JP4289984B2

JP4289984B2 - 帯電装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP4289984B2
Application number: JP2003391732A
Authority: JP
Inventors: 啓之鈴木; 良中村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-11-21
Filing date: 2003-11-21
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2023-11-21
Also published as: JP2005156658A

Description

本発明は、感光体や誘電体などの被帯電体を複数の帯電部材によって帯電する帯電装置、及びこの帯電装置を有する画像形成装置に関する。

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４を用いて概略構成ならびに動作について簡単に説明する。

図４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被帯電体としての感光体ドラム１が帯電手段としてのコロナ帯電器３により所定の電位になるように帯電される。一方、原稿台１０上におかれた原稿Ｇに対し原稿照射用ランプ、短焦点レンズアレイ、ＣＣＤセンサーが一体のユニット９となって原稿を照射しながら走査することにより、その照明走査光の原稿面反射光が、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。ＣＣＤセンサーは受光部、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。得られたアナログ信号は周知の画像処理を行なってデジタル信号に変換してプリンター部に送られる。

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ＬＥＤ露光手段２により感光ドラム１面上に、原稿画像に対応した静電潜像を形成する。

次にこの静電潜像をトナー粒子を収容した現像手段である現像器４にて現像し、感光ドラム１上にトナー像を得る。

このようにして、感光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写手段である転写装置７によって転写材上に静電転写される。その後転写材は、静電分離されて定着器６へと搬送され、熱定着されて画像が出力される。

一方、トナー像転写後の感光ドラム１の面は、クリーナー５によって転写残りトナー等の付着汚染物の除去、必要に応じて像露光の光メモリを除去する前露光手段８による露光を受けて繰り返し画像形成に使用される。

上記のようにして画像形成される、電子写真画像形成装置に用いられる、感光体としては、有機感光体やアモルファスシリコン系感光体（以下、「ａ−Ｓｉ系感光体」と称する。）等がよく用いられているが、前記、ａ−Ｓｉ系感光体は、表面硬度が高く、半導体レーザなどに高い感度を示し、しかも繰返し使用による劣化もほとんど認められないことから、高速複写機やレーザービームプリンタ（ＬＢＰ）などの電子写真用感光体として用いられている。

前記のａ−Ｓｉ系感光体を帯電する方法としては、コロナ放電を用いたコロナ帯電方式、導電性ローラを用い直接放電で帯電を行うローラ帯電方式、磁性粒子等により接触面積を充分に取り電荷を感光体表面に直接注入することにより帯電を行う注入帯電方式などがある。

この中で、コロナ帯電方式やローラ帯電方式は放電を用いるため放電生成物が表面に付着しやすく、またａ−Ｓｉ系感光体は表面高度が非常に高く磨耗しにくいため放電生成物が表面に残存しやすく、高湿環境下等で水分の吸着等による静電潜像が形成された感光体表面上の電荷の面方向へ移動に伴う画像流れ現象が発生しやすい。

これに対して、前記注入帯電方式は放電を積極的に用いることはせずに感光体表面に接触した部分から直接電荷を注入する帯電方式であるため前記の画像流れといった現象は発生しにくい。

上記のａ−Ｓｉ系感光体はその製造方法が、ガスを高周波やマイクロ波でプラズマ化して固体化し、アルミシリンダー上に堆積させて成膜するため、プラズマが均一でないと周方向や長手方向に膜厚ムラや組成ムラができてしまう。これにより、従来から現像部において、数１０Ｖ程度の電位ムラが発生してしまっていた。これは、膜厚ムラにより静電容量の違いができ帯電能の差が生じるの現象とともに、前周の光メモリーを消すために用いる前露光による帯電−現像間での暗状態での電位減衰（以降、暗減衰と呼ぶ）が、膜厚や組成の違いによって差が生じ現像部における電位ムラをより増大させることにより発生する。

前述の暗減衰は、ａ−Ｓｉ系感光体を用いた場合、有機感光体に比べ暗状態でも非常に大きく、更に像露光の光メモリーによる電位減衰が増大するため、前周の光メモリーを消すための帯電前の前露光手段が必要となる。このため、帯電−現像間での暗減衰は非常に大きくなり、１００〜２００Ｖ程度の電位減衰が生じる。このとき前述の膜厚ムラ、組成ムラにより、数１０Ｖの電位ムラが発生してしまっていた。

