JPH10171216A

JPH10171216A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10171216A
Application number: JP8344695A
Authority: JP
Inventors: Kumiko Asano; 久美子浅野; Yosuke Morikawa; 陽介森川; Haruyuki Tsuji; 晴之辻
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-12-09
Filing date: 1996-12-09
Publication date: 1998-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】クリーニング手段を帯電手段前にもたない画
像形成装置において、像担持体の帯電手段として電荷注
入帯電方式の接触帯電手段を、接触帯電部材の転写残ト
ナー等による過度の汚染に起因する帯電性の悪化の問題
なしに支障なく使用できるようにした画像形成装置を提
供すること。【解決手段】クリーニング手段を帯電手段前にもたな
い、かつ像担持体１の帯電手段として電荷注入帯電方式
の接触帯電手段を採択した画像形成装置において、帯電
用部材２を像担持体１に接触させた第１状態と、非接触
とした第２状態に転換する手段３を有し、帯電用部材２
は、画像形成装置の動作過程における非画像形成行程時
の少なくとも一部の期間において像担持体に非接触の第
２状態に保持されること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザービームプ
リンター・複写機等の電子写真装置や静電記録装置など
のように、電子写真感光体・静電記録誘電体などの像担
持体を帯電する帯電手段、帯電後の像担持体表面に静電
潜像を形成する静電潜像形成手段、該静電潜像に現像剤
のトナーを付着させて現像する現像手段、そのトナー像
を被転写材に転写する転写手段を含む作像プロセス手段
を有し、像担持体は繰り返して作像に供する画像形成装
置に関する。

【０００２】より詳しくは、像担持体のトナー像を転写
手段によって被転写材に転写した後に像担持体に残留し
たトナー粒子（転写残トナー）を回収するクリーニング
手段を前記帯電手段前にもたない画像形成装置であり、
前記帯電手段は、像担持体に接触し、電圧が印加される
帯電用部材を有する接触帯電手段であり、像担持体の帯
電が、帯電用部材から像担持体に電荷が直接注入される
電荷注入帯電が支配的である帯電系にてなされる画像形
成装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】便宜上、転写式電子写真装置を例にして
説明する。

【０００４】従来、転写式電子写真装置は一般的には次
のような手段構成・作像プロセスのものである。即ち、
像担持体として回転ドラム型を一般的とする、セレン・
硫化カドミウム・酸化亜鉛・アモルファスシリコン・有
機光導電体などの電子写真感光体を用い、該感光体表面
を帯電手段で所定の極性・電位に一様に帯電させ、帯電
後の感光体表面を像露光手段で像露光して露光像に対応
した静電潜像を形成させ、現像手段で該静電潜像に現像
剤のトナーを付着させてトナー像として現像させ、その
トナー像を転写手段で被転写材に転写させる。トナー像
を転写させた被転写材は定着手段でトナー像の定着処理
をして画像形成物（コピー、プリント）として排出させ
る。また被転写材に対するトナー像転写後の回転感光体
はクリーニング手段（クリーナー）で転写残トナーの除
去を受けて繰り返して作像に供される。

【０００５】被帯電体である像担持体としての感光体の
帯電手段としては従来より一般にコロナ放電器を使用し
た「コロナ帯電方式」の帯電手段が用いられてきた。近
時は、コロナ帯電方式よりも低オゾン・低電力等の利点
を有することから「接触帯電方式（直接帯電方式）」の
帯電手段が実用化されてきている。

【０００６】ａ）コロナ帯電方式これは、コロナ放電器を感光体に非接触に対向配設し、
放電ワイヤー（金属ワイヤー）に高電圧（例えば直流５
〜８ｋＶ）を印加し、発生するコロナシャワーに感光体
表面をさらすことで回転感光体表面を所定の極性・電位
に帯電させるものである。

【０００７】しかし、このコロナ帯電方式では、コロナ
放電に伴い発生するオゾンやＮＯ_xなどのコロナ生成物
により感光体表面に変質を生じて画像ボケや劣化を進行
させたり、放電ワイヤーの汚れが画像品質に影響し、画
像白抜けや黒スジを生じるなどの問題があった。

【０００８】特に感光層が有機光導電体を主体として構
成される電子写真感光体は、他のセレン感光体やアモル
ファスシリコン感光体等に比べて化学的安定性が低く、
コロナ生成物にさらされると化学反応（主に酸化反応）
が起こり劣化しやすい傾向にある。従って、コロナ帯電
下で繰り返し使用した場合には前述の劣化による画像ボ
ケや感度の低下、残留電位増加によるコピー濃度薄が起
こり、耐印刷（耐複写）寿命が短くなる傾向にあった。

【０００９】また、コロナ帯電では電力的にも感光体に
向かう電流がその５〜３０％にすぎず、殆どがシールド
板に流れ、帯電手段としては電力効率の悪いものであっ
た。

【００１０】ｂ）接触帯電方式接触帯電方式は、コロナ放電器を利用しないで、抵抗値
調整した導電性部材を帯電用部材（帯電部材）として被
帯電体としての感光体に接触させて配設し、該帯電部材
に電圧（帯電バイアス）を印加することで感光体表面を
所定の極性・電位に帯電させるものである。

【００１１】帯電部材としては、導電性弾性ローラータ
イプ（帯電ローラー）、導電性弾性ブレードタイプ（帯
電ブレード）、磁気ブラシタイプ（磁気ブラシ部材）、
ファーブラシタイプ（ファーブラシ部材）等の各種形態
のものを用い得る。

【００１２】また帯電部材に対する電圧印加形態とし
て、例えば１〜２ｋＶの直流電圧Ｖｄｃのみにする「Ｄ
Ｃ方式」と、直流電圧Ｖｄｃに交番電圧Ｖａｃ（時間と
共に電圧値が周期的に変化する電圧、以下、交流電圧と
記す）を重畳して帯電部材に印加する「ＡＣ重畳方式」
がある。

【００１３】接触帯電方式はコロナ帯電方式に比べて、
印加電圧の低圧化ができる、オゾン等のコロナ生成物の
発生量が大幅に低減化される、電力効率がよい等の有利
点がある。

【００１４】また接触帯電には、「放電現象による帯電
が支配的である系」と（特開昭５７−１７８２６７号公
報、特開昭５６−１０４３５１号公報、特開昭５８−４
０５６６号公報、特開昭５８−１３９１５６号公報、特
開昭５８−１５０９７５号公報等）、「被帯電体面に対
する電荷の直接注入（充電）による帯電が支配的である
系（電荷注入帯電方式）」がある。

【００１５】このｂ項では、放電現象による帯電が支配
的である接触帯電系について述べる。像担持体として従
来の感光体を用いた場合は該感光体と帯電部材との接触
部近傍の微小空間における放電によって感光体の帯電が
行われる。

【００１６】従って、放電現象による帯電が支配的であ
る接触帯電系においても、コロナ帯電方式と同様に、帯
電は空気中の分子をイオン化し、このイオンが感光体表
面に流れることによって行われ、帯電部材から感光体表
面への直接の電荷注入は行われていない。

【００１７】このような帯電機構における帯電は当然な
がら帯電部材及び被帯電体としての感光体の表面形状に
よって大きく左右され、各々の表面のあれによって帯電
ムラが生じる。

【００１８】また、微小空隙における放電であるため、
強電界中のイオンが動くために感光体に与えるダメージ
が大きく、削れ量が多くなり、耐久性が低下する。

【００１９】さらにコロナ帯電方式に比べれば、桁違い
に少ないが、それでもオゾン、ＮＯ_X 等の発生により画
像ボケが発生する。

【００２０】また、放電現象による帯電が支配的である
接触帯電系において、帯電部材に印加する電圧を直流電
圧ＶｄｃのみとするＤＣ方式の場合は、コロナ帯電方式
に比べて、帯電の不均一性、及び直接電圧を印加するこ
とによる感光体の放電絶縁破壊の発生といった点で不利
である。

