JP2003156982A

JP2003156982A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003156982A
Application number: JP2002243794A
Authority: JP
Inventors: Tadanobu Yoshikawa; 忠伸吉川; Motonori Adachi; 元紀足立
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-09-04
Filing date: 2002-08-23
Publication date: 2003-05-30
Also published as: US6950620B2; US20030049048A1

Abstract

(57)【要約】【課題】帯電手段に付着してしまった残留トナーを効
率よく像担持体へ排出することができる画像形成装置を
提供する。【解決手段】像担持体１と；像担持体１上に静電像を
形成するために像担持体１を接触部ａにて帯電する、直
流電圧と交流電圧を重畳した電圧が印加される帯電手段
２と；像担持体１上の静電像をトナーで現像する現像手
段４と；を有し、像担持体１上のトナー像を転写媒体に
転写した後、像担持体１上に残留する残留トナーが像担
持体１の回動に伴って接触部ａへ搬送される画像形成装
置１００は、画像形成時以外のある期間において帯電手
段に付着した残留トナーを像担持体１へ排出させるとき
に帯電手段に印加する交流電圧のピーク間電圧を画像形
成時よりも大きくする構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を用
いた画像形成装置に関し、特に、複写機、プリンタ、Ｆ
ＡＸなどの画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式を用いた複写機、プ
リンタ、ファクシミリなどの画像形成装置は、一般に、
回転ドラム型とされる像担持体としての電子写真感光体
（感光体）、その感光体を所定の極性・電位に一様に帯
電処理する帯電装置、帯電処理された感光体に静電潜像
を形成する情報書き込み手段としての露光装置、感光体
上に形成された静電潜像を現像剤としてのトナーにより
現像剤像（トナー画像）として顕像化する現像装置、ト
ナー画像を感光体の表面から転写媒体として紙などの記
録材に転写する転写装置、転写工程後の感光体上に多少
ながら残余するトナー（残留現像剤、転写残トナー）を
除去して感光体面を清掃するクリーニング装置、記録材
上のトナー画像を定着させる定着装置などを備えてお
り、感光体には繰り返して電子写真プロセス（帯電工程
・露光工程・現像工程・転写工程・クリーニング工程）
が適用されて作像に供される。

【０００３】転写工程後の感光体上に残余するトナーは
クリーニング装置により感光体の表面から除去され、ク
リーニング装置内に回収されて廃トナーとなる。しか
し、環境保全や資源の有効利用などの点から、このよう
な廃トナーが出ないことが望ましい。

【０００４】そこで、クリーニング装置にて回収されて
いる転写残トナー、所謂、廃トナーを現像装置に戻して
再利用する画像形成装置がある。

【０００５】又、クリーニング装置を廃し、転写工程後
の感光体上の転写残トナーを現像装置において「現像同
時クリーニング」で感光体上から除去・回収し、再利用
するようにしたクリーナレス方式の画像形成装置があ
る。

【０００６】現像同時クリーニングは、転写工程後の感
光体上の転写残トナーを、次工程以降の現像工程時に現
像装置に回収する。即ち、転写残トナーが付着した感光
体を引き続き帯電、露光して静電潜像を形成し、この静
電潜像の現像工程時にかぶり取りバイアス（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、感光体表面の
トナーで現像されるべきでない部分（非画像部）上に存
在する転写残トナーを現像装置に除去・回収する方法で
ある。

【０００７】この方式によれば、転写残トナーは現像装
置に回収されて次工程以降の静電潜像の現像に再利用さ
れるため、廃トナーをなくし、又メンテナンス時に手を
煩わせることも少なくすることができる。又、クリーナ
レスであることで画像形成装置の小型化にも有利であ
る。

【０００８】上述のような現像同時クリーニングを採用
したクリーナレス方式の画像形成装置において、帯電装
置として感光体に当接して感光体表面を帯電処理する接
触帯電装置を用いる場合、感光体上の転写残トナーが感
光体と接触帯電装置との接触ニップ部（帯電部）を通過
する際に、転写残トナー中の、特に、帯電極性が正規極
性とは逆極性に反転しているトナーが接触帯電装置に付
着することがある。これにより、接触帯電装置が許容以
上にトナー汚染され、帯電不良の原因となることがあ
る。

【０００９】即ち、現像剤としてのトナーには、量的に
は少ないながら、帯電極性がもともと正規極性とは逆極
性に反転しているトナーが混在している。又、帯電極性
が正規極性のトナーであっても、転写バイアスや剥離放
電などに影響されて帯電極性が反転するものや、除電さ
れて帯電量が少なくなるものもある。

【００１０】そのため、転写残トナーには帯電極性が正
規極性のもの、逆極性の反転トナー、帯電量が少ないも
のが混在しており、そのうちの反転トナーや帯電量が少
ないトナーが感光体と接触帯電装置との接触ニップ部
（帯電部）を通過する際に接触帯電装置に付着し易い。

【００１１】又、感光体上の転写残トナーを現像同時ク
リーニングにて除去・回収するためには、帯電部を通過
して現像部に持ち運ばれる感光体上の転写残トナーの帯
電極性が正規極性であり、且つ、その帯電量が現像装置
によって感光体の静電潜像を現像できるトナーの帯電量
であることか必要である。反転トナーや帯電量が適切で
ないトナーについては、感光体上から現像装置に除去・
回収できず、不良画像の原因となってしまう虞がある。

【００１２】接触帯電装置へのトナーの付着は、転写部
から帯電部へ持ち運ばれる帯電極性が正規極性のもの、
逆極性のもの、帯電量が少ないものが混在している感光
体上の転写残トナーを、トナー帯電量制御手段によって
正規極性へと帯電付与して帯電極性を正規極性に揃える
と共に、その帯電量を均一化することにより防止するこ
とができる。

【００１３】しかし、接触帯電装置へのトナー付着を防
止するためにトナー帯電量制御手段によって帯電付与さ
れた転写残トナーは、感光体の静電潜像を現像できるト
ナーの帯電量に比べて大きいため、現像装置において現
像同時クリーニングにて除去・回収され難い。そのた
め、感光体に残留するトナーは、次の画像へと重なり、
不良画像を起こす虞がある。

【００１４】そこで、従来、感光体の移動方向において
接触帯電装置より上流、且つ、転写手段より下流に位置
していて、感光体上の転写残トナーを帯電するトナー帯
電量制御手段と、トナー帯電量制御手段より上流、且
つ、転写手段より下流に位置していて、転写残トナーを
均一化する転写残トナー均一化手段（残留トナー均一化
手段）と、を設け、これらトナー帯電量制御手段、残留
トナー均一化手段に一定の直流電圧を印加することによ
りこの問題を解決している。

【００１５】つまり、転写後に感光体上に残留する残留
トナーを残留トナー均一化手段で均一化し、その均一化
された感光体上の転写残トナーをトナー帯電量制御手段
で正規極性に帯電処理する。その後、接触帯電装置で感
光体面上を帯電すると同時に、トナー帯電量制御手段で
帯電処理した転写残トナーを、現像装置において現像同
時クリーニングにて除去・回収するのに適正な帯電量に
帯電処理し、現像装置で回収する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
ユーザニーズの多様性に伴い、写真画像などといった印
字比率（画像率）の高い画像の連続形成動作や、カラー
画像の形成が可能な画像形成装置での感光体上ヘの多重
現像方式などにより、一度に大量の転写残トナーを発生
してしまう場合がある。

【００１７】この場合、転写残トナーの接触帯電装置へ
の付着や、現像装置での除去・回収不良による転写残ト
ナーの感光体上への連れ回りが発生し、帯電不良などに
より不良画像を起こしてしまうことがある。

【００１８】本発明の目的は、帯電手段に付着してしま
った残留トナーを効率良く像担持体へ排出することがで
きる画像形成装置を提供することである。

【００１９】

【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、第１の本発
明は、像担持体と；前記像担持体上に静電潜像を形成す
るために前記像担持体を接触部にて帯電する、直流電圧
と交流電圧を重畳した電圧が印加される帯電手段と；前
記像担持体上の静電潜像とトナーで現像する現像手段
と；を有し、前記像担持体上のトナー像を転写媒体に転
写した後、前記像担持体上に残留する残留トナーが前記
像担持体の回動に伴って前記接触部へ搬送される画像形
成装置において、画像形成時以外のある期間において前
記帯電手段に付着した残留トナーを前記像担持体へ排出
させるときに前記帯電手段に印加する交流電圧のピーク
間電圧を画像形成時よりも大きくすることを特徴とする
画像形成装置である。本発明の一実施態様によると、前
記期間において前記帯電手段に印加する交流電圧のピー
ク間電圧を画像形成時の１．１〜２倍にする。本発明の
他の実施態様によると、前記期間における前記像担持体
の表面電位ムラが画像形成時よりも大きくなるように、
前記期間における前記交流電圧印加条件を設定する。
又、本発明の他の実施態様によると、前記期間において
前記帯電手段に印加する交流電圧の周波数を画像形成時
よりも小さくする。前記帯電手段に付着した残留トナー
を前記像担持体へ排出させるときの前記帯電手段に印加
する直流電圧の極性は画像形成時と同じであってよい。
前記帯電手段に付着した残留トナーを前記像担持体へ排
出させるとき前記帯電手段に印加する直流電圧は画像形
成時とほぼ同じであってよい。又、前記像担持体の帯電
極性は正規トナーの帯電極性と同じであってよい。本発
明の一実施態様によると、前記現像手段は前記像担持体
上の残留トナーを回収可能である。本発明の他の実施態
様によると、第２の像担持体(中間転写体)としての転写
媒体上のトナー像を記録材に転写した後、前記転写媒体
上に残留する残留トナーを回収するクリーニング手段を
更に有し、前記帯電手段から前記像担持体へ排出された
残留トナーを前記転写媒体に転写し、これを前記クリー
ニング手段によって回収する。この場合、互いに異なる
色のトナー像を前記転写媒体上に形成するために、前記
像担持体、前記帯電手段及び前記現像手段は複数組設け
られていてよい。

