JPH0460561A - 帯電現像装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真方式のプリンタ、複写機等の画像形
成装置に使用する帯電現像装置に関する。

〔従来の技術〕

電子写真方式の複写機、プリンタ等の画像形成装置によ
ると、画像形成は次のように行われる。

すなわち、帯電手段により表面が−様な電位となるよう
に帯電させた静電潜像担持体に、複写、プリントすべき
画像に対応して画像露光し、これによって前記像担持体
上に形成される静電潜像を現像装置により現像して可視
像とし、この可視像を転写材上へ転写し、定着する。

この場合、静電潜像担持体上の現像剤はすべて転写材に
転写されることはなく、通常、転写効率は８０〜９０％
程度であり、１０〜２０％程度の現像剤が転写されずに
残留する。この残留現像剤は、一般に、クリーニング装
置により除去される。

前記クリーニング装置としては、ウェブ摺擦タイプ、フ
ァーブラシタイプ、ローラタイプ、ブレードタイプのも
のが知られている。

一方、前記帯電手段も種々のタイプのものが知られてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前記従来クリーニング装置には、次のような問
題がある。

■　クリーニング装置の存在によって画像形成装置の小
形化、低価格化に限度がある。

■　必ずしも残留現像剤の除去を十分行い得す、特に現
像剤が小径トナーの場合は、その除去が困難である。

■　除去した現像剤が廃棄されるときには現像剤の損失
が大きく、再利用するときには、これを現像装置へ戻す
手段を別途付加しなければならない。

■　除去した現像剤を廃棄するにせよ、現像装置へ戻す
にせよ、除去した現像剤を一旦回収する容器とその設置
スペースが必要となり、それだけ画像形成装置が大形化
する。

■　クリーニング部材の接触により静電潜像担持体表面
が摩耗し、それだけ該担持体の寿命が短（なる。

クリーニング装置に関するこのような問題については、
クリーニング装置を省略して、残留現像剤を現像装置に
回収させることが提案されている。

しかし、この場合には、残留現像剤が現像装置へ到来す
る前に、静電潜像担持体が帯電手段により帯電され、画
像露光されるときに、該残留現像剤が適切な帯電、露光
の妨げとなるおそれがある。

この問題を解決する方法として、特開昭６４２０５８７
号公報に開示されているように、像担持体に接してその
上の残留現像剤を帯電、露光前に乱すメモリ除去部材を
設ける方法や、特開昭６１−４２６６９号公報に開示さ
れているように、像担持体に接触する帯電部により、像
担持体上の残留現像剤を帯電前の位置から帯電後の位置
へ移動させて該接触帯電部に現像剤が介在しないように
する方法が提案されている。

しかし、メモリ除去部材を設ける方法は、該部材を別途
膜けなければならず、費用がそれだけ嵩むし、帯電部に
現像剤移動手段を兼ねさせる方法では、帯電部の設定条
件が厳しくなる、構造が複雑化するといった問題がある
。

一方、既述の問題とは別に、画像−形成装置の使用を繰
り返すうちに、前記帯電手段には、不良トナーや転写材
として使用する用紙からでる紙粉、特に該紙粉が付着し
ていき、これが帯電不良を招き、画像不良となってあら
れれるという問題かある。

この問題の解決には、該帯電手段に紙粉等の除去手段を
付加するか、定期的に清掃せざるを得ない。このように
紙粉等の除去手段を付加することは画像形成装置の複雑
化、コスト高を招き、定期的に紙粉等を除去するメイン
テナンスは煩わしく、今日のメインテナンスの簡略化の
流れにも反する。

さらに現像装置についても、現像剤の劣化、紙粉の混入
、その結果の画像不良といった問題のほか、現像剤の減
少に応じこれを補給しなければならない煩わしさがある
。

そこで本発明は、第１に、静電潜像担持体上の残留現像
剤を実用上差し支えない程度まで除去でき、従って、従
来のクリーニング装置を省いて該クリーニング装置によ
る従来問題点を解消することができ、しかも、像担持体
上ムこ残留現像剤が存在しても、適切な帯電、露光を行
うことができ、さらに、現像部分への紙粉混入をできる
だけ防止することができる構造簡単な帯電現像装置を提
供することを目的とする。

