JP3425036B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、コピ
ー、ファクシミリ等の画像形成装置の技術分野に属し、
特に、クリーナレス方式により感光ドラムをクリーニン
グする電子写真方式の画像形成装置の技術分野に属す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電子写真方式の画像形成
装置においては、帯電及び露光により静電潜像が形成さ
れた感光ドラムに対し負又は正極性に帯電されたトナー
を用いて現像するのが一般的である。この現像により感
光ドラム上に形成されたトナー画像は、転写ローラによ
り記録用紙に転写されるが、この転写を終えた感光ドラ
ム部分には、形成したトナー画像の濃度に応じて多少の
転写されなかったトナーが残留する。この残留トナーが
残留した感光ドラム部分に次のサイクルで帯電、静電潜
像形成、現像、転写の各工程を行うと残留トナーにより
汚れた部分が記録用紙上に形成され、形成画質の低下を
招くことになる。このため、従来から、転写後の感光ド
ラム上の残留トナーを掻き落とすブレード等のクリーナ
ーを設けて感光ドラムをクリーニングしたり、又は、こ
のようなクリーナーを用いずに残留トナーを現像装置に
戻す所謂クリーナーレス方式で残留トナーを回収したり
する。

【０００３】このクリーナーレス方式では、残留トナー
を電気的に吸引したり吐き出したりするクリーニングロ
ーラやクリーニングブラシ等からなるならし手段が感光
ドラムの回動方向について転写ローラの下流側に配置さ
れる。ならし手段は、感光ドラム上で画像形成が行われ
ている間には、吸引モードにより、残留トナーを電気的
吸引力により感光ドラムから吸引し、画像形成が行われ
ていない間に、吐き出しモードにより、感光ドラムに残
留トナーを吐き出してならし、このならされたトナーを
回動する感光ドラム上で現像装置に戻せるように構成さ
れている。このため、ならし手段には、吸引モードで、
残留トナーを感光ドラムから吸引するための感光ドラム
との電位差を発生させる第１電源、及び吸引したトナー
を感光ドラムへ吐き出すための感光ドラムとの電位差を
発生させる第２電源が、スイッチを介して選択的に接続
されるように構成されている。例えば、帯電され、その
後、静電潜像形成、現像及び転写の工程を経た感光体ド
ラムの表面電位が＋５０Ｖ（ボルト）であれば、ならし
手段の吸引モード用の第１電源は、−３００Ｖとされ、
吐き出しモード用の第２電源は、＋４００Ｖとされる。

【０００４】このように構成されたならし手段を用いた
クリーナーレス方式によれば、転写後に感光ドラムに残
された残留トナーによる、その後のサイクルにおける形
成画像の画質低下を防止できると共に、残留トナーを回
収して再度現像に用いることができるので大変有利であ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
クリーナーレス方式によれば、吸引モード及び吐き出し
モードという二つのモードで異なる電圧をクリーニング
ローラ等のならし手段に供給する必要があるため、クリ
ーニングローラ等のならし手段には二つの電源が必要と
なり、装置の大型化、複雑化、高コスト等につながると
いう問題点があった。更に、上述の現像ローラと感光ド
ラムとが接触して現像する方式によれば、画像形成装置
の電源をオンにした時、感光ドラムの表面電位と現像ロ
ーラの表面電位とが同じ（共に０Ｖ）であるため、感光
ドラムの表面電位が所定のバイアス値となるまでの間
に、潜像が形成されていない感光ドラム部分でトナーに
よる現像が行われ、転写ローラがこのトナーにより汚さ
れてしまうという問題点もあった。

