JP2000206764A

JP2000206764A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000206764A
Application number: JP11005845A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Komiya; 義行小宮; Atsushi Takeda; 篤志竹田; Fumimitsu Gomi; 史光五味; Koichi Hashimoto; 浩一橋本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-01-12
Filing date: 1999-01-12
Publication date: 2000-07-28
Anticipated expiration: 2019-01-12
Also published as: JP3279990B2; US6219509B1

Abstract

(57)【要約】【課題】導電性ブラシに付着したトナーが帯電器に混
入して帯電性能を低下させたり、転写材上に落下して画
像を汚したりすること、また導電性ブラシが帯電器側に
傾斜して帯電器と干渉したりすることを防止する。【解決手段】転写装置と磁性ブラシ帯電器３の間に、
導電性ブラシ１１を配置し、これに、帯電器３と逆極性
のバイアスを印加して、感光ドラム１上の残った転写残
トナーを帯電器３にとり込みやすくする。導電性ブラシ
１１における帯電器３側に、板状の遮蔽部材１２を設
け、トナーが導電性ブラシ１１に付着するのを防止し、
また導電性ブラシ１１が感光ドラム１の矢印Ｒ１方向の
回転により帯電器３側に傾斜して帯電器３に干渉するの
を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は被記録画像に対応し
て像担持体に形成された静電潜像を、現像剤により現像
して用紙等に記録する画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０を参照して、従来の画像形成装置
の概略構成及び動作について説明する。

【０００３】同図の画像形成装置において、コピー（画
像形成）開始信号が入力されると感光ドラム１が帯電器
３により所定の電位に均一に帯電される。一方、原稿台
１０上におかれた原稿Ｇに対して原稿照射用ランプ、短
焦点レンズアレイ、ＣＣＤセンサが一体に構成されたユ
ニット９が、原稿Ｇを照射しながら走査することによ
り、その照射走査光の原稿面反射光が、短焦点レンズア
レイによって結像されてＣＣＤセンサに入射される。Ｃ
ＣＤセンサは受光部、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、電荷信号は、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、出力部において電圧信号に変換さ
れ、増幅、低インピーダンス化されて出力される。こう
して得られたアナログ信号は周知の画像処理を行ってデ
ジタル信号に変換され、プリンタ部に送られる。プリン
タ部においては、上記の画像信号を受けてオン、オフ発
光される固体レーザ素子の光Ｌを高速で回転する回転多
面鏡によって走査するレーザ露光手段２により感光ドラ
ム１面上に、原稿画像に対応した静電潜像を形成する。

【０００４】次にこの静電潜像をトナー粒子とキャリヤ
粒子とを有するいわゆる２成分現像剤を収容した現像器
４にて現像剤し、感光ドラム１上にトナー像を得る。

【０００５】このようにして、感光ドラム１上に形成さ
れたトナー像は、転写装置７によって転写材Ｐ上に静電
転写される。その後、転写材Ｐは、静感光ドラム１表面
から静電分離されて定着器６へと搬送され、熱定着され
て画像形成装置本体外部に排出される。

【０００６】一方、トナー像転写後の感光ドラム１は、
転写材Ｐに転写されないで表面残ったトナー（転写残ト
ナー）がクリーナ５によって除去され、前露光器８によ
って除電された後、次の画像形成プロセスに供される。

【０００７】また、近年、上記クリーナ５を取り外し、
現像器４によって現像同時クリーニングを行う、クリー
ナレスの画像形成装置も出現している。現像同時クリー
ニングとは、転写後に感光ドラム１上に残された転写残
トナーを次工程以降の現像時にかぶり取りバイアスによ
って現像器４で回収する方法である。これにより、転写
残トナーは回収されて次工程以後も用いられるため、廃
トナーをなくすことができる。またスペースの面での利
点も大きく、大幅に小型化が可能となる。

