JP2001042751A

JP2001042751A - 画像形成装置及びプロセスカートリッジ

Info

Publication number: JP2001042751A
Application number: JP2000145612A
Authority: JP
Inventors: Hideki Tatematsu; 英樹立松; Kazumasa Hayashi; 一雅林
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-05-27
Filing date: 2000-05-17
Publication date: 2001-02-16

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成で高画質化とメンテナンス性の向
上とを両立させることのできる画像形成装置及びプロセ
スカートリッジを提供する。【解決手段】感光体１１と、感光体１１に接触し回転
する部材である帯電ローラ５７とを接触させて現像を行
う。静止状態から画像形成動作に移る際に、感光体１１
を停止させたままで、帯電ローラ５７を感光体１１より
も先に回転させる。帯電ローラ５７が感光体よりも先に
回転する時間を０．０１〜２．０秒に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、白黒又はカラーの
プリンタ、複写機、ファクシミリ等に用いられる画像形
成装置及びプロセスカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機あるいは電子写真プリン
ター等の画像形成装置においては、感光体表面を一様に
帯電させる工程、露光によって静電潜像を形成させる工
程、その潜像に応じてトナーを付着させて現像する工
程、紙などの被転写体に感光体表面のトナーを転写させ
る工程、その被転写体上のトナー像を定着する工程を経
て印刷物を得る方式が採用されている。これらの各工程
においては、例えば帯電ローラ、現像ローラ、転写ロー
ラ、クリーニングローラ等の感光体の表面に直接圧接さ
れ、さらには摺擦される部材が使用される場合がある。
これらの各部材としては、それぞれの機能を満たした上
で、さらに感光体の表面を傷付けにくい部材であると共
に感光体を汚染させない部材を用いるのが望ましい。例
えば、電子写真方式の画像形成プロセスによってフルカ
ラー画像を形成する複写機やプリンタ等に用いられる非
磁性一成分接触現像方式においては、適度な弾性を有す
る導電性現像ローラが一般的に用いられている。この導
電性弾性体としては天然ゴムや各種の合成ゴムに導電性
付与剤を混入した組成物が一般的に用いられており、例
えば特開平３−７９６６号公報にはＥＰＤＭ（エチレン
・プロピレン・ジエン共重合体）を用いた例が、特開平
４−３２８１６２号公報にシリコーンゴムを用いた例
が、特開平５−１１７４３４号公報にはウレタンゴムを
用いた例がそれぞれ開示されている。

【０００３】また、帯電ローラや転写ローラに用いられ
る導電性ローラとして、特開平７−２８１５０２号公報
には導電性フロロシリコーンゴム及びＮ−メチルメトキ
シ化ナイロンを用いた例が、特開平８−１５９５０号公
報にはシリコンゴム発泡体を用いた例がそれぞれ開示さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらの感光体に接触
するローラの中で、シリコーンゴムとウレタンゴムを用
いたものは、製造時における抵抗値の安定性がＥＰＤＭ
に比べて優れているという利点を有するが、双方とも、
感光体と接触させて使用した場合に、それらに配合され
ている可塑剤や軟化剤が表面にブリードして感光体を汚
染してしまうという問題点を有している。また、ゴムの
加硫剤として硫黄やその誘導体を使用する場合には、こ
のような加硫剤の残留成分によって感光体が汚染される
おそれがある。

【０００５】これらの問題に対して、特開平５−１２５
２０９号公報や特開平７−１４６６０２号公報にはロー
ラの表面を被覆する技術が開示されているが、いずれも
十分なものではない。

【０００６】現在流通している製品においては、現像時
以外で感光体と当該ローラとを非接触にする離接機構を
設けることにより、この問題を解消しているが、この離
接機構のために装置が複雑となり、コストアップに繋が
っている。

【０００７】白黒プリンタにおける一般的なカートリッ
ジは、トナーホッパと現像器と感光体とが一体となって
いるため、メンテナンス性に優れている。しかし、カラ
ーカートリッジにおいては、上記した問題を解消するた
めに、現像器と感光体とが別ユニットとして構成される
ことが多く、シリコーンゴムからなる現像ローラによる
高画質と白黒カートリッジ並のメンテナンス性とを両立
させることは困難である。

【０００８】本発明は、従来技術における前記課題を解
決するためになされたものであり、簡単な構成で高画質
化とメンテナンス性の向上とを両立させることのできる
画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る画像形成装置の第１の構成は、感光体
と、前記感光体に接触し回転する部材とを備えた画像形
成装置であって、静止状態から画像形成動作に移る際
に、前記感光体に接触し回転する部材を前記感光体より
も先に回転させるようにしたことを特徴とする。この画
像形成装置の第１の構成によれば、簡単な構造を保持し
たまま、感光体に接触し回転する部材と感光体との接触
部分の汚染部分のみを汚染源である当該部材自身によっ
て擦り取ることができ、帯電ローラや現像ローラ等の、
感光体に接触し回転する部材の材料としてウレタンゴム
やシリコーンゴムを用いた場合であっても、感光体汚染
の発生を防止することができる。また、現像器と感光体
を別個のユニットにする必要もない。従って、この画像
形成装置の第１の構成によれば、簡単な構成で高画質化
とメンテナンス性の向上とを両立させることのできる画
像形成装置を実現することができる。

【００１０】また、本発明に係る画像形成装置の第２の
構成は、感光体と、前記感光体に接触し回転する部材と
を備えた画像形成装置であって、前記感光体が回転動作
する前に、前記感光体に接触し回転する部材と前記感光
体との間に、通常の現像時とは逆のバイアス電圧を印加
するようにしたことを特徴とする。この画像形成装置の
第２の構成によれば、感光体上の汚染部分に電荷が注入
され、ハーフトーン画像上での白抜けを抑制することが
できる。

【００１１】また、前記本発明の画像形成装置の第２の
構成においては、逆バイアス電圧の印加時間が０．０１
〜２．０秒であるのが好ましい。

【００１２】また、前記本発明の画像形成装置の第２の
構成においては、印字枚数に応じて、逆バイアス電圧の
印加時間を変化させるのが好ましい。また、この場合に
は、印字枚数が所定枚数増えるごとに、逆バイアス電圧
の印加時間を減少させるのが好ましい。印字枚数が増え
てトナーが劣化してくると、感光体上の逆バイアス電圧
を印加した部分に劣化トナーが付着し、黒筋が発生して
しまうからである。また、この場合には、ブラック・ト
ナーとシアン・トナー、マゼンタ・トナー、イエロ・ト
ナーとで、逆バイアス電圧を印加する時間の変更度合い
を変えるのが好ましい。ブラック・トナーは、カーボン
顔料を含有し、シアン・トナー、マゼンタ・トナー、イ
エロ・トナー（カラー・トナー）とは特性が異なるから
である。

【００１３】また、本発明に係る画像形成装置の第３の
構成は、感光体と、前記感光体に接触し回転する部材と
を備えた画像形成装置であって、静止状態から画像形成
動作に移る際に、前記感光体に接触し回転する部材を前
記感光体よりも先に回転させ、かつ、前記感光体に接触
し回転する部材が前記感光体よりも先に回転している
間、前記感光体に接触し回転する部材と前記感光体との
間に、通常の現像時とは逆のバイアス電圧を印加するよ
うにしたことを特徴とする。この画像形成装置の第３の
構成によれば、感光体に接触し回転する部材が前記感光
体よりも先に回転している間におけるトナーの飛散を防
止し汚染物質を引き寄せることができる。この効果は、
感光体に接触し回転する部材がその表面に薄層化された
トナーが存在する現像ローラである場合に特に顕著に現
れる。

【００１４】また、前記本発明の画像形成装置の第３の
構成においては、感光体に接触する除電部材をさらに備
え、転写後に前記感光体の除電を行うようにするのが好
ましい。この好ましい例によれば、感光体に余分に注入
された電荷を取り除くことができるので、白紙の部分に
黒筋が現れるのを防止することができる。

