JP2001154488A

JP2001154488A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001154488A
Application number: JP33943999A
Authority: JP
Inventors: Shogo Sato; 正吾佐藤
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2001-06-08

Abstract

(57)【要約】【課題】交換部品の低減を図りつつ、装置の耐久性を
向上させることができ、しかも、良好な画像の形成を確
保し得る、画像形成装置を提供すること。【解決手段】レーザプリンタ１において、感光ドラム
２１をアモルファスシリコンにより構成するとともに、
転写後の感光ドラム２１上に残存するトナーを現像ロー
ラ２２により回収するクリーナレス方式として構成し、
かつ、非磁性１成分のトナーを使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプリンタな
どの画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザプリンタなどの画像形成装置は、
一般に、トナーを担持する現像ローラと、この現像ロー
ラと対向して配設され、静電潜像が形成される感光ドラ
ムとを備えており、この感光ドラムに対向して、感光ド
ラム上に静電潜像を形成するための帯電器およびレーザ
ビームを照射するスキャナ装置と、感光ドラムに形成さ
れた可視像を用紙に転写するための転写ローラとが配設
されている。

【０００３】そして、感光ドラムの回転とともに、感光
ドラムの表面は、帯電器により一様に帯電された後、そ
の帯電された表面に、スキャナ装置から所定の画像デー
タに基づくレーザビームが高速走査されることにより静
電潜像が形成され、次いで、この静電潜像に、現像ロー
ラに担持されるトナーが供給されることにより、この静
電潜像が現像されて可視像が形成される。その後、感光
ドラム上に担持された可視像は、用紙が感光ドラムと転
写ローラとの間を通る間に、用紙に転写され、これによ
って、用紙に所定の画像が形成される。

【０００４】このような画像形成装置において、近年、
アモルファスシリコンにより構成された感光ドラムが普
及しつつある。感光ドラムをアモルファスシリコンによ
り構成すると、耐擦性が著しく向上し、その寿命を、画
像形成装置本体と同程度に延ばすことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、感光ドラムを
アモルファスシリコンにより構成すると、その交換が不
要となるため、たとえば、従来では、感光ドラムと、そ
の感光体ドラムに対して両側に配置される２つの部材、
すなわち、トナーが充填されているトナー収容部、およ
び、転写後に残存するトナーを回収する廃トナー収容部
とを一体として交換するようにして、個別に交換する手
間を省いていたものが、トナー収容部と廃トナー収容部
とをそれぞれ別々に交換、すなわち、交換部品が２つと
なり、交換の手間が増えるという不具合がある。とりわ
け、廃トナー収容部は、感光ドラムに向けて開口されて
いるために、その交換時において、廃トナーにより手が
汚れるなどの不具合がある。

【０００６】一方、このような画像形成装置では、用紙
に転写された後に感光ドラム上に残存するトナーを、現
像ローラによって回収する、いわゆるクリーナレス方式
によってトナーを回収するものが知られている。このよ
うなクリーナレス方式によって感光ドラム上の残存トナ
ーを回収すれば、廃トナー収容部が不要となり、交換の
手間を、トナー収容部を交換するのみとすることができ
る。

【０００７】しかし、磁性トナーにあっては、転写時に
おいて、形成しようとする画像の一部がそっくり抜けて
しまう、いわゆる中抜けが生じる場合があり、そのよう
な中抜けが発生すると、感光ドラム上にまとまった量で
トナーが残存し、クリーナレス方式では回収しきれず、
画像形成、つまり、現像および転写に、不具合が生じて
しまう。

【０００８】本発明は、上記した不具合を解決するため
になされたものであり、その目的とするところは、交換
部品の低減を図りつつ、装置の耐久性を向上させること
ができ、しかも、良好な画像の形成を確保し得る、画像
形成装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、現像剤を担持する現像剤
担持体と、静電潜像が現像剤により現像されることによ
って形成される可視像を担持する像担持体と、前記像担
持体上に担持される可視像を記録媒体に転写するための
転写手段とを備える画像形成装置において、前記現像剤
が非磁性１成分の現像剤であって、前記像担持体が、ア
モルファスシリコンにより構成されており、前記転写手
段によって前記記録媒体に転写された後に前記像担持体
上に残存する現像剤を、前記現像剤担持体によって回収
するように構成されていることを特徴としている。

【００１０】このような構成によると、像担持体が、ア
モルファスシリコンにより構成されているため、その交
換が不要であり、また、像担持体上に残存する現像剤を
現像剤担持体によって回収するため、残存する現像剤を
回収するための廃現像剤収容部が不要で、しかも、現像
剤が非磁性１成分の現像剤であるため、磁性の現像剤の
ように像担持体上にまとまった量でトナーが残存するこ
ともなく、像担持体上に残存する現像剤を現像剤担持体
によって良好に回収することができる。

