JP2003271030A

JP2003271030A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003271030A
Application number: JP2002071222A
Authority: JP
Inventors: Soichiro Nishimura; 惣一郎西村
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2003-09-25
Anticipated expiration: 2022-03-15
Also published as: US20030175042A1; US6871030B2; JP3596535B2

Abstract

(57)【要約】【課題】新品の現像剤が使用される初期状態から、継
続的に紙粉除去手段に現像剤が付着することを抑制する
ことができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】ＣＰＵ５６の制御によって、バイアス印
加電源５３から導電性ブラシ５１に、導電性ブラシ５１
と感光ドラム２７との間に電位差を形成するためのクリ
ーニングバイアスを、画像形成量に応じて低くなるよう
に印加する。これによって、導電性ブラシ５１と感光ド
ラム２７との間の電位差が、画像形成量に応じて増加す
る逆帯電トナーの割合に応じて小さくなるため、導電性
ブラシ５１にトナーが付着することを継続的に抑制で
き、紙粉除去性能の低下およびフィルミングを抑制し
て、良好な画像形成を達成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプリンタな
どの画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、レーザプリンタなどの画像形
成装置には、感光ドラムと、その感光ドラムの周りに、
帯電器、スキャナ装置、現像ローラおよび転写ローラと
が設けられている。感光ドラムの表面は、その感光ドラ
ムの回転に伴なって、まず、帯電器により一様に帯電さ
れた後、スキャナ装置からのレーザービームの高速走査
により露光され、所定の画像データに基づく静電潜像が
形成される。次いで、現像ローラの回転により、現像ロ
ーラ上に担持され帯電されているトナーが、感光ドラム
に対向して接触する時に、感光ドラムの表面上に形成さ
れている静電潜像に供給され、レーザビームによって露
光された露光部分に選択的に担持されることによって可
視像が形成される。その後、感光ドラムの表面上に担持
された可視像は、用紙が感光ドラムと転写ローラとの間
を通る間に、その用紙に転写される。

【０００３】そして、このような画像形成装置には、転
写後の感光ドラムの表面に付着している紙粉を除去する
ために、紙粉取りブラシを備えるものが知られている。
この紙粉取りブラシは、たとえば、感光ドラムの回転方
向における転写ローラとの対向部分の下流側で、かつ、
帯電器との対向部分の上流側において、感光ドラムの表
面に摺擦するようにして設けられており、紙粉を物理的
に絡め取り、さらには、紙粉取りブラシに所定のバイア
スを印加して、感光ドラムの表面上の紙粉を電気的に捕
捉するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、このような
紙粉取りブラシに、転写後の感光ドラムの表面上に残存
するトナーが付着すると、紙粉除去能力が低下したり、
あるいは、感光ドラムのフィルミングが促進されるの
で、紙粉取りブラシにトナーが付着することを防止する
必要がある。

【０００５】トナーが新品である時には、現像ローラか
ら供給され、感光ドラムの表面上で可視像を形成してい
るトナーは、帯電極性が揃っており、転写後において
も、ほぼ同一極性のままの状態が保持されている。その
ため、そのようなトナーが新品の初期状態においては、
紙粉取りブラシに、転写後における感光ドラムの未露光
部分の表面電位よりも高いバイアスを印加しておけば、
紙粉取りブラシにトナーが付着することを抑制すること
ができる。

【０００６】しかし、記録枚数が増加すると、それに伴
なってトナーの劣化も進むので、帯電不良により逆極性
に帯電するトナーの割合が増加するようになる。そうす
ると、初期状態のままバイアスを印加していると、その
ような逆極性に帯電したトナーが紙粉取りブラシに付着
するようになり、紙粉除去能力が低下するなどの不具合
を生じる。

【０００７】そこで、本発明は、このような事情に鑑み
なされたもので、その目的とするところは、新品の現像
剤が使用される初期状態から、継続的に紙粉除去手段に
現像剤が付着することを抑制することができる画像形成
装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、現像剤により形成される
現像剤像を担持搬送する像担持体と、前記像担持体に対
向し、前記現像剤像を転写媒体に転写するための転写手
段と、前記転写手段との対向位置を通過した前記像担持
体の表面に接触して紙粉を除去するための紙粉除去手段
とを備える画像形成装置において、前記紙粉除去手段
に、前記紙粉除去手段と前記像担持体との間に電位差を
形成するためのバイアスを印加するバイアス印加手段
と、前記電位差を画像形成量に応じて変更するように、
前記バイアス印加手段を制御する制御手段とを備えてい
ることを特徴としている。

【０００９】このような構成によると、制御手段によっ
て、バイアス印加手段から紙粉除去手段に対して印加す
るバイアスを、画像形成量に応じて変更することができ
るので、画像形成量に応じて変化する現像剤の帯電状態
に対応させて、バイアス印加手段から紙粉除去手段に対
して印加するバイアスを変更することができる。そのた
め、紙粉除去手段に現像剤が付着することを継続的に抑
制することができる。

【００１０】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、前記バイアス印加手段は、前記
像担持体の表面上の紙粉が前記紙粉除去手段へ向かう方
向に電位差を形成するバイアスを印加することを特徴と
している。

【００１１】このような構成によると、バイアス印加手
段から印加されるバイアスによって、像担持体の表面上
の紙粉が確実に紙粉除去手段へ向かい、その紙粉除去手
段によって捕捉される。そのため、紙粉除去手段による
確実な紙粉の捕捉を図りつつ、紙粉除去手段に現像剤が
付着することを継続的に抑制することができる。

【００１２】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
または２に記載の発明において、現像手段と現像剤収容
室とを備え、前記制御手段は、前記現像剤収容室内の現
像剤が少なくとも新品の現像剤を含む初期状態の電位差
から、画像形成量に応じて前記電位差が変更されるよう
に、前記バイアス印加手段を制御することを特徴として
いる。

【００１３】このような構成によると、制御手段が、バ
イアス印加手段から印加されるバイアスを、初期状態か
ら、紙粉除去手段と像担持体との間に形成される電位差
が画像形成量に応じて変更されるように制御するので、
初期状態から画像形成量の増加に伴なって現像剤の帯電
状態が変化しても、その初期状態からの帯電状態の変化
に応じてバイアスを変更することができ、紙粉除去手段
に現像剤が付着することを継続的に抑制することができ
る。

【００１４】また、請求項４に記載の発明は、請求項３
に記載の発明において、前記制御手段は、前記初期状態
の電位差から、前記電位差を小さくするように、前記バ
イアス印加手段を制御することを特徴としている。

【００１５】このような構成によると、制御手段が、バ
イアス印加手段から印加されるバイアスを、初期状態の
電位差から、その電位差が画像形成量に応じて小さくな
るように制御するので、初期状態から画像形成量の増加
に伴なって現像剤の劣化が進み、帯電不良により逆極性
に帯電する現像剤の割合が次第に増加しても、そのよう
な逆極性に帯電した現像剤を、増加の割合に応じて継続
的に紙粉除去手段に付着させにくくすることができる。
そのため、より確実に、紙粉除去手段に現像剤が付着す
ることを継続的に抑制することができる。

【００１６】また、請求項５に記載の発明は、請求項３
または４に記載の発明において、前記制御手段は、前記
初期状態において、前記紙粉除去手段に放電開始電圧以
下のバイアスが印加されるように、前記バイアス印加手
段を制御することを特徴としている。

【００１７】このような構成によると、初期状態におい
ては、バイアス印加手段から、紙粉除去手段に放電開始
電圧以下のバイアスが印加されるので、紙粉除去手段と
像担持体との間で放電することを防止しつつ、かつ、こ
れらの間に大きな電位差を形成することができる。その
ため、紙粉除去手段に現像剤が付着することを抑制し、
かつ、放電によって捕捉した紙粉を像担持体上に放出す
ることもなく、紙粉を電気的に確実に捕捉することがで
きる。

【００１８】また、請求項６に記載の発明は、請求項４
または５に記載の発明において、前記制御手段は、前記
初期状態の電位差から小さくなる最終状態の電位差が、
少なくとも前記紙粉除去手段によって紙粉を電気的に捕
捉し得る電位差となるように、前記バイアス印加手段を
制御することを特徴としている。

【００１９】このような構成によると、制御手段によっ
て、最終状態の電位差が、少なくとも紙粉除去手段によ
って紙粉を電気的に捕捉し得る電位差となるように、バ
イアス印加手段が制御されるので、初期状態から最終状
態に至るまで、確実な紙粉の捕捉を達成することができ
る。

【００２０】また、請求項７に記載の発明は、請求項４
ないし６のいずれかに記載の発明において、前記制御手
段は、前記初期状態の電位差から、前記電位差が段階的
に小さくなるように、前記バイアス印加手段を制御する
ことを特徴としている。

【００２１】このような構成によると、制御手段が、電
位差を段階的に小さくするようにバイアス印加手段を制
御するので、簡易な制御によって、紙粉除去手段に現像
剤が付着することを継続的に抑制することができる。

【００２２】また、請求項８に記載の発明は、請求項３
または７に記載の発明において、前記現像剤収容室を含
む部材が交換可能に設けられ、前記制御手段は、前記現
像剤収容室を含む部材の交換を検知して、その検知を契
機として前記初期状態に設定することを特徴としてい
る。

【００２３】このような構成によると、現像剤収容室を
含む部材が交換されると、その交換が制御手段によって
検知され、初期状態が設定される。そのため、現像剤収
容室を、新品の現像剤が充填されている現像剤収容室に
交換さえすれば、制御手段によるバイアス印加手段の制
御が、再び初期状態から自動的に行なわれるので、現像
剤収容室を交換する毎に、制御手段による制御を手動に
よってわざわざリセットする必要がなく、確実な制御を
達成することができる。

【００２４】また、請求項９に記載の発明は、請求項３
ないし８のいずれかに記載の発明において、前記現像剤
収容室内の現像剤のエンプティーを検知する検知手段を
備えており、前記制御手段は、前記検知手段のエンプテ
ィー検知の解除を検知して、その検知を契機として前記
初期状態に設定することを特徴としている。

【００２５】このような構成によると、検知手段のエン
プティー検知の解除が検知されると、制御手段によって
初期状態が設定される。つまり、現像剤収容室内の現像
剤が新品の現像剤になれば、検知手段のエンプティ―検
知が解除されるので、制御手段によるバイアス印加手段
の制御が、再び初期状態から自動的に行なわれる。その
ため、制御手段による制御を手動によってわざわざリセ
ットする必要がなく、確実な制御を達成することができ
る。

