JPH0980998A

JPH0980998A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0980998A
Application number: JP7235751A
Authority: JP
Inventors: Yoshimitsu Otaka; 善光大高; Tomoyuki Kato; 知之加藤; Katsutoshi Sato; 克俊佐藤
Original assignee: TEC CORP
Current assignee: TEC CORP
Priority date: 1995-09-13
Filing date: 1995-09-13
Publication date: 1997-03-28
Also published as: KR970016863A; KR100194890B1; EP2282239A2; EP0763786A3; EP0763786A2; EP2282239A3; US5701559A; EP0763786B1

Abstract

(57)【要約】【課題】摺擦手段の位置で、紙粉、付着物、劣化層を除
去し、残留トナーを通過させる選択クリーニングと磨耗
による静電潜像保持体リフレッシュを行う。【解決手段】感光体２１に対して摺擦装置３０の弾性体
ブレード３０ａを圧接し、感光体に対する弾性体ブレー
ドの接触の深さを適切に設定することで、画像形成に有
害な紙粉や放電生成物、トナーの固着物、紙やトナーか
らの析出物等の付着物や感光体表面劣化層を摺擦により
除去すると共に転写後の残留トナー２４ａは転がりによ
り弾性体ブレードと感光体表面との摺擦部を通過させ
る。そして、残留トナーが弾性体ブレードの摺擦部を通
過するとき転がり摩擦により感光体表面をリフレッシュ
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、電子写真プロセス
に従って画像形成を行う画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像形成装置としては、
図２２に示すように、静電潜像保持体である感光体１の
周囲に、この感光体表面を一定の帯電電位に均一に帯電
するブラシ帯電装置２、この帯電装置２が帯電した感光
体表面を露光して静電潜像を形成する光ビーム３、この
光ビーム３で形成した静電潜像にトナー４を付着させて
現像し、トナー像を形成する現像装置５、この現像装置
５により形成したトナー像を転写材である記録紙６上に
転写する転写装置７、この転写装置７による転写後にド
ラム表面に残った残留トナー４ａをクリーニングブレー
ド８ａで落して回収するクリーニング装置８及び感光体
表面を除電する除電ランプ９を配置したものが知られて
いる。このような装置では、転写後に感光体表面に残っ
た残留トナー４ａを除去しなければ次の画像形成に悪影
響を及ぼすためクリーニング装置８を使用して残留トナ
ー４ａを除去している。

【０００３】このようなクリーニング装置８は、例え
ば、セレン系やアモルファスシリコンのような比較的表
面硬度が大きい無機感光体に対して用いた場合、残留ト
ナーの除去機能は優れているが、感光体表面上に存在す
る微細な紙粉、タルクなどの紙からの析出物、トナーの
固着物、フィルミングしたトナー、あるいは放電装置に
よるコロナ生成物などの放電生成物、感光体表面の劣化
層などは除去が困難となる。このようなものが感光体表
面に固着すると、特に紙粉や放電生成物は、高湿におい
ては水分を吸収して低抵抗となり、感光体表面に形成さ
れる静電潜像を著しく乱し、画質を劣化させる。

【０００４】これらの欠点を回避するため、例えば実開
昭６４−３６８６７号公報や特開平１−２９５２８９号
公報では、残留トナー除去用クリーニング装置の他に感
光体表面上に存在するトナー以外の付着物を除去する付
着物除去用クリーニングブラシを設けている。また、特
開昭５９−１１１６７３号公報や特開昭６３−１２９３
８０号公報では、残留トナー除去用クリーニング装置と
併用してシリコンゴムやウレタンフォームなどの弾性材
料からなる研磨用クリーニングローラを感光体に摺擦さ
せ、研磨効果により付着物除去、感光体表面の劣化層除
去を行うようしている。これは放電生成物や紙粉は、高
湿環境下では水分を吸収して感光体表面に強固に固着す
るため、これらの除去には研磨用クリーニングローラを
感光体に摺擦させることが必要になる。また、放電生成
物によっては、感光体表面そのものを劣化させる場合が
あり、この場合は感光体表面を研磨用クリーニングロー
ラによって摺擦し、研磨効果により感光体表面を適度に
削ることが必要になる。

【０００５】研磨用クリーニングローラは感光体に強く
圧接することによって付着物除去や劣化層除去ができ
る。しかし、その反面、強い圧接は感光体表面の削り過
ぎ、削りむらを引き起こし、画質劣化を発生させ、ま
た、感光体の寿命を短縮することになる。このようなこ
とから、特開昭５９−１１１６７３号公報では、研磨用
クリーニングローラを感光体表面に対して接離可能に設
置し、例えば印刷枚数２０００枚ごとに、感光体表面に
研磨用クリーニングローラを圧接させて研磨を行い、感
光体表面の削り過ぎを防ぎつつ付着物、劣化層除去を行
うようになっている。すなわち、付着物、劣化層による
画像欠陥は、付着物、劣化層の蓄積によって発生するも
ので、残留トナーのように次の工程により形成される画
像へ直ちに影響するものではない。従って、付着物除
去、劣化層除去は常時連続的に行う必要はない。しか
し、このように研磨用クリーニングローラを接離可能に
設置するものでは、クリーニングローラの離接機構を必
要とし、装置の複雑化、大型化が避けられない。

【０００６】また、感光体として有機感光体が広く用い
られているが、有機感光体は表面硬度が小さいのでクリ
ーニング装置として弾性体ブレードを圧接するだけでも
感光体表面が十分に磨耗し、付着物除去や劣化層除去も
行われるので、別途、研磨手段（研磨用クリーニングロ
ーラなど）を設ける必要はない。むしろ、有機感光体の
場合は残留トナー除去用のクリーニング装置のみでも感
光層の磨耗が大きく、感光層の削り過ぎ、削りむらによ
る画質劣化、感光体寿命の短命化という問題がある。

【０００７】これに対し、残留トナー除去用のクリーニ
ング装置を使用せずに現像装置で残留トナーの回収を行
うクリーナレス画像形成装置が特開平３−１２７０８６
号公報に開示されている。これは、図２３に示すよう
に、感光体１の周囲に、ブラシ帯電装置２、光ビーム
３、現像装置５、転写装置７、除電ランプ１０及び残留
トナーを均一化する導電性ブラシ１１を配置している。
そして、反転現像法においては、感光体１と同極性に帯
電しているトナー４を用い、光ビーム３が露光した画像
部（感光体表面の電荷が存在しない部分、もしくは電荷
量が少ない部分）にトナー粒子４を付着させ、光ビーム
３が露光しない非画像部（感光体表面の電荷が存在する
部分）には、トナー４を付着させない。このような選択
的なトナー付着を実現するため現像装置５の現像ローラ
１２に感光体表面の非画像部の電位Ｖo と画像部の電位
Ｖr の間の電圧Ｖb （｜Ｖr ｜＜｜Ｖb ｜＜｜Ｖo ｜）
を印加し、非画像部と現像ローラ１２の間の電界によっ
て感光体１へのトナー付着を抑制し、画像部と現像ロー
ラ１２の間の電界によって感光体１にトナーを付着させ
る。

【０００８】感光体１に付着したトナー４は、転写装置
７によって記録紙６に転写される。この転写工程におい
ては、全てのトナーが転写されることはなく、転写後の
感光体１面上には残留トナー４ａが画像部に分布してい
る。除電ランプ１０による除電後、導電性ブラシ１１を
通過する際、この導電性ブラシ１１に印加される電圧と
感光体表面電位及び残留トナー４ａとで形成される電界
を所定の値に設定することにより、静電力によって感光
体１上の画像部に分布している残留トナー４ａは導電性
ブラシ１１に吸引される。また、導電性ブラシ１１に印
加される電圧と感光体表面電位及び残留トナー４ａとで
形成される電界を所定の値に設定することにより、静電
力によって導電性ブラシ１１上の残留トナー４ａは感光
体１上の非画像部あるいは感光体１が記録紙６と接触し
ない部分に放出される。このような電圧印加の効果によ
って残留トナー４ａの分布は乱され、全体的に残留トナ
ー４ａの分布が均一化される。

【０００９】こうして均一化された残留トナーは団塊状
ではなくほぼ孤立して分布しているので、ブラシ帯電装
置２による帯電工程において、帯電作用を妨害せず、感
光体１は均一に帯電する。このとき残留トナー４ａも感
光体１と同極性に帯電される。さらに、光ビーム３によ
る露光においても、同様に前回の画像状に残留した残留
トナー４ａが光ビーム３を遮光することがなく、前回の
画像の影響が次の段階の静電潜像形成に影響を及ぼさず
メモリ現像（ゴースト現像）は発生しない。

【００１０】残留トナー４ａは再び現像工程に入り、現
像と同時に現像装置５内に回収される。すなわち、光ビ
ーム３の露光によって形成された潜像のうち、非画像部
に存在する残留トナー４ａは帯電装置２によって感光体
１と同極性に帯電されているので、感光体１から現像ロ
ーラ１２へ負帯電したトナーを転移させようとする電界
（すなわち、Ｖo とＶb の電位差による電界）によって
現像ローラ１２側へ転移する。すなわち、クリーニング
される。同時に、画像部に存在する残留トナー４ａは現
像ローラ１２から感光体１へ向かう力を受け、感光体１
面上に保留する。この画像部には現像ローラ１２から新
たなトナー４が転移する。すなわち、現像される。この
ように現像と同時にクリーニングが行われる。このよう
なクリーナレス画像形成装置では、残留トナー除去用ク
リーニング装置が不要であり、従って、感光体がクリー
ニング装置によって摺擦されることがなく感光体の磨耗
量が少なく、有機感光体の長寿命化が可能となる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、クリーナレス
画像形成装置では、クリーニング装置で感光体を摺擦す
ることがないので、感光体表面上に存在する、微細な紙
粉、タルクなどの紙からの析出物、トナーの固着物、フ
ィルミングしたトナー、あるいはコロナ生成物などの放
電生成物、感光体表面の劣化層の除去が困難となる。こ
のようにクリーナレス画像形成装置では、感光体の寿命
を決めるのは、感光体の磨耗よりも感光体表面の付着
物、劣化層の蓄積にある。

【００１２】また、クリーナレス画像形成装置では、感
光体の劣化をもたらすオゾンの発生量を低減するため
に、ブラシ帯電装置２を使用している。これは、感光体
１として負帯電感光体を用いた場合に、帯電装置２とし
て負の接触帯電を使用し、転写装置７として正のコロナ
帯電器を使用すると、帯電装置２からはほとんどオゾン
が発生せず、転写装置７のコロナ帯電器からのオゾンの
発生量は負のコロナ帯電器と比較して極めて少なく、全
体としてオゾンの発生量を低減できることになる。

【００１３】しかし、ブラシ帯電装置２を使用すると気
中放電が感光体表面のごく近傍で行われるので、感光体
表面への放電生成物の固着が多く、また、紙粉やタルク
等の吸湿物質がブラシ帯電装置２に付着しやすく、これ
らが感光体表面に容易に移行する。このように、クリー
ナレス画像形成装置では、高湿下においては、放電生成
物や吸湿物質が水分を吸収して感光体表面に強固に固着
し、低抵抗となり、その結果、静電潜像を著しく乱し、
像流れ、白抜けなどの画像欠陥が発生する問題があっ
た。