【００１５】また、前記本発明の画像形成装置の第１又
は第３の構成においては、感光体に接触し回転する部材
が前記感光体よりも先に回転する時間が０．０１〜２．
０秒であるのが好ましい。先に回転する時間が０．０１
秒未満の場合には、汚染物質を擦り取る効果が低くな
り、２．０秒を超えると、各ローラの寿命が短くなると
共に、ファーストコピーの時間が必要以上に長くなって
しまう。

【００１６】また、前記本発明の画像形成装置の第１又
は第３の構成においては、印字枚数に応じて、感光体に
接触し回転する部材が前記感光体よりも先に回転する時
間を変化させるのが好ましい。また、この場合には、印
字枚数が所定枚数増えるごとに、感光体に接触し回転す
る部材が前記感光体よりも先に回転する時間を減少させ
るのが好ましい。また、この場合には、ブラック・トナ
ーとシアン・トナー、マゼンタ・トナー、イエロ・トナ
ーとで、感光体に接触し回転する部材が前記感光体より
も先に回転する時間の変更度合いを変えるのが好まし
い。

【００１７】また、前記本発明の画像形成装置の第２又
は第３の構成においては、逆バイアス電圧の絶対値が５
〜３００Ｖであるのが好ましい。５Ｖ未満の場合には、
トナーの飛散を十分抑えることができず、３００Ｖを超
えると、トナーによる感光体に接触し回転する部材への
汚染が強くなって、感光体に接触し回転する部材の寿命
が短くなってしまう。

【００１８】また、前記本発明の画像形成装置の第２の
構成においては、印字枚数に応じて、逆バイアス電圧の
大きさを変化させるのが好ましい。また、この場合に
は、印字枚数が所定枚数増えるごとに、逆バイアス電圧
の大きさを小さくするのが好ましい。また、この場合に
は、ブラック・トナーとシアン・トナー、マゼンタ・ト
ナー、イエロ・トナーとで、逆バイアス電圧の変更度合
いを変えるのが好ましい。

【００１９】また、前記本発明の画像形成装置の第１又
は第３の構成においては、感光体に接触し回転する部材
が軸芯の周りに形成されたゴム製のローラからなり、ゴ
ム硬度が３０〜８０度、ゴムの肉厚が０．５〜７ｍｍ、
前記感光体との押圧力が０．５〜１．２ｋｇであるのが
好ましい。また、この場合には、ゴム硬度が４０〜７０
度、ゴムの肉厚が１〜５ｍｍであるのが好ましい。

【００２０】また、前記本発明の画像形成装置の第１〜
第３の構成における、感光体に接触し回転する部材とし
ては、例えば、帯電ローラあるいは現像ローラがある。
そして、この場合、帯電ローラ、現像ローラの材料とし
ては、シリコーンゴムやウレタンゴムが用いられてい
る。

【００２１】また、本発明に係るプロセスカートリッジ
の第１の構成は、感光体と、前記感光体に接触し回転す
る部材とを備えたプロセスカートリッジであって、静止
状態から画像形成動作に移る際に、前記感光体に接触し
回転する部材を前記感光体よりも先に回転させるように
したことを特徴とする。

【００２２】また、本発明に係るプロセスカートリッジ
の第２の構成は、感光体と、前記感光体に接触し回転す
る部材とを備えたプロセスカートリッジであって、前記
感光体が回転動作する前に、前記感光体に接触し回転す
る部材と前記感光体との間に、通常の現像時とは逆のバ
イアス電圧を印加するようにしたことを特徴とする。

【００２３】また、前記本発明のプロセスカートリッジ
の第２の構成においては、逆バイアス電圧の印加時間が
０．０１〜２．０秒であるのが好ましい。

【００２４】また、前記本発明のプロセスカートリッジ
の第２の構成においては、印字枚数に応じて、逆バイア
ス電圧の印加時間を変化させるのが好ましい。また、こ
の場合には、印字枚数が所定枚数増えるごとに、逆バイ
アス電圧の印加時間を減少させるのが好ましい。

【００２５】また、本発明に係るプロセスカートリッジ
の第３の構成は、感光体と、前記感光体に接触し回転す
る部材とを備えたプロセスカートリッジであって、静止
状態から画像形成動作に移る際に、前記感光体に接触し
回転する部材を前記感光体よりも先に回転させ、かつ、
前記感光体に接触し回転する部材が前記感光体よりも先
に回転している間、前記感光体に接触し回転する部材と
前記感光体との間に、通常の現像時とは逆のバイアス電
圧を印加するようにしたことを特徴とする。

【００２６】また、前記本発明のプロセスカートリッジ
の第３の構成においては、感光体に接触する除電部材を
さらに備え、転写後に前記感光体の除電を行うようにす
るのが好ましい。

【００２７】また、前記本発明のプロセスカートリッジ
の第１又は第３の構成においては、感光体に接触し回転
する部材が前記感光体よりも先に回転する時間が０．０
１〜２．０秒であるのが好ましい。

【００２８】また、前記本発明のプロセスカートリッジ
の第１又は第３の構成においては、印字枚数に応じて、
感光体に接触し回転する部材が前記感光体よりも先に回
転する時間を変化させるのが好ましい。また、この場合
には、印字枚数が所定枚数増えるごとに、感光体に接触
し回転する部材が前記感光体よりも先に回転する時間を
減少させるのが好ましい。

【００２９】また、前記本発明のプロセスカートリッジ
の第２又は第３の構成においては、逆バイアス電圧の絶
対値が５〜３００Ｖであるのが好ましい。

【００３０】また、前記本発明のプロセスカートリッジ
の第２の構成においては、印字枚数に応じて、逆バイア
ス電圧の大きさを変化させるのが好ましい。また、この
場合には、印字枚数が所定枚数増えるごとに、逆バイア
ス電圧の大きさを小さくするのが好ましい。

【００３１】また、前記本発明のプロセスカートリッジ
の第１又は第３の構成においては、感光体に接触し回転
する部材が軸芯の周りに形成されたゴム製のローラから
なり、ゴム硬度が３０〜８０度、ゴムの肉厚が０．５〜
７ｍｍ、前記感光体との押圧力が０．５〜１．２ｋｇで
あるのが好ましい。また、この場合には、ゴム硬度が４
０〜７０度、ゴムの肉厚が１〜５ｍｍであるのが好まし
い。

【００３２】また、前記本発明のプロセスカートリッジ
の第１〜第３の構成における、感光体に接触し回転する
部材としては、例えば、帯電ローラあるいは現像ローラ
がある。そして、この場合、帯電ローラ、現像ローラの
材料としては、シリコーンゴムやウレタンゴムが用いら
れている。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態を用いて本発明
をさらに具体的に説明する。

【００３４】感光体の汚染とは、ウレタンゴムやシリコ
ーンゴムからなる帯電ローラや現像ローラが感光体と接
触して放置された際に、ローラ内の可塑剤、軟化剤ある
いは加硫剤、ゴムのオリゴマー成分などがローラの表面
にブリードして、接触している感光体を汚染することを
いう。

【００３５】本発明の画像形成装置及びプロセスカート
リッジは、静止状態から画像形成動作に移る際に、感光
体を停止させたままで、帯電ローラ、現像ローラ、転写
ローラ、クリーニングローラ等の、感光体に接触し回転
する部材を感光体よりも先に回転させる構成となってい
る。

【００３６】ここで、シリコーンゴムからなる現像ロー
ラを例に挙げて説明する。

【００３７】シリコーンゴムからなる現像ローラの場
合、そのオリゴマー成分が時間と共に滲み出し感光体上
に付着して、感光体の表面性を著しく変化させることが
知られている。この状態はいわゆるシリコーンオイルが
感光体に付着した状態であり、汚染された部分の離型性
が他の部分と著しく異なるために、トナーの付着状態が
変化し、現像ローラと感光体とが接触していた箇所が画
像上で白筋や黒筋となって現れる。この汚染物質を除去
すれば画像上の欠陥は無くなるが、感光体上を研磨する
ような新たなクリーニング機構を設けた場合には、感光
体の全面をクリーニングすることとなり、汚染されてい
ない面に悪影響を及ぼしてしまう。また、このような新
たなクリーニング機構を設けると、構造が複雑になって
しまう。

