JP3352413B2

JP3352413B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3352413B2
Application number: JP35955798A
Authority: JP
Inventors: 啓之鈴木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-12-17
Filing date: 1998-12-17
Publication date: 2002-12-03
Anticipated expiration: 2018-12-17
Also published as: JP2000181188A; US6295428B1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、被記録画像に対応
して像担持体に形成された静電潜像を、現像剤により現
像して用紙等に記録する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式や静電記録方式を用
いた画像形成装置は、数多く考案されているが、図２に
従来の画像形成装置の１例を示したが、図２に従って装
置の概略構成並びに動作について簡単に説明する。図２
に示した画像形成装置において、コピー開始信号が入力
されると、感光体ドラム１の表面が、帯電器３によって
所定の電位になるように一様に帯電される。ユニット９
は、原稿照射用ランプ、短焦点レンズアレイ及びＣＣＤ
センサーが一体となって構成された原稿のリーダー部で
あるが、該ユニット９によって、原稿台８上におかれた
原稿Ｇ面に向けて、光を照射しながらの走査が行なわれ
ると、その照明走査光の原稿面反射光が、ユニット９内
の短焦点レンズアレイによって結像されて、ＣＣＤセン
サーに入射される。

【０００３】ここで、ＣＣＤセンサーは、受光部、転送
部及び出力部より構成されており、上記のようにして入
射された原稿面反射光は、ＣＣＤ受光部で光信号が電荷
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、更に、出力部において電荷信号を
電圧信号に変換され、増幅及び低インピーダンス化され
て出力される。このようにして、原稿面反射光として入
射されたアナログ信号に周知の処理が行なわれてデジタ
ル信号に変換され、デジタル化した画像信号がプリンタ
ー部へと送られる。そして、プリンター部においては、
上記の画像信号を受けてＯＮ、ＯＦＦ発光される固体レ
ーザー素子の光を高速で回転する回転多面鏡によって走
査するレーザー露光手段２により、一様に帯電している
感光体ドラム１面上に原稿画像に対応した静電潜像の形
成が行なわれる。

【０００４】次に、このようにして感光体ドラム１面上
に形成された静電潜像は、トナー粒子とキャリア粒子を
有する、所謂、２成分系現像剤が収容されている現像器
４にて現像されて、感光体ドラム１上にトナー像が形成
される。このようにして、感光体ドラム１上に形成され
たトナー像は、次に、転写装置７によって転写材上に静
電転写される。その後、転写されたトナー像を有する転
写材は、静電分離されて定着器６へと搬送され、ここで
熱定着がなされた後、定着画像として出力される。

【０００５】図２に示した画像形成装置においては、上
記の画像形成で、トナー像が転写材上に転写された後の
感光体ドラム１の表面は、クリーナー５による転写残り
トナー等の付着汚染物の除去を受けた後、繰り返し画像
形成に使用されるように構成されている。そして、クリ
ーナー５によって回収された転写残りトナーは、通常の
場合、廃トナーとして廃棄処理されている。

【０００６】しかし、このような廃トナーは、環境保護
の面からも、生じさせないことが好ましく、このため
に、近年では、クリーナー５を取り外し、現像装置４に
よって現像同時クリーニングを行なう、所謂、クリーナ
ーレス装置も出現している。現像同時クリーニングと
は、トナー像が転写された後に感光体ドラム１上に若干
残留したトナーを、次工程以後の現像時に、現像装置４
に印加する直流電圧と感光体ドラム１の表面電位間の電
位差である、かぶり取り電位差Ｖ_backによって回収する
方法である。この方法によれば、転写残トナーは回収さ
れて次工程以後に用いられることになるため、廃トナー
をなくすことができる。又、クリーナーを設ける必要が
ないことから、装置内のスペースの面での利点も大き
く、装置を大幅に小型化できるようになる。

【０００７】ところで、近年では、低オゾン発生及び低
消費電力等の利点を有することから、前述した感光体ド
ラム１の表面を一様に帯電させる帯電部材として、接触
帯電装置、即ち、被帯電体（感光体ドラム）に対して電
圧を印加した帯電部材を当接させることによって被帯電
体の帯電を行う方式の装置が実用化されてきている。そ
して、このような方式の帯電装置に用いる帯電部材とし
ては、帯電接触の安定性という点から、磁気ブラシが好
ましく用いられている。磁気ブラシ方式の接触帯電装置
では、導電性の磁性粒子を、直接マグネットに、或いは
マグネットを内包しているスリーブ上に磁気的に拘束さ
せて磁気ブラシを形成させて、該磁気ブラシを停止させ
た状態で、或いは回転させながら被帯電体に接触させ、
これに電圧を印加することによって帯電が開始される。

【０００８】特に、このような接触帯電部材を用い、且
つ、被帯電体として通常の有機感光体上に導電性微粒子
を分散させた表層を有するものやアモルファスシリコン
感光体等を用いると、接触帯電部材に印加したバイアス
のうちの直流成分とほぼ同等の帯電電位を被帯電体表面
に得ることが可能になる。このような帯電方法のこと
を、特に注入帯電と称している。この注入帯電方法を用
いれば、被帯電体への帯電が、通常行われているような
コロナ帯電器を用いた場合と異なり、放電現象を利用し
ないで行なわれるので、完全なオゾンレス、且つ低電力
消費型の帯電が可能となるため、注目されてきている。

【０００９】この磁気ブラシ方式の接触帯電装置を用い
て現像同時クリーニングを行なう方法の一例が、例え
ば、特開平９−０９６９９７号公報等に記載されてい
る。磁性粒子を用いる磁気ブラシ方式の接触帯電装置を
用いる場合は、導電ローラ等を用いる場合よりもトナー
による汚染に対して有利であり、又、転写残りトナーを
一時的に磁性粒子で回収した後に感光体上に戻すように
構成されており、転写残りのパターンが非パターン化さ
れて均一に吐き出されるため、像露光への影響も少なく
することが可能である。

【００１０】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、こ
のような接触帯電方式を用いた画像形成装置において、
クリーナー手段を具備せず、現像手段による残トナーの
現像同時回収を行ない、画像形成を長期間にわたって繰
り返すと、転写残りトナーが現像手段によって充分に回
収できなくなるために、先の画像が薄く残る現象である
“ポジゴースト”が発生する。この“ポジゴースト”
は、接触帯電部材の通過時に、転写残りトナーの下にあ
る部分の感光体ドラム１を均一に帯電できないために発
生する現象であり、かかる現象は、接触帯電部材がトナ
ーによって汚染されるとより顕著になる傾向がある。

【００１１】上記した接触帯電部材の汚れに対しては、
接触帯電部材中に磁性粒子を包含させることにより、導
電ローラや導電ブラシを用いた場合よりも有利にでき
る。しかし、この場合には、通常、現像剤には電気抵抗
が比較的高いトナー粒子が用いられているので、長期間
にわたって使用すると、一時的にトナーが回収される接
触帯電部材中の磁性粒子に、トナー粒子の樹脂成分が融
着したり、トナー粒子の表面に外添されている外添剤が
付着することが生じ、磁性粒子を担持している導電性ス
リーブ表面の汚染等がより顕著に発生する。

