JPH07114311A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 像担持体の残留トナーを現像手段による回収
する画像形成装置に関し、残留トナーを充分に分散さ
せ、現像手段での残留トナーの回収を容易にする。 【構成】 回転するエンドレス状の像担持体２０と、前
記像担持体２０に潜像を形成する像形成手段２１、２２
と、前記像担持体２０に形成された潜像を粉体現像剤に
より現像するとともに、前記像担持体２０の残留トナー
を回収する現像手段２３と、前記像担持体２０の現像像
をシ−トに転写する転写手段２６と、前記転写後の像担
持体２０に接触して、前記像担持体２０の残留物を散ら
すための散らし部材２８と、前記散らし部材２８に交流
電界を供給する電界供給手段２９とを有する。

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２９） 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） 作用 実施例 （ａ）画像形成装置の説明（図２乃至図９） （ｂ）一実施例の説明（図１０乃至図１４） （ｃ）他の実施例の説明（図１５乃至図２４） （ｄ）制御シーケンスの説明（図２５乃至図２８） （ｅ）別の実施例の説明 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、像担持体の残留トナー
を現像手段による回収する画像形成装置に関する。複写
機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置で
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。

【０００３】このような画像形成装置では、感光ドラム
に静電潜像を形成した後、この感光ドラムの静電潜像を
粉体現像剤で現像して可視像化する。更に、感光ドラム
の粉体現像像をシートに転写した後、そのシートを分離
し、そしてシートの粉体現像像を定着するものである。

【０００４】この現像剤のシートへの転写効率は、１０
０％でないため、感光ドラムに若干のトナー（現像剤）
が残留する。このため、この残留トナーを除去する必要
がある。このため、残留トナーを除去するクリーナーが
設けられる。しかし、このクリーナーによる残留トナー
の除去方法では、除去したトナーを貯蔵する機構が必要
となり、装置が大型化する。又、この除去されたトナー
は、印刷に寄与しないため、経済的でない。更に、トナ
ーの廃棄は、環境的に問題となる。トナーを廃棄しない
画像形成プロセスが望まれる。

【０００５】

【従来の技術】図２９は従来技術の説明図である。かか
る画像形成装置として、例えば、電子写真プリンタ装置
で説明する。図２９に示すように、感光ドラム９０を前
帯電器９１で帯電した後、露光器９２により画像露光し
て、露光像に応じた静電潜像を形成する。この感光ドラ
ム９０の静電潜像を現像するため、現像器９３が配置さ
れる。この現像器９３は、内部の粉体現像剤（例えば、
一成分磁性トナー、二成分現像剤）を感光ドラム９０に
搬送して、感光ドラム９０の静電潜像を現像する。

【０００６】この感光ドラム９０に形成された現像像
は、図示しない用紙カセットから繰り出される用紙に、
転写器９４により転写される。そして、転写された用紙
は、定着器９６に送られ、用紙上の現像像が定着され
る。一方、転写後の感光ドラム９０上の残留トナーは、
散らしブラシ９５により感光ドラム９０上に散らされ
る。

【０００７】この記録プロセスでは、感光ドラム９０上
の転写残りトナ−を、散らし（均一化）ブラシ９５によ
って分散し、この後、感光ドラム９０上にトナ−が付着
した状態で、コロナ帯電器９１で一様帯電する。そし
て、露光器９２で画像露光を行った後、現像器９３で現
像と同時に、転写残りトナ−の回収を行う。

【０００８】この散らしブラシ９５によるトナ−分散に
より、一部に集中しているトナ−を分散する。これによ
って、単位面積当たりのトナ−量を小さくして、現像器
９３による回収を容易にする。更にコロナ帯電器９１に
おけるイオンシャワ−のフィルター効果を抑制し、帯電
電位を均一にする効果がある。又、画像露光工程におけ
る露光のフィルタ−効果を抑制し、感光ドラム９０に画
像を適切に露光する効果がある。

【０００９】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９０上のトナ−を回収することで
ある。感光体９０をマイナス帯電させ、トナ−もマイナ
ス帯電させたもので説明する。感光体９０の表面電位
は、帯電器９１により、−５００〜−１０００Ｖに設定
される。感光ドラム９０の画像露光で電位が低下した露
光部は、０〜−数１０Ｖに電位が低下し、静電潜像を形
成する。一方、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電圧（例えば、−３００Ｖ）を現像
器９３の現像ロ−ラに印加する。

【００１０】現像工程では、現像ロ−ラ上に付着してい
るマイナス帯電トナ−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９０上の静電潜像に付着
してトナ−像を形成する。クリ−ナ−レスプロセスで
は、この現像工程と同時に、散らしブラシ９５による均
一化プロセスで感光ドラム９０上に分散された転写残り
トナ−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９０上より現像ロ−ラに回収される。

【００１１】

【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。 従来の散らしブラシは、単に機械的に感光ドラムを掃
くようにして、残留トナーを分散させるため、集中して
残っているトナーを充分に分散するのが難しい。

【００１２】又、感光ドラムの残留電荷を除去するに
は、別途除電ランプを必要とした。 従って、本発明は、残留トナーを充分に分散させ、現像
手段での残留トナーの回収を容易にするための画像形成
装置を提供することを目的とする。

【００１３】又、本発明は、残留トナーを分散するとと
もに、除電を行うための画像形成装置を提供することを
目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理図で
ある。本発明の請求項１は、回転するエンドレス状の像
担持体２０と、前記像担持体２０に潜像を形成する像形
成手段２１、２２と、前記像担持体２０に形成された潜
像を粉体現像剤により現像するとともに、前記像担持体
２０の残留トナーを回収する現像手段２３と、前記像担
持体２０の現像像をシ−トに転写する転写手段２６と、
前記転写後の像担持体２０に接触して、前記像担持体２
０の残留物を散らすための散らし部材２８と、前記散ら
し部材２８に交流電界を供給する電界供給手段２９とを
有することを特徴とする。

【００１５】本発明の請求項２は、請求項１において、
前記散らし部材２８は、導電性を有する発泡体からなる
ローラであることを特徴とする。

【００１６】本発明の請求項３は、請求項２において、
前記ローラは、独立した発泡穴を有することを特徴とす
る。

【００１７】本発明の請求項４は、請求項２又は３にお
いて、前記ローラを前記像担持体２０に対し逆方向回転
させることを特徴する。

【００１８】本発明の請求項５は、請求項４において、
前記ローラの周速度が、前記像担持体２０の周速度の
１、１倍から１．５倍の範囲内であることを特徴とす
る。

【００１９】本発明の請求項６は、請求項１において、
前記散らし部材２８は、先端が前記像担持体２０に接触
する導電性ブラシであることを特徴とする。

【００２０】本発明の請求項７は、請求項６において、
前記導電性ブラシの前記像担持体２０の接触部における
前記像担持体２０の形状に合わせた前記導電性ブラシの
支持部を有することを特徴とする。

【００２１】本発明の請求項８は、請求項６又は７にお
いて、複数の異なる物理的特性の前記導電性ブラシを設
けたことを特徴とする。

【００２２】本発明の請求項９は、請求項６又は７にお
いて、複数の前記導電性ブラシを設け、前記複数の導電
性ブラシの各々の交流電界の種類を変化させたことを特
徴とする。

【００２３】本発明の請求項１０は、請求項１におい
て、前記散らし部材２８は、先端が前記像担持体２０に
接触する導電性弾性部材であることを特徴とする。

【００２４】本発明の請求項１１は、請求項１におい
て、前記散らし部材２８の前記転写手段２６側に、前記
像担持体２０の紙粉を除去する紙粉除去部材を設けたこ
とを特徴とする。

【００２５】本発明の請求項１２は、請求項１又は１１
において、前記散らし部材２８の前記転写手段２６側
に、前記像担持体２０に接触する弾性部材を設けたこと
を特徴とする。

【００２６】本発明の請求項１３は、請求項１又は１１
又は１２において、前記散らし部材２８の前記像形成手
段２１、２２側に、前記残留物の飛散防止部材を設けた
ことを特徴とする。

【００２７】本発明の請求項１４は、請求項１におい
て、前記電圧供給手段２９は、前記散らし部材２８に放
電開始電圧以上の電圧を供給することを特徴とする。

【００２８】本発明の請求項１５は、請求項１又は１４
において、前記電圧供給手段２９は、前記散らし部材２
８に１５０Ｈｚから２５０Ｈｚの範囲の周波数の交流電
界を供給することを特徴とする。

