JP2001034034A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】像担持体１の帯電手段２として帯電促進粒子Ｚ
を付着させた接触帯電部材２Ａを用い、現像手段４の現
像剤Ｔに帯電促進粒子Ｚを混合した画像形成装置におい
て、帯電促進粒子Ｚの帯電部材２Ａへの供給を安定さ
せ、また帯電部材２Ａから該帯電部材に付着の現像剤
（トナー）Ｔを効率的に除去し、長期に渡って安定した
帯電性を得る。 【解決手段】帯電部材２Ａに接触し、現像部材４ａから
は離れた第１位置Ｒ１と、現像部材４ａに接触または近
接し、帯電部材２Ａからは離れた第２位置Ｒ２とに位置
切り換え制御される中間回転体９を有し、該中間回転体
９は第１位置Ｒ１に位置切り換えされた状態時において
は帯電部材２Ａの電位以上の電位をとることが可能であ
り、第２位置Ｒ２に位置切り換えされた状態時において
は現像部材４ａの電位以下の電位をとることが可能であ
ること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は像担持体の帯電手段
として接触帯電手段を用いた画像形成装置に関する。

【０００２】より詳しくは、少なくとも像担持体と接触
帯電部材とのニップ部に帯電促進粒子を介在させて注入
帯電を支配的にした接触帯電手段を用いた画像形成装置
に関する。

【０００３】

【従来の技術】従来、電子写真装置・静電記録装置等の
画像形成装置においては、像担持体上で静電潜像を形成
するために、電子写真感光体・静電記録誘電体等の像担
持体を一様な電位に帯電させるための帯電行程が必要で
あり、そのような帯電手段としては像担持体に非接触な
コロナ帯電装置等が用いられてきた。しかしながら、コ
ロナ帯電装置では、オゾンが多量に発生する、帯電装置
と像担持体との間に１０ＫＶ程度の高い電圧を印加しな
ければならない等の問題があった。

【０００４】これらの問題を解決する帯電手段として、
近年、像担持体に直接接触する帯電部材（接触帯電部
材）に電圧を印加することで、像担持体を一様に帯電さ
せる、いわゆる接触帯電装置が提案・実用化されてい
る。

【０００５】ａ）ローラ帯電装置 上記の接触帯電装置の代表的なものは図８に示すような
ローラ帯電装置２Ｘである。ローラ帯電装置２Ｘは接触
帯電部材２Ｘａとして導電性ローラ（以下、帯電ローラ
と記す）を用いたものであり、本例の帯電ローラ２Ｘａ
は、芯金２Ｘｄと、この芯金回りにローラ状に一体に形
成具備させた導電性ベースローラ部２Ｘｃと、さらにそ
の外周面に形成具備させた中抵抗の表層２Ｘｂとからな
る複合層ローラである。

【０００６】１は被帯電体としての像担持体であり、例
えば、回転ドラム型の電子写真感光体である。この像担
持体１は矢印ａの時計方向に所定の周速度で回転駆動さ
れる。

【０００７】帯電ローラ２Ｘａは芯金２Ｘｄの両端部を
軸受部材に回転自由に保持させて、像担持体１に対して
軸線を並行にして、かつ所定の押圧力で像担持体１に圧
接させて配設してあり、像担持体１の回転に従動して矢
印ｂの反時計方向に回転する。

【０００８】帯電ローラ２Ｘａと像担持体１の間には電
源Ｓｌにより所定の電圧が印加されており、これにより
上記像担持体１は一様な電位に帯電させられる。

【０００９】ここで、上記の電圧の印加については、
．直流電圧のみを印加する方法（ＤＣ方式）、．直
流電圧に交流電圧を重畳させた電圧を印加するする方法
（ＡＣ方式）の２通りがある。

【００１０】のＤＣ方式の場合では、例えば、像担持
体１上の電位を−６００Ｖにするためには、−１３００
Ｖ程度の電圧を印加する必要があり、のＡＣ方式の場
合では、直流電圧を−６００Ｖ重畳する交流電圧を１５
００Ｖｐｐ以上として印加することで、同様に、像担持
体１上の電位を−６００Ｖにすることができる。

【００１１】この場合における帯電のメカニズムは、
のＤＣ方式、のＡＣ方式のいずれの場合でも、Pasche
n （パッシェン）の法則に従うものであり、図８中の領
域Ａで示されるような、帯電ローラ２Ｘａと像担持体１
とがある特定の距離において、すなわちPaschen の法則
を満足する領域で放電現象が起こり、像担持体１上を帯
電させるものである。

【００１２】しかしながら、このような接触帯電装置は
上記の帯電メカニズムからも分かるとおり、初めに述べ
たコロナ帯電装置と同じことを微小な空間部で行ってい
るものであり、オゾンの発生はコロナ帯電装置よりは大
幅に抑えられているものの、やはり発生する。このオゾ
ンは、酸化窒素を生成し、像担持体１上に付着した場
合、その抵抗が低いため、帯電不良による画像不良を発
生させる。

【００１３】ｂ）磁気ブラシ帯電装置 これに対して、接触帯電であるけれども、上記のような
オゾンの発生の問題が無く、またこれに伴い帯電装置に
印加する電圧を更に低くできる帯電プロセスが特開平６
−３９２１号公報等に提案されている。

【００１４】この帯電プロセスにおける特徴は、像担持
体１の表面電位を帯電装置に印加した電圧とほぼ同じ電
位に出来ることであり、これは放電現象を用いることな
く、接触帯電部材と像担持体表面との直接の電荷のやり
とりにより像担持体への電荷注入を行うことで可能とす
るものである（注入帯電プロセス）。

【００１５】上記の注入帯電プロセスを実現するための
接触帯電装置（注入帯電装置）としていくつかのタイプ
の帯電装置が提案されている。

【００１６】その代表的な１つとして磁気ブラシタイプ
の注入帯電装置（磁気ブラシ帯電装置）２Ｙの一例の概
略構成模型図を図９に示す。この例の磁気ブラシ帯電装
置２Ｙはスリーブ回転タイプのものである。

【００１７】２Ｙａは装置ハウジング、２Ｙｂは磁気ブ
ラシ担持部材としての非磁性スリーブ（以下、帯電スリ
ーブと記す）であり、一部を外部に露呈させて装置ハウ
ジング２Ｙａ内に回転可能に配設してある。

【００１８】２Ｙｃは磁界発生手段としてのマグネット
ローラであり、帯電スリーブ２Ｙｂ内に挿入して非回転
に固定して配設してあり、この固定のマグネットローラ
２Ｙｃの外回りを帯電スリーブ２Ｙｂが矢印ｂの時計方
向に回転駆動される。

【００１９】２Ｙｄは装置ハウジング２Ｙａ内に収容さ
せた導電性磁性粒子（マグネットキャリア、以下、帯電
キャリアと記す）である。

【００２０】２Ｙｅは装置ハウジング２Ｙａの開口部に
設けた導電性の磁気ブラシ層厚規制部材（以下、規制ブ
レードと記す）であり、帯電スリーブ２Ｙｂに対して所
定の僅少な間隙を存して取り付けられている。この規制
ブレード２Ｙｅは、帯電スリーブ２Ｙｂ上に該スリーブ
内のマグネットローラ２Ｙｃの磁界により磁気ブラシと
して磁気拘束されて担持され、帯電スリーブ２Ｙｂの回
転に伴い回転搬送されて装置ハウジング２Ｙａ内から持
ち出される帯電キャリア２Ｙｄの量すなわち磁気ブラシ
の層厚を所定に規制して適正量の帯電キャリアの磁気ブ
ラシコート層を形成する役目をする。

【００２１】磁気ブラシ帯電装置２Ｙは像担持体１に対
して帯電スリーブ２Ｙｂを並行に近接させて配設され
る。帯電スリーブ２Ｙｂと像担持体１は所定の僅少な間
隙を存して対向させてある。この隙間部において、前述
のように規制ブレード２Ｙｅで層厚規制されて搬送され
る、帯電スリーブ２Ｙｂ上の帯電キャリアの磁気ブラシ
が接触帯電部材として像担持体１に対して接触して像担
持体１面が該磁気ブラシで摺擦される。Ｎはその磁気ブ
ラシ接触ニップ部（帯電部、帯電領域）である。帯電部
Ｎを通過した帯電キャリアの磁気ブラシは引き続く帯電
スリーブ２Ｙｂの回転により装置ハウジング２Ｙａ内の
帯電キャリア溜りに戻し搬送される。