【００２１】帯電の不均一性により、感光体面の移動方
向に対して直角な方向に、長さ２〜２００ｍｍ、幅０．
５ｍｍ以下程度のスジ状の帯電ムラを生じてしまうもの
で、正現像方式の場合に起こる白スジ（ベタ黒又はハー
フトーン画像に白いスジが現れる現象）、または反転現
像方式の場合に起こる黒スジといった画像欠陥となる。

【００２２】このような問題点の解決策として特開昭６
３−１４９６６８号公報等に開示のように、帯電部材に
印加する電圧を、直流電圧Ｖｄｃに交流電圧Ｖａｃを重
畳するＡＣ重畳方式がある。これは、直流電圧Ｖｄｃに
交流電圧Ｖａｃを重畳することによって帯電部材に脈動
電圧を印加して均一な帯電を行うものである。この場
合、帯電の均一性を保持して、正現像方式における白ポ
チ、反転現像方式における黒ポチ、カブリといった画像
欠陥を防ぐためには、重畳する交流電圧が、パッシェン
の法則に従う放電開始電圧Ｖｔｈ（帯電部材に直流電圧
を印加して被帯電体の帯電が開始するときの帯電部材の
印加電圧値）の２倍以上のピーク間電位差Ｖｐｐ（Peak
to Peak、ピーク・ツー・ピーク）をもっていることが
必要である。

【００２３】このＡＣ重畳方式において、画像欠陥を防
ぐために、重畳する交流電圧を上げていくと、脈流電圧
の最大印加電圧によって、感光体内部のわずかな欠陥部
位において放電絶縁破壊が起こってしまう。特に感光体
が絶縁耐圧の低い有機光導電体の場合には、この絶縁破
壊が著しい。この場合、正現像方式においては接触部分
の長手方向にわたって画像が白ヌケし、反転現像方式に
おいては黒スジが発生してしまう。さらにピンホールが
ある場合、そこの部位が導通路となって電流がリークし
て帯電部材に印加された電圧が降下してしまうという問
題点があった。またさらに、微小空隙における放電であ
るため、感光体に与えるダメージが大きく、感光体の削
れ量が大きく、耐久性が劣るという問題点があった。

【００２４】ｃ）電荷注入帯電方式これらの問題点を解決するために、接触帯電方式で、被
帯電体面に対する電荷の直接注入（充電）による帯電が
支配的である系（電荷注入帯電方式）が採用されつつあ
る。

【００２５】電荷注入帯電方式は、帯電部材を用い、被
帯電体として電荷注入帯電性のもの、像担持体の場合は
通常の有機感光体上に導電性微粒子を分散させた表層を
有するものや、アモルファスシリコン感光体などを用い
ることで、帯電部材に印加したバイアスのうちの直流成
分とほぼ同等の帯電電位を被帯電体表面に得ることが可
能である。

【００２６】電荷注入帯電は、帯電部材から像担持体に
直流電圧Ｖｄｃ（Ｖ）のみを印加することにより像担持
体表面を帯電させ、かつ帯電部材から像担持体に印加さ
れる直流電圧Ｖｄｃ（Ｖ）と像担持体暗電位Ｖｄ（Ｖ）
との関係が下記式（１）を満足する帯電プロセスであ
る。

【００２７】｜Ｖｄｃ−Ｖｄ｜ ≦ ２００（Ｖ）・・・・式（１）このような電荷注入帯電は、帯電にコロナ放電現象を利
用しないので、帯電に必要とされる印加帯電バイアスは
実質的に所望する被帯電体表面電位分のみであり、オゾ
ンの発生もない完全なオゾンレス、かつ低電力消費型帯
電が可能となる。

【００２８】特開平６−３９２１号公報では、電荷注入
層として、感光体表面にアクリル樹脂に導電性フィラー
（導電性粒子）であるアンチモンドープで導電化したＳ
ｎＯ₂ を分散したものを塗工して用いることが可能であ
るとの記述がある。

【００２９】このように感光体の表面層に導電性粒子を
樹脂に分散させた層にすることや、通常の感光体でも帯
電用部材を改良することにより電荷の注入が可能とな
り、これによって、放電現象による帯電が支配的である
接触帯電系でみられた帯電ムラがなくなり、また感光体
に与えるダメージが減少し耐久性が向上した。さらに、
オゾン、ＮＯ_X 等の発生がほとんどなく、画像ボケ等の
発生もなくなり、問題点が大きく改善される。

【００３０】電荷注入帯電方式の場合の帯電部材として
は、帯電、接触の安定性等の点から、磁気ブラシ部材や
ファーブラシ部材が好ましく用いられる。

【００３１】磁気ブラシ部材は、給電電極を兼ねる担持
部材に磁気拘束して担持させた導電性磁性粒子（帯電用
磁性キャリア）の磁気ブラシ部を有し、該磁気ブラシ部
を被帯電体に接触させ、担持部材に給電するものであ
る。より具体的には、導電性磁性粒子を直接マグネッ
ト、あるいはマグネットを内包するスリーブ上に磁気ブ
ラシ部として磁気的に拘束させて保持させ、該磁気ブラ
シ部材を停止あるいは回転させながら磁気ブラシ部を被
帯電体に接触させ、かつ電圧を印加することによって被
帯電体の帯電処理をする。

【００３２】ファーブラシ部材は、給電電極を兼ねる担
持部材に担持させた導電性繊維のブラシ部を有し、該導
電性繊維ブラシ部を被帯電体に接触させ、担持部材に給
電するものである。

【００３３】また電荷注入帯電方式においても、帯電部
材に印加する帯電バイアスを直流電圧Ｖｄｃに交流電圧
Ｖａｃを重畳するＡＣ重畳方式とすることにより、直流
電圧Ｖｄｃのみを印加するＤＣ方式の場合より帯電がさ
らに安定することが知られている。

【００３４】ＡＣ重畳方式において、電荷注入帯電方式
が、放電現象による帯電が支配的である接触帯電系と大
きく異なる点は、放電現象による帯電が支配的である接
触帯電系では次の式（２）

【００３５】

【数２】を満たす場合は帯電は不均一となり、帯電部材に対する
印加直流電圧Ｖｄｃ（Ｖ）と像担持体である感光体の暗
電位Ｖｄ（Ｖ）との差の絶対値｜Ｖｄｃ−Ｖｄ｜が｜Ｖｄｃ−Ｖｄ｜ ≦ ２００（Ｖ）・・・・式（３）を、又は／かつ、感光体暗電位Ｖｄ（Ｖ）の絶対値｜Ｖ
ｄ｜が｜Ｖｄ｜＞｜Ｖｐｐ／２｜＋｜Ｖｄｃ｜−｜Ｖｔｈ｜・・・・式（４）を満足しない。

【００３６】ＡＣ重畳方式・電荷注入帯電方式の場合
は、式（２）を満足する条件においても、感光体の暗電
位Ｖｄ（Ｖ）は印加直流電圧Ｖｄｃ（Ｖ）にほぼ等しい
値が得られ、式（３）かつ式（４）を満足することがで
きる。即ち、式（２）で示すように交流電圧Ｖａｃのピ
ーク間電圧Ｖｐｐが放電開始電圧Ｖｔｈの２倍より小さ
いにもかかわらず、式（３）で示すように感光体の暗電
位Ｖｄと印加直流電圧Ｖｄｃとの差が２００Ｖ以内とな
ることである。

【００３７】

【発明が解決しようとする課題】クリーニング手段を帯
電手段前にもたない画像形成装置、例えばクリーニング
手段を現像手段が兼ねるクリーニングプロセスの画像形
成装置において、像担持体の帯電手段として接触帯電手
段を採択した場合、帯電用部材（帯電部材）が転写残ト
ナーや現像剤外添剤等（以下、転写残トナー等と記す）
が乗っている像担持体面に接触することで、該帯電部材
がその転写残トナー等の付着で汚染される。

