JP2001042732A

JP2001042732A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001042732A
Application number: JP11213375A
Authority: JP
Inventors: Akira Inoue; 亮井上
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-07-28
Filing date: 1999-07-28
Publication date: 2001-02-16

Abstract

(57)【要約】【課題】画像形成装置において、帯電装置２の耐久汚染
に起因する帯電能力の低下による画像不良の発生やゴー
ストの発生を長期にわたって防止すること。【解決手段】像担持体１に接触の清掃部材８２を導電性
の部材にし、バイアスを印加することによりせき止めた
トナーの帯電極性を正規極性化し、像担持体面の非画像
領域では該清掃部材を像担持体面から離間させる。像担
持体面の非画像領域で帯電装置２の帯電部材は駆動を停
止してトナー散らし部材として機構する。現像装置４は
像担持体面の非画像領域で像担持体面のトナーを回収す
る。帯電装置２および現像装置４には像担持体面の非画
像領域で画像形成時とは異なるバイアスが印加される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体を帯電処
理する帯電手段と、該像担持体の帯電処理面に静電潜像
を形成する手段と、該像担持体に形成された静電潜像を
トナー像として現像する現像手段と、該像担持体に形成
されたトナー像を転写材に転写した後に該像担持体に残
留する転写残トナーを清掃部材を該像担持体に接触させ
ることにより除去する清掃手段を備えた画像形成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ａ）転写方式画像形成装置転写方式画像形成装置は、第１の像担持体に対して適宜
の画像形成プロセスにて可転写画像を形成担持させ、そ
の可転写画像を第２の像担持体に転写させ、第１の像担
持体は繰り返して画像形成に使用する方式・構成の装置
である。

【０００３】たとえば、転写方式電子写真プロセス利用
の複写機・レーザービームプリンタ等の画像形成装置
は、基本的には、第１の像担持体として回転ドラム型を
一般的とする電子写真感光体と、該回転感光体の面を所
定の極性・電位に一様に帯電させる帯電手段と、該回転
感光体の帯電処理面に静電潜像を形成させる画像露光手
段と、該静電潜像をトナー像として現像する現像手段
と、該トナー像を感光体面から第２の像担持体（記録媒
体）としての転写紙に転写させる転写手段と、転写紙側
に転写させたトナー像を永久固着像として定着させる定
着手段と、転写紙側へのトナー像転写後の回転感光体面
から転写残トナーを除去して感光体面を清掃する感光体
クリーニング手段（クリーナー）を有する。

【０００４】定着手段で像定着処理された転写紙が画像
形成物（コピー、プリント）として排出される。

【０００５】クリーニング手段で清掃された感光体面は
繰り返して画像形成に供される。

【０００６】ｂ）接触帯電手段感光体の面を所定の極性・電位に一様に帯電させる帯電
手段としては、従来、コロナ帯電が利用されてきた。コ
ロナ帯電器は被帯電体に非接触に対向配設し、高圧を印
加したコロナ帯電器から放出されるコロナシャワーに被
帯電体面を曝して所定の極性・電位に帯電させるもので
ある。

【０００７】近年はこれに代わって、接触帯電装置が実
用化されてきている。これは、被帯電体としての感光体
に、ローラ型（帯電ローラ）、ファーブラシ型、磁気ブ
ラシ型、ブレード型等の導電性帯電部材に所定の帯電バ
イアスを印加して感光体面を所定の極性・電位に帯電さ
せるもので、コロナ帯電器に比べて、低オゾン、低電力
等の有利性がある。

【０００８】接触帯電部材に対する帯電バイアス印加方
式として、直流バイアスのみを印加するＤＣバイアス方
式と、直流バイアスを交流バイアスに重畳して印加する
ＡＣバイアス方式がある。

【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、接触注入帯電系の２種
類が混在しており、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被帯電体と
の間の微小隙間に生じるコロナ放電などの放電現象を用
い、その放電成生物で被帯電体を帯電する系である。こ
のコロナ帯電系はコロナ帯電器の場合よりは格段に少な
いけれども微量のオゾンは発生する。

【００１１】接触注入帯電系は接触帯電部材から被帯電
体に直接電荷が注入される事で被帯電体表面が帯電する
系である。直接帯電あるいは注入帯電とも称される。

【００１２】特開平６−３９２１号公報等には感光体表
面にあるトラップ準位または電荷注入層の導電粒子等の
電荷保持部材に帯電ローラ・帯電ブラシ・帯電磁気ブラ
シ等の接触帯電部材で電荷を注入して接触注入帯電を行
う方法が提案されている。

【００１３】接触注入帯電は放電現象を用いないため、
帯電に必要とされる電圧は所望する感光体表面電位分の
みであり、オゾンの発生もない、オゾンレス・低電力の
帯電方式である。

【００１４】ｃ）クリーナーレス（クリーナレスプロセ
ス、トナーリサイクルプロセス）転写方式の画像形成装置について、装置の小型化、コス
トダウン、エコロジー等のために、特に専用のクリーナ
ーを設けずに、感光体上の転写後残留トナー（転写残ト
ナー）のクリーニング（除去）を、帯電装置または現像
装置で行わせる方式（帯電同時クリーニングまたは現像
同時クリーニング）が提案されている。