【００２０】第２の本発明によると、像担持体と；前記
像担持体上に静電像を形成するために前記像担持体を接
触部にて帯電する、直流電圧と交流電圧を重畳した電圧
が印加される帯電手段と；前記像担持体上の静電像をト
ナーで現像する現像手段と；を有し、前記像担持体上の
トナー像を転写媒体に転写した後、前記像担持体上に残
留する残留トナーが前記像担持体の回動に伴って前記接
触部へ搬送される画像形成装置において、画像形成時以
外のある期間において前記帯電手段に付着した残留トナ
ーを前記像担持体へ排出させるときの前記像担持体の表
面電位ムラが画像形成時よりも大きくなるように、前記
期間における前記交流電圧印加条件を設定することを特
徴とする画像形成装置が提供される。本発明の一実施態
様によると、前記期間における交流電圧の波形を画像形
成時の波形と異ならせる。

【００２１】本発明において、前記動作を行う期間は、
画像情報、画像形成装置の動作情報により判断されてよ
い。

【００２２】

【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。

【００２３】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。本実施例の画像形成装置１００は、接触帯電
方式、反転現像方式、クリーナレス方式を採用した電子
写真方式のレーザビームプリンタ（プリンタ）である。

【００２４】（プリンタの全体構成）先ず、図１を参照
して、本実施例のプリンタ１００の全体構成について説
明する。

【００２５】（ａ）像担持体プリンタ１００は、像担持体として、回転ドラム型の電
子写真感光体（以下、「感光ドラム」と呼ぶ。）を有す
る。本実施例において、感光ドラム１は、帯電特性が負
帯電性の有機光導電体（ＯＰＣ）であり、外径６０ｍ
ｍ、中心支軸を中心に１００ｍｍ／ｓｅｃのプロセスス
ピード（周速度）をもって矢示の反時計方向に回転駆動
される。

【００２６】感光ドラム１は、図２に示すように、アル
ミニウム製シリンダ（導電性ドラム基体）１ａの表面
に、光の干渉を抑えて上層の接着性を向上させる下引き
層１ｂと、光電荷発生層１ｃと、電荷輸送層１ｄとの３
層を下から順に塗り重ねた構成をしている。

【００２７】（ｂ）帯電手段プリンタ１００は、感光ドラム１の周面を一様に帯電処
理する帯電手段として、接触帯電装置（接触帯電器）２
を有する。本実施例において、接触帯電装置２は、帯電
ローラ（ローラ帯電器）であり、感光ドラム１との間の
微小ギャップにて生じる放電現象を利用して帯電する。

【００２８】帯電ローラ２は、芯金（支持部材）２ａの
両端部をそれぞれ軸受け部材（図示せず）により回転自
在に保持されると共に、押圧ばね２ｅによって感光ドラ
ム１に向かって付勢して、感光ドラム１の表面に対して
所定の押圧力をもって圧接させている。これにより、帯
電ローラ２は、感光ドラム１の回転に従動して回転す
る。感光ドラム１と帯電ローラ２との圧接部が帯電部
（帯電ニップ部，接触部）ａである。

【００２９】帯電ローラ２の芯金２ａには、電源Ｓ１よ
り所定の条件の帯電バイアス電圧が印加される。これに
より、回転する感光ドラム１の周面は、所定の極性・電
位に接触帯電処理される。本実施例において、帯電ロー
ラ２に対する帯電バイアス電圧は、直流電圧（Ｖｄｃ）
と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した振動電圧である。よ
り具体的には、−５００Ｖの直流電圧と、周波数１ｋＨ
ｚ、ピーク間電圧Ｖｐｐ１．５ｋＶ、正弦波の交流電圧
とを重畳した振動電圧である。この帯電バイアス電圧に
より、感光ドラム１の周面は凡そ−５００Ｖ（暗電位Ｖ
ｄ）に一様に接触帯電処理される。

【００３０】帯電ローラ２の長手長さは３２０ｍｍであ
り、図２の層構成模型図に示すように、芯金２ａの外回
りに、下層２ｂと、中間層２ｃと、表層２ｄとを下から
順次に積層した３層構成である。下層２ｂは帯電音を低
減するための発泡スポンジ層であり、表層２ｄは感光ド
ラム１上にピンホールなどの欠陥がある場合にもリーク
が発生するのを防止するために設けられた保護層であ
る。より具体的には、本実施例の帯電ローラ２の仕様は
下記の通りである。芯金２ａ：直径６ｍｍのステンレス丸棒下層２ｂ：カーボン分散の発泡ＥＰＤＭ、比重０．５ｇ
／ｃｍ³、体積抵抗値１０²〜１０⁹Ωｃｍ、層厚３．０
ｍｍ、長さ３２０ｍｍ中間層２ｃ：カーボン分散のＮＢＲ系ゴム、体積抵抗値
１０²〜１０⁵Ωｃｍ、層厚７００μｍ表層２ｄ：フッ素化合物のトレジン樹脂に酸化錫、カー
ボンを分散体積抵抗値１０⁷〜１０¹⁰Ωｃｍ、表面粗さ（ＪＩＳ規
格１０点平均表面粗さＲａ）１．５μｍ、層厚１０μｍ

【００３１】図２に示すように、帯電ローラクリーニン
グ部材２ｆが設けられており、本実施例では、帯電ロー
ラクリーニング部材２ｆは、可撓性を持つクリーニング
フィルムである。このクリーニングフィルム２ｆは、帯
電ローラ２の長手方向に対し平行に配置され、且つ、同
長手方向に対し一定量の往復運動をする支持部材２ｇに
一端を固定され、自由端側近傍の面において帯電ローラ
２と接触ニップを形成するように配置されている。

【００３２】支持部材２ｇは、プリンタ１００の駆動モ
ーター（図示せず）により、ギア列を介して長手方向に
対し一定量の往復運動駆動されて、帯電ローラ２の表層
２ｄがクリーニングフィルム２ｆで摺擦される。これに
より、帯電ローラ２の表面の付着物汚染（微粉トナー、
外添剤など）の除去がなされる。

【００３３】（ｃ）情報書き込み手段プリンタ１００は、帯電処理された感光ドラム１の面に
静電潜像を形成する情報書き込み手段として、露光手段
たる露光装置３を有する。本実施例において、露光装置
３は半導体レーザを用いたレーザビームスキャナであ
る。レーザビームスキャナ３は、画像読み取り装置（図
示せず）などのホスト処理装置からプリンタ側に送られ
た画像信号に対応して変調されたレーザ光Ｌを出力し
て、一様に帯電処理された回転する感光ドラム１の表面
を、露光位置（露光部）ｂにおいてレーザ走査露光（イ
メージ露光）する。このレーザ走査露光により、感光ド
ラム１の表面のレーザ光Ｌで照射されたところの電位が
低下し、回転する感光ドラム１の表面には、画像情報に
対応した静電潜像が順次に形成されていく。

【００３４】（ｄ）現像手段プリンタ１００は、感光ドラム１上の静電潜像にトナー
及びキャリアを含む現像剤の内のトナーを供給し、静電
潜像をトナー画像（現像剤像）として反転現像する現像
手段として、現像装置（現像器）４を有する。本実施例
においては、現像装置４は二成分現像剤による磁気ブラ
シを感光ドラムに接触させながら現像を行う二成分接触
現像方式を採用した現像装置である。

【００３５】現像装置４は、現像容器４ａ、現像剤担持
体としての非磁性の現像スリーブ４ｂを備えている。現
像スリーブ４ｂは、その外周面の一部を現像装置４の外
部に露呈させて、現像容器４ａ内に回転可能に配置して
ある。現像スリーブ４ｂ内には、非回転に固定してマグ
ネットローラ４ｃが挿設されている。現像スリーブ４ｂ
に対向して、現像剤コーティングブレード４ｄが設けら
れている。現像容器４ａは、二成分現像剤４ｅを収容し
ており、現像容器４ａ内の底部側には現像剤攪拌部材４
ｆが配設されている。又、補給用トナーがトナーホッパ
ー４ｇに収容されている。

【００３６】現像容器４ａ内の二成分現像剤（現像剤）
４ｅは主に非磁性トナーと磁性キャリアとの混合物であ
り、現像剤攪拌部材４ｆにより攪拌される。本実施例に
おいて磁性キャリアの抵抗は約１０¹³Ωｃｍ、粒径（体
積平均粒径：レーザ回折式粒度分布測定装置ＨＥＲＯＳ
（日本電子製）を用いて、０．５〜３５０μｍの範囲を
３２対数分割して測定し、体積５０％メジアン径をもっ
て体積平均粒径とする。）は４０μｍである。トナーは
磁性キャリアとの摺擦により負極性に摩擦帯電される。
キャリアの飽和磁化が２０×１０⁵ｅｍｕ／ｃｍ³であっ
た。又、本実施では、トナーとして平均粒径６μｍのネ
ガ帯電トナーを用い、トナーとキャリアを重量比６：９
４で混合したものを現像剤として用いた。

【００３７】現像スリーブ４ｂは、感光ドラム１との最
近接距離（Ｓ−Ｄｇａｐ）を３５０μｍに保持して感光
ドラム１に近接対向配設される。この感光ドラム１と現
像スリーブ４ｂとの対向部が現像部ｃである。

【００３８】現像スリーブ４ｂは、現像部ｃにおいて感
光ドラム１の進行方向とは逆方向に回転駆動される。現
像スリーブ４ｂ内のマグネットローラ４ｃの磁力によ
り、現像容器４ａ内の二成分現像剤４ｅの一部が現像ス
リーブ４ｂの外周面に磁気ブラシ層として吸着保持され
る。この磁気ブラシ層は、現像スリーブ４ｂの回転に伴
い回転搬送され、現像剤コーティングブレード４ｄによ
り所定の薄層に整層され、現像部ｃにおいて感光ドラム
１の面に対して接触して感光ドラム面を適度に摺擦す
る。

【００３９】現像スリーブ４ｂには、電源Ｓ２から所定
の現像バイアスが印加される。本実施例において、現像
スリーブ４ｂに対する現像バイアス電圧は、直流電圧
（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した振動電圧
である。より具体的には、−３５０Ｖの直流電圧と、周
波数８．０ｋＨｚ、ピーク間電圧１．８ｋＶ、矩形波の
交流電圧とを重畳した振動電圧である。

