JP3450591B2

JP3450591B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3450591B2
Application number: JP14223196A
Authority: JP
Inventors: 正古屋
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Priority date: 1996-05-13
Filing date: 1996-05-13
Publication date: 2003-09-29
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Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、転写方式の電子写
真装置・静電記録装置など、感光体・誘電体等の像担持
体に、該像担持体を一様に帯電する工程を含む作像プロ
セスを適用してトナー画像を形成させ、そのトナー画像
を記録材に転写させ、像担持体は繰り返して作像に供す
る、クリーナレスの画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、転写方式の画像形成装置につい
て、装置の小型化のために、像担持体上の転写後残留ト
ナー（以後、転写残トナーと呼ぶ）のクリーニングを、
帯電装置または／及び現像装置で行なわせて（帯電同時
クリーニングまたは／および現像同時クリーニング）、
専用のクリーニング装置の配設を省略したものがいくつ
か提案されている。

【０００３】一方、像担持体の一様帯電手段としてはコ
ロナ帯電が主に用いられてきた。これはコロナ放電装置
を像担持体に非接触に対向させて配設し、コロナ放電装
置から放出されるコロナシャワーに像担持体面をさらし
て所定の極性・電位に一様に帯電させるものである。

【０００４】最近ではエコロジーの観点より、放電によ
るオゾン生成物の少ない、低圧・低電力である等の利点
がある接触帯電が主流になりつつある。これは、ロー
ラ、ブレード、ファーブラシ、磁気ブラシ等の形態の導
電性の接触帯電部材を像担持体に接触させて配設し、こ
の接触帯電部材に所定の帯電バイアスを印加すること
で、像担持体面を所定の極性・電位に一様に帯電させる
ものである。

【０００５】そして、画像形成装置の小型化とエコロジ
ーの両方を目的として、転写方式・クリーナレスの画像
形成装置として、像担持体（以下、感光体と記す）の帯
電を接触帯電装置である磁気ブラシ帯電装置で行なわ
せ、記録材に対するトナー画像転写後の感光体面の転写
残トナーを除去する独立した専用のクリーニング装置は
具備させず、記録材に対するトナー画像転写後の感光体
面の転写残トナーは磁気ブラシ帯電装置で少なくとも一
時的に回収させる構成のものが提案されている。

【０００６】即ち、記録材に対するトナー画像転写後の
感光体面の転写残トナーは、感光体の引き続く移動で磁
気ブラシ帯電装置の磁気ブラシ部と感光体との接触部で
ある帯電領域（帯電ニップ部）に持ち運ばれて、磁気ブ
ラシ帯電装置の磁気ブラシ部に少なくとも一時的に感光
体面から回収される（帯電同時クリーニング）。

【０００７】磁気ブラシ部で回収されずに帯電領域を通
過した感光体上のトナー、及び帯電領域を通過して磁気
ブラシ部から感光体上に一部排出（吐き出し）されたト
ナーは、感光体の引き続く移動で現像装置に持ち運ばれ
て該現像装置に回収される（現像同時クリーニング；上
記トナーを次工程以後の現像時に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により回収）。

【０００８】磁気ブラシ帯電装置は、給電電極を兼ねる
回転或は非回転の支持部材に磁気拘束して担持させた磁
性粒子（導電性磁性粒子、キャリア）の磁気ブラシ部を
有し、該磁気ブラシ部を像担持体に接触させ、支持部材
に所定の帯電バイアスを印加することで被帯電体を所定
の極性・電位に一様に接触帯電処理するものである。

【０００９】転写残トナーを磁気ブラシ帯電装置の磁気
ブラシ部に一時的に回収させることで、転写部で帯電極
性が反転したトナーも正規の帯電極性に整えられ、また
転写残トナーパターンが掻き消されて、該転写残トナー
パターンのゴースト像の発生が防止される。