【００１５】即ち、一般的な転写方式の画像形成装置に
おいては、転写後の感光体に残存する転写残トナーは専
用のクリーナーによって感光体面から除去されて廃トナ
ーとなるが、この廃トナーは環境保護の面からも出ない
方が好ましい。

【００１６】そこで、クリーナーをなくし、転写後の感
光体上の転写残トナーは現像装置によって現像同時クリ
ーニングで感光体面から除去し現像装置に回収・再用す
る装置構成にしたクリーナーレスの画像形成装置も出現
している。即ち、現像装置に記録媒体に対するトナー像
転写後の感光体上に残留した転写残トナーを回収するク
リーナーを兼ねさせたものである。

【００１７】現像同時クリーニングは、転写後に感光体
上に残留したトナーを次工程以降の現像時にかぶり取り
バイアス（現像装置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
ーは現像装置に回収されて次工程以降に再用されるた
め、廃トナーを無くし、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。またクリーナーレスであ
ることでスペースの面での利点も大きく、画像形成装置
の小型化・低コスト化等を図ることができる。

【００１８】ｄ）接触帯電方式・転写方式・クリーナー
レスの画像形成装置転写方式・クリーナーレスの画像形成装置において、像
担持体としての感光体の帯電手段として接触帯電手段を
採択した場合、．感光体に接触の接触帯電部材による転写残トナーの
散らし効果により、現像装置での転写残トナー回収不良
によるポジゴーストを抑制できる。

【００１９】．クリーナレスであるので感光体面に接
して摺擦するクリーニング部材による感光体面ダメージ
がない等の利点がある。

【００２０】接触帯電の中でも、接触帯電部材として、
導電性磁性粒子を磁気拘束してブラシ状にした磁気ブラ
シ部を有する磁気ブラシ帯電装置（磁気ブラシ帯電器）
は、接触帯電部材としての磁気ブラシが、導電性ゴムロ
ーラや固定式あるいは回転式のファーブラシ等の他の接
触帯電部材に比ベトナー汚染の影響を受けにくく、クリ
ーナーレスプロセスに好適に用いられる。

【００２１】ここで、磁気ブラシ帯電を用いたクリーナ
ーレスプロセスについて簡単に述べる。クリーナーレス
プロセスにおいては、像担持体としての感光体の回転に
伴い、感光体の転写手段による転写部位（以下、感光体
の転写部と記す）から、感光体の磁気ブラシ帯電装置に
よる帯電部位（以下、感光体の帯電部と記す）へ持ち運
ばれて進入する転写残トナーには、帯電極性が正規極性
であるトナーと、転写時の放電などにより帯電極性が反
転したトナーの両方が含まれる。

【００２２】このうち、正規極性のトナーは磁気ブラシ
の摺擦を受けながら感光体の帯電部を通過して感光体の
現像装置による現像部位（以下、感光体の現像部と記
す）へ至り、現像装置により現像同時回収される。

【００２３】正規極性のトナーが感光体の帯電部を通過
するのは感光体表面は通常、接触帯電部材に印加した帯
電バイアス電圧よりも若干低い電位までしか帯電されな
いため、正規極性のトナーは感光体方向に押し付けられ
る電界が生じているためである。そしてこの正規極性の
トナーは接触帯電部材である磁気ブラシによる摺擦で転
写残トナーの画像パターンはある程度かき乱され、現像
装置で回収されやすい状態になる。

【００２４】一方、極性が反転したトナーには逆に接触
帯電部材方向への静電気力が生じ、接触帯電部材である
磁気ブラシ内にいったん回収される。磁気ブラシ内にい
ったん回収された、極性が反転しているトナーは、磁気
ブラシを構成している磁性粒子との摩擦帯電により再び
極性が正規化されることで感光体方向への静電気力によ
り磁気ブラシから感光体表面に吐き出されて感光体表面
に付着し、感光体の現像部に至り現像装置により回収さ
れる。

【００２５】

【発明が解決しようとしている課題】接触帯電方式、転
写方式、クリーナーレス方式の画像形成装置において
は、出力枚数が増加していくにつれて、帯電部材がトナ
ーその他の像担持体付着物によって汚染され、帯電能力
が低下してくるという問題がある。また、環境変動など
の条件変化により帯電部材の汚染が少なくともゴースト
（出力画像に前出力した画像の履歴が残ること）が生じ
てしまうことがあった。

【００２６】そこで本発明は、この種の画像形成装置に
ついて、帯電装置の耐久汚染に起因する帯電能力の低下
による画像不良の発生やゴーストの発生を長期にわたっ
て防止することを目的とする。

【００２７】

【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。

【００２８】（１）像担持体を帯電処理する帯電手段
と、該像担持体の帯電処理面に静電潜像を形成する手段
と、該像担持体に形成された静電潜像をトナー像として
現像する現像手段と、該像担持体に形成されたトナー像
を転写材に転写した後に該像担持体に残留する転写残ト
ナーを清掃部材を該像担持体に接触させることにより除
去する清掃手段を備えた画像形成装置において、前記清
掃手段の清掃部材は導電性であり、前記像担持体に対し
て接触・離間制御されること、前記現像手段は像担持体
上のトナーの回収手段も兼ねることを特徴とする画像形
成装置。

【００２９】（２）前記清掃手段の清掃部材は、前記像
担持体の画像部では該像担持体に対して接触制御され、
非画像部では離間制御されることを特徴とする（１）に
画像形成装置。

