JP2002014591A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】像担持体１を所定の極性・電位に一様に帯電す
る帯電手段として導電性粒子ｍを用いた接触帯電手段を
採用し、帯電部材２と像担持体１との接触ニップ部ａに
対する導電性粒子ｍの供給を現像手段３から行なう構成
の画像形成装置において、非通紙部領域に対応する帯電
部材領域部分に対して通紙部領域に対応する帯電部材領
域部分よりも導電性粒子が過剰に供給されるアンバラン
スを防止して、通紙耐久を通して安定した帯電を実現す
ること。 【解決手段】非通紙部に対応する像担持体面領域の電位
を帯電手段２による像担持体１の所定の帯電電位より低
く設定して、現像手段３から、非通紙部に対応する像担
持体面領域への導電性粒子ｍの移行量を抑制すること
で、非通紙部領域に対応する帯電部材領域部分に対して
通紙部領域に対応する帯電部材領域部分よりも導電性粒
子ｍが過剰に供給されるアンバランスを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真感光体・
静電記録誘電体等の像担持体を所定の極性・電位に一様
に帯電する帯電手段として導電性粒子（帯電促進粒子）
を用いた接触帯電手段を採用し、帯電部材と像担持体と
の接触ニップ部に対する導電性粒子の供給を現像手段か
ら行なう構成の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８に特開平１０−３０７４５５号公報
に示される上記構成の画像形成装置例の概略構成模型図
を示した。本例の画像形成装置は転写方式電子写真プロ
セス利用、反転現像方式、クリーナーレスの複写機ある
いはプリンターである。

【０００３】１は像担持体としてのドラム型電子写真感
光体（以下、感光ドラムと記す）であり、矢印の時計方
向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆
動される。

【０００４】２は接触帯電手段の帯電部材としての帯電
ローラー（導電性弾性の充実或はスポンジローラー）で
あり、感光ドラム１に対して所定の押圧力をもって圧接
させてある。ａは帯電ローラー２と感光ドラム１との圧
接部である帯電ニップ部（帯電部）である。

【０００５】帯電ローラー２の外周面には予め導電性粒
子ｍを塗布してあり、帯電ニップ部ａには導電性粒子ｍ
が介在する。帯電ローラー２は矢印の時計方向に回転駆
動されて帯電ニップ部ａにおいて感光ドラム１の表面移
動方向とは逆方向に表面移動し、帯電ローラー２の表面
と感光ドラム１の表面は導電性粒子ｍを介して速度差を
もって摺擦接触する。また帯電ローラー２には電源Ｓ１
から所定のＤＣ帯電バイアスが印加される。

【０００６】これにより、回転する感光ドラム１の外周
面が帯電ローラー２に印加した帯電バイアスとほぼ同じ
電位に一様に直接注入帯電処理される。

【０００７】次いで、その感光ドラム１の一様帯電面に
対して露光部ｂにおいて不図示の像露光手段にて画像露
光Ｌがなされ、感光ドラム１の一様帯電面の露光部の電
位が減衰し（明電位）、露光暗部の電位（暗電位）との
電位コントラストにより感光ドラム１面に画像露光パタ
ーンに対応した静電潜像が形成される。

【０００８】３は磁性一成分絶縁トナー（ネガトナー）
を現像剤Ｔとする反転現像装置である。現像剤Ｔには所
定量の導電性粒子ｍを外添混合して含有させてある。こ
の導電性粒子ｍを含む現像剤Ｔの薄層が回転現像スリー
ブ３ａに形成・担持されて感光ドラム１と現像スリーブ
３ａとの近接対向部である現像部ｃに搬送される。また
現像スリーブ３ａには電源Ｓ２から所定の現像バイアス
が印加される。

【０００９】これにより、現像部ｃにおいて回転感光ド
ラム１面の静電潜像がネガトナーで反転現像される（感
光ドラム面の明電位部にトナーが付着）。また現像剤に
含有させた導電性粒子ｍも感光ドラム１面に付着供給さ
れる。

【００１０】４は転写手段としての転写ローラーであ
る。感光ドラム１に所定の押圧力で接触させてあり、感
光ドラムの回転周速とほぼ同じ周速で、感光ドラムの回
転方向に順方向に回転する。ｄは転写ローラー４と感光
ドラム１との圧接部である転写ニップ部である。この転
写ニップ部ｄに不図示の給紙部から所定の制御タイミン
グで記録媒体としての転写材Ｐが給送されて転写ニップ
部ｄを挟持搬送されていく。また転写ローラー４には電
源Ｓ３から所定の転写バイアスが印加される。

【００１１】これにより、転写ニップ部ｄを挟持搬送さ
れていく転写材Ｐの面に感光ドラム１面側のトナー画像
が順次に静電転写される。

【００１２】転写ニップ部ｄを出た転写材Ｐは回転感光
ドラム１の面から分離され、不図示の定着装置に導入さ
れて、転写されたトナー画像の定着処理を受けて画像形
成物（プリント、コピー）として機外に排出される。

【００１３】本例の画像形成装置はクリーナーレスであ
り、転写後の感光ドラム１面に若干量残留する転写残ト
ナーを除去する専用のクリーナー（クリーニング装置）
は具備させていない。転写後の感光ドラム１面上の転写
残トナーは引き続く感光ドラム１の回転に伴い、帯電ニ
ップ部ａを経由して現像部ｃに持ち運ばれ、現像装置３
により現像同時クリーニング（回収）される。

【００１４】また、現像装置３の現像剤Ｔに含有され、
現像時に感光ドラム１面に付着供給された導電性粒子ｍ
は導電性であることで、またその帯電極性を現像剤（ト
ナー）Ｔと逆極性にすることで、転写部ｄにおいて転写
材Ｐに対しては実質的に転移せず、大部分が感光ドラム
１面に付着したまま引き続く感光ドラム１の回転で帯電
ニップ部ａに持ち運ばれて帯電ニップ部ａに補充供給さ
れて常に新たな注入サイトを得ることができる。このた
めトナーが帯電ローラー２上に蓄積していっても、それ
以上に導電性粒子ｍを供給すれば帯電不良の発生を抑え
ることが可能になる。

【００１５】Ａ）導電性粒子ｍを用いた接触帯電手段 導電性粒子（帯電促進粒子）ｍを用いた接触帯電手段は
特開平１０−３０７４５４号公報等に開示されており、
帯電部材と像担持体との接触ニップ部に対する導電性粒
子の供給を現像手段から行なう構成は特開平１０−３０
７４５５号公報等に開示されており、電子写真画像形成
装置・静電記録画像形成装置において電子写真感光体・
静電記録誘電体等の像担持体（被帯電体）を所定の極性
・電位に一様に直接注入帯電処理する帯電手段として有
効である。

【００１６】導電性粒子ｍは帯電補助を目的とした微粒
子であり、像担持体である感光ドラム１と帯電部材であ
る帯電ローラー２のニップ部ａに導電性粒子ｍを介在さ
せることで直接注入帯電を実現している。即ち、ニップ
部ａに導電性粒子ｍを介在させることで、該粒子ｍによ
る潤滑効果（摩擦低減効果）により帯電ローラー２と感
光ドラム１の帯電ニップ部ａにおける摩擦を減らし、帯
電ローラー２の回転駆動トルクを減らせ、帯電ローラー
２を感光ドラム１に速度差をもって接触させることがで
きると同時に導電性粒子ｍを介して密に均一に感光ドラ
ム１に接触して、帯電ニップ部ａにおいて導電性粒子ｍ
が感光ドラム１面を隙間なく摺擦することで、帯電部材
２として帯電ローラー・帯電スポンジローラー等の簡易
な部材を用いた場合でも、低印加電圧でオゾンレスの直
接注入帯電を支配的にすることができる。またミクロな
部分についても帯電ムラのない均一帯電が可能になる。

