JP2987257B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光体等の像担持体に
形成された静電潜像を現像剤にて現像し、この現像剤像
を用紙等の被転写材に転写する画像形成装置に係わり、
詳しくは転写残り現像剤を非パターン化する非パターン
化部材を有する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像形成装置としては、電子写
真装置や静電プリンタなどが知られている。これらの画
像形成装置では、感光体ドラム上に静電潜像を形成した
後、該静電潜像に現像剤（以後、トナ−という）を静電
的に付着させてトナ−像を形成し、続いて、トナ−像を
被転写材である用紙に転写することにより画像形成して
いる。また、転写後の感光体ドラム上には静電潜像及び
転写しきれないトナ−が残存しているので、この残存ト
ナ−をクリーニング装置により除去し、続いて静電潜像
を除電装置により除去している。

【０００３】ところで、近年、装置の小形化が要求され
ており、例えば、特開昭４７−１１５３８号公報には現
像装置と清掃装置を一つの装置で兼用することにより装
置を小形化する方法が開示されている。

【０００４】この方法は、一つの現像装置において、感
光体ドラムが１回目にここを通過する際に静電潜像を現
像し、続いて２回目に通過する際転写後の残留トナ−を
清掃している。

【０００５】しかし、従来のこの方法では、現像装置に
対して感光体ドラムが２回目の通過に差掛かる際に、そ
こから残留トナ−が除去されるために、画像形成スピー
ドが半分になってしまうとともに、感光体ドラムの周面
全体の寸法以上の画像形成面積が得られないという問題
があり、必然的に感光体ドラムの径が大きくなり、装置
を十分小さくすることができないといった問題があっ
た。

【０００６】一方、米国特許第３５４９２６号明細書に
は、静電潜像の１回目の通過の際に、静電潜像の現像
と、前回転写後に残存している残留現像剤の清掃とを同
時に行う現像兼清掃装置を用いることにより、スピード
に関する欠点を解決する方法が開示されている。

【０００７】しかしながら、この従来の装置において
は、転写後の残留トナ−を感光体ドラム上に残したま
ま、その上から次の帯電と静電潜像の形成を行い、つい
で現像するようになっている。したがって、帯電工程に
おいては、残存している潜像およびトナー像に重ねて帯
電し、さらに、このトナ−像の上から次の像露光を行う
ために均一な帯電および潜像の形成が損なわれてしま
い、前回の画像形成時における残像が、いわゆるメモリ
画像として、次の画面に重なって現れるため、画像が不
鮮明になるという欠点がある。

【０００８】このような現象は、特に、ソリッド部（ト
ナ−が広い範囲にわたり付着する領域）と前回の画像形
成時における文字等の残留像とが遭遇した場合に生じ易
く、しばしば潜像のみならずトナ−も十分除去できない
ためにトナ−像も残像メモリとして残り、そのまま用紙
に転写されてしまうこともある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の画
像形成装置では、転写残りトナ−による残像メモリの影
響により、しばしば、鮮明な画像が得られないという問
題があった。

【００１０】そこで、近時、特開昭６４−２０５８７号
公報に開示されるように、像担持体である感光体ドラム
に非パターン化ブラシを当接することにより、転写残り
トナ−を非パターン化する方法が提案されている。ま
た、前記非パターン化部材に、現像剤の極性とは逆極性
のバイアスを印加すると効果的である事も知られてい
る。

【００１１】しかし、連続的に画像形成を行った場合、
この非パターン化ブラシにトナ−が蓄積し、良好な非パ
ターン化能力が維持出来なくなるばかりでなく、非パタ
ーン化ブラシに蓄積されていたトナ−が不用意に零れ落
ちて次頁の画像領域を汚して画像形成に悪影響を与えた
り機内を汚す原因になる等の問題があった。

【００１２】この発明はかかる事情に鑑みてなされたも
ので、転写残り現像剤を非パターン化する非パターン化
部材を有する画像形成装置において、連続的に画像形成
を行っても、鮮明な画像を得ることができる画像形成装
置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決するための第１の手段として、像担持体に静電潜像
を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像と同極性
に帯電された現像剤を供給して反転現像しつつ前記像担
持体に残留している現像剤を除去する現像兼清掃手段
と、前記像担持体に形成された現像剤像を被転写部材に
静電的に転写させる転写手段と、前記被転写部材の搬送
経路の転写位置よりも上流側に設けられ被転写部材の通
過を検出する被転写部材検出手段と、前記像担持体に摺
接する非パターン化部材および該非パターン化部材にバ
イアス電圧を印加する電圧印加手段を有し前記転写手段
による現像剤像の転写後に電圧が印加された非パターン
化部材を前記像担持体に摺擦することにより転写残り現
像剤像を非パターン化する非パターン化手段と、この非
パターン化手段の前記非パターン化部材に付着した現像
剤を像担持体へ再付着させるべく前記非パターン化部材
への印加電圧を変化させる制御手段とを具備し、前記被
転写部材検出手段による検出信号により先に搬送される
被転写部材の後端と次に搬送される被転写部材の先端と
の間に相当する像担持体の非画像形成領域へ前記非パタ
ーン化部材に付着した現像剤を再付着させる構成とした
ものである。

