JPH0667586A

JPH0667586A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0667586A
Application number: JP7780192A
Authority: JP
Inventors: Chiaki Tanuma; 千秋田沼; Hiroki Takano; 浩樹高野; Kenichi Mori; 健一森; Mitsunaga Saitou; 三長斉藤; Yukihiro Osugi; 之弘大杉
Original assignee: Toshiba Corp; Tokyo Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1992-03-31
Publication date: 1994-03-11

Abstract

(57)【要約】【目的】高品質な画像の形成が可能であるばかりでな
く、装置の小形化や低消費電力化も図られた画像形成装
置の提供を目的とする。【構成】潜像担持体１と、前記潜像担持体１表面に静
電潜像を形成する静電潜像形成手段２と、前記潜像担持
体１の静電潜像形成面にトナー3aを付着させトナー像を
形成する現像手段３と、前記トナー像を記録媒体５に転
写する転写手段４と、前記潜像担持体１の静電潜像形成
面にトナーを付着させトナー像を形成した後に潜像担持
体の表面を除電する除電手段10とを具備して成る画像形
成装置において、前記除電手段10が、周面に間欠的な光
漏洩部10b が設けられた光伝送媒体10aおよびこの光伝
送媒体10a の端面へ光を照射する光源10c で形成された
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真装置や静電記録
装置などの画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報処理技術の発展に伴い、たとえば電
子写真方式を利用した各種の複写機，プリンターなどの
画像形成装置が開発され、実用に供されている。図５は
電子写真方式の基本原理を模式的に示したもので、１は
潜像担持体としての感光体ドラム、２は前記感光体ドラ
ム１表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段で、ス
コロトロン帯電器2aおよび露光器2bにて構成されてい
る。３は前記感光体ドラム１の静電潜像形成面にトナー
を付着させトナー像を形成する現像手段としての現像装
置、４は前記トナー像を記録媒体５に転写する転写手段
としての転写器である。さらに、６は前記記録媒体５に
転写されたトナー像を定着する定着器、７はトナー像の
転写された後の感光体ドラム１の表面を除電する除電手
段としての除電器、８はトナー造の転写された後に感光
体ドラム１の表面に残留する転写残りトナーををクリー
ニングするクリーナーである。

【０００３】この構成の画像形成装置によれば、先ず感
光体ドラム１面をスコロトロン帯電器2aによって帯電さ
せた後、露光器2bによって選択的な露光を行って、所要
の静電潜像を形成する。次いで、現像装置３によって、
前記感光体ドラム１の静電潜像形成面にトナーを付着さ
せトナー像を形成し、このトナー像を転写器４によって
録媒体５に転写してから、定着器６によって熱，圧力な
どにより記録媒体５面に定着して画像を得る。一方、前
記転写器４でトナー像が転写された感光体ドラム１面
は、除電器７によってトナー像転写後の感光体ドラム１
面の潜像電荷が、除電される。この後、感光体ドラム１
面に残留する転写残りトナーは、クリーナー８によって
除去されるが、このとき前述した除電によって感光体ド
ラム１面に対する転写残りトナーの付着力が低減されて
いるため、クリーナー８による転写残りトナーの除去が
効率よく行われる。換言すれば、クリーナー８による転
写残りトナーの除去に先立って、たとえば LEDチップを
アレイ状に配置した構成の除電ランプやコロトロン帯電
器などの除電器７によって感光体ドラム１面を除電し、
感光体ドラム１面に対する転写残りトナーの付着力を低
減させた後、クリーニングを行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような構成の画像形成装置の場合は、実用上、次のよ
うな問題が提起されている。すなわち、近年の画像形成
装置においては、小形化，低消費電力化が要求されてお
り、このような要求に対応して感光体ドラム，現像装置
の小形化、さらには感光体ドラム周囲に配置されるキー
部品の小形化，低消費電力化が必然化している。こうし
たことは、前記感光体ドラム面の転写残りトナーをクリ
ーナーによって、効率よく除去するために配設される除
電器においても例外でない。しかし、前記 LEDチップを
アレイ状に配置した構成の除電ランプは、構造的に小形
化が困難であるとともに、消費電力も比較的大きいとい
う問題がある。一方、コロトロン帯電器の場合も、形状
が比較的大きいばかりでなく、高電圧の印加がひつよう
で消費電力が大きく、さらにオゾンの発生など環境に悪
影響を及ぼすという問題がある。

