JP2002341725A - 画像形成装置、像担持体及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】像担持体１の帯電手段が導電性微粉体ｍを用い
た接触注入帯電手段２であり、またクリーナレスシステ
ムである画像形成装置において、装置の起動・停止時に
発生する像担持体１への負荷を分散し、像担持体１の部
分的な劣化を抑制して長期にわたって良好な画像形成が
行えるようにする。 【解決手段】像担持体１の停止位置を検知する手段１ａ
・Ｓ・１００を有し、前記像担持体の停止位置を前回の
停止位置とは異なる位置に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真感光体・
静電記録誘電体等の像担持体の帯電手段が導電性微粉体
を用いた接触注入帯電手段であり、またクリーナレスシ
ステムである、電子写真複写機・レーザビームプリンタ
等の画像形成装置、像担持体及びプロセスカートリッジ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より電子写真装置・静電記録装置等
の画像形成装置においては、電子写真感光体・静電記録
誘電体等の像担持体上で静電潜像を形成する際、像担持
体を一様な電位に帯電させるための帯電工程が必要であ
り、帯電装置としてはコロナ帯電装置（像担持体と非接
触）が多く用いられてきた。しかしながらコロナ帯電装
置ではオゾンが多量に発生すること、帯電装置と像担持
体との間に１０ｋＶ程度の高い電圧を印加しなければな
らずコスト高になること等の問題があった。

【０００３】これらの問題を解決する帯電手段として、
近年、像担持体に直接接触する帯電部材に電圧を印加す
ることで像担持体を一様に帯電させる、いわゆる接触帯
電装置が提案、実用化されている。しかしながらこの方
式も放電現象を利用して帯電を行っている点では上述の
コロナ帯電装置と同じであり、コロナ帯電装置よりは大
幅に抑えられているものの、やはりオゾンは発生する。
このオゾンは酸化窒素（ＮＯｘ）を生成し、像担持体上
に付着した場合、その抵抗が低いため帯電不良による画
像不良を発生させる原因となる。

【０００４】そこで上記のようなオゾンの発生の問題が
無く、またこれに伴い帯電装置に印加する電圧を更に低
くできる帯電プロセスが、特開平６−３９２１号公報等
に提案されている。

【０００５】この帯電プロセスにおける特徴は、像担持
体の表面電位を帯電装置に印加した電圧とほぼ同じ電位
にできることであり、これは放電現象を用いることな
く、帯電部材に接触した像担持体表面との直接の電荷の
やりとりによって像担持体への電荷注入を行うことで可
能とするものである。

【０００６】上記の注入帯電プロセスを実現するための
帯電装置として、ここではスポンジローラ帯電装置（特
開平１０−３０７４５５号公報等）を取り上げ説明す
る。

【０００７】このタイプは、図６に示すように、像担持
体１に接触してｂ方向に回転する帯電スポンジローラ２
−Ａの表面の空包部に比較的低抵抗の導電性微粉体ｍを
付着させたものである。この帯電スポンジローラ２−Ａ
が、像担持体１との接触部ｎにおいて像担持体回転方向
ａに対してカウンター方向ｂに回転して、上記帯電スポ
ンジローラ２−Ａのから上記像担持体１に電荷の注入を
行うことにより、上記像担持体１を上記帯電スポンジロ
ーラ２−Ａの電位とほぼ同電位に帯電させるものであ
る。

【０００８】導電性微粉体ｍは帯電補助を目的とした導
電性微粒子である。例えば粒径０．１〜５μｍ、体積抵
抗値１×１０¹²Ω・ｃｍ以下、より好ましくは１×１０
¹⁰Ω・ｃｍ以下の、導電性酸化亜鉛等の金属酸化物微粒
子、その他の導電性無機微粒子、有機物との混合物など
各種の導電性微粉体が使用可能である。

【０００９】本システムにおいては、上記帯電スポンジ
ローラ２−Ａには電源Ｓ１により−６００Ｖの直流電圧
が印加されている。このため、像担持体１上において、
上記帯電スポンジローラ２−Ａ及び上記導電性微粉体ｍ
が接触している部分では、これと同電位になろうとす
る。この時、上記帯電スポンジローラ２−Ａ側から、像
担持体１表面のエネルギー障壁を越えて、電荷が像担持
体１に注入されれば、像担持体１は帯電され、このエネ
ルギー障壁を越えられないか、もしくは、上記帯電スポ
ンジローラ２−Ａと像担持体１が離れるときに、再び、
像担持体１から、電荷が帯電スポンジローラ２−Ａ側に
移動する場合には、帯電は起こらない。この現象は、像
担持体１の持つ表面のエネルギー障壁や、電荷の保持能
力によるところが大きい一方で、競争反応として考えた
場合、帯電スポンジローラ２−Ａ側が像担持体１と接触
する機会の頻度が重要になる。この頻度を上げるため
に、本システムでは、帯電スポンジローラ２−Ａ表面
に、粒径の小さい導電性微粉体ｍを付着させており、像
担持体１と帯電スポンジローラ２−Ａとの接触部ｎにお
ける注入サイトを多くし、また上記の帯電スポンジロー
ラ２−Ａをカウンター回転として像担持体１との相対速
度を上げることにより、像担持体１への時間当たりの注
入サイトの接触回数を増やしている。

