画像形成装置

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【発明の名称】	画像形成装置
【発明者】	【氏名】中山雄二
【要約】	【課題】感光体の帯電に磁性粒子による磁気ブラシ帯電器を用いても、ベルト状記録材担持体に付着した磁性粒子による感光体の摺擦傷を防止して、傷等の欠陥のない良好な画像を得ることを可能とし画像形成装置を提供することである。【解決手段】転写ベルト７１の回転方向上、トナーを除去するクリーニングブレード５の上流位置に、トナー粒子クリーニング部材として中心に磁石８０を有するファーブラシ８１をベルト７１の表面に当接設置し、磁気ブラシ帯電器２から感光ドラム３を経由してベルト７１の表面に付着した磁性粒子をファーブラシ８１で掻き落とし、磁石８０で捕集するようにした。

【特許請求の範囲】
【請求項１】電荷注入層を有する感光体の表面を磁性粒子を用いた磁気ブラシ帯電器により帯電し、前記帯電された感光体に対する像露光および現像剤による現像で得られたトナー像を、無端状の記録材担持体上に担持して搬送された記録材に転写し、トナー像が転写された記録材を分離後の転写材担持体の表面の付着トナーをトナークリーニング部材によりクリーニングする画像形成装置において、前記トナー像が転写された記録材の分離後の位置であって、前記トナークリーニング部材の上流側または下流側に、前記記録材担持体の表面に付着した磁性粒子を磁気的に除去する磁性粒子クリーニング部材を設置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記磁性粒子クリーニング部材は、前記記録材担持体の表面に接触した内にマグネットを有するファーブラシである請求項１の画像形成装置。
【請求項３】前記磁性粒子クリーニング部材は、前記記録材担持体の表面に近接した磁石板である請求項１の画像形成装置。
【請求項４】前記磁性粒子クリーニング部材は、前記記録材担持体の表面に接触した磁石ローラである請求項１の画像形成装置。
【請求項５】前記磁性粒子の平均粒径が１０～１００μｍ、飽和磁化が２０～２５０ｅｍｕ／ｃｍ³、抵抗が１０²～１０¹⁰Ωｃｍである請求項１～４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記現像剤は非磁性トナーと磁性キャリアとを混合した２成分現像剤であり、前記非磁性トナーは重合法で生成された略球形のトナーであり、その平均粒径が６～１０μｍ、形状係数ＳＦ－１が１００～１４０でＳＦ－２が１００～１２０である請求項１～５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項７】前記トナークリーニング部材は、前記記録材担持体の表面に接触したブレードである請求項１～６のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項８】前記記録材担持体に沿って前記感光体を複数有し、前記複数の感光体上の複数色のトナー像が、前記記録材担持体上に担持して搬送される記録材に重ね合わせて転写される請求項１～７のいずれかの項に記載の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被記録画像に対応して像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により現像して可視化し、その可視画像を紙等の記録材に転写して、記録材に画像を記録する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】昨今、複写機、プリンター、Ｆａｘといった出力端末を全て兼ね備えた複合機が出現しつつあり、このようなネットワーク対応型の出力端末として、電子写真システムが広く受け入れられるようになってきている。
【０００３】その大きな問題の一つは、本体のデューティーサイクルで、これは、サービスマンなしで本体が正常に稼動し続ける限界枚数のことである。この感光ドラムの寿命が、デューティーサイクルを支配する最大要因の一つとなっている。
【０００４】またエコロジーの観点から廃棄物をなくすために、消耗品を減らし、部品の寿命を延ばし、信頼性を上げることが、画像形成装置に対する強い課題となっている。従来のアナログ装置からデジタル化が進み、本体コストはアナログ装置と等価、もしくはそれ以下にすることも課題となってきている。
