JPH01118879A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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- JPH01118879A JPH01118879A JP62276256A JP27625687A JPH01118879A JP H01118879 A JPH01118879 A JP H01118879A JP 62276256 A JP62276256 A JP 62276256A JP 27625687 A JP27625687 A JP 27625687A JP H01118879 A JPH01118879 A JP H01118879A
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- JP
- Japan
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- image
- photoreceptor
- toner
- developing
- transfer
- Prior art date
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- Cleaning In Electrography (AREA)
- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、たとえばレーザープリンタ等に適用し得る画
像形成装置に係わり、特に像担持体に対し現像工程と清
掃工程とを同時に同一装置により行なう画像形成装置に
関する。
像形成装置に係わり、特に像担持体に対し現像工程と清
掃工程とを同時に同一装置により行なう画像形成装置に
関する。
(従来の技術)
従来の画像形成装置は、第11図に示すように、像担持
体としてドラム状感光体aの周囲に、該感光体aの回転
方向に沿って、コロナ帯電器す。
体としてドラム状感光体aの周囲に、該感光体aの回転
方向に沿って、コロナ帯電器す。
レーザー露光手段C1現像器d、転写チャージャe、剥
離チャージャf、ブレード式清掃装置(クリーナ)g、
除電器り等を順次配置させた構成となっている。
離チャージャf、ブレード式清掃装置(クリーナ)g、
除電器り等を順次配置させた構成となっている。
さらに、転写チャージャeと感光体aとの間の画像転写
部iを通過する状態に記録媒体としての用紙Pを搬送す
る用紙搬送路jが形成された状態となっている。kは用
紙搬送路jの画像転写部iよりやや上流側に設けられた
アライニングローラ対である。
部iを通過する状態に記録媒体としての用紙Pを搬送す
る用紙搬送路jが形成された状態となっている。kは用
紙搬送路jの画像転写部iよりやや上流側に設けられた
アライニングローラ対である。
そして、上記感光体aは、帯電器すによって帯電された
後、レーザー露光手段Cでのレーザー露光手段の照射に
より感光体a上に静電潜像が形成される。ついで、この
静電潜像は現像器dに対向することにより現像剤中の着
色粉(以後、トナーという)で現像され顕像化される。
後、レーザー露光手段Cでのレーザー露光手段の照射に
より感光体a上に静電潜像が形成される。ついで、この
静電潜像は現像器dに対向することにより現像剤中の着
色粉(以後、トナーという)で現像され顕像化される。
一方、この現像剤像の形成動作に同期して給紙カセット
m、nおよび手差し給紙台Oから取出された用紙Pがア
ライニングローラ対kを介して送り込まれ、予め感光体
a上に形成された上記現像剤像が転写チャージャeの働
きにより用紙Pに転写される。
m、nおよび手差し給紙台Oから取出された用紙Pがア
ライニングローラ対kを介して送り込まれ、予め感光体
a上に形成された上記現像剤像が転写チャージャeの働
きにより用紙Pに転写される。
ついで、用紙Pは用紙搬送路jを通過して定°゛着器q
に送り込まれ、ここで、現像剤像が用紙Pに溶融定着さ
れた後、排紙ローラ対「を介して排紙部Sに排出される
ことになる。
に送り込まれ、ここで、現像剤像が用紙Pに溶融定着さ
れた後、排紙ローラ対「を介して排紙部Sに排出される
ことになる。
なお、用紙P上に現像剤像を転写した後、感光体a上に
残った残留現像剤は清掃装置gで清掃された後、除電器
りで潜像が消去されて1工程が終了し、次の画像形成が
可能な状態となる構成となっている。
残った残留現像剤は清掃装置gで清掃された後、除電器
りで潜像が消去されて1工程が終了し、次の画像形成が
可能な状態となる構成となっている。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、従来においては、像転写後に感光体a上
に残留したトナーを清掃装置gの内部に回収するため、
通常、2000〜3000枚の記録で清掃装置gがトナ
ーで満杯になり使用不能となってしまう。
に残留したトナーを清掃装置gの内部に回収するため、
通常、2000〜3000枚の記録で清掃装置gがトナ
ーで満杯になり使用不能となってしまう。
なお、一部の機器では清掃装置gを感光体aと一緒に廃
棄してしまうものがあるが、消耗品コストが高くなる上
、プリンタのような使用頻度の高い機器には交換作業中
に使用不能となるので好まれない。
棄してしまうものがあるが、消耗品コストが高くなる上
、プリンタのような使用頻度の高い機器には交換作業中
に使用不能となるので好まれない。
そこで、通常は、清掃装置g内に回収トナー搬出スクリ
ュー(トナーオーガ)tを設け、清掃装置gの外部に設
けられたトナー回収ボックス(図示せず)にトナーを送
り出し回収するようになっている。
