JPH07281529A - クリーナレス画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クリーナレス画像形成装置において、ドクタ
ーブレードの規制部材とマグネットローラとのギャップ
の間を磁気ブラシのトナーが強制的に通過することを防
止する。 【構成】 クリーナレス画像形成装置本体１の現像器５
のマグネットローラ１９は、中央部に粗面化処理が施さ
れた粗面部１９ｃと、両端部に鏡面状態に仕上げられた
鏡面部１９ｄとを有する。この鏡面部１９ｄに対応する
位置にドクターブレード２２の規制部材である突出部２
２ａが設置されている。よって、マグネットローラ１９
の鏡面部１９ｄとドクターブレード２２ａとのギャップ
の部分では磁気ブラシのトナーの搬送力が、鏡面部１９
ｄによって低下する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はクリーナレス画像形成装
置の現像器におけるマグネットローラの表面処理に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の画像形成装置にお
いては、画データを感光ドラムに露光して露光部に静電
潜像を形成し、これに現像器のマグネットローラがトナ
ーを上記感光ドラムに供給して静電潜像を現像してい
た。このトナー像を転写器によって記録紙に転写するこ
とで、記録紙に画像が形成されていた。一方、記録紙へ
の転写後、感光ドラムに残留したトナーはクリーナに設
けられたブレードによって掻き落とされ、クリーナのト
ナー回収室内へ回収されていた。

【０００３】図５は上記クリーナを使用しないクリーナ
レス画像形成装置の感光ドラム近傍の概略図であり、図
６は感光ドラムの表面電位を示す図である。上記のよう
にクリーナを使用しないクリーナレス画像形成装置の場
合、矢印方向に回転する感光ドラム６２表面には、帯電
器６３によって帯電電位Ｖｏまで電圧が加えられる。次
に露光器６４によって原稿の画デ−タに従って露光さ
れ、感光ドラム６２表面に、露光部の露光電位がＶｃと
なる静電潜像が形成される。

【０００４】露光部における残留トナーが小さな面積、
例えば１粒づつに分散されて感光ドラム６２上に存在し
ていれば、残留トナーの下の感光ドラム６２は感光され
る。一方、大きな面積に集合して存在していれば、その
下の感光ドラム６２は感光不足となる。しかしその露光
不足部分が、周囲の露光された部分に付着したとトナー
によって埋められてしまう程度の場合には、集合してい
る残留トナーは問題とならない。

【０００５】現像器６５は感光ドラム６２と逆方向に回
転するマグネットローラ７０を有している。このマグネ
ットローラ７０はマグネット７０ａと、その外周に位置
するスリーブ７０ｂとより構成されている。又、このマ
グネットローラ７０の外周にはトナーとキャリアからな
る磁気ブラシが形成されている。

【０００６】このマグネットローラ７０自体には、図示
されないバイアス電源から現像バイアスＶｂ１が加えら
れている。上記マグネットローラ７０とその外周の磁気
ブラシによって現像器６５から上記静電潜像の露光部に
トナーが供給され、未露光部の残留トナーが現像器６５
へと回収される。この時の露光電位と現像バイアスの差
は現像電位と呼ばれ、現像バイアスと帯電電位の差はク
リーニング電位と呼ばれる。

【０００７】現像器６５によって現像された、感光ドラ
ム６２表面のトナー像は、転写器６６によって記録紙に
転写される。転写後の感光ドラム６２の表面電位は、除
電器６７による露光によって、転写後ドラム電位Ｖｔに
維持される。

