JPH11190927A - 画像形成装置 - Google Patents
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- JPH11190927A JPH11190927A JP15061698A JP15061698A JPH11190927A JP H11190927 A JPH11190927 A JP H11190927A JP 15061698 A JP15061698 A JP 15061698A JP 15061698 A JP15061698 A JP 15061698A JP H11190927 A JPH11190927 A JP H11190927A
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- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Abstract
いて、接触帯電部材として帯電ローラ等の簡易な部材を
用いて、また接触帯電部材の現像剤汚染にかかわらず、
低印加電圧でオゾンレスの注入帯電を問題なく実行可能
にし、高品位な画像形成を長期に渡り維持させること。 【解決手段】 a.像担持体を帯電する可撓性の接触帯
電部材と像担持体とのニップ部に像担持体の帯電を促進
させるための帯電促進粒子が介在していること、b.帯
電促進粒子は像担持体の静電潜像を現像する現像工程手
段の現像剤に添加されていて、現像工程手段から像担持
体上に供給されて帯電部材と像担持体とのニップ部に持
ち運ばれること、c.帯電促進粒子は2種類以上であ
り、現像工程手段内において少なくとも1種類の帯電促
進粒子は正の電荷量を持ち、かつこれとは別の少なくと
も1種類の帯電促進粒子は負の電荷量を持つこと。
Description
の画像形成装置に関する。より詳しくは、接触帯電方式
の画像形成装置に関する。
方式等の画像形成装置において、電子写真感光体・静電
記録誘電体等の像担持体を所要の極性・電位に一様に帯
電処理(除電処理も含む)する帯電装置としてはコロナ
帯電器(コロナ放電器)が使用されていた。
り、例えば、ワイヤ電極等の放電電極と該放電電極を囲
むシールド電極を備え、放電開口部を被帯電体である像
担持体に対向させて非接触に配設し、放電電極とシール
ド電極に高圧を印加することにより生じる放電電流(コ
ロナシャワー)に像担持体面をさらすことで像担持体面
を所定に帯電させるものである。
として、コロナ帯電器に比べて低オゾン・低電力等の利
点があることから接触帯電装置が多く提案され、また実
用化されている。
に、ローラ型(帯電ローラ)、ファーブラシ型、磁気ブ
ラシ型、ブレード型等の導電性の帯電部材を接触させ、
この帯電部材(接触帯電部材・接触帯電器、以下、接触
帯電部材と記す)に所定の帯電バイアスを印加して被帯
電体面を所定の極性・電位に帯電させるものである。
帯電原理)には、放電帯電系と注入帯電系の2種類
の帯電機構が混在しており、どちらが支配的であるかに
より各々の特性が現れる。
により、被帯電体表面が帯電する系である。
定の放電しきい値を有するため、帯電電位より大きな電
圧を接触帯電部材に印加する必要がある。また、コロナ
帯電器に比べれば発生量は格段に少ないけれども放電生
成物を生じることが原理的に避けられないため、オゾン
など活性イオンによる弊害は避けられない。
とで被帯電体表面が帯電する系である。直接帯電、ある
いは注入帯電、あるいは電荷注入帯電とも称される。
帯電体表面に接触して、放電現象を介さずに、つまり放
電を基本的に用いないで被帯電体表面に直接電荷注入を
行うものである。よって、接触帯電部材への印加電圧が
放電閾値以下の印加電圧であっても、被帯電体を印加電
圧相当の電位に帯電することができる。この注入帯電系
はイオンの発生を伴わないため放電生成物による弊害は
生じない。
材の被帯電体への接触性が帯電性に大きく効いてくる。
そこで接触帯電部材はより密に構成し、また被帯電体と
の速度差を多く持ち、より高い頻度で被帯電体に接触す
る構成をとる必要がある。
ローラ)を用いたローラ帯電方式が帯電の安定性という
点で好ましく、広く用いられている。
放電帯電系が支配的である。
材あるいは発泡体を用いて作成される。さらにこれらを
積層して所望の特性を得たものもある。
す)との一定の接触状態を得るために弾性を持たせてい
るが、そのため摩擦抵抗が大きく、多くの場合、感光体
に従動あるいは若干の速度差をもって駆動される。従っ
て、注入帯電しようとしても、絶対的帯電能力の低下や
接触性の不足やローラ上のムラや感光体の付着物による
帯電ムラは避けられないため、従来のローラ帯電ではそ
の帯電機構は放電帯電系が支配的である。
したグラフである。横軸に接触帯電部材に印加したバイ
アス、縦軸にはその時得られた感光体帯電電位を表わす
ものである。
表わされる。即ち凡そ−500Vの放電閾値を過ぎてか
ら帯電が始まる。従って、−500Vに帯電する場合は
−1000Vの直流電圧を印加するか、あるいは、−5
00V直流の帯電電圧に加えて、放電閾値以上の電位差
を常に持つようにピーク間電圧1200Vの交流電圧を
印加して感光体電位を帯電電位に収束させる方法が一般
的である。
OPC感光体に対して帯電ローラを加圧当接させた場合
には、約640V以上の電圧を印加すれば感光体の表面
電位が上昇し始め、それ以降は印加電圧に対して傾き1
で線形に感光体表面電位が増加する。この閾値電圧を帯
電開始電圧Vthと定義する。
面電位Vdを得るためには帯電ローラにはVd+Vth
という必要とされる以上のDC電圧が必要となる。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
を行なう方法を「DC帯電方式」と称する。
よって接触帯電部材の抵抗値が変動するため、また、感
光体が削れることによって膜厚が変化するとVthが変
動するため、感光体の電位を所望の値にすることが難し
かった。
に特開昭63−149669号公報に開示されるよう
に、所望のVdに相当するDC電圧に2×Vth以上の
ピーク間電圧を持つAC成分を重畳した振動電圧を接触
帯電部材に印加して被帯電体の帯電を行なう「AC帯電
方式」が用いられる。これは、ACによる電位のならし
効果を目的としたものであり、被帯電体の電位はAC電
圧のピークの中央であるVdに収束し、環境等の外乱に
は影響されることはない。
おいても、その本質的な帯電機構は、接触帯電部材から
被帯電体としての感光体への放電現象を用いているた
め、先に述べたように接触帯電部材に印加する電圧は感
光体表面電位以上の値が必要とされ、微量のオゾンは発
生する。
った場合にはさらなるオゾンの発生、AC電圧の電界に
よる接触帯電部材と感光体の振動騒音(AC帯電音)の
発生、また、放電による感光体表面の劣化等が顕著にな
り、新たな問題点となっていた。
ブラシ部を有する部材(ファーブラシ帯電器)を用い、
その導電性繊維ブラシ部を被帯電体としての感光体に接
触させ、所定の帯電バイアスを印加して感光体面を所定
の極性・電位に帯電させるものである。
記の放電帯電系が支配的である。
タイプが実用化されている。中抵抗の繊維を基布に折り
込みパイル状に形成したものを電極に接着したものが固
定タイプで、ロールタイプはパイルを芯金に巻き付けて
形成する。繊維密度としては100本/mm2 程度のも
のが比較的容易に得られるが、注入帯電により十分均一
な帯電を行うにはそれでも接触性は不十分であり、注入
帯電により十分均一な帯電を行うには感光体に対し機械
構成としては困難なほどに速度差を持たせる必要があ
り、現実的ではない。
帯電特性は図5のBに示される特性をとる。従って、フ
ァーブラシ帯電の場合も、固定タイプ、ロールタイプど
ちらも多くは、高い帯電バイアスを印加し放電帯電を用
いて帯電を行っている。
をマグネットロール等で磁気拘束してブラシ状に形成し
た磁気ブラシ部を有する部材(磁気ブラシ帯電器)を用