ュー(トナーオーガ)tを設け、清掃装置gの外部に設
けられたトナー回収ボックス(図示せず)にトナーを送
り出し回収するようになっている。
しかしながら、上記回収ボックスは機器内の場所を専有
するため、大きなものが付けられず、数十枚の記録で交
換が必要となり好ましくない。また、回収ボックスの取
外し時に、トナーの一部が零れ、交換者の手や衣類、床
等を汚すことがあるため好まれない。さらに、清掃装置
gは、ブレードUを感光体aの表面に当接させるため、
感光体aが傷付き易く、OPC感光体のような安全無害
であるが、柔らかい感光体aは極端に寿命が縮むため、
小径の感光体aの場合には交換サイクルが短くなって好
ましくなく、機器の小型化の障害となるという問題があ
る。
するため、大きなものが付けられず、数十枚の記録で交
換が必要となり好ましくない。また、回収ボックスの取
外し時に、トナーの一部が零れ、交換者の手や衣類、床
等を汚すことがあるため好まれない。さらに、清掃装置
gは、ブレードUを感光体aの表面に当接させるため、
感光体aが傷付き易く、OPC感光体のような安全無害
であるが、柔らかい感光体aは極端に寿命が縮むため、
小径の感光体aの場合には交換サイクルが短くなって好
ましくなく、機器の小型化の障害となるという問題があ
る。
そこで、清掃装置gを除去したプロセスを構成すること
によって、上記問題点を解決しようとするものが開発さ
れつつあるが次の問題が発生し、実用化する上で大きな
障害となっている。
によって、上記問題点を解決しようとするものが開発さ
れつつあるが次の問題が発生し、実用化する上で大きな
障害となっている。
すなわち、現像時に電荷注入より発生する感光体a上へ
の逆極性のトナー付着、いわゆる非画像部への逆付着が
起こされた場合、転写時に転写されずにいるトナーは次
のサイクル時の露光においてフィルターとして機能して
しまい画像メモリとして発生し問題となることである。
の逆極性のトナー付着、いわゆる非画像部への逆付着が
起こされた場合、転写時に転写されずにいるトナーは次
のサイクル時の露光においてフィルターとして機能して
しまい画像メモリとして発生し問題となることである。
本発明は上記事情に基づきなされたもので、その目的と
するところは、像担持体に対し現像工程と清掃工程とを
同時に同一装置により行なう画像形成装置であって、現
像時の逆付着トナー(着色粉)を無くし画像メモリを発
生せず良好な画像形成が行なえるようにした画像形成装
置を提供しようとするものである。
するところは、像担持体に対し現像工程と清掃工程とを
同時に同一装置により行なう画像形成装置であって、現
像時の逆付着トナー(着色粉)を無くし画像メモリを発
生せず良好な画像形成が行なえるようにした画像形成装
置を提供しようとするものである。
[発明の構成]
(問題点を解決する手段)
本発明は、上記問題点を解決するために、感光体の周囲
に、感光体を一様に帯電する帯電手段と、この帯電手段
により帯電された感光体を露光して静電潜像を形成する
露光部と、この露光部の露光工程により形成された静電
潜像を誘電率が3.0〜5.0の値を示す着色粉を有す
る現像剤を用いて現像する現像手段と、この現像手段の
現像工程により可視化された像を転写材に転写する転写
装置とを順次配置し、前記転写装置の転写工程後の感光
体のトナーを前記現像装置の現像工程と同時に回収する
ようにしたものである。
に、感光体を一様に帯電する帯電手段と、この帯電手段
により帯電された感光体を露光して静電潜像を形成する
露光部と、この露光部の露光工程により形成された静電
潜像を誘電率が3.0〜5.0の値を示す着色粉を有す
る現像剤を用いて現像する現像手段と、この現像手段の
現像工程により可視化された像を転写材に転写する転写
装置とを順次配置し、前記転写装置の転写工程後の感光
体のトナーを前記現像装置の現像工程と同時に回収する
ようにしたものである。
(作用)
すなわち、本発明は、現像手段内に収容されている現像
剤中の着色粉として、誘電率が3.0〜5.0の値を示
すものを使用するようにしたから、現像時に電荷注入よ
り発生する像担持体上への逆極性着色粉体の付着いわゆ
る非画像部への逆付着が起こらず、また、画像濃度など
も保てるため、次サイクル時への露光工程において逆付
着した着色粉のフィルター効果は除去でき、故に画像メ
モリ2ゴースト像等を防ぐことが可能となる。
剤中の着色粉として、誘電率が3.0〜5.0の値を示
すものを使用するようにしたから、現像時に電荷注入よ
り発生する像担持体上への逆極性着色粉体の付着いわゆ
る非画像部への逆付着が起こらず、また、画像濃度など
も保てるため、次サイクル時への露光工程において逆付
着した着色粉のフィルター効果は除去でき、故に画像メ
モリ2ゴースト像等を防ぐことが可能となる。
(実施例)
以下、本発明を一実施例を第1図ないし第10図を参照
して説明する。
して説明する。
第2図は、半導体レーザーを用いた電子写真方式の画像
形成装置の全体構成を示し、第1図は、その主要部の構
成を示す。
形成装置の全体構成を示し、第1図は、その主要部の構
成を示す。
この画像形成装置(レーザービームプリンタ)は、電子
計算機、ワードプロセッサなどの外部出力装置であるホ
ストシステム(図示しない)とインターフェース回路等
の伝送コントローラを介して結合された状態となってい
る。
計算機、ワードプロセッサなどの外部出力装置であるホ
ストシステム(図示しない)とインターフェース回路等
の伝送コントローラを介して結合された状態となってい
る。
そして、ホストシステムより印字開始信号を受けると画
像記録動作を開始し記録媒体としての用紙Pに記録して
出力させるようになっている。
像記録動作を開始し記録媒体としての用紙Pに記録して
