JPH04371975A - 電子写真記録装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真記録プロセス
に準じたプロセスで画像の記録を行う電子写真記録装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来電子写真記録装置では、記録紙に転
写し切れずに感光体に残留した現像剤はブレードによっ
て掻き落とすことによってクリーニングするものとなっ
ている。

【０００３】ところでこのように掻き落とされた現像剤
は、回収され、廃棄される。このように廃棄される現像
剤の量は、全現像剤消費量の例えば１５〜２５％程度に
も及ぶ。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の電
子写真記録装置では、転写し切れずに感光体に残留した
現像剤を回収し、廃棄するものとなっており、かつその
量は全現像剤消費量の例えば１５〜２５％と多いため、
現像剤の利用効率が非常に悪いものとなっていた。

【０００５】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的とするところは、現像剤の廃棄
をなくし、現像剤の利用効率を高めることができる電子
写真記録装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、光導電部材に
より構成された無端状の例えば感光ドラムなどの感光体
と、この感光体に接触する例えば帯電ブラシなどの第１
の回転ブラシおよびこの第１の回転ブラシに高電圧を印
加する帯電電源とを有し感光体の表面を所定の帯電電位
（例えば−７００Ｖ）に帯電する帯電手段と、この帯電
手段に対して前記感光体の回転方向下流側に位置し、前
記感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、こ
の露光手段に対して前記感光体の回転方向下流側に位置
し、前記帯電電位と同極性かつ低電位な所定電圧（例え
ば−２００Ｖ）の現像バイアスの作用により、前記帯電
電位と同極性（例えば負極性）に帯電した現像剤（トナ
ー）を前記感光体に付着させて前記静電潜像の現像を行
う現像手段と、この現像手段に対して前記感光体の回転
方向下流側に位置し、感光体に付着した前記現像剤を記
録紙に転写する転写手段と、この現像手段に対して前記
感光体の回転方向下流側、かつ前記帯電手段に対して前
記感光体の回転方向上流側に位置し、前記感光体に接触
する例えば攪乱ブラシなどの第２の回転ブラシと、この
第２の回転ブラシに前記帯電電位と同極性（負極性）の
所定の攪乱用電圧を印加する攪乱用電源とを具備して構
成する。

【０００７】

【作用】このような手段を講じたことにより、露光手段
により感光体に形成された静電潜像に現像手段によって
付着され、転写手段で記録紙に転写し切れなかった現像
剤は、感光体に接触する第２の回転ブラシおよび第１の
回転ブラシに攪乱用電圧および帯電電源が発生する高電
圧の影響で取り込まれ、その後に感光体に戻される。こ
のとき現像剤は攪乱される。こののち感光体に付着して
いる現像剤は、感光体の帯電電位と現像バイアスとの作
用により、現像手段へと回収される。

【０００８】

【実施例】

（第１実施例）以下、図面を参照して本発明の第１実施
例につき説明する。図１は本実施例に係る電子写真記録
装置の要部構成を一部破断して示す図である。図中、１
は感光ドラムであり、図示しない駆動系によって図中の
矢印イの方向に回転駆動されるものとなっている。この
感光ドラム１の周囲にはこの感光ドラム１に対向して、
帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写装置５およ
び攪乱ブラシ６がそれぞれ設けられている。

【０００９】このうち帯電装置２は、感光ドラム１に接
触する導電性回転ブラシ（例えば、比抵抗１０５　〜１
０６　Ωｃｍ）である帯電ブラシ２１およびこの帯電ブ
ラシ２１に負極性で所定電圧の高電圧を印加する帯電電
源２２より構成されている。なお帯電ブラシ２１は、図
示しない駆動系によって感光ドラム１の回転方向に対し
てカウンタ方向（図中の矢印ロの方向）に回転駆動され
るものとなっている。

