JP3375207B2 - 電子写真装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は電子写真装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】ファクシミリ装置やプリンタ装置に用い
る電子写真装置には、一般的に次に述べる構成をなすも
のがある。すなわち、無端状の感光体の周囲に、感光体
の表面を帯電する帯電装置と、この帯電装置に対して感
光体の回転方向下流側に位置し感光体の表面に静電潜像
を形成する露光装置と、この露光装置に対して感光体の
回転方向下流側に位置し現像ローラに担持されたトナー
を感光体の表面に付与して静電潜像を顕在化してトナー
像を形成する現像装置と、この現像装置に対して感光体
の回転方向下流側に位置し感光体のトナー像を記録媒体
である記録紙に転写する転写装置と、この転写装置に対
して感光体の回転方向下流側に位置しブレードを感光体
の表面に接触させて転写後に感光体の表面に残留するト
ナーを除去するクリーニング装置とを備えたものであ
る。 【０００３】この構成の電子写真装置では、画像形成時
に感光体が回転され、感光体にはその回転に伴い帯電装
置により帯電され、次いで露光装置により静電潜像が形
成され、次いで現像装置によりトナー像が形成される。
次いで転写装置により感光体のトナー像が記録紙に転写
され、さらに感光体に残留するトナーがクリーニング装
置により除去される。クリーニング装置で除去したトナ
ーは集めて廃トナーとして廃棄する。 【０００４】しかし、このような電子写真装置では、ク
リーニング装置を備えているために大形化し、またクリ
ーニング装置が回収したトナーを廃棄するために不経済
であるとともに、トナーを廃棄するためクリーニング装
置の保守管理が繁雑であるという問題がある。 【０００５】そこで、この問題を解決するために近年、
特開昭５９―１３３５７３号で開示される電子写真装置
が提案されている。この電子写真装置は、現像工程とク
リーニング工程の両方の動作を同時に行う機能をもたせ
る方式のもので、図４に示すように感光体１の周囲に、
トナーＴを収容したホッパ３および２個の現像ローラ
４、５を備えた２成分反転現像方式の現像装置２が設け
られている。現像装置２では、トナーＴが現像ローラ４
から感光体１に移動されて現像が行われるとともに、感
光体１の表面に残留するトナーが現像ローラ５に吸引さ
れてクリーニングが行われる。残留トナーは現像装置２
で回収されて再び現像に使用される。 【０００６】この電子写真装置はクリーニング装置を省
略して装置の小型化を図り、残留トナーを廃棄する必要
がないので経済的である。しかし、この電子写真装置は
２成分反転現像法を採用しており、現像装置そのものが
大型で小型化やコスト低減を図ることが困難であるとい
う問題を有している。 【０００７】そこで、この問題を改良するために特開昭
６２ー２０３１８２号で開示される電子写真装置が提案
されている。この電子写真装置は、非接触１成分反転現
像方式を採用して現像工程とクリーニング工程の両方の
動作を同時に行う方式のもので、図５に示すように感光
体１１の周囲に非接触１成分反転現像方式を採用した現
像装置１２が設けられており、この現像装置１２は非磁
性１成分トナーＴが収容されるホッパ１３および感光体
１１に対して離して設けられた現像ローラ１４を有して
いる。この現像装置１２では、トナーが現像ローラ１４
から感光体１１に移動されて現像が行われるとともに、
感光体１１の表面に残留するトナーが感光体１１から現
像ローラ１４に吸引されてクリーニングが行われる。 【０００８】この電子写真装置は、非接触１成分反転現
像方式を採用することにより現像装置１２の小型化を図
ることができる。しかし、この電子写真装置は、感光体
１１と現像ローラ１５が非接触で相互に離間しているこ
とから、感光体１１に残留するトナーを現像ローラ１４
が回収する効率が悪いという問題がある。 【０００９】そこで、この問題を改善するために特開平
３ー４２７６号で開示される電子写真装置が提案されて
いる。この電子写真装置は、接触式１成分反転現像方式
を採用して現像工程とクリーニング工程の両方の動作を
同時に行う方式のもので、図６に示すように感光体２１
の周囲に接触１成分反転現像方式を採用した現像装置２
２が設けられており、この現像装置２２は１成分トナー
Ｔが収容されるホッパ２３および感光体２１に接触する
現像ローラ２４を有している。この現像装置２２では、