【０００８】転写後の上記感光ドラム６２表面には、記
録紙に転写されずに残留するトナーが存在する。感光ド
ラム６２表面上のこの残留トナーの非メモリー化を行う
ために、メモリ除去部材６９が設置されている。メモリ
除去部材６９はメモリ除去部材電位Ｖｂ２の電圧が加え
られている。残留トナーは上記メモリー除去部材６９に
接触することによって掻き乱され、次回の画像形成に影
響を与えないよう非メモリー化される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記クリーナレス画像
形成装置において、現像器に使用されるマグネットロー
ラのスリーブの表面にはトナーの搬送力を上げるための
粗面化処理が施される場合がある。一方、マグネットロ
ーラの両端は中央部よりも磁力が低くなる傾向がある。
そのため上記マグネットローラの両端では、粗面化処理
されたスリーブによってトナーが感光体に供給される
が、一方で感光体上の残留トナーが充分に回収できるほ
どの磁気ブラシが形成されない。よって感光ドラムの両
端にはクリーニング不良のトナーがすじ状に付着し、記
録紙両端における画像不良の原因となる。

【００１０】この記録紙両端の画像不良を防止するた
め、ドクターブレードの両端に規制部材を設け、この規
制部材とマグネットローラとのギャップを小さくするこ
とによって、マグネットローラ上の磁気ブラシの搬送の
幅方向を規制する方法が考えられる。

【００１１】しかしながら、上記マグネットローラのス
リーブの表面に粗面化処理が施されている場合、粗面化
されたスリーブによって、磁気ブラシの搬送力は強くな
っている。そのため上記ドクターブレードの規制部材に
よって、ドクターブレードとマグネットローラのギャッ
プが狭くなっている領域では、磁気ブラシが強制的に狭
いギャップの間を通過し、スリーブ上に固着する。磁気
ブラシのトナーがマグネットローラのスリーブ上に固着
すると、ドクターブレードの規制部材、或いは感光体を
削り、記録紙両端に画像不良が生じるという問題が生じ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記のような問題を解決
するために、請求項１の発明は、感光体外周面上にトナ
ーを付着させると共に残留トナーを回収するためのマグ
ネットローラと、このマグネットローラ外周上の磁気ブ
ラシの搬送を規制するためのドクターブレードとを有す
るクリーナレス画像形成装置であって、マグネットロー
ラの表面には、端部に粗面化処理が行われていない領域
を設けていることを特徴としている。

【００１３】又、請求項２の発明は、上記ドクターブレ
ードに、磁気ブラシの幅を規制するための規制部材を両
端に設けたことを特徴としている。

【００１４】又、請求項３の発明は、上記ドクターブレ
ードの規制部材に対応する部分で、マグネットローラの
表面が鏡面状態に仕上げられていることを特徴としてい
る。

【００１５】

【作用】従って、請求項１の発明によれば、両端に規制
部材を設けたドクターブレードを用いて、マグネットロ
ーラによって搬送される磁気ブラシの幅方向の規制を行
うとき、粗面化処理が施されていない領域では、規制部
材とマグネットローラとギャップを通過する磁気ブラシ
のトナーの搬送力が小さくなる。よって感光体の両端に
トナーが付着することが防止され、記録紙両端における
画像不良を防ぐことができる。

【００１６】又、請求項２の発明によれば、ドクターブ
レードの規制部材とマグネットローラのスリーブとのギ
ャップにトナーがかみこんで、スリーブ表面にトナーが
固着することを防止する。これによってドクターブレー
ドの規制部材の摩耗及び感光体の損傷が防止される。

【００１７】又、請求項３の発明によれば、ドクターブ
レードの規制部材とマグネットローラのスリーブとのギ
ャップが狭くなっているところで、スリーブの表面を鏡
面化しているので、トナーの搬送力が一層小さくなっ
て、スリーブ表面へのトナーの付着を更に防止すること
ができる。

【００１８】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明を説明する。図
１は本発明のクリーナレス画像形成装置の要部を示す一
部断面図である。クリーナレス画像形成装置本体１内の
ほぼ中央部には画像形成プロセスを行うための感光ドラ
ム２が設置されている。感光ドラム２は図中矢印方向に
回転可能となっている。

