ帯電器を感光
体に非接触に対向配設し、高電圧を印加したコロナ帯電
器から発生するコロナシャワーに感光体面をさらすこと
で感光体面をコロナ帯電させるものである。

【０００８】近年は、コロナ帯電器よりも低オゾン、低
電力等の利点を有することから接触帯電装置が実用化さ
れてきている。

【０００９】接触帯電装置は、感光体等の被帯電体に、
ローラ型（帯電ローラ）、ブレード型、ファーブラシ
型、磁気ブラシ型等の導電性の帯電部材（接触帯電部
材）を接触させ、この接触帯電部材に所定の帯電電圧
（帯電バイアス）を印加して被帯電体を所定の極性・電
位に帯電させるものである。

【００１０】接触帯電の帯電機構（帯電のメカニズム）
には、コロナ帯電系と直接帯電系（電荷注入帯電系）の
２種類が混在しており、どちらが支配的であるかにより
各々の特性が現れる。

【００１１】磁気ブラシ型の接触帯電部材（磁気ブラシ
帯電器）を用いた磁気ブラシ方式の接触帯電装置は、導
電性の磁性粒子をマグネットに直接に、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性粒
子の磁気ブラシ部を形成保持させた磁気ブラシ型接触帯
電部材を、その磁気ブラシ部を感光体に接触させて配設
し、これに電圧を印加することで感光体を接触帯電させ
るものであり、帯電接触の安定性という点から好ましく
用いられている。

【００１２】導電性ゴムをロール状にした導電性ゴムロ
ーラ（帯電ローラ）や導電性繊維をブラシ状にしたもの
（導電性ファーブラシ）等も接触帯電部材として好まし
く用いられている。

【００１３】ｄ）感光体の帯電工程手段として接触帯電
装置を用いた、クリーナーレスシステムの画像形成装置
において、感光体上の転写残りトナーは接触帯電部材と
感光体との接触部（帯電領域）に持ち運ばれて接触帯電
部材に付着・混入することで該接触帯電部材に一時的に
回収される（帯電同時クリーニング）。

【００１４】接触帯電部材に回収されたトナーは帯電極
性が整えられて逐次に接触帯電部材から感光体上に電気
的に吐き出される。

【００１５】接触帯電部材から感光体上に吐き出された
トナーは現像工程手段としての現像装置と感光体との対
向部である現像領域に持ち運ばれて現像装置に回収され
（現像同時クリーニング）、再用される。

【００１６】現像同時クリーニングは、感光体上の転写
残りトナーを次工程以降の感光体現像時にかぶり取りバ
イアス（現像装置の現像部材に印加する直流成分と感光
体の表面電位間の電位差であるかぶり取り電位差Ｖbac
k）によって回収する方法である。

【００１７】接触帯電部材から感光体上への逐次吐き出
しトナーは、通常、量的には少量で、均一散布状態の極
く薄い層状態であり、次の像露光工程に実質的に悪影響
を及ぼすことはない。また転写残りトナーパターンに起
因するゴースト像の発生も防止される。

【００１８】転写材に対するトナー画像転写後の感光体
上の転写残りトナーは転写時の剥離放電等により、帯電
極性が反転してしまうことが多く、このように、極性が
反転した状態のトナーは現像装置にて現像と同時に回収
を行なうことは困難である。接触帯電部材はそのような
帯電極性が反転したトナーを含むトナーを取り込んで正
規帯電トナー化して逐次に感光体上に吐き出し、現像装
置での転写残りトナーの現像同時回収を可能にする。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】通常、トナーは電気抵
抗が比較的高いから、基本的には、接触帯電部材にその
ようなトナー粒子が付着・混入することは、接触帯電部
材の電気抵抗を上昇させて、帯電工程において感光体の
表面電位制御を阻害し、帯電不良、該帯電不良による画
像不良等を生じさせる因子である。

【００２０】そこで、感光体の帯電工程手段として接触
帯電装置を用いた、クリーナーレスシステムの画像形成
装置においては、接触帯電部材として、トナー混入の許
容度が比較的に大きい磁気ブラシ接触帯電部材が好まし
く用いられる。

【００２１】しかしながら、トナー混入の許容度が比較
的に大きい磁気ブラシ接触帯電部材といえども、混入す
るトナーの正規帯電トナー化は当然ながら転写部位から
帯電領域に持ち運ばれる感光体上の転写残りトナー量の
影響を受け、転写効率が悪くて、該接触帯電部材に混入
する転写残りのトナー量が多くなると、全転写残りトナ
ーを正規帯電トナー化することが困難になり、接触帯電
部材に混入する転写残りトナー量と、接触帯電部材から
感光体上へ吐き出されるトナー量とのバランスが崩れて
磁気ブラシ部に対してトナーの蓄積を生じる（帯電部材
のトナー汚染）。

【００２２】そのために接触帯電部材の電気抵抗が許容
以上に上昇して帯電工程において感光体の表面電位制御
を阻害し、帯電不良、該帯電不良による画像不良等を生
じさせる結果となる。

【００２３】従って本発明の目的は、いわゆるクリーナ
ーレスシステムの画像形成装置において生じる上記問題
点、即ち転写残りのトナー量が多い時に生じる帯電不良
による画像不良の発生の問題点を解消し、小型、軽量、
低コストで、高品質な画像が得られる画像形成装置を提
供することである。

【００２４】

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

【００２５】（１）少なくとも、像担持体の面を帯電す
る帯電手段、その像担持体の帯電面に静電潜像を形成す
る静電潜像形成手段、その静電潜像をトナー画像として
現像する現像手段、そのトナー画像を像担持体側から転
写材に転写する転写手段を有し、転写材へのトナー画像
転写後の像担持体面上の転写残りトナーを前記帯電手段
および／あるいは前記現像手段において回収させ、前記
像担持体を繰り返して作像に使用する画像形成装置にお
いて、 転写効率（％）≧１１０−２５×Ｖ・・・・・・式（Ａ） （Ｖ・・・前記帯電手段に印加されるＡＣ電圧Ｖ_PP（ｋ
Ｖ）を表す）とすると、前記転写効率を判定する判定手段を有し、該
判定手段の判定に応じて前記帯電手段に印加されるＡＣ
電圧Ｖ _PP が式（Ａ）を満足し得る出力になるように制御
される ことを特徴とする画像形成装置。

【００２６】（２）前記像担持体が電子写真感光体であ
り、前記静電潜像形成手段が前記感光体を露光する露光
手段であることを特徴とする（１）に記載の画像形成装
置。

【００２７】

【００２８】（３）前記帯電手段は前記像担持体に接触
する接触帯電部材であることを特徴とする（１）または
（２）に記載の画像形成装置。

【００２９】

【００３０】（４）前記像担持体の最外層表面の純水と
の接触角が１００度以上であることを特徴とする（１）
乃至（３）のいずれかに記載の画像形成装置。

【００３１】

【００３２】（５）前記像担持体の最外層はフッ素原子
含有樹脂微粒子が４〜７０重量％含有されていることを
特徴とする（４）に記載の画像形成装置。

【００３３】

【００３４】（６）前記現像手段において静電潜像の現
像に用いられるトナーが真円度０．８以上の球形トナー
であることを特徴とする（１）乃至（５）のいずれかに
記載の画像形成装置。