【００１０】上記のように、像担持体１への電荷の注入
サイトとなる帯電スポンジローラ２−Ａ及び上記導電性
微粉体ｍを高い確率で像担持体１に接触させることによ
り、像担持体１の表面電位は、帯電スポンジローラ２−
Ａに印加した−６００Ｖとほぼ同じ電位となり、また、
ミクロな部分についても、帯電ムラのない均一帯電が可
能になっている。

【００１１】図７は、上記のような導電性微粉体ｍを用
いた注入帯電装置２を像担持体１の帯電手段としてい
る、クリーナレスシステムの転写式電子写真装置の一例
の概略図である。

【００１２】１は像担持体としての回転ドラム型の電子
写真感光体であり、矢印ａの時計方向に所定の周速度で
回転駆動される。２−Ａは帯電スポンジローラであり、
像担持体１に対して所定の押圧力をもって接触させて所
定幅の接触部（帯電当接部）ｎを形成させてある。２−
Ｂはこの帯電スポンジローラ２の外周面に対する導電性
微粉体塗布器である。帯電スポンジローラ２が矢印ｂの
時計方向に回転駆動されることで、該帯電スポンジロー
ラ外周面に導電性微粉体ｍの塗布がなされる。

【００１３】即ち帯電スポンジローラ２は像担持体１と
の接触部ｎにおいて導電性微粉体ｍが介在した状態で像
担持体１の回転方向ａに対してカウンター方向ｂに回転
駆動され、かつ帯電スポンジローラ２に電源Ｓ１から所
定の帯電バイアスが印加されることで、像担持体１の外
周面が所定の極性・電位に一様に注入帯電処理される。

【００１４】その像担持体１の一様帯電処理面に対して
不図示の露光手段（レーザービームスキャナ等のデジタ
ル走査露光装置、原稿画像の結像投影装置等）による像
露光Ｌがなされることにより像担持体１の一様帯電処理
面に露光像パターンに対応した静電潜像が形成される。

【００１５】次いで、その静電潜像が非接触のジャンピ
ング現像装置３の現像スリーブ３−ａにより現像剤像
（トナー像）として可視化される。ｔは現像装置３に収
容の現像剤（トナー）、ｃは現像スリーブ３−ａの回転
方向、Ｓ２は現像スリーブ３−ａに対して所定の現像バ
イアスを印加する電源である。

【００１６】次いで、その現像剤像は像担持体１と転写
装置５の転写ローラ５−ａとの接触部である転写部にお
いて、該転写部に不図示の給紙部から所定の制御タイミ
ングにて給紙された記録媒体である転写材Ｐに転写され
る。ｄは転写ローラ５−ａの回転方向、Ｓ３は転写装置
５に対して所定の転写バイアスを印加する電源である。

【００１７】転写部で現像剤像の転写を受けて、像担持
体１から分離されて転写材Ｐは不図示の定着装置に導入
されて像定着を受け、画像形成物（プリント、コピー）
として排紙される。

【００１８】また転写材分離後の像担持体１面の転写残
現像剤は引き続く像担持体１の回転により帯電部を経由
して現像部に持ち運ばれて、現像装置３により現像同時
クリーニングにより回収される。

【００１９】導電性微粉体ｍはその帯電極性を現像剤ｔ
と逆極性にすることで、転写装置５により、転写材Ｐに
転写されることなく像担持体１上に残し、これを、帯電
スポンジローラ２−Ａ上で回収することで、常に、新た
な注入サイトを得るというものである。このため現像剤
ｔが帯電スポンジローラ２−Ａ上に蓄積していっても、
それ以上に導電性微粉体ｍを供給すれば帯電不良の発生
を抑えることが可能になる。

【００２０】またこのタイプでは、像担持体１上の像を
転写工程で正の電圧を印加することにより転写後、転写
残の現像剤は帯電工程が行われている導電性微粉体ｍと
像担持体１との間を通過する間に像担持体１同様に電荷
注入が行われることにより適正な電荷を持つことが可能
になるため、現像工程が行われている領域を通過する際
に素通りすることなく現像装置３に回収されることにな
る。従ってクリーナの無い電子写真プロセスをも実現す
ることが可能となる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成では帯電効率を上げるために像担持体と帯電部材が速
度差を持って接触しているため装置の起動・停止時に像
担持体に大きな負荷がかかる。このとき像担持体と帯電
部材の当接部やその近傍に紙粉等の異物や現像剤の外添
剤などが付着していると起動・停止時の負荷により像担
持体の表面に微小な傷、いわゆるピンホール等が生じや
すい。ピンホールはリーク等による帯電不良の原因とな
り、しかも像担持体のピンホールのある場所で繰り返し
起動・停止が行われると像担持体の劣化が加速度的に進
むため、像担持体の同じ部分で装置の起動・停止が繰り
返し行われないように改善が望まれる。

