JP3513331B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザービームプ
リンター・複写機等の電子写真装置や静電記録装置など
のように、電子写真感光体・静電記録誘電体などの像担
持体を帯電する帯電手段、帯電後の像担持体表面に静電
潜像を形成する静電潜像形成手段、該静電潜像に現像剤
のトナーを付着させて現像する現像手段、そのトナー像
を被転写材に転写する転写手段を含む作像プロセス手段
を有し、像担持体は繰り返して作像に供する画像形成装
置に関する。

【０００２】より詳しくは、像担持体のトナー像を転写
手段によって被転写材に転写した後に像担持体に残留し
た残トナー粒子（転写残トナー）を回収するクリーニン
グ手段を前記現像手段が兼ねる、所謂クリーナーレスシ
ステムの画像形成装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】便宜上、転写式電子写真装置を例にして
説明する。

【０００４】従来、転写式電子写真装置は一般的には次
のような手段構成・作像プロセスのものである。即ち、
像担持体として回転ドラム型を一般的とする電子写真感
光体（以下、感光ドラムと記す）を用い、該回転感光ド
ラム表面を帯電手段で所定の極性・電位に一様に帯電さ
せ、帯電後の感光ドラム表面を像露光手段で像露光して
露光像に対応した静電潜像を形成させ、現像手段で該静
電潜像に現像剤のトナーを付着させてトナー像として現
像させ、そのトナー像を転写手段で被転写材に転写させ
る。トナー像を転写させた被転写材は定着手段でトナー
像の定着処理をして画像形成物（コピー、プリント）と
して排出させる。また被転写材に対するトナー像転写後
の回転感光ドラムはクリーニング手段（クリーナー）で
転写残トナーの除去を受けて繰り返して作像に供され
る。

【０００５】感光ドラムの帯電手段としては従来一般に
コロナ帯電器が使用されてきた。これは、コロナ帯電器
を感光ドラムに非接触に対向配設し、高圧を印加したコ
ロナ帯電器から発生するコロナシャワーに感光ドラム表
面をさらすことで回転感光ドラム表面を所定の極性・電
位に帯電させるものである。

【０００６】近年は、コロナ帯電器よりも低オゾン・低
電力等の利点を有することから接触帯電手段が実用化さ
れてきている。

【０００７】接触帯電手段は、抵抗値調整した導電性部
材を帯電部材として、被帯電体としての感光ドラムに接
触させて配設し、該帯電部材に所定の帯電バイアスを印
加することで、回転感光ドラム表面を所定の極性・電位
に帯電させるものである。

【０００８】接触帯電部材としては、ローラータイプ
（帯電ローラー、導電ゴムローラー）、ブレードタイプ
（帯電ブレード）、磁気ブラシタイプ（磁気ブラシ帯電
器）、ファーブラシタイプ（ファーブラシ帯電器）等の
各種形態のものを用い得る。

【０００９】帯電部材に印加する帯電バイアスを、直流
電圧のみとするＤＣバイアス印加方式と、直流バイアス
成分と交番バイアス成分を有する振動電圧とするＡＣバ
イアス印加方式がある。

【００１０】接触帯電には、特公平３−５２０５８号公
報等に開示のように放電現象による帯電が支配的である
系と、特開平６−３９２１号公報等に開示のように被帯
電体面に対する電荷の直接注入（充電）による帯電が支
配的である系（電荷注入帯電方式）がある。

【００１１】電荷注入帯電方式は、接触帯電部材を用
い、被帯電体として電荷注入帯電性のもの、像担持体の
場合は通常の有機感光体上に導電性微粒子を分散させた
表層を有するものや、アモルファスシリコン感光体など
を用いることで、接触帯電部材に印加したバイアスのう
ちの直流成分とほぼ同等の帯電電位を被帯電体表面に得
ることが可能である。

【００１２】この電荷注入帯電方式は、被体電体への帯
電がコロナ帯電器を用いて行われるような放電現象を利
用しないので、帯電に必要とされる印加帯電バイアスは
所望する被帯電体表面電位分のみであり、オゾンの発生
もない完全なオゾンレス、かつ低電力消費型帯電が可能
となる。

【００１３】この場合の接触帯電部材としては、帯電、
接触の安定性等の点から、磁気ブラシ帯電器やファーブ
ラシ帯電器が好ましく用いられる。

【００１４】磁気ブラシ帯電器は、給電電極を兼ねる担
持部材に磁気拘束して担持させた導電性磁性粒子（帯電
用磁性キャリア）の磁気ブラシ部を有し、該磁気ブラシ
部を被帯電体に接触させ、担持部材に給電するものであ
る。より具体的には、導電性磁性粒子を直接マグネッ
ト、あるいはマグネットを内包するスリーブ上に磁気的
に拘束させ、停止、あるいは回転しながら被帯電体に接
触させ、これに電圧を印加することによって被帯電体の
帯電処理をする。

【００１５】ファーブラシ帯電器は、給電電極を兼ねる
担持部材に担持させた導電性繊維のブラシ部を有し、該
導電性繊維ブラシ部を被帯電体に接触させ、担持部材に
給電するものである。

【００１６】また画像形成装置として、装置の小型化、
低コスト化、エコロジー等の観点から、クリーナーレス
プロセス（クリーナーレスシステム）の装置も提案され
ている。

【００１７】このクリーナーレスシステムの画像形成装
置は、転写手段と帯電手段の間に配設する、転写後の像
担持体表面から転写残トナーを除去する専用のクリーニ
ング装置を省略して、転写後の像担持体表面に残存する
転写残トナーは現像手段にて次の工程以降の現像時に現
像手段の現像剤担持搬送部材に印加する直流電圧（現像
バイアス）と感光ドラムの表面電位間の電位差であるか
ぶり取り電位差Ｖbackによって除去・回収させるもので
（いわゆる現像同時クリーニング）、．専用のクリー
ニング装置の配設を省略することでスペース面での利点
が大きく画像形成装置の小型化・低コスト化等を図るこ
とができる、．現像手段に回収された転写残トナーは
再び現像に寄与して使用されることで廃トナーがでない
（エコロジー）、．クリーニング装置がないので、あ
る場合におけるようなクリーニングブレード等のクリー
ニングエレメントと像担持体の摺擦による像担持体表
面、電荷注入帯電性の像担持体にあっては電荷注入層の
ダメージがない、等の利点がある。

【００１８】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記のような接触帯電方式・現像同時クリーニング方式の
クリーナーレスシステムの画像形成装置において、画像
形成を繰り返すと、転写残トナーが現像手段によって回
収できないために、先の画像が薄く残る所謂「ポジゴー
スト」が発生してしまった。

【００１９】このポジゴーストは像担持体上の転写残ト
ナーの接触帯電部材位置通過時に転写残トナーの下の像
担持体部分を帯電できないことにより、この像担持体部
分では現像手段において転写残トナーを回収するための
電位差（Ｖback）が確保できないために発生する現象
で、接触帯電部材が汚染することにより顕著になる。

【００２０】そこで本発明は接触帯電方式・現像同時ク
リーニング方式のクリーナーレスシステムの画像形成装
置において上述のポジゴーストの発生を防止することを
目的とする。

