JP2003271031A

JP2003271031A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003271031A
Application number: JP2002071480A
Authority: JP
Inventors: Tadanobu Yoshikawa; 忠伸吉川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2003-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】転写工程後の像担持体１上の転写残トナーを接
触二成分方式の現像装置４により現像同時クリーニング
で除去・回収し、再利用する接触帯電装置２を用いたク
リーナレス方式の画像形成装置において、例え磁性キャ
リアが像担持体表面に付着した場合でも、接触帯電手段
２への磁性キャリアの付着や埋め込みに起因する帯電不
良を防止することができ、しかもクリーナレスシステム
のメリットを生かした画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体回転方向に沿って現像手段４より
下流でかつ接触帯電手段２より上流の像担持体表面、又
は該像担持体表面と接触帯電手段表面に対向させて磁界
発生装置からなる磁性キャリア捕集手段９（ａ，ｂ）を
設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はクリーナレスの画像
形成装置に関する。

【０００２】より詳しくは、転写工程後の像担持体上に
残余するトナーを、トナーと磁性キヤリアからなる現像
剤を用いる接触二成分方式の現像装置において現像同時
クリーニングで像担持体上から除去・回収し、再利用す
るようにしてクリーニング装置を廃したクリーナレス方
式の画像形成装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】従来、電子写真方式を用いた複写機・プ
リンタ・ファクシミリ等の転写方式画像形成装置は、回
転ドラム型を一般的とする像担持体である感光体、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（帯電工程）、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（露光工
程）、感光体上に形成された静電潜像をトナーにより顕
像化する現像装置（現像工程）、上記トナー画像を感光
体面上から紙などの転写材に転写する転写装置（転写工
程）、転写工程後の感光体上に多少ながら残余するトナ
ーを除去して感光体面を清掃するクリーニング装置（ク
リーニングエ程）、転写材上のトナー画像を定着させる
定着装置（定着工程）などから構成されており、感光体
は繰り返して電子写真プロセス（帯電・露光・現像・転
写・クリーニング）が適用されて作像に供される。

【０００４】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面上から除去されてクリ
ーニング装置内に溜まって廃トナーとなるが、環境保全
や資源の有効利用等の点からそのような廃トナーは出な
いことが望ましい。

【０００５】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。

【０００６】また、クリーニング装置を廃し、転写工程
後の感光体面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。

【０００７】現像同時クリーニングは、転写後の感光体
上の転写残トナーを次工程以降の現像工程時、即ち引き
続き感光体を帯電し、露光して静電潜像を形成し、該静
電潜像の現像工程過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、トナーで現像
されるべきでない感光体面部分上（非画像部）に存在す
る転写残トナーは現像装置に回収する方法である。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、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。また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】なお、現像同時クリーニングを行うにあた
って、トナーの回収性の点から現像装置としてはトナー
と磁性キャリアからなる現像剤を用いる接触二成分方式
の現像装置を採用するのが好ましい。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような転写工程後の感光体上の転写残トナーを、接触
二成分方式の現像装置で除去・回収し再利用するクリー
ナレス方式の画像形成装置においては、現像装置内の磁
性キャリアのうち例えば磁化量の低いものや粒径が小さ
いものがかぶり取りバイアス（Ｖback）による電界作用
で感光体表面に付着する場合や、また磁性キャリア表面
にトナーが多量に付着した磁性キャリアはトナーと同時
に感光体に現像される場合がある。これら感光体表面に
吐出された磁性キャリアは感光体表面を連れまわってし
まい、感光体に接触している部材や感光体の表面に埋め
込まれたり傷つけたりする場合がある。

【００１０】特に、帯電手段が感光体に当接して感光体
表面を帯電処理する接触帯電手段であるときには、感光
体面上を連れまわる磁性キャリアが感光体と接触帯電手
段の接触ニップ部である帯電部を通過する際に、接触帯
電手段表面に付着したり埋め込まれたりして、帯電不良
などの問題が生じる可能性がある。