【００１１】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、前記像担持体の移動方向におい
て、前記転写手段と対向する位置より下流側で、かつ、
前記現像剤担持体と対向する位置より上流側に、前記転
写手段によって前記記録媒体に転写された後に前記像担
持体上に残存する現像剤を一時的に回収するためのクリ
ーニングローラを設けるとともに、前記クリーニングロ
ーラが、前記像担持体における画像が形成される画像領
域と対向している時には、回収した現像剤を電気的に保
持し、前記像担持体における画像が形成されない非画像
領域と対向している時に、回収した現像剤を、前記像担
持体上に電気的に放出するように構成されていることを
特徴としている。

【００１２】このような構成によると、転写手段によっ
て記録媒体に転写された後に像担持体上に残存する現像
剤は、一旦、クリーニングローラによって電気的に保持
された後、クリーニングローラが、像担持体における非
画像領域と対向した時に、再び、像担持体上に電気的に
放出され、その後に、現像剤担持体によって回収され
る。

【００１３】また、請求項３に記載の発明は、請求項２
に記載の発明において、前記クリーニングローラの表面
と、前記像担持体の表面との間のニップ部分において、
相対的な速度差が生じるように構成されていることを特
徴としている。

【００１４】このような構成によると、クリーニングロ
ーラの表面と、像担持体の表面との間のニップ部分にお
いて、相対的な速度差が生じるので、像担持体の表面
が、クリーニングローラの表面によって、より擦られる
ようになる。そのため、転写後に残存する現像剤が、ク
リーニングローラによって、より良好に回収されるとと
もに、像担持体の表面に生じる、現像剤中の成分に起因
するフィルミングが良好に除去される。なお、像担持体
は、耐擦性に優れるアモルファスシリコンにより構成さ
れているので、クリーニングローラによって擦られて
も、それによる損傷を少なくすることができる。

【００１５】また、請求項４に記載の発明は、請求項２
または３に記載の発明において、前記クリーニングロー
ラが、ウレタンゴムを主成分として構成されていること
を特徴としている。

【００１６】クリーニングローラを、ウレタンゴムを主
成分として構成することにより、耐久性を向上させるこ
とができる。そのため、クリーニングローラの表面と、
像担持体の表面との間のニップ部分において、相対的な
速度差を生じさせるような構成とした場合であっても、
クリーニングローラの損傷が少なく、装置全体としての
耐久性を向上させることができる。

【００１７】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
ないし４のいずれかに記載の発明において、前記像担持
体上に静電潜像を形成するための静電潜像形成手段をさ
らに備え、前記静電潜像形成手段が、前記像担持体を帯
電させる帯電手段と、帯電された前記像担持体を露光す
る露光手段とを備えており、前記帯電手段が、前記像担
持体に接触しないように配置されていることを特徴とし
ている。

【００１８】このような構成によると、転写手段によっ
て記録媒体に転写された後に像担持体上に残存する現像
剤は、像担持体に接触しないように配置された帯電手段
を通過した後、現像剤担持体と対向した時に、その現像
剤担持体によって回収される。

【００１９】また、請求項６に記載の発明は、請求項５
に記載の発明において、前記現像剤が正極性に帯電され
る現像剤であることを特徴としている。

【００２０】現像剤が正極性に帯電される現像剤である
と、反転現像において正極性の帯電手段を使用すること
ができる。

【００２１】また、請求項７に記載の発明は、請求項１
ないし６のいずれかに記載の発明において、前記現像剤
が、重合性単量体を重合させることによって得られる重
合トナーであることを特徴としている。

【００２２】重合トナーは、球状をなし、流動性が極め
て良好であるため、転写手段によって記録媒体に良好に
転写される。そのため、転写後に残存する量を著しく低
減することができる。また、重合トナーは、流動性に優
れているため摩擦力などの影響を受け難く、電界の力に
よって挙動しやすい。そのため、現像剤担持体と対向す
る時に、正常な極性に帯電されていれさえすれば、現像
剤担持体によって確実に回収される。

【００２３】また、請求項８に記載の発明は、請求項１
ないし７のいずれかに記載の発明において、前記現像剤
担持体上に担持される現像剤と、前記静電潜像が形成さ
れる前記像担持体とが、所定の間隔を隔てて配置されて
いることを特徴としている。

【００２４】このような構成によると、現像剤担持体上
に担持される現像剤が、その現像剤担持体と所定の間隔
を隔てて配置される像担持体と接触することなく、その
像担持体上に、静電潜像を現像するように担持される。
そして、転写後に像担持体上に残存する現像剤は、像担
持体と所定の間隔を隔てて配置される現像剤担持体と対
向した時に、その現像剤担持体によって回収される。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の画像形成装置と
してのレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図
である。図１において、レーザプリンタ１は、本体ケー
シング２内に、記録媒体としての用紙３を供給するため
のフィーダユニット４や、供給された用紙３に所定の画
像を形成するための画像形成ユニット５などを備えてい
る。