【００３５】

【００３６】（７）前記トナーが重合法により作成した
重合トナーであることを特徴とする（６）に記載の画像
形成装置。

【００３７】

【００３８】（８）前記判定手段は前記転写手段による
転写前後の像担持体上のトナー量を検知する検知手段を
備えることを特徴とする（１）乃至（７）のいずれかに
記載の画像形成装置。

【００３９】（９）前記帯電手段は転写残りトナーを正
規帯電極性に摩擦帯電することを特徴とする請求項１乃
至８のいずれかに記載の画像形成装置。

【００４０】〈作 用〉 １）即ち本発明は、転写材へのトナー画像転写後の像担
持体面上の転写残りトナーを帯電工程および／あるいは
現像工程において回収させるクリーナーレスシステムの
画像形成方法あるいは画像形成装置において、前記の式
（Ａ） 転写効率（％）≧１１０−２５×Ｖ （Ｖ・・・帯電工程手段に印加される交番電圧Ｖ_PP（ｋ
Ｖ）を表す）を満足させることにより、帯電工程におけ
る帯電不良を抑え、画像不良の発生を防止したものであ
る。

【００４１】本発明者らの検討によれば、帯電工程手段
に印加される交番電圧（Ｖ_PP）を上げれば、帯電工程手
段に混入する転写残りトナーの正規帯電トナー化が容易
となり、画像不良を防止出来ることが判明した。

【００４２】またそれは、転写残りトナーの量、即ち転
写効率に応じて該交番電圧を上げる必要があり、転写材
上高濃度画像までを考慮すると、前記の式（Ａ）を満足
する交番電圧を印加すれば、画像不良を防止できること
が判明した。

【００４３】本発明において、転写効率とは以下の式
（Ｂ）にて表される。

【００４４】

【式１】 転写前後の像担持体上のトナー量を検知する方法として
は、例えば、図５のようなトナー濃度を光学的に検出す
る光量検出装置（検出センサー）２０を用いることが出
来る。

【００４５】この検出センサー２０は、ＬＥＤなどの近
赤外光を発光する発光素子２１と、フォトダイオードな
どの受光素子２２と、トナーなどから素子２１・２２の
汚れを防ぐ遮蔽部材としての検出窓２３とから成り、発
光素子２１から照射された光は検出窓２３を通過し、ト
ナー像等の検出対象物Ｘで反射する。そして、反射した
光は再び検出窓２３を通過して受光素子２２に入射する
といった光路を通る。

【００４６】こうして受光素子２２に得られる反射光の
光量情報が制御回路（ＣＰＵ）５０に入力する。制御回
路５０は、その入力する反射光の光量情報により、あら
かじめ該光量とトナー重量とを検量しておいたデータを
基にトナー重量（転写前後の像担持体上のトナー量）を
求め、該トナー重量を上記の式（Ｂ）にあてはめること
で、転写効率を演算する。

【００４７】さらに制御回路５０は、その算出した転写
効率を式（Ａ）にあてはめることで、帯電工程手段に印
加される必要な交番電圧（Ｖ_PP）を演算し、帯電工程手
段にその交番電圧が出力され印加されるように、帯電工
程手段に対するバイアス印加電源を制御することで、高
品質な画像を得ることが可能である。

【００４８】ｂ）像担持体の最外層表面の純水との接触
角は１００度以上とすることが好ましい。これにより、
像担持体のトナーとの離型性を向上させ、転写後の像担
持体上に残留する転写残りトナーの量を減少させること
により、そもそもの帯電工程における帯電阻害を抑え
て、画像不良の発生をより防止できる。

【００４９】転写残りトナー量を減らすこと、即ち高離
型性表面を有する像担持体を用いて、転写効率を上げた
方が像担持体の帯電に有利なことは自明の利である。

【００５０】像担持体の最外層表面の純水との接触角が
１００度未満であると、基本的には転写効率は低下し、
帯電工程における帯電阻害を生じ易くなる。しかし、通
常は接触角が８０度とかでも転写効率は７０％程度ある
ので、式（Ａ）よりＶ≧１．６（ｋＶ）で問題はない。
しかし、万一更に転写効率が悪化した場合、Ｖ＞１．６
（ｋＶ）となり、像担持体へのリークや高出力電源使用
といった弊害が出る。従って接触角は１００度以上あっ
たほうが望ましい。

【００５１】ｃ）静電潜像の現像に用いるトナーは真円
度０．８以上の球形トナーとすることが望ましい。これ
により、像担持体側から転写材へのトナー画像の離型性
を向上させて転写効率を高め、転写後の像担持体上に残
留する転写残りトナーの量を減少させて、そもそもの帯
電工程における帯電阻害を抑えて、画像不良の発生をよ
り防止できる。

【００５２】本発明において、真円度とは、以下の式
（Ｃ）にて表される。

【００５３】 真円度＝４πＡ／（ＰＲＭ）² ・・・・・・式（Ｃ） Ａ・・・・粒子の透過像を画像解析装置で測定して得ら
れる粒子面積 ＰＲＭ・・上記測定で得られる粒子周囲長 ここで言う球形トナーとは、粉砕分級法によって製造さ
れた不定形トナーを球形化処理したものや、懸濁重合法
や分散重合法によって製造されたもの、熱気流、流動造
粒法によって製造されたもの等を含む。トナーの真円度
が０．８未満であると、転写効率が低下して、帯電工程
における帯電阻害が生じ易くなる。

【００５４】ｄ）また本発明は、転写工程前後の像担持
体上のトナー量を検知して転写効率を判定する判定手段
を有し、該判定手段の判定に応じて帯電工程手段に印加
される交番電圧Ｖ_PPが式（Ａ）を満足し得る出力になる
ようにフィードバックさせることにより、繰り返し使用
などで転写効率に変化が生じる場合でも帯電工程におけ
る帯電不良を抑え、常に画像不良の発生を防止したもの
である。

【００５５】

【発明の実施の形態】

〈実施例１〉図１は本発明に従う画像形成装置例の概略
構成図である。本例の画像形成装置は、転写式電子写真
プロセス利用、接触帯電方式、反転現像方式、クリーナ
ーレスシステムのレーザービームプリンターである。

【００５６】Ａはプリンター本体、Ｂはその上に搭載設
置したイメージリーダー（画像読取装置）である。

【００５７】（１）イメージリーダーＢ イメージリーダーＢにおいて、１０は固定の原稿台（ガ
ラス等の透明板）であり、この原稿台１０の上面に原稿
Ｇを複写すべき面を下側にして載置しその上に不図示の
原稿圧着板を被せてセットする。

