JP3100838B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カールソンプロセス、
即ち電子写真方式を利用した複写機、プリンタ等の画像
形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子写真方式を使用した画像形成
装置における作像プロセスは、感光体の帯電→像露光→
現像→転写→残留トナークリーニングの各行程からな
る。帯電行程では感光体表面が均一に帯電され、像露光
行程では感光体の表面に光を照射して静電潜像が形成さ
れ、現像行程では上記静電潜像がトナーによって現像さ
れ、転写行程では現像によって得られたトナー像が用紙
上に転写され、残留トナークリーニング行程では感光体
表面の残留トナーが除去される。

【０００３】上記残留トナーは、転写プロセスを経た
後、何らかの理由で感光体表面に残ったトナーである。
この残留トナーが次回の作像プロセスまで残っている
と、その作像プロセスでの露光において、感光体表面が
上記残留トナーにより遮光されることになる。この場合
には、露光が良好に行われず、作像が乱れたものとなっ
て、所望の画像を得ることができなくなる。このため、
上記の残留トナークリーニング行程においては、図１４
（ａ）（ｂ）に示すように、感光体１０１の表面に押し
当てられたクリーニングブレード１０２により感光体１
０１表面から残留トナーを除去し、この除去した残留ト
ナーを廃トナーボックス１０３に収容するようにしてい
る。尚、この廃トナーボックス１０３は、満杯になると
廃棄される。

【０００４】しかしながら、このような画像形成装置で
は、装置内に廃トナーボックス１０３を備えなければな
らず、廃トナーボックス１０３のための大きな収納スペ
ースを確保しなければならない。この結果、装置が大型
化するという欠点を有している。

【０００５】そこで、特開昭６２−２０３１８２号にお
いては、上記廃トナーボックス１０３が不要となる残留
トナーのリサイクル方式が提案されている。この方式で
は、転写行程後に感光体の画像領域全体の残留トナーを
除去するクリーニング行程が独立して行われず、露光行
程は、前回の露光および現像が行われた部分に転写後の
残留トナーが存在している状態で行われる。そして、現
像行程においては、今回の露光が行われた露光部に対
し、転写行程後の残留トナーに加えて現像器から新たな
トナーが供給される一方、未露光部の残留トナーが、現
像器側に飛翔する。従って、この行程において、未露光
部のクリーニングが露光部の現像と同時に行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
構成では、画像形成装置内に廃トナーボックスが不要と
なって装置の小型化が可能であるものの、前回の露光部
に残留トナーが存在している状態で露光行程が行われる
ものであるため、上記残留トナー量が多い場合に、これ
らにより露光行程において感光体表面が遮光され、作像
が乱れる虞がある。尚、この場合にも、前記クリーニン
グブレードを設ければ、上記残留トナーの除去は可能で
あるものの、同様に廃トナーボックスが必要となる。

【０００７】従って、本発明は、廃トナーボックスを省
いて装置を小型化することができ、かつ感光体表面の露
光不良による乱れのない画像を得ることができる画像形
成装置の提供を目的としている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記の課題を解決する
ために、請求項１の発明の画像形成装置は、感光層を有
する画像領域の側方に、少なくとも誘電層を有する非画
像領域が設定され、帯電された画像領域に光が照射され
て静電潜像が形成される感光体と、この感光体の上記画
像領域および非画像領域を所定電位に帯電させる帯電手
段と、感光体の画像領域および非画像領域と対峙し、感
光体に形成された静電潜像にトナーを供給して現像する
とともに、感光体表面の非画像領域に保持されたトナー
を回収する現像手段と、この現像手段から上記静電潜像
にトナーを供給するための電界を生じさせる現像バイア
スを付与する現像バイアス付与手段と、上記現像手段の
現像動作により得られたトナー像を感光体表面から記録
媒体上に転写させる転写手段と、感光体表面の移動方向
における上記転写手段の下流側、かつ上記帯電手段の上
流側に設けられ、上記転写手段の転写動作後に感光体の
上記画像領域に残留したトナーを非画像領域に移動させ
る残留トナー移動手段とを備えていることを特徴として
いる。

【０００９】また、請求項２の発明の画像形成装置は、
請求項１の発明の画像形成装置において、上記の残留ト
ナー移動手段が、上記画像領域の全幅にわたって延び、
移動する感光体表面に当接して上記画像領域の残留トナ
ーを掻き取るクリーニングブレードからなり、このクリ
ーニングブレードは、掻き取った残留トナーを上記非画
像領域へ移動させるように、感光体表面の移動方向と直
交する方向に対し傾斜して設けられていることを特徴と
している。

【００１０】また、請求項３の発明の画像形成装置は、
請求項２の発明の画像形成装置において、上記のクリー
ニングブレードが、感光体の上記画像領域の幅方向の中
央部付近に対応する部分を頂部とした山形に形成され、
この頂部が山形の裾部に対して感光体表面の移動方向に
おける上手側に位置していることを特徴としている。

【００１１】また、請求項４の発明の画像形成装置は、
感光層を有する画像領域の側方に、少なくとも誘電層を
有する非画像領域が設定され、帯電された画像領域に光
が照射されて静電潜像が形成される感光体と、この感光
体の上記画像領域および非画像領域を所定電位に帯電さ
せる帯電手段と、感光体の画像領域および非画像領域と
対峙し、感光体に形成された静電潜像にトナーを供給し
て現像するとともに、感光体表面の非画像領域に保持さ
れたトナーを回収する現像手段と、この現像手段から上
記静電潜像にトナーを供給するための電界を生じさせる
現像バイアスを付与する現像バイアス付与手段と、上記
現像手段の現像動作により得られたトナー像を感光体表
面から記録媒体上に転写させる転写手段と、上記画像領
域の全幅にわたって延び、移動する感光体表面に当接し
て上記画像領域の残留トナーを掻き取るクリーニングブ
レードと、このクリーニングブレードにて掻き取られた
残留トナーを上記非画像領域に案内する案内手段とを備
えていることを特徴としている。

