JPH05346751A

JPH05346751A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH05346751A
Application number: JP4156805A
Authority: JP
Inventors: Yukio Sasaki; 幸雄佐々木; Atsushi Kodama; 淳児玉; Tomohisa Mikami; 知久三上; Masatoshi Kimura; 正利木村
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-06-16
Filing date: 1992-06-16
Publication date: 1993-12-27
Also published as: DE69313363T2; KR100192689B1; DE69313363D1; EP0575159A3; KR940000934A; EP0575159A2; EP0575159B1; US6341207B1

Abstract

(57)【要約】【目的】潜像担持体の残留トナーを現像器で回収し
て、クリーナーを不要にした画像形成装置に関し、クリ
ーナーレスプロセスにおいて、印刷品位を向上すること
を目的とする。【構成】回転するエンドレス状の潜像担持体１を帯電
部２で帯電し、潜像形成部３で潜像形成し、現像部４で
トナー現像して、転写部５でシートＰにトナー像を転写
し、転写後の残留トナーを該現像部４で回収するクリー
ナーを有しない画像形成装置において、該転写部５に、
導電性と弾性とを有する転写ローラ５０により転写する
ローラ転写部５ａを用いた、又はトナーに重合トナーを
用いた、又は帯電部２に回転型ブラシ帯電器２ａを用い
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（目次）産業上の利用分野従来の技術（図９乃至図１０）発明が解決しようとする課題課題を解決するための手段（図１、図２）作用実施例 (a) 第１の実施例の説明（図３乃至図５） (b) 第２の実施例の説明（図６乃至図８） (c) 他の実施例の説明発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、潜像担持体の残留トナ
ーを現像器で回収して、クリーナーを不要にした画像形
成装置に関する。

【０００３】複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の
画像記録装置では、普通紙記録の要請から電子写真装置
等の潜像形成型装置が利用されている。このような画像
形成装置では、感光ドラム等に静電潜像を形成し、トナ
ーで現像し、可視像化し、このトナー像をシートに転写
した後、シートを分離し、トナー像を定着するが、トナ
ー像のシートへの転写率は、１００％でなく、いくらか
なトナーが感光ドラムに残留する。

【０００４】このため、残留トナーの除去のため、ファ
ーブラシクリーナー、ブレードクリーナー等が設けら
れ、感光ドラムより回収、廃棄しているが、近年の装置
の小型化、低コスト化の要請に伴い、記録プロセスの一
部を省略が望まれている。

【０００５】このクリーニング動作は、トナーを廃棄す
る機構が必要であり、廃棄トナーを貯蔵するスペースが
必要であり、回収したトナーは印刷に寄与しない等のた
め、クリーナーを除去したクリーナーレスプロセスが望
まれている。

【０００６】

【従来の技術】図１０、図１１は従来技術の説明図（そ
の１）、（その２）である。例えば、電子写真プリンタ
装置では、図１０（Ａ）に示すように、有機感光体、Ｓ
ｅ感光体、ａ−Ｓｉ感光体等の感光ドラム１の周囲に、
感光体１上を一様帯電するコロナ帯電器２と、画像露光
を行うレーザー光学系３と、二成分現像器、磁性一成分
現像器、非磁性一成分現像器等の現像器４と、感光体１
上のトナー像を静電的に用紙Ｐに転写するコロナ放電器
５と、ファーブラシクリーナー、ブレードクリーナー等
のクリーナー６と、除電ランプ７とが配置され、さらに
用紙Ｐを搬送する搬送路上に熱又は圧力でトナー像を用
紙Ｐに定着する定着器８とが配置されている。

【０００７】この動作は、感光ドラム１の表面をコロナ
帯電器２で一様帯電し、レーザー光学系３により画像に
対応した光像を露光して、画像に応じた静電潜像を形成
し、現像器４で帯電トナーを供給して、トナー現像す
る。

【０００８】転写器であるコロナ放電器５は、用紙Ｐを
挟んで感光ドラム１の近傍に配置され、搬送される用紙
Ｐをトナー電荷と反対極性に帯電させ、感光ドラム１の
トナー像を静電的に転写し、トナー像を担持した用紙Ｐ
は、定着器８を通過する間に、熱及び圧力によって用紙
Ｐに定着され、印刷が完了する。

【０００９】一方、用紙Ｐにトナー像を転写した後の感
光ドラム１上の残留トナーは、クリーナー６により清掃
され、除電ランプ７で、残留電荷を除去され、初期状態
に戻され、印刷動作を繰り返す。

【００１０】クリーナー６によって、感光ドラム１上か
ら回収された転写残りトナーは、図示しないトナー搬送
機構によって、廃トナータンクに一次貯蔵され、所定量
の廃トナーがたまったら、装置外に廃棄される。