い、その磁気ブラシ部を被帯電体としての感光体に接触
させ、所定の帯電バイアスを印加して感光体面を所定の
極性・電位に帯電させるものである。
は前記の注入帯電系が支配的である。
として粒径5〜50μmのものを用い、感光体と十分速
度差を設けることで、均一に直接帯電を可能にする。
印加バイアスとほぼ比例した帯電電位を得ることが可能
になる。
と、磁気ブラシ部を構成している導電性磁性粒子が脱落
して感光体に付着する等他の弊害もある。
ーラ、帯電ブラシ、帯電磁気ブラシ等に接触導電部材に
電圧を印加し、被帯電体としての感光体の表面にあるト
ラップ準位または電荷注入層の導電粒子等の電荷保持部
材に電荷を注入して接触注入帯電を行なう方法が提案さ
れている。この帯電方式では、放電現象が支配的ではな
いため、帯電に必要とされる電圧は所望する感光体表面
電位分のみであり、オゾンの発生もない。
テム) 転写方式の画像形成装置においては、転写後の感光体
(像担持体)に残存する転写残現像剤(トナー)はクリ
ーナ(クリーニング装置)によって感光体面から除去さ
れて廃トナーとなるが、この廃トナーは環境保護の面か
らも出ないことが望ましい。
体上の転写残現像剤は現像装置によって「現像同時クリ
ーニング」で感光体上から除去し現像装置に回収・再用
する装置構成にしたクリーナレスの画像形成装置も出現
している。
体上に残留した現像剤を次工程以降の現像時、即ち引き
続き感光体を帯電し、露光して潜像を形成し、該潜像の
現像時にかぶり取りバイアス(現像装置に印加する直流
電圧と感光体の表面電位間の電位差であるかぶり取り電
位差Vback)によって回収する方法である。この方法に
よれば、転写残現像剤は現像装置に回収されて次工程以
後に再用されるため、廃トナーをなくし、メンテナンス
に手を煩わせることも少なくすることができる。またク
リーナレスであることでスペース面での利点も大きく、
画像形成装置を大幅に小型化できるようになる。
を専用のクリーナによって感光体面から除去するのでは
なく、帯電手段部を経由させて現像装置に至らせて再度
現像プロセスにて利用するものであるため、感光体の帯
電手段として接触帯電を用いた場合においては感光体と
接触帯電部材との接触部に絶縁性である現像剤が介在し
た状態で如何にして感光体を帯電するかが課題になって
いる。上記したローラ帯電やファーブラシ帯電において
は、感光体上の転写残トナーを拡散し非パターン化する
とともに、大きなバアイスを印加し放電による帯電を用
いることが多い。磁気ブラシ帯電においては接触帯電部
材として粉体を用いるため、その粉体である導電性磁性
粒子の磁気ブラシ部が感光体に柔軟に接触し感光体を帯
電できる利点があるが、機器構成が複雑であること、磁
気ブラシ部を構成している導電性磁性粒子の脱落による
弊害が大きい。
帯電を行なうために、接触帯電部材に被帯電体面との接
触面に粉末を塗布する構成が特公平7−99442号公
報に開示されているが、接触帯電部材(帯電ローラ)が
被帯電体(感光体)に従動回転(速度差駆動なし)であ
り、スコロトロン等のコロナ帯電器と比べるとオゾン生
成物の発生は格段に少なくなっているものの、帯電原理
は前述のローラ帯電の場合と同様に依然として放電によ
る帯電を主としている。特に、より安定した帯電均一性
を得るためにはDC電圧にAC電圧を重畳した電圧を印
加するために、放電によるオゾン生成物の発生はより多
くなってしまう。よって、長期に装置を使用した場合
や、クリーナレスの画像形成装置を長期に使用した場合
において、オゾン生成物による画像流れ等の弊害が現れ
やすい。
は、接触帯電を用いた画像形成方法において、長時間画
像形成を繰り返すうちにトナー粒子やシリカ微粒子が帯
電手段の表面に付着することによる帯電阻害を防止する
ために、現像剤中に、少なくとも顕画粒子と、顕画粒子
より小さい平均粒径を有する導電性粒子を含有すること
が開示されている。しかし、この接触帯電は放電帯電機
構によるもので、直接注入帯電機構ではなく、放電帯電
による前述の問題がある。
に記載したように、従来、接触帯電において、接触帯電
部材として帯電ローラあるいはファーブラシを用いた簡
易な構成では注入帯電を行なうには該接触帯電部材の表
面が粗くて被帯電体としての像担持体との密な接触が確
保されず、注入帯電は困難であった。
材として帯電ローラやファーブラシ等の簡易な部材を用
いた場合でも、より帯電均一性に優れ且つ長期に渡り安
定した注入帯電を実現する、即ち、低印加電圧でオゾン
レスの注入帯電を簡易な構成で実現することが期待され
ている。
装置を採用した接触帯電方式で転写方式の画像形成装置
においては、接触帯電部材が現像剤で汚染されることも
注入帯電の阻害因子である。
現像剤を除去する専用のクリーナを具備させた画像形成
装置の場合でも、転写後の像担持体面に残存の転写残現
像剤がクリーナで100%除去されるものではなく、転
写残現像剤の一部はクリーナをすり抜けて接触帯電部材
と像担持体の接触部である帯電部に持ち運ばれて接触帯
電部材に付着・混入することで接触帯電部材の現像剤汚
染が生じる。従来現像剤は一般に絶縁体であるため接触
帯電部材の現像剤汚染は帯電不良を生じさせる因子であ
る。
ては、転写後の像担持体面に残存の転写残現像剤を除去
する専用のクリーナを用いないため、転写後の像担持体
面に残存の転写残現像剤が像担持体と接触帯電部材の接
触部である帯電部に像担持体面の移動でそのまま持ち運
ばれて接触帯電部材がクリーナのある画像形成装置の場
合よりも多量の現像剤で汚染されるために、転写残現像
剤による帯電阻害の影響が大きい。
付着力が大きく接触帯電部材に現像剤吐き出しバイアス
などを印加しても現像剤が接触帯電部材に強固に付着し
ており十分な帯電性を得ることはできなかった。
現像剤混入が増加し帯電不良を激化させる。
接触帯電部材で注入帯電するには接触帯電部材の表面が
粗いこと、更に接触帯電部材と現像剤との付着力が大き
く接触帯電部材の現像剤汚染を改善できないこと、が問
題となっている。
て接触帯電装置を採用した接触帯電方式、転写方式の画
像形成装置、あるいは接触帯電方式、転写方式、クリー
ナレスの画像形成装置について、接触帯電部材として帯
電ローラやファーブラシ等の簡易な部材を用いて、また
接触帯電部材の現像剤汚染にかかわらず、低印加電圧で
オゾンレスの注入帯電、さらにはクリーナレスシステム
を問題なく実行可能にし、高品位な画像形成を長期に渡
り維持させること、画像比率の高い画像を出力した後で
も高品位な画像形成を長期に渡り維持させること等を目
的とする。
徴とする画像形成装置である。
電工程、像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書
き込み工程、その静電潜像を帯電した現像剤により現像
する現像工程、像担持体上の現像剤像を記録媒体に転写
する転写工程を含む作像プロセスを適用して画像形成を
実行し、像担持体は繰り返して作像に供する画像形成装
置において、 a.像担持体を帯電する帯電工程手段は、像担持体とニ
ップ部を形成する可撓性の帯電部材により像担持体面を
帯電する接触帯電装置であり、帯電部材は像担持体に対
して速度差をもって移動し、少なくとも帯電部材と像担
持体とのニップ部に像担持体の帯電を促進させるための
帯電促進粒子が介在していること、 b.帯電促進粒子は像担持体の静電潜像を現像する現像
工程手段の現像剤に添加されていて、現像工程手段から
像担持体上に供給されて帯電部材と像担持体とのニップ
部に持ち運ばれること、 c.現像工程手段の現像剤に添加の帯電促進粒子は2種
類以上であり、現像工程手段内において少なくとも1種
類の帯電促進粒子は正の電荷量(C/g)を持ち、かつ
これとは別の少なくとも1種類の帯電促進粒子は負の電
荷量を持つことを特徴とする画像形成装置。
は、その粒径が現像剤の1/2以下であり、抵抗値が1
×1012(Ω・cm)以下であるような粒子であること
を特徴とする画像形成装置。