【００２６】フィーダユニット４は、本体ケーシング２
内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ４３と、
給紙トレイ４３内に設けられた用紙押圧板６と、給紙ト
レイ４３の一端側端部の上方に設けられる給紙ローラ７
および給紙パット８と、給紙ローラ７に対し用紙３の搬
送方向の下流側に設けられるレジストローラ９とを備え
ている。

【００２７】用紙押圧板６は、用紙３を積層状にスタッ
ク可能とされ、給紙ローラ７に対して遠い方の端部が揺
動可能に支持されるとともに、近い方の端部が上下方向
に回動可能とされており、また、その裏側から図示しな
いばねによって上方向に付勢されている。そのため、用
紙押圧板６は、用紙３の積層量が増えるに従って、給紙
ローラ７に対して遠い方の端部を支点として、ばねの付
勢力に抗して下向きに回動される。給紙ローラ７および
給紙パット８は、互いに対向状に配設され、給紙パット
８の裏側に配設されるばね１０によって、給紙パット８
が給紙ローラ７に向かって押圧されている。用紙押圧板
６上の最上位にある用紙３は、用紙押圧板６の裏側から
図示しないばねによって給紙ローラ７に向かって押圧さ
れ、その給紙ローラ７の回転によって給紙ローラ７と給
紙パット８とで挟まれた後、１枚毎に給紙される。レジ
ストローラ９は、駆動側および従動側の２つのローラか
ら構成されており、給紙ローラ７から送られてくる用紙
３を、所定のレジスト後に、画像形成ユニット５に送る
ようにしている。

【００２８】画像形成ユニット５は、静電潜像形成手段
を形成する露光手段としてのスキャナユニット１１、現
像ユニット１２、定着ユニット１３などを備えている。

【００２９】スキャナユニット１１は、本体ケーシング
２内の上部に設けられ、レーザ発光部（図示せず。）、
回転駆動されるポリゴンミラー１４、レンズ１５および
１６、反射鏡１７、１８および１９などを備えており、
レーザ発光部からの発光される所定の画像データに基づ
くレーザビームを、鎖線で示すように、ポリゴンミラー
１４、レンズ１５、反射鏡１７および１８、レンズ１
６、反射鏡１９の順に通過あるいは反射させて、後述す
る現像ユニット１２の感光ドラム２１の表面上に高速走
査にて照射させている。

【００３０】図２は、現像ユニット１２を拡大して示す
側断面図である。次に、図２に基づいて現像ユニット１
２を説明する。図２において、現像ユニット１２は、ス
キャナユニット１１の下方に配設され、本体ケーシング
２に対して着脱自在に装着されるドラムカートリッジ２
０内に、像担持体としての感光ドラム２１、現像カート
リッジ３６、静電潜像形成手段を形成する帯電手段とし
てのスコロトロン型帯電器２５、転写手段としての転写
ローラ２６などを備えている。現像カートリッジ３６
は、ドラムカートリッジ２０に対して着脱自在に装着さ
れており、現像剤担持体としての現像ローラ２２、層厚
規制ブレード２３、供給ローラ２４およびトナーボック
ス２７などを備えている。

【００３１】トナーボックス２７内には、現像剤とし
て、正帯電性の非磁性１成分のトナーが充填されてい
る。このトナーとしては、重合性単量体、たとえば、ス
チレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキ
ル（Ｃ１〜Ｃ４）アクリレート、アルキル（Ｃ１〜Ｃ
４）メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁
重合などの公知の重合方法によって共重合させることに
より得られる重合トナーが使用されている。このような
重合トナーは、球状をなし、流動性が極めて良好であ
る。なお、このようなトナーには、カーボンブラックな
どの着色剤やワックスなどが配合されるとともに、流動
性を向上させるために、シリカなどの外添剤が添加され
ている。その粒子径は、約６〜１０μｍ程度である。

【００３２】また、正帯電性のトナーを使用することに
より、反転現像において、スコロトロン型帯電器２５と
して、正帯電用のものを使用することができる。そのた
め、たとえば、感光ドラム２１と接触しないスコロトロ
ン型帯電器２５において、負帯電用のものを使用する
と、大量のオゾンが発生して作業環境の低下を招くこと
があるが、正帯電用のスコロトロン型帯電器２５を使用
することにより、良好な作業環境を確保することができ
る。

【００３３】そして、トナーボックス２７内のトナー
は、トナーボックス２７の中心に設けられる回転軸２８
に支持されるアジテータ２９により攪拌されて、トナー
ボックス２７の側部に開口されたトナー供給口３０から
放出される。なお、トナーボックス２７の側壁には、ト
ナーの残量検知用の窓４０が設けられており、回転軸２
８に支持されたクリーナ３９によって清掃される。

