JP3062146B2 - 画像形成方法における分散工程用の分散部材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式のレー
ザプリンタや複写機などの画像形成装置の画像形成方法
における分散工程用の分散部材に係り、特に転写後に像
担持体上に残留するトナーを分散する分散部材の改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式のレーザプリンタなどの画
像形成装置には、像担持体である円筒状の感光体上に形
成された靜電潜像にトナーを供給して顕像化する現像装
置と、感光体上にトナーにより形成された画像を被画像
形成媒体である用紙上に転写する転写装置が設けられて
いる。この転写装置により感光体上のトナーの大部分は
用紙上に転写されるが、一部のトナーは感光体上に残留
する。

【０００３】この転写後の感光体上のトナーの残り状態
は、第１１図に示すように様々な残り方がある。図にお
いてＡは正常な転写が行なわれた場合である。Ｂは正常
な転写に近いが若干転写過剰気味で転写チャージャによ
りトナーが逆極性のプラス電荷となった場合であり、ベ
タ黒等の転写を行なった場合に発生しやすい。またＣは
転写不足により塊状に残った場合であり、キャリア付着
や紙シワで転写時に用紙が転写体から浮いた場合等に発
生しやすい。また未露光部の転写残りトナーは、感光体
の表面電位Ｖｏが現像器に印加されている現像バイアス
Ｖｂより低いために、現像器に靜電的に吸引される。一
方、被露光部の転写残りトナーは、感光体の表面電位が
露光により高くなっているため、マイナス電荷のトナー
は現像器に戻らず、感光体上に残留する。

【０００４】上記のように感光体上に残留した転写残り
トナーのうち、Ａ，Ｂの場合のように感光体上に一様に
散乱している場合は、露光行程におけるレーザの光量が
十分大きく、露光面積がトナーの大きさに対して十分大
きいため、感光体上にトナーが付着していても露光の影
となることはなく、感光体の表面のマイナス電位が減衰
して潜像が形成される。しかも未露光部では前述したよ
うに現像器により確実にクリーニングされているため、
潜像形成上全く問題は発生しない。しかし、Ｃの場合の
ように塊状にトナーが残った場合には、現像器によりす
べてクリーニングすることが困難となり、白地にポジメ
モリが形成されてしまう。またこの部分が次の露光部に
相当する場合は、トナー層が厚く塊の径が大きいため光
が通過しなくなり、黒地にネガ状のメモリが発生してし
まう。

【０００５】上記のような転写残りトナーを除去するた
め、従来から感光体の外周の転写装置と前露光器との間
にクリーナが設けられている。このクリーナは従来は感
光体表面に当接してトナーを掻き落すブレードと、この
掻き落されたトナーを回收する回收ボックスとから構成
されていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のクリーナによると、感光体上に残留したト
ナーをブレードにより回收ボックス内に掻き落す構造と
なっているため、通常２，０００枚乃至３，０００枚程
度の複写を行なうと、回收ボックス内のトナーが満杯に
なり使用不能となる。このため複雑な回收機構と回收ボ
ックスを設けてその都度回收ボックスを交換してトナー
を回收しなければならず、構造が複雑になるとともに、
使用者の手や衣類が汚れて作業性が悪くなるという問題
があった。また機器の種類によってはクリーナをその都
度廃棄しなければならない場合もあった。さらにブレー
ドによって感光体上のトナーを掻き落すため、感光体の
表面に傷を付けたり、トナーを周辺に飛散させて汚染す
るという欠点もあった。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、簡単な構造で感光体上の残留トナーによる露光時
の影響を排除して、画像品質を安定させ、しかも感光体
を含む装置の寿命を長くし、作業性を向上させることの
できる画像形成装置の画像形成方法における分散工程用
の分散部材を提供することを目的とする。