【００１２】上記の汚染要因の一つに、高い電荷を有す
るトナーによるものがある。即ち、高い電荷を有するト
ナーは、鏡映力の影響等により、帯電部材に一時的に回
収された場合に帯電部材から感光体上へと吐き出されに
くくなり、この状態で磁性粒子同士や磁性粒子と磁性粒
子担持体との摩擦が繰り返されると、接触帯電部材への
融着の原因となる。そして、これらの現象により、接触
帯電部材の全体或いは一部分の抵抗が上昇することが起
こり、この結果、被帯電体である感光体ドラム表面を所
望の電位にまで帯電できなくなったり、帯電ムラが生じ
たりしてしまい、上記のポジゴーストやその他の画像不
良の発生の原因となるという欠点があった。

【００１３】従って、本発明の目的は、現像手段が転写
残りトナーを回収する手段をも兼ねるクリーナーレス方
式であって、且つ、被帯電体（感光体ドラム）に対して
電圧を印加した帯電部材を当接させることによって被帯
電体の帯電を行う接触帯電方式として、接触帯電部材中
に磁性粒子を包含させた接触帯電手段を用いた画像形成
装置の場合に従来問題となっていた、高い電荷のトナー
や、トナーの鏡映力によって生じる、一時的に帯電部材
に回収されたトナーの感光体ドラムへの吐き出し効率を
高めて、これらのトナーが帯電部材を構成している磁性
粒子や磁性粒子担持体表面等に強固に付着してしまう現
象を有効に防止し、ポジゴーストの発生やその他の画像
不良の発生のない画像形成が行なえる画像形成装置を提
供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、下記の本
発明によって達成された。即ち、本発明は、帯電部材を
当接させることによって像担持体を帯電させる接触帯電
手段を有し、且つ帯電された像担持体に対して像露光手
段により像露光を行なって静電潜像を形成し、該潜像を
現像剤担持体に担持させた現像剤によって現像してトナ
ー像を形成させるための現像手段を備え、更に、該現像
手段が上記トナー像を転写材に転写した後に上記像担持
体上に残留する残トナー粒子を回収するためのクリーニ
ング手段も兼ねる構成の画像形成装置において、上記帯
電部材が、磁性粒子を担持した磁性粒子担持体であっ
て、且つ、該磁性粒子担持体が、導電性若しくは半導電
性の微粉末を結着樹脂１００重量部に対して２０〜２０
０重量部含有する樹脂層を基体表面に設けてなるもの、
或いは、導電性若しくは半導電性の微粉末を結着樹脂１
００重量部に対して２０〜２００重量部含有する樹脂ス
リーブであり、上記結着樹脂は、シリコーン樹脂、フッ
素樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート
樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリアミド樹
脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン
樹脂及びスチレン系樹脂から選ばれる少なくとも１種で
あることを特徴とする画像形成装置、更に好ましい形態
としては、上記導電性若しくは半導電性の微粉末が、グ
ラファイト又はカーボンブラックである画像形成装置で
ある。

【００１５】即ち、本発明の画像形成装置は、上記構成
によって、帯電部材に、転写残りトナーを一次的に回収
させる構成を有しているにもかかわらず、帯電部材を構
成している磁性粒子担持体に担持されている磁性粒子中
に混入したトナーに好適な帯電量を持たせることによっ
て感光体ドラムへのトナーの吐き出し効率を高め、これ
によって、従来、高い電荷のトナーの発生やトナーの鏡
映力により生じていた帯電部材へのトナーの強固な付着
の発生を抑制している。この結果、本発明の画像形成装
置によれば、現像手段が像担持体上に残留した転写残ト
ナー粒子を回収するためのクリーニング手段をも兼ねる
クリーナーレス方式であり、且つ、像担持体を帯電する
帯電方式として接触帯電手段を用いた画像形成装置であ
りながら、従来のようなポジゴーストの発生やその他の
画像不良を生じることがなく、画像品位に優れる画像形
成が達成される。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に好ましい実施形態を挙げて本
発明を更に詳しく説明する。図１に本発明の画像形成装
置の概略断面図を示し、図３に本発明の画像形成装置を
主として特徴づける磁気ブラシ帯電器３１の概略断面図
を示したが、以下、これらを参照しながら本発明の画像
形成装置について簡単に説明する。先ず、図１に示した
ように、本発明の画像形成装置は、先に説明した従来の
画像形成装置と比べると明らかなように（図２参照）、
感光体ドラム１上の転写残りトナーを回収するためのク
リーナー５と帯電器３とを有さず、その代わりに磁気ブ
ラシ帯電器３１を有するものであること以外は同様であ
る。従って、原稿のリーダー部９及び潜像形成手段であ
るレーザー露光手段２等については、従来例と全く同様
の構成であるので説明を省略する。

【００１７】先ず、本発明の画像形成装置を主として特
徴づける磁気ブラシ帯電器３１について説明する。図３
に、その一例を示したが、本発明の画像形成装置で用い
る磁気ブラシ帯電器３１としては、例えば、図３に示し
たように、帯電部材３２が、磁性粒子３５を担持した磁
性粒子担持体３４からなり、該磁性粒子担持体３４の内
部に固定マグネット３３が設けられている構成のものが
挙げられる。本発明の画像形成装置においては、上記磁
性粒子担持体３４が、導電性若しくは半導電性の微粉末
を含有する樹脂層を基体表面に設けてなるもの、或い
は、導電性若しくは半導電性の微粉末を含有する樹脂ス
リーブで構成されていることを特徴とする。以下、磁気
ブラシ帯電器３１を構成する各部材の構成材料について
説明する。

【００１８】先ず、磁性粒子担持体３４上に担持され、
感光体ドラム１を帯電させるための帯電用の磁性粒子３
５としては、例えば、平均粒径が１０〜１００μｍ、飽
和磁化が２０〜２５０ｅｍｕ／ｃｍ³、抵抗が１０²〜１
０¹⁰Ω・ｃｍのものが好適に使用できる。更に好ましく
は、感光体ドラム１にピンホールのような絶縁の欠陥が
存在することを考慮すると、その抵抗が１０⁶Ω・ｃｍ
以上であるものを用いることが好ましい。帯電性能をよ
くするには、できるだけ抵抗の小さいものを用いる方が
よい。図３に例示した磁気ブラシ帯電器３１において
は、平均粒径２５μｍ、飽和磁化２００ｅｍｕ／ｃ
ｍ³、抵抗が５×１０⁶Ω・ｃｍの帯電用磁性粒子３５を
用いた。又、帯電用磁性粒子３５の材質としては、フェ
ライト表面を酸化及び還元処理して、上記のように抵抗
調整を行ったものを用いた。尚、この際に使用した帯電
用磁性粒子３５の抵抗値は、底面積が２２８ｍｍ²の金
属セルに帯電用磁性粒子を２ｇ入れた後、６．６ｋｇ／
ｃｍ²で加重し、１００Ｖの電圧を印加して測定した。

