JPH11282253A - クリーナレス画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光体ドラムへの残留トナーの付着力を弱
め、回収を容易にする。 【解決手段】 感光体ドラム６と帯電装置７と露光部４
と現像装置８と転写装置９と磁場形成装置４１とを備え
る。磁場形成装置４１は、磁性トナーの自転運動を促進
する磁場を、転写装置９と帯電装置７との間であって現
像装置８の反対側の、感光体ドラム６の外側表面に形成
する。さらに、磁場形成装置４１として、感光体ドラム
６の軸と平行な軸に回転自在に支持された磁性体ドラム
を用い、感光体ドラム６の内側表面近傍に取り付け、磁
性体ドラムの表面に逆極性を回転方向に交互に出現させ
ることが好ましい。磁場形成装置と併用して、感光体ド
ラム６の外側表面に接するように、かつ、前記磁場形成
装置４１と対向する位置にトナーほぐし部材４２を設
け、トナーほぐし部材４１を振動させると、一段とトナ
ーの付着力を弱めやすい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光体ドラムに残
留した残留トナーを、クリーニング装置を用いずに回収
するクリーナレス画像形成装置に関する。本発明におい
て、交番の磁場とは、感光体ドラム表面の磁性トナーを
磁力により自転させ、結果として磁性トナーの感光体ド
ラムへの付着力を弱めるような磁場をいう。具体例とし
ては、極性方向が互いに異なる磁場が挙げられる。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置の感光体ドラム上に
残留するトナーは、感光体ドラムの周囲に設けられたク
リーニング装置により掻き取られ、掻き取られたトナー
は回収容器に蓄積されていた。この方式では、クリーニ
ング装置及び回収容器を装着するため画像形成装置全体
を小型化することが難しい。また、回収容器にはトナー
がたまってくるので、定期的に回収容器を取り替えた
り、トナーを排出するメンテナンスも必要である。そこ
で、クリーニング装置及び回収容器を用いず、残留トナ
ーを現像装置により回収するクリーニングレス画像形成
装置が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】例えば、特開平７−７
２７１７号公報には、感光体ドラムに規制部材を当接さ
せて感光体ドラムの縁部にある残留トナーを現像ローラ
の幅内に導くとともに、規制部材の下方に落下するトナ
ーを捕獲する捕獲手段を設けたクリーニングレス画像形
成装置が開示されている。しかし、残留トナーは通常感
光体ドラムへの付着力が強いと考えられ、トナーを現像
ローラの幅内に導くだけでは現像ローラによるトナーの
回収が不十分である。また、前記捕獲手段にたまってく
るトナーを処理するメンテナンスの必要がある。

【０００４】本発明の課題は、クリーニング装置を用い
ずに感光体ドラム上の残留トナーを十分回収でき、小型
でメンテナンスの容易な画像形成装置を提供することで
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するために、第１の発明として、感光体ドラムと、
帯電手段と、潜像形成手段と、現像手段と、転写手段
と、磁場形成手段とを備えたクリーナレス画像形成装置
を提供する。前記感光体ドラムには感光層が設けられ、
前記帯電手段により帯電させられる。潜像形成手段は前
記感光体ドラムに潜像を形成する。前記現像手段は、前
記感光体ドラムに対向して配置され、前記潜像上に磁性
トナーによりトナー層を形成する。転写手段は前記トナ
ー層を記録紙上に転写する。磁場形成手段は、前記転写
手段と前記帯電手段との間の、かつ、現像手段と反対側
の前記感光体ドラム表面に、トナーの自転運動を促進す
る磁場を形成する。

【０００６】この装置では、記録紙に転写された後に感
光体ドラムに残留したトナーは、転写手段と帯電手段と
の間において、磁場形成手段により形成される磁場によ
り自転運動させられる。トナーは、自転運動により感光
体ドラムへの付着力が弱められ、帯電手段及び潜像形成
手段を通過後に現像手段により回収される。また、本発
明は、第２の発明として、前記磁場形成手段は交番の磁
場を前記感光体ドラムの周方向に交互に出現させるクリ
ーナレス画像形成装置を提供する。磁場形成手段は前記
転写手段と前記帯電手段との間であって前記現像手段と
反対側の、感光体ドラムの内側表面近傍に取り付けられ
る。

