JPH11311916A

JPH11311916A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11311916A
Application number: JP12125998A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Takeuchi; 竹内　　昭彦
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-04-30
Filing date: 1998-04-30
Publication date: 1999-11-09
Anticipated expiration: 2018-04-30
Also published as: JP3990810B2

Abstract

(57)【要約】【課題】現像同時クリーニングを行う画像形成装置に
おいて、接触帯電部材が残留トナーによって汚染される
ことに起因する帯電不良を防止して、長期にわたって良
好な画像を形成する。【解決手段】感光ドラム１に対して接触配置した帯電
ローラ２に、帯電バイアス印加電源Ｓ１により、帯電バ
イアス電圧として、直流バイアス電圧と、デューティ比
の異なる非対称の交番バイアス電圧とを重畳印加する。
感光ドラム１表面の均一帯電と、残留トナーに対する所
定極性の安定なトリボ付与とを行うことが可能となり、
良好な現像同時クリーニングを行うことができる。これ
により、帯電ローラ２が残留トナーによって汚染される
ことを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９に、従来の画像形成装置として、電
子写真方式の複写機の概略構成を示す。

【０００３】同図中の１は像担持体としての回転ドラム
型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）で
あり、矢印Ｒ１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。感光ドラム１はその回転
過程において、前露光ランプ２による除電露光を受け、
帯電手段としてのコロナ帯電器３による所定の極性・電
位の一様な帯電処理を受け、不図示の画像露光手段（原
稿画像の投影結像露光手段、レーザー光走査露光手段
等）による画像露光Ｌを受けることにより露光像パター
ンに対応して一様帯電面が選択的に除電（又は電位減
衰）されて静電潜像が形成される。そしてその静電潜像
が現像手段としての現像装置４によりトナー像として現
像される。

【０００４】一方、給紙機構（不図示）から被転写部材
としての転写材Ｐが感光ドラム１と転写手段としてのコ
ロナ帯電器７との間に所定の制御タイミングで給紙さ
れ、該転写材Ｐの裏面がトナーと逆極性に帯電されるこ
とで、感光ドラム１上のトナー像が転写材Ｐの表面に静
電転写されていく。

【０００５】次いで、転写材Ｐは、分離帯電器８によっ
て感光ドラム１表面から静電分離され、定着手段６に導
入されてトナー像の定着処理を受けてコピー又はプリン
トとして出力される。

【０００６】転写材Ｐに対する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に残ったトナ
ー（以下「残留トナー」という。）がクリーニング手段
（クリーナ）５によって除去され、次の画像形成に供さ
れる。

【０００７】上述の画像形成装置において、感光ドラム
１を一応に帯電処理する帯電手段３はコロナ帯電器では
なく、接触帯電方式の帯電器（磁気ブラシ帯電、ファー
ブラシ帯電、ローラ帯電等）とすることもできる。接触
帯電方式の帯電器はオゾン等の発生が軽減できる利点が
ある。また、転写帯電器７も転写ローラとすることもで
きる。基本的には上述したように帯電、露光、現像、転
写、定着、クリーニングの一連の画像形成プロセスを経
て画像が形成される。

【０００８】近時、このような画像形成装置においては
小型化が進んできたが、前述したような帯電、露光、現
像、転写、定着、クリーニングの各画像形成プロセスを
行なう各機器をそれぞれ小型化するだけでは全体として
の小型化に限界があった。また、上述の残留トナーは廃
トナーとしてクリーナ５によって回収されるが、この廃
トナーは環境保護の面からも発生しないことが好まし
い。

【０００９】そこで、上述のクリーナ５を取り外し、現
像装置４によって現像同時クリーニング（残留トナー回
収）を行う、いわゆるクリーナレスシステムの画像形成
装置も出現している。

【００１０】現像同時クリーニングとは、転写材Ｐに対
するトナー像の転写後に感光ドラム１上に若干残留した
残留トナーを、次工程以後の現像時に現像装置４に印加
する直流電圧と感光ドラム１の表面電位との電位差であ
る、かぶり取り電位差Ｖ_backによって回収する方法であ
る。

【００１１】この方法によれば、残留トナーは回収され
て次工程以後にも再利用されるため、廃トナーをなくす
ことができる。またクリーニング専用のクリーナ５を設
ける必要がないので、スペースの面での利点も大きく、
全体を大幅に小型化できるようになる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
画像形成装置において、クリーナ５を取り外し、現像装
置４による現像同時クリーニングを試みたところ、画像
のない部分に感光ドラム周期で前画像のポジゴーストが
発生してしまった。

【００１３】このポジゴーストは、前画像の残留トナー
が現像領域において回収できなかったために、又は回収
不十分のために、その残留トナーが転写部Ｔに至り、転
写材Ｐ表面のうちの本来ならば白地部であるところに転
写されて発生する現象である。

【００１４】このポジゴーストを防止する方策の一つと
して、次のようなものがある。

【００１５】帯電手段として、コロナ帯電器３に代えて
接触帯電装置を使用し、感光ドラム１に接触させた接触
帯電部材に直流電圧を印加し、感光ドラム１を所定の極
性、所定の電位に一次帯電させるとともに、この接触帯
電部材を通る感光ドラム１上の残留トナーを正規帯電極
性に揃えて現像装置４に至らせることにより、残留トナ
ーは現像装置４の現像時のトナー回収性において有利と
なり、上述の画像欠陥（ポジゴースト）が防止できるよ
うになる。

【００１６】しかしこの場合も、接触帯電部材に対して
直流電圧を印加して画像出力を行ったところ、数枚の通
紙を行っただけで、接触帯電部材のトナー汚染による帯
電不良が発生してしまい、出力画像の品位が低下した。

【００１７】また、転写手段として、感光ドラム１表面
に接触配置させる接触転写部材（例えば転写ローラ）を
使用した場合において、上述のポジゴーストやクリーニ
ング不良、また、転写材Ｐのジャムが発生したときに、
接触転写部材がトナーによって汚染され、画像不良の原
因となることがあった。従来、このような場合、クリー
ニングバイアスにより汚染トナーを感光ドラム１に転移
させて接触帯電部材を清掃する方法が一般に行われる
が、上述のように、現像同時クリーニングの能力が十分
でないため、現像装置４で回収できないトナーが再び接
触帯電部材を汚染するという不具合も生じた。

【００１８】そこで、本発明は、現像同時クリーニング
を行なう画像形成装置において、接触帯電部材のトナー
汚染を防止して長期にわたって良好な帯電を行ない、出
力画像品位の低下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。

