JP4112135B2 - 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、磁性粒子を磁石の磁力により担持した帯電部材を使用して像担持体を注入帯電する磁気ブラシ帯電器を備えた電子写真方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置である複写機，プリンタ，ファクシミリ等では、像担持体の表面に静電潜像を形成するのに先立って、その像担持体をいろいろな方法で均一に帯電させている。
その帯電方法で主流となっているのは、コロナ放電を利用したものである。しかしながら、このコロナ放電によるものは放電時に多量のオゾンが発生すると共に、４〜１０ｋＶ程度の高圧電源を必要とするという欠点があった。
【０００３】
そこで、近年ではコロナ放電による帯電器に代わる帯電装置として、帯電部材を感光体等の像担持体の表面に接触させた状態で帯電を行う接触帯電式の帯電装置が実用化されてきている。
この接触帯電装置は、導電性の部材でローラ状やブラシ状や、弾性ブレード状にそれぞれ形成した帯電部材を像担持体の表面に接触させ、その状態で帯電部材に電圧を印加することにより像担持体を帯電させるものであり、低オゾン化と低電力化が図れる（例えば特開昭５６−１４４４５３号公報，特開平１−９３７６２号公報等参照）。
【０００４】
その接触帯電装置における帯電部材としては、特に導電性ローラ（帯電ローラ）を用いるローラ帯電方式が、帯電の安定性という点から適している。
そのローラ帯電方式では、帯電部材を構成する導電性の弾性ローラ部分を像担持体の表面に加圧当接させ、その状態で帯電部材に電圧を印加することにより像担持体を帯電する。
【０００５】
ところで、帯電装置により帯電された帯電面に静電潜像が形成される像担持体としては、暗所で静電潜像（潜像電荷）を保持するために、一般にその表面の体積抵抗率が、暗中にて１０^１２Ω・cm以上の比較的高い抵抗率を有するものが用いられる。
【０００６】
従来の接触帯電装置を用いた画像形成装置でも、上述したような高抵抗の像担持体を用いることを前提としており、現在の技術解明状態では帯電装置の導電性部材と像担持体との微小ギャップの間で行われる放電現象によって、かかる高抵抗の像担持体が均一帯電されるものとされている。
【０００７】
その根拠とするところは、像担持体と導電性部材との間でオゾンが発生することであり、図７に示すように帯電開始電圧Ｅが存在することである。
その図７に示した線図は、ローラ状やブラシ状に導電性部材で形成した帯電部材に印加する電圧をゼロから漸次上げていった場合に、像担持体の帯電電位がどのように変化するかを示したものであり、ゼロからＥまでの間の電圧では像担持体がほとんど帯電されることがなく、印加電圧がＥになると帯電電位が立ち上がるようになる。
【０００８】
また、ローラ帯電方式に限らず接触式の帯電装置において、抵抗値の低い帯電部材を使用した場合には、ドラム上にキズやピンホールがあると帯電部材から過大なリーク電流が流れ込み、周辺の帯電不良やピンホールの拡大，帯電部材の通電破壊が生じたりする。
【０００９】
それを防止するためには、帯電部材の抵抗値を１×１０^４Ω 程度以上にする必要があるが、１×１０^７Ω 以上にすると抵抗値が高過ぎて、今度は帯電に必要な電流を流すことができなくなる。
したがって、接触帯電部材の抵抗値は１×１０^４〜１×１０^７Ωの範囲でなければならない。つまり、電子写真に必要とされる像担持体表面電位Ｖｄを得るためには、帯電ローラにはＶｄ＋Ｅ以上のＤＣ電圧が必要となる。
【００１０】
このようにして、ＤＣ電圧のみを接触帯電部材に印加して帯電を行う方法をＤＣ帯電と称する。しかし、このＤＣ帯電においては環境変動等によって接触帯電部材の抵抗値が変動したり、像担持体が削れることによって膜厚が変化すると帯電電位が立ち上がる電圧Ｅ（図７参照）が変動したりするため、像担持体の電位を所望の値にするのが難しかった。
このように、上述したいずれの帯電方法であっても、オゾンは少量ながら発生すると共に、帯電開始電圧（Ｅ）の分のロスもあって帯電ムラが生じやすいということがあった。
【００１１】
そこで、このような帯電ムラを防止して帯電の均一化を図るため、所望のＶdに相当するＤＣ電圧に、２×Ｅ以上のピーク間電圧を持つＡＣ成分を重畳した電圧を接触帯電部材に印加するＡＣ帯電方式が提案されている（例えば特開昭６３−１４９６６９号公報参照）。
【００１２】
このＡＣ帯電方式は、ＡＣによる電位のならし効果を目的としたものであり、被帯電体（像担持体）の電位はＡＣ電位のピークの中央であるＶｄに収束し、環境変動の如き外乱には影響されることがない。
しかしながら、このようなＡＣ成分重畳の帯電方式による接触帯電装置であってもオゾンは発生する。
【００１３】
オゾンが発生すると、従来より知られているように、窒素酸化物（以下ＮＯｘと称する）などの放電生成物が生成されるため、それが画像形成に悪影響を与えるようになる。
すなわち、帯電動作を開始させることにより放電が発生し、それによりＮＯｘが形成されると、そのＮＯｘが空気中の水分と反応して硝酸が生成されると共に、金属と反応して金属硝酸塩が生成される。
【００１４】
その硝酸または硝酸塩が薄い膜になって像担持体の表面に形成されると、高湿環境下では画像が流れたような異常画像になる。これは硝酸や硝酸塩が吸湿することで低抵抗となり、像担持体の表面の静電潜像が壊れてしまうためである。
【００１５】
そこで、このようなオゾンを発生させない帯電方式として、像担持体へ電荷を直接注入する帯電方式が、特開平６−３９２１号公報及び欧州特許出願公開Ｎｏ.０６１５１７７号 等に提案されている。
この帯電方式は、帯電ローラ，帯電ブラシ，帯電磁気ブラシ等の接触式の帯電部材に電圧を印加し、表面に注入層を設けた像担持体上のフロート電極に電荷を注入して接触注入帯電を行う方法である。
【００１６】
具体的には、特開平６−３９２１号公報には、電荷注入層として導電フィラーであるアンチモンドープで導電化したＳｎＯ_２ 粒子をアクリル樹脂に分散したものを像担持体表面に塗工して用いることが可能であるとの記述がある。
また、帯電装置に使用する帯電磁気ブラシは、導電性磁性粒子をマグネットロールで磁気拘束してブラシ状に形成した帯電部材であり、そのブラシ部分を像担持体に当接させた状態で帯電を行うものである。
このような帯電方式では、放電現象を用いないため、帯電に必要とされる電圧は所望する像担持体表面電位分のみのＤＣ電圧であり、オゾンの発生もない。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように磁性粒子によるブラシ部分を像担持体に当接させた状態で帯電を行う磁気ブラシ帯電器においては、磁性粒子をコートしている膜が削れたり、転写残トナーが磁気ブラシ帯電器のブラシ状に穂立ちした磁性粒子によって回収された際に、トナーが磁性粒子の表面に付着して取れなくなって、いわゆるスペントなどにより劣化してしまうということがあった。