【００５８】９は原稿照射用ランプ９ａ・短焦点レンズ
アレイ９ｂ・ＣＣＤセンサー９ｃ等を配設した画像読取
ユニットである。このユニット９は、コピー開始信号が
入力されると、原稿台１０の下側において該原稿台の左
辺側のホームポジションから右辺側に原稿台下面に沿っ
て往動駆動され、所定の往動終点に達すると復動駆動さ
れて始めのホームポジションに戻される。

【００５９】該ユニット９の往動駆動過程において、原
稿台１０上の載置セット原稿Ｇの下向き画像面がユニッ
ト９の原稿照射用ランプ９ａにより左辺側から右辺側に
かけて順次に照明走査され、その照明走査光の原稿面反
射光が短焦点レンズアレイ９ｂによってＣＣＤセンサー
９ｃに結像入射する。

【００６０】ＣＣＤセンサー９ｃは受光部、転送部、出
力部より構成されている。ＣＣＤ受光部において光信号
が電荷信号に変えられ、転送部でクロックパルスに同期
して順次出力部へ転送され、出力部において電荷信号を
電圧信号に変換し、増幅、低インピーダンス化して出力
する。このようにして得られたアナログ信号は周知の画
像処理がなされてデジタル信号に変換されプリンター本
体Ａに送られる。

【００６１】即ち、イメージリーダーＢにより原稿Ｇの
画像情報が時系列電気デジタル画素信号（画像信号）と
して光電読取りされる。

【００６２】（２）プリンター本体Ａ ａ）１は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光
体である。この感光体１は中心支軸を中心に所定の周速
度（プロセススピード）をもって矢示の時計方向ａに回
転駆動される。本例の感光体１は直径略３０ｍｍの感光
体であり、周速度１００ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動され
る。この感光体１については後記（３）項で詳述する。

【００６３】ｂ）該感光体１はその回転過程において、
本例では磁気ブラシ接触帯電装置によって所定の極性・
電位に一様に一次帯電処理される。本例ではほぼ−７０
０Ｖに一様に一次帯電処理される。３は磁気ブラシ接触
帯電部材としての磁気ブラシ帯電器である。この磁気ブ
ラシ帯電器３については後記（４）項で詳述する。

【００６４】ｃ）そして該回転感光体１の一様帯電面に
対して、レーザー露光手段（レーザースキャナー）２に
より、イメージリーダーＢ側からプリンター本体Ａ側に
送られた画像信号に対応して変調されたレーザー光Ｌに
よる走査露光がなされることで、回転感光体１面にはイ
メージリーダーＢにより光電読み取りされた原稿Ｇの画
像情報に対応した静電潜像が順次に形成されていく。

【００６５】レーザー露光手段２は、固体レーザー素子
２ａ、回転多面鏡（ポリゴンミラー）２ｂ、ｆ−θレン
ズ群２ｃ、偏向ミラー２ｄ等からなる。入力された画像
信号に基づき発光信号発生器（不図示）により固体レー
ザー素子２ａが所定タイミングでＯＮ／ＯＦＦ発光制御
される。固体レーザー素子２ａから放射されたレーザー
光はコリメーターレンズ系により略平行な光束に変換さ
れ、高速回転する回転多面鏡２ｂにより走査されると共
にｆ−θレンズ群２ｃ・偏向ミラー２ｄを介して感光体
１にスポット状に結像される。

【００６６】この様なレーザー光走査により感光体１面
には画像一走査分の露光分布が形成され、更に感光体１
が回転することによる副走査で、回転感光体面上に画像
信号に応じた露光分布が得られる。即ち、回転感光体１
の一様帯電面に画像信号に対応してＯＮ・ＯＦＦ発光制
御される固体レーザー素子２ａの光を高速で回転する回
転多面鏡２ｂによって走査することにより回転感光体１
面には走査露光パターンに対応した静電潜像が順次に形
成されていく。即ち、回転感光体１面には、レーザー光
が照射された露光部の電位が落ち（明部電位）、照射さ
れなかった非露光部の電位（暗部電位）とのコントラス
トにより、露光パターンに対応した静電潜像が形成され
ていく。

【００６７】ｄ）その回転感光体１面の形成静電潜像が
現像装置４により順次にトナー画像として本例の場合は
反転現像されていく。現像装置４の構成については後記
（５）項で詳述する。

【００６８】ｅ）一方、給紙カセット５内に積載収納さ
れている転写材Ｐが給紙ローラ５ａにより一枚宛繰り出
されて給送され、レジストローラ５ｂにより所定の制御
タイミングにて感光体１と転写手段としての転写装置７
との接触ニップ部である転写部７ｅに給紙され、転写材
Ｐ面に感光体１面側のトナー画像が静電転写される。

【００６９】本例における転写装置７はベルト転写装置
であり、無端状の転写ベルト７ａを駆動ローラ７ｂ及び
従動ローラ７ｃ間に懸架し、矢印の反時計方向ｄに感光
体１の回転周速度と略同じ周速度で回動駆動させる。無
端状転写ベルト７ａの内側には転写帯電ブレード７ｄを
備え、このブレード７ｄでベルト７ａの上行側のベルト
部分の略中間部を感光体ドラム１面に接触させて転写部
（転写ニップ部）７ｅを形成させてある。

【００７０】転写材Ｐがベルト７ａの上行側ベルト部分
の上面に乗って転写部７ｅに搬送される。その搬送転写
材Ｐの先端が転写部７ｅに進入する時点において転写帯
電ブレード７ｄに転写バイアス印加電源Ｓ３から所定の
転写バイアスが給電されることで転写材Ｐの裏側からト
ナーと逆極性の帯電がなされて感光体１上のトナー画像
が順次に転写材Ｐの上面に転写されていく。

【００７１】ｆ）転写ベルト７ａは転写部７ｅから定着
装置６への転写材Ｐの搬送手段を兼ねさせてあり、転写
部７ｅを通過した転写材Ｐは回転感光体１面から分離さ
れて転写ベルト７ａで定着装置６へ搬送・導入され、ト
ナー画像の熱定着を受けてコピーもしくはプリントとし
て排紙トレイ８に排出される。

【００７２】ｇ）本例のプリンター本体Ａは転写材Ｐに
対するトナー画像転写後の回転感光体１面に残留してい
る転写残りトナーを除去する専用のクリーニング装置
（クリーナー）を具備させず、現像装置４に感光体１面
に残留した転写残りトナーを回収するクリーニング手段
も兼ねさせたクリーナーレスシステムの装置である。こ
れについては後記（６）項で詳述する。

【００７３】（３）感光体１ 本例で用いた感光体１は下記の要領で製造された、高離
型性表面層を有する負帯電極性のＯＰＣ感光体である。

【００７４】 導電性酸化チタン ・・・・・１０重量部 （酸化スズコート、平均一次粒径０．４μｍ） フェノール樹脂前駆体（レゾール型）・・・・・１０重量部 メタノール ・・・・・１０重量部 ブタノール ・・・・・１０重量部 をサンドミル分散した後に、外径３０ｍｍ、長さ３５
７．５ｍｍのアルミニウムシリンダーに浸漬塗布し、１
４０°Ｃで硬化することで、体積抵抗５×１０⁹ Ωｃ
ｍ、厚さ２０μｍの導電層を設けた。