【０００６】本発明は、上記の問題点に鑑みなされたも
のであり、ならし手段の電源が一つで足りると共に電源
をオンした時の無駄な現像による画質低下を低減するこ
とができる画像形成装置を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の画像形
成装置は上記課題を解決するために、感光体と、該感光
体を静電潜像形成可能に所定電圧に帯電させるための帯
電器と、該感光体に静電潜像を形成する潜像形成手段
と、動作状態で所定極性に帯電させた現像剤により前記
静電潜像を現像して前記感光体上に画像を形成し、非動
作状態で前記感光体上にならされた現像剤を回収する現
像手段と、該画像を記録媒体に転写する転写手段と、吸
引モードでは転写後に前記感光体上に残留した現像剤を
前記感光体との電位差により吸引し、吐き出しモードで
は該吸引した現像剤を前記感光体との電位差により前記
感光体上に吐き出してならすならし手段と、該ならし手
段にアース電位とは異なる第１電圧を供給するための第
１電源と、前記感光体に前記アース電位及び前記第１電
圧とは異なる第２電圧を供給する電流電圧変換素子と、
前記感光体に供給される第２電圧との電圧差を現像バイ
アス電圧として、前記現像手段により前記感光体の静電
潜像に対する現像を行わせる第３電圧を現像時において
前記現像手段に供給する第３電源と、前記ならし手段を
アース及び前記第１電源の一方に接続することで前記吸
引モードに切り換え、前記ならし手段を前記アース及び
前記第１電源の他方に接続することで前記吐き出しモー
ドに切り換える切換手段とを備えたことを特徴とする。

【０００８】請求項１に記載の画像形成装置によれば、
先ず、潜像形成手段により、該感光体に静電潜像が形成
される。次に、現像手段により、所定極性に帯電させた
現像剤により静電潜像を現像して感光体上に画像が形成
される。次に、転写手段により、該画像が記録媒体に転
写される。そして、ならし手段により、吸引モードで
は、転写後に感光体上に残留した現像剤が、感光体との
電位差により吸引され、吐き出しモードでは、該吸引し
た現像剤が、感光体との電位差により感光体上に吐き出
されてならされる。この際、ならし手段は、切換手段に
より、ならし手段をアース及び第１電源の一方に接続す
る（例えば、ならし手段にアース電圧として０Ｖを供給
する）ことで吸引モードに切り換えられ、ならし手段を
アース及び第１電源の他方に接続する（例えば、第１電
圧として、＋７００Ｖを供給する）ことで吐き出しモー
ドに切り換えられる。ここで、感光体には、電流電圧変
換素子により、アース電位及び第１電圧とは異なる第２
電圧（例えば、＋３００Ｖ）が供給されているので、吸
引モードでは、アース及び第１電源の一方と電流電圧変
換素子及び静電潜像電位（例えば、５０Ｖ）との電圧差
（例えば、０Ｖ−（３００Ｖ＋５０Ｖ）＝−３５０Ｖ）
により、転写後に感光体に残留した現像剤が、ならし手
段に吸引される。また、吐き出しモードでは、アース及
び第１電源の他方と電流電圧変換素子及び静電潜像電位
との電圧差（例えば、７００Ｖ−（３００Ｖ＋５０Ｖ）
＝＋３５０Ｖ）により、吸引した現像剤が、ならし手段
から感光体上に吐き出されならされる。最後に、非動作
状態にある現像手段により、感光体上にならされた現像
剤が回収される。このように、ならし手段に対し一つの
みの電源（即ち、第１電源）の供給により、クリーナレ
ス方式のクリーニングが行われる。

【０００９】更に、感光体には、電流電圧変換素子によ
り第２電圧が供給されるので、当該画像形成装置の電源
がオンにされ、現像ローラの表面電位が所定のバイアス
値となるまでの間に、現像手段と感光体にとの電位差に
より現像剤が現像手段から感光体に付着されることはな
くなり、よって、無駄な現像が行われることはない。ま
た、電流電圧変換素子を備えているので、第２電圧を供
給する電源は、低コストで構成され得る。また、請求項
１に記載の画像形成装置によれば、第３電源により、現
像手段にアース電位とは異なる第３電圧が現像時に供給
されるので、当該第３電源と感光体に供給される第２電
圧との電圧差を現像バイアス電圧として、動作常態にあ
る現像手段により、感光体上の静電潜像に対する現像が
行われる。

【００１０】請求項２に記載の画像形成装置は、上述し
た請求項１に記載の画像形成装置において、前記現像手
段はアースされた非動作状態で、前記ならし手段から前
記感光体に吐き出された現像剤を回収することを特徴と
する。

【００１１】請求項２に記載の画像形成装置によれば、
前記現像手段はアースされた非動作状態で、前記ならし
手段から前記感光体に吐き出された現像剤を回収するの
で、現像剤が現像手段から感光体に付着されることはな
くなり、無駄な現像が行われることはない。

【００１２】

【００１３】

【００１４】請求項３に記載された画像形成装置は、上
述した請求項１または２記載の画像形成装置において、
前記ならし手段は、前記感光体に対向配置されたクリー
ニングローラ及びクリーニングブラシのいずれか一方を
備えたことを特徴とする。

