JP2003302815A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クリーナレス方式の画像形成装置において、
画像流れやボケ発生の抑制と、現像同時回収に伴う画像
メモリの発生防止とを好適に両立させ、長期にわたり良
好な画像形成を行なう装置を提供する。 【解決手段】 前記帯電ローラ２による直流電圧の印加
により感光ドラム１への帯電が開始されるとしたとき、
該帯電手段がその開始電圧の２倍以下のピーク間電圧に
あたる任意の交流電圧Ｖを印加する場合に、交流電圧Ｖ
に対し、像担持体に流れる交流電流Ｉの比Ｉ／Ｖをαと
し、前記開始電圧の２倍以上のピーク間電圧にあたる任
意の交流電圧Ｖａｃを印加するとき、像担持体に流れる
交流電流をＩａｃとして、「ΔＩａｃ＝Ｉａｃ−α×Ｖ
ａｃ」なる関係式より得られる放流電流ΔＩａｃは、前
記帯電処理される像担持体表面の単位面積１ミリ平方メ
ートル当たり、単位時間１秒当たり量を、０．５ｎＡ以
上２．６ｎＡ以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機あ
るいはプリンタ・ファクシミリ等の画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機あるいはプリンタ・ファク
シミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置は、潜像
担持体である感光体、その感光体を帯電処理する帯電装
置、感光体上に形成された静電潜像を現像剤であるトナ
ーにより現像化する現像装置、紙等の転写材（シート
材）にトナーを転写する転写装置、その後の感光体上に
残された残留トナーをクリーニングするクリーニング装
置、転写材上のトナーを定着させる定着装置等から構成
されている。

【０００３】近年、環境保全や資源の有効利用の点か
ら、クリーニング装置によって回収されている転写残ト
ナー、いわゆる廃トナーを現像装置に戻して再利用する
画像形成装置が開発されている。このような装置には、
例えばクリーニング装置を廃し、転写残トナーの清掃は
現像装置において現像工程と同時に行うといったクリー
ナーレス方式等が採用されている。

【０００４】また一方、この種の装置に使われる帯電手
段としては、コロナ放電に比べ放電生成物やオゾン発生
を極力抑え得ること、また帯電の安定性といった点か
ら、帯電ローラを用いたローラ帯電方式が好適であると
されている。

【０００５】このローラ帯電方式では、感光体表面電位
を得るために、帯電ローラに所定の放電開始電圧を直流
電圧として印加するＤＣ帯電方式が一般的であった。し
かし、ＤＣ帯電方式においては環境変動等によって接触
帯電部材の抵抗値が変動することや、また削れによって
感光体の膜厚が変化することによって放電開始電圧が変
動してしまい、感光体の電位を所望の値に保持すること
が難しいという問題があった。

【０００６】そこで、例えば特開昭６３−１４９６６９
号公報に記載された「接触帯電方法」では、所望の被帯
電体表面電位Ｖｔｈに相当するＤＣ電圧に、当該電圧Ｖ
ｔｈの２倍以上のピーク間電圧を持つ交流電圧成分（Ａ
Ｃ電圧成分）を重畳した電圧（交番電圧・脈流電圧・振
動電圧等、時間とともに電圧値が周期的に変化する電
圧）を接触帯電部材に印加する「ＡＣ帯電方式」を用い
て帯電の均一化や安定化を図るようにしている。この
「ＡＣ帯電方式」による帯電方法は、これはＡＣ電圧に
よる電位のならし効果を目的としたものであり、この方
法によれば、被帯電体の電位はＡＣ電圧のピークの中央
に相当する電位に収束し、環境等の外乱に影響されるこ
ともなくなる。

【０００７】ところで、ＡＣ帯電方法を先のクリーナレ
ス方式の装置に適用すると、とくに帯電手段に交流電圧
を印加する際、転写残トナーによる接触帯電部材の汚れ
が問題となる。

【０００８】例えば、マイナス帯電性の感光体とトナー
を用い、感光体上に可視化されたトナー画像を転写工程
においてプラス極性の転写手段にて転写する場合、転写
残トナーの極性はプラスからマイナスまで変動する。こ
の時、帯電ローラにマイナスの直流電圧に交流電圧が重
畳された電圧が印加されていたとすると、このマイナス
の直流成分によってプラスに帯電した転写残トナーが引
き寄せられ帯電ローラに付着する。

