(57)【要約】【課題】クリーナーレスの構成においても転写残トナーによる帯電を防止し、長期にわたり均一な画像形成を可能とする画像形成装置を提案することを目的とする。【解決手段】現像同時クリーニングを行う画像形成装置において、該画像形成装置は、ベルト状の像担持体と、該ベルト状像担持体表面を均一に帯電させる為の帯電装置とを有し、該帯電装置の上流側と下流側で該ベルト状像担持体の表面を接触させることにより、該ベルト像担持体上の転写残トナーを、帯電部を通過させることなく該帯電装置の上流側から下流側へと転移（バイパス）させることを特徴とする画像形成装置。【選択図】　　　　図１
2004045504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成された静電潜像を、現像剤担持体上の現像剤により顕像化し、該現像剤像を紙等の転写材に転写し画像形成を行うとともに、
現像同時クリーニングを行う画像形成装置において、
該画像形成装置は、ベルト状の像担持体と、該ベルト状像担持体表面を均一に帯電させる為の帯電装置とを有し、
該帯電装置の上流側と下流側で該ベルト状像担持体の表面を接触させることにより、該ベルト像担持体上の転写残トナーを、帯電部を通過させることなく該帯電装置の上流側から下流側へと転移させる（バイパス）ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
該ベルト像担持体は少なくとも３本の支持部材により加張され、そのうちの１本が帯電装置としての帯電ローラを兼ねることを特徴とした請求項１記載の画像生成装置。
【請求項３】
該ベルト像担持体の帯電極性はトナーの帯電極性と逆極性であることを特徴とした、請求項１または２記載の画像生成装置。
【請求項４】
該ベルト像担持体の進行方向に対し、ベルト同士が接触する位置より上流側の位置にて、転写残トナーの極性を揃える為のトナー帯電補助部材を有することを特徴とした請求項１乃至３いずれか記載の画像形成装置。
【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、プリンター等の電子写真方式あるいは静電記録方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、複写機、プリンターなどの画像形成装置においては小型化・環境問題への対応を図るために、クリーニング容器を廃止（クリーナーレス）した画像形成装置が注目されている。
【０００３】
その一例として、従来の非磁性一成分トナーを用いた反転現像系の画像形成装置について図７により説明する。
【０００４】
この画像形成装置は、静電潜像を担持するため矢印Ｐ方向に周速１００ｍｍ／ｓで回転する直径２０ｍｍの像坦持体（以下、「感光ドラム」という）１０１、帯電器１０２、感光ドラム１０１上に画像情報に応じた静電潜像を形成する露光器１０３、現像器（現像装置）１０４、転写帯電器１０５、定着器１０６などで構成されている。
【０００５】
感光ドラム１０１は、アルミドラム基体に電荷発生層、電荷輸送層を薄膜塗布した一般的な有機感光体である。
【０００６】
帯電器１０２は、直径６ｍｍの導電性支軸上にＥＰＤＭやＮＢＲなどから成る弾性体（本実施例では、ＥＰＤＭ発泡体）、その上に抵抗層、さらに上層にヒドリンゴムなどの薄膜チューブが構成されている周速１５０ｍｍ／ｓで回転する直径１６ｍｍの帯電ローラと、この帯電ローラに電圧を印加する電源から構成されている。両者の硬度の関係は「感光ドラム硬度＞帯電ローラ硬度」であり、帯電ローラは感光ドラムへ１ｍｍ侵入するよう配置されている。
【０００７】
現像器１０４は、現像剤（以下、「トナー」という）を感光ドラム１０１上に搬送するため矢印Ｒ方向に回転する直径１４ｍｍの現像剤坦持体（以下、「現像ローラ」という）１１０を有する。この現像ローラ１１０は導電性支軸上にゴムなどの弾性体を成型したいわゆる弾性現像ローラであり、感光ドラム１０１に当接配置される。また、現像ローラ１１０の周囲には、現像ローラ１１０上へ非磁性一成分トナーの供給および現像ローラ１１０上からトナーを剥ぎ取る役割を担い矢印Ｓ方向に回転する剥ぎ取り供給部材である直径１６ｍｍの剥ぎ取り供給ローラ１１１、現像ローラ１１０上のトナーに所望の帯電量を与え、現像ローラ１１０上のトナー量を規制する規制部材としての規制ブレード１１２、剥ぎ取り供給ローラ１１１にトナーを供給する攪拌部材である攪拌羽根１１３を有する。現像ローラにバイアス電源により約−４００Ｖ印加されている。また現像器内に収容されているトナーは、重合法によって製造された重量平均粒径７μｍの略球形トナーである。
