JPH1145000A - 現像剤、プロセスカートリッジ、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像領域に白斑点が発生しないようにして画
像品質を高める。 【解決手段】 現像剤３２に含まれる絶縁性の添加剤の
付着により帯電ブラシ１０のブラシ繊維１０ｂが汚れる
と、添加剤が付着しないブラシ繊維１０ｂから集中的に
放電（異常放電）して画像領域に白斑点が発生する。こ
れを防止するために、添加剤の含有率を０．１〜０．６
wt％に規制したり、予め帯電ブラシ１０の抵抗値を０．
０４４ＭΩ／ｃｍ〜０．６３２ＭΩ／ｃｍの範囲まで高
めて設定したり、帯電ブラシ１０に印加する直流電圧に
交流電圧を重畳させて帯電ブラシ１０を振動させて付着
する添加剤を振るい落したり、帯電ブラシ１０に付着す
る添加剤をスクレーパ４０により掻き落すようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現像剤、プロセス
カートリッジ、画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置では、回転
する感光体の表面を帯電させてその帯電部分に静電潜像
を形成し、その静電潜像を現像して用紙に転写し、用紙
上の転写画像を定着するプロセスにより印刷を行う。感
光体の表面を帯電させる方式として帯電チャージャを用
いる非接触方式と、導電性の帯電ブラシや帯電ローラを
感光体に接触させる接触方式とがある。

【０００３】帯電チャージャを用いる方式は、感光体を
均一に帯電させることができるが、人体に有害なコロナ
が発生する。帯電ブラシや帯電ローラは一部が感光体に
接触する直前及び感光体から離反する直後の放電作用に
より感光体を帯電させるので、コロナを発生させるがそ
の量は微量であり、構造も簡略化されるので普及機等で
は多く用いられている。

【０００４】一方、感光体の表面に作像された静電潜像
を現像する粉末の現像剤は、樹脂と極性制御剤と着色剤
とを混練したトナー母体に、このトナー母体の流動性を
促進する添加剤が混合されている。この添加剤の粒径は
トナー母体の粒径に比して極めて小さい。具体的には、
トナー母体の平均粒径が５〜２０μｍ程度であるのに対
し、添加剤の１次粒径は０．０１〜０．０５μｍ程度で
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、感光体上の
現像画像を用紙に転写した後に、次の画像形成のために
感光体上に残存する現像剤をブレードにより払拭するこ
とが行われている。しかし、現像剤に含まれる添加剤は
粒径が小さいのでブレードを潜り抜け易い。このため、
帯電ブラシを用いた場合にはブレードでは払拭しきれな
い絶縁性の添加剤が帯電ブラシのブラシ繊維に付着す
る。感光体の周囲に浮遊する現像剤を添加剤とともに現
像部の現像ローラにより回収することはできるが、添加
剤の量が多いとブレードを潜り抜けて帯電ブラシに付着
する添加剤の量も多くなるので、寿命期間が経過する以
前に帯電ブラシが絶縁性の添加剤で汚れてしまう。

【０００６】これにより、帯電ブラシのブラシ繊維は導
電性であるが添加剤の付着により見掛け上の抵抗値が高
くなる。添加剤で汚れたブラシ繊維の中に汚れの少ない
抵抗値の小さなブラシ繊維があると、その抵抗値の小さ
なブラシ繊維から集中的に放電が行われるため局部的に
異常放電が発生する。例えば、感光体の帯電電位の正規
値を−７５０Ｖとした場合、異常放電により感光体の表
面電位が−１２００Ｖ程になってしまう。この−１２０
０Ｖの異常な帯電電位の部分を露光して静電潜像を形成
すると、その静電潜像の電位は感光体の潜像形成部分以
外の部分の電位（−７５０Ｖ）との差が少なくなり、そ
の結果現像剤が付着しなくなる。これにより、画像領域
に現像剤が付着しなくなり、画像領域に白斑点が発生す
る。

【０００７】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
で、画像領域における白斑点の発生を抑制して画像品質
を高めることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の現像剤
は、樹脂と極性制御剤と着色剤とを混練したトナー母体
と、このトナー母体の流動性を促進する添加剤とよりな
り、この添加剤の含有率が重量比にして０．１〜０．６
％に設定されている。

【０００９】この添加剤の含有率は、一方ではトナーに
流動性を与えることを満足し、他方では寿命期間に達す
る前の期間における帯電ブラシの添加剤による汚れを許
容範囲内に抑制し得る値である。従って、帯電ブラシか
らの異常放電の発生が防止される。

【００１０】請求項２記載のプロセスカートリッジは、
感光体と、この感光体の表面を帯電させる帯電ブラシ
と、前記感光体の表面に形成される静電潜像を請求項１
記載の現像剤を用いて現像する現像部と、前記感光体の
表面に残存する現像剤を払拭するブレードとを具備す
る。

【００１１】従って、感光体の表面に形成された静電潜
像は現像部で現像されるが、この現像部で用いる現像剤
は、添加剤の含有率が適性に設定されているため、帯電
ブラシからの異常放電の発生が防止される。