このような電位ムラが生じると、静電容量の大きなａ−Ｓｉ系感光体は有機感光体に比べてコントラストも小さいため影響をより受けてしまい、濃度ムラも顕著になってしまう。

このような問題点に対して、例えば複数回帯電を行うという方法が有効である。前述の光メモリーによる暗減衰の増大は複数帯電を行うことにより、第１の帯電で光メモリーを大幅に軽減できるため、第２の帯電を行った後には暗減衰を少なくすることが可能となる。これに伴い、電位ゴーストや電位ムラが大幅に良化された。例えば、複数回帯電を行うものとして、特許文献１が知られている。
特開２００３−１７３０７０号公報

ここで複数回の帯電を行う際に注入帯電方式を用いると帯電能が高く、電位収束性が高いため、電位ゴーストや電位ムラについて大きく改善される。また注入帯電方式は前記のように放電をほとんど用いないため、画像流れも発生しにくい。注入帯電器としては例えば磁性粒子を用いた磁気ブラシ帯電器が有効である。磁気ブラシ帯電器は磁性粒子の接触点によって帯電を行うため、帯電を行うための表面積が広く汚染に強い利点がある。このため長期にわたる耐久を行っても帯電性能を維持することが可能である。

しかし、磁気ブラシ帯電器を用いる場合の課題として、磁性粒子の感光体への付着がある。これは、帯電を行う際に磁性粒子担持体と感光体表面に大きな電位差が生じた場合に、磁性粒子が感光体へ付着して現像装置へ混入してしまう現象である。

この現象は電圧印加開始・終了時や磁性粒子コーティングの端部で発生しやすい。これは、例えば電圧印加開始時は帯電ニップ部下流部分で感光体が帯電に来ていない部分で電位差が大きくなることや電圧印加終了時は逆に電圧を切っても帯電ニップ下流部は帯電されているために電位差が大きくなることによるもので、また、コーティング端部においては接触できて帯電できている部分と接触できずに帯電できていない部分が混在するため、部分的に大きな電位差が生じることによって磁性粒子の付着が顕著になる。

これに対して、電圧印加開始時や終了時に電圧を徐々に変化させることにより急激な電位変化を設けないことによる磁性粒子の付着を防止する方法や、磁性粒子のコーティング端部を絶縁処理してコーティング端部の電位勾配を少なくし磁性粒子の付着現象を軽減する方法もある。

また、上記の磁性粒子の付着は電圧のＯＮ、ＯＦＦタイミング時のみや端部のみの微量の付着であるが、特に複数の帯電部材を用いた場合において、感光体の移動方向において最も下流側の帯電部材として磁気ブラシ帯電器を用いる場合には、各々の帯電部材への電圧印加タイミングを考慮しないと多量の磁性粒子付着が発生してしまう状況が発生してしまう場合がある。

具体的にはあらかじめ感光体が上流の第１の帯電部材によって帯電された状態で、下流の第２の帯電部材である磁気ブラシ帯電器の帯電ニップを通過するようなときに、磁気ブラシ帯電器に対して電圧が印加されていないと、磁気ブラシ帯電器と感光体の間に大きな電位差が生じた状態となる。このような状態になると帯電器内の磁性粒子が多量に感光体へ付着し、現像装置へ影響を及ぼしたり、磁性粒子がなくなり帯電が行えなくなることからの著しい画像欠陥を生じさせることとがあった。

本発明の目的は、帯電部材として磁気ブラシ帯電部材を用いた場合、磁性粒子が被帯電体へ付着することを防止する帯電装置及び画像形成装置を提供することである。

本発明の他の目的は、帯電部材の磁性粒子が被帯電体へ付着することによる帯電不良を防止する帯電装置及び画像形成装置を提供することである。

本発明の他の目的は、複数の帯電部材によって被帯電体を帯電することにより、良好な帯電を行なえる帯電装置及び画像形成装置を提供することである。

本発明の他の目的は、磁気ブラシ帯電部材に電圧を印加することなく、被帯電体の帯電された面が磁気ブラシ帯電部材を通過することを防止する帯電装置及び画像形成装置を提供することである。