【００２２】本例の磁気ブラシ帯電装置２Ｙにおいては
上記規制ブレード２Ｙｅには電源Ｓ１により−６００Ｖ
の直流電圧が印加されている。このため、像担持体１上
において磁気ブラシの帯電キャリアに接触している部分
はこれと同電位になろうとする。この時、帯電キャリア
から像担持体１表面のエネルギー障壁を越えて電荷が像
担持体１に注入されれば像担持体１は帯電される。ま
た、このエネルギー障壁を越えられないか、もしくは磁
気ブラシの帯電キャリアと像担持体１が離れるときに、
再び、像担持体１から電荷が帯電キャリアに移動する場
合には、帯電は起こらない。この現象は、像担持体１の
持つ表面のエネルギー障壁や、電荷の保持能力によると
ころが大きい一方で、競争反応として考えた場合、帯電
キャリアが像担持体１と接触する機会の頻度が重要にな
る。

【００２３】この頻度を上げるためには、帯電キャリア
２Ｙｄの粒径を小さくし、帯電キャリア２Ｙｄの磁力を
大きくするなどして、帯電キャリア２Ｙｄの密度を高く
し、また、帯電スリーブ２Ｙｂと像担持体１との対向部
である帯電部Ｎにおいて帯電スリーブ２Ｙｂの回転方向
を像担持体１の進行方向と逆にして相対速度を上げるな
どして、像担持体１への時間当たりの帯電キャリア接触
回数を増やすことが効果がある。

【００２４】上記のように、像担持体１への電荷の注入
サイトとなる帯電キャリア２Ｙｄを高い確率で像担持体
１に接触させることにより、像担持体１の表面電位は帯
電スリーブに印加した−６００Ｖとほぼ同じ電位とな
り、また、ミクロな部分についても、帯電ムラのない均
一帯電が可能になっている。

【００２５】しかしながら、本システムを実施する場合
には、帯電キャリアを保持するための機構が必凄とな
り、シール性などを考えると、難しい問題が多くあっ
た。

【００２６】ｃ）ファーブラシ帯電装置 また、上記の磁気ブラシタイプとは異なるタイプの帯電
装置として図１０に示すようなファーブラシタイプの注
入帯電装置２Ｚ（ファーブラシ帯電装置）も考案されて
いる。

【００２７】ファーブラシ帯電装置２Ｚは接触帯電部材
としてファーブラシ２Ｚａを用いたものであり、本例の
ファーブラシ２Ｚａは、芯金２Ｚｂと、この芯金回りに
設けた導電性の毛ブラシ部２Ｚｃからなる回転ブラシで
ある。

【００２８】上記のファーブラシ２Ｚａはその芯金２Ｚ
ｂの両端部を軸受部材に回転自由に保持させて、像担持
体１に対して軸線を並行にして、かつ所定の押圧力で像
担持体１に圧接させて配設してあり、接触ニップ部（帯
電部）Ｎにおいて像担持体１の回転方向とは逆方向とな
る矢印ｂの時計方向に回転駆動される。

【００２９】ファーブラシタイプでは、磁気ブラシタイ
プにおける帯電キャリアによる磁気ブラシの役割を導電
性の毛（ファー）２Ｚｃに持たせたものであり、磁気ブ
ラシタイプの時と同様の電圧を電源Ｓｌよりファーブラ
シ２Ｚａに印加し、ファーブラシを上記のように回転駆
動させファーブラシの毛先で像担持体１を摺擦すること
により像担持体１表面の帯電を行う。

【００３０】ファーブラシタイプでは、磁気ブラシタイ
プで問題となる帯電キャリアの保持方法などで有利な一
方で、帯電効率を上げるためにはファーブラシの密集度
を上げたり、毛を柔らかくしながら、均一性を保持しな
ければならないなど、製造方法的な面で難しい問題があ
る。

【００３１】また、磁気ブラシタイプ、ファーブラシタ
イプの両方のタイプ共に、像担持体１上に残った現像剤
は、接触帯電部材である磁気ブラシやファーブラシ上に
徐々に蓄積されるものであり、これは帯電不良の発生に
つながる。この蓄積される現像剤を除去するためには、
かなり大がかりな装置を付けなければならないという問
題がある。

【００３２】ｄ）スポンジローラ帯電装置 これらの問題を解決した帯電装置として考案されたの
が、図１１に示すようなスポンジローラタイプの注入帯
電装置２（スポンジローラ帯電装置）である。このタイ
プは、接触帯電部材として導電性・可撓性（可塑性）の
接触帯電部材として、スポンジローラ２Ａ（以下、帯電
スポンジローラと記す、図においては該ローラ２Ａの上
半部は省略してある）を用い、この帯電スポンジローラ
２Ａの表面の空包部に帯電促進粒子といわれる比較的低
抵抗の粒子Ｚを付着させたものであり、前述の磁気ブラ
シタイプの帯電キャリアにこの帯電催進粒子Ｚが相当す
るものである。

【００３３】上記の帯電スポンジローラ２Ａは像担持体
１に対して軸線を並行にして、かつ所定の押圧力で像担
持体１に圧接させて配設してあり、接触ニップ部（帯電
部）Ｎにおいて像担持体１の回転方向とは逆方向となる
矢印ｂの時計方向に回転駆動される。帯電スポンジロー
ラ２Ａに電源Ｓｌより電圧を印加し、帯電部Ｎにおいて
帯電スポンジローラ表面の帯電促進粒子で像担持体１を
摺擦することにより像担持体１表面の帯電を行う。

【００３４】図１２はこのスポンジローラ帯電装置２を
用いた画像形成装置例の概略構成図である。本例の画像
形成装置は、転写式電子写真プロセス、クリーナーレス
システム、反転現像方式のレーザービームプリンタであ
る。

【００３５】１は像担持体としての回転ドラム型の電子
写真感光体であり、矢印ａの時計方向に所定の周速度を
もって回転駆動される。この像担持体１はその回転過程
でスポンジローラ帯電装置２により帯電部Ｎで所定の極
性・電位に一様に帯電処理され、その帯電処理面にレー
ザースキャナ３による像露光Ｌがなされることで画像情
報の静電潜像の形成がなされる。その静電潜像が非接触
のジャンピング現像装置４により現像部Ｄでトナー画像
として反転現像される。Ｓ１は帯電バイアス印加電源、
Ｓ２が現像バイアス印加電源である。

【００３６】一方、不図示の給紙部から像担持体１と転
写手段としての転写ローラ５との当接ニップ部である転
写部Ｍに対して所定の制御タイミングにて転写材Ｐが給
紙導入され、その転写材Ｐが転写部Ｍを挟持搬送されて
いく過程において像担持体１面側のトナー画像が転写材
Ｐの面に順次に転写されていく。Ｓ３は帯電バイアス印
加電源である。転写部Ｍを通った転写材Ｐは像担持体１
の面から分離され、熱ローラタイプ等の定着装置６に導
入されてトナー画像に定着処理を受けて定着ローラの回
転方向ｅに排紙される。

【００３７】また転写材Ｐに対するトナー画像転写後の
像担持体１面には若干の転写残トナーが残留する。本例
のプリンタはその転写残トナーを除去する専用のクリー
ナー（クリーニング装置）は具備させていないクリーナ
ーレスシステムの装置であり、像担持体１面上の転写残
トナーは引き続く像担持体１の回転に伴い、帯電部Ｎに
持ち運ばれ、さらには現像部Ｄに持ち運ばれて、該現像
部Ｄにおいて現像装置４によりいわゆる現像同時クリー
ニング（現像同時回収）される。

【００３８】現像同時クリーニングは、転写後に像担持
体上に若干残留した転写残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。こ
の方法によれば、転写残トナーは現像装置に回収されて
次工程以後に用いられるため、廃トナーをなくし、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。またスペース面での利点も大きく、画像形成装置を
小型化できるようになる。

