JPH08185100A

JPH08185100A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH08185100A
Application number: JP6328767A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Hayakawa; 尚志早川; Katsumi Adachi; 克己足立
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 1996-07-16
Anticipated expiration: 2015-10-23
Also published as: JP3100852B2; CN1079963C; CN1144349A; US5689778A; DE19542401A1

Abstract

(57)【要約】【構成】接触型の帯電器２を備えたクリーナ・レス・
プロセスのレーザ・ビーム・プリンタであって、帯電器
２と書込みヘッドとの間に、感光体１の表面と接触し
て、トナー分散捕捉部材３が設けられている。トナー分
散捕捉部材３は、感光体１上の残留トナーを分散すると
共に捕捉し、一時的に保持するようになっている。【効果】クリーナ・レス・プロセスの画像形成装置に
接触型の帯電器２を用いた場合に、帯電器２が残留トナ
ーをパターン化することにより生じる画質低下を阻止し
て、画質を向上させる。その結果、小型、現像剤リサイ
クル可能、高メンテナンス性、かつ、高画質の画像が得
られるといった優れた画像形成装置を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式により画
像を形成する、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子写真方式を使用した画像形成
装置における作像プロセスは、像担持体である感光体表
面を均一に帯電する帯電工程、感光体表面へ光を照射し
て静電潜像を形成する露光工程、上記静電潜像をトナー
によって可視化する現像工程、現像によって得られたト
ナー像を用紙上に転写する転写工程、感光体表面の残留
トナーを除去するクリーニング工程のほぼ５工程からな
る。

【０００３】上記した帯電工程には帯電器、露光工程に
は書き込みヘッド、現像工程には現像装置、転写工程に
は転写器等の装置が使用されると共に、上記のクリーニ
ング行程においては、クリーニングブレードと廃トナー
ボックスとからなるクリーニング装置が用いられる。ク
リーニング装置では、感光体の表面にクリーニングブレ
ードを押し当てて感光体表面から残留トナーを削剥、除
去し、除去された残留トナーを、廃トナーボックスにて
収容して集積し、後に廃棄するようになっている。

【０００４】ところが、このようなクリーニング装置を
備えた画像形成装置においては、装置内に廃トナーボッ
クスを備えるための大きな収納スペースの確保と、集積
した廃トナーを廃棄するための定期的なメンテナンスと
が必要であり、装置本体の小型化やメンテナンス性の向
上を図れないといった不具合を有していた。

【０００５】そこで、これらの不具合を解決すると共
に、資源の有効利用が可能であるという理由により、現
像装置にトナーの回収機能を持たせた、残留トナーのク
リーナ・レス・プロセスが積極的に開発されている。ク
リーナ・レス・プロセスでは、転写後の残留トナーが感
光体表面に付着した状態で帯電・露光が行なわれ、静電
潜像が形成される。そして、現像工程において、今回の
露光が行われた露光部に対し、既に存在する残留トナー
に加えて現像清掃装置から新たなトナーが供給されて、
現像が行なわれ、一方未露光部に存在する残留トナーは
現像清掃装置側に飛翔し、現像槽内に回収されて、つま
りは、未露光部の残留トナーのクリーニング、およびリ
サイクルが実施される。

【０００６】現像工程において同時に行なわれる、露光
部の現像および未露光部のクリーニングは次のような原
理によるものである。すなわち、反転現像法において
は、表面電位が０近くにまで低下した露光部に対し、感
光体（未露光部）の帯電電位よりも低い値の電圧が印加
された現像清掃装置から、同極性に帯電したトナーが供
給されて現像が行なわれるが、この際、感光体の未露光
部に存在する残留トナーは、この感光体と帯電器との電
位差によって、感光体から現像清掃装置へと飛翔し、現
像槽内に回収される。

【０００７】このように、残留トナーをリサイクル利用
できれば、廃トナーボックスの装備およびそれに付随し
たメンテナンスが不要となるわけであり、つまりは、資
源の有効利用、装置本体の小型化およびメンテナンス性
の向上を同時に図ることが可能となるわけである。

【０００８】ところが、上記したクリーナ・レス・プロ
セスの場合、転写残のトナーが前回の画像を残したその
ままの形（パターン）で帯電部、露光部へ送られてくる
と、帯電部ではそのパターン部分のために感光体表面を
均一に帯電できす、また、露光部ではパターン部分の露
光が遮られたりして鮮明な静電潜像が描けない。そのた
め、次回の画像形成時にそのパターンがメモリ画像とし
て残り、次の画像に影響を及ぼし、画像が不鮮明になり
画質が低下するという問題点がある。

【０００９】そこで、このような問題に鑑みて、例え
ば、特開昭６２−２０３１８２号公報、および特開昭６
３−２４１５８７号公報には、転写部と帯電部との間
に、攪乱（非パターン化）手段が設けられた画像形成装
置が開示されている。これによれば、転写後の残留トナ
ーによるパターンを帯電工程に至る前に、攪乱手段にて
感光体上で攪乱させて散らし、非パターン化すること
で、残留トナーによるメモリ画像の形成を回避するよう
になっている。

【００１０】一方、今日、帯電工程において感光体表面
を帯電させる帯電装置に関しては、非接触すなわち放電
型の帯電装置に替わって、接触型の帯電装置が積極的に
導入、開発されるようになってきている。これは、コロ
ナ帯電器に代表される放電型の帯電装置が、次のような
問題点を有しているためである。感光体を帯電させるために必要な印加電圧が高電圧
であるので、電流のリークを防止すべく、帯電器自体が
大型化する。帯電効率が低いので、消費する電力量が大きい。感光体に向かって放電する際に、大気中の酸素分子
がイオン化してオゾン（Ｏ₃）が発生するので、装置構
成部材の性能劣化がもたらされる。さらに、環境衛生上、このオゾンを除去するための
装置を設ける必要があり、装置本体の小型化を図り難
い。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た残留トナーをリサイクル利用するクリーナ・レス・プ
ロセスの画像形成装置に、帯電装置として上記〜の
課題を解決し得る接触型の帯電器を用いた場合、上記の
特開昭６２−２０３１８２号公報、および特開昭６３−
２４１５８７号公報において開示されている構成では、
次のような新たな問題が生じる。

