JPH06230652A

JPH06230652A - 画像形成用感光体の帯電方法および画像形成方法

Info

Publication number: JPH06230652A
Application number: JP3937093A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Koudaka; 寿向高; Susumu Kikuchi; 進菊地; Tatsuji Imoo; 龍士芋生
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1993-02-02
Filing date: 1993-02-02
Publication date: 1994-08-19
Anticipated expiration: 2016-06-18
Also published as: JP3177644B2

Abstract

(57)【要約】【構成】電圧が印加された帯電用粒子１９からなる磁
気ブラシにより感光体３１を接触帯電し、ついで、ＬＥ
Ｄアレイ６１により画像露光して静電潜像を形成すると
ともに、導電性磁性キャリアと絶縁性トナーとから現像
剤９１により現像し、トナー９３よりなる画像を感光体
３１上に形成し、これを紙９５に転写する。転写されず
に感光体３１上に付着した残存トナー９７は、帯電用粒
子１９に付着・蓄積され帯電性能が低下するので、画像
形成を行なわない時を利用して、帯電用粒子１９に付着
したトナーを感光体３１上に移行せしめ現像剤９１で回
収する。【効果】接触帯電装置の導電部材に付着したトナーを
除去し、長期にわたって安定して均一に感光体を帯電さ
せることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法を応用した
画像形成方法に関し、特にこの画像形成方法で用いられ
る感光体の帯電方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｃ．Ｆ．カールソンによる電子写真法の
発明（米国特許第２，２９７，６９１号明細書）以来、
この方法を基礎として各種の工夫が提案されている。カ
ールソン方式に代表される電子写真方式は現在広く用い
られており、感光体の均一帯電→選択露光による潜像の
形成→現像剤によるトナー像の形成→転写→定着を基本
プロセスとする。そして、感光体の均一帯電法としては
コロナ放電法が従来主流を占めていたが、放電によりオ
ゾンが発生することなどから、近年、電圧が印加された
導電部材を感光体に接触させて感光体を均一帯電させる
接触帯電法が注目されている。

【０００３】一方、背面露光記録方式を採用した非カー
ルソン方式の画像形成方法についても近年各種の報告が
なされており、装置の小型化、プロセスの簡略化が可能
であるとされている（画像電子学会誌，１６，（５），
３０６，（１９８７）、特開昭６１−１４９９６８号公
報、同６３−１００７１号公報、同６３−２１４７８１
号公報）。背面露光記録方式は、感光体の表面側に現像
剤を供給して現像剤溜りを形成し、この現像剤溜りでク
リーニング、感光体の均一帯電−背面画像露光−同時現
像を行なうものであり、クリーニング、帯電、画像（信
号）露光および現像を同時に行なうことができる。

【０００４】しかしながら、比較的短い現像剤溜り（帯
電／露光／現像ゾーン）で、潜像形成に必要な帯電量を
現像剤を介して感光体に注入し、しかも、現像してシャ
ープで安定したトナー像を得ることが必要であるため、
各機能素材やシステム上の要請が厳しく、実現化には困
難な問題が多い。そこで、本出願人は先に、上記背面露
光記録方式において帯電工程を分離し、導電性磁性粒子
からなる磁気ブラシを用いる接触帯電法により予め感光
体を均一帯電させ、ついで、現像剤溜りで感光体のクリ
ーニング、背面画像露光−同時現像を行なうことを提案
した（特開平４−２３４０６３号公報）。

【０００５】しかしながら、前述のカールソン方式にし
ろ非カールソン方式にしろ、接触帯電法には大きな問題
点がある。現像により感光体上に形成されたトナー像
は、転写工程で紙などに転写されるが、実際には全ての
トナーが紙に転写されるわけではなく、一部のトナーは
感光体上に残存する。このため、この感光体上の残存ト
ナーが、接触帯電に用いられる導電部材に付着するとい
う問題がある。一般に、転写の容易さ等を考慮して、ト
ナーとしては絶縁性の粒子が用いられるため、トナーが
接触帯電用の導電部材に付着すると、その導電性が低下
し感光体を安定して均一帯電させることが困難となる。