【００３９】ここで、このスポンジローラタイプの大き
な特徴は、注入サイトとなる帯電促進拉子Ｚはジャンピ
ング現像装置４の現像容器中に現像剤Ｔ（磁性トナー）
と共に混合してあり、この帯電促進粒子混合の現像剤Ｔ
が現像材担持部材としての現像スリーブ（現像ローラ）
に薄層として塗布されて現像部Ｄに搬送され像担持体１
上の静電潜像の現像が実行されているときに上記混入の
帯電促進粒子Ｚも像担持体１上に付着して転写部Ｍを経
由し帯電部Ｎに持ち運ばれることで、帯電促進粒子Ｚは
図中の太線に示したルートにより、現像装置４から帯電
スポンジローラ２Ａに達して帯電スポンジローラ２Ａに
対する帯電促進粒子Ｚの供給がなされる。

【００４０】帯電促進粒子Ｚの像担持体１への供給は非
接触のジャンピング現像装置４により、現像剤Ｔによる
像担持体１の現像と共に行う。像担持体１へ供給された
帯電促進粒子Ｚはその帯電極性を現像剤Ｔと逆極性にす
ることで、転写部Ｍにおいて転写装置５により転写材Ｐ
に実質的に転写されることなく像担持体１上に残し、帯
電部Ｎに持ち運ばせて、帯電スポンジローラ２Ａ上で回
収することで、常に新たな注入サイトを得るというもの
である。

【００４１】このため、磁気ブラシタイプやファーブラ
シタイプで問題となった、粒子の保持方法や、帯電部材
の製法の難しさなどの問題が比較的少なく、また現像剤
Ｔがスポンジローラ２−Ａ上に蓄積していっても、それ
以上に帯電促進粒子Ｚを供給すれば、帯電不良の発生も
抑えることが可能になる。

【００４２】また、このタイプでは、像担持体１上のト
ナー画像の転写材Ｐへの転写後、像担持体１のクリーニ
ングは無くさなければならないが、この時発生した転写
残トナーは帯電部Ｎに持ち運ばれて、帯電工程が行われ
ている帯電促進粒子Ｚと像担持体１との間を通過する間
に像担持体１同様に電荷注入が行われるため適正な電荷
を持つことが可能になるため、現像工程が行われている
現像部Ｄを通過する際に素通りすることなく現像装置４
に回収されることになる。従って、クリーナーの無い電
子写真プロセスをも実現することが可能となる。

【００４３】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記のスポンジローラタイプの注入帯電装置２の場合、そ
の注入サイトとなる帯電催進粒子Ｚは現像装置４の現像
剤Ｔ中に含まれているものであり、帯電スポンジローラ
２Ａへの帯電催進粒子Ｚの供給量は現像装置４から像担
持体１への現像剤Ｔの供給量に左右される。

【００４４】従って、印字率の低い画像が長く続いた場
合では、現像装置４から像担持体１上に供給されて帯電
部Ｎに持ち運ばれる帯電促進粒子Ｚの量も少なくなり、
帯電不良が発生するという問題があった。

【００４５】また、帯電促進粒子Ｚは現像剤Ｔと逆の帯
電極性を持つため、現像剤量に対して常に同じ比率で像
担持体１上に供給されてゆくわけではない。現像装置４
から像担持体１への帯電催進粒子Ｚの供給量は、現像シ
ステムの形態や、現像剤自身の帯電量、また印字パター
ンなどによっても変わってゆくものであるが、例えば、
現像剤Ｔに対して帯電促進粒子Ｚが像担持体１に対して
過剰に供給されやすいシステムでは、現像剤Ｔの使用が
進むと、現像容器中の現像剤Ｔに対する帯電促進粒子Ｔ
の混合比率が落ちてくるため帯電不良が発生しやすくな
り、また逆に初期において像担持体１に対する帯電促進
粒子Ｚの供給が不足気味になるシステムもあるなど、長
期に渡って常に現像剤量に対して同程度の比率で帯電促
進粒子Ｚを像担持体１に供給するシステムを得ることは
難しいという問題があった。

【００４６】また、この問題に対して、現像剤Ｔに対す
る帯電促進粒子Ｚの量が少なくなった場合でも十分に帯
電が行なえるように現像装置４の現像剤Ｔに対する全体
の帯電促進粒子比率を高くした場合は現像剤Ｔの現像性
に問題が発生するなどの問題があった。

【００４７】また、本システムにおいては、像担持体１
上のトナー画像の転写材Ｐに対する転写後の像担持体１
の専用クリーナーを具備させてのクリーニング工程は無
い。これは通常この時の転写残トナーが、帯電工程が行
われている時に帯電部Ｎの帯電促進粒子Ｚと像担持体１
との間を通過する間に像担持体１同様に電荷注入が行わ
れるため適正な電荷を持つことが可能になるため、現像
部Ｄにおいて現像工程が行われている領域を通過する際
に素通りすることなく現像装置４に回収されることにな
る。従って、クリーナーの無い電子写真プロセスをも実
現することが可能となっている。

【００４８】しかしながら、ジャム時などにおいて、転
写材Ｐに転写されない印字率の高いトナー画像が像担持
体１上に残った場合などにおいては多量のトナーが帯電
部Ｎに持ち運ばれて帯電スポンジローラ２Ａに付着し、
帯電の阻害をする。通常工程では、帯電スポンジローラ
２Ａに付着したトナーも帯電工程が行われている間に電
荷付与が行われ像担持体１上に戻ってゆくものである
が、その量が多量である場合には、帯電能力を復帰する
のに時間がかかるという問題があった。

【００４９】さらには、上記のクリーナーレスのシステ
ムを成立させるためには、ある程度の高い転写システム
（転写効率の高い転写システム）を用いなければなら
ず、これを達成するためには、高い転写効率を持つ現像
剤、例えば、球形であるものが望ましいなど、現像剤が
多くの点で制限されるものであった。

【００５０】これらの問題を解決するためのには、図１
３に示すように、現像装置４の現像剤Ｔ中の帯電促進粒
子Ｚとは別に、帯電スポンジローラ２Ａに直に帯電促進
粒子Ｚを供給する手段２Ｂを設けることも考えられる
が、磁気ブラシタイプの帯電装置２Ｙ（図９）と同様
に、どのように帯電促進粒子Ｚを保持するか、またどの
ように安定した帯電促進粒子量をスポンジローラ２Ａに
供給するかなどの問題があり、これらを解決しようとす
る場合、かなり大がかりな装置になるという問題があっ
た。

【００５１】また、帯電スポンジローラ２Ａは低硬度の
弾性体であり、一般に特定箇所に長時間圧力を受けた場
合には変形しやすい。このため、像担持体１上で加圧状
態で長期放置を行った場合には像担持体との当接部が変
形し、この部分で帯電不良が発生しやすいという問題が
あった。この問題を解決しようとして、帯電スポンジロ
ーラ２Ａの像担持体１に対する当接加圧カを下げる場合
には像担持体１との接触面積が狭くなるため、帯電能力
が落ちるという問題が発生した。

【００５２】また、帯電工程後には像担持体１との当接
を解除するという方法も考えられが、圧解除機構を設け
た場合コストアップするという問題があった。

【００５３】そこで、本発明はこのような現状に対処す
べくなされたものであって、スポンジローラタイプの注
入帯電装置のように、電圧が印加され、像担持体とニッ
プ部を形成して像担持体を帯電する可撓性の帯電部材を
有し、ニップ部には上記帯電部材による像担持体の帯電
を促進するための帯電促進粒子を介在させて像担持体を
電荷の注入により帯電させる帯電手段を用いた画像形成
装置において、帯電部材への帯電促進粒子の供給を、像
担持体を介することなく、現像手段側から介在部材を通
して直接的に供給する手投を設けることで、効率的に安
定して行い、長期に渡って安定した帯電処理を維持させ
て、帯電不良の発生を抑えて常に良好な画像を得ること
を可能とすることを目的としたものである。

