JP2001100592A

JP2001100592A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001100592A
Application number: JP27786199A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Kawasaki; 明博河崎; Tetsumaru Fujita; 哲丸藤田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2001-04-13

Abstract

(57)【要約】【課題】トナー担持体に保持されたトナーを像担持体
の静電潜像部分に供給する一方、非画像部分に残留する
トナーをトナー担持体に回収する画像形成装置におい
て、転写後の像担持体の表面に残留するトナーをトナー
保持部材に適切に保持させて、良好な画像が得られるよ
うにする。【解決手段】像担持体10の表面にトナー担持体41に保
持されたトナーｔを接触させて静電潜像に対応するトナ
ー像を形成する一方、非画像部分に残留しているトナー
をトナー担持体に回収し、上記のトナー像を転写媒体51
に転写させる画像形成装置において、円形度が0.96以上
のトナーを用いると共に、転写後で潜像形成装置により
静電潜像を形成する前の像担持体の表面に残留するトナ
ーを保持させるトナー保持部材に、振幅が600V以上で10
00V 未満の交番電圧を印加させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子写真複写機
やプリンター等の画像形成装置に係り、帯電された像担
持体の表面に潜像形成装置により静電潜像を形成し、現
像装置におけるトナー担持体に保持されたトナーを像担
持体の表面に形成された静電潜像の部分に供給してトナ
ー像を形成する一方、静電潜像が形成されていない非画
像部分に残留しているトナーをトナー担持体に回収し、
像担持体の表面に形成された上記のトナー像を転写媒体
に転写させるようにした画像形成装置において、転写後
における像担持体の表面にトナーが多く残留して、像担
持体の表面に静電潜像が適切に形成されなくなるのを防
止するようにした点に特徴を有するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真複写機やプリンター等の
画像形成装置の一つとして、現像剤にトナーを用いたも
のが使用されていた。

【０００３】そして、このような画像形成装置において
は、一般に図１に示すように、回転する像担持体１０の
表面を帯電装置２０によって帯電させた後、この像担持
体１０の表面にレーザー等を用いた潜像形成装置３０に
より画像情報に応じた露光を行い、この像担持体１０の
表面に静電潜像を形成するようにしていた。

【０００４】次いで、現像装置４０内に収容されたトナ
ーｔを送り部材４２によってトナー担持体４１に供給
し、このようにトナー担持体４１に供給されたトナーｔ
を規制部材４３によって規制すると共にこのトナーｔを
摩擦帯電させ、このように規制されて帯電されたトナー
ｔを静電潜像が形成された像担持体１０の表面に接触さ
せると共に、このトナー担持体４１に現像用電源４４か
ら所定の現像バイアス電圧を印加させ、このトナーｔを
トナー担持体４１から像担持体１０の表面に形成された
静電潜像の部分に供給して、像担持体１０の表面に静電
潜像に対応するトナー像を形成するようにしていた。

【０００５】そして、このように像担持体１０の表面に
形成されたトナー像を転写装置５０により像担持体１０
から記録紙等の転写媒体５１に転写させる一方、転写後
において上記の像担持体１０の表面に残留しているトナ
ーｔをクリーニング装置６０によって像担持体１０の表
面から除去し、その後、前記のように帯電装置２０によ
って像担持体１０の表面を帯電させ、上記のような操作
を繰り返して、画像を形成するようにしていた。

【０００６】ここで、上記のように像担持体１０の表面
に残留しているトナーｔをクリーニング装置６０によっ
て除去した場合、除去されたトナーｔを一般に廃棄する
ようにしていたが、その処理等が問題となり、このた
め、近年においては、除去されたトナーｔをクリーニン
グ装置６０から現像装置４０に戻すことも行われたが、
この場合、除去されたトナーｔをクリーニング装置６０
から現像装置４０に戻す装置が必要になって、コストが
高く付くという問題があった。

【０００７】また、上記のように像担持体１０の表面に
残留しているトナーｔを除去するクリーニング装置６０
を設けると、このクリーニング装置６０によって画像形
成装置が大型化するという問題もあった。

【０００８】このため、最近においては、図２に示すよ
うに、クリーニング装置６０をなくし、上記のようにト
ナー担持体４１に保持されたトナーｔを像担持体１０の
表面に接触させて、このトナーｔをトナー担持体４１か
ら像担持体１０に形成された静電潜像の部分に供給する
にあたり、静電潜像が形成されていない非画像部分にお
いて像担持体１０の表面に残留しているトナーｔをトナ
ー担持体４１に回収させるようにした画像形成装置が開
発された。