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の画像形成方法における分散工程用の分散部材は、回
転する感光体を、この感光体に対向する帯電手段により
特定の極性に帯電する帯電工程と、この帯電工程によっ
て帯電された感光体に対し、感光体の回転方向に沿って
帯電手段の下流側に配置された露光手段から光を照射す
ることにより静電潜像を形成する露光工程と、この露光
工程によって感光体上に形成された静電潜像に対し、感
光体の回転方向に沿って露光手段の下流に配置された現
像手段から特定の極性と同極性に帯電する現像剤を供給
して現像する現像工程と、この現像工程によって形成さ
れた現像剤像を、感光体の回転方向に沿って現像手段の
下流に配置された転写手段によって感光体から転写材上
に静電的に転写する転写工程と、感光体の回転方向に沿
って、帯電手段の上流側で、かつ転写手段の下流に配置
された分散部材によって、転写工程後に感光体上に残留
する残留現像剤を一旦吸着し、再び感光体上に分散させ
る分散工程と、この分散工程によって分散された残留現
像剤を現像手段によって除去する清掃工程とを有し、分
散工程を経た感光体に対して帯電工程及び露光工程を行
って、現像工程と清掃工程とを同時に行う画像形成方法
における分散工程用の分散部材であって、分散部材は、
感光体に対して当接して所定の方向に沿って配置された
第１のブラシ及び感光体の回転方向に沿って第１のブラ
シの下流に所定方向に沿って配置された第２のブラシか
ら構成されると共に、第１及び第２のブラシの少なくと
も一方に電圧が印加され、第１のブラシ及び第２のブラ
シ間で残留現像剤を感光体上に攪乱分散すると共に、こ
の分散した残留現像剤が飛散するのを阻止するために、
前記第１のブラシを保持する保持部材に対して飛散防止
用シートが設けられ、この飛散防止用シートは、一端が
前記所定方向に沿って前記保持部材に固定され、他端が
前記保持部材から突出している第１のブラシの向きと略
等しくなる向きに設けられ、なおかつ前記所定方向に沿
って前記感光体との非接触部が複数形成されているもの
であることを特徴としている。このとき、前記飛散防止
用シートの他端は、前記所定方向に沿って、前記感光体
に対して複数箇所で接触するものである。

【００１１】本発明によれば、転写後に感光体上に残留
している塊状のトナーを、複数段の分散手段により後方
に分散させることができ、露光時に残留トナーによるメ
モリの発生を防止することができる。従ってトナー回収
ボックスが不要となり、分散手段を現像器に一体に取り
付けることにより小形カートリッジ化することができ
る。しかも分散手段を軟質部材で形成することにより、
感光体の表面を傷付けることがなく、長寿命化が可能と
なる。さらに、分散手段の上流側にトナーの飛散防止手
段を設けることにより、トナーの飛散を防止し、装置の
損傷の発生を防いでさらに長寿命化を図ることができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下添付図面を用いて本発明の実
施形態を具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。

【００１３】第１図乃至第４図に本発明の一実施例を示
す。第１図及び第２図において、現像器１０４のケーシ
ング１３３内には１本のマグローラ１３１と２本の撹拌
ローラ１３２ａ，１３２ｂがそれぞれ軸方向が平行に設
けられており、図示せぬ駆動源によってそれぞれ矢印
ａ，ｂ，ｃ方向に回転駆動される。またケーシング１３
３内には現像剤であるトナー１３４が充填されている。
このケーシング１３３にはドラム状の感光体１０１が前
記各ローラ１３１，１３２ａ，１３２ｂに平行に設けら
れており、図示せぬ駆動源によって矢印Ｒ方向に回転駆
動される。さらにケーシング１３３には感光体１０１に
平行に分散部材１０９が設けられている。この分散部材
１０９は第２図に示すように導電性レイヨンなどの軟質
部材で形成された第１のブラシ１３５ａと第２のブラシ
１３５ｂとから構成され、それぞれ上流側及び下流側に
保持部材Ｍを介して平行に取り付けられている。これら
の第１と第２のブラシ１３５ａ，１３５ｂの下端は感光
体１０１の外周に母線方向に沿ってウィズ方向（幅方
向）に接しており、その幅は使用する最大用紙幅及び画
像領域よりも広くなっている。また、第１のブラシ１３
５ａの上流側には、保持部材Ｍを介して飛散防止用シー
ト１３７が取り付けられている。この飛散防止用シート
１３７は、一端が前記保持部材Ｍに固定され、他端が前
記保持部材Ｍから突出している第１のブラシ１３５ａの
向きと略等しくなる向きに設けられ、なおかつ先端が感
光体１０１のウィズ方向に複数個所で接触するように、
厚さ０．１mm乃至０．２mmのウレタンシートで形成され
ている。さらに下流側の第２のブラシ１３５ｂには正電
圧が印加されている。