【００５４】

【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。

【００５５】（１）像担持体と、上記像担持体を帯電す
る帯電手段と、該像担持体の帯電面に静電潜像を形成す
る画像情報書き込み手段と、その静電潜像を現像剤によ
り可視化する現像手段とを有し、上記帯電手段は、電圧
が印加され、像担持体とニップ部を形成して像担持体を
帯電する可撓性の帯電部材を有し、少なくともニップ部
には上記帯電部材による像担持体の帯電を促進するため
の帯電促進粒子が介在し、上記現像手段は現像剤に上記
帯電促進粒子が混入されており、該現像剤を担持搬送し
て現像部位において像担持体の静電潜像を現像する現像
部材を有し、上記帯電部材に接触し上記現像部材からは
離れた第１位置と、上記現像部材に接触し上記帯電部材
からは離れた第２位置とに位置切り換え制御される中間
回転体を有し、該中間回転体は上記第１位置に位置切り
換えされた状態時においては上記帯電部材の電位以上の
電位をとることが可能であり、上記第２位置に位置切り
換えされた状態時においては上記現像部材の電位以下の
電位をとることが可能であることを特徴とする画像形成
装置。

【００５６】（２）上記中間回転体の第２位置への位置
切り換えは、上記現像手段における像担持体への画像形
成工程時以外の時に行われることを特徴とする（１）に
記載の画像形成装置。

【００５７】（３）像担持体と、上記像担持体を帯電す
る帯電手段と、該像担持体の帯電面に静電潜像を形成す
る画像情報書き込み手段と、その静電潜像を現像剤によ
り可視化する現像手段とを有し、上記帯電手段は、電圧
が印加され、像担持体とニップ部を形成して像担持体を
帯電する可撓性の帯電部材を有し、少なくともニップ部
には上記帯電部材による像担持体の帯電を促進するため
の帯電促進粒子が介在し、上記現像手段は現像剤に上記
帯電促進粒子が混入されており、該現像剤を担持搬送し
て現像部位において像担持体の静電潜像を現像する現像
部材を有し、上記帯電部材に接触し上記現像部材からは
離れた第１位置と、上記現像部材に近接し上記帯電部材
からは離れた第２位置とに位置切り換え制御される中間
回転体を有し、該中間回転体は上記第１位置に位置切り
換えされた状態時においては上記帯電部材の電位以上の
電位をとることが可能であり、上記第２位置に位置切り
換えされた状態時においては上記現像部材の電位以下の
電位をとることが可能であることを特徴とする画像形成
装置。

【００５８】（４）上記中間回転体の第２位置への位置
切り換え状態時の中間回転体と現像部材との間に形成さ
れる電界には交流電界がかけられていることを特徴とす
る（３）に記載の画像形成装置。

【００５９】（５）上記中間回転体の第２位置への位置
切り換え状態時の中間回転体と現像部材との間の電界形
成は上記現像手段における像担持体への画像形成工程時
以外の時に行われることを特徴とする（３）または
（４）に記載の画像形成装置。

【００６０】〈作 用〉即ち、帯電手段の帯電部材と現
像手段の現像部材との間に回転可能な中間回転体を設
け、この中間回転体を帯電部材と現像部材とに選択的に
接触または近接出来るように移動可能とし、帯電部材と
現像部材のそれぞれに接触または近接したときに所定の
電位になるようにしたもので、その他の部分については
従来からの注入帯電システムを用いた画像形成プロセス
の設定をそのまま変えることなく用いたものである。こ
れにより、帯電部材への帯電促進粒子の供給を、簡易な
構成で、従来のような像担持体を介する方法だけでな
く、現像手段側から中間回転体を搬送媒体として直接的
に帯電手段の帯電部材に供給できるため、常に安定した
帯電工程を実現でき、また、画像形成時には現像手段の
現像部材上の現像剤層への影響をなくせるため良好な画
像が得られる。

【００６１】

【発明の実施の形態】〈第１の実施例〉（図１〜図６） 図１は本実施例の画像形成装置の概略構成模型図であ
る。この画像形成装置は、転写電子写真プロセス、スポ
ンジローラタイプの注入帯電方式、クリーナーレスシス
テム、反転現像方式のレーザービームプリンタである。

【００６２】前述した図１２のレーザービームプリンタ
と共通する構成部材・部分については再度の説明を省略
する。

【００６３】（１）スポンジローラ帯電装置２ スポンジローラ帯電装置２の接触帯電部材としての帯電
スポンジローラ２Ａは、硬度３０度、平均発泡径５０μ
ｍの導電性ローラであり、その外周面は帯電促進粒子Ｚ
で覆われており、このローラが像担持体１に接触して帯
電部Ｎを形成している。

【００６４】そして、帯電部Ｎにおいて像担持体１の回
転方向に対向する方向である矢印ｂの時計方向に回転駆
動されて像担持体に対して速度差をもって移動する。そ
の表面速度は像担持体１と等速、すなわち像担持体１と
の相対速度では像担持体表面速度に対して２００％の速
さで移動している。

【００６５】帯電スポンジローラ２Ａに電源Ｓ１から所
定の帯電バイアスが印加されて像担持体面が注入帯電さ
れる。

【００６６】帯電促進粒子Ｚは二次集合体を含めた平均
粒径が３μｍ、比抵抗１０⁶ Ω・ｃｍの導電性酸化亜鉛
粒子を用いている。この帯電促進粒子Ｚは現像剤（磁性
トナー）Ｔの帯電極性のマイナスに対して、逆の極性で
あるプラスである。

【００６７】帯電促進粒子Ｚは帯電スポンジローラ表面
のスポンジ空包部に重点的に付着して帯電スポンジロー
ラ２Ａ表面を覆っている。

【００６８】帯電スポンジローラ２Ａには電源Ｓｌによ
り像担持体１に対して−６２０Ｖの電圧が印加されてい
る。このため、像担持体１と帯電スポンジローラ２Ａが
接触する領域である帯電部Ｎにおいて低抵抗物質である
上記帯電促進粒子Ｚがこれらに直接接触する部分ではこ
れらが同電位になろうとするため像担持体１表面には電
荷が誘導され、帯電スポンジローラ２Ａ側と同じ電位で
ある−６２０Ｖになろうとする。

【００６９】この後、帯電スポンジローラ２Ａと像担持
体１表面が剥離するとき再び電荷の移動も起こり、像担
持体１上の電荷は減少しようとするが、その減少量は帯
電スポンジローラ２Ａや帯電促進粒子Ｚの抵抗値、また
像担持体１の抵抗値やその層構成によって決まるもので
あり、本実施例においてはその減少量を極力抑えるよう
な系を得ることによって、２０Ｖの減少とし、−６００
Ｖの表面電位を得ている。

【００７０】この帯電工程後に露光装置であるレーザー
スキャナ３により画像情報に対応したレーザー光走査露
光Ｌがなされて像担持体１の帯電面のレーザー光が当た
った部分は一般的な電子写真プロセス同様に電位が低く
なり、露光された部分とされない部分で電位差が作ら
れ、潜像が形成される。

【００７１】本実施例においては、露光された部分のい
わゆる明部電位Ｖｌは、露光されないいわゆる暗部電位
Ｖｄ＝−６００Ｖに対して、Ｖｌ＝−１５０Ｖである。

【００７２】（２）現像装置４ 上記のように像担持体１上に形成された静電潜像は、像
担持体１に接触しない、いわゆるジャンピング現像法を
用いた現像装置４によりトナー画像として現像される。

【００７３】現像装置４は、固定された現像マグネット
４ｂを内包した、矢印ｃの反時計方向に回転可能な現像
スリーブ４ａ（現像部材、現像ローラ）と、上記現像ス
リーブ４ａに当接している現像ブレード４ｃ、及び現像
剤（磁性トナー）Ｔを収納する現像容器４ｄにより形成
される。

【００７４】また、上記現像容器４ｄ中には、上記帯電
促進粒子Ｚを重量比３部混合した現像剤Ｔを収容させて
ある。この現像剤Ｔに混合の帯電促進粒子Ｚは強い電気
カが働かない場合は現像剤Ｔにその多くが付着した状態
で移動している。

