JP2001109230A - 画像形成装置 - Google Patents
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- JP2001109230A JP2001109230A JP28792499A JP28792499A JP2001109230A JP 2001109230 A JP2001109230 A JP 2001109230A JP 28792499 A JP28792499 A JP 28792499A JP 28792499 A JP28792499 A JP 28792499A JP 2001109230 A JP2001109230 A JP 2001109230A
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- charging
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- image carrier
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G13/00—Electrographic processes using a charge pattern
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/02—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices
- G03G15/0208—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus
- G03G15/0216—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus by bringing a charging member into contact with the member to be charged, e.g. roller, brush chargers
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- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】帯電促進粒子mを用いた注入帯電手段を像担持
体1の帯電工程手段とし、現像工程手段3の現像剤31
に帯電促進粒子mを添加して、この現像工程手段3から
像担持体1面を介して帯電ニップ部aに帯電促進粒子m
を供給する画像形成装置について、帯電ニップ部aへの
帯電促進粒子mの画像パターンに応じた供給むらを防
ぎ、帯電促進粒子を帯電促進粒子支持部材2に実質的に
むらなく供給し、良好な帯電性および画像を安定して得
ること。 【解決手段】帯電ニップ部aの長手に沿う帯電促進粒子
mの供給分布をずらす手段を持つこと。より具体的に
は、像担持体に対する情報書き込み位置を変動させるシ
ーケンス、或は像担持体に対する帯電促進粒子支持部材
2の位置を変動させるシーケンス、或は像担持体上の帯
電促進粒子の供給分布をずらす部材を持つことにより、
帯電ニップ部aの長手に沿う帯電促進粒子の供給分布を
ずらすこと。
体1の帯電工程手段とし、現像工程手段3の現像剤31
に帯電促進粒子mを添加して、この現像工程手段3から
像担持体1面を介して帯電ニップ部aに帯電促進粒子m
を供給する画像形成装置について、帯電ニップ部aへの
帯電促進粒子mの画像パターンに応じた供給むらを防
ぎ、帯電促進粒子を帯電促進粒子支持部材2に実質的に
むらなく供給し、良好な帯電性および画像を安定して得
ること。 【解決手段】帯電ニップ部aの長手に沿う帯電促進粒子
mの供給分布をずらす手段を持つこと。より具体的に
は、像担持体に対する情報書き込み位置を変動させるシ
ーケンス、或は像担持体に対する帯電促進粒子支持部材
2の位置を変動させるシーケンス、或は像担持体上の帯
電促進粒子の供給分布をずらす部材を持つことにより、
帯電ニップ部aの長手に沿う帯電促進粒子の供給分布を
ずらすこと。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は複写機やプリンタ等
の画像形成装置に関する。より詳しくは、接触帯電方式
の画像形成装置に関する。
の画像形成装置に関する。より詳しくは、接触帯電方式
の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば、電子写真方式や静電記録
方式等の画像形成装置において、電子写真感光体・静電
記録誘電体等の像担持体を所要の極性・電位に一様に帯
電処理(除電処理も含む)する帯電装置としてはコロナ
帯電器(コロナ放電器)が使用されていた。
方式等の画像形成装置において、電子写真感光体・静電
記録誘電体等の像担持体を所要の極性・電位に一様に帯
電処理(除電処理も含む)する帯電装置としてはコロナ
帯電器(コロナ放電器)が使用されていた。
【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】近時は、像担持体等の被帯電体の帯電装置
として、コロナ帯電器に比べて低オゾン・低電力等の利
点があることから接触帯電装置が多く提案され、また実
用化されている。
として、コロナ帯電器に比べて低オゾン・低電力等の利
点があることから接触帯電装置が多く提案され、また実
用化されている。
【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、.放電帯電機構と、.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、.放電帯電機構と、.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】.放電帯電機構 接触帯電部材と被帯電体と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。
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
一定の放電しきい値を有するため、帯電電位より大きな
電圧を接触帯電部材に印加する必要がある。また、コロ
ナ帯電器に比べれば発生量は格段に少ないけれども放電
生成物を生じることが原理的に避けられないため、オゾ
ンなど活性イオンによる弊害は避けられない。
一定の放電しきい値を有するため、帯電電位より大きな
電圧を接触帯電部材に印加する必要がある。また、コロ
ナ帯電器に比べれば発生量は格段に少ないけれども放電
生成物を生じることが原理的に避けられないため、オゾ
ンなど活性イオンによる弊害は避けられない。
【0009】.注入帯電機構 接触帯電部材から被帯電体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機構である。直接帯電、あ
るいは注入帯電、あるいは電荷注入帯電とも称される
(以下、注入帯電と称する)。
とで被帯電体表面が帯電する機構である。直接帯電、あ
るいは注入帯電、あるいは電荷注入帯電とも称される
(以下、注入帯電と称する)。
【0010】より詳しくは、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。
帯電体表面に接触して、放電現象を介さずに、つまり放
電を基本的に用いないで被帯電体表面に直接電荷注入を
行うものである。
【0011】よって、接触帯電部材への印加電圧が放電
閾値以下の印加電圧であっても、被帯電体を印加電圧相
当の電位に帯電することができる。
閾値以下の印加電圧であっても、被帯電体を印加電圧相
当の電位に帯電することができる。
【0012】この注入帯電機構はイオンの発生を伴わな
いため放電生成物による弊害は生じない。
いため放電生成物による弊害は生じない。
【0013】しかし、注入帯電であるため、接触帯電部
材の被帯電体への接触性が帯電性に大きく効いてくる。
そこで接触帯電部材はより密に構成し、また被帯電体と
の速度差を多く持ち、より高い頻度で被帯電体に接触す
る構成をとる必要がある。
材の被帯電体への接触性が帯電性に大きく効いてくる。
そこで接触帯電部材はより密に構成し、また被帯電体と
の速度差を多く持ち、より高い頻度で被帯電体に接触す
る構成をとる必要がある。
【0014】A)ローラ帯電 接触帯電装置は、接触帯電部材として導電ローラ(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。
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。
【0015】このローラ帯電はその帯電機構は前記の
放電帯電機構が支配的である。
放電帯電機構が支配的である。
【0016】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成される。さらにこれらを
積層して所望の特性を得たものもある。
材あるいは発泡体を用いて作成される。さらにこれらを
積層して所望の特性を得たものもある。
【0017】帯電ローラは被帯電体(以下、感光体と記
す)との一定の接触状態を得るために弾性を持たせてい
るが、そのため摩擦抵抗が大きく、多くの場合、感光体
に従動あるいは若干の速度差をもって駆動される。
す)との一定の接触状態を得るために弾性を持たせてい
るが、そのため摩擦抵抗が大きく、多くの場合、感光体
に従動あるいは若干の速度差をもって駆動される。
【0018】従って、注入帯電しようとしても、絶対的
帯電能力の低下や接触性の不足やローラ上のムラや感光
体の付着物による帯電ムラは避けられないため、従来の
ローラ帯電ではその帯電機構は放電帯電機構が支配的で
ある。
帯電能力の低下や接触性の不足やローラ上のムラや感光
体の付着物による帯電ムラは避けられないため、従来の
ローラ帯電ではその帯電機構は放電帯電機構が支配的で
ある。
【0019】図5は接触帯電における帯電効率例を表わ
したグラフである。横軸に接触帯電部材に印加したバイ
アス、縦軸にはその時得られた感光体帯電電位を表わす
ものである。
したグラフである。横軸に接触帯電部材に印加したバイ
アス、縦軸にはその時得られた感光体帯電電位を表わす
ものである。
【0020】従来のローラ帯電の場合の帯電特性はAで
表わされる。即ち凡そ−500Vの放電閾値を過ぎてか
ら帯電が始まる。従って、−500Vに帯電する場合は
−1000Vの直流電圧を印加するか、あるいは、−5
00V直流の帯電電圧に加えて、放電閾値以上の電位差
を常に持つようにピーク間電圧1200Vの交流電圧を
印加して感光体電位を帯電電位に収束させる方法が一般
的である。
表わされる。即ち凡そ−500Vの放電閾値を過ぎてか
ら帯電が始まる。従って、−500Vに帯電する場合は
−1000Vの直流電圧を印加するか、あるいは、−5
00V直流の帯電電圧に加えて、放電閾値以上の電位差
を常に持つようにピーク間電圧1200Vの交流電圧を
印加して感光体電位を帯電電位に収束させる方法が一般
的である。
【0021】より具体的に説明すると、厚さ25μmの
OPC感光体に対して帯電ローラを加圧当接させた場合
には、約640V以上の電圧を印加すれば感光体の表面
電位が上昇し始め、それ以降は印加電圧に対して傾き1
で線形に感光体表面電位が増加する。この閾値電圧を帯
電開始電圧Vthと定義する。
OPC感光体に対して帯電ローラを加圧当接させた場合
には、約640V以上の電圧を印加すれば感光体の表面
電位が上昇し始め、それ以降は印加電圧に対して傾き1
で線形に感光体表面電位が増加する。この閾値電圧を帯
電開始電圧Vthと定義する。
【0022】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帯電
を行なう方法を「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帯電
を行なう方法を「DC帯電方式」と称する。
【0023】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値が変動するため、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値が変動するため、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。
【0024】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。
に特開昭63−149669号公報に開示されるよう
に、所望のVdに相当するDC電圧に2×Vth以上の
ピーク間電圧を持つAC成分を重畳した振動電圧を接触
帯電部材に印加して像担持体の帯電を行なう「AC帯電
方式」が用いられる。
【0025】これは、ACによる電位のならし効果を目
的としたものであり、被帯電体の電位はAC電圧のピー
クの中央であるVdに収束し、環境等の外乱には影響さ
れることはない。
的としたものであり、被帯電体の電位はAC電圧のピー
クの中央であるVdに収束し、環境等の外乱には影響さ
れることはない。
【0026】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放電帯電機構による
ものが主であり、接触帯電部材から感光体への放電現象
を用いているため、先に述べたように接触帯電部材に印
加する電圧は感光体表面電位以上の値が必要とされ、微
量のオゾンは発生する。
おいても、その本質的な帯電機構は放電帯電機構による
ものが主であり、接触帯電部材から感光体への放電現象
を用いているため、先に述べたように接触帯電部材に印
加する電圧は感光体表面電位以上の値が必要とされ、微
量のオゾンは発生する。
【0027】また、帯電均一化のためにAC帯電を行な
った場合にはさらなるオゾンの発生、AC電圧の電界に
よる接触帯電部材と感光体の振動騒音(AC帯電音)の
発生、また、放電による感光体表面の劣化等が顕著にな
り、新たな問題点となっていた。
った場合にはさらなるオゾンの発生、AC電圧の電界に
よる接触帯電部材と感光体の振動騒音(AC帯電音)の
発生、また、放電による感光体表面の劣化等が顕著にな
り、新たな問題点となっていた。
【0028】B)ファーブラシ帯電 ファーブラシ帯電は、接触帯電部材として導電性繊維の
ブラシ部を有する部材(ファーブラシ帯電器)を用い、
その導電性繊維ブラシ部を被帯電体としての感光体に接
触させ、所定の帯電バイアスを印加して感光体面を所定
の極性・電位に帯電させるものである。
ブラシ部を有する部材(ファーブラシ帯電器)を用い、