【００３８】像担持体の接触帯電が放電現象による帯電
が支配的である系である場合には、帯電部材から像担持
体に印加される電圧Ｖｄｃと像担持体暗電位Ｖｄとの電
位差が大きいことで、帯電部材に転写残トナー等が付着
しても、その付着転写残トナー等は帯電部材側から像担
持体側に電気的に容易に離脱して再転写し帯電部材側か
ら除去される。したがって帯電部材が転写残トナー等で
過度に汚染された状態になることで帯電性（帯電性能）
が悪くなることは自然に防止される。

【００３９】しかし、像担持体の接触帯電が像担持体面
に対する電荷の直接注入による帯電が支配的である系、
即ち電荷注入帯電方式である場合には、帯電部材から像
担持体に印加される電圧Ｖｄｃと像担持体暗電位Ｖｄが
ほぼ同じとなるために、帯電部材に付着した転写残トナ
ー等は上記の場合のようには除去されずに帯電部材に蓄
積していき、帯電部材が転写残トナー等で過度に汚染さ
れた状態になることで帯電性が悪くなるという問題があ
った。

【００４０】そこで本発明はクリーニング手段を帯電手
段前にもたない画像形成装置において、像担持体の帯電
手段として電荷注入帯電方式の接触帯電手段を上記の問
題なしに、即ち帯電部材の転写残トナー等による過度の
汚染に起因する帯電性の悪化の問題なしに支障なく使用
できるようにした画像形成装置を提供することを目的と
する。

【００４１】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする画像形成装置である。

【００４２】（１）回転する像担持体、該像担持体を帯
電する帯電手段、像担持体の帯電面を選択的に除電して
静電潜像を形成する潜像形成手段、その静電潜像をトナ
ー像として現像する現像手段、そのトナー像を被転写材
に転写する転写手段を備え、像担持体のトナー像を転写
手段によって被転写材に転写した後に像担持体に残留し
たトナー粒子を回収するクリーニング手段を前記帯電手
段前にもたない画像形成装置であり、前記帯電手段は、
像担持体に接触し、電圧が印加される帯電用部材を有す
る接触帯電手段であり、像担持体の帯電が、帯電用部材
から像担持体に電荷が直接注入される電荷注入帯電が支
配的である帯電系にてなされる画像形成装置において、
前記帯電用部材を像担持体に接触させた第１状態と、非
接触とした第２状態に転換する手段を有し、前記帯電用
部材は、画像形成装置の動作過程における非画像形成行
程時の少なくとも一部の期間において像担持体に非接触
の第２状態に保持されることを特徴とする画像形成装
置。

【００４３】（２）帯電用部材は、画像形成装置の動作
過程における非画像形成行程時である前回転行程時ある
いは後回転行程時もしくは前回転行程時と後回転行程時
において像担持体に非接触の第２状態に保持されること
を特徴とする（１）に記載の画像形成装置。

【００４４】（３）像担持体の帯電面を選択的に除電し
て静電潜像を形成する潜像形成手段が像露光手段である
ことを特徴とする（１）又は（２）に記載の画像形成装
置。

【００４５】（４）現像手段は、像担持体に静電潜像を
形成するための正規帯電極性と同極性の電荷を有するト
ナーで静電潜像を現像する反転現像方式であることを特
徴とする（１）ないし（３）の何れか１つに記載の画像
形成装置。

【００４６】（５）現像手段の現像剤担持搬送部材に像
担持体の静電潜像の暗部電位と明部電位との間の電位の
バイアスを印加することを特徴とする（４）に記載の画
像形成装置。

【００４７】（６）帯電用部材から像担持体に直流電圧
Ｖｄｃ（Ｖ）のみを印加することにより像担持体表面を
帯電させ、かつ帯電用部材から像担持体に印加される直
流電圧Ｖｄｃ（Ｖ）と像担持体暗電位Ｖｄ（Ｖ）との関
係が下記式（１）｜Ｖｄｃ−Ｖｄ｜ ≦ ２００（Ｖ）・・・・式（１）を満足することを特徴とする（１）ないし（５）の何れ
か１つに記載の画像形成装置。

【００４８】（７）像担持体が電子写真感光体であり、
帯電用部材から感光体に直流電圧Ｖｄｃ（Ｖ）に交番電
圧Ｖａｃ（Ｖ）を重畳した電圧を印加することにより感
光体表面を帯電させ、かつ交番電圧Ｖａｃ（Ｖ）のピー
ク・ツー・ピーク電圧Ｖｐｐ（Ｖ）が下記式（２）

【００４９】

【数３】を満足し、さらに印加直流電圧Ｖｄｃ（Ｖ）と感光体暗
電位Ｖｄ（Ｖ）との関係が下記式（３）及び（４）｜Ｖｄｃ−Ｖｄ｜ ≦ ２００（Ｖ）・・・・式（３）｜Ｖｄ｜＞｜Ｖｐｐ／２｜＋｜Ｖｄｃ｜−｜Ｖｔｈ｜・・・・式（４）を満足することを特徴とする（１）ないし（５）の何れ
か１つに記載の画像形成装置。

【００５０】〈作用〉１）前述したように、クリーニング手段を帯電手段前に
もたない画像形成装置において像担持体の接触帯電が電
荷注入帯電方式である場合には、像担持部材に接触させ
てある帯電用部材（帯電部材）から像担持体に印加され
る電圧Ｖｄｃと像担持体暗電位Ｖｄがほぼ同じとなるた
めに、帯電部材に付着した転写残トナー等は除去されず
に帯電部材に蓄積していき、帯電部材が転写残トナー等
で過度に汚染された状態になることで帯電性が悪くな
る。

【００５１】２）しかし電荷注入帯電方式の場合でも、
帯電部材を像担持体から離して帯電部材に電圧を印加す
ることにより、該帯電部材と該像担持体間に電位差が生
じて帯電部材に付着・混入のトナー等が像担持体側に電
気的に移行して帯電部材から容易に除去される。

【００５２】３）そこで本発明は、クリーニング手段を
帯電手段前にもたない画像形成装置において像担持体の
接触帯電を電荷注入帯電方式で行なわせる場合におい
て、画像形成装置の動作過程における前回転行程時や後
回転行程時等の非画像形成行程時の少なくとも一部の期
間において帯電部材を電圧は印加したままで像担持体に
非接触の状態に保持させるもので、帯電部材が像担持体
に非接触に保持されることで上記２）項に記載のように
該帯電部材と該像担持体間に電位差が生じて帯電部材に
付着・混入している転写残トナー等が像担持体側に電気
的に移行して帯電部材から容易に除去される。

【００５３】帯電部材側から像担持体側に移行した転写
残トナー等は帯電後クリーニング手段部又は現像手段部
において現像同時クリーニング原理で像担持体面から除
去・回収される。

【００５４】帯電部材を像担持体に非接触にするのは画
像形成装置の動作過程における前回転行程時や後回転行
程時等の非画像形成行程時の少なくとも一部の期間にお
いてであり、画像形成行程時には帯電部材を像担持体に
所定に接触させた状態に保持させて像担持体の帯電処理
を行なわせることで画像形成は支障なく実行される。

【００５５】４）したがって、クリーニング手段を帯電
手段前にもたない画像形成装置において、像担持体の帯
電手段として電荷注入帯電方式の接触帯電手段を採択し
た場合であっても、画像形成装置の動作過程における前
回転行程時や後回転行程時等の非画像形成行程時の少な
くとも一部の期間において帯電部材を電圧は印加したま
まで像担持体に非接触の状態に保持させることで帯電部
材に付着・混入の転写残トナー等を像担持体側に電気的
に移行させて帯電部材から容易に除去できて帯電部材へ
の蓄積を防止できる。

