JP3113803B2

JP3113803B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3113803B2
Application number: JP07243391A
Authority: JP
Inventors: 久芳三枝
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 1994-11-08
Filing date: 1995-09-21
Publication date: 2000-12-04
Anticipated expiration: 2015-09-21
Also published as: KR960018787A; JPH08190269A; DE69522899T2; EP0712057B1; EP0712057A1; DE69522899D1; KR100367265B1; US5678142A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プロセスを用
いて画像を形成する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、現像装置にて現像とクリーニング
を同時に行うプロセス、すなわち、クリーナレスプロセ
スを使用した画像形成装置としては、例えば、特開平３
−１２７０８６号公報に開示されているものが知られて
いる。これは、ドラム状の感光体の周囲に、コロナ帯電
器、露光器、現像器、コロナ転写器、複数のメモリ除去
ブラシ、除電器を順に配置し、感光体を帯電器で均一に
帯電した後、露光器で露光して静電潜像を形成し、この
静電潜像を現像器で着色粉であるトナーにより現像して
顕像化し、この顕像化した像を転写器で普通紙などの記
録媒体に転写して画像形成する。

【０００３】また、動作において転写後の感光体上には
転写残留トナーが分布して残留し、除電器で感光体を除
電して表面電位を非画像部と画像部とで均一にしても感
光体表面には転写残留トナーの分布が残る。そこで、複
数のメモリ除去ブラシを用いて転写残留トナーを均一化
している。これによりメモリの発生により印刷画像にゴ
ーストが発生するのを防止している。具体的には、第
１、第２の導電性ブラシを使用し、転写残留トナーと同
極性の電位及び逆極性の電位をそれぞれ与え、転写残留
トナーの吸収及び放出、トナー及び感光体の帯電又は除
電を行わせることで転写残留トナーの均一化を行ってい
る。そして同時に感光体表面において非画像部と画像部
とで電位差が無くなるようにもしている。

【０００４】ところでコロナ帯電器を使用した場合、オ
ゾンが発生し、オゾンは人体に有害であるばかりでな
く、感光体の帯電性能にも悪影響を与える。そこでコロ
ナ帯電に代えて接触帯電を行えばオゾンの発生を無くす
ことができる。このようなことから、特開平４−３１０
９８０号公報にはクリーナレスプロセスと接触帯電法を
併用した技術が開示されている。これは第２のブラシを
帯電ブラシとし、第１のブラシに第２のブラシとは逆極
性の電位を印加してメモリ除去を行うようになってい
る。すなわち、転写終了後、第１のブラシでメモリ除
去、すなわち、残留トナーの均一化を行い、第２のブラ
シで次の露光に向けて均一な帯電を行うようになってい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、クリー
ナレスプロセスと接触帯電法を併用した場合、転写残留
トナーの影響はメモリ現象以外にも帯電ブラシに対する
転写残留トナーの付着という問題が生じる。そして帯電
ブラシに多量のトナーが付着すると帯電性能が低下する
問題が生じる。

【０００６】例えば、図１０に示すように、１００％黒
化率の印刷パターンを１００枚連続して印刷した後、帯
電ブラシ１（特開平４−３１０９８０号公報の第２のブ
ラシに相当）にクーロンメータ２を接続し、付着トナー
３を圧縮空気４で吹飛ばして帯電ブラシ１に発生する鏡
像電荷を測定した結果、付着トナー３が逆極性トナーで
あった。一方、図１１に示すように、感光体５にクーロ
ンメータ６を接続し、感光体５上の転写残留トナー７を
圧縮空気８で吹飛ばして感光体５に発生するの鏡像電荷
を測定したところトナーの極性は現像時の極性と変化が
なかった。

【０００７】なお、この方法では、トナー帯電量が全ト
ナー電荷の総和としか表すことができないため、トナー
の正確な帯電量分布は分からないが、帯電ブラシ１に付
着したトナー極性が逆であることから、転写残留トナー
の帯電量分布は図１２に示すような分布になっていると
推測できる。図中斜線の部分は逆極性トナーの分布とな
る。

