JP2001066854A

JP2001066854A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001066854A
Application number: JP24351299A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Suzuki; 啓之鈴木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-08-30
Filing date: 1999-08-30
Publication date: 2001-03-16

Abstract

(57)【要約】【課題】像担持体表面を帯電させる際に、像担持体上
に付着した正負両極性の転写残りトナーを剥ぎ取ること
ができ、且つ像担持体表面を均一に帯電させることが可
能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、帯電手段として複数の
接触帯電手段３１、３２を有し、像担持体１に対する最
終の接触帯電手段３２が帯電する前の像担持体１の表面
電位が、少なくとも画像形成時には、最終の接触帯電手
段３２に印加される電圧よりも、像担持体１の所望の帯
電極性について高くされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子写真方
式、或は静電記録方式を用いて像担持体上に形成した潜
像を現像剤によって可視化して画像を得る、例えば複写
機、プリンタ、ファクシミリなどとされる画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式や静電記録方式を用
いた画像形成装置が数多く考案されている。図７は、電
子写真方式の従来の画像形成装置の一例の概略構成を示
す。

【０００３】図７に示す画像形成装置は、電子写真方式
の複写機とされ、原稿読み取りを行うリーダ部Ｒと、画
像形成を行うプリンタ部Ｗに大別される。

【０００４】リーダ部Ｒにおいて、原稿台８上に載置さ
れた原稿Ｇを、原稿照射用ランプ、短焦点レンズアレ
イ、ＣＣＤセンサが一体的にユニット化された原稿読み
取りユニット９が照射しながら走査することによって、
この照明走査光の原稿面反射光が、焦点レンズアレイに
よって結像され、ＣＣＤセンサに入射される。

【０００５】ＣＣＤセンサは、受光部、転送部、出力部
を含み構成されており、ＣＣＤ受光部において光信号が
電荷信号に変えられ、転送部でクロックパルスに同期し
て順次出力部に転送され、出力部において電荷信号を電
圧信号に変換し、増幅及び低インピーダンス化して出力
する。

【０００６】こうして得られたアナログ信号は、周知の
画像処理を行ってデジタル信号に変換してプリンタ部Ｗ
に送られる。

【０００７】プリンタ部Ｗでは、画像形成開始信号が入
力されると、像担持体としてのドラム状の電子写真感光
体（以下、「感光ドラム」と呼ぶ。）１の表面が、帯電
手段３によって所定の電位になるように帯電される。そ
の間に上記のようにしてリーダ部Ｒにて原稿の読み取り
が行われ、デジタル信号に変換された画像情報がプリン
タ部Ｗに送られ、この画像情報に従って露光手段である
ＬＥＤ露光手段２が感光ドラム１の表面上を露光し、原
稿画像に対応した静電潜像を形成する。

【０００８】続いて、この静電潜像を、現像剤としてト
ナー粒子とキャリア粒子を有する、所謂、２成分現像剤
を収容した現像装置４にて現像して、感光ドラム３上
に、所謂、トナー像が形成する。このようにして感光ド
ラム１上に形成されたトナー像は、転写装置７と感光ド
ラム１とが対向する転写部に搬送される。

【０００９】又、感光ドラム１上へのトナー像の形成と
同期するようにして、記録材カセット２０に収容された
記録材Ｐが転写部まで搬送され、転写装置７の作用によ
って感光ドラム１上のトナー像は記録材Ｐ上に静電転写
される。

【００１０】その後、未定着トナー像を担持した記録材
Ｐは感光ドラム１の表面から静電分離され、定着器６へ
搬送される。定着器６において、記録材Ｐ上の未定着ト
ナー像は、記録材Ｐに熱定着され、その後、記録材Ｐは
画像形成装置外に排出される。

【００１１】一方、トナー像の転写が終了した後の感光
ドラム１の表面は、クリーニング手段としてのクリーナ
ー５によって転写残りトナーなどの付着汚染物が除去を
受け、感光ドラム１は繰り返し画像形成に使用される。

【００１２】従来、クリーナー５としては、ゴムブレー
ドを感光ドラム１の表面に対してカウンター方向に当接
させて転写残りトナーなどを掻き取る方法や、ファーブ
ラシを高速で感光ドラム１の表面に対して当接回転させ
て掻き取る方法が一般的である。

【００１３】ところで、近年、低オゾン、低電力などの
利点を有することから、感光ドラム１の表面を帯電させ
る帯電手段３として、接触帯手段を用いる画像形成装置
が実用化されている。即ち、この種の画像形成装置で
は、被帯電体としての感光ドラム１に、電圧を印加した
帯電手段を当接させて帯電を行う、接触帯電方式を採用
する。

【００１４】このような接触帯電方式の帯電手段として
は、磁気ブラシ方式が帯電接触の安定性という点から好
適に用いられている。

【００１５】磁気ブラシ方式の接触帯電手段は、導電性
の磁性粒子を直接マグネット上に磁気的に拘束させる
か、或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、マグネット或はスリーブを停止、或は回転さ
せて磁性粒子を感光ドラム１に接触させ、これに電圧を
印加することによって帯電が行われる。

【００１６】又、導電性の繊維をブラシ状に形成したも
の（以下、「ファーブラシ」と呼ぶ。）、或は導電性の
スポンジをロール状にした導電スポンジローラも接触帯
電手段として好ましく用いられる。

【００１７】特に、このような接触帯電手段を用いる場
合、被帯電体である感光ドラム１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を有するもの、
或はアモルファスシリコン感光体などを用いると、接触
帯電手段に印加したバイアスの直流成分とほぼ同等の帯
電電位を感光ドラム１の表面に得ることが可能である。
このような帯電方法のことを「注入帯電」と呼ぶ。

【００１８】注入帯電を用いれば、感光ドラム１の帯電
において、コロナ帯電器を用いる場合に行われるような
放電現象を利用しないので、完全なオゾンレス、且つ低
電力消費型帯電が可能となり、注目されてきている。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年のトナー
の小粒径化、重合トナーなどの球形トナーの使用などに
伴い、前述したようなゴムブレードやファーブラシを用
いるクリーナー５では、クリーニング時のクリーナー５
からのトナーのすり抜けが発生し易くなってきており、
このようなクリーナー５と接触帯電手段の組合せでは、
すり抜けトナーによる接触帯電手段の汚染などが発生す
る。このため、感光ドラム１のクリーナー５以外に、接
触帯電手段のクリーニング手段が必要となる場合が多
い。

【００２０】尚、上記のような機械的なクリーニング方
法ではなく、電気的な方法でクリーニングする手法も考
案されている。しかし、一般に、転写残りトナーとして
は、転写時の剥離放電などで帯電極性がネガ・ポジ（負
・正）両極性が混在しているため、これを回収するため
には少なくとも２つのクリーニング手段が必要となる。

【００２１】一方、転写残りトナーの回収を接触帯電手
段が兼ね、帯電同時クリーニングを行う構成とすること
によって、構成を簡略化し、且つ、小径トナーや球形ト
ナーなどのように機械的なクリーニングが困難であった
トナーを電界によって回収できるようにすることが考え
られる。

【００２２】又、接触帯電手段を用いる画像形成装置に
おいて、現像装置４が転写残りトナーを回収する、即ち
現像同時クリーニングを行う画像形成装置も出現してい
る。この現像同時クリーニングでは、転写後に感光ドラ
ム１上に若干残留したトナーを、次の工程以降の現像時
に、現像装置４と感光ドラム１との間に存在するかぶり
取り電位差（Ｖback）によって回収する方法である。

【００２３】現像同時クリーニング方式によれば、転写
残りトナーは回収されて次工程以後用いられるため、廃
トナーをなくすことができ、環境保護などの面から好ま
しく、又、スペースの面においても、大幅な小型化が実
現できるなどの利点がある。

【００２４】このように、接触帯電帯手段を用いる画像
形成装置において、帯電同時クリーニング、或は現像同
時クリーニングを行い、画像形成装置を、所謂、クリー
ナレスの構成とすることが考えられる。

【００２５】しかしながら、単一の接触帯電手段を有す
る従来の画像形成装置では、上記の帯電同時クリーニン
グ、或は現像同時クリーニングを行うには、以下に説明
するような問題がある。

【００２６】即ち、一般に、転写残りトナーとしては、
転写時の放電（剥離放電などを含む）などで極性が反転
したトナーと、反転していないトナーとの、正負両極性
のトナーが混在して感光ドラム１上に存在する。

【００２７】ここで、図１８は、単一の接触帯電手段を
用いて感光ドラム１を帯電する場合の接触帯電手段への
印加電圧と感光ドラム１の表面電位の関係の一例を示
す。例えば図１８に示すように、一般に、注入帯電方式
を用いて帯電を行う場合、転写後の感光ドラム１の表面
電位が＋２００〜−２００Ｖ程度、又、感光ドラム１の
表面の所望の帯電電位が−６００Ｖであるとすると、接
触帯電手段に対して−６２０Ｖ程度の電圧を印加して帯
電を行う。

【００２８】先ず、単一の接触帯電手段を用いて帯電同
時クリーニングを行う場合について考える。感光ドラム
１の表面電位と印加電圧が上記関係にある時、図１８に
示すように、接触帯電手段と感光ドラム１との間では、
ポジトナーを接触帯電手段側に回収する方向に電界が生
じ、ポジトナーは接触帯電手段側に充分回収でき、同時
にポジトナーの下の感光ドラム１表面も帯電することが
できる。

【００２９】しかしながら、接触帯電手段と感光ドラム
１との間の電界によって、ネガトナーは感光ドラム１方
向に押し付けられるため、接触帯電手段側には回収でき
ないという問題がある。更に、トナーの下が帯電できな
いため、先の画像が次の画像に薄く残る、所謂、「ポジ
ゴースト」を引き起こす原因になる。

【００３０】次に、接触帯電手段を用いた画像形成装置
において現像同時クリーニングを行う場合について考え
る。現像同時クリーニングを行う画像形成装置では、繰
り返し画像形成を行うと、転写残りトナーを現像装置４
が回収できないため、そのトナーの下を帯電できないこ
とによって「ポジゴースト」が発生する。この現象は接
触帯電手段が汚染するとより顕著になる。

【００３１】そこで、感光ドラム１上の転写残りトナー
の下を帯電するために、帯電時に転写残りトナーを感光
ドラム１上から一旦剥ぎ取り、帯電後に再び感光ドラム
１に戻して現像装置４でこれを回収することが重要とな
る。

【００３２】しかしながら、帯電同時クリーニングの場
合と同様、例えば図１８に示すように、単一の接触帯電
手段では、転写時の剥離放電などで極性が反転したトナ
ー（図１８の例ではポジトナー）は充分に剥ぎ取ること
ができ、その下を帯電することができるが、極性が反転
していないトナー（図１８の例ではネガトナー）は接触
帯電手段では剥ぎ取ることができず、その下を帯電する
ことができない。このように帯電時に接触帯電手段が転
写残りトナーの下を帯電できないと、前記の「ポジゴー
スト」が発生する。

【００３３】従って、本発明の目的は、一般には、像担
持体表面を帯電させる際に、像担持体上に付着した正負
両極性の転写残りトナーを剥ぎ取ることができ、且つ像
担持体表面を均一に帯電させることが可能な画像形成装
置を提供することである。

【００３４】本発明の目的は、特に、接触帯電手段が像
担持体の転写残りトナーの回収を兼ねることによって、
電界によって正負両極性の転写残トナーを像担持体から
回収し、小径トナーや球形トナーなどの機械的なクリー
ニングが困難なトナーを充分に回収でき、且つ、構成を
簡略化できる画像形成装置を提供することである。

