JPH10228160A

JPH10228160A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10228160A
Application number: JP9334110A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Inoue; 雅博井上; Yoichi Kimura; 要一木村; Yoshikuni Ito; 善邦伊藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-12-13
Filing date: 1997-12-04
Publication date: 1998-08-25
Also published as: US5937245A

Abstract

(57)【要約】【課題】転写材づまりなどの誤動作時に、像担時体に
形成されたトナー像が転写材に転写されずにそのまま接
触帯電手段にまで達することにって発生する帯電ムラを
なくすようにする。【解決手段】転写材づまりなどによって転写材Ｐが転
写ニップ部７０に搬送されていないと判断した場合に
は、電源Ｓ１から磁気ブラシ３に印加される帯電バイア
ス電圧のうち交流成分の周波数を通常の画像形成時より
も大きくすることにより、感光体の電位が低下されるの
で、磁気ブラシ３に対する過度のトナー付着、混入に起
因する帯電ムラの発生を防止することができる。

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
を利用した複写機、レーザービームプリンタ、ファクシ
ミリ等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスを利用した従来の画像
形成装置では、像担持体としてのドラム型の電子写真感
光体（以下、単に感光体という）を帯電処理する手段と
してコロナ帯電器が多用されていた。これは、コロナ帯
電器を感光体に非接触に対向配置し、コロナ帯電器で発
生する放電コロナに感光体表面をさらすことで、感光体
表面を所定の極性、電位に帯電させるものである。

【０００３】また、近年、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、接触帯電装置が
実用化されている。これは、電圧を印加した帯電部材を
感光体に当接させて感光体表面を所定の極性、電位に帯
電させるものである。この帯電部材として磁気ブラシを
用いる接触帯電装置は、帯電、接触の安全性等の点から
好ましく用いられている。この磁気ブラシ方式の接触帯
電装置では、導電性の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ブラシとし
て磁気的に拘束保持させ、この磁気ブラシを感光体表面
に停止あるいは回転させながら接触させ、これに電圧を
印加することによって感光体の帯電が開始される。な
お、導電性の繊維をブラシ状にしたもの（ファーブラ
シ）や導電性ゴムをロール状にした導電ゴムロールも、
接触帯電部材として用いることができる。

【０００４】また、接触帯電において、感光体に電荷注
入層を設け、この感光体に電圧を印加した帯電部材を当
接させることで電荷注入層に電荷を注入して感光体表面
を所定の極性、電位に帯電させる注入帯電方式は、帯電
部材に対するＡＣ電圧（交番バイアス）重畳の有無にか
かわらず、印加したＤＣ電圧（直流バイアス）とほぼ同
等の感光体の表面電位を得ることができる。このため、
感光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、オゾンの発生がなく、かつ
低電力消費型帯電が可能となる。

【０００５】さらに、近年、装置の小型化、簡易化、あ
るいはエコロジーの観点から廃トナーを出さない等の目
的で、いわゆるクリーナーレスシステムも実用化されて
いる。これは、転写材に対するトナー画像転写後の感光
体表面から転写残トナーを除去するクリーニング装置を
省略し、転写残トナーを現像装置で回収するようにした
ものである。

【０００６】このようなクリーナーレスシステムや上記
した接触帯電方式を採用することで、小型、簡易で、オ
ゾン発生がなく、低消費電力、廃トナーの出ない画像形
成装置を得ることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、クリー
ナーレス方式と接触帯電方式を用いた画像形成装置にお
いては、転写後の残留トナーが帯電部材に接触するので
残留トナーが帯電部材に付着したり、混入したりするこ
とがあった。

【０００８】特にジャムなどが発生したときには残留ト
ナーの帯電部材への付着・混入が過剰となる。なぜなら
ば、例えば転写材づまり（紙づまり）に代表されるよう
な誤動作が発生したときに、感光体に形成された静電潜
像を現像手段により可視像化したトナー像が転写材に転
写されずに、そのまま接触帯電部材にまで達してしまう
からである。

【０００９】すると、通常、トナー粒子としては電気抵
抗が比較的高いものが用いられているので、帯電部材に
過度にトナーが混入、付着すると、帯電部材の抵抗上昇
による帯電ムラや帯電性能が低下するといった問題が生
じる。

【００１０】特に、帯電部材として磁気ブラシを用いて
いる場合には、トナーの過度の混入によって生じる帯電
性能の低下が原因で感光体と帯電部材間に電位差が発生
し、この電位差により磁性粒子が感光体の方へ押し出さ
れてしまう。このため、接触不安定による大規模な帯電
ムラが生じ、また、磁気ブラシから離脱した磁性粒子の
現像手段への混入によるスジ等の異常画像が生じ、さら
に、帯電部材から磁性粒子が喪失してしまうことによっ
て帯電不能が生じるという問題があった。