【００１７】直接注入帯電は、放電現象を基本的に用い
ないで、被帯電体である像担持体に帯電部材から直接に
電荷が注入されることで像担持体が帯電する帯電系であ
り、帯電部材への印加電圧が放電閾値以下の電圧であっ
ても像担持体をその印加電圧相当の電位に帯電すること
ができる。放電現象によるイオンの発生を伴わないため
放電生成物による弊害も生じない。

【００１８】Ｂ）クリーナーレスシステム（トナーリサ
イクルシステム） 転写方式の画像形成装置においては、転写後の像担持体
に残存する転写残りの現像剤（トナー）はクリーナーに
よって像担持体面から除去されて廃トナーとなるが、こ
の廃トナーは環境保護の面からも出ないことが望まし
い。そこで前述例の画像形成装置のようにクリーナーを
なくし、転写後の感光ドラム１上の転写残トナーは現像
装置３によって「現像同時クリーニング」で感光ドラム
１上から除去し現像装置３に回収・再用する装置構成に
したクリーナーレスシステムの画像形成装置も出現して
いる。

【００１９】現像同時クリーニングとは、転写後に像担
持体上に残留したトナーを次工程以降の現像時、即ち引
き続き像担持体を帯電し、露光して潜像を形成し、該潜
像の現像時にかぶり取りバイアス（現像装置に印加する
直流電圧と像担持体の表面電位間の電位差であるかぶり
取り電位差Ｖｂａｃｋ）によって回収する方法である。
この方法によれば、転写残トナーは現像装置に回収され
て次工程以後に再用されるため、廃トナーをなくし、メ
ンテナンスに手を煩わせることも少なくすることができ
る。またクリーナーレスであることでスペース面での利
点も大きく、画像形成装置を大幅に小型化できるように
なる。

【００２０】トナーリサイクルシステムは上記のように
転写残トナーを専用のクリーナーによって像担持体体面
から除去するのではなく、帯電手段部を経由させて現像
装置に至らせて再度現像プロセスにて利用するものであ
るため、像担持体の帯電手段として接触帯電を用いた場
合においては像担持体と接触帯電部材との接触部である
帯電ニップ部に絶縁性であるトナーが介在した状態で如
何にして像担持体を帯電するかが課題になっている。ロ
ーラー帯電やファーブラシ帯電においては、像担持体上
の転写残トナーを拡散し非パターン化するとともに、大
きなバアイスを印加し放電による帯電を用いることが多
い。磁気ブラシ帯電においては接触帯電部材として粉体
である導電性磁性粒子を用いるため、その導電性磁性粒
子の磁気ブラシ部が像担持体に柔軟に接触し像担持体を
帯電できる利点があるが、機器構成が複雑であること、
磁気ブラシ部を構成している導電性磁性粒子の脱落によ
る弊害が大きい。

【００２１】前述した導電性粒子ｍを用いた接触帯電手
段の場合には、帯電ニップ部ａに導電性粒子ｍが存在す
ることにより、帯電ニップ部ａに転写残トナーが混入し
たり、帯電部材２がトナーで汚染されても、帯電部材２
の像担持体１に対する帯電ニップ部ａでの緻密な接触性
と接触抵抗を維持できるため、またトナーが帯電ニップ
部ａや帯電部材２に蓄積していっても、それ以上に導電
性粒子ｍを供給すれば帯電不良の発生を抑えることが可
能になる。

【００２２】またこのタイプでは、像担持体１上の像の
転写後、転写残トナーＴは帯電工程が行われている帯電
ニップ部ａの導電性粒子ｍと像担持体１との間を通過す
る間に像担持体１同様に電荷注入が行われることにより
適正な電荷を持つことが可能になるため、現像工程が行
われている現像部領域を通過する際に素通りすることな
く現像装置３に回収されることになる。従ってクリーナ
ーの無い電子写真プロセスをも実現することが可能とな
る。すなわち、環境保護、装置の小型化の両方に対して
効果的と言える。

【００２３】Ｃ）現像装置３から感光ドラム１への導電
性粒子ｍの移行 現像装置３の現像剤Ｔに含有させた導電性粒子ｍは、現
像装置３による感光ドラム１側の静電潜像のトナー現像
時に感光ドラム１側に移行する。

【００２４】図９は現像スリーブ３ａに現像バイアスと
してＤＣ電圧（−４００Ｖ）とＡＣ電圧（１．２ｋＶ）
の重畳電圧を印加した現像装置において、ネガトナーＴ
およびポジ性の導電性粒子ｍが感光ドラム１上に飛翔す
る様子を模式的に表している。

【００２５】Ｖｍａｘ・Ｖｍｉｎは現像ＡＣ成分の最大
電位と最低電位であり、本例ではそれぞれ−１０００Ｖ
と＋２００Ｖである。、Ｖｄ・ＶＬは静電潜像の暗電位
（非画像部）と明電位（画像部）であり、本例ではそれ
ぞれ−６００Ｖと−１５０Ｖである。Ｖｄｃは現像ＤＣ
電位（−４００Ｖ）である。導電性粒子ｍは外添剤とし
ては弱ポジ性の傾向を示すので、導電性粒子ｍ単独では
感光ドラム１面の静電潜像の非画像部（暗電位Ｖｄ部
分）に対し、現像スリーブ３ａから感光ドラム１へ ８００Ｖ（｜Ｖｍｉｎ−Ｖｄ｜＝｜２００−（−６０
０）｜） のコントラストをもって飛翔する。

【００２６】また、導電性粒子ｍはトナーＴに付着して
いるものもあり、静電潜像の画像部（明電位ＶＬ部分）
に対し、現像スリーブ３ａから感光ドラム１へ ８５０Ｖ（｜ＶＬ−Ｖｍａｘ｜＝｜−１５０−（−１０
００）｜） のコントラストをもって飛翔する。

【００２７】即ち、現像装置３の現像剤Ｔに含有させた
導電性粒子ｍは、現像装置３による感光ドラム１側の静
電潜像のトナー現像時に感光ドラム１側に飛翔して移行
する。

【００２８】感光ドラム１上のトナー画像は転写ニップ
部ｄにおいて転写バイアスの影響で転写材Ｐ側に引かれ
て積極的に転移するが、感光ドラム１上の導電性粒子ｍ
はポジ性であり、電気的な力（クーロン力）によって転
写材Ｐ側には転移する事はないけれども、一部の導電性
粒子については転写材との摩擦（接触、摺擦）等よって
転写材Ｐに付着・転移して感光ドラム１面から持ち去ら
れる。図１０はこの様子を示した模式図である。この転
移してしまう導電性粒子の量は転写材Ｐの多量の連続通
紙時には顕著に増加する。

【００２９】トナーリサイクルプロセスの画像形成装置
はクリーナーを用いないため、転写後の感光ドラム１面
に残存の転写残トナーおよび導電性粒子ｍは感光ドラム
１と接触帯電部材である帯電ローラー２の帯電ニップ部
ａに感光ドラム１の回転でそのまま持ち運ばれる。帯電
ニップ部ａに持ち運ばれた導電性粒子ｍは感光ドラム１
に対してカウンター方向に回転する帯電ローラー２によ
ってその多くを剥ぎ取られ、これにより導電性粒子ｍを
帯電ローラー２上に塗布する事が出来る。このようにし
て、初期に帯電ローラー２に塗布してある導電性粒子ｍ
が通紙枚数が増す事によって減少しても、導電性粒子ｍ
が現像装置３から感光ドラム１を介して帯電ローラー２
に供給される事によって直接注入帯電が実現する。

