JPH0814736B2

JPH0814736B2 - 記録装置

Info

Publication number: JPH0814736B2
Application number: JP62076610A
Authority: JP
Inventors: 三明神山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-03-30
Filing date: 1987-03-30
Publication date: 1996-02-14
Anticipated expiration: 2011-02-14
Also published as: JPS63241587A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、感光体等の像担持体に静電潜像を形成
し、この静電潜像を現像して、用紙等の被転写材に記録
する記録装置に関する。

（従来の技術）この種の記録装置として、一般に電子写真装置、静電
プリンタ等が知られている。この種の記録装置では、感
光体上に静電潜像を形成後、静電潜像に現像剤を静電的
に付着させて現像剤像を形成し、続いて、現像剤像を用
紙に転写することにより記録している。更に、転写紙の
感光体上には、静電潜像および転写しきれない現像剤が
残存しているので、残存現像剤をクリーニング装置によ
り除去し、続いて潜像を除電装置により除去している。

ところで、近年、装置の小型化が要求されており、例
えば特開昭47−11538号公報には、現像装置と清掃装置
（クリーニング装置および除電装置）とを一つの装置で
兼用することにより装置を小型にする方法が開示されて
いる。この方法は、１この現像装置において、感光体ド
ラムが一回目にここを通過する際に静電潜像を現像し、
続いて２回目に現像装置を通過させて転写後の残留像を
清掃している。しかし、従来のこの方法では、現像装置
に対して感光体ドラムが２回目の通過に差掛かる際にそ
こから残留像が除去されるために、記録スピードが半分
になってしまうとともに、感光体ドラムの周面全体の寸
法以上の記録ができないという問題があり、必然的に感
光体ドラムを比較的大きな寸法にしなければならないか
ら、装置を充分に小型化することができない。

一方、米国特許番号364926号公報には、静電潜像の１
回目の通過の際に、静電潜像の現像と、前回の転写後残
存している現像剤との清掃を同時にする現像装置を用い
ることにより、スピードに関する欠点を解決する方法が
開示されている。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、この従来の装置においては、転写後の残留像
を感光体ドラム上に残したまま、その上から次の帯電、
静電潜像の形成、そして現像をすることとなる。従っ
て、帯電においては、残存している潜像及びトナー像に
重ねて帯電するから、均一な帯電および潜像の形成が損
われてしまい、前工程の残像が、いわゆるメモリ画像と
して、次の画像に重なって現われるために画像が不鮮明
になるという問題点がある。このような現像は、特にソ
リッド部（現像剤が付着する領域の縁部）で生じ易く、
しばしば潜像のみならず現像剤も充分に除去できないた
めに現像剤像も残像メモリとして残りそのまま用紙に転
写されてしまうこともある。このように、従来の記録装
置には、鮮明な画像が得られないという問題点がある。
又、使用する感光体の像担持体を小さくすることも実現
していなかった。

この発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、鮮
明な画像を得ることができるより小型な記録装置の提供
を目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明に係る記録装置は、感光体が一回転するまで
に、帯電、露光、現像、転写及び清掃を行って画像を形
成し、前記感光体の回転により画像形成を繰り返す記録
装置において、前記感光体を特定の極性に帯電する帯電手段と、前記帯電手段により帯電された前記感光体に光を照射
して露光部と非露光部とからなる静電潜像を形成する露
光手段と、前記感光体に対向して設けられ、回転に伴って前記帯
電手段が前記感光体を帯電するのと同極性の電荷を有す
る現像剤を前記感光体側に搬送する現像剤搬送部材及び
この現像剤搬送部材に対し、前記感光体の非露光部に付
着している現像剤が前記現像剤搬送部材に向かい、か
つ、前記感光体の露光部に前記現像剤搬送部材から現像
剤が向かうように、前記露光部の電位と前記非露光部の
電位との間の電位のバイアス電圧を印加する第１の電圧
印加手段を有し、前記感光体の露光部に前記現像剤搬送
部材から現像剤を付着されると同時に前記感光体の被露
光部に付着している現像剤を前記現像剤搬送部材に回収
する現像清掃手段と、前記現像清掃手段によって形成された現像剤像を被転
写材上に転写する転写手段と、前記転写手段と前記帯電手段との間に前記感光体に接
触して設けられ、前記転写手段によって被転写材上に転
写が行われた後に前記感光体上に残留した残留現像剤を
攪乱する攪乱手段と、前記攪乱手段に前記残留現像剤を攪乱するためのバイ
アス電圧を印加する第２の電圧印加手段とを有すること
を特徴とする。