【００１９】先に説明したように、図３に示した磁気ブ
ラシ帯電器３１では、磁性粒子担持体として、内部に固
定マグネット３３が設けられた回転自在の外径１６ｍｍ
の非磁性スリーブ３４が用いられ、該非磁性スリーブ３
４上に上記したような帯電用磁性粒子が担持されて構成
されている。そして、図３に示したように、非磁性スリ
ーブ３４に担持された帯電用磁性粒子３５は、磁界によ
ってブラシ状に形成されていて、矢印Ａ方向への非磁性
スリーブ３４の回転に伴って搬送される。この際、非磁
性スリーブ３４は、図３に示したように感光体ドラム１
に対してカウンター方向に回転している。図３に例示し
た磁気ブラシ帯電器３１では、感光体ドラム１の回転速
度１００ｍｍ／ｓｅｃに対して、非磁性スリーブ３４が
１５０ｍｍ／ｓｅｃで回転している。本発明において
は、感光体ドラムと非磁性スリーブの回転速度の回転比
率が、１：０．５〜１：３となる条件で画像形成を行な
うことが好ましい。そして、非磁性スリーブ３４に帯電
電圧を印加することにより、帯電用磁性粒子３５から電
荷が感光体ドラム１の表面に与えられ、この結果、感光
体ドラム１には、帯電電圧に対応した電位に帯電され
る。尚、非磁性スリーブの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。

【００２０】ここで、上記した磁気ブラシ帯電器３１で
用いることのできる非磁性スリーブ（磁性粒子担持体）
の構成材料について説明する。本発明の画像形成装置に
おいては、磁性粒子担持体３４として、導電性若しくは
半導電性の微粉末を含有する樹脂層を基体表面に設けて
なるもの、或いは、導電性若しくは半導電性の微粉末を
含有する樹脂スリーブを用いる。その際に使用する導電
性若しくは半導電性の微粉末としては、例えば、アルミ
ニウム、銅、ニッケル、銀等の金属粉体；チタン酸カリ
ウム、バリウムフェライト等の金属化合物；金属短繊
維；カーボンファイバー；例えば、酸化アンチモン、酸
化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛等の導電性金属酸化
物；例えば、カーボンブラック、グラファイト等の導電
性粉体等が挙げられる。これらの微粉体の中では、グラ
ファイト、特に結晶性グラファイトが、導電性と共に潤
滑性を有し、且つ、非磁性スリーブへのトナー付着を軽
減可能であることから、好適に用いられる。

【００２１】結晶性グラファイトは、天然黒鉛と人造黒
鉛とに大別される。ここで、人造黒鉛とは、ピッチコー
クスをタールピッチ等により固めて、１，２００℃位で
一度焼成してから黒鉛化炉に入れ、２，３００℃位の高
温で処理することにより、炭素の結晶を成長させて黒鉛
に変化させたものである。一方、天然黒鉛は、永い間の
地熱と地下の高圧とによって完全に黒鉛化したもので地
中から産出する。これらの黒鉛は種々の優れた性質を有
しており、工業的に広い用途を持っている。これらいず
れの黒鉛も、暗灰色ないし黒色の光沢のある非常に柔ら
かい滑性のある炭素の結晶物であり、鉛筆等に利用され
ている他、耐熱性、化学的安定性があるため、潤滑材
料、耐火性材料、電気材料等として、粉末や固体或いは
塗料の形態で利用されている。結晶構造は、六方晶系と
して菱面晶系に属するものがあり、完全な層状構造を有
している。又、電気的特性に関しては、炭素と炭素の結
合の間に自由電子が存在し、電気の良導体となってい
る。本発明においては、天然及び人工のどちらの黒鉛で
も使用することができ、使用する黒鉛の粒径は、０．５
μｍ〜２０μｍ程度のものが好ましい。

【００２２】又、本発明で用いる好ましい導電性微粉末
の１例であるカーボン微粒子（カーボンブラック）とし
ては、導電性のアモルファスカーボンを使用することが
できる。導電性のアモルファスカーボンは、一般的には
「炭化水素又は炭素を含む化合物を空気の供給が不十分
な状態で燃焼又は熱分解させてできる結晶子の集合体」
と定義されている。特に電気伝導性に優れるため、高分
子材料に充填して導電性を付与したり、添加量をコント
ロールすることによって、ある程度任意の導電度を得る
ことができるため、導電材料として広く普及している。
本発明で使用する導電性のアモルファスカーボンの粒子
径としては、１０ｎｍ〜８０ｎｍのものが好ましく、１
５ｎｍ〜４０ｎｍのものがより好ましい。

【００２３】本発明の画像形成装置で使用する帯電部材
を構成する非磁性スリーブの好ましい形態としては、第
１に、その表面に、上記の如き導電性若しくは半導電性
の微粉末と結着樹脂とからなる樹脂層が形成したものが
挙げられる。この際に、形成される樹脂層は、上記した
微粉末を、樹脂層を構成する結着樹脂１００重量部に対
して２０〜２００重量部、好ましくは３０〜１５０重量
部の割合で添加されたものであることが好ましい。即
ち、添加量が２０重量部より少ない場合は、添加した導
電性微粉末の作用が乏しく、非磁性スリーブ上のトナー
の帯電量の好適化や均一化が図りにくくなり、一方、添
加量が２００重量部よりも多い場合は、結着樹脂中での
微粉末の分散が不均一になり易くなるばかりでなく、膜
自体の強度についても劣化し易くなる傾向がある。更
に、この場合には、非磁性スリーブ自体の導電度が高く
なり、トナーに適正なトリボを付与することが困難にな
る傾向がある。

【００２４】上記樹脂層を構成する結着樹脂としては、
例えば、スチレン系樹脂、ビニル系樹脂、ポリエーテル
スルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレン
オキサイド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、繊維素
系樹脂、アクリル系樹脂等の熱可塑性樹脂；エポキシ樹
脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹
脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、シリ
コーン樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂；或いは
光硬化性樹脂等を使用することができる。中でもシリコ
ーン樹脂やフッ素樹脂のような離型性のあるもの、或い
はポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、
ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリアミド樹脂、フェ
ノール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ス
チレン系樹脂のような機械的性質に優れたものがより好
ましい。