【００１５】請求項３に記載の画像形成装置によれば、
感光体に対向配置されたクリーニングローラ及びクリー
ニングブラシのいずれか一方を備えたならし手段によ
り、感光体上に残留した現像剤は、好適にならされる。

【００１６】本発明のこのような作用及び他の利得は次
に説明する実施の形態から明らかにされよう。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づいて説明する。図１において、本発明の
実施の一形態であるレーザビームプリンタ１は、本体ケ
ース２と、画像形成の為の記録媒体の一例としての用紙
Ｐを給紙するフィーダユニット１０と、画像形成のため
の帯電、露光、現像、転写、回収等の工程が順次行われ
る感光体の一例としての感光ドラム２０と、感光ドラム
２０から用紙Ｐに転写された転写画像を用紙Ｐに定着さ
せるための定着ユニット７０と、画像が定着された用紙
Ｐを搬送路ＰＰに沿って排出するための排紙トレイ７７
とを備えて構成されている。

【００１８】レーザビームプリンタ１はまた、感光ドラ
ム２０を回動するための図示しない駆動手段を備えてお
り、更に感光ドラム２０の周囲に沿って順に、駆動手段
により回動される感光ドラム２０上に静電潜像を形成す
るための潜像形成手段の一例としてのレーザスキャナユ
ニット３０と、該感光ドラム２０上に形成された静電潜
像を現像剤の一例としてのトナーにより現像するための
現像ローラ５６を有する現像手段の一例としての現像ユ
ニット５０と、感光ドラム２０上に現像されたトナー画
像を用紙Ｐに転写する転写手段の一例としての転写ロー
ラ６０と、転写ローラ６０による転写の後に感光ドラム
２０に残留した残留トナーを感光ドラム２０を用いて所
定のタイミングで現像ユニット５０に戻すために一時的
に残留トナーを吸着して且つ吐き出してならすならし手
段の一例としてのクリーニングローラ４２と、転写後の
感光ドラム２０に残された残留電位を除去するための除
電ランプ４１と、除電後の感光ドラム２０を静電潜像形
成可能に帯電させるための帯電器４０とを備えて構成さ
れている。

【００１９】次に、図１から図３を用いて、レーザビー
ムプリンタ１を構成する各構成要素について夫々詳細に
説明する。図１において、フィーダユニット１０は、本
体ケース２の後端部に位置する上部のフィーダ部ケース
３内に配置された、用紙Ｐと略同様の幅寸法を有する用
紙押圧板１１を備える。用紙押圧板１１は、その後端部
において揺動可能に枢支されている。用紙押圧板１１の
前端部には、圧縮バネ１２が設けられており、該圧縮バ
ネ１２により用紙押圧板１１は上側に弾性付勢される。
用紙押圧板１１には、左右方向に延びる給紙ローラ１３
が、回転自在に枢支されている。給紙ローラ１３は、図
示外の駆動系により、給紙のタイミングで回転駆動され
るように構成されている。フィーダユニット１０はま
た、フィーダ部ケース３内に、定形カット紙からなる用
紙Ｐを複数枚収容可能な給紙カセット１４が傾斜状に着
脱自在に装着されており、給紙ローラ１３の回転によ
り、給紙カセット１４に収容された用紙Ｐのうち、上側
の用紙Ｐから１枚ずつ給紙されるように構成されてい
る。更に、フィーダユニット１０は、用紙Ｐの重送を防
止する為に、給紙ローラ１３の下側に分離部材１５を備
えており、この分離部材１５は、圧縮バネ１６により給
紙ローラ１３に弾性付勢されている。給紙ローラ１３よ
りも搬送方向（図１において、後方から前方向き）下流
側には、給紙された用紙Ｐの先端を揃える１対のレジス
トローラ１７及び１８が回転可能に夫々枢支されてい
る。

【００２０】図１及び図２において、感光ドラム２０
は、正帯電性の材料から構成されており、例えば、正帯
電性のポリカーボネイトを主成分とする有機感光体から
なる。より具体的には、図２に示すように、感光ドラム
２０は、例えば、円筒状でアルミ製の円筒スリーブ２１
を本体として、その外周部に、ポリカーボネートに光導
電性樹脂を分散させた所定厚さ（例えば、約２０μｍ）
の光導電層２２を形成した中空状のドラムから構成され
ており、円筒スリーブ２１を接地した状態で、本体ケー
ス２に回転自在に枢支されている。即ち、感光ドラム２
０上に形成されたプラス極性（正帯電）の静電潜像に対
して、プラス極性に帯電したトナー５３を反転現像方式
で現像するように構成されている。感光ドラム２０は、
駆動手段により、側面視で時計回りに回転駆動されるよ
うに構成されている。

