JPH06161209A

JPH06161209A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH06161209A
Application number: JP30705092A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 哲羽根田; Kunio Shigeta; 邦男重田; Yukie Hosogoezawa; 幸恵細越澤; Masakazu Fukuchi; 真和福地; Shizuo Morita; 静雄森田; Hiroyuki Nomori; 弘之野守
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1992-11-17
Filing date: 1992-11-17
Publication date: 1994-06-07

Abstract

(57)【要約】【目的】オゾンの発生がなく像形成体の絶縁破壊を起
こさない、極めて安定した均一な帯電を行うことのでき
る画像形成装置を提供する。【構成】外周に磁極を配置し固定した磁石体23の外周
を回転可能に配設された非磁性導電性の帯電ローラ22
と、その帯電ローラ22の外周に付着した磁性粒子21の層
からなる磁気ブラシ21Ａを、感光体ドラム10の移動に対
して接触させ、前記帯電ローラ22と感光体ドラム10との
間に交流バイアス電圧により振動電界を形成して、前記
感光体ドラム10の帯電を行う帯電装置20を備えた画像形
成装置であって、帯電ローラ22と感光体ドラム10との移
動速度を帯電領域において同方向とし、磁気ブラシ21Ａ
先端の速度を感光体ドラム10の周速度の0.2〜0.9倍の速
度で移動させることを特徴とする。

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
記録装置等の静電転写プロセスを利用する画像形成装置
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、磁石体を内包した円筒状の搬送担体上に磁性粒
子を吸着して磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシで像
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号、特開平4-21873号、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、像形成体を完全に
安定して一様に帯電させることはできないという問題点
があった。図４は従来の帯電装置の帯電部を示す拡大断
面図で、帯電領域近傍に前記搬送担体22内部に固設した
磁石体23の磁極が設置されているので、搬送担体22表面
上の磁性粒子21は磁力線に沿って鎖状に突出した磁気ブ
ラシ21Ａとなり、バイアス電源24によって像形成体10と
搬送担体22との間にバイアス電圧が印加され磁気ブラシ
21Ａを通して帯電が行われていた。この場合磁気ブラシ
21Ａの先端が直接像形成体10に当接するため局所的に帯
電が過多となり、像形成体10の絶縁破壊や帯電ムラが発
生するという問題点がある。しかも像形成体10に点状の
絶縁破壊を起こした場合、その点を通じて磁気ブラシ21
Ａ全体の電位が低下し像形成体10の回転方向と直角な方
向に磁気ブラシ21Ａが像形成体10に当接している幅の広
い部分が帯電不良部分となるという問題点がある。

【０００７】本発明はこれらの点を解決して、像形成体
の絶縁破壊やオゾンの発生が少なく、極めて安定した均
一な帯電を行うことのできる画像形成装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、磁性粒子を
搬送担体上に供給して磁気ブラシを形成させ、該搬送担
体上の磁気ブラシを振動電界下におき、像形成体を帯電
する画像形成装置において、前記像形成体と前記磁気ブ
ラシは帯電領域において同方向に移動すると共に、その
移動速度は 0.2Ｖ_I≦Ｖ_S≦0.9Ｖ_I であることを特徴とする画像形成装置によって達成され
る。ただし、Ｖ_Sは搬送担体上の磁気ブラシ先端の移動
速度、Ｖ_Iは像形成体周面の移動速度である。

【０００９】

【作用】本発明においては、前記磁気ブラシの帯電領域
における移動方向と速度を像形成体の周速度と同方向で
遅くしたので、その速度差により前記磁気ブラシの先端
部は前記像形成体の移動方向に折れ曲がり、該磁気ブラ
シの先端が直接像形成体に接触しなくなり、帯電領域を
広げる。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例を説明する前に磁性粒子の粒
径及び搬送担体の条件について説明する。

【００１１】一般に磁性粒子の平均粒径（重量平均）が
大きいと、（イ）搬送担体上に形成される磁気ブラシの
穂の状態が粗いために、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。

【００１２】以上から、磁性粒子の粒径は、平均粒径
（重量平均）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。

【００１３】このような磁性粒子は、磁性体として従来
の二成分現像剤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。

