(57)【要約】【課題】  電荷注入により潜像担持体を均一に安定して帯電することができる帯電方法ならびに該帯電方法を用いて良好なトナー像を形成することができる画像形成方法を提供することを目的とする。【解決手段】  矢印Ｐの方向に移動する感光体２に磁気ブラシ３１を当接させてニップ部ＰＣを形成し、ニップ部ＰＣにおいて液体Ｗを介在させた状態で感光体２を注入帯電している。したがって、液体Ｗが介在していない場合に比べ、感光体２表面を均一に注入帯電することができる。また、液体Ｗの表面張力が感光体２と磁性粒子３１３（磁気ブラシ３１）とに働き、感光体２と磁性粒子３１３（磁気ブラシ３１）とを一定の力で吸着し続ける。よって、ニップ部ＰＣにおける感光体２と磁気ブラシ３１との接触状態を常に良好に保つことができ、安定して感光体２の表面の帯電を行うことができる。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に移動する潜像担持体に帯電部材を当接させてニップ部を形成するとともに、該ニップ部において前記潜像担持体を注入帯電させる帯電方法において、
前記ニップ部に液体を介在させた状態で注入帯電を行うことを特徴とする帯電方法。
【請求項２】
前記潜像担持体の表面層が電荷注入層である請求項１記載の帯電方法。
【請求項３】
前記第１方向における前記ニップ部の上流側において、前記潜像担持体の表面に前記液体を塗布する請求項１または２記載の帯電方法。
【請求項４】
前記帯電部材を第２方向に移動自在に設けるとともに、前記第２方向における前記ニップ部の上流側において、前記帯電部材に前記液体を供給する請求項１ないし３のいずれかに記載の帯電方法。
【請求項５】
前記液体が揮発性を有する請求項１ないし４のいずれかに記載の帯電方法。
【請求項６】
前記液体が低級アルコールである請求項１ないし５のいずれかに記載の帯電方法。
【請求項７】
前記液体は導電性物質を含有する請求項１ないし６のいずれかに記載の帯電方法。
【請求項８】
前記導電性物質は金属イオンである請求項７記載の帯電方法。
【請求項９】
前記液体は極性溶液である請求項１ないし８のいずれかに記載の帯電方法。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の帯電方法により潜像担持体を帯電させる帯電工程と、
前記帯電工程後に前記潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成工程と、
前記静電潜像を現像する現像工程と
を備えることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１１】
前記帯電工程後に前記潜像担持体の表面に残留している前記液体を除去する液体除去工程をさらに備える請求項１０記載の画像形成方法。
【請求項１２】
前記潜像形成工程前に前記液体除去工程を実行する請求項１１記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーザビームプリンタ、複写機やファクシミリ装置などの画像形成装置において潜像担持体を注入帯電させる帯電方法、および該帯電方法を用いた画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザビームプリンタ、複写機やファクシミリ装置などの画像形成装置において潜像担持体を帯電させる方法として、潜像担持体に帯電部材を接触させた状態で帯電部材に電圧を印加して潜像担持体に電荷を注入することで該潜像担持体を帯電させる帯電方法が知られている。このような帯電方法では、潜像担持体の表面に例えば、ＳｎＯ２をホスファゼン樹脂に適量分散してなる電荷注入層を形成することによって潜像担持体への電荷注入の効率向上を図っている。また、帯電ローラなどの帯電部材を該潜像担持体に当接させることによって、注入帯電の均一性の向上を図っている。
【０００３】
ところが、電荷注入による潜像担持体の帯電では、帯電部材と潜像担持体との接触状態が潜像担持体の帯電効率に大きく影響する。そのため、上記した構成とするだけでは、帯電部材と潜像担持体とを良好に接触させることができず、電荷注入により潜像担持体を均一に安定して帯電させることが困難であった。そこで、帯電部材と潜像担持体との接触状態を改善することによって、潜像担持体を電荷注入して均一に帯電させる方法として、潜像担持体と帯電部材とのニップ部に導電性酸化亜鉛粒子からなる帯電促進粒子を介在させる方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特許第３２９２１５５号公報（［００６２］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した従来方法では、潜像担持体と帯電部材とのニップ部に導電性酸化亜鉛粒子からなる帯電促進粒子を介在させることによって、潜像担持体と帯電部材とをより密に接触させて、電荷注入による潜像担持体の帯電効率の向上を図っている。ところが、このように、固体である帯電促進粒子を利用しているので、帯電促進粒子間の隙間を完全に除去することは出来ず、潜像担持体と帯電部材とのニップ部に帯電促進粒子を均一に分布させることは困難である。その結果、帯電均一性は必ずしも十分なものであるとは言えず、注入帯電の均一性をより一層高める技術が要望されている。さらに、潜像担持体の帯電後に、潜像担持体に残留した帯電促進粒子を、該潜像担持体から完全に除去することは難しく、残留した帯電促進粒子が潜像担持体に形成するトナー像に対して悪い影響を与えるおそれがあった。
