JPH11149200A - 磁気ブラシ帯電装置および画像形成装置 - Google Patents
磁気ブラシ帯電装置および画像形成装置Info
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- JPH11149200A JPH11149200A JP9333498A JP33349897A JPH11149200A JP H11149200 A JPH11149200 A JP H11149200A JP 9333498 A JP9333498 A JP 9333498A JP 33349897 A JP33349897 A JP 33349897A JP H11149200 A JPH11149200 A JP H11149200A
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Abstract
トな手段構成にて帯電能力を向上させること。 【解決手段】 導電性の搬送手段21上に導電性磁性粒
子Cを磁気拘束して磁気ブラシ部23を形成担持させ、
該磁気ブラシ部23を被帯電体1に接触させて搬送さ
せ、該搬送手段21に帯電バイアスを印加して、該被帯
電体1の帯電を行なう磁気ブラシ帯電装置において、該
磁気ブラシ部23と該被帯電体1の接触部nにおいて該
搬送手段21に接触させて一つまたはそれ以上の導電性
部材27を設けたことを特徴とする磁気ブラシ帯電装
置。
Description
理(除電処理も含む)する帯電装置、及び帯電装置を具
備した画像形成装置に関する。
該帯電装置を具備した複写機・プリンタ等の画像形成装
置に関する。
帯電体(像担持体)としての電子写真感光体の面を所定
の極性・電位に一様に帯電処理する帯電装置としてはコ
ロナ帯電器が一般的に使用されてきた。
非接触に対向配設し、高圧を印加したコロナ帯電器から
発生するコロナシャワーに感光体表面をさらすことで感
光体表面を所定の極性・電位に帯電させるものである。
電器を用いる場合に比べて、低オゾン・低電力等の利点
を有することから、電圧を印加した導電性の帯電部材を
被帯電体に当接させて被帯電体面を所定の極性・電位に
帯電させ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。
ラ(帯電ローラ)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。
の磁気ブラシ部材を用いた磁気ブラシ帯電方式、導電性
繊維のファーブラシ部材を用いたブラシ帯電方式、導電
性ゴムブレードを用いたブレード帯電方式等もあり、こ
れらも好ましく用いられている。
を、直流バイアスにするDC印加方式と、直流バイアス
を交流バイアスに重畳して印加するAC印加方式とがあ
る。
帯電原理)には、コロナ帯電系と、注入帯電(直接帯
電)系との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。
との微小間隙に生じるコロナ放電現象による放電生成物
で被帯電体表面が帯電する系である。
に直接に電荷が注入されることで被帯電体表面が帯電す
る系であり、被帯電体表面にあるトラップ準位に電荷が
注入されて被帯電体表面が帯電する。また被帯電体の表
面に、例えば酸化錫等の導電性微粒子を樹脂中に分散さ
せて構成した電荷注入層を設けたり、非晶質(アモルフ
ァス)のシリコン等を用いることで注入帯電ができる。
注入帯電方式は、環境依存性が少なく、また放電を用い
ないため、接触帯電部材に対する印加電圧は得ようとす
る被帯電体電位と同程度で十分であり、またオゾンを発
生しない利点があり、完全なオゾンレスかつ低電力消費
型の帯電が可能となる。注入帯電系における接触帯電部
材としては被帯電体面との緻密な接触性を確保し易いこ
とから磁気ブラシ部材が好ましい。
置のうちで、特に、接触帯電部材として導電性磁性粒子
の磁気ブラシ部材を用いた磁気ブラシ帯電装置の改善に
係る。
て、給電電極を兼ねる担持部材に磁気拘束して担持させ
た導電性磁性粒子の磁気ブラシ部を有する磁気ブラシ部
材を用い、該磁気ブラシ部材をその磁気ブラシ部を被帯
電体に接触させて配設し、担持部材に給電することで、
被帯電体面を接触帯電させるものである。
他の接触帯電部材に比べ、帯電均一性に優れることや、
被帯電体上の汚れ物質による汚染による影響を比較的受
けにくい等の利点がある。
横断面模型図である。本例の磁気ブラシ帯電装置2Aは
スリーブ回転タイプのものである。
搬送部材としての導電性・非磁性のスリーブ(以下、帯
電スリーブと記す)であり、装置ハウジング24内に両
端側を回転自由に軸受けさせて配設してある。この帯電
スリーブ21はその前面側を装置ケーシング24の前面
開口部から外側に露呈させてある。
入して内包させた磁界発生手段としてのマグネットロー