【００５６】これにより、クリーニング手段を帯電手段
前にもたない画像形成装置において、像担持体の帯電手
段として電荷注入帯電方式の接触帯電手段を、帯電部材
の転写残トナー等による過度の汚染に起因する帯電性の
悪化の問題なしに支障なく使用できる。

【００５７】

【発明の実施の形態】

（１）画像形成装置例図１は本発明に従う画像形成装置例の概略構成図であ
る。本例の画像形成装置は、転写式電子写真プロセス、
電荷注入接触帯電系、反転現像方式、クリーニング手段
を現像手段が兼ねるクリーニングレスのレーザービーム
プリンターである。

【００５８】１は像担持体としての回転ドラム型の電子
写真感光体である。導電性支持体としてのドラム基体１
０の外周面に感光層１１を形成したものであり、支軸を
中心に矢示ａの時計方向に所定の周速度（プロセススピ
ード）をもって回転駆動される。本例の感光体１は電荷
注入帯電性・負帯電性の感光体である。この感光体１の
層構成については（３）項で詳述する。

【００５９】２は感光体１の帯電用部材としての帯電部
材であり、本例はスリーブ回転タイプの磁気ブラシ部材
（磁気ブラシ帯電器）である。Ｓ１は磁気ブラシ部材２
に対する帯電バイアス印加電源である。回転感光体１の
周面はこの磁気ブラシ部材２により本例の場合はほぼ−
７００Ｖに電荷注入帯電方式で一様に接触帯電処理され
る。この磁気ブラシ部材２については（４）項で詳述す
る。

【００６０】３は磁気ブラシ部材２の位置転換手段であ
り、感光体１に所定に接触させた第１状態と、非接触と
した第２状態に転換保持する。例えば、磁気ブラシ部材
２を感光体１に対して接離方向に揺動させる、電磁ソレ
ノイド等を含む昇降動機構などである。

【００６１】４は像露光手段としてのレーザースキャナ
ーであり、不図示のコンピューター・イメージリーダー
・ワードプロセッサー等のホスト機器から入力する目的
の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変
調したレーザー光Ｌを出力して、回転感光体１の一様帯
電面を走査露光する。これにより回転感光体１面には走
査露光パターンに対応した静電潜像が順次に形成されて
いく。即ち、回転感光体１面には、レーザー光が照射さ
れた露光部の電位が落ち（明部電位）、照射されなかっ
た非露光部の電位（暗部電位）とのコントラストによ
り、露光パターンに対応した静電潜像が形成されてい
く。

【００６２】５は感光体１に形成した静電潜像をトナー
像として現像する現像装置である。本例は反転現像装置
であり、感光体１の帯電極性と同極性（本例では負）の
トナーを用い、該トナーを回転感光体１面に形成した静
電潜像のレーザー光が照射された露光部（明部電位部）
に付着させて静電潜像をトナー像として現像するもので
ある。５ａは矢示の反時計方向に回転駆動される現像剤
担持搬送部材としての現像スリーブ、５ｂはこの現像ス
リーブ内に挿入配設した固定（非回転）のマグネットロ
ーラ、Ｔは２成分あるいは１成分磁性現像剤である。現
像スリーブ５ａの周面にはマグネットローラ５ｂの磁力
により現像剤層が形成保持され、現像スリーブ５ａの回
転により感光体１との対向部である現像部に搬送され
る。また現像スリーブ５ａには電源Ｓ２から所定の現像
バイアスが印加される。これにより感光体１面の静電潜
像が接触現像方式または非接触現像方式でトナー像とし
て反転現像される。

【００６３】一般に現像バイアスに交流電圧を印加する
と現像効率が増し、画像は高品位になるが、逆にかぶり
が発生しやすくなる。そこで、通常、現像装置に印加す
る直流電圧と感光体１の表面電位間に電位差を設けるこ
とによってかぶりを防止することを実現している。より
具体的には、感光体１の露光部の電位と非露光部の電位
との間の電位のバイアス電圧を印加する。このかぶり防
止のための電位差をかぶり取り電位（Ｖback）と呼ぶ
が、この電位差によって回転感光体１面の反転現像時に
感光体１面の非画像領域（非露光部）にトナーが付着す
るのを防止するとともに、クリーニングレスの画像形成
装置においては感光体１面上の転写残トナーの回収も行
なっている（現像同時クリーニング）。

【００６４】６は転写手段としての、抵抗値調整された
転写ローラである。回転感光体１と該転写ローラ６との
圧接部である転写ニップ部に不図示の給紙部から紙など
の被転写材Ｐが所定の制御タイミングで給紙され、転写
ニップ部を挟持搬送されていく。被転写材Ｐが転写ニッ
プ部を挟持搬送されていく間、転写ローラ６に対して電
源Ｓ３からトナーとは逆極性（本例では正）の所定に制
御された転写バイアスが印加されることで、回転感光体
１面側のトナー像が被転写材Ｐ面側に順次に静電転写さ
れる。

【００６５】転写ニップ部を通りトナー像の転写を受け
た被転写材Ｐは回転感光体１面から順次に分離されて定
着装置７へ搬送・導入され、トナー像の熱圧定着を受け
てコピーもしくはプリントとして排出される。

【００６６】本例のプリンターはクリーニングレスであ
り、転写手段６と帯電手段２との間に配設して被転写材
Ｐに対するトナー像転写後の感光体１面から転写残トナ
ーを除去するための専用のクリーニング装置は省略し
て、転写残トナーは現像手段５において現像同時クリー
ニングで回収させるものである。

【００６７】なお、感光体に残留電荷が残るような場合
には除電した方がよい。８はその目的において配設した
前露光手段としてのイレーサーランプであり、転写手段
６と帯電手段２との間において感光体１面を全面露光し
て感光体の残留電荷を除電する。

【００６８】（２）磁気ブラシ部材２の感光体１に対す
る接離制御本例のプリンターにおいては、図２のプリンター動作過
程における前回転行程時または／および後回転行程時に
おいて、制御回路で制御される位置転換手段３により磁
気ブラシ部材２を感光体１に所定に接触させている第１
状態から非接触の第２状態に転換保持させることによ
り、磁気ブラシ部材２に付着・混入の転写残トナー等を
感光体１へ移行させて除去するようにしている。

【００６９】図２のプリンター動作過程は次のとおりで
ある。

【００７０】ａ）前多回転行程プリンターのメイン電源スイッチのＯＮにより、プリン
ターのメインモータを駆動させて感光体を回転駆動さ
せ、定着装置のヒータに通電して加熱立上げさせ、また
所要のプロセス機器の準備動作を実行させる、プリンタ
ーの始動（起動）動作期間（ウォーミング期間）であ
る。

【００７１】定着装置の温度がトナー像の定着が可能な
所定温度に立上ると、メインモータの駆動が一旦停止さ
れて感光体１の回転駆動が停止され、プリンターは印字
スタート信号が入力されるまでスタンバイ（待機）状態
に保持される。この間、定着装置は所定の温度に温調さ
れる。

【００７２】ｂ）前回転行程印字（プリント）スタート信号の入力により、メインモ
ータを再駆動させて感光体１を再回転駆動させしばらく
の間プリンターに所定の印字前動作を実行させる期間で
ある。

【００７３】ｃ）印字行程（画像形成行程）所定の前回転行程が終了すると、引き続いて回転感光体
に対する帯電・画像露光・現像・転写等の所定シーケン
スの印字プロセス（作像プロセス、画像形成プロセス）
が実行されて、１枚目の印字行程が行なわれる。