【００１９】また、他の目的は、現像同時クリーニング
を行なう画像形成装置において、接触転写部材のトナー
汚染を防止して長期にわたって良好な転写を行ない、出
力画像品位の低下を防止するようにした画像形成装置を
提供することにある。

【００２０】

【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に係る発明は、像担持体表面を接触帯電部
材によって帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体
表面に静電潜像を形成する情報書込み手段と、前記静電
潜像を現像剤担持体に担持させた現像剤によってトナー
像として現像する現像手段と、前記像担持体との間に電
界を形成して該像担持体上のトナー像を転写材に転写す
る転写手段とを備え、前記現像手段が、前記像担持体上
に残った残留トナーを回収するクリーニング手段を兼ね
る画像形成装置において、前記接触帯電部材に対し、帯
電バイアス電圧として、直流バイアス電圧とデューティ
比の異なる非対称の交番電圧とを重畳印加する電源を備
え、前記帯電バイアス電圧によって、前記像担持体と前
記接触帯電部材との間に非対称の交番電界を形成して、
前記像担持体を所定電位に均一帯電するのと同時に、前
記残留トナーに所定極性の電荷を付与し、該電荷が付与
された残留トナーを、前記現像手段にて回収する、こと
を特徴とする。

【００２１】請求項２に係る発明は、請求項１の画像形
成装置において、前記現像手段の現像方式は、前記像担
持体の帯電極性と同一極性のトナーを用いた反転現像方
式であり、前記非対称の交番電圧の帯電極性と同一極性
側バイアスをオンする割合を前記交番電圧のデューティ
比とすると、該デューティ比が６０〜９０％の範囲であ
る、ことを特徴とする。

【００２２】請求項３に係る発明は、請求項１の画像形
成装置において、前記現像手段の現像方式は、前記像担
持体の帯電極性と逆極性のトナーを用いた正規現像方式
であり、前記非対称の交番電圧の帯電極性と同一極性側
バイアスをオンする割合を前記交番電圧のデューティ比
とすると、該デューティ比が１０〜４０％の範囲であ
る、ことを特徴とする。

【００２３】請求項４に係る発明は、請求項１、２、又
は３の画像形成装置において、前記現像手段に収容され
るトナー粒子は、重合法により生成されたトナーであ
る、ことを特徴とする。

【００２４】請求項５に係る発明は、像担持体表面を接
触帯電部材によって帯電する帯電手段と、帯電後の前記
像担持体表面に静電潜像を形成する情報書込み手段と、
前記静電潜像を現像剤担持体に担持させた現像剤によっ
てトナー像として現像する現像手段と、前記像担持体に
接触転写部材を圧接させるとともに前記像担持体と前記
接触部材との間に電界を形成して前記像担持体上のトナ
ー像を転写材に転写する転写手段とを備え、前記現像手
段が、前記像担持体上に残った残留トナーを回収するク
リーニング手段を兼ねる画像形成装置において、非画像
形成時の所定タイミングにおいて、前記接触帯電部材に
残留するトナーを、該接触帯電部材と前記像担持体との
間に電界を形成することで、前記像担持体側に転移させ
る第１の工程と、前記接触帯電部材に対し、帯電バイア
ス電圧として、直流バイアス電圧とデューティ比の異な
る非対称の交番電圧とを重畳印加する電源を備え、前記
帯電バイアス電圧によって、前記像担持体と前記接触帯
電部材との間に非対称の交番電界を形成して、前記像担
持体を所定電位に均一帯電するのと同時に、前記残留ト
ナーに所定極性の電荷を付与し、該電荷が付与された残
留トナーを、前記現像手段にて回収する第２の工程とを
有する、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〉 (1) 画像形成装置全体の概略構成及び動作図１に、本発明に係る画像形成装置の一例を示す。同図
は、電子写真方式のレーザービームプリンタの概略構成
を示す縦断面図である。同図に示すレーザービームプリ
ンタ（以下「画像形成装置」という。）においては、像
担持体表面を帯電する帯電手段として接触帯電装置を使
用し、また、現像手段として現像同時クリーニングを行
なうクリーナレスシステムを採用している。

【００２７】同図中のＡはプリンタ部を、また、Ｂは画
像読取部（イメージスキャナ）を示す。

【００２８】画像読取部Ｂにおいて、１３は画像読取部
Ｂの上部に固定配設された原稿台ガラスである。原稿Ｇ
は、その複写すべき画像面を下方に向けた状態で原稿台
ガラス１３上面に載置し、その上に原稿圧着板（不図
示）を被せてセットする。１４は原稿照射用ランプ１４
ａ、短焦点レンズアレイ１４ｂ、ＣＣＤセンサ１４ｃ等
を配設した画像読取ユニットである。この画像読取ユニ
ット１４は、コピーボタン（不図示）が押されること
で、原稿台ガラス１３の下側において、同図中の右端側
に実線で示すホームポジションから矢印Ｋ１方向に移動
し、左辺側の破線で示す所定の往動終点に達すると復動
駆動されて矢印Ｋ２方向に移動し、はじめのホームポジ
ションに復帰する。

【００２９】画像読取ユニット１４は、その往動駆動過
程において、原稿台ガラス１３上の原稿Ｇの下向きの画
像面が画像読取ユニット１４の原稿照射用ランプ１４ａ
により矢印Ｋ１方向に順次に照明走査され、その照明走
査光の原稿面反射光が短焦点レンズアイ１４ｂによって
ＣＣＤセンサ１４ｃに結像入射する。

【００３０】ＣＣＤセンサ１４ｃ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、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
像処理を行ってデジタル信号に変換してプリンタ部Ａに
送る。

【００３１】すなわち、画像読取部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。

【００３２】プリンタ部Ａは、像担持体としての回転ド
ラム型の電子写真感光体（感光ドラム）１を備えてい
る。感光ドラム１は、中心支軸を中心に所定の周速度、
本実施の形態では回転速度１５０mm／ｓをもって矢示Ｒ
１方向に回転駆動され、その回転過程において、まず、
帯電手段を構成する帯電ローラ（接触帯電部材）２によ
って負極性の一様な帯電処理を受ける。帯電ローラ２
は、感光ドラム１に接触配置されて、感光ドラム１との
間に帯電ニップ部Ｎを構成するとともに、感光ドラム１
の矢印Ｒ１方向に伴って矢印Ｒ２方向に従動回転する。
さらに、帯電ローラ２には、帯電バイアス印加電源Ｓ１
により所定の帯電バイアスが印加され、これにより、感
光ドラム１表面は、所定の極性、所定の電位に一様に帯
電される。