【０００９】しかし、上記のような画像形成装置におい
て、像担持体１０に形成されたトナー像を転写装置５０
により転写媒体５１に転写させるにあたり、その転写効
率が低いと、像担持体１０の表面に残留するトナーｔの
量が多くなり、このようにトナーｔが多く残った状態
で、この像担持体１０の表面を帯電装置２０により帯電
させ、このように帯電された像担持体１０の表面に潜像
形成装置３０により静電潜像を形成するようにした場
合、像担持体１０の表面に残留しているトナーｔによっ
て像担持体１０の表面に静電潜像が適切に形成されなく
なり、例えば、反転現像を行った場合には、形成される
画像に抜けが生じるという問題があった。

【００１０】このため、近年においては、上記のような
画像形成装置において円形度の高い球状のトナーｔを使
用して、転写媒体５１にトナーｔが十分に転写されるよ
うにし、像担持体１０の表面に残留するトナーｔの量を
少なくすることが行われていた。

【００１１】しかし、このように円形度の高い球状のト
ナーｔを使用した場合においても、像担持体１０の表面
に供給されるトナーｔの量が多くなると、像担持体１０
の表面に残留するトナーｔの量も多くなって、依然とし
て、像担持体１０の表面に静電潜像が適切に形成されな
くなるという問題があった。

【００１２】また、従来においては、潜像形成装置３０
により静電潜像を形成する前において、像担持体１０の
表面に残留するトナーｔの量を少なくするため、転写後
における像担持体の表面にブラシ等のトナー保持部材を
接触させ、このトナー保持部材によって転写後の像担持
体の表面に残留するトナーを保持させるようにしたもの
も提案されている。

【００１３】ここで、このように像担持体の表面に残留
するトナーをトナー保持部材に保持させるにあたって
は、一般にこのトナー保持部材に電圧を印加させて、像
担持体の表面に残留しているトナーをトナー保持部材に
電気的に吸引して保持させるようにしていた。

【００１４】しかし、このようにトナー保持部材に電圧
を印加させて像担持体の表面に残留しているトナーをこ
のトナー保持部材に保持させるにあたり、上記のような
円形度の高い球状のトナーを使用した場合、トナーとこ
のトナー保持部材との間において放電が生じてトナーが
逆極性に帯電されやすくなり、これによりトナー保持部
材にトナーが十分に保持されなくなったり、このトナー
がトナー担持体に十分に回収されなくなるという問題が
あり、またトナー保持部材に印加させる電圧によって像
担持体の表面に帯電ムラが生じたりする等の問題が生じ
た。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、帯電され
た像担持体の表面に潜像形成装置により静電潜像を形成
し、現像装置におけるトナー担持体に保持されたトナー
をこの像担持体の表面に形成された静電潜像の部分に供
給してトナー像を形成する一方、静電潜像が形成されて
いない非画像部分に残留しているトナーをトナー担持体
に回収し、像担持体の表面に形成された上記のトナー像
を転写媒体に転写させるようにした画像形成装置におけ
る上記のような問題を解決することを課題とするもので
ある。

【００１６】すなわち、この発明は、上記のような画像
形成装置において、転写後における像担持体の表面に残
留するトナーをトナー保持部材によって保持させるよう
にして、像担持体の表面に残留しているトナーにより像
担持体の表面に静電潜像が適切に形成されなくなるのを
防止するにあたり、像担持体の表面に帯電ムラが生じた
り、円形度の高い球状のトナーを使用した場合に、この
トナーが逆極性に帯電されて、このトナー保持部材に保
持されなくなったり、トナー担持体に十分に回収されな
くなったりするのを防止し、良好な画像が得られるよう
にすることを課題とするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明においては、上
記のような課題を解決するため、帯電された像担持体の
表面に潜像形成装置により静電潜像を形成し、現像装置
におけるトナー担持体に保持されたトナーを像担持体の
表面に形成された静電潜像の部分に供給してトナー像を
形成する一方、静電潜像が形成されていない非画像部分
に残留しているトナーをトナー担持体に回収し、像担持
体の表面に形成された上記のトナー像を転写媒体に転写
させるようにした画像形成装置において、上記のトナー
として、円形度が０．９６以上のトナーを用いると共
に、転写後で潜像形成装置により静電潜像を形成する前
の段階において、像担持体の表面に残留するトナーを保
持するトナー保持部材を設け、このトナー保持部材に振
幅が６００Ｖ以上で１０００Ｖ未満の交番電圧を印加さ
せるようにしたのである。

【００１８】そして、この発明における画像形成装置の
ように、円形度が０．９６以上になった球状のトナーを
用いると、像担持体の表面に形成されたトナー像を転写
媒体に転写させる場合におけるトナーの転写効率が高く
なり、像担持体の表面に残留するトナーの量が少なくな
る。なお、上記の円形度は、トナーの投映像の周囲長を
Ｌ１、トナーの投映像の面積と同じ面積になる円の周囲
長をＬ２とした場合、下記の式によって求められる値で
あり、この円形度の値が１に近づくほどトナーが球に近
くなる。円形度＝Ｌ２／Ｌ１