【００７４】連続印字（連続プリント）モードの場合
は、被転写材が連続的に転写ニップ部に給紙されて所定
枚数ｎ分の印字行程が順次に実行される。

【００７５】ｄ）紙間行程連続印字モードにおいて、一の被転写材の後端が転写ニ
ップ部を通過した後、次の被転写材の先端が転写ニップ
部に到達するまでの間の、転写ニップ部における被転写
材の非通紙状態期間である。

【００７６】ｅ）後回転行程最後であるｎ枚目の印字行程が終了した後もしばらくの
間メインモータの駆動を継続させて感光体１を回転駆動
させてプリンターの所定の後動作を実行させる期間であ
る。

【００７７】所定の後回転行程が終了すると、メインモ
ータの駆動が停止され感光体１の回転駆動が停止され、
プリンターは次の印字スタート信号が入力するまで再び
スタンバイ状態に保持される。

【００７８】なお、上記において、前多回転行程後、直
に印字スタート信号が入力した場合には引き続いて前回
転行程を経て印字行程が実行される。また１枚だけの印
字の場合は、その印字行程の終了が、プリンターは後回
転行程を経てスタンバイ状態になる。

【００７９】前述したように、クリーニングレス方式の
画像形成装置において、像担持体の帯電手段として接触
帯電手段を採択した場合、帯電部材が転写残トナーや現
像剤外添剤等が乗っている像担持体面に接触すること
で、該帯電部材がその転写残トナー等の付着で汚染され
る。像担持体の接触帯電が放電現象による帯電が支配的
である系である場合には、帯電部材から像担持体に印加
される電圧Ｖｄｃと像担持体暗電位Ｖｄとの電位差が大
きいことで、帯電部材に転写残トナー等が付着しても、
その付着転写残トナー等は帯電部材側から像担持体側に
電気的に容易に離脱して再転写し帯電部材側から除去さ
れる。像担持体側に再転写された転写残トナー等は現像
手段部において現像同時クリーニング原理で像担持体面
から除去・回収される。したがって帯電部材が転写残ト
ナー等で過度に汚染された状態になることで帯電性が悪
くなることは自然に防止されるのであるが、像担持体の
接触帯電が像担持体面に対する電荷の直接注入による帯
電が支配的である系、即ち電荷注入帯電方式である場合
には、帯電部材から像担持体に印加される電圧Ｖｄｃと
像担持体暗電位Ｖｄがほぼ同じとなるために、帯電部材
に付着した転写残トナー等は上記の場合のようには除去
されずに帯電部材に蓄積していき、帯電部材が転写残ト
ナー等で過度に汚染された状態になることで帯電性が悪
くなる。

【００８０】しかし電荷注入帯電方式の場合でも、帯電
部材を像担持体から離して帯電部材に電圧を印加するこ
とにより、該帯電部材と該像担持体間に電位差が生じて
帯電部材に付着・混入のトナー等が像担持体側に電気的
に移行して帯電部材から容易に除去される。

【００８１】そこで本例プリンターにおいては、プリン
ターの動作過程における前回転行程時や後回転行程時等
の非画像形成行程時の少なくとも一部の期間において帯
電部材である磁気ブラシ部材２を電圧は印加したままで
像担持体である感光体１に非接触の状態に保持させるも
ので、これにより電荷注入帯電方式の場合でも磁気ブラ
シ部材２と感光体１間に電位差が生じて磁気ブラシ部材
２に付着・混入している転写残トナー等が感光体１側に
電気的に移行して磁気ブラシ部材２から容易に除去され
る。磁気ブラシ部材２側から感光体１側に移行した転写
残トナー等は現像装置４において現像同時クリーニング
原理で感光体１面から除去・回収される。

【００８２】したがって、クリーニング手段を帯電手段
前にもたない画像形成装置において、像担持体の帯電手
段として電荷注入帯電方式の接触帯電手段を採択した場
合であっても、装置の動作過程における前回転行程時や
後回転行程時等の非画像形成行程時の少なくとも一部の
期間において帯電部材を電圧は印加したままで像担持体
に非接触の状態に保持させることで帯電部材に付着・混
入の転写残トナー等を像担持体側に電気的に移行させて
帯電部材から容易に除去できて帯電部材への蓄積を防止
でき、帯電部材の転写残トナー等による過度の汚染に起
因する帯電性の悪化の問題が解消される。

【００８３】（３）感光体１感光体１の感光層１１は単層または積層構造を有する。

【００８４】単層構造の場合、光キャリアの生成及び移
動は同一層中で行われる。

【００８５】積層構造の場合、光キャリアを生成する電
荷発生層と、キャリアが移動する電荷輸送層とが積層さ
れる。

【００８６】単層感光層においては、その厚さは５〜１
００μｍが好ましく、１０〜６０μｍがより好ましい。
電荷発生材料や電荷輸送材料の含有量は２０〜８０重量
％が好ましく、３０〜７０重量％がより好ましい。

【００８７】積層感光層においては、電荷発生層の膜厚
は５μｍ以下が好ましく、０．０１〜１μｍの範囲がよ
り好ましい。電荷発生材料の含有量は１０〜１００重量
％が好ましく、４０〜１００重量％がより好ましい。電
荷輸送層の膜厚は５〜１００μｍが好ましく、５〜６０
μｍがより好ましい。電荷輸送材料の含有量は２０〜８
０重量％が好ましく、３０〜７０重量％がより好まし
い。

【００８８】図３の（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ感光体１
の層構成例の模型図である。

【００８９】（ａ）；導電性支持体１０上に感光層１１
が設けられており、この感光層１１は、結着剤樹脂中に
電荷発生物質（図示せず）を分散含有した電荷発生層１
３と、電荷輸送物質（図示せず）を含有した電荷輸送層
１４の積層構造である。この場合、電荷輸送層１４は、
電荷発生層１３の上に積層されている。

【００９０】（ｂ）；この感光体１は（ａ）の場合と異
なり、電荷輸送層１４は電荷発生層１３の下に積層され
ている。この場合、電荷発生層１３中には電荷輸送物質
が含有されていても良い。

【００９１】（ｃ）；導電性支持体１０上に感光層１１
が設けられており、この感光層１１は結着剤樹脂中に電
荷発生物質と電荷輸送物質が含有されている。

【００９２】（ｄ）；（ａ）の感光体１の感光層１１
（もしくは（ｂ）や（ｃ）の感光体１の感光層１１）の
上に、更にオーバーコート層１５を塗布・形成したもの
である。本発明者らの検討によって、オーバーコート層
１５に導電性粒子を樹脂中に分散させることで、電荷の
直接注入性を大きく改善することができた。

【００９３】導電性支持体１０としては、支持体自身が
導電性を持つもの、例えばアルミニウム、アルミニウム
合金、ステンレスなどを用いることができ、その他にア
ルミニウム、アルミニウム合金、酸化インジウム−酸化
スズ合金などを真空蒸着によって被膜形成された層を有
する前記導電性支持体やプラスチック、導電性微粒子
（例えばカーボンブラック、酸化スズ、酸化チタン、銀
粒子など）を適当なバインダーと共にプラスチックや紙
に含浸した支持体、導電性バインダーを有するプラスチ
ックなどを用いることができる。

【００９４】また、導電性支持体１０と感光層１１の間
には、バリアー機能と接着機能をもつ下引層（接着層）
を設けることができる。この下引層は感光層の接着性改
良、塗工性改良、支持体の保護、支持体の欠陥の被覆、
支持体からの電荷注入性改良、感光層の電気的破壊に対
する保護などのために形成される。下引層にはカゼイ
ン、ポリビニルアルコール、エチルセルロース、エチレ
ン−アクリル酸コポリマー、ポリアミド、変性ポリアミ
ド、ポリウレタン、ゼラチン、酸化アルミニウムなどに
よって形成できる。下引層の膜厚は５μｍ以下が好まし
く、０．２〜３μｍがより好ましい。