【００１８】
このように磁性粒子が劣化してしまうと抵抗が変化するため、像担持体への電荷注入帯電ができなくなって像担持体の表面電位が下がってしまう。
また、磁性粒子の帯電特性が変化して、その磁性粒子が帯電してしまうため、像担持体に磁性粒子が付着してしまうようにもなる。
【００１９】
その磁性粒子が帯電時に像担持体に付着してしまったときには、像露光及び現像等の工程でトナー画像にむらが生じて画質に荒れが生じたり、像担持体を損傷させてしまったりするため、画像形成装置としての機能を損なってしまうようになる。
特に、近年では画像形成装置の長寿命化が必須の課題となっているため、このような寿命を短くしてしまう磁性粒子の劣化による帯電不良や像担持体への付着の問題は、重要な課題である。
【００２０】
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、磁気ブラシ帯電器を用いた画像形成装置において、オゾン等の有害ガスの発生を伴なうことなく像担持体を所望の電位に帯電することができ、長期に亘って常に安定して高画質の画像が得られるようにすることを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この発明による画像形成装置は上記の目的を達成するため、内側に設けた磁石の磁力により表面に磁性粒子を担持する帯電部材を有する磁気ブラシ帯電器と、その帯電器の帯電部材に電圧が印加されることにより注入帯電される像担持体と、その像担持体上に形成された潜像を現像してトナー像とする現像装置と、その像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写する転写部材と、帯電部材が担持している磁性粒子を回収する磁性粒子回収手段と、新しい磁性粒子を帯電部材に補充する磁性粒子補充手段とを設けている。
上記磁性粒子回収手段は、帯電部材との間隔が一定の距離になるように配設した回転スリーブである磁性粒子回収部材と、その磁性粒子回収部材が回収した磁性粒子を保管する回収磁性粒子保管部と、上記磁性粒子回収部材に電圧を印加する電圧印加手段とを有している。
そして、上記帯電部材が担持している磁性粒子を回収する動作を行うときには、上記磁性粒子回収部材を回転させるとともに、その磁性粒子回収部材に上記電圧印加手段によって電圧を印加し、磁性粒子を回収する動作を行うとき以外は、上記磁性粒子回収部材に電圧を印加せず、その磁性粒子回収部材の回転も停止させて、該磁性粒子回収部材を上記帯電部材の表面に穂立ちした磁性粒子の量を規制する規制部材として機能させる。
【００２２】
上記像担持体を、少なくとも導電性支持体上に感光層を有し、その感光層上に表面保護層を有する積層構成の電子写真用感光体とし、その表面保護層は水素を含有するダイヤモンド状カーボン若しくは非晶質カーボン構造にするとよい。
【００２４】
また、上記回収磁性粒子保管部及び磁性粒子収納部は、それぞれ磁気ブラシ帯電器に対して取り外し可能に設けるとよい。
さらに、上記いずれかの画像形成装置において、磁性粒子補充手段は、帯電部材の近傍に配設した磁性粒子収納部を有し、その収納部内に新しい磁性粒子を保管しているようにするとよい。
【００２５】
また、上記磁性粒子回収手段が回収する磁性粒子の量と、磁性粒子補充手段が帯電部材に対して補充する新しい磁性粒子の量とを同じ量にするとよい。
さらに、現像装置は、像担持体上に形成された潜像を現像してトナー像にすると同時にその像担持体上にトナー像の転写材への転写後に残留した転写残トナーを回収してクリーニングも行うようにするとよい。
【００２６】
【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はこの発明による画像形成装置の作像部付近を示す概略構成図、図２は同じくその画像形成装置に設けられている像担持体である感光体ドラムを模式的に示す模式図、図３は同じくその画像形成装置に設けられている磁気ブラシ帯電器を感光体ドラムの一部と共に示す概略構成図である。
【００２７】
この画像形成装置は、図１に作像部付近を示すように、矢示Ａ方向に回転可能な像担持体である感光体ドラム１の回りに、磁気ブラシ帯電器２と、露光装置３と、現像装置４と、転写ローラ５と、除電ランプ６等をそれぞれ配設している。
【００２８】
感光体ドラム１は、例えば直径が３０ｍｍで、長さが３４０ｍｍに形成された電荷注入帯電性・負極性・回転ドラム型の電子写真ＯＰＣ感光体であり、それが矢示Ａ方向に１２５ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で回転駆動されるようになっており、磁気ブラシ帯電器２の帯電部材であるスリーブ２１に電源１０により電圧が印加されることにより注入帯電される。
【００２９】
磁気ブラシ帯電器２は、上述したスリーブ２１を備えており、そのスリーブ２１の内側には磁石であるマグネットロール２２を設けている。そして、そのマグネットロール２２の磁力によりスリーブ表面に磁性粒子２３を担持する。
【００３０】
露光装置３は、感光体ドラム１の帯電処理された周面に対し目的とする画像情報に対応する露光Ｌａ、すなわちレーザビーム走査露光、あるいは原稿画像のスリット露光等を行うことにより、感光体ドラム１の周面に露光画像情報に対応した静電潜像を形成する。
【００３１】
現像装置４は、感光体ドラム１上に形成された静電潜像を現像してトナー像とする。転写部材である転写ローラ５は、感光体ドラム１上に形成されたトナー像を転写材Ｐに転写する。
なお、感光体ドラム１，磁気ブラシ帯電器２，現像装置４については、その詳しい説明を後述する。
【００３２】
この画像形成装置は、作像動作を開始させると感光体ドラム１が矢示Ａ方向に回転し、その周面が磁気ブラシ帯電器２により一様に帯電される。そして、その帯電面に、所定のタイミングで露光装置３から照射される露光Ｌａにより書き込みが行われ、そこに静電潜像が形成される。
その静電潜像は、感光体ドラム１が矢示Ａ方向に回転することにより現像装置４の位置まで移動されると、そこでスリーブ状の現像剤担持体４１によりトナーが付着されてトナー像（顕像）となる。
【００３３】
一方、図示しない給紙装置から転写材Ｐが給紙され、それがレジストローラ対８で一旦停止されて、その転写材Ｐの先端と感光体ドラム１上の画像の先端とが一致する正確なタイミングで、感光体ドラム１と転写ローラ５との間の接触ニップ部へ搬送され、そこで感光体ドラム１と転写ローラ５とにより挾持されて、図１で左方へ搬送されていく。
その際、感光体ドラム１上のトナー像が転写材Ｐに転写される。