【００１４】また、第２の手段として、像担持体に静電
潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像と同
極性に帯電された現像剤を供給して反転現像しつつ前記
像担持体に残留している現像剤を除去する現像兼清掃手
段と、前記像担持体に形成された現像剤像を被転写部材
に静電的に転写させる転写手段と、前記被転写部材の搬
送経路の転写位置よりも上流側に設けられ被転写部材の
通過を検出する被転写部材検出手段と、前記像担持体に
摺接する非パターン化部材および該非パターン化部材に
バイアス電圧を印加する電圧印加手段を有し前記転写手
段による現像剤像の転写後に電圧が印加された非パター
ン化部材を前記像担持体に摺擦することにより転写残り
現像剤像を非パターン化する非パターン化手段と、この
非パターン化手段の前記非パターン化部材への印加電圧
を変化させることにより非パターン化部材に付着した現
像剤を像担持体へ再付着させる電圧制御手段とを具備
し、前記被転写部材検出手段を被転写部材の後端が通過
してから転写位置に到達するまでの時間をＡ（sec)、複
数枚の連続印字を行った場合に前記被転写部材検出手段
を被転写部材の後端が通過してから次の被転写部材の先
端が通過するまでの時間（紙間隔）をＢ（sec)、画像形
成時に前記像担持体が前記現像剤像非パターン化部材と
当接している位置から転写位置まで移動するのに要する
時間をＣ（sec)とした時に、 Ｃ＜Ａ＋Ｂ の不等式を
満足するもので、かつ、前記被転写部材検出手段が被転
写部材の後端が通過したことを検知した時を基準にして
前記非パターン化部材に印加される電圧を変化させるべ
く前記電圧制御手段を動作させる構成としたものであ
る。

【００１５】また、第３の手段として、像担持体に静電
潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像と同
極性に帯電された現像剤を供給して反転現像しつつ前記
像担持体に残留している現像剤を除去する現像兼清掃手
段と、前記像担持体に形成された現像剤像を被転写部材
に静電的に転写させる転写手段と、前記被転写部材の搬
送経路の転写位置よりも上流側に設けられ被転写部材の
通過を検出する被転写部材検出手段と、前記像担持体に
摺接する非パターン化部材および該非パターン化部材に
バイアス電圧を印加する電圧印加手段を有し前記転写手
段による現像剤像の転写後に電圧が印加された非パター
ン化部材を前記像担持体に摺擦することにより転写残り
現像剤像を非パターン化する非パターン化手段と、この
非パターン化手段の前記非パターン化部材への印加電圧
を変化させることにより非パターン化部材に付着した現
像剤を像担持体へ再付着させる電圧制御手段とを具備
し、前記被転写部材検出手段を被転写部材の後端が通過
してから転写位置に到達するまでの時間をＡ（sec)、複
数枚の連続印字を行った場合に前記被転写部材検出手段
を被転写部材の後端が通過してから次の被転写部材の先
端が通過するまでの時間（紙間隔）をＢ（sec)、画像形
成時に前記像担持体が前記現像剤像非パターン化部材と
当接している位置から転写位置まで移動するのに要する
時間をＣ（sec)とした時に、 Ｃ＜Ａ の不等式を満足
するもので、かつ、前記被転写部材検出手段が被転写部
材の先端が通過したことを検知した時を基準にして前記
非パターン化部材に印加される電圧を変化させるべく前
記電圧制御手段を動作させる構成としたものである。

【００１６】

【作用】上記の各手段によれば、転写残り現像剤を非パ
ターン化する非パターン化部材を有する画像形成装置に
おいて、像担持体上の転写残り現像剤像を非パターン化
する非パターン化部材への印加電圧を変化させることに
より、次の転写工程で先に搬送される被転写部材の後端
と次に搬送される被転写部材の先端との間に相当する像
担持体の非画像形成領域へ非パターン化部材に付着した
現像剤を再付着させることができる。これにより、非パ
ターン化部材の過剰な現像剤蓄積が防止され常に良好な
非パターン化能力が維持出来るとともに、非パターン化
部材に蓄積されていた現像剤が不用意に零れ落ちて画像
領域を汚すことがなく連続的に画像形成を行っても、鮮
明な画像を得ることが可能となる。また、機内を汚した
りするようなこともなく、装置のロングライフ化を図る
ことが可能となる。さらに、被転写部材として不定形の
ものを使用しても、吐出された現像剤が次頁の画像領域
に放出されるようなことがなく、被転写部材のサイズに
拘らず鮮明な画像を得ることが可能となる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図６を
参照して説明する。まず、図１を参照して、本発明のク
リ−ナレスプロセス方式の画像形成装置１の構成を示
す。

【００１８】図１において、画像形成装置本体２の略中
央部には、周面長さが記録すべき像の長さよりも小さく
なるような径の像担持体としての感光体ドラム３が矢印
ａ方向に回転自在に設けられている。この感光体ドラム
３は、有機感光体（ＯＰＣ）系の光導電材料から形成さ
れている。