【００２２】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、像担持体の帯電手段が導電性微粉体を用いた接触注
入帯電手段であり、またクリーナレスシステムである画
像形成装置において、像担持体の停止位置を毎回変える
ことにより、装置の起動・停止時に発生する像担持体へ
の負荷を分散し、像担持体の部分的な劣化を抑制して長
期にわたって良好な画像形成が行える画像形成装置、像
担持体及びこれを備えたプロセスカートリッジを提供す
ることが目的である。

【００２３】

【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、像担持体及びプロセスカートリ
ッジである。

【００２４】（１）少なくとも、像担持体と、像担持体
を帯電する帯電手段と、像担持体の帯電面に静電潜像を
形成する画像情報書き込み手段と、その静電潜像を現像
剤によりトナー画像として可視化する現像手段と、その
トナー画像を記録媒体に転写する転写手段を有し、前記
像担持体は繰り返して作像に供され、前記像担持体を帯
電する帯電手段は、前記像担持体との間に速度差を持ち
かつ前記像担持体との間に導電性微粉体が介在した状態
で電圧が印加され、像担持体と当接部を形成する可撓性
の帯電部材である画像形成装置において、前記像担持体
の停止位置を検知する手段を有し、前記像担持体の停止
位置を前回の停止位置とは異なる位置としたことを特徴
とする画像形成装置。

【００２５】（２）前記帯電部材と像担持体の当接部で
の帯電部材の移動方向と像担持体の移動方向が互いに逆
であることを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。

【００２６】（３）前記現像手段の現像剤はトナー及び
導電性を有する導電性微粉体を含み、前記像担持体の静
電潜像の現像は該現像剤によりなされ、少なくとも前記
帯電部材と前記像担持体の当接部に、現像部で前記像担
持体に付着し転写後の前記像担持体に残留した前記現像
剤中に含有の導電性微粉体が持ち運ばれて介在している
ことを特徴とする（１）または（２）に記載の画像形成
装置。

【００２７】（４）前記現像手段がトナー画像を記録媒
体に転写した後に前記像担持体上に残留したトナーを回
収するクリーニング手段を兼ねていることを特徴とする
（１）から（３）の何れか１つに記載の画像形成装置。

【００２８】（５）前記（１）から（４）の何れか１つ
に記載の画像形成装置に用いられる像担持体であり、円
筒形状で端面の少なくとも一方に位置検知手段を設けた
ことを特徴とする像担持体。

【００２９】（６）前記位置検知手段は凸部あるいは凹
部であることを特徴とする（５）に記載の像担持体。

【００３０】（７）前記位置検知手段は光の反射率が異
なる部分よりなることを特徴とする（５）に記載の像担
持体。

【００３１】（８）前記（１）から（４）の何れか１つ
に記載の画像形成装置の一部を成し、少なくとも、前記
像担持体と、前記帯電手段と、前記現像手段と、を枠体
内に備え、画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカー
トリッジ。

【００３２】

【発明の実施の形態】〈第１の実施例〉図１は本発明の
実施例を示す画像形成装置の概略断面図であり、前述し
た図７の画像形成装置と同様に、導電性微粉体ｍを用い
た注入帯電装置２を像担持体１の帯電手段としている、
クリーナレスシステムの転写式電子写真装置（レーザー
ビームプリンタ）である。

【００３３】（１）画像形成装置の全体的概略構成 この画像形成装置は、像担持体１、注入帯電装置２、現
像剤ｔと導電性微粉体ｍの混合物を収容させた現像装置
３、転写装置５、定着装置６、及び露光装置７等よりな
るものであり、上記像担持体１、注入帯電装置２、及び
現像装置３を一体にしたプロセスカートリッジ１０を、
上記転写装置５、定着装置６、及び露光装置７を含んだ
画像形成装置本体に装着したものである。

【００３４】像担持体１上で潜像工程及び現像工程にお
いて形成された画像（トナー像）は、転写装置５の転写
ローラ５−ａにより、転写ローラ５−ａの回転方向ｄに
より定着装置６の方向に送られる記録媒体である転写材
Ｐに転写され、この転写材上の画像は定着装置６により
転写材上に定着され、画像が形成された転写材は定着装
置６の回転方向ｅ方向に排出される。