【０００６】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、電荷注入により潜像担持体を均一に安定して帯電することができる帯電方法ならびに該帯電方法を用いて良好なトナー像を形成することができる画像形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明にかかる帯電方法は、上記目的を達成するため、第１方向に移動する潜像担持体に帯電部材を当接させてニップ部を形成するとともに、該ニップ部において前記潜像担持体を注入帯電させる帯電方法において、前記ニップ部に液体を介在させた状態で注入帯電を行うことを特徴としている。
【０００８】
このように構成された発明では、潜像担持体と帯電部材とのニップ部に液体が介在した状態で、該ニップ部において潜像担持体は帯電部材により注入帯電される。このようにニップ部に液体が介在した状態で注入帯電を実行した場合、液体が介在しない場合に比べて帯電効率が極めて向上するとともに、帯電均一性も向上した。したがって、液体をニップ部に介在させることが電荷注入により潜像担持体を均一に安定して帯電させる上で大きな役割を担っている。なお、ニップ部での液体の介在による作用効果については、具体的な実験に基づき確認されたものであり、その詳細については後で詳述する。
【０００９】
また、前記潜像担持体の表面層が電荷注入層である構成としてもよい。このような構成とすることによって、さらに潜像担持体への電荷注入が促進されるので、より一層、潜像担持体を均一に安定して帯電することができる。
【００１０】
また、前記第１方向における前記ニップ部の上流側において、前記潜像担持体の表面に前記液体を塗布する構成としてもよい。このような構成とすることによって、潜像担持体と帯電部材とのニップ部に常に安定して液体を介在させることができる。ここで、前記第１方向における前記ニップ部の上流側において、前記潜像担持体の表面に前記液体を塗布する構成の代わり、または該構成とともに次のような構成を採用してもよい。すなわち、前記帯電部材を第２方向に移動自在に設けるとともに、前記第２方向における前記ニップ部の上流側において、前記帯電部材に前記液体を供給する構成としてもよい。このような構成としても同様の作用効果を奏する。
【００１１】
また、前記液体が揮発性を有する構成としてもよい。このような構成とすることによって、潜像担持体と帯電部材とのニップ部に所定の液体が介在した状態で、該ニップ部において潜像担持体が帯電部材により注入帯電された後、ニップ部から離れた位置で潜像担持体の表面から該液体が揮発する。したがって、上述した帯電促進粒子のように、液体を潜像担持体の表面から除去するために何らかの手段を講じる必要がない。また、液体を潜像担持体の表面から除去するために何らかの手段を講じたとしても、非常に簡易な構成で該液体を潜像担持体の表面から除去することができる。よって、帯電後の潜像担持体の表面を不純物の存在しない状態に容易に保つことができる。
【００１２】
また、前記液体としては例えば低級アルコールを用いることができる。このような構成とすることによって、低級アルコールの揮発性により上記した作用効果が得られるとともに、低級アルコールの洗浄効果により潜像担持体の表面をより清潔に保つことができる。
【００１３】
また、前記液体は導電性物質を含有する構成としてもよい。このような構成とすることによって、帯電部材が潜像担持体を注入帯電する際に、帯電部材から潜像担持体への電荷の輸送性が向上することができる。よって、さらに潜像担持体への電荷注入が促進される。また、前記導電性物質としては例えば金属イオンでを用いることができる。また、前記液体として極性溶液を用いてもよい。
【００１４】
また、この発明にかかる画像形成方法は、上記目的を達成するため、上記した帯電方法により潜像担持体を帯電させる帯電工程と、前記帯電工程後に前記潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記静電潜像を現像する現像工程とを備えることを特徴としている。
【００１５】
このように構成された発明では、上記した帯電方法によって、均一に安定して帯電された潜像担持体に静電潜像を形成して、該静電潜像を現像することによって画像が形成される。したがって、本発明による画像形成方法によって画像を形成した場合、該画像から、潜像担持体の表面の帯電の不均一性を原因とする画像の乱れを除去することができる。したがって、良好な画像を得ることができる。
【００１６】