【００１４】そこで、請求項１乃至４記載の発明は、現
像手段にて現像と同時に静電潜像保持体に転写後に残っ
た残留トナーを吸引回収する画像形成装置において、摺
擦手段と静電潜像保持体表面との摺擦位置で画像欠陥の
原因となる紙粉や静電潜像保持体表面の付着物及び劣化
層を除去し、転写残留トナーを通過させるという選択ク
リーニングができ、この作用と残留トナーの転がり摩擦
により、静電潜像保持体表面を必要最小限の適切な磨耗
量でリフレッシュでき、また、転写残留トナーを廃トナ
ーにすることなく現像装置に確実に回収できる画像形成
装置を提供する。

【００１５】また、請求項５乃至８記載の発明は、現像
手段にて現像と同時に静電潜像保持体に転写後に残った
残留トナーを吸引回収する画像形成装置において、摺擦
兼用手段と静電潜像保持体表面との摺擦位置で画像欠陥
の原因となる紙粉や静電潜像保持体表面の付着物及び劣
化層を除去し、転写残留トナーを通過させるという選択
クリーニングができ、この作用と残留トナーの転がり摩
擦により、静電潜像保持体表面を必要最小限の適切な磨
耗量でリフレッシュでき、また、転写残留トナーを廃ト
ナーにすることなく現像装置に確実に回収でき、しかも
専用の摺擦手段を不要にし部品数を減らして装置の小型
化、コスト低下を図ることができる画像形成装置を提供
する。

【００１６】また、請求項９記載の発明は、トナーとし
て球形トナーを使用しているので、摺擦手段や摺擦兼用
手段と静電潜像保持体表面との圧接力が比較的大きくて
も残留トナーを確実に通過させることができ、従って、
摺擦手段や摺擦兼用手段と静電潜像保持体表面との圧接
条件を広く取ることができ、部品生産や組立てに高い精
度が要求されることがなく生産性を向上できる画像形成
装置を提供する。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
静電潜像保持体と、この静電潜像保持体を一定の帯電電
位に帯電する帯電手段と、この帯電手段により帯電した
静電潜像保持体を露光して静電潜像を形成する露光手段
と、この露光手段により形成した静電潜像をトナーで現
像して顕像化する現像手段と、この現像手段により顕像
化したトナー像を転写材に転写する転写手段とを備え、
現像手段は、現像と同時に静電潜像保持体に転写後に残
った残留トナーを吸引回収する画像形成装置において、
静電潜像保持体表面に圧接し、この保持体表面を摺擦す
ると共に残留トナーを通過させる摺擦手段を設けたもの
である。

【００１８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、摺擦手段をエッジ部を有する弾性
体ブレードで構成し、この弾性体ブレードのエッジ部を
静電潜像保持体表面に圧接させたものである。

【００１９】請求項３記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、摺擦手段を平面部を有する弾性体
ブレードで構成し、この弾性体ブレードの平面部を静電
潜像保持体表面に圧接させたものである。

【００２０】請求項４記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、摺擦手段を曲面部を有する弾性体
ブレードで構成し、この弾性体ブレードの曲面部を静電
潜像保持体表面に圧接させたものである。

【００２１】この構成においては、静電潜像保持体表面
の紙粉や放電生成物、トナーの固着物、紙やトナーから
の析出物などの有害付着物や表面劣化層は摺擦手段によ
り除去され、残留トナーはトナー粒子の転がり効果によ
り摺擦手段を通過する。そして、この作用とトナー粒子
の転がり摩擦により静電潜像保持体表面は適度な磨耗を
受け、過度の磨耗は抑制される。

【００２２】請求項５記載の発明は、静電潜像保持体
と、この静電潜像保持体を一定の帯電電位に帯電する帯
電手段と、この帯電手段により帯電した静電潜像保持体
を露光して静電潜像を形成する露光手段と、この露光手
段により形成した静電潜像をトナー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トナー像
を転写材に転写する転写手段と、静電潜像保持体表面に
圧接し、この保持体表面に転写後に残った残留トナーを
均一化する残留トナー均一化手段とを備え、現像手段
は、現像と同時に静電潜像保持体に転写後に残った残留
トナーを吸引回収する画像形成装置において、残留トナ
ー均一化手段は、静電潜像保持体表面を摺擦すると共に
残留トナーを通過させる摺擦手段を兼用したものであ
る。

【００２３】この構成においては、静電潜像保持体表面
の紙粉や放電生成物、トナーの固着物、紙やトナーから
の析出物などの有害付着物や表面劣化層は残留トナー均
一化手段により除去され、残留トナーはトナー粒子の転
がり効果により残留トナー均一化手段を通過する。そし
て、この作用とトナー粒子の転がり摩擦により静電潜像
保持体表面は適度な磨耗を受け、過度の磨耗は抑制され
る。

【００２４】請求項６記載の発明は、静電潜像保持体
と、この静電潜像保持体表面に圧接し、この静電潜像保
持体を一定の帯電電位に帯電する帯電手段と、この帯電
手段により帯電した静電潜像保持体を露光して静電潜像
を形成する露光手段と、この露光手段により形成した静
電潜像をトナー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トナー像を転写材に転写する
転写手段とを備え、現像手段は、現像と同時に静電潜像
保持体に転写後に残った残留トナーを吸引回収する画像
形成装置において、帯電手段は、静電潜像保持体表面を
摺擦すると共に残留トナーを通過させる摺擦手段を兼用
したものである。

【００２５】この構成においては、静電潜像保持体表面
の紙粉や放電生成物、トナーの固着物、紙やトナーから
の析出物などの有害付着物や表面劣化層は帯電手段によ
り除去され、残留トナーはトナー粒子の転がり効果によ
り帯電手段を通過する。そして、この作用とトナー粒子
の転がり摩擦により静電潜像保持体表面は適度な磨耗を
受け、過度の磨耗は抑制される。

【００２６】請求項７記載の発明は、静電潜像保持体
と、この静電潜像保持体を一定の帯電電位に帯電する帯
電手段と、この帯電手段により帯電した静電潜像保持体
を露光して静電潜像を形成する露光手段と、静電潜像保
持体表面に圧接し、露光手段により形成した静電潜像を
トナーで現像して顕像化する現像手段と、この現像手段
により顕像化したトナー像を転写材に転写する転写手段
とを備え、現像手段は、現像と同時に静電潜像保持体に
転写後に残った残留トナーを吸引回収する画像形成装置
において、現像手段は、静電潜像保持体表面を摺擦する
と共に残留トナーを通過させる摺擦手段を兼用したもの
である。

【００２７】この構成においては、静電潜像保持体表面
の紙粉や放電生成物、トナーの固着物、紙やトナーから
の析出物などの有害付着物や表面劣化層は現像手段によ
り除去され、残留トナーはトナー粒子の転がり効果によ
り現像手段を通過し、またこの現像手段により回収され
る。そして、この作用とトナー粒子の転がり摩擦により
静電潜像保持体表面は適度な磨耗を受け、過度の磨耗は
抑制される。

【００２８】請求項８記載の発明は、静電潜像保持体
と、この静電潜像保持体を一定の帯電電位に帯電する帯
電手段と、この帯電手段により帯電した静電潜像保持体
を露光して静電潜像を形成する露光手段と、この露光手
段により形成した静電潜像をトナーで現像して顕像化す
る現像手段と、静電潜像保持体表面に圧接し、現像手段
により顕像化したトナー像を転写材に転写する転写手段
とを備え、現像手段は、現像と同時に静電潜像保持体に
転写後に残った残留トナーを吸引回収する画像形成装置
において、転写手段は、静電潜像保持体表面を摺擦する
と共に残留トナーを通過させる摺擦手段を兼用したもの
である。

【００２９】この構成においては、静電潜像保持体表面
の紙粉や放電生成物、トナーの固着物、紙やトナーから
の析出物などの有害付着物や表面劣化層は転写手段によ
り除去され、残留トナーはトナー粒子の転がり効果によ
り転写手段を通過する。そして、この作用とトナー粒子
の転がり摩擦により静電潜像保持体表面は適度な磨耗を
受け、過度の磨耗は抑制される。

【００３０】請求項９記載の発明は、請求項１乃至８の
いずれか１記載の画像形成装置において、現像手段が現
像に使用するトナーを球形トナーとしたものである。

【００３１】これにより残留トナーはトナー粒子の転が
り効果がより一層大きくなり、摺擦手段や摺擦兼用手段
の圧接力が多少大きくなっても確実に通過する。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。（第１の実施の形態）この実施の形態は、請求項１及び
２記載の発明に対応した実施の形態で、図１に示すよう
に、静電潜像保持体である感光体２１の周囲に、この感
光体表面を一定の帯電電位に均一に帯電する導電性ブラ
シからなる接触型帯電装置２２、この帯電装置２２が帯
電した感光体２１の表面を露光して静電潜像を形成する
光ビーム２３の発生部（図示せず）、この光ビーム２３
で形成した静電潜像にトナー２４を付着させて現像し、
トナー像を形成する現像装置２５、この現像装置２５に
より形成したトナー像を転写材である記録紙２６上に転
写する転写装置２７、この転写装置２７による転写後に
感光体表面を除電する除電ランプ２８、前記転写装置２
７による転写後に感光体表面に残った残留トナー２４ａ
の像を馴らして均一化する導電性ブラシからなる残留ト
ナー像均一化装置２９及び摺擦装置３０を順に配置して
いる。

【００３３】前記帯電装置２２には帯電電圧Ｖc を印加
し、前記残留トナー像均一化装置２９には均一化電圧Ｖ
u を印加している。前記現像装置２５は、トナー２４を
収納したトナー収納部３１、このトナー収納部３１内の
トナー２４を攪拌する攪拌器３２、表面が導電層からな
り、現像電圧Ｖb を印加した弾性体現像ローラ３３、ト
ナー収納部３１内のトナー２４を前記現像ローラ３３に
供給する供給ローラ３４、前記現像ローラ３３に供給す
るトナー２４を均一なトナー層に形成するトナー層厚規
制部材３５等で構成している。

【００３４】前記転写装置２７は、転写コロナ電圧Ｖt
を印加して転写コロナワイヤ２７ａと、転写グリッド電
圧Ｖtgを印加した転写グリッド付きシールドケース２７
ｂとで構成している。前記光ビーム２３の発生部は、レ
ーザ発振器とレーザ走査光学系等から構成している。前
記摺擦装置３０は、エッジ部を有する弾性体ブレード３
０ａを有し、この弾性体ブレード３０ａのエッジ部を感
光体２１の表面に圧接し、画像形成に有害な感光体表面
の放電生成物、トナーの固着物、紙粉、紙やトナーから
の析出物、感光体表面劣化層等を摺擦、除去し、感光体
表面のリフレッシュを行うようになっている。

【００３５】このような構成の画像形成装置は図２３の
クリーナレス画像形成装置と同様、反転現像法により画
像形成を行う。すなわち、感光体２１と同極性に帯電し
ているトナー２４を用い、光ビーム２３が露光した画像
部（感光体表面の電荷が存在しない部分、もしくは電荷
量が少ない部分）にトナー粒子２４を付着させ、光ビー
ム２３が露光しない非画像部（感光体表面の電荷が存在
する部分）には、トナー２４を付着させない。このよう
な選択的なトナー付着を実現するため現像装置２５の現
像ローラ３３に感光体表面の非画像部の電位Ｖo と画像
部の電位Ｖr の間の電圧Ｖb （｜Ｖr ｜＜｜Ｖb ｜＜｜
Ｖo ｜）を印加し、非画像部と現像ローラ３３の間の電
界によって感光体２１へのトナー付着を抑制し、画像部
と現像ローラ３３の間の電界によって感光体２１にトナ
ーを付着させる。