【０００８】さらに、低オゾン、低電力等の利点を有す
ことから前述の感光ドラム１の帯電手段として接触帯電
装置、すなわち、被帯電体としての感光ドラム１に対し
て、電圧を印加した帯電部材を当接させて感光ドラム１
表面の帯電を行う方式の装置が実用化されてきている。

【０００９】このような方式の接触帯電装置としては磁
気ブラシ方式のもの（以下「磁気ブラシ帯電装置」とい
う。）が帯電接触の安定性という点から好ましく用いら
れている。

【００１０】磁気ブラシ帯電装置では、導電性の磁性粒
子を直接、マグネット上に又はマグネットを内包するス
リーブ上に磁気的に拘束して帯電部材としての磁気ブラ
シを構成し、磁性粒子を停止状態又は回転状態で被帯電
体に接触させ、これに電圧を印加することによって帯電
を行うものである。

【００１１】また、導電性の繊維をブラシ状に形成した
もの（以下「ファーブラシ」という。）又は導電性ゴム
をロール状にした導電ゴムローラも接触帯電部材として
好ましく用いられている。

【００１２】特に、このような接触帯電部材を用い、被
帯電体として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
体などを用いると、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。このような帯電方法のことを注
入帯電という。この注入帯電によると、被帯電体への帯
電がコロナ帯電器を用いた場合の放電現象を利用しない
ので、完全なオゾンレスかつ、低電力消費型帯電が可能
となり注目されてきている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た画像形成装置において、クリーナを具備せず、現像器
４による現像同時回収を行い、画像形成を繰り返すと、
転写残トナーが現像器４によって回収しきれない場合に
は、先の画像が薄く残るいわゆる「ポジゴースト」が発
生することがあった。このポジゴーストは感光ドラム１
表面が接触帯電部材を通過する際に、転写残トナーの
下、すなわち感光ドラム１表面のうちの転写残トナーが
付着している部分を帯電できないために発生する現象で
あり、接触帯電部材が汚染されるとより顕著になる。

【００１４】そこで、帯電時にこの転写残トナーの下を
帯電するため、帯電時に転写残トナーを一旦、感光ドラ
ム１表面から剥ぎ取り、帯電後に感光ドラム１表面に戻
し、その後、現像器４で回収することが重要となる。

【００１５】この際、感光ドラム１表面における転写装
置７と帯電器３との間に、図１１に示すような導電性ブ
ラシ１１を補助手段として当接させて帯電器３での帯電
バイアスと逆極性のバイアスを印加することにより、転
写残トナーを帯電器３内に取り込みやすくして、前述の
ポジゴーストを防止するようにした手段がある。同図に
おける３１は矢印Ｒ３方向に回転するマグネットローラ
（磁性粒子担持体）、３２は規制ブレード、３３はマグ
ネットローラ３１表面に担持されて感光ドラム１表面に
接触する磁性キャリヤ（磁性粒子）、３４はマグネット
ローラ３１に帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加
電源である。

【００１６】しかし画像形成の繰り返しや画像比率の高
い画像形成を行った場合、あるいは低湿環境などにおい
て転写効率が悪化した場合には、導電性ブラシの端部に
トナーが付着し、それらのトナーが帯電器３内に混入し
たり、転写材Ｐ上に落下するしたりするという問題があ
った。また感光ドラム１の回転によって次第に導電性ブ
ラシが傾斜し逆極性のバイアスを印加した帯電器３と干
渉してしまうという問題もあった。