【００３５】又、本発明の他の目的は、接触帯電手段に
よって像担持体表面を帯電させる際に正負両極性の転写
残りトナーを像担持体上から剥ぎ取り、その下の像担持
体表面を均一に帯電することができ、且つ、転写残りト
ナーを接触帯電手段に蓄積させずに現像装置が転写残り
トナーの回収を兼ねることによって、廃トナーを出さ
ず、同時に構成を簡略化できる画像形成装置を提供する
ことである。

【００３６】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
像担持体を帯電手段を用いて帯電した後露光して、前記
像担持体上に潜像を形成し、前記像担持体上の潜像を現
像装置が現像剤によって可視化してトナー像とし、前記
像担持体上のトナー像を記録材上に転写する画像形成装
置において、前記帯電手段として複数の接触帯電手段を
有し、前記像担持体に対する最終の接触帯電手段が帯電
する前の前記像担持体の表面電位が、少なくとも画像形
成時には、前記最終の接触帯電手段に印加される電圧よ
りも前記像担持体の所望の帯電極性について高くされる
ことを特徴とする画像形成装置である。

【００３７】本発明の一実施態様によると、少なくとも
前記最終の接触帯電手段に対するトナー捕集手段を更に
有し、前記最終の接触帯電手段上のトナーを捕集する電
界が前記最終の接触帯電手段と前記トナー捕集手段との
間に形成される。又、好ましくは、前記トナー捕集手段
からトナーを剥ぎ取る手段を更に有し、記録材上にトナ
ー像を転写した後の前記像担持体上に残留するトナーの
回収を、前記接触帯電部材が兼ねる。

【００３８】本発明の他の実施態様によると、前記最終
の接触帯電手段が帯電する前の前記像担持体の表面電位
が、画像形成時には、前記最終の接触帯電手段に印加さ
れる電圧よりも前記像担持体の所望の帯電極性について
高くされ、非画像形成時の一定時間には、前記最終帯電
手段に印加される電圧よりも前記像担持体の所望の帯電
極性について低くされる。又、好ましい実施態様による
と、前記最終の接触帯電手段に対するトナー捕集手段を
更に有し、画像形成時には、前記最終の接触帯電手段上
のトナーを捕集する電界が前記最終の接触帯電手段と前
記トナー捕集手段との間に形成され、前記非画像形成時
の一定時間には、前記最終の接触帯電手段が帯電する前
の前記像担持体の表面電位が前記最終帯電手段に印加さ
れる電圧よりも前記像担持体の所望の帯電極性について
低くなるのと同時に、前記トナー捕集手段上のトナーを
前記最終の接触帯電手段に転移させる電界が形成され、
記録材上にトナー像を転写した後の前記像担持体上に残
留するトナーの回収を、前記現像装置が兼ねる。

【００３９】本発明の好ましい実施態様によると、前記
像担持体は、抵抗率が１０⁹〜１０¹ ⁴Ωｃｍの材料から
成る層を表面に有する。又、好ましくは、前記像担持体
は、感光層、及び表面層を有し、前記表面層は樹脂及び
導電性微粒子を有し、前記導電性微粒子はＳｎＯ₂であ
る。

【００４０】本発明の他の好ましい実施態様によると、
前記像担持体は、非晶質のシリコンを有する表面層を含
んで成る。

【００４１】又、本発明の好ましい実施態様によると、
前記最終の接触帯電手段は、磁性粒子を用いる磁気ブラ
シ帯電器であり、他の実施態様によると、前記最終の接
触帯電手段は、スポンジローラを含んで成り、前記スポ
ンジローラは、帯電促進粒子で被覆される。又、好まし
くは、前記帯電促進粒子は、平均粒径が１０ｎｍ以上、
５０μｍ以下でり、又、前記帯電促進粒子は、体積抵抗
率が１０¹²Ωｃｍ以下である。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。

【００４３】実施例１図１は本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成
を示す。本実施例によると、本発明は、電子写真方式の
複写機にて具現化されるが、本発明はこれに限定される
ものではないことを理解されたい。

【００４４】本実施例の画像形成装置のリーダ部Ｒの構
成は、図７を参照して説明した従来の画像形成装置と同
様であるので説明は省略する。又、プリンタ部Ｗにおい
て、帯電手段及びクリーニング手段の構成が図７に示す
従来の画像形成装置の構成とは異なるが、その他の構成
は同様とされるので必要のない限り重複する説明は省略
する。

【００４５】図８は、本実施例の帯電手段の近傍の概略
構成を示す。図８に示すように、本実施例の画像形成装
置は、図７に示した従来の画像形成装置とは異なり、ト
ナー像の転写後に感光ドラム１上に付着した転写残りト
ナーをクリーニングするためのクリーニング手段として
個別のクリーナー５を備えておらず、帯電手段である接
触帯電手段がクリーニング手段を兼ね、帯電同時クリー
ニングを行う構成とされる。

【００４６】本実施例の画像形成装置は、複数の接触帯
電手段として、第１の帯電手段、及び第１の帯電手段か
ら感光ドラム１の回転方向下流側に位置する第２の帯電
手段を有しており、これらはともに帯電用磁性粒子を用
いる第１、第２の磁気ブラシ帯電器３１、３２とされ
る。本実施例では、複数の接触帯電手段のうち、第２の
帯電手段である第２の磁気ブラシ帯電器３２が、感光ド
ラム１に対する最終の接触帯電手段である。

【００４７】第１、第２の帯電手段として用いられる第
１、第２の磁気ブラシ帯電器３１、３２は、それぞれ回
転自在の外径１６ｍｍの非磁性スリーブ３１ｂ、３２ｂ
の内部に固定マグネット３１ａ、３２ａが設けて構成さ
れる。そして、帯電用磁性粒子が磁界によってそれぞれ
非磁性スリーブ３１ｂ、３２ｂ上にブラシ状に形成さ
れ、非磁性スリーブ３１ｂ、３２ｂの回転に伴って帯電
用磁性粒子が搬送される。又、この非磁性スリーブ３１
ｂ、３２ｂは、感光ドラム１の回転に対してカウンター
方向に回転し、本実施例では、感光ドラム１の回転速度
（周速度）１００ｍｍ／ｓｅｃに対して、磁気ブラシ帯
電器３１、３２は１５０ｍｍ／ｓｅｃで回転する。

【００４８】非磁性スリーブ３１ｂ、３２ｂに帯電電圧
を印加することにより、電荷が帯電用磁性粒子から感光
ドラム１上に与えられ、帯電電圧に対応した電位に感光
ドラム１の表面を帯電する。尚、磁気ブラシ帯電器３
１、３２の回転速度は、速いほど帯電均一性が良好にな
る傾向にある。

【００４９】又、本実施例では、第１、第２の磁気ブラ
シ帯電器３１、３２に対して、それぞれトナー捕集手段
３６、３７が設けられる。トナー捕集手段３６、３７と
しては、外径が８ｍｍのアルミニウムにて形成された円
柱を使用する。それぞれのトナー捕集手段３６、３７
は、第１、第２の帯電手段３１、３２上に穂立ちした帯
電用磁性粒子と接触でき、且つ帯電用磁性粒子が通過で
きるように、磁気ブラシ帯電器３１、３２の非磁性スリ
ーブ３１ｂ、３２ｂの表面との間隔を３００μｍに設定
し設けられる。又、トナー捕集手段３６、３７と非磁性
スリーブ３１ｂ、３２ｂとは、互いに順方向に回転可能
とした。更に、それぞれのトナー補給手段３６、３７に
は各々について任意のバイアスが印加できるように直流
バイアス電源と直結している。

【００５０】帯電用磁性粒子としては、粒径が平均粒径
にて１０〜１００μｍ、飽和磁化が２０〜２５０ｅｍｕ
／ｃｍ³、抵抗が１×１０²〜１×１０¹⁰Ωｃｍのものが
好ましく、又、感光ドラム１上にピンホールのような絶
縁欠陥が存在することを考慮すると、体積抵抗率が１×
１０⁶Ωｃｍ以上のものを用いることが好ましい。

【００５１】帯電性能を良くするには、帯電用磁性粒子
として、できるだけ抵抗の小さいものを用いることが好
ましく、本実施例では、平均粒径２５μｍ、飽和磁化２
００ｅｍｕ／ｃｍ³、抵抗が５×１０⁶Ωｃｍの磁性粒子
を用いた。本実施例では、帯電用磁性粒子として、フェ
ライト表面を酸化還元処理して抵抗調整を行ったものを
用いた。尚、帯電用磁性粒子の抵抗値は、底面積が２２
８ｍｍ²の金属セルに磁性粒子を２ｇ入れた後、６．６
Ｋｇ／ｃｍ²で加重し、１００Ｖの電圧を印加して測定
した。

【００５２】本実施例では、第１、第２の磁気ブラシ帯
電器３１、３２の非磁性スリーブ３１ｂ、３２ｂの表面
と感光ドラム１の表面との間隔は５００μｍとし、感光
ドラム１に対して形成される帯電用磁性粒子の接触ニッ
プ幅を、約６ｍｍになるように調整した。

【００５３】後述して詳しく説明するが、本実施例で
は、第１の磁気ブラシ帯電器３１には−８２０Ｖの直流
バイアス、第２の磁気ブラシ帯電器３２には−５８０Ｖ
の直流バイアスを、それぞれ非磁性スリーブ３１ｂ、３
２ｂに印加して帯電同時クリーニングを実現した。

【００５４】次に、本実施例において像担持体として用
いられる感光ドラム１について説明する。

【００５５】本発明では、感光ドラム１として、通常用
いられている有機感光体などを用いることができるが、
好ましくは、有機感光体（感光層）上に抵抗率が１０⁹
〜１０¹⁴Ωｃｍの材質にて形成される表面層を有するも
のや、アモルファスシリコン感光体などを用いること
で、電荷注入帯電を実現でき、オゾン発生の防止、並び
に消費電力の低減に効果がある。又、詳しくは後述する
が、帯電性についても、帯電手段に印加する帯電バイア
スと感光ドラム１の表面の帯電電位がほぼ同等となるた
め、本発明の実現に有利である。

【００５６】そこで、本実施例では、負帯電の有機感光
体で、直径３０ｍｍのアルミニウム製のドラム基体上
に、下記の第１〜第５の５つの層を下から順に設けた感
光ドラム１を用いた。

【００５７】即ち、第１層は、下引き層であり、アルミ
ニウム製のドラム基体（以下、「アルミ基体」と呼
ぶ。）の欠陥をならすために設けられている厚さ２０μ
ｍの導電層である。

【００５８】第２層は、正電荷注入防止層であり、アル
ミ基体から注入された正電荷が感光ドラム１の表面に帯
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１×
１０⁶Ωｃｍ程度に抵抗調整された厚さ１μの中抵抗層
である。

【００５９】第３層は、感光層を構成する電荷発生層で
あり、ジスアゾ系の顔料を樹脂に分散した厚さ約０．３
μｍの層であり、露光を受けることによって正負の電荷
対を発生する。

【００６０】第４層は、感光層を構成する電荷輸送層で
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、感光ドラム１の
表面に帯電された負電荷はこの層を移動することができ
ず、電荷発生層で発生した正電荷のみを感光ドラム１の
表面に輸送することができる。