出力させるようになっている。
この画像形成装置は、次ぎのような構成となっている。
すなわち、図中1は装置本体であり、この装置本体1内
には、像担持体としてのドラム状感光体2が配置されて
いる。この感光体2の周囲には、その回転方向に沿って
スコロトロンからなる帯電手段3.静電潜像形成手段と
しての後述するレーザー露光手段4の露光部4a、現像
工程と清掃(クリーニング)工程とを同時に行なう装置
としての磁気ブラシ式の現像手段5.スコロトロンから
なる転写手段6.ブラシ部材からなるメモリー除去手段
7が順次配設されている。
には、像担持体としてのドラム状感光体2が配置されて
いる。この感光体2の周囲には、その回転方向に沿って
スコロトロンからなる帯電手段3.静電潜像形成手段と
しての後述するレーザー露光手段4の露光部4a、現像
工程と清掃(クリーニング)工程とを同時に行なう装置
としての磁気ブラシ式の現像手段5.スコロトロンから
なる転写手段6.ブラシ部材からなるメモリー除去手段
7が順次配設されている。
また、装置本体1内下部には、給紙カセット9から給紙
手段10を介して給紙された記録媒体としての用紙Pを
前記感光体2と転写手段6との間の画像転写部11を経
て装置本体1の上面側に設けられた排紙トレイ12に導
く用紙搬送路15が形成されている。
手段10を介して給紙された記録媒体としての用紙Pを
前記感光体2と転写手段6との間の画像転写部11を経
て装置本体1の上面側に設けられた排紙トレイ12に導
く用紙搬送路15が形成されている。
また、この用紙搬送路15の画像転写部11のφ 上流
側にはアラ身二ングローラ対16が配置され、下流側に
は定着装置17および排紙ローラ対18“ が配置さ
れている。
側にはアラ身二ングローラ対16が配置され、下流側に
は定着装置17および排紙ローラ対18“ が配置さ
れている。
また、レーザー露光手段4は、図示しない半導体レーザ
ー発振器、ポリゴンミラー20とミラーモータ21から
なるポリゴンスキャナ22、feレンズ23、補正レン
ズ24、走査されたレーザー光を所定の位置へ走査する
ための反射ミラー25.26等から構成されている。な
お、第2図中27・・・は本装置を制御するための制御
手段を構成する制御基板である。
ー発振器、ポリゴンミラー20とミラーモータ21から
なるポリゴンスキャナ22、feレンズ23、補正レン
ズ24、走査されたレーザー光を所定の位置へ走査する
ための反射ミラー25.26等から構成されている。な
お、第2図中27・・・は本装置を制御するための制御
手段を構成する制御基板である。
前記感光体2は、有機光導電体を用いており、第3図に
示すように外径30a、肉厚0.88の両切りのアルミ
ニュームの筒30と、この筒30の表面に形成された電
荷発生層31と、この電荷発生層31を被覆する電荷輸
送層32とを有した構成となっている。
示すように外径30a、肉厚0.88の両切りのアルミ
ニュームの筒30と、この筒30の表面に形成された電
荷発生層31と、この電荷発生層31を被覆する電荷輸
送層32とを有した構成となっている。
しかして、ホストシステムにより印字開始信号を受ける
とドラム状感光体2が回転するとともに、感光体2は帯
電手段3で帯電される。次にホストシステムよりのドツ
トイメージデータを受けて変調されたレーザービームl
をポリゴンミラースキャナ20を含むレーザー露光手段
4を用いて上記感光体2上を走査露光し、感光体2上に
画像信号に対応した静電潜像を形成する。
とドラム状感光体2が回転するとともに、感光体2は帯
電手段3で帯電される。次にホストシステムよりのドツ
トイメージデータを受けて変調されたレーザービームl
をポリゴンミラースキャナ20を含むレーザー露光手段
4を用いて上記感光体2上を走査露光し、感光体2上に
画像信号に対応した静電潜像を形成する。
この感光体2上の静電潜像は、現像手段5によって現像
され顕像化される。
され顕像化される。
一方、この現像剤像の形成動作に同期して給紙カセット
9から取出された用紙Pがアライニングローラ対16を
介して送り込まれ、予め感光体2上に形成された上記現
像剤像が転写手段6の働きにより用紙Pに転写される。
9から取出された用紙Pがアライニングローラ対16を
介して送り込まれ、予め感光体2上に形成された上記現
像剤像が転写手段6の働きにより用紙Pに転写される。
ついで、用紙Pは搬送路15を通過して定着手段17に
送り込まれ、ここで、現像剤像が用紙Pに溶融定着され
た後、排紙ローラ対18を介して排紙トレイ12上に排
出される。
送り込まれ、ここで、現像剤像が用紙Pに溶融定着され
た後、排紙ローラ対18を介して排紙トレイ12上に排
出される。
なお、用紙P上に現像剤像を転写した後、感光体2上に
残7た残留トナーは、導電性ブラシからなるメモリ除去
手段7により拡散されてメモリ除去がなされ、次ぎのコ
ピー動作が可能な状態となる。
残7た残留トナーは、導電性ブラシからなるメモリ除去
手段7により拡散されてメモリ除去がなされ、次ぎのコ
ピー動作が可能な状態となる。
また、前記現像手段5は、第1図に示すような構成とな
っている。−図中35は内部に着色粉(以後、トナーと
言う)tと磁性粉(以後、キャリヤと言う)Cとからな
る二成分現像剤りを収容した現像剤収容部36を有した
ケーシングである。このケーシング35内には、感光体
2に対向して現像ローラ37が設けられているとともに
、この現像ローラ37の表面に形成された現像剤磁気ブ
ラシD′の感光体2との摺接部、すなわち現像位置38
よりも感光体2の回転方向の上流側には現像剤磁気ブラ
シD′の厚みを規制するドクタ39b(設けられた状態
となっている。さらに、現像剤収容部36には、第1.