【００４０】而して、回転する現像スリーブ４ｂの面に
薄層としてコーティングされ、現像部ｃに搬送された現
像剤４ｅ中のトナーが、現像バイアスによる電界によっ
て感光ドラム１の表面に静電潜像に対応して選択的に付
着し、静電潜像がトナー画像として現像される。本実施
例の場合、感光ドラム１の表面の露光明部にトナーが付
着して静電潜像が反転現像される。

【００４１】この時、感光ドラム１上に現像されたトナ
ーの帯電量は、温度２３℃、絶対水分量１０．５ｇ／ｍ
³の環境下では凡そ−２５μＣ／ｇである。

【００４２】現像部ｃを通過した現像スリーブ４ｂ上の
現像剤薄層は、引き続く現像スリーブ４ｂの回転に伴い
現像容器４ａ内の現像剤溜り部に戻される。

【００４３】現像容器４ａ内の二成分現像剤４ｅのトナ
ー濃度を、略一定の範囲内に維持するために、現像容器
４ａ内の二成分現像剤４ｅのトナー濃度を、例えば、光
学式トナー濃度センサーによって検知し、その検知情報
に応じてトナーホッパー４ｇを駆動制御して、トナーホ
ッパー４ｇ内のトナーが現像容器４ａ内の二成分現像剤
４ｅに補給される。二成分現像剤４ｅに補給されたトナ
ーは、攪拌部材４ｆにより攪拌される。

【００４４】（ｅ）転写手段・定着手段プリンタ１００は、転写手段として転写装置５を有す
る。本実施例においては、転写装置５は転写ローラであ
る。転写ローラ５は、感光ドラム１に所定の押圧力をも
って圧接され、その圧接ニップ部が転写部ｄである。こ
の転写部ｄに給紙機構部（図示せず）から所定の制御タ
イミングにて記録材（転写媒体）Ｐが給送される。

【００４５】転写部ｄに給送された記録材Ｐは、回転す
る感光ドラム１と転写ローラ５との間に挟持されて搬送
される。その間、転写ローラ５には電源Ｓ３からトナー
の正規帯電極性である負極性とは逆極性である正極性の
転写バイアス、本実施例では＋２ｋＶが印加される。こ
れにより、転写部ｄを挟持搬送されていく記録材Ｐの表
面に感光ドラム１の表面側のトナー画像が順次に静電転
写されていく。

【００４６】転写部ｄを通ってトナー画像の転写を受け
た記録材Ｐは、感光ドラム１の表面から順次に分離され
て定着装置６へ搬送される。本実施例では、定着装置６
は熱ローラ定着装置であり、この定着装置６により記録
材Ｐはトナー画像の定着処理を受けて画像形成物（プリ
ント、コピー）として出力される。

【００４７】（クリーナレスシステム及びトナー帯電量
制御）本実施例のプリンタ１００は、所謂、クリーナレ
スシステムを採用しており、記録材Ｐに対するトナー画
像転写後の感光ドラム１の表面に若干量残留する転写残
トナー（残留トナー）を除去する専用のクリーニング装
置を具備していない。

【００４８】転写後の感光ドラム１面上の転写残トナー
は、引き続く感光ドラム１の回転に伴い帯電部ａ、露光
部ｂを通って現像部ｃに搬送されて、現像装置４により
現像同時クリーニングにて除去・回収される（クリーナ
レスシステム）。

【００４９】本実施例において、現像装置４の現像スリ
ーブ４ｂは、上述のように現像部ｃにおいて感光ドラム
１の表面の進行方向とは逆方向に回転させている。この
ような現像スリーブ４ｂの回転は、感光ドラム１上の転
写残トナーの回収に有利である。

【００５０】感光ドラム１上の転写残トナーは露光部ｂ
を通るので、露光工程はその転写残トナー上からなされ
る。通常は、転写残トナーの量は少ないため、転写残ト
ナー上から露光工程を行うことによる大きな影響は現れ
ない。

【００５１】但し、上述したように、転写残トナーには
帯電極性が正規極性のもの、逆極性のもの（反転トナ
ー）、帯電量が少ないものが混在しており、その内の反
転トナーや帯電量が少ないトナーが、帯電部ａを通過す
る際に帯電ローラ２に付着すると、帯電ローラ２が許容
以上にトナーにより汚染してしまい帯電不良を生じるこ
とがある。

【００５２】又、感光ドラム１上の転写残トナーを、現
像装置４により現像動作と同時に効果的に除去・回収す
るためには転写残トナーの帯電量の状態が重要なファク
ターとなってくる。即ち、現像部ｃに持ち運ばれる感光
ドラム１上の転写残トナーは、その帯電極性が正規極性
であり、且つ、その帯電量が現像装置によって感光ドラ
ム１の静電潜像を現像できるトナーの帯電量であること
が好ましい。帯電極性が反転したり帯電量が適切でない
トナーについては、感光ドラム１上から現像装置４に除
去・回収できず、不良画像の原因となる虞がある。

【００５３】そこで、転写部ｄよりも感光ドラム１の回
転方向下流側の位置において、感光ドラム１上の転写残
トナーを均一化するための、残留トナー均一化手段（残
留現像剤像均一化手段）８を設け、この残留トナー均一
化手段８よりも感光ドラム１の回転方向下流側、且つ、
帯電部ａよりも感光ドラム１の回転方向上流側の位置に
おいて、転写残トナーの帯電極性を正規極性である負極
性に揃えるためのトナー帯電量制御手段（現像剤帯電量
制御手段）７を設ける。

【００５４】一般的に、転写部ｄで記録材Ｐに転写され
ずに感光ドラム１上に残留した転写残トナーは、反転ト
ナーや帯電量が適切でないトナーが混在している。そこ
で、残留トナー均一化手段８により一度転写残トナーを
除電し、次いでトナー帯電量制御手段７で再度転写残ト
ナーを正規極性に帯電処理する。これにより、帯電ロー
ラ２への転写残トナーの付着防止を効果的に成すと共
に、現像装置４での転写残トナーの除去・回収を完全に
行うことができる。そのため、転写残トナー像パターン
のゴースト像の発生も厳に防止される。

【００５５】本実施例では、残留トナー均一化手段８及
びトナー帯電量制御手段７は、適度の導電性を持ったブ
ラシ状部材であり、ブラシ部を感光ドラム１の表面に接
触させて配設されている。それぞれ残留トナー均一化手
段８と感光体ドラム１の表面との接触部ｆ、トナー帯電
量制御手段７と感光ドラム１の表面との接触部ｅを形成
している。

【００５６】より詳細には、トナー帯電量制御手段７は
横長の電極板７ａにブラシ部７ｂを具備させたものであ
る。又、残留トナー均一化手段８も同様に、電極板８ａ
にブラシ部８ｂを具備させて成る。そして、ブラシ部７
ｂ及び８ｂを感光ドラム１の面に当接させて固定支持さ
せて配設している。ブラシ部７ｂ及び８ｂはレーヨン、
アクリル、ポリエステルなどの繊維にカーボンや金属粉
を含ませて抵抗値を制御したものである。ブラシ部７ｂ
及び８ｂは、感光ドラム１の表面及び転写残トナーに均
一に接触できるように、太さとしては３０デニール以
下、密度としては１〜５０万本／ｉｎｃｈ²以上が好ま
しい。本実施例では、ブラシ部７ｂ及び８ｂともに６デ
ニール、１０万本／ｉｎｃｈ²、毛足の長さ５ｍｍで、
ブラシの体積抵抗率は６×１０³Ω・ｃｍとした。これ
らトナー帯電量制御手段７及び残留トナー均一化手段８
をブラシ部７ｂ及び８ｂが感光ドラム１の面に対して侵
入量１ｍｍとなるように感光ドラム１に当接させ、感光
ドラム１との当接ニップ部幅は５ｍｍとした。

【００５７】残留トナー均一化手段８には、電源Ｓ５よ
り正極性の直流電圧が印加されており、トナー帯電量制
御手段７には、電源Ｓ４より負極性の直流電圧が印加さ
れる。具体的には、温度２３℃、絶対水分量１０．５ｇ
／ｍ³の環境下において、残留トナー均一化手段８には
＋４００Ｖ、トナー帯電量制御手段７には−８００Ｖの
直流電圧がそれぞれ印加される。

【００５８】転写部ｄにおいて、記録材Ｐへのトナー画
像の転写後に感光ドラム１上に残留する転写残トナー
は、残留トナー均一化手段８と感光ドラム１との接触部
ｆに至り、残留トナー均一化手段８によりその電荷量が
０μＣ／ｇ近傍で均一化される。更に、残留トナー均一
化手段８で均一化された感光ドラム１の表面上の転写残
トナーは、トナー帯電量制御手段７と感光ドラム１との
接触部ｅに至り、トナー帯電量制御手段７により、その
帯電極性が正規極性である負極性に揃えられる。

【００５９】転写残トナーの帯電極性を正規極性である
負極性に揃えることにより、帯電ローラ２と感光ドラム
１との接触部（帯電部）ａで転写残トナーの上から感光
ドラム１の表面上を帯電処理する際に、転写残トナーの
感光ドラム１への鏡映力を大きくし、転写残トナーが帯
電ローラ２へ付着するのを防止する。この為にトナー帯
電量制御手段７により転写残トナーに与える帯電量は、
現像時のトナー帯電量と比較すると約２倍以上であるの
が好ましく、温度２３℃、絶対水分量１０．５ｇ／ｍ³
の環境下では凡そ−７０μＣ／ｇである。

【００６０】次に、現像工程における転写残トナーの回
収について説明する。現像装置４は上述のように、現像
と同時に転写残トナーを回収、清掃する。尚、転写残ト
ナーの回収だけを行なう期間も存在する。

【００６１】感光ドラム１上の静電潜像の現像に使用さ
れるトナー帯電量（平均値）は、温度２３℃、絶対水分
量１０．５ｇ／ｍ³の環境下においては凡そ−２５μＣ
／ｇである。

【００６２】ここで、本実施例の現像条件において、転
写残トナーの現像装置４への回収性とトナー帯電量との
関係を表１に示す。

【００６３】

【表１】

【００６４】表１から分かるように、感光ドラム１上の
転写残トナーが現像装置４に回収されるためのトナー帯
電量は、現像時のトナー帯電量（−２５μＣ／ｇ）と比
較すると０．５〜１．８倍であることが必要である。

