JP3494941B2 - 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】この発明は、静電潜像担持体
を使用した複写機やプリンタ等の画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、感光体を用いた複写機やプリ
ンタ等の画像形成装置が実用化されている。感光体を用
いた画像形成装置は、周知のように感光体表面を所定の
電位に帯電させる帯電プロセス、前記帯電プロセスで帯
電させた感光体表面をレーザビームスキャナ等で露光し
該感光体表面に静電潜像（潜像パターン）を形成する露
光プロセス、前記露光プロセスで静電潜像が形成された
感光体表面にトナーを付着して前記静電潜像を顕像化し
たトナー像を形成する現像プロセス、前記現像プロセス
で形成したトナー像を用紙に転写する転写プロセス、前
記転写プロセスで用紙に転写したトナー像を該用紙に定
着させる定着プロセスを実行する。

【０００３】上記各プロセスは、画像形成処理の高速化
や、画像形成精度の向上等の要求に対して種々の方法が
提案されている。

【０００４】例えば、上記現像プロセスは、 静電潜像が形成された感光体の表面にトナーを担持さ
せた現像ローラを当接して、前記感光体表面にトナーを
付着させることで、静電潜像をトナー像として顕像化す
る現像方式、や、 感光体と現像ローラとを非接触に配置するとともに、
感光体と現像ローラとの間に交番電界を発生させて、現
像ローラの表面に付着しているトナーを飛翔させて感光
体表面に付着させることで、静電潜像をトナー像として
顕像化する現像方式、がある。

【０００５】ところが、上記の現像方式では現像に必
要なトナーの量を確保するため、通常感光体の周速より
現像ローラの周速を速くしている。現像位置（感光体と
現像ローラとが当接している位置）の通過時、感光体と
現像ローラとの周速が異なることから、感光体の表面に
付着しているトナーが進行方向（回転方向）に押し出さ
れ、感光体表面では静電潜像に対して進行方向にずれた
位置にトナー像が形成形成されるとともに、静電潜像パ
ターンの始端側と後端側で付着しているトナー量が異な
ってしまう（始端側のトナー量が多い）。

【０００６】また、周知のキャリアを用いた２成分の現
像剤を使用する装置では、現像位置の下流側に感光体の
表面に当接させた磁気ブラシが配置されている。そし
て、感光体と磁気ブラシとの周速も異なっていることか
ら、磁気ブラシに当接している位置を通過する際にも、
感光体表面に付着しているトナーが進行方向（回転方
向）に押し出され、さらにトナー像が静電潜像に対して
前方にずらされる。

【０００７】一方、上記の現像方式では、感光体と現
像ローラとを非接触に配置したので上記の方式で説明
したような問題はおきない。しかし、感光体と現像ロー
ラとが対向している位置（現像領域）では、感光体と現
像ローラとの間に発生させた交番電界によって現像ロー
ラの表面に付着していたトナーを飛翔させて感光体表面
に付着させている。したがって、飛翔してきたトナーが
既に感光体表面に付着しているトナーに衝突して静電潜
像パターンの周辺に付着する。また、最近では画像形成
プロセスの高速化の要求に対して感光体の回転速度を高
速にする傾向にあるが、この現像方式では感光体の回転
速度を高速にすると感光体に対するトナーの付着位置の
精度はさらに低下する。

【０００８】このように、従来の現像方式では感光体の
表面に形成された静電潜像に対して適正な位置にトナー
を付着させることができず、また静電潜像パターンにお
けるトナーの付着量も均一でないことから、画像ズレや
濃度ムラ等が生じるという問題があった。

【０００９】そこで、現像後に感光体に付着しているト
ナーの付着位置を修正することで、感光体に形成されて
いる静電潜像に対して適正な位置にトナーを付着させた
トナー像を形成してから用紙に転写することが提案され
た（特開平６−２７４０４０号公報）。この公報では、
現像位置から感光体の回転方向に沿った下流側の位置
に、該感光体に交流電界を印加する電極を配置し、該電
極と感光体との間に感光体の半径方向に振動する交流電
界を発生させて、現像位置で感光体表面に付着したトナ
ーを上記半径方向に振動させることによって、感光体に
おけるトナーの付着位置を修正することが開示されてい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平６−２７４０４０号公報では、感光体と電極との間
に感光体の半径方向に振動する交流電界を発生させてい
るだけであったので、少なくとも感光体の周方向または
軸方向の一方についてはトナーの付着位置を修正するこ
とができなかった。