【００１９】また、この発明における画像形成装置のよ
うに、転写後で潜像形成装置により静電潜像を形成する
前の段階において、像担持体の表面に残留するトナーを
トナー保持部材に保持させるにあたり、このトナー保持
部材に振幅が６００Ｖ以上で１０００Ｖ未満の交番電圧
を印加させると、上記のように円形度が０．９６以上に
なった球状のトナーを使用した場合においても、トナー
とトナー保持部材との間において放電が生じるのが抑制
されると共に、像担持体の表面に残留するトナーがこの
トナー保持部材に十分に保持されるようになる。このた
め、潜像形成装置により像担持体の表面に静電潜像を形
成する段階においては、像担持体の表面に残留するトナ
ーの量が少なくなり、潜像形成装置によって像担持体の
表面に静電潜像が適切に形成されるようになる。

【００２０】ここで、この発明における画像形成装置に
おいては、上記のトナー保持部材を像担持体の表面を帯
電させる帯電用部材と別に設けることも可能であるが、
請求項２に示すように、このトナー保持部材を像担持体
の表面を帯電させる帯電用部材と兼用させるようにする
と、画像形成装置をより簡略化させることができるよう
になる。

【００２１】また、この発明における画像形成装置にお
いて、上記のトナー保持部材に交番電圧を印加させるに
あたり、像担持体の表面を帯電させる側の電位が作用す
る時間が短いと、像担持体の表面に帯電ムラが生じて、
形成される画像に濃度ムラ等が発生しやすくなる一方、
像担持体の表面を帯電させる側の電位が作用する時間が
長くなり過ぎて、像担持体の表面に残留するトナーを保
持する側の電位が作用する時間が短くなると、像担持体
の表面に残留するトナーをこのトナー保持部材に十分に
保持させることができなくなる。このため、請求項３に
示すように、像担持体の表面を帯電させる側の電位が作
用する時間をＴ１、像担持体の表面に残留するトナーを
トナー保持部材に保持させる側の電位が作用する時間を
Ｔ２とした場合に、０．５≦Ｔ１／（Ｔ１＋Ｔ２）≦
０．８の条件を満たすようにすることが好ましい。

【００２２】なお、像担持体において静電潜像が形成さ
れていない非画像部分の表面電位と上記のトナー担持体
の電位との差が大きい場合には、像担持体の表面におけ
る帯電ムラによる画像への影響が少なくなるため、像担
持体の非画像部分の表面電位とトナー担持体の電位との
差が４００Ｖ以上の場合には、像担持体の表面を帯電さ
せる側の電位が作用する時間Ｔ１と、像担持体の表面に
残留するトナーをトナー保持部材に保持させる側の電位
が作用する時間Ｔ２との関係が、０．２≦Ｔ１／（Ｔ１
＋Ｔ２）＜０．５を満たす範囲において、形成される画
像に濃度ムラ等が発生するのが防止されるようになる。
但し、像担持体の非画像部分の表面電位とトナー担持体
の電位との差を４００Ｖ以上にした場合には、像担持体
の非画像部分におけるトナーがトナー担持体との間で放
電して、形成される画像にカブリが発生しやすくなる。

【００２３】また、この発明における画像形成装置にお
いて、上記のように像担持体の表面に残留するトナーを
トナー保持部材に保持させ続けると、次第にこのトナー
保持部材にトナーが蓄積されて、像担持体の表面に残留
するトナーをこのトナー保持部材によって十分に保持さ
せることができなくなるため、請求項４に示すように、
像担持体の表面に静電潜像を形成しない非作像時におい
て、トナー保持部材に保持されたトナーを像担持体の表
面に排出させ、このように像担持体の表面に排出された
トナーを、上記のトナー担持体によって回収させるよう
にすることが好ましい。

【００２４】また、この発明における画像形成装置にお
いて使用するトナーは、上記のように円形度が０．９６
以上になったものであればよいが、トナーが適切に帯電
されるようにすると共に高精細な画像が得られるように
するためには、重量平均粒径が４μｍ〜１０μｍの範囲
にあるトナーであって、重量平均粒径の２倍以上の粒径
のトナーの割合が３重量％以下、重量平均粒径の１／２
倍以下の粒径のトナーの割合が１３個数％以下のものを
用いることが好ましい。また、このようなトナーに重量
平均粒径が８０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲にある微粒子を
添加させると、像担持体の非画像部分におけるトナーが
トナー担持体との間で放電するのが抑制されて、形成さ
れる画像にカブリが発生するのが抑制されるようにな
り、さらに重量平均粒径が１ｎｍ〜８０ｎｍの範囲にあ
る微粒子を添加させると、この微粒子によりトナーの流
動性が改善され、トナーが凝集するのが抑制されると共
に、トナー担持体に保持されたトナーを規制部材により
規制する場合に、トナーが規制部材等に固着するのも抑
制されるようになる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態に係る
画像形成装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。