【００１２】すなわち、感光体表面に残留トナーが付着
した状態で帯電器に接触するため、図７に示すように、
帯電器に残留トナーが付着してしまい、この帯電器に付
着、堆積した負極性の残留トナーＴｒが、帯電器への負
極性電圧の印加により、残留トナーＴｒおよび帯電器間
に生じる電気的反発力から、再び、感光体上へ跳ね返さ
れて集積する。すると、帯電工程に至る前に攪拌手段に
て残留トナーを非パターン化したが、ここで新たな帯電
器によるパターンが形成されてしまい、この状態で露光
工程を通されると、前記した転写後の残留トナーによる
パターンと同様に露光障害が起こり、この帯電器による
パターンがメモリ画像として次の画像に影響を及ぼし、
画質が低下することとなる。

【００１３】また、特に、図８に示すように、帯電器に
交流電圧が印加されている場合は、この帯電器から感光
体上に飛翔する残留トナーの量は、交流電圧の周期に同
期して、増減したものとなる。すなわち、感光体の表面
電位が、帯電器への印加電圧より低い値のとき、帯電器
に付着した負極性の残留トナーは感光体上へ戻り易く、
帯電器への印加電圧値が負極側にピークのとき、感光体
上に飛翔する残留トナー量もピークとなる。この場合、
上述したように、反転現像法において、原理的に現像器
側へ返されるはずの感光体上の残留トナーが、その残留
量が多すぎるがために、完全には現像器側へ飛翔せず
に、一部、感光体上に残ってしまう。そして、転写工程
において、そのまま転写されることになる。その結果、
図９に示すように、出力された白地画像上には、用紙搬
送方向に対して垂直に黒筋の走る、いわゆるカブリ現象
が発生する。この黒筋は、感光体の周速度から計算でき
る周期に一致して現れたものとなる。あるいは、グレー
調画像を出力した場合には、用紙搬送方向に対して垂直
に走る、広範囲に広がる白抜け欠陥が現れることにな
る。

【００１４】このように、残留トナーのリサイクル利用
ができて、しかも、帯電装置として接触型の帯電器を用
いた画像形成装置は、従来の手段、方法を組み合わせた
だけでは、良好な画質を有する画像を得ることはできな
い。

【００１５】また、接触型の帯電装置、特にブラシ型帯
電器においては、感光体表面に対する均一な電位の付与
を行い難く、その結果、画質が低下するといった問題を
有している。

【００１６】即ち、ブラシ型帯電器における、感光体表
面と接触して帯電を行なうブラシ部の形状、および電気
的特性（例えば、抵抗値や誘電率等）は不均一性を有し
ており、そのため、感光体表面を均一に帯電することが
できない。感光体の帯電電位が不均一である場合、図１
０に示すように、形成された黒地画像には、微小な白筋
が用紙搬送方向と平行に走る、いわゆる白抜けという欠
陥現象が出現することになり、画質が低下する。尚、こ
の現象は、帯電器への印加電圧が直流電圧のみであると
きに顕著である。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の請求項１に記載の画像形成装置は、像担
持体の周囲に、像担持体の表面を帯電させる帯電手段
と、帯電された像担持体の表面を露光して静電潜像を形
成する露光手段と、像担持体の表面に形成された静電潜
像に現像剤を付与して可視化する一方、像担持体上の残
留トナーを回収する機能を有する現像清掃手段と、可視
化された像を被転写材に転写する転写手段とを備える画
像形成装置において、上記像担持体の周囲で、かつ帯電
手段と露光手段との間に、像担持体上に残留する現像剤
を分散させる現像剤分散手段が設けられていることを特
徴としている。

【００１８】本発明の請求項２記載の画像形成装置は、
請求項１記載の画像形成装置において、上記現像剤分散
手段は、一次的に現像剤を保持し、保持した現像剤を非
画像形成時に再び像担持体上に戻すようになっているこ
とを特徴としている。

【００１９】本発明の請求項３記載の画像形成装置は、
請求項２記載の画像形成装置において、上記現像剤分散
手段は、像担持体の表面と接触する導電性の接触部材
と、現像剤と同一極性であり、かつ、像担持体の帯電電
位が、上記現像清掃手段の帯電電位より高くなるような
電圧を、上記接触部材に印加する電圧印加手段とを有す
ることを特徴としている。

【００２０】上記の課題を解決するために、本発明の請
求項４記載の画像形成装置は、像担持体の周囲に、像担
持体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電された像担持
体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、像
担持体の表面に形成された静電潜像に現像剤を付与して
可視化する現像手段と、可視化された像を被転写材に転
写する転写手段とを備える画像形成装置において、上記
像担持体の周囲で、かつ帯電手段と露光手段との間に、
上記像担持体の表面と接触する導電性の接触部材と、像
担持体の所望の帯電電位より接触部材が像担持体を帯電
する際の帯電開始電圧分低い値の電圧を上記接触部材に
印加する電圧印加手段とを有する帯電電位是正手段が設
けられていることを特徴としている。

