JP2000227698A - 帯電方法、帯電装置、及び画像形成装置 - Google Patents
帯電方法、帯電装置、及び画像形成装置Info
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- JP2000227698A JP2000227698A JP11029999A JP2999999A JP2000227698A JP 2000227698 A JP2000227698 A JP 2000227698A JP 11029999 A JP11029999 A JP 11029999A JP 2999999 A JP2999999 A JP 2999999A JP 2000227698 A JP2000227698 A JP 2000227698A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】接触帯電において、帯電部材として簡易な部材
を用いた場合でも、より帯電均一性に優れ且つ長期に渡
り安定した直接注入帯電を実現する、即ち、低印加電圧
で、オゾン生成物による障害、帯電不良による障害等の
ないオゾンレスの直接注入帯電を簡易な構成かつ低コス
トで実現する。 【解決手段】固定支持させ、移動する被帯電体1とニッ
プ部nを形成させ、電圧を印加した帯電部材2により被
帯電体1面の帯電を行なう帯電装置であり、少なくとも
帯電部材2と被帯電体1とのニップ部nに帯電促進粒子
dを介在させてあり、該帯電部材2が帯電促進粒子dの
備蓄手段Wおよび該備蓄帯電促進粒子のニップ部nへの
供給手段aを備えること。
を用いた場合でも、より帯電均一性に優れ且つ長期に渡
り安定した直接注入帯電を実現する、即ち、低印加電圧
で、オゾン生成物による障害、帯電不良による障害等の
ないオゾンレスの直接注入帯電を簡易な構成かつ低コス
トで実現する。 【解決手段】固定支持させ、移動する被帯電体1とニッ
プ部nを形成させ、電圧を印加した帯電部材2により被
帯電体1面の帯電を行なう帯電装置であり、少なくとも
帯電部材2と被帯電体1とのニップ部nに帯電促進粒子
dを介在させてあり、該帯電部材2が帯電促進粒子dの
備蓄手段Wおよび該備蓄帯電促進粒子のニップ部nへの
供給手段aを備えること。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、直接注入帯電方式
の接触帯電方法及び帯電装置、像担持体の帯電工程手段
として該直接注入帯電方式の接触帯電方法または帯電装
置を用いた画像形成装置に関する。
の接触帯電方法及び帯電装置、像担持体の帯電工程手段
として該直接注入帯電方式の接触帯電方法または帯電装
置を用いた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば、電子写真装置や静電記録
装置等の画像形成装置において、電子写真感光体・静電
記録誘電体などの像担持体(被帯電体)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)がよく使用され
ていた。
装置等の画像形成装置において、電子写真感光体・静電
記録誘電体などの像担持体(被帯電体)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)がよく使用され
ていた。
【0003】コロナ帯電器は非接触型の帯電装置であ
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。
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。
【0004】〔接触帯電〕;近時は、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、前記し
たように被帯電体に電圧を印加した帯電部材を当接させ
て被帯電体を帯電する接触方式の帯電装置(接触帯電装
置)が実用化されてきている。
べて低オゾン・低電力等の利点があることから、前記し
たように被帯電体に電圧を印加した帯電部材を当接させ
て被帯電体を帯電する接触方式の帯電装置(接触帯電装
置)が実用化されてきている。
【0005】接触帯電装置は、像担持体等の被帯電体
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。
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。
【0006】接触帯電の帯電機構(帯電のメカニズム、
帯電原理)には、(1)放電帯電機構と(2)直接注入
帯電機構の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。
帯電原理)には、(1)放電帯電機構と(2)直接注入
帯電機構の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。
【0007】(1)放電帯電機構 接触帯電部材と被帯電体との間の微小間隙に生じる放電
現象により被帯電体表面が帯電する機構である。
現象により被帯電体表面が帯電する機構である。
【0008】放電帯電機構は接触帯電部材と被帯電体に
一定の放電閾値を有するため、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。
一定の放電閾値を有するため、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。
【0009】たとえば、接触帯電部材として導電ローラ
(帯電ローラ)を用いた帯電方式は帯電の安定性と言う
点で好ましく、広く用いられているが、このローラ帯電
ではその帯電機構は放電帯電機構が支配的である。
(帯電ローラ)を用いた帯電方式は帯電の安定性と言う
点で好ましく、広く用いられているが、このローラ帯電
ではその帯電機構は放電帯電機構が支配的である。
【0010】即ち、帯電ローラは導電あるいは中抵抗の
ゴム材あるいは発泡体を用いて作られる。さらにこれら
を積層して所望の特性を得たものもある。帯電ローラは
被帯電体との一定の接触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、被帯電
体に従動あるいは若干の速度差を持って駆動される。従
って、ローラ上の形状のムラや被帯電体の付着物により
非接触状態が避けられないため、従来のローラ帯電では
その帯電機構は放電帯電機構が支配的となる。
ゴム材あるいは発泡体を用いて作られる。さらにこれら
を積層して所望の特性を得たものもある。帯電ローラは
被帯電体との一定の接触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、被帯電
体に従動あるいは若干の速度差を持って駆動される。従
って、ローラ上の形状のムラや被帯電体の付着物により
非接触状態が避けられないため、従来のローラ帯電では
その帯電機構は放電帯電機構が支配的となる。
【0011】より具体的に説明すると、被帯電体として
の厚さ25μmのOPC感光体に対して帯電ローラを加
圧当接させて帯電処理を行なわせる場合には、帯電ロー
ラに対して約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。以降、このし
きい値電圧を帯電開始電圧Vthと定義する。
の厚さ25μmのOPC感光体に対して帯電ローラを加
圧当接させて帯電処理を行なわせる場合には、帯電ロー
ラに対して約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。以降、このし
きい値電圧を帯電開始電圧Vthと定義する。
【0012】つまり、電子写真に必要とされる感光体表
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像担
持体の帯電を行なう方式を「DC帯電方式」と称する。
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像担
持体の帯電を行なう方式を「DC帯電方式」と称する。
【0013】しかし、DC帯電方式においては環境変動
等によって接触帯電部材の抵抗が変動するため、また像
担持体としての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。
等によって接触帯電部材の抵抗が変動するため、また像
担持体としての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。
【0014】このため更なる帯電の均一化を図るために
特開昭63−149669号公報等に開示されるよう
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像担持体の帯電を行なう「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、像担持体の電位は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。
特開昭63−149669号公報等に開示されるよう
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像担持体の帯電を行なう「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、像担持体の電位は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。
【0015】しかしながら、このような接触帯電装置に
おいても、その本質的な帯電機構は帯電部材から像担持
体への放電現象を用いているため、先に述べたように帯
電に必要とされる電圧は像担持体表面電位+放電しきい
値以上の値が必要とされ、微量のオゾンは発生する。
おいても、その本質的な帯電機構は帯電部材から像担持
体への放電現象を用いているため、先に述べたように帯
電に必要とされる電圧は像担持体表面電位+放電しきい
値以上の値が必要とされ、微量のオゾンは発生する。
【0016】また、帯電均一化のためにAC帯電を行っ
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、放電による被帯電体表面の劣化が顕著にな
り、新たな問題点となっていた。
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、放電による被帯電体表面の劣化が顕著にな