【００１１】そこで本発明は、転写工程後の像担持体上
の転写残トナーを接触二成分方式の現像装置により現像
同時クリーニングで除去・回収し、再利用する、接触帯
電装置を用いたクリーナレス方式の画像形成装置におい
て、例え磁性キャリアが感光体表面に付着した場合で
も、接触帯電手段への磁性キャリアの付着や埋め込みに
起因する帯電不良を防止することができ、しかもクリー
ナレスシステムのメリットを生かした画像形成装置を提
供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする画像形成装置である。

【００１３】（１）像担持体と、像担持体表面に接触し
かつ像担持体表面を帯電する接触帯電手段と、帯電処理
された像担持体に静電潜像を形成する情報書き込み手段
と、静電潜像にトナーを供給し静電潜像を可視化するト
ナーと磁性キャリアからなる現像剤を用いる接触二成分
方式の現像手段と、可視化したトナー像を転写材に転写
する転写手段とを有し、かつ前記転写手段により転写さ
れずに前記像担持体表面に残留したトナーを前記現像装
置で回収するクリーナレスシステムを用いた画像形成装
置において、像担持体回転方向に沿って現像手段より下
流でかつ接触帯電手段より上流の像担持体表面、又は該
像担持体表面と接触帯電手段表面に対向させて磁界発生
装置からなる磁性キャリア捕集手段を設けることを特徴
とする画像形成装置。

【００１４】（２）像担持体と、像担持体表面に接触し
かつ像担持体表面を帯電する接触帯電手段と、帯電処理
された像担持体に静電潜像を形成する情報書き込み手段
と、静電潜像にトナーを供給し静電潜像を可視化するト
ナーと磁性キャリアからなる現像剤を用いる接触二成分
方式の現像手段と、可視化したトナー像を転写材に転写
する転写手段とを有し、かつ前記転写手段により転写さ
れずに前記像担持体表面に残留したトナーを前記現像装
置で回収するクリーナレスシステムを用いた画像形成装
置において、接触帯電手段表面に対向させて磁界発生装
置からなる磁性キャリア捕集手段を設けることを特徴と
する画像形成装置。

【００１５】（３）像担持体と、像担持体表面に接触し
かつ像担持体表面を帯電する接触帯電手段と、帯電処理
された像担持体に静電潜像を形成する情報書き込み手段
と、静電潜像にトナーを供給し静電潜像を可視化するト
ナーと磁性キャリアからなる現像剤を用いる接触二成分
方式の現像手段と、可視化したトナー像を転写材に転写
する転写手段とを有し、かつ前記転写手段により転写さ
れずに前記像担持体表面に残留したトナーを前記現像装
置で回収するクリーナレスシステムを用いた画像形成装
置において、接触帯電手段よりも像担持体回転方向下流
側において像担持体表面と接触帯電手段表面に対向させ
て磁界発生装置からなる磁性キャリア捕集手段を設ける
ことを特徴とする画像形成装置。

【００１６】（４）前記接触帯電手段が接触帯電ローラ
であることを特徴とする（１）乃至（３）の何れかの画
像形成装置。

【００１７】（５）前記磁性キャリア捕集手段の発生す
る磁力が１００ガウスから２０００ガウスの間の値であ
ることを特徴とする（１）乃至（４）の何れかの画像形
成装置。

【００１８】（６）前記磁性キャリア捕集手段と前記像
担持体の距離、前記磁性キャリア捕集手段と前記接触帯
電手段の距離が１００μｍから５０００μｍの間の値で
あることを特徴とする（１）乃至（５）の何れかの画像
形成装置。

【００１９】（７）前記磁性キャリア捕集手段に使用す
る磁界発生装置がマグネットであることを特徴とする
（１）乃至（６）の何れかの画像形成装置。

【００２０】（８）前記磁性キャリア捕集手段に使用す
る磁界発生装置が電磁コイルにより磁界を発生する部材
であることを特徴とする（１）乃至（７）の何れかの画
像形成装置。