【００３４】トナー供給口３０の側方位置には、供給ロ
ーラ２４が矢印方向（反時計方向）に回転可能に配設さ
れており、また、この供給ローラ２４に対向して、現像
ローラ２２が矢印方向（反時計方向）に回転可能に配設
されている。そして、これら供給ローラ２４と現像ロー
ラ２２とは、そのそれぞれがある程度圧縮するような状
態で互いに当接されている。

【００３５】供給ローラ２４は、金属製のローラ軸に、
導電性の発泡材料からなるローラが被覆されている。ま
た、現像ローラ２２は、金属製のローラ軸に、導電性の
ゴム材料からなるローラが被覆されている。より具体的
には、現像ローラ２２のローラ部分は、カーボン微粒子
などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴム
からなるローラ本体の表面に、フッ素が含有されている
ウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層が被覆さ
れている。なお、現像ローラ２２には、感光ドラム２１
に対して、逆極性の後述する所定の転写バイアスが印加
されている。

【００３６】また、現像ローラ２２の近傍には、層厚規
制ブレード２３が配設されている。この層厚規制ブレー
ド２３は、金属の板ばね材からなるブレード本体３７
と、ブレード本体３７の先端部に設けられ、絶縁性のシ
リコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部３８とを備
えており、ブレード本体３７における押圧部３８と反対
側の端部が、現像ローラ２２の近くにおいて現像カート
リッジ３６に支持されるとともに、押圧部３８がブレー
ド本体３７の弾性力によって現像ローラ２２上に圧接さ
れるように構成されている。

【００３７】そして、トナー供給口３０から放出される
トナーは、供給ローラ２４の回転により、現像ローラ２
２に供給され、この時、供給ローラ２４と現像ローラ２
２との間で正に摩擦帯電され、さらに、現像ローラ２２
上に供給されたトナーは、現像ローラ２２の回転に伴っ
て、層厚規制ブレード２３の押圧部３８と現像ローラ２
２との間に進入し、ここでさらに十分に摩擦帯電され
て、一定厚さの薄層として現像ローラ２２上に担持され
る。

【００３８】感光ドラム２１は、現像ローラ２２の側方
位置において、所定の間隔を隔てて現像ローラ２２に対
向するような状態で、矢印方向（時計方向）に回転可能
に配設されている。この感光ドラム２１は、ドラム本体
が接地されるとともに、その表面部分がアモルファスシ
リコンにより構成されている。このように、感光ドラム
２１の表面部分をアモルファスシリコンにより構成する
ことにより、感光ドラム２１の耐擦性を著しく向上する
ことができる。そのため、感光ドラム２１の寿命をレー
ザプリンタ１の装置本体と同程度に延ばすことができ、
その結果、感光ドラム２１の交換が不要となり、装置の
耐久性を向上させることができる。

【００３９】スコロトロン型帯電器２５は、感光ドラム
２１の上方に、感光ドラム２１に接触しないように、所
定の間隔を隔てて配設されている。このスコロトロン型
帯電器２５は、タングステンなどの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
器であり、感光ドラム２１の表面を一様に正極性に帯電
させるように構成されている。なお、このレーザプリン
タ１では、帯電後の感光ドラム２１の表面の帯電電位が
４５０Ｖとなるように設定されている。

【００４０】このように、スコロトロン型帯電器２５
を、感光ドラム２１に対して接触しないように配設する
ことにより、後述するクリーナレス方式のトナーの回収
において、転写後に残存するトナーが、現像ローラ２２
で回収される前に、そのスコロトロン型帯電器２５に付
着してしまうことを回避でき、それに起因する帯電不良
の発生を防止することができる。

【００４１】そして、感光ドラム２１の表面は、スコロ
トロン型帯電器２５により一様に正帯電された後、スキ
ャナユニット１１からのレーザービームの高速走査によ
り露光され、所定の画像データに基づく静電潜像が形成
される。なお、このレーザプリンタ１では、感光ドラム
２１の表面のレーザービームによる露光後の電位が１０
０Ｖとなるように設定されている。

【００４２】そして、現像ローラ２２に印加されたバイ
アス電圧により生じる、現像ローラ２２と感光ドラム２
１との間の電位差により、現像ローラ２２上に担持され
かつ正帯電されているトナーが、感光ドラム２１に対向
する時に、感光ドラム２１の表面上に形成される静電潜
像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム２１
の表面のうち、レーザービームによって露光され電位が
下がっている部分に飛び移り、選択的に担持されること
によって可視像化され、これによっていわゆるジャンピ
ング現像による反転現像が達成される。このようなジャ
ンピング現像では、現像時において、トナーが、現像ロ
ーラ２２と感光ドラム２１との間で擦られることがない
ため、トナーの劣化を低減することができる。とりわ
け、本実施形態のレーザプリンタ１では、感光ドラム２
１の表面部分が硬いアモルファスシリコンにより構成さ
れているので、このような感光ドラム２１によってトナ
ーが擦られると、その劣化が著しいが、そのような不具
合を良好に回避することができる。しかも、重合トナー
では、擦られることにより、その重合トナーに添加され
る外添剤が容易に埋まり込んでしまうが、このようなジ
ャンピング現像により、そのような外添剤の埋まり込み
をも良好に防止することができる。なお、このレーザプ
リンタ１においては、現像ローラ２２には、バイアス電
圧として３００Ｖの直流電圧と２ｋＶの交流電圧とが重
畳的に印加されている。