【００９５】電荷発生物質としては、フタロシアニン顔
料、アゾ顔料、インジゴ顔料、多環キノン顔料、ペリレ
ン顔料、キナクリドン顔料、アズレニウム塩顔料、ピリ
リウム染料、チオピリリウム染料、スクアリリウム染
料、シアニン染料、キサンテン色素、キノンイミン色
素、トリフェニルメタン色素、スチリル色素、セレン、
セレン−テルル、アモルファスシリコン、硫化カドミウ
ム、酸化亜鉛等が挙げられる。

【００９６】電荷発生層用塗料に用いる溶剤は使用する
樹脂や電荷発生材料の溶解性や分散安定性から選択され
るが、有機溶剤としてはアルコール類、スルホキシド
類、ケトン類、エーテル類、エステル類、脂肪族ハロゲ
ン化炭化水素類または芳香族化合物などを用いることが
できる。

【００９７】電荷輸送物質としては、ヒドラゾン系化合
物、ピラゾリン系化合物、スチリル系化合物、オキサゾ
ール系化合物、チアゾール系化合物、トリアリールメタ
ン系化合物、ポリアリールアルカン系化合物などを用い
ることができる。

【００９８】電荷発生層１３は、前記の電荷発生物質を
０．３〜４倍量の結着剤樹脂、および溶剤と共に、ホモ
ジナイザー、超音波、ボールミル、振動ボールミル、サ
ンドミル、アトライター、ロールミルなどの方法でよく
分散し、塗布、乾燥されて形成される。その厚みは５μ
ｍ以下、特には０．０１〜１μｍの範囲が好ましい。

【００９９】電荷輸送層１４は一般的には前記の電荷輸
送物質と結着剤樹脂を溶剤に溶解し、塗布して形成す
る。電荷輸送物質と結着剤樹脂との混合割合は２：１〜
１：２程度である。溶剤としてはアセトン、メチルエチ
ルケトンなどのケトン類、酢酸メチル、酢酸エチルなど
のエステル類、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水
素類、クロロベンゼン、クロロホルム、四塩化炭素など
の塩素系炭化水素類などが用いられる。この溶液を塗布
する際には、例えば浸漬コーティング法、スプレーコー
ティング法、スピンナーコーティング法などのコーティ
ング法を用いることができ、乾燥は１０℃〜２００℃、
好ましくは２０℃〜１５０℃の範囲の温度で、５分〜５
時間、好ましくは１０分〜２時間の時間で送風乾燥また
は静止乾燥下で行うことができる。

【０１００】電荷輸送層１４を形成するのに用いられる
結着剤樹脂としては、アクリル樹脂、スチレン系樹脂、
ポリエステル、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレー
ト、ポリサルホン、ポリフェニレンオキシド、エポキシ
樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキド樹脂、及び不飽和樹
脂などから選ばれる樹脂が好ましい。特に好ましい樹脂
としては、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、
スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリカーボネー
ト樹脂またはジアリルフタレート樹脂が挙げられる。

【０１０１】また、電荷発生層あるいは電荷輸送層に
は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、潤滑剤などの種々の添
加剤を含有させることができる。また、該感光層上に、
さらに保護層としてオーバーコート層１５を塗布するこ
ともできる。

【０１０２】オーバーコート層１５としては中抵抗層を
用いることが好ましい。体積抵抗として、１×１０¹⁰〜
１×１０¹⁵（Ω・ｃｍ）であり、好ましくは１×１０¹¹
〜５×１０¹³（Ω・ｃｍ）の体積抵抗である。中抵抗に
抵抗を制御する方法として、導電性粒子をバインダー中
に分散する系、中抵抗であるバインダーを用いる等ある
が、その方法は問わない。

【０１０３】ここでは、導電性粒子をバインダー中に分
散する系について説明する。導電性粒子としては、酸化
亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化イ
ンジウム、酸化ビスマス、スズをドープした酸化インジ
ウム、アンチモンやタンタルをドープした酸化スズ、酸
化ジルコニウム等の超微粒子を用いることができる。こ
れら金属酸化物は一種類もしくは二種類以上を混合して
用いる。二種類以上を混合した場合には固溶体または融
着の形をとってもよい。また、表面層用の樹脂として
は、市販のポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレ
タン、アクリル、エポキシ、シリコーン、アルキド、塩
化ビニル−酢酸ビニル共重合体等を用いることもでき
る。さらに強度分布及び分散性を向上させるための検討
を行った結果、アクリロイル基を１分子中に２個以上持
った光硬化型アクリル系モノマー中に導電性粒子を分散
させ、これを感光体１の感光層１１上に塗布、光硬化さ
せることによって形成した表面層１５を用いることで、
膜強度及び導電性粒子の分散性ともに飛躍的に向上させ
ることができる。

【０１０４】（４）帯電部材ａ）磁気ブラシ部材２図４は帯電部材としての磁気ブラシ部材２（磁気ブラシ
帯電器）の構成模型図であり、本例のものはスリーブ回
転タイプである。

【０１０５】この磁気ブラシ部材２は、固定（非回転）
のマグネットロール２ａと、このマグネットロールに同
心に回転自由に外嵌させたアルミニウム等の非磁性導電
スリーブ２ｂと、該スリーブの外周面にスリーブ内部の
マグネットロール３ａの磁力でブラシ状に付着保持させ
た、Ｚｎ−Ｃｕフェライト等の帯電用磁性キャリア（磁
性粒子）の磁気ブラシ層２ｃ等からなる。

【０１０６】この磁気ブラシ部材２を感光体１に対し
て、磁気ブラシ層２ｃが感光体１面に所定幅の帯電ニッ
プ部Ｎを形成して接触している第１状態と、非接触の第
２状態とに転換可能に配設してある。磁気ブラシ部材２
の第１状態と第２状態の転換保持は不図示の制御回路で
制御される転換手段３でなされる。転換手段３は、例え
ば、磁気ブラシ部材２を感光体１に対して接離方向に揺
動させる、電磁ソレノイド等を含む昇降動機構など適宜
に構成できる。

【０１０７】非磁性導電スリーブ２ｂには電源Ｓ１より
所定の帯電バイアスが印加され、また不図示の駆動手段
により矢示ｂの時計方向に回転駆動される。

【０１０８】磁気ブラシ部材２が感光体１に対して所定
に接触している第１状態において非磁性導電スリーブ２
ｂに電源Ｓ１より所定の帯電バイアスが印加され、また
回転駆動されることで回転感光体１面が帯電ニップ部Ｎ
において磁気ブラシ層２ｃで摺擦されて所定の極性・電
位に電荷注入接触帯電される。

【０１０９】本例プリンターにおいては、前述したよう
に、プリンター動作過程における前回転行程時または／
および後回転行程時において、磁気ブラシ部材２を感光
体１に非接触の第２状態に転換保持させることにより、
磁気ブラシ部材に付着・混入の転写残トナー等を感光体
１へ移行させて除去するようにしている。

【０１１０】ｂ）ファーブラシ部材２Ａ帯電部材はファーブラシ部材（ファーブラシ帯電器）に
することもできる。図５はファーブラシ部材２Ａの一例
の構成模型図である。本例のファーブラシ部材２Ａは、
導電処理されたファーブラシ層２ｅを、金属や他の導電
処理された芯金２ｄに巻き付け、あるいは張り付けたも
のである。

【０１１１】ファーブラシ層２ｅの材質としては、カー
ボン、硫化銅、金属、および金属酸化物により導電処理
されたポリマー等が用いられる。ポリマーの材質とし
て、レーヨン、アクリル、ポリプロピレン、ＰＥＴ、ポ
リエチレン等が用いられる。