トナーが現像ローラ２４から感光体２１に移動して現像
が行われるとともに、感光体２１の表面に残留するトナ
ーが現像ローラ２４に吸引されてクリーニングが行われ
る。 【００１０】また、この電子写真装置では、転写装置と
して感光体２１に接触するとともに記録紙Ｐを背面側か
ら押圧して前記感光体に接触させる転写ローラを備え、
感光体２１に形成されたトナー像を記録紙Ｐに転写する
接触式の転写装置２５が設けられている。 【００１１】この電子写真装置は、感光体２１と現像ロ
ーラ２４とが接触しているために、現像装置２２が感光
体１１に残留するトナーを回収する効率が向上する。し
かし、この方式の電子写真装置において、負帯電とされ
た感光体に負帯電されたトナーを使用する場合には、転
写装置２５において感光体２１と記録紙Ｐとが接触する
時に、記録紙Ｐから発生する紙粉が転写工程後の残留ト
ナーとともに感光体２１に付着する。 【００１２】ここで、この紙粉の成分に含まれるタルク
は負極性に帯電し易く、すなわち相手材を正極性に帯電
し易くしている。このタルクが感光体に付着して現像装
置まで運ばれ、現像装置２２で残留トナーとともにホッ
パに回収されると、ホッパに貯溜されている負極性のト
ナーを正極性に帯電してしまう。そして、この正極性ト
ナーを用いて現像を行うと、非画像部にトナーが付着す
る、いわゆる「かぶり」と呼ばれる汚れが生して画像の
画質を低下させるという問題が発生する。 【００１３】また、現像装置が、ブレードにより現像ロ
ーラに担持されたトナーを摩擦帯電させる方式の場合に
は、紙粉が現像ローラとブレードとの間に詰まり、画像
に筋が生じて画像の画質を低下させることもある。 【００１４】特に転写装置が転写ローラを感光体に接触
させる方式では、これら両者間で記録媒体である記録紙
をを挟んで移動しながら感光体のトナー像を記録媒体に
転写するので、記録紙の紙粉が感光体に付着される量が
多く、前述した画像劣化の問題の発生が顕著である。 【００１５】 【発明が解決しようとする課題】このように１成分接触
反転現像方式と、現像装置による残留トナー回収方式
と、接触転写方式とを組合せて採用した方式の電子写真
層においては、記録紙の紙粉の影響により「かぶり」と
呼ばれる汚れが発生するなどして画像の画質を低下させ
るという問題が発生している。 【００１６】本発明は前記事情に基づいてなされたもの
で、１成分接触反転現像方式、現像装置による残留トナ
ー回収方式および接触転写方式を組合せて採用したもの
において、記録紙の紙粉の影響による画像の劣化を防止
した電子写真装置を提供することを目的とする。 【００１７】 【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明の
電子写真装置は、正帯電光導電部材で形成された無端状
をなし画像形成時に回転される感光体と、この感光体の
表面を正極性に帯電する帯電装置と、この帯電装置に対
して前記感光体の回転方向下流側に位置し前記感光体の
表面に静電潜像を形成する露光装置と、この露光装置に
対して前記感光体の回転方向下流側に位置し前記帯電電
位と同極性のトナーを担持した現像ローラを前記感光体
の表面に接触させて前記トナーを前記感光体に付着し前
記静電潜像を顕在化してトナー像を形成する現像装置
と、この現像装置に対して前記感光体の回転方向下流側
に位置し電圧を印加して感光体に接触するとともに記録
紙を背面側から押圧して前記感光体に接触させる転写ロ
ーラを備え前記感光体に形成されたトナー像を記録紙に
転写する転写装置とを具備し、前記現像装置の前記現像
ローラが、前記転写装置を通過した後に前記感光体の表
面に残留する前記トナーを前記現像装置に回収する電子
写真装置において、レーヨンにカーボンを分散したもの
からなるとともに紙粉を除去できる密度で植設されたブ
ラシ毛を有しブラシ面が前記感光体の表面に接触して前
記感光体の表面の移動とともに前記ブラシ面が移動する
ブラシを、前記転写装置と前記帯電装置との間に設け、
前記ブラシのブラシ毛は導電から中抵抗までの間の特性
を有するもので、且つ電圧が印加されていることを特徴
とする。 【００１８】 【作用】上記構成により、転写装置と前記帯電装置との
間に設けたブラシのブラシ面を感光体の表面に接触し、
写真記録時に感光体の表面の移動とともにブラシのブラ
シ面が移動することにより、転写工程後に感光体の表面
に付着した記録紙の紙粉を感光体から取り除く。そし
て、ブラシを導電から中抵抗までの間の特性を有するも