【００２９】本発明の請求項１６は、請求項１におい
て、前記転写手段２６の電界印加を停止した後の所定時
間後に、前記散らし部材２８の交流電界を供給を停止す
る制御手段５０を設けたことを特徴とする。

【００３０】

【作用】本発明の請求項１では、散らし部材２８に交流
電界を印加することにより、像担持体２０上の残留トナ
ーを往復運動させる。これにより、機械的に移動しにく
い残留トナーを像担持体２０から引き剥がし、且つ戻す
ため、移動しにくい残留トナーも像担持体２０上に分散
される。これにより、残留トナーの集中を防止でき、現
像手段２３での残留トナーの回収を容易とする。又、交
流電界により、像担持体２０の残留電荷を除電すること
ができる。

【００３１】本発明の請求項２では、散らし部材２８を
発泡体ローラとしたため、発泡穴の周囲が機械的に残留
トナーを散らすとともに、発泡穴が残留トナーの往復運
動空間を形成するため、安定に残留トナーを往復運動さ
せることができる。又、この発泡穴が放電間隙を確保す
るため、除電動作も安定にできる。

【００３２】本発明の請求項３では、発泡体ローラの発
泡穴を独立に形成したため、ローラにトナーが詰まるこ
とを防止できる。このため、発泡体ローラの抵抗値が変
化することを防止できる。これにより、前記交流電界を
残留トナーに有効に印加でき、長期に渡って安定な散ら
し効果を発揮する。又、発泡体ローラの硬度の変化を防
止できるため、長期に渡って、像担持体との接触深度を
保つことができ、安定に交流電界の効果を発揮できる。

【００３３】本発明の請求項４では、発泡体ローラを逆
回転させるため、残留トナーが飛散しても、シートに落
下することを防止できる。このため、シートを汚すこと
がない。

【００３４】本発明の請求項５では、発泡体ローラの周
速度を像担持体２０の周速度の１、１倍から１．５倍の
範囲内としたため、発泡体による機械的分散効果を発揮
できる。

【００３５】本発明の請求項６では、散らし部材２８を
導電ブラシとしたため、機械的分散効果の他に、交流電
界による分散効果と除電効果を発揮できる。

【００３６】本発明の請求項７では、導電ブラシの支持
ブロックを像担持体の形状に合わせたため、導電ブラシ
の接触深度を均一にできる。このため、導電ブラシの全
接触領域において、安定な交流電界による分散効果と除
電効果を発揮できる。

【００３７】本発明の請求項８では、物理的特性の異な
る複数の導電ブラシを設けたため、散らし機能と除電機
能との機能分担ができる。

【００３８】本発明の請求項９では、複数の導電性ブラ
シの各々の交流電界の種類を変化させたので、低温度、
低湿度でも、高温度、高湿度でも、安定に交流電界によ
る分散効果と除電効果を発揮できる。

【００３９】本発明の請求項１０では、トナーの詰まり
を発生しないで、機械的分散効果の他に、交流電界によ
る分散効果と除電効果を発揮できる。

【００４０】本発明の請求項１１では、紙粉除去部材を
設けたので、散らし部材２８に紙粉が付着することによ
る、交流電界による分散効果と除電効果の低下を防止で
きる。

【００４１】本発明の請求項１２では、上流側に弾性部
材を設けたので、予備散らし動作を行わせることができ
る。これにより、散らし部材２８による散らし効果を一
層良好に実現できる。

【００４２】本発明の請求項１３では、残留物の飛散防
止部材を設けたので、散らし部材２８が散らし動作によ
り残留物を飛散させても、像形成手段２１に付着するこ
とを防止できる。

【００４３】本発明の請求項１４では、散らし部材２８
に放電開始電圧以上の電圧を供給するため、散らし部材
２８に安定に除電動作を実現させることができる。

【００４４】本発明の請求項１５では、散らし部材２８
に印加する交流電界の周波数を１５０Ｈｚ以上としたた
め、残留トナーを移動できる。又、２５０Ｈｚ以下とし
ため、交流電界の周波数が速すぎて、残留トナーが移動
しない事態を防止できる。

【００４５】本発明の請求項１６では、印刷シーケンス
の終了時に、転写手段への転写バイアスの印加停止後、
所定時間散らし部材２８に交流電界を印加するため、転
写手段による電荷も除去して、停止できる。従って、次
の印刷シーケンスを安定に実行できる。

【００４６】

【実施例】

（ａ）画像形成装置の説明 図２は本発明の一実施例構成図、図３は図２の装置の水
平設置状態図、図４は図２の装置の垂直設置状態図であ
る。図は電子写真プリンタを示している。

【００４７】図２中、２０は感光ドラムであり、アルミ
ドラム上に機能分離型有機感光体を厚さ約２６ミクロン
に塗布したものである。そして、その外径が２４ｍｍ
で、矢印反時計方向に周速度２５ｍｍ／ｓで回転される
ものである。２１は前帯電器であり、スコロトロンで構
成される非接触型帯電器である。この前帯電器２１は、
感光ドラム２０の表面を一様帯電して、感光ドラム２０
の表面を−６５０Ｖに帯電する。

【００４８】２２は光学ユニットであり、一様帯電され
た感光ドラム２０を画像露光して、静電潜像を形成する
ものである。この光学ユニット２２は、ＬＥＤアレイと
セルフォックアレイとを組み合わせたＬＥＤ光学系を用
いている。この光学ユニット２２により、感光ドラム２
０を画像パターンに応じて、画像露光することによっ
て、感光ドラム２０に−５０〜−１００Ｖの静電潜像が
形成する。

【００４９】２３は現像器であり、感光ドラム２０の静
電潜像に磁性キャリアと磁性トナーからなる現像剤を供
給し、可視化するものであり、図５以下にて後述するも
のである。２４は現像ローラであり、現像剤を感光ドラ
ム２０に搬送するものである。２５はトナーカートリッ
ジであり、磁性トナーが充填されており、交換可能に現
像器２３に取り付けられる。このトナーカートリッジ２
５は、トナーエンプティ時に交換され、磁性トナーを現
像器２３に補給するものである。

【００５０】２６は転写器であり、コロナ放電器で構成
されている。この転写器２６は、感光ドラム２０上のト
ナー像を静電的に用紙に転写するものである。そして、
コロナワイヤに電源で＋５〜＋１０ｋＶの電圧を印加す
ることにより、コロナ放電で電荷を発生させて、用紙裏
面を帯電させ、感光ドラム２０上のトナー像を用紙に転
写するものである。電源は、一定電荷量を用紙に供給す
ることにより、環境による転写効率の低下を低減できる
定電流電源が望ましい。

【００５１】２７は定着器であり、用紙上のトナー像を
熱定着するものである。熱源であるハロゲンランプを内
部に備えたヒートローラと加圧ローラ（バックアップロ
ーラ）とから構成されている。そして、用紙を加熱する
ことにより、トナー像を用紙に定着するものである。

【００５２】２８は散らし（均一化）部材であり、導電
性部材で構成されている。この散らし部材２８は、感光
ドラム２０に接触して、感光ドラム２０上の集中して残
留したトナーを分散して、現像器２３での回収を容易と
する。２９は交流電源であり、散らし部材２８に、交流
電圧を印加するものである。これにより、感光ドラム２
０上の残留トナーをひきはがし、且つ再度戻す往復運動
を生ぜしめる。このため、残留トナーを適度に散らすこ
とができる。又、これによりフィルミングを防止でき
る。更に、放電開始電圧以上の電圧を印加することによ
り、感光ドラム２０を除電する効果もあり、残留電荷に
よるポジ残像を除去できる。

【００５３】１０は用紙カセットであり、用紙を収容
し、装置に着脱自在なものである。この用紙カセット１
０は、装置の下部に設けられ、図の左側である装置前面
から着脱できる。１１はピックローラであり、用紙カセ
ット１０の用紙をピックするものである。１２はレジス
トローラであり、ピックされた用紙が突き当てられて、
用紙の先端を揃え、転写器２６に搬送するものである。
１３は排紙ローラであり、定着後の用紙をスタッカ１４
に排出するものである。１４はスタッカであり、装置の
上面に設けられ、排出された用紙をスタックするもので
ある。