【００３０】（３）前記現像手段は、現像領域が前記像
担持体の非画像部にあるときは画像形成時とは異なる現
像バイアスが印加されることを特徴とする（１）または
（２）に記載の画像形成装置。

【００３１】（４）前記帯電手段は、帯電領域が前記像
担持体の非画像部にあるときは画像形成時とは異なる帯
電バイアスが印加されることを特徴とする（１）ないし
（３）の何れかに記載の画像形成装置。

【００３２】（５）前記帯電手段は、帯電部材を前記像
担持体に接触させて帯電を行なう接触帯電方式であるこ
とを特徴とする（１）ないし（４）の何れかに記載の画
像形成装置。

【００３３】（６）前記清掃手段の清掃部材にトナーの
帯電極性と同極性のバイアスを印加することを特徴とす
る（１）ないし（５）の何れかに記載の画像形成装置。

【００３４】（７）前記帯電手段は、前記像担持体に対
して回転駆動・停止制御されることを特徴とする（１）
ないし（６）の何れかに記載の画像形成装置。

【００３５】（８）前記帯電手段は、帯電領域が前記像
担持体の非画像部である場合に回転駆動が停止されるこ
とを特徴とする（７）に記載の画像形成装置。

【００３６】（９）前記帯電手段は、磁力により拘束さ
れた磁性粒子を前記像担持体に接触させて帯電を行なう
ことを特徴とする（１）ないし（８）の何れかに記載の
画像形成装置。

【００３７】（１０）前記帯電手段は、導電性の繊維を
前記像担持体に接触させて帯電を行なうことを特徴とす
る（１）ないし（８）の何れかに記載の画像形成装置。

【００３８】（１１）前記像担持体が表面に１０⁹ 〜１
０¹⁴Ω・ｃｍの材料からなる層を有することを特徴とす
る（１）ないし（１０）の何れかに記載の画像形成装
置。

【００３９】（１２）前記像担持体が、感光層、及び表
面層を有し、該表面層が樹脂および導電性微粒子を有す
ることを特徴とする（１）ないし（１１）の何れかに記
載の画像形成装置。

【００４０】（１３）前記導電性微粒子がＳｎＯ₂ であ
ることを特徴とする（１２）に記載の画像形成装置。

【００４１】（１４）前記像担持体が非晶質のシリコン
を有する表面層からなることを特徴とする（１）ないし
（１１）の何れかに記載の画像形成装置。

【００４２】（１５）前記現像手段は、前記像担持体に
対して現像剤が接触状態で潜像の現像が行われる接触現
像方式であることを特徴とする（１）ないし（１４）の
何れかに記載の画像形成装置。

【００４３】（１６）前記像担持体の帯電処理面に静電
潜像を形成する手段が像露光手段であることを特徴とす
る（１）ないし（１５）の何れかに記載の画像形成装
置。

【００４４】〈作用〉即ち転写方式の画像形成装置で
あって、清掃手段の清掃部材は像担持体に対して接触・
離間制御され、像担持体の画像領域では該像担持体に対
して接触制御されることで像担持体の画像領域の清掃を
行なわせ、像担持体の非画像領域では像担持体から離間
制御させることで蓄積したトナーを像担持体に付着させ
る。さらに、清掃部材にはトナーの帯電極性と同極性の
バイアスを印加することによって、トナーは正規の極性
に帯電する。また帯電手段の帯電部材は像担持体の画像
領域では駆動されているが、非画像領域では駆動が停止
されることに加えて、帯電部材との間に生じる静電的な
斥力によって像担持体に付着したトナーのほとんどは帯
電部材をすり抜ける。このとき像担持体に付着したトナ
ーは帯電部材による摺擦で馴らされることによって現像
手段で容易に回収される状態となる。現像手段は像担持
体の非画像部において通常の画像形成時とは異なる現像
バイアスが印加されており像担持体に付着したトナーを
現像手段の現像容器内に回収する。この方式において
は、像担持体の画像領域には清掃手段の清掃部材が接触
しているため転写残トナーによるゴーストが発生する可
能性は全くない。また、像担持体の非画像部において像
担持体に付着したトナーのほとんどは帯電部材をすり抜
けるため、帯電部材の汚染による帯電能力の低下を非常
に低く抑えることができる。

【００４５】

【発明の実施の形態】〈実施例１〉（図１〜図６）（１）画像形成装置例の全体的概略説明図１は本発明に従う画像形成装置例の概略構成模型図で
ある。本例の画像形成装置は転写式電子写真プロセス利
用・磁気ブラシ帯電方式・反転現像方式のレーザービー
ムプリンタである。

【００４６】１は第１の像担持体としての回転ドラム型
の電子写真感光体（感光ドラム）である。本例のものは
負帯電性・電荷注入帯電性の有機感光体であり、直径３
０ｍｍのアルミニウム製等の導電性ドラム基体上に、ジ
スアゾ系の顔料を樹脂に分散した電荷発生層とポリカー
ボネート樹脂にヒドラゾンを分散した電荷輸送層を持
ち、さらに最表層には光硬化性のアクリル樹脂に超微粒
子のＳｎＯ₂ を分散した電荷注入層からなる有機感光層
を持ち、矢印の時計方向に１００ｍｍ／ｓｅｃの周速度
で回転駆動される。