【００１９】この感光ドラム２の周囲には、図中矢印方
向に沿って、感光ドラム２の表面に所定の電位を帯電さ
せる帯電器３と、感光ドラム２の表面に静電潜像を形成
するための光を照射する露光器４が設置されている。感
光ドラム２の回転方向による、露光器４の下流側には、
感光ドラム２の表面の静電潜像を現像するための現像器
５と、感光ドラム２の表面の現像を記録紙上に転写する
ための転写器６が設置されている。

【００２０】更に、感光ドラム２の回転方向による、転
写器６の下流側には、転写後の感光ドラム２の表面を露
光して除電するための除電器７と、感光ドラム２上に付
着した紙粉等を取除くブラシ８と、転写後の感光ドラム
２の表面に残留したトナーの非メモリー化を行うための
メモリー除去部材９が設置されている。

【００２１】上記クリーナレス画像形成装置本体１の下
部には記録紙を収納するための給紙カセット１０ａ、１
０ｂが脱着可能に設置されている。この給紙カセット１
０ａ、１０ｂに各々設けられている押上げ板１１上には
記録紙Ｐがセットされており、記録紙Ｐは給紙ローラ１
２ａ、１２ｂと接触している。この給紙ローラ１２ａ、
１２ｂの回転によって、記録紙Ｐが送出されるようにな
っている。

【００２２】ばね１３は、押上げレバー１４下方に位置
しており、押上げレバー１４に上方向の付勢力を与えて
いる。このばね１３の付勢力により、押上げレバー１４
は押上げ板１１を給紙ローラ１２ａ、１２ｂの方向へと
押上げ、押上げ板１１上の記録紙Ｐは、その枚数に依ら
ず、常時給紙ローラ１２ａ、１２ｂと接触する。

【００２３】給紙カセット１０ａから送出された記録紙
Ｐは、送出ローラ１５、転写のために記録紙Ｐを感光ド
ラム２に密着させる転写ローラ１６へと順次送られる。
更に記録紙Ｐは転写器６による感光ドラム２表面上のト
ナー現像の転写後、加熱定着器１７の加熱ローラ１７
ａ、加圧ローラ１７ｂに送り込まれる。この加熱ローラ
１７ａ内には、熱源として、棒状のハロゲンランプ１７
ｃが挿入されている。更に上記加熱ローラ１７ａの近傍
には、加熱ローラ１７ａの温度を検出するための温度セ
ンサ３８が設置されている。記録紙Ｐに転写されたトナ
ー現像は加熱定着器１７によって加熱定着され、ガイド
ローラ１８によってクリーナレス画像形成装置本体１外
部へと排出される。給紙センサ３９、排紙センサ４０
は、各々記録紙Ｐが搬送されたかどうかを検出するため
のセンサである。

【００２４】図２は本発明のクリーナレス画像形成装置
の感光ドラム近傍の拡大断面図である。画像形成のプロ
セスにおいて、まず帯電器３が感光ドラム２上に所定の
一定電圧を帯電させる（以下、帯電器３により帯電され
た感光ドラム２の電位を帯電電位Ｖｏと記載する）。次
に露光器４が画データに従って感光ドラム２上を露光
し、静電潜像を形成する（以下、露光器４の露光によっ
て上昇した感光ドラム２上の露光部の電位を露光電位Ｖ
ｃと記載する）。

【００２５】現像器５はトナーを感光ドラム２へ搬送、
又は感光ドラム２上の未露光部に残留するトナーを回収
するためのマグネットローラ１９を有している。このマ
グネットローラ１９はスリーブ１９ａとマグネット１９
ｂよりなっており、マグネットローラ１９の外周面には
トナーとキャリアによって構成される現像磁気ブラシが
形成される。又、上記現像器５はトナーとキャリアを収
納するためのケース２１と、上記現像磁気ブラシの厚み
を規制するためのドクターブレード２２と、トナーとキ
ャリアを常時攪拌するための攪拌部材２３と、上記ケー
ス２１内のマグネットローラ１９近傍におけるトナーと
キャリアの混合比を一定とするために設けられた規制板
２４とを有している。