【００３８】汚染されている場所はローラとの接触部分
のみであるため、その接触部分のみをクリーニングする
のが望ましい。本発明においては、静止状態から画像形
成動作に移る際に、汚染源であるローラを感光体よりも
先に回転させる構成を採用しているので、ローラと感光
体との接触部分の汚染部分のみを汚染源であるローラ自
身によって擦り取ることができる。

【００３９】現像ローラ上には薄層化されたトナーが存
在するため、擦り取る効果は極めて高い。この擦り取る
効果は、ローラの回転方向には依存しない。尚、感光体
と感光体に接触し回転する各ローラは等速で回転させて
もよいし、周速差をもって回転させてもよい。

【００４０】感光体に接触し回転する各ローラが感光体
よりも先に回転する時間は０．０１〜２．０秒であるの
が望ましい。先に回転する時間が０．０１秒未満の場合
には、汚染物質を擦り取る効果が低くなり、２．０秒を
超えると、各ローラの寿命が短くなると共に、ファース
トコピーの時間が必要以上に長くなる。このことは、４
色のカートリッジを切り替えながら印字を行うカラー画
像形成装置において顕著に現れ、ローラを先に回転させ
る時間の４倍の時間が余分に必要となる。従って、先に
回転させる時間は汚染物質を除去することが可能な最低
時間に設定するのが望ましい。

【００４１】また、本発明の画像形成装置及びプロセス
カートリッジは、感光体が回転動作する前に、感光体に
接触し回転する部材と感光体との間に、通常の現像時と
は逆のバイアス電圧を印加する構成となっている。この
ように通常の現像時とは逆のバイアス電圧を印加するこ
とにより、感光体上の汚染部分に電荷が注入され、ハー
フトーン画像上での白抜けを抑制する効果が得られる。

【００４２】また、本発明の画像形成装置及びプロセス
カートリッジは、静止状態から画像形成動作に移る際
に、感光体を停止させたままで、帯電ローラ、現像ロー
ラ、転写ローラ、クリーニングローラ等の、感光体に接
触し回転する部材を感光体よりも先に回転させ、かつ、
感光体に接触し回転する部材が感光体よりも先に回転し
ている間（感光体が回転動作する前に）、感光体に接触
し回転する部材と感光体との間に、通常の現像時とは逆
のバイアス電圧を印加する構成となっている。通常の現
像時においては、トナーを感光体に付着させる方向にバ
イアス電圧が印加される。ここでいう逆のバイアス電圧
とは、トナーを現像ローラに引き寄せる方向のバイアス
電圧のことである。感光体に接触し回転する部材を感光
体よりも先に回転させる際に、逆バイアス電圧を印加す
ることにより、トナーの飛散を防止し汚染物質を引き寄
せる効果が得られる。この効果は、特にその表面に薄層
化されたトナーが存在する現像ローラにおいて特に顕著
に現れる。

【００４３】この場合においても、感光体に接触し回転
する各ローラが感光体よりも先に回転する時間、すなわ
ち、感光体が回転動作する前に、感光体に接触し回転す
る部材と感光体との間に、通常の現像時とは逆のバイア
ス電圧を印加する時間は０．０１〜２．０秒であるのが
望ましい。

【００４４】逆バイアス電圧は、その絶対値が５〜３０
０Ｖ、さらには５０〜２００Ｖであるのが望ましい。逆
バイアス電圧の絶対値が５Ｖ未満の場合には、トナーの
飛散を十分に抑えることができず、３００Ｖを超える
と、トナーによるローラへの汚染が強くなって、ローラ
の寿命が短くなってしまう。

【００４５】上記したように、感光体に接触し回転する
部材（汚染源）を感光体よりも先に回転させたり、感光
体が回転動作する前に、感光体に接触し回転する部材と
感光体との間に、通常の現像時とは逆のバイアス電圧を
印加することにより、感光体の汚染による白抜け等を抑
制することができる。しかし、印字枚数が増えてトナー
が劣化してくると、感光体上の逆バイアス電圧を印加し
た部分に劣化トナーが付着し、黒筋が発生してしまう。

【００４６】これを防止するためには、印字枚数に応じ
て、逆バイアス電圧を印加する時間を変化させるのが望
ましい。すなわち、印字枚数が所定枚数増えるごとに、
逆バイアス電圧を印加する時間を減少させるのが望まし
い。

【００４７】ところで、ブラック・トナーは、カーボン
顔料を含有しているため、シアン・トナー、マゼンタ・
トナー、イエロ・トナー（カラー・トナー）とは特性が
異なる。従って、ブラック・トナーとカラー・トナーと
で、逆バイアス電圧を印加する時間の変更度合いを変え
るのが望ましい。

【００４８】また、印字枚数に応じて、感光体に接触し
回転する部材が感光体よりも先に回転する時間を変化さ
せることによっても（すなわち、印字枚数が所定枚数増
えるごとに、感光体に接触し回転する部材が感光体より
も先に回転する時間を減少させることによっても）、同
様の効果が得られる。そして、この場合にも、ブラック
・トナーとカラー・トナーとで、感光体に接触し回転す
る部材が感光体よりも先に回転する時間の変更度合いを
変えるのが望ましい。

【００４９】下記（表１）に、印字枚数と、逆バイアス
電圧の印加時間（あるいは感光体に接触し回転する部材
が感光体よりも先に回転する時間）との関係を示す。
尚、下記（表１）中、Ｂｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃは、ブラック、
イエロ、マゼンタ、シアンの各色をそれぞれ示してい
る。

【００５０】

【表１】

【００５１】また、印字枚数に応じて、逆バイアス電圧
の大きさを変化させることによっても（すなわち、印字
枚数が所定枚数増えるごとに、逆バイアス電圧の大きさ
を小さくすることによっても）、同様の効果が得られ
る。そして、この場合にも、ブラック・トナーとカラー
・トナーとで、逆バイアス電圧の変更度合いを変えるの
が望ましい。

【００５２】下記（表２）に、逆バイアス電圧の印加時
間を０．５秒に設定した場合の、印字枚数と、逆バイア
ス電圧の大きさとの関係を示す。

【００５３】

【表２】

【００５４】また、本発明の画像形成装置及びプロセス
カートリッジは、感光体と、静止状態から画像形成動作
に移る際に、感光体よりも先に回転し、かつ、感光体よ
りも先に回転している間（感光体が回転動作する前
に）、通常の現像時とは逆のバイアス電圧が感光体との
間に印加される、感光体に接触し回転する部材と、感光
体に接触する除電部材とを備え、転写後に感光体の除電
を行うようにした構成となっている。

【００５５】感光体の汚染は、帯電ローラ、現像ロー
ラ、転写ローラ、クリーニングローラ等の、感光体に接
触し回転する部材と感光体とを接触させていた時間に依
存してその度合いが変化するが、感光体に接触し回転す
る部材に通常の現像時とは逆のバイアス電圧を印加した
状態で当該部材を回転させた場合、汚染の度合いによっ
ては、白紙の部分に黒筋が現れてしまうことがある。こ
の現象は、主に寿命末期のブラック・トナーにおいて見
られる。これは、汚染対策として印加している逆バイア
ス電圧によって感光体に過大に電荷が注入されるためと
考えられる。本発明においては、転写後に感光体の除電
を行う除電部材を設けているので、感光体に余分に注入
された電荷を取り除くことができる。

【００５６】除電部材としては、導電性シートを感光体
に接触させたものを用いることができるが、クリーニン
グ部材に除電効果を併せ持たせてもよい。

【００５７】本発明の帯電ローラとしては、シリコーン
ゴム、ウレタンゴム等の導電性弾性体やその発泡体から
なるもの、内面の弾性層に表面層として導電層や絶縁層
等を設けた多層構造体からなるもの等を用いることがで
きるが、帯電安定性の面からすると、ウレタンゴムから
なるものを用いるのが望ましい。

【００５８】本発明の現像ローラとしては、シリコーン
ゴム、ウレタンゴム等の弾性を有するゴムからなるもの
を用いることができるが、画質の面からすると、シリコ
ーンゴムからなるものを用いるのが望しい。