【００２６】また、請求項１０に記載の発明は、請求項
１ないし９のいずれかに記載の発明において、前記制御
手段は、前記画像形成量を、現像手段の駆動時間に基づ
いて計測することを特徴としている。

【００２７】このような構成によると、画像形成量が現
像手段の駆動時間に基づいて計測されるので、制御手段
は、現像手段から現像剤が実際に像担持体に供給される
時間に対応して、バイアス印加手段によるバイアスの印
加を制御することができる。そのため、より正確に、現
像剤の経時的な劣化による帯電状態の変化に対応したバ
イアスの印加を達成することができ、紙粉除去手段に現
像剤が付着することを、より確実に抑制することができ
る。

【００２８】また、請求項１１に記載の発明は、請求項
１ないし１０のいずれかに記載の発明において、前記制
御手段は、前記画像形成量を、記録枚数に基づいて計測
することを特徴としている。

【００２９】このような構成によると、画像形成量が記
録枚数に基づいて計測されるので、制御手段は、実際に
画像が形成される時間に対応して、バイアス印加手段に
よるバイアスの印加を制御することができる。そのた
め、画像形成が進むにつれて劣化する現像剤の帯電状態
の変化に対応したバイアスの印加を達成することがで
き、紙粉除去手段に現像剤が付着することを、より確実
に抑制することができる。

【００３０】また、請求項１２に記載の発明は、請求項
１ないし１１のいずれかに記載の発明において、前記紙
粉除去手段は、導電性部材から構成されていることを特
徴としている。

【００３１】このような構成によると、紙粉除去手段が
導電性部材から構成されているので、バイアス印加手段
から紙粉除去手段に印加されるバイアスの効果を高める
ことができ、像担持体に付着する紙粉を、良好に電気的
に捕捉することができる。そのため、良好な紙粉の除去
を達成することができる。

【００３２】また、請求項１３に記載の発明は、請求項
１ないし１２のいずれかに記載の発明において、前記紙
粉除去手段が、ブラシまたは不織布から構成されている
ことを特徴としている。

【００３３】このような構成によると、紙粉除去手段が
ブラシまたは不織布から構成されているので、像担持体
に付着する紙粉を、電気的に捕捉することに加えて、物
理的に絡め取ることができ、しかも、通常、現像剤は紙
粉よりも像担持体に対する付着力が大きいので、ブラシ
または不織布においては、像担持体上の現像剤を通過さ
せつつ、紙粉のみを良好に捕捉することができる。その
ため、紙粉除去手段への現像剤の機械的な付着を抑制し
て、より一層効率的な紙粉の除去を達成することができ
る。

【００３４】また、請求項１４に記載の発明は、請求項
１３に記載の発明において、前記ブラシは、相対湿度２
０％で測定した抵抗値の体積抵抗換算値が１０^９Ω・
ｃｍ以上であることを特徴としている。

【００３５】このような構成によると、相対湿度２０％
で測定したブラシの抵抗値の体積抵抗換算値が、１０
^９Ω・ｃｍ以上であるので、低湿度環境におけるブラ
シに流れる電流を、小さくすることができる。その結
果、帯電不良によって逆極性に帯電した現像剤が、ブラ
シに付着することを抑制でき、像担持体のフィルミング
の発生を低減しつつ、十分な紙粉の除去性能を得ること
ができる。

【００３６】また、請求項１５に記載の発明は、請求項
１３または１４に記載の発明において、前記ブラシは、
相対湿度２０％で測定した抵抗値の体積抵抗換算値が１
０^９ Ω・ｃｍ以上であり、かつ、相対湿度８０％で測定
した抵抗値の体積抵抗換算値が１０^８Ω・ｃｍ以下で
あることを特徴としている。

【００３７】このような構成によると、低湿度環境で測
定したブラシの抵抗値の体積抵抗換算値が、１０^９Ω
・ｃｍ以上であって、かつ、高湿度環境で測定したブラ
シの抵抗値の体積抵抗換算値が、１０^８Ω・ｃｍ以下
であるため、低湿度環境においては、ブラシに流れる電
流を小さくして、帯電不良によって逆極性に帯電した現
像剤がブラシに付着することを抑制でき、高湿度環境に
おいては、ブラシに流れる電流を大きくして、高湿度環
境においてより強い付着力によって像担持体に付着した
紙粉を、ブラシによって捕捉するための、像担持体とブ
ラシとの間の十分な電位差を設けることができる。その
ため、より一層、十分な紙粉の除去性能を得ることがで
きる。

【００３８】また、請求項１６に記載の発明は、請求項
１３ないし１５のいずれかに記載の発明において、前記
ブラシの繊維の太さは、１０デニール以下であることを
特徴としている。

【００３９】たとえば、ブラシの繊維が１０デニールよ
りも太い繊維である場合には、ブラシの腰が強く、ブラ
シによって像担持体の表面を強く摺擦してしまい、像担
持体のフィルミングが発生しやすくなってしまう場合が
ある。

【００４０】一方、このような構成によると、ブラシが
１０デニール以下の細い繊維によって形成されているた
め、ブラシの腰が強すぎず、ブラシが像担持体の表面に
沿うように接触するので、そのような像担持体のフィル
ミングの発生を低減しつつ、十分な紙粉の除去性能を得
ることができる。

【００４１】また、請求項１７に記載の発明は、請求項
１３ないし１６のいずれかに記載の発明において、前記
ブラシは、ナイロン、アクリルまたはレーヨンに、導電
性粒子または導電性フィラーが分散されている材料によ
って形成されていることを特徴としている。

【００４２】たとえば、ブラシが、ブラシの表面が金属
コーティングされることにより形成されているもので
は、湿度環境によって、その表面の金属の抵抗値がほと
んど変化せず、低湿度環境または高湿度環境のいずれに
おいても、ブラシ電流がほぼ一定とされる。

【００４３】一方、このような構成によると、ナイロ
ン、アクリルまたはレーヨンなどの絶縁母材に導電性粒
子または導電性フィラーが分散されているため、低湿度
環境においては、抵抗値を高く保つことができ、高湿度
環境においては、ブラシ表面への水分付着によって電流
が流れやすくなり、抵抗値が低くなる。その結果、低湿
度環境においては、ブラシに流れる電流を小さくして、
帯電不良によって逆極性に帯電した現像剤がブラシに付
着することを抑制でき、高湿度環境においては、ブラシ
に流れる電流を大きくして、高湿度環境におけるより強
い付着力によって像担持体に付着した紙粉を、ブラシに
よって捕捉するための、像担持体とブラシとの間の十分
な電位差を設けることができる。そのため、より一層、
十分な紙粉の除去性能を得ることができる。

【００４４】また、請求項１８に記載の発明は、請求項
１３ないし１７のいずれかに記載の発明において、前記
ブラシは、その植毛密度が７．７６ｋ本／ｃｍ²以上で
あることを特徴としている。

【００４５】たとえば、ブラシの密度が７．７６ｋ本／
ｃｍ²未満であると、紙粉が、ブラシをすり抜けてしま
う場合があるが、このような構成によると、ブラシの密
度が７．７６ｋ本／ｃｍ²以上であるので、紙粉を良好
に絡め取ることができる。そのため、より一層の紙粉除
去性能の向上を図ることができる。

【００４６】また、請求項１９に記載の発明は、請求項
１ないし１８のいずれかに記載の発明において、前記現
像剤が、略球形のトナーであることを特徴としている。

【００４７】現像剤が略球形のトナーであると、像担持
体への付着力が大きいため、紙粉除去手段によって除去
されにくくなる。そのため、より一層、紙粉除去手段に
現像剤が機械的に付着することを抑制でき、紙粉の効率
的な除去を達成することができる。

【００４８】また、請求項２０に記載の発明は、請求項
１ないし１９のいずれかに記載の発明において、前記現
像剤および前記像担持体の帯電極性が、正極性であるこ
とを特徴としている。

【００４９】このような構成によると、現像剤および像
担持体の帯電極性が正極性であるため、転写手段に印加
される転写バイアスは負極性となる。そして、転写時に
転写媒体から像担持体に付着する紙粉は、転写バイアス
と同極性、つまり負極性となるが、紙粉はもともと負帯
電されやすいため、このように、現像剤および像担持体
の帯電極性が正極性であると、特に像担持体に紙粉が付
着しやすく、紙粉除去手段を設けることが重要となる。
そして、本発明の紙粉除去手段では、現像剤が付着する
ことを抑制しつつ、紙粉の効率的な除去を達成すること
ができるので、良好な画像形成を達成することができ
る。

【００５０】また、請求項２１に記載の発明は、請求項
１ないし２０のいずれかに記載の発明において、前記転
写手段によって転写された後に前記像担持体上に残存す
る現像剤を、現像手段によって回収するクリーナレス方
式によって、前記像担持体上に残存する現像剤を回収す
るように構成されていることを特徴としている。

【００５１】クリーナレス方式によって現像剤を回収す
れば、転写後の像担持体上に残存する現像剤を除去する
ための格別の部材および貯留部が不要となり、装置構成
の簡略化を図ることができる。しかし、一方で、クリー
ナレス方式では、転写後に像担持体上に残存する現像剤
を現像手段によって回収するため、像担持体上に紙粉が
あると、その紙粉が回収される現像剤とともに現像手段
に混入してしまい、画像品質に直接影響してしまうとい
う不具合を生じる。

【００５２】しかし、このような構成によると、紙粉除
去手段によって、効率的に紙粉を除去することができる
ので、クリーナレス方式によって、簡易に現像剤を回収
しつつ、良好な画像形成を確実に達成することができ
る。

【００５３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の画像形成装置と
してのレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図
である。図１において、レーザプリンタ１は、本体ケー
シング２内に、転写媒体としての用紙３を給紙するため
のフィーダ部４や、給紙された用紙３に所定の画像を形
成するための画像形成部５などを備えている。

【００５４】フィーダ部４は、本体ケーシング２内の底
部に、着脱可能に装着される給紙トレイ６と、給紙トレ
イ６内に設けられた用紙押圧板７と、給紙トレイ６の一
端側端部の上方に設けられる給紙ローラ８および給紙パ
ット９と、給紙ローラ８に対し用紙３の搬送方向の下流
側に設けられる紙粉取りローラ１０および１１と、紙粉
取りローラ１０および１１に対し用紙３の搬送方向の下
流側に設けられるレジストローラ１２とを備えている。

