(57)【要約】    【課題】磁性粒子の像担持体への付着が少量でも検出することができ、磁性粒子の付着が少量のうちに磁性粒子の付着への対応を講じて、現像装置や転写装置、像担持体への損傷を防止し、長期にわたって安定した画像出力を行う。    【解決手段】像担持体を帯電させる磁気ブラシ注入帯電装置と、像担持体にトナーを現像する離間可能な機構を有する現像装置と、一方が無端状ベルトの部材を用いたトナー像を転写する転写装置とを備える。非画像形成時に、帯電バイアスを印加せずに転写バイアスを印加して転写装置に流れる電流値と電圧値とを検出して第１の抵抗値変動を算出する。帯電バイアスおよび転写バイアスを印加した場合の転写装置に流れる電流値又は電圧値を検出して第２の抵抗値変動を算出する。それぞれの抵抗値変動の差に基づいて、磁性粒子を交換する。【選択図】図１
2008299190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
磁性粒子を磁気的に担持する帯電用磁性粒子担持部材を有し、前記磁性粒子を前記像担持体に接触させて帯電を行う帯電手段と、
前記磁性粒子を交換する磁性粒子交換手段と、
前記像担持体に対して現像剤で現像を行う現像手段と、
像を記録材に転写する転写手段と、
少なくとも前記磁性粒子交換手段を制御する制御手段と、を有する画像形成装置において、
帯電バイアスを印加することなく転写バイアスを印加した場合の前記転写手段に流れる電流値の変動又は電圧値の変動と、前記帯電バイアスおよび前記転写バイアスをともに印加した場合の前記転写手段に流れる電流値の変動又は電圧値の変動と、に基づいて、前記制御手段が、前記磁性粒子交換手段による前記磁性粒子の少なくとも一部の交換を実行する制御を行う
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体と、
磁性粒子を磁気的に担持する帯電用磁性粒子担持部材を有し、前記磁性粒子を前記像担持体に接触させて帯電する帯電手段と、
前記像担持体に対して現像剤で現像を行う現像手段と、
像を記録材に転写する転写手段と、
前記帯電手段、前記現像手段および前記転写手段を制御するとともに、算出処理を実行する制御手段と、を有する画像形成装置において、
帯電バイアスを印加することなく転写バイアスを印加した場合の前記転写手段に流れる電流値の変動又は電圧値の変動と、前記帯電バイアスおよび前記転写バイアスをともに印加した場合の前記転写手段に流れる電流値変動又は電圧値の変動と、に基づいて、前記制御手段が前記画像形成装置の通常動作を停止させる制御を行う
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
像担持体と、
磁性粒子を磁気的に担持する帯電用磁性粒子担持部材を有し、前記磁性粒子を前記像担持体に接触させて帯電する帯電手段と、
前記像担持体に対して離間する機構を有する現像手段と、
像を記録材に転写する転写手段と、
少なくとも前記帯電手段を制御するとともに、算出処理を実行する制御手段と、を有する画像形成装置において、
帯電バイアスを印加することなく転写バイアスを印加した場合の前記転写手段に流れる電流値の変動又は電圧値の変動と、前記帯電バイアスおよび前記転写バイアスをともに印加した場合の前記転写手段に流れる電流値の変動又は電圧値の変動と、に基づいて、前記制御手段が、前記帯電手段の帯電動作を変化させる制御を行う
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記帯電動作の変化は、前記帯電手段に印加する電圧を変化させることであることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記帯電動作の変化は、前記帯電用磁性粒子担持部材の回転速度を変化させることであることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体が、アモルファスシリコン系感光体からなることを特徴とする請求項１乃
至５のいずれか１項記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像形成装置に関し、特に、注入帯電方式の帯電装置を有する画像形成装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式や静電記録方式を用いた画像形成装置が数多く考案されている。以下に、このような画像形成装置の構成および動作について説明する。図８に、従来技術による画像形成装置を示す。
【０００３】
図８に示すように、従来の画像形成装置においては、コピー開始信号が入力されると感光体ドラム１の表面がコロナ帯電装置３によって所定の電位になるように帯電される。一方、原稿台１０上におかれた原稿Ｇに対して原稿照射用ランプ、短焦点レンズアレイ、ＣＣＤセンサが一体のユニット９となって原稿を照射しつつ走査する。そして、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センサに入射される。
【０００４】