り、新たな問題点となっていた。
【0017】(2)直接注入帯電機構 接触帯電部材から被帯電体へ電荷が直接注入されること
で、被帯電体表面を帯電する機構である。特開平6−3
921号公報等で提案されている。
で、被帯電体表面を帯電する機構である。特開平6−3
921号公報等で提案されている。
【0018】中抵抗の接触帯電部材が被帯電体表面に接
触して、放電現象を介さずに、つまり放電機構を基本的
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。この直接注入帯電機構はイオンの発
生を伴わないため放電生成による弊害は生じない。
触して、放電現象を介さずに、つまり放電機構を基本的
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。この直接注入帯電機構はイオンの発
生を伴わないため放電生成による弊害は生じない。
【0019】より具体的には、帯電ローラ、帯電ブラ
シ、帯電磁気ブラシ等の接触帯電部材に電圧を印加し、
被帯電体(像担持体)表面にあるトラップ順位または電
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
直接注入帯電を行う機構である。放電現象が支配的でな
いため、帯電に必要とされる電圧は所望する像担持体表
面のみであり、オゾンの発生も無い。
シ、帯電磁気ブラシ等の接触帯電部材に電圧を印加し、
被帯電体(像担持体)表面にあるトラップ順位または電
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
直接注入帯電を行う機構である。放電現象が支配的でな
いため、帯電に必要とされる電圧は所望する像担持体表
面のみであり、オゾンの発生も無い。
【0020】図8に上述した(1)の放電帯電機構と
(2)の直接注入帯電機構の帯電特性の一例を示す。
(2)の直接注入帯電機構の帯電特性の一例を示す。
【0021】すなわち、放電帯電機構は図8のグラフA
で表されるように凡そ−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の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
を印加して被帯電体電位を帯電電位に収束させる方法が
一般的である。
で表されるように凡そ−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の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
を印加して被帯電体電位を帯電電位に収束させる方法が
一般的である。
【0022】一方、直接注入帯電機構は図8のグラフB
で表されるように放電閾値がなく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。
で表されるように放電閾値がなく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。
【0023】〔トナーリサイクルプロセス(クリーナレ
スシステム)〕;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。そこでクリーナをなく
し、転写後の感光体上の転写残トナーは現像装置によっ
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トナーリサイクル
プロセスの画像形成装置も出現している。
スシステム)〕;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。そこでクリーナをなく
し、転写後の感光体上の転写残トナーは現像装置によっ
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トナーリサイクル
プロセスの画像形成装置も出現している。
【0024】現像同時クリーニングとは、転写後に感光
体上に残留したトナー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、転写残トナー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。
体上に残留したトナー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、転写残トナー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。
【0025】〔接触帯電部材に対する粉末塗布〕;接触
帯電装置について、帯電ムラを防止し安定した均一帯電
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、接触帯電部材が被帯電体に従動回転
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以前として放電
によるコロナ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、クリーナー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。
帯電装置について、帯電ムラを防止し安定した均一帯電
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、接触帯電部材が被帯電体に従動回転
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以前として放電
によるコロナ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、クリーナー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。
【0026】また、特開平5−150539号公報に
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。
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。
【0027】
【発明が解決しようとする課題】直接注入帯電は放電現
象を用いないため、接触帯電部材と接触していない被帯
電体部分は帯電することができない。そのため、接触帯
電部材として簡易な構成で直接注入帯電をすることが難
しく、画像形成装置にあっては絶対的帯電不良による画
像のかぶり(反転現像の場合には白地部が現像される)
や帯電ムラなどが生じる。
象を用いないため、接触帯電部材と接触していない被帯
電体部分は帯電することができない。そのため、接触帯
電部材として簡易な構成で直接注入帯電をすることが難
しく、画像形成装置にあっては絶対的帯電不良による画
像のかぶり(反転現像の場合には白地部が現像される)
や帯電ムラなどが生じる。
【0028】たとえばファーブラシローラなどの接触密
度が十分でないものを帯電部材として用いた場合、像担
持体のフアーブラシ接触部分と非接触部分で電位のムラ
が生じ均一な画像を得ることはできない。
度が十分でないものを帯電部材として用いた場合、像担
持体のフアーブラシ接触部分と非接触部分で電位のムラ
が生じ均一な画像を得ることはできない。
【0029】また、帯電部材として平均粒径が数十μm
の導電性の磁性粒子を用いた磁気ブラシ帯電器を用いれ
ばファーブラシより高い接触密度が得られるものの、十
分な帯電能力と帯電均一性を得るためにはマグネットを
内包したスリーブ上に磁性粒子を磁気ブラシとして磁気
的に拘束させて、スリーブを回転駆動するなどして、接
触確率を高くする必要がある。磁性粒子の粒径を小さく
すれば接触確率を高くすることができる反面、磁気拘束
力が弱くなるためにほとんどの磁性粒子が被帯電体に付
着してしまい、すぐに帯電不良となってしまう。
の導電性の磁性粒子を用いた磁気ブラシ帯電器を用いれ
ばファーブラシより高い接触密度が得られるものの、十
分な帯電能力と帯電均一性を得るためにはマグネットを
内包したスリーブ上に磁性粒子を磁気ブラシとして磁気
的に拘束させて、スリーブを回転駆動するなどして、接
触確率を高くする必要がある。磁性粒子の粒径を小さく
すれば接触確率を高くすることができる反面、磁気拘束
力が弱くなるためにほとんどの磁性粒子が被帯電体に付
着してしまい、すぐに帯電不良となってしまう。
【0030】帯電促進粒子として、粒径の小さい、例え
ば数μm程度の導電粒子を用いて帯電を行なう方法の一
つとして、固定した帯電部材と被帯電体の接触領域に導
電粒子を介在させる方法が考えられる。しかしこの方法
でも徐々に導電粒子は消費されていき帯電不良となって
しまうことがあった。
ば数μm程度の導電粒子を用いて帯電を行なう方法の一
つとして、固定した帯電部材と被帯電体の接触領域に導
電粒子を介在させる方法が考えられる。しかしこの方法
でも徐々に導電粒子は消費されていき帯電不良となって
しまうことがあった。
【0031】また、帯電ローラが被帯電体に従動で、放
電帯電を主とする従来のローラ帯電構成では、またファ
ーブラシの場合においてコロナ帯電を主とする放電を行
う位に電圧を印加する構成では、長期に装置を使用した
場合や、クリーナーレスの画像形成装置を長期に使用し
た場合に、オゾン生成物が蓄積することにより画像流れ
が生じやすくなる。
電帯電を主とする従来のローラ帯電構成では、またファ
ーブラシの場合においてコロナ帯電を主とする放電を行
う位に電圧を印加する構成では、長期に装置を使用した
場合や、クリーナーレスの画像形成装置を長期に使用し
た場合に、オゾン生成物が蓄積することにより画像流れ
が生じやすくなる。
【0032】またクリーナーレスの画像形成装置におい
ては、転写残トナーが帯電部材と像担持体との帯電ニッ
プ部(帯電部)において帯電不良を引き起こしてしま
う。
ては、転写残トナーが帯電部材と像担持体との帯電ニッ
プ部(帯電部)において帯電不良を引き起こしてしま
う。
【0033】そこで、本発明では、接触帯電において、
帯電部材として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直接注入帯電を実
現する、即ち、低印加電圧で、オゾン生成物による障
害、帯電不良による障害等のないオゾンレスの直接注入
帯電を簡易な構成かつ低コストで実現することを目的と
する。
帯電部材として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直接注入帯電を実