【００５９】本発明の感光体には、有機感光体、無機感
光体等の汚染される表面性を有するすべての感光体が含
まれる。

【００６０】以下に、好適な実施の形態を挙げて、本発
明をさらに詳細に説明する。

【００６１】〈第１の実施の形態〉図１は本発明の第１
の実施の形態におけるプロセスカートリッジを示す断面
図である。図１において、１７はプロセスカートリッジ
ユニットであり、このプロセスカートリッジユニット１
７は以下のような構成部材を備えている。５３は直径１
８ｍｍ、厚さ４ｍｍの低硬度シリコーンゴム（ＪＩＳ−
Ａ硬度で４３度）からなる現像ローラである。この現像
ローラ５３は、抵抗が１０⁴Ω、表面粗さ（Ｒｚ）が
１．５μｍであり、矢印の方向に１７０ｍｍ／ｓｅｃの
周速度で回転する。５１は厚さ１５０μｍのステンレス
板（ＳＵＳ３０３、３０４等）からなる現像ブレードあ
る。５２はトナー５９を現像ローラ５３に供給するウレ
タン発泡材からなる供給ローラである。この供給ローラ
５２は、直径が１２．５ｍｍであり、矢印の方向に９８
ｍｍ／ｓｅｃの周速度で回転する。１１はフタロシアニ
ンをベースとした直径３０ｍｍの積層型有機感光体であ
り、感光体駆動ユニット６０によって矢印の方向に周速
度１０５ｍｍ／ｓｅｃで回転する。５５は転写後の感光
体表面に残ったトナーを清掃するウレタン材料からなる
クリーニングブレードである。５７は感光体１１を負の
電位に帯電させるウレタンゴムからなる帯電ローラであ
り、この帯電ローラ５７は帯電ローラー駆動ユニット６
１によって矢印の方向に回転する。尚、５６はクリーニ
ングブレード５５によって掻き落とされた廃トナー、５
８はレーザーによる露光信号である。

【００６２】用いたトナー５９は、ブラックの非磁性一
成分トナーであり、ポリエステル樹脂９２重量％に着色
剤であるカーボン顔料５重量％、電荷制御剤３重量％を
混練分散し、粉砕分級して得られた、平均粒径が８．５
μｍの非磁性のトナー母体粒子９９．５重量％に、表面
改質剤としての疎水性シリカ０．５重量％を外添処理し
たものである。

【００６３】ここで、像形成工程について簡単に説明す
る。まず、帯電ローラ５７が帯電ローラ駆動ユニット６
１によって回転し、これにより感光体１１上の汚染物質
が除去される。本実施の形態においては、帯電ローラ５
７が感光体１１よりも先に回転する時間は、０．５秒に
設定されている。次いで、感光体駆動ユニット６０によ
って感光体１１が回転を開始すると同時に、帯電ローラ
５７によって感光体１１が−６００Ｖに帯電される。次
いで、露光信号５８がプロセスカートリッジ１７に入射
され、感光体１１上に静電潜像が形成される。トナー５
９は供給ローラ５２によって現像ローラ５３上に供給さ
れ、現像ローラ５３上に供給されたトナー５９は現像ブ
レード５１によって薄層化される。次いで、感光体１１
と接触対向し逆方向に回転する現像ローラ５３に−４０
０Ｖの直流電圧の現像バイアスが印加され、これにより
潜像が現像されて顕像化する。

【００６４】感光体１１上のトナー像は記録紙（図示せ
ず）に転写され、感光体１１上に残ったトナーはクリー
ニングブレード５５によって掻き落とされて廃トナー５
６となる。

【００６５】尚、本実施の形態においては、従来から知
られている他の現像法を用いた構造のプロセスカートリ
ッジユニットを用いることもできる。

【００６６】また、本実施の形態においては、帯電ロー
ラ５７が感光体１１よりも先に回転する時間を０．５秒
（一定）に設定しているが、印字枚数が所定枚数増える
ごとに、帯電ローラ５７が感光体１１よりも先に回転す
る時間を減少させるのが望ましい。具体的には、印字枚
数が０〜９９９枚のとき０．３秒、１０００〜１４９９
枚のとき０．１秒、１５００〜１００００枚のとき０．
０５秒に設定される。

【００６７】また、本実施の形態においては、単一のト
ナー５９を用いて説明したが、４色のトナーを用いるこ
とにより、そのままカラープリンタに用いることができ
る。

【００６８】図３は本実施の形態におけるフルカラー画
像形成用の画像形成装置を示す断面図である。図３にお
いて、１は画像形成装置としてのカラー電子写真プリン
タの外装筐であり、図の右端面側が装置前面である。１
Ａはプリンタ前面板であり、この前面板１Ａは、プリン
タ外装筐１に対して下辺側のヒンジ軸１Ｂを中心として
破線で示すような倒し開き操作、実線で示すような起こ
し閉じ操作を自由に行うことができるようにされてい
る。プリンタ内に対する中間転写ベルトユニット２の着
脱操作や紙詰まり時などのプリンタ内部点検保守等は、
前面板１Ａを倒し開いてプリンタ内部を大きく解放する
ことによって行われる。尚、この中間転写ベルトユニッ
ト２の着脱動作の方向は、感光体１１の回転軸母線方向
に対して垂直となるように設計されている。

【００６９】図４に、中間転写ベルトユニット２の構成
を示す。中間転写ベルトユニット２は、中間転写ベルト
３と、中間転写ベルト３が架張されるローラ群、すなわ
ち、導電性弾性体からなる第１転写ローラ４、アルミ製
の第２転写ローラ５及び中間転写ベルト３の張力を調整
するテンションローラ６と、中間転写ベルト３上に残留
したトナーを清掃除去するベルトクリーナローラ７と、
クリーナローラ７上に回収されたトナーを掻き落とすス
クレーパ８と、回収されたトナーを収容する廃トナー溜
め９ａ、９ｂと、中間転写ベルト３の位置を検出する位
置検出器１０とを備えている。そして、以上の構成部材
は、ユニットハウジング２ａ内に収納されている。

【００７０】中間転写ベルト３としては、一般的に、絶
縁性樹脂中に導電性フィラーを混練し、押出機によって
フィルム化したものが用いられる。本実施の形態では、
絶縁性樹脂としてのポリカーボネート樹脂（例えば、三
菱ガス化学製、ユーピロンＺ３００）９５重量部に、導
電性フィラーとしての導電性カーボン（例えば、ケッチ
ェンブラック）５重量部を加えてフィルム化し、その表
面にフッ素樹脂をコーティングしたものを用いた。フィ
ルムの厚みは約３５０μｍ、比抵抗は約１０⁷〜１０⁸Ω
・ｃｍである。ここで、中間転写ベルト３として、ポリ
カーボネート樹脂に導電性フィラーを混練し、これをフ
ィルム化したものを用いているのは、中間転写ベルト３
の長期使用による弛みや、電荷の蓄積を有効に防止する
ことができるようにするためである。また、表面をフッ
素樹脂でコーティングしているのは、長期使用による中
間転写ベルト３の表面へのトナーフィルミングを有効に
防止することができるようにするためである。

【００７１】この中間転写ベルト３を、第１転写ローラ
４、第２転写ローラ５及びテンションローラ６に架張
し、矢印方向に移動可能に構成した。ここで、第１転写
ローラ４としては、厚さ１００μｍのエンドレスベルト
状の半導電性のウレタンを基材としたフィルムの周囲
に、１０⁷Ω・ｃｍの比抵抗を有するように低抵抗処理
を施したウレタンフォームが成形されたものを用いた。
尚、中間転写ベルト３の周長は、最大用紙サイズである
Ａ４サイズの用紙の長手方向の長さ（２９８ｍｍ）に、
感光体１１（直径３０ｍｍ）の周長の半分よりも若干長
い長さ（６２ｍｍ）を足した３６０ｍｍに設定されてい
る。

【００７２】中間転写ベルトユニット２がプリンタ本体
に装着されたときには、第１転写ローラ４は、中間転写
ベルト３を介して感光体１１に約１．０ｋｇｆの力で圧
接され、第２転写ローラ５は、中間転写ベルト３を介し
て第１転写ローラ４と同様の構成を有する第３転写ロー
ラ１２に圧接される。この第３転写ローラ１２は、中間
転写ベルト３に従動回転可能に構成されている。