【００３４】
その転写材Ｐは、感光体ドラム１から分離されて定着装置９へ搬送され、そこでトナー像が定着され、その後は装置本体の外部に設けられている排紙トレイ等に排出されるが、裏面にも画像を形成する両面画像形成モードが選択されているときには、図示しない再給紙手段により再び作像部に向けて再給紙される。
そして、その後は、上記の作像工程が繰り返される。
【００３５】
次に、感光体ドラム１について詳しく説明する。
感光体ドラム１は、一例を図２に直線的な形状として模式的に示すように機能分離型の感光感光体であり、導電性支持体である導電性基体１ａの上に複数の各層が積層された構成になっている。すなわち、導電性基体１ａの上に下引き層１ｅを介して電荷発生層１ｂが、その上に電荷輸送層１ｃが、さらにその上に電荷注入層を有する表面保護層１ｄがそれぞれ積層されている。
【００３６】
そして、この例では、導電性基体１ａと電荷発生層１ｂとの間に接着性の向上及びモアレのなどの防止を目的とする下引き層１ｅを設けているが、この下引き層１ｅを設けずに感光体ドラムを構成するようにしてもよい。
また、感光体ドラム１は、電荷発生層１ｂと電荷輸送層１ｃとで感光層を構成している。なお、その感光層は、単層型であっても積層型であってもよい。
【００３７】
感光体ドラム１は、上述したように導電性基体１ａの上に複数の各層を積層した構成になっているが、その導電性基体１ａとしては、導電体を使用するか、あるいは導電処理をした絶縁体を使用する。
例えば、アルミニウム（Ａｌ），鉄（Ｆｅ），銅（Ｃｕ），金（Ａｕ）などの金属や、それらの合金を使用する。
【００３８】
あるいは、ポリエステル，ポリカーボネート，ポリイミド，ガラス等の絶縁性基体上にアルミニウム（Ａｌ），銀（Ａｇ），金（Ａｕ）等の金属あるいはＩｎ_２Ｏ_３，酸化スズ(ＳｎＯ_２）等の導電材料の薄膜を形成したものや、導電処理をした紙等も使用することができる。
なお、導電性基体１ａの形状は、特に制約はない。したがって、ドラム状の他に、板状やベルト状のものを使用するようにしてもよい。
【００３９】
次に、積層型感光層について説明する。
電荷発生層１ｂは、電荷発生物質を主成分とする層であり、必要に応じてバインダー樹脂を用いることもある。
その電荷発生物質としては、無機系材料と有機系材料を用いることができる。電荷発生層を形成する方法には、例えば真空薄膜作製法と溶液分散系からのキャスティング法とが挙げられる。
【００４０】
前者の真空薄膜作製法には、真空蒸着法，グロー放電重合法，イオンプレーティング法，スパッタリング法，反応性スパッタリング法，ＣＶＤ法等が用いられ、そのいずれの方法を用いても、上述した無機系材料や有機系材料を良好に形成することができる。
【００４１】
また、後述のキャスティング法により電荷発生層を形成するには、上述した無機系もしくは有機系電荷発生物質を必要ならばバインダー樹脂と共に、テトラヒドロフラン，シクロヘキサノン，ジオキサン，ジクロロエタン，ブタノン等の溶媒を用いてボールミル，アトライタ，サンドミル等により分散し、その分散液を適度に希釈して塗布することにより形成することができる。
このようにして形成する電荷発生層１ｂの膜厚は、０.０１〜５μｍ 程度が適当であり、好ましくは０.０５〜２μｍである。
【００４２】
電荷輸送層１ｃは、帯電電荷を保持させ、かつ露光により電荷発生層１ｂで発生分離した電荷を移動させて保持していた帯電電荷と結合させることを目的とする層である。したがって、帯電電荷を保持させる目的があることから、電気抵抗が高いことが要求される。
また、この電荷輸送層１ｃは、保持していた帯電電荷で高い表面電位を得るため、誘電率が小さく、且つ電荷移動性がよいことが要求される。
【００４３】
電荷輸送層１ｃは、これらの要件を満足させるため、電荷輸送物質、及び必要に応じて用いられるバインダー樹脂より構成される。
すなわち、電荷輸送物質及びバインダー樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、それを形成しようとする場所に塗布して乾燥させることにより形成する。
また、必要に応じて上述した電荷輸送物質やバインダー樹脂以外に、可塑剤，酸化防止剤，レベリング剤等を適量添加したりする。
【００４４】
電荷輸送物質としては、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。電荷輸送層の膜厚は５〜１００μｍ程度が適当である。
また、その電荷輸送層の中に、ゴム，プラスチック，油脂類などに用いられる他の酸化防止剤や可塑剤を添加していてもかまわない。あるいは、その電荷輸送層の中に、レベリング剤を添加するようにしてもよい。
【００４５】
そのレベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル，メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類や、測鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーあるいはオリゴマーが使用され、その使用量はバインダー樹脂１００重量部に対して０〜１重量部が適当である。
【００４６】
次に、感光層が単層構成の場合について述べる。
感光体ドラム１の感光層をキャスティング法で単層感光層に形成する場合には、電荷発生物質と低分子ならびに高分子電荷輸送物質を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することにより形成する。
その電荷発生物質ならびに電荷輸送物質としては、積層型の感光層の説明の際に前述した各材料を用いることができる。
【００４７】
また、必要に応じて可塑剤を添加するようにしてもよい。さらに、必要に応じて用いることのできるバインダー樹脂としては、先に電荷輸送層の説明の際に挙げたバインダー樹脂をそのまま用いる他に、電荷発生層の説明の際に挙げたバインダー樹脂を混合して用いるようにしてもよい。なお、単層感光体の膜厚は、５〜１００μｍ程度が適当である。
そして、このようにして形成した感光層の上に、表面保護層１ｄを更に形成する。
【００４８】
その表面保護層１ｄは、例えば次のような材料で形成する。
すなわち、表面保護層１ｄは、複写機の場合には複写枚数５０万枚程度の使用に耐え得る耐摩耗性及び機械的強度を併せ持つように、樹脂の中に抵抗制御剤を分散し塗布したもので形成する。あるいは、ａ−Ｃ、ａ−Ｓｉ：Ｎなど気相製膜法で形成してもよい。
【００４９】
次に、樹脂中に抵抗制御剤を分散させて表面保護層１ｄを形成する場合について説明する。
表面保護層１ｄのバインダー樹脂としては、可視光に対して実質上透明であって、電圧絶縁性，強度，接着性に優れたものが望ましい。