【０００６】この対策としては、転写後に感光体上に残
存しているトナーを、クリーニングブレードやクリーニ
ングローラにより感光体上から落とし去り、廃トナーと
して回収する方式がある。しかし、この方式を採用する
と、クリーニング部材や廃トナーの回収スペースを設け
る必要があるため、装置の大型化を招く。また、定期的
に廃トナーを外部に回収する必要があるためメンテナン
スも面倒となる。さらに、上記の如きクリーニング部材
を設けたとしても、全く完全に感光体上の残存トナーを
除去することは不可能であるので、長期連続運転の後に
は、接触帯電装置の導電部材に絶縁性トナーが付着、蓄
積することは避けられない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、接触帯電法
による感光体の帯電方法において、帯電部材に絶縁性ト
ナーが付着・蓄積されることを防止することを目的とす
る。本発明は、また、この帯電方法を利用した画像形成
方法を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、接触帯電法を
利用して画像形成を繰り返すことにより、転写されずに
接触帯電用導電部材に付着・蓄積したトナーを、画像形
成を行なわない時に、感光体上に移行せしめることによ
り、上記課題を解決した。すなわち、本発明の画像形成
用感光体の帯電方法は、感光体を均一帯電する帯電工
程、感光体上の帯電電位を選択的に低下せしめて静電潜
像を形成し該潜像をトナーにより現像して感光体表面に
トナーからなる画像を形成する潜像形成／現像工程、画
像を形成する感光体上のトナーを被転写材に転写する転
写工程を順次繰り返して被転写材上に画像を形成する画
像形成方法における感光体の帯電方法であって、電圧が
印加された導電部材を感光体表面に接触せしめて感光体
を帯電させる接触帯電方法において、画像形成を行なわ
ない時に、転写工程後に感光体上に残存し導電部材に付
着したトナーを、感光体表面に移行せしめることを特徴
とする。

【０００９】この帯電方法は、カールソン方式の通常の
電子写真法においても、また、背面画像露光方式に代表
される非カールソン方式の電子写真法にも応用できる。
上記帯電方法を背面露光記録方式に応用した場合の画像
形成方法は、透明性支持体上に少なくとも透光性導電層
と感光層を順次設けた感光体と、導電性磁性キャリアと
絶縁性トナーとを含有する現像剤とを用い、導電性表面
に電圧が印加され磁石を内蔵した磁気ブラシローラが回
転し；導電性部材としての導電性磁性粒子の集合体が磁
気ブラシローラの回転に伴なって搬送され；感光体と磁
気ブラシローラの対向面において電圧が印加された導電
性磁性粒子が感光体と接触して感光体を帯電させる帯電
工程と、感光体の感光層側に配設され、帯電した感光体
の表面に現像剤を供給する現像部材と；感光体の透光性
支持体側に現像部材と対向するように配設された露光部
材とを用い；感光体表面に現像剤を接触させ、現像剤を
介して透光性導電層と現像部材との間に現像バイアス電
圧を印加しつつ、感光体の感光層に選択された光を透光
性支持体側から照射し、それと同時またはその後に光照
射に対応しトナーからなる画像を感光体上に形成する画
像露光／現像工程と、画像を形成する感光体上のトナー
を被転写材に転写する転写工程とを順次繰り返して被転
写材上に画像を形成する画像形成方法であって、画像形
成を行なわない時に、転写工程後に感光体上に残存し導
電性磁性粒子に付着したトナー粒子を、感光体表面に移
行せしめることを特徴とする。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明の帯電方法を、帯電工程を露
光／現像工程とは別途の部材で行う背面露光記録方式に
応用した場合の実施例を示す説明図である。ガラスなど
の透光性を有する中空円筒状の透光性支持体３３の上に
透光性導電層３５およびアモルファスシリコン（ａ−Ｓ
ｉ）系の感光層３７が形成されて、ドラム状の感光体３
１が構成されている。また、ドラム状の感光体３１に代
えて、ベルト（シート）状感光体を用いてもよい。

【００１１】感光層３７としては、ａ−Ｓｉ層の他に、
Ｓｅ合金層、有機感光層などいずれもが採用できるが、
硬度が大きいものが望ましい。このような感光層として
は、例えば、ａ−Ｓｉ系感光層があり、特に透光性支持
体３３上に少なくとも透光性導電層、ａ−Ｓｉ系光導電
層およびキャリア注入阻止表面層を順次設けたものが好
ましい。

【００１２】透光性支持体３３の内側、すなわち感光体
３１の背面側には、現像ユニット４１と対向するように
して露光手段（画像信号露光装置）としてのＬＥＤアレ
イ６１が配置されており、集光素子６３（セルフォック
レンズ）を介して背面露光がなされる。また、露光手段
として、ＬＥＤアレイに代えて、ＥＬ発光素子アレイ、
プラズマ発光素子アレイ、蛍光体ドットアレイ、光源と
液晶やＰＬＺＴを組合せたシャッタアレイ、光ファイバ
ーアレイなどを用いることもできる。感光体３１の周囲
には帯電ユニット１１、現像ユニット４１、転写ユニッ
ト７１および定着ユニット８１が設けられている。

