JP3745639B2 - 帯電装置とそれを搭載した画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鋸歯状に形成された複数の放電用の電極が像担持体の長手方向に沿って配置された鋸歯電極により像担持体を非接触で帯電するコロナ放電方式の帯電装置、及びその帯電装置を搭載した画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いた複写機、ファクシミリ、レーザプリンタ等の画像形成装置には、像担持体である感光体の表面を一様に帯電させる手段として、例えば放電ワイヤ（コロナチャージャ）を使用したコロナ帯電方式を用いたものがある。このコロナ帯電方式を使用した帯電装置に使用する放電ワイヤは、細線のワイヤに電圧を印加することにより放電を繰り返し行なうものであり、その放電が長時間行なわれると放電ワイヤの表面は次第に汚れていく。
そのため、その放電ワイヤをその状態のままにして放電を継続させていくと、感光体の表面に対するコロナ放電状態が変動してしまうので、良好で且つ安定した放電状態を保てなくなるため画像品質が低下するようになる。
そこで、このようなコロナ帯電方式の帯電装置を用いた画像形成装置では、放電ワイヤの汚れがある程度進んだ時期に、その放電ワイヤを清掃するようにしている。
その清掃方法としては、例えばスポンジで板状に形成した清掃部材を清掃時に放電ワイヤに圧接させてそれを放電ワイヤの長手方向に沿って移動させ、直接放電ワイヤを清掃したりしている。
【０００３】
ところで、このような放電ワイヤを使用したコロナ帯電方式の帯電装置では、放電時に発生するオゾンの影響により帯電装置を構成している各部品に侵食が生じたり、不快臭が発生したりすることがある。特に、複写機やレーザプリンタは、通常の場合オフィス内で使用することが多いため、オゾンの発生に伴う匂いがクレームになったりすることがあった。また、このようなオゾンが大量に身体内に入り込むと心身への影響も考えられるため、このようなオゾンはその発生量を低減することが望ましい。
ところで、コロナ放電式の帯電装置は、ワイヤ放電方式とピン放電方式とに大別され、オゾンの発生量はピン放電方式の方が少ないとされている。そのため、このピン放電方式の帯電装置は近年、電子写真複写機やレーザプリンタなどで使用されるようになってきている。
【０００４】
このピン放電方式の帯電装置としては、例えば１枚の薄い板状部材に複数の鋸歯状の電極を形成した電極板を用いたものがある（例えば特開昭６３−１５２７２号公報や特開平５−４５９９９号公報を参照）。
このような鋸歯電極においても清掃は必要であり、この鋸歯電極を有する帯電装置は放電性能に優れているが、その形状から清掃がしにくいという欠点があった。また、耐久性もワイヤ放電方式に比べて短いということがあった。
そこで、例えば特開平９−２１１９４０号公報に記載されているものでは、鋸歯状の帯電電極の清掃性の向上を図るため、放電をさせる電極の近傍にロール状のシリコーンゴム又は発砲スチロール製の清掃部材を押し当て、それを鋸歯状の放電電極の長手方向に沿って移動させ、且つ回転させることで鋸歯状の放電電極の先端を清掃してそこに付着した異物を除去するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように清掃部材を回転させて鋸歯状の電極の清掃を行なう清掃装置の場合には、電極の清掃性は高いが、その清掃する部分は電極の先端部のみに限られてしまうため、その先端からやや離れた部分の汚れまでは清掃することができないという問題点があった。
また、上述したように清掃部材を回転させることにより鋸歯状の放電電極の先端を清掃する構成のものでは、清掃部材を回転させる機構が必要になるため、その分だけ機構が複雑になって部品点数も多くなるので、装置全体を小型化しにくくなるという欠点があった。
さらに、清掃部材と鋸歯状電極が直接接触した際に、それらの間には大きな摩擦力が生じるため、その摩擦力により清掃部材の回転や移動がスムーズに行なわれなくなることがあるという問題点もあった。
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、鋸歯状に形成された電極を複数有する鋸歯電極を有していても、小型で簡単な構成でありながらその鋸歯電極を確実且つ高い清掃効率で清掃することにより、長期に亘って安定した放電状態を維持することができるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、鋸歯状に形成された複数の放電用の電極が像担持体の長手方向に沿って配置された鋸歯電極により上記像担持体を非接触で帯電するコロナ放電方式の帯電装置において、
上記鋸歯電極に清掃部材を摺接させることによりその鋸歯電極を清掃する清掃装置を設け、上記清掃部材にはその清掃部材と上記鋸歯電極との摩擦を小さくする液体として３０〜１００ｃＳｔの粘性を持つ難揮発性液体を含浸させたものである。
そして、その液体はシリコンオイル主成分の液体にするとよい。
また、上記清掃部材は内部に多数の気泡を有する部材で形成し、その気泡により上記液体を保持するとよい。そして、その清掃部材は電気抵抗率が１０^５Ω・ｍ以上に形成するとよい。
【０００７】
さらに、上記清掃部材の鋸歯電極に対する摺接範囲は、上記鋸歯状に形成された複数の放電用の各電極の鋸歯の突出方向でその鋸歯の長さよりも長い範囲にすると効果的である。
また、その清掃部材の像担持体の長手方向に沿う清掃可能範囲を、像担持体の有効画像形成領域の長さよりも長くするとよい。
そして、その清掃部材は、像担持体の長手方向に沿ってその像担持体の有効画像形成領域外の待機位置まで移動が可能であるようにするとよい。
また、上記いずれかの帯電装置を搭載した画像形成装置も提供する。そして、その画像形成装置において、像担持体をアモルファスシリコン系の感光体にすると効果的である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１はこの発明による帯電装置の構成を示す縦断面図、図２は同じくその帯電装置に設けられている鋸歯電極の一部を拡大して示す拡大図、図３は同じくその帯電装置を正面から見た構成図、図４は同じくその帯電装置を備えた画像形成装置の作像部付近を示す構成図である。
図３に示す帯電装置１は、鋸歯状に形成された複数の放電用の電極２ａが像担持体である感光体ドラムの長手方向（図で左右方向）に沿って配置された鋸歯電極２により感光体ドラムを非接触で帯電するコロナ放電方式の帯電装置であり、鋸歯電極２に清掃部材５を摺接させることにより鋸歯電極２を清掃する清掃装置３を設けている。そして、その清掃部材５にはその清掃部材５と鋸歯電極２との摩擦を小さくする液体９（図１参照）を含浸させている。
【０００９】
この帯電装置１を、図４に示すように作像部に４個備えた画像形成装置であるレーザプリンタは、表層にそれぞれアモルファスシリコンを積層させた４個のそれぞれ像坦持体である感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂを用いて反転現像によりカラー画像を形成可能な電子写真方式のプリンタである。