【０００８】転写残留トナー中に逆極性トナーがある
と、帯電ブラシ１の極性と反対であることからこの逆極
性トナーは帯電ブラシ１に付着することになる。また、
帯電ブラシ１に付着したトナーは感光体表面電位が変化
したとき（例えば、非画像部と画像部との境界）に、感
光体表面と帯電ブラシとで作成された電界が急激に変化
し、帯電ブラシに付着していたトナーが多量に放出さ
れ、その結果クリーニング不良を起こしメモリが発生す
る虞があった。

【０００９】そこで、本発明は、接触帯電手段への残留
着色粉の付着を防止でき、従って、接触帯電手段の帯電
性能が劣化するのを防止できると共にメモリ発生を防止
できる画像形成装置を提供する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１対応の発明は、
静電潜像保持体に接触し、この静電潜像保持体を帯電す
る接触帯電手段と、この接触帯電手段により帯電した静
電潜像保持体に静電潜像を形成する露光手段と、この露
光手段により静電潜像保持体に形成した静電潜像を着色
粉で現像して顕像化する現像手段と、この現像手段によ
り顕像化した像を記録媒体に転写する転写手段と、この
転写手段により転写を終了した静電潜像保持体を除電す
る除電手段とを備え、除電手段により除電した静電潜像
保持体を接触帯電手段により再度帯電して露光、現像、
転写、除電を繰り返すと共に静電潜像保持体表面に転写
時に残留した着色粉を現像手段が現像と同時に回収して
クリーニングする画像形成装置において、接触帯電手段
と転写手段との間に、静電潜像保持体表面に残留した着
色粉に接触してその着色粉に接触帯電手段が帯電する電
位と同極性の電荷を与えて転写時に残留した着色粉の帯
電量分布を負の方向にシフトする着色粉接触帯電部材を
設け、着色粉接触帯電部材に対して、現像位置での静電
潜像保持体電位に影響を与えず、かつ着色粉接触帯電部
材と静電潜像保持体との電位差が着色粉接触帯電部材と
静電潜像保持体間の放電開始電圧以上になる電圧を印加
することにある。

【００１１】請求項２対応の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、着色粉接触帯電部材は朱子織りブ
ラシとしたものである。

【００１２】

【作用】この発明においては、転写後に残留した着色粉
は着色粉接触帯電部材により接触帯電手段が帯電する電
位と同極性の電荷が与えられる。従って、転写後に残留
した着色粉中に接触帯電手段と逆極性のものはほとんど
無くなり、残留した着色粉が接触帯電手段に付着するこ
とは無くなる。また、着色粉接触帯電部材に対して、現
像位置での静電潜像保持体電位に影響を与えず、かつ着
色粉接触帯電部材と静電潜像保持体との電位差が着色粉
接触帯電部材と静電潜像保持体間の放電開始電圧以上に
なる電圧を印加しているので、逆極性の着色粉を接触帯
電手段が帯電する電位と同極性にでき、また、現像位置
での現像及び同時クリーニングが確実にできる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１において１１は静電潜像保持体であるドラム
状の感光体で、この感光体１１は駆動機構（図示せず）
により図中矢印で示すように時計方向に一定の速度で回
転するようになっている。

【００１４】前記感光体１１の周囲に、上部から時計回
りに接触帯電手段１２、現像手段１３、転写手段１４、
除電手段１５を順次所定の間隔を隔てて配置している。
そして、感光体１１の上方に露光手段１６を配置し、こ
の露光手段１６から記録情報をのせたレーザ光を接触帯
電手段１２と現像手段１３の間の感光体１１の表面に照
射して露光するようになっている。前記接触帯電手段１
２と除電手段１５との間に着色粉接触帯電部材１７を配
置している。

