JPH09258622A - 電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は現像同時クリーニングを実現し、装置
の小型化とコストダウンを図り、感光体の劣化を防止し
た良好な画像形成ができる電子写真装置を提供すること
を課題とする。 【解決手段】正帯電性の感光体１と、帯電装置２と、露
光装置３と、一成分接触現像型の現像装置４と、転写装
置に対して感光体回転方向下流側に位置し感光体に摺擦
する回転可能な導電性ローラ部材１１とを具備し、感光
体における画像記録領域が導電性ローラ部材を通過する
時に、導電性ローラ部材に感光体の電位より低い電位の
電圧を印加し、且つ感光体における非画像記録領域が導
電性ローラ部材を通過する時に、導電性ローラ部材に感
光体の電位より高い電位の電圧を印加し、さらに感光体
と導電性ローラ部材とはすべり接触することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は現像装置により現像
および感光体における転写残りトナーの回収をする電子
写真装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電子写真装置は、次に述
べる構成をなすものがある。すなわち、回転転可能な負
帯電有機材からなる感光体と、感光体の表面を帯電する
帯電装置と、この帯電装置に対して感光体の回転方向下
流側に位置し感光体の表面を露光して静電潜像を形成す
る露光装置とを備えている。

【０００３】また、この露光装置に対して感光体の回転
方向下流側に位置し現像ローラに担持された二成分現像
剤を感光体の表面に付着して静電潜像を現像してトナー
像を形成する二成分現像式の現像装置と、この現像装置
に対して感光体の回転方向下流側に位置し感光体のトナ
ー像を記録紙に転写する非接触型の転写装置と、この転
写装置に対して感光体の回転方向下流側に位置し固定ブ
レードを感光体の表面に接触させて転写後に感光体の表
面に残留するトナーを攪乱する固定式の攪乱装置とを備
えている。

【０００４】この構成の電子写真装置では、画像記録時
に感光体を回転し、その回転に伴い帯電装置により感光
体を帯電し、次いで露光装置により感光体に静電潜像を
形成する。次いで。現像装置では感光体にトナーを付着
して静電潜像を顕在化してトナー像を形成する。

【０００５】次いで転写装置により感光体のトナー像を
記録紙に転写する。この転写装置では感光体に付着して
いるトナーは全てが記録紙に転写されず、一部のトナー
は感光体に残留する（転写残りトナー）。次いで、固定
式の攪乱装置により感光体に残留する転写残りトナーを
攪乱し、次いで帯電装置で転写残りトナーを再帯電した
後に現像装置において現像ローラにより転写残りトナー
を吸収して回収する。すなわち、現像装置にて現像と転
写残りトナー回収の両方の動作を行う。

【０００６】ところが、この従来の電子写真装置におい
て採用されている二成分現像方式は、トナーの濃度を制
御する機構を設ける必要があるために現像装置が大型化
および重量化する傾向にある。また、帯電装置および現
像ローラの印加電圧の設定に制約があり、電位差が大き
すぎると現像剤におけるトナーと逆極性のキャリアの飛
翔を生じ、感光体の劣化や画質の低下を生じるという問
題がある。

【０００７】このような問題を解決するために非接触一
成分現像方式の現像装置を用いた電子写真装置が提案さ
れている。この記録装置は前記二成分現像方式における
問題の発生を回避できるが、しかし感光体と現像ローラ
との電位差を大きくしなければならないために現像ロー
ラに直流重畳の交流電圧を印加する必要があり、使用す
る高圧電源の設備が高価になるという問題がある。

【０００８】また、この電子写真装置に用いる非接触一
成分現像方式の現像装置は、交流電界によりトナーを現
像ローラと感光体との間で飛翔させるためにトナーの帯
電量を低く抑える必要がある。また、この記録装置にお
いて感光体における転写残りトナーを帯電装置により再
帯電させた後に現像ローラに回収する場合、帯電装置で
トナーを過剰帯電させてしまい現像ローラによりトナー
を回収できないという問題が生じている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで、このような問
題を解決するために非磁性一成分接触現像方式を採用し
た現像装置を用いた電子写真装置が提案されている。こ
の現像方式は、感光体ドラムに形成されている静電潜像
に対し現像電極がトナーを介して近接して存在する形と
なり、静電潜像に忠実な現像を行うことができる。この
ため、感光体の転写残りトナーが帯電電位（白電位）上
にあれば、この転写残りトナーが現像ローラにより円滑
に回収される。

【００１０】しかし、この電子写真装置では、記録紙の
搬送により発生する紙粉が感光体に付着する。そして、
固定型のトナー撹乱部材ではこの紙粉を吸着するが保持
できないためすぐに感光体上に吐き出してしまうので、
この紙粉が現像ローラとトナー帯電装置間に入り込み、
トナーの帯電を妨げて画像劣化を引き起こす。また、感
光体に付着した紙粉が現像装置でトナーを回収する際
に、トナーと一緒に現像装置の内部に入り込み画像を劣
化させる。