【００１３】帯電ユニット１１は、マグローラ１５を内
包し導電性の帯電スリーブ１７を有する磁気ブラシロー
ラ１３と、導電性磁性帯電用粒子１９と、帯電バイアス
電源２１と、帯電電源制御装置２３とから構成されてい
る。導電性磁性帯電用粒子１９は、帯電スリーブ１７を
介して帯電バイアス電源２１から電圧が印加され、感光
体３１に接触して感光体３１に電荷を注入し帯電させる
導電部材であり、磁気ブラシローラ１３に対して磁気的
に結合していわゆる磁気ブラシを形成し、磁気ブラシロ
ーラ１３の回転に伴なって感光体３１と接触しながら回
転する。この磁気ブラシは、電子写真法の現像装置にお
いて、現像剤の磁性キャリアが形成する磁気ブラシと同
様のものである。

【００１４】現像ユニット４１は、感光体３１の感光層
３７側に配設され、現像ローラ４３により現像剤９１を
感光体３１の表面に供給する。現像ローラ４３の導電性
の現像スリーブ４７には、感光体３１の透光性導電層３
５と現像ローラ４３との間に現像バイアス電圧を印加す
る現像バイアス電源４９が、現像バイアス電源制御装置
５１を介して接続されている。現像ローラ４３は、いく
つかの磁極（Ｎ，Ｓ極）を有するマグローラ４５を導電
性の現像スリーブ４７が内包してなる。本実施例では、
感光体３１および現像ローラ４３をそれぞれ矢印Ｐおよ
びＳ方向に回転して（順方向）、現像剤９１を感光体３
１の表面に搬送、供給している。なお、現像ローラ４３
は、マグローラ４５、現像スリーブ４７のいずれ、ある
いは双方を回転させてもよい。

【００１５】画像形成に際して、帯電電源制御装置２３
により帯電バイアス電源２１から、導電性の帯電用粒子
１９の磁気ブラシを介して感光体３１の表面に電圧が印
加されると、電荷が注入されて感光体３１の表面が均一
帯電する。この印加電圧は２０〜２００Ｖが好適であ
り、より好ましくは３０〜１００Ｖである。帯電した感
光体３１は現像剤９１と接触し、感光体３１上に前回の
画像形成時の残存トナーが存在する場合は、現像剤９１
中に回収される。

【００１６】感光体３１の透光性支持体３３側に現像ロ
ーラ４３と対向するように配設されたＬＥＤアレイ６１
（露光手段）により、現像ローラ４３と感光体３１の対
向部ないしはその近傍の感光層３７に画像信号が光照射
される。この照射位置は、帯電後の感光体３１が現像剤
９１と接触する前の位置、接触している位置のいずれで
もよく広い範囲で設定でき、図１では現像剤９１と接触
する直前に光照射している。

【００１７】ＬＥＤアレイ５１により選択的に画像信号
露光がなされると、露光部の感光層３７の電位が急速に
低下し電位差ができる。この時、現像剤９１中のトナー
は、この電位差により、キャリアよりなる磁気ブラシか
らの静電気力および磁力をふりきり、感光層３７上に付
着する。ついで、感光層３７と現像剤９１の層が離れる
と、現像された上記のトナーは乱れずにそのまま感光層
３７上に残り、感光体３１の表面にトナー９３からなる
画像が形成される。この露光／現像における現像バイア
ス電圧は、２５０Ｖ以下の低バイアスとすることが望ま
しく、より好ましくは１０〜２００Ｖ、さらに好ましく
は３０〜１５０Ｖである。

【００１８】感光体３１上のトナー９３は、転写ユニッ
ト７１で、転写バイアス電源７５により負のバイアス電
圧が印加された転写ローラ７３により、紙９５(被転写
部材)に転写される。絶縁性トナーを用いれば、普通紙
を用いた場合にも、高い転写効率で安定して転写でき
る。ついで、転写トナーは、定着ユニット８１で、定着
ローラ８３(加熱ローラ)により紙９５に定着される。８
５は圧力ローラを示す。

【００１９】しかし、上記転写工程において、感光体３
１上のすべてのトナー９３が紙９５に転写されるわけで
はなく、一部（例えば、１０％程度）のトナー９３は感
光体３１上に付着・残存し、残存トナー９７となる。こ
の残存トナー９７は、感光体３１の回転に伴ない、帯電
ユニット１１に至り、さらに現像ユニット４１に至ると
現像剤９１中のキャリアにより回収される。しかし、帯
電ユニット１１の導電性磁性帯電用粒子１９は、現像剤
のキャリアと同様の性質を有するものであり、静電気力
や磁力により残存トナー９７を引き付け取り込んでしま
う。このように絶縁性のトナーが取り込まれると、帯電
用粒子１９の集合体としての抵抗が上昇し、繰り返し画
像形成することにより絶縁性トナーが帯電用粒子１９中
に蓄積されてくると、ついには導電性の帯電用粒子１９
を介しての感光体３１への電荷の注入がうまくできなく
なり、感光体３１の均一帯電が困難となる。そこで、本
発明では、画像形成を行なわない時に、帯電用粒子１９
中に取り込まれ付着したトナーを、感光体３１の表面に
移行せしめて取り除き、現像剤９１中に回収する。