【００２１】

【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。

【００２２】( １ )像担持体を所定の極性・電位に帯電す
る帯電手段、像担持体の帯電面を選択的に除電して静電
潜像を形成する潜像形成手段、その静電潜像をトナー像
として現像する現像手段、そのトナー像を被転写材に転
写する転写手段を備え、像担持体のトナー像を転写手段
によって被転写材に転写した後に像担持体に残留したト
ナー粒子を回収するクリーニング手段を前記現像手段が
兼ねる画像形成装置において、前記像担持体は表面に１
０ ^９ 〜１０ ^１４ Ω・ｃｍの材質からなる層を有し、前記
帯電手段は像担持体移動方向に配置された複数の帯電手
段により構成され、前記複数の帯電手段の各々の帯電手
段間に電気的に絶縁状態にある仕切り部材が設けられて
おり、該複数の帯電手段の像担持体移動方向上流側の第
１の帯電手段に印加されるバイアスは像担持体に静電潜
像を形成するための正規帯電極性の逆極性であり、像担
持体移動方向下流側の最終帯電手段は磁性粒子の磁気ブ
ラシ部材であり、磁性粒子磁気ブラシ部が像担持体に接
触しており、該帯電手段に印加されるバイアスは像担持
体に静電潜像を形成するための正規帯電極性であり、前
記仕切り部材の像担持体最近接部分の厚さｔと像担持体
との間隔ｄの関係が、ｔ≧ｄ、又はｄ≦２．０ｍｍの関
係を満たすことを特徴とする画像形成装置。

【００２３】

【００２４】

【００２５】（２）前記像担持体が感光層及び表面層を
有し、該表面層が樹脂及び導電性微粒子を有することを
特徴とする（１）に記載の画像形成装置。

【００２６】（３）前記導電性微粒子がＳｎＯ_２である
ことを特徴とする（２）に記載の画像形成装置。

【００２７】（４）前記像担持体が非晶質のシリコンを
有する表面層からなることを特徴とする（１）に記載の
画像形成装置。

【００２８】（５）前記第１の帯電手段が導電性繊維の
ブラシ部材であり、導電性繊維ブラシ部が像担持体に接
触していることを特徴とする（１）ないし（４）の何れ
か１つに記載の画像形成装置。

【００２９】

【００３０】（６）前記像担持体の帯電面を選択的に除
電して静電潜像を形成する潜像形成手段が像露光手段で
あることを特徴とする（１）ないし（５）の何れか１つ
に記載の画像形成装置。

【００３１】（７）前記現像手段は、現像剤を像担持体
に対して接触させて静電潜像の現像を行なう接触現像方
式であることを特徴とする（１）ないし（６）の何れか
１つに記載の画像形成装置。

【００３２】（８）前記現像手段は、像担持体に静電潜
像を形成するための正規帯電極性と同極性の電荷を有す
るトナーで静電潜像を現像する反転現像方式であること
を特徴とする（１）ないし（７）の何れか１つに記載の
画像形成装置。

【００３３】（９）現像手段の現像剤担持搬送部材に像
担持体の露光部の電位と非露光部の電位との間の電位の
バイアスを印加することを特徴とする（８）に記載の画
像形成装置。

【００３４】〈作 用〉 ａ）即ち本発明は、接触帯電方式・現像同時クリーニン
グ方式のクリーナーレスシステムの画像形成装置につい
て、接触帯電部材による像担持体の帯電時に、像担持体
上の転写残トナーを接触帯電部材により像担持体より剥
ぎ取らせ（接触帯電部材への転写残トナーの一時的回
収）、帯電後に接触帯電部材側の一時的回収転写残トナ
ーを像担持体側に戻し（吐き出し、再放出）、その戻し
トナーを現像手段で現像同時回収（クリーニング）させ
ることにより、転写残トナーの下の像担持体部分も帯電
させて現像手段においてその像担持体部分の転写残トナ
ーを回収するための電位差（Ｖback）を確保しポジゴー
ストの発生を防止させるものである。また帯電部材の汚
染を防止して帯電部材の汚染によるポジゴースト発生の
顕著化をなくすものである。

【００３５】ｂ）その具体的手段構成として、上記のよ
うに帯電手段は像担持体移動方向に配置された複数の帯
電手段により構成し、該複数の帯電手段の像担持体移動
方向上流側の第１の帯電手段に印加されるバイアスは像
担持体に静電潜像を形成するための正規帯電極性の逆極
性とし、像担持体移動方向下流側の最終帯電手段は接触
帯電手段であり、該帯電手段に印加されるバイアスは像
担持体に静電潜像を形成するための正規帯電極性とす
る。

【００３６】これにより、像担持体上の転写残トナーは
第１の帯電手段により像担持体に静電潜像を形成するた
めの正規帯電極性の逆極性に帯電され、この逆極性に帯
電された像担持体上の転写残トナーが、像担持体に静電
潜像を形成するための正規帯電極性のバイアスが印加さ
れている最終の接触帯電手段により像担持体上より効率
的に剥ぎ取られて該接触帯電手段に一時的に回収される
（印加バイアスよりも帯電電位の方が一般的に低いた
め、逆極性のトナーの方が回収されやすい）。そのた
め、この最終の接触帯電手段による像担持体の帯電時に
転写残トナーの下の像担持体部分も十分帯電される。

【００３７】そして像担持体上から剥ぎ取られて最終の
接触帯電手段に一時的に回収された転写残トナーはこの
最終の接触帯電手段との摩擦帯電により像担持体に静電
潜像を形成するための正規帯電極性と同極性に帯電され
ることで帯電後に像担持体側に吐き出される（上記カッ
コ内の逆の原理による）。

【００３８】このようにして最終の接触帯電手段から像
担持体側に吐き出されたトナーは、正規帯電極性に帯電
されているため、また前記のように転写残トナーの下の
像担持体部分も十分に正規帯電極性に帯電されているこ
とで現像手段において像担持体上の転写残トナーを回収
するための電位差（Ｖback）を確保できるために、支障
なく現像同時回収が可能となり、ポジゴーストの発生が
防止される。

【００３９】ｃ）上記の装置構成において、像担持体移
動方向に配置された複数の帯電手段は一般的に互いに近
接位置に配置されるため、異極性のバイアスが印加され
た各々の帯電手段間でトナーの飛翔が行なわれる場合が
ある。例えば、最終の接触帯電手段中のトナーが像担持
体ではなく第１の帯電手段に吐き出されてしまう現象等
が発生する。この現象が発生することにより第１の帯電
手段にトナーが大量に付着すると、転写残りトナーを像
担持体に静電潜像を形成するための正規帯電極性の逆極
性に帯電することができなくなり、ゴーストが発生して
しまう場合がある。

【００４０】この現象は、複数の帯電手段の各々の帯電
手段間に電気的に絶縁状態にある仕切り部材（シール
ド）を設けて帯電手段間でトナーの飛翔を防止すること
により、帯電手段の汚染を防止し安定して画像出力を行
なうことが可能となる。この場合、複数の帯電手段の各
々の帯電手段間の電界を像担持体近接領域においてもシ
ールドするために、仕切り部材の像担持体最近接部分の
厚さｔと像担持体との間隔ｄの関係を、ｔ≧ｄ又はｄ≦
２．０ｍｍを満たす設定にすることにより、複数の帯電
手段の各々の帯電手段間のトナーのやりとりを防止する
効果をあげることが可能となり、長期に渡って安定した
画像出力が実現できる。