【００７５】 次に、下記メトキシメチル化ナイロン（メトキシメチル化度約３０％） ・・・・・１０重量部

【００７６】

【化２】 イソプロパノール ・・・・１５０重量部 を混合溶解した後に、前記導電層上に浸漬塗布し、１μ
ｍの下引層を設けた。

【００７７】次に、ＣｕＫαのＸ線回折スペクトルにお
ける回折角２θ±０．２°が９．０°、１４．２°、２
３．９°、２７．１°、に強いピークを有するＴｉＯＰ
ｃ４重量部とポリビニルブチラール（商品名：エスレッ
クＢＭ２、積水化学製）２重量部およびシクロヘキサノ
ン６０重量部をφ１ｍｍガラスビースを用いたサンドミ
ル装置で４時間分散したあとエチルアセテート１００重
量部を加えて電荷発生層用分散液を調整した。これを浸
漬塗布し、０．３μｍの電荷発生層を設けた。

【００７８】 次に、下記トリフェニルアミン ・・・・・１０重量部

【００７９】

【化３】 ポリカーボネート樹脂（ビスフェノールＺ、分子量２００００） ・・・・・１０重量部 モノクロロベンゼン ・・・・・５０重量部 ジクロロメタン ・・・・・１５重量部 を攪拌混合した後、前記電荷発生層上に浸漬塗布し、２
０μｍの電荷輸送層を設けた。

【００８０】 次に、下記アクリル系モノマー ・・・・・３０重量部

【００８１】

【化４】 分散前の平均粒径が４００Åの酸化スズ超微粒子 ・・・・・５０重量部 ポリテトラフルオロエチレン樹脂微粉末（平均粒径０．１８μｍ） ・・・・・２０重量部 光重合開始剤として２−メチルチオキサンソン ・・・・・１８重量部 エタノール ・・・・１５０重量部 をサンドミルにて６６時間分散した。

【００８２】この調合液を、先の電荷輸送層上に浸漬塗
布法により膜を形成し、高圧水銀灯にて８００Ｗ／ｃｍ
² の光強度で、６０秒間光硬化を行ない、その後１２０
℃、２時間熱風乾燥して表面層を得た。この時、得られ
た表面層の膜厚は３μｍであった。

【００８３】このようにして得られた感光体１の表面の
純水に対する接触角を滴下式接触角計で測定したとこ
ろ、１１８度という大きな値を示し、低エネルギー表面
層、即ち高離型性表面層であることがわかった。

【００８４】（４）磁気ブラシ帯電器３ 接触帯電部材である磁気ブラシ帯電器３は本例の場合は
スリーブ回転タイプである。

【００８５】この磁気ブラシ帯電器３は、図２の模型図
のように、固定のマグネットローラ３ａと、このマグネ
ットローラ３ａに同心に回転自由に外嵌させて設けた外
径１６ｍｍのアルミニウム等の非磁性スリーブ３ｂと、
該スリーブの外周面に内部のマグネットローラ３ａの磁
力でブラシ状に付着保持させた帯電用磁性粒子（磁性キ
ャリア）の磁気ブラシ部３ｃ等からなる、感光体１の母
線方向に長い横長部材である。

【００８６】磁気ブラシ部３ｃを所定の接触幅をもって
感光体１面に接触させてある。その接触部ｎ１が帯電領
域（帯電部位）である。本例では磁気ブラシ部３ｃを感
光体１に接触させて形成させる帯電領域ｎ１をその幅が
約６ｍｍになるように調整した。

【００８７】非磁性スリーブ３ｂは上記したように不図
示の駆動系により矢示の時計方向ｂ、即ち磁気ブラシ部
３ｃの感光体１との接触部である帯電部ｎ１において感
光体１の回転方向に対してカウンター方向に所定の周速
度をもって回転駆動される。本例においては感光体１の
回転周速度１００ｍｍ／ｓｅｃに対して非磁性スリーブ
３ｂを１５０ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動させている。この
非磁性スリーブ３ｂの回転駆動に伴い該非磁性スリーブ
３ｂの外周面に磁気拘束されて保持されている磁気ブラ
シ部３ｃも非磁性スリーブ３ｂとともに非磁性スリーブ
３ｂと同じ方向に回転して帯電領域ｎ１において感光体
１面を摺擦する。

【００８８】非磁性スリーブ３ｂには帯電バイアス印加
電源Ｓ１により所定の帯電バイアスが印加される。本例
では非磁性スリーブ３ｂに 直流電圧（ＤＣ）：−７００Ｖ 交番電圧（ＡＣ，Ｖ_PP）：振幅Ｖ_PP０．７ｋＶ を重畳した振動電圧を帯電バイアスとして印加して（Ａ
Ｃバイアス印加方式）、回転感光体１面を略−７００Ｖ
に接触帯電させるようにした。

【００８９】感光体１と磁気ブラシ帯電器３の相対回転
速度については速いほど帯電均一性が良好になる傾向に
ある。

【００９０】磁気ブラシ部３ｃを構成させる帯電用磁性
粒子としては、樹脂中に磁性材料としてマグネタイトを
分散し、導電化、および抵抗調整のためにカーボンブラ
ックを分散して形成した樹脂キャリア、あるいはフェラ
イト等のマグネタイト単体表面を酸化、還元処理して抵
抗調整を行ったもの、あるいはフェライト等のマグネタ
イト単体表面を樹脂でコーティングし抵抗調整を行った
もの等が用いられ得る。

【００９１】またそれ等磁性粒子としては、平均粒径が
１０〜１００μｍ、飽和磁化が２０〜２５０emu/cm³ 、
抵抗が１×１０² 〜１×１０¹⁰Ω・ｃｍのものが好まし
く、感光体１にピンホールのような絶縁欠陥が存在する
ことを考慮すると、抵抗１×１０⁶ Ω・ｃｍ以上のもの
を用いることが好ましい。帯電性能を良くするにはでき
るだけ抵抗の小さいものを用いる法がよいので、本実施
例においては 平均粒径 ２５μｍ 飽和磁化 ２００emu/cm³ 抵 抗 ５×１０⁶ Ω・ｃｍ の磁性粒子を用いた。

【００９２】ここで、帯電用磁性粒子の抵抗値は、底面
積が２２８ｍｍ² の金属セルに磁性粒子を２ｇ入れた
後、６．６Ｋg/cm² で加重し、１００Ｖの電圧を印加し
て測定している。

【００９３】（５）現像装置４ 一般的に静電潜像の現像方法は次のような４種類に大別
される。

【００９４】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て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）。

【００９５】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）。

【００９６】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
して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）。

【００９７】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）。

【００９８】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。

【００９９】本例における現像装置４は２成分接触現像
装置（２成分磁気ブラシ現像装置）である。図３の模型
図において、４１は矢示の反時計方向ｃに回転駆動され
る現像スリーブ、４２は現像スリーブ４１内に固定配置
されたマグネットローラ、４３・４４は現像剤撹拌スク
リュー、４５は現像剤Ｔを現像スリーブ４１の表面に薄
層に形成するために配置された規制ブレード、４６は現
像容器、４７は補充用トナーホッパー部である。