第2の現像剤攪拌体40゜41が収容されている。
っている。−図中35は内部に着色粉(以後、トナーと
言う)tと磁性粉(以後、キャリヤと言う)Cとからな
る二成分現像剤りを収容した現像剤収容部36を有した
ケーシングである。このケーシング35内には、感光体
2に対向して現像ローラ37が設けられているとともに
、この現像ローラ37の表面に形成された現像剤磁気ブ
ラシD′の感光体2との摺接部、すなわち現像位置38
よりも感光体2の回転方向の上流側には現像剤磁気ブラ
シD′の厚みを規制するドクタ39b(設けられた状態
となっている。さらに、現像剤収容部36には、第1.
第2の現像剤攪拌体40゜41が収容されている。
また、現像手段5には、トナー補給装置42が装着され
ていて現像剤収容部36にトナーtが適宜補給されるよ
うになっている。
ていて現像剤収容部36にトナーtが適宜補給されるよ
うになっている。
また、ケーシング35には、前記感光体2が内蔵された
構成となっているとともに、上記現像ローラ37は感光
体2の回転中心を通り水平線りに対して角度α(約50
°)となる線上に中心が位置するように設けられている
。
構成となっているとともに、上記現像ローラ37は感光
体2の回転中心を通り水平線りに対して角度α(約50
°)となる線上に中心が位置するように設けられている
。
現像ローラ37は、3つの磁極部45.46゜47を有
した磁気ロール48と、この磁気ロール48に外嵌され
図中反時計方向に回転する非磁性のスリーブ49とから
構成されている。
した磁気ロール48と、この磁気ロール48に外嵌され
図中反時計方向に回転する非磁性のスリーブ49とから
構成されている。
現像ローラ37の3つの磁極部45,46゜47の内、
現像位置38に対向する磁極部46はN極であり、他の
磁極部45.47はS極となっている。また、磁極部4
5と磁極部46との間の角度elは150’、磁極部4
6と磁極部47との間の角度e2は120’に設定され
ている。
現像位置38に対向する磁極部46はN極であり、他の
磁極部45.47はS極となっている。また、磁極部4
5と磁極部46との間の角度elは150’、磁極部4
6と磁極部47との間の角度e2は120’に設定され
ている。
ところで、本発明においては、電子写真方式のプロセス
の簡素化を行なうために、反転現像法を採用し、かつ、
転写残りトナーtの除去を現像と同時に行なう方法を採
用した。この際、感光体2の表面電位の変化および感光
体2上のトナー状況等は第4図および第5図に示す如く
である。
の簡素化を行なうために、反転現像法を採用し、かつ、
転写残りトナーtの除去を現像と同時に行なう方法を採
用した。この際、感光体2の表面電位の変化および感光
体2上のトナー状況等は第4図および第5図に示す如く
である。
すなわち、感光体2は第4図(a)および第5図(a)
に示すように帯電手段3により、例えば、−600Vに
帯電される。この時、前回の画像形成動作で転写しきれ
なかった感光体2上のトナーtも同時に帯電されるとと
もに、トナーtの下の感光体2も帯電される。このこと
は、トナーtをウレタンブレードなどで除去しても、感
光体2の表面電位が80〜90%程度保持されていると
いう実験結果から判明している。
に示すように帯電手段3により、例えば、−600Vに
帯電される。この時、前回の画像形成動作で転写しきれ
なかった感光体2上のトナーtも同時に帯電されるとと
もに、トナーtの下の感光体2も帯電される。このこと
は、トナーtをウレタンブレードなどで除去しても、感
光体2の表面電位が80〜90%程度保持されていると
いう実験結果から判明している。
本実施例の装置では、転写手段3としてスコロトロンチ
ャージャを用いて表面電位を均一化しているため、トナ
ーtの下の感光体2の部分の電位は上で述べたようにト
ナーtが内部分に比べ若干低くなっているが、この電位
差は実用上全く問題にならない。
ャージャを用いて表面電位を均一化しているため、トナ
ーtの下の感光体2の部分の電位は上で述べたようにト
ナーtが内部分に比べ若干低くなっているが、この電位
差は実用上全く問題にならない。
また、上記感光体2は、先に述べたようにホストシステ
ムよりのドツトイメージデータを受けて変調されたレー
ザ光学手段4により、走査されたレーザビームノを受け
て表面電位が減衰され、第4図(b)および第5図(b
)に示すように、静電潜像を形成する。
ムよりのドツトイメージデータを受けて変調されたレー
ザ光学手段4により、走査されたレーザビームノを受け
て表面電位が減衰され、第4図(b)および第5図(b
)に示すように、静電潜像を形成する。
この静電潜像は現像手段5によって現像される 5、わ
けであるが、このとき、転写残りとして感光体2上に付
着してきた画像にとって不要なトナーtは同時に現像手
段5によって清掃される。また、感光体2上の静電潜像
は現像手段5によってトナーtが供給されて顕像化され
た後、第4図(d)。
けであるが、このとき、転写残りとして感光体2上に付
着してきた画像にとって不要なトナーtは同時に現像手
段5によって清掃される。また、感光体2上の静電潜像
は現像手段5によってトナーtが供給されて顕像化され
た後、第4図(d)。
第5図(d)に示すように用紙P上に転写手段6の働き
で転写される6 転写手段6には、マイナス帯電しているトナーtとは逆
極性の高電圧が印加され、プラスのコロナ放電を用紙P
の裏から行ない、用紙Pを正帯電させ、マイナスのトナ
ーtを用紙Pに引き付ける役をしている。このようにし
て、画像が転写された後、第4図(e)、第5図(e)
に示すように、感光体2上に残留しているトナーtはブ
ラシからなるメモリ除去手段7にてトナーtの拡散が行
われることになる。
で転写される6 転写手段6には、マイナス帯電しているトナーtとは逆