（作用）この発明に係る記録装置によれば、現像後の現像剤像
を被転写剤に転写後、像担持体に残留している残留像を
攪乱手段により攪乱して、像担持体上のメモリ画像を実
質的に消去攪乱する。続いて、新たな静電潜像を形成
し、この新たな静電潜像を現像清掃手段により現像をす
るとともに、前記攪乱像を除去清掃する。

（実施例）以下に添附図面の第１図及び第２図を参照して、この
発明の実施例を詳細に説明する。

第１図に示すように、この発明に係る記録装置10に
は、その略中央に、記録すべき像の面積より小さな記録
面を有する（即ち小さな径の）像担持体としての感光対
ドラム12が、矢印Ａ方向に回転可能に設けられている。
この感光体ドラム12は、有機感光体（OPC）系の光導電
材料から形成されている。感光体ドラム12の周囲には、
帯電チャージャ14、レーザ装置16、現像清掃装置18、転
写チャージャ20、攪乱装置22が、感光体ドラム12の回転
方向に沿ってこの順序で設けられている。

帯電チャージャ14は、感光体ドラム12の上方に配置さ
れており、感光体ドラム12の表面を負略均一に帯電させ
ている。レーザ装置16は、記録するべき画像情報に応じ
て、感光体表面にレーザビーム23を照射して帯電領域に
静電潜像を形成する。

現像清掃装置18には、磁性キャリヤとトナーとを混合
してなる、いわゆる二成分現像剤Ｔを収納するホッパ24
が設けられている。ホッパ24内には、現像剤を感光体12
に対面する位置に向けて搬送するとともに、感光体ドラ
ム12に残留している現像剤をホッパ24内に戻す現像ロー
ラ26が設けられている。現像ローラ26には、回転スリー
ブ28と、この回転スリーブ28内に設けられマグネット30
が配置されたマグネットローラ32とが設けられている。
この構成により回転スリーブ28の周囲には磁気ブラシが
形成される。更に、現像ローラ26には、バイアス電源33
が接続されており、現像及び清掃時に所定の現像バイア
スが印加される。ホッパ24内には、更に攪伴羽34が設け
られており、ホッパ24内の現像剤を攪伴している。

転写チャージャ20は、実質的に感光体ドラム12の下方
において、用紙の搬送路38を介して感光体の周面に対面
して設けられている。転写チャージャ20は、ここに搬送
されてきた用紙39の裏面に正の電荷をコロナ帯電して、
トナーを静電的に引付けて、感光体ドラム12からトナー
面像を用紙39に転写する。

攪乱装置22には、ケーシング40が設けられており、こ
のケーシング40には回転ブラシ42が収納されている。回
転ブラシ42は、その周面にポリエステル、ポリアミド又
はカーボン繊維材料から形成されたブラシ状部材44を備
え、回転ブラシ自身は、ブラシ部材44の毛先を感光体ド
ラム12の表面と接触させつつ矢印Ｂ方向、即ち感光体ド
ラム12と対向する方向に回転するようになっている。ケ
ーシング40において、回転ブラシ42の下方には、回転ブ
ラシ42が感光体表面から掻き落した一部の現像剤を収納
する現像剤溜め46が形成されている。

感光体ドラム12の下方には、用紙を搬送路38に供給す
る給紙ユニット48が設けられている。この給紙ユニット
48には画像を転写すべき用紙が収納された給紙カセット
50が装着されている。給紙カセット50の上方には回転に
より給紙カセット50から用紙を搬送路38へ供給する給紙
ローラ52が設けられている。尚、搬送路38には、用紙に
転写後のトナー画像を定着する定着器54が設けられてい
る。