ラである。本例のものは4極マグネットローラであり、
非回転に固定したローラである。S1 ・N1 ・S2 ・N
2 は磁極部である。
ローラ22の外回りを不図示の駆動系により矢印bの時
計方向に所定の周速度で回転駆動される。
ア、帯電キャリア)で構成される磁気ブラシ部であり、
帯電スリーブ21の外面に該スリーブ内部のマグネット
ローラ22の磁気力で磁気拘束させてある。
る磁気ブラシ部23の磁性粒子Cの担持量を規制する規
制板(規制部材)である。この規制板25は装置ケーシ
ング24の前面開口部の上辺側の前面壁に、規制板下辺
と帯電スリーブ1の外面との間に所定の間隙を設定して
固定配設してある。この間隙部が規制板25による磁性
粒子規制位置である。
置における像担持体としての電子写真感光ドラムであ
る。この感光ドラム1は矢印aの時計方向に所定の周速
度で回転駆動される。
に露呈させた帯電スリーブ21と感光ドラム1とは所定
の間隙(両者21・1の最近接位置における間隙寸法)
を設定して対向させてある。
磁気ブラシ部23は帯電スリーブ21の時計方向bへの
回転とともに同方向に搬送され、装置ケーシング24内
において、帯電スリーブ21の上面部分と、規制板25
の裏面部分と、装置ケーシング24の前面壁裏面部分と
で構成される空間部分に大きい磁性粒子溜り部26を生
じる。
部が帯電スリーブ21の回転に伴い規制板25の下辺と
帯電スリーブ21の外面との間の間隙部すなわち磁性粒
子規制位置を通って装置ケーシング24の外側に抜け出
て帯電スリーブ21上に所定に層厚規制された磁気ブラ
シ部23として保持され、帯電スリーブ21と感光ドラ
ム1との対向位置に搬送される。
位置に搬送された磁性粒子の磁気ブラシ部23は、この
対向位置にほぼ対応させて位置させたマグネットローラ
2上の主磁極S1 の磁気力で穂立ち、回転感光ドラム1
面が磁気ブラシ部23で摺擦される。この磁気ブラシ部
23の感光ドラム1面に対する接触領域部nが帯電領域
部(帯電ニップ部)である。
位置の間隙部を通り抜けた磁気ブラシ部23は帯電スリ
ーブ21上に磁気拘束されて保持され、引き続く帯電ス
リーブ21の回転で装置ケーシング24内の磁性粒子溜
り部26に戻し搬送され、循環的に搬送使用される。
源S1より所定の帯電バイアスが印加され、回転感光ド
ラム1面は帯電ニップ部nにおいて磁性粒子の磁気ブラ
シ部23による摺擦と印加帯電バイアスで、所定の極性
・電位に接触帯電処理される。
の接触性が帯電能力に大きく効いてくるので、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とするの
が望ましい。磁気ブラシ帯電は、磁気ブラシ部23を構
成させている数十μmの磁性粒子Cを感光ドラム1面に
接触させて帯電を行なうものであるが、感光ドラム面に
電荷を与えられるのは磁性粒子と感光ドラム面の接触箇
所のみである。従って磁気ブラシ帯電装置も十分な帯電
を行なうために、上述例の装置の場合は、帯電領域部n
において磁性粒子の磁気ブラシ部23を被帯電体である
感光ドラム1の面移動方向とは逆方向(カウンター方
向)に搬送移動させながら感光ドラム1に接触させるこ
とで磁気ブラシ部23の感光ドラム1との速度差を多く
持たせて磁性粒子の感光ドラム1面に対する接触確率を
増加させている。
ラシ帯電装置において、接触帯電部材である磁気ブラシ
部材の磁気ブラシ部23と被帯電体である感光ドラム1
との接触領域部nの幅範囲が一応帯電領域部ではあるけ
れども、実際に有効な帯電領域は、磁気ブラシ部23と
感光ドラム1との接触領域部nの幅範囲のうちのさら
に、給電電極を兼ねる磁気ブラシ担持部材としての帯電
スリーブ21と感光ドラム1との最近接位置のごく近傍
の幅範囲領域に限られる。
路を通るものであるから、接触領域部nの幅範囲のうち
でも上記の最近接位置から離れ、抵抗が高くなる領域で
は帯電電流が殆ど流れないためである。
て給電電極を兼ねる磁気ブラシ担持部材としての帯電ス
リーブ21上の単位面積当たりの磁性粒子Cの担持量を
大きくするなどして、磁性粒子Cと感光ドラム1との接
触幅を大きくして帯電能力(帯電能)を向上させようと
しても、効果はほとんどなかった。
シ帯電やローラ帯電と併用することは帯電能力の向上に
効果があるものの、高コスト化が避けられなかった。
シ部材は、他の接触帯電部材に比べ、被帯電体上の汚れ
物質による汚染による影響を比較的受けにくいけれど
も、それでも耐久の進行により、磁気ブラシ部に汚れ物
質が混入して磁気ブラシ部を構成している磁性粒子に樹
脂などの高抵抗成分が融着すること(磁性粒子の汚染)
によって、帯電能力が低下する。
ぶりや帯電ゴーストが生じるといった問題があった。
スの画像形成装置において顕著であった。
は、転写方式の画像形成装置において、転写後の像担持
体上の転写残トナーを除去する専用のクリーナーを無し