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【作用】請求項１の構成によれば、作像プロセスにおい
て、感光体表面の画像領域および非画像領域は、帯電手
段により所定電位に帯電される。次に、上記画像領域に
光が照射されて静電潜像が形成され、この静電潜像が現
像手段にて現像されることによりトナー像が得られる。
このトナー像は、転写手段にて記録媒体上に転写され
る。この転写後に画像領域に残留しているトナーは、残
留トナー移動手段により感光体表面の非画像領域に移動
させられる。これにより、画像領域は、残留トナーが除
去された状態となる。従って、次回の作像プロセスにお
いては、露光時に残留トナーによって画像領域の露光が
妨げられることがなく、良好な静電潜像が得られる。こ
れにより、本画像形成装置では、露光不良による乱れの
ない良好な画像を得ることができる。

【００１６】また、残留トナー移動手段により感光体表
面の非画像領域に移動させられた残留トナーは、感光体
の画像領域および非画像領域と対峙する現像手段によ
る、次回の作像プロセスにおける現像時に、静電気力に
より現像手段側に移動する。従って、廃棄トナーが生じ
ず、廃トナーボックスが不要となる。

【００１７】請求項２の構成によれば、残留トナー移動
手段が、構造が簡単で低コストのクリーニングブレード
からなるので、装置を低コストで構成することができ
る。

【００１８】請求項３の構成によれば、残留トナー移動
手段としてのクリーニングブレードが、感光体の上記画
像領域の幅方向の中央部付近に対応する部分を頂部とし
た山形に形成されているので、クリーニングブレードの
負荷を低減することができる。これにより、クリーニン
グブレードの寿命を長くすることができる。

【００１９】請求項４の構成によれば、感光体から記録
媒体へのトナー像の転写後に感光体の画像領域に残留し
ているトナーは、クリーニングブレードにて掻き取ら
れ、案内手段に案内されて感光体表面の非画像領域に移
動する。これにより、この非画像領域は、残留トナーが
除去された状態となる。従って、次回の作像プロセスに
おいては、露光時に残留トナーによって画像領域の露光
が妨げられることがなく、良好な静電潜像が得られる。
これにより、本画像形成装置では、同様に、露光不良に
よる乱れのない良好な画像を得ることができる。

【００２０】また、非画像領域に移動した残留トナー
は、感光体の画像領域および非画像領域と対峙する現像
手段による、次回の作像プロセスにおける現像時に、静
電気力により現像手段側に移動して回収される。従っ
て、廃棄トナーが生じず、廃トナーボックスが不要とな
る。

【００２１】また、本画像形成装置では、従来の画像形
成装置のクリーニング装置に使用されていたクリーニン
グブレードを使用し、これに案内手段を加えて残留トナ
ー移動手段を構成することができる。従って、本画像形
成装置は、従来の画像形成装置に大きな設計変更を加え
ることなく、実現することができる。

【００２２】また、クリーニングブレードにて掻き取っ
た残留トナーをクリーニングブレードにより案内して非
画像領域に移動させる場合と比較して、クリーニングブ
レードにて掻き取った残留トナーを、案内手段により非
画像領域の適当な位置に移動させ易くなるので、例えば
一か所に集まらずに非画像領域の幅方向の適当に分散し
た位置に案内することができ、その後の現像手段による
回収が容易となる。

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【実施例】

〔実施例１〕本発明の一実施例を図１ないし図５に基づ
いて以下に説明する。本実施例の画像形成装置としての
レーザプリンタは、図３に示すように、中央部に、例え
ば有機材料からなるドラム状の感光体１を備えている。
この感光体１の周りには、現像装置２、転写手段として
の転写ローラ３、残留トナー移動手段としてのクリーニ
ングブレード４、帯電装置５および書込みヘッド６が設
けられている。現像装置２は、感光体１の表面に形成さ
れた静電潜像にトナーを供給して現像するものである。
転写ローラ３は、上記現像によって感光体１の表面に得
られたトナー像を記録媒体としての用紙上に転写させる
ものである。この転写ローラ３には、図４に示す電源３
ａにより本実施例において正極性の電圧が印加されてい
る。クリーニングブレード４は、転写ローラ３による用
紙へのトナー像の転写後に、感光体１の表面の画像領域
に存在する残留トナーを除去するものである。帯電装置
５は、感光体の表面を所定の一定電位に帯電させるもの
であり、本実施例においてはスコロトロン帯電器となっ
ている。この帯電器には図４に示す電源５ａより負極性
の電圧が印加されている。書込みヘッド６は、帯電装置
５により所定電位に帯電されている感光体１の表面にレ
ーザ光を照射して静電潜像を形成するものである。

【００２８】上記の感光体１の表面には、図１に示すよ
うに、感光体１の長さに相当する誘電体領域Ｅ_A 、誘電
体領域中央部の、トナー像を形成する領域である画像領
域Ｅ_B 、この画像領域Ｅ_B の両端部から誘電体領域Ｅ_A
の両端部までの、トナー像を形成しない領域である非画
像領域Ｅ_C 、および誘電体領域Ｅ_A の一端部から非画像
領域Ｅ_C 内に収まる所定幅の領域である残留トナー格納
領域Ｅ_D が設定されている。尚、この残留トナー格納領
域Ｅ_D は、誘電体層であればよく、感光層である必要は
ない。

【００２９】クリーニングブレード４は、図１に示すよ
うに、感光体１の軸方向に対し傾斜した状態、即ち感光
体１表面の移動方向と直交する方向に対し傾斜角θ（θ
≠０）で傾斜した状態で設けられ、先端部のエッジ部４
ａが感光体１の表面と当接している。これら両者の当接
が適切に行われるようにするため、クリーニングブレー
ド４の先端部は、感光体１表面に沿う湾曲形状に切り欠
かれたものとなっている。上記エッジ部４ａは、感光体
１回転方向における上手側に配された一端部が誘電体領
域Ｅ_A の一端部付近まで達し、下手側に配された他端部
が誘電体領域Ｅ_A の他端部側の残留トナー格納領域Ｅ_D
に達している。

