JPH08254899A

JPH08254899A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH08254899A
Application number: JP7058919A
Authority: JP
Inventors: Tetsuhiro Tsuru; 哲浩津留; Hiromitsu Shimazaki; 大充島崎; Osamu Doi; 修土居; Kazuhiko Noda; 和彦野田; Yoshihiro Goto; 義浩後藤; Hideki Yasuda; 秀樹安田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-03-17
Filing date: 1995-03-17
Publication date: 1996-10-01

Abstract

(57)【要約】【目的】クリーナレス方式においてメモリ除去部材の
残留トナー均一化部材を設けることなく高品質画像を得
ることができる画像形成装置を提供することを目的とす
る。【構成】現像工程で転写残留トナーを回収するクリー
ナレス方式の画像形成装置において、感光体１に接触す
る部材は帯電、現像、転写のための部材以外は設けず、
画像形成前の感光体１の準備回転中に画像形成時の現像
バイアス電位とは逆極性の現像逆バイアスを印加し、露
光工程にてレーザ走査ビームを照射した部分の感光体１
の表面電位をＶ_L、現像ローラ５に印加する現像逆バイ
アス電圧をＶ_Bとすると、｜Ｖ_L−Ｖ_B｜≧１００の関係
にした。

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
録装置において、現像工程にて感光体上の転写後残留ト
ナーを回収するクリーナレス方式を用いた画像形成装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子写真装置は乾式トナーを
使用する機器が主流を占め、多くの複写機、レーザプリ
ンタ、普通紙ファクシミリ等として実用化されめざまし
い発展をとげている。この電子写真装置は電子写真プロ
セス技術を応用した機器であり、感光体上に形成された
静電潜像をトナー粒子により顕像化するものである。こ
の電子写真装置において、最近では装置の小型化、コス
ト低下を図るため、また環境保護の面から、転写後に感
光体上に残留したトナーを除去するためのクリーニング
装置を廃止して現像工程で同時に残留トナーのクリーニ
ングを行なういわゆるクリーナレス方式を用いたものが
普及しつつある。

【０００３】以下に図面を参照しながら、従来の電子写
真の構成及び動作について説明する。図２は従来のクリ
ーナレス方式を用いた電子写真装置の断面図である。図
２において、１は感光体であり、アルミニウム等の金属
ドラムを基材とし、その外周面上にセレン（Ｓｅ）ある
いは有機光導電体（以下、ＯＰＣという）等の感光受容
層を薄膜状に塗布して形成されている。静電潜像担持体
である感光体１に接近して配設された帯電器２は、タン
グステンワイヤ等の帯電線２ａと金属製のシールド板２
ｂおよびグリッド板２ｃによって構成されている。帯電
線２ａがコロナ放電を起こしグリッド板２ｃを介して感
光体１を一様に帯電する。露光光学系３から照射される
露光光線４は、現像信号をレーザ駆動回路（図示せず）
により光強度変調やパルス幅変調して得られ、感光体１
上に静電潜像を形成する。

【０００４】６は現像ホッパー９に両端を回転自在に軸
支されたトナー撹拌部材１１により撹拌、搬送されたト
ナー１０をトナー担持体である現像ローラ５の表面に供
給するトナー供給ローラである。現像ローラ５とトナー
供給ローラ６は、ステンレス等の金属を基材としてその
外周面上にウレタン、シリコン等の弾性部材が層状に形
成され、現像ホッパー９の両端に回転軸支されている。
５ａ，６ａはシャフトである。

【０００５】トナー供給ローラ６により供給されてきた
トナー１０は、トナー規制ブレード７により摩擦帯電さ
れて、現像ローラ５の外周面上に薄層状態を形成する。
その後、現像ローラ５は感光体１と接触または近接状態
となり、現像バイアス電源１２より印加されるバイアス
電圧により感光体１上の静電潜像が形成された部分にト
ナー１０を転移付着させて静電潜像を顕像化すると同時
に転写後の残留トナーを現像装置内に回収する。

【０００６】トナー規制ブレード７は、金属ばね板部材
７ａと現像ローラ５上に接触するトナー規制部材７ｂか
ら成り、トナー規制部材７ｂは金属ばね板部材７ａの一
端にシリコンまたはウレタン等の弾性部材を一体形成し
たものである。８はトナー規制ブレード７を固定するブ
レードホルダであり、ねじ止めにて取り付けられる。ト
ナー撹拌部材１１はトナー供給ローラ６の回転とともに
円の軌跡を描き、現像ホッパー９内に収容されたトナー
１０の疑集を防ぐとともに、トナー１０をトナー供給ロ
ーラ６の方へ搬送する。