【００２６】この実施形態における画像形成装置におい
ては、トナーとして円形度が０．９６以上のトナーを用
いると共に、図３に示すように、像担持体１０の表面を
帯電させる帯電用部材と転写後における像担持体１０の
表面に残留しているトナーｔを保持するトナー保持部材
とを兼用するブラシ２１を、像担持体１０の表面に接触
させるようにしている。

【００２７】そして、この実施形態における画像形成装
置においては、ドラム状になった像担持体１０を回転さ
せると共に、上記のブラシ２１を像担持体１０の表面に
接触させながら回転させ、このブラシ２１に電源２２か
ら直流電圧に交流電圧を重畳させた振幅が６００Ｖ以上
で１０００Ｖ未満の交番電圧を印加させ、このブラシ２
１により像担持体１０の表面が所定の電位になるように
帯電させると共に、転写後における像担持体１０の表面
に残留しているトナーｔをこのブラシ２１に保持させる
ようにしている。

【００２８】また、上記のようにブラシ２１により帯電
された像担持体１０の表面にレーザー等を用いた潜像形
成装置３０により画像情報に応じた露光を行い、この像
担持体１０の表面に静電潜像を形成するようにしてい
る。

【００２９】次いで、現像装置４０内に収容されたトナ
ーｔを送り部材４２によってトナー担持体４１に供給
し、このようにトナー担持体４１に供給されたトナーｔ
を規制部材４３によって規制すると共にこのトナーｔを
摩擦帯電させ、このように規制されて帯電されたトナー
ｔを静電潜像が形成された像担持体１０の表面に接触さ
せると共に、トナー担持体４１に現像用電源４４から所
定の現像バイアス電圧を印加させて、このトナー担持体
４１からトナーｔを像担持体１０の表面に形成された静
電潜像の部分に供給し、像担持体１０の表面に静電潜像
に対応したトナー像を形成する一方、静電潜像が形成さ
れていない非画像部分において像担持体１０の表面に残
留しているトナーｔを、トナー担持体４１に回収させる
ようにしている。

【００３０】そして、このように像担持体１０の表面に
形成されたトナー像を転写装置５０により像担持体１０
から記録紙等の転写媒体５１に転写させ、その後は、上
記のような操作を繰り返して順々に画像を形成するよう
にしている。

【００３１】また、上記のようにして順々に画像を形成
した結果、上記のブラシ２１にトナーｔが蓄積される
と、像担持体１０の表面に静電潜像を形成しない像間等
の非作像時において、上記のブラシ２１に電源２２から
トナーｔを像担持体１０に送る方向の電圧を印加させ、
このブラシ２１に蓄積されたトナーｔを像担持体１０の
表面に排出させ、このように像担持体１０の表面に排出
されたトナーｔを、上記のトナー担持体４１により回収
して、現像装置４０内に戻すようにしている。

【００３２】ここで、この実施形態における画像形成装
置においては、上記のようにトナーｔとして、円形度が
０．９６以上のものを用いているため、上記のように像
担持体１０の表面に形成されたトナー像を転写媒体５１
に転写させる場合に、像担持体１０の表面におけるトナ
ーｔが転写媒体５１に効率よく転写されて、転写後にお
ける像担持体１０の表面に残留するトナーｔの量が少な
くなる。

【００３３】また、この実施形態における画像形成装置
においては、上記のようにブラシ２１によって像担持体
１０の表面を所定の電圧に帯電させると共に、転写後に
おける像担持体１０の表面に残留しているトナーｔをブ
ラシ２１に保持させるにあたり、このブラシ２１に電源
２２から直流電圧に交流電圧を重畳させた振幅が６００
Ｖ以上で１０００Ｖ未満の交番電圧を印加させるように
しているため、円形度が０．９６以上になった球状のト
ナーｔを使用した場合においても、トナーｔとこのブラ
シ２１との間で放電が生じるのが抑制されて、トナーｔ
が逆極性に帯電するのが防止されると共に、像担持体１
０の表面に残留するトナーｔがこのブラシ２１に十分に
保持されるようになる。

【００３４】このため、上記の潜像形成装置３０によっ
て像担持体１０の表面に静電潜像を形成する段階では、
像担持体１０の表面に残留するトナーｔの量が非常に少
なくなって、潜像形成装置３０により像担持体１０の表
面に静電潜像が適切に形成されるようになると共に、静
電潜像が形成されていない非画像部分において像担持体
１０の表面に残留しているトナーｔがトナー担持体４１
に適切に回収されるようになり、画像の抜けやカブリの
ない良好な画像が得られるようになる。

【００３５】また、上記の電源２２からブラシ２１に交
番電圧を印加させるにあたり、像担持体１０の表面を帯
電させる側の電位が作用する時間Ｔ１と、像担持体１０
の表面に残留するトナーｔを保持する側の電位が作用す
る時間Ｔ２とが、０．５≦Ｔ１／（Ｔ１＋Ｔ２）≦０．
８の条件を満たすようにすると、像担持体１０の表面に
帯電ムラが生じるのが抑制されると共に、像担持体１０
の表面に残留するトナーｔがこのブラシ２１に十分に保
持されるようになる。

