JPH11109716A

JPH11109716A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11109716A
Application number: JP26585597A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Hattori; 智章服部
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 1999-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】感光体を負極性に帯電させる場合でも、オゾ
ンの発生を十分に減少させることのできる画像形成装置
を提供すること。【解決手段】感光ドラム２０に、負極性の放電を行う
コロトロン帯電器８０と、正極性の放電を行うスコロト
ロン帯電器８１とを対向配置し、コロトロン帯電器８０
の放電ワイヤ８０ａに電流制限付き定電圧駆動回路８０
ｂにより定電圧制御された電圧を印加し、放電電流を所
定値に制限しつつ、帯電効率を１０％以上に設定する。
例えば、コロトロン帯電器８０をシールド電極のない放
電ワイヤ８０ａのみで構成し、帯電効率を約１００％と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームプリ
ンタ、ファクシミリ、複写機等の電子写真方式の画像形
成装置の技術分野に属し、特に、感光ドラムの表面を帯
電器により所定の電位に帯電させ、露光により静電潜像
を形成して現像を行う画像形成装置の技術分野に属す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電子写真方式の画像形成
装置における現像方法としては、導電性の弾性体ローラ
をトナーを運ぶ現像ローラとして用いて、この現像ロー
ラを感光ドラムに押圧させて現像を行う所謂インプレッ
ション現像方式が広く採用されている。

【０００３】この現像方式は、コロナ帯電器により一様
に帯電され、更に露光手段により露光されて静電潜像が
形成された感光ドラムの表面に、前記現像ローラにより
トナーを接触させ、更に現像ローラと感光ドラム間に所
定の現像電界を発生させることにより、前記トナーを前
記静電潜像側に移動させて現像を行うものである。

【０００４】この現像方式においては、正帯電トナー及
び負帯電トナーのいずれも用いることができるが、従来
は、帯電特性の安定性から負帯電トナーが主に用いられ
ていた。

【０００５】例えば、レーザービーム等によりイメージ
露光を行うプリンタにおいては、反転現像方式が用いら
れているおり、前記トナーとして負帯電トナーが用いら
れている。また、このようなプリンタでは、前記感光ド
ラムの帯電極性は前記負帯電トナーに合わせて負極性と
なっており、前記コロナ帯電器の放電電圧の極性も負極
性となっている。このような構成によれば、安定した帯
電特性の負帯電トナーにより良好なプリントを行うこと
ができる。

【０００６】しかしながら、コロナ帯電器を用いた場合
には、該コロナ帯電器が大気中の酸素分子をイオン化し
てオゾン（Ｏ₃）を発生させるという問題があった。オ
ゾンの発生量は、放電電極に流す電流にほぼ比例し、特
に負極性の放電の場合に、正極性の放電より多量のオゾ
ンが発生することが知られており、環境衛生上好ましく
なかった。

【０００７】そこで、この問題を解決するため、特開平
５−８８５８７号公報に開示されているように、正帯電
性の分散型の有機感光体と、正帯電性のトナーを用いる
プリンタが提案された。このプリンタによれば、コロナ
帯電器として正極性の放電を行う帯電器を用いることが
できるため、オゾンの発生を減少させることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有機感
光体を正帯電性に構成する場合には、正帯電性を示す材
料が限られているために、有機感光体を負帯電性に構成
する場合に比べて有機感光体の材料の選択の幅が狭くな
るという問題があった。

【０００９】また、正帯電性の有機感光体を用いて反転
現像を行う場合には、正帯電性のトナーを用いる必要が
あるが、正帯電性のトナー、特にポリエステルを母体と
するトナーは、ポリエステル自体が負帯電性であるた
め、負帯電性のトナーに比べて帯電極性の安定性に欠け
るという問題があった。

【００１０】一方、負帯電性の有機感光体と負帯電性の
トナーを用い、コロナ放電器の放電電極に流す電流を低
下させることにより、オゾンの発生を減少させようした
提案も特開平５−２１６３２８号公報に開示されてい
る。

【００１１】しかしながら、コロナ帯電器により負極性
の放電を行った場合には、正極性の放電を行う場合に比
べて、オゾン濃度が１０倍以上になることが知られてい
る。また、特開平５−２１６３２８号公報に開示されて
いる帯電器は、グリッド電極を有するスコロトロン帯電
器であり、この帯電器を用いて潜像の形成に必要な程度
に感光体を帯電させるには、グリッド電極に流れる電流
も含め構造上相当量の電流を放電電極に流す必要があ
り、帯電効率は低くなる。従って、スコロトロン帯電器
の放電電流を低下させるのには限度があり、結局相当量
の電流による負極性の放電がおこなわれるので、オゾン
の発生を十分に減少させることは困難である。

【００１２】本発明は、前記の問題点に鑑みなされたも
のであり、感光体を負極性に帯電させる場合でも、オゾ
ンの発生を十分に減少させることのできる画像形成装置
を提供することを課題とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の画像形
成装置は、前記課題を解決するために、所定の方向に移
動される表面部が負帯電性の感光体と、前記感光体に間
隙を有して対向するように配設され、該感光体の前記表
面部を負極性の電圧により負極性の第１の帯電電位に帯
電させる第１帯電手段と、該第１帯電手段よりも前記感
光体の移動方向下流側で前記感光体に間隙を有して対向
するように配設され、前記第１の帯電手段により帯電さ
れた前記感光体の前記表面部を、正極性の電圧により前
記第１の帯電電位よりも絶対値が小さい負極性の第２の
帯電電位に帯電させる第２帯電手段と、前記感光体に静
電潜像を形成する潜像形成手段と、現像剤を担持搬送
し、前記潜像形成手段により形成された静電潜像を前記
現像剤により現像して可視像を形成する現像剤担持手段
とを備え、前記第１帯電手段は、電流制限付き定電圧駆
動回路を備え、帯電効率が１０％以上に設定されている
ことを特徴とする。

【００１４】請求項１に記載の画像形成装置によれば、
感光体が所定の方向に移動され、第１帯電手段との対向
位置に至ると、この対向位置において、その表面部が該
第１帯電手段の負極性の電圧により負極性の第１の帯電
電位に帯電させられる。更に、該第１帯電手段よりも前
記感光体の移動方向下流側に設けられた第２帯電手段と
の対向位置においては、前記第１の帯電手段により帯電
された感光体の表面部が、該第２帯電手段の正極性の電
圧により、前記第１の帯電電位よりも絶対値が小さい負
極性の第２の帯電電位に帯電させられる。従って、前記
表面部の電位は、極性が負極性のままで、その絶対値が
減少することになり、現像に適した所望の電位となる。
そして、このように所望の電位に帯電した感光体上に
は、潜像形成手段により静電潜像が形成され、この静電
潜像が現像剤担持手段にて担持搬送される現像剤によ
り、可視像として現像されることになる。以上のように
本発明によれば、感光体の表面電位を負極性の第１の帯
電電位に帯電させて画像形成を行うことになるが、前記
表面電位を前記第１の帯電電位よりも絶対値が小さい負
極性の第２の帯電電位にするための前記第２帯電手段
は、正極性の電圧により放電を行うので、オゾンの発生
が抑えられる。また、この第２帯電手段による帯電の前
には、前記第１帯電手段による負極性の電圧による放電
が行われることになるが、前記第１帯電手段は、その帯
電効率が１０％以上に設定されているので、少ない放電
電流により所定の帯電が行われることになり、負極性の
放電であってもオゾンの発生が抑えられる。更に、前記
第１帯電手段への電圧印加は、電流制限付き定電圧駆動
回路により行われるので、長期間の使用により前記感光
体の感光層の層厚が減少し、前記感光体の静電容量が増
加した場合でも、安定した表面帯電電圧を得ることがで
き、また、感光体にピンホールがあっても、前記感光体
に大電流が流れることがないので、前記感光体を絶縁破
壊させない。