ＣＣＤセンサは、受光部、転送部および出力部から構成されている。ＣＣＤセンサに入射した光信号はＣＣＤ受光部において電荷信号に変換され、転送部においてクロックパルスに同期して出力部に順次転送される。その後、電荷信号は信号出力部において電圧信号に変換されて、増幅されて低インピーダンス化され、アナログ信号として外部に出力される。このようにして得られたアナログ信号は、従来公知の方法による画像信号処理によってデジタル信号に変換され、プリンタ部に転送される。
【０００５】
プリンタ部においては、上述した画像信号の供給によってオン／オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）発光されるレーザ露光装置２によって、原稿画像に対応した静電潜像が感光体ドラム１面上に形成される。この静電潜像は、現像剤としてのトナーの粒子（トナー粒子）を収容した現像手段としての現像装置４によって現像されて、感光体ドラム１上にトナー像が形成され、いわゆる作像が行われる。
【０００６】
このように感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、転写装置７によって転写材上に静電転写される。その後、この転写材は、静電分離された後、定着装置６に搬送されて熱定着され、画像が出力される。
【０００７】
一方、トナー像転写後の感光体ドラム１の表面は、クリーナ５によって転写残りトナーなどの付着汚染物が除去されたり、必要に応じて像露光の光メモリが除去されたりする。そして、種々の除去が行われた感光体ドラム１の表面は、前露光ランプ８による露光を受けて繰り返し画像形成に使用される。
【０００８】
従来、上述の画像形成過程に用いられる装置、すなわち電子写真画像形成装置に用いられる帯電装置としては、上述したコロナ帯電方式が一般的であった。他方、近年、放電によるオゾン生成物が少なく、かつ低電力という利点を有する接触帯電方式の検討や開発が盛んに行われ、実用化に至っている。
【０００９】
この接触帯電方式とは、接触帯電部材を感光体に接触させ、接触帯電部材に電圧を印加することにより感光体を帯電する帯電方式である。この方式を採用した帯電装置としては、接触帯電部材としての磁気ブラシを使用した磁気ブラシ帯電装置があり、帯電接触の安定性という観点から好適に用いられる。
【００１０】
この磁気ブラシ帯電装置は、導電性の磁性粒子を直接マグネット表面に拘束したり、マグネットを内包するスリーブ表面に磁気的に拘束したりする、いわゆる帯電用磁性粒子担持部材である。そして、拘束した磁性粒子を感光体の表面に接触させて、磁性粒子に電圧を印加することによって帯電が行われる。そのため、帯電安定性を左右する要因の一つとして、磁性粒子の電気抵抗が挙げられる。一般的に、磁性粒子の電気抵抗は磁性粒子に働く電界の強さに依存し、電界の強さが増加するほど磁性粒子の電気抵抗は小さくなる傾向にある。
【００１１】
したがって、磁気ブラシの帯電安定性を向上させるためには、磁性粒子に印加される電圧として、直流成分に交流成分を重畳させる方法が好適に採用される。これにより、磁気ブラシ帯電装置によってアモルファスシリコン系感光体を帯電する場合、感光体の表面を、磁気ブラシに印加した電圧のうちの直流成分とほぼ同等の帯電電位で帯電させることが可能となる。
【００１２】
以上のように、放電開始電圧を超えた電圧を印加することなく被帯電体を帯電可能な帯電方式を「注入帯電方式」と称し、特に、磁気ブラシ帯電装置を用いた注入帯電方式を「磁気ブラシ注入帯電方式」と称する。
【００１３】
一般的に、磁気ブラシ注入帯電方式においては、帯電安定性を向上させるために、磁性粒子の搬送方向と感光体の回転方向とをカウンタ方向とする。これによって、磁性粒子と感光体との接触確率が増加する。
【００１４】
この磁気ブラシ注入帯電方式によると、感光体に対する帯電時に、コロナ帯電方式において使用されているような放電現象を利用しないため、オゾンを低減でき、かつ低電力消費型の帯電が可能となる。また、高湿環境下においても放電生成物に起因する画像流れが発生しにくくなるという大きな利点がある。さらに、アモルファスシリコン系感光体は、有機感光体に比べて硬度が高いため、感光体寿命が長く、製品のランニングコストをより安くできる可能性を持つ。
【００１５】
上述したように、磁気ブラシ注入帯電方式とアモルファスシリコン系感光体との組み合わせは、耐久性および安定性の面で優れた組み合わせである。しかしながら、上述した磁気ブラシ注入帯電方式にも克服すべきいくつかの課題がある。この課題の一つが、磁性粒子がマグネットの磁気拘束力を逃れて、感光体表面に付着してしまうということである。
【００１６】
もし、感光体上に磁性粒子が付着すると、磁性粒子が現像部に侵入して画質を悪化させたり、転写部において転写不良を起こしたり、クリーナ部において感光体に損傷を与えたりするという問題が生じる要因となる。
【００１７】
感光体に付着する磁性粒子の量が少ない場合には、上述したような現像部、転写部、クリーナ部における問題が発生する確率は高くない。ところが、少量であっても磁性粒子が付着する状態が継続すると、上述した問題が発生する確率も増加するため、磁性粒子が付着する状態は極力回避する必要がある。
【００１８】