本発明は、被帯電体を帯電する複数の帯電部材を有し、この複数の帯電部材は、第１の帯電部材と、被帯電体の移動方向の最下流に設けられた第２の帯電部材と、を備え、前記第２の帯電部材は被帯電体に接触可能な磁気ブラシを備える帯電装置において、前記第１の帯電部材と、前記第２の帯電部材とには、同じ極性の電圧が印加され、前記第２の帯電部材に印加される電圧の印加開始タイミングは、前記第１の帯電部材によって帯電された被帯電体の領域の先端部が前記第２の帯電部材の帯電位置に到達したときと同時もしくはそのときよりも早く、前記第２の帯電部材に印加される電圧の印加終了タイミングは、前記第１の帯電部材によって帯電された被帯電体の領域の後端部が前記第２の帯電部材の帯電位置を通過した後である、ことを特徴とする帯電装置である。

本発明においては、少なくとも被帯電体の帯電領域が磁気ブラシ帯電部材を通過するときには、磁気ブラシ帯電部材に電圧が印加されている状態を維持してやることにより、被帯電体への磁性粒子の付着による事故を防止することが実現できた。

以下に本発明の帯電装置及び画像形成装置の実施例を図面に基づいて説明する。画像形成装置においては、図１に示しているが、帯電装置以外の構成及び作用は、図４に示したのものと同じであるので、画像形成装置の説明は省略する。

本実施例においては、被帯電体（像担持体）としてポジ帯電のアモルファスシリコン感光体を帯電装置である２つの磁気ブラシ帯電器（磁気ブラシ帯電部材）により帯電する場合について述べる。

ここで、図５は、本実施例において用いたポジ帯電性のａ−Ｓｉ系感光体の構造を示す模式的な断面図である。

図５に示すａ−Ｓｉ系感光体は、Ａｌなどからなる導電性支持体２０１と、導電性支持体２０１の表面上に順次堆積された感光層２０５（電荷注入阻止層２０２および光導電性を示す光導電層２０３）と表面層２０４とからなる。ここで、電荷注入阻止層２０２は導電性支持体２０１から光導電層２０３への電荷の注入を阻止するためのものであり、必要に応じて設けられる。また、光導電層２０３は少なくともシリコン原子を含む非晶質材料で構成され、光導電性を示すものである。さらに、表面層２０４はシリコン原子と炭素原子（さらに、必要により水素原子あるいはハロゲン原子またはその両方の原子）を含み、電子写真装置における潜像を保持する能力をもつものである。

前述のようにａ−Ｓｉ系感光体を用いた場合、膜厚ムラや組成ムラに起因される暗減衰差による帯電電位ムラが生じやすいため、これを防止するために、本実施例のように２つの磁気ブラシ帯電器によって帯電を行うことの好ましい。このように磁気ブラシ帯電器によって２回帯電を行うことにより、第１の帯電で光メモリーを大幅に軽減できるため、第２の帯電を行った後には暗減衰を少なくすることが可能となる。これに伴い、電位ゴーストや電位ムラが大幅に良化された。

図２中３０、３１は本実施例において用いた磁気ブラシ方式の注入帯電器である。本実施例においては磁気ブラシ帯電器を像担持体（感光体）回転方向に沿って２つ設けており、断面構成については２つともほぼ同様の構成で行っている。

磁気ブラシ方式の注入帯電器は導電性の磁性粒子を直接マグネット、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、停止、あるいは、回転しながら像担持体に接触させ、これに電圧を印加することによって帯電が開始される。本実施例で用いた磁気ブラシ帯電器３０、３１のそれぞれは、内部に固定マグネット３０２が設けられ、回転自在の非磁性の帯電スリーブ３０３上に、磁性粒子規制手段３０１によって規制された磁性粒子３０４が磁界によってブラシ状に形成されて、非磁性の帯電スリーブ３０３の回転にともない磁性粒子３０４が搬送される。

また、上記帯電スリーブ３０３は、磁気ブラシの感光ドラム１との接触部において感光ドラム１に対しカウンター方向に回転しており、感光ドラム１の回転速度３００ｍｍ／ｓｅｃに対し磁気ブラシ帯電器３０は３６０ｍｍ／ｓｅｃで回転している。このとき、帯電スリーブ３０３と感光体１は約３５０μｍの間隙に設定されており、上記帯電スリーブ３０３に、帯電電圧を印加することにより、磁性粒子３０４から電荷が感光ドラム１上に与えられ、帯電電圧に対応した電位に近い値に帯電される。このように、注入帯電においては、帯電部材に印加される電圧と被帯電体の電位との関係は、ほぼ比例し、かつ両者はほぼ等しくなる。