【００２０】図２はこの付着トナーの除去方法の実施例
を示す説明図であり、図３はこの制御のためのタイムチ
ャートである。トナー除去に際しては、まず、時刻Ｔ₁
で、帯電電源制御装置２３により、感光体３１に印加す
る電圧を零（ＯＦＦ）とし、感光体が１回転するのに要
する時間ｔ₂の間感光体３１を回転・駆動する。この結
果、感光体３１の全表面の電位が＋Ｖ₀ボルト（理想的
には零ボルト）まで低下する。このとき、ＬＥＤアレイ
５１により光を全面照射することにより、いっそう確実
に感光体３１の表面電位を零とすることができる。

【００２１】ついで、感光体３１を引き続き回転させな
がら＋Ｖｃボルト（例えば、＋５０ボルトでＶ₀ボルト
より十分大きな値）の大きさで短いパルス電圧を複数
回、時刻Ｔ₄まで繰り返して印加して付着トナーの除去
処理を行なう。その後、画像形成に際しては、電圧を＋
Ｖｃボルトに定常的に立ち上げ、画像形成のための帯電
を行なう。

【００２２】感光体３１の帯電電圧を＋Ｖ₀ボルトまで
下げたのち、感光体３１にパルス電圧を印加すると、図
２に示すように、帯電用粒子１９と接触している部位の
感光体３１ａの表面電位が局部的に＋Ｖｃボルトとな
り、その両端の感光体３１の表面電位が零であるので、
電位の傾き（電界）が生じる。一方、帯電用粒子１９中
に付着・混在している絶縁性トナーは磁気ブラシローラ
１３の回転に伴なって混合・摩擦により正に帯電してい
るので、電界によって、局部的帯電部の境界部に存在す
る付着トナーは、表面電位がＶ₀と低い感光体部位に移
動し、感光体３１の下流側に感光体３１の仮想軸方向に
すじ状の黒すじ９９（トナーの色が黒い場合）を形成す
る。このようなパルス電圧を繰り返し印加することによ
り、帯電用粒子１９中に付着していた絶縁性トナーを除
くことができる。黒すじ９９として除かれた残存トナー
９７は、現像ユニット４１の現像剤９１中のキャリアに
より回収される。なお、感光体３１の進行方向上流側に
も黒すじが瞬間的に生じるが、すぐに、回転してくる帯
電用粒子１９の磁気ブラシにより、再び帯電用粒子１９
に付着されて消失する。なお、絶縁性トナーには負帯電
性のトナーもあるが、その場合には負のパルス電圧を印
加すればよい。

【００２３】パルス電圧を印加している時間ｔ₃を、磁
気ブラシローラ１３が１回転する時間よりも長く設定す
ることにより、帯電用粒子１９中に付着・混在している
絶縁性トナー全体を一様に除去することができる。な
お、ＬＥＤアレイ６１により、光照射すれば、パルス電
圧印加により帯電した感光体部位の電位が急速に低下す
るので、感光体３１が１回転後に再度パルス電圧を印加
しても、トナーの除去処理を繰り返して行なうことがで
きる

【００２４】また、トナーの除去処理中に現像ローラ４
３から現像バイアス電圧が感光体３１に印加されている
と、現像剤９１中のトナーが感光体３１上に現像される
おそれがあるので、トナーの除去処理操作中は、現像バ
イアス電圧をＯＦＦとする。具体的には図３Ｂに示すよ
うに、時刻Ｔ₂に現像バイアス電圧をＯＦＦとする。時
間ｔ₁は、感光体３１のある一点が、磁気ブラシローラ
１３から現像ローラ４３に移動するのに要する時間であ
る。以上のトナーの除去処理は、画像形成を行なってい
ない時であれば、いつ行なってもよく、具体的には以下
の時に行なうことができる。