また、磁性粒子が感光体上に付着する主な原因としては、電子写真画像形成装置の帯電プロセスにおいて、帯電バイアスを印加する際に、磁性粒子と感光体との間に電位差が生じ、電気的な付着力が磁気的な拘束力を上回る場合が考えられる。
【００１９】
そこで、磁性粒子が感光体に付着するのを防止する手段としては、特許文献１，２に記載された方法が提案されている。すなわち、帯電容器に複数のマグネットを配設すること
によって感光体へ付着した磁性粒子を捕集して回収し、磁性粒子の感光体への付着による不具合を防止する技術である。
【００２０】
ところが、画像形成装置に関する省スペース化の要請から、上述した磁性粒子の捕集や回収を行う手段を設けられず、磁性粒子の付着に対する対策を講じられない場合がある。また、上述した対策を講じた場合であっても、感光体の最下流に配設されたマグネットに電圧を印加する場合、磁性粒子が感光体に付着してしまう可能性がある。
【００２１】
また、画像形成装置内部においては、磁性粒子が感光体にどの程度付着しているかがわからないため、磁性粒子が感光体に付着していることに気づくのは、出力画像に画像不良が現れた段階である。
【００２２】
そこで、磁性粒子の付着を装置内部において検知する方法として、現像容器内の現像剤中のトナー濃度を測定して判断する方法が提案されている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平６−１６１２１１号公報
【特許文献２】特開平６−１６１２１２号公報
【特許文献３】特開２００３−０７６２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、上述した手段によって磁性粒子の付着を検知する場合、磁性粒子の付着を判別するためには、現像剤へのある程度の磁性粒子の混入が条件となる。そのため、磁性粒子の付着を検知するまでのタイムラグが生じた場合、現像剤の汚染による画像不良が発生する可能性がある。
【００２４】
また、上述したように、磁気ブラシ帯電装置によって感光体表面が充分に帯電され、磁性粒子と感光体との間に電位差が生じない場合には、磁性粒子の付着はほとんど起こらない。ところが、例えば、トナーの塊や、機内外で生じたダストなどの磁気ブラシの穂の形成を阻害する物体が磁気ブラシ帯電装置内に混入したり、温度や湿度などの環境が変化したりすることがある。また、トナーやトナーの外添剤が磁気ブラシ帯電装置内に混入し、磁性粒子の表面を汚染したりすることによって、磁性粒子の電気抵抗が上昇するというような様々な要因によって、感光体表面が充分に帯電されない可能性も生じる。この場合、上述したように、帯電が不充分であった部分の磁性粒子が感光体に付着してしまう可能性も生じてしまう。
【００２５】
したがって、この発明の目的は、磁性粒子の感光体への付着を早期に検知し、磁性粒子の付着を低減する対応を実行して、装置内の各種部材に対する損傷を防止し、安定した画像出力を長期間実行可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記目的を達成するために、この発明の第１の発明は、
像担持体と、
磁性粒子を磁気的に担持する帯電用磁性粒子担持部材を有し、前記磁性粒子を前記像担持体に接触させて帯電を行う帯電手段と、
前記磁性粒子を交換する磁性粒子交換手段と、
前記像担持体に対して現像剤で現像を行う現像手段と、
像を記録材に転写する転写手段と、
少なくとも前記磁性粒子交換手段を制御する制御手段と、を有する画像形成装置において、
帯電バイアスを印加することなく転写バイアスを印加した場合の前記転写手段に流れる
電流値の変動又は電圧値の変動と、前記帯電バイアスおよび前記転写バイアスをともに印加した場合の前記転写手段に流れる電流値の変動又は電圧値の変動と、に基づいて、前記制御手段が、前記磁性粒子交換手段による前記磁性粒子の少なくとも一部の交換を実行する制御を行う
ことを特徴とする画像形成装置である。
【００２７】
この発明の第２の発明は、
像担持体と、
磁性粒子を磁気的に担持する帯電用磁性粒子担持部材を有し、前記磁性粒子を前記像担持体に接触させて帯電する帯電手段と、
前記像担持体に対して現像剤で現像を行う現像手段と、
像を記録材に転写する転写手段と、
前記帯電手段、前記現像手段および前記転写手段を制御するとともに、算出処理を実行する制御手段と、を有する画像形成装置において、
帯電バイアスを印加することなく転写バイアスを印加した場合の前記転写手段に流れる電流値の変動又は電圧値の変動と、前記帯電バイアスおよび前記転写バイアスをともに印加した場合の前記転写手段に流れる電流値変動又は電圧値の変動と、に基づいて、前記制御手段が前記画像形成装置の通常動作を停止させる制御を行う
ことを特徴とする画像形成装置である。
【００２８】
この発明の第３の発明は、
像担持体と、
磁性粒子を磁気的に担持する帯電用磁性粒子担持部材を有し、前記磁性粒子を前記像担持体に接触させて注入帯電する帯電手段と、
前記像担持体に対して離間する機構を有する現像手段と、
像を記録材に転写する転写手段と、
少なくとも前記帯電手段を制御するとともに、算出処理を実行する制御手段と、を有する画像形成装置において、