【００３０】帯電ニップ部ａに導電性粒子ｍの存在によ
り、帯電ローラー２にトナーが付着・混入した場合で
も、帯電ローラー２の感光ドラム１への緻密な接触性と
接触抵抗を維持できるため、接触帯電部材が帯電ローラ
ーのような簡易な部材であり、しかも帯電ローラーの転
写残トナーによる汚染にかかわらず、該帯電ローラー２
による感光ドラム１の直接注入帯電を行なわせることが
できる。つまり、帯電ローラー２が導電性粒子ｍを介し
て密に感光体に接触して、帯電ローラー２と感光ドラム
１のニップ部に存在する導電性粒子ｍが感光ドラム１表
面を隙間なく摺擦することで、帯電ローラー２による感
光ドラム１の帯電は導電性粒子ｍの存在により放電現象
を用いない安定かつ安全な直接注入帯電が支配的とな
り、従来のローラー帯電等では得られなかった高い帯電
効率が得られ、帯電ローラー２に印加した電圧とほぼ同
等の電位を感光ドラム１に与えることができる。

【００３１】また帯電ローラー２に付着・混入した転写
残トナーは帯電ローラー２から徐々に感光ドラム１上に
吐き出されて感光ドラム１面の移動とともに現像部ｃに
至り、現像装置３において現像同時クリーニング（回
収）される（トナーリサイクルプロセス）。現像同時ク
リーニングは前述したように、転写後に感光ドラム１上
に残留したトナーを引き続く画像形成工程の現像時、即
ち引き続き感光体を帯電し、露光して潜像を形成し、そ
の潜像の現像時において、現像装置のかぶり取りバイア
ス、即ち現像装置に印加する直流電圧と感光体の表面電
位間の電位差であるかぶり取り電位差Ｖｂａｃｋによっ
て回収するものである。本実施例におけるプリンターの
ように反転現像の場合では、この現像同時クリーニング
は、感光体の暗電位部から現像スリーブにトナーを回収
する電界と、現像スリーブから感光体の明電位部へトナ
ーを付着させる電界の作用でなされる。

【００３２】また帯電ローラー２から導電性粒子ｍが脱
落しても、プリンターが稼働されることで、現像装置３
の現像剤Ｔに含有させてある導電性粒子ｍが現像部ａで
感光ドラム１面に移行し該感光ドラム１の回転により転
写ニップ部ｄを経て帯電ニップ部ａに持ち運ばれて帯電
ローラー２に逐次に供給され続けるため、導電性粒子ｍ
の存在による良好な帯電性が安定して維持される。

【００３３】かくして、接触帯電方式、転写方式、トナ
ーリサイクルプロセスの画像形成装置において、接触帯
電部材として帯電ローラーを用いて、しかも該帯電ロー
ラー２の転写残トナーによる汚染にかかわらず、低印加
電圧でオゾンレスの直接注入帯電を長期に渡り安定に維
持させることができ、均一な帯電性を与えることが出
来、オゾン生成物による障害、帯電不良による障害等の
ない、簡易な構成、低コストな画像形成装置を得ること
ができる。

【００３４】

【発明が解決しようとする課題】前記したように、現像
装置３から感光ドラム１の面に移行した導電性粒子ｍの
うちの一部は転写部ｄに通紙された転写材Ｐに付着・転
移して持ち去られ、この転移してしまう導電性粒子の量
は転写材Ｐの多量の連続通紙時には顕著に増加するか
ら、通紙される転写材Ｐが最大通紙領域の幅（通紙方向
に直交する方向、以下同じ）よりも小サイズ幅の転写材
である場合においては、その小サイズ転写材の通紙領域
に対応する感光ドラム面領域に付着の導電性粒子ｍはそ
の一部が該転写材に付着して持ち去られるのに対して、
非通紙領域に対応する感光ドラム面領域に付着の導電性
粒子ｍはその一部が転写材に付着して持ち去られること
がないので、この非通紙領域に対応する感光ドラム面領
域では通紙領域に対応する感光ドラム面領域よりも導電
性粒子ｍが多く残留して帯電ニップ部ａに持ち運ばれ
る。

【００３５】そのため、帯電ニップ部ａの長手に沿う導
電性粒子ｍの供給は一様でなくなり、非通紙領域に対応
する帯電ニップ部部分に対する導電性粒子供給量が通紙
領域に対応する帯電ニップ部部分に対する導電性粒子供
給量よりも多く、非通紙領域に対応する帯電ニップ部部
分に対する導電性粒子供給が過多となる。

【００３６】図１１は小サイズの転写材を通紙した場合
の、感光ドラム１、帯電ローラー２の帯電領域Ｓｃ、現
像スリーブ３ａの現像領域Ｓｄ、小サイズ通紙領域Ｓ
ｐ、非通紙部領域Ｓｐ′の幅関係を模式的に表した図で
ある。この図は中央通紙基準のものである。帯電領域Ｓ
ｃと現像領域Ｓｄの幅は同じとなる。

【００３７】上記のことから、帯電ローラー２上のロー
ラー長手に沿う導電性粒子ｍの存在量は、小サイズ通紙
領域Ｓｐに対応する領域Ｓｃ１と、非通紙部領域Ｓｐ′
に対応する領域Ｓｃ２とでは、Ｓｃ１＜Ｓｃ２という関
係が生じている。

【００３８】以上、小サイズ転写材が通紙されると帯電
ローラー２上の長手に沿う導電性粒子分布が非通紙部領
域Ｓｐ′に対応する領域Ｓｃ２で高くなる事を説明した
が、帯電ローラー２上の非通紙領域Ｓｃ２に過剰に供給
されて堆積した導電性粒子は耐久枚数が多くなると帯電
ローラー２から一部が剥がれ落ち、帯電不良が発生する
という問題が生じた。

【００３９】そこで本発明は、像担持体を所定の極性・
電位に一様に帯電する帯電手段として導電性粒子を用い
た接触帯電手段を採用し、帯電部材と像担持体との接触
ニップ部に対する導電性粒子の供給を現像手段から行な
う構成の画像形成装置において、上述したような、非通
紙部領域に対応する帯電部材領域部分に対して通紙部領
域に対応する帯電部材領域部分よりも導電性粒子が過剰
に供給されるアンバランスを防止して、通紙耐久を通し
て安定した帯電を実現することを目的とする。

【００４０】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする画像形成装置である。

【００４１】（１）像担持体と、前記像担持体とニップ
を形成する帯電部材を有し、少なくとも前記ニップ部に
導電性粒子を介在させて前記像担持体を所定の電位に帯
電する帯電手段と、前記像担持体の帯電面に静電潜像を
形成する画像情報書き込み手段と、前記静電潜像をトナ
ーと導電性粒子を含む現像剤によりトナー像として可視
化する現像手段と、前記トナー像を被転写部材に転写す
る転写手段と、を有し、前記現像剤に含有させた前記導
電性粒子が前記現像手段による前記静電潜像の現像時に
前記像担持体の面に付着して前記ニップ部に持ち運ばれ
ることで該ニップ部に対する導電性粒子の供給がなされ
る画像形成装置において、前記転写手段の転写部におけ
る非通紙部に対応する像担持体面領域の電位を前記帯電
手段による像担持体の所定の帯電電位より低く設定する
事を特徴とする画像形成装置。

【００４２】（２）前記画像情報書き込み手段が露光手
段であり、該露光手段が、前記帯電手段により所定の電
位に帯電された像担持体の、前記転写手段の転写部にお
ける非通紙部に対応する面領域を画像形成時より短い時
間で露光する事により該像担持体面領域を前記帯電手段
による像担持体の所定の帯電電位より低く設定する事を
特徴とする（１）に記載の画像形成装置。

【００４３】（３）前記帯電手段により所定の電位に帯
電された像担持体の、前記転写手段の転写部における非
通紙部に対応する面領域を露光して該像担持体面領域を
前記帯電手段による像担持体の所定の帯電電位より低く
設定する専用の露光手段を有する事を特徴とする（１）
に記載の画像形成装置。