磁気ブラシ帯電器３０、３１において、感光ドラム１に対して形成される磁性粒子３０４の接触ニップ幅は４ｍｍになるよう調整されている。また、磁性粒子としては、粒径が平均粒径が１０〜１００μｍ、飽和磁化が２０〜２５０ｅｍｕ／ｃｍ^３、抵抗が１０^２〜１０^１０Ω・ｃｍのものが、好ましく、感光ドラム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１０^６Ω・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方がよいので、本実施例においては、平均粒径２５μｍ、飽和磁化２００ｅｍｕ／ｃｍ^３、抵抗が５×１０^６Ω・ｃｍの磁性粒子を用いた。また本実施例において用いた磁性粒子は、フェライト表面を酸化、還元処理して抵抗調整を行ったものを用いている。

ここで、磁性粒子の抵抗値は、底面積が２２８ｍｍ^２の金属セルに磁性粒子を２ｇ入れた後、６．６Ｋｇ／ｃｍ^２で加重し、１００Ｖの電圧を印加して測定している。

本実施例において、感光体の画像形成領域となる領域に対しては、磁気ブラシ帯電器に対して印加した帯電電圧（感光体の画像形成領域となる領域に対して、帯電部材に印加する画像形成用の印加電圧）は、上流側の第１の磁気ブラシ帯電器３１には５５０Ｖの直流電圧を、下流側の第２の磁気ブラシ帯電器３０には５００Ｖの直流電圧を非磁性スリーブに対して印加している。このように電圧を印加して帯電工程を行うと、感光体１は、第１の磁気ブラシ帯電器３１により５５０Ｖ近傍まで帯電された後に、感光体がａ−Ｓｉ感光体の場合には暗減衰による電位減衰が生じ、第２の磁気ブラシ帯電器３０の帯電直前においては５００Ｖ弱に減衰している。

引き続き第２の磁気ブラシ帯電器３０で帯電を行うと、第１の磁気ブラシ帯電器３１によって５００Ｖ弱に帯電が施されているため、帯電ニップ内においては印加電圧に収束させるための帯電時間が充分取れるため、電位ムラのない均一な帯電状態が実現できる。また、第１の磁気ブラシ帯電３１において帯電した後に暗減衰を起こしているため、光キャリアを大幅に減らすことができ、第２の帯電後の暗減衰を大幅に軽減することが可能になる。このため、暗減衰の差によって生じる電位ムラや帯電不良による電位ムラ等について大幅に改善することができる。

このときの第１の磁気ブラシ帯電器３１および第２の磁気ブラシ帯電器３０に対する電圧の印加方法としては、図７に示すように、感光体の同じ領域で比較した場合、電圧印加開始時は第１の磁気ブラシ帯電器３１よりも第２の磁気ブラシ帯電器３０の方が早く、電圧印加終了時は第１の磁気ブラシ帯電器３１よりも第２の磁気ブラシ帯電器３０の方が遅く電圧を印加している。なお、図７においては、感光体の同じ領域に対する電圧印加タイミングを表しているため、感光体１が第１の磁気ブラシ帯電器３１から第２の磁気ブラシ帯電器３０へ移動する時間は省略している。従って、横軸は、実質的には、感光体の移動方向の位置を表していることになり、図７によれば、第１の磁気ブラシ帯電器によって帯電される感光体の周方向の領域は、第２の磁気ブラシ帯電器によって帯電される感光体の周方向の領域に含まれていることを示す。

第２の磁気ブラシ帯電器の感光体への磁性粒子の付着を防止するために、第２の磁気ブラシ帯電器３０に印加される電圧の印加開始タイミングは、第１の磁気ブラシ帯電器３１によって帯電された被帯電体の領域の先端部が第２の磁気ブラシ帯電器３０の帯電位置に到達したときと同時もしくはそのときよりも早く、第２の磁気ブラシ帯電器３０に印加される電圧の印加終了タイミングは、第１の磁気ブラシ帯電器３１によって帯電された被帯電体の領域の後端部が第２の磁気ブラシ帯電器３０の帯電位置を通過した後であるように制御されるのが良い。

本実施例においては、図７に示すように、感光体の同じ領域で比較した場合、電圧印加開始時は第２の磁気ブラシ帯電器３０について第１の磁気ブラシ帯電器３１よりも５００ｍｓｅｃ早く印加し、且つ、所望の電位（画像形成用暗部電位）である５００Ｖに達するまでに２００ｍｓｅｃの時間を設けた図７に示すようなスロープバイアスを用い、電圧印加終了時は第２の磁気ブラシ帯電器３０について第１の磁気ブラシ帯電器３１よりも５００ｍｓｅｃ長く印加し、且つ、５００Ｖから０Ｖに達するまでに２００ｍｓｅｃの時間を設けた図７に示すようなスロープバイアスを用いている。