【００２５】本発明で使用する非磁性スリーブを構成す
る樹脂層を形成する方法としては、前記微粉末と上記結
着樹脂とを含む塗工液を非磁性スリーブ基体に塗布及び
乾燥させて被覆層を形成し、樹脂コートスリーブを作製
する方法が挙げられる。具体的には、例えば、前記原料
混合物をサンドミル等の分散器を用いて、微粉末を十分
に樹脂中に分散させた後、得られた分散液を有機溶媒を
用いて希釈して塗工液とし、得られた塗工液をスプレー
法により非磁性スリーブ基体に塗布し、乾燥及び硬化さ
せて樹脂被覆層を形成すればよい。樹脂層を表面に設け
る基体としては、ＳＵＳやアルミニウム等の非磁性の導
電体材料を使用することが好ましい。

【００２６】又、本発明の画像形成装置で使用する帯電
部材を構成する非磁性スリーブの第２の好ましい形態と
しては、導電性若しくは半導電性の微粉末を含有する樹
脂スリーブが挙げられる。この場合には、先に挙げたよ
うな導電性若しくは半導電性の微粉末を含有する樹脂を
用いて樹脂スリーブを成形することによって形成でき
る。成形した樹脂スリーブを基体に担持させて構成した
ものでもよい。この際に用いる結着樹脂としては、押出
成形或いは射出成形が可能なものであれば如何なるもの
でも使用できるが、特に結晶性樹脂が好ましく使用でき
る。即ち、結晶性樹脂は、樹脂結晶域の周面に沿って含
有させた微粉末の通路が生じ易いので、同一導電度の樹
脂スリーブを形成した場合に、非晶性樹脂よりなるマト
リックスを使用した場合と比して、使用する微粉末の量
が少なくて済むので好ましい。この際に使用し得る結晶
性樹脂としては、例えば、ポリアミド樹脂、ポリプロピ
レン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレンオキサイ
ド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂等が好適に使
用できる。又、上記樹脂スリーブを形成するための樹脂
／微粉末複合材料を製造するためには、例えば、結晶樹
脂を二軸混練押出機で混練しながら、前記微粉末を添加
し、混練物をペレタイザーでペレット化すればよい。

【００２７】本発明の画像形成装置に用いられる像担持
体としての感光体ドラムには、通常用いられている有機
感光体等を用いることができるが、本発明においては、
望ましくは、有機感光体上にその抵抗が１０⁹〜１０¹⁴
Ω・ｃｍの材質を有する表面層を持つものや、アモルフ
ァスシリコン感光体等を用いると、電荷注入帯電を実現
でき、オゾン発生の防止並びに消費電力の低減に効果が
ある。又、帯電性についても向上させることが可能とな
る。

【００２８】これらの感光体ドラムは、先に説明した本
発明の画像形成装置を特徴づける帯電部材によって一様
に帯電され、帯電された像担持体に対して像露光手段に
より像露光が行なわれて静電潜像が形成される。そし
て、本発明の画像形成装置においては、このようにして
形成された潜像を現像剤担持体に担持させた現像剤によ
って現像してトナー像を形成させる現像手段を有する。

【００２９】ここで現像工程について説明する。一般的
な静電潜像の現像方法として、先ず、キャリアを用いな
い１成分接触現像法としては、現像剤に非磁性トナーを
用いる場合には、ブレード等で現像剤担持体（現像スリ
ーブ）上にコーティングし、磁性トナーを用いる場合に
は、磁気力によって現像スリーブ上にコーティングし
て、現像スリーブ上に担持させて感光体ドラムと対峙し
ている現像領域へと搬送し、感光体ドラムに対して非接
触状態で現像する方法（１成分非接触現像）、上記のよ
うにして現像スリーブ上にコーティングされたトナーを
感光体ドラムに対して接触状態で現像する方法（１成分
接触現像）に大別される。更に、キャリアを用いる２成
分接触現像法としては、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、磁気力によっ
て現像剤を現像領域に搬送して、感光体ドラムに対して
接触状態で現像する方法（２成分接触現像）と上記の２
成分系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）に大別される。これらの中でも、画像の高
画質化や高安定性の面から、２成分接触現像法が多く用
いられている。

【００３０】次に、本発明の画像形成装置において、感
光体ドラム上に形成された静電潜像を現像する具体的な
場合として、図４に示した現像装置４を用いて２成分磁
気ブラシ法により顕像化する現像工程と、この場合の現
像剤の循環系について以下説明する。先ず、現像スリー
ブ１１は、感光体ドラムの回転方向に対してカウンター
方向に回転し、これに伴い汲み上げられた現像剤は、搬
送される過程において、現像スリーブ１１に対して垂直
に配置された規制ブレード１５によって層厚が規制さ
れ、現像スリーブ１１上に薄層形成される。ここで現像
スリーブ１１上に薄層形成された現像剤が現像主極に搬
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によって、前記した感光体
ドラム１上の静電潜像は現像される。その後、Ｎ極、Ｎ
極の反発磁界によって現像スリーブ１１上の現像剤は、
現像容器１６内に戻される。

【００３１】現像スリーブ１１には図示しない電源から
直流電圧及び交流電圧が印加されるが、一般に、２成分
系現像法においては、交流電圧を印加すると現像効率が
増して画像は高品位になるが、逆にかぶりが発生し易く
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ドラム１の表面電位間に電
位差を設けることによって、かぶりを防止している。こ
のかぶり防止のための電位差をかぶり取り電位
（Ｖ_back）と呼ぶが、このように電位差を設けることに
よって、現像時に非画像領域にトナーが付くのを防止す
るのと共に、本発明の画像形成装置のようなクリーナー
レス装置においては、転写残りトナーの回収も行なって
いる。

【００３２】上記のような現像工程によって感光体ドラ
ム表面に形成されたトナー像は、図１に示すように、次
いで転写装置７により記録材上に転写される。図１に示
した装置では、転写装置７は、無端状のベルト７１を駆
動ローラー７２及び従動ローラー７３間に懸架し、図１
中の矢印Ｄ方向に回動される。更に、転写装置７内には
転写帯電ブレード７４が備えられており、該転写帯電ブ
レードによって、転写帯電ベルト７１の内側から感光体
ドラム１方向に加圧力を発生しつつ、高圧電源より給電
されることで記録材の裏側からトナーと逆極性の帯電が
行われる結果、感光体ドラム１上のトナー像が順次記録
材の上面に転写される。その後、転写材は定着器６へと
搬送され、トナー像が熱定着されて画像が出力される。

【００３３】以上のようにして画像出力が終了した感光
体ドラム１上には、転写残りトナーが残される。しか
し、本発明の画像形成装置は、図２に示した従来の画像
形成装置のようにクリーニング手段を具備していないた
め、転写残りトナーを有した状態で磁気ブラシ帯電器３
１による帯電が行なわれることになる。この結果、転写
残りトナーは、再度行なわれる感光体ドラムの帯電工程
時に、帯電用磁性粒子で構成された磁気ブラシによる摺
擦によって磁気ブラシ帯電器３１によって一時的に回収
される。そして、回収された転写残りトナーは、帯電用
磁性粒子との摩擦帯電によって正規の帯電極性に揃えら
れ、感光体ドラム上に吐き出される。これは、先に説明
したように、印加バイアスよりも帯電電位の方が若干低
くなっているために生じる。更に、このようにして感光
体ドラム上に吐き出された転写残りトナーは、現像工程
時に、かぶり取り電位（Ｖ_back）によって、現像器４に
現像と同時に回収され、且つ、再利用される。