は、その粒径が現像剤の1/2以下であり、抵抗値が1
×1010(Ω・cm)以下であるような粒子であること
を特徴とする画像形成装置。
つにおいて、現像工程手段の現像剤に添加の2種類以上
の帯電促進粒子のうち、現像工程手段内において現像剤
と同極性の電荷量を持つ粒子の電荷量が、現像剤の持つ
電荷量より小さいことを特徴とする画像形成装置。
性の電荷量を持つ粒子の電荷量が、現像剤の持つ電荷量
の1/5以下であることを特徴とする画像形成装置。
つにおいて、帯電促進粒子は非磁性粒子であり、現像剤
は磁性現像剤であることを特徴とする画像形成装置。
つにおいて、帯電部材には電圧が印加されることを特徴
とする画像形成装置。
つにおいて、現像工程手段が接触現像装置であることを
特徴とする画像形成装置。
つにおいて、現像工程手段が非接触現像装置であること
を特徴とする画像形成装置。
1つにおいて、現像工程手段が、現像剤像を記録媒体に
転写した後に像担持体上に残留した現像剤を回収するク
リーニング手段を兼ねていることを特徴とする画像形成
装置。
1つにおいて、転写工程手段部と、この転写工程手段部
から像担持体の移動方向下流側の帯電工程手段部の間
に、記録媒体に対する現像剤像転写後の像担持体面を清
掃するクリーニング手段が配設されていることを特徴と
する画像形成装置。
ング手段が、像担持体面に当接して像担持体面の清掃を
行なうクリーニングブレードを用いたものであることを
特徴とする画像形成装置。
か1つにおいて、帯電部材は像担持体の移動方向とは逆
方向に速度差を保ちつつ駆動されることを特徴とする画
像形成装置。(14)前記(1)ないし(13)の何れ
か1つにおいて、像担持体の帯電面に静電潜像を形成す
る情報書き込み工程手段が像露光手段であることを特徴
とする画像形成装置。
進(帯電補助)を目的とした導電性の粒子であり、接触
帯電において少なくとも帯電部材と像担持体とのニップ
部(帯電部)にこの帯電促進粒子を介在させることで均
一で安定な直接帯電を実現している。
・cm)以下のものにすることで帯電性を損なわない。
また粒径を現像剤の粒径の1/2以下のものにすること
で像担持体に対する画像露光の妨げとならない。
部である帯電部に帯電促進粒子を介在させることで、該
粒子の滑剤効果により、摩擦抵抗が大きくてそのままで
は像担持体に対して速度差を持たせて接触させることが
困難であった帯電ローラであっても、それを像担持体面
に対して無理なく容易に効果的に速度差を持たせて接触
させた状態にすることが可能となると共に、該接触帯電
部材が該粒子を介して像担持体面に密に接触してより高
い頻度で像担持体面に接触する構成となる。
度差を設けることにより、接触帯電部材と像担持体のニ
ップ部において帯電促進粒子が像担持体に接触する機会
を格段に増加させ、高い接触性を得ることができ、接触
帯電部材と像担持体のニップ部に存在する帯電促進粒子
が像担持体表面を隙間なく摺擦することで像担持体に電
荷を直接注入できるようになり、接触帯電部材による像
担持体の接触帯電は帯電促進粒子の介存により注入帯電
が支配的となる。
電部材を回転駆動あるいは固定して像担持体と速度差を
設けることになる。転写方式あるいは転写方式・クリー
ナレスの画像形成装置にあっては、好ましくは、帯電部
に持ち運ばれる、クリーナをすり抜けた現像剤或はクリ
ーナレスの場合の転写残現像剤を接触帯電部材に一時的
に回収し均すために、接触帯電部材を回転駆動し、さら
に、その回転方向は像担持体表面の移動方向とは逆方向
に回転するように構成することが望ましい。即ち、逆方
向回転で像担持体上の残存現像剤を一旦引離し帯電を行
なうことにより優位に注入帯電を行なうことが可能であ
る。
同じ方向に移動させて速度差をもたせることも可能であ
るが、注入帯電の帯電性は像担持体の周速と接触帯電部
材の周速の比に依存するため、逆方向と同じ周速比を得
るには順方向では接触帯電部材の回転数が逆方向の時に
比べて大きくなるので、接触帯電部材を逆方向に移動さ
せる方が回転数の点で有利である。ここで記述した周速
比は 周速比(%)=(帯電部材周速−像担持体周速)/像担
持体周速×100 である(帯電部材周速はニップ部において帯電部材表面
が像担持体表面と同じ方向に移動するとき正の値であ
る)。
は、転写後の像担持体面に残存の転写残現像剤は像担持
体と接触帯電部材のニップ部である帯電部に像担持体面
の移動でそのまま持ち運ばれる。
て速度差をもって接触させることで、転写残現像剤のパ
ターンが攪乱されて崩され、中間調画像において、前回
の画像パターン部分がゴーストとなって現れることがな
くなる。
り抜けた現像剤或はクリーナレスの場合の転写残現像剤
は接触帯電部材に付着・混入する。従来現像剤は絶縁体
であるため接触帯電部材に対する転写残現像剤の付着・
混入は像担持体の帯電において帯電不良を生じさせる因
子である。
持体と接触帯電部材とのニップ部である帯電部に介在す
ることにより、接触帯電部材の像担持体への緻密な接触
性と接触抵抗を維持できるため、接触帯電部材の転写残
現像剤による汚染にかかわらず、低印加電圧でオゾンレ
スの直接帯電を長期に渡り安定に維持させることがで
き、均一な帯電性を与えることが出来る。
は接触帯電部材から徐々に像担持体上に吐き出されて像
担持体面の移動とともに現像部位に至り、現像手段にお
いて現像同時クリーニング(回収)される(トナーリサ
イクル)。
担持されていることで、接触帯電部材とこれに付着・混
入する転写残現像剤の付着力が低減化されて接触帯電部
材から像担持体上にへの現像剤の吐き出し効率が向上す
る。
と像担持体とのニップ部である帯電部に帯電促進粒子を
介在させた系においては、予め十分量の帯電促進粒子を
介在させても、あるいは接触帯電部材に予め十分量の帯
電促進粒子を塗布しておいても、装置の使用に伴い帯電
部から帯電促進粒子が離脱減少して、帯電性の低下が生
じることがある。
る手段を具備させるのがよい。そのような帯電促進粒子
供給手段として、本発明においては、現像工程手段(以
下、現像装置と記す)の現像剤に予め帯電促進粒子を添
加しておくことで像担持体表面に帯電促進粒子を供給し
てその帯電促進粒子を像担持体面の移動で帯電部や接触
帯電部材に持ち運ばせて供給する。
されて付着した、現像装置内の現像剤に添加の帯電促進
粒子は、像担持体面の移動に伴い転写部を経由して帯電
部に持ち運ばれることで、帯電部や接触帯電部材に自動
的に供給されて、良好な帯電性が維持される。
写バイアスの影響で記録媒体側に引かれて積極的に転移
するが、像担持体上の帯電促進粒子は導電性であること
で記録媒体側には積極的には転移せず、像担持体上に実
質的に付着保持されて残留して像担持体面の移動に伴い
転写部を経由して帯電部に持ち運ばれる。
装置の場合でも、転写後の像担持体面に残留の転写残現
像剤(紙粉等も含む)と帯電促進粒子の内、転写残現像
剤はその大部分はクリーナで回収されるが、帯電促進粒
子は現像剤に比べて粒径が小さいためクリーナをすり抜
けやすく、そのすり抜けで帯電部に持ち運ばれる。クリ
ーナレスの画像形成装置であれば、転写後の像担持体面
の残留の転写残現像剤と帯電促進粒子はそのまま帯電部
に持ち運ばれる。
供給を行なう系は、帯電部や接触帯電部材に対する帯電
促進粒子供給手段と現像装置を共通化できるため、画像
形成装置の小型化等が可能である。
粒子は現像装置内において帯電促進粒子に電荷を持たせ
ることにより、現像装置内から像担持体表面上に供給す
ることが可能であるが、帯電促進粒子が特定の極性の電
荷を持つため、像担持体表面上の静電潜像の画像白地部
あるいは画像黒地部(黒字部)のどちらか一方にのみ帯
電促進粒子が供給されてしまう。
進粒子供給量にむらが生じて帯電部や接触帯電部材表面
の帯電促進粒子付着量にむらができて接触帯電部材の帯
電性が低下する事態を生じることもある。
像担持体表面上の静電潜像の画像白地部に付着するよう
な極性である場合には、現像剤よりも先に現像装置から