【００１２】請求項３記載の画像形成装置は、感光体
と、この感光体の表面を帯電させる帯電ブラシと、前記
感光体の表面に静電潜像を形成する潜像形成部と、前記
感光体上の静電潜像を現像する現像部と、前記感光体上
の現像画像を用紙に転写する転写部と、用紙に転写され
た転写画像を定着する定着部と、前記感光体の表面に残
存する現像剤を払拭するブレードと、前記帯電ブラシに
直流電圧と交流電圧とを重畳させて印加する電圧印加手
段とを具備する。

【００１３】従って、感光体の周囲に浮遊するトナー母
体及び添加剤は交流電源により電位が変化し、静電作用
により感光体側に吸引されるものと帯電ブラシに吸引さ
れるものとに分かれ、この段階で略半分程が感光体によ
り吸引される。また、帯電ブラシのブラシ繊維は交流電
圧の印加により感光体から離反しているときに振動する
ため、付着したトナー母体及び添加剤が感光体の表面に
落下する。感光体側に付着するトナー母体及び添加剤は
静電作用によって現像ローラにより現像部側に回収され
る。このように帯電ブラシから添加剤を除去することが
可能となるため、帯電ブラシからの異常放電を防止する
ことができる。

【００１４】請求項４記載のプロセスカートリッジは、
感光体と、この感光体の表面を帯電させる帯電ブラシ
と、前記感光体の表面に形成される静電潜像を現像する
現像部と、前記感光体の表面に残存する現像剤を払拭す
るブレードとを具備するプロセスカートリッジにおい
て、前記帯電ブラシの抵抗値Ｒを０．０４４ＭΩ／ｃｍ
〜０．６３２ＭΩ／ｃｍに設定した。

【００１５】従って、添加剤により帯電ブラシの汚れが
進行すると、電流は添加剤が付着していないブラシ繊維
に流れ易くなるが、ブラシ繊維には少なくとも０．０４
４ＭΩ／ｃｍの抵抗値が与えられているため、添加剤が
付着していないブラシ繊維からの集中的放電に起因する
異常放電の発生が防止される。また、ブラシ繊維に与え
られる抵抗値は上限値が０．６３２ＭΩ／ｃｍと定めら
れているため、放電作用が損なわれることはない。この
場合、添加剤の含有率は重量比にして０．８％に設定さ
れても（請求項５）、異常放電の発生が防止されるとと
もに、放電作用も損なわれることがない。

【００１６】請求項６記載のプロセスカートリッジは、
感光体と、この感光体の表面を帯電させる帯電ブラシ
と、前記感光体の表面に形成される静電潜像を現像する
現像部と、前記感光体の表面に残存する現像剤を払拭す
るブレードと、前記帯電ブラシに付着する現像剤を掻き
落すスクレーパとを具備する。

【００１７】従って、感光体とブレードとの間を潜り抜
けて帯電ブラシに付着した添加剤や添加剤を含む現像剤
はスクレーパにより掻き落される。これにより、帯電ブ
ラシからの異常放電を防止することが可能となる。スク
レーパにより掻き落されて感光体の表面に付着する現像
剤は静電作用によって現像ローラにより現像部に回収す
ることが可能となる。

【００１８】請求項７記載のプロセスカートリッジは、
請求項６記載の発明において、スクレーパの帯電ブラシ
と接触する部分には現像剤の固着を阻止する離型層が形
成されている。請求項８記載のプロセスカートリッジで
は、離型層はフッ素樹脂により形成されている。

【００１９】従って、現像剤が帯電ブラシに付着したと
しても、その現像剤がスクレーパに固着することを防止
することが可能となる。これにより、帯電ブラシに付着
する現像剤の掻き落しを正常に行うことが可能となる。

【００２０】請求項９記載のプロセスカートリッジは、
請求項６，７又は８記載の発明において、スクレーパの
帯電ブラシと接触する接触縁には曲面が形成されてい
る。

【００２１】従って、スクレーパによりブラシ繊維の先
端に傷をつけることがなく、これにより、傷によりブラ
シ繊維の先端が尖鋭になることに起因する異常放電の発
生が防止される。

【００２２】請求項１０記載のプロセスカートリッジ
は、請求項６，７，８又は９記載の発明において、スク
レーパとブレードとは共通の支持部材により支持されて
いる。

【００２３】従って、スクレーパとブレードとを支持す
るための部品点数及び、組立工数が少なくなる。

【００２４】請求項１１記載の画像形成装置は、請求項
２，４，５，６，７，８，９又は１０の何れか一記載の
プロセスカートリッジと、感光体に静電潜像を形成する
潜像形成部と、前記感光体上の現像画像を用紙に転写す
る転写部と、用紙に転写された転写画像を定着する定着
部とを具備する。