【００５４】１５はプリント板であり、装置の制御回路
を搭載するものである。１６は電源であり、装置の各部
に電力を供給するものである。１７はＩ／Ｆコネクタで
あり、外部ケーブルに接続され、装置に挿入されて、プ
リント板１５のコネクタと接続されるものである。１８
はオプションボードであり、別の種類のエミュレータ回
路、フォントメモリ等を搭載するためのものである。

【００５５】この実施例の動作を説明すると、スコロト
ロン帯電器２１により、感光ドラム２０の表面を、−６
５０Ｖに一様帯電し、その後ＬＥＤ光学系２２により画
像露光することにより、感光ドラム２０には、背景部が
−６５０Ｖで、印字部が−５０〜−１００Ｖの静電潜像
が形成される。

【００５６】現像器２３の現像ローラ２４のスリーブに
は、現像バイアス電圧（−３００Ｖ）が印加されてい
る。このため、この静電潜像は、現像器２３により、予
め磁性キャリアとの攪拌によりマイナス帯電された磁性
重合トナーによって現像され、トナー像となる。

【００５７】一方、用紙は、用紙カセット１０からピッ
クローラ１１によりピックされ、レジストローラ１２で
先端が揃えられ、転写器２６方向に搬送される。そし
て、感光ドラム２０のトナ−像は、転写器２６によっ
て、静電力により用紙に転写される。この用紙のトナー
像は、定着器２７により用紙上に定着され、Ｕ字形状の
搬送パスを通って、排紙ローラ１３によりスタッカ１４
に排出される。

【００５８】転写後に、感光ドラム２０上に残ったトナ
ーは、散らし部材２８により散らされ、且つ残留電荷が
除去される。そして、感光ドラム２０の残留トナーは、
スコロトロン帯電器２１とＬＥＤ光学系２２を通り、現
像器２３に到達し、次の現像プロセスと同時に現像ロー
ラ２４に回収される。回収されたトナーは、現像器２３
において、再使用される。

【００５９】この装置は、クリーナーを有しない等の理
由により、極めて小型にでき、図２に示すものでは、装
置の長さが、用紙カセット１０を含んで、３５０ｍｍで
あり、幅は３４５ｍｍであり、高さは１３０ｍｍであ
る。従って、パーソナルユースのプリンタとして、机上
の設置が容易である。

【００６０】又、図３に示すように、用紙カセット１０
を設置面と水平とする水平設置ができる。この図におい
て、５は操作パネルであり、装置前面に設けられ、装置
の操作を指示するためのものである。又、３０は用紙ガ
イドであり、スタッカ１４の先端に設けられる。この用
紙ガイド３０は、スタッカ１４に排出される用紙の先端
を押さえ、且つ先端を揃える効果がある。この実施例で
は、装置前面から用紙カセット１０の着脱が可能であ
り、且つ操作パネル５を操作できる。更に、排出用紙も
装置前面に排出される。

【００６１】更に、図４に示すように、図２の装置のＩ
／Ｆコネクタ１７側を設置面に設け、用紙カセット１０
を設置面と垂直とする垂直設置で画像形成が可能であ
る。これにより設置面積をより小さくできる。この時、
スタッカ１４に排出される用紙の倒れを押さえるための
用紙押さえ３１を、スタッカ１４に設けることにより、
垂直設置しても、用紙の倒れを防止できる。又、装置の
設置面側に、スタンド３２を設けることにより、垂直設
置しても、装置を安定に設置できる。

【００６２】更に、クリーナーレスプロセスをとって
も、前帯電器２１と転写器２６とを、非接触型の放電器
で構成したため、感光ドラム２０上のトナーが、これら
ユニットに付着することがなく、安定に一様帯電と転写
を実行できる。

【００６３】図５は図２の現像器の構成図、図６は図５
の現像器の要部断面図、図７は図２の現像器の垂直設置
状態図、図８はトナー供給動作説明図、図９は本発明の
特性図である。

【００６４】図５において、現像ローラ２４は、金属製
のスリーブ２４１と、その内部に設けた複数の磁極のマ
グネット２４０から構成される。この現像ローラ２４
は、スリーブ２４１内部のマグネット２４０を固定し、
スリーブの回転によって、後述する磁性現像剤を搬送す
るものである。この現像ローラ２４は、直径が１６ｍｍ
であり、感光ドラム２０の周速の３倍（７５ｍｍ／ｓ）
で回転する。

【００６５】現像ローラ２８の周囲には、現像室２３０
が形成されており、現像室２３０内には、磁性キャリア
と磁性トナーの混合物である１．５成分現像剤が充満し
ている。この現像室２３０は、上部の仕切部材２３０−
１と下部の底部２３０−２により形成され、一定の容積
である。

【００６６】このため、現像室２３０に一定量の磁性キ
ャリアを入れると、この現像室２３０内の磁性トナーの
量も一定となる。このため、消費された磁性トナーをト
ナーホッパ２３１から供給すると、この現像室２３０の
現像剤量は一定であるため、トナー濃度は一定となり、
トナー濃度の制御を不要にできる。即ち、トナー濃度の
制御ポイントに相当するキャリア量を、現像室２３０に
充填することにより、自動的にトナー濃度は所定の範囲
に制御される。

【００６７】又、この現像室２３０は、常に現像剤が、
現像ローラ２４の周囲に満たされているため、装置を垂
直設置しても、現像室２３０内の現像剤が片寄り、現像
ローラ２４に十分な現像剤を供給できなくなる事態を防
止できる。

【００６８】現像剤４０は、磁性キャリアに、平均粒径
４０ミクロンのマグネタイトキャリアを用い、磁性トナ
ーに、平均粒径７ミクロンの重合法を用いて製造した磁
性トナーを用いている。この重合トナーは、粒径が揃
い、粒度分布がシャープであるため、転写工程におい
て、感光ドラム２０のトナー像と用紙との密着性が均一
となる。このため、転写部での電界が均一となるため、
従来の粉砕法によるトナーより、転写効率を向上させる
ことができる。粉砕トナーでは、６０〜９０％であった
転写効率が、重合トナーでは、９０％以上に改善され
る。

【００６９】このトナーでは、トナー濃度は、５〜６０
ｗｔ％が適当であるが、本実施例では、３０ｗｔ％に設
定した。

【００７０】２３４はドクターブレードであり、現像ロ
ーラ２４が感光ドラム２０に供給する現像剤量が、感光
ドラム２０上の静電潜像に供給過剰にならないように、
反対に供給不足にならないように調整するものである。
調整は、ドクターブレード２３４のエッジと現像ローラ
２４表面とのギャップで行い、通常ギャップは、０．１
〜１．０ｍｍ程度に調整される。

【００７１】２３１はトナーホッパであり、磁性トナー
のみが充填されており、内部に供給ローラ２３２が備え
られている。この供給ローラ２３２の回転により、トナ
ーを現像室２３０に供給するものである。

【００７２】この現像室２３０内に供給されたトナー
は、現像ローラ２４のスリーブの現像剤搬送力、現像ロ
ーラ２４の磁力及びドクターブレード２３４の現像剤規
制機能によって、現像室２３０内で攪拌され、キャリア
と摩擦することにより、所定極性及び帯電量に帯電す
る。本実施例では、マイナスに帯電するように、キャリ
アとトナーの帯電系列を調整している。

【００７３】更に、ブレード２３４の上流側で、仕切部
材２３０−１により、現像ローラ２４との間隔を、現像
ローラ２４上に形成される磁気ブラシの穂高より小さく
する。ここでは、図６に示すように、間隔ａを２．０ｍ
ｍに設定してある。これにより、現像ローラ２４上の磁
気ブラシが、仕切部材２３０−１により規制を受け、現
像ローラ２４の回転により、磁気ブラシが力を受ける。
このため、現像室２３０内での現像剤の攪拌性が強ま
り、トナー濃度の高い範囲でも、安定したトナー帯電量
が得られる。又、この間隔を現像ローラ２４の周囲で一
定とすることにより、水平設置しても、垂直設置して
も、帯電効果は変わることがないようにしている。

【００７４】トナーホッパ２３１と現像室２３０との間
には、前記仕切部材２３０−１の先端と底部２３０−２
とで形成されるトナー供給路２３５が設けられている。
このトナー供給路２３５の幅ｂは、図６に示すように、
１．５ｍｍである。このトナー供給路２３５によりトナ
ーホッパ２３１のトナーが、現像室２３０に供給され
る。