【００２５】（１）画像形成装置の主電源をＯＮとす
る時。一般に、画像形成装置では、起動時に主電源がＯ
Ｎとなったとき、感光体を空運転して回転させているの
で、このときを利用してトナーの除去処理を行なう。（２）プリント時に、プリントに先立って感光体を空
運転させ、トナーの除去処理を行なう。（３）一連のプリント命令を終了後に、感光体を空運
転して、トナーの除去処理を行なう。（４）連続して複数枚の紙にプリントする場合、転写
紙と転写紙のプリントの間を利用してトナーの除去処理
を行なう。感光体３１が２回転する間にトナーの除去処
理は行えるので、感光体３１の直径を２０〜３０ｍｍと
すると、画像形成に送り出される転写紙９５と次の転写
紙９５との間に、トナーの除去処理に必要な時間を十分
取ることができる。このタイミングは、転写紙９５を送
り出すレジストローラ５９の駆動を検知したり、センサ
（図示せず）により転写紙９５を検知することにより決
定することができる。

【００２６】図４は本発明のトナーの除去処理の他の実
施例を示し、ＬＥＤアレイ６１′による光照射により、
帯電用粒子１９に付着したトナーを感光体３１上に移行
させる。導電性磁性帯電用粒子１９による電荷の注入に
より感光体３１の表面は正帯電している。そこで、感光
体３１が帯電用粒子１９と離れる直前にＬＥＤアレイ６
１′により感光体３１の感光層３７に光照射すると、照
射部の電位が急速に低下し、正帯電したトナーが感光体
３１に付着する。すなわち、導電性磁性帯電用粒子１９
を現像剤中の導電性磁性キャリアと考えると、背面露光
記録を行ない感光体３１上にトナーを現像していること
になる。帯電ユニット１１の帯電用粒子１９から感光体
３１上に移行した残存トナー９７は、現像ユニット４１
の現像剤９１中のキャリアによって回収される。

【００２７】次に、図１の帯電ユニット１１について、
更に詳細に説明する。導電性かつ磁性の帯電用粒子１９
は、表面抵抗層を形成して安定化した鉄粉のように素材
自体が導電性と磁性を兼ね備えた粒子でもよく、また、
磁性を有すコア粒子の表面に導電層を形成して導電性を
付与したものでもよく、後者のコア粒子としては、次の
２つのタイプが代表的である。（１）磁性材微粒子をバインダー樹脂中に分散・担持
せしめた磁性樹脂粒子コア。（２）フェライト、マグネタイト等の磁性粉体粒子そ
のものからなる磁性粉体粒子コア。一方、粒子コア上の導電性表面層の形成法、すなわち粒
子コアの導電化法としては、以下の（イ）〜（ハ）がい
ずれも適用できる。

【００２８】（イ）導電性カーボンブラック等の導電
性微粒子を磁性粒子コアの表面に固着させる。この方法
は、特に、上記（１）の磁性樹脂粒子コアに好適であ
る。粒子コアへの導電性微粒子の固着は、磁性材微粒子
をバインダー樹脂中に分散させた磁性粒子コアと導電性
微粒子とを均一混合し、粒子コアの表面に導電性微粒子
を付着させた後、機械的・熱的な衝撃力を与え導電性微
粒子を磁性粒子コアの表層中に打ち込むようにして固定
することにより行なわれる。このような表面改質装置と
しては、例えば、ハイブリダイザー（（株）奈良機械製
作所製）などがある。このような導電性磁性粒子は、ヨ
ーロッパ公開特許ＥＰ０４９２６６５号に記載されてい
る。

【００２９】（ロ）合成樹脂中に導電性微粒子が分散
された導電性樹脂被覆層を、磁性粒子コアの表面に形成
する。この方法は、上記（１）の磁性樹脂粒子コア
（２）の磁性粉体粒子コアの両方に適用でき、具体的に
は以下の（１）〜（３）の方法を採用できる。（１）樹脂を溶媒等に溶解し、その中に導電性微粒子
を分散させ、これを粒子コア上に塗布し、加熱により溶
媒を揮発、除去して導電性樹脂被覆層を形成する方法。（２）樹脂を溶媒等に溶解し、その中に導電性微粒子
を分散させ、これを粒子コア上に塗布し、加熱して溶媒
を除去するとともに、樹脂成分の架橋、重合を進め、強
固な導電性樹脂被覆層を形成する方法。（３）カーボンブラック等の導電性微粒子の存在下
に、フェライト粒子等の粒子コアの表面でモノマーを直
接重合せしめ、導電性微粒子を巻き込むようにして導電
性樹脂被覆層を成長、形成する方法。この方法は、例え
ば特開平２−１８７７７１号公報に、特開昭６０−１０
６８０８号公報を引用して記載されている。

【００３０】（ハ）ＣＶＤ法、蒸着法、スパッタリン
グ法等の薄膜形成法により、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔ
ｉｏ−Ｏｘｉｄｅ）、酸化インジウム、酸化スズ、アル
ミニウム、ニッケル、クロム、金などの導電性薄膜を、
磁性粒子コアの表面に形成する。