また、前記帯電工程後に前記潜像担持体の表面に残留している前記液体を除去する液体除去工程をさらに備える構成としてもよい。このような構成とすることによって、既に帯電されている潜像担持体の表面から潜像形成工程や現像工程などを実行するに際して不必要な液体を取り除くことができる。したがって、帯電工程後に実行する工程を良好に行うことができる。また、この場合、前記潜像形成工程前に前記液体除去工程を実行する構成とするのが好ましい。このような構成とすることによって、潜像形成工程および現像工程において、潜像担持体に残留した液体の影響を除去することができる。したがって、さらに良好な画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
＜ニップ部での液体介在による効果＞
感光体などの潜像担持体と帯電部材とのニップ部において潜像担持体を注入帯電する際の潜像担持体の帯電効率を向上させるには、該ニップ部の潜像担持体と帯電部材との接触状態が非常に重要であることは上述したとおりである。そこで、本願発明者は種々の物質を該ニップ部に介在させるとともに、それらの介在により潜像担持体と帯電部材との接触状態の改善が認められるか否かを検証し、エタノールなどの液体をニップ部に介在させた状態で注入帯電を行うことで潜像担持体の帯電均一性を高めることが可能となるという知見を得た。以下、実施形態の説明に先立って、検証内容および知見内容をより具体的に説明する。
【００１８】
上記検証を行うべく、感光体（本発明の「潜像担持体」に相当）に磁気ブラシ（本発明の「帯電部材」に相当）を接触させ、その接触部分において磁気ブラシによって感光体表面を注入帯電する際に、感光体と磁気ブラシとのニップ部に種々の物質を介在させ、それぞれの場合の感光体表面の帯電状態を比較した。
【００１９】
図１は、上記したニップ部への液体介在の有無が帯電均一性に与える影響を評価する方法を説明するための模式図である。同図（ａ）は感光体表面の所定の位置の表面電位を示す図であり、横軸を時間（Ｓ）、縦軸を表面電位（Ｖ）としたものである。同図（ｂ）は、同図（ａ）中の一点鎖線で囲まれる部分の拡大図であり、その範囲は、同図（ａ）にその表面電位を示す感光体表面の所定の位置が、現像ユニットによって現像されている現像時間ｔDである。すなわち、同図（ａ）の表面電位を示す感光体表面の所定の位置に静電潜像が形成されているとすれば、この現像時間ｔDの間に、現像剤、例えばトナーで現像される。そこで、現像バイアスを設定電位Ｖ0として、さらに、注入帯電された感光体表面の所定の位置の表面電位Ｖtと設定電位Ｖ0とを絶対値で比較して、その所定の位置の表面電位Ｖt（絶対値）が設定電位Ｖ0（絶対値）よりも小さい値であれば、該所定の位置へトナーが付着するようにトナーの帯電極性を設定すればよい。このようにすることによって、感光体の外周面で、その表面電位Ｖt（絶対値）が設定電位Ｖ0よりも小さい表面位置へはトナーが付着する。すなわち、感光体表面で設定電位Ｖ0に帯電されていない位置へトナーが付着するので、感光体表面上の帯電不良の位置を目視で確認することができる。
【００２０】
時刻ｔ1で、磁気ブラシによって感光体の表面電位が所定の表面電位Ｖ0となるように予め設定した帯電バイアスが磁気ブラシに印加されると、感光体表面は瞬時に略設定電位Ｖ0に注入帯電される（同図（ａ）参照）。ところが、従来技術による方法では、その表面電位は常に安定はしておらず、感光体と磁気ブラシとの接触状態等が原因で、設定電位Ｖ0の近傍で不安定に変位する（同図（ｂ）参照）。この感光体の表面電位の不安定さを確認するために、上記したように現像バイアスをＶ0に設定し、それに応じてトナーの帯電極性をマイナスに設定して、注入帯電後の感光体を現像ユニットによって現像した。したがって、現像時間ｔDの間、感光体表面の所定の位置の帯電電位が、設定電位Ｖ0に達していなければ（同図（ｂ）参照）、該感光体表面の所定の位置へトナーが付着し、帯電不良を目視で確認することができる。
【００２１】
このように、感光体表面には、該感光体表面の帯電不良位置にトナーが付着することによってトナー像が現像される。そこで、このトナー像を複写紙等に転写・定着した画像を比較することによって、感光体と磁気ブラシとのニップ部に介在させた物質が磁気ブラシによる感光体表面への注入帯電に与える影響を評価した。
【００２２】
図２は上記した方法により得た画像の一例である。同図（ａ）は、液体として、極性および揮発性を有する、低級アルコールであるエタノールを感光体と磁気ブラシとのニップ部に介在させた状態で注入帯電したもの、同図（ｂ）は比較例として液体を感光体と磁気ブラシとのニップ部に介在させずに注入帯電したものの感光体表面の帯電状態を示している。
【００２３】
同図から明らかなように、液体としてエタノールを介在させた場合は、濃淡も少なく、感光体の表面が均一に帯電している。一方、液体を介在させずに感光体を注入帯電した比較例は濃淡も多く、均一に帯電されていない。したがって、この検証結果から、エタノールなどの液体をニップ部に介在させた状態で注入帯電を実行することによって従来方法と比べてより均一に感光体の表面を注入帯電することができるという知見が得られる。また、この液体の量は、潜像担持体の表面を薄膜が覆う程度の微量でよいことも確認している。このことは、ニップ部に液体を介在させた潜像担持体の注入帯電後に該潜像担持体から液体を除去する作業を簡単なものとすることができることを意味している。したがって、注入帯電後のハンドリング性についても、液体介在の方が上述した帯電促進粒子を用いる従来技術に比べて優れているということができる。