【００１７】本発明は、上述事情に鑑みてなされたもの
であり、補助手段に付着したトナーが帯電手段に混入し
て帯電性能を低下させたり、転写材上に落下して画像を
汚したりすること、また補助手段が帯電手段と干渉した
りすることを防止するようにした画像形成装置を提供す
ることを目的とするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項１に係る本発明は、被帯電体と、該被帯電体
表面を均一に帯電する帯電手段と、帯電後の前記被帯電
体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記
静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する
現像手段と、前記トナー像を転写材に転写する転写手段
とを備え、トナー像転写後に前記被帯電体表面に残った
トナーを前記現像手段によって回収する画像形成装置に
おいて、前記帯電手段は、帯電バイアスが印加される磁
性粒子担持体と、該磁性粒子担持体に担持されて前記被
帯電体表面に接触する磁性粒子とによって接触帯電部材
を構成し、前記転写手段と前記帯電手段との間に配置さ
れ前記被帯電体表面に当接されて前記被帯電体表面にバ
イアスを印加する補助手段を設け、さらに、該補助手段
と前記帯電手段との間に、前記補助手段における前記帯
電手段側にトナーが堆積することを防止する第１の遮蔽
部材を設ける、ことを特徴とする。

【００１９】請求項２に係る本発明は、請求項１の画像
形成装置において、前記第１の遮蔽部材を前記補助手段
と一体に構成する、ことを特徴とする。

【００２０】請求項３に係る本発明は、請求項１又は２
の画像形成装置において、前記転写手段と前記補助手段
との間に、前記補助手段における前記転写手段側にトナ
ーが付着することを防止する第２の遮蔽部材を設ける、
ことを特徴とする。

【００２１】請求項４に係る本発明は、請求項３の画像
形成装置において、前記第２の遮蔽部材を前記補助手段
と一体に構成する、ことを特徴とする。

【００２２】請求項５に係る本発明は、請求項１、２、
３、又は４の画像形成装置において、前記補助手段に対
し、前記接触帯電部材に印加する帯電バイアスと逆極性
のバイアスを印加する、ことを特徴とする。

【００２３】請求項６に係る本発明は、請求項１、２、
３、４、又は５の画像形成装置において、前記帯電バイ
アスが、直流電圧と交流電圧とを重畳したバイアスであ
る、ことを特徴とする。

【００２４】請求項７に係る本発明は、請求項１、２、
３、４、５、又は６の画像形成装置において、前記被帯
電体は、感光層とその表面を覆う表面層とを有し、該表
面層が、絶縁性の樹脂に導電性の微粒子を分散させて形
成した電荷注入層である、ことを特徴とする。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。

【００２６】〈実施の形態１〉図１に、本発明に係る画
像形成装置の一例を示す。同図は、レーザビームプリン
タの概略構成を示す縦断面図である。

【００２７】同図に示す画像形成装置は、像担持体とし
てドラム型の電子写真感光体（以下適宜「感光ドラム」
という。）を備えている。

【００２８】ここで本発明に用いられる感光ドラム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１
０²〜１０¹⁴Ω・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、及び消費電力
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。そこで本実施の形態においては、
負帯電の有機感光体で、直径３０mmのアルミニウム製の
ドラム基体上に下記の第１層〜第５層の５つの層を内側
から順に設けた感光ドラム１を用いた。

【００２９】第１層は下引き層であり、ドラム基体とし
てのアルミニウム基体（以下「アルミ基体」という。）
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。

【００３０】第２層は正電荷注入防止層であり、アルミ
基体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。

【００３１】第３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。

【００３２】第４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。したがって、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。

【００３３】第５層は電荷注入層であり、絶縁性樹脂の
バインダーに、導電性の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
絶縁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０．０３μｍ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。

【００３４】このように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。表面抵抗は１０¹³Ω・cmである。表面抵抗を
このようにコントロールすることにより直接、帯電性が
向上し高品位な画像を得ることができる。感光体はＯＰ
Ｃに限らずａ−Ｓｉドラムでも実現でき、さらに高耐久
化を実現できる。

【００３５】ここで表面層の体積抵抗は、金属の電極を
２００μｍの間隔で配し、その間に表面層の調合液を流
入して成膜させ、電極間に電圧を１００Ｖ印加して測定
した値である。測定は温度２３℃、湿度５０％ＲＨの条
件下で測定した値である。