【００１１】本発明の目的は、像担持体の残留トナーが
帯電位置に達しても帯電部材への過剰なトナーの付着・
混入を防止する画像形成装置を提供することである。

【００１２】本発明の他の目的は、転写材のジャムなど
の誤動作が発生して未転写トナー像が帯電位置に達した
場合でも、帯電ムラや帯電性能の低下を防止する画像形
成装置を提供することである。

【００１３】本発明の他の目的は、たとえ帯電部材にト
ナーが付着・混入したとしてもこのトナーを感光体へ戻
すのに適した画像形成装置を提供することである。

【００１４】本発明の他の目的は、像担持体の画像領域
となることになる領域を帯電部材で良好に帯電する画像
形成装置を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、像担持体と、
前記像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段であっ
て、前記像担持体を帯電するために前記像担持体に接触
可能であり、振動成分を備える電圧が印加される帯電部
材を備える潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーで現
像し、トナー像を形成する現像手段であって、前記像担
持体から残留トナーをクリーニング可能である現像手段
と、前記トナー像を前記像担持体から転写材へ転写する
転写手段と、を有する画像形成装置において、前記像担
持体の非画像領域となることになる領域が前記帯電位置
にある間では、前記像担持体の画像領域となることにな
る領域が前記帯電位置にある間よりも、前記振動成分の
周波数を大きくする期間を備えることを特徴とする画像
形成装置である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明に係
る実施の形態について説明する。

【００１７】（第１の実施の形態）図１は、本実施の形
態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。本実施
の形態の画像形成装置は電子写真プロセス利用のレーザ
ービームプリンターであり、像担持体の帯電手段として
磁気ブラシタイプの接触帯電装置を用い、また、転写後
帯電前にクリーナをもたないクリーナーレスシステムの
装置である。

【００１８】図１において、Ａは本実施の形態に係る画
像形成装置であるレーザービームプリンター、Ｂはこの
レーザービームプリンターＡの上に搭載した画像読み取
り装置（イメージスキャナー）である。

【００１９】画像読み取り装置Ｂにおいて、１０は固定
の原稿台ガラスであり、この原稿台ガラス１０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
図示の原稿板を被せてセットする。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
等を配置した画像読み取りユニットである。この画像読
み取りユニット９は、不図示のコピーボタンが押される
ことで、原稿台ガラス１０の下側においてこの原稿台ガ
ラス１０の左辺側のホームポジションから右辺側にガラ
ス下面に沿って往動駆動され、所定の往復終点に達する
と復動駆動されて始めのホームポジションに戻される。

【００２０】画像読み取りユニット９の往動駆動過程に
おいて、原稿台ガラス１０上の載置セット原稿Ｇの下向
き画像面が原稿照射用ランプ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。

【００２１】ＣＣＤセンサー９ｃは、不図示の受光部、
転送部、出力部より構成されており、受光部において光
信号が電荷信号に変えられて、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を周
知の画像処理によりデジタル信号に変換してプリンタＡ
に出力する。即ち、画像読み取り装置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
して光電読み取りされる。

【００２２】一方、レーザービームプリンター（画像形
成装置）Ａにおいて、１は像担持体としての回転ドラム
型の感光体である。この感光体１は中心支軸を中心に所
定の周速度（プロセススピード）を持って矢印ａ方向に
回転駆動され、その回転過程において接触帯電手段であ
る磁気ブラシ３により、本例の場合は負極性の一様な帯
電処理を受ける。

【００２３】そして、感光体１の一様帯電面に対して露
光装置（レーザー走査装置）１００から出力される、画
像読み取り装置ＢからレーザービームプリンターＡ側に
出力される画像信号に対応して変調されたレーザー光に
よる走査露光Ｌがなされることで、感光体１上に画像読
み取り装置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形成される。感光体１上に
形成された静電潜像は現像装置４により順次トナー像と
して、本実施の形態の場合は反転現像される。

【００２４】一方、給紙カセット４１内に収納された紙
などの転写材Ｐが給紙ローラ４２により１枚づつ給送さ
れ、レジストローラ４３により所定のタイミングで、感
光体１と転写手段である転写ベルト装置７の転写ベルト
７１との間の転写ニップ部７０に給紙され、転写材Ｐに
感光体１上のトナー画像が転写される。

【００２５】感光体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
感光体上にその体積抵抗率が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。表面層の体積抵抗率は、アルミニウム上に表面層と
同じものを塗布し、これを横河ヒューレッドパッカード
社製の高抵抗計４３２９Ａで印加電圧１００Ｖで測定し
たものである。

【００２６】感光体１は、本実施の形態では、図２に示
すように負帯電の有機感光体で、直径３０ｍｍのアルミ
ニウム製のドラム基体１ａ上に下から順に第１から第５
の５つの層からなる感光体層１ｂを有しており、所定の
プロセススピード（例えば１００ｍｍ／ｓｅｃ）で回転
駆動される。