【００７５】この現像室２３０を形成する底部２３０−
２は、前記トナー供給路２３５において、前記トナーホ
ッパ２３１に突き出した突き出し部２３０−３を備えて
いる。更に、この底部２３０−２は、感光ドラム２０側
から上方に向かう斜め面を形成している。この突き出し
部２３０−３の先端と仕切り部材２３０−１の先端との
間隔ｃは、図６に示すように、１．０〜１．５ｍｍに設
定されている。即ち、この分だけ傾斜している。更に、
仕切り部材２３０−１の先端と現像ローラ２４との距離
ｄは、４．５〜６．０ｍｍに設定されている。

【００７６】このトナーカートリッジ２５とトナーホッ
パ２３１の両壁面の角度は、重力方向に対し、およそ４
５度に設定されていて、トナーの流動方向を４５度とし
ている。これにより、後述するように、装置を垂直設置
しても、トナーの供給が円滑に行われるようにしてい
る。

【００７７】次に、この現像器の動作を説明すると、図
５は図３で示した装置の水平設置時の現像器の状態を示
しており、トナーカートリッジ２５とトナーホッパ２３
１の壁面の角度を、重力方向に対し、凡そ４５度として
いる。このため、トナーがトナーホッパ２３１の底部に
向かい流動して、供給ローラ２３２に円滑に供給され
る。

【００７８】この水平設置においては、重力により、ト
ナーは、トナーホッパ２３１において、底方向の流動性
を有するため、供給ローラ２３２は、トナーホッパ２３
１の底側のトナーを、掻き上げる。この時、図８（Ａ）
に示すように、供給ローラ２３２で押し上げられたトナ
ーは、底部２３０−２の突き出し部２３０−３により、
いったん仕切り部材２３０−１に突き当たり、トナー供
給路２３５に入り込む。

【００７９】これにより、トナー供給ローラ２３２の供
給分のトナーのみが、トナー供給路２３５に入り込むと
ともに、仕切り部材２３０−１の当該部分がバッファの
役目を果たし、トナー供給ローラ２３２による押し込み
力が、直接トナー供給路２３５へ影響しない。従って、
過剰なトナーの押し込みを防止でき、現像室２３０で足
りなくなったトナー量分だけトナー供給される。

【００８０】この場合において、前記底部２３０−２
は、現像ローラ２４の回転方向に対し、上方に傾いてい
るため、感光ドラム２０を通過した後の現像ローラ２４
の磁気ブラシ及びこれから外れたキャリアが、底部２３
０−２を通って、トナー供給路２３５よりトナー供給室
２３１に漏れることがない。このため、現像室２３０の
スタータキャリアの減少を防止でき、安定な１．５成分
現像が可能となる。

【００８１】一方、図７の図４で示した装置を垂直設置
時の現像器の状態においても、トナーカートリッジ２５
とトナーホッパ２３１の壁面の角度を、重力方向に対
し、凡そ４５度としているため、垂直に設置しても、ト
ナーを供給ローラ２３１に円滑に供給できる。

【００８２】このトナーカートリッジ２５とトナーホッ
パ２３１の壁面の角度は、トナーの自重による搬送を良
好に行うためには、重力方向に対し、安息角を考慮する
と、４５度±１０度程度が適当であり、好ましくは４５
度±５度程度が良好な結果が得られる。

【００８３】この時、図７に示すように、トナーは、仕
切り部材２３０−１のトナーホッパ２３１側に滞留し、
トナー供給路２３５から現像室２３０に落下し易くな
る。しかし、図８（Ｂ）で示すように、前記した底部２
３０−２の突き出し部２３０−３により、トナーのトナ
ー供給路２３５の落下を規制するため、トナーの落下は
殆ど生じない。従って、トナーの供給は、トナー供給ロ
ーラ２３２の回転力によることになる。

【００８４】即ち、図８（Ｂ）に示すように、供給ロー
ラ２３２で押されたトナーは、底部２３０−２の突き出
し部２３０−３により、いったん仕切り部材２３０−１
に突き当たり、トナー供給路２３５に入り込む。これに
より、トナー供給ローラ２３２の供給分のトナーのみ
が、トナー供給路２３５に入り込むとともに、仕切り部
材２３０−１の当該部分がバッファの役目を果たし、ト
ナー供給ローラ２３２による押し込み力が、直接トナー
供給力とならない。従って、過剰なトナーの押し込みを
防止でき、現像室２３０で足りなくなったトナー量分だ
けトナー供給される。

【００８５】この事は、装置を水平設置しても、垂直設
置しても、現像室２３０へのトナー供給能力に変化がな
いことである。このため、装置を水平設置しても、垂直
設置しても、現像室２３０のトナー濃度は変化せず、画
像濃度の変化を防止できる。

【００８６】又、垂直設置とすると、現像器２３からの
現像剤の落下が生じるおそれがあるが、現像剤に磁性二
成分現像剤を使用しているため、現像ローラ２４に現像
剤が、磁力により保持されるため、垂直に設置しても、
現像剤の落下は殆ど生じない。

【００８７】特に、磁性キャリアと磁性トナーを使用す
ると、キャリアとトナーとの両方が、現像ローラ２４の
マグネットローラに保持されるため、一層現像剤の落下
を防止でき、かかる垂直設置しても、安定な現像が可能
となる。

【００８８】図９は、装置を横（水平）設置して、印刷
を行った後、装置を縦（垂直）設置して印刷を行った場
合の、トナー濃度Ｔｃの変化を示す特性図である。

【００８９】先ず、装置を水平設置して、現像器２３の
現像室２３０に所定量のスタートキャリアを入れて、現
像器を動作させて、印刷を行った。この結果、現像室２
３０にトナーホッパ２３１から徐々に、トナーが供給さ
れるため、印刷枚数の増加に従い、トナー濃度は増加
し、現像室２３０にキャリアとトナーが満杯となる時点
では、トナー濃度は３０ｗｔ％となった。以降、印刷枚
数が増加しても、トナー濃度に変化はなかった。

【００９０】次に、この状態で、装置を垂直設置に変化
させ、印刷を行った。この結果、トナー濃度は、水平設
置時と変化はなかった。特開平３−２５２６８６号公報
等による構成では、図の白丸に示すように、垂直設置す
ると、トナー濃度は高くなり、水平設置と垂直設置とで
は、トナー濃度が変化し、画像濃度が変化した。この事
は、本発明の前述のトナー供給の安定作用を裏付けるも
のである。これにより、装置を水平設置しても、垂直設
置しても、画像濃度に変化のない画像形成が可能とな
り、水平設置と垂直設置との両方が可能な画像形成装置
が実現できる。

【００９１】（ｂ）一実施例の説明 図１０は本発明の一実施例要部構成図、図１１は本発明
の交流電界による動作説明図、図１２は散らしローラの
周速比特性図、図１３は散らしローラの除電効果特性
図、図１４は定温時の交流電界の特性図、図１５は高
温、低温時の交流電界の特性図である。

【００９２】図１０に示すように、散らし部材２８は、
導電性独立発泡体のローラ２８−１で構成されている。
このローラ２８−１は、１０⁶ Ωの抵抗値を持ち、アス
カーＣ硬度２５度である。このローラ２８−１の発泡径
は、およそ１００μｍであり、各発泡穴は独立してい
る。このローラ２８−１は、両端の食い込み量が０．３
ｍｍで設置され、感光ドラム２０に接触している。この
ローラ２８−１を、感光ドラム２０の周速２５ｍｍ／ｓ
ｅｃに対して、周速比が１．２倍である３０ｍｍ／ｓｅ
ｃで回転させている。このローラ２８−１の回転方向
は、感光ドラム２０の回転方向と反対方向である。

【００９３】ローラ２８−１に交流電圧を印加する交流
電圧源２９は、±６５０Ｖの正弦波電圧を２００Ｈｚの
周波数で印加している。

【００９４】これにより、図１１に示すように、ローラ
２８−１の発泡穴２８０において、感光ドラム２０の残
留トナーが、交流電界により往復運動して、感光ドラム
２０上で適度に移動する。これにより、感光ドラム２０
の単位面積当たりのトナー量が減少する。従って、現像
器２３での残留トナーの回収が容易となる。

【００９５】これとともに、ローラ２８−１の発泡穴２
８０のエッジ部分で、感光ドラム２０の残留トナーを機
械的に掃くため、その移動がより容易となる。

【００９６】更に、ローラ２８−１の発泡穴２８０で、
ローラ２８−１と感光ドラム２０との間で微小放電が開
始される。これにより、感光ドラム２０の残留電荷を０
もしくはマイナス側に帯電させる。これにより、感光ド
ラム２０のポジ残像を防止する。