【００６１】第５層は、表面層としての電荷注入層であ
り、絶縁性樹脂のバインダーにＳｎＯ₂の超微粒子を分
散した材料の塗工層である。具体的には絶縁性樹脂に光
透過性の絶縁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）した粒径約０．０３μｍのＳｎＯ
₂粒子を樹脂に対して７０重量パーセント分散した材料
の塗工層である。このように、調合した塗工液をディッ
ピング塗工法、スプレー塗工法、ロール塗工法、ビーム
塗工法などの適当な塗工法にて厚さ約３μｍに塗工して
電荷注入層とした。

【００６２】次に、本実施例の画像形成装置にて用いら
れる現像装置４について説明する。

【００６３】一般的に現像方法は、現像剤として１成分
現像剤を用い、非磁性トナーをブレードなどで現像剤担
持体としての現像スリーブ上にコーティングして搬送す
るか、或は磁性トナーを磁気力によって現像スリーブ上
にコーティングして搬送し、感光ドラムに対して非接触
状態にて現像を行う方法（１成分非接触現像）、上記の
ようにして現像スリーブ上にトナーをコーティングして
搬送し、感光ドラムに対して接触状態で現像する方法
（１成分接触現像）、或は、現像剤としてトナー粒子に
対して磁性キャリアを混合した２成分現像剤を用い、磁
気力によって２成分現像剤を搬送し、感光ドラムに対し
て接触状態で現像する方法（２成分接触現像）、上記の
ようにして搬送した２成分現像剤を感光ドラムに対して
非接触状態状態にして現像する方法（２成分非接触現
像）の４種類に大別される。

【００６４】一般に、画像の高画質化や高安定性の面か
ら、２成分接触現像法が多く用いられている。本実施例
の画像形成装置においてもこの現像方法用いた。

【００６５】図１４は、本実施例の画像形成装置が備え
る２成分磁気ブラシ現像用の現像装置４の概略構成を示
す。

【００６６】現像容器１６の、感光ドラム１と対向する
開口部に、現像剤担持体である現像スリーブ１１が延在
している。現像スリーブ１１は、内部に固定配置された
マグネットローラ１２を備える。現像容器１６内には、
攪拌スクリュー１３及び１４が設けられ、又、現像容器
１６の開口部に位置して、現像スリーブ１１表面に現像
剤を薄層形成するための規制ブレード１５が配置され
る。

【００６７】現像スリーブ１１は、少なくとも現像時に
は感光ドラム１に対して最近接領域の間隙が５００μｍ
になるように配置され、現像剤としての磁性キャリアと
トナーとが感光ドラム１に対して接触する状態で現像で
きるように設定されている。

【００６８】次に、現像装置４を用いて２成分磁気ブラ
シ法により感光ドラム１上の静電潜像を顕像化する現像
工程について説明する。

【００６９】先ず、現像スリーブ１１の回転に伴い、マ
グネットローラ１２のＮ２極の位置で現像スリーブ１１
上に汲み上げられた現像剤（磁性キャリア及びトナー）
は、Ｓ２極、更にＮ１極へと搬送される過程で、現像ス
リーブ１１に対して垂直に配置された規制ブレード１５
によって層厚を規制され、現像スリーブ１１上に薄層形
成される。

【００７０】こうして現像スリーブ１１上に薄層形成さ
れた現像剤が現像主極Ｓ１極に搬送されてくると、磁気
力によって現像剤の穂立ちが形成される。この穂状に形
成された現像剤によって感光ドラム１上の静電潜像を現
像し、その後、Ｎ３極及びＮ２極による反発磁界によっ
て現像スリーブ１１上の現像剤は現像容器１６内に戻さ
れる。

【００７１】現像スリーブ１１には電源（図示せず）か
ら直流電圧及び交流電圧が印加される。本実施例では、
直流電圧として−４５０Ｖ、交流電圧としてＶｐｐ＝１
５００Ｖ、Ｖｆ＝３０００Ｈｚを印加した。

【００７２】一般に、２成分現像法においては交流電圧
を印加すると現像効率が増して画像は高品位になるが、
逆にカブリが発生し易くなるという危険も生じる。この
ため、通常、現像装置４に印加する直流電圧と感光ドラ
ム１の表面電位との間に電差を設けることによって、カ
ブリを防止する。このカブリ防止、即ち現像時に非画像
領域にトナーが付着するのを防止する電位差を、カブリ
取り電位（Ｖback）と呼ぶ。

【００７３】本実施例で用いた２成分現像剤は、トナー
粒子として、平均粒径６μｍのネガ帯電トナーに対して
平均粒径２０ｎｍの酸化チタンを重量比で１％外添した
ものを含み、現像用磁性キャリアとして、飽和磁化が２
０５ｅｍｕ／ｃｍ³であり、平均粒径が３５μｍの磁性
キャリアを含む。本実施例では、このトナーと現像用磁
性キャリアとを、重量比６：９４で混合したものを現像
剤として用いた。又、この時の現像剤中のトナーは、摩
擦帯電量が約２５×１０^-3ｃ／ｋｇであった。

【００７４】又、本実施例によると、前述の帯電用磁性
粒子とトナー粒子との摩擦帯電特性は、トナー粒子が約
−５．０×１０^-3ｃ／ｋｇの摩擦帯電量となる特性であ
る。

【００７５】ここで、図１９を参照して、トナーの摩擦
帯電量の測定方法について説明する。図１９は、トナー
のトリボ電荷量を測定する装置の概略構成を示す。

【００７６】先ず、底に８００メッシュのスクリーン４
３のある金属製の測定容器４２に、摩擦帯電量を測定し
ようとするトナー粒子と磁性キャリア（磁性粒子）とを
重量比で５：９５で混合し、５０〜１００ｍｌ容量のポ
リエチレン製のビンに入れて約１０〜４０秒間手で振と
うした２成分剤を、約０．５〜１．５ｇ入れて金属製の
蓋４４をする。この時の測定容器４２の重量を量り、Ｗ
１（ｋｇ）とする。次に、吸引機４１（測定容器４２と
接する部分は少なくとも絶縁体）において、吸引口４７
から吸引し、風量調節弁４６を調節して真空計４５の圧
力を２５０ｍｍＡｑとする。この状態で充分、好ましく
は２分間吸引を行い。樹脂を吸引除去する。この時の電
位計４９の電圧をＶ（ボルト）とし、コンデンサー４８
の容量をＣ（Ｆ）とする。又、吸引後の測定容器４２全
体の重量を量り、Ｗ２（ｋｇ）とする。このトナーの摩
擦帯電量は下式、樹脂の摩擦帯電量（ｃ／ｋｇ）＝（Ｃ×Ｖ×１０−３）
／（Ｗ１−Ｗ２）によって計算される。

【００７７】次に、本実施例の転写装置７の動作を説明
する。上記した現像装置４の動作によって感光ドラム１
上に形成したトナー像は、次いで転写装置７の作用によ
って記録材Ｐ上に転写される。本実施例によると転写装
置７は、記録材担持体である無端状の転写ベルト７１を
駆動ローラ７２及び従動ローラ７３に巻架して構成さ
れ、駆動ローラ７２の回転により転写ベルト７１は回動
する。

【００７８】転写装置７は、更に転写手段としての転写
帯電ブレード７４を有しており、この転写帯電ブレード
７４は転写ベルト７１の内側から感光ドラム１方向に加
圧力を発生し、且つ転写帯電ブレード７４は高圧電源
（図示せず）から給電され、転写ベルト７１上に担持さ
れた記録材Ｐを裏面からトナーの逆極性に帯電して、感
光ドラム１上のトナー像を順次記録材Ｐの上面に転写す
る。本実施例では、転写帯電ブレード７４に＋１５μＡ
のバイアスを定電流制御により印加して転写を行った。

【００７９】転写終了後の記録材Ｐは定着器６へと搬送
され、未定着トナー像が熱定着されて画像が形成され、
その後画像形成装置外に排出される。そして、転写終了
後に感光ドラム１上に付着した転写残りトナーは、第
１、第２の磁気ブラシ帯電器３１、３２によって回収さ
れる。

【００８０】次に、本実施例における、第１、第２の磁
気ブラシ帯電器３１、３２による帯電同時クリーニング
の動作を詳しく説明する。

【００８１】トナー像を記録材Ｐ上に転写した後の感光
ドラム１の表面には転写残りトナーが残留している。こ
の転写残りトナーは、転写時の剥離放電などによって帯
電極性が反転してしまうものと反転しないものが存在
し、即ち、感光ドラム１上には正負両極性のトナーが付
着している。

【００８２】図１８を参照して前述したように、感光ド
ラム１を注入帯電にてネガ帯電し、反転現像を行う従来
の画像形成装置にて、単一の接触帯電手段として磁気ブ
ラシ帯電器で帯電同時クリーニングを行おうとする場
合、通常、感光ドラム１の表面の帯電電位は、この磁気
ブラシ帯電器への印加バイアスよりも低くなるため、転
写時の剥離放電などで極性が反転したポジトナーは、こ
の磁気ブラシ帯電器にて回収されるが、極性が反転して
いないネガトナーは、磁気ブラシ帯電器にて回収するこ
とは困難である。

【００８３】これに対して、本実施例の画像形成装置
は、図８に示すように複数の接触帯電手段として、第
１、第２の磁気ブラシ帯電器３１、３２を有しており、
第２の磁気ブラシ帯電器３２が帯電する前の感光ドラム
１の表面電位を、この第２の磁気ブラシ帯電器３２に印
加する電圧よりも、感光ドラム１の所望の帯電極性につ
いて、即ち、本実施例では負極性について高くすること
によって、正負両極性の転写残りトナーを第１、第２の
磁気ブラシ帯電器３１、３２によって回収し、同時に感
光ドラム１の表面を帯電することが可能となる。

【００８４】図１５、図１６を参照してより具体的に説
明する。図１５は、第１の磁気ブラシ帯電器３１への印
加電圧と感光ドラム１の表面の帯電電位との関係を示
し、図１６は、第２の磁気ブラシ帯電器３２への印加電
圧と感光ドラム１の表面の帯電電位との関係を示す。

【００８５】本実施例の画像形成装置は、感光ドラム１
をネガ帯電し、反転現像を行う。図１５に示すように、
本実施例によると、トナー像の転写終了後の感光ドラム
１の表面電位は＋２００〜−２００Ｖ程度であり、画像
形成のための感光ドラム１の所望の帯電電位は−６００
Ｖである。

【００８６】帯電同時クリーニング工程において、先
ず、第１の磁気ブラシ帯電器３１に対して−８２０Ｖ程
度の電圧を印加して、感光ドラム１の表面を−８００Ｖ
まで帯電する。これにより、図１５に示すように、感光
ドラム１の表面の帯電電位と第１の磁気ブラシ帯電器３
１への印加電圧との関係によって、電界がポジトナーを
第１の磁気ブラシ帯電器３１側に回収する方向に生じ
る。従って、ポジトナーが充分に第１の磁気ブラシ帯電
器３１によって回収でき、同時に感光ドラム１の表面を
帯電する。

【００８７】続いて、図１６に示すように、第２の磁気
ブラシ帯電器３２に対して−５８０Ｖ程度の電圧を印加
して、感光ドラム１の表面の帯電電位を−６００Ｖに下
げると、第２の磁気ブラシ帯電器３２への印加電圧と感
光ドラム１の表面の帯電電位との関係から、今度は、電
界がネガトナーを第２の磁気ブラシ帯電器３２側へ回収
する方向に生じ、ネガトナーが充分に第２の磁気ブラシ
帯電器３２によって回収でき、同時に感光ドラム１の表
面を所望の電位（−６００Ｖ）に帯電することができ
る。