【００４１】

【発明の実施の形態】

〈実施形態例１〉図１は本発明に従う画像形成装置例の
概略構成図である。

【００４２】本例の画像形成装置は、転写式電子写真プ
ロセス利用、反転現像方式、クリーナーレスシステムの
レーザービームプリンターである。

【００４３】Ａはプリンター本体、Ｂはその上に搭載設
置したイメージリーダー（画像読取装置）である。

【００４４】（１）イメージリーダーＢ イメージリーダーＢにおいて、１０は固定の原稿台（ガ
ラス等の透明板）であり、この原稿台の上面に原稿Ｇを
複写すべき面を下側にして載置しその上に不図示の原稿
圧着板を被せてセットする。

【００４５】９は原稿照射用ランプ９ａ・短焦点レンズ
アレイ９ｂ・ＣＣＤセンサー９ｃ等を配設した画像読取
ユニットである。このユニット９は、コピー開始信号が
入力されると、原稿台１０の下側において該原稿台の左
辺側のホームポジションから右辺側に原稿台下面に沿っ
て往動駆動され、所定の往動終点に達すると復動駆動さ
れて始めのホームポジションに戻される。

【００４６】該ユニット９の往動駆動過程において、原
稿台１０上の載置セット原稿Ｇの下向き画像面がユニッ
ト９の原稿照射用ランプ９ａにより左辺側から右辺側に
かけて順次に照明走査され、その照明走査光の原稿面反
射光が短焦点レンズアレイ９ｂによってＣＣＤセンサー
９ｃに結像入射する。

【００４７】ＣＣＤセンサー９ｃは受光部、転送部、出
力部より構成されている。ＣＣＤ受光部において光信号
が電荷信号に変えられ、転送部でクロックパルスに同期
して順次出力部へ転送され、出力部において電荷信号を
電圧信号に変換し、増幅、低インピーダンス化して出力
する。このようにして得られたアナログ信号は周知の画
像処理がなされてデジタル信号に変換されプリンター本
体Ａに送られる。

【００４８】即ち、イメージリーダーＢにより原稿Ｇの
画像情報が時系列電気デジタル画素信号（画像信号）と
して光電読取りされる。

【００４９】（２）プリンター本体Ａ ．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は中心支軸を中心に所定の周速度（プロセススピー
ド）をもって矢示の時計方向ａに回転駆動される。本例
の感光ドラム１は直径略３０ｍｍの電荷注入帯電性・負
帯電性の有機感光体であり、周速度１００ｍｍ／ｓｅｃ
で回転駆動される。この感光ドラム１の層構成について
は後記（３）項で詳述する。

【００５０】．該感光ドラム１はその回転過程におい
て帯電ユニット３によりその外周面が略−６５０Ｖに一
様に一次帯電処理される。帯電ユニット３には第１と第
２の２つの帯電手段３１と３２を具備させてある。この
帯電ユニット３の構成については後記（４）項で詳述す
る。

【００５１】．そして該回転感光ドラム１の一様帯電
面に対して、レーザー露光手段（レーザースキャナー）
２により、イメージリーダーＢ側からプリンター本体Ａ
側に送られた画像信号に対応して変調されたレーザー光
Ｌによる走査露光がなされることで、回転感光ドラム１
面にはイメージリーダーＢにより光電読み取りされた原
稿Ｇの画像情報に対応した静電潜像が順次に形成されて
いく。

【００５２】レーザー露光手段２は、固体レーザー素子
２ａ、回転多面鏡（ポリゴンミラー）２ｂ、ｆ−θレン
ズ群２ｃ、偏向ミラー２ｄ等からなる。入力された画像
信号に基づき発光信号発生器により固体レーザー素子２
ａが所定タイミングでＯＮ／ＯＦＦ発光制御される。固
体レーザー素子２ａから放射されたレーザー光はコリメ
ーターレンズ系により略平行な光束に変換され、高速回
転する回転多面鏡２ｂにより走査されると共にｆ−θレ
ンズ群２ｃ・偏向ミラー２ｄを介して感光ドラム１にス
ポット状に結像される。この様なレーザー光走査により
感光ドラム１には画像一走査分の露光分布が形成され、
更に感光ドラム１が回転することによる副走査で、回転
感光ドラム面上に画像信号に応じた露光分布が得られ
る。即ち、回転感光ドラム１の一様帯電面に画像信号に
対応してＯＮ・ＯＦＦ発光される固体レーザー素子２ａ
の光を高速で回転する回転多面鏡２ｂによって走査する
ことにより回転感光ドラム１面には走査露光パターンに
対応した静電潜像が順次に形成されていく。即ち、回転
感光ドラム１面には、レーザー光が照射された露光部の
電位が落ち（明部電位）、照射されなかった非露光部の
電位（暗部電位）とのコントラストにより、露光パター
ンに対応した静電潜像が形成されていく。

【００５３】．その回転感光ドラム１面の形成静電潜
像が現像装置４により順次にトナー画像として本例の場
合は反転現像されていく。現像装置４の構成については
後記（５）項で詳述する。

【００５４】．一方、給紙カセット５内に積載収納さ
れている被記録材としての被転写材Ｐが給紙ローラー５
ａにより一枚宛繰り出されて給送され、レジストローラ
ー５ｂにより所定の制御タイミングにて感光ドラム１と
転写手段としての転写装置７との接触ニップ部である転
写部７ｅに給紙され、被転写材Ｐ面に感光ドラム１面側
のトナー画像が静電転写される。

【００５５】本例における転写装置７はベルト転写装置
である。この転写装置７については後記（６）項で詳述
する。

【００５６】．転写部７ｅを通りトナー画像の転写を
受けた被転写材Ｐは感光ドラム１の面から順次に分離さ
れて定着装置６へ搬送・導入され、トナー画像の熱定着
を受けてコピーもしくはプリントとして排紙トレイ８に
排出される。

【００５７】．本例のプリンター本体Ａは被転写材Ｐ
に対するトナー画像転写後の回転感光ドラム１面に残留
している転写残りトナーを除去する専用のクリーニング
装置（クリーナー）を具備させず、現像装置４に感光ド
ラム１面に残留した転写残りトナーを回収するクリーニ
ング手段を兼ねさせたクリーナーレスシステムの装置で
ある。これについては後記（７）項で詳述する。

【００５８】（３）感光ドラム１（図２） 像担持体としての感光ドラム１としては、通常用いられ
ている有機感光体等を用いることができるが、望ましく
は、有機感光体上にその抵抗が１０⁹ 〜１０¹⁴Ω・ｃｍ
の材質を有する表面層を持つものや、アモルファスシリ
コン感光体など非晶質のシリコンを有する表面層からな
るものを用いると、電荷注入帯電を実現でき、オゾン発
生の防止、ならびに消費電力の低減に効果がある。ま
た、帯電性についても向上させることが可能となる。

【００５９】本例における感光ドラム１は電荷注入帯電
性・負帯電性の有機感光体であり、図２の層構成模型図
のように、直径３０ｍｍのアルミニウム製のドラム基体
（アルミ基体１ａ上に下記の第１〜第５の５つの層１ｂ
〜１ｆを下から順に設けてなるものである。