【０１１２】このファーブラシ部材２Ａを感光体１に対
して、ファーブラシ層２ｅが感光体１面に所定幅の帯電
ニップ部Ｎを形成して接触している第１状態と、非接触
の第２状態とに転換可能に配設してある。ファーブラシ
部材２Ａの第１状態と第２状態の転換保持は前述の磁気
ブラシ部材２の場合と同様に不図示の制御回路で制御さ
れる転換手段３でなされる。

【０１１３】芯金２ｄには電源Ｓ１より所定の帯電バイ
アスが印加され、また不図示の駆動手段により矢示ｂの
時計方向に回転駆動される。

【０１１４】ファーブラシ部材２Ａが感光体１に対して
所定に接触している第１状態において芯金２ｄに電源Ｓ
１より所定の帯電バイアスが印加され、また回転駆動さ
れることで回転感光体１面が帯電ニップ部Ｎにおいてフ
ァーブラシ層２ｅで摺擦されて所定の極性・電位に電荷
注入接触帯電される。

【０１１５】このファーブラシ部材２Ａの場合も、前述
の磁気ブラシ部材２の場合と同様に、プリンター動作過
程における前回転行程時または／および後回転行程時に
おいて、ファーブラシ部材２Ａを感光体１に非接触の第
２状態に転換保持させることにより、ファーブラシ部材
に付着・混入の転写残トナー等を感光体１へ移行させて
除去するようにしている。

【０１１６】（５）実施例・比較例ａ）使用した感光体１ φ３０ｍｍ×２６０．５ｍｍのアルミニウムシリンダー
を支持体１０として、この上にポリアミド樹脂（商品
名：アミランＣＭ８０００、東レ製）の５重量％メタノ
ール溶液を浸漬法で塗布し、０．５μｍの下引層を設け
た。

【０１１７】次に、下記構造式で、ＣｕＫαのＸ線回折
スペクトルにおける回折角２θ±０．２°が９．０、１
４．２、２３．９、２７．１°に強いピークを有する

【０１１８】

【化１】チタニルオキソフタロシアニン顔料４部（重量部、以下
同様）、ポリビニルブチラール樹脂ＢＸ−１（積水化学
（株）製）２部、およびシクロヘキサノン８０部を、φ
１ｍｍガラスビーズを用いたサンドミル装置で４時間分
散した。この分散液に酢酸エチル１００部を加えて、下
引層上に塗布して電荷発生層を形成した。

【０１１９】次いで、下記構造式

【０１２０】

【化２】の化合物１０部及びビスフェノールＺ型ポリカーボネー
ト（商品名：Ｚ−２００、三菱ガス化学製）１０部をモ
ノクロロベンゼン１００部に溶解した。この溶液を前記
電荷発生層上に塗布し、１０５℃、１時間熱風乾燥して
２０μｍの電荷輸送層を形成した。

【０１２１】オーバーコート層として、下記構造式

【０１２２】

【化３】のアクリル系モノマー２５部、下記構造式で表面処理し
た（処理量７％）アンチモンドープ酸化スズ超微粒子５
０部、

【０１２３】

【化４】エタノール１５０部をサンドミルにて６６時間分散を行
った。さらに、ポリテトラフルオロエチレン微粒子（平
均粒径０．１８μｍ）２０部を加え分散を行った。その
後、光重合開始剤として２−メチルチオキサントン３
部、下記構造式で示す光重合開始助剤９部を溶解し、調
合液とした。

【０１２４】

【化５】この調合液を用いて、電荷輸送層上に浸漬塗布法により
膜を形成し、高圧水銀灯にて１６０Ｗ／ｃｍ² の光強度
で、６０秒間光硬化を行い、その後１２０℃、２時間熱
風乾燥して表面層を得た。

【０１２５】この時、得られた表面層の膜厚は３μｍで
あった。また、表面層調合液の分散性は良く、表面層表
面はムラのない均一な面であった。

【０１２６】ｂ）使用した帯電部材．磁気ブラシ部材２前述図４のスリーブ回転タイプの磁気ブラシ部材２であ
る。

【０１２７】磁性粒子として、平均粒径２５μｍのＺｎ
−Ｃｕフェライト粒子と平均粒径１０μｍのＺｎ−Ｃｕ
フェライト粒子を重量比１：０．０５で混合してそれぞ
れの平均粒径の位置にピークを有する平均粒径２５μｍ
のフェライト粒子を中抵抗樹脂層でコートした磁性粒子
を用いた。

【０１２８】上記被覆磁性粒子をスリーブ２ｂ上に厚さ
１ｍｍでコートして磁気ブラシ層２ｃを形成保持させ
た。

【０１２９】この磁気ブラシ部材２の第１状態はスリー
ブ２ｂと感光体１との間隙を約５００μｍに保持させる
ことで、磁気ブラシ層２ｃを幅約５ｍｍの帯電ニップ部
Ｎを形成させて感光体１面に接触させた状態とした。

【０１３０】また第２状態はスリーブ２ｂと感光体１と
の間隙を約１ｍｍに保持させることで、磁気ブラシ層２
ｃを感光体１面から実質的に浮かせて非接触の状態とし
た。

【０１３１】スリーブ２ｂはスリーブ表面が感光体表面
の周速に対して２倍の速さで帯電ニップ部Ｎにおいて逆
方向に移動するように回転させ、感光体１と磁気ブラシ
層２ｃが均一に接触するようにした。

【０１３２】磁気ブラシ部材２の抵抗は、感光体１の代
わりにアルミニウムシリンダーを接触させ、１００Ｖ印
加した時の電流値より５×１０⁵ （Ω）であった。

【０１３３】．ファーブラシ部材２Ａ前述図５のファーブラシ部材２Ａである。ファーブラシ
の材料として、ユニチカ社製導電性レーヨン繊維ＲＥＣ
−Ｃを用いた。

【０１３４】ｃ）キヤノン（株）製ＬＢＰ−ＮＸ（レー
ザービームプリンター）を改造し、感光体として上記
ａ）項の感光体を用い、帯電部材として上記ｂ）の磁気
ブラシ部材２またはファーブラシ部材２Ａを用いて、電
荷注入接触帯電系、クリーニングレスのレーザービーム
プリンターを構成し、本発明に従ってプリンター動作過
程における前回転行程時または／および後回転行程時に
おいて、帯電部材２または２Ａを感光体１に非接触の第
２状態に転換保持させることにより、帯電部材に付着・
混入の転写残トナー等を感光体１へ移行させて除去する
ようにしてプリントを実行させた場合における感光体電
位の初期時と１万枚（１０Ｋ）プリント後の状態を測定
した（実施例１〜９）。

【０１３５】また比較例として、帯電部材２または２Ａ
を感光体１に常時接触させた第１状態のままにした場合
における感光体電位の初期時と１万枚（１０Ｋ）プリン
ト後の状態を測定した（比較例１〜３）。

【０１３６】その結果を表１に示す。表１の結果から明
らかなように、本発明に従う実施例１〜９の場合は何れ
も１万枚プリント後の感光体電位は初期時とほぼ同じ電
位に維持され、帯電性の悪化はない。これは、クリーニ
ングレス方式の画像形成装置において、像担持体の帯電
手段として電荷注入帯電方式の接触帯電手段を採択した
場合であっても、装置の動作過程における前回転行程時
や後回転行程時等の非画像形成行程時の少なくとも一部
の期間において帯電部材を電圧は印加したままで像担持
体に非接触の状態に保持させることで帯電部材に付着・
混入の転写残トナー等を像担持体側に電気的に移行させ
て帯電部材から容易に除去できて帯電部材への蓄積を防
止でき、帯電部材の転写残トナー等による過度の汚染に
起因する帯電性の悪化が解消されたためである。

【０１３７】これに対して比較例１〜３の場合は何れも
１万枚プリント後の感光体電位は初期時に対して大幅に
悪化している。これは帯電部材から転写残トナー等が容
易に除去できず帯電部材に蓄積していき、帯電部材が転
写残トナー等で過度の汚染された状態になるからであ
る。