【００６５】しかし、上述のように、帯電ローラ２への
トナー付着を防止するためにトナー帯電量制御手段７に
よって、−７０μＣ／ｇと負極性に大きく帯電された転
写残トナーは、現像装置４において回収させるためには
除電を行う必要がある。

【００６６】ここで、帯電量が−７０μＣ／ｇの感光ド
ラム１上のトナーが帯電ローラ２を通過した後のトナー
帯電量と、帯電ローラ２への印加交流電圧のＶｐｐとの
関係を表２に示す。

【００６７】

【表２】

【００６８】表２から、交流電圧のＶｐｐを大きくする
につれて、−７０μＣ／ｇであった感光ドラム１上のト
ナーが除電されることが分かる。

【００６９】帯電ローラ２には感光ドラム１の周面を帯
電処理するために、交流電圧（周波数＝１ｋＨｚ、ピー
ク間電圧Ｖｐｐ＝１．５ｋＶ）が印加されている。その
ため、感光ドラム１上の転写残トナーは交流除電され
る。斯かる交流電圧条件において、凡そ−７０μＣ／ｇ
であった転写残トナーの帯電量は、帯電部ａの通過後に
凡そ−３０μＣ／ｇとなる。これにより、現像工程にお
いて、感光ドラム１上のトナーが付着されるべきではな
い部分（非画像部）に付着した転写残トナーは、現像装
置４に回収される。

【００７０】かくして、（ｉ）感光ドラム１の回動に伴
って転写部ｄから帯電部ａへ搬送される転写残トナーの
電荷量を、トナー帯電量制御手段７で正規極性である負
極性に揃えて帯電処理して転写残トナーの帯電ローラ２
への付着を防止し、（ｉｉ）帯電ローラ２で感光ドラム
１を所定の電位に帯電すると同時に、トナー帯電量制御
手段７で正規極性である負極性に帯電処理された転写残
トナーの帯電量を、現像装置４によって感光ドラムの静
電潜像を現像できる適切な帯電量に制御する。これによ
り、現像装置４での転写残トナーの回収が効率的に成さ
れる。

【００７１】（帯電ローラへの転写残トナーの蓄積防
止，現像装置による除去・回収）上述のようなクリーナ
レスシステム、特に現像同時クリーニング方式によれ
ば、従来一般に用いられているようなクリーニング装置
を特別に設ける必要がなく、又廃トナーを出さずに再利
用することができ、メンテナンスの煩わしさ、装置の小
型化に大きく貢献するばかりでなく、環境保全や資源の
有効利用などの点で好ましい。

【００７２】しかしながら、上述したように、近年のユ
ーザニーズの多様性に伴い、写真画像などといった印字
比率の高い画像の連続形成動作や、カラー画像の形成が
可能な画像形成装置での感光ドラム１上ヘの多重現像方
式などにより、一度に大量の転写残トナーを発生してし
まう場合がある。

【００７３】この場合、転写残トナーの帯電ローラ２へ
の付着・蓄積や、現像装置４での除去・回収不良による
転写残トナーの感光ドラム１上連れ回りが発生し、帯電
不良などの不良画像を起こすことがある。

【００７４】そこで、本発明者は鋭意検討した結果、次
のような制御を行うことによって、上述のような状況下
においても、転写残トナーの帯電ローラ２への付着、蓄
積を防止し、又多量に発生した転写残トナーを効率良く
現像装置４により除去・回収することができることを見
出した。

【００７５】つまり、帯電ローラ２に印加する電圧条件
として、本実施例では交流電圧条件、具体的には交流電
圧のピーク間電圧値、交流電圧の電圧波形、交流電圧の
波形周波数を、それぞれ画像形成時以外の所定タイミン
グ、本実施例では画像形成後の感光ドラム１の後回転時
（画像形成が終了してから画像形成装置が待機状態とな
るまでの期間）において画像形成時と変化させる。これ
により、帯電ローラ２の周面に付着した転写残トナーを
感光ドラム１上へ排出する動作（吐出し動作）を行い、
帯電ローラ２の清掃を行なうことができる。

【００７６】その後、感光ドラム１上に戻された転写残
トナーを現像装置４で除去・回収するために、現像スリ
ーブ４ｂと感光ドラム１上の電位差（所謂、かぶり取り
電位差Ｖｂａｃｋ）を画像形成時と変化させて回収効率
を高める。かぶり取り電位差Ｖｂａｃｋは、感光ドラム
１の非画像部の表面電位と現像スリーブ４ｂに印加する
直流電圧との間の電位差である。本実施例の画像形成装
置は反転現像方式であるので、かぶり取り電位差Ｖｂａ
ｃｋは、帯電ローラ２により帯電処理された感光ドラム
１の露光を受けない部分の表面電位と、現像スリーブ４
ｂの表面電位との電位差である。

【００７７】以下、斯かる本発明に従う制御（帯電ロー
ラ清掃シーケンス）について更に詳細に説明する。図８
は、本実施例における帯電ローラ２に印加する電圧条
件、現像スリーブ４ｂと感光ドラム１との間の電位差を
変化させる動作タイミングを示す。

【００７８】（Ｉ）先ず、帯電ローラ２上に付着した転
写残トナーの吐出し動作について説明する。

【００７９】図３（Ａ）は、印字率の高い画像を連続印
字した時の帯電ローラ２に付着した転写残トナーの電荷
量分布の関係図である。図３（Ａ）から、帯電ローラ２
上に付着した転写残トナーには反転トナー（正極性）が
多いことが分かる。

【００８０】そこで、本実施例では、先ず帯電ローラ２
に印加する交流電圧のピーク間電圧値を、画像形成時に
１．５ｋＶ印加しているのに対し、画像形成後の後回転
時に２．０ｋＶに変化させて、帯電ローラ２に付着した
転写残トナーの除電を促進させる。本実施例では、帯電
ローラ２の２回転分の間、交流電圧のピーク間電圧を変
化させる（図８）。

【００８１】その結果、帯電ローラ２に付着している転
写残トナーの電荷量分布は図３（Ｂ）に示すように、凡
そ０μＣ／ｇ近傍に揃えられ、転写残トナーの帯電ロー
ラ２に対する鏡影力、つまり付着力が低下する。このよ
うに、画像形成時以外のある期間において帯電ローラ２
に付着した残留トナーを感光ドラム１へ排出させるとき
に帯電ローラ２に印加する交流電圧のピーク間電圧を画
像形成時よりも大きくすることで、残留トナーを効率良
く感光ドラム１へ排出することができる。

【００８２】帯電ローラ２に印加する交流電圧のピーク
間電圧は、画像形成時の１．１倍〜２．０倍の範囲内で
変化させることが好ましい。ピーク間電圧が画像形成時
の２．０倍より高いと、放電生成物が大量に発生してし
まい画像不良になったり、感光ドラム１にダメージを与
え、感光ドラム１の寿命が極端に低下してしまうことが
ある。又、ピーク間電圧が画像形成時の１．１倍より小
さいと転写残トナーの除電を促進させる効果が弱い。

【００８３】次に、帯電ローラ２に印加する交流電圧の
電圧波形、交流電圧の波形周波数を、画像形成時にそれ
ぞれ正弦波、１ｋＨｚであるのに対し、画像形成後の後
回転時にそれぞれ矩形波、５００Ｈｚに変化させる。本
実施例では、電圧波形、波形周波数は、画像形成後の後
回転時において上述のように変更したピーク間電圧を画
像形成時の１．５ｋＶに戻した後、同時に変化させる。
又、電圧波形、波形周波数は帯電ローラ２の２回転分の
間変化させる（図８）。

【００８４】更に説明すると、通常の画像形成中、つま
り帯電ローラ２に印加する交流電圧が正弦波、１ｋＨｚ
の時には、図４に示すように感光ドラム１表面の電位は
帯電ローラ２に比較的追従している。

【００８５】一方、交流電圧の電圧波形を正弦波から矩
形波に変化させると、交流電圧の極性が切り替わるタイ
ミングで感光ドラム１に一時的に過電流が流れ、結果と
して図５に示すように、感光ドラム１表面の電位に周期
的なムラが発生する。本実施例では帯電ローラ２に印加
する直流電圧が−５００Ｖの時に、感光ドラム１表面の
電位は−５２５Ｖから−４４５Ｖの間で振れる。この
時、帯電ローラ２表面の電位と感光ドラム１表面の電位
の電位差を利用して、帯電ローラ２上に付着した負極性
と正極性が混在した転写残トナーを感光ドラム１表面に
共に吐出すことが可能となる。このように、画像形成次
以外のある期間において帯電ローラ２に付着した残留ト
ナーを感光ドラム１へ排出させるときの感光ドラム１の
表面電位ムラが画像形成次よりも大きくなるように、こ
の期間における帯電ローラ２への交流電圧印加条件を設
定することでも、残留トナーを効率良く感光ドラム１へ
排出することができる。

【００８６】更に、交流電圧の波形周波数を１ｋＨｚか
ら５００Ｈｚに切り替えることで、図６に示すように、
感光ドラム１表面の電位が−５２５Ｖあるいは−４４５
Ｖになる時間を長くすることが可能となり、吐出し効率
が上がる。

【００８７】波形周波数は、画像形成時の０．２倍〜
０．９倍の範囲内で変化させるのが好ましい。波形周波
数が画像形成時の０．２倍より低いと、感光ドラム１の
表面の電位が目標とするところよりも低くなりすぎて、
現像装置４からトナーや磁性粒子が漏れ出してしまうこ
とがある。又、波形周波数が画像形成時の０．９倍より
高いと、吐出し効率を上げる効果が弱い。

【００８８】以上のようにして一時的に帯電ローラ２に
付着した転写残トナーを感光ドラム１上に吐出し、帯電
ローラ２表面に付着物が存在しない状態に保つことがで
きる。

【００８９】尚、帯電ローラ２に印加する交流電圧のピ
ーク間電圧値、電圧波形、波形周波数の全てを変更する
ことに限定されるものではなく、これらのうち少なくと
も１つを変更する構成であってもよい。