【００２１】

【作用】請求項１の構成によれば、帯電工程を経た像担
持体上に残留する現像剤は、像担持体の周囲で、かつ帯
電手段と露光手段との間に設けられた現像剤分散手段に
より分散され、集積密度が薄められる。したがって、た
とえ現像清掃手段を用いたクリーナ・レス・プロセスの
画像形成装置に、帯電手段として接触型の帯電器を用
い、接触型の帯電器により像担持体表面に残留現像剤の
パターンが形成されたとしても、露光手段に至る前に残
留現像剤のパターンは散らされ均一に広げられ、露光を
良好に行なうことができる。その結果、帯電器による残
留現像剤のパターンがメモリ画像として次の画像に影響
を及ぼし、画質が低下するような事態は招来されず、画
質が向上する。

【００２２】また、従来のクリーナ・レス・プロセスの
画像形成装置に接触型の帯電器を用い、帯電器に交流電
圧が印加されている場合は、この帯電器から像担持体上
に飛翔する残留現像剤の量は、交流電圧の周期に同期し
て増減したものとなり、像担持体上に集積される現像剤
の量が余りにも多くなると、原理的に現像清掃手段側へ
返されるはずの像担持体上の残留現像剤が、その残留量
が多すぎるがために、完全には現像清掃手段側へ飛翔せ
ずに、一部像像担持体上に残ってしまい、その結果、出
力された白地画像に用紙搬送方向に対して垂直に黒筋の
走る、いわゆるカブリ現象が発生したり、あるいは、グ
レー調画像を出力した場合には、用紙搬送方向に対して
垂直に走る、広範囲に広がる白抜け欠陥が現れることが
あった。しかしながら、このような大きな残留現像剤の
集積も、現像剤分散手段にて散らされ均一に広げられる
ので、像担持体上から効率よく回収される。その結果、
上記したカブリ現象や白抜け欠陥の発生が防止され、画
質が向上する。

【００２３】請求項２の構成によれば、像担持体上の残
留現像剤は、現像剤分散手段により一次的に保持され、
その後非画像形成時に再び像担持体上に戻され、次の現
像工程において回収されて、再利用が図られるようにな
る。したがって、露光手段にて露光される際は、恰もク
リーニング装置にて残留現像剤が回収されたかの如く残
留現像剤のない像担持体表面となり、その結果、上記し
た請求項１の構成による作用に加えて、従来のクリーニ
ング装置のような大がかりで低メンテナンス性のクリー
ニング装置を設けずとも、より一層露光を良好に行なう
ことができる。しかも、保持した現像剤は、非画像形成
時に像担持体上に戻されるので、この戻された現像剤に
より露光が妨げられることもない。

【００２４】そして、このような現像剤分散手段は、例
えば請求項３に記載した構成により、容易かつ確実に実
現できる。即ち、請求項３の構成によれば、接触部材が
像担持体に接触し、機械的作用により像担持体表面から
残留現像剤を除去し、付着させる。接触部材に付着した
現像剤は、電圧印加手段から接触部材に現像剤と同一極
性の電圧が印加されることで、接触部材と現像剤との間
の電気的反発力を利用して、再び像担持体上へ返される
こととなる。そして、ここで電圧印加手段から接触部材
に対して印加される電圧は、像担持体の帯電電位が現像
清掃手段の帯電電位より高くなるような値であるので、
像担持体上に返った現像剤は、露光部への現像が行なわ
れる際に、この像担持体と現像清掃手段との間の電位差
から、現像清掃手段に戻されて、現像剤の再利用が可能
となるわけである。

【００２５】請求項４の構成によれば、帯電電位是正手
段は、像担持体の表面に接触する接触部材と、像担持体
の所望の帯電電位より接触部材が像担持体を帯電する際
の帯電開始電圧分低い値の電圧を上記接触部材に印加す
る電圧印加手段とを有し、この電圧印加手段により上記
の電圧が印加されている接触部材と像担持体との間に
は、帯電開始電圧以上の電圧差が生まれる。この帯電開
始電圧以上の電圧差があれば、両者間の高い電圧を有す
る方から低い電圧を有する方へ帯電（場合によっては除
電）されることとなる。したがって、像担持体表面にお
ける局所的に高い電位が、所望の電位に除電され、帯電
手段によって帯電された像担持体の電位の不均一を是正
することができる。

【００２６】これにより、たとえ帯電手段にブラシ型帯
電器を用い、像担持体と接触して帯電を行なうブラシ部
の形状、および電気的特性（例えば、抵抗値や誘電率
等）は不均一性を有しており、そのために像担持体表面
を均一に帯電することができなかったとしても、前述し
た黒地画像に微小な白筋が用紙搬送方向と平行に走る白
抜け現象の発生が防止され、画質が向上する。

【００２７】

【実施例】

〔実施例１〕請求項１に記載の発明の一実施例について
図１ないし図２に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。

【００２８】本実施例の画像形成装置としてのレーザ・
ビーム・プリンタは、図２に示すように、ほぼ中央部
に、例えば有機材料からなるドラム状の感光体（像担持
体）１を備えている。感光体１は、矢印Ａ方向に回転可
能であり、感光体１の周囲には、帯電器（帯電手段）
２、トナー分散捕捉部材（現像剤分散手段）３、書込み
ヘッド（露光手段）４、現像清掃装置（現像清掃手段・
現像手段）５、および転写ローラ（転写手段）６が回転
方向に沿って順に設けられている。

【００２９】帯電器２は、感光体１の表面を所定の電位
に帯電させるものである。図１に示すように、本実施例
においては、帯電器２はローラ型のブラシ帯電器が用い
られている。帯電器２は矢印Ｂ方向に回転可能であり、
ブラシ部２ａは、例えば導電性カーボンを分散させたレ
ーヨン繊維（ユニチカ（株）製）等の導電性繊維からな
る。また、帯電器２には、直流電源２ｂと交流電源２ｃ
とにより直流電圧に交流電圧が重畳された負極性の電圧
が印加されている。そして、ブラシ部２ａの先端部が感
光体１の表面と接触することにより、感光体１が帯電さ
れる。