【００３６】なお、図３に示す実施形態の画像形成装置
においては、上記のようにブラシ２１が、像担持体１０
の表面を帯電させる帯電用部材と転写後における像担持
体１０の表面に残留しているトナーｔを保持するトナー
保持部材とを兼用するようにしているが、像担持体１０
の表面を帯電させる帯電用部材と、転写後における像担
持体１０の表面に残留しているトナーｔを保持するトナ
ー保持部材とを別に設けることも可能であり、また上記
の帯電用部材やトナー保持部材としては、上記のような
ブラシ２１以外のものを用いることも可能である。

【００３７】また、図４に示す画像形成装置のように、
図３に示す画像形成装置と同様に、像担持体１０の表面
を帯電させる帯電用部材と転写後における像担持体１０
の表面に残留しているトナーｔを保持するトナー保持部
材とを兼用するブラシ２１を用いると共に、このブラシ
２１よりも像担持体１０の移動方向上流側の位置にシー
ト状になった予備帯電用部材２３を設け、この予備帯電
用部材２３に予備帯電用電源２４から電圧を印加させ
て、像担持体１０の表面を予備帯電させるようにするこ
とも可能である。なお、このように像担持体１０の表面
を予備帯電させると、この像担持体１０の表面に残留し
ているトナーｔも予備帯電され、このように予備帯電さ
れたトナーｔが上記のブラシ２１に適切に保持されるよ
うになる。

【００３８】また、上記の実施形態における画像形成装
置においては、上記のブラシ２１にトナーｔが蓄積され
た場合に、像担持体１０の表面に静電潜像を形成しない
像間等の非作像時において、ブラシ２１に電源２２から
トナーｔを像担持体１０に送る方向の電圧を印加させ、
このブラシ２１に蓄積されたトナーｔを像担持体１０の
表面に排出させるようにしただけであるが、清掃部材
（図示せず）によってブラシ２１に蓄積されたトナーｔ
を排出させるようにすることも可能である。

【００３９】次に、この発明における画像形成装置を用
いると、上記の潜像形成装置３０によって像担持体１０
の表面に静電潜像を形成する段階では、像担持体１０の
表面に残留するトナーｔの量が非常に少なくなり、潜像
形成装置３０により像担持体１０の表面に静電潜像が適
切に形成されるようになることを、以下の実験によって
明らかにする。

【００４０】（実験例１）この実験においては、上記の
トナーｔとして、重量平均粒径が８μｍで、円形度が異
なる数種類の負帯電性のトナーを用いるようにした。

【００４１】また、上記の電源２２からブラシ２１に交
番電圧を印加させて、像担持体１０の表面を帯電させる
と共に像担持体１０の表面に残留するトナーｔをブラシ
２１に保持させるにあたり、像担持体１０の表面を帯電
させる側のピーク電位が−１２００Ｖ、像担持体１０の
表面に残留するトナーｔを保持させる側のピーク電位が
−３００Ｖになった振幅が９００Ｖの矩形波で、像担持
体１０の表面を帯電させる側の電位が作用する時間Ｔ１
と、像担持体１０の表面に残留するトナーｔをブラシ２
１に保持させる側の電位が作用する時間Ｔ２との関係
が、Ｔ１／（Ｔ１＋Ｔ２）＝０．５、すなわち像担持体
１０の表面を帯電させる側の電位が作用する時間Ｔ１の
比率（ｄｕｔｙ）が５０％になった周波数５０Ｈｚの交
番電圧を印加させて、上記の像担持体１０の表面を負に
帯電させるようにした。

【００４２】そして、このように負に帯電された像担持
体１０の表面に対して上記の潜像形成装置３０により画
像情報に応じた露光を行って静電潜像を形成した後、上
記の各トナーｔを用いた各現像装置４０において、トナ
ー担持体４１に供給されたトナーｔを規制部材４３によ
って規制すると共にこのトナーｔを負に摩擦帯電させ、
このトナー担持体４１に上記の現像用電源４４から所定
の現像バイアス電圧を印加させて、反転現像により負に
帯電されたトナーｔをトナー担持体４１から像担持体１
０の表面に形成された静電潜像の部分に供給し、像担持
体１０の表面に静電潜像に対応したトナー像を形成する
と共に、静電潜像が形成されていない非画像部分におい
て像担持体１０の表面に残留しているトナーｔを、この
トナー担持体４１に回収させるようにした。

【００４３】そして、このように像担持体１０の表面に
形成されたトナー像を転写装置５０により像担持体１０
から記録紙等の転写媒体５１に転写させて画像を形成す
るようにした。

【００４４】ここで、上記のように像担持体１０の表面
に形成されたトナー像を転写媒体５１に転写させた場合
におけるトナーｔの転写効率を、円形度が異なる各トナ
ーについて求め、その結果を図５に示した。