その感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂは、プリンタ本体内に水平方向に並列に配置してあり、その各感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂの廻りには前述した清掃装置３をそれぞれ備えた各帯電装置１と、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの各色のトナーで潜像を現像する現像ユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂと、クリーニングユニット７と、除電ランプ８とが、それぞれ配設されている。
その感光体ドラム１０Ｙ〜１０Ｂの下方には、中間転写体である中間転写ベルト２５が感光体ドラム１０Ｙ〜１０Ｂとそれぞれ接触状態に配設されていて、その中間転写ベルト２５は３個の支持ローラ２６ａ、２６ｂ、２６ｃにより矢示Ｂ方向に回動可能に張架されている。
【００１０】
その中間転写ベルト２５は、例えばポリイミドを主材とする材質のベルトであり、抵抗は１０^２Ω・ｃｍの低抵抗ベルトである。
感光体ドラム１０Ｙ〜１０Ｂには、中間転写ベルト２５を介して１次転写ローラ２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄがそれぞれ下側から接している。なお、１次転写部材は、上述したローラに限るものではなく、それを非接触のチャージャとしてもよい。
その中間転写ベルト２５の１次転写ローラ２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄと感光体ドラム１０Ｙ〜１０Ｂとの間にそれぞれ挾持された部分では、その表面側に感光体ドラム１０Ｙ〜１０Ｂの表面にそれぞれ形成されているトナー像が順次静電気力と押圧力とによって転写されていく。
なお、中間転写ベルト２５には、ベルトクリーニングユニット２８が支持ローラ２６ｃの位置に設けられている。
【００１１】
支持ローラ２６ｂは、２次転写手段の対向ローラとしての機能も持っており、その支持ローラ２６ｂには中間転写ベルト２５を介してベルトからなる２次転写装置２９が対向配設されている。なお、この実施の形態では、ベルト状の２次転写装置２９であるが、その２次転写手段としてはローラやチャージャであってもよい。
なお、この２次転写装置２９には、図示を使用略しているが、そのベルトの汚れをクリーニングするクリーニングユニットが設けられている。
この２次転写装置２９は、画像を転写した用紙を定着装置３０の入り口まで搬送する働きもする。
その定着装置３０は、熱定着方式の定着手段であり、２個のローラ間に張装された無端状の定着ベルト３１と、その定着ベルト３１に圧接している加圧ローラ３２とで構成されている。
この定着装置３０は、中間転写ベルト２５の支持ローラ２６ｃの下側で２次転写の対向ローラ側に入り込んで配設されている。定着装置３０と２次転写装置２９の下側には水平方向に両面転写のために図示しない両面反転ユニットが配設されている。その両面反転ユニットは反転ローラと送り出しローラと複数の搬送ローラ対等から構成されている。
【００１２】
このレーザプリンタのカラー画像形成プロセスは、４つの感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂを使用して、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの各色に対応する潜像を順次形成し、それを現像ユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂにより各色のトナーでそれぞれ順次現像し、その各色のトナー像を中間転写ベルト２５上に順次重ね合わせるように転写して４色重ね合わせのトナー像を形成する。
そのトナー像は、図示しない給紙部から所定のタイミングで給紙されてレジストローラ２０によりタイミングが調整されて給紙された用紙に２次転写装置２９により転写される。そして、そのトナー像の転写後に中間転写ベルト２５上に残留するトナーは、ベルトクリーニングユニット２８により除去回収される。
その４色重ね合わせのトナー像が転写された用紙は、定着装置３０によりそのトナー像が定着処理され、図示しない排紙装置により排紙トレイ上に排紙される。
【００１３】
次に、このレーザプリンタの各部について、詳しく説明する。
感光体ドラム１０Ｙは、被帯電体となる回転ドラム型の電子写真感光体であり、例えば直径６０ｍｍの正極性アモルファスシリコン（以下、ａ−Ｓｉと云う）系の感光体であり、図４の矢示Ａ方向に３００ｍｍ／ｓｅｃの周速度で回転駆動される。
このａ−Ｓｉ感光体は、導電性支持体を５０℃〜４００℃に加熱し、その支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の成膜法によりａ−Ｓｉからなる光導電層を形成したものである。中でもプラズマＣＶＤ法、すなわち、原料ガスを直流又は高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にａ−Ｓｉ堆積膜を形成する方法が好適なものとして用いられている。
このａ−Ｓｉ感光体の層構成は、例えば図５の（ａ）〜図５の（ｄ）に模式的構成図で示すようなものがある。
図５の（ａ）に示す感光体５００Ａは、支持体５０１の上にａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２を設けたものである。
図５の（ｂ）に示す感光体５００Ｂは、支持体５０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２と、アモルファスシリコン系の表面層５０３とを設けたものである。
図５の（ｃ）に示す感光体５００Ｃは、支持体５０１の上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなり光導電性を有する光導電層５０２と、アモルファスシリコン系の表面層５０３と、アモルファスシリコン系の電荷注入阻止層５０４とを設けたものである。
図５の（ｄ）に示す感光体５００Ｄは、支持体５０１の上にａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘからなる電荷発生層５０５並びに電荷輸送層５０６からなる光導電層を設けている。そして、その上にアモルファスシリコン系の表面層５０３を設けている。
【００１４】
感光体の支持体５０１としては、導電性でも電気絶縁性であってもよい。導電性の支持体としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、及びこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。
また、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又はシート、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも感光層を形成する側の表面を導電処理した支持体を用いることもできる。
その支持体５０１の形状は平滑表面あるいは凹凸表面の円筒状又は板状、無端ベルト状であることができ、その厚さは、所望通りの画像形成装置用感光体を形成し得るように適宜決定するが、画像形成装置用感光体としての可撓性が要求される場合には、支持体としての機能が充分発揮できる範囲内で可能な限り薄くすることができる。その支持体５０１は、製造上及び取り扱い上、機械的強度等の点から通常は１０μｍ以上とする。
【００１５】