【００５５】用紙押圧板７は、用紙３を積層状にスタッ
ク可能とされ、給紙ローラ８に対して遠い方の端部にお
いて揺動可能に支持されることによって、近い方の端部
が上下方向に移動可能とされており、また、その裏側か
ら図示しないばねによって上方向に付勢されている。そ
のため、用紙押圧板７は、用紙３の積層量が増えるに従
って、給紙ローラ８に対して遠い方の端部を支点とし
て、ばねの付勢力に抗して下向きに揺動される。給紙ロ
ーラ８および給紙パット９は、互いに対向状に配設さ
れ、給紙パット９の裏側に配設されるばね１３によっ
て、給紙パット９が給紙ローラ８に向かって押圧されて
いる。用紙押圧板７上の最上位にある用紙３は、用紙押
圧板７の裏側から図示しないばねによって給紙ローラ８
に向かって押圧され、その給紙ローラ８の回転によって
給紙ローラ８と給紙パット９とで挟まれた後、１枚毎に
給紙される。給紙された用紙３は、紙粉取りローラ１０
および１１によって、紙粉が取り除かれた後、レジスト
ローラ１２に送られる。レジストローラ１２は、１対の
ローラから構成されており、用紙３を所定のレジスト後
に、画像形成位置に送るようにしている。なお、画像形
成位置は、用紙３に感光ドラム２７上の現像剤像を転写
する転写位置であって、本実施形態では感光ドラム２７
と転写ローラ３０との接触位置である。

【００５６】なお、このフィーダ部４は、さらに、マル
チパーパストレイ１４と、マルチパーパストレイ１４上
に積層される用紙３を給紙するためのマルチパーパス側
給紙ローラ１５およびマルチパーパス側給紙パット２５
とを備えており、マルチパーパス側給紙ローラ１５およ
びマルチパーパス側給紙パット２５は、互いに対向状に
配設され、マルチパーパス側給紙パット２５の裏側に配
設されるばね２５ａによって、マルチパーパス側給紙パ
ット２５がマルチパーパス側給紙ローラ１５に向かって
押圧されている。マルチパーパストレイ１４上に積層さ
れる用紙３は、マルチパーパス側給紙ローラ１５の回転
によってマルチパーパス側給紙ローラ１５とマルチパー
パス側給紙パット２５とで挟まれた後、１枚毎に給紙さ
れる。

【００５７】画像形成部５は、スキャナ部１６、プロセ
ス部１７、定着部１８などを備えている。

【００５８】スキャナ部１６は、本体ケーシング２内の
上部に設けられ、レーザ発光部（図示せず。）、回転駆
動されるポリゴンミラー１９、レンズ２０および２１、
反射鏡２２、２３および２４などを備えており、レーザ
発光部からの発光される所定の画像データに基づくレー
ザビームを、鎖線で示すように、ポリゴンミラー１９、
レンズ２０、反射鏡２２および２３、レンズ２１、反射
鏡２４の順に通過あるいは反射させて、後述するプロセ
ス部１７の感光ドラム２７の表面上に高速走査にて照射
させている。

【００５９】プロセス部１７は、スキャナ部１６の下方
に配設され、図２に示すように、本体ケーシング２に対
して着脱自在に装着されるドラムカートリッジ２６内
に、現像カートリッジ２８、像担持体としての感光ドラ
ム２７、スコロトロン型帯電器２９、転写手段としての
転写ローラ３０および紙粉除去手段としての導電性ブラ
シ５１などを備えている。

【００６０】現像カートリッジ２８は、ドラムカートリ
ッジ２６に対して着脱自在に装着されており、現像手段
としての現像ローラ３１、層厚規制ブレード３２、供給
ローラ３３、現像剤収容室としてのトナーホッパ３４な
どを備えている。

【００６１】トナーホッパ３４内には、現像剤として、
正帯電性の非磁性１成分のトナーが充填されている。こ
のトナーとしては、重合性単量体、たとえば、スチレン
などのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル（Ｃ
１〜Ｃ４）アクリレート、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）メタ
アクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合など
の公知の重合方法によって共重合させることにより得ら
れる重合トナーが使用されている。このような重合トナ
ーは、略球状をなし、流動性が極めて良好である。な
お、このようなトナーには、カーボンブラックなどの着
色剤やワックスなどが配合されるとともに、流動性を向
上させるために、シリカなどの外添剤が添加されてい
る。その粒子径は、約６〜１０μｍ程度である。

【００６２】そして、トナーホッパ３４内のトナーは、
トナーホッパ３４の中心に設けられる回転軸３５に支持
されるアジテータ３６により攪拌されて、トナーホッパ
３４の側部に開口されたトナー供給口３７から放出され
る。なお、トナーホッパ３４の側壁には、トナーの残量
検知用の窓３８が設けられており、回転軸３５に支持さ
れたクリーナ３９によって清掃される。

【００６３】トナー供給口３７の側方位置には、供給ロ
ーラ３３が回転可能に配設されており、また、この供給
ローラ３３に対向して、現像ローラ３１が回転可能に配
設されている。そして、これら供給ローラ３３と現像ロ
ーラ３１とは、そのそれぞれがある程度圧縮するような
状態で互いに当接されている。

【００６４】供給ローラ３３は、金属製のローラ軸に、
導電性の発泡材料からなるローラが被覆されている。ま
た、現像ローラ３１は、金属製のローラ軸に、導電性の
ゴム材料からなるローラが被覆されている。より具体的
には、現像ローラ３１のローラ部分は、カーボン微粒子
などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴム
からなるローラ本体の表面に、フッ素が含有されている
ウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層が被覆さ
れている。なお、現像ローラ３１には、感光ドラム２７
に対して、約３００〜４００Ｖの現像バイアスが印加さ
れるように設定されている。

【００６５】また、現像ローラ３１の近傍には、層厚規
制ブレード３２が配設されている。この層厚規制ブレー
ド３２は、金属の板ばね材からなるブレード本体の先端
部に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の
押圧部４０を備えており、現像ローラ３１の近くにおい
て現像カートリッジ２８に支持されて、押圧部４０がブ
レード本体の弾性力によって現像ローラ３１上に圧接さ
れるように構成されている。

【００６６】そして、トナー供給口３７から放出される
トナーは、供給ローラ３３の回転により、現像ローラ３
１に供給され、この時、供給ローラ３３と現像ローラ３
１との間で正に摩擦帯電され、さらに、現像ローラ３１
上に供給されたトナーは、現像ローラ３１の回転に伴っ
て、層厚規制ブレード３２の押圧部４０と現像ローラ３
１との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ３
１上に担持される。

【００６７】感光ドラム２７は、現像ローラ３１の側方
位置において、その現像ローラ３１と対向するような状
態で回転可能に配設されている。この感光ドラム２７
は、ドラム本体が接地されるとともに、その表面部分が
ポリカーボネートなどから構成される正帯電性の感光層
により形成されている。

【００６８】スコロトロン型帯電器２９は、感光ドラム
２７の上方に、感光ドラム２７に接触しないように、所
定の間隔を隔てて対向配設されている。このスコロトロ
ン型帯電器２９は、タングステンなどの帯電用ワイヤか
らコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の
帯電器であり、感光ドラム２７の表面を一様に正極性に
帯電させるように構成されている。なお、このスコロト
ロン型帯電器２９による帯電によって、感光ドラム２７
の表面は、その初期帯電電位が、約８７０Ｖとなるよう
に設定されている。

【００６９】転写ローラ３０は、感光ドラム２７の下方
において、この感光ドラム２７に対向するように配置さ
れ、ドラムカートリッジ２６に回転可能に支持されてい
る。この転写ローラ３０は、金属製のローラ軸に、導電
性のゴム材料からなるローラが被覆されており、転写時
には、感光ドラム２７に対して、定電流制御にて約−１
２μＡの転写バイアスが印加されるように設定されてい
る。

【００７０】また、導電性ブラシ５１は、感光ドラム２
７の側方位置（現像ローラ３１と反対側の側方位置）に
おいて、感光ドラム２７の回転方向における、転写ロー
ラ３０との対向位置の下流側であって、スコロトロン帯
電器２９との対向位置の上流側に、感光ドラム２７と対
向するように配置されている。この導電性ブラシ５１
は、略Ｌ字形状の金属材料からなるベース部材５４と、
そのベース部材５４の一方の片に植え付けられる、後に
詳述する、導電性繊維によって形成されているブラシ部
材５５とを備えている。そして、ベース部材５４の他方
の片が、感光ドラム２７の側方に延びるドラムカートリ
ッジ２６のブラシフレーム５６に取り付けられることに
より、ブラシ部材５５の先端が感光ドラム２７の表面に
接触するように配置されている。

【００７１】また、この導電性ブラシ５１のベース部材
５４には、導電性ブラシ５１に感光ドラム２７との間に
電位差を形成するためのクリーニングバイアスを印加す
るバイアス印加手段としてのバイアス印加電源５３が接
続されている。

【００７２】そして、感光ドラム２７の表面は、スコロ
トロン型帯電器２９により一様に正帯電された後、スキ
ャナ部１６からのレーザビームの高速走査により露光さ
れ、所定の画像データに基づく静電潜像が形成される。
より具体的には、この露光によって、感光ドラムの表面
電位は、その未露光部分において約８７０Ｖ、その露光
部分において約５０〜１００Ｖとなるような静電潜像が
形成される。

【００７３】次いで、現像ローラ３１の回転により、現
像ローラ３１上に担持されかつ正帯電されているトナー
が、感光ドラム２７に対向して接触する時に、感光ドラ
ム２７の表面上に形成される静電潜像、すなわち、一様
に正帯電されている感光ドラム２７の表面のうち、レー
ザビームによって露光され電位が下がっている露光部分
に供給され、選択的に担持されることによって可視像
（現像剤像）が形成され、これによって反転現像が達成
される。

【００７４】その後、感光ドラム２７の表面上に担持さ
れた可視像は、用紙３が感光ドラム２７と転写ローラ３
０との間を通る間に転写ローラ３０に印加される転写バ
イアスによって、用紙３に転写される。なお、この転写
ローラ３０による転写によって、感光ドラム２７の表面
は、その未露光部分の転写後の帯電電位が、約２５０Ｖ
とされる。

【００７５】そして、転写後に、用紙３との接触によっ
て、感光ドラム２７の表面に付着した紙粉は、その感光
ドラム２７の表面が、感光ドラム２７の回転に伴って、
導電性ブラシ５１のブラシ部材５５と対向した時に、ブ
ラシ部材５５によって物理的に絡め取られるとともに、
後述するＣＰＵ５６の制御によってバイアス印加電源５
３から印加されるクリーニングバイアスによって、電気
的に捕捉される。