ので形成し、電圧を印加することにより、一層強固に感
光体の紙粉を取り除くことができる。 【００１９】 【実施例】本発明の第１の実施例について図１および図
３を参照して説明する。図１は電子写真装置の概略的構
成を示している。図中３１は無端状、例えばドラム形を
なす感光体で、これは正帯電された光導電部材例えばア
ルミニウムにより形成されている。この感光体３１は図
示しない部材に回転自在に支持され、図示しない回転駆
動機構により回転される。感光体３１の周囲には帯電装
置３２、露光装置３３、現像装置３４および転写装置３
５が夫々配置されており、これら各装置３２〜３４は図
示しない部材に支持されている。 【００２０】帯電装置３２は感光体３１の表面（外周
面）を正極性に帯電させるもので、直流電源Ｅ１から電
圧が印加されるスコロトロン帯電器により構成されてい
る。露光装置３３は感光体３１の表面に静電潜像を形成
するもので、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）露光装置
により構成され、帯電装置３２に対して感光体３の回転
方向下流側に位置している。 【００２１】現像装置３４は、１成分接触反転現像方式
を採用して感光体３１の表面の静電潜像を顕在化してト
ナー像を形成するもので、これは露光装置３３に対して
感光体３１の回転方向下流側に位置している。この現像
装置３４は、１成分トナーＴが収容されたトナーホッパ
３６と、感光体３１と平行に配置されて回転可能に設け
られその表面が感光体３１の表面に接触された現像ロー
ラ３７と、この現像ローラ３７と平行に配置されて回転
可能に設けられたトナー供給ローラ３８と、現像ローラ
３７と平行な一定位置に静止して設けられ現像ローラ３
７の表面に接触するブレード３９とを備えている。現像
ローラ３７および供給ローラ３８は図示しない回転駆動
装置により図示矢印方向に回転されるとともに直流電源
Ｅ２により電圧が印加される。 【００２２】また、現像装置３４は定着を終えた感光体
３１の表面に残留するトナーＴを回収するクリーニング
作用を行う機能も有している。転写装置３５は記感光体
３１の回転方向下流側に位置し、感光体３１の表面に接
触する転写ローラ４０を有している。この転写ローラ４
０は図示しない回転駆動装置により図示矢印方向に回転
されるとともに直流電源Ｅ３により電圧が印加される。 【００２３】また、転写装置３５と帯電装置３２との間
における感光体３１に接近した箇所には感光体３１に付
着した紙粉を取り除くための回転ブラシ４１が設けられ
ている、この回転ブラシ４１は感光体３１と例えば同じ
長さを有する軸４２にその円周方向全体に多数のブラシ
毛４３を放射状に植設したものである。このブラシ毛４
３は感光体３１の表面の軸方向全体にわたって接触する
ように植設することが好ましいが、軸方向に所定の幅を
もって部分的に植設したものでも良い。ブラシ毛４３は
感光体３１の表面に付着しているトナーＴを除去せず、
紙粉を良好に除去できる材質で形成する。例えばレーヨ
ンにカーボンを分散したもので形成する。ブラシ毛４３
を植設する密度も紙粉を良好に除去できることを考慮す
る。 【００２４】回転ブラシ４１は感光体３１と平行に配置
され軸４２が図示しない部材に回転自在に支持され、ブ
ラシ毛４３の先端が感光体３１の表面に接触している。
回転ブラシ４１はブラシ面が前記感光体の表面に接触し
て前記感光体の表面の移動とともに移動して、感光体３
１の表面に付着している紙粉を除去すること基本的な作
用とする。このため、回転ブラシ４１は感光体３１の回
転に従動して回転するようにしても良い。また、図示し
ない回転駆動装置により回転ブラシ４１を感光体３１の
回転方向に対して順方向または逆方向に回転させるよう
にしてもよい。この場合は、回転駆動装置により軸４２
を回転させる。 【００２５】回転ブラシ４１を感光体３１の回転方向に
対して順方向に回転させる場合に、回転ブラシ４１と感
光体３１の両者の周速を同じ大きさにしても良く、両者
間に周速差を持たせても良い。両者間に周速差をもたせ
る場合には回転ブラシ４１の回転速度を適宜設定する。
回転ブラシ４１を感光体３１に対して逆方向に回転する
場合にも、回転ブラシ４１の回転速度を適宜設定する。
実際上効果があるのは、回転駆動装置により回転ブラシ
４１を感光体３１の回転方向に対して逆方向に回転させ
る、あるいは順方向に周速差を持たせて回転させる場合
である。なお、４４は回転ブラシ４１が除去した紙粉を