【００１０】上記のような画像形成装置は、記録材に対
するトナー画像転写後の感光体面の転写残トナーを除去
する独立した専用のクリーニング装置を具備していない
のでスペース的利点が大きく装置の大幅な小型化が可能
であり、また帯電装置は接触帯電で放電によるオゾン生
成物が少なく、転写残トナーは最終的には現像工程装置
に回収されて次工程以後に用いられるため廃トナーをな
くすことができエコロジーの観点等からも好ましい。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように転写残トナーを磁気ブラシ帯電装置で少なくとも
一時的に回収する方式の画像形成装置においては、高抵
抗のトナーが磁気ブラシ帯電装置の磁気ブラシ部内に混
入することによって磁気ブラシ帯電装置の帯電性能が低
下してしまう。

【００１２】そこで帯電性能を向上するため、磁気ブラ
シ帯電装置に印加する帯電バイアスをＤＣバイアス（直
流電圧）にＡＣバイアス（交番電圧、交流電圧）を重畳
したバイアス（振動電圧）にする方法が提案されてい
る。これは、ＡＣバイアスの帯電電位と同極性側で帯電
電位の引き上げをし、また、逆極性側と交互に印加する
ことで帯電電位を所定の電位（ＤＣバイアス）に収束さ
せることで、磁気ブラシ帯電装置の帯電性能の低下分を
補うというものである。

【００１３】ここで、帯電電位をどのくらい引き上げら
れるかはＡＣバイアスの帯電電位と同極性側の電圧の大
きさで決められ、また、帯電電位を所定の電位に収束さ
せるためにはＡＣバイアスの帯電電位と逆極性側の大き
さを同極性側と等しくしておく必要がある。従って、磁
気ブラシ帯電装置の帯電性能はＡＣバイアスのピーク間
電圧の大きさ（Ｖｐｐ：ピーク・トゥー・ピーク電圧）
によって決定される。従来の磁気ブラシ帯電装置では、
磁気ブラシ部中に多量のトナーが入る場合を想定して、
ＡＣバイアスの大きさをある程度大きく設定していた。

【００１４】しかし、ＡＣバイアスの大きさを大きく設
定した場合には、帯電電位と磁気ブラシ帯電装置に印加
する帯電バイアスの間の電位差が大きくなり、この電位
差で磁気ブラシ部を構成する磁性粒子（キャリア）が被
帯電体としての感光体に付着する、いわゆるキャリア付
着が発生し、帯電性能の向上との両立が難しかった。

【００１５】本発明では上記のような従来技術の欠点に
鑑み、転写残トナーを磁気ブラシ帯電装置で少なくとも
一時的に回収するクリーナレスの画像形成装置につい
て、帯電性能の向上とキャリア付着の減少との両立を達
成することを目的とする。

【００１６】

【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。

【００１７】（１）像担持体に、前記像担持体を一様に
帯電する工程を含む作像プロセスを適用してトナー画像
を形成させ、前記トナー画像を記録材に転写させ、前記
像担持体は繰り返して作像に供する画像形成装置におい
て、前記像担持体を一様に帯電する工程手段が、前記像
担持体に接触し、帯電バイアス印加電源からＤＣバイア
スにＡＣバイアスを重畳した帯電バイアスが印加される
磁気ブラシ帯電装置であり、前記磁気ブラシ帯電装置が
前記記録材へのトナー画像転写後の前記像担持体上に残
留したトナーを少なくとも一時的に回収する像担持体ク
リーニング手段を兼ねており、前記磁気ブラシ帯電装置
に含まれるトナー量を検知する手段を備え、前記トナー
量検知手段が検知するトナー量が多くなるにつれて、前
記帯電バイアス印加電源から磁気ブラシ帯電装置へかけ
る帯電時の帯電バイアスの印加ＡＣバイアスを大きくす
る手段を有することを特徴とする画像形成装置。