【０００９】そこで、特開平８−１３７３６８号公報に
記載された装置では、感光体の回転周面の回転方向に沿
って転写手段の下流側且つ帯電手段の上流側に、転写残
トナーを正規の帯電極性に揃えるトナー帯電制御手段を
設け、帯電部材の汚れによる帯電不良等に起因する画像
不良を防止している。すなわち、転写工程後、トナー帯
電制御手段を用いて感光体上の全ての転写残トナーの極
性をマイナスに揃えておくことで、帯電ローラへの付着
を防ぐことが可能となる。

【００１０】また一方、クリーナレス方式を採用するに
あたって用いられる現像方式としては、接触一成分現像
と二成分現像が代表的である。

【００１１】とくに二成分現像は、接触一成分現像と比
較して耐久性にも優れており、トナーとキャリアが摺擦
することでトナーへの電荷付与が安定して行われ、トナ
ーのトリボ分布も非常にシャープである。そのため、転
写効率が良く、転写残トナーが少量であることからもク
リーナレス方式の装置にはより適した現像方式であると
いえる。さらに、この二成分現像は、接触一成分現像よ
り階調性も優れていることから、高画質が求められるカ
ラープリンタにとくに多く用いられる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、クリーナレ
スシステムにおいて、上記のような接触帯電方式と二成
分現像とを併用すると、以下の問題が新たに生じる。

【００１３】第一の問題は、接触帯電により発生した放
電生成物に起因した画像流れ、ボケである。

【００１４】放電による接触帯電或は近接帯電の場合
も、コロナ帯電器による帯電処理との対比において発生
オゾン量は少ないのであるが皆無ではないので、放電生
成物による悪影響がある。画像形成装置にあっては、像
担持体としての感光体表面に放電生成物が付着すること
で感光体表面が低抵抗化して潜像の解像力が低下し、ま
た上記のようなクリーナレス方式を採用した画像形成装
置では、クリーニング装置による感光体の刷新効果が望
めなく、ボケ、画像流れ等が発生しやすくなる。

【００１５】第二の問題は、転写残トナーの現像器回収
不良である。

【００１６】クリーナレスで重要な要因となる転写後の
残留トナーの現像器回収性に関しては、二成分現像は、
接触一成分と比較し感光体への接触圧や摺擦度合いの面
から不利である。ちなみに現像器での転写残トナーの完
全回収が行われないと、その残留トナーは次の転写工程
で転写され画像メモリとして転写材上に現れてしまう。
現像器回収不良となるのは、主に逆極性に帯電したトナ
ーであるため、例えば上記特開平８−１３７３６８号公
報に記載されたようなトナー帯電制御手段を用いること
で正規の帯電極性に揃えることで解消することが可能で
はある。

【００１７】しかしながら、逆極性トナーを無くすため
にはある程度高い電圧をトナー帯電制御手段に印加せざ
るを得ない。すると、トナー帯電制御手段を通過した後
のトナーの中には、正規の極性ではあるが非常に高いト
リボをもった過帯電トナーが存在するため、これらのト
ナーが接触帯電手段を通過して現像部に送られた場合、
感光体との鏡映力により電界の力では引き戻せず、二成
分現像器での回収が困難となり回収不良が起こってしま
う。

【００１８】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであって、その目的とするところは、クリーナレ
ス方式の画像形成装置において接触帯電方式及び二成分
現像方式を採用した場合にあって、画像流れやボケ発生
の抑制と、現像同時回収に伴う画像メモリの発生防止と
を好適に両立させ、長期にわたり良好な画像形成を行な
う装置を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、像担持体表面に当接し所定電圧を印加す
ることにより同像担持体を帯電処理する帯電手段と、帯
電処理された像担持体に静電潜像を形成する露光手段
と、正負の電気的性質が互いに異なるトナー及びキャリ
アを少なくとも二成分として含んでなる現像剤を前記静
電潜像に供給して該静電潜像を可視化する二成分現像手
段と、該可視化した現像剤像を転写材に転写する転写手
段と、を有してなり、前記転写手段による転写材への転
写後、前記二成分現像手段が、前記像担持体に残余した
現像剤の回収を行う画像形成装置において、前記帯電手
段への直流電圧の印加によって前記像担持体への帯電が
開始するしきい値電圧の２倍以下の交流電圧Ｖを印加す
るときに、前記交流電圧Ｖに対して、該像担持体に流れ
る交流電流Ｉの比Ｉ／Ｖをαとし、前記しきい値電圧の
２倍以上の交流電圧Ｖａｃを前記帯電手段に印加すると
きに前記像担持体に流れる交流電流をＩａｃとして、 ΔＩａｃ＝Ｉａｃ−α×Ｖａｃ なる関係式より得られる放流電流ΔＩａｃは、前記帯電
処理される像担持体表面の単位面積１ミリ平方メートル
当たり、単位時間１秒当たり量を、０．５ｎＡ以上２．
６ｎＡ以下とすることを要旨とする。