【００１５】前記感光体１１は、図２の(a) に示すよう
に、例えば、外径が１６mmで肉厚が０．８mmの両切りの
アルミ筒１１ａの上に電荷発生層１１ｂを塗布し、さら
にその上に電荷輸送層１１ｃを塗布して形成している。
電荷輸送層１１ｃは、可視光や半導体レーザからのレー
ザ光に対して透光性があり、電荷発生層１１ｂに露光エ
ネルギーを伝達するようになっている。なお、図２の
(b) に示すように、アルミ筒１１ａと電荷発生層１１ｂ
との間に下引き層１１ｄを介在し、電荷輸送層１１ｃの
上に表面保護層１１ｅを被覆してもよい。

【００１６】前記接触帯電手段１２は、導電性ブラシか
らなり、このブラシは、レーヨンに導電性カーボンを添
加することにより導電性を持たせている。導電性繊維１
本の太さは１Ｄ〜１０Ｄが好ましく、植毛密度は５，０
００本／inch²〜２５０，０００本／inch²が好ましい
が、この実施例では太さが６Ｄの導電性ブラシ繊維を１
００，０００本／inch²の密度で植毛したものを使用し
ている。導電性ブラシ繊維の比抵抗は１０⁴Ω・cm〜１
０⁸Ω・cmの間が好ましく、この実施例では１０⁵Ω・
cmの導電性ブラシ繊維を使用している。また、導電性ブ
ラシ繊維に過電流が流れたとき燃焼するのを防止するた
めに難燃処理を施したり、環境の変化、特に湿度の変化
による影響を少なくするために疎水性処理を施してもよ
い。

【００１７】また、接触帯電手段１２は、図３に示すよ
うにパイル織りした導電性ブラシ繊維１２ａを使用し、
このブラシ繊維１２ａの両端部にはカーボンを添加して
導電性を持たせた導電性接着剤１２ｂにより金属基板１
２ｃとの間に導電性を持たせている。前記導電性ブラシ
繊維１２ａと感光体１１との接触深さは０．２mm〜３．
０mm程度が好ましく、この実施例では接触深さを１．０
mmに設定している。前記接触帯電手段１２を配置したと
き、金属基板１２ｃの垂線は感光体１１の中心を通過し
ても、感光体１１の中心よりも下流側を通過してもよ
い。この実施例では金属基板１２ｃの垂線は感光体１１
の中心を通過するようになっている。

【００１８】前記露光手段１６は、例えばケース内に半
導体レーザ発振器、このレーザ発振器からのレーザ光を
偏向走査するポリゴンミラー等の偏向器、この偏向器で
偏向走査されたレーザ光の像面湾曲等各種補正を行う補
正レンズ、レーザ光を所定の位置に導く各種反射ミラ
ー、レーザ光の走査開始位置を検出する検出器などを収
納し、出射する走査レーザ光１６ａを感光体１１の感光
面に照射するようになっている。前記露光手段１６は、
例えばホストコンピュータから受信したドットイメージ
データに基づいてレーザドライバーが半導体レーザ発振
器を駆動して得られるレーザ光を走査レーザ光１６ａと
して出射する。

【００１９】前記現像手段１３は、前記感光体１１と接
触し図中矢印で示すように反時計方向に回転する現像ロ
ーラ１３ａ、図中矢印で示すように反時計方向に回転し
て前記現像ローラ１３ａにホッパー１３ｂ内の着色粉
（以下、トナーと称する。）１３ｃを供給する供給ロー
ラ１３ｄ、現像ローラ１３ａに供給されるトナー１３ｃ
を規制して一定の厚さの層状に形成するトナー層厚規制
部材１３ｅ、ホッパー１３ｂ内のトナー１３ｃを攪拌す
る攪拌部材１３ｆ、ホッパー１３ｂ内にトナー１３ｃを
補給するトナーボックス１３ｇにより構成している。

【００２０】給紙手段（図示せず）により記録媒体であ
る用紙１８が感光体１１と転写手段１４との間の像転写
部を経由して搬送され、像転写が終了した用紙１８は熱
定着装置（図示せず）により熱定着されて排紙されるよ
うになっている。この装置は、ホストコンピュータから
印字開始信号を受信すると、感光体１１が時計方向に回
転し、感光体１１の表面が接触帯電手段１２にて均一に
帯電される。