【００５０】
具体的には、例えばポリスチレン，ＭＭＡ，ｎ−ＢＭＡ，ポリアミド、ポリエスタル，ポリウレタン，ポリカーボネート，ポリビニルホルマール，シリコーン樹脂，ポリビニルアセタール，ポリビニルブチラール，エチルセルロース，メラミン樹脂及びそれらの共重合体や混合物等を用いる。
【００５１】
また、それらの樹脂の中に分散させる抵抗制御剤としては、例えば脂肪酸塩類，高級アルコール類，硫酸エステル類，脂肪酸アミン類，第４級アンモニウム塩類，アルキルピリジウム塩類，ポリオキシエチレンアルキルエーテル類，ポリオキシエチレンアルキルエステル類，ソルビタンアルキルエステル類，イミダゾリン誘導体等のアニオン系，カチオン系，又はノニオン系有機電解質が挙げられる。
【００５２】
あるいは、金（Ａu），銀（Ａg），銅（Ｃu），ニッケル（Ｎi），アルミニウム（Ａl）等の金属や，ＺnＯ，ＴiＯ_２ ，ＳnＯ_２ ，Ｉn_２Ｏ_３ ，Ｓb_２Ｏ_３ 含有ＳnＯ_２ ，Ｉn_２Ｏ_３ 含有ＳnＯ_２ 等の金属酸化物、さらにはＭgＦ_２，ＣaＦ_２，ＢiＦ_２，ＡlＦ_２，ＳnＦ_２，ＳnＦ_４，ＴiＦ_４等の金属フッ化物も挙げられる。
【００５３】
さらにまた、その抵抗制御剤としては、テトラインプロピルチタネート，テトラノルマルブチルチタネート，チタンアセチルアセトネート，チタンラクテートエチルエステル等の有機チタン化合物及びそれらの混合物等も挙げられる。
なお、表面保護層１ｄの中には、接着性や平滑性等を向上させる目的で種々添加剤を加えるようにしてもよい。
【００５４】
一方、気相製膜法で表面保護層１ｄを形成する場合には、膜を炭素や珪素を主成分とする気相製膜法で高硬度の膜を作製する。その膜は、炭素、珪素を含有するガスやターゲットを用いて、プラズマＣＶＤ法，グロー放電分解法，光ＣＶＤ法，スパッタリング法等により製膜する。
【００５５】
なお、その膜には、抵抗や光透過率の制御を目的として、炭素，珪素以外のドーピング元素を添加していてもよい。特に、その製膜法は限定されるものではないが、表面層として良好な特性を有する膜を形成する方法として、プラズマＣＶＤ法でありながらスパッタ効果を伴わせつつ製膜させる方法（特開昭５８−４９６０９号公報に記載有り）等が知られている。
そのプラズマＣＶＤ法を利用した表面層の製膜法では、支持体を特に加熱する必要がなく、約１５０℃以下の低温で被膜を形成できるため、耐熱性の低い有機系感光層上に表面層を形成する際にも、何ら支障がないというメリットがある。
【００５６】
なお、表面保護層１ｄの膜厚は１０μｍ以下が好ましく、樹脂に抵抗制御剤を添加したものは強度の点から２〜６μｍがより好ましい。また、ａ−ｃ、ａ−Ｓｉ；Ｎ等の膜強度の高いものは、膜厚を０．５〜２μｍにすることが好ましい。
また、表面保護層１ｄの体積抵抗率は、前述したように１０^１１Ω・cm以下に設定するが、その抵抗率が低すぎると、感光体ドラム１に形成される静電潜像が乱される恐れがあるので、この点について注意する必要がある。
【００５７】
また、この実施の形態では表面保護層１ｄを、水素を含有するダイヤモンド状カーボン若しくは非晶質カーボン構造を有するものにする。
そして、その表面保護層１ｄは、好ましくはＳＰ３軌道を有するダイアモンドと類似のＣ−Ｃ結合を有する方が望ましい。なお、この表面保護層１ｄは、ＳＰ２軌道を有するグラファイトと類似の構造を持つ膜でも構わないし、更に非晶質性のものであってもよい。
【００５８】
その表面保護層１ｄの添加物元素は、窒素，フッ素，硼素，リン，塩素，臭素及び沃素が含有されていることが望ましい。また。その表面保護層１ｄの体積抵抗率は、１０^９〜１０^１２Ω・ｃｍ であることが望ましい。
その表面保護層１ｄの膜厚は、０.５〜５μｍ であることが望ましい。また、その表面保護層１ｄは、ヌープ硬度が４００ｋｇ／ｍｍ^２ 以上であることが望ましく、光透過率も露光される光の波長に対して、５０％以上であることが望ましい。
【００５９】
この表面保護層１ｄを作製するときには、炭化水素ガス（メタン，エタン，エチレン，アセチレン等）を主材料として、Ｈ_２，アルゴン（Ａｒ）等のキャリアガスを用いる。更に、添加物元素を供給するガスとしては、減圧下で気化できるもの、加熱することにより気化できるガスを使用する。
【００６０】
例えば、窒素を供給するガスとしてＮＨ_３ ，Ｎ_２ 等を用い、フッ素を供給するガスとしてＣ_２Ｆ_６，ＣＨ_３Ｆ 等を用い、硼素を供給するガスとしてはＢ_２Ｈ_６等を用い、リンを供給するガスとしてはＰＨ_３ 等を用い、塩素を供給するガスとしてはＣＨ_３Ｃｌ，ＣＨ_２Ｃｌ_２，ＣＨＣｌ_３，ＣＣｌ_４等を用い、臭素を供給するガスとしてはＣＨ_３Ｂｒ等を用い、沃素を供給するガスとしては、ＣＨ_３Ｉ等を用いることができる。
【００６１】
また、添加物元素を複数供給するガスとしては、ＮＦ_３，ＢＣｌ_３，ＢＢｒ，ＢＦ_３，ＰＦ_３，ＰＣｌ_３ 等を用いる。上記のようなガスを用い、プラズマＣＶＤ法、グロー放電分解法、光ＣＶＤ法などやグラファイト等をターゲットとしたスパッタリング法等により表面保護層１ｄを形成する。
特にその製膜法は限定されるものではないが、表面保護層１ｄとして良好な特性を有する炭素を主成分とする膜を形成する方法として、プラズマＣＶＤ法でありながらスパッタ効果を伴わせつつ製膜させる方法（特開昭５８−４９６０９号公報参照）等が知られている。
【００６２】
プラズマＣＶＤ法を利用した炭素を主成分とする表面層の製膜法では、支持体を特に加熱する必要がなく、約１５０℃以下の低温で被膜を形成できるため、耐熱性の低い有機系感光層上に保護層を形成する際にも、何ら支障がないというメリットがある。
【００６３】
このように、感光体ドラム１の最表層には、電荷注入層の機能を持った水素を含有するダイヤモンド状カーボン若しくは非晶質カーボン構造を有する表面保護層１ｄを設ける。
その電荷注入層は、いわゆるコンデンサの電極的役割を果たすものであり、その電極に対して、図１で説明した磁気ブラシ帯電器２の導電性の接触帯電部材であるスリーブ２１を磁性粒子２３を介して当接させ、そこに電圧を印加すると、感光体ドラム１の表面を電荷注入帯電することができる。
【００６４】
したがって、このような電荷注入層を設けていない場合には、感光体ドラムの表面には電極となりうるものがないので、十分な電荷注入ができない。
ところが、この感光体ドラム１のように、電荷注入層を感光層の表面に設けることにより、その電荷注入層の下側に位置する感光層面に均一なチャージシートを形成することができる。
【００６５】
なお、電荷注入層は、磁気ブラシ帯電器２により印加された電荷を速やかに感光層の表層に移動させ、均一なチャージシートを形成する特性が要求される。
