JPH04371977A - 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の回転ブラシに直流分に交
流分を重畳した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】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
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、帯電ブラシ２１、
直流電源２２および交流電源２３からされる。帯電ブラ
シ２１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）である。直
流電源２２は例えば−８００Ｖの直流を、また交流電源
２３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ものであり、直流分に交流
分を重畳した電圧を帯電ブラシ２１に印加する。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０
Ｖ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−１０
０Ｖとなる。このときには、感光ドラム１の表面電位の
変動幅は低減される。ただし、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により、いまだ例えば
−８０Ｖ程度の変動幅があり、画質に悪影響を与えるレ
ベルにある。

【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
ば電圧により例えば−６００Ｖに引き下げられ、再帯電
がなされる。このとき、感光ドラム１の表面電位の変動
幅は例えば−１５Ｖ　程度であり、攪乱ブラシ６を通過
したのち（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。

【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。この現像装置４での現像およびト
ナー回収は、感光ドラム１の表面電位の変動幅が例えば
１５Ｖ　と低く抑えられているために良好に行われる。

【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】なお本発明は上記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。

【００２７】

【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の回転ブラシに直流分に交流分を重
畳した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。

【符号の説明】

１…感光ドラム、２…帯電装置、２１…帯電ブラシ、２
２…直流電源、２３…交流電源、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…攪乱
用電源。

Claims (1)

【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の回転ブラシに直流分に交流分を重畳した高
   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。