【００１９】また、感光体ドラム３の周囲には、その回
転方向に沿って順次、後述する作用をなす除電手段とし
ての赤色ＬＥＤ４、転写残りトナーの非パタン化手段と
しての非パタン化装置５、帯電手段としてのスコロトロ
ン帯電器６、静電潜像形成手段としてのレーザ装置７、
現像兼清掃手段としての現像清掃装置８、および転写手
段としての転写ローラ９が配設されている。そして、感
光体ドラム３の周面に現像剤像としてのトナ−像を形成
する画像形成手段１０を構成している。

【００２０】装置本体２内には、装置本体２の一側に装
着された給紙カセット１１から取出された被転写材とし
ての用紙Ｐを、前記画像形成手段１０の前記感光体ドラ
ム３と前記転写ロ−ラ９との間の画像転写部１２を経て
装置本体２の他側に配置された排紙トレイ１３に導く被
転写材搬送路としての用紙搬送路１４が形成されてい
る。

【００２１】この、用紙搬送路１４の前記画像転写部１
２の上流側には、給紙ロ−ラ１５を介して給紙カセット
１１から取出された用紙Ｐを検知する被転写材検知手段
としての用紙検出センサ２５および用紙Ｐの先端整位を
行った後、タイミングをとって画像転写部１２送り込む
アライニングロ−ラ対１６が配置されている。

【００２２】また、前記画像転写部１２の下流側には、
用紙Ｐに転写されたトナ−像を定着する定着装置１７お
よび定着された用紙Ｐを排紙トレイ１３に排出する排紙
ロ−ラ対１８が設けられている。さらに、定着装置１７
と排紙ロ−ラ対１８との間には、定着装置１７で定着さ
れた用紙Ｐを必要に応じて反転搬送路１９に導くゲ−ト
２０が設けられている。

【００２３】反転搬送路１９に導かれた用紙Ｐは排紙ロ
−ラ対２１を介して装置本体２の上面側に形成された凹
所からなる排紙部２２に画像形成面を下にした状態で排
紙されるようになっている。

【００２４】また、上記非パタン化装置５は、感光体ド
ラム３に摺接する非パターン化部材５０と、この非パタ
ーン化部材５０にバイアス電圧を印加する電圧印加手段
としてのブラシトランス５１とを有してなる。

【００２５】非パターン化部材５０は、図２に示すよう
に、１０³ 〜１０⁹ Ωcmの電気抵抗を有する繊維（商品
名トレカ、カイノールなど）で作られたブラシ５０ａ
と、これを保持するホルダ５０ｂとからなる。この実施
例では、ブラシ５０ａの厚みＷは４mm、穂の長さＬは６
mmとなっている。そして、上記ブラシ５０ａが感光体ド
ラム３の回転により摺擦されるとともに、ブラシトラン
ス５１によってプラス２００〜１５００ボルトの電圧が
印加されることにより、感光体ドラム３上の転写残りト
ナ−Ｔを一時的に吸着する。

【００２６】転写残りトナーＴの多くはマイナス極性で
あるため、非パターン化部材５０のブラシ５０ａに吸着
するが、かぶりトナーの転写残りトナーＴの中には、プ
ラスに帯電しているものもあり、これらのトナーＴは吸
着されずに通過するが、微量であるため問題とはならな
い。一時的に、ブラシ５０ａにトラップ（吸着）された
転写残りトナーＴは、印加されたバイアスやブラシ５０
ａの抵抗、トナーＴの粒径、抵抗などの条件に応じた時
間で、プラスの電源が注入されブラシ５０ａと感光体ド
ラム３とで形成される電界より、感光体ドラム３へ戻さ
れる。

【００２７】転写残りトナーＴが、非パターン化部材５
０のブラシ５０ａにトラップされてから、電荷注入を受
け再び感光体ドラム３に戻されるまでの時間は、前述の
とおり、トナーの粒径、抵抗などによるため、ある程度
幅を持った分布を持つことになる。そのため、転写残り
トナーＴは非パターン化される。また、転写残りトナー
Ｔの非パターン化には、ブラシ５０ａのメカニカルな掃
き取り効果も寄与している。しかし、全てのトナーＴが
感光体ドラム３へ戻されるのではなく、徐々にブラシ５
０ａにトナーＴは蓄積していく。

【００２８】感光体ドラム３に戻されたトナーＴは、正
規の極性とは逆極性のプラスの極性を持つものが多い
が、スコロトロン帯電器６により感光体ドラム３が帯電
される際、マイナスのコロナを浴びトナーＴもマイナス
極性となり、現像清掃装置８においてクリーニングされ
る。

【００２９】次に、ブラシ５０ａの抵抗について述べ
る。ブラシ５０ａの抵抗が大きすぎると、ブラシ５０ａ
の先端の電位の応答性が悪くなり、トナーＴの吸着から
電荷注入して感光体ドラム３へ戻す動作のとき定数が大
きくなり、高周波のライン画像の転写残り画像の非パタ
ーン化が十分に行えなかったり、感光体ドラム３へ十分
にトナーＴを戻すことができず、トナーＴの蓄積が多く
なるなどの問題が生じる。