【００７３】クリーナローラ７は、中間転写ベルト３を
清掃するベルトクリーナ部のローラであり、金属性のロ
ーラにトナー５９を静電的に吸引する交流電圧を印加す
る構成となっている。尚、クリーナローラとしては、ゴ
ムブレードや電圧を印加した導電性ファーブラシを用い
てもよい。

【００７４】図３に示すように、プリンタ中央には、ブ
ラック、イエロ、マゼンタ、シアンの各色用の４組の扇
型をしたプロセスカートリッジユニット１７Ｂｋ、１７
Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃがプロセスカートリッジユニット群
１８を構成し、円環状に配置されている。各プロセスカ
ートリッジユニット１７Ｂｋ、１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ
は、プリンタ上面板１Ｃをヒンジ軸１Ｄを中心に開いて
プロセスカートリッジユニット群１８の所定の位置に着
脱可能となっている。プロセスカートリッジユニット１
７Ｂｋ、１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃは、プリンタ内に正し
く装着されることにより、プロセスカートリッジユニッ
ト側とプリンタ側の両方の機械的駆動系統及び電気回路
系統が相互カップリング部材（図示せず）を介して結合
して、機械的・電気的に一体化される。

【００７５】本実施の形態の画像形成装置においては、
感光体駆動ユニット６０と帯電ローラ駆動ユニット６１
が別個に設けられており、感光体１１と帯電ローラ５７
は独立した動作が可能となっている。

【００７６】円環状に配置されているプロセスカートリ
ッジユニット１７Ｂｋ、１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃは支持
体（図示せず）に支持されており、支持体が移動手段で
ある移動モータ１９によって回転駆動されると、プロセ
スカートリッジユニット１７Ｂｋ、１７Ｙ、１７Ｍ、１
７Ｃの全体が、固定されて回転しない円筒状の軸２０の
周りで回転移動する。各プロセスカートリッジユニット
１７Ｂｋ、１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃは、回転移動によっ
て順番に像形成位置２１に移動する。この像形成位置２
１は、中間転写ベルト３を架張する第２転写ローラ４に
対向する位置であると共に、画素レーザ信号光２２によ
る露光位置でもある。

【００７７】各プロセスカートリッジユニット１７Ｂ
ｋ、１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃは、中に入れた現像剤を除
きそれぞれ同じ構成部材からなるので、説明を簡略化す
るためにブラック用のプロセスカートリッジユニット１
７Ｂｋについてのみ説明し、それ以外のプロセスカート
リッジユニット１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃについては説明
を省略する。

【００７８】図３において、３５はプリンタ外装筐１内
の下側に配設されたレーザビームスキャナ部であり、こ
のレーザビームスキャナ部３５は、半導体レーザ（図示
せず）、スキャナモータ３５ａ、ポリゴンミラー３５
ｂ、レンズ系３５ｃ等から構成されている。このレーザ
ビームスキャナ部３５からの画像情報の時系列電気画素
信号に対応した画素レーザ信号光２２は、プロセスカー
トリッジユニット１７Ｂｋとプロセスカートリッジユニ
ット１７Ｙとの間に形成された光路窓口３６を通る。さ
らに、画素レーザ信号光２２は、軸２０の一部に開けら
れた窓３７を通して、軸２０内に固定されたミラー３８
に入射する。ミラー３８により反射された画素レーザ信
号光２２は、像形成位置２１にあるプロセスカートリッ
ジユニット１７Ｂｋの露光窓２５からプロセスカートリ
ッジユニット１７Ｂｋ内にほぼ水平に進入し、プロセス
カートリッジユニット１７Ｂｋ内の上下に配設されてい
る現像剤溜め２６とクリーナ３４との間の通路を通って
感光体１１の左側面の露光部に入射し、感光体１１を母
線方向に走査しながら露光する。

【００７９】ここで、光路窓口３６からミラー３８まで
の光路として、両隣のプロセスカートリッジユニット１
７Ｂｋとプロセスカートリッジユニット１７Ｙとの間の
隙間が利用されているため、プロセスカートリッジユニ
ット群１８には無駄になる空間がほとんど無い。また、
ミラー３８はプロセスカートリッジユニット群１８の中
央部に設けられているため、固定された単一のミラーで
構成することができ、シンプルでかつ位置合わせなどが
容易な構成となっている。

【００８０】１２はプリンタ前面板１Ａの内側で紙給送
ローラ３９の上方に配設された第３転写ローラであり、
中間転写ベルト３と第３転写ローラ１２との圧接された
ニップ部には、プリンタ前面板１Ａの下部に設けられた
紙給送ローラ３９によって用紙が送られてくるように用
紙搬送路が形成されている。

【００８１】４０はプリンタ前面板１Ａの下辺側に外方
に突出して設けられた給紙カセットであり、この給紙カ
セット４０に複数の紙Ｓを同時にセットすることができ
るようにされている。

【００８２】４１ａ、４１ｂは紙搬送タイミングロー
ラ、４２ａ、４２ｂはプリンタの内側上部に設けられた
定着ローラ対、４３は第３転写ローラ１２と定着ローラ
対４２ａ、４２ｂとの間に設けられた紙ガイド板、４４
ａ、４４ｂは定着ローラ対４２ａ、４２ｂの紙出口側に
配設された紙排出ローラ対、４５は定着ローラ４２ａに
供給するシリコンオイル４６を溜めておく定着オイル溜
め、４７はシリコンオイル４６を定着ローラ４２ａに塗
布するオイル供給ローラである。

【００８３】尚、各プロセスカートリッジユニット１７
Ｂｋ、１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、中間転写ベルトユニッ
ト２には、廃トナー溜めが設けられている。

【００８４】以下、動作について説明する。

【００８５】最初、プロセスカートリッジユニット群１
８は、図３に示すような、ブラック用のプロセスカート
リッジユニット１７Ｂｋが像形成位置２１に位置した状
態にある。このとき、感光体１１は、中間転写ベルト３
を介して第１転写ローラ４に圧接している。

【００８６】像形成工程において、レーザビームスキャ
ナ部３５からプロセスカートリッジユニット１７Ｂｋに
ブラックの画素レーザ信号光２２が入力され、ブラック
・トナーによる像形成が行われる。このとき、プロセス
カートリッジユニット１７Ｂｋの像形成の速度（感光体
１１の周速度に等しい６０ｍｍ／ｓ）と中間転写ベルト
３の移動速度は同一となるように設定されており、ブラ
ック・トナーによる像形成と同時に、第１転写ローラ４
の作用により、ブラック・トナー像が中間転写ベルト３
に転写される。また、このとき、第１転写ローラ４には
＋１ｋＶの直流電圧が印加されている。中間転写ベルト
３へのブラック・トナー像の転写がすべて終わった直後
に、プロセスカートリッジユニット１７Ｂｋ、１７Ｙ、
１７Ｍ、１７Ｃはプロセスカートリッジユニット群１８
全体として移動モータ１９によって駆動されて、図３中
の矢印方向に回転移動し、ちょうど９０度回転してプロ
セスカートリッジユニット１７Ｙが像形成位置２１に達
した位置で停止する。尚、プロセスカートリッジユニッ
トの感光体１１以外の現像剤溜め２６やクリーナ３４の
部分は感光体１１先端の回転円弧よりも内側に位置して
いるので、この回転移動の間に中間転写ベルト３がプロ
セスカートリッジユニットに接触することはない。

【００８７】プロセスカートリッジユニット１７Ｙが像
形成位置２１に到着した後、ブラックの場合と同様に今
度はレーザビームスキャナ部３５からプロセスカートリ
ッジユニット１７Ｙにイエロの画素レーザ信号光２２が
入力され、イエロ・トナー像の形成と転写が行われる。
このときまでに、中間転写ベルト３は一回転し、前に転
写されたブラックのトナー像と次のイエロのトナー像と
が位置的に合致するように、イエロの画素レーザ信号光
２２の書き込みタイミングが制御される。この間、第３
転写ローラ１２とクリーナローラ７とは中間転写ベルト
３から少し離間しており、第３転写ローラ１２やクリー
ナローラ７によって中間転写ベルト３上のトナー像が乱
されることはない。