本発明は、第２に、帯電部への紙粉等の付着や現像部に
おける現像剤の劣化、紙粉の混入、現像剤補給等に関す
るメインテナンスを簡単に行える前記帯電現像装置を提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段］ 本発明の前記第１の目的は、帯電ブラシによる帯電部と
残留現像剤を除去できる現像部の組み合わせにより達成
される。

すなわち本発明は、前記第１の目的に従い、画像形成装
置における静電潜像担持体表面を帯電させ、帯電後の該
像担持体の画像露光により形成される静電潜像を現像し
て可視像とする帯電現像装置であって、帯電部が前記像
担持体に接触する帯電ブラシを備えており、現像部が前
記現像を行えるとともに、前記可視像の転写材への転写
後、前記像担持体に残留する残留現像剤を回収できる現
像部であることを特徴とする帯電現像装置を提供するも
のである。

本発明の前記第２の目的は、前記帯電現像手段を交換可
能にユニット化することにより達成される。

すなわち本発明は、前記第２の目的に従い、前記帯電ブ
ラシが前記現像部に付設されており、全体が画像形成装
置に着脱できるようにユニット型に形成されている請求
項１記載の帯電現像装置を提供するものである。

〔作　用〕

本発明装置は、画像形成装置に採用され、帯電ブラシ部
分は静電潜像担持体表面を所望電位に帯電させることが
でき、現像部は前記像担持体上の静電潜像を現像して可
視像化できるとともに、転写後、該像担持体上に残留す
る非画像部の現像剤を除去できる。また、残留現像剤は
、帯電ブラシを通過するとき、ブラシ毛に衝突しながら
そのパターンを乱され、これによって残留現像剤に妨げ
られることなく適切な帯電、露光が可能となる。

さらに、紙粉は該帯電ブラシに捕らえられ、それによっ
て現像部への紙粉混入が減少する。

全体がユニットタイプに形成さるときには、帯電ブラシ
への紙粉等の付着、現像装置における現像剤使用量等を
考慮した予め定めた時期になると、全体が画像形成装置
から取り出され、別途準備したユニットと交換される。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明に係る帯電現像装置を備えたプリンタＰ
の概略構成を示しており、第２図は帯電現像装置Ａを示
している。

このプリンタＰは図中時計方向に回転駆動される感光体
ドラム１を備えており、該ドラムに対して現像部２、帯
電ブラシ４、露光装置５および転写ローラ６が設けられ
ており、転写ローラ６の上方には定着器７が設けられて
いる。

帯電ブラシ４は現像部２に一体的に形成された突出アー
ム部２０に支持されて感光体ドラムｌに接触している。

これら現像部２および帯電ブラシ４は帯電現像ユニン）
Ａを形成しており、該ユニットはプリンタ本体に対し着
脱可能とされている。

現像部２は、ユニントケーシング２Ａに支持されて図中
反時計方向に回転駆動される駆動ローラ２２に、該ロー
ラの外径より若干内径が大きい可撓性の現像スリーブ２
１を外嵌し、該スリーブの両端部をケーシング２Ａの内
側から圧接ベルト部材２７により駆動ローラ２２へ圧接
し、反対側にたるみ部分２１０を形成し、このたるみ部
分を感光体ドラム１に接触させているものである。この
接触ニップ幅は約１ｍ以上、好ましくは約１．５ｍ以上
である。また、現像スリーブ２１には、ケーシング２Ａ
内において金属製の規制ブレード２４が当接している。

現像スリーブ２１は電鋳法により製作されたニッケル製
のスリーブであり、厚さは約３５μｍである。規制ブレ
ード２４はステンレススチール製で、厚さ０．１ｍｍ、
自由長１８ｍｍであり、現像スリーブへの押圧力は３　
ｇ　／　ｍｍである。