【００９０】（ＩＩ）次に、現像装置４による転写残ト
ナーの除去・回収について説明する。

【００９１】上述の吐出し動作で帯電ローラ２から感光
ドラム１上に戻された転写残トナーは、その後現像装置
４で除去・回収される。本実施例では、画像形成後の後
回転時において、帯電ローラ２の吐出し動作開始（帯電
ローラ２へ印加する交流電圧のピーク間電圧を変化させ
る）に合わせて、即ち、帯電ローラ２上の交流電圧のピ
ーク間電圧の変更開始点が現像部ｃに到達するのに合わ
せて、現像装置４の現像スリーブ４ｂと感光ドラム１上
の電位差（かぶり取り電位差Ｖｂａｃｋ）を、画像形成
時の１５０Ｖから２００Ｖに変化させる（図８）。本実
施例では、現像スリーブ４ｂに印加する直流電圧を、画
像形成時の−３５０Ｖから−３００Ｖに変更すること
で、かぶり取り電位差Ｖｂａｃｋを変更する。これによ
り転写残トナーの回収効率を高めることができる。

【００９２】本実施例では、このかぶり取り電位差Ｖｂ
ａｃｋを変更するタイミングは、帯電ローラ２に印加す
る交流電圧の波形及び波形周波数をそれぞれ画像形成時
のものに戻した後になる。又、かぶり取り電位差Ｖｂａ
ｃｋは、感光ドラム１の１回転分の間少なくとも変更さ
れる。

【００９３】図７は、現像スリーブ４ｂと感光ドラム１
との電位差（かぶり取り電位差Ｖｂａｃｋ）に対する、
感光ドラム１上に吐出された転写残トナーの現像装置４
における回収率の関係を示す。図７から、現像スリーブ
４ｂと感光ドラム１との電位差（かぶり取り電位差Ｖｂ
ａｃｋ）が約１９０Ｖ以上になると回収効率が上がり、
安定することが分かる。

【００９４】かぶり取り電位差Ｖｂａｃｋは、画像形成
時の１．１倍〜２．０倍の範囲内で変更するのが好まし
い。かぶり取り電位差Ｖｂａｃｋが画像形成時の２．０
倍より高いと、現像装置４内の磁性粒子が感光ドラム１
上に漏れ出てしまうことがある。又、かぶり取り電位差
Ｖｂａｃｋが画像形成時の１．１倍より低いと、転写残
トナーの回収効率を上げる効果が弱い。

【００９５】ここで、現像スリーブ４ｂと感光ドラム１
との電位差（かぶり取り電位差Ｖｂａｃｋ）を画像形成
時と転写残トナーの除去・回収時とで変化させるのは、
回収する転写残トナーの電荷量が異なるためである。本
実施例では、上述のように、画像形成時には残留トナー
均一化手段８、トナー帯電量制御手段７及び帯電ローラ
２の作用により、帯電部ａの通過する転写残トナーの帯
電量は凡そ−３０μＣ／ｇとなる。一方、画像形成時以
外、本実施例では画像形成後の後回転時に帯電ローラ２
から吐き出される転写残トナーの帯電量は、０μＣ／ｇ
近傍に揃えられている。

【００９６】以上、本実施例によれば、画像形成後の後
回転動作中に帯電ローラ２に印加する電圧条件（高圧条
件）を、画像形成時に帯電ローラ２に印加する電圧条件
と変化させることにより、帯電ローラ２に付着した転写
残トナーを感光ドラム１上に吐出し、帯電ローラ２に転
写残トナーが蓄積することを防止することができる。
又、画像形成後の後回転時に現像スリーブ４ｂに印加す
る電圧条件（高圧条件）を、画像形成時に現像スリーブ
４ｂに印加する電圧条件と変化させることにより、転写
残トナーを現像手段４ｂで除去・回収する効率を高めて
転写残トナーが感光ドラム１上に連れ回ることを防止す
ることができる。

【００９７】そのため、写真画像などといった印字比率
の高い画像の連続形成動作や、カラー画像の形成が可能
な画像形成装置での感光体上ヘの多重現像方式などによ
り、一度に大量の転写残トナーを発生してしまう場合に
おいても、転写残トナーの帯電ローラ２への付着や、感
光ドラム１上への連れ回りを防止することができる。こ
れにより、転写残トナーが原因で発生する帯電不良など
の不良画像を防止することが可能となり、しかも、クリ
ーナレス方式の利点を生かすことができる。

【００９８】尚、帯電ローラ２に印加する電圧条件及び
かぶり取り電位差Ｖｂａｃｋを変更するタイミングは、
図８に示した本実施例のものに限定されるものではな
い。つまり、帯電ローラ２に印加する交流電圧のピーク
間電圧、電圧波形、波形周波数の変更動作、及びかぶり
取り電位差を変更する動作は、この順で画像形成時以外
の所定のタイミングで順次行ったり、或いはこれら動作
のうちいずれかを画像形成時以外の所定のタイミングで
同時に行うことができる。

【００９９】残留トナー均一化手段及びトナー帯電量制
御手段は、固定のブラシ状部材に限定されるものではな
く、ブラシ回転体、弾性ローラ体、シート状部材など任
意の形態の部材にすることができる。

【０１００】像担持体は、表面の体積抵抗率が１０⁹〜
１０¹⁴Ω・ｃｍの電荷注入層を設けた直接注入帯電性の
ものであってもよい。電荷注入層を用いていない場合で
も、例えば電荷輸送層が上記の抵抗範囲にある場合も同
等の効果がえられる。表層の体積抵抗が約１０¹³Ω・ｃ
ｍであるアモルファスシリコン感光体でもよい。

【０１０１】可撓性の接触帯電部材は、帯電ローラの他
に、ファーブラシ、フェルト、布などの形状・材質のも
のも使用可能である。又、各種材質のものの組み合わせ
でより適切な弾性、導電性、表面性、耐久性のものを得
ることもできる。

【０１０２】又、接触帯電部材（帯電ローラ）や現像部
材（現像スリーブ）に印加する振動電界の交番電圧成分
（ＡＣ成分、周期的に電圧値が変化する電圧）の波形と
しては、正弦波、矩形波、三角波などを適宜使用可能で
ある。直流電源を周期的にオン／オフすることによって
形成された矩形波であってもよい。

【０１０３】更に、像担持体としての感光体の帯電面に
対する情報書き込み手段としての像露光手段は、上記レ
ーザ走査手段以外にも、例えば、ＬＥＤのような固体発
光素子アレイを用いたデジタル露光手段であってもよ
い。又、ハロゲンランプや蛍光灯などを原稿照明光源と
するアナログ的な画像露光手段であってもよい。要する
に、画像情報に対応した静電潜像を形成できるものであ
ればよい。

【０１０４】実施例２次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例
の画像形成装置（プリンタ）の基本構成は実施例１のも
のと同様である。従って、実施例１のプリンタ１００と
同一の機能、構成を有する要素には同一の符号を付し、
詳しい説明は省略する。

【０１０５】実施例１では、画像形成後回転時に、帯電
ローラ２に印加する交流電圧のピーク間電圧値、交流電
圧の電圧波形、交流電圧の波形周波数、又現像スリーブ
４ｂと感光ドラム１上の電位差（かぶり取り電位差Ｖｂ
ａｃｋ）を画像形成時と変化させた。これによって、転
写残トナーによる帯電ローラ２の汚れに起因する帯電不
良を防止した。

【０１０６】しかし、高印字率の画像を連続して大量に
形成する場合、実施例１にて説明した動作（帯電ローラ
２、現像スリーブ４ｂに対する高圧条件の変化）が入る
タイミングがない。そのため、転写残トナーによる帯電
不良の問題が発生する虞がある。

【０１０７】そこで、本実施例では、所定数の画像形成
回数毎（本実施例では１００回の連続画像形成毎）に、
実施例１にて説明した画像形成後の後回転時に行う転写
残トナーの吐出し・回収動作を強制的に割り込ませる。

【０１０８】又、本実施例では、各画像形成間、所謂、
紙間のタイミングで、毎回帯電ローラ２に印加する交流
電圧のピーク間電圧値を画像形成時の１．５ｋＶから
２．０ｋＶに変化させる。こうして、紙間のタイミング
毎に帯電ローラ２に付着した転写残トナーを除電し、帯
電ローラ２と感光ドラム１の摺擦力で感光ドラム１に持
って行かせるようにする。

【０１０９】これにより、高印字率の画像を連続して大
量に形成する場合にも、帯電ローラ２が転写残トナーで
汚染されるのを防止することができる。

【０１１０】以上、本実施例によれば、写真画像などと
いった印字比率の高い画像を大量に連続して形成する場
合においても、転写残トナーの帯電ローラ２への付着や
感光ドラム１上への連れ回りが原因で発生する帯電不良
などの不良画像を防止することが可能となり、しかもク
リーナレス方式の利点を生かした画像形成装置を提供す
ることができる。

【０１１１】尚、上述の各実施例から明らかなように、
帯電ローラ２に印加する電圧条件、現像スリーブ４ｂに
印加する電圧条件を変更する所定のタイミングは、画像
形成時以外で任意に設定することができる。実施例１に
おいては、画像形成後の後回転時に、帯電ローラ２、現
像スリーブ２に印加する電圧条件を変更したが、これら
動作は、画像形成前の前回転時に行ってもよい。又、毎
回の後回転時、前回転時に行うことに限定されるもので
はなく、例えば大量の転写残トナーが発生することが想
定されるような画像形成動作の後（高印字率画像の連続
形成後など）、その次の画像形成動作の前のみに行うこ
ともできる。

【０１１２】即ち、画像濃度データ（印字比率データ）
に応じて、帯電ローラ清掃シーケンスを行なうタイミン
グを、制御手段としてのＣＰＵ５００により制御しても
良い。この時、実施例２にて説明したように、連続画像
形成動作中にこれら動作を割り込ませてもよい。このよ
うに、帯電ローラの清掃動作を行う期間は、画像情報、
画像形成装置の動作情報により判断することができる。

【０１１３】又、実施例２において画像形成時以外の所
定のタイミングとして、紙間のタイミングで帯電ローラ
２に印加する電圧条件、特に実施例２では交流電圧のピ
ーク間電圧値のみを画像形成時と異ならせた。このよう
に、本発明によれば、帯電ローラ２に印加する電圧条件
と、現像スリーブ４ｂに印加する電圧条件とは、いずれ
か一方のみを画像形成時以外の所定のタイミングで画像
形成時と異ならせることができ、上述したような、それ
ぞれの効果を得ることができる。