【００２０】また、前記転写手段による転写材への転写
後、前記像担持体に残余した現像剤の帯電極性を正規の
帯電極性に揃える帯電制御を行う現像剤帯電制御手段を
さらに有することとしてもよい。

【００２１】また、前記像担持体は所定の軸芯周りに自
転する回転体であり、該像担持体の回転周面において、
回転方向の上流部位に対応する位置から下流部位に対応
する位置にかけて、前記転写手段と、前記現像剤帯電制
御手段と、前記帯電手段とが順次並設され、その回転周
面において、前記帯電手段による帯電処理と、露光手段
による静電潜像の形成と、二成分現像手段による現像剤
像の可視化と、可視化された現像剤像の転写材への転写
と、残余した現像剤の回収とがなされることとしてもよ
い。

【００２２】上記構成によれば、放電電流ΔＩａｃが上
述の範囲内となるように、すなわち帯電処理される像担
持体表面の単位面積１ミリ平方メートル当たり、単位時
間１秒当たり量が、０．５ｎＡ以上２．６ｎＡ以下とな
るように交流電流を直流電流に重畳して帯電手段に印加
することにより、像担持体に残余した現像剤の帯電量が
二成分現像手段の有する現像剤の帯電量と同等となる。
これにより、直流電圧のみを印加した場合に生じる像担
持体に残余した現像剤の過剰電荷付与が抑制され、さら
に二成分現像手段による現像剤の回収性が飛躍的に向上
する。

【００２３】また、現像剤帯電制御手段が、像担持体に
残余した現像剤の帯電量を一層増大させたとしても、上
記放電電流ΔＩａｃの厳密な設定範囲内では、印加電圧
のうちその交流成分が、像担持体に残余した現像剤の帯
電量を好適に低下させることとなり、二成分現像器によ
る現像剤の回収が完全に行われるようになる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を電子写真プロセス
利用のレーザビームプリンタに適用した一実施の形態に
ついて、図１〜図４を参照して説明する。

【００２５】本実施の形態のレーザビームプリンタは、
感光体へ当接して帯電処理を行うローラ帯電器を用い、
現像手段として二成分現像器を用いて、同二成分現像器
による現像同時クリーニングを行なうクリーナレス方式
の画像形成装置である。

【００２６】図１は、本実施の形態におけるレーザビー
ムプリンタの主要部をなす画像形成部を概略的に示す側
面図である。

【００２７】同図に示すように、画像形成部５０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）１、帯電手段としての帯電ローラ２、露光器３、
二成分現像手段としての二成分現像器４、転写手段とし
ての転写ローラ５、及び現像剤帯電制御手段としてのト
ナー帯電制御器４等を備えて構成されている。

【００２８】感光ドラム１は、その表面に帯電ローラ２
が当接することで帯電される。帯電後の感光ドラム１表
面（周面）は、周知のレーザダイオード、ポリゴンミラ
ー等を有する露光器（例えば、レーザービームスキャ
ナ）３から出力される画像情報を含んだレーザ光によっ
て露光され、その画像情報に対応する静電潜像が形成さ
れる。この静電潜像に、二成分現像器４から供給される
現像剤４ａが付着されトナー画像として現像される。二
成分現像器４は、現像剤４ａのコートされた現像スリー
ブ４ｂを感光ドラム１の周面の近接させた状態で回転さ
せる。回転する現像スリーブ４ｂには現像バイアス電圧
が印加される。この現像バイアス電圧は、所定の直流
（ＤＣ）電圧に、交流（ＡＣ）を重畳したものであり、
この現像バイアス電圧の印加により、現像スリーブ４ｂ
と感光ドラム１との間でジャンピング現像が行われるこ
ととなる。