【００３０】現像装置２では、図３に示すように、マグ
ネットローラ２ａ上のトナー濃度が所定値となるよう
に、トナータンク２ｆ内のトナーが供給ローラ２ｅに
て、適宜、現像槽２ｃ内に供給され、撹拌ローラ２ｂに
て撹拌される。このときトナーは、感光体１の帯電電位
に近い値に帯電される。マグネットローラ２ａには、図
４に示すように、現像バイアス付与手段としての電源１
９により、感光体１の帯電電位に近いバイアス電圧が印
加される。

【００３１】上記マグネットローラ２ａおよび帯電装置
５と感光体１との長さ関係は、これら各手段の図４にお
ける平面図である図２に示すものとなっている。即ち、
マグネットローラ２ａおよび帯電装置５は、少なくとも
感光体１の誘電体領域Ｅ_A の幅に相当する長さを有し、
画像領域Ｅ_B および非画像領域Ｅ_C と対峙している。

【００３２】上記現像装置２の一方側には、図３に示す
ように、用紙を供給する給紙カセット７が設けられ、給
紙カセット７と感光体１との間には、給紙ローラ８、搬
送ローラ９・１０およびレジストローラ１１が設けられ
ている。

【００３３】上記現像装置２の一方側には、スタックガ
イド１５を有し画像形成済の用紙を収容する排紙部１６
が設けられている。同図では、給紙カセット７内に用紙
がない状態が示されている。感光体１と排紙部１６との
間には、定着装置１２および搬送ローラ１３・１４が設
けられている。定着装置１２は、ヒータ１２ｃを内蔵し
たヒートローラ１２ａと圧力ローラ１２ｂとを有し、こ
れら両ローラ１２ａ・１２ｂ間に用紙を挟み込んで搬送
する間に、用紙上のトナーを用紙に溶融定着させるもの
である。

【００３４】また、レーザプリンタの下部には、コント
ローラ１７とエンジンコントローラ１８とが備えられて
いる。コントローラ１７は図示しないホストコンピュー
タから伝送された画像データに、レーザプリンタでの画
像形成のために必要な処理を施すものである。エンジン
コントローラ１８は、上記ホストコンピュータから画像
形成開始の指令信号が入力されたときに、この処理のた
めに各部の作動を制御するものである。

【００３５】上記の構成において、レーザプリンタでの
画像形成動作の際には、一定速度で回転する感光体１の
表面が、本実施例において負極性の電圧が印加されてい
る帯電装置５により所定電位に帯電される。この場合の
帯電領域は、画像領域Ｅ_B および非画像領域Ｅ_C 、即ち
誘電体領域Ｅ_A 全体である。次に、画像領域Ｅ_B が書込
みヘッド６から出射されたレーザ光により露光される。
これにより、画像領域Ｅ_B に静電潜像が形成される。

【００３６】次に、感光体１の表面に、電源１９により
バイアス電圧が供給されている現像装置２のマグネット
ローラ２ａからトナーが供給される。このトナーは、画
像領域Ｅ_B の上記静電潜像、即ちレーザ光による露光部
に付着し、画像領域Ｅ_B にトナー像が形成される。

【００３７】このトナー像は、レジストローラ１１から
所定のタイミングにて供給された用紙に、トナーと反対
極性、即ち正極性の電圧が印加されている転写ローラ３
により転写される。この用紙は、給紙カセット７から給
紙ローラ８にて送り出された後、搬送ローラ９・１０に
て搬送され、レジストローラ１１に保持されていたもの
である。

【００３８】トナー像が転写された用紙は、定着装置１
２にて処理された後、搬送ローラ１３・１４にて排紙部
１６に搬送される。

【００３９】一方、転写ローラ３による転写が終了した
感光体１の面がクリーニングブレード４に達すると、用
紙に転写されずに残った画像領域Ｅ_B の残留トナーＴ_R
は、クリーニングブレード４のエッジ部４ａにより掻き
取られる。この残留トナーＴ_R は、感光体１表面の移動
と、この移動方向に対するクリーニングブレード４の傾
斜とにより、図１に矢印で示す方向に移動して、画像領
域Ｅ_B から除去され、残留トナー格納領域Ｅ_D に達する
とともに、この領域Ｅ_D に保持される。

【００４０】残留トナーＴ_R が残留トナー格納領域Ｅ_D
に保持されるのは、残留トナーＴ_Rが依然として有して
いる電荷と、感光体１の誘電体層を挟んでその基板に誘
起される逆極性電荷とによるクーロン力が作用すること
によるものと理解できる。また、クリーニングブレード
４は傾斜角θ（θ≠０）を有して設けられていることが
必要であるものの、この傾斜角θは、残留トナーＴ_R を
移動させるための機能に大きく影響しないものである。
従って、傾斜角θは、クリーニングブレード４とその周
辺の他の部材との位置関係を優先して設定すればよい。

【００４１】その後、残留トナー格納領域Ｅ_D の残留ト
ナーＴ_R は、次回の画像形成動作において、現像装置２
のマグネットローラ２ａと対峙したときに、マグネット
ローラ２ａ側に移動し、残留トナー格納領域Ｅ_D から回
収される。残留トナー格納領域Ｅ_D の残留トナーＴ_R が
マグネットローラ２ａ側に移動するのは、下記の理由に
よるものと考えられる。

【００４２】感光体１の非画像領域Ｅ_C は、帯電装置５
による帯電時に画像領域Ｅ_B と同様に帯電し、図５に示
すように、その電位はＶ₁ である。また、画像領域Ｅ_B
の書込みヘッド６による露光部の電位は、上記Ｖ₁ から
大幅に低下し、Ｖ₃ となる。一方、マグネットローラ２
ａの電位は、電源１９から供給されるバイアス電圧によ
り、上記Ｖ₃ とＶ₁ との間のＶ₂ となる。従って、マグ
ネットローラ２ａと露光部との間には、マグネットロー
ラ２ａの帯電トナーを露光部に移動させる電界が生じ、
これによって前記現像が行われる。同様に、非画像領域
Ｅ_C とマグネットローラ２ａとの間には、非画像領域Ｅ
_C の帯電トナーをマグネットローラ２ａに移動させる電
界が生じ、これによって非画像領域Ｅ_C の残留トナーＴ
_R がマグネットローラ２ａにより回収される。