なお、ａ−Ｓｉ感光体には、図５の（ｃ）に示したように導電性の支持体５０１と光導電層５０２との間に、支持体５０１側からの電荷の注入を阻止する働きのある電荷注入阻止層５０４を設けると一層効果的である。
すなわち、電荷注入阻止層５０４は、感光層が一定極性の帯電処理をその自由表面に受けた際、支持体５０１側より光導電層５０２側に電荷が注入されるのを阻止する機能を有し、逆の極性の帯電処理を受けた際にはそのような機能が発揮されない、いわゆる極性依存性を有している。そのような機能を付与するために、電荷注入阻止層５０４には伝導性を制御する原子を光導電層に比べ比較的多く含有させる。
なお、電荷注入阻止層５０４の層厚は、所望の電子写真特性が得られること、及び経済的効果等の点から好ましくは０．１〜５μｍ、より好ましくは０．３〜４μｍ、最適には０．５〜３μｍとするのが望ましい。
光導電層５０２は、必要に応じて下引き層上に形成し、その光導電層５０２の層厚は所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の点から適宜所望に従って決定され、好ましくは１〜１００μｍ、より好ましくは２０〜５０μｍ、最適には２３〜４５μｍとするのが望ましい。
【００１６】
図５の（ｄ）に示した電荷輸送層５０６は、光導電層を機能分離した場合の電荷を輸送する機能を主として奏する層である。この電荷輸送層５０６は、その構成要素として少なくともシリコン原子と炭素原子と弗素原子とを含み、必要であれば水素原子、酸素原子を含むａ−Ｓｉ（Ｈ、Ｆ、Ｏ）からなり、所望の光導電特性、特に電荷保持特性，電荷発生特性及び電荷輸送特性を有する。この実施の形態による画像形成装置では、酸素原子を含有するａ−Ｓｉからなることが特に好ましい。
その電荷輸送層５０６の層厚は、所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果などの点から適宜決定されるものであり、好ましくは５〜５０μｍ、より好ましくは１０〜４０μｍ、最適には２０〜３０μｍとするのが望ましい。
電荷発生層５０５は、光導電層を機能分離した場合の電荷を発生する機能を主として奏する層である。この電荷発生層５０５は、構成要素として少なくともシリコン原子を含み、実質的に炭素原子を含まず、必要であれば水素原子を含むａ−Ｓｉ：Ｈからなり、所望の光導電特性、特に電荷発生特性，電荷輸送特性を有する。
【００１７】
その電荷発生層５０５の層厚は、所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の点から適宜決定されるものであり、好ましくは０．５〜１５μｍ、より好ましくは１〜１０μｍ、最適には１〜５μｍとするのが望ましい。
上述したａ−Ｓｉ感光体には、必要に応じて図５の（ｄ）に示したように支持体５０１上の電荷発生層５０５と電荷輸送層５０６とからなる光導電層の上に、更に表面層５０３を形成することが好ましい。この表面層５０３は自由表面を有し、主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、耐久性を達成するために設けられるものである。
その表面層５０３の層厚としては、通常０．０１〜３μｍ、好適には０．０５〜２μｍ、最適には０．１〜１μｍとするのが望ましい。その層厚が０．０１μｍよりも薄いと感光体を使用中に摩耗等の理由により表面層が失われてしまい、３μｍを超えると残留電位の増加等の電子写真特性低下がみられるようになる。なお、図４に示した感光体ドラム１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂは、上述した感光体ドラム１０Ｙと同様な構成であるため、それらの説明を省略する。
【００１８】
次に、露光系について説明する。
図４に示した感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂには、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの各画像に対応したレーザビーム（ＬＤ又はＬＥＤのどちらでもよい）による走査露光が、図示しない各ポリゴンミラー等を含む不図示のレーザービームスキャナから出力され、それによって感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂの各帯電面を露光して、そこに静電潜像を形成する。そのレーザービームスキャナから出力されるレーザビームは、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ものであり、そのレーザビームによる走査露光により、各感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂの外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。
なお、この実施形態のようなデジタル書込み方式では、各感光体ドラム上を露光する際にドットの書込み量をカウントしておき、出力する画像の書込み密度、言い換えれば画像密度の分布を計算して、それを図示しない動作シーケンス装置に情報を送るようにしている。
【００１９】
次に、現像ユニットについて説明する。
現像ユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂは、使用するトナーの色のみが異なる同一の構成の反転現像装置であり、例えばイエロー用の現像ユニット６Ｙは、図６に示すように現像ローラ１１とドクタブレード１２と２個の第１スクリュウ１３と第２スクリュウ１４と、トナー濃度センサ１５と外ケース１６とからなる。
その現像ローラ１１と第１スクリュウ１３と第２スクリュウ１４の位置関係は、図６に示すように現像ローラ１１より第１スクリュウ１３と第２スクリュウ１４が斜め下方向の位置にあり、その第１スクリュウ１３と第２スクリュウ１４は水平方向に並列に配設されている。
外ケース１６は、第１スクリュウ１３と第２スクリュウ１４をそれぞれ収納する各部屋を分ける仕切り板１６ａを有しており、その仕切り板１６ａは現像剤が第１スクリュウ１３と第２スクリュウ１４の間を循環できるように切り欠かれている。また、外ケース１６は、感光体ドラム１０Ｙと対向する部分に開口部１６ｂを形成し、その開口部１６ｂから現像ローラ１１の一部が露出するようにしている。
【００２０】
このように外ケース１６は、現像ローラ１１の横で第１スクリュウ１３の上の空間を少し多めにした状態で、現像ローラ１１と、第１スクリュウ１３と第２スクリュウ１４と、ドクタブレード１２を囲っている。
現像ローラ１１は、回転可能な非磁性の現像スリーブの内側に磁界発生手段である図示しないマグネットを固定している。
現像剤は、攪拌されながら搬送され、第１スクリュウ１３と第２スクリュウ１４のある２室を常に循環している。そして、その攪拌搬送されて循環している現像剤は、第１スクリュウ１３によって現像ローラ１１に供給され、その現像ローラ１１内のマグネットの磁力によって汲み上げられて表面に磁気ブラシ状に保持される。
その磁気ブラシに保持された現像剤は、ドクタブレード１２によって適正な量に穂切りされて感光体ドラム１０Ｙと対向している現像部へと送られる。そのドクタブレード１２により穂切りされて残った現像剤は、重力で現像ローラ１１の表面の磁気ブラシ状の外側を落ちて第１スクリュウ１３のある部屋に戻され、再度攪拌搬送されながら再び現像ローラ１１に供給されることが繰り返される。
【００２１】