【００４３】感光ドラム２１の下方には、この感光ドラ
ム２１に対向する転写ローラ２６が、矢印方向（反時計
方向）に回転可能に配設されている。転写ローラ２６
は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるロ
ーラが被覆されており、感光ドラム２１に対して逆極性
の転写バイアスが印加されている。そのため、感光ドラ
ム２１上に担持された可視像は、用紙３が感光ドラム２
１と転写ローラ２６との間を通る間に用紙３に転写され
る。

【００４４】定着ユニット１３は、図１に示すように、
現像ユニット１２の側方下流側に配設され、加熱ローラ
３２、加熱ローラ３２に押圧される押圧ローラ３１、お
よび、これら加熱ローラ３２および押圧ローラ３１の下
流側に設けられる１対の搬送ローラ３３を備えている。
加熱ローラ３２は、金属製で加熱のためのハロゲンラン
プを備えており、現像ユニット１２において用紙３上に
転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ３２と押圧ロ
ーラ３１との間を通過する間に熱定着させ、その後、そ
の用紙３を搬送ローラ３３によって、１対の排出ローラ
３４に搬送するようにしている。１対の排出ローラ３４
に送られた用紙３は、その排出ローラ３４によって排出
トレイ３５上に排紙される。

【００４５】そして、このように構成されている本実施
形態のレーザプリンタ１では、用紙３に転写された後に
感光ドラム２１上に残存するトナー（以下、残存トナー
という。）を現像ローラ２２によって回収する、いわゆ
るクリーナレス方式による残存トナーの回収が行なわれ
ている。クリーナレス方式によって残存トナーを回収す
れば、残存トナーを回収するための廃トナー収容部を設
ける必要がなく、そのため、装置構成の簡略化および小
型化を図ることができるとともに、そのような廃トナー
収容部を交換するための手間を低減することができる。

【００４６】そして、このようなクリーナレス方式での
残存トナーの回収において、このレーザプリンタ１で
は、感光ドラム２１の回転方向において、転写ローラ２
６と対向する位置よりも下流側であって、かつ、スコロ
トロン型帯電器２５と対向する位置よりも上流側に、残
存トナーを一時的に回収するためのクリーニングローラ
４１が、感光ドラム２１と当接するように配設されてい
る。このクリーニングローラ４１は、感光ドラム２１と
の間のニップ部分において、相対的な速度差が生じるよ
うに、そのニップ部分において、感光ドラム２１の回転
方向と逆方向となるように、矢印方向（時計方向）に回
転可能とされている。このように、クリーニングローラ
４１と感光ドラム２１とを、そのニップ部分において互
いに逆方向に回転させることにより、感光ドラム２１の
表面が、クリーニングローラ４１の表面により比較的強
く擦られるので、そのため、転写後の残存トナーが、ク
リーニングローラ４１によって良好に回収されるととも
に、感光ドラム２１の表面に生じる、トナー中の成分に
起因するフィルミングが、同時に良好に除去される。な
お、本実施形態におけるレーザプリンタ１では、感光ド
ラム２１が耐擦性に優れるアモルファスシリコンにより
構成されているため、このクリーニングローラ４１によ
って擦られても、それによる損傷を少なくすることがで
きる。なお、クリーニングローラ４１と感光ドラム２１
とを、そのニップ部分において互いに逆方向に回転させ
なくても、たとえば、互いに同方向に回転させるととも
に、それらを異なる回転速度で回転させることにより、
そのニップ部分において、相対的な速度差を生じさせる
ようにしてもよい。

【００４７】また、このクリーニングローラ４１は、金
属製のローラ軸に、導電性のウレタンゴムを主成分とす
るゴム材料からなるローラが被覆されている。ローラ
を、ウレタンゴムを主成分として構成することにより、
クリーニングローラ４１の耐久性を向上させることがで
きる。そのため、クリーニングローラ４１と、感光ドラ
ム２１とを、その間のニップ部分において互いに逆方向
に回転させるようにしても、クリーニングローラ４１の
損傷を少なくすることができ、レーザプリンタ１の装置
全体としての耐久性を向上させることができる。なお、
仕様などによっては、ウレタンゴムに代えて、たとえ
ば、導電性のシリコーンゴムおよびＥＰＤＭなどを用い
てもよい。また、このクリーニングローラ４１には、感
光ドラム２１との電位差が放電開始電圧より小さくなる
ような、所定のバイアス電圧が印加されるように構成さ
れている。