【０１００】現像スリーブ４１は、少なくとも現像時に
おいては、感光体１に対し最近接領域が約５００μｍに
なるように配置され、該現像スリーブ４１の面に形成さ
れた現像剤Ｔの薄層が感光体１に対して接触する状態で
現像できるように設定されている。ｎ２は感光体１に対
する現像剤接触領域（現像領域、現像部位）である。

【０１０１】本例において用いた２成分現像剤Ｔは、ト
ナー粒子ｔと現像用磁性キャリアｃとの混合物である。

【０１０２】本例では、トナー粒子ｔとして、懸濁重合
法によって生成された、平均粒径６μｍ、負帯電性の球
形トナー（ネガトナー）を用いた。

【０１０３】また磁性キャリアｃとして、飽和磁化が２
０５ｅｍｕ／ｃｍ³ の平均粒径３５μｍの磁性キャリア
を用いた。

【０１０４】そして、上記のトナーｔと磁性キャリアｃ
を重量比６：９４で混合したものを現像剤Ｔとして用い
た。

【０１０５】現像スリーブ４１は現像領域ｎ２において
感光体１の回転方向に対して順方向である矢示の反時計
方向ｃに所定の周速度で回転駆動される。その回転に伴
い、マグネットローラ４２のＳ₂ 極で現像容器４６内の
現像剤Ｔが現像スリーブ４１面に汲み上げられて搬送さ
れ、その搬送される過程において、現像スリーブ４１に
対して垂直に配置された規制ブレード４５によって層厚
が規制され、現像スリーブ４１上に現像剤Ｔの薄層が形
成される。薄層として形成された現像剤が搬送極Ｎ₁ で
現像極Ｓ₁ に対応の現像領域ｎ２に搬送されてくると磁
気力によって穂立ちが形成される。この穂状に形成され
た現像剤Ｔ中のトナーｔによって回転感光体１面の静電
潜像が現像領域ｎ２においてトナー画像として現像され
る。本例においては静電潜像は反転現像される。

【０１０６】現像領域ｎ２を通過した現像スリーブ４１
上の現像剤薄層は引き続く現像スリーブ４１の回転に伴
い現像容器４６内に入り、Ｎ₃ 極・Ｎ₂ 極の反発磁界に
よって現像スリーブ４１上から離脱して現像容器４６内
の現像剤の溜りに戻される。

【０１０７】現像スリーブ４１には電源Ｓ２から直流電
圧及び交流電圧が印加される。本例では、 直流電圧；−４８０Ｖ 交番電圧；Ｖｐｐ＝１５００Ｖ，Ｖｆ＝３０００Ｈｚ が印加されている。

【０１０８】一般に２成分現像法においては交番電圧を
印加すると現像効率が増し、画像は高品位になるが、逆
にかぶりが発生しやすくなるという危険も生じる。この
ため、通常、現像装置４に印加する直流電圧と感光体１
の表面電位間に電位差を設けることによって、かぶりを
防止することを実現している。より具体的には、感光体
１の露光部の電位と非露光部の電位との間の電位のバイ
アス電圧を印加する。

【０１０９】このかぶり防止のための電位差をかぶり取
り電位（Ｖback）と呼ぶが、この電位差によって回転感
光体１面の現像時に感光体１面の非画像領域（非露光
部）にトナーが付着するのを防止するとともに、クリー
ナーレスシステムの装置においては感光体１面の転写残
りトナーの回収も行なっている（現像同時クリーニン
グ）。

【０１１０】現像容器４６内の現像剤Ｔのトナー濃度を
検知する不図示のセンサによりトナー濃度が監視されて
おり、現像剤Ｔ内のトナーｔが潜像の現像に消費されて
いくことでトナー濃度が所定の濃度レベルよりも低下す
ると、補充用トナーホッパー部４７から現像容器４６内
にトナー補充がなされる。このトナー補充動作により現
像剤Ｔのトナー濃度が常に所定のレベルに維持管理され
る。

【０１１１】（６）クリーナーレスシステム 本例のプリンターＡは、転写材Ｐに対するトナー画像転
写後の回転感光体１面に残留している転写残りトナーを
除去する専用のクリーニング装置（クリーナー）を具備
させず、現像装置４に感光体１面に残留した転写残りト
ナーを回収するクリーニング手段を兼ねさせたクリーナ
ーレスシステムの装置である。

【０１１２】．転写材Ｐに対するトナー画像転写後の
回転感光体１面に残留した転写残りトナーは引き続く感
光体１の回転により感光体１と磁気ブラシ帯電器３の磁
気ブラシ部３ｃとの接触部である帯電領域ｎ１に持ち運
ばれる。

【０１１３】．この帯電領域ｎ１において、感光体１
面は磁気ブラシ帯電器３の磁気ブラシ部３ｃで摺擦され
ることで、該帯電領域ｎ１に運ばれた転写残りトナーは
感光体１面上を攪乱・移動して転写残り時のパターンが
掻き崩されるとともに、磁気ブラシ部３ｃに付着・混入
して磁気ブラシ帯電器３に一時的の回収される。

【０１１４】．磁気ブラシ帯電器３の磁気ブラシ部３
ｃに付着・混入した転写残りトナーは磁気ブラシ部３ｃ
を構成している帯電用磁性粒子との摩擦帯電によって、
帯電極性が反転しているトナーも含めて正規帯電極性
（本例では負極性）に再帯電される。即ち正規帯電トナ
ー化される。

【０１１５】．そしてその正規帯電トナー化された磁
気ブラシ部３ｃ中のトナーは、磁気ブラシ帯電器３に印
加の帯電バイアスによる電気的反発力で感光体１上に吐
き出される。

【０１１６】．このようにして正規帯電トナー化され
て磁気ブラシ帯電器３の磁気ブラシ部３ｃから感光体１
上に吐き出されたトナーは、引き続く感光体１の回転に
より感光体１と現像装置４の現像スリーブ４１との対向
部である現像領域ｎ２に運ばれ、現像装置４によりかぶ
り取り電位Ｖbackで回収される（現像同時クリーニン
グ）。

【０１１７】通常、接触帯電部材としての磁気ブラシ帯
電器３から感光体１上へ逐次に吐き出されるトナーは、
量的には少量で、均一散布状態の極く薄い層状態であ
り、次の像露光工程に実質的に悪影響を及ぼすことはな
い。また転写残りトナーパターンに起因するゴースト像
の発生も防止される。

【０１１８】（７）転写効率と一次帯電交番電圧 通常、トナーは電気抵抗が比較的高いから、接触帯電部
材にそのようなトナー粒子が付着・混入することは、接
触帯電部材の電気抵抗を上昇させて、帯電工程において
感光体の表面電位制御を阻害し、帯電不良、該帯電不良
による画像不良等を生じさせる因子である。