【００３６】感光体２１に付着したトナー２４は、転写
装置２７によって記録紙２６に転写される。この転写工
程においては、全てのトナーが転写されることはなく、
転写後の感光体２１面上には残留トナー２４ａが画像部
に分布している。除電ランプ２８による除電後、残留ト
ナー像均一化装置２９を通過する際、この残留トナー像
均一化装置２９に印加される電圧Ｖu と感光体表面電位
及び残留トナー２４ａとで形成される電界を所定の値に
設定することにより、静電力によって感光体２１上の画
像部に分布している残留トナー２４ａは残留トナー像均
一化装置２９に吸引される。また、残留トナー像均一化
装置２９に印加される電圧Ｖu と感光体表面電位及び残
留トナー２４ａとで形成される電界を所定の値に設定す
ることにより、静電力によって残留トナー像均一化装置
２９上の残留トナー２４ａは感光体２１上の非画像部あ
るいは感光体２１が記録紙２６と接触しない部分に放出
される。このような電圧印加の効果によって残留トナー
２４ａの分布は乱され、全体的に残留トナー２４ａの分
布が均一化される。

【００３７】こうして均一化された残留トナーは団塊状
ではなくほぼ孤立して分布しているので、ブラシ帯電装
置２２による帯電工程において、帯電作用を妨害せず、
感光体２１は均一に帯電する。このとき残留トナー２４
ａも感光体２１と同極性に帯電される。さらに、光ビー
ム２３による露光においても、同様に前回の画像状に残
留した残留トナー２４ａが光ビーム２３を遮光すること
がなく、前回の画像の影響が次の段階の静電潜像形成に
影響を及ぼさずメモリ現像（ゴースト現像）は発生しな
い。

【００３８】残留トナー２４ａは再び現像工程に入り、
現像と同時に現像装置２５内に回収される。すなわち、
光ビーム２３の露光によって形成された潜像のうち、非
画像部に存在する残留トナー２４ａは帯電装置２２によ
って感光体２１と同極性に帯電されているので、感光体
２１から現像ローラ３３へ負帯電したトナーを転移させ
ようとする電界（すなわち、Ｖo とＶb の電位差による
電界）によって現像ローラ３３側へ転移する。すなわ
ち、クリーニングされる。同時に、画像部に存在する残
留トナー２４ａは現像ローラ３３から感光体２１へ向か
う力を受け、感光体２１面上に保留する。この画像部に
は現像ローラ３３から新たなトナー２４が転移する。す
なわち、現像される。このように現像と同時にクリーニ
ングが行われる。

【００３９】このような画像形成工程において、摺擦装
置３０は、画像形成に有害な感光体表面の放電生成物、
トナーの固着物、紙粉、紙やトナーからの析出物、感光
体表面劣化層等を摺擦、除去し、感光体表面のリフレッ
シュを行うが、その場合に、残留トナー２４ａは通過さ
せるが画像形成に有害な付着物や劣化層は摺擦し除去す
るという選択クリーニングを行う。この選択クリーニン
グの条件は、摺擦装置３０の弾性体ブレード３０ａのエ
ッジ部の感光体２１に対する接触の深さと関係し、この
接触の深さと、残留トナー２４ａ及び有害な付着物や劣
化層の通過、除去、感光体２１の磨耗量の関係は実験に
より得られ表１に示すようになる。この実験で注目した
有害付着物、劣化層は、「紙粉」とその他の「有害付着
物、劣化層（放電生成物、トナーの固着物、紙やトナー
からの析出物、感光体表面劣化層等）」に分類してい
る。

【００４０】

【表１】

【００４１】また、この実験における弾性体ブレード３
０ａによる、残留トナー２４ａ及び有害付着物、劣化層
の通過、除去のメカニズムを模式的に示すと図２〜図５
に示すようになる。実験で使用した弾性体ブレード３０
ａは、ウレタンゴム（バンドー化学製、＃1265、厚さ
１．８mm）で構成した。なお、その他ＥＰＤＭやシリコ
ンゴム等でもよい。また、実験で使用したトナー２４
は、ポリエステル系の樹脂にカーボン、極性制御剤、ワ
ックス等を分散したものを母体とし、これを粉砕法によ
り非球形で平均粒径１０μｍに粉砕、分級し、さらにシ
リカ等の微粒子を外添した一成分非磁性負帯電トナーで
ある。

【００４２】感光体２１は、電荷発生材料としてフタロ
シアニン系顔料、電荷輸送材料としてヒドラゾン誘導
体、バインダー樹脂としてポリカーボネイトを使用した
２層型（電荷発生層／電荷輸送層）の負帯電有機感光体
層を使用している。この負帯電有機感光体層２１ａを金
属素管（アルミ素管）２１ｂ上に所定の膜厚で塗布して
感光体２１としている。

【００４３】図２は、感光体２１に対する弾性体ブレー
ド３０ａの接触角度を３０°とし、かつ接触の深さを
０．２mmにした場合を示している。図中矢印は感光体２
１の移動方向を示している。放電生成物、トナー固着
物、感光体表面劣化層等の有害付着物３６ａや劣化層３
６ｂは感光体層２１ａの表面にごく薄く存在するため、
接触の深さが０．１mm程度以上で除去が可能である。こ
のとき残留トナー２４ａは弾性体ブレード３０ａの下を
潜り込むように回転しながら通過し、この残留トナー２
４ａの感光体層２１ａの表面に対する転がり摩擦によっ
ても有害付着物３６ａや劣化層３６ｂは除去される。こ
れに対し紙粉３７は弾性体ブレード３０ａの下に潜り込
み通過する。なお、感光体２１に対する弾性体ブレード
３０ａの接触の深さは、感光体２１に接触していない場
合の弾性体ブレード３０ａの接触予定点Ｐと仮想感光体
表面との距離を示している。

【００４４】図２では接触の深さを０．２mmとしたが、
この現象は接触の深さ０．１mm以上０．３mm未満の範囲
で見られ、この範囲では有害付着物３６ａや劣化層３６
ｂは除去できるが紙粉３７は除去できなかった。また、
このときの感光体の磨耗量は１万枚の印刷終了時で２．
０μｍであった。

【００４５】図３は、感光体２１に対する弾性体ブレー
ド３０ａの接触角度を３０°とし、かつ接触の深さを
０．４mmにした場合を示している。紙粉３７は静電気力
により付着しているが、残留トナー２４ａよりは付着力
が弱く、形状も大きいため、接触の深さが０．３mm以上
になると弾性体ブレード３０ａによる除去が可能とな
る。また、放電生成物、トナー固着物、感光体表面劣化
層等の有害付着物３６ａや劣化層３６ｂも除去される。
このとき残留トナー２４ａは弾性体ブレード３０ａの下
を潜り込むように回転しながら通過し、この残留トナー
２４ａの感光体層２１ａの表面に対する転がり摩擦によ
っても有害付着物３６ａや劣化層３６ｂは除去される。

【００４６】図３では接触の深さを０．４mmとしたが、
この現象は接触の深さ０．３mm以上０．５mm未満の範囲
で見られ、この範囲では有害付着物３６ａや劣化層３６
ｂは勿論、紙粉３７も除去でき、残留トナー２４ａのみ
を通過させるという選択クリーニングによる感光体表面
のリフレッシュが可能となる。そして、残留トナー２４
ａのみを確実に通過させることができるので、残留トナ
ー２４ａを廃トナーにすることなく現像装置２５の現像
ローラ３３によって確実に回収できる。また、この接触
の深さでの感光体の磨耗量は１万枚の印刷終了時で３．
０μｍであった。

【００４７】図４は、感光体２１に対する弾性体ブレー
ド３０ａの接触角度を３０°とし、かつ接触の深さを
１．０mmにした場合を示している。接触の深さが０．５
mm以上では弾性体ブレード３０ａは感光体２１の表面に
常時直接接触し、有害付着物３６ａや劣化層３６ｂ、紙
粉３７は勿論、残留トナー２４ａも除去してしまう。

【００４８】図４では接触の深さを１．０mmとしたが、
この現象は接触の深さ０．５mm以上１．０mm未満の範囲
で見られ、この範囲では有害付着物３６ａ、劣化層３６
ｂ、紙粉３７及び残留トナー２４ａのすべてを除去する
ことになり、残留トナー２４ａが廃トナーとなってしま
い、クリーナレスとしての残留トナー２４ａの回収がで
きなくなる。また、このときの感光体の磨耗量は１万枚
の印刷終了時で６．０μｍと大きくなる。

【００４９】さらに、感光体２１に対する弾性体ブレー
ド３０ａの接触の深さを１．０mm以上にすると、従来の
クリーニング装置に使用した残留トナー除去ブレードと
機能が変わらなくなり、この場合は感光体の磨耗量は１
万枚の印刷終了時で１０．０μｍとかなり大きくなる。
なお、非画像形成時のように残留トナー２４ａや紙粉３
７が感光体２１の表面にほとんど存在していない場合
は、図５に示すように、弾性体ブレード３０ａが感光体
２１の表面に断続的、局部的に接触して有害付着物３６
ａや劣化層３６ｂを除去し、感光体表面のリフレッシュ
を行う。以上の結果は、弾性体ブレード３０ａの材料、
感光体２１の材料や曲率、トナー２４の帯電量や形状や
粒径によっても異なるため、接触の深さ、接触角度は実
験により最適化することになる。

【００５０】また、弾性体ブレード３０ａと感光体２１
表面間に常時僅かながらトナー２４が存在している状態
は、弾性体ブレード３０ａが常時全面にわたって直接接
触している状態とは異なり、感光体表面が過度に磨耗す
ることを防止する。すなわち、トナー粒子の転がり摩擦
により感光体表面が受ける摩擦力が小さくなる。特に、
感光体２１の回転開始時のように弾性体ブレード３０ａ
が感光体表面に全面接触している場合は、弾性体ブレー
ド３０ａによる静止摩擦係数は動摩擦係数より大きいの
で、連続回転時より大きな摩擦力が発生する。このよう
な場合に、弾性体ブレード３０ａと感光体２１表面間に
常時僅かながらトナー２４が存在していることで感光体
２１の回転開始時の異常磨耗も防止できる。また、弾性
体ブレード３０ａは残留トナー２４ａをかき落とすので
は無く通過させるので、弾性体ブレード３０ａのエッジ
部が磨耗により平坦化しても機能上支障はなく、従っ
て、弾性体ブレード３０ａを長期間にわたって使用し続
けることができる。

【００５１】また、摺擦装置３０を残留トナー像均一化
装置２９の下流側に配置しているので、摺擦装置３０の
手前では残留トナー２４ａの分布は残留トナー像均一化
装置２９によって馴らされて略均一になっている。従っ
て、摺擦装置３０においては残留トナー２４ａの通過が
スムーズに行われる。なお、摺擦装置３０を残留トナー
像均一化装置２９の上流側に配置すれば、摺擦装置３０
が紙粉除去機能を有するので、残留トナー像均一化装置
２９への紙粉の付着を極力防止でき、紙粉の充満による
残留トナー像均一化装置２９の機能低下を防止できる。