【００３０】また、ブラシ５０ａの抵抗が低すぎると、
感光体ドラム３にバイアスがリークし感光体ドラム３が
破壊を引き起こしてしまう。そのため、ブラシ５０ａの
抵抗は、１０³ 〜１０⁹ Ωであることが望ましい。

【００３１】さらに、ブラシ５０ａにより感光体ドラム
３もプラスに帯電されるが、このときの電位は、転写残
りトナーの量などにより変わるため、帯電装置は本実施
例のようにスコロトロン帯電器であることが望ましい。
このように、転写残りトナーＴのトラップから吐出しが
短いサイクルで行なわれるためブラシ５０ａに残留する
トナーは微量である。しかし、連続的にプリントをして
いるとトラップされているトナー量が徐々に蓄積してい
き、許容量を越えると飛散したり、突如大量のトナーＴ
をブラシ５０ａが吐き出し、画像欠陥となる等の問題が
発生する。また、スコロトロン帯電器６は感光体ドラム
３の表面を−４５０〜−８００ボルトに略均一に帯電さ
せるようになっている。前記レーザ装置７は、画像形成
するべき画像情報に応じて、感光体ドラム３の表面にレ
ーザビーム７ａを照射して帯電領域に静電潜像を形成す
る。

【００３２】また、上記現像清掃装置８には、摩擦帯電
性のいわゆる一成分の現像剤としてのトナ−Ｔを感光体
ドラム３に対面する位置に向けて搬送するとともに、感
光体ドラム３に残留しているトナ−Ｔをトナ−ホッパ３
１内に戻す現像ローラ３３が設けられている。

【００３３】前記現像ローラ３３は、図３に示すよう
に、金属シャフト３３Ａの外周に発泡ウレタンあるいは
シリコンゴム、ＥＰＤＭなどからなる弾性体層３３Ｂを
形成し、さらに弾性体層３３Ｂの表面に１０² 〜１０⁸
Ωｃｍの電気抵抗を有する表面導電層３３Ｃを形成した
もので、全体として弾力性のあるローラを構成してい
る。

【００３４】上記現像ローラ３３には、トナ−Ｔを摩擦
帯電しつつ、薄層を形成するためのリン青銅やウレタ
ン、あるいはシリコン樹脂などからなる層形成手段とし
ての弾性ブレート３５が押圧されており、ここを通過す
るトナ−Ｔは感光体ドラム３と同極性の負の摩擦帯電を
帯びて１層〜３層程度のトナ−層を形成する。

【００３５】なお、上記現像ローラ３３の表面は、トナ
−Ｔとの摩擦帯電を考慮して、また適度な弾性と摩擦性
を考慮して選ぶ必要がある。上記表面導電層３３Ｃの材
質としては、たとえば、ウレタン樹脂に導電性カーボン
を１０〜３０重量パーセント混合したものを塗布して形
成している。

【００３６】さらに、現像ローラ３３には、バイアス電
源４０が接続されており、上記表面導電層３３Ｃと導通
している。これにより、現像および清掃時に所定の現像
バイアスが印加されるようになっている。さらに、トナ
−ホッパ３１内には、スポンジ状のトナ−搬送ローラ４
１が設けられており、トナ−Ｔの凝縮防止と、搬送供給
の役割を果たしている。

【００３７】上記転写ローラ９は実質的に上記感光体ド
ラム３の下方において、用紙搬送路１４を介して、感光
体ドラム３の周面に対面して設けられている。上記転写
ローラ９は現像ローラ３３と同様な構造を有しバイアス
電源４２が接続されている。また、その表面導電層の電
気抵抗は１０⁵ 〜１０¹⁰Ωｃｍである。この転写ローラ
９により、ここに搬送されてきた用紙Ｐの裏面に６００
〜２０００ボルトの電圧を印加してトナーＴを静電的に
引付けて、感光体ドラム３からトナー画像を用紙Ｔに転
写する。

【００３８】なお、このような接触式の転写手段では、
多湿下においても安定した転写特性を発揮するため、転
写残留現像剤量を減少させて清掃の負担を軽減する効果
があるとともに、用紙Ｐ中の紙粉も除去し、トナ−Ｔへ
の混入を防止する。

【００３９】次に、この実施例による画像形成装置の動
作について説明する。感光体ドラム３を矢印ａ方向に回
転させ、感光体ドラム３の周面をスコロトロン帯電器６
により約−４５０〜−８００ボルトに帯電する。続い
て、この帯電領域にレーザ装置７からレーザビーム７ａ
を照射して露光し、感光体ドラム３の表面に静電潜像を
形成する。

【００４０】前記静電潜像は、感光体ドラム３の回転に
伴って現像清掃装置８と対面する現像清掃位置に搬送さ
れる。そして、弾性的にかつ、変形によりニップ幅をも
って感光体ドラム３に接触する現像清掃装置５の現像ロ
ーラ３３からはトナ−Ｔが送り出され、これが静電潜像
に付着してトナー像を形成する。この場合、トナーＴは
光の照射域に付着し、いわゆる反転現像される。