ユニットケーシング２Ａ内には非磁性−成分現像剤であ
るトナー３が収容されており、該トナーは、図中時計方
向に回転駆動されるアジテータ２５．２６により撹拌さ
れつつトナー搬送ローラ２３上に搬送され、該ローラ２
３の図中反時計方向の回転によりスリーブ２１上に供給
される。

現像スリーブ２１は駆動ローラ２２の回転にともない、
摩擦力により駆動ローラと同方向に回転し、一方、規制
ブレード２４はトナー３を摩擦帯電させつつ一定量を現
像スリーブ２１上に付着させる。本例においては、該ト
ナー３の付着量Ｍ／Ｓ−約０．６　ｍｇ／ｃｒＡ、帯電
量Ｑ／Ｍ−約２０ｕｃ／ｇである。現像スリーブ２１は
その回転によってこのトナー３を感光体ドラム１との接
触部へ順次供給していく。

前記帯電ブラシ４にはプリンタ本体内の図示しない電源
から−１（ＫＶ）が印加され、これによって感光体ドラ
ム１表面を約−６００（Ｖｌに帯電することができる。

一方、現像スリーブ２１にはプリンタ本体内の図示しな
い電源から現像バイアス電圧として約−２５０（Ｖ）が
印加され、このバイアス電圧によりトナー３を感光体ト
ラム１上の静電潜像に付着させることができる。

露光装置５は一般に知られている半導体レーザーを利用
したものであり、約−６００（Ｖ）に帯電した感光体ド
ラム１の表面を画像部についてはレーザー照射により約
−５０（Ｖ）に低下させるように光調整されている。

なお、露光装置５からの光は、帯電ブラシ４を支持する
アーム部２０に設けた孔２０ａを介して感光体ドラム１
表面に照射される。

以上説明したプリンタＰによると、図中時計方向に回転
駆動される感光体ドラム１の表面が帯電ブラシ４により
一様に表面電位約−６００（Ｖ）に帯電させられ、引き
続き露光装置５により画像露光が行われ、静電潜像が形
成される。露光された部分の表面電位は約−５０（Ｖ）
に低下する。

かくして形成された静電潜像は現像部２において現像バ
イアス電圧約−２５０（Ｖ）のもとに現像され、トナー
像となる。この現像において現像スリーブ２１上のトナ
ー３は現像ギヤツブ電位Δ■−約２００（Ｖ）で静電潜
像に付着する。

このようにして形成されたトナー像は図示しない転写紙
供給手段から供給されてくる用紙８に転写ローラ６によ
って転写され、定着器７１こよって定着されたのち排出
される。

しかし、感光体トラム１上のトナーは全て転写ローラ６
により用紙８上に転写されることはなく、通常１０〜２
０％のトナーが残留トナーとして感光体ドラムＩ上に残
る。この残留トナーは帯電ブラシ４による帯電、さらに
必要に応じ露光装置５による画像露光の工程を経て再び
現像部２へ到来し、非画像部における残留トナー３は現
像スリーブ２１へ回収される。この場合、現像領域での
感光体ドラム表面電位とスリーブ電位の電位ギャップに
応じ、トナー３は、非画像部については約３５０（Ｖ）
の差でスリーブ側に、画像部分（文字部分）については
約２００（Ｖ）の差で感光体１側に移行し、実質上、不
要な残留トナーはクリーニングされる。

前記工程中、帯電ブラシ４は感光体ドラム１に付着した
残留トナー３を通過させるが、ブラシ毛の密度等に応し
て紙粉を捕獲し、それだけ現像部２への紙粉混入を防止
する。また、残留トナー３は帯電ブラシ４をくくり抜け
るとき各ブラシ毛に衝突しながらその位置を乱され、そ
の結果、帯電ブラシ４による帯電は感光体ドラム表面全
体にわたり一様に行われ、また、帯電後、画像露光を行
うにあたっても、既に残留トナーパターンが乱されてい
るので適切な画像露光を行うことができる。