【００１８】（２）前記像担持体が光導電性であり、作
像プロセス機器が、前記像担持体の周りに配置された、
前記像担持体に接触し前記像担持体を一様に帯電する磁
気ブラシ帯電装置と、前記像担持体に露光により静電潜
像を形成する露光装置と、前記静電潜像を帯電したトナ
ーにより可視化する現像装置と、前記像担持体のトナー
画像を記録材に転写する転写帯電装置であることを特徴
とする（１）に記載の画像形成装置。

【００１９】（３）前記トナー量検知手段が検知するト
ナー量が所定の値より多くなった時に、前記印加ＡＣバ
イアスの大きさが、第１の電圧Ｖ１から前記第１の電圧
Ｖ１より大きなバイアスである第２の電圧Ｖ２に切り替
わることを特徴とする（１）又は（２）に記載の画像形
成装置。

【００２０】（４）前記トナー量検知手段が検知するト
ナー量が、前記第１の所定の値より多くなった時に、前
記印加ＡＣバイアスの大きさが、前記第１の電圧Ｖ１よ
り大きい第２の電圧Ｖ２に切り替わり、前記トナー量検
知手段が検知するトナー量が、前記第１の所定の値より
小さい第２の所定の値より少なくなった時に、前記印加
ＡＣバイアスの大きさが前記第１の電圧Ｖ１より小さい
第３の電圧Ｖ３に切り替わることを特徴とする（１）乃
至（３）いずれか１つに記載の画像形成装置

【００２１】（５）前記印加ＡＣバイアスが、前記磁気
ブラシ帯電装置に含まれるトナー量と印加ＡＣバイアス
の関係を表す式により決定され、磁気ブラシ帯電装置に
含まれるトナー量が多くなるにつれて、前記印加ＡＣバ
イアスの大きさが連続的に大きくなることを特徴とする
（１）乃至（４）のいずれか１記載の画像形成装置。

【００２２】（６）前記トナー量と前記印加ＡＣバイア
スの関係を表す式が線形方程式であることを特徴とする
（５）に記載の画像形成装置。

【００２３】（７）前記トナー量検知手段が光センサを
使用し反射光量を測って検知する手段であることを特徴
とする（１）ないし（６）の何れか１つに記載の画像形
成装置。

【００２４】（８）前記トナー量検知手段が帯電電流か
ら磁気ブラシ帯電装置の抵抗変化を測定して検知する手
段であることを特徴とする（１）ないし（６）の何れか
１つに記載の画像形成装置。

【００２５】〈作用〉即ち本発明では、転写残トナー
を磁気ブラシ帯電装置で少なくとも一時的に回収する画
像形成装置において、磁気ブラシ帯電装置の磁気ブラシ
部中のトナー量を検知し、この検知したトナー量に応じ
て磁気ブラシ帯電装置に印加する帯電バイアスのＡＣバ
イアス成分の大きさを変更することことにより、磁気ブ
ラシ部中のトナー量が多い場合には、ＡＣバイアスを大
きく設定することで磁気ブラシ部の帯電性能を向上する
ことができ、また磁気ブラシ部中のトナー量が少ない場
合には、ＡＣバイアスを小さく設定することで磁気ブラ
シのキャリア付着を減少することができるため、転写残
トナーを磁気ブラシ帯電装置で少なくとも一時的に回収
する画像形成装置において、帯電性能の向上とキャリア
付着の減少との両立が達成できる。

【００２６】

【発明の実施の形態】

〈第１の実施形態例〉（図１〜図３）（１）画像形成装置例図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、磁気ブラシ帯電、クリーナレスのレーザービームプ
リンタである。

【００２７】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は矢示の時計方向に所
定のプロセススピード（周速度）をもって回転駆動され
る。

【００２８】２は感光体１に当接させた接触帯電装置と
しての磁気ブラシ帯電装置（磁気ブラシ帯電部材）であ
る。本例のものはスリーブ回転タイプである。この磁気
ブラシ帯電装置２については（２）項で詳述する。