【０１１４】このように、本発明に従えば、画像の印字
比率などに拘わらず、転写工程後に像担持体上に残留す
る現像剤が帯電手段に付着・蓄積を防止することがで
き、又現像手段での残留現像剤の回収効率を高めること
ができ、帯電不良や不良画像がなく、しかもクリーナレ
ス方式の利点を生かすことが可能である。

【０１１５】実施例３次に、本発明に係る他の実施例について説明する。図１
０は本実施例の画像形成装置の概略構成を示す。又、図
９は、図１０の画像形成装置に着脱可能に装着されるプ
ロセスカートリッジ（以下、「Ｐ−ＣＲＧ」という。）
をより詳しく示す。

【０１１６】図１０に示す画像形成装置２００は、転写
方式電子写真プロセス、接触帯電方式、２成分接触現像
方式、クリーナレスシステムを使用した最大通紙サイズ
がＡ３サイズのカラーレーザープリンタである。このプ
リンタ２００は、複数個（本実施例では４個）のＰ−Ｃ
ＲＧ２０８を着脱可能に有し、一旦、転写媒体としての
第２の像担持体（中間転写体）である中間転写ベルト２
０９に連続的にトナー画像を多重転写し、フルカラープ
リント画像を得る４連ドラム方式（インライン）プリン
タである。

【０１１７】図１０に示すように、無端状の中間転写ベ
ルト（転写媒体）２０９は駆動ローラ２０９ｅ、テンシ
ョンローラ２０９ｆ及び２次転写対向ローラ２１０ａに
巻架され、図中矢印の方向に回転する。又、Ｐ−ＣＲＧ
２０８は、中間転写ベルト２０９の移動方向に沿って直
列にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、
ブラック（Ｂｋ）の順に４個配置されている。全てのＰ
−ＣＲＧ２０８は、使用する現像剤の色が異なる以外
は、同じ構成とされる。

【０１１８】図９を参照して、イエロートナー画像を形
成するものを例にＰ−ＣＲＧ２０８について説明する。
Ｐ−ＣＲＧ２０８は、像担持体としての回転ドラム型の
電子写真感光体（感光ドラム）２０１を有する。又、感
光ドラム２０１の周面に沿って、帯電手段たる帯電ロー
ラ２０２、現像手段たる現像装置２０４、残留トナー均
一化手段２０７、トナー帯電量制御手段２０６が設けら
れている。

【０１１９】感光ドラム２０１は、有機光導電体（ＯＰ
Ｃ）ドラムで、外径５０ｍｍであり、中心支軸を中心に
１００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）をも
って矢示の反時計方向に回転駆動される。感光ドラム２
０１は、実施例１と同様の層構成を有する。

【０１２０】帯電工程では、帯電手段として接触帯電器
たる帯電ローラ２０２に所定の条件の電圧が印加され、
感光ドラム２０１面上を一様に負極性に帯電処理する。
帯電ローラ２０２は、実施例１と同様の構成を有し、芯
金（支持部材）２０２ａ、下層２０２ｂ、中間層２０２
ｃ、表面層２０２ｄを積層して成る。この帯電ローラ２
０２には、電源２２０から直流電圧に周波数の交流電圧
を重畳した所定の振動電圧（バイアス電圧Ｖｄｃ＋Ｖａ
ｃ）が芯金２０２ａを介して帯電ローラ２０２に印加さ
れることで、回転する感光ドラム２０１の周面が所定の
電位に帯電処理される。

【０１２１】本実施例における画像形成中の帯電ローラ
２０２への印加バイアスは、直流電圧；−５００Ｖ、交
流電圧；周波数＝１１５０Ｈｚ、ピーク間電圧Ｖｐｐ＝
１４００Ｖ、正弦波とを重畳した振動電圧であり、感光
ドラム２０１の周面は凡そ−５００Ｖ（暗電位Ｖｄ）に
一様に帯電処理される。又、実施例１と同様の帯電ロー
ラクリーニング部材２０２ｆが支持部材２０２ｇに固定
されて設けられている。

【０１２２】帯電ローラ２０２により所定の極性・電位
に一様に帯電処理された後、不図示の画像露光手段（カ
ラー原稿画像の色分解・結像露光光学系、画像情報の時
系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザ
ビームを出力するレーザスキャンによる走査露光系な
ど）による画像露光２０３を受けることにより、目的の
カラー画像における第１の色成分像（イエロー成分像）
に対応した静電潜像が形成される。本実施例では露光装
置として半導体レーザを用いたレーザビームスキャナを
用い、画像読み取り装置（図示せず）などのホスト装置
からプリンタ側に送られた画像信号に対応して変調され
たレーザ光を出力して、回転する感光ドラム２０１の一
様帯電処理面を露光部ｂにおいてレーザ走査露光（イメ
ージ露光）する。このレーザ走査露光により感光ドラム
２０１面のレーザ光で照射されたところの電位が低下す
ることで、回転する感光ドラム２０１の面には走査露光
した画像情報に対応した静電潜像が形成されていく。本
実施例においては露光部電位を−１５０Ｖとしている。

【０１２３】次いで、その静電潜像が第１の現像装置２
０４（イエロー現像装置）により第１色であるイエロー
トナーにより現像される。

【０１２４】本実施例では、現像装置２０４は２成分接
触現像装置（２成分磁気ブラシ現像装置）である。現像
装置２０４は、実施例１のものと同様の構成であり、現
像容器２４０、現像スリーブ２４１、現像剤規制ブレー
ド２４２、二成分現像剤（現像剤）２４６、現像剤攪拌
部材（攪拌スクリュー）２４３及び２４４を具備する。
現像スリーブ２４１には、実施例１と同条件の現像バイ
アスが印加される。又、現像装置２０４には、現像剤２
４６の透磁率変化を検出して現像剤２４６中のトナー濃
度を検知するセンサー２４５が設けられており、そのセ
ンサー２４５の検知結果に応じて、適宜、現像剤供給ユ
ニット（以下、「Ｔ−ＣＲＧ」という。）２０５中のス
クリュー２５１の回転により、現像装置２０４のトナー
補給開口２４７を通してトナー補給が行われる。

【０１２５】図１０を参照して画像形成動作を更に説明
すると、感光ドラム１上に形成されたイエロー画像は、
中間転写ベルト２０９との１次転写ニップ部（１次転写
部）ｄへ進入する。１次転写部ｄでは中間転写ベルト２
０９の裏側に転写部材たる転写ローラ２０９ｇを当接さ
せている。転写ローラ２０９ｇには、各色ポートで、即
ち、各現像色のＰ−ＣＲＧ２０８について独立してバイ
アス印加可能とするため、１次転写バイアス源（電源）
２０９ａ〜２０９ｄが接続されている。中間転写ベルト
２０９には、１色目のポートで先ずイエロー画像を転写
する。次いで、上述と同様の工程を経た、各色に対応す
る感光ドラム２０１より順次マゼンタ、シアン、ブラッ
クの各色の画像を各ポートで多重転写する。

【０１２６】本実施例においては露光部Ｖｌ部（電位−
１５０Ｖ）に付着されたトナーに対する転写効率を考慮
し、一次転写バイアスとして、１色目〜４色目まですべ
て＋３５０Ｖの電圧を印加した。中間転写ベルト２０９
上で形成された４色フルカラー画像は、次いで２次転写
ローラ２１０により、給紙ローラ２１２から送られてき
た記録材Ｐに、２次転写部材としての２次転写ローラ２
１０に印加される２次転写バイアスの作用で一括転写さ
れる。その後、定着装置（図示せず）によって溶融定着
されカラープリント画像を得る。

【０１２７】中間転写ベルト２０９上に残留する２次転
写残トナーは、中間転写ベルト２０９のクリーニング手
段としての中間転写ベルトクリーニング装置２１１が備
えるクリーニングブレードによりクリーニングされ、次
の作像工程に備える。

【０１２８】転写ベルト２０９の材質の選定としては、
各色ポートでのレジストレーションを良くするために
は、伸縮する材料は望ましくなく、樹脂系或いは、金属
芯体入りのゴムベルト、樹脂及びゴムから成るベルトが
望ましい。本実施例では、ＰＩ（ポリイミド）にカーボ
ン分散し、体積抵抗を１０⁸Ωｃｍオーダーに制御した
樹脂ベルトを用いた。その厚さは８０μｍ、長手長さ
（移動方向に略直交する方向の長さ）３２０ｍｍ、全周
は９００ｍｍである。

【０１２９】又、転写ローラ２０９ｇとしては、導電性
スポンジから成るものを用いた。その抵抗は１０⁶Ω以
下、外径は１６ｍｍ、長手長さは３１５ｍｍとした。

【０１３０】図９に示すように、トナー帯電量制御手段
２０６と残留トナー均一化手段２０７が感光ドラム２０
１に当接されている。両者とも本実施例では導電性の繊
維から成るブラシ部材を用いている。トナー帯電量制御
手段２０６、残留トナー均一化手段２０７は、実施例１
のものと同様の構成を有し、それぞれブラシ部２６１、
２７１を、電極板２６２、２７２に具備させたものであ
り、それぞれ電源２２１、２２２より電圧が印加され
る。これら２つのブラシ部材（残留トナー均一化手段２
０７、トナー帯電量制御手段２０６）によって、帯電ロ
ーラ２０２への大量の転写残トナーの突入や、転写残ト
ナー中の反転極性トナーや充分に正規極性に帯電されて
いないトナーの突入を防止し、帯電ローラ２０２の汚れ
の発生を防いでいる。

【０１３１】これら２つのブラシ部材の働きにより帯電
ローラ２０１に付着せずに通過したトナーは現像装置２
０４において現像同時クリーニングされ回収される。

【０１３２】このような方法で、感光ドラム２０１上の
転写残トナーを現像装置２０４に回収するためには、適
正なトナー帯電量であることが必要である。

【０１３３】しかし、上述したように帯電ローラ２０２
へのトナー付着を防止するために、トナー帯電量制御手
段２０６によって負極性に大きく帯電された転写残トナ
ーを現像装置２０４において回収させるためには、除電
を行なう必要がある。

【０１３４】つまり、トナー帯電量制御手段２０６によ
って負極性に大きく帯電された転写残トナーが、帯電ロ
ーラ２０２に印加される交流電圧（周波数１１５０Ｈ
ｚ、Ｖｐｐ１４００Ｖ）により交流除電され、帯電部ａ
を通過した後のトナー帯電量は、現像に供されるトナー
の帯電量とほぼ同じとなる。