【０００５】さらに、これまでは複写機およびプリンターは白黒機が主流であったが、最近では、オフィスにおいても原稿や出力ファイルのフルカラー化が急増している。このため、アナログ機と等価のデジタル機で、本体コストおよびランニングコストが白黒機と等価のフルカラープリンターが期待され、ＴＣＯ（ユーザーから見た全体の必要費用）を画期的に下げることが可能な技術の開発が望まれている。
【０００６】このような状況の中で、近年、複数の感光ドラム（ドラム型感光体）と、記録材を担持搬送するベルト状記録材担持体、すなわち転写ベルトを備え、この転写ベルト上の記録材にそれぞれの感光ドラムに形成された異なる色のトナー像を順次重ね合わせて転写することにより、記録材にカラー画像を得る、たとえば４連タンデム方式のカラー画像形成装置が主流となってきている。
【０００７】画像形成装置は、転写ベルト上に感光ドラムから飛散してきたトナーが付着したり、ジャム時、紙間時に感光ドラムからのトナーの転写ベルトへの転写があったり、記録材の１面目に転写したトナー像を定着した後、記録材の２面目に画像形成を行う際、１面目の定着で記録材に付着した離型剤オイルが転写ベルトに付着したりするので、カウンターブレード方式やファーブラシ方式のベルトクリーニング手段が設けられ、また離型剤オイルを転写ベルトから除去するオイルクリーナローラやオイルクリーナウエブを設けることが提案されている。
【０００８】一方、電子写真画像形成装置の小型化が進んできたが、帯電、露光、現像、転写、定着およびクリーニングの各工程が小型になるだけでは限界があった。また感光体上の転写残りトナーは廃トナーとして、ドラムクリーナによって回収されるが、この廃トナーは環境保護の面からも発生しない方が好ましい。
【０００９】このようなことから、現像器によって現像と同時に転写残りトナーをクリーニングする現像同時クリーニング方式により、ドラムクリーナをなくしたクリーナレス装置が出現している。現像同時クリーニングは、転写後に感光ドラム上に若干残留したトナーを、次工程以後の現像時にかぶり取りバイアスによって回収する方法である。
【００１０】現像同時クリーニング方式によるクリーニング効率を向上させるためには、たとえば重合法によって製造されたトナーのような離型性に優れたトナーを用いることが、大いに有効である。
【００１１】現像同時クリーニング方式によれば、転写残りトナーを現像器に回収して次工程以後に用いることができるため、廃トナーの発生をなくし、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。またスペースの面での利点も大きく、画像形成装置を大幅に小型化可能になる。
【００１２】また感光ドラムの帯電器として、電圧を印加した帯電部材を当接させて感光ドラムを帯電する接触帯電器が、低オゾン、低消費電力等の利点を有することから実用化されてきている。帯電部材としては、導電性の繊維をブラシ状に形成したもの（ファーブラシ）、導電性ゴムをローラ状に形成した導電ゴムローラが好ましく用いられるが、導電性の磁性粒子を用いた磁気ブラシ方式が、帯電の安定性の点から特に好ましい。
【００１３】磁気ブラシ帯電器は、導電性の磁性粒子を直接マグネット上に、あるいはマグネットを内包した支持スリーブ上に磁気的に拘束して磁気ブラシを形成させ、その磁気ブラシを停止あるいは回転しながら感光体に接触させて、磁気ブラシに印加した電圧により感光体を帯電させるものである。
【００１４】帯電部材として特に磁気ブラシ方式を用い、被帯電体として、通常の有機感光体上に導電性微粒子を分散した表層を有する感光体やアモルファス感光体を組合せて、感光体を帯電すると、磁気ブラシに印加した電圧のうちの直流成分と略同等の帯電電位を感光体の表面に得ることが可能である。
【００１５】このような帯電方式を注入帯電と称し、この注入帯電によれば、感光体の帯電にコロナ帯電器のような放電現象を利用しないので、完全なオゾンレスかつ低消費電力型の帯電ができ、注目を集めてきている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した接触帯電方式を用いた画像形成装置において、画像形成を繰り返すと、現像剤のトナー粒子等が帯電部材に混入あるいは表面に付着することが多々ある。