【００３０】トナー分散捕捉部材３は、後述の転写ロー
ラ６を経た後に、感光体１の表面に残ったトナー（以
下、残留トナーと称する）を分散すると共に、一時的に
保持するものであり、場合によっては分散のみ行なうも
のである。その形状は、感光体１の幅方向に細長い平ブ
ラシ様を成している。すなわち、感光体１の幅と同じ長
さの短冊状の基板に、ブラシ部３ａとして、帯電器２の
ブラシ部２ａに使用されているのと同様の導電性繊維が
ブラシ状に配されている。そして、ブラシ部３ａの先端
部が感光体１の表面と摺接して、残留トナーを分散し、
かつ捕捉して一次的に保持するようになっている。本実
施例においては、このトナー分散捕捉部材３は電気的に
フローティング状態にある。つまりは、ブラシ部３ａに
導電性の素材が使用されているものの、実質的には絶縁
体であり、したがって、ブラシ部３ａに絶縁性の素材を
適用した場合と変わりはない。

【００３１】書込みヘッド４は、帯電器２により所定電
位に帯電している感光体１の表面にレーザ光４ａを照射
して露光し、静電潜像を形成するものである。

【００３２】現像清掃装置５は、感光体１の表面に形成
された静電潜像にトナーを供給して現像すると共に、感
光体１上の余分な残留トナーを回収するものである。現
像清掃装置５には、マグネットローラ５ａが設けられて
おり、トナーを感光体１と対面する位置に向けて搬送す
る。トナーは、トナータンク５ｂ内で攪拌羽５ｃにより
攪拌されてから、供給ローラ５ｄにて、適宜、現像槽５
ｅ内へ供給され、撹拌ローラ５ｆにて撹拌された後に、
マグネットローラ５ａ上に担持されて、マグネットロー
ラ５ａの回転により、現像領域に搬送される。また、マ
グネットローラ５ａは、感光体１上の残留トナーを現像
槽５ｅ内に回収する機能を備えられており、このため、
マグネットローラ５ａには、図示しない電源から感光体
１の帯電電位と同じ極性のバイアス電圧が印加されてい
る。

【００３３】転写ローラ６は、上記現像によって感光体
１の表面に得られたトナー像を記録媒体としての用紙上
に転写させるものである。この転写ローラ６には、正極
性の電圧が印加されている。

【００３４】また、現像清掃装置５の一方側（図２にお
いては、右側）には、用紙カセット７が設けられてい
る。用紙カセット７と感光体１との間には、給紙ローラ
８、搬送ローラ９・１０およびレジストローラ１１が配
設されており、用紙を感光体１に搬送する。

【００３５】上記の用紙搬送側と感光体１を挟んで対向
する側（図２においては、左側）には、定着装置１２、
搬送ローラ１３・１４および排紙部１５が設けられてい
る。定着装置１２は、ヒータ１２ｃを内蔵したヒートロ
ーラ１２ａと、圧力ローラ１２ｂとを有しており、転写
ローラ６を経た用紙を、これら両ローラ１２ａ・１２ｂ
間に挟み込んで搬送する間に、用紙上のトナーを用紙に
溶融定着させるものである。そして、トナーが定着され
た用紙、すなわち画像形成済の用紙は、搬送ローラ１３
・１４により、排紙部１５へ排出される。排紙部１５
は、スタックガイド１６を有し、排出された用紙を整え
て収容する。

【００３６】さらに、レーザ・ビーム・プリンタの下部
には、コントローラ１７とエンジンコントローラ１８と
が備えられている。コントローラ１７は図示しないホス
トコンピュータから伝送された画像データに、レーザ・
ビーム・プリンタでの画像形成のために必要な処理を施
すものである。エンジンコントローラ１８は、上記ホス
トコンピュータから画像形成開始の指令信号が入力され
たときに、この処理のために各部の作動を制御するもの
である。

【００３７】次に、上記の構成を備えたレーザ・ビーム
・プリンタにおける画像形成動作について説明する。

【００３８】画像形成開始の信号が入力されると、感光
体１が矢印Ａ方向に回転を開始する。一方、帯電器２に
は、直流電源２ｂからの−７５０（Ｖ）の直流電圧に、
交流電源２ｃからのピーク間電圧７００（Ｖ）、周波数
５０Ｈｚの交流電圧が重畳された負極性の電圧が印加さ
れる。そして、帯電器２のブラシ部２ａが感光体１の表
面と接触しながら矢印Ｂ方向に回転することにより、感
光体１の表面は、ほぼ一様に−６００（Ｖ）に帯電され
る。

【００３９】感光体１のこの帯電領域が、トナー分散捕
捉部材３を経て、次の書込みヘッド４に達すると、画像
情報に応じたレーザ光４ａが照射され、露光されて、表
面電位の減少した静電潜像が形成される。

【００４０】そして、現像清掃装置５においては、この
静電潜像が形成された領域に対して、−３００（Ｖ）の
バイアス電圧が印加されたマグネットローラ５ａから、
負極性のトナーが供給される。このときのマグネットロ
ーラ５ａに印加される電圧の値−３００（Ｖ）は、トナ
ーがマグネットローラ５ａから感光体１の表面電位の減
少した静電潜像上に飛翔するのに充分な値である。した
がって、トナーが感光体１の表面の上記静電潜像へ付着
して、トナー像が形成される。