【００７６】定着部１８は、図１に示すように、プロセ
ス部１７の側方下流側に配設され、加熱ローラ４１、加
熱ローラ４１を押圧する押圧ローラ４２、および、これ
ら加熱ローラ４１および押圧ローラ４２の下流側に設け
られる１対の搬送ローラ４３を備えている。加熱ローラ
４１は、金属製で加熱のためのハロゲンランプを備えて
おり、プロセス部１７において用紙３上に転写されたト
ナーを、用紙３が加熱ローラ４１と押圧ローラ４２との
間を通過する間に熱定着させ、その後、その用紙３を搬
送ローラ４３によって、排紙パス４４に搬送するように
している。排紙パス４４に送られた用紙３は、排紙ロー
ラ４５に送られて、その排紙ローラ４５によって排紙ト
レイ４６上に排紙される。

【００７７】また、このレーザプリンタ１には、用紙３
の両面に画像を形成するために、反転搬送部４７が設け
られている。この反転搬送部４７は、排紙ローラ４５
と、反転搬送パス４８と、フラッパ４９と、複数の反転
搬送ローラ５０とを備えている。

【００７８】排紙ローラ４５は、１対のローラからな
り、正回転および逆回転の切り換えができるように構成
されている。この排紙ローラ４５は、上記したように、
排紙トレイ４６上に用紙３を排紙する場合には、正方向
に回転するが、用紙３を反転させる場合には、逆方向に
回転する。

【００７９】反転搬送パス４８は、排紙ローラ４５から
画像形成位置の下方に配設される複数の反転搬送ローラ
５０まで用紙３を搬送することができるように、上下方
向に沿って設けられており、その上流側端部が、排紙ロ
ーラ４５の近くに配置されるとともに、その下流側端部
が、反転搬送ローラ５０の近くに配置されている。

【００８０】フラッパ４９は、排紙パス４４と反転搬送
パス４８との分岐部分に臨むように、揺動可能に設けら
れており、図示しないソレノイドの励磁または非励磁に
より、排紙ローラ４５によって反転された用紙３の搬送
方向を、排紙パス４４に向かう方向から、反転搬送パス
４８に向かう方向に切り換えることができるように構成
されている。

【００８１】反転搬送ローラ５０は、給紙トレイ６の上
方において、略水平方向に複数設けられており、最も上
流側の反転搬送ローラ５０が、反転搬送パス４８の後端
部の近くに配置されるとともに、最も下流側の反転搬送
ローラ５０が、レジストローラ１２の下方に配置される
ように設けられている。

【００８２】そして、用紙３の両面に画像を形成する場
合には、この反転搬送部４７が、次のように動作され
る。すなわち、一方の面に画像が形成された用紙３が搬
送ローラ４３によって排紙パス４４から排紙ローラ４５
に送られてくると、排紙ローラ４５は、用紙３を挟んだ
状態で正回転して、この用紙３を一旦外側（排紙トレイ
４６側）に向けて搬送し、用紙３の大部分が外側に送ら
れ、用紙３の後端が排紙ローラ４５に挟まれた時に、正
回転を停止する。次いで、排紙ローラ４５は、逆回転す
るとともに、フラッパ４９が、用紙３が反転搬送パス４
８に搬送されるように、搬送方向を切り換えて、用紙３
を前後逆向きの状態で反転搬送パス４８に搬送するよう
にする。なお、フラッパ４９は、用紙３の搬送が終了す
ると、元の状態、すなわち、搬送ローラ４３から送られ
る用紙３を排紙ローラ４５に送る状態に切り換えられ
る。次いで、反転搬送パス４８に逆向きに搬送された用
紙３は、反転搬送ローラ５０に搬送され、この反転搬送
ローラ５０から、上方向に反転されて、レジストローラ
１２に送られる。レジストローラ１２に搬送された用紙
３は、裏返しの状態で、再び、所定のレジスト後に、画
像形成位置に向けて送られ、これによって、用紙３の両
面に所定の画像が形成される。

【００８３】また、このレーザプリンタ１では、転写ロ
ーラ３０によって用紙３に転写された後に感光ドラム２
７の表面上に残存する残存トナーを、現像ローラ３１に
よって回収する、いわゆるクリーナレス方式によって残
存トナーを回収するようにしている。このようなクリー
ナレス方式によって感光ドラム２７上に残存するトナー
を回収すれば、トナークリーナ装置や廃トナーの貯留部
が不要となり、装置構成の簡略化を図ることができる。

【００８４】そして、このレーザプリンタ１では、制御
手段としてのＣＰＵ５６（図２参照）によって、バイア
ス印加電源５３が導電性ブラシ５１に印加するクリーニ
ングバイアスが画像形成量に応じて変更されるように制
御されている。

【００８５】図２には、そのような制御を実行するため
の制御系のブロック図が示されている。図２において、
このレーザプリンタ１では、ＣＰＵ５６に、バイアス印
加電源５３と、現像ローラ３１を駆動させるためのモー
タ５７と、モータ５７の回転数をカウントするためのモ
ータカウンタ５８と、検知手段としてのトナーセンサ５
９と、レーザプリンタ１の各種設定状態が表示されるデ
ィスプレイパネル６０とが接続されている。

【００８６】ＣＰＵ５６は、ＲＡＭ５６ａおよびＲＯＭ
５６ｂを備え、各部の制御を実行する。ＲＡＭ５６ａに
は、モータカウンタ５８およびトナーセンサ５９などか
ら入力される一時的な数値が格納される。ＲＯＭ５６ｂ
には、モータ５７、バイアス印加電源５３およびディス
プレイパネル６０などを制御するための制御プログラム
が格納されている。なお、ＲＡＭ５６ａは、バックアッ
プ電源によって、レーザプリンタ１の電源が切られて
も、数値を記憶している。

【００８７】バイアス印加電源５３は、上記したよう
に、導電性ブラシ５１のベース部材５４に接続されてお
り、画像形成時においては、ＣＰＵ５６の制御によっ
て、導電性ブラシ５１に、所定のクリーニングバイアス
を印加する。

【００８８】モータ５７は、図示しないギヤ列を介し
て、現像ローラ３１に接続されている。また、モータ５
７には、図示していないが、給紙ローラ８、感光ドラム
２７および加熱ローラ４１などのレーザプリンタ１の駆
動部材が、ギヤ列を介して接続されている。そして、モ
ータ５７は、画像形成時にＣＰＵ５６の制御によって、
その駆動または停止が制御されるので、現像ローラ３１
やその他の駆動部材は、ＣＰＵ５６によって、その回転
の駆動または停止が制御される。

【００８９】モータカウンタ５８は、モータ５７に接続
されており、モータ５７の回転数をカウントして、その
カウントしたモータ５７の回転数をＣＰＵ５６に入力し
ている。

【００９０】トナーセンサ５９は、発光部と受光部とを
備える光センサから構成されており、発光部および受光
部は、現像カートリッジ２８のトナーホッパ３４の両側
壁に対向状に設けられる窓３８の外側において、これら
窓３８を介して互いに対向するように配設されている。
そして、このトナーセンサ５９では、発光部から発せら
れた発光量に対する、受光部によって受光される受光量
によって、トナーホッパ３４内のトナーエンプティーを
検知して、その検知信号をＣＰＵ５６に入力している。

【００９１】ディスプレイパネル６０は、図１には示さ
れないが、本体ケーシング２の上面に設けられており、
トナーエンプティーを報知するための液晶表示部を備え
ている。そして、ＣＰＵ５６は、トナーセンサ５９から
トナーエンプティーの検知信号が入力されると、トナー
エンプティーである旨をディスプレイパネル６０の液晶
表示部に表示する。

【００９２】そして、上記したクリーニングバイアスの
画像形成量に応じた制御（以下、バイアス制御とす
る。）は、レーザプリンタ１を初めて使用する時や、ト
ナーエンプティーの報知により、操作者がトナーエンプ
ティー状態の現像カートリッジ２８を新品の現像カート
リッジ２８に交換した時など、新品のトナーが充填され
ている現像カートリッジ２８がレーザプリンタ１に装着
された時から開始される。

【００９３】すなわち、たとえば、バイアス制御が、現
像カートリッジ２８の交換から開始される場合には、操
作者によって新品の現像カートリッジ２８が装着される
と、トナーセンサ５９のトナーエンプティーの検知が解
除されるので、ＣＰＵ５６は、そのトナーエンプティー
の検知信号の解除を検知して、その検知を契機としてバ
イアス制御を初期状態に設定する。

【００９４】そして、このバイアス制御では、この初期
状態から、ＣＰＵ５６によるバイアス印加電源５３の制
御によって、バイアス印加電源５３から、導電性ブラシ
５１に対して、感光ドラム２７の表面上の紙粉が導電性
ブラシ５１へ向かう方向に電位差を形成する所定のクリ
ーニングバイアス（すなわち、負極性に帯電している紙
粉を捕捉するための正極性のバイアス電圧）が、画像形
成量に応じて、その電位差が小さくなるように印加され
る。

【００９５】このようなクリーニングバイアスを印加す
ることによって、感光ドラム２７の表面上の紙粉を確実
に導電性ブラシ５１へ向かわせて、その導電性ブラシ５
１によって捕捉させることができる。そのため、導電性
ブラシ５１による確実な紙粉の捕捉を図ることができ
る。

【００９６】より具体的には、画像形成量は、ＣＰＵ５
６に入力されるモータカウンタ５８からのモータ５７の
回転数から現像ローラ３１の積算駆動時間を算出して、
この積算駆動時間に基づいて計測される。なお、この積
算駆動時間は、初期状態の設定毎にリセットされる。な
お、モータカウンタ５８がモータ５７の駆動時間をカウ
ントするようにしてもよい。

【００９７】そして、クリーニングバイアスは、図３に
示すように、初期状態から、現像ローラ３１の積算駆動
時間の経過に従って、段階的に印加電圧を低くして、感
光ドラム２７と導電性ブラシ５１との間の電位差が段階
的に小さくなるように設定されている。

【００９８】さらに詳述すると、クリーニングバイアス
は、初期状態において、導電性ブラシ５１と感光ドラム
２７との間に放電が発生する放電開始電圧（約６００
Ｖ）よりも低く、かつ、感光ドラム２７の表面における
転写後の未露光部分の帯電電位（約２５０Ｖ）よりもな
るべく高い約４００Ｖに設定されている。