【００１４】なお、第１図に示す符号１４１は前露光器
１１２から感光体１０１に入射する光の入射位置、符号
１４２は静電潜像形成手段１０３から感光体１０１に入
射するレーザ光線の入射位置、第３図に示す符号１３６
は現像器１０４のケーシング１３３に設けられた取手で
ある。

【００１５】次に、本発明の一実施例をレーザプリンタ
に適用した場合を第４図を参照して説明する。

【００１６】第４図は、電子写真方式の単色レーザプリ
ンタの概略的構成を示している。

【００１７】このレーザプリンタは、図示しない伝送装
置などを介してコンピュータあるいは、ワードプロセッ
サなどのホストシステム（外部装置）と電気的に結合さ
れており、外部装置からのドットイメージデータを受け
入れてレーザビーム光を変調することにより感光体への
書き込みを行ない、書き込んだドットイメージデータを
現像して用紙上に転写するようになっている。

【００１８】すなわち、１００は装置本体で、この本体
１００内にはドラム状の感光体１０１が配設されてお
り、この感光体１０１は、図示しない駆動源によって矢
印Ｒ方向（第１図参照）に回転される。

【００１９】感光体１０１周辺部には、その回転方向に
沿って帯電制御形の帯電用帯電器１０２、像形成手段と
しての静電潜像形成部１０３、前記分散部材１０９が設
けられた現像器１０４、転写チャージャ１０５、前露光
器１１２が順次配設されており、感光体１０１は現像器
１０４に一体に構成されている。

【００２０】本体１００には、給紙カセット１０６が設
けられているとともに、この給紙カセット１０６から給
紙ローラ１０７で取出された記録媒体としての用紙を、
感光体１０１と転写チャージャ１０５との間に送給し、
像転写部１０８及び、定着器１１８を経た後、排紙ロー
ラ１１３に導かれ、排紙部１１４に排紙される。

【００２１】静電潜像形成部１０３は、図示しない外部
装置からのドットイメージデータに応じて変調されたレ
ーザビーム光を発生する図示しない半導体レーザ発振器
（レーザダイオードなど）と、このレーザ発振器から出
力されるレーザビーム光を集光するコリメータレンズな
どのレンズ系（図示せず）、このレンズ系で集光された
レーザビーム光を走査する例えば４面の回転ミラー（ポ
リゴンミラー）１１６、この回転ミラー１１６を高速回
転させるミラーモータ１１７、回転ミラーで走査された
レーザビーム光を正しく感光体１０１へ導くレンズ１２
１、レーザビーム光を感光体１０１の方向に反射させる
反射ミラー１１９，１２０、回転ミラー１１６で走査さ
れたレーザビーム光を検出するビーム光検出器（図示せ
ず）などからなっている。

【００２２】このような構成において、外部装置から印
字開始信号を受取ると感光体１０１が回転するととも
に、感光体１０１は帯電用帯電器１０２によって例えば
表面電位約−６００Ｖになるように一様に帯電される。

【００２３】次に、外部装置からドットイメージデータ
を受取ると、静電潜像形成部１０３がそのドットイメー
ジデータに応じて変調されたレーザビーム光を出力し、
そのレーザビーム光によって、帯電された感光体１０１
の表面を走査露光することにより、感光体１０１の表面
に靜電潜像を形成する。感光体１０１に形成された靜電
潜像は、マグローラ１３１，撹拌ローラ１３２ａ，１３
２ｂを有した現像器１０４によって反転現像されること
により顕像化されてトナー像となる。そして感光体１０
１上のトナー像は、像転写部１０８において、転写チャ
ージャ１０５により給紙カセット１０６から搬送されて
きた用紙上に転写される。

【００２４】トナー像が転写された用紙は、定着器１１
８へ搬送されてトナー像が定着され、その後排紙ローラ
１１３により排紙部１１４に排紙される。また転写チャ
ージャ１０５により感光体１０１から図示せぬ用紙にト
ナー像が転写された後に、感光体１０１上に残るトナー
は、後述する作用により分散部材１０９で分散され、次
に赤色ＬＥＤ等の前露光器１１２の光源から照射された
光により、感光体１０１の表面は一様に除電される。

