JP2003029592A

JP2003029592A - 画像形成装置及びこれに用いられる帯電装置

Info

Publication number: JP2003029592A
Application number: JP2001212924A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Sato; 昌宏佐藤; Kazuya Yamai; 和也山井; Shigeo Ono; 茂雄大野; Yasuyuki Tsutsumi; 保幸堤; Hiromitsu Koizumi; 弘光小泉
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2001-07-12
Filing date: 2001-07-12
Publication date: 2003-01-31

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成で、斑点状の画質欠陥を確実に回
避する。【解決手段】帯電装置２には、帯電部材２ａと、この
帯電部材２ａの上流側に像担持体１に接触して配設され
且つ像担持体１上の付着物を除去する除去部材２ｂと、
前記帯電部材２ａと除去部材２ｂとの間を仕切り且つ除
去部材２ｂから離れる被除去物を衝合させる仕切部材２
ｃとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やプリンタ
などの画像形成装置に係り、特に、像担持体上に接触若
しくは近接する帯電部材を具備した帯電装置を備えたタ
イプの画像形成装置及びこれに用いられる帯電装置の改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、市場要求からカラー画像形成装置
の小型化及び各デバイスの小型化が要請されつつある。
例えばタンデム型画像形成装置にあっては、感光体ドラ
ム等の像担持体を複数配列し、各像担持体には帯電装置
や現像装置等のデバイスを夫々配設することになるが、
装置自体を小型化していくと、各像担持体毎にクリーニ
ング装置や残留トナー回収装置を設けない、所謂クリー
ナレスシステムが提案されている。しかしながら、この
種のクリーナレスシステムにあっては、転写後に像担持
体表面には、極微量であっても残留トナーが存在し、次
の画像形成時に「メモリー」となって画質に悪影響を及
ぼす。

【０００３】このため、従来にあっては、例えば帯電装
置としての帯電部材（例えば帯電ブラシ）の上流部にメ
モリー除去部材（例えばブラシロール）を配置して、残
留トナーをディスターブする技術が提案されている（例
えば特開平４−３７１９７５号公報参照）。この種の先
行技術にあっては、メモリー除去部材にバイアスを印加
して、残留トナーを除去しやすくする点が開示されてい
る。また、長期的な使用に伴い、メモリー除去部材へト
ナーが蓄積されると、当初の目的を達成することが困難
になるため、例えば残留トナーを一時的に保持して所定
のタイミングで排出回収する技術も既に提案されている
（例えば特開平１１−２４９４５２号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば二成
分現像方式の現像装置を採用した画像形成装置におい
て、帯電部材（例えば帯電ロール）の上流側にブラシロ
ールを設けた態様の帯電装置を使用したところ、図２６
に示すように、用紙上の任意箇所にランダム斑点が生成
されたり、連続点、例えば帯電ロールや感光体ドラム
（Ｐ／Ｒ）の回転周期毎に連なった斑点が生成されると
いう現象が見られた。ここで、斑点の中には、図２６に
示すように、バックグラウンド中に生ずるバックグラウ
ンド斑点（ＢＫＧ斑点）と、イメージ部（例えばハーフ
トーン画像）中に生ずるイメージ部斑点とに大別され
る。

【０００５】次に、この種の斑点の生成原理について推
測してみるに、図２７に示すように、異物５０２が感光
体ドラム５１０に付着し、転写ロール５１１と感光体ド
ラム５１０との間のニップ域に進入すると、当該異物５
０２部分で電界が遮蔽されると共に、異物５０２が介在
している帯電ロール５１１の表層フィルム部分にテンテ
ィング部が形成されてしまい、当該感光体ドラム５１０
部分に対応した箇所に帯電不良が起こる。このとき、異
物５０２による帯電不良箇所が感光体ドラム５１０の下
流側に移行し、当該帯電不良箇所に静電潜像が形成さ
れ、現像されてしまうと、比較的大径の斑点が生成され
る。一方、異物５０２が帯電ロール５１１や感光体ドラ
ム５１０に付着すると、帯電ロール５１１や感光体ドラ
ム５１０の回転周期毎に連続点が生成される。

【０００６】このような斑点の生成原因を更に追及した
ところ、本件発明者らは、以下の事実を突き止めた。す
なわち、帯電部材（例えば帯電ロール）の上流側にブラ
シロールを設けた態様にあっては、ブラシロールにトナ
ーや現像剤（キャリア）が蓄積し、ブラシロールの回転
により像担持体表面に凝集物として落下する。

【０００７】特に、キャリアは粒径４０〜５０μｍと大
きく、更にブラシロールに印加されたバイアスにより電
荷の注入等を受けると、極性が変化して凝集し易くな
り、粗大塊として像担持体に落下する。このキャリア塊
が帯電部材に進入すると、帯電部材と像担持体表面との
接触が不均一になり、部分的な帯電不良を起こして画質
に広く影響を及ぼす、具体的には上述した斑点状の画質
欠陥につながるという技術的課題が生ずる。ここで、現
像剤のキャリアは、現像部で僅かずつだが恒常的に像担
持体表面に漏れ出ていくものであり、低温低湿環境下や
経時的にキャリアは流出しやすい。

【０００８】また、上記キャリア塊に対応する手段とし
ては、ブラシロールにフリッカー（現像剤を叩く部材）
を設けてブラシロールに付着した現像剤を掻き落とす技
術が開示されている（例えば特開平９−５４４８０号公
報）。しかし、この手法にあっては、装置本体内に現像
剤が飛び散る可能性が高く、掻き落とした現像剤を回収
する機構を設ける必要があり、コストとスペースが嵩む
という点で好ましい解決策とは言えない。

【０００９】本発明は、以上の技術的課題を解決するた
めになされたものであって、簡単な構成で、斑点状の画
質欠陥を良好に回避することができる画像形成装置及び
これに用いられる帯電装置を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、図
１に示すように、像担持体１と、この像担持体１に接触
若しくは近接配置される帯電部材２ａを具備し且つ像担
持体１を帯電させる帯電装置２と、この帯電装置２にて
帯電された像担持体１上に静電潜像を書き込む潜像書き
込み装置３と、少なくとも磁界発生部材４ｂが含まれる
現像剤担持体４ａを具備し且つ前記潜像書き込み装置３
にて書き込まれた静電潜像を現像剤で可視像化する現像
装置４とを備えた画像形成装置において、帯電装置２に
は、前記帯電部材２ａと、この帯電部材２ａの上流側に
像担持体１に接触して配設され且つ像担持体１上の付着
物を除去する除去部材２ｂと、前記帯電部材２ａと除去
部材２ｂとの間を仕切り且つ除去部材２ｂから離れる被
除去物を衝合させる仕切部材２ｃとを備えたことを特徴
とするものである。本態様の帯電装置２は、「帯電部材
２ａ＋除去部材２ｂ」を具備したものを前提としてい
る。

【００１１】このような技術的手段において、帯電部材
２ａは、像担持体１に対し接触若しくは近接配置される
ことを要件とした。ここで、接触しない態様も含めてい
るのは、近接配置された態様でも、微小空隙放電による
帯電が可能であることを考慮したものである。但し、接
触配置する方が、像担持体１に対する帯電部材２ａの位
置決めが容易になる点、また、帯電部材２ａの寸法精度
が高くなくてよい点で好ましい。

【００１２】更に、除去部材２ｂは、接触型で像担持体
１上の付着物（例えばキャリアＣや逆極性トナー等）を
除去するものであればよく、像担持体１上の付着物が帯
電部材２ａに至る事態を無くし、帯電性を良好に保つ機
能部材として働くものである。但し、除去部材２ｂは帯
電部材２ａと一体のユニットとして構成されていてもよ
いし、別ユニットとして構成されてもよい。また、除去
部材２ｂは、代表的には、一時的に付着物を保持してお
くリフレッシャを想定するが、機能からすれば、通常の
クリーニング装置の接触型クリーニング部材も含むもの
である。尚、リフレッシャの表面付着物は例えばクリー
ニングモード（発明の実施の形態参照）などで別のクリ
ーニング装置へと回収される。そして、除去部材２ｂと
しては、除去性を確保する観点から接触型に限られる。
その形態についてはブラシ状、ブレード状など各種態様
のものが挙げられる。

【００１３】また、仕切部材２ｃは、帯電部材と除去部
材との間を仕切り、除去部材２ｂから離れた被除去物
（主としてキャリア塊）を衝合により破壊するように働
くものであれば、素材、形状などについては適宜選定し
て差し支えない。

【００１４】また、現像装置４と帯電装置２とが接近配
置される態様のうち、前記帯電部材２ａが現像装置４の
磁界発生部材４ｂによる磁場の影響下に配設される態様
においては、帯電部材２ａは、非磁性材料を用いて構成
されていることが好ましい。ここで、「現像装置４の磁
界発生部材４ｂによる磁場の影響下に配設され、」と
は、画像形成装置全体の小型化に伴って、帯電部材２ａ
が現像装置４による磁場影響下にあることを前提とする
趣旨である。更に、磁場の影響下に位置するのは、帯電
部材２ａの一部でよく、全部である必要はない。