【００２９】図２は、感光ドラム１及び帯電ローラ３の
構造を概略的に示す側面図である。

【００３０】同図に示すように、この感光ドラム１は外
径６０ｍｍの円柱形状を有する有機光導電体（ＯＰＣ）
ドラムであり、中心支軸を中心に１００ｍｍ／秒のプロ
セススピード（周速度）をもって矢指方向（時計回り）
に回転駆動される。また、この感光ドラム１は、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１
ｂ（下層）と、光電荷発生層１c（中間層）と、電荷輸
送層１ｄ（表層）とからなるそれぞれ厚さ数μｍ程度の
３層を、円周面上に下層、中間層、表層の順に塗り重ね
て構成されている。帯電工程では、所定電圧の印加され
た帯電ローラ２が感光ドラム１に当接され、当該感光ド
ラム１の周面を一様に負極性に帯電処理する。この帯電
条件の詳細については後述する。

【００３１】露光工程では、露光器３によって、不図示
の読み取り装置から送られる画像信号に対応して変調さ
れたレーザ光が感光ドラム１の周面上に露光走査され
る。こうして、当該感光ドラム１の周面には、走査露光
され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。

【００３２】感光ドラム１の周面に形成された静電潜像
は、二成分現像器４により順次にトナー画像として、負
に摩擦帯電されたトナー（ネガトナー）によって反転現
像されていく。現像スリーブ４ｂと感光ドラム周面との
最近接距離（Ｓ−Ｄｇａｐ）は３５μｍであり、この距
離を保つことで現像スリーブ上に形成された磁気ブラシ
が感光ドラム１の周面と適度に摺擦し現像同時回収が行
なわれる。また、現像器回収に有利であるように、現像
スリーブは感光ドラム１の回転方向とは逆方向に回転し
ている。二成分現像器に収納された現像剤４ａはトナー
及びキャリアを含有する周知の二成分現像剤である。ち
なみにキャリアには、その抵抗値が約１０¹³Ωｃｍ、粒
径が約４０μｍのものが用いられている。

【００３３】トナーは、キャリアとの摺擦により負極性
に摩擦帯電され、キャリアと共に順次現像スリーブへと
供給される。また、不図示の電子制御部が現像剤中のト
ナー濃度を認識し、使用されたトナー量を判断して、二
成分現像器上部に設けられたトナー容器（トナー補給機
構）から必要に応じて新たなトナーを補充する。

【００３４】一方、不図示の給紙機構部から転写材とし
てのシート状記録材（記録紙）Ｐが所定の制御タイミン
グにて感光ドラム１と転写ローラ５との接触ニップ部で
ある転写部位Ｔに給紙され、転写ローラ６に正極性の電
圧が印加されることにより、その給紙された記録材Ｐの
面に感光ドラム１面側のトナー画像が転写される。

【００３５】転写部を通りトナー画像の転写を受けた記
録紙Ｐは感光ドラム１の面から順次に分離されて定着器
へ搬送され、トナー画像の熱定着を受けて画像形成物
（プリント、コピー）として出力される。

【００３６】転写工程後の感光ドラム１の周面上には転
写残トナーが残存しており、その転写残トナーには画像
部の負極性トナー、非画像部の正極性トナー、及び転写
の正極性の電圧に影響され極性が正極性に反転してしま
ったトナーが含まれる。このような転写残トナーの極性
を負極性（正規の帯電極性）に揃えるためのトナー帯電
制御器７が設けられている。

【００３７】本実施の形態において、トナー帯電制御器
７は適度の導電性を持ったブラシ形状のものであり、負
極性の直流電圧が適宜印加されている。また、転写後の
感光ドラムに対しては、放電の起こる電圧である−１０
００ボルト（Ｖ）が印加される。これにより、トナー帯
電制御器（補助ブラシ）７を通過する転写残トナーには
電荷付与がなされ、負極性に揃えられる。