一方、現像ローラ１１の表面に磁気ブラシ状に保持されて現像部まで送られた現像剤は、感光体ドラム１０Ｙ上の静電潜像にトナーが付着されて顕像化する。その顕像化に使われなかった現像剤は外ケース１６内に戻され、現像ローラ１１内のマグネットの磁力が働かない部分で、その現像ローラ１１から離れて第１スクリュウ１３のある部屋に戻されて回収される。
このように、外ケース１６内の現像剤は、第１スクリュウ１３と第２スクリュウ１４により攪拌搬送されて循環しながら現像ローラ１１に供給され、余分な分は再び外ケース１６内に回収される。
この現像ユニット６Ｙは、画像が繰り返し出力されるとトナー濃度が次第に薄くなっていくので、トナー濃度センサ１５により外ケース１６内のトナー濃度を検知し、それが一定濃度になるように外ケース１６内にトナー補給（不図示）を行なうようにしている。
【００２２】
次に、現像剤について詳しく説明する。
［１成分現像剤］
重量平均径の測定方法は、以下の手順にて行なう。
まず、電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加える。ここで、電解液とは１級塩化ナトリウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）を使用する。
ここで、更に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、測定装置によりアパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。その得られた分布から、トナーの重量平均粒径（Ｄ４）、個数平均粒径を求める。
チャンネルとしては、２．００〜２．５２μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；３．１７〜４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ未満；５．０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．００μｍ未満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０８〜１２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ未満；１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜２５．４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未満；３２．００〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００μｍ以上乃至４０．３０μｍ未満の粒子を対象とする。
【００２３】
「現像剤を構成する材料」
一成分、二成分いずれでも通じる記載とする。
トナーを構成する材料の割合は、結着樹脂が７５％〜９３％、着色剤が３％〜１０％、離型剤が３％〜８％、その他の成分は１％〜７％である。
使用される結着樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロルスチレン、ポリビニルトルエンの如きスチレン及びその置換体の単重合体；スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトンなどがあげられる。
着色剤としては、従来知られている無機又は有機の染料／顔料が使用可能であり、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、アセチレンブラック、ナフトールイエロー、ハンザイエロー、ローダムンレーキ、アリザリンレーキ、ベンガラ、フタロシアニンブルー、インダスレンブルーがあげられる。
なお、必要に応じて着色剤として磁性材料を用いることも可能である。
その磁性材料としては、マグネタイト、γ−酸化鉄、フェライト鉄、過剰型フェライトの如き酸化鉄；鉄、コバルト、ニッケルの如き磁性金属；酸化鉄又は磁性金属と、コバルト、スズ、チタン、銅、鉛、亜鉛、マグネシウム、マンガン、アルミニウム、珪素の如き金属との複合金属酸化物合金又は、混合物が挙げられる。
【００２４】
これら磁性粒子は、平均粒径が０．０５乃至１．０μｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは０．１乃至０．６μｍの範囲内、更に好ましくは、０．１乃至０．４μｍの範囲内であることがよい。
これらの磁性粒子は、窒素吸着法によるＢＥＴ比表面積が好ましくは１乃至２０ｍ^２／ｇの範囲内、特に２．５乃至１２ｍ^２／ｇの範囲内にあることが好ましく、更にモース硬度は５〜７の範囲内にあるとよい。
磁性粒子の形状としては、８面体、６面体、球形、針状、鱗片状があるが、８面体、６面体、球形の異方性の少ないものが好ましい。
磁性トナーとして用いる場合、磁性材料を含有する磁性トナー粒子は、結着樹脂１００質量部に対し１０〜１５０質量部、好ましくは２０〜１２０質量部磁性材料を含有するようにするとよい。
【００２５】
このトナーには、実質的な悪影響を与えない範囲内で添加剤を少量用いることができる。
その添加剤としては、例えばテフロン粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉末の如き滑剤粉末；酸化セリウム粉末、炭化硅素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末の如き研磨剤；例えば酸化チタン粉末、酸化アルミニウム粉末の如き流動性付与剤又はケーキング防止剤；例えばカーボンブラック粉末、酸化亜鉛粉末、酸化スズ粉末の如き導電性付与剤；及び逆極性の有機微粒子又は無機微粒子が挙げられる。
また、定着性などを改善するために離型剤を添加するようにしてもよい。その離型剤としては、パラフィンワックス及びその誘導体、マイクロクリスタリンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシュワックス及びその誘導体、ポリオレフィンワックス及びその誘導体、カルナバワックス及びその誘導体が挙げられる。その誘導体は、酸化物、ビニル系モノマーとのブロック共重合体、ビニル系モノマーのグラフト変性物を含む。
その他、アルコール、脂肪酸、酸アミド、エステル、ケトン、硬化ヒマシ油及びその誘導体、植物系ワックス、動物性ワックス、鉱物系ワックス、ペトロラクタムも利用できる。
【００２６】
トナーを負荷電性に制御する荷電制御剤としては、例えば有機金属錯体、キレート化合物が有効であり、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、芳香族ハイドロキシカルボン酸系金属錯体、芳香族ダイカルボン酸系金属錯体が挙げられる。他には、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、その無水物、そのエステル類、ビスフェノールの如きフェノール誘導体類がある。
トナーを正荷電性に制御する荷電制御剤としては、ニグロシン及び脂肪酸金属塩による変性物；トリブチルベンジルアンモニウム−１−ヒドロキシ−４−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートの如き四級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩の如きオニウム塩及びこれらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料（レーキ化剤としては、燐タングステン酸、燐モリブデン酸、燐タングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物）がある。