【００１７】通常、トナーは電気抵抗が比較的高いものが用いられているので、帯電部材にトナー粒子が混入したり、表面に付着して汚染されると、帯電部材の全体あるいは一部の抵抗が上昇してしまい、感光体を所望の電位まで帯電できなくなったり、帯電むらが生じて、画像不良を招く問題があった。
【００１８】この問題は、特に転写残りトナーを感光体から除去するクリーニング装置を有しない、いわゆるクリーナレスシステムでは、帯電部材に転写残りトナーが多く混入するため顕著である。
【００１９】また感光体上で転写残りトナーは、前画像に対応した画像の形で残存するため、そのまま接触帯電器を通過した場合、転写残りトナーの残存部分でつぎの画像形成のための帯電電位が低下したり、露光を遮断してしまい、そのままの形でつぎの画像形成の現像工程に影響を及ぼし、得られた画像上で前画像部分が薄くなったり、逆に濃くなったりといった現象（ゴースト現象）を発生する。
【００２０】そこで、ブラシ状の均一化部材や一時的なバイアスの効果を利用した簡易クリーニング部材により、感光体上で前画像の形状をそのまま残した転写残りトナーを均一に分散させることが提案されている。
【００２１】また、帯電部材の感光体との接触条件や帯電系列を適正化することにより、転写残りトナーを一旦帯電器に回収し、その後、電位的作用により感光体に吐き出し、現像器で回収する現像剤リユースシステムも考えられている。
【００２２】しかしながら、磁気ブラシ帯電器の場合、用いる導電性の磁性粒子の一部が転写部まで到達して、転写部で感光体表面を劣化させ、また転写部に到達した磁性粒子が転写ベルトにも移行し、転写ベルト上にあるカウンターブレード、ファーブラシあるいはウエブ等のトナークリーニング部材をすり抜け、さらに、すり抜けた磁性粒子が他の画像形成ステーションの感光体表面を劣化させることが、新たに判明した。
【００２３】本発明の目的は、感光体の帯電に磁性粒子による磁気ブラシ帯電器を用いても、ベルト状記録材担持体に付着した磁性粒子による感光体の摺擦傷を防止して、傷等の欠陥のない良好な画像を得ることを可能とし画像形成装置を提供することである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、電荷注入層を有する感光体の表面を磁性粒子を用いた磁気ブラシ帯電器により帯電し、前記帯電された感光体に対する像露光および現像剤による現像で得られたトナー像を、無端状の記録材担持体上に担持して搬送された記録材に転写し、トナー像が転写された記録材を分離後の転写材担持体の表面の付着トナーをトナークリーニング部材によりクリーニングする画像形成装置において、前記トナー像が転写された記録材の分離後の位置であって、前記トナークリーニング部材の上流側または下流側に、前記記録材担持体の表面に付着した磁性粒子を磁気的に除去する磁性粒子クリーニング部材を設置したことを特徴とする画像形成装置である。
【００２５】本発明によれば、前記磁性粒子クリーニング部材は、前記記録材担持体の表面に接触した内にマグネットを有するファーブラシである。もしくは前記記録材担持体の表面に近接した磁石板である。もしくは前記記録材担持体の表面に接触した磁石ローラである。前記磁性粒子の平均粒径が１０～１００μｍ、飽和磁化が２０～２５０Ａ・ｍ²／ｋｇ、抵抗が１０²～１０¹⁰Ωｃｍである。前記現像剤は非磁性トナーと磁性キャリアとを混合した２成分現像剤であり、前記非磁性トナーは重合法で生成された略球形のトナーであり、その平均粒径が６～１０μｍ、形状係数ＳＦ－１が１００～１４０でＳＦ－２が１００～１２０である。前記トナークリーニング部材は、前記記録材担持体の表面に接触したブレードである。また、前記記録材担持体に沿って前記感光体を複数有し、前記複数の感光体上の複数色のトナー像が、前記記録材担持体上に担持して搬送される記録材に重ね合わせて転写される。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施例を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２７】実施例１図１は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す断面図である。
【００２８】本装置は、内に第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、ＰｃおよびＰｄが並設され、各々異なった色のトナー像が、帯電、露光、現像および転写の工程を経て形成される。