【００３３】そして感光ドラム１の一様帯電面に対し
て、情報書込み手段としてのレーザー走査部（レーザー
スキャナ）３から出力されるレーザ−光、すなわち画像
読取部Ｂ側からプリンタ部Ａ側に送られた画像信号に対
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、レーザ−光照射部分の電荷を除去する。こう
して、感光ドラム１表面には画像読取部Ｂによって光電
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
順次に形成されていく。

【００３４】感光ドラム１表面に形成された静電潜像
は、現像装置（現像手段）４により現像される。現像装
置４は、感光ドラム１表面に対向配置された回転自在な
現像スリーブ４２を有しており、この現像スリーブ４２
に現像バイアス印加電源Ｓ２によって現像バイアスを印
加することで、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。本実施の形態における現像は、上述の
露光によって電荷を除去した部分にトナーを付着させる
いわゆる反転現像である。

【００３５】一方、給紙カセット６内に収納された転写
材Ｐが給紙ローラ７により一枚ずつ給紙されてプリンタ
部Ａ内に給送され、レジストローラ８により所定のタイ
ミングで、感光ドラム１と転写ローラ（転写手段）５と
の間の転写ニップ部Ｔに供給される。転写ローラ５には
転写バイアス印加電源Ｓ３から感光ドラム１上のトナー
と逆極性の転写バイアスが所定のタイミングで印加さ
れ、転写ニップ部Ｔに供給された転写材Ｐ表面に対し
て、感光ドラム１表面のトナー像が静電転写される。

【００３６】転写ニップ部Ｔを通りトナー像の転写を受
けた転写材Ｐは、感光ドラム１表面から順次に分離され
て搬送装置９によって定着装置１０へ搬送され、ここで
トナー像が加熱、加圧されて表面に定着され、その後、
排出ローラ１１によって排紙トレイ１２上にコピー又は
プリントとして出力される。

【００３７】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に残ったトナー（残留ト
ナー）が後述のように現像装置４によって除去され、次
の画像形成に供される。

【００３８】以上で、画像形成装置全体の概略構成及び
動作の説明を終え、つづいて各部材ごとに詳述する。

【００３９】(2) 感光ドラム（像担持体）本実施の形態においては、上述のように、像担持体とし
て感光ドラム１を使用している。感光ドラム１の表面層
としては、有機感光体等を用いることができる。一例と
して、本実施の形態では、機能分離型ＯＰＣ感光ドラム
を用い、その組成として、電荷発生層は厚さ０．２μｍ
のフタロシアニン系化合物を用い、表層側の電荷輸送層
として、厚さ２２μｍ程度のヒドラゾン化合物を分散さ
せたポリカーボネートを用いた。

【００４０】(3) レーザー走査部図２に、レーザー走査部３の概略構成を示す。このレー
ザー走査部３により被走査面としての感光ドラム１表面
をレーザー走査露光する場合には、まず、入力された画
像信号に基づき発光信号発生器３１により、固体レーザ
ー素子３２を所定タイミングで明滅（ＯＮ／ＯＦＦ）さ
せる。そして固体レーザー素子３２から放射されたレー
ザー光は、コリメーターレンズ系３３によりほぼ平行な
光束に変換され、さらに、矢印Ｒ３４方向に高速回転す
る回転多面鏡３４により矢印Ｋ３方向に主走査されると
ともにｆθレンズ群３５ａ、３５ｂ、３５ｃにより感光
ドラム１表面にスポット状に結像される。このようなレ
ーザー光走査により感光ドラム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ドラム
１表面を上述の主走査方向とは垂直に所定量だけスクロ
ールさせれば、この感光ドラム１表面に画像信号に応じ
た露光分布が得られる。

【００４１】(4) 帯電ローラ接触帯電部材としての帯電ローラ２は、周知の接触帯電
方式によるもので一例として厚さ３mmの弾性導電ゴム上
に、１００〜２００μｍ、体積抵抗率１０⁶ Ω・cm程度
の中抵抗層を設け、さらにその上に数１０μｍの固着防
止層（ナイロン系樹脂等）を設けたものを用いた。この
とき、芯材としてはステンレス（ＳＵＳ）等の金属棒を
用い、帯電ローラ自体の外径は合計で１２mmとなるよう
に構成した。感光ドラム１に対しては、この帯電ローラ
２を２０〜５０ｇ／cm程度の線圧力で当接させ、ほぼ１
〜２mmの帯電ニップ部Ｎが形成されるようにした。帯電
ローラ２は、感光ドラム１が矢印Ｒ１方向に回転するに
伴って矢印Ｒ２方向に従動回転するように構成されてい
る。また、帯電ローラ２には、帯電バイアス電源Ｓ１に
より、−６００Ｖの直流電圧に非対称の交番電圧を重畳
させた帯電バイアスを印加する。

【００４２】ここで、非対称の交番電圧とは、図３
（ａ）に示すような、矩形波のデューティを変えた波
形、（ｂ）に示すように電圧のプラス側とマイナス側と
で周波数が異なる２つの正弦波を組み合わせた波形、
（ｃ）に示すような三角波のパルス波形、（ｄ）に示す
ような台形波のパルス波形等の非対称の交番電圧をい
う。これらの図中、マイナスを上方に取った場合、Ｖ
_max は電圧の負の最大値、Ｖ_min は負の最小値、Ｖ
_centerは上述の最大値Ｖ_max と最小値Ｖ_min との平均
値、Ｖ_rmsは実効値を示し、非対称の交番電圧を印加す
ることによって、実効値Ｖ_rms が平均値Ｖ_centerからず
れる（これらの図ではマイナス側にずれる）ようになっ
ている。なお、これら図３（ａ）〜（ｂ）では、いずれ
もマイナス側にずれている。また、（ａ）〜（ｄ）のい
ずれかの波形においても、１周期Ｔに対して、電圧が実
効値に対してマイナスである時間Ｔ_- の割合をデューデ
ィ比とすると、このデューティ比が５０％を超えるよう
に設定されている。

【００４３】上述のような帯電バイアスを印加すること
で、以下のことが達成される。感光ドラム１表面が、ほぼ−６００Ｖに均一帯電され
る。このとき、帯電前の電位履歴も均一にならされるの
で、前露光を省略することができる。残留トナーが若干量存在している場合、その帯電電荷
（トリボ）極性、及びその電荷量を所定の値に制御する
ことができ、しかも、残留トナーが帯電ローラ２に付着
してこれを汚したり、周囲に飛散したりすることがな
い。