【００６０】．第１層１ｂ；下引き層であり、ドラム
基体１ａの欠陥等をならすために設けられている厚さ２
０μｍの導電層である。

【００６１】．第２層１ｃ；正電荷注入防止層であ
り、ドラム基体１ａから注入された正電荷が感光体表面
に帯電された負電荷を打ち消すのを防止する役割を果た
し、アミラン樹脂とメトキシメチル化ナイロンによって
１×１０⁶ Ω・ｃｍ程度に抵抗調整された厚さ１μｍの
中抵抗層である。

【００６２】．第３層１ｄ；電荷発生層であり、ジス
アゾ系の顔料を樹脂に分散した厚さ約０．３μｍの層で
露光を受けることによって正負の電荷対を発生する。

【００６３】．第４層１ｅ；電荷輸送層であり、ポリ
カーボネート樹脂にヒドラゾンを分散したものであり、
Ｐ型半導体である。従って感光体表面に帯電された負電
荷はこの層を移動することができず電荷発生層で発生し
た正電荷のみを感光体表面に輸送することができる。

【００６４】．第５層１ｆ；電荷注入層であり、絶縁
性樹脂のバインダーに導電性微粒子としてＳｎＯ₂ 超微
粒子１ｇを分散した材料の塗工層である。具体的には絶
縁性樹脂に光透過性の導電フィラーであるアンチモンを
ドーピングして低抵抗化（導電化）した粒径０．０３μ
ｍのＳｎＯ₂ 粒子を樹脂に対して７０重量パーセント分
散した材料の塗工層である。このようにして調合した塗
工液をディッピング塗工法、スプレー塗工法、ロール塗
工法、ビーム塗工法等の適当な塗工法にて厚さ約３μｍ
に塗工して電荷注入層とした。

【００６５】（４）帯電ユニット３（図３） 帯電ユニット３は図３にその構成模型図を示したよう
に、ハウジング３３内に第１と第２の２つの帯電手段３
１と３２を該両者を仕切り部材３４で区画して具備させ
てある。第１と第２の２つの帯電手段３１と３２は仕切
り部材３４を中にして感光ドラム１の回転方向上流側と
下流側とに位置する。

【００６６】．第１の帯電手段３１ 第１の帯電手段３１は本例の場合は固定の導電性繊維ブ
ラシ帯電器である。

【００６７】この帯電器３１は支持板金３１ａと導電性
繊維ブラシ部３１ｂからなる、感光ドラム１の母線方向
に長い横長部材であり、ハウジング３３に支持板金３１
ａを固定して支持させ、ブラシ部３１ｂを所定の接触幅
をもって感光ドラム１面に接触させてある。

【００６８】導電性繊維ブラシ部３１ｂはブラシ長１〜
１０ｍｍ、ブラシ密度１〜５０万本/inch²、ブラシ径
（ブラシ繊維径）２〜１２デニール、ブラシ抵抗１０^-2
〜１０¹²のものが好ましく、帯電時にながれる電流値を
５〜５０μＡ程度に制御することによって使用できる。

【００６９】本例では、ブラシ長４ｍｍ、ブラシ密度１
０万本/inch²、ブラシ径６デニール、ブラシ抵抗１０⁶
Ω・ｃｍのものを用いている。

【００７０】また該帯電器３１の導電性繊維ブラシ部３
１ｂを感光ドラム１に接触させて形成される接触ニップ
部ｎ１をその幅が約５ｍｍになるように調整した。

【００７１】そして本例ではこの第１の帯電手段として
の導電性繊維ブラシ帯電器３１の支持板金３１ａに対し
て第１の帯電バイアス印加電源Ｓ１から、＋２０μＡの
定電流制御で直流バイアス（＋２００〜＋２０００Ｖ程
度）を印加するようにした。

【００７２】即ち本例では第１の帯電手段としての導電
性繊維ブラシ帯電器３１には、像担持体としての感光ド
ラム１の静電潜像を形成するための正規帯電極性（本例
では負）の逆極性（正）のバイアスを印加した。

【００７３】．第２の帯電手段３２ 第２の帯電手段３２は本例の場合はスリーブ回転タイプ
の磁気ブラシ帯電器である。

【００７４】この磁気ブラシ帯電器３２は、固定のマグ
ネットローラー３２ａと、このマグネットローラーに同
心に回転自由に外嵌させて設けた外径１６ｍｍのアルミ
ニウム等の非磁性スリーブ３２ｂと、該スリーブの外周
面にマグネットローラー３２ａの磁力でブラシ状に付着
保持させた帯電用磁性キャリア（磁性粒子）の磁気ブラ
シ層３２ｃ等からなる、感光ドラム１の母線方向に長い
横長部材であり、ハウジング３３にマグネットローラー
３２ａを固定して支持させ、磁気ブラシ層３２ｃを所定
の接触幅をもって感光ドラム１面に接触させてある。本
例では磁気ブラシ層３２ｃを感光ドラム１に接触させて
形成される接触ニップ部ｎ２をその幅が約６ｍｍになる
ように調整した。

【００７５】非磁性スリーブ３２ｂは不図示の駆動系に
より矢示の時計方向ｂ、即ち磁気ブラシ層３２ｃの感光
ドラム１との接触ニップ部ｎ２において感光ドラム１の
回転方向に対してカウンター方向に所定の周速度をもっ
て回転駆動される。本例においては感光ドラム１の回転
周速度１００ｍｍ／ｓｅｃに対して非磁性スリーブ３２
ｂを１５０ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動させている。この非
磁性スリーブ３２ｂの回転駆動に伴い該非磁性スリーブ
３２ｂの外周面に磁気拘束されて保持されている磁気ブ
ラシ層３２ｃも非磁性スリーブ３２ｂとともに非磁性ス
リーブ３２ｂと同じ方向に回転して接触ニップ部ｎ２に
おいて感光ドラム１面を摺擦する。

【００７６】非磁性スリーブ３２ｂには第２の帯電バイ
アス印加電源Ｓ２により所定の帯電バイアスが印加され
る。本例では非磁性スリーブ３２ｂに−６５０Ｖの直流
バイアスを印加してこの第２の帯電手段としての磁気ブ
ラシ帯電器３２により回転感光ドラム１面を略−６５０
Ｖに電荷注入接触帯電させるようにした。

【００７７】即ち本例では第２の帯電手段としての磁気
ブラシ帯電器３２には、像担持体としての感光ドラム１
の静電潜像を形成するための正規帯電極性（負）のバイ
アスを印加した。

【００７８】感光ドラム１と磁気ブラシ帯電器３２の相
対回転速度については速いほど帯電均一性が良好になる
傾向にある。

【００７９】磁気ブラシ層３２ｃを構成させる磁性キャ
リアとしては、平均粒径が１０〜１００μｍ、飽和磁化
が２０〜２５０emu/cm³ 、抵抗が１×１０² 〜１×１０
¹⁰Ω・ｃｍのものが好ましく、感光ドラム１にピンホー
ルのような絶縁欠陥が存在することを考慮すると１×１
０⁶ Ω・ｃｍ以上のものを用いることが好ましい。帯電
性能を良くするにはできるだけ抵抗の小さいものを用い
る方が良いので、本例においては、平均粒径２５μｍ、
飽和磁化２００emu/cm³ 、抵抗が５×１０⁶ Ω・ｃｍの
磁性粒子を用いた。また本例において用いた磁性キャリ
アは、フェライト表面を酸化、還元処理して抵抗調整を
行ったものを用いている。