【０００７】用紙カセット１４に収納されている用紙１
５は用紙カセット１４から半月形をした給紙ローラ１６
によって１枚ずつ搬送ローラ１７へ送り出される。送り
出された用紙１５は搬送ローラ１７によって矢印Ａで示
した方向へ搬送される。１８は用紙１５と感光体１上に
形成されたトナー像を一致させるため、一時的に用紙１
５を停止待機させるためのレジストローラであり、従動
ローラ１９に当接されている。転写器２０はタングステ
ンワイヤ等からなる転写線２０ａと、金属板からなるシ
ールド板２０ｂによって構成されている。転写線２０ａ
へ高電圧を印加することによって転写線２０ａがコロナ
放電を起こし、用紙１５上に感光体１上のトナー像を転
写する。次に用紙１５は左方へ送られ、内部に熱源を有
するヒートローラ２２と加圧ローラ２３で構成された定
着器２１によって、用紙１５上に転写されたトナー像を
ヒートローラ２２と加圧ローラ２３の挟持回転に伴い加
圧と熱によって定着する。２４はメモリ除去部材であ
る。

【０００８】このような動作により行なわれるクリーナ
レス方式を用いた電子写真装置においては、一般に転写
後の残留トナー像が帯電、露光を遮ることによる画質劣
化を防止するために、残留トナー像を均一化するための
メモリ除去部材２４を転写工程の下流側位置に感光体１
表面に接触させ配置する。このメモリ除去部材２４にト
ナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加すると更に効果が
ある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記構成において、通
常の印字動作では一定以上の転写効果を確保すれば残留
トナー像が帯電、露光に影響することはほとんどなく、
メモリ除去部材２４を設ける必要はない。問題となるの
は、例えば印字開始時やジャムが発生して回復後の１枚
目においてである。この場合、メモリ除去部材２４がな
いと感光体１上のトナー像は完全に残った状態で帯電、
露光工程を通過するために間違いなくメモリは発生す
る。印字開始時、ジャム発生後には準備回転動作を行な
うが、現像工程で完全に回収するのは困難であり、メモ
リ除去部材２４は必要となる。このような特殊な場合の
みに必要なメモリ除去部材２４は装置のコストの面から
好ましくない。

【００１０】そこで本発明は、クリーナレス方式におい
てメモリ除去部材等の残留トナー均一化部材を設けるこ
となく高品質画像を得ることができる画像形成装置を提
供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このために本発明は、現
像同時クリーニング方式の画像形成装置において、静電
潜像担持体に接触する部材として、帯電、現像、転写の
ための部材以外は設けないようにした。

【００１２】また画像形成前の前記静電潜像担持体の準
備回転中に、画像形成時の現像バイアス電位とは逆極性
の現像逆バイアスを印加するようにした。

【００１３】また前記露光部にてレーザ走査ビームを照
射した部分の静電潜像担持体の表面電位をＶ_L、現像ロ
ーラに印加する前記現像逆バイアス電圧をＶ_Bとする
と、｜Ｖ _L−Ｖ_B｜≧１００の関係を満たすようにした。

【００１４】

【作用】上記構成によれば、準備回転中に画像形成時の
現像バイアス電位とは逆極性の現像逆バイアスＶ_Bを印
加し、特に、静電潜像担持体の露光部分の表面電位をＶ
_Lとしたとき｜Ｖ_L−Ｖ_B｜≧１００とすることによっ
て、印字開始時やジャム発生後においても静電潜像担持
体表面のトナー像を現像工程で現像装置側に回収するの
に十分な電界が発生し、メモリの発生がない高品質の画
像を得ることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は本発明の一実施例のクリーナレス方式
を用いた電子写真装置の断面図である。図２に示す従来
の要素と同一のものには、同一符号を付すことにより説
明は省略する。従来例のメモリ除去部材は備えられてい
ない。また感光体１、現像ローラ５及びトナー供給ロー
ラ６の回転方向は図１に示す矢印方向となっており、各
接触部において摩擦接触の状態になっている。

【００１６】トナー供給ローラ６は、金属製シャフト６
ａの周囲に抵抗値１０⁶Ωｃｍ以下の導電性発泡体を形
成したものであり、このトナー供給ローラ６は、現像ホ
ッパー９から供給されたトナー１０を現像ローラ５に供
給すると共に、現像されずに残存した現像ローラ５上の
トナー１０をかき落とす機能も有している。

【００１７】現像ローラ５は、金属製シャフト５ａを基
材としてその外周面上に抵抗値１０ ⁶Ωｃｍの導電性弾
性部材であるシリコンゴムを形成した単層構成である。
現像ローラ５の金属製シャフト５ａには現像バイアス電
源１２が接続されている。この現像ローラ５のゴム硬度
は３０〜６０度の範囲が好ましく、また表面粗さは表面
の平滑性が高い方がトナー薄層形成において均一化が図
れるため、７μｍＲｚ以下が好ましい。本実施例におい
て現像ローラ５は、ゴム硬度４０度、表面粗さ３μｍＲ
ｚとした。

【００１８】トナー規制ブレード７は、ステンレス板、
リン青銅板等の弾性を有する金属ばね板部材７ａと、そ
の一端にトナー規制部材７ｂとして弾性部材であるゴム
硬度６０度のウレタンゴムを一体形成したもので、ブレ
ードホルダ８にねじ止めされている。トナー規制部材７
ｂは現像ローラ５線圧８０ｇ／ｃｍで押圧し、現像ロー
ラ５の表面に０．５ｍｇ／ｃｍ²のトナー層を形成す
る。本実施例のように非磁性一成分接触現像方式におい
ては、現像ローラ５上のトナー層は０．３〜０．６ｍｇ
／ｃｍ²の範囲が好ましい。