【００２１】図１において、レーザスキャナユニット３
０は、感光ドラム２０の下側に配設されており、感光ド
ラム２０上に静電潜像を形成する為のレーザ光Ｌを発生
するレーザ発生器３１、回転駆動されるポリゴンミラー
（５面体ミラー）３２、一対のレンズ３３及び３４、並
びに一対の反射ミラー３５及び３６を含んで構成されて
いる。

【００２２】帯電器４０は、例えば、タングステンなど
からなる帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯
電用のスコロトロン型の帯電器から構成されている。本
実施の形態では、クリーナーレス方式を採るが、帯電器
４０は感光ドラム２０に対して非接触に対向配置されて
おり、感光ドラム２０上の残留トナーが帯電器４０に付
着しないように構成されている。

【００２３】除電ランプ４１は、例えば、ＬＥＤ（レー
ザ発光ダイオード）、ＥＬ（ElectroLuminescence)、蛍
光灯などの光源を備えて構成されており、転写後に感光
ドラム２０に残留する電荷を除去する（除電する）こと
により、残留する電荷が次回の静電潜像に影響を与え、
最終的に用紙Ｐに形成された画像に現われることを防ぐ
ように機能する。

【００２４】クリーニングローラ４２は、バイアス電圧
を変化させることにより、吸引モードにおいて、転写ロ
ーラ６０による転写の後に感光ドラム２０に残留した残
留トナー５３を一旦吸収し、吐き出しモードにおいて、
感光ドラム２０上で行われる次の露光、現像、転写等の
妨げとならないタイミングで、吸収した残留トナー５３
を感光ドラム２０に吐き出してならすことにより、残留
トナー５３を感光ドラム２０上より現像ユニット５０に
戻すように構成されている。

【００２５】具体的には図３に示すように、クリーニン
グローラ４２には、第１電圧の一例としてのクリーニン
グ用の電圧Ｖｃを供給するための第１電源１０１及びス
イッチＳＷ１が設けられており、スイッチＳＷ１の切り
換えにより、第１電源１０１の電圧Ｖｃが供給されるか
又はアースに接続されるように構成されている。このス
イッチＳＷ１の切り換えは、図示しないマイコンにより
制御されており、吸引モードでは、アースの側にスイッ
チＳＷ１が切り換えられて、クリーニングローラ４２の
電位が“０”とされ、他方、吐き出しモードでは、第１
電源１０１の側に切り換えられて、クリーニングローラ
４２の電位が“Ｖｃ”とされるように構成されている。

【００２６】また、図３に示すように、感光ドラム２０
には、第２電圧の一例としてのドラムオフセット用の電
圧Ｖａを供給するための第２電源１０２が接続されてい
る。従って、感光ドラム２０の電位は常に“Ｖａ”とさ
れる。ここに、第２電源１０２は、バリスターのような
電流電圧変換素子から構成されている。

【００２７】更に、図３に示すように、現像ローラ５６
には、第３電圧の一例としての現像用の電圧Ｖｂを供給
するための第３電源１０３及びスイッチＳＷ２が設けら
れており、スイッチＳＷ２の切り換えにより、第３電源
１０３の電圧Ｖｂが供給されるか又はアースに接続され
るように構成されている。このスイッチＳＷ２の切り換
えは、図示しないマイコンにより制御されており、クリ
ーニングローラ４２によりならされたトナーを回収すべ
き非動作状態では、アースの側にスイッチＳＷ２が切り
換えられて、現像ローラ５６の電位が“０”とされ、他
方、現像を行うべき動作状態では、第３電源１０３の側
に切り換えられて、現像ローラ５６の電位が“Ｖｂ”と
され、現像バイアスが発生する。

【００２８】クリーニングローラ４２は、例えば、バイ
アス電圧印加可能なシリコンゴムやウレタンゴムなどか
らなる導電性を有する発泡弾性体から構成されている。
尚、現像ローラ５６による残留トナー５３の回収が効率
良く行われるように、クリーニングローラ４２が設けら
れているが、クリーニングローラ４２の代わりに又は加
えて感光ドラム２０の表面上の残留トナー５３をならす
ためのクリーニングブラシを設けても良い。