【０１１９】接触帯電部材の内でも磁気ブラシ接触帯電
部材である磁気ブラシ帯電器３はトナー混入の許容度が
比較的に大きいけれども、混入するトナーの正規帯電ト
ナー化は当然ながら転写部位７ｅから帯電領域ｎ１に持
ち運ばれる感光体１上の転写残りトナー量の影響を受
け、転写効率が悪くて、磁気ブラシ帯電器３に混入する
転写残りトナー量が多くなると、全転写残りトナーを正
規帯電トナー化することが困難になり、磁気ブラシ帯電
器３に混入する転写残りトナー量と、正規帯電トナー化
されて磁気ブラシ帯電器３から感光体１上へ吐き出され
るトナー量とのバランスが崩れて磁気ブラシ部３ｃに対
してトナーの蓄積を生じる。

【０１２０】そのために接触帯電部材の電気抵抗が許容
以上に上昇して帯電工程において感光体の表面電位制御
を阻害し、帯電不良、該帯電不良による画像不良等を生
じさせる結果となる。

【０１２１】そこで本実施例では、前記の式（Ａ） 転写効率（％）≧１１０−２５×Ｖ （Ｖ・・・帯電工程手段に印加される交番電圧Ｖ_PP（ｋ
Ｖ）を表す）を満足させることにより、帯電工程におけ
る帯電不良を抑え、画像不良の発生を防止したものであ
る。

【０１２２】本発明者らの検討によれば、帯電工程手段
に印加される一次帯電交番電圧（Ｖ_PP）を上げれば、帯
電工程手段に混入する転写残りトナーの正規帯電トナー
化が容易となり、画像不良を防止出来ることが判明し
た。またそれは、転写残りトナーの量、即ち転写効率に
応じて該交番電圧を上げる必要があり、転写材上高濃度
画像までを考慮すると、前記の式（Ａ）を満足する交番
電圧を印加すれば、画像不良を防止できることが判明し
た。

【０１２３】本実施例１では、画像評価用装置として改
造したキヤノン（株）製複写機ＧＰ５５を用い、前述し
たように、磁気ブラシ帯電器３に対する帯電バイアスは 直流電圧（ＤＣ）：−７００Ｖ 交番電圧（ＡＣ，Ｖ_PP）：振幅Ｖ_PP０．７ｋＶ である。

【０１２４】また、使用の感光体１は純水に対する接触
角が１１８度という大きな値を示す高離型性表面層を有
するものであり、使用のトナーは真円度０．８３の球形
トナーであり、この組み合わせでは転写効率が９５％で
あった。

【０１２５】感光体１のトナーとの離型性を向上させ、
転写後の感光体１上に残留する転写残りトナーの量を減
少させることにより、そもそもの帯電工程における帯電
阻害を抑えて、画像不良の発生をより防止したものであ
る。

【０１２６】本実施例１の画像形成装置は上記の式
（Ａ）を満足する（９５（％）≧１１０−２５×０．７
（ｋＶ））。

【０１２７】式（Ａ）からの計算では一次帯電交番電圧
（ＡＣ，Ｖ_PP）が０．６ｋＶあれば良いことになるが、
事実、上記の帯電バイアス条件で良好な画像が得られ
た。

【０１２８】〈実施例２〉実施例１の装置において、用
いる感光体１を下記のものに変更し、その他の装置構成
は実施例１の装置と同じにした。

【０１２９】本実施例２で使用の感光体１：アルミシリ
ンダー、導電層、下引層、電荷発生層、電荷輸送層まで
の作成は実施例１と同じであり、表面層については下記
の要領にて形成した。

【０１３０】 実施例１と同じアクリル系モノマー ・・・・・３０重量部 分散前の平均粒径が４００Åの酸化スズ超微粒子 ・・・・・５０重量部 ポリテトラフルオロエチレン樹脂微粉末（平均粒径０．１８μｍ） ・・・・・ ２重量部 光重合開始剤として２−メチルチオキサンソン ・・・・・１８重量部 エタノール ・・・・１５０重量部 をサンドミルにて６６時間分散した。

【０１３１】この調合液を、先の電荷輸送層上に浸漬塗
布法により膜を形成し、高圧水銀灯にて８００Ｗ／ｃｍ
² の光強度で、６０秒間光硬化を行ない、その後１２０
℃、２時間熱風乾燥して表面層を得た。この時、得られ
た表面層の膜厚は３μｍであった。

【０１３２】このようにして得られた感光体１の表面の
純水に対する接触角を滴下式接触角計で測定したとこ
ろ、９０度であった。

【０１３３】またこの感光体１を用いた本実施例２の画
像形成装置の転写効率は８１％であった。

【０１３４】従って、式（Ａ）より一次帯電交番電圧Ｖ
_PPに必要な値は１．１６ｋＶであるので、実際に１．２
ｋＶを印加したところ良好な画像が得られた。

【０１３５】〈実施例３〉実施例１の装置において、用
いる感光体１を下記のものに変更し、その他の装置構成
は実施例１の装置と同じにした。

【０１３６】本実施例３で使用の感光体１：アルミシリ
ンダー、導電層、下引層、電荷発生層、電荷輸送層まで
の作成は実施例１と同じであり、表面層については下記
の要領にて形成した。

【０１３７】 実施例１と同じアクリル系モノマー ・・・・・３０重量部 分散前の平均粒径が４００Åの酸化スズ超微粒子 ・・・・・５０重量部 ポリテトラフルオロエチレン樹脂微粉末（平均粒径０．１８μｍ） ・・・・・ ６重量部 光重合開始剤として２−メチルチオキサンソン ・・・・・１８重量部 エタノール ・・・・１５０重量部 をサンドミルにて６６時間分散した。

【０１３８】この調合液を、先の電荷輸送層上に浸漬塗
布法により膜を形成し、高圧水銀灯にて８００Ｗ／ｃｍ
² の光強度で、６０秒間光硬化を行ない、その後１２０
℃、２時間熱風乾燥して表面層を得た。この時、得られ
た表面層の膜厚は３μｍであった。

【０１３９】このようにして得られた感光体１の表面の
純水に対する接触角を滴下式接触角計で測定したとこ
ろ、１０５度であった。

【０１４０】またこの感光体１を用いた本実施例２の画
像形成装置の転写効率は９０％であった。

【０１４１】従って、式（Ａ）より一次帯電交番電圧Ｖ
_PPに必要な値は０．８ｋＶであるので、実際に０．８ｋ
Ｖを印加したところ良好な画像が得られた。

【０１４２】〈比較例１〉実施例１の装置において、帯
電バイアスを直流電圧（ＤＣ）−７００Ｖのみにし、交
番電圧（ＡＣ）を印加しなかったところ、帯電不良によ
ると思われる残像画像不良が生じた。

【０１４３】〈比較例２〉実施例３において、一次帯電
交番電圧として０．７ｋＶを印加したが、式（Ａ）を満
足せず、帯電不良と思われる軽微な残像画像不良が生じ
た。

【０１４４】〈比較例３〉実施例１において、一次帯電
交番電圧を０．８ｋＶに設定し、１万枚毎に磁気ブラシ
帯電器３の磁性粒子を交換しながら繰り返し画像評価を
行なったところ、３万枚弱で残像画像不良が発生し始め
た。