【００４８】そして、感光ドラム２１上に担持された可
視像が、転写ローラ２６によって用紙３に転写された
後、その感光ドラム２１上に残存する残存トナーが、感
光ドラム２１の回転によって、クリーニングローラ４１
と対向した時には、クリーニングローラ４１には、感光
ドラム２１に対して逆極性のバイアス電圧が印加される
ようにしておく。そうすると、その残存トナーは、クリ
ーニングローラ４１により電気的に回収される。

【００４９】クリーニングローラ４１は、感光ドラム２
１上における画像が形成される画像領域、つまり、クリ
ーニングローラ４１を通過した後、次に転写ローラ２６
によって用紙３に転写される可視像が形成される感光ド
ラム２１上の所定の領域と対向している時には、残存ト
ナーの回収を継続しながら、かつ、その回収したトナー
を電気的に保持し続ける。

【００５０】次いで、クリーニングローラ４１が、感光
ドラム２１における画像が形成されない非画像領域、つ
まり、クリーニングローラ４１を通過した後、次に転写
ローラ２６によって用紙３に転写される可視像が形成さ
れない感光ドラム２１上の所定の領域と対向している時
に、クリーニングローラ４１に印加されるバイアス電圧
の極性を変更する。そうすると、その回収したトナー
が、再び感光ドラム２１上に電気的に放出される。

【００５１】このようなクリーニングローラ４１を設け
ることで、たとえば、環境、耐久、その他の転写状態の
変化によって、転写後に、現像ローラ２２だけでは回収
しきれない程、残存トナーの量が多くなった場合におい
ても、このクリーニングローラ４１によって残存トナー
を一時的に回収できるので、次に感光ドラム２１上に形
成される可視像に対して、そのような残存トナーの影響
を少なくすることができ、用紙３への画像形成、つま
り、現像および転写を良好に行なうことができる。

【００５２】なお、クリーニングローラ４１における残
存トナーの放出のタイミングは、要するに、放出された
残存トナーが、感光ドラム２１の回転によって用紙３に
おける次に画像が形成される領域と接触しないタイミン
グにおいて行なえばよく、通常、順次画像が形成される
用紙３の間や、その用紙３の所定枚数毎、あるいは、画
像形成動作の開始または終了後に行なわれる。

【００５３】そして、クリーニングローラ４１により回
収された残存トナーが、再び、感光ドラム２１上に放出
された後において、その放出された残存トナーが、感光
ドラム２１の回転により、スコロトロン型帯電器２５と
対向した時には、スコロトロン型帯電器２５の作動によ
り再び正極性に帯電される。これによって、たとえば、
転写時のバイアス電圧によって、残存トナーが逆極性に
帯電されている場合でも、その残存トナーを、再び正常
な正極性に帯電させることができ、また、残存トナーが
正極性に帯電されている場合には、その帯電量を高める
ことができる。

【００５４】その後、正極性に帯電されたトナーは、感
光ドラム２１の回転によって、現像ローラ２２と対向し
た時に、この現像ローラ２２に印加されるバイアス電圧
により、再び現像ローラ２２に飛び移り、これによっ
て、残存トナーの回収が達成される。この時、トナーは
正常な極性において帯電量が高められているため、現像
ローラ２２によって確実に回収される。

【００５５】なお、ドラムカートリッジ２０には、転写
後における感光ドラム２１の表面の電位を下げるため
の、除電ランプ４２が設けられている。この除電ランプ
４２は、感光ドラム２１の回転方向において、転写ロー
ラ２６と対向する位置よりも下流側であって、かつ、ク
リーニングローラ４１と対向する位置よりも上流側にお
いて、感光ドラム２１と所定間隔を隔てて対向するよう
に配置されている。そして、この除電ランプ４２の発光
により、転写後の感光ドラム２１の表面の電位を下げ
て、その表面とクリーニングローラ４１との間の所定の
電位差を確実に確保することにより、クリーニングロー
ラ４１による残存トナーの良好な回収を図るようにして
いる。なお、このレーザプリンタ１では、除電ランプ４
２は、感光ドラム２１の表面の電位を約１００Ｖ程度に
下げるように設定されている。

【００５６】また、上記した構成では、クリーニングロ
ーラ４１を設けて、一時的に残存トナーを回収するよう
にしているが、その仕様および画像の形成条件などによ
っては、クリーニングローラ４１を設けずに、現像ロー
ラ２２で直接回収するようにしてもよい。そのような場
合には、転写後の残存トナーが感光ドラム２１の回転に
よりスコロトロン型帯電器２５と対向した時には、その
スコロトロン型帯電器２５を作動させて、その残存トナ
ーを確実に正極性に帯電させることにより、現像ローラ
２２による確実な回収を図るようにすることが好まし
い。