【００４１】トナーＴは、弾性ブレート３５および現像
ローラ３３の表面導電層３３Ｃとの摩擦により、約−５
〜−３０μｃ／ｇ（マイクロ−ロン／グラム）に帯電さ
れており、現像ローラ３３には約−１５０〜−４５０ボ
ルトの電圧が印加される。現像後のトナー像は、つぎに
転写ローラ９と対面する転写領域に搬送される。一方、
転写領域には、給紙ローラ１５の回転により給紙カセッ
ト１１から用紙Ｐが用紙検出センサ２５を経て感光体ド
ラム３の回転に同期して送られてくる。

【００４２】この用紙Ｐは、転写ローラ９によりその裏
面がプラスの極性に帯電される。したがって、感光体ド
ラム３の表面上のトナー画像は静電気的に用紙Ｐに引寄
せられて転写される。ここにおいて、転写ローラ９はバ
イアス電源４２により、６００〜２０００ボルトの電圧
が回転軸に与えられ、転写ローラ９の両端部に設けたシ
リコン樹脂に導電性カーボンを５〜４０重量パーセント
混合してなる導通部を介して、ローラ表面の１０⁵ 〜１
０¹⁰Ωｃｍの導電性表面部に電圧が印加されるようにな
っている。

【００４３】なお、転写ローラ９の表面は、付着するト
ナ−Ｔや紙粉等の異物を清掃し易くするため、表面の平
滑性と、低摩擦性をそなえた材質が好ましく、本例で
は、導電性ポリフッ化樹脂、導電性ポリエステルなどを
用いており、クリーニングブレード４５により良好にク
リーニングされる。また、ローラ全体のゴム硬度として
はＪＩＳ法の比較測定で２５〜５０°の柔軟なものが、
転写ローラ９の感光体ドラム３に対する押圧力の許容度
が広く良好であった。転写ローラ９を用いた転写方式で
は、転写効率の環境（特に湿度）依存性がない。コロナ
転写では、多湿環境において著しく転写効率が低下す
る。

【００４４】このことは本発明のような清掃装置を持た
ない画像形成装置では、多湿下において、転写残留トナ
ーが急増することを意味し、従来の清掃装置を持たな
い、いわゆるクリーナレス画像形成装置の清掃不良の最
大原因となる。以上のことから、ローラ転写方式は、ク
リーナレスプロセスにおいて非常に有効である。

【００４５】ところで、転写後の感光体ドラム３の表面
にはわずかながら転写し切れずに残留したトナー像およ
び静電潜像が残留している。これらのトナー像や静電潜
像は非パタン化装置５に搬送されて非パターン化され
る。非パタン化装置５では、ブラシ５０ａをトナー像お
よび静電潜像に接触させて静電的および機械的な力を及
ぼして判読不良な状態まで細かく、前述のとおり、残留
している像を乱す。感光体ドラム３の表面上に散乱され
たトナーＴは十分に小さな霧状に分布しており、もはや
文字または画像としての情報は有していない。

【００４６】スコロトロン帯電器６により帯電された感
光体ドラム３は、帯電後、レーザ装置７により露光され
て静電潜像が形成され、再び（２回目）現像清掃装置８
に対面する現像清掃位置に到達する。この場合、第２回
目に形成された静電潜像において、露光部（トナーが付
着すべき画像部）および非露光部（非画像部）において
もローラ転写により大幅に減少している上、予めほぼ均
一に且つ十分に薄く残留トナーは散らされているから、
露光ムラが生じない。

【００４７】したがって、第２回目の現像においても、
露光後残留電位が均一となるため均一なトナー画像が得
られる。ここにおいて、既述したように、現像ローラ３
３はＪＩＳゴム硬度測定法で３０〜７０°の弾性を有す
るとともに１０² 〜１０⁸ の導電性を有するため、現像
ローラ３３に線荷重として２０〜１５０ｇ／cmの荷重を
加え、且つ１．５〜４倍の速度差を持って押圧摺接する
ことにより、１〜４mmの接触幅（ニップ）を生じ、この
ニップにおいて、残留トナーと現像ローラ３３上のトナ
ーＴとが、攪乱摺擦されるため、強い摩擦力が生じ、清
掃能力が増強される。

【００４８】しかも、トナーＴだけで現像剤が形成され
ているため、スジやハキメ状の画質低下も生じない。さ
らに、非露光部では、現像倍による吸引力が感光体ドラ
ム３のそれより勝るために付着していたトナーＴは次々
に現像清掃装置８に引付けられて回収される。すなわ
ち、現像ローラ３３には、露光部の残留電位と非露光部
の電位との間の適切な値の現像バイアス（実施例では−
１５０Ｖ〜−４５０Ｖ）を印加することにより、現像ロ
ーラ３３から露光部に新たなトナーＴが付着するととも
に、同時に非画像領域（非画像部）に付着している残留
トナーＴはここから現像ローラ３３に引付けられて回収
される。

【００４９】この場合、残留トナーＴは少量で、かつ非
パタン化装置５において予め小さな霧状に分散している
から、現像清掃装置８は残留トナーを効率よく回収する
ことができ、回収不良を生じることがない。この様にし
て、感光体ドラム３を重複回転させて重複使用し、一枚
の画像形成像を得る。なお、転写方式としては実施例の
とおり転写ローラを用いた方が望ましいのであるが、コ
ロナ転写方式を用いても十分実用上問題ないレベルであ
る。そして、現像および清掃後、トナー画像は転写ロー
ラ９と対面する画像転写部１２において用紙Ｐに転写さ
れる。以下、同様な工程が繰返される。