【００３６】上述構成の感光ドラム１は、駆動手段（不
図示）によって矢印Ｒ１方向に回転駆動される。

【００３７】感光ドラム１は、その表面が磁気ブラシ帯
電器３によって帯電される。

【００３８】本実施例で使用した帯電器は、図２に示す
ように、磁性キャリヤを用いた磁気ブラシ帯電器３であ
る。磁性を有し矢印方向に回転する帯電スリーブ（磁性
粒子担持体）３１表面に、磁性キャリヤ（磁性粒子）３
３を担持し、規制ブレード３２で磁性キャリヤ３１の厚
さを規制するようにしている。上述の帯電スリーブ３１
と磁性キャリヤ３３とによって接触帯電部材を構成して
いる。磁性帯電用の磁性キャリヤ３３としては、平均粒
径が１０〜１００μｍ、飽和磁化が２０〜２５０emu ／
cm³ 、抵抗が１×１０² 〜１×１０¹⁰Ω・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の欠
陥が存在することを考慮すると１×１０⁶ 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よいので、本実施の
形態においては、平均粒径２５μｍ、飽和磁化２００em
u ／cm³ 、抵抗が５×１０⁶ Ω・cmの磁性粒子を用い
た。また本実施の形態において用いた帯電用磁性キャリ
ヤは、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。

【００３９】感光ドラム１表面は、帯電バイアス印加電
源３４によって帯電ローラ３１に帯電バイアスを印加す
ることにより、磁性キャリヤ３３を介して電荷が注入さ
れる。感光ドラム１表面は、これにより、所定の極性、
所定の電位に均一に帯電される。

【００４０】帯電後の感光ドラム１表面は、レーザ露光
手段（露光手段）２によって露光される。

【００４１】原稿台１０上におかれた原稿Ｇに対して原
稿照射用ランプ、短焦点レンズアレイ、ＣＣＤセンサが
一体に構成されたユニット９が、原稿Ｇを照射しながら
走査することにより、その照射走査光の原稿面反射光
が、短焦点レンズアレイによって結像されてＣＣＤセン
サに入射される。ＣＣＤセンサは受光部、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、電荷信号は、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
電圧信号に変換され、増幅、低インピーダンス化されて
出力される。こうして得られたアナログ信号は周知の画
像処理を行ってデジタル信号に変換され、プリンタ部に
送られる。プリンタ部においては、上記の画像信号を受
けてオン、オフ発光される固体レーザ素子の光Ｌを高速
で回転する回転多面鏡によって走査するレーザ露光手段
２により感光ドラム１面上に、原稿画像に対応した静電
潜像を形成する。

【００４２】上述の静電潜像は、現像器４によって現像
される。

【００４３】一般的に現像方法は、非磁性トナーについ
てはブレード等で現像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、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、トナー粒子に対して磁性のキャリヤを混
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
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、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。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。

【００４４】図３は、本実施の形態において用いた２成
分磁気ブラシ現像用の現像器４の概略図である。図中４
１は現像スリーブ、４２は現像スリーブ４１内に固定配
置されたマグネットローラ、４３、４４は撹拌スクリュ
ー、４５は現像剤を現像スリーブ４１表面に薄層形成す
るための規制ブレード、４６は現像容器である。現像ス
リーブ４１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５００μｍになるように配置
され、現像剤が感光ドラム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。本実施の形態において
用いた２成分現像剤はトナー粒子は平均粒径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、現像用磁性キャリヤと
しては飽和磁化が２０５emu ／cm³ の平均粒径３５μｍ
の磁性キャリヤを用いた。またこのトナーと現像用磁性
キャリヤとを重量比６：９４で混合したものを現像剤と
して用いた。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。