【００４４】（４）前記転写手段の転写部に通紙される
被転写部材の通紙方向に直交する方向の長さを検出する
検出手段を有する事を特徴とする（１）から（３）の何
れか１つに記載の画像形成装置。

【００４５】（５）前記帯電部材に印加する電圧がＤＣ
成分のみである事を特徴とする（１）から（４）の何れ
か１つに記載の画像形成装置。

【００４６】（６）前記導電性粒子の粒子抵抗が１０¹²
Ω・ｃｍ〜１０^−１Ω・ｃｍであり、粒径が１０μｍ〜
１０ｎｍである事を特徴とする（１）から（５）の何れ
か１つに記載の画像形成装置。

【００４７】（７）前記帯電部材は前記像担持体に対し
てカウンターで回転する事を特徴とする（１）から
（６）の何れか１つに記載の画像形成装置。

【００４８】（８）前記帯電部材は導電性と弾性を有し
た表面を備え、前記導電性粒子を担持する導電性粒子担
持体により構成される事を特徴とする（１）から（７）
の何れか１つに記載の画像形成装置。

【００４９】〈作 用〉 ．現像手段から像担持体への導電性粒子の移行量は、
像担持体の帯電電位の高低に対応して増減するものであ
り、像担持体の帯電電位が高かければ多くなり、低くけ
れば少なくなる。

【００５０】本発明はこれに着目したものであり、像担
持体の非通紙部に対応する面領域の電位を帯電手段によ
る像担持体の所定の帯電電位よりも所定に低く設定する
事によって、像担持体の非通紙部に対応する面領域への
現像手段からの導電性粒子の移行量を、像担持体の通紙
部に対応する領域への現像手段からの導電性粒子の移行
量よりも所定に低く抑えて、その結果として像担持体と
帯電部材とのニップ部の長手に沿う導電性粒子の供給量
を通紙部に対応する領域と非通紙部に対応する領域の両
領域間で実質的にアンバランスなく一様化させて、非通
紙部に対応する帯電部材部分に対して通紙部に対応する
帯電部材部分よりも導電性粒子が過剰に供給され、堆積
し、剥れ落ちることによる帯電不良等を防ぎ、通紙耐久
を通して安定した帯電を実現したものである。

【００５１】．像担持体の非通紙部に対応する面領域
の電位を帯電手段による像担持体の所定の帯電電位より
も低くする手段は、像担持体の帯電面に静電潜像を形成
する画像情報書き込み手段が露光手段であるときはこの
露光手段を利用することができ、該露光手段が、帯電手
段により所定の電位に帯電された像担持体の非通紙部に
対応する面領域を画像形成時より短い時間で露光する事
により非通紙部に対応する像担持体面領域を帯電手段に
よる像担持体の所定の帯電電位より低く設定する事がで
き、新たな手段・部材を設ける事を要しない。

【００５２】更に、像担持体の非通紙部に対応する面領
域を露光するための上記露光手段の発光時間は画像形成
時の１／２以下である事がより望ましく、これにより安
定した電位設定が可能となる。

【００５３】．像担持体の非通紙部に対応する面領域
の電位を帯電手段による像担持体の所定の帯電電位より
も低くする手段は専用の露光手段（第２露光手段）にす
ることもでき、この専用の露光手段によって像担持体上
の非通紙部に対応する面領域を露光する事によって、像
担持体上の非通紙部に対して同時により安定した電位設
定が可能となる。更にこの専用の露光手段のスポット径
は画像形成を行う露光手段のスポット系に対し２倍程度
の大きさを有する事が望ましく、これにより像担持体の
非通紙部に対してより均一な露光が可能となり、像担持
体面に不要な電位ピッチむらを引き起こすような事がな
くなる。

【００５４】．被転写部材の長手の長さを検出する事
によって、像担持体上の非通紙部範囲が明確となり、該
非通紙部範囲の電位を所定の値に下げる露光がより的確
に行われる。

【００５５】．帯電部材に印加する電圧がＤＣ成分の
みとする事によって、画像形成装置本体の電気系回路を
簡易にすることができる。

【００５６】更に、ＡＣ電圧＋ＤＣ電圧の放電による帯
電機構で生じる少量のオゾン生成物を更に減少させる事
ができる。

【００５７】．導電性粒子の粒子抵抗が１０¹²Ω・ｃ
ｍ〜１０^−１Ω・ｃｍで、粒径が１０μｍ〜１０ｎｍと
する事によって、直接注入帯電において均一でかつ安定
した帯電が可能となる。

【００５８】．帯電部材は像担持体に対してカウンタ
ー方向に回転させるのが好ましい。直接注入帯電の帯電
性は像担持体の周速と帯電部材の周速の比に依存するた
め、逆方向と同じ周速比を得るには順方向では帯電部材
の回転数が逆方向の時に比べて大きくなる。

【００５９】よって、帯電部材は像担持体に対してカウ
ンター方向に回転させる方が回転数の点で有利となる。
ここで記述した周速比は周速比（％）＝（帯電部材周速
−像担持体周速）／像担持体周速×１００である（帯電
部材周速はニップ部において帯電部材表面が像担持体表
面と同じ方向に移動するとき正の値である）。この周速
比は望ましくは１２０％以上である事が望ましい。

【００６０】．帯電部材は導電性と弾性を有した表面
を備え、前記導電性粒子を担持する導電性粒子担持体に
より構成される事が好ましい。像担持体と接触帯電部材
とのニップ部に導電性粒子を確実に担持する事が出来
き、像担持体に対して良好な接触帯電が可能となる。

【００６１】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って本発明の実施
例について説明する。

【００６２】〈第１の実施例〉（図１〜図５）図１は本
発明に従う画像形成装置例の概略構成模型図である。

【００６３】（１）画像形成装置の全体的説明 本実施例の画像形成装置は、像担持体としての感光ドラ
ムの帯電手段として導電性粒子を用いた接触帯電手段を
採用し、帯電ニップ部に対する導電性粒子の供給を現像
装置から行なう構成であって、転写方式電子写真プロセ
ス利用、反転現像方式、クリーナーレス、プロセスカー
トリッジ方式のレーザービームプリンターである。

【００６４】前述の図８の画像形成装置と共通する構成
機器・部材・部分には共通の符号を付して重複の説明を
省く。

【００６５】本実施例のプリンターにおいて、像担持体
としての電子写真感光ドラム１は不図示の駆動手段によ
り矢印の時計方向に所定の周速度（プロセススピード）
で回転駆動される。

【００６６】［帯 電］接触帯電部材としての帯電ロー
ラー２は、芯金２ａ上に可撓性部材としてのゴムあるい
は発泡体の中抵抗層２ｂを形成することにより作成され
る。中抵抗層２ｂは樹脂（例えばウレタン）、導電性粒
子（例えばカーボンブラック）、硫化剤、発泡剤等によ
り処方され、芯金２ａの上にローラー状に形成した。そ
の後必要に応じて表面を研磨して導電性弾性ローラーで
ある帯電ローラー２を作成した。

【００６７】ここで、導電性弾性ローラーである帯電ロ
ーラー２は電極として機能することが重要である。つま
り、弾性を持たせて感光ドラム１との十分な接触状態を
得ると同時に、移動する感光ドラム１を充電するに十分
低い抵抗を有する必要がある。一方では感光ドラム１に
ピンホールなどの欠陥部位が存在した場合に電圧のリー
クを防止する必要がある。十分な帯電性と耐リークを得
るには帯電ローラー２の抵抗は１０⁴ 〜１０⁷ Ωの範囲
が望ましい。

【００６８】帯電ローラー２の硬度は、硬度が低すぎる
と形状が安定しないために感光ドラム１との接触性が悪
くなり、高すぎると感光ドラム１との間に帯電ニップ部
ａを確保できないだけでなく、感光ドラム表面へのミク
ロな接触性が悪くなるので、アスカーＣ硬度で２５度か
ら５０度が好ましい範囲である。