【００２９】図１及び図２において、現像ユニット５０
は、現像部ケース４内に着脱可能に装着された二重円筒
状のトナーボックス５１を備えている。トナーボックス
５１は、回転駆動されるアジテータ５２と、電気絶縁性
を有する正帯電性のトナー５３とを収容する。トナーボ
ックス５１の前側には、トナーボックス５１に形成され
たトナー供給口５１ａを介してアジテータ５２の回転に
より供給されたトナー５３を貯蔵するトナー貯蔵室５４
が形成されている。トナー貯蔵室５４には、供給ローラ
５５がその長手方向に水平に配設され、回転可能に枢支
されている。更に、トナー貯蔵室５４の前側を仕切るよ
うに且つ供給ローラ５５と感光ドラム２０とに夫々接す
るように、現像ローラ５６がその長手方向に水平に配設
され、回転可能に枢支されている。

【００３０】供給ローラ５５は、シリコンゴムやウレタ
ンゴムなどからなる導電性を有する発泡弾性体から構成
されており、現像ローラ５６との接触部における抵抗値
は、約５×１０⁴〜１×１０⁹Ωに設定されている。

【００３１】また、現像ローラ５６は、図２に示すよう
に感光ドラム２０と接触することにより、ニップ部Ｎを
構成し、更に、シリコンゴムやウレタンゴムなどからな
る導電性のリジッドなローラである。本実施の形態では
例えば、正帯電性のトナー及び正帯電性のポリカーボネ
イトを主成分とする有機感光体からなる感光ドラム２０
を用いているので、ウレタンゴムが現像ローラ５６の材
料とされる。

【００３２】現像ローラ５６における現像バイアス電圧
を印加するその中心部の電極から外周のニップ部Ｎに至
る抵抗値は、約５×１０⁴〜１×１０⁷Ωに設定されてい
る。供給ローラ５５及び現像ローラ５６は、駆動機構に
より、時計回転回りに夫々回転駆動されるように構成さ
れている。

【００３３】現像ローラ５６は、現像電圧Ｖｂを印加さ
れた動作状態で、正帯電トナー５３を使用して感光ドラ
ム２０上で現像を行い、アースされた非動作状態で、ク
リーニングローラ４２により感光ドラム２０上に戻され
た残留トナー５３を回収するように構成されている。

【００３４】図２に示すように、現像ユニット５０にお
ける現像部ケース４にはトナー貯蔵室５４が設けられて
おり、トナー貯蔵室５４は、供給ローラ５５の上側の上
部空間Ｓを大きく設けて形成されている。

【００３５】図１及び図２において、現像部ケース４に
は、ステンレス製またはリン青銅製の薄い板状の弾性を
有する層厚規制ブレード５７が下向きに取り付けられて
いる。

【００３６】層厚規制ブレード５７の下端部に形成され
た屈曲部５７ａが、現像ローラ５６に押圧状態で接触し
ており、供給ローラ５５から供給されて現像ローラ５６
の表面に層状に付着したトナー５３の層厚が、この層厚
規制ブレード５７で所定厚さ（約７〜１２μｍ）に規制
される。

【００３７】転写ローラ６０は、感光ドラム２０の上側
に接するように設けられ回転自在に枢支され、シリコン
ゴムやウレタンゴムなどからなる導電性を有する発泡弾
性体から構成されている。転写ローラ６０の感光ドラム
２０との接触部における抵抗値は、約１×１０⁶〜１×
１０¹⁰Ωに設定されている。即ち、転写ローラ６０は、
感光ドラム２０の表面に接触しているので、その抵抗値
を大きくすることで、転写ローラ６０に印加される電圧
による感光ドラム２０に形成された光導電層２２の破壊
を生じないように、しかも感光ドラム２０上のトナー画
像が用紙Ｐに確実に転写されるように構成されている。

【００３８】定着ユニット７０は、感光ドラム２０より
も搬送方向下流側に設けられ、周知のハロゲンランプを
内蔵した加熱用ローラ７１と押圧ローラ７２とからな
り、用紙Ｐの下面に転写されたトナー画像が加熱されつ
つ押圧されて用紙Ｐに定着される。