【００１１】このような記録プロセスでは、トナーを
廃棄する機構が必要なため、装置の小型化の障害となっ
ている。廃棄トナーを貯蔵するスペースが必要であ
る、印刷に寄与しないトナーであるため、経済的でな
い、トナーの廃棄は、環境保護にそぐわない等の問題
がある。

【００１２】これを解決するため、クリーナー６を除去
し、転写残りトナーを現像器４で回収し、転写残りトナ
ーを再び印刷に使用するクリーナーレスプロセスが提案
されている（例えば、電子写真学会誌第３０巻第３
号第２９３頁乃至第３０１頁論文「一成分非磁性現
像方式を用いたクリーナレスレーザプリンタ」等）。

【００１３】図１０（Ｂ）はかかる従来のクリーナーレ
ス画像形成装置の構成図であり、図１０（Ａ）で示した
ものと同一のものは、同一の記号で示してあり、図１０
（Ａ）の構成と異なる点は、クリーナー６が無く、導電
性の均一化ブラシ９を設けたことである。

【００１４】この記録プロセスでは、感光体１上の転写
残りトナーを、均一化ブラシ９によって分散し、この
後、感光ドラム１上にトナーが付着した状態で、コロナ
帯電器２で一様帯電し、レーザー光学系３で画像露光を
行い、現像器４で転写残りトナーの回収と同時に現像を
行う。

【００１５】この均一化ブラシ９によるトナー分散は、
一部に集中しているトナーを分散することによって、単
位面積当たりのトナー量を小さくし、さらに、感光ドラ
ム１と転写残りトナーとの静電力を弱め、現像器４によ
る回収を容易にしている。更に、コロナ帯電器２におけ
るイオンシャワー及び画像露光工程におけるフィルター
効果を抑制する効果がある。

【００１６】この記録プロセスのポイントは、現像工程
と同時に、感光ドラム１上のトナーを回収することであ
り、図１１（Ａ）の感光体１をマイナス帯電させ、トナ
ーもマイナス帯電させたもので説明する。

【００１７】表面電位は、−５００〜−１０００Ｖに設
定され、画像露光で電位が低下した露光部は、−数１０
Ｖに電位が低下し、静電潜像を形成し、現像時には、表
面電位と潜像電位のほぼ中間の現像バイアスを現像ロー
ラに印加する。

【００１８】現像工程では、現像ローラ上に付着してい
るマイナス帯電トナーが、現像バイアスと潜像電位とで
形成する電界によって、感光体１上の静電潜像に付着し
たトナー像を形成する。

【００１９】クリーナーレスプロセスでは、この現像工
程と同時に、均一化プロセスで感光ドラム１上に分散さ
れた転写残りトナーが、表面電位と現像バイアスとで形
成する電界によって、感光体１上より現像ローラに回収
される。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術では、次の問題があった。転写工程に、コロナ放電器５を用いると、高湿時に、
コロナ放電によって用紙Ｐに与えた電荷がリークし、感
光体１上のトナーに電界が加わらない場合があり、転写
効率が低下し、通常８０〜９０％あった転写効率が、高
湿時には５０〜６０％に低下する。

【００２１】この転写効率の低下により、転写残りトナ
ー量が多くなり、現像工程で感光体１上のトナーを完全
に回収することができず、印字背景部にもトナーが付着
するカブリが発生し、印刷品位を低下させていた。

【００２２】トナーに、歪な形状で、粒径も揃ってい
ない粉砕トナーを用いているため、転写部において、ト
ナーが用紙と密着できず、電界が弱められ、転写効率が
８０〜９０％程度と低く、転写残りトナー量が多くな
り、現像工程で感光体１上のトナーを完全に回収するこ
とができず、印字背景部にもトナーが付着するカブリが
発生し、印刷品位を低下させていた。

【００２３】図１１（Ｂ）に示すように、転写工程通
過後の感光体１の表面には電位ムラが発生するが、この
電位ムラを解消するため、除電ランプ７によって、いっ
たん感光体１の表面電位を０Ｖ近辺に低下させてから、
コロナ放電器２で一様帯電する。

【００２４】しかし、均一化ブラシ９のトナー分散が充
分でない等の理由により、一様帯電しても、トナーの残
っている部分に図１１（Ｃ）に示すような電位ムラが発
生し易く、残像、カブリ等が発生し、印刷品質を劣化
し、又、均一化ブラシ９、除電ランプ７を必要とし、小
型化の障害となる。

【００２５】従って、本発明は、クリーナーレスプロセ
スにおいて、印刷品位を向上することができる画像形成
装置を提供することを目的とする。又、本発明は、クリ
ーナーレスプロセスにおいて、転写効率を向上し、転写
残りトナーを減少することができる画像形成装置を提供
することを目的とする。