【００８８】以上のようにして正負両極性のトナーを第
１、第２の磁気ブラシ帯電器３１、３２によって回収
し、且つ均一に感光ドラム１の表面を帯電することがで
きる。

【００８９】上記のようにして第１、第２の磁気ブラシ
帯電器３１、３２によって回収されたトナーは、それぞ
れトナー捕集手段３６、３７によって捕集される。

【００９０】本実施例によると、第１の磁気ブラシ帯電
器３１に接触配置されたトナー捕集手段３６には、例え
ば−１２００Ｖの電圧が印加され、感光ドラム１の帯電
時に回収されたポジトナーを捕集する。

【００９１】第２の磁気ブラシ帯電器３２に接触配置さ
れたトナー捕集手段３７には例えば０Ｖ（アース）が接
続されており、帯電時に回収されたネガトナーを捕集す
る。

【００９２】又、帯電用磁性粒子との摩擦帯電によって
ネガ極性に反転したトナーは、感光ドラム１上に転移し
（吐き出し）、第２の磁気ブラシ帯電器３２によって回
収される。

【００９３】それぞれのトナー捕集手段３６、３７にて
捕集されたトナーは、それぞれトナー剥ぎ取り手段とし
てのＳＵＳブレード３８、３８によって剥ぎ取られて、
廃トナー容器３９内に収容される。

【００９４】本実施例によれば、廃トナー容器３９から
の多少のトナーのすり抜けが生じても、このトナーは電
界によりトナー捕集手段３６、３７方向に引きつけら
れ、第１、第２の磁気ブラシ帯電器３１、３２のトナー
による汚染が蓄積することはない。

【００９５】尚、第１の磁気ブラシ帯電器３１について
は、帯電用磁性粒子とトナーとの摩擦帯電によって一部
のトナーの極性が反転してネガトナーとなるため、第１
の磁気ブラシ帯電器３１に戻る場合がある。しかし、上
記したように、このネガトナーは感光ドラム１上に吐き
出された後、第２の磁気ブラシ帯電器３２を介して回収
されるため、第１の磁気ブラシ帯電器３１に蓄積するこ
とはない。

【００９６】尚、上述のように、本実施例によると、感
光ドラム１に電荷注入層を設け、又第１、第２の帯電手
段として第１、第２の磁気ブラシ帯電器３１、３２を用
いて「注入帯電」を行うことにより、第１、第２の磁気
ブラシ帯電器３１、３２に印加する帯電バイアスと、感
光ドラム１表面の帯電電位がほぼ同等になり、本発明の
実現に有利である。この点についてより詳細に説明す
る。

【００９７】即ち、従来の放電を用いた接触帯電方式を
用いる場合、放電しきい値が６００Ｖ程度であるため、
感光ドラム１の表面の所望の帯電電位が−６００Ｖであ
る時、第２の帯電手段への印加バイアスは−１２００Ｖ
程度となる。そして、第１の帯電手段にてこの電位より
も負極性について高く感光ドラム１の表面を帯電するた
めには、少なくとも−１２００Ｖ以上に帯電しなければ
ならない。

【００９８】通常の感光ドラム１は、−１０００Ｖ以上
帯電すると、リーク跡などが発生し、画像欠陥が発生し
易くなる。従って、このような方法では、本発明の実現
は困難となる。

【００９９】これに対して、上記本実施例では、第２の
帯電手段への印加バイアスと感光ドラム１の表面の帯電
電位を−１０００Ｖ以下に抑えた状態で、帯電同時クリ
ーニングが実現できる。

【０１００】以上、本発明の画像形成装置によると、感
光ドラム１の表面を帯電させる際に、正負両極性の転写
残りトナーを剥ぎ取り、回収し、且つ感光ドラム１の表
面を均一に帯電させることができる。又、電界によって
転写残りトナーを回収するので、小径トナーや、球形ト
ナーなども良好に回収することができる。

【０１０１】尚、上記本実施例では、第１、第２の磁気
ブラシ帯電器３１、３２に印加するバイアスを直流電圧
のみとしたが、転写残りトナーの回収性、感光ドラム１
の帯電均一性をより高めるためには、直流電圧に交番電
圧を重畳することも効果がある。具体的には、周波数２
００〜８０００Ｈｚ程度、振幅２００〜１５００Ｖ程度
の交番電圧を重畳することによってこの効果が得られ
る。

【０１０２】又、本実施例では、第１、第２の磁気ブラ
シ帯電器３１、３２は、マグネットローラ３１ａ、３２
ａが固定され、非磁性スリーブ３１ｂ、３２ｂが回転す
る構成としたが、本発明はこの構成に限定するものでは
なく、例えば、マグネットローラ３１ａ、３２ａが回転
する構成とすることもでき、更にマグネットローラ３１
ａ、３２ａのみにて構成し、このマグネットローラ３１
ａ、３２ａ自体が回転する構成とすることも、ローラ表
面を導電性処理をすることによって実現可能である。

【０１０３】更に、本実施例では、第１、第２の帯電手
段として、共に磁気ブラシ帯電方式の、第１、第２の磁
気ブラシ帯電器３１、３２を使用したが、本発明者の検
討によると、第２の帯電手段としては、感光ドラム１の
均一な帯電が行えるものが必要であるが、第１の帯電手
段としては、必ずしも均一な帯電でなくても良いため、
導電性ファーブラシローラや、スポンジローラ、或はロ
ーラ形状ではなく固定系のものであってもかまわない。

【０１０４】様々な構成で検討したところ、第１の帯電
手段に求められる機能は、第２の帯電手段への印加バイ
アスよりも所望の帯電極性について（本実施例では負極
性）高く感光ドラム１の表面を帯電する点であり、この
点が実現できれば、本発明の効果は充分に得られる。

【０１０５】実施例２図２は、本発明に係る画像形成装置の第２の実施例の概
略構成を示す。本実施例の画像形成装置は、実施例１の
画像形成装置と基本的には同様の構成とされ、帯電手段
のみが異なる。

【０１０６】実施例１にて用いた帯電用磁性粒子とトナ
ー粒子の摩擦帯電特性は、トナー粒子が−５．０×１０
^-3ｃ／ｋｇの摩擦帯電量となるものであった。このよう
に、トナーをネガに帯電させる摩擦帯電特性の帯電用磁
性粒子を用いる場合、第１の磁気ブラシ帯電器３１によ
って回収されたポジ極性の転写残りトナーは、帯電用磁
性粒子との摩擦帯電によってネガ極性になる。この時、
例えば実施例１における第１の磁気ブラシ帯電器３１の
ように、印加バイアスと比較して、帯電後の感光ドラム
１の帯電電位が所望の極性について（実施例１では負極
性）同等か低い場合、摩擦帯電によってネガ極性となっ
たトナーは、除々に感光ドラム１上に吐き出される。こ
のため、本発明者の更なる検討によると、第１の磁気ブ
ラシ帯電器３１に対しては、必ずしもトナー捕集手段３
６を必要としない。

【０１０７】そこで、図９に示すように、本実施例で
は、第１の磁気ブラシ帯電器３１にはトナー捕集手段３
６を設けず、第２の磁気ブラシ帯電器３２のみにトナー
捕集手段３７を設ける構成とした。尚、その他の構成
は、実施例１と同様とした。図９は、本実施例の第１、
第２の磁気ブラシ帯電器３１、３２の近傍の概略構成を
示す。

【０１０８】より具体的に説明すると、実施例１と同様
に、本実施例の画像形成装置は、感光ドラム１をネガ帯
電し、反転現像を行う。図１５に示すように、トナー像
の転写終了後の感光ドラム１の表面電位は＋２００〜−
２００Ｖ程度であり、画像形成のための感光ドラム１の
所望の帯電電位は−６００Ｖである。

【０１０９】帯電同時クリーニング工程において、先
ず、第１の磁気ブラシ帯電器３１に対して−８２０Ｖ程
度の電圧を印加して、感光ドラム１の表面を−８００Ｖ
まで帯電する。これにより、図１５に示すように、感光
ドラム１の表面の帯電電位と第１の磁気ブラシ帯電器３
１への印加電圧との関係によって、電界がポジトナーを
第１の磁気ブラシ帯電器３１側に回収する方向に生じ
る。従って、ポジトナーが充分に第１の磁気ブラシ帯電
器３１によって回収でき、同時に感光ドラム１の表面を
帯電する。

【０１１０】続いて、図１６に示すように、第２の磁気
ブラシ帯電器３２に対して−５８０Ｖ程度の電圧を印加
して、感光ドラム１の表面の帯電電位を−６００Ｖに下
げると、第２の磁気ブラシ帯電器３２への印加電圧と感
光ドラム１の表面の帯電電位との関係から、今度は、電
界がネガトナーを第２の磁気ブラシ帯電器３２側へ回収
する方向に生じ、ネガトナーが充分に第２の磁気ブラシ
帯電器３２によって回収でき、同時に感光ドラム１の表
面を所望の電位（−６００Ｖ）に帯電することができ
る。

【０１１１】以上のようにして正負両極性のトナーを第
１、第２の磁気ブラシ帯電器３１、３２によって回収
し、且つ均一に感光ドラム１の表面を帯電することがで
きる。

【０１１２】又、このとき第１の磁気ブラシ帯電器３１
によって回収されたポジ極性に帯電したトナーは、帯電
用粒子との摩擦帯電によってネガ極性に帯電され、第１
の磁気ブラシ帯電器３１と感光ドラム１との間の電界に
よって、感光ドラム１上に吐き出される。感光ドラム１
上に吐き出されたネガ極性のトナーは、前述のようにし
て、第２の磁気ブラシ帯電器３２によって回収される。

【０１１３】このようにして第２の磁気ブラシ帯電器３
２によって回収されたトナーは、トナー捕集手段３７に
よって捕集される。

【０１１４】本実施例によると、第２の磁気ブラシ帯電
器３２に接触配置されたトナー捕集手段３７には例えば
０Ｖ（アース）が接続されており、帯電時に回収された
ネガトナーを捕集する。又、トナー捕集手段３７にて捕
集されたトナーは、ＳＵＳブレード３８によって剥ぎ取
られて、廃トナー容器３９内に収容される。

【０１１５】このとき、廃トナー容器３９からの多少の
トナーのすり抜けが生じても、このトナーは、電界によ
りトナー捕集手段３７方向に引きつけられ、第２の磁気
ブラシ帯電器３２のトナーによる汚染が蓄積することは
ない。

【０１１６】以上、本実施例にて明らかなように、本発
明によれば、少なくとも最終の帯電手段に対してトナー
捕集手段を設ければ、帯電手段のトナーによる汚染の蓄
積を防止することができ、実施例１と同様の効果を得ら
れる。

【０１１７】実施例３図３は、本発明に係る画像形成装置の第３の実施例の概
略構成を示す。本実施例の画像形成装置は、実施例１、
２の画像形成装置と基本的には同様の構成とされ、帯電
手段のみが異なる。

【０１１８】実施例１、２において、第１及び第２の帯
電手段は、第１、第２の磁気ブラシ帯電器３１、３２と
された。本実施例では図１０に示すように、第１、第２
の帯電手段として、導電性スポンジローラ３３、３４
（以下、それぞれ「第１、第２の帯電ローラ３３、３
４」と呼ぶ。）を用いる。