【００３８】上述した帯電工程では、転写残トナーの上
から感光ドラム１面上を帯電処理する。転写残トナーの
極性は負極性に一様に揃えられているため、負極性の直
流電圧を印加されている帯電ローラ２へのトナー付着は
ない。露光工程においても転写残トナー上から露光を行
うが、転写残トナーの量は少ないため、大きな影響は現
れない。現像工程においては、感光ドラム１上の未露光
部に存存する転写残トナーは、電界の関係上二成分現像
器に回収される。

【００３９】次に本実施の形態のレーザビームプリンタ
による帯電工程での帯電条件について説明する。

【００４０】帯電工程では、帯電ローラ２が像担持体
（感光ドラム）表面に当接（圧接）し、所定電圧を印加
することによって帯電処理を行う。この帯電ローラ２
は、感光ドラム１面上を帯電する長手方向の長さを３２
０ｍｍとし、図２に示すように、芯金（支持部材）２ａ
の外回りに、下層２ｂと、中間層２ｃと、表層２ｄとが
下から順次に積層された３層構造を有する。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、中間層
２ｃは帯電ローラ全体として均一な抵抗を得るための導
電層であり、表層２ｄは感光ドラム１上にピンホール等
の微小な破損部位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。

【００４１】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。 ａ．芯金２ａ：直径６ｍｍのステンレス丸棒 ｂ．下層２ｂ：カーボン分散の発泡ＥＰＤＭ 比重０．５ｇ／ｃｍ³ 体積抵抗値１０^２Ωｃｍ〜１０^９Ωｃｍ 層厚３．０ｍｍ、長さ３２０ｍｍ ｃ．中間層２ｃ：カーボン分散のＮＢＲ系ゴム 体積抵抗値１０^２Ωｃｍ〜１０^５Ωｃｍ 層厚７００μｍ ｄ．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１０^７Ωｃｍ〜１０^１０Ωｃｍ 表面粗さ（平均表面粗さＲａ）１．５μｍ 層厚１０μｍ

【００４２】この帯電ローラ２は、芯金２ａの両端部を
それぞれ軸受け部材により回転自存に保持させるととも
に押し圧バネ２ｅによって感光ドラム１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。そして、電源１２から直流電圧に所定周波数の交流
電圧を重畳した振動電圧（バイアス電圧Ｖｄｃ＋Ｖａ
ｃ）が芯金２aを介して帯電ローラ２に印加されること
で、回転する感光ドラム１の周面が所定の電位に帯電処
理される。

【００４３】次に、帯電工捏における放電電流量の算出
方法を説明する。

【００４４】図３には、放電電流量の測定を行うにあた
っての装置構成を概略的に示す。

【００４５】同図に示すように、帯電ローラ２を感光ド
ラム１に圧接し、感光ドラム１の回転に従動回転させな
がら、電源１２から帯電ローラ２への印加交流電圧を変
化させる。このとき、感光ドラム１の導電性ドラム基体
であるアルミニウム製シリンダ１ａからアースに流れる
交流電流値を電流計Ａで測定する。

【００４６】測定条件の詳細を以下に示す。 測定条件 感光ドラム１の回転スピード（プロセススピード）：１
００ｍｍ／秒 印加交流電圧Ｖａｃ：０（検出限界値以下）〜３．０Ｋ
Ｖｐｐ 印加交流電圧周波数ｆ：１２００Ｈｚ 帯電ローラ２及び感光ドラム１間の長手方向当接長：３
２０ｍｍ

【００４７】図４は、帯電ローラ２と感光ドラム１間の
印加交流電圧Ｖａｃ（Ｖｐｐ）と、測定された電流を単
位面積当たり、単位時間当り（ｍｍ²／秒）の値に換算
した電流値Ｉａｃとの関係を示すグラフである。ちなみ
にこの数値換算は、プロセススピードと帯電ローラ２と
感光ドラム１とが互いに当接する当接範囲（長手方向に
亘る長さ）に基づいて行った。

【００４８】電流Ｉａｃが放電しきい値（２×Ｖｔｈ）
以下では電圧Ｖａｃ及び電流Ｉａｃの関係は線形（Ｌ
１）である一方、電流Ｉａｃが当該放電しきい値を越え
て増加すると、電流増加に比して電圧増加の割合が徐々
大きくなっていく（Ｌ２）。すなわち、同図中の関係に
おいて、電圧Ｖａｃの増加にかかる勾配が徐々に大きく
なる傾向を示す。