【００４４】上述のの理由としては、帯電ローラ２に
よる感光ドラム１への帯電が、図４に示すように、帯電
ニップ部Ｎ近傍の微少ギャップ部Ｇにおいて発生するpa
schen の法則に従った気中放電に依存している割合が多
いことが考えられる。すなわち、気中放電によれば、一
旦放電が生じて感光ドラム１が帯電されると、ある幅を
持った被帯電エリアが形成されるため、仮に帯電ローラ
２に交番電圧を印加せずに直流電圧のみを印加した場
合、感光ドラム１の回転により、上述の被帯電エリアが
帯電ニップ部Ｎ近傍の気中放電域を通過するまで帯電ニ
ップ部Ｎ近傍の電界が弱められて次の放電が発生しない
時間、いわゆる放電緩和時間が生じる。一方、帯電ロー
ラ２に交番電圧を重畳すると、電圧が交番する度に帯電
ニップ部Ｎ近傍での放電しきい値を超えるので、交番の
周期を前述の放電緩和時間より短く設定すれば、感光ド
ラム１への帯電ローラ２による帯電量は交番の回数と交
番電圧の上・下ピーク（Ｖ_max 、Ｖ_min ）の中間値（＝
Ｖ_center）のみに依存し、ＴとＴ_- の比（デューティ
比）には依存しなくなる。ここで、Ｖ_max とＶ_min の交
番回数は等しいため、結果的に感光ドラム１の表面電位
は、ほぼＶ_center値、つまり−６００Ｖに収束するもの
と思われる。

【００４５】一方、上述のの理由としては、感光ドラ
ム１上に残留する残留トナーｔの電荷付与が、のよう
な気中放電ではなくもっぱら図４における帯電ニップ部
Ｎの中での電荷注入により生じるためと考えられる。す
なわち、この場合、電荷注入量は帯電ローラ２に印加す
るバイアス電圧の実効値であるＶ_rms に依存することに
なり、残留トナーｔのトリボは交番電圧の印加時間であ
る、ＴとＴ_- の比（デューティ比）により制御可能とな
る。なお、残留トナーｔによる帯電ローラ２の汚染や飛
散が生じない理由は十分に解明されていないが、比較例
として、交番電界のデューティ比を５０％（すなわち、
プラスとマイナス同量）とすると、帯電ローラ２に残留
トナーｔが付着して汚染が生じるとともに、周囲にトナ
ーが雲状に飛散するという現象が発生する。この点か
ら、帯電ニップ部Ｎで帯電ローラ２から残留トナーｔを
引き離し、感光ドラム１上に留められておくという電界
的な作用が、Ｔ_- を長く取ることにより生じているもの
と思われる。なお、具体的な帯電バイアス条件について
は、後に詳述する。

【００４６】(5) 現像装置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て感光
ドラムに対して非接触状態で現像する方法（一成分非接
触現像）と、上述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（一成分
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
て感光ドラムに対して接触状態で現像する方法（二成分
接触現像）と、上述の二成分現像剤を非接触状態にして
現像する方法（二成分非接触現像）との４種類に大別さ
れる。

【００４７】本実施の形態においては、非磁性のトナー
粒子と磁性のキャリヤ粒子を混合したものを現像剤とし
て用い、この現像剤を現像担持体としての現像スリーブ
４ａに磁気力によって磁気ブラシ等として保持させて現
像部に搬送し、感光ドラム１表面に接触させて静電潜像
をトナー像として現像する、二成分接触現像方式を用い
ている。

【００４８】これは、画像の高画質化や高安定性の面
と、感光ドラム１上の残留トナーを回収する際の磁気ブ
ラシによる機械的回収性の面から有利であるからであ
る。

【００４９】図５は、本実施の形態で用いた二成分接触
現像方式（二成分磁気ブラシ現像）の現像装置４の概略
構成を示す縦断面図である。

【００５０】同図中の４１は現像容器、４２は現像剤担
持体としての現像スリーブ、４３はこの現像スリーブ４
２内に固定配置された磁界発生手段としてのマグネット
ローラ、４４は現像スリーブ４２表面に担持される現像
剤の層厚を規制するための規制ブレード、４５は現像剤
撹拌搬送スクリュー、４６は現像容器４１内に収容した
二成分現像剤であり、非磁性のトナー粒子ｔと磁性のキ
ャリヤ粒子ｃとを混合したものである。４７はトナー補
給部である。

【００５１】現像スリーブ４２は少なくとも現像時にお
いては、感光ドラム１に対し最近接距離（隙間）が約５
００μｍになるように配置され、この現像スリーブ４２
の外面に担持させた現像剤磁気ブラシ薄層４６ａが感光
ドラム１表面に接触するように設定されている。この現
像剤磁気ブラシ薄層４６ａと感光ドラム１との接触部が
現像部（現像領域）Ｄである。

【００５２】現像スリーブ４２は固定配設のマグネット
ローラ４３の外回りを矢印Ｒ４方向に所定の回転速度で
回転駆動され、現像容器４１内において現像スリーブ４
２外面にマグネットローラ４３の磁力により現像剤４６
の磁気ブラシが形成される。その磁気ブラシは現像スリ
ーブ４２の矢印Ｒ４方向の回転とともに搬送され、規制
ブレード４４により層厚規制を受けて所定層厚の現像剤
磁気ブラシ薄層４６ａとして現像容器４１外に持ち出さ
れて現像部Ｄへ搬送されて感光ドラム１表面に接触し、
引き続く現像スリーブ４２の回転で再び現像容器４１内
に戻し搬送される。

【００５３】現像スリーブ４２と感光ドラム１の導電性
ドラム基体１ａとの間には現像バイアス印加電源Ｓ２に
より直流電圧と交番電圧とが重畳された現像バイアスが
印加される。本実施の形態では、感光ドラム１の電位設
定を暗部−６００Ｖ、明部−１５０Ｖとして、これに対
する現像バイアスを、直流電圧；−４５０Ｖ、交番電圧；振幅Ｖ_PP＝１５００Ｖ、周波数Ｖ_f ＝２００
０Hz の現像バイアスが印加され、現像部Ｄにおいて現像スリ
ーブ４２側の現像剤磁気ブラシ薄層４６ａ中のトナー粒
子ｔが感光ドラム１側の静電潜像に選択的に付着されて
静電潜像がトナー像として現像されていく。