【００２１】そしてホストコンピュータから受信したド
ットイメージデータに基づいて変調されたレーザ光を半
導体レーザ発振器から出射し、このレーザ光が露光手段
１６内で偏向走査され、走査レーザ光として帯電した感
光体１１の上に照射される。こうして感光体１１が露光
手段１６で露光され、静電潜像が形成される。

【００２２】露光により形成された静電潜像は現像手段
１３の現像ローラ１３ａによりトナー１３ｃが付着され
て顕像化される。そして顕像化された像は像転写部にて
転写手段１４の動作により用紙１８の上に転写される。
像が転写された用紙１８はその後熱定着装置により熱定
着されて排出されることになる。

【００２３】この実施例においては、電子写真方式のプ
ロセスの簡素化を行うために現像として反転現像法を採
用し、かつ転写残留トナーのクリーニングを現像と同時
に行う方式を採用している。この方式で現像を行う場
合、感光体１１の表面電位の変化及び感光体１１上のト
ナーの状況等は図４に示すように遷移する。先ず、帯電
工程では接触帯電手段１２により図４の(a) に示すよう
に感光体１１を−６００Ｖに均一に帯電する。このとき
感光体１１上に前のプロセスで転写できなかった転写残
留トナーａも同時に帯電される。転写残留トナーの下の
感光体１１の面も同様に帯電される。

【００２４】次に露光工程では感光体１１は図４の(b)
に示すように露光手段１６からの走査レーザ光により露
光され表面電位を減衰して静電潜像を形成する。このと
きの露光部の表面電位は−２０Ｖとなる。ここで、感光
体１１の表面電位の半減露光量は２．５ erg／cm²であ
り、一般に感光体表面電位の半減露光量の３〜４倍程度
の露光量があれば充分であるので、露光量を１０．０ e
rg／cm²に設定している。

【００２５】静電潜像はその後、現像手段１３にてトナ
ーにより現像されるが、現像ローラ１３ａは−２００Ｖ
の現像バイアスが印加されているので、現像ローラ１３
ａ上のトナー１３ｃもこの現像バイアスがかけられ、感
光体１１と接触する。従って、この現像工程では図４の
(c) に示すように感光体１１上の未露光領域のトナーｂ
は静電力によって現像ローラ１３ａ上に付着し、露光領
域のトナーｃは静電力によって現像ローラ１３ａから感
光体１１上に付着する。このように、未露光領域のトナ
ーｂは現像ローラ１３ａに回収されることになり、転写
残留トナーのクリーニングが行われる。

【００２６】次の転写工程では図４の(d) に示すように
感光体１１上のトナーｄは帯電した用紙１８に吸着され
る。このとき、感光体１１上の転写されずに残った転写
残留トナーは次の現像工程で現像ローラ１３ａに回収さ
れる。また、逆極性トナーｅは転写されないで、感光体
１１上に残留する。従って、転写残留トナーとなった逆
極性トナーｄは接触帯電手段１２の導電性ブラシの極性
とは反対の極性になっているのでこのままでは静電的に
導電性ブラシに付着するという問題が生じる。

【００２７】負極性の反転現像方式では、白地部の感光
体表面電位が−４００Ｖ〜−８００Ｖ程度が好ましく、
この実施例では−６００Ｖ付近になるようにしているた
め、図３に示すように、接触帯電手段１２の金属基板１
２ｃに電源１９から過電流防止用の保護抵抗２０を介し
て−１，１００Ｖの電圧を印加するようにしている。保
護抵抗２０の抵抗値としては１ＭΩ〜２００ＭΩの間が
良好であるが、この実施例では１０ＭΩの保護抵抗を使
用している。