【００５２】なお、上述した第１の実施の形態では、摺
擦装置３０を構成する弾性体ブレードとして、エッジ部
を有する弾性体ブレード３０ａを使用し、この弾性体ブ
レード３０ａのエッジ部を感光体２１の表面に圧接させ
たが、図６に示すように、平面部を有する弾性体ブレー
ド３０ｂを使用し、この弾性体ブレード３０ｂの平面部
を感光体２１の表面に圧接させても、また、図７に示す
ように、曲面部を有する弾性体ブレード３０ｃを使用
し、この弾性体ブレード３０ｃの曲面部を感光体２１の
表面に圧接させてもよい。

【００５３】このように平面部を有する弾性体ブレード
３０ｂや曲面部を有する弾性体ブレード３０ｃを使用す
ることにより、エッジ部を有する弾性体ブレード３０ａ
とは異なり、残留トナー２４ａの自転による転がり効果
により、トナー粒子が弾性体ブレード３０ｂ，３０ｃと
感光体２１との間に潜り込みやすくなり、残留トナー２
４ａが弾性体ブレード３０ｂ，３０ｃを通過しやすくな
る。このため、残留トナー２４ａの現像装置２５での回
収率が向上する。また、有効な接触条件が広くなり、装
置の部品の精度、組立て精度が緩くなり、生産性やコス
ト面において非常に有利になる。勿論、平面部を有する
弾性体ブレード３０ｂや曲面部を有する弾性体ブレード
３０ｃを使用しても、エッジ部を有する弾性体ブレード
３０ａを使用した場合と同様、感光体表面との接触深さ
を適切に設定することで、紙粉、有害な付着物や劣化層
の除去及び残留トナーの通過の選択クリーニングは確実
にできる。

【００５４】また、上述した第１の実施の形態では、摺
擦装置３０として弾性体ブレードからなるものについて
述べたが必ずしもこれに限定するものではなく、図８に
示すように弾性体回転ローラ３８からなる摺擦装置であ
ってもよい。この弾性体回転ローラ３８は、ウレタンゴ
ム、シリコンゴム等からなり、この表面にウレタン系、
テフロン系の塗装を施したものである。なお、研磨剤を
含浸させたものであってもよい。

【００５５】感光体２１の表面と回転ローラ３８との接
触の深さは０．５mm〜３．０mm程度が望ましい。また、
回転方向は接触面において感光体２１の回転方向と同方
向にしている。なお、これは逆方向であってもよい。ま
た、回転速度は感光体表面の周速に対して０．５〜５．
０倍程度が望ましい。この回転ローラ３８を使用した場
合は、図７に示す曲面部を有する弾性体ブレード３０ｃ
と同じ効果を奏する他、回転ローラ３８が例えば紙粉等
の異物が突き刺さって局部的に損傷しても、その損傷部
分が常に感光体２１と接触し続けることがないので感光
体２１の全周にわたって悪影響を与えることはない。す
なわち、記録紙２６に転写した画像に記録紙の搬送方向
に連続した筋状の欠陥が表れることはない。また、接触
の深さのみでなく、回転方向、回転速度によっても有害
な付着物や劣化層の除去と残留トナー２４ａの通過制御
ができるので、回転ローラ３８と感光体２１との摺擦条
件設定に幅を持たせることができ、多種のトナーや感光
体に対応できる。

【００５６】以上のように、摺擦装置である弾性体ブレ
ードや弾性体回転ローラを最適条件で使用することで、
有害物の感光体表面に対する付着力の差とトナー粒子の
転がり効果を利用して、感光体表面の有害な放電生成
物、トナーの固着物、紙粉、紙やトナーからの析出物、
感光体表面劣化層等を除去し、残留トナー２４ａを通過
させるという選択クリーニングができる。そして、この
選択クリーニング作用とトナー粒子の転がり摩擦によ
り、必要最小限の感光体磨耗量での感光体表面のリフレ
ッシュが可能となる。

【００５７】従って、感光体２１の寿命が長く、良好な
画像が長期にわたって安定して得られ、しかも廃トナー
が発生しないクリーナレス画像形成装置が実現できる。
また、帯電装置として接触型帯電装置２２を使用してい
るので、感光体２１への放電生成物の固着を防止できる
と共にオゾン発生も低減できる。

【００５８】（第２の実施の形態）この実施の形態は請
求項１記載の発明に対応した実施の形態で、図９に示す
ように、弾性体ブレードや弾性体回転ローラからなる摺
擦装置に代えて、分散、柔軟接触部材である固定摺擦ブ
ラシ４１を摺擦装置として使用している。なお、他の構
成は図１と同様である。前記固定摺擦ブラシ４１は、金
属プレートにブラシを植設したパイル織りタイプのもの
で、繊維材料としてはレーヨンを用い、繊維の太さは１
０デニール乃至３０デニールの範囲、繊維長さは０．５
mm乃至２０mmの範囲、ブラシ幅は１．０mm乃至２０mmの
範囲、植毛密度は１０万本／cm²乃至１５万本／cm²の
範囲にしている。前記感光体２１に対する固定摺擦ブラ
シ４１の接触深さは、１〜３mm程度にしている。ブラシ
繊維材料としては、硬い繊維、例えばナイロンなどにす
ると摺擦効果が高められる。なお、ブラシとして繻子織
りブラシを使用してもよい。繻子織りブラシは残留トナ
ーの目づまりを少なくできる。

【００５９】このような固定摺擦ブラシ４１を使用し場
合は、弾性体ブレードのような全面圧接とは異なり、ブ
ラシ繊維は感光体表面に対して分散圧接する。すなわ
ち、感光体２１の表面にはブラシ繊維が接触している部
分と接触していない部分が均一に分散している。このブ
ラシ繊維の間隙があるため、残留トナー２４ａは固定摺
擦ブラシ４１を通過しやすく、トナー粒子の転がり効果
も相乗して弾性体ブレードに比べて有効接触条件の範囲
を広く取れる。また、ブラシ繊維は弾性体ブレードに比
べて柔軟性に優れ、感光体２１の回転開始時においても
感光体に対して異常磨耗を引き起こすことがほとんど無
く、感光体２１の寿命を延ばすことができる。

【００６０】なお、上述した第２の実施の形態では摺擦
装置として固定摺擦ブラシ４１を使用したものについて
述べたが必ずしもこれに限定するものではなく、図１０
に示すように、回転摺擦ブラシ４２を使用したものであ
っても、また、図１１に示すように、回転摺擦スポンジ
ローラ４３を使用したものであってもよい。

【００６１】前記回転摺擦ブラシ４２は、金属シャフト
にブラシ繊維をローラ状に植設したもので、ブラシの植
設条件、接触の深さは固定摺擦ブラシ４１と同様であ
る。回転摺擦ブラシ４２の回転方向は、接触面において
感光体２１の回転方向と同方向にしている。なお、これ
は逆方向であってもよい。また、回転速度は感光体表面
の周速と異なることが望ましく、感光体表面の周速に対
して０．５〜５．０倍程度が望ましい。

【００６２】固定摺擦ブラシ４１を使用した場合は、感
光体２１の周方向に対して常に同一のブラシ繊維が同一
の状態で接触するため、感光体２１の周方向にストリー
ク状の磨耗痕が発生しやすく、解像度の高い画像にスト
リーク状の模様が現れる。これに対し、回転摺擦ブラシ
４２の場合は、感光体２１の微少部分に対して異なるブ
ラシ繊維が異なる状態で接触し、その状態が感光体全面
にわたって略平均的に維持されるので感光体２１への摺
擦が均一に行われる。また、紙粉等の蓄積も同様に一様
で感光体２１の局部的な損傷も少ない。さらに、図８に
示す弾性体回転ローラ３８の場合と同様に、接触の深さ
のみでなく、回転方向、回転速度によっても有害な付着
物や劣化層の除去と残留トナー２４ａの通過制御ができ
るので、感光体２１との摺擦条件設定に幅を持たせるこ
とができ、多種のトナーや感光体に対応できる。

【００６３】前記回転摺擦スポンジローラ４３は、例え
ばウレタンスポンジからなり、感光体２１の表面との接
触の深さは０．５mm〜３．０mm程度が望ましい。また、
回転方向は、接触面において感光体２１の回転方向と同
方向にしている。なお、これは逆方向であってもよい。
また、回転速度は感光体表面の周速に対して０．５〜
５．０倍程度が望ましい。また、回転摺擦スポンジロー
ラ４３の材料としては、ウレタンスポンジの他、シリコ
ンスポンジ又はウレタンスポンジやシリコンスポンジに
研磨剤を含浸させたものであってもよい。回転摺擦スポ
ンジローラ４３は、回転摺擦ブラシ４２に比べて構造や
製造が簡単で、しかも回転摺擦ブラシ４２と同様の作用
効果が得られる。なお、回転摺擦スポンジローラ４３の
ような発泡体弾性ローラに代えて発泡体弾性ブレードを
使用することもできる。

【００６４】このように、摺擦ブラシ４１，４２やスポ
ンジローラ４３を使用することで、第１の実施の形態と
同様の効果が得られる他、ブラシもしくはスポンジ（発
泡体）が感光体２１と分散的にかつ柔軟に圧接するた
め、残留トナー２４ａは通過しやすく、かつ感光体２１
に与える損傷が少ない。特に、回転する摺擦ブラシ４２
やスポンジローラ４３の場合には、有効接触条件の範囲
をより広く設定できる。従って、装置の部品精度、組立
て精度が緩くなり、生産性やコスト面において非常に有
利となる。

【００６５】（第３の実施の形態）この実施の形態は請
求項１記載の発明に対応した実施の形態で、図１２に示
すように、摺擦装置として導電性部材からなる摺擦装置
を使用している。すなわち、摺擦装置として導電性回転
摺擦スポンジローラ４４を使用し、この導電性回転摺擦
スポンジローラ４４に切替スイッチ４５を介して負の直
流電圧Ｖf1、正の直流電圧Ｖf2及び交流電圧Ｖf3を選択
的に印加するようになっている。

【００６６】前記導電性回転摺擦スポンジローラ４４に
使用する導電性部材としては、例えば導電性レーヨン、
導電性ナイロンからなるブラシ繊維や導電性ウレタンス
ポンジ、導電性シリコンスポンジ、又はこれらに研磨剤
を含浸させたもの、あるいは導電性ウレタンゴム、導電
性シリコンゴム、さらにはこれらの表面に導電性あるい
は半導体性ウレタン系、テフロン系の表面層を設けたロ
ーラも使用可能である。また、これらの導電性ブラシ繊
維、スポンジ、ゴムは体積抵抗１０²乃至１０¹⁰Ω・c
m、好ましくは、１０³乃至１０⁶Ω・cmのものが使用
できる。これらの導電性摺擦装置の構成、接触条件、摺
擦条件は前述した各実施の形態の場合と同様である。

【００６７】印加電圧Ｖf1、Ｖf2、Ｖf3は、感光体２１
との放電開始電界以下、例えば、約±５００Ｖ以下の直
流及び交流の電界が形成するように設定してある。これ
は放電開始電界以上であると、この導電性部材で画像形
成に有害な放電生成物を発生するからである。