【００４９】つまり、放電しきい値以上の任意の電圧Ｖ
ａｃに対応する実際の電流Ｉａｃと、両者（Ｖａｃ及び
Ｉａｃ）が線形関係にあると仮定して算出した仮想の電
流値との差を、放電に関与している電流の増分に相当す
る電流の偏差であると考えることができる。

【００５０】よって、放電しきい値２×Ｖｔｈ（Ｖ）以
下の電圧Ｖａｃに対する電流Ｉａｃの比をαとしたと
き、以下の演算式（１）によって得られるΔＩａｃ、す
なわち、 ΔＩａｃ＝Ｉａｃ−α・Ｖａｃ …（１） を放電電流量と定義する。

【００５１】ここで、画像流れ・ボケ発生の抑制と、二
成分現像器による現像器回収性の向上を最適化する放電
電流量の範囲について説明する。

【００５２】下表には、画像流れ・ボケ、現像器回収性
と放電電流量との関係について発明者らが行った実験の
結果を示す。

【００５３】画像流れ・ボケに関しては、厳しい条件で
ある高温高湿（３０℃８０％ＲＨ）環境下での、各放電
量１０時間印字テストを行なった後の放電電流量ΔＩａ
ｃと画質（画像流れ）で判断し、また現像器回収性に関
しては、高温高湿（上記）、低温低湿（１０℃１０％Ｒ
Ｈ）、通常環境（２４℃５０％ＲＨ）の３環境での回収
性を調べた。

【００５４】

【表１】 表中の実験結果に示されるように、特に、画像流れ・ボ
ケは２．６ｎＡ以下で発生せず、現像器回収性に関して
は３環境とも０．５ｎＡ以上で完全回収が行われること
が明らかとなった。

【００５５】以上から、０．５ｎＡ＜ΔＩａｃ＜２．６
ｎＡの範囲内に放電電流量を抑えていれば、二成分現像
装置を用いたクリーナレスシステムにおいて画像流れと
回収性を満たすことが明らかにされた。

【００５６】０．５ｎＡ以上で現像器回収性が良好であ
るのは、転写残トナーが帯電ローラの交流電圧において
逆放電（正極性側への放電）を受けることで、トナー帯
電制御器７にて過帯電されたトナートリボ（帯電量）が
現像器回収可能なトリボに低下したためである。

【００５７】実際、本発明者等によって検討を行なった
結果、ΔＩａｃ＝０（検出限界値以下）、０．３、及び
０．５ｎＡの条件で、それぞれ帯電ローラ通過後のトナ
ーのトリボは−１００、−８０、及び−５０μＣ／ｇと
なることが確認された。二成分現像器内のトナーのトリ
ボは−３５μＣ／ｇであり、ΔＩａｃ＝０．５ｎＡで二
成分現像器内のトナートリボに近い値となっていること
が分る。また、０．３ｎＡではトナートリボは低下しき
れておらず、完全な現像器回収は行えなかった。

【００５８】すなわち、本実施形態のレーザービームプ
リンタによれば、放電電流ΔＩａｃが、帯電処理される
感光ドラム１周面の単位面積１ミリ平方メートル当た
り、単位時間１秒当たり量で、０．５ｎＡ以上２．６ｎ
Ａ以下となるように交流電流を直流電流に重畳して帯電
手段に印加することにより、感光ドラム１周面に残余し
た現像剤のトナートリボが二成分現像器の有する現像剤
４ａのトナートリボと同等となる。これにより、直流電
圧のみを印加した場合に生じる感光ドラムに残余した転
写残トナーの過剰電荷付与が抑制され、さらに二成分現
像器による現像剤の回収性が飛躍的に向上する。

【００５９】また、トナー帯電制御器（補助ブラシ）７
が、感光ドラム１に残余した転写残トナーのトナートリ
ボを一層増大させたとしても、上記放電電流ΔＩａｃの
厳密な設定範囲内では、印加電圧のうちその交流成分
が、感光ドラム１に残余した転写残トナーのトナートリ
ボを好適に低下させることとなり、二成分現像器による
現像剤の回収が完全に行われるようになる。