【０００５】本発明は上記事情に対処してなされたもの
で、高品質な画像の形成が可能であるばかりでなく、装
置の小形化や低消費電力化も図られた画像形成装置の提
供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像形成装
置は、潜像担持体と、前記潜像担持体表面に静電潜像を
形成する静電潜像形成手段と、前記潜像担持体の静電潜
像形成面にトナーを付着させトナー像を形成する現像手
段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記潜像担持体の静電潜像形成面にトナーを付着させト
ナー像を形成した後に潜像担持体の表面を除電する除電
手段とを具備して成る画像形成装置において、前記除電
手段が、周面に間欠的な光漏洩部が設けられた光伝送媒
体およびこの光伝送媒体の端面へ光を照射する光源で形
成されたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明に係る画像形成装置においては、前記の
ように構成することにより、たとえば LED，LDなどの光
源から光伝送媒体に入射させた光が、前記光漏洩部を通
して感光体ドラム面に放射され、感光体ドラム面の除電
が行われる。すなわち、本発明に係る画像形成装置は、
除電手段が単一な光源および前記したような光伝送媒体
で構成されているため、低消費電力化を達成し得るばか
りでなく、光源の配置場所も制約されないので、画像形
成装置の小形化にも寄与する。

【０００８】

【実施例】以下図１，図２，図３および図４を参照して
本発明の実施例を説明する。

【０００９】図１は本発明に係る画像形成装置の要部構
成例を断面的に示すもので、その本体内のほぼ中央部に
は、潜像担持体としての感光体ドラム１が、矢印Ａ方向
に回転自在に配置されている。ここで、感光体ドラム１
は、たとえば有機感光体（ＯＰＣ）系の光導電材料を用
いて形成された径40mmのものである。そして、前記感光
体ドラム１の周面には、その回転方向に沿って順次、除
電手段10、転写残りトナー攪乱手段９、静電潜像形成手
段としてのスコロトロン帯電器2aおよび露光器2b、現像
手段としての現像装置３、転写手段としての転写器４が
配設されている。ここで、前記転写残りトナー攪乱手
段９は、たとえばトレカ，カイノールの商品名で市販さ
れている導電性繊維で作られたブラシ9aを備え、感光体
ドラム１周面に摺接するように配置されている。そし
て、前記ブラシ9aには、+0〜800Vに偏奇された 800〜20
00V （ピークtoピーク）、周波数 300〜 4kHz のバイア
スが印加される。また、前記スコロトロン帯電器2aは、
感光体ドラム１の表面を-450〜-800V に略均一に負に帯
電させる機能を、露光器2bは、形成すべき画像情報に応
じて、スコロトロン帯電器2aにより均一に帯電された感
光体ドラム１面にレーザビームを照射し静電潜像を形成
する機能をそれぞれ呈する。

【００１０】さらに、前記現像装置３は、摩擦帯電性の
一成分トナー3aを収容するホッパー，画像部ではトナー
3aを感光体ドラム１に移動させ現像を行う一方、非画像
部では感光体ドラム１面に残留した転写残りトナーをホ
ッパー3b内に戻しクリーニングを行う現像ローラ3c、現
像ローラ3cに押圧されて現像ローラ3c表面にトナー層を
形成する弾性ブレード3d、およびホッパー2b内のトナー
3aの凝集を避けたりトナー3aを搬送するためのスポンジ
状のトナー搬送ローラ3eを備えている。なお、現像ロー
ラ3cは、たとえば発泡ウレタンもしくはシリコーンゴム
やEPDMなどの弾性層と、その周面に形成されたたとえば
ウレタン樹脂をバインダーとし導電性カーボン10〜30重
量％含む導電性層とから構成され、バイアス電源と接続
されることにより、現像同時クリーニングの際に所定の
バイアスが印加される。

