JPH06130782A - 帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 像形成体上に磁性粒子が付着するのを防止
し、オゾンの発生がなく、感光体の劣化を防止し、極め
て安定した均一な帯電を行うことのできる帯電装置を提
供する。 【構成】 外周に磁極を配置したマグネット23の外周を
回転可能に配設された非磁性かつ導電性の搬送スリーブ
22と、その搬送スリーブ22の外周に付着した磁性粒子21
層からなる磁気ブラシを、感光体ドラム10の移動に対し
て接触させ、前記磁気ブラシと感光体ドラム10との間に
直流成分と交流成分とからなるバイアス電圧を印加する
ことで、前記感光体ドラム10の帯電を行う帯電装置20で
あって、前記バイアス電圧の印加及び印加停止は前記磁
気ブラシが感光体ドラム10に当接している間に行い、磁
気ブラシが感光体ドラム10より離間している時は、前記
バイアス電圧の印加を停止することを特徴とする帯電装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機、静電
記録装置等の画像形成装置において、像形成体を一様に
帯電させる磁気ブラシを用いた帯電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式による画像形成装置
において、感光体ドラム等の像形成体の帯電には、一般
にコロナ帯電器が使用されていた。このコロナ帯電器
は、高電圧を放電ワイヤに印加して、放電ワイヤの周辺
に強電界を発生させ気体放電を行うもので、その際発生
する電荷イオンを像形成体に吸着させることにより帯電
が行われる。

【０００３】このような従来の画像形成装置に用いられ
ているコロナ帯電器は、像形成体と機械的に接触するこ
となく帯電させることができるため、帯電時に像形成体
を傷付けることがないという利点を有している。しかし
ながら、このコロナ帯電器は高電圧を使用するために感
電したり、リークする危険があり、かつ気体放電に伴っ
て発生するオゾンが人体に有害であり、像形成体の寿命
を短くするという欠点を有していた。また、コロナ帯電
器による帯電電位は温度，湿度に強く影響されるので不
安定であり、さらに、コロナ帯電器では高電圧によるノ
イズ発生があって、通信端末機や情報処理装置として電
子写真式画像形成装置を利用する場合の大きな欠点とな
っている。

【０００４】このようなコロナ帯電器の多くの欠点は、
帯電を行うのに気体放電を伴うことに原因がある。

【０００５】そこで、コロナ帯電器のような高圧の気体
放電を行わず、しかも像形成体に機械的損傷を与えるこ
となく、該像形成体を帯電させることのできる帯電装置
として、マグネットを内包した搬送スリーブ上に磁性粒
子を吸着して磁気ブラシを形成し、この搬送スリーブと
像形成体との間にバイアス電圧を印加しながら磁気ブラ
シで像形成体の表面を摺擦することにより帯電を行うよ
うにした帯電装置が特開昭59-133569、特開平4-21873、
特開平4-116674号公報に開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報に開示された帯電装置においても、前記磁気ブラシが
像形成体から離間している場合にバイアス電圧が印加さ
れると磁気ブラシと像形成体との間の放電によりオゾン
が発生し像形成体を劣化させ、また、帯電の開始時及び
停止時に像形成体上に磁気ブラシの磁性粒子が移動付着
し、像形成体を傷つけたり帯電ムラを起こすという問題
点があった。

【０００７】本発明はこれらの点を解決して、像形成体
上に磁性粒子の付着を起こすことなく、オゾンの発生を
防止し像形成体の劣化がなく、極めて安定した均一な帯
電を行うことのできる帯電装置を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的の帯電開始及び
停止時の磁性粒子の付着を防止するには、磁性粒子から
なる磁気ブラシによって帯電を行う帯電装置において、
直流成分と交流成分とからなるバイアス電圧の印加を開
始あるいは停止する工程は前記磁気ブラシが像形成体に
当接している間に行い、前記磁気ブラシが前記像形成体
から離間している場合は前記バイアス電圧の印加は停止
することを特徴とする帯電装置によって達成される。