【００２８】また、帯電手段としてコロナ帯電器を使用
すると、帯電ワイヤに１００μＡ〜６００μＡの電流が
流れるが、この実施例のように導電ブラシからなる接触
帯電手段１２を使用すると５μＡ〜１０μＡ程度の電流
しか流れないので、放電が小さく、オゾンの発生量は極
めて少ない。従って、オゾンによる人体への悪影響や感
光体１１への悪影響はほとんど無い。

【００２９】この実施例の現像手段１３は現像と同時に
転写残留トナーのクリーニングを行うが、このような現
像プロセスでは反転現像で行うことが重要となる。それ
はトナーの極性と帯電極性が同じであるため、接触帯電
手段１２で帯電を行った場合にトナーの極性が反転する
ことがないためである。これに対し、正規現像で現像同
時クリーニングを行うとすると以下のようになる。この
場合は負帯電感光体を使用するとトナーとしては正極性
のものを使用することになる。

【００３０】帯電工程では図５の(a) に示すように感光
体上の転写残留トナーａは逆極性の負のトナーになる。
次の露光工程では図５の(b) に示すように白地部（バッ
クグランド）に相当する部分は光が照射されるが、トナ
ーの下にも光が回り込むため白地部のトナーの下の感光
体表面電位も減衰してしまう。

【００３１】次の現像工程で正極性トナーを使用して未
露光部を現像すると、図５の(c) に示すように感光体の
未露光部の転写残留トナーｂは静電的に除去され、現像
されるべきパターンがネガ状に抜けてしまう。すなわ
ち、ネガゴーストと呼ばれる、黒ネガ、メモリ画像不良
となる。また、露光部にある転写残留トナーｃは現像ロ
ーラにより吸引されることがないので、感光体上に残っ
たままになる。さらに、場合によってはトナー中の正極
性トナーを吸引してしまう現象も発生する。

【００３２】次の転写工程では図５の(d) に示すよう
に、露光部上の転写残留トナーｃは転写手段と同極性の
ため転写されずに感光体上に残ってしまう。そのため、
プロセスサイクルが繰り返される度に感光体上の転写残
留トナーは増加する。また、転写残留トナーにより吸引
された正極性トナーは転写されるため、転写画像の白地
部に感光体の１回転前の画像が現れる。（白ポジメモ
リ）すなわち、正規現像方式ではプロセスサイクルが繰り返
される毎に感光体上の転写残留トナーが増加し、黒ネガ
メモリや白ポジメモリの発生が増加してしまう。

【００３３】このように、正規現像方式ではクリーニン
グ同時現像は非常に難しく、クリーニング同時現像を行
う場合は反転現像方式を採用することになる。本実施例
では現像手段１３により感光体１１をクリーニングする
ため、感光体１１に付着した紙カスをホッパー１３ｂ内
に取り込んでしまう虞があるが、感光体１１に付着した
紙カスは着色粉接触帯電部材１７により除去できる。

【００３４】転写手段１４としてはスコロトロン型放電
器を使用している。スコロトロン型放電器は、コロトロ
ン型放電器に比べて転写電荷の発生量が少なく、電子写
真プロセススピードが比較的遅い場合に適している。ス
コロトロン型放電器は、転写電荷の発生量が少ないが、
用紙１８に供給する電荷量を用紙電荷量に応じて制御で
きるため、高湿環境下で用紙１８の抵抗値が低下しても
一定量の電荷を保持できる。すなわち、転写性能が劣化
しにくい。

【００３５】この転写手段１４は、図６に示すように、
放電ワイヤ１４ａ及び転写グリッド１４ｂを備え、放電
ワイヤ１４ａとして直径が４０μｍ〜８０μｍの金メッ
キを施したタングステンワイヤが好ましく、この実施例
では直径が６０μｍの金メッキを施したタングステンワ
イヤを使用している。また、放電ワイヤ１４ａに流す電
流は、１００μＡ〜５００μＡが好ましく、この実施例
では１６０μＡの定電流を流すようにしている。