この微粒子状の荷電制御剤の個数平均粒径は好ましくは、４μｍ以下、より好ましくは、３μｍ以下がよい。
これらの荷電制御剤をトナー粒子中に内添する場合には、トナー粒子は、結着樹脂１００質量部に対して好ましくは、０．１〜２０質量部、より好ましくは、０．２〜１０質量部含有することがよい。
【００２７】
トナーは、必要に応じて一般に広く使用されているトナー用の添加剤、例えばコロイダルシリカのような流動化剤、酸化チタン、酸化アルミニウム等の金属酸化物や、炭化ケイ素等の研磨剤、脂肪酸金属塩などの滑剤等を含有させるようにしてもよい。
無機微粉体はトナーに対して０．１〜２重量％使用されるのが好ましい。０．１重量％未満では、トナー凝集を改善する効果が乏しくなり、２重量％を超える場合は、細線間のトナー飛び散り，機内の汚染，感光体の傷や摩耗等の問題が生じやすい傾向がある。
添加剤をトナーに混合する方法としては、従来公知の方法でよく、ヘンシェルミキサー、スピードニーダー等の装置により混合することができる。
トナー混練・冷却後のトナー粉の製造方法としては、従来公知の方法でよく、例えば混練・冷却した後、これをジェットミルで粉砕し、分級して得られる。
【００２８】
このようにして製造される静電荷像現像用トナーは、乾式一成分現像及び乾式二成分現像剤として使用できる。
二成分現像剤として用いる場合、トナーとキャリアとの混合割合は、一般にキャリア１００重量部に対しトナー０．５〜６．０重量部程度が適当である。
乾式二成分現像剤として使用する場合、キャリア並びに本発明のトナーの使用量としては、トナー粒子がキャリア粒子のキャリア表面に付着して、その表面積の３０〜９０％を占める程度に両粒子を混合するのが好ましい。
現像剤を構成するキャリアの核体粒子としては、従来公知のもので良く例えば鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属；マグネタイト、ヘマタイト、フェライトなどの合金や化合物；上記強磁性体微粒子と樹脂との複合体等が挙げられる。
【００２９】
このようなキャリアは、より耐久性を長くする目的で表面を樹脂で被覆することが好ましい。その被覆層を形成する樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリスチレン、アクリル（例えばポリメチルメタクリレート）、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビリケトン等のポリビニル及びポリビニリデン系樹脂；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体；；オルガノシロキサン結合からなるシリコーン樹脂又はその変成品（例えばアルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン等による変成品）；ポリテトラフルオロエチレン、ポリ弗化ビニル、ポリ弗化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等の弗素樹脂；ポリアミド；ポリエステル；ポリウレタン；ポリカーボネート；尿素−ホルムアルデヒド樹脂等のアミノ樹脂；エポキシ樹脂等が挙げられる。
中でもトナースペントを防止する点で好ましいのはシリコーン樹脂又はその変成品、弗素樹脂、特にシリコーン樹脂又はその変成品である。
被覆層の形成法としては、従来と同様、キャリア核体粒子の表面に被覆層形成液を噴霧法、浸漬法等の手段で塗布すればよい。その被覆層の厚さは０．１〜２０μｍが好ましい。
【００３０】
［２成分現像剤］
次に、２成分系の現像剤について詳しく説明する。
製造例１
ポリエステル樹脂（重量平均粒径３００μｍ、軟化温度８０．２℃）を１００重量部と、カーボンブラック１０重量部と、ポリプロピレン（重量平均粒径１８０μｍ）５重量部と、四級アンモニウム塩２重量部とを溶融混練し、その後、粉砕、分級する。更に、母体着色粒子１００重量部に対して、疎水性シリカ０．３重量部を混合し、平均粒径９．０μｍのトナーを得る。
また、湿式法により作成したマグネタイト１００重量部に対してポリビニルアルコール２重量部、水６０重量部をボールミルに入れ１２時間混合してマグネタイトのスラリーを調整した。
このスラリーをスプレードライヤーにて噴霧造粒し、球形粒子とした。この粒子を窒素雰囲気中で１０００℃の温度で３時間焼成後冷却し核体粒子１を得た。
【００３１】
シリコーン樹脂溶液１００重量部と、トルエン１００重量部と、γーアミノプロピルトリメトキシシラン１５重量部と、カーボンブラック２０重量部の混合物をホモミキサーで２０分間分散し、被覆層形成液１を調整した。
この被覆層形成液を、流動床型コーティング装置を用いて核体粒子１を１０００重量部の表面にコーティングして、シリコーン樹脂被覆キャリアを得た。
上記磁性キャリアを９７．５重量部に対し、トナー２．５重量部の割合で混合し、二成分現像剤を作成した。
【００３２】
次に現像バイアスの印加について説明する。
図６に示した現像ユニット６Ｙにおいて、現像時に現像ローラ１１には図示しない電源から現像バイアスとして、直流電圧に交流電圧を重畳した振動バイアス電圧が印加される。
非画像部電位と画像部電位は、上記振動バイアス電位の最大値と最小値の間に位置している。これによって現像部１７には向きが交互に変化する交互電界が形成される。この交互電界中で現像剤のトナーとキャリアが激しく振動し、トナーが現像ローラ１１及びキャリアへの静電的拘束力を振り切って感光体ドラム１０Ｙに飛翔し、感光体ドラム１０Ｙの潜像に対応してトナーが付着する。
振動バイアス電圧の最大値と最小値の差（ピーク間電圧）は、０．５〜５ＫＶが好ましく、周波数は１〜１０ＫＨｚが好ましい。振動バイアス電圧の波形は、矩形波、サイン波、三角波等が使用できる。振動バイアスの直流電圧成分は、上記したように背景部電位と画像部電位の間の値であるが、画像部電位よりも背景部電位に近い値である方が、背景部電位領域へのかぶりトナーの付着を防止する上で好ましい。
【００３３】
振動バイアス電圧の波形が矩形波の場合、デューティ比を５０％以下とすることが望ましい。ここでデューティ比とは、振動バイアスの１周期中でトナーが感光体に向かおうとする時間の割合である。このようにすることにより、トナーが感光体に向かおうとするピーク値とバイアスの時間平均値との差を大きくすることができるので、トナーの運動が更に活発化し、トナーが潜像面の電位分布に忠実に付着してざらつき感や解像力を向上させることができる。
また、トナーとは逆極性の電荷を有するキャリアが感光体に向かおうとするピーク値とバイアスの時間平均値との差を小さくすることができるので、キャリアの運動を沈静化し、潜像の背景部にキャリアが付着する確率を大幅に低減することができる。
【００３４】
次に、感光体ドラム１０Ｙのクリーニングについて説明する。
感光体ドラム１０Ｙの表面は、クリーニングユニット７により行なわれる。