【００４７】２はスリーブ回転タイプの磁気ブラシ帯電
装置（磁気ブラシ帯電器）である。回転する感光ドラム
１面はこの磁気ブラシ帯電装置２によりほぼ−７００Ｖ
に一様に注入帯電処理される。この磁気ブラシ帯電装置
については（２）項で詳述する。

【００４８】３は画像情報露光手段（露光装置）であ
り、本例ではレーザービームスキャナである。ＣＣＤ等
の光電変換素子を有する原稿読取装置、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
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Ｌを出力して回転感光ドラム１の一様帯
電処理面を走査露光する。この走査露光により感光ドラ
ム１面のレーザーＬが照射されたところの電位が落ちて
感光ドラム１面に静電潜像が形成される。

【００４９】４は２成分接触現像装置であり、トナーと
磁性キャリア（現像キャリア）からなる２成分現像剤に
より静電潜像をトナー像として反転現像する。この２成
分接触現像装置については（３）項で詳述する。

【００５０】５は転写装置であり、本例は転写ローラで
ある。この転写ローラ５は感光ドラム１に所定の押圧力
をもって圧接させてあり、その圧接ニップ部が転写部位
（転写部）Ｔである。不図示の給紙部から所定の制御タ
イミングにて第２の像担持体としての転写材Ｐが不図示
の転写前ガイドで案内されて転写部Ｔに給送される。

【００５１】転写部Ｔに給送された転写材Ｐは回転感光
ドラム１と転写ローラ５の間に挟持されて搬送され、そ
の間、転写ローラ５には転写バイアス印加電源Ｓ３から
所定の転写バイアスが印加されて、転写材Ｐの裏面にト
ナーと逆極性の帯電がなされる。これにより、転写部Ｔ
を通る転写材Ｐの表面側に回転感光ドラム１面側のトナ
ー像が順次に静電転写されていく。

【００５２】転写部Ｔを通ってトナー像の転写を受けた
転写材Ｐは回転感光ドラム１面から順次に分離されて搬
送装置６で定着装置７（例えば熱ローラ定着装置）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。

【００５３】また、転写材Ｐに対するトナー像転写後
（転写材分離後）の回転感光ドラム１面は清掃手段とし
てのクリーニング装置（クリーナー）８により残存した
転写残トナー（紙粉やその他の付着残存汚染物も含む）
の除去処理を受けて清浄面化されて繰り返して作像に供
される。本例のクリーニング装置８はブレード式であ
る。このクリーニング装置については（４）項で詳述す
る。

【００５４】図６は本例のプリンタの動作行程図であ
る。

【００５５】ａ）前多回転行程プリンタの始動（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のＯＮにより、プリンタの
メインモータ（不図示）を駆動させて感光ドラム１を回
転駆動させ、所要のプロセス機器の準備動作を実行させ
る。

【００５６】ｂ）スタンバイ所定の始動期間終了後は、メインモータの駆動が一旦停
止されて感光ドラムの回転駆動が停止され、プリンタは
画像形成（印字）スタート信号が入力されるまでスタン
バイ（待機）状態に保持される。

【００５７】ｃ）前回転行程画像形成スタート信号の入力により、メインモータを再
起動させて感光ドラム１を再回転駆動させ、しばらくの
間プリンタに所定の画像形成前動作を実行させる期間で
ある。

【００５８】ｄ）画像形成行程所定の前回転行程が終了すると、引き続いて回転感光ド
ラム１に対する画像形成プロセスが実行され、トナー画
像の転写を受けた転写材Ｐが定着装置８に搬送されて、
１枚目の画像形成行程が行なわれる。

【００５９】連続画像形成モードの場合には、上記の画
像形成行程が繰り返されて所定の設定枚数ｎ分の画像形
成行程が順次に実行される。

【００６０】ｅ）紙間行程連続画像形成モードにおいて、一の転写材Ｐの後端が転
写部位Ｔを通過した後、次の転写材Ｐの先端が転写部位
Ｔに到達するまでの間の、転写部位Ｔにおける転写材非
通紙状態期間である。

【００６１】ｆ）後回転行程最後であるｎ枚目の画像形成行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ドラム１を
回転駆動させ、プリンタに所定の後動作を実行させる期
間である。

【００６２】ｇ）スタンバイ所定の後回転行程が終了すると、メインモータの駆動が
停止されて感光ドラム１の回転駆動が停止され、装置は
次の画像形成スタート信号が入力するまで再びスタンバ
イ状態に保持される。

【００６３】前多回転行程後、直に画像形成信号が入力
した場合には引き続いて前回転行程を経て画像形成行程
が実行される。また１枚だけの画像形成の場合は、その
画像形成行程の終了後、プリンタは後回転行程を経てス
タンバイ状態になる。

【００６４】上記において、ｄ）の画像形成行程が画像
形成時であり、ａ）の前多回転行程、ｃ）の前回転行
程、ｅ）の紙間行程、ｆ）後回転行程が非画像形成時で
ある。

【００６５】（２）磁気ブラシ帯電装置２図２は磁気ブラシ帯電装置２の拡大模型図である。

【００６６】２１は磁気ブラシ帯電装置２のハウジン
グ、２２は磁気ブラシ担持部材としての非磁性の帯電ス
リーブであり、その下面部を外部に露呈させてハウジン
グ２１内に回転可能に配設してある。