【００５４】一般に、二成分現像法においては交番電圧
を印加すると現像効率が増し、画像は高品位になるが、
逆にカブリが発生しやすくなるという危険も生じる。こ
のため、通常、現像装置４に印加する直流電圧と感光ド
ラム１の表面電位との間に電位差を設けることによっ
て、カブリを防止するようにしている。

【００５５】現像容器４１内の現像剤４６のトナー濃度
（キャリヤに対するトナーの混合割合）はトナーが静電
潜像の現像に消費されて逐次減少していく。現像容器４
１内の現像剤４６のトナー濃度は検知手段（不図示）に
より検知されて所定の許容下限濃度まで低下するとトナ
ー補給部４７から現像容器４１内の現像剤４６にトナー
補給がなされて現像容器４１内の現像剤４６のトナー濃
度を常に所定の許容範囲内に保つようにトナー補給制御
される。

【００５６】本実施の形態に用いた二成分現像剤４６
は、トナー粒子ｔ；粉砕法によって製造された平均体積粒径
６μｍのネガ帯電トナーに対して酸化チタンを重量比１
％外添したものキャリヤｃ；飽和磁化が２０５emu ／cm³ の平均粒径
３５μｍの磁性キャリヤを重量比６対９４に混合したものである。

【００５７】ここで、本発明におけるトナー粒度分布の
測定方法を説明する。

【００５８】測定装置としては、コールターカウンター
ＴＡ−２型（コールター社製）を用い、個数平均分布、
体積平均分布を出力するインターフェイス（日科機製）
及びＣＸ−１パーソナルコンピュータ（キヤノン製）を
接続し、電解液は一級塩化ナトリウムを用いて１％Ｎａ
Ｃｌ水溶液を調整する。

【００５９】測定法としては、上述の電解水溶液１００
〜１５０ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくは、
アルキルベンゼンスルホン酸塩を、０．１〜５ml加え、
さらに、測定試料を０．５〜５０mg加える。

【００６０】試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で
約１〜３分間分散処理を行い、上述のコールターカウン
ターＴＡ−２型により、アパーチャーとして１００μア
パーチャーを用いて２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測
定して、体積平均分布を求める。これらの求めた体積平
均分布より体積平均粒径を得る。

【００６１】上述の現像装置４における現像剤の循環系
について説明する。まず、現像スリーブ４２の回転に伴
いマグネットローラ４３のＮ₃ 極で汲み上げられた現像
剤４６はＳ₂ 極→Ｎ₁ 極と搬送される過程において、現
像スリーブ４２に対して垂直に配置された規制ブレード
４４によって規制されて、現像スリーブ４２上に現像剤
磁気ブラシ薄層４６ａが形成される。薄層形成された現
像剤磁気ブラシ薄層４６ａが現像部Ｄの現像主極Ｓ₁ 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磁気ブラシ薄層４６ａによ
って感光ドラム１の静電潜像がトナー像として現像され
るとともに、前述の画像形成工程で残留トナーとして感
光ドラム１上に残留して帯電ローラ２によって正規帯電
化（ネガ化）されたトナーが現像スリーブ４２上の現像
剤磁気ブラシ薄層４６ａに回収される。その後、Ｎ₂ 極
とＮ₃ 極の反発磁界によって、現像スリーブ４２上の現
像剤は現像容器４１内に戻される。

【００６２】(6) 転写ローラ（転写手段）本実施の形態において、転写手段としては転写ローラ５
を使用している。転写ローラ５は、感光ドラム１に所定
に接触されて転写部としての転写ニップ部Ｔを構成して
いる。本実施の形態における転写ローラ５は、外径８mm
の金属等の導電性剛性材料からなる芯金と、その外周面
を囲繞する導電性弾性層、すなわちウレタン、ＥＰＤＭ
（エチレンプロピレンジメチルゴム）等にカーボン等の
導電性材料を分散させて、抵抗値を１０⁵ 〜１０¹⁰Ω・
cm、アスカーＣ硬度にて２０〜５０度程度に調整した発
泡弾性体で形成された導電性弾性層とによって構成さ
れ、外径は１６mmである。転写ローラ５は、感光ドラム
１の矢印Ｒ１方向に回転に伴って矢印Ｒ５方向に等速で
従動回転する。転写時には転写ローラ５の芯金に対して
転写バイアス印加電源Ｓ３から転写バイアスとして直流
電圧で約＋４ｋＶ程度印加され、感光ドラム１と転写ロ
ーラ５との間に、トナー像を形成するネガ極性のトナー
粒子が転写材Ｐに転写される方向の転写電界が形成され
ることによって静電転写される。

【００６３】(7) 現像装置４による現像同時クリーニン
グ（残留トナー回収）転写材Ｐに対するトナー像転写後の感光ドラム１表面に
は残留トナーが残留している。この残留トナーは、転写
時の剥離放電や転写電荷の注入等により、帯電極性が反
転してしまうばかりではなく、転写後の感光ドラム１表
面をわずかにプラスに（約＋数１０Ｖ）帯電してしまう
ことが多い。

【００６４】このように極性反転した状態のトナーは、
現像装置４において現像同時回収を行うことが困難であ
る。また、このように電位が反転した感光ドラム１を帯
電しようとするため、転写ローラ５への印加電圧と感光
ドラム１の帯電電位との差が大きくなり帯電能が低下し
てしまう。

【００６５】これに対し、本発明によれば、帯電ローラ
２のところで上述したように、交番電界のデューティ
比、すなわち感光ドラム帯電極性と同一極性側のバイア
スをオンする割合であるデューティ比を調整すること
で、良好な均一帯電性を維持しながら、かつ、残留トナ
ーのトリボを最適な状態に制御することが可能となり、
上述の現像同時回収を良好に行うことができる。一例と
して、図３（ａ）のような矩形の帯電バイアスを用い、
周波数を２ｋHz、Ｖ_centerを前述のように−６００Ｖと
し、振幅電圧Ｖ_PP（Ｖ_max 、Ｖ_min の電位差）を２００
０Ｖ、すなわち、Ｖ_max を−１６００Ｖ、Ｖ_min を＋４
００Ｖ、デューティ比（Ｔに対するＴ_- の比率）を７０
％としたところ、感光ドラム１上の表面電位はほぼ−６
００Ｖに均一帯電され、また、帯電ローラ２を通過後の
残留トナーのトリボ（吸引法により、感光ドラム１表面
から直接吸引して測定）は−１０〜−７０μＣ／ｇ程度
に制御されて、現像装置４で容易に現像同時回収を行う
ことができた。また、この状態で、約５０００枚のプリ
ントを繰り返し行ったが、帯電ローラ２へのトナー付着
による汚染もほとんど無く、周囲へのトナー飛散も生じ
ることがなかった。