現する、即ち、低印加電圧で、オゾン生成物による障
害、帯電不良による障害等のないオゾンレスの直接注入
帯電を簡易な構成かつ低コストで実現することを目的と
する。
【0034】
【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする、帯電方法、帯電装置、及び画像形成装置であ
る。
徴とする、帯電方法、帯電装置、及び画像形成装置であ
る。
【0035】(1)固定支持させ、移動する被帯電体と
ニップ部を形成させ、電圧を印加した帯電部材により被
帯電体面の帯電を行なう帯電方法であり、帯電部材と被
帯電体とのニップ部に帯電促進粒子を介在させてあり、
該帯電部材が帯電促進粒子の備蓄手段および該備蓄帯電
促進粒子のニップ部への供給手段を備えることを特徴と
する帯電方法。
ニップ部を形成させ、電圧を印加した帯電部材により被
帯電体面の帯電を行なう帯電方法であり、帯電部材と被
帯電体とのニップ部に帯電促進粒子を介在させてあり、
該帯電部材が帯電促進粒子の備蓄手段および該備蓄帯電
促進粒子のニップ部への供給手段を備えることを特徴と
する帯電方法。
【0036】(2)ニップ部での帯電部材の平均表面粗
さが被帯電体よりも大きいことを特徴とする(1)に記
載の帯電方法。
さが被帯電体よりも大きいことを特徴とする(1)に記
載の帯電方法。
【0037】(3)帯電部材が可撓性を有するシート状
の部材からなることを特徴とする(1)または(2)に
記載の帯電方法。
の部材からなることを特徴とする(1)または(2)に
記載の帯電方法。
【0038】(4)帯電部材の被帯電体に対する対向面
が弾性体からなることを特徴とする(1)または(2)
に記載の帯電方法。
が弾性体からなることを特徴とする(1)または(2)
に記載の帯電方法。
【0039】(5)帯電促進粒子の抵抗値が1×1012
(Ω・cm)以下であることを特徴とする(1)から
(4)の何れかに記載の帯電方法。
(Ω・cm)以下であることを特徴とする(1)から
(4)の何れかに記載の帯電方法。
【0040】(6)帯電促進粒子の粒径が10nm以上
1画素以下あることを特徴とする(1)から(5)の何
れかに記載の帯電方法。
1画素以下あることを特徴とする(1)から(5)の何
れかに記載の帯電方法。
【0041】(7)被帯電体が表面に109 〜10
14(Ω・cm)の材料からなる層を有することを特徴と
する(1)から(6)の何れかに記載の帯電方法。
14(Ω・cm)の材料からなる層を有することを特徴と
する(1)から(6)の何れかに記載の帯電方法。
【0042】(8)被帯電体が、感光層、及び表面層を
有し、該表面層が樹脂および導電微粒子を有することを
特徴とする(1)から(7)の何れかに記載の帯電方
法。
有し、該表面層が樹脂および導電微粒子を有することを
特徴とする(1)から(7)の何れかに記載の帯電方
法。
【0043】(9)導電微粒子がSnO2 であることを
特徴とする(8)に記載の帯電方法。
特徴とする(8)に記載の帯電方法。
【0044】(10)固定支持させ、移動する被帯電体
とニップ部を形成させ、電圧を印加した帯電部材により
被帯電体面の帯電を行なう帯電装置であり、帯電部材と
被帯電体とのニップ部に帯電促進粒子を介在させてあ
り、該帯電部材が帯電促進粒子の備蓄手段および該備蓄
帯電促進粒子のニップ部への供給手段を備えることを特
徴とする帯電装置。
とニップ部を形成させ、電圧を印加した帯電部材により
被帯電体面の帯電を行なう帯電装置であり、帯電部材と
被帯電体とのニップ部に帯電促進粒子を介在させてあ
り、該帯電部材が帯電促進粒子の備蓄手段および該備蓄
帯電促進粒子のニップ部への供給手段を備えることを特
徴とする帯電装置。
【0045】(11)ニップ部での帯電部材の平均表面
粗さが被帯電体よりも大きいことを特徴とする(10)
に記載の帯電装置。
粗さが被帯電体よりも大きいことを特徴とする(10)
に記載の帯電装置。
【0046】(12)帯電部材が可撓性を有するシート
状の部材からなることを特徴とする(10)または(1
1)に記載の帯電装置。
状の部材からなることを特徴とする(10)または(1
1)に記載の帯電装置。
【0047】(13)帯電部材の被帯電体に対する対向
面が弾性体からなることを特徴とする(10)または
(11)に記載の帯電装置。
面が弾性体からなることを特徴とする(10)または
(11)に記載の帯電装置。
【0048】(14)帯電促進粒子の抵抗値が1×10
12(Ω・cm)以下であることを特徴とする(10)か
ら(13)の何れかに記載の帯電装置。
12(Ω・cm)以下であることを特徴とする(10)か
ら(13)の何れかに記載の帯電装置。
【0049】(15)帯電促進粒子の粒径が10nm以
上1画素以下あることを特徴とする(10)から(1
4)の何れかに記載の帯電装置。
上1画素以下あることを特徴とする(10)から(1
4)の何れかに記載の帯電装置。
【0050】(16)被帯電体が表面に109 〜1014
(Ω・cm)の材料からなる層を有することを特徴とす
る(10)から(15)の何れかに記載の帯電装置。
(Ω・cm)の材料からなる層を有することを特徴とす
る(10)から(15)の何れかに記載の帯電装置。
【0051】(17)被帯電体が、感光層、及び表面層
を有し、該表面層が樹脂および導電微粒子を有すること
を特徴とする(10)から(16)の何れかに記載の帯
電装置。
を有し、該表面層が樹脂および導電微粒子を有すること
を特徴とする(10)から(16)の何れかに記載の帯
電装置。
【0052】(18)導電微粒子がSnO2 であること
を特徴とする(17)に記載の帯電装置。
を特徴とする(17)に記載の帯電装置。
【0053】(19)像担持体に該像担持体を帯電する
工程を含む作像プロセスを適用して画像形成を実行する
画像形成装置であり、像担持体を帯電する工程手段が
(10)ないし(18)の何れかに記載の帯電装置であ
ることを特徴とする画像形成装置。
工程を含む作像プロセスを適用して画像形成を実行する
画像形成装置であり、像担持体を帯電する工程手段が
(10)ないし(18)の何れかに記載の帯電装置であ
ることを特徴とする画像形成装置。
【0054】〈作 用〉 a)帯電促進粒子は帯電補助を目的とした導電性の粒子
であり、該帯電促進粒子の体積抵抗は1×1012Ω・c
m以下、更に好ましくは1×1010Ω・cm以下である
ことが望ましい。
であり、該帯電促進粒子の体積抵抗は1×1012Ω・c
m以下、更に好ましくは1×1010Ω・cm以下である
ことが望ましい。
【0055】本発明ではこの帯電促進粒子を固定の帯電
部材(以下、接触帯電部材と記す)と移動する被帯電体
とのニップ部(帯電ニップ部)に介存させたこと、帯電
部材が帯電促進粒子の備蓄手段および該備蓄帯電促進粒
子のニップ部への供給手段を備えることにより、簡易な
固定の接触帯電部材にて長期に亙る安定・均一な直接注
入帯電(直接帯電)を実現した。
部材(以下、接触帯電部材と記す)と移動する被帯電体
とのニップ部(帯電ニップ部)に介存させたこと、帯電
部材が帯電促進粒子の備蓄手段および該備蓄帯電促進粒
子のニップ部への供給手段を備えることにより、簡易な
固定の接触帯電部材にて長期に亙る安定・均一な直接注
入帯電(直接帯電)を実現した。
【0056】.即ち、被帯電体と固定の接触帯電部材
とのニップ部である帯電ニップ部に帯電促進粒子が存在
した状態で被帯電体の接触帯電が行われる。
とのニップ部である帯電ニップ部に帯電促進粒子が存在
した状態で被帯電体の接触帯電が行われる。
【0057】.帯電ニップ部に帯電促進粒子が存在す
ることで、該粒子の滑剤効果により固定の接触帯電部材
に対して被帯電体を無理なく容易に接触移動状態にする
ことが可能となると共に、該固定の接触帯電部材が該粒
子を介して被帯電体面に密に接触してより高い頻度で被
帯電体面に接触する構成となる。
ることで、該粒子の滑剤効果により固定の接触帯電部材
に対して被帯電体を無理なく容易に接触移動状態にする
ことが可能となると共に、該固定の接触帯電部材が該粒
子を介して被帯電体面に密に接触してより高い頻度で被
帯電体面に接触する構成となる。
【0058】.その結果、帯電ニップ部において、移
動する被帯電体面は帯電促進粒子によりまんべんなく摺
擦されることで接触帯電部材と被帯電体との緻密な接触
性と接触抵抗が維持できるため、均一性に優れ、かつ帯
電能の高い直接注入帯電を行うことができるようにな
り、上記固定の接触帯電部材による被帯電体の接触帯電
は直接注入帯電が支配的となる。
動する被帯電体面は帯電促進粒子によりまんべんなく摺
擦されることで接触帯電部材と被帯電体との緻密な接触
性と接触抵抗が維持できるため、均一性に優れ、かつ帯
電能の高い直接注入帯電を行うことができるようにな
り、上記固定の接触帯電部材による被帯電体の接触帯電
は直接注入帯電が支配的となる。
【0059】即ち、本発明においては従来の放電を主と
したローラ帯電では得られなかった高い帯電性能が得ら
れ、固定の接触帯電部材に印加した電位とほぼ同等の電
位を被帯電体に与えることができる。よって、帯電に必
要なバイアスは被帯電体に必要な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直接注入帯
電が簡易な固定の接触帯電部材にて実現できる。
したローラ帯電では得られなかった高い帯電性能が得ら
れ、固定の接触帯電部材に印加した電位とほぼ同等の電
位を被帯電体に与えることができる。よって、帯電に必
要なバイアスは被帯電体に必要な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直接注入帯
電が簡易な固定の接触帯電部材にて実現できる。
【0060】.帯電部材が帯電促進粒子の備蓄手段お
よび該備蓄帯電促進粒子のニップ部への供給手段を備え
ることにより、ニップ部の帯電促進粒子の減少による帯
電不良を防止して長期に亙る安定・均一な直接注入帯電
性を維持することができる。
よび該備蓄帯電促進粒子のニップ部への供給手段を備え
ることにより、ニップ部の帯電促進粒子の減少による帯
電不良を防止して長期に亙る安定・均一な直接注入帯電
性を維持することができる。
【0061】これにより、均一な帯電性を与えることが
出来、オゾン生成物による障害、帯電不良による障害等
のない、簡易な構成、低コストな画像形成装置を構成す
ることができる。
出来、オゾン生成物による障害、帯電不良による障害等
のない、簡易な構成、低コストな画像形成装置を構成す
ることができる。