【００３５】ａ）像担持体１ 像担持体１は、φ３０ｍｍのＯＰＣ感光体（ネガ感光
体）であり、不図示の駆動手段により矢印ａの時計方向
に５０ｍｍ／ｓｅｃの周速度（以下、プロセススピード
と記す）で回転駆動される。

【００３６】ｂ）注入帯電装置２ 注入帯電装置２において、接触帯電部材としての導電性
弾性ローラ２−Ａ（以下、帯電ローラと記す）は、芯金
２−ａ上に可撓性部材としてのゴムあるいは発泡体の中
抵抗層２−ｂを形成することにより作成される。中抵抗
層２−ｂは樹脂（例えばウレタン）、導電性微粉体（例
えばカーボンブラック）、硫化剤、発泡剤等により処方
され、芯金２−ａの上にローラ状に形成した。その後必
要に応じて表面を研磨して直径１２ｍｍの導電性弾性ロ
ーラである帯電ローラ２−Ａを作成した。本例の帯電ロ
ーラ２−Ａのローラ抵抗を測定したところ１０⁵Ω（荷
重総圧９．８Ｎ、印加電圧１００Ｖ）であった。

【００３７】ここで、帯電ローラ２−Ａは電極として機
能することが重要である。つまり、弾性を持たせて被帯
電体としての感光体１との十分な接触状態を得ると同時
に、移動する感光体１を充電するに十分低い抵抗を有す
る必要がある。一方では感光体１にピンホールなどの欠
陥部位が存在した場合に電圧のリークを防止する必要が
ある。

【００３８】被帯電体として電子写真用感光体を用いた
場合、十分な帯電性と耐リークを得るには１０⁴〜１０⁷
Ωの抵抗が望ましい。

【００３９】帯電ローラ２−Ａの硬度は、硬度が低すぎ
ると形状が安定しないために感光体１との接触性が悪く
なり、高すぎると感光体１との間に帯電当接部ｎを確保
できないだけでなく、感光体表面へのミクロな接触性が
悪くなるので、アスカーＣ硬度で２５度から５０度が好
ましい範囲である。

【００４０】帯電ローラ２−Ａの材質としては、弾性発
泡体に限定するものでは無く、弾性体の材料として、Ｅ
ＰＤＭ、ウレタン、ＮＢＲ、シリコーンゴムや、ＩＲ等
に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の
導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させ
たものがあげられる。また、特に導電性物質を分散せず
に、イオン導電性の材料を用いて抵抗調整をすることも
可能である。

【００４１】帯電ローラ２−Ａは被帯電体としての感光
体１に対して弾性に抗して所定の押圧力で圧接させて配
設してある。この帯電当接部ｎの幅は３ｍｍである。本
例では、この帯電ローラ２−Ａを帯電当接部ｎにおいて
帯電ローラ表面と感光体表面と互いに逆方向に移動する
よう矢印の時計方向に周速７５ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動
させた。即ち接触帯電部材としての帯電ローラ２−Ａの
表面は被帯電体としての感光体１の面に対して速度差を
持たせるようにした。

【００４２】また帯電ローラ２−Ａの芯金２−ａには帯
電バイアス印加電源Ｓ１から−６２０Ｖの直流電圧を帯
電バイアスとして印加するようにした。本例では感光体
１の表面は帯電ローラ２−Ａに対する印加電庄とほぼ等
しい電位（−６００Ｖ）に直接注入帯電方式にて一様に
帯電処理される。

【００４３】ｃ）露光装置７ 露光装置７は、レーザーダイオード・ポリゴンミラー等
を含むレーザービームスキャナ（露光器）である。この
レーザービームスキャナは目的の画像情報の時系列電気
ディジタル画素信号に対応して強度変調されたレーザー
光を出力し、該レーザー光で上記回転感光体１の一様帯
電面を走査露光Ｌする。この走査露光Ｌにより回転感光
体１の面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成さ
れる。

【００４４】ｄ）現像装置３ 回転感光体１面の静電潜像は現像装置３によりトナー画
像として現像される。本例の現像装置３は現像剤として
磁性一成分絶縁トナー（ネガトナー）ｔを用いた反転現
像装置である。

【００４５】３−ａはマグネツトロール３−ｂを内包さ
せた、現像剤担持搬送部材としての非磁性回転現像スリ
ーブであり、この回転現像スリーブ３−ａに規制ブレー
ド３−ｃで現像剤容器３−ｄ内の現像剤が薄層にコート
される。現像剤のトナーは規制ブレード３−ｃで回転現
像スリーブ３−ａに対する層厚が規制され、また電荷が
付与される。回転現像スリーブ３−ａにコートされた現
像剤はスリーブ３−ａの回転により、感光体１とスリー
ブ３−ａの対向部である現像部（現像領域部）に搬送さ
れる。またスリーブ３−ａには現像バイアス印加電源Ｓ
２より現像バイアス電圧が印加される。現像バイアス電
圧は、−４５０ＶのＤＣ電圧と、周波数１８００Ｈｚ、
ピーク間電圧１６００Ｖの矩形のＡＣ電圧を重畳したも
のを用いた。これにより、感光体１側の静電潜像がトナ
ーで現像される。