そのクリーニングユニット７は、１次転写後に感光体ドラム１０Ｙ上に残留したトナーを除去する働きをするものであり、図６に示したものでは例えばポリウレタンゴムのクリーニングブレード１８と、ファーブラシ１９と、そのファーブラシ１９に接触した状態で配設された電界ローラ２１と、その電界ローラ２１のスクレーパ２２と、回収スクリュウ２３とで構成されている。
なお、ファーブラシ１９は導電性のブラシであり、電界ローラ２１は金属製のローラである。
このクリーニングユニット７によるクリーニング動作は、まず感光体ドラム１０Ｙの回転方向に逆らう方向に回転しているファーブラシ１９で感光体ドラム１０Ｙ上の残留トナーを掻き落とし、そのファーブラシ１９に付着したトナーはそのファーブラシ１９の回転方向に対して逆らう方向に回転している電界ローラ２１で取り除き、その電界ローラ２１はスクレーパ２２でクリーニングされる。
このとき、電界ローラ２１には図示しないバイアスが印加されており、静電気力で残留トナーが感光体ドラム１０Ｙからファーブラシ１９、そのファーブラシ１９から電界ローラ２１へと移動して、最後はスクレーパ２２で掻き落とされ、回収スクリュウ２３により図示しない廃トナーボトルに回収されるか、現像ユニット６Ｙに戻して再利用される。
【００３５】
次に、帯電装置１について詳しく説明する。
図３に示した帯電装置１は、図示しない電源で定電流制御を行なって、鋸歯電極２に流す電流が一定になるように制御している。そして、感光体ドラムの電位を一定に保つように、グリッド３６に電圧を印加するいわゆるスコロトロン帯電方式の帯電装置である。
この帯電装置１は、帯電ケーシング３５の両端部に設けているエンドブロック３７，３８間に樹脂製のバックプレート３９を固定し、そのバックプレート３９で図１に示すように鋸歯電極２を保持することにより、鋸歯電極２を帯電ケーシング３５の中に配置している。
そのバックプレート３９の一端には、図３に示したように鋸歯電極２へ高電圧を印加するための端子４１を設け、その端子４１をエンドブロック３８を通して同図で左方に引き出せるようにしている。
このように鋸歯電極２を有するコロナ帯電方式の帯電装置１では、被帯電体となる感光体ドラムの表面を安定した電位に保つため、鋸歯電極２と感光体ドラムとの間に、その帯電装置１が感光体ドラムと対向する最近接位置に金属製のグリッド３６を設けて、それにより所望の電位を維持するようにしている。
【００３６】
この帯電装置１は、前述したように鋸歯電極２に清掃部材５を摺接させることにより鋸歯電極２を清掃する清掃装置３を設けている。その清掃装置３は、大別すると３つの部品により構成されており、清掃装置全体を支持するシャフト４３と、鋸歯電極２を清掃する清掃部材５と、グリッド３６を清掃するためのグリッド清掃部材４４とからなる。
シャフト４３は、エンドブロック３８の下部に一体に形成した樹脂製の支持エンドブロック４５内を矢示Ｃ方向に移動可能に嵌入されており、そのシャフト４３の上側に清掃部材５を、下側にグリッド清掃部材４４をそれぞれ固定している。したがって、そのシャフト４３を図３で左右に移動させれば、鋸歯電極２の鋸歯状の電極２ａとグリッド３６の内面を共に清掃することができる。
その清掃部材５とグリッド清掃部材４４は、例えば共に同じ材質であって気泡を内部に有する発砲ポリウレタンを主成分とし、体積電気抵抗率が１０^５Ω・ｍ、好ましくは１０^１０Ω・ｍの絶縁性を示すスポンジで形成する。
【００３７】
その清掃部材５には、その清掃部材５と鋸歯電極２との摩擦を小さくするための液体９として、粘性が３０〜１００ｃＳｔ、好ましくは５０ｃＳｔの難揮発性のシリコンオイルを含浸させている。したがって、清掃部材５を鋸歯電極２の長手方向に沿って移動させると、その清掃部材５内に含まれているシリコンオイルを主成分とする液体９が鋸歯電極２の表面に薄膜状に塗布されるようになる。
なお、鋸歯電極２は、図２にその一部を拡大して示すように、電極全体を支持固定するためのベース部２ｂと、放電を行なう多数の鋸歯状に形成された放電用の電極２ａとからなり、清掃部材５には図１に示したように鋸歯電極２を挾みこむための切り込み５ａが形成してある。そして、その切り込み５ａにより鋸歯電極２の先端側の電極２ａの部分を両側から挾み込むようにしている。
また、シャフト４３の下側に固定しているグリッド清掃部材４４は、清掃部材５と同じ材質のスポンジで形成しているが、そこにシリコンオイルは含浸させていない。
【００３８】
この帯電装置１は、鋸歯電極２で放電を行なっているときには、清掃装置３は図３に示した有効画像領域の外側の待機位置で待機している。この状態では、鋸歯電極２と接触している清掃部材５は絶縁性を有しているため、作像動作を行なうために必要な放電動作には全く影響がない。
また、その清掃部材５に含浸させているシリコンオイルからなる液体９も絶縁性を有するため、それが放電に影響を与えることもない。
この帯電装置１では、感光体ドラムの表面電位を＋５００Ｖに帯電させるため、グリッド３６に＋５５０Ｖ、鋸歯電極２に５．５ｋＶの電圧を定電流制御（＋０．６ｍＡ）で印加するようにしている。
その鋸歯電極２に高電圧を印加して放電させたときでも、清掃部材５は絶縁体の発砲ポリウレタンであるため異常な電流の漏洩がない。そのため、感光体ドラムを良好に帯電することができる。
なお、清掃部材５の体積電気抵抗が低い部材であるときには、鋸歯電極２へ印加している電圧が清掃部材５の方へ掛るようになるので放電状態は安定しなくなる。その結果、感光体ドラムへの帯電動作が正常に行なわれなくなる。
【００３９】
このように、この帯電装置１では、鋸歯電極２に５．５ｋＶの電圧を印加するようにしているが、一般的な画像形成装置においても鋸歯電極への電圧の印加は異常放電を避ける点からも＋４ｋ〜＋９ｋＶ（逆極性、−４ｋ〜−９ｋＶもある）であることが多く、このような電圧の印加範囲内では、清掃部材５の体積電気抵抗率を１０^５Ω・ｍ以上の絶縁性を持たせるようにすれば、先に説明した異常放電の発生を防止することができる。
ところで、細線の放電ワイヤを用いたコロナワイヤ帯電では、放電時間が多くなるにしたがってワイヤに酸化シリコン化合物が堆積するようになるため、それが原因で異常放電が発生しやすくなることが知られている。
この実施の形態による帯電装置１のように、鋸歯電極２を使用した帯電装置においても同様であり、放電時間の増加に伴って放電によって発生する生成物が鋸歯電極２上に堆積していくため、その鋸歯電極２を清掃しなければ放電は安定せず、耐久性が落ちることになる。
【００４０】
そこで、この帯電装置１では、上述したように清掃装置３を設けて、シャフト４３を図３で矢示Ｃ方向に移動させて清掃部材５を同方向に移動させるだけで鋸歯電極２の先端側の電極２ａの部分を清掃できるようにしている。
その清掃部材５を鋸歯電極２に接触させた状態のまま移動させたときには、清掃部材５と鋸歯電極２との摺擦によって生じる摩擦力の影響により所期の目的とする清掃が行なわれないことも考えられる。しかしながら、この実施の形態による帯電装置では、上述したように清掃部材５に潤滑剤としての機能も持つシリコンオイルからなる粘性の液体９を含浸させてあるので、清掃部材５を鋸歯電極２に沿って摺動させると、その清掃部材５中に含まれている液体９が鋸歯電極２の表面に薄く塗布されてその鋸歯電極２の表面をコートするようになるため、電極２ａに異常放電の原因となる異物が付着するのを抑えることができると共に、その電極２ａを保護することができる。
【００４１】
したがって、この清掃装置３のように清掃部材５を鋸歯電極２に沿って摺動させる機械的な清掃装置であっても、安定した清掃効果が得られると共に機械的な耐久性の向上も図れる。