【０００９】また、前記像形成体の劣化を防止するに
は、磁性粒子からなる磁気ブラシによって帯電を行う帯
電装置において、該帯電装置は前記磁気ブラシが像形成
体に対し当接又は離間する移動手段を有し、該離間時は
空気流が帯電領域を横切ることを特徴とする帯電装置に
よって達成される。

【００１０】

【発明の構成の説明】本発明においては、帯電装置にそ
の磁気ブラシを像形成体に対して当接又は離間する手段
を設け、第１発明においては画像形成装置の磁性粒子を
用いる帯電装置のバイアス電圧の印加及び停止の時期を
適正にしたことを特徴として像形成体への磁性粒子の付
着防止を図り、第２発明においては帯電装置に移動手段
を設け前記磁気ブラシが像形成体から離間している時は
空気流が帯電領域を横切るようにしてオゾンによる像形
成体の感光層の劣化防止を図ったものである。

【００１１】即ち、前記搬送スリーブと前記像形成体と
の間に印加するバイアス電圧は像形成体への電荷注入を
十分にしムラのない帯電を行うには直流成分に交流成分
を重畳したものが好ましい。しかしながら、帯電装置の
磁気ブラシが像形成体から離間している時にバイアス電
圧の印加開始、印加停止を行うと像形成体と磁気ブラシ
との間の電位差により磁性粒子が像形成体に移動付着す
るとともにオゾンを発生する。これを防止するために、
本発明の第１発明においては、前記バイアス電圧の印加
を開始あるいは停止する工程は前記磁気ブラシが像形成
体に当接している間に行い、前記磁気ブラシが像形成体
から離間している場合は前記バイアス電圧の印加は停止
するようにした。

【００１２】また第２発明においては前記磁気ブラシが
離間している場合は空気流が帯電領域を横切るようにし
てオゾンの滞留を防止したことを特徴とする。

【００１３】ここで、磁性粒子の粒径について述べると
一般に磁性粒子の平均粒径が大きいと、（イ）搬送担体
上に形成される磁気ブラシの穂の状態が荒いために、電
界により振動を与えながら帯電しても、磁気ブラシにム
ラが現れ易く、帯電ムラの問題が起こる。この問題を解
消するには、磁性粒子の平均粒径を小さくすればよく、
実験の結果、平均粒径150μm以下でその効果が現れ初
め、特に100μm以下になると、実質的に（イ）の問題が
生じなくなることが判明した。しかし、粒子が細か過ぎ
ると帯電時像形成体面に付着するようになったり、飛散
し易くなったりする。これらの現象は、粒子に作用する
磁界の強さ、それによる粒子の磁化の強さにも関係する
が、一般的には、粒子の平均粒径が30μm以下に顕著に
現れるようになる。なお、磁化の強さは20〜200emu/gの
ものが好ましく用いられる。

【００１４】以上から、磁性粒子の粒径は、平均粒径が
150μm以下、特に好ましくは100μm以下30μm以上であ
ることが好ましい。

【００１５】このような磁性粒子は、磁性体として従来
の磁性キャリヤ粒子におけると同様の、鉄，クロム，ニ
ッケル，コバルト等の金属、あるいはそれらの化合物や
合金、例えば四三酸化鉄，γ−酸化第二鉄，二酸化クロ
ム，酸化マンガン，フェライト，マンガン−銅系合金、
と云った強磁性体の粒子、又はそれら磁性体粒子の表面
をスチレン系樹脂，ビニル系樹脂，エチレン系樹脂，ロ
ジン変性樹脂，アクリル系樹脂，ポリアミド樹脂，エポ
キシ樹脂，ポリエステル樹脂等の樹脂で被覆するか、あ
るいは、磁性体微粒子を分散して含有した樹脂で作るか
して得られた粒子を従来公知の平均粒径選別手段で粒径
選別することによって得られる。