【００１５】また、帯電部材２ａを非磁性材料を用いて
構成するとしたのは、帯電部材２ａを磁化されにくくす
ることで、磁性材料である例えばキャリアの付着を有効
に回避することを主眼とするものである。ここで、非磁
性材料としては、磁性材料である例えばキャリアが付着
しないものであれば適宜選定して差し支えなく、例えば
帯電部材２ａは、透磁率が１．０５以下の非磁性材料
（例えばＳＵＳ３０３）を用いて構成されていることこ
とが好ましい。特に、帯電部材２ａは、非磁性材料とし
てＳＵＳ３０３に銅を添加した材料（以下必要に応じて
ＳＵＳ３０３Ｃｕ）を用いて構成されていることが好ま
しい。このＳＵＳ３０３Ｃｕは、透磁率が１．０２以下
であり、ＳＵＳ３０３より熱処理・延伸・切削加工によ
る変化が少なく、しかも、切削加工性がよい（コストが
安い）点で好ましい。

【００１６】更に、帯電部材２ａとしては、像担持体１
を帯電する機能部材であれば適宜選定して差し支えない
が、代表的には、図１（ｂ）に示すように、支持シャフ
ト１１上にスポンジ状導電性弾性体１２を備えている態
様が挙げられる。この態様において、支持シャフト１１
としては上述したように非磁性シャフトであることが好
ましく、また、「スポンジ状」であることは、硬度を低
くでき、その分、ニップ幅を安定してとれ、帯電が安定
する点で好ましい。特に、像担持体１への均一な帯電性
を保つという観点からすれば、帯電部材２ａは、支持シ
ャフト１１上にスポンジ状導電性弾性体１２を備え、こ
の導電性弾性体１２の外周を円筒状表層フィルム１３で
被覆した態様が好ましい。このとき、「表層フィルム１
３」は表面を円滑に保ち、帯電性を均一にする上で好ま
しい。すなわち、表層フィルム１３は像担持体１に静電
吸着し易く、静電吸着力によるニップ均一性を確保し易
い点で好ましい。このような態様の帯電部材２ａの代表
的態様としては、例えばスポンジ状導電性弾性体１２が
導電性ウレタン発泡体であり、かつ、円筒状表層フィル
ム１３が導電性フッ素樹脂であるものが挙げられる。

【００１７】また、帯電部材２ａの抵抗条件としては、
表面抵抗値が１０⁶Ω／□〜１０^8.5 Ω／□であることが
好ましい。「１０⁶Ω／□〜１０^8.5Ω／□」としたの
は、大きすぎると、帯電部材２ａとして機能せず、ま
た、小さすぎると、帯電電流リークに伴う帯電不良が起
こり易い事態を考慮したものである。更に、帯電部材２
の硬度条件としては、アスカーＦ硬度で９０度以下であ
ることが好ましい。「９０度以下」としたのは、９０度
を超えると、ニップ均一性が悪く、帯電不良が生じ易い
ことを考慮したものである。更にまた、帯電部材２ａの
強度条件としては、引張強度が６００Ｎ／ｍｍ²以上の
支持シャフト１１を具備していることが好ましい。この
ような強度条件を満たせば、帯電部材２ａの中央部での
曲げ変形を防止して全域に亘る帯電性を確保することが
可能である。

【００１８】また、帯電部材２ａへのバイアス印加条件
としては、帯電部材２ａには直流電圧からなる帯電バイ
アスが印加されることが好ましい。例えば、交流電圧が
重畳されると、感光体などの像担持体１の電圧印加に起
因する摩耗（放電ストレス）が生じ易く、これを防止す
るという観点からすれば、直流電圧からなる帯電バイア
スを印加する態様がよい。更に、帯電部材２ａには極性
の異なる帯電バイアスが印加されるようにしてもよい。
これは、クリーニングモード実行時に、帯電部材２ａに
付着した逆極性トナーを除去する上で必要である。

【００１９】また、本件発明は、磁性材料であるキャリ
アが像担持体１に付着し易い条件下においてより技術的
効果を発揮するものである。ここで、キャリアが付着し
易い条件としては、例えば現像装置４の現像剤担持体４
ａが、磁界発生部材４ｂによる磁力に対し現像剤の一部
が飛散する程度の回転数で回転するものである態様や、
現像装置４の磁界発生部材４ｂの磁力パターンとして、
例えば１００ｍＴ以上の現像磁極を有し、この現像磁極
に隣接した部位に５０ｍＴ以上の隣接磁極を有する態様
や、現像装置４の現像剤担持体４ａに対し直流電圧に交
流電圧が重畳された現像バイアスが印加される態様が挙
げられる。

【００２０】そして、現像装置４と帯電装置２とが接近
配置される態様のうち、前記除去部材２ｂが現像装置４
の磁界発生部材４ｂによる磁場の影響下に配設される態
様においては、除去部材２ｂは、磁性材料を用いて構成
されていることが好ましい。このとき、「現像装置４の
磁界発生部材４ｂによる磁場の影響下に配設される」と
いう要件は、除去部材２ｂの少なくとも一部が磁場の影
響下に配設されていればよい。更にまた、「磁性材料」
としたのは、除去部材２ｂが磁化されることで、像担持
体１上のキャリアのトラップを容易にするためである。

【００２１】次に、除去部材２ｂの好ましい態様につい
て述べる。除去部材２ｂの除去性と像担持体１への損傷
防止性とを両立させるという観点からすれば、除去部材
２ｂは、支持シャフト１５上にブラシ状部材１６を具備
させたものであることが好ましい。本態様において、除
去部材２ｂの支持シャフト１５は例えばＳＵＭからなる
磁性シャフトを備えるものが挙げられる。「ＳＵＭ」は
加工が容易、コストが安いという点で好ましい。また、
除去部材２ｂは、ＳＵＭの表面にニッケルメッキを施し
た支持シャフト１５を備えるものも挙げられる。「ＳＵ
Ｍ＋Ｎｉメッキ」は、摺動音防止、錆防止という点で好
ましい。

【００２２】更に、ブラシ状部材１６の好ましい製法と
して、除去部材２ｂは、支持シャフト１５上に繊維状部
材を接着することでブラシ状部材１６を具備させる態様
が挙げられる。ここで、ブラシ状部材１６の好ましい材
料としては、ブラシ状部材がアクリル系樹脂により構成
されるものが挙げられるが、これ以外の材料としてＰ
Ｐ，レイヨン，ナイロン，ポリエステル，ＥＴＦＥ，Ｐ
ＥＴなどがある。更にまた、除去部材２ｂの抵抗条件と
しては、抵抗値が１０⁴〜１０⁵Ωｃｍであることが好ま
しい。この抵抗条件は、クリーニング性、環境依存性を
両立するためのものである。ここでの抵抗値は、例えば
ブラシ状部材（繊維）の体積抵抗値を意味する。

【００２３】また、逆極性トナーなどを除去するという
観点からすれば、除去部材２ｂには所定の除去バイアス
が印加されることことが好ましい。特に、除去部材２ｂ
には極性の異なる除去バイアスが印加される態様がよ
い。これは、クリーニングモード実行時に、除去部材２
ｂに付着した逆極性トナーを除去する上で必要である。

【００２４】更に、仕切部材２ｃの好ましい態様につい
て述べる。仕切部材２ｃは像担持体１と非接触配置され
ることが好ましい。ここで、仕切部材２ｃは、像担持体
１への損傷防止、及び被除去物の蓄積防止という観点か
らすれば、非接触配置が好ましい。一方、仕切部材２ｃ
が像担持体１と接触配置される態様としては、例えば仕
切部材２ｃの端部に弾性片を設け、この弾性片を像担持
体１に弾接させるようにしたものが挙げられる。

【００２５】また、仕切部材２ｃの突出寸法の設定基準
としては、適宜選定して差し支えないが、仕切部材２ｃ
は帯電部材２ａ及び除去部材２ｂの回転中心間を結ぶ線
より下方まで延びることが好ましい。この態様は、除去
部材２ｂから離れる被除去物が衝合し易いレイアウト例
を示す。更に、仕切部材２ｃは除去部材２ｂと非接触配
置されることが好ましい。これは、除去部材２ｂに除去
された被除去物が仕切部材２ｃとの接触（フリッキン
グ）により再度飛散し易くなる事態を回避するためであ
る。

【００２６】更にまた、仕切部材２ｃには特にバイアス
を印加しなくても差し支えないが、仕切部材２ｃには帯
電バイアスと同極性の吸着バイアスを印加することが好
ましい。この態様によれば、除去部材２ｂ上のキャリア
のうち、表面のキャリアを仕切部材２ｃ側に引き付け保
持する点で好ましい。また、仕切部材２ｃの材料につい
ては適宜選定して差し支えないが、帯電装置２と現像装
置４とが接近配置される態様のうち、仕切部材２ｃが現
像装置４の磁界発生部材４ｂによる磁場の影響下に配設
される態様においては、仕切部材２ｃは磁性材料を用い
て構成されていることが好ましい。この態様によれば、
仕切部材２ｃを磁化させることで、除去部材２ｂから離
れたキャリアなどのトラップを容易にすることができ
る。