【０１３５】そして、現像工程において、トナーが付着
されるべきではない未露光部の感光ドラム２０１上の転
写残トナーは、上述のように、完全に負極性に揃い、帯
電ローラ２０２により適度に除電され、感光ドラム２０
１との鏡映力を減じることができていることから、前述
した感光ドラム２０１の電位−５００Ｖと現像バイアス
のＤＣ成分−３５０Ｖとの関係（かぶり取り電位差Ｖｂ
ａｃｋ）で、確実に現像装置２０４内に回収される。本
実施例においては、現像装置２０４の現像スリーブ２４
１は、前述したように、現像部ｃにおいて、感光ドラム
２０１面の進行方向とは逆方向に回転させており、これ
は感光ドラム２０１上の転写残トナーの回収に有利とな
る。

【０１３６】尚、本実施例では、感光ドラム２０１、帯
電ローラ２０２、現像装置２０４、トナー帯電量制御手
段２０６、残留トナー均一化手段２０７などは、枠体に
よって一体的にカートリッジ化されてＰ−ＣＲＧ２０８
を構成し、画像形成装置本体に設けられた装着手段を介
して取り外し可能に装着される。又、Ｐ−ＣＲＧ２０８
が画像形成装置本体に装着された状態で、装置本体に設
けられた駆動手段（図示せず）とＰ−ＣＲＧ２０８側の
駆動伝達手段が接続され、駆動可能な状態となる。更
に、Ｐ−ＣＲＧ２０８が画像形成装置本体に装着された
状態で、帯電ローラ２０２、トナー帯電量制御手段２０
６、残留トナー均一化手段２０７にバイアスを印加する
電源２２０、２２１、２２２、現像スリーブ２４１にバ
イアスを印加する電源（図示せず）などの各種バイアス
印加手段は、Ｐ−ＣＲＧ２０８側及び画像形成装置本体
側にそれぞれ設けられた接点を介して電気的に接続され
る。一方、Ｔ−ＣＲＧ２０５は、現像装置２０４及び画
像形成装置本体に対して装着手段を介して着脱可能に装
着される。

【０１３７】ところで、近年のユーザニーズの多様化に
伴い、写真画像などといった高印字率な画像の連続印字
動作によって大量の転写残トナーが発生し、残留トナー
均一化手段２０７とトナー帯電量制御手段２０６に蓄積
するトナー量が増えることがある。このような状態にお
いて引き続き印字動作を繰り返すと、トナー帯電量制御
手段２０６の機能低下、帯電力不足が起こり、充分に負
極性に帯電していないトナーが帯電部ａに突入すると、
帯電量の不十分なトナーは帯電部ａの交流除電によって
更に帯電量が低下し、帯電ローラ２０２に付着してしま
う。このようなトナーの蓄積によって帯電ローラ２０２
の表面がトナーで汚染される。トナーは絶縁性であるこ
とからトナー付着部の帯電ローラ２０２の表面は高抵抗
化し、その部分が帯電不良となり帯電ムラ画像が発生す
る。又、紙詰まりなどによる画像形成途中の緊急停止時
には、感光ドラム２０１上に存在する、現像に供された
トナーが転写されること無くブラシ部ｅ及びｆ、帯電ロ
ーラ部ａへ突入することで、同様の問題が発生する。

【０１３８】そこで、本実施例においては、上記のよう
な事態でトナー汚染してしまった帯電ローラ２０２を正
常な状態に回復させるため、上記実施例と同様な帯電ロ
ーラ清掃シーケンスを設けた。

【０１３９】尚、本実施例では、上記実施例とは異な
り、帯電ローラ清掃シーケンス時に、各色ポートにおい
て帯電ローラ２０２から感光ドラム２０１側へ排出した
トナーを、感光ドラム２０１の回転に伴って１次転写部
ｄへ搬送し、そして中間転写ベルト２０９へ転写する。
その後、各感光ドラム２０１から中間転写ベルト２０９
へ転写されたトナーを中間転写ベルトクリーニング装置
２１１に回収する。

【０１４０】表３を参照して、本実施例における帯電ロ
ーラ清掃シーケンスについて説明する。表３は、本実施
例の帯電ローラ清掃シーケンス中の各部材に対する印加
電圧を纏めたものである。尚、帯電ローラ清掃シーケン
スは、非画像形成時（画像形成時以外のある期間）に行
われる。ここでは、紙間、画像形成前準備回転時（画像
形成開始信号が入力されてから画像形成の準備が完了す
るまでの期間）、画像形成後の後回転時に行なった。

【０１４１】

【表３】

【０１４２】帯電ローラ清掃シーケンス時に帯電ローラ
２０２に印加するバイアスは、画像形成時の帯電ローラ
２０２に印加している交流電圧のピーク間電圧１４００
Ｖｐｐより４００Ｖｐｐ大きい１８００Ｖｐｐの正弦
波、周波数は画像形成時と同様の１１５０Ｈｚである。

【０１４３】この帯電ローラ清掃シーケンスを作動させ
る時間は、最低、帯電ローラ２０２の１周分であり、帯
電ローラ２０２の汚れの程度によっては更に時間を延長
することも可能である。ここでは、前回転時に帯電ロー
ラ４周分、紙間では１周分、後回転時には５周分、帯電
ローラ清掃シーケンスを行なった。

【０１４４】このように、帯電ローラ２０２に画像形成
中に印加する交流電圧よりも高いピーク間電圧を印加す
ることで、帯電ローラ２０２に付着した転写残トナーの
除電を促進させ、帯電ローラ２０２より引き剥がす。一
度引き剥がされた付着物は感光ドラム２０１上に付着
し、圧接転写によって中間転写ベルト２０９へ転写され
る。そして、中間転写ベルト２０９をクリーニングする
ように設けられたクリーニング装置２１１のクリーニン
グブレードによって除去・回収される。

【０１４５】ここで、転写ローラ２０９ｇには画像形成
時とほぼ同じ３５０Ｖを印加しており負極性のトナーを
積極的に転写するようにした。反転した正極性トナーは
感光ドラム２０１上に残留するが、残留トナー均一化手
段２０７とトナー帯電量制御手段２０６とに、画像形成
中と同様の電圧である３００Ｖ、−８００Ｖをそれぞれ
印加しておき、更に、帯電ローラ２０２に印加する直流
電圧を画像形成時と同じ−５００Ｖとする。これによ
り、中間転写ベルト２０９に転写されずに感光ドラム２
０１上に残った反転トナーも、２本のブラシ部材（残留
トナー均一化手段２０７、トナー帯電量制御手段２０
６）で充分に負極性に帯電される。更に、このトナー
は、帯電ローラ２０２に印加する直流電圧の極性を画像
形成時と同じとし、又この直流電圧を画像形成時とほぼ
同じとすることで、帯電ローラ２０２に付着することな
く帯電部ａを通過し、次の転写時に中間転写ベルト２０
９に転移し、中間転写ベルトクリーニング装置２１１で
回収される。

【０１４６】帯電ローラ清掃シーケンス時、現像装置２
０４から感光ドラム２０１への現像剤の付着を防止する
ため、現像スリーブ２４１の回動は停止させ、ＡＣ電圧
をＯＦＦし、直流電圧のみ画像形成時と同様に−３５０
Ｖ印加しておく。

【０１４７】完全に帯電ローラ２０２から感光ドラム２
０１上に排出できずに帯電ローラ２０２上に付着したま
まのトナーなども、大きいピーク間電圧を有する交流電
圧によるチラシ効果で非パターン化され帯電ローラ汚れ
による画像不良も目立ちにくくなる。

【０１４８】上述の帯電ローラ清掃シーケンスを行うこ
とで、帯電ローラ２０２の表面の汚れを少なくすること
ができ、帯電ローラ２０２の寿命を延ばすことができ
る。

【０１４９】以上、本実施例によれば、写真画像のよう
な高印字率パターンの連続プリントにおいても、帯電ム
ラによる画像不良の発生を防止でき、又、感光ドラム２
０１上に現像されたトナー像が付着し１次転写部ｄに運
ばれた状態で、紙詰まりや突然の停電などにより画像形
成動作の中断が発生した場合に、次に画像形成装置本体
が動作を行う際に帯電不良による画像不良が発生するこ
とも防止することができる。

【０１５０】尚、上述の帯電ローラ清掃シーケンスを作
動させるタイミングは、画像形成装置本体の電源スイッ
チがオンされたとき、一定枚数画像形成を行なった後、
或いは一定時間が経過したスタンバイ中などに自動的に
行うようにしてもよく、又、画像形成装置本体の操作パ
ネル上からユーザがキー操作により指示することで行う
ようにしてもよい。

【０１５１】実施例４次に、本発明に係る更に他の実施例について説明する。
本実施例においては、実施例３の画像形成装置と同様の
画像形成装置本体を用いた。

【０１５２】表４を参照して、本実施例における帯電ロ
ーラ清掃シーケンスについて説明する。表４は、本実施
例の帯電ローラ清掃シーケンス中の各部材に対する印加
電圧を纏めたものである。尚、帯電ローラ清掃シーケン
スは、非画像形成時（画像形成時以外のある期間）に行
われる。ここでは、画像形成前準備回転時、画像形成後
回転時に行なった。

【０１５３】

【表４】

【０１５４】帯電ローラ清掃シーケンス時に帯電ローラ
２０２に印加するバイアスは、画像形成時の帯電ローラ
２０２に印加している交流電圧のピーク間電圧１４００
Ｖｐｐより４００Ｖｐｐ大きい１８００Ｖｐｐの正弦
波、周波数は画像形成時と同様の１１５０Ｈｚである。

【０１５５】残留トナー均一化手段２０７とトナー帯電
量制御手段２０６とには、画像形成中と同様の電圧であ
る３００Ｖ、−８００Ｖをそれぞれ印加しておく。

【０１５６】本実施例では、帯電ローラ清掃シーケンス
時に帯電ローラ２０２に印加するバイアスの直流電圧Ｖ
ｄｃは、帯電ローラ清掃シーケンスの途中で０Ｖから−
５００Ｖに切り替えた。