【００４１】形成されたトナー像は、レジストローラ１
１から所定のタイミングにて供給された用紙に、トナー
と反対極性、すなわち正極性の電圧が印加されている転
写ローラ６により転写される。この用紙は、用紙カセッ
ト７から給紙ローラ８にて送り出された後、搬送ローラ
９・１０にて搬送され、レジストローラ１１に保持され
ていたものである。

【００４２】トナー像が転写された用紙は、定着装置１
２にて処理された後、搬送ローラ１３・１４にて排紙部
１５に搬送される。

【００４３】一方、感光体１は、図示しない除電ランプ
により表面全体を照射され、帯電が除去されて、１回目
の画像形成工程を終了する。尚、このとき、感光体１の
表面には、転写ローラ６を経た後の、転写されずに残っ
た残留トナーが存在している。

【００４４】続いて２回目の画像形成開始の信号が入力
されると、前回と同様に、まず、感光体１が回転を開始
する。このとき、感光体１の残留トナーの存在領域が帯
電器２に達すると、残留トナーは、帯電器２のブラシ部
２ａと接触し、帯電器２の矢印Ｂ方向の回転により、機
械的に掻き捕られて、そのままこのブラシ部２ａに付着
する。そして、帯電器２への給電が行なわれて、感光体
１の表面が負極に帯電される。このとき、帯電器２のブ
ラシ部２ａに付着していた残留トナーは、再び、感光体
１上に返される。これは、帯電器２への給電により、ブ
ラシ部２ａが負極に帯電して、残留トナーと同極性とな
り、ブラシ部２ａと残留トナーとの間に電気的反発力が
生じるためである。そして、その反発力は、帯電器２へ
の給電の瞬間が最も大きく、したがって、このとき、帯
電器２に付着していたより多くの残留トナーが、感光体
１上へ飛翔する。

【００４５】次に、トナー分散捕捉部材３に達すると、
この感光体１上の残留トナーによるパターンは、トナー
分散捕捉部材３のブラシ部３ａに接触し、分散されると
共に、機械的に掻き捕られて、このブラシ部３ａに付着
し、保持される。したがって、感光体１上の残留トナー
が除去される。

【００４６】そして、書込みヘッド４において、画像情
報にしたがってレーザ光４ａが照射、露光され、静電潜
像が形成される。このとき、感光体１上には残留トナー
が存在しないので、良好に露光が行なわれる。

【００４７】現像清掃装置５では、マグネットローラ５
ａから供給された負極性のトナーが、上記の静電潜像に
付着して、トナー像が形成され、そして、トナー像は、
転写ローラ６にて、用紙上に転写される。

【００４８】以上のように、本実施例のレーザ・ビーム
・プリンタでは、感光体１の周囲における、帯電器２と
露光位置との間に設けられた、感光体１上に付着してい
る残留トナーを分散するトナー分散捕捉部材３により、
帯電器２により形成された感光体１上の残留トナーによ
るパターンは分散され、集積密度が薄められる。したが
って、たとえ本実施例のレーザ・ビーム・プリンタのよ
うに、クリーニング装置を設けないクリーナ・レス・プ
ロセスの画像形成装置に接触型の帯電器２を用い、接触
型の帯電器２により感光体１の表面に残留トナーが集積
されパターン化したとしても、書き込みヘッド４による
露光位置に至る前に残留トナーのパターンは散らされ均
一に広げられることとなり、露光を良好に行なうことが
できる。その結果、帯電器２による残留トナーのパター
ンがメモリ画像として次の画像に影響を及ぼし、画質が
低下するような事態は招来されず、良好な画質を有する
画像を得ることができる。

【００４９】また、クリーナ・レス・プロセスの画像形
成装置に接触型の帯電器２を用い、帯電器２に交流電圧
が印加されている場合は、この帯電器２から感光体上に
飛翔する残留現像剤の量は、交流電圧の周期に同期し
て、増減したものとなり、像担持体上に集積される現像
剤の量が余りにも多くなると、原理的に現像清掃装置５
側へ返されるはずの感光体１上の残留トナーが、その残
留量が多すぎるがために、完全には現像清掃装置側へ飛
翔せずに、一部、感光体上に残ってしまい、その結果、
出力された白地画像に用紙搬送方向に対して垂直に黒筋
の走る、いわゆるカブリ現象が発生したり、あるいは、
グレー調画像を出力した場合には、用紙搬送方向に対し
て垂直に走る、広範囲に広がる白抜け欠陥が現れること
があったが、このような大きな残留トナーの集積からな
るパターンも、トナー分散捕捉部材にて散らされ均一に
広げられるので、感光体上から効率よく回収される。そ
の結果、上記したようなカブリ現象や白抜け欠陥の発生
を抑制し、良好な画質を有する画像を得ることができ
る。

【００５０】また、本実施例のトナー分散捕捉部材３
は、単にトナーを分散するだけでなく、感光体１上に付
着している残留トナーを分散すると共に、捕捉して一次
的に保持するようになっている。したがって、トナー分
散捕捉部材３のブラシ部３ａにおいて、溜め込まれて保
持されていた残留トナーが、その量が増すことにより溢
れ出すまでは、恰もクリーニング装置にて残留トナーが
回収されたかの如く残留トナーのない感光体表面とな
り、より一層良好に露光を行なうことができ、画質が向
上する。

【００５１】〔実施例２〕請求項１に記載の発明の他の
実施例を、図２ないし図４に基づいて説明すれば、以下
の通りである。尚、説明の便宜上、前記の実施例１にて
示した部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号
を付記し、その説明を省略する。