【００７５】現像スリーブ４ａは表面が荒らされてお
り、内包する現像マグネット４ｂの磁力と合わせて磁性
トナーである現像剤Ｔをその表面に保持し矢印ｃの反時
計方向への回転により搬送する。搬送された現像剤Ｔは
現像ブレード４ｃとの接触面を通過する際に現像スリー
ブ４ａ上での高さの規制を受けると共に、摩擦による帯
電が行われ電荷付与を受ける。この時の上記現像剤Ｔの
帯電性は、その材料の持つ帯電極性により、本実施例に
おいては、その多くがマイナスになる。また、同時にこ
の領域を通過する帯電促進粒子Ｚはプラスに帯電する。

【００７６】上記のようにして現像スリーブ４ａの表面
に形成された、帯電促進粒子Ｚを含む現像剤Ｔの薄層Ｔ
ａは、引き続く現像スリーブ４ａの回転で、像担持体１
と現像スリーブ４ａとの接近対向部である現像部Ｄに搬
送されて現像バイアスの存在下において像担持体１側の
静電潜像の現像に供され、像担持体１側の静電潜像がト
ナー画像として反転現像される。像担持体１と現像スリ
ーブ４ａは３００μｍのギャップを存して非接触に接近
対向させてある。現像部Ｄを通過した現像スリーブ４ａ
上の残余の現像剤薄層Ｔｂは引き続く現像スリーブ４ａ
の回転で再び現像容器４ｄ内の現像剤溜り部に戻し搬送
される。

【００７７】ここで、現像部Ｄにおいて、現像スリーブ
４ａ上の現像剤薄層Ｔａの帯電した現像剤Ｔ及び帯電促
進粒子Ｚが現像スリーブ４ａと像担持体１の間でどのよ
うな挙動をするかを図２に示す。

【００７８】すなわち、上記のマイナスに帯電した現像
剤Ｔは、像担持体１に接近する領域に達したとき、像担
持体１と現像スリーブ４ａとの間に形成された電界によ
り、上記の静電潜像を現像する。本実施例においては、
現像スリーブ４ａ表面には電源Ｓ２により、像担持体１
に対して、−４００Ｖの直流電圧に、周波数１５００Ｈ
ｚ・１６００Ｖｐｐの矩形波の交流電圧を重畳した電圧
が印加されており、像担持体１と現像スリーブ４ａ間に
形成された３００μｍのギャップにおいて、マイナスに
帯電している現像剤ＴはＶｄ＝−６００Ｖの暗部電位部
には飛翔しないが、Ｖｌ＝−１５０Ｖの明部電位部には
飛翔する。

【００７９】また、この時、プラスに帯電している帯電
催進粒子Ｚは、電気的には、上記現像剤Ｔとは逆に、暗
部電位部に飛翔しやすいが、その大きさにより現像剤Ｔ
自体に付着しているものが多く、現像剤Ｔとの静電気力
の方が強い場合には、現像剤Ｔと逆の挙動を示すことな
く、現像剤Ｔと同様な移動の仕方を示す。

【００８０】従って、帯電促進粒子Ｚは現像スリーブ４
ａ側から像担持体１側の明部電位部にも暗部電位部にも
飛翔可能である。

【００８１】（３）転 写 上記の現像工程によって像担持体１上に形成されたトナ
ー画像は転写部Ｍにおいて転写材（転写紙）Ｐに転写さ
れる。転写手段である回転転写ローラ５には電源Ｓ３に
より、像担持体１に対して、２ＫＶの直流電圧が印加さ
れており、像担持体１と転写ローラ５との間で形成され
る電界に対して、マイナスに帯電しているトナー画像は
転写ローラ５側に引き寄せられるために、トナー画像の
トナーの多くが転写材Ｐに転写される。

【００８２】（４）現像同時クリーニング（クリーナー
レスシステム） 一方、現像部Ｄで現像スリーブ４ａ側から像担持体１面
に供給されたプラスに帯電した帯電促進粒子Ｚは、像担
持体１面の明部電位部において、トナー現像のトナーに
付着したものの多くは転写材Ｐにトナーと共に転移する
が、電気的には像担持体１上にある方が安定であるた
め、トナーに比べて多くの量が像担持体１にそのまま残
る。また、像担持体１面の暗部電位部に付着した帯電催
進粒子Ｚはそのほとんどがそのまま像担持体１上に残
る。

【００８３】従って、転写工程を終えた像担持体１上に
は、明部電位部で転写工程で僅かに残った転写残トナー
と、像担持体１全面に比較的多く残った帯電促進粒子Ｚ
が存在することとなる。

【００８４】像担持体１上のそれらの転写残トナーと帯
電促進粒子Ｚは引き続く像担持体の回転により帯電部Ｎ
に持ち運ばれて帯電スポンジローラ２Ａ上を通過する
が、帯電スポンジローラ２Ａには、像担持体１に対し
て、−６２０Ｖの電圧が印加してあるため、プラスに帯
電している帯電促進粒子Ｚは転写工程により帯電スポン
ジローラ２Ａよりプラス側に帯電している像担持体１表
面より帯電スポンジローラ２Ａに移動しようとする。そ
して、帯電スポンジローラのスポンジの細密な表面に保
持されることにより、既に述べたような帯電工程の働き
を担う。

【００８５】即ち現像装置４から像担持体１を介してス
ポンジローラ帯電装置２の接触帯電部材である帯電スポ
ンジローラ２Ａに対して帯電促進粒子Ｚが供給される。

【００８６】一方、帯電部Ｎに持ち運ばれた転写残トナ
ーは、元々プラスに帯電していた転写されにくいいわゆ
る反転成分であるか、もしくは転写の電圧を受けた後で
あるためプラスに帯電したものが多くを占めている。従
って、これらのトナーも、帯電スポンジローラ２Ａに付
着するが、付着しながら像担持体１と帯電スポンジロー
ラ２Ａとが帯電工程を行う領域すなわち帯電部Ｎを何度
か通過する内にマイナスヘの電荷付与が行われるため、
元々マイナスに帯電しやすいトナーは比較的はやい時間
でマイナスに帯電し、像担持体１に再び戻り、その後、
現像工程が行われている現像スリーブ４ａとの近接する
領域即ち現像部Ｄを通過する際に新たに現像されるトナ
ーと同化するため（現像同時クリーニング）、本電子写
真プロセスが成り立つ。

【００８７】（５）帯電促進粒子搬送媒体としての中間
ローラ このシステムで問題となるのは、既に述べたように、帯
電スポンジローラ２Ａへの帯電促進粒子Ｚの供給方法で
あるが、本実施例においては、初期の段階では初めから
帯電スポンジローラ２Ａに帯電促進粒子Ｚを付着させる
ことで、その帯電能力を持たせている。

【００８８】一方、画像形成装置の使用が進んだ場合で
は、既に述べたように、現像工程での像担持体１に対す
る現像剤Ｔとの同時供給では、その使用の仕方や、使用
する画像パターンなどの因子によって、帯電促進粒子Ｚ
の供給量は不安定になりやすい。また、画像形成装置が
給紙などのトラブルで停止した場合、像担持体１上には
多くの現像剤Ｔが残ったまま帯電スポンジローラ２Ａ上
に達し、帯電能力を落とすこととなる。

【００８９】本実施例においてはこれらの問題に対処し
たものとして、帯電スポンジローラ２に対する帯電促進
粒子Ｚの供給を像担持体１を介した間接的な供給のみで
なく、帯電スポンジローラ２Ａと現像スリーブ４ａの間
を移動する中間ローラ９により帯電促進粒子Ｚを現像装
置４から帯電スポンジローラ２Ａに直接的に供給できる
ようにしたものである。

【００９０】すなわち、本実施例においては、帯電スポ
ンジローラ２Ａと現像スリーブ４ａとの間には中間ロー
ラ９を配設してある。この中間ローラ９は像担持体１の
中心軸線Ｏを中心に回動自在な支持部材９ａの先端側に
回転可能に軸受け支持させてある。支持部材９ａは不図
示の制御回路部で制御される不図示の駆動機構により時
計方向または反時計方向に揺動移動制御される。中間ロ
ーラ９は金属ローラであり、不図示の制御回路部で制御
される不図示の駆動機構により矢印ｆの時計方向に所定
の周速度で回転制御される。またこの中間ローラ９には
電源Ｓ４から所定の電位になるように電圧が印加され
る。