帯電促進粒子がなくなってしまったり、また更に、特定
の摩擦帯電極性を持つ帯電促進粒子を接触帯電部材に塗
布した場合、外環境の変化により帯電促進粒子と像担持
体間の摩擦帯電量が変化し、帯電印加バイアスと像担持
体電位の差であるオフセット電位が大きくなってしまう
ような事態を生じることもある。
剤に添加する帯電促進粒子は2種類以上にし、現像装置
内において少なくとも1種類の帯電促進粒子は正の電荷
量を持ち、かつこれとは別の少なくとも1種類の帯電促
進粒子は負の電荷量を持つものにした。
像白地部・画像黒地部に関わらず、現像装置から帯電促
進粒子を像担持体表面に実質的に供給量むらなく安定供
給することが可能となり、良好な帯電性を安定して得る
ことが可能となる。
の電荷量を現像剤に比べて小さくする、好ましくは1/
5以下にすることで、帯電促進粒子が像担持体上から記
録媒体上に転写され、接触帯電部材に供給されないこと
を防ぐことが可能となる。
おいて、非磁性の帯電促進粒子を用いることで、現像剤
に比べて小さい電荷量しか持たない帯電促進粒子を現像
装置から像担持体表面上に供給し、かつ像担持体上から
記録媒体上に転写させないことが可能となる。
接触帯電装置を採用した画像形成装置について、接触帯
電部材として帯電ローラやファーブラシ等の簡易な部材
を用いて低印加電圧でオゾンレスの直接注入帯電を実現
すること、高品位な画像形成を行なわせることができ
る。
装置を採用した接触帯電方式、転写方式の画像形成装
置、あるいは接触帯電方式、転写方式、クリーナレスの
画像形成装置について、接触帯電部材として帯電ローラ
やファーブラシ等の簡易な部材を用いて、また接触帯電
部材の現像剤汚染にかかわらず、低印加電圧でオゾンレ
スの直接帯電とクリーナレスシステムを問題なく実行可
能にし、高品位な画像形成を長期に渡り維持させるこ
と、画像比率の高い画像を出力した後でも高品位な画像
形成を長期に渡り維持させることができる。
図である。
真プロセス利用、接触帯電方式、反転現像方式、クリー
ナレス、プロセスカートリッジ式のレーザープリンタで
ある。
体とのニップ部である帯電部には帯電を促進させるため
の帯電促進粒子を介在させて注入帯電を実現させ、また
現像工程手段である現像装置の現像剤に2種類の帯電促
進粒子を混入させ、一方の帯電促進粒子に正の電荷量を
持たせ、他方に負の電荷量を持たせて、現像装置から像
担持体表面に帯電促進粒子を供給するようにしたもので
ある。
ラム型の電子写真感光体である。本実施例のプリンタは
反転現像を用いており、感光体1はネガ感光体を用いて
いる。本実施例の感光体1は直径30mmのOPC感光
体であり、矢印の時計方向に94mm/secの周速度
をもって回転駆動される。
もって当接させて配設した接触帯電部材としての導電性
弾性ローラ(帯電ローラ)である。aは感光体1と帯電
ローラ2とのニップ部である帯電部である。この帯電ロ
ーラ2には予めその外周面に帯電促進粒子m1・m2を
コートして担持させてあり、帯電部aには帯電促進粒子
m1・m2が存在している。
aにおいて感光体1の回転方向と逆方向(カウンター)
に100%の周速で回転駆動され、感光体1面に対して
速度差を持って接触する。そしてこの帯電ローラ2に帯
電バイアス電源S1から所定の帯電バイアスが印加され
る。これにより回転感光体1の周面が直接注入帯電方式
で所定の極性・電位に一様に接触帯電処理される。本実
施例では帯電ローラ2には感光体1の外周面がほぼ−7
00Vに一様に帯電処理されるように、帯電バイアス電
源S1から帯電バイアスを印加する。
2、注入帯電等については別項で詳述する。
面に対して、レーザーダイオードやポリゴンミラー等を
含む不図示のレーザービームスキャナから出力されるレ
ーザービームによる走査露光Lがなされる。
ーザービームは目的の画像情報の時系列電気デジタル画
素信号に対応して強度変調されたものであり、このレー
ザービームによる走査露光Lにて回転感光体1の外周面
に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
感光体1の外周面のレーザービームによる走査露光Lに
おいて、露光部が画像部(画像黒地部)であり、非露光
部が非画像部(画像白地部)である。
感光体1の外周面に形成された上記の静電潜像はこの現
像装置3により露光部に現像剤(トナー)が付着して現
像剤像(トナー像)として反転現像される。
電性の平均粒径6μmの非磁性1成分絶縁現像剤を用い
た接触現像装置である。
6mmの弾性現像ローラ(現像弾性スリーブ)であり、
この現像ローラ32に上記の現像剤31をコートし、感
光体1表面との接触ニップを2mmに固定した状態で、
感光体1との接触部(現像部位)bにおいて感光体1と
同方向に180%の周速で回転させ、現像ローラ32に
現像バイアス電源S2より現像バイアス電圧を印加す
る。
4との摺擦により摩擦帯電し、電荷を持つ。現像ローラ
32への現像剤31の供給は供給ローラ33により行な
う。供給ローラ33は現像ローラ32に対して逆方向
(カウンター方向)に90%の周速で回転している。
圧は、−420VのDC電圧を用い、現像ローラ32と
感光体1の間で現像を行なわせる。
と第2の2種類の帯電促進粒子m1とm2とをそれぞれ
現像剤100重量部に対して1重量部ずつ予め添加し混
合させてある。
1とm2については別項で詳述する。
抗の転写ローラであり、感光体1に所定に圧接させて転
写部cを形成させてある。
タイミングで記録媒体としての転写材Pが給紙され、か
つ転写ローラ4に転写バイアス電源S3から所定の転写
バイアス電圧が印加されることで、感光体1側の現像剤
像が転写部cに給紙された転写材Pの面に順次に転写さ
れていく。
1に中抵抗弾性層42を形成した、ローラ抵抗値5×1
08 Ωのものであり、+3000VのDC電圧を芯金4
1に印加して転写を行なった。
部cを挟持搬送されて、その表面側に回転感光体1の表
面に形成担持されている現像剤像が順次に静電気力と押
圧力にて転写されていく。
ある。転写部cに給紙されて感光体1側の現像剤像の転
写を受けた転写材Pは回転感光体1の面から分離されて
この定着装置5に導入され、現像剤像の定着を受けて画
像形成物(プリント、コピー)として装置外へ排出され
る。
感光体1、帯電ローラ2、現像装置3の3つのプロセス
機器をカートリッジケースに包含させてプリンタ本体に
対して一括して着脱自在のカートリッジCとしてある。
わせ等は上記に限られるものではない。
ーラ2は芯金21上にゴムあるいは発泡体の中抵抗層2
2を形成することにより作成される。
タン)、導電性粒子(例えばカーボンブラック)、硫化
剤、発泡剤等により処方され、芯金21の上にローラ状
に形成した。その後、表面を研磨した。
は電極として機能することが重要である。つまり、弾性
を持たせて被帯電体との十分な接触状態を得ると同時
に、移動する被帯電体を充電するに十分低い抵抗を有す
る必要がある。一方では被帯電体にピンホールなどの低
耐圧欠陥部位が存在した場合に電圧のリークを防止する
必要がある。被帯電体として電子写真用感光体を用いた
場合、十分な帯電性と耐リークを得るには104 〜10
7 Ωの抵抗が望ましい。
m2を保持できるようミクロな凹凸があるものが望まし
い。
形状が安定しないために被帯電体との接触性が悪くな
り、高すぎると被帯電体との間に帯電ニップ部aを確保
できないだけでなく、被帯電体表面へのミクロな接触性
が悪くなるので、アスカーC硬度で25度から50度が
好ましい範囲である。
に限定するものでは無く、弾性体の材料として、EPD
M、ウレタン、NBR、シリコーンゴムや、IR等に抵
抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電
性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたも
のがあげられる。また、特に導電性物質を分散せずに、