【００４３】上記のように、本レーザプリンタにおいて
は、残留トナー格納領域Ｅ_D の残留トナーがマグネット
ローラ２ａにより回収されるので、廃棄トナーが生じ
ず、廃トナーボックスが不要となっている。従って、小
型化が可能である。また、次回の作像プロセスは、クリ
ーニングブレード４にて画像領域Ｅ_B の残留トナーが残
留トナー格納領域Ｅ_D に除去された後、行われることに
なるので、その露光時に残留トナーによって画像領域Ｅ
_B の露光が妨げられることがなく、良好な静電潜像が得
られる。これにより、本レーザプリンタでは、露光不良
による乱れのない良好な画像を得ることができる。

【００４４】また、本レーザプリンタでは、画像領域Ｅ
_B から残留トナー格納領域Ｅ_D への残留トナーの移動を
構造が簡単で安価なクリーニングブレード４により行わ
せているので、低コストの構成となっている。

【００４５】〔実施例２〕本発明の他の実施例を図６な
いし図９に基づいて以下に説明する。尚、説明の便宜
上、前記の実施例に示した手段と同一の機能を有する手
段には同一の符号を付記し、その説明を省略する。

【００４６】本実施例のレーザプリンタは、前記実施例
１に示したクリーニングブレード４に代えて、図６に示
す残留トナー移動手段としてのクリーニングブレード２
１を備えている。このクリーニングブレード２１は、感
光体１の画像領域Ｅ_B の幅方向の中央部付近に対応する
部分を頂部２１ａとした山形に形成されている。このク
リーニングブレード２１は、感光体１回転方向における
上手側に配された頂部２１ａから下手側に配された山形
の裾方向へ、感光体１表面の移動方向と直交する方向に
対し傾斜角θ（θ≠０）で傾斜しており、先端部のエッ
ジ部２１ｂが感光体１の表面と当接している。尚、先端
部が湾曲形状に切り欠かれているのは、クリーニングブ
レード４の場合と同様の理由による。

【００４７】このようなクリーニングブレード２１を使
用する場合、感光体１の非画像領域Ｅ_C および残留トナ
ー格納領域Ｅ_D は、誘電体領域Ｅ_A の両端部に設定され
る。従って、上記エッジ部２１ｂは、頂部２１ａに対し
て、感光体１回転方向における後方位置に配される両端
部がそれぞれの側の残留トナー格納領域Ｅ_D に達してい
る。他の構成は前記実施例１のレーザプリンタと同様で
ある。

【００４８】上記のようなクリーニングブレード２１を
使用した場合には、クリーニングブレード２１の負荷が
低減され、その寿命が長くなる。また、画像領域Ｅ_B か
ら残留トナー格納領域Ｅ_D へ移動する残留トナーＴ_R の
移動距離が短くなるので、残留トナーＴ_R を効率よく残
留トナー格納領域Ｅ_D へ移動させることができる。その
他の機能は、前記実施例１のレーザプリンタと同様であ
る。

【００４９】尚、上記の実施例においては、ドラム状の
感光体１に適用されるクリーニングブレード２１につい
て示したが、図７に示すようなベルト状の感光体３１に
対しては、同図に示す残留トナー移動手段としてのクリ
ーニングブレード３２を使用することができる。このク
リーニングブレード３２は、感光体３１の上面に対して
垂直に立ち上がった状態で配され、下端部における感光
体３１移動方向の上手側のエッジ部で画像領域Ｅ_B の残
留トナーＴ_R を掻き取るものとなっている。尚、ベルト
状の感光体３１を備えた例えばレーザプリンタにおける
感光体３１付近の構成は、図８に示すように、無端ベル
ト状の感光体３１が２個のローラ３３・３４にて回転可
能に支持され、その周りに、上記クリーニングブレード
３２、帯電装置５、書込みヘッド６、現像装置２、およ
び電源３５ａを接続した転写器３５が配されたものとな
る。

【００５０】また、上記感光体３１および前記感光体１
に対しては、上記クリーニングブレード３２および前記
クリーニングブレード２１に代えて、図９に示すよう
に、誘電体領域Ｅ_A の幅方向に２分割された残留トナー
移動手段としてのクリーニングブレード４１を使用する
こともできる。このクリーニングブレード４１は、第１
および第２ブレード４１ａ・４１ｂからなり、これら第
１および第２ブレード４１ａ・４１ｂが、画像領域Ｅ_B
の中央部側の端部を感光体１・３１表面の移動方向にお
いて互いに重合させて山形を形成したものである。この
ようなクリーニングブレード４１では、上記クリーニン
グブレード２１・３２と比較して形状が単純であるか
ら、簡単かつ低コストの金型を使用することができ、レ
ーザプリンタの更なる低コスト化を図ることができる。

【００５１】〔実施例３〕本発明のさらに他の実施例を
図１０および図１１に基づいて以下に説明する。尚、説
明の便宜上、前記の実施例に示した手段と同一の機能を
有する手段には同一の符号を付記し、その説明を省略す
る。

【００５２】本実施例のレーザプリンタは、前記実施例
１に示したクリーニングブレード４に代えて、図１０お
よび図１１に示すクリーニングブレード５１および案内
手段としての残留トナー案内ボックス５２を備えてい
る。上記クリーニングブレード５１は、従来使用されて
いる平板状のものであり、従来と同様、感光体１表面の
移動方向と直交する方向に配されている。このクリーニ
ングブレード５１の両端部は、画像領域Ｅ_B を越えて感
光体１の左右両端部に設定された非画像領域Ｅ_C内に達
している。

【００５３】残留トナー案内ボックス５２は、感光体１
の長手方向に延びて両端部が感光体１の両端部付近に達
する細長い箱状をなし、感光体１の周面に近接して配さ
れている。残留トナー案内ボックス５２における感光体
１回転方向の上手側の側面には、その下部に、上記クリ
ーニングブレード５１の長さに相当するトナー取込み口
５２ａが形成されている。このトナー取込み口５２ａの
下端部には、クリーニングブレード５１を取り付けるた
めのブレード取付け壁５２ｂが形成されている。このブ
レード取付け壁５２ｂは、クリーニングブレード５１の
傾斜に沿って傾斜し、全範囲にわたって略同一高さを有
している。