【０００８】
図７において、感光ドラム１０１は矢印Ｐ方向に回転され、バイアス電源により電圧（約−１３００Ｖ）を印加された帯電器１０２によって一様にその表面が負極性（約−７００Ｖ）に帯電される。その後露光器１０３から照射されたレーザービームによって感光ドラム１０１上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、感光ドラム１０１と当接配置された現像ローラ１１０により搬送された現像器１０４内のトナーによってトナー像として可視化される。その後、転写帯電器１０５によって感光ドラム１０１上のトナー像を紙、ＯＨＰなどの転写材１０８に転写し、定着器１０６によって最終的に転写材１０８上にトナー像を融解定着させる。
【０００９】
一方、転写通過後に感光ドラム１０１上に残留した転写残トナーは、転写工程を通過しているため弱正極性に帯電している。転写残トナーは帯電ニップを通過する際に帯電ローラ表面や感光ドラム１０１との摩擦により、負極性に戻される。そして感光ドラム１０１の回転により、現像部まで搬送される。現像部まで搬送されたトナーは次画像形成工程の感光ドラム１０１上の潜像の有無により、挙動を異にする。感光ドラム画像部（感光ドラム表面電位：約−１５０Ｖ）上に存在するトナーは、現像ローラ１１０から感光ドラム１０１へトナーを付勢する電界により、次現像工程でも現像ローラ１１０上のトナーと一緒に潜像を可視化するために用いられる。一方，感光ドラム非画像部（感光ドラム表面電位：約−７００Ｖ）上に存在するトナーは、感光ドラム１０１から現像ローラ１１０へトナーを付勢する電界により、現像ローラ１１０に回収される。
【００１０】
また、感光ドラム１０１と現像ローラ１１０の当接部において可視化に用いられなかった現像ローラ１１０上のトナーは、現像ローラ１１０の回転によって現像器１０４の内部に戻される。現像ローラ１１０と剥ぎ取り供給ローラ１１１の当接部において、現像ローラ１１０上のトナーは現像ローラ１１０から剥ぎ取られ、それと同時に剥ぎ取りローラ１１１の回転によって、現像ローラ１１０上にトナーが供給され、再び規制ブレード１１２と現像ローラ１１０の当接部に搬送される。
【００１１】
上記動作を繰り返すことにより、画像形成がおこなわれる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記クリーナーレスの構成は、簡易にクリーナーレスの画像形成が達成できる手段として大変優れたものであるが、上記クリーナーレスの構成では、転写残トナーが「必ず」帯電ローラと感光体とのニップ部（帯電ニップ）を通過する為、わずかな転写残トナーでも帯電を阻害することになる。よって、帯電が阻害された部分は所望の帯電電位が得られない為、現像に必要なコントラストが得られず画像不良が発生することになる。また、場合によっては該転写残トナーが帯電ニップで上手く再帯電せず、帯電ローラ表面に付着する場合もある。トナーが付着した部分は、上記の場合と同様に帯電不良となり、画像不良を引き起こすことになる。よって、本発明の目的は、クリーナーレスの構成においても転写残トナーによる帯電を防止し、長期にわたり均一な画像形成を可能とする画像形成装置を提案することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明における構成は、現像同時クリーニングを行う画像形成装置において、該画像形成装置は、ベルトの像担持体と、該ベルト像担持体表面を均一に帯電させる為の帯電装置とを有し、該帯電装置の上流側と下流側で該ベルト像担持体の表面を接触させることにより、該ベルト像担持体上の残トナーを、帯電部を通過させることなく該帯電装置の上流側から下流側へと転移させる（バイパス）ことを特徴としている。
【００１４】
以上、本発明を整理して要約すれば以下の構成に集約できる。
【００１５】
（１）像担持体上に形成された静電潜像を、現像剤担持体上の現像剤により顕像化し、該現像剤像を紙等の転写材に転写し画像形成を行うとともに、
現像同時クリーニングを行う画像形成装置において、
該画像形成装置は、ベルト状の像担持体と、該ベルト状像担持体表面を均一に帯電させる為の帯電装置とを有し、
該帯電装置の上流側と下流側で該ベルト状像担持体の表面を接触させることにより、該ベルト像担持体上の転写残トナーを、帯電部を通過させることなく該帯電装置の上流側から下流側へと転移させる（バイパス）ことを特徴とする画像形成装置。