その均一なチャージシートを形成させるためには、電荷注入層及び接触式の磁気ブラシ帯電器２の双方が均一な接触性を有すると共に、それらのニップ、接触抵抗及び各部材の体積固有抵抗等が適正なものである必要がある。
【００６６】
次に、磁気ブラシ帯電器２について、図３を参照して詳しく説明する。
磁気ブラシ帯電器２は、アルミニウム，真鍮，ステンレス，導電性樹脂等の非磁性体を円筒状に形成したスリーブ２１と、そのスリーブ２１に内包したマグネットロール２２と、スリーブ２１上に磁気拘束された磁性粒子２３と、電源１０とを備えている。
さらに、この磁気ブラシ帯電器２は、スリーブ２１がマグネットロール２２の磁力により表面に担持している磁性粒子２３を回収する磁性粒子回収手段と、新しい磁性粒子２３′をスリーブ２１に補充する磁性粒子補充手段も備えている。
【００６７】
その磁性粒子回収手段としては、この実施の形態ではスリーブ２１の近傍に回転可能に配設した磁性粒子回収部材２４と、その磁性粒子回収部材２４が回収した磁性粒子２３を保管する回収磁性粒子保管部２６と、磁性粒子回収部材２４に電圧を印加する電圧印加手段である電源１１とが機能する。
【００６８】
なお、磁性粒子回収部材２４は、スリーブ２１の表面に穂立ち状態に磁気拘束された磁性粒子２３の担持量（スリーブ２１の周面からの高さ）を規制する規制部材としての役割も兼ねている。
また、磁性粒子補充手段としては、スリーブ２１の上部近傍に配設した新しい磁性粒子２３′を保管するための磁性粒子収納部２７と、その磁性粒子収納部２７のＶ字状に傾斜した下部に設けたシャッタ２８とが機能する。
【００６９】
この磁気ブラシ帯電器２の磁気ブラシの磁力の強さは、スリーブ２１の表面において４００〜１５００ガウス、好ましくは６００〜１３００ガウスにするとよい。
また、この磁気ブラシ帯電器２に用いるマグネットロール２２の磁極は、２極以上であることが好ましい。
【００７０】
この磁気ブラシ帯電器２のマグネットロール２２の磁極の位置は、好ましくは磁気ブラシ帯電器２の中心（スリーブ２１の中心）と感光体ドラム１の中心（ドラム中心）を結ぶ位置から、磁気ブラシ帯電器２の中心から感光体ドラム１の回転方向に２０°までの範囲にする。
【００７１】
そして、そのマグネットロール２２の磁極の位置は、より好ましくは磁気ブラシ帯電器２の中心（スリーブ２１の中心）と感光体ドラム１の中心（ドラム中心）を結ぶ位置から、磁気ブラシ帯電器２の中心から感光体ドラムの回転方向の１０°までの範囲に磁極のピークが向くように設定するのがよい。
【００７２】
この磁気ブラシ帯電器２は、スリーブ２１の表面と感光体ドラム１の表面との距離が０.６ｍｍ になるよう、スリーブ２１の長手方向の端部を面板部材（非図示）によって支持し、マグネットロール２２を固定したままスリーブ２１を感光体ドラム１と同方向（図３において矢示Ｂ方向）に回転するようにしている。
そして、帯電時にはスリーブ２１に、電源１０から所望の電圧を印加することで電荷注入層として機能する表面保護層１ｄ（図２）に電荷を注入し、感光体ドラム１の表面を最終的に磁気ブラシと同電位に帯電（充電）する。
【００７３】
磁性粒子２３は、フェライト，マグネタイトの如き導電性金属の単一、あるいは混晶の種々の材料が使用可能である。そして、一度焼結した帯電キャリアを還元又は酸化処理し、後述する抵抗値に調節したものである。
磁性粒子２３は、導電性及び磁性を有する微粒子をバインダーポリマーと混練し、粒状に成型することによって得られた導電性及び磁性を有する微粒子がバインダーポリマー中に分散された粒子や、上記の導電性磁性粒子を更に樹脂でコートする構成にしてもよい。
そのときは、コートした樹脂層の抵抗をカーボンの如き導電剤の含有量を調整することで、磁性粒子２３の全体の抵抗調整を行う。
【００７４】
この磁気ブラシ帯電器２では、磁性粒子２３の平均粒径は１〜１００μｍ（好ましくは５〜５０μｍ）のものが使用可能であり、その粒径のものは帯電性と粒子の保持の両立という点て優れている。
なお、上記磁性粒子２３の平均粒径は、光学顕微鏡または走査型電子顕微鏡により磁性粒子をランダムに１００個以上抽出し、その水平方向最大弦長をもって体積粒度分布を算出し、その５０(％)平均粒径をもって決定した。
また、その磁性粒子２３の体積抵抗値は、１０^１０Ωｃｍ以下のものを使用するが、好ましくは、１０^６〜１０^９Ωｃｍのものを使用するとよい。
【００７５】
すなわち、磁性粒子２３の体積抵抗値が１０^１０Ωｃｍを超えると、帯電に必要な電流を流すことができなくなるため、帯電不良が生じて画質が劣化する。
また、この実施の形態では、磁性粒子２３の体積抵抗値は、底面積２２８ｍｍ^２ の筒状の容器に磁性粒子２３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て正規化したもので定義した。
なお、磁気ブラシの構成は、スリーブ２１を用いずに、直接マグネットロール２２に磁性粒子２３を担持させて帯電を行うようにすることも可能である。
【００７６】
磁性粒子２３の磁気特性は飽和磁化が、好ましくは３０（Ａｍ^２／ｋｇ）以上、より好ましくは４０〜３００（Ａｍ^２／ｋｇ）が適し、保持力と残留磁化については特に制限するものではない。
磁化測定は、振動磁力計ＶＳＭ−３Ｓ−１５(東英工業製)により、５Ｋエルステッド下において行ない、その磁化量を飽和磁化とした。
【００７７】
次に、現像装置４について詳しく説明する。
図１に示したように、現像装置４にはスリーブ状の現像剤担持体４１が、感光体ドラム１に近接して設けられており、その現像剤担持体４１と感光体ドラム１との対向部分に現像領域が形成されるようになっている。
その現像剤担持体４１は、アルミニウム，真鍮，ステンレス，導電性樹脂などの非磁性体を円筒状に形成したものであり、図示を省略している回転駆動機構により矢印Ｃ方向に回転されるようになっている。
【００７８】
なお、この実施の形態では、現像剤担持体４１の外径は１６ｍｍであり、その線速度は３１２.５ｍｍ／ｓｅｃ であり、感光体ドラム１のドラム径は前述したように３０ｍｍで、その線速度は１２５ｍｍ／ｓｅｃに設定している。
【００７９】
したがって、現像剤担持体４１の線速度の感光体ドラム１の線速度に対する線速度比は２.５ になっている。また感光体ドラム１と現像剤担持体４１との間隔である現像ギャップは、０.６ｍｍ に設定している。
なお、この現像ギャップは、現像剤粒径の３０倍以下に設定するとよい。それより現像ギャップを広くすると、画像濃度が出ない画像となる。また、上述したスリーブ線速比は、１.１ 以上であれば画像濃度が十分に得られる。
【００８０】
現像剤担持体４１内には、図４に明示するように、その現像剤担持体４１の周面に現像剤を穂立ちさせるように磁界を形成する磁石ローラ体４３が固定状態で設けられており、現像剤を構成するキャリアは、その磁石ローラ体４３から発せられる磁力線に沿うようにして現像剤担持体４１上にチェーン状に穂立ちされると共に、このチェーン状に穂立ちされたキャリアに対して帯電トナーが付着されて磁気ブラシが構成される。