【００２９】この磁気ブラシ帯電装置２に帯電バイアス
印加電源Ｓ１からＤＣバイアスＶｄｃにＡＣバイアスＶ
ａｃが重畳された所定の帯電バイアス（振動電圧；時間
とともに電圧値が周期的に変化する電圧）が印加されて
回転感光体１の外周面が所定の極性・電位に一様に接触
帯電方式で帯電される。ＤＣバイアス成分Ｖｄｃは所望
する帯電電位と同程度の値を用い、本例ではこのＤＣバ
イアス成分Ｖｄｃを−７００Ｖにしてある。

【００３０】この回転感光体１の帯電処理面に対して露
光装置としてのレーザースキャナ７によりレーザービー
ム走査露光Ｌがなされて回転感光体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。レーザースキ
ャナ７は目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号
に対応して強度変調されたレーザービーム（レーザー
光）を出力する。７ａはこのレーザースキャナ７からの
出力レーザービームを回転感光体１の画像露光部に偏向
するミラーである。

【００３１】そしてこの回転感光体１面の静電潜像が、
絶縁トナーを用いた現像装置３でトナー画像として反転
現像または正規現像される。Ｓ２は現像装置３に所定の
現像バイアスを印加する現像バイアス印加電源である。

【００３２】一方、不図示の給紙部から記録材としての
転写材Ｐが給紙され、回転感光体１と、これに所定の押
圧力で当接させた接触転写装置としての中抵抗の転写ロ
ーラ４との圧接ニップ部（転写部）Ｔに所定のタイミン
グにて導入される。転写ローラ４には転写バイアス印加
電源Ｓ３からトナーと逆極性の転写バイアス電圧が印加
される。

【００３３】転写部Ｔに導入された転写材Ｐはこの転写
部Ｔを挟持搬送されて、その表面側に回転感光体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
押し圧力にて転写されていく。

【００３４】トナー画像の転写を受けた転写材Ｐは感光
体１の面から分離されて熱定着方式等の定着装置５へ導
入されてトナー画像の定着を受け、画像形成物（プリン
ト）として装置外へ排出される。

【００３５】転写材Ｐに対するトナー画像転写後の感光
体面の転写残トナーを除去する専用のクリーニング装置
は具備させておらず、転写材Ｐに対するトナー画像転写
後の感光体面は転写残トナーを付着したまま磁気ブラシ
帯電装置２との接触部ｎに到達し、ここで磁気ブラシ帯
電装置２の摺擦力と帯電バイアスにより転写残トナーが
磁気ブラシ部中に少なくとも一時的に取り込まれて回収
され感光体１面が清掃され（帯電同時クリーニング）、
繰り返して作像に供される。

【００３６】磁気ブラシ帯電装置２の磁気ブラシ部中に
取り込まれた転写残トナーは磁気ブラシ部を構成してい
るキャリア（磁性粒子）との摩擦で帯電し感光体面に均
一に吐き出され、現像装置３によって現像部に回収され
て（現像同時クリーニング）、現像に再利用される。

【００３７】（２）磁気ブラシ帯電装置２図２は磁気ブラシ帯電装置２の概略の構成模型図であ
り、固定支持させた磁界発生手段としてのマグネットロ
ール２２、このマグネットロールの外回りに同心に回転
自由に外嵌させたアルミニウム製等の非磁性の電極スリ
ーブ２１、この電極スリーブの外周面に該スリーブ内部
のマグネットロール２２の磁力により磁気吸着保持させ
た磁性粒子（キャリア）２３の磁気ブラシ層２４、磁気
ブラシ層の近傍に設置した、磁気ブラシ層中のトナー量
を検知する検知装置２５等からなる。

【００３８】磁気ブラシ部２４を構成させる磁性粒子２
３としては、フェライト、マグネタイトなど磁性金属粒
子や、またこれらの磁性粒子を樹脂で決着したものも使
用可能である。抵抗値は１×１０⁶ 〜１０⁹ Ωｃｍのも
のが適当である。粒径については１０〜５０μｍが適性
である。また、複数の磁性粒子を混合し用いることで帯
電性の向上も図ることが可能である。