【００１１】 そこで、上記公報に記載された装置を改
良し、電極と感光体との間に感光体の半径方向および周
方向にトナーを振動させる交番電界を発生させて、感光
体に付着させたトナーの位置を修正する方法が提案され
た（特開平１１−１５２４３号公報）。この方法では、
電極と感光体との間に発生させた交番電界によって、感
光体に付着しているトナーを感光体の半径方向および周
方向の２方向に振動させることができるので、トナーの
付着位置の修正が等方的に行えるというものであった。
しかし、この方法では、交番電界中で振動するトナーは
感光体と対向する電極間に作用する交番電界が作用しな
い箇所に到達したとき、該振動を終結するのであるが、
上記2)の現像方式において説明したように、感光体に付
着する時に既に感光体表面に付着しているトナーに衝突
して静電潜像パターンの周辺に付着する。したがって、
感光体の表面に形成した静電潜像に対して適正な位置に
トナーを付着させることができない。

【００１２】また、感光体と現像ローラとの周速の違い
から始端側と終端側でトナーの付着量が異なっている
と、始端側では終端側よりも感光体と電極との間で振動
するトナーが多く、静電潜像の周辺に飛散するトナー量
についても始端側と終端側で異なり濃度ムラが抑えられ
ない。

【００１３】さらに、電界を作用させてトナーの付着位
置を修正する上記方式では、トナー粒子の帯電量のばら
つき等によって付着位置が修正できないことがある。特
に、帯電不良による逆極性トナーについては感光体表面
から取り除くことができず、画像形成精度を十分に向上
させることができなかった。

【００１４】この発明の目的は、静電潜像担持体に付着
させた現像剤の付着位置を修正することで画像形成精度
を十分に向上させることができる画像形成装置を提供す
ることにある。

【００１５】また、この発明は、感光体表面に付着した
帯電不良による逆帯電トナーを感光体表面から取り除く
ことによって、画像形成精度をさらに向上させることが
できる画像形成装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明の画像形成装置
は、上記課題を解決するために以下の構成を備えてい
る。

【００１７】 （１）所定の電位に帯電させ表面を露光
して静電潜像を形成した静電潜像担持体の表面に現像剤
を付着せしめて上記静電潜像を現像剤像として顕像化す
る現像部と、上記現像部が顕像化した現像剤像を用紙に
転写する転写部と、を備え、上記現像部と上記転写部と
の間に、上記静電潜像担持体に対して裏面側から振動を
加える加振部を配置し、さらに上記静電潜像担持体を挟
んでこの加振部に対向する位置に、上記現像剤の帯電極
性と同じ極性のバイアスが印加される電極を配置した。

【００１８】 この構成では、加振部が現像剤像が形成
された静電潜像担持体に振動を加え、この振動によって
静電潜像担持体の表面に付着している現像剤が該静電潜
像担持体表面から剥離される。静電潜像担持体表面から
剥離された現像剤は再度潜像電荷による電界の作用によ
って静電潜像担持体表面に付着する。このとき、現像剤
は静電潜像担持体表面に形成されている静電潜像に対し
て適正な位置に再付着する。すなわち、現像剤の付着位
置を修正できる。しかも、静電潜像担持体に機械的に加
えた振動によって、現像剤の付着位置を修正しているの
で、現像剤の帯電量のばらつき等に影響されることな
く、現像剤の付着位置が修正できる。また、静電潜像担
持体を挟んで加振部に対向して配置した電極により、こ
の電極と静電潜像担持体との間の電界強度を高めたの
で、加振部による振動によって静電潜像担持体表面から
剥離した現像剤を、より強固に静電潜像担持体に再付着
することができる。したがって、現像剤の充填率が向上
し、黒ベタ等も適正な位置に且つ適正な濃度で形成でき
る。また、帯電不良により逆極性に帯電した現像剤につ
いては、電極に付着するので、逆極性に帯電した現像剤
による影響を抑え、画像形成精度を一層向上できる。