なお、前記帯電ブラシ４は、それ自体構造が極めて簡単
なうえ、コロナ帯電器に必要な高価な高圧電源を必要と
しないので、ユニッ）Ａ全体としても構造簡単に安価に
制作できる。また、帯電ブラシ４ではコロナ帯電器のよ
うなオゾンの発生がないという利点もある。

以上説明した種々の利点は、帯電ブラシ４と現像部２を
ユニット化しない場合でも得られるが、本実施例のよう
にユニット化する場合にはメインテナンスのうえで極め
て有利である。その点を次に説明する。

前記プリンタにおいてプリント枚数が増加すると、帯電
現像ユニットＡにおいて帯電ブラシ４に捕獲される紙粉
量が次第に多くなるとともに、該帯電ブラシに微小な未
転写トナーまたは不良帯電トナーが付着し、該ブラシの
帯電能が低下してくる。第３図はこの状態を示している
。このような帯電能の低下は、ブラシの密度、幅、抵抗
値、接触圧、ブラシ毛の長さ、トナーの種類、紙質等に
より変動すると考えられるが、本例では、第３図から分
かるように、プリント枚数約５０００教程度から感光体
ドラムＩの表面電位の低下がみられ、耐久性としては５
０００〜６０００枚である。そこで、本例では、現像部
２におけるトナー充填量を、平均５％ＢＷ比の画像を約
３０００枚プリントできる量とし、３０００枚のプリン
トで該ユニットを新しいユニットに交換する。そうする
ことによって帯電ブラシ４における紙粉等の付着、現像
部２におけるトナーの劣化、紙粉の混入、トナ−の補給
等に関するメインテナンスを極めて簡単に且つ一挙に行
うことができ、全体として長期にわたり安定した画像を
提供することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明帯電現像装置によると、まず
第１に、現像部において静電潜像担持体上の残留現像剤
を実用上差し支えない程度まで除去でき、従って、従来
のクリーニング装置を省いて該クリーニング装置による
従来問題点を解消することができる。しかも、前記像担
持体上に残留現像剤があっても、帯電ブラシが該残留現
像剤を乱すことにより、適切な帯電および露光を行うこ
とができ、さらに、帯電ブラシが紙粉を捕獲するので、
現像部への紙粉混入を相当避けることができるうえ、帯
電ブラシ自体は構造が極めて簡素でコロナ帯電器に必要
な高価な高圧電源を必要としないから、全体としても構
造が簡単で、安価に提供することができる。

前記帯電ブラシを現像部へ付設して全体をユニット型に
形成し、画像形成装置本体に対し着脱可能とした場合に
は、帯電部への紙粉等の付着や現像部における現像剤の
劣化、紙粉の混入、現像側補給等に関するメインテナン
スを極めて簡単に行える利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を採用したプリンタの概略断
面図、第２図は第１図に示すプリンタ内の帯電現像ユニ
ットの概略斜視図、第３図はプリント枚数（耐刷枚数）
の増加にともなう帯電ブラシによる感光体ドラム表面電
位の低下を示すグラフである。 Ｐ・・・プリンタ ■・・・感光体ドラム Ａ・・・帯電現像ユニット ２・・・現像部 ３・・・トナー ４・・・帯電ブラシ ５・・・露光装置 ６・・・転写コーラ ７・・・定着器 感光体表面電位（Ｖ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像形成装置における静電潜像担持体表面を帯電
   させ、帯電後の該像担持体の画像露光により形成される
   静電潜像を現像して可視像とする帯電現像装置であって
   、帯電部が前記像担持体に接触する帯電ブラシを備えて
   おり、現像部が前記現像を行えるとともに前記可視像の
   転写材への転写後、前記像担持体に残留する残留現像剤
   を回収できる現像部であることを特徴とする帯電現像装
   置。
2. （２）前記帯電ブラシが前記現像部に付設されており、
   全体が画像形成装置に着脱できるようにユニット型に形
   成されている請求項１記載の帯電現像装置。