【００９９】そして、クリーニングバイアスは、初期状
態から、たとえば、４時間毎に２０〜１０Ｖ程度毎（図
３では、最初の２回が２０Ｖ毎、後の２回が１０Ｖ毎）
に段階的に小さくなるように設定されている。たとえ
ば、図３では、その初期状態の約４００Ｖから４時間の
到来により、約３８０Ｖに設定され、次いで、８時間の
到来により約３６０Ｖに設定され、次いで、１２時間の
到来により約３５０Ｖに設定され、次いで、１６時間の
到来により約３４０Ｖに設定されている。

【０１００】なお、このレーザプリンタ１では、Ａ４縦
の印刷処理速度が２０ｐｐｍであり、４時間現像ローラ
３１が駆動すると、約１０００枚印刷されたこととな
る。

【０１０１】そして、このように初期状態から段階的に
低くなった最終状態のクリーニングバイアス（約３４０
Ｖ）は、感光ドラム２７と導電性ブラシ５１との間の電
位差が、少なくとも導電性ブラシ５１によって紙粉が電
気的に捕捉し得る電位差となるように設定されている。

【０１０２】また、図３において、線Ａは、転写後の感
光ドラム２７の表面上の残存トナーの単位質量あたりの
帯電量（以下、トナーＱ／Ｍとする。）を示し、現像ロ
ーラ３１の積算駆動時間が経過するに従って直線的に低
下する。つまり、トナーが新品の初期状態では、帯電極
性が揃っており、良好な帯電性能を示すが、積算駆動時
間の経過に従って、トナーが劣化して帯電不良が生じ、
帯電性能が次第に低下する。また、線Ｂは、下地かぶり
の発生量を示し、積算駆動時間がある所定時間（１２時
間）を経過すると顕著に増加する。

【０１０３】そして、このように、積算駆動時間の経過
に従って劣化するトナー中には、紙粉と同じ負極性に帯
電した逆極性トナーの割合が増加するため、このような
逆極性トナーが、感光ドラム２７の回転によって導電性
ブラシ５１と対向した時に、紙粉と共に導電性ブラシ５
１に捕捉されてしまうと、導電性ブラシ５１の紙粉除去
性能が次第に低下するという不具合を生じる。一方、画
像形成に対する紙粉の影響は、トナーの帯電が高い程、
現れやすく、トナーの帯電が低い程、現れにくいという
特性がある。

【０１０４】そのため、このレーザプリンタ１では、上
記したように、クリーニングバイアスを感光ドラム２７
と導電性ブラシ５１との間の電位差が段階的に低くなる
ように設定して、積算駆動時間の経過とともに増加する
逆極性トナーの導電性ブラシ５１への付着を抑制するよ
うにしている。

【０１０５】すなわち、このレーザプリンタ１では、初
期状態においては、クリーニングバイアスを約４００Ｖ
に設定して、感光ドラム２７の表面における転写後の未
露光部分の帯電電位（約２５０Ｖ）よりもなるべく高
く、導電性ブラシ５１との間の電位差（約１５０Ｖ）が
十分に確保されるように制御する。そして、現像ローラ
３１の積算駆動時間が経過すると、トナーＱ／Ｍが低下
するので、それに応じて、クリーニングバイアスを約３
８０Ｖ、約３６０Ｖおよび約３５０Ｖと段階的に下げて
いき、電位差が約１３０Ｖ、約１１０Ｖおよび約１００
Ｖと段階的に小さくなるように制御する。その後、下地
かぶりの発生量が増大してくる時（１６時間）には、最
終的にクリーニングバイアスを約３４０Ｖに設定して、
感光ドラム２７と導電性ブラシ５１との間の電位差が９
０Ｖとなるように制御する。

【０１０６】このようなバイアス制御によると、初期状
態から現像ローラ３１の積算駆動時間の経過に従ってト
ナーの劣化が進み、帯電状態（すなわち、トナーＱ／
Ｍ）が変化（低下）して、逆極性トナーの割合が次第に
増加しても、その逆極性トナーの増加の割合に応じて、
感光ドラム２７と導電性ブラシ５１との間の電位差が段
階的に小さくなるので、そのような逆極性トナーを、増
加の割合に応じて継続的に導電性ブラシ５１に付着させ
にくくすることができる。そのため、導電性ブラシ５１
にトナーが付着することを継続的に抑制することがで
き、導電性ブラシ５１の紙粉除去性能の低下およびフィ
ルミングを抑制して、良好な画像形成を達成することが
できる。

【０１０７】また、このバイアス制御では、初期状態に
おいては、バイアス印加電源５３から、放電開始電圧以
下のクリーニングバイアス（約４００Ｖ）が印加され、
また、最終状態においては、バイアス印加電源５３か
ら、感光ドラム２７と導電性ブラシ５１との間の電位差
が、少なくとも導電性ブラシ５１によって感光ドラム２
７から紙粉を電気的に捕捉し得る電位差（約９０Ｖ）と
なるクリーニングバイアス（約３４０Ｖ）が印加され
る。

【０１０８】その結果、初期状態においては、導電性ブ
ラシ５１と感光ドラム２７との間で放電することを防止
しつつ、これらの間に大きな電位差を形成することがで
きるので、放電によって捕捉した紙粉を感光ドラム２７
上に放出することもなく、紙粉を電気的に確実に捕捉す
ることができる。また、最終状態においても、紙粉を電
気的に捕捉しつつ、導電性ブラシ５１にトナーが付着す
ることを抑制できるので、初期状態から最終状態に至る
まで、確実な紙粉の捕捉を達成することができる。

【０１０９】なお、このバイアス制御では、クリーニン
グバイアスを段階的に小さくするのみの制御であるた
め、簡易な制御によって、導電性ブラシ５１にトナーが
付着することを継続的に抑制することができる。

【０１１０】また、このレーザプリンタ１は、トナーセ
ンサ５９によって、トナーホッパ３４内のトナーのエン
プティーが検知されると、トナーセンサ５９は、トナー
エンプティー検知状態となる。そして、現像カートリッ
ジ２８の交換により、トナーエンプティー検知が解除さ
れると、ＣＰＵ５６が、その解除を検知して、その検知
を契機として初期状態に設定する。そのため、トナーエ
ンプティー状態の現像カートリッジ２８を、新品のトナ
ーが充填されている新品の現像カートリッジ２８に交換
さえすれば、ＣＰＵ５６によるバイアス印加電源５３の
制御が、再び初期状態から自動的に行なわれるので、現
像カートリッジ２８を交換する毎に、ＣＰＵ５６による
制御を操作者が手動によってわざわざリセットする必要
がなく、確実な制御を達成することができる。

【０１１１】また、画像形成量が現像ローラ３１の積算
駆動時間に基づいて計測されるので、ＣＰＵ５６は、現
像ローラ３１からトナーが実際に感光ドラム２７に供給
される時間に対応して、バイアス印加電源５３によるク
リーニングバイアスの印加を制御することができる。そ
のため、より正確に、トナーの経時的な劣化による帯電
状態（すなわち、トナーＱ／Ｍ）の変化に対応したクリ
ーニングバイアスの印加を達成することができ、導電性
ブラシ５１にトナーが付着することを、より確実に抑制
することができる。

【０１１２】また、この導電性ブラシ５１は、導電性部
材から構成されているので、バイアス印加電源５３から
導電性ブラシ５１に印加されるクリーニングバイアスの
効果を高めることができ、感光ドラム２７に付着する紙
粉を、良好に電気的に捕捉することができる。そのた
め、良好な紙粉の除去を達成することができる。

【０１１３】しかも、この導電性ブラシ５１は、感光ド
ラム２７の表面と接触する部分が、ブラシ部材５５から
構成されているので、感光ドラム２７に付着する紙粉
を、電気的に捕捉することに加えて、物理的に絡め取る
ことができ、しかも、通常、トナーは紙粉よりも感光ド
ラム２７に対する付着力が大きいので、ブラシ部材５５
において、感光ドラム２７上のトナーを通過させつつ、
紙粉のみを良好に捕捉することができる。そのため、導
電性ブラシ５１へのトナーの付着を抑制して、より一層
効率的な紙粉の除去を達成することができる。

【０１１４】また、このレーザプリンタ１には、実質的
に球形の重合トナーが用いられている。このような球形
のトナーは、感光ドラム２７への付着力が大きいため、
導電性ブラシ５１によって除去されにくく、そのため、
より一層、導電性ブラシ５１にトナーが機械的に付着す
ることを抑制でき、紙粉の効率的な除去を達成すること
ができる。

【０１１５】また、このレーザプリンタ１は、トナーお
よび感光ドラム２７の帯電極性が正極性であるため、転
写ローラ３０に印加される転写バイアスが負極性とな
る。そして、転写時に用紙３から感光ドラム２７に付着
する紙粉は、転写バイアスと同極性、つまり負極性とな
るが、紙粉はもともと負帯電されやすいため、このよう
に、トナーおよび感光ドラム２７の帯電極性が正極性で
あると、感光ドラム２７に紙粉が付着しやすく、導電性
ブラシ５１を設けることが重要となる。そして、このレ
ーザプリンタ１の導電性ブラシ５１では、上記したよう
に、トナーが付着することを抑制しつつ、紙粉の効率的
な除去を達成することができるので、良好な画像形成を
達成することができる。

【０１１６】さらに、このレーザプリンタ１では、上記
したように、クリーナレス方式によって、感光ドラム２
７上に残存するトナーを回収しており、転写時に、感光
ドラム２７上に紙粉があると、その紙粉が回収されるト
ナーとともに現像ローラ３１に混入してしまい、画像品
質に直接影響してしまうという不具合を生じるが、この
導電性ブラシ５１によって、効率的に紙粉を除去するこ
とができるので、クリーナレス方式によって、簡易にト
ナーを回収しつつ、良好な画像形成を確実に達成するこ
とができる。

【０１１７】また、上記の説明では、画像形成量を、現
像ローラ３１の積算駆動時間に基づいて計測したが、こ
の積算駆動時間に代えて、印刷処理時に外部のパーソナ
ルコンピュータから入力される画像データ中のページデ
ータから印刷枚数（記録枚数）を積算し、その積算印刷
枚数に基づいて画像形成量を計測してもよい。なお、こ
の積算印刷枚数も、上記と同様に、初期状態の設定毎に
リセットされる。

【０１１８】すなわち、図４に示すように、このバイア
ス制御では、初期状態から、たとえば、１０００枚毎に
２０〜１０Ｖ程度毎（図３では、最初の２回が２０Ｖ
毎、後の２回が１０Ｖ毎）に段階的に小さくなるように
設定されている。たとえば、図４では、その初期状態の
約４００Ｖから１０００枚の到来により、約３８０Ｖに
設定され、次いで、２０００枚の到来により約３６０Ｖ
に設定され、次いで、３０００枚の到来により約３５０
Ｖに設定され、次いで、４０００枚の到来により約３４
０Ｖに設定されている。