【００１９】（２）上記加振部は、複数の振動部材を上
記静電潜像担持体の裏面側に幅方向に略均一に配置して
もよいし、また、上記加振部は、上記静電潜像担持体の
裏面側に幅方向に当接させた振動伝達部材と、上記振動
伝達部材に振動を加える振動部材と、を有する構成とし
てもよい。

【００２０】この構成では、上記静電潜像担持体の幅方
向にわたって略均一な力で振動を加えることができる。

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】 （３）上記電極の表面に付着した現像剤
を該電極から剥離して回収する回収部を備えている。

【００２５】この構成では、帯電不良により逆極性に帯
電した現像剤を回収できる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態である
画像形成装置について詳細に説明する。図１は、この発
明の実施形態である画像形成装置の構成を示す図であ
る。図１において、１は円筒形状の感光体（この発明で
言う静電潜像担持体に相当する。）であり、画像形成時
に図中に示すＡ方向に回転する。感光体１の周囲には、
該感光体１の表面を所定の電位に帯電させる帯電ローラ
２と、所定の電位に帯電させた感光体１の表面を露光し
て静電潜像を形成する露光ユニット３と、静電潜像が形
成された感光体１表面にトナーを付着させて上記静電潜
像を顕像化する（トナー像を形成する）現像ユニット４
と、前記トナー像を用紙１０に転写する転写ローラ５が
この順に配置されている。また、６はトナー像が転写さ
れた用紙１０に該トナー像を定着させる定着ユニットで
ある。用紙１０の搬送方向は図１に示すＢ方向である。

【００２７】感光体１は、円柱状に形成されたアルミニ
ウム等の基材の外周面に感光層として膜厚２０μｍの有
機感光体を塗布したものである。感光体１としては他に
もアモルファス−シリコン（ａ−Ｓｉ）等の無機感光体
を感光層として塗布したものや、ＰＥＴフィルムのシー
ト材にアルミニウムを蒸着して感光層を塗布したものが
使用できる。帯電ローラ２は弾性体層を有しており、接
触させた感光体１の表面にキズつけにくい構成であり、
図示していない電源によってバイアスを印加することで
感光体１表面を所定の電位に帯電させることができる。
なお、帯電ローラ２に換えて、感光体１表面をコロナ放
電を利用して所定の電位に帯電させる公知の帯電器を設
けてもよい。光ユニット３は公知のレーザスキャナであ
る。

【００２８】現像ユニット４は、非磁性現像剤を用いた
１成分現像装置である。現像ユニット４は、現像剤であ
るトナー１１を収納する現像剤収納容器１２と、前記現
像剤収納容器１２からトナー１１を取り出すトナー供給
ローラ１３と、前記トナー供給ローラ１３から供給され
たトナー１１を感光体１に付着させる現像ローラ１４
と、を備えている。トナー１１は負極正に帯電させた負
極性トナーである。また、トナー１１は非磁性で、スチ
レン−アクリル共重合体８０〜９０重量部、カーボンブ
ラック５〜１０重量部、外添剤としてＳｉＯ₂ ０．５〜
１．５重量部、荷電制御剤０〜５重量部の組成からなる
平均粒径５〜１０μｍの負帯電トナーである。現像ロー
ラ１４にはトナー供給ローラ１３が圧接触されており、
トナー供給ローラ１３の回転方向は図１に示すように現
像ローラ１４との接触部で反対方向である。トナー供給
ローラ１３は、現像ローラ１４と略同じ素材から形成し
たものであり、電気的抵抗の調整が現像ローラ１４と同
じ抵抗調整材料で行える。また、トナー供給ローラ１３
は弾性力を大きくするため、発泡させた素材（発泡材）
の含有比率が現像ローラ１４よりも大きい。トナー供給
ローラ１３には、バイアス電源（不図示）からトナー１
１を現像ローラ１４に押す方向のバイアス、具体的には
負極側に大きなバイアス、が印加される。