極性の高電圧が印加され、プラスのコロナ放電を用紙P
の裏から行ない、用紙Pを正帯電させ、マイナスのトナ
ーtを用紙Pに引き付ける役をしている。このようにし
て、画像が転写された後、第4図(e)、第5図(e)
に示すように、感光体2上に残留しているトナーtはブ
ラシからなるメモリ除去手段7にてトナーtの拡散が行
われることになる。
つぎに、実験データを含めて原1理1条件等を説明する
。
。
本発明の清掃と現像とを同時に行なうプロセス(CD
P)は、反転現像で行なうところにポイントがある。そ
れは、トナーtの極性と帯電の極性が同じであるため、
帯電手段3によるトナーtの極性が反転することがない
からである。
P)は、反転現像で行なうところにポイントがある。そ
れは、トナーtの極性と帯電の極性が同じであるため、
帯電手段3によるトナーtの極性が反転することがない
からである。
しかしながら、本方式〇DPでは、良好な画質を得るた
めには、一定のプロセス条件が必要である。
めには、一定のプロセス条件が必要である。
第6図は、ここで用いる用語の説明図で、感光体2が帯
電手段3で帯電され未露光のまま現像位置に達した時の
電位を帯電電位V。とじ、レーザ露光手段4により露光
されて減衰した電位を露光後電位Vers現像手段5の
現像ローラ37に印加される電位を現像バイアスVb1
露光後電位verと現像バイアスvbとの差を清掃電位
(クリーニング電位)Vc I−V、)−Vbとする。
電手段3で帯電され未露光のまま現像位置に達した時の
電位を帯電電位V。とじ、レーザ露光手段4により露光
されて減衰した電位を露光後電位Vers現像手段5の
現像ローラ37に印加される電位を現像バイアスVb1
露光後電位verと現像バイアスvbとの差を清掃電位
(クリーニング電位)Vc I−V、)−Vbとする。
本実施例では、感光体2は負帯電用のOPCを用いたが
、正帯電タイプも考慮してV。、 Vb 、 Ver、
Vb−Ver、 VO−Vt)は絶対値とする。
、正帯電タイプも考慮してV。、 Vb 、 Ver、
Vb−Ver、 VO−Vt)は絶対値とする。
第7図は、横軸に現像バイアス、縦軸に感光体帯電電位
を取り測定データをプロットしたものであるが、清掃電
位Vc、ffは100V以上必要であ7 リ、この値以
下であれば電位差が大きくとれないため清掃不良となり
次サイクルの画像メモリとして発生し易く、また、帯電
電位の変動マージンから帯電むら、かぶり等の発生を起
こし易くなる。
を取り測定データをプロットしたものであるが、清掃電
位Vc、ffは100V以上必要であ7 リ、この値以
下であれば電位差が大きくとれないため清掃不良となり
次サイクルの画像メモリとして発生し易く、また、帯電
電位の変動マージンから帯電むら、かぶり等の発生を起
こし易くなる。
逆に清掃電位を300V以上にするとトナーtに現像ロ
ーラ37から電荷が逆注入してしまい転写不能な逆極性
の注入トナーtが現像時に発生し、後述する画像メモリ
として発生し、また、キャリヤC付着等の諸聞届も発生
して好ましくない。
ーラ37から電荷が逆注入してしまい転写不能な逆極性
の注入トナーtが現像時に発生し、後述する画像メモリ
として発生し、また、キャリヤC付着等の諸聞届も発生
して好ましくない。
したがって、100vくvciく300vの関係が本プ
ロセスでは必要である。
ロセスでは必要である。
ここで1、逆極性のトナーtが画像メモリーとして発生
する概略を説明する。
する概略を説明する。
第8図および第9図を参照して説明すると、図中(a)
では非画像部の転写されずに残留したトナー、すなわち
、逆付着トナーt′は画像部の転写残留トナーtに比べ
多く付着しているが、帯電時に負コロナにて負帯電トナ
ーとなる。
では非画像部の転写されずに残留したトナー、すなわち
、逆付着トナーt′は画像部の転写残留トナーtに比べ
多く付着しているが、帯電時に負コロナにて負帯電トナ
ーとなる。
さらに、(b)ではレーザ露光により次サイクルのドツ
トイメージが書き込まれて潜像を形成する。ここで、転
写残留トナーtは先に述べたように絶対量が少なくメモ
リ除去手段7にて前サイクルのドツトイメージなる転写
残留像は拡散されているため問題とならないが、逆付着
トナーt′はメモリ除去手段7にても拡散されず残留し
ており、この露光時に転写残留トナ一部より強くレーザ
光ノをフィルタリングしてしまう為、転写残留トナ一部
の感光体電位が低く逆付着トナ一部が高い潜像パターン
を(b)で示すように形成してしまう。
トイメージが書き込まれて潜像を形成する。ここで、転
写残留トナーtは先に述べたように絶対量が少なくメモ
リ除去手段7にて前サイクルのドツトイメージなる転写
残留像は拡散されているため問題とならないが、逆付着
トナーt′はメモリ除去手段7にても拡散されず残留し
ており、この露光時に転写残留トナ一部より強くレーザ
光ノをフィルタリングしてしまう為、転写残留トナ一部
の感光体電位が低く逆付着トナ一部が高い潜像パターン
を(b)で示すように形成してしまう。
この潜像は、図中(c)で示される現像に進むと転写残
留トナ一部は、高濃度に現像し、さらに、逆付着トナ一
部に低濃度に、その現像電位関係から現像してしまう。
留トナ一部は、高濃度に現像し、さらに、逆付着トナ一
部に低濃度に、その現像電位関係から現像してしまう。
この時、現像時には、感光体2の帯電電位部のトナーt
は清掃されるが同時にこの帯電電位部に逆付着トナーt
′が付着される。
は清掃されるが同時にこの帯電電位部に逆付着トナーt
′が付着される。
これら逆付着トナーt′は、感光体2の帯電電位と現像
バイアス電圧との電位差から現像ローラ37より正電荷
が注入された正極性トナーである。
バイアス電圧との電位差から現像ローラ37より正電荷
が注入された正極性トナーである。