【０００７】残留トナーは、感光体ドラムの回転に伴い
交互に交番の磁場を通過することにより自転運動を促進
される。磁場形成手段としては、磁石、ソレノイド、コ
イルなど通常用いられる手段を特に限定することなく用
いることができる。さらに、第３の発明として、前記磁
場形成手段は、前記感光体ドラムの軸と平行な軸に回転
自在に支持された磁性体ドラムであるクリーナレス画像
形成装置を提供する。前記磁性体ドラムは、前記転写手
段と前記帯電手段との間であって前記現像手段と反対側
の、感光体ドラムの内側表面近傍に取り付けられ、感光
体ドラムの表面に交番の磁場を回転方向に交互に出現さ
せる。

【０００８】前記磁性体ドラムは、表面周方向に交互に
Ｎ極とＳ極とが出現しており、感光体ドラムの内側表面
近傍で回転することにより感光体ドラムの表面に交番の
磁場を交互に形成する。第４の発明として、第１、２ま
たは３の発明に係るクリーナレス画像形成装置に、トナ
ーほぐし部材と、前記トナーほぐし部材に振動を加える
加振手段とを、さらに備えたクリーナレス画像形成装置
を提供する。前記のトナーほぐし部材は、前記転写装置
と前記帯電手段との間であって現像装置と反対側の、前
記感光体ドラムの外側表面に接するように、かつ、前記
磁場形成手段と対向する位置に設けられている。

【０００９】前記の磁場形成手段によりトナーを自転さ
せ、かつ、例えばブラシやスポンジ部材などのトナーほ
ぐし部材を振動させながら感光体ドラム表面に接触させ
ることにより、感光体ドラムへの付着力をさらに弱める
ことができる。ほぐし部材の振動方向は周方向や軸方向
あるいは周方向と交差する方向などとくに限定されな
い。

【００１０】第５の発明として、第４発明における加振
手段に、圧電振動子、磁気振動子または磁わい振動子の
いずれかから選ばれる振動子を用いてなるクリーナレス
画像形成装置を提供する。例えば、水晶など圧電振動
子、チタン酸バリウムなど磁気振動子、フェライトなど
磁わい振動子のような各種の振動子を、特に限定するこ
となく加振手段として用いることができる。

【００１１】第６の発明として、感光体ドラムと、帯電
手段と、潜像形成手段と、現像装置と、転写装置と、ト
ナーほぐし部材と、加振手段とを備えたクリーナレス画
像形成装置を提供する。前記と同様、前記感光体ドラム
には感光層が設けられ、前記帯電手段により帯電させら
れる。潜像形成手段は前記感光体ドラムに潜像を形成す
る。前記現像手段は、前記感光体ドラムに対向して配置
され、前記潜像上にトナー層を形成する。転写手段は前
記トナー層を記録紙上に転写する。トナーほぐし部材
は、前記転写装置と前記帯電手段との間であって現像装
置と反対側の、前記感光体ドラムの外側表面に接するよ
うに設けられている。加振手段は、前記トナーほぐし部
材に振動を加える。

【００１２】トナーほぐし部材及び加振手段は、前記と
同様感光体ドラムへのトナーの付着力を弱める働きを有
する。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態が採用される
クリーナレス画像形成装置を図１に基づいて説明する。
図１において、画像形成装置本体１の上面には原稿台２
が固定されており、原稿台２上には原稿押さえ３が開閉
自在に設けられている。

【００１４】画像形成装置本体１の内部において、その
上部には原稿読み取りのための露光部４が設けられてい
る。露光部４は、光源、ミラー、レンズユニットなどか
ら構成されている。また、画像形成装置本体１の中央部
には、読み取った原稿のトナー画像を形成する画像形成
部５が設けられている。画像形成部５は、表面に潜像が
形成される感光体ドラム６を有している。感光体ドラム
６の周囲には、帯電装置７と現像装置８と転写装置９と
が配置されている。

【００１５】画像形成装置本体１の下部には給紙部１１
が設けられている。給紙部１１は、画像形成装置本体１
の図１右側に設けられたバイパステーブル１２と、画像
形成装置本体１の下部に上下に並べて配置された３つの
給紙カセット１３，１４，１５と、給紙カセット１３，
１４，１５の図右方に配置された大量の用紙を収納する
大型給紙カセット１６と、バイパステーブル１２または
給紙カセット１３ないし１６に収納された用紙を画像形
成部５に搬送するための用紙送り出し装置１７とから構
成されている。

【００１６】用紙送り出し装置１７は、給紙カセット１
３ないし１６内の最上位の用紙を取り出すための給紙ロ
ーラ１８ないし２１と、取り出された用紙を１枚ずつに
捌くための捌きローラ２２ないし２５と、捌かれた用紙
を上方に案内するための垂直搬送路２６と、垂直搬送路
２６内において用紙を搬送するための３対のフィードロ
ーラ２７とを有している。