【００９１】而して、制御回路部は所定のシークエンス
にて支持部材９ａの駆動機構を制御して、支持部材９ａ
を反時計方向に揺動移動させて中間ローラ９を帯電スポ
ンジローラ２Ａに接触させ、現像スリーブ４ａからは離
間させた第１位置Ｒ１（図１の実線示位置、図３の２点
鎖線示位置）と、支持部材９ａを時計方向に揺動移動さ
せて中間ローラ９を現像剤薄層Ｔａを介して現像スリー
ブ４ａに接触させ、帯電スポンジローラ２Ａからは離間
させた第２位置Ｒ２（図１の２点鎖線示位置、図３の実
線示位置）とに位置切換え制御する。

【００９２】上記中間ローラ９の第１位置Ｒ１と第２位
置Ｒ２への切換え移動に関するシークエンスを図４に示
す。

【００９３】本実施例においては、中間ローラ９は、現
像工程が行われている際には第１位置Ｒ１にあり、現像
工程以外の時には第２位置Ｒ２にある。

【００９４】図４において、「前回転」は画像形成装置
のスタンバイ状態において画像形成（プリント）スター
ト信号の入力により、メインモータをオンさせて像担持
体１の回転を開始させ、しばらくの間画像形成装置に所
定の画像形成前動作を実行させる工程期間である。また
「後回転」は最後のｎ枚目（１枚だけの画像形成の場合
も含む）の画像形成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像担持体１を回転させて
画像形成装置に所定の画像形成後動作を実行させる工程
期間である。また「紙間」は２枚以上の連続画像形成モ
ードにおいて一の転写材Ｐの後端が転写部Ｍを通過した
後、次の転写材Ｐの先端が転写部Ｍに到達するまでの間
の、転写部Ｍにおける転写材Ｐの非通紙状態期間であ
る。

【００９５】また、中間ローラ９に印加されている電圧
は、画像形成全工程中において、帯電スポンジローラ２
Ａに印加されている電圧と同じ−６２０Ｖである。

【００９６】現像工程中において、中間ローラ９が帯電
スポンジローラ２Ａに接触している第１位置Ｒｌにある
とき、この中間ローラ９の電位は帯電スポンジローラ２
Ａと同電位に設定されている。この時、これらのローラ
２Ａ・９は接触しているため、帯電スポンジローラ２Ａ
側と中間ローラ９側との現像剤Ｔ及び帯電催進粒子Ｚは
どちらのローラ２Ａ・９にもほぼ同等の量になろうとす
る。

【００９７】一方、現像工程時以外の時には、上記中間
ローラ９は現像剤薄層Ｔａを介して現像スリーブ４ａに
接触した第２位置Ｒ２にあり、現像工程を終了して０Ｖ
になった現像スリーブ４ａの電位に対して−６２０Ｖの
電位差を持つ。このため、これらのローラ４ａ・９間に
おいて、現像スリーブ４ａ側の現像剤薄層Ｔａ中のプラ
スに帯電した帯電促進粒子Ｚは中間ローラ９側に移動
し、中間ローラ９側のマイナスに帯電した現像剤Ｔは現
像スリーブ４ａ側に移動する。この結果、これらのロー
ラ４ａ・９間では、中間ローラ９側には帯電促進粒子Ｚ
が多くなり、現像スリーブ４ａ側には現像剤Ｔが多く移
動することになる。

【００９８】更に、この後、再び中間ローラ９が帯電ス
ポンジローラ２Ａに接触した第１位置Ｒｌに切換え移動
すると、帯電スポンジローラ２Ａと中間ローラ９の間で
は再び現像剤Ｔ及び帯電促進粒子Ｚはどちらのローラ２
Ａ・９にもはぼ同等の量になろうとするため、帯電促進
粒子Ｚが多く付着している中間ローラ９からは帯電スポ
ンジローラ２Ａに帯電促進粒子Ｚが移動することにな
り、逆に、帯電スポンジローラ２Ａ上の現像剤Ｔは中間
ローラ９に移動する。

【００９９】従って、これらの工程を繰り返す度に（中
間ローラ９の第１位置Ｒ１と第２位置Ｒ２の交互切
換）、結果的に、帯電促進粒子Ｚは現像スリーブ４ａよ
り帯電スポンジローラ２Ａに供給され、現像剤Ｔは帯電
スポンジローラ２Ａより現像スリーブ４ａに回収され
る。

【０１００】よって、本実施例においては、帯電に必要
な帯電促進粒子Ｚを帯電スポンジローラ２Ａに効果的に
供給し、また、帯電の阻害となる、帯電スポンジローラ
２Ａ上の現像剤Ｔを効果的に除去し、常に良好な帯電性
能を維持できる。

【０１０１】なお、本実施例においては、現像工程中に
は、中間ローラ９は第１位置Ｒ１に切換えられていて現
像スリーブ４ａに接触していないため、現像スリーブ４
ａ上の現像剤薄層Ｔａを乱すことはなく、画像への悪影
響はない。また、この時、中間ローラ９は潜像形成のた
めの露光Ｌを遮る位置にないため、潜像形成にも問題は
ない。

【０１０２】本実施例を実施することにより、従来例に
比べて、直接的に帯電スポンジローラ２Ａに帯電促進粒
子Ｚを供給すると同時に、現像剤Ｔを除去でき、また、
現像された画像パターンや像担持体１上の転写残の現像
剤の影響を受けにくくなるため、長期に渡って安定した
帯電が得られ、また、現像装置４にも与える影響が少な
いため、常に良好な画像が得られるようになった。

【０１０３】本実施例においては、全工程中において中
間ローラ９への印加電圧を帯電スポンジローラ２Ａへの
印加電圧と同じにすればよいため、中間ローラ９の電源
Ｓ４は帯電スポンジローラ２Ａの電源Ｓｌで兼ねられる
ものであるが、中間ローラ９の電位を、第１位置Ｒｌ及
び第２位置Ｒ２で、それぞれの時において変えること
で、ローラ２Ａ・９間およびローラ４ａ・９間において
より効果的な帯電促進粒子Ｚ及び現像剤Ｔの授受が行え
る。

【０１０４】例えば、中間ローラ９が第１位置Ｒｌにあ
る時の、中間ローラ９の電位を−４００Ｖと設定すれ
ば、中間ローラ９に対しての帯電スポンジローラ２Ａの
電位は−２００Ｖとなるため、プラスの帯電促進粒子Ｚ
は中間ローラ９側から帯電スポンジローラ２Ａにより多
く移動しやすく、逆に、現像剤Ｔは帯電スポンジローラ
２Ａ側から中間ローラ９に移動しやすくなる。

【０１０５】なお、上記の中間ローラ９への電圧印加に
おいて、帯電スポンジローラ２Ａとの電圧差を多くとり
すぎると、帯電を乱す、ローラ２Ａ・９間でのリーク現
象が発生するなどの問題が発生するため注意が必要であ
る。この場合、中間ローラ９を材質をゴムなどにして抵
抗を上げることで、これらの現象の発生を抑えることが
出来る。

【０１０６】これまで述べたように、中間ローラ９が帯
電スポンジローラ２Ａに接触しているときは、中間ロー
ラ９の電位が帯電スポンジローラ２Ａの電位に対して０
Ｖ以下であり、また中間ローラ９が現像スリーブ４ａに
接触しているときは、中間ローラ９の電位が現像スリー
ブ４ａの電位に対して０Ｖ以上であるものであるが、そ
れぞれの工程中、常にこの条件を満足している必要はな
く、それぞれの工程において、帯電スポンジローラ２Ａ
と中間ローラ９との間および現像スリーブ４ａと中間ロ
ーラ９との間において上記の帯電促進粒子Ｚ及び現像剤
Ｔの授受が行われる工程が含まれていればよい。