【０１１９】又、本実施例では、実施例２と同様に、第
２の帯電手段としての第２の帯電ローラ３４に対しての
みトナー捕集手段３７を設けた。尚、本実施例では、ト
ナー捕集手段３７は、第２の帯電ローラ３４に接触する
状態で配置し、第２の帯電ローラ３４の回転に対して順
方向に回転可能とした。

【０１２０】本実施例によると、第１、第２の帯電ロー
ラ３３、３４は、外径１６ｍｍ、体積抵抗約１０⁵Ω・
ｃｍ、硬度２０度、セル径２０μｍの導電性スポンジ層
３３ｂ、３４ｂをそれぞれのローラ支軸３３ａ、３４ａ
上に形成したものを使用し、ローラ支軸３３ａ、３４ａ
に直流電圧を印加した。

【０１２１】通常、第２の帯電ローラ３４は、第１の帯
電ローラ３３より均一な帯電性が求められる。本実施例
では、図１０に示すように、第２の帯電ローラ３４に対
して帯電促進粒子を供給する帯電促進粒子供給手段３５
を設けた。

【０１２２】例えば、第２の帯電ローラ３４を用いて、
帯電促進粒子を用いない構成とすると、画像比率が高
く、転写残りトナーが多い場合に、トナー粒子によって
第２の帯電ローラ３４が汚染されることによって、帯電
不良による画像欠陥が発生してしまう場合がある。従っ
て、このような構成を用いるよりは、実施例１、２のよ
うに、第２の帯電手段として、磁気ブラシ帯電器などの
トナー汚染に対して強い接触帯電手段を使用することが
好ましい。

【０１２３】しかし、本実施例のように、第２の帯電ロ
ーラ３４に対して帯電促進粒子供給手段３５から帯電促
進粒子を供給することによって、第２の帯電ローラ３４
の抵抗が上昇するのを防止し、トナー粒子による汚染の
影響を緩和することが可能であり、磁気ブラシ帯電器並
の均一帯電が実現できる。

【０１２４】本実施例によると、帯電促進粒子供給方法
は、帯電促進粒子を水に溶かして固形化したものを、図
１０に示すように、帯電促進粒子供給手段３５を構成す
るローラから少しずつ供給する方法とした。

【０１２５】又、本実施例では、図１０に示すように、
第２の帯電ローラ３４だけではなく、第１の帯電ローラ
３３に対しても、帯電促進粒子供給手段３５から帯電促
進粒子を供給する構成とした。

【０１２６】こうすることで、実施例２で説明したよう
な、第１の帯電ローラ３３に回収されたポジ極性トナー
をネガ極性にして感光ドラム１上に吐き出す工程につい
ても、導電性スポンジローラのみで構成するよりも効果
を高められる。即ち、第２の帯電ローラ３３にも帯電促
進粒子を供給することで、トナーは、帯電促進粒子との
摩擦帯電、第１の帯電ローラ３３との摩擦帯電、及び印
加バイアスの影響によって、ネガ極性に帯電され易くな
り、感光ドラム１上に吐き出され易くなる。

【０１２７】このようにして感光ドラム１上に吐き出さ
れたネガ極性のトナーは、第２の帯電ローラ３４によっ
て回収されて、その後トナー捕集手段３７によって捕集
され、最終的にＳＵＳブレード３８によって廃トナー容
器３９内に収容される。

【０１２８】本実施例では、第１、第２の帯電ローラに
対する帯電促進粒子の供給量は、画像形成装置の出力枚
数１００枚当たり０．０５ｇの割合に設定した。

【０１２９】又、本実施例では、帯電促進粒子として、
比抵抗が１０⁶Ωｃｍ、平均粒径が３μｍの導電性酸化
亜鉛粒子を用いた。本発明はこれに限定されるものでは
なく、帯電促進粒子の材料としては、他の金属酸化物な
どの導電性無機粒子や、有機物との混合物などの各種粒
子が使用可能である。

【０１３０】ここで、帯電促進粒子を介した電荷の授受
を行うため、帯電促進粒子の抵抗は、比抵抗にて１０¹²
Ωｃｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１０
¹⁰Ωｃｍ以下とされる。尚、抵抗測定は、錠剤法により
測定し、正規化して求めた。即ち、底面積２．２６ｃｍ
²の円筒内に、約０．５ｇの粉体試料を入れ、上下電極
に１５ｋｇの加圧を行うと同時に１００Ｖの電圧を印加
して抵抗値を計測し、その後正規化して比抵抗を算出し
た。

【０１３１】又、帯電促進粒子の粒径は、帯電の均一性
を得るために５０μｍ以下であることが望ましい。粒径
の下限値は、粒子が安定して得られるものとして、１０
ｎｍが限界である。本発明において、粒子が凝集体とし
て構成されている場合の粒径は、その凝集体としての平
均粒径として定義した。粒径の測定には、光学或は電子
顕微鏡による観察から、１００個以上抽出し、水平方向
最大弦長をもって体積粒度分布を算出し、その５０％平
均粒径をもって決定した。

【０１３２】更に、本実施例で用いた導電性粒子は、特
に感光体の帯電に用いる場合に潜像露光時に妨げになら
ないよう、無色或は白色に近い粒子が適切である。又、
カラー画像形成を行う場合、導電性粒子が感光体上から
記録材Ｐ上に転写した場合を考えると、無色、或は白色
に近いものであることが望ましい。更に、画像露光時に
粒子による光散乱を防止するためにもその粒径は構成画
素サイズ以下であることが望ましい。

【０１３３】上記構成の本実施例の画像形成装置の帯電
同時クリーニング工程について、より具体的に説明す
る。

【０１３４】本実施例の画像形成装置は、実施例１及び
２と同様に、感光ドラム１をネガ帯電し、反転現像を行
う。図１５に示すように、トナー像の転写終了後の感光
ドラム１の表面電位は＋２００〜−２００Ｖ程度であ
り、画像形成のための感光ドラム１の所望の帯電電位は
−６００Ｖである。

【０１３５】帯電同時クリーニング工程において、先
ず、第１の帯電ローラ３３に対して−８２０Ｖ程度の電
圧を印加して、感光ドラム１の表面を−８００Ｖまで帯
電する。これにより、図１５に示すように、感光ドラム
１の表面の帯電電位と第１の帯電ローラ３３への印加電
圧との関係によって、電界がポジトナーを第１の帯電ロ
ーラ３３側に回収する方向に生じる。従って、ポジトナ
ーが充分に第１の帯電ローラ３３によって回収でき、同
時に感光ドラム１の表面を帯電する。

【０１３６】続いて、図１６に示すように、第２の帯電
ローラ３４に対して−５８０Ｖ程度の電圧を印加して、
感光ドラム１の表面の帯電電位を−６００Ｖに下げる
と、第２の帯電ローラ３４への印加電圧と感光ドラム１
の表面の帯電電位との関係から、今度は、電界がネガト
ナーを第２の帯電ローラ３４側へ回収する方向に生じ、
ネガトナーが充分に第２の帯電ローラ３４によって回収
でき、同時に感光ドラム１の表面を所望の電位（−６０
０Ｖ）に帯電することができる。

【０１３７】以上のようにして正負両極性のトナーを第
１、第２の帯電ローラ３３、３４によって回収し、且つ
均一に感光ドラム１の表面を帯電することができる。

【０１３８】又、このとき第１の帯電ローラ３３によっ
て回収されたポジ極性に帯電したトナーは、帯電用粒子
との摩擦帯電によってネガ極性に帯電され、感光ドラム
１上に吐き出される。感光ドラム１上に吐き出されたネ
ガ極性のトナーは、前述のようにして、第２の帯電ロー
ラ３４によって回収される。

【０１３９】このようにして第２の帯電ローラ３４によ
って回収されたトナーは、トナー捕集手段３７によって
捕集される。

【０１４０】本実施例によると、第２の帯電ローラ３４
に接触配置されたトナー捕集手段３７には、例えば０Ｖ
（アース）が接続されており、帯電時に回収されたネガ
トナーを捕集する。又、トナー捕集手段３７にて捕集さ
れたトナーは、ＳＵＳブレード３８によって剥ぎ取られ
て、廃トナー容器３９内に収容される。

【０１４１】このとき、廃トナー容器３９からの多少の
トナーのすり抜けが生じても、このトナーは、電界によ
りトナー捕集手段３７方向に引きつけられ、第２の帯電
ローラ３４のトナーによる汚染が蓄積することはない。

【０１４２】以上、本実施例にて明らかなように、本発
明によれば、第１、第２の帯電手段、特に、第２の帯電
手段として導電性スポンジローラ（帯電ローラ）３４を
用いても、帯電促進粒子を同時に用いることによって、
好適に本発明を実施することができ、実施例１、２と同
様の効果を得ることができる。

【０１４３】尚、本実施例では、第１、第２の帯電ロー
ラ３３、３４の双方に帯電促進粒子を供給する構成とし
たが、本発明者の検討によると、第２の帯電手段として
は、感光ドラム１の均一な帯電が行えるものが必要とな
るため帯電促進粒子を供給することが好ましいが、第１
の帯電手段としては、必ずしも均一な帯電でなくても良
いため、第１の帯電ローラ３３に帯電促進粒子を供給し
なかったり、導電性ファーブラシローラであったり、或
はローラ形状ではなく固定系のものであってもかまわな
い。

【０１４４】様々な構成で検討したところ、第１の帯電
手段に求められる機能は、第２の帯電手段への印加バイ
アスよりも所望の帯電極性について（本実施例では負極
性）高く感光ドラム１の表面を帯電する点であり、この
点が実現できれば、本発明の効果は充分に得られる。

【０１４５】実施例４以下の実施例では、本発明を、現像同時クリーニングを
行う画像形成装置に適用する場合について説明する。

【０１４６】前述したように、単一の接触帯電手段を用
いる画像形成装置において現像同時クリーニングを行お
うとすると、転写時の剥離放電などで極性が反転した転
写残りトナーは接触帯電手段で回収でき、その下を帯電
することができるが、極性の反転していない転写残りト
ナーは回収できず、その下を帯電できないために「ポジ
ゴースト」が発生するという問題があった。

【０１４７】そこで、上記実施例１〜３にて説明した本
発明を現像同時クリーニングを行う画像形成装置に適用
する。即ち、上記実施例１〜３においては、最終的に第
２の帯電手段にて回収された転写残りトナーは、トナー
捕集手段３７によって捕集され、更にＳＵＳブレード３
８によって廃トナー容器３９に収容する構成とした。こ
の時、トナー捕集手段３７は０Ｖ（アース）に接続され
るため、廃トナー容器３９からネガトナーがすり抜ける
ことがなく、更に、感光ドラム１の表面の帯電電位が第
２の帯電手段への印加電圧よりも、所望の帯電極性につ
いて（実施例１〜３では負極性）高くなるように構成さ
れているため、ネガトナーは第２の帯電手段から感光ド
ラム１へ吐き出されなかった。

【０１４８】これに対して本実施例では、総じて言え
ば、正負両極性の転写残りトナーを第１、第２の帯電手
段によって一旦感光ドラム１上から回収してその下を充
分帯電し、その後、第２の帯電手段からトナーを感光ド
ラム１上に再び吐き出させて、現像装置４で回収する構
成とする。以下、詳細に説明する。

【０１４９】尚、本実施例の画像形成装置は、実施例１
〜３の画像形成装置と基本的には同様であり、現像同時
クリーニングを行うことのみがことが異なる。従って、
必要のない限り重複する説明は省略する。