【００３４】先に説明したように、以上のようにして画
像出力が行われた場合に、磁気ブラシ帯電器３１に一時
的に回収された転写残りトナーが感光体ドラムに確実に
戻されない場合には、帯電用磁性粒子と一部の転写残り
トナーの摺擦によって、帯電用磁性粒子に、トナーの融
着や外添剤の付着等が発生し、帯電用磁性粒子の抵抗を
高めてしまう現象が発生する。しかし、本発明の画像形
成装置においては、帯電用磁性粒子を担持するための磁
性粒子担持体が、先に述べた特定の構成を有するため、
一時的に回収されて帯電用の磁性粒子中に混入したトナ
ーに好適な帯電量を持たせることが可能となり、この結
果、感光体ドラムへのトナーの吐き出し効率を高めるこ
とができ、従来、高い電荷のトナーの発生やトナーの鏡
映力により生じていた帯電部材へのトナーの強固な付着
の発生が有効に抑制される。

【００３５】

【実施例】次に、実施例及び比較例を挙げて本発明を更
に詳細に説明する。実施例１本実施例においては、表面に樹脂層が設けられた非磁性
スリーブを用いた。先ず、非磁性スリーブ基体として、
アルミニウム引抜円筒の表面に、サンドブラスト処理を
行って凹凸面を形成し、この凹凸面上に、下記のように
して樹脂被膜層を形成して本実施例で使用する非磁性ス
リーブを作製した。このようにして得られた非磁性スリ
ーブの形状は、外径１６ｍｍ、挿入部内径１４．４ｍ
ｍ、肉厚０．７ｍｍ、長さ２４８ｍｍであった。

【００３６】上記サンドブラス処理は、アランダムの砥
粒で行った。ブラストには一般的なエアー方式のサンド
ブラスト機（不二製作所ニューマブラスタ）を用い、次
の処理条件にてブラスト処理を行い、表面粗度（Ｒａ）
２．５μｍの非磁性スリーブ基体を得た。・ブラスト砥粒：アランダム１００番・ブラスト圧力：２．５ｋｇ／ｃｍ² ・処理時間：６０ｓｅｃ・回転数：２０ｒｐｍ

【００３７】次に、上記で得られた非磁性スリーブ基体
の表面に、グラファイト微粒子及びカーボンブラック微
粒子を含有した下記組成の塗工液を塗工して、被膜層を
形成した。得られた樹脂コートスリーブの表面粗さはＲ
ａで３．０μｍであった。・樹脂：フェノール樹脂１００重量部・グラファイト：平均粒径（７μｍ）４５重量部・カーボン：平均粒径（０．２μｍ）５重量部・溶剤：ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）１００重量部

【００３８】本実施例においては、感光体ドラムとし
て、下記の方法で負帯電の有機感光体上に表面層が設け
られたものを使用した。即ち、直径３０ｍｍのアルミニ
ウム製のドラム基体上に、表面層として、下から順に下
記の第１〜第５の５つ機能層を設けた感光体ドラムを用
いた。

【００３９】先ず、第１層は、アルミニウム基体（以下
アルミ基体と称する）の欠陥等をならすために設けられ
ている下引き層であり、厚さ２０μｍの導電層である。
その上に設けられた第２層は、正電荷注入防止層であ
り、アルミ基体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す。
該第２層は、メ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１μ
ｍの中抵抗層である。

【００４０】第３層は電荷発生層であり、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、露
光を受けることによって正負の電荷対を発生する。第４
層は電荷輸送層であり、ポリカーボネイト樹脂にヒドラ
ゾンを分散させたものであり、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
ことができず、電荷発生層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。

【００４１】第５層は電荷注入層であり、絶縁性樹脂の
バインダーにＳｎＯ₂超微粒子を分散した材料からなる
塗工層である。具体的には、先ず、絶縁性樹脂に、光透
過性の絶縁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）した粒径約０．０３μｍのＳｎＯ₂
粒子を、樹脂に対して７０重量％の割合で分散して調合
した塗工液を、第４層の上に塗工することによって得ら
れる。塗工液の塗工方法としては、ディッピング塗工
法、スプレー塗工法、ロール塗工法、ビーム塗工法等の
適当な塗工法にて、第４層の上に厚さ約３μｍに塗工し
て塗工層を形成し、電荷注入層とした。

【００４２】又、本実施例で用いた磁気ブラシ帯電器３
１においては、上記のような構成の感光体ドラム１に対
して形成される帯電部材を構成している帯電用磁性粒子
との接触ニップ幅ｄを約６ｍｍになるよう調整した（図
３参照）。又、感光体ドラム１を帯電させるための帯電
条件としては、−６５０Ｖの直流バイアスを帯電器３１
の非磁性スリーブに印加した。

【００４３】図４は、上記のような構成の感光体ドラム
１の表面に形成される静電潜像を現像する場合に本実施
例で用いた現像装置の概略図である。本実施例では、２
成分系現像剤を用いた磁気ブラシ現像方式の現像装置を
用いた。図中１１は、現像スリーブ、１２は現像スリー
ブ１１内に固定配置されたマグネットローラー、１３及
び１４は、現像剤の攪拌スクリュー、１５は、現像剤を
現像スリーブ１１表面に薄層形成するために配置された
規制ブレード、１６は、現像剤を収納するための現像容
器である。本実施例においては、上記現像スリーブ１１
が、少なくとも現像時において、感光体ドラム１に対し
最近接領域が約５００μｍになるように配置されてお
り、更に、現像剤が感光体ドラム１に対して接触する状
態で現像できるように構成されている。又、現像スリー
ブ１１には図示しない電源から直流電圧及び交流電圧が
印加されるが、本実施例では、直流電圧として−４８０
Ｖ、交流電圧としてＶ_pp＝１，５００Ｖ、Ｖ_ｆ＝３，０
００Ｈｚを印加した。一般に、２成分系現像法において
は交流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易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
と感光体ドラム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。このか
ぶり防止のための電位差をかぶり取り電位（Ｖ_back）と
呼ぶが、この電位差によって現像時に非画像領域にトナ
ーが付くのを防止するのと共に、クリーナーレス装置に
おいては、転写残りトナーの回収も行なわれる。