帯電バイアスを印加することなく転写バイアスを印加した場合の前記転写手段に流れる電流値の変動又は電圧値の変動と、前記帯電バイアスおよび前記転写バイアスをともに印加した場合の前記転写手段に流れる電流値の変動又は電圧値の変動と、に基づいて、前記制御手段は、前記帯電手段の帯電動作を変化させる制御を行う
ことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように、この発明によれば、磁性粒子の像担持体への付着が少量の場合であっても検出することができ、磁性粒子の付着が少量のうちに、付着に対する対応を講じることができる。そのため、各種の部材にダメージが及ぶことを防止して、長期にわたって安定した画像出力を行うことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
【００３１】
以下、この発明の第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１に、この発明による画像形成装置の構成を示し、図２に磁気ブラシ帯電装置を示す。この第１の実施形態においては、図８に示す従来技術のコロナ帯電装置３が、図２に示す磁気ブラシ帯電装置に換えて用いられる。また、像担持体としては、負帯電のアモルファスシリコン（α−Ｓｉ）系感光体が用いられる。図３に、このα−Ｓｉ系感光体の積層構造を示す。
【００３２】
図３に示すように、このα−Ｓｉ系感光体は、径φが例えば８４ｍｍのアルミニウム（Ａｌ）からなる導電性支持体１０１の表面に、正電荷阻止層１０２、光導電層１０３、負電荷阻止層１０４、表面保護層１０５が順次積層されて構成されている。
【００３３】
正電荷阻止層１０２は、導電性支持体１０１からの正孔の流入を阻止するための層である。光導電層１０３は、露光によって発生した光キャリアが走行する層である。負電荷阻止層１０４は、表面に帯電された電子の流入を阻止する層である。表面保護層１０５は、それぞれの電子写真プロセスによる摺擦や圧力等から感光膜を保護する層である。
【００３４】
（磁気ブラシ帯電装置）
次に、図２に示す帯電手段としての磁気ブラシ帯電装置３０について説明する。磁気ブラシ帯電装置３０は、内部に固定マグネット３２が内包されており、自在に回転可能な帯電スリーブ３１に帯電用磁性粒子３４が担持されて構成されている。
【００３５】
そして、帯電スリーブ３１の回転に伴って帯電用磁性粒子３４が搬送され、規制ブレード３３によって適切な量が帯電スリーブ３１にコートされる。コートされた帯電用磁性粒子３４は、固定マグネット３２によって生じる磁界の影響を受けてブラシ形状となり、感光体ドラム１と接触して摺擦される。
【００３６】
この帯電スリーブ３１は、感光体ドラム１に対してカウンタ方向に回転する。そして、帯電バイアス装置３５によって帯電スリーブ３１に帯電バイアスが印加されることによって、帯電用磁性粒子３４から感光体ドラム１上に電荷が与えられて、帯電バイアスに対応した電位に近い値に帯電され、帯電動作が実行される。
【００３７】
ここで、この第１の実施形態においては、感光体ドラム１の周速は例えば３００ｍｍ／ｓであり、帯電スリーブ３１の周速は、例えば感光体ドラム１における周速の半分の１５０ｍｍ／ｓである。これによって、カウンタ方向に回転している帯電スリーブ３１の感光体ドラム１に対する相対速度は、（３００−（−１５０）＝）４５０ｍｍ／ｓとなる。
【００３８】
この第１の実施形態においては、それぞれの帯電スリーブに内包されるマグネットの感光体ドラム１に対向する磁束密度の大きさを、７０ｍＴ以上１１０ｍＴ以下、具体的には例えば約９０ｍＴとした。これは、感光体ドラム１に対向する磁束密度が５０ｍＴよりも小さいと、帯電用磁性粒子３４が固定マグネット３２の拘束力から逃れて、感光体の表面に移動する現象が発生するためである。他方、感光体ドラム１に対向する磁束密度が１３０ｍＴよりも大きいと、帯電用磁性粒子３４の感光体ドラム１に対する摺擦力が大きくなることによって、感光体ドラム１の表面保護層１０５を磨耗しすぎるという問題が生じるため、１１０ｍＴ以下が好適である。すなわち、帯電スリーブ３１に内包されるマグネットの感光体ドラム１に対向する磁束密度の大きさは、５０ｍＴ以上１３０ｍＴ以下、好ましくは７０ｍＴ以上１１０ｍＴ以下とする。
【００３９】
また、帯電スリーブ３１の直径は例えば２２ｍｍであり、ブラスト処理によって表面粗さ（Ｒｚ）が１５〜２０μｍになるように調整されたものが用いられる。そして、帯電スリーブ３１と感光体ドラム１との間隙が例えば約３００μｍ、帯電スリーブ３１と規制ブレード３３との間隙が例えば約３５０μｍとなるように設定される。帯電容器内には、質量が例えば約１００ｇの帯電用磁性粒子３４が投入される。なお、帯電スリーブ３１および規制ブレード３３には、非磁性の導電性金属であるステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）が用いられる。
【００４０】
また、帯電用磁性粒子３４としては、平均粒径が１０〜１００μｍ、飽和磁化が２０〜８０Ａｍ2／ｋｇ、抵抗が１０2〜１０10Ω・ｃｍのものが好ましい。これは、帯電能を良
くするには、できるだけ低抵抗が望ましいが、感光体にピンホール状の絶縁の欠陥が存在することを考慮すると１０6Ω・ｃｍ以上のものを用いることが望ましい。