【００４６】現像剤はトナーｔと導電性微粉体（帯電補
助粒子）ｍの混合物である。トナーｔは重合性単量体お
よび着色剤（更に必要に応じて重合開始剤、架橋剤、荷
電制御剤、その他の添加剤）を均一に溶解または分散せ
しめて単量体組成物とした後、この単量体組成物を分散
安定剤を含有する連続層（例えば水相）中に適当な撹絆
器を用いて分散し同時に重合反応を行なわせる懸濁重合
法により作成し、これに、導電性微粉体ｍや流動化剤を
外添剤として添加して作成されたものである。トナーｔ
の重量平均粒径（Ｄ４）は７μｍであった。導電性微粉
体ｍは本例においては粒径３μｍの導電性酸化亜鉛粒子
を用いた。また本例ではトナーｔの１００重量部に対し
て導電性微粉体ｍを１．５重量部外添した。

【００４７】導電性を有する導電性微粉体ｍは本例では
比抵抗が１０⁶Ω・ｃｍ、二次凝集体を含めた平均粒径
３μｍの導電性酸化亜鉛粒子を用いたが、導電性微粉体
ｍ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各種導電粒子が使用可能であ
る。

【００４８】ｅ）転写装置５ 転写装置５において、５−ａは接触転写手段としての中
抵抗の転写ローラであり、感光体１に所定に圧接させて
転写ニップ部を形成させてある。この転写ニップ部に不
図示の給紙部から所定のタイミングで記録媒体としての
転写材Ｐが給紙され、かつ転写ローラ５−ａに転写バイ
アス印加電源Ｓ３から所定の転写バイアス電圧が印加さ
れることで、感光体１側のトナー像が転写ニップ部に給
紙された転写材Ｐの面に順次に転写されていく。即ち、
転写ニップ部に導入された転写材Ｐはこの転写ニップ部
を挟持搬送されて、その表面側に回転感光体１の表面に
形成担持されているトナー画像が順次に静電気力と押圧
力にて転写されていく。

【００４９】転写ニップ部に給紙されて感光体１側のト
ナー像の転写を受けた転写材Ｐは回転感光体１の面から
分離されて定着装置６に導入され、トナー像の定着を受
けて画像形成物（プリント、コピー）として装置外へ排
出される。

【００５０】ｆ）プロセスカートリッジ１０ 上記にて説明した本実施例の画像形成装置のうち、感光
体１、帯電ローラ２−Ａ、及び現像装置３は画像形成装
置を構成するその他の部品（以下、本体と称す）とは独
立した筐体にまとめられてプロセスカートリッジ１０を
形成しており、本体とは脱着可能となっている。

【００５１】ｇ）クリーナレス 本例の画像形成装置はクリーナレスであり、転写材Ｐに
対するトナー像転写後の回転感光体１面に残留の転写残
トナーはクリーナで除去されることなく、感光体１の回
転にともない帯電部ｎを経由して現像部に至り、現像装
置３において現像同時クリーニング（回収）される（ト
ナーリサイクルプロセス）。

【００５２】ところで、現像装置３の現像剤ｔに含有さ
せた導電性を有する導電性微粉体ｍは、現像装置３によ
る感光体１側の静電潜像のトナー現像時にトナーととも
に適当量が感光体１側に移行する。感光体１上のトナー
画像は転写ニップ部において転写バイアスの影響で転写
材Ｐ側に引かれて積極的に転移するが、感光体１上の導
電性微粉体ｍは導電性であることで転写材Ｐ側には積極
的には転移せず、感光体１上に実質的に付着保持されて
残留する。

【００５３】そしてトナーリサイクルプロセスの画像形
成装置はクリーナを用いないため、転写後の感光体１面
に残存の転写残トナーおよび上記の残存導電性微粉体ｍ
は感光体１と接触帯電部材である帯電ローラ２−Ａの帯
電当後部ｎに感光体１の回転でそのまま持ち運ばれて帯
電ローラ２−Ａに付着・混入する。したがって、感光体
１と帯電ローラ２−Ａとの当接部ｎにこの導電性微粉体
ｍが存在した状態で感光体１の接触帯電が行なわれる。
なお、印字初期においては帯電ローラ表面に導電性微粉
体が供給されず帯電が行なえないので帯電ローラ表面に
は予め導電性微粉体を塗布しておく必要がある。