【００２４】
そこで、本実施形態はこれらの知見に基づき感光体などの潜像担持体を均一に帯電させている。以下、図面を参照しつつ、各実施形態について詳述する。
【００２５】
＜第１実施形態＞
図３は本発明にかかる帯電方法および画像形成方法を適用するのに好適な帯電ユニットを装備した画像形成装置の第１実施形態を示す図である。また、図４は図３の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置は、いわゆる４サイクル方式のカラープリンタである。この画像形成装置では、ユーザからの画像形成要求に応じてホストコンピュータなどの外部装置から印字指令がメインコントローラ１１に与えられると、このメインコントローラ１１のＣＰＵ１１１からの印字指令に応じてエンジンコントローラ１０がエンジン部ＥＧの各部を制御して複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシートに印字指令に対応する画像を形成する。
【００２６】
このエンジン部ＥＧでは、感光体２（本発明の「潜像担持体」に相当）が図３の矢印Ｐの方向（本発明の「第１方向」に相当）に回転自在に設けられている。また、この感光体２の周りにその回転方向に沿って、本発明における帯電方法が適用された帯電ユニット３、ロータリー現像ユニット４およびクリーニング部（図示省略）がそれぞれ配置されている。帯電ユニット３には帯電制御部１０３が電気的に接続されており、所定の帯電バイアスを印加している。このバイアス印加によって感光体２の外周面が所定の表面電位に均一に帯電される。また、これらの感光体２、帯電ユニット３およびクリーニング部は一体的に感光体カートリッジを構成しており、感光体カートリッジが一体として装置本体５に対し着脱自在となっている。なお、この帯電ユニット３の構成および動作については後で詳述する。
【００２７】
そして、この帯電ユニット３によって帯電された感光体２の外周面に外周面に残留した液体Ｗが液体除去ブレード３３によって除去された後、感光体２の外周面に向けて露光ユニット６から光ビームＬが照射される。この露光ユニット６は、外部装置から与えられた画像信号に応じて光ビームＬを感光体２の表面上に露光して画像信号に対応する静電潜像を形成する。
【００２８】
こうして形成された静電潜像は現像ユニット４によってトナー現像される。すなわち、この実施形態では、現像ユニット４は、軸中心に回転自在に設けられた支持フレーム４０、支持フレーム４０に対して着脱自在のカートリッジとして構成されてそれぞれの色のトナーを内蔵するイエロー用の現像器４Ｙ、マゼンタ用の現像器４Ｍ、シアン用の現像器４Ｃ、およびブラック用の現像器４Ｋを備えている。そして、エンジンコントローラ１０の現像器制御部１０４からの制御指令に基づいて、現像ユニット４が回転駆動されるとともにこれらの現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋが選択的に感光体２と当接してまたは所定のギャップを隔てて対向する所定の現像位置に位置決めされると、当該現像器に設けられて選択された色のトナーを担持する現像ローラから感光体２の表面にトナーを付与する。これによって、感光体２上の静電潜像が選択トナー色で顕像化される。
【００２９】
上記のようにして現像ユニット４で現像されたトナー像は、一次転写領域ＴＲ1で転写ユニット７の中間転写ベルト７１上に一次転写される。転写ユニット７は、複数のローラ７２、７３等に掛け渡された中間転写ベルト７１と、ローラ７３を回転駆動することで中間転写ベルト７１を所定の回転方向に回転させる駆動部（図示省略）とを備えている。
【００３０】
また、ローラ７２の近傍には、転写ベルトクリーナ（図示省略）、濃度センサ７６（図４）および垂直同期センサ７７（図４）が配置されている。これらのうち、濃度センサ７６は、中間転写ベルト７１の表面に対向して設けられており、中間転写ベルト７１の外周面に形成されるパッチ画像の光学濃度を測定する。また、垂直同期センサ７７は、中間転写ベルト７１の基準位置を検出するためのセンサであり、中間転写ベルト７１の副走査方向への回転駆動に関連して出力される同期信号、つまり垂直同期信号Ｖsyncを得るための垂直同期センサとして機能する。そして、この装置では、各部の動作タイミングを揃えるとともに各色のトナー像を正確に重ね合わせるために、装置各部の動作はこの垂直同期信号Ｖsyncに基づいて制御される。
【００３１】
そして、カラー画像をシートに転写する場合には、感光体２上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト７１上に重ね合わせてカラー画像を形成するとともに、カセット８から１枚ずつ取り出され搬送経路Ｆに沿って二次転写領域ＴＲ2まで搬送されてくるシート上にカラー画像を二次転写する。