【００２６】更に、本発明は、クリーナーレスプロセス
において、転写残りトナー等による電位ムラを解消する
ことができる画像形成装置を提供することを目的とす
る。また、さらに本発明は、均一化ブラシ、除電ランプ
が不要な画像形成装置を提供することを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】図１、図２は本発明の原
理図（その１）、（その２）である。本発明の請求項１
は、回転するエンドレス状の潜像担持体１を帯電部２で
帯電し、潜像形成部３で潜像形成し、現像部４でトナー
現像して、転写部５でシートＰにトナー像を転写し、転
写後の残留トナーを該現像部４で回収するクリーナーを
有しない画像形成装置において、該転写部５に、導電性
と弾性とを有する転写ローラ５０により転写するローラ
転写部５ａを用いたことを特徴とする。

【００２８】本発明の請求項２は、請求項１において、
前記転写ローラ５０に定電流を供給する定電流源５１を
設けたことを特徴とする。本発明の請求項３は、回転す
るエンドレス状の潜像担持体１を帯電部２で帯電し、潜
像形成部３で潜像形成し、現像部４でトナー現像して、
転写部５でシートＰにトナー像を転写し、転写後の残留
トナーを該現像部４で回収するクリーナーを有しない画
像形成装置において、該トナーとして、重合トナー１１
を用いることを特徴とする。

【００２９】本発明の請求項４は、回転するエンドレス
状の潜像担持体１を帯電部２で帯電し、潜像形成部３で
潜像形成し、現像部４でトナー現像して、転写部５でシ
ートＰにトナー像を転写し、転写後の残留トナーを該現
像部４で回収するクリーナーを有しない画像形成装置に
おいて、該帯電部２として、帯電ブラシ２０を回転させ
て帯電する回転型ブラシ帯電器２ａを用いたことを特徴
とする。

【００３０】本発明の請求項５は、請求項１又は２又は
４において、前記トナーとして、重合トナー１１を用い
たことを特徴とする。本発明の請求項６は、請求項１又
は２又は５において、前記帯電部２として、帯電ブラシ
２０を回転させて帯電する回転型ブラシ帯電器２ａを用
いたことを特徴とする。

【００３１】本発明の請求項７は、請求項４又は５又は
６において、前記帯電ブラシ２０に帯電電圧を供給する
ための定電圧発生部２３と、交流電圧発生部２４とを設
けたことを特徴とする。

【００３２】本発明の請求項８は、請求項４又は５又は
６又は７において、前記帯電ブラシ２０を覆うハウジン
グ２１を設けたことを特徴とする。本発明の請求項９
は、請求項８において、前記ハウジング２１に、前記帯
電ブラシ２０と接触する突起２５を設けたことを特徴と
する。

【００３３】本発明の請求項１０は、請求項４又は５又
は６又は７又は８又は９において、前記帯電ブラシ２０
を、前記潜像担持体１の上方に配置したことを特徴とす
る。

【００３４】

【作用】本発明の請求項１では、図１に示すように、転
写部５に、導電性と弾性とを有する転写ローラ５０によ
り、潜像担持体１上のトナー像を用紙Ｐに転写するロー
ラ転写部５ａを用いた。

【００３５】従来のコロナ放電器による転写では、高湿
時においてコロナ放電器によりシートＰに供給された電
荷は、リークしてトナー像に電界が加わらない。この理
由として、湿気を含み電気抵抗が低下したシートＰを通
して、供給された電荷が装置構造物にリークするためで
あり、これにより、転写効率は低下し、転写残りトナー
が増え、現像器におけるトナー回収を困難としていた。

【００３６】これに対し、本発明は、転写ローラ５０が
シートＰに密着して、電極として働くため、電荷を直接
シートに供給するため、リークしても、電界の低下が少
なく、しかも圧力と静電力とを併用している。このた
め、環境変動によらず、常に安定な転写効率が得られ、
転写残りトナー量が低減できるため、現像器におけるト
ナー回収を容易に、且つ安定にしたクリーナーレスプロ
セスが可能となる。

【００３７】本発明の請求項２では、転写ローラ５０に
定電流を供給する定電流源５１を設けて、一定量の電荷
をシートに供給するため、シートより電荷がリークして
も、転写部において、帯電トナー像に加わる電界は変化
しない。

【００３８】本発明の請求項３では、トナーとして、重
合トナー１１を用いた。図２（Ａ）に示すように、樹脂
を混合して、固めて、割った粉砕トナー１０では、その
製造法上歪な形状をしていて、更に粒径も揃っていない
ため、潜像担持体１に付着した粉砕トナー１０は、転写
部において、シートＰと密着できない。