【００５４】この導電性微粉体ｍの存在により、帯電ロ
ーラ２−Ａにトナーが付着・混入した場合でも、帯電ロ
ーラ２−Ａの感光体１への緻密な接触性と接触抵抗を維
持できるため、接触帯電部材が帯電ローラ２−Ａのよう
な簡易な部材であり、しかも帯電ローラ２−Ａの転写残
トナーによる汚染にかかわらず、該帯電ローラ２−Ａに
よる感光体１の直接注入帯電を行なわせることができ
る。つまり、帯電ローラ２−Ａが導電性微粉体ｍを介し
て密に感光体に接触して、帯電ローラ２−Ａと感光体１
の当接部に存在する導電性微粉体ｍが感光体１表面を隙
間なく摺擦することで、帯電ローラ２−Ａによる感光体
１の帯電は導電性微粉体ｍの存在により放電現象を用い
ない安定かつ安全な直接注入帯電が支配的となり、従来
のローラ帯電等では得られなかった高い帯電効率が得ら
れ、帯電ローラ２−Ａに印加した電圧とほぼ同等の電位
を感光体１に与えることができる。

【００５５】また帯電ローラ２−Ａに付着・混入した転
写残トナーは帯電ローラ２−Ａから徐々に感光体１上に
吐き出されて感光体１面の移動とともに現像部に至り、
現像装置３において現像同時クリーニング（回収）され
る。現像同時クリーニングは、転写後に感光体１上に残
留したトナーを引き続く画像形成工程の現像時、即ち引
き続き感光体を帯電し、露光して潜像を形成し、その潜
像の現像時において、現像装置のかぶり取りバイアス、
即ち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
るものである。本実施例におけるプリンタのように反転
現像の場合では、この現像同時クリーニングは、感光体
の暗部電位から現像スリーブにトナーを回収する電界
と、現像スリーブから感光体の明部電位ヘトナーを付着
させる電界の作用でなされる。

【００５６】また帯電ローラ２−Ａから導電性微粉体ｍ
が脱落しても、画像形成装置が稼働されることで、現像
装置３の現像剤ｔに含有させてある導電性微粉体ｍが現
像部で感光体１面に移行し該感光体１の回転により転写
ニップ部を経て帯電部ｎに持ち運ばれて帯電ローラ２−
Ａに逐次に供給され続けるため、導電性微粉体ｍの存在
による良好な帯電性が安定して維持される。

【００５７】かくして、接触帯電方式、接触転写方式、
トナーリサイクルプロセスの画像形成装置において、接
触帯電部材として帯電ローラを用いて、しかも該帯電ロ
ーラ２−Ａの転写残トナーによる汚染にかかわらず、低
印加電圧でオゾンレスの直接注入帯電を長期に渡り安定
に維持させることができ、均一な帯電性を与えることが
出来、オゾン生成物による障害、帯電不良による障害等
のない、簡易な構成、低コストな画像形成装置を得るこ
とができる。

【００５８】（２）感光体１の部分的な劣化抑制対策 上記構成では帯電効率を上げるために像担持体である感
光体１と接触帯電部材である帯電ローラ２−Ａが速度差
を持って接触しているため、装置の起動・停止時に感光
体１に大きな負荷がかかる。このとき感光体１と帯電ロ
ーラ２−Ａの当接部ｎやその近傍に紙粉等の異物や現像
剤の外添剤などが付着していると起動・停止時の負荷に
より感光体１の表面に微小な傷、いわゆるピンホール等
が生じやすい。ピンホールはリーク等による帯電不良の
原因となり、しかも感光体１のピンホールのある場所で
繰り返し起動・停止が行われると感光体１の劣化が加速
度的に進むため、感光体１の同じ部分で装置の起動・停
止が繰り返し行われないように改善が望まれる。

【００５９】そこで本実施例は、感光体１の周方向の位
置を検出する手段と、前回の像担持体の停止位置を記憶
する手段とを備え、それらの情報から停止位置を前回と
は変えることにより、装置の起動・停止時に発生する感
光体１ヘの負荷を分散し、感光体１の部分的な劣化を抑
制して長期にわたって良好な画像形成が行えるようにし
ている。

【００６０】具体的に、本実施例においては図２の構成
にしている。すなわち、図２の（ａ）は像担持体である
感光体１の周方向の位置を検知するための装置である。
この装置は、感光体１と共に回転する不透明な小板１ａ
と、固定配設されたフォトインタラプタＳからなる。小
板１ａは感光体１の回転に伴い１周につき１回フォトイ
ンタラプタＳの発光部と受光部の間を通り、発光部から
出た光を遮るようになっている（図２の（ｂ））。その
光遮断情報が制御部１００に入力する。プロセススピー
ド及び感光体１の外径は既知であるので、小板１ａがフ
ォトインタラプタＳを通過してからの時間から感光体１
の周方向の現在位置を知ることができる。その停止位置
演算が制御部１００でなされ、制御部１００で記憶され
る。