【００６９】帯電ローラー２の材質としては、弾性発泡
体に限定するものでは無く、弾性体の材料として、ＥＰ
ＤＭ、ウレタン、ＮＢＲ、シリコーンゴムや、ＩＲ等に
抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導
電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させた
ものがあげられる。また、特に導電性物質を分散せず
に、イオン導電性の材料を用いて抵抗調整をすることも
可能である。

【００７０】帯電ローラー２の外周面には予め導電性粒
子ｍを塗布してある。この帯電ローラー２を感光ドラム
１に対して弾性に抗して所定の押圧力で圧接させて所定
幅の帯電ニップ部ａを形成させて配設してある。この帯
電ローラー２は回転駆動して感光ドラム１の面に対して
速度差を持たせる。本例ではこの帯電ローラー２の回転
方向は感光ドラム１の回転方向に対して帯電ニップ部ａ
においてカウンター方向に周速差にして１５０％の速さ
で回転させている。

【００７１】また帯電ローラー２の芯金２ａには帯電バ
イアス印加電源Ｓ１から−６００Ｖの直流電圧を帯電バ
イアスとして印加するようにした。本例では前述したよ
うに帯電ニップ部ａに導電性粒子ｍが介在することで、
感光ドラム１の表面は帯電ローラー２に対する印加電圧
とほぼ等しい−６００Ｖ（暗電位Ｖｄ）に直接注入帯電
方式にて一様に帯電処理される。

【００７２】［露 光］５は像露光手段としてのレーザ
ーダイオード・ポリゴンミラー等を含むレーザービーム
スキャナ（露光器）である。このレーザービームスキャ
ナは目的の画像情報の時系列電気ディジタル画素信号に
対応して強度変調されたレーザー光を出力し、該レーザ
ー光で上記回転感光ドラム１の一様帯電面を走査露光Ｌ
１する。この走査露光Ｌ１により回転感光ドラム１の面
に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。感
光ドラム１上に一様にレーザービームを照射した場合の
感光ドラム１の表面電位は−１５０Ｖ（明電位ＶＬ）に
設定される。

【００７３】［現 像］回転感光ドラム１面の静電潜像
は現像装置３によりトナー画像として現像される。本例
の現像装置３は磁性一成分絶縁トナー（ネガトナー）を
現像剤Ｔとして用いた反転現像装置である。現像剤Ｔに
は所定量の導電性粒子ｍを外添混合して含有させてあ
る。

【００７４】現像剤Ｔであるトナーは、結着樹脂、磁性
体粒子、電荷制御剤を混合し、混練、粉砕、分級の各工
程を経て作成される。これに、導電性粒子ｍや流動化剤
を外添剤として添加される。

【００７５】本例ではトナー母体をスチレン樹脂で構成
し、トナーの帯電を促進する外添剤としてシリカをトナ
ー母体に対して２部、導電性粒子ｍとして、粒子抵抗が
１０ ⁶ Ω・ｃｍ、二次凝集体を含めた平均粒径３μｍの
導電性酸化亜鉛粒子を２部外添している。この導電性粒
子ｍは外添剤としては弱ポジ性の傾向を示す。

【００７６】３ａはマグネットロール３ｂを内包させ
た、現像剤担持搬送部材として非磁性回転現像スリーブ
である。この現像スリーブ３ａは、アルミ素管上にコー
ト剤を施し適度な粗さを設けたものを用いている。コー
ト剤はバインダー（アクリル樹脂）にピグメント及び表
面に適度な粗さを設ける為の粗し剤（ＰＭＭＡ粒子）を
分散させたものを用いている。

【００７７】現像スリーブ３ａは感光ドラム１に対して
１００〜３００μｍの隙間間隔を介して対向させて配置
し、感光ドラム１の不図示のギヤから駆動を受けて感光
ドラム１の回転方向に対して順方向で、対感光ドラム周
速度１５０％の周速をもって回転する。この回転現像ス
リーブ３ａに規制ブレード３ｃ（板状のウレタンゴムな
ど）で、導電性粒子ｍを含む現像剤Ｔが薄層にコートさ
れる。現像剤Ｔは規制ブレード３ｃで回転現像スリーブ
３ａに対する層厚が規制され、また電荷が付与される。
回転現像スリーブ３ａにコートされた現像剤は現像スリ
ーブ３ａの回転により、感光ドラム１と現像スリーブ３
ａの対向部である現像部（現像領域部）ｃに搬送され
る。また現像スリーブ３ａには現像バイアス印加電源Ｓ
２より現像バイアス電圧が印加される。現像バイアス電
圧は、１．２ｋＶ程度の交流電圧及び−４００Ｖの直流
電圧の重畳電圧である。これにより、感光ドラム１側の
静電潜像がトナーで反転現像される。

【００７８】ここで、導電性粒子ｍの材料としては、他
の金属酸化物などの導電性無機粒子や有機物との混合物
など各種導電粒子が使用可能である。均一な帯電性を得
るために、導電性粒子ｍの粒径は１０μｍ〜１０μｍが
好ましい。粒径の下限は、粒子が安定して得られるもの
として１０ｎｍが限界であると思われる。また粒子抵抗
は粒子を介した電荷の授受を行うため比抵抗としては１
０¹²Ω・ｃｍ以下が望ましく、さらには１０¹⁰Ω・ｃｍ
以下が望ましい。導電性粒子ｍは、一次粒子の状態で存
在するばかりでなく二次粒子の凝集した状態で存在する
こともなんら問題はない。

【００７９】［転 写］転写ローラー４は中抵抗のロー
ラーであり、転写ニップ部ｄに給紙部７から所定の制御
タイミングで被転写部材（記録媒体、記録材）としての
転写材Ｐが給紙され、かつ転写ローラー４に転写バイア
ス印加電源Ｓ３から所定の転写バイアス電圧が印加され
ることで、感光ドラム１側のトナー画像が転写ニップ部
ｄに給紙された転写材Ｐの面に順次に転写されていく。
即ち、転写ニップ部ｄに導入された転写材Ｐはこの転写
ニップ部ｄを挟持搬送されて、その表面側に回転感光ド
ラム１の表面に形成担持されているトナー画像が順次に
静電気力と押圧力にて転写されていく。

【００８０】［定 着］６は熱定着方式等の定着装置で
ある。転写ニップ部ｄに給紙されて感光ドラム１側のト
ナー画像の転写を受けた転写材Ｐは回転感光ドラム１の
面から分離されてこの定着装置６に導入され、トナー画
像の定着を受けて画像形成物（プリント、コピー）とし
て装置外へ排出される。

【００８１】本例のプリンターはクリーナーレスであ
り、転写材Ｐに対するトナー画像転写後の回転感光ドラ
ム１面に残留の転写残トナーはクリーナーで除去される
ことなく、感光ドラム１の回転にともない帯電ニップ部
ａを経由して現像部ｃに至り、現像装置３において現像
同時クリーニング（回収）される（トナーリサイクルプ
ロセス）。

【００８２】［プロセスカートリッジ］本実施例では、
感光ドラム１と、帯電ローラー２と、現像装置３とを、
外装によって各装置を統合してプリンター本体に対して
一緒に交換可能な一体型カートリッジ１０としてある。
１１・１１はプリンター本体側のプロセスカートリッジ
着脱案内・保持部材である。

【００８３】この一体型カートリッジ１０の場合は、現
像装置３に収容したトナーＴを使い切った時に、他の装
置もほぼ同時に寿命を迎えるよう設計されている。従っ
て、ユーザはカートリッジ１０内のトナーがある間は常
に安定した画像を得る事ができ、しかも一体型であるた
めに、その交換も容易に行う事ができるという利点があ
る。