【００２９】画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、ＰｃおよびＰｄは、それぞれ専用の像担持体、本例では電子写真感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄを具備し、各感光ドラム３ａ～３ｄに隣接してベルト状記録材担持体、すなわち転写ベルト７１が設置されている。感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの周囲には、それぞれ帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、トナー均し部材４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが配置され、また転写ベルト７１の内側に転写帯電器（転写帯電ブレード）６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが配置されている。
【００３０】トナー均し部材４（４ａ～４ｄ）は、トナー像の転写後に感光ドラム３（３ａ～３ｄ）上に残留したトナーを感光ドラム３上で平均に散らして均し、帯電、露光に対する残留トナーの影響をなくすためものものである。画像形成装置は、感光ドラム３に対しトナー均し部材４を設けたので、専用のドラムクリーニング装置を設けていない。
【００３１】上記の各感光ドラム３ａ～３ｄ上には各色のトナー像が形成され、その各色のトナー像が転写ベルト７１上に担持して搬送される記録材Ｐ上に重ね合わせて転写され、各色のトナー像が転写された記録材Ｐを定着器５１へ搬送し、そこで加熱および加圧によりトナー像が定着された後、記録画像として装置外に排出される。
【００３２】画像形成工程をさらに説明すれば、まず、原稿台１０上に原稿Ｇを複写すべき面を下側にしてセットする。つぎにコピーボタンを押すことにより複写が開始される。図示しない原稿照明用ランプ、単焦点レンズアレイ、ＣＣＤセンサーが一体のユニットとなって、原稿を照射しながら走査することにより、その照明走査光の原稿面反射光が、短焦点レンズアレイによって結像されてＣＣＤセンサーに入射される。
【００３３】ＣＣＤセンサーは、受光部、転送部、出力部より構成されている。ＣＣＤ受光部において光信号が電荷信号に変えられ、転送部でクロックパルスに同期して順次出力部へ転送され、出力部において電荷信号を電圧信号に変換し、増幅、低インピーダンス化をして出力する。このようにして得られたアナログ信号は、周知の画像処理を行ってデジタル信号に変換され、プリンター部に送られる。
【００３４】プリンター部においては、上記の画像信号を受けて以下のようにして静電潜像を形成する。各感光ドラム３（３ａ～３ｄ）は、中心支軸を中心に所定の周速度で矢印方向に回転駆動され、その回転過程で、矢印方向に回転駆動される磁気ブラシ帯電器２（２ａ～２ｄ）により、表面を負極性に一様帯電され、その一様帯電された表面に、画像信号に対応してＯＮ、ＯＦＦ発光される固体レーザー素子の光を高速で回転する多面鏡で走査することにより、感光ドラム１の表面に原稿画像に対応した静電潜像が順次形成されていく。
【００３５】本発明において、感光ドラム３（３ａ～３ｄ）としては、通常用いられる有機感光体等を使用することができるが、好ましくは、有機感光体上にその抵抗が１０⁹～１０¹⁴Ωｃｍの材質を有する表面層や、アモルファスシリコン感光体などを使用すると、電荷注入帯電を実現でき、オゾンの発生の防止および消費電力の低減に効果がある。また帯電性の向上も可能となる。
【００３６】そこで、本実施例では、感光ドラム３として、直径３０ｍｍ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つの層を下から順に設けた、負帯電性の有機感光体製の感光ドラムを使用した。
【００３７】第１層は下引き層であり、アルミニウム基体の欠陥等をならすために設けられ、厚さ２０μｍの導電層とされる。
【００３８】第２層は正電荷注入防止層であり、アルミニウム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１μｍの中抵抗層とされる。
【００３９】第３層は電荷発生層であり、ジスアゾ系の顔料を樹脂に分散した厚さ約０．３μｍの層とされ、露光を受けることによって正負の電荷対を発生する。