にして、転写残トナーは現像装置で「現像同時クリーニ
ング」により像担持体上から除去し現像装置に回収・再
用する装置構成のものである。現像同時クリーニングと
は、転写後に像担持体上に残留したトナーを次工程以後
の現像時にかぶり取りバイアス(現像部材に印加する直
流電圧と像担持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。
トナーは現像装置に回収されて次工程以降に用いられる
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。またクリーナーレスで
あることでスペース面での利点も大きく、画像形成装置
の小型化ができる。このようなクリーナーレスプロセス
の画像形成装置において、像担持体の帯電装置として接
触帯電装置を用いた場合には、像担持体上の転写残トナ
ーが現像装置に持ち運ばれる前に接触帯電部材と像担持
体との接触領域部(帯電領域部)に持ち運ばれることで
接触帯電部材に付着・混入して接触帯電部材の汚染が顕
著化する。接触帯電部材が磁気ブラシ部材であるときは
磁気ブラシ部に転写残トナーが混入して磁気ブラシ部を
構成している磁性粒子に樹脂などの高抵抗成分が融着す
ることで磁性粒子が汚染されて、帯電能力が低下する。
いて、簡単で低コストな手段構成にて帯電能力を向上さ
せること、その帯電能力の向上により、磁気ブラシ部材
の磁気ブラシ部を構成している磁性粒子が汚染した場合
の帯電能力の低下を補償させて被帯電体の所要の帯電処
理を長期にわたって良好・安定に行なわせることを可能
にし、磁気ブラシ帯電装置を用いた画像形成装置にあっ
てはそれがクリーナーレスプロセスの画像形成装置の場
合でも、磁気ブラシ部材の汚染に伴う帯電能力の低下に
起因の地かぶりや帯電ゴーシトのない良好な画像形成を
長期にわたって安定に行なわせることを可能にすること
を目的とする。
徴とする磁気ブラシ帯電装置および画像形成装置であ
る。
子を磁気拘束して磁気ブラシ部を形成担持させ、該磁気
ブラシ部を被帯電体に接触させて搬送させ、該搬送手段
に帯電バイアスを印加して、該被帯電体の帯電を行なう
磁気ブラシ帯電装置において、該磁気ブラシ部と該被帯
電体の接触部において該搬送手段に接触させて一つまた
はそれ以上の導電性部材を設けたことを特徴とする磁気
ブラシ帯電装置。
該導電性部材と該被帯電体との間を搬送させることを特
徴とする(1)に記載の磁気ブラシ帯電装置。
作像プロセス手段にて画像形成がなされる画像形成装置
において、該像担持体を帯電する該帯電手段が(1)ま
たは(2)に記載の磁気ブラシ帯電装置であることを特
徴とする画像形成装置。
ングするクリーニング手段も兼ねることを特徴とする
(3)に記載の画像形成装置。
電性磁性粒子の磁気ブラシ部は被帯電体との接触部にお
いて搬送手段に対する導電性部材の接触部分を乗り越え
て搬送され、また導電性の搬送手段に対する導電性部材
の接触部分には該搬送手段に印加の帯電バイアスが印加
されので、被帯電体面に対する磁気ブラシ部の接触部の
幅範囲を広げることができ、該接触部の広い幅範囲領域
で、磁気ブラシ部搬送手段と被帯電体との最近接位置と
同程度の抵抗になるようにして実際に有効な帯電領域の
幅範囲を広げ、帯電能力を向上させることができる。
て、簡単で低コストな手段構成にて帯電能力を向上させ
ることができ、その帯電能力の向上により、磁気ブラシ
部を構成している導電性磁性粒子が汚染した場合の帯電
能力の低下を補償させて被帯電体の所要の帯電処理を長
期にわたって良好・安定に行なわせることを可能にし、
磁気ブラシ帯電装置を用いた画像形成装置にあってはそ
れがクリーナーレスプロセスの画像形成装置の場合で
も、磁気ブラシ部材の汚染に伴う帯電能力の低下に起因
の地かぶりや帯電ゴーシトのない良好な画像形成を長期
にわたって安定に行なわせることを可能にする。
る。
真プロセス利用、磁気ブラシ接触帯電方式、クリーナー
レスプロセスのレーザービームプリンタである。
ラム型の電子写真感光体(以下、感光ドラムと記す)で
ある。本実施例の感光ドラム1は電荷注入帯電性・負帯
電性のものである。
OPC感光体であり、φ30mmのアルミニウム製のド
ラム基体上に下記の第1〜第5の5層の機能層を下から
順に設けたものである。
ドラムの欠陥等をならすため、またレーザ露光の反射に
よるモアレの発生を防止するために設けられている厚さ
約20μmの導電層である。
基体から注入された正電荷が感光体表面に帯電された負
電荷を打ち消すのを防止する役割を果たし、アミラン樹
脂とメトキシメチル化ナイロンによって106Ωcm程
度に抵抗調整された厚さ約1μmの中抵抗層である。
顔料を樹脂に分散した厚さ約0.3μmの層であり、レ
ーザ露光を受けることによって正負の電荷対を発生す
る。
ート樹脂にヒドラゾンを分散したものであり、P型半導
体である。従って、感光体表面に帯電された負電荷はこ