【００１５】請求項２に記載の画像形成装置は、請求項
１に記載の画像形成装置において、前記第１帯電手段
は、前記感光体に対して距離を隔てて対向配置された第
１放電ワイヤと、第１放電ワイヤに電圧を印加して該第
１放電ワイヤにより負の電圧を発生させる電流制限付き
定電圧駆動回路とを備え、１０％以上の帯電効率で前記
感光体の表面を第１の帯電電位に帯電させ、前記第２帯
電手段は、前記感光体に対して距離を隔てて対向配置さ
れた第２放電ワイヤと、該第２放電ワイヤにより正の電
圧を印加させる電源と、前記第２放電ワイヤと前記感光
体との間に設けられ、前記第１の帯電電位よりも絶対値
が小さい負極性の電位の制御電極とを備え、前記第１帯
電手段により前記第１の帯電電位に帯電された前記感光
体の表面部を前記制御電極の電位にほぼ等しい第２の帯
電電位に帯電させることを特徴とする。

【００１６】請求項２に記載の画像形成装置によれば、
前記第１帯電手段にて、前記感光体に対して距離を隔て
て対向配置された第１放電ワイヤに、定電圧駆動回路に
より定電圧制御された電流の供給が行われると、負の安
定した電圧が発生し、１０％以上の帯電効率で前記感光
体の表面が帯電させられる。また、前記第２帯電手段に
て、前記感光体に対し距離を隔てて対向配置された第２
放電ワイヤに、電源により電圧印加または電流供給が行
われると、正の電圧が発生し、感光体の帯電電位の絶対
値を減少させる。更に、第２放電ワイヤと感光体との間
に設けられた制御電極に対し、電圧印加が行われ、制御
電極の電位が前記第１の帯電電位よりも絶対値が小さい
負極性の電位とされるので、感光体の帯電電位は、制御
電極の電位にほぼ等しい帯電電位に安定して帯電させら
れる。しかも、第１帯電手段においては、帯電効率を１
０％以上に設定したことにより、また、第２帯電手段に
おいては正極性の放電を行うことにより、いずれもオゾ
ンの発生が確実に抑えられることになる。更に、前記第
１帯電手段の放電ワイヤへの電圧印加は、電流制限付き
定電圧駆動回路により行われるので、長期間の使用によ
り前記感光体の感光層の層厚が減少し、前記感光体の静
電容量が増加した場合でも、安定した表面帯電電圧を得
ることができ、また、感光体にピンホールがあっても、
前記感光体を絶縁破壊させない。

【００１７】請求項３に記載の画像形成装置は、請求項
１または請求項２に記載の画像形成装置において、前記
第１帯電手段はコロトロン帯電器を備え、前記第２帯電
手段はスコロトロン帯電器を備え、前記電流制限付き定
電圧駆動回路は前記コロトロン帯電器の放電ワイヤに印
加する電圧を定電圧制御すると共に、該放電ワイヤに供
給される電流が所定値を超えないように制御することを
特徴とする。

【００１８】請求項３に記載の画像形成装置によれば、
前記第１帯電手段はコロトロン帯電器を備えたので、ス
コロトロン帯電器のように放電電流がグリッド電極に流
れることがなく、放電電流が感光体に流入し易いため、
帯電効率の１０％以上の設定が容易となる。従って、少
ない放電電流で感光体を帯電させることができ、オゾン
の発生が抑えられる。また、前記第２帯電手段はグリッ
ド電極を有するスコロトロン帯電器を備えたので、グリ
ッド電極を用いた良好な電圧制御性により安定した帯電
が行われ、良好な画像形成が行われると共に、たとえ放
電電流が大きくなっても正極性の放電であるためオゾン
の発生が抑えられる。更に、前記第１帯電手段の放電ワ
イヤへの電圧印加は、電流制限付き定電圧駆動回路によ
り行われるので、長期間の使用により前記感光体の感光
層の層厚が減少し、前記感光体の静電容量が増加した場
合でも、安定した表面帯電電圧を得ることができ、ま
た、感光体にピンホールがあっても、前記感光体を絶縁
破壊させない。

【００１９】請求項４に記載の画像形成装置は、前記請
求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装
置において、前記第１帯電手段による前記第１の帯電電
位は、前記感光体の絶縁破壊が生じる電位よりも小さい
電位に設定され、前記第２帯電手段による前記第２の帯
電電位は前記感光体の暗減衰が生じる電位よりも小さい
電位に設定されていることを特徴とする。

【００２０】請求項４に記載の画像形成装置によれば、
前記第１帯電手段による帯電電圧は、前記感光体の絶縁
破壊が生じる電位よりも小さい電位に設定されているの
で、絶縁破壊による感光体のダメージが原因となる画像
不良は生じない。また、第２帯電手段による前記第２の
帯電電位は、前記感光体の暗減衰が生じる電位よりも小
さい電位に設定されているので、帯電後の前記感光体の
電位が安定する。また、第２の帯電電位は前記第１の帯
電電位よりも小さいので、絶縁破壊も起こすことがな
い。更に、前記第１帯電手段の放電ワイヤへの電圧印加
は、電流制限付き定電圧駆動回路により行われるので、
長期間の使用により前記感光体の感光層の層厚が減少
し、前記感光体の静電容量が増加した場合でも、安定し
た表面帯電電圧を得ることができ、また、感光体にピン
ホールがあっても、前記感光体を絶縁破壊させない。従
って、絶縁破壊による感光体のダメージが原因となる画
像不良が発生せず、安定した感光体の電位により良好な
画像形成が行われる。

【００２１】請求項５に記載の画像形成装置は、前記請
求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装
置において、前記現像剤は、負極性に帯電する非磁性一
成分のトナーを有し、前記現像剤担持手段は、前記現像
剤を担持搬送すると共に、前記感光体に接触してその感
光体との間にニップ部を形成し、そのニップ部において
前記潜像形成手段により形成された静電潜像を前記現像
剤により現像して可視像を形成するように構成されたこ
とを特徴とする。