【００１６】なお、磁性粒子を球状に形成することは、
搬送担体に形成される粒子層が均一となり、また搬送担
体に高いバイアス電圧を均一に印加することが可能とな
ると云う効果も与える。即ち、磁性粒子が球形化されて
いることは、（１）一般に、磁性粒子は長軸方向に磁化
吸着され易いが、球形化によってその方向性が無くな
り、従って、層が均一に形成され、局所的に抵抗の低い
領域や層厚のムラの発生を防止する、（２）磁性粒子の
高抵抗化と共に、従来の粒子に見られるようなエッジ部
が無くなって、エッジ部への電界の集中が起こらなくな
り、その結果、磁性粒子搬送担体に高いバイアス電圧を
印加しても、像形成体面に均一に放電して帯電ムラが起
こらない、と云う効果を与える。以上のような効果を奏
する球形粒子にはキャリヤ粒子の抵抗率が10³Ω・cm以
上、10¹²Ω・cm以下特に10⁴Ωcm以上、10⁹Ωcm以下であ
るように帯電性の磁性粒子を形成したものが好ましい。
この抵抗率は、粒子を0.50cm²の断面積を有する容器に
入れてタッピングした後、詰められた粒子上に１kg/cm²
の荷重を掛け、荷重と底面電極との間に1000Ｖ/cmの電
界が生ずる電圧を印加したときの電流値を読み取ること
で得られる値であり、この抵抗率が低いと、搬送担体に
バイアス電圧を印加した場合に、磁性粒子に電荷が注入
されて、像形成体面に磁性粒子が付着し易くなったり、
あるいはバイアス電圧のブレークダウンが起こり易くな
ったりする。また、抵抗率が高いと電荷注入が行われず
帯電が行われない。

【００１７】さらに、本発明に用いられる磁性粒子は、
それにより構成される磁気ブラシが振動電界により軽快
に動き、しかも外部飛散が起きないように、比重の小さ
く、かつ適度の最大磁化を有するものが望ましい。具体
的には真比重が６以下で最大磁化が30〜100emu/gのもの
を用いると好結果が得られることが判明した。

【００１８】以上を総合して、磁性粒子は、少なくとも
長軸と短軸の比が３倍以下であるように球形化されてお
り、針状部やエッジ部等の突起が無く、抵抗率が好まし
くは10⁴Ω・cm以上10⁹Ω・cm以下であることが適正条件で
ある。そして、このような球状の磁性粒子は、磁性体粒
子にできるだけ球形のものを選ぶこと、磁性体微粒子分
散系の粒子では、できるだけ磁性体の微粒子を用いて、
分散樹脂粒子形成後に球形化処理を施すこと、あるいは
スプレードライの方法によって分散樹脂粒子を形成する
こと等によって製造される。

【００１９】また、現像に用いられているトナーが磁気
ブラシに混入すると、トナーは絶縁性が高いため帯電性
が低下し帯電ムラを生じる。これを防止するにはトナー
が帯電時像形成体へ移動するようにトナーの電荷量を低
くすることが必要であり、磁性粒子にトナーを混合し、
１％のトナー濃度に調整した条件下でトナーの摩擦帯電
量を帯電極性と同じで、かつ１〜20μC/gとした場合、
磁気ブラシへのトナーの蓄積を防止できた。このことは
トナーが混入しても帯電時感光体へ付着するためと考え
られる。