【００６６】なお、前述のデューティ比については、本
実施の形態においては６０〜９０％にて良好な結果が得
られた。これに対し、デューティ比６０％以下では現像
装置４へのトナー回収が良好に行われず、ゴースト画像
や帯電部（帯電ローラ２近傍）でのトナー飛散が発生し
た。一方、デューティ比９０％以上では、感光ドラム１
の帯電電位がマイナス側にシフトし、電位収束効果も悪
化するという不具合が生じた。

【００６７】〈実施の形態２〉上述の実施の形態１にお
いては、感光ドラム１上の静電潜像における画像露光部
（光照射部分）を現像するいわゆる反転現像方式につい
て述べたが、本実施の形態２では、非露光部を現像する
いわゆる正規現像法に関して、本発明を適用する場合を
説明する。

【００６８】この正規現像方式は、原稿Ｇを露光した際
の原稿Ｇの画像面からの反射光により、直接画像を形成
するいわゆるアナログ複写機において一般に用いられる
方式であり、一部のレーザビームプリンタでも用いられ
ているが、実施の形態１との構成上の主な相異点は、実
施の形態１では同極性であった感光ドラム１の帯電極性
とトナーの帯電極性とが、実施の形態２では逆極性にな
る点である。

【００６９】したがって、本実施の形態においては、こ
の点についてのみ詳述し、他の部分については説明を省
略する。

【００７０】上述の正規現像方式を実施するには、実施
の形態１における感光ドラム１の極性とトナーの極性と
のうちの、いずれか一方の極性のみを逆にすればよい。
ここでは、感光ドラム１の極性を逆（プラス）とする場
合について説明を行う。

【００７１】具体的には、感光ドラム１として、帯電極
性が正極性であるアモルファスシリコンドラムを用い、
層構成として、アモルファスシリコン層の表面にＳｉ−
Ｃの保護層を設けた２層構成のものを用いた。

【００７２】トナーは実施の形態１と同様のものを用
い、感光ドラムの帯電電位はほぼ＋４５０Ｖとした。ま
た、露光部である明部電位（背景電位となる）は＋５０
Ｖとした。

【００７３】なお、トナーの極性が実施の形態１と同様
であるため、転写バイアスについては実施の形態１と同
極性を用いることができるが、現像バイアスは、直流電
圧の極性を反転させ、＋１５０Ｖとした。また、転写バ
イアスの値は、約３００Ｖ増加させて、約＋４．３ｋＶ
の直流バイアス電圧とした。

【００７４】次に、帯電ローラ２に印加するバイアスで
あるが、直流バイアス電圧については、極性を反転さ
せ、＋５００Ｖとした。これは、アモルファスシリコン
の帯電後、現像位置に至るまでの暗減衰を考慮したもの
である。

【００７５】一方、非対称の交番電圧については、図６
（ａ）〜（ｄ）に示すように、プラスを縦軸の上方にと
り、電圧の正の最大値をＶ_max 、最小値をＶ_min とし、
Ｖ_center、Ｖ_rms （実効値）、１周期Ｔに対して電圧が
プラスである時間をＴ₊ とする等を、実施の形態１に倣
って定義した。

【００７６】ここで、正規現像においては、本実施の形
態ではトナーの極性がマイナスであるから、Ｔに対する
時間Ｔ₊ の割合（デューティ）が５０％よりも小さくな
るように設定する。これにより、実施の形態１において
説明したのと同じ原理により、帯電性能としてはデュー
ティ比によらず、常にＶ_centerの値に従って均一な暗電
位が感光ドラム１表面に形成され、一方、残留トナーの
トリボは、デューティ比に従って、マイナスの所定値に
揃えられ、現像部において良好な現像同時回収を行うこ
とができる。

【００７７】一例として、図６（ａ）の矩形波バイアス
を用い、周波数２ｋHz、Ｖ_PP＝Ｖ_max −Ｖ_min を２００
０Ｖ、Ｖ_max を＋１５００Ｖ、Ｖ_min を−５００Ｖ、デ
ューティ比を３０％とすることにより、良好な現像同時
回収を行うことができ、かつ、このとき帯電ローラ２の
汚染や帯電部での耐久によるトナー飛散も発止しなかっ
た。

【００７８】なお、上述のデューティ比は、本実施の形
態例においては１０〜４０％にて良好な結果が得られ
た。これに対し、デューティ比４０％以上では現像装置
４へのトナー回収が良好に行われず、ゴースト画像や帯
電部でのトナー飛散が発生した。また、１０％以下で
は、感光ドラム１の帯電電位がマイナス側にシフトし、
電位収束効果も悪化するという不具合が生じた。

【００７９】〈実施の形態３〉以下に実施の形態３を示
す。本実施の形態は、前述の実施の形態１、及び実施の
形態２の画像形成装置において、使用する現像剤のトナ
ーを重合法で生成したトナーにしたもので、それ以外の
装置構成、制御は同様である。同様な個所については、
再度の説明は省略する。

【００８０】実施の形態１、２の画像形成装置において
は、現像剤４６のトナー粒子ｔとして粉砕法で生成され
たトナーを用いたが、本例においては、懸濁重合法によ
って生成された平均粒径６μｍ球形トナーに対して平均
粒径２０mmの酸化チタンを重量比１％外添としたものを
用いた。

【００８１】また磁性キャリヤｃとしては飽和磁化が２
０５emu ／cm³ の平均粒径３５μｍの磁性キャリヤを用
いた。

【００８２】上述のトナー粒子ｔとキャリヤ粒子ｃとを
重量比６：９４で混合したものを現像剤４６として用い
た。重合法で生成されたトナーは球形に近い形状である
ため外添剤が均一にコートされる。このため、感光ドラ
ム１に対する離型性が極めてよい。また、帯電ローラ２
による再帯電も、より安定・均一に行うことができる。
したがって、例えば、粉砕トナーと重合トナーとで転写
効率（転写材Ｐ上に転写された単位面積あたりのトナー
量／感光ドラム１上の単位面積あたりのトナー量）を比
べた場合、粉砕トナーが９０％であったのに対して、重
合トナーを用いた場合には９７％と高効率であった。ま
た、かぶりも粉砕トナーと比べると良好であり、重合ト
ナーを用いた場合においてはＶ_back＝５０Ｖでもかぶり
が防止できた。