【００８０】ここで、磁性キャリアの抵抗値は、底面積
が２２８ｍｍ² の金属セルにキャリアを２ｇ入れた後、
６．６Ｋg/cm² で加重し、１００Ｖの電圧を印加して測
定している。

【００８１】磁性キャリアの平均粒径は、水平方向最大
弦長で示し、測定法は顕微鏡法により、磁性粒子３００
個以上をランダムに選び、その径を実測して算術平均を
とることによって平均粒径とした。

【００８２】磁性キャリアの磁気特性測定には理研電子
株式会社の直流磁化Ｂ−Ｈ特性自動記録装置ＢＨＨ−５
０を用いることができる。この際、直径（内径）６．５
ｍｍ、高さ１０ｍｍの円柱状の容器に磁性粒子を荷重約
２ｇ重程度で充填し、容器内で磁性粒子が動かないよう
にしてＢ−Ｈカーブから飽和磁化を測定する。

【００８３】磁性キャリアの構成としては、樹脂中に磁
性材料としてマグネットを分散し導電化、および抵抗調
整のためにカーボンブラックを分散して形成した樹脂キ
ャリア、あるいはフェライト等のマグネタイト単体表面
を酸化・還元処理して抵抗調整を行ったもの、あるいは
フェライト等のマグネタイト単体表面を樹脂でコーティ
ングし抵抗調整を行ったもの等が用いられ得る。

【００８４】．仕切り部材３４ 第１と第２の帯電手段３１と３２を区画する仕切り板３
４は、本例では板厚１．５ｍｍの絶縁性の樹脂ブレード
であり、感光ドラム１面に対してｄ＝０．５ｍｍ離間さ
せた構成でハウジング３３内に配置した。

【００８５】（５）現像装置４（図４） 一般的に静電潜像の現像方法は、 ａ．非磁性トナーについては、ブレード等でスリーブ上
にコーティングし、磁性トナーは磁気力によってコーテ
ィングして搬送して感光ドラムに対して非接触状態で現
像する方法（１成分非接触現像）と、 ｂ．上記のようにしてコーティングしたトナーを感光ド
ラムに対して接触状態で現像する方法（１成分接触現
像）と、 ｃ．トナー粒子に対して磁性のキャリアを混合したもの
を現像剤として用いて磁気力によって搬送して感光ドラ
ムに対して接触状態で現像する方法（２成分接触現像）
と、 ｄ．上記の２成分現像剤を非接触状態にして現像する方
法（２成分非接触現像）との４種類に大別される。

【００８６】画像の高画質化や高安定性の面から２成分
接触現像法が多く用いられている。

【００８７】本例における現像装置４は２成分接触現像
装置（２成分磁気ブラシ現像装置）であり、図４はその
概略図である。

【００８８】１１は矢示の反時計方向ｅに回転駆動され
る現像スリーブ、１２は現像スリーブ１１内に固定配置
されたマグネットローラー、１３・１４は撹拌スクリュ
ー、１５は現像剤Ｔを現像スリーブ１１の表面に薄層に
形成するために配置された規制ブレード、１６は現像容
器、１７は補充用トナーホッパー部である。

【００８９】現像スリーブ１１は、少なくとも現像時に
おいては、感光ドラム１に対し最近接領域が約５００μ
ｍになるように配置され、現像スリーブ１１面に形成さ
れた現像剤の薄層Ｔａが感光ドラム１に対して接触する
状態で現像できるように設定されている。

【００９０】本例において用いた２成分現像剤は、トナ
ー粒子ｔは粉砕法によって製造された平均粒径６μｍの
ネガ帯電トナーに対して平均粒径２０ｎｍの酸化チタン
を重量比１％外添したものを用い、キャリアｃ（現像用
磁性キャリア）としては飽和磁化が２０５ｅｍｕ／ｃｍ
³ の平均粒径３５μｍの磁性キャリアを用いた。またこ
のトナーｔとキャリアｃを重量比６：９４で混合したも
のを現像剤Ｔとして用いた。

【００９１】このときの現像剤中のトナーは摩擦帯電量
が約２５×１０^-3ｃ／ｋｇであった。なお、摩擦帯電量
の測定方法は後記（７）項で述べる。

【００９２】ここで前記静電潜像を上記の現像装置４を
用いて２成分磁気ブラシ法により顕像化する現像工程と
現像剤の循環系について以下説明する。まず、現像スリ
ーブ１１の回転に伴いＮ₂ 極で汲み上げられた現像剤
は、Ｓ₂ 極→Ｎ₁ 極と搬送される過程において、現像ス
リーブ１１に対して垂直に配置された規制ブレード１５
によって規制され、現像スリーブ１１上に現像剤の薄層
Ｔａが形成される。薄層として形成された現像剤が現像
主極Ｓ₁ 極に搬送されてくると磁気力によって穂立ちが
形成される。この穂状に形成された現像剤によって前記
静電潜像を現像し、その後Ｎ₃ 極、Ｎ₂ 極の反発磁界に
よって現像スリーブ１１上の現像剤は、現像容器１６内
に戻される。

【００９３】現像スリーブ１１には電源Ｓ３から直流電
圧及び交流電圧が印加される。本例では、 直流電圧；−４８０Ｖ 交流電圧；Ｖｐｐ＝１５００Ｖ，Ｖｆ＝３０００Ｈｚ が印加されている。

【００９４】一般に２成分現像法においては交流電圧を
印加すると現像効率が増し、画像は高品位になるが、逆
にかぶりが発生しやすくなるという危険も生じる。この
ため、通常、現像装置４に印加する直流電圧と感光ドラ
ム１の表面電位間に電位差を設けることによって、かぶ
りを防止することを実現している。より具体的には、感
光ドラム１の露光部の電位と非露光部の電位との間の電
位のバイアス電圧を印加する。

【００９５】このかぶり防止のための電位差をかぶり取
り電位（Ｖback）と呼ぶが、この電位差によって回転感
光ドラム１面の現像時に感光ドラム１面の非画像領域
（非露光部）にトナーが付着するのを防止するととも
に、本発明のクリーナーレスの装置においては感光ドラ
ム１面の転写残りトナーの回収も行なっている（現像同
時クリーニング）。

【００９６】（６）転写装置７（図１） 本例における転写装置７はベルト転写装置であり、無端
状の転写ベルト７ａを駆動ローラー７ｂ及び従動ローラ
ー７ｃ間に懸架し、矢印の反時計方向ｆに感光ドラム１
の回転周速度と略同じ周速度で回動駆動させる。無端状
転写ベルト７ａの内側には転写帯電ブレード７ｄを備
え、このブレード７ｄでベルト７ａの上行側のベルト部
分の略中間部を感光ドラム１面に接触させて転写ニップ
部７ｅを形成させてある。

【００９７】被転写材Ｐがベルト７ａの上行側ベルト部
分の上面に乗って転写ニップ部７ｅに搬送される。その
搬送被転写材Ｐの先端が転写ニップ部７ｅに進入する時
点において転写帯電ブレード７ｄに不図示の転写バイア
ス印加電源から所定の転写バイアスが給電されることで
被転写材Ｐの裏側からトナーと逆極性の帯電がなされて
感光ドラム１上のトナー画像が順次に被転写材Ｐの上面
に転写されていく。