【００８４】ここで、プロセスカートリッジとは、帯電
手段、現像手段またはクリーニング手段と電子写真感光
体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを
画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。
及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくと
も一つと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化
し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱
可能とするものである。更に、少なくとも現像手段と電
子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカー
トリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするも
のをいう。

【００８５】（２）感光ドラム１の非通紙領域部の低電
位化 図２は現像装置３の現像剤Ｔに含有させた導電性粒子ｍ
が現像装置３による感光ドラム１側の静電潜像のトナー
現像時に感光ドラム１側に移行するメカニズムを模式的
に表したものであり、静電潜像の画像部と非画像部への
導電性粒子ｍの飛翔移行については前述の従来装置（図
８）について図９で説明したことと全く同様である。

【００８６】そして、小サイズ転写材が通紙されると帯
電ローラー２上の長手に沿う導電性粒子分布が非通紙部
領域に対応する領域で高くなる事、帯電ローラー２上の
非通紙領域に対応する部分に過剰に供給されて堆積した
導電性粒子は耐久枚数が多くなると帯電ローラー２から
一部が剥がれ落ち、帯電不良が発生する事は前述の通り
である。

【００８７】これを回避するために本実施例では転写部
ｄに通紙される転写材サイズ（紙サイズ）を検知し、こ
の紙サイズ情報に応じて、帯電ローラー２による感光ド
ラム１の一様帯電処理面の非通紙部領域に対応する面部
分をレーザービームスキャナ５を利用して点灯時間の短
いレーザー光で走査露光処理（非通紙部露光Ｌ２）して
該非通紙部領域に対応する感光ドラム面部分の電位を通
紙部領域に対応する感光ドラム面部分の電位（＝帯電ロ
ーラー２による感光ドラム１の帯電電位、すなわち感光
ドラム暗電位Ｖｄ）よりも所定に低い電位にする。

【００８８】図３は露光手段であるレーザービームスキ
ャナ５のレーザー露光時間と感光ドラム上に形成される
潜像の様子を模式的に表した図である。

【００８９】（ａ）は画像形成時のレーザー光Ｌ１の１
ｄｏｔ発光時間ｔを表している。この１ｄｏｔ発光時間
ｔはレーザービームスキャナ５に含まれるポリゴンミラ
ーの面数、プロセススピード、解像度等によって異なる
が数１０ｎｓである。

【００９０】この１ｄｏｔ発光時間によって形成された
潜像の概念図が（ｂ）であり、この潜像は現像装置３に
よってトナー像として顕像化される。

【００９１】これに対して、非通紙部領域に対応する感
光ドラム面部分に対しては（ｃ）に示すような１ｄｏｔ
発光時間ｔ′でレーザー光Ｌ２が走査露光（非通紙部露
光）される。

【００９２】このレーザー光Ｌ２の１ｄｏｔ発光時間
ｔ′は画像形成時のレーザー光Ｌ１の１ｄｏｔ発光時間
ｔに比べると約１／２であり、充分な潜像を形成する事
はできない。その結果、非通紙部領域に対応する感光ド
ラム面部分の電位は（ｄ）に示すような浅い潜像が重な
り合うようになり、通紙部領域に対応する感光ドラム面
部分の電位（＝暗電位Ｖｄ）よりも所定に低い電位にな
る。

【００９３】その為、この非通紙部領域に対応する感光
ドラム面部分に対しては現像部ｃにおいてポジ性の導電
性粒子ｍは感光ドラム暗電位Ｖｄとのコントラストが小
さくなり、飛翔・付着し難くなる。

【００９４】図２はこのように感光ドラム１の非通紙部
領域に対応する面部分に対して発光時間ｔ′の短いレー
ザー光Ｌ２を照射した時の感光ドラム１上の電位に対し
て、現像部ｃにおいて、トナーＴおよび導電性粒子ｍが
どのように飛翔するかを模式的に表す図である。同図を
みて解るように、導電性粒子ｍは非通紙部においては感
光ドラム暗電位Ｖｄとのコントラストが小さくなり該感
光ドラム面部分には飛翔しにくくなっている。

【００９５】かくして、感光ドラム１の非通紙部に対応
する面領域の電位を感光ドラム暗電位Ｖｄよりも所定に
低く設定する事によって、感光ドラム１の非通紙部に対
応する面領域への現像装置３からの導電性粒子ｍの移行
量を、感光ドラム１の通紙部に対応する領域への現像装
置３からの導電性粒子ｍの移行量よりも所定に低く抑え
て、その結果として感光ドラム１と帯電ローラー２との
ニップ部ａの長手に沿う導電性粒子ｍの供給量を通紙部
に対応する領域と非通紙部に対応する領域の両領域間で
実質的にアンバランスなく一様化させて、非通紙部に対
応する帯電ローラー部分に対して通紙部に対応する帯電
ローラー部分よりも導電性粒子ｍが過剰に供給され、堆
積し、剥れ落ちることによる帯電不良等を防ぎ、通紙耐
久を通して安定した帯電を実現したものである。

【００９６】感光ドラム１面に上述の様な潜像を形成す
る事は連続通紙した際の紙間にも適用可能である。図４
は感光ドラム１上の感光面を連続面のように捕らえ、そ
こに小サイズ紙が連続通紙された様子を表したものであ
る。Ｓｇは印字領域、Ｓｐは通紙領域である。これらＳ
ｇ及びＳｐ以外の領域Ｓｄｒ（図中の斜線掛け部）が感
光ドラム１上の感光面と転写材Ｐが当接する事なく、転
写ニップ部ａすなわち帯電ローラーに導電性粒子ｍが過
剰に供給される領域である。即ち、前述の転写材Ｐの非
通紙部及び連続通紙した際の紙間である。この領域に対
して図２の（ｃ）に相当する露光Ｌ２を行う事によっ
て、この領域の暗電位を低くする事ができる。即ち、現
像部ｃにおいてこの感光ドラム面部分に対するポジ性の
導電性粒子ｍの飛翔を抑さえる事ができ、導電性粒子ｍ
が帯電ローラー２に対し過剰に供給される事を防ぐ事が
できる。

【００９７】更に、本実施例では小サイズ紙を検出する
検知手段１００（図１）と印字枚数との条件により、以
上説明したような非通紙部露光Ｌ２（紙間領域も含む）
を行っている。図５を用いて順に説明する。

【００９８】ｓｔｅｐ１：紙サイズを検知する ｓｔｅｐ２：紙サイズが小サイズでないときは非通紙部
露光Ｌ２を行わない ｓｔｅｐ３：ユーザーによって入力された通紙枚数を読
み取り、規定枚数以下なら非通紙部露光Ｌ２を行わない ｓｔｅｐ４：紙サイズが小サイズであり、規定枚数以上
の時、感光ドラム上の非通紙部を露光Ｌ２する このように本実施例では、導電性粒子ｍの帯電ローラ２
に対する供給が過剰になりやすい条件、即ち紙サイズと
通紙枚数を考慮した上で非通紙部露光Ｌ２を行っている
ので、感光ドラム１に対し過剰な露光を与える事による
光メモリー等の弊害を生ずる事なく、導電性粒子ｍが帯
電ローラー２に過剰に供給される事を避ける事ができ
る。

【００９９】〈第２の実施例〉（図６） 本実施例では露光手段であるレーザービームスキャナ５
が２つの光源を有するような構成になっている事を特徴
とする。

【０１００】本実施例における潜像形成プロセスは、第
１の実施例で用いた図４に示したような感光ドラム１上
の画像部（印字領域）Ｓｇにおいては第１走査光学系に
より画像形成露光用（画像露光用）のレーザー光Ｌ１に
よって露光して感光ドラム明電位（ＶＬ）を得（第
１）、非通紙部領域および連続通紙時の紙間領域では非
通紙部露光用のレーザー光Ｌ２（感光体上の後露光用）
によって露光して表面電位をＶｄ２とする。この時、非
通紙部露光用のレーザー光Ｌ２のレーザースポット径を
画像形成露光用のレーザー光Ｌ１のレーザスポット径よ
りも大きく設定することによって、バックグラウンド露
光によるムラを最小限にする。