【００３１】帯電用粒子の平均粒径は３〜５０μｍが好
適であり、好ましくは５〜３５μｍであり、粒径３〜１
５μｍの粒子が全体の２０重量％以上を占めることが好
ましい。帯電用粒子の磁力は、ある程度以上に大きいこ
とが必要であり、好ましくは５ＫＯｅ（エールステッ
ド）の磁場での最大磁化（磁束密度）が５０ｅｍｕ／ｇ
以上、より好ましくは５５〜１００ｅｍｕ／ｇである。
また、１ＫＯｅの磁場での最大磁化は、３０ｅｍｕ／ｇ
以上が好適であり、好ましくは４０〜１００ｅｍｕ／ｇ
である。帯電用粒子は、体積固有抵抗が１０⁴Ω・ｃｍ
以下であることが適当であり、より好ましくは１０²〜
１０³Ω・ｃｍである。なお、帯電用粒子の体積固有抵
抗は、底部に電極を有する内径２０ｍｍのテフロン製筒
体にキャリアを１．５ｇ入れ、外径２０ｍｍφの電極を
挿入し、上部から１ｋｇの荷重を掛けて測定した時の値
である。

【００３２】感光体３１と磁気ブラシローラ１３の回転
方向の関係は、順方向でも逆方向でもよい。順方向と
は、図５（Ａ）に示すように、感光体３１と磁気ブラシ
ローラ１３の対向部で両者の表面にある１点を想定して
基準点とすると、この基準点が同じ方向に移動する回転
方向である。したがって、感光体３１と磁気ブラシロー
ラ１３の基準点の相対速度は、片方が回転していない場
合よりも遅くなる。一方、逆方向とは、図５（Ｂ）に示
すように順方向と逆の回転関係であり、両者の基準点の
相対速度は大きくなる。

【００３３】本発明では、感光体３１と磁気ブラシロー
ラ１３とを順方向の関係で回転させるときは、磁気ブラ
シローラ１３の周速度Ｖｍと感光体３１の周速度Ｖｐと
の比Ｖｍ／Ｖｐは４以上とすることが好適であり、好ま
しくは５〜１０である。一方、逆方向の関係で回転させ
るときは、Ｖｍ／Ｖｐ＝１〜３が好適である。現像剤９
１としては、導電性磁性キャリアと絶縁性の磁性または
非磁性トナーとを組み合わせた２成分現像剤が好適に使
用できる。

【００３４】導電性磁性キャリアとしては、前述の帯電
用粒子と同じ構造のものを使用できる。ただし、粒径、
磁気特性、電気特性等については、現像剤として要求さ
れる特性を加味して設定される。導電性磁性キャリアの
平均粒径は１０〜１００μｍであり、好ましくは１５〜
８０μｍ、さらに好ましくは２０〜７０μｍである。導
電性磁性キャリアの磁力は、ある程度以上に大きいこと
が必要であり、好ましくは５ＫＯｅ（エールステッド）
の磁場での最大磁化（磁束密度）が５５ｅｍｕ／ｇ以
上、より好ましくは５５〜９０ｅｍｕ／ｇ、さらに好ま
しくは６０〜８５ｅｍｕ／ｇである。また、１ＫＯｅの
磁場での最大磁化は、４０ｅｍｕ／ｇ以上が好適であ
り、好ましくは４０〜９０ｅｍｕ／ｇであり、さらに好
ましくは４５〜７０ｅｍｕ／ｇである。キャリアの磁力
が余り小さくなると、現像時にキャリアが感光体側に引
き寄せられて感光体上に移行してしまう現像（以下、キ
ャリア引きと呼ぶ）を生じる。

【００３５】導電性磁性キャリアは、体積固有抵抗が１
０⁶Ω・ｃｍ以下であることが適当であり、好ましくは１
０⁵Ω・ｃｍ以下、より好ましくは１０¹〜１０⁴Ω・ｃｍ
である。体積固有抵抗が余り大きくなると、導電性キャ
リアとしての特性が損なわれる。なお、導電性磁性キャ
リアの体積固有抵抗は、底部に電極を有する内径２０ｍ
ｍのテフロン製筒体にキャリアを１．５ｇ入れ、外径２
０ｍｍφの電極を挿入し、上部から１ｋｇの荷重を掛け
て測定した時の値である。