【００１６】
（２）該ベルト像担持体は少なくとも３本の支持部材により加張され、そのうちの１本が帯電装置としての帯電ローラを兼ねることを特徴とした前記（１）記載の画像生成装置。
【００１７】
（３）該ベルト像担持体の帯電極性はトナーの帯電極性と逆極性であることを特徴とした、前記（１）または（２）記載の画像生成装置。
【００１８】
（４）該ベルト像担持体の進行方向に対し、ベルト同士が接触する位置より上流側の位置にて、転写残トナーの極性を揃える為のトナー帯電補助部材を有することを特徴とした前記（１）乃至（３）いずれか記載の画像形成装置。
【００１９】
（作用）
従来の構成においてクリーナーレスを行うと、必然的に転写残トナーが帯電ニップを通過してしまう為、画像不良が発生する可能性がある。本発明では、転写残トナーが帯電ニップを通過せずにその手前で、帯電ローラの上流側から下流側に転移する構成をとっている。すなわち、上記したようなベルトの像担持体構成を用いることによって、転写残トナーは帯電部をバイパスした道程を進むことになる。よって、転写残トナーが帯電を阻害することもなくなり、良好な画像形成が行えることとなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る帯電装置および画像形成装置を図面に則して説明する。
【００２１】
（実施例１）
図１は本発明の第１実施例についての概略図である。
【００２２】
図１に示す本実施例の画像形成装置は、像担持体であるベルト感光体１の画像部に非磁性一成分現像剤（トナー）を付着させて可視化するクリーナーレスの画像形成装置である。
【００２３】
画像形成装置は、図中矢印Ａ方向に回転するベルト感光体１を具備し、該ベルト感光体１は支持部材７及び８を内包し、帯電部材である帯電ローラ２により加張されており、該帯電ローラ２を挟んでその上流側と下流側で該ベルト感光体が接する様に配置されている。又、該ベルト感光体の進行方向に沿って、該帯電ローラ２の次は、露光装置３、現像装置４、転写部材としての転写ローラ５、ベルト感光体１の潜像履歴をイニシャライズする為の前露光装置１０が配置されている。
【００２４】
該ベルト感光体１は、例えば基材となるアルミフィルム上に電荷発生層、電荷輸送層からなる有機感光層を薄膜塗布したものであり、フレキシブルに変形可能な感光体となっている。又、５０μｍ程度のＰＥＴ等の樹脂フィルムに金属を蒸着した基材の上に上記感光層を用いたものでも、所望のフレキシビリティーをもつ構成であれば構わない。
【００２５】
帯電ローラ２は、導電性支軸上にＥＰＤＭやＮＢＲなどの弾性体（本実施例では、ＥＰＤＭ発泡体）を設け、その上にリーク防止のための抵抗層（本実施例ではヒドリンゴム）、更には、該抵抗層と感光体とが固着することを防止する為の表層（本実施例ではトレジン）とで構成されている。尚、該帯電ローラ２は上記したベルト感光体１と従動するよう配置され、該帯電ローラ２に直流電圧（本実施例では約―１３００Ｖ）を印加して、ベルト感光体１表面を（本実施例では約＋７００Ｖ）均一に帯電させる。
【００２６】
この画像形成装置における画像形成動作およびクリーナーレスの手法について説明する。
【００２７】
矢印Ａ方向に回転するベルト感光体１は、帯電ローラ２によりその表面がＶｄ＝＋７００Ｖに帯電される。ついで、帯電したベルト感光体１の表面を露光器３によってレーザー光などを用いた露光により、所望の画像情報をベルト感光体１に静電潜像を形成するわけだが、本発明では帯電したベルト表面に対し、非画像部を露光する、バックグラウンド露光を用いている（画像部Ｄ：Ｖｄ＝＋７００Ｖ、非画像部Ｗ：ＶＬ＝＋５０Ｖ）。
【００２８】
一方、現像器４は内部に負極性帯電である非磁性一成分トナーＴを有し、該トナーＴが弾性現像ローラ９上に薄層コートされている。よって、該弾性現像ローラ９は、ベルト感光体１に当接且つ回転可能（矢印Ｃ方向）に配置され、図３で示すよう、該ベルト感光体１上の画像部Ｄを該トナーＴで現像する。この際、該弾性ローラ９には現像バイアスとして、約Ｖｄｃ＝＋４００Ｖの直流電圧が印加されている。
【００２９】
その後、ベルト感光体１表面に形成されたトナー像は、該ベルト感光体１と転写ローラ２が対向する位置（転写部）にて、転写材Ｐ上に転写され、その後定着器６にて定着された後、装置外部に排出される。
【００３０】