【００２０】以上が磁性粒子についての条件であり、次
に粒子層を形成して像形成体を帯電する磁性粒子搬送担
体に関する条件について述べる。

【００２１】磁性粒子搬送担体は、バイアス電圧を印加
し得る導電性の搬送担体が用いられるが、特に、表面に
粒子層が形成される導電性の円筒状の搬送スリーブの内
部に複数の磁極を有するマグネットが設けられている構
造のものが好ましく用いられる。このような搬送担体に
おいては、回転マグネットとの相対的な回転によって、
搬送担体の表面に形成される粒子層が波状に起伏して移
動するようになるから、新しい磁性粒子が次々と供給さ
れ、搬送担体表面の粒子層に多少の層厚の不均一があっ
ても、その影響は上記波状の起伏によって実際上問題と
ならないように十分カバーされる。そして、搬送担体の
回転あるいはさらにマグネットの回転による磁性粒子の
搬送速度は、像形成体の移動速度と殆ど同じか、それよ
りも早いことが好ましい。また、搬送担体の回転による
搬送方向は、同方向が好ましい。同方向の方が反対方向
の場合よりも帯電の均一性に優れている。しかし、それ
らに限定されるものではない。

【００２２】また、搬送担体上に形成する粒子層の厚さ
は、規制板によって十分に掻き落されて均一な層となる
厚さであることが好ましい。帯電領域において搬送担体
の表面上の磁性粒子の存在量が多すぎると磁性粒子の振
動が十分に行われず感光体の摩耗や帯電ムラや過電流が
流れたりしてしまうとともに搬送担体の駆動トルクが大
きくなるという欠点がある。反対に磁性粒子の帯電領域
における搬送担体上の存在量が少な過ぎると帯電ムラや
磁性粒子の像形成体への付着を起こすことになる。現像
領域における磁性粒子の好ましい存在量は10〜200mg/cm
²であった。この存在量は磁気ブラシの接触領域におけ
る平均値である。

【００２３】そして、搬送担体と像形成体との帯電時の
間隙は100〜5000μmが好ましい。搬送担体と像形成体の
表面間隙が100μmよりも狭くなり過ぎると、それに対し
て均一な帯電作用する磁気ブラシの穂を形成するのが困
難となり、また、十分な磁性粒子を帯電部に供給するこ
ともできなくなって、安定した帯電が行われなくなる
し、帯電時の間隙が5000μmを大きく超すようになる
と、粒子層が荒く形成されて帯電ムラが起き易く、ま
た、電荷注入効果が低下して十分な帯電が得られないよ
うになる。このように、搬送担体と像形成体の間隙が極
端になると、それに対して搬送担体上の粒子層の厚さを
適当にすることができなくなるが、間隙が100〜5000μm
の範囲では、それに対して粒子層の厚さを適当に形成す
ることができ、磁気ブラシの摺擦による掃き目の発生を
防止できる。

【００２４】またさらに、本帯電装置がクリーニングと
適用される画像形成方法では現像に当って正規現像より
反転現像の方が好ましい。なぜなら帯電装置から帯電時
トナーを排出しやすく、排出されたトナーは、反転現像
時には同一極性となり、現像部で現像バイアスにより回
収することにより画像のカブリが防止できることになる
からである。

【００２５】

【実施例】

（第１実施例）以下図面を用いて本発明の第１実施例に
ついて説明する。

【００２６】図１は本発明の帯電装置を備えた静電記録
装置の構成の概要を示す断面図である。図において、10
は矢示(時計)方向に回転する像形成体である（−）帯電
の電荷発生層（ＣＧＬ）上に電荷輸送層（ＣＴＬ）を有
する二層構成のＯＰＣから成る感光体ドラムで、その周
縁部には除電ランプ14、後述する帯電装置20、露光装置
からの像露光光Ｌが入射する露光部19、現像器30、転写
ローラ13、クリーニング装置50等が設けられている。

【００２７】本実施例のコピープロセスの基本動作は、
図示しない操作部よりコピー開始指令が図示しない制御
部に送出されると、制御部の制御により、感光体ドラム
10は矢示方向に回転を始める。感光体ドラム10の回転に
従いその周面は、除電ランプ14により一様除電されたの
ちその除電された部分がクリーニングを通過したのち後
述する帯電装置20により一様に帯電される。帯電は画像
領域を含む一定領域のみ行う。感光体ドラム10上には、
画像書き込み装置等からの例えばレーザビームＬによる
画像の書き込みが行われ、画像に対応した静電潜像が形
成される。