【００２７】更に、帯電部材２ａ、除去部材２ｂ及び仕
切部材２ｃの取付構造については適宜選定して差し支え
ないが、好ましい取付構造としては、帯電部材２ａ、除
去部材２ｂ及び仕切部材２ｃを共通の支持フレームにて
位置決め支持し、帯電部材２ａ、除去部材２ｂ及び仕切
部材２ｃを支持フレームを介して装置本体に一体的に組
み込むようにしたものが挙げられる。

【００２８】更に、本発明は、特に縦型タンデム画像形
成装置へ適用する場合に有効である。この場合の適用例
としては、像担持体１、帯電装置２、現像装置４が垂直
方向に複数個配設され、上下に連続して位置する現像装
置４の中間位置にいずれかの帯電装置２が配設され、か
つ、当該帯電装置２の少なくとも帯電部材２ａが上側に
位置する現像装置４の現像部位の略下方に位置する態様
である。本態様は、縦型タンデムにおいて、現像装置４
と帯電装置２とのレイアウト上キャリア付着が起こり易
い態様である。

【００２９】また、本発明の別の適用例としては、像担
持体１、帯電装置２、現像装置４が垂直方向に複数個配
設され、上下に連続して位置する現像装置４の中間位置
にいずれかの帯電装置２が配設され、かつ、当該帯電装
置２の少なくとも帯電部材２ａが、前記上下に連続して
位置する現像装置４の磁界発生部材４ｂによる磁場の影
響下に配設される態様がある。本態様は、縦型タンデム
において、現像装置４と帯電装置２との磁場干渉が顕著
な例である。

【００３０】また、高画質でクリーナレスを容易に実現
するという観点からすれば、現像剤のトナーが形状係数
１３０以下の球形であるものを使用すればよい。また、
本発明は、画像形成装置に限られず、これに用いられる
帯電装置そのものをも対象とする。この場合、本発明
は、図１に示すように、少なくとも磁界発生部材４ｂが
含まれる現像剤担持体４ａを具備し且つ像担持体１上の
静電潜像を現像剤で可視像化する現像装置４を備えた画
像形成装置に組み込まれ、像担持体１を帯電させる帯電
装置２において、像担持体１に接触若しくは近接配置さ
れる帯電部材２ａと、この帯電部材２ａの上流側に像担
持体１に接触して配設され且つ像担持体１上の付着物を
除去する除去部材２ｂと、前記帯電部材２ａと除去部材
２ｂとを仕切り且つ除去部材２ｂから離れる被除去物を
衝合させる仕切部材２ｃとを備えたものである。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいて本発明を詳細に説明する。図２は本発明が適
用された画像形成装置の実施の一形態（本例ではフルカ
ラープリンタ）を示すものである。尚、図２中の矢印
は、各回転部材の回転方向を示す。このフルカラープリ
ンタは、図２に示すように、シアン（Ｃ）、マゼンタ
（Ｍ）、イエロ（Ｙ）、ブラック（Ｋ）用の各感光体ド
ラム２１（２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙ，２１Ｋ）を有する
画像形成ユニット２０（２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０
Ｋ）と、これら感光体ドラム２１に接触する一次帯電用
の帯電装置２２（２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ，２２Ｋ）
と、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）、ブ
ラック（Ｋ）の各色のレーザ光２３（２３Ｃ，２３Ｍ，
２３Ｙ，２３Ｋ）を照射する図示しないレーザ光学ユニ
ット等の露光装置と、各色成分トナーが含まれる現像剤
を収容した現像装置２４（２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２
４Ｋ）と、上記４つの感光体ドラム２１のうちの２つの
感光体ドラム２１Ｃ，２１Ｍに接触する第１の一次中間
転写ドラム３１及び他の２つの感光体ドラム２１Ｙ，２
１Ｋに接触する第２の一次中間転写ドラム３２と、上記
第１、第２の一次中間転写ドラム３１，３２に接触する
二次中間転写ドラム３３と、この二次中間転写ドラム３
３に接触する最終転写ロール３４とで、その主要部が構
成されている。

【００３２】各感光体ドラム２１は、共通の接平面Ａを
有するように一定の間隔をおいて配置されている。ま
た、第１の一次中間転写ドラム３１及び第２の一次中間
転写ドラム３２は、各回転軸が該感光体ドラム２１軸に
対し平行かつ所定の対象面を境界とした面対象の関係に
あるように配置されている。更に、二次中間転写ドラム
３３は、該感光体ドラム２１と回転軸が平行であるよう
に配置されている。各色毎の画像情報に応じた信号は、
図示しない画像処理ユニットによりラスタライジングさ
れて図示しないレーザ光学ユニットに入力される。この
レーザ光学ユニットでは、各色のレーザ光２３が変調さ
れ、対応する色の感光体ドラム２１に夫々照射される。

【００３３】上記各感光体ドラム２１の周囲では、周知
の電子写真方式による各色毎の画像形成プロセスが行な
われる。まず、上記感光体ドラム２１としては所定の直
径（例えば２０ｍｍ）のＯＰＣ感光体を用いた感光体ド
ラムが用いられ、これらの感光体ドラム２１は所定のプ
ロセス速度（例えば９５ｍｍ／ｓｅｃ）の回転速度で回
転駆動される。上記感光体ドラム２１の表面は、図２に
示すように、帯電装置２２に所定の帯電レベル（例えば
約−８００Ｖ）のＤＣ電圧を印加することによって、所
定レベルに一様に帯電される。尚、この実施の形態で
は、上記帯電装置２２に対してＤＣ成分のみを印加して
いるが、ＡＣ成分をＤＣ成分に重畳するように構成する
こともできる。

【００３４】このようにして一様な表面電位を具備した
感光体ドラム２１の表面には、露光装置としてのレーザ
光学ユニットによって各色に対応したレーザ光２３が照
射され、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像が形成
される。レーザ光学ユニットで静電潜像が書き込まれる
ことにより、感光体ドラム２１上の画像露光部の表面電
位は所定レベル（例えば−６０Ｖ以下程度）にまで除電
される。また、上記感光体ドラム２１の表面に形成され
た各色に対応した静電潜像は、対応する色の現像装置２
４によって現像され、各感光体ドラム２１上に各色のト
ナー像として可視化される。

【００３５】次に、上記各感光体ドラム２１上に形成さ
れた各色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム３１
及び第２の一次中間転写ドラム３２上に、静電的に一次
転写される。感光体ドラム２１Ｃ，２１Ｍ上に形成され
たシアン（Ｃ）およびマゼンタ（Ｍ）色のトナー像は、
第１の一次中間転写ドラム３１上に、感光体ドラム２１
Ｙ，２１Ｋ上に形成されたイエロ（Ｙ）、ブラック
（Ｋ）色のトナー像は、第２の一次中間転写ドラム３２
上に、それぞれ転写される。この後、第１、第２の一次
中間転写ドラム３１，３２上に形成された単色又は二重
色のトナー像は、二次中間転写ドラム３３上に静電的に
二次転写される。従って、二次中間転写ドラム３３上に
は、単色像からシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ
（Ｙ）、ブラック（Ｋ）色の四重色像までの最終的なト
ナー像が形成されることになる。

【００３６】最後に、上記二次中間転写ドラム３３上に
形成された単色像から四重色像までの最終的なトナー像
は、最終転写ロール３４によって、用紙搬送路４０を通
る用紙に三次転写される。この用紙は、不図示の紙送り
工程を経て用紙搬送ロール４１を通過し、二次中間転写
ドラム３３と最終転写ロール３４とのニップ部に送り込
まれる。この最終転写工程の後、用紙上に形成された最
終的なトナー像は、定着装置４２によって定着され、一
連の画像形成プロセスが完了する。

【００３７】尚、本実施の形態において、詳細は後述す
るが、帯電装置２２は、図２に示すように、感光体ドラ
ム２１を帯電する帯電ロール１００と、この帯電ロール
１００の上流側にリフレッシャとしてのブラシロール１
１０と、帯電ロール１００とブラシロール１１０とを仕
切るシールド板１２０とを備え、このブラシロール１１
０にて感光体ドラム２１上の異物（残留トナーやキャリ
アなど）を除去し、帯電ロール１００側に感光体ドラム
２１上の異物が転移しないようになっているほか、シー
ルド板１２０でブラシロール１１０からこぼれるキャリ
ア塊などの凝集体が帯電ロール１００側にそのまま向か
う事態を回避するようになっている。また、一次中間転
写ドラム３１，３１及び二次中間転写ドラム３３には夫
々のドラム表面の異物（残留トナーや異物）を一時的に
保持するリフレッシャとしての一次中間ブラシロール５
１，５２、及び、二次中間ブラシロール５３が接触配置
されている。更に、最終転写ロール３４には例えばブレ
ードクリーニング方式を採用したクリーニング装置５４
（５４ａ：ブレード）が設けられている。