【００２５】従って、帯電ブラシが添加剤で汚れること
による異常放電の発生が防止される。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の第一の形態を図面
に基づいて説明する。まず、画像形成装置の構造につい
て説明する。図２において、１は装置本体である。この
装置本体１の上部には原稿の画像を読み取る画像読取装
置２が装着され、内部にはプロセスカートリッジ３が設
けられている。このプロセスカートリッジ３の下方には
用紙を案内する用紙搬送路４が形成されている。

【００２７】前記画像読取装置２は、原稿画像を読み取
る読取部５と、この読取部５に供給する原稿を載置する
原稿トレイ６とを有し、この原稿トレイ６は、支点軸７
を中心に水平位置から仮想線Ｂで示す位置まで上方に回
動し得るように支持されている。なお、原稿トレイ６は
図示しないストッパにより水平位置と仮想線Ｂで示す位
置とで安定するように構成されている。

【００２８】前記プロセスカートリッジ３は、ケース状
に形成されたユニット本体８に、感光体９を回転自在に
設けるとともに、ロール状の帯電ブラシ１０と現像部１
１とを感光体９の周囲に配置して取り付けることにより
形成されている。感光体９の下方には用紙搬送路４を間
にして転写部１２が対向配置されている。現像部１１
は、ユニット本体８に一体に形成された現像剤容器１３
と、この現像剤容器１３の内部に収納された現像剤を撹
拌する回転自在の撹拌器１４と、感光体９に接触する現
像ローラ１５と、この現像ローラ１５に現像剤を供給す
る供給ローラ１６と、現像ローラ１５に接触されたブレ
ード１７とを有する。さらに、プロセスカートリッジ３
の上部には、画像信号に基づいて変調されたレーザ光を
感光体９の帯電部分に走査することにより静電潜像を形
成する潜像形成部１８が設けられている。

【００２９】また、装置本体１の一側には、画像読取装
置２により読み取られた原稿を支持するとともに、用紙
Ｓを斜めに載置状態で支えるトレイ１９が設けられ、こ
のトレイ１９の下方には、回転駆動される給紙ローラ２
０と、一方向に付勢されてトレイ１９上の用紙Ｓを給紙
ローラ２０に圧接する押圧板２１と、それぞれ給紙ロー
ラ２０に弾性的に接触することにより用紙Ｓの重送を阻
止する分離パッド２２及びピンチローラ２３とが設けら
れている。

【００３０】給紙ローラ２０、分離パッド２２、ピンチ
ローラ２３は用紙搬送路４の入口側に配置されている。
この用紙搬送路４には、給紙ローラ２０よりも下流側に
位置するボトムパス２４が連通されている。さらに、用
紙搬送路４の下流側には、用紙Ｓ上に転写された画像を
定着する定着部２５が配置されている。

【００３１】さらに、装置本体１には、定着部２５の上
方と原稿トレイ６との間に配置された用紙スタッカ２６
が形成されている。この用紙スタッカ２６は、原稿トレ
イ６を仮想線Ｂ上に回動させたときに、その原稿トレイ
６の延長面上に位置して用紙Ｓを支える受け板２７を有
している。さらに、トレイ１９とは反対側の装置本体１
の側面付近には、定着部２５から排紙された用紙Ｓを水
平方向に排紙する排紙口２８と、定着部２５から排紙さ
れた用紙Ｓを反転させて用紙スタッカ２６に導く反転排
紙路２９とが形成されている。この反転排紙路２９の上
部と下部とには、それぞれ対をなす排紙ローラ３０が配
置され、また、反転排紙路２９と排紙口２８との分岐点
には、用紙Ｓの排出方向を切り替える切替爪３１が回動
自在に設けられている。

【００３２】図１に示すように、帯電ブラシ１０は、図
示しない電圧印加手段により電圧が印加される導電性の
芯金１０ａと、この芯金１０ａの外周を覆うブラシ繊維
１０ｂとよりなる。このブラシ繊維１０ｂは、図示しな
いが導電性の基布に織り込まれ、その基布の裏面と芯金
１０ａとの間は導電性のコーティング層により導通され
ている。また、現像ローラ１５、供給ローラ１６、ブレ
ード１７は図示しないバイアス印加手段により電圧が印
加されるように構成されている。

【００３３】さらに、プロセスカートリッジ３のユニッ
ト本体８はトナー回収室３３を仕切る仕切板３４を有
し、この仕切板３４には支持部材３５が螺子３６により
取り付けられている。この支持部材３５には平行に垂下
する二つの支持片３７，３８が形成され、一方の支持片
３７には下端が感光体９に接触されたブレード３９が、
他方の支持片３８には帯電ブラシ１０のブラシ繊維１０
ｂに接触する板状のスクレーパ４０が固定されている。
これらのブレード３９とスクレーパ４０とは、支持片３
７，３８に対して両面接着テープにより固定されている
が、ブレード３９は感光体９から受ける抵抗が大きいた
め、さらに端縁がホットメルトにより支持片３７に固定
されている。