【００１０】露光装置３は、具体的な構成の図示は省略
するが、例えばレーザ光などを記録すべき画像の画デー
タに応じてＯＮ／ＯＦＦする周知のレーザスキャナ等で
ある。

【００１１】現像装置４は、現像剤としてのトナー（図
示せず）を貯留したホッパー４１の開口部に、その一部
がホッパー４１の内部に位置する状態で円筒状の第１ス
リーブ４２を設けてなる。またホッパー４１の内部には
第１スリーブに平行に第２スリーブ４３を設ける。そし
て、第１，第２のスリーブ４２，４３には、現像バイア
ス用高圧電源４４が発生する負極性で所定電圧の現像バ
イアスが印加されている。４５はブレードであり、第１
のスリーブ４２に担持されてホッパー４１の外部へと導
かれるトナーの量を一定に保つためのものである。４６
はアジテータであり、ホッパー４１内のトナーの攪拌お
よび第１および第２のスリーブ４２，４３への搬送を行
うものである。なお、第１，第２のスリーブ４２，４３
およびアジテータ４６は、それぞれ図示しない駆動系に
よって図中の矢印ハ，ニ，ホのそれぞれの方向に回転駆
動されるものとなっている。

【００１２】転写装置５は、放電器５１およびこの放電
器５１に正極性で所定電圧の転写電圧を印加する転写用
高圧電源５２より構成された周知のコロトロン方式の帯
電器となっている。

【００１３】攪乱ブラシ６は、感光ドラム１に接触する
導電性回転ブラシ（例えば、比抵抗１０５　〜１０６　
Ωｃｍ）よりなる。この攪乱ブラシ６は、図示しない駆
動系によって感光ドラム１の回転方向に対してカウンタ
方向（図中の矢印ヘの方向）に回転駆動されるものとな
っている。７は攪乱用電源であり、攪乱ブラシ６に負極
性で所定電圧の攪乱用電圧を印加する。次に以上のよう
に構成された電子写真記録装置の動作を説明する。

【００１４】本電子写真記録装置では、基本的には周知
の反転現像方式の電子写真記録プロセスに準じて記録が
行われるが、トナーの記録紙への転写終了後における処
理が異なっている。以下、この点につき説明する。

【００１５】まず、転写装置５での転写位置を通過した
感光ドラム１の表面電位は、例えば図２に示すように＋
５０Ｖ　程度となっている。ただし、このときの表面電
位は、前工程での露光部分であるか非露光部分であるか
、あるいは転写装置５での転写高圧の影響などにより、
部分によってまちまちである。また感光ドラム１の面上
には、図２にＡで示すような団塊状のトナーが存在する
。

【００１６】感光ドラム１の表面電位は攪乱ブラシ６を
通過すると、攪乱ブラシ６に印加された例えば−５００
Ｖの攪乱用電圧により、例えば図３に示すように０Ｖと
なる。 このときには、感光ドラム１の表面電位はほぼ一定とな
る。

【００１７】ところで、感光ドラム１の面上に付着して
いるトナーは基本的には負極性に帯電したものであるが
、多くのトナーは転写電圧の影響により正極性に転化し
ている。このため、攪乱ブラシ６に印加された攪乱用電
圧による電界に引き付けられ、矢印ａで示すように攪乱
ブラシ６に引き込まれる。また正極性に転化せずに負極
性のままであるトナーも若干存在する。この負極性に帯
電したトナーは、攪乱用電圧と同極性であるために、矢
印ｂで示すようにそのまま通過する。攪乱ブラシ６に引
き込まれたトナーは、攪乱用電圧によりやがて負極性へ
と転化する。そうすると、トナー（負極性に転化したも
の）は攪乱ブラシ６に対して反発するようになり、トナ
ーは矢印ｃで示すように感光ドラム１の表面へと戻る。 この際、攪乱ブラシ６に徐々に引き込まれ、また攪乱ブ
ラシ６から徐々に排出されることにより、図２に示すよ
うに団塊状であったトナーＡは攪乱され、団塊状ではな
くなっている。