【００５４】残留トナー案内ボックス５２内の底面５２
ｃは、長手方向の中央部が最も高く、感光体１の残留ト
ナー格納領域Ｅ_D に達する位置付近まで漸次低くなる傾
斜面となっている。また、残留トナー案内ボックス５２
の上記底面５２ｃを有する底壁部には、感光体１の残留
トナー格納領域Ｅ_D に対向する位置に、トナー落下孔５
２ｄが形成されている。上記残留トナー格納領域Ｅ
_D は、本実施例において、非画像領域Ｅ_C の内方に設定
されている。

【００５５】上記の構成において、用紙へのトナー像の
転写後に感光体１の画像領域Ｅ_B に残った残留トナーＴ
_R は、クリーニングブレード５１にて掻き取られ、トナ
ー取込み口５２ａから残留トナー案内ボックス５２の内
部へ取り込まれる。この残留トナーＴ_R は、残留トナー
案内ボックス５２内の底面５２ｃが傾斜していることに
より、残留トナー案内ボックス５２の一方または他方の
端部へ移動する。その後、残留トナーＴ_R は、トナー落
下孔５２ｄから感光体１の残留トナー格納領域Ｅ_D 上に
落下し、この残留トナー格納領域Ｅ_D に保持される。残
留トナーＴ_R が残留トナー格納領域Ｅ_D に保持される原
理は、実施例１で説明した通りである。この残留トナー
Ｔ_R は、その後、前述のように現像装置２のマグネット
ローラ２ａによって回収される。

【００５６】上記のように、本レーザプリンタでは、残
留トナー格納領域Ｅ_D の残留トナーが前記実施例１のレ
ーザプリンタの場合と同様、マグネットローラ２ａによ
り回収されるので、廃棄トナーが生じず、廃トナーボッ
クスが不要となっている。尚、本レーザプリンタは、残
留トナー案内ボックス５２が必要であるものの、この残
留トナー案内ボックス５２は、廃棄すべきトナーを溜め
ておく目的で備えられる従来の廃トナーボックスと比較
して、非常に小型のものであるから、装置の小型化を阻
害するものではない。また、本レーザプリンタでは、前
記実施例１のレーザプリンタの場合と同様、露光時に残
留トナーによって画像領域Ｅ_B の露光が妨げられること
がないので、露光不良による乱れのない良好な画像を得
ることができる。

【００５７】また、本レーザプリンタの残留トナー移動
手段は、従来のクリーニング装置に使用されていたクリ
ーニングブレードに残留トナー案内ボックス５２を加え
て構成されるので、従来の構成に大きな設計変更を加え
ることなく実現することができる。

【００５８】また、クリーニングブレード５１にて掻き
取った残留トナーＴ_R を、残留トナー案内ボックス５２
により感光体１の非画像領域Ｅ_C に移動させているの
で、残留トナーＴ_R を非画像領域Ｅ_C の適当な位置に移
動させ易くなる。例えば、トナー落下孔５２ｄの形状
を、残留トナー案内ボックス５２の端部側ほど広がった
形状とすることにより、残留トナーＴ_R を非画像領域Ｅ
_C の一か所に集まらずにその幅方向にわたって適切に分
散させることが可能となる。従って、その後の現像装置
２による残留トナーＴ_R の回収が容易となる。

【００５９】尚、本実施例においては、上記クリーニン
グブレード５１および残留トナー案内ボックス５２を備
えた構成をドラム状の感光体１に適用した構成について
示しているが、上記の構成は、図８に示したベルト状の
感光体３１に対しても同様に適用可能である。

【００６０】また、本実施例においては、残留トナー案
内ボックス５２が傾斜した底面５２ｃによって残留トナ
ーＴ_R を感光体１の非画像領域Ｅ_C に移動させるものと
しているが、その他、上記底面５２ｃ上に搬送スクリュ
ーを設け、残留トナーＴ_R を強制的に非画像領域Ｅ_C 方
向へ移動させるものであってもよい。この場合、残留ト
ナー案内ボックス５２の底壁部は、上記傾斜状の底面５
２ｃを有するものに限らず、感光体１の表面と略平行な
平坦面を有するものであってもよい。

【００６１】〔参考例１〕 本発明の参考例を図１２および図１３に基づいて以下に
説明する。尚、説明の便宜上、前記の実施例に示した手
段と同一の機能を有する手段には同一の符号を付記し、
その説明を省略する。

【００６２】本参考例のレーザプリンタは、前記実施例
１に示したクリーニングブレード４に代えて、図１２お
よび図１３に示すブラシ帯電器６１を備えている。この
ブラシ帯電器６１は、ブラシ部６１ａが例えば半導電性
繊維にて形成されたものであり、このブラシ部６１ａの
先端部が感光体１の表面と接触するようになっている。
尚、ブラシ部６１ａの材質としては、半導電性に限定さ
れず、導電性であってもよい。上記ブラシ帯電器６１に
は、直流電源６２と交流電源６３とにより直流電圧に交
流電圧が重畳された電圧が印加されている。

【００６３】上記ブラシ帯電器６１は、図１３に示すよ
うに、感光体１の画像領域Ｅ_B に相当する長さを有して
いる。このブラシ帯電器６１は、図示しない駆動装置に
駆動されて、感光体１表面の移動方向と直交する方向へ
進退移動するようになっている。

【００６４】上記の構成において、本レーザプリンタで
の画像形成動作の際には、ブラシ帯電器６１に対して直
流電源６２および交流電源６３により直流電圧に交流電
圧が重畳された電圧が印加される。このブラシ帯電器６
１より、図１２に示す矢印方向へ回転する感光体１の表
面が所定電位に帯電される。その後、書込みヘッド６お
よび現像装置２の動作によりトナー像が形成され、この
トナー像が転写器３５により用紙上に転写され、さらに
用紙上のトナー像が用紙に定着されるのは、前述の通り
である。