【００３６】前記転写グリッド１４ａに印加する電圧値
は感光体１１から用紙１８の転写効率ηを測定し、その
測定値より最適電圧値を設定した。この実施例では転写
グリッド１４ａに印加する電圧を７００Ｖにしている。
正極のコロナ放電器のオゾン発生量は負極のコロナ放電
器のオゾン発生量に比べて１桁少ないため、放電器とし
て正極のスコロトロン型放電器を使用することでオゾン
発生量を微量に抑えることができる。

【００３７】転写効率ηは、以下のようにして求める。ａ．黒のソリッドパターンを印刷する。ｂ．印刷の最中に印刷動作を停止させる。ｃ．転写後の感光体１１上のトナーをメンディングテー
プ（３Ｍ製）により採取する。すなわち、メンディング
テープに粘着転写する。ｄ．このメンディングテープを印刷していない用紙に貼
り付け、反射率ＯＤ１を測定する。ｅ．サンプリングしていないメンディングテープを同一
の用紙に貼り付け、反射率ＯＤ２を測定する。ｆ．転写効率ηを、η＝１−（ＯＤ１／ＯＤ２）、によ
り求める。

【００３８】トナーとしては重合反応により作る重合法
トナーを使用することで、転写残留トナーを少なくで
き、メモリ現象の発生を抑えることができる。また、重
合法トナーは、粒径が揃っているうえ、粒子間での成分
のバラツキが小さいので、帯電量分布がシャープで逆帯
電トナーが少ないという利点がある。以上のことから、
重合法トナーの極性を変化させ、転写残留トナー中に含
まれる逆極性トナーを減少させることができる。

【００３９】着色粉接触帯電部材１７は、導電性ローラ
や導電性ブラシあるいは導電性ブレードなどからなり、
この実施例では導電性ブラシを使用している。この導電
性ブラシの繊維の太さは１Ｄ〜１０Ｄ程度が好ましく、
この実施例では６Ｄの太さにしている。また、導電性ブ
ラシ繊維の比抵抗は１０⁵Ωcmにしてある。さらに、こ
の導電性ブラシ繊維の織り方は図３に示すようなパイル
織りでも、また図７に示す朱子織りでもよい。

【００４０】前記着色粉接触帯電部材１７には、転写残
留トナーに電荷を与えることと感光体表面電位に悪影響
を与えないことの２つの特性が要求される。すなわち、
着色粉接触帯電部材１７は転写残留トナーの逆極性トナ
ーに電荷を与えて逆帯電トナーを減少させる役目が要求
される。一般に、接触帯電の機構として接触面を介して
電荷が移動する電荷注入機構と放電によって電荷が移動
する放電機構とが知られている。そして接触帯電では放
電によって電荷が移動する放電機構が支配的である。

【００４１】放電を起こすためには、着色粉接触帯電部
材１７と感光体１１の表面電位との電位差を着色粉接触
帯電部材１７と感光体１１間の放電開始電圧以上にする
必要がある。図８に着色粉接触帯電部材１７への印加電
圧と感光体１１の表面電位との関係を示す。この図から
印加電圧が−５５０Ｖ付近から大きくなると感光体１１
の表面電位が急激に上昇することが分かる。すなわち、
接触帯電においては放電による電荷移動が支配的なこと
から放電開始電圧が−５５０Ｖ付近であることが分か
る。

【００４２】また、逆極性トナーは着色粉接触帯電部材
１７と逆極性であるため、電荷の移動が起こりやすい。
着色粉接触帯電部材１７への印加電圧を、＋５００Ｖ、
−５００Ｖ、−１，０００Ｖと変化させて、それぞれ１
００枚黒ベタ連続印字を行い、そのときの現像手段１３
での全トナー消費量と接触帯電手段１２に付着したトナ
ー量を測定したところ表１に示す結果が得られた。

【００４３】なお、着色粉接触帯電部材１７としては、
朱子織りの導電性ブラシを使用している。すなわち、前
記接触帯電手段１２に使用する導電性ブラシが感光体１
１の回転方向に対して５mmの幅があるのに対して着色粉
接触帯電部材１７に使用する朱子織りの導電性ブラシは
感光体１１の回転方向に対して約１mmの幅である。