【００２６】現像器５のマグネットローラ１９には、静
電潜像を現像するための所定の電位が与えられている
（以下、この現像のための電位を現像バイアスＶｂ１と
記載する）。上記現像バイアスＶｂ１は、感光ドラム２
における帯電電位Ｖｏより大であり、露光電位Ｖｃより
小である。そのため、この上記マグネットローラ１９に
付着しているトナーは感光ドラム２の露光部に付着し
て、感光ドラム２上の静電潜像が現像される。

【００２７】記録紙が送出ローラ１５、転写ローラ１６
を通過して転写器６と感光ドラム２の間に達したとき、
転写器６は、この記録紙の電圧がトナーを静電的に吸引
する電位になるまで電荷を与える。トナー像が転写され
た記録紙は図１に示される加熱定着器１７へと送られ、
トナー像を加熱定着する。除電器７はＬＥＤで構成さ
れ、転写の終了した感光ドラム２の電位を下げるととも
に電位の均一化を行うために設置されている。上記転写
器６の転写、及び除電器７による除電が行われた感光ド
ラム２の電位は露光電位よりも大となっている（以下、
転写及び除電後の感光ドラム２の電位を転写後ドラム電
位Ｖｔと記載する）。

【００２８】転写後の感光ドラム２上に残留したトナー
は、クリーニングしなければメモリーとなって、次回の
画像形成での画像不良の原因になるため、メモリー除去
部材９によって残留トナーを掻き乱して、非メモリー化
しなければならない。そのために上記メモリー除去部材
９には所定の電圧を印加する（以下、電圧が印加された
上記メモリー除去部材９の電位をメモリ除去部電位Ｖｂ
２と記載する）。尚、メモリー除去部材９の印加には転
写器６のグリッド６ａからの分圧が利用されている。

【００２９】メモリー除去部材９に所定のメモリ除去部
電位Ｖｂ２が与えられると、メモリー除去部材９は一時
的に残留トナーを静電的に吸着し、その後自然に吐き出
すような形で再度感光ドラム２に付着させる。再度感光
ドラム２上に付着した残留トナーは、付着位置がメモリ
ー除去部材９に静電的に吸着される以前の位置とは異な
っているため、結果的に掻き乱されることになる。

【００３０】残留トナーは掻き乱された状態で感光ドラ
ム２上に残留しているため、次の画像形成プロセスにお
ける帯電や露光に実質的な影響を与えない。そして感光
ドラム２上の未露光部に残留するトナーは、現像バイア
スＶｂ１まで印加されているマグネットローラ１９によ
って現像器５のケース２１に回収される。

【００３１】図３は実施例クリーナレス画像形成装置の
回路構成を示すブロック図である。画デ−タを発生する
画像処理部２５はＣＰＵ２６と接続している。ＣＰＵ２
６はクリーナレス画像形成装置本体１の動作を制御する
ためのものであり、本実施例ではＲＯＭ、ＲＡＭを内蔵
した１チップマイクロコンピュータを使用している。上
記ＣＰＵ２６はインターフェイス回路２７を介して以下
に記載する各装置と接続している。

【００３２】上記露光器４、除電器７、及び図１に示さ
れる給紙センサ３９、排紙センサ４０がインターフェイ
ス回路２７と接続している。又、このインターフェイス
回路２７には図１及び図２に示されないモータドライバ
２８、ドライバ３０、３２、高圧発生回路（以下ＨＶＰ
Ｓと記載）、定着器点灯回路３７、温度センサ３８、カ
セットセンサ４１が接続している。

【００３３】画像処理部２５はＣＰＵ２６に原稿の画像
信号を入力する。ＣＰＵ２６は入力された画像信号を、
インターフェイス回路２７を介して露光器４に画像デ−
タを送出する。送られた画像デ−タに対応して露光器４
のＬＥＤアレイのＬＥＤが選択的に発光し、感光ドラム
２を露光する。