【００２２】請求項５に記載の画像形成装置によれば、
現像剤担持手段により、負極性に帯電する非磁性一成分
のトナーを有する現像剤が担持搬送され、前記感光体に
接触してその感光体との間にニップ部に至る。そして、
上述のように適正な表面電位の下で潜像形成手段により
形成された静電潜像が、前記現像剤により現像され、可
視像として形成されることになる。従って、帯電特性が
安定している負極性のトナーにより、良好な現像が行わ
れることになる。更に、前記第１帯電手段の放電ワイヤ
への電圧印加は、電流制限付き定電圧駆動回路により行
われるので、長期間の使用により前記感光体の感光層の
層厚が減少し、前記感光体の静電容量が増加した場合で
も、安定した表面帯電電圧を得ることができ、また、感
光体にピンホールがあっても、前記感光体を絶縁破壊さ
せない。

【００２３】

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

【００２４】図１において、本発明の実施の一形態であ
るレーザビームプリンタ１は、本体ケース２と、画像形
成の為の記録媒体の一例としての用紙Ｐを給紙するフィ
ーダユニット１０と、画像形成のための露光、現像、転
写、回収等の工程が順次行われる感光体の一例としての
感光ドラム２０と、感光ドラム２０から用紙Ｐに転写さ
れた転写画像を用紙Ｐに定着させるための定着ユニット
７０と、画像が定着され搬送路ＰＰに沿って排出された
用紙Ｐをスタックするための排紙トレイ７７とを備えて
構成されている。

【００２５】レーザビームプリンタ１はまた、感光ドラ
ム２０及び後述する各種のローラを回動するための図示
しないメインモータ並びにギア列等からなる駆動手段を
備えており、更に感光ドラム２０の周囲に沿って順に、
駆動手段により回動される感光ドラム２０上に静電潜像
を形成するための潜像形成手段の一例としてのレーザス
キャナユニット３０と、該感光ドラム２０上に形成され
た静電潜像を現像剤の一例としてのトナーにより現像す
るための現像剤担持手段の一例としての現像ローラ５６
を有する現像ユニット５０と、感光ドラム２０上に現像
されたトナー画像を用紙Ｐに転写する転写ローラ６０
と、転写ローラ６０による転写の後に感光ドラム２０に
残留した残留トナーをクリーナーレス方式により感光ド
ラム２０を用いて所定のタイミングで現像ユニット５０
に戻すために一時的に残留トナーを吸着するクリーニン
グローラ４２と、転写後の感光ドラム２０に残留した残
留電位を除去するための除電ランプ４１と、除電後の感
光ドラム２０を静電潜像形成可能に帯電させるための第
１帯電手段の一例としてのコロトロン帯電器８０と、第
２帯電手段の一例としてのスコロトロン帯電器８１とを
備えて構成されている。

【００２６】次に、図１及び図２を用いて、レーザビー
ムプリンタ１を構成する各構成要素について夫々詳細に
説明する。

【００２７】図１において、フィーダユニット１０は、
本体ケース２の後端部に位置する上部のフィーダ部ケー
ス３内に配置された、用紙Ｐと略同様の幅寸法を有する
用紙押圧板１１を備える。用紙押圧板１１は、その後端
部において揺動可能に枢支されている。用紙押圧板１１
の前端部には、圧縮バネ１２が設けられており、該圧縮
バネ１２により用紙押圧板１１は上側に弾性付勢され
る。また、フィーダ部ケース３内には、給紙ローラ１３
が、回転自在に枢支されており、給紙ローラ１３は、図
示外の駆動系により、給紙のタイミングで回転駆動され
るように構成されている。このような給紙ローラ１３の
回転により、用紙Ｐは、上側の用紙Ｐから１枚ずつ給紙
されるように構成されている。更に、フィーダユニット
１０は、用紙Ｐの重送を防止する為に、給紙ローラ１３
の下側に分離部材１５を備えており、この分離部材１５
は、圧縮バネ１６により給紙ローラ１３に弾性付勢され
ている。給紙ローラ１３よりも搬送方向（図１におい
て、左方から右方向き）下流側には、給紙された用紙Ｐ
の先端を揃える１対のレジストローラ１７及び１８が回
転可能に夫々枢支されている。

【００２８】図１及び図２において、感光ドラム２０
は、負帯電性の材料から構成されており、例えば、電荷
キャリヤ輸送材料（ＣＴＭ：Charge Carrier Transport
Material）と、電荷キャリヤ生成材料（ＣＧＭ：Charg
e Carrier Generation Material）が、それぞれ電荷キ
ャリヤ生成層（ＣＧＬ：Charge Carrier Generation La
yer）と、電荷キャリヤ移動層（ＣＴＬ：Charge Carrie
r Transport Layer）に分離され積層された感光体であ
る。

【００２９】より具体的には、図２に示すように、感光
ドラム２０は、例えば、円筒状でアルミ製の円筒スリー
ブ２１を本体として、その外周部に、所定厚さ（例え
ば、約２２μｍ）の電荷キャリヤ生成層及び電荷キャリ
ヤ移動層からなる光導電層２２を形成した中空状のドラ
ムから構成されており、円筒スリーブ２１を接地した状
態で、本体ケース２に回転自在に枢支されている。即
ち、感光ドラム２０上に形成された負極性（負帯電）の
静電潜像に対して、負極性に帯電したトナー５３を反転
現像方式で現像するように構成されている。感光ドラム
２０は、駆動手段により、側面視で時計回りに回転駆動
されるように構成されている。

【００３０】図１において、レーザスキャナユニット３
０は、感光ドラム２０の下側に配設されており、感光ド
ラム２０上に静電潜像を形成する為のレーザ光Ｌを発生
するレーザ発生器３１、回転駆動されるポリゴンミラー
（５面体ミラー）３２、一対のレンズ３３及び３４、並
びに一対の反射ミラー３５及び３６を含んで構成されて
いる。レーザスキャナユニット３０を、感光ドラム２０
よりも下側に配設することにより、全体として搬送方向
の長さを短くでき、レーザビームプリンタ１をコンパク
トに構成することができるとともに、用紙搬送と干渉す
ることなく、レーザスキャナユニット３０から出射した
レーザ光Ｌで感光ドラム２０上に静電潜像を形成するこ
とができる。

【００３１】コロトロン帯電器８０は、例えばタングス
テンなどからなる帯電用ワイヤから負極性のコロナ放電
を行うもので、該帯電用ワイヤの周囲にはシールド電極
が設けられていない。

【００３２】また、スコロトロン帯電器８１は、例え
ば、タングステンなどからなる帯電用ワイヤと、シール
ド電極と、グリッドとを備え、該帯電用ワイヤによりコ
ロナ放電を行うものである。帯電極性は正極性であり、
グリッド電位は感光ドラム２０の帯電電位に設定され
る。

【００３３】これらの帯電器の構成の詳細については後
述する。

【００３４】本実施の形態では、クリーナーレス方式を
採るが、コロトロン帯電器８０及びスコロトロン帯電器
８１は共に感光ドラム２０に対して非接触に対向配置さ
れているので、感光ドラム２０上の残留トナーがコロト
ロン帯電器８０及びスコロトロン帯電器８１に付着する
ことがない。

【００３５】除電ランプ４１は、例えば、ＬＥＤ（レー
ザ発光ダイオード）、ＥＬ（ElectroLuminescence)、蛍
光灯などの光源を備えて構成されており、転写後に感光
ドラム２０に残留する電荷を除去する（除電する）こと
により、残留する電荷が次回の静電潜像に影響を与え、
最終的に用紙Ｐに形成された画像に現われることを防ぐ
ように機能する。