【００４５】ここで前記静電潜像を、上記の現像器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。

【００４６】まず、現像スリーブ４１の回転に伴い、Ｎ
２極で汲み上げられた現像剤は、Ｓ２極からＮ１極と搬
送される過程において、現像スリーブ４１に対して垂直
に配置された規制ブレード４５によって規制され、現像
スリーブ４１上に薄層形成される。ここで薄層形成され
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Ｎ２極、Ｎ
極の反発磁界によって現像スリーブ４１上の現像剤は、
現像容器４６内に戻される。

【００４７】現像スリーブ４１には図示しない電源から
直流電圧及び交流電圧が印加され、本実施の形態では、
直流電圧として−４８０Ｖ、交流電圧としてピーク間電
圧Ｖ_PP＝１５００Ｖ、周波数Ｖｆ＝３０００Hzが印加さ
れている。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、現像器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。このかぶり防止のための
電位差をかぶり取り電位Ｖ_backと呼ぶが、この電位差に
よって現像時に非画像領域にトナーが付くのを防止す
る。

【００４８】感光ドラム１表面のトナー像は、上述構成
の現像器４によってトナーが付着され、トナー像として
現像される。

【００４９】この感光ドラム１上のトナー像は、転写装
置（転写手段）７によって転写材Ｐに転写される。

【００５０】転写装置７は無端状の転写ベルト７１を駆
動ローラ７２及び従動ローラ７３間に懸架し、図１中矢
印方向に回動される。さらに転写装置７内には転写帯電
ブレード７４を備え、転写帯電ブレード７４は、転写ベ
ルト７１をその内側から感光ドラム１方向に加圧すると
ともに、高圧電源（不図示）によって転写バイアスが印
加されることにより、転写材Ｐの裏側から感光ドラム１
上のトナー像と逆極性の帯電を行う。これにより、感光
ドラム１上のトナー像は、順次、転写材Ｐ上に転写され
る。ここで転写材Ｐは給紙搬送装置から感光ドラム１の
回転と同期をとって適正なタイミングを持って、感光ド
ラム１と転写ベルト７１との間の転写部へ搬送される。

【００５１】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。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、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
ーテルケント樹脂、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。厚みにつても
７５μｍに限定されるわけではなく、２５〜２０００μ
ｍ、好ましくは５０〜１５０μｍのものが好適に用いら
れ得る。

【００５２】さらに転写帯電ブレード７４としては抵抗
が１×１０⁵ 〜１×１０⁷ Ωのものを用いた。この転写
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。

【００５３】このようにして、感光ドラム１上のトナー
像は、転写帯電ブレード７４によって転写材Ｐ上に静電
転写される。

【００５４】その後、転写材Ｐは、定着器６へと搬送さ
れ、ここでトナー像が表面に熱定着された後、画像形成
装置本体外部に排出される。

【００５５】一方、トナー像転写後の感光ドラム１表面
には転写残トナーが残留している。この転写残トナーを
そのまま、帯電器３を通過させると、感光ドラム１表面
のうちの転写残トナーがある部分のみ帯電電位が低下し
たり、次の画像上で前画像部分が薄くなったり濃く現れ
たりする現象（ゴースト）が発生してしまう。感光ドラ
ム１表面に接触した磁気ブラシ帯電器３を転写残トナー
が通過しても、ほとんどの場合前画像の形状をとどめた
ままである。

【００５６】そこで、感光ドラム１の回転に伴い、帯電
領域に到達した転写残トナーを磁気ブラシ帯電器３に取
り込み、前画像の履歴を消してしまうことが必要にな
る。このとき、直流電圧を磁気ブラシ帯電器３に印加す
るのみでは帯電器へのトナーの取り込みは十分に行われ
ないが、交番電圧を磁気ブラシ帯電器３に印加すると感
光ドラム−帯電器間の電界による振動効果によって、帯
電器へのトナーの取り込みが容易に行われる。ここで、
感光ドラム１上の転写残トナーは転写時の剥離放電等に
より、極性が正のものと負のものが混在していることが
多いが、磁気ブラシ帯電器３への取り込み易さを考える
と転写残トナーは正帯電されていることが望ましい。