【００６５】一方、上記転写後に感光体１の画像領域Ｅ
_B に残った残留トナーＴ_R は、ブラシ帯電器６１のブラ
シ部６１ａにて回収され保持される。さらに、このブラ
シ部６１ａに回収されなかった残留トナーＴ_R は、現像
装置２のマグネットローラ２ａにより、前述のようにし
て回収される。

【００６６】上記残留トナーＴ_R がブラシ部６１ａにて
回収されるのは、以下の理由によるものと考えられる。
即ち、本参考例において、トナーは主に負帯電であるも
のの、中には正帯電のトナーも存在する。従って、感光
体１に形成されたトナー像には、負帯電トナーと共に正
帯電トナーも存在する。トナー像を用紙に転写させる転
写器３５には正電圧が印加されているので、転写時にお
いて負帯電トナーは大半が用紙に転写されるものの、１
００％の転写は不可能であり、一部が残留トナーＴ_R と
なる。一方、正帯電トナーは転写されないので全てが残
留トナーＴ_R となる。従って、残留トナーＴ_R には負帯
電トナーと正帯電トナーとが存在する。

【００６７】このような残留トナーＴ_R がブラシ帯電器
６１に達した場合、ブラシ帯電器６１には負の直流電圧
が印加されているので、正帯電トナーは静電気力により
ブラシ帯電器６１のブラシ部６１ａに回収される。一
方、負帯電トナーは、電気的にはブラシ部６１ａに回収
されないと考えられるものの、例えば箒にゴミが付くよ
うな機械的な作用によりブラシ部６１ａに回収されるも
のと推測される。即ち、負帯電トナーと正帯電トナーと
を含む残留トナーＴ_R は、電気的および機械的作用によ
ってブラシ帯電器６１により回収されるものと考えられ
る。

【００６８】上記のように、本レーザプリンタにおいて
は、感光体１の画像領域Ｅ_B に残った残留トナーＴ_R が
ブラシ帯電器６１にて回収されて保持され、さらにこの
ブラシ帯電器６１にて回収されなかった残留トナーＴ_R
が現像装置２にて回収されるので、廃トナーボックスが
不要となっており、小型化が可能である。また、次回の
作像プロセスは、ブラシ帯電器６１による画像領域Ｅ_B
の残留トナーの回収処理後に行われるので、その露光時
に残留トナーによって画像領域Ｅ_B の露光が妨げられる
事態が生じ難く、良好な静電潜像が得られる。これによ
り、本レーザプリンタでは、露光不良による乱れのない
良好な画像を得ることができる。

【００６９】また、ブラシ帯電器６１には、直流電圧に
交流電圧を重畳した電圧が印加されているので、ブラシ
帯電器６１におけるブラシ部６１ａの先端部にトナーが
付着した場合であっても、ブラシ帯電器６１の感光体１
に対する帯電機能の低下を抑制することができる。

【００７０】この機能は、以下の理由によるものと考え
られる。即ち、直流電圧による感光体１の帯電は、感光
体１へのブラシ部６１ａの接触により、定常電位が感光
体１に印加されて電荷が感光体１に注入されることによ
り行われるものである。一方、交流電圧による感光体１
の帯電は、主として放電現象により電荷が感光体１に注
入されることにより行われるものと考えられる。従っ
て、直流電圧のみによる場合には、ブラシ部６１ａの先
端部にトナーが付着すると、帯電機能が低下するのに対
し、直流電圧に交流電圧を重畳した場合には、交流の作
用にて上記トナー付着による影響を受け難くなり、帯電
機能をより長く維持し易くなるものと考えられる。

【００７１】また、本参考例の構成では、ブラシ帯電器
６１が、感光体１の移動方向に対して直交する方向へ往
復駆動されるので、感光体１が均一に帯電される。これ
により、感光体１の不均一帯電による画像不良が防止さ
れ、良好な画像を得ることができる。

【００７２】上記の機能を有する上記構成のレーザプリ
ンタを得るために、本願発明者らは、以下のように試行
を重ねた。次に、これについて説明する。

【００７３】ブラシ帯電器６１としては、ブラシ部６１
ａが半導電性繊維からなるものを使用した。この半導体
繊維は、例えば導電性カーボン分散レーヨン繊維（ユニ
チカ製、商品名「レック」）である。また、ブラシ部６
１ａにおける感光体１回転方向の幅は６mm、感光体１へ
の押し込み深さは１mmとした。

【００７４】このようなブラシ帯電器６１を使用し、先
ず、直流電源６２によりブラシ帯電器６１に直流電圧
（−１０５０Ｖ）のみを印加した場合について調べた。
試験は、Ａ４サイズの用紙に４％の印字画を形成するこ
とにより行った。

【００７５】この場合には、１０ｋ（但し、１ｋ＝１０
００）枚程度の作像を行ったところで、白地画像上に黒
すじが発生した。この黒すじは、ブラシ帯電器６１に導
電性に劣るトナーが付着したことにより、感光体１の表
面電位が低下したものと理解される。

【００７６】次に、上記黒すじが発生する作像枚数を延
ばすこと、即ちトナーがブラシ部６１ａの先端部に付着
した場合であっても感光体１表面に電荷を付与できるこ
とを目的とし、直流電源６２による直流電圧（−７５０
Ｖ）に交流電源６３による交流電圧（ピーク間電圧６０
０Ｖ、周波数１００〜６００Ｈz ）を重畳した電圧をブ
ラシ帯電器６１に印加して、繰り返し作像プロセスを行
い、その特性を調べた。この場合の他の条件は、上記の
場合と同様である。この場合には、２０ｋ枚の作像を行
った場合にも、上記黒すじが発生しなかった。

【００７７】以上の結果より以下のことが分かった。 感光体１の表面と接触するブラシ帯電器６１には、残
留トナーを回収し、保持する機能があり、この機能と、
現像装置２による前記トナー回収機能とにより感光体１
表面の残留トナーをほぼ回収することができる。

【００７８】ブラシ帯電器６１に直流電圧のみを印加
し、かつブラシ帯電器６１に残留トナーを保持させた場
合でも、Ａ４サイズの用紙に４％の印字画を形成する作
像では、１０ｋ枚程度まで感光体１の帯電不良が生じ
ず、良好な画像が得られる。