【００１１】また、負帯電有機感光体を使用しているの
で、トナーを負に帯電させて使用している。前記の紙粉
の中には紙中にある無機填料（タルク、炭酸カルシウム
等）が含まれている。特にタルクは摩擦帯電性がよく、
自らは負に帯電し、相手側を正に帯電させる性質を持っ
ており、これが現像装置に入り込むと本来負にすべきト
ナーを正に帯電させてしまい画像かぶり等の画像劣化を
引き起こす。

【００１２】さらに、従来の転写装置はコロトロンに代
表される非接触型のものが使用されていた非接触型の転
写装置の場合には、周囲環境によりトナーの転写効率が
変動し転写残りトナーの量も変動する。このため、現像
装置に対してに対して下流側にあるトナー撹乱装置の電
圧設定ができない問題点が生じる。これを改善するため
に、転写装置をスコロトロン型にして放電を安定する方
法があるが、高価になるとともに、トナーによりグリッ
ド面が汚れるという問題点が生じる。

【００１３】また、撹乱部材に常時トナーと逆極性の電
圧（ブラシの放電開始電圧以上の電圧）を印加し、トナ
ーの吸引と電荷注入による吐き出しを行う方法がある。
吸引から電荷注入による吐き出しまでの時間差があるた
めに、記録枚数が増えてゆくとブラシに保持されるトナ
ー量が増えてくる。

【００１４】従って、ブラシから感光体へのトナー吐き
出し量も多くなるので、現像ローラによりトナーの全て
を回収することが困難であであり、残留した感光体上の
トナーがポジメモリとして画像に出てくるという問題点
が生じる。

【００１５】本発明は前記事情に基づいてなされたもの
で、正帯電有機感光体と非磁性一成分接触現像と導電性
ローラ部材を用いて現像同時クリーニングを実現し、装
置の小型および軽量化とやコストダウンを図り、さらに
は感光体の劣化を防止し長寿命化を図るとともに良好な
画像形成ができ、特に導電性ローラ部材の動作によりに
より現像同時クリーニングの効果を高めた電子写真装置
を提供することを課題とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の電子写
真装置は、正帯電有機材からなり画像記録時に回転され
る感光体と、この感光体を帯電する帯電装置と、この帯
電装置に対して感光体回転方向下流側に位置し前記感光
体を露光して静電潜像を形成する露光装置と、この露光
装置に対して感光体回転方向下流側に位置し前記感光体
に回転接触する現像ローラで非磁性一成分現像剤を担持
して前記感光体に付着させ前記静電潜像を顕在化してト
ナー像を形成する現像装置と、この現像装置に対して感
光体回転方向下流側に位置し前記感光体に接触するロー
ラにより前記感光体のトナー像を前記記録紙に転写する
接触式転写装置と、前記転写装置に対して感光体回転方
向下流側に位置し前記感光体に接して前記転写装置によ
る転写の後に前記感光体に残留する転写残りトナーを吸
引、吐き出しする回転可能な導電性ローラ部材とを具備
し、前記感光体における画像記録領域が前記導電性ロー
ラ部材を通過する時に、前記導電性ローラ部材に前記感
光体の電位より低い電位の電圧を印加し、且つ前記感光
体における非画像記録領域が前記導電性ローラ部材を通
過する時に、前記導電性ローラ部材に前記感光体の電位
より高い電位の電圧を印加し、さらに前記感光体と前記
導電性ローラ部材とは接触位置においてすべり接触する
ことを特徴とする。

【００１７】この発明の構成によれば次に述べる作用を
得る。

【００１８】この電子写真装置は、正帯電有機感光体
と、非磁性一成分接触式現像装置と、接触式転写装置
と、回転する導電性ローラ部材と、導電性ローラ部材に
印加するバイアス電圧を記録領域中に非記録領域中で切
り替える装置と用いることにより現像同時クリーニング
を行う。

【００１９】まず、画像記録に際しては、導電性ローラ
部材に対してこれに接触する感光体の表面電位より低い
電圧を導電性ローラ部材に印加して、感光体における記
録領域時の転写残りトナーを、感光体と導電性ローラ部
材の電位差により一旦導電性ローラ部材に吸引して取り
込む。

【００２０】非記録領域通過時には、導電性ローラ部材
に対してこれに接触している感光体の表面電位より高い
電圧を印加させることにより、導電性ローラ部材に取り
込んだトナーを吐き出して感光体側に戻す。感光体側に
戻したトナーは感光体帯電装置によって再帯電して現像
ローラにより回収する。

【００２１】このように感光体の記録領域では導電性ロ
ーラ部材によりトナーを感光体から除去し、非記録領域
（記録の前後、頁間）では前記除去したトナーを感光体
に戻し、現像ローラによって回収する。記録中において
感光体の表面はクリーニングされた状態と同じであるた
めポジ・ネガメモリの発生はない。