【００３８】次に、本実施の形態で用いられる現像装置
２４及び帯電装置２２について説明する。先ず、現像装
置２４について説明する。本実施の形態において、現像
装置２４は、例えば図３に示すように、垂直方向に複数
配設されており、例えば現像装置２４Ｃは、下方側の画
像形成ユニット２０（例えば２０Ｍ）の帯電装置２２に
対し例えばギャップｍ（例えば２〜５ｍｍ程度）に接近
配置されている。ここで、現像装置２４の基本的構成に
ついて述べると、以下のようである。すなわち、現像装
置２４は、図３〜図６に示すように、基本的に、筐体と
してのハウジング６１と、現像剤担持体としての現像ロ
ール６２と、層厚規制部材としての層規制ロール６３
と、現像剤攪拌搬送部材としての２本のオーガー６４、
６５と、現像剤供給部材としてのパドルホイール６６と
でその主要部が構成されている。尚、図中において、符
号２１は画像情報に応じた静電潜像が形成される像担持
体としての感光体ドラム、Ｇは非磁性トナー及び磁性キ
ャリアからなる現像剤、また、矢印は回転する部品の回
転方向を示している。

【００３９】本実施の形態において、ハウジング６１
は、その全体が板状に薄く扁平した細長い箱形状からな
るものであって、そのうち感光体ドラム２１と対向する
端部となる部位に現像ロール６２が一部露出するように
配設される開口部７１が形成されると共に、その開口部
７１とは反対側の端部にかけての部位に現像剤Ｇを収容
する現像剤収容部７２が形成された構造になっている。
そして、上記現像剤収容部７２は、両端部で連通しかつ
中央部で仕切り壁７３にて仕切られた平行する２列の現
像剤循環搬送路が形成されたものである。また、このハ
ウジング６１は、上下方向に２分割した下部ハウジング
６１Ｌと上部ハウジング６１Ｕとを接合して組み立てる
構造のものであって、その厚さ（上下方向の全高）が３
０ｍｍ程度のものを使用している。尚、図中において、
符号７５は下部ハウジング６１Ｌの後方接合面部に形成
された複数の係止突起、７６は上部ハウジング６１Ｌの
後方接合面部に形成され、下部ハウジング６１Ｌにおけ
る複数の係止突起７５が組み立て接合時に差し込まれる
複数の係止孔である。また、符号７７は突条のリブ、７
８はハウジング接合部用の弾性シール部材である。更
に、図５又は図６中、符号８０は、詳細は後述するが、
現像ロール６２の端部上方に設けられ、現像ロール６２
上の薄層域規制位置をサイド側から規制する規制ブロッ
ク（薄層域規制部材）であり、本実施の形態では、上部
ハウジング６１Ｕ側に取り付けられている（図５，図６
参照）。更にまた、符号８１，８２はハウジング６１の
両端を保持し、画像形成装置本体に現像装置２４を設置
するためのサイドブラケットである。

【００４０】また、現像ロール６２は、ハウジング６１
の開口部７１付近に回転駆動可能に配設される中空の円
筒形状からなる非磁性のスリーブ２０１と、このスリー
ブ２０１の中空内に複数の磁極を所定の角度に配置した
磁石ロール（マグネットロール）２０２が位置を固定さ
れた状態で配設されたものである。本例では、現像ロー
ル６２としては、その外径（スリーブ２０１の外径）が
例えば１２ｍｍφ程度の小径のものを使用している。ま
た、磁石ロール２０２は、そのロール軸に対し、図７に
示すように、Ｓ極又はＮ極の各磁束分布（図７中点線で
示す）となる７つの磁極Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｎ
１，Ｎ２，Ｎ３が適宜配置されている。このうち、磁極
Ｓ１は現像磁極、磁極Ｓ３，Ｓ４は現像剤剥離用反発磁
極、磁極Ｎ２は層厚規制用磁極であり、これ以外の磁極
は隣接する磁極と共に搬送磁極として機能するようにな
っている。

【００４１】更に、層厚規制ロール６３は、非磁性のロ
ール形態からなるものであり、現像ロール６２（スリー
ブ２０１）の表面に対して、その表面に担持される現像
剤Ｇの層厚を所定の厚さに規制するための間隙を保持し
て対向配設されている。この層厚規制ロール６３は、例
えば直径が５ｍｍの中実のステンレスロールを使用し、
現像ロール６２に対して例えば２５０μｍの間隔をあけ
て配置されている。また、この層厚規制ロール６３は、
その両端部を下部ハウジング６１Ｌの側壁面における現
像ロール６２の近傍となる部位に形成された取付け溝に
落とし込み、ハウジング６１の組み立て時に上部ハウジ
ング６１Ｕの一部により上方から押し込まれることによ
り、最終的に当該取付け溝に圧入された状態となって正
式に固定されるようになっている。

【００４２】更にまた、オーガー６４、６５は、回転軸
部に現像剤を攪拌搬送するための羽根部を螺旋状に所定
のピッチで巻きつけた状態に形成した回転部材であり、
ハウジング６１の現像剤収容部７２における前記した２
列の現像剤循環搬送路内でそれぞれ回転駆動するように
配設されている。このオーガー６４、６５としては、そ
の外径が１３ｍｍ程度のものを使用している。また、パ
ドルホイール６６は、その回転軸部に例えば４枚の羽根
部を軸回転方向の下流側に平行移動させた状態（オフセ
ットさせた状態）で形成した羽根車状の回転部材であ
り、現像ロール６２とオーガー６４との間となる位置で
回転駆動するように配設されている。

【００４３】特に、本実施の形態では、現像ロール６２
の端部周辺構成、具体的には前記規制ブロック８０によ
る薄層域規制位置の設定の仕方に特徴点がある。すなわ
ち、図８（ａ）に示すように、現像ロール６２のスリー
ブ２０１表面には粗面加工部９１が設けられている。こ
の粗面加工部９１は、サンドブラスト加工、ショットブ
ラスト加工、研削加工など適宜選定して差し支えない
が、粗面加工の均質性を確保するという観点からすれ
ば、球形状の砥粒を用いてサンドブラスト法を採用する
のが好ましい。ここで、粗面加工部９１の形成領域とし
ては、現像剤に搬送力を与える程度の粗面で、現像剤の
薄層域を形成する必要がある範囲に亘っていればよい。

【００４４】従って、本例では、現像ロール６２の端部
を除く周面に粗面加工部９１が形成され、端部両端に非
粗面加工部９２が残存することになる。ここで、この非
粗面加工部９２としては、特に、粗面加工をしないだけ
でも差し支えないが、好ましくは、表面粗さを可能な限
り低減させるように処理する方がよい。このとき、非粗
面加工部９２としては、樹脂によるコーティングを施し
たり、あるいは、摩擦係数を小さくする加工（例えば研
磨加工）を施す等することが好ましい。そして、トナー
の摩擦帯電性を良好に保つという観点からすれば、樹脂
によるコーティングを施す際に、トナーとの摩擦帯電に
よりトナーの帯電量を付勢するような摩擦帯電列から樹
脂を選定したり、あるいは、トナーとの接触によりトナ
ーの帯電量が低下しない樹脂を選定し、更に、この樹脂
コーティング層に１０¹³ Ω／□以上の表面抵抗とし、ト
ナー電荷を不必要に逃がさないようにすることが好まし
い。

【００４５】また、本実施の形態において、規制ブロッ
ク８０による薄層域規制位置Ｊは、前記粗面加工部９１
端より外側に設定されており、薄層域規制位置Ｊと粗面
加工部９１端との間には必ず非粗面加工部９２が存在す
るようになっている。更に、本実施の形態では、前記規
制ブロック８０による薄層域規制位置Ｊは、最大使用サ
イズの用紙の進行方向に直交する幅方向端より内側に設
定されている。これは、用紙のエッジ部周辺にはイメー
ジ領域外のマージン領域が通常あるため、各部材の好ま
しい位置関係を、マージン領域内で具現化するようにし
たものである。尚、図８（ａ）中、Ｓmaxは最大使用サ
イズの用紙の幅方向寸法を示す。

【００４６】更にまた、本実施の形態では、現像ロール
６２における磁石ロール２０２の現像磁極（Ｓ１：図７
参照）の幅方向端は最大使用サイズの用紙の幅方向端と
同じ若しくは前記幅方向端より内側に設定され、規制ブ
ロック８０による薄層域規制位置Ｊは前記現像磁極の幅
方向端より内側に設定されている。これにより、現像磁
極の端部における現像剤の横ずれが防止されるようにな
っている。

【００４７】また、規制ブロック８０は、現像ロール６
２の端部の一部、例えば上面部に接触配置されて、現像
剤の薄層域を規制するようになっている。ここで、現像
ロール６２の回転動作を安定させるという観点からすれ
ば、規制ブロック８０と現像ロール６２端部との間の摺
動抵抗を極力低減させることが好ましい。本例では、規
制ブロック８０は、例えば図８（ａ）（ｂ）に示すよう
に、現像ロール６２の端部に対向した部位に植毛した摺
擦毛８５を設け、現像ロール６２端部に前記摺擦毛８５
を押し付けるようにしたものであり、これにより、現像
ロール６２とのトルクをより低減するようになってい
る。尚、規制ブロック８０の変形形態としては、例えば
図９（ａ）に示すように、規制ブロック８０の全部若し
くは現像ロール６２の端部に対向した部位に摺動抵抗の
低いフェルト８６を設け、現像ロール６２端部に前記フ
ェルト８６を押し付けるようにしたものや、図９（ｂ）
に示すように、規制ブロック８０に摩擦抵抗の小さい低
摩擦部８７、例えばテフロン（登録商標）などのフッ素
樹脂加工部を具備させ、これを現像ロール６２の端部に
接触させるようにしたものや、あるいは、図９（ｃ）に
示すように、規制ブロック８０を摩擦抵抗の小さいポリ
オレフィン系樹脂８８にて形成し、この樹脂表面そのも
のを現像ロール６２の端部に接触させるようにしたもの
がある。