【００３４】モータドライバ２８は感光ドラム２回転用
のモータ２９と接続しており、ＣＰＵ２６から送られて
くる信号に基づいて上記モータ２９を駆動させる。又、
上記モータ２９は給紙ローラ用電磁クラッチ３１、送出
ローラ用電磁クラッチ３３を介して、給紙ローラ１２
ａ、１２ｂ及び送出ローラ１５を回転させる。又、モー
タ２９はマグネットローラ１９も回転させる。上記ＣＰ
Ｕ２６はインターフェイス回路２７を介してドライバ３
０、３２に信号を出力し、給紙ローラ用電磁クラッチ３
１、送出ローラ用電磁クラッチ３３の断続を制御する。

【００３５】ＨＶＰＳ３４、３５、３６は各々帯電器
３、現像器５、転写器６と接続しており、帯電器３、現
像器５、転写器６に所定の電圧を与えている。ＣＰＵ２
６は、インターフェイス回路２７を介して上記各ＨＶＰ
Ｓ３４、３５、３６に信号を送り、各ＨＶＰＳ３４、３
５、３６のオン／オフを制御する。メモリー除去部材９
は転写器６と接続しており、転写器６のグリッドに生じ
る電圧の分圧を利用している。又、ＣＰＵ２６は除電器
７のオン／オフの制御も行っている。

【００３６】定着器点灯回路３７は、上記ＣＰＵ２６の
から送出される信号に応じて、図示しないハロゲンラン
プをオン／オフする。温度センサ３８は定着器１７の加
熱ローラ１７ａの外周面近傍に設置されており、上記温
度センサ３８からの出力はインターフェイス回路２７を
介して上記ＣＰＵ２６に送られる。ＣＰＵ２６は温度セ
ンサ３８からの出力を判別して、定着器点灯回路３７に
ハロゲンランプのオン／オフを制御するための信号を送
出し、定着器１７の温度を一定に保つようにする。

【００３７】給紙センサ３９及び排紙センサ４０は、各
々記録紙のジャムの発生を検出するためのセンサであ
り、記録紙の前端がこの給紙センサ３９上を通過したと
きには前端検出信号を、記録紙の後端が給紙センサ３９
及び排紙センサ４０上を通過したときには後端検出信号
を、インターフェイス回路２７を介してＣＰＵ２６に送
る。給紙ローラ１２ａ、１２ｂが回転し始めてから所定
の時間内に上記前端検出信号、或いは後端検出信号が送
られてこないと、ＣＰＵ２６は記録紙のジャムが発生し
たと認識し、画像形成動作を中止する。

【００３８】カセットセンサ４１は給紙カセット１０
ａ、１０ｂの有無、及びこの給紙カセット１０ａ、１０
ｂに装着されている記録紙Ｐのサイズを検出するための
センサである。カセットセンサ４１も上記の各種センサ
と同様、インターフェイス回路２７を介して、プリンタ
ＣＰＵ２６と接続している。

【００３９】図４は本発明の実施例クリーナレス画像形
成装置の現像器の部分拡大図である。マグネットローラ
１９の上方には、真鍮などで構成されるドクターブレー
ド２２が設置されている。このドクターブレード２２は
左右両端に突出部２２ａを備えている。４１は現像器５
のトナーケース２１と一体成形されて設けられているリ
ブである。クリーナレス画像形成装置本体１内部でトナ
ーが漏れないように、このリブ４１の外側にはトナー規
制部材４２が設けられている。マグネットローラ１９は
内部にマグネット１９ｂを有しており、このマグネット
１９ｂの幅Ｂは現像槽幅Ａよりも長くなっている。

【００４０】図４は現像器５を感光ドラム側から見た図
である。感光ドラム２が矢印方向の回転駆動に従って、
マグネットローラ１９が回転し始める。このときマグネ
ットローラ１９外周に存在する磁気ブラシは、ドクター
ブレード２２の左右両端の突出部２２ａで、幅方向を規
制されながら感光ドラム２側に形成される。そして、感
光ドラム２上の露光部には磁気ブラシのトナーが付着す
る。