【００９７】このローラ２８−１は、発泡体であり適度
の硬度を持つため、図１１に示すように、感光ドラム２
０との間に、発泡穴２８０による微小空隙を確保でき
る。この微小空隙が、前記残留トナーの移動空間とな
り、且つ必要な放電空隙を構成する。この発泡体２８０
の大きさは、トナー径７μｍに対し、５０μｍ〜１５０
μｍが望ましい。又、ローラ２８−１の抵抗値は、１０
⁴ Ω〜１０⁸ Ωが望ましい。更に、硬度は、アスカＣ硬
度で３０度以下であると、必要なニップ幅がとれ、前記
発泡穴２８０による必要な空間がとれる。

【００９８】又、図１２に示すように、発泡ローラ２８
−１の周速を感光ドラム２０より速くしているため、発
泡ローラ２８−１の発泡穴２８０のエッジにより感光ド
ラム２０の残留トナーを機械的に掃く。このため、機械
的分散作用と電気的分散作用により、より残留トナーの
分散効果が増加する。

【００９９】この周速比は、図１２、図１３に示すよう
に、約１．１倍から１．５倍程度が望ましい。即ち、
１．１倍より小さいと、散らし効果が小であり且つ除電
効果も小さい。又、１．５倍を越えると、感光ドラム２
０のカブリが発生する。これは、ローラによりトナーの
付着が発生するものと考えられる。更に、感光ドラム２
０への接触深さは、０．２ｍｍから０．４ｍｍ程度が適
切であった。

【０１００】更に、発泡ローラ２８−１を感光ドラム２
０に対してｗｉｔｈ方向に回転させるため（即ち、図の
上方に回転させるため）、トナーが飛散しても、下方の
用紙に落下することを防止できる。

【０１０１】しかも、発泡ローラ２８−１の発泡穴を独
立としたため、紙粉が発泡ローラ２８−１に詰まること
がない。これにより、発泡ローラ２８−１の抵抗値が上
がり、交流電界による実行電圧の低下を防止することが
できる。又、発泡ローラ２８−１の硬度が変化すること
も防止できる。

【０１０２】次に、交流電界の特性について、説明す
る。図１４に示すように、定温、定湿時には、交流電圧
のピーク電圧は、−５００Ｖ以上であれば良く、且つ周
波数は２００Ｈｚ±５０Ｈｚが良好である。一方、図１
５（Ａ）に示すように、低温、低湿（５°Ｃ、１０％Ｒ
Ｈ）時には、交流電圧のピーク電圧は、−５５０Ｖから
−７５０Ｖ程度が適当であり、且つ周波数は２００Ｈｚ
±５０Ｈｚが良好である。更に、図１５（Ｂ）に示すよ
うに、高温、高湿（３５°Ｃ、８０％ＲＨ）時には、交
流電圧のピーク電圧は、−５５０Ｖから−７００Ｖ程度
が適当であり、且つ周波数は２００Ｈｚ±５０Ｈｚが良
好である。これらの結果から、ピーク電圧は、−６５０
Ｖ±１００Ｖが好適であり、周波数は２００Ｈｚ±５０
Ｈｚが良好である。

【０１０３】又、交流電圧の波形は、電流波形の面積に
影響されるため、正弦波及び矩形波が望ましい。

【０１０４】（ｃ）他の実施例の説明 図１６は本発明の散らし部材の変形例説明図である。図
１６に示すように、この実施例では、散らし部材２８に
静止型ブラシ２８−２を用いたものである。この静止型
ブラシ２８−２は、７ｍｍ角幅の支持ベース２８−３に
導電ブラシを植え付けたものである。導電ブラシ２８−
２の接触深さは、０．９ｍｍ〜１．３ｍｍに設定してあ
る。

【０１０５】この導電ブラシ２８−２には、前述の交流
電源２９が接続されている。従って、導電ブラシ２８−
２により、前述した残留トナーの往復運動動作及び除電
動作が行われる。

【０１０６】又、３０は紙粉取りブラシであり、散らし
ブラシ２８−２の上流に設けられ、感光ドラム２０の紙
粉を取り除くためのものである。この紙粉取りブラシ３
０は、絶縁性ブラシ（例えば、商品名「ベスロン」）で
構成される。散らしブラシ２８−２に、紙粉が混入する
と、ブラシの抵抗が上昇し、実行電圧が低下する。これ
により、ブラシ２８−２からの放電による除電効果及び
往復電圧の付加による散らし効果を低減する。このた
め、残像が発生する。このため、散らしブラシ２８−２
の上流に紙粉取りブラシ３０を設け、散らしブラシ２８
−２の前段で紙粉を除去し、散らしブラシ２８−２への
紙粉の付着を防止するものである。この紙粉取り部材３
０は、前述の散らしローラ２８−１に適用しても効果が
ある。

【０１０７】図１７は図１６の散らしブラシの変形例説
明図である。図１７（Ａ）に示すように、この実施例で
は、ブラシベース２８−３をくの字形状にして、導電ブ
ラシ２８−２０、２８−２１を設けている。このように
したのは、散らしブラシの効果を最大限とするには、ブ
ラシ全幅に渡って、一定範囲内の接触深さを与える必要
がある。接触深さが浅いと、導電ブラシを通じての除電
効果が減少し、残像が発生し易い。逆に、接触深さが深
すぎると、感光ドラム２０上の残留トナーを感光ドラム
２０上で弾く効果が減少する。これにより、トナーのす
りぬけ及びブラシ内にトナーが大量に溜まってしまい、
散らし効果が低下する。

【０１０８】ところが、装置の小型化のため、小径の感
光ドラム２０を採用すると、その曲率の大きさから充分
なブラシ幅を取ろうとすると、周辺部で接触深さが浅
く、中央部で接触深さが深くなってしまう。これによ
り、実質有効なブラシ幅が狭くなってしまう。又、接触
深さが一定範囲内に入るようすると、ブラシ幅が狭く、
所定の除電／散らし効果を発揮できない。

【０１０９】そこで、くの字形状の支持ベース２８−３
を設け、これに設置角度が異なる２．５ｍｍ幅の導電ブ
ラシ２８−２０、２８−２１を設けたものである。各々
の導電ブラシ２８−２０、２８−２１の各々の中央部で
の接触深さを１．１ｍｍにしてある。この場合には、ブ
ラシ全幅に渡って、±０．２ｍｍの規格を満足してい
る。従って、ブラシの有効幅は、計５ｍｍになり、所望
の性能が得られる。

【０１１０】又、図１７（Ａ）に示すように、ブラシ２
８−２１の下部に、落下防止部材３１を設けている。こ
れにより、ブラシ２８−２０、２８−２１で弾かれ、落
下するトナーを受けて、用紙に落下することを防止でき
る。

【０１１１】図１７（Ｂ）は支持ベース２８−３の他の
例を示すものである。この例では、支持ベース２８−３
を円弧状に形成している。そして、円弧状ベース２８−
３に円弧幅５ｍｍに渡って、導電ブラシ２８−２０を植
え込んである。接触深さは、ブラシ全域に渡って、１．
１ｍｍを確保しており、除電／散らし効果は充分であ
る。但し、円弧の中央部では、ブラシ同士が重なってし
まうため、若干間引く必要がある。この例では、１ｍｍ
の間隔をあけている。

【０１１２】図１８は散らしブラシの他の変形例説明図
である。この実施例の意図は、次のようである。散らし
ブラシの効果は、その幅、密度、電気抵抗、太さで規定
できる。しかし、電気抵抗を、低温・低湿での抵抗値上
昇を考慮して、低めに設定すると、高温・高湿時には、
更に抵抗値が低下する。従って、高温・高湿時には、散
らし効果が逆に低下してしまう。同様に、ブラシ密度を
大きくすると、除電効果は上がるが、逆にブラシ密度が
大きすぎて、トナーが振動しにくくなり、散らし効果が
低下してしまう。更に、ブラシの接触深さを深くする
と、除電効果が高まるが、散らし効果が低下すると同時
にドラムフィルミング等の別の障害も発生し易くなる。