【００２７】感光体層１ｂの一番下の第１層は下引き層
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２０μｍの導電層である。第２の層は正電
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１表面に帯電された負電荷を打ち消すのを
防止する役目を果たし、アミラン樹脂とメトキシメチル
化ナイロンによって、１０⁶ Ω・ｃｍ程度に抵抗調整さ
れた厚さ１μｍの中抵抗層である。第３の層は電荷発生
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の層であり、露光を受けることによって正負
の電荷対を発生する。第４の層は電荷輸送層であり、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。

【００２８】従って、感光体１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、第３層（電荷発生
層）で発生した正電荷のみを感光体１表面に輸送するこ
とができる。最表面の第５層は電荷注入層であり、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）した粒径約０．０３μ
ｍのＳｎＯ₂ 超微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
ルコート塗工法、ビームコート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。

【００２９】接触帯電手段は、図２に示すように磁気ブ
ラシ帯電装置（以下、磁気ブラシという）３であり、磁
気ブラシ３は、直径１６ｍｍの固定のマグネットローラ
３ａと、このマグネットローラ３ａに回転自在に外嵌さ
せた非磁性のＳＵＳスリーブ３ｂと、このスリーブ３ｂ
の外周面にマグネットローラ３ａの磁力で付着保持させ
た磁性粒子（磁性キャリア）の磁気ブラシ層３ｃからな
るスリーブ回転タイプのものである。

【００３０】磁気ブラシ層３ｃを構成する磁性粒子とし
ては、平均粒径１０〜１００μｍ、飽和磁化２０〜２５
０ｅｍｕ／ｃｍ³ 、抵抗１×１０² 〜１×１０¹⁰Ω・ｃ
ｍのものが好ましく、感光体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、抵抗が１×１０⁶
Ω・ｃｍ以上のものを用いることが好ましい。なお、磁
性粒子の抵抗値は、底面積が２２８ｍｍ² の金属セルに
磁性粒子を２ｇ入れた後、６．６ｋｇ／ｃｍ² で加重
し、１００Ｖの電圧を印加して測定した。

【００３１】また、帯電性能をよくするには、できるだ
け抵抗の小さいものを用いるほうがよいので、本実施の
形態では平均粒径２５μｍ、飽和磁化２００ｅｍｕ／ｃ
ｍ³、抵抗５×１０⁶ Ω・ｃｍのものを用い、これをス
リーブ３ｂの外周面に４０ｇ磁気付着させて磁気ブラシ
３を形成した。磁性粒子の構成としては、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
樹脂でコーティングし、抵抗調整を行ったもの等が用い
られている。

【００３２】磁気ブラシ３の磁気ブラシ層３ｃは、感光
体１表面に接するようにして配設されており、磁気ブラ
シ層３ｃと感光体１との間の接触ニップ部（帯電ニップ
部）ｎの幅を６ｍｍとした。そして、スリーブ３ｂに電
源Ｓ１より所定の帯電バイアス電圧を印加し、スリーブ
３ｂを感光体１との接触ニップ部ｎにおいて、感光体１
の回転方向ａとはカウンター方向（逆方向）となる矢印
ｂ方向に、例えば感光体１の回転速度１００ｍｍ／ｓｅ
ｃに対して周速度１５０ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動させる
ことで、感光体１表面が帯電バイアスの印加された磁気
ブラシ層３ｃで摺擦され、感光体１の感光体層１ｂの表
面が所望の電位に注入帯電方式で一様に一次帯電処理さ
れる。この際、スリーブ３ｂの回転速度を速くすること
で、感光体１上の転写残トナーと磁気ブラシ３との接触
機会が増えるので、磁気ブラシ３への取り込み性も向上
する。

【００３３】図３は、磁気ブラシ３に振動成分として周
波数１０００Ｈｚで矩形状の交番電圧（交流電圧）Ｖｐ
ｐを印加したときの、印加バイアスの振幅と１周目帯電
電位との関係を示したものであり、振幅を大きくするこ
とにより、印加バイアスのＤＣ（直流）成分と１周目帯
電電位の差は小さくなる。また周波数を大きくするとＤ
Ｃ成分と帯電電位の差は大きくなる。さらに詳しく説明
すると、磁気ブラシ３に印加したバイアスのＤＣ成分を
Ｖｄｃとし、このとき帯電された感光体１の表面電位を
Ｖｓとすると、これらの差分である電位コントラストΔ
Ｖ＝｜Ｖｄｃ−Ｖｓ｜がほぼ４０Ｖ以下になると帯電の
均一性も良好になる。ΔＶが大きくなると帯電均一性も
良くなくなってくる。

【００３４】また、この場合も交番電圧を磁気ブラシ３
に印加することで、感光体１と磁気ブラシ３間の電界に
よる振動効果により、磁気ブラシ３への転写残トナーの
取り込み性が向上する。そこで、本実施の形態では、−
７００Ｖの直流電圧に対して周波数１０００Ｈｚで矩形
状の８００Ｖの交番電圧を重畳した振動電圧を磁気ブラ
シに印加することにより良好な帯電性を得ることができ
た。