【００３６】クリーニングローラ４２は、バイアス電圧
を変化させることにより、転写ローラ６０による転写の
後に感光ドラム２０に残留した残留トナー５３を一旦吸
収し、感光ドラム２０上で行われる次の露光、現像、転
写等の妨げとならないタイミングで、吸収した残留トナ
ー５３を感光ドラム２０に排出することにより、残留ト
ナー５３を感光ドラム２０上より現像ユニット５０に戻
すように構成されている。クリーニングローラ４２は、
例えば、バイアス電圧印加可能なシリコンゴムやウレタ
ンゴムなどからなる導電性を有する発泡弾性体から構成
されている。尚、クリーナーレス方式による回収が効率
良く行われれるように、クリーニングローラ４２が設け
られているが、クリーニングローラ４２の代わりに又は
加えて感光ドラム２０の表面上の残留トナーをならすた
めのクリーニングブラシを設けても良い。

【００３７】図１及び図２において、現像ユニット５０
は、現像部ケース４内に着脱可能に装着された二重円筒
状のトナーボックス５１を備えている。トナーボックス
５１は、回転駆動されるアジテータ５２と、電気絶縁性
を有する負帯電性のトナー５３とを収容する。トナーボ
ックス５１の前側には、トナーボックス５１に形成され
たトナー供給口５１ａを介してアジテータ５２の回転に
より供給されたトナー５３を貯蔵するトナー貯蔵室５４
が形成されている。トナー貯蔵室５４には、供給ローラ
５５がその長手方向に水平に配設され、回転可能に枢支
されている。更に、トナー貯蔵室５４の前側を仕切るよ
うに且つ供給ローラ５５と感光ドラム２０とに夫々接す
るように、現像ローラ５６が長手方向に水平に配設さ
れ、回転可能に枢支されている。

【００３８】供給ローラ５５は、シリコンゴムやウレタ
ンゴムなどからなる導電性を有する発泡弾性体から構成
されており、現像ローラ５６との接触部における抵抗値
は、約５×１０⁴ 〜１×１０⁹ Ωに設定されている。

【００３９】また、現像ローラ５６は、シリコンゴムや
ウレタンゴムなどからなる導電性のローラである。

【００４０】現像ローラ５６における現像バイアス電圧
を印加するその中心部の電極から外周の接触部に至る抵
抗値は、約５×１０⁴〜１×１０⁷Ωに設定されてい
る。供給ローラ５５及び現像ローラ５６は、駆動機構に
より、時計回転回りに夫々回転駆動されるように構成さ
れている。

【００４１】図２に示すように、現像ユニット５０にお
ける現像部ケース４にはトナー貯蔵室５４が設けられて
おり、トナー貯蔵室５４は、供給ローラ５５の上側の上
部空間Ｓを大きく設けて形成されている。このため、ト
ナーボックス５１のトナー５３が、トナー供給口５１ａ
を介してトナー貯蔵室５４に多量に供給された場合で
も、トナー５３が詰め込まれて固まることがないので、
トナー５３は常に粉体状であり、その流動性が保持され
て、供給ローラ５５によるトナー供給の安定化を図るこ
とができる。

【００４２】図１及び図２において、現像部ケース４に
は、ステンレス製またはリン青銅製の薄い板状の弾性を
有する層厚規制ブレード５７が下向きに取り付けられて
いる。

【００４３】層厚規制ブレード５７の下端部に形成され
た屈曲部５７ａが、現像ローラ５６に押圧状態で接触し
ており、供給ローラ５５から供給されて現像ローラ５６
の表面に層状に付着したトナー５３の層厚が、この層厚
規制ブレード５７で所定厚さ（約７〜３０μｍ）に規制
される。

【００４４】転写ローラ６０は、感光ドラム２０の上側
に接するように設けられ回転自在に枢支され、シリコン
ゴムやウレタンゴムなどからなる導電性を有する発泡弾
性体から構成されている。転写ローラ６０の感光ドラム
２０との接触部における抵抗値は、約１×１０⁶〜１×
１０¹⁰Ωに設定されている。即ち、転写ローラ６０は、
感光ドラム２０の表面に接触しているので、その抵抗値
を大きくすることで、転写ローラ６０に印加される電圧
による感光ドラム２０に形成された光導電層２２の破壊
を生じないように、しかも感光ドラム２０上のトナー画
像が用紙Ｐに確実に転写されるように構成されている。

【００４５】定着ユニット７０は、感光ドラム２０より
も搬送方向下流側に設けられ、ハロゲンランプを内蔵し
た加熱用ローラ７１と押圧ローラ７２とからなり、用紙
Ｐの下面に転写されたトナー画像が加熱されつつ押圧さ
れて用紙Ｐに定着される。

【００４６】用紙搬送用の１対の搬送ローラ７５及び排
紙トレイ７７は、定着ユニット７０の搬送方向下流側に
夫々設けられている。

【００４７】本実施の形態によれば、図１に示すよう
に、給紙カセット１４から給紙された用紙Ｐを搬送す
る、これら給紙ローラ１３、感光ドラム２０、定着ユニ
ット７０及び搬送ローラ７５は、略直線状に配置され
て、図１に一点鎖線で示す搬送経路ＰＰを形成してい
る。

【００４８】図１において、本実施の形態におけるトナ
ー５３は、例えば、ポリエステル、スチレンアクリルな
どからなる粉砕トナー、又は真球形状に近いスチレンア
クリルなどからなる重合トナーからなる非磁性一成分ト
ナーであり、その粒径は６〜１２μｍ程度である。

【００４９】トナー５３は、素トナーと素トナーに添加
された外添剤（流動性付与剤）の一例としてのシリカと
を含んで構成されている。素トナーは、例えば、樹脂、
ワックス、カーボンブラック及びＣＣＡ（荷電制御剤）
を含んで構成されており、その帯電特性は、ＣＣＡ及び
外添剤の作用により負極性となる。外添剤の一例として
のシリカは、トナー表面改質剤であり、トナー５３の流
動性を高める効果を持ち、負極性に帯電される帯電特性
を有している。また、流動性付与の機能に加えて、外添
剤には、トナーブロッキング防止、クリーニング性改
善、感光ドラムの傷つき防止、画像濃度向上、画質向上
などの機能を持たせることが可能である。尚、シリカ以
外の外添剤としては、コロイダルシリカ、酸化チタン、
酸化アルミニウム（アルミナ）等の微粉末が挙げられ
る。

【００５０】以上のように構成されたレーザビームプリ
ンタ１において、負帯電性の感光ドラム２０は、駆動手
段により側面視で時計回りに回転駆動され、供給ローラ
５５及び現像ローラ５６は、時計回転回りに夫々回転駆
動される。この結果、トナー５３の各粒子は、供給ロー
ラ５５と現像ローラ５６との擦り付けにより、また層厚
規制ブレート５７の現像ローラ５６への押圧摩擦によ
り、負極性に帯電され、この負極性に帯電したトナー５
３が、ニップ部で現像ローラ５６及び感光ドラム２０に
より擦られて更に帯電されると共に、レーザ光Ｌにより
感光ドラム２０上に形成された静電潜像に付着して、反
転現像方式で現像される。