【０１１３】そこで、散らしブラシ２８−２をその目標
とする機能別に複数個取り付けるものである。図１８
（Ａ）の例では、支持ベース２８−３に２種類の導電ブ
ラシ２８−２０、２８−２１を植え込んである。上流側
の導電ブラシ２８−２０は、接触深さが０．５ｍｍで、
密度が６万Ｆ／ｉｎｃｈ² に設定してある。又、下流側
の導電ブラシ２８−２１は、接触深さが１．５ｍｍで、
密度が１０万Ｆ／ｉｎｃｈ² に設定してある。これによ
り、上流側で除電効果は小さいが、トナーを移動させる
力が大きいため、散らし効果を期待できる。一方下流側
は、逆にブラシからの放電により、感光ドラム２０の残
留電荷の除去に効果がある。

【０１１４】図１８（Ｂ）に示す例では、支持ベース２
８−３に３種類の導電ブラシ２８−２０、２８−２２、
２８−２３を設けている。最も上流側の導電ブラシ２８
−２２は、接触深さが１．５ｍｍで、密度が１０万Ｆ／
ｉｎｃｈ² であり、電気抵抗値を１０⁵ Ωと、他の導電
ブラシより１桁下げている。尚、中流側の導電ブラシ２
８−２０は、接触深さが０．５ｍｍで、密度が６万Ｆ／
ｉｎｃｈ² に設定してある。又、下流側の導電ブラシ２
８−２１は、接触深さが１．５ｍｍで、密度が１０万Ｆ
／ｉｎｃｈ² に設定してある。

【０１１５】この最も上流側の導電ブラシ２８−２２
は、特に低温・低湿での除電効果を期待できる。これに
より、前のブラシ２８−２０、２８−２１で除電しきれ
ない部分も、最後のブラシ２８−２２で除電できる。

【０１１６】更に、図１８（Ｂ）の３つのブラシを設け
た例において、最も上流の導電ブラシ２８−２２に、オ
フセット電圧を−２００Ｖ印加し、周波数も最低の２０
０Ｈｚとする。これにより、散らし効果を向上させる。
一方、中央の導電ブラシ２８−２０には、ノーマル状態
のオフセット電圧を０Ｖとし、周波数を２５０Ｈｚとす
る。下流側の導電ブラシ２８−２１には、ノーマル状態
のオフセット電圧を０Ｖとし、周波数を３００Ｈｚとす
る。これにより、下流側は、低温・低湿での散らし効果
の低下を防止する。尚、ピーク電圧と３つとも、５５０
Ｖｐ−ｐとする。

【０１１７】図１９は予備散らし部材の説明図である。
この実施例では、トナーをかきとらない程度の圧力で感
光ドラム２０に接触する予備散らし部材３３を、紙粉取
りブラシ３０の上流側に設けている。この実施例の意図
は次のようである。転写効率が低下した時や、ジャム発
生直後には、感光ドラム２０上の残留トナー量が急激に
増加する。この時、散らし部材２８のみでは、散らしき
れないおそがある。この場合に、現像器２３での回収力
が追いつかなくなり、残像となって画像不良となる。

【０１１８】これを防止するため、予備散らし部材３３
を設けたものである。図１９（Ｂ）に示すように、この
予備散らし部材３３が、感光ドラム２０上の残留トナー
に接触することにより、残留トナーの感光ドラム２０に
対する機械的付着力を弱める。これにより、散らしブラ
シ２８による残留トナーの散らし作用の効果的アシスト
を発揮する。従って、大量のトナーが発生しても、予備
散らし部材３３を通過する際に、そのトナーの付着力が
弱められ、残像のない画像が得られる。又、同時に、散
らし部材２８の残留トナーとの接触による散らし部材２
８からこぼれたトナーが、用紙搬送路を汚すことを防止
できる。

【０１１９】この予備散らし部材３３としては、感光ド
ラム２０を傷つけない程度に柔らかいゴム材料（例え
ば、商品名「バンコラン」）を用いることが望ましい。
又、感光ドラム２０に押し付けた時に、トレイル状態で
先端が、感光ドラム２０に食い込むように設定されてい
る。

【０１２０】尚、３２はトナー飛散防止部材であり、感
光ドラム２０に非接触の状態で設けられる。このトナー
飛散防止部材３２は、散らし部材２８により飛散したト
ナーが、前帯電器２１に付着しないように、散らし部材
２８の部分をシールするためのものである。

【０１２１】図２０はトナー飛散防止部材の説明図であ
る。図２０（Ａ）に示すように、散らしブラシ２８−２
の帯電器２１側（下流側）に、トナー飛散防止部材３２
−１を設けている。更に、支持ベース２８−３に、磁性
体２８−４を設けている。

【０１２２】この実施例の意図は次のようである。散ら
しブラシ２８−２により、感光ドラム２０上の残留トナ
ーを散らし、且つ感光ドラム２０を除電している。従っ
て、交流電界により散らされたトナーは、感光ドラム２
０上に戻る。しかし、弱帯電トナーや無帯電トナーが存
在すると、これらは感光ドラム２０上に戻らず、ブラシ
２８−２の間に溜まり、又はブラシ２８−２から抜け
て、上流側のシール部３２に溜まる。これにより、トナ
ーが飛散して、前帯電器２１を汚染したり、ブラシ２８
−２の先端まで飛散して、散らしブラシ２８−２の散ら
し効果及び除電効果を低下させてしまう。

【０１２３】そこで、第１に、散らしブラシ２８−２の
下流側に、磁性を付与したシール部材３２−１を設けて
いる。このシール部材３２−１としては、ゴム材料に磁
性粉を含有させたフィルムが適当である。これにより、
前帯電器２１に飛散する磁性トナーをシール部材３２−
１に磁気吸着して、飛散を防止する。

【０１２４】第２に、支持ベース２８−３に磁性体２８
−４を設けている。図２０（Ａ）に示すように、このベ
ースからの磁力により、ブラシ２８−２間に漂っている
弱帯電トナー及び無帯電トナーを磁気吸着する。このブ
ラシ２８−２は、先端部で接触した状態で、密度が高ま
るようになっており、且つブラシ全体に付着しない限
り、抵抗値の増加も少ないため、これらのトナーをベー
スに溜めたとしても、影響はない。

【０１２５】図２１はトナー飛散防止部材の変形例説明
図である。この実施例では、前記散らし部材２８−２及
び紙粉取り部材２８−３に対向した感光ドラム２０の内
部に、磁性体２０−２を設けている。このようにする
と、トナー飛散の基となる弱帯電トナー及び無帯電トナ
ーを磁力により感光ドラム２０に戻す。これは本来の交
流電界により、トナーを散らして、最終的に感光ドラム
２０に戻す方法と同じ結果となる。これにより、弱帯電
トナー及び無帯電トナーの飛散を防止でき、現像器２３
による回収が可能となる。

【０１２６】図２２は紙粉取りブラシのクリーニング機
構の説明図である。図１６で説明したように、紙粉取り
ブラシ３０を設けたが、一定量以上の紙粉が蓄積する
と、紙粉取り効果が低下する。そして、紙粉取りブラシ
３０で除去した紙粉をそのまま保持しておくと、空気中
の水分やオゾンと化合して、ドラムフィルミングが発生
することがある。そこで、紙粉取りブラシ３０に付着し
た紙粉を除去する機構が必要となる。

【０１２７】この実施例では、図２２（Ａ）に示すよう
に、紙粉取りブラシ３０はベース３０−１に支持されて
いる。図２２（Ｂ）に示すように、この支持ベース３０
−１には、引き出し把手３０−２が設けられている。一
方、装置のフレーム４１、４２の一方４２の側面には、
引き出し部が設けられおり、この引き出し部の紙粉取り
ブラシ３０が接触する側に、フェルト（クリーニング部
材）４３を植えこんでおく。

【０１２８】これにより、把手３０−２を掴んで、図の
左方に、紙粉取りブラシ３０を引き出すことにより、紙
粉の付いた紙粉取りブラシ３０が、フェルト４３にこす
られて、紙粉が除去される。このクリーニング後は、紙
粉取りブラシ３０は、再び元の位置に装填される。

【０１２９】このようにして、散らしブラシに影響する
紙粉を除去できるとともに、これを簡易な構成で、且つ
容易な操作で除去できる。

【０１３０】図２３は散らし部材の他の変形例説明図、
図２４はゴムブレードの特性図である。この実施例は、
ローラ、ブラシ以外の形態の散らし部材２８を示すもの
である。図２３において、ブレードホルダー２８−３
に、ブレード２８−５が取り付けられている。このブレ
ード２８−５は、導電性ゴム（例えば、導電性ウレタン
ゴム）で構成されている。そして、このブレード２８−
５の稜線精度を規定しておき、トナーがすり抜ける接触
圧力で感光ドラム２０に接触するようにセットする。こ
の条件で交流電源２９によりブレード２８に交流電界を
印加する。