【００３４】ところで、現像剤容器１３には粉末の現像
剤３２が収納されているが、本実施の形態では、この現
像剤３２は、樹脂に極性制御剤や着色剤を混練して平均
粒径が５〜２０μｍの粉体にしたトナー母体に１次粒径
が０．０１〜０．０５μｍに定められた添加剤を混合し
たものである。

【００３５】トナー母体の成分として用いる樹脂は、下
記のものが用いられる。ポリスチレン、ポリｐ−クロロ
スチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置
換体の単重合体 スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プ
ロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合
体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−
アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチ
ル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、ス
チレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタ
クリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチ
ル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、
スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、ス
チレン−アクリルニトリル共重合体、スチレン−ビニル
メチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合
体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリ
ロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸
共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等の
スチレン系共重合体 ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメチルメタクリ
レート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポ
リアミド、エポキシ樹脂、ポリビニルプチラール、ポリ
アクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、
脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩
素化パラフィン、パラフィンワックス等が挙げられる。
これらは単独或いは混合して使用できるが、上記の例に
限定されるものではない。

【００３６】現像剤３２に含有される添加剤は公知のも
のが用いられるが、帯電安定性、現像性、トナー母体の
流動性、保存性の向上のために用いるものである。ここ
で、トナー母体１００重量部に対し、添加剤が０．０５
重量部未満の場合にはトナー母体の流動性が著しく低下
してしまい、添加物の含有量が５重量部を越える場合に
は、トナー母体に付着せずに浮遊したものがキャリア表
面を汚染して、トナー母体の帯電性を低下させてしまう
ので、添加剤の含有率は重量比にして０．１〜０．６％
に定めた。好ましくは０．４％である。添加剤として
は、シリカ、酸化チタン、アルミナ或いはその複酸化物
等の中から１種類以上使うことができる。この中で、ト
ナー母体の流動性を確保し、トナー母体に帯電性を付与
するため、少なくとも一部はシリカを選定することがよ
り望ましい。

【００３７】酸化チタンは、トナー母体の帯電性、特に
経時の帯電上昇を抑制する効果があり、シリカと酸化チ
タンを１：５〜１０：１の割合で用いることが好まし
い。酸化チタンは、アナターゼ型、ルチル型という結晶
性のものはもちろん、非結晶性のものも使用できる。ま
た、本発明に用いられる添加剤は、現像剤の環境安定性
を実現するため、疎水化処理が施されていることが好ま
しい。極性制御剤は現像剤３２をマイナスに帯電させる
物質である。

【００３８】次に、画像読取動作と印刷動作について説
明する。原稿の画像を読み取る場合には、図２に実線で
示すように、原稿トレイ６を水平状態に維持して原稿を
読取部５に供給する。供給された原稿は読取部５により
画像が読み取られ、トレイ１９の上部に立てかけ状態で
支持される。このようにして読み取った画像は、外部に
送信（ファクシミリの送信モードとしての使用形態）
し、或いは、トレイ１９から用紙Ｓを給紙してこの用紙
Ｓに読取画像を印刷（複写機としての使用形態）するこ
とができる。或いは、外部から送信された画像を用紙Ｓ
に印刷（ファクシミリの受信モードとしての使用形態）
することができる。

【００３９】印刷の場合は、図１において、感光体９を
時計方向に回転させる過程でその表面を帯電ブラシ１０
により帯電する。すなわち、電圧印加手段により帯電ブ
ラシ１０に電圧を印加すると、ブラシ繊維１０ｂが感光
体９に接触する直前及び感光体９から離れた直後にブラ
シ繊維１０ｂと感光体９の表面との間で放電が行われる
ため、感光体９の表面が帯電される。この帯電部分に原
稿の読取画像又は外部から受信した画像に基づいて潜像
形成部１８によって感光体９の帯電部分に静電潜像が形
成される。この静電潜像は現像部１１により現像され
る。この現像画像は、給紙ローラ２０によりトレイ１９
から給紙された用紙Ｓに転写される。画像が転写された
用紙Ｓは定着部２５を通過するときに定着され、切替爪
３１の向きによって排紙口２８又は用紙スタッカ２６に
排紙される。

【００４０】感光体９の表面に残る現像剤はブレード３
９により払拭されてトナー回収室３３に回収されるが、
シリカ等の添加剤は粒径が小さいのでブレード３９では
払拭しきれないことがある。感光体９の周囲に浮遊する
現像剤３２を添加剤とともに現像ローラ１５により現像
部１１に回収することはできるが、ブレード３９により
払拭しきれずにブラシ繊維１０ｂの先端に付着する添加
剤もある。この添加剤は絶縁体であるため、添加剤の付
着により帯電ブラシ１０の汚れが進行すると、前述のよ
うに異常放電を起こす。このように異常放電の原因をな
すブラシ繊維１０ｂへの添加剤の付着量がある限度以下
の場合にはドット状の白い斑点は目立たないが、添加剤
の付着量が限度を越えると、白い斑点の領域が多くなる
ので画像が劣化する。