【００３９】磁性粒子の抵抗測定は、底面積２２８ｍｍ
² の筒状の容器に磁性粒子を２ｇ充填して加圧し、上下
から１００Ｖの電圧を印加してこの系に流れる電流から
算出し正規化したもので定義した。

【００４０】磁性粒子の平均粒径は、水平方向最大弦長
で示し、測定法は顕微鏡法により、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こと
によって算出した。

【００４１】磁性粒子の磁気特性測定には理研電子株式
会社の直流磁化Ｂ−Ｈ特性自動記録装置ＢＨＨ−５０を
用いることができる。この際、直径（内径）６．５ｍ
ｍ、高さ１０ｍｍの円柱状の容器に磁性粒子を荷重約２
ｇ重程度で充填し、容器内で粒子が動かないようにして
そのＢ−Ｈカーブから飽和磁化を測定する。

【００４２】而して、上記の磁気ブラシ帯電装置２を、
感光体１と略並行にして、電極スリーブ２１の表面と感
光体１の表面との離間距離が０．５ｍｍになるように長
手方向の端部をスペーサ部材（不図示）を介して感光体
の端部表面に当接して配設することで、磁気ブラシ層２
４を感光体１面に所定幅の帯電部ｎを形成させて接触さ
せてある。

【００４３】電極スリーブ２１は帯電部ｎにおいて感光
体１の回転方向とは逆方向である矢示の時計方向に、例
えば感光体１の回転周速度とほぼ同じ周速度で回転駆動
され、これに伴い磁気ブラシ層２４も同方向に回転して
感光体１面を摺擦する。

【００４４】そして帯電時に該磁気ブラシ帯電装置２の
電極スリーブ２１に対して帯電バイアス印加電源Ｓ１か
ら前記の所定の帯電バイアスＶｄｃ＋Ｖａｃ（振動電
圧）が印加されることにより、磁気ブラシ層２４の磁性
粒子２３を通して帯電部ｎにおいて感光体表面が磁気ブ
ラシ帯電装置器２に対する上記印加帯電バイアスのＤＣ
バイアス成分Ｖｄｃとほぼ同電位に帯電される。

【００４５】（３）ＡＣバイアス制御前述したように、転写材Ｐに対するトナー画像転写後の
感光体面の転写残トナーは引き続く感光体１の回転で磁
気ブラシ帯電装置２の部位に至り、感光体１面に接触し
ている磁気ブラシ層２４中に少なくとも一時的に回収さ
れる（帯電同時クリーニング）。そのため、高抵抗のト
ナーが磁気ブラシ層２４中に混入することによって磁気
ブラシ帯電装置２の帯電性能が低下してしまう。

【００４６】本例では磁気ブラシ帯電装置２（磁気ブラ
シ層２４）中のトナー量を検知する検知装置２５を設
け、その検知情報を制御回路部（ＣＰＵ）２６に取り込
み、該制御回路部２６により、上記検知したトナー量に
応じて帯電バイアス印加電源Ｓ１を制御させ、磁気ブラ
シ帯電装置２に印加する帯電バイアスＶｄｃ＋Ｖａｃの
ＡＣバイアス成分Ｖａｃの大きさを、基準の第１のバイ
アス値Ｖ１と、これより大きなピーク間電圧の第２のバ
イアス値Ｖ２の２値で変更することにより、磁気ブラシ
帯電装置中のトナー量が変動しても安定した帯電性能と
キャリア付着防止を両立することを可能とした。

【００４７】本発明において、トナー量検知装置２５
は、磁気ブラシ層２４中のトナー量を検知可能な手段で
あれば何でも使用可能である。例えば、２成分現像器に
使用されている光センサを使用し反射光量を測って検知
する方法や、帯電電流から磁気ブラシ層２４の抵抗変化
を測定して検知する方法などがある。