【００３９】これは、粉砕トナー１０内に含まれる比較
的大きいトナーが、スペーサーとなり、粒径の小さいト
ナーがシートＰと接触できず、シートＰとトナー１０の
間に、空隙ができてしまい、電界が弱められてしまうた
めである。また、粉砕トナー１０は、平坦な面を持って
おり、この面が潜像担持体１と接触するため、接触面積
が大きくなり、ファンデルワールス力（分子間結合力）
が大きく、潜像担持体１から離れにくいためである。こ
のため、転写効率は、８０〜９０％が普通である。

【００４０】これに対し、低分子化合物を重合反応で高
分子化することによって生成するトナー、すなわち重合
トナー１１は、図２（Ｂ）に示すように、一般的に球形
であり、粒径が揃っている。このため、潜像担持体１に
付着した重合トナー１１とシートＰは密着し、均一な電
界がかかる。更に、球形をしているため、潜像担持体１
との接触面積が小さく、潜像担持体１との間で働くファ
ンデルワールス力が小さく、転写効率が、９０〜９７％
と向上し、転写残りトナーの量を低減でき、安定したク
リーナーレスプロセスが可能となる。

【００４１】また、重合トナーでも球形ではなく不定形
をしたトナーがある。このトナーでも粒径が揃うため、
転写効率の向上に効果がある。尚、重合法による球形ト
ナーの粒径分布については、「機能材料」１９９０年１
０月号第２５頁乃至第３０頁を参照されたい。

【００４２】本発明の請求項４では、帯電部２として、
帯電ブラシ２０を回転させて帯電する回転型ブラシ帯電
器２ａを用いているため、転写残りトナーをいったんか
きとり、再び潜像担持体１に付着させながら、帯電す
る。

【００４３】このため、転写残りトナーがあっても、帯
電ムラを防止できるとともに、転写残りトナーを分散さ
せることができ、均一化ブラシ９と除電ランプ７とを省
略しても、停電ムラのない安定な一様帯電が可能で、且
つ簡略化されたクリーナーレスプロセスを実現できる。

【００４４】本発明の請求項５では、請求項１のローラ
転写法又は請求項４の回転型ブラシ帯電法と、重合トナ
ー１１とを組み合わせたので、転写残りトナーをより少
なくでき、又転写残りトナーを少なくして、帯電ムラを
より防止できる。

【００４５】本発明の請求項６では、請求項１のローラ
転写法と、請求項５のローラ帯電法と重合トナーとの組
み合わせに、回転型ブラシ帯電法を組み合わせたもので
ある。

【００４６】本発明の請求項７では、定電圧発生部２３
の設定電圧を中心に、交流電圧を重畳するため、潜像担
持体１の表面とで充放電を繰り返し、最終的に、設定電
圧に帯電でき、より電位ムラを防止できる。

【００４７】本発明の請求項８では、帯電ブラシ２０を
覆うハウジング２１を設けて、かきとった転写残りトナ
ーを、装置内に飛散しないようにした。本発明の請求項
９では、ハウジング２１に、帯電ブラシ２０と接触する
突起２５を設け、帯電ブラシ２０に付着したトナーを強
制的に分離させ、潜像担持体１に戻すことにより、帯電
ブラシ２０にトナーが付着し、電荷供給に支障をきた
し、帯電電位が低下し、帯電ムラが発生することを防止
できる。

【００４８】本発明の請求項１０では、帯電ブラシ２０
を潜像担持体１の回転中心を通る水平線より上方に配置
することにより、帯電ブラシ２０でかきとった転写残り
トナーを安定に、潜像担持体１に分散して落とすことが
できる。

【００４９】

【実施例】

(a) 第１の実施例の説明図３は本発明の第１の実施例構成図であり、電子写真プ
リンタを示しており、図中、図１、図９、図１０で示し
たものと同一の記号で示してある。

【００５０】図３において、感光ドラム１は、アルミド
ラム上に機能分離型有機感光体を厚さ約２０ミクロンに
塗布したものであり、外径が４０mmで、矢印反時計方向
に周速度７０mm／ｓで回転させている。

【００５１】回転型ブラシ帯電器２ａは、感光体１の表
面に接触し、図示しない回転駆動源によって矢印時計方
向に回転する導電性のファーブラシ（帯電ブラシ）２０
と、帯電ブラシ２０に接続された交流電源２４と、直流
定電圧源２３と、回転する帯電ブラシ２０を覆い、トナ
ーの飛散を防止するハウジング２１とで構成している。

【００５２】更に、ハウジング２１の感光体１の入口及
び出口には、樹脂性のフィルム２２を設けて、トナーが
漏れ、装置内を汚染しないようにした。帯電ブラシ２０
は、繊維の起毛した基布を帯状に作り、基本となるステ
ンレス軸の外周に、螺旋状に隙間なく巻き付け、ロール
状のブラシ繊維層を有するものであり、この実施例で
は、ブラシ繊維層は、５mmに設定し、ブラシ外径が、１
６mmとなるように構成した。