【００９８】本例においては、ベルト７ａとして膜厚７
５μｍのポリイミド樹脂からなるものを用いた。ベルト
７ａの材質としてはポリイミド樹脂に限定されるもので
はなく、ポリカーボネート樹脂や、ポリエチレンテレフ
タレート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリエチレ
ンナフタレート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹
脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリウレタン樹脂な
どのプラスチックや、フッ素系、シリコン系のゴムを好
適に用いることができる。厚みについても７５μｍに限
定されるわけではなく、大略２５〜２０００μｍ、好ま
しくは５０〜１５０μｍのものが好適に用いられ得る。

【００９９】さらに転写帯電ブレード７ｄとしては抵抗
が１×１０⁵ 〜１×１０⁷ Ωで、板厚が２ｍｍ、長さ３
０６ｍｍのものを用いた。この転写帯電ブレード７ｄに
＋１５μＡのバイアスを定電流制御により印加して転写
を行った。

【０１００】このようにして、感光ドラム１上に形成さ
れたトナー画像は、転写帯電ブレード７ｄによって被転
写材Ｐ上に静電転写される。

【０１０１】転写ベルト７ａは転写部７ｅから定着装置
６への転写材Ｐの搬送手段を兼ねさせてあり、転写部７
ｅを通過した被転写材Ｐは回転感光ドラム１面から分離
されて転写ベルト７ａで定着装置６へ搬送・導入され
る。

【０１０２】（７）クリーナーレスシステム 本例のプリンターＡは被転写材Ｐに対するトナー画像転
写後の回転感光ドラム１面に残留している転写残りトナ
ーを除去する専用のクリーニング装置を具備させず、現
像装置４に感光ドラム１面に残留した転写残りトナーを
回収するクリーニング手段を兼ねさせたクリーナーレス
システムの装置であり、この場合に、像担持体である感
光ドラム１面の転写残りトナーの下も帯電手段で潜像を
形成する正規帯電極性に均一に帯電されるようにしてポ
ジゴーストの発生を防止するものである。また帯電手段
のトナー汚染を防止するものである。

【０１０３】．被転写材Ｐに対するトナー画像転写後
の回転感光ドラム１面に残留している転写残トナーは転
写時の剥離放電等により、帯電極性が反転してしまうも
のと（本例では負極性から正極性に反転）、反転しない
ものが存在する。

【０１０４】極性が反転した状態のトナーは第２の帯電
手段としての磁気ブラシ帯電器３２で一時的に回収され
るが、極性が反転していないトナーは磁気ブラシ帯電器
３２で回収を行なうことは困難である（帯電器への印加
バイアスよりも帯電電位は一般的に低くなるため）。

【０１０５】．そこで、転写部７ｅと第２の帯電手段
としての磁気ブラシ帯電器３２の間に、第１の帯電手段
としての固定の導電性繊維ブラシ帯電器３１を設け、こ
れに感光ドラム１の正規の帯電極性（本例では負）とは
逆の極性（正）の電圧を印加し、転写残トナーを正規帯
電極性の逆に帯電し、第２の帯電手段としての磁気ブラ
シ帯電器３２における転写残トナーの回収効率を高めて
いる。

【０１０６】表１に、第１の帯電手段としての固定の導
電性繊維ブラシ帯電器３１（以下、固定ブラシ帯電器と
記す）に印加する電圧とブラシ通過後のトナーの電荷量
とポジゴーストの関係を示す。

【０１０７】

【表１】 この表１からもわかるように、トナーの帯電極性が正規
帯電極性の逆の場合のみ第２の帯電手段としての磁気ブ
ラシ帯電器３２での回収が充分に行なわれ、ポジゴース
ト防止性が良好になっている。

【０１０８】例えば、第１の帯電手段としての固定ブラ
シ帯電器３１を用いない場合でも、転写電圧を強めてい
くと転写残りトナーの極性は反転しやすくなり、第２の
帯電手段としての磁気ブラシ帯電器３２でのトナー回収
性は向上する。ただし、平均のトナー電荷量としては極
性が反転しても若干のトナーは正規帯電極性で残るため
完全にポジゴーストを消すことはできない。また、転写
電圧を適正値以上に強くすることは、転写効率の低下等
を引き起こしてしまうため好ましくない。

【０１０９】．上記のように、第１の帯電手段として
の固定ブラシ帯電器３１に正規帯電極性の逆の極性の電
圧を印加することによって、極性が反転した転写残トナ
ーが感光ドラム１上から第２の帯電手段としての磁気ブ
ラシ帯電器３２に剥ぎ取られて回収されるようになる
が、この第２の帯電手段としての磁気ブラシ帯電器３２
の磁気ブラシ層３２ｃ内にトナーが多量に混入すると帯
電能を落とす原因となる。

【０１１０】しかし、第１の帯電手段としての固定ブラ
シ帯電器３１によって正規帯電極性の逆に帯電させて第
２の帯電手段である磁気ブラシ帯電器３２内に回収させ
たトナーは該磁気ブラシ帯電器３２の磁気ブラシ層３２
ｃを構成している帯電用磁性キャリアとの摩擦帯電によ
って正規帯電極性に帯電し、感光ドラム１上に吐き出さ
れ、現像装置４によりかぶり取り電位Ｖbackで回収され
る（現像同時クリーニング）。

【０１１１】本例において用いた帯電用磁性キャリアと
トナー粒子の摩擦帯電特性はトナー粒子が約−５．０×
１０^-3ｃ／ｋｇの摩擦帯電量となるものを用いた。

【０１１２】ここで、トナーの摩擦帯電量の測定方法を
図５で説明する。

【０１１３】まず、摩擦帯電量を測定しようとするトナ
ー粒子と磁性キャリアを重量比で５：９５で混合した二
成分剤を５０〜１００ｍｌ容量のポリエチレン製のビン
に入れ、約１０〜４０秒間手で振とうし、該二成分剤を
約０．５〜１．５ｇ、８００メッシュのスクリーン４３
のある金属製の測定容器４２に入れて金属製の蓋４４を
する。この時の測定容器４２全体の重量を量りＷ１（ｋ
ｇ）とする。

【０１１４】次に、吸引機４１（測定容器４２と接する
部分は少なくとも絶縁体）において、吸引口４７から吸
引し風量調節弁４６を調節して真空計４５の圧力を２５
０ｍｍＡｑとする。

【０１１５】この状態で充分、好ましくは２分間吸引を
行い樹脂を吸引除去する。この時の電位計４９の電位を
Ｖ（ボルト）とする。ここで４８はコンデンサーであ
り、容量をＣ（Ｆ）とする。また吸引後の測定容器４２
全体の重量を量りＷ２（ｋｇ）とする。