【００１４】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、という効果を与える。

【００１５】以上のような効果を奏する球形粒子には磁
性粒子の抵抗率が10³Ω・cm以上、10¹²Ω・cm以下、特に1
0⁴Ω・cm以上10⁹Ω・cm以下であるように導電性の磁性粒
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1,000Ｖ/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
による像形成体の絶縁破壊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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】また、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が同じ
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。トナーの電
荷量が大きいと磁性粒子から離れずらくなり、一方小さ
いと電気的に像形成体に移動しずらくなることが認めら
れた。

【００１９】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の搬送
担体に関する条件について述べる。

【００２０】磁性粒子の搬送担体は、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の内部に複数の磁極
を有する磁石体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、磁石体と
の相対的な回転によって、導電性円筒の表面に形成され
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、搬送担体の回転による磁性粒子の搬送
速度は、像形成体の移動速度より遅くてもよいが殆ど同
じか、速いことが好ましい。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。

【００２１】又、搬送担体表面は、磁性粒子の安定な均
一搬送のために表面粗さを２〜15μmとすることが好ま
しい。平滑であると搬送が十分に行なえなく、荒すぎる
と表面の凸部から過電流が流れ、どちらにしても帯電ム
ラが生じ易い。サンドブラスト処理が好ましく用いられ
る。

【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を起こすと
ともに過電流が流れ易く、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像形成体への
接触に不完全な部分を生じ磁性粒子の像形成体上への付
着や帯電ムラを起こすことになる。実験を重ねた結果、
帯電領域における磁性粒子の好ましい存在量Ｗは10〜30
0mg/cm²あり、さらに好ましくは30〜150mg/cm²であるこ
とが判明した。なお、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間隙Ｄは
0.1mm〜10mmが好ましく、さらに好ましくは0.2mm〜５mm
が好ましい。搬送担体と像形成体の表面間隙が200μm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、間隙が5,000μm
を大きく超すようになると、粒子層が粗く形成されて帯
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200〜5,000μm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、さらに適切な搬送量Ｗ（mg/cm²）と
間隙Ｄ（cm）との間に最も好ましい条件が存在すること
が明らかとなった。

【００２５】帯電を均一でかつ高速で安定に行なうには
300 ≦ Ｗ／Ｄ ≦ 3,000（mg/cm³)の条件を満足するこ
とが必要で、Ｗ／Ｄがこの範囲外の場合には帯電が不均
一になることが確認された。

【００２６】搬送担体の直径は５〜20mmφが好ましい。
上記径とすることにより、帯電に必要な接触領域を確保
する。接触領域が必要以上に大きいと、帯電電流が過大
となるし、小さいと帯電ムラが生じ易い。

【００２７】又、上記の様な小径とした場合、遠心力に
より磁性粒子が飛散あるいは像形成体に付着し易いため
に搬送担体の線速を遅くすることが好ましい。

【００２８】Ｄは磁気ブラシの磁性粒子の鎖長を決める
要素と考えられる。鎖の長さに相当する電気抵抗が、帯
電のし易さや帯電速度と対応すると考えられる。一方、
Ｗは磁性粒子の鎖の密度を決める要素と考えられる。鎖
の数を増やすことにより、帯電の均一性が向上すると考
えられる。しかしながら、帯電領域において、磁性粒子
が狭い間隙を通過するとき、磁性粒子の鎖の圧縮状態が
実現していると考えられる。この時、磁性粒子の鎖は互
いに接触し、曲がった状態で、撹乱を受けながら像形成
体を摺擦していることになる。

【００２９】この撹乱条件が、帯電のスジなどを生じさ
せず電荷の移動を容易にし均一な帯電に有効と考えられ
る。すなわち、磁性粒子密度に相当するＷ／Ｄが小さい
ときは、磁性粒子の鎖は粗となり撹乱をうける割合が少
なく、帯電が不均一になる。Ｗ／Ｄが大となるときは、
磁性粒子の鎖は高いパッキングにより十分に形成され
ず、磁性粒子の撹乱は少ない。このことが電荷の自由な
移動を妨げ、均一な帯電が行われなくなる原因と考えら
れる。

【００３０】(実施例)以下図面を用いて本発明の実施例
について説明する。

【００３１】図１は本発明の画像形成装置である静電記
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ＯＰＣから成る感光体ドラムで、その周縁部には後
述する帯電装置20、露光装置からの像光Ｌの入射する露
光部、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。