【００５３】又、ブラシ繊維は、レーヨン繊維中にカー
ボン粒子を分散させることで導電性を付与し、抵抗値を
繊維１本当たり１０の９乗オームに選び、帯電ブラシ２
０の回転速度は、感光ドラム１の1.６倍に設定した。

【００５４】直流定電圧源２３は、−７００Ｖに、交流
電源２４は、ピーク間電圧を１２００Ｖ、周波数を８０
０Hzに設定し、従って、感光ドラム１の表面は、−７０
０Ｖに帯電される。

【００５５】レーザー光学系３は、画像パターンに応じ
て、感光ドラム１を画像露光して、静電潜像を形成する
周知のものであり、潜像部の電位は、−５０〜−１００
Ｖになる。

【００５６】現像器４は、一成分現像ユニットで構成さ
れ、金属製の回転軸を中心に回転することにより非磁性
絶縁トナー１１を、感光ドラム１上の静電潜像に搬送、
供給する現像ローラ４０を有している。

【００５７】このトナー１１は、重合トナーを用い、体
積抵抗率４×１０の１４乗オーム・cm、平均粒径１１ミ
クロン、シリカ外添剤0.５％である。現像ローラ４０に
は、平均気孔径１０ミクロン、体積抵抗率１０の４乗〜
１０の７乗オーム・cm、硬度約３０度（アスカ−Ｃ硬度
計）の多孔質ウレタンスポンジ（東洋ポリマー製、商品
名「ルビセル」）を用い、現像ローラ４０の外径を２０
mmに構成し、周速度を感光ドラム１の周速度の2.５倍に
設定した。

【００５８】４２は層厚規制ブレードであり、ステンレ
ス製の先端をラウンドエッジ処理した厚さ0.１mmの板
（先端部のＲ＝0.０５mm) を用いたものであり、４３は
ブレードホルダーであり、支点４４を中心に回動自由で
あり、層厚規制ブレード４２が固定され、コイルバネ４
５により現像ローラ４０方向に圧力が印加され、この圧
力は、層厚規制ブレード４２が現像ローラ４０に対し
て、３０ｇｆ／cmとなるように設定してある。

【００５９】４６はリセットローラであり、感光ドラム
１上の静電潜像を現像した後の現像ローラ４０に残って
いるトナーを回収し、且つ現像ローラ４０にトナー１１
を供給する。

【００６０】このことによって、現像ローラ４０上のト
ナー１１の層厚を均一にする補助的機能を有するもので
あり、体積抵抗率１０の４乗オーム・cmのエステル系ウ
レタンスポンジ（ブリジストン製、商品名「エバーライ
トＳＫ−Ｅ」）を用い、周速度を２２８mm／ｓとなるよ
うに設定した。

【００６１】４１及び４７はパドルローラであり、トナ
ー１１を現像ローラ４０近傍へ移動させるものであり、
樹脂製のものである。４８、４９は直流電源である。直
流電源４９は、現像ローラ４０に現像バイアスを印加す
るものであり、感光ドラム１の表面電位−７００Ｖと潜
像電位（−５０Ｖ〜−１００Ｖ）のほぼ中間にあたる−
３５０Ｖに設定しており、直流電源４８は、層厚規制ブ
レード４２とリセットローラ４６に電圧を印加するもの
であり、−４５０Ｖに設定し、層厚規制ブレード４２と
現像ローラ４０間及びリセットローラ４６と現像ローラ
４０間に、１００Ｖの電位差を形成している。

【００６２】このため、トナー１１が、現像ローラ４０
と層厚規制ブレード４２の間を通過する際に、トナー１
１と層厚規制ブレード４２とで摩擦帯電することによっ
て、トナー１１に電荷を付与するとともに、現像ローラ
４０と層厚規制ブレード４２の間に、電位差を設けるこ
とによって、層厚規制ブレード４２からトナー１１に電
荷注入させており、トナー１１は、摩擦帯電と電荷注入
により電荷が付与されているため、トナー１１の帯電電
荷量の環境依存性が小さく、長期的に安定に、現像ロー
ラ４０上に均一なトナー層を形成できる。

【００６３】尚、以上の条件では、トナー１１はマイナ
ス帯電し、リセットローラ４６と現像ローラ４０間の電
位差は、現像ローラ４０にマイナスに帯電したトナー１
１を電気的に供給する機能がある。

【００６４】以上の現像器４を、感光ドラム１に、３０
ｇｆ／cmの圧力で押し付けて、接触現像を行っている。
ローラ転写器５ａは、ステンレス製の金属軸の回りに、
導電性弾性層として、現像ローラ４０と同一の材質の導
電性発泡体をライニングした転写ローラ５０を有し、転
写ローラ５０は、外径を２０mmとし、感光ドラム１の周
速と同じ速度で回転させ、図示しない加圧機構によっ
て、感光ドラム１の方向に３０ｇｆ／cmの圧力を印加し
ており、転写ローラ５０に定電流を供給する定電流源５
１を接続し、用紙Ｐに所定の電荷を供給している。