このように、感光体の同じ領域で比較した場合、電圧印加開始時は第１の磁気ブラシ帯電器３１よりも第２の磁気ブラシ帯電器３０の方が早く、電圧印加終了時は第１の磁気ブラシ帯電器３１よりも第２の磁気ブラシ帯電器３０の方が長く電圧を印加することにより、感光体への磁性粒子の付着はほぼ防止することが可能であった。

さらに、図７に示すように、第１の磁気ブラシ帯電器に電圧の印加が開始される被帯電体の部分が第２の磁気ブラシ帯電器の帯電位置に到達するのと同時もしくはそれより前に、第２の磁気ブラシ帯電器に印加される直流電圧は所望の帯電電圧（画像形成用電圧）に達するようにすれば、感光体への磁性粒子の付着をより確実に防止することができる。

また、同様に、図７に示すように、第１の磁気ブラシ帯電器に電圧の印加が終了される被帯電体の部分が第２の磁気ブラシ帯電器の帯電位置に到達するのと同時もしくはそれより後に、第２の磁気ブラシ帯電器に印加される直流電圧を下げ始めるようにすれば、感光体への磁性粒子の付着をより確実に防止することができる。

ここで、本実施例において第２の磁気ブラシ帯電器３０にスロープバイアスを用いたのは、前述のように、電圧印加開始時や終了時に磁性粒子が感光体に付着してしまう現象に対して、電圧を徐々に変化させることにより急激な電位変化を設けないことによる磁性粒子の付着を防止することを目的としている。即ち、電圧印加開始時や終了時に急激な電圧変動があると、被帯電体の電位が追随できないことがあるので、電圧を徐々に変化させることにより、印加電圧と被帯電体の電位との電位差を大きくしないことが望ましいのである。

このように、直流電圧をオフからオンに切り替える間、直流電圧を所望の帯電電圧に達するまで段階的に上げる時間を設ける、又は直流電圧をオンからオフに切り替える間、直流電圧を所望の帯電電圧から段階的に下げる時間を設けるようにすることが望ましい。

図６は所望の電位に達するまでのスロープ時間を磁性粒子の付着量の関係を示したグラフである。測定においてはＯＮ−ＯＦＦを１０００回繰り返した場合の磁性粒子の付着量を示している。図６の結果から、スロープ時間としては２０ｍｓｅｃ以上の時間を設けることで磁性粒子付着を防止できることがわかる。本実施例において２００ｍｓｅｃのスロープ時間を設けたのは時間が長いことによって磁性粒子の付着が増えることはないので余裕を見て長めにしたのであるが、２０ｍｓｅｃ以上設ければ実用上問題はない。

本実施例においては第１の磁気ブラシ帯電器３１についてはスロープバイアスを用いなくても良いが、第１の磁気ブラシ帯電器３１においてもスロープ時間を設けることは磁性粒子の付着に対して効果がある。ただ、本実施例のように複数の磁気ブラシ帯電器がある場合には、若干の磁性粒子の付着量であれば第２の磁気ブラシ帯電器３０で回収することができ、現像器への混入は発生しないため、第１の磁気ブラシ帯電器３１については必ずしもスロープバイアスを用いる必要はない。

また、本実施例においては電圧印加の開始時・終了時について、感光体の同じ領域に対して、電圧印加開始時は第２の磁気ブラシ帯電器３０について第１の磁気ブラシ帯電器３１よりも５００ｍｓｅｃ早く印加し、電圧印加終了時は第２の磁気ブラシ帯電器３０について第１の磁気ブラシ帯電器３１よりも５００ｍｓｅｃ長く印加しているが、５００ｍｓｅｃという値についても必ずしも必要とされる時間ではない。第２の磁気ブラシ帯電器３０への電圧印加開始前に、そのニップ部分に感光体の帯電された領域が来ないようにするためには、第２の磁気ブラシ帯電器３０は第１の磁気ブラシ帯電器３１の下流に配置されていることから、第２の磁気ブラシ帯電器３０へ印加が開始されるタイミングが少なくとも同時かそれよりも早ければ問題なく、５００ｍｓｅｃという時間は余裕を持って設定したものである。