【００１１】また、弾性ブレード3dは、たとえばリン青
銅，ウレタン，シリコーンなどから構成され、ここを通
過するトナー3aは、感光体ドラム１表面と同極性の負の
摩擦帯電を帯びて 1〜 3層程度のトナー層が形成され
る。

【００１２】前記転写器４は実質的に感光体ドラム１の
下方において、記録媒体の搬送路11を介して感光体ドラ
ム１の周面に対面して配置されており、またこの転写器
４の主要部を成す転写ローラ4aは、前記現像ローラ3cと
同様な構成を成している。この転写器４においては、搬
送されてきた記録媒体５の裏面からトナーの極性とは逆
極性に偏奇された交流バイアスを印加することにより、
感光体ドラム１面のトナー像を記録媒体５面に転写す
る。具体的には、DC +400 〜+1500V、AC 400〜2000V ピ
ークtoピーク、周波数 300〜3.5kHzのバイアスを印加す
ることにより、良好な転写が行われる。そして、この接
触式の転写器では、多湿下においても安定した転写特性
を発揮するため、転写残りトナー量を低減させてクリー
ニングの負担を軽減する効果があるばかりでなく、記録
媒体５の紙粉も除去されるので紙粉のトナーへの混入も
防止される。また、印加バイアスも交流であるため、転
写領域ニップ内におけるトナー像の揺り動きに伴なう圧
力過多による文字やラインの転写中抜きも全面的に防止
される。こうしてトナー像が転写された記録媒体５は、
定着器６に搬送され定着ローラ6a，6bによって加熱，加
圧されて記録媒体５面にトナー像が定着される。

【００１３】一方、前記除電手段10によって、トナー像
が記録媒体５に転写された感光体ドラム１の潜像電荷が
除電される。本発明においては、この除電手段10が次の
ごとく構成されている。図２はこの除電手段10の構造例
を斜視的に示したもので、10a はたとえば石英ガラス系
光ファイバー，多成分ガラス系光ファイバー，プラスチ
ッククラッド系光ファイバー，プラスチック系光ファイ
バーなどの光伝送媒体であり、その周面には間欠的に光
漏洩部10b が設けられている。また、前記光伝送媒体10
a の一端面側には光源として、たとえばLED(発光ダイオ
ード），LD（半導体レーザー）などの固体発光素子が配
置されている。そして、これら光伝送媒体10a と光源と
の結合は、個別レンズによる結合方式または光伝送媒体
10a 端面を球状に加工してレンズ機能を持たせる加工方
式が用いられ、より強固な固定を望む場合は、ステムを
用いるピッテングテール型のモジュールを採用すればよ
い。図３はこの実施例で用いた除電手段10の要部構成
を断面的に示したもので、光伝送媒体10a として外径が
0.7mmのプラスチッククラッド系光ファイバー、また光
源10c として中心発光波長が 780nmの LEDをそれぞれ用
いた。ここで、プラスチッククラッド系光ファイバー
は、光漏洩部10b としてクラッド層に曲率半径1mm，深
さ 0.1mmの切り欠きがほぼ等間隔に設けられている。そ
して、一端面側から入射される光は、プラスチッククラ
ッド系光ファイバー内を他端面側に伝搬し、前記光漏洩
部10b からは光が放射される。なお、光伝送媒体10a と
光源10c との結合は、モジュール化した LEDチップ上
に、球状のレンズ10d を樹脂10eで固定し、この球状の
レンズ10d にプラスチッククラッド系光ファイバーの端
面を対向させて、支持機構を兼ねるリード端子10f を備
えた結合筐体10g で結合一体化した構成を成している。