【０１０７】なお、本実施例における電子写真プロセス
は、転写後の像担持体１上のクリーニング機構を持たな
いものであるが、従来例ではこれが必然であり、これを
実現するためには、高い転写効率のシステムが必要であ
った。

【０１０８】しかしながら、本発明では、上記のクリー
ニング機構を設けた場合においても、現像装置４側から
帯電装置の帯電スポンジローラ２Ａへの帯電促進粒子Ｚ
の供給は可能である。

【０１０９】従って、図５に示すようなブレードクリー
ニング装置７ａや、図６に示すようなブラシローラの回
転により転写残現像剤を拡散するローラクリーニング装
置７ｂを設けても良く、この場合は、従来例に比べて転
写効率の条件が緩和されるため、システムとしての自由
度が高くなる。

【０１１０】また、本実施例は、現像剤Ｔに磁性トナー
を用いた非接触現像システムのものであるが、現像剤Ｔ
は磁性トナーに限るものではなく、また現像システムも
一般に広く用いられている接触現像システムにも適応で
きるものである。

【０１１１】〈第２の実施例〉（図７） 図７は本発明の第２の実施例を示す画像形成装置の帯電
スポンジローラ２Ａ及び現像スリーブ４ａ部付近を示す
概略断面図である。

【０１１２】本実施例においては中間ローラ９の第２位
置Ｒ２は、中間ローラ９を現像スリーブ４ａに接触させ
ないで、現像スリーブ４ａに対して僅少な隙間αを存し
て非接触に近接対向させた位置としたものである。本実
施例においては中間ローラ９が現像スリーブ４ａに対し
て非接触に近接対向した第２位置Ｒ２にある時の近接対
向距離αは２００μｍである。この時に中間ローラ９に
印加される電圧を除いては、それぞれの部材に印加され
る電圧やそれぞれの部材の回転速度等の条件は第１の実
施例と同様である。

【０１１３】本実施例においては、中間ローラ９が上記
の第２位置（近接位置）Ｒ２にある時に、中間ローラ９
には現像スリーブ４ａの電位０Ｖに対して、１５００Ｈ
ｚ、１６００Ｖｐｐの交流電圧を重畳した−６２０Ｖの
電圧が印加されている。

【０１１４】上記中間ローラ９と現像スリーブ４ａとの
間に近接距離α＝２００μｍがあり、電位差６２０Ｖの
電界に交流電界が加えられているため、現像剤Ｔ及び帯
電促進粒子Ｚは、現像剤Ｔが像担持体１上に現像される
とき同様に、中間ローラ９と現像スリーブ４ａとの間を
行き来する。

【０１１５】そして、その工程の中において、現像剤Ｔ
及び帯電促進粒子Ｚは電位的に安定な方へ移動するた
め、結果的に、第１の実施例と同様に、帯電促進粒子Ｚ
は中間ローラ９側へ移動し、現像剤Ｔは現像スリーブ４
ａ側に移動する。

【０１１６】本実施例においては、中間ローラ９の第２
位置Ｒ２において中間ローラ９と現像スリーブ４ａの間
をある程度精密な距離αで常に保たなくてはならないた
め、第１の実施例に比べて、そのための機構を設けなけ
ればならないが、現像スリーブ４ａと中間ローラ９が非
接触で、高い交流電界がかけられているため、現像剤Ｔ
及び帯電促進粒子Ｚの授受を非常に選択的に行うことが
可能となる。

【０１１７】中間ローラ９の第１位置Ｒ１についても、
中間ローラ９を帯電スポンジローラ２Ａに接触させない
で、帯電スポンジローラ２Ａに対して僅少な隙間を存し
て非接触に近接対向させた位置とすることもできる。

【０１１８】なお、本実施例においても、第１の実施例
の図５あるいは図６と同様に、クリーニング装置７ａあ
るいは７ｂはあっても良い。

【０１１９】また、第１の実施例と同様に、現像剤Ｔは
磁性トナーに限るものではなく、また現像システムも一
般に広く用いられている接触現像システムにも適応でき
るものである。

【０１２０】本実施例においても、従来例に比べて、直
接的に帯電スポンジローラ２Ａに帯電促進粒子Ｚを供給
し、現像剤Ｔを除去でき、また現像された画像パターン
や像担持体１上の転写残の現像剤Ｔの影響を受けにくく
なるため、長期に渡って安定した帯電が得られ、また、
現像装置４にも与える影響が少ないため、常に良好な画
像が得られるようになった。

【０１２１】以上説明したように、像担持体１に回転し
ながら接触する接触帯電部材としての導電性のスポンジ
ローラ２Ａに現像剤Ｔに混合した帯電促進粒子Ｚを付着
させることで、上記スポンジローラ２Ａに印加した電圧
とほぼ同じ電位に帯電させる帯電装置２を用いた画像形
成装置において、上記スポンジローラ２Ａと、現像剤Ｔ
を像担持体１との現像位置Ｄまで搬送する現像スリーブ
（現像ローラ）４ａとの間に、回転可能で、この間を移
動可能な中間ローラ９を設け、それぞれのローラに接触
させることにより、すなわち、像担持体１に接触して帯
電を行う導電性スポンジローラ２Ａと、現像を行う現像
スリーブ４ａとの間に、沿う方に接触もしくは近接でき
る移動可能な中間ローラ９を設け、この中間ローラがそ
れぞれの部材２Ａ・４ａに接触もしくは近接した時に、
帯電促進粒子ＺとトナーＴの授受を行うことで、現像ス
リーブ４ａ上から帯電スポンジローラ２Ａ上へ帯電促進
粒子Ｚを供給し、同時に、帯電スポンジローラ２Ａ上に
付着したトナーを現像スリーブ４ａに回収することで、
上記スポンジローラ２Ａへの帯電促進粒子Ｚの供給を、
従来からの像担持体１を介したルートのみに頼ることな
く、現像スリーブ４ａから直接的に供給できるため、画
像形成装置の使用量とともに問題となる、帯電促進粒子
量の不足や、スポンジローラ２Ａ上への現像剤の付着に
よる帯電不良の発生を押さえることが可能になった。

【０１２２】また、上記工程における中間ローラ９と現
像スリーブ４ａとの接触は画像形成時以外の時間で行わ
れるため、帯電促進粒子Ｚ及び現像剤Ｔの授受の際の現
像工程に対する悪影響が発生することなく、良好な画像
を得ることが可能になった。

【０１２３】また、同じパターンを繰り返し現像した場
合に、スポンジローラ２Ａ上の特定の位置で帯電促進粒
子Ｚと現像剤Ｔが付着のむらを起こし帯電不良が発生す
るという問題に対しても、現像スリーブからの帯電促進
粒子Ｚの供給は現像パターンに影響されないため、この
ような問題は発生しなくなった。

【０１２４】また、画像形成工程中に発生した排紙不良
等のジャムにより多量の現像剤Ｔが像担持体１を介して
スポンジローラ２Ａへ付着した場合においても、現像剤
Ｔおよび帯電促進粒子Ｚのやり取りを像担持体１での工
程に影響されることなく、中間ローラ９を通じて直接的
に現像スリーブ４ａと行えるために、元の状態へのリカ
バーが早く、帯電不良の発生が起こりにくく、その回復
も早くなった。

【０１２５】また、スポンジローラ２Ａへの帯電促進粒
子Ｚの供給を像担持体１からのルートに頼る必要がなく
なったため、転写工程後に像担持体１のクリーニング工
程を設けることが可能になり、これに伴って高い転写効
率を要求されるシステムでなくてもよくなったため、シ
ステム設計上の自由度が増した。

【０１２６】また、上記中間ローラ９を、現像スリーブ
４ａに接触させるのではなく、電界により帯電促進粒子
Ｚがこれらを飛翔できるほどの距離をおいて近接させた
場合では、交流電界にのみ現像剤Ｔ及び帯電促進粒子Ｚ
の授受を行っているため、上記の効果に加えて、これら
の授受は非常に選択的に行われることが可能となった。