【００４８】次に、本実施の形態に係る現像ロール６２
の端部周辺における現像剤の層形成状態を示す。すなわ
ち、本実施の形態モデルによれば、現像ロール６２の粗
面加工部９１によって現像剤Ｇが搬送されるが、この粗
面加工部９１端部で現像剤層厚が増加しようとしても、
直ちには規制ブロック８０に規制されないため、現像剤
層厚の増加部分は粗面加工部９１と規制ブロック８０と
の間のスペースで均される。特に、非粗面加工部９２の
表面粗さを充分に小さくしておけば、非粗面加工部９２
は低摩擦部となり、当該非粗面加工部９２での現像剤Ｇ
の搬送力は粗面加工部９１に比べて非常に小さくなり、
現像剤Ｇの保持力は極めて小さく抑えられる。このた
め、粗面加工部９１と規制ブロック８０との間の非粗面
加工部９２の現像剤層厚は粗面加工部９１での現像剤層
よりも少なくなり、現像ロール６２端部で現像剤層厚が
増加し、キャリアの不正飛翔などの弊害は起こり難くな
っている。

【００４９】この点、図１０（ｂ）に示すような比較の
形態モデルにあっては、例えば現像ロール６２の粗面加
工部９１に隣接して規制ブロック８０’を設定する態様
であるが、この態様にあっては、本実施の形態モデルの
ように、粗面加工部９１と規制ブロック８０との間に非
粗面加工部９２のスペースを確保していないため、粗面
加工部９１の端部で現像剤層厚が増加しようとすると、
これを吸収するスペースが全くなく、直ちに規制ブロッ
ク８０’に塞き止められ、現像ロール６２端部で現像剤
層厚が増加し、キャリアの不正飛翔などの弊害が起こり
易くなる。

【００５０】また、本実施の形態では、図１０（ａ）に
示すように、規制ブロック８０の薄層域規制位置Ｊが磁
石ロール２０２の現像磁極の幅方向端よりも内側に設定
されているため、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、磁
石ロール２０２端部での現像剤の横ずれ現象が起こらな
い。すなわち、図１１（ａ）に示すように、磁石ロール
２０２の磁力分布を調べてみると、磁石ロール２０２の
端部位置から外側に向かって徐々に磁力が低下している
ことが理解される。このため、磁石ロール２０２の端部
付近まで薄層域規制領域が及んでいるとすると、図１１
（ｂ）に示すように、磁石ロール２０２の端部で現像剤
層厚が盛り上がり、しかも、磁石ロール２０２の端部に
おける現像剤Ｇの穂立ちは横方向に倒れてしまう分、現
像ロール６２の回転に伴って現像剤Ｇがタンブリングし
て飛散し、現像剤Ｇが横ずれするという現象が起こり得
る。

【００５１】ところが、本実施の形態では、規制ブロッ
ク８０による薄層域規制位置Ｊは磁石ロール２０２（少
なくとも現像磁極）の幅方向端よりも内側に設定される
ため、上述したような磁石ロール２０２（少なくとも現
像磁極）の端部での現像剤Ｇの盛り上がり及び横ずれ現
象は、前記規制ブロック８０による薄層域規制位置Ｊ付
近では生じない。このため、磁石ロール２０２端部での
磁力による現像剤の盛り上がり、横ずれに起因して、規
制ブロック８０付近で現像剤が局所的に盛り上がるとい
う事態は有効に回避される。

【００５２】尚、本実施の形態では、現像ロール６２の
端部には非粗面加工部９２を設けるようにしているが、
必ずしもこれに限られるものではなく、例えば図１２
（ａ）に示すように、現像ロール６２に、規制ブロック
８０付近の外径が薄層域規制領域略中央に比べて小さい
段差部９３を設け、この段差部９３の段差位置として、
薄層域規制位置Ｊよりも内側で、かつ、最大使用サイズ
の用紙の幅方向端よりも内側に設定するようにしたり、
あるいは、図１２（ｂ）に示すように、現像ロール６２
に、規制ブロック８０付近の外径が薄層域規制領域略中
央に比べて徐々に縮径するテーパ部９４を設け、このテ
ーパ部９４の開始位置として、薄層域規制位置Ｊよりも
内側で、かつ、最大使用サイズの用紙の幅方向端よりも
内側に設定するようにすればよい。この態様（図１２
（ａ）（ｂ））によれば、粗面加工部９１の端部で現像
剤層厚が増加しようとしても、その増加分は段差部９３
又はテーパ部９４の削り取った部分のスペースで前記増
加分を吸収することが可能になり、現像ロール６２端部
での現像剤の層厚増加現象は有効に抑えられる。

【００５３】次に、本実施の形態の帯電装置について詳
述する。本実施の形態において、帯電装置２２は、図１
３に示すように、感光体ドラム２１を帯電する帯電ロー
ル１００と、この帯電ロール１００の上流側にリフレッ
シャとしてのブラシロール１１０と、帯電ロール１００
とブラシロール１１０とを仕切るシールド板（仕切板）
１２０とをユニット化したものである。この帯電装置２
２の取付構造としては、図１４及び図１５（ａ）に示す
ように、前記帯電ロール１００とブラシロール１１０と
を一対の軸受部材（支持フレームに相当）１３０にて回
転自在に支承し、また、シールド板１２０の両端に一対
の位置決めアーム１２１が一体的に形成されたシールド
フレーム１２２を用意し、このシールドフレーム１２２
の位置決めアーム１２１を前記軸受部材１３０に位置決
め係止することで、帯電ロール１００とブラシロール１
１０との間にシールドフレーム１２２のシールド板１２
０を配置するようにしたものである。尚、本実施の形態
では、シールド板１２０はシールドフレーム１２２に一
体的に形成されているが、図１５（ｂ）に示すように、
別体のシールドフレーム１２３にシールド板１２０を取
り付けるようにしてもよいことは勿論である。

【００５４】特に、本実施の形態では、帯電ロール１０
０は、図１６（ａ）に示すように、非磁性シャフト１０
１と、この非磁性シャフト１０１の外周に設けられるス
ポンジ状導電性弾性体１０２と、この導電性弾性体１０
２を被覆する円筒状表層フィルム１０３とを備えてい
る。ここで、非磁性シャフト１０１としては、透磁率が
１．０５以下（磁性材料が付着しない程度）の非磁性材
料、例えばＳＵＳ３０３（透磁率１．０５）や、より好
ましくはＳＵＳ３０３Ｃｕ（透磁率１．０２）が使用さ
れる。また、スポンジ状導電性弾性体１０２は、硬度が
低く、ニップ域を安定的に確保するという観点から好ま
しく、例えば導電性ウレタン発泡体が用いられる。更
に、円筒状表層フィルム１０３としては、静電吸着力に
よるニップ均一性を確保するという観点から好ましく、
例えば導電性フッ素樹脂が用いられる。

【００５５】更に、本実施の形態では、帯電ロール１０
０は、帯電部材として機能し、かつ、帯電電流リークに
よる帯電不良を有効に回避するという観点から、表面抵
抗値が１０⁶Ω／□〜１０^8.5Ω／□に設定されている。
更にまた、硬度条件としては、ニップ均一性を確保する
という観点から、アスカーＦ硬度で９０度以下であるこ
とが好ましい。そしてまた、非磁性シャフト１０１の強
度条件としては、中央部での曲げ変形を防止して全域に
亘る帯電性を確保するという観点から、引張強度が６０
０Ｎ／ｍｍ²以上であることが好ましい。更に、非磁性
シャフト１０１には帯電バイアス電源１０４が接続され
ており、この帯電バイアス電源１０４は極性の異なる帯
電バイアスＶC(+)，ＶC(-)を非磁性シャフト１０１に印
加するようになっている。本例では、帯電ロール１００
へのバイアス印加方式は、作像モード時には、図１６
（ｂ）に示すように、帯電バイアスＶC(-)を印加し、一
方、クリーニングモード時には、図１６（ｃ）に示すよ
うに、帯電バイアスＶC(+)を印加するようになってい
る。