【００２１】（９）前記磁性キャリア捕集手段の磁界の
発生タイミングが制御可能であることを特徴とする請求
項８の画像形成装置。

【００２２】（１０）前記磁性キャリア捕集手段が回転
可能な磁界発生装置であることを特徴とする（１乃至請
求項９の何れかの画像形成装置。

【００２３】（１１）前記磁性キャリア捕集手段が複数
個設けられていることを特徴とする（１）乃至（１０）
の何れかの画像形成装置。

【００２４】（１２）前記情報書き込み手段は露光手段
であることを特徴とする（１）乃至（１１）の何れかの
画像形成装置。

【００２５】

【発明の実施の形態】（実施例１）以下、実施例の画像
形成装置（画像記録装置）について説明する。

【００２６】図１は本発明に従う実施例の画像形成装置
の概略構成模型図である。本例の画像形成装置は、接触
帯電方式、接触二成分現像方式、クリーナレスを用いた
電子写真方式の画像形成装置である。

【００２７】（ａ）像担持体１は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体
（以下、感光ドラムと記す）である。この感光ドラム１
は負帯電性の有機光導電休（ＯＰＣ）で、外径６０ｍｍ
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。

【００２８】この感光ドラム１は、図２の層構成模型図
のように、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、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の３層を下から順に塗り重ねた構成をしてい
る。

【００２９】（ｂ）帯電手段２は感光ドラム１の周面を一様に帯電処理する帯電手段
としての接触帯電手段（接触帯電器）であり、本例は帯
電ローラ（ローラ帯電器）である。

【００３０】この帯電ローラ２は、芯金２ａの両端部を
それぞれ不図示の軸受け部材により回転自在に保持され
ると共に、押し圧ばね２ｅによって感光ドラム方向に付
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
て圧接させており、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）ａである。

【００３１】この帯電ローラ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とに
より回転感光ドラム１の周面が所定の極性・電位に接触
帯電処理される。本例において、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（Ｖ
ａｃ）とを重畳した振動電圧である。より具体的には、
直流電圧；−５００Ｖ、交流電圧；周波数ｆｌｋＨｚ、
ピーク間電圧Ｖｐｐ１．５ｋｖ、正弦波とを重畳した振
動電圧であり、感光ドラム１の周面は−５００Ｖ（暗電
位Ｖｄ）に一様に接触帯電処理される。

【００３２】帯電ローラ２の長手長さは３２０ｍｍであ
り、図２の層構成模型図のように芯金（支持部材）２ａ
の外回りに、下層２ｂと、中間層２ｃと、表層２ｄ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上にピンホール等の欠陥があってもリークが
発生するのを防止するために設けている保護層である。

【００３３】より具体的には、本例の帯電ローラ２の仕
様は下記のとおりである。

【００３４】ａ．芯金２ａ；直径６ｍｍのステンレス丸捧ｂ．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３．０ｍｍ、長さ３２０ｍｍｃ．中間層２ｃ；カーボン分散のＮＢＲ系ゴム、体積抵
抗値１０²〜１０⁵Ωｃｍ、層厚７００μｍｄ．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）１．５
μｍ、層厚１０μｍ（ｃ）情報書き込み手段３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の露光装置であり、本例は
半導体レーザを用いたレーザビームスキャナである。不
図示の画像読み取り装置等のホスト処理からプリンタ側
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
力して回転感光ドラム１の一様帯電処理面を露光位置ｂ
においてレーザ走査露光Ｌ（イメージ露光）する。この
レーザ走査露光Ｌにより感光ドラム１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感光ドラム
１面には走査露光した画像情報に対応した静電潜像が順
次に形成されていく。

【００３５】（ｄ）現像手段４は感光ドラム１上の静電潜像にトナーを供給し静電潜
像を可視化する現像手段としての現像装置（現像器）で
あり、本例はトナーと磁性キャリアからなる現像剤を用
いる接触二成分磁気ブラシ現像方式の反転現像装置であ
る。

【００３６】４ａは現像容器。４ｂは非磁性の現像スリ
ーブであり、この現像スリーブ４ｂはその外周面の一部
を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。４ｃは非回転に固定して現像スリーブ４ｂ内に
挿設したマグネットローラ、４ｄは現像剤コーティング
ブレード、４ｅは現像容器４ａに収容した二成分現像
剤、４ｆは現像容器４ａ内の底部側に配設した現像剤攪
拌攪拌部材、４ｇはトナーホッパーであり、補給用トナ
ーを収容させてある。

【００３７】現像容器４ａ内の二成分現像剤４ｅはトナ
ーと磁性キャリアの混合物であり、現像剤攪拌部材４ｆ
により攪拌される。本例において磁性キャリアの抵抗は
約１０¹³Ωｃｍ、粒径は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。