【００３５】なお、転写残トナーが磁気ブラシ帯電器へ
取りこまれると感光体上の画像領域となることになる領
域を全て磁気ブラシが直接接触することができ、帯電性
が良好となる。転写残トナーは、磁気ブラシによって負
に摩擦帯電されて、スリーブ３ｂに印加されるＤＣ電圧
と感光体の帯電電位との電位差により通常は少しずつ感
光体へ吐き出されていく。

【００３６】帯電器に印加する電圧の振動成分の周波数
は、５００Ｈｚ〜３０００Ｈｚであることが好ましい。
周波数が小さ過ぎると振動成分による帯電ムラが出るか
らであり、周波数が大き過ぎると長期間の使用により帯
電性能が低下してくるからである。

【００３７】図４は、レーザービーム走査露光方式の露
光装置１００を示す概略構成図である。この露光装置１
００により感光体１表面をレーザー走査露光Ｌする場合
には、まず入力された画像信号に基づき発光信号発生器
１０１により、固体レーザー素子１０２を所定タイミン
グで明減（ＯＮ／ＯＦＦ）させる。そして、固体レーザ
ー素子１０２から放射されたレーザー光は、コリメータ
ーレンズ系１０３によりほぼ平行な光束に変換され、さ
らに、矢印ｃ方向に高速回転する回転多面鏡１０４によ
り矢印ｄ方向に走査されると共に、ｆθレンズ群１０５
ａ，１０５ｂ，１０５ｃにより感光体１表面にスポット
状に結像される。このようなレーザー走査により感光体
１表面には画像一走査分の露光分布が形成され、さら
に、各走査毎に感光体１表面とは垂直に所定量だけスク
ロールさせれば、感光体１表面に画像信号に応じた露光
分布が得られる。

【００３８】即ち、感光体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１０
２の光を高速で回転する回転多面鏡１０４によって走査
することにより、感光体１表面には走査露光パターンに
対応した静電潜像が順次形成されていく。

【００３９】図５は、本実施の形態の２成分接触現像装
置（２成分磁気ブラシ現像装置）である現像装置４を示
す概略構成図である。この図において、１１は矢印ｅ方
向に回転駆動される現像スリーブ、１２は現像スリーブ
内に固定配置されたマグネットローラ、１３，１４は攪
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。

【００４０】現像スリーブ１１は、少なくとも現像時に
おいては、感光体１に対し最近接領域が約５００μｍ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Ｔの薄層Ｔａが感光体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。本実施の形態におい
て用いた現像剤Ｔであるトナー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としては飽和磁化が２０５ｅｍｕ／ｃ
ｍ³ の平均粒径３５μｍの磁性キャリアを用いた。ま
た、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。

【００４１】ここで、感光体１表面の静電潜像を、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Ｔの循環系について説明する。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Ｔ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
Ｔの薄層Ｔａが形成される。薄層Ｔａが形成された現像
剤Ｔが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Ｔ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Ｔは、現像
容器１６内に戻される。

【００４２】現像スリーブ１１には電源Ｓ２から直流
（ＤＣ）電圧および交流（ＡＣ）電圧が印加される。本
実施の形態では、−５００Ｖの直流電圧と周波数２００
０Ｈｚで１５００Ｖの交流電圧が印加される。

【００４３】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不具合が生じる。
このため、通常は現像装置４に印加する直流電圧と感光
体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。

【００４４】本実施の形態の転写装置７はベルト転写装
置であり、無端状の転写ベルト７１を駆動ローラ７２お
よび従動ローラ７３間に懸架し、矢印ｆ方向に感光体１
の回転周速度とほぼ同じ周速度で回転駆動させる。転写
ベルト７１の内側には転写帯電ブレード７４を備え、転
写帯電ブレード７４で転写ベルト７１の上行側ベルト部
分のほぼ中間部を感光体１表面に接触させる。転写材Ｐ
は、転写ベルト７１の上行側ベルト部分の上面に乗って
転写ニップ部７０に搬送される。転写材Ｐの先端が転写
ニップ部７０に進入する時点において、転写帯電ブレー
ド７４に転写バイアス印加電源Ｓ３から所定の転写バイ
アスが給電されることで、転写材Ｐの裏側からトナーｔ
と逆極性の帯電がなされて感光体１表面のトナー画像が
順次転写材Ｐの上面に転写されていく。

【００４５】本実施の形態においては、転写ベルト７１
として膜厚７５μｍのポリイミド樹脂からなるものを用
いた。なお、転写ベルト７１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、これ以外にも、例えば
ポリカーボネイト樹脂、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。また、厚みについても７５μｍに限定され
るわけではなく、２５〜２０００μｍ、好ましくは５０
〜１５０μｍのものが好適に用いられる。さらに、転写
帯電ブレード７４としては抵抗が１×１０⁵ 〜１×１０
⁷ Ωで、板厚２ｍｍ、長さ３０６ｍｍのものを用いた。
本実施の形態では、転写帯電ブレード７４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。