【００５７】また、以上に述べた本実施形態のレーザプ
リンタ１では、非磁性１成分のトナーを使用しているた
め、磁性のトナーのように、まとまった量で感光ドラム
２１上に残存することがなく、したがって、クリーナレ
ス方式により、残存するトナーを現像ローラ２２によっ
て確実に回収することができ、良好な画像の形成を確保
することができる。とりわけ、重合トナーが使用されて
いるので、転写ローラ２６により用紙３に良好に転写す
ることができ、これによって、転写後の残存トナーの量
を著しく低減することができる。また、このような重合
トナーは、流動性に優れているため摩擦力などの影響を
受け難く、電界の力によって挙動しやすい。そのため、
感光ドラム２１と現像ローラ２２とが所定の間隔を隔て
て配置されるジャンピング現像において、クリーナレス
方式により残存トナーを回収しても、残存トナーを現像
ローラ２２によって確実に回収することができる。

【００５８】そして、このように構成された本実施形態
のレーザプリンタ１では、感光ドラム２１をアモルファ
スシリコンにより構成することにより、その交換を不要
として、装置の耐久性を向上させながら、かつ、感光ド
ラム２１を交換不要としたことにより生じる不具合、す
なわち、廃トナー収容部と現像カートリッジ３６とを個
別に交換することを、クリーナレス方式による残存トナ
ーの回収によって、廃トナー収容部の交換を不要とする
ことにより、回避し、しかも、クリーナレス方式とした
ことによる不具合、たとえば、磁性トナーを使用するこ
とにより、形成しようとする画像の一部がそっくり抜け
てしまう、いわゆる中抜けの発生により、まとまった量
で感光ドラム上にトナーが残存してしまうことを、非磁
性１成分のトナーを使用することにより回避して、装置
全体としての画像形成動作の向上が図られている。

【００５９】本実施形態においては、万が一の場合に備
えて、ドラムカートリッジ２０を交換可能に構成した例
を示したが、当然のことながら、感光ドラム２１、スコ
ロトロン型帯電器２５およびクリーニングローラ４１
を、本体ケーシング２に固定してあっても構わない。こ
のような構成にする場合、クリーニングローラ４１の耐
久性が問題となるが、ウレタンゴムを使用することによ
って、耐久性を向上することができる。また、帯電器を
接触帯電にすると、トナーの付着によって劣化してしま
うが、非接触のスコロトロン帯電器型２５とすること
で、トナーの付着による劣化を防止することができる。

【００６０】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１に記載の発
明によれば、像担持体が、アモルファスシリコンにより
構成されているため、その交換が不要であり、装置の耐
久性を向上させることができる。また、像担持体上に残
存する現像剤を現像剤担持体によって回収するため、残
存する現像剤を回収するための廃現像剤収容部が不要
で、そのような廃現像剤収容部を交換するための手間を
低減することができる。しかも、現像剤が非磁性１成分
の現像剤であるため、磁性の現像剤のように像担持体上
にまとまった量でトナーが残存することもなく、像担持
体上に残存する現像剤を現像剤担持体によって良好に回
収して、良好な画像の形成を確保することができる。

【００６１】請求項２に記載の発明によれば、転写後に
残存する現像剤を、現像剤担持体によって回収する前
に、一旦、クリーニングローラによって回収するので、
たとえば、環境、耐久、その他の転写状態の変化によっ
て、現像剤担持体で回収しきれない程、転写後に残存す
る現像剤の量が多くなった場合でも、このようにクリー
ニングローラによって一時的に回収することで、記録媒
体への画像形成、つまり、現像および転写に、不具合が
生じることを防止することができる。

【００６２】請求項３に記載の発明によれば、転写後に
残存する現像剤を、クリーニングローラによって、より
良好に回収することができるとともに、像担持体の表面
に生じる、現像剤中の成分に起因するフィルミングを
も、同時に良好に除去することができる。しかも、像担
持体は、耐擦性に優れるアモルファスシリコンにより構
成されているので、クリーニングローラによって擦られ
ても、それによる損傷を少なくすることができる。

【００６３】請求項４に記載の発明によれば、クリーニ
ングローラの耐久性を向上させることにより、たとえ
ば、クリーニングローラの表面と、像担持体の表面との
間のニップ部分において、相対的な速度差を生じさせる
ような構成とした場合であっても、クリーニングローラ
の損傷を少なくすることができ、装置全体としての耐久
性を向上させることができる。

【００６４】請求項５に記載の発明によれば、帯電手段
は、像担持体と接触しないように配置されているため、
転写後に残存する現像剤が、現像剤担持体で回収される
前に、その帯電手段に付着してしまうこともなく、それ
に起因する帯電手段の帯電不良を生じることを回避する
ことができる。また、たとえば、転写時のバイアス電圧
によって、転写後に残存する現像剤が、逆極性に帯電し
ていても、帯電手段を通過する時に、その帯電手段を作
動させることにより、その現像剤を再び正常の極性に戻
すことができる。そのため、その現像剤が、現像剤担持
体と対向する時には、正常な極性に帯電されているた
め、現像剤担持体によってその現像剤を良好に回収する
ことができる。