【００３８】現像スリーブ４ｂは、感光ドラム１との最
近接距離（Ｓ−Ｄｇａｐと称する）を３５０μｍに保持
して感光ドラム１に近接対向配設してある。この感光ド
ラム１と現像スリーブ４ａとの対向部が現像部ｃであ
る。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。これは感光ド
ラム１上の転写残トナーの回収に有利である。

【００３９】この現像スリーブ４ｂの外周面に該スリー
ブ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の一部が磁気ブラシ層として吸着
保持され、該スリーブ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。

【００４０】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、直流電圧；−３５０Ｖ、交流電圧；周波
数ｆ８．０ｋＨｚ、ピーク間電圧１．８ｋｖ、矩形波と
を重畳した振動電圧である。

【００４１】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
像剤中のトナー分が現像バイアスによる電界によって感
光ドラム１面に静電潜像に対応して選択的に付着するこ
とで静電潜像がトナー画像として現像される。本例の場
合は感光ドラム１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。

【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
ー濃度を所定の略一定範囲内に維持させるために、現像
容器４ａ内の二成分現像剤４ｅのトナー濃度が不図示の
例えば光学式トナー濃度センサーによって検知され、そ
の検知情報に応じてトナーホッパー４ｇが駆動制御され
て、トナーホッパー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により攬捗される。

【００４４】（ｅ）転写手段・定着手段５ａは転写装置であり、本例は転写ローラである。この
転写ローラ５ａは感光ドラム１に所定の押圧力をもって
圧接させてあり、その圧接ニップ部が転写部ｄである。
この転写部ｄに不図示の給紙機構部から所定の制御タイ
ミングにて転写材（被転写部材、記録材）Ｐが給送され
る。

【００４５】転写部ｄに給送された転写材Ｐは回転する
感光ドラム１と転写ローラ５ａの間に扶持されて搬送さ
れ、その間、転写ローラ５ａに電源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
バイアス本例では十２ｋｖが印加されることで、転写部
ｄを扶持搬送されていく転写材Ｐの面に感光ドラム１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
た転写材Ｐは回転感光ドラム１面から順次に分離されて
定着装置６（例えば熱ローラ定着装置）へ搬送されてト
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】（ｆ）クリーナレス補助手段本実施例のプリンタは、クリーナレスであるから、転写
材Ｐに対するトナー画像転写後の感光ドラム１に残留し
たトナー（転写残トナー）は引き続く感光ドラム１の回
転により感光ドラム１と帯電ローラ２との接触部である
帯電部ａを経由して現像部ｃに至って現像装置４の現像
スリーブ４ｂによる現像時のかぶり取り電界によって現
像同時クリーニングで回収される。

【００４８】この転写残トナーの現像同時回収は、回転
方向の画像領域が、感光ドラム１の周長よりも長い場合
には、その他の帯電、露光、現像、転写といった画像形
成工程と同時進行で行われる。これにより転写残トナー
は現像装置４内に回収されて次工程以後も用いられるた
め、廃トナーをなくすことができる。また、スペースの
面での利点も大きく、画像形成装置の大幅な小型化が可
能となる。

【００４９】７は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トナー（現像剤）帯電量制御手
段であり、帯電部ａよりも感光ドラム回転方向上流側
で、かつ転写部ｄよりも感光ドラム回転方向下流側に設
けてある。

【００５０】８は感光ドラム１上の転写残トナーを均一
化するための、転写残トナー（残留現像剤像）均一化手
段であり、トナー帯電量制御手段７よりも感光ドラム回
転方向上流側で、かつ転写部ｄよりも感光ドラム回転方
向下流側に設けてある。

【００５１】一般的に、転写部ｄで転写材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おり、転写
残トナー（残留現像剤像）均一化手段８により一度転写
残トナーを除電してやり、トナー帯電量制御手段７で再
度転写残トナーに正規極性帯電化処理をしてやること
で、転写残トナーの帯電ローラ２への付着防止が効果的
になされると共に、現像装置４での除去・回収を効果的
に行うことができる。