【００８１】
その磁気ブラシは、現像剤担持体４１の矢示Ｃ方向への回転移送に伴って同方向に移送される。
磁石ローラ体４３は、複数の磁極を備えている。すなわち、現像領域部分に現像剤を穂立ちさせる現像主磁極Ｐ１と、現像剤担持体４１上に現像剤を汲み上げるための磁極Ｐ５と、現像剤担持体４１上に現像剤を汲み上げられた現像剤を現像領域まで搬送させる磁極Ｐ６と、現像後の領域で現像剤を搬送させる磁極Ｐ２及びＰ３を備えている。
【００８２】
これら各磁極Ｐ１，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ２及びＰ３は、現像剤担持体４１の半径方向に向けてそれぞれ配置されている。
この磁石ローラ体４３は、６極の磁石によって構成されているが、現像剤の汲み上げ性や黒ベタ画像追従性を向上させるために、Ｐ３極からドクタブレード４５の間に磁極を更に増やして８極以上で構成するようにしてもよい。
【００８３】
なお、この実施の形態では、現像剤担持体４１上で８５ｍＴ以上の磁力を有する磁石を用いているが、６０ｍＴ以上の磁力を有すれば、キャリア付着などの異常画像の発生が無いことも既に確認している。
実際に現像に寄与する磁極は主磁力である磁極Ｐ１であり、その磁極Ｐ１により感光体ドラム１上の潜像をトナー像に現像する。
【００８４】
現像領域に対して、現像剤の搬送方向（図４で反時計回り方向）上流側には、現像剤によるチェーン穂の穂高さ、すなわち現像剤の量を規制するドクタブレード４５が設置されている。
そして、そのドクタブレード４５と現像剤担持体４１の外面との間隔であるドクタギャップを０.５５ｍｍ に設定している。
【００８５】
さらに、現像剤担持体４１の後方には、図１に示したように現像ケーシング４６内の現像剤を撹拌しながらその現像剤を現像剤担持体４１側に汲み上げる前スクリュウ４７が設けられている。
また、現像ケーシング４６内には、その長手方向の前後に開口部を持つ仕切り板４８を境にして、後スクリュウ４９も設けられている。
【００８６】
さらに、現像ケーシング４６の後端部には、新規トナーを蓄えたトナーカートリッジ１２が着脱自在に装着されている。そのトナーカートリッジ１２により供給されるトナーは後スクリュウ４９に供給され、それが後スクリュウ４９の回転により、図１で奥側に搬送され、現像剤と混合撹拌される。
【００８７】
その混合撹拌された現像剤は、仕切り板４８の開口部より前スクリュウ４７に供給される。さらに、その前スクリュウに４７に供給された現像剤は、前スクリュウ４７の回転により図１で手前側に搬送される。
このとき、現像剤担持体４１に磁界によって現像剤が供給され、その現像剤が現像剤担持体４１上で搬送される。
【００８８】
すなわち、現像剤担持体４１に、現像ケーシング４６内に蓄えられた現像剤が撹拌・帯電された上で図４に示した磁極Ｐ５により汲み上げられる。その現像剤担持体４１上に汲み上げられた現像剤は、磁極Ｐ６により現像領域まで搬送され、現像主極Ｐ１によって現像領域部分に現像剤が穂立ちされる。
そして、残った現像剤は、図１で手前側に搬送され、仕切り板４８の開口部より後スクリュウ４９に供給され循環する。
【００８９】
ところで、この実施の形態による現像装置４は、感光体ドラム１上に形成された静電潜像を現像してトナー像にすると同時に、トナー像の転写材Ｐへの転写後に感光体ドラム１上に残留した転写残トナーを回収することによりクリーニングも行う。
すなわち、この実施の形態による画像形成装置は、専用の転写残トナーを回収するクリーニング装置を持たないクリーナレスであり、現像同時クリーニングの画像形成装置である。
【００９０】
画像形成装置では、転写工程において転写装置の種類、あるいは転写部材に印加する電圧や電流によってトナーの帯電特性が変化することがある。したがって、転写後の感光体ドラム１に残留する転写残トナーは、その多くが現像時とは反転した極性に帯電している。
【００９１】
この実施の形態による画像形成装置では、現像時のトナーはマイナス帯電であるため、トナー像の転写後に感光体ドラム１上に存在する多くの転写残トナーはプラス帯電になっている。
ところが、この画像形成装置は、感光体ドラム１を磁気ブラシ帯電器２がマイナスに帯電するために、逆極性に帯電したトナーを含む感光体ドラム１上の転写残トナーは、磁気ブラシ帯電器２を通過することにより一様に正規のマイナスに帯電される。
【００９２】
そして、その磁気ブラシ帯電器２から吐き出されて極性が制御（マイナス帯電）されたトナーは、感光体ドラム１の矢示Ａ方向への回転により現像装置４の位置に到達する。
なお、この実施の形態では、感光体ドラム１の帯電電位が−９００Ｖに、露光後電位が−１５０Ｖになるように制御する。また、現像剤担持体４１には−６００Ｖの直流電圧を印加することにより現像を行なう。
したがって、感光体ドラム１の未露光部(非画像部)のトナーは現像剤担持体４１上に回収され、感光体ドラム１の露光部(画像部)のトナーはそのままの状態で動かないで、現像剤担持体４１上のトナーにより現像される。
【００９３】
なお、使用するトナーとしては、転写残トナーの量を少なくすることができる球形のトナーが適す。そして、このような球形のトナーは、流動性に優れており、トナー間、あるいはトナーと感光体ドラム１との間の離型性も優れているため、転写効率が高い。
【００９４】
次に、磁気ブラシ帯電器２内の磁性粒子２３の回収方法について説明する。
図３に示したように、磁気ブラシ帯電器２のフレーム２９内には、前述したようにスリーブ２１に近接させて磁性粒子２３を回収するための磁性粒子回収部材２４を配置している。
この磁性粒子回収部材２４は、例えばアルミニウム，真鍮，ステンレス，導電性樹脂などの非磁性体を円筒状に形成してなる回転スリーブであり、それが図３の矢示Ｅ方向に回転するようになっている。
【００９５】
その磁性粒子回収部材２４は、スリーブ２１との間隙が一定の距離になるように設けてあり、その磁性粒子回収部材２４には電源１１から電圧が印加されるようになっている。
そして、スリーブ２１と磁性粒子回収部材２４との間の電位差により、帯電しているスリーブ２１の表面に穂立ちした状態にある磁性粒子２３を磁性粒子回収部材２４側に移動させる。
【００９６】
そのとき、磁性粒子２３はマグネットロール２２により磁力を受けるため、スリーブ２１上の磁性粒子２３を磁性粒子回収部材２４側に移動させるためには、そのマグネットロール２２による磁力以上の静電的な力が必要となる。
そこで、この実施の形態では、スリーブ２１と磁性粒子回収部材２４との間隙を０.６ｍｍ にし、スリーブ２１に０Ｖの電圧を印加すると共に、磁性粒子回収部材２４に−６００Ｖ以下の電圧を印加するようにしている。