受けるケースである。 【００２６】このように構成した電子写真装置の作用に
ついて述べる。回転駆動機構により感光体３１を図示矢
印方向に回転させる。感光体ドラム３１の回転により次
に述べる作用が行われる。まず、スコロトロン帯電から
なる器帯電装置３２のコロナ放電により感光体３１の表
面が正極性の所定の電位、例えば５００Ｖないし８００
Ｖ程度の電位に帯電される。次いで、露光装置３３によ
り感光体３１の表面に画像情報に応じた静電画像が形成
される。露光装置３３は画像情報に応じてＬＥＤを点滅
して露光を行う。この露光による潜像の形態は画像部の
電荷を除去したネガ潜像である。 【００２７】次いで、現像装置３４により感光体３１の
表面に静電画像に応じたトナー像が形成される。すなわ
ち、ホッパ３６に収容されている一成分のトナーＴが回
転する供給ローラ３８によって現像ローラ３７に供給さ
れる。トナーＴは回転する現像ローラ３７によって感光
体３１に向けて搬送され、その途中でブレード３９に接
触して帯電されるとともに薄層に形成される。正帯電と
なったトナーＴは現像ローラ３７によって感光体３１の
表面における静電潜像の電荷の抜けた部分にクーロン力
により付着してトナー像を形成する（反転現像）。 【００２８】また、現像装置３４では定着を終えた感光
体３１の表面に残留するトナーＴが現像ローラ３７に吸
引、回収されてクリーニング作用が行われる。次いで、
転写装置３５では直流電源Ｅ３から電圧を印加されて回
転する転写ローラ４１と感光体３１とで図示しない記録
紙Ｐを挟持しながら搬送して、感光体３１のトナー像を
記録紙Ｐに転写する。この転写工程では感光体３１の表
面に付着しているトナーＴの１０〜２５％程度が記録紙
Ｐに移らずに残る。同時に記録紙Ｐから生じる紙粉Ｓが
感光体３１の表面に付着する。特に転写ローラ４０で記
録紙Ｐを感光体３１の表面に押し付けているので、多く
の量の紙粉Ｓが感光体３１に付着する。図３（ａ）に示
すように感光体３１の表面に存在するトナーＴと紙粉Ｓ
は感光体３１の回転により回転ブラシ４１へ移動する。 【００２９】次いで、図示矢印方向に強制回転される回
転ブラシ４１により感光体３１の紙粉Ｓが除去される。
図３（ｂ）、（ｃ）に示すように回転ブラシ４１では軸
４２の回転によりブラシ毛４３が回転して感光体３１の
表面に連続して摺接し、感光体３１の表面に付着してい
る紙粉Ｓを感光体３１の表面から剥して除去する。特に
記録紙Ｐの紙粉Ｓに含まれるタルクが感光体３１の表面
から剥されて除去される。この時、感光体３１の表面に
残留して付着しているトナーＴは回転ブラシ４１によっ
てかく乱されるのみであり、かく乱の後再び付着して取
り除かれることがない。これは紙粉Ｓは極く弱い静電気
力で感光体３１の付着しているだけであるが、トナーＴ
はクーロン力で強固に付着しているからである。また、
紙粉Ｓ、特にはタルクはすべり性が良いためである。 【００３０】このように回転ブラシ４１により紙粉Ｓが
取り除かれた後、残留トナーＴのみが帯電工程に移動す
る。残留トナーＴは帯電装置３２でさらに正電極に帯電
され、現像工程で鏡像力により現像装置３４の現像ロー
ラ３７に吸引される。回転ブラシ４１により取り除かれ
ずに感光体３１の表面に紙粉Ｓが残り、この紙粉Ｓが現
像ローラ３７からホッパ３６の内部に入りトナーＴと混
合したしても、紙粉ＳとトナーＴとの摩擦帯電では、帯
電系列よりトナーＴは正極性に帯電され、安定した現像
特性を維持できる。 【００３１】このように本発明では、１成分接触反転現
像方式、現像装置による残留トナー回収方式および接触
転写方式を組合せて採用した電子写真装置において、回
転ブラシが転写工程後に感光体の表面に付着した記録紙
の紙粉を感光体から取り除くので、非画像部にトナーが
付着する「かぶり」と呼ばれる汚れが生じることがな
く、また紙粉が現像ローラとブレードとの間に詰まり画
像に筋が発生することもなくなり、従って、記録紙の紙
粉の影響による画像の劣化を防止し、良質な画像を長期
にわたって安定して確保することができる。 【００３２】次に第２の実施例について図２を参照して
説明する。図２において図１と同じ部分は同じ符号を付
して示している。この実施例では、回転ブラシ４１のブ
ラシ毛４３が導電から中抵抗までの間の特性を有する材
料で形成されている。例えばブラシ毛４３はレーヨンに
カーボンを分散したもので形成され、電気抵抗値が１０
⁶ Ω・cm程度で形成する。また、ブラシ毛４３に直流電
源Ｅ4 より電圧を印加する。このため、回転ブラシ４１