【００８３】このような重合トナーを用いて、実施形態
例１、２と同様の検討を行ったところ、本実施の形態に
おいては、残留トナーが極めて微量であることに加え、
高離型性であるため、クリーナレスシステム・現像同時
クリーニングの構成をとった場合、残留トナーの回収性
がより向上し、画像不良はまったく発生しなくなる。

【００８４】なお、重合法によって製造されるものをは
じめとする球形のトナーを用いることで、トナーへの外
添剤のコートが均一化され、電界によるトナー移動がよ
り容易となる効果もある。このため、本実施の形態で用
いた、磁性キャリヤ粒子ｃによる二成分現像方式以外で
も、本発明を有効に実施できる。例えば、導電弾性体を
表面に設けて構成した現像スリーブ上にトナーをコート
し、これを感光ドラム１に当接させることで現像を行
う、キャリヤを用いない一成分現像方式においても、重
合法その他の方式で製造される球形のトナーを用いるこ
とで、本発明を用いた現像同時回収方式を有効に作用さ
せることができる。

【００８５】〈実施の形態４〉実施の形態１において
は、ローラ方式の接触帯電部材である、帯電ローラ２を
用いた場合の実施の形態を示したが、図７に示すよう
に、接触帯電部材として固定ブレード方式の帯電部材を
用いることができる。帯電ブレード２０は、自由長（感
光ドラム１の回転方向）２０mm、厚さ１２０μｍのりん
青銅板を背板２１とし、その上に厚さ１mm程度の弾性導
電ゴム層、さらにその上に１００〜２００μｍ厚、体積
抵抗率１０⁶ Ω・cm程度の中抵抗層、最表層に数１０μ
ｍの固着防止層（ナイロン系樹脂等）からなる帯電層２
２を設けたものを用いた。なお、当接方向は感光ドラム
１の回転方向（矢印Ｒ１方向）に対して順方向とし、線
圧を数ｇ／cmとして背板２１の腰（弾性）により感光ド
ラム１に当接させた。この方式においても、帯電ニップ
部Ｎ、及び帯電ニップ部近傍の放電域Ｇ₁ 、Ｇ₂ を形成
することができる。

【００８６】したがって、感光ドラム１への帯電を放電
域Ｇ₁ 、Ｇ₂ で、また、残留トナーへの電荷付与を帯電
ニップ部Ｎにおいて行うことができる。

【００８７】本実施の形態においては、帯電ニップ部Ｎ
の幅（感光ドラム１の回転方向に沿った方向の長さ）が
ほぼ１〜２mm程度形成され、転写バイアス印加電源Ｓ１
による帯電バイアスの印加条件は、実施の形態１と同条
件で良好な結果が得られた。

【００８８】なお、本実施の形態の構成によれば、帯電
ローラ２の場合と比較して、画像形成装置全体をコンパ
クトに構成することが可能となり、また、背板２１のば
ね力や当接方法によって帯電ニップ部Ｎ、放電域Ｇ₁ 、
Ｇ₂ をある程度自由に調整できるという利点がある。な
お、本実施の形態の図７には、帯電ブレード２０を順方
向に当接させた例を示したが、帯電ニップ部Ｎと当接端
部との距離をある程度（数mm程度）確保する場合には、
カウンター方向に当接させても、トナーが蓄積せずに擦
り抜けることができ、当接圧も安定化できる。

【００８９】また、本実施の形態４は、特に実施の形態
３の重合（球形）トナーと組み合わせて用いることで、
帯電ニップ部Ｎでのトナーの擦り抜けが容易に行われ、
良好な結果を得ることができる。

【００９０】〈実施の形態５〉本実施の形態は、ジャム
時等において、転写ローラ５が残留トナーにより汚染さ
れた場合の、転写ローラ５の清掃方法に関するものであ
る。ここでは、基本的構成は実施の形態１に準じて説明
する。

【００９１】図１において、例えば給紙ジャム等によ
り、転写材Ｐが介在せずに転写ローラ５が直接、トナー
汚染を受ける場合がある。この場合、転写ローラ５上に
は、正規極性の残留トナーと、一部転写電界等により極
性が反転した残留トナーとが混在して付着することにな
る。

【００９２】したがって、ジャム処理後の電源再投入時
において、図８に示すように、まず、感光ドラム１の回
転状態にて転写ローラ５に転写バイアス印加電源Ｓ３を
用いて正、負の転写バイアスをそれぞれ転写ローラ５の
１回転以上に渡り交互に印加する第１の工程を設けるこ
とで、それぞれ正、負の電荷を有する汚染トナーが、転
写ローラ５から感光ドラム１に転移する。ここで、感光
ドラム１表面をあらかじめ帯電ローラ２により通常の暗
電位（反転現像における、地肌電位）に帯電しておくこ
とで、実施の形態１において説明した非対称交番電圧の
作用により、正、負の電荷を持った汚染トナーは、均一
に負極性に再帯電される。次に、現像装置４を、通常の
画像形成条件にて動作させる第２の工程を設けること
で、再帯電された汚染トナーは、感光ドラム１の電位と
現像スリーブ４２の電位の電位差により、現像装置４内
に回収される。

【００９３】最後に、帯電ローラ２のバイアス電圧とし
て、直流バイアス電圧をオフし、交番バイアスによりほ
ぼ０Ｖに感光ドラム１表面を除電して清掃工程を終了す
る。

【００９４】本実施の形態では、実施の形態１に基づ
き、感光ドラム１の帯電電位は、清掃中においてはほぼ
−６００Ｖ、現像バイアスの直流電圧は−４５０Ｖとし
てこれに交流バイアスを印加し、また、転写ローラ５に
印加するクリーニングバイアスとしては、転写（−）バ
イアスとして−２ｋＶ、転写（＋）バイアスとして＋２
ｋＶを用いることで、転写ローラ５上の汚染トナーを、
感光ドラム１を介して現像装置４に回収することができ
た。

【００９５】なお、上述の上記バイアス値については、
これ以外にも様々な組み合わせを用いることが可能であ
り、例えば、帯電ローラ２への直流バイアス電圧を−１
５０Ｖ、現像の直流バイアス電圧を０Ｖなどとしたり、
帯電ローラ２への直流バイアス電圧を０Ｖ、現像の直流
バイアス電圧を＋１５０Ｖなどとしてもよい。