【０１１６】このトナーの摩擦帯電量は下式のごとく計
算される。

【０１１７】

【数１】 ．このように本例では、第１と第２の２つの帯電手段
３１・３２を有し、第１の帯電手段３１に印加されるバ
イアスは感光ドラム１の正規帯電極性と逆極性であり、
第２の帯電手段３２は磁性粒子を用いた接触帯電手段で
あり、これに印加するバイアスは感光ドラムの正規帯電
極性とすることにより、第２の帯電手段３２による感光
ドラム帯電時に転写残トナーを感光ドラム１上から剥ぎ
取らせて該第２の帯電手段３２に一時的に回収すること
で転写残トナーの下の感光ドラム部分も均一に帯電を行
ない、更に、該トナー粒子を第２の帯電手段３２の磁気
ブラシ層３２ｃの磁性粒子との摩擦帯電によって正規帯
電極性に帯電して感光ドラム１上に吐き出す。そして第
２の帯電手段３２から感光ドラム１上に吐き出されたト
ナーは、正規帯電極性に帯電されているため、現像装置
４において現像時でのかぶり取り電位Ｖbackでの回収が
可能となる。

【０１１８】．更に本例においては、第１の帯電手段
３１と第２の帯電手段３２の間に、両者の仕切り部材と
しての絶縁性の樹脂ブレード３４を設けている。この樹
脂ブレード３４は、第１と第２の帯電手段３１・３２相
互間の汚染防止を目的としている。

【０１１９】即ち第１と第２の各々の帯電手段３１・３
２は一般的に近接位置に配置されるため、異極性のバイ
アスが印加された各々の帯電手段３１・３２間に電界が
形成されるため、例えば、第２の帯電手段３２の磁気ブ
ラシ層３２ｃ中に回収され磁性粒子との摩擦帯電によっ
て正規帯電極性に帯電したトナーが感光ドラム１ではな
く第１の帯電手段３１に吐き出されてしまう現象等が発
生する。この現象の発生により第１の帯電手段３１にト
ナーが大量に付着すると、転写残トナーを正規帯電極性
の逆に帯電することができなくなり、ゴーストが発生し
てしまう場合がある。

【０１２０】本例のように第１と第２の各々の帯電手段
３１・３２間に仕切り部材としての絶縁性の樹脂ブレー
ド３４を設けて該第１と第２の帯電手段３１・３２間で
トナーの飛翔を防止することにより、上述の現象による
帯電手段の汚染を防止し安定して画像出力を行なうこと
が可能となる。

【０１２１】．本例においては、第２の帯電手段とし
ての磁気ブラシ帯電器３２に印加するバイアスを直流電
圧のみとしたが、該帯電器での転写残トナーの回収性や
帯電均一性をより高めるためには直流電圧に交番電圧を
重畳することが望ましい。

【０１２２】具体的には、周波数として２００〜８００
０Ｈｚ程度で、振幅として２００〜１５００Ｖ程度の交
番電圧設定とすることに、より効果が得られる。また交
番電圧の振幅を高めることにより（約７００Ｖ以上程
度）、第１の帯電手段としての固定ブラシ帯電器３１に
電圧を印加しない場合でも、ポジゴーストの防止が実現
できる場合がある。ただし、長期耐久（１００００枚以
上）等により第２の帯電手段としての磁気ブラシ帯電器
３２の磁気ブラシ層３２ｃの帯電用磁性キャリアにトナ
ーが融着し帯電能が低下した場合、第１の帯電手段とし
ての固定ブラシ帯電器３１が無い場合にはポジゴースト
が発生してしまうが、固定ブラシ帯電器３１に対して正
規帯電極性の逆極性のバイアスを印加することによっ
て、第２の帯電手段としての磁気ブラシ帯電器３２のあ
る程度の帯電能低下に対してはポジゴースト防止が実現
できる。よって、交番電圧を重畳するような場合におい
て、正規帯電極性の逆極性の第１の帯電手段３１を設け
ることによって、より長期に渡って良好な画像を得るこ
とが可能となる。

【０１２３】．また、本例では第２の帯電手段として
の磁気ブラシ帯電器３２はマグネットローラー３２ａ−
固定、非磁性スリーブ３２ｂ−回転の所謂スリーブ回転
タイプの帯電器を使用したが、この帯電器構成に限られ
るものではなく、例えば、同構成でマグネットローラー
３２ｂが回転する系やマグネットローラー３２ｂのみの
構成でマグネットローラー自体が回転する系であっても
ローラー表面を導電性処理をすること等により使用可能
である。

【０１２４】〈実施形態例２〉上述の実施形態例１にお
いては、第１と第２の各々の帯電手段３１・３２間の仕
切り部材として絶縁性の樹脂ブレード３４を用いたが、
材質としては絶縁性のものに限られるものではなく、導
電性を示す金属であっても、電気的に絶縁されていれば
充分に効果が得られる。

【０１２５】そこで本例においては、仕切り部材３４と
して、板厚１．０ｍｍの非磁性のステンレス鋼を電気的
に絶縁状態に配置した部材を用いた。また、この仕切り
部材３４以外の構成については、実施形態例１と同様の
プリンター構成で画像出力を行なったところ、実施形態
例１と同様に帯電部材の汚染が防止でき、長期に渡って
安定した画像出力が実現できた。

【０１２６】更に、仕切り部材３４としては、本実施形
態例１，２で用いた樹脂ブレードやステンレス鋼等の剛
体に限らず、弾性体やシート状のものでも効果があるこ
とが確認できている。つまり、本発明は電気的に絶縁で
きる仕切り部材すべてを含んでいる。

【０１２７】〈実施形態例３〉実施形態例１において
は、仕切り部材３４として、板厚１．５ｍｍの絶縁性の
樹脂ブレードを用い、これを感光ドラム１面に対してｄ
＝０．５ｍｍ離間させた構成でハウジング３３内に固定
配置したが、本例においては仕切り部材３４として実施
形態例１において用いた絶縁性の樹脂ブレード３４と同
様の材質のものを、図３に示すように、該仕切り部材３
４の感光ドラム最近接部分の厚さｔと感光ドラムとの間
隔ｄの関係を様々に変化させて用い、２００００枚の画
像出力を行ない、それぞれの仕切り部材を用いた場合の
帯電部材の汚染度合いを調べた。その結果を表２に示
す。

【０１２８】

【表２】 この表２の結果から、仕切り部材３４の感光ドラム最近
接部分の厚さｔと感光ドラムとの間隔ｄの関係が、以下
の関係を満たす場合、特に良好であることがわかった。

【０１２９】ｔ≧ｄ 又は ｄ≦２．０ｍｍ これは、第１と第２の両者の帯電手段３１・３２間の電
界を感光ドラム近接領域においてもシールドするために
は、仕切り部材３４を感光ドラム近接部分についてより
厚く、そしてより近付ける必要があることを示してい
る。

【０１３０】そしてその関係が、ｔ≧ｄ 又は ｄ≦
２．０ｍｍを満たすことにより、第１と第２の両帯電手
段３１・３２間のトナーのやりとりを防止する効果をあ
げることが可能となり、長期に渡って安定した画像出力
が実現できる。

【０１３１】〈その他〉 ．本発明の構成は、前述の実施形態例１、２、３に限
られるものではなく、像担持体のクリーナー手段を現像
装置が兼ねる画像形成装置において、複数の帯電手段を
持ち、第１の帯電手段が転写残トナーの帯電極性を正規
帯電極性の逆に帯電することが可能であり、更に最終の
帯電手段が正規帯電極性に帯電を行なう接触帯電器であ
るすべての構成を含んでいる。

【０１３２】例えば、実施形態例中においては第１の帯
電手段３１として固定配置の導電性繊維ブラシ帯電器を
用いたが、転写残トナーの帯電極性を正規帯電極性の逆
に帯電することが可能な部材であれば、導電性スポンジ
ローラ、コロナ帯電器等、すべての構成が含まれる。