【００４５】また、上記のように電源２２からブラシ２
１に交番電圧を印加させて、像担持体１０の表面に残留
するトナーｔをブラシ２１に保持させるようにした場合
において、像担持体１０の表面に残留するトナーｔのブ
ラシ２１による回収効率を、円形度が異なる各トナーに
ついて求め、その結果を図６に示した。

【００４６】この結果、トナーｔとして円形度が０．９
６以上のものを使用すると、トナーの転写効率やブラシ
２１によるトナーｔの回収効率が高くなり、潜像形成装
置３０によって像担持体１０の表面に静電潜像を形成す
る段階では、像担持体１０の表面に残留するトナーｔの
量が非常に少なくなり、潜像形成装置３０により像担持
体１０の表面に静電潜像が適切に形成されるようになっ
た。

【００４７】（実験例２）この実験においては、トナー
ｔとして、重量平均粒径が８μｍで、円形度が０．９４
と０．９８の２種類の負帯電性のトナーを用いるように
した。

【００４８】そして、上記の電源２２からブラシ２１に
交番電圧を印加させて、像担持体１０の表面を帯電させ
ると共に像担持体１０の表面に残留するトナーｔをブラ
シ２１に保持させるにあたり、上記の実験例１の場合と
同様に、像担持体１０の表面を帯電させる側の電位が作
用する時間Ｔ１の比率（ｄｕｔｙ）が５０％になった周
波数５０Ｈｚの交番電圧において、その振幅を５００Ｖ
〜１１００Ｖの範囲で変更させた交番電圧を印加させる
ようにした。

【００４９】そして、上記のように電源２２からブラシ
２１に印加させる交番電圧の振幅を変化させた場合にお
いて、円形度が０．９４と０．９８の各トナーについ
て、像担持体１０の表面に残留するトナーｔのブラシ２
１による回収効率を求め、その結果を図７に示した。

【００５０】また、上記のように電源２２からブラシ２
１に印加させる交番電圧の振幅を変化させた場合におい
て、円形度が０．９４と０．９８の各トナーｔについ
て、上記のブラシ２１を通過して像担持体１０の表面に
残っているトナーｔの帯電量（μＣ／ｇ）を求め、その
結果を図８に示した。

【００５１】この結果、図７に示すように、円形度が
０．９８のトナーを用いた場合においても、電源２２か
らブラシ２１に印加させる交番電圧の振幅が６００Ｖ未
満になると、ブラシ２１によるトナーの回収効率が７０
％未満になって、潜像形成装置３０によって像担持体１
０の表面に静電潜像を形成する段階において、像担持体
１０の表面に残留するトナーｔの量が多くなった。

【００５２】また、図８に示すように、円形度が０．９
８のトナーを用いた場合において、電源２２からブラシ
２１に印加させる交番電圧の振幅が１０００Ｖ以上にな
ると、トナーｔとこのブラシ２１との間において放電が
生じ、ブラシ２１を通過して像担持体１０の表面に残留
しているトナーｔの帯電量が非常に低下したり、逆極性
に帯電されたりして、このトナーｔがトナー担持体４１
に適切に回収されなくなった。

【００５３】これに対して、この発明のように、電源２
２からブラシ２１に振幅が６００Ｖ以上で１０００Ｖ未
満の交番電圧を印加させるようにすると、転写後におけ
る像担持体１０の表面に残留しているトナーｔがブラシ
２１に十分に保持されるようになって、潜像形成装置３
０により像担持体１０の表面に静電潜像を形成する状態
では、像担持体１０の表面に残留するトナーｔの量が非
常に少なくなり、潜像形成装置３０により像担持体１０
の表面に静電潜像が適切に形成されるようになると共
に、トナーｔとこのブラシ２１との間において放電が生
じるのも抑制され、静電潜像が形成されていない非画像
部分において像担持体１０の表面に残留しているトナー
ｔがトナー担持体４１に適切に回収されるようになっ
た。

【００５４】（実験例３）この実験においては、トナー
ｔとして、重量平均粒径が８μｍで、円形度が０．９８
になった負帯電性のトナーを用いるようにした。

【００５５】また、上記の電源２２からブラシ２１に交
番電圧を印加させて、像担持体１０の表面を帯電させる
と共に像担持体１０の表面に残留するトナーｔをこのブ
ラシ２１に保持させるにあたり、像担持体１０の表面を
帯電させる側のピーク電位が−１１００Ｖ、像担持体１
０の表面に残留するトナーｔを保持させる側のピーク電
位が−３００Ｖになった振幅が８００Ｖの矩形波で周波
数が５０Ｈｚになった交番電圧であって、像担持体１０
の表面を帯電させる側の電位が作用する時間Ｔ１の割合
［＝Ｔ１／（Ｔ１＋Ｔ２）］を０．２〜１．０の範囲で
変更させた交番電圧を印加させるようにした。