【００２９】トナー供給ローラ１３によって現像ローラ
１４に供給されたトナー１１は、現像ローラ１４の回転
動作によってトナー層厚規制ブレード１５と現像ローラ
１４との当接位置に搬送される。トナー層厚規制ブレー
ド１５は、金属材を板状に形成したものであり、その先
端部近傍の腹部で現像ローラ１４を押圧している。現像
ローラ１４に供給されたトナー１１は、トナー層厚規制
ブレード１５の所定の設定圧力や設定位置により、所定
の帯電電荷と厚みに規制されて感光対ドラム２との当接
位置である現像位置に搬送される。なお、トナー層厚規
制ブレード１５には、バイアス電源（不図示）によって
電圧が印加されており、トナー１１を現像ローラ１４に
押す方向のバイアス、具体的には負極側に大きなバイア
ス、が印加されている。なお、トナー層厚規制ブレード
１５にトナー供給ローラ１４と同電位となるバイアスを
印加するようにしてもよい。

【００３０】また、トナー層厚規制ブレード１５は、板
厚＝０．１ｍｍのリン青銅板で形成したものであり、現
像ローラ１４に対して約３０ｇｆ／ｃｍで当接させてい
る。また、トナー層厚規制ブレード１５は、ステンレ
ス、銅、真鍮などを用いて形成してもよい。さらに、金
属薄板状にトナー帯電に寄与する材料、耐磨耗性に優れ
ている材料を塗布してもよい。定着ユニット６は、内部
にハロゲンランプ（不図示）を内包した定着ローラ６ａ
と、該定着ローラ６ａに対向させて配置した弾性体から
なる加圧ローラ６ｂからなる。

【００３１】さらに、この実施形態の画像形成装置１
は、感光体１と現像ローラ１４との当接位置である現像
位置と、感光体１と転写ローラ５との接触位置である転
写位置と、の間に加振部材２０を配置している。加振部
材２０は、図示するように感光体１の内側に配置された
圧電素子等からなる振動部材である。感光体１の画像形
成幅（軸方向）にわたって複数の加振部材２０を略均一
に配置している。詳細については後述する。

【００３２】以下、この実施形態の画像形成装置の動作
について説明する。感光体１が帯電ローラ２によって所
定の電位に帯電させられ、その後露光ユニット３によっ
て露光されて静電潜像が形成される。この後、感光体１
の表面に形成された静電潜像が顕像化される。現像位置
では、周知のように現像ローラ１４の表面に付着してい
るトナー１１が感光体１表面の静電潜像電荷が形成する
電気力線によって電気的に捕集され、感光体１に形成さ
れている静電潜像に付着し、感光体１表面に顕像化され
たトナー像が形成される。上述したように、一般的な画
像形成装置では現像に必要な量のトナー１１を確保する
ため、現像ローラ１４の周速が感光体１の周速よりも速
い。なお、現像剤収納部１２に収納されているトナー１
１を現像ローラ１４に供給する動作については公知であ
るので説明を省略する。

【００３３】図２は、現像位置における感光体と現像ロ
ーラとの一部断面図である。現像ローラ１４と感光体１
とが当接している現像位置では、感光体１の表面に形成
されている静電潜像パターン（図中の白抜き箇所）に、
現像ローラ１４の表面に付着しているトナー１１が移動
する。ここで、現像ローラ１４と感光体１の周速の違い
から、現像位置を通過するときに感光体１の表面に付着
しているトナー１１に前方に押し出す力（図中に示すＡ
方向の力）が作用し、感光体１上のトナー１１が静電潜
像パターンに対して前方にずらされる。また、図２に示
すように静電潜像パターンの始端部側にトナー粒子が集
中し、該静電潜像パターンの始端部側と終端部側とでト
ナー１１の付着量が異なる。

【００３４】したがって、現像位置を通過した時点で
は、感光体１に形成されているトナー像は静電潜像から
始端部側ずれた位置に形成されているだけでなく、静電
潜像パターンに均一にトナー１１が付着していない。こ
の状態で用紙に転写すると、画像形成位置がずれるだけ
でなく、濃度ムラも生じた画像となる。