【００４１】
この第１の実施形態においては、焼結したフェライトの表面に酸化還元処理を施して抵抗調整が行われ、さらにカップリング処理が施された帯電用磁性粒子３４が用いられる。この帯電用磁性粒子３４は、平均粒径が約３０μｍで磁場が７９．６ｋＡ／ｍ（１０００[Ｏｅ]）における飽和磁化が約５７Ａｍ2／ｋｇ、抵抗が約５×１０6Ω・ｃｍである。これらの値は、底面積が２．２８ｃｍ2の金属セルに帯電用磁性粒子を２ｇ入れた後、６４
．７Ｎ／ｃｍ2（６．６ｋｇ・ｗｔ／ｃｍ2）で荷重して、１００Ｖの電圧を印加して測定されたものである。
【００４２】
また、画像形成のための帯電時には、帯電スリーブ３１には帯電バイアス装置３５によって、直流電圧が−７００Ｖ、交流電圧（矩形波）が５００Ｖｐｐ、周波数が１ｋＨｚの帯電バイアスが印加される。なお、画像形成時における交流成分は、その交流電圧が、１００Ｖｐｐ以上１１００Ｖｐｐ以下、特に３００Ｖｐｐ以上９００Ｖｐｐ以下が望ましい。交流電圧がこの範囲より小さい場合、帯電均一性や電位の立ち上がり向上の効果が薄くなり、他方、この範囲より大きい場合、帯電用磁性粒子３４の感光体ドラム１ヘの接触性が悪化する。また、この交流の周波数としては、１００Ｈｚ以上５０００Ｈｚ以下、特に５００Ｈｚ以上２０００Ｈｚ以下が好ましい。周波数が１００Ｈｚより小さい場合、帯電用磁性粒子の感光体ヘの付着悪化や、帯電均一性、電位の立ち上がり性向上の効果が低くなる。また、周波数が２０００Ｈｚより大きい場合においても、帯電均一性、電位の立ち上がり性向上の効果が低くなる。なお、交流波形としては、矩形波、三角波、サイン波（ｓｉｎ波形）などが好適に採用される。
【００４３】
さらに、感光体ドラム１の表面電位は、電位センサ（図示せず）によって検出され、表面電位がほぼ一定となるように帯電電圧の直流成分の制御が行われる。
【００４４】
（現像装置）
次に、現像手段としての現像装置４について説明する。図１に示すように、現像装置４は、マグネットローラを内包した現像スリーブ４１上に現像剤をコーティングし、感光体ドラム１上にトナーが現像される。現像スリーブ４１は、感光体ドラム１と同方向に回転し、その周速は約４５０ｍｍ／ｓである。なお、この現像スリーブ４１にはマグネットが内包されているため、帯電用磁性粒子３４も捕集したり回収したりすることがある。そこで、帯電用磁性粒子３４の捕集や回収を回避して、その付着状況をモニタリングするために、現像スリーブ４１を感光体ドラム１から離間可能な手段として現像装置離間機構４４が設けられている。
【００４５】
また、ここで用いられる現像剤は、粒径が例えば約７μｍの負帯電性トナーに、例えば約３５μｍの現像用磁性粒子が重量トナー濃度８％で混合された二成分現像剤である。そして、現像剤は現像スクリュー４２によって、現像容器内で攪拌される。トナー濃度は、光学式トナー濃度センサ（図示せず）による検知情報に基づいて制御され、トナーホッパー（図示せず）内のトナーが現像容器４内に適時補給されてトナー濃度が一定に調整される。
【００４６】
現像時において、現像スリーブ４１には、感光体ドラム１との間に、バイアス電源４３から直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスが印加される。この第１の実施形態においては、電圧が−３００Ｖの直流電圧に、交流電圧が例えば１．５ｋＶｐｐで、周波数が例えば２ｋＨｚの矩形波が重畳された現像バイアスが現像スリーブ４１に印加される。
【００４７】
また、転写手段としての転写装置７は感光体ドラム１の下側に配置される。この第１の
実施形態において用いられる転写装置７は、無端状ベルト部材を用いたベルト転写方式が採用される。無端状の転写ベルト７１は、駆動ローラ７２と従動ローラ７３との間に懸回張設されていて、感光体ドラム１の回転方向に沿った順方向に感光体ドラム１の回転速度とほぼ同じ周速度で回転される。
【００４８】
転写ローラ７４は、転写ベルト７１の内側に配設した導電性ローラであり、ステンレス鋼（ＳＵＳ）などの芯金上に導電性ゴムまたは導電性スポンジの弾性体層が形成されている。この弾性体層は例えば１０6〜１０10Ω程度に抵抗値が調節されている。転写ローラ
７４により、転写ベルト７１の上側ベルト部分が感光体ドラム１の下面部分に加圧されて転写部位としての転写ニップ部Ｔが形成されている。
【００４９】
この第１の実施形態においては、転写ベルト７１は、例えば厚さが７５μｍ程度の無端状のポリイミド樹脂ベルトを基材として、カーボン分散されて体積抵抗率が１０8〜１０9Ω・ｃｍ程度に抵抗調整されたものが用いられる。転写ローラ７４としては、導電性の金属からなる芯金とこれを円筒状に囲繞するイオン導電性のソリッドゴムからなる弾性ローラによって形成されたものが用いられる。なお、転写ローラ７４の抵抗値は、２ｋＶ印加したときに約１０7Ωであった（常温常湿：温度２３℃、湿度５０％ＲＨ）。
【００５０】
転写ローラ７４には、転写バイアス装置７６と転写電流検出装置７５とが接続されている。そして、転写ローラ７４には、転写バイアス装置７６によってトナーの帯電極性と逆極性の直流電圧が印加され、感光体ドラム１上のトナーが記録材Ｐに転写される。
【００５１】