【００４６】このようにして、感光体１表面に形成され
たトナー画像は、転写帯電ブレード７４によって転写材
Ｐ上に転写される。また、転写ベルト７１は、転写ニッ
プ部７０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、転写ニップ部７０を通過した転写材Ｐは、
感光体１表面から分離されて転写ベルト７１で定着装置
６へ搬送される。

【００４７】また、感光体１に対して転写ニップ部７０
の感光体１の回転方向下流側には、制御装置（ＣＰＵ）
８０に接続された転写材検出センサ７５が設けられてお
り、転写材検出センサ７５は、転写ニップ部７０の感光
体１の回転方向下流側に搬送される転写材Ｐの有無を検
出する。

【００４８】制御装置（ＣＰＵ）８０は、図６に示すよ
うにレジストローラ４３による転写材Ｐの搬送信号を入
力し、レジストローラ４３が駆動されて転写材Ｐが感光
体１側に搬送され所定時間経過した後、転写材検出セン
サ７５で転写材Ｐが検出されないとき、あるいは転写材
検出センサ７５で転写材Ｐが検出されている時間を画像
形成を行っている転写材Ｐのサイズから算出し、その時
間が長すぎるとき等にジャム（転写材Ｐの搬送づまり）
が発生したことを判断する。また、制御装置（ＣＰＵ）
８０は、レーザービームプリンター（画像形成装置）Ａ
と画像読み取り装置Ｂの動作制御、および転写材検出セ
ンサ７５による転写材Ｐの検出信号に基づいてジャムが
発生したことを判断した場合には、電源Ｓ１からスリー
ブ３ｂに印加される帯電バイアス電圧の振動成分（交流
成分）を通常時と変化させるように制御する（詳細は後
述する）。

【００４９】次に、上記した画像形成装置（レーザービ
ームプリンター）Ａの動作について説明する。

【００５０】画像形成時には、感光体１は駆動手段（不
図示）により矢印ａ方向に回転駆動され、磁気ブラシ３
により表面が均一に帯電される。そして、帯電された感
光体１上に露光装置（レーザー走査装置）１００により
レーザービームによる画像露光Ｌが与えられて、入力さ
れる画像情報に応じた静電潜像が形成され、この静電潜
像は現像装置４によりトナー画像として反転現像され
る。そして、感光体１上のトナー画像が転写装置７の転
写ベルト７１との間の転写ニップ部７０に到達すると、
このタイミングに合わせてカセット４１内の紙などの転
写材Ｐが給紙ローラ４２によって給紙されてレジストロ
ーラ４３により搬送され、転写バイアスが印加された転
写帯電ブレード７４により転写材Ｐの裏側にトナーｔと
逆極性の電荷が付与されて、表面側に感光体１上のトナ
ー画像が転写される。そして、トナー画像が転写された
転写材Ｐは転写ベルト７１により定着装置６へ搬送さ
れ、定着装置６によりトナー画像が表面に永久固着画像
として定着されて排出される。

【００５１】転写後感光体の残留トナーは、帯電位置に
到達し、磁気ブラシ内に取りこまれた後帯電極性が負と
なって磁気ブラシから吐き出される。この残留トナーの
取り込みと同時に感光体の画像領域となることになる領
域は、磁気ブラシ帯電器によって帯電される。磁気ブラ
シからは少しずつトナーが感光体へ吐き出されているの
で感光体の画像領域となることになる領域は、残留トナ
ーが存在したままで露光装置によって像露光を受け静電
潜像が形成される。静電潜像が現像器によりトナーで現
像されるのと同時に感光体の残留トナーは現像器により
クリーニングされる。即ち、現像スリーブに静電潜像の
暗部電位と明部電位との間のＤＣ電圧を印加して、現像
スリーブから感光体の明部にトナーが付着する電界と、
感光体の暗部から現像スリーブへ残留トナーをクリーニ
ングする電界と、が形成される。現像後は、既に述べた
のと同様なプロセス動作が繰り返される。

【００５２】上記した画像形成時において、レーザービ
ームプリンター（画像形成装置）Ａ内で転写材Ｐの搬送
づまり、いわゆるジャムが発生すると、感光体１上には
転写材Ｐに転写されなかったトナー像が大量に付着した
状態となり、この状態で画像形成動作が続けられると磁
気ブラシ３が汚染される。

【００５３】このようなジャムが発生すると、制御装置
（ＣＰＵ）８０は転写材検出センサ７５から信号に基づ
いてジャムが発生したことを判断し、画像形成に関わる
動作を直ちに停止するように制御する。そして、不図示
の表示部等にジャムの発生を表示して装置使用者にジャ
ムの発生を知らしめ、ジャムした転写材Ｐが取り除かれ
ると、制御装置（ＣＰＵ）８０は以下のような復帰シー
ケンスを実行するように制御を行う。