【００３２】
このとき、中間転写ベルト７１上の画像をシート上の所定位置に正しく転写するため、二次転写領域ＴＲ2にシートを送り込むタイミングが管理されている。具体的には、搬送経路Ｆ上において二次転写領域ＴＲ2の手前側にゲートローラ８１が設けられており、中間転写ベルト７１の周回移動のタイミングに合わせてゲートローラ８１が回転することにより、シートが所定のタイミングで二次転写領域ＴＲ2に送り込まれる。
【００３３】
また、こうしてカラー画像が形成されたシートは定着ユニット９および排出ローラ８２を経由して装置本体５の上面部に設けられた排出トレイ部５１に搬送される。また、シートの両面に画像を形成する場合には、上記のようにして片面に画像を形成されたシートを排出ローラ８２によりスイッチバック移動させる。これによってシートは反転搬送経路ＦＲに沿って搬送される。そして、ゲートローラ８１の手前で再び搬送経路Ｆに乗せられるが、このとき、二次転写領域ＴＲ2において中間転写ベルト７１と当接し画像を転写されるシートの面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、シートの両面に画像を形成することができる。
【００３４】
なお、図４において、符号１１３はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像データを記憶するためにメインコントローラ１１に設けられた画像メモリであり、符号１０６はＣＰＵ１０１が実行する演算プログラムやエンジン部ＥＧを制御するための制御データなどを記憶するためのＲＯＭ、また符号１０７はＣＰＵ１０１における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するＲＡＭである。
【００３５】
図５は図３の画像形成装置の要部拡大図、図６は帯電ユニットの一構成要素たる帯電部材の拡大図である。本実施形態における帯電ユニット３は、磁気ブラシ３１、液体塗布ローラ３２を有している。以下、これらの図面を参照しつつ、帯電ユニット３の構成および動作について詳述する。
【００３６】
帯電ユニット３の一構成要素たる磁気ブラシ３１（本発明の「帯電部材」に相当）は、感光体２に対向して、図５の矢印Ｃの方向（本発明の「第２方向」）に回転自在に配設されている。この磁気ブラシ３１はその中心にマグネット３１１を有し、そのマグネット３１１を覆うように電極スリーブ３１２が配設されている。そして、その電極スリーブ３１２の表面には、無数の磁性粒子３１３がマグネット３１１の磁力により吸着保持されることによって磁気穂（磁性粒子３１３）が形成されている（図６参照）。
【００３７】
磁気ブラシ３１と感光体２との距離は、上記した磁気穂が感光体２の外周面に当接してニップ部ＰＣを形成するように所定の距離に設定されている。そして、電極スリーブ３１２に帯電制御部１０３から所定の帯電バイアスが印加されることによって、このニップ部ＰＣにおいて、磁気穂を介して感光体２の表面は磁気ブラシ３１により注入帯電される。
【００３８】
また、感光体２および磁気ブラシ３１はニップ部ＰＣにおいて相対的に逆向きに移動するようにそれぞれ所定の方向Ｐ，Ｃに回転するように構成されている。したがって、感光体２と直接接する磁性粒子３１３に入れ替わりが生じ、磁気穂表面の汚れなどによる注入帯電効率の低下を大幅に低減できる。
【００３９】
磁性粒子３１３としては、磁気によって電極スリーブ３１２に磁気穂を形成できるように、例えば、鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性を示す元素を含む合金あるいは化合物、また酸化処理、還元処理などを行って抵抗値を調整した、例えば組成調整したフェライト、水素還元処理したＺｎ−Ｃｕフェライトなどが用いられる。
【００４０】
この磁気ブラシ３１の回転方向Ｃにおけるニップ部ＰＣの上流側には、液体Ｗを磁気ブラシ３１に供給する液体塗布ローラ３２が、磁気ブラシ３１の磁気穂（磁性粒子３１）に当接するように配設されている。この液体塗布ローラ３２は、矢印Ａの方向に回転自在に設けられており、例えばスポンジのような吸水性の材質によって構成されている。したがって、液体塗布ローラ３２は液体Ｗを、液体塗布ローラ３２と磁気ブラシ３１の接触面において、磁気ブラシ３１の磁気穂に塗布することができる。
【００４１】
また、この液体塗布ローラ３２と磁気ブラシ３１は、その接触面において、相互に逆方向に移動するように構成されている。したがって、互いに接触移動する際の抵抗が大きくなるので、液体塗布ローラ３２が磁気ブラシ３１の磁気穂（磁性粒子３１３）に液体Ｗを塗布する効率が向上する。よって、確実に磁気ブラシ３１の磁気穂（磁性粒子３１３）に液体を塗布することができる。したがって、感光体２の表面がニップ部ＰＣにおいて磁気ブラシ３１によって注入帯電される際には、必ず、ニップ部ＰＣに液体が介在することとなる。
【００４２】