【００７９】ブラシ帯電器６１に直流電圧に交流電圧
を重畳させた電圧を印加し、かつブラシ帯電器６１に残
留トナーを保持させた場合には、Ａ４サイズの用紙に４
％の印字画を形成する作像において、２０ｋ枚程度まで
感光体１の帯電不良が生じず、良好な画像が得られる。
即ち、ブラシ帯電器６１に直流電圧に交流電圧を重畳さ
せた電圧を印加した場合には、ブラシ部６１ａの先端部
にトナーが付着しても、感光体１に対するブラシ帯電器
６１の電荷付与機能を維持することができる。

【００８０】尚、上記交流電圧を重畳した場合の利点
は、先述の通りブラシ帯電器６１の帯電付与能力を高め
ることであって、ブラシ帯電器６１が保持している残留
トナーを感光体１側へ返し、ブラシ帯電器６１のトナー
保持量を低減させることではない。この点について実際
に調べてみたところ、Ａ４サイズ用紙に４％の印字を形
成する１０ｋ枚の作像後において、ブラシ帯電器６１の
トナー保持量は、直流電圧のみ印加時と交流電圧重畳時
とで差は生じなかった。

【００８１】さらに、本願発明者らは良好な画像形成機
能を長期間維持することを目的として以下の試行を行っ
た。先ず、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧をブラシ
帯電器６１に印加して、Ａ４サイズの用紙に４％の印字
画を形成する作像を２０ｋ枚行った後、今度は、ハーフ
トーン画を印字し、画質を評価した。すると、僅かでは
あるが、用紙搬送方向に延びる白すじおよび黒すじが見
られた。そこで、ブラシ帯電器６１を図１３に矢印で示
す方向、即ち感光体１表面の移動方向と直交する方向へ
進退移動させて作像を行った。このときのブラシ帯電器
６１の駆動条件は、感光体１の周速（プロセススピー
ド）５０mm/secにおいて、進退移動の振幅４mm、進退移
動の周波数０.5Ｈz とした。この結果、上記白すじおよ
び黒すじが解消された。

【００８２】このように白すじおよび黒すじが解消され
たのは、ブラシ帯電器６１を上記のように進退移動させ
ることにより、感光体１に対する帯電均一性が向上した
ものと考えられる。尚、ブラシ帯電器６１の進退移動の
振幅および周波数は、上記設定値以上であれば、さらに
良好となるのは言うまでもない。

【００８３】尚、以上の各実施例においては、画像形成
装置をレーザプリンタとして説明したが、以上の実施例
で示した構成は、複写機等、電子写真方式を使用したそ
の他の装置においても当然、適用可能である。

【００８４】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明の画像形
成装置は、感光層を有する画像領域の側方に、少なくと
も誘電層を有する非画像領域が設定され、帯電された画
像領域に光が照射されて静電潜像が形成される感光体
と、この感光体の上記画像領域および非画像領域を所定
電位に帯電させる帯電手段と、感光体の画像領域および
非画像領域と対峙し、感光体に形成された静電潜像にト
ナーを供給して現像するとともに、感光体表面の非画像
領域に保持されたトナーを回収する現像手段と、この現
像手段から上記静電潜像にトナーを供給するための電界
を生じさせる現像バイアスを付与する現像バイアス付与
手段と、上記現像手段の現像動作により得られたトナー
像を感光体表面から記録媒体上に転写させる転写手段
と、この転写手段の転写動作後に感光体の上記画像領域
に残留したトナーを非画像領域に移動させる残留トナー
移動手段とを備えている構成である。

【００８５】これにより、本画像形成装置では、廃トナ
ーボックスを省いて装置の小型化が可能な構成におい
て、転写後の残留トナーに起因する感光体表面の露光不
良による画像の乱れが防止され、良好な画像を得ること
ができるという効果を奏する。

【００８６】また、請求項２の発明の画像形成装置は、
請求項１の発明の画像形成装置において、上記の残留ト
ナー移動手段が、上記画像領域の全幅にわたって延び、
移動する感光体表面に当接して上記画像領域の残留トナ
ーを掻き取るクリーニングブレードからなり、このクリ
ーニングブレードは、掻き取った残留トナーを上記非画
像領域へ移動させるように、感光体表面の移動方向と直
交する方向に対し傾斜して設けられている構成である。

【００８７】これにより、本画像形成装置では、請求項
１の発明の効果に加え、残留トナー移動手段が低コスト
のクリーニングブレードからなるので、装置のコストダ
ウンを図り得るという効果を奏する。

【００８８】また、請求項３の発明の画像形成装置は、
請求項２の発明の画像形成装置において、上記のクリー
ニングブレードが、感光体の上記画像領域の幅方向の中
央部付近に対応する部分を頂部とした山形に形成され、
この頂部が山形の裾部に対して感光体表面の移動方向に
おける上手側に位置している構成である。

【００８９】これにより、請求項１の発明の効果に加
え、クリーニングブレードの負荷を低減し、クリーニン
グブレードの寿命を長くすることができるという効果を
奏する。

【００９０】また、請求項４の発明の画像形成装置は、
感光層を有する画像領域の側方に、少なくとも誘電層を
有する非画像領域が設定され、帯電された画像領域に光
が照射されて静電潜像が形成される感光体と、この感光
体の上記画像領域および非画像領域を所定電位に帯電さ
せる帯電手段と、感光体の画像領域および非画像領域と
対峙し、感光体に形成された静電潜像にトナーを供給し
て現像するとともに、感光体表面の非画像領域に保持さ
れたトナーを回収する現像手段と、この現像手段から上
記静電潜像にトナーを供給するための電界を生じさせる
現像バイアスを付与する現像バイアス付与手段と、上記
現像手段の現像動作により得られたトナー像を感光体表
面から記録媒体上に転写させる転写手段と、上記画像領
域の全幅にわたって延び、移動する感光体表面に当接し
て上記画像領域の残留トナーを掻き取るクリーニングブ
レードと、このクリーニングブレードにて掻き取られた
残留トナーを上記非画像領域に案内する案内手段とを備
えている構成である。