【００６１】感光体１の停止位置を決める方法として
は、前回の停止位置を記憶しておき次回は単にそれとは
異なる停止位置とするように決めても良いが、この方法
だと停止位置の決め方によっては停止位置が偏る可能性
もある。従って例えば感光体１の周方向を複数の領域に
区切り、感光体１をそれらの領域に順番もしくはランダ
ムに停止させるといった制御を行うことが好ましい。

【００６２】本実施例では感光体１の直径が３０ｍｍ
（周長９４ｍｍ）で、感光体１と帯電ローラ２−Ａの当
接部ｎの幅が２ｍｍであったので、まず周長を２ｍｍ×
４７の領域に分けた。そして感光体１の停止位置を決め
るに当たっては前回の停止位置とは異なる位置で、かつ
その領域はランダムに選択するようにした。感光体１の
回転停止は、像担持体駆動回路１０１が制御部１００に
より該制御部１００で上記のように演算決定された停止
位置（回転角度）になるように制御されることでなされ
る。

【００６３】図３はこれら一連の動作をフローチャート
に表したものである。

【００６４】なお本実施例でも該当することであるが、
装置の電源が切断された場合に前回の停止位置の情報が
保持されない装置の場合には、次回の停止位置をランダ
ムに選択するように制御した方が停止位置が分散される
可能性がより高いため一層好ましい。

【００６５】以上説明したように本実施例によれば、感
光体１の周方向の位置を検出する手段１ａ・Ｓ・１００
と、前回の感光体１の停止位置を記憶する手段１００と
を備え、それらの情報から感光体１の停止位置を前回と
はランダムに変えることにより、装置の起動・停止時に
発生する感光体１への負荷を分散し、感光体１の部分的
な劣化を抑制して長期にわたって良好な画像形成が行え
る。

【００６６】〈第２の実施例〉画像形成装置に対する電
源投入後最初に装置を稼働させるときの感光体１の位置
（回転角位置）を検知するシーケンスを加えれば、感光
体１の前回の停止位置を保持しておく必要がなくなる。

【００６７】本実施例の画像形成装置は前記の第１の実
施例と同様であるので再度の説明は省略する。

【００６８】装置起動時に制御部１００の時間を計測す
るタイマーをスタートさせ、最初に小板１ａがフォトイ
ンタラプタＳの発光部と受光部の間を通過するまでの時
間を計測することにより、装置起動時の感光体１の位置
を検知できる。

【００６９】図４はこれら一連の動作をフローチャート
に表したものである。このようにして得られた前回の感
光体１の停止位置の情報を用いれば、電源投入後最初に
装置を稼働させる時等、前回の感光体１の停止位置情報
が保持されていない場合でも感光体１を前回の停止位置
とは異なる位置に停止させることができ、感光体１の部
分的な劣化を抑制して長期にわたって良好な画像形成が
行える。

【００７０】〈第３の実施例〉プロセススピード及び感
光体１の外径より感光体１が一定量回転するのに要する
時間を求め、その時間情報を用いて感光体１の停止位置
を制御すれば感光体１の周方向の位置を検知する装置を
省略することができ、コストダウンが図れる。

【００７１】本実施例の画像形成装置は感光体１の周方
向の位置を検知するためのフォトインタラプタＳ及び感
光体１に取り付けられた小板１ａを取り除いたことを除
き、第１及び第２の画像形成装置と同様であるため再度
の説明は省略する。

【００７２】本実施例では感光体１の周長を第１の実施
例と同じ４７の領域に分け、その１つの領域を通過する
のに要する時間は （感光体の周長）／（領域数）／（プロセススピード） で求められる。

【００７３】本実施例ではこの通過時間は３０×π／４
７／７５＝０．０２６７ｓｅｃとなり、この時間を１カ
ウントとするタイマーを画像形成装置の制御部１００内
に設置した。

【００７４】画像形成動作時には感光体１が回転を始め
ると同時にこのタイマーをスタートさせる。装置を停止
させるときにはこのタイマーのカウントが領域数である
４７の倍数以外の数宇となるように停止のタイミングを
制御すれば感光体１の停止位置を前回とは異なる位置に
することができる。

【００７５】図５はこれら一連の動作をフローチャート
に表したものである。

【００７６】よって本実施例によれば感光体１を前回の
停止位置とは異なる位置に停止させることができ、感光
体１の部分的な劣化を抑制して長期にわたって良好な画
像形成が行える。

【００７７】〈その他〉 １）上述した実施例はあくまでも１例であり、本発明の
要旨を変更しない範囲で変形実施可能であるのは言うま
でもない。

【００７８】例えば、第１及び第２の実施例では感光体
１の周方向の位置を検出する手段として感光体１に凸部
１ａを設け、フォトインタラプタＳの発光部と受光部の
間を該凸部１ａが通過する際のフォトインタラプタＳの
信号の変化を利用する例で説明したが、発光部から出た
光を感光体１の端面で反射させ受光部に光を導く構成を
取ることにより、感光体１に凹部を設ける構成、あるい
は感光体１の端面の一部を異なる色で着色する構成等の
方法でも実施可能である。