の層を移動することはできず、電荷発生層で発生した正
電荷のみを感光体表面に輸送することができる。
クリル樹脂に超微粒子のSnO2 を分散した材料の塗工
層である。具体的には、アンチモンをドーピングし、低
抵抗した粒径約0.03μmのSnO2 粒子を樹脂に対
して70重量パーセント分散した材料の塗工層である。
このようにして調合した塗工液をディッピング塗工法に
て、厚さ約2μmに塗工して電荷注入層とした。
aの時計方向に周速度(プロセススピード)100mm
/secで回転駆動され、その回転過程で磁気ブラシ帯
電装置(磁気ブラシ帯電器)2によって−700Vに接
触帯電処理される。この磁気ブラシ帯電装置2について
は(2)項で詳述する。
面に対して、不図示のレーザービームスキャナーから出
力されるレーザーLによる走査露光がなされることで、
回転感光ドラム1面に走査露光した画像情報に対応した
静電潜像が順次に形成されていく。
や電子計算機等のホスト機器から入力する画像情報の時
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
Lを出力して回転感光ドラム1の一様帯電処理面を走査
露光する。そしてレーザーの照射を受けた感光ドラム面
部分の電位が落ちることで、感光ドラム1面に走査露光
の画像情報に対応した静電潜像が順次に形成されてい
く。次いで、その回転感光ドラム1面に形成された静電
潜像が現像装置(現像器)3により順次にトナー画像と
して現像されて行く。本実施例の場合は、現像装置3は
マイナスのトナー(ネガトナー)を用いた反転現像装置
であり、静電潜像の露光明部(感光ドラム1面のレーザ
ー照射部分)にトナーが付着して静電潜像が反転現像さ
れて顕画化される。この現像装置3については(3)項
で詳述する。
されて、回転感光ドラム1と中抵抗の転写ローラ4との
当接ニップ部である転写部に所定のタイミングにて給送
される。即ち回転感光ドラム1面に形成されたトナー画
像の先端部が転写部に到達したとき、転写材Pの先端部
も転写部に到達するタイミングで転写材Pが転写部に給
送される。また転写材Pの先端部が転写部に到達したと
き転写ローラ4に対して転写バイアス印加電源S3から
トナーの帯電極性(本実施例ではマイナス)とは逆極性
(プラス)の所定電圧の転写バイアスの印加が開始され
る。
持搬送されていき、その表面に感光ドラム1面のトナー
画像が転写電界と押圧力で順次に転写されていく。転写
ローラ4に対する転写バイアスの印加は転写材Pの後端
部が転写部を通り過ぎると停止される。
転写材Pは回転感光ドラム1面から分離されて、搬送ベ
ルト5によって定着装置(定着器)6に運ばれてトナー
画像の定着処理(熱定着等)を受けて画像形成物(プリ
ント、コピー)として出力される。
れる。本実施例のプリンタはクリーナーレスプロセスの
装置であり、転写材分離後の回転感光ドラム1面を清掃
する専用のクリーナー(クリーニング装置)は具備させ
ておらず、転写後の回転感光ドラム1面の転写残トナー
は現像装置3により現像同時クリーニングで回収・再用
される。このクリーナーレスプロセスについては(4)
項で詳述する。
断面模型図である。本実施例の磁気ブラシ帯電装置2は
前述した図6の磁気ブラシ帯電装置2Aと同じくスリー
ブ回転タイプのものである。図6の磁気ブラシ帯電装置
2A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。
mであり、矢印bの時計方向に周速度200mm/sで
回転駆動される。
N1 ・S2 ・N2 を持ち、帯電スリーブ21上の磁束密
度はそれぞれ800ガウスである。
磁性粒子Cの担持量は150mg/cm2 である。
間隙(最近接位置での隙間間隔)αは0.5mmとし
た。
極の主極S1 と規制極N1 間であり、かつ主極S1 と帯
電スリーブ21の回転軸中心O1 を結ぶ直線eと、規制
板25の磁性粒子規制位置(規制板25の下辺)と帯電
スリーブ21の回転軸中心O1 を結ぶ直線fのなす角θ
2 が50°である位置に配置した。
極S1 の感光ドラム1に対する対向角度θ3 、すなわ
ち、帯電スリーブ21の回転軸中心O1 と感光ドラムと
帯電スリーブ21の最近接位置を結んだ直線gと、主極
S1 と帯電スリーブ21の回転軸中心O1 を結ぶ直線e
のなす角は、直線gを境としてこの直線位置よりも帯電
スリーブ回転方向上流側をプラス角、帯電スリーブ回転
方向下流側をマイナス角として、−10°≦θ3 ≦+5
°であることが好ましい。θ3 がこの範囲外であると帯
電ニップ部n(帯電スリーブ21と感光ドラム1との対
向位置において感光ドラム1面に対する磁気ブラシ部2
3の接触領域部)における磁性粒子Cの保持力が不足す
るため感光ドラム1面への磁性粒子付着が増加したり、
磁性粒子の搬送力が不十分になったりする。本実施例で