【００３５】この実施形態の画像形成装置は、このよう
に感光体１表面に形成されている静電潜像パターンに対
して、現像位置で忠実に付着できなかったトナー１１の
付着位置を修正した後、転写位置において用紙に転写す
る。図３を参照しながら、トナーの付着位置の修正動作
について説明する。図３は加振位置における感光体の一
部断面図である。現像位置で感光体１表面に付着したト
ナー１１は、加振部材２０が配置された加振位置に向か
う。加振部材２０は、外部交流電源（不図示）により周
期バイアスを印加しており、感光体１に裏面側から圧電
素子の伸縮による振動を加えている。加振部材２０に印
加する外部交流電源は、加振部材２０の直上近傍におけ
る感光体１の表面に付着しているトナー１１が感光体１
から剥離される程度の大きさであり、感光体１から剥離
されたトナー１１が感光体１に再付着されない位置まで
飛翔することがない。また、加振部材２０による振動は
感光体１の回転方向にも伝達されるが、加振位置から適
当な距離だけ離れている感光体１表面に付着しているト
ナー１１が感光体１から剥離しない大きさでもある。し
たがって、トナー１１の付着位置の修正を速やかに完了
させることができる。加振部材２０に印加する周期バイ
アスは、例えば正弦波やデューティが略５０％のパルス
波形で、周波数１〜５ｋＨｚが適当である。

【００３６】感光体１に付着しているトナー１１は、加
振位置の近傍に位置したときに、最も強い振動が加わ
り、図３（Ｂ）に示すように感光体１の表面から剥離さ
れる。感光体１の表面から剥離されたトナー１１は、再
び潜像電荷が形成する電界によって感光体１上の静電潜
像パターンに付着する。このとき、加振部材２０は潜像
電荷パターンが形成する電界が感光体１表面から剥離さ
れたトナー１１を電気的に引き合うことができるように
加振している。

【００３７】感光体１上に再付着したトナー１１は、現
像位置において生じたずれが補正され、感光体１の表面
に形成されている静電潜像パターンに対して適正な位置
に付着する（図３（Ｃ）参照）。しかも、現像位置にお
いて生じた静電潜像パターンにおける始端部側と終端部
側とで生じたトナー量の違いも、感光体１表面に付着し
ていたトナー１１を一旦感光体１表面から剥離して再付
着させたことで、静電潜像パターンの始端部側と終端部
側とにおけるトナー量も略同量となり、静電潜像パター
ンに対して略均一にトナー１１を付着することができ
る。

【００３８】さらに、感光体１の表面に再付着させたト
ナー１１は粒子間距離が縮まっている。これは、粉体を
入れたコップ等を振動させたときに、粒子間に別の粒子
が入り込んで体積が減少する現象と同じである。トナー
１１の粒子間距離が縮まったことで、感光体１の表面に
付着しているトナー１１間の隙間が小さく、静電潜像に
対してより忠実なトナー画像が形成される。

【００３９】感光体１の表面において再形成されたトナ
ー画像は、転写位置において用紙１０に転写され、定着
ユニット６が転写されたトナー像を該用紙１０に定着さ
せて、排紙する。

【００４０】以上のように、この実施形態の画像形成装
置では現像位置において感光体１の表面にトナー１１を
付着させて形成したトナー像を、加振位置において加振
部材２０で振動を加えて再形成するようにしたので、感
光体１表面に形成した静電潜像に対して忠実なトナー像
が形成でき、結果的に用紙１０に形成される画像の画像
形成精度が向上できる。また、静電潜像パターンに略均
一にトナー１１を付着させることができるので、形成さ
れる画像の濃度ムラも抑えることができる。さらに、感
光体１表面の静電潜像パターンに付着しているトナー１
１間の隙間も小さく、微小な画像も忠実に形成できる。

【００４１】ここで、感光体１に振動を加える構成につ
いて説明する。図４は感光体１の軸方向の断面図であ
る。感光体１における上記画像形成幅がＡ４サイズの用
紙の短辺方向である画像形成装置では、図４（Ａ）に示
すように複数の加振部材２０を幅方向（２１０ｍｍ）に
わたって均一に配置すれば、感光体１の幅方向に略均一
な振動を加えることができる。加振部材２０間の距離が
小さいほど、感光体１の幅方向において加わる振動がよ
り均一になることから、加振部材２０は密接させて配置
することが望ましい。