【００５７】本実施の形態では、図１に示すように、感
光ドラム１表面のうちの、転写装置７と磁気ブラシ帯電
器３との間の部分に導電性ブラシ１１を当接させ、帯電
バイアスと逆極性のバイアスを印加する。感光ドラム１
表面に担持された転写残トナーのうち、正極性の転写残
トナーは磁気ブラシ帯電器３を通過し、負極性の転写残
トナーは一時的に導電性ブラシ１１に捕獲され、除電さ
れた後に再び感光ドラム１上に送り出される。これによ
り転写残トナーは磁気ブラシ方向へより取り込まれやす
くなり、ゴーストが発生する要因が除去される。

【００５８】しかし、磁気ブラシ帯電器３が感光ドラム
１上の転写残トナーを掻き取る際に、飛散した転写残ト
ナーが導電性ブラシ１１の磁気ブラシ帯電器３側の端部
に付着し堆積するという現象が発生する。導電性ブラシ
１１の磁気ブラシ帯電器３側の端部に堆積したトナー
は、プロセス機器の取り外しや移動などの振動によっ
て、磁気ブラシ帯電器３内に混入する場合がある。磁気
ブラシ帯電器３内に所定量以上のトナーが混入すると、
トナーの抵抗値などにもよるが、交番電圧が重畳されて
も感光ドラム１を所望の電位まで帯電できなくなり、画
像不良が発生してしまう。また、導電性ブラシ１１は感
光ドラム１に当接して連れ回っているため、感光ドラム
１の回転に伴って磁気ブラシ帯電器３側にブラシが傾斜
する。導電性ブラシ１１の自由長を長くした場合や侵入
量を大きくした場合、ブラシ毛の傾斜はさらに顕著とな
る。磁気ブラシ帯電器３に印加しているバイアスと導電
性ブラシ１１に印加しているバイアスはそれぞれ逆極性
のため、導電性ブラシ１１が傾斜することによって、磁
気ブラシ帯電器３と接触し干渉してしまうことが懸念さ
れる。

【００５９】そこで、本実施の形態では、図４に示すよ
うに、導電性ブラシ１１の磁気ブラシ帯電器３側に非導
電性の遮蔽部材（第１の遮蔽部材）１２を立てる構成と
する。さらに図２に示すように、磁気ブラシ帯電器３の
磁性キャリヤ３３の穂先と遮蔽部材１２とが軽接触する
ような構成が望ましい。これにより磁気ブラシ帯電器３
が感光ドラム１上の転写残トナーを掻き取る際に飛散し
て遮蔽部材１２上に付着したトナーは、導電性ブラシ１
１の端部に堆積することなく磁気ブラシ帯電器３の磁性
キャリヤ３３が逐次掻き取る構成になり、振動などによ
って一度に大量のトナーが磁気ブラシ帯電器内に混入す
ることが防止することができる。さらに遮蔽部材１２
は、磁気ブラシ帯電器３と導電性ブラシ１１との間の衝
立（ついたて）の役目をもち、導電性ブラシ１１が磁気
ブラシ帯電器３側に傾斜することを抑制するため、磁気
ブラシ帯電器３と導電性ブラシ１１の干渉を防止するこ
とができる。

【００６０】以上のような構成によって、画出し耐久試
験を行ったところ、従来の構成で発生していた、導電性
ブラシ１１上に堆積したトナーが振動などによって磁気
ブラシ帯電器３内に混入するという不具合が回避され、
安定した画像形成を長期間にわたって維持できるように
なった。