液体塗布ローラ３２によって磁気ブラシ３２に塗布される液体Ｗとしては、純水を用いることができるが、例えば、揮発性を有するエタノール、メタノール、イソプロピルアルコール等の低級アルコールを用いてもよい。本実施形態では揮発性に加えて極性を有するエタノールを液体Ｗとして用いている。より好ましい液体として、例えば、金属イオン等の導電性物質を含有した液体等がある。
【００４３】
そして、感光体２の回転方向Ｐにおけるニップ部ＰＣの下流側には、液体除去ブレード３３が感光体２の外周面に当接するように配設されている。この液体除去ブレード３３は、例えば絶縁性のゴム等で構成されており、感光体２に当接していても、ニップ部ＰＣにおいて注入帯電された感光体２の表面の電位に影響を与えることはない。ニップ部ＰＣにおいて磁気ブラシ３１により感光体２が注入帯電される際に、磁気ブラシ３１に塗布されている液体Ｗが、磁気ブラシ３１から感光体２の表面に付着してしまう場合がある（図６参照）。この、ニップ部ＰＣにおいて磁気ブラシ３１から感光体２へ付着した液体Ｗを、液体除去ブレード３３によって、感光体２の表面から除去することができる。
【００４４】
このように、液体除去ブレード３３によって必要のない液体Ｗが感光体２の表面上より除去された後、上述したように、感光体２の表面に露光ユニット６によって静電潜像が形成される。この静電潜像は、例えばブラック用の現像器４Ｋの現像ローラ４１Ｋ（図５参照）が感光体２に当接または所定のギャップを隔てて対向することにより、ブラックのトナーによって顕像化される。
【００４５】
以上のように、この実施形態によれば、矢印Ｐの方向に移動する感光体２に磁気ブラシ３１を当接させてニップ部ＰＣを形成し、ニップ部ＰＣにおいて液体Ｗを介在させた状態で感光体２を注入帯電している。したがって、液体Ｗが介在していない場合に比べ、感光体２表面を均一に注入帯電することができる。なお、液体Ｗがニップ部ＰＣに介在することにより、感光体２の表面の帯電の均一性が向上することは、上記した「ニップ部への液体介在による効果」の項で説明したとおりである。また、ニップ部ＰＣに液体が介在することにより、液体Ｗの表面張力が感光体２と磁性粒子３１３（磁気ブラシ３１）とに働き、感光体２と磁性粒子３１３（磁気ブラシ３１）とを相互に吸着する作用効果を奏する。したがって、感光体２が矢印Ｐの方向に移動することによって、感光体２と磁気ブラシ３１との接触部分が相対的に移動する際にも、ニップ部ＰＣでの液体Ｗの存在により感光体２と磁性粒子３１３（磁気ブラシ３１）とが一定の力で相互に吸着し続ける。よって、ニップ部ＰＣにおける感光体２と磁気ブラシ３１との接触状態を常に良好に保つことができ、安定して感光体２の表面の帯電を行うことができる。
【００４６】
また、この実施形態では、磁気ブラシ３１を矢印Ｃの方向に移動自在に設けるとともに、矢印Ｃの方向におけるニップ部ＰＣの上流側において、磁気ブラシ３１に液体Ｗを供給している。したがって、確実にニップ部ＰＣに液体Ｗを介在させることができる。
【００４７】
また、この実施形態では、液体Ｗとして揮発性を有するエタノールを用いている。したがって、ニップ部ＰＣに液体Ｗが介在した状態で、該ニップ部ＰＣにおいて感光体２が磁気ブラシ３１により注入帯電された後、ニップ部ＰＣから離れると感光体２の表面からエタノールである液体Ｗは揮発する。よって、液体Ｗが感光体２の表面から除去されるのが促進される。また、液体Ｗが低級アルコールであるエタノールであるため、その洗浄効果により感光体２の表面をさらに清潔に保つことができる。
【００４８】
また、この実施形態では、上述したした帯電方法により感光体２の表面を帯電させた後、露光ユニット６により感光体２の表面に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像ユニット４によって現像している。したがって、上記した帯電方法によって、均一に安定して帯電された感光体２の表面に静電潜像を形成して、この静電潜像を現像することによって画像を形成している。よって、該画像から、感光体２の表面の帯電の不均一性を原因とする画像の乱れを除去することができ、良好な画像を得ることができる。
【００４９】
また、この実施形態では、磁気ブラシ３１による感光体２の表面の注入帯電後、露光ユニット６によって感光体２の表面に静電潜像が形成される前に、感光体２の表面に残留している液体Ｗを液体除去ブレード３３によって除去している。したがって、既に帯電されている感光体２の表面から不必要な液体Ｗを取り除くことができる。よって、帯電後の感光体２の表面を液体Ｗの存在しない状態に保つことができる。したがって、露光ユニット６による感光体２の表面への静電潜像形成および現像ユニット４による該静電潜像の現像において、感光体２の表面に残留した液体Ｗの影響を除去することができる。したがって、さらに良好な画像を得ることができる。
【００５０】
＜第２実施形態＞
図７は本発明にかかる帯電方法および画像形成方法を適用するのに好適な帯電ユニットを装備した画像形成装置の第２実施形態の要部拡大図である。この実施形態が上記第１実施形態と大きく相違する点は、液体塗布ローラ３２が、磁気ブラシ３１ではなく、感光体２の表面に液体Ｗを塗布している点である。その他の構成は第１実施形態と同様であり説明を省略する。