【００５２】トナー帯電量制御手段７と転写残トナー均
一化手段８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面に接触させて配設してあ
る。ｅはトナー帯電量制御手段７と感光ドラム１面の接
触部である。ｆは転写残トナー均一化手段８と感光体ド
ラム１面の接触部である。

【００５３】トナー帯電量制御手段７には負極性の直流
電圧が電源Ｓ４より印加されており、転写残トナー均一
化手段８には正極性の直流電圧が電源Ｓ５より印加され
ている。具体的には、トナー帯電量制御手段７には−８
００Ｖ，転写残トナー均一化手段８には＋４００Ｖの直
流電圧をそれぞれ印加している。

【００５４】（ｇ）磁性キャリア捕集手段９は磁性キャリア捕集手段であり、マグネットなどの磁
界発生装置を使用している。本実施例では、長手方向３
２０ｍｍ×感光ドラム回転方向１０ｍｍ×厚み５ｍｍの
板状のマグネットからなる磁性キャリア捕集手段９を、
転写ローラ５ａと転写残トナー均一化手段８の間に感光
ドラム１表面に対向させて配置した。また磁性キヤリア
捕集手段９のマグネットの磁力は約８００ガウスであ
り、感光ドラム１表面からの磁性キヤリア捕集手段９表
面までの距離は約４００μｍとした。

【００５５】このように磁性キャリア捕集手段９を配置
することで、現像装置４から吐出されて感光ドラム１上
に付着した磁性キャリアは、帯電ローラ２に到達する前
に磁性キャリア捕集手段９により捕集することができ
る。

【００５６】以上本実施例で示したように、現像装置４
よりも下流でありかつ帯電ローラ２よりも上流のいずれ
かの位置に、感光ドラム１表面に対向させて磁界発生装
置である磁性キャリア捕集手段９を設けることで、転写
工程後の感光ドラム１上の転写残トナーを接触二成分方
式の現像装置４により現像同時クリーニングで除去・回
収し、再利用する接触式の帯電ローラ２を用いたクリー
ナレス方式の画像形成装置において、例え磁性キャリア
が感光ドラム１表面に付着した場合でも、帯電ローラ２
への磁性キャリアの付着や埋め込みに起因する帯電不良
を防止することができ、しかもクリーナレスシステムの
メリットを生かした画像形成装置を提供することが可能
となる。

【００５７】（実施例２）図３は本実施例の画像形成装
置の概略構成模型図である。本実施例の画像形成装置は
上記実施例１の画像形成装置において磁性キャリア捕集
手段９を帯電ローラ２表面に対向させて配置した。その
他の画像形成装置構成は実施例１の画像形成装置と同様
であるから再度の説明を省略する。

【００５８】磁性キャリア捕集手段９は実施例１と同様
の板状のマグネットからなる磁性キャリア捕集手段であ
り、帯電ローラ２表面からの磁性キヤリア捕集手段９表
面までの距離も約４００μｍとした。

【００５９】このように磁性キャリア捕集手段９を配置
することで、現像装置４から吐出されて感光ドラム１上
に付着した磁性キャリアが帯電ローラ２表面に付着した
としても、磁性キャリア捕集手段９により捕集すること
ができる。

【００６０】以上本実施例で示したように、帯電ローラ
２表面に対向させて磁界発生装置である磁性キャリア捕
集手段９を設けることで、転写工程後の感光ドラム１上
の転写残トナーを接触二成分方式の現像装置４により現
像同時クリーニングで除去・回収し、再利用する接触式
の帯電ローラ２を用いたクリーナレス方式の画像形成装
置において、例え磁性キャリアが感光ドラム１表面に付
着した後に帯電ローラ２に一時的に付着した場合でも、
帯電ローラ２への磁性キャリアの付着や埋め込みに起因
する帯電不良を防止することができ、しかもクリーナレ
スシステムのメリットを生かした画像形成装置を提供す
ることが可能となる。

【００６１】（実施例３）図４は本実施例の画像形成装
置の概略構成模型図である。本実施例の画像形成装置は
磁性キャリア捕集手段９を２個有し、そのうち１個９ａ
を転写ローラ５ａと転写残トナー均一化手段８の間に感
光ドラム１表面に対向させて配置し、かつ他の１個９ｂ
を帯電ローラ２表面に対向させて配置した。その他の画
像形成装置構成は実施例１の画像形成装置と同様である
から再度の説明を省略する。