【０１４５】そこで３万枚時点でその転写効率を測定し
たところ８８％にまで落ちていて、式（Ａ）を満足しな
い状態にあった。

【０１４６】〈実施例４〉比較例３において３万枚時点
で帯電バイアスの交番電圧を０．９ｋＶに設定し直した
ところ、式（Ａ）を満足した状態になり（８８（％）≧
１１０−２５×０．９（ｋＶ））、再び良好な画像が得
られた。

【０１４７】〈実施例５〉本実施例は、転写工程前後の
感光体上のトナー量を検知して転写効率を判定する判定
手段を有し、該判定手段の判定に応じて帯電工程手段に
印加される交番電圧Ｖ_PPが式（Ａ）を満足し得る出力に
なるようにフィードバックさせることにより、繰り返し
使用などで転写効率に変化が生じる場合でも帯電工程に
おける帯電不良を抑え、常に画像不良の発生を防止した
ものである。

【０１４８】具体的に本実施例５は、実施例１の画像形
成装置において、前述した図５のトナー濃度の検出装置
２０を転写部位７ｅの前後に配設してそれぞれの検知情
報を判定手段としての制御回路（ＣＰＵ）５０に入力さ
せる。図４において、２０（１）が転写部位前の第１の
検出装置、２０（２）が転写部位後の第２の検出装置で
ある。

【０１４９】制御回路５０は、第１と第２の検出装置２
０（１）・２０（２）から入力する反射光の光量情報に
より、あらかじめ該光量とトナー重量とを検量しておい
たデータを基にトナー重量（転写前後の感光体上のトナ
ー量）を求め、該トナー重量を前述の式（Ｂ）にあては
めることで、常時転写効率を測定・演算する。

【０１５０】また該制御回路５０は、その測定・演算さ
れた転写効率を式（Ａ）にあてはめることで、磁気ブラ
シ帯電器３に印加される帯電バイアスの必要な交番電圧
（Ｖ_PP）を演算し、その求められた必要な交番電圧（Ｖ
_PP）が磁気ブラシ帯電器３に印加されるように電源Ｓ１
を制御する。

【０１５１】１万枚毎に磁気ブラシ帯電器３の磁性粒子
を交換しながら５万枚繰り返し画像評価を行なったとこ
ろ、表１のように転写効率は徐々に悪化したものの、そ
れに応じて一次帯電交番電圧Ｖ_PPも適切に自動制御され
て変化して、常に式（Ａ）を満足する状態に維持された
ため、５万枚まで良好な画像が得られた。

【０１５２】

【表１】 〈感光体について〉 ａ）本発明に用いられる像担持体としての、高離型性表
面を有する電子写真感光体は、例えばフッ素系樹脂粉体
をその表面層に均一に分散させることによって達成され
る。

【０１５３】フッ素系樹脂粉体の具体例としては、テト
ラフルオロエチレン、へキサフルオロプロピレン、トリ
フルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、フッ
化ビニリデン、フッ化ビニル、パーフルオロアルキルビ
ニルエーテル等の重合体、およびそれらの共重合体が用
いられる。

【０１５４】フッ素系樹脂粉体の粒径は０．０１〜５μ
ｍの範囲で使用可能であり、その分子量は３０００〜５
００００００の範囲で使用可能である。

【０１５５】フッ素系樹脂粉体は、バインダー樹脂と共
に感光層組成物として分散される。分散の方法として
は、サンドミル、ボールミル、ロールミル、ホモジナイ
ザー、ナノマイザー、ペイントシェイカー、超音波等が
使用される。分散時には、補助的にフッ素系の界面活性
剤、グラフトポリマー、カップリング剤等を用いてもさ
しつかえない。

【０１５６】フッ素系樹脂粉体の含有量は、感光体の最
表面層において４〜７０重量％が好ましく、更に好まし
くは１０〜５５重量％である。４重量％未満では表面エ
ネルギーの低下が不十分であり、７０重量％を越えると
表面層の膜強度低下を引き起こす。

【０１５７】フッ素系樹脂粉体を分散するバインダー樹
脂としては、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアリレ
ート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、
ポリカーボネート、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリ
イミド、ポリアミドイミド、ポリサルホン、ポリアリル
エーテル、ポリアセタール、ナイロン、フェノール樹
脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユ
リア樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、ブチラール樹
脂等が挙げられる。更に、反応性のエポキシ、（メタ）
アクリルモノマーやオリゴマーも混合後硬化して用いる
ことが可能である。

【０１５８】ｂ）本発明に用いられる感光層は、単層ま
たは積層構造を有する。

【０１５９】積層構造の場合、光キャリアを生成する電
荷発生層と、キャリアが移動する電荷輸送層とが積層さ
れる。表面層を形成するのは電荷発生層または電荷輸送
層どちらの場合もある。

【０１６０】単層感光層は５〜１００μｍの厚さが可能
であり、より好ましくは１０〜６０μｍである。

【０１６１】電荷発生材料や電荷輸送材料は２０〜８０
重量％含有し、より好ましくは３０〜７０重量％であ
る。積層感光体においては、電荷発生層の膜厚は０．０
０１〜６μｍ、より好ましくは０．０１〜２μｍであ
る。電荷発生材料の量は１０〜１００重量％、より好ま
しくは４０〜１００重量％である。

【０１６２】電荷輸送層の膜厚は５〜１００μｍ、より
好ましくは１０〜６０μｍである。電荷輸送材料の量は
２０〜８０重量％、より好ましくは３０〜７０重量％で
ある。

【０１６３】ｃ）本発明に用いられる電荷発生材料とし
ては、フタロシアニン顔料、多環キノン顔料、アゾ顔
料、ペリレン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料、
アズレニウム塩染料、スクアリリウム染料、シアニン染
料、ピリリウム染料、チオピリリウム染料、キサンテン
色素、キノンイミン色素、トリフェニルメタン色素、ス
チリル色素、セレン、セレン−テルル、アモルファスシ
リコン、硬化カドミニウム等が挙げられる。

【０１６４】ｄ）本発明に用いられる電荷輸送材料とし
ては、ピレン化合物、カルバゾール化合物、ヒドラゾン
化合物、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアニリン化合物、ジフェニ
ルアミン化合物、トリフェニルアミン化合物、トリフェ
ニルメタン化合物、ピラゾリン化合物、スチリル化合
物、スチルベン化合物等が挙げられる。

【０１６５】ｅ）本発明に用いられる電子写真感光体
は、感光層の上に保護層を積層してもよい。保護層の膜
厚は０．０１〜２０μｍが可能であり、より好ましくは
０．１〜１０μｍである。保護層には前述した電荷発生
材料または電荷輸送材料や、金属およびその酸化物、窒
化物、塩、合金、更にはカーボン等の導電材料等を含有
してもよい。