【００２８】現像器30内には２成分現像剤があって撹拌
スクリュー33A,33Bによって撹拌されたのち、マグネッ
トローラ32の外側にあって回転する現像スリーブ31外周
に付着して現像剤の磁気ブラシを形成し、現像スリーブ
31には所定のバイアス電圧が印加されて、感光体ドラム
10に対向した現像領域において反転現像が行われる。

【００２９】給紙カセット40からは、記録紙Ｐが一枚ず
つ第１給紙ローラ41によって繰り出される。この繰り出
された記録紙Ｐは、感光体ドラム10上の前記トナー像と
同期して作動する第２給紙ローラ42によって感光体ドラ
ム10上に送出される。 そして転写ローラ13の作用によ
り、感光体ドラム10上のトナー像が記録紙Ｐ上に転写さ
れ、感光体ドラム10上から分離される。トナー像を転写
された記録紙Ｐは搬送手段80を経て図示しない定着装置
へ送られ、熱定着ローラ及び圧着ローラによって挟持さ
れ、溶融定着されたのち装置外へ排出される。記録紙Ｐ
に転写されずに残ったトナーを有して回転する感光体ド
ラム10の表面は、ブレード51等を備えたクリーニング装
置50により掻き落とされ清掃され、帯電領域後端が光除
電された後、感光体ドラム10の回転が停止して次回の複
写に待機する。

【００３０】図２は図１の静電記録装置等において用い
られる本発明の帯電装置20の第１実施例を示す断面図で
ある。図において、21は磁性粒子で、導電性を有するよ
うコーティングした球形フェライト粒子を用いた。その
他に磁性粒子と樹脂を主成分としてこれを熱錬成後に粉
砕して得られる導電性の磁性樹脂粒子を用いることもで
きる。良好な帯電を行うために、外形は真球で粒径50μ
m、比抵抗10⁵Ω・cmに調整されていて、トナーとの摩擦
帯電量はトナー濃度１％の条件で−５μC/gである。

【００３１】22は例えばアルミニウムなどの非磁性かつ
導電性の金属で形成された磁性粒子21の搬送担体である
搬送スリーブ、23は搬送スリーブ22の内部に配置された
柱状のマグネットで、このマグネット23は帯電時は図に
示すように周縁に円筒表面で700ガウスとなるようにＳ
極及びＮ極を配置して着磁されているが、軸中心に回動
可能で非帯電時には磁気ブラシの穂が帯電領域から離れ
た所で立つようにするか、又は磁極のＮＳ方向を感光体
ドラム10の対向部の接線と平行となるよう回動させ、磁
気ブラシの穂が水平磁界により感光体ドラム10との対向
部の接線方向と平行として、磁気ブラシの先端を感光体
ドラム10より離間することが可能に構成されている。搬
送スリーブ22は固定されたマグネット23に対し回動可能
になっている。搬送スリーブ22は感光体ドラム10との対
向位置で感光体ドラム10の移動方向と同方向に1.2〜2.0
倍の周速度で回転させられる。

【００３２】感光体ドラム10は、導電基材10ｂとその表
面を覆う感光体層10ａとからなり、導電基材10ｂは接地
されている。

【００３３】24は前記搬送スリーブ22と導電基材10ｂと
の間にバイアス電圧を付与するバイアス電源で、搬送ス
リーブ22はこのバイアス電源24を介して接地されてい
る。

【００３４】前記バイアス電源24は帯電すべき電圧と同
じ値に設定された直流成分に交流成分を重畳した交流バ
イアス電圧を供給する電源で、搬送スリーブ22と感光体
ドラム10との間の間隙の大きさ、感光体ドラム10に帯電
する帯電電圧等によって異なるが、間隙は0.1〜５mmの
間に保持され、保護抵抗28を介して帯電すべき電圧とほ
ぼ同じ−500〜−1000Ｖの直流成分に、ピーク間電圧(Ｖ
p−p）として200〜3500Ｖの交流成分を重畳した交流バ
イアス電圧を搬送スリーブへ印加することにより、好ま
しい帯電条件を得ることができた。交流バイアス電圧を
印加することにより振動電界を形成しムラのない帯電を
得ることができる。