【００４８】前述したように、磁気ブラシ帯電装置２に
印加する帯電バイアスＶｄｃ＋ＶａｃのＡＣバイアス成
分Ｖａｃは、従来例では磁気ブラシ層中に転写残トナー
が混入して帯電性能が低下するため、最初からある程度
大きいバイアスを用いていた。しかしこのようなバイア
スを印加した場合には、転写残トナーが少ない初期の磁
気ブラシ帯電装置において、磁気ブラシ層２４を構成し
ている磁性粒子（キャリア）に大きな電位差が働くた
め、感光体１側へのキャリア付着が起こっていた。

【００４９】そこで本例では、図３のフローチャートに
示すように、トナー量検知装置２４によって検知される
磁気ブラシ帯電装置（磁気ブラシ層）中の混入トナー量
が規定値ａより少ないときには基準となる小さめの第１
のＡＣバイアスＶ１を帯電バイアスに重畳し、トナー量
が規定値ａより多くなった場合には基準より大きい第２
のＡＣバイアスＶ２を帯電バイアスに重畳する。

【００５０】これにより、磁気ブラシ帯電装置中のトナ
ー量が少ないときにはＡＣバイアスを小さくすることで
キャリア付着を防止し、トナー量が多いときにはＡＣバ
イアスを大きくすることで帯電性能を向上することがで
きる。

【００５１】また、トナー量が多いときにはＡＣバイア
スを大きくしてもキャリアよりトナーの方が抵抗値が高
いために、選択的にトナーが感光体上に付着するため、
キャリア付着は発生しない。

【００５２】本例では、基準の第１のＡＣバイアスをＶ
１＝５００Ｖｐｐ、それより大きい第２のＡＣバイアス
をＶ２＝１０００Ｖｐｐとすることで、磁気ブラシ帯電
装置中のトナー量が変動しても安定した帯電性能とキャ
リア付着防止を両立することができた。

【００５３】〈第２の実施形態例〉（図４）本例では、トナー量検知装置２５で検知した磁気ブラシ
帯電装置中のトナー量に応じて磁気ブラシ帯電装置２に
印加する帯電バイアスのＡＣバイアス成分の大きさを、
基準の第１のバイアス値Ｖ１と、これより大きなピーク
間電圧の第２のバイアス値Ｖ２およびこれより小さなピ
ーク間電圧の第３のバイアス値Ｖ３の３値で変更するこ
とを特徴とする。

【００５４】即ち図４のフローチャートに示すように、
第１の実施形態例における図３の制御フローにさらに基
準より小さいＡＣバイアスＶ３を印加できるようにした
ものである。これにより磁気ブラシ帯電装置にクリーニ
ングバイアスをかけた直後などの混入トナー量が極端に
少ない場合に、ＡＣバイアスを基準値よりも小さくする
ことでキャリア付着をさらに少なくすることができる。

【００５５】実際に本例では、検知したトナー量の判定
基準をａ，ｂ２値設けて、基準のＡＣバイアスをＶ１＝
５００ＶＰＰ、基準より大きいＡＣバイアスをＶ２＝１
０００Ｖｐｐ、基準より小さいＡＣバイアスをＶ３＝２
００Ｖｐｐとすることで、キャリア付着量をさらに減少
することができた。

【００５６】〈第３の実施形態例〉（図５・図６）本例では、トナー量検知装置２５で検知した磁気ブラシ
帯電装置中のトナー量に応じて磁気ブラシ帯電装置２に
印加する帯電バイアスのＡＣバイアス成分の大きさを連
続的に変更することを特徴とする。

【００５７】即ち図５のフローチャートに示すように、
磁気ブラシ帯電装置中のトナー量に応じて、ＡＣバイア
スを連続的に変更し印加できるようにしたものである。
これにより、磁気ブラシ帯電装置中のトナー量に対して
ＡＣバイアスが細かく対応することで、磁気ブラシ帯電
装置の帯電性能が安定し、耐久を通して安定した画像を
得ることができる。