【００５１】従って、このような構成では、前記感光ド
ラム２０の表面を帯電器により負極性に帯電する必要が
あるが、負極性の放電を行うと、オゾン濃度が高くな
り、環境衛生上好ましくないという問題があった。

【００５２】そこで、本実施形態においては、感光ドラ
ム２０に対する所望の負極性電位への帯電を、一つの帯
電器を用いて負極性の放電のみによって行うのではな
く、負極性の放電を行う帯電器と、正極性の放電を行う
帯電器との二つの帯電器を用いて行うこととした。

【００５３】そして、本実施形態においても負極性の放
電を行うのであるが、当該負極性の放電のために帯電器
に流す電流を著しく減少させることにより、負極性放電
によるオゾンの発生を抑える構成とした。

【００５４】放電電流を減少させるためには、実際の感
光ドラム表面の帯電電流の全放電電流に対する比である
帯電効率を向上させる必要があるが、本実施形態では、
帯電効率を向上させるために、負極性放電を行うコロト
ロン帯電器８０にシールド電極を設けず、帯電用ワイヤ
のみで放電を行うように構成した。つまり、シールド電
極が存在しない場合には、帯電用ワイヤからの放電は感
光ドラムに対してのみ行われるため、帯電効率を向上さ
せることができ、放電電流を著しく減少させることがで
きる。

【００５５】以下、図３を用いて、本実施形態における
帯電手段の構成を更に詳しく説明する。

【００５６】本実施形態においては、負極性放電を行う
第１帯電手段として、シールド電極のないコロトロン帯
電器８０を設け、正極性放電を行う第２帯電手段とし
て、このコロトロン帯電器８０よりも感光ドラム２０の
回転方向下流側にスコロトロン帯電器８１を設けた。第
１帯電手段にコロトロン型の帯電器を用いたのは、上述
したように帯電効率を向上させるためである。また、第
２帯電手段にスコロトロン型の帯電器を用いたのは、感
光ドラム２０の表面電位の安定性に優れているためであ
る。つまり、スコロトロン型の帯電器では、放電電極の
放電分布が多少悪くても、グリッドに印加するバイアス
電圧を一定に保つことで、感光ドラムの表面電位をグリ
ッド電圧に近づけ、均一な電位にすることができる。

【００５７】前記コロトロン帯電器８０は、第１放電ワ
イヤとして放電ワイヤ８０ａと、電流制限付き定電圧駆
動回路８０ｂとを備えている。本実施形態では、定電流
駆動回路８０ｂにより放電ワイヤ８０ａに供給する放電
電流を−２０μＡとした。また、このコロトロン帯電器
８０による感光ドラム２０の目標帯電電圧を−１２００
Ｖに設定した。

【００５８】一方、前記スコロトロン帯電器８１は、第
２放電ワイヤとしての放電ワイヤ８１ａと、制御電極と
してのグリッド８１ｂと、第２の電源としての定電流回
路８１ｃと、グリッド８１ｂに電圧を印加する電源８１
ｄとを備えている。電源８１ｄによるグリッド電圧は−
７００Ｖに設定し、放電ワイヤ８１ａには定電流回路８
１ｃにより＋３００μＡの放電電流を供給した。また、
このスコロトロン帯電器８１による感光ドラム２０の目
標帯電電圧は−７００Ｖに設定した。

【００５９】また、感光ドラム２０については、厚さを
ｄ＝２２μｍ、線速度を５８．３ｍｍ／ｓ、感光体塗工
幅を２４２．５ｍｍ、真空の誘電率ε₀＝８．８５４×
１０Ｅ−１２（Ｆ／ｍ）、感光ドラムの比誘電率ε＝
３．２とした。

【００６０】ここで、感光体の単位時間（１秒間）の静
電容量Ｃは、次式で表される。Ｃ＝（ε₀×ε×Ｓ）／ｄ ε：感光体の比誘電率Ｓ：１秒当たりの感光体の帯電面積ｄ：膜厚 ε₀：真空の誘電率また、感光ドラムの表面電位をＶとすると、Ｖ＝Ｑ／Ｃ
であり、前記静電容量Ｃは単位時間当たりの値なので、
Ｑ＝Ａ（電流）となる。

【００６１】従って、Ａ＝ＣＶにより、表面電位Ｖを測
定すれば、感光ドラム表面の帯電電流が求められ、ワイ
ヤに流れる放電電流と比較すれば帯電効率が求められ
る。

【００６２】このような方法により、上述のような構成
のコロトロン帯電器８０における帯電効率を調べたとこ
ろ、次のような結果が得られた。感光ドラム２０の表面
電位Ｖの測定は、コロトロン帯電器８０に対する印加電
圧を変化させて放電電流を−１０μＡから−３６μＡま
で２μＡごとに上昇させて行った。そして、感光ドラム
２０の静電容量Ｃと、単位時間当たりの放電電流値（Ｑ
＝Ａ）とから感光ドラム２０の表面電位Ｖの理論値を求
め、前記測定結果と比較した。比較した結果を図４に示
す。

【００６３】図４から判るように、実際に感光ドラム２
０の表面電位を測定した値と、理論値とはほぼ等しく、
本実施形態の構成における帯電効率が約１００％となっ
ていることが確認された。

【００６４】次に、このような本実施形態における帯電
効率と、従来の装置における帯電効率との比較について
検討する。

【００６５】コロトロン帯電器とスコロトロン帯電器と
を並設した画像形成装置は、例えば特開平２−１８９５
６５号公報に開示されている。しかし、この装置はコロ
トロン帯電器による感光ドラムの帯電電位のムラをスコ
ロトロン帯電器により均一化して、露光時の感光ドラム
の表面電位を安定させること等を目的としているもので
あり、コロトロン帯電器にシールド電極が設けられてい
ることからも分かるように、帯電効率を向上させてオゾ
ンを低減させることは企図されていない。

【００６６】また、特開平２−１８９５６５号公報に
は、コロトロン帯電器における放電電流が記載されてお
らず、印加電圧が−５．８ｋＶ、及びコロトロン帯電器
による感光ドラムの帯電電圧が−８００Ｖと記載されて
いるのみである。

【００６７】そこで、静電気学会誌（第１４巻、第６
号、１９９０年）に掲載された「電子写真用コロナ帯電
器の放電シュミレーション」と題する論文（発表者：渡
辺好夫）を参照して特開平２−１８９５６５号公報に開
示された構成における帯電効率を推測することとする。

【００６８】同論文によれば、シールド電極を有するコ
ロトロン帯電器を用いて感光ドラムを−８００Ｖに帯電
するには、約−１２５μＡの放電電流が必要となること
が判る。一方、感光体電流は図４に示した理論値の結果
から、−１２μＡ程度であることが判る。従って、特開
平２−１８９５６５号公報に開示された構成において
は、帯電効率は１０％未満であると推測される。