【００１８】続いて感光ドラム１の表面電位は帯電ブラ
シ２１を通過すると、帯電ブラシ２１に印加された例え
ば−１２００Ｖ　の電圧により、例えば−７００Ｖに引
き下げられ、再帯電がなされる。

【００１９】また、帯電ブラシ２１を通過するときには
、感光ドラム１の表面に付着しているトナーは上述のよ
うに負極性に転化されているので、帯電ブラシ２１に印
加された電圧と同極性であるために帯電ブラシ２１とは
反発し、矢印ｂで示すようにそのまま通過する。このと
き、攪乱ブラシ６で負極性に転化されずに正極性のまま
のトナーＢがあったとすると、これらは帯電ブラシ２１
に印加された電圧による電界に引き付けられ、矢印ｄで
示すように帯電ブラシ２１に引き込まれる。帯電ブラシ
２１に引き込まれたトナーは、帯電ブラシ２１に印加さ
れた負極性の電圧によりやがて負極性へと転化する。 そうすると、トナー（負極性に転化したもの）は帯電ブ
ラシ２１に対して反発するようになり、トナーは矢印ｅ
で示すように感光ドラム１の表面へと戻る。

【００２０】以上のような工程を経ることにより、感光
ドラム１上のトナーはほぼ平滑にされる。またこのよう
に感光ドラム１の表面に戻ったトナーは、ほとんど負極
性に転化されている。

【００２１】なお、攪乱ブラシ６および帯電ブラシ２１
は例えば感光ドラム１の周速の半分程度の周速で、かつ
感光ドラム１の回転方向に対してカウンタ方向に回転し
ているため、感光ドラム１上のトナーは攪乱ブラシ６お
よび帯電ブラシ２１の回転により機械的にも攪乱されて
いる。

【００２２】こののち、感光ドラム１は露光装置３によ
って例えばレーザ光を照射されて露光がなされる。そし
て露光がなされた領域の表面電位は、例えば図５に示す
ように−５０Ｖ　となる。このとき、前述のように感光
ドラム１の表面に付着したトナーは団塊上の部分は崩さ
れて平滑にされているため、トナーが付着している部分
であっても感光ドラム１まで十分にレーザ光が到達し、
感光ドラム１の表面電位は十分に減衰する。なお、図５
にＬで示すレベルは、団塊上のトナーの上から露光を行
った場合の感光ドラム１の表面電位を示すものであるが
、本電子写真記録装置では露光後の感光ドラム１の表面
電位がこのように減衰し切らないようなことはない。

【００２３】さらに現像装置４の現像位置を通過する際
には、感光ドラム１のうちの露光領域は、感光ドラム１
の表面電位が−５０Ｖ　、またスリーブ４２に印加され
た現像バイアスが例えば−２００Ｖであり、感光ドラム
１の表面電位の方が低電位であるために、スリーブ４２
に担持された負極性のトナーは感光ドラム１に付着する
。なおこのとき、感光ドラム１に残留していたトナーは
そのまま感光ドラム１に付着している。一方感光ドラム
１のうちの非露光領域は、感光ドラム１の表面電位が−
７００Ｖ、またスリーブ４２に印加された現像バイアス
が例えば−２００Ｖであり、現像スリーブ４２の方が低
電位であるために、スリーブ４２に担持された負極性の
トナーは感光ドラム１には付着しない。また感光ドラム
１に残留していたトナーはスリーブ４２側に吸引される
。従って、感光ドラム１に残留していたトナーが、現像
装置４に回収される。

【００２４】以上のように本実施例によれば、記録紙に
転写されずに感光ドラム１に残留したトナーは、現像装
置４に回収され、のちの現像に使用される。従って、ト
ナーの消費効率は非常に高くなる。また回収されたトナ
ーを廃棄する必要がないから、メンテナンスを簡易にす
ることができるし、またトナーはその有害性から廃棄の
際には特別の注意を必要とするため、この点でも非常に
有利である。