【0062】b)また、ニップ部での接触帯電部材の平
均表面粗さが被帯電体よりも大きいことにより、帯電ニ
ップ部の帯電促進粒子はその表面粗さの接触帯電部材に
十分に保持されて、被帯電体の移動によって帯電ニップ
部より離脱して排出されにくくなり、帯電ニップ部での
帯電促進粒子の減少が防止され、このため帯電ニップ部
での帯電促進粒子の減少による帯電不良が起こりにく
く、長期に亙る安定・均一な直接注入帯電性が得られ
る。
均表面粗さが被帯電体よりも大きいことにより、帯電ニ
ップ部の帯電促進粒子はその表面粗さの接触帯電部材に
十分に保持されて、被帯電体の移動によって帯電ニップ
部より離脱して排出されにくくなり、帯電ニップ部での
帯電促進粒子の減少が防止され、このため帯電ニップ部
での帯電促進粒子の減少による帯電不良が起こりにく
く、長期に亙る安定・均一な直接注入帯電性が得られ
る。
【0063】c)被帯電体の最表面層の体積抵抗が1×
1014(Ω・cm)以下であること、さらに被帯電体が
電子写真感光体であり、該電子写真感光体の最表面層の
体積抵抗が1×109 (Ω・cm)以上1×1014(Ω
・cm)以下であることにより、プロセススピードの速
い装置においても、より安定した直接注入帯電性能が得
られる。
1014(Ω・cm)以下であること、さらに被帯電体が
電子写真感光体であり、該電子写真感光体の最表面層の
体積抵抗が1×109 (Ω・cm)以上1×1014(Ω
・cm)以下であることにより、プロセススピードの速
い装置においても、より安定した直接注入帯電性能が得
られる。
【0064】d)また帯電ニップ部に絶縁体である転写
残トナーが付着混入した場合でも帯電促進粒子が存在し
ていることで、接触帯電部材と被帯電体である像担持体
との接触性と接触抵抗を良好に維持させることができ、
長期に亙る安定・均一な直接注入帯電性が得られる。
残トナーが付着混入した場合でも帯電促進粒子が存在し
ていることで、接触帯電部材と被帯電体である像担持体
との接触性と接触抵抗を良好に維持させることができ、
長期に亙る安定・均一な直接注入帯電性が得られる。
【0065】特にクリーナレスの画像形成装置において
は、画像流れや、転写残トナーによるゴースト等のない
良好な画質を維持できる。即ち、トナーリサイクルシス
テム(クリーナレス)の画像記録装置にあっては、固定
の接触帯電部材が移動する像担持体に対して接触してい
ることで、転写部から、接触帯電部材と像担持体の帯電
ニップ部へ至った転写残トナーのパターンが撹乱されて
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、画像流れや、転写残トナーによるゴースト等のない
良好な画質を維持できる。即ち、トナーリサイクルシス
テム(クリーナレス)の画像記録装置にあっては、固定
の接触帯電部材が移動する像担持体に対して接触してい
ることで、転写部から、接触帯電部材と像担持体の帯電
ニップ部へ至った転写残トナーのパターンが撹乱されて
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。
【0066】接触帯電部材と像担持体の帯電ニップ部に
帯電促進粒子が介存することにより、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トナー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。
帯電促進粒子が介存することにより、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トナー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。
【0067】接触帯電部材に付着・混入した転写残トナ
ー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)。
ー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)。
【0068】f)導電粒子である帯電促進粒子の粒径が
10nm以上1画素の大きさ以下であることにより、画
像形成装置において露光を阻害しない良好な画像が得ら
れる装置を提供できる。
10nm以上1画素の大きさ以下であることにより、画
像形成装置において露光を阻害しない良好な画像が得ら
れる装置を提供できる。
【0069】
【発明の実施の形態】〈実施例1〉(図1〜図4) 図1は本発明に従う直接注入帯電方式の接触帯電装置
(帯電器)の一例の概略図である。
(帯電器)の一例の概略図である。
【0070】(1)被帯電体 1は被帯電体であり、本実施例においては矢印Aの時計
方向に150mm/secで回転駆動される、φ30m
mのドラム型電子写真感光体(以下、感光ドラムと記
す)である。
方向に150mm/secで回転駆動される、φ30m
mのドラム型電子写真感光体(以下、感光ドラムと記
す)である。
【0071】この感光ドラム1の周辺部には次に説明す
る固定の接触帯電部材2の他にも、画像露光手段、現像
手段、転写手段、クリーニング手段等の所要の作像プロ
セス手段機器が配設されて、画像形成装置が構成される
が、それらは図には省略してある。
る固定の接触帯電部材2の他にも、画像露光手段、現像
手段、転写手段、クリーニング手段等の所要の作像プロ
セス手段機器が配設されて、画像形成装置が構成される
が、それらは図には省略してある。
【0072】被帯電体はその表面抵抗を調節することで
より安定して均一な帯電処理を行うことができる。本実
施例で用いた感光ドラム1は表面に電荷注入層を具備さ
せたものである。図2に本実施例で用いた感光ドラム1
の層構成を示す模式的な断面図を示した。即ち、アルミ
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15の順に重ねて塗
工された一般的な有機感光体ドラムに電荷注入層16を
塗布することにより、帯電性能を向上した感光ドラムで
ある。
より安定して均一な帯電処理を行うことができる。本実
施例で用いた感光ドラム1は表面に電荷注入層を具備さ
せたものである。図2に本実施例で用いた感光ドラム1
の層構成を示す模式的な断面図を示した。即ち、アルミ
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15の順に重ねて塗
工された一般的な有機感光体ドラムに電荷注入層16を
塗布することにより、帯電性能を向上した感光ドラムで
ある。
【0073】電荷注入層16は光硬化型のアクリル樹脂
にSnO2 超微粒子16a(径が約0.03μm)、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。
にSnO2 超微粒子16a(径が約0.03μm)、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。
【0074】電荷注入層16として重要な点は、表層の
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。
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。
【0075】また電荷注入層を用いていない場合でも、
例えば電荷輸送層が上記抵抗範囲にある場合は同等の効
果が得られる。さらに、表層の体積抵抗が約1013Ωc
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。
例えば電荷輸送層が上記抵抗範囲にある場合は同等の効
果が得られる。さらに、表層の体積抵抗が約1013Ωc
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。
【0076】(2)接触帯電部材 2は接触帯電部材である。本実施例において該接触帯電
部材2は、感光ドラム1の母線方向に配設された並行二
枚の導電性支持板2a・2b、このそれぞれの導電性支
持板2a・2bに接着して該支持板2a・2b間に張架
した導電性不織布2c、上記の並行二枚の導電性支持板
2a・2bと導電性不織布2cで囲まれた接触帯電部材
内側空間部を帯電促進粒子備蓄部Wとしてそこに充填収
容させた帯電促進粒子d、並行二枚の導電性支持板2a
・2b間に嵌入して配設して上記の充填帯電促進粒子d
を加圧させたスポンジ部材2d、等で構成されている。
部材2は、感光ドラム1の母線方向に配設された並行二
枚の導電性支持板2a・2b、このそれぞれの導電性支
持板2a・2bに接着して該支持板2a・2b間に張架
した導電性不織布2c、上記の並行二枚の導電性支持板
2a・2bと導電性不織布2cで囲まれた接触帯電部材
内側空間部を帯電促進粒子備蓄部Wとしてそこに充填収
容させた帯電促進粒子d、並行二枚の導電性支持板2a
・2b間に嵌入して配設して上記の充填帯電促進粒子d
を加圧させたスポンジ部材2d、等で構成されている。
【0077】導電性支持板2a・2bは感光ドラム1に
対し下辺を1.5mmの空隙をもって非接触に対向させ
た状態で不図示の不動部材に固定支持させてある。また
この二枚の導電性支持板2a・2bの間隔は15mmで
ある。導電性不織布2cはこの二枚の導電性支持板2a
・2bの下辺側間に張架させてあり、感光ドラム1の回
転方向に約13mmの幅で、予めこの導電性不織布2c
の感光ドラム1との対向面に塗布した帯電促進粒子dを
介して感光ドラム1の面に接触させてある。その接触部
が帯電ニップ部nである。
対し下辺を1.5mmの空隙をもって非接触に対向させ
た状態で不図示の不動部材に固定支持させてある。また
この二枚の導電性支持板2a・2bの間隔は15mmで
ある。導電性不織布2cはこの二枚の導電性支持板2a
・2bの下辺側間に張架させてあり、感光ドラム1の回
転方向に約13mmの幅で、予めこの導電性不織布2c
の感光ドラム1との対向面に塗布した帯電促進粒子dを
介して感光ドラム1の面に接触させてある。その接触部
が帯電ニップ部nである。
【0078】導電性不織布2cの感光ドラム1との対向
面(接触面)には帯電促進粒子供給部として感光ドラム
1の回転移動方向Aに直交する方向(感光ドラム長手方
向)に沿って直径1mmの穴aの列を形成具備させてあ
る。この穴aの列は帯電ニップ部nの感光ドラム回転移
動方向Aの上流寄りに位置させてある。
面(接触面)には帯電促進粒子供給部として感光ドラム
1の回転移動方向Aに直交する方向(感光ドラム長手方
向)に沿って直径1mmの穴aの列を形成具備させてあ