【００５６】そして、上記のような各交番電圧を電源２
２からブラシ２１に印加させて、像担持体１０の表面を
帯電させると共に像担持体１０の表面に残留するトナー
ｔをブラシ２１に保持させるようにし、このように帯電
された像担持体１０の表面に上記の潜像形成装置３０に
よって静電潜像を形成する一方、上記の現像装置４０に
おけるトナー担持体４１に上記の現像用電源４４から−
３００Ｖの現像バイアス電圧を印加させて、このトナー
担持体４１から負に帯電されたトナーｔを反転現像によ
り上記のように像担持体１０の表面に形成された静電潜
像の部分に供給してトナー像を形成し、このトナー像を
転写装置５０により像担持体１０から記録紙等の転写媒
体５１に転写させて画像を形成するようにした。

【００５７】そして、上記のような各交番電圧を電源２
２からブラシ２１に印加させて像担持体１０の表面を帯
電させると共に、像担持体１０の表面に残留するトナー
ｔをブラシ２１に保持させるようにした場合において、
帯電された像担持体１０の表面における帯電ムラ及び上
記のブラシ２１によるトナーｔの回収性の評価を行い、
その結果を下記の表１に示した。

【００５８】ここで、帯電された像担持体１０の表面に
おける帯電ムラの評価については、上記のようにして転
写媒体５１にハーフトーンの画像を形成し、像担持体１
０の帯電ムラに基づくハーフトーン画像の濃度ムラを目
視によって評価し、帯電ムラに基づく濃度ムラが発生し
なかった場合を○、濃度ムラが発生して問題となる場合
を△、帯電ムラに基づく濃度ムラが激しい場合を×で示
した。

【００５９】また、ブラシ２１によるトナーｔの回収性
の評価については、上記のようにして転写媒体５１に通
常の画像を形成した後、続いてハーフトーンの画像を形
成し、ブラシ２１に保持されずに像担持体１０の表面に
残ったトナーｔに基づくハーフトーンの画像の抜けを調
べ、ハーフトーンの画像に抜けが発生しなかった場合を
○、ハーフトーンの画像に抜けが発生して問題となる場
合を×で示した。

【００６０】

【表１】

【００６１】この結果から明らかなように、上記の電源
２２からブラシ２１に交番電圧を印加させて、像担持体
１０の表面を帯電させると共に像担持体１０の表面に残
留するトナーｔをブラシ２１に保持させるにあたり、こ
の交番電圧において像担持体１０の表面を帯電させる側
の電位が作用する時間Ｔ１の割合［＝Ｔ１／（Ｔ１＋Ｔ
２）］が０．５未満の場合には、像担持体１０の表面に
帯電ムラが生じて、形成される画像に濃度ムラが発生す
るようになった。一方、上記のＴ１／（Ｔ１＋Ｔ２）の
値が０．８を越えると、像担持体１０の表面を帯電させ
る側の電位が作用する時間が長くなり過ぎて、像担持体
１０の表面に残留するトナーｔを上記のブラシ２１によ
って十分に回収することができなくなり、形成される画
像に抜けが発生した。

【００６２】これに対して、この発明のように、上記の
Ｔ１／（Ｔ１＋Ｔ２）の値が０．５〜０．８の範囲にな
るようにすると、像担持体１０の表面に帯電ムラが生じ
るのが抑制されると共に、像担持体１０の表面に残留す
るトナーｔが上記のブラシ２１によって十分に回収され
るようになり、濃度ムラや抜けのない良好な画像が得ら
れるようになった。

【００６３】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
画像形成装置においては、帯電された像担持体の表面に
潜像形成装置により静電潜像を形成し、現像装置におけ
るトナー担持体に保持されたトナーを像担持体の表面に
形成された静電潜像の部分に供給してトナー像を形成す
る一方、静電潜像が形成されていない非画像部分に残留
しているトナーをトナー担持体に回収し、像担持体の表
面に形成された上記のトナー像を転写媒体に転写させる
にあたり、トナーとして、円形度が０．９６以上になっ
た球状のトナーを用いるようにしたため、像担持体の表
面に形成されたトナー像を転写媒体に転写させる場合に
おけるトナーの転写効率が高くなって、転写後における
像担持体の表面に残留するトナーの量が少なくなった。

【００６４】また、この発明における画像形成装置にお
いては、転写後で潜像形成装置により静電潜像を形成す
る前の段階において、像担持体の表面に残留しているト
ナーをトナー保持部材に保持させるにあたり、このトナ
ー保持部材に振幅が６００Ｖ以上で１０００Ｖ未満の交
番電圧を印加させるようにしたため、上記のように円形
度が０．９６以上になった球状のトナーを使用した場合
においても、トナーとトナー保持部材との間において放
電が生じて、トナーが逆極性に帯電されるのが防止され
ると共に、像担持体の表面に残留するトナーがこのトナ
ー保持部材に十分に保持されるようになった。