イオン導電性の材料を用いて抵抗調整をすることも可能
である。
に対して弾性に抗して所定の押圧力で圧接させて配設
し、本実施例では幅数mmの帯電部aを形成させてあ
る。
した。プリンタの感光体1をアルミニウム製のドラムと
入れ替える。その後に、アルミニウム製ドラムと帯電ロ
ーラ2の芯金21間に100Vの電圧をかけ、その時に
流れる電流値を測定することにより、帯電ローラ2の抵
抗値を求めた。
ーラ2の抵抗値は5×106 Ωであった。本抵抗測定は
温度25℃、湿度60%の環境下で行なった。測定環境
については、本実施例及び他の実施例中の他の測定も同
様である。
1中には予め第1と第2の2種類の帯電促進粒子m1と
m2をそれぞれ現像剤100重量部に対して1重量部ず
つ添加し混合させてある。
は、第1の帯電促進粒子m1として、比抵抗が107 Ω
・cm、平均粒径2.5μmの導電性酸化亜鉛粒子を用
いた。
は、第2の帯電促進粒子m2として、比抵抗が107 Ω
・cm、平均粒径2.5μmの、酸化アルミニウムとポ
リエチレンパウダーを混合させた凝固体を用いた。
2の帯電促進粒子m1・m2の混合粉末を予めコートし
て担持させてある。
態で存在するばかりでなく、二次粒子の凝集した状態で
存在することもなんら問題はない。どのような凝集状態
であれ、凝集体として帯電促進粒子としての機能が実現
できればその形態は重要ではない。
いる場合は、その凝集体としての平均粒径として定義し
た。粒径の測定には、光学あるいは電子顕微鏡による観
察から、100個以上抽出し、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。
抵抗値が1012Ω・cm以上であると帯電性が損なわれ
た。そのため、抵抗値が1012Ω・cm以下、より好ま
しくは1010Ω・cm以下が望ましく、本実施例では1
×107 Ω・cmに調整したものを用いた。
て求めた。即ち、底面積2.26cm2 の円筒内に約
0.5gの粉体試料を入れ上下電極に15kgの加圧を
行うと同時に100Vの電圧を印加し抵抗値を計測し、
その後正規化して比抵抗を算出した。また帯電促進粒子
は露光の妨げにならないように、白色または透明に近い
ことが望ましく、よって非磁性であることが好ましい。
進粒子m1、及び第2の帯電促進粒子m2の電荷量は以
下のように測定を行なった。
印字後現像ローラ32上をエアー・ブローし、細川ミク
ロン社製のEST−2を用いて粒径及び電荷量を測定し
た。本測定では、粒子の密度と測定された粒子の落下速
度から粒子の粒径を求める。第1の帯電促進粒子m1の
見かけ密度は5.0g/cmであり、第2の帯電促進粒
子m2の見かけ密度は1.5g/cmであり、本測定に
おいて、密度計算の値として1つの値を入れた場合に、
見かけ上、現像剤31、第1の帯電促進粒子m1、第2
の帯電促進粒子m2の粒径が異なる領域に現れる。その
ため、3種の粒子31・m1・m2を測定結果の見かけ
上の粒径から区別することが可能である。表1に上記3
種の粒子の平均電荷量(電荷量(μC)/質量(g))
を示す。
よう、無色あるいは白色の粒子が適切である。また、帯
電促進粒子が感光体上から記録媒体Pに一部転写されて
しまうことを考えるとカラー記録では無色、あるいは白
色のものが望ましい。また、粒径も現像剤31の粒径に
対して、1/2以下程度でないと画像露光を遮ることが
あった。そのため帯電促進粒子m1・m2の粒径は現像
剤31の粒径の1/2よりも小さいことが望ましい。粒
径の下限値としては、粒子として安定に得られるものと
して10nmが限界と考えられる。
材料としては、本実施例ではそれぞれ、導電性酸化亜鉛
粒子、および酸化アルミニウムとポリエチレンパウダー
を混合させた凝固体を用いたが、これに限るものではな
く、帯電促進粒子m1・m2の材料としては、他の金属
酸化物などのの導電性無機粒子や有機物との混合物、あ
るいは、これらに表面処理を施したものなど各種導電粒
子が使用可能である。
2種類m1・m2の2種類に限るものではなく、3種類
以上でも構わない。
ローラ2とのニップ部である帯電部aに帯電促進粒子m
1・m2を介在させることで、該粒子m1・m2の滑剤
効果により、摩擦抵抗が大きくてそのままでは感光体1
に対して速度差を持たせて接触させることが困難であっ
た帯電ローラであっても、それを感光体1面に対して無
理なく容易に効果的に速度差を持たせて接触させた状態
にすることが可能となると共に、該帯電ローラ2が該粒
子m1・m2を介して感光体1面に密に接触してより高
い頻度で感光体1面に接触する構成となる。
度差を設けることにより、帯電ローラ2と感光体1のニ
ップ部において帯電促進粒子m1・m2が感光体1に接
触する機会を格段に増加させ、高い接触性を得ることが
でき、帯電ローラ2と感光体1のニップ部である帯電部
aに存在する帯電促進粒子m1・m2が感光体1表面を
隙間なく摺擦することで感光体1に電荷を直接注入でき
るようになり、帯電ローラ2による感光体1の接触帯電
は帯電促進粒子m1・m2の介存により注入帯電が支配
的となる。
2を回転駆動して感光体1と速度差を設けることにな
る。好ましくは帯電部aに持ち運ばれる感光体1上の転
写残現像剤を帯電ローラ2に一時的に回収し均すため
に、帯電ローラ2を回転駆動し、さらに、その回転方向
は感光体1表面の移動方向とは逆方向に回転するように
構成することが望ましい。即ち、逆方向回転で感光体1
上の転写残現像剤を一旦引離し帯電を行なうことにより
優位に注入帯電を行なうことが可能である。
かった高い帯電効率が得られ、帯電ローラ2に印加した
電圧とほぼ同等の帯電電位を感光体1に与えることがで
きる。かくして、接触帯電部材として帯電ローラ2を用
いた場合でも、該帯電ローラ2に対する帯電に必要な印
加バイアスは感光体1に必要な帯電電位相当の電圧で十
分であり、放電現象を用いない安定かつ安全な接触帯電
方式ないし装置を実現することができる。像担持体とし
ての感光体1と接触帯電部材としての帯電ローラ2との
帯電ニップ部aにおける帯電促進粒子m1・m2の介在
量は、少なすぎると、該粒子による潤滑効果が十分に得
られず、帯電ローラ2と感光体1との摩擦が大きくて帯
電ローラ2を感光体1に速度差を持って回転駆動させる
ことが困難である。つまり、駆動トルクが過大となる
し、無理に回転させると帯電ローラ2や感光体1の表面
が削れてしまう。更に該粒子による接触機会増加の効果
が得られないこともあり十分な帯電性能が得られない。
一方、該介在量が多過ぎると、帯電促進粒子の帯電ロー
ラ2からの脱落が著しく増加し作像上に悪影響が出る。
実験によると該介在量は103 個/mm2 以上が望まし
い。103 個/mm2より低いと十分な潤滑効果と接触
機会増加の効果が得られず帯電性能の低下が生じる。よ
り望ましくは103 〜5×105 個/mm2 の該介在量
が好ましい。5×105 個/mm2 を超えると、該粒子
の感光体1へ脱落が著しく増加し、粒子自体の光透過性
を問わず、感光体1への露光量不足が生じる。5×10
5 個/mm2以下では脱落する粒子量も低く抑えられ該
悪影響を改善できる。該介在量範囲において感光体1上
に脱落した粒子の存在量を測ると102 〜105 個/m
m2 であったことから、作像上弊害がない該存在量とし
ては105 個/mm2 以下が望まれる。該介在量及び感
光体1上の該存在量の測定方法について述べる。該介在
量は帯電ローラ2と感光体1の帯電ニップ部nを直接測
ることが望ましいが、帯電ローラ2に接触する前に感光
体1上に存在した粒子の多くは逆方向に移動しながら接
触する帯電ローラ2に剥ぎ取られることから、本発明で
は帯電ニップ部nに到達する直前の帯電ローラ2表面の
粒子量をもって該介在量とした。具体的には、帯電バイ
アスを印加しない状態で感光体1及び帯電ローラ2の回
転を停止し、感光体1及び帯電ローラ2の表面をビデオ
マイクロスコープ(OLYMPUS製OVM1000
N)及びデジタルスチルレコーダ(DELTIS製SR