【００６５】この定電流源５１により、感光ドラム１上
のトナー像を用紙Ｐに静電転写するために、転写ローラ
５０にトナーの帯電電荷とは逆極性の電荷、ここでは、
負極性トナーを用いているので、正のバイアスを印加し
ており、この静電転写と合わせて、感光ドラム１に転写
ローラ５０を押し付けることにより、圧力転写を併用し
ている。

【００６６】定着器８は、ハロゲンランプを内蔵した熱
ローラにより、トナー像を加熱して、用紙Ｐに定着する
ものである。この実施例の動作を説明すると、ブラシ帯
電器２ａにより感光ドラム１の表面を、−７００Ｖに一
様帯電し、その後、レーザー光学系３で画像露光し、感
光ドラム１に背景部が−７００Ｖ、露光部が−５０〜−
１００Ｖの静電潜像を形成する。

【００６７】この静電潜像は、一成分現像器４におい
て、予めマイナス帯電された重合トナー１１によって、
現像され、トナー像となる。その後、トナー像は、ロー
ラ転写器５ａで圧力と静電力により、用紙Ｐに転写され
る。

【００６８】この時、転写ローラ５０が、用紙Ｐ及びト
ナー像と密着した電極として作用することと、静電転写
と圧力転写を併用した転写方式のため、高湿でも、転写
効率が低下せず、又、重合トナー１１を用いているた
め、用紙Ｐが感光ドラム１のトナー像に密着し、転写ロ
ーラ５０の電界が有効に働いて、転写効率を高めること
ができ、転写残りトナーを少なくできる。

【００６９】この用紙Ｐのトナー像は、定着器８で定着
される。一方、転写後に感光ドラム１に残ったトナー
は、ブラシ帯電器２ａの帯電ブラシ２０の回転により感
光ドラム１から剥離されて、感光ドラム１が帯電され、
再びトナーが感光ドラム１に付着する。

【００７０】この時、転写残りトナーが剥離されて、感
光ドラム１が帯電されるので、帯電ムラが除去されると
ともに、感光ドラム１に分散され、現像器４での回収が
容易となる。

【００７１】この後、レーザー光学系３により画像露光
され、潜像が形成され、現像器４で転写トナーの回収
と、潜像のトナー現像が行われる。図４は本発明の第１
の実施例説明図、図５は本発明の第１の実施例トナーの
粒度分布図である。

【００７２】図４（Ａ）に従来のコロナ転写と本発明の
ローラ転写の転写効率を比較した結果を示す。絶対湿度
を変化させた場合、従来のコロナ転写では、常温常湿
（２５℃、６０％）で、８０％以上ある転写効率が、高
湿時には、約５０％まで低下する。

【００７３】これに対して、本発明のローラ転写法で
は、０℃、１０％から４０℃、８０％の範囲で、転写効
率は、８０％以上と殆ど変化しない。これは、前述した
通り、転写ローラ５０が、用紙Ｐ及びトナー像と密着し
た電極として作用すること、静電転写と圧力転写を併用
した転写方式のためと考えられる。

【００７４】図４（Ｂ）は、従来の粉砕トナーを用いた
場合と、本発明の重合トナーを用いた場合の転写効率を
比較するものである。なお、重合トナーの形状は球であ
る。転写ローラ５０に流れ込む電流を変化させた場合、
従来の粉砕トナーでは、最高転写効率が８２％であった
が、本発明の重合トナーの最高転写効率は９６％と高い
転写効率を得た。

【００７５】この評価に用いたトナーの粒度分布を、図
５に示すと、図５（Ａ）の粉砕トナーに比し、図５
（Ｂ）の重合トナーは、粒度分布がシャープであり、粒
径が揃っていることが判る。

【００７６】このため、前述したように、用紙Ｐとトナ
ー像の間に空隙ができにくく、転写効率が向上し、又、
球形であるため、感光ドラム１とのファンデルワールス
力が弱くなり、一層転写効率が向上する。

【００７７】このように、ローラ転写及び重合トナーを
用いると、転写効率が向上し、転写残りトナー量を低減
できるため、現像工程でのトナー回収が容易となり、安
定したクリーナーレスプロセスを実現できる。

【００７８】又、帯電工程に、ブラシ帯電器を用いたの
で、感光ドラム１の転写残りトナーをかきとって、帯電
でき、感光ドラム１の帯電ムラを除去できるとともに、
転写残りトナーを分散でき、現像工程でのトナー回収を
容易にし、且つ均一化ブラシ９による均一化工程、除電
ランプ７による除電工程を省略したクリーナーレスプロ
セスが実現できる。