【００６５】この結果、この発明における画像形成装置
においては、潜像形成装置により像担持体の表面に静電
潜像を形成する段階においては、像担持体の表面に残留
するトナーの量が非常に少なくなり、潜像形成装置によ
って像担持体の表面に静電潜像が適切に形成されて、画
像の抜け等がない良好な画像が安定して得られるように
なった。

【００６６】また、この発明における画像形成装置にお
いて、上記のトナー保持部材に交番電圧を印加させるに
あたり、像担持体の表面を帯電させる側の電位が作用す
る時間Ｔ１と、像担持体の表面に残留するトナーをトナ
ー保持部材に保持させる側の電位が作用する時間Ｔ２と
が、０．５≦Ｔ１／（Ｔ１＋Ｔ２）≦０．８の条件を満
たすようにすると、像担持体の表面に帯電ムラが生じ
て、形成される画像に濃度ムラ等が発生するのが抑制さ
れると共に、像担持体の表面に残留しているトナーがこ
のトナー保持部材に十分に保持されるようになり、濃度
ムラや画像の抜け等がない良好な画像が安定して得られ
るようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】像担持体の表面に残留しているトナーをクリー
ニング装置によって除去するようにした従来の画像形成
装置の概略説明図である。

【図２】像担持体の表面に残留しているトナーを現像装
置におけるトナー担持体によって回収させるようにした
従来の画像形成装置の概略説明図である。

【図３】この発明の一実施形態に係る画像形成装置の概
略説明図である。

【図４】シート状になった予備帯電用部材によって像担
持体の表面を予備帯電させるようにしたこの発明の他の
実施形態に係る画像形成装置の概略説明図である。

【図５】実験例１において、トナーの円形度と転写効率
との関係を示した図である。

【図６】実験例１において、トナーの円形度とブラシの
回収効率との関係を示した図である。

【図７】円形度が０．９４と０．９８のトナーを用いた
実験例２において、ブラシに印加させる交番電圧の振幅
とブラシの回収効率との関係を示した図である。

【図８】円形度が０．９４と０．９８のトナーを用いた
実験例２において、ブラシに印加させる交番電圧の振幅
とこのブラシを通過した後の像担持体の表面に残留する
トナーの帯電量との関係を示した図である。

【符号の説明】

１０像担持体２１ブラシ（帯電用部材及びトナー保持部材）２２電源３０潜像形成装置４０現像装置４１トナー担持体５０転写装置５１転写媒体ｔトナー

───────────────────────────────────────────────────── 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 15/24 Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０７Ｂ２Ｈ０７８Ｆターム(参考） 2H003 AA01 AA12 BB04 BB11 BB13 CC06 DD03 DD11 EE11 2H005 AA15 DA07 2H034 BD09 BD10 FA00 2H073 AA09 BA01 BA09 BA13 BA21 BA43 CA02 2H077 AA37 AC03 AC16 AD06 AD13 AD35 AE03 DB03 DB08 DB12 DB14 EA11 2H078 AA01 AA40 BB01 BB12 CC08 DD03 DD15 DD39 DD43 DD66 EE04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯電された像担持体の表面に潜像形成装
置により静電潜像を形成し、現像装置におけるトナー担
持体に保持されたトナーを像担持体の表面に形成された
静電潜像の部分に供給してトナー像を形成する一方、静
電潜像が形成されていない非画像部分に残留しているト
ナーをトナー担持体に回収し、像担持体の表面に形成さ
れた上記のトナー像を転写媒体に転写させるようにした
画像形成装置において、上記のトナーとして、円形度が
０．９６以上のトナーを用いると共に、転写後で潜像形
成装置により静電潜像を形成する前の段階において、像
担持体の表面に残留するトナーを保持するトナー保持部
材を設け、このトナー保持部材に振幅が６００Ｖ以上で
１０００Ｖ未満の交番電圧を印加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】請求項１に記載した画像形成装置におい
て、上記のトナー保持部材が上記の像担持体の表面を帯
電させる帯電用部材を兼ねることを特徴とする画像形成
装置。
【請求項３】請求項１又は２に記載した画像形成装置
において、上記のトナー保持部材に交番電圧を印加させ
るにあたり、上記の像担持体の表面を帯電させる側の電
位が作用する時間をＴ１、像担持体の表面に残留するト
ナーをトナー保持部材に保持させる側の電位が作用する
時間をＴ２とした場合に、０．５≦Ｔ１／（Ｔ１＋Ｔ
２）≦０．８の条件を満たすようにしたことを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項４】請求項１〜３の何れか１項に記載した画
像形成装置において、上記の像担持体の表面に静電潜像
を形成しない非作像時に、上記のトナー保持部材に保持
されたトナーを像担持体の表面に排出させるようにした
ことを特徴とする画像形成装置。