その導電性繊維ブラシ部を被帯電体としての感光体に接
触させ、所定の帯電バイアスを印加して感光体面を所定
の極性・電位に帯電させるものである。
【0029】このファーブラシ帯電もその帯電機構は前
記の放電帯電機構が支配的である。
記の放電帯電機構が支配的である。
【0030】ファーブラシ帯電器は固定タイプとロール
タイプが実用化されている。中抵抗の繊維を基布に折り
込みパイル状に形成したものを電極に接着したものが固
定タイプで、ロールタイプはパイルを芯金に巻き付けて
形成する。
タイプが実用化されている。中抵抗の繊維を基布に折り
込みパイル状に形成したものを電極に接着したものが固
定タイプで、ロールタイプはパイルを芯金に巻き付けて
形成する。
【0031】繊維密度としては100本/mm2 程度の
ものが比較的容易に得られるが、注入帯電機構により十
分均一な帯電を行うにはそれでも接触性は不十分であ
り、注入帯電機構により十分均一な帯電を行うには感光
体に対し機械構成としては困難なほどに速度差を持たせ
る必要があり、現実的ではない。
ものが比較的容易に得られるが、注入帯電機構により十
分均一な帯電を行うにはそれでも接触性は不十分であ
り、注入帯電機構により十分均一な帯電を行うには感光
体に対し機械構成としては困難なほどに速度差を持たせ
る必要があり、現実的ではない。
【0032】このファーブラシ帯電の直流電圧印加時の
帯電特性は図5のBに示される特性をとる。従って、フ
ァーブラシ帯電の場合も、固定タイプ、ロールタイプど
ちらも多くは、高い帯電バイアスを印加し放電帯電機構
を用いて帯電を行っている。
帯電特性は図5のBに示される特性をとる。従って、フ
ァーブラシ帯電の場合も、固定タイプ、ロールタイプど
ちらも多くは、高い帯電バイアスを印加し放電帯電機構
を用いて帯電を行っている。
【0033】C)磁気ブラシ帯電 磁気ブラシ帯電は、接触帯電部材として導電性磁性粒子
をマグネットロール等で磁気拘束してブラシ状に形成し
た磁気ブラシ部を有する部材(磁気ブラシ帯電器)を用
い、その磁気ブラシ部を被帯電体としての感光体に接触
させ、所定の帯電バイアスを印加して感光体面を所定の
極性・電位に帯電させるものである。
をマグネットロール等で磁気拘束してブラシ状に形成し
た磁気ブラシ部を有する部材(磁気ブラシ帯電器)を用
い、その磁気ブラシ部を被帯電体としての感光体に接触
させ、所定の帯電バイアスを印加して感光体面を所定の
極性・電位に帯電させるものである。
【0034】この磁気ブラシ帯電の場合はその帯電機構
は前記の注入帯電機構が支配的である。
は前記の注入帯電機構が支配的である。
【0035】磁気ブラシ部を構成させる導電性磁性粒子
として粒径5〜50μmのものを用い、感光体と十分速
度差を設けることで、均一に注入帯電を可能にする。
として粒径5〜50μmのものを用い、感光体と十分速
度差を設けることで、均一に注入帯電を可能にする。
【0036】図5の帯電特性グラフのCにあるように、
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。
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。
【0037】しかしながら、機器構成が複雑であるこ
と、磁気ブラシ部を構成している導電性磁性粒子が脱落
して感光体に付着する等他の弊害もある。
と、磁気ブラシ部を構成している導電性磁性粒子が脱落
して感光体に付着する等他の弊害もある。
【0038】特開平6−3921号公報等には感光体表
面にあるトラップ準位または電荷注入層の導電粒子等の
電荷保持部材に電荷を注入して接触注入帯電を行なう方
法が提案されている。放電現象を用いないため、帯電に
必要とされる電圧は所望する感光体表面電位分のみであ
り、オゾンの発生もない。さらに、AC電圧を印加しな
いので、帯電音の発生もなく、ローラ帯電方式と比べる
と、オゾンレス、低電力の優れた帯電方式である。
面にあるトラップ準位または電荷注入層の導電粒子等の
電荷保持部材に電荷を注入して接触注入帯電を行なう方
法が提案されている。放電現象を用いないため、帯電に
必要とされる電圧は所望する感光体表面電位分のみであ
り、オゾンの発生もない。さらに、AC電圧を印加しな
いので、帯電音の発生もなく、ローラ帯電方式と比べる
と、オゾンレス、低電力の優れた帯電方式である。
【0039】D)クリーナレス(トナーリサイクルシス
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)に残存する転写残現像剤(トナー)はクリ
ーナ(クリーニング装置)によって感光体面から除去さ
れて廃トナーとなるが、この廃トナーは環境保護の面か
らも出ないことが望ましい。そこでクリーナをなくし、
転写後の感光体上の転写残現像剤は現像装置によって
「現像同時クリーニング」で感光体上から除去し現像装
置に回収・再用する装置構成にしたクリーナレスの画像
形成装置も出現している。
テム) 転写方式の画像形成装置においては、転写後の感光体
(像担持体)に残存する転写残現像剤(トナー)はクリ
ーナ(クリーニング装置)によって感光体面から除去さ
れて廃トナーとなるが、この廃トナーは環境保護の面か
らも出ないことが望ましい。そこでクリーナをなくし、
転写後の感光体上の転写残現像剤は現像装置によって
「現像同時クリーニング」で感光体上から除去し現像装
置に回収・再用する装置構成にしたクリーナレスの画像
形成装置も出現している。
【0040】現像同時クリーニングとは、転写後に感光
体上に残留した現像剤を次工程以降の現像時、即ち引き
続き感光体を帯電し、露光して潜像を形成し、該潜像の
現像時にかぶり取りバイアス(現像装置に印加する直流
電圧と感光体の表面電位間の電位差であるかぶり取り電
位差Vback)によって回収する方法である。この方法に
よれば、転写残現像剤は現像装置に回収されて次工程以
後に再用されるため、廃トナーをなくし、メンテナンス
に手を煩わせることも少なくすることができる。またク
リーナレスであることでスペース面での利点も大きく、
画像形成装置を大幅に小型化できるようになる。
体上に残留した現像剤を次工程以降の現像時、即ち引き
続き感光体を帯電し、露光して潜像を形成し、該潜像の
現像時にかぶり取りバイアス(現像装置に印加する直流
電圧と感光体の表面電位間の電位差であるかぶり取り電
位差Vback)によって回収する方法である。この方法に
よれば、転写残現像剤は現像装置に回収されて次工程以
後に再用されるため、廃トナーをなくし、メンテナンス
に手を煩わせることも少なくすることができる。またク
リーナレスであることでスペース面での利点も大きく、
画像形成装置を大幅に小型化できるようになる。
【0041】クリーナレスは上記のように転写残トナー
を専用のクリーナによって感光体面から除去するのでは
なく、帯電手段部を経由させて現像装置に至らせて再度
現像プロセスにて利用するものであるため、感光体の帯
電手段として接触帯電を用いた場合においては感光体と
接触帯電部材との接触部に絶縁性である現像剤が介在し
た状態で如何にして感光体を帯電するかが課題になって
いる。上記したローラ帯電やファーブラシ帯電において
は、感光体上の転写残トナーを拡散し非パターン化する
とともに、大きなバイアスを印加し放電による帯電を用
いることが多い。磁気ブラシ帯電においては接触帯電部
材として粉体を用いるため、その粉体である導電性磁性
粒子の磁気ブラシ部が感光体に柔軟に接触し感光体を帯
電できる利点があるが、機器構成が複雑であること、磁
気ブラシ部を構成している導電性磁性粒子の脱落による
弊害が大きい。
を専用のクリーナによって感光体面から除去するのでは
なく、帯電手段部を経由させて現像装置に至らせて再度
現像プロセスにて利用するものであるため、感光体の帯
電手段として接触帯電を用いた場合においては感光体と
接触帯電部材との接触部に絶縁性である現像剤が介在し
た状態で如何にして感光体を帯電するかが課題になって
いる。上記したローラ帯電やファーブラシ帯電において
は、感光体上の転写残トナーを拡散し非パターン化する
とともに、大きなバイアスを印加し放電による帯電を用
いることが多い。磁気ブラシ帯電においては接触帯電部
材として粉体を用いるため、その粉体である導電性磁性
粒子の磁気ブラシ部が感光体に柔軟に接触し感光体を帯
電できる利点があるが、機器構成が複雑であること、磁
気ブラシ部を構成している導電性磁性粒子の脱落による
弊害が大きい。
【0042】E)接触帯電部材に対する粉末塗布 a.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(帯電ロー
ラ)が被帯電体(感光体)に従動回転(速度差駆動な
し)であり、スコロトロン等のコロナ帯電器と比べると
オゾン生成物の発生は格段に少なくなっているものの、
帯電原理は前述のローラ帯電の場合と同様に依然として
放電帯電機構を主としている。特に、より安定した帯電
均一性を得るためにはDC電圧にAC電圧を重畳した電
圧を印加するために、放電によるオゾン生成物の発生は
より多くなってしまう。よって、長期に装置を使用した
場合や、クリーナレスの画像形成装置を長期に使用した
場合において、オゾン生成物による画像流れ等の弊害が
現れやすい。
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(帯電ロー
ラ)が被帯電体(感光体)に従動回転(速度差駆動な
し)であり、スコロトロン等のコロナ帯電器と比べると
オゾン生成物の発生は格段に少なくなっているものの、
帯電原理は前述のローラ帯電の場合と同様に依然として
放電帯電機構を主としている。特に、より安定した帯電
均一性を得るためにはDC電圧にAC電圧を重畳した電
圧を印加するために、放電によるオゾン生成物の発生は
より多くなってしまう。よって、長期に装置を使用した
場合や、クリーナレスの画像形成装置を長期に使用した
場合において、オゾン生成物による画像流れ等の弊害が
現れやすい。
【0043】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。
【0044】b.また、被帯電体と接触帯電部材に周速
差を持たせた上で、接触性の向上により注入帯電を促進
させるために、導電性の粒子(以下、帯電促進粒子と称
する)を接触帯電部材に塗布あるいは混入させたものを
用いる系では、密な接触を行うことが可能であり、接触
不足による帯電不良は生じにくく、良好な注入帯電性を
得ることができる(帯電促進粒子を用いた注入帯電機
構)。
差を持たせた上で、接触性の向上により注入帯電を促進
させるために、導電性の粒子(以下、帯電促進粒子と称
する)を接触帯電部材に塗布あるいは混入させたものを
用いる系では、密な接触を行うことが可能であり、接触
不足による帯電不良は生じにくく、良好な注入帯電性を
得ることができる(帯電促進粒子を用いた注入帯電機
構)。
【0045】この場合、帯電促進粒子を接触帯電部材に
塗布することで飛躍的に帯電性が向上することから、接
触帯電部材は被帯電体とニップ部を形成し、かつ帯電促
進粒子を支持(担持)する部材という役割が主であり、
本来の接触帯電部材としての役割はニップ部に介在した
帯電促進粒子が担っている。本発明においては、この系
における従来の呼称による接触帯電部材を帯電促進粒子
支持部材と称する。
塗布することで飛躍的に帯電性が向上することから、接
触帯電部材は被帯電体とニップ部を形成し、かつ帯電促
進粒子を支持(担持)する部材という役割が主であり、
本来の接触帯電部材としての役割はニップ部に介在した
帯電促進粒子が担っている。本発明においては、この系
における従来の呼称による接触帯電部材を帯電促進粒子
支持部材と称する。
【0046】
【発明が解決しようとしている課題】上記のE)−b項
の帯電促進粒子を用いた注入帯電機構において、帯電促
進粒子を帯電粒子支持部材に塗布する系では、初期に帯
電促進粒子を帯電促進粒子支持部材に塗布するだけで
は、帯電促進粒子を保持する支持部材表面から帯電促進
粒子が減少して、帯電性の低下が生じることがあった。
の帯電促進粒子を用いた注入帯電機構において、帯電促
進粒子を帯電粒子支持部材に塗布する系では、初期に帯
電促進粒子を帯電促進粒子支持部材に塗布するだけで
は、帯電促進粒子を保持する支持部材表面から帯電促進
粒子が減少して、帯電性の低下が生じることがあった。
【0047】そのため、帯電促進粒子支持部材に帯電促
進粒子を新たに供給する手段が必要である。供給手段と
しては帯電促進粒子を現像装置内から被帯電体としての
像担持体の表面を介して像担持体と帯電促進粒子支持部
材とのニップ部である帯電部に供給する系が帯電促進粒
子の供給手投と現像装置を共通化できるため、小型化が
可能であり、有利である。
進粒子を新たに供給する手段が必要である。供給手段と
しては帯電促進粒子を現像装置内から被帯電体としての
像担持体の表面を介して像担持体と帯電促進粒子支持部
材とのニップ部である帯電部に供給する系が帯電促進粒
子の供給手投と現像装置を共通化できるため、小型化が
可能であり、有利である。
【0048】帯電促進粒子を用いた注入帯電機構におい
ては、帯電促進粒子が実質上の接触帯電部材としての役
割を担うため、上記のような現像装置内から帯電促進粒
子を帯電部へ供給する系というものは、現像装置内から
実質上の接触帯電部材である帯電促進粒子を常に供給す
るという、従来の方法とは異なる新しいシステムであ
る。
ては、帯電促進粒子が実質上の接触帯電部材としての役
割を担うため、上記のような現像装置内から帯電促進粒
子を帯電部へ供給する系というものは、現像装置内から
実質上の接触帯電部材である帯電促進粒子を常に供給す
るという、従来の方法とは異なる新しいシステムであ
る。
【0049】このように現像装置内から実質上の接触帯
電部材である帯電促進粒子を像担持体と帯電促進粒子支
持部材とのニップ部である帯電部に供給するシステムで
は、帯電促進粒子支持部材に対して長手方向にむらなく
帯電促進粒子を供給してやらなければならない。そのよ
うな帯電促進粒子の安定供給がされない場合には、帯電
促進粒子支持部材表面上で帯電促進粒子の量に差が生じ
てしまう。そのため、部分的に帯電性の低下が生じてし
まうことがある。
電部材である帯電促進粒子を像担持体と帯電促進粒子支
持部材とのニップ部である帯電部に供給するシステムで
は、帯電促進粒子支持部材に対して長手方向にむらなく
帯電促進粒子を供給してやらなければならない。そのよ
うな帯電促進粒子の安定供給がされない場合には、帯電
促進粒子支持部材表面上で帯電促進粒子の量に差が生じ