したがって、図中(d)で示される転写工程においても
転写されずに感光体2に残留することとなる。
転写されずに感光体2に残留することとなる。
以上のプロセスから、逆付着トナーt′が発生した場合
、その光フィルタとしての効果から画像メモリとして発
生してしまう。
、その光フィルタとしての効果から画像メモリとして発
生してしまう。
これらの問題点を除去するため、次の実験を行なった。
トナーtの体積固有抵抗Rtを変化させ、この逆付着特
性を検討した。なお、逆付着濃度は後述するメンディン
グテープ法によるプロセス条件として感光体2の帯電電
位Vo=−500v。
性を検討した。なお、逆付着濃度は後述するメンディン
グテープ法によるプロセス条件として感光体2の帯電電
位Vo=−500v。
現像バイアスVb−−300Vにて行ない、現像剤り中
のキャリヤCは最大磁化が80eiu/gのもので平均
粒子径が1001m程度を用い現像ローラ37の主磁極
部46の磁束密度1000ガウスを使用した。トナー物
性は、表1の通りである。
のキャリヤCは最大磁化が80eiu/gのもので平均
粒子径が1001m程度を用い現像ローラ37の主磁極
部46の磁束密度1000ガウスを使用した。トナー物
性は、表1の通りである。
表 1
()内はより好ましい値を示す。
トナ一体積固有抵抗は、0.1gのトナーを500灼加
圧し、面積1. 33c1j、厚さ0.8〜1、OH程
度の錠剤を成形したものを市販の誘電体損測定器(TR
−C型安藤電気株式会社製)で測定し、これから誘電率
を算出した。
圧し、面積1. 33c1j、厚さ0.8〜1、OH程
度の錠剤を成形したものを市販の誘電体損測定器(TR
−C型安藤電気株式会社製)で測定し、これから誘電率
を算出した。
第10図は、トナーの誘電率を横軸にとり、縦軸に逆付
着反射濃度1画像反射濃度をとったグラフ示す。
着反射濃度1画像反射濃度をとったグラフ示す。
トナーtの誘電率が5.0以上になると逆付着の反射濃
度、は増加して行き、実際に画像上では前のサイクルの
画像メモリが発生する。一方、逆に3.0以下になると
満足な画像濃度かえられなくなる。したがって、画像濃
度、逆付着の関係から3.0〜5.0の範囲でなければ
本プロセスによる清掃手段(クリーナ)を除去したプロ
セスには合致しないことがわかる。
度、は増加して行き、実際に画像上では前のサイクルの
画像メモリが発生する。一方、逆に3.0以下になると
満足な画像濃度かえられなくなる。したがって、画像濃
度、逆付着の関係から3.0〜5.0の範囲でなければ
本プロセスによる清掃手段(クリーナ)を除去したプロ
セスには合致しないことがわかる。
なお、この時の感光体2と現像ローラ37のスリーブ4
9との間の間隙(Dr SIり 、 ドクタ39とス
リーブ49との間の間隙(Dc−S〕)はQ< (Dr
5))−(Dc−3))<0.3の関係を満足させて
いれば大きな変化はない。
9との間の間隙(Dr SIり 、 ドクタ39とス
リーブ49との間の間隙(Dc−S〕)はQ< (Dr
5))−(Dc−3))<0.3の関係を満足させて
いれば大きな変化はない。
なお、ここで、使用したトナーtの組成の一例として樹
脂はスチレン−ローブチルメタアクリレート共重合体(
工注化成:ハイマーSBM−73)、また、カーボンブ
ラック(三菱化成:MA−100,)、水性コロイダル
シリカ(日本フェロジル: R972) 、荷電制御剤
等のより構成されている。
脂はスチレン−ローブチルメタアクリレート共重合体(
工注化成:ハイマーSBM−73)、また、カーボンブ
ラック(三菱化成:MA−100,)、水性コロイダル
シリカ(日本フェロジル: R972) 、荷電制御剤
等のより構成されている。
抵抗を変化させた一例としてカーボンブラックの配合比
やトナーtの混線変化等によって抵抗値を選択した。
やトナーtの混線変化等によって抵抗値を選択した。
なお、キャリヤCは、Cu−Znフェライト。
M n −Cu −Z nフェライト、Znフェライト
等のフェライトキャリヤやマグネットキャリヤに場合に
よってはアクリルの樹脂被膜を施したキャリヤを主に用
いた。
等のフェライトキャリヤやマグネットキャリヤに場合に
よってはアクリルの樹脂被膜を施したキャリヤを主に用
いた。
一方、現像同時清掃方式は、トナーtの特性、が影響さ
れる。ここで、トナーtの特性を調べるため、次のよう
な実験を行なった。
れる。ここで、トナーtの特性を調べるため、次のよう
な実験を行なった。
まず、トナーtの付着していない感光体2上に、帯電、
露光を行ない静電潜像を形成し、これに、反転現像を施
し画像を形成させる。
露光を行ない静電潜像を形成し、これに、反転現像を施
し画像を形成させる。
この時の感光体2上のトナー像をメンディングテープ(
3M社製)に取り、白紙に貼り反射濃度を測定し、これ
をDdとする。
3M社製)に取り、白紙に貼り反射濃度を測定し、これ
をDdとする。
次に、上記と同様に感光体2上に画像形成させ、転写を
せず、光除電をし、再帯電する。そして、露光をせず、
現像手段5を通過させた後、トナー像をメンディングテ
ープ(3M社!!りに取り、白紙上で濃度を取る。この
ときの濃度をDcJとする。すると、清掃効率ξは、 ξ−1−DC)/Dd と表わせる。
せず、光除電をし、再帯電する。そして、露光をせず、
現像手段5を通過させた後、トナー像をメンディングテ
ープ(3M社!!りに取り、白紙上で濃度を取る。この
ときの濃度をDcJとする。すると、清掃効率ξは、 ξ−1−DC)/Dd と表わせる。
通常、転写残りトナーtの多い場合というのは、画像濃
度が高い場合で、大体転写濃度1.6位のときである。
度が高い場合で、大体転写濃度1.6位のときである。
そして、転写効率は75〜90%程度である。ここで、
転写効率を低い方の値75%とすると、感光体2上に残