ただ、電圧印加終了タイミングについては、第２の磁気ブラシ帯電器３０は第１の磁気ブラシ帯電器３１の下流に配置されていることから、感光体の同じ領域に対して、同時に切ってしまうと第２の磁気ブラシ帯電器３０と第１の磁気ブラシ帯電器３１の間は帯電が施されているため、第２の磁気ブラシ帯電器３０の電圧をオフした瞬間に、第２の磁気ブラシ帯電器３０と感光体間での電位差による磁性粒子の感光体への付着が発生してしまう可能性がある。このことから、感光体の同じ領域に対して、第２の磁気ブラシ帯電器３０の電圧印加終了タイミングは、第１の磁気ブラシ帯電器３１の電圧印加終了タイミングよりも少なくとも遅らせることが良く、第１の磁気ブラシ帯電器３１と第２の磁気ブラシ帯電器３０の間にあたる距離を感光体が移動する時間よりも少なくとも遅らせ、且つスロープをかけて電圧を減衰させる場合はそれ以降からスロープをかけるのが良い。なお、感光体の同じ領域に対して、第２の磁気ブラシ帯電器３０の電圧印加終了タイミングは、第１の磁気ブラシ帯電器３１の電圧印加終了タイミングよりも、第２の磁気ブラシ帯電器３０の磁気ブラシニップ幅の半分の距離を感光体が通過する時間を超えて遅らせるのが良い。

本実施例においては、第１の磁気ブラシ帯電器３１と第２の磁気ブラシ帯電器３０の帯電ニップ間は約３０ｍｍであり、プロセススピードが３００ｍｍ／ｓｅｃであることから、約１００ｍｓｅｃで帯電ニップ間は通過するため、第２の磁気ブラシ帯電器３０の電圧印加終了時間を５００ｍｓｅｃ遅らせることで充分な効果を得ることが可能となっている。

一般式で示すと、感光体の周方向において第１の磁気ブラシ帯電器３１の帯電ニップの中心と第２の磁気ブラシ帯電器３０の帯電ニップの中心との距離をＬ（ｍｍ）、第２の磁気ブラシ帯電器３０の帯電ニップの幅をｎ（ｍｍ）、感光体のプロセススピードをＶｐｓ（ｍｍ／ｓｅｃ）とすると、第２の磁気ブラシ帯電器の電圧印加開始タイミングは、第１の磁気ブラシ帯電器の電圧印加開始からＬ／Ｖｐｓ（ｓｅｃ）経ったとき、又はこれより早くするのが良い。なお、第２の磁気ブラシ帯電器の電圧印加開始タイミングが第１の磁気ブラシ帯電器の電圧印加開始タイミング以前の場合でも良いのはもちろんである。また、第２の磁気ブラシ帯電器の電圧印加終了タイミングは、第１の磁気ブラシ帯電器の電圧印加終了タイミングから（Ｌ＋０．５ｎ）／Ｖｐｓ（ｓｅｃ）の経ったときよりも遅くするのが良い。

また、第１の磁気ブラシ帯電器によって感光体が帯電されていない領域が第２の磁気ブラシ帯電器の帯電位置を通過する場合に、第２の磁気ブラシ帯電器に電圧が印加された状態では、磁気ブラシニップ部の入り口で、第２の磁気ブラシ帯電器の印加電圧と感光体の電位（０Ｖ）との間に電位差が形成されるが、感光体の帯電されていない領域は、第２の磁気ブラシ帯電器の磁気ブラシニップ部によって所望の電位に帯電されることにより、電位差はほぼなくなるので、磁性粒子が感光体へ付着する問題は生じない。

一方、前述したように、もし、第１の磁気ブラシ帯電器によって感光体が帯電された領域が、第２の磁気ブラシ帯電器の帯電位置を通過する場合に、第２の磁気ブラシ帯電器に電圧が印加されてない状態（印加電圧０Ｖ）では、感光体の帯電領域が第２の磁気ブラシ帯電器の磁気ブラシニップ部を通過する間ずっと、第２の磁気ブラシ帯電器の印加電圧（０Ｖ）と感光体の帯電領域の帯電電位との間で電位差が生じた状態となるので、磁性粒子が感光体へ付着する問題が生じてしまう。