てしまう。そのため、部分的に帯電性の低下が生じてし
まうことがある。
【0050】しかし、現像装置内から、帯電促進粒子を
電界を利用して、像担持体へと供給する場合には、画像
形成時を行う際に、その画像パターンに応じた帯電促進
粒子の供給がされてしまう。そのため、帯電促進粒子支
持部材表面上に帯電促進粒子の分布むらができてしまう
ことがあった。
電界を利用して、像担持体へと供給する場合には、画像
形成時を行う際に、その画像パターンに応じた帯電促進
粒子の供給がされてしまう。そのため、帯電促進粒子支
持部材表面上に帯電促進粒子の分布むらができてしまう
ことがあった。
【0051】そこで本発明の目的は、帯電促進粒子を用
いた注入帯電手段を像担持体の帯電工程手段とする画像
形成装置について、上述したような画像パターンに応じ
た帯電促進粒子供給むらを防ぎ、帯電促進粒子を帯電促
進粒子支持部材に実質的にむらなく供給し、良好な帯電
性および画像を安定して得ることが可能な画像形成装置
を提供することである。
いた注入帯電手段を像担持体の帯電工程手段とする画像
形成装置について、上述したような画像パターンに応じ
た帯電促進粒子供給むらを防ぎ、帯電促進粒子を帯電促
進粒子支持部材に実質的にむらなく供給し、良好な帯電
性および画像を安定して得ることが可能な画像形成装置
を提供することである。
【0052】
【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。
徴とする画像形成装置である。
【0053】(1)像担持体に、像担持体を帯電する帯
電工程、像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書
き込み工程、その静電潜像を帯電した現像剤により現像
する現像工程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において、 a.像担持体を帯電する帯電手段は、像担持体とニップ
部を形成する帯電促進粒子支持部材と、少なくともこの
帯電促進粒子支持部材と像担持体とのニップ部に介在さ
せた帯電を促進させるための帯電促進粒子を有し、 b.帯電促進粒子は像担持体の静電潜像を現像する現像
工程手段の現像剤に添加されていて、現像工程手段から
像担持体に供給されて帯電促進粒子支持部材と像担持体
とのニップ部に持ち運ばれること、 c.ニップ部の長手に沿う帯電促進粒子の供給分布をず
らす手段を持つこと、を特徴とする画像形成装置。
電工程、像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書
き込み工程、その静電潜像を帯電した現像剤により現像
する現像工程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において、 a.像担持体を帯電する帯電手段は、像担持体とニップ
部を形成する帯電促進粒子支持部材と、少なくともこの
帯電促進粒子支持部材と像担持体とのニップ部に介在さ
せた帯電を促進させるための帯電促進粒子を有し、 b.帯電促進粒子は像担持体の静電潜像を現像する現像
工程手段の現像剤に添加されていて、現像工程手段から
像担持体に供給されて帯電促進粒子支持部材と像担持体
とのニップ部に持ち運ばれること、 c.ニップ部の長手に沿う帯電促進粒子の供給分布をず
らす手段を持つこと、を特徴とする画像形成装置。
【0054】(2)像担持体に対する情報書き込み位置
を変動させるシーケンスを持つことにより、前記ニップ
部の長手に沿う帯電促進粒子の供給分布をずらすことを
特徴とする(1)に記載の画像形成装置。
を変動させるシーケンスを持つことにより、前記ニップ
部の長手に沿う帯電促進粒子の供給分布をずらすことを
特徴とする(1)に記載の画像形成装置。
【0055】(3)像担持体に対する帯電促進粒子支持
部材の位置を変動させるシーケンスを持つことにより、
前記ニップ部の長手に沿う帯電促進粒子の供給分布をず
らすことを特徴とする(1)に記載の画像形成装置。
部材の位置を変動させるシーケンスを持つことにより、
前記ニップ部の長手に沿う帯電促進粒子の供給分布をず
らすことを特徴とする(1)に記載の画像形成装置。
【0056】(4)像担持体上の帯電促進粒子の供給分
布をずらす部材を持つことにより、前記ニップ部の長手
に沿う帯電促進粒子の供給分布をずらすことを特徴とす
る(1)に記載の画像形成装置。
布をずらす部材を持つことにより、前記ニップ部の長手
に沿う帯電促進粒子の供給分布をずらすことを特徴とす
る(1)に記載の画像形成装置。
【0057】(5)帯電促進粒子支持部材は、可撓性の
部材であり、電圧が印加され、像担持体に対して速度差
をもって移動することを特徴とする(1)ないし(4)
の何れか1つに記載の画像形成装置。
部材であり、電圧が印加され、像担持体に対して速度差
をもって移動することを特徴とする(1)ないし(4)
の何れか1つに記載の画像形成装置。
【0058】(6)像担持体上の現像剤像を記録媒体に
転写する転写工程を有し、像担持体は繰り返して作像に
供され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。
転写する転写工程を有し、像担持体は繰り返して作像に
供され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。
【0059】(7)現像工程手段が、現像剤像を記録媒
体に転写した後に像担持体上に残留した現像剤を回収す
るクリーニング手段を兼ねていることを特徴とする請求
項1ないし6の何れか1つに記載の画像形成装置。
体に転写した後に像担持体上に残留した現像剤を回収す
るクリーニング手段を兼ねていることを特徴とする請求
項1ないし6の何れか1つに記載の画像形成装置。
【0060】(8)帯電促進粒子が現像剤との摺擦によ
って摩擦帯電して電荷極性を持つことを特徴とする
(1)ないし(7)の何れか1つに記載の画像形成装
置。
って摩擦帯電して電荷極性を持つことを特徴とする
(1)ないし(7)の何れか1つに記載の画像形成装
置。
【0061】(9)帯電促進粒子支持部材部材は像担持
体の移動方向とは逆方向に速度差を保ちつつ駆動される
ことを特徴とする(1)ないし(8)の何れか1つに記
載の画像形成装置。
体の移動方向とは逆方向に速度差を保ちつつ駆動される
ことを特徴とする(1)ないし(8)の何れか1つに記
載の画像形成装置。
【0062】(10)像担持体の帯電面に静電潜像を形
成する情報書き込み手段が像露光手段であることを特徴
とする(1)ないし(9)の何れか1つに記載の画像形
成装置。
成する情報書き込み手段が像露光手段であることを特徴
とする(1)ないし(9)の何れか1つに記載の画像形
成装置。
【0063】〈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、接触帯電において少なくとも帯電促進粒子支持
部材と像担持体とのニップ部(帯電部)にこの帯電促進
粒子を介在させることで均一で安定な注入帯電(直接帯
電)を実現している。
であり、接触帯電において少なくとも帯電促進粒子支持
部材と像担持体とのニップ部(帯電部)にこの帯電促進
粒子を介在させることで均一で安定な注入帯電(直接帯
電)を実現している。
【0064】帯電促進粒子は、抵抗値を1×1012(Ω
・cm)以下に、さらに好ましくは、1×1010(Ω・
cm)以下のものにすることで帯電性を損なわない。ま
た粒径を現像剤の粒径の1/2以下のものにすることで
像担持体に対する画像露光の妨げとならない。
・cm)以下に、さらに好ましくは、1×1010(Ω・
cm)以下のものにすることで帯電性を損なわない。ま
た粒径を現像剤の粒径の1/2以下のものにすることで
像担持体に対する画像露光の妨げとならない。
【0065】即ち、前記ニップ部に帯電促進粒子を介在
させることで、該粒子の滑剤効果により、摩擦抵抗が大
きくてそのままでは像担持体に対して速度差を持たせて
接触させることが困難であった帯電促進粒子支持部材
(例えば帯電ローラ)であっても、それを像担持体面に
対して無理なく容易に効果的に速度差を持たせて接触さ
せた状態にすることが可能となると共に、該帯電促進粒
子支持部材が該粒子を介して像担持体面に密に接触して
より高い頻度で像担持体面に接触する構成となる。
させることで、該粒子の滑剤効果により、摩擦抵抗が大
きくてそのままでは像担持体に対して速度差を持たせて
接触させることが困難であった帯電促進粒子支持部材
(例えば帯電ローラ)であっても、それを像担持体面に
対して無理なく容易に効果的に速度差を持たせて接触さ
せた状態にすることが可能となると共に、該帯電促進粒
子支持部材が該粒子を介して像担持体面に密に接触して
より高い頻度で像担持体面に接触する構成となる。
【0066】帯電促進粒子支持部材と像担持体との間に
十分な速度差を設けることにより、前記ニップ部におい
て帯電促進粒子が像担持体に接触する機会を格段に増加
させ、高い接触性を得ることができ、ニップ部に存在す
る帯電促進粒子が像担持体表面を隙間なく摺擦すること
で像担持体に電荷を直接注入できるようになり、像担持
体の接触帯電は帯電促進粒子の介存により注入帯電が支
配的となる。
十分な速度差を設けることにより、前記ニップ部におい
て帯電促進粒子が像担持体に接触する機会を格段に増加
させ、高い接触性を得ることができ、ニップ部に存在す
る帯電促進粒子が像担持体表面を隙間なく摺擦すること
で像担持体に電荷を直接注入できるようになり、像担持
体の接触帯電は帯電促進粒子の介存により注入帯電が支
配的となる。
【0067】b)速度差を設ける構成としては、帯電促
進粒子支持部材を回転駆動あるいは固定して像担持体と
速度差を設けることになる。転写方式あるいは転写方式
・クリーナレスの画像形成装置にあっては、好ましく
は、帯電部に持ち運ばれる、クリーナをすり抜けた現像
剤或はクリーナレスの場合の転写残現像剤を帯電促進粒
子支持部材に一時的に回収し均すために、帯電促進粒子
支持部材を回転駆動し、さらに、その回転方向は像担持
体表面の移動方向とは逆方向に回転するように構成する
ことが望ましい。即ち、逆方向回転で像担持体上の残存
現像剤を一旦引離し帯電を行なうことにより優位に注入
帯電を行なうことが可能である。
進粒子支持部材を回転駆動あるいは固定して像担持体と
速度差を設けることになる。転写方式あるいは転写方式
・クリーナレスの画像形成装置にあっては、好ましく
は、帯電部に持ち運ばれる、クリーナをすり抜けた現像
剤或はクリーナレスの場合の転写残現像剤を帯電促進粒
子支持部材に一時的に回収し均すために、帯電促進粒子
支持部材を回転駆動し、さらに、その回転方向は像担持
体表面の移動方向とは逆方向に回転するように構成する
ことが望ましい。即ち、逆方向回転で像担持体上の残存
現像剤を一旦引離し帯電を行なうことにより優位に注入
帯電を行なうことが可能である。
【0068】帯電促進粒子支持部材を像担持体表面の移
動方向と同じ方向に移動させて速度差をもたせることも
可能であるが、注入帯電の帯電性は像担持体の周速と帯
電促進粒子支持部材の周速の比に依存するため、逆方向
と同じ周速比を得るには順方向では帯電促進粒子支持部
材の回転数が逆方向の時に比べて大きくなるので、帯電
促進粒子支持部材を逆方向に移動させる方が回転数の点
で有利である。ここで記述した周速比は 周速比(%)=(帯電促進粒子支持部材周速−像担持体
周速)/像担持体周速×100 である(帯電促進粒子支持部材周速はニップ部において
帯電促進粒子支持部材表面が像担持体表面と同じ方向に
移動するとき正の値である)。
動方向と同じ方向に移動させて速度差をもたせることも
可能であるが、注入帯電の帯電性は像担持体の周速と帯
電促進粒子支持部材の周速の比に依存するため、逆方向
と同じ周速比を得るには順方向では帯電促進粒子支持部
材の回転数が逆方向の時に比べて大きくなるので、帯電
促進粒子支持部材を逆方向に移動させる方が回転数の点
で有利である。ここで記述した周速比は 周速比(%)=(帯電促進粒子支持部材周速−像担持体
周速)/像担持体周速×100 である(帯電促進粒子支持部材周速はニップ部において
帯電促進粒子支持部材表面が像担持体表面と同じ方向に
移動するとき正の値である)。
【0069】c)クリーナレスの画像形成装置にあって
は、転写後の像担持体面に残存の転写残現像剤は像担持
体と帯電促進粒子支持部材のニップ部である帯電部に像
担持体面の移動でそのまま持ち運ばれる。
は、転写後の像担持体面に残存の転写残現像剤は像担持
体と帯電促進粒子支持部材のニップ部である帯電部に像
担持体面の移動でそのまま持ち運ばれる。
【0070】この場合、帯電促進粒子支持部材を像担持
体に対して速度差をもって接触させることで、転写残現
像剤のパターンが攪乱されて崩され、中間調画像におい
て、前回の画像パターン部分がゴーストとなって現れる
ことがなくなる。
体に対して速度差をもって接触させることで、転写残現
像剤のパターンが攪乱されて崩され、中間調画像におい
て、前回の画像パターン部分がゴーストとなって現れる
ことがなくなる。
【0071】d)帯電部に持ち運ばれた、クリーナをす
り抜けた現像剤或はクリーナレスの場合の転写残現像剤
は帯電促進粒子支持部材に付着・混入する。従来現像剤
は絶縁体であるため接触帯電部材に対する転写残現像剤
の付着・混入は像担持体の帯電において帯電不良を生じ
させる因子である。
り抜けた現像剤或はクリーナレスの場合の転写残現像剤
は帯電促進粒子支持部材に付着・混入する。従来現像剤
は絶縁体であるため接触帯電部材に対する転写残現像剤
の付着・混入は像担持体の帯電において帯電不良を生じ
させる因子である。
【0072】しかしこの場合でも、帯電促進粒子が前記
ニップ部に介在することにより、帯電促進粒子支持部材
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、帯電促進粒子支持部材の転写残現像剤による汚染に
かかわらず、低印加電圧でオゾンレスの注入帯電を長期
に渡り安定に維持させることができ、均一な帯電性を与
えることが出来る。
ニップ部に介在することにより、帯電促進粒子支持部材
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、帯電促進粒子支持部材の転写残現像剤による汚染に
かかわらず、低印加電圧でオゾンレスの注入帯電を長期
に渡り安定に維持させることができ、均一な帯電性を与
えることが出来る。
【0073】e)帯電促進粒子支持部材に付着・混入し
た現像剤は帯電促進粒子支持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)。