【００４０】第４層は電荷輸送層であり、ポリカーボネイト樹脂にヒドラゾンを分散したＰ型半導体からなる。したがって、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ができず、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。
【００４１】第５層は電荷注入層であり、絶縁性樹脂のバインダーに導電性微粒子としてＳｎＯ₂超微粒子を分散した材料の塗工層である。具体的には、光透過性の導電フィラーであるアンチモンをドーピングして低抵抗化（導電化）した粒径０．０３μｍのＳｎＯ₂超微粒子を絶縁性樹脂に７０重量％分散した塗工液を調製し、これをディッピング塗工法、スプレー塗工法、ロール塗工法、ビーム塗工法等の適当な塗工法により厚さ３μｍに塗工して、電荷注入層を形成した。
【００４２】本実施例では、帯電器２（２ａ～２ｄ）を磁気ブラシ帯電方式とされている。本実施例において、磁気ブラシ帯電器２は、図２に示すように、容器３０内にスリーブ回転タイプの磁気ブラシ帯電部材３１を設置しており、この帯電部材３１は、Ｓ極、Ｎ極をそれぞれ２極有する固定マグネットローラ３２と、このマグネットローラの外側に回転自在に被嵌させた外径１６ｍｍの非磁性スリーブ３３と、このスリーブの表面にマグネットローラの磁力で保持させた磁性粒子の磁気ブラシ３４とからなる。
【００４３】容器３０の感光ドラム１側の開口部には、スリーブ３３回転方向上流側の位置に、スリーブ３３上の磁気ブラシ３４の層厚を規制する規制ブレード３５が取り付けられ、またスリーブ３３回転方向下流側の位置に、前記したトナー均し部材４が取り付けられており、この均し部材４はブラシからなり、磁性粒子のシール部材を兼ねている。スリーブ３３には帯電バイアスを印加する高圧電源３７が接続されている。
【００４４】本実施例では、スリーブ３３は、感光ドラム１に対しカウンター方向に回転し、感光ドラム１の回転速度１００ｍｍ／秒に対し、スリーブ３３を１５０ｍｍ／秒で回転した。また磁気ブラシ３４の感光ドラム１との接触ニップ幅は略６ｍｍに調整した。スリーブ３３の回転速度は速いほど、帯電の均一性が良好になる傾向にある。
【００４５】帯電器２は、スリーブ３３上の磁気ブラシ３４を感光ドラム１の表面に接触しながら、スリーブの回転によりカウンター方向に回転して、電源３７からスリーブ３３に印加した直流電圧と交流電圧を重畳した帯電バイアスにより、感光ドラム１の表面に磁性粒子を介して電荷を注入して、注入帯電方式により表面を帯電電圧（直流電圧分）に対応した電圧に帯電する。
【００４６】磁気ブラシ３４を構成する磁性粒子は、平均粒径が１０～１００μｍ、飽和磁化が２０～２５０ｅｍｕ／ｃｍ³（Ａ・ｍ²／ｋｇ）、抵抗が１０²～１０¹⁰Ωｃｍのものが好ましく、感光ドラムにピンホールのような絶縁の欠陥が存在することを考慮すると、抵抗は１０⁶Ωｃｍ以上が望ましい。磁性粒子は、帯電性能を良くするためにはできるだけ抵抗の小さいものを用いることがよく、本実施例では、平均粒径が２５μｍ、飽和磁化が２００ｅｍｕ／ｃｍ³、抵抗が５×１０⁶Ωｃｍのものを用いた。
【００４７】磁性粒子の抵抗値の測定は、底面積が２２８ｍｍ²の金属セルに磁性粒子を２ｇ入れた後、６．６ｋｇ／ｃｍ²で加重した状態で、金属セルの両端に１００Ｖの電圧を印加する方法で行った。
【００４８】磁性粒子としては、樹脂中に磁性材料のマグネタイトを分散し、導電化および抵抗調整のためにカーボンブラックを分散して形成した樹脂キャリア、あるいはフェライト等のマグネタイト単体表面を樹脂でコーティングし、抵抗調整を行ったもの等が用いられる。
【００４９】帯電器２のスリーブ３３に周波数１０００Ｈｚの矩形波の交番電圧を重畳した帯電バイアスを印加したときの、感光ドラムの１周目の帯電電位と交番電圧の振幅との関係を図５に示す。
【００５０】図５から明らかなように、交番電圧の振幅（Ｖpp）を大きくすることにより、帯電バイアスの直流電圧分（－７００Ｖ）と１周目帯電電位の差は小さくなる。さらに説明すると、帯電バイアスのＤＣ成分をＶdcとし、このとき帯電された感光ドラムの表面電位をＶｓとすると、これらの差分であるΔＶ＝｜Ｖdc－Ｖｓ｜が略４０Ｖ以下になると、帯電の均一性も良好になる。