【０１３１】この状態で、ブレード２８−５は全面に渡
って感光ドラム２０に接触しているため、常にトナーを
かきとる方向に力を与えられている。この状態で、交流
電界を印加するため、容易にトナーを散らすことができ
る。又、交流電界を印加することによる除電効果は、導
電ブラシを使用する場合と同様の効果がある。

【０１３２】このブレード２８−５は、一般的に言って
も、導電ブラシより安価である。又、導電ブラシの電気
抵抗、密度、パイル長・太さ等の材料の要因や接触深
さ、幅の取り付け要因に比較して、ブレード２８−５
は、ゴム硬度、厚さ、自由長及び接触角度と要因を比較
的制御し易い。更に、導電ブラシは、紙粉のまとわりつ
きによる障害の問題が発生するが、ゴムブレード２８−
５は、紙粉が繊維状のため、すりぬけてしまい問題にな
らない。

【０１３３】尚、本プロセスでは、マイナス帯電を基本
にしているため、紙粉が現像器２３に行っても、帯電系
列上、紙粉は他のものをマイナス帯電する方向のため問
題ない。

【０１３４】このゴムブレード２８−５の接触圧力は、
ホルダー２８−３の取り付け位置により変化する。そし
て、接触圧力は、トナーがすりぬけられる程度が適切で
ある。図２４のウレタンゴムを使用した場合の接触圧力
に対するすり抜けの有無の関係図に示すように、接触圧
力が６ｇ／ｃｍ² 以下において、トナーがすり抜ける。
そして、接触圧力が６ｇ／ｃｍ² 以上から２４ｇ／ｃｍ
² の範囲では、感光ドラム２０のトナーのクリーニング
が行われる。従って、接触圧力を２ｇ／ｃｍ²から６ｇ
／ｃｍ² の範囲に設定すると、目的を達成できる。本実
施例では、接触圧力を５ｇ／ｃｍ² に設定している。

【０１３５】尚、ブレード２８−５により、トナーの落
下が生じるおそれがあるため、シール部材３１を設けて
いる。

【０１３６】（ｄ）制御シーケンスの説明 図２５は本発明の一実施例制御ブロック図、図２６は電
圧印加シーケンスの説明図である。

【０１３７】図２５において、５０は制御回路であり、
マイクロプロセッサで構成されている。この制御回路５
０は、画像形成のため、装置各部のシーケンス制御を実
行する。５１は帯電・転写電源であり、帯電電圧及び転
写電圧を発生するものである。５２は現像バイアス電源
であり、現像バイアス電圧を発生するものである。

【０１３８】ＳＷ１は第１のスイッチであり、制御回路
５０の指示により、交流電源２９の交流電圧を散らしロ
ーラ２８に印加するものである。ＳＷ２は第２のスイッ
チであり、制御回路５０の指示により、帯電・転写電源
５１の帯電電圧及び転写電圧を帯電器２１及び転写器２
６に印加するものである。ＳＷ３は第３のスイッチであ
り、制御回路５０の指示により、現像バイアス電源５２
の現像バイアス電圧を現像器２３に印加するものであ
る。

【０１３９】この実施例は、電源を安価に構成するた
め、帯電器２１と転写器２６の電源を１トランスで構成
している。このようにすると、前帯電器２１と転写器２
６とが同時動作するため、用紙と用紙との間でも、転写
器２６による転写帯電動作が行われる。このため、感光
ドラム２０の用紙間位置において、表面電位が＋側にシ
フトする。しかし、散らしローラ２８で除電するため、
画像上の問題は発生しない。

【０１４０】同様に、終了シーケンスにおいて、感光ド
ラム２０の回転終了時に、全ての電源をオフすると、図
２５に示すように、転写器２６と散らしローラ２８との
間に、＋電荷が残る。次の起動時に、この＋電荷が完全
に前帯電で所定の電荷になる保証はない。そこで、前帯
電及び転写帯電をオフしてから、転写器２６で＋電荷の
部分が散らしローラ２８を通過するまで、交流電圧を散
らしローラ２８に印加する。そして、通過したらすぐに
交流電圧をオフして、同時に感光ドラム２０を停止する
ことにより、感光ドラム２０に少なくとも＋電荷部分が
残らないようにした。

【０１４１】即ち、図２６（Ａ）に示すように、制御回
路５０は、感光ドラム２０の回転を開始するとともに、
スイッチＳＷ１、ＳＷ２をオンして、交流電圧を散らし
ローラ２８に印加し、且つ帯電電圧を帯電器２１に印加
し、転写器２６に転写電圧を印加する。そして、前帯電
された部分が現像器２３に到来する時間だけ待って、
スイッチＳＷ３をオンし、現像器２３に現像バイアス電
圧を印加する。これにより、感光ドラム２０の無帯電領
域が、現像器２３に位置している間は、現像動作が行わ
れない。このため、無用なトナーの付着を防止できる。

【０１４２】そして、終了シーケンスは、先ず、スイッ
チＳＷ２をオフして、帯電電圧及び転写電圧をオフす
る。次に、前帯電をオフする前に前帯電器２１を通過し
た部分が、現像器２３に到来する時間だけ待って、ス
イッチＳＷ３をオフして、現像バイアスをオフする。更
に、転写電圧をオフする直前に転写器２６を通過した部
分が、散らしローラ２８に到来する時間だけ待って、
スイッチＳＷ１をオフし、交流電圧をオフする。同時に
感光ドラム２０の回転を停止する。

【０１４３】図２６（Ｂ）は、現像バイアス電圧を前帯
電電圧及び転写電圧の分圧により作成した場合のシーケ
ンスである。即ち、現像バイアス電圧は、前帯電電圧及
び転写電圧がオンの時しか、オンできない構成である。
これにより、より電源コストを低減できる。即ち、図２
６（Ｂ）に示すように、制御回路５０は、感光ドラム２
０の回転を開始するとともに、スイッチＳＷ１、ＳＷ２
をオンして、交流電圧を散らしローラ２８に印加し、且
つ帯電電圧を帯電器２１に印加し、転写器２６に転写電
圧を印加する。そして、前帯電された部分が現像器２３
に到来する時間だけ待って、スイッチＳＷ３をオン
し、現像器２３に現像バイアス電圧を印加する。これに
より、感光ドラム２０の無帯電領域が、現像器２３に位
置している間は、現像動作が行われない。このため、無
用なトナーの付着を防止できる。

【０１４４】そして、終了シーケンスは、先ず、スイッ
チＳＷ２、ＳＷ３をオフして、帯電電圧及び転写電圧、
現像バイアス電圧をオフする。次に、転写電圧をオフす
る直前に転写器２６を通過した部分が、散らしローラ２
８に到来する時間だけ待って、スイッチＳＷ１をオフ
し、交流電圧をオフする。同時に感光ドラム２０の回転
を停止する。

【０１４５】次に、ジャムリカバリー時のシーケンスに
ついて説明する。図２７はジャムリカバリーシーケンス
の説明図である。

【０１４６】ジャム発生後の感光ドラム２０には、大量
の残留トナー及び残留電荷が残っている。これを除去す
るには、現像器２３の回収が行われる事と、散らしロー
ラ２８の除電が行われることである。このため、散らし
ローラ２８の動作と現像器２３の回収動作を、最低５回
以上連続すれば良い。即ち、図２７に示すように、感光
ドラム２０の回転を開始してから、感光ドラム２０が５
回転してから、露光を開始する。これにより、感光ドラ
ム２０の残留トナー及び残留電荷の影響がなくなり、初
期状態に戻れる。よって、ジャム発生時には、通常のシ
ーケンスではなく、散らしローラ２８の除電効果を生か
したジャムリカバリーシーケンスをとることにより、ジ
ャム復旧直後でも良好な画像品質が得られる。

【０１４７】次に、トナーカートリッジ（トナーキッ
ト）交換時のシーケンス動作について説明する。図２８
はトナーキット交換時のシーケンス説明図である。

【０１４８】この装置でのキャリア上がり（キャリアが
感光ドラムに移動する）は、トナー濃度が低く、キャリ
アの帯電量が高い状態で、且つ感光ドラム２０と現像ロ
ーラ２４との電位差が大きい時に発生する。そのため、
トナーエンプティ信号が出て、ユーザーがトナーキット
を交換した際に、装着不良等が発生して、トナーが現像
ローラ２４に供給されないと、トナー濃度が下がり、キ
ャリア上がりを誘発する。