た現像剤は帯電促進粒子支持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)。
【0074】この場合、帯電促進粒子支持部材に帯電促
進粒子が担持されていることで、帯電促進粒子支持部材
とこれに付着・混入する転写残現像剤の付着力が低減化
されて帯電促進粒子支持部材から像担持体上にへの現像
剤の吐き出し効率が向上する。
進粒子が担持されていることで、帯電促進粒子支持部材
とこれに付着・混入する転写残現像剤の付着力が低減化
されて帯電促進粒子支持部材から像担持体上にへの現像
剤の吐き出し効率が向上する。
【0075】f)最初に、像担持体と帯電促進粒子支持
部材とのニップ部である帯電部に十分量の帯電促進粒子
を介在させても、あるいは帯電促進粒子支持部材に十分
量の帯電促進粒子を塗布しておいても、装置の使用に伴
い帯電部から帯電促進粒子が減少したり、帯電促進粒子
が劣化したりすることで、帯電性の低下が生じる。
部材とのニップ部である帯電部に十分量の帯電促進粒子
を介在させても、あるいは帯電促進粒子支持部材に十分
量の帯電促進粒子を塗布しておいても、装置の使用に伴
い帯電部から帯電促進粒子が減少したり、帯電促進粒子
が劣化したりすることで、帯電性の低下が生じる。
【0076】本発明においては、現像工程手段から像担
持体表面を介して帯電部に帯電促進粒子が持ち運ばれる
ことで、帯電部や帯電促進粒子支持部材に自動的に供給
されて、良好な帯電性が維持される。
持体表面を介して帯電部に帯電促進粒子が持ち運ばれる
ことで、帯電部や帯電促進粒子支持部材に自動的に供給
されて、良好な帯電性が維持される。
【0077】像担持体上の現像剤像は転写部において転
写バイアスの影響で記録媒体側に引かれて積極的に転移
するが、像担持体上の帯電促進粒子は導電性であること
で記録媒体側には積極的には転移せず、像担持体上に実
質的に付着保持されて残留して像担持体面の移動に伴い
転写部を経由して帯電部に持ち運ばれる。
写バイアスの影響で記録媒体側に引かれて積極的に転移
するが、像担持体上の帯電促進粒子は導電性であること
で記録媒体側には積極的には転移せず、像担持体上に実
質的に付着保持されて残留して像担持体面の移動に伴い
転写部を経由して帯電部に持ち運ばれる。
【0078】この場合、クリーナを具備させた画像形成
装置の場合でも、転写後の像担持体面に残留の転写残現
像剤(紙粉等も含む)と帯電促進粒子の内、転写残現像
剤はその大部分はクリーナで回収されるが、帯電促進粒
子は現像剤に比べて粒径が小さいためクリーナをすり抜
けやすく、そのすり抜けで帯電部に持ち運ばれる。また
クリーナレスの画像形成装置であれば、転写後の像担持
体面に残留の転写残現像剤と帯電促進粒子はそのまま帯
電部に持ち運ばれる。
装置の場合でも、転写後の像担持体面に残留の転写残現
像剤(紙粉等も含む)と帯電促進粒子の内、転写残現像
剤はその大部分はクリーナで回収されるが、帯電促進粒
子は現像剤に比べて粒径が小さいためクリーナをすり抜
けやすく、そのすり抜けで帯電部に持ち運ばれる。また
クリーナレスの画像形成装置であれば、転写後の像担持
体面に残留の転写残現像剤と帯電促進粒子はそのまま帯
電部に持ち運ばれる。
【0079】g)そして本発明においては、現像工程手
段から像担持体表面を介して前記ニップ部に供給される
帯電促進粒子のニップ部長手に沿う供給分布をずらす手
段を持つことにより、帯電促進粒子をニップ部長手に沿
う供給、あるいは帯電促進粒子支持部材長手に沿う供給
が実質的にむらなくなされて、良好な帯電性および画像
を安定して得ることが可能である。具体的には、 .像担持体に対する情報書き込み位置を変動させるシ
ーケンスを持つことにより、前記ニップ部の長手に沿う
帯電促進粒子の供給分布をずらすこと、 .あるいは、像担持体に対する帯電促進粒子支持部材
の位置を変動させるシーケンスを持つことにより、前記
ニップ部の長手に沿う帯電促進粒子の供給分布をずらす
こと、 .あるいは、像担持体上の帯電促進粒子の供給分布を
ずらす部材を持つことにより、前記ニップ部の長手に沿
う帯電促進粒子の供給分布をずらすことにより、帯電促
進粒子をニップ部長手に沿う供給、あるいは帯電促進粒
子支持部材長手に沿う供給が実質的にむらなく行なうこ
とが可能である。
段から像担持体表面を介して前記ニップ部に供給される
帯電促進粒子のニップ部長手に沿う供給分布をずらす手
段を持つことにより、帯電促進粒子をニップ部長手に沿
う供給、あるいは帯電促進粒子支持部材長手に沿う供給
が実質的にむらなくなされて、良好な帯電性および画像
を安定して得ることが可能である。具体的には、 .像担持体に対する情報書き込み位置を変動させるシ
ーケンスを持つことにより、前記ニップ部の長手に沿う
帯電促進粒子の供給分布をずらすこと、 .あるいは、像担持体に対する帯電促進粒子支持部材
の位置を変動させるシーケンスを持つことにより、前記
ニップ部の長手に沿う帯電促進粒子の供給分布をずらす
こと、 .あるいは、像担持体上の帯電促進粒子の供給分布を
ずらす部材を持つことにより、前記ニップ部の長手に沿
う帯電促進粒子の供給分布をずらすことにより、帯電促
進粒子をニップ部長手に沿う供給、あるいは帯電促進粒
子支持部材長手に沿う供給が実質的にむらなく行なうこ
とが可能である。
【0080】h)かくして、接触帯電方式、転写方式、
さらにはクリーナレスの画像形成装置について、低印加
電圧でオゾンレスの注入帯電機構を実現でき、注入帯電
を可能にする帯電促進粒子の帯電部長手に沿う供給、あ
るいは帯電促進粒子支持部材長手に沿う供給が実質的に
むらなくなされて良好な帯電性および画像を安定して得
ることが可能であるとともに、現像剤(トナー)により
汚染された帯電促進粒子支持部材から帯電の阻害因子で
ある現像剤を効率よく吐き出させて、良好な帯電性を長
期にわたり安定に維持させることができて、注入帯電と
トナーリサイクルシステムを問題なく実行でき、高品位
な画像形成を長期に渡り維持させることができる。ま
た、画像比率の高い画像を出力した後でも高品位な画像
形成を長期に渡り維持させることができる。
さらにはクリーナレスの画像形成装置について、低印加
電圧でオゾンレスの注入帯電機構を実現でき、注入帯電
を可能にする帯電促進粒子の帯電部長手に沿う供給、あ
るいは帯電促進粒子支持部材長手に沿う供給が実質的に
むらなくなされて良好な帯電性および画像を安定して得
ることが可能であるとともに、現像剤(トナー)により
汚染された帯電促進粒子支持部材から帯電の阻害因子で
ある現像剤を効率よく吐き出させて、良好な帯電性を長
期にわたり安定に維持させることができて、注入帯電と
トナーリサイクルシステムを問題なく実行でき、高品位
な画像形成を長期に渡り維持させることができる。ま
た、画像比率の高い画像を出力した後でも高品位な画像
形成を長期に渡り維持させることができる。
【0081】
【発明の実施の形態】〈実施例1〉(図1・図2) 図1は本発明に従う画像形成装置の一例の概略構成模型
図である。
図である。
【0082】本実施例の画像形成装置は、転写式電子写
真プロセス利用、帯電促進粒子を用いた注入帯電方式、
クリーナレス、プロセスカートリッジ式のレーザープリ
ンタである。
真プロセス利用、帯電促進粒子を用いた注入帯電方式、
クリーナレス、プロセスカートリッジ式のレーザープリ
ンタである。
【0083】また、本実施例の画像形成装置は、帯電促
進粒子を現像装置(現像工程手段)の現像剤に混入させ
て、現像装置内から帯電促進粒子を感光体表面を介し
て、感光体と帯電促進粒子支持部材とのニップ部(帯電
部)に供給し、画像を1枚印字毎に画像露光の画像書き
込み位置を感光体長手方向にずらすことで、ニップ部長
手に沿う帯電促進粒子の供給分布を変化させて、ニップ
部長手に沿うあるいは帯電促進粒子支持部材長手に沿う
該部材上の、帯電促進粒子の存在量分布が一定になるよ
うに供給することを特徴とする。
進粒子を現像装置(現像工程手段)の現像剤に混入させ
て、現像装置内から帯電促進粒子を感光体表面を介し
て、感光体と帯電促進粒子支持部材とのニップ部(帯電
部)に供給し、画像を1枚印字毎に画像露光の画像書き
込み位置を感光体長手方向にずらすことで、ニップ部長
手に沿う帯電促進粒子の供給分布を変化させて、ニップ
部長手に沿うあるいは帯電促進粒子支持部材長手に沿う
該部材上の、帯電促進粒子の存在量分布が一定になるよ
うに供給することを特徴とする。
【0084】(1)本例プリンタの全体的な概略構成 [像担持体]1は像担持体(被帯電体)としての回転ド
ラム型の電子写真感光体である。本実施例のプリンタは
反転現像を用いており、感光体1はネガ感光体を用いて
いる。本実施例の感光体1は直径30mmのOPC感光
体であり、矢印の時計方向に94mm/secの周速度
をもって回転駆動される。
ラム型の電子写真感光体である。本実施例のプリンタは
反転現像を用いており、感光体1はネガ感光体を用いて
いる。本実施例の感光体1は直径30mmのOPC感光
体であり、矢印の時計方向に94mm/secの周速度
をもって回転駆動される。
【0085】[帯 電]2は感光体1に所定の押圧力を
もって接触させて配設した可撓性の帯電粒子支持部材と
しての導電性弾性ローラ(以下、帯電ローラと記す)で
ある。
もって接触させて配設した可撓性の帯電粒子支持部材と
しての導電性弾性ローラ(以下、帯電ローラと記す)で
ある。
【0086】aは感光体1と帯電ローラ2とのニップ部
(以下、帯電ニップ部と記す)である。帯電ローラ2に
は予めその外周面に帯電促進粒子mをコートして担持さ
せてあり、帯電ニップ部aには帯電促進粒子mが存在し
ている。
(以下、帯電ニップ部と記す)である。帯電ローラ2に
は予めその外周面に帯電促進粒子mをコートして担持さ
せてあり、帯電ニップ部aには帯電促進粒子mが存在し
ている。
【0087】帯電ローラ2は本実施例においては帯電ニ
ップ部aにおいて感光体1の回転方向と逆方向(カウン
ター)に100%の周速で回転駆動され、感光体1面に
対して速度差を持って接触する。
ップ部aにおいて感光体1の回転方向と逆方向(カウン
ター)に100%の周速で回転駆動され、感光体1面に
対して速度差を持って接触する。
【0088】そしてこの帯電ローラ2に帯電バイアス電
源S1から所定の帯電バイアスが印加される。これによ
り回転感光体1の周面が注入帯電方式で所定の極性・電
位に一様に接触帯電処理される。
源S1から所定の帯電バイアスが印加される。これによ
り回転感光体1の周面が注入帯電方式で所定の極性・電
位に一様に接触帯電処理される。
【0089】本実施例では帯電ローラ2には感光体1の
外周面がほぼ700Vに一様に帯電処理されるように、
帯電バイアス電源S1から帯電バイアスを印加する。
外周面がほぼ700Vに一様に帯電処理されるように、
帯電バイアス電源S1から帯電バイアスを印加する。
【0090】この帯電ローラ2、帯電促進粒子m、注入
帯電等については別項で詳述する。
帯電等については別項で詳述する。
【0091】[露 光]そして回転感光体1の帯電処理
面に対して、レーザーダイオードやポリゴンミラー等を
含む不図示のレーザービームスキャナから出力されるレ
ーザービームによる走査露光Lがなされる。レーザービ
ームスキャナから出力されるレーザービームは目的の画
像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して強度変
調されたものであり、このレーザービームによる走査露
光Lにて回転感光体1の外周面に目的の画像情報に対応
した静電潜像が形成される。
面に対して、レーザーダイオードやポリゴンミラー等を
含む不図示のレーザービームスキャナから出力されるレ
ーザービームによる走査露光Lがなされる。レーザービ
ームスキャナから出力されるレーザービームは目的の画
像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して強度変
調されたものであり、このレーザービームによる走査露
光Lにて回転感光体1の外周面に目的の画像情報に対応
した静電潜像が形成される。
【0092】[現 像]3は反転非接触現像装置であ
り、回転感光体1の外周面に形成された上記の静電潜像
はこの現像装置3により現像剤像(トナー像)として反
転現像される。
り、回転感光体1の外周面に形成された上記の静電潜像
はこの現像装置3により現像剤像(トナー像)として反
転現像される。
【0093】本例の現像装置3は現像剤31として負帯
電性の平均粒径6μmの磁性1成分絶縁現像剤(ネガト
ナー)を用いたものである。
電性の平均粒径6μmの磁性1成分絶縁現像剤(ネガト
ナー)を用いたものである。
【0094】現像剤31には帯電促進粒子mを外添(混
入)してあり、その外添量は本実施例においては現像剤
100重量部に対して2重量部としてある。ただし、混
合量はこの量に限るものではない。
入)してあり、その外添量は本実施例においては現像剤
100重量部に対して2重量部としてある。ただし、混
合量はこの量に限るものではない。
【0095】本実施例で用いた現像剤31はスチレン−
アクリル共重合体を主成分とする結着樹脂に、マグネタ
イトを60重量%、負性電荷制御材としてモノアゾ占領
の金属錯塩を1重量%含有した、体積抵抗率が約1013
Ω.cmの絶縁性現像材に、流動性を付与するために疎
水化したシリカ微粒子を現像剤重量部に対して0.8%
外添したものを用いた。
アクリル共重合体を主成分とする結着樹脂に、マグネタ
イトを60重量%、負性電荷制御材としてモノアゾ占領
の金属錯塩を1重量%含有した、体積抵抗率が約1013
Ω.cmの絶縁性現像材に、流動性を付与するために疎
水化したシリカ微粒子を現像剤重量部に対して0.8%
外添したものを用いた。
【0096】32はマグネット33を内包する直径16
mmの非磁性現像スリーブであり、この現像スリーブ3
2に上記現像剤31(+m)をコートし、感光体1表面
との距離を500μmに固定した状態で、感光体1と等
速で回転させ、現像スリーブ32に現像バイアス電源S
2より現像バイアス電圧を印加する。
mmの非磁性現像スリーブであり、この現像スリーブ3
2に上記現像剤31(+m)をコートし、感光体1表面
との距離を500μmに固定した状態で、感光体1と等
速で回転させ、現像スリーブ32に現像バイアス電源S
2より現像バイアス電圧を印加する。
【0097】現像装置内の現像剤31(+m)は回転現
像スリーブ32上を搬送される過程において、弾性ブレ
ード(規制ブレード)34で層厚規制を受け、また弾性
ブレード34との摺擦により摩擦帯電し、電荷を持つ。
像スリーブ32上を搬送される過程において、弾性ブレ