【００４２】また、図４（Ｂ）に示すように感光体１の
裏面側において幅方向に接する扇形の振動伝達部材２１
を設け、該振動伝達部材２１に振動を加える加振部材２
０を配置してもよい。このように構成すれば、単一の圧
電素子で感光体１の幅方向にわたって振動を加えること
ができる。このように、単一の加振部材２０で感光体１
の幅方向に略均一な振動を加えることができるので、使
用する圧電素子が減少でき、且つ圧電素子の電気的制御
に必要な構成も簡単になる。なお、振動伝達部材２１
は、加振部材２０から加えられた振動の減衰を抑え、感
光体１に効率的に伝達するため、音響インピーダンスが
なるべく近いものを使用することが望ましい。なお、加
振部材２０としては、積層型の圧電素子を用いること
で、振動伝達部材２１に十分な大きさの振動を加えるこ
とができる。

【００４３】さらに、加振部材２０により機械的に加え
た振動で、感光体１におけるトナー１１の付着位置を修
正する構成としたので、トナー１１の帯電量のばらつき
に影響されることなく、上記付着位置の修正が行える。

【００４４】なお、本願発明は、上記実施形態で説明し
た形態の画像形成装置のみ適用できるのではなく、感光
体等の静電潜像担持体を使用した種々の画像形成装置に
適用できる。

【００４５】次に、この発明の別の実施形態について説
明する。図５は、この実施形態の画像形成装置の構成を
示す図である。なお、上記実施形態の装置と同じ構成に
ついては同一の符号を付している。また、この図では帯
電ローラ２、露光ユニット３、転写ローラ５および定着
ユニット６については省略している。上記実施形態の装
置と異なる点は、加振位置に対向する位置に電極２５を
設けた点である。電極２５は図示していない直流電源に
よりトナー１１と同じ極性のバイアスが印加される。ま
た、電極２５は感光体１の幅方向にわたって延びてい
る。この構成では、電極２５によって感光体１の表面の
潜像電荷による電気力線が強められるとともに、電気力
線の指向性も向上される。

【００４６】以下、この実施形態の画像形成装置の動作
について説明する。この実施形態の画像形成装置も、感
光体１を所定の電位に帯電させて、静電潜像を形成し、
現像位置において感光体１表面にトナー１１を付着させ
てトナー像を形成する。このとき、感光体１表面に形成
されたトナー像は、上記実施形態で説明したように、静
電潜像に対して、ずれた位置に形成されている。

【００４７】この実施形態の画像形成装置では、図６
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、加振位置におい
て加振部材２０が感光体１に加えた振動によって、感光
体１の表面に付着しているトナー１１が該感光体１から
剥離され、該トナー１１が再度感光体１に付着する。す
なわち、上述した実施形態の装置と同様に、加振位置で
トナー１１の剥離／再付着を行っており、感光体１に対
するトナー１１の付着位置の修正が行える。したがっ
て、上記実施形態のものと同様の効果を奏する。

【００４８】また、この実施形態の画像形成装置では、
上述したようにトナー１１と同極性に帯電させた電極２
５を加振位置に対向させて配置しているので、感光体１
の表面に形成されている静電潜像電荷によって生じる電
気力線が強められるとともに、電気力線の指向性が向上
されている。このため、上記実施形態のものよりも、加
振位置において感光体１に対するトナー１１の付着力が
より強固であるため、トナー１１の充填率がさらに向上
される。したがって、黒ベタ部分等についても十分な量
のトナーを付着させることができ、適正な濃度で画像が
形成できる。また、ハーフトーンの様な中間調の印字に
対しても、静電潜像パターンに対して均一にトナー１１
を付着させることができるので、濃度ムラを抑えた適正
な画像を形成することができ、画像形成精度がさらに向
上される。

【００４９】なお、図６では示していないが、電極２５
を配置したことで、後述する帯電不良によって逆極性
（正極性）に帯電した逆極性トナーを感光体１表面から
取り除くことができ、逆極性トナーによる画像形成精度
の低下も抑えられる。感光体１表面から取り除いた逆極
性トナーは電極２５に付着する。

【００５０】さらに、この発明の別の実施形態について
説明する。この実施形態の画像形成装置の構成を図７に
示す。なお、上記実施形態の装置と同じ構成については
同一の符号を付している。また、この図では帯電ローラ
２、露光ユニット３、転写ローラ５および定着ユニット
６については省略している。この実施形態では、加振部
材２０の対向する位置に電極２５ではなく、トナー回収
ユニット３０を配置した。トナー回収ユニット３０は、
上記加振位置に対向配置したローラ電極３１、ローラ電
極３１に当接させて配置され該ローラ電極３１の表面に
付着したトナー１１を取り除くクリーニングブレード３
２およびクリーニングブレード３２よってローラ電極３
１から取り除かれたトナー１１を回収する回収ボックス
３３を備えている。