【００５１】
この第２実施形態では、液体塗布ローラ３２は、感光体２の回転方向Ｐにおいてニップ部ＰＣの上流側に感光体２に当接するように配設されている。この液体塗布ローラ３２は、矢印Ａの方向に回転自在に設けられており、第１実施形態と同様に、例えばスポンジのような吸水性の材質によって構成されている。したがって、液体塗布ローラ３２は液体Ｗを、液体塗布ローラ３２と感光体２の接触面において、感光体２の表面に塗布することができる。
【００５２】
また、この液体塗布ローラ３２と感光体２は、その接触面において、相互に逆方向に回転移動するように構成されている。したがって、互いに接触移動する際の抵抗が大きくなるので、液体塗布ローラ３２が感光体２の表面に液体Ｗを塗布する効率が向上する。よって、確実に感光体２の表面に液体Ｗを塗布することができる。したがって、感光体２の表面がニップ部ＰＣにおいて磁気ブラシ３１によって注入帯電される際には、必ず、ニップ部ＰＣに液体Ｗが介在することとなる。
【００５３】
以上のように、この実施形態によれば、感光体２の表面をニップ部ＰＣにおいて磁気ブラシ３１により注入帯電する際に、ニップ部ＰＣに必ず液体Ｗが介在するので、上記した実施例において詳述したように、感光体２の表面を均一に安定して注入帯電することができる。
【００５４】
＜第３実施形態＞
図８は本発明にかかる帯電方法および画像形成方法を適用するのに好適な帯電ユニットを装備した画像形成装置の第３実施形態の要部拡大図である。この実施形態が上記第１実施形態と大きく相違する点は、第１実施形態では感光体２の表面に残留した液体Ｗを除去する液体除去手段として液体除去ブレード３３を使用しているが、ブレード３３の代わりに感光体２の移動方向Ｐにおけるニップ部ＰＣの下流側にファン３４を設けている点である。なお、その他の構成は第１実施形態と同様であり説明を省略する。
【００５５】
このファン３４はファン制御部（図示省略）に電気的に接続されており、ファン３４はこのファン制御部（図示省略）からの制御信号に従い、磁気ブラシ３１によって注入帯電された後に感光体２の表面に向けて送風を行う。磁気ブラシ３１によって注入帯電された後、感光体２の均一帯電された表面から液体Ｗをファン３４からの送風により揮発除去している。このように液体Ｗとして揮発性を有するエタノールを用いるとともに、その揮発性を利用して送風による液体除去を行っているので、感光体表面からの液体除去をいわゆる非接触で行うことができ、感光体表面の帯電状態を変化させることなく、つまり均一帯電を乱すことなく液体除去を行うことができる。
【００５６】
さらに、液体除去ブレード３３によって感光体２の表面に残留している液体Ｗを除去したときと同様に、帯電後の感光体２の表面を液体Ｗの存在しない状態に保つことができる。したがって、露光ユニット６による静電潜像形成および現像ユニット４による該静電潜像の現像における、感光体２に残留した液体Ｗの影響を除去することができる。したがって、良好な画像を得ることができる。
【００５７】
なお、本実施形態では送風を行うだけであったが、ファン３４にヒータ等を追加して温風を感光体２の表面に吹きつける構成としてももちろんよい。このような構成とすることによって、さらに効率よく感光体２の表面から液体Ｗを除去することができる。また、液体除去ブレード３３やファン３４の代わりに、パッド等を用いてもよいことは言うまでもない。
【００５８】
また、ファン３４を第２実施形態における液体除去ブレード３３の代わりに使用してもよいことは言うまでもない。
【００５９】
＜その他＞
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記した第１ないし第３実施形態では、感光体２の表面を注入帯電するのに磁気ブラシ３１を本発明の「帯電部材」として使用しているが、この磁気ブラシ３１の代わりに、帯電ローラ、帯電ブラシ、帯電ブレード等を使用しても、同様の作用効果を奏する。なお、帯電ブラシおよび帯電ブレードを使用する場合は、帯電部材の形状から、感光体２に液体Ｗを塗布する第２実施形態の構成とするのが好ましい。
【００６０】
また、感光体の表面に、例えば、酸化亜鉛等の導電性微粒子を分散させることによって電荷注入層を形成しても構わない。このような構成とすることによって、さらに帯電部材から感光体２への電荷注入を促進することができる。したがって、さらに均一に安定して感光体２の表面を帯電することができる。
【００６１】
また、液体Ｗに、導電性物質を含有させる構成としてもよい。このような構成とすることによって、帯電部材が感光体２を注入帯電する際に、液体Ｗが帯電部材から感光体２へ電荷を輸送することができる。よって、さらに感光体２への電荷注入が促進される。したがって、さらに均一に安定して感光体２の表面を帯電することができる。また、この場合、導電性物質は例えば金属イオン等を用いることができる。
【００６２】