【００９７】
すなわち、実験により、スリーブ２１と磁性粒子回収部材２４との間で６００Ｖ以上の電位差になるようにすれば、スリーブ２１上の磁性粒子２３が磁性粒子回収部材２４側に移動することを確認したので、そのような電位差になるように、スリーブ２１と磁性粒子回収部材２４とにそれぞれ電圧を印加する。
このようにして、上記の電圧をそれぞれ印加しながら、スリーブ２１と磁性粒子回収部材２４を回転させることによって、スリーブ２１上の磁性粒子２３を磁性粒子回収部材２４側に逐次移動させることができる。
【００９８】
その磁性粒子回収部材２４の周面には、クリーニングブレード２５が当接するように設けてあり、磁性粒子回収部材２４の回転時にクリーニングブレード２５により、磁性粒子回収部材２４の周面に付着した磁性粒子２３が掻き落とされるようになっている。
そして、そのクリーニングブレード２５により掻き落とされた磁性粒子２３は、回収磁性粒子保管部２６に回収されて保管される。
【００９９】
なお、この磁気ブラシ帯電器２では、磁性粒子回収部材２４が磁性粒子２３を回収する動作を行うとき以外は、その磁性粒子回収部材２４に電源１１から電圧を印加しない。そして、磁性粒子回収部材２４の回転も停止させている。
したがって、この磁性粒子回収部材２４は、磁性粒子２３を回収する動作を停止しているときには、スリーブ２１の表面に穂立ちした磁性粒子２３の量を規制（穂立ち高さの規制）する規制部材として機能する。
【０１００】
次に、新しい磁性粒子２３′をスリーブ２１に補充する方法について説明する。
磁気ブラシ帯電器２内には、前述したように新しい磁性粒子２３′を保管しておく磁性粒子収納部２７を設けている。そして、その磁性粒子収納部２７の下部に設けているシャッタ２８を開くことにより、磁性粒子収納部２７内の磁性粒子２３′が、その自重により落下してスリーブ２１に補充されるようになっている。
【０１０１】
そして、この画像形成装置では、磁性粒子回収部材２４が回収する磁性粒子２３の量と、磁性粒子収納部２７からスリーブ２１に対して補充する新しい磁性粒子２３′の量とが同じ量になるようにしている。
【０１０２】
その磁性粒子２３の磁性粒子回収部材２４による回収と、新しい磁性粒子２３′のスリーブ２１への補充動作を行うタイミングは、感光体ドラム１の表面電位を図５に示すセンサ１５で読み取り、その読み取った帯電電位が所定の値よりも下がったと判断したときに画像形成の動作、つまり感光体ドラム１を帯電するとき以外のときに行う。
すなわち、そのときに磁性粒子回収部材２４を回転させる回収部材駆動系１７を駆動させると共に、電源１１を磁性粒子回収部材２４に所定の電圧を印加するように制御する。
【０１０３】
また、回収磁性粒子保管部２６内にはセンサ１６を設けており、そのセンサ１６からの信号により、回収磁性粒子保管部２６内に回収された磁性粒子２３の量を判断できるようにしている。
そして、その回収した磁性粒子２３の回収量と同じ量の新しい磁性粒子２３′を、磁性粒子収納部２７からスリーブ２１に対して補充するようにシャッタ２８の開閉を制御する。
【０１０４】
このようにして、劣化した磁性粒子２３とフレッシュな磁性粒子２３′が入れ替わる。
なお、感光体ドラム１の表面電位を検知せずに、予め決めた設定回数に画像出力回数が達する度に、上述した磁性粒子２３の回収と補充の動作を行うように制御してもよい。
【０１０５】
そして、上述した磁性粒子２３の回収及び新しい磁性粒子２３′の補充の制御は、全て制御装置５０が行う。
その制御装置５０は、各種判断及び処理機能を有する中央処理装置（ＣＰＵ）と、各処理プログラム及び固定データを格納したＲＯＭと、処理データを格納するデータメモリであるＲＡＭと、入出力回路(Ｉ/Ｏ）とからなるマイクロコンピュータを備えている。
そして、この制御装置５０は、上記の磁性粒子の交換の制御の他に、この画像形成装置全体の動作も制御する。
【０１０６】
図６は回収磁性粒子保管部と磁性粒子収納部を磁気ブラシ帯電器のフレームに対して独立して取り外し可能にした画像形成装置の磁気ブラシ帯電器の実施の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。
この画像形成装置では、回収磁性粒子保管部２６′と磁性粒子収納部２７′を、磁気ブラシ帯電器２′のフレーム６９に対してそれぞれが独立して図６の矢印方向に取り外しができるようにしている。
【０１０７】
したがって、回収磁性粒子保管部２６′内に回収した磁性粒子２３が満杯になったことをセンサ１５（図５）が検知したときには、それを空の新しい回収磁性粒子保管部（回収容器）２６′と交換すれば、引き続き画像形成動作を続行させることができる。
【０１０８】
同様に、磁性粒子収納部２７′内の新しい磁性粒子２３′をセンサ１６（図５）が検知しなくなったときには、磁性粒子２３′が充填されている新しい磁性粒子収納部２７′と交換すれば、引き続き画像形成動作を続行させることができる。
このように、上述した各実施の形態による画像形成装置によれば、磁気ブラシ帯電器２，２′において劣化した磁性粒子２３は自動的に回収磁性粒子保管部２６，２６′に回収され、スリーブ２１には磁性粒子収納部２７，２７′から新しい磁性粒子２３′が、その回収された量と同量だけ補充されるので、磁気ブラシ帯電器２，２′の寿命が感光体ドラム１以上の寿命になる。
【０１０９】
したがって、オゾンを発生させない電荷注入型の帯電を用いて長期に亘って画像形成動作を行っても、それにより劣化した磁性粒子２３を回収して、その代わりに新しい磁性粒子２３′を補充するので、常に安定した状態で感光体ドラム１を帯電させることができる。
【０１１０】
また、現像装置４が、感光体ドラム１上の転写残トナーを回収してクリーニングもするので、従来のブレード状のクリーニング部材を感光体ドラムの表面に摺接させて転写残トナーを掻き取るタイプのクリーニング装置を設けている場合に比べて感光体ドラム１を削ることがないので、それだけ長期に亘って高品質で安定した画像が得られる。
【０１１１】
【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の画像形成装置によれば、磁気ブラシ帯電器で使用した磁性粒子が劣化することにより帯電特性が低下しても、その帯電部材上の劣化した磁性粒子を帯電部材と磁性粒子回収手段の磁性粒子回収部材との間の電位差により、確実に磁性粒子回収部材に移動させて回収して、その代わりに新しい磁性粒子を磁性粒子補充手段により補充することができるので、長期に亘って安定した帯電特性が得られる。
また、磁気ブラシ帯電器の寿命を、像担持体の寿命と同じか、それ以上にすることができる。
【０１１２】