【００６２】磁性キャリア捕集手段９ａ・９ｂは実施例
１と同様の板状のマグネットからなる磁性キャリア捕集
手段であり、感光ドラム１表面からの磁性キヤリア捕集
手段９ａの表面までの距離と帯電ローラ２表面からの磁
性キヤリア捕集手段９ｂの表面までの距離はそれぞれ約
４００μｍとした。

【００６３】このように磁性キャリア捕集手段９（ａ，
ｂ）を感光ドラム１表面及び帯電ローラ２表面に対向さ
せて複数個配置することで、現像装置４から吐出された
磁性キャリアの帯電ローラ２に対する影響を、実施例１
の形態や実施例２の形態以上に軽減させることができ
る。

【００６４】以上本実施例で示したように、現像装置４
よりも下流でありかつ帯電ローラ２よりも上流の感光ド
ラム１表面及び帯電ローラ２表面に対向させて磁界発生
装置である磁性キャリア捕集手段９を複数個設けること
で、転写工程後の感光ドラム１上の転写残トナーを接触
二成分方式の現像装置４により現像同時クリーニングで
除去・回収し、再利用する接触式の帯電ローラ２を用い
たクリーナレス方式の画像形成装置において、現像装置
４から吐出された磁性キャリアの帯電ローラ２に対する
影響を排除することができ、しかもクリーナレスシステ
ムのメリットを生かした画像形成装置を提供することが
可能となる。

【００６５】（実施例４）図５は本実施例の画像形成装
置の概略構成模型図である。本実施例においては磁性キ
ャリア捕集手段９として回転可能な非磁性のスリーブの
中に、非回転の電磁コイルを内包した磁界発生装置を使
用した。そしてこの磁性キャリア捕集手段９は、帯電ロ
ーラ２の下流側の感光ドラム１表面かつ帯電ローラ２表
面に対して対向させて配置した。磁性キャリア捕集手段
９のスリーブの回転方向は感光ドラム１との対向部にお
いて感光ドラム１の回転方向と同方向であり、かつ帯電
ローラ２との対向部において帯電ローラ２の回転方向と
逆方向である。またこの磁性キヤリア捕集手段９の磁力
は、スリーブ表面で約８００ガウスであり、感光ドラム
１表面及び帯電ローラ２表面からの磁性キヤリア捕集手
段９表面までの距離はそれぞれ約４００μｍとした。Ｓ
６は電磁コイルに対する電源、ＷＳは電源Ｓ６と電磁コ
イルとの間に介入させたスイッチ、１０はそのスイッチ
のオン・オフ制御器である。オン・オフ制御器１０は制
御回路部（不図示）により制御されてスイッチＳＷをオ
ン・オフして電磁コイルの磁界の発生タイミングを制御
する。

【００６６】このように磁性キャリア捕集手段９を配置
することで、現像装置４から吐出されて感光ドラム１上
に付着した磁性キャリアが帯電ローラ２表面に付着した
としても、磁性キャリア捕集手段９により捕集すること
ができる。

【００６７】また回転方式の磁性キャリア捕集手段９を
用いることで、実施例１から実施例３までの形態に比較
して、磁性キャリアを捕集する面を大きくすることが容
易に可能となる。更に例え磁性キャリア捕集手段９に磁
性キャリアが大量に捕集されてしまった場合でも、磁性
キャリア捕集手段９の電磁コイルをオフすることで磁界
の発生を停止し、磁性キャリア捕集手段９に捕集された
磁性キャリアを感光ドラム１上に再度吐出すことがで
き、長期にわたり磁性キャリアを安定的に捕集すること
が可能となる。感光ドラム１上に再度吐出された磁性キ
ャリアは、現像装置４で回収され現像剤として再度利用
することが可能となる。