【００６０】従って、本実施形態のレーザービームプリ
ンタによれば、クリーナレスシステムとして低オゾン・
低電力、帯電安定性、環境安定性に保証するとともに、
長期にわたり高品位で高画質な画像を提供することがで
きるようになる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
接触帯電手段に直流電圧に所定の交流電圧を重畳するこ
とで、低オゾン・低電力、帯電安定性、環境安定性に優
れるなどの特長と、長期に亘って高品位で高画質な画像
を形成するといった特長とを、兼ね備えることができる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施の形態につい
て、その主要部を概略的に示す側面図。

【図２】同実施の形態における感光ドラム及び帯電ロー
ラの構造を概略的に示す側面図。

【図３】同実施の形態に係り、放電電流量の測定を行う
にあたっての装置構成を概略的に示す概略構成図。

【図４】感光ドラム及び帯電ローラ間における交流電圧
と交流電流量との関係図。

【符号の説明】

１ 感光ドラム １ａ アルミニウム製シリンダ（導電性ドラム基体） １ｂ 下引き層 １ｃ 光電荷発生層 １ｄ 電荷輸送層 ２ 帯電ローラ ２ａ 芯金（支持部材） ２ｂ 下層 ２ｃ 中間層 ２ｄ 表層 ２ｅ 押し圧バネ ３ 露光器 ４ 二成分現像器 ４ａ 現像剤 ４ｂ 現像スリーブ ５ 転写ローラ ７ トナー帯電制御器（補助ブラシ） １２ 電源 ５０ 画像形成部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木下 正英 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H077 AA11 AA37 AC16 AD02 AD06 AD36 AE06 EA03 EA16 GA17 2H200 FA14 FA18 GA16 GA23 GA34 GA45 GA54 GA57 GA59 GB37 HA03 HB12 HB17 HB22 HB43 HB45 HB46 HB47 HB48 JA02 MA03 MA04 MA08 MA14 MA20 MB04 MC06 NA06 NA08 NA09

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体表面に当接し所定電圧を印加する
   ことにより同像担持体を帯電処理する帯電手段と、帯電
   処理された像担持体に静電潜像を形成する露光手段と、
   正負の電気的性質が互いに異なるトナー及びキャリアを
   少なくとも二成分として含んでなる現像剤を前記静電潜
   像に供給して該静電潜像を可視化する二成分現像手段
   と、該可視化した現像剤像を転写材に転写する転写手段
   とを有してなり、前記転写手段による転写材への転写
   後、前記二成分現像手段が、前記像担持体に残余した現
   像剤の回収を行う画像形成装置において、 前記帯電手段への直流電圧の印加によって該像担持体へ
   の帯電が開始するしきい値電圧の２倍以下の交流電圧Ｖ
   を印加するときに、前記交流電圧Ｖに対して、該像担持
   体に流れる交流電流Ｉの比Ｉ／Ｖをαとし、 前記しきい値電圧の２倍以上の交流電圧Ｖａｃを前記帯
   電手段に印加するときに前記像担持体に流れる交流電流
   をＩａｃとして、 ΔＩａｃ＝Ｉａｃ−α×Ｖａｃ なる関係式より得られる放流電流ΔＩａｃは、前記帯電
   処理される像担持体表面の単位面積１ミリ平方メートル
   当たり、単位時間１秒当たり量を、０．５ｎＡ以上２．
   ６ｎＡ以下とすることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、 前記転写手段による転写材への転写後、前記像担持体に
   残余した現像剤の帯電極性を正規の帯電極性に揃える帯
   電制御を行う現像剤帯電制御手段をさらに有してなるこ
   とを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】前記像担持体は所定の軸芯周りに自転する
   回転体であり、 該像担持体の回転周面において、回転方向の上流部位に
   対応する位置から下流部位に対応する位置にかけて、前
   記転写手段と、前記現像剤帯電制御手段と、前記帯電手
   段とが順次並設され、 その回転周面において、前記帯電手段による帯電処理
   と、前記露光手段による静電潜像の形成と、前記二成分
   現像手段による静電潜像の可視化及び残余した現像剤の
   回収と、可視化された現像剤像の転写材への転写とがな
   されることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。