【００７９】２）像担持体は静電記録誘電体等であって
も良い。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。

【００８０】３）像担持体からトナー画像の転写を受け
る記録媒体は転写ドラム等の中間転写体であってもよ
い。

【００８１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、像担
持体の帯電手段が導電性微粉体を用いた接触注入帯電手
段であり、またクリーナレスシステムである画像形成装
置において、像担持体の停止位置を毎回変えて帯電部材
と接触する像担持体の場所を広く分散させることより、
装置の起動・停止時に発生する像担持体への負荷を分散
し、像担持体の部分的な劣化を抑制して長期にわたって
良好な画像形成が行えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施例の画像形成装置の概略構成模型
図

【図２】 像担持体の位置を検出する装置を示す図

【図３】 像担持体の停止位置を決めるための制御フロ
ーチャート

【図４】 第２の実施例における、像担持体の停止位置
を決めるための制御フローチャート

【図５】 第３の実施例における、像担持体の停止位置
を決めるための制御フローチャート

【図６】 導電性微粉体を用いた接触注入帯電手段の説
明図

【図７】 像担持体の帯電手段が導電性微粉体を用いた
接触注入帯電手段であり、またクリーナレスシステムで
ある画像形成装置の一例の概略構成模型図

【符号の説明】

１…像担持体、２…帯電装置、２−Ａ…帯電ローラ、３
（３−ａ、３−ｂ、３−ｃ、３−ｄ）…現像装置、５…
転写装置、５−ａ…転写ローラ、６…定着装置、７…露
光装置、１０…プロセスカートリッジ、Ｓ１〜Ｓ３…高
圧電源、Ｐ…転写材、ｔ…現像材（トナー）、ｍ…導電
性微粉体、１ａ…不透明な小板、Ｓ…フォトインタラプ
タ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 康史 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 佐藤 浩 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 吉田 雅弘 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H027 DA22 DE02 DE07 DE10 EA01 EA05 EC06 EC14 ED02 ED03 ED09 EE02 EE03 EE05 EE08 EF13 EG04 2H200 FA07 FA09 GA16 GA23 GA29 GA30 GA46 GA57 GB11 GB22 GB37 HA02 HA21 HA28 HB12 HB17 HB22 HB45 HB48 JA02 JA28 LB18 MA03 MA08 NA02 PA12 PB15 PB39

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、像担持体と、像担持体を帯
   電する帯電手段と、像担持体の帯電面に静電潜像を形成
   する画像情報書き込み手段と、その静電潜像を現像剤に
   よりトナー画像として可視化する現像手段と、そのトナ
   ー画像を記録媒体に転写する転写手段を有し、前記像担
   持体は繰り返して作像に供され、前記像担持体を帯電す
   る帯電手段は、前記像担持体との間に速度差を持ちかつ
   前記像担持体との間に導電性微粉体が介在した状態で電
   圧が印加され、像担持体と当接部を形成する可撓性の帯
   電部材である画像形成装置において、 前記像担持体の停止位置を検知する手段を有し、前記像
   担持体の停止位置を前回の停止位置とは異なる位置とし
   たことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記帯電部材と像担持体の当接部での帯
   電部材の移動方向と像担持体の移動方向が互いに逆であ
   ることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記現像手段の現像剤はトナー及び導電
   性を有する導電性微粉体を含み、前記像担持体の静電潜
   像の現像は該現像剤によりなされ、少なくとも前記帯電
   部材と前記像担持体の当接部に、現像部で前記像担持体
   に付着し転写後の前記像担持体に残留した前記現像剤中
   に含有の導電性微粉体が持ち運ばれて介在していること
   を特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記現像手段がトナー画像を記録媒体に
   転写した後に前記像担持体上に残留したトナーを回収す
   るクリーニング手段を兼ねていることを特徴とする請求
   項１から３の何れか１つに記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 請求項１から４の何れか１つに記載の画
   像形成装置に用いられる像担持体であり、円筒形状で端
   面の少なくとも一方に位置検知手段を設けたことを特徴
   とする像担持体。
6. 【請求項６】 前記位置検知手段は凸部あるいは凹部で
   あることを特徴とする請求項５に記載の像担持体。
7. 【請求項７】 前記位置検知手段は光の反射率が異なる
   部分よりなることを特徴とする請求項５に記載の像担持
   体。
8. 【請求項８】 請求項１から４の何れか１つに記載の
   画像形成装置の一部を成し、少なくとも、前記像担持体
   と、前記帯電手段と、前記現像手段と、を枠体内に備
   え、画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッ
   ジ。