【００６８】以上本実施例で示したように、回転可能な
非磁性のスリーブの中に、非回転の電磁コイルを内包し
た磁界発生装置を用いた磁性キャリア捕集手段９を、帯
電ローラ２の下流側で感光ドラム１及び帯電ローラ２に
それぞれ対向させて配置することにより、転写工程後の
感光ドラム１上の転写残トナーを接触二成分方式の現像
装置４により現像同時クリーニングで除去・回収し、再
利用する接触式の帯電ローラ２を用いたクリーナレス方
式の画像形成装置において、現像装置４から吐出された
磁性キャリアの帯電ローラ２に対する影響を排除するこ
とができ、かつ磁性キャリア捕集手段９の磁性キャリア
捕集能力を長期にわたり安定して維持することができ、
しかもクリーナレスシステムのメリットを生かした画像
形成装置を提供することが可能となる。

【００６９】（その他）１）磁性キャリア捕集手段９は必要に応じて複数個配設
することが出来る。

【００７０】２）実施例１〜４の配設形態を組み合わせ
て複数個の磁性キャリア捕集手段９を配設することもで
きる。

【００７１】３）磁性キャリア捕集手段９の発生する磁
力は一般に１００ガウスから２０００ガウスの間の値に
設定するのが好ましい。また、磁性キャリア捕集手段と
像担持体の距離、磁性キャリア捕集手段と接触帯電手段
の距離は１００μｍから５０００μｍの間の値に設定す
るのが好ましい。

【００７２】４）接触帯電部材はローラ型に限らず、回
動ベルト型、ブレード型やブロック型等の他の形状形態
とすることができる。

【００７３】５）接触帯電部材としての帯電ローラや回
動ベルトは回転する像担持体と従動回転させてもよい
し、像担持体と同方向あるいは逆方向に独立に回転させ
るようにしてもよい。

【００７４】６）静電潜像のトナー現像方式・手段は任
意である。反転現像方式でも正規現像方式でもよい。

【００７５】７）転写手段は実施形態例のローラ転写に
限られず、ブレード転写、ベルト転写、その他の接触転
写帯電方式であってもよいし、コロナ帯電器を使用した
非接触転写帯電方式でもよい。

【００７６】８）転写ドラムや転写ベルトなどの中間転
写体を用いて、単色画像形成ばかりでなく、多重転写等
により多色、フルカラー画像を形成する画像形成装置に
も本発明は適用できる。

【００７７】９）像担持体としての感光体は表面抵抗が
１０⁹ 〜１０¹⁴Ω・ｃｍの低抵抗層を持つことが、電荷
注入帯電を実現でき、オゾンの発生防止の面から望まし
いが、上記以外の有機感光体等でもよい。即ち接触帯電
は、電荷注入帯電方式、放電現象が支配的な接触帯電系
のどちらでもよい。

【００７８】１０）画像形成装置の作像プロセスは実施
例に限らず任意である。また必要に応じて他の補助プロ
セス機器を加えてもよい。

【００７９】１１）静電潜像形成のための画像露光手段
としては、実施形態例の様にデジタル的な潜像を形成す
るレーザー走査露光手段に限定されるものではなく、通
常のアナログ的な画像露光やＬＥＤなどの他の発光素子
でも構わないし、蛍光燈等の発光素子と液晶シャッター
等の組み合わせによるものなど、画像情報に対応した静
電潜像を形成できるものであるなら構わない。

【００８０】像担持体は静電記録誘電体等であっても良
い。この場合は、該誘電体面を所定の極性・電位に一様
に一次帯電した後、除電針ヘッド、電子銃等の除電手段
で選択的に除電して目的の静電潜像を書き込み形成す
る。

【００８１】１２）像担持体、帯電装置、現像装置等の
任意のプロセス機器を画像形成装置本体に対して一括し
て着脱交換自在なプロセスカートリッジ着脱式の装置構
成にすることもできる。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、転
写工程後の像担持体上の転写残トナーを接触二成分方式
の現像装置により現像同時クリーニングで除去・回収
し、再利用する接触帯電装置を用いたクリーナレス方式
の画像形成装置において、例え磁性キャリアが像担持体
表面に付着した場合でも、接触帯電手段への磁性キャリ
アの付着や埋め込みに起因する帯電不良を防止すること
ができ、しかもクリーナレスシステムのメリットを生か
した画像形成装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の画像形成装置の概略構成模型図