【００５６】また、本実施の形態において、ブラシロー
ル１１０は、磁性シャフト１１１と、この磁性シャフト
１１１の外周にブラシ状部材としての摺擦毛１１２を設
けたものである。そして、このブラシロール１１０には
何ら駆動手段が設けられておらず、かかるブラシロール
１１０は摺擦毛１１２と感光体ドラム２１との間に作用
する摩擦力によって感光体ドラム２１の回転に連れ回っ
ている。ここで、磁性シャフト１１１としては、加工が
容易、コストが安いという観点から例えばＳＵＭが使用
され、また、摺動音防止及び錆防止という観点から、Ｓ
ＵＭ表面にＮｉメッキを施したものが使用される。一
方、摺擦毛１１２は例えば磁性シャフト１１１上に例え
ばアクリル系樹脂からなる繊維状部材を接着することで
構成される。尚、摺擦毛１１２の素材としては、ＰＰ，
レイヨン，ナイロン，ポリエステル，ＥＴＦＥ，ＰＥＴ
などがある。そして、摺擦毛１１２は、クリーニング
性、環境依存性を両立するために、抵抗値が１０⁴〜１
０⁵Ωｃｍであることが好ましい。

【００５７】また、ブラシロール１１０には除去バイア
ス電源１１３が接続されており、この除去バイアス電源
１１３は極性の異なる除去バイアスＶR(+)，ＶR(-)を磁
性シャフト１１１に印加するようになっている。本例で
は、ブラシロール１１０へのバイアス印加方式は、作像
モード時には、図１６（ｂ）に示すように、除去バイア
スＶR(-)を印加することで極性反転したトナーを感光体
ドラム２１の表面から一時的に回収し、後述するクリー
ニングモードが開始される迄の間、かかるトナーを保持
するようになっている。尚、クリーニングモード時に
は、除去バイアスＶR(+)を印加するようになっている。

【００５８】また、本実施の形態において、シールド板
１２０の材質としては、例えばステンレス、アルミ、り
ん青銅、黄銅、亜鉛鋼板等の金属板、あるいは、ポリカ
ーボネート、ポリアセタール、ポリプロピレン、ポリス
チレン等の樹脂が用いられる。更に、シールド板１２０
のレイアウトや形状については、例えば図１７（ａ）に
示すように、帯電ロール１００とブラシロール１１０と
の回転中心を結ぶ線に対してストレート形状のシールド
板１２０を略垂直に配置する態様が挙げられる。ここ
で、シールド板１２０のレイアウト等については適宜選
定して差し支えなく、例えば図１７（ｂ）に示すよう
に、シールド板１２０の上端側が帯電ロール１００側に
接近し、下端側がブラシロール１１０側に接近するよう
に、シールド板１２０を所定角度θだけ傾斜配置するよ
うにしたもよいし、あるいは、図１７（ｃ）に示すよう
に、シールド板１２０の一部に下端側がブラシロール１
１０側に向かう折り曲げ部１２５を設けるようにしても
よい。また、図１８（ａ）に示すように、シールド板１
２０としては、ブラシロール１１０を覆うように覆い部
１２６を設けるようにしてもよいし、あるいは、図１８
（ｂ）に示すように、シールド板１２０の下端部に弾性
シールフィルム１２７を設け、これを感光体ドラム２１
に弾接させるようにしてもよいし、あるいは、図１８
（ｃ）に示すように、シールド板１２０にはブラシロー
ル１１０を覆う覆い部１２６のほか、帯電ロール１００
に弾接する弾性シールフィルム１２８を設けるようにし
てもよい。

【００５９】また、シールド板１２０の厚さについて
は、０．１〜３．０ｍｍ程度に設定される。あまり薄
と、ブラシロール１１０等に接触するため好ましくな
く、また、あまり厚いと、上部の現像装置と干渉した
り、帯電ロール１００、ブラシロール１１０との組み込
み時に力が必要になる分、好ましくない。更に、シール
ド板１２０と感光体ドラム２１との間のギャップｄ（図
２５参照）については適宜選定して差し支えないが、少
なくとも、ブラシロール１１０からのキャリア塊などの
凝集体が衝合し得るように、帯電ロール１００とブラシ
ロール１１０との回転中心間を結ぶ線よりその下端部が
下方に位置するように設定される。

【００６０】また、シールド板１２０を磁性材料にて構
成する場合には、例えばＳＰＣＣ、ＳＧＣＣ、ＳＵＳ４
３０、亜鉛メッキ鋼板などを用いるようにすればよい。
更に、本実施の形態では、シールド板１２０には吸着バ
イアスＶs(+)，Ｖs(-)が印加されるようになっている。
この吸着バイアスの印加方式は適宜選定して差し支えな
いが、本例では、帯電バイアス電源１０４からの電圧を
ツェナーダイオード等の分圧器１２９を介して印加する
ようになっている。ここで、吸着バイアスとしては、帯
電ロール１００、ブラシロール１１０と同極性（例えば
作像モード時にはマイナス）のもので、０〜−１０００
Ｖ程度の電圧が印加される。そして、ブラシロール１１
０（−４００〜−５００Ｖ）と帯電ロール１００（−９
００〜−１０００Ｖ）との中間のバイアス（−５００〜
−９００Ｖ）に設定し、ブラシロール１１０とシールド
板１２０との間に電界を形成するようにしてもよい。こ
のようにすれば、キャリアの極性はプラスなどの先ずブ
ラシロール１１０に付着するが、表面のキャリアをブラ
シロール１２０とシールド板１１０との間の電界でシー
ルド板１１０側に引き付けることが可能である。

【００６１】次に、本実施の形態に係る帯電装置の性能
について評価する。今、図１９（ａ）に示すように、比
較の形態モデル（シールド板１２０無し）では、ブラシ
ロール１１０からこぼれたキャリア塊などの凝集体Ｄが
帯電ロール１００に直接的に衝合し、前記凝集体Ｄが帯
電ロール１００に付着してしまう虞れがある。この状態
において、前記凝集体Ｄが帯電ロール１００と感光体ド
ラム２１との間に進入すると、当該凝集体Ｄ部分に対応
して帯電不良が生じ、斑点状の画質欠陥が発生する懸念
がある。尚、前記凝集体Ｄは、例えば図２０に示すよう
に、４０〜５０μｍ程度のキャリアＣに対し、複数のキ
ャリアＣが凝集した結果、数１００μｍの規模に成長し
たものになっている。

【００６２】これに対し、本実施の形態モデルにあって
は、図１９（ｂ）に示すように、ブラシロール１１０か
らこぼれたキャリア塊などの凝集体Ｄはシールド板１２
０に衝合した後粉砕され、この状態で、感光体ドラム２
１の表面を介して帯電ロール１００側に移動する。この
とき、凝集体Ｄを粉砕した破片（図示せず）が帯電ロー
ル１００と感光体ドラム２１との間のニップ域に入る
が、前記破片は非常に小さいため、破片に対応した箇所
では帯電不良には至らない。このため、斑点状の画質欠
陥が現れることはほとんどない。

【００６３】また、図１９（ｃ）に示すように、本実施
の形態の変形形態モデルでは、シールド板１２０の折り
曲げ部１２５の存在により、ブラシロール１１０からこ
ぼれる凝集体Ｄが確実にシールド板１２０に衝合するよ
うになり、また、シールド板１２０の覆い部１２６の存
在により、ブラシロール１１０の表面に付着した凝集体
Ｄが前記覆い部１２６に塞き止められて落下し易くな
り、その分、凝集体Ｄの粉砕をより強化することができ
る。

【００６４】また、本実施の形態モデルでは、帯電装置
２２は、例えば現像装置２４と比較的接近配置されるた
め、帯電装置２２は、磁石ロール２０２の磁力パターン
が及ぶ磁場影響下に位置する。この状態において、例え
ば帯電ロール１００は、非磁性シャフト１０１を備えて
いるため、現像装置２４からの磁場影響下に位置すると
しても、帯電ロール１００が磁化されることはない。こ
のため、現像剤のキャリア等が感光体ドラム２１を介し
て、あるいは、直接帯電ロール１００に向かったとして
も、帯電ロール１００には付着し難い状況にあり、キャ
リア等の付着に起因した斑点状の画質欠陥は有効に回避
される。

【００６５】特に、本実施の形態では、リフレッシャと
してのブラシロール１１０は、磁性シャフト１１１を備
えているため、現像装置２４からの磁場影響下に位置す
ると、磁性シャフト１１１が磁化される。このため、本
例では、現像剤のキャリア等が感光体ドラム２１を介し
て、あるいは、直接ブラシロール１１０に向かった状況
下では、磁化されているブラシロール１１０にはキャリ
ア等が付着し易い状況にあり、キャリア等の磁性異物は
ブラシロール１１０にて確実に除去され、帯電ロール１
００へのキャリア等が付着する懸念はより確実に回避さ
れる。このような性能は後述する実施例にて確認されて
いる。

【００６６】また、現像装置２４の現像条件として、現
像バイアスの、直流成分を１８０〜２７０Ｖ、交流成分
のＶp-pを１．０〜２．０ｋＶ、その周波数を１．５〜
１０ｋＨｚに設定したところ、直流成分タイプに比べて
キャリア飛翔が多いと考えられるが、本実施の形態にあ
っては、斑点状の画質欠陥はほとんど見られなかった。
また、現像装置２４の現像ロール６２の回転数を順次上
げていったり、あるいは、磁石ロール２０２の現像磁極
を１００ｍＴ、その隣接磁極を５０ｍＴに設定すること
で、キャリアの飛翔条件を高めた態様についても、斑点
状の画質欠陥はほとんど見られなかった。更に、図２及
び図３に示す実施の形態では、上下に連続して位置する
現像装置２４の中間位置に位置する帯電装置が、上側に
位置する現像装置の現像部位の略下方に位置しており、
あるいは、上下に連続して位置する現像装置からの磁場
の影響を受ける状態にあるが、この帯電装置における画
像形成ユニットについて、斑点状の画質欠陥が他の色の
画像形成ユニットのそれに比べて極端に多いという現象
はなく、いずれの色成分についても、斑点状の画質欠陥
はほとんど見られなかった。