【０１１９】そして、このバイアス制御によっても、上
記と同様に、初期状態から現像ローラ３１の積算駆動時
間の経過に従ってトナーの劣化が進み、帯電状態（すな
わち、トナーＱ／Ｍ）が変化（低下）して、逆極性トナ
ーの割合が次第に増加しても、その逆極性トナーの増加
の割合に応じて、感光ドラム２７と導電性ブラシ５１と
の間の電位差が段階的に小さくなるので、そのような逆
極性トナーを、増加の割合に応じて継続的に導電性ブラ
シ５１に付着させにくくすることができる。そのため、
導電性ブラシ５１にトナーが付着することを継続的に抑
制することができ、導電性ブラシ５１の紙粉除去性能の
低下およびフィルミングを抑制して、良好な画像形成を
達成することができる。

【０１２０】また、画像形成量が、積算印刷枚数に基づ
いて計測されるので、実際に画像が形成される時間に対
応して、バイアス印加電源５３によるクリーニングバイ
アスの印加を制御することができる。そのため、より正
確に、画像形成が進むにつれて劣化するトナーの帯電状
態（すなわち、トナーＱ／Ｍ）の変化（低下）に対応し
たクリーニングバイアスの印加を達成することができ、
導電性ブラシ５１にトナーが付着することを、より確実
に抑制することができる。

【０１２１】また、上記の説明では、クリーニングバイ
アスを段階的に小さくして、感光ドラム２７と導電性ブ
ラシ５１との間の電位差が段階的に小さくなるように制
御したが、電位差を小さくする方法はこれに限定され
ず、たとえば、図５に示すように、クリーニングバイア
スを、トナーＱ／Ｍの傾きと略同一の傾きで直線的に、
初期状態（約４００Ｖ）から、最終状態（約３４０Ｖ）
まで、低下させるように制御してもよい。

【０１２２】また、トナーの劣化は、積算印刷枚数の増
加に従って直線的に生じるが、実際に下地かぶりが発生
するのは、図６に示すように、ある程度の積算印刷枚数
（約３０００枚）を経過した後からである。そのため、
トナーの劣化よりも、むしろ下地かぶりの発生に対応さ
せて、下地かぶりの発生時を契機として初期状態のクリ
ーニングバイアス（約４００Ｖ）を、一度に最終状態の
クリーニングバイアス（約３４０Ｖ）まで低下させるよ
うに制御してもよい。

【０１２３】また、上記の説明では、現像カートリッジ
２８の交換を契機として、バイアス制御を初期状態に設
定したが、たとえば、現像カートリッジ２８をレーザプ
リンタ１に装着した状態で、新品のトナーをトナーホッ
パ３４に補充した場合にも、バイアス制御を初期状態に
設定して、上記した制御を実行する必要がある。そのよ
うな場合には、たとえば、図示しない操作パネルに、初
期状態に設定するための操作ボタンを設けておき、トナ
ーの補充後に操作者がその操作ボタンを押下することに
よって、初期状態に設定するようにしておけばよい。

【０１２４】そして、このように新品のトナーを補充す
る場合には、現像カートリッジ２８内には、劣化したト
ナーが残留しているので、このような状態でバイアス制
御を開始すると、劣化したトナーに起因する下地かぶり
の発生量が多くなり、また、このように劣化したトナー
中の逆極性トナーの導電性ブラシ５１への付着が発生し
やすい。

【０１２５】そこで、このような場合には、図７に示す
ように、初期状態設定直後のクリーニングバイアスを、
上記の制御よりも低い、たとえば、３５０Ｖに設定し
て、ある程度の積算印刷枚数となり、劣化したトナーが
消費され、下地かぶりの発生量が減少した時点（約１０
００枚）で、クリーニングバイアスを、上記した制御の
初期状態の設定である約４００Ｖに設定し、その後は、
上記した制御と同様に、クリーニングバイアスが段階的
に低くなるように設定すれば、導電性ブラシ５１にトナ
ーが付着することを抑制でき、紙粉の効率的な除去を達
成することができる。

【０１２６】なお、このような新品のトナーの補充は、
通常トナーエンプティーが表示された場合に行われる
が、これに限らず、現像カートリッジ２８内にまだ十分
量のトナーがある場合に行なってもよく、そのような場
合には、残存するトナーと新品のトナーとの割合に応じ
て、初期状態のクリーニングバイアスを設定する。

【０１２７】また、上記のバイアス制御では、画像形成
量に応じて最終状態における感光ドラム２７と導電性ブ
ラシ５１との間の電位差が小さくなるように設定されて
いるが、これとは逆に、画像形成量に応じて、最終状態
における電位差が大きくなるように設定してもよい。

【０１２８】すなわち、たとえば、図８に示すように、
転写時において、用紙３の先端が転写ローラ３０と感光
ドラム２７との間（転写位置）に進入する時には、転写
ローラ３０と感光ドラム２７との間の抵抗が急激に変動
するため、定電流制御されている転写バイアスによって
感光ドラム２７の表面電位（未露光部分の電位）が局部
的に上昇してしまい、導電性ブラシ５１のクリーニング
バイアス（約４００Ｖ）よりも高くなってしまうことが
ある。この時、逆極性トナーが導電性ブラシ５１に付着
していると、その逆極性トナーがこの部分に吐き出され
てしまい、用紙３の印刷面に横筋となって現われる場合
がある。

【０１２９】そこで、図９に示すように、ＣＰＵ５６に
よって、初期状態から逆極性トナーの導電性ブラシ５１
への付着が少ない期間は（〜約４０００枚）、クリーニ
ングバイアスを約４００Ｖに設定し、その時間を超え、
トナーの劣化が進み逆極性トナーの導電性ブラシ５１へ
の付着が増加する時点（約４０００枚）からは、導電性
ブラシ５１のクリーニングバイアスを、局部的に上昇す
る感光ドラム２７の表面電位よりも高い、たとえば、約
５００Ｖに設定するように制御する。

【０１３０】このように制御すれば、たとえ、積算印刷
枚数の増加に従って、逆極性トナーの導電性ブラシ５１
への付着が増加しても、その導電性ブラシ５１に捕捉さ
れた逆極性トナーを、感光ドラム２７の表面に吐き出し
てしまうことを抑制することができ、上記したような横
筋の発生を抑制することができる。

【０１３１】また、このレーザプリンタ１の導電性ブラ
シ５１のブラシ部材５５は、１０デニール以下の細い繊
維が、植毛密度７．７６ｋ本／ｃｍ²以上となるよう
に、ベース部材５４に植毛されることにより構成されて
いる。

【０１３２】より具体的には、この繊維は、ナイロン、
アクリルまたはレーヨンにカーボンなどの導電性粒子ま
たは導電性フィラーが低密度に分散されている導電性繊
維であって、相対湿度が２０％の時の抵抗値の体積抵抗
換算値が、１０^９Ω・ｃｍ以上であって、相対湿度が
８０％の時の抵抗値の体積抵抗換算値が、１０^８Ω・
ｃｍ以下とされている。

【０１３３】なお、１デニールは、１ｇの材料を９００
０ｍに引き伸ばした時の太さである。

【０１３４】たとえば、材料の密度を１．２ｇ／ｍｌと
すると、１ｇの材料は、１／１．２ｍｌの体積を有す
る。したがって、この材料が９０００ｍに引き伸ばされ
た時の繊維の断面積は、Ｓ＝１／１．２÷９０００００
＝９．２６×１０^−７ｃｍ^２となる。

【０１３５】この繊維を円柱状とすると、Ｓ＝πｒ^２
より、直径２ｒ＝２×√９．２６×１０^−７／π＝１０．８６
×１０^−４ｃｍすなわち、１デニールの繊維は、約１０μｍとなる。

【０１３６】また、３００デニール／４８フィラメント
の繊維、すなわち、４８本で３００デニールの繊維が、
植毛密度が１０００００本／（２５．４ｍｍ）^２、植
毛領域が２２６×４ｍｍとして構成されるブラシ部材５
５の総繊維本数と総デニールは、総繊維本数＝１０００００×２２６×４／２５．４^２＝
１４０１２０本総デニール数＝１４０１２０×３００／４８＝８７５７
５０デニール繊維の総断面積＝８７５７５０×Ｓ＝０．８１ｃｍ^２とされる。

【０１３７】また、ブラシ部材５５の抵抗の測定値（抵
抗値）をＲ、体積抵抗をＲｖとすると、ＲとＲｖとには
以下の関係がある。

【０１３８】Ｒ＝Ｒｖ×植毛高さ／総断面積Ｓ ∴Ｒｖ＝Ｒ×Ｓ／植毛高さそして、ブラシ部材５５の抵抗値は、図１０に示すよう
に、アルミニウム素管７１にブラシ部材５５を接触させ
た状態で、高圧電源７２によってブラシ部材５５とアル
ミニウム素管７１との間に１００Ｖの電圧を印加した時
の電流値を、電流計７３によって測定することにより求
めることができる。

【０１３９】次に、以下に示す４種類のブラシ部材５５
を用いて、図１０に示す方法によって抵抗値を測定した
結果について説明する。

【０１４０】まず、各ブラシ部材５５の繊維特性および
構成を以下に示す。

【０１４１】１）ブラシＡ繊維特性：アクリルにカーボンが低密度で分散６デニール（太さ換算で約φ２４μ）構成：植毛密度１０００００本／（２５．４ｍｍ）^２植毛領域２２６×４ｍｍ繊維の総断面積：０．８１ｃｍ^２２）ブラシＢ繊維特性：アクリルにカーボンが低密度で分散６デニール（太さ換算で約φ２４μ）構成：植毛密度１２００００本／（２５．４ｍｍ）^２植毛領域２２６×５ｍｍ繊維の総断面積：１．１７ｃｍ^２３）ブラシＣ繊維特性：カーボンが高密度に分散された低抵抗のコアをアクリルの絶縁材で被覆６デニール（太さ換算で約φ２４μ）構成：植毛密度１０００００本／（２５．４ｍｍ）^２植毛領域２２６×４ｍｍ繊維の総断面積：０．８１ｃｍ^２４）ブラシＤ繊維特性：アクリルにカーボンが高密度で分散６デニール（太さ換算で約φ２４μ）構成：植毛密度１０００００本／（２５．４ｍｍ）^２植毛領域２２６×４ｍｍ繊維の総断面積：０．８１ｃｍ^２なお、植毛高さは、各ブラシ部材５５すべて６ｍｍであ
る。