請求項２の画像形成装置によれば、像担持体の表面保護層は水素を含有するダイヤモンド状カーボン若しくは非晶質カーボン構造であるので、耐摩耗性及び画像特性が向上し、良好な注入帯電ができる。
【０１１４】
かつ、磁性粒子回収部材は帯電部材の表面に穂立ちした状態にある磁性粒子の量を規制する規制部材の役割も兼ねるので、別に規制部材を設けることなく穂立ちの高さを均一にすることができ、像担持体への良好な注入帯電ができる。
【０１１５】
請求項３の画像形成装置によれば、劣化して回収した磁性粒子が回収磁性粒子保管部内に満タンになっても、それを取り外して新しい空の状態の回収磁性粒子保管部に交換すれば、多量の磁性粒子の回収及び保管ができる。したがって、画像形成装置を長期に亘って使用することができる。
【０１１６】
請求項４の画像形成装置によれば、劣化した磁性粒子を磁性粒子回収手段により回収することにより帯電部材が担持する磁性粒子の量が減少しても、そこには磁性粒子収納部内に貯留している新しい磁性粒子を補充することができるので、良好な帯電動作を長期に亘って継続することができる。
【０１１７】
請求項５の画像形成装置によれば、磁性粒子収納部に保管している新しい磁性粒子が総べて供給し尽くすことにより無くなっても、それを取り外してそこに新たに磁性粒子を充満状態に収納した新しい磁性粒子収納部を取り付けることで、画像形成装置を長期に亘って使用することができる。
【０１１８】
請求項６の画像形成装置によれば、磁性粒子回収手段が回収した磁性粒子の量と、磁性粒子補充手段が帯電部材に対して補充する新しい磁性粒子の量とが同じ量であるため、常に安定した帯電ができる。
【０１１９】
請求項７の画像形成装置によれば、像担持体上の転写残トナーをクリーニングする専用のクリーニング装置を必要としないため、その分だけ装置を小型化できると共にコストダウンが図れる。
また、エコロジーの観点でみると、転写残トナーを現像装置で回収して再利用するので、トナーの有効活用が図れると共に、廃トナーが発生しない環境面に優れたシステムにすることができる。
【０１２０】
さらに、従来の画像形成装置に見られるように、像担持体の表面にクリーニングブレード等のクリーニング部材を摺接させて像担持体上の転写残トナーを掻き取るようなことをしないので、像担持体の表面を削ることがないため像担持体の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による画像形成装置の作像部付近を示す概略構成図である。
【図２】同じくその画像形成装置に設けられている像担持体である感光体ドラムを模式的に示す模式図である。
【図３】同じくその画像形成装置に設けられている磁気ブラシ帯電器を感光体ドラムの一部と共に示す概略構成図である。
【図４】図１の画像形成装置が有する現像装置に設けられている磁石ローラ体を説明するための概略図である。
【図５】図１の画像形成装置の制御系を示すブロック図である。
【図６】回収磁性粒子保管部と磁性粒子収納部を磁気ブラシ帯電器のフレームに対して独立して取り外し可能にした画像形成装置の磁気ブラシ帯電器の実施の形態を示す概略図である。
【図７】帯電装置における帯電開始電圧を説明するための線図である。
【符号の説明】
１：感光体ドラム（像担持体）
１ａ：導電性基体（導電性支持体）
１ｂ：電荷発生層（感光層）
１ｃ：電荷輸送層（感光層）
１ｄ：表面保護層 ２，２′：磁気ブラシ帯電器
４：現像装置 ５：転写ローラ（転写部材）
１１：電源（電圧印加手段）
２１：スリーブ（帯電部材）
２２：マグネットロール（磁石）
２３，２３′：磁性粒子
２４：磁性粒子回収部材
２６，２６′：回収磁性粒子保管部
２７，２７′：磁性粒子収納部 Ｐ：転写材

Claims (7)

1. 内側に設けた磁石の磁力により表面に磁性粒子を担持する帯電部材を有する磁気ブラシ帯電器と、該帯電器の前記帯電部材に電圧が印加されることにより注入帯電される像担持体と、該像担持体上に形成された潜像を現像してトナー像とする現像装置と、その像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写する転写部材と、前記帯電部材が担持している磁性粒子を回収する磁性粒子回収手段と、新しい磁性粒子を前記帯電部材に補充する磁性粒子補充手段とを設け、
   前記磁性粒子回収手段は、前記帯電部材との間隔が一定の距離になるように配設した回転スリーブである磁性粒子回収部材と、該磁性粒子回収部材が回収した磁性粒子を保管する回収磁性粒子保管部と、前記磁性粒子回収部材に電圧を印加する電圧印加手段とを有し、
   前記帯電部材が担持している磁性粒子を回収する動作を行うときには、前記磁性粒子回収部材を回転させるとともに、該磁性粒子回収部材に前記電圧印加手段によって前記電圧を印加し、
   磁性粒子を回収する動作を行うとき以外は、前記磁性粒子回収部材に前記電圧を印加せず、該磁性粒子回収部材の回転も停止させて、該磁性粒子回収部材を前記帯電部材の表面に穂立ちした磁性粒子の量を規制する規制部材として機能させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記像担持体は、少なくとも導電性支持体上に感光層を有し、その感光層上に表面保護層を有する積層構成の電子写真用感光体であり、前記表面保護層は水素を含有するダイヤモンド状カーボン若しくは非晶質カーボン構造であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記回収磁性粒子保管部は、前記磁気ブラシ帯電器に対して取り外し可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記磁性粒子補充手段は、帯電部材の近傍に配設した磁性粒子収納部を有し、該収納部内に新しい磁性粒子を保管していることを特徴とする画像形成装置。
5. 前記磁性粒子収納部は、前記磁気ブラシ帯電器に対して取り外し可能に設けられていることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
6. 前記磁性粒子回収手段が回収する磁性粒子の量と、前記磁性粒子補充手段が前記帯電部材に対して補充する新しい磁性粒子の量とを同じ量にした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画像形成装置。
7. 前記現像装置は、前記像担持体上に形成された潜像を現像してトナー像にすると同時に該像担持体上にトナー像の転写材への転写後に残留した転写残トナーを回収してクリーニングも行う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画像形成装置。

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