【００５１】この実施形態の画像形成装置では、トナー
１１は負極性に帯電されているのであるが、帯電不良に
よって逆極性に帯電したトナー１１（逆帯電トナー）が
現像剤収納容器１２内に存在する。この逆帯電トナー１
１ａは現像に使用されると、感光体１表面における静電
潜像パターン以外の領域に付着する可能性が高く、画像
形成精度を低下させる大きな要因である。この実施形態
の画像形成装置は、感光体１表面に付着した逆帯電トナ
ー１１ａを感光体１から回収することで、逆帯電トナー
１１ａによる影響を抑えて、画像形成精度をさらに向上
させるものである。また、ローラ電極３１には、正常に
帯電されたトナー１１と同極性のバイアスが印加されて
いる。なお、ローラ電極３１は感光体１の幅方向にわた
って延びている。

【００５２】以下、この実施形態の画像形成装置の動作
について説明する。この実施形態の画像形成装置は図８
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、加振位置におい
て加振部材２０が感光体１に加えた振動によって、感光
体１の表面に付着しているトナー１１が該感光体１から
剥離され、該トナー１１が再度感光体１に付着する。す
なわち、上述した実施形態の装置と同様に、加振位置で
トナー１１の剥離／再付着が行われ、感光体１に対する
トナー１１の付着位置が修正される。したがって、上記
実施形態のものと同様の効果を奏する。

【００５３】また、この実施形態の画像形成装置では、
上述したように正常に帯電されたトナー１１と同極性に
帯電させたローラ電極３１を加振位置に対向させて配置
したので、感光体１の表面に形成されている静電潜像電
荷によって生じる電気力線が強められるとともに、電気
力線の指向性が向上される。すなわち、ローラ電極３１
は、図５に示した装置における電極２５と同様の働きを
するものである。このため、図５に示した画像形成装置
と同様の効果を奏する。

【００５４】さらに、図９に示すように、感光体１の表
面の非画像形成領域等に付着している逆帯電トナー１１
ａ（図中に白抜きで示すトナー）は、振動部材２０が加
えた振動によって感光体１表面から剥離される（図９
（Ａ）参照）。感光体１表面から剥離された逆帯電トナ
ー１１ａは、ローラ電極３１と感光体１との間に印加さ
れているバイアスによる電界の作用によって、ローラ電
極３１側に引っ張られ、ローラ電極３１の表面に付着す
る（図９（Ｂ）参照）。したがって、感光体１から逆帯
電トナー１１ａを取り除くことができる。さらに、ロー
ラ電極３１の表面に付着した逆帯電トナー１１ａは該ロ
ーラ電極３１の回転にともなって、クリーニングブレー
ド３２に当接し、ローラ電極３１から剥離されて回収ボ
ックス３３に落ちる。したがって、回収ボックス３３に
おいて感光体１から取り除いた不要な逆帯電トナー１１
ａを回収することができる。

【００５５】このように、この実施形態の画像形成装置
では、感光体１に付着した逆帯電トナー１１ａを回収ボ
ックス３３に回収する構成としたので、逆帯電トナーに
よる画像形成精度の劣化を抑えることができる（図５に
示した画像形成装置も同様の効果を奏する。）。また、
ローラ電極３１に付着した逆帯電トナー１１ａについて
は、クリーニングブレード３２によって該ローラ電極３
１から剥離して回収ボックス３３に回収する構成とした
ので、ユーザがローラ電極３１のクリーニングを行う必
要はなく、手間もかからない。

【００５６】さらに、上記回収ユニット３０を図９に示
すように吸引機３５を利用したバキューム方式としても
よい。この場合、加振位置におけるバキューム力（トナ
ー１１を吸い込む力）の大きさを、感光体１に形成され
ている静電潜像パターンによる電界がトナー１１を引き
つける力よりも小さくすれば、感光体表面から一時的に
剥離された正常な極性に帯電しているトナー１１が上記
回収ユニット３０に吸い込まれることはない（回収され
ることはない。）。一方、逆帯電トナー１１ａについて
は、潜像電荷により生じた電界によって感光体１側に引
っ張られることはないので、回収ユニット３０で吸い込
むことができる。