【００４１】しかし、本実施の形態によれば、トナー母
体から分離した添加剤や添加剤を含む現像剤３２が帯電
ブラシ４０に付着したとしても、回転する帯電ブラシ１
０にスクレーパ４０を接触させることにより、添加剤及
び添加剤を含む現像剤３２を帯電ブラシ１０から掻き落
すことができる。掻き落された添加剤や添加剤を含む現
像剤３２は前述のように現像ローラ１５により回収する
ことができる。

【００４２】さらに、重量比にして０．１〜０．６％に
設定された添加剤の含有率は、一方ではトナーに流動性
を与えることを満足し、他方では寿命期間に達する前の
期間における帯電ブラシ１０の添加剤による汚れを許容
範囲内に抑制し得る値である。従って、帯電ブラシ１０
からの異常放電の発生を防止することができる。

【００４３】すなわち、ブレード３９の下を潜り抜けた
添加剤は回転する帯電ブラシ１０により感光体９から剥
離されて感光体９の周囲に浮遊し、或いは、帯電ブラシ
１０付着しても帯電ブラシ１０の回転により感光体９の
表面に振るい落され、或いは、スクレーパ４０により帯
電ブラシ１０から感光体９の表面に掻き落されるが、感
光体９の表面に浮遊する添加剤を現像ローラ１５により
現像部１１に回収することができるので、この回収量に
対して新たに帯電ブラシ１０に付着する添加剤の付着量
が越えなければ添加剤による帯電ブラシ１０の汚れが一
定のレベルより進行しないことになる。この条件が前述
した添加剤の含有量（重量比にして０．１〜０．６％）
である。

【００４４】ここで、添加剤の含有率が白斑点の発生に
どのように影響しているかの実験を試みた。その結果を
図３に示す。横軸が添加剤の含有率、縦軸が白斑点の発
生度合いである。この発生度合いを５段階のランクに分
けて評価する。Ａのランクは白斑点の発生が最も少ない
評価、Ｂのランクは少ない評価、Ｃのランクは中間の評
価、Ｄのランクは多い評価、Ｅのランクは非常に多い評
価である。添加剤の含有率が０．６wt％を越えると白斑
点の発生度合いが急激に多くなることが分かる。良好な
画像品質として認められる評価はＡ及びＢのランクであ
る。

【００４５】また、現像剤３２がスクレーパ４０に固着
し、その固着量が増えていくと、スクレーパ４０は帯電
ブラシ１０の抵抗により屈撓して退避するので、その分
だけ帯電ブラシ１０に付着する添加剤がスクレーパ４０
の下を通過してしまう。すなわち、スクレーパ４０によ
る掻き落し作用が低下することになる。また、スクレー
パ４０に現像剤３２が固着すると、その固着物はヤスリ
のように粗く硬くなるため、ブラシ繊維１０ｂの先端に
傷をつけてしまう。この傷によりブラシ繊維１０ｂの先
端が尖鋭になると、その先端から集中的に放電が行われ
るため異常放電の原因になる。

【００４６】そこで、スクレーパ４０の帯電ブラシ１０
と接触する部分に離型層を形成することにより、帯電ブ
ラシ１０に付着する添加剤やトナー母体がスクレーパ４
０に固着することを防止することができる。なお、離型
層はフッ素樹脂により形成されるが、実施の形態として
は、スクレーパ４０にフッ素樹脂のテープを貼付したり
フッ素樹脂をコーティングすることにより離型層を容易
に形成することができる。

【００４７】さらに、スクレーパ４０の製作方法によっ
ては帯電ブラシ１０と接触する接触縁（下縁）が粗くな
りブラシ繊維１０ｂの先端に傷をつけるおそれがある。
これもブラシ繊維１０ｂの先端を尖鋭にするため異常放
電の原因になるが、図４に示すように、スクレーパ４０
の下端に曲面４０ａを形成することにより、ブラシ繊維
１０ｂに傷をつけてしまうこと及びそれに起因する異常
放電の発生を防止することができる。なお、曲面４０ａ
は曲げ加工により容易に形成することができるが、研磨
等により面取程度に形成することもできる。

【００４８】さらに、ブレード３９とスクレーパ４０と
は共通の支持部材３５により支持されているので、ブレ
ード３９とスクレーパ４０とを支持するための構造体の
部品点数及び組立工数を少なくすることができる。

【００４９】なお、感光体９の表面を帯電させる場合
に、帯電ブラシ１０を停止させても回転させてもよい。
帯電ブラシ１０を停止して帯電する場合は、付着する添
加部を掻き落すときにのみ帯電ブラシ１０を回転させて
もよい。

【００５０】次に、本発明の実施の第二の形態を図５に
基づいて説明する。本実施の形態及びこれに続く実施の
形態において、これまで述べた実施の形態と同一部分は
同一符号を用い説明も省略する。本実施の形態では、帯
電ブラシ１０に直流電圧と交流電圧とを重畳させて印加
する電圧印加手段４１を具備する。