【００１７】画像形成部５の用紙搬送方向下流側には、
用紙を装置の図１左側に搬送するための排紙搬送路３０
と、用紙上のトナー画像を溶融定着するための定着部３
１と、定着部３１を通過した用紙を排出する排出ローラ
３２及び用紙排出口３３が設けられている。用紙排出口
３３の下方には、排出される用紙を受けるための排紙ト
レイ３４が設けられている。

【００１８】この画像形成装置には、感光体ドラム６に
残留したトナーのドラムへの付着力を弱めるために、磁
性体ドラム４１やブラシ４２などが設けられている。磁
性体ドラム４１及びブラシ４２は、図２に例示するよう
に感光体ドラム６の表面の内側と外側とで対峙して設け
られている。磁性体ドラム４１は、転写装置９と帯電装
置７との間であって現像装置８と反対側の感光体ドラム
６の外側表面にトナーを自転させる磁界が形成されるよ
うに、感光体ドラム１の内側に配置されている。また、
磁性体ドラム４１は、感光体ドラム６の軸方向に沿った
軸に回転自在に支持され、少なくとも感光体ドラム６と
同じ幅を有している。磁性体ドラム４１の外側表面には
Ｎ極とＳ極とが磁性体ドラム４１の周方向に交互に現れ
ており、磁性体ドラム４１が回転すると交番の磁場が感
光体ドラム６の外側表面に交互に生じる。

【００１９】ブラシ４２は、感光体ドラム６の外側表面
に当接され、磁性体ドラム６と対峙して設けられてい
る。また、ブラシ４２は感光体ドラム４１の軸方向に、
少なくとも感光体ドラム６の幅にわたって設けられてい
る。ブラシ４２は支持部４３で支持され、支持部４３に
は圧電振動子４４が取り付けられ、ブラシ４２を加振す
る。圧電振動子４４は図示しない電極に接続され、感光
体ドラム６の周方向に沿ってブラシ４２を振動させる。
前記のブラシ４２はスポンジ部材などに変えて用いても
よい。

【００２０】次に、特に磁性体ドラム４１及びブラシ４
２の動作について説明する。転写装置９による転写の後
に感光体ドラム６に残った磁性トナーが磁性体ドラム４
１の磁場に入ると、磁性トナーは交番の磁場を交互に受
けて自転運動させられ、感光体ドラム４１への付着力が
弱められる。磁性体ドラム４１が感光体ドラム６と同方
向に回転する場合は、トナーは感光体ドラムの回転方向
と逆方向に自転しようとし、磁性体ドラム４１が前記と
逆向きに回転する場合は、トナーは感光体ドラムの回転
方向と同方向に自転しようとする。通常、前者の方がト
ナーをほぐしやすい傾向にある。磁性体ドラム４１の回
転のスピードは、交番の磁場が交互に現れる周期が磁性
トナーを自転させる程度であればよく、感光体ドラムの
回転方向との関係にもよるがあまり遅すぎるとトナーを
自転させにくくなる。磁場により自転運動するトナーに
ブラシ４２の振動が加わり、トナーの感光体ドラムへの
付着力が一段と弱められる。

【００２１】図３は磁場形成手段及びトナーほぐし部材
の他の実施形態例を示す図である。マグネット５１は、
転写装置９と帯電装置７との間であって現像装置８と反
対側の、感光体ドラム６の内側表面近傍に沿って配置さ
れている。マグネット５１は、Ｎ極とＳ極とを感光体ド
ラムの周方向に交互に出現させるように形成され、少な
くとも感光体ドラム６の幅の長さを感光体ドラムの長手
方向に有している。マグネット５１としては磁石やソレ
ノイド、コイルなど磁場を発生させる手段を特に限定す
ることなく用いることができる。

【００２２】ファーブラシ５２は、前記と同様、感光体
ドラム６の外側表面に当接され、マグネット５１と対峙
する位置に設けられている。バー５３は、少なくとも感
光体ドラム６の幅にわたって感光体ドラムの軸と平行に
設けられ、軸５４及び軸５４に回転可能に取り付けられ
た回転部５５を有している。回転部５５の外周面にはフ
ァーブラシ５２が植毛されている。軸５４には圧電振動
子５６が取り付けられブラシ５２を加振する。圧電振動
子５４は図示しない電極に接続され、感光体ドラム６の
軸方向に沿ってブラシ４２を振動させる。