【００５１】そこで、本実施例では、直流電圧－７００Ｖに対し周波数１０００Ｈｚ、振幅８００Ｖの矩形波の交番電圧を重畳した帯電バイアスを、スリーブ３３に印加した。これにより、感光ドラム１の表面を約－７００Ｖに均一に帯電した。
【００５２】本実施例では、現像器１（１ａ～１ｄ）を２成分磁気ブラシ現像方式とした。磁気ブラシ現像器１は、図２に示すように、現像容器４６の感光ドラム３と対向した開口部に回転自在に設置された現像スリーブ４１と、この現像スリーブ４１内に非回転に配置されたマグネットローラ４６と、容器４６内下部に設置された現像剤攪拌スクリュー４３、４４と、容器４６の現像スリーブ４１上の部分に設置された規制ブレード４５とを備えてなっており、容器４６内には２成分現像剤が収容されている。
【００５３】現像スリーブ４１は、少なくとも現像時には、感光ドラム３に対し最近接領域が約５００μｍになるように配置され、現像スリーブ４１上に担持された現像剤が感光ドラム１に対して接触する状態で、感光ドラム３上の静電潜像を現像できるようになっている。
【００５４】本実施例では、２成分現像剤のトナーは、粉砕法によって製造した平均粒径６μｍのネガ帯電トナーを、これに平均粒径２０ｎｍの酸化チタンを重量比で１％外添して使用した。２成分現像剤の磁性キャリアは、飽和磁化２０５Ａ・ｍ²／ｋｇ、平均粒径３５μｍの磁性粒子を用いた。現像剤のトナーとキャリアの混合比は６：９４とした。
【００５５】現像器１により２成分磁気ブラシ方式によって、感光ドラム３上の潜像を現像する現像工程について説明する。
【００５６】まず、現像容器４６内の２成分現像剤が、現像スリーブ４１の回転にともない、マグネットローラ４２の磁極Ｎ３で汲み上げられ、Ｎ３極→Ｓ２極→Ｎ１極と搬送される過程において、現像スリーブ４１に対し垂直に配置された規制ブレード４５によって規制され、現像スリーブ４１上に薄層に形成される。この薄層に形成された現像剤が、現像主極Ｓ１のところに搬送されてくると、その磁気力によって穂立ちして磁気ブラシに形成される。
【００５７】そして、この穂状の磁気ブラシに形成された現像剤が感光ドラム３の表面に接触して、現像剤中のトナーが感光ドラム３上の静電潜像に付着して現像し、潜像をトナー像として可視化する。現像を終えた現像剤は、現像スリーブ４１の回転にしたがって現像容器４１内に戻され、磁極Ｎ２、Ｎ３が形成する反発磁界によって、現像スリーブ４１から剥がされ、容器４６内に回収される。
【００５８】現像時、現像スリーブ４１には、図示しない電源から直流電圧および交流電圧を重畳した電圧が印加され、本実施例では、直流電圧を－５００Ｖ、交流電圧をＶpp＝１５００Ｖ、Ｖｆ＝２０００Ｈｚとした。一般に２成分現像法では、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危険も生じる。このため、通常、現像スリーブ４１に印加する直流電圧と、感光ドラム３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。
【００５９】感光ドラム３上に形成されたトナー像は、転写装置７によって記録材Ｐに転写される。転写装置７は、前記した記録材担持体としての転写ベルト７１、転写帯電ブレード６（６ａ～６ｄ）、および転写ベルト７１を掛け回した駆動ローラ７２、従動ローラ７３等を備えてなっており、転写帯電ブレード６は、感光ドラム３の対向位置で転写ベルト７１の裏面に当接して、感光ドラム３との間に転写部を構成している。
【００６０】転写ベルト７１は、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリウレタン樹脂などの誘電体樹脂のシートや、フッ素系ゴム、シリコーン系ゴムゴムシートからなっており、その両端を互いに重ね合わせて接合し、エンドレス形状にしたものか、あるいは継ぎ目を有さない（シームレス）ベルトが用いられる。厚さは、おおよそ２５～２０００μｍ、好ましくは５０～１５０μｍのものが好適である。本実施例では、転写ベルト７１は、厚さ７５μｍのポリイミド樹脂のシートで形成した。
【００６１】各画像形成部Ｐａ～Ｐｄでの画像形成に合わせて、図示しない記録材カセットから記録材Ｐが、複数の搬送ローラおよびレジストローラ１２を経て転写ベルト７１に供給され、吸着ローラ１１により転写ベルト７１に静電的に吸着される。このようにして転写ベルト７１上に担持された記録材Ｐは、転写ベルトの矢印方向の回転により各転写部を順次搬送されて、各感光ドラム３上に形成された各色のトナー像が記録材Ｐ上に、転写帯電ブレード６に印加した転写バイアスの作用により重ね合わせて転写される。