また、本実施形態では、液体除去ブレード３３やファン３４などの液体除去手段によって感光体２の表面に残留している液体Ｗを除去した後に露光ユニット６によって感光体２の表面に静電潜像を形成しているが、液体Ｗを除去する前に静電潜像を形成する構成としても構わない。この場合、液体除去手段の配設位置としては、感光体２と帯電部材（磁気ブラシ３１）とのニップ部ＰＣに液体Ｗが介在する構成であれば感光体２の外周面の任意の位置に当接するように配設することができる。すなわち、例えば、第１実施形態（図５）および第３実施形態（図８）ではニップ部ＰＣ以外の任意の位置で感光体２の表面と対向するように配設することができる。また、図７に示す第２実施形態では回転方向Ｐに沿ったニップ部ＰＣから液体塗布ローラ３２までの任意の位置で感光体２の表面と対向するように配設することができる。また、液体除去手段としてブレード３３やファン３４を採用しているが、感光体２の表面から確実に液体Ｗを除去できるのであれば、このような構成としなくとも、他の構成としても構わない。
【００６３】
また、液体除去ブレード３３により液体Ｗを感光体２から除去する場合（第１および第２実施形態）、除去された液体Ｗを回収するカップや皿などの液体回収手段を設けるのが望ましい。このように液体回収手段を設けたことにより帯電ユニット３およびその周辺ユニットが液体Ｗにより汚染させるのを確実に防止することができる。また、回収した液体Ｗを必要に応じて再利用することができ、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００６４】
また、上記実施形態では、磁気ブラシ３１および感光体２のうちの一方のみに液体Ｗを付与することでニップ部ＰＣに液体Ｗを介在させているが、両者に液体Ｗを付与することでニップ部ＰＣに液体Ｗを介在させてもよい。
【００６５】
また、上記実施形態では、液体Ｗとして揮発性を有するエタノールを用いているため、感光体２に液体Ｗが塗布されたとしても、その塗布直後から感光体表面からの液体Ｗの揮発除去が開始される。したがって、液体Ｗとして揮発性を有するものを採用した場合には、液体除去ブレード３３やファン３４などの液体除去手段を配設しない構成とすることもできる。このような構成としても、感光体２と帯電部材（磁気ブラシ３１）とのニップ部ＰＣに液体Ｗ介在させた状態で、帯電部材（磁気ブラシ３１）により感光体２を注入帯電することことができる。したがって、上記した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００６６】
さらに、上記実施形態では、液体塗布ローラ３２を用いて、磁気ブラシ３１や帯電ローラなどの帯電部材や感光体２に液体Ｗを付与しているが、帯電部材や感光体２に液体Ｗを付与する液体付与手段としてはローラ方式に限定されるものではなく、吐出ノズル方式や噴霧方式などの付与方式を採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
上記実施形態では、この発明にかかる帯電方法および画像形成方法をカラー画像形成装置の帯電ユニットに適用しているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではない。すなわち、感光体などの潜像担持体を帯電して、帯電後の該潜像担持体上に何らかの手段で静電潜像を形成するとともに、該静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する画像形成装置の帯電ユニット全般に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】帯電状態の評価方法の原理を示す模式図である。
【図２】帯電状態の一例を示す図である。
【図３】本発明にかかる帯電方法および画像形成方法を適用するのに好適な帯電ユニットを装備した画像形成装置の第１実施形態を示す図である。
【図４】図３の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】図３の画像形成装置の要部拡大図である。
【図６】帯電ユニットの一構成要素たる帯電部材の拡大図である。
【図７】本発明にかかる帯電方法および画像形成方法を適用するのに好適な帯電ユニットを装備した画像形成装置の第２実施形態の要部拡大図である。
【図８】本発明にかかる帯電方法および画像形成方法を適用するのに好適な帯電ユニットを装備した画像形成装置の第３実施形態の要部拡大図である。
【符号の説明】
【００６９】
２…感光体（潜像担持体）、  ３…帯電ユニット、  ３１…磁気ブラシ（帯電部材）、  ３２…液体塗布ローラ、  ３３…液体除去ブレード、  ３４…ファン、  ４…現像ユニット、  ６…露光ユニット、  ＰＣ…ニップ部、  Ｐ…第１方向、  Ｃ…第２方向、  Ｗ…液体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005173176.tif 000009
【図８】
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