【００３５】25は前記磁性粒子21の貯蔵部を形成するケ
ーシングで，このケーシング25内に前記搬送スリーブ22
とマグネット23が配置されており、またケーシング25の
出口には規制板26が設けてあって、搬送スリーブ22に付
着して搬出される磁性粒子21層の厚さを規制するように
なっている。規制板26と搬送スリーブ22との間隙は磁性
粒子21の搬送量即ち現像領域における搬送スリーブ22上
の磁性粒子の存在量が10〜200mg/cm²特に好ましくは30
〜150mg／cm²となるよう調整される。感光体ドラム10と
搬送スリーブ22との間隙は厚さを規制された磁性粒子21
層で接続される。撹拌板27は磁性粒子21の偏りを修正す
る板状部材を軸の回りに有する回転体である。

【００３６】次に図２に示す帯電装置20の動作について
説明する。

【００３７】感光体ドラム10を矢示方向に回転させなが
ら搬送スリーブ22を矢示同方向に感光体ドラム10の周速
度の1.2〜2.0倍の周速度で回転させると、搬送スリーブ
22に付着・搬送される磁性粒子21の層はマグネット23の
磁力線により搬送スリーブ22上の感光体ドラム10との対
向位置で磁気的に連結して一種のブラシ状になり、いわ
ゆる磁気ブラシが形成される。そして磁気ブラシは搬送
スリーブ22の回転方向に搬送されて感光体ドラム10に対
向する帯電領域を通過するようになるが、非帯電時には
磁気ブラシの先端が感光体ドラム10に接触しないように
マグネット23又はその磁極のＮＳ方向は回動されてい
る。帯電開始に先立って帯電装置20のマグネット23の磁
極の方向は磁気ブラシが感光体ドラム10の感光体層10ａ
に当接し摺擦するよう回動される。こののち０Ｖに設定
してあったバイアス電源24により交流バイアス電圧が印
加され帯電が開始される。

【００３８】帯電開始時には既に磁気ブラシが感光体層
10ａに接触しているので磁性粒子と既に光除電されてい
る感光体層10ａとの間に電位差がなく、磁性粒子の帯電
開始時の感光体ドラム10への移動付着を防止できる。

【００３９】以上のようにして、交流バイアス電圧を搬
送スリーブ22と感光体ドラム10の間に印加することによ
り導電性の磁性粒子21を経て感光体層10ａ上に電荷が注
入されて帯電が行われる。この場合特にバイアス電圧を
直流成分に交流成分を重畳したバイアス電圧としている
ので、電荷の移動や放電現象を伴った磁気ブラシからの
電荷注入の効率を向上させることになり、極めて安定し
た高速で均一な帯電を行うことができる。

【００４０】なお、以上の実施例において、搬送スリー
ブ22に印加する交流電圧成分の周波数と電圧を変化させ
た結果を図５に示した。

【００４１】図５において、縦線で陰を有した範囲が絶
縁破壊の生じ易い範囲、斜線で陰を付した範囲が帯電ム
ラを生じ易い範囲であり、陰を付してない範囲が安定し
て帯電の得られる好ましい範囲である。図から明らかな
ように、好ましい範囲は、交流電圧成分の変化によって
多少変化する。なお、交流電圧成分の波形は、正弦波に
限らず、矩形波や三角波であってもよい。また図５にお
いて、散点状の陰を施した低周波領域は、周波数が低い
ために帯電ムラが生ずるようになる範囲である。好まし
い周波数は300〜7000Hzである。