【００３６】絶縁性トナーとしては、体積固有抵抗が１
０¹⁴Ω・ｃｍ以上のものが適当であり、好ましくは１０
¹⁵Ω・ｃｍ以上が用いられる。この値は、キャリアの場
合と同様に測定される。絶縁性トナーは、磁性トナーで
も非磁性トナーでもよい。トナーとしては、従来と同様
の構成のものが用いられ、例えば、バインダー樹脂、着
色剤、電荷制御剤、オフセット防止剤などを配合するこ
とができる。また、磁性材を添加して磁性トナーとする
こともでき、現像特性の改善、トナーの機内飛散の防止
に有効である。

【００３７】バインダー樹脂としては、スチレン・アク
リル共重合物等のポリスチレン系樹脂に代表されるビニ
ル系樹脂、ポリエステル系樹脂などが用いられる。着色
剤としてはカーボンブラックをはじめ各種の顔料、染料
が；荷電制御剤としては第４級アンモニウム化合物、ニ
グロシン、ニグロシン塩基、クリスタルバイオレット、
トリフェニルメタン化合物等が；オフセット防止剤、定
着向上助剤としては低分子量ポリプロピレン、低分子ポ
リエチレンあるいはその変性物等のオレフィンワック
ス；磁性材としてはマグネタイト、フェライトなどが使
用できる。

【００３８】トナーの平均粒径は２０μｍ以下が好まし
く、より好ましくは５〜１５μｍである。現像剤として
の体積固有抵抗値は１０⁹Ω・ｃｍ以下が好適であり、
好ましくは１０⁸Ω・ｃｍ以下、より好ましくは１０⁴
〜１０⁸Ω・ｃｍである。この値は、キャリアと同様に
して測定される。本発明の帯電方法は、上記以外の非カ
ールソン方式による画像形成方法、あるいは通常のカー
ルソン方式の画像形成方法においても利用することがで
きる。カールソン方式であれば、図１のＬＥＤアレイ６
１および現像ユニット４１に代えて、帯電ユニット１１
の後段（下流側）であって感光体３１の外周側に通常の
画像露光ユニットおよび現像ユニットを配設すればよ
い。

【００３９】また、トナー、キャリア等の現像剤は、画
像形成法に応じて適当なものが選定される。また、本発
明のトナー除去方法は、導電性磁性粒子を用いた磁気ブ
ラシ法接触帯電の他にも、例えば導電性ブラシなどの他
の導電部材を用いた接触帯電法にも応用できる。

【００４０】

【発明の効果】本発明の帯電方法によれば、接触帯電に
より感光体を帯電させるに際し、転写されずに、感光体
に接触される導電部材に付着したトナーを除去すること
ができ、安定して均一帯電、ひいては画像形成ができ
る。また、特に、帯電手段を別途設けた背面露光記録方
式では、転写されずに感光体上に残った残存トナーが次
回の画像形成に先立って現像剤により回収されるので、
残存トナーのクリーニング部材を省略しうる可能性があ
る。この場合には、接触帯電に用いる導電部材に残存ト
ナーが付着しやすいが、本発明によればその悪影響を防
止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の帯電方法および画像形成方法
の実施例を示す説明図である。