【００４１】上記マグネットローラ１９はスリーブ１９
ｂとマグネット１９ａによって構成されている。スリー
ブ１９ｂの外周表面には磁気ブラシのトナーの搬送力を
高めるために、粗面化処理が施してある。但し、ドクタ
ーブレード２２両端の突出部２２ａによって、上記マグ
ネットローラ１９とのギャップが一段狭くなっている部
分よりも外側部では、磁気ブラシのトナーの搬送力を抑
えるために鏡面状態に仕上げられている（以下、スリー
ブ外周表面上において、サンドブラスト、ヘアライン加
工等により粗面化処理が施されている部分を粗面部１９
ｃ、鏡面状態に仕上げられている部分を鏡面部１９ｄと
記載する）。

【００４２】又、上記スリーブ１９ｂの粗面部１９ｃの
幅Ｃは上記現像槽幅Ａ及びマグネット１９ｂの幅Ｂより
も短くなっている。スリーブ１９ｂの表面上の鏡面部１
９ｄでは、マグネット１９ａの端部の外周部分に位置し
ているため、マグネット１９ａの磁力の低下によって磁
気ブラシの形成力がおちるところで、磁気ブラシのトナ
ーの搬送力を低下させることができる。

【００４３】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
スリーブ外周面上で粗面化処理が行われていないマグネ
ットローラ両端では、トナーの搬送力が小さくなる。こ
れにより感光ドラムの両端部におけるトナーの付着が防
止され、記録紙両端における画像不良が防止できる。

【００４４】又、請求項２及び請求項３の発明では、ド
クターブレードの規制部材とマグネットローラのスリー
ブとのギャップにトナーがかみ込んで、スリーブ表面に
トナーが固着することを防止できる。そして、マグネッ
トローラ上でのトナーの固着を防止することによって、
ドクターブレードの規制部材の摩耗が防止される。更に
マグネットローラにトナーが固着することによって生じ
る感光体の損傷も防止でき、それに伴い記録紙両端に生
じる画像不良が防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例クリーナレス画像形成装置の一
部断面図である。

【図２】本発明の実施例クリーナレス画像形成装置の感
光ドラム近傍の拡大断面図である。

【図３】本発明の実施例クリーナレス画像形成装置の構
成を示すブロック図である。

【図４】本発明の実施例クリーナレス画像形成装置の現
像器の部分拡大図である。

【図５】従来のクレーナレス画像形成装置の感光ドラム
近傍の構成を示す概略図である。

【図６】クレーナレス画像形成装置の電位配分の説明図
である。

【符号の説明】

１ クリーナレス画像形成装置 ２ 感光ドラム ３ 帯電器 ４ 露光器 ５ 現像器 ６ 転写器 ７ 除電器 ９ メモリー除去部材 １７ 加熱定着器 １９ マグネットローラ １９ａ マグネット １９ｂ スリーブ １９ｃ 粗面部 １９ｄ 鏡面部 ２２ ドクターブレード ２２ａ 突出部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体外周面上にトナーを付着させると共
   に残留トナーを回収するためのマグネットローラと、こ
   のマグネットローラ外周上の磁気ブラシの搬送を規制す
   るためのドクターブレードとを有するクリーナレス画像
   形成装置であって、マグネットローラの表面には、端部
   に粗面化処理が行われていない領域を設けていることを
   特徴とするクリーナレス画像形成装置。
2. 【請求項２】上記ドクターブレードに、磁気ブラシの幅
   方向を規制するための規制部材を両端に設けたことを特
   徴とする請求項１記載のクリーナレス画像形成装置。
3. 【請求項３】上記ドクターブレードの規制部材に対応す
   る部分で、マグネットローラの表面が鏡面状態に仕上げ
   られていることを特徴とする請求項１又は２記載のクリ
   ーナレス画像形成装置。