【００６７】一方、本実施の形態では、作像モード時に
おいて、帯電ロール１１０に逆極性トナーが、また、ブ
ラシロール１１０には逆極性トナー、キャリアが一時的
に保持されることになるが、定期的にクリーニングモー
ドが実行され、帯電ロール１１０やブラシロール１１０
に保持されている逆極性トナーやキャリアがクリーニン
グ装置５４へと回収されるようになっている。すなわ
ち、本実施の形態では、例えばブラシロール１１０によ
って捕獲された逆極性トナー、キャリアを回収するた
め、印字動作前、印字動作後、連続印字時の所定枚数毎
など、ある所定のタイミングで以下のようなクリーニン
グモードが実行される。

【００６８】このクリーニングモード時においては、先
ず、各帯電装置２２の帯電ロール１００、リフレッシャ
としてのブラシロール１１０、各感光体ドラム２１、一
次中間転写ドラム３１，３２、二次中間転写ドラム３
３、最終転写ロール３４に対し、最終転写ロール３４が
最もマイナス電位が高くなるように、順々に電位勾配を
つけた電圧を印加し、これによって、印字動作中に、帯
電ロール１１０に回収された逆極性トナーＴやブラシロ
ール１１０に回収保持された逆極性トナーＴやキャリア
Ｃを、最終転写ロール３４まで順々に転移させ、最終転
写ロール３４に接触して設けたクリーニング装置５４に
よって回収するように構成されている。従って、このよ
うなクリーニング動作が開始されると、例えばブラシロ
ール１１０に一時的に保持されていた逆極性トナーＴや
キャリアＣは感光体ドラム２１上に吐き出され、ブラシ
ロール１１０は清浄な状態に復帰することになる。尚、
図１６（ｃ）に示すように、シールド板１２０に付着し
ているキャリアＣなどについても、最終転写ロール３４
側へと順次転移して、クリーニング装置５４に回収され
る。

【００６９】また、このようにして、逆極性トナー等の
クリーニングが終了すると、トナー像の作像時と同じ電
位が帯電ロール１００、感光体ドラム２１、一次中間転
写ドラム３１，３２、二次中間転写ドラム３３、最終転
写ロール３４に与えられる一方、一次中間ブラシロール
５１，５２及び二次中間ブラシロール５３には作像時と
逆極性の電位が与えられ、今度は一次中間ブラシロール
５１，５１及び二次中間ブラシロール５３に付着してい
る（−）帯電トナーのクリーニングが行われる。すなわ
ち、一次中間ブラシロール５１，５２及び二次中間ブラ
シロール５３に対して作像時と逆極性の電位を与えるこ
とにより、これらブラシロールに保持されていたトナー
は一次中間転写ドラム３１，３２及び二次中間転写ドラ
ム３３上に吐き出され、通常のトナー像の転写と同様に
二次中間転写ドラム３３を経由して最終転写ロール３４
へ到達し、クリーニング装置５４によって回収される。
このようなクリーニング動作を定期的に実行することに
より、各ブラシロールに捕獲されていたトナーはいずれ
の極性のものもクリーニング装置５４によって回収さ
れ、これらブラシロールの清浄化が図られることにな
る。

【００７０】

【実施例】◎実施例１実施の形態モデルからなる実施例１において、薄層域規
制位置〜ブラスト（ブラスト加工による粗面加工部９１
に相当）端部距離、用紙端部〜ブラスト（ブラスト加工
による粗面加工部９１に相当）端部距離を夫々変更し、
ＢＣＯ（BeadsCarry Over）／キャリア飛散による端部
斑点を○，△，×（○：良好，△：ほぼＯＫ，×：Ｎ
Ｇ）で評価したしたところ、図２１（ａ）に示す結果が
得られた。同図によれば、薄層域規制位置がブラスト端
部位置より外側であれば、端部斑点がないことが理解さ
れる。また、同様なパラメータ変更を行い、感光体ドラ
ム上端部のカブリを、プリント中にシャットダウンして
テープ転写することで評価したところ、図２１（ｂ）に
示す結果が得られた。同図によれば、薄層域規制位置が
ブラスト端部位置より外側であれば、感光体ドラム上端
部のカブリはほとんど生じないことが理解される。更
に、同様なパラメータ変更を行い、現像ロール端部周辺
駆動ギアの汚れレベルを評価したところ、図２１（ｃ）
に示す結果が得られた。同図によれば、薄層域規制位置
がブラスト端部位置より外側であれば、現像ロール端部
周辺駆動ギアの汚れレベルはほとんど問題ないことが理
解される。、

【００７１】◎比較例実施の形態モデルの帯電装置において、帯電シャフト
（帯電ロールシャフト）をＳＵＭ、リフレッシャシャフ
ト（リフレッシャとしてのブラシロールシャフト）をＳ
ＵＭで構成し、斑点（独立点，連続点）の発生率につい
て、斑点の大きさをグレード別にして調べたところ、図
に示すような結果が得られた。同図によれば、バックグ
ラウンド斑点（ＢＫＧ斑点）及びイメージ部斑点（ＩＭ
Ｇ斑点）のいずれも、ある程度大きい斑点が見られるこ
とが確認された。

【００７２】◎実施例２実施の形態モデルの帯電装置において、帯電シャフトを
ＳＵＳ３０３Ｃｕ、リフレッシュシャフトをＳＵＭで構
成し、斑点（独立点，連続点）の発生率について、斑点
の大きさをグレード別にして調べたところ、図２３に示
すような結果が得られた。同図によれば、ＢＫＧ斑点及
びイメージ部斑点の発生率は比較例に比べて極めて少な
くなっていることが確認された。

【００７３】◎実施例３実施の形態モデルの帯電装置において、帯電シャフトを
ＳＵＳ３０３Ｃｕ、リフレッシュシャフトをＳＵＳ３０
３Ｃｕで構成し、斑点（独立点，連続点）の発生率につ
いて、斑点の大きさをグレード別にして調べたところ、
図２４に示すような結果が得られた。同図によれば、Ｂ
ＫＧ斑点及びイメージ部斑点の発生率は比較例に比べて
極めて少なくなっているが、実施例２に比べれば斑点の
発生率が若干高いことが確認された。

【００７４】◎実施例４図２５（ａ）に示す実施例４において、シールド板１２
０と感光体ドラム２１との間のギャップｄを変化させ、
このときの斑点状の図室欠陥を有無を調べたところ、図
２５（ｂ）に示す結果が得られた。図２５（ｂ）によれ
ば、ギャップｄが０である場合には確かに初期状態では
斑点の発生が見られないが、経時的に現像剤が堆積し、
感光体ドラム２１に付着し、あるいは、感光体ドラム２
１比を羽面が傷つき易い点で好ましくない。また、ギャ
ップｄが４．０ｍｍ程度になると、ブラシロール１１０
から落下した現像剤がシールド板に衝合しない虞れがあ
り、斑点の発生が見られた。よって、本実施例では、ギ
ャップｄは０＜ｄ＜４ｍｍの条件下で斑点の発生が見ら
れないことが確認された。

【００７５】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、帯電部材の上流側に除去部材を配設し、この両者間
を仕切部材にて仕切り、かつ、除去部材から離れたキャ
リア塊などの凝集体からなる被除去物を仕切部材に衝合
させるようにしたので、除去部材から離れたキャリア塊
などの凝集体からなる被除去物を仕切部材へ衝合させる
ことで粉砕し、除去部材から離れた前記被除去物が直接
帯電部材に衝合付着する事態を有効に防止することがで
きる。このため、除去部材から離れたキャリア塊などの
凝集体からなる被除去物がそのまま帯電部材と像担持体
との間のニップ域に進入する事態を有効に回避すること
ができ、その分、前記被除去物の存在に起因する帯電不
良を無くし、斑点状の画質欠陥を有効に回避することが
できる。

【００７６】また、本発明に係る帯電装置によれば、帯
電部材と除去部材との間に単に仕切部材を設けるだけで
済むので、簡単な構成で、斑点状の画質欠陥を良好に抑
えた小型の画像形成装置を簡単に構築することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明に係る画像形成装置及びこれ
に用いられる帯電装置の概要を示す説明図、（ｂ）はそ
の要部説明図である。

【図２】本発明が摘要された画像形成装置の実施の形
態１の全体構成を示す説明図である。

【図３】本実施の形態に係る画像形成装置の要部説明
図である。

【図４】本実施の形態に係る現像装置を示す断面説明
図である。

【図５】本実施の形態に係る現像装置の上部ハウジン
グを取り外した状態を示す説明図である。

【図６】本実施の形態に係る現像装置の分解斜視図で
ある。

【図７】本実施の形態に係る現像装置の磁力パターン
を示す説明図である。

【図８】（ａ）は本実施の形態に係る現像装置の現像
ロール端部付近の構成を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中
Ｂ方向から見た矢視図である。