ード(規制ブレード)34で層厚規制を受け、また弾性
ブレード34との摺擦により摩擦帯電し、電荷を持つ。
【0098】現像バイアス電圧は、−350VのDC電
圧と、周波数1.6kHz、ピーク間電圧1.7kVの
AC電圧を重畳したものを用い、現像スリーブ32と感
光体1の間の現像部位bで1成分ジャンピング現像を行
なわせる。ただし、現像バイアスはこれに限るものでは
ない。
圧と、周波数1.6kHz、ピーク間電圧1.7kVの
AC電圧を重畳したものを用い、現像スリーブ32と感
光体1の間の現像部位bで1成分ジャンピング現像を行
なわせる。ただし、現像バイアスはこれに限るものでは
ない。
【0099】現像弾性ブレード34は現像剤31の量規
制および帯電を行わせるために、弾性体のシリコーンゴ
ムで製作されており、適切な弾力を持たせるために、硬
度45°(JIS-A=JIS-K6301 のA型硬度計により規定さ
れる硬度)、厚み1.4mm、自由長10mmに形成し
た。現像弾性ブレード34の現像スリーブ32との当接
圧は、約30g/cmに設定した。また、現像スリーブ
32の表面も熱硬化性フェノール樹脂でコートし、トナ
ーの帯電を補っている。
制および帯電を行わせるために、弾性体のシリコーンゴ
ムで製作されており、適切な弾力を持たせるために、硬
度45°(JIS-A=JIS-K6301 のA型硬度計により規定さ
れる硬度)、厚み1.4mm、自由長10mmに形成し
た。現像弾性ブレード34の現像スリーブ32との当接
圧は、約30g/cmに設定した。また、現像スリーブ
32の表面も熱硬化性フェノール樹脂でコートし、トナ
ーの帯電を補っている。
【0100】[転 写]4は接触転写手段としての中抵
抗の転写ローラであり、感光体1に所定に圧接させて転
写ニップ部cを形成させてある。この転写ニップ部cに
不図示の給紙部から所定のタイミングで被記録体として
の転写材Pが給紙され、かつ転写ローラ4に転写バイア
ス電源S3から所定の転写バイアス電圧が印加されるこ
とで、感光体1側の現像剤像が転写ニップ部cに給紙さ
れた転写材Pの面に順次に転写されていく。
抗の転写ローラであり、感光体1に所定に圧接させて転
写ニップ部cを形成させてある。この転写ニップ部cに
不図示の給紙部から所定のタイミングで被記録体として
の転写材Pが給紙され、かつ転写ローラ4に転写バイア
ス電源S3から所定の転写バイアス電圧が印加されるこ
とで、感光体1側の現像剤像が転写ニップ部cに給紙さ
れた転写材Pの面に順次に転写されていく。
【0101】本実施例で使用の転写ローラ4は、芯金4
1に中抵抗発泡層42を形成した、ローラ抵抗値5×1
08 Ωのものであり、+3000VのDC電圧を芯金4
1に印加して転写を行なった。転写ニップ部cに導入さ
れた転写材Pはこの転写ニップ部cを挟持搬送されて、
その表面側に回転感光体1の表面に形成担持されている
現像剤像が順次に静電気力と押圧力にて転写されてい
く。
1に中抵抗発泡層42を形成した、ローラ抵抗値5×1
08 Ωのものであり、+3000VのDC電圧を芯金4
1に印加して転写を行なった。転写ニップ部cに導入さ
れた転写材Pはこの転写ニップ部cを挟持搬送されて、
その表面側に回転感光体1の表面に形成担持されている
現像剤像が順次に静電気力と押圧力にて転写されてい
く。
【0102】[定 着]5は熱定着方式等の定着装置で
ある。転写ニップ部cに給紙されて感光体1側の現像剤
像の転写を受けた転写材Pは回転感光体1の面から分離
されてこの定着装置5に導入され、現像剤像の定着を受
けて画像形成物(プリント、コピー)として装置外へ排
出される。
ある。転写ニップ部cに給紙されて感光体1側の現像剤
像の転写を受けた転写材Pは回転感光体1の面から分離
されてこの定着装置5に導入され、現像剤像の定着を受
けて画像形成物(プリント、コピー)として装置外へ排
出される。
【0103】[カートリッジ]本実施例のプリンタは、
感光体1、帯電ローラ2、現像装置3の3つのプロセス
機器をカートリッジケースに包含させてプリンタ本体に
対して一括して着脱自在のカートリッジCとしてある。
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い。
感光体1、帯電ローラ2、現像装置3の3つのプロセス
機器をカートリッジケースに包含させてプリンタ本体に
対して一括して着脱自在のカートリッジCとしてある。
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い。
【0104】(2)帯電ローラ2 本実施例における帯電促進粒子支持部材としての帯電ロ
ーラ2は芯金21上にゴムあるいは発泡体の中抵抗層2
2を形成することにより作成される。
ーラ2は芯金21上にゴムあるいは発泡体の中抵抗層2
2を形成することにより作成される。
【0105】中抵抗層22は樹脂(例えばウレタン)、
導電性粒子(例えばカーボンブラック)、硫化剤、発泡
剤等により処方され、芯金21の上にローラ状に形成し
た。その後必要に応じて表面を研磨した。
導電性粒子(例えばカーボンブラック)、硫化剤、発泡
剤等により処方され、芯金21の上にローラ状に形成し
た。その後必要に応じて表面を研磨した。
【0106】本実施例の帯電ローラ2のローラ抵抗を測
定したところ5×106 Ωであった。帯電ローラ2の抵
抗値は以下のように測定した。即ち、画像形成装置の感
光体1をアルム製のドラムと入れ替える。その後に、ア
ルミドラムと帯電ローラ2の間に100Vの電圧をか
け、その時に流れる電流値を測定することにより、帯電
ローラ2の抵抗値を求めた。本測定は温度25℃・湿度
60%の環境下で行った。この測定環境については、本
実施例及び他の実施例中の他の測定も同様である。
定したところ5×106 Ωであった。帯電ローラ2の抵
抗値は以下のように測定した。即ち、画像形成装置の感
光体1をアルム製のドラムと入れ替える。その後に、ア
ルミドラムと帯電ローラ2の間に100Vの電圧をか
け、その時に流れる電流値を測定することにより、帯電
ローラ2の抵抗値を求めた。本測定は温度25℃・湿度
60%の環境下で行った。この測定環境については、本
実施例及び他の実施例中の他の測定も同様である。
【0107】帯電ローラ2の表面における平均セル径は
抵抗値それぞれにつき、20μmのものを用いた。平均
セル径は光学顕微鏡による観察をもって測定した。
抵抗値それぞれにつき、20μmのものを用いた。平均
セル径は光学顕微鏡による観察をもって測定した。
【0108】ここで、帯電促進粒子支持部材としての帯
電ローラ2は電極として機能することが重要である。つ
まり、弾性を持たせて被帯電体との十分な接触状態を得
ると同時に、移動する被帯電体としての感光体1を充電
するに十分低い抵抗を有する必要がある。一方では感光
体にピンホールなどの低耐圧欠陥部位が存在した場合に
電圧のリークを防止する必要がある。被帯電体として電
子写真用感光体を用いた場合、十分な帯電性と耐リーク
を得るには104 〜107 Ωの抵抗が望ましい。
電ローラ2は電極として機能することが重要である。つ
まり、弾性を持たせて被帯電体との十分な接触状態を得
ると同時に、移動する被帯電体としての感光体1を充電
するに十分低い抵抗を有する必要がある。一方では感光
体にピンホールなどの低耐圧欠陥部位が存在した場合に
電圧のリークを防止する必要がある。被帯電体として電
子写真用感光体を用いた場合、十分な帯電性と耐リーク
を得るには104 〜107 Ωの抵抗が望ましい。
【0109】帯電ローラ2の表面は帯電促進粒子mを保
持できるようミクロな凹凸があるものが望ましい。
持できるようミクロな凹凸があるものが望ましい。
【0110】帯電ローラ2の硬度は、硬度が低すぎると
形状が安定しないために感光体1との接触性が悪くな
り、高すぎると感光体1との間に帯電ニップ部a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25度から50度が好
ましい範囲である。
形状が安定しないために感光体1との接触性が悪くな
り、高すぎると感光体1との間に帯電ニップ部a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25度から50度が好
ましい範囲である。
【0111】帯電ローラ2の材質としては、弾性発泡体
に限定するものではなく、弾性体の材料として、EPD
M、ウレタン、NBR、シリコーンゴムや、IR等に抵
抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電
性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたも
のがあげられる。また、特に導電性物質を分散せずに、
イオン導電性の材料を用いて抵抗調整をすることも可能
である。
に限定するものではなく、弾性体の材料として、EPD
M、ウレタン、NBR、シリコーンゴムや、IR等に抵
抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電
性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたも
のがあげられる。また、特に導電性物質を分散せずに、
イオン導電性の材料を用いて抵抗調整をすることも可能
である。
【0112】帯電ローラ2は被帯電体としての感光体1
に対して弾性に抗して所定の押圧力で圧接させて配設
し、本実施例では幅数mmの帯電ニップ部aを形成させ
てある。
に対して弾性に抗して所定の押圧力で圧接させて配設
し、本実施例では幅数mmの帯電ニップ部aを形成させ
てある。
【0113】(3)帯電促進粒子m 本実施例では、帯電促進粒子支持部材としての帯電ロー
ラ2の外周面に予めコートする帯電促進粒子m及び現像
装置3の現像剤31に外添する帯電促進粒子mとして、
比抵抗が107 Ω・cm、平均粒径1μmの導電性酸化
亜鉛粒子を用いた。
ラ2の外周面に予めコートする帯電促進粒子m及び現像
装置3の現像剤31に外添する帯電促進粒子mとして、
比抵抗が107 Ω・cm、平均粒径1μmの導電性酸化
亜鉛粒子を用いた。
【0114】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。
【0115】粒径は粒子が凝集体を構成している場合
は、その凝集体としての平均粒径として定義した。粒径
の測定には、光学あるいは電子顕微鏡による観察から、
100個以上抽出し、水平方向最大弦長をもって体積粒
度分布を算出し、その50%平均粒径をもって決定し
た。
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。
【0116】帯電促進粒子mの抵抗値が1012Ω・cm
以上であると帯電性が損なわれたため、抵抗値が1012
Ω・cm以下である必要があり、さらに好ましくは10
10Ω・cm以下である必要がある。本実施例では1×1
07 Ω・cmのものを用いた。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2.26cm
2 の円筒内に約0.5gの粉体試料を入れ、上下電極に
15kgの加圧を行うと同時に100Vの電圧を印加し
抵抗値を計測し、その後正規化して比抵抗を算出した。
以上であると帯電性が損なわれたため、抵抗値が1012
Ω・cm以下である必要があり、さらに好ましくは10
10Ω・cm以下である必要がある。本実施例では1×1
07 Ω・cmのものを用いた。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2.26cm
2 の円筒内に約0.5gの粉体試料を入れ、上下電極に
15kgの加圧を行うと同時に100Vの電圧を印加し
抵抗値を計測し、その後正規化して比抵抗を算出した。
【0117】帯電促進粒子mは、潜像露光時に妨げにな
らないよう、白色または透明に近いことが望ましく、よ
って非磁性であることが好ましい。さらに、帯電促進粒
子が感光体上から記録材Pに一部転写されてしまうこと
を考えるとカラー記録では無色あるいは白色のものが望
ましい。また、粒径も現像剤31の粒径に対して、1/
2以下程度でないと画像露光を遮ることがあった。その
ため帯電促進粒子mの粒径は現像剤31の粒径の1/2
よりも小さいことが望ましい。粒径の下限値としては、
粒子として安定に得られるものとして10nmが限界と
考えられる。
らないよう、白色または透明に近いことが望ましく、よ
って非磁性であることが好ましい。さらに、帯電促進粒
子が感光体上から記録材Pに一部転写されてしまうこと
を考えるとカラー記録では無色あるいは白色のものが望
ましい。また、粒径も現像剤31の粒径に対して、1/
2以下程度でないと画像露光を遮ることがあった。その
ため帯電促進粒子mの粒径は現像剤31の粒径の1/2
よりも小さいことが望ましい。粒径の下限値としては、
粒子として安定に得られるものとして10nmが限界と
考えられる。
【0118】帯電促進粒子mの材料としては、本実施例
では導電性酸化亜鉛粒子を用いたが、これに限るもので
はなく、その他アルミナなど他の金属酸化物の導電性無
機粒子や有機物との混合物、あるいは、これらに表面処
理を施したものなど各種導電粒子が使用可能である。
では導電性酸化亜鉛粒子を用いたが、これに限るもので
はなく、その他アルミナなど他の金属酸化物の導電性無
機粒子や有機物との混合物、あるいは、これらに表面処
理を施したものなど各種導電粒子が使用可能である。
【0119】(4)注入帯電 .像担持体である感光体1と帯電促進粒子支持部材で
ある帯電ローラ2との帯電ニップ部aに帯電促進粒子m
を介在させることで、該粒子mの滑剤効果により、摩擦
抵抗が大きくてそのままでは感光体1に対して速度差を
持たせて接触させることが困難であった帯電ローラであ
っても、それを感光体1面に対して無理なく容易に効果
的に速度差を持たせて接触させた状態にすることが可能
となると共に、該帯電ローラ2が該粒子mを介して感光
体1面に密に接触してより高い頻度で感光体1面に接触
する構成となる。
ある帯電ローラ2との帯電ニップ部aに帯電促進粒子m
を介在させることで、該粒子mの滑剤効果により、摩擦
抵抗が大きくてそのままでは感光体1に対して速度差を
持たせて接触させることが困難であった帯電ローラであ
っても、それを感光体1面に対して無理なく容易に効果
的に速度差を持たせて接触させた状態にすることが可能
となると共に、該帯電ローラ2が該粒子mを介して感光
体1面に密に接触してより高い頻度で感光体1面に接触
する構成となる。
【0120】帯電ローラ2と感光体1との間に十分な速