【００４４】本実施例において用いた２成分系現像剤
は、平均粒径６μｍのネガ帯電トナーに対して、平均粒
径２０ｎｍの酸化チタンを重量比１．０％、平均粒径２
０ｎｍのシリカを重量比１．０％の割合で外添し、トナ
ー粒子の表面に付着させたトナーを用い、これと混合さ
せる現像用磁性キャリアとしては、飽和磁化が２０５ｅ
ｍｕ／ｃｍ³の平均粒径３５μｍの磁性キャリアを用い
た。この際、上記トナーに対して現像用磁性キャリアを
重量比８：９２で混合して、２成分系現像剤としたもの
を用いた。本実施例において用いた上記構成の２成分系
現像剤中のトナーは、その摩擦帯電量が約−２５×１０
⁻³Ｃ／ｋｇであった。

【００４５】ここで、本発明で用いたトナーの摩擦帯電
量の測定方法について図面を用いて説明する。図５は、
トナーのトリボ電荷量を測定する装置の説明図である。
先ず、底に８００メッシュのスクリーン４３のある金属
製の測定容器４２に、測定用試料である２成分現像剤を
約０．５〜１．５ｇ入れて金属製の蓋４４をし、この時
の測定容器４２全体の重量を量りＷ₁（ｋｇ）とする。
測定用試料には、摩擦帯電量を測定しようとするトナー
粒子と磁性キャリアを重量比で５：９５で混合した２成
分現像剤を５０〜１００ｍｌ容量のポリエチレン製のビ
ンに入れ、約１０〜４０秒間手で振とうしたものを用い
る。

【００４６】次に、吸引機４１（測定容器４２と接する
部分は少なくとも絶縁体）において、吸引口４７から吸
引し風量調節弁４６を調節して真空計４５の圧力を２５
０ｍｍＡｑとする。この状態で充分、好ましくは２分間
吸引を行ってトナーを吸引除去する。この時の電位計４
９の電位をＶ（ボルト）とする。ここで４８はコンデン
サーであり容量をＣ（Ｆ）とする。又、吸引後の測定容
器４２全体の重量を量り、Ｗ₂（ｋｇ）とする。これら
の測定値から、トナーの摩擦帯電量は下式のごとく計算
される。

【数１】

【００４７】上記した現像工程によって感光体ドラム表
面に形成されたトナー像は、次いで転写装置によって記
録材に転写されるが、画像出力の終わった感光体ドラム
１上には、転写残りトナーが残されている。本実施例の
画像形成装置においてはクリーニング手段を具備してい
ないため、上記の状態で磁気ブラシ帯電器３１による帯
電を行うこととなる。転写残りトナーは、帯電工程時
に、帯電用磁性粒子で構成された磁気ブラシによる摺擦
によって一時的に磁気ブラシ帯電器３１に回収される。
このようにして回収された転写残りトナーは、帯電用磁
性粒子との摩擦帯電によって正規の帯電極性（本実施例
においてはネガ極性）に揃えられ、感光体ドラム上に吐
き出される（印加バイアスよりも帯電電位の方が若干低
くなるため）。このようにして感光体ドラム上に吐き出
された転写残りトナーは、現像工程時にかぶり取り電位
（Ｖ_back）によって現像器４に現像と同時に回収され、
且つ、再利用される。

【００４８】以上のような工程で画像出力を行うと、磁
気ブラシ帯電器３１に一時的に回収された転写残りトナ
ーが感光体ドラムに確実に戻されない場合、帯電用磁性
粒子と一部の転写残りトナーの摺擦によって、帯電用磁
性粒子にトナーの融着や外添剤の付着等が発生し、帯電
用磁性粒子の抵抗を高めてしまう現象が発生する。ここ
で、回収された転写残りトナーの吐き出し性に大きく関
係するトナーの帯電量による依存性について説明する。
以上のことを検討すべく、トナーの帯電量を変えるため
に、帯電用磁性粒子にコートするコート剤の種類を下記
の５種類に変えた帯電用磁性粒子を用意した。このとき
に用いたコート剤としては、シリコーン樹脂にカーボン
ブラック等の導電性粒子を分散させ、所望の値に抵抗調
整されたコート剤を生成し、帯電用磁性粒子に対して
１．０重量％の割合でコーティングして用いた。この際
に用いる樹脂としては、その他、例えば、シリコン系、
フッ素系、アクリル系等の樹脂を用いることもできる。

【００４９】表１に、上記のようにして調製したＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥの５種類の帯電用磁性粒子を用いた場
合におけるトナーの摩擦帯電量（Ｃ／ｋｇ）を測定した
結果を示した。測定用試料に、摩擦帯電量を測定しよう
とするトナー粒子と帯電用磁性粒子を重量比で３：９７
で混合したものを用いた以外は、上記と同様の方法で測
定した。

【００５０】

【表１】表１各帯電用磁性粒子を用いた場合のトナー
の摩擦帯電量等（非磁性スリーブに樹脂コートが行われ
ていないもの使用）

【００５１】更に、表１に、上記の摩擦帯電量の測定で
用いた重量比で混合した帯電用磁性粒子とトナーの各混
合体を帯電用磁性粒子として用い、且つ、非磁性スリー
ブとして、本発明で使用したような樹脂コートが行われ
ていないものを用い、この状態で１００枚連続通紙を行
った後の帯電用磁性粒子中のトナーの存在比率（％）を
測定した結果も示した。表１からもわかるように、トナ
ーの摩擦帯電量が、正規帯電極性の逆の場合と（Ａ参
照）、正規帯電極性側で高い帯電量となる場合（Ｅ参
照）、トナーの存在比率が高くなっている。これは、正
規帯電極性の逆の（Ａ）の場合には、通常印加バイアス
よりも帯電電位の方が若干低くなるため、電界的に非磁
性スリーブ側に引き寄せられることにより、正規帯電極
性側で高い帯電量の（Ｅ）の場合には、帯電用磁性粒子
や非磁性スリーブに鏡映力等の影響で強固に付着してし
まうため吐き出し性が悪くなることによると考えられ
る。

【００５２】これに対して、下記の表２は、非磁性スリ
ーブに、本実施例の画像形成装置で使用した樹脂コート
スリーブを用いた場合の結果である。この結果、表１と
比較した場合に明らかなように、正規帯電極性の逆の場
合（Ａ参照）には効果は見られないが、正規帯電極性側
（Ｂ〜Ｅ参照）については、いずれの場合も１００枚通
紙後のトナーの存在比率が低下している。これは、非磁
性スリーブ表面に高い電荷量のトナーが付着しにくくな
る効果によるものと摩擦帯電自体が抑制される効果によ
るものである。

【００５３】

【表２】表２各帯電用磁性粒子を用いた場合のトナー
の摩擦帯電量等（非磁性スリーブに樹脂コートスリーブ
使用）

【００５４】図６は、樹脂層を有さない従来の非磁性ス
リーブを磁性粒子担持体として用いた場合における、１
０，０００枚の耐久に伴う帯電性能ΔＶ（ΔＶ＝飽和電
位と１周目で帯電できる電位の差）の変動を示したもの
である。図６には、帯電用磁性粒子Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及び
Ｅ、を用いた場合の夫々の結果を示したが、トナーＢ及
びＣについては、５，０００枚まではポジゴーストもな
く、良好な画像出力が行え、更に、１０，０００枚まで
はポジゴーストが若干発生したものの、耐久が行えた。
しかし、帯電用磁性粒子Ａ及びＥについては１，０００
枚前後で、又、帯電用磁性粒子Ｄについては５，０００
枚前後で、画像出力自体が行えないほどに帯電能が低下
してしまった。