−3100)で撮影した。帯電ローラ2については、帯
電ローラ2を感光体1に当接するのと同じ条件でスライ
ドガラスに当接し、スライドガラスの背面からビデオマ
イクロスコープにて該接触面を1000倍の対物レンズ
で10箇所以上撮影した。得られたデジタル画像から個
々の粒子を領域分離するため、ある閾値を持って2値化
処理し、粒子の存在する領域の数を所望の画像処理ソフ
トを用いて計測した。また、感光体1上の該存在量につ
いても感光体1上を同様のビデオマイクロスコープにて
撮影し同様の処理を行い計測した。
は、転写後の感光体1面に残存の転写残現像剤は感光体
1と帯電ローラ2の接触部である帯電部aに感光体1面
の移動でそのまま持ち運ばれる。
て速度差をもって接触させることで、転写残現像剤のパ
ターンが攪乱されて崩され、中間調画像において、前回
の画像パターン部分がゴーストとなって現れることがな
くなる。
は帯電ローラ2に付着・混入する。従来現像剤は絶縁体
であるため帯電ローラ2に対する転写残現像剤の付着・
混入は感光体1の帯電において帯電不良を生じさせる因
子である。
m2が感光体1と帯電ローラ2とのニップ部である帯電
部aに介在することにより、帯電ローラ2の感光体1へ
の緻密な接触性と接触抵抗を維持できるため、帯電ロー
ラ2の転写残現像剤による汚染にかかわらず、低印加電
圧でオゾンレスの注入帯電を長期に渡り安定に維持させ
ることができ、均一な帯電性を与えることが出来る。
現像剤は帯電ローラ2から徐々に感光体1上に吐き出さ
れて感光体1面の移動とともに現像部位bに至り、現像
装置3において現像同時クリーニング(回収)される
(トナーリサイクル)。
1・m2が担持されていることで、帯電ローラ2とこれ
に付着・混入する転写残現像剤の付着力が低減化されて
帯電ローラ2から感光体1上にへの現像剤の吐き出し効
率が向上する。現像同時クリーニングは前述したよう
に、転写後に感光体1上に残留したトナーを引き続く画
像形成工程の現像時、即ち引き続き感光体を帯電し、露
光して潜像を形成し、その潜像の現像時において、現像
装置のかぶり取りバイアス、即ち現像装置に印加する直
流電圧と感光体の表面電位間の電位差であるかぶり取り
電位差Vback によって回収するものである。本実
施例におけるプリンタのように反転現像の場合では、こ
の現像同時クリーニングは、感光体の暗部電位から現像
スリーブにトナーを回収する電界と、現像スリーブから
感光体の明部電位へトナーを付着させる電界の作用でな
される。
れる帯電促進粒子m1・m2の存在により現像剤の感光
体1側から転写材P側への転写効率が向上する効果もえ
られる。
進粒子m1・m2の供給 感光体1と帯電ローラ2との相互接触部である帯電部a
に予め十分量の帯電促進粒子mを介在させても、あるい
は帯電ローラ2に予め十分量の帯電促進粒子mを塗布し
ておいても、装置の使用に伴い感光体1と帯電ローラ2
とのニップ部である帯電部aから帯電促進粒子mが減少
して、帯電性の低下が生じることがある。
光体1表面に帯電促進粒子m1・m2を供給し、感光体
1表面を介して感光体1と帯電ローラ2とのニップ部で
ある帯電部aや帯電ローラ2に帯電促進粒子m1・m2
を供給する。即ち、現像装置3から感光体1上に供給さ
れた帯電促進粒子m1・m2は感光体1面の移動に伴い
転写部cを経由して帯電部aに持ち運ばれることで、帯
電部aや帯電ローラ2に自動的に供給される。
が1種類であると、正負両方の電荷を持たず、正もしく
は負といったどちらか片方のみの電荷量を持つため、感
光体1表面の静電潜像の画像白地部もしくは画像黒地部
の片方にのみ帯電促進粒子が供給され、そのため、帯電
ローラ2表面上に画像に応じた帯電促進粒子の付着量の
むらが生じるなどして帯電性が低下するなどすることが
ある。また、それに応じた画像むらが生じることもあ
る。
電促進粒子m1と、負の電荷量を持つ第2の帯電促進粒
子m2の2種類の帯電促進粒子m1・m2を用いている
ため、現像装置3内から感光体1表面の静電潜像の画像
白地部・画像黒地部両方に帯電促進粒子m1・m2が供
給される。このため、画像パターンにより帯電促進粒子
m1・m2の感光体1への供給量が異なることがない。
の帯電促進粒子m1・m2は共に電気抵抗値も比較的低
く、感光体1上に付着した後の電荷量も小さいために、
転写部cにおいては記録媒体Pにほとんど転写されず、
感光体1表面を介して帯電部aや帯電ローラ2へと供給
される。
ので、転写後の感光体1面の残留の転写残現像剤と帯電
促進粒子はそのまま帯電部aに持ち運ばれる。
装置3の現像剤31に対して第1の帯電促進粒子m1
(正の電荷量を持つ帯電促進粒子)のみを混入させた場
合のプリンタを比較例として、該両プリンタの性能を比
較した。
紙(記録媒体)供給方向に対して3ドット間隔で画像露
光を行ない、印字した際の、転写前後での感光体1表面
を写真撮影し観察した。
面上の画像白地部に帯電促進粒子が付着し、画像黒地部
には現像剤31が付着しており、転写後には感光体1表
面上の画像白地部のみ帯電促進粒子m1が付着してい
た。
後の感光体1表面上の画像白地部・画像黒地部共に帯電
促進粒子m1・m2が付着していた。
た。即ち、幅2cmの白黒の用紙供給方向の縦帯画像を
20枚印字し、その語にベタ黒画像を1枚印字し、そし
てベタ白画像およびハーフトーン画像を1枚印字した。
その際のベタ白画像およびハーフトーン画像を用いて画
像評価を行なった。また、その際の帯電ローラ2の表面
の帯電促進粒子の付着量も観察を行った。表2にその結
果を示す。
表面に印字画像に応じた帯電促進粒子m1の付着むらが
生じ、帯電性が低下してしまったため、画像むらが生じ
た。これに対して本実施例プリンタでは帯電促進粒子m
1・m2の付着むらも生じず、帯電性の低下も生じなか
った。
電促進粒子m1・m2を現像装置3の現像剤31中に混
入させ一方の帯電粒子m1に正の電荷量を持たせ、他方
に負の電荷量を持たせることにより、現像装置3から感
光体1表面に帯電促進粒子m1・m2を供給しており、
これにより、印字画像に関わらず、帯電促進粒子の供給
を行なうことができ、安定な帯電性を得ることが可能と
なった。
リンタ(図1)において、現像装置を、磁性1成分非接
触方式の反転現像装置3Aに変更し、この現像装置3A
の磁性1成分絶縁現像剤35中に、前述した第1及び第
2の2種類の帯電促進粒子m1・m2を混入させ、現像
バイアスに交流を加えることを特徴とする。その他の構
成は実施例1のプリンタと同様であるので同一の符号を
付して再度の説明は省略する。
光体1間で、現像剤35と2種類の帯電促進粒子m1・
m2のそれぞれを振動させ、相互の付着を防ぎ、分離さ
せることができる。また、現像剤35に対して小さい電
荷量しかもたない帯電促進粒子も現像装置から感光体表
面へ供給することができる。
36を現像位置bにおいて同方向に動かすことにより、
帯電促進粒子を現像剤より先に感光体表面に供給し、転
写の際に帯電促進粒子が現像剤と共に記録媒体Pに転写
されることを防ぐことができる。
現像剤として負帯電性の平均粒径6μmの磁性1成分絶
縁現像剤35を用いた、反転現像装置3により現像剤像
として現像される。
mmの非磁性現像スリーブであり、この現像スリーブ3
6に上記の現像剤35をコートし、感光体1表面との離
間距離を500μmに固定した状態で、感光体1と等速
で回転させ、現像スリーブ35に現像バイアス電源S2
より現像バイアス電圧を印加する。
より摩擦帯電し電荷を持つ。
と、周波数1800Hz、ピーク間電圧1600Vの矩
形のAC電圧を重畳したものを用い、現像スリーブ36
と感光体1の離間距離間で1成分ジャンピング現像を行
なわせる。
同様の第1の帯電促進粒子m1及び第2の帯電促進粒子
m2を混合してあり、混合量は現像剤100重畳部に対
してそれぞれ1重畳部である。
場合には、帯電促進粒子m1・m2は非磁性でないと、
現像剤35に付着してしまい、感光体表面に分離した状
態で供給することができなかった。