【００３２】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、後述する帯電装置20により一様に帯電
され通過する。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の像光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。

【００３３】現像器30内には二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、磁石体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。

【００３４】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て次回の複写に待機す
る。

【００３５】図２は図１の画像形成装置に用いられる帯
電装置20の一実施例を示す断面図である。図において、
21は磁性粒子、22は例えばサンドブラスト処理した表面
粗さ７μmの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10mmφの円筒状の磁性粒子21の搬送担体
である帯電ローラ、23は帯電ローラ22の内部に固定して
配設された柱状の磁石体で、この磁石体23は図に示すよ
うに周縁に帯電ローラ22表面で500〜1,000ガウスとなる
ように複数のＳ極及びＮ極を配置して着磁されている。
この磁極の内感光体ドラム10に最も近接した帯電部の磁
極を主磁極ということにする。帯電ローラ22は磁石体23
に対し回動可能になっていて、感光体ドラム10との対向
位置で0.2〜1.0mmの間隙に保持され、帯電領域において
磁気ブラシ21Ａ先端部の速度が感光体ドラム10の移動方
向と同方向でその周速度の0.5〜0.9倍の速度になるよう
回転させられる。即ち、Ｖ_Sを帯電ローラ22上の磁気ブ
ラシ21Ａ先端の移動速度、Ｖ_Iを感光体ドラム10周面の
移動速度とするとき、0.2Ｖ_I≦Ｖ_S≦0.9Ｖ_I とすること
により磁気ブラシ21Ａの先端部が折れ曲がり良好な帯電
を行うと共に磁性粒子の飛散や、像形成体への付着を防
止できる。

【００３６】Ｖ_Sが大だと、上記磁性粒子の飛散や付着
の問題が、Ｖ_Sが小だとスジ状の帯電ムラが生じ易い。
さらに、上記Ｖ_Sの条件において、好ましいのは、0.3Ｖ
₁≦Ｖ_S≦0.5Ｖ₁である。

【００３７】前記磁石体23の感光体ドラム10に最も近接
して設けられた主磁極の位置は、前記最近接位置から感
光体ドラム10の回転方向上流側又は下流側にあって、前
記最近接位置からの角度θは、実験の結果、−15°≦
θ ≦ 15°の範囲にあるのが好ましいことが判明した。

【００３８】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。

【００３９】24は前記帯電ローラ22と感光体ドラム10の
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、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。バ
イアス電圧は帯電ローラ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を帯電する帯電電圧等によ
って異なるが、間隙は0.1〜１mmの間に保持される場
合、帯電すべき電圧とほぼ同じ−500Ｖ〜−1,000Ｖの直
流成分に、ピーク値間電圧(Ｖ_P-P）として200〜3,500
Ｖ、0.3〜10KHzの交流成分を重畳した交流バイアス電圧
を保護抵抗28を介して供給することにより、好ましい帯
電条件を得ることができる。なおバイアス電源24は、直
流成分は定電圧制御を、交流成分は定電流制御を行って
いる。

【００４０】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内に前記帯電ローラ22と
磁石体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、帯電ローラ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。非磁性の規制板26と帯電ローラ22との間隙は磁性粒
子21の搬送量、即ち帯電部における帯電ローラ22上の磁
性粒子21の存在量が10〜300mg/cm²さらに好ましくは30
〜150mg／cm²となるよう調整される。感光体ドラム10と
帯電ローラ22との間隙は厚さを規制された磁性粒子21の
磁気ブラシ21Ａで接続される。

【００４１】次に前述した帯電装置20の動作について説
明する。

【００４２】感光体ドラム10を矢示方向に回転させなが
ら帯電ローラ22を帯電領域において感光体ドラム10と同
方向に回転させると、帯電ローラ22に付着・搬送される
磁性粒子21の層は磁石体23の磁力線により帯電ローラ22
上の感光体ドラム10との対向位置で磁気的に鎖状に連結
して一種のブラシ状になり、いわゆる磁気ブラシ21Ａが
形成される。そしてこの磁気ブラシ21Ａは帯電ローラ22
の回転方向に搬送されて感光体ドラム10の感光体層10ａ
に接触し摺擦する。帯電ローラ22と感光体ドラム10との
間には前記交流バイアス電圧が印加されているので、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、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たことと、前記
磁気ブラシ21Ａの先端部の移動速度を感光体ドラム10の
周速度より遅くしたのでその差により磁気ブラシ21Ａの
先端部は折れ曲がり感光体ドラム10に接触する範囲を拡
大することによって帯電効率を向上しバイアス電圧によ
る感光体ドラム10の絶縁破壊の発生率を低下させた。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。