【００６８】具体的な電圧印加方法としては、例えば感
光体２１として負帯電型有機感光体を使用し、トナー２
４として負帯電トナーを使用した場合は、−４００Ｖの
直流電圧（Ｖf1；付着抑制電圧）を導電性回転摺擦スポ
ンジローラ４４に印加する。このときの電位とトナーが
受ける力を模式図で示せば図１３に示すようになる。す
なわち、除電ランプ２８を通過した後の感光体２１の表
面電位が略−５０Ｖであるとすると、摺擦スポンジロー
ラ４４の摺擦位置においては負帯電した残留トナー２４
ａが摺擦スポンジローラ４４から感光体２１の表面に移
行する方向に静電気力を受け、残留トナー２４ａが摺擦
スポンジローラ４４に付着するのが抑制され、残留トナ
ー２４ａの通過が容易になる。

【００６９】また、付着抑制電圧Ｖf1を印加し、残留ト
ナー２４ａが摺擦スポンジローラ４４に付着しにくい状
態になっていても、残留トナー２４ａの中には僅かであ
るが逆帯電（正帯電）トナーが存在しているので、図１
４の画像形成時の区間に示すように、静電気力により摺
擦スポンジローラ４４に付着し、多量の画像形成を行う
場合には正帯電した残留トナー２４ａが摺擦スポンジロ
ーラ４４に徐々に蓄積する。

【００７０】そこで感光体２１における記録紙２６の前
後や記録紙２６と次の記録紙２６との間の紙間部が摺擦
スポンジローラ４４の摺擦位置に到達するタイミング
で、図１４の非画像形成時の区間に示すように、切替ス
イッチ４５を切替えて摺擦スポンジローラ４４に強制放
出電圧Ｖf2を印加してこの摺擦スポンジローラ４４に蓄
積した残留トナー２４ａを感光体２１上に強制的に放出
させ、時間平均的には摺擦スポンジローラ４４に残留ト
ナーが蓄積しないようにする。また、この紙間部は画像
形成が行われていないので転写後の残留トナー２４ａは
ほとんど存在していない。

【００７１】具体的には強制放出電圧Ｖf2として＋４０
０Ｖの直流電圧を摺擦スポンジローラ４４に印加する。
除電ランプ２８を通過した後の感光体２１の表面電位が
略−１００Ｖであるとすると、摺擦スポンジローラ４４
の摺擦位置において、負帯電した残留トナー２４ａは摺
擦スポンジローラ４４から感光体表面に移行する方向に
強い静電気力を受け、摺擦スポンジローラ４４上の逆帯
電（正帯電）トナーは感光体２１表面上の紙間部に強制
放出される。このトナー強制放出作用により、時間平均
的には摺擦スポンジローラ４４に残留トナーが蓄積しな
い状態となる。そして、放出された残留トナー２４ａは
帯電装置２２で感光体２１と同極性に帯電された後、非
露光部の残留トナー２４ａが現像装置２５の現像ローラ
３３により回収される。

【００７２】なお、転写残留トナー量が極めて少なく、
残留トナーのほとんどが逆帯電トナーの場合（例えば、
重合法による球形トナーを使用した場合など）には、上
記の場合と逆に付着抑制電圧Ｖf1として＋４００Ｖを印
加し、強制放出電圧Ｖf2として−４００Ｖを印加すれば
よい。

【００７３】また、摺擦スポンジローラ４４に蓄積され
たトナーの極性や帯電量が摩擦帯電、電荷注入、放電等
により、様々に異なる場合には、非画像形成時において
摺擦スポンジローラ４４に交流強制放出電圧Ｖf3を摺擦
スポンジローラ４４に印加する。これにより、摺擦スポ
ンジローラ４４に蓄積した残留トナーを強制的に放出
し、時間平均的には摺擦スポンジローラ４４に残留トナ
ーが蓄積しない状態にできる。

【００７４】具体的には、ピーク差８００Ｖ（−４００
Ｖ〜＋４００Ｖ）、周波数２００Ｈz の交流電圧を印加
する。このときの電位とトナーが受ける力を模式図で示
すと、図１５の非画像形成時の区間に示すようになる。
除電ランプ２８を通過した後の感光体２１の表面電位が
略−１００Ｖであるとすると、摺擦スポンジローラ４４
の摺擦位置において、摺擦スポンジローラ４４にプラス
側の電圧が印加されているときには、静電気力により正
帯電した残留トナー２４ａが摺擦スポンジローラ４４か
ら感光体表面に強制放出され、マイナス側の電圧が印加
されているときには、静電気力により負帯電した残留ト
ナー２４ａが摺擦スポンジローラ４４から感光体表面に
強制放出される。

【００７５】ところで、摺擦スポンジローラ４４に印加
する電圧値は、その電圧と感光体表面とで形成される電
界によってトナーに対しての力を制御するものである。
例えば負帯電型有機感光体と負帯電トナーを用いる場合
に、除電ランプ２８通過後の感光体２１の表面電位が＋
５００Ｖ（例えば転写装置によって感光体を強制的に正
に帯電する場合）であるとすると、摺擦スポンジローラ
４４に印加する付着抑制電圧は０Ｖ〜＋１００Ｖの範囲
の値であり、この条件下で摺擦位置においては、負帯電
した残留トナーは摺擦スポンジローラ４４から感光体表
面に移行する方向に静電気力を受け、残留トナー２４ａ
が摺擦スポンジローラ４４に付着するのが抑制される。

【００７６】従って、負帯電した残留トナーに対しては
必ず負の付着抑制電圧値が必要であるというわけでな
く、その電圧値は感光体表面電位、トナー帯電量等との
相対的な電界関係から決定すべきものである。このこと
は強制放出電圧についても同様である。このように、電
圧印加による残留トナー２４ａの付着抑制、強制放出作
用を用いれば、摺擦能力を向上させるために摺擦スポン
ジローラ４４の感光体２１への接触の深さを大きくする
と、残留トナー２４ａの付着力が大きく、かつ回収量が
多くなるが、付着抑制電圧Ｖf1と調整放出電圧Ｖf2、Ｖ
f3を大きくして、付着抑制力を大きく、かつ強制放出量
を多くしバランスを取ることができる。

【００７７】このようにして、摺擦スポンジローラ４４
の接触深さ、回転方向、回転速度等の付着物や劣化層の
除去条件とは独立して、印加電圧条件により残留トナー
２４ａの通過制御ができるので、非導電性部材を使用し
たときには残留トナーを付着、回収してしまうような比
較的強い圧接条件下においても、残留トナーの通過に伴
う、トナー粒子の転がり摩擦による必要最小限の感光体
磨耗量での感光体表面リフレッシュが可能となる。従っ
て、ブラシ繊維や発泡体等の導電性摺擦装置においても
感光体表面に強い圧力で確実に圧接させることができ
る。

【００７８】以上のように、導電性回転摺擦スポンジロ
ーラ４４等の導電性摺擦装置を使用することで、前述し
た各実施の形態で得られる効果の他、残留トナー付着抑
制電圧と残留トナー強制放出電圧の効果により、多量の
画像形成においても残留トナーが摺擦装置に蓄積するの
を防止でき、摺擦装置の寿命を長くし、良好な画像を長
期にわたって安定して得ることができる。しかも、残留
トナーの付着抑制、強制放出作用により、導電性摺擦装
置の付着物、劣化層の除去条件とは独立して、印加電圧
条件により残留トナー通過制御ができるので、感光体表
面のリフレッシュと残留トナーの時間平均的な通過の両
立範囲が極めて広く取れる。

【００７９】従って、摺擦条件に比較的大きな自由度を
持たせることができ、多種のトナーや感光体に対応でき
のみでなく、装置の部品精度、組立て精度が緩くなり、
生産性やコスト面において非常に有利となる。また、導
電性摺擦装置にトナーが蓄積されたままになると廃トナ
ーとなるが、ここで使用する導電性摺擦装置は残留トナ
ーを蓄積せずに放出するので、廃トナーが発生すること
無く、残留トナーを顕像装置において効率よく回収でき
る。

【００８０】（第４の実施の形態）この実施の形態は請
求項５記載の発明に対応した実施の形態で、図１６に示
すように、残留トナー像均一化装置が摺擦装置を兼用し
たもので、摺擦装置を省略し、残留トナー像均一化装置
として導電性回転スポンジローラからなる摺擦兼残留ト
ナー像均一化装置４６を配置している。そして、この摺
擦兼残留トナー像均一化装置４６に切替スイッチ４７を
介して正の均一化電圧Ｖu1、負の均一化電圧Ｖu2及び交
流の均一化電圧Ｖu3を選択的に印加するようになってい
る。なお、摺擦兼残留トナー像均一化装置４６として
は、導電性回転スポンジローラの他、導電性摺擦ブレー
ド、導電性回転摺擦ローラ、導電性固定摺擦ブラシ、導
電性回転摺擦ブラシ、導電性固定摺擦スポンジブレード
等が使用できる。この摺擦兼残留トナー像均一化装置４
６の感光体２１との接触条件や摺擦条件は前述した各実
施の形態で使用した各摺擦装置と同様である。

【００８１】印加電圧Ｖu1、Ｖu2、Ｖu3は、感光体２１
との放電開始電界以下、例えば、約±５００Ｖ以下の直
流及び交流の電界が形成するように設定してある。これ
は放電開始電界以上であると、この導電性部材で画像形
成に有害な放電生成物を発生するからである。具体的な
電圧印加方法としては、例えば感光体２１として負帯電
型有機感光体を使用し、トナー２４として負帯電トナー
を使用した場合は、＋４００Ｖの直流電圧（Ｖu1；吸引
電圧）を摺擦兼残留トナー像均一化装置４６に印加す
る。このときの電位とトナーが受ける力を模式図で示せ
ば図１７に示すようになる。

【００８２】すなわち、除電ランプ２８を通過した後の
感光体２１の画像部（露光部）の表面電位が略−５０Ｖ
であるとすると、摺擦兼残留トナー像均一化装置４６の
摺擦位置においては負帯電した残留トナー２４ａが感光
体２１の表面から摺擦兼残留トナー像均一化装置４６に
移行する方向に静電気力を受け、画像城に分布する残留
トナー２４ａは摺擦兼残留トナー像均一化装置４６に吸
引回収される。このトナー吸引作用により、画像部に存
在していた残留トナー２４ａはその付着量が減らされ
る。

【００８３】また、摺擦兼残留トナー像均一化装置４６
に捕獲された負帯電トナーの中には、摩擦帯電、電荷注
入、放電等により、逆帯電（正帯電）するもので発生す
る。除電ランプ２８を通過した後の感光体２１の背景部
（未露光部）の表面電位が略−１００Ｖであるとする
と、摺擦兼残留トナー像均一化装置４６の摺擦位置にお
いては正帯電した残留トナー２４ａが摺擦兼残留トナー
像均一化装置４６から感光体２１の表面に移行する方向
に静電気力を受け、摺擦兼残留トナー像均一化装置４６
の正帯電トナーは感光体表面上の非画像部に放出され
る。このトナー放出作用により背景部には残留トナー２
４ａが均一に少量付着する。

【００８４】以上のような、残留トナーの吸引、放出作
用により、感光体上の残留トナーの分布を帯電、露光工
程に影響のないレベルまで均一化し、しかも、摺擦兼残
留トナー像均一化装置４６内に残留トナーを蓄積させず
廃トナーを発生しないというクリーナレス画像形成装置
に必要な残留トナー像の均一化を果たすことができる。