【００５７】また、画像形成装置で使用されるトナー１
１には、上記逆帯電トナーだけでなく、帯電不良による
未帯電トナー１１も存在する。この未帯電トナー１１も
上記逆帯電トナー１１ａと同様に感光体１の非画像領域
に付着して、画像形成精度を低下させる要因の１つであ
る。この実施形態のバキューム方式ではこの未帯電トナ
ー１１も回収できる。なお、未帯電トナー１１も潜像電
荷により生じた電界によって感光体１側に引っ張られる
ことはないので、逆帯電トナー１１ａと同様に回収ユニ
ット３０で吸い込むことができる。したがって、逆帯電
トナーおよび未帯電トナーの影響による画像形成精度の
劣化が抑えられ、画像形成精度が一層向上される。

【００５８】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、静電
潜像担持体の表面に形成したトナー像を用紙に転写する
前に、機械的に振動を加え、静電潜像担持体表面に付着
している現像剤を一旦剥離し、再付着させるようにした
ので、現像剤の付着位置の修正において、現像剤の帯電
電位のばらつき等の影響を受けることがなく、画像形成
精度を確実に向上することができる。また、静電潜像担
持体を挟んで加振部に対向して配置した電極により、こ
の電極と静電潜像担持体との間の電界強度を高めている
ので、加振部による振動によって静電潜像担持体表面か
ら剥離した現像剤を、より強固に静電潜像担持体に再付
着することができる。したがって、現像剤の充填率が向
上し、黒ベタ等も適正な位置に且つ適正な濃度で形成で
きる。

【００５９】また、帯電不良により逆極性に帯電してい
る現像剤が静電潜像担持体の表面に付着したときには、
該逆極性に帯電している現像剤を感光体表面から取り除
くことができるので、逆極性に帯電している現像剤の影
響による画像形成精度の低下が抑えられ、画像形成精度
をさらに向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態である画像形成装置の構成
を示す図である。

【図２】現像位置における感光体と現像ローラとを示す
一部断面図である。

【図３】加振位置における感光体と加振部材とを示す一
部断面図である。

【図４】この発明の実施形態である画像形成装置の加振
部の構成を示す図である。

【図５】この発明の別の実施形態である画像形成装置の
構成を示す図である。

【図６】別の実施形態の加振位置における感光体と加振
部材とを示す一部断面図である。

【図７】この発明の別の実施形態である画像形成装置の
構成を示す図である。

【図８】別の実施形態の加振位置における感光体と加振
部材とを示す一部断面図である。

【図９】この発明の別の実施形態である画像形成装置の
構成を示す図である。

【符号の説明】

１−感光体 ２−帯電ローラ ３−露光ユニット ４−現像ユニット ５−転写ローラ ６−定着ユニット １４−現像ローラ ２０−加振部材 ２１−振動伝達部材 ２５−電極 ３０−回収ユニット ３１−ローラ電極 ３２−クリーニングブレード ３３−回収ボックス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武藤 吉紀 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 中島 吉紀 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−20618（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−42779（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 502 G03G 15/08 507

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の電位に帯電させ表面を露光して静
   電潜像を形成した静電潜像担持体の表面に現像剤を付着
   せしめて上記静電潜像を現像剤像として顕像化する現像
   部と、 上記現像部が顕像化した現像剤像を用紙に転写する転写
   部と、を備え、 上記現像部と上記転写部との間に、上記静電潜像担持体
   に対して裏面側から振動を加える加振部を配置し、さら
   に上記静電潜像担持体を挟んでこの加振部に対向する位
   置に、上記現像剤の帯電極性と同じ極性のバイアスが印
   加される電極を配置した画像形成装置。
2. 【請求項２】 上記加振部は、複数の振動部材を上記静
   電潜像担持体の裏面側に幅方向に略均一に配置した請求
   項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 上記加振部は、上記静電潜像担持体の裏
   面側に幅方向に当接させた振動伝達部材と、上記振動伝
   達部材に振動を加える振動部材と、を有する請求項１に
   記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 上記電極の表面に付着した現像剤を該電
   極から剥離して回収する回収部を備えた請求項１〜３の
   いずれかに記載の画像形成装置。