尚、本発明における画像形成装置には、転写部にて転写材に転写されなかったトナー（該転写残トナーＴ１）を回収する為のクリーニング装置をもたないので、該転写残トナーＴ１は、ベルト感光体１に担持されたまま再度画像形成プロセスにともされることになる。しかしながら、本発明では、該ベルト感光体１が帯電ローラ２を挟んで、その上流と下流の位置が接触している構成をとっている為、該転写残トナーＴ１が該帯電ローラ２を通過せずに帯電ローラ２の下流側に転移される構成となっている。
【００３１】
この際の転移のプロセスについて図４及び図５より説明する。
【００３２】
転写残トナーＴ１を担持するベルト感光体１の表面（転写ローラの上流側）は、前露光装置１０によって、前回の画像形成における潜像履歴が消されると供にＶＬ程度の−５０Ｖに均一化される。又、帯電ローラ２の上流側はすでに次の画像形成を行う為に帯電ローラ２により再度＋７００Ｖに帯電されている。よって、図４に示すように転写残トナーＴ１は、ベルトの接触部において、転写ローラ２下流側へと転移することになる。更に、接触部においては、それぞれの表面が反対方向に移動する構成となっている為、転写残トナーＴ１は帯電ローラ２とはまったく接触することなしにバイパスされ露光部方向に搬送される。
【００３３】
その後、図５で示すようにベルト感光体１は、転写残トナーＴ１を担持したまま再度露光を受け、所望の新規静電潜像（Ｄ部とＷ部）が表面に形成される。その後、現像器４により、該新規静電潜像に準じたトナー像が再度形成されるわけだが、この際、図６で示すように非画像部Ｗに存在する転写残トナーＴ１はＶＬとＶｄｃの電位差により、現像ローラ側に回収される。又、画像部に存在する転写残トナーは、本来よりトナーが存在する場所である為、その位置に残り、トナー像の一部としてベルト上に担持される。その後トナー像は再度転写材に転写・定着され装置外に搬送される。この工程が繰り返されることにより連続した画像形成が行われることになる。
【００３４】
（実施例２）
第２実施例を、図２を参照して説明する。
【００３５】
本実施例では、実施例１で示した、ベルトの進行方向に対して転写部より下流で、接触部より上流側の位置に、トナーの帯電極性を揃える為の、トナー帯電補助部材１１をベルトに接触するよう配置したことを特徴としている。
【００３６】
実施例１で示したように、ベルト感光体１上のトナー像は転写部にて転写材Ｐ上に転写されるわけだが、この際、トナーによっては転写残トナーＴ１の帯電極性が逆転し、ポジ化してしまう場合がある。ポジ化した転写残トナーＴ１が存在すると、そのトナーは「転移位置」でも帯電ローラ下流側に転移バイパスされず、その結果、帯電ニップにおいて帯電ローラと接触し帯電不良を引き起こす場合がある。よって、該補助部材１１を設けて転写残トナーの極性を均一化している。本実施例では、トナー帯電補助部材として、５０μｍ程度の樹脂材の上にトナーに対し負極性の帯電付与能をもつ材料（ウレタン系やナイロン系）を塗布したシート状の帯電補助部材を使用している。このような部材によりトナーの極性を整えることにより、転写残トナーに反転成分があったとしても、良好な転移（バイパス）が可能となり、より、転写残トナーによる帯電不良を防止できる。
【００３７】
【発明の効果】
従来の構成においてクリーナーレスを行うと、必然的に転写残トナーが帯電ニップを通過してしまう為、画像不良が発生する可能性がある。本発明では、転写残トナーが帯電ニップを通過せずにその手前で、帯電ローラの上流側から下流側に転移する構成をとっている為、転写残トナーが帯電を阻害することもなくなり、良好な画像形成が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に用いられる画像形成装置の概略図
【図２】本発明の第２実施例に用いられる画像形成装置の概略図
【図３】本発明の現像プロセスの説明図
【図４】本発明のバイパス（転移）プロセスの説明図
【図５】本発明のクリーナーレスプロセスの説明図
【図６】本発明のクリーナーレスプロセスの説明図
【図７】従来例の画像形成装置の概略図
【符号の説明】
１　像担持体（ベルト状感光体）
２　帯電部材（帯電ローラ）
３　露光装置
４　現像器
５　転写部材
６　定着器
７，８　ベルト支持部材
９　現像剤担持体（弾性現像ローラ）
１０　前露光装置
１１　トナー帯電補助部材
【図１】
2004045504.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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