【００４２】帯電を停止する場合は、先ずバイアス電圧
印加を停止してからマグネット23の磁極の方向を回動し
磁気ブラシを感光体ドラム10から離間する。

【００４３】以上帯電開始から帯電停止までのタイムチ
ャートを示すと図３のようになる。図３の横軸は時間
軸、縦軸は各設定値迄の立ちあげ状態を示す。搬送スリ
ーブ22の回転は図３に実線及び破線で示すように、バイ
アス電圧の印加する前に回転を開始し、バイアス電圧印
加停止後に回転を停止するようにするならば、磁気ブラ
シの感光体ドラム10への当接の前又は後のどちらでもよ
い。

【００４４】図３において、バイアス印加及びスリーブ
回転は、ノイズ源や振動源となるために急峻な立ちあげ
は避けている。

【００４５】（第２実施例）図４は本発明の第２実施例
の構成を示す断面図で帯電装置20が退避状態にある図で
ある。第１実施例と同一部分は同一符号で表しその詳細
な説明は省略する。図において、60は静電記録装置内の
温度上昇を防止するために設けられた排気ファンであ
る。25は帯電装置の外側をかこむ様に設けられたカバー
である。

【００４６】また、帯電装置20は図示しない案内手段と
カム或いはソレノイド等からなる移動手段によって矢示
方向に移動可能で、前記磁気ブラシの穂が感光体ドラム
10に当接する所定の間隙を保持する位置に固定されか、
磁気ブラシの穂が感光体ドラム10周面に当接しない位置
に退避されるようになっている。

【００４７】次に図４に示す帯電装置20の動作について
説明する。

【００４８】感光体ドラム10を矢示方向に回転させなが
ら搬送スリーブ22を矢示同方向に感光体ドラム10の周速
度の1.2〜2.0倍の周速度で回転させると、搬送スリーブ
22に付着・搬送される磁性粒子21の層はマグネット23の
磁力線により搬送スリーブ22上の感光体ドラム10との対
向位置で磁気的に連結して一種のブラシ状になり、いわ
ゆる磁気ブラシが形成される。そして磁気ブラシは搬送
スリーブ22の回転方向に搬送されて感光体ドラム10に対
向する帯電領域を通過するようになるが、非帯電時には
磁気ブラシの先端が感光体ドラム10に接触しないように
前記移動手段によって退避されている。帯電開始に先立
って帯電装置20の磁気ブラシが感光体ドラム10の感光体
層10ａに当接し摺擦する位置に移動される。こののち第
１実施例において説明したバイアス電源24により直流成
分に交流成分を重畳した交流バイアス電圧が印加され帯
電が開始される。

【００４９】帯電開始時には既に磁気ブラシが感光体層
10ａに接触しているので磁性粒子と感光体層10ａとの間
に電位差がなく、磁性粒子の帯電開始時の感光体ドラム
10への移動付着を防止できる。

【００５０】以上のようにして、交流バイアス電圧の印
加により導電性の磁性粒子21を経て感光体層10ａに電荷
が注入されて帯電が行われ、交流成分により磁気ブラシ
からの電荷注入に振動を与えることになり、極めて安定
した均一な帯電を行うことができる。この間、空気流
は、帯電器20とカバー25との間を通過する。帯電部下流
側で発生するオゾンや現像器からの飛散トナーはこの通
路を通って排気ファン60へと送られる。

【００５１】帯電を停止する場合は、先ずバイアス電圧
印加を停止してから移動手段により帯電装置20を退避方
向に移動し磁気ブラシを感光体ドラム10から離間する。
これにより磁気ブラシと感光体ドラム10の間に間隙がで
きて排気ファン60により生じている空気流が横切るよう
になる。

【００５２】帯電器20とカバー25は一体的な移動する構
成としてもよいし、カバー25は移動せず帯電器20のみが
移動する構成とすることにより、空気流の通路を切り換
えることと、磁気ブラシの当接解除を兼用することがで
きる。

【００５３】以上帯電開始から帯電停止までのタイムチ
ャートを示すと図３と同様になり、搬送スリーブ22の回
転は図３に実線及び破線で示すように、バイアス電圧の
印加する前に回転を開始し、バイアス電圧印加停止後に
回転を停止するようにするならば、磁気ブラシの感光体
ドラム10への当接の前又は後のどちらでもよい。