【０１５０】図４は本発明に係る画像形成装置の第４の
実施例の概略構成を示す。図４に示すように、本実施例
の画像形成装置は、複数の接触帯電手段として、第１の
帯電手段、及び第１の帯電手段から感光ドラム１の回転
方向下流側に位置する第２の帯電手段を有しており、こ
の第１、第２の帯電手段はともに、帯電用磁性粒子を用
いる磁気ブラシ帯電器３１、３２とされる。本実施例に
おいて、複数の接触帯電手段のうち、第２の帯電手段で
ある第２の磁気ブラシ帯電器３２が感光ドラム１に対す
る最終の接触帯電手段である。

【０１５１】図１１は、本実施例における第１、第２の
磁気ブラシ帯電器３１、３２の近傍の概略構成を示す。
本実施例にて用いられる第１、第２の磁気ブラシ帯電器
３１、３２は、実施例１にて用いられるものと同様とさ
れ、感光ドラム１との回転速度関係、近接状態も同様と
される。又、本実施例の帯電用磁性粒子も実施例１と同
様とされる。

【０１５２】本実施例によれば、第１、第２の磁気ブラ
シ帯電器３１、３２に対して、実施例１にて用いたトナ
ー捕集手段３６、３７、ＳＵＳブレード３８、及び廃ト
ナー容器３９は設けない。

【０１５３】像担持体としての感光ドラム１も実施例１
と同様とされ、注入帯電によってネガ帯電し、反転現像
するものとされる。

【０１５４】次に、本実施例にて用いられる現像装置４
について説明する。本実施例にて用いられる現像装置４
は、現像剤として現像用磁性キャリアとトナーを含む２
成分現像剤を用いるものであり、図１４に概略構成を示
す実施例１の現像装置４と概略同様とされる。

【０１５５】上述のように、本実施例の画像形成装置
は、現像装置４が転写残りトナーの回収も行い、即ち、
現像同時クリーニングを行う。現像スリーブ１１には電
源（図示せず）から直流電圧及び交流電圧が印加され、
本実施例では、実施例１と同様に、直流電圧として−４
５０Ｖ、交流電圧としてＶｐｐ＝１５００Ｖ、Ｖｆ＝３
０００Ｈｚを印加した。そして、本実施例では、実施例
１にて説明したカブリ取り電位差（Ｖback）によって、
現像時に非画像領域にトナーが付着するのを防止すると
ともに、転写後の感光ドラム１上に付着する転写残りト
ナーの回収も行う。

【０１５６】本実施例にて用いられる現像用磁性キャリ
ア及びトナーは、実施例１にて用いたものと同様とさ
れ、混合比も同様とした。

【０１５７】又、帯電用磁性粒子とトナー粒子の摩擦帯
電特性も実施例１と同様であり、実施例１にて説明した
測定方法にて、トナー粒子が約−５．０×１０^-3ｃ／ｋ
ｇの摩擦帯電量となる。

【０１５８】次に、本実施例における第１、第２の磁気
ブラシ帯電器３１、３２の動作の詳細について説明す
る。

【０１５９】前述したように、従来、単一の接触帯電手
段によって感光ドラム１の表面を帯電させる画像形成装
置において現像同時クリーニングを行う場合、接触帯電
手段に印加されるバイアスよりも感光ドラム１の表面の
帯電電位が所望の帯電極性について低くなるため、転写
時に極性が反転しなかったトナーを剥ぎ取ることができ
ず、その下を帯電することができないことによってポジ
ゴーストが発生する。

【０１６０】これに対して、本実施例では、図１１に示
すように複数の接触帯電手段として第１、第２の磁気ブ
ラシ帯電器３１、３２を有しており、第２の磁気ブラシ
帯電器３２が帯電する前の感光ドラム１の表面電位を、
少なくとも画像形成時において、第２の帯電手段３２に
印加する電圧よりも所望の帯電極性について、即ち、本
実施例では負極性について高くすることによって、正負
両極性の転写残りトナーを第１、第２の磁気ブラシ帯電
器３１、３２によって回収し、転写残りトナーの下を帯
電することが可能であるため、ポジゴーストを防止する
ことができる。

【０１６１】図１５、１６、を参照してより具体的に説
明する。図１５は、第１の磁気ブラシ帯電器３１への印
加電圧と感光ドラム１の表面の帯電電位との関係を示
し、図１６は、第２の磁気ブラシ帯電器３２への印加電
圧と感光ドラム１の表面の帯電電位との関係を示す。

【０１６２】本実施例の画像形成装置は、感光ドラム１
をネガ帯電し、反転現像を行う。図１５に示すように、
トナー像の転写終了後の感光ドラム１の表面電位は＋２
００〜−２００Ｖ程度であり、画像形成のための感光ド
ラム１の所望の帯電電位は−６００Ｖである。

【０１６３】先ず、第１の磁気ブラシ帯電器３１に対し
て−８２０Ｖ程度の電圧を印加して、感光ドラム１の表
面を−８００Ｖまで帯電する。これにより、図１５に示
すように、感光ドラム１の表面の帯電電位と第１の磁気
ブラシ帯電器３１への印加電圧との関係によって、電界
がポジトナーを第１の磁気ブラシ帯電器３１側に回収す
る方向に生じる。従って、ポジトナーが充分に第１の磁
気ブラシ帯電器３１によって回収でき、ポジトナーの下
も帯電することができる。しかし、このときネガトナー
の下は充分に帯電することができない。

【０１６４】続いて、図１６に示すように、第２の磁気
ブラシ帯電器３２に対して−５８０Ｖ程度の電圧を印加
して、感光ドラム１の表面の帯電電位を−６００Ｖに下
げると、第２の磁気ブラシ帯電器３２への印加電圧と感
光ドラム１の表面の帯電電位との関係から、今度は、電
界がネガトナーを第２の磁気ブラシ帯電器３２側へ回収
する方向に生じ、ネガトナーが充分に第２の磁気ブラシ
帯電器３２によって回収でき、ネガトナーの下も帯電す
ることができる。

【０１６５】このようにして正負両極性のトナーを第
１、第２の磁気ブラシ帯電器３１、３２によって回収
し、同時に感光ドラム１の表面を所望の電位（−６００
Ｖ）に帯電することができる。

【０１６６】ここで、本実施例では、上述のように、ト
ナーをネガに帯電させる摩擦帯電特性を有する帯電用磁
性粒子を用いる。従って、第１の磁気ブラシ帯電器３１
のように、印加される電圧と比較して帯電後の感光ドラ
ム１の表面電位が所望の帯電極性について（本実施例で
は負極性）同等か低い場合、第１の磁気ブラシ帯電器３
１にて回収されたポジ極性の転写残りトナーが帯電用磁
性粒子との摩擦帯電によってネガ極性になると、このト
ナーは感光ドラム１上に吐き出される。

【０１６７】しかし、逆に、第２の磁気ブラシ帯電器３
２のように、印加される電圧と比較して帯電後の感光ド
ラム１の表面電位が所望の極性（本実施例では負極性）
について高い場合、第２の磁気ブラシ帯電器３２によっ
て回収されたネガ極性のトナーは該帯電器中に蓄積す
る。

【０１６８】そこで本実施例では、非画像形成時の一定
時間として、画像形成装置の立ち上げ時、及び出力と出
力との間（所謂、紙間）の一定時間、第１の磁気ブラシ
帯電器３１への印加電圧を０Ｖとして、第２の磁気ブラ
シ帯電器３２が帯電する前の感光ドラム１の表面の帯電
電位を、第２の磁気ブラシ帯電器３２に印加する電圧よ
りも所望の帯電極性（本実施例では負極性）について低
くし、第２の磁気ブラシ帯電器３２中のネガトナーの吐
き出しを行う。

【０１６９】こうすることによって、第２の磁気ブラシ
帯電器３２にトナーが蓄積するのを防止することが可能
であり、現像装置４によって転写残りトナーを回収し、
再び現像に供することができる。

【０１７０】尚、本実施例では、非画像形成時の一定時
間に第１の磁気ブラシ帯電器３１に印加する電圧を０Ｖ
としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第
２の磁気ブラシ帯電器３２からトナーを吐き出すため
に、第２の磁気ブラシ帯電器３２が帯電する前に、感光
ドラム１の表面電位が、第２の磁気ブラシ帯電器３２に
印加する電圧よりも低い帯電電位になる条件を作ればよ
い。

【０１７１】以上、本発明によれば、感光ドラム１の表
面を帯電させる際に、正負両極性の転写残りトナーを剥
ぎ取り、転写残りトナーの下を均一に帯電させることが
でき、且つ、転写残りトナーを第１、第２の帯電手段に
は蓄積させず、現像装置４によって転写残りトナーを回
収することができる。

【０１７２】尚、上記実施例１〜３と同様に、上記本実
施例では、第１、第２の磁気ブラシ帯電器３１、３２に
印加するバイアスを直流電圧のみとしたが、転写残りト
ナーの回収性、感光ドラム１の帯電均一性をより高める
ためには、直流電圧に交番電圧を重畳することも効果が
ある。具体的には、周波数２００〜８０００Ｈｚ程度、
振幅２００〜１５００Ｖ程度の交番電圧を重畳すること
によってこの効果が得られる。

【０１７３】又、本実施例では、第１、第２の磁気ブラ
シ帯電器３１、３２は、マグネットローラ３１ａ、３２
ａが固定され、非磁性スリーブ３１ｂ、３２ｂが回転す
る構成としたが、本発明はこの構成に限定するものでは
なく、例えば、マグネットローラ３１ａ、３２ａが回転
する構成とすることもでき、更にマグネットローラ３１
ａ、３２ａのみにて構成し、このマグネットローラ３１
ａ、３２ａ自体が回転する構成とすることも、ローラ表
面を導電性処理をすることによって実現可能である。

【０１７４】更に、本実施例では、第１、第２の帯電手
段として、共に磁気ブラシ帯電方式の、第１、第２の磁
気ブラシ帯電器３１、３２を使用したが、本発明者の検
討によると、第２の帯電手段としては、感光ドラム１の
均一な帯電が行えるものが必要であるが、第１の帯電手
段としては、必ずしも均一な帯電でなくても良いため、
導電性ファーブラシローラや、スポンジローラ、或はロ
ーラ形状ではなく固定系のものであってもかまわない。

【０１７５】様々な構成で検討したところ、第１の帯電
手段に求められる機能は、第２の帯電手段への印加バイ
アスよりも所望の帯電極性について（本実施例では負極
性）高く感光ドラム１の表面を帯電する点であり、この
点が実現できれば、本発明の効果は充分に得られる。

【０１７６】実施例５図５は、本発明に係る画像形成装置の第５の実施例の概
略構成を示す。本実施例の画像形成装置は、実施例４の
画像形成装置と基本的には同様とされ、現像同時クリー
ニングを行う画像形成装置に本発明を適用した実施例で
あり、帯電手段のみが異なる。

【０１７７】実施例１において、第１及び第２の帯電手
段は、第１、第２の磁気ブラシ帯電器３１、３２とされ
た。本実施例では図１２に示すように、第１、第２の帯
電手段として導電性スポンジローラ（第１、第２の帯電
ローラ）３３、３４を用いる。

【０１７８】第１、第２の帯電ローラ３３、３４として
は、実施例３にて用いたものと同様のものを用いた。
又、本実施例においても、第１、第２の帯電ローラ３
３、３４に対して帯電促進粒子を供給する、実施例３と
同様の帯電促進粒子供給手段３５を設けた。尚、帯電促
進粒子、及びその供給方法も実施例３と同様である。