【００４４】

【表１】

【００４５】表から分かるように、着色粉接触帯電部材
１７に−１，０００Ｖを印加してこの帯電部材１７にト
ナー極性と同極性の電荷を与え、かつ感光体１１と着色
粉接触帯電部材１７との間で放電させることで接触帯電
手段１２へのトナー付着量が減少する。すなわち、着色
粉接触帯電部材１７と感光体１１表面間の電位差を両者
間の放電開始電圧以上の条件に設定することにより、放
電により発生した負の電荷が感光体１１表面上の転写残
留トナー表面に移動し、図１２に示す転写残留トナーの
帯電量分布が負の方向にシフトして、負の電圧が印加さ
れた接触帯電手段１２に付着しやすい正の電荷を有する
転写残留トナーの分布（図１２の斜線部分）が無くな
り、接触帯電手段１２への転写残留トナーの付着が抑制
される。

【００４６】一方、着色粉接触帯電部材１７により接触
帯電を行った場合、感光体１１の表面電位の絶対値が大
きくなることが予測される。そして、帯電電位の絶対値
が大きくなると印刷の白地部にカブリが発生することが
知られている。また、接触帯電法では高湿環境下では感
光体１１の表面電位の絶対値が大きくなることも知られ
ている。

【００４７】このようなことから、着色粉接触帯電部材
１７により感光体１１の表面電位を大きく変化させるこ
とは好ましくない。感光体１１の表面電位を変化させな
いようにするには、感光体１１と着色粉接触帯電部材１
７との接触面積を減らせばよく、前述した朱子織りの導
電性ブラシが最も適している。

【００４８】着色粉接触帯電部材１７に印加した電圧と
接触帯電手段１２で帯電した後の現像位置における感光
体１１の表面電位を測定したところ図９に示す結果が得
られた。すなわち、着色粉接触帯電部材１７に−１，０
００Ｖを印加したとき表面電位が大きく変化することが
分かった。また、−８００Ｖでは表面電位がほとんど変
化しないことも分かった。

【００４９】そこで、表面電位に変化を与えない着色粉
接触帯電部材１７に印加する電圧としては着色粉接触帯
電部材１７と感光体１１表面間の放電開始電圧以上であ
る−５５０Ｖ〜−８００Ｖが適していることが確認でき
た。すなわち、着色粉接触帯電部材１７に電圧を印加せ
ずに接触帯電手段１２のみに所定の電圧（本実施例では
−１１００Ｖ）を印加したときの、現像位置における感
光体１１の表面電位Ｖ0 の範囲を、｜Ｖmin ｜≦Ｖ0 ≦
｜Ｖmax ｜、（但し、｜Ｖmin ｜＜｜Ｖmax ｜、本実施
例では−６１０Ｖ〜−６２０Ｖの範囲）とし、着色粉接
触帯電部材１７に電圧を印加し、さらに、接触帯電手段
１２に所定の電圧（本実施例では−１１００Ｖ）を印加
したときの現像位置における感光体１１の表面電位をＶ
1 としたとき、｜Ｖmin ｜≦Ｖ1 ≦｜Ｖmax ｜の関係を
満たしていることが望ましい。

【００５０】また、このとき使用した着色粉接触帯電部
材１７の繊維密度は感光体の軸方向に対して８，３００
本／inchであった。

【００５１】そこで、感光体１１の軸方向の繊維密度が
８，３００本／inch以下の朱子織りの導電性ブラシを着
色粉接触帯電部材１７として使用し、この帯電部材１７
に−７００Ｖの電圧を印加して印刷率５％の印刷パター
ンで１０，０００枚連続印刷したところ、接触帯電手段
１２へのトナーの付着による帯電異常は発生しなかっ
た。すなわち、接触帯電手段１２の帯電性能がトナーの
付着により劣化するのを確実に防止でき、また、メモリ
の発生も防止できることになる。なお、印加電圧の−７
００Ｖは感光体１１の表面電位を変化させないことと接
触帯電手段１２へのトナーの付着量を抑えることの２点
から求めた最適の電圧である。以上は負帯電電子写真プ
ロセスについて述べたが、正帯電電子写真プロセスの場
合も極性を変えれば同様のことが言える。