Aを用い、実施例1と同様に、2種類の帯電促進粒子m
1・m2を現像剤35中に混入させ、一方の帯電促進粒
子m1に正の電荷量を持たせ、他方の帯電促進粒子m2
に負の電荷量を持たせることにより、現像装置3Aから
感光体1表面に帯電促進粒子m1・m2を静電潜像の画
像白地部・画像黒地部画像に関わらず供給する。
行なっているため、現像領域bで現像剤35、2種類の
帯電促進粒子m1・m2が振動し、相互に付着すること
を防ぐことが可能である。
上を写真撮影すると、非磁性の帯電促進粒子m1・m2
は現像剤35よりも先に感光体1表面に付着している。
そのため、画像黒地部でも帯電促進粒子を現像時よりも
感光体表面側に付着させることができている。このよう
に感光体1表面上の黒地部に付着している帯電促進粒子
と現像剤が分離しているため、転写部cにおいて手帯電
促進粒子が現像剤と共に記録媒体Pに転写されにくく、
安定して帯電ローラ2に帯電促進粒子m1・m2を供給
することが可能となった。
いて感光体1と対向方向(逆方向、カウンター方向)に
回転している場合には、帯電促進粒子よりも現像剤の方
が感光体表面側に付着してしまうため転写部cにおいて
帯電促進粒子が記録媒体Pに転写されやすかった。
プリンタ(図1)において、転写部cと、この転写部c
から感光体移動方向下流側の帯電部aとの間に、転写後
の感光体1面から転写残現像剤や紙粉等を除去して感光
体1面を清掃するクリーニング装置(クリーナ)7を具
備させたものである。その他のプリンタ構成は実施例1
のプリンタと同様であるから再度の説明は省略する。
感光体1の清掃を行うクリーニングブレード71を用い
たクリーニング装置である。クリーニングブレード71
はウレタンゴム製の弾性ブレードであり、これを感光体
1に押し当てることにより、転写後の感光体1面に残存
の転写残現像剤や紙粉の大部分が感光体1面から除去さ
れる。
べて帯電部aへの転写残現像剤や紙粉の移行・混入・付
着が格段に少なくなり、より良好な帯電性と安定した画
質を得ることができる。
も、転写後の感光体1面の残留の転写残現像剤や紙粉、
帯電促進粒子の内、帯電促進粒子は現像剤や紙粉に比べ
て粒径が小さいためクリーニング装置7をすり抜けやす
く、そのすり抜けで帯電部aに持ち運ばれる。
も、現像部位bにおいて感光体1面に供給されて付着し
た、現像装置3内の現像剤31に混入の帯電促進粒子m
1・m2は、感光体1面の移動に伴い転写部cを経由し
て帯電部aに持ち運ばれることで、帯電部aや帯電ロー
ラ2に自動的に供給されて、良好な帯電性が維持され
る。
ングブレード71と感光体1表面の接触部に付着してい
るため、クリーニングブレード71が感光体1表面との
摩擦でめくれたり、感光体1の回転速度むらが生じたり
することがない。そのため、良好な画像を得ることが可
能となる。
よるクリーニング装置7を用いた場合に、感光体1表面
の滑り性が悪いと、クリーニングブレード71がめくれ
たり、感光体1の回転速度にむらが生じることがあっ
た。本実施例では、帯電促進粒子m1・m2が感光体1
表面に付着し、クリーニングブレード71と感光体1の
間に存在している。そのため、滑り性が高まり、クリー
ニングブレード71が感光体1との摩擦によりめくれた
り、感光体1の回転速度むらが生じることがない。
m2を混入させることにより、接触現像装置3と感光体
1との間の摩擦力が低下するため、現像ローラ32と感
光体1の摺擦による相互の回転むらが生じない。それら
のことにより、回転速度むらによる画像むらが生じるこ
ともなく、良好な画像を得ることが可能となる。
リーニング装置7を具備させた形態のものにすることが
できる。
は実施例の帯電ローラの構成に限られるものではない。
他に、ファーブラシ帯電器などとすることもできる。フ
ェルト・布などの材質・形状のものも使用可能である。
また、これらを積層し、より適切な弾性と導電性を得る
ことも可能である。
電部材の被帯電体への接触性が帯電性に大きく効いてく
る。そこで接触帯電部材はより密に構成し、また被帯電
体との速度差を多く持ち、より高い頻度で被帯電体に接
触する構成にする。
て被帯電体表面の抵抗を調節することで接触帯電におけ
る注入帯電を支配的にすることができる。
体1の層構成模型図である。即ち該感光体1は、アルミ
ドラム基体(Alドラム基体)11上に下引き層12、
正電荷注入防止層13、電荷発生層14、電荷輸送層1
5の順に重ねて塗工された一般的な有機感光体に電荷注
入層16を塗布することにより、帯電性能を向上したも
のである。
硬化型のアクリル樹脂に、導電性粒子(導電フィラー)
としてのSnO2 超微粒子16a(径が約0.03μ
m)、4フッ化エチレン樹脂(商品名テフロン)などの
滑剤、重合開始剤等を混合分散し、塗工後、光硬化法に
より膜形成したものである。
抵抗にある。電荷の直接注入による帯電方式において
は、被帯電体側の抵抗を下げることでより効率良く電荷
の授受が行えるようになる。一方、感光体として用いる
場合には静電潜像を一定時間保持する必要があるため、
電荷注入層16の体積抵抗値としては1×109 〜1×
1014(Ω・cm)の範囲が適当である。
ていない場合でも、例えば電荷輸送層15が上記抵抗範
囲に或る場合は同等の効果が得られる。
mであるアモルファスシリコン感光体等を用いても同様
な効果が得られる。
C電圧(交番電圧)成分を印加する場合の、そのAC電
圧波形としては、正弦波、矩形波、三角波等適宜使用可
能である。また、直流電源を周期的にオン/オフするこ
とによって形成された矩形波であっても良い。このよう
に交番電圧の波形としては周期的にその電圧値が変化す
るようなバイアスが使用できる。
しては、実施形態例の様にデジタル的な潜像を形成する
レーザー走査露光手段に限定されるものではなく、通常
のアナログ的な画像露光やLEDなどの他の発光素子で
も構わないし、蛍光燈等の発光素子と液晶シャッター等
の組み合わせによるものなど、画像情報に対応した静電
潜像を形成できるものであるなら構わない。
良い。この場合は、該誘電体面を所定の極性・電位に一
様に一次帯電した後、除電針ヘッド、電子銃等の除電手
段で選択的に除電して目的の静電潜像を書き込み形成す
る。
Aについても、その現像方式・構成は実施例のものに限
定されるものではないことは勿論である。正規現像手段
であってもよい。
る記録媒体は転写ドラム等の中間転写体であってもよ
い。
法の1例を述べる。測定装置としては、コールターカウ
ンターTA−2型(コールター社製)を用い、個数平均
分布、体積平均分布を出力するインターフェイス(日科
機製)及びCX−1パーソナルコンピュータ(キヤノン
製)を接続し、電解液は一級塩化ナトリウムを用いて1
%NaCl水溶液を調製する。
150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくは、
アルキルベンゼンスルホン酸塩0.1〜5ml加え、更
に測定試料を0.5〜50mg加える。
約1〜3分間分散処理を行い、前記コールターカウンタ
ーTA−2型により、アパーチャーとして100μアパ
ーチャーを用いて2〜40μmの粒子の粒度分布を測定
して、体積平均分布を求める。これらの求めた体積平均
分布より体積平均粒径を得る。
持体の帯電手段として接触帯電装置を採用した接触帯電
方式、転写方式の画像形成装置、あるいは接触帯電方
式、転写方式、クリーナレスの画像形成装置について、
接触帯電部材として帯電ローラやファーブラシ等の簡易
な部材を用いて、また接触帯電部材の現像剤汚染にかか
わらず、低印加電圧でオゾンレスの注入帯電とクリーナ
レスシステムを問題なく実行可能にし、高品位な画像形
成を長期に渡り維持させること、画像比率の高い画像を
出力した後でも高品位な画像形成を長期に渡り維持させ
ることができる。
る帯電部に介在させて注入帯電を可能にする帯電促進粒
子の補充供給は、像担持体の静電潜像を現像する現像工
程手段の現像剤に添加しておき、現像工程手段から像担