【００６１】〈実施の形態２〉図５に本実施の形態にお
ける遮蔽部材１１の斜視図を示す。本実施の形態におい
ては、上述の実施の形態１とは、遮蔽部材１２の形状を
代えている。すなわち、実施の形態１では、遮蔽部材１
２の長手方向に直交する方向に断面形状を長方形状とし
ていたが、図５、図６に示すように、本実施の形態２に
おいては、遮蔽部材１２の磁気ブラシ帯電器３側の面を
磁性キャリヤ３３の移動方向に沿った円弧状の湾曲面１
２ａに形成している。このように湾曲面１２ａを磁気ブ
ラシ帯電器３の磁性キャリヤ３３の穂先が軽接触するよ
うに構成することにより、磁気ブラシ帯電器３によるト
ナーの掻き取りを促進させることができる。なお、その
他の構成は前述の実施の形態１と同様である。

【００６２】これにより、磁気ブラシ帯電器３が感光ド
ラム１上の転写残トナーを掻き取る際に飛散して遮蔽部
材１２上に付着したトナーは、導電性ブラシ１１の端部
に堆積することなく磁気ブラシ帯電器の磁気ブラシが逐
次掻き取る構成になり、振動などによって一度に大量の
トナーが磁気ブラシ帯電器内に混入することを防止する
ことができる。

【００６３】〈実施の形態３〉図１に示すような画像形
成装置で画像形成を行った際に、導電性ブラシ１１には
バイアスが印加されるため、導電性ブラシ１１の転写装
置７側の端部には転写残トナーが電気的に付着する。画
像比率の高い画像形成を行った場合や環境変動によって
転写効率が悪化して転写残トナーが多くなった場合、さ
らには転写装置７周辺にトナーが飛散した場合などは顕
著に付着が多くなる。この付着トナーは、環境変化や放
置によって単位重さ当たりの電荷量（Ｑ／Ｍ）が下がる
と、プロセス機器の取り外しや移動などの振動によって
落下するため、プロセス機器が例えば、画像形成装置本
体に対して着脱自在に構成されているプロセスカートリ
ッジであった場合、その交換の際にユーザの手を汚して
しまうということが懸念される。また画像形成時に転写
装置７上の転写材Ｐ上に落下した場合は画像不良となっ
てしまう。

【００６４】そこで本実施の形態では、図７、図８に示
すように、前述の実施の形態１における遮蔽部材１２と
同様の遮蔽部材（第２の遮蔽部材）１３を転写装置７側
にも設ける。なお、その他の構成については実施の形態
１と同様とする。

【００６５】しかし、画像形成動作によって導電性ブラ
シ１１は感光ドラム１の回転に伴ってブラシ毛が傾斜
し、遮蔽部材１３とブラシとの間に隙間ができた場合、
その間隙にトナーが堆積してしまい、結果としてトナー
の落下が発生してしまう。これにより、図８に示すよう
に、できるだけブラシ毛と遮蔽部材１３との間が開かな
いように遮蔽部材１３は導電性ブラシ方向に傾斜してい
る形が望ましい。これにより、導電性ブラシ１１の転写
装置７側の端部にトナーが付着することがなくなるた
め、付着トナーが落下することによってユーザの手を汚
したり、画像不良を起こしたりすることを防止できる。

【００６６】〈実施の形態４〉本実施の形態では、図９
に示すように、実施の形態１又は実施の形態２におけ
る、導電性ブラシ１１の磁気ブラシ側の遮蔽部材１２
と、実施の形態３における転写装置７側の遮蔽部材１３
とを長手方向両端部で連結して、全体を一体化した導電
性ブラシカバー１４を形成し、これによって導電性ブラ
シ１１を挟み込む構成とする。なお、他の構成について
は実施の形態１と同様である。これにより、導電性ブラ
シ１１周りの構成を簡略化することができる。例えば、
導電性ブラシカバー１４を磁気ブラシ帯電器３から着脱
可能とすれば、導電性ブラシ部分を交換可能なカートリ
ッジとして利用することができる。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
転写手段と帯電手段の間の感光体に当接して前画像の履
歴を消す手段である補助手段（導電性ブラシ）を設け、
さらに補助手段における帯電手段側に遮蔽部材を設ける
ことにより、トナーが補助手段に付着することを防止
し、これにより、補助手段に付着したトナーが帯電手段
に混入して帯電性能を低下させたり、転写材上に落下し
て画像を汚したりすること、また補助手段が帯電手段側
に傾斜して帯電手段と干渉したりすることを、有効に防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の画像形成装置の概略構成を示す
縦断面図。