【００２５】次に分散部材１０９の作用を第５図乃至第
１０図を参照して説明する。

【００２６】第５図乃至第７図は転写不足トナーの場
合、第８図乃至第１０図は転写過剰トナーの場合であ
る。矢印Ｘ方向に移動する感光体１０１の表面に第５図
に示すようにトナー塊１５０があった場合、このトナー
塊１５０が分散部材１０９を構成する上流側の第１のブ
ラシ１３５ａで平滑され、下流側の第２のブラシ１３５
ｂの下を通過するとき、転写不足のマイナス電荷を有す
るトナー塊１５０は、第６図に示すようにプラス電圧が
印加されている第２のブラシ１３５ｂに吸引される。感
光体１０１がさらに矢印Ｘ方向に進むと、一度第２のブ
ラシ１３５ｂに吸引されたトナー塊１５０は、第２のブ
ラシ１３５ｂにトナー保持能力がないため、第７図に示
すように自然に第２のブラシ１３５ｂの後方に出てく
る。すなわち、第２のブラシ１３５ｂは転写不足トナー
塊１５０を靜電気力で吸引するが、第２のブラシ１３５
ｂに付着できるトナー量が少ないため、また第２のブラ
シ１３５ｂが感光体１０１に対しウィズ方向に接してい
るため、一度吸引されたトナー１５０は徐々に感光体１
０１の表面の他の部分に付着する。

【００２７】一方、転写過剰トナーの場合は、第８図に
示すようにトナー１５１は感光体１０１上に一様に分散
し、極性が反転しており、第２のブラシ１３５ｂと同極
性のプラスとなっている。従って感光体１０１が矢印Ｘ
方向に進み、第９図に示すように第２のブラシ１３５ｂ
の下を通過しても、吸引されることなくそのまま感光体
１０１に吸着されて進む。すなわち、第１０図に示すよ
うにトナー１５１は第２のブラシ１３５ｂの下を素通り
し、感光体１０１上で通過前と同じ位置にある。このと
き、第２のブラシ１３５ｂが軟質部材で形成されてお
り、かつ感光体１０１にウィズ方向、すなわち腹当ての
状態で接していて接触圧が極めて弱いため、トナー１５
１が移動されることはない。従ってトナー１５１は一様
に分散している。

【００２８】本実施例によれば、感光体１０１上の転写
残りトナー１５０，１５１は第１のブラシ１３５ａ，第
２のブラシ１３５ｂの下を通過した後にいずれも一様に
分散しており、露光時に残留トナーによるメモリの発生
を防止することができる。従って従来のようにトナー回
收ボックスが不要となり、しかも感光体１０１、現像器
１０４及びメモリを除去する分散部材１０９を一体化し
てカートリッジとすることができ、装置の小形軽量化が
可能となる。また第１のブラシ１３５ａ，第２の１３５
ｂは軟質部材で形成され感光体１０１にウィズ方向に接
触しているので、感光体１０１を傷付けることなく、そ
の寿命を長くし、画像品質を向上させることができる。
また、トナー飛散防止用のシート１３７によりトナー１
５０，１５１の飛散を防止することができ、感光体１０
１を含む装置の損傷を防止することができる。

【００２９】上記実施例では分散部材１０９を構成する
ブラシ１３５が２個である場合について説明したが、こ
のブラシ１３５の数は３個以上であっても良い。また、
分散部材１０９を構成する部材はブラシに限定されず、
ブレード、スポンジ状部材などでもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
転写後に像担持体である感光体上に残留している塊状の
トナーを、複数段に形成された分散部材としての第１、
第２のブラシによって分散し、さらに、この第１のブラ
シを保持する保持部材の表面にトナー飛散防止用シート
を設けて、トナーの飛散を防止するようにしたので、ト
ナーの分散により分散部材の周辺部にトナーの飛散が起
きるのを防止しながら感光体上に残った塊状の残留トナ
ーによるメモリの発生を防止することができ、トナー回
収ボックスを不要とし、カートリッジ化して装置の小形
軽量化が可能となるとともに、感光体を含む装置の寿命
を長くし、画質の品質を向上させることができる。ま
た、この飛散防止用シートはシート状であり、ケーシン
グのように全体を覆うものではないので、分散部材をコ
ンパクトに構成することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による画像形成装置の要部を
示す縦断面図である。