【００５０】転写残りトナーＴをトラップし、電荷注入
を行うために、実施例ではトナーＴとは逆極性の直流バ
イアスがブラシ５０ａに印加されている。ブラシ５０ａ
にトラップされた多くのトナーＴは、感光体ドラム３に
再付着するが、一部再付着しきれず、徐々にブラシ５０
ａに蓄積していく。

【００５１】そのため、実施例ではプリント開始動作時
や終了動作時の少なくとも一方において、マシン電源投
入時にブラシ５０ａに付着したトナーＴを吐出す動作
（吐出しモード）を行っている。吐出しモードにおいて
は、積極的に付着したトナーＴを吐出すようにバイアス
を印加する。たとえば、印字動作中（通常モード）に印
加しているバイアスとは逆極性の−２００〜−８００Ｖ
のバイアスを印加したり、バイアスを小刻みにＯＮ／Ｏ
ＦＦしたりする。次に、吐出しモードについて、図４な
いし図６を参照して詳細に説明する。

【００５２】図４に示すように、本実施例では、用紙搬
送路１４の転写位置よりも上流側に用紙検出センサ２５
を有し、用紙検出センサ２５を用紙Ｐの後端が通過して
から転写位置に到達するまでの時間をＡ (sec)、複数枚
の連続印字を行った場合に用紙検出センサ２５を用紙の
後端が通過してから次の用紙の先端が通過するまでの時
間（紙間隔）をＢ (sec)、画像形成時に感光体３が転写
残りトナー非パターン化手段２と当接している位置から
転写位置まで移動するのに要する時間をＣ (sec)とした
時に、感光体ドラム３の周速及び用紙Ｐの搬送速度は６
７．１mm／secであり、Ａ＝０．７５ (sec)、Ｂ＝１．
１１ (sec)、Ｃ＝０．９４ (sec)であり、Ｃ＜Ａ＋Ｂを
満足している。

【００５３】本実施例の場合、Ａ＜Ｃ＜Ａ＋Ｂであり、
用紙検出センサ２５を用紙Ｐの後端が通過したことを検
出したと同時に、非パタン化装置５のブラシ５０ａのバ
イアスのＯＦＦ／ＯＮを０．２ secの間隔で２回繰り返
しトナーＴの吐出しを行っており、吐出されたトナーＴ
は、スコロトロン帯電器６による帯電コロナを浴びた
後、現像清掃装置８でクリーニングされる。

【００５４】ここでクリーニング残りが発生しても転写
位置に到達した時、用紙Ｐと用紙Ｐとの間に相当してお
り、画像汚れを起こすことはなく、再びブラシ５０ａで
攪乱される。Ｃ＜Ａの場合、用紙検出センサ２５を用紙
Ｐの後端が通過したことを検出してから時間ｔ（Ａ−Ｃ
＜ｔ＜Ａ−Ｃ＋Ｂ）sec 通過してから吐出しモードを開
始すれば良い。但し、次の用紙Ｐにかからない様に吐出
しモードの長さに注意する必要がある。

【００５５】図５に制御回路構成を示す。用紙検出セン
サ２５で用紙Ｐの後端を検知すると、その信号は制御手
段としてのＣＰＵ５２に入力され、このときを基準にし
てブラシ５０ａの吐き出しモードを行うべく、電圧印加
手段としてのブラシトランス５１の出力を制御するよう
になっている。

【００５６】図６にタイミングチャートを示す。連続し
て画像記録を行う場合、用紙Ｐの後端を検知してからｘ
secの遅延時間を経過してブラシ５０ａの吐出しモード
を行っている。ｘ secに関しては、０〜（Ａ＋Ｂ）−Ｃ
(sec)の範囲で、かつ吐出しモードが用紙間隔になる様
に設定されていれば良い。ブラシ５０ａの吐出しモード
に関しては、本実施例ではＯＦＦ／ＯＮを０．２ secの
間隔で２回繰り返す場合を示したが、ＯＮ／ＯＦＦの仕
方を代えても良く、また、ＧＮＤレベル、逆極性の電圧
を印加しても効果がある。

【００５７】本実施例の場合、不定形サイズの用紙を連
続印字しても、用紙Ｐの後端を検知して吐出しモードを
用紙間で行う為、画像汚れを起こすことなく、ブラシ５
０ａへのトナーＴの蓄積を防止できる。

【００５８】実施例の機体を用いて、表面電位−６００
Ｖ、電源バイアス−２００Ｖ、転写ローラ印加電圧１０
００Ｖ、ブラシ印加電圧６００Ｖ、吐出しモード時ＯＦ
Ｆ／ＯＮを０．２sec の間隔で２回繰り返す条件で、実
際、２万枚の連続通紙テストを行ったところ、２１０×
３３０mmの不定形サイズの用紙Ｐを使用しても画像汚れ
は発生せず、ブラシ５０ａへのトナーＴの蓄積も見られ
なかった。