【００５１】従って、感光体９の周囲に浮遊するトナー
母体及び添加剤は交流電源により電位が変化し、静電作
用により感光体９側に吸引されるものと帯電ブラシ１０
に吸引されるものとに分かれ、この段階で略半分程が感
光体９により吸引される。また、帯電ブラシ１０のブラ
シ繊維１０ｂは交流電圧の印加により感光体９から離反
しているときに振動するため、付着したトナー母体及び
添加剤が感光体９の表面に落下する。このようにして感
光体９側に付着するトナー母体及び添加剤を静電作用に
よって現像ローラ１５により現像部１１側に回収するこ
とが可能となるため、帯電ブラシ１０からの異常放電を
防止することができる。

【００５２】本実施の形態においては、図１において、
感光体９と帯電ブラシ１０とは時計方向に回転する。こ
れから感光体９に接触しようとしているブラシ繊維１０
ｂに着目すると、そのブラシ繊維１０ｂは感光体９に接
触する前に交流電圧の印加によって振動し、感光体９に
接触したときに振動を停止し或いは振幅が小さくなる。
感光体９に接触する前の振動により添加剤を感光体９の
表面に振るい落したとすれば、その添加剤は再び帯電ブ
ラシ１０に捕捉されることなく時計方向に回転する感光
体９により現像部１１側に運ばれるので、効率的に添加
剤を回収することができる。

【００５３】次に、本発明の実施の第三の形態について
説明する。本実施の形態のプロセスカートリッジ３は、
感光体９と帯電ブラシ１０と現像部１１とブレード３９
とを具備する。ところで、添加剤により帯電ブラシ１０
の汚れが進行すると、添加剤が付着したブラシ繊維１０
ａの抵抗値が高くなり、添加剤が付着せず比較的抵抗値
の低いブラシ繊維１０ｂに電流が流れ易くなり、集中放
電により白班点が発生するので、抵抗値の異なる帯電ブ
ラシ１０を幾つか用意し、それぞれの帯電ブラシ１０を
用いた場合における白班点の発生度合い及び放電作用に
ついて、実験により調べた。

【００５４】この実験では、添加剤としてシリカを用
い、その含有量を重量比にして０．８％に定めた。その
実験結果を図７に示す。横軸が帯電ブラシ１０の抵抗
値、縦軸が白斑点の発生度合いである。この発生度合い
を５段階のランクに分けて評価すると、Ａのランクは白
斑点の発生が最も少ない評価、Ｂのランクは少ない評
価、Ｃのランクは中間の評価、Ｄのランクは多い評価、
Ｅのランクは非常に多い評価である。この評価によれ
ば、帯電ブラシ１０の抵抗値が０．０４４ＭΩ／ｃｍよ
り小さくなると白斑点の発生度合いが急激に多くなるこ
とが分かる。また、帯電ブラシ１０の抵抗値が一定以上
に高くなると放電作用が損なわれるが、０．６３２ＭΩ
／ｃｍ以下良好な放電作用が得られることが確認され
た。良好な画像品質として認められる評価はＡ及びＢで
ある。さらに、この実験では、帯電ブラシ１０の抵抗値
が０．０４４ＭΩ／ｃｍ〜０．６３２ＭΩ／ｃｍの範囲
であれば、重量比にして０．８％のシリカが含有されて
いても、白班点の発生度合い及び放電作用について良好
な結果が得られることが確認された。そこで、帯電ブラ
シ１０の抵抗値Ｒを０．０４４ＭΩ／ｃｍ〜０．６３２
ＭΩ／ｃｍに設定した。

【００５５】なお、上記の実験のために抵抗値の異なる
帯電ブラシ１０を幾つか用意する場合、帯電ブラシ１０
の抵抗値は測定条件によって異なるので、次の条件によ
って測定した。

【００５６】まず、図６に示すように、直径が２４ｍｍ
のアルミニウム素管１０１と直径が１４ｍｍのロール状
の帯電ブラシ１０２とを用意する。そして、温度を２２
℃、湿度を５０％の環境に設定し、両者の外周を０．２
ｍｍのニップ深さをもって接触させる。この０．２ｍｍ
のニップ深さをもって接触する状態とは、帯電ブラシ１
０２のブラシ繊維の先端がアルミニウム素管１０１によ
り０．２ｍｍ押されて撓んだ状態でアルミニウム素管１
０１に弾性的に接触する状態を言う。続いて、帯電ブラ
シ１０２の芯金１０２ａに電源１０３の負極を接続し、
アルミニウム素管１０１と電源１０３の陽極との間に電
流計１０４を接続し、帯電ブラシ１０２に電源１０３か
ら−７５Ｖの電圧Ｖを印加する。この状態で、アルミニ
ウム素管１０１を毎分３０回転の回転速度で回転させる
とともに、帯電ブラシ１０２を毎分７５回転の回転速度
でアルミニウム素管と同方向（図６において何れも時計
方向）に回転させ、アルミニウム素管１０２から電源１
０３に戻る電流Ｉを電流計１０４により測定する。