は、θ3 =−5°、すなわち直線gを境としてこの直線
位置よりも帯電スリーブ回転方向下流側に5°の角度θ
3 の関係に主極S1 を配設した。
源S1より、 DCバイアス:−700V ACバイアス:振幅(Vpp)1000V、周波数
(f)1kHz のDC・AC重畳電圧を帯電バイアスとして印加した。
感光ドラム1はこの帯電バイアスのDC成分と略同じ−
700Vに接触帯電処理(電荷注入帯電)される。
部23の接触領域部nにおいて帯電スリーブ21に接触
させて設けた導電性部材である。図3は本実施例におけ
る導電性部材27の途中部省略の斜視図である。この導
電性部材27は、電極27aと、基板27cと、この両
者27a・27cをつながせたワイヤ27bの3部分か
らなっていて、それぞれ非磁性金属で構成してある。
で、帯電スリーブ21の有効長さに略対応する長さ寸法
の横長の部材である。基板27cも電極27aと略同長
の横長の部材である。基板27cと電極27aは所定の
間隔を開けて略並行に配列して、その両者27c・電極
27aを略5mm間隔で配置した数多のワイヤ27bで
つなげてある。
に並行させ、磁気ブラシ部23と感光ドラム1との接触
領域部nにおいて帯電スリーブ21の外面に接触させた
状態にして、基板27cを規制板25の外面に接着剤2
7で定着させることで、該導電性部材27を磁気ブラシ
帯電装置2に配設してある。
ラシ部23と感光ドラム1との接触領域部nにおいて、
帯電スリーブ21と感光ドラム1との最近接部よりも帯
電スリーブ回転方向上流側に帯電スリーブ21の外面に
接触させて位置させてある。すなわち、磁気ブラシ部2
3と感光ドラム1との接触領域部nにおいて、帯電スリ
ーブ21の回転軸中心O1 と感光ドラム1と帯電スリー
ブ21の最近接位置を結んだ直線gよりも帯電スリーブ
回転方向上流側に帯電スリーブ21の外面に接触させて
位置させてある。このとき電極27aと感光ドラム1と
の間隔は0.5mmを下回らないようにする。
転駆動されることによって帯電スリーブ21の外面に磁
気拘束の磁気ブラシ部23(磁性粒子C)は導電性部材
27の各ワイヤ27bの間隔間を通過し、電極27aを
乗り越えて搬送され、帯電スリーブ21と感光ドラム1
との対向位置の間隙部を通過していく。この磁性粒子の
搬送が滞らないようにするために、前記したように、導
電性部材27を構成させた電極27a・ワイヤ27c・
基板27cはそれぞれ非磁性金属で構成されている。電
極27aはフロートになっており、磁気ブラシ部23が
搬送されることにより帯電スリーブ21の外面に接触し
帯電バイアスが印加される。
ブラシ部23の接触領域部nにおいて帯電スリーブ21
に接触させて電極27a(導電部材)を設け、この電極
27aを乗り越えさせて磁気ブラシ部23を搬送させる
ことで、感光ドラム1面に対する磁気ブラシ部23の接
触領域部nの幅範囲を広げることができ、該接触領域部
nの広い幅範囲領域で、帯電スリーブ21と感光ドラム
1との最近接位置と同程度の抵抗になるようにして実際
に有効な帯電領域の幅範囲を広げ、帯電能力を向上させ
ることができる。
簡単で低コストな手段構成にて帯電能力を向上させるこ
とができ、その帯電能力の向上により、磁気ブラシ部材
の磁気ブラシ部23を構成している磁性粒子が汚染した
場合の帯電能力の低下を補償させて被帯電体の所要の帯
電処理を長期にわたって良好・安定に行なわせることを
可能にし、磁気ブラシ帯電装置を用いた画像形成装置に
あってはそれがクリーナーレスプロセスの画像形成装置
の場合でも、磁気ブラシ部材の汚染に伴う帯電能力の低
下に起因の地かぶりや帯電ゴーストのない良好な画像形
成を長期にわたって安定に行なわせることを可能にす
る。
効果について述べる。帯電能力は感光ドラムの表面電位
を0Vから−700Vに帯電する場合の帯電回数が一回
の表面電位と表面電位が飽和した時の値の差で評価し
た。この値が大きいほど帯電能力は低く、小さいほど帯
電能力は高いことになる。
について耐久前とプリント一万枚耐久後で評価を行なっ
た結果を、従来例装置(図6)と比較して示す。耐久は
クリーナーレスプロセスのプリンタで行なった。本実施
例では、特に耐久後の帯電能力の低下に対し、特に効果
があることがわかる。
く、例えば円柱状のものなどを用いても同様の効果が得
られる。また電極27aの取りつけも両端を固定するよ
うな構成であっても良い。また電極27aの一部、また
は全てに磁性部材を磁性粒子が滞らない程度に用い磁気
的に電極27aと帯電スリーブ1を接触させるようにし
てもよい。
ラム1との接触領域部nにおいて、帯電スリーブ21と
感光ドラム1との最近接部よりも帯電スリーブ回転方向
下流側に帯電スリーブ21の外面に接触させて位置して
もよい。
方法は本実施例に限ったものではなく、固定または回転
するスリーブに内包した多極マグネットローラを回転さ