る。この穴aの列は帯電ニップ部nの感光ドラム回転移
動方向Aの上流寄りに位置させてある。
【0079】本実施例で用いた導電性不織布2cは厚さ
0.5mmのポリエステル繊維からなる不織布を導電性
ポリマーで処理したもので、体積抵抗は1×105 Ω・
cmである。
0.5mmのポリエステル繊維からなる不織布を導電性
ポリマーで処理したもので、体積抵抗は1×105 Ω・
cmである。
【0080】接触帯電部材2は電気抵抗が低くすぎる
と、感光ドラム表面のピンホールなどでリークが生じ帯
電不良となってしまう。また表面抵抗が高すぎると、感
光ドラムへの電荷付与が不十分となり帯電不良となる。
接触帯電部材2の体積抵抗としては102 〜109 Ω/
□が望ましい。
と、感光ドラム表面のピンホールなどでリークが生じ帯
電不良となってしまう。また表面抵抗が高すぎると、感
光ドラムへの電荷付与が不十分となり帯電不良となる。
接触帯電部材2の体積抵抗としては102 〜109 Ω/
□が望ましい。
【0081】体積抵抗は接触帯電部材(本実施例の場合
は導電性不織布2c)を上下電極に挟み、100Vの電
圧を印加し抵抗値を計測した値である。
は導電性不織布2c)を上下電極に挟み、100Vの電
圧を印加し抵抗値を計測した値である。
【0082】S1は接触帯電部材2に対する帯電バイア
ス印加電源であり、本実施例ではこの電源S1から接触
帯電部材2の導電性支持板2aを介して導電性不織布2
cに−700Vの直流電圧が印加される。
ス印加電源であり、本実施例ではこの電源S1から接触
帯電部材2の導電性支持板2aを介して導電性不織布2
cに−700Vの直流電圧が印加される。
【0083】(3)帯電促進粒子 帯電促進粒子dとして、本実施例では、比抵抗が106
Ω・cm、平均粒径3μmの導電性酸化亜鉛粒子を用い
た。
Ω・cm、平均粒径3μmの導電性酸化亜鉛粒子を用い
た。
【0084】帯電促進粒子の材料としては、他の金属酸
化物などの導電性無機粒子や有機物との混合物など各種
導電粒子が使用可能である。
化物などの導電性無機粒子や有機物との混合物など各種
導電粒子が使用可能である。
【0085】ここで、粒子抵抗は粒子を介した電荷の授
受を行うため比抵抗としては1012Ω・cm以下、好ま
しくは1010Ω・cm以下が望ましい。
受を行うため比抵抗としては1012Ω・cm以下、好ま
しくは1010Ω・cm以下が望ましい。
【0086】粒子の抵抗測定は、錠剤法により測定し正
規化して求めた。即ち、底面積2.26cm2 の円筒内
に凡そ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、その後正規化して比抵抗を算出した。
規化して求めた。即ち、底面積2.26cm2 の円筒内
に凡そ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、その後正規化して比抵抗を算出した。
【0087】粒径は良好な帯電均一性を得るために50
μm以下が望ましい。粒径の下限値は、粒子が安定して
得られるものとして10nmが限界である。
μm以下が望ましい。粒径の下限値は、粒子が安定して
得られるものとして10nmが限界である。
【0088】本発明において、粒子が凝集体を構成して
いる場合の粒径は、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。
いる場合の粒径は、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。
【0089】帯電促進粒子は、一次粒子の状態で存在す
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。
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。
【0090】(4)直接注入帯電(直接帯電) 感光ドラム1と固定の接触帯電部材2とのニップ部であ
る帯電ニップ部nに帯電促進粒子dが存在した状態で感
光ドラム1の接触帯電が行われる。帯電ニップ部nに帯
電促進粒子dが存在することで、該粒子dの滑剤効果に
より固定の接触帯電部材2に対して感光ドラム1を無理
なく容易に接触回転状態にすることが可能となると共
に、該固定の接触帯電部材2が該粒子dを介して感光ド
ラム1面に密に接触してより高い頻度で感光ドラム1面
に接触する構成となる。その結果、帯電ニップ部nにお
いて、回転する感光ドラム1面は帯電促進粒子dにより
まんべんなく摺擦されることで接触帯電部材2と感光ド
ラム1との緻密な接触性と接触抵抗が維持できるため、
均一性に優れ、かつ帯電能の高い直接注入帯電を行うこ
とができるようになり、上記固定の接触帯電部材2によ
る感光ドラム1の接触帯電は直接注入帯電が支配的とな
る。
る帯電ニップ部nに帯電促進粒子dが存在した状態で感
光ドラム1の接触帯電が行われる。帯電ニップ部nに帯
電促進粒子dが存在することで、該粒子dの滑剤効果に
より固定の接触帯電部材2に対して感光ドラム1を無理
なく容易に接触回転状態にすることが可能となると共
に、該固定の接触帯電部材2が該粒子dを介して感光ド
ラム1面に密に接触してより高い頻度で感光ドラム1面
に接触する構成となる。その結果、帯電ニップ部nにお
いて、回転する感光ドラム1面は帯電促進粒子dにより
まんべんなく摺擦されることで接触帯電部材2と感光ド
ラム1との緻密な接触性と接触抵抗が維持できるため、
均一性に優れ、かつ帯電能の高い直接注入帯電を行うこ
とができるようになり、上記固定の接触帯電部材2によ
る感光ドラム1の接触帯電は直接注入帯電が支配的とな
る。
【0091】また、感光ドラム1の回転時には、接触帯
電部材2の内側の帯電促進粒子備蓄部に充填収容させた
帯電促進粒子dがスポンジ部材2dの加圧力により導電
性不織布2cに設けた帯電促進粒子供給部としての穴a
から、導電性不織布2cと感光ドラム1との相互対向部
である帯電ニップ部nに逐次に供給される。
電部材2の内側の帯電促進粒子備蓄部に充填収容させた
帯電促進粒子dがスポンジ部材2dの加圧力により導電
性不織布2cに設けた帯電促進粒子供給部としての穴a
から、導電性不織布2cと感光ドラム1との相互対向部
である帯電ニップ部nに逐次に供給される。
【0092】これにより、帯電ニップ部nの帯電促進粒
子dが感光ドラム2の回転に伴い逐次に持ち出されるこ
とによる帯電ニップ部nの帯電促進粒子dの経時的減少
が補償されて、帯電ニップ部nの帯電促進粒子dの減少
による帯電不良が防止され、長期に亙る安定・均一な直
接注入帯電性が維持される。
子dが感光ドラム2の回転に伴い逐次に持ち出されるこ
とによる帯電ニップ部nの帯電促進粒子dの経時的減少
が補償されて、帯電ニップ部nの帯電促進粒子dの減少
による帯電不良が防止され、長期に亙る安定・均一な直
接注入帯電性が維持される。
【0093】本実施例の接触帯電部材(接触帯電装置)
を用いて感光ドラム1を帯電したときの表面電位(帯電
電位)を測定した結果を図3に示す。横軸は感光ドラム
の周回数、縦軸が表面電位すなわち帯電電位である。帯
電バイアスはDC−700V、感光ドラム1は矢印Aの
時計方向に150mm/secの周速度で回転してい
る。
を用いて感光ドラム1を帯電したときの表面電位(帯電
電位)を測定した結果を図3に示す。横軸は感光ドラム
の周回数、縦軸が表面電位すなわち帯電電位である。帯
電バイアスはDC−700V、感光ドラム1は矢印Aの
時計方向に150mm/secの周速度で回転してい
る。
【0094】また、比較例として、帯電促進粒子dの備
蓄部W及び供給部aを持たず、導電性不織布2cと感光
ドラム1との相互対向部である帯電ニップ部nに最初に
適量の帯電促進粒子dを塗布して介在させただけの接触
帯電部材を用いて感光ドラム1を帯電したときの結果も
合わせて示す。
蓄部W及び供給部aを持たず、導電性不織布2cと感光
ドラム1との相互対向部である帯電ニップ部nに最初に
適量の帯電促進粒子dを塗布して介在させただけの接触
帯電部材を用いて感光ドラム1を帯電したときの結果も
合わせて示す。
【0095】比較例では耐久につれて徐々に帯電電位が
低下しているのに対し、本実施例では耐久に伴う帯電電
位の低下が非常に小さくなっている事が分かる。これは
比較例では帯電ニップ部nの帯電促進粒子dが徐々に少
なくなっていくのに対し、本実施例では、感光ドラム1
の回転時には、接触帯電部材2の内側の帯電促進粒子備
蓄部に充填収容させた帯電促進粒子dがスポンジ部材2
dの加圧力により導電性不織布2cに設けた帯電促進粒
子供給部としての穴aから、導電性不織布2cと感光ド
ラム1との相互対向部である帯電ニップ部nに逐次に供
給されることで、帯電ニップ部nの帯電促進粒子dの経
時的減少が補償されるためである。
低下しているのに対し、本実施例では耐久に伴う帯電電
位の低下が非常に小さくなっている事が分かる。これは
比較例では帯電ニップ部nの帯電促進粒子dが徐々に少
なくなっていくのに対し、本実施例では、感光ドラム1
の回転時には、接触帯電部材2の内側の帯電促進粒子備
蓄部に充填収容させた帯電促進粒子dがスポンジ部材2
dの加圧力により導電性不織布2cに設けた帯電促進粒
子供給部としての穴aから、導電性不織布2cと感光ド
ラム1との相互対向部である帯電ニップ部nに逐次に供
給されることで、帯電ニップ部nの帯電促進粒子dの経
時的減少が補償されるためである。
【0096】(5)その他 a)本実施例では接触帯電部材2の導電性不織布2cに
対する給電を、該導電性不織布2cを電源S1に接続し
た導電性支持体2aに接触させることで行っているが、
導電性不織布2cの感光ドラム1との接触面の反対側を
金属蒸着や導電シートを接着するなどして導電化して、
そこより給電を行なうことも可能である。
対する給電を、該導電性不織布2cを電源S1に接続し
た導電性支持体2aに接触させることで行っているが、
導電性不織布2cの感光ドラム1との接触面の反対側を
金属蒸着や導電シートを接着するなどして導電化して、
そこより給電を行なうことも可能である。
【0097】b)接触帯電部材として導電性不織布2c
を用いたが、これに限るものではなく可とう性を持つシ
ート状の材料、例えばプラスティックシートやゴムシー
ト、また表面に繊維を植毛したものなども用いることが
できる。
を用いたが、これに限るものではなく可とう性を持つシ
ート状の材料、例えばプラスティックシートやゴムシー
ト、また表面に繊維を植毛したものなども用いることが
できる。
【0098】c)導電性不織布2cの接触方法はこれに
限ったものではなく、例えば図4に示すように導電性基