【００３９】用紙搬送用の１対の搬送ローラ７５及び排
紙トレイ７７は、定着ユニット７０の搬送方向下流側に
夫々設けられている。本実施の形態によれば、図１に示
すように、給紙ローラ１３、感光ドラム２０、定着ユニ
ット７０及び排紙トレイ７７は、略直線形状に延びる搬
送経路ＰＰに沿って給紙カセット１４から給紙された用
紙Ｐを搬送するように構成されている。

【００４０】図１において、本実施の形態におけるトナ
ー５３は、正帯電性のものであり、例えば、粉砕トナー
又は真球形状に近いスチレンアクリルなどからなる重合
トナーからなる非磁性一成分トナーであり、素トナーと
素トナーに添加された外添剤（流動性付与剤）としての
シリカとを含んで構成されている。この結果、トナー５
３の大部分は、現像ローラ５６、感光ドラム２０等によ
り擦られてプラス極性に帯電する。

【００４１】次に、以上のように構成されたレーザビー
ムプリンタ１の動作について、図１から図５を用いて説
明する。図１において、感光ドラム２０は、駆動手段に
より側面視で時計回りに回転駆動され、供給ローラ５５
及び現像ローラ５６は、時計回転回りに夫々回転駆動さ
れる。

【００４２】この結果、図４に示すように、トナー５３
の各粒子は、供給ローラ５５と現像ローラ５６との擦り
付けにより、また層厚規制ブレート５７の現像ローラ５
６への押圧摩擦により、プラス極性に帯電され、このプ
ラス極性に帯電したトナー５３が、現像ローラ５６及び
感光ドラム２０により擦られて帯電されると共に、レー
ザ光Ｌにより感光ドラム２０上に形成された静電潜像に
付着して、現像が行われる。

【００４３】ここで、トナー５３の帯電量は、気温や湿
度に応じて、約２５μＣ／ｇから２０μＣ／ｇまで変化
する。そこで、現像ローラ５６を、感光ドラム２０と同
一の回転方向で駆動した場合に、低温低湿環境や高温高
湿環境の何れの環境下においても、所定の現像トナー量
（例えば、約０．７８ｍｇ／ｃｍ² ）が得られるよう
に、現像ローラ５６の実効現像バイアス電圧（感光ドラ
ム２０の静電潜像電位Ｖ１と現像ローラ５６の電位Ｖb
との電位差）は、「約２００Ｖ」に設定される。

【００４４】ここで、感光ドラム２０のドラムオフセッ
ト電圧Ｖａは、例えば「約３００Ｖ」に設定されてお
り、感光ドラム２０上に形成した静電潜像の電圧である
静電潜像電圧Ｖ１が例えば「約３５０Ｖ」となるので、
現像ローラ５６に印加する現像用電源１０３の電圧Ｖｂ
は、実効現像バイアス電圧が２００Ｖとなるように例え
ば「約５５０Ｖ」に設定され、クリーニングローラ４２
の第１電源の電圧Ｖｃは、残留トナー５３を感光ドラム
２０上に吐き出せるように例えば「約７００Ｖ」とされ
る。

【００４５】このような各部の電圧設定の結果、クリー
ニングローラ４２は、吸引モードにおいて、スイッチＳ
Ｗ１によりアースされて、例えば「０Ｖ−３５０Ｖ＝−
３５０Ｖ」の電位差により、感光ドラム２０の表面から
プラス極性に帯電している残留トナー５３を吸引するこ
とができる。他方、吐き出しモードでは、スイッチＳＷ
１により第１電源１０１に接続されて、例えば「７００
Ｖ−３５０Ｖ＝＋３５０Ｖ」の電位差により、感光ドラ
ム２０の表面に残留トナーを吐き出すことができる。