【０１７９】第１、第２の帯電ローラ３３、３４に対し
て帯電促進粒子供給手段３５から帯電促進粒子を供給す
ることによって、特に、第２の帯電ローラ３４の抵抗が
上昇するの防止し、トナー粒子による汚染の影響を緩和
することが可能であり、磁気ブラシ帯電器並の均一帯電
が実現できる。又、第１の帯電ローラ３４に回収された
ポジ極性のトナーをネガ極性にして感光ドラム１上に吐
き出す工程についても、導電性スポンジローラのみでは
充分な効果が得られ難いが、帯電促進粒子を供給するこ
とによって、トナーは、帯電促進粒子及び導電性スポン
ジローラとの摩擦帯電、及び印加バイアスの影響によっ
てネガ極性に帯電され易くなり、感光ドラム１上に吐き
出されるようになった。このようにして感光ドラム１上
に吐き出されたトナーは、最終的に現像装置４によって
現像同時回収され再利用される。

【０１８０】上記構成の本実施例の第１、第２の帯電ロ
ーラ３３、３４の動作について具体的に説明する。

【０１８１】本実施例の画像形成装置は、感光ドラム１
をネガ帯電し、反転現像を行う。図１５に示すように、
トナー像の転写終了後の感光ドラム１の表面電位は＋２
００〜−２００Ｖ程度であり、画像形成のための感光ド
ラム１の所望の帯電電位は−６００Ｖである。

【０１８２】先ず、第１の帯電ローラ３３に対して−８
２０Ｖ程度の電圧を印加して、感光ドラム１の表面を−
８００Ｖまで帯電する。これにより、図１５に示すよう
に、感光ドラム１の表面の帯電電位と第１の帯電ローラ
３３への印加電圧との関係によって、電界がポジトナー
を第１の帯電ローラ３３側に回収する方向に生じる。従
って、ポジトナーが充分に第１の帯電ローラ３３によっ
て回収でき、ポジトナーの下も帯電することができる。
しかし、このときネガトナーの下は充分に帯電すること
ができない。

【０１８３】続いて、図１６に示すように、第２の帯電
ローラ３４に対して−５８０Ｖ程度の電圧を印加して、
感光ドラム１の表面の帯電電位を−６００Ｖに下げる
と、第２の帯電ローラ３４への印加電圧と感光ドラム１
の表面の帯電電位との関係から、今度は、電界がネガト
ナーを第２の帯電ローラ側へ回収する方向に生じ、ネガ
トナーが充分に第２の帯電ローラ３４によって回収で
き、ネガトナーの下も帯電することができる。

【０１８４】このようにして正負両極性のトナーを第
１、第２の帯電ローラ３３、３４によって回収し、同時
に感光ドラム１の表面を所望の電位（−６００Ｖ）に帯
電することができる。

【０１８５】第１、第２の帯電ローラ３３、３４によっ
て回収された転写残りトナーは、そのまま蓄積するとト
ナー抵抗によって該帯電器３３、３４自体の抵抗上昇が
生じ、帯電性が悪化する。又、現像装置４によるトナー
の回収も行われない。

【０１８６】ここで、第１の帯電ローラ３３のように、
印加される電圧と比較して帯電後の感光ドラム１の表面
電位が所望の帯電極性について（本実施例では負極性）
同等か低い場合、第１の帯電ローラ３３にて回収された
ポジ極性の転写残りトナーが帯電促進粒子や第１の帯電
ローラ３３との摩擦帯電によってネガ極性になると、こ
のトナーは感光ドラム１上に吐き出される。

【０１８７】しかし、逆に、第２の帯電ローラ３４のよ
うに、印加される電圧と比較して帯電後の感光ドラム１
の表面電位が所望の極性（本実施例では負極性）につい
て高い場合、第２の帯電ローラ３４によって回収された
ネガ極性のトナーは該帯電器中に蓄積する。

【０１８８】そこで本実施例では、非画像形成時の一定
時間として、画像形成装置の立ち上げ時、及び出力と出
力との間（所謂、紙間）の一定時間、第１の帯電ローラ
３３への印加電圧を０Ｖとして、第２の帯電ローラ３４
が帯電する前の感光ドラム１の表面の帯電電位を、第２
の帯電ローラ３４に印加する電圧よりも所望の帯電極性
（本実施例では負極性）について低くし、第２の帯電ロ
ーラ３４中のネガトナーの吐き出しを行う。

【０１８９】こうすることによって、第２の帯電ローラ
３４にトナーが蓄積するのを防止することが可能であ
り、現像装置４によって転写残りトナーを回収し、再び
現像に供することができる。

【０１９０】尚、本実施例では、非画像形成時の一定時
間に第１の帯電ローラ３３に印加する電圧を０Ｖとした
が、本発明はこれに限定されるものではなく、第２の帯
電ローラ３４からトナーを吐き出すために、第２の帯電
ローラ３４が帯電する前の感光ドラム１の表面電位が、
第２の帯電ローラ３４に印加する電圧よりも低い帯電電
位になる条件を作ればよい。

【０１９１】以上、本実施例にて明らかなように、本発
明によれば、第１、第２の帯電手段、特に、第２の帯電
手段として導電性スポンジローラ（帯電ローラ）３４を
用いても、帯電促進粒子を同時に用いることによって、
好適に本発明を実施することができ、実施例４と同様の
効果を得ることができる。

【０１９２】尚、本実施例では、第１、第２の帯電ロー
ラ３３、３４の双方に帯電促進粒子を供給する構成とし
たが、本発明者の検討によると、第２の帯電手段として
は、感光ドラム１の均一な帯電が行えるものが必要とな
るため帯電促進粒子を供給することが好ましいが、第１
の帯電手段としては、必ずしも均一な帯電でなくても良
いため、第１の帯電ローラ３３に帯電促進粒子を供給し
なかったり、導電性ファーブラシローラであったり、或
はローラ形状ではなく固定系のものであってもかまわな
い。

【０１９３】様々な構成で検討したところ、実施例１と
同様に、第１の帯電手段に求められる機能は、第２の帯
電手段への印加バイアスよりも所望の帯電極性について
（本実施例では負極性）高く感光ドラム１の表面を帯電
する点であり、この点が実現できれば、本発明の効果は
充分に得られる。

【０１９４】実施例６図６は、本発明に係る画像形成装置の第６の実施例の概
略構成を示す。本実施例の画像形成装置は、実施例４、
５の画像形成装置と基本的には同様の構成とされ、現像
同時クリーニングを行う画像形成装置に本発明を適用し
た実施例であり、帯電手段のみが異なる。

【０１９５】実施例４、５においては、第２の帯電手段
に回収された転写残りトナー粒子は、画像形成時には該
帯電手段内に回収し、非画像形成時の一定時間として例
えば紙間や画像形成装置の立ち上げ時に感光ドラム１上
に吐き出す構成とした。

【０１９６】本実施例では、第２の帯電手段のより均一
な帯電性を実現するために、画像形成時に第２の帯電手
段から一次的にトナーを捕集するトナー捕集手段３７を
設ける。

【０１９７】第２の帯電手段にトナー捕集手段に対して
トナー捕集手段３７を設けることによって、画像比率が
高い画像を連続して多数枚出力した場合にも、第２の帯
電手段内のトナー量が低減され、画像不良などを引き起
こすことがない。

【０１９８】本実施例では、実施例４で用いた磁気ブラ
シ帯電器よりもトナー汚染の影響が大きい、実施例５に
て用いた導電性スポンジローラ（帯電ローラ）に帯電促
進粒子を供給する構成で評価を行った。

【０１９９】図１３は、本実施例の画像形成装置の第
１、第２帯電手段の近傍の概略構成を示す。本実施例の
画像形成装置は、第２の帯電手段としての第２の帯電ロ
ーラ３４に対してトナー捕集手段３７を設けた以外、実
施例５と同様の構成とされる。又、本実施例にて用いら
れる帯電促進粒子も実施例５と同様とされる。

【０２００】本実施例によると、トナー捕集手段３７
は、外径が８ｍｍのアルミニウム製の円柱とされ、第２
の帯電ローラ３４に接触させ、又第２の帯電ローラ３４
の回転に従動して回転可能であるよう構成した。更に、
トナー捕集手段３７には直流バイアス電源（図示せず）
が直結される。

【０２０１】次に、本実施例の第１、第２の帯電ローラ
３３、３４の動作について具体的に説明する。

【０２０２】本実施例の画像形成装置は、感光ドラム１
をネガ帯電し、反転現像を行う。図１５に示すように、
トナー像の転写終了後の感光ドラム１の表面電位は＋２
００〜−２００Ｖ程度であり、画像形成のための感光ド
ラム１の所望の帯電電位は−６００Ｖである。

【０２０３】先ず、第１の帯電ローラ３３に対して−８
２０Ｖ程度の電圧を印加して、感光ドラム１の表面を−
８００Ｖまで帯電する。これにより、図１５に示すよう
に、感光ドラム１の表面の帯電電位と第１の帯電ローラ
３３への印加電圧との関係によって、電界がポジトナー
を第１の帯電ローラ３３側に回収する方向に生じる。従
って、ポジトナーが充分に第１の帯電ローラ３３によっ
て回収でき、ポジトナーの下も帯電することができる。
しかし、このときネガトナーの下は充分に帯電すること
ができない。

【０２０４】続いて、図１６に示すように、第２の帯電
ローラ３４に対して−５８０Ｖ程度の電圧を印加して、
感光ドラム１の表面の帯電電位を−６００Ｖに下げる
と、第２の帯電ローラ３４への印加電圧と感光ドラム１
の表面の帯電電位との関係から、今度は、電界がネガト
ナーを第２の帯電ローラ側へ回収する方向に生じ、ネガ
トナーが充分に第２の帯電ローラ３４によって回収で
き、ネガトナーの下も帯電することができる。

【０２０５】このようにして正負両極性のトナーを第
１、第２の帯電ローラ３３、３４によって回収し、同時
に感光ドラム１の表面を所望の電位（−６００Ｖ）に帯
電することができる。

【０２０６】ここで、第１の帯電ローラ３３のように、
印加される電圧と比較して帯電後の感光ドラム１の表面
電位が所望の帯電極性について（本実施例では負極性）
同等か低い場合、第１の帯電ローラ３３にて回収された
ポジ極性の転写残りトナーが帯電促進粒子や第１の帯電
ローラ３３との摩擦帯電によってネガ極性になると、こ
のトナーは感光ドラム１上に吐き出される。

【０２０７】しかし、逆に、第２の帯電ローラ３４のよ
うに、印加される電圧と比較して帯電後の感光ドラム１
の表面電位が所望の極性（本実施例では負極性）につい
て高い場合、第２の帯電ローラ３４によって回収された
ネガ極性のトナーは該帯電器中に蓄積する。

【０２０８】本実施例では、第２の帯電ローラ３４に対
してトナー捕集手段３７が設けられており、画像形成時
には、これに０Ｖ（アース）を接続する。こうすること
によって、ネガトナーを第２の帯電ローラ３４からトナ
ー捕集手段３７へ転移する方向に電界が働き、第２の帯
電ローラ３４の表面のトナーは、トナー捕集手段３７上
に転移し捕集される。