次に、この実施例による電子写真装置の動作について
説明する。

感光体ドラム12を、矢印Ａ方向に回転させ、感光体ド
ラム12の周面を帯電チャージャ14により約マイナス500
乃至600V（ボルト）にコロナ帯電する。続いて、この帯
電領域にレーザ装置16からレーザビームを照射して露光
し、感光体ドラム表面に静電潜像を形成する。静電潜像
は、次に現像清掃装置18と対面する現像清掃位置に搬送
される。現像清掃装置18の回転スリーブ28からは磁気ブ
ラシが送り出され、これが静電潜像に接触してトナーを
付着させてトナー像を形成する。この場合、トナーは光
の照射域に付着し、いわゆる反転現像される。トナー
は、キャリヤとの混合により約マイナス10乃至30μc/g
（マイクロクーロン／ボルト）に帯電されており、現像
ローラ26には、約マイナス300乃至450ボルトが印加され
る。

現像後のトナー像は、次に転写チャージャ20と対面す
る転写領域に搬送される。一方、転写領域には、給紙ロ
ーラ52の回転により給紙カセト50から用紙39が感光体ド
ラム12の回転に同期して送られてくる。この用紙39は転
写チャージャ20によりその裏面がプラスの極性にコロナ
帯電される。従って、感光体ドラム表面上のトナー画像
は静電気的に用紙39に引寄せられて転写される。転写後
の用紙は定着器54に送られ、ここでトナーが用紙に溶融
定着された後、排出される。

一方、転写後の感光体ドラム12の表面には、転写しき
れずに残留したトナー像あるいは、トナー転写後に残さ
れた静電潜像が残留しているから、これらのトナー像あ
るいは静電潜像は、次に攪乱装置22に搬送されて攪乱さ
れる。攪乱装置22では、回転ブラシ42によりブラシを静
電潜像に接触させて、機械的及び静電気的な力を及ぼし
て判読不能な状態にまで細かく、残留しているトナー像
と静電潜像とを乱す。この場合、ブラシ材料の摩擦帯電
性をトナーと同極性として、トナーとの反発力を生じさ
せており、残留しているトナーを感光体ドラム12の表面
から除去させないようにしている。尚、ブラシ材料とし
ては、導電性の材料を用いて、トナーと同極性の電位ま
たは接地電位を与えることにより、トナーがブラシに蓄
積してゆくことを防止してもよい。このようにして、残
像は攪乱されて、ほとんどのトナーは感光体ドラム12の
表面上に散乱してそこに付着するが、攪乱装置内には極
僅かなトナーが入りこむことがあり、このトナーは現像
剤溜め46に受け留められる。感光体表面上に散乱された
トナーは充分に小さな点状になっており、もはや文字ま
たは画像としての情報は判読できない。

攪乱された領域は、次に帯電チャージャ14と対面する
帯電位置に搬送されて、その上から重ねてコロナ帯電さ
れる。帯電後、レーザ装置16により露光された静電潜像
が形成され、再び（第２回目）現像清掃装置22に対面す
る現像清掃位置に到達する。

この場合、第２回目に形成された静電潜像において、
露光部（トナーが付着するべき画像部）および非露光部
（非画像部）においても予めほぼ均一に且つ充分に薄く
残存トナーは散らされているから、露光むらが生じな
い。従って、第２回目の現像においても、露光後の残留
電位が均一となるため均一なトナー画像が得られるとと
もに、非露光部では現像バイスによる吸引力が感光体ド
ラム12のそれより勝るために付着していたトナーは、次
々に現像装置に引付けられて回収（清掃）される。即
ち、現像ローラ26には、露光部の電位と非露光部の電位
との間の値の電位の現像バイアスを印加することによ
り、現像ローラ26から露光部に新たなトナーが付着する
とともに、同時に非画像部に付着している残存トナーは
ここから現像ローラ26に引き付けられて回収される。こ
の場合、残存トナーは攪乱装置22において予め小さな点
状に分散されているから、現像清掃装置は残存トナーを
効率良く回収することができ、回収不良を生じることが
ない。このようにして、感光ドラム12を重複回転させて
重複使用して、一枚の記録像を得る。