【００４３】なお、以上の実施例において、帯電ローラ
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３に示した。

【００４４】図３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３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。

【００４５】前記実施例の磁性粒子21として導電性を有
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50μm、比抵抗10³Ω・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。

【００４６】なお、本実施例の帯電装置20を用いて感光
体ドラム10の除電をすることも可能である。除電はバイ
アス電圧の直流成分のみを零とすることによって行うこ
とができる。画像形成後、交流成分のみを印加して像形
成体を回動させることにより感光体ドラム10を除電す
る。感光体ドラム10の除電が終了した時点で交流成分も
印加を停止し、磁石体23の磁極の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ると、磁
気ブラシ21Ａ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なり、磁性粒子21を感光体ドラム
10周面に付着させないで、磁気ブラシ21Ａの先端を感光
体ドラム10より離すことができる。

【００４７】また、上記帯電装置20がクリーニング装置
として用いられる画像形成方法では現像方法として正規
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、現像領域で現像バイア
スにより回収することになり画像のカブリが防止できる
ことになるからである。

【００４８】なお、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21Ａの抵抗が高くな
って帯電効率が損なわれることがある。これには画像形
成前あるいは後の感光体ドラム10の回転時に帯電ローラ
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30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。

【００４９】なお、磁気ブラシ21Ａの搬送担体は、内部
に磁石体23を有した帯電ローラ22の構成に限らず、内部
の磁石体23が回転するもので帯電ローラ22を有せずＮ，
Ｓ交互に着磁された磁石体23のみで構成されてもよい。
勿論この場合の磁石体23の周速度は磁気ブラシ21Ａ先端
部の移動速度が感光体ドラム10の周速度の0.2〜0.9倍と
なるようにされる。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、像形成体を搬送担体上
に形成した磁気ブラシを通じて直接電荷を注入して帯電
するので、バイアス電圧を低くすることができ、オゾン
の発生を防止できる。また、前記磁気ブラシと像形成体
との間にバイアス電界として振動電界を形成し、帯電領
域における搬送担体と像形成体の移動方向を同方向と
し、磁気ブラシの速度を像形成体の周速度の0.2〜0.9倍
の速度で移動させるようにしたので、磁気ブラシの先端
部は折れ曲がり磁気ブラシの先端が直接像形成体に接触
しなくなり、像形成体に接触する範囲を拡大した結果、
像形成体の絶縁破壊の発生率を低下させ帯電不良部分発
生を防止し、磁気ブラシからの電荷注入の効率を向上さ
せ、極めて安定した高速でムラのない均一な帯電を行う
ことができる画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の構成の概要を示す断面
図である。

【図２】図１の帯電装置の一実施例を示す断面図であ
る。

【図３】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。

【図４】従来の帯電装置の帯電領域を示す拡大断面図で
ある。

【符号の説明】

10 感光体ドラム（像形成体） 20 帯電装置 21 磁性粒子 21Ａ磁気ブラシ 22 帯電ローラ（搬送担体） 23 磁石体 24 バイアス電源 26 規制板 28 保護抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者福地真和東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内 (72)発明者森田静雄東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内 (72)発明者野守弘之東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性粒子を搬送担体上に供給して磁気ブ
ラシを形成させ、該搬送担体上の磁気ブラシを振動電界
下におき、像形成体を帯電する画像形成装置において、前記像形成体と前記磁気ブラシは帯電領域において同方
向に移動すると共に、その移動速度は 0.2Ｖ_I≦Ｖ_S≦0.9Ｖ_I であることを特徴とする画像形成装置。ただし、Ｖ_Sは
搬送担体上の磁気ブラシ先端の移動速度、Ｖ_Iは像形成
体周面の移動速度である。
【請求項２】前記Ｖ_Sは、 0.3Ｖ₁≦Ｖ_S≦0.5Ｖ₁ であることを特徴とする請求項１の画像形成装置。