【０１２７】〈その他〉 １）像担持体は注入帯電方式の場合には表面抵抗が１０
⁹ 〜１０¹⁴Ω・ｃｍの層を持つことが望ましい。例え
ば、ＯＰＣ感光体上にＳｎＯ₂ 等の導電性粒子を分散さ
せた表層（電荷注入層）をコーティングしたＯＣＬ感光
体、α−Ｓｉ（アモルファスシリコン、非晶質シリコ
ン）の表層を有する感光体などの電荷注入帯電性を有す
るものを用いることができる。

【０１２８】２）帯電装置や現像装置に対する印加ＡＣ
バイアスの波形としては正弦波、矩形波、三角波など適
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波であってもよい。
このようにＡＣバイアス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。

【０１２９】３）画像形成装置における像担持体の帯電
面に対する情報書き込み手段としての像露光手段は、実
施形態例のようなデジタル的な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
手段や、ＬＥＤなどの発光素子を用いたもの、蛍光灯等
の発光素子と液晶シャッタ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
ればよい。

【０１３０】４）また像担持体は静電記録誘電体などで
あってもよい。この場合は、該誘電体面を所定の極性・
電位に一様に一次帯電した後、除電針ヘッド、電子銃等
の除電手段で選択的に除電して目的の静電潜像を書き込
み形成する。

【０１３１】５）静電潜像の現像方式・手段は実施例の
１成分非接触現像方式に限らない。２成分接触現像方
式、非接触現像方式でもよい。反転現像でなく、正規現
像方式であってもよい。

【０１３２】トナー粒子は粉砕トナーや重合トナーを用
いることができる。重合トナーを用いた場合には転写残
トナーの量をより少なくすることができ、また現像手段
での十分な回収効果が得られる。

【０１３３】６）転写手段は実施形態例のローラ転写だ
けでなく、ブレード転写やその他の接触転写帯電方式、
コロナ帯電器を使用した非接触転写帯電方式でもよい。

【０１３４】７）像担持体、帯電装置、現像装置等の任
意の作像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ジ着脱式の画像形
成装置構成にすることもできる。

【０１３５】図１・図５・図６において、ＰＣはプロセ
スカートリジであり、像担持体１、帯電装置２、現像装
置３、さらにはクリーニング装置７ａまたは７ｂを包含
してなる。プロセスカートリジＰＣは画像形成装置本体
内の所定の位置に対して不図示の案内支持手段により着
脱自在であり、画像形成装置本体に対して所定に装着さ
れることで画像形成装置本体に機械的・電気的に結合化
する。

【０１３６】８）第２の像担持体として転写ドラムや転
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、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。

【０１３７】９）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・潜像形
成・現像の工程手段により所要の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（ディスプレイ装置）
もある。本発明の画像形成装置にはそのような画像表示
装置も含む。

【０１３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
ポンジローラタイプの注入帯電装置のように、電圧が印
加され、像担持体とニップ部を形成して像担持体を帯電
する可撓性の帯電部材を有し、ニップ部には上記帯電部
材による像担持体の帯電を促進するための帯電促進粒子
を介在させて像担持体を電荷の注入により帯電させる帯
電手段を用いた画像形成装置において、帯電部材への帯
電促進粒子の供給を、像担持体を介することなく、現像
手段側から直接的に供給する手投を設けることで、効率
的に安定して行い、長期に渡って安定した帯電処理を維
持させて、帯電不良の発生を抑えて常に良好な画像を得
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施例の画像形成装置の概略構成模型
図

【図２】 現像部における現像剤と帯電促進粒子の挙動
説明図

【図３】 要部の拡大模型図

【図４】 中間ローラの位置切換えのシークエンス図

【図５】 図１の画像形成装置にブレードクリーニング
装置を具備させた画像形成装置の概略構成模型図

【図６】 図１の画像形成装置にローラクリーニング装
置を具備させた画像形成装置の概略構成模型図

【図７】 第２の実施例の画像形成装置の要部模型図

【図８】 ローラ帯電装置の説明図

【図９】 磁気ブラシ帯電装置の説明図

【図１０】 ファーブラシ帯電装置の説明図

【図１１】 スポンジローラ帯電装置の説明

【図１２】 スポンジローラ帯電装置を用いた画像形成
装置の一例の概略構成模型図

【図１３】 図１２の画像形成装置において帯電スポン
ジローラに直接に帯電促進粒子を供給する手段を付加し
た図

【符号の説明】

１は像坦持体、２はスポンジローラ帯電装置、２Ａは帯
電スポンジローラ、２Ｂは帯電促進粒子供給装置、２Ｘ
はローラ帯電装置、２Ｙは磁気ブラシ帯電装置、２Ｚは
フアーブラシ帯電装置、３はレーザースキャナ、４は現
像装置、４ａは現像スリーブ、４ｂは現像マグネット、
４ｃは現像ブレード、４ｄは現像容器、５は転写装置、
６は定着装置、７ａはブレードクリーニング装置、７ｂ
はローラクリーニング装置、９は中間ローラ、９ａは中
間ローラ支持部材、Ｌは露光信号、Ｐは転写紙、Ｔは現
像剤、Ｚは帯電促進粒子、Ｓ１は帯電装置の電源、Ｓ２
は現像装置の電源、Ｓ３は転写装置の電源、Ｓ４は中間
ローラの電源、Ｒ１は画像形成時の中間ローラの位置、
Ｒ２は帯電促進粒子供給時の中間ローラの位置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体と、上記像担持体を帯電する帯電
   手段と、該像担持体の帯電面に静電潜像を形成する画像
   情報書き込み手段と、その静電潜像を現像剤により可視
   化する現像手段とを有し、 上記帯電手段は、電圧が印加され、像担持体とニップ部
   を形成して像担持体を帯電する可撓性の帯電部材を有
   し、少なくともニップ部には上記帯電部材による像担持
   体の帯電を促進するための帯電促進粒子が介在し、 上記現像手段は現像剤に上記帯電促進粒子が混入されて
   おり、該現像剤を担持搬送して現像部位において像担持
   体の静電潜像を現像する現像部材を有し、 上記帯電部材に接触し上記現像部材からは離れた第１位
   置と、上記現像部材に接触し上記帯電部材からは離れた
   第２位置とに位置切り換え制御される中間回転体を有
   し、該中間回転体は上記第１位置に位置切り換えされた
   状態時においては上記帯電部材の電位以上の電位をとる
   ことが可能であり、上記第２位置に位置切り換えされた
   状態時においては上記現像部材の電位以下の電位をとる
   ことが可能であることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】上記中間回転体の第２位置への位置切り換
   えは、上記現像手段における像担持体への画像形成工程
   時以外の時に行われることを特徴とする請求項１に記載
   の画像形成装置。
3. 【請求項３】像担持体と、上記像担持体を帯電する帯電
   手段と、該像担持体の帯電面に静電潜像を形成する画像
   情報書き込み手段と、その静電潜像を現像剤により可視
   化する現像手段とを有し、 上記帯電手段は、電圧が印加され、像担持体とニップ部
   を形成して像担持体を帯電する可撓性の帯電部材を有
   し、少なくともニップ部には上記帯電部材による像担持
   体の帯電を促進するための帯電促進粒子が介在し、 上記現像手段は現像剤に上記帯電促進粒子が混入されて
   おり、該現像剤を担持搬送して現像部位において像担持
   体の静電潜像を現像する現像部材を有し、 上記帯電部材に接触し上記現像部材からは離れた第１位
   置と、上記現像部材に近接し上記帯電部材からは離れた
   第２位置とに位置切り換え制御される中間回転体を有
   し、該中間回転体は上記第１位置に位置切り換えされた
   状態時においては上記帯電部材の電位以上の電位をとる
   ことが可能であり、上記第２位置に位置切り換えされた
   状態時においては上記現像部材の電位以下の電位をとる
   ことが可能であることを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】上記中間回転体の第２位置への位置切り換
   え状態時の中間回転体と現像部材との間に形成される電
   界には交流電界がかけられていることを特徴とする請求
   項３に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】上記中間回転体の第２位置への位置切り換
   え状態時の中間回転体と現像部材との間の電界形成は上
   記現像手段における像担持体への画像形成工程時以外の
   時に行われることを特徴とする請求項３または４に記載
   の画像形成装置。