【００５２】ところで、上記した実施例１のレーザ・ビ
ーム・プリンタの場合、例えば１００枚程度、画像を連
続して出力した場合には、時折、白地画像上の黒筋、お
よびグレー調画像上の白抜けといった欠陥現象が見受け
られる。これは、トナー分散捕捉部材３のブラシ部３ａ
において、溜め込まれて保持されていた残留トナーが、
その量が増すことにより溢れ出すためであると思われ
る。

【００５３】そこで、本実施例の画像形成装置であるレ
ーザ・ビーム・プリンタは、図３に示すように、トナー
分散捕捉部材３に直流電源（電圧印加手段）３ｂを接続
させ、このトナー分散捕捉部材３に、一枚の画像形成時
と次の画像形成時との間に、感光体１の表面電位と同じ
電圧を印加するようになっている。尚、その他の構成
は、前記実施例１のレーザ・ビーム・プリンタと同様で
ある。

【００５４】このような構成においての画像形成動作に
ついて述べると、まず、画像形成開始の信号入力によ
り、感光体１は矢印Ａ方向に回転を始める。このとき、
感光体１上に残留トナーが存在していると、この残留ト
ナーは帯電器２のブラシ部２ａに接触し、捕捉される。
そして、帯電器２に、直流電源２ｂからの−７５０
（Ｖ）の直流電圧に、交流電源２ｃからのピーク間電圧
７００（Ｖ）、周波数５０Ｈｚの交流電圧が重畳された
負極性の電圧が印加されて、この帯電器２と接する感光
体１の表面が−９００（Ｖ）に帯電される。このとき、
帯電器２のブラシ部２ａに捕捉されていた残留トナー
は、帯電器２への給電の瞬間に、電気的反発力から感光
体１上に飛翔し、上述のようなパターンを形成する。ま
た、この飛翔する残留トナーの量は、帯電器２に印加さ
れている交流電圧の周期に同期して、増減する。

【００５５】帯電器２の下流に設けられたトナー分散捕
捉部材３に達すると、この感光体１上の残留トナーは、
トナー分散捕捉部材３のブラシ部３ａに当接し、分散さ
れると共に、捕捉、保持される。書込みヘッド４では、
画像情報に応じたレーザ光４ａが照射され、露光され
て、静電潜像が形成される。そして、現像清掃装置５に
おいて、マグネットローラ５ａからこの静電潜像へトナ
ーが供給されて、トナー像が形成され、このトナー像
は、用紙上に転写されてから、排紙部１５へ搬送され
る。

【００５６】一方、感光体１は、除電ランプを経た後
も、後回転を続ける。すなわち、この後回転期間は、次
の画像形成開始信号の再入力が行なわれるまでの、非画
像形成期間である。感光体１上の転写後の残留トナー
は、帯電器２にて、そのブラシ部２ａと接触して、ここ
に付着し、感光体１上から除去される。

【００５７】そして、この非画像形成期間においては、
図４に示すように、帯電器２に達しても、帯電器２への
給電が行なわれないことから、感光体１の表面も帯電さ
れない。したがって、帯電器２のブラシ部２ａに付着し
た残留トナーは、感光体１上に飛翔することなく、その
まま保持される。

【００５８】次のトナー分散捕捉部材３においては、感
光体１上の残留トナーは、その大部分が上述したように
帯電器２によって除去、保持されているために、新たに
捕捉されることは殆どない。しかし、既に、前回までの
画像形成工程において、トナー分散捕捉部材３のブラシ
部３ａには、捕捉された残留トナーが溜め込まれてい
る。そして、ここで、このトナー分散捕捉部材３に感光
体１の表面電位と同じ−９００（Ｖ）の直流電圧が印加
される。これにより、トナー分散捕捉部材３のブラシ部
３ａと接触する感光体１の表面も帯電して、−４５０
（Ｖ）の電位を示す。このトナー分散捕捉部材３への給
電の際には、ブラシ部３ａに付着し、溜め込まれていた
残留トナーの一部が、その電気的反発力から感光体１上
に飛翔する。

【００５９】書込みヘッド４を通過して、現像清掃装置
５に至ると、マグネットローラ５ａが−３００（Ｖ）に
帯電されており、このマグネットローラ５ａと、−４５
０（Ｖ）に帯電し、残留トナーを担持した感光体１の表
面とが対面する。このとき、マグネットローラ５ａの帯
電電位よりも、感光体１の帯電電位の方が高く、したが
って、感光体１上に担持された、負極性に帯電している
残留トナーは、マグネットローラ５ａに向かって飛翔
し、現像槽５ｅ内に戻される。

【００６０】以上のように、本実施例のレーザ・ビーム
・プリンタにおいては、非画像形成期間であるときの
み、トナー分散捕捉部材３に感光体表面電位と同じ電圧
が印加されるようになっているので、画像形成時と画像
形成時との間の、画質に影響を及ぼすことのない非画像
形成時に、トナー分散捕捉部材３に溜め込まれている残
留トナーを、現像槽５ｅに回収して、再利用することが
可能となる。したがって、前記実施例１による効果に加
えて、画像形成工程において、トナー分散捕捉部材３か
ら残留トナーが溢れ出て、その結果、出力された画像上
に、例えば白地画像上の黒筋やグレー調画像上の白抜け
等の欠陥現象をもたらすといったことがなくなり、さら
に良好な画質を有する画像を得ることができる。

【００６１】尚、本実施例においては、トナー分散捕捉
部材３に感光体表面電位と同じ電圧を印加するようにな
っているが、何もこれに限定されるものではなく、感光
体１がトナー分散捕捉部材３を通過した後の感光体１の
表面電位が、現像清掃装置５のマグネットローラ５ａの
表面電位より大きくなるように設定すればよい。