【００６７】２３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２２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２３
の外回りを帯電スリーブ２２が矢印の時計方向に所定の
周速度で回転駆動される。

【００６８】ハウジング２１内は帯電スリーブ２２に対
する導電性磁性粒子（帯電キャリア）２４を本例の場合
は６０ｇ装填してある。

【００６９】２５はハウジング２１の開口部に設けた磁
気ブラシ層厚規制部材（規制ブレード、規制板）であ
り、帯電スリーブ２２に対して７００μｍの間隙（Ｓ−
Ｂギャップ）を存して取り付けられている。この規制部
材２５は、帯電スリーブ２２上に該スリーブ内のマグネ
ットローラ２３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２２の回転に伴い回転搬
送されてハウジング２１内から持ち出される磁性粒子の
量（磁気ブラシの層厚）を所定に規制して適正量の磁性
粒子の磁気ブラシコート層２４ａを形成する役目をす
る。

【００７０】磁気ブラシ帯電装置２は感光ドラム１の上
側に、感光ドラム１に対して帯電スリーブ２２の下面を
平行に近接させて配設される。帯電スリーブ２２と感光
ドラム１は所定の僅少な間隙（Ｓ−Ｄギャップ）を存し
て対向させてある。このＳ−Ｄギャップは前記のＳ−Ｂ
ギャップよりも狭く設定されており、本例では５００μ
ｍに設定している。このＳ−Ｄギャップにおいて、前記
のように規制部材２５のＳ−Ｂギャップで層厚規制され
た、帯電スリーブ２２上の磁気ブラシ部２４ａが感光ド
ラム１に対して接触して感光ドラム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である
帯電部位（帯電部）である。

【００７１】そして、帯電スリーブ２２を介して磁気ブ
ラシ部２４ａに電源Ｓ１から所定の帯電バイアスが印加
され、感光ドラム１面が帯電部Ｎにおいて所定の極性・
電位に接触帯電処理される。

【００７２】帯電スリーブ２２は矢印の時計方向に周速
度２００ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動される。帯電部Ｎの帯
電スリーブ２２上でのマグネットローラ２３による磁束
密度は８００×１０^-4Ｔである。

【００７３】磁性粒子２４としては平均粒径が２５μ
ｍ、抵抗値が５×１０⁶ Ω／ｃｍ、飽和磁化が２００ｅ
ｍｕ／ｃｍ² のものを用いた。帯電スリーブ２２上の磁
気ブラシ２４ａとしての磁性粒子の担持量は１５０ｍｇ
／ｃｍ² である。

【００７４】本例において帯電スリーブ２２には電源Ｓ
１から、ａ．７００Ｖｐｐ・１ｋＨｚの交番電界と−７００Ｖの
直流電圧とを重畳した帯電バイアス、ｂ．−３００Ｖの直流電圧である紙間バイアスの何れかを切り替えて印加することができる。この印加
バイアスの切り替え制御は制御回路１００（図１）によ
りなされる。

【００７５】帯電バイアスとしては交番電界を作用する
ことにより、帯電能の向上と、ポジゴーストの防止に効
果がある。

【００７６】（３）現像装置４図３は現像装置４の拡大模型図である。４１は現像容
器、４２は直径１６ｍｍの非磁性の現像スリーブであ
り、この現像スリーブ４２はその外周面の一部を外部に
露呈させて現像容器４１内に回転可能に配設してある。
４３は非回転に固定して現像スリーブ４２内に挿設した
マグネットローラ、４４は現像剤コーティングブレー
ド、４５は現像容器４１に収容した２成分現像剤、４６
・４７は現像容器４１内の底部側に配設した現像剤攪拌
部材、４８は現像容器４１内の上部に配設したトナーホ
ッパーであり、補給用トナーｔを収容させてある。

【００７７】現像容器４１内の２成分現像剤４５は、負
帯電性の平均粒径８μｍのトナーｔと、正帯電性の平均
粒径５０μｍの磁性キャリアｃとの、重量トナー濃度５
％の混合物であり、現像剤攪拌部材４６・４７により攪
拌される。

【００７８】現像スリーブ４２は矢印の反時計方向に１
５０ｍｍ／ｓｅｃの周速度で回転駆動される。この現像
スリーブ４２の外周面に該スリーブ内のマグネットロー
ラ４３の磁力により２成分現像剤４５の一部が磁気ブラ
シ層として吸着保持され、該スリーブの回転に伴い回転
搬送され、現像剤コーティングブレード４４により所定
の薄層４５ａに整層される。現像スリーブ４２は感光ド
ラム１に対して所定の僅少の間隔を存して対向させてあ
り、この現像スリーブ４２と感光ドラム１との対向部が
現像部位（現像部）Ａである。この現像部Ａにおいて、
現像スリーブ４２上に形成された現像剤薄層４５ａが感
光ドラム１に対して接触した状態で現像がなされるよう
に設定されている。現像スリーブ４２には電源Ｓ２から
所定の現像バイアスが印加される。