【００６２】転写帯電ブレード６としては、抵抗が１０⁵～１０⁷Ωで、厚さが２ｍｍ、長さが３０６ｍｍのものを用いた。転写バイアスは１５μＡを定電流制御で印加した。
【００６３】このようにして４色のトナー像を重畳転写された記録材Ｐは、転写ベルト７１の搬送方向下流部で図示しない分離除電器により除電されて、静電吸着力を減衰されることにより転写ベルト７１の末端で離脱される。離脱した記録材Ｐは定着装置９へ送られる。
【００６４】定着装置９は、定着ローラ５１およびこれに圧接された加圧ローラ５２を備え、さらにこれらローラをクリーニングする耐熱性クリーニング部材、それぞれのローラ内に設置された加熱ヒーター等を備えている。４色のトナー像が転写された記録材Ｐは、定着ローラ５１と加圧ローラ５２とが当接した定着ニップ部に挟持され、これらローラの回転により搬送される間に加熱および加圧されて、４色のトナーの混色および定着が行なわれて、フルカラーの定着画像に形成される。
【００６５】本実施例では、２成分現像剤として、懸濁重合法で製造した非磁性重合トナーと、重合法により製造した樹脂被覆磁性キャリアとの混合物を使用した。
【００６６】この現像剤のトナー濃度（Ｔ／Ｄ比）は８重量％とした。磁性キャリアは、１キロエルステッドの磁界中の磁化量が１００ｅｍｕ／ｃｍ³であり、かつ個数平均粒径が４０μｍで、さらに比抵抗が１０¹³Ωｃｍのものを使用した。
【００６７】重合トナーとしては、形状係数ＳＦ－１が１１５、ＳＦ－２が１１０で表面が滑らかな略球状であり、重量平均粒径が８μｍ、比重が１．０５ｇ／ｃｍ³の単位質量あたりの平均電荷量が２５μＣ／ｇのトナーを用いた。
【００６８】本発明において、重合トナーとしては、その形状係数ＳＦ－１が１００～１４０およびＳＦ－２が１００～１２０の範囲内の略球形のものが、高い転写効率を維持するために好ましい。
【００６９】本発明において、形状係数ＳＦ－１、ＳＦ－２は、（株）日立製作所製の走査型電子顕微鏡ＦＥ－ＳＥＭ（Ｓ－８００）を用い、トナーの粒子像を無作為に１００個サンプリングし、その画像情報をインターフェースを介してニコレ社製画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）に導入して解析を行い、下式より算出した値として定義した。
【００７０】ＳＦ－１＝｛（ＭＸＬＮＧ）²／ＡＲＥＡ｝×（π／４）×１００ＳＦ－２＝｛（ＰＥＲＩ）²／ＡＲＥＡ）｝×（１／４π）×１００ただし、ＡＲＥＡ：トナー投影面積、ＭＸＬＮＧ：絶対最大長、ＰＥＲＩ：周長このような球形トナーを用いることにより、転写効率９５％以上が常に確保可能となり、クリーニングシステムを構築する上で重要な要素である。
【００７１】さて、本実施例では、転写ベルト７１の回転方向上、記録材Ｐの分離部より下流側の位置にトナークリーニング部材としてクリーニングブレード５を設置し、これを転写ベルト７１の表面に当接させて、記録材Ｐへの画像形成で転写ベルト７１上に付着したトナーを拭い取るようにしている。
【００７２】このクリーニングブレード５は、ゴム硬度７７°（ＪＩＳＡ）、反発弾性率４５％（２３℃）、板厚２ｍｍ、自由長８ｍｍに構成した。クリーニングブレード５を含むクリーニングユニットは、揺動角度０°、当接角度２５°、転写ベルト７１に対しての当接総圧１．５ｋｇｆ（１．５×９．８０６６５Ｎ）とした。
【００７３】しかしながら、転写ベルト７１には、磁気ブラシ帯電器２から導電性の磁性粒子が感光ドラム３を経由して付着しており、クリーニングブレード５では良好に除去できない。そこで、本発明では、転写ベルト７１の回転方向上、クリーニングブレード５の上流側または下流側に磁性粒子クリーニング部材を設置して、転写ベルト７１表面の磁性粒子を除去するようにした。
【００７４】本実施例では、クリーニングブレード５の上流位置に、トナー粒子クリーニング部材として、中心に磁石８０を有するファーブラシ８１を設置し、これを転写ベルト７１に当接して、転写ベルト７１上の導電性の磁性粒子をファーブラシ８１で掻き落として、これを磁石８０で捕集するようにし、合わせて転写ベルト７１の除電も行なった。磁石８０は、表面磁束密度１０００ガウス（１００ｍＴ）のものを用いた。