【００６５】請求項６に記載の発明によれば、現像剤が
正極性に帯電される現像剤であると、反転現像において
正極性の帯電手段を使用することができる。そのため、
たとえば、像担持体と接触しないタイプの負極性の帯電
手段を使用した場合には、大量のオゾンが発生すること
に起因して作業環境の低下を招くことがあるが、そのよ
うなこともなく、良好な作業環境を確保することができ
る。

【００６６】請求項７に記載の発明によれば、重合トナ
ーを使用することにより、転写後に残存する量を著しく
低減して、効率的かつ確実な回収を達成することができ
る。また、重合トナーは、流動性に優れているため摩擦
力などの影響を受け難く、電界の力によって挙動しやす
いため、現像剤担持体と対向する時に、正常な極性に帯
電させておけば、現像剤担持体によって確実に回収する
ことができる。

【００６７】請求項８に記載の発明によれば、現像剤担
持体と像担持体とが、所定の間隔を隔てて配置されてい
るので、現像時においては、現像剤が、その現像剤担持
体と像担持体との間で擦られることがなく、現像剤の劣
化を低減することができる。とりわけ、硬いアモルファ
スシリコンにより構成されている像担持体によって、現
像剤が擦られると、その劣化が著しいが、そのような不
具合を良好に防止することができる。

【００６８】さらに、現像剤として重合トナーが使用さ
れる場合には、その重合トナーが擦られることにより容
易に生じる外添剤の埋まり込みを、良好に防止すること
ができるとともに、重合トナーは、転写後に残存する量
が著しく少なく、かつ、電界の力によって挙動しやすい
ため、現像剤担持体と対向する時に、正常な極性に帯電
させておけば、たとえ現像剤担持体が像担持体と所定の
間隔を隔てて配置されていても、その現像剤を良好に回
収することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置としての、レーザプリン
タの一実施形態を示す要部側断面図である。

【図２】現像ユニットを拡大して示す側断面図である。

【符号の説明】

１レーザプリンタ３用紙１１スキャナユニット２１感光ドラム２２現像ローラ２５スコロトロン型帯電器２６転写ローラ４１クリーニングローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 21/00 ３１２

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像剤を担持する現像剤担持体と、静電
潜像が現像剤により現像されることによって形成される
可視像を担持する像担持体と、前記像担持体上に担持さ
れる可視像を記録媒体に転写するための転写手段とを備
える画像形成装置において、前記現像剤が非磁性１成分の現像剤であって、前記像担持体が、アモルファスシリコンにより構成され
ており、前記転写手段によって前記記録媒体に転写された後に前
記像担持体上に残存する現像剤を、前記現像剤担持体に
よって回収するように構成されていることを特徴とす
る、画像形成装置。
【請求項２】前記像担持体の移動方向において、前記
転写手段と対向する位置より下流側で、かつ、前記現像
剤担持体と対向する位置より上流側に、前記転写手段に
よって前記記録媒体に転写された後に前記像担持体上に
残存する現像剤を一時的に回収するためのクリーニング
ローラを設けるとともに、前記クリーニングローラが、前記像担持体における画像
が形成される画像領域と対向している時には、回収した
現像剤を電気的に保持し、前記像担持体における画像が
形成されない非画像領域と対向している時に、回収した
現像剤を、前記像担持体上に電気的に放出するように構
成されていることを特徴とする、請求項１に記載の画像
形成装置。
【請求項３】前記クリーニングローラの表面と、前記
像担持体の表面との間のニップ部分において、相対的な
速度差が生じるように構成されていることを特徴とす
る、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記クリーニングローラが、ウレタンゴ
ムを主成分として構成されていることを特徴とする、請
求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記像担持体上に静電潜像を形成するた
めの静電潜像形成手段をさらに備え、前記静電潜像形成手段が、前記像担持体を帯電させる帯
電手段と、帯電された前記像担持体を露光する露光手段
とを備えており、前記帯電手段が、前記像担持体に接触しないように配置
されていることを特徴とする、請求項１ないし４のいず
れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】前記現像剤が正極性に帯電される現像剤
であることを特徴とする、請求項５に記載の画像形成装
置。
【請求項７】前記現像剤が、重合性単量体を重合させ
ることによって得られる重合トナーであることを特徴と
する、請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装
置。
【請求項８】前記現像剤担持体上に担持される現像剤
と、前記静電潜像が形成される前記像担持体とが、所定
の間隔を隔てて配置されていることを特徴とする、請求
項１ないし７のいずれかに記載の画像形成装置。