板2cに支持されたスポンジ等の弾性体2dに導電性不
織布2cを巻き付け、感光ドラム1に押し当てたりして
もよい。この場合、スポンジ等の弾性体2dには帯電促
進粒子備蓄部Wとしての空隙部を具備させ、そこに帯電
促進粒子dを充填収容させた。また導電性不織布2cに
は定着ニップ部nに対する帯電促進粒子供給部としての
穴aを形成具備させている。
限ったものではなく、例えば図4に示すように導電性基
板2cに支持されたスポンジ等の弾性体2dに導電性不
織布2cを巻き付け、感光ドラム1に押し当てたりして
もよい。この場合、スポンジ等の弾性体2dには帯電促
進粒子備蓄部Wとしての空隙部を具備させ、そこに帯電
促進粒子dを充填収容させた。また導電性不織布2cに
は定着ニップ部nに対する帯電促進粒子供給部としての
穴aを形成具備させている。
【0099】〈実施例2〉(図5) 図5は本実施例の接触帯電装置の概略構成模型図であ
る。接触帯電部材2は、導電性の支持板2aと、該支持
板2aに接着固定された導電性の弾性体2eからなる。
また該弾性体2eの感光ドラム1との接触面には帯電促
進粒子d(酸化亜鉛粒子)が保持されている。弾性体2
eは支持板2aにより感光ドラム1に押し当てられた状
態になっており、感光ドラム1の曲率に沿って弾性変形
している。
る。接触帯電部材2は、導電性の支持板2aと、該支持
板2aに接着固定された導電性の弾性体2eからなる。
また該弾性体2eの感光ドラム1との接触面には帯電促
進粒子d(酸化亜鉛粒子)が保持されている。弾性体2
eは支持板2aにより感光ドラム1に押し当てられた状
態になっており、感光ドラム1の曲率に沿って弾性変形
している。
【0100】弾性体2eの内部には、セル径が1mm程
度の目の荒いスポンジ2fが内包されており、そのスポ
ンジ2fに帯電促進粒子dが含浸されている。このスポ
ンジ2fが帯電促進粒子備蓄部Wである。また弾性体2
eの感光ドラム1との接触面には帯電促進粒子供給部と
して実施例1と同様な直径約1mmの穴aが形成され弾
性体2eに内包されたスポンジ2fまで貫通している。
この穴aからスポンジ2fの圧力により含浸帯電促進粒
子dが定着ニップ部nに供給される。
度の目の荒いスポンジ2fが内包されており、そのスポ
ンジ2fに帯電促進粒子dが含浸されている。このスポ
ンジ2fが帯電促進粒子備蓄部Wである。また弾性体2
eの感光ドラム1との接触面には帯電促進粒子供給部と
して実施例1と同様な直径約1mmの穴aが形成され弾
性体2eに内包されたスポンジ2fまで貫通している。
この穴aからスポンジ2fの圧力により含浸帯電促進粒
子dが定着ニップ部nに供給される。
【0101】接触帯電部材2の感光ドラム長手方向の長
さは30cm、感光ドラム回転方向の接触幅は12m
m、弾性体2eの厚みは8mmである。支持板2aには
電源Slより−700Vの直流電圧が印加されている。
さは30cm、感光ドラム回転方向の接触幅は12m
m、弾性体2eの厚みは8mmである。支持板2aには
電源Slより−700Vの直流電圧が印加されている。
【0102】弾性体2eの感光ドラム1への接触方法は
これに限ったものではなく、例えば一端を固定した板バ
ネに弾性体2eを接着して感光ドラム1に接触させるな
どしても良い。また弾性体2eの中に帯電促進粒子備蓄
部としての空隙を設け、その中に帯電促進粒子dを充填
させても良い。
これに限ったものではなく、例えば一端を固定した板バ
ネに弾性体2eを接着して感光ドラム1に接触させるな
どしても良い。また弾性体2eの中に帯電促進粒子備蓄
部としての空隙を設け、その中に帯電促進粒子dを充填
させても良い。
【0103】弾性体2eはウレタン樹脂、カーボンブラ
ック、硫化剤、発泡剤等で処方されたものである。弾性
体2eの電気抵抗は高すぎると感光ドラム1への電荷付
与が不十分になり帯電不良となり、低すぎると感光ドラ
ム1にピンホール等の欠陥部位が存在した場合に電圧の
リークが生じて帯電不良となる。
ック、硫化剤、発泡剤等で処方されたものである。弾性
体2eの電気抵抗は高すぎると感光ドラム1への電荷付
与が不十分になり帯電不良となり、低すぎると感光ドラ
ム1にピンホール等の欠陥部位が存在した場合に電圧の
リークが生じて帯電不良となる。
【0104】本実施例の接触帯電部材2をφ30のアル
ミニウムドラムに圧着した状態で支持板2aに100V
を印加し電気抵抗を測定したところ100kΩであっ
た。十分な帯電性と耐リーク性を得るためには104 か
ら107 Ωの抵抗が望ましい。
ミニウムドラムに圧着した状態で支持板2aに100V
を印加し電気抵抗を測定したところ100kΩであっ
た。十分な帯電性と耐リーク性を得るためには104 か
ら107 Ωの抵抗が望ましい。
【0105】接触帯電部材2の硬度は、硬度が低すぎる
と形状安定しないために接触性が悪くなり、高すぎると
帯電ニップ部nを確保できないだけでなく、感光体表面
へのミクロな接触性が悪くなるので、アスカーC硬度で
26度から50度が好ましい範囲である。
と形状安定しないために接触性が悪くなり、高すぎると
帯電ニップ部nを確保できないだけでなく、感光体表面
へのミクロな接触性が悪くなるので、アスカーC硬度で
26度から50度が好ましい範囲である。
【0106】接触帯電部材2の材質としては、弾性発泡
体に限定するものでは無く、弾性体の材料として、EP
DM、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。
体に限定するものでは無く、弾性体の材料として、EP
DM、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。
【0107】本実施例の接触帯電部材2の表面粗さはR
z=16.8μmであり、感光ドラムの表面粗さRz=
0.37μmよりも大きい。表面粗さRzは、小坂研究
所製、非接触表面粗さ計SE−3400で測定した。
z=16.8μmであり、感光ドラムの表面粗さRz=
0.37μmよりも大きい。表面粗さRzは、小坂研究
所製、非接触表面粗さ計SE−3400で測定した。
【0108】帯電ニップ部nでの接触帯電部材の平均表
面粗さが被帯電体よりも大きいことにより、帯電ニップ
部nの帯電促進粒子dはその表面粗さの接触帯電部材2
に十分に保持されて、被帯電体の移動によって帯電ニッ
プ部より離脱して排出されにくくなり、帯電ニップ部で
の帯電促進粒子の減少が防止され、このため帯電ニップ
部での帯電促進粒子の減少による帯電不良が起こりにく
く、長期に亙る安定・均一な直接注入帯電性が得られ
る。
面粗さが被帯電体よりも大きいことにより、帯電ニップ
部nの帯電促進粒子dはその表面粗さの接触帯電部材2
に十分に保持されて、被帯電体の移動によって帯電ニッ
プ部より離脱して排出されにくくなり、帯電ニップ部で
の帯電促進粒子の減少が防止され、このため帯電ニップ
部での帯電促進粒子の減少による帯電不良が起こりにく
く、長期に亙る安定・均一な直接注入帯電性が得られ
る。
【0109】本実施例の構成においても実施例1と同様
に長期にわたって安定した帯電を行なうことができる。
に長期にわたって安定した帯電を行なうことができる。
【0110】〈実施例3〉(図6) 本実施例は、例えば実施例1の接触帯電装置を用いた画
像形成装置の例である。
像形成装置の例である。
【0111】本例の画像形成装置は、転写式電子写真プ
ロセス利用、直接注入帯電の接触帯電方式、プロセスカ
ートリッジ着脱方式のレーザープリンタ(記録装置)で
ある。
ロセス利用、直接注入帯電の接触帯電方式、プロセスカ
ートリッジ着脱方式のレーザープリンタ(記録装置)で
ある。
【0112】図6において、1は像担持体(被帯電体)
としての感光ドラムであり、実施例1と同様の表面に電
荷注入層を有する構成のものである。矢印Aの時計方向
に所定の一定速度で回転駆動される。
としての感光ドラムであり、実施例1と同様の表面に電
荷注入層を有する構成のものである。矢印Aの時計方向
に所定の一定速度で回転駆動される。
【0113】2は固定の接触帯電部材であり、実施例1
のものと同様である。
のものと同様である。
【0114】7はレーザーダイオード・ポリゴンミラー
等を含むレーザービームスキャナ(露光器)である。こ
のレーザービームスキャナは目的の画像情報の時系列電
気ディジタル画素信号に対応して強度変調されたレーザ
ー光Lを出力し、該レーザー光で上記回転感光ドラム1
の一様帯電面を走査露光する。7aはレーザービームス
キャナ7の出力レーザー光Lを感光ドラム1の露光部へ
偏向するミラー部材である。この走査露光により回転感
光ドラム1の面に目的の画像情報に対応した静電潜像が
形成される。
等を含むレーザービームスキャナ(露光器)である。こ
のレーザービームスキャナは目的の画像情報の時系列電
気ディジタル画素信号に対応して強度変調されたレーザ
ー光Lを出力し、該レーザー光で上記回転感光ドラム1
の一様帯電面を走査露光する。7aはレーザービームス
キャナ7の出力レーザー光Lを感光ドラム1の露光部へ
偏向するミラー部材である。この走査露光により回転感
光ドラム1の面に目的の画像情報に対応した静電潜像が
形成される。
【0115】3は現像装置であり、回転感光ドラム1面
の静電潜像はこの現像装置によりトナー像として現像さ
れる。本例の現像装置3は磁性一成分絶縁トナー(ネガ
トナー)3dを用いた反転現像装置である。3aは非磁
性の回転現像スリーブであり、固定(非回転)のマグネ
ットロール3bを内包し、矢印の反時計方向に所定の周
速度で回転駆動される。
の静電潜像はこの現像装置によりトナー像として現像さ
れる。本例の現像装置3は磁性一成分絶縁トナー(ネガ
トナー)3dを用いた反転現像装置である。3aは非磁
性の回転現像スリーブであり、固定(非回転)のマグネ
ットロール3bを内包し、矢印の反時計方向に所定の周
速度で回転駆動される。
【0116】現像装置3内の磁性一成分絶縁トナー3d
は現像スリーブ3aの外面に内部のマグネットロール3
bの磁気力でトナー層として磁気拘束されて保持され、
現像スリーブ3aの回転に伴い搬送され、その搬送過程
で規制ブレード3cで層厚規制され、かつ電荷が付与さ
れ、感光ドラム1と現像スリーブ3aとの対向部である
現像部位dに搬送されて回転感光ドラム1面の静電潜像
をトナー像として反転現像する。
は現像スリーブ3aの外面に内部のマグネットロール3
bの磁気力でトナー層として磁気拘束されて保持され、
現像スリーブ3aの回転に伴い搬送され、その搬送過程
で規制ブレード3cで層厚規制され、かつ電荷が付与さ