【００６９】このように、特開平２−１８９５６５号公
報の構成では、約１２μＡの感光体電流を得るのに約１
２５μＡの放電電流を必要とするが、本実施形態の構成
によれば、同様の感光体電流を得るには約１２μＡの放
電電流で済む。従って、本実施形態の装置は、コロトロ
ン帯電器の放電電流を従来の装置に比べて１０分の１程
度に低減できたことになり、放電電流に比例するオゾン
濃度を著しく低減させることができる。

【００７０】但し、コロトロン帯電器８０への電圧印加
を、定電圧駆動回路により行う場合には、次のような問
題を生じることがあった。

【００７１】つまり、本実施形態のような構成のレーザ
ービームプリンターを長期間使用すると、感光ドラム２
０の感光層の磨耗により層厚が減少し、感光ドラム２０
の静電容量が増加する。従って、定電圧駆動回路を用い
て電圧印加を行う場合には、この静電容量の増加に伴っ
て感光ドラム２０の表面電位が低下し、また、定電圧駆
動では感光ドラム２０にピンホールがあると、スパーク
が発生する場合がある。そして、スパークの発生により
大電流が流れ、感光ドラム２０を絶縁破壊させてしまう
ことが考えられる。

【００７２】そこで、本実施形態においては、コロトロ
ン帯電器８０への電圧印加を、電流制限付き定電圧駆動
回路８０ｂにより行うように構成した。この電流制限付
き定電圧駆動回路８０ｂは、図５に示すように、定電圧
駆動回路部１００と、電流検出部１０１とから構成され
ており、電流検出部１０１において検出される電流値が
設定値を超えると、定電圧駆動回路部１００に遮断信号
を出力し、定電圧駆動回路部１００の駆動を遮断させる
ようになっている。

【００７３】本実施形態では、−５００μＡの電流が電
流検出部１０１で検出された場合に、前記遮断信号を出
力させるように構成した。

【００７４】このように構成した結果、長期間に渡って
レーザービームプリンターを使用しても、感光ドラム２
０を絶縁破壊させることがなく、安定した画像を得るこ
とができる。

【００７５】なお、本実施形態においては、電流が制限
値を超えた場合に、定電圧駆動回路部１００の駆動を遮
断するように構成したが、更にレーザービームプリンタ
ーの制御部に遮断したことを報知し、当該制御部により
表示部においてサービスマンコール表示等をさせるよう
にしても良い。

【００７６】コロトロン帯電器を用いた装置は、前記公
報のような構成の装置に限られず、従来から様々な構成
の装置において多く用いられているが、コロトロン帯電
器自体の構成としてはいずれも同様であり、帯電効率は
いずれも前記公報の装置の程度であると考えられる。従
って、コロトロン帯電器を用いた場合に、従来の装置よ
りもオゾン濃度を減らすには、帯電効率を１０％以上に
すれば良いことが分かる。

【００７７】但し、帯電効率は、ワイヤと感光ドラムと
の距離、シールド電極を用いた場合にはワイヤとシール
ド電極の距離、また、シールド電極の形状や大きさによ
っても変化する。

【００７８】従って、帯電効率１０％以上の条件を満た
すならば、シールド電極を設けて放電の安定化を図って
も良い。但し、たとえシールド電極を設けても、ある程
度の帯電ムラは生じることになり、しかも、コロトロン
帯電器のみでは感光ドラム２０の表面電位を安定させる
ことが困難であるので、スコロトロン帯電器は必要であ
る。そこで、本実施形態では、前記コロトロン帯電器だ
けでなく、スコロトロン帯電器を用いた構成としてい
る。

【００７９】次に、スコロトロン帯電器８１に供給する
放電電流について検討する。

【００８０】図６は前記コロトロン帯電器８０により感
光ドラム２０の表面電位を−１２００Ｖに帯電させた時
に、この表面電位を−７００Ｖまで変化させるのに必要
なスコロトロン帯電器８１における放電電流を調べた結
果である。なお、この時、グリッド電圧は−７００Ｖと
した。

【００８１】図６から判るように、スコロトロン帯電器
８１においては、＋７０μＡ程度の放電電流で、感光ド
ラム２０の表面電位を−７００Ｖに変化させることがで
きる。また、放電電流を＋３００μＡ程度まで変化させ
ても、表面電位を安定してほぼ−７００Ｖに維持できる
ことが判る。なお、本実施形態においては、スコロトロ
ン帯電器８１の放電電流は＋１５０μＡに設定した。

【００８２】一般に、正極性放電により発生するオゾン
濃度は負極性放電の場合に比べて１０分の１程度である
ことが知られている。従って、スコロトロン帯電器８１
の放電電流が１５０μＡであっても、オゾン濃度は十分
に低い。

【００８３】このように、本実施形態においては、負極
性放電を行うコロトロン帯電器８０の放電電流だけを減
少させるのではなく、正極性放電を行うスコロトロン帯
電器８１の放電電流も１５０μＡ程度まで減少させたの
で、オゾン濃度を著しく低減させることができる。

【００８４】また、図７に示すように、スコロトロン帯
電器８１におけるグリッド電圧と感光ドラム２０の表面
電位との差は極わずかであり、良好なグリッド制御性を
示すことが判る。

【００８５】従って、本実施形態によれば、オゾンの発
生を抑えることができるだけでなく、感光ドラムを安定
して帯電させることができる。

【００８６】次に、コロトロン帯電器８０による感光ド
ラム２０の帯電電圧の範囲について検討する。

【００８７】図８は、図３に示すように、コロトロン帯
電器８０による帯電前の位置Ａ、帯電後の位置Ｂ、スコ
ロトロン帯電器８１による帯電後の位置Ｃにおける感光
ドラム２０の表面電位を示す図である。

【００８８】本実施形態においては、このように、感光
ドラム２０の表面電位を、一旦負極性の高電圧Ｖ１に帯
電した後、正極性放電により表面電位を所望の電位Ｖ２
に調整するものである。

【００８９】しかしながら、一般に有機感光体は表面電
位が高過ぎると表面の絶縁破壊を起こし、表面に斑点が
発生することが知られている。また、絶縁破壊を起こす
程高くない表面電位の場合でも、暗減衰と呼ばれる現象
が発生することがある。

【００９０】この暗減衰とは、露光を行わなくても、感
光ドラム自身の抵抗値により、感光ドラムの表面電位が
低下する現象を言う。

【００９１】従って、本実施形態の構成において、安定
した画像を得るには、コロトロン帯電器８０による帯電
で絶縁破壊を発生させないことが必要であり、さらに、
スコロトロン帯電器８１で設定する電位は暗減衰を発生
させない電位であることが望ましい。

【００９２】そこで、スコロトロン帯電器８１による帯
電後の表面電位の絶対値をＶ２、コロトロン帯電器８０
による帯電後の表面電位の絶対値をＶ１とすると、Ｖ１＜３．０ｋＶという範囲にＶ１を設定することにより、絶縁破壊を防
ぐことができる。また、好ましくは、Ｖ２＜１．５ｋＶという範囲にＶ２を設定することにより、帯電終了後の
暗減衰を防ぐことが可能となる。本実施形態において
は、Ｖ２≦Ｖ１＜１．５ｋＶという範囲を設定し、コロトロン帯電器８０による帯電
電位も暗減衰の発生しない電位とした。