【００６２】また、本実施例においては、非画像形成時
にのみ所定の直流電圧を印加するようになっていたが、
例えば図５に示すように、トナー分散捕捉部材３に、電
圧印加手段として直流電源３ｂと交流電源３ｃを接続
し、トナー分散捕捉部材３に対して、非画像形成時にの
み、感光体１がトナー分散捕捉部材３を通過した後の感
光体１の表面電位が、現像清掃装置５のマグネットロー
ラ５ａの表面電位より大きくなる電圧、例えば−４００
（Ｖ）の直流電圧に、ピーク間電圧４００（Ｖ）、周波
数５０Ｈｚの交流電圧を重畳した負極性の電圧が印加さ
れるようにしても、本実施例と同様の効果が得られる。

【００６３】〔実施例３〕請求項２に記載の発明の実施
例について図５および図６に基づいて説明すれば、以下
の通りである。尚、説明の便宜上、前記の実施例１・２
の図面に示した部材と同一の機能を有する部材には、同
一の符号を付記し、その説明を省略する。

【００６４】ところで、上記した実施例１・２のレーザ
・ビーム・プリンタの場合、形成された黒地画像には、
微小な白筋が用紙搬送方向と平行に走る白抜け現象が出
現する。この現象は、帯電器への印加電圧が直流電圧の
みであるときに顕著である。

【００６５】この白抜け現象は、感光体１の表面の一部
分において、帯電器２によって、所望の帯電電位より異
常に高い値の電位が付与されて、発生する現象である。
この異常に高い値を示す電位を所望の電位にまで引き下
げるためには、帯電器２の下流に設けられたトナー分散
捕捉部材３に電圧を印加し、このトナー分散捕捉部材３
によって、感光体１の表面電位を是正すればよい。その
際、トナー分散捕捉部材３に付与する電位は、感光体１
の所望の帯電電位より、帯電開始電圧分低い電位であ
る。この帯電開始電圧とは、感光体１、トナー分散捕捉
部材３、およびそれらを取り囲む雰囲気（例えば、温度
や湿度等）により決定される値であり、感光体１が帯電
を開始されるときの、トナー分散捕捉部材３への印加電
圧と規定される。図６に、帯電器２による感光体表面電
位と、所望の感光体表面電位と、トナー分散捕捉部材３
への印加電圧との関係を示す。図中のΔＶは、トナー分
散捕捉部材３による放電開始電圧である。

【００６６】例えば、本実施例における感光体１（２０
μｍの有機感光層からなる）、帯電器２、およびトナー
分散捕捉部材３の組合せでは、実験結果から、通常雰囲
気中の帯電開始電圧は、ほぼ−４５０（Ｖ）と規定でき
る。したがって、トナー分散捕捉部材３に、所望の帯電
電位より４５０（Ｖ）低い値の直流電位を付与すればよ
い。そして、この場合、交流電圧の方が放電の機会（確
率）が高いので、直流電圧に交流電圧を重畳して印加し
たときの方が、しかも、重畳する交流電圧の周波数が大
きい方が、帯電電位を是正する効果が高い。

【００６７】そこで、本実施例の画像形成装置であるレ
ーザ・ビーム・プリンタにおいては、図５に示すよう
に、トナー分散捕捉部材３は、直流電源３ｂと交流電源
３ｃに接続されており、トナー分散捕捉部材３に対し
て、常時、−６００（Ｖ）の直流電圧に、ピーク間電圧
６００（Ｖ）、周波数５０Ｈｚの交流電圧を重畳した負
極性の電圧が印加されるようになっている。尚、これら
の点以外は、前記実施例２と全て同様である。

【００６８】このようにすることで、上述した前記実施
例１・２の効果に加えて、感光体１の帯電不均一によっ
て引き起こされる、微小領域での帯電過多を反映した黒
地画像上における白筋の発生を抑止して充分な許容レベ
ルとし、画質を向上させることができる。

【００６９】尚、上記した各実施例においては、トナー
分散捕捉部材３の形状として、ブラシ様としたが、これ
に限るものではない。すなわち、感光体１の表面と摺接
して、残留トナーを捕捉し、保持することのできる形
状、形態であればよく、例えば、導電性の、スポンジや
ブレードを用いることも可能である。

【００７０】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１に記載
の画像形成装置は、上記像担持体の周囲で、かつ帯電手
段と露光手段との間に、像担持体上に残留する現像剤を
分散させる現像剤分散手段が設けられている構成であ
る。

【００７１】これにより、たとえ現像清掃手段を用いた
クリーナ・レス・プロセスの画像形成装置に接触型の帯
電器を用い、接触型の帯電器により像担持体表面に残留
現像剤が集積されてパターン化したとしても、露光手段
に至る前に残留現像剤のパターンは散らされ均一に広げ
られ、露光を良好に行なうことができる。

【００７２】また、たとえクリーナ・レス・プロセスの
画像形成装置に接触型の帯電器を用い、帯電器に交流電
圧が印加されている場合でも、大きな残留現像剤の集積
は、現像剤分散手段にて散らされ均一に広げられるの
で、像担持体上から効率よく回収でき、カブリ現象や白
抜け欠陥の発生が防止され、画質が向上する。

【００７３】その結果、小型、現像剤リサイクル可能、
高メンテナンス性、かつ、高画質の画像が得られるとい
った優れた画像形成装置を提供できるという効果を奏す
る。

【００７４】本発明の請求項２記載の画像形成装置は、
上記請求項１記載の画像形成装置において、上記現像剤
分散手段は、一次的に現像剤を保持し、保持した現像剤
を非画像形成時に再び像担持体上に戻すようになってい
る構成である。