【０１３３】また第２の帯電手段３２はファーブラシ帯
電器等にすることもできる。

【０１３４】．更に、感光体についても、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、帯電器汚染の防止に
ついては充分な効果が得られる。

【０１３５】像担持体は放電による帯電が支配的なもの
であってもよい。放電による帯電が支配的な接触帯電に
おいて、帯電部材は被帯電体に必ずしも接触している必
要はなく、帯電部材と被帯電体とがその間にギャップ間
電圧と補正パッシェンカーブで決まる放電可能条件を満
たす微小間隙（ギャップ）を存して非接触に対向してい
れば帯電がなされる（近接帯電）。本発明においてはこ
のような近接帯電形態も接触帯電の範疇とする。

【０１３６】像担持体は静電記録誘電体などであっても
よい。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画像情報に対応した静電潜
像を書き込み形成する。

【０１３７】．また静電潜像の現像方法としては、実
施形態例１、２、３においては、２成分現像法について
のみ述べたが、他の現像方法でも効果がある。好ましく
は、現像剤が感光体に対して接触状態で現像する、１成
分接触現像や２成分接触現像がより現像時の同時回収効
果を高めるのに効果がある。反転現像方式でも、正規現
像方式でもよい。

【０１３８】また、現像剤中のトナー粒子としては粉砕
トナー等においても可能であるし、更に好ましくは、重
合トナーを用いた場合には、上記の１成分接触現像や２
成分接触現像はもちろん１成分非接触現像や２成分非接
触現像など他の現像方法においても転写残トナーの充分
な回収効果が得られる。

【０１３９】．転写方法としてはローラー転写、ブレ
ード転写、コロナ放電転写などであってもよい。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適用可能である。

【０１４０】．像担持体１、帯電ユニット３、現像装
置４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のプロセスカートリッジ着脱式
の装置構成のものにすることもできる。

【０１４１】また、像担持体としての電子写真感光体や
静電記録誘電体を回動ベルト型にし、これに帯電・潜像
形成・現像の工程手段により所要の画像情報に対応した
トナー像を形成させ、そのトナー像形成部を閲読表示部
に位置させて画像表示させ、像担持体は繰り返して表示
画像の形成に使用する画像表示装置もある。本発明の画
像形成装置にはこのような画像表示装置も含む。

【０１４２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明においては、
現像同時クリーニング方式のクリーナーレスシステムの
画像形成装置について、像担持体の帯電手段を複数設
け、第１の帯電手段において正規帯電極性の逆に帯電を
行なうことにより転写残トナーを正規帯電極性の逆に帯
電し、最終帯電手段において正規の極性に帯電を行なう
際に転写残トナーを帯電時に回収しトナーの下の像担持
体部分も均一に帯電を行ない、更にトナー粒子を正規帯
電極性に帯電して像担持体上に吐き出す。また、このよ
うにして吐き出されたトナーは、正規帯電極性に帯電さ
れているため、現像手段において現像時でのかぶり取り
電位での回収が可能となる。

【０１４３】更に、各々の帯電手段間に電気的に絶縁状
態にある仕切り部材を設け、この場合、帯電手段間の電
界を像担持体近接領域においてもシールドするために、
仕切り部材の像担持体最近接部分の厚さｔと像担持体と
の間隔ｄの関係を、ｔ≧ｄ又はｄ≦２．０ｍｍを満たす
設定にすることにより、複数の帯電手段の各々の帯電手
段間のトナーのやりとりを防止する効果をあげることが
可能となり、帯電手段間のトナー飛翔に起因する帯電手
段の汚染を防止して安定して画像出力を行なうことが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う画像形成装置例の概略構成図

【図２】像担持体としての使用感光体の層構成模型図

【図３】第１と第２の２つの帯電手段を具備させた帯電
ユニットの構成模型図

【図４】現像装置の構成模型図

【図５】トナーの摩擦帯電量の測定方法の説明図

【符号の説明】

Ａ プリンター本体 Ｂ イメージリーダー １ 回転感光ドラム（像担持体） ２ レーザースキャナー ３ 帯電ユニット ３１ 第１の帯電手段としての導電性繊維ブラシ帯電
器 ３２ 第２の帯電手段としての磁気ブラシ帯電器 ３４ 仕切り部材 ４ 現像装置 ５ 給紙カセット ６ 定着装置 ７ 転写装置 ８ 排紙トレイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/02 G03G 15/02

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体を所定の極性・電位に帯電する
   帯電手段、像担持体の帯電面を選択的に除電して静電潜
   像を形成する潜像形成手段、その静電潜像をトナー像と
   して現像する現像手段、そのトナー像を被転写材に転写
   する転写手段を備え、像担持体のトナー像を転写手段に
   よって被転写材に転写した後に像担持体に残留したトナ
   ー粒子を回収するクリーニング手段を前記現像手段が兼
   ねる画像形成装置において、前記像担持体は表面に１０ ^９ 〜１０ ^１４ Ω・ｃｍの材質
   からなる層を有し、 前記帯電手段は像担持体移動方向に配置された複数の帯
   電手段により構成され、前記複数の帯電手段の各々の帯
   電手段間に電気的に絶縁状態にある仕切り部材が設けら
   れており、該複数の帯電手段の像担持体移動方向上流側
   の第１の帯電手段に印加されるバイアスは像担持体に静
   電潜像を形成するための正規帯電極性の逆極性であり、
   像担持体移動方向下流側の最終帯電手段は磁性粒子の磁
   気ブラシ部材であり、磁性粒子磁気ブラシ部が像担持体
   に接触しており、該帯電手段に印加されるバイアスは像
   担持体に静電潜像を形成するための正規帯電極性であ
   り、前記仕切り部材の像担持体最近接部分の厚さｔと像
   担持体との間隔ｄの関係が、ｔ≧ｄ、又はｄ≦２．０ｍ
   ｍの関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記像担持体が感光層及び表面層を有
   し、該表面層が樹脂及び導電性微粒子を有することを特
   徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記導電性微粒子がＳｎＯ_２であること
   を特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記像担持体が非晶質のシリコンを有す
   る表面層からなることを特徴とする請求項１に記載の画
   像形成装置。
5. 【請求項５】 前記第１の帯電手段が導電性繊維のブラ
   シ部材であり、導電性繊維ブラシ部が像担持体に接触し
   ていることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１つ
   に記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記像担持体の帯電面を選択的に除電し
   て静電潜像を形成する潜像形成手段が像露光手段である
   ことを特徴とする請求項１ないし５の何れか１つに記載
   の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記現像手段は、現像剤を像担持体に対
   して接触させて静電潜像の現像を行なう接触現像方式で
   あることを特徴とする請求項１ないし６の何れか１つに
   記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記現像手段は、像担持体に静電潜像を
   形成するための正規帯電極性と同極性の電荷を有するト
   ナーで静電潜像を現像する反転現像方式であることを特
   徴とする請求項１ないし７の何れか１つに記載の画像形
   成装置。
9. 【請求項９】 現像手段の現像剤担持搬送部材に像担持
   体の露光部の電位と非露光部の電位との間の電位のバイ
   アスを印加することを特徴とする請求項８に記載の画像
   形成装置。