【００９３】また、コロトロン帯電器８０による帯電後
の表面電位Ｖ１と、スコロトロン帯電器８１による帯電
後の表面電位Ｖ２との差については、特に限定されるも
のではないが、コロトロン帯電器８０による帯電のばら
つきを考慮すると、少なくとも１００Ｖ程度必要であ
る。

【００９４】また、このコロトロン帯電器８０による帯
電後の表面電位Ｖ１の設定は、上述した帯電効率を設定
する上でも重要であるが、種々の条件下にて実験を行っ
た結果、帯電効率は１０％以上あればオゾンを十分に低
減できることが判った。従って、前記表面電位Ｖ１は、
コロトロン帯電器８０の構成、放電ワイヤ８０ａと感光
ドラム２０との対向距離等を考慮した上で、１０％以上
の帯電効率を実現できる値に設定する必要がある。

【００９５】次に、以上のような本実施形態における画
像形成動作について説明する。本実施形態においては、
現像ローラ５６の実効現像バイアス電圧は、「約−２０
０Ｖ」に設定される。同時に、感光ドラム２０に形成し
た静電潜像の電圧である静電潜像電圧が「約−１００
Ｖ」なので、現像ローラ５６に印加する現像用電源Ｅの
現像バイアス電圧は、「約−３００Ｖ」に設定される。

【００９６】上記のような電圧設定の下で画像形成処理
が開始されると、先ず除電ランプ４１で感光ドラム２０
上の残留電荷が一掃された後、感光ドラム２０の表面
は、コロトロン帯電器８０の負極性放電により、約−１
２００Ｖに均一に帯電される。更に、スコロトロン帯電
器８１の正極性放電により約−７００Ｖに均一に帯電さ
れる。

【００９７】そして、この状態で、レーザ発生器３１か
ら発射されたレーザ光Ｌは、ポリゴンミラー３２で主走
査されながらレンズ３３及び３４並びに反射ミラー３５
及び３６を経て感光ドラム２０上に照射されて、感光ド
ラム２０上に静電潜像が形成される。このとき、感光ド
ラム２０上における静電潜像に相当する部位の電圧はレ
ーザ光Ｌの照射により、例えば図９に示すように、約−
１００Ｖに下降する。現像ローラ５６の表面には、現像
バイアス電圧として例えば、図９に示すように約−３０
０Ｖが印加された状態で、負極性のトナー５３が所定の
層厚さで付着しているので、トナー５３は、それ自身の
電圧よりも低い帯電電圧（約−７００Ｖ）に引き寄せら
れることはなく、それよりも高い静電潜像電圧（約−１
００Ｖ）に引き寄せられて、現像ローラ５６上のトナー
５３が感光ドラム２０上に形成された静電潜像にだけ付
着して現像される。

【００９８】トナー５３で現像された静電潜像のトナー
画像は、転写ローラ６０により用紙Ｐに転写された後、
定着ユニット７０で定着処理されて排紙トレイ７７に排
出される。

【００９９】以上のように、本実施形態によれば、負帯
電性の感光体と、負帯電性の現像剤を用いた場合でも、
オゾン濃度を低減しつつ良好な画像形成を行うことがで
き、環境衛生上好ましい画像形成装置を提供することが
できる。また、コロトロン帯電器に対して電流制限付き
定電圧駆動回路により放電電流の制限するので、感光ド
ラムを絶縁破壊することなく、長期に渡って安定した画
像形成を行うことができる。

【０１００】なお、本実施形態では、本発明の画像形成
装置をレーザービームプリンターに適用した場合につい
て説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、
複写機等に適用可能である。複写機等に適用した場合に
は、反転現像ではなく、背景露光を行う正現像を行うこ
とも考えられるが、使用する現像剤を正帯電性とするこ
とにより、上述した本実施形態の構成を適用することが
できる。

【０１０１】尚、以上の実施の形態によれば、モノクロ
画像の形成のみを説明したが、カラー画像形成の際にも
本発明は有効に機能する。また、現像ローラ５６と感光
ドラム２０とは同一方向に回転（接触面において反対方
向）に移動するように構成されていたが、これらのロー
ラは逆方向（接触面において同一方向に移動）するよう
に構成してもよい。また、感光体は感光ドラムから構成
されているが、ベルト状の感光体であっても、同様の効
果を期待できる。更にまた、本実施の形態では、レーザ
ビームプリンタについて説明したが、トナーを用いた電
子写真方式の画像形成装置であれば、複写機、ファクシ
ミリ装置等についても本実施の形態の場合と同様に本発
明は有効に機能する。

【０１０２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
画像形成装置によれば、感光体の表面部を負極性の第１
の帯電電位に帯電させる第１帯電手段と、第１の帯電電
位に帯電された前記感光体の前記表面部を、正極性の電
圧により、前記第１の帯電電位よりも絶対値が小さい負
極性の第２の帯電電位に帯電させる第２帯電手段とを備
え、前記第１帯電手段を電流制限付き定電圧駆動回路に
より駆動し、帯電効率を１０％以上に設定したので、負
帯電性の感光体と負帯電性の現像剤を用いた場合でも、
オゾンの発生を確実に低減することができ、環境衛生上
好ましい画像形成装置を提供することができる。更に、
前記第１帯電手段への電圧印加を、電流制限付き定電圧
駆動回路により行うので、長期間の使用により前記感光
体の感光層の層厚が減少し、前記感光体の静電容量が増
加した場合でも、安定した表面帯電電圧を得ることがで
き、また、感光体にピンホールがあっても、前記感光体
に大電流が流れることを防ぎ、前記感光体の絶縁破壊を
防ぐことができる。従って、長期に渡って安定した画像
形成を行うことができる。

【０１０３】請求項２に記載の画像形成装置によれば、
電流制限付き定電圧回路により制御された電圧が印加さ
れる第１放電ワイヤにより安定した負の電圧で放電を行
い、１０％以上の帯電効率で前記感光体の表面部を第１
の帯電電位に安定して帯電させる第１帯電手段と、第２
放電ワイヤと制御電極により正の電圧で放電を行い、前
記第１の帯電電位よりも絶対値が小さい負極性の電位に
前記感光体の表面を帯電させる第２帯電手段とを備えた
ので、負帯電性の感光体と負帯電性の現像剤を用いた場
合でも、オゾンの発生量を減少させることができ、環境
衛生上好ましい画像形成装置を提供することができる。
しかも、前記第１帯電手段への電圧印加を、電流制限付
き定電圧駆動回路により行うので、長期間の使用により
前記感光体の感光層の層厚が減少し、前記感光体の静電
容量が増加した場合でも、安定した表面帯電電圧を得る
ことができ、また、感光体にピンホールがあっても、前
記感光体の絶縁破壊を防ぐことができるることができ
る。