そして現像及び清掃後、トナー画像は転写チャージャ
20と対面する位置において用紙に転写される。以下、同
様な工程が繰返される。

この実施例によれば、小さな径の感光体を使用して
も、従来発生していたメモリ画像の発生が皆無となるば
かりか、清掃（クリーニング）不良をも防止することが
できる。

この実施例において、画像面積率約７％、A4サイズの
用紙を５万枚プリントしたところ、攪乱装置の現像剤溜
め46に溜ったトナー量は、約50g（グラム）に満たなか
った。従って、現像溜め46は極めて小さくしても長期間
動作させることができる。即ち、この実施例によれば、
攪乱装置22には、実質的にトナーをここで回収しないよ
うにしているため、攪乱装置を小さくすることができる
から、記録装置を更に小型化することができる。なお、
従来の装置によれば、クリーニング装置により回収され
るトナー量は、同様なプリントを５万枚した場合には、
約400乃至500gにおよんでいるから、クリーニング装置
に設けられるトナー溜めもかなり大きいものを必要とし
ていた。

尚、回転ブラシ42のブラシ部材に導電性の部材を用い
た場合には、感光対ドラム12の転写後の除電効果も同時
に得ることができるために、更にメモリ画像を効果的に
除去することができる。

また、攪乱装置22のバイアス電圧を印加すれば、トナ
ーの攪乱効果及びトナーの回収を積極的に阻止するよう
に調節することができる。すなわち、攪乱装置の汚れを
防止できる。この場合、電子写真装置の非プリント動作
時、つまり非画像領域通過時に、回転ブラシ42にバイア
ス電圧、例えば約マイナス100乃至300ボルトを印加し
て、現像剤溜めに溜められたトナーを、回転ブラシ42か
ら感光体ドラム12に強制的に付着させた後、これを現像
清掃装置18に搬送してここでトナーを回収することがで
きる。但しこの場合、感光体ドラム12を帯電させないよ
うにするために帯電チャージャ14を動作させず、且つ現
像ローラ26には約０乃至プラス100ボルトの電圧を印加
する。又、攪乱装置へのトナー蓄積防止方法として、感
光体上の非画像領域に、攪乱装置に付着したトナーを吸
着するための帯電帯を形成させる方法がある。これは、
転写コロナにより、潜像と逆極性に感光体を帯電させる
ことによりなされる。

次に、第２図を参照して上述した実施例の変形例に係
る装置を説明する。この変形例に係る装置は、上述した
攪乱装置22に設けられた回転ブラシ42に変えて固定ブラ
シ56が取付けられている。その他の部分は上述の実施例
と同様の構成であるから、上述の実施例と同一の部分に
は同一の符号を付すことにより、その部分の詳細な説明
を省略する。

攪乱装置22のケーシング40には、中央部に平ブラシ58
の基端部を固定する固定部材60が取り付けられている。
平ブラシ58は、その先端部が感光体ドラム12に向けて延
出されており、感光体ドラムの幅方向に一線状に配置さ
れている。平ブラシとしては、導電性材料を用いること
が好ましいが、前述した実施例と同様に、ポリエステ
ル、レーヨン、ポリアミド等の絶縁性材料を用いても良
い。しかし、導電性材料を用いた場合には、前述の回転
ブラシの場合と同様に除電作用によりトナーの付着量を
軽減することができる。

この発明は上述した実施例に限定されず、この発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。

例えば、攪乱手段として上述した回転ブラシ又は平ブ
ラシを用いることに限らず、スポンジ状のローラを感光
体に転接させ、または固定のスポンジ部材を接触させて
も上述した実施例と同様な効果を得ることができる。