また、その清掃部材５に含浸させる粘性の液体（シリコンオイル）９は前述したように絶縁性を有しているため、放電にほとんど悪影響を与えない。また、その液体９は難揮発性であるため、発砲ポリウレタンからなる清掃部材５から気化しないので、清掃の都度補給する必要がないので便利である。
なお、使用頻度が高くて出力枚数が多い画像形成装置の場合には、清掃部材５による鋸歯電極２の清掃頻度が増すようになるので、そのような場合には液体（シリコンオイル）９を補給するための装置を設けるようにするとよい。
また、上述した実施の形態における清掃装置３は、シャフト４３を手動で動かすことで清掃部材５を鋸歯電極２に摺接させて清掃動作を行なうようにしているが、そのシャフト４３を自動的に引き出し方向に移動させる機構を設けるようにしてもよい。
【００４２】
ところで、鋸歯電極２は、図２で説明したように、ベース部２ｂと多数の鋸歯形の電極２ａとからなるが、感光体ドラムを帯電させるのに必要な部分は先端側の電極２ａの部分のみである。そして、良好な放電を行なうためには、その放電部となる電極２ａの全てを清掃する必要がある。
そのため、清掃装置３の清掃部材５の鋸歯電極２に対する摺接範囲Ｗａが、鋸歯状に形成された複数の放電用の電極２ａの鋸歯の突出方向（矢示Ｅ方向）でその鋸歯の長さＬｂよりも長い範囲になるようにしている。
すなわち、清掃装置３の清掃部材５は、清掃部材５の清掃可能な範囲となる切り込み５ａの深さＬａ（Ｗａに一致）を、鋸歯電極２の電極（放電部分）２ａの鋸歯の長さＬｂよりも長くしている。
このようにすれば、電極２ａの先端のみだけの清掃のときには、その他の部分に異物が付着したときに発生する異常放電を防ぐことができないことがあるが、清掃部材５の切り込み５ａの深さＬａを鋸歯電極２の電極２ａの長さＬｂよりも長くすることで、より確実に電極２ａの全ての部分を清掃することができる。
このように、鋸歯電極２はベース部２ｂを清掃しなくても、そのベース部２ｂは平板状であることと感光体ドラムに対して遠い位置にあることにより、そこに高電圧が印加されても異常放電が起きる確率は非常に低いものであり、放電生成物の付着に伴う異常放電が発生する確率の高いのは先端側の電極２ａの部分である。
したがって、上述したように清掃部材５の切り込み５ａの深さＬａを鋸歯電極２の電極２ａの長さＬｂよりも長くしておくことで、清掃装置３による清掃動作によって電極２ａに付着した放電生成物（異物）が移動したり、それを電極２ａから除去する確率が高くなるので、結果として異常放電は起こりにくくなる。
【００４３】
この図３に示したスコロトロン帯電方式による帯電装置１では、感光体ドラムの表面電位の均一化を図るため、鋸歯電極２とグリッド３６に印加する電圧の大きさは、次の関係になるようにしている。
Ｖｄ：目標とする感光体表面電位
Ｖｇ：グリッド電位
Ｖｃ：鋸歯電極に印加する電圧（定電流制御時に出力されている電圧をモニタしたもの）
Ｖｄ＜Ｖｇ＜Ｖｃ（絶対値での関係）
すなわち、具体的にはＶｄ＝−５００Ｖ、Ｖｇ＝−５５０Ｖ、Ｖｃ＝−５．５ｋＶである（Ｖｄ≒Ｖｇとしてもよい）。
なお、放電は一般的にパッシェンの法則にしたがうが、放電体と被放電体（帯電体）とがミリ単位のオーダーであれば、絶対値で４ｋＶ以上印加しなければ放電は起こらない。
【００４４】
この実施の形態では、グリッド３６と感光体ドラムとの距離は１．５ｍｍとしており、グリッド電位−５５０Ｖでは放電は起こらない。このような状態のもとでは、鋸歯電極２の清掃に使用するシリコンオイルは、グリッド清掃部材４４には必要ない。むしろ、グリッド清掃部材４４によってグリッド３６の内面にシリコンオイルが塗布されてしまうと、一定の間隔で配列されている空隙をそのシリコンオイルによって塞いでしまうようになるので感光体ドラムへの帯電が正常に行なわれなくなってしまう。したがって、鋸歯電極２の清掃に使用する清掃部材５と同様に、グリッド清掃部材４４にシリコンオイルを含浸させることは好ましくない。
そこで、この帯電装置１では、図１に示したようにシャフト４３によって清掃部材５とグリッド清掃部材４４を上下方向に２つに分け、鋸歯電極２の清掃に使用する清掃部材５にはシリコンオイルからなる液体９を含浸させ、グリッド３６を清掃するグリッド清掃部材４４には液体を含ませないようにすることで、正常な放電が起きるようにしている。
そして、その清掃部材５に含浸させる液体９は粘性を持つものとすると共に、難揮発性のものにしてスポンジ状の清掃部材５に滲み込ませることで外部に漏れ出ないようにしている。それにより、その液体９がグリッド３６側のグリッド清掃部材４４の位置まで滲み出るのを防止している（液体９の流出をシャフト４３によって防止している）。
また、このようにシャフト４３の両面に清掃部材５とグリッド清掃部材４４とを固定することで、シャフト４３を移動させる１度の清掃動作だけで清掃部材５により鋸歯電極２を、グリッド清掃部材４４によりグリッド３６をそれぞれ清掃することができる。したがって、清掃装置３の小型化が図れる。
【００４５】
図７はブラシタイプのグリッド清掃部材を設けた清掃装置の実施形態を示す概略図であり、図３と対応する部分には同一の符号を付してある。
この実施形態による清掃装置は、図３で説明した清掃装置３に対してスポンジタイプのグリッド清掃部材４４に替えてブラシタイプのグリッド清掃部材５４を設けるようにした点のみが異なる。
そのグリッド清掃部材５４のブラシ部分は、体積電気抵抗１０^９Ω・ｍの植毛タイプで、材質はＳＡ７、植毛密度は１０万本／ｉｎｃｈ^２の平板状のものを使用した。
この清掃装置によりグリッド３６の清掃性を実際に確認したところ、先のスポンジによるグリッド清掃部材４４の場合と同様の効果が得られた。
そこで、参考的にこのグリッド清掃部材５４と同様なものを、鋸歯電極２用の清掃部材５に替えて清掃性を確認したところ、清掃部材５の場合と同様の効果は得られなかった。その理由としては、ブラシの場合、内部に閉じた気泡が存在しないので、清掃部材内に液体（シリコンオイル）９を保持することができないため、鋸歯電極２に対して液体９の塗布効果が得られなかったためであると判断される。
以上の結果から、鋸歯電極２の清掃性向上を図るために必要な液体９の介在が必要である場合には、気泡を内部に持つ材質の清掃部材が必要であり、液体９を介在させなくても十分な清掃効果が得られる場合、すなわちグリッド３６の清掃用としてのグリッド清掃部材にはスポンジだけでなく、上述したようなブラシタイプのグリッド清掃部材５４についても同様の効果が得られる。
【００４６】
ところで、この実施の形態で使用する感光体ドラムは、図５の（ａ）〜図５の（ｄ）で説明したようなａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）感光体を使用している。
このａ−ＳｉはＯＰＣに比べて表面硬度が硬く、画像形成装置で一般的に使われる半導体レーザ（７７０〜８００ｎｍ）などの長波長光に対して高い感度を示す性質がある。しかも、繰り返し使用による劣化もほとんど認められないことから、耐久性に優れ、結果として画像形成装置の耐久性を向上させることが可能である。
このようなａ−Ｓｉ感光体の場合には、正帯電で行なわれることが多い。正帯電コロナ帯電において、放電（作像動作）を繰り返し行なわせると図３で説明した鋸歯電極２の表面には放電生成物である例えばシリコン化合物が針状に堆積するようになるため、それが異常放電を起こす原因になりやすい。したがって、鋸歯電極２の表面（特に放電に大きく寄与する先端の電極２ａ部分）を清掃する必要がある。