【００５４】この復帰シーケンスにおいて、図９に示す
ように帯電器のスリーブ３ｂに印加される電圧の振動成
分の周波数を通常のそれよりも大きくなるような構成と
した。また、同時にこの復帰シーケンスにおいて、転写
バイアスはオフされて転写帯電は行わない。なお復帰シ
ーケンスにおいて帯電位置を通過する領域は、現像位置
で非画像領域となることになる領域である。

【００５５】また、この復帰シーケンスにおいて、現像
装置４は通常の画像形成時と同様の動作を行わせるが、
電源Ｓ２から現像スリーブ１１に印加する現像バイアス
のＤＣ成分は、本実施の形態では画像形成時における値
である−５００Ｖよりも、その絶対値がやや小さくなる
ような−４５０Ｖ程度を印加するようにした。

【００５６】このような構成にて、ジャムの復帰シーケ
ンスを行ったところ、現像装置４と転写装置７の間に存
在した感光体１上の未転写トナー像は、転写帯電を受け
ることなく磁気ブラシ３に到達する。このため、感光体
１上の未転写トナー像の帯電極性は現像時のそれと同じ
負極性のままで磁気ブラシ３に到達することになる。

【００５７】このような状態で、磁気ブラシ３には通常
よりも大きい周波数をもつ交番電圧が印加されているの
で、感光体１上の未転写トナー像が磁気ブラシ３に到達
しても磁気ブラシによる帯電能が低下し、スリーブ３ｂ
のＤＣ成分と感光体帯電電位との電位差が大きくなるの
で、未転写トナー像がほとんど磁気ブラシ３には取り込
まれない。磁気ブラシ帯電器による帯電能は、帯電器に
印加される振動電圧の周波数を所定値よりも大きくする
と下がっていくのである。一方、現像装置４において
は、前記したように現像バイアスのＤＣ成分（−４５０
Ｖ）が感光体１上の帯電電位に合わせて変化させてある
ので、十分なかぶり取り電位が発生し、未転写トナー像
の現像装置４への回収が行えた。即ち帯電スリーブ３ｂ
に印加される電圧の振動成分の周波数を通常の画像形成
時よりも大きくすることで帯電能が低下し、感光体の帯
電電位も通常の画像形成時よりも小さくなるので現像バ
イアスのＤＣ成分も通常の画像形成時より小さくするの
が良い。

【００５８】また、帯電器のスリーブ３ｂのＡＣ電圧の
周波数を画像形成時よりも大きくし、現像バイアスのＤ
Ｃ成分を画像形成時とは異なった値としておく時間につ
いては、ジャムが発生したときに感光体１上に現像され
ていたトナー像が、復帰シーケンスにおける感光体１の
一回転中に現像装置４にて回収される場合には、ジャム
が発生したときにトナー像が形成されていた部分（現像
装置４に対向していた部分）が復帰シーケンス開始後、
少なくとも磁気ブラシ３を通過するまでの時間とすれば
よい。

【００５９】また、感光体１上に現像されていないトナ
ー像が、復帰シーケンスにおける感光体１の一回転中に
現像装置４にて回収しきれない場合には、さらに時間を
長くすることが好ましい。

【００６０】さらに、図７に示すように、磁気ブラシ３
に対し感光体１の回転方向上流側に、感光体１上に付着
しているトナー像を検出するトナー像検出センサ７６を
設け、制御装置（ＣＰＵ）８０はトナー像検出センサ７
６による検出値に応じて復帰シーケンスの終了を決定す
るようにすることもできる。トナー像検出センサ７６と
しては、例えばＬＥＤ等の発光源と、フォトトランジス
タ等の受光源を備え、受光する反射光量の強度によって
トナー像の有無を検出する。

【００６１】このように、本実施の形態では、ジャム等
の誤動作が発生したときでも、感光体１上に形成されて
転写材Ｐに転写されなかったトナー像が、磁気ブラシ３
に混入してしまうことを防止できるので、磁気ブラシ３
への過度のトナーの混入、付着に起因する帯電ムラの発
生がなくなり、異常画像の発生を防止して良好な画像を
得ることができる。

【００６２】また、たとえ磁気ブラシ内にトナーが混入
したとしても復帰シーケンス時に磁気ブラシ内のトナー
を感光体へ戻すことができる。

【００６３】また、本実施の形態のように、接触帯電手
段が磁気ブラシである場合には、磁気ブラシを構成する
磁気粒子の減少による接触不安定に起因する帯電ムラお
よび磁気ブラシから離脱した磁性粒子の現像手段への混
入によるスジ等の異常画像の発生、さらには磁気ブラシ
を構成する磁気粒子の喪失による帯電不能等の不具合を
防止することが可能となり、長期に渡って良好な画像形
成を行うことができる。