更に、攪乱手段としてのブラシまたはローラに交流バ
イアスを印加すれば、残存している潜像を効果的に攪乱
することができる。例えば、ピークトゥピークの電位差
約600乃至1400ボルトを印加することにより、転写後の
潜像または残存トナーを電気的に攪乱でする。また、攪
乱手段が回転体（ローラまたは回転ブラシ）の場合に
は、より遅い回転で使用しても同様な効果を得ることが
できる。また、攪乱手段に交流バイアスを印加し、更に
直流成分を重畳すれば、潜像を効果的に攪乱するととも
にトナーがブラシ等の攪乱手段に付着することを確実に
防止することができる。このようなバイアスを印加する
場合には、感光体ドラムに電気的破壊電流が流れないよ
うにするために、保護抵抗を使用するか、導電性ブラシ
等の攪乱手段に10⁸乃至10¹⁰Ωcm（オームセンチメート
ル）の抵抗を有する材料を使用することが好ましい。こ
のような材料として、例えばトレカ（商品名；東レ
（株）製）が用いられる。

また、現像清掃手段としては、二成分現像剤を用いた
現像装置を使用することに限らず、一成分磁性トナーを
現像剤として用いたいわゆる一成分現像装置を用いても
同様な効果を得ることができる。従来の記録装置によれ
ば、このような一成分磁性トナーを用いた装置では、ク
リーニング力が弱く使用に耐えなかったが、この発明に
よれば、攪乱手段によりトナーを散らしているから、一
成分現像装置を用いても鮮明な画像を得ることができ
る。

［発明の効果］本発明では、反転現像によって画像を形成し、かつ現
像ローラに特定のバイアス電圧を印加することにより、
感光体と現像ローラとの間に形成される電界の電気的な
力で感光体の露光部への現像剤の供給と、感光体の非露
光部に残留している現像剤の現像ローラへの回収を同時
に行なうことが可能となる。そして本発明は、このよう
な現像同時クリーニングを行なう記録装置にあって、さ
らに帯電手段と転写手段との間に、残留現像剤を攪乱す
るためのバイアス電圧が印加される攪乱手段が設けられ
ている。このような攪乱手段を設けたことによって残留
現像剤を十分に攪乱し、感光体上に均一に薄く分散させ
ることができるので、この攪乱された残留現像剤の上か
ら帯電露光を行なった場合にも良好な帯電潜像を形成す
ることができる。従って本発明によれば、清掃専用装置
を不要とし、感光体の一回転により一画像を得られるよ
うにでき、かつ、電気的な力による現像剤の移動を確実
に起こしメモリ画像のない鮮明な画像を形成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に係る記録装置の構成を概略
的に示した断面図、第２図は第１図に示す記録装置の変
形例を概略的に示した断面図である。 12……感光体ドラム（像担持体）、16……レーザ装置
（静電潜像形成手段）、18……現像清掃装置、20……転
写チャージャ、42……回転ブラシ（攪乱手段）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体が一回転するまでに、帯電、露光、
現像、転写及び清掃を行って画像を形成し、前記感光体
の回転により画像形成を繰り返す記録装置において、前記感光体を特定の極性に帯電する帯電手段と、前記帯電手段により帯電された前記感光体に光を照射し
て露光部と非露光部とからなる静電潜像を形成する露光
手段と、前記感光体に対向して設けられ、回転に伴って前記帯電
手段が前記感光体を帯電するのと同極性の電荷を有する
現像剤を前記感光体側に搬送する現像剤搬送部材及びこ
の現像剤搬送部材に対し、前記感光体の非露光部に付着
している現像剤が前記現像剤搬送部材に向かい、かつ、
前記感光体の露光部に前記現像剤搬送部材から現像剤が
向かうように、前記露光部の電位と前記非露光部の電位
との間の電位のバイアス電圧を印加する第１の電圧印加
手段を有し、前記感光体の露光部に前記現像剤搬送部材
から現像剤を付着させると同時に前記感光体の非露光部
に付着している現像剤を前記現像剤搬送部材に回収する
現像清掃手段と、前記現像清掃手段によって形成された現像剤像を被転写
材上に転写する転写手段と、前記転写手段と前記帯電手段との間に前記感光体に接触
して設けられ、前記転写手段によって被転写材上に転写
が行われた後に前記感光体上に残留した残留現像剤を攪
乱する攪乱手段と、前記攪乱手段に前記残留現像剤を攪乱するためのバイア
ス電圧を印加する第２の電圧印加手段とを有することを
特徴とする記録装置。