れ、感光ドラム1と現像スリーブ3aとの対向部である
現像部位dに搬送されて回転感光ドラム1面の静電潜像
をトナー像として反転現像する。
【0117】現像スリーブ3aには現像バイアス印加電
源S2より所定の現像電圧が印加される。
源S2より所定の現像電圧が印加される。
【0118】本例における現像剤としての磁性一成分絶
縁トナー3dは、結着樹脂、色材、磁性体粒子、電荷制
御剤等を混合し、混練、粉砕、分級の各行程を経て作成
し、さらに流動化剤を外添して作成されたものである。
トナーの重量平均粒径(D7)は7μmであった。
縁トナー3dは、結着樹脂、色材、磁性体粒子、電荷制
御剤等を混合し、混練、粉砕、分級の各行程を経て作成
し、さらに流動化剤を外添して作成されたものである。
トナーの重量平均粒径(D7)は7μmであった。
【0119】4は接触転写手段としての中抵抗で弾性の
ある回転転写ローラであり、感光ドラム1に所定に圧接
させて転写ニップ部(転写部)eを形成させてある。
ある回転転写ローラであり、感光ドラム1に所定に圧接
させて転写ニップ部(転写部)eを形成させてある。
【0120】この転写ニップ部eに不図示の給紙部から
所定のタイミングで記録媒体としての記録材(転写材)
Pが給紙され、かつ転写ローラ4に転写バイアス印加電
源S3から所定の転写電圧が印加されることで、感光ド
ラム1側のトナー像が転写ニップ部eに給紙された転写
材Pの面に順次に転写されていく。
所定のタイミングで記録媒体としての記録材(転写材)
Pが給紙され、かつ転写ローラ4に転写バイアス印加電
源S3から所定の転写電圧が印加されることで、感光ド
ラム1側のトナー像が転写ニップ部eに給紙された転写
材Pの面に順次に転写されていく。
【0121】5は熱定着方式等の定着装置である。転写
ニップ部eに給紙されて感光ドラム1側のトナー像の転
写を受けた記録材Pは回転感光ドラム1の面から分離さ
れてこの定着装置5に導入され、トナー像の定着を受け
て画像形成物(プリント、コピー)ととして装置外へ排
出される。
ニップ部eに給紙されて感光ドラム1側のトナー像の転
写を受けた記録材Pは回転感光ドラム1の面から分離さ
れてこの定着装置5に導入され、トナー像の定着を受け
て画像形成物(プリント、コピー)ととして装置外へ排
出される。
【0122】6はクリーニング装置(クリーナ)であ
り、記録材Pに対するトナー画像転写後の感光ドラム面
はこのクリーニング装置6により残留トナー等の付着汚
染物の除去を受けて清掃され繰り返して作像に供され
る。
り、記録材Pに対するトナー画像転写後の感光ドラム面
はこのクリーニング装置6により残留トナー等の付着汚
染物の除去を受けて清掃され繰り返して作像に供され
る。
【0123】本例のプリンタは、感光ドラム1、接触帯
電部材としての帯電ローラ2、帯電促進粒子供給手段
8、現像装置3、クリーニング装置6のプロセス機器を
カートリッジ20に包含させてプリンタ本体に対して一
括して着脱交換自在のカートリッジ方式の装置である。
プロセスカートリッジ化するプロセス機器の組み合わせ
等は上記に限られるものではなく任意である。21・2
1はプロセスカートリッジ20の着脱案内・保持部材で
ある。なお、本発明において画像形成装置はカートリッ
ジ方式の装置に限られるものではない。
電部材としての帯電ローラ2、帯電促進粒子供給手段
8、現像装置3、クリーニング装置6のプロセス機器を
カートリッジ20に包含させてプリンタ本体に対して一
括して着脱交換自在のカートリッジ方式の装置である。
プロセスカートリッジ化するプロセス機器の組み合わせ
等は上記に限られるものではなく任意である。21・2
1はプロセスカートリッジ20の着脱案内・保持部材で
ある。なお、本発明において画像形成装置はカートリッ
ジ方式の装置に限られるものではない。
【0124】帯電促進粒子dは特に感光ドラムの帯電に
用いる場合に潜像露光時に妨げにならないよう、無色あ
るいは白色に近い粒子が適切である。さらに、帯電促進
粒子が感光体上から被記録体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
が望ましく、非磁性であることが好ましい。また、画像
露光時に粒子による光散乱を防止するためにもその粒径
は構成画素サイズ以下であることが望ましい。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1
0nmが限界と考えられる。
用いる場合に潜像露光時に妨げにならないよう、無色あ
るいは白色に近い粒子が適切である。さらに、帯電促進
粒子が感光体上から被記録体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
が望ましく、非磁性であることが好ましい。また、画像
露光時に粒子による光散乱を防止するためにもその粒径
は構成画素サイズ以下であることが望ましい。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1
0nmが限界と考えられる。
【0125】〈実施例4〉(図7) 本実施例はクリーナレスの画像形成装置である。図7は
その画像形成装置の概略構成図である。上記実施例3
(図6)のプリンタと共通する構成部材・部分には同一
の符号を付して再度の説明を省略する。
その画像形成装置の概略構成図である。上記実施例3
(図6)のプリンタと共通する構成部材・部分には同一
の符号を付して再度の説明を省略する。
【0126】プリンタがクリーナレスであることで感光
ドラム1と固定帯電部材2との帯電ニップ部nに持ち運
ばれた転写残トナーは固定帯電部材2に付着・混入し、
感光ドラム表面や帯電促進粒子dとの摩擦により本実施
例においてはネガ化され(プラス→マイナス)、帯電ニ
ップ部nから徐々に電気的に感光ドラム1上に吐き出さ
れる。
ドラム1と固定帯電部材2との帯電ニップ部nに持ち運
ばれた転写残トナーは固定帯電部材2に付着・混入し、
感光ドラム表面や帯電促進粒子dとの摩擦により本実施
例においてはネガ化され(プラス→マイナス)、帯電ニ
ップ部nから徐々に電気的に感光ドラム1上に吐き出さ
れる。
【0127】そして帯電ニップ部nに混入したトナーは
徐々にから吐き出され、感光ドラム1面の回転移動とと
もに現像部位dに至り、現像装置3において再度回収
(現像同時クリーニング)あるいは現像に供される(ト
ナーリサイクル)。
徐々にから吐き出され、感光ドラム1面の回転移動とと
もに現像部位dに至り、現像装置3において再度回収
(現像同時クリーニング)あるいは現像に供される(ト
ナーリサイクル)。
【0128】現像同時クリーニングは前述したように、
転写後に感光ドラム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、即ち引き続き感光ドラムを帯電
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ドラム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、感光ドラムの暗
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ドラム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。
転写後に感光ドラム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、即ち引き続き感光ドラムを帯電
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ドラム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、感光ドラムの暗
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ドラム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。
【0129】以上の行程を繰り返すことにより、トナー
リサイクルを可能にしながら、直接注入帯電を行い、か
つ長期に亙り均一な帯電性が得られ良好な画像を維持す
ることができる。
リサイクルを可能にしながら、直接注入帯電を行い、か
つ長期に亙り均一な帯電性が得られ良好な画像を維持す
ることができる。
【0130】〈その他〉 1)可撓性の固定の接触帯電部材2は実施形態例のもの
に限られるものではない。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。
に限られるものではない。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。
【0131】2)接触帯電部材2や現像スリーブ4aに
対する印加バイアスにAC電圧(交番電圧)を含ませる
場合におけるそのAC電圧の波形としては、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。
対する印加バイアスにAC電圧(交番電圧)を含ませる
場合におけるそのAC電圧の波形としては、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。
【0132】3)静電潜像形成のための画像露光手段と
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。
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。
【0133】4)像担持体は静電記録誘電体等であって
も良い。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。
も良い。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。
【0134】5)現像手段4は実施形態例では一成分磁
性トナーによる反転現像装置を例に説明したが、現像装
置構成について特に限定するものではない。正規現像装
置であってもよい。
性トナーによる反転現像装置を例に説明したが、現像装
置構成について特に限定するものではない。正規現像装
置であってもよい。
【0135】6)転写手段4はローラ転写に限らず、ベ
ルト転写やコロナ放電転写など任意である。
ルト転写やコロナ放電転写など任意である。
【0136】7)転写ドラムや転写ベルト等の中間転写
体などを用いて、単色画像ばかりでなく、多重転写等に
より多色やフルカラー画像を形成する画像形成装置であ