度差を設けることにより、帯電ニップ部において帯電促
進粒子mが感光体1に接触する機会を格段に増加させ、
高い接触性を得ることができ、帯電ニップ部aに存在す
る帯電促進粒子mが感光体1表面を隙間なく摺擦するこ
とで感光体1に電荷を直接注入できるようになり、接触
帯電は帯電促進粒子mの介存により注入帯電機構が支配
的となる。
度差を設けることにより、帯電ニップ部において帯電促
進粒子mが感光体1に接触する機会を格段に増加させ、
高い接触性を得ることができ、帯電ニップ部aに存在す
る帯電促進粒子mが感光体1表面を隙間なく摺擦するこ
とで感光体1に電荷を直接注入できるようになり、接触
帯電は帯電促進粒子mの介存により注入帯電機構が支配
的となる。
【0121】速度差を設ける構成としては、帯電ローラ
2を回転駆動あるいは固定して感光体1と速度差を設け
ることになる。好ましくは帯電ニップ部aに持ち運ばれ
る感光体1上の転写残現像剤を帯電ローラ2に一時的に
回収し均すために、帯電ローラ2を回転駆動し、さら
に、その回転方向は感光体1表面の移動方向とは逆方向
に回転するように構成することが望ましい。即ち、逆方
向回転で感光体1上の転写残現像剤を一旦引離し帯電を
行なうことにより優位に注入帯電を行なうことが可能で
ある。
2を回転駆動あるいは固定して感光体1と速度差を設け
ることになる。好ましくは帯電ニップ部aに持ち運ばれ
る感光体1上の転写残現像剤を帯電ローラ2に一時的に
回収し均すために、帯電ローラ2を回転駆動し、さら
に、その回転方向は感光体1表面の移動方向とは逆方向
に回転するように構成することが望ましい。即ち、逆方
向回転で感光体1上の転写残現像剤を一旦引離し帯電を
行なうことにより優位に注入帯電を行なうことが可能で
ある。
【0122】従って、従来のローラ帯電等では得られな
かった高い帯電効率が得られ、帯電ローラ2に印加した
電圧とほぼ同等の帯電電位を感光体1に与えることがで
きる。かくして、該帯電ローラ2に対する帯電に必要な
印加バイアスは感光体1に必要な帯電電位相当の電圧で
十分であり、放電現象を用いない安定かつ安全な接触帯
電方式ないし装置を実現することができる。
かった高い帯電効率が得られ、帯電ローラ2に印加した
電圧とほぼ同等の帯電電位を感光体1に与えることがで
きる。かくして、該帯電ローラ2に対する帯電に必要な
印加バイアスは感光体1に必要な帯電電位相当の電圧で
十分であり、放電現象を用いない安定かつ安全な接触帯
電方式ないし装置を実現することができる。
【0123】帯電ニップ部aや帯電ローラ2の表面に帯
電促進粒子mを予め担持させておくことで、プリンタ使
用の全くの初期より上記の注入帯電性能を支障なく発揮
させることができる。
電促進粒子mを予め担持させておくことで、プリンタ使
用の全くの初期より上記の注入帯電性能を支障なく発揮
させることができる。
【0124】.クリーナレスの画像形成装置にあって
は、転写後の感光体1面に残存の転写残現像剤は帯電ニ
ップ部aに感光体1面の移動でそのまま持ち運ばれる。
は、転写後の感光体1面に残存の転写残現像剤は帯電ニ
ップ部aに感光体1面の移動でそのまま持ち運ばれる。
【0125】この場合、帯電ローラ2を感光体1に対し
て速度差をもって接触させることで、転写残現像剤のパ
ターンが攪乱されて崩され、中間調画像において、前回
の画像パターン部分がゴーストとなって現れることがな
くなる。
て速度差をもって接触させることで、転写残現像剤のパ
ターンが攪乱されて崩され、中間調画像において、前回
の画像パターン部分がゴーストとなって現れることがな
くなる。
【0126】.帯電ニップ部aに持ち運ばれた転写残
現像剤は帯電ローラ2に付着・混入する。従来現像剤は
絶縁体であるため帯電ローラ2に対する転写残現像剤の
付着・混入は感光体1の帯電において帯電不良を生じさ
せる因子である。
現像剤は帯電ローラ2に付着・混入する。従来現像剤は
絶縁体であるため帯電ローラ2に対する転写残現像剤の
付着・混入は感光体1の帯電において帯電不良を生じさ
せる因子である。
【0127】しかしこの場合でも、帯電促進粒子mが帯
電ニップ部aに介在することにより、帯電ローラ2の感
光体1への緻密な接触性と接触抵抗を維持できるため、
帯電ローラ2の転写残現像剤による汚染にかかわらず、
低印加電圧でオゾンレスの注入帯電を長期に渡り安定に
維持させることができ、均一な帯電性を与えることが出
来る。
電ニップ部aに介在することにより、帯電ローラ2の感
光体1への緻密な接触性と接触抵抗を維持できるため、
帯電ローラ2の転写残現像剤による汚染にかかわらず、
低印加電圧でオゾンレスの注入帯電を長期に渡り安定に
維持させることができ、均一な帯電性を与えることが出
来る。
【0128】.帯電ローラ2に付着・混入した転写残
現像剤は帯電ローラ2から徐々に感光体1上に吐き出さ
れて感光体1面の移動とともに現像部位bに至り、現像
装置3において現像同時クリーニング(回収)される
(トナーリサイクル)。
現像剤は帯電ローラ2から徐々に感光体1上に吐き出さ
れて感光体1面の移動とともに現像部位bに至り、現像
装置3において現像同時クリーニング(回収)される
(トナーリサイクル)。
【0129】この場合、帯電ローラ2に帯電促進粒子m
が担持されていることで、帯電ローラ2とこれに付着・
混入する転写残現像剤の付着力が低減化されて帯電ロー
ラ2から感光体1上にへの現像剤の吐き出し効率が向上
する。
が担持されていることで、帯電ローラ2とこれに付着・
混入する転写残現像剤の付着力が低減化されて帯電ロー
ラ2から感光体1上にへの現像剤の吐き出し効率が向上
する。
【0130】現像同時クリーニングは前述したように、
転写後に感光体1上に残留したトナーを引き続く画像形
成工程の現像時、即ち引き続き感光体を帯電し、露光し
て潜像を形成し、その潜像の現像時において、現像装置
のかぶり取りバイアス、即ち現像装置に印加する直流電
圧と感光体の表面電位間の電位差であるかぶり取り電位
差Vbackによって回収するものである。本実施例におけ
るプリンタのように反転現像の場合では、この現像同時
クリーニングは、感光体の暗部電位から現像スリーブに
トナーを回収する電界と、現像スリーブから感光体の明
部電位へトナーを付着させる電界の作用でなされる。
転写後に感光体1上に残留したトナーを引き続く画像形
成工程の現像時、即ち引き続き感光体を帯電し、露光し
て潜像を形成し、その潜像の現像時において、現像装置
のかぶり取りバイアス、即ち現像装置に印加する直流電
圧と感光体の表面電位間の電位差であるかぶり取り電位
差Vbackによって回収するものである。本実施例におけ
るプリンタのように反転現像の場合では、この現像同時
クリーニングは、感光体の暗部電位から現像スリーブに
トナーを回収する電界と、現像スリーブから感光体の明
部電位へトナーを付着させる電界の作用でなされる。
【0131】.また感光体1面に実質的に付着保持さ
れる帯電促進粒子mの存在により現像剤の感光体1側か
ら転写材P側への転写効率が向上する効果もえられる。
れる帯電促進粒子mの存在により現像剤の感光体1側か
ら転写材P側への転写効率が向上する効果もえられる。
【0132】(5)帯電ニップ部aや帯電ローラ2に対
する帯電促進粒子mの補給 最初に、感光体1と帯電ローラ2との帯電ニップ部aに
十分量の帯電促進粒子mを介在させても、あるいは帯電
ローラ2に十分量の帯電促進粒子mを塗布しておいて
も、装置の使用に伴い帯電促進粒子mが帯電ニップ部a
や帯電ローラ2から減少したり、帯電促進粒子mが劣化
したりすることで、帯電性の低下が生じる。
する帯電促進粒子mの補給 最初に、感光体1と帯電ローラ2との帯電ニップ部aに
十分量の帯電促進粒子mを介在させても、あるいは帯電
ローラ2に十分量の帯電促進粒子mを塗布しておいて
も、装置の使用に伴い帯電促進粒子mが帯電ニップ部a
や帯電ローラ2から減少したり、帯電促進粒子mが劣化
したりすることで、帯電性の低下が生じる。
【0133】そのため、帯電性の低下が生じた際には、
帯電ニップ部aや帯電ローラ2に対して帯電促進粒子m
を補給する必要がある。
帯電ニップ部aや帯電ローラ2に対して帯電促進粒子m
を補給する必要がある。
【0134】本実施例においては、現像剤31に帯電促
進粒子mを混入させた非接触現像装置3の現像部bにお
いて感光体1表面に供給され、その帯電促進粒子mが感
光体1表面を介して帯電ニップ部aに持ち運ばれること
で、帯電ニップ部aや帯電ローラ2表面に供給され、帯
電ローラ2と感光体1表面間で帯電促進粒子mが介在し
接触密度を高くする。そのため、良好な帯電性を得るこ
とができる。本実施例のようなシステムでは、帯電促進
粒子mが実質上の接触帯電部材としての役割を担ってい
る。従って、現像装置3から実質上の帯電促進部材を供
給するというシステムである。
進粒子mを混入させた非接触現像装置3の現像部bにお
いて感光体1表面に供給され、その帯電促進粒子mが感
光体1表面を介して帯電ニップ部aに持ち運ばれること
で、帯電ニップ部aや帯電ローラ2表面に供給され、帯
電ローラ2と感光体1表面間で帯電促進粒子mが介在し
接触密度を高くする。そのため、良好な帯電性を得るこ
とができる。本実施例のようなシステムでは、帯電促進
粒子mが実質上の接触帯電部材としての役割を担ってい
る。従って、現像装置3から実質上の帯電促進部材を供
給するというシステムである。
【0135】感光体1上の現像剤像は転写ニップ部cに
おいて転写バイアスの影響で記録媒体P側に引かれて積
極的に転移するが、感光体1上の帯電促進粒子mは導電
性であることで記録媒体P側には積極的には転移せず、
感光体1上に実質的に付着保持されて残留して感光体1
面の移動に伴い転写ニップ部cを経由して帯電ニップ部
aに持ち運ばれる。
おいて転写バイアスの影響で記録媒体P側に引かれて積
極的に転移するが、感光体1上の帯電促進粒子mは導電
性であることで記録媒体P側には積極的には転移せず、
感光体1上に実質的に付着保持されて残留して感光体1
面の移動に伴い転写ニップ部cを経由して帯電ニップ部
aに持ち運ばれる。
【0136】即ち、現像装置3の現像剤31に混入させ
た帯電促進粒子mは現像装置内部において現像剤31と
摺擦される。本実施例では、現像剤31には負性電荷制
御材が外添されているため、帯電促進粒子mはそれに対
して摩擦帯電し、逆極性のプラス側に電荷を持つ。その
ため、現像スリーブ32上の現像剤31中の帯電促進粒
子mは、現像スリーブ32と感光体1表面間の電位差に
より、現像スリーブ32上から感光体1表面に供給され
る。帯電促進粒子mは現像剤31とは逆極性の電荷を持
っているために、転写部cにおいて転写されず、帯電ロ
ーラ2と感光体1間の帯電ニップ部aへ供給され、結果
として、帯電ローラ2表面にコートされる。
た帯電促進粒子mは現像装置内部において現像剤31と
摺擦される。本実施例では、現像剤31には負性電荷制
御材が外添されているため、帯電促進粒子mはそれに対
して摩擦帯電し、逆極性のプラス側に電荷を持つ。その
ため、現像スリーブ32上の現像剤31中の帯電促進粒
子mは、現像スリーブ32と感光体1表面間の電位差に
より、現像スリーブ32上から感光体1表面に供給され
る。帯電促進粒子mは現像剤31とは逆極性の電荷を持
っているために、転写部cにおいて転写されず、帯電ロ
ーラ2と感光体1間の帯電ニップ部aへ供給され、結果
として、帯電ローラ2表面にコートされる。
【0137】(6)帯電促進粒子の供給均一化 本実施例においては、感光体1に対する画像書き込み位
置を変動させるシーケンスを持つことにより、帯電ニッ
プ部aの長手に沿う帯電促進粒子の供給分布をずらすこ
とで、帯電ローラ2の長手に沿う帯電促進粒子の供給均
一化を図ったものである。
置を変動させるシーケンスを持つことにより、帯電ニッ
プ部aの長手に沿う帯電促進粒子の供給分布をずらすこ
とで、帯電ローラ2の長手に沿う帯電促進粒子の供給均
一化を図ったものである。
【0138】より具体的には、レーザースキャナによる
感光体1に対する画像露光Lの書き込み位置を印字1枚
毎にずらすことで、現像装置3から帯電ニップ部aへの
帯電促進粒子mの供給分布を印字1枚毎に変化させてい
る。そのため、同じ画像露光Lを行った際にも、帯電ニ
ップ部aの長手に関して供給される帯電促進粒子mの分
布は変化する。これにより、帯電ニップ部aの長手に沿
う帯電促進粒子mの供給分布は実質的に偏ることがな
く、安定して帯電促進粒子mを帯電ローラ2の表面に該
ローラ2の長手に沿ってコートさせることができ、帯電
性も安定させることができる。
感光体1に対する画像露光Lの書き込み位置を印字1枚
毎にずらすことで、現像装置3から帯電ニップ部aへの
帯電促進粒子mの供給分布を印字1枚毎に変化させてい
る。そのため、同じ画像露光Lを行った際にも、帯電ニ
ップ部aの長手に関して供給される帯電促進粒子mの分
布は変化する。これにより、帯電ニップ部aの長手に沿
う帯電促進粒子mの供給分布は実質的に偏ることがな
く、安定して帯電促進粒子mを帯電ローラ2の表面に該
ローラ2の長手に沿ってコートさせることができ、帯電
性も安定させることができる。
【0139】(7)帯電性等の評価 以上に説明した本実施例の画像形成装置にて、図2の
(c)に示すような表画像パターンを500枚連続して
印字した後、基準画像を印字し、基準画像の画質を評価
することにより、帯電性の評価を行った。
(c)に示すような表画像パターンを500枚連続して
印字した後、基準画像を印字し、基準画像の画質を評価
することにより、帯電性の評価を行った。
【0140】比較例(従来例)として、レーザースキャ
ナによる感光体1に対する画像露光Lの書き込み位置を
固定し、帯電促進粒子mを決まった分布で帯電ニップ部
aすなわち帯電ローラ2の表面に供給する画像形成装置
を用いて、本実施例と帯電性の比較を行った。
ナによる感光体1に対する画像露光Lの書き込み位置を
固定し、帯電促進粒子mを決まった分布で帯電ニップ部
aすなわち帯電ローラ2の表面に供給する画像形成装置
を用いて、本実施例と帯電性の比較を行った。
【0141】また、帯電ローラ2の表面にコートされて
いる帯電促進粒子mの量を画像計測することにより、本
実施例と従来例との間での帯電促進粒子mの供給安定性
の差も比較した。
いる帯電促進粒子mの量を画像計測することにより、本
実施例と従来例との間での帯電促進粒子mの供給安定性
の差も比較した。
【0142】帯電促進粒子数の測定方法は以下の通りで
ある。印字中の画像形成装置を停止させ、帯電ローラ2
の表面をビデオマイクロスコープ(OLIYMPUS製OVM1000
N)及びデジタルスチルレコーダ(DELTIS製SR-3100 )