【００５５】それに対して図７は、本実施例で使用した
樹脂コートスリーブを用いた場合において、同様の耐久
画出し試験を行った結果である。帯電用磁性粒子Ａを用
いた場合には効果が見られなかったが、帯電用磁性粒子
Ｂ及びＣについては、８，０００枚まではポジゴースト
もなく画像出力が行えるようになった。又、帯電用磁性
粒子Ｄについても、６，０００枚まではポジゴーストの
発生を有効に防止できた。更に、帯電用磁性粒子Ｅにつ
いても、ポジゴーストの発生が１，０００枚前後から見
られたが、８，０００枚までは画像出力を行うことがで
きた。以上のように、非磁性スリーブに樹脂コートスリ
ーブを用いることにより、非磁性スリーブ表面に対する
トナーの強固な付着を防止でき、更に、摩擦帯電による
チャージアップ自体も抑制することができ、この結果、
本実施例で使用した樹脂コートスリーブを用いれば、磁
気ブラシ帯電器３１からのトナーの吐き出し効率を高
め、帯電能の維持が可能となることがわかった。

【００５６】実施例２実施例１においては、磁気ブラシ帯電器３１の非磁性ブ
レードに対する印加バイアスを−６５０Ｖの直流電圧と
したが、本実施例においては、磁気ブラシ帯電器の構成
を実施例１と同様とし、帯電印加バイアスを、−６５０
Ｖの直流電圧に加えて、周波数１，０００Ｈｚ、振幅７
００Ｖの交番電圧を重畳したものとした。交番電圧を印
加することは、帯電能ΔＶ（ΔＶ＝飽和電位と１周目で
帯電できる電位の差）を大きく向上させることができる
ことに加えて、帯電時の非磁性ブレードからのトナー引
き剥がし効果を大きく高めることができる。

【００５７】本発明者の検討によれば、交番電圧の設定
条件としては、周波数として２００〜２０，０００Ｈｚ
程度で、振幅として２００〜１，５００Ｖ程度に設定す
ることにより効果が得られる。交番電圧を重畳すること
は、帯電性を高める効果と、帯電時のトナー引き剥がし
を高める効果が得られると同時に、同じ量のトナーが混
入した際の電位低下が小さいため、吐き出し電位差（印
加バイアス−帯電電位）が、実施例１で行なったような
直流電圧のみの場合よりも小さくなり、若干多くのトナ
ーが混入した状態になり易い。従って、上記の範囲内で
交番電圧を重畳することが好ましい。

【００５８】表３は、実施例１で行なったと同様に、
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥの５種類の帯電用磁性粒子を用
い、非磁性スリーブとして、本発明で使用したような樹
脂コートが行われていないものを用いた場合のトナーの
摩擦帯電量（Ｃ／ｋｇ）を測定した結果である。測定方
法は、トナーと帯電用磁性粒子を重量比３：９７で混合
した以外は、先に説明したと同様の方法で測定した。
又、表３には、前記の重量比で混合した帯電用磁性粒子
とトナーの混合体を帯電用磁性粒子として用い、非磁性
スリーブに対して本発明の樹脂コートを行っていないも
のを用いて１００枚連続通紙を行った後の、帯電用磁性
粒子中のトナーの存在比率（％）の測定結果も掲示して
いる。

【００５９】

【表３】表３各帯電用磁性粒子を用いた場合のトナー
の摩擦帯電量等（非磁性スリーブに樹脂コートが行われ
ていないもの使用）

【００６０】又、表４は、非磁性スリーブに、実施例１
で用いたと同様の樹脂コートを行ったものを用いた場合
の結果である。この結果、本実施例のように交番電圧を
重畳することにより、帯電用磁性粒子Ａは、電位差が小
さくなるため若干存在量が低くなり、帯電用磁性粒子Ｅ
も交番電界による引き剥がし効果で吐き出し性が若干向
上し存在比率が低くなるが、帯電用磁性粒子Ｂ及びＣで
は、電位差が小さくなることによりむしろ若干トナーの
存在比率が高くなっていた。

【００６１】

【表４】表４各帯電用磁性粒子を用いた場合のトナー
の摩擦帯電量等（非磁性スリーブに樹脂コートスリーブ
使用）

【００６２】図８は、実施例１の場合と同様に、従来の
樹脂層を有さない非磁性スリーブを磁性粒子担持体とし
て用いた場合における、１０，０００枚の耐久に伴う帯
電性能ΔＶ（飽和電位と１周目で帯電できる電位の差）
の変動を示したものである。帯電用磁性粒子Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ及びＥを用いた場合における夫々の結果が示され
ているが、帯電用磁性粒子Ｂ及びＣについては、１０，
０００枚までポジゴーストもなく画像出力が行え、帯電
用磁性粒子Ｄについては、２，０００枚前後でポジゴー
ストが発生し、５，０００枚前後で、画像出力自体が行
えないほど帯電能が低下してしまった。又、帯電用磁性
粒子Ａ及びＥについては、１，０００枚前後でポジゴー
ストが発生し、２，０００枚前後で、画像出力自体が行
えないほど帯電能が低下してしまった。

【００６３】それに対して図９は、本実施例で使用した
樹脂コートスリーブを用いた場合に上記と同様の耐久を
行った結果である。この結果、帯電用磁性粒子Ａを用い
た場合には効果がなかったが、帯電用磁性粒子Ｂ、Ｃ及
びＤについては１０，０００枚まではポジゴーストもな
く画像出力が行えるようになり、帯電用磁性粒子Ｅにつ
いても、ポジゴーストが５，０００枚前後で発生した
が、１０，０００枚まで画像出力を行うことができた。
以上のように、非磁性スリーブに樹脂コートスリーブを
用いることにより、帯電バイアスに交番電圧を重畳した
場合でも、帯電能を高める効果を維持しつつ、非磁性ス
リーブ表面に対するトナーの強固な付着を防止し、更に
摩擦帯電によるチャージアップ自体も抑制するため、磁
気ブラシ帯電器からのトナーの吐き出し効率を高め、帯
電能の維持が可能となる。又、トナーの混入率は若干多
くなるが帯電性能の向上の効果から、耐久性としては直
流電圧のみの場合よりも大きく向上することがわかっ
た。

【００６４】実施例３実施例１及び２においては、樹脂コートスリーブの処方
を以下の処方１のように設定したが、本実施例において
は、下記の処方２及び処方３のように、樹脂、グラファ
イト、カーボンの組成割合を以下のように変化させて２
種類の樹脂コートスリーブを調製した。（処方１：実施例１及び実施例２において使用）・樹脂：フェノール樹脂１００重量部・グラファイト：平均粒径（７μｍ）４５重量部・カーボン：平均粒径（０．２μｍ）５重量部溶剤：ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）１００重量部