【図２】図２は、付着トナーの除去方法を示す説明図で
ある。

【図３】付着トナーの除去処理におけるタイムチャート
を示し、（Ａ）が帯電バイアス電圧を、（Ｂ）が現像バ
イアス電圧を示す。

【図４】図４は、付着トナーの除去方法を示す説明図で
ある。

【図５】感光体ドラムと磁気ブラシローラの回転方向の
関係を示す説明図であり、（Ａ）が順方向を、（Ｂ）が
逆方向を示す。

【符号の説明】

１１帯電ユニット１３磁気ブラシローラ１５マグローラ１７帯電スリーブ１９（導電性磁性）帯電用粒子２１帯電バイアス電源２３帯電電源制御装置３１感光体３３透光性支持体３５透光性導電層３７感光層４１現像ユニット４３現像ローラ４５マグローラ４７現像スリーブ４９現像バイアス電源５１現像電源制御装置５９レジストローラ６１ＬＥＤアレイ６１´ ＬＥＤアレイ６３集光素子７１転写ユニット７３転写ローラ７５転写バイアス電源８１定着ユニット８３定着ローラ８５加圧ローラ９１現像剤９３トナー９５紙９７残存トナー９９黒スジ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体を均一帯電する帯電工程、感光体
上の帯電電位を選択的に低下せしめて静電潜像を形成し
該潜像をトナーにより現像して感光体表面にトナーから
なる画像を形成する潜像形成／現像工程、画像を形成す
る感光体上のトナーを被転写材に転写する転写工程を順
次繰り返して被転写材上に画像を形成する画像形成方法
における感光体の帯電方法であって、電圧が印加された導電部材を感光体表面に接触せしめて
感光体を帯電させる接触帯電方法において、画像形成を行なわない時に、転写工程後に感光体上に残
存し導電部材に付着したトナーを、感光体表面に移行せ
しめることを特徴とする静電画像形成用感光体の帯電方
法。
【請求項２】導電部材が、導電性磁性粒子の集合体か
らなる請求項１に記載の画像形成用感光体の帯電方法。
【請求項３】導電性表面に電圧が印加され磁石を内蔵
した磁気ブラシローラが回転し；導電性部材としての導
電性磁性粒子の集合体が磁気ブラシローラの回転に伴な
って搬送され；感光体と磁気ブラシローラの対向面にお
いて、電圧が印加された導電性磁性粒子が感光体と接触
して感光体を帯電させる請求項１に記載の画像形成用感
光体の帯電方法。
【請求項４】感光体表面の帯電電圧レベルよりも大き
な電圧のパルス電圧を導電部材に印加して、導電部材に
付着し帯電したトナーを感光体表面に移行せしめる請求
項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成用感光体の帯
電方法。
【請求項５】導電部材により感光体に電圧を印加し、
導電部材と感光体との接触位置において感光体に対して
光照射し、導電部材に付着したトナーを感光体表面に移
行せしめる請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形
成用感光体の帯電方法。
【請求項６】透明性支持体上に少なくとも透光性導電
層と感光層を順次設けた感光体と、導電性磁性キャリアと絶縁性トナーとを含有する現像剤
とを用い、導電性表面に電圧が印加され磁石を内蔵した磁気ブラシ
ローラが回転し；導電性部材としての導電性磁性粒子の
集合体が磁気ブラシローラの回転に伴なって搬送され；
感光体と磁気ブラシローラの対向面において電圧が印加
された導電性磁性粒子が感光体と接触して感光体を帯電
させる帯電工程と、感光体の感光層側に配設され、帯電した感光体の表面に
現像剤を供給する現像部材と；感光体の透光性支持体側
に現像部材と対向するように配設された露光部材とを用
い；感光体表面に現像剤を接触させ、現像剤を介して透
光性導電層と現像部材との間に現像バイアス電圧を印加
しつつ、感光体の感光層に選択された光を透光性支持体
側から照射し、それと同時またはその後に光照射に対応
しトナーからなる画像を感光体上に形成する画像露光／
現像工程と、画像を形成する感光体上のトナーを被転写材に転写する
転写工程とを順次繰り返して被転写材上に画像を形成す
る画像形成方法であって、画像形成を行なわない時に、転写工程後に感光体上に残
存し導電性磁性粒子に付着したトナー粒子を、感光体表
面に移行せしめることを特徴とする画像形成方法。
【請求項７】導電性磁性粒子の集合体に対して２０〜
２００Ｖの電圧を印加して感光体を帯電せしめる請求項
６に記載の画像形成方法。
【請求項８】導電性磁性粒子の平均粒径が３〜５０μ
ｍであり、導電性磁性粒子の集合体の２０重量％以上が
粒径３〜１５μｍの導電性磁性粒子からなる請求項６ま
たは７に記載の画像形成方法。
【請求項９】導電性磁性粒子の集合体の体積固有電気
抵抗が１０¹〜１０⁴Ω・ｃｍである請求項６〜８のいず
れか一項に記載の画像形成方法。
【請求項１０】感光体は回転するドラム状の感光体で
あり、感光体と磁気ブラシローラとの回転関係が順方向
関係にあり、感光体の周速度をＶｐ、磁気ブラシローラ
の周速度をＶｍとしたとき、Ｖｍ／Ｖｐの比が４以上で
ある請求項６〜９のいずれか一項に記載の画像形成方
法。
【請求項１１】感光体は回転するドラム状の感光体で
あり、感光体と磁気ブラシローラとの回転関係が逆方向
関係にあり、感光体の周速度をＶｐ、磁気ブラシローラ
の周速度をＶｍとしたとき、Ｖｍ／Ｖｐの比が１〜３で
ある請求項６〜９のいずれか一項に記載の画像形成方
法。
【請求項１２】感光体表面の帯電電圧レベルよりも大
きい電圧のパルス電圧を、磁気ブラシローラと感光体表
面との間に印加して、導電性磁性粒子に付着し帯電した
トナーを感光体表面に移行せしめる請求項６〜１１のい
ずれか一項に記載の画像形成方法。
【請求項１３】磁気ブラシローラにより感光体に電圧
を印加し、磁気ブラシローラと感光体の対向部において
感光体に対して光照射し、導電性微粒子に付着したトナ
ーを感光体表面に移行せしめる請求項６〜１１のいずれ
か一項に記載の画像形成方法。