【００８８】以上の動作と同様の動作がマゼンタ及びシ
アンについても行われる。これにより、中間転写ベルト
３上に４色のトナー像が位置的に合致して重ね合わさ
れ、カラー像が形成される。最後のシアンのトナー像が
中間転写ベルト３上に転写された後、４色のトナー像は
タイミングを合わせて給紙カセット４０から送られる用
紙に第３転写ローラ１２の作用によって一括転写され
る。このとき、第２転写ローラ５は接地され、第３転写
ローラ１２には＋１．５ｋＶの直流電圧が印加される。
用紙に転写されたトナー像は、定着ローラ対４２ａ、４
２ｂによって定着される。その後、用紙は排出ローラ対
４４ａ、４４ｂを経て装置外に排出される。中間転写ベ
ルト３上に残った転写残りのトナーは、クリーナローラ
７の作用によって清掃され、次の像形成に備えられる。

【００８９】カラープリンタとして用いる場合にも、印
字枚数が所定枚数増えるごとに、帯電ローラ５７が感光
体１１よりも先に回転する時間を減少させるのが望まし
い。また、ブラック・トナーとシアン・トナー、マゼン
タ・トナー、イエロ・トナー（カラー・トナー）とで、
帯電ローラ５７が感光体１１よりも先に回転する時間の
変更度合いを変えるのが望ましい。具体的には、ブラッ
ク・トナーに対しては、印字枚数が０〜９９９枚のとき
０．３秒、１０００〜１４９９枚のとき０．１秒、１５
００〜１００００枚のとき０．０５秒に設定され、カラ
ー・トナーに対しては、印字枚数が０〜９９９枚のとき
０．７５秒、１０００〜１４９９枚のとき０．６秒、１
５００〜１９９９枚のとき０．４５秒、２０００〜１０
０００枚のとき０．３秒に設定される。

【００９０】次に、単色モード時の動作について説明す
る。

【００９１】単色モード時においては、まず、所定の色
のプロセスカートリッジユニットが像形成位置２１に移
動する。次いで、前と同様に、当該所定の色の像形成と
中間転写ベルト３への転写が行われる。次いで、この場
合には、プロセスカートリッジユニット群１８が回転移
動することなく、給紙カセット４０から送られてくる用
紙に第３転写ローラ１２によってそのまま転写され、そ
の後、定着ローラ対４２ａ、４２ｂによってそのまま定
着される。

【００９２】上記画像形成装置を用いて、本プロセスカ
ートリッジの評価を行った。

【００９３】一ヶ月間プロセスカートリッジを放置して
感光体１１を汚染させた後、上記の装置によって画像を
形成したところ、形成された画像には感光体汚染の痕跡
も無く、良好な画像が得られた。また、その後１万枚の
ランニングを行ったところ、その場合にも良好な画像が
得られた。

【００９４】〈第２の実施の形態〉図２は本発明の第２
の実施の形態におけるプロセスカートリッジを示す断面
図である。図２において、６２は現像ローラ駆動ユニッ
ト、５４は感光体１１を負の電位に帯電させるコロナ帯
電器であり、それ以外の構成は上記第１の実施の形態と
同様である。

【００９５】ここで、像形成工程について簡単に説明す
る。まず、コロナ帯電器５４によって感光体１１が−６
００Ｖに帯電される。次いで、露光信号５８がプロセス
カートリッジ１７に入射され、感光体１１上に静電潜像
が形成される。トナー５９は供給ローラ５２によって現
像ローラ５３上に供給され、現像ローラ５３上に供給さ
れたトナー５９は現像ブレード５１によって薄層化され
る。次いで、感光体１１と接触対向し同方向に回転する
現像ローラ５３に、−４００Ｖの直流電圧の現像バイア
スが印加され、これにより潜像が現像されて顕像化す
る。このとき、通常、現像ローラ５３と感光体１１は同
時に回転を始めるが、本実施の形態の画像形成装置にお
いては、現像ローラ駆動ユニット６２によって現像ロー
ラ５３が感光体１１よりも先に回転し始めるようにされ
ている。これにより、現像ローラ５３が感光体１１との
接触点を擦って感光体１１上の汚染物質が除去された
後、感光体駆動ユニット６０によって感光体１１が回転
し始める。本実施の形態においては、現像ローラ５３が
感光体１１よりも先に回転する時間は、０．８秒に設定
されている。

【００９６】尚、本実施の形態においては、従来から知
られている他の現像法を用いた構造のプロセスカートリ
ッジユニットを用いることもできる。

【００９７】また、本実施の形態においては、単一のト
ナー５９を用いて説明したが、４色のトナーを用いるこ
とにより、そのままカラープリンタに用いることができ
る。

【００９８】本実施の形態においても、上記第１の実施
の形態と同様にして、本プロセスカートリッジ１７の評
価を行った。

【００９９】一ヶ月間プロセスカートリッジを放置して
感光体１１を汚染させた後、上記の装置によって画像を
形成したところ、形成された画像には感光体汚染の痕跡
も無く、良好な画像が得られた。また、その後１万枚の
ランニングを行ったところ、その場合にも良好な画像が
得られた。

【０１００】〈第３の実施の形態〉本実施の形態におい
ては、現像ローラ５３を感光体１１よりも先に回転させ
ることなく、感光体１１が回転を始める０．５秒前か
ら、感光体１１に接触し回転する部材である現像ローラ
５３と感光体１１との間に、通常の現像時とは逆のバイ
アス電圧＋１００Ｖを印加した。これ以外の構成は上記
第２の実施の形態と同様である。

【０１０１】尚、本実施の形態においては、逆バイアス
電圧を印加する時間を０．５秒（一定）に設定している
が、印字枚数が所定枚数増えるごとに、逆バイアス電圧
を印加する時間を減少させるのが望ましい。印字枚数が
増えてトナーが劣化してくると、感光体１１上の逆バイ
アス電圧を印加した部分に劣化トナーが付着し、黒筋が
発生してしまうからである。具体的には、印字枚数が０
〜９９９枚のとき０．３秒、１０００〜１４９９枚のと
き０．１秒、１５００〜１００００枚のとき０．０５秒
に設定される。また、印字枚数が所定枚数増えるごと
に、逆バイアス電圧の大きさを小さくすることによって
も、同様の効果が得られる。具体的には、逆バイアス電
圧の印加時間を０．５秒に設定した場合、印字枚数が０
〜９９９枚のとき１５０Ｖ、１０００〜１４９９枚のと
き１００Ｖ、１５００〜１００００枚のとき５０Ｖに設
定される。

【０１０２】また、カラープリンタとして用いる場合に
は、ブラック・トナーとカラー・トナーとで、逆バイア
ス電圧を印加する時間の変更度合いを変えるのが望まし
い。具体的には、ブラック・トナーに対しては、印字枚
数が０〜９９９枚のとき０．３秒、１０００〜１４９９
枚のとき０．１秒、１５００〜１００００枚のとき０．
０５秒に設定され、カラー・トナーに対しては、印字枚
数が０〜９９９枚のとき０．７５秒、１０００〜１４９
９枚のとき０．６秒、１５００〜１９９９枚のとき０．
４５秒、２０００〜１００００枚のとき０．３秒に設定
される。また、ブラック・トナーとカラー・トナーと
で、逆バイアス電圧の変更度合いを変えることによって
も、同様の効果が得られる。具体的には、逆バイアス電
圧の印加時間を０．５秒に設定した場合、ブラック・ト
ナーに対しては、印字枚数が０〜９９９枚のとき１５０
Ｖ、１０００〜１４９９枚のとき１００Ｖ、１５００〜
１００００枚のとき５０Ｖに設定され、カラー・トナー
に対しては、印字枚数が０〜９９９枚のとき３００Ｖ、
１０００〜１４９９枚のとき２００Ｖ、１５００〜１９
９９枚のとき１００Ｖ、２０００〜１００００枚のとき
５０Ｖに設定される。