【００７９】而して、回転する現像スリーブ４２の面に
薄層４５ａとしてコーティングされ現像部Ａに搬送され
た現像剤中のトナー分が前記現像バイアスによる電界に
よって感光ドラム１面に静電潜像に対応して選択的に付
着することで静電潜像がトナー像として現像される。本
例の場合は感光ドラム１面の露光明部にトナーが付着し
て静電潜像が反転現像される。

【００８０】現像部Ａを通過した現像スリーブ４２上の
現像剤薄層は引き続く現像スリーブ４２の回転に伴い現
像容器４１内の現像剤溜り部に戻される。

【００８１】本例において現像スリーブ４２には電源Ｓ
２から、ａ．２ｋＶｐｐ・２ｋＨｚの交番電界に−５００Ｖの直
流電圧を重畳した現像バイアス、ｂ．２ｋＶｐｐ・２ｋＨｚの交番電界に０Ｖの直流電圧
を重畳した回収バイアスの何れかを印加することができる。この印加バイアスの
切り替え制御は制御回路１００によりなされる。

【００８２】現像容器４１内の２成分現像剤４５のトナ
ー濃度を所定の略一定範囲内に維持させるために、現像
容器４１内の２成分現像剤４５のトナー濃度が不図示の
例えば光学式トナー濃度センサーによって検知され、そ
の検知情報に応じてトナーホッパー４８のトナー供給ロ
ーラ４８ａが駆動制御されて、トナーホッパー内のトナ
ーｔが現像容器４１内の２成分現像剤４５に補給され
る。２成分現像剤４５に補給されたトナーは攪拌部材４
６・４７により均一に攪拌される。

【００８３】（４）クリーニング装置８図４はクリーニング装置８の拡大模型図である。本例の
クリーニング装置８はブレード式であり、クリーニング
容器８１、清掃部材としてのクリーニングブレード８
２、スクイシート８３等からなる。

【００８４】クリーニングブレード８２は、本例のもの
はカーボン微粒子を分散することによって導電性を付与
したシリコン変性ポリウレタンゴムからなり、クリーニ
ング容器８１にヒンジ部８５を中心に揺動自在に設けた
支持板金８４に接着して支持させてある。

【００８５】導電性のクリーニングブレード８２は上記
のようなゴムブレードに限られず、たとえば金属や弾性
体に金属板を張り付けたもの、または弾性体に金属を蒸
着したもの等であってもかまわない。

【００８６】１０１はクリーニングブレード支持板金８
４の駆動手段であり、例えば電磁ソレノイド、ステッピ
ングモータ等である。この駆動手段１０１は制御回路１
００で制御される。

【００８７】制御回路１００は上記の駆動手段１０１を
制御して、クリーニングブレード支持板金８４をヒンジ
部８５を中心に感光ドラム１の方向に回動移動させて実
線示のようにクリーニングブレード８２の先端エッジ部
をブレードの弾性に抗して所定の押圧力で接触させた第
１状態、またはクリーニングブレード支持板金８４を逆
方向に回動移動させてクリーニングブレード８２の先端
エッジ部を感光ドラム１の面から離間させた第２状態と
に切り替える。

【００８８】また、クリーニングブレード支持板金８４
には電源Ｓ４が接続されており、この電源Ｓ４から支持
板金８４を介して導電性のクリーニングブレード８２に
−３００Ｖの直流電圧が印加されている。

【００８９】（５）制御ａ）画像形成実行時において、感光ドラム面画像部（画
像領域）が転写部Ｔを経てクリーニング装置８のクリー
ニングブレード８２の位置を通過していくときはクリー
ニング装置８のクリーニングブレード８２はその先端エ
ッジ部を感光ドラム１面に所定に接触させた第１状態に
切り替え保持され、感光ドラム１面に付着の転写残トナ
ーが感光ドラム１の回転に伴いクリーニングブレード８
２の先端エッジ部でせき止められて感光ドラム１面が拭
掃される。このため画像形成実行過程で出力画像にゴー
ストが現れることは全くない。

【００９０】ｂ）クリーニングブレード８２の先端エッ
ジ部でせき止められた転写残トナーは転写時の剥離放電
等の影響により、正帯電、負帯電、未帯電トナーが混在
している。しかし、清掃部材である導電性のクリーニン
グブレード８２に−３００Ｖの直流電圧を印加すること
により、このクリーニングブレード８２と該トナーとの
間の微少な放電、またはクリーニングブレード８２から
該トナーへの電荷注入により該トナーは正規の帯電極性
であるマイナス極性に帯電する。

【００９１】ｃ）画像形成終了時、または次画像形成前
の感光ドラム面非画像部（非画像領域）がクリーニング
ブレード８２の接触位置に来たときにクリーニングブレ
ード８２はその先端エッジ部を感光ドラム１面から離間
させた第２状態に切り替えられる。そしてクリーニング
ブレード８２の先端エッジ部にせき止められていたトナ
ーは静電気力または印加バイアスによって生じる電界の
作用により感光ドラム１面側に付着する。このときクリ
ーニングブレード８２が離間する位置としては感光ドラ
ム面非画像部の極力先端が望ましい。クリーニングブレ
ード８２の離間時にクリーニングブレード８２に付着し
たトナーの一部が落下する場合があるが、このようなト
ナーはスクイシート８３上に落下しクリーニング容器８
１内に収納される。