【００７９】(b) 第２の実施例の説明図６は本発明の第２の実施例構成図、図７は本発明の第
２の実施例動作説明図、図８は本発明の第２の実施例説
明図（その１）、図９は本発明の第２の実施例説明図
（その２）である。

【００８０】図６において、図３で示したものと同一の
ものは、同一の記号で示してあり、２５は突起であり、
ブラシ帯電器２ａのハウジング２１に設けられ、帯電ブ
ラシ２０に付着したトナーを分離するためのものであ
る。

【００８１】この実施例では、図３の構成に加え、ブラ
シ帯電器２ａのハウジング２１に突起２５を設けたもの
である。図７を用いて、動作を説明すると、転写残りト
ナーは、第１の実施例で説明した如く、ブラシ帯電器２
ａの帯電ブラシ２０によりかきとられ、帯電ブラシ２０
から落ちるはずであるが、トナーとの静電力等により、
帯電ブラシ２０に付着してしまうものもある。

【００８２】この付着トナーは、数１０００枚〜数万枚
印刷時には、多量に帯電ブラシ２０に蓄積され、帯電ブ
ラシ２０により、感光ドラム１に電荷を供給できなくな
り、表面電位が低下し、且つ帯電ムラが発生する。

【００８３】この感光ドラム１の表面電位の低下及び帯
電ムラは、カブリ等の印刷障害を引き起こし、印刷品位
が低下する。そこで、トナーの飛散を防止するハウジン
グ２１に、帯電ブラシ２０に接触する突起２５を設け、
トナーが付着した帯電ブラシ２０を突起２５に衝突さ
せ、帯電ブラシ２０に付着したトナーを、感光ドラム１
にはたき落とすようにした。

【００８４】トナーを、円滑に感光ドラム１上に落とす
ためには、ハウジング２１の開口部において、感光ドラ
ム１の移動方向下流に、突起２５を設けることが望まし
い。又、帯電ブラシ２０を、感光ドラム１の回転中心を
通る水平線より上方に配置すると、突起２５で帯電ブラ
シ２０と分離したトナーが、感光ドラム１上に自重によ
って、付着するので、分離したトナーが感光ドラム１の
表面以外に、付着、飛散することを防止できる。

【００８５】このようにして、帯電ブラシ２０により、
感光ドラム１の転写残りトナーをかきとっても、帯電ブ
ラシ２０に蓄積して、帯電ブラシ２０により帯電能力を
低下させることを防止できる。

【００８６】図８に、突起２５の有無による印字濃度の
変化を示す。突起２５がない場合には、図の▲に示すよ
うに、１０００枚程度で急激に背景部のかぶり濃度が増
えている。これは、転写残りトナーが帯電ブラシ２０で
飽和し、こぼれ落ちるためである。または、帯電ブラシ
２０の帯電能力が低下して感光ドラム１の表面電位が低
下したためである。

【００８７】これに対し、突起２５がある場合は、図の
○、●に示すように、１万枚印刷しても印字に変化がな
かった。尚、この突起２５の効果は、図９に示すよう
な、クリーナー６を設けたものでも発揮できる。

【００８８】即ち、図９の構成は、図６の構成に、クリ
ーナー６を設けたものであるが、転写工程では、８０〜
９０％のトナーが用紙に転写され、残りのトナーは、ク
リーナー６で回収されるが、クリーニング効率は約９５
％であり、残りのトナーは、感光ドラム１に付着したま
ま、ブラシ帯電器２ａに搬送され、帯電ブラシ２０に付
着する。

【００８９】従って、突起２５により、帯電ブラシ２０
に蓄積したトナーをはたき落とすことにより、帯電ブラ
シ２０の帯電電位低下及び帯電ムラを防止できる。 (c) 他の実施例の説明上述の実施例の他に、本発明は、次のような変形が可能
である。

【００９０】帯電ブラシ２０の駆動電源として、交流
と直流の重畳のもので説明したが、直流（定電流源）、
交流のみであっても良い。転写ローラ５０の駆動電源として、定電流源で説明し
たが、定電流源であってもよい。

【００９１】実施例では、ブラシ帯電法、ローラ転写
法、重合トナーを全て組み合わせた構成で説明したが、
それぞれ単独に用いても、それぞれ独特の効果が期待で
き、必要な性能に合わせて適宜選択しうる。

【００９２】現像ローラと転写ローラに、多孔質ポリ
ウレタンスポンジを用いたが、ウレタンゴム、シリコン
ゴム、シリコン系のスポンジ、フッ素系のスポンジ等を
用いてもよい。

【００９３】転写手段の転写ローラには、エンドレス
の転写ベルトを含む。画像露光部として、レーザー光学系を用いたが、ＬＥ
Ｄ光学系、液晶シャッタ光学系、ＥＬ（エレクトロ・ル
ミネッセンス）光学系等を用いても良い。