【００６４】さらに、本実施の形態では、ジャムの復帰
シーケンス時に接触帯電手段である磁気ブラシ３に対し
重畳印加する交番電圧のＡＣ電圧の振幅を小さくする
（本発明者らの実験によれば、交番電圧のＡＣ電圧を２
００Ｖｐｐ以下にする）ことが好ましい。また、ジャム
復帰シーケンス時に交番電圧の周波数を４ｋＨｚ以上に
することが好ましい。さらに、デューティー比を変える
ことなどでより良い効果を得ることができる。

【００６５】また、上述したような特別のジャム復帰シ
ーケンスを設けないで画像形成装置のメイン電源をＯＮ
してから装置がスタンバイ状態となるまでのウォームア
ップ期間中に上述したジャム復帰シーケンスと同じシー
ケンスを設けても良い。

【００６６】更に、以上のジャム復帰シーケンスと同様
に通常よりも帯電器の振動成分の周波数を大きくするシ
ーケンスは、感光体の前準備回転期間（図９参照）や像
形成用の帯電終了後の期間のように感光体の非画像領域
となることになる領域が帯電位置にあるときに行っても
良い。

【００６７】前準備回転期間とは、画像形成装置に外部
から画像形成開始信号が入力されて感光体の回転が開始
してから感光体の画像領域となることになる領域の先端
が帯電位置に到達するまでの時間である。像形成用帯電
終了後の期間は、感光体の最後の画像領域となることに
なる領域の後端が帯電位置を通過してから感光体の回転
が停止するまでの時間である。

【００６８】（第２の実施の形態）図８は、本実施の形
態に係る画像形成装置を示す概略構成図であり、本実施
の形態では、複数（本実施の形態では４個）の画像形成
ユニットを構成する感光体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄを有
する多色電子写真複写装置（画像形成装置）の例であ
る。

【００６９】各感光体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの周囲に
は前記実施の形態同様、磁気ブラシ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，
３Ｄと、現像装置４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄと、転写材検
出センサ７５Ａ，７５Ｂ，７５Ｃ，７５Ｄがそれぞれ配
置され、さらに各感光体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの下方
に転写帯電ブレード７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃ，７４Ｄと
転写ベルト７１を有する転写装置７が配置されており、
転写材検出センサ７５Ａ，７５Ｂ，７５Ｃ，７５Ｄには
上記した不図示の制御装置（ＣＰＵ）が接続されてい
る。なお、６は定着装置、１００Ａは露光装置である。

【００７０】本実施の形態においては前記実施の形態同
様、画像形成時において、ジャムが発生すると不図示の
制御装置（ＣＰＵ）は転写材検出センサ７５Ａ，７５
Ｂ，７５Ｃ，７５Ｄのいずれか１つまたは２つ以上から
の信号に基づいてジャムが発生が発生したことを判断
し、画像形成に関わる動作を直ちに停止するように制御
する。

【００７１】そして、不図示の制御装置（ＣＰＵ）によ
る復帰シーケンスにおいて、上記したように磁気ブラシ
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄに印加する電圧の振動成分の周
波数を画像形成時よりも大きくする。また復帰シーケン
スにおいて、現像装置４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄの現像ス
リーブに印加する現像バイアスのＤＣ成分を、本実施の
形態では画像形成時における値である−５００Ｖより
も、その絶対値がやや小さくなるような−４５０Ｖ程度
を印加した。さらに、本実施の形態においては、復帰シ
ーケンスにおいて転写ベルト７１を感光体１Ａ，１Ｂ，
１Ｃ，１Ｄから離間させるよう構成されている。

【００７２】このように本実施の形態では、前記実施の
形態で得られる効果以外にジャム発生後の復帰シーケン
スにおいて、ある色用の感光体上に付着していたトナー
像が転写ベルト７１に機械的に付着し、転写ベルト７１
によって運ばれて下流側の別の色用の感光体に再付着す
ることにより生じる現像装置４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ内
での混色による画像欠陥についも防止することができ
る。

【００７３】また、本発明の構成は上記した各実施の形
態に限られるものではなく、例えば接触帯電手段が導電
性ゴムや導電性スポンジを用いた帯電ローラ、あるいは
磁気ブラシや繊維ブラシにしても回転しない構成のもの
であっても適用可能であり、すべての接触帯電手段に適
用できる。さらに、接触帯電手段は感光体との接触ニッ
プ部において、感光体と同方向に回転させてもよく、固
定の停止部材としてもよい。

【００７４】また、感光体はその表層の体積抵抗率が１
０⁹ 〜１０¹⁴Ω・ｃｍの低抵抗層を持つことによって電
荷注入を実現でき、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でも接触帯電手段の汚染防止
について十分な効果が得られる。

【００７５】また、転写手段はベルト転写装置に限ら
ず、転写ローラや転写コロナ帯電器等でもよい。

【００７６】帯電器に印加する振動電圧は、実施例１で
述べたＡＣ電圧とＤＣ電圧の重畳電圧と同じ波形である
ならば、ＤＣ電源の出力電圧を周期的に切り換えること
で形成しても良い。また、振動電圧の波形は、正弦波、
三角波、パルス波を用いることもできる。