【図２】実施の形態１の磁気ブラシ帯電器、導電性ブラ
シ、遮蔽部材の構成を示す図。

【図３】実施の形態１の現像器の構成を示す図。

【図４】実施の形態１における磁気ブラシ及び遮蔽部材
の構成を示す斜視図。

【図５】実施の形態２における磁気ブラシ及び遮蔽部材
の構成を示す斜視図。

【図６】実施の形態２の磁気ブラシ帯電器、導電性ブラ
シ、遮蔽部材の構成を示す図。

【図７】実施の形態３における磁気ブラシ及び遮蔽部材
の構成を示す斜視図。

【図８】実施の形態３の磁気ブラシ帯電器、導電性ブラ
シ、遮蔽部材の構成を示す図。

【図９】実施の形態４における磁気ブラシ及び遮蔽部材
の構成を示す斜視図。

【図１０】従来の画像形成装置の概略構成を示す縦断面
図。

【図１１】従来の磁気ブラシ帯電器、導電性ブラシの構
成を示す図。

【符号の説明】

１被帯電体（像担持体、感光ドラム）２露光手段（レーザ露光手段）３帯電手段（磁気ブラシ帯電器）４現像手段（現像器）６定着器７転写部材（転写装置）１１補助手段（導電性売らし）１２第１の補助部材（遮蔽部材）１３第２の補助部材（遮蔽部材）３１磁性粒子担持体（マグネットローラ）３２規制ブレード３３磁性粒子（キャリヤ）３４帯電バイアス印加電源Ｐ転写材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者五味史光東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者橋本浩一東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H003 BB11 CC04 CC06 EE01 EE12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被帯電体と、該被帯電体表面を均一に帯
電する帯電手段と、帯電後の前記被帯電体表面を露光し
て静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像にトナ
ーを付着させてトナー像として現像する現像手段と、前
記トナー像を転写材に転写する転写手段とを備え、トナ
ー像転写後に前記被帯電体表面に残ったトナーを前記現
像手段によって回収する画像形成装置において、前記帯電手段は、帯電バイアスが印加される磁性粒子担
持体と、該磁性粒子担持体に担持されて前記被帯電体表
面に接触する磁性粒子とによって接触帯電部材を構成
し、前記転写手段と前記帯電手段との間に配置され前記被帯
電体表面に当接されて前記被帯電体表面にバイアスを印
加する補助手段を設け、さらに、該補助手段と前記帯電手段との間に、前記補助
手段における前記帯電手段側にトナーが堆積することを
防止する第１の遮蔽部材を設ける、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記第１の遮蔽部材を前記補助手段と一
体に構成する、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】前記転写手段と前記補助手段との間に、
前記補助手段における前記転写手段側にトナーが付着す
ることを防止する第２の遮蔽部材を設ける、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装
置。
【請求項４】前記第２の遮蔽部材を前記補助手段と一
体に構成する、ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記補助手段に対し、前記接触帯電部材
に印加する帯電バイアスと逆極性のバイアスを印加す
る、ことを特徴とする請求項１、２、３、又は４に記載の画
像形成装置。
【請求項６】前記帯電バイアスが、直流電圧と交流電
圧とを重畳したバイアスである、ことを特徴とする請求項１、２、３、４、又は５に記載
の画像形成装置。
【請求項７】前記被帯電体は、感光層とその表面を覆
う表面層とを有し、該表面層が、絶縁性の樹脂に導電性
の微粒子を分散させて形成した電荷注入層である、ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、又は６記
載の画像形成装置。