【００５９】比較例として、ブラシ５０ａの吐出しモー
ド無しで連続通紙を行った所、ブラシ５０ａへのトナー
Ｔの蓄積が見られ、２０００枚でブラシ５０ａからトナ
ー落ちが発生し、画像汚れとなった。なお、本発明は上
記一実施例に限るものでなく、種々変形実施可能であ
る。

【００６０】すなわち、上記一実施例では、用紙Ｐの後
端を検知して吐出しモードを用紙間で行うものについて
説明したが、用紙Ｐの先端を検知して吐出しモードを用
紙間で行うものであってもよい。

【００６１】すなわち、用紙検出センサ２５を用紙Ｐの
後端が通過してから画像転写部１２に到達するまでの時
間をＡ（sec)、複数枚の連続印字を行った場合に用紙検
出センサ２５を用紙Ｐの後端が通過してから次の用紙Ｐ
の先端が通過するまでの時間（紙間隔）をＢ（sec)、画
像形成時に前記感光体ドラム３が非パターン化部材５０
と当接している位置から転写位置まで移動するのに要す
る時間をＣ（sec)とした時に、 Ｃ＜Ａ の不等式を満
足するもので、かつ、用紙検出センサ２５が用紙Ｐの先
端が通過したことを検知した時を基準にしてブラシ５０
ａに印加される電圧を変化させるべくブラシトランス５
１を動作させるものであってもよい。図７にタイミング
チャートを示す。連続して画像記録を行う場合、用紙Ｐ
の先端を検知してからｘ secの遅延時間を経過してブラ
シ５０ａの吐出しモードを行っている。ｘ secに関して
は０〜Ａ−Ｃ（sec ）の範囲であり、かつ吐出しモード
が用紙間隔になる様に設定されていれば良い。

【００６２】要は、用紙Ｐの後端と次に搬送される用紙
Ｐの先端との間においてブラシ５０ａへの印加電圧を変
化させることによりブラシ５０ａに付着したトナ−Ｔを
感光体ドラム３へ再付着させることができれば良い。

【００６３】また、非パターン化部材５０についても、
ブラシ５０ａの他に導電性もしくは低抵抗性のローラ、
スポンジ、ラバー、布状部材などを利用しても同様の効
果が得られる。

【００６４】また、非パターン化部材５０に印加される
バイアスに関しても直流バイアス以外にも、交流バイア
スや直流を偏奇した交流バイアスを印加するようにして
もよい。

【００６５】また、転写手段として転写ローラ９を用い
ているが、コロナ転写等、公知の転写方式に本発明を適
用する事ができる。また、現像方式についても、接触一
成分現像の他、二成分現像、ファーブラシ現像など公知
の現像方式を適用することができる。その他、本発明は
要旨を変えない範囲で種々変形実施可能なことは勿論で
ある。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、像
担持体上の転写残り現像剤像を非パターン化する非パタ
ーン化部材への印加電圧を変化させることにより次の転
写工程で先に搬送される被転写部材の後端と次に搬送さ
れる被転写部材の先端との間に相当する像担持体の非画
像形成領域へ非パターン化部材に付着した現像剤を再付
着させることができる。これにより、非パターン化部材
の過剰な現像剤蓄積が防止され常に良好な非パターン化
能力が維持出来るとともに、非パターン化ブラシに蓄積
されていた現像剤が不用意に零れ落ちて画像領域を汚す
ことがなく連続的に画像形成を行っても、鮮明な画像を
得ることが可能となる。また、機内を汚したりするよう
なこともなく、装置のロングライフ化を図ることが可能
となる。さらに、被転写部材として不定形のものを使用
しても、吐き出された現像剤が次頁の画像領域に放出さ
れるようなことがなく、被転写部材のサイズに拘らず鮮
明な画像を得ることが可能となるといった効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である画像形成装置の概略的
構成図。

【図２】要部である非パターン化部材の構成図。

【図３】現像ローラの構成図。

【図４】非パターン化部材のトナ−放出タイミングを説
明するための説明図。

【図５】非パターン化部材のトナ−放出タイミング回路
構成図。

【図６】後端検知の場合のタイミングチャート。

【図７】先端検知の場合のタイミングチャート。

【符号の説明】

１…画像形成装置、３…感光体ドラム（像担持体）、５
…非パタン化装置（非パタン化手段）、６…スコロトロ
ン帯電器（帯電手段）、７…レーザ装置（静電潜像形成
手段）、８…現像清掃装置（現像兼清掃手段）、９…転
写ローラ（転写手段）、１０…画像形成手段、１２…画
像転写部、１４…用紙搬送路（被転写材搬送路）、２５
…用紙検出センサ（被転写材検知手段）、Ｐ…用紙（被
転写材）、Ｔ…トナ−（現像剤）、３３…現像ローラ
（現像剤搬送手段）、３５…弾性ブレート（層形成手
段）、４０…バイアス電源、４２…バイアス電源、５０
…非パターン化部材、５０ａ…ブラシ、５０ｂ…ホル
ダ、５１…ブラシトランス（電圧印加手段）、５２…Ｃ
ＰＵ（制御手段）。

フロントページの続き (72)発明者 中條 民子 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会 社東芝柳町工場内 (72)発明者 大沢 重信 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会 社東芝柳町工場内 (56)参考文献 特開 昭64−20587（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−12153（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/08 G03G 21/10

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体に静電潜像を形成する静電潜像
   形成手段と、 前記静電潜像と同極性に帯電された現像剤を供給して反
   転現像しつつ前記像担持体に残留している現像剤を除去
   する現像兼清掃手段と、 前記像担持体に形成された現像剤像を被転写部材に静電
   的に転写させる転写手段と、 前記被転写部材の搬送経路の転写位置よりも上流側に設
   けられ被転写部材の通過を検出する被転写部材検出手段
   と、 前記像担持体に摺接する非パターン化部材および該非パ
   ターン化部材にバイアス電圧を印加する電圧印加手段を
   有し前記転写手段による現像剤像の転写後に電圧が印加
   された非パターン化部材を前記像担持体に摺擦すること
   により転写残り現像剤像を非パターン化する非パターン
   化手段と、 この非パターン化手段の前記非パターン化部材に付着し
   た現像剤を像担持体へ再付着させるべく前記非パターン
   化部材への印加電圧を変化させる制御手段と、を具備
   し、 前記被転写部材検出手段による検出信号により先に搬送
   される被転写部材の後端と次に搬送される被転写部材の
   先端との間に相当する像担持体の非画像形成領域へ前記
   非パターン化部材に付着した現像剤を再付着させること
   を特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 像担持体に静電潜像を形成する静電潜像
   形成手段と、 前記静電潜像と同極性に帯電された現像剤を供給して反
   転現像しつつ前記像担持体に残留している現像剤を除去
   する現像兼清掃手段と、 前記像担持体に形成された現像剤像を被転写部材に静電
   的に転写させる転写手段と、 前記被転写部材の搬送経路の転写位置よりも上流側に設
   けられ被転写部材の通過を検出する被転写部材検出手段
   と、 前記像担持体に摺接する非パターン化部材および該非パ
   ターン化部材にバイアス電圧を印加する電圧印加手段を
   有し前記転写手段による現像剤像の転写後に電圧が印加
   された非パターン化部材を前記像担持体に摺擦すること
   により転写残り現像剤像を非パターン化する非パターン
   化手段と、 この非パターン化手段の前記非パターン化部材に付着し
   た現像剤を像担持体へ再付着させるべく非パターン化部
   材への印加電圧を変化させる制御手段と、を具備し、 前記被転写部材検出手段を被転写部材の後端が通過して
   から転写位置に到達するまでの時間をＡ（sec)、複数枚
   の連続印字を行った場合に前記被転写部材検出手段を被
   転写部材の後端が通過してから次の被転写部材の先端が
   通過するまでの時間（紙間隔）をＢ（sec)、画像形成時
   に前記像担持体が前記現像剤像非パターン化部材と当接
   している位置から転写位置まで移動するのに要する時間
   をＣ（sec)とした時に、 Ｃ＜Ａ＋Ｂ の不等式を満足
   するもので、かつ、前記被転写部材検出手段が被転写部
   材の後端が通過したことを検知した時を基準にして前記
   非パターン化部材に印加される電圧を変化させるべく前
   記制御手段を動作させる構成としたことを特徴とする画
   像形成装置。
3. 【請求項３】 像担持体に静電潜像を形成する静電潜像
   形成手段と、 前記静電潜像と同極性に帯電された現像剤を供給して反
   転現像しつつ前記像担持体に残留している現像剤を除去
   する現像兼清掃手段と、 前記像担持体に形成された現像剤像を被転写部材に静電
   的に転写させる転写手段と、 前記被転写部材の搬送経路の転写位置よりも上流側に設
   けられ被転写部材の通過を検出する被転写部材検出手段
   と、 前記像担持体に摺接する非パターン化部材および該非パ
   ターン化部材にバイアス電圧を印加する電圧印加手段を
   有し前記転写手段による現像剤像の転写後に電圧が印加
   された非パターン化部材を前記像担持体に摺擦すること
   により転写残り現像剤像を非パターン化する非パターン
   化手段と、 この非パターン化手段の前記非パターン化部材に付着し
   た現像剤を像担持体へ再付着させるべく非パターン化部
   材への印加電圧を変化させる制御手段と、を具備し、 前記被転写部材検出手段を被転写部材の後端が通過して
   から転写位置に到達するまでの時間をＡ（sec)、複数枚
   の連続印字を行った場合に前記被転写部材検出手段を被
   転写部材の後端が通過してから次の被転写部材の先端が
   通過するまでの時間（紙間隔）をＢ（sec)、画像形成時
   に前記像担持体が前記現像剤像非パターン化部材と当接
   している位置から転写位置まで移動するのに要する時間
   をＣ（sec)とした時に、 Ａ−Ｂ＜Ｃ＜Ａ の不等式を
   満足するもので、かつ、前記被転写部材検出手段が被転
   写部材の先端が通過したことを検知した時を基準にして
   前記非パターン化部材に印加される電圧を変化させるべ
   く前記制御手段を動作させる構成としたことを特徴とす
   る画像形成装置。