【００７７】

【発明の効果】本発明によれば、像担持体の非画像領域
となることになる領域が帯電位置にある間では帯電部材
へのトナーの付着・混入を防止するようにしたので帯電
ムラや帯電性能の低下を防止することができる。また、
たとえ帯電部材へトナーが付着・混入していたとしても
像担持体の非画像領域となることになる領域に容易に戻
すことができる。更に転写材のジャムなどが発生しても
良好な帯電を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置
を示す概略構成図。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置
の磁気ブラシを示す概略図。

【図３】磁気ブラシに対する印加交番電圧と帯電電位と
の関係を示す図。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置
の露光装置（レーザー走査装置）を示す概略図。

【図５】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置
の現像装置を示す概略図。

【図６】ジャムの判断を行う回路図。

【図７】本発明の第１の実施の形態の変形例に係る画像
形成装置を示す概略構成図。

【図８】本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置
を示す概略図。

【図９】帯電器に印加するＡＤ電圧のタイミングチャー
ト。

【符号の説明】１、１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ感光体（像担持体）３、３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ磁気ブラシ（接触帯電手
段）４、４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ現像装置（現像手段）６定着装置（定着手段）７転写装置（転写手段）４３レジストローラ７０転写ニップ部（転写部位）７１転写ベルト７５、７５Ａ，７５Ｂ，７５Ｃ，７５Ｄ転写材検出セ
ンサ（転写材検出手段）７６トナー像検出センサ（トナー像検出手段）８０制御装置（制御手段）１００、１００Ａ露光装置（露光手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、前記像担持体に静電潜像を
形成する潜像形成手段であって、前記像担持体を帯電す
るために前記像担持体に接触可能であり、振動成分を備
える電圧が印加される帯電部材を備える潜像形成手段
と、前記静電潜像をトナーで現像し、トナー像を形成す
る現像手段であって、前記像担持体から残留トナーをク
リーニング可能である現像手段と、前記トナー像を前記
像担持体から転写材へ転写する転写手段と、を有する画
像形成装置において、前記像担持体の非画像領域となることになる領域が前記
帯電位置にある間では、前記像担持体の画像領域となる
ことになる領域が前記帯電位置にある間よりも、前記振
動成分の周波数を大きくする期間を備えることを特徴と
する画像形成装置。
【請求項２】前記振動成分の周波数を大きくする期間
は、転写材の搬送異常により前記トナー像が転写材に転
写されることなく前記帯電位置を通過する期間を含むこ
とを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】前記振動成分の周波数を大きくする期間
において前記振動成分の周波数は、４ｋＨｚ以上である
ことを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
【請求項４】前記像担持体の画像領域となることにな
る領域が前記帯電位置にある間前記振動成分の周波数は
５００Ｈｚ〜３ｋＨｚであることを特徴とする請求項１
乃至３のいずれかの画像形成装置。
【請求項５】前記転写手段は、前記トナー像を転写材
に転写するとき電圧が印加され、前記トナー像が転写材
の搬送異常により転写材に転写されることなく、転写位
置を通過するとき前記転写手段は、前記トナー像に電荷
を与えないことを特徴とする請求項２の画像形成装置。
【請求項６】前記帯電部材の帯電極性は、前記トナー
像の帯電極性と同じ極性であることを特徴とする請求項
１乃至５のいずれかの画像形成装置。
【請求項７】前記振動成分の周波数を大きくする前記
期間に前記帯電位置を通過した領域が、前記現像手段の
現像位置にあるときには、前記画像領域が前記現像位置
にあるときよりも前記現像手段に印加される電圧のＤＣ
成分を小さくすることを特徴とする請求項６の画像形成
装置。
【請求項８】前記振動成分の周波数を大きくする前記
期間において、前記像担持体の画像領域となることにな
る領域が前記帯電位置にある間よりも前記振動成分のピ
ーク間電圧が小さいことを特徴とする請求項１乃至７の
いずれかの画像形成装置。
【請求項９】前記現像手段は、現像作動を行なうと同
時に前記像担持体から残留トナーをクリーニングするこ
とが可能であることを特徴とする請求項１乃至８のいず
れかの画像形成装置。
【請求項１０】前記像担持体は、体積抵抗率が１０⁹
〜１０¹⁴Ωｃｍである表面層を備えることを特徴とする
請求項１乃至９のいずれかの画像形成装置。
【請求項１１】前記像担持体は、前記表面層の内側に
電子写真感光層を備えることを特徴とする請求項１０の
画像形成装置。
【請求項１２】前記表面層は、樹脂と、この樹脂に分
散された導電粒子と、を備えることを特徴とする請求項
１０又は１１の画像形成装置。
【請求項１３】前記帯電部材は、前記像担持体に接触
可能な磁気ブラシを備えることを特徴とする請求項１乃
至１２のいずれかの画像形成装置。