【００１４】上記光伝送媒体10a の光漏洩部10b から放
射される光によって、潜像電荷が除電された感光体ドラ
ム１面は、転写残りトナー攪乱手段９のブラシ9aによっ
て摺擦される。このとき、ブラシ9aをバイアス電源と接
続して -DC 0〜800V、AC 400〜2000V （ピークtoピー
ク）、周波数 300〜4kHzのバイアスを印加する。この結
果ブラシ9aと感光体ドラム１面との間に形成される交流
電界により、転写残りトナーはブラシ9aと感光体ドラム
１との間での転移・逆転移の繰り返し、ブラシ9aによる
機械的な掻き乱しなどによって、十分に攪乱・非パター
ン化される。その後、再びスコロトロン帯電器2aによっ
て、感光体ドラム１面は所定の電位に帯電される一方、
感光体ドラム１面に非パターン化されて霧状に散乱して
いる転写残りトナーも負に帯電され、前記現像装置３の
現像ローラ3cとの間の電位差によってクリーニングされ
る。

【００１５】なお、図１において11a は記録媒体５搬送
用ローラ、12は給紙ユニット、12aは給紙ローラ、13は
トナー像を定着した記録媒体５を搬出する記録媒体搬出
機構である。

【００１６】また、図４は、本発明に係る画像形成装置
の他の構成例を断面的に示したもので、この構成例にお
いては、前記光伝送媒体10a を、現像器３の現像ローラ
3cと転写ローラ4aとの間にさらに配置した構成を成して
いる。すなわち、光伝送媒体10a を、前記したような現
像ローラ3cと転写ローラ4aとの間、および転写ローラ4a
とブラシ9aとの間に選択した以外は、前記図１に例示し
た画像形成装置と同様の構成であり、これらの光伝送媒
体10a は同一の光源と結合している。そして、このよう
な構成としたことにより、トナー像の転写前に感光体ド
ラム１の除電が行われるので、逆転写の防止，転写効率
の向上，トナーの飛散り防止なども併せて達成されると
いう利点がある。

【００１７】なお、本発明はこれらの光伝送媒体10a を
それぞれ別の光源と結合してもよく、また現像ローラ3c
と転写ローラ4aとの間のみに光伝送媒体10a を配置する
ことも可能である。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したような画像形成装置では、
外径が 1mm以下の前記光伝送媒体を感光体ドラム面に対
向配置せしめ、光源を装置内の空間に適宜配置すること
によって、装置の小形化も可能となる。光伝送媒体の周
面に間欠的に光漏洩部を設けたことによって、単一な光
源の配置で感光体ドラムの除電を行うことができるの
で、低消費電力化も同時に達成し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の要部構成例を示す
断面図。

【図２】本発明に係る画像形成装置に用いられる除電手
段の構成例を示す斜視図。

【図３】本発明に係る画像形成装置に用いられる除電手
段の構成例を示す断面図。

【図４】本発明に係る画像形成装置の他の要部構成例を
示す断面図。

【図５】電子写真ほうしきの基本原理を示す模式図。

【符号の説明】

１…感光体ドラム２…静電潜像形成手段 2a…ス
コロトロン帯電器 2b…露光器３…現像装置 3a…トナー 3b…ホ
ッパ 3c…現像ローラ 3d…弾性ブレード 3e…トナー搬送ローラ４…転
写器 4a…転写ローラ５…記録媒体６…定着
器７…除電手段８…クリーナー９…転写残りトナー攪乱手段 9a…ブラシ 10…除
電手段 10a …光ファイバー 10b …光漏洩部
10c …光源 10d …球状レンズ 10e …樹脂 10f …リード端子 10g …結合筐体 11…記録媒体
搬送路 11a …記録媒体搬送ローラ 12…給紙ユニ
ット 12a …給紙ローラ 13…画像定着記録紙搬送
機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森健一神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝総合研究所内 (72)発明者斉藤三長神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝総合研究所内 (72)発明者大杉之弘静岡県三島市南町６−78 東京電気株式会社技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像担持体と、前記潜像担持体表面に静
電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記潜像担持体
の静電潜像形成面にトナーを付着させトナー像を形成す
る現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写
手段と、前記潜像担持体の静電潜像形成面にトナーを付
着させトナー像を形成した後に潜像担持体の表面を除電
する除電手段とを具備して成る画像形成装置において、前記除電手段が、周面に間欠的な光漏洩部が設けられた
光伝送媒体およびこの光伝送媒体の端面へ光を照射する
光源で形成されたことを特徴とする画像形成装置。