【００５７】そして、帯電ブラシ１０２の抵抗値をＲ、
アルミニウム素管１０１に対する帯電ブラシ１０２の軸
方向の接触長さをＬとし、Ｒ＝Ｖ／Ｉ／Ｌの計算式によ
り帯電ブラシ１０２の抵抗値Ｒを計算する。なお、帯電
ブラシ１０の抵抗値の測定条件は、帯電ブラシ１０、プ
ロセスカートリッジ３、画像形成装置の構成を限定する
ものではない。

【００５８】

【発明の効果】請求項１記載の現像剤は、樹脂と極性制
御剤と着色剤とを混練したトナー母体と、このトナー母
体の流動性を促進する添加剤とよりなり、この添加剤の
含有率が重量比にして０．１〜０．６％に設定されてい
るので、一方ではトナーに流動性を与えることを満足
し、他方では寿命期間に達する前の期間における帯電ブ
ラシの添加剤による汚れを許容範囲内に抑制することが
できる。従って、帯電ブラシからの異常放電の発生を防
止し、高い画像品質を得ることができる。

【００５９】請求項２記載のプロセスカートリッジは、
請求項１記載の現像剤を用いる現像部を具備するので、
感光体の表面に形成された静電潜像は現像部されるが、
この像部で用いる現像剤は、添加剤の含有率が適性に設
定されているため、帯電ブラシからの異常放電の発生を
防止し、高い画像品質を得ることができる。

【００６０】請求項３記載の画像形成装置は、帯電ブラ
シに直流電圧と交流電圧とを重畳させて印加する電圧印
加手段を具備するので、感光体の周囲に浮遊するトナー
母体及び添加剤は交流電源により電位が変化するため、
静電作用により感光体側に吸引されるものと帯電ブラシ
１０に吸引されるものとに分かれ、この段階で略半分程
が感光体により吸引され、また、帯電ブラシのブラシ繊
維は交流電圧の印加により感光体から離反したときに振
動するため、付着したトナー母体及び添加剤が感光体の
表面に落下する。感光体側に付着するトナー母体及び添
加剤を静電作用によって現像ローラにより現像部側に回
収することが可能となる。このように帯電ブラシに付着
するトナー母体や添加剤を除去することができるため、
帯電ブラシからの異常放電を防止することができる。

【００６１】請求項４記載のプロセスカートリッジは、
帯電ブラシの抵抗値Ｒを０．０４４ＭΩ／ｃｍ〜０．６
３２ＭΩ／ｃｍに設定したので、添加剤により帯電ブラ
シの汚れが進行すると、電流が添加剤が付着していない
ブラシ繊維に流れ易くなるが、ブラシ繊維には少なくと
も０．０４４ＭΩ／ｃｍの抵抗値が与えられているた
め、周囲に添加剤で汚れているブラシ繊維が存在して
も、添加剤が付着していないブラシ繊維からの集中放電
による異常放電の発生を防止することができる。また、
ブラシ繊維に与えられる抵抗値は上限値が０．６３２Ｍ
Ω／ｃｍと定められているため、放電作用が損なわれる
ことはない。この場合、添加剤の含有率は重量比にして
０．８％に設定されても（請求項５）、異常放電の発生
が防止されるとともに、放電作用も損なわれることがな
い。

【００６２】請求項６記載のプロセスカートリッジは、
帯電ブラシに付着する現像剤を掻き落すスクレーパを具
備するので、感光体とブレードとの間を潜り抜けて帯電
ブラシに付着した添加剤や添加剤を含む現像剤はスクレ
ーパにより掻き落すことができる。これにより、帯電ブ
ラシからの異常放電を防止することができる。また、ス
クレーパにより掻き落されて感光体の表面に付着する現
像剤を静電作用によって現像ローラにより現像部に回収
することができる。

【００６３】請求項７記載のプロセスカートリッジは、
請求項６記載の発明において、スクレーパの帯電ブラシ
と接触する部分には現像剤の固着を阻止する離型層が形
成され、請求項８記載のプロセスカートリッジは、離型
層がフッ素樹脂により形成されているので、現像剤が帯
電ブラシに付着したとしても、それがスクレーパに固着
することを防止することができ、これにより、帯電ブラ
シに付着する現像剤の掻き落しを正常に行うことができ
る。

【００６４】請求項９記載のプロセスカートリッジは、
請求項６，７又は８記載の発明において、スクレーパの
帯電ブラシと接触する接触縁には曲面が形成されている
ので、スクレーパのエッジで帯電ブラシのブラシ繊維の
先端に傷をつけることがなく、これにより、ブラシ繊維
の先端が尖鋭になることを防止することができ、これに
より、帯電ブラシからの異常放電の発生を効果的に防止
することができる。

【００６５】請求項１０記載のプロセスカートリッジ
は、請求項６，７，８又は９記載の発明において、スク
レーパとブレードとは共通の支持部材により支持されて
いるので、スクレーパとブレードとを支持するための構
造物の部品点数及び、組立工数を少なくし、コストダウ
ンを図ることができる。