もし、トナーや異物等が記録材Ｐ以外の部分の転写ベルト７１上に移動しても、転写ベルトクリーナ５３により除去され、転写ベルト表面はトナーや異物等のない状態で維持される。
【００５２】
また、検出された転写時の電流値（転写電流値）または転写時の電圧値（転写電圧値）は、例えばＣＰＵからなる制御装置７７に供給される。なお、この制御装置７７は、画像形成装置内部の各種の部材を制御しつつ算出処理を実行するための制御手段としても用いられる。すなわち、制御装置７７によって、画像形成装置内における感光体ドラム１、レーザ露光装置２，磁気ブラシ帯電装置３０、現像装置４、クリーナ５、定着装置６，転写装置７および前露光ランプ８が制御され、各種データに応じた算出処理が行われる。
【００５３】
また、クリーナ５としては、厚さが２ｍｍのウレタン製のクリーニングブレード５１が用いられる。このクリーニングブレード５１によって、感光体ドラム１上から転写残トナーを掻き落とすことによってクリーニングが行われる。
【００５４】
また、前露光ランプ８としては、波長６６０ｎｍのＬＥＤが用いられる。そして、この前露光ランプ８によって、約３７０（ｌｘ・ｓ）の光量で感光体ドラム１の表面が露光される。
【００５５】
（帯電用磁性粒子の付着検出）
以上の構成の下で、帯電用磁性粒子３４の感光体ドラム１への付着を検知する方法に関する本発明者の鋭意検討について、以下に説明する。図４に、帯電用磁性粒子３４が感光体ドラム１に付着していない状態を示し、図５に、帯電用磁性粒子３４が感光体ドラム１に付着した状態を示す。
【００５６】
すなわち、図４に示すように、転写ニップ部Ｔに注目すると、帯電用磁性粒子３４が感光体ドラム１へ付着していない場合、感光体ドラム１、転写ベルト７１および転写ローラ７４がほぼ平坦に接触している状態になる。この状態で転写バイアス装置７６により転写
電圧を印加すると、それぞれの部材の電気抵抗に応じた転写電流が流れる。
【００５７】
次に、図５に示すように、帯電用磁性粒子３４が感光体ドラム１へ付着している場合、感光体ドラム１と転写ベルト７１との間に帯電用磁性粒子が介在して空隙が生じるため、転写ニップ部全体の電気抵抗が上昇する。その結果、感光体ドラム１に帯電用磁性粒子３４が付着していない場合に比して、同じ転写電圧に対する転写電流が減少する。
【００５８】
なお、転写ニップ部Ｔにおける抵抗は、温度や湿度といった環境や通電時間などによっても変動する。具体的には、転写ニップ部Ｔにおける抵抗変動は、帯電バイアスを印加せず転写電圧のみを印加した場合に流れる電流から検出することができる。
【００５９】
帯電バイアスを印加しなければ、帯電用磁性粒子の付着は起こらない。したがって、帯電用磁性粒子が付着していない状態で、環境や使用時間による転写部の抵抗変動を加味した転写部の抵抗を検出することができる。帯電バイアスを印加しないで、転写電流を異なるタイミングで測定することにより、１回目の測定時と２回目の測定時の転写部の抵抗の変動を検出する。
【００６０】
また、帯電バイアスを印加した状態で、転写電圧を印加して転写電流を検知する。これも異なるタイミングで転写電流を測定し、１回目の測定時と２回目の測定時の転写部の抵抗の変動を検出する。
【００６１】
帯電バイアスを印加した時に感光体ドラム１へ帯電用磁性粒子が付着していなければ、帯電バイアスを印加しない時の転写部の抵抗の変動と、帯電バイアスを印加した時の転写部の抵抗の変動と、はだいたい同じとなる。
【００６２】
しかしながら、帯電バイアスを印加した時に感光体ドラム１へ帯電用磁性粒子が付着した場合は、転写ニップ部で帯電用磁性粒子が介在して空隙が生じて転写部の抵抗の変動が大きくなる。したがって、帯電バイアスを印加しない時の転写部の抵抗の変動と、帯電バイアスを印加した時の転写部の抵抗の変動との差が大きくなった時に、帯電用磁性粒子の付着が発生しているといえる。
【００６３】
帯電バイアスを印加していない時の、転写部の抵抗変動を利用することにより、環境による転写部の抵抗変動の影響を排除し、帯電用磁性粒子が感光体ドラムに付着することによる転写部の抵抗変動をみることができる。
【００６４】
また、転写部の抵抗の測定時に印加する帯電バイアスを、画像形成時に印加される帯電バイアスにすることにより、画像形成時に帯電用磁性粒子が感光体ドラム１に付着してしまうかどうかを判断することができる。
【００６５】
なお、感光体ドラム１へ付着した帯電用磁性粒子はクリーナ５で回収されるか、転写部で転写ベルト７１上に移動した後、転写ベルトクリーナ５３で回収される。
【００６６】
この第１の実施形態は、上述した本発明者による鋭意検討による原理を利用した形態であり、その詳細について以下に具体的に説明する。
【００６７】
まず、画像形成前の状態では、現像手段としての現像装置４は感光体ドラム１から離間された状態にある。そして、この状態において、感光体ドラム１を回転させつつ、帯電バイアスは印加せずに、電圧値が＋８００Ｖの転写電圧（Ｖt）のみを印加する。ここで、
このときに流れた転写電流（Ｉenv）は約３０μＡであった。
【００６８】
そして、帯電バイアス装置３５によって、電圧値が−７００Ｖの直流の帯電電圧、電圧値が５００Ｖｐｐ、周波数が１ｋＨｚの交流電圧を印加して感光体ドラム１を帯電する。これは画像形成時の帯電条件である。そのときに流れた電流値としての転写電流（Ｉall