せることによって、スリーブ上の磁性粒子磁気ブラシ部
を搬送する方法に対しても、本発明は有効である。
としては下記のようなものが好適に用いられる。
練して粒子に成形したもの、もしくはこれに抵抗値調節
のために導電カーボン等を混ぜたもの、 b.焼結したマグネタイト、フェライト、もしくはこれ
らを還元または酸化処理して抵抗値を調節したもの、 c.上記の磁性粒子を抵抗調整をしたコート材(フェノ
ール樹脂にカーボンを分散したもの等)でコートまたは
Ni等の金属でメッキ処理して抵抗値を適当な値にした
もの等。
ると感光ドラム表面に電荷が均一に注入できず、微小な
帯電不良によるカブリ画像となってしまう。低すぎると
感光ドラム表面にピンホールがあったとき、ピンホール
に電流が集中して帯電電圧が降下し感光ドラム表面を帯
電することができず、帯電ニップ状の帯電不良となる。
よって磁性粒子の抵抗値としては、1×104 〜1×1
07 Ωが望ましい。
属セル(底面積228mm2 )に磁性粒子を2g入れた
後加重し、電圧を1〜1000V印加して測定した。
表面への磁性粒子付着を防止するために磁気拘束力を高
くする方がよく、飽和磁化が50(A・m2 /kg)以
上が望ましい。
会社の直流磁化B−H特性自動記録装置BHH−50を
用いることができる。この際、直径(内径)6.5m
m、高さ10mmの円柱状の容器に磁性粒子を荷重約2
g重程度で充填し、容器内で磁性粒子が動かないように
してそのB−Hカーブから飽和磁化を測定する。
積平均粒径が30μm、見かけ密度2.0[g/cm
2 ]、抵抗値1×106 Ω、飽和磁化58(A・m2 /
kg)であった。
記載の方法に準じて行なった。
均一性に影響する。つまり、粒径が大きすぎると感光ド
ラム表面との接触割合が低下し帯電ムラの原因となる。
粒径が小さいと帯電能力、均一性ともに向上する反面、
感光ドラム表面への付着が起きやすくなる。このため磁
性粒子の粒径としては5〜100μmのものが好適に用
いられる。
弦長で示し、測定法は顕微鏡法により磁性粒子300個
以上をランダムに選び、その径を実測して算術平均をと
ることによって算出した。
る。この現像装置4は2成分磁気ブラシ接触現像方式の
装置である。
としての現像スリーブ、43はこの現像スリーブ42内
に固定配置された磁界発生手段としてのマグネットロー
ラ、44は現像スリーブ42の表面に現像剤の薄層を形
成するための現像剤層厚規制ブレード、45・45は現
像剤攪拌部材(スクリュー)、46は現像容器41内に
収容した2成分現像剤である。
均粒径8μmの負帯電性のトナー(ネガトナー)tと、
平均粒径50μmの磁性キャリア(磁性粒子)cとの、
重量トナー濃度5%の混合剤である。本実施例で使用し
ているトナーtは重合法によって製造されたトナーであ
って、通常この種の装置に用いられる粉砕法によってつ
くられたトナーよりも形状が球形で流動性が非常によ
い。
近接距離(隙間)が約500μmになるように配置さ
れ、該現像スリーブ42の外面に担持させた現像剤磁気
ブラシ薄層46′が感光ドラム1の面に接触するように
設定されている。この現像剤磁気ブラシ薄層46′と感
光ドラム1の接触ニップ部mが現像領域(現像部)であ
る。
外回りを矢示cの反時計方向に150mm/secの周
速速度で回転駆動され、現像容器41内において現像ス
リーブ42の外面にマグネットローラ43の磁力により
現像剤46の磁気ブラシが形成される。その現像剤磁気
ブラシは現像スリーブ42の回転とともに搬送され、ブ
レード44により層厚規制を受けて所定層厚の現像剤磁
気ブラシ薄層46′として現像容器外に持ち出されて現
像部mへ搬送されて感光ドラム1面に接触し、引き続く
現像スリーブ42の回転で再び現像容器41内に戻し搬
送される。
源S2によりDCとACを重畳した所定の現像バイアス
が印加される。本実施例では、 DCバイアス:−500V ACバイアス:2kVpp、2kHz のDC+ACの重畳電圧を現像バイアスとして印加し
た。
(現像キャリアとの混合割合)はトナー分が静電潜像の
現像に消費されて逐次減少していく。そこで現像容器4
1内の現像剤46のトナー濃度が不図示の検知手段(光
学式トナー濃度センサー等)により検知され、所定の許
容下限濃度まで低下すると、トナーホッパー47内の補
充用トナーtが供給ローラ47aの駆動で現像容器41
内の現像剤46に補給され、現像容器41内の現像剤4
6のトナー濃度を常に所定の許容範囲内に保つようにト
ナー補給制御される。現像容器41内の現像剤46は攪
拌部材45・45により均一に攪拌される。
転写材Pに対するトナー画像転写後の感光ドラム1に残
留したトナー(転写残トナー)を除去する専用のクリー
ナーはなく、転写残トナーは感光ドラム1と磁気ブラシ
帯電装置2の磁気ブラシ部材の磁気ブラシ部23との接
触領域部nに持ち運ばれる。
例ではマイナス)のもと、転写時の剥離放電等により、