【０１４２】そして、測定値から上記式によって、それ
ぞれのブラシ部材５５の体積抵抗を換算した値を表１に
示す。なお、Ｌ／Ｌ環境とは、温度１０℃、湿度２０％
ＲＨの低湿度環境であり、Ｈ／Ｈ環境とは、温度３２．
５℃、湿度８０％ＲＨの高湿度環境である。

【０１４３】

【表１】表１において、ブラシＡおよびブラシＢとが、Ｌ／Ｌ環
境に比べてＨ／Ｈ環境で抵抗値が２桁以上低下するの
は、これらのブラシで用いている繊維が６デニールと非
常に細く、表面に水分を吸着しやすいため、相対湿度が
高くなると表面に吸着した水分により電流が流れやすく
なるためである。つまり、繊維表面への水分付着の程度
は、相対湿度に依存している。他方、周囲の温度にはあ
まり依存せず、上記のＬ／Ｌ環境での抵抗値は、相対湿
度２０％なら他の温度でもほぼ同じ値が得られる。

【０１４４】一方、ブラシＣは、その繊維が、カーボン
が高密度に分散された低抵抗のコアをアクリルの絶縁材
で被覆しているため、表面に付着した水分がブラシ部材
５５の抵抗に影響し難い。また、ブラシＤは、その繊維
の分散されたカーボン密度が高く、表面に付着する水分
での抵抗値の低下よりも、繊維そのものの抵抗値が低い
ため、環境による抵抗値の変動がほとんど起こらない。

【０１４５】次に、上記した４種類のブラシを用いて、
Ｌ／Ｌ環境およびＨ／Ｈ環境のそれぞれにおいて間欠印
刷耐久試験を行なった時の２００００枚後の印刷サンプ
ルの評価結果を表２に示す。なお、間欠印刷耐久試験
は、レーザプリンタ１の起動の後、用紙３を１枚印刷す
る毎に停止させるサイクルを繰り返す試験であり、モー
タ５７の回転時間が長くなるため、連続印刷よりも厳し
い条件の試験とされる。

【０１４６】

【表２】表２に示すように、ブラシＡおよびブラシＢにおいて
は、いずれの環境でも良好な結果が得られているが、ブ
ラシＣでは、Ｌ／Ｌ環境においては、フィルミングがや
や発生し、Ｈ／Ｈ環境では、やや紙粉印刷が見られた。
また、ブラシＤでは、Ｌ／Ｌ環境においては、フィルミ
ングの発生が他のブラシよりもかなり加速した。

【０１４７】Ｌ／Ｌ環境におけるフィルミングは、ブラ
シ部材５５へのトナーの付着によって加速され、ブラシ
部材５５に流れる電流が大きくなるとトナーの付着が増
えるという関係がある。ブラシＤは、抵抗値が低くブラ
シ部材５５に流れる電流が大きいため、ブラシ部材５５
へのトナーの付着が多く、その結果、フィルミングが加
速される。また、ブラシＣは、構造上電流が集中する部
分があり、この部分にトナーが付着することとなるた
め、ブラシＡおよびブラシＢよりもフィルミングを起こ
しやすい。

【０１４８】また、Ｈ／Ｈ環境においては、紙粉と感光
ドラム２７との付着力が、Ｌ／Ｌ環境よりも強くなるた
め、ブラシ部材５５によって感光ドラム２７の表面から
紙粉を除去するためには、ある程度のブラシ部材５５へ
の電流が必要である。一方、転写後における感光ドラム
２７の表面の残存トナーは、電荷を失いやすいため、ブ
ラシ部材５５に流れる電流を大きくしても、ブラシ部材
５５に付着することが少ない。そして、ブラシＡおよび
ブラシＢでは、Ｈ／Ｈ環境で抵抗値が低下するため、十
分なブラシ部材５５での電流が得られるが、ブラシＣ
は、Ｈ／Ｈ環境においても抵抗値の低下が起こらないた
め、紙粉除去性能はブラシＡおよびブラシＢと比べると
やや劣ることになり、紙粉印刷が発生してしまう。

【０１４９】また、ブラシＡを用いて、植毛密度を変更
して印刷耐久試験を行なった結果を表３に示す。

【０１５０】

【表３】表３に示すように、単位面積（ｃｍ^２）あたり７７６０
本（インチ平方あたり５００００本）以上あれば十分な
紙粉除去性能が得られることがわかる。

【０１５１】そして、上記したように、この導電性ブラ
シ５１のブラシ部材５５は、Ｌ／Ｌ環境で測定したブラ
シ部材５５の抵抗値の体積抵抗換算値が、１０^９Ω・
ｃｍ以上であって、かつ、Ｈ／Ｈ環境で測定したブラシ
部材５５の抵抗値の体積抵抗換算値が、１０^８Ω・ｃ
ｍ以下であるため、Ｌ／Ｌ環境においては、ブラシ部材
５５に流れる電流を小さくして、帯電不良によって逆極
性に帯電したトナーがブラシ部材５５に付着することを
抑制でき、Ｈ／Ｈ環境においては、ブラシ部材５５に流
れる電流を大きくして、Ｈ／Ｈ環境におけるより強い付
着力によって感光ドラム２７の表面に付着した紙粉を、
ブラシ部材５５によって捕捉するための、感光ドラム２
７とブラシ部材５５との間の十分な電位差を設けること
ができる。そのため、感光ドラム２７のフィルミングの
発生を低減しつつ、十分な紙粉の除去性能を得ることが
できる。

【０１５２】また、たとえば、ブラシ部材５５の繊維が
１０デニールよりも太い繊維である場合には、ブラシ部
材５５の腰が強く、ブラシ部材５５によって感光ドラム
２７の表面を強く摺擦してしまい、感光ドラム２７のフ
ィルミングが発生しやすくなってしまう場合がある。

【０１５３】しかし、この導電性ブラシ５１では、ブラ
シ部材５５が１０デニール以下の細い繊維によって形成
されているため、ブラシ部材５５の腰が強すぎず、ブラ
シ部材５５が感光ドラム２７の表面に沿うように接触す
るので、そのような感光ドラム２７のフィルミングの発
生を低減しつつ、十分な紙粉の除去性能を得ることがで
きる。

【０１５４】また、たとえば、ブラシ部材５５が、繊維
の表面が金属コーティングされている繊維から形成され
ているものでは、湿度環境によって、その表面の金属の
抵抗値がほとんど変化せず、Ｌ／Ｌ環境またはＨ／Ｈ環
境のいずれにおいても、ブラシ部材５５に流れる電流が
ほぼ一定とされる。

【０１５５】しかし、このブラシ部材５５では、絶縁母
材であるナイロン、アクリルまたはレーヨンに導電性粒
子または導電性フィラーが分散されているため、Ｌ／Ｌ
環境においては、抵抗値を高く保つことができ、Ｈ／Ｈ
環境においては、ブラシ部材５５の繊維表面への水分の
付着によって電流が流れやすくなり、抵抗値が低くな
る。その結果、Ｌ／Ｌ環境においては、ブラシ部材５５
に流れる電流を小さくして、帯電不良によって逆極性に
帯電したトナーがブラシ部材５５に付着することを抑制
でき、Ｈ／Ｈ環境においては、ブラシ部材５５に流れる
電流を大きくして、Ｈ／Ｈ環境におけるより強い付着力
によって感光ドラム２７の表面に付着した紙粉を、ブラ
シ部材５５によって捕捉するための、感光ドラム２７と
ブラシ部材５５との間の十分な電位差を設けることがで
きる。そのため、より一層、感光ドラム２７のフィルミ
ングの発生を低減しつつ、十分な紙粉の除去性能を得る
ことができる。

【０１５６】また、たとえば、ブラシ部材５５の密度が
７．７６ｋ本／ｃｍ²未満であると、紙粉が、ブラシ部
材５５をすり抜けてしまう場合があるが、このブラシ部
材５５では、繊維の植毛密度が７．７６ｋ本／ｃｍ²以
上であるので、紙粉を良好に絡め取ることができる。そ
のため、より一層の紙粉除去性能の向上を図ることがで
きる。

【０１５７】なお、このようなレーザプリンタ１では、
現像ローラ３１の積算駆動時間に応じて現像バイアスが
変更される場合があるが、そのような場合には、その現
像バイアスの制御と連動させて、クリーニングバイアス
を制御してもよい。

【０１５８】また、上記のバイアス制御において、初期
状態の設定のタイミングは、上記の様態に限らず、たと
えば、新品のトナーが充填された新品の現像カートリッ
ジ２８にヒューズを設けて、その現像カートリッジ２８
をレーザプリンタ１に装着して駆動を開始させた時にヒ
ューズが切れるように構成して、そのヒューズの切断の
検知を契機として、初期状態を設定するようにしてもよ
い。

【０１５９】なお、以上の説明においては、本発明の紙
粉除去手段を、導電性ブラシ５１として構成したが、本
発明の紙粉除去手段は、感光ドラム２７に接触して紙粉
を除去できるものであれば、何ら限定されず、たとえ
ば、導電性ブラシ５１と同様に、感光ドラム２７上のト
ナーを通過させつつ紙粉のみを良好に捕捉することので
きる不織布などから構成することも好適である。

【０１６０】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１に記載の発
明によれば、紙粉除去手段に現像剤が付着することを継
続的に抑制することができる。

【０１６１】請求項２に記載の発明によれば、紙粉除去
手段による確実な紙粉の捕捉を図りつつ、紙粉除去手段
に現像剤が付着することを継続的に抑制することができ
る。

【０１６２】請求項３に記載の発明によれば、初期状態
から画像形成量の増加に伴なって現像剤の帯電状態が変
化しても、その初期状態からの帯電状態の変化に応じて
バイアスを変更することができ、紙粉除去手段に現像剤
が付着することを継続的に抑制することができる。

【０１６３】請求項４に記載の発明によれば、初期状態
から画像形成量の増加に伴なって現像剤の劣化が進み、
帯電不良により逆極性に帯電する現像剤の割合が次第に
増加しても、そのような逆極性に帯電した現像剤を、増
加の割合に応じて継続的に紙粉除去手段に付着させにく
くすることができ、より確実に、紙粉除去手段に現像剤
が付着することを継続的に抑制することができる。