ってもよい。
体などを用いて、単色画像ばかりでなく、多重転写等に
より多色やフルカラー画像を形成する画像形成装置であ
ってもよい。
【0137】8)転写方式の画像形成装置に限られず、
直接方式の画像形成装置であってもよいし、画像表示装
置(ディスプレイ装置)としての画像形成装置であって
もよい。
直接方式の画像形成装置であってもよいし、画像表示装
置(ディスプレイ装置)としての画像形成装置であって
もよい。
【0138】9)トナー粒度の測定方法の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。
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。
【0139】測定法としては、前記電解水溶液100〜
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。
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。
【0140】試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で
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。
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。
【0141】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、接触
帯電部材として固定の簡易な部材を用いた場合でも、ま
た接触帯電部材の汚染にかかわらず、該接触帯電部材に
対する帯電に必要な印加バイアスは被帯電体に必要な帯
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装置、即ち低印加電圧・オゾンレ
スで、帯電均一性に優れ且つ長期に渡り安定した性能の
直接注入帯電装置を簡易な構成で実現することができ
る。
帯電部材として固定の簡易な部材を用いた場合でも、ま
た接触帯電部材の汚染にかかわらず、該接触帯電部材に
対する帯電に必要な印加バイアスは被帯電体に必要な帯
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装置、即ち低印加電圧・オゾンレ
スで、帯電均一性に優れ且つ長期に渡り安定した性能の
直接注入帯電装置を簡易な構成で実現することができ
る。
【0142】そしてこの帯電装置を像担持体の帯電手段
として用いることで、接触帯電方式の画像記録装置、接
触帯電方式・転写方式の画像記録装置、さらには接触帯
電方式・転写方式・トナーリサイクルシステムの画像記
録装置について、接触帯電部材として固定の簡易な部材
を用いて、また該接触帯電部材のトナー汚染にかかわら
ず、低印加電圧でオゾンレスの直接注入帯電とトナーリ
サイクル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
させること等ができる。
として用いることで、接触帯電方式の画像記録装置、接
触帯電方式・転写方式の画像記録装置、さらには接触帯
電方式・転写方式・トナーリサイクルシステムの画像記
録装置について、接触帯電部材として固定の簡易な部材
を用いて、また該接触帯電部材のトナー汚染にかかわら
ず、低印加電圧でオゾンレスの直接注入帯電とトナーリ
サイクル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
させること等ができる。
【図1】 実施例1の接触帯電部材の概略構成模型図
【図2】 感光ドラムの層構成模型図
【図3】 実施例1と比較例の接触帯電部材の効果を説
明する測定グラフ
明する測定グラフ
【図4】 他の接触帯電部材の接触帯電部材の概略構成
模型図
模型図
【図5】 実施例2の接触帯電部材の概略構成模型図
【図6】 実施例3の画像形成装置の概略構成図
【図7】 実施例4の画像形成装置(クリーナレス)の
概略構成図
概略構成図
【図8】 帯電特性グラフ
【符号の説明】 1 被帯電体(像担持体、感光ドラム) 2 固定帯電部材 d 帯電促進粒子 n 帯電ニップ部 W 帯電促進粒子備蓄部 a 帯電促進粒子供給部としての穴
Claims (19)
- 【請求項1】 固定支持させ、移動する被帯電体とニッ
プ部を形成させ、電圧を印加した帯電部材により被帯電
体面の帯電を行なう帯電方法であり、 帯電部材と被帯電体とのニップ部に帯電促進粒子を介在
させてあり、該帯電部材が帯電促進粒子の備蓄手段およ
び該備蓄帯電促進粒子のニップ部への供給手段を備える
ことを特徴とする帯電方法。 - 【請求項2】 ニップ部での帯電部材の平均表面粗さが
被帯電体よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載
の帯電方法。 - 【請求項3】 帯電部材が可撓性を有するシート状の部
材からなることを特徴とする請求項1または2に記載の
帯電方法。 - 【請求項4】 帯電部材の被帯電体に対する対向面が弾
性体からなることを特徴とする請求項1または2に記載
の帯電方法。 - 【請求項5】 帯電促進粒子の抵抗値が1×1012(Ω
・cm)以下であることを特徴とする請求項1から4の
何れかに記載の帯電方法。 - 【請求項6】 帯電促進粒子の粒径が10nm以上1画
素以下あることを特徴とする請求項1から5の何れかに
記載の帯電方法。 - 【請求項7】 被帯電体が表面に109 〜1014(Ω・
cm)の材料からなる層を有することを特徴とする請求
項1から6の何れかに記載の帯電方法。 - 【請求項8】 被帯電体が、感光層、及び表面層を有
し、該表面層が樹脂および導電微粒子を有することを特
徴とする請求項1から7の何れかに記載の帯電方法。 - 【請求項9】 導電微粒子がSnO2 であることを特徴
とする請求項8に記載の帯電方法。 - 【請求項10】 固定支持させ、移動する被帯電体とニ
ップ部を形成させ、電圧を印加した帯電部材により被帯
電体面の帯電を行なう帯電装置であり、 帯電部材と被帯電体とのニップ部に帯電促進粒子を介在
させてあり、該帯電部材が帯電促進粒子の備蓄手段およ
び該備蓄帯電促進粒子のニップ部への供給手段を備える
ことを特徴とする帯電装置。 - 【請求項11】 ニップ部での帯電部材の平均表面粗さ
が被帯電体よりも大きいことを特徴とする請求項10に
記載の帯電装置。 - 【請求項12】 帯電部材が可撓性を有するシート状の
部材からなることを特徴とする請求項10または11に
記載の帯電装置。 - 【請求項13】 帯電部材の被帯電体に対する対向面が
弾性体からなることを特徴とする請求項10または11
に記載の帯電装置。 - 【請求項14】 帯電促進粒子の抵抗値が1×10
12(Ω・cm)以下であることを特徴とする請求項10
から13の何れかに記載の帯電装置。 - 【請求項15】 帯電促進粒子の粒径が10nm以上1
画素以下あることを特徴とする請求項10から14の何
れかに記載の帯電装置。 - 【請求項16】 被帯電体が表面に109 〜1014(Ω
・cm)の材料からなる層を有することを特徴とする請
求項10から15の何れかに記載の帯電装置。 - 【請求項17】 被帯電体が、感光層、及び表面層を有
し、該表面層が樹脂および導電微粒子を有することを特
徴とする請求項10から16の何れかに記載の帯電装
置。 - 【請求項18】 導電微粒子がSnO2 であることを特
徴とする請求項17に記載の帯電装置。 - 【請求項19】 像担持体に該像担持体を帯電する工程
を含む作像プロセスを適用して画像形成を実行する画像
形成装置であり、像担持体を帯電する工程手段が請求項
10ないし18の何れかに記載の帯電装置であることを
特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11029999A JP2000227698A (ja) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | 帯電方法、帯電装置、及び画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11029999A JP2000227698A (ja) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | 帯電方法、帯電装置、及び画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000227698A true JP2000227698A (ja) | 2000-08-15 |
Family
ID=12291630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11029999A Pending JP2000227698A (ja) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | 帯電方法、帯電装置、及び画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000227698A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002132017A (ja) * | 2000-10-25 | 2002-05-09 | Canon Inc | 帯電装置及び該帯電装置を用いた画像記録装置 |
-
1999
- 1999-02-08 JP JP11029999A patent/JP2000227698A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002132017A (ja) * | 2000-10-25 | 2002-05-09 | Canon Inc | 帯電装置及び該帯電装置を用いた画像記録装置 |
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Effective date: 20041202 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
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Effective date: 20050524 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |