JP2000075677A

JP2000075677A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000075677A
Application number: JP10262390A
Authority: JP
Inventors: Koichi Hashimoto; 浩一橋本; Atsushi Takeda; 篤志竹田; Fumimitsu Gomi; 史光五味; Yoshiyuki Komiya; 義行小宮
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-09-01
Filing date: 1998-09-01
Publication date: 2000-03-14
Anticipated expiration: 2018-09-01
Also published as: JP3314041B2; US6144824A

Abstract

(57)【要約】【課題】転写式画像形成装置において、ネガゴースト
の発生を防止して、ネガゴーストのない良好な画像を作
像すること。【解決手段】電子写真感光体１と、前記電子写真感光
体に当接する帯電部材２Ａを有し該帯電部材に帯電バイ
アスを印加することで電子写真感光体の帯電を行う帯電
装置２と、前記電子写真感光体の帯電処理面に静電潜像
を形成する露光装置３と、前記静電潜像を現像剤により
顕像化する現像装置４と、前記電子写真感光体表面の現
像剤像を被転写材Ｓに移動させる転写装置５を具備する
画像形成装置において、作像動作前に一定時間転写バイ
アスを前記電子写真感光体に印加することを特徴とする
画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真感光体
と、前記電子写真感光体に当接する帯電部材を有し該帯
電部材に帯電バイアスを印加することで電子写真感光体
の帯電を行う帯電装置と、前記電子写真感光体の帯電処
理面に静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像を
現像剤により顕像化する現像装置と、前記電子写真感光
体表面の現像剤像を被転写材に移動させる転写装置を具
備する、複写機・プリンタ等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ａ）接触帯電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、電子写真感光体や静電記録誘電体等の像担持体、そ
の他の被帯電体を所定の極性・電位に帯電処理する帯電
手段としては、従来より一般にコロナ帯電器が使用され
てきた。

【０００３】これは像担持体（以下、感光体と記す）に
コロナ帯電器を非接触に対向配設して、コロナ帯電器か
ら放出されるコロナに感光体面をさらして感光体面を所
定の極性・電位に帯電させるものである。

【０００４】近年は、上記の非接触タイプのコロナ帯電
器による場合に比べて低オゾン・低電力等の利点を有す
ることから、前記のように、被帯電体としての感光体に
電圧（帯電バイアス）を印加した帯電部材（接触帯電部
材）を当接させて感光体面を所定の極性・電位に帯電さ
せる接触方式の帯電装置の実用化がなされてきている。

【０００５】特に、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の装置が帯電の安定
性という点から好ましく用いられている。

【０００６】また、接触帯電部材として、磁性粒子を担
持体に磁気拘束させた磁気ブラシ部を具備させた磁気ブ
ラシ帯電部材（帯電磁気ブラシ、以下磁気ブラシ帯電器
と記す）を用い、該磁気ブラシ帯電器の磁気ブラシ部を
感光体に接触させる磁気ブラシ帯電方式の装置も帯電接
触の安定性という点から好ましく用いられている。

【０００７】磁気ブラシ帯電器は、導電性の磁性粒子を
直接にマグネットに、あるいはマグネットを内包するス
リーブ上に磁気的に拘束させて磁気ブラシ部を形成具備
させたものであり、停止あるいは回転させて磁気ブラシ
部を感光体に接触させ、これに電圧を印加することによ
って感光体の帯電を開始させる。

【０００８】また、導電性の繊維をブラシ状に形成具備
させたもの（ファーブラシ帯電部材、帯電ファーブラ
シ）、導電性ゴムをブレード状にした導電ゴムブレード
（帯電ブレード）等も接触帯電部材として好ましく用い
られている。

【０００９】接触帯電の帯電機構（帯電のメカニズム、
帯電原理）にはコロナ帯電系と電荷注入帯電（直接帯
電）系の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。

【００１０】コロナ帯電系は、接触帯電部材と感光体と
の微小間隙に生じるコロナ放電現象による放電生成物で
感光体表面が帯電する系である。コロナ帯電は接触帯電
部材と感光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。

【００１１】電荷注入帯電系は、接触帯電部材から感光
体に直接に電荷が注入されることで感光体表面が帯電す
る系である。より詳しくは、中抵抗の接触帯電部材が感
光体表面に接触して、放電現象を介さずに、つまり放電
を基本的に用いないで感光体表面に直接電荷注入を行う
ものである。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、感光体を印加電圧相当
の電位に帯電することができる。この電荷注入帯電系は
イオンの発生を伴わない。

【００１２】しかし、電荷注入帯電（以下、注入帯電と
記す）であるため、接触帯電部材の感光体への接触性が
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、また感光体との速度差を多く持ち、より高
い頻度で感光体に接触する構成をとる必要があり、この
点において接触帯電部材として特に磁気ブラシ帯電器は
安定した帯電を行うことができる。

【００１３】磁気ブラシ帯電器による注入帯電は抵抗と
コンデンサーの直列回路と等価であると見ることができ
る。理想的な帯電プロセスでは感光体表面のある点が磁
気ブラシと接触している時間（帯電ニップ×感光体の周
速）にコンデンサーが充電され、感光体表面電位が印加
電圧とほぼ同値になる。

【００１４】導電性の接触帯電部材に電圧を印加し感光
体の表面にあるトラップ準位に電荷を注入して感光体の
接触帯電を行う方法がある。また、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（電荷注
入層）を有するものや、アモルファスシリコン感光体な
どを用いると、接触帯電部材に印加したバイアスのうち
の直流成分と略同等の帯電電位を被帯電体表面に得るこ
とが可能である（特開平６−３９２１号公報）。

【００１５】また、導電性の接触帯電部材に電圧を印加
し、トラップ順位となる導電粉（ＳｎＯ₂ 等）を分散さ
せた電荷注入層を表面に持つ感光体に、感光体電位と同
極の電荷を注入して接触帯電を行う方法が知られてい
る。

【００１６】注入帯電方式は、環境依存性が少ないだけ
でなく、放電を用いないため、接触帯電部材に対する印
加電圧は感光体電位と同程度で十分であり、またオゾン
を発生しない利点があり、完全なオゾンレスかつ低電力
消費型帯電が可能となる。

【００１７】ｂ）クリーナーレスプロセス（トナーリサ
イクルプロセス）また近年、画像形成装置は小型化が進んできたが、帯電
・露光・現像・転写・定着・クリーニング等の作像プロ
セスの各手段・機器が夫々小型になるだけでは画像形成
装置の全体的な小型化には限界があった。

【００１８】また転写後の感光体上の転写残トナー（残
留現像剤）はクリーニング手段（クリーナー）によって
回収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好ましい。

【００１９】そこで、クリーナーを取りはずし、感光体
上の転写残トナーは現像手段によって「現像同時クリー
ニング」で感光体上から除去し現像手段に回収・再用す
る装置構成にした「クリーナーレスプロセス」の画像形
成装置も出現している。現像同時クリーニングとは、転
写後に感光体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（現像手段に印加する直流電
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、転写残トナーは現像手段に回収されて次工程以後
用いられているため、廃トナーをなくし、メンテンナン
スに手を煩わせることも少なくすることができる。また
クリーナー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。

【００２０】また感光体の帯電装置が接触帯電装置の場
合には感光体に接触している接触帯電部材に転写残トナ
ーを一旦回収させ、それを再び感光体上に吐き出させ現
像装置で回収させる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】注入帯電方式と反転現
像を併用する場合、感光体上のトナー像を紙等の被転写
材へと転写させるとき、感光体には帯電電位と逆極の電
圧が印加され、その結果、感光体表面の電荷注入層に逆
極の電荷が注入される。

【００２２】この逆極の電荷のほとんど、帯電装置によ
り電荷注入される同極の電荷により消されるが、転写バ
イアスの電圧が注入帯電の電圧に比べて高い場合、逆電
荷の一部が電荷注入層に残り、感光体電位を低下させて
しまう。特に、電荷注入層の電気抵抗が高いほど、電荷
注入層の層厚が厚いほど、また、注入帯電の帯電能力が
低いほど、転写によって注入された逆極性電荷は層の深
い部分まで到達するのに対し、帯電の同極電荷は電荷注
入層の浅い部分までしか到達しないため、逆極性の電荷
の残りが多くなる。

【００２３】この様な場合における、作像による感光体
電位の変化を図９のａ）、ｂ）、ｃ）を用いて説明す
る。なお、この系では、感光体１、トナーｔの極性は負
極である。よって、転写バイアスは正極である。

【００２４】ａ）：帯電、露光、現像後の感光体１の状
態を示している。中央部のみが露光されており、電荷注
入層の負電荷が消失している。そして、その領域にのみ
トナーｔが存在している（反転現像）。

【００２５】ｂ）：転写バイアスにより被転写材Ｐにト
ナーｔが移る。このとき、転写帯電器５から感光体１へ
向かって電流が流れるが、その電流はトナーがある領域
は電気抵抗が高いため、その周辺のトナーがないところ
により多く流れ込む。その結果、トナーが存在した領域
よりも存在しなかった領域の電荷注入層により多くの正
電荷が注入される。

【００２６】ｃ）図：帯電装置（注入帯電器）の接触帯
電部材２Ａによる負電荷注入により感光体１の電荷注入
層には負電荷が注入されるが、予め存在した正電荷の量
の差により、トナーｔが存在した領域よりも、存在しな
かった領域の電荷注入層中の負電荷量が少なくなってし
まう。その結果、感光体電位に差が生じ、次の画像にお
いて濃度差となって現れてしまう。即ちトナー存在領域
の濃度が薄いいわゆる「ネガゴースト」が発生する。

【００２７】このネガゴーストは帯電前に行なう前露光
による感光体電位のリセットにおいても消えない。これ
は前露光の働きは、電位と同極の電荷の消去であるため
である。

【００２８】また、注入帯電方式・クリーナレスプロセ
スにおいて、注入帯電前に転写残トナーの極性を帯電電
位と逆極性に帯電、もしくは除電し、注入帯電でのトナ
ー回収を効率良く行うために用いる前帯電器（感光体と
逆極性電圧を印加）によっても、上述のネガゴーストは
消去しにくい。何故なら、トナーの帯電、除電のために
印加するバイアスの絶対値は電荷注入帯電バイアスのそ
れと同じレベルであるため、転写帯電器のように電荷注
入層の深くへと逆電荷を注入することが難しく、また、
転写と同じ電圧を印加することは、電荷注入層へ多量の
逆電荷を注入することになり、注入帯電の帯電能力が低
下している場合は所望の電位まで帯電できず、その結
果、現像部でカブリを生ずる可能性がある。逆に前帯電
で、転写電圧と同じ大きさで感光体電位と同極の電圧を
印加して電荷注入層の逆極電荷を予め取り除くことは、
転写残トナーを注入帯電器で回収しにくい同極に帯電し
てしまうため、トナー存在領域が次周の画像で濃く出て
しまうポジゴーストが発生することは明らかである。

【００２９】そこで本発明は上記のネガゴーストの発生
を防止して、ネガゴーストのない良好な画像を作像する
ことを目的とする。

【００３０】

【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。

【００３１】（１）電子写真感光体と、前記電子写真感
光体に当接する帯電部材を有し該帯電部材に帯電バイア
スを印加することで電子写真感光体の帯電を行う帯電装
置と、前記電子写真感光体の帯電処理面に静電潜像を形
成する露光装置と、前記静電潜像を現像剤により顕像化
する現像装置と、前記電子写真感光体表面の現像剤像を
被転写材に移動させる転写装置を具備する画像形成装置
において、作像動作前に一定時間転写バイアスを前記電
子写真感光体に印加することを特徴とする画像形成装
置。

【００３２】（２）前記電子写真感光体が電荷注入帯電
性であることを特徴とする（１）に記載の画像形成装
置。

【００３３】（３）前記電子写真感光体が絶縁性のバイ
ンダー中に導電性微粒子を分散させた電荷注入層を有す
ることを特徴とする（１）または（２）に記載の画像形
成装置。

【００３４】（４）前記転写装置で被転写材に転写され
なかった前記電子写真感光体上の現像剤を前記帯電装置
で一時的に回収し、しかる後、該帯電装置に回収した現
像剤を前記電子写真感光体上に再び排出し、その排出さ
れた現像剤を前記現像装置で回収することを特徴とする
（１）から（３）の何れかに記載の画像形成装置。

【００３５】（５）前記の作像動作前に転写バイアスを
印加する時間が、前記電子写真感光体が一周する時間と
ほぼ等しいことを特徴とする（１）から（４）の何れか
に記載の画像形成装置。

【００３６】（６）環境検知手段を具備し、その検出値
により作像動作前の転写バイアス印加の有無を決定する
ことを特徴とする（１）から（５）の何れかに記載の画
像形成装置。

【００３７】（７）前記環境検知手段が温湿度を検知す
る手段であることを特徴とする（６）に記載の画像形成
装置。

【００３８】（８）前回の作像動作からの時間を検出す
る手段を具備し、その検出値により作像動作前の転写バ
イアス印加の有無を決定することを特徴とする（１）か
ら（５）の何れかに記載の画像形成装置。

【００３９】（９）前記帯電部材が磁性粒子と磁性粒子
担持体からなることを特徴とする（１）から（８）の何
れかに記載の画像形成装置。

【００４０】（１０）電子写真感光体と、前記電子写真
感光体に当接する帯電部材を有し該帯電部材に帯電バイ
アスを印加することで電子写真感光体の帯電を行う帯電
装置と、前記電子写真感光体の帯電処理面に静電潜像を
形成する露光装置と、前記静電潜像を現像剤により顕像
化する現像装置と、前記電子写真感光体表面の現像剤像
を被転写材に移動させる転写装置を具備する画像形成装
置において、作像動作前に一定時間前記帯電部材へ帯電
バイアスと逆極性のバイアスを印加することを特徴とす
る画像形成装置。

【００４１】（１１）前記電子写真感光体が電荷注入帯
電性であることを特徴とする（１０）に記載の画像形成
装置。

【００４２】（１２）前記電子写真感光体が絶縁性のバ
インダー中に導電性微粒子を分散させた電荷注入層を有
することを特徴とする（１０）または（１１）に記載の
画像形成装置。

【００４３】（１３）作像動作前に前記帯電部材へ印加
する帯電バイアスと逆極性のバイアスの電圧の絶対値
が、作像時に該帯電部材に印加する帯電バイアスの絶対
値よりも大きいことを特徴とする（１０）から（１２）
の何れかに記載の画像形成装置。

【００４４】（１４）前記転写装置で被転写材に転写さ
れなかった前記電子写真感光体上の現像剤を前記帯電装
置で一時的に回収し、しかる後、該帯電装置に回収した
現像剤を前記電子写真感光体上に再び排出し、その排出
された現像剤を前記現像装置で回収することを特徴とす
る（１０）から（１３）の何れかに記載の画像形成装
置。

【００４５】（１５）前記の作像動作前に前記帯電部材
へ帯電バイアスと逆極性のバイアスを印加する時間が、
前記電子写真感光体が一周する時間とほぼ等しいことを
特徴とする（１０）から（１４）の何れかに記載の画像
形成装置。

【００４６】（１６）環境検知手段を具備し、その検出
値により作像動作前の前記帯電部材への帯電バイアスと
逆極性のバイアス印加の有無を決定することを特徴とす
る請求項１０から１５の何れかに記載の画像形成装置。

【００４７】（１７）前記環境検知手段が温湿度を検
知する手段であることを特徴とする請求項１６に記載の
画像形成装置。

【００４８】（１８）前回の作像動作からの時間を検出
する手段を具備し、その検出値により作像動作前の前記
帯電部材への帯電バイアスと逆極性のバイアス印加の有
無を決定することを特徴とする（１０）から（１５）の
何れかに記載の画像形成装置。

【００４９】（１９）前記帯電部材が磁性粒子と磁性粒
子担持体からなることを特徴とする（１０）から（１
８）の何れかに記載の画像形成装置。

【００５０】（２０）電子写真感光体と、前記電子写真
感光体に当接する帯電部材を有し該帯電部材に帯電バイ
アスを印加することで電子写真感光体の帯電を行う帯電
装置と、前記電子写真感光体の帯電処理面に静電潜像を
形成する露光装置と、前記静電潜像を現像剤により顕像
化する現像装置と、前記電子写真感光体表面の現像剤像
を被転写材に移動させる転写装置と、前記転写装置と前
記帯電装置の間において前記電子写真感光体に当接さ
せ、帯電と逆極性の直流電圧、又は帯電と逆極性の直流
電圧に交番電圧を重畳した電圧、又は交番電圧を印加す
る導電部材を具備する画像形成装置において、作像動作
前に一定時間前記導電部材へバイアスを印加することを
特徴とする画像形成装置。

【００５１】（２１）前記電子写真感光体が電荷注入帯
電性であることを特徴とする（２０）に記載の画像形成
装置。

【００５２】（２２）前記電子写真感光体が絶縁性のバ
インダー中に導電性微粒子を分散させた電荷注入層を有
することを特徴とする（２０）または（２１）に記載の
画像形成装置。

【００５３】（２３）作像動作前に前記導電部材へ印加
するバイアスの絶対値が、作像時に該導電部材に印加す
るバイアスの絶対値よりも大きいことを特徴とする（２
０）から（２２）の何れかに記載の画像形成装置。

【００５４】（２４）前記転写装置で被転写材に転写さ
れなかった前記電子写真感光体上の現像剤を前記帯電装
置で一時的に回収し、しかる後、該帯電装置に回収した
現像剤を前記電子写真感光体上に再び排出し、その排出
された現像剤を前記現像装置で回収することを特徴とす
る（２０）から（２３）の何れかに記載の画像形成装
置。

【００５５】（２５）前記の作像動作前に前記導電部材
へバイアスを印加する時間が、前記電子写真感光体が一
周する時間とほぼ等しいことを特徴とする（２０）から
（２４）の何れかに記載の画像形成装置。

【００５６】（２６）環境検知手段を具備し、その検出
値により作像動作前の前記導電部材へのバイアス印加の
有無を決定することを特徴とする（２０）から（２５）
の何れかに記載の画像形成装置。

【００５７】（２７）前記環境検知手段が温湿度を検知
する手段であることを特徴とする（２６）に記載の画像
形成装置。

【００５８】（２８）前回の作像動作からの時間を検出
する手段を具備し、その検出値により作像動作前の前記
導電部材へのバイアス印加の有無を決定することを特徴
とする（２０）から（２５）の何れかに記載の画像形成
装置。

【００５９】（２９）前記帯電部材が磁性粒子と磁性粒
子担持体からなることを特徴とする（２０）から（２
８）の何れかに記載の画像形成装置。

【００６０】〈作用〉作像を行う前に、感光体１周分
に転写バイアスを印加して、感光体の電荷注入層に均一
に帯電電位と逆極性の電荷を注入しておくことで、ネガ
ゴーストの発生を防止するものである。

【００６１】この作像動作前に感光体に転写バイアスを
印加する時間は少なくとも感光体が一周する時間とほぼ
等しいことが望ましく、一周する時間以上であってもよ
い。

【００６２】

【発明の実施の形態】〈第１の実施例〉（１）画像形成装置例（図１）図１は画像形成装置例の概略構成図である。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、電荷注
入帯電方式、クリーナーレスプロセスのレーザービーム
プリンタである。

【００６３】１は像担持体としての回転ドラム型の電子
写真感光体（以下、感光体ドラムと記す）である。本実
施例の感光体ドラム１は負帯電性・電荷注入帯電性のＯ
ＰＣ感光体（有機光導電性感光体）であり、矢示の時計
方向ａに１５０ｍｍ／ｓｅｃ．のプロセススピード（周
速度）で回転駆動される。

【００６４】２は感光体ドラム１の面を所定の極性・電
位に一様に帯電処理する接触帯電装置である。本実施例
では磁気ブラシ帯電装置（注入帯電器）であり、回転す
る感光体ドラム１の面はこの磁気ブラシ帯電装置２によ
りほぼ−７００ｖに電荷注入帯電方式で一様に帯電処理
される。

【００６５】３は画像情報露光手段（露光装置）であ
り、本実施例ではレーザービームスキャナーである。こ
のレーザービームスキャナー３は、半導体レーザー、ポ
リゴンミラー、Ｆ−θレンズ等を有してなり、ＣＣＤ等
の光電変換素子を有する原稿読み取り装置、電子計算
機、ワードプロセッサー等の不図示のホスト装置から入
力する目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に
対応して変調されたレーザー光Ｌを射出して、回転感光
体ドラム１の一様帯電処理面をレーザー光走査露光す
る。このレーザー光走査露光により回転感光体ドラム１
の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。

【００６６】４は現像装置である。本実施例では、重合
法で作成した、転写残トナーの少ない高離型性球形非磁
性トナーと、磁性キャリアを混合した現像剤による２成
分接触現像方式の現像装置を用いている。そして回転感
光体ドラム１面の静電潜像をトナー像として反転現像さ
せている。

【００６７】５は感光体ドラム１の下側に配設した転写
装置（転写帯電器）であり、本実施例の該転写装置は転
写ベルトタイプである。５ａは無端状の転写ベルト（例
えば、膜厚７５μｍのポリイミドのベルト）であり、駆
動ローラ５ｂと従動ローラ５ｃ間に懸回張設されてい
て、感光体ドラム１の回転方向に順方向に感光体ドラム
１の回転周速度とほぼ同じ周速度で回動される。５ｄは
転写ベルト５ａの内側に配設した導電性ブレードであ
り、転写ベルト５ａの上行側ベルト部分を感光体ドラム
１の下面部分に加圧して転写部位としての転写ニップ部
Ｔを形成させている。

【００６８】６は給紙カセットであり、紙などの被転写
材Ｐを積載収納させてある。給紙ローラ７の駆動により
給紙カセット６内に積載収納の被転写材Ｐが１枚分離給
紙され、搬送ローラ８等を含むシートパス９を通って所
定の制御タイミングにて回転感光体ドラム１と転写装置
５の転写ベルト５ａとの間の転写ニップ部Ｔに給送され
る。

【００６９】転写ニップ部Ｔに給送された被転写材Ｐは
回転感光体ドラム１と転写ベルト５ａの間を挟持搬送さ
れ、その間、導電性ブレード５ｄに転写バイアス印加電
源Ｅ５から所定の転写バイアスが印加されて、被転写材
Ｐの裏面からトナーと逆極性の帯電がなされる。これに
より、転写ニップ部Ｔを通る被転写材Ｐの表面側に回転
感光体ドラム１面側のトナー像が順次に静電転写されて
いく。

【００７０】転写ニップ部Ｔを通ってトナー像の転写を
受けた被転写材Ｐは回転感光体ドラム１面から順次に分
離されてシートパス１０を通って定着装置（例えば熱ロ
ーラ定着装置）１１に導入されてトナー像の定着処理を
受けてプリントアウトされる。

【００７１】本実施例のプリンタはクリーナーレスプロ
セスであり、転写ニップ部Ｔで被転写材Ｐに転写されず
に回転感光体ドラム１の表面に残ったトナーを除去する
専用のクリーナーは配設していないが、転写残トナー
は、後述するように、引き続く感光体ドラム１の回転で
磁気ブラシ帯電装置２の位置に至り、感光体ドラム１に
接触している接触帯電部材としての磁気ブラシ帯電器２
Ａの磁気ブラシ部に一時的に回収され、その回収トナー
が再び感光体ドラム１面に吐き出されて最終的に現像装
置４に回収され、感光体ドラム１は繰り返して作像に供
される。

【００７２】１２は転写装置５と磁気ブラシ帯電装置２
との間において感光体ドラム１面に当接させた前帯電装
置としての導電性ブラシであり、帯電と逆極の電圧（３
００ｖ）を印加して、転写残トナーの除電、および逆極
性への帯電を行わせている。このブラシ１２への印加バ
イアスは、帯電と逆極性のＤＣバイアスのほかに、ＡＣ
バイアス、またはＡＣバイアスを重畳した、帯電と逆極
性のＤＣバイアスでも、同様の効果が得られる。また導
電性ブラシのほかに、導電性ブレード、導電性フィルム
などによっても同様の効果が得られる。

【００７３】（２）プリンタの動作シーケンス（図２）図２は上記プリンタの動作シーケンス図である。

【００７４】ａ．前多回転工程：プリンタの始動動作期
間（起動動作期間、ウォーミング期間）である。メイン
電源スイッチ−オンにより、装置のメインモータを駆動
させて感光体ドラムを回転駆動させ、所定のプロセス機
器の準備動作を実行させる。

【００７５】ｂ．前回転工程：プリント前動作を実行さ
せる期間である。この前回転工程は前多回転工程中にプ
リント信号が入力したときには前多回転工程に引き続い
て実行される。プリント信号の入力がないときには前多
回転工程の終了後にメインモータの駆動が一旦停止され
て感光体ドラムの回転駆動が停止され、プリンタはプリ
ント信号が入力されるまでスタンバイ（待機）状態に保
たれる。プリント信号が入力すると前回転工程が実行さ
れる。

【００７６】ｃ．印字工程（画像形成工程、作像工
程）：所定の前回転工程が終了すると、引き続いて回転
感光体ドラムに対する作像プロセスが実行され、回転感
光体ドラム面に形成されたトナー像の被転写材への転
写、定着手段によるトナー像の定着処理がなされて画像
形成物がプリントアウトされる。

【００７７】連続印字（連続プリント）モードの場合は
上記の印字工程が所定の設定プリント枚数ｎ分繰り返し
て実行される。

【００７８】ｄ．紙間工程連続印字モードにおいて、一の被転写材の後端部が転写
ニップ部を通過した後、次の被転写材の先端部が転写ニ
ップ部に到達するまでの間の、転写ニップ部における被
転写材の非通紙状態期間である。

【００７９】ｅ．後回転工程最後であるｎ枚目の印字工程が終了した後もしばらくの
間メインモータの駆動を継続させて感光体ドラムを回転
駆動させ、所定の後動作を実行させる期間である。

【００８０】ｆ．スタンバイ所定の後回転工程が終了すると、メインモータの駆動が
停止され感光体ドラムの回転駆動が停止され、プリンタ
は次のプリントスタート信号が入力するまでスタンバイ
状態に保たれる。

【００８１】１枚だけのプリントの場合は、そのプリン
ト終了後、プリンタは後回転工程を経てスタンバイ状態
になる。

【００８２】スタンバイ状態においてプリントスタート
信号が入力すると、プリンタは前回転工程に移行する。

【００８３】ｃの印字工程時が画像形成時であり、ａの
前多回転工程、ｂの前回転工程、ｄの紙間工程、ｅの後
回転工程が非画像形成時（非作像時）になる。

【００８４】ａの前多回転工程とｅの後回転工程とにお
いて、転写装置５の導電性ブレード５ｄにはトナーの帯
電極性と同極性のクリーニングバイアスが印加されるこ
とで、転写ベルト５ａに汚れとして付着しているトナー
が感光体ドラム面側に転移して転写ベルト５ａのクリー
ニングが実行される。

【００８５】ｄの紙間工程で転写装置５の導電性ブレー
ド５ｄにはｃの印字工程における転写バイアスとは異な
らせた紙間バイアスが印加される。

【００８６】（３）感光体ドラム１（図３）本実施例の感光体ドラム１は前述したように負帯電性・
電荷注入帯電性のＯＰＣ感光体であり、図３に層構成模
型図を示したように、φ３０ｍｍのアルミニウム製のド
ラム基体１ａ上に第１〜第５の機能層１ｂ〜１ｆを下か
ら順に設けたものである。

【００８７】第１層１ｂ；下引き層であり、アルミニウ
ムドラム基体１ａの欠陥などをならすため、またレーザ
ー露光の反射によるモアレの発生を防止するために設け
られている厚さ約２０μｍの導電層である。

【００８８】第２層１ｃ；正電荷注入防止層であり、ア
ルミニウムドラム基体１ａ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１０⁶ Ω・ｃｍ程度に抵抗調整された厚さ約１μ
ｍの中抵抗層である。

【００８９】第３層１ｄ；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の層であ
り、レーザー露光を受けることによって正負の電荷対を
発生する。

【００９０】第４層１ｅ；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ものであり、Ｐ型
半導体である。従って、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はできず、電荷発生層１ｄ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。

【００９１】第５層１ｆ；電荷注入層であり、バインダ
ーとしての光硬化性のアクリル樹脂に光透過性の導電フ
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の酸化錫の超微粒子１ｇを
樹脂に対して７０重量パーセント分散した材料の約３μ
ｍの塗工層である。この電荷注入層１ｆの電気抵抗値
は、充分な帯電性と画像流れを起こさない条件である１
×１０¹⁰〜１×１０¹⁴Ω・ｃｍである必要がある。本実
施例では表面抵抗が１×１０¹¹Ω・ｃｍの感光体ドラム
を用いた。

【００９２】（４）磁気ブラシ帯電装置２（図４〜図
６）図４は磁気ブラシ帯電装置２の拡大横断面模型図であ
る。本実施例の磁気ブラシ帯電装置２は、大きく分け
て、磁気ブラシ帯電部材（磁気ブラシ帯電器）２Ａ、該
磁気ブラシ帯電器２Ａと導電性磁性粒子（帯電キャリ
ア）２ｄを収容させた容器（ハウジング）２Ｂ、磁気ブ
ラシ帯電器２Ａに対する帯電バイアス印加電源Ｅ２等か
らなる。

【００９３】磁気ブラシ帯電器２Ａは本実施例のものは
スリーブ回転タイプであり、マグネットロール（磁石）
２ａと、このマグネットロールに外嵌させた非磁性ステ
ンレス製スリーブ（電極スリーブ、導電スリーブ、帯電
スリーブなどと称される）２ｂと、該スリーブ２ｂの外
周面にスリーブ内部のマグネットロール２ａの磁気力で
磁気拘束させて形成保持させた磁性粒子２ｄの磁気ブラ
シ部２ｃからなる。

【００９４】マグネットロール２ａは非回転の固定部材
であり、スリーブ２ｂはこのマグネットロール２ａの外
回りを矢示ｂの時計方向に不図示の駆動系により所定の
周速度、本実施例では２２５ｍｍ／ｓｅｃ．の周速で回
転駆動される。またスリーブ２ｂは感光体ドラム１に対
してスペーサコロ等の手段で５００μｍ程度の隙間を保
たせて対向させて配設してある。

【００９５】２ｅは容器２Ｂに取り付けた、非磁性ステ
ンレス製の磁気ブラシ層厚規制ブレードであり、スリー
ブ２ｂ表面とのギャップが９００μｍになるように配置
されている。

【００９６】容器２Ｂ内の磁性粒子２ｄはその一部がス
リーブ２ｂの外周面にスリーブ内部のマグネットロール
２ａの磁気力で磁気拘束されて磁気ブラシ部２ｃとして
保持される。磁気ブラシ部２ｃはスリーブ２ｂの回転駆
動に伴い、スリーブ２ｂと一緒にスリーブ２ｂと同方向
に回転する。このとき磁気ブラシ部２ｃの層厚はブレー
ド２ｅにより均一厚さに規制される。そしてその磁気ブ
ラシ部２ｃの規制層厚はスリーブ２ｂと感光体ドラム１
との対向隙間部の間隔より大きいから、磁気ブラシ部２
ｃはスリーブ２ｂと感光体ドラム１との対向部において
感光体ドラム１に対して所定幅のニップ部を形成して接
触する。この接触ニップ部が帯電ニップ部Ｎである。従
って、回転感光体ドラム１は帯電ニップ部Ｎにおいて磁
気ブラシ帯電器２Ａのスリーブ２ｂの回転に伴ない回転
する磁気ブラシ部２ｃで摺擦される。この場合、帯電ニ
ップ部Ｎにおいて感光体ドラム１の移動方向と磁気ブラ
シ部２ｃの移動方向は逆方向となり、相対移動速度は速
くなる。

【００９７】スリーブ２ｂと磁気ブラシ層厚規制ブレー
ド２ｅには電源Ｅ２から所定の帯電バイアスが印加され
る。

【００９８】而して、感光体ドラム１が回転駆動され、
磁気ブラシ帯電器２Ａのスリーブ２ｂが回転駆動され、
電源Ｅ２から所定の帯電バイアスが印加されることで、
回転感光体ドラム１の周面が本実施例の場合は電荷注入
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。

【００９９】スリーブ２ｂ内に固定配置されているマグ
ネットロール２ａは、スリーブ２ｂと感光体ドラム１の
最近接位置ｃから感光体ドラム回転方向上流側１０°の
位置に約９００Ｇの磁極（主極）Ｎ１を配置してある。

【０１００】この主極Ｎ１は、スリーブ２ｂと感光体ド
ラム１の最近接位置ｃとの角度θを感光体ドラム回転方
向上流側２０°から下流側１０°の範囲に入るようにす
ることが望ましく、上流側１５°〜０°であればさらに
良い。それより下流だと主極位置に磁性粒子が引きつけ
られ、帯電ニップ部Ｎの感光体ドラム回転方向下流側に
磁性粒子の滞留が発生しやすくなり、また上流すぎる
と、帯電ニップ部Ｎを通過した磁性粒子の搬送性が悪く
なり、滞留が発生しやすくなる。

【０１０１】また、帯電ニップ部Ｎに磁極がない場合に
は、磁性粒子に働くスリーブ２ｂへの拘束力が弱くな
り、磁性粒子が感光体ドラム１に付着しやすくなるのは
明らかである。

【０１０２】ここで述べている帯電ニップ部Ｎは、帯電
時に磁気ブラシ部２ｃの磁性粒子が感光体ドラム１と接
触している領域を示す。

【０１０３】帯電バイアスは電源Ｅ２によってスリーブ
２ｂと規制ブレード２ｅに印加される。本実施例ではＤ
Ｃ成分にＡＣ成分が重畳しているバイアスを用いてい
る。

【０１０４】帯電ニップ部Ｎにおける、磁気ブラシ帯電
器２Ａの磁気ブラシ部２ｃによる感光体ドラム１面の摺
擦と、磁気ブラシ帯電器２Ａへの帯電バイアスの印加に
より、磁気ブラシ部２ｃを構成している帯電用磁性粒子
２ｄから電荷が感光体ドラム１上に与えられ、感光体ド
ラム１面が所定の極性・電位に一様に接触帯電される。
本例の場合は前述したように感光体ドラム１はその表面
に電荷注入層１ｆを具備させたものであるから、電荷注
入帯電により感光体ドラム１の帯電処理がなされる。即
ち、感光体ドラム１面が帯電バイアスＤＣ＋ＡＣのＤＣ
成分に対応した電位に帯電される。スリーブ２ｂは回転
速度が速いほど帯電均一性が良好になる傾向にある。

【０１０５】磁気ブラシ帯電器２Ａによる感光体ドラム
１の電荷注入帯電は図５の等価回路に示すような、抵抗
ＲとコンデンサーＣの回路とみなすことが出来る。この
ような回路の場合、抵抗値をｒ、感光体の静電容量をＣ
ｐ、印加電圧をＶ₀ 、帯電時間（感光体ドラムのある点
が帯電ニップ部Ｎを通過する時間）をｔ₀ とすると、感
光体ドラムの表面電位Ｖｄは式（１）で表される。

【０１０６】Ｖｄ＝Ｖ₀ （１−exp （ｔ₀ ／（Ｃｐ・ｒ）））・・・・式（１）帯電バイアスＤＣ＋ＡＣにおいて、ＤＣ成分は必要とさ
れる感光体ドラム１の表面電位と同値、本実施例では−
７００ｖとした。

【０１０７】画像形成時（作像時）におけるＡＣ成分
は、そのピーク間電圧Ｖｐｐは、１００ｖ以上２０００
ｖ以下、特に３００ｖ以上１２００ｖ以下が好ましい。
ピーク間電圧Ｖｐｐがそれ以下では、帯電均一性、電位
の立ち上がり性向上の効果が薄く、それ以上では、磁性
粒子の滞留や感光体ドラムへの付着が悪化する。

【０１０８】周波数は１００Ｈｚ以上５０００Ｈｚ以
下、特に５００Ｈｚ以上２０００Ｈｚ以下が好ましい。
それ以下では、磁性粒子の感光体ドラムへの付着悪化
や、帯電均一性、電位の立ち上がり性向上の効果が薄く
なり、それ以上でも帯電均一性、電位の立ち上がり性向
上の効果が得られにくくなる。

【０１０９】ＡＣ成分の波形は矩形波、三角波、ｓｉｎ
波などがよい。

【０１１０】磁気ブラシ部２ｃを構成させる磁性粒子２
ｄは、本実施例では、燒結した強磁性体（フェライト）
を還元処理したものを用いたが、他に樹脂と強磁性体粉
を混練して粒子状に整形したもの、もしくはこれに抵抗
値調節のために導電性カーボン等を混ぜたものや、表面
処理を行ったものも同様に用いることができる。

【０１１１】磁気ブラシ部２ｃの磁性粒子２ｄは感光体
ドラム表面のトラップ順位に電荷を良好に注入する役割
と、感光体ドラム上に生じたピンホールなどの欠陥に帯
電電流が集中してしまうことに起因して生じる帯電部材
及び感光体ドラムの通電破壊を防止する役割を兼ね備え
ていなければならない。

【０１１２】従って、磁気ブラシ帯電器２Ａの抵抗値は
１×１０⁴ Ω〜１×１０⁹ Ωであることが好ましく、特
には１×１０⁴ Ω〜１×１０⁷ Ωであることが好まし
い。磁気ブラシ帯電器２Ａの抵抗値が１×１０⁴ Ω未満
ではピンホールリークが生じやすくなる傾向があり、１
×１０⁹ Ωを越えると良好な電荷の注入がしにくくなる
傾向にある。また、抵抗値を上記範囲内に制御するため
には、磁性粒子２ｄの体積抵抗値は１×１０⁴ Ω・ｃｍ
〜１×１０⁹ Ω・ｃｍであることが好ましく、特には１
×１０⁴ Ω・ｃｍ〜１×１０⁷ ・ｃｍであることが好ま
しい。

【０１１３】本実施例で用いた磁気ブラシ帯電器２Ａの
抵抗値は、１×１０⁶ Ω・ｃｍであり、帯電バイアスの
ＤＣ成分として−７００ｖを印加することで、感光体ド
ラム１の表面電位も−７００ｖとなった。

【０１１４】磁性粒子２ｄの体積抵抗値は図６に示す要
領で測定した。すなわち、セルＡに磁性粒子２ｄを充填
し、該充填磁性粒子２ｄに接するように主電極１７及び
上部電極１８を配し、該電極１７・１８間に定電圧電源
２２から電圧を印加し、そのとき流れる電流を電流計２
０で測定することにより求めた。１９は絶縁物、２１は
電圧計、２４はガイドリングを示す。

【０１１５】その測定条件は、２３℃、６５％の環境
で、充填磁性粒子２ｄのセルとの接触面積Ｓ＝２ｃｍ
² 、厚みｄ＝１ｍｍ、上部電極１８の荷重１０ｋｇ、印
加電圧１００Ｖである。

【０１１６】磁性粒子２ｄの平均粒径及び粒度分布測定
におけるピークは５〜１００μｍの範囲にあることが、
粒子表面の汚染による帯電劣化防止の観点から好まし
い。

【０１１７】磁性粒子２ｄの平均粒径は、水平方向最大
弦長で示し、測定法は顕微鏡法により磁性粒子３００個
異常をランダムに選び、その径を実測して算術平均をと
る。（５）現像装置４（図７）静電潜像のトナー現像方法としては、一般に次のａ〜ｄ
の４種類に大別される。

【０１１８】ａ．非磁性トナーについてはブレード等で
スリーブ上にコーティングし、磁性トナーは磁気力によ
ってコーティングして搬送し感光体に対して非接触状態
で現像する方法（１成分非接触現像）。

【０１１９】ｂ．上記のようにしてコーティングしたト
ナーを感光体に対して接触状態で現像する方法（１成分
接触現像）。

【０１２０】ｃ．トナー粒子に対して磁性のキャリアを
混合したものを現像剤として用いて磁気力によって搬送
し感光体に対して接触状態で現像する方法（２成分接触
現像）。

【０１２１】ｄ．上記の２成分現像剤を非接触状態にし
て現像する方法（２成分非接触現像）。

【０１２２】このなかで、画像の高画質化や高安定性の
面から、ｃの２成分接触現像法が多く用いられている。

【０１２３】図７は本実施例で用いた現像装置４の拡大
横断面模型図である。本実施例における現像装置４は、
重合法で作成した高離型性球形非磁性トナーと磁性キャ
リア（現像用磁性粒子、現像キャリア）を混合したもの
を現像剤として用い、該現像剤を現像剤担持体（現像部
材、現像器）に磁気力によって磁気ブラシ層として保持
させて現像部に搬送し感光体ドラム面に接触させて静電
潜像をトナー像として現像する２成分磁気ブラシ接触現
像方式の反転現像装置である。

【０１２４】４ａは現像容器、４ｂは現像剤担持体とし
ての現像スリーブ、４ｃはこの現像スリーブ４ｂ内に固
定配置された磁界発生手段としての磁石（マグネットロ
ーラ）、４ｄは現像スリーブ表面に現像剤の薄層を形成
するための現像剤層厚規制ブレード、４ｅは現像剤攪拌
搬送スクリュー、４ｆは現像容器４ａ内に収容した２成
分現像剤であり、上記のように非磁性トナーｔと現像キ
ャリアｃを混合したものである。

【０１２５】現像スリーブ４ｂは少なくとも現像時にお
いては、感光体ドラム１に対し最近接距離（隙間）が約
５００μｍになるように配置され、該現像スリーブ４ｂ
の外面に担持させた現像剤磁気ブラシ薄層４ｆ′が感光
体ドラム１の面に接触するように設定されている。この
現像剤磁気ブラシ薄層４ｆ′と感光体ドラム１の接触ニ
ップ部ｍが現像領域（現像部）である。

【０１２６】現像スリーブ４ｂは内部の固定磁石４ｃの
外回りを矢示の反時計方向に所定の回転速度で駆動さ
れ、現像容器４ａ内においてスリーブ外面に固定磁石４
ｃの磁力により現像剤４ｆ（ｔ＋ｃ）の磁気ブラシが形
成される。その現像剤磁気ブラシはスリーブ４ｂの回転
とともに搬送され、ブレード４ｄにより層厚規制を受け
て所定層厚の現像剤磁気ブラシ薄層４ｆ′として現像容
器外に持ち出されて現像部ｍへ搬送されて感光体ドラム
１面に接触し、引き続くスリーブ４ｂの回転で再び現像
容器４ａ内に戻し搬送される。

【０１２７】現像スリーブ４ｂには現像バイアス印加電
源Ｅ４によりＤＣ成分とＡＣ成分を重畳した所定の現像
バイアスが印加される。本実施例での現像特性は、感光
体ドラム１の帯電電位（−７００ｖ）と現像バイアスの
ＤＣ成分値の差が２００ｖ以下であるとカブリが生じ、
３５０ｖ以上であると現像キャリアｃの感光体ドラム１
への付着が生じたので、現像バイアスのＤＣ成分は−４
００ｖとした。

【０１２８】現像容器４ａ内の現像剤４ｆ（ｔ＋ｃ）の
トナー濃度（現像キャリアｃとの混合割合）はトナー分
が静電潜像の現像に消費されて逐次減少していく。現像
容器４ａ内の現像剤４ｆのトナー濃度は不図示の検知手
段により検知されて所定の許容下限濃度まで低下すると
トナー補給部４ｇから現像容器４ａ内の現像剤４ｆにト
ナーｔの補給がなされて現像容器４ａ内の現像剤４ｆの
トナー濃度を常に所定の許容範囲内に保つようにトナー
補給制御される。

【０１２９】（６）クリーナーレスプロセス本実施例のプリンタはクリーナーレスプロセスであるか
ら、被転写材Ｐに対するトナー像転写後の感光体ドラム
１に残留したトナー（転写残トナー）は感光体ドラム１
の帯電ニップ部Ｎに持ち運ばれて磁気ブラシ接触帯電装
置２の磁気ブラシ帯電器２Ａの磁気ブラシ部２ｃに混入
して一時的に回収される。

【０１３０】感光体ドラム１上の転写残トナーは転写時
の剥離放電等により、極性が正のものと負のものが混在
していることが多い。この極性が混在した転写残トナー
が磁気ブラシ帯電器２Ａに至って磁気ブラシ部２ｃ内に
混入して一時的に回収される。

【０１３１】この転写残トナーの磁気ブラシ帯電器２Ａ
の磁気ブラシ部２ｃへの取り込みは、磁気ブラシ帯電器
２ＡにＡＣ成分を印加することで、磁気ブラシ帯電器２
Ａ−感光体ドラム１間の振動電界効果によってより効果
的に行なわせることができる。

【０１３２】そして、磁気ブラシ部２ｃ内に取り込まれ
た転写残トナーは極性が全て負に帯電されて感光体ドラ
ム１上に吐き出される。極性が揃えられて感光体ドラム
１上に吐き出された転写残トナーは、現像部ｍに至って
現像装置４の現像器４ｂにより現像時のかぶり取り電界
によって現像同時クリーニングでに回収される。

【０１３３】この転写残トナーの現像同時回収は、回転
方向の画像領域が、感光体ドラム１の周長よりも長い場
合には、その他の帯電、露光、現像、転写といった画像
形成工程と同時進行で行われる。

【０１３４】これにより転写残トナーは現像装置４内に
回収されて次工程以後も用いられるため、廃トナーをな
くすことができる。またスペースの面での利点も大き
く、画像形成装置の大幅に小型化が可能となる。

【０１３５】現像剤のトナーｔとして重合法で作成した
高離型性球形トナーを用いることで、転写残トナーの発
生量を少なくすることができるし、また磁気ブラシ帯電
器２Ａから吐き出されたトナーの現像装置４への回収性
を向上させることができる。２成分接触現像方式の現像
装置４を用いることでも磁気ブラシ帯電器２Ａから吐き
出されたトナーの現像装置４への回収性を向上させてい
る。

【０１３６】ここで、通常、トナーは電気抵抗が比較的
高いから、磁気ブラシ帯電器２Ａの磁気ブラシ部２ｃに
そのようなトナー粒子が混入することは磁気ブラシ部２
ｃの抵抗を上昇させて帯電能を低下させる因子である
が、通常の画像形成工程において発生して帯電ニップ部
Ｎに持ち運ばれ磁気ブラシ帯電部材２Ａの磁気ブラシ部
２ｃに混入する転写残トナー量は微量なものであり、該
混入トナーの磁気ブラシ部２ｃからの吐き出しも順調に
なされ、また磁気ブラシ部２ｃのトナー混入の許容量も
比較的に大きいので、実際上、問題はない。

【０１３７】また磁気ブラシ部２ｃから感光体ドラム１
へ吐き出されたトナーはきわめて均一な散布状態にあ
り、またその量も少量であるため、次の像露光過程に実
質的に悪影響を及ぼすことはない。また転写残トナーパ
ターンに起因するゴースト像の発生もない。

【０１３８】（７）作像前転写バイアス印加以上の装置構成において、作像前に、感光体ドラム１を
１回転させ、転写電流（定電流制御）を変化させ、ネガ
ゴーストの有無を調べた。

【０１３９】ネガゴーストは、文字、べたパッチの感光
体ドラム１周後に画像Ｄｕｔｙ４０％のハーフトーンを
配置した画像（図８）において評価した。その結果を表
１に示す。

【０１４０】

【表１】この結果より、本実施例では、作像時の転写バイアスを
印加することで、ネガゴーストの発生を抑えることがで
きる事がわかる。

【０１４１】上記の作像前転写バイアス印加を含むのシ
ーケンスは不図示の画像形成装置制御部（ＣＰＵ）で実
行制御される。

【０１４２】〈第２の実施例〉本実施例では、感光体ド
ラム１周転写バイアス印加後の放置時間により、ネガゴ
ーストの有無を調べた。評価方法は第１の実施例と同じ
である。その結果を表２に示す。

【０１４３】

【表２】この結果より、本実施例で用いた系では、４５分放置の
後にのみ、１周目の転写バイアス印加を行えば、ネガゴ
ーストを防止できる。

【０１４４】つまり、装置の制御系に前回の作像からの
放置時間を検知する手段（時計機能部、時限機能部）を
設けることにより、毎回の作像前転写バイアス印加を防
ぐことで、ファーストコピータイムを短くすることがで
きる。

【０１４５】また、温湿度センサー等の環境検知手段を
設けることで、ネガゴーストが発生しにくい高湿環境な
ど（電荷注入層の抵抗が下がり、かつ転写バイアスが定
電流制御の場合は転写電圧が下がる）で、１周目の転写
バイアス印加の動作を防ぎ、同様にファーストコピータ
イムを短くすることができる。

【０１４６】〈第３の実施例〉本実施例では、転写バイ
アスの代わりに導電性ブラシ１２に印加するバイアス
を、作像前の感光体ドラム１周のみ、＋５ｋｖとして、
第１の実施例と同様の評価を行ったところ、ネガゴース
トの発生を防止することができた。導電性ブラシ１２に
印加する電圧は、正電荷の注入性を転写と同レベルにす
るため、転写電圧と同程度の値が望ましい。

【０１４７】〈第４の実施例〉本実施例では、転写バイ
アスの代わりに注入帯電器２Ａに印加するバイアスを、
作像前の感光体ドラム１周のみ、＋５ｋｖとして、第１
の実施例と同様の評価を行ったところ、ネガゴーストの
発生を防止することができた。注入帯電器２Ａに印加す
る電圧は、正電荷の注入性を転写と同レベルにするた
め、転写電圧と同程度の値が望ましい。また、作像前の
の電荷注入層への正電荷注入を、転写帯電器５、導電性
ブラシ１２、注入帯電器２Ａを組み合わせて行っても、
同様の効果が得られることは明らかである。

【０１４８】〈その他〉１）接触帯電部材としての磁気ブラシ帯電器２Ａは、ス
リーブ回転タイプに限らず、マグネットロールが回転す
るものや、マグネットロールの表面を必要に応じて給電
用電極として導電性処理して、該マグネットロールの外
周面に直接に導電性磁性粒子を磁気拘束させて磁気ブラ
シ部を形成させ、マグネットロールを回転させる構成の
もの等にすることもできる。回転しないタイプの磁気ブ
ラシ帯電部材とすることもできる。

【０１４９】２）また接触帯電部材は、ファーブラシ帯
電部材や、導電性ゴムや導電性スポンジを用いた帯電ロ
ーラ等であってもよいし、この場合も回転しない構成の
ものであってもよい。

【０１５０】３）像担持体としての感光体は表面抵抗が
１０⁹ 〜１０¹⁴Ω・ｃｍの低抵抗層を持つことが、電荷
注入帯電を実現でき、オゾンの発生防止の面から望まし
いが、上記以外の有機感光体等でもよい。即ち接触帯電
は、実施例の電荷注入帯電方式に限らず、放電現象が支
配的な接触帯電系であっても良い。

【０１５１】４）現像装置は２成分現像法についてのみ
述べたが、他の現像方法でもよい。好ましくは、現像剤
を感光体に対して接触させて潜像を現像する１成分接触
現像や２成分接触現像がより現像剤の同時回収効果を高
めるのに効果がある。

【０１５２】また、現像剤中のトナー粒子として重合ト
ナーを用いた場合には、上記の１成分接触現像や２成分
接触現像はもちろん１成分非接触現像や２成分非接触現
像など他の現像方法においても充分な回収効果が得られ
る。

【０１５３】現像装置は反転現像方式でも、正規現像方
式でもよい。

【０１５４】５）ＡＣ（交番電圧、交流電圧）の波形と
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はあっても良い。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。

【０１５５】６）画像形成装置の作像プロセスは実施例
に限らず任意である。また必要に応じて他の補助プロセ
ス機器を加えてもよい。

【０１５６】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。

【０１５７】７）像担持体からトナー画像の転写を受け
る被転写材は転写ドラム等の中間転写体であってもよ
い。

【０１５８】８）転写手段は、実施形態例の転写ベルト
装置に限らず、コロナ放電転写、ローラ転写、ブレード
転写など任意である。

【０１５９】９）実施例の画像形成装置は白黒画像形成
についてのものであるが、イエロー、マゼンタ、シア
ン、ブラックの各色に対して感光体、帯電装置、現像装
置、露光装置を設け、各感光体上のトナー像をベルトま
たは筒状の被転写材保持体の被転写材に順次転写するこ
とで、フルカラー画像を得ることができる。

【０１６０】すなわち、転写ドラムや転写ベルト等の中
間転写体などを用いて、単色画像形成ばかりでなく、多
重転写等により多色やフルカラー画像を形成する画像形
成装置にも適用できる。

【０１６１】１０）画像形成装置はクリーナレスプロセ
スのものに限られず、転写後の感光体面から転写残トナ
ーを除去する専用のクリーニング装置（クリーナー）を
具備させた画像形成装置であってもよい。

【０１６２】１１）像担持体１、帯電装置２、現像装置
４等の任意のプロセス機器を画像形成装置本体に対して
一括して着脱交換自在なプロセスカートリッジ着脱式の
装置構成にすることもできる。

【０１６３】１２）像担持体としての電子写真感光体や
静電記録誘電体を回動ベルト型にし、これに帯電・静電
潜像形成・現像の工程手段により画像情報に対応したト
ナー像を形成させ、そのトナー像形成部を閲読表示部に
位置させて画像表示させ、像担持体は繰り返して表示画
像の形成に使用する画像表示装置もある。本発明におい
て画像形成装置にはこのような画像表示装置も含む。

【０１６４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
像形成装置においてネガゴーストのない良好な画像を作
成することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例における画像形成装置例の概略
構成図

【図２】画像形成装置の動作シーケンス図

【図３】感光体の層構成模型図

【図４】磁気ブラシ帯電装置の拡大横断面模型図

【図５】帯電回路の等価回路図

【図６】磁性粒子（帯電キャリア）の電気抵抗値（体
積抵抗値）の測定要領説明図

【図７】現像装置の拡大横断面模型図

【図８】ネガゴースト評価用画像を示す図

【図９】ネガゴーストの発生メカニズムを示す図

【符号の説明】

１像担持体（感光体ドラム）２帯電装置３レーザービームスキャナー（露光装置）４現像装置５転写装置（転写帯電器）６給紙カセット１１定着装置１２前帯電装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者五味史光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 (72)発明者小宮義行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） 2H032 AA05 BA02 BA26 CA02 CA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真感光体と、前記電子写真感光体
に当接する帯電部材を有し該帯電部材に帯電バイアスを
印加することで電子写真感光体の帯電を行う帯電装置
と、前記電子写真感光体の帯電処理面に静電潜像を形成
する露光装置と、前記静電潜像を現像剤により顕像化す
る現像装置と、前記電子写真感光体表面の現像剤像を被
転写材に移動させる転写装置を具備する画像形成装置に
おいて、作像動作前に一定時間転写バイアスを前記電子
写真感光体に印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記電子写真感光体が電荷注入帯電性で
ある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】前記電子写真感光体が絶縁性のバインダ
ー中に導電性微粒子を分散させた電荷注入層を有するこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装
置。
【請求項４】前記転写装置で被転写材に転写されなか
った前記電子写真感光体上の現像剤を前記帯電装置で一
時的に回収し、しかる後、該帯電装置に回収した現像剤
を前記電子写真感光体上に再び排出し、その排出された
現像剤を前記現像装置で回収することを特徴とする請求
項１から３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】前記の作像動作前に転写バイアスを印加
する時間が、前記電子写真感光体が一周する時間とほぼ
等しいことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載
の画像形成装置。
【請求項６】環境検知手段を具備し、その検出値によ
り作像動作前の転写バイアス印加の有無を決定すること
を特徴とする請求項１から５の何れかに記載の画像形成
装置。
【請求項７】前記環境検知手段が温湿度を検知する手
段であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装
置。
【請求項８】前回の作像動作からの時間を検出する手
段を具備し、その検出値により作像動作前の転写バイア
ス印加の有無を決定することを特徴とする請求項１から
５の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項９】前記帯電部材が磁性粒子と磁性粒子担持
体からなることを特徴とする請求項１から８の何れかに
記載の画像形成装置。
【請求項１０】電子写真感光体と、前記電子写真感光
体に当接する帯電部材を有し該帯電部材に帯電バイアス
を印加することで電子写真感光体の帯電を行う帯電装置
と、前記電子写真感光体の帯電処理面に静電潜像を形成
する露光装置と、前記静電潜像を現像剤により顕像化す
る現像装置と、前記電子写真感光体表面の現像剤像を被
転写材に移動させる転写装置を具備する画像形成装置に
おいて、作像動作前に一定時間前記帯電部材へ帯電バイ
アスと逆極性のバイアスを印加することを特徴とする画
像形成装置。
【請求項１１】前記電子写真感光体が電荷注入帯電性
であることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装
置。
【請求項１２】前記電子写真感光体が絶縁性のバイン
ダー中に導電性微粒子を分散させた電荷注入層を有する
ことを特徴とする請求項１０または１１に記載の画像形
成装置。
【請求項１３】作像動作前に前記帯電部材へ印加する
帯電バイアスと逆極性のバイアスの電圧の絶対値が、作
像時に該帯電部材に印加する帯電バイアスの絶対値より
も大きいことを特徴とする請求項１０から１２の何れか
に記載の画像形成装置。
【請求項１４】前記転写装置で被転写材に転写されな
かった前記電子写真感光体上の現像剤を前記帯電装置で
一時的に回収し、しかる後、該帯電装置に回収した現像
剤を前記電子写真感光体上に再び排出し、その排出され
た現像剤を前記現像装置で回収することを特徴とする請
求項１０から１３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１５】前記の作像動作前に前記帯電部材へ帯
電バイアスと逆極性のバイアスを印加する時間が、前記
電子写真感光体が一周する時間とほぼ等しいことを特徴
とする請求項１０から１４の何れかに記載の画像形成装
置。
【請求項１６】環境検知手段を具備し、その検出値に
より作像動作前の前記帯電部材への帯電バイアスと逆極
性のバイアス印加の有無を決定することを特徴とする請
求項１０から１５の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１７】前記環境検知手段が温湿度を検知する
手段であることを特徴とする請求項１６に記載の画像形
成装置。
【請求項１８】前回の作像動作からの時間を検出する
手段を具備し、その検出値により作像動作前の前記帯電
部材への帯電バイアスと逆極性のバイアス印加の有無を
決定することを特徴とする請求項１０から１５の何れか
に記載の画像形成装置。
【請求項１９】前記帯電部材が磁性粒子と磁性粒子担
持体からなることを特徴とする請求項１０から１８の何
れかに記載の画像形成装置。
【請求項２０】電子写真感光体と、前記電子写真感光
体に当接する帯電部材を有し該帯電部材に帯電バイアス
を印加することで電子写真感光体の帯電を行う帯電装置
と、前記電子写真感光体の帯電処理面に静電潜像を形成
する露光装置と、前記静電潜像を現像剤により顕像化す
る現像装置と、前記電子写真感光体表面の現像剤像を被
転写材に移動させる転写装置と、前記転写装置と前記帯
電装置の間において前記電子写真感光体に当接させ、帯
電と逆極性の直流電圧、又は帯電と逆極性の直流電圧に
交番電圧を重畳した電圧、又は交番電圧を印加する導電
部材を具備する画像形成装置において、作像動作前に一
定時間前記導電部材へバイアスを印加することを特徴と
する画像形成装置。
【請求項２１】前記電子写真感光体が電荷注入帯電性
であることを特徴とする請求項２０に記載の画像形成装
置。
【請求項２２】前記電子写真感光体が絶縁性のバイン
ダー中に導電性微粒子を分散させた電荷注入層を有する
ことを特徴とする請求項２０または２１に記載の画像形
成装置。
【請求項２３】作像動作前に前記導電部材へ印加する
バイアスの絶対値が、作像時に該導電部材に印加するバ
イアスの絶対値よりも大きいことを特徴とする請求項２
０から２２の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項２４】前記転写装置で被転写材に転写されな
かった前記電子写真感光体上の現像剤を前記帯電装置で
一時的に回収し、しかる後、該帯電装置に回収した現像
剤を前記電子写真感光体上に再び排出し、その排出され
た現像剤を前記現像装置で回収することを特徴とする請
求項２０から２３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項２５】前記の作像動作前に前記導電部材へバ
イアスを印加する時間が、前記電子写真感光体が一周す
る時間とほぼ等しいことを特徴とする請求項２０から２
４の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項２６】環境検知手段を具備し、その検出値に
より作像動作前の前記導電部材へのバイアス印加の有無
を決定することを特徴とする請求項２０から２５の何れ
かに記載の画像形成装置。
【請求項２７】前記環境検知手段が温湿度を検知する
手段であることを特徴とする請求項２６に記載の画像形
成装置。
【請求項２８】前回の作像動作からの時間を検出する
手段を具備し、その検出値により作像動作前の前記導電
部材へのバイアス印加の有無を決定することを特徴とす
る請求項２０から２５の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項２９】前記帯電部材が磁性粒子と磁性粒子担
持体からなることを特徴とする請求項２０から２８の何
れかに記載の画像形成装置。