帯電極性が反転(プラス)したものの両方が含まれる。
このうち、正規帯電極性のトナーは磁気ブラシ部23の
摺擦を受けながら上記の接触領域部nを通過する。これ
は、感光ドラム表面は通常、磁気ブラシ部材に印加した
電位よりも若干低い電位までしか帯電されないため、正
規帯電極性のトナーには感光ドラム方向に押しつけられ
る電界が生じているためである。このとき、この摺擦に
より転写残トナーの画像パターンはある程度かき乱され
て、現像部mにおいて現像装置3に回収されやすい状態
になり、現像部mに至って現像装置4により現像時のか
ぶり取り電界によって現像同時クリーニングで現像装置
4内に回収される。
気ブラシ部材方向への静電気力が生じ、一旦磁気ブラシ
部23内に混入して一時的に回収(帯電同時クリーニン
グ)される。
取り込みは、磁気ブラシ部材にAC成分を印加すること
で、磁気ブラシ部材−感光ドラム間の振動電界効果によ
ってより効果的に行なわせることができる。
た帯電極性が反転の転写残トナーは磁気ブラシ部23を
構成している磁性粒子との摩擦帯電により再び極性が正
規化されるとともに感光ドラム1方向への静電気力によ
り感光ドラム1上に吐き出される。そしてこの磁気ブラ
シ部23から帯電極性が正規化されて感光ドラム1上に
吐き出された転写残トナーも、現像部mに至って現像装
置5により現像時のかぶり取り電界によって現像同時ク
リーニングで現像装置5内に回収される。
気ブラシ部材の磁気ブラシ部23に混入する転写残トナ
ー量は微量なものであり、該混入トナーの磁気ブラシ部
23からの吐き出しも順調になされ、また磁気ブラシ部
23のトナー混入許容量も比較的に大きいので、実際
上、問題はない。
吐き出されたトナーはきわめて均一な散布状態にあり、
またその量も少量であるため、次の像露光過程に実質的
に悪影響を及ぼすことはない。また転写残トナーパター
ンに起因するゴースト像の発生もない。
成を示す模型図である。本実施例の帯電装置2は、前述
実施例1における磁気ブラシ帯電装置2と同様に、磁気
ブラシ部23と感光ドラム1との接触領域部nにおい
て、帯電スリーブ21と感光ドラム1との最近接位置よ
りも帯電スリーブ回転方向上流側に電極27aを帯電ス
リーブ21の外面に接触させて第1の導電性部材27を
配設し、さらに、磁気ブラシ部23と感光ドラム1との
接触領域部nにおいて、帯電スリーブ21と感光ドラム
1との最近接位置よりも帯電スリーブ回転方向下流側に
も電極27aを帯電スリーブ21の外面に接触させて第
2の導電性部材27を配設したものである。
の接触領域部nにおいて、帯電スリーブ21と感光ドラ
ム1との最近接部分を中にしてその帯電スリーブ回転方
向上流側と下流側の両側にそれぞれ帯電スリーブ21の
外面に電極27a・27aを接触させて第1と第2の2
つの導電部材27・27を配設した構成のものである。
その他の帯電装置構成は前述実施例1の磁気ブラシ帯電
装置2と同様であるから共通する構成部材・部分には同
一の符号を付して再度の説明を省略する。
転駆動されることによって帯電スリーブ21の外面に磁
気拘束の磁気ブラシ部23(磁性粒子C)は第1の導電
性部材27の各ワイヤ27bの間隔間を通過し、該第1
の導電性部材27の電極27aを乗り越えて搬送され、
帯電スリーブ21と感光ドラム1との最近接位置の間隙
部を通過していき、さらに第2の導電部材27の電極2
7aを乗り越えて各ワイヤ27bの間隔間を通過し搬送
されていく。
ブラシ部23の接触領域部nにおいて帯電スリーブ21
と感光ドラム1の最近接部分の両側に電極27a・27
aをを設け、その各電極27a・27aを乗り越えさせ
て磁気ブラシ部23を搬送させることで、感光ドラム1
面に対する磁気ブラシ部23の接触領域部nの幅範囲実
施例1の装置よりも更に広げることができ、該接触領域
部nの広い幅範囲領域で、帯電スリーブ21と感光ドラ
ム1との最近接位置と同程度の抵抗になるようにして実
際に有効な帯電領域の幅範囲を広げ、帯電能力をより向
上させることができる。
ついて帯電能力を評価したものである。評価方法は実施
例1と同様である。本実施例の装置構成によりさらに帯
電能力を向上させることができる。
回転タイプに限らず、マグネットロールが回転するもの
や、マグネットロール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、該マグネットロールの外周面に
直接に導電性磁性粒子を磁気拘束させて磁気ブラシ部を
形成させ、マグネットロールを回転させる構成のもの等
にすることもできる。
109 〜1014Ω・cmの低抵抗層を持つことが、電荷
注入帯電を実現でき、オゾンの発生防止の面から望まし
いが、上記以外の有機感光体等でもよい。即ち接触帯電
は、実施例の電荷注入帯電方式に限らず、放電現象が支
配的な接触帯電系であっても良い。