【００６６】請求項１１記載の画像形成装置は、請求項
２，４，５，６，７，８，９又は１０の何れか一記載の
プロセスカートリッジと、感光体に静電潜像を形成する
潜像形成部と、前記感光体上の現像画像を用紙に転写す
る転写部と、用紙に転写された転写画像を定着する定着
部とを具備するので、帯電ブラシが添加剤で汚れること
による異常放電の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第一の形態におけるプロセスカ
ートリッジの縦断側面図である。

【図２】画像形成装置の内部構成を概略的に示す縦断側
面図である。

【図３】現像剤に含まれる添加剤の含有率と、白斑点の
発生度合いとの関係を実験により示すグラフである。

【図４】スクレーパに曲面を形成した例を示す側面図で
ある。

【図５】帯電ブラシを電圧印加手段に接続した状態を示
す説明図である。

【図６】本発明の実施の第三の形態を示すもので、帯電
ブラシの抵抗値を測定するための設備を示す説明図であ
る。

【図７】帯電ブラシの抵抗値と、白斑点の発生度合いと
の関係を実験により示すグラフである。

【符号の説明】

３ プロセスカートリッジ ９ 感光体 １０ 帯電ブラシ １１ 現像部 １２ 転写部 １８ 潜像形成部 ２５ 定着部 ３２ 現像剤 ３５ 支持部材 ３９ ブレード ４０ スクレーパ ４０ａ 曲面 ４１ 電圧印加手段

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂と極性制御剤と着色剤とを混練した
   トナー母体と、このトナー母体の流動性を促進する添加
   剤とよりなり、この添加剤の含有率が重量比にして０．
   １〜０．６％に設定されていることを特徴とする現像
   剤。
2. 【請求項２】 感光体と、この感光体の表面を帯電させ
   る帯電ブラシと、前記感光体の表面に形成される静電潜
   像を請求項１記載の現像剤を用いて現像する現像部と、
   前記感光体の表面に残存する現像剤を払拭するブレード
   とを具備することを特徴とするプロセスカートリッジ。
3. 【請求項３】 感光体と、この感光体の表面を帯電させ
   る帯電ブラシと、前記感光体の表面に静電潜像を形成す
   る潜像形成部と、前記感光体上の静電潜像を現像する現
   像部と、前記感光体上の現像画像を用紙に転写する転写
   部と、用紙に転写された転写画像を定着する定着部と、
   前記感光体の表面に残存する現像剤を払拭するブレード
   と、前記帯電ブラシに直流電圧と交流電圧とを重畳させ
   て印加する電圧印加手段とを具備することを特徴とする
   画像形成装置。
4. 【請求項４】 感光体と、この感光体の表面を帯電させ
   る帯電ブラシと、前記感光体の表面に形成される静電潜
   像を現像する現像部と、前記感光体の表面に残存する現
   像剤を払拭するブレードとを具備するプロセスカートリ
   ッジにおいて、 前記帯電ブラシの抵抗値Ｒを０．０４４ＭΩ／ｃｍ〜
   ０．６３２ＭΩ／ｃｍに設定したことを特徴とするプロ
   セスカートリッジ。
5. 【請求項５】 樹脂と極性制御剤と着色剤とを混練した
   トナー母体に、このトナー母体の流動性を促進する添加
   剤を重量比にして０．８％の含有率で含有された現像剤
   を用いることを特徴とする請求項４記載のプロセスカー
   トリッジ。
6. 【請求項６】 感光体と、この感光体の表面を帯電させ
   る帯電ブラシと、前記感光体の表面に形成される静電潜
   像を現像する現像部と、前記感光体の表面に残存する現
   像剤を払拭するブレードと、前記帯電ブラシに付着する
   現像剤を掻き落すスクレーパとを具備することを特徴と
   するプロセスカートリッジ。
7. 【請求項７】 スクレーパの帯電ブラシと接触する部分
   には現像剤の固着を阻止する離型層が形成されているこ
   とを特徴とする請求項６記載のプロセスカートリッジ。
8. 【請求項８】 離型層はフッ素樹脂により形成されてい
   ることを特徴とする請求項７記載のプロセスカートリッ
   ジ。
9. 【請求項９】 スクレーパの帯電ブラシと接触する接触
   縁には曲面が形成されていることを特徴とする請求項
   ６，７又は８記載のプロセスカートリッジ。
10. 【請求項１０】 スクレーパとブレードとは共通の支持
    部材により支持されていることを特徴とする請求項６，
    ７，８又は９記載のプロセスカートリッジ。
11. 【請求項１１】 請求項２，４，５，６，７，８，９又
    は１０の何れか一記載のプロセスカートリッジと、感光
    体に静電潜像を形成する潜像形成部と、前記感光体上の
    現像画像を用紙に転写する転写部と、用紙に転写された
    転写画像を定着する定着部とを具備することを特徴とす
    る画像形成装置。