【００９１】これにより、本画像形成装置では、廃トナ
ーボックスを省いて装置の小型化が可能な構成におい
て、転写後の残留トナーに起因する感光体表面の露光不
良による画像の乱れが防止され、良好な画像を得ること
ができる。また、本画像形成装置は、従来の画像形成装
置に大きな設計変更を加えることなく、実現することが
できる。また、クリーニングブレードにて掻き取った残
留トナーをクリーニングブレードにより案内して非画像
領域に移動させる場合と比較して、クリーニングブレー
ドにて掻き取った残留トナーを、案内手段により非画像
領域の適当な位置に移動させ易くなるので、例えば一か
所に集まらずに非画像領域の幅方向の適当に分散した位
置に案内することができる。従って、その後の現像手段
による非画像領域のトナーの回収が容易であるという効
果を奏する。

【００９２】

【００９３】

【００９４】

【００９５】

【００９６】

【００９７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における感光体とクリーニン
グブレードとを示す斜視図である。

【図２】上記感光体と帯電装置と現像装置との関係を示
す平面図である。

【図３】本発明の一実施例におけるレーザプリンタの内
部構造を示す正面図である。

【図４】図３に示したレーザプリンタにおける感光体付
近の構成を示す概略の模式図である。

【図５】図４に示した構成における要部の電位関係の説
明図である。

【図６】本発明の他の実施例における感光体とクリーニ
ングブレードとを示す斜視図である。

【図７】ベルト状の感光体上に上記クリーニングブレー
ドが設けられた構成を示す平面図である。

【図８】図７に示したクリーニングブレードを備え、ベ
ルト状の感光体が使用されるレーザプリンタの要部の構
成を示す概略の模式図である。

【図９】図６および図７に示したクリーニングブレード
の他の例を示す平面図である。

【図１０】本発明の他の実施例における感光体とクリー
ニングブレードと残留トナー案内ボックスとを示す正面
図である。

【図１１】図１０に示した構成の縦断面図である。

【図１２】本発明の参考例におけるレーザプリンタの要
部の構成を示す概略の模式図である。

【図１３】図１２に示した感光体とブラシ帯電器とを示
す斜視図である。

【図１４】同図（ａ）は廃トナーボックスを備えた従来
例を示す側面図、同図（ｂ）は同図（ａ）に示した感光
体とクリーニングブレードとを示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 感光体 ２ 現像装置 ２ａ マグネットローラ ３ 転写ローラ（転写手段） ４ クリーニングブレード（残留トナー移動手段） ５ 帯電装置 ６ 書込ヘッド １９ 電源（現像バイアス付与手段） ２１ クリーニングブレード（残留トナー移動手段） ３１ 感光体 ３２ クリーニングブレード（残留トナー移動手段） ４１ クリーニングブレード（残留トナー移動手段） ５１ クリーニングブレード ５２ 残留トナー案内ボックス（案内手段） ６１ ブラシ帯電器（ブラシ状帯電器） ６１ａ ブラシ部 Ｅ_B 画像領域 Ｅ_A 誘電体領域 Ｅ_C 非画像領域 Ｅ_D 残留トナー格納領域 Ｔ_R 残留トナー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−80287（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−2289（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−27804（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−34566（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−107875（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−241425（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/00 G03G 21/10 - 21/12 G03G 15/08 507

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光層を有する画像領域の側方に、少なく
   とも誘電層を有する非画像領域が設定され、帯電された
   画像領域に光が照射されて静電潜像が形成される感光体
   と、この感光体の上記画像領域および非画像領域を所定
   電位に帯電させる帯電手段と、 感光体の画像領域および非画像領域と対峙し、感光体に
   形成された静電潜像にトナーを供給して現像するととも
   に、感光体表面の非画像領域に保持されたトナーを回収
   する現像手段と、 この現像手段から上記静電潜像にトナーを供給するため
   の電界を生じさせる現像バイアスを付与する現像バイア
   ス付与手段と、 上記現像手段の現像動作により得られたトナー像を感光
   体表面から記録媒体上に転写させる転写手段と、感光体表面の移動方向における上記転写手段の下流側、
   かつ上記帯電手段の上流側に設けられ、上記 転写手段の
   転写動作後に感光体の上記画像領域に残留したトナーを
   非画像領域に移動させる残留トナー移動手段とを備えて
   いることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】上記の残留トナー移動手段は、上記画像領
   域の全幅にわたって延び、移動する感光体表面に当接し
   て上記画像領域の残留トナーを掻き取るクリーニングブ
   レードからなり、このクリーニングブレードは、掻き取
   った残留トナーを上記非画像領域へ移動させるように、
   感光体表面の移動方向と直交する方向に対し傾斜して設
   けら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。
3. 【請求項３】上記のクリーニングブレードは、感光体の
   上記画像領域の幅方向の中央部付近に対応する部分を頂
   部とした山形に形成され、この頂部が山形の裾部に対し
   て感光体表面の移動方向における上手側に位置している
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】感光層を有する画像領域の側方に、少なく
   とも誘電層を有する非画像領域が設定され、帯電された
   画像領域に光が照射されて静電潜像が形成される感光体
   と、この感光体の上記画像領域および非画像領域を所定
   電位に帯電させる帯電手段と、 感光体の画像領域および非画像領域と対峙し、感光体に
   形成された静電潜像にトナーを供給して現像するととも
   に、感光体表面の非画像領域に保持されたトナーを回収
   する現像手段と、 この現像手段から上記静電潜像にトナーを供給するため
   の電界を生じさせる現像バイアスを付与する現像バイア
   ス付与手段と、 上記現像手段の現像動作により得られたトナー像を感光
   体表面から記録媒体上に転写させる転写手段と、 上記画像領域の全幅にわたって延び、移動する感光体表
   面に当接して上記画像領域の残留トナーを掻き取るクリ
   ーニングブレードと、 このクリーニングブレードにて掻き取られた残留トナー
   を上記非画像領域に案内する案内手段とを備えているこ
   とを特徴とする画像形成装置。