）は、約１０５μＡであった。
【００６９】
その後、現像装置４を感光体ドラム１に当接させ、Ａ４用紙の１０００枚に対して画像形成を行った後、現像装置４を感光体ドラム１から再度離間させる。すなわち、この第１の実施形態においては、少なくとも２回の非画像形成時において、転写電流値が検出される。
【００７０】
この場合、流れていた転写電流（Ｉall´）は約９７μＡ、帯電バイアスを切った後の
転写電流（Ｉenv´）は約２８μＡであった。また、このときの転写電圧（Ｖt´）は＋８００Ｖのままで、帯電バイアスの印加条件も同様であった。
【００７１】
ここで、上述した環境や通電時間による転写ニップ部Ｔの抵抗変動分と感光体ドラム１表面の電荷の影響を考慮して、制御装置７７により算出が行われる。
環境および通電による第１の抵抗値変動（ΔＲenv）
（Ｖt´／Ｉenv´）／（Ｖt／Ｉenv）×１００（％）
転写ニップ部全体の第２の抵抗値変動（ΔＲall）
（（Ｖt´／Ｉall´）／（（Ｖt／Ｉall））×１００（％）
環境および通電による抵抗変動に対して、全てを含んだ転写ニップ部Ｔ全体の抵抗変動の差を取ると、その変化量（ΔＲall−ΔＲenv）は約１％であった。
【００７２】
具体的に、帯電用磁性粒子３４に粒径約３０ｎｍのシリカを０．２部外添させ、かつ帯電バイアスの交流成分を１００Ｖｐｐに下げて、あえて帯電用磁性粒子３４が感光体ドラム１に付着した条件にした場合の転写電流を検出し、同様に計算をする。このとき、上述した抵抗の変化量（変動差）（ΔＲall−ΔＲenv）は約１３％となった。
【００７３】
同様にして、帯電条件を変えて抵抗変動差と磁性粒子の付着を測定したものを表１に示す。
【表１】
2008299190.tif 000003
【００７４】
表１から、転写電流と転写電圧から求まる抵抗変動差が初期の状態から１０％を超えた場合に帯電用磁性粒子３４が付着しているものと判断する。そして、その場合、帯電用磁性粒子交換手段（図示せず）によって帯電用磁性粒子３４の１／５程度、ここでは例えば約２０ｇを未使用のものと入れ換える。
【００７５】
上述した制御を導入して、例えば画像形成を１０００枚行うごとに帯電用磁性粒子の付着を確認することによって、現像装置や転写装置、感光体等にダメージが及ぶことを防止し、長期にわたり安定した画像出力を行うことが可能となる。
【００７６】
（第２の実施形態）
次に、この発明の第２の実施形態について説明する。図６に、この第２の実施形態による画像形成装置を示す。
【００７７】
図６に示すように、この第２の実施形態による画像形成装置は、感光体ドラム１の周囲にイエロー（４Ｙ）、マゼンタ（４Ｍ）、シアン（４Ｃ）、ブラック（４Ｋ）の４色のカラー現像装置が配設されている。これらのカラー現像装置（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）はロータリーによって回転され、感光体ドラム１に当接することによって現像が行われる。そのため、この画像形成装置においては、現像装置を感光体ドラム１から離間させる機構を既に有している。これにより、第１の実施形態と異なり、現像装置と感光体ドラム１とを離間させる現像装置離間機構を新たに付加する必要がない。そして、帯電用磁性粒子３４の付着の検知に関しては、現像スリーブ４１を感光体ドラム１から離間している非画像形成時（非作像時）のタイミングで実施される。
【００７８】
また、第１の実施形態におけると異なり、転写ベルト７１として中間転写ベルト７８を用い、中間転写ベルト７８上で４色のトナーを重ね合わせることによって４色フルカラーの画像出力が可能となる。
【００７９】
ここで、中間転写ベルト７８上のトナーは、第二転写ローラ７９に転写バイアス装置（図示せず）による転写電圧が印加されることによって、記録材Ｐにトナーが転写される。その際、中間転写ベルト７８上に残った転写残りトナーは、中間転写ベルト７８から着脱可能な中間転写クリーナ５２によってかきとられる。
【００８０】
この第２の実施形態においても、第１の実施形態におけると同様の制御を行うことによって、現像装置、転写装置、および感光体などへの損傷を防止し、長期にわたり安定した画像出力を行うことが可能となる。
【００８１】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図７に、この第３の実施形態による画像形成装置を示す。
【００８２】
図７に示すように、この第３の実施形態による画像形成装置は、中間転写ベルト７８の周囲に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれの色に対応して感光体−帯電−現像−転写−クリーニング−前露光システムが配設されている。そして、中間転写ベルト７８上にこれらの４色のトナーを順次重ねることで画像形成が行われる。この構成によれば、第２の実施形態に比して、４色フルカラー画像を出力するスピードが４倍程度早くなり、画像出力が、モノクロ画像を出力するスピードとほぼ同じになる。
【００８３】