【０１０１】本実施例では画像形成露光用及び非通紙部
露光用の光源として一つの素子の中に二つの発光点を有
する半導体レーザーチップを用い、このチップから出射
された二つのレーザービームを同じ光学系を通過させ、
感光体上に二つのビームを結像させる。結像位置は感光
体上の同じ位置でもかまわないし、意図的にずれた位置
に結像させることも可能である。また、二つのレーザー
ビームのスポット径を異ならせ、先に述べたように非通
紙部露光用レーザーのスポット径を大きくすることが可
能である。このようなレーザーチップを用いた場合に
は、コリメーター、走査光学系等の光学系は従来の電子
写真装置に用いられているものと全く同じものを使用で
き、更に二本のビームの光軸のアライメント等を考える
必要がないため、非常に安価でかつ安定した２ビーム光
学系を実現することができる。

【０１０２】本実施形態で用いた光学系と電子写真装置
について図６を用いて説明する。光学系は二つの発光点
８１ａ・８１ｂ（第１レーザー光源と第２レーザー光
源）を持つレーザーチップ８１、コリメーターレンズ８
２、並びに第１と第２の走査光学系を構成するポリゴン
スキャナ８３及び結像レンズ８４からなる。本実施形態
では、第１走査光学系と第２走査光学系は同一である。

【０１０３】レーザーチップ８１は半導体レーザーであ
り、同じ基板内に二つの電極を形成することによって活
性層内にレーザーの出射点が二つあり、それぞれから出
射されるレーザー光Ｌ１・Ｌ２の変調を別々に行うこと
が可能である。この二つの出射点が第１レーザー光源８
１ａ及び第２レーザー光源８１ｂをなす。

【０１０４】二つのレーザービームＬ１・Ｌ２のスポッ
ト径はレーザーチップ８１の特性と走査光学系８３・８
４によって決定されるが、本実施形態では二つのビーム
Ｌ１・Ｌ２は同じ光学系を通過するため、レーザーチッ
プ８１の特性によって感光体上に結像されたビームスポ
ットの比が決定される。

【０１０５】感光体上の画像形成露光用レーザービーム
Ｌ１のビームスポットは形成する電子写真画像の解像度
から決まり、本実施例では６００ｄｐｉの解像度で画像
形成を行うため感光体上のビームスポットは５０×４０
μｍとする必要があり、これに適した画像形成露光用の
レーザーチップ８１、走査光学系８３・８４を設計し
た。

【０１０６】これに対して非通紙部露光用のレーザービ
ームＬ２の目的は、導電性粒子を過剰に供給するのを避
けるため、感光体上の非通紙部の電位をＶｄ２として均
一に照射することであるから、ビームスポットは画像形
成露光用のレーザービームＬ１のスポットよりも大きけ
ればいくつでも構わない。むしろ、非通紙部露光用のレ
ーザービームＬ２を絞ってしまうと、スキャナのピッチ
ムラによって非通紙部露光用のレーザービームＬ２の分
布が不均一になってしまい、電位ムラを引き起こすとい
う問題も生じる。このような非通紙部露光の不均一を防
止するためには、非通紙部露光用のレーザービームＬ２
のスポット径はむしろ大きい方が望ましい。本実施形態
では感光体上での非通紙部露光用レーザースポット径が
１５０×１２０μｍとなるようにレーザーチップを設計
してある。

【０１０７】以上説明したような構成のレーザービーム
スキャナ５（露光装置）を用いて、第１の実施例で用い
た図４に示したような感光ドラム１上の非通紙部領域お
よび連続通紙時の紙間領域では非通紙部露光用のレーザ
ー光Ｌ２によって露光し表面電位をＶｄ２とする事によ
って、第１の実施例で説明したように導電性粒子を感光
ドラム１における通紙幅外の領域および連続通紙時の紙
間領域にポジ性の導電性粒子ｍの飛翔を抑さえる事がで
き、導電性粒子ｍが帯電ローラー２に対し過剰に供給さ
れる事を防ぐ事ができる。

【０１０８】〈その他〉 １）像担持体は安定して均一に直接注入帯電を行なうた
めに表面抵抗が１０⁹〜１０¹⁴Ω・ｃｍ表面層をもつこ
とが望ましい。

【０１０９】図７は表面に電荷注入層を設けた感光体の
層構成模型図である。即ち該感光体１は、アルミドラム
基体（Ａｌドラム基体）１ａ上に、下引き層１ｂ、正電
荷注入防止層１ｃ、電荷発生層１ｄ、電荷輸送層１ｅの
順に重ねて塗工された一般的な有機感光体に電荷注入層
１ｆを塗布することにより、帯電性能を向上したもので
ある。

【０１１０】電荷注入層１ｆは、バインダーとしての光
硬化型のアクリル樹脂に、導電性粒子（導電フィラー）
としてのＳｎＯ₂ 超微粒子１ｇ（径が約０．０３μ
ｍ）、４フッ化エチレン樹脂（商品名テフロン）などの
滑剤、重合開始剤等を混合分散し、塗工後、光硬化法に
より膜形成したものである。

【０１１１】電荷注入層１ｆとして重要な点は、表層の
抵抗と表面エネルギーにある。電荷の直接注入による帯
電方式においては、感光体側の抵抗を下げることでより
効率良く電荷の授受が行えるようになる。一方、静電潜
像を一定時間保持する必要があるため、電荷注入層１ｆ
の体積抵抗値としては１×１０⁹ 〜１×１０¹⁴（Ω・ｃ
ｍ）の範囲が適当である。

【０１１２】また電荷注入層１ｆに滑材を含有させてあ
ることで、感光体の表面エネルギーが小さくなる。その
ためトナーが転写材に移動しやすく、紙粉も感光体に付
着しにくいため、接触帯電部材はトナーや紙粉などに汚
染が低減され、長期にわたり帯電ローラーの帯電能が維
持される。更に導電性粒子と感光体との摩擦力が小さく
なるため、感光体の削れが大幅に低減される。

【０１１３】電荷注入層１ｆを用いていない場合でも、
例えば電荷輸送層１ｅが上記の抵抗範囲にある場合も同
等の効果がえられる。表層の体積抵抗が約１０¹³Ω・ｃ
ｍであるアモルファスシリコン感光体も同等の効果がえ
られる。

【０１１４】２）可撓性の接触帯電部材２は帯電ローラ
ーの他に、ファーブラシ、フェルト、布などの形状・材
質のものも使用可能である。また各種材質のものの組み
合わせでより適切な弾性、導電性、表面性、耐久性のも
のを得ることもできる。

【０１１５】３）帯電部材に印加する帯電バイアスは交
番電圧成分（ＡＣ成分、周期的に電圧値が変化する電
圧）を含むものであってもよい。交番電圧成分の波形と
しては、正弦波、矩形波、三角波等適宜使用可能であ
る。直流電源を周期的にオン／オフすることによって形
成された矩形波であってもよい。

【０１１６】４）画像形成装置の場合において、像担持
体としての感光体の帯電面に対する情報書き込み手段と
しての像露光手段は実施例のレーザー走査手段以外に
も、例えば、ＬＥＤのような固体発光素子アレイを用い
たデジタル露光手段であってもよい。ハロゲンランプや
蛍光灯等を原稿照明光源とするアナログ的な画像露光手
段であってもよい。要するに、画像情報に対応した静電
潜像を形成できるものであればよい。