【００５８】実際に本例では、図６のように磁気ブラシ
帯電装置中のトナー量ｘとＡＣバイアスＶとの関係Ｖ＝
ｆ（ｘ）を、トナー量ｘ＝０ｇの時にＡＣバイアスをＶ
＝２００Ｖｐｐ、トナー量ｘ＝５ｇの時のＡＣバイアス
をＶ＝１０００Ｖｐｐとした２点を通る線形方程式Ｖ＝
ｆ（ｘ）＝１６０ｘ＋２００で表し、トナー量検知装置
２５で検知したトナー量ｘに応じてＡＣバイアスＶを設
定することで、耐久を通して安定した画像を得ることが
できた。

【００５９】ここで、磁気ブラシ帯電装置中のトナー量
とＡＣバイアスの関係は必ずしも線形方程式で表す必要
はなく、本発明の主旨を制限するものではない。例え
ば、磁気ブラシ帯電装置中のトナー量と帯電電位との関
係をあらかじめ測定し、それを補正するようなＡＣバイ
アスとトナー量との関係式を用いても良く、この場合は
更なる帯電性能の安定化がはかれる。

【００６０】〈その他〉１）ＡＣバイアスの波形は正弦波、矩形波、三角波等適
宜である。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波であってもよい。このように
ＡＣバイアス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。

【００６１】２）磁気ブラシ帯電装置２は実施形態例の
スリーブ回転タイプのものに限られず、マグネットロー
ル２２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部として導電性処理して該マグネ
ットロールの表面に直接に磁性粒子を磁気拘束させて磁
気ブラシ層を形成保持させ、マグネットロールを回転さ
せる構成のもの（マグネットロール回転タイプ）等にす
ることもできる。非回転タイプの磁気ブラシ帯電装置と
することもできる。

【００６２】３）像担持体は電荷注入による帯電が支配
的なものでも、放電による帯電が支配的なものでもよ
い。

【００６３】４）像担持体の帯電面に対する情報書き込
み手段としての画像露光装置は、実施形態例で示したよ
うなデジタル的な潜像を形成するレーザー走査露光手段
に限られるものではなく、アナログ的な画像露光やＬＥ
Ｄなどの他の発光素子でも構わないし、蛍光灯等の発光
素子と液晶シャッタ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。

【００６４】また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静電潜像を書き込み形
成する。

【００６５】５）静電潜像のトナー現像方式・手段は任
意であり、反転現像方式でも正規現像方式でもよい。

【００６６】６）転写方法としては、実施形態例のロー
ラ転写だけでなく、ブレード転写やその他の接触転写帯
電方式、コロナ放電器等を用いた非接触転写方式であっ
てもよい。また転写ドラムや転写ベルトや中間転写体等
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応
可能である。

【００６７】７）また、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や走行ウエブ型等に
して、これに帯電・潜像形成・現像の工程手段により所
要の画像情報に対応したトナー画像を形成させ、そのト
ナー画像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。本発明の画像形成装置にはこのような画像
表示装置も含む。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
転写残トナーを磁気ブラシ帯電装置で少なくとも一時的
に回収するクリーナレスの画像形成装置について、画像
形成時に、磁気ブラシ帯電装置に含まれるトナー量に応
じて印加帯電バイアスを変化させることで、所期の目的
である帯電性能の向上とキャリア付着の減少との両立を
よく達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態例における画像形成装置例の概
略構成図