【図９】（ａ）〜（ｃ）は実施の形態で用いられる薄
層域規制部材の変形態様を示す説明図である。

【図１０】（ａ）は本実施の形態モデルの現像剤の薄
層形成状態を示す説明図、（ｂ）は比較の形態モデルの
現像剤の薄層形成状態を示す説明図である。

【図１１】（ａ）は比較の形態モデルの磁石ロール端
部付近の磁力分布を示す説明図、（ｂ）は比較の形態モ
デルの磁石ロール端部付近の現像剤の薄層形成状態を示
す説明図である。

【図１２】（ａ）（ｂ）は本実施の形態で用いられる
現像ロール端部付近の変形態様を夫々示す説明図であ
る。

【図１３】本実施の形態で用いられる帯電装置の全体
構成を示す斜視図である。

【図１４】本実施の形態に係る帯電装置の組付過程
（１）を示す説明図である。

【図１５】本実施の形態に係る帯電装置の組付過程
（２）を示す説明図である。

【図１６】（ａ）は本実施の形態に係る帯電装置の詳
細を示す説明図、（ｂ）は同帯電装置の作像モード時の
動作状態を示す説明図、（ｃ）は同帯電装置のクリーニ
ングモード時の動作状態を示す説明図である。

【図１７】（ａ）は本実施の形態に係る帯電装置のシ
ールド板の一例を示す説明図、（ｂ）（ｃ）は実施の形
態に係るシールド板の変形形態を示す説明図である。

【図１８】（ａ）〜（ｃ）は実施の形態に係るシール
ド板の更に他の変形形態を示す説明図である。

【図１９】（ａ）は比較の形態モデルの動作例を示す
説明図、（ｂ）は実施の形態モデルに係る帯電装置の動
作例を示す説明図、（ｃ）は変形形態モデルに係る帯電
装置の動作例を示す説明図である。

【図２０】比較の形態モデルにおけるブラシロールか
ら飛翔するキャリア塊を示す説明図である。

【図２１】（ａ）は実施例１において、薄層域規制位
置〜ブラスト端部距離、用紙端部〜ブラスト端部距離を
夫々変更し、ＢＣＯ／キャリア飛散による端部斑点を評
価した説明図、（ｂ）は（ａ）と同様なパラメータ変更
を行い、感光体ドラム上端部のカブリを評価した説明
図、（ｃ）は（ａ）と同様なパラメータ変更を行い、現
像ロール端部周辺駆動ギアの汚れレベルを評価した説明
図である。

【図２２】比較例１におけるバックグラウンド斑点及
びイメージ斑点の発生状況を示す説明図である。

【図２３】実施例２におけるバックグラウンド斑点及
びイメージ斑点の発生状況を示す説明図である。

【図２４】実施例３におけるバックグラウンド斑点及
びイメージ斑点の発生状況を示す説明図である。

【図２５】（ａ）は実施例４に係る実験モデルを示す
説明図、（ｂ）はシールド板と感光体ドラムとの間のギ
ャップと、斑点発生の有無との関係を示す説明図であ
る。

【図２６】従来の画像形成装置の技術的課題を示す説
明図である。

【図２７】異物による斑点の生成原理を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１…像担持体，２…帯電装置，２ａ…帯電部材，２ｂ…
除去部材，３…潜像書き込み装置，４…現像装置，４ａ
…現像剤担持体，４ｂ…磁界発生部材，１１…支持シャ
フト，１２…導電性弾性体，１３…表層フィルム，１５
…支持シャフト，１６…ブラシ状部材

───────────────────────────────────────────────────── 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 15/02 １０２Ｇ０３Ｇ 15/09 Ｚ 15/09 21/00 ３１０ (72)発明者大野茂雄埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者堤保幸埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者小泉弘光埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号富士ゼロックス株式会社内Ｆターム(参考） 2H005 AA15 DA07 2H030 AA06 AA07 AB02 AD01 AD02 AD03 AD16 AD17 BB23 BB42 BB63 2H031 AC10 AC20 AC40 AD16 BA05 BA09 CA11 FA01 2H134 GA01 GB02 HB01 HB03 HB11 HB16 HB18 HB19 HF13 HF14 JA05 JA14 KB02 KB03 KC10 KD02 KD04 KD12 KF02 KF03 KF05 KF06 KG01 KG03 KG04 KG07 KH01 KJ02 2H200 FA08 FA17 FA19 GA12 GA23 GA45 GA47 GA57 GB13 GB25 HA02 HA28 HA29 HB12 HB22 HB43 HB45 HB46 HB47 HB48 JA02 JB10 JC02 JC12 LA12 LA38 LB12 LB18 MA01 MA03 MA08 MA20 MB01 MB05 MC01 MC02 MC13 NA02 PA02 PA26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、この像担持体に接触若しく
は近接配置される帯電部材を具備し且つ像担持体を帯電
させる帯電装置と、この帯電装置にて帯電された像担持
体上に静電潜像を書き込む潜像書き込み装置と、少なく
とも磁界発生部材が含まれる現像剤担持体を具備し且つ
前記潜像書き込み装置にて書き込まれた静電潜像を現像
剤で可視像化する現像装置とを備えた画像形成装置にお
いて、帯電装置は、前記帯電部材と、この帯電部材の上流側に像担持体に接触して配設され且
つ像担持体上の付着物を除去する除去部材と、前記帯電部材と除去部材との間を仕切り且つ除去部材か
ら離れる被除去物を衝合させる仕切部材とを備えたこと
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】請求項１記載の画像形成装置のうち、前
記帯電部材が現像装置の磁界発生部材による磁場の影響
下に配設される態様において、帯電部材は、非磁性材料を用いて構成されていることを
特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項１記載の画像形成装置において、帯電部材には直流電圧からなる帯電バイアスが印加され
ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項１記載の画像形成装置において、帯電部材には極性の異なる帯電バイアスが印加されるこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項１記載の画像形成装置のうち、前
記除去部材が現像装置の磁界発生部材による磁場の影響
下に配設される態様において、除去部材は、磁性材料を用いて構成されていることを特
徴とする画像形成装置。
【請求項６】請求項１記載の画像形成装置において、除去部材は、支持シャフト上にブラシ状部材を具備させ
たことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】請求項１記載の画像形成装置において、除去部材には所定の除去バイアスが印加されることを特
徴とする画像形成装置。
【請求項８】請求項１記載の画像形成装置において、除去部材には極性の異なる除去バイアスが印加されるこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】請求項１記載の画像形成装置において、仕切部材は、像担持体と非接触配置されることを特徴と
する画像形成装置。
【請求項１０】請求項１０記載の画像形成装置におい
て、仕切部材は、帯電部材及び除去部材の回転中心間を結ぶ
線より下方まで延びることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】請求項１記載の画像形成装置におい
て、仕切部材は除去部材と非接触配置されることを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項１２】請求項１記載の画像形成装置におい
て、仕切部材には帯電バイアスと同極性の吸着バイアスを印
加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】請求項１記載の画像形成装置のうち、前
記仕切部材が現像装置の磁界発生部材による磁場の影響
下に配設される態様において、仕切部材は、磁性材料を用いて構成されていることを特
徴とする画像形成装置
【請求項１４】請求項１記載の画像形成装置におい
て、帯電部材、除去部材及び仕切部材を共通の支持フレーム
にて位置決め支持し、帯電部材、除去部材及び仕切部材
を支持フレームを介して装置本体に一体的に組み込むよ
うにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】請求項１記載の画像形成装置におい
て、像担持体、帯電装置、現像装置が垂直方向に複数個配設
され、上下に連続して位置する現像装置の中間位置にい
ずれかの帯電装置が配設され、かつ、当該帯電装置が上
側に位置する現像装置の現像部位の略下方に位置するこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】請求項１記載の画像形成装置におい
て、像担持体、帯電装置、現像装置が垂直方向に複数個配設
され、上下に連続して位置する現像装置の中間位置にい
ずれかの帯電装置が配設され、かつ、当該帯電装置の少
なくとも帯電部材は、前記上下に連続して位置する現像
装置の磁界発生部材による磁場の影響下に配設されるこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】請求項１ないし１６いずれかに記載の
画像形成装置において、現像剤のトナーが形状係数が１３０以下の球形であるこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】少なくとも磁界発生部材が含まれる現
像剤担持体を具備し且つ像担持体上の静電潜像を現像剤
で可視像化する現像装置を備えた画像形成装置に組み込
まれ、像担持体を帯電させる帯電装置において、像担持体に接触若しくは近接配置される帯電部材と、この帯電部材の上流側に像担持体に接触して配設され且
つ像担持体上の付着物を除去する除去部材と、前記帯電部材と除去部材とを仕切り且つ除去部材から離
れる被除去物を衝合させる仕切部材とを備えたことを特
徴とする帯電装置。