【００９４】現像器を一成分非磁性現像で説明した
が、二成分磁気ブラシ現像法、磁性トナー現像法等周知
の現像法を用いてもよい。上述の実施例では、印刷機構３を電子写真機構で説明
したが、トナー像を転写する印刷機構（例えば、静電記
録機構等）にも使用でき、シートＰは、用紙に限らず、
他の媒体を用いることができる。

【００９５】画像形成装置をプリンタで説明したが、
複写機、ファクシミリ等他の画像形成装置であっても良
い。以上、本発明を実施例により説明したが、本発明の主旨
の範囲内で種々の変形が可能であり、これらを本発明の
範囲から排除するものではない。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次の効果を奏する。クリーナーレスプロセスにおいて、転写ローラ法又は
重合トナー又はブラシ帯電法を用いたので、転写効率を
向上でき又は帯電ムラを除去でき、印刷品質を向上した
クリーナーレスプロセスが可能となる。

【００９７】転写効率を向上でき又は帯電ムラを除去
できるので、構成を簡略化した安定なクリーナーレスプ
ロセスが実現でき、装置の小型化、低価格化が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図（その１）である。

【図２】本発明の原理図（その２）である。

【図３】本発明の第１の実施例構成図である。

【図４】本発明の第１の実施例説明図である。

【図５】本発明の第１の実施例トナー粒度分布図であ
る。

【図６】本発明の第２の実施例構成図である。

【図７】本発明の第２の実施例動作説明図である。

【図８】本発明の第２の実施例説明図（その１）であ
る。

【図９】本発明の第２の実施例説明図（その２）であ
る。

【図１０】従来技術の説明図（その１）である。

【図１１】従来技術の説明図（その２）である。

【符号の説明】

１感光ドラム（潜像担持体）２帯電器２ａ回転型ブラシ帯電器３レーザー光学系（潜像形成部）４現像器５転写部５ａローラ転写部１１重合トナー２０帯電ブラシ２１ハウジング２３定電圧源２４交流電源２５突起５０転写ローラ５１定電流源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木村正利神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転するエンドレス状の潜像担持体
（１）を帯電部（２）で帯電し、潜像形成部（３）で潜
像形成し、現像部（４）でトナー現像して、転写部
（５）でシート（Ｐ）にトナー像を転写し、転写後の残
留トナーを該現像部（４）で回収するクリーナーを有し
ない画像形成装置において、該転写部（５）に、導電性と弾性とを有する転写ローラ
（５０）により転写するローラ転写部（５ａ）を用いた
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記転写ローラ（５０）に定電流を供給
する定電流源（５１）を設けたことを特徴とする請求項
１の画像形成装置。
【請求項３】回転するエンドレス状の潜像担持体
（１）を帯電部（２）で帯電し、潜像形成部（３）で潜
像形成し、現像部（４）でトナー現像して、転写部
（５）でシート（Ｐ）にトナー像を転写し、転写後の残
留トナーを該現像部（４）で回収するクリーナーを有し
ない画像形成装置において、該トナーとして、重合トナー（１１）を用いることを特
徴とする画像形成装置。
【請求項４】回転するエンドレス状の潜像担持体
（１）を帯電部（２）で帯電し、潜像形成部（３）で潜
像形成し、現像部（４）でトナー現像して、転写部
（５）でシート（Ｐ）にトナー像を転写し、転写後の残
留トナーを該現像部（４）で回収するクリーナーを有し
ない画像形成装置において、該帯電部（２）として、帯電ブラシ（２０）を回転させ
て帯電する回転型ブラシ帯電器（２ａ）を用いたことを
特徴とする画像形成装置。
【請求項５】前記トナーとして、重合トナー（１１）
を用いたことを特徴とする請求項１又は２又は４の画像
形成装置。
【請求項６】前記帯電部（２）として、帯電ブラシ
（２０）を回転させて帯電する回転型ブラシ帯電器（２
ａ）を用いたことを特徴とする請求項１又は２又は５の
画像形成装置。
【請求項７】前記帯電ブラシ（２０）に帯電電圧を供
給するための定電圧発生部（２３）と、交流電圧発生部
（２４）とを設けたことを特徴とする請求項４又は５又
は６の画像形成装置。
【請求項８】前記帯電ブラシ（２０）を覆うハウジン
グ（２１）を設けたことを特徴とする請求項４又は５又
は６又は７の画像形成装置。
【請求項９】前記ハウジング（２１）に、前記帯電ブ
ラシ（２０）と接触する突起（２５）を設けたことを特
徴とする請求項８の画像形成装置。
【請求項１０】前記帯電ブラシ（２０）を、前記潜像
担持体（１）の上方に配置したことを特徴とする請求項
４又は５又は６又は７又は８又は９の画像形成装置。