【０１４９】そのため、トナーキット交換時に、確実に
アジテータ２３２が、エンプティセンサ面をこすり、且
つエンプティセンサの出力が一定値以上あることを確認
して、前帯電等の高圧電源をオンする。即ち、トナーが
確実に装填され、トナー濃度が上がるまでは、前帯電等
の高圧電源を印加しなければ、万が一、トナー濃度が低
い状態になっても、電界が生じないため、キャリア上が
りは発生しない。

【０１５０】即ち、図２７（Ｂ）に示すように、トナー
キット交換後、感光ドラム２０の回転を開始し、アジテ
ータ２３２が１回転した後、トナーエンプティセンサの
出力を読み取り、トナー量が一定値以上なら、高圧電源
をオンする。即ち、前帯電電圧及び転写電圧をオンす
る。このように、トナー交換時も高圧をかける前に、チ
ェック工程を入れる、フェイルセーフ工程をとることに
より、より装置の信頼度が高まる。

【０１５１】（ｄ）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。 前述の実施例では、現像剤に、磁性キャリアと磁性ト
ナーとの組み合わせによる１．５成分現像剤を用いてい
るが、現像剤に磁性トナーのみを用いても良い。この場
合、磁性トナーは、トナーホッパ２３１内で供給ローラ
２３２により攪拌されて、帯電される。このため、供給
ローラ２３２はアジテータとなる。

【０１５２】現像ローラ２４において、スリーブのみ
を回転しているが、マグネットローラも回転させても良
い。

【０１５３】画像露光部として、ＬＥＤ光学系を用い
たが、レーザ−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。

【０１５４】上述の実施例では、潜像形成機構を電子
写真機構で説明したが、トナ−像を転写する潜像形成機
構（例えば，静電記録機構等）にも使用でき、シ−トは
用紙に限らず、他の媒体を用いることができる。更に、
感光ドラムはドラム状に限らず、ベルト状であっても良
い。

【０１５５】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。

【０１５６】

【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。 散らし部材に交流電界をかけるため、トナーを強制移
動でき、トナーをより分散できる。このため、集中した
トナーを分散でき、現像器での回収をより容易とする。

【０１５７】散らし部材に交流電界をかけるため、像
担持体の除電を同時に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の一実施例構成図である。

【図３】図２の装置の水平設置状態図である。

【図４】図２の装置の垂直設置状態図である。

【図５】図２の現像器の構成図である。

【図６】図５の現像器の要部断面図である。

【図７】図５の現像器の垂直設置状態図である。

【図８】本発明の現像器の動作説明図である。

【図９】本発明による特性図である。

【図１０】図２の装置のプロセス機構の要部構成図であ
る。

【図１１】図１０の散らしローラの交流電界の動作説明
図である。

【図１２】図１０の散らしローラの周速比特性図であ
る。

【図１３】図１０の散らしローラの除電効果特性図であ
る。

【図１４】図１０の散らしローラの定温時の交流電界の
特性図である。

【図１５】図１０の散らしローラの高温・低温時の交流
電界の特性図である。

【図１６】本発明の散らし部材の変形例説明図である。

【図１７】図１６の散らしブラシの変形例説明図であ
る。

【図１８】図１６の散らしブラシの他の変形例説明図で
ある。

【図１９】図１６の散らしブラシに適用する予備散らし
部材の説明図である。

【図２０】図１６の散らしブラシに適用するトナー飛散
防止部材の説明図である。

【図２１】図２０のトナー飛散防止部材の変形例説明図
である。

【図２２】図１６の散らしブラシに適用する紙粉除去ブ
ラシクリーニング機構の説明図である。

【図２３】本発明の散らし部材の他の変形例説明図であ
る。

【図２４】図２３のゴムブレードの特性図である。

【図２５】本発明の一実施例制御ブロック図である。

【図２６】図２５における電圧印加シーケンスの説明図
である。

【図２７】図２５におけるジャムリカバリーシーケンス
の説明図である。

【図２８】図２５におけるトナーキット交換時のシーケ
ンス説明図である。

【図２９】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

２０ 感光ドラム（像担持体） ２１ 前帯電器（像形成部） ２２ ＬＥＤ光学系（像形成部） ２３ 現像器 ２４ 現像ローラ ２６ 転写器 ２８ 散らし部材 ２８−１ 散らしローラ ２８−２ 散らしブラシ ２８−５ 散らしブレード ２９ 交流電源 ３０ 紙粉取り部材 ３１ 落下防止部材 ３２ トナー飛散防止部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 21/10 (72)発明者 宇鷹 臣将 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 (72)発明者 山口 淑夫 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 (72)発明者 佐藤 満 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 (72)発明者 桑原 延雄 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 (72)発明者 渡辺 晴保 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 (72)発明者 高橋 健史 東京都稲城市大字大丸1405番地 富士通ア イソテック株式会社内

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転するエンドレス状の像担持体（２
   ０）と、 前記像担持体（２０）に潜像を形成する像形成手段（２
   １、２２）と、 前記像担持体（２０）に形成された潜像を粉体現像剤に
   より現像するとともに、前記像担持体（２０）の残留ト
   ナーを回収する現像手段（２３）と、 前記像担持体（２０）の現像像をシ−トに転写する転写
   手段（２６）と、 前記転写後の像担持体（２０）に接触して、前記像担持
   体（２０）の残留物を散らすための散らし部材（２８）
   と、 前記散らし部材（２８）に交流電界を供給する電界供給
   手段（２９）とを有することを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 前記散らし部材（２８）は、導電性を有
   する発泡体からなるローラであることを特徴とする請求
   項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記ローラは、独立した発泡穴を有する
   ことを特徴とする請求項２の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記ローラを前記像担持体（２０）に対
   し逆方向回転させることを特徴する請求項２又は３の画
   像形成装置。
5. 【請求項５】 前記ローラの周速度が、前記像担持体
   （２０）の周速度の１、１倍から１．５倍の範囲内であ
   ることを特徴とする請求項４の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記散らし部材（２８）は、先端が前記
   像担持体（２０）に接触する導電性ブラシであることを
   特徴とする請求項１の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記導電性ブラシの前記像担持体（２
   ０）の接触部における前記像担持体（２０）の形状に合
   わせた前記導電性ブラシの支持部を有することを特徴と
   する請求項６の画像形成装置。
8. 【請求項８】 複数の異なる物理的特性の前記導電性ブ
   ラシを設けたことを特徴とする請求項６又は７の画像形
   成装置。
9. 【請求項９】 複数の前記導電性ブラシを設け、前記複
   数の導電性ブラシの各々の交流電界の種類を変化させた
   ことを特徴とする請求項６又は７の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 前記散らし部材（２８）は、先端が前
    記像担持体（２０）に接触する導電性弾性部材であるこ
    とを特徴とする請求項１の画像形成装置。
11. 【請求項１１】 前記散らし部材（２８）の前記転写手
    段（２６）側に、前記像担持体（２０）の紙粉を除去す
    る紙粉除去部材を設けたことを特徴とする請求項１の画
    像形成装置。
12. 【請求項１２】 前記散らし部材（２８）の前記転写手
    段（２６）側に、前記像担持体（２０）に接触する弾性
    部材を設けたことを特徴とする請求項１又は１１の画像
    形成装置。
13. 【請求項１３】 前記散らし部材（２８）の前記像形成
    手段（２１、２２）側に、前記残留物の飛散防止部材を
    設けたことを特徴とする請求項１又は１１又は１２の画
    像形成装置。
14. 【請求項１４】 前記電圧供給手段（２９）は、前記散
    らし部材（２８）に放電開始電圧以上の電圧を供給する
    ことを特徴とする請求項１の画像形成装置。
15. 【請求項１５】 前記電圧供給手段（２９）は、前記散
    らし部材（２８）に１５０Ｈｚから２５０Ｈｚの範囲の
    周波数の交流電界を供給することを特徴とする請求項１
    又は１４の画像形成装置。
16. 【請求項１６】 前記転写手段（２６）の電界印加を停
    止した後の所定時間後に、前記散らし部材（２８）の交
    流電界を供給を停止する制御手段（５０）を設けたこと
    を特徴とする請求項１の画像形成装置。