【００５２】

【発明の効果】以上、本発明によれば、接触帯電手段と
転写手段との間に、静電潜像保持体表面に残留した着色
粉に接触してその着色粉に接触帯電手段が帯電する電位
と同極性の電荷を与える着色粉接触帯電部材を設けてい
るので、接触帯電手段への残留着色粉の付着を防止で
き、従って、接触帯電手段の帯電性能が劣化するのを防
止できると共にメモリ発生を防止できる。

【００５３】また、着色粉接触帯電部材に対して、現像
位置での静電潜像保持体電位に影響を与えず、かつ着色
粉接触帯電部材と静電潜像保持体との電位差がパッシェ
ンの放電限界電位差以上になる電圧を印加しているの
で、接触帯電手段への残留着色粉の付着をより確実に防
止できる。さらに、着色粉接触帯電部材は朱子織りブラ
シとすることで、静電潜像保持体の表面電位の変化を極
力抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す概略構成図。

【図２】同実施例の感光体の構成を示す断面図。

【図３】同実施例の接触帯電手段の構成を示す斜視図。

【図４】同実施例の反転現像法を説明するための図。

【図５】正規現像法を使用して現像同時クリーニングを
行ったときの問題を説明するための図。

【図６】同実施例の転写手段の概略構成を示す斜視図。

【図７】同実施例の着色粉接触帯電部材に使用する導電
性ブラシの構成を示す図。

【図８】同実施例の着色粉接触帯電部材への印加電圧と
感光体表面電位との関係を示すグラフ。

【図９】同実施例の着色粉接触帯電部材への印加電圧と
現像位置における感光体表面電位との関係を示すグラ
フ。

【図１０】帯電ブラシに対する逆極性トナーの付着を調
べるための実験例を示す図。

【図１１】感光体の転写残留トナーの極性を調べるため
の実験例を示す図。

【図１２】感光体の転写残留トナーの帯電量分布を示す
グラフ。

【符号の説明】

１１…感光体（静電潜像保持体）１２…接触帯電手段１３…現像手段１４…転写手段１５…除電手段１６…露光手段１７…着色粉接触帯電部材１８…用紙（記録媒体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 G03G 15/02 G03G 15/24 G03G 21/06 - 21/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像保持体に接触し、この静電潜像
保持体を帯電する接触帯電手段と、この接触帯電手段に
より帯電した前記静電潜像保持体に静電潜像を形成する
露光手段と、この露光手段により前記静電潜像保持体に
形成した静電潜像を着色粉で現像して顕像化する現像手
段と、この現像手段により顕像化した像を記録媒体に転
写する転写手段と、この転写手段により転写を終了した
前記静電潜像保持体を除電する除電手段とを備え、前記
除電手段により除電した前記静電潜像保持体を前記接触
帯電手段により再度帯電して露光、現像、転写、除電を
繰り返すと共に前記静電潜像保持体表面に転写時に残留
した着色粉を前記現像手段が現像と同時に回収してクリ
ーニングする画像形成装置において、前記接触帯電手段と前記転写手段との間に、前記静電潜
像保持体表面に残留した着色粉に接触してその着色粉に
前記接触帯電手段が帯電する電位と同極性の電荷を与え
て転写時に残留した着色粉の帯電量分布を負の方向にシ
フトする着色粉接触帯電部材を設け、前記着色粉接触帯
電部材に対して、現像位置での前記静電潜像保持体電位
に影響を与えず、かつ前記着色粉接触帯電部材と前記静
電潜像保持体との電位差が前記着色粉接触帯電部材と前
記静電潜像保持体間の放電開始電圧以上になる電圧を印
加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】着色粉接触帯電部材は朱子織りブラシと
したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。