てのみ述べたが、他の現像方法でもよい。好ましくは、
現像剤を感光体に対して接触させて潜像を現像する1成
分接触現像や2成分接触現像がより現像剤の同時回収効
果を高めるのに効果がある。
ナーを用いた場合には、上記の1成分接触現像や2成分
接触現像はもちろん1成分非接触現像や2成分非接触現
像など他の現像方法においても充分な回収効果が得られ
る。
でもよい。
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はあっても良い。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。
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。
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。
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。
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。
スのものに限られず、転写後の像担持体から転写残トナ
ーを除去する専用のクリーニング装置を具備させた画像
形成装置であってもよい。転写方式の画像形成装置に限
られず、画像形成装置は感光紙(エレクトロファックス
紙)・静電記録紙に転写なしで直接作像する直接方式の
装置であってもよい。
担持体の接触帯電手段に限られず、広く被帯電体の接触
帯電手段として活用できる。
帯電装置について、簡単で低コストな手段構成にて帯電
能力を向上させることができ、その帯電能力の向上によ
り、磁気ブラシ部材の磁気ブラシ部を構成している磁性
粒子が汚染した場合の帯電能力の低下を補償させて被帯
電体の所要の帯電処理を長期にわたって良好・安定に行
なわせることを可能にし、磁気ブラシ帯電装置を用いた
画像形成装置にあってはそれがクリーナーレスプロセス
の画像形成装置の場合でも、磁気ブラシ部材の汚染に伴
う帯電能力の低下に起因の地かぶりや帯電ゴーシトのな
い良好な画像形成を長期にわたって安定に行なわせるこ
とを可能にする。
途中部分省略の斜視図
型図
図
Claims (4)
- 【請求項1】 導電性の搬送手段上に導電性磁性粒子を
磁気拘束して磁気ブラシ部を形成担持させ、該磁気ブラ
シ部を被帯電体に接触させて搬送させ、該搬送手段に帯
電バイアスを印加して、該被帯電体の帯電を行なう磁気
ブラシ帯電装置において、 該磁気ブラシ部と該被帯電体の接触部において該搬送手
段に接触させて一つまたはそれ以上の導電性部材を設け
たことを特徴とする磁気ブラシ帯電装置。 - 【請求項2】 該磁気ブラシ部の導電性磁性粒子は該導
電性部材と該被帯電体との間を搬送させることを特徴と
する請求項1に記載の磁気ブラシ帯電装置。 - 【請求項3】 像担持体を帯電する帯電手段を含む作像
プロセス手段にて画像形成がなされる画像形成装置にお
いて、 該像担持体を帯電する該帯電手段が請求項1または2に
記載の磁気ブラシ帯電装置であることを特徴とする画像
形成装置。 - 【請求項4】 該帯電装置が該像担持体をクリーニング
するクリーニング手段も兼ねることを特徴とする請求項
3に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9333498A JPH11149200A (ja) | 1997-11-18 | 1997-11-18 | 磁気ブラシ帯電装置および画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9333498A JPH11149200A (ja) | 1997-11-18 | 1997-11-18 | 磁気ブラシ帯電装置および画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11149200A true JPH11149200A (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=18266737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9333498A Pending JPH11149200A (ja) | 1997-11-18 | 1997-11-18 | 磁気ブラシ帯電装置および画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11149200A (ja) |
-
1997
- 1997-11-18 JP JP9333498A patent/JPH11149200A/ja active Pending
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