【００２５】おなこのとき、トナーが感光ドラム１付着
した状態のまま感光ドラム１の露光を行わねばならない
が、感光ドラム１に付着しているトナーは攪乱ブラシ６
および帯電ブラシ２１によって攪乱され、平滑にされて
いるため、ほとんど影響なく露光を行うことができる。

【００２６】（第２実施例）ところで上述の第１実施例
のように攪乱ブラシ６に直流電圧を印加していると、感
光ドラム１の帯電電位に、画質に若干ながら影響を与え
る程度の電位変動が生じる場合がある。以下、この点を
解消可能な本発明の第２実施例につき説明する。図７は
本実施例に係る電子写真記録装置の要部構成を一部破断
して示す図である。なお、図１と同一部分には同一符号
を付し、その詳細な説明は省略する。

【００２７】ここで本実施例が特徴とするところは、攪
乱ブラシ６に、直流電源８１と交流電源８２とを直列接
続した攪乱用電源８を接続した点である。直流電源８１
は例えば−９００Ｖの直流を、また交流電源８２はピー
ク間電圧で７００Ｖ、周波数５００Ｈｚ　の交流電圧を
それぞれ発生する。従って攪乱用電源８は、図８に示す
ような電圧を攪乱ブラシ６に印加するものとなっている
。

【００２８】次に以上のように構成された電子写真記録
装置の動作を説明する。なお、トナーの攪乱動作やトナ
ーの回収動作などの基本的な動作は前述した第１実施例
と同様であるので説明を省略し、感光ドラム１の表面電
位の推移についてのみ説明する。

【００２９】まず転写終了後に＋５０Ｖ　程度であった
感光ドラム１の表面電位は攪乱ブラシ６を通過した際に
、攪乱ブラシ６に印加された直流分が−９００Ｖかつ交
流分がピーク間電圧で７００Ｖ、周波数５００Ｈｚ　の
電圧により、−７００Ｖ程度に引き下げられる。このと
き、感光ドラム１の表面電位の変動幅は例えば−３０Ｖ
　程度であり、攪乱ブラシ６に直流分を印加した際に生
じる変動幅（例えば−８０Ｖ　）よりも低くなっている
。これは、ブラシ接触子間隔や接触子の疲労などに起因
する帯電ムラを振動電界によって補償できるためである
。本実施例ではさらに、帯電ブラシ２１を通過した際に
、帯電ブラシ２１に帯電電源２２より印加された例えば
−８００Ｖの電圧により変動幅が１５Ｖ　とされる。以
上のように感光ドラム１の表面電位の変動幅は低く抑え
られ、画質の劣化を防止できる。

【００３０】ここで、攪乱ブラシ６に印加する交流分の
電圧は上げるほど感光ドラム１の表面電位の変動幅を低
く抑えられるが、あまり高くすると攪乱ブラシ６に吸引
されているトナーの飛散を生じさせるおそれがあるため
、７００Ｖ程度が望ましい。また周波数は３００Ｈｚ　
〜２０００Ｈｚ程度の範囲が望ましい。