【００８５】しかしながら、例えば残留トナー量が多い
場合は、トナー吸引作用により、多量のトナー（負帯電
トナー）を摺擦兼残留トナー像均一化装置４６内に吸引
回収しなければならず、しかもトナー放出作用において
はこの多量のトナーを放出できず、摺擦兼残留トナー像
均一化装置４６内へのトナー蓄積量の増加や装置内部へ
のトナーの飛散等悪影響を及ぼす恐れがある。そこで、
摺擦兼残留トナー像均一化装置４６の摺擦位置に紙間部
が位置しているとき（非画像形成時）に切替スイッチ４
７を切り替えて−４００Ｖの直流電圧（Ｖu2：強制放出
電圧）を摺擦兼残留トナー像均一化装置４６に印加す
る。このときの電位とトナーが受ける力を模式図で示す
と図１８に示すようになる。

【００８６】除電ランプ２８を通過した後の感光体２１
の表面電位が略−１００Ｖであるとすると、摺擦兼残留
トナー像均一化装置４６の摺擦位置において、負帯電し
た残留トナー２４ａは摺擦兼残留トナー像均一化装置４
６から感光体表面に移行する方向に強い静電気力を受
け、摺擦兼残留トナー像均一化装置４６上の多量の負帯
電トナーは感光体２１表面上の紙間部に強制放出され
る。このトナー強制放出作用により、時間平均的には摺
擦兼残留トナー像均一化装置４６に残留トナーが蓄積し
ない状態となる。そして、放出された残留トナー２４ａ
は帯電装置２２で感光体２１と同極性に帯電された後、
非露光部の残留トナー２４ａが現像装置２５の現像ロー
ラ３３により回収される。

【００８７】また、残留トナー量が極めて少なく、残留
トナーのほとんどが逆帯電トナーの場合には、逆に吸引
電圧Ｖu1として−４００Ｖを印加し、強制放出電圧Ｖu2
として＋４００Ｖを印加すればよい。さらに、摺擦兼残
留トナー像均一化装置４６に捕獲されたトナーの極性、
帯電量が摩擦帯電、電荷注入、放電等により様々に異な
っている場合は、摺擦兼残留トナー像均一化装置４６か
らのトナーの強制放出を確実に行うために、非画像形成
時に摺擦兼残留トナー像均一化装置４６に交流電圧Ｖu3
を印加し、紙間部に対応した感光体部分にトナーを強制
放出させることになる。この場合の交流電圧としてはピ
ーク値差８００Ｖ（−４００Ｖ〜＋４００Ｖ）、周波数
２００Ｈz の交流電圧を印加する。

【００８８】このように、残留トナー像均一化装置に印
加する電圧条件を適切に設定することでこの残留トナー
像均一化装置を摺擦装置としての機能も持たせることが
できる。すなわち、摺擦兼残留トナー像均一化装置４６
は、紙粉、有害な付着物や感光体表面劣化層の除去と残
留トナーの通過という選択クリーニング及び必要最小限
の感光体磨耗量で感光体表面のリフレッシュを行うこと
ができ、また、残留トナー像の均一化と廃トナーを生じ
させないというクリーナレス画像形成装置として必要な
機能をも同時に満たすことができる。そして、残留トナ
ー像均一化装置と摺擦装置を兼用させることで、必要な
部品数を減らすことができ、装置の小型化やコストダウ
ンを図ることができる。

【００８９】（第５の実施の形態）この実施の形態は請
求項６記載の発明に対応した実施の形態で、図１９に示
すように、接触帯電装置が残留トナー像均一化装置及び
摺擦装置を兼用したもので、残留トナー像均一化装置及
び摺擦装置を省略し、接触帯電装置として導電性回転摺
擦ブラシからなる摺擦兼残留トナー像均一化兼帯電装置
（以下、摺擦均一化帯電装置と称する。）４８を配置し
ている。そして、この摺擦均一化帯電装置４８に切替ス
イッチ４９を介して負の電圧Ｖc1、正の電圧Ｖc2及び交
流電圧Ｖc3を選択的に印加するようになっている。な
お、摺擦均一化帯電装置４８としては、導電性回転摺擦
ブラシの他、導電性回転摺擦ローラ、導電性固定摺擦ブ
ラシ、導電性回転摺擦スポンジローラ等が使用できる。
この摺擦均一化帯電装置４８の感光体２１との接触条件
や摺擦条件は前述した各実施の形態で使用した各摺擦装
置と同様である。

【００９０】例えば感光体２１として負帯電型有機感光
体を使用し、トナー２４として負帯電トナーを使用した
場合は、−１０００Ｖの直流電圧（Ｖc1）を摺擦均一化
帯電装置４８に印加する。この条件下において、摺擦均
一化帯電装置４８の接触帯電による感光体２１に対する
帯電開始電圧を−５００Ｖとすると、−１０００Ｖの直
流電圧印加により、感光体表面は−５００Ｖに帯電す
る。このとき、同時に感光体表面の残留トナー２４ａも
負に帯電し、現像装置２５の現像ローラ３３による回収
が可能となる。

【００９１】この感光体２１の表面と残留トナー２４ａ
の帯電は、摺擦均一化帯電装置４８である導電性回転摺
擦ブラシの全面にわたって同時に開始されるものではな
く、導電性回転摺擦ブラシと感光体２１との接触状態
（導電性回転摺擦ブラシ表面と感光体表面の凹凸による
間隙の状態）に応じて開始される。従って、残留トナー
２４ａの帯電が開始される以前に導電性回転摺擦ブラシ
と接触する残留トナー２４ａが存在する。従って、残留
トナー量が極めて少なく、残留トナー中の逆帯電トナー
（正帯電トナー）の回収のみでメモリ現象の発生が防げ
る場合は、残留トナー２４ａは摺擦均一化帯電装置４８
に吸引回収され、メモリ現象等の画像欠陥は発生しな
い。

【００９２】しかしながら、摺擦均一化帯電装置４８に
対して直流電圧（Ｖc1）のみを印加したのでは、その電
圧と感光体表面とで形成される電界によって付着抑制さ
れる側の極性とは逆極性に帯電したトナーが感光体２１
と接触する導電性回転摺擦ブラシに蓄積しやすいので、
非画像形成時に摺擦均一化帯電装置４８に対して強制放
出電圧を印加することが必要となる。

【００９３】具体的には、感光体２１として負帯電型有
機感光体を使用し、トナー２４として負帯電トナーを使
用した場合は、非画像形成時に切替スイッチ４９を切り
替えて＋４００Ｖの直流電圧（Ｖc2：強制放出電圧）を
摺擦均一化帯電装置４８に印加すればよい。また、摺擦
均一化帯電装置４８に捕獲されたトナーの極性、帯電量
が摩擦帯電、電荷注入、放電等により、様々に異なって
いる場合は、非画像形成時に切替スイッチ４９を切り替
えて−４００Ｖ〜＋４００Ｖの交流電圧（Ｖc3）を摺擦
均一化帯電装置４８に印加すればよい。

【００９４】このように、印加する電圧条件の設定によ
り、摺擦均一化帯電装置４８によって、残留トナー像の
均一化、感光体及び残留トナーの帯電ができ、従って、
この摺擦均一化帯電装置４８は、紙粉、有害な付着物や
感光体表面劣化層の除去と残留トナーの通過という選択
クリーニングの機能と、必要最小限の感光体磨耗量での
感光体表面のリフレッシュを行う機能と、残留トナー像
の均一化と廃トナーを生じないという機能と、感光体及
び残留トナーの帯電の機能を合わせて持つことができ
る。そして、このように摺擦装置及び残留トナー像均一
化装置を省略できることで、装置の小型化及びコスト低
下を図ることができる。

【００９５】（第６の実施の形態）この実施の形態は請
求項７記載の発明に対応した実施の形態で、現像装置２
５が摺擦装置を兼用したもので、構成的には図１におい
て摺擦装置３０を省略した構成となる。ここでは現像装
置２５が紙粉、放電生成物、トナー固着物、紙やトナー
からの析出物、感光体表面劣化層等の除去を行うことに
なる。現像装置２５は感光体２１と接触した現像ローラ
３３を備えており、この現像ローラ３３が感光体２１と
摺擦することで感光体２１上の有害な付着物や劣化層を
除去し、感光体表面のリフレッシュを行う。勿論、本来
のクリーナレス機能である残留トナー２４ａの回収と同
時に現像を行う。

【００９６】現像ローラ３３は、具体的には、金属シャ
フトの周囲に硬度３０度（JIS-A ）の導電性ウレタンゴ
ム層を設け、このゴムローラの表面に導電性ウレタン塗
料を塗布し、金属シャフトと導電性ウレタン被膜表面の
間の抵抗値が１０⁸Ω・cm以下となるように調整した導
電性弾性体ローラで構成している。なお、導電性弾性体
ローラとしては、その他、ウレタンゴム、シリコンゴ
ム、エチレンプロピレンゴム、ＮＢＲ、クロロプレンゴ
ム、ブチルゴム等の中に導電性カーボン粒子、金属粒
子、金属ファイバー等を分散することによって１０¹⁰Ω
・cm以下の抵抗値としたものが使用できる。また、導電
性弾性体ローラ層の表面に導電性あるいは半導電性のウ
レタン樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂等を被膜形成し
たものが使用できる。

【００９７】また、導電性弾性体ローラに摺擦用の研磨
剤を添加することにより、紙粉、放電生成物、トナー固
着物、感光体表面劣化層、紙やトナーの析出物等の除去
を促進することができる。研磨効果を持った粒子として
は、例えばトナー粒径１０μｍに対し粒径０．０１〜
１．０μｍの粒子を使用するのが望ましい。研磨粒子材
料としては、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、
酸化アルミニウム、炭化珪素、酸化珪素、チタン酸バリ
ウム等を使用する。その配合重量比は、０．１ｗｔ％〜
１０ｗｔ％、好ましくは０．５ｗｔ％〜５ｗｔ％であ
る。

【００９８】また、現像ローラ３３と感光体２１との接
触の深さは、通常の接触現像条件よりも大きくし、０．
１〜１．０mmとするのが望ましい。さらに、画像形成終
了後に、感光体２１を帯電しつつ所定回数回転させなが
ら現像ローラ３３も回転し、感光体２１上の有害な付着
物、劣化層を除去し、感光体をリフレッシュする。その
回転速度は、画像形成時と同様か、もしくは回転時間を
短縮させるために早めてもよく、感光体２１の周速に対
し１．２倍から５倍程度が好ましい。

【００９９】このように現像装置２５の現像ローラ３３
に摺擦装置の機能も持たせたことで紙粉、有害な付着物
や感光体表面劣化層の除去と残留トナーの通過という選
択クリーニングと、必要最小限の感光体磨耗量での感光
体表面のリフレッシュを行うことができる。しかも、以
下の利点がある。 (1) クリーニング同時現像は、原理的にトナーの吸引
（クリーニング）、放出（現像）機能を有している。こ
のため、トナーの吸引、放出制御のための特別な電源が
いらない。 (2) 現像装置の場合は、現像装置内部に残留トナーを回
収できるため、前述した各実施の形態のように残留トナ
ーの保持量が限定されることがなく、画像形成時にトナ
ー付着抑制（あるいは吸引）、非画像形成時にトナー放
出という制御の必要がない。 (3) 現像ローラ上のトナーは、トナー層厚規制部材３５
によって一定の層厚に整えられるので、トナー粒子の転
がり摩擦による感光体２１の研磨が均一にできる。 (4) 現像ローラは回転駆動しているので、そのまま回転
摺擦方式が採用でき、特別の機構を設けること無く、感
光体の研磨ができる。 (5) 現像ローラは感光体に圧接しているので、特別の圧
接機構を設けること無く圧接力の設定ができる。