【００７５】本実施例は、以上のように、感光ドラム３の帯電に磁性粒子による磁気ブラシ帯電器２を用いても、転写ベルト７１に付着した磁性粒子を磁石８０を有するファーブラシ８１によって除去しているので、磁性粒子による感光ドラム３の摺擦傷を防止でき、傷等の欠陥のない良好な画像を安定して得ることができる。
【００７６】因みに、本実施例によれば、画像出し耐久試験の結果、１０万枚の長期にわたり、感光ドラム上に大きな摺擦傷が見られず、良好な画像が安定に得られた。
【００７７】実施例２図３は、本実施例の画像形成装置の他の実施例を示す断面図である。
【００７８】本実施例の画像形成装置は、転写ベルト７１のクリーニングブレード５の下流側の位置に、磁性粒子クリーニング部材としてマグネット板８３を転写ベルト７１に近接設置して、マグネット板８３により転写ベルト７１の表面に付着した磁性粒子を除去するようにした。
【００７９】本実施例のその他の構成は、図１～２で説明した実施例１と基本的に同じで、図３において図１に付した符号と同一の符号は同一の部材を示す。
【００８０】マグネット板８３は、バリウムフェライトの希土類系の強磁性材料を熱可塑性樹脂、好ましくはナイロン－１２等のポリアミド樹脂で結着して作製した。希土類系の強磁性材料としては、他にストロンチウムフェライト、Ｒ－Ｃｏ系、Ｒ－Ｆｅ－Ｂ系を使用することができる。
【００８１】結着樹脂としては、曲げ弾性率（ＡＳＴＭＤ－７９０に準じて測定。ただし、乾燥時の値）が１００ｋｇｆ／ｍｍ²以上（好ましくは１５０ｋｇｆ／ｍｍ²以上）のポリアミド樹脂、たとえばナイロン－６、ナイロン－６６でもよい。
【００８２】本実施例によっても、感光ドラム３の帯電に用いた磁気ブラシ帯電器２からの磁性粒子が転写ベルト７１に付着しても、マグネット板８３で磁性粒子を捕集して除去しているので、磁性粒子による感光ドラム３の摺擦傷を防止でき、画像出し耐久試験で１０万枚の長期にわたり、感光ドラム上に大きな摺擦傷が見られず、傷等の欠陥のない良好な画像を安定して得ることができた。
【００８３】実施例３図４は、本実施例の画像形成装置のさらに他の実施例およびそのマグネットローラを示す断面図である。
【００８４】本実施例では、図４（ａ）に示すように、転写ベルト７１のクリーニングブレード５の下流側の位置に、磁性粒子クリーニング部材としてマグネットローラ８６を設置した。このマグネットローラ８６は、図４（ｂ）に示すように、転写ベルト７１に当接して使用できるように、厚さ２．０ｍｍに不織布８５を巻いて表面をソフトにした。
【００８５】マグネットローラのマグネットは、バリウムフェライトの希土類系の強磁性材料をナイロン－１２等のポリアミド樹脂で結着して作製した。
【００８６】本実施例によっても、感光ドラム３の帯電に用いた磁気ブラシ帯電器２からの磁性粒子が転写ベルト７１に付着しても、マグネットローラ８６で磁性粒子を捕集して除去しているので、磁性粒子による感光ドラム３の摺擦傷を防止でき、実施例１～２と同様、画像出し耐久試験で１０万枚の長期にわたり、感光ドラム上に大きな摺擦傷が見られず、傷等の欠陥のない良好な画像を安定して得ることができた。
【００８７】以上の実施例では、いずれも、感光体を複数有して、カラー画像を形成する場合を示したが、本発明はこれに限られず、感光体が１つで、白黒等の単色の画像を形成する場合にも適用できる。
【００８８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、感光体の帯電に磁性粒子による磁気ブラシ帯電器を用いても、ベルト状記録材担持体に対し磁石を有するファーブラシなどのクリーニング部材を設置して、記録材担持体の表面に付着した磁性粒子を磁気的に除去するので、記録材担持体の表面に付着した磁性粒子による感光体の摺擦傷を防止でき、傷等の欠陥のない良好な画像を得ることができ、感光体の寿命も向上することができる。また表面に電界注入層を有する感光体に磁気ブラシ帯電器を組合せて、感光体の帯電をするので、完全なオゾンレスかつ低電力消費型の帯電ができる。

【出願人】	【識別番号】０００００１００７【氏名又は名称】キヤノン株式会社
【出願日】	平成１２年４月１９日（２０００．４．１９）
【代理人】	【識別番号】１０００７５６３８【弁理士】【氏名又は名称】倉橋暎
【公開番号】	特開２００１－３０５８７６（Ｐ２００１－３０５８７６Ａ）
【公開日】	平成１３年１１月２日（２００１．１１．２）
【出願番号】	特願２０００－１１７８４４（Ｐ２０００－１１７８４４）