【図２】感光ドラムと帯電ローラの層構成模型図

【図３】実施例２の画像形成装置の概略構成模型図

【図４】実施例３の画像形成装置の概略構成模型図

【図５】実施例４の画像形成装置の概略構成模型図

【符号の説明】

１・・・感光ドラム（像担持体）２・・・帯電ローラ３・・・レーザビームスキャナ４・・・現像装置５・・・転写装置６・・・定着装置７・・・トナー帯電量制御手段（現像剤帯電量制御手
段）８・・・転写残トナー均一化手段（残留現像剤均一化手
段）９・・・磁性キャリア捕集手段Ｓ１〜Ｓ５・・・バイアス電圧印加電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、像担持体表面に接触しかつ像
担持体表面を帯電する接触帯電手段と、帯電処理された
像担持体に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、静
電潜像にトナーを供給し静電潜像を可視化するトナーと
磁性キャリアからなる現像剤を用いる接触二成分方式の
現像手段と、可視化したトナー像を転写材に転写する転
写手段とを有し、かつ前記転写手段により転写されずに
前記像担持体表面に残留したトナーを前記現像装置で回
収するクリーナレスシステムを用いた画像形成装置にお
いて、像担持体回転方向に沿って現像手段より下流でかつ接触
帯電手段より上流の像担持体表面、又は該像担持体表面
と接触帯電手段表面に対向させて磁界発生装置からなる
磁性キャリア捕集手段を設けることを特徴とする画像形
成装置。
【請求項２】像担持体と、像担持体表面に接触しかつ像
担持体表面を帯電する接触帯電手段と、帯電処理された
像担持体に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、静
電潜像にトナーを供給し静電潜像を可視化するトナーと
磁性キャリアからなる現像剤を用いる接触二成分方式の
現像手段と、可視化したトナー像を転写材に転写する転
写手段とを有し、かつ前記転写手段により転写されずに
前記像担持体表面に残留したトナーを前記現像装置で回
収するクリーナレスシステムを用いた画像形成装置にお
いて、接触帯電手段表面に対向させて磁界発生装置からなる磁
性キャリア捕集手段を設けることを特徴とする画像形成
装置。
【請求項３】像担持体と、像担持体表面に接触しかつ像
担持体表面を帯電する接触帯電手段と、帯電処理された
像担持体に静電潜像を形成する情報書き込み手段と、静
電潜像にトナーを供給し静電潜像を可視化するトナーと
磁性キャリアからなる現像剤を用いる接触二成分方式の
現像手段と、可視化したトナー像を転写材に転写する転
写手段とを有し、かつ前記転写手段により転写されずに
前記像担持体表面に残留したトナーを前記現像装置で回
収するクリーナレスシステムを用いた画像形成装置にお
いて、接触帯電手段よりも像担持体回転方向下流側において像
担持体表面と接触帯電手段表面に対向させて磁界発生装
置からなる磁性キャリア捕集手段を設けることを特徴と
する画像形成装置。
【請求項４】前記接触帯電手段が接触帯電ローラである
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかの画像
形成装置。
【請求項５】前記磁性キャリア捕集手段の発生する磁力
が１００ガウスから２０００ガウスの間の値であること
を特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかの画像形成
装置。
【請求項６】前記磁性キャリア捕集手段と前記像担持体
の距離、前記磁性キャリア捕集手段と前記接触帯電手段
の距離が１００μｍから５０００μｍの間の値であるこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかの画像形
成装置。
【請求項７】前記磁性キャリア捕集手段に使用する磁界
発生装置がマグネットであることを特徴とする請求項１
乃至請求項６の何れかの画像形成装置。
【請求項８】前記磁性キャリア捕集手段に使用する磁界
発生装置が電磁コイルにより磁界を発生する部材である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかの画像
形成装置。
【請求項９】前記磁性キャリア捕集手段の磁界の発生タ
イミングが制御可能であることを特徴とする請求項８の
画像形成装置。
【請求項１０】前記磁性キャリア捕集手段が回転可能な
磁界発生装置であることを特徴とする請求項１乃至請求
項９の何れかの画像形成装置。
【請求項１１】前記磁性キャリア捕集手段が複数個設け
られていることを特徴とする請求項１乃至請求項１０の
何れかの画像形成装置。
【請求項１２】前記情報書き込み手段は露光手段である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１１の何れかの画
像形成装置。