る未転写トナー濃度(メンディングテープ法)は次式、 Dp / (Dd +Dp )−η 1、 6/ (Dd +1. 6) −0,75
(Dp :転写濃度、Dd:転写残り濃度、η:転写効
率) より、約0.53となる。これだけの量が感光体2上に
あれば、清掃しなければメモリとなるが、感光体2上で
、Dc、+7を0.1まで現像同時清掃で減少させられ
れば転写画像上では全く問題とならない。
転写効率を低い方の値75%とすると、感光体2上に残
る未転写トナー濃度(メンディングテープ法)は次式、 Dp / (Dd +Dp )−η 1、 6/ (Dd +1. 6) −0,75
(Dp :転写濃度、Dd:転写残り濃度、η:転写効
率) より、約0.53となる。これだけの量が感光体2上に
あれば、清掃しなければメモリとなるが、感光体2上で
、Dc、+7を0.1まで現像同時清掃で減少させられ
れば転写画像上では全く問題とならない。
ここで、清掃効率ξの式にDcメノー、1゜Dd−0,
53を代入すると、 ξ−1−、Daノ/Dd 1−0.110.53÷0.81 となり、大体80%以上の清掃効率があれば良いことが
わかる。
53を代入すると、 ξ−1−、Daノ/Dd 1−0.110.53÷0.81 となり、大体80%以上の清掃効率があれば良いことが
わかる。
また、転写残留トナーは、再帯電前に設置されたメモリ
除去手段7としての導電性ブラシ(103Ω・α程度)
により拡散されるため、現像同時清掃の問題なく行なえ
ることになる。
除去手段7としての導電性ブラシ(103Ω・α程度)
により拡散されるため、現像同時清掃の問題なく行なえ
ることになる。
また、本プロセスでは、第3図を参照して前述したよう
に、両切りのアルミニュームの筒3oと、この筒30の
表面に形成された電荷発生層31と、この電荷発生層3
1の表面に塗布された電荷輸送層32とによって構成さ
れた、機能分離型の有機光導電体を使用している。
に、両切りのアルミニュームの筒3oと、この筒30の
表面に形成された電荷発生層31と、この電荷発生層3
1の表面に塗布された電荷輸送層32とによって構成さ
れた、機能分離型の有機光導電体を使用している。
これは、電荷輸送層32が透光性で電荷発生層31の上
部にあるため、感光体2が露光された時には回折光ある
いは反射散乱光によって露光不足が減少し易いという特
長を持っている他に、トナーtの製造上の問題から正極
性トナーは多湿環境下において吸湿し易く体積固有抵抗
が変化するため前述した逆付着が発生し易くなる。
部にあるため、感光体2が露光された時には回折光ある
いは反射散乱光によって露光不足が減少し易いという特
長を持っている他に、トナーtの製造上の問題から正極
性トナーは多湿環境下において吸湿し易く体積固有抵抗
が変化するため前述した逆付着が発生し易くなる。
したがって、安定性に優れた負帯電トナーを用いる必要
があり、反転現像を行なう場合には負帯電コロナが必要
のため前述の有機光導電体を使用する必要がある。
があり、反転現像を行なう場合には負帯電コロナが必要
のため前述の有機光導電体を使用する必要がある。
なお、本発明は要旨を変えない範囲で種々変形実施可能
なことは勿論である。
なことは勿論である。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明によれば、像担持体上に残
留する着色粉を現像手段により現像と同時に電気的に吸
引除去するから、従来のように独立した清掃手段や回収
ボックスを必要とすることがなく、小型、軽量、低コス
ト化が可能となるとともに、汚れを生じる虞れもなく、
さらに、像担持体に清掃ブレードを当接させないため、
像担持体の寿命も長くできる。また、現像手段内に収容
されている現像剤中の着色粉として誘電率が3.0〜5
.0の値のものを使用するようにしたから、現像時に電
荷注入より発生する像担持体上への逆極性着色粉の付着
、いわゆる非画像部への逆付着が起こらず、また、画像
濃度なども保てるため、次サイクル時への露光工程にお
いて逆付着の着色粉によるフィルター効果を除去でき、
画像メモリ、ゴースト像等のない良好な画質が得られる
といった効果を奏する。
留する着色粉を現像手段により現像と同時に電気的に吸
引除去するから、従来のように独立した清掃手段や回収
ボックスを必要とすることがなく、小型、軽量、低コス
ト化が可能となるとともに、汚れを生じる虞れもなく、
さらに、像担持体に清掃ブレードを当接させないため、
像担持体の寿命も長くできる。また、現像手段内に収容
されている現像剤中の着色粉として誘電率が3.0〜5
.0の値のものを使用するようにしたから、現像時に電
荷注入より発生する像担持体上への逆極性着色粉の付着
、いわゆる非画像部への逆付着が起こらず、また、画像
濃度なども保てるため、次サイクル時への露光工程にお
いて逆付着の着色粉によるフィルター効果を除去でき、
画像メモリ、ゴースト像等のない良好な画質が得られる
といった効果を奏する。
第1図ないし第10図は本発明の一実施例を示すもので
、第1図は要部の構成を概略的に示す図、第2図は全体
構成を概略的に示す縦断側面図、第3図は感光体の構成
を示す図、第4図は画像形成プロセスを示す説明図、第
5図は画像形成プロセス時における感光体の表面電位の
変化を示す説明図、第6図は各種の電位を示す図、第7
図は感光体帯電電位と現像バイアスの関係を示す図・第
8図は逆付着トナーが発生した場合の画像形成プロセス
を示す説明図、第9図は逆付着トナーが発生した場合の
画像形成プロセス時における感光体の表面電位の変化を
示す説明図、第10図はトナーの誘電率を変化させた場
合の逆付着特性と画像特性を示す図、第11図は従来例
を示す概略的構成図である。 2・・・像担持体(感光体)、3・・・帯電手段、4・
・・レーザー露光手段、5・・・現像手段、6・・・転