【０１６４】請求項５に記載の発明によれば、紙粉除去
手段に現像剤が付着することを抑制し、かつ、放電によ
って捕捉した紙粉を像担持体上に放出することもなく、
紙粉を電気的に確実に捕捉することができる。

【０１６５】請求項６に記載の発明によれば、初期状態
から最終状態に至るまで、確実な紙粉の捕捉を達成する
ことができる。

【０１６６】請求項７に記載の発明によれば、簡易な制
御によって、紙粉除去手段に現像剤が付着することを継
続的に抑制することができる。

【０１６７】請求項８に記載の発明によれば、現像剤収
容室を、新品の現像剤が充填されている現像剤収容室に
交換さえすれば、制御手段によるバイアス印加手段の制
御が、再び初期状態から自動的に行なわれるので、現像
剤収容室を交換する毎に、制御手段による制御を手動に
よってわざわざリセットする必要がなく、確実な制御を
達成することができる。

【０１６８】請求項９に記載の発明によれば、現像剤収
容室内の現像剤が新品の現像剤になれば、検知手段のエ
ンプティ―検知が解除されるので、制御手段によるバイ
アス印加手段の制御が、再び初期状態から自動的に行な
われ、制御手段による制御を手動によってわざわざリセ
ットする必要がなく、確実な制御を達成することができ
る。

【０１６９】請求項１０に記載の発明によれば、より正
確に、現像剤の経時的な劣化による帯電状態の変化に対
応したバイアスの印加を達成することができ、紙粉除去
手段に現像剤が付着することを、より確実に抑制するこ
とができる。

【０１７０】請求項１１に記載の発明によれば、より正
確に、画像形成が進むにつれて劣化する現像剤の帯電状
態の変化に対応したバイアスの印加を達成することがで
き、紙粉除去手段に現像剤が付着することを、より確実
に抑制することができる。

【０１７１】請求項１２に記載の発明によれば、像担持
体に付着する紙粉を、良好に電気的に捕捉することがで
き、良好な紙粉の除去を達成することができる。

【０１７２】請求項１３に記載の発明によれば、像担持
体に付着する紙粉を、電気的に捕捉することに加えて、
物理的に絡め取ることができ、しかも、像担持体上の現
像剤を通過させつつ、紙粉のみを良好に捕捉することが
できるので、紙粉除去手段への現像剤の機械的な付着を
抑制して、より一層効率的な紙粉の除去を達成すること
ができる。

【０１７３】請求項１４に記載の発明によれば、像担持
体のフィルミングの発生を低減しつつ、十分な紙粉の除
去性能を得ることができる。

【０１７４】請求項１５に記載の発明によれば、より一
層、十分な紙粉の除去性能を得ることができる。

【０１７５】請求項１６に記載の発明によれば、ブラシ
が像担持体の表面に沿うように接触するので、像担持体
のフィルミングの発生を低減しつつ、十分な紙粉の除去
性能を得ることができる。

【０１７６】請求項１７に記載の発明によれば、より一
層、十分な紙粉の除去性能を得ることができる。

【０１７７】請求項１８に記載の発明によれば、ブラシ
の密度が７．７６ｋ本／ｃｍ²以上であるので、紙粉を
良好に絡め取ることができ、より一層の紙粉除去性能の
向上を図ることができる。

【０１７８】請求項１９に記載の発明によれば、より一
層、紙粉除去手段に現像剤が機械的に付着することを抑
制でき、紙粉の効率的な除去を達成することができる。

【０１７９】請求項２０に記載の発明によれば、現像剤
および像担持体の帯電極性が正極性として構成される画
像形成装置においては、特に像担持体に紙粉が付着しや
すいが、本発明の紙粉除去手段では、現像剤が付着する
ことを抑制しつつ、紙粉の効率的な除去を達成すること
ができるので、良好な画像形成を達成することができ
る。

【０１８０】請求項２１に記載の発明によれば、紙粉除
去手段によって、効率的に紙粉を除去することができる
ので、クリーナレス方式によって、簡易に現像剤を回収
しつつ、良好な画像形成を確実に達成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置としての、レーザプリン
タの一実施形態を示す要部側断面図である。

【図２】図１に示すレーザプリンタのプロセスユニット
の要部側断面図である。

【図３】図１に示すレーザプリンタのクリーニングバイ
アスの制御（現像ローラの積算駆動時間に基づく制御）
を示す図である。

【図４】図１に示すレーザプリンタのクリーニングバイ
アスの制御の他の実施形態（積算印刷枚数に基づく制
御）を示す図である。

【図５】図１に示すレーザプリンタのクリーニングバイ
アスの制御の他の実施形態（クリーニングバイアスを直
線的に低く設定する）を示す図である。

【図６】図１に示すレーザプリンタのクリーニングバイ
アスの制御の他の実施形態（クリーニングバイアスを下
地かぶりの発生時点で低く設定する）を示す図である。

【図７】図１に示すレーザプリンタのクリーニングバイ
アスの制御の他の実施形態（クリーニングバイアスを初
期状態から一旦高く設定して、その後、段階的に低く設
定する）を示す図である。

【図８】図１に示すレーザプリンタの転写時における感
光ドラムの表面電位の変化を示す図である。

【図９】図１に示すレーザプリンタのクリーニングバイ
アスの制御の他の実施形態（クリーニングバイアスを下
地かぶりが増加する時点から高く設定する）を示す図で
ある。

【図１０】ブラシ部材の抵抗値の測定方法を説明するた
めの説明図である。

【符号の説明】

１レーザプリンタ３用紙２７感光ドラム３０転写ローラ３１現像ローラ３４トナーホッパ５１導電性ブラシ５３バイアス印加電源５６ＣＰＵ５９トナーセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H027 DA39 DA45 DD02 DE07 EA09 EC06 EF09 2H077 AA01 AA37 AC16 DA16 DA35 DA64 EA15 GA03 2H134 GA01 GB05 HB03 HB16 HB18 HB19 KA28 KB04 KD04 KD12 KG07 KH01 KH15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像剤により形成される現像剤像を担持
搬送する像担持体と、前記像担持体に対向し、前記現像
剤像を転写媒体に転写するための転写手段と、前記転写
手段との対向位置を通過した前記像担持体の表面に接触
して紙粉を除去するための紙粉除去手段とを備える画像
形成装置において、前記紙粉除去手段に、前記紙粉除去手段と前記像担持体
との間に電位差を形成するためのバイアスを印加するバ
イアス印加手段と、前記電位差を画像形成量に応じて変更するように、前記
バイアス印加手段を制御する制御手段とを備えているこ
とを特徴とする、画像形成装置。
【請求項２】前記バイアス印加手段は、前記像担持体
の表面上の紙粉が前記紙粉除去手段へ向かう方向に電位
差を形成するバイアスを印加することを特徴とする、請
求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】現像手段と現像剤収容室とを備え、前記制御手段は、前記現像剤収容室内の現像剤が少なく
とも新品の現像剤を含む初期状態の電位差から、画像形
成量に応じて前記電位差が変更されるように、前記バイ
アス印加手段を制御す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。
【請求項４】前記制御手段は、前記初期状態の電位差
から、前記電位差を小さくするように、前記バイアス印
加手段を制御することを特徴とする、請求項３に記載の
画像形成装置。
【請求項５】前記制御手段は、前記初期状態におい
て、前記紙粉除去手段に放電開始電圧以下のバイアスが
印加されるように、前記バイアス印加手段を制御するこ
とを特徴とする、請求項３または４に記載の画像形成装
置。
【請求項６】前記制御手段は、前記初期状態の電位差
から小さくなる最終状態の電位差が、少なくとも前記紙
粉除去手段によって紙粉を電気的に捕捉し得る電位差と
なるように、前記バイアス印加手段を制御することを特
徴とする、請求項４または５に記載の画像形成装置。
【請求項７】前記制御手段は、前記初期状態の電位差
から、前記電位差が段階的に小さくなるように、前記バ
イアス印加手段を制御することを特徴とする、請求項４
ないし６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】前記現像剤収容室を含む部材が交換可能
に設けられ、前記制御手段は、前記現像剤収容室を含む
部材の交換を検知して、その検知を契機として前記初期
状態に設定することを特徴とする、請求項３または７に
記載の画像形成装置。
【請求項９】前記現像剤収容室内の現像剤のエンプテ
ィーを検知する検知手段を備えており、前記制御手段は、前記検知手段のエンプティー検知の解
除を検知して、その検知を契機として前記初期状態に設
定することを特徴とする、請求項３ないし８のいずれか
に記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記制御手段は、前記画像形成量を、
現像手段の駆動時間に基づいて計測することを特徴とす
る、請求項１ないし９のいずれかに記載の画像形成装
置。
【請求項１１】前記制御手段は、前記画像形成量を、
記録枚数に基づいて計測することを特徴とする、請求項
１ないし１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】前記紙粉除去手段は、導電性部材から
構成されていることを特徴とする、請求項１ないし１１
のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１３】前記紙粉除去手段が、ブラシまたは不
織布から構成されていることを特徴とする、請求項１な
いし１２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１４】前記ブラシは、相対湿度２０％で測定
した抵抗値の体積抵抗換算値が１０^９Ω・ｃｍ以上で
あることを特徴とする、請求項１３に記載の画像形成装
置。
【請求項１５】前記ブラシは、相対湿度２０％で測定
した抵抗値の体積抵抗換算値が１０^９Ω・ｃｍ以上で
あり、かつ、相対湿度８０％で測定した抵抗値の体積抵
抗換算値が１０^８Ω・ｃｍ以下であることを特徴とす
る、請求項１３または１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】前記ブラシの繊維の太さは、１０デニ
ール以下であることを特徴とする、請求項１３ないし１
５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１７】前記ブラシは、ナイロン、アクリルま
たはレーヨンに、導電性粒子または導電性フィラーが分
散されている材料によって形成されていることを特徴と
する、請求項１３ないし１６のいずれかに記載の画像形
成装置。
【請求項１８】前記ブラシは、その植毛密度が７．７
６ｋ本／ｃｍ²以上であることを特徴とする請求項１３
ないし１７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１９】前記現像剤が、略球形のトナーである
ことを特徴とする、請求項１ないし１８のいずれかに記
載の画像形成装置。
【請求項２０】前記現像剤および前記像担持体の帯電
極性が、正極性であることを特徴とする、請求項１ない
し１９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項２１】前記転写手段によって転写された後に
前記像担持体上に残存する現像剤を、現像手段によって
回収するクリーナレス方式によって、前記像担持体上に
残存する現像剤を回収するように構成されていることを
特徴とする、請求項１ないし２０のいずれかに記載の画
像形成装置。