【００９６】また、本実施の形態は、反転現像法の場合
について述べたが、前述の実施の形態２のような正規現
像法の場合においても同様に実施可能であることはいう
までもない。

【００９７】さらに、この清掃工程は、ジャム処理時や
電源投入時以外にも、例えばプリント時のプリント前工
程又はプリント後工程における空回転時等、その他転写
材間等の非画像形成時に実行することができる。

【００９８】なお、上述の実施の形態においては、残留
トナーの極性を帯電ローラ２により正規の極性である負
極性に制御する場合を説明したが、上述の第１の工程、
第２の工程は、非画像形成状態において実施するもので
あるため、現像装置４による回収時に同時現像を行う必
要がない。したがって、例えば、帯電ローラ２に印加す
る交番バイアスのデューティ比を１０〜４０％とし、残
留トナーを正極性に帯電させ、現像直流バイアス電圧
と、帯電直流バイアス電圧の値を適宜に調整することに
より、現像直流バイアス電圧を感光ドラム電位よりマイ
ナス方向に大きくシフトさせることで、現像装置４への
残留トナーの回収を行ってもよい。

【００９９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
像担持体に対して接触配置した接触帯電部材に、帯電バ
イアス電圧として、直流バイアス電圧と、デューティ比
の異なる非対称の交番バイアス電圧とを重畳印加すると
いう簡易な構成より、像担持体表面の均一帯電と、残留
トナーに対する所定極性の安定なトリボ付与とを行うこ
とが可能となり、良好な現像同時クリーニングを行うこ
とができる。これにより、接触帯電部材が残留トナーに
よって汚染されることに起因する帯電不良を防止して、
良好な画像を長期にわたって形成することができる。

【０１００】また、接触転写部材が残留トナーにより汚
染された場合においても、接触転写部材上の残留トナー
を像担持体に転移させた後、接触帯電部材に、帯電バイ
アス電圧として、直流バイアス電圧と、デューティ比の
異なる非対称の交番バイアス電圧とを重畳印加するとい
う簡易な構成より、像担持体表面の均一帯電と、残留ト
ナーに対する所定極性の安定なトリボ付与とを行うこと
が可能となり、良好な現像同時クリーニングを行うこと
ができる。これにより、接触転写部材が残留トナーによ
って汚染されることに起因する画像欠陥や転写材裏汚れ
を長期にわたって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における光学系の構成を示す図。

【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、実施の形
態１における非対称の帯電バイアスを示す図。

【図４】実施の形態１における、残留トナーに対する電
荷の付与を説明する図。

【図５】実施の形態１における現像装置の概略構成を示
す縦断面図。

【図６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、実施の形
態２における非対称の帯電バイアスを示す図。本発明の
第２実施の形態における非対称帯電バイアスの説明図。

【図７】実施の形態４における、残留トナーに対する電
荷の付与を説明する図。

【図８】実施の形態５における動作を説明する図。

【図９】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。

【符号の説明】

１像担持体（感光ドラム）２帯電手段（接触帯電部材、帯電ローラ）３情報書込み手段（レーザー操作部）４現像手段（現像装置）５転写手段（接触転写部材、転写ローラ）２０帯電手段（接触帯電部材、帯電ブレード）４６現像剤Ｐ転写材Ｓ１電源（帯電バイアス印加電源）Ｓ２現像バイアス印加電源Ｓ３転写バイアス印加電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体表面を接触帯電部材によって帯
電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面に静電潜
像を形成する情報書込み手段と、前記静電潜像を現像剤
担持体に担持させた現像剤によってトナー像として現像
する現像手段と、前記像担持体との間に電界を形成して
該像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写手段と
を備え、前記現像手段が、前記像担持体上に残った残留
トナーを回収するクリーニング手段を兼ねる画像形成装
置において、前記接触帯電部材に対し、帯電バイアス電圧として、直
流バイアス電圧とデューティ比の異なる非対称の交番電
圧とを重畳印加する電源を備え、前記帯電バイアス電圧によって、前記像担持体と前記接
触帯電部材との間に非対称の交番電界を形成して、前記
像担持体を所定電位に均一帯電するのと同時に、前記残
留トナーに所定極性の電荷を付与し、該電荷が付与され
た残留トナーを、前記現像手段にて回収する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記現像手段の現像方式は、前記像担持
体の帯電極性と同一極性のトナーを用いた反転現像方式
であり、前記非対称の交番電圧の帯電極性と同一極性側
バイアスをオンする割合を前記交番電圧のデューティ比
とすると、該デューティ比が６０〜９０％の範囲であ
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】前記現像手段の現像方式は、前記像担持
体の帯電極性と逆極性のトナーを用いた正規現像方式で
あり、前記非対称の交番電圧の帯電極性と同一極性側バ
イアスをオンする割合を前記交番電圧のデューティ比と
すると、該デューティ比が１０〜４０％の範囲である、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４】前記現像手段に収容されるトナー粒子
は、重合法により生成されたトナーである、ことを特徴とする請求項１、２、または３に記載の画像
形成装置。
【請求項５】像担持体表面を接触帯電部材によって帯
電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面に静電潜
像を形成する情報書込み手段と、前記静電潜像を現像剤
担持体に担持させた現像剤によってトナー像として現像
する現像手段と、前記像担持体に接触転写部材を圧接さ
せるとともに前記像担持体と前記接触部材との間に電界
を形成して前記像担持体上のトナー像を転写材に転写す
る転写手段とを備え、前記現像手段が、前記像担持体上
に残った残留トナーを回収するクリーニング手段を兼ね
る画像形成装置において、非画像形成時の所定タイミングにおいて、前記接触帯電
部材に残留するトナーを、該接触帯電部材と前記像担持
体との間に電界を形成することで、前記像担持体側に転
移させる第１の工程と、前記接触帯電部材に対し、帯電バイアス電圧として、直
流バイアス電圧とデューティ比の異なる非対称の交番電
圧とを重畳印加する電源を備え、前記帯電バイアス電圧
によって、前記像担持体と前記接触帯電部材との間に非
対称の交番電界を形成して、前記像担持体を所定電位に
均一帯電するのと同時に、前記残留トナーに所定極性の
電荷を付与し、該電荷が付与された残留トナーを、前記
現像手段にて回収する第２の工程とを有する、ことを特徴とする画像形成装置。