写手段、7・・・メモリ除去手段、P・・・用紙、D・
・・現像剤、t・・・着色粉(トナー)、C・・・磁性
粉(キャリヤ)。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 現イ衣バイアス(−V) 第7図 第4図 第5図 第 6 口 (a) ((Q (e) 第8図 第9図
、第1図は要部の構成を概略的に示す図、第2図は全体
構成を概略的に示す縦断側面図、第3図は感光体の構成
を示す図、第4図は画像形成プロセスを示す説明図、第
5図は画像形成プロセス時における感光体の表面電位の
変化を示す説明図、第6図は各種の電位を示す図、第7
図は感光体帯電電位と現像バイアスの関係を示す図・第
8図は逆付着トナーが発生した場合の画像形成プロセス
を示す説明図、第9図は逆付着トナーが発生した場合の
画像形成プロセス時における感光体の表面電位の変化を
示す説明図、第10図はトナーの誘電率を変化させた場
合の逆付着特性と画像特性を示す図、第11図は従来例
を示す概略的構成図である。 2・・・像担持体(感光体)、3・・・帯電手段、4・
・・レーザー露光手段、5・・・現像手段、6・・・転
写手段、7・・・メモリ除去手段、P・・・用紙、D・
・・現像剤、t・・・着色粉(トナー)、C・・・磁性
粉(キャリヤ)。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 現イ衣バイアス(−V) 第7図 第4図 第5図 第 6 口 (a) ((Q (e) 第8図 第9図
Claims (3)
- (1)感光体の周囲に、感光体を一様に帯電する帯電手
段と、この帯電手段により帯電された感光体を露光して
静電潜像を形成する露光部と、この露光部の露光工程に
より形成された静電潜像を誘電率が3.0〜5.0の値
を示す着色粉を有する現像剤を用いて現像する現像手段
と、この現像手段の現像工程により可視化された像を転
写材に転写する転写装置とを順次配置し、前記転写装置
の転写工程後の感光体のトナーを前記現像装置の現像工
程と同時に回収することを特徴とする画像形成装置。 - (2)現像工程が、反転現像であることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の画像形成装置。 - (3)現像剤が、着色粉と磁性粉とからなる二成分現像
剤であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62276256A JP2614243B2 (ja) | 1987-10-31 | 1987-10-31 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62276256A JP2614243B2 (ja) | 1987-10-31 | 1987-10-31 | 画像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01118879A true JPH01118879A (ja) | 1989-05-11 |
| JP2614243B2 JP2614243B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=17566893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62276256A Expired - Lifetime JP2614243B2 (ja) | 1987-10-31 | 1987-10-31 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2614243B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017191224A (ja) * | 2016-04-14 | 2017-10-19 | キヤノン株式会社 | 現像装置及び画像形成装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54109842A (en) * | 1978-02-17 | 1979-08-28 | Hitachi Ltd | Information recorder |
| JPS61107256A (ja) * | 1984-10-31 | 1986-05-26 | Mita Ind Co Ltd | 電子写真用二成分系現像剤 |
-
1987
- 1987-10-31 JP JP62276256A patent/JP2614243B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54109842A (en) * | 1978-02-17 | 1979-08-28 | Hitachi Ltd | Information recorder |
| JPS61107256A (ja) * | 1984-10-31 | 1986-05-26 | Mita Ind Co Ltd | 電子写真用二成分系現像剤 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017191224A (ja) * | 2016-04-14 | 2017-10-19 | キヤノン株式会社 | 現像装置及び画像形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2614243B2 (ja) | 1997-05-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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