【００４６】上記のような電圧設定の下で画像形成処理
が開始されると、先ず除電ランプ４１で感光ドラム２０
上の残留電荷が一掃された後、感光ドラム２０の表面
は、正帯電用の帯電器４０により、例えば、図５（ａ）
に示すようにＶ０（例えば、８００Ｖ＋３００Ｖ）に均
一に帯電される。そして、この状態で、レーザ発生器３
１から発射されたレーザ光Ｌは、ポリゴンミラー３２で
主走査されながらレンズ３３及び３４並びに反射ミラー
３５及び３６を経て感光ドラム２０上に照射されて、感
光ドラム２０上に静電潜像が形成される。このとき、感
光ドラム２０上における静電潜像に相当する部位の電圧
はレーザ光Ｌの照射により、例えば図５（ａ）に示すよ
うに、Ｖ１（例えば、３５０Ｖ）に下降する。現像ロー
ラ５６の表面には、現像バイアス電圧として例えば、図
５（ａ）に示すようにＶb （例えば、５５０Ｖ）が印加
された状態で、トナー５３は、それ自身の電圧よりも高
い帯電電圧Ｖ０（非露光部分の電位、例えば、８００Ｖ
＋３００Ｖ）に引き寄せられることはなく、それよりも
低い静電潜像電圧Ｖ１（例えば、３５０Ｖ）に引き寄せ
られて、現像ローラ５６上のトナー５３が感光ドラム２
０上に形成された静電潜像にだけ付着して現像される。

【００４７】トナー５３で現像された静電潜像のトナー
画像は、転写ローラ６０により用紙Ｐに転写された後、
定着ユニット７０で定着処理されて排紙トレイ７７に排
出される。

【００４８】この際、給紙カセット１４から給紙された
用紙Ｐを搬送する搬送経路ＰＰが略直線状に形成され、
用紙Ｐは、略直線状の搬送経路ＰＰにより搬送されなが
ら画像形成されることから、用紙Ｐとして、ハガキや封
筒などの厚紙やＯＨＰフィルム等を使用しても、その用
紙Ｐに綺麗に且つ確実に画像形成することができる。

【００４９】一方、図１において、転写ローラ６０を通
過する際に用紙Ｐに転写されず、感光ドラム２０に残留
した残留トナー５３は、クリーニングローラ４２をスイ
ッチＳＷ１によりアースに接続することにより、図５
（ｂ）に示すように、−３５０Ｖの電位差により、吸引
モードとされたクリーニングローラ４２に一旦吸収され
る。そして、感光ドラム２０上で行われる次の露光、現
像、転写等の妨げとならないタイミングで、クリーニン
グローラ４２をスイッチＳＷ１により第１電源１０１に
接続することにより、＋３５０Ｖの電位差により、一旦
吸収された残留トナー５３は、吐き出しモードとされた
クリーニングローラ４２から感光ドラム２０に吐き出さ
れ、ならされる。

【００５０】そして、残留トナー５３が現像ユニット５
０に戻ると、スイッチＳＷ２によりアースに接続され非
動作状態にある現像ローラ５６により、感光ドラム２０
上の残留トナー５３が回収される。

【００５１】上述の吐き出しモードによるトナー５３の
回収は、画像形成動作を定期的に停止して行うようにし
てもよく、用紙Ｐの間に対応するタイミングで、画像形
成動作の妨げにならぬように画像形成動作の合間を縫っ
て行うようにしてもよい。

【００５２】以上のように、本実施の形態のレーザビー
ムプリンタ１によれば、クリーニングローラ４２に対し
一つのみの電源（即ち、第１電源１０１）の供給によ
り、クリーナレス方式のクリーニングが行われる。更
に、感光ドラム２０には、第２電源１０２により第２電
圧が供給されるので、当該レーザービームプリンタ１の
電源がオンにされた時、現像ローラ５６が０Ｖであり、
感光ドラム２０の電位（Ｖａ：例えば、＋３００Ｖ）よ
りも低いため、この電位差によりトナー５３が現像ロー
ラ５６から感光ドラム２０に付着されることはなくな
り、よって、無駄な現像が行われることはない。この結
果、転写ローラ６０がレーザープリンタ１の電源オンの
際にトナー５３により汚されることはなく、このような
汚れに起因した印字不良を防ぐことができ、高い品質の
画像を形成することができる。

【００５３】尚、以上の実施の形態によれば、モノクロ
画像の形成のみを説明したが、カラー画像形成の際にも
本発明は有効に機能する。また、感光体は感光ドラムか
ら構成されているが、ベルト状の感光体であってもよ
く、感光ドラムと現像ローラの相対的な移動方向は反対
でも同一でもどちらでもよい。更にまた、本実施の形態
では、レーザビームプリンタについて説明したが、トナ
ーを用いた電子写真方式の画像形成装置であれば、コピ
ー、ファクシミリ等についても本実施の形態の場合と同
様に本発明は有効に機能する。