【００９２】ｄ）また、クリーニングブレード８２は感
光ドラム１から離間してせき止めたトナーを感光ドラム
１に付着させた後、直ちに感光ドラム１面に所定に接触
させた第１状態に切り替え保持される。

【００９３】ｅ）感光ドラム面非画像部が帯電部Ｎに到
達すると、磁気ブラシ帯電装置２の帯電部材である磁気
ブラシの帯電スリーブ２２の回転駆動が停止される。そ
れと同時に帯電スリーブ２２には電源Ｓ１からそれまで
の帯電バイアスに代えて紙間バイアス（−３００Ｖ）が
切り替え印加される。

【００９４】前記のようにクリーニングブレード８２か
ら感光ドラム１面に付着したトナーは帯電部Ｎを通過す
る際、回転を停止した磁気ブラシ２４ａの摺擦を受けて
感光ドラム１上に薄く散らされる。帯電部Ｎに持ち運ば
れたトナーは帯電部Ｎに突入する以前に上記のようにク
リーニングブレード８２で正規極性に帯電しているため
接触帯電部材である磁気ブラシ２４ａとの間に斥力が生
じ、接触帯電部材である磁気ブラシ２４ａに付着するこ
とはほとんどない。このため帯電部材である磁気ブラシ
のトナーその他の汚染物質による帯電能力の低下を最小
限に抑えることができる。

【００９５】ｆ）感光ドラム面非画像部が現像部Ａに到
達すると、現像装置４の現像スリーブ４２には電源Ｓ２
からそれまでの現像バイアスに代えて回収バイアス（周
波数２ｋＨｚ、振幅２ｋＶ、重畳電圧０Ｖ）が切り替え
印加される。この時、現像領域では現像スリーブ４２か
ら感光ドラム１に向かう静電気力および現像キャリアの
摺擦によって感光ドラム１面の付着トナーが現像スリー
ブ４２上の２成分現像剤層４５ａに移行して感光ドラム
１面から除去され、現像容器４１内に持ち運ばれて現像
容器４１内の２成分現像剤４５と混合され、再び現像に
寄与する。

【００９６】（６）実験ここで、本実施例１の帯電能低下の抑制効果、およびゴ
ーストの抑制効果を調べるために画像出力の耐久試験を
行った。その結果を図５に示す。

【００９７】比較例１は実施例１より清掃部材、画像出
力中の帯電スリーブの停止動作、および回収バイアスの
適用を除いたもので、他の条件は共通である。

【００９８】磁気ブラシ帯電装置２における磁性粒子２
４の装填量は実施例１・比較例１ともに６０ｇであり、
また帯電スリーブ２２上の磁性粒子の担持量は１５０ｍ
ｇ／ｃｍ²である。

【００９９】耐久試験は、連続１００枚モード、画像比
率８％のＡ４原稿を用いて行った。図５のグラフの縦軸
は帯電能力を示すもので、ここでは△Ｖで表す。△Ｖは
０Ｖの感光ドラムを−７００Ｖに帯電するときの、一周
目電位から飽和電位を差し引いた値である。この値が小
さいほど帯電能力が高いことを示している。横軸は耐久
枚数である。

【０１００】本実施例の画像形成過程を用いれば、帯電
能力の低下が比較例１に比べ非常に少ないことが解る。

【０１０１】また比較例１では３０００枚程度で帯電能
の低下に基づくゴーストが発生したのに対し、本実施例
１ではゴーストの発生が全く見られなかった。

【０１０２】〈実施例２〉（図７・図８）本実施例は実施例１の画像形成装置（図１）において感
光ドラム１の帯電手段としての磁気ブラシ帯電装置２に
代えて図７のようにファーブラシ帯電装置２Ａを用いた
ものである。その他の画像形成装置の構成及び画像形成
過程は実施例１と同様であるから再度の説明を省略す
る。

【０１０３】本実施例において用いたファーブラシ帯電
装置２Ａは、接触帯電部材としてのファーブラシローラ
として、外径が１０ｍｍの芯金２６に、毛足長さが３ｍ
ｍ、植毛密度が１０万本／inch² 、抵抗値が１×１０⁶
Ωの導電性繊維層２７を植毛した総外径１６ｍｍの円筒
形状をしたものを用いた。

【０１０４】また、帯電部Ｎである感光ドラム１との接
触ニップ幅は約７ｍｍ、回転方向は感光ドラム１に対し
カウンター方向で、回転速度は感光ドラム１が１００ｍ
ｍ／ｓｅｃに対しファーブラシローラは２００ｍｍ／ｓ
ｅｃで回転する。

【０１０５】実験：図８に本実施例２・比較例２にお
いて画像出力の耐久試験を行なった結果を示す。実験条
件は実施例１・比較例１と共通である。実験結果より本
実施例を用いることで帯電能の低下が抑制されているこ
とが分かる。

【０１０６】〈その他〉ａ）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。実施例
の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
の他にも、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。また被帯電体として
の像担持体は放電帯電機構が支配的なものであってもよ
い。

【０１０７】ｂ）実施例で用いたスリーブ回転タイプの
磁気ブラシ帯電装置２は一例であり、例えば、回転しな
い固定した磁石棒に磁性粒子を磁気ブラシとして付着さ
せたものや、回転または非回転のスリーブ内で多極マグ
ネットを回転させて磁性粒子の磁気ブラシを搬送するタ
イプの装置とすることもできる。

