JPH07281530A - 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、記録紙
の端部に対応する感光ドラム上で、トナーがすじ状に固
着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
は左右両端に突出部２２ａを有するドクターブレード２
２が設置されている。マグネットローラ１９の外周に形
成されている磁気ブラシがドクターブレード２２を通過
して、感光ドラム２にトナーを付着させるとき、感光ド
ラム２上のトナーの付着幅はマグネット１９ａの磁力の
低下が生じない領域に一致している。

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ドクターブレードに関する。

【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−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６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
７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おり、又、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。

【０００６】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。

【０００７】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。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ク
リーナレス画像形成装置の場合、現像器に使用されるマ
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、
感光ドラム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。

【０００９】

【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する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面上の
磁気ブラシの厚み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の現像器であっ
て、ドクターブレードにはその両端に磁気ブラシの形成
を規制するための規制部材が設けられたことを特徴とし
ている。

【００１０】又、請求項２の発明は、上記ドクターブレ
ード両端の規制部材は、ドクターブレードと一体成形
で、マグネットローラの方向に突出する突出部であるこ
とを特徴としている。

【００１１】又、請求項３の発明は、上記ドクターブレ
ードの両端の突出部は、マグネットローラに対して非接
触であることことを特徴としている。

【００１２】

【作用】従って、請求項１の発明によれば、マグネット
ローラ上の磁力の低下が生じる位置では、ドクターブレ
ード両端の規制部材によって、ドクターブレードより感
光体側では、残留トナー回収のための磁気ブラシが形成
されないようになる。よって、感光体の両端部表面にト
ナーが付着することがなくなり、記録紙両端における画
像不良を防止できる。

【００１３】又、請求項２の発明によれば、ドクターブ
レード両端の突出部を、ドクターブレードと一体成形と
することで、部品点数を増やすことなく、ドクターブレ
ードより感光体側での磁気ブラシの形成を規制すること
ができる。

【００１４】又、請求項３の発明によれば、マグネット
ローラの回転トルクを増加させることなく、ドクターブ
レード両端の突出部によって、ドクターブレードより感
光体側での磁気ブラシの形成を規制することができる。
よって、感光体両端部でのトナーの付着が防止される。

【００１５】

【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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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に上方向の附勢力を与えて
いる。このばね１３の附勢力により、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と接触することがで
きる。

【００２０】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。

【００２１】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）。

【００２２】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。

【００２３】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上の静電潜像は現像される。

【００２４】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）。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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に画像デー
タを送出する。送られた画像デー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。

【００３１】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Ｍはマグネットローラ１９も回転させる。上記ＣＰＵ
２６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。

【００３２】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。

【００３３】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、図示されないハロゲンラ
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。

【００３４】給紙センサ３９及び排紙センサ４０は、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。

【００３５】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。

【００３６】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１９ａを有しており、このマグネット
１９ａの幅Ｂは現像槽幅Ａよりも長くなっている。

【００３７】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のトナーは、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。

【００３８】ドクターブレード２２の左右両端の突出部
２２ａで幅方向が規制されながら磁気ブラシが形成さ
れ、感光ドラム２上に付着するトナーの幅は、現像槽幅
Ａ及びマグネットローラ１９のマグネット１９ａの幅Ｂ
より短くなっている。そのため、マグネット１９ａの両
端で生じる磁力の低下による感光ドラム２上のトナー回
収不良を起こすことなく、未露光部の残留トナーが現像
器５のケース２１に回収される。

【００３９】又、上記ドクターブレード２２の左右両端
の突出部２２ａは、マグネットローラ１９と接触させて
もよいが、マグネットローラ１９にかかる回転トルクを
軽減させるという点から、本発明では上記突出部２２ａ
とマグネットローラ１９とを非接触としている。この場
合、上記突出部２２ａとマグネットローラ１９とのギャ
ップは、磁気ブラシを構成するトナーの平均径及びキャ
リアの平均径よりも小さくなっている。

【００４０】図５は本発明クリーナレス画像形成装置の
現像器の他の実施例を示す図である。真鍮等で構成され
るドクターブレード４２は矩形型となっている。このド
クターブレード４３の左右両端の背面に、フェルト等の
弾性体で構成される規制部材４４が、マグネットローラ
１９に接触するように設置されている。この規制部材４
４によって、マグネットローラ１９外周に形成される磁
気ブラシの感光ドラム２側での形成が規制される。又、
規制部材４４を弾性体で構成することによって、マグネ
ットローラ１９にかかる回転トルクの増加を防ぐことが
できる。

【００４１】尚、上記が如き規制部材４４は、クリーナ
レス画像形成装置１内へのトナー漏れを防止するために
設けられた上記リブ４１と同様に、トナーケース２１と
一体成形としてもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ドクター
ブレードの両端に規制部材を設けることによって、マグ
ネットローラの磁力の低下する位置で、トナーの感光ド
ラム方向への流出を規制することができる。そのため感
光ドラム上の印字幅の端部に対応する部分に残留トナー
がすじ状に固着することがなくなる。又、残留トナーが
すじ状に固着することがないために、記録紙両端に生じ
る画像不良を防止することができる。

【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】本発明の他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６】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７】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 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
   に残留する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面上の磁気ブラシの厚み
   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
   レス画像形成装置の現像器であって、ドクターブレード
   にはその両端に磁気ブラシの形成を規制するための規制
   部材を設けた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両端の規制部材は、
   ドクターブレードと一体成形で、マグネットローラの方
   向に突出する突出部である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両端の突出部は、
   マグネットローラに対して非接触であることことを特徴
   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。