【００５４】また、本実施の形態によれば、第２電源１
０２は、バリスターのような電流電圧変換素子を備えて
いるので、当該第２電源１０２は、低コストで構成され
得る。

【００５５】

【発明の効果】請求項１に記載の画像形成装置によれ
ば、ならし手段に対し一つのみの電源（即ち、第１電
源）の供給により、クリーナレス方式のクリーニングを
行うことができ、装置の小型化、簡略化及び低コスト化
を図ることができる。画像形成装置の電源がオンにさ
れ、感光ドラムの表面電位が所定のバイアス値となるま
での間に、無駄な現像が行われることはないので、この
際、転写手段が現像剤により汚されることはなく、この
ような汚れに起因した印字不良を防ぐことができ、高い
品質の画像を形成することができる。また、電流電圧変
換素子を備えているので、低コストで構成することがで
き、画像形成装置の低コスト化を図ることができる。

【００５６】請求項１に記載の画像形成装置によれば、
第３電源と感光体に供給される第２電圧との電圧差を現
像バイアス電圧として、動作常態にある現像手段によ
り、感光体上の静電潜像に対する現像を適切に行うこと
ができる。

【００５７】請求項２に記載の画像形成装置によれば、
現像剤が現像手段から感光体に付着されることがなくな
り、無駄な現像が行われることはない。

【００５８】請求項３に記載の画像形成装置によれば、
クリーニングローラ又はクリーニングブラシにより、感
光体上に残留した現像剤を、好適にならすことができ
る。以上の結果、本発明により、高品位の画像を形成す
ることができる比較的低コストの画像形成装置を実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態であるレーザビームプリン
タの縦断側面図である。

【図２】図１のレーザビームプリンタの現像ユニット及
び感光ドラム部分の拡大側面図である。

【図３】図１のレーザビームプリンタの各電源及びスイ
ッチを示す該略図である。

【図４】図１のレーザビームプリンタの現像ユニットの
拡大側面図である。

【図５】図１のレーザビームプリンタで行われる現像処
理及びクリーニング処理における各部分の電位を示す説
明図である。

【符号の説明】

１…レーザビームプリンタ １０…フィーダユニット １３…給紙ローラ １４…給紙カセット ２０…感光ドラム ３０…レーザスキャナユニット ４２…クリーニングローラ ５０…現像ユニット ５３…トナー ５５…供給ローラ ５６…現像ローラ ５７…層厚規制ブレード ６０…転写ローラ ７０…定着ユニット ７７…排紙トレイ １０１…第１電源 １０２…第２電源 １０３…第３電源 ＳＷ１…スイッチ ＳＷ２…スイッチ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/00 G03G 21/10 - 21/12 G03G 15/08 - 15/08 507 G03G 21/00 370 - 540 G03G 21/14

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体と、 該感光体を静電潜像形成可能に所定電圧に帯電させるた
   めの帯電器と、 該感光体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、 動作状態で所定極性に帯電させた現像剤により前記静電
   潜像を現像して前記感光体上に画像を形成し、非動作状
   態で前記感光体上にならされた現像剤を回収する現像手
   段と、 該画像を記録媒体に転写する転写手段と、 吸引モードでは転写後に前記感光体上に残留した現像剤
   を前記感光体との電位差により吸引し、吐き出しモード
   では該吸引した現像剤を前記感光体との電位差により前
   記感光体上に吐き出してならすならし手段と、 該ならし手段にアース電位とは異なる第１電圧を供給す
   るための第１電源と、 前記感光体に前記アース電位及び前記第１電圧とは異な
   る第２電圧を供給する電流電圧変換素子と、 前記感光体に供給される第２電圧との電圧差を現像バイ
   アス電圧として、前記現像手段により前記感光体の静電
   潜像に対する現像を行わせる第３電圧を現像時において
   前記現像手段に供給する第３電源と、 前記ならし手段をアース及び前記第１電源の一方に接続
   することで前記吸引モードに切り換え、前記ならし手段
   を前記アース及び前記第１電源の他方に接続することで
   前記吐き出しモードに切り換える切換手段とを備えたこ
   とを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記現像手段はアースされた非動作状態
   で、前記ならし手段から前記感光体に吐き出された現像
   剤を回収すること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】 前記ならし手段は、前記感光体に対向配
   置されたクリーニングローラ及びクリーニングブラシの
   いずれか一方を備えたことを特徴とする請求項１または
   ２のいずれか一項に記載の画像形成装置。