【０１０３】本実施の形態においても、上記第１の実施
の形態と同様にして、本プロセスカートリッジ１７の評
価を行った。

【０１０４】一ヶ月間プロセスカートリッジを放置して
感光体１１を汚染させた後、上記の装置によって画像を
形成したところ、形成された画像には感光体汚染の痕跡
も無く、良好な画像が得られた。また、その後１万枚の
ランニングを行ったところ、その場合にも良好な画像が
得られた。

【０１０５】〈第４の実施の形態〉本実施の形態におい
ては、現像ローラ５３が感光体１１よりも先に回転して
いる間、感光体１１に接触し回転する部材である現像ロ
ーラ５３と感光体１１との間に、通常の現像時とは逆の
バイアス電圧＋１００Ｖを印加した。また、現像ローラ
５３が感光体１１よりも先に回転する時間を、１．０秒
に設定した。これ以外の構成は上記第２の実施の形態と
同様である。

【０１０６】本実施の形態においても、上記第１の実施
の形態と同様にして、本プロセスカートリッジ１７の評
価を行った。

【０１０７】一ヶ月間プロセスカートリッジを放置して
感光体１１を汚染させた後、上記の装置によって画像を
形成したところ、形成された画像には感光体汚染の痕跡
も無く、良好な画像が得られた。また、現像の際に装置
内がトナーの飛散によって汚染されることもなかった。
また、その後１万枚のランニングを行ったところ、その
場合にも良好な画像が得られた。

【０１０８】〈第５の実施の形態〉本実施の形態におい
ては、クリーニングブレード５５として、導電材料を添
加して導電性を付与したウレタンゴムを用いた。これ以
外の構成は上記第４の実施の形態と同様である。

【０１０９】本実施の形態においても、上記第１の実施
の形態と同様にして、本プロセスカートリッジ１７の評
価を行った。

【０１１０】一ヶ月間プロセスカートリッジを放置して
感光体１１を汚染させた後、上記の装置によって画像を
形成したところ、形成された画像には感光体汚染の痕跡
も無く、良好な画像が得られた。また、カートリッジの
寿命末期においても白紙に黒筋が発生することはなかっ
た。

【０１１１】〈第６の実施の形態〉図５は本発明の第６
の実施の形態におけるプロセスカートリッジを示す断面
図である。図５に示すように、クリーニングブレード５
５の下流側には、感光体１１に接触した状態で除電部材
である導電性シート６３が設けられている。これによ
り、転写後に感光体１１の除電を行うことができる。こ
れ以外の構成は上記第４の実施の形態と同様である。

【０１１２】本実施の形態においても、上記第１の実施
の形態と同様にして、本プロセスカートリッジ１７の評
価を行った。

【０１１３】一ヶ月間プロセスカートリッジを放置して
感光体１１を汚染させた後、上記の装置によって画像を
形成したところ、形成された画像には感光体汚染の痕跡
も無く、良好な画像が得られた。また、カートリッジの
寿命末期においても白紙に黒筋が発生することはなかっ
た。

【０１１４】（比較例１）上記第１の実施の形態のプロ
セスカートリッジ１７において帯電ローラ５７を感光体
１１よりも先に回転させない構成のプロセスカートリッ
ジを用いて、上記第１の実施の形態と同様にして、評価
を行った。

【０１１５】一ヶ月間プロセスカートリッジを放置して
感光体１１を汚染させた後、上記の装置によって画像を
形成したところ、感光体汚染の痕跡がベタ画像において
は濃度の濃い横筋となり、ハーフトーン画像においては
白く抜ける横筋となって現れた。

【０１１６】（比較例２）上記第２の実施の形態のプロ
セスカートリッジ１７において現像ローラ５３を感光体
１１よりも先に回転させない構成のプロセスカートリッ
ジを用いて、上記第１の実施の形態と同様にして、評価
を行った。

【０１１７】一ヶ月間プロセスカートリッジを放置して
感光体１１を汚染させた後、上記の装置によって画像を
形成したところ、感光体汚染の痕跡がベタ画像において
は濃度の濃い横筋となり、ハーフトーン画像においては
白く抜ける横筋となって現れた。

【０１１８】（比較例３）上記第３の実施の形態のプロ
セスカートリッジ１７において感光体１１に接触し回転
する部材である現像ローラ５３と感光体１１との間に通
常の現像時とは逆のバイアス電圧を印加しない構成のプ
ロセスカートリッジを用いて、上記第１の実施の形態と
同様にして、評価を行った。

【０１１９】一ヶ月間プロセスカートリッジを放置して
感光体１１を汚染させた後、上記の装置によって画像を
形成したところ、感光体汚染の痕跡がベタ画像において
は濃度の濃い横筋となり、ハーフトーン画像においては
白く抜ける横筋となって現れた。

【０１２０】（比較例４）上記第４の実施の形態のプロ
セスカートリッジ１７において現像ローラ５３が感光体
１１よりも先に回転する時間を３．０秒に設定した構成
のプロセスカートリッジを用いて、上記第１の実施の形
態と同様にして、評価を行った。

【０１２１】一ヶ月間プロセスカートリッジを放置して
感光体１１を汚染させた後、上記の装置によって画像を
形成したところ、現像ローラ５３と感光体１１との間に
印加される逆バイアスにより、感光体１１に電荷注入さ
れた痕跡が非画像部にも濃度の濃い横筋となり、これが
画像欠陥となって現れた。また、４千枚のランニングを
行った時点で現像ローラ５３の表面がぼろぼろになり、
良好な画像を形成することができなくなった。

【０１２２】（比較例５）上記第６の実施の形態のプロ
セスカートリッジ１７において現像ローラ５３と感光体
１１との間に＋３５０Ｖの逆バイアス電圧を印加し、か
つ、除電部材を設けない構成のプロセスカートリッジを
用いて、上記第１の実施の形態と同様にして、評価を行
った。

【０１２３】一ヶ月間プロセスカートリッジを放置して
感光体１１を汚染させた後、上記の装置によって画像を
形成したところ、現像ローラ５３と感光体１１との間に
印加される逆バイアスにより、感光体１１に電荷注入さ
れた痕跡が非画像部にも濃度の濃い横筋となり、これが
画像欠陥となって現れた。

【０１２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡単な構造を保持したまま、帯電ローラや現像ローラ等
の、感光体に接触し回転する部材の材料としてウレタン
ゴムやシリコーンゴムを用いた場合であっても、感光体
汚染の発生を防止することができる。また、現像器と感
光体を別ユニットにする必要もない。すなわち、本発明
によれば、簡単な構成で高画質化とメンテナンス性の向
上とを両立させることのできる画像形成装置及びプロセ
スカートリッジを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態におけるプロセスカ
ートリッジを示す断面図

【図２】本発明の第２の実施の形態におけるプロセスカ
ートリッジを示す断面図

【図３】本発明の第１の実施の形態におけるフルカラー
画像形成用の画像形成装置を示す断面図

【図４】本発明の第１の実施の形態における中間転写ベ
ルトユニットを示す断面図

【図５】本発明の第６の実施の形態におけるプロセスカ
ートリッジを示す断面図

【符号の説明】

２中間転写ベルトユニット３中間転写ベルト４第１転写ローラ５第２転写ローラ６テンションローラ７ベルトクリーナローラ１１感光体１２第３転写ローラ１７、１７Ｂｋ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｙプロセスカ
ートリッジユニット１８プロセスカートリッジユニット群１９移動モータ２１像形成位置２２画素レーザ信号光３５レーザビームスキャナ部３８ミラー３９紙給送ローラ４０給紙カセット４６シリコンオイル４７オイル供給ローラ５１現像ブレード５２供給ローラ５３現像ローラ５４コロナ帯電器５５クリーニングブレード５６廃トナー５７帯電ローラ５８露光信号５９トナー６０感光体駆動ユニット６１帯電ローラ駆動ユニット６２現像ローラ駆動ユニット６３除電部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 15/01 Ｇ０３Ｇ 15/01 Ｊ 15/02 １０１ 15/02 １０１ 15/06 １０１ 15/06 １０１ 15/08 ５０１ 15/08 ５０１Ｄ 21/10 21/00 ３５０ 21/06 ３１２ 21/00 ３５０３４０