【０１００】このように、現像装置に摺擦装置の機能を
兼用させても現像装置本来の機能であるクリーニング同
時現像に対して何等の障害も無い。しかも、専用の摺擦
装置を省略できるので装置の小型化及びコスト低下を図
ることができる。

【０１０１】（第７の実施の形態）この実施の形態は請
求項８記載の発明に対応した実施の形態で、図２０に示
すように、転写装置が摺擦装置を兼用したもので、スコ
ロトロン型の転写装置２７に代えて、転写ローラ５０を
使用した摺擦兼転写装置を配置している。また、帯電装
置として、スコロトロン型の帯電装置５１を使用してい
る。そして、前記転写ローラ５０に切替スイッチ５２を
介して負の電圧Ｖt1、正の電圧Ｖt2及び交流電圧Ｖt3を
選択的に印加するようになっている。前記帯電装置５１
は、帯電コロナワイヤ５１ａに帯電電圧Ｖc を印加する
と共に帯電グリッド付きシールドケース５１ｂに帯電グ
リッド電圧Ｖcgを印加している。

【０１０２】この装置は、感光体２１として有機正帯電
感光体を使用し、トナー２４として正帯電トナーを使用
し、また、オゾン発生量が少ない正のコロナ放電を行う
帯電装置５１を使用すると共に、オゾン発生がほとんど
ない転写ローラ５１を使用している。従って、低オゾン
化が達成できる。

【０１０３】正帯電トナーは、ポリエステル系の樹脂に
カーボン、極性制御剤、ワックス等を分散したものを母
体とし、これを粉砕法により非球形で平均粒径１０μｍ
に粉砕、分級し、さらにシリカ等の微粒子を外添した一
成分非磁性正帯電トナーである。また、感光体２１とし
ては、電荷発生材料としてペリレン系顔料、電荷輸送材
料してヒドラゾン誘導体、バインダー樹脂としてポリカ
ーボネイトを使用した単層型の正帯電有機感光体を使用
している。

【０１０４】前記転写ローラ５０は、具体的には、金属
シャフトの周囲に硬度３０度（JIS-A ）の導電性ウレタ
ンスポンジ層を設け、この表面に導電性塩化ビニルをバ
インダー層として、最外層にフッ素系フィルムを形成し
た、抵抗値が１０³〜１０⁹Ω・ｍの半導電性弾性体ロ
ーラを使用している。なお、転写ローラ５０としては、
この他、シリコンスポンジ、ウレタンゴム、シリコンゴ
ム、エチレンプロピレンゴム、ＮＢＲ、クロロプレンゴ
ム、ブチルゴム等の中に導電性カーボン粒子、金属粒
子、金属ファイバー等を分散したものからなる導電性あ
るいは半導電性の弾性体ローラ層の表面に導電性あるい
は半導電性のウレタン樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂
等を被膜形成した弾性体ローラも使用できる。

【０１０５】この装置では、画像形成時には記録紙２６
と転写ローラ５０が接触しているので、転写ローラ５０
は感光体２１と接触することができない。そこで、非画
像形成時、すなわち、記録紙２６が転写ローラ５０と感
光体２１との間に介在しない状態の時に、感光体２１を
帯電させつつ所定回数回転させると共に転写ローラ５０
も回転させることで、この転写ローラ５０により感光体
上の有害な付着物や劣化層を除去し、感光体表面のリフ
レッシュができる。転写ローラ５０の回転速度は、画像
形成時と同様か、もしくは回転時間を短縮させるために
速度を早めてもよく、感光体２１の周速に対し１．２倍
から５倍の速度が好ましい。また、転写ローラ５０と感
光体２１との接触の深さは、通常の接触帯電時よりも大
きくし、０．１〜１mmが望ましい。

【０１０６】転写ローラ５０に蓄積したトナー２４を非
画像形成時に感光体２１に強制放出させるには、切替ス
イッチ５２を切替えて転写ローラ５０に正の直流電圧
（Ｖt2）を印加する。また、転写ローラ５０に捕獲され
たトナーの極性、帯電量が摩擦帯電、電荷注入、放電等
により、様々に異なっている場合は、非画像形成時に切
替スイッチ５２を切り替えて交流電圧（Ｖt3）を転写ロ
ーラ５０に印加すればよい。

【０１０７】このように、転写ローラ５０に印加する電
圧条件を適切に設定することでこの転写装置を摺擦装置
としての機能も持たせることができる。すなわち、転写
ローラ５０は、紙粉、有害な付着物や感光体表面劣化層
の除去と残留トナーの通過という選択クリーニング及び
必要最小限の感光体磨耗量で感光体表面のリフレッシュ
を行うことができる。また、転写ローラ５０は回転駆動
しているので、そのまま回転摺擦方式が採用でき、特別
の機構を設けること無く、感光体の研磨が均一にでき
る。さらに、転写ローラ５０は、感光体に圧接している
ので、特別の圧接機構を設けること無く圧接力の設定が
できる。

【０１０８】このように、転写装置に摺擦装置の機能を
兼用させても転写装置本来の機能に対して何等の障害も
及ぼさない。しかも、専用の摺擦装置を省略できるので
装置の小型化及びコスト低下を図ることができる。

【０１０９】なお、この実施の形態では転写装置として
転写ローラを使用したが、この転写ローラに代えて転写
ベルトを使用してもよい。

【０１１０】なお、前述した第４乃至第７の実施の形態
では、残留トナー像均一化装置が摺擦装置を兼用したも
の、帯電装置が残留トナー像均一化装置及び摺擦装置を
兼用したもの、現像装置が摺擦装置を兼用したもの及び
転写装置が摺擦装置を兼用したものについて述べたが、
例えば、残留トナー像均一化装置、帯電装置、現像装置
及び転写装置のそれぞれが摺擦装置としての機能を備
え、これらの装置で少しずつ感光体２１表面のリフレッ
シュを行うことも可能である。その場合に、残留トナー
像均一化装置が紙粉の除去、帯電装置が感光体表面劣化
層の除去、現像装置が放電生成物の除去というように機
能を分離してもよい。

【０１１１】なお、前述した各実施の形態ではトナーと
して非球形トナーを使用したが必ずしもこれに限定する
ものではなく、球形トナーを使用してもよい。例えば、
第１の実施の形態（図１）の構成と同一の構成におい
て、摺擦装置３０を感光体２１に強く圧接すると、感光
体２１の摺擦、研磨効果は高まるが、残留トナー２４ａ
も回収除去してしまい、廃トナーを発生させないという
クリーナレス画像形成装置の特徴が失われる。また、摺
擦装置３０に多量の残留トナー２４ａが蓄積されると摺
擦装置３０の摺擦能力の低下や装置内のトナー汚染の原
因となる。また、摺擦装置３０の感光体２１への圧接力
をさらに高めると、感光体の削り過ぎを引き起こし、画
像欠陥が発生し感光体の寿命を著しく低下させることに
なる。

【０１１２】一方、摺擦装置３０の感光体２１への圧接
力が弱いと、感光体表面の摺擦や研磨の効果が不十分と
なり、感光体上の有害な付着物や劣化層の除去ができな
くなって感光体の寿命を著しく低下させることになる。
このように摺擦装置３０の圧接条件は、クリーナレス画
像形成装置の特徴と感光体表面のリフレッシュとを両立
する範囲に限定されるが、トナーとして球形トナーを使
用することで、トナーが摺擦装置と感光体との圧接部を
容易に通過し、摺擦装置３０の圧接条件の最適範囲を広
くすることが可能となる。

【０１１３】次に図１と同一の構成の装置において球形
トナーを使用して実験を行った結果について述べる。摺
擦装置３０は、画像形成に有害な感光体表面の放電生成
物、トナーの固着物、紙粉、紙やトナーからの析出物、
感光体表面劣化層等を摺擦、除去し、感光体表面のリフ
レッシュを行うが、その場合に、残留トナーは通過させ
るが画像形成に有害な付着物や劣化層は摺擦し除去する
という選択クリーニングを行う。この選択クリーニング
の条件は、摺擦装置３０の弾性体ブレード３０ａの感光
体２１に対する接触の深さと関係し、この接触の深さ
と、残留トナー及び有害な付着物や劣化層の通過、除
去、感光体２１の磨耗量の関係は表２に示すようにな
る。この実験で注目した有害付着物、劣化層は、「紙
粉」とその他の「有害付着物、劣化層（放電生成物、ト
ナーの固着物、紙やトナーからの析出物、感光体表面劣
化層等）」に分類している。

【０１１４】

【表２】

【０１１５】実験で使用した弾性体ブレード３０ａは、
ウレタンゴム（バンドー化学製、＃1265、厚さ１．８m
m）で構成した。また、実験で使用した球形トナーは、
周知の重合法によって製造したものである。なお、粉砕
法において製造したものも使用できる。すなわち、粉砕
法においても周知のクリプトロンやターボミルを用いて
微粉砕工程において球形トナーに近いものが製造できる
ことが知られている。

【０１１６】この重合法で製造した球形トナーは、真球
に近い形状が得られ、スチレン−アクリル樹脂中にカー
ボンブラック・含金属アゾ染料・ポリプロピレンを分散
した体積平均粒径９μｍのトナー母体に、平均粒径１１
nmの疎水性シリカを外添した一成分非磁性負帯電トナー
である。また、感光体２１に対する弾性体ブレード３０
ａの接触角度を３０°にしている。

【０１１７】このような球形トナーを使用することによ
り、接触の深さが０．１mm〜０．２mmの範囲では、トナ
ー及び紙粉は通過するが、有害付着物及び劣化層は除去
され、また、接触の深さが０．３mm〜０．６mmの範囲で
は、トナーは通過するが、紙粉、有害付着物及び劣化層
は除去され、さらに、接触の深さが０．７mm〜１．５mm
の範囲では、トナーは通過するが、トナーの一部（微
量）、紙粉、有害付着物及び劣化層は除去されることが
分かった。すなわち、球形トナーを使用することによ
り、感光体２１に対する弾性体ブレード３０ａの接触の
深さを０．３mm〜１．５mm、好ましくは０．３mm〜０．
６mmの範囲で設定しても、トナーは通過するが、紙粉、
有害付着物及び劣化層は除去できるという選択クリーニ
ングができる。すなわち、前述した表１に示す非球形の
トナーを使用した場合に比べて選択クリーニングができ
る接触深さの範囲を拡大できる。

【０１１８】これを模式図を使用して説明すると図２１
に示すようになる。すなわち、弾性体ブレード３０ａと
感光体２１との間に挟まれた残留トナー２４１は形状が
球形であるため、弾性体ブレード３０ａと感光体２１と
の接触の深さが１．０mmという強い圧接条件下でも弾性
体ブレード３０ａの下を潜り込むように回転しながら通
過する。このときトナー粒子表面は感光体表面を転がり
摩擦し、感光体２１上の有害付着物３６ａや劣化層３６
ｂは除去される。また、紙粉３７は比較的大きいので弾
性体ブレード３０ａにより直接除去される。また、残留
トナー２４１が疎らのときには弾性体ブレード３０ａが
感光体２１の表面に直接接触するようになるので、この
ときには紙粉３７のみでなく、有害付着物３６ａや劣化
層３６ｂも弾性体ブレード３０ａにより直接除去され
る。