【０１１７】５）像担持体は静電記録誘電体などであっ
てもよい。この場合は該誘電体面を一様に帯電した後、
その帯電面を除電針ヘッドや電子銃等の除電手段で選択
的に除電して目的の画像情報に対応した静電潜像を書き
込み形成する。また非通紙部領域の電位を低める処理を
行なう。

【０１１８】６）一般的に、静電潜像の現像方法は、非
磁性トナーについてはこれをブレード等でスリーブ等の
現像剤担持搬送部材上にコーティングし、磁性トナーに
ついてはこれを現像剤担持搬送部材上に磁気力によって
コーティングして搬送して像担持体に対して非接触状態
で適用し静電潜像を現像する方法（１成分非接触現像）
と、上記のように現像剤担持搬送部材上にコーティング
したトナーを像担持体に対して接触状態で適用し静電潜
像を現像する方法（１成分接触現像）と、トナー粒子に
対して磁性のキャリアを混合したものを現像剤（２成分
現像剤）として用いて磁気力によって搬送して像担持体
に対して接触状態で適用し静電潜像を現像する方法（２
成分接触現像）と、上記の２成分現像剤を像担持体に対
して非接触状態で適用し静電潜像を現像する方法（２成
分非接触現像）との４種顛に大別される。

【０１１９】７）また実施例の画像形成装置はクリーナ
レスの装置であるが、画像形成装置は転写後の像担持体
面から転写残トナーを捕集除去する専用のクリーニング
装置を具備している装置であってもよい。この場合も、
現像装置から像担持体に供給される導電性粒子は細かい
から、転写残トナーはクリーニング装置で捕獲される
が、導電性粒子は比較的容易にクリーニング装置のクリ
ーニングブレードをくぐり抜けて帯電ニップ部に持ち運
ばれて帯電部材に供給される。

【０１２０】８）転写手段は実施形態例のローラー転写
に限られず、ブレード転写、ベルト転写、その他の接触
転写帯電方式であってもよういし、コロナ帯電器を使用
した被接触転写帯電方式でもよい。

【０１２１】９）転写ドラムや転写ベルトなどの中間転
写体を用いて、単色画像形成ばかりでなく、多重転写等
により多色、フルカラー画像を形成する画像形成装置に
も本発明は適用できる。

【０１２２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、像
担持体を所定の極性・電位に一様に帯電する帯電手段と
して導電性粒子を用いた接触帯電手段を採用し、帯電部
材と像担持体との接触ニップ部に対する導電性粒子の供
給を現像手段から行なう構成の画像形成装置において、
像担持体の非通紙部に対応する面領域の電位を帯電手段
による像担持体の所定の帯電電位よりも所定に低く設定
する事によって、像担持体の非通紙部に対応する面領域
への現像手段からの導電性粒子の移行量を、像担持体の
通紙部に対応する領域への現像手段からの導電性粒子の
移行量よりも所定に低く抑えて、その結果として像担持
体と帯電部材とのニップ部の長手に沿う導電性粒子の供
給量を通紙部に対応する領域と非通紙部に対応する領域
の両領域間で実質的にアンバランスなく一様化させて、
非通紙部に対応する帯電部材部分に対して通紙部に対応
する帯電部材部分よりも導電性粒子が過剰に供給され、
堆積し、剥れ落ちることによる帯電不良等を防ぎ、通紙
耐久を通して安定した帯電を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施例の画像形成装置の概略構成模型
図

【図２】 現像装置から感光ドラムへの導電性粒子の移
行を説明する図

【図３】 画像形成露光と潜像電位、非通紙部露光と非
通紙部の露光後電位の説明図

【図４】 非通紙部露光の説明図

【図５】 制御系のフローチャ−ト

【図６】 ２ビームタイプの走査走査光学系（レーザー
ビームスキャナ）の構成模型図

【図７】 電荷注入層を具備させた感光体の層構成模型
図

【図８】 従来例の画像形成装置の概略構成模型図

【図９】 現像装置から感光ドラムへの導電性粒子の移
行を説明する図

【図１０】 感光ドラムから転写材への導電性粒子の付
着移行の説明模型図

【図１１】 帯電領域、現像領域、小サイズ通紙領域、
非通紙部領域の関係を示した模式図

【符号の説明】 １・・像担持体、２・・帯電ローラー、３・・現像装
置、４・・転写ローラー、５・・露光装置（レーザービ
ームスキャナ）、６定着装置、７・・給紙部、１０・・
プロセスカートリッジ、Ｓ１〜Ｓ３・・高圧電源、Ｐ・
・転写材、ｍ・・導電性粒子（帯電促進粒子）、Ｔ・・
現像剤（トナー）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０２ Ｇ０３Ｇ 15/16 １０３ ５０７ 21/00 ３７２ 15/16 １０３ 15/08 ５０７Ｂ (72)発明者 清水 康史 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 吉田 雅弘 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 大羽 浩幸 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 CC05 DD03 DD16 EE12 2H027 DA45 DC10 EC10 EC12 ED02 ED03 ED07 ED16 ED24 EE02 EE03 EE04 EF09 EF12 FA32 FA33 FA35 ZA01 2H032 AA05 BA12 BA29 CA13 2H076 AB05 AB06 AB16 CA16 CA18 2H077 AA37 AC16 AD06 AD13 AD17 AD31 AD36 BA07 EA13 EA16 GA01 GA17

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体と、 前記像担持体とニップを形成する帯電部材を有し、少な
   くとも前記ニップ部に導電性粒子を介在させて前記像担
   持体を所定の電位に帯電する帯電手段と、 前記像担持体の帯電面に静電潜像を形成する画像情報書
   き込み手段と、 前記静電潜像をトナーと導電性粒子を含む現像剤により
   トナー像として可視化する現像手段と、 前記トナー像を被転写部材に転写する転写手段と、 を有し、前記現像剤に含有させた前記導電性粒子が前記
   現像手段による前記静電潜像の現像時に前記像担持体の
   面に付着して前記ニップ部に持ち運ばれることで該ニッ
   プ部に対する導電性粒子の供給がなされる画像形成装置
   において、 前記転写手段の転写部における非通紙部に対応する像担
   持体面領域の電位を前記帯電手段による像担持体の所定
   の帯電電位より低く設定する事を特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 前記画像情報書き込み手段が露光手段で
   あり、該露光手段が、前記帯電手段により所定の電位に
   帯電された像担持体の、前記転写手段の転写部における
   非通紙部に対応する面領域を画像形成時より短い時間で
   露光する事により該像担持体面領域を前記帯電手段によ
   る像担持体の所定の帯電電位より低く設定する事を特徴
   とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記帯電手段により所定の電位に帯電さ
   れた像担持体の、前記転写手段の転写部における非通紙
   部に対応する面領域を露光して該像担持体面領域を前記
   帯電手段による像担持体の所定の帯電電位より低く設定
   する専用の露光手段を有する事を特徴とする請求項１に
   記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記転写手段の転写部に通紙される被転
   写部材の通紙方向に直交する方向の長さを検出する検出
   手段を有する事を特徴とする請求項１から３の何れか１
   つに記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記帯電部材に印加する電圧がＤＣ成分
   のみである事を特徴とする請求項１から４の何れか１つ
   に記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記導電性粒子の粒子抵抗が１０¹²Ω・
   ｃｍ〜１０^−１Ω・ｃｍであり、粒径が１０μｍ〜１０
   ｎｍである事を特徴とする請求項１から５の何れか１つ
   に記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記帯電部材は前記像担持体に対してカ
   ウンターで回転する事を特徴とする請求項１から６の何
   れか１つに記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記帯電部材は導電性と弾性を有した表
   面を備え、前記導電性粒子を担持する導電性粒子担持体
   により構成される事を特徴とする請求項１から７の何れ
   か１つに記載の画像形成装置。