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体と、前記感光体に接触し回転する
部材とを備えた画像形成装置であって、静止状態から画
像形成動作に移る際に、前記感光体に接触し回転する部
材を前記感光体よりも先に回転させるようにしたことを
特徴とする画像形成装置。
【請求項２】感光体と、前記感光体に接触し回転する
部材とを備えた画像形成装置であって、前記感光体が回
転動作する前に、前記感光体に接触し回転する部材と前
記感光体との間に、通常の現像時とは逆のバイアス電圧
を印加するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】逆バイアス電圧の印加時間が０．０１〜
２．０秒である請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】印字枚数に応じて、逆バイアス電圧の印
加時間を変化させる請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】印字枚数が所定枚数増えるごとに、逆バ
イアス電圧の印加時間を減少させる請求項４に記載の画
像形成装置。
【請求項６】ブラック・トナーとシアン・トナー、マ
ゼンタ・トナー、イエロ・トナーとで、逆バイアス電圧
を印加する時間の変更度合いを変える請求項４又は５に
記載の画像形成装置。
【請求項７】感光体と、前記感光体に接触し回転する
部材とを備えた画像形成装置であって、静止状態から画
像形成動作に移る際に、前記感光体に接触し回転する部
材を前記感光体よりも先に回転させ、かつ、前記感光体
に接触し回転する部材が前記感光体よりも先に回転して
いる間、前記感光体に接触し回転する部材と前記感光体
との間に、通常の現像時とは逆のバイアス電圧を印加す
るようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】感光体に接触する除電部材をさらに備
え、転写後に前記感光体の除電を行うようにした請求項
７に記載の画像形成装置。
【請求項９】感光体に接触し回転する部材が前記感光
体よりも先に回転する時間が０．０１〜２．０秒である
請求項１、７又は８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】印字枚数に応じて、感光体に接触し回
転する部材が前記感光体よりも先に回転する時間を変化
させる請求項１、７又は８のいずれかに記載の画像形成
装置。
【請求項１１】印字枚数が所定枚数増えるごとに、感
光体に接触し回転する部材が前記感光体よりも先に回転
する時間を減少させる請求項１０に記載の画像形成装
置。
【請求項１２】ブラック・トナーとシアン・トナー、
マゼンタ・トナー、イエロ・トナーとで、感光体に接触
し回転する部材が前記感光体よりも先に回転する時間の
変更度合いを変える請求項１０又は１１に記載の画像形
成装置。
【請求項１３】逆バイアス電圧の絶対値が５〜３００
Ｖである請求項２、７又は８のいずれかに記載の画像形
成装置。
【請求項１４】印字枚数に応じて、逆バイアス電圧の
大きさを変化させる請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項１５】印字枚数が所定枚数増えるごとに、逆
バイアス電圧の大きさを小さくする請求項１４に記載の
画像形成装置。
【請求項１６】ブラック・トナーとシアン・トナー、
マゼンタ・トナー、イエロ・トナーとで、逆バイアス電
圧の変更度合いを変える請求項１４又は１５に記載の画
像形成装置。
【請求項１７】感光体に接触し回転する部材が軸芯の
周りに形成されたゴム製のローラからなり、ゴム硬度が
３０〜８０度、ゴムの肉厚が０．５〜７ｍｍ、前記感光
体との押圧力が０．５〜１．２ｋｇである請求項１、７
又は８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１８】ゴム硬度が４０〜７０度、ゴムの肉厚
が１〜５ｍｍである請求項１７に記載の画像形成装置。
【請求項１９】感光体に接触し回転する部材が帯電ロ
ーラである請求項１〜１８のいずれかに記載の画像形成
装置。
【請求項２０】帯電ローラがシリコーンゴム又はウレ
タンゴムからなる請求項１９に記載の画像形成装置。
【請求項２１】感光体に接触し回転する部材が現像ロ
ーラである請求項１〜１８のいずれかに記載の画像形成
装置。
【請求項２２】現像ローラがシリコーンゴム又はウレ
タンゴムからなる請求項２１に記載の画像形成装置。
【請求項２３】感光体と、前記感光体に接触し回転す
る部材とを備えたプロセスカートリッジであって、静止
状態から画像形成動作に移る際に、前記感光体に接触し
回転する部材を前記感光体よりも先に回転させるように
したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２４】感光体と、前記感光体に接触し回転す
る部材とを備えた画像形成装置であって、前記感光体が
回転動作する前に、前記感光体に接触し回転する部材と
前記感光体との間に、通常の現像時とは逆のバイアス電
圧を印加するようにしたことを特徴としたプロセスカー
トリッジ。
【請求項２５】逆バイアス電圧の印加時間が０．０１
〜２．０秒である請求項２４に記載のプロセスカートリ
ッジ。
【請求項２６】印字枚数に応じて、逆バイアス電圧の
印加時間を変化させる請求項２４に記載のプロセスカー
トリッジ。
【請求項２７】印字枚数が所定枚数増えるごとに、逆
バイアス電圧の印加時間を減少させる請求項２６に記載
のプロセスカートリッジ。
【請求項２８】感光体と、前記感光体に接触し回転す
る部材とを備えたプロセスカートリッジであって、静止
状態から画像形成動作に移る際に、前記感光体に接触し
回転する部材を前記感光体よりも先に回転させ、かつ、
前記感光体に接触し回転する部材が前記感光体よりも先
に回転している間、前記感光体に接触し回転する部材と
前記感光体との間に、通常の現像時とは逆のバイアス電
圧を印加するようにしたことを特徴とするプロセスカー
トリッジ。
【請求項２９】感光体に接触する除電部材をさらに備
え、転写後に前記感光体の除電を行うようにした請求項
２８に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３０】感光体に接触し回転する部材が前記感
光体よりも先に回転する時間が０．０１〜２．０秒であ
る請求項２３、２８又は２９のいずれかに記載のプロセ
スカートリッジ。
【請求項３１】印字枚数に応じて、感光体に接触し回
転する部材が前記感光体よりも先に回転する時間を変化
させる請求項２３、２８又は２９のいずれかに記載のプ
ロセスカートリッジ。
【請求項３２】印字枚数が所定枚数増えるごとに、感
光体に接触し回転する部材が前記感光体よりも先に回転
する時間を減少させる請求項３１に記載のプロセスカー
トリッジ。
【請求項３３】逆バイアス電圧の絶対値が５〜３００
Ｖである請求項２４、２８又は２９のいずれかに記載の
プロセスカートリッジ。
【請求項３４】印字枚数に応じて、逆バイアス電圧の
大きさを変化させる請求項２４に記載のプロセスカート
リッジ。
【請求項３５】印字枚数が所定枚数増えるごとに、逆
バイアス電圧の大きさを小さくする請求項３４に記載の
プロセスカートリッジ。
【請求項３６】感光体に接触し回転する部材が軸芯の
周りに形成されたゴム製のローラからなり、ゴム硬度が
３０〜８０度、ゴムの肉厚が０．５〜７ｍｍ、前記感光
体との押圧力が０．５〜１．２ｋｇである請求項２３、
２８又は２９のいずれかに記載のプロセスカートリッ
ジ。
【請求項３７】ゴム硬度が４０〜７０度、ゴムの肉厚
が１〜５ｍｍである請求項３６に記載のプロセスカート
リッジ。
【請求項３８】感光体に接触し回転する部材が帯電ロ
ーラである請求項２３〜３７のいずれかに記載のプロセ
スカートリッジ。
【請求項３９】帯電ローラがシリコーンゴム又はウレ
タンゴムからなる請求項３８に記載のプロセスカートリ
ッジ。
【請求項４０】感光体に接触し回転する部材が現像ロ
ーラである請求項２３〜３７のいずれかに記載のプロセ
スカートリッジ。
【請求項４１】現像ローラがシリコーンゴム又はウレ
タンゴムからなる請求項４０に記載のプロセスカートリ
ッジ。