【０１５７】トナー帯電量制御手段２０６によって形成
される感光ドラム２０１の電位Ｖｂｒｕｓｈは−３５０
Ｖであり、この感光ドラム２０１の電位が、感光ドラム
２０１の回転に伴い帯電ローラ２０２（帯電部ａ）に突
入する。

【０１５８】つまり、図１１及び図１２に示すように、
０Ｖ印加時においては、帯電ローラ２０２（帯電部ａ）
に突入する部分の感光ドラム２０２の電位Ｖｂｒｕｓｈ
＝−３５０Ｖとの電位差で、帯電ローラ２０２に付着し
ている反転した正極性トナーを積極的に感光ドラム２０
１上に転移させる。

【０１５９】次に、帯電ローラ２０２に印加する直流電
圧Ｖｄｃとして−５００Ｖを印加することで、今度は正
規の負極性トナーを積極的に感光ドラム２０１上に転移
させる。

【０１６０】このように、帯電ローラ２０２に存在する
正極性、負極性の付着トナーを、上記それぞれの電位差
を用いて積極的に感光ドラム２０１上に転移させること
で、効果的に帯電ローラ２０２の清掃を行なうことが可
能となった。

【０１６１】感光ドラム２０１上に転移したトナーは、
１次転写部ｄにおいて圧接転写によって中間転写ベルト
２０９に転移され、中間転写ベルト２０９をクリーニン
グするように設けられたクリーニング装置２１１のクリ
ーニングブレードによって除去・回収される。

【０１６２】ここで、転写ローラ２０９ｇに印加する電
圧は、画像形成時と同様の３５０Ｖとした。この電圧設
定では負極性トナーを積極的に転写し、正極性トナーは
感光ドラム２０１上に残留し易くなるが、２つ設けられ
たブラシ部材（残留トナー均一化手段２０７、トナー帯
電量制御手段２０６）で充分に負極性に帯電することで
残留したトナーも帯電ローラ２０２に付着することなく
帯電部ａを通過し、次の転写時には中間転写ベルト２０
９に転移し、中間転写ベルトクリーニング装置２１１で
回収される。

【０１６３】本実施例では、この帯電ローラ清掃シーケ
ンスを作動させる時間は、前回転時に帯電ローラ２０２
に印加する直流電圧Ｖｄｃを略０Ｖで帯電ローラ１周、
−５００Ｖで１周分、後回転時に略０Ｖで帯電ローラ２
周、−５００Ｖで２周分とした。

【０１６４】尚、この時、現像装置２０４から感光ドラ
ム２０１への現像剤の付着を防止するため、現像スリー
ブ２４１は停止させ、ＡＣ電圧をＯＦＦしておく。又、
直流電圧（ＤＣ電圧）は、帯電ローラ２０２に印加する
直流電圧Ｖｄｃを０Ｖとして帯電ローラ清掃シーケンス
を行なう時には、０Ｖに帯電された感光ドラム２０１の
面が現像部ｃに突入するため、０Ｖにしておき、一方、
帯電ローラ２０２に印加する直流電圧Ｖｄｃを−５００
Ｖとして帯電ローラ清掃シーケンスを行なう時には、−
５００Ｖに帯電された感光ドラム２０１の面が現像部ｃ
に突入するため、−３５０Ｖになるように設定した。こ
れにより、現像剤の感光ドラム２０１への付着が確実に
防止される。

【０１６５】このように、本実施例によれば、帯電ロー
ラ清掃シーケンス時に感光ドラム２０１の電位に対して
正極性側、負極性側に電位差を設けることで、この電位
差による感光ドラム２０１へのトナーの転移力が増し、
感光ドラム２０１と帯電ローラ２０２との間に働く振動
電界による強い引き剥がし効果との相乗効果で、帯電ロ
ーラ２０２に付着した両極性のトナーを更に効果的に感
光ドラム２０１上に排出させることが可能となり、短時
間で帯電ローラ清掃シーケンスを行なうことができる。

【０１６６】

【発明の効果】以上説明したように、非画像形成中に帯
電手段に画像形成中に印加する交流電圧より大きなピー
ク間電圧を有する交流電圧を印加するか、像担持体の表
面電位ムラが画像形成次よりも大きくなるように帯電手
段に印加する交流電圧条件を設定することで、帯電手段
と像担持体との間に働く振動電界によって帯電手段に付
着した現像剤を帯電手段から引き剥がす効果が増し、帯
電手段に付着してしまった残留トナーを効率良く像担持
体上に排出させることが可能となった。これによって、
新たな高圧電源などを用いずコストアップすることな
く、帯電手段表面を常にきれいな状態を保つことが可能
となり、汚れによる帯電不良・帯電ムラなどの画像不良
を発生させることなく、長期にわたって安定した良質画
像の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構
成を示す模型図である。

【図２】図１の画像形成装置が備える感光ドラム及び帯
電ローラの層構成を示す模型図である。

【図３】帯電ローラに付着した転写残トナーの（ａ）除
電処理前、（ｂ）除電処理後の電荷量分布を説明するた
めのグラフ図である。

【図４】帯電ローラに印加する交流電圧波形（正弦波，
１ｋＨｚ）と感光ドラム表面電位との関係を説明するた
めの図である。

【図５】帯電ローラに印加する交流電圧波形（矩形波，
１ｋＨｚ）と感光ドラム表面電位との関係を説明するた
めの図である。

【図６】帯電ローラに印加する交流電圧波形（矩形波，
５００Ｈｚ）と感光ドラム表面電位との関係を説明する
ための図である。

【図７】現像スリーブ−感光ドラム間電位差と現像装置
における転写残トナーの回収率との関係を説明するため
のグラフ図である。

【図８】本発明に従う帯電ローラ、現像スリーブに対す
る電圧条件の変更動作タイミングの一実施例を示すタイ
ミングチャート図である。

【図９】実施例３及び４の画像形成装置に使用されるプ
ロセスカートリッジの概略断面図である。

【図１０】実施例３及び４の画像形成装置の概略断面図
である。

【図１１】実施例４における帯電ローラ清掃シーケンス
中の電位関係の簡略図である。

【図１２】実施例４における帯電ローラ清掃シーケンス
中の電位関係の簡略図である。

【符号の説明】

１感光ドラム（像担持体）２帯電ローラ（帯電手段）３レーザビームスキャナ（露光手段）４現像装置（現像手段）５転写ローラ（転写手段）６定着装置７トナー帯電量制御手段８残留トナー均一化手段２０９中間転写ベルト（転写媒体）２１１中間転写ベルトクリーニング装置（クリー
ニング手段）

フロントページの続きＦターム(参考） 2H134 GA01 GA06 GB02 HF12 HF14 KB04 KC10 KG01 KG04 KH01 KH16 KJ02 MA04 2H200 FA08 GA12 GA23 GA44 GB13 HA03 HA29 HB12 HB22 HB48 JC04 JC12 LB02 LB03 LB12 LB13 LB18 LB38 NA06 NA13 PA03 PA04 PA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、前記像担持体上に静電像を形成するために前記像担持体
を接触部にて帯電する、直流電圧と交流電圧を重畳した
電圧が印加される帯電手段と、前記像担持体上の静電像をトナーで現像する現像手段
と、を有し、前記像担持体上のトナー像を転写媒体に転
写した後、前記像担持体上に残留する残留トナーが前記
像担持体の回動に伴って前記接触部へ搬送される画像形
成装置において、画像形成時以外のある期間において前記帯電手段に付着
した残留トナーを前記像担持体へ排出させるときに前記
帯電手段に印加する交流電圧のピーク間電圧を画像形成
時よりも大きくすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記期間において前記帯電手段に印加す
る交流電圧のピーク間電圧を画像形成時の１．１〜２倍
にすることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】前記期間における前記像担持体の表面電
位ムラが画像形成時よりも大きくなるように、前記期間
における前記交流電圧印加条件を設定することを特徴と
する請求項１の画像形成装置。
【請求項４】前記期間において前記帯電手段に印加す
る交流電圧の周波数を画像形成時よりも小さくすること
を特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項５】前記帯電手段に付着した残留トナーを前
記像担持体へ排出させるとき前記帯電手段に印加する直
流電圧の極性は画像形成時と同じであることを特徴とす
る請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記帯電手段に付着した残留トナーを前
記像担持体へ排出させるとき前記帯電手段に印加する直
流電圧は画像形成時とほぼ同じであることを特徴とする
請求項５の画像形成装置。
【請求項７】前記像担持体の帯電極性は正規トナーの
帯電極性と同じであることを特徴とする請求項６の画像
形成装置。
【請求項８】画像形成時、前記現像手段は前記像担持
体上の残留トナーを回収可能であることを特徴とする請
求項５の画像形成装置。
【請求項９】前記転写媒体上のトナー像を記録材に転
写した後、前記転写媒体上に残留する残留トナーを回収
するクリーニング手段を更に有し、前記帯電手段から前
記像担持体へ排出された残留トナーを前記転写媒体に転
写し、これを前記クリーニング手段によって回収するこ
とを特徴とする請求項５の画像形成装置。
【請求項１０】互いに異なる色のトナー像を前記転写
媒体上に形成するために、前記像担持体、前記帯電手段
及び前記現像手段は複数組設けられることを特徴とする
請求項９の画像形成装置。
【請求項１１】像担持体と、前記像担持体上に静電像を形成するために前記像担持体
を接触部にて帯電する、直流電圧と交流電圧を重畳した
電圧が印加される帯電手段と、前記像担持体上の静電像をトナーで現像する現像手段
と、を有し、前記像担持体上のトナー像を転写媒体に転
写した後、前記像担持体上に残留する残留トナーが前記
像担持体の回動に伴って前記接触部へ搬送される画像形
成装置において、画像形成時以外のある期間において前記帯電手段に付着
した残留トナーを前記像担持体へ排出させるときの前記
像担持体の表面電位ムラが画像形成時よりも大きくなる
ように、前記期間における前記交流電圧印加条件を設定
することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】前記期間における交流電圧の波形を画
像形成時の波形と異ならせることを特徴とする請求項１
１の画像形成装置。
【請求項１３】前記動作を行う期間が、画像情報、画
像形成装置の動作情報により判断されることを特徴とし
た請求項１〜１２のいずれかの項に記載の画像形成装
置。