従って、このような状態が生じないように、前述したように、第２の磁気ブラシ帯電器に印加される電圧の印加開始タイミング及び印加終了タイミングを制御することが有効となる。

実施例１においては図２のように、ほぼ同等の２つの磁気ブラシ帯電器３０，３１によって帯電工程を行ったが、本実施例においては図３に示すような磁気ブラシ帯電器３２を用いている。本実施例において用いた磁気ブラシ帯電器３２は一つの容器内に感光体回転方向に対し２つの磁性粒子を担持したマグネットを内包した帯電スリーブ３０３、３０６を有している。即ち、磁気ブラシ帯電器３２は、２つの磁気ブラシ帯電部材を備える。

帯電スリーブ３０３、３０６は、内部に固定マグネット３０２、３０７が設けられ、回転自在の非磁性スリーブ３０３上に、磁性粒子規制手段３０１によって規制された磁性粒子３０４が磁界によってブラシ状に形成されて、帯電スリーブ３０３の回転にともない磁性粒子３０４が搬送される。このとき、最近接距離が１ｍｍとなるように配置された帯電スリーブ３０３、３０６間を磁性粒子が磁気力によって受け渡されて図３に示すように搬送される。

また、上記帯電スリーブ３０３、３０６は、磁気ブラシ接触部において、感光ドラム１に対して、カウンター方向に回転しており、感光ドラム１の回転速度３００ｍｍ／ｓｅｃに対し帯電スリーブ３０３、３０６はともに３６０ｍｍ／ｓｅｃで回転している。このとき、帯電スリーブ３０３、３０６と感光体１は約３５０μｍの間隙に設定されており、帯電スリーブ３０３、３０６に、帯電電圧を印加することにより、帯電用磁性粒子３０４から電荷が感光ドラム１上に与えられ、帯電電圧に対応した電位に近い値に帯電される。

本実施例のような構成にすると、実施例１のような構成よりも帯電スリーブを近接した状態で配置できるためスペースに対して有利であることや磁性粒子が一つの容器内で循環されるため第１の帯電スリーブ３０６における磁気ブラシニップ部において磁性粒子が感光体へ付着してしまったような場合においても第２の帯電スリーブ３０３のニップ部で回収できるため、磁性粒子の付着に対しても有利になる。

本実施例においても実施例１と同様に、電圧印加開始時は、感光体の同じ領域に対して、第２の帯電スリーブ３０３について第１の帯電スリーブ３０６よりも５００ｍｓｅｃ早く印加し、且つ、所望の電位である５００Ｖに達するまでに２００ｍｓｅｃの時間を設けた図７に示すようなスロープバイアスを用い、電圧印加終了時は、感光体の同じ領域に対して、第２の帯電スリーブ３０３について第１の帯電スリーブ３０６よりも５００ｍｓｅｃ長く印加し、且つ、５００Ｖから０Ｖに達するまでに２００ｍｓｅｃの時間を設けた図７に示すようなスロープバイアスを用いている。

このように、電圧印加開始時は第１の帯電スリーブ３０６よりも第２の帯電スリー３０３の方が早く、電圧印加終了時は第１の帯電スリーブ３０６よりも第２の帯電スリーブ３０３の方が長く電圧を印加することにより、実施例１と同様に感光体への磁性粒子の付着はほぼ防止することが可能であった。

実施例１、２において、第１の帯電器と第２の帯電器のＯＮ−ＯＦＦタイミングについて時間差を５００ｍｓｅｃ設けたが、前述のように電圧印加開始タイミングについては、感光体の同じ領域に対して、同時もしくは第２の磁気ブラシ帯電器が早ければよく、終了時についても感光体の同じ領域に対して、第２の帯電器が第１の帯電器よりも遅ければ良く、５００ｍｓｅｃという時間に限られるものではない。

また、スロープ時間を設ける場合についても、前述の通り、実施例１，２の２００ｍｓｅｃという時間に限られるものではなく、図６からわかるように必要な最低限の時間は２０ｍｓｅｃ以上でありそれ以上の時間を設ければ充分な効果を得ることができる。

帯電器構成についても、実施例１，２においては２つの帯電手段を設けた例について述べたが、３つ以上設けた場合においてももちろん適応可能である。磁気ブラシ帯電部材に印加される電圧について、感光体移動方向最下流に位置する磁気ブラシ帯電部材の印加開始タイミングが、感光体の同じ領域に対して、上流の磁気ブラシ帯電部材と比べ同時もしくは早く、印加終了タイミングは、感光体の同じ領域に対して、遅いことを満たすことにより、本発明の効果を得ることが可能である。