【００４７】
その際に、清掃むらが生じると鋸歯電極２の表面状態が悪化することにより異常放電の原因となり、その異常放電により感光体が劣化して破壊が生じ易くなるので、この異常放電に対しては特に注意をする必要がある。
特に、ａ−Ｓｉ感光体は製造工程上、膜厚を厚くすることは不利であり、鋸歯電極を使った帯電では電位がのりにくく、放電電圧を上げて使うことが多いため異常放電が生じやすいので注意が必要である。
しかしながら、このようなａ−Ｓｉ感光体を使用しても、この実施の形態による帯電装置１では鋸歯電極２を清掃する清掃部材５に潤滑機能を果すシリコンオイルからなる液体９を含浸させ、清掃装置３による清掃動作時にその液体９を鋸歯電極２の電極２ａ全体に塗布することにより清掃時の機械動作を安定させるようにしている。それにより、帯電装置１の耐久性が向上し、清掃装置３による清掃性が向上することにより異常放電が起きにくくなるので、ａ−Ｓｉ感光体本来の高い耐久性が得られるため、画像形成装置全体としての耐久性の向上が図れる。
また、清掃装置３は、清掃部材を回転をさせるようなことをしないので、その分だけ構成を簡単にして部品点数を少なくすることができるため、コストダウンも図れる。
なお、図３で説明した清掃部材５の感光体ドラムの長手方向に沿う清掃可能範囲は、その感光体ドラムの有効画像形成領域の長さよりも長くしている。それにより、鋸歯電極の有効画像形成領域に対応する部分を全て確実に清掃することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、次に記載する効果を奏する。
請求項１の帯電装置によれば、清掃装置の清掃部材を移動させて鋸歯電極に対して摺接させれば、その清掃部材に含浸させている液体が鋸歯電極に塗布されることにより、鋸歯電極と清掃部材との摩擦力が軽減されて清掃効率が高まる。したがって、常に安定した状態で放電動作を長期に亘って行なうことができる。
しかも、清掃装置は清掃部材を移動させるだけの簡単な構成であるため、小型化が図れる。
また、清掃装置に含浸させる液体を３０〜１００ｃＳｔの粘性を持たせた難揮発性液体としているので、清掃動作および作像動作時に装置内に気化した液体成分が充満することがない。そして、清掃装置に含浸させた液体は気化しないので、長期に亘って安定した高い清掃効率が得られる。
請求項２の帯電装置によれば、上記液体はシリコンオイル主成分の液体であるので、大気中における放電時に電極上への酸化シリコン化合物の堆積を低減し、安定した放電状態を維持することができる。
【００４９】
請求項３の帯電装置によれば、簡単に粘性を有する液体を清掃部材の気泡内に保持することができると共に、その気泡の働きにより清掃部材が鋸歯電極に摺接した際のダメージを軽減することができるため、結果として鋸歯電極自体の耐久性を向上させることができる。
請求項４の帯電装置によれば、清掃部材は電気抵抗率が１０^５Ω・ｍ以上であるため、放電動作時に異常な電流の漏洩がないので良好な帯電性能が得られる。
請求項５の帯電装置によれば、清掃部材の鋸歯電極に対する摺接範囲は、鋸歯状に形成された複数の放電用の各電極の鋸歯の突出方向でその鋸歯の長さよりも長い範囲であるので、鋸歯電極の放電に大きく寄与する鋸歯状の放電用の電極の全てを確実に清掃することができるため、付着する異物により生じる異常放電の発生を防止することができる。
【００５０】
請求項６の帯電装置によれば、清掃部材による清掃可能範囲が像担持体の有効画像形成領域の長さよりも長いので、有効画像形成領域に対応する部分の鋸歯電極を清掃むらが生じないように全て確実に清掃することができる。
請求項７の帯電装置によれば、清掃動作を行なわないときには清掃部材を有効画像形成領域外に待機させることができるので、それにより鋸歯電極の放電時に清掃部材が有効画像形成領域に形成される潜像に影響を及ぼさないようにすることができる。
請求項８の画像形成装置によれば、耐久性に優れた画像形成装置を提供できる。また、コロナワイヤ方式の帯電装置よりも小型の帯電装置にすることができるため、画像形成装置全体を小型化することができる。
請求項９の画像形成装置によれば、感光体は表面硬度が高く、半導体レーザなどの長波長光に対して高い感度を示し、しかも繰り返し使用による劣化もほとんど認められなくなることから、画像形成装置全体としての耐久性を著しく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による帯電装置の構成を示す縦断面図である。
【図２】同じくその帯電装置に設けられている鋸歯電極の一部を拡大して示す拡大図である。
【図３】同じくその帯電装置を正面から見た構成図である。
【図４】同じくその帯電装置を備えた画像形成装置の作像部付近を示す構成図である。
【図５】ａ−Ｓｉ感光体の層構成を模式的に示す模式図である。
【図６】イエロー色の画像を形成する作像部を示す構成図である。
【図７】ブラシタイプのグリッド清掃部材を設けた清掃装置の実施形態を示す概略図である。
【符号の説明】
１：帯電装置 ２：鋸歯電極
２ａ：電極 ３：清掃装置
５：清掃部材 ９：液体
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂ：感光体ドラム（像担持体）

Claims (9)

1. 鋸歯状に形成された複数の放電用の電極が像担持体の長手方向に沿って配置された鋸歯電極により前記像担持体を非接触で帯電するコロナ放電方式の帯電装置において、
   前記鋸歯電極に清掃部材を摺接させることにより該鋸歯電極を清掃する清掃装置を設け、前記清掃部材には該清掃部材と前記鋸歯電極との摩擦を小さくする液体として３０〜１００ｃＳｔの粘性を持つ難揮発性液体を含浸させたことを特徴とする帯電装置。
2. 前記液体はシリコンオイル主成分の液体であることを特徴とする請求項１記載の帯電装置。
3. 前記清掃部材は内部に多数の気泡を有する部材からなり、該気泡により前記液体を保持していることを特徴とする請求項１又は２記載の帯電装置。
4. 前記清掃部材は電気抵抗率が１０^５Ω・ｍ以上に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の帯電装置。
5. 前記清掃部材の前記鋸歯電極に対する摺接範囲が、前記鋸歯状に形成された複数の放電用の各電極の鋸歯の突出方向で該鋸歯の長さよりも長い範囲であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の帯電装置。
6. 前記清掃部材の前記像担持体の長手方向に沿う清掃可能範囲が、前記像担持体の有効画像形成領域の長さよりも長いことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の帯電装置。
7. 前記清掃部材は、前記像担持体の長手方向に沿って該像担持体の有効画像形成領域外の待機位置まで移動が可能であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の帯電装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の帯電装置を搭載した画像形成装置。
9. 請求項８記載の画像形成装置において、像担持体はアモルファスシリコン系の感光体であることを特徴とする画像形成装置。

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