で撮影した。ビデオマイクロスコープには1000倍の
対物レンズを取り付けた状態で撮影した。
ある。印字中の画像形成装置を停止させ、帯電ローラ2
の表面をビデオマイクロスコープ(OLIYMPUS製OVM1000
N)及びデジタルスチルレコーダ(DELTIS製SR-3100 )
で撮影した。ビデオマイクロスコープには1000倍の
対物レンズを取り付けた状態で撮影した。
【0143】得られたデジタル画像から個々の粒子数分
布を計測するため、一定分散強調処理をかけた上である
しきい値を持って二値化処理し、得られた二値化された
白部の面積を計測した。面積の値自体は二値化処理の際
のしきい値により大きく変化するが、帯電ローラ2の表
面のローラ長手方向の粒子分布を調べるには、しきい値
を一定にしておけば計測することが可能である。
布を計測するため、一定分散強調処理をかけた上である
しきい値を持って二値化処理し、得られた二値化された
白部の面積を計測した。面積の値自体は二値化処理の際
のしきい値により大きく変化するが、帯電ローラ2の表
面のローラ長手方向の粒子分布を調べるには、しきい値
を一定にしておけば計測することが可能である。
【0144】従って、本計測における帯電促進粒子mの
付着量の値自体は絶対的なものではなく、ローラ長手方
向の相対的な変化を示している。
付着量の値自体は絶対的なものではなく、ローラ長手方
向の相対的な変化を示している。
【0145】図2の(a)は上記の本実施例の画像形成
装置において得られた帯電ローラ2の表面のローラ長手
に沿う帯電促進粒子付着量分布計測結果である。また
(b)は上記の比較例の画像形成装置において得られた
帯電ローラ2の表面のローラ長手に沿う帯電促進粒子付
着量分布計測結果である。
装置において得られた帯電ローラ2の表面のローラ長手
に沿う帯電促進粒子付着量分布計測結果である。また
(b)は上記の比較例の画像形成装置において得られた
帯電ローラ2の表面のローラ長手に沿う帯電促進粒子付
着量分布計測結果である。
【0146】上記の(a)と(b)との分布態様の比較
から明らかなように、(b)の比較例の場合には帯電ロ
ーラ2の表面のローラ長手に沿う帯電促進粒子mの付着
量分布について表画像パターンに応じた帯電促進粒子m
の付着むらが生じているのに対して、(a)も本実施例
の場合ではそのようなことがなく、帯電欠陥を生じにく
いことがわかる。
から明らかなように、(b)の比較例の場合には帯電ロ
ーラ2の表面のローラ長手に沿う帯電促進粒子mの付着
量分布について表画像パターンに応じた帯電促進粒子m
の付着むらが生じているのに対して、(a)も本実施例
の場合ではそのようなことがなく、帯電欠陥を生じにく
いことがわかる。
【0147】また、表画像パターンを500枚連続して
印字した後の基準画像を比較すると、比較例の画像形成
装置においては、表画像パターンの罫線部分の帯電性が
低下し、画像劣化が生じてしまった。しかし、本実施例
の画像形成装置においては、帯電ニップ部aの長手に沿
う帯電促進粒子mの供給分布が実質的に偏ることがない
ため、良好な帯電性を継続し保持することができた。
印字した後の基準画像を比較すると、比較例の画像形成
装置においては、表画像パターンの罫線部分の帯電性が
低下し、画像劣化が生じてしまった。しかし、本実施例
の画像形成装置においては、帯電ニップ部aの長手に沿
う帯電促進粒子mの供給分布が実質的に偏ることがない
ため、良好な帯電性を継続し保持することができた。
【0148】このように、本実施例は帯電促進粒子mを
現像剤に混入させて、現像装置3内から帯電促進粒子m
を感光体1表面を介して帯電ニップ部aに供給し、画像
を1枚印字毎に画像露光Lを感光体長手方向に位置をず
らすことで、帯電ニップ部aの長手方向に沿う帯電促進
粒子mの供給分布を変化させて、帯電ローラ2上の帯電
促進粒子mの存在量分布を実質的に一定になるように供
給することにより、良好な帯電性を得ることが可能とな
った。
現像剤に混入させて、現像装置3内から帯電促進粒子m
を感光体1表面を介して帯電ニップ部aに供給し、画像
を1枚印字毎に画像露光Lを感光体長手方向に位置をず
らすことで、帯電ニップ部aの長手方向に沿う帯電促進
粒子mの供給分布を変化させて、帯電ローラ2上の帯電
促進粒子mの存在量分布を実質的に一定になるように供
給することにより、良好な帯電性を得ることが可能とな
った。
【0149】なお、本実施例では画像露光Lの画像書き
込み位置を1枚印字毎に移動させたが、これに限るもの
ではなく、一定(あるいは不定期)周期毎に画像露光書
き込み位置を移動させるなどしても良い。
込み位置を1枚印字毎に移動させたが、これに限るもの
ではなく、一定(あるいは不定期)周期毎に画像露光書
き込み位置を移動させるなどしても良い。
【0150】また、帯電、現像、転写などにおける電気
的極性も本実施例と同じ物に限るものではない。
的極性も本実施例と同じ物に限るものではない。
【0151】〈実施例2〉本実施例においては、感光体
1に対する帯電ローラ2の位置を変動させるシーケンス
を持つことにより、帯電ニップ部aの長手に沿う帯電促
進粒子の供給分布をずらすことで、帯電ローラ2の長手
に沿う帯電促進粒子の供給均一化を図ったものである。
1に対する帯電ローラ2の位置を変動させるシーケンス
を持つことにより、帯電ニップ部aの長手に沿う帯電促
進粒子の供給分布をずらすことで、帯電ローラ2の長手
に沿う帯電促進粒子の供給均一化を図ったものである。
【0152】より具体的には、実施例1の画像形成装置
において、レーザースキャナによる感光体1に対する画
像露光Lの書き込み位置は変動させずに固定にし、その
代わりに、帯電促進粒子支持部材としての帯電ローラを
画像露光すなわち帯電促進粒子供給分布に対して位置を
定期的ないしは不定期に変位させることにより、帯電ロ
ーラ2上への帯電促進粒子の供給分布の実質的な偏りを
なくして帯電促進粒子をむらなく付着させ、安定した帯
電性を得ることを特徴とするものである。
において、レーザースキャナによる感光体1に対する画
像露光Lの書き込み位置は変動させずに固定にし、その
代わりに、帯電促進粒子支持部材としての帯電ローラを
画像露光すなわち帯電促進粒子供給分布に対して位置を
定期的ないしは不定期に変位させることにより、帯電ロ
ーラ2上への帯電促進粒子の供給分布の実質的な偏りを
なくして帯電促進粒子をむらなく付着させ、安定した帯
電性を得ることを特徴とするものである。
【0153】本実施例では、図には省略したが、帯電ロ
ーラ2はローラ芯金21の端部に配置されたクランクに
より感光体1の長手方向に位置を移動させる事が可能な
構成になっており、1枚印字毎に感光体1の長手方向に
対する位置をずらし、最大ずれ幅3mm、20枚周期の
シーケンスを持たせている。
ーラ2はローラ芯金21の端部に配置されたクランクに
より感光体1の長手方向に位置を移動させる事が可能な
構成になっており、1枚印字毎に感光体1の長手方向に
対する位置をずらし、最大ずれ幅3mm、20枚周期の
シーケンスを持たせている。
【0154】そのため、同じ画像露光Lを行った際に
も、帯電ニップ部aの長手に関して供給される帯電促進
粒子mの分布は変化する。これにより、帯電ニップ部a
の長手に沿う帯電促進粒子mの供給分布は実質的に偏る
ことがなく、安定して帯電促進粒子mを帯電ローラ2の
表面に該ローラ2の長手に沿ってコートさせることがで
き、実質上の接触帯電部材である帯電促進粒子mの帯電
ローラ2表面での欠損部がなくなり、安定した帯電性を
得ることが可能となる。
も、帯電ニップ部aの長手に関して供給される帯電促進
粒子mの分布は変化する。これにより、帯電ニップ部a
の長手に沿う帯電促進粒子mの供給分布は実質的に偏る
ことがなく、安定して帯電促進粒子mを帯電ローラ2の
表面に該ローラ2の長手に沿ってコートさせることがで
き、実質上の接触帯電部材である帯電促進粒子mの帯電
ローラ2表面での欠損部がなくなり、安定した帯電性を
得ることが可能となる。
【0155】なお、本実施例では印字1枚毎に帯電ロー
ラ2の感光体1の長手方向への位置移動を印字1枚毎に
行なわせたが、これに限るものではなく、帯電ローラ2
の位置移動は任意の定期周期ないしは不定期の周期でか
まわない。
ラ2の感光体1の長手方向への位置移動を印字1枚毎に
行なわせたが、これに限るものではなく、帯電ローラ2
の位置移動は任意の定期周期ないしは不定期の周期でか
まわない。
【0156】上記以外の画像形成装置構成・制御等は実
施例1の画像形成装置と同様であるので、再度の説明は
省略する。
施例1の画像形成装置と同様であるので、再度の説明は
省略する。
【0157】〈実施例3〉(図3) 本実施例においては、感光体1上の帯電促進粒子の供給
分布をずらす部材を持つことにより、帯電ニップ部aの
長手に沿う帯電促進粒子の供給分布をずらすことで、帯
電ローラ2の長手に沿う帯電促進粒子の供給均一化を図
ったものである。
分布をずらす部材を持つことにより、帯電ニップ部aの
長手に沿う帯電促進粒子の供給分布をずらすことで、帯
電ローラ2の長手に沿う帯電促進粒子の供給均一化を図
ったものである。
【0158】より具体的には、実施例1の画像形成装置
において、レーザースキャナによる感光体1に対する画
像露光Lの書き込み位置は変動させずに固定にし、その
代わりに、現像装置3から感光体1に供給された帯電促
進粒子の供給分布を移動させる帯電粒子移動部材6(図
3)をとりつけることにより、帯電ローラ2上への帯電
促進粒子の供給分布の実質的な偏りをなくして帯電促進
粒子をむらなく付着させ、安定した帯電性を得ることを
特徴とするものである。
において、レーザースキャナによる感光体1に対する画
像露光Lの書き込み位置は変動させずに固定にし、その
代わりに、現像装置3から感光体1に供給された帯電促
進粒子の供給分布を移動させる帯電粒子移動部材6(図
3)をとりつけることにより、帯電ローラ2上への帯電
促進粒子の供給分布の実質的な偏りをなくして帯電促進
粒子をむらなく付着させ、安定した帯電性を得ることを
特徴とするものである。
【0159】本実施例において上記の帯電粒子移動部材
6は、支持部材61に固定されたファーブラシ62であ
り、支持部材61の端部に配置された不図示のクランク
により支持部材61を感光体1の長手方向に移動させる
ことができる。本実施例では、1枚印字毎に帯電促進粒
子移動部材6の支持部材61の長手方向位置をずらし、
最大ずれ幅3mm、20枚周期のシーケンスを持たせて
いる。
6は、支持部材61に固定されたファーブラシ62であ
り、支持部材61の端部に配置された不図示のクランク
により支持部材61を感光体1の長手方向に移動させる
ことができる。本実施例では、1枚印字毎に帯電促進粒
子移動部材6の支持部材61の長手方向位置をずらし、
最大ずれ幅3mm、20枚周期のシーケンスを持たせて
いる。
【0160】本実施例では現像装置3内から感光体1上
に帯電促進粒子mを供給し、帯電促進粒子移動部材6に
より、帯電促進粒子mの供給量分布を変化させてやるこ
とにより、帯電ニップ部aの長手方向に沿う帯電促進粒
子mの供給分布の実質的なむらをなくし、帯電ローラ2
表面に帯電促進粒子mを実質的にむらなく付着させるこ
とができる。
に帯電促進粒子mを供給し、帯電促進粒子移動部材6に
より、帯電促進粒子mの供給量分布を変化させてやるこ
とにより、帯電ニップ部aの長手方向に沿う帯電促進粒
子mの供給分布の実質的なむらをなくし、帯電ローラ2
表面に帯電促進粒子mを実質的にむらなく付着させるこ
とができる。
【0161】同じ画像露光パターンを繰り返し、現像装
置3内から感光体1上への帯電促進粒子mの供給分布が
偏った際にも、帯電促進粒子移動部材6により、その偏
りをなくすことができる。そのため、帯電性にむらが生
じず、安定した帯電性を得ることが可能となる。
置3内から感光体1上への帯電促進粒子mの供給分布が
偏った際にも、帯電促進粒子移動部材6により、その偏
りをなくすことができる。そのため、帯電性にむらが生
じず、安定した帯電性を得ることが可能となる。
【0162】上記以外の画像形成装置構成・制御等は実
施例1の画像形成装置と同様であるので、再度の説明は
省略する。
施例1の画像形成装置と同様であるので、再度の説明は
省略する。
【0163】〈その他〉 1)可撓性の帯電促進粒子支持部材としての帯電ローラ
2は実施例の帯電ローラの構成に限られるものではな
い。
2は実施例の帯電ローラの構成に限られるものではな
い。
【0164】また可撓性の帯電促進粒子支持部材はロー
ラ型の他に、ファーブラシ型などとすることもできる。
フェルト・布などの材質・形状のものも使用可能であ
る。また、これらを積層し、より適切な弾性と導電性を
得ることも可能である。
ラ型の他に、ファーブラシ型などとすることもできる。
フェルト・布などの材質・形状のものも使用可能であ
る。また、これらを積層し、より適切な弾性と導電性を
得ることも可能である。
【0165】2)被帯電体としての像担持体の表面に電
荷注入層を設けて像担持体表面の抵抗を調節することで
注入帯電機構を支配的にすることができる。
荷注入層を設けて像担持体表面の抵抗を調節することで
注入帯電機構を支配的にすることができる。
【0166】図4は表面に電荷注入層16を設けた感光
体1の層構成模型図である。即ち該感光体1は、アルミ
ドラム基体(Alドラム基体)11上に下引き層12、
正電荷注入防止層13、電荷発生層14、電荷輸送層1
5の順に重ねて塗工された一般的な有機感光体に電荷注
入層16を塗布することにより、帯電性能を向上したも
のである。
体1の層構成模型図である。即ち該感光体1は、アルミ
ドラム基体(Alドラム基体)11上に下引き層12、
正電荷注入防止層13、電荷発生層14、電荷輸送層1
5の順に重ねて塗工された一般的な有機感光体に電荷注
入層16を塗布することにより、帯電性能を向上したも
のである。
【0167】電荷注入層16は、バインダーとしての光
硬化型のアクリル樹脂に、導電性粒子(導電フィラー)
としてのSnO2 超微粒子16a(径が約0.03μ
m)、4フッ化エチレン樹脂(商品名テフロン)などの
滑剤、重合開始剤等を混合分散し、塗工後、光硬化法に
より膜形成したものである。
硬化型のアクリル樹脂に、導電性粒子(導電フィラー)
としてのSnO2 超微粒子16a(径が約0.03μ
m)、4フッ化エチレン樹脂(商品名テフロン)などの
滑剤、重合開始剤等を混合分散し、塗工後、光硬化法に
より膜形成したものである。
【0168】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。
【0169】また本構成のように電荷注入層16を用い