【００１９】以下に印字を行う際の電子写真プロセス条
件を示す。プロセス速度は７６ｍｍ／ｓｅｃ、感光体１
は負帯電型ＯＰＣ、現像ローラ５の周速度は１５２ｍｍ
／ｓｅｃで、感光体１に対する周速比は２倍である。ト
ナー供給ローラ６の周速度は１０５ｍｍ／ｓｅｃ、トナ
ー１０は非磁性一成分系トナーであり、ポリエステル樹
脂にカーボン、ワックス、帯電制御剤等を均一分散させ
たもので負帯電性トナーを使用した。感光体１は−７０
０Ｖに均一帯電させ、現像バイアス電源１２の画像形成
時のバイアス電圧値は−３００Ｖである。

【００２０】以上の条件のように、感光体１を−７００
Ｖに均一帯電した後、均一に全面露光し露光後の感光体
１の表面電位を−１００Ｖまで減衰させ、現像ローラ５
に現像バイアス−３００Ｖを印加して感光体１上に文字
パターンのトナー像を形成し、電子写真プロセスとして
一般に知られている転写、定着工程をへて用紙にトナー
像を得た。このような通常の印字では、メモリ除去部材
がなくてもメモリの発生は見られない。

【００２１】次に同一条件にて感光体１上にトナー像を
形成し、転写工程を行なわずに装置を停止させ、準備回
転を３回転行なった後に文字パターンを印字した。この
準備回転中に現像ローラ５に印加する現像逆バイアス電
圧Ｖ_Bは、−３００，−１００，０，＋１００，＋３０
０Ｖとし、それぞれの場合のメモリ発生状態を○，△，
×の３段階評価を行なった結果を（表１）に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】○はメモリ発生無し、△は画像の一部に若
干メモリ発生有り、×は画像全体にメモリ発生有りであ
る。（表１）の結果によると、感光体１の露光後表面電
位Ｖ _Lと準備回転中に現像ローラ５に印加する現像逆バ
イアス電圧Ｖ_Bの電位差が正の方向に１００Ｖ以上あれ
ば、メモリに関して良い結果が得られることが明らかと
なった。よって準備回転中に印加する現像逆バイアスＶ
_Bは、画像形成時の現像バイアス電圧とは逆極性で｜Ｖ_L
−Ｖ_B｜≧１００を満足する値にすれば良い。

【００２４】上記実施例では、負帯電感光体、負帯電ト
ナーによるシステムで行なったが、正帯電感光体、正帯
電トナーでも同様に適用することができる。また、トナ
ー規制部材７ｂとして弾性部材であるウレタンゴムを使
用したが、この他にシリコンゴム、フッ素ゴム、アクリ
ルゴム、ブタジエンゴム、ＥＰＤＭゴム等の各種ゴム
材、剛性部材である各種樹脂材、また金属部材を用いて
も良い。但し、現像ローラ上トナー付着量の経時変化を
防ぐため、耐磨耗特性が優れていることが好ましい。更
に、現像ローラ５に関しても弾性ローラに限る必要はな
く、金属ローラ、樹脂ローラであっても差し支えない。
更に、現像ローラ５と感光体１は非接触でもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、印字開始
時やジャム発生後においても静電潜像担持体表面のトナ
ー像を現像工程で現像装置側に回収するのに十分な電界
が発生し、メモリの発生がない高品質の画像を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のクリーナレス方式を用いた
電子写真装置の断面図

【図２】従来のクリーナレス方式を用いた電子写真装置
の断面図

【符号の説明】

１感光体３露光光学系５現像ローラ１５用紙２０転写器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野田和彦大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者後藤義浩大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者安田秀樹大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像担持体と、この静電潜像担持体の
表面にレーザ走査ビームを照射して静電潜像を形成する
露光部と、前記静電潜像担持体表面へ現像ローラ表面に
形成されたトナー薄層を接触若しくは近接配置して静電
潜像をトナー像化する現像部と、前記トナー像を用紙等
の転写体に転写する転写部とを具備し、前記現像部で静
電潜像をトナー像化するとともに、転写工程後に前記静
電潜像担持体表面に残留する残留トナーを回収する現像
同時クリーニング方式の画像形成装置であって、前記静
電潜像担持体に接触する部材として、帯電、現像、転写
のための部材以外は設けないことを特徴とする画像形成
装置。
【請求項２】画像形成前の前記静電潜像担持体の準備回
転中に、画像形成時の現像バイアス電位とは逆極性の現
像逆バイアスを印加することを特徴とする請求項１記載
の画像形成装置。
【請求項３】前記露光部にてレーザ走査ビームを照射し
た部分の静電潜像担持体の表面電位をＶ_L、現像ローラ
に印加する前記現像逆バイアス電圧をＶ_Bとすると、｜
Ｖ_L−Ｖ_B｜≧１００の関係を満たすことを特徴とする請
求項１記載の画像形成装置。