【００５４】なお、帯電器の移動に代わり、実施例１に
示した様に磁極を移動する構成も可能である。これによ
って同様の空気流の流れを形成することができる。

【００５５】なお、第１、第２実施例のいずれにおいて
も、長期使用によって感光体ドラム10表面にクリーニン
グされずに残留したトナーの磁性粒子21層内への混入が
多くなり磁気ブラシの抵抗が高くなって帯電効率が損な
われることがある。

【００５６】これには画像形成前の感光体ドラム10の予
備回転時に搬送スリーブ22に印加するバイアス電圧の直
流成分の極性を高く設定し、あるいは交流成分の電圧を
高く設定して、トナーが感光体ドラム10に付着し易い条
件を設定してトナー混入を防止することができる。特に
反転現像を行う画像形成装置のように感光体ドラム10の
帯電極性がトナーと同極性の場合は現像器内のトナー極
性と同じとなるためにトナーによる汚染が発生しずら
く、現像時画像にかぶりとして現れず極めて好適な組合
わせとなる。さらに、帯電とクリーニングを兼用した構
成とすることも可能となる。

【００５７】また、以上説明した帯電装置20は、その出
力するバイアス電圧の直流成分をトナー帯電の極性と反
対にすることによって感光体ドラム10上の残留トナーを
クリーニングしながら帯電する装置として使用すること
もできる。この場合、帯電器内にたまっていくトナーを
回収するバイアスを印加したローラ等の回収手段を設け
ることが必要である。さらにバイアス電源24の直流成分
の電圧及び極性を変更可能にして帯電／クリーニング兼
用の装置として使用することもできる。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、感光体ドラム帯電には
磁気ブラシにより直接電荷を注入するので、バイアス電
圧を低くすることができ、バイアス電圧の印加及び印加
停止は磁気ブラシが感光体ドラムに当接している間に行
われるようにしたのでオゾンの発生と磁性粒子の像形成
体への移動付着を防止できる。また、非帯電時には前記
磁気ブラシと感光体ドラムとの間に十分な間隙を形成し
空気流が横切るようにしたので、他の放電装置によって
発生したオゾンも像形成体周面特に帯電領域に滞留する
ことがないので像形成体の感光層の劣化を防止し、長時
間に亙って帯電ムラのない極めて安定した均一な帯電を
行うことのできる帯電装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の帯電装置を備えた静電記録装置の構成
の概要を示す断面図である。

【図２】本発明の帯電装置の第１実施例の構成を示す断
面図である。

【図３】本発明の第１実施例のバイアス電圧印加と磁気
ブラシの感光体ドラムへの当接との関係を示すタイムチ
ャートである。

【図４】本発明の帯電装置の第２実施例の構成を示す断
面図である。

【図５】交流電圧成分の周波数と電圧を変化させたとき
の帯電特性図である。

【符号の説明】

10 感光体ドラム 20 帯電装置 21 磁性粒子 22 搬送スリーブ 23 マグネット 24 バイアス電源 25 ケーシング（カバー） 26 規制板 28 保護抵抗 60 排気ファン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性粒子からなる磁気ブラシによって帯
   電を行う帯電装置において、 直流成分と交流成分とからなるバイアス電圧の印加を開
   始あるいは停止する工程は前記磁気ブラシが像形成体に
   当接している間に行い、前記磁気ブラシが前記像形成体
   から離間している場合は前記バイアス電圧の印加は停止
   することを特徴とする帯電装置。
2. 【請求項２】 磁性粒子からなる磁気ブラシによって帯
   電を行う帯電装置において、 該帯電装置は前記磁気ブラシが像形成体に対し当接又は
   離間する移動手段を有し、該離間時は空気流が帯電領域
   を横切ることを特徴とする帯電装置。