【０１０４】請求項３に記載の画像形成装置によれば、
前記第１帯電手段はコロトロン帯電器を備えたので、ス
コロトロン帯電器のように放電電流がグリッド電極に流
れることがなく、放電電流が感光体に流入し易いため、
帯電効率の１０％以上の設定を容易に行うことができ
る。従って、少ない放電電流で感光を帯電させることが
でき、オゾンの発生を抑えることができる。更に前記第
１帯電手段の放電ワイヤに印加する電圧を、電流制限付
き定電圧駆動回路により定電圧制御すると共に、該放電
ワイヤに供給される電流を所定値を超えないように制御
するので、安定した表面帯電電圧を得ることができ、ま
た、感光体にピンホールがあっても、感光体の絶縁破壊
を防ぐことができ、長期に渡って安定した画像形成を行
うことができる。また、前記第２帯電手段はグリッド電
極を用いたスコロトロン帯電器を備えたので、良好な電
流制御性により安定した帯電を行うことができ、良好な
画像形成を行うことができる。

【０１０５】請求項４に記載の画像形成装置によれば、
前記第１帯電手段による帯電電圧は、前記感光体の絶縁
破壊が生じる電位よりも小さい電位に設定されているの
で、絶縁破壊による感光体のダメージが原因となる画像
不良の発生を確実に防止することができる。また、第２
帯電手段による前記第２の帯電電位は前記感光体の暗減
衰が生じる電位よりも小さい電位に設定されているの
で、帯電後の前記感光体の電位を安定させることができ
る。また、第２の帯電電位は前記第１の帯電電位よりも
小さいので、当然のことながら、感光体の絶縁破壊も防
止することができる。従って、絶縁破壊による感光体の
ダメージが原因となる画像不良を防止して、安定した感
光体の電位により良好な画像形成を行うことができる。
更に、前記第１帯電手段への電圧印加を、電流制限付き
定電圧駆動回路により行うので、長期間の使用により前
記感光体の感光層の層厚が減少し、前記感光体の静電容
量が増加した場合でも、安定した表面帯電電圧を得るこ
とができ、また、感光体にピンホールがあっても、前記
感光体の絶縁破壊を防ぐことができる。従って、長期に
渡って安定した画像形成を行うことができる。

【０１０６】請求項５に記載の画像形成装置によれば、
負極性に帯電する非磁性一成分のトナーを備え、前記感
光体と現像剤担持手段とのニップ部にて現像を行うよう
にしたので、帯電特性が安定している負極性のトナーに
より、良好な現像を行うことができ、しかも、前記第１
帯電手段への電圧印加を、電流制限付き定電圧駆動回路
により行うので、長期間の使用により前記感光体の感光
層の層厚が減少し、前記感光体の静電容量が増加した場
合でも、安定した表面帯電電圧を得ることができ、ま
た、感光体にピンホールがあっても、前記感光体の絶縁
破壊を防ぐことができるることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態であるレーザビームプリン
タの縦断側面図である。

【図２】図１のレーザビームプリンタの現像ユニット及
び感光ドラム部分の拡大側面図である。

【図３】図１のレーザビームプリンタにおける帯電器部
分の図式的な拡大側面図である。

【図４】コロトロン帯電器における放電電流に対する感
光ドラム上の表面電位を、実測値と理論値で示した図で
ある。

【図５】本実施形態におけるコロトロン帯電器の電流制
限付き定電圧駆動回路の概略構成を示すブロック図であ
る。

【図６】スコロトロン帯電器における放電電流に対する
感光ドラム上の表面電位を実測した値で示した図であ
る。

【図７】スコロトロン帯電器におけるグリッド電圧に対
する感光ドラム上の表面電位を実測した値と、グリッド
電圧と該表面電位との差分を示した図である。

【図８】感光ドラムの表面電位の帯電位置による変化を
示す図である。

【図９】図１のレーザビームプリンタで行われる反転現
像方式による現像処理の各部分の電位を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１…レーザビームプリンタ１０…フィーダユニット１３…給紙ローラ１４…給紙カセット２０…感光ドラム３０…レーザスキャナユニット４２…クリーニングローラ５０…現像ユニット５３…トナー５５…供給ローラ５６…現像ローラ５７…層厚規制ブレード６０…転写ローラ７０…定着ユニット７７…排紙トレイ８０…コロトロン帯電器８０ａ…放電ワイヤ８０ｂ…電流制限付き定電圧駆動回路８１…スコロトロン帯電器８１ａ…放電ワイヤ８１ｂ…グリッド８１ｃ…定電流回路８１ｄ…電源１００…定電圧駆動回路部１０１…電流検出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の方向に移動される表面部が負帯電
性の感光体と、前記感光体に間隙を有して対向するように配設され、該
感光体の前記表面部を負極性の電圧により負極性の第１
の帯電電位に帯電させる第１帯電手段と、該第１帯電手段よりも前記感光体の移動方向下流側で前
記感光体に間隙を有して対向するように配設され、前記
第１の帯電手段により帯電された前記感光体の前記表面
部を、正極性の電圧により前記第１の帯電電位よりも絶
対値が小さい負極性の第２の帯電電位に帯電させる第２
帯電手段と、前記感光体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、現像剤を担持搬送し、前記潜像形成手段により形成され
た静電潜像を前記現像剤により現像して可視像を形成す
る現像剤担持手段と、を備え、前記第１帯電手段は、電流制限付き定電圧駆動回路を備
え、帯電効率が１０％以上に設定されている、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記第１帯電手段は、前記感光体に対し
て距離を隔てて対向配置された第１放電ワイヤと、第１
放電ワイヤに電圧を印加して該第１放電ワイヤにより負
の電圧を発生させる電流制限付き定電圧駆動回路とを備
え、１０％以上の帯電効率で前記感光体の表面部を前記
第１の帯電電位に帯電させ、前記第２帯電手段は、前記感光体に対して距離を隔てて
対向配置された第２放電ワイヤと、該第２放電ワイヤに
より正の電圧を印加させる電源と、該第２放電ワイヤと
前記感光体との間に設けられ、前記第１の帯電電位より
も絶対値が小さい負極性の電位の制御電極とを備え、前
記第１帯電手段により前記第１の帯電電位に帯電された
前記感光体の表面部を前記制御電極の電位にほぼ等しい
第２の帯電電位に帯電させる、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記第１帯電手段はコロトロン帯電器を
備え、前記第２帯電手段はグリッド電極を有するスコロ
トロン帯電器を備え、前記電流制限付き定電圧駆動回路
は前記コロトロン帯電器の放電ワイヤに印加する電圧を
定電圧制御すると共に、該放電ワイヤに供給される電流
が所定値を超えないように制御することを特徴とする請
求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記第１帯電手段による前記第１の帯電
電位は、前記感光体の絶縁破壊が生じる電位よりも小さ
い電位に設定され、前記第２帯電手段による前記第２の
帯電電位は前記感光体の暗減衰が生じる電位よりも小さ
い電位に設定されていることを特徴とする請求項１乃至
請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記現像剤は、負極性に帯電する非磁性
一成分のトナーを有し、前記現像剤担持手段は、前記現
像剤を担持搬送すると共に、前記感光体に接触してその
感光体との間にニップ部を形成し、そのニップ部におい
て前記潜像形成手段により形成された静電潜像を前記現
像剤により現像して可視像を形成するように構成された
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項
に記載の画像形成装置。