【００３１】なお本発明は上記各実施例に限定されるも
のではない。例えば上記実施例では、感光体としてドラ
ム状のものを適用しているが、例えば無端ベルト状等の
他の形態であっても良い。また各部の電圧，電位、周波
数などの数値は装置での諸条件によって変わり、上記実
施例に挙げたものには限定されずに任意の値であって良
い。このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の
変形実施が可能である。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、光導電部材により構成
された無端状の例えば感光ドラムなどの感光体と、この
感光体に接触する例えば帯電ブラシなどの第１の回転ブ
ラシおよびこの第１の回転ブラシに高電圧を印加する帯
電電源とを有し、感光体の表面を所定の帯電電位（例え
ば−７００Ｖ）に帯電する帯電手段と、この帯電手段に
対して前記感光体の回転方向下流側に位置し、前記感光
体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、この露光
手段に対して前記感光体の回転方向下流側に位置し、前
記帯電電位と同極性かつ低電位な所定電圧（例えば−２
００Ｖ）の現像バイアスの作用により、前記帯電電位と
同極性（例えば負極性）に帯電した現像剤（トナー）を
前記感光体に付着させて前記静電潜像の現像を行う現像
手段と、この現像手段に対して前記感光体の回転方向下
流側に位置し、感光体に付着した前記現像剤を記録紙に
転写する転写手段と、この現像手段に対して前記感光体
の回転方向下流側、かつ前記帯電手段に対して前記感光
体の回転方向上流側に位置し、前記感光体に接触する例
えば攪乱ブラシなどの第２の回転ブラシと、この第２の
回転ブラシに前記帯電電位と同極性（負極性）の所定の
攪乱用電圧を印加する攪乱用電源とを具備して構成した
ので、現像剤の廃棄をなくし、現像剤の利用効率を高め
ることができる電子写真記録装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の第１実施例に係る電子写真記録装
置の要部構成を一部破断して示す図。

【図２】　　図１に示す電子写真記録装置の動作状態を
模式的に示す図。

【図３】　　図１に示す電子写真記録装置の動作状態を
模式的に示す図。

【図４】　　図１に示す電子写真記録装置の動作状態を
模式的に示す図。

【図５】　　図１に示す電子写真記録装置の動作状態を
模式的に示す図。

【図６】　　図１に示す電子写真記録装置の動作状態を
模式的に示す図。

【図７】　　本発明の第２実施例に係る電子写真記録装
置の要部構成を一部破断して示す図。

【図８】　　図７中の攪乱ブラシ６に印加される電圧を
示す図。

【図９】　　図７に示す電子写真記録装置の動作状態を
模式的に示す図。

【符号の説明】

１…感光ドラム、２…帯電装置、２１…帯電ブラシ、２
２…帯電電源、３…露光装置、４…現像装置、４１…ホ
ッパー、４２，４３…スリーブ、４４…現像バイアス用
高圧電源、５…転写装置、５１…放電器、５２…転写用
高圧電源、６…攪乱ブラシ、７，８…攪乱用電源、７１
…直流電源、７２…交流電源。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　光導電部材により構成された無端状の
   感光体と、この感光体に接触する第１の回転ブラシおよ
   びこの第１の回転ブラシに高電圧を印加する帯電電源と
   を有し、感光体の表面を所定の帯電電位に帯電する帯電
   手段と、この帯電手段に対して前記感光体の回転方向下
   流側に位置し、前記感光体を露光して静電潜像を形成す
   る露光手段と、この露光手段に対して前記感光体の回転
   方向下流側に位置し、前記帯電電位と同極性かつ低電位
   な所定電圧の現像バイアスの作用により、前記帯電電位
   と同極性に帯電した現像剤を前記感光体に付着させて前
   記静電潜像の現像を行う現像手段と、この現像手段に対
   して前記感光体の回転方向下流側に位置し、感光体に付
   着した前記現像剤を記録紙に転写する転写手段と、この
   現像手段に対して前記感光体の回転方向下流側、かつ前
   記帯電手段に対して前記感光体の回転方向上流側に位置
   し、前記感光体に接触する第２の回転ブラシと、この第
   ２の回転ブラシに前記帯電電位と同極性の所定の攪乱用
   電圧を印加する攪乱用電源とを具備したことを特徴とす
   る電子写真記録装置。
2. 【請求項２】　　攪乱用電圧は直流であることを特徴と
   する請求項１に記載の電子写真記録装置。
3. 【請求項３】　　攪乱用電圧は帯電電位と同極性の直流
   分に交流分を重畳したものであることを特徴とする請求
   項１に記載の電子写真記録装置。