の軸４２を導電性材料で形成して直流電源Ｅ３に電気的
に接続する。 【００３３】このようにすることによりブラシ毛４３が
感光体３１の表面に付着している紙粉Ｓに対して電気的
な吸引力を作用して感光体３１の表面から強力にはぎ取
り除去効果を向上することができる。紙粉Ｓのタルクは
帯電系列より負極性に帯電しており、ブラシ毛４３に正
極性の電圧を印加することにより、いっそう除去効果が
上がる。この場合、ブラシ毛４３と感光体３１とはある
程度の幅で接触している必要がある。このように回転ブ
ラシ４１電圧を印加することにより、一層強固に感光体
の紙粉を取り除くことができる。 【００３４】なお、本発明は前述した実施例に限定され
ずに種々変形して実施することができる。例えば感光体
はドラムに限定されない。記録媒体は記録紙に限定され
ない。また、ブラシは回転方に限定去れず例えばベルト
形であっても良い。 【００３５】 【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明の電
子写真装置によれば、レーヨンにカーボンを分散したも
のからなるとともに紙粉を除去できる密度で植設された
ブラシ毛を有するブラシを転写装置と帯電装置との間に
設け、このブラシのブラシ面を感光体の表面に接触し、
写真記録時に感光体の表面の移動とともにブラシのブラ
シ面が移動することにより、転写工程後に感光体の表面
に付着した記録紙の紙粉を感光体の表面から取り除くこ
とができ、１成分接触反転現像方式、現像装置による残
留トナー回収方式および接触転写方式を組み合せて採用
したものにおいて、記録紙の紙粉の影響による画像劣化
を防止し、良好な画像を長期にわたって安定して確保す
ることができる。また、ブラシのブラシ毛を導電から中
抵抗までの間の特性を有するもので形成し、電圧を印加
することにより、一層強固に感光体から紙粉を取り除く
ことができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の第１の実施例の電子写真装置を示す概
略的構成図。 【図２】第２の実施例の電子写真装置を示す概略的構成
図。 【図３】ブラシの作用を示す説明図。 【図４】第１の従来例の電子写真装置を示す概略的構成
図。 【図５】第２の従来例の電子写真装置を示す概略的構成
図。 【図６】第３の従来例の電子写真装置を示す概略的構成
図。 【符号の説明】 ３１…感光体、 ３２…帯電装置、３３…露光
装置、 ３４…現像装置、３５…転写装置、
３６…ホッパ、３７…現像装置、 ４１…回
転ブラシ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/08 - 13/095 G03G 15/08 - 15/095 G03G 21/10

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 正帯電光導電部材で形成された無端状を
   なし画像形成時に回転される感光体と、 この感光体の表面を正極性に帯電する帯電装置と、 この帯電装置に対して前記感光体の回転方向下流側に位
   置し前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光装置
   と、 この露光装置に対して前記感光体の回転方向下流側に位
   置し前記帯電電位と同極性のトナーを担持した現像ロー
   ラを前記感光体の表面に接触させて前記トナーを前記感
   光体に付着し前記静電潜像を顕在化してトナー像を形成
   する現像装置と、 この現像装置に対して前記感光体の回転方向下流側に位
   置し電圧を印加して感光体に接触するとともに記録紙を
   背面側から押圧して前記感光体に接触させる転写ローラ
   を備え前記感光体に形成されたトナー像を記録紙に転写
   する転写装置とを具備し、 前記現像装置の前記現像ローラが、前記転写装置を通過
   した後に前記感光体の表面に残留する前記トナーを前記
   現像装置に回収する電子写真装置において、レーヨンにカーボンを分散したもの からなるとともに紙
   粉を除去できる密度で植設されたブラシ毛を有しブラシ
   面が前記感光体の表面に接触して前記感光体の表面の移
   動とともに前記ブラシ面が移動するブラシを、前記転写
   装置と前記帯電装置との間に設け、 前記ブラシのブラシ毛は導電から中抵抗までの間の特性
   を有するもので、且つ電圧が印加されていることを特徴
   とする電子写真装置。