【００７５】これにより、露光手段にて露光される際
は、恰もクリーニング装置にて残留現像剤が回収された
かの如く残留現像剤のない像担持体表面となり、従来の
クリーニング装置のような大がかりで低メンテナンス性
のクリーニング装置を設けずとも、より一層露光を良好
に行なうことができ、しかも、保持した現像剤は、非画
像形成時に像担持体上に戻すので、この戻された現像剤
により露光が妨げられることもない。

【００７６】その結果、上記した請求項１の構成による
効果に加え、さらに画質を向上できるという効果を奏す
る。

【００７７】本発明の請求項３記載の画像形成装置は、
上記請求項２記載の画像形成装置において、上記現像剤
分散手段は、像担持体の表面と接触する導電性の接触部
材と、現像剤と同一極性であり、かつ、像担持体の帯電
電位が、上記現像清掃手段の帯電電位より高くなるよう
な電圧を、上記接触部材に印加する電圧印加手段とを有
する構成である。

【００７８】これにより、請求項２に記載の効果が得ら
れる画像形成装置を容易かつ確実に実現することができ
るという効果を奏する。

【００７９】本発明の請求項４記載の画像形成装置は、
上記像担持体の周囲で、かつ帯電手段と露光手段との間
に、上記像担持体の表面と接触する導電性の接触部材
と、像担持体の所望の帯電電位より接触部材が像担持体
を帯電する際の帯電開始電圧分低い値の電圧を上記接触
部材に印加する電圧印加手段とを有する帯電電位是正手
段が設けられている構成である。

【００８０】これにより、像担持体表面における局所的
に高い電位が、所望の電位に除電され、帯電手段によっ
て帯電された像担持体の電位の不均一を是正することが
でき、たとえ帯電手段にブラシ型帯電器を用い、像担持
体表面と接触して帯電を行なうブラシ部の形状、および
電気的特性（例えば、抵抗値や誘電率等）は不均一性を
有しており、そのため、像担持体表面を均一に帯電する
ことができなかったとしても、前述した黒地画像に微小
な白筋が用紙搬送方向と平行に走る白抜け現象の発生を
防止して、画質を向上できる。

【００８１】その結果、小型、低消費電力、環境衛生上
好ましく、かつ高画質の画像が得られるといった優れた
画像形成装置を提供できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示すもので、画像形成装置
としてのレーザ・ビーム・プリンタにおける帯電器、ト
ナー分散捕捉部材および書込みヘッドとの関係を示す模
式図である。

【図２】本発明の全実施例に係る画像形成装置としての
レーザ・ビーム・プリンタの断面図である。

【図３】本発明の実施例２の画像形成装置としてのレー
ザ・ビーム・プリンタにおける帯電器、トナー分散捕捉
部材および書込みヘッドとの関係を示す模式図である。

【図４】図３に示すレーザ・ビーム・プリンタにおける
帯電器およびトナー分散捕捉部材に印加される電圧の状
態を示す特性図である。

【図５】本発明の実施例３の画像形成装置としてのレー
ザ・ビーム・プリンタにおける帯電器、トナー分散捕捉
部材および書込みヘッドとの関係を示す模式図である。

【図６】帯電器による感光体表面電位、所望の感光体表
面電位、及びトナー分散捕捉部材への印加電圧の関係を
示す特性図である。

【図７】従来の画像形成装置における、感光体上の残留
トナーが帯電器に付着した後に、再び、感光体上に返さ
れて、露光を遮る説明図である。

【図８】帯電器への印加電圧と感光体の表面電位との関
係を示す特性図である。

【図９】従来の画像形成装置において出力された画像上
に現れた欠陥現象の説明図である。

【図１０】従来の画像形成装置において出力された画像
上に現れた欠陥現象の説明図である。

【符号の説明】

１感光体（像担持体）２帯電器（帯電手段）３トナー分散捕捉部材（現像剤捕捉手段・帯電電位
是正手段）３ａブラシ部（接触部材）３ｂ直流電源（電圧印加手段）３ｃ交流電源（電圧印加手段）４書込みヘッド（露光手段）５現像清掃装置（現像清掃手段・現像手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体の周囲に、像担持体の表面を帯電
させる帯電手段と、帯電された像担持体の表面を露光し
て静電潜像を形成する露光手段と、像担持体の表面に形
成された静電潜像に現像剤を付与して可視化する一方、
像担持体上の残留トナーを回収する機能を有する現像清
掃手段と、可視化された像を被転写材に転写する転写手
段とを備える画像形成装置において、上記像担持体の周囲で、かつ帯電手段と露光手段との間
に、像担持体上に残留する現像剤を分散させる現像剤分
散手段が設けられていることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】上記現像剤分散手段は、一次的に現像剤を
保持し、保持した現像剤を非画像形成時に再び像担持体
上に戻すようになってい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】上記現像剤分散手段は、像担持体の表面と
接触する導電性の接触部材と、上記現像剤と同一極性で
あり、かつ、像担持体の帯電電位が、上記現像清掃手段
の帯電電位より高くなるような電圧を、上記接触部材に
印加する電圧印加手段とを有することを特徴とする請求
項２記載の画像形成装置。
【請求項４】像担持体の周囲に、像担持体の表面を帯電
させる帯電手段と、帯電された像担持体の表面を露光し
て静電潜像を形成する露光手段と、像担持体の表面に形
成された静電潜像に現像剤を付与して可視化する現像手
段と、可視化された像を被転写材に転写する転写手段と
を備える画像形成装置において、上記像担持体の周囲で、かつ帯電手段と露光手段との間
に、上記像担持体の表面と接触する導電性の接触部材
と、像担持体の所望の帯電電位より接触部材が像担持体
を帯電する際の帯電開始電圧分低い値の電圧を上記接触
部材に印加する電圧印加手段とを有する帯電電位是正手
段が設けられていることを特徴とする画像形成装置。