【００６５】（処方２）・樹脂：フェノール樹脂１００重量部・グラファイト：平均粒径（７μｍ）２５重量部・カーボン：平均粒径（０．２μｍ）２５重量部・溶剤：ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）１００重量部

【００６６】（処方３）・樹脂：フェノール樹脂１００重量部・グラファイト：平均粒径（７μｍ）５重量部・カーボン：平均粒径（０．２μｍ）４５重量部・溶剤：ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）１００重量部

【００６７】上記の３種類の処方の非磁性スリーブと、
比較のため、樹脂層が形成されていない従来の非磁性ス
リーブを用い、且つ、実施例１及び２で使用した帯電用
磁性粒子Ｄを使用して１０，０００枚の画像出力耐久に
おける、帯電能ΔＶ（飽和電位と１周目で帯電できる電
位の差）の変動を調べた。

【００６８】図１０は、実施例１と同様に、直流電圧−
６５０Ｖのみを非磁性スリーブに印加した場合の結果で
あり、図１１は実施例２と同様に、−６５０Ｖの直流電
圧に対して、周波数１，０００Ｈｚ、振幅７００Ｖの交
番電圧を重畳した場合における結果である。図１０、１
１の結果から、いずれの処方の非磁性スリーブを用いた
場合でも、耐久性の維持に効果があることがわかった。
以上のように、非磁性スリーブに、樹脂層を有する樹脂
コートスリーブを用いることにより、特定の処方に限ら
ず、効果が見られることを確認できた。

【００６９】又、本実施例においては、磁気ブラシ帯電
器３１について、アルミニウム基体上に導電性の樹脂層
を設けた樹脂コートスリーブを用いて検討を行なった
が、基体自体を、導電性若しくは半導電性の微粉末を含
有する樹脂で構成した樹脂スリーブも使用することが可
能である。又、実施例中ではマグネットローラが固定の
非磁性スリーブ回転系において述べたがこの構成に限ら
れるものではなく、例えば、同構成でマグネットローラ
が回転する系や、マグネットローラーのみの構成でマグ
ネットローラ自体が回転する系であっても、ローラ表面
を実施例と同様に導電性樹脂層でコート処理をすること
により実現可能である。

【００７０】更に、本発明の画像形成装置は、上記実施
例１〜３に限られるものではなく、クリーナー手段を現
像装置が兼ねる画像形成装置において、帯電部材が磁性
粒子を用いた接触帯電手段であり、且つ、接触帯電手段
の磁性粒子担持体が、導電性若しくは半導電性の微粉末
を含有する樹脂層を表面に設けてなるもの、或いは導電
性若しくは半導電性の微粉末を含有する樹脂スリーブを
基体表面に設けてなるものである条件を満たす、すべて
の構成を含んでいる。

【００７１】例えば、感光体についても、表面抵抗が１
０⁹〜１０¹⁴Ω・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
記以外の有機感光体等でも、帯電器の抵抗アップの防止
については充分な効果が得られる。又、現像方法として
は、実施例１〜３においては、２成分現像法についての
み述べたが、他の現像方法でも効果がある。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成分接触現像方式の場合に、より現像時の
同時回収効果を高めるのに効果がある。又、現像剤中の
トナー粒子としては粉砕トナー等においても可能である
し、更に好ましくは、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成分接触現像は勿論、１成分非
接触現像や２成分非接触現像等、他の現像方法において
も転写残りトナーの充分な回収効果が得られる。

【００７２】

【発明の効果】以上説明のように本発明によれば、現像
手段が転写残りトナーを回収する手段も兼ね、像担持体
を帯電するための帯電部材が磁性粒子を用いた接触帯電
手段である画像形成装置において、従来見られていた一
時的に帯電部材に回収されたトナーが、帯電部材を構成
している磁性粒子や磁性粒子担持体表面等に強固に付着
する現象が有効に防止され、ポジゴーストの発生やその
他の画像不良の発生が抑制された優れた画像形成装置を
提供することにある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一例を説明するための
断面図である。

【図２】従来例を示す画像形成装置の断面図である。

【図３】本発明の画像形成装置を構成する磁気ブラシ帯
電器を説明するための概略断面図である。

【図４】本発明及び従来例の画像形成装置を構成する現
像装置の概略断面図である。

【図５】トナーの帯電量測定に用いた測定器具である。

【図６】耐久による帯電性能の変動を表すグラフであ
る。

【図７】耐久による帯電性能の変動を表すグラフであ
る。

【図８】耐久による帯電性能の変動を表すグラフであ
る。

【図９】耐久による帯電性能の変動を表すグラフであ
る。

【図１０】耐久による帯電性能の変動を表すグラフであ
る。

【図１１】耐久による帯電性能の変動を表すグラフであ
る。

【符号の説明】

１：感光体ドラム２：レーザー露光手段３：帯電器３１：磁気ブラシ帯電器４：現像装置５：クリーナー６：定着器７：転写装置８：原稿台９：ユニット（原稿のリーダー部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】帯電部材を当接させることによって像担
持体を帯電させる接触帯電手段を有し、且つ帯電された
像担持体に対して像露光手段により像露光を行なって静
電潜像を形成し、該潜像を現像剤担持体に担持させた現
像剤によって現像してトナー像を形成させるための現像
手段を備え、更に、該現像手段が上記トナー像を転写材
に転写した後に上記像担持体上に残留する残トナー粒子
を回収するためのクリーニング手段も兼ねる構成の画像
形成装置において、上記帯電部材が、磁性粒子を担持し
た磁性粒子担持体であって、且つ、該磁性粒子担持体
が、導電性若しくは半導電性の微粉末を結着樹脂１００
重量部に対して２０〜２００重量部含有する樹脂層を基
体表面に設けてなるもの、或いは、導電性若しくは半導
電性の微粉末を結着樹脂１００重量部に対して２０〜２
００重量部含有する樹脂スリーブであり、上記結着樹脂
は、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリエーテルスルホ
ン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンオキサ
イド樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、ポリエス
テル樹脂、ポリウレタン樹脂及びスチレン系樹脂から選
ばれる少なくとも１種であることを特徴とする画像形成
装置。
【請求項２】導電性若しくは半導電性の微粉末が、グ
ラファイト又はカーボンブラックである請求項１に記載
の画像形成装置。
【請求項３】帯電部材が、像担持体上に残留する残ト
ナー粒子を一時的に回収されるように構成され、且つ、
帯電部材を構成している磁性粒子が、一時的に回収され
たトナー粒子を像担持体の帯電極性である正規帯電極性
に帯電する摩擦帯電極性を有する請求項１又は２に記載
の画像形成装置。