【０１１９】なお、この実験例は第１の実施の形態に球
形トナーを使用した場合を例として述べたが、前述した
他の実施の形態においても使用できる。そして、球形ト
ナーを使用した場合は非球形トナーを使用した場合に比
べて摺擦条件が広くなるので、装置の部品精度、組立て
精度が緩くなり、生産性の向上やコスト低下を容易に図
ることができる。

【０１２０】このように、画質を向上できる球形トナー
を使用することで高画質を感光体表面リフレッシュによ
り長期にわたって維持できる。また、球形トナーは転写
性に優れているので、残留トナーの発生は少ない。ま
た、球形トナーは耐微粉化性に優れているので、摺擦に
よる強い圧接力を受けても微粉化するおそれはなく、感
光体に対する摩擦力も小さい。このように、摺擦装置を
備えたクリーナレス画像形成装置と球形トナーとの組み
合わせは最適である。

【０１２１】次に前述したトナーの感光体表面摺擦用の
研磨剤を外添した場合の作用効果について述べる。研磨
効果を持った粒子の粒径としては、例えば、粒径１０μ
ｍ程度のトナーに対し、粒径０．０１〜１．０μｍのも
のが望ましい。また、粒子材質としては、シリカ、アル
ミナ、チタン酸バリウムあるいはこれらの混合物であっ
てもよい。その配合重量比は、トナー全体に対して０．
１ｗｔ％〜１０ｗｔ％が望ましい。

【０１２２】このような研磨剤を外添したトナーを使用
することで、例えば、トナーがブレード、ブラシ、ロー
ラ等からなる摺擦装置あるいは摺擦兼用装置を通過する
際にトナー粒子は感光体表面を転がり摩擦して感光体表
面上の付着物や劣化層を除去する。このとき研磨剤は砥
粒のような働きをするので、感光体表面を均一に微量に
研磨する。このため、摺擦装置や摺擦兼用装置の圧接力
が比較的弱くても、感光体上に強固に付着している付着
物や劣化層は効率よく除去される。しかも、摺擦装置や
摺擦兼用装置の圧接力を弱めることができるので、トナ
ーは摺擦装置や摺擦兼用装置と感光体との間の圧接部を
容易に通過できる。

【０１２３】なお、前述した第１の実施の形態乃至第６
の実施の形態では負帯電感光体と負帯電トナーを使用し
た負帯電プロセスについて述べ、第７の実施の形態では
正帯電感光体と正帯電トナーを使用した正帯電プロセス
について述べたが、この各実施の形態においては負帯電
プロセス、正帯電プロセスのいずれにも適用できる。

【０１２４】

【発明の効果】請求項１乃至４記載の発明によれば、現
像手段にて現像と同時に静電潜像保持体に転写後に残っ
た残留トナーを吸引回収する画像形成装置において、摺
擦手段と静電潜像保持体表面との摺擦位置で画像欠陥の
原因となる紙粉や静電潜像保持体表面の付着物及び劣化
層を除去し、転写残留トナーを通過させるという選択ク
リーニングができ、この作用と残留トナーの転がり摩擦
により、静電潜像保持体表面を必要最小限の適切な磨耗
量でリフレッシュでき、また、転写残留トナーを廃トナ
ーにすることなく現像装置に確実に回収できる。

【０１２５】また、請求項５乃至８記載の発明によれ
ば、現像手段にて現像と同時に静電潜像保持体に転写後
に残った残留トナーを吸引回収する画像形成装置におい
て、摺擦兼用手段と静電潜像保持体表面との摺擦位置で
画像欠陥の原因となる紙粉や静電潜像保持体表面の付着
物及び劣化層を除去し、転写残留トナーを通過させると
いう選択クリーニングができ、この作用と残留トナーの
転がり摩擦により、静電潜像保持体表面を必要最小限の
適切な磨耗量でリフレッシュでき、また、転写残留トナ
ーを廃トナーにすることなく現像装置に確実に回収でき
る。しかも専用の摺擦手段を不要にできるので、部品数
を減らして装置の小型化、コスト低下を図ることができ
る。

【０１２６】また、請求項９記載の発明によれば、トナ
ーとして球形トナーを使用しているので、摺擦手段や摺
擦兼用手段と静電潜像保持体表面との圧接力が比較的大
きくても残留トナーを確実に通過させることができ、従
って、摺擦手段や摺擦兼用手段と静電潜像保持体表面と
の圧接条件を広く取ることができ、部品生産や組立てに
高い精度が要求されることがなく生産性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示すクリーナレス
画像形成装置の概略構成図。

【図２】同実施の形態における弾性体ブレードの接触深
さ０．２mmのときの摺擦作用を説明するための模式図。

【図３】同実施の形態における弾性体ブレードの接触深
さ０．４mmのときの摺擦作用を説明するための模式図。

【図４】同実施の形態における弾性体ブレードの接触深
さ１．０mmのときの摺擦作用を説明するための模式図。

【図５】同実施の形態における弾性体ブレードが感光体
に直接接触している場合の摺擦作用を説明するための模
式図。

【図６】同実施の形態における弾性体ブレードの変形例
を示し、平面部を有する弾性体ブレードの摺擦作用を説
明するための模式図。

【図７】同実施の形態における弾性体ブレードの変形例
を示し、曲面部を有する弾性体ブレードの摺擦作用を説
明するための模式図。

【図８】同実施の形態における摺擦装置の変形例を示
し、弾性体回転ローラからなる摺擦装置の構成を示す
図。

【図９】本発明の第２の実施の形態を示すクリーナレス
画像形成装置の概略構成図。

【図１０】同実施の形態における摺擦装置の変形例を示
し、回転摺擦ブラシからなる摺擦装置を使用したクリー
ナレス画像形成装置の概略構成図。

【図１１】同実施の形態における摺擦装置の変形例を示
し、回転摺擦スポンジローラからなる摺擦装置を使用し
たクリーナレス画像形成装置の概略構成図。

【図１２】本発明の第３の実施の形態を示すクリーナレ
ス画像形成装置の概略構成図。

【図１３】同実施の形態における残留トナー付着抑制作
用を説明するための模式図。

【図１４】同実施の形態における残留トナー強制放出作
用を説明するための模式図。

【図１５】同実施の形態における交流による残留トナー
強制放出作用を説明するための模式図。

【図１６】本発明の第４の実施の形態を示すクリーナレ
ス画像形成装置の概略構成図。

【図１７】同実施の形態における摺擦兼残留トナー像均
一化装置のトナー吸引、放出作用を説明するための模式
図。

【図１８】同実施の形態における摺擦兼残留トナー像均
一化装置のトナー強制放出作用を説明するための模式
図。

【図１９】本発明の第５の実施の形態を示すクリーナレ
ス画像形成装置の概略構成図。

【図２０】本発明の第７の実施の形態を示すクリーナレ
ス画像形成装置の概略構成図。

【図２１】球形トナーを使用したときの弾性体ブレード
の摺擦作用を説明するための模式図。

【図２２】従来の残留トナー除去用クリーニング装置付
画像形成装置の概略構成図。

【図２３】従来のクリーナレス画像形成装置の概略構成
図。

【符号の説明】

２１…感光体（静電潜像保持体）２２…接触型帯電装置２３…光ビーム（露光手段）２４…トナー２４ａ…残留トナー２５…現像装置２６…記録紙（転写材）２７…転写装置３０…摺擦装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像保持体と、この静電潜像保持体
を一定の帯電電位に帯電する帯電手段と、この帯電手段
により帯電した静電潜像保持体を露光して静電潜像を形
成する露光手段と、この露光手段により形成した静電潜
像をトナー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トナー像を転写材に転写する転写
手段とを備え、前記現像手段は、現像と同時に前記静電
潜像保持体に転写後に残った残留トナーを吸引回収する
画像形成装置において、前記静電潜像保持体表面に圧接し、この保持体表面を摺
擦すると共に前記残留トナーを通過させる摺擦手段を設
けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】摺擦手段をエッジ部を有する弾性体ブレ
ードで構成し、この弾性体ブレードのエッジ部を静電潜
像保持体表面に圧接させることを特徴とする請求項１記
載の画像形成装置。
【請求項３】摺擦手段を平面部を有する弾性体ブレー
ドで構成し、この弾性体ブレードの平面部を静電潜像保
持体表面に圧接させることを特徴とする請求項１記載の
画像形成装置。
【請求項４】摺擦手段を曲面部を有する弾性体ブレー
ドで構成し、この弾性体ブレードの曲面部を静電潜像保
持体表面に圧接させることを特徴とする請求項１記載の
画像形成装置。
【請求項５】静電潜像保持体と、この静電潜像保持体
を一定の帯電電位に帯電する帯電手段と、この帯電手段
により帯電した静電潜像保持体を露光して静電潜像を形
成する露光手段と、この露光手段により形成した静電潜
像をトナー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トナー像を転写材に転写する転写
手段と、前記静電潜像保持体表面に圧接し、この保持体
表面に転写後に残った残留トナーを均一化する残留トナ
ー均一化手段とを備え、前記現像手段は、現像と同時に
前記静電潜像保持体に転写後に残った残留トナーを吸引
回収する画像形成装置において、前記残留トナー均一化手段は、静電潜像保持体表面を摺
擦すると共に前記残留トナーを通過させる摺擦手段を兼
用したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】静電潜像保持体と、この静電潜像保持体
表面に圧接し、この静電潜像保持体を一定の帯電電位に
帯電する帯電手段と、この帯電手段により帯電した静電
潜像保持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
この露光手段により形成した静電潜像をトナーで現像し
て顕像化する現像手段と、この現像手段により顕像化し
たトナー像を転写材に転写する転写手段とを備え、前記
現像手段は、現像と同時に前記静電潜像保持体に転写後
に残った残留トナーを吸引回収する画像形成装置におい
て、前記帯電手段は、静電潜像保持体表面を摺擦すると共に
前記残留トナーを通過させる摺擦手段を兼用したことを
特徴とする画像形成装置。
【請求項７】静電潜像保持体と、この静電潜像保持体
を一定の帯電電位に帯電する帯電手段と、この帯電手段
により帯電した静電潜像保持体を露光して静電潜像を形
成する露光手段と、前記静電潜像保持体表面に圧接し、
前記露光手段により形成した静電潜像をトナーで現像し
て顕像化する現像手段と、この現像手段により顕像化し
たトナー像を転写材に転写する転写手段とを備え、前記
現像手段は、現像と同時に前記静電潜像保持体に転写後
に残った残留トナーを吸引回収する画像形成装置におい
て、前記現像手段は、静電潜像保持体表面を摺擦すると共に
前記残留トナーを通過させる摺擦手段を兼用したことを
特徴とする画像形成装置。
【請求項８】静電潜像保持体と、この静電潜像保持体
を一定の帯電電位に帯電する帯電手段と、この帯電手段
により帯電した静電潜像保持体を露光して静電潜像を形
成する露光手段と、この露光手段により形成した静電潜
像をトナーで現像して顕像化する現像手段と、前記静電
潜像保持体表面に圧接し、前記現像手段により顕像化し
たトナー像を転写材に転写する転写手段とを備え、前記
現像手段は、現像と同時に前記静電潜像保持体に転写後
に残った残留トナーを吸引回収する画像形成装置におい
て、前記転写手段は、静電潜像保持体表面を摺擦すると共に
前記残留トナーを通過させる摺擦手段を兼用したことを
特徴とする画像形成装置。
【請求項９】現像手段が現像に使用するトナーを球形
トナーとしたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれ
か１記載の画像形成装置。