なお、上流側の帯電部材は、磁気ブラシ帯電部材でなくても良く、例えばローラ、繊維ブラシを用いることもできる。

また、帯電部材として磁気ブラシ帯電器を用いた場合には、磁気ブラシ帯電器に電圧を印加しないとき（印加電圧０Ｖ）、感光体の前の画像の残留電荷があると、前述したような感光体への磁性粒子の付着の問題が生じることがあるので、図１に示すように複数の帯電部材の帯電前に、感光体の残留電荷をなくすために、感光体を除電する前露光ランプ８を設けることが望ましい。

本発明の実施例において用いた画像形成装置の模式図本発明の実施例１において用いた磁気ブラシ帯電器の模式図本発明の実施例２において用いた磁気ブラシ帯電器の模式図従来例において用いた画像形成装置の模式図アモルファスシリコン感光体の層構成の一例スロープ時間と磁性粒子付着量の関係を示すグラフ本発明の実施例における電圧印加タイミング

符号の説明

１感光ドラム
２ＬＥＤ露光手段
３コロナ帯電器
３０、３１、３２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前露光ランプ
９スキャナユニット
１０原稿台

Claims

被帯電体を帯電する複数の帯電部材を有し、この複数の帯電部材は、第１の帯電部材と、被帯電体の移動方向の最下流に設けられた第２の帯電部材と、を備え、前記第２の帯電部材は被帯電体に接触可能な磁気ブラシを備える帯電装置において、前記第１の帯電部材と、前記第２の帯電部材とには、同じ極性の電圧が印加され、
前記第２の帯電部材に印加される電圧の印加開始タイミングは、前記第１の帯電部材によって帯電された被帯電体の領域の先端部が前記第２の帯電部材の帯電位置に到達したときと同時もしくはそのときよりも早く、
前記第２の帯電部材に印加される電圧の印加終了タイミングは、前記第１の帯電部材によって帯電された被帯電体の領域の後端部が前記第２の帯電部材の帯電位置を通過した後である、
ことを特徴とする帯電装置。
前記第２の帯電部材に印加される電圧は直流電圧であり、電圧をオフからオンに切り替える間、直流電圧を所望の帯電電圧に達するまで段階的に上げる時間を設ける、又は電圧をオンからオフに切り替える間、直流電圧を所望の帯電電圧から段階的に下げる時間を設けることを特徴とする請求項１の帯電装置。
前記第１の帯電部材は被帯電体に接触可能な磁気ブラシを備えることを特徴とする請求項１又は２の帯電装置。
前記第１の帯電部材には、直流電圧が印加され、電圧をオフからオンに切り替える間、直流電圧を所望の帯電電圧に達するまで段階的に上げる時間を設ける、又は電圧をオンからオフに切り替える間、直流電圧を所望の帯電電圧から段階的に下げる時間を設けることを特徴とする請求項３の帯電装置。
前記第２の帯電部材に印加される直流電圧を段階的に上げる又は下げる時間は、２０ｍｓｅｃより長いことを特徴とする請求項２又は４の帯電装置。
前記第１の帯電部材に電圧の印加が開始される被帯電体の部分が前記第２の帯電部材の帯電位置に到達するのと同時もしくはそれより前に、前記第２の帯電部材に印加される直流電圧は所望の帯電電圧に達することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの帯電装置。
前記第１の帯電部材に電圧の印加が終了される被帯電体の部分が前記第２の帯電部材の帯電位置に到達するのと同時もしくはそれより後に、前記第２の帯電部材に印加される直流電圧を下げ始めることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの帯電装置。
像担持体と、この像担持体を帯電する請求項１乃至７のいずれかの帯電装置と、前記像担持体の移動方向において前記第２の帯電部材の下流側であって前記第１の帯電部材の上流側に設けられ、前記像担持体に形成された静電像をトナーで現像する現像手段と、トナー像を転写材へ転写する転写手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
前記像担持体は感光体であり、前記装置は、前記感光体の移動方向において、前記転写手段の下流側であって前記第１の帯電部材の上流側に設けられ、前記感光体を除電するために前記感光体を露光する露光手段を有することを特徴とする請求項８の画像形成装置。
前記像担持体は、アモルファスシリコンを含むことを特徴とする請求項８又は９の画像形成装置。