【０２０９】画像形成時には上記のようにしてトナー捕
集手段３７上にトナーを捕集し、次に、非画像形成時の
一定時間として、実施例４、５と同様に、画像形成装置
の立ち上げ時、及び出力と出力の間（所謂、紙間）の一
定時間、第２の帯電ローラ３４の印加バイアスは−５８
０Ｖのままとし、第１の帯電ローラ３３の印加バイアス
を０Ｖとし、且つトナー捕集手段３７への印加電圧を例
えば−１０００Ｖに設定する。

【０２１０】図１７は、非画像形成時の一定時間におけ
る、第２の帯電ローラ３４及びトナー捕集手段３７への
印加電圧と、感光ドラム１の表面の帯電電位との関係を
示す。図１７に示すように、非画像形成時の一定時間
に、上記のようにトナー捕集手段３７に−１０００Ｖの
電圧を印加することによって、トナー捕集手段３７上の
ネガトナーは、第２の帯電ローラ３４の表面を介して感
光ドラム１上に吐き出され、その後現像装置４によって
回収される。

【０２１１】尚、本実施例では、トナー捕集手段に印加
する電圧は、画像形成時に０Ｖ、又非画像形成時の一定
時間に−１０００Ｖとしたが、本発明はこれに限定され
るものではなく、画像形成時にトナー捕集手段にネガト
ナー（極性の反転していないトナー）を捕集し、非画像
形成時の一定時間に第２の帯電手段（本実施例では第２
の帯電ローラ）上に吐き出せる条件を作ればよい。

【０２１２】以上、本実施例にて明らかなように、本発
明によれば、実施例４、５と同様に、感光ドラム１の表
面を帯電させる際に、正負両極性の転写残りトナーを剥
ぎ取り、転写残りトナーの下を均一に帯電させることが
でき、且つ、転写残りトナーを第１、第２の帯電手段に
は蓄積させずに、現像装置４によって転写残りトナーを
回収することがでる。特に、本実施例の構成とすること
によって、第２の帯電ローラ３４に対してトナー捕集手
段３７を設けることによって、画像比率が高い画像を連
続して多数枚出力する場合にも、第２の帯電ローラ３４
内のトナー量が低減され、画像不良を引き起こすことが
なく、良好な画質を維持することができる。

【０２１３】尚、以上実施例１〜６に具体的に実施例を
示し本発明を説明したが、本発明の構成は、上記実施例
１〜６の構成に限られるものではなく、クリーニング手
段を帯電手段が兼ねる画像形成装置、及びクリーニング
手段を現像装置が兼ねる画像形成装置において、複数の
接触帯電手段を有し、被帯電体である像担持体の表面に
対する最終の帯電手段が帯電する前の像担持体の表面電
位を、少なくとも画像形成時において、最終帯電手段に
印加される電圧よりも所望の帯電極性について高くす
る、という条件が満たされる全ての構成を含む。

【０２１４】例えば、像担持体としての電子写真感光体
は、上述したように、表面抵抗が１０⁹〜１０¹⁴Ωｃｍ
の低抵抗層を持つことが、電荷注入（注入帯電）を実現
でき、オゾンの発生防止などの面から好ましいが、これ
以外の有機感光体などでも、、光電委に帯電可能であれ
ば本発明を実現可能であり、転写残りトナーの回収につ
いては充分な効果が得られる。

【０２１５】又、上記実施例１〜６の画像形成装置にお
いては、現像方法は、２成分現像法であるとして説明し
たが、他の現像方法でも本発明は好適に作用し、上記と
同様の効果が得られる。現像同時クリーニング効果をよ
り高めるためには、現像剤が像担持体としての感光体に
接触した状態で現像する１成分接触現像、或は２成分接
触現像が好ましい。

【０２１６】又、現像剤中のトナー粒子としては、粉砕
トナーを用いることも可能であり、より好ましくは、重
合トナーを用いると、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転写残りトナーの充分な
回収効果が得られる。

【０２１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置は、像担持体を帯電手段を用いて帯電した後露光し
て、像担持体上に潜像を形成し、像担持体上の潜像を現
像装置が現像剤によって可視化してトナー像とし、像担
持体上のトナー像を記録材上に転写する画像形成装置に
おいて、帯電手段として複数の接触帯電手段を有し、像
担持体に対する最終の接触帯電手段が帯電する前の像担
持体の表面電位が、少なくとも画像形成時には、最終の
接触帯電手段に印加される電圧よりも、像担持体の所望
の帯電極性について高くされる構成を有するので、像担
持体表面を帯電させる際に、像担持体上に付着した正負
両極性の転写残りトナーを剥ぎ取ることができ、且つ像
担持体表面を均一に帯電させることが可能である。

【０２１８】従って、接触帯電手段が像担持体の転写残
りトナーの回収を兼ね、電界によって正負両極性の転写
残トナーを像担持体から回収することで、小径トナーや
球形トナーなどの機械的なクリーニングが困難なトナー
を充分に回収でき、且つ、構成を簡略化することができ
る。

【０２１９】又、接触帯電手段によって像担持体表面を
帯電させる際に、正負両極性の転写残りトナーを像担持
体上から剥ぎ取り、その下の像担持体表面を均一に帯電
することができ、同時に、転写残りトナーを接触帯電手
段に蓄積させずに現像装置が転写残りトナーの回収を兼
ねることで、廃トナーを出さず、且つ構成を簡略化する
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の第１の実施例を示
す概略構成図である。

【図２】本発明に係る画像形成装置の第２の実施例を示
す概略構成図である。

【図３】本発明に係る画像形成装置の第３の実施例を示
す概略構成図である。

【図４】本発明に係る画像形成装置の第４の実施例を示
す概略構成図である。

【図５】本発明に係る画像形成装置の第５の実施例を示
す概略構成図である。

【図６】本発明に係る画像形成装置の第６の実施例を示
す概略構成図である。

【図７】従来の画像形成装置の一例を示す概略構成図で
ある。

【図８】第１の実施例における第１、第２の帯電手段近
傍を示す概略構成図である。

【図９】第２の実施例における第１、第２の帯電手段近
傍を示す概略構成図である。

【図１０】第３の実施例における第１、第２の帯電手段
近傍を示す概略構成図である。

【図１１】第４の実施例における第１、第２の帯電手段
近傍を示す概略構成図である。

【図１２】第５の実施例における第１、第２の帯電手段
近傍を示す概略構成図である。

【図１３】第６の実施例における第１、第２の帯電手段
近傍を示す概略構成図である。

【図１４】本発明に係る画像形成装置が使用し得る現像
装置の一例を示す概略構成図である。

【図１５】本発明に従った、第１の帯電手段によるトナ
ーの回収過程を示すモデル図である。

【図１６】本発明に従った、第２の帯電手段によるトナ
ーの回収過程を示すモデル図である。

【図１７】本発明に従った、トナー捕集手段からトナー
の吐き出し過程を示すモデル図である。

【図１８】単一の接触帯電手段による従来のトナー回収
過程を示すもでる図である。

【図１９】トナーの帯電量測定用の測定器具を示す概略
構成図である。

【符号の説明】

１感光ドラム（像担持体）２ＬＥＤ露光手段（露光手段）４現像装置６定着器７転写装置３１第１の磁気ブラシ帯電器（第１の帯電手段）３２第２の磁気ブラシ帯電器（第２の帯電手段）３３第１の帯電ローラ（第１の導電性スポンジロー
ラ、第１の帯電手段）３４第２の帯電ローラ（第２の導電性スポンジロー
ラ、第２の帯電手段）３５帯電促進粒子供給手段３６トナー捕集手段３７トナー捕集手段３８ＳＵＳブレード（トナー剥ぎ取り手段）

───────────────────────────────────────────────────── 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 21/10 Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０７Ｂ 21/00 ３７０ 21/00 ３１２

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体を帯電手段を用いて帯電した後
露光して、前記像担持体上に潜像を形成し、前記像担持
体上の潜像を現像装置が現像剤によって可視化してトナ
ー像とし、前記像担持体上のトナー像を記録材上に転写
する画像形成装置において、前記帯電手段として複数の接触帯電手段を有し、前記像
担持体に対する最終の接触帯電手段が帯電する前の前記
像担持体の表面電位が、少なくとも画像形成時には、前
記最終の接触帯電手段に印加される電圧よりも前記像担
持体の所望の帯電極性について高くされることを特徴と
する画像形成装置。
【請求項２】少なくとも前記最終の接触帯電手段に対
するトナー捕集手段を更に有し、前記最終の接触帯電手
段上のトナーを捕集する電界が前記最終の接触帯電手段
と前記トナー捕集手段との間に形成されることを特徴と
する請求項１の画像形成装置。
【請求項３】前記トナー捕集手段からトナーを剥ぎ取
る手段を更に有すること特徴とする請求項２の画像形成
装置。
【請求項４】記録材上にトナー像を転写した後の前記
像担持体上に残留するトナーの回収を、前記接触帯電部
材が兼ねることを特徴とする請求項１、２又は３の画像
形成装置。
【請求項５】前記最終の接触帯電手段が帯電する前の
前記像担持体の表面電位が、画像形成時には、前記最終の接触帯電手段に印加される
電圧よりも前記像担持体の所望の帯電極性について高く
され、非画像形成時の一定時間には、前記最終帯電手段に印加
される電圧よりも前記像担持体の所望の帯電極性につい
て低くされることを特徴とする請求項１の画像形成装
置。
【請求項６】前記最終の接触帯電手段に対するトナー
捕集手段を更に有し、画像形成時には、前記最終の接触帯電手段上のトナーを
捕集する電界が前記最終の接触帯電手段と前記トナー捕
集手段との間に形成され、前記非画像形成時の一定時間には、前記最終の接触帯電
手段が帯電する前の前記像担持体の表面電位が前記最終
帯電手段に印加される電圧よりも前記像担持体の所望の
帯電極性について低くなるのと同時に、前記トナー捕集
手段上のトナーを前記最終の接触帯電手段に転移させる
電界が形成されることを特徴とする請求項５の画像形成
装置。
【請求項７】記録材上にトナー像を転写した後の前記
像担持体上に残留するトナーの回収を、前記現像装置が
兼ねることを特徴とする請求項５又は６の画像形成装
置。
【請求項８】前記像担持体は、抵抗率が１０⁹〜１０
¹⁴Ωｃｍの材料から成る層を表面に有することを特徴と
する請求項１〜７のいずれかの項に記載の画像形成装
置。
【請求項９】前記像担持体は、感光層、及び表面層を
有し、前記表面層は樹脂及び導電性微粒子を有すること
を特徴とする請求項１〜８のいずれかの項に記載の画像
形成装置。
【請求項１０】前記導電性微粒子はＳｎＯ₂であるこ
とを特徴とする請求項９の画像形成装置。
【請求項１１】前記像担持体は、非晶質のシリコンを
有する表面層を含んで成ることを特徴とする請求項１〜
７のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】前記最終の接触帯電手段は、磁性粒子
を用いる磁気ブラシ帯電器であることを特徴とする請求
項１〜１１のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】前記最終の接触帯電手段は、スポンジ
ローラを含んで成ることを特徴とする請求項１〜１１の
いずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】前記スポンジローラは、帯電促進粒子
で被覆されることを特徴とする請求項１３の画像形成装
置。
【請求項１５】前記帯電促進粒子は、平均粒径が１０
ｎｍ以上、５０μｍ以下であることを特徴とする請求項
１４の画像形成装置。
【請求項１６】前記帯電促進粒子は、体積抵抗率が１
０¹²Ωｃｍ以下であることを特徴とする請求項１４又は
１５の画像形成装置。