【００２３】転写装置８を通過した磁性トナーは、感光
体ドラム６の回転とマグネット５１とにより自転運動し
ながらファーブラシ５２まで運ばれる。ファーブラシ５
２は感光体ドラム６の回転により回転しつつ振動し、さ
らにトナーの付着力を弱める。なお、前記の磁性体ドラ
ム４１やマグネット５１と加振手段を取り付けたブラシ
４２やファーブラシ５２とは、図４ないし７に例示する
ように、それぞれ単独で用いることもできる。

【００２４】

【発明の効果】本発明を用いれば、感光体ドラムに残留
する磁性トナーの付着力を弱めることができるので、現
像装置による残留トナーの回収が容易になる。クリーニ
ング装置を用いずに感光体ドラム上の残留トナーを十分
回収でき、小型でメンテナンスの容易な画像形成装置を
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態が採用されるクリーナレス
画像形成装置

【図２】磁性体ドラム及び加振されるブラシを備えたク
リーナレス画像形成装置

【図３】マグネット及び加振されるファーブラシを備え
たクリーナレス画像形成装置

【図４】磁性体ドラムを備えたクリーナレス画像形成装
置

【図５】マグネットを備えたクリーナレス画像形成装置

【図６】加振されるブラシを備えたクリーナレス画像形
成装置

【図７】加振されるファーブラシを備えたクリーナレス
画像形成装置

【符号の説明】

４；露光部 ６；感光体ドラム ７；帯電装置 ８；現像装置 ９；転写装置 ４１；磁性体ドラム ４２；ブラシ ４３；支持部 ４４；圧電振動子 ５１；マグネット ５２；ファーブラシ ５３；バー ５４；軸 ５５；回転部 ５６；圧電振動子

フロントページの続き (72)発明者 川隅 正則 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工 業株式会社内 (72)発明者 久川 裕一郎 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工 業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光層を設けた感光体ドラムと、 前記感光層を帯電させる帯電手段と、 前記感光体ドラムに潜像を形成する潜像形成手段と、 前記感光体ドラムに対向して配置され、前記潜像上に磁
   性トナーによりトナー層を形成する現像手段と、 前記トナー層を記録紙上に転写する転写手段と、 トナーの自転運動を促進する磁場を、前記転写手段と前
   記帯電手段との間であって前記現像手段と反対側の、前
   記感光体ドラムの表面に形成する磁場形成手段と、を備
   えたクリーナレス画像形成装置。
2. 【請求項２】前記磁場形成手段が、前記転写手段と前記
   帯電手段との間であって、前記現像手段と反対側の、感
   光体ドラムの内側表面近傍に取り付けられ、交番の磁場
   を前記感光体ドラムの周方向に交互に出現させる請求項
   １に記載のクリーナレス画像形成装置。
3. 【請求項３】前記磁場形成手段は、前記転写手段と前記
   帯電手段との間であって前記現像手段と反対側の、前記
   感光体ドラムの内側表面近傍に取り付けられ、前記感光
   体ドラムの軸と平行な軸に回転自在に支持された磁性体
   ドラムであり、 前記磁性体ドラムは、前記感光体ドラムの表面に交番の
   磁場を回転方向に交互に出現させる請求項１または２に
   記載のクリーナレス画像形成装置。
4. 【請求項４】前記転写手段と前記帯電手段との間であっ
   て前記現像手段と反対側の、前記感光体ドラムの外側表
   面に接するように、かつ、前記磁場形成手段と対向する
   位置に設けられたトナーほぐし部材と、 前記トナーほぐし部材に振動を加える加振手段と、をさ
   らに備えた請求項１ないし３に記載のクリーナレス画像
   形成装置。
5. 【請求項５】加振手段は、圧電振動子、磁気振動子また
   は磁わい振動子のいずれかから選ばれる振動子を用いて
   なる、請求項４に記載のクリーナレス画像形成装置。
6. 【請求項６】感光層を設けた感光体ドラムと、 前記感光層を帯電させる帯電手段と、 前記感光体ドラムに潜像を形成する潜像形成手段と、 前記感光体ドラムに対向して配置され、前記潜像上にト
   ナー層を形成する現像手段と、 前記トナー層を記録紙上に転写する転写手段と、 前記転写手段と前記帯電手段との間であって現像手段と
   反対側の、前記感光体ドラムの外側表面に接するように
   設けられたトナーほぐし部材と、 前記トナーほぐし部材に振動を加える加振手段と、を備
   えたクリーナレス画像形成装置。