【図２】図１に示す画像形成装置の要部の斜視図であ
る。

【図３】図１の画像形成装置における分散手段の構成を
示す斜視図である。

【図４】図３は本実施例に係る分散手段を備えた画像形
成装置の一例であるレーザプリンタを示す縦断面図であ
る。

【図５】転写不足トナーの場合の本実施例の作用を示す
説明図である。

【図６】転写不足トナーの場合の本実施例の作用を示す
説明図である。

【図７】転写不足トナーの場合の本実施例の作用を示す
説明図である。

【図８】転写過剰トナーの場合の本実施例の作用を示す
説明図である。

【図９】転写過剰トナーの場合の本実施例の作用を示す
説明図である。

【図１０】転写過剰トナーの場合の本実施例の作用を示
す説明図である。

【図１１】感光体上に残留するトナーの様々な残り方を
示す説明図である。

【符号の説明】

１０１…感光体（像担持体） １０４…現像手段（現像器） １０５…転写手段（転写チャージャ） １０９…分散部材 １３５ａ…第１のブラシ １３５ｂ…第２のブラシ Ｍ…保持部材 １３７…トナー飛散防止用シート １５０，１５１…トナー（現像剤）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 下村 輝秋 (56)参考文献 特開 昭60−168184（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−241587（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−20587（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−71972（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−67374（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/00 G03G 21/10 - 21/12 G03G 15/08 507 G03G 15/22 - 15/24

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転する感光体を、この感光体に対向す
   る帯電手段により特定の極性に帯電する帯電工程と、 この帯電工程によって帯電された前記感光体に対し、前
   記感光体の回転方向に沿って前記帯電手段の下流側に配
   置された露光手段から光を照射することにより静電潜像
   を形成する露光工程と、 この露光工程によって前記感光体上に形成された静電潜
   像に対し、前記感光体の回転方向に沿って前記露光手段
   の下流に配置された現像手段から前記特定の極性と同極
   性に帯電する現像剤を供給して現像する現像工程と、 この現像工程によって形成された現像剤像を、前記感光
   体の回転方向に沿って前記現像手段の下流に配置された
   転写手段によって前記感光体から転写材上に静電的に転
   写する転写工程と、 前記感光体の回転方向に沿って、前記帯電手段の上流側
   で、かつ前記転写手段の下流に配置された分散部材によ
   って、前記転写工程後に前記感光体上に残留する残留現
   像剤を一旦吸着し、再び前記感光体上に分散させる分散
   工程と、 この分散工程によって分散された前記残留現
   像剤を前記現像手段によって除去する清掃工程とを有
   し、 前記分散工程を経た前記感光体に対して前記帯電工程及
   び前記露光工程を行って、前記現像工程と前記清掃工程
   とを同時に行う画像形成方法における前記分散工程用の
   分散部材であって、 前記分散部材は、前記感光体に対して当接して所定の方
   向に沿って配置された第１のブラシ及び前記感光体の回
   転方向に沿って前記第１のブラシの下流に前記所定方向
   に沿って配置された第２のブラシから構成されると共
   に、前記第１及び第２のブラシの少なくとも一方に電圧
   が印加され、前記第１のブラシ及び第２のブラシ間で前
   記残留現像剤を前記感光体上に攪乱分散すると共に、 この分散した残留現像剤が飛散するのを阻止するため
   に、前記第１のブラシを保持する保持部材に対して飛散
   防止用シートが設けられ、この飛散防止用シートは、一
   端が前記所定方向に沿って前記保持部材に固定され、他
   端が前記保持部材から突出している第１のブラシの向き
   と略等しくなる向きに設けられ、なおかつ前記所定方向
   に沿って前記感光体との非接触部が複数形成されている
   ものであることを特徴とする分散部材。
2. 【請求項２】 前記飛散防止用シートの他端は、前記所
   定方向に沿って前記感光体に対して複数箇所で接触する
   ものであることを特徴とする請求項１記載の分散部材。