この第３の実施形態においては、各色の現像器には現像装置離間機構（図示せず）を備えることによって、帯電用磁性粒子の感光体への付着を検知する際には各色の現像装置を感光体ドラム１から離間させる。このような形態においても、第１の実施形態におけると同様の制御を行うことによって、現像装置や転写装置、感光体等にダメージが及ぶことを防止し、長期にわたり安定した画像出力を行うことができる。
【００８４】
以上、この発明の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実施形態において挙げた手段、装置はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。
【００８５】
例えば、上述した実施形態においては、上述した抵抗値変動が所定以上（例えば１０％以上）になった段階で、帯電用磁性粒子３４の一部を未使用の帯電用磁性粒子と交換するようにしたが、そのほかの構成を採用することも可能である。すなわち、抵抗変動が所定以上（例えば１０％以上）になった段階で、制御手段としての制御装置７７により画像形
成装置の通常動作を停止させるようにしてもよい。また、抵抗変動が所定以上（例えば１０％以上）になった段階で、制御装置７７により磁気ブラシ帯電装置３０の帯電動作を変化させるようにしても良い。具体的には、例えば、帯電用磁性粒子３４の付着防止の方法として、帯電バイアス装置の交流成分を変化させることも可能である。また、帯電用磁性粒子３４の付着防止の方法として、帯電スリーブ３１の周速を変化させるようにしてもよい。また、帯電用磁性粒子３４の付着防止の方法として、抵抗値変動が所定以上になった段階で、画像形成装置の通常の画像形成を停止させ、帯電装置のメンテナンスの指示を出力するようにしても良い。また、このような方法によれば、温度や湿度の変動に対しても、少量の帯電用磁性粒子の付着を検知することができる。
【００８６】
また、本実施例では、転写バイアスとして転写電圧を一定にして転写電流を測定する方法をとったが、転写電流を一定にして転写電圧を測定する方法をとっても適用することができる。
【００８７】
さらに、この発明は、転写装置として、転写ローラのみならず、転写ブレードや、ブラシ状やシート状のものを用いる場合にも適用することができる。
【００８８】
また、上述した実施形態においては、感光体ドラム１としてアモルファスシリコン系（α−Ｓｉ系）からなるものが用いたが、この発明は、α−Ｓｉ系感光体以外にも、感光体として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でもよい。しかしながら、α−Ｓｉ系感光体ドラムは有機感光体に比して材料自体の誘電率が高く、感光体としての静電容量が大きい。そのため、α−Ｓｉ系感光体は有機感光体よりも転写時に流れる電流が大きくなるので、転写電流の検知が比較的容易となるという利点から好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】この発明の第１の実施形態による画像形成装置を示す模式図である。
【図２】この発明の第１の実施形態による画像形成装置における磁気ブラシ帯電装置を示す略線図である。
【図３】この発明の第１の実施形態による画像形成装置の感光体の層構成を示す断面図である。
【図４】この発明の第１の実施形態による画像形成装置の通常状態における転写部を示す略線図である。
【図５】この発明の第１の実施形態による画像形成装置の磁性粒子が付着した状態における転写部を示す略線図である。
【図６】この発明を適用可能な第２の実施形態による画像形成部を示す略線図である。
【図７】この発明を適用可能な第３の実施形態による画像形成部を示す略線図である。
【図８】従来技術によるコロナ帯電装置を用いた画像形成装置を示す略線図である。
【符号の説明】
【００９０】
１  感光体ドラム
２  レーザ露光装置
３  コロナ帯電装置
４  現像装置
４  現像容器
５  クリーナ
６  定着装置
７  転写装置
８  前露光ランプ
９  ユニット
１０  原稿台
３０  磁気ブラシ帯電装置
３１  帯電スリーブ
３２  マグネット
３３  規制ブレード
３４  帯電用磁性粒子
３５  帯電バイアス装置
４１  現像スリーブ
４２  現像スクリュー
４３  バイアス電源
４４  現像装置離間機構
５１  クリーニングブレード
５２  中間転写クリーナ
５３  転写ベルトクリーナ
７１  転写ベルト
７２  駆動ローラ
７３  従動ローラ
７４  転写ローラ
７５  転写電流検出装置
７６  転写バイアス装置
７７  制御装置
７８  中間転写ベルト
７９  第二転写ローラ
１０１  導電性支持体
１０２  正電荷阻止層
１０３  光導電層
１０４  負電荷阻止層
１０５  表面保護層
Ｇ  原稿
Ｐ  記録材
Ｔ  転写ニップ部
【図１】
2008299190.tif 000004
【図２】
2008299190.tif 000005
【図３】
2008299190.tif 000006
【図４】
2008299190.tif 000007
【図５】
2008299190.tif 000008
【図６】
2008299190.tif 000009
【図７】
2008299190.tif 000010
【図８】
2008299190.tif 000011