【０１０８】磁気ブラシ帯電装置に対する印加帯電バイ
アスはＤＣバイアスだけとすることもできる。ＤＣバイ
アスにＡＣバイアスを重畳し、さらに付着を促進するこ
とも可能である。ＡＣバイアスを印加する場合のＡＣバ
イアス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。

【０１０９】ｃ）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画像露光手段は、
実施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。

【０１１０】ｄ）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。

【０１１１】ｅ）静電潜像の現像方式・手段は任意であ
る。実施例の反転現像でなく、正規現像方式であっても
勿論よい。

【０１１２】ｆ）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。

【０１１３】ｇ）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。

【０１１４】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。

【０１１５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、像
担持体の清掃部材が導電性でかつ像担持体表面に対して
接触・離間が自在であり、像担持体の画像領域では像担
持体に接触して清掃を行ない、像担持体の非画像領域で
は離間することで清掃部材に蓄積したトナーを像担持体
上に付着させ、その付着トナーを現像手段で回収する画
像形成工程により、接触帯電・クリーナーレス装置にお
ける帯電装置の汚染を抑え、かつゴーストを未然に防ぐ
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における画像形成装置の概略構成模
型図

【図２】磁気ブラシ帯電装置部分の拡大模型図

【図３】現像装置部分の拡大模型図

【図４】クリーニング装置部分の拡大模型図

【図５】実施例１における実験結果を示すグラフ

【図６】プリンタの動作行程図

【図７】実施例２における画像形成装置の概略構成模
型図

【図８】実施例２における実験結果を示すグラフ

【符号の説明】

１・・第１の像担持体（感光ドラム）、２・・磁気ブラ
シ帯電装置、３・・レーザービームスキャナ、４・現像
装置、５・転写ローラ、７・定着装置、８・クリーニン
グ装置、Ｐ・・第２の像担持体（転写材）

フロントページの続きＦターム(参考） 2H003 AA01 AA12 BB04 BB11 BB13 CC06 DD11 2H027 EA09 ED03 ED09 ED28 EE07 EF09 2H034 AA00 BA04 BA05 BE00 BE06 BE07 BE09 BE10 BF04 BF07 BF08 BF11 BF12 2H077 AA37 AC04 AC11 AC16 AD32 AD35 AE06 DB08 DB12 DB14 DB25 EA01 GA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体を帯電処理する帯電手段と、該像
担持体の帯電処理面に静電潜像を形成する手段と、該像
担持体に形成された静電潜像をトナー像として現像する
現像手段と、該像担持体に形成されたトナー像を転写材
に転写した後に該像担持体に残留する転写残トナーを清
掃部材を該像担持体に接触させることにより除去する清
掃手段を備えた画像形成装置において、前記清掃手段の清掃部材は導電性であり、前記像担持体
に対して接触・離間制御されること、前記現像手段は像
担持体上のトナーの回収手段も兼ねることを特徴とする
画像形成装置。
【請求項２】前記清掃手段の清掃部材は、前記像担持体
の画像部では該像担持体に対して接触制御され、非画像
部では離間制御されることを特徴とする請求項１に画像
形成装置。
【請求項３】前記現像手段は、現像領域が前記像担持体
の非画像部にあるときは画像形成時とは異なる現像バイ
アスが印加され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】前記帯電手段は、帯電領域が前記像担持体
の非画像部にあるときは画像形成時とは異なる帯電バイ
アスが印加されることを特徴とする請求項１ないし３の
何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】前記帯電手段は、帯電部材を前記像担持体
に接触させて帯電を行なう接触帯電方式であることを特
徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の画像形成装
置。
【請求項６】前記清掃手段の清掃部材にトナーの帯電極
性と同極性のバイアスを印加することを特徴とする請求
項１ないし５の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項７】前記帯電手段は、前記像担持体に対して回
転駆動・停止制御されることを特徴とする請求項１ない
し６の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項８】前記帯電手段は、帯電領域が前記像担持体
の非画像部である場合に回転駆動が停止されることを特
徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】前記帯電手段は、磁力により拘束された磁
性粒子を前記像担持体に接触させて帯電を行なうことを
特徴とする請求項１ないし８の何れかに記載の画像形成
装置。
【請求項１０】前記帯電手段は、導電性の繊維を前記像
担持体に接触させて帯電を行なうことを特徴とする請求
項１ないし８の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】前記像担持体が表面に１０⁹ 〜１０¹⁴Ω
・ｃｍの材料からなる層を有することを特徴とする請求
項１ないし１０の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】前記像担持体が、感光層、及び表面層を
有し、該表面層が樹脂および導電性微粒子を有すること
を特徴とする請求項１ないし１１の何れかに記載の画像
形成装置。
【請求項１３】前記導電性微粒子がＳｎＯ₂ であること
を特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】前記像担持体が非晶質のシリコンを有す
る表面層からなることを特徴とする請求項１ないし１１
の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１５】前記現像手段は、前記像担持体に対して
現像剤が接触状態で潜像の現像が行われる接触現像方式
であることを特徴とする請求項１ないし１４の何れかに
記載の画像形成装置。
【請求項１６】前記像担持体の帯電処理面に静電潜像を
形成する手段が像露光手段であることを特徴とする請求
項１ないし１５の何れかに記載の画像形成装置。