【図２】スリーブ回転タイプの磁気ブラシ帯電装置の構
成模型図

【図３】第１の実施形態例におけるＡＣバイアス制御フ
ローチャート

【図４】第２の実施形態例におけるＡＣバイアス制御フ
ローチャート

【図５】第３の実施形態例におけるＡＣバイアス制御フ
ローチャート

【図６】第３の実施形態例における磁気ブラシ帯電装置
中のトナー量とＡＣバイアスの関係の一例

【符号の説明】１像担持体（感光体）２磁気ブラシ帯電装置２１電極スリーブ２２マグネットロール２３磁性粒子（キャリア）２４磁気ブラシ層２５トナー量検知装置２６制御回路部（ＣＰＵ）３現像装置４転写装置５定着装置７露光装置（レーザースキャナ）Ｓ１〜Ｓ３バイアス印加電源ＬレーザービームＰ記録材（転写材）

───────────────────────────────────────────────────── 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 G03G 21/00 378

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体に、前記像担持体を一様に帯電
する工程を含む作像プロセスを適用してトナー画像を形
成させ、前記トナー画像を記録材に転写させ、前記像担
持体は繰り返して作像に供する画像形成装置において、前記像担持体を一様に帯電する工程手段が、前記像担持
体に接触し、帯電バイアス印加電源からＤＣバイアスに
ＡＣバイアスを重畳した帯電バイアスが印加される磁気
ブラシ帯電装置であり、前記磁気ブラシ帯電装置が前記記録材へのトナー画像転
写後の前記像担持体上に残留したトナーを少なくとも一
時的に回収する像担持体クリーニング手段を兼ねてお
り、前記磁気ブラシ帯電装置に含まれるトナー量を検知する
手段を備え、前記トナー量検知手段が検知するトナー量
が多くなるにつれて、前記帯電バイアス印加電源から磁
気ブラシ帯電装置へかける帯電時の帯電バイアスの印加
ＡＣバイアスを大きくする手段を有することを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項２】前記像担持体が光導電性であり、作像プ
ロセス機器が、前記像担持体の周りに配置された、前記
像担持体に接触し前記像担持体を一様に帯電する磁気ブ
ラシ帯電装置と、前記像担持体に露光により静電潜像を
形成する露光装置と、前記静電潜像を帯電したトナーに
より可視化する現像装置と、前記像担持体のトナー画像
を記録材に転写する転写帯電装置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。
【請求項３】前記トナー量検知手段が検知するトナー
量が所定の値より多くなった時に、前記印加ＡＣバイア
スの大きさが、第１の電圧Ｖ１から前記第１の電圧Ｖ１
より大きなバイアスである第２の電圧Ｖ２に切り替わる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装
置。
【請求項４】前記トナー量検知手段が検知するトナー
量が、前記第１の所定の値より多くなった時に、前記印
加ＡＣバイアスの大きさが、前記第１の電圧Ｖ１より大
きい第２の電圧Ｖ２に切り替わり、前記トナー量検知手
段が検知するトナー量が、前記第１の所定の値より小さ
い第２の所定の値より少なくなった時に、前記印加ＡＣ
バイアスの大きさが前記第１の電圧Ｖ１より小さい第３
の電圧Ｖ３に切り替わることを特徴とする請求項１乃至
３いずれか１つに記載の画像形成装置
【請求項５】前記印加ＡＣバイアスが、前記磁気ブラ
シ帯電装置に含まれるトナー量と印加ＡＣバイアスの関
係を表す式により決定され、磁気ブラシ帯電装置に含ま
れるトナー量が多くなるにつれて、前記印加ＡＣバイア
スの大きさが連続的に大きくなることを特徴とする請求
項１乃至４のいずれか１記載の画像形成装置。
【請求項６】前記トナー量と前記印加ＡＣバイアスの
関係を表す式が線形方程式であることを特徴とする請求
項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】前記トナー量検知手段が光センサを使用
し反射光量を測って検知する手段であることを特徴とす
る請求項１ないし６の何れか１つに記載の画像形成装
置。
【請求項８】前記トナー量検知手段が帯電電流から磁
気ブラシ帯電装置の抵抗変化を測定して検知する手段で
あることを特徴とする請求項１ないし６の何れか１つに
記載の画像形成装置。