ていない場合でも、例えば電荷輸送層15が上記抵抗範
囲に或る場合は同等の効果が得られる。
ていない場合でも、例えば電荷輸送層15が上記抵抗範
囲に或る場合は同等の効果が得られる。
【0170】さらに、表層の体積抵抗が約1013Ω・c
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。
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。
【0171】3)AC電圧(交番電圧)成分を印加する
場合の、そのAC電圧波形としては、正弦波、矩形波、
三角波等適宜使用可能である。また、直流電源を周期的
にオン/オフすることによって形成された矩形波であっ
ても良い。このように交番電圧の波形としては周期的に
その電圧値が変化するようなバイアスが使用できる。
場合の、そのAC電圧波形としては、正弦波、矩形波、
三角波等適宜使用可能である。また、直流電源を周期的
にオン/オフすることによって形成された矩形波であっ
ても良い。このように交番電圧の波形としては周期的に
その電圧値が変化するようなバイアスが使用できる。
【0172】4)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。
しては、実施形態例の様にデジタル的な潜像を形成する
レーザー走査露光手段に限定されるものではなく、通常
のアナログ的な画像露光やLEDなどの他の発光素子で
も構わないし、蛍光燈等の発光素子と液晶シャッター等
の組み合わせによるものなど、画像情報に対応した静電
潜像を形成できるものであるなら構わない。
【0173】像担持体1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。
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。
【0174】5)現像手段3についても、その現像方式
・構成は実施例のものに限定されるものではないことは
勿論である。
・構成は実施例のものに限定されるものではないことは
勿論である。
【0175】6)本発明の画像形成装置は転写後の像担
持体面から転写残現像剤や紙粉を除去するクリーナを具
備させたものであってもよい。
持体面から転写残現像剤や紙粉を除去するクリーナを具
備させたものであってもよい。
【0176】7)像担持体1から現像剤像の転写を受け
る被記録体は転写ドラム等の中間転写体であってもよ
い。
る被記録体は転写ドラム等の中間転写体であってもよ
い。
【0177】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、帯電
促進粒子を用いた注入帯電手段を像担持体の帯電工程手
段とする画像形成装置について、帯電促進粒子を帯電促
進粒子支持部材に実質的にむらなく供給し、良好な帯電
性および画像を安定して得ることが可能な画像形成装置
を提供するが可能となる。
促進粒子を用いた注入帯電手段を像担持体の帯電工程手
段とする画像形成装置について、帯電促進粒子を帯電促
進粒子支持部材に実質的にむらなく供給し、良好な帯電
性および画像を安定して得ることが可能な画像形成装置
を提供するが可能となる。
【図1】実施例1の画像形成装置の概略構成図
【図2】(a)と(b)はそれぞれ実施例1と比較例の
画像形成装置における帯電ローラ長手に沿うローラ表面
の帯電促進粒子付着量分布図、(c)は印字に用いた表
画像パターン
画像形成装置における帯電ローラ長手に沿うローラ表面
の帯電促進粒子付着量分布図、(c)は印字に用いた表
画像パターン
【図3】実施例3の画像形成装置の概略構成図
【図4】表面に電荷注入層を設けた感光体の一例の層構
成模型図
成模型図
【図5】帯電特性グラフ
1 感光体(像担持体、被帯電体) 2 帯電促進粒子支持部材(帯電ローラ) 3 現像装置 31 現像剤(トナー) m 帯電促進粒子(実質的な接触帯電部材) 4 転写ローラ 5 定着装置 6 帯電促進粒子移動部材 P 転写材 C プロセスカートリッジ S1〜S3 バイアス印加電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 児野 康則 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H003 BB07 BB11 CC05 EE11
Claims (10)
- 【請求項1】像担持体に、像担持体を帯電する帯電工
程、像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書き込
み工程、その静電潜像を帯電した現像剤により現像する
現像工程を含む作像プロセスを適用して画像形成を実行
する画像形成装置において、 a.像担持体を帯電する帯電手段は、像担持体とニップ
部を形成する帯電促進粒子支持部材と、少なくともこの
帯電促進粒子支持部材と像担持体とのニップ部に介在さ
せた帯電を促進させるための帯電促進粒子を有し、 b.帯電促進粒子は像担持体の静電潜像を現像する現像
工程手段の現像剤に添加されていて、現像工程手段から
像担持体に供給されて帯電促進粒子支持部材と像担持体
とのニップ部に持ち運ばれること、 c.ニップ部の長手に沿う帯電促進粒子の供給分布をず
らす手段を持つこと、を特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】像担持体に対する情報書き込み位置を変動
させるシーケンスを持つことにより、前記ニップ部の長
手に沿う帯電促進粒子の供給分布をずらすことを特徴と
する請求項1に記載の画像形成装置。 - 【請求項3】像担持体に対する帯電促進粒子支持部材の
位置を変動させるシーケンスを持つことにより、前記ニ
ップ部の長手に沿う帯電促進粒子の供給分布をずらすこ
とを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 【請求項4】像担持体上の帯電促進粒子の供給分布をず
らす部材を持つことにより、前記ニップ部の長手に沿う
帯電促進粒子の供給分布をずらす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5】帯電促進粒子支持部材は、可撓性の部材で
あり、電圧が印加され、像担持体に対して速度差をもっ
て移動することを特徴とする請求項1ないし4の何れか
1つに記載の画像形成装置。 - 【請求項6】像担持体上の現像剤像を記録媒体に転写す
る転写工程を有し、像担持体は繰り返して作像に供され
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】現像工程手段が、現像剤像を記録媒体に転
写した後に像担持体上に残留した現像剤を回収するクリ
ーニング手段を兼ねていることを特徴とする請求項1な
いし6の何れか1つに記載の画像形成装置。 - 【請求項8】帯電促進粒子が現像剤との摺擦によって摩
擦帯電して電荷極性を持つことを特徴とする請求項1な
いし7の何れか1つに記載の画像形成装置。 - 【請求項9】帯電促進粒子支持部材部材は像担持体の移
動方向とは逆方向に速度差を保ちつつ駆動されることを
特徴とする請求項1ないし8の何れか1つに記載の画像
形成装置。 - 【請求項10】像担持体の帯電面に静電潜像を形成する
情報書き込み手段が像露光手段であることを特徴とする
請求項1ないし9の何れか1つに記載の画像形成装置。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28792499A JP2001109230A (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | 画像形成装置 |
US09/678,026 US6519433B1 (en) | 1999-10-08 | 2000-10-04 | Image forming apparatus in which electroconductive particles are supplied to charging means from developing device by way of image bearing member |
EP00121858A EP1091261B1 (en) | 1999-10-08 | 2000-10-06 | Image forming apparatus in which electroconductive particles are supplied to charging means from developing device by way of image bearing member |
TW089120942A TW509825B (en) | 1999-10-08 | 2000-10-06 | Image forming apparatus in which electroconductive particles are supply to charging means from developing device by way of image bearing member |
DE60017045T DE60017045T2 (de) | 1999-10-08 | 2000-10-06 | Bilderzeugungsgerät, in welchem elektrisch leitende Teilchen mittels Bildträgerelement von der Entwicklungsvorrichtung der Aufladungsvorrichtung zugeführt werden |
KR10-2000-0059013A KR100391875B1 (ko) | 1999-10-08 | 2000-10-07 | 전기 도전성 입자가 현상 장치로부터 화상 담지 부재를거쳐 대전 수단으로 공급되는 화상 형성 장치 |
CN00137475A CN1128389C (zh) | 1999-10-08 | 2000-10-08 | 借助图像载体件将导电颗粒从显影装置供入充电装置的成像设备 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28792499A JP2001109230A (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | 画像形成装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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US7116922B2 (en) * | 2003-05-02 | 2006-10-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Charging apparatus |
US20060292479A1 (en) * | 2005-06-23 | 2006-12-28 | Burkum Philip S | System and method for applying spacer elements |
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DE69316458T2 (de) | 1992-06-17 | 1998-05-20 | Canon Kk | Elektrophotographischer Apparat und Prozesseinheit ausgestattet mit einem Aufladungselement |
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EP0863447B1 (en) | 1997-03-05 | 2003-09-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Charging device, charging method, cartridge and image forming apparatus |
JP3825918B2 (ja) | 1997-06-13 | 2006-09-27 | キヤノン株式会社 | 画像形成方法 |
JP3315645B2 (ja) | 1997-06-23 | 2002-08-19 | キヤノン株式会社 | 帯電方法、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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JPH11153897A (ja) * | 1997-09-16 | 1999-06-08 | Canon Inc | 帯電方法、帯電装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジ |
US6118965A (en) | 1997-10-20 | 2000-09-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus having a contact-type charger |
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- 1999-10-08 JP JP28792499A patent/JP2001109230A/ja active Pending
-
2000
- 2000-10-04 US US09/678,026 patent/US6519433B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-10-06 DE DE60017045T patent/DE60017045T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-10-06 TW TW089120942A patent/TW509825B/zh not_active IP Right Cessation
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- 2000-10-08 CN CN00137475A patent/CN1128389C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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