【０１６６】保護層に用いるバインダー樹脂としては、
ポリエステル、ポリウレタン、ポリアリレート、ポリエ
チレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリカーボネ
ート、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリ
アミドイミド、ポリサルホン、ポリアリルエーテル、ポ
リアセタール、ナイロン、フェノール樹脂、アクリル樹
脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、アリ
ル樹脂、アルキッド樹脂、ブチラール樹脂等が挙げられ
る。更に、反応性のエポキシ、（メタ）アクリルモノマ
ーやオリゴマーも混合後硬化して用いることが可能であ
る。

【０１６７】ｆ）本発明に用いられる電子写真感光体に
用いられる導電性支持体は、鉄、銅、ニッケル、アルミ
ニウム、チタン、スズ、アンチモン、インジウム、鉛、
亜鉛、金、銀等の金属や合金、あるいはそれらの酸化物
やカーボン、導電性樹脂等が使用可能である。形状は円
筒形、ベルト状やシート状のものがある。また、前記導
電性材料は、成型加工される場合もあるが、塗料として
塗布したり、蒸着してもよい。

【０１６８】ｇ）導電性支持体と感光層との間に、下引
層を設けてもよい。下引層は主にバインダー樹脂からな
るが、前記導電性材料やアクセプターを含有してもよ
い。下引層を形成するバインダー樹脂としては、ポリエ
ステル、ポリウレタン、ポリアリレート、ポリエチレ
ン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリカーボネー
ト、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリア
ミドイミド、ポリサルホン、ポリアリルエーテル、ポリ
アセタール、ナイロン、フェノール樹脂、アクリル樹
脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、アリル
樹脂、アルキッド樹脂、ブチラール樹脂等が挙げられ
る。

【０１６９】ｈ）本発明に用いられる電子写真感光体の
製造法は、蒸着、塗布等の方法が用いられる。塗布には
バーコーター、ナイフコーター、ロールコーター、アト
ライター、スプレー、浸漬塗布、静電塗布、粉体塗布等
が用いられる。

【０１７０】〈その他〉 １）本発明は、前述の実施例の形態に限られるものでは
ない。

【０１７１】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、
上記以外の感光体等でもよい ３）静電潜像の現像方法としては、実施例においては、
２成分接触現像法について述べたが、他の現像方法でも
よい。好ましくは、現像剤が感光体に対して接触状態で
現像する、１成分接触現像や２成分接触現像がより現像
時の同時回収効果を高めるのに効果がある。

【０１７２】４）接触帯電部材としての磁気ブラシ帯電
器３はマグネットローラ３ａ−固定、非磁性スリーブ３
ｂ−回転の所謂スリーブ回転タイプの帯電器を使用した
が、この帯電器構成に限られるものではない。例えば、
同構成でマグネットローラ３ａが回転する系やマグネッ
トローラー３ａのみの構成でマグネットローラ自体が回
転する系であってもローラ表面を導電性処理をすること
等により使用可能である。

【０１７３】接触帯電部材は磁気ブラシ帯電器３でなく
ともよい。

【０１７４】５）接触帯電部材に対する一次帯電交番電
圧成分の波形としては、正弦波、矩形波、三角波等適宜
使用可能である。例えば直流電源を周期的にＯＮ，ＯＦ
Ｆすることによって形成された矩形波の電圧を含む。

【０１７５】現像装置に印加する現像バイアスに交流バ
イアス成分を含ませる場合のその交流バイアスについて
も上記と同様である。

【０１７６】６）像担持体は静電記録誘電体などであっ
てもよい。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画像情報に対応した静
電潜像を書き込み形成する。

【０１７７】７）転写方法としてはローラ転写、ブレー
ド転写、コロナ放電転写などであってもよい。転写ドラ
ムや転写ベルトなどの中間転写体を用いて、単色画像形
成ばかりでなく多重転写等により多色、フルカラー画像
を形成する画像形成装置にも適用可能である。

【０１７８】８）像担持体１、帯電手段３、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のプロセスカートリッジ着脱式の装
置構成のものにすることもできる。

【０１７９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、い
わゆるクリーナーレスシステムの画像形成方法あるいは
装置において、転写残りのトナーの量が多い時に生じる
帯電不良による画像不良を解消して、小型、軽量、低コ
ストで、高品質な画像が得られる画像形成方法・装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の画像形成装置の概略構成模型図

【図２】磁気ブラシ帯電器部分の拡大横断面模型図

【図３】現像装置部分の拡大横断面模型図

【図４】実施例５の画像形成装置における制御系のブロ
ック図

【図５】トナー濃度検出装置の構成模型図

【符号の説明】

Ａ プリンター本体 Ｂ イメージリーダー １ 感光体ドラム（像担持体） ２ レーザー露光手段 ３ 磁気ブラシ帯電器（接触帯電部材） ５ 給紙カセット ６ 定着装置 ７ 転写装置 ８ 排紙トレイ Ｐ 転写材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−96997（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−211938（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−212038（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−328357（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−118855（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−142566（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−34566（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−55881（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/02 102 G03G 15/01 114 G03G 15/08

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、像担持体の面を帯電する帯
   電手段、その像担持体の帯電面に静電潜像を形成する静
   電潜像形成手段、その静電潜像をトナー画像として現像
   する現像手段、そのトナー画像を像担持体側から転写材
   に転写する転写手段を有し、転写材へのトナー画像転写
   後の像担持体面上の転写残りトナーを前記帯電手段およ
   び／あるいは前記現像手段において回収させ、前記像担
   持体を繰り返して作像に使用する画像形成装置におい
   て、 転写効率（％）≧１１０−２５×Ｖ・・・・・・式（Ａ） （Ｖ・・・前記帯電手段に印加されるＡＣ電圧Ｖ_PP（ｋ
   Ｖ）を表す）とすると、前記転写効率を判定する判定手段を有し、該
   判定手段の判定に応じて前記帯電手段に印加されるＡＣ
   電圧Ｖ _PP が式（Ａ）を満足し得る出力になるように制御
   される ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記像担持体が電子写真感光体であり、
   前記静電潜像形成手段が前記感光体を露光する露光手段
   であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装
   置。
3. 【請求項３】 前記帯電手段は前記像担持体に接触する
   接触帯電部材であることを特徴とする請求項１または２
   に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記像担持体の最外層表面の純水との接
   触角が１００度以上であることを特徴とする請求項１乃
   至３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記像担持体の最外層はフッ素原子含有
   樹脂微粒子が４〜７０重量％含有されていることを特徴
   とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記現像手段において静電潜像の現像に
   用いられるトナーが真円度０．８以上の球形トナーであ
   ることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の
   画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記トナーが重合法により作成した重合
   トナーであることを特徴とする請求項６に記載の画像形
   成装置。
8. 【請求項８】 前記判定手段は前記転写手段による転写
   前後の像担持体上のトナー量を検知する検知手段を備え
   ることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の
   画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記帯電手段は転写残りトナーを正規帯
   電極性に摩擦帯電することを特徴とする請求項１乃至８
   のいずれかに記載の画像形成装置。