持体上に供給させ接触帯電部材と像担持体とのニップ部
に持ち運ばせるようにすることで、帯電部や接触帯電部
材に対する帯電促進粒子供給手段と現像装置を共通化で
きるため、画像形成装置の小型化等が可能である。
進粒子は2種類以上であり、現像工程手段内において少
なくとも1種類の帯電促進粒子は正の電荷量を持ち、か
つこれとは別の少なくとも1種類の帯電促進粒子は負の
電荷量を持つことにより、像担持体表面の静電潜像の画
像白地部・画像黒地部に関わらず、現像装置から帯電促
進粒子を像担持体表面に実質的に供給量むらなく安定供
給することが可能となり、良好な帯電性を安定して得る
ことが可能となる。
の電荷量を現像剤に比べて小さくする、好ましくは1/
5以下にすることで、帯電促進粒子が像担持体上から記
録媒体上に転写され、接触帯電部材に供給されないこと
を防ぐことが可能となる。
おいて、非磁性の帯電促進粒子を用いることで、現像剤
に比べて小さい電荷量しか持たない帯電促進粒子を現像
装置から像担持体表面上に供給し、かつ像担持体上から
記録媒体上に転写させないことが可能となる。
成模型図
Claims (14)
- 【請求項1】 像担持体に、像担持体を帯電する帯電工
程、像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書き込
み工程、その静電潜像を帯電した現像剤により現像する
現像工程、像担持体上の現像剤像を記録媒体に転写する
転写工程を含む作像プロセスを適用して画像形成を実行
し、像担持体は繰り返して作像に供する画像形成装置に
おいて、 a.像担持体を帯電する帯電工程手段は、像担持体とニ
ップ部を形成する可撓性の帯電部材により像担持体面を
帯電する接触帯電装置であり、帯電部材は像担持体に対
して速度差をもって移動し、少なくとも帯電部材と像担
持体とのニップ部に像担持体の帯電を促進させるための
帯電促進粒子が介在していること、 b.帯電促進粒子は像担持体の静電潜像を現像する現像
工程手段の現像剤に添加されていて、現像工程手段から
像担持体上に供給されて帯電部材と像担持体とのニップ
部に持ち運ばれること、 c.現像工程手段の現像剤に添加の帯電促進粒子は2種
類以上であり、現像工程手段内において少なくとも1種
類の帯電促進粒子は正の電荷量(C/g)を持ち、かつ
これとは別の少なくとも1種類の帯電促進粒子は負の電
荷量を持つことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】 請求項1において、帯電促進粒子は、そ
の粒径が現像剤の1/2以下であり、抵抗値が1×10
12(Ω・cm)以下であるような粒子であることを特徴
とする画像形成装置。 - 【請求項3】 請求項1において、帯電促進粒子は、そ
の粒径が現像剤の1/2以下であり、抵抗値が1×10
10(Ω・cm)以下であるような粒子であることを特徴
とする画像形成装置。 - 【請求項4】 請求項1ないし3の何れか1つにおい
て、現像工程手段の現像剤に添加の2種類以上の帯電促
進粒子のうち、現像工程手段内において現像剤と同極性
の電荷量を持つ粒子の電荷量が、現像剤の持つ電荷量よ
り小さいことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項5】 請求項4において、現像剤と同極性の電
荷量を持つ粒子の電荷量が、現像剤の持つ電荷量の1/
5以下であることを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項6】 請求項1ないし5の何れか1つにおい
て、帯電促進粒子は非磁性粒子であり、現像剤は磁性現
像剤であることを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項7】 請求項1ないし6の何れか1つにおい
て、帯電部材には電圧が印加されることを特徴とする画
像形成装置。 - 【請求項8】 請求項1ないし7の何れか1つにおい
て、現像工程手段が接触現像装置であることを特徴とす
る画像形成装置。 - 【請求項9】 請求項1ないし7の何れか1つにおい
て、現像工程手段が非接触現像装置であることを特徴と
する画像形成装置。 - 【請求項10】 請求項1ないし9の何れか1つにおい
て、現像工程手段が、現像剤像を記録媒体に転写した後
に像担持体上に残留した現像剤を回収するクリーニング
手段を兼ねていることを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項11】 請求項1ないし9の何れか1つにおい
て、転写工程手段部と、この転写工程手段部から像担持
体の移動方向下流側の帯電工程手段部の間に、記録媒体
に対する現像剤像転写後の像担持体面を清掃するクリー
ニング手段が配設されていることを特徴とする画像形成
装置。 - 【請求項12】 請求項11において、クリーニング手
段が、像担持体面に当接して像担持体面の清掃を行なう
クリーニングブレードを用いたものであることを特徴と
する画像形成装置。 - 【請求項13】 請求項1ないし12の何れか1つにお
いて、帯電部材は像担持体の移動方向とは逆方向に速度
差を保ちつつ駆動されることを特徴とする画像形成装
置。 - 【請求項14】 請求項1ないし13の何れか1つにお
いて、像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書き
込み工程手段が像露光手段であることを特徴とする画像
形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15061698A JP3647264B2 (ja) | 1997-10-20 | 1998-05-14 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (3)
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---|---|---|---|
JP9-305004 | 1997-10-20 | ||
JP30500497 | 1997-10-20 | ||
JP15061698A JP3647264B2 (ja) | 1997-10-20 | 1998-05-14 | 画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11190927A true JPH11190927A (ja) | 1999-07-13 |
JP3647264B2 JP3647264B2 (ja) | 2005-05-11 |
Family
ID=26480158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001312092A (ja) * | 2000-02-21 | 2001-11-09 | Canon Inc | 現像剤、該現像剤を用いた画像形成方法及びプロセスカートリッジ |
US6846600B2 (en) | 2001-01-31 | 2005-01-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic photosensitive member, process for its production, and electrophotographic apparatus |
EP1128228A3 (en) * | 2000-02-24 | 2006-01-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
-
1998
- 1998-05-14 JP JP15061698A patent/JP3647264B2/ja not_active Expired - Fee Related
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