【０１３８】

【表１】（６）その他１）像担持体の帯電面に対する情報書き込み手段として
の像露光手段は、実施形態例で示したようなデジタル的
な潜像を形成するレーザー走査露光手段に限られるもの
ではなく、ハロゲンランプや蛍光灯等を光源とするアナ
ログ的な画像露光手段であってもよいし、ＬＥＤアレイ
など他の発光素子を使用したもの、蛍光灯等の発光素子
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何
でもよい。

【０１３９】２）像担持体は静電記録誘電体などであっ
てもよい。この場合は該誘電体面を一様に一次帯電した
後、その帯電面を除電針ヘッドや電子銃等の除電手段で
選択的に除電して目的の画像情報に対応した静電潜像を
書き込み形成する。

【０１４０】３）静電潜像のトナー現像方式・手段は任
意である。反転現像方式でも正現像方式でもよい。

【０１４１】４）帯電部材としての磁気ブラシ部材２
は、実施形態例のスリーブ回転タイプに限らず、マグネ
ットロール２ａが回転するものや、マグネットロール２
ａの表面を必要に応じて給電用電極として導電性処理し
て、更には抵抗層を施して、該マグネットロール２ａの
外周面に直接に磁性粒子を磁気拘束させて磁気ブラシ層
２ｃを形成保持させ、マグネットロール２ａを回転させ
る構成のもの等にすることもできる。回転しないタイプ
の磁気ブラシ部材とすることもできる。

【０１４２】またファーブラシ部材２Ａも回転しないタ
イプのものにすることもできる。

【０１４３】帯電部材としては磁気ブラシ部材２やファ
ーブラシ部材２Ａ以外にも、導電性弾性部材製のローラ
ー体や平板体など任意の形態のものを画像形成装置の仕
様や形態に合わせて選択使用可能である。

【０１４４】５）転写手段は、実施形態例のローラ転写
だけでなく、ブレード転写やコロナ放電転写など任意で
ある。更に転写ドラムや転写ベルト等の中間転写体など
を用いて、単色画像形成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にも適用
できる。

【０１４５】６）画像形成装置の作像プロセスは実施形
態例のものに限らず任意である。また必要に応じて他の
補助プロセス機器を加えてもよい。

【０１４６】像担持体１、帯電部材２、現像装置４等の
任意のプロセス機器を画像形成装置本体に対して一括し
て着脱交換自在なプロセスカートリッジ着脱式の装置構
成にすることもできる。

【０１４７】７）帯電部材に直流電圧Ｖａｃに交流電圧
Ｖａｃを重畳するＡＣ重畳方式において、交流電圧Ｖａ
ｃ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。また交流電圧は、例えば直流電源を周期的
にＯＮ，ＯＦＦすることによって形成された矩形波であ
ってもよい。このように、交流電圧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。

【０１４８】８）図２のプリンター動作過程において、
前多回転行程時や紙間も非画像形成時であり、このとき
も帯電部材を像担持体に非接触の第２状態に保持させて
帯電部材側の付着・混入トナーを像担持体側に移行させ
て現像手段で回収させることもできる。

【０１４９】帯電部材の像担持体に対する非接触の第２
状態は、帯電部材が像担持体から完全に離されている状
態の他、完全には離れていなくとも、両者間に、帯電部
材側の付着・混入トナーが像担持体側に移行する電位差
が生じている状態も含む。

【０１５０】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、クリ
ーニングレス方式の画像形成装置において、像担持体の
帯電手段として電荷注入帯電方式の接触帯電手段を、帯
電部材の転写残トナー等による過度の汚染に起因する帯
電性の悪化の問題なしに支障なく使用できて、長期にわ
たり高画質を安定に維持できる画像形成装置を構成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置例の概略構成図

【図２】画像形成装置の動作過程

【図３】（ａ）乃至（ｄ）はそれぞれ感光体の層構成例
の模型図

【図４】帯電部材としての磁気ブラシ部材例の構成模型
図

【図５】帯電部材としてのファーブラシ部材例の構成模
型図

【符号の説明】

１像担持体（電子写真感光体）２・２Ａ帯電部材（磁気ブラシ部材・ファーブラシ
部材）３帯電部材の位置転換手段４像露光手段（レーザービームスキャナー）５現像手段（反転現像装置）６転写手段（転写ローラー）７定着手段８前露光手段Ｓ１〜Ｓ３バイアス印加電源１０導電性支持体１１感光層１３電荷発生層１４電荷輸送層１５オーバーコート層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転する像担持体、該像担持体を帯電す
る帯電手段、像担持体の帯電面を選択的に除電して静電
潜像を形成する潜像形成手段、その静電潜像をトナー像
として現像する現像手段、そのトナー像を被転写材に転
写する転写手段を備え、像担持体のトナー像を転写手段
によって被転写材に転写した後に像担持体に残留したト
ナー粒子を回収するクリーニング手段を前記帯電手段前
にもたない画像形成装置であり、前記帯電手段は、像担持体に接触し、電圧が印加される
帯電用部材を有する接触帯電手段であり、像担持体の帯
電が、帯電用部材から像担持体に電荷が直接注入される
電荷注入帯電が支配的である帯電系にてなされる画像形
成装置において、前記帯電用部材を像担持体に接触させた第１状態と、非
接触とした第２状態に転換する手段を有し、前記帯電用部材は、画像形成装置の動作過程における非
画像形成行程時の少なくとも一部の期間において像担持
体に非接触の第２状態に保持されることを特徴とする画
像形成装置。
【請求項２】帯電用部材は、画像形成装置の動作過程
における非画像形成行程時である前回転行程時あるいは
後回転行程時もしくは前回転行程時と後回転行程時にお
いて像担持体に非接触の第２状態に保持されることを特
徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】像担持体の帯電面を選択的に除電して静
電潜像を形成する潜像形成手段が像露光手段であること
を特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】現像手段は、像担持体に静電潜像を形成
するための正規帯電極性と同極性の電荷を有するトナー
で静電潜像を現像する反転現像方式であることを特徴と
する請求項１ないし３の何れか１つに記載の画像形成装
置。
【請求項５】現像手段の現像剤担持搬送部材に像担持
体の静電潜像の暗部電位と明部電位との間の電位のバイ
アスを印加することを特徴とする請求項４に記載の画像
形成装置。
【請求項６】帯電用部材から像担持体に直流電圧Ｖｄ
ｃ（Ｖ）のみを印加することにより像担持体表面を帯電
させ、かつ帯電用部材から像担持体に印加される直流電
圧Ｖｄｃ（Ｖ）と像担持体暗電位Ｖｄ（Ｖ）との関係が
下記式（１）｜Ｖｄｃ−Ｖｄ｜ ≦ ２００（Ｖ）・・・・式（１）を満足することを特徴とする請求項１ないし５の何れか
１つに記載の画像形成装置。
【請求項７】像担持体が電子写真感光体であり、帯電
用部材から感光体に直流電圧Ｖｄｃ（Ｖ）に交番電圧Ｖ
ａｃ（Ｖ）を重畳した電圧を印加することにより感光体
表面を帯電させ、かつ交番電圧Ｖａｃ（Ｖ）のピーク・
ツー・ピーク電圧Ｖｐｐ（Ｖ）が下記式（２）【数１】を満足し、さらに印加直流電圧Ｖｄｃ（Ｖ）と感光体暗
電位Ｖｄ（Ｖ）との関係が下記式（３）及び（４）｜Ｖｄｃ−Ｖｄ｜ ≦ ２００（Ｖ）・・・・式（３）｜Ｖｄ｜＞｜Ｖｐｐ／２｜＋｜Ｖｄｃ｜−｜Ｖｔｈ｜・・・・式（４）を満足することを特徴とする請求項１ないし５の何れか
１つに記載の画像形成装置。