【００２２】導電性ローラ部材から戻されたトナーは記
録の前後で現像ローラによりすぐに回収されるので導電
性ローラ部材に多量のトナーが蓄積されることもない。
導電性ローラ部材へのトナーの蓄積も少ないので、感光
体表面に戻されるトナー量も少なく現像ローラによる回
収不良も生じない、また、紙粉はトナーほど感光体に密
着されていないので、導電性ローラ部材の駆動力により
感光体から取り去ることができる。さらに、多少取り残
された紙粉が現像装置に混入してもトナーが正極性のた
め、トナーの帯電を妨げることにはならない。

【００２３】さらに、導電性ローラ部材と感光体とはす
べり接触するので両者が相対的に摺接する状態となる。
このため、導電性ローラ部材が感光体の画像領域からト
ナーを吸引する時に、感光体と導電性ローラ部材との接
触位置において導電性ローラ部材が感光体表面に有るト
ナーを掻き取るため動作を効果的に行える。従って、導
電性ローラ部材は感光体表面から多くのトナーを掻き取
ることができて優れたトナー吸引能力を有している。

【００２４】これにより導電性ローラ部材は、電気的剥
離力に加えて、充分な機械的剥離力によって感光体表面
の画像領域に残留するトナーを充分に剥離して除去する
ことができる。このため、導電性ローラ部材を通過して
感光体表面にまだトナーが残留して、次の画像記録時に
記録画像上にノイズとして発生するという事態の発生を
防止できる。

【００２５】従って、本発明は導電性ローラ部材に優れ
たトナー吸収能力を持たせ、現像同時クリーニングの効
果を高めて良好な画像記録を行うことができる。

【００２６】請求項２の発明の電子写真装置は、正帯電
有機材からなり画像記録時に回転される感光体と、この
感光体を帯電する帯電装置と、この帯電装置に対して感
光体回転方向下流側に位置し前記感光体を露光して静電
潜像を形成する露光装置と、この露光装置に対して感光
体回転方向下流側に位置し前記感光体に回転接触する現
像ローラで非磁性一成分現像剤を担持して前記感光体に
付着させ前記静電潜像を顕在化してトナー像を形成する
現像装置と、この現像装置に対して感光体回転方向下流
側に位置し前記感光体に接触するローラにより前記感光
体のトナー像を前記記録紙に転写する接触式転写装置
と、前記転写装置に対して感光体回転方向下流側に位置
し前記感光体に接して前記転写装置による転写の後に前
記感光体に残留する転写残りトナーを吸引、吐き出しす
る回転可能な導電性ローラ部材とを具備し、前記感光体
における画像記録領域が前記導電性ローラ部材を通過す
る時に、前記導電性ローラ部材に前記感光体の電位より
低い電位の電圧を印加し、且つ前記感光体における非画
像記録領域が前記導電性ローラ部材を通過する時に、前
記導電性ローラ部材に前記感光体の電位より高い電位の
電圧を印加し、さらに前記導電性ローラ部材は前記感光
体とは逆方向に回転し、且つ前記導電性ローラ部材と前
記感光体との接触位置における前記導電性ローラ部材の
周速が前記感光体の周速に対して同じ、または速いこと
を特徴とする。

【００２７】この発明の構成によれば、前記請求項１の
発明と同様にトナーの吸引および吐き出しの作用を行
う。また、導電性ローラ部材は感光体とは逆方向に回転
し、且つ感光体の周速に対して同じ、または速い周速で
感光体の表面に摺接するため、導電性ローラ部材が感光
体表面に摺接して感光体表面にあるトナーを掻き取る動
作がより強まる。

【００２８】従って、導電性ローラ部材が感光体からト
ナーを吸引する時に、導電性ローラ部材がより確実に感
光体における画像領域にあるトナーを掻き取ることがで
きる。これにより導電性ローラ部材が感光体表面からよ
り多くのトナーを掻き取ることができてトナー吸引能力
が向上する。

【００２９】さらに、導電性ローラ部材の周速が感光体
の周速に比して速い場合には、導電性ローラ部材が感光
体における非画像領域へトナーを吐き出す時に、導電性
ローラ部材の周面が感光体の表面（周面）に接触する距
離を大きくとることができる。このため、導電性ローラ
部材が保持していたトナーを大量に吐き出すことがで
き、トナーの吐き出しが有利になる。

【００３０】従って、本発明は導電性ローラ部材に優れ
たトナー吸収能力を持たせ、現像同時クリーニングの効
果を高めて良好な画像記録を行うことができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態について図
面を参照して説明する。電子写真装置における画像記録
プロセスの概略的構成について図１を参照して説明す
る。この電子写真装置は、反転現像およびクリーナレス
の方式を採用している。

【００３２】感光体１は正帯電有機材で形成されたドラ
ム形をなすもので、これは図示しない回転駆動装置によ
り図示矢印方向に回転させる。スコロトロン型の帯電装
置２はこの感光体１の表面を帯電するものであり、露光
装置３はこの帯電装置２に対して感光体１の回転方向下
流側に位置し画データに基づいて感光体１の表面を露光
して静電潜像を形成するものである。

【００３３】非磁性一成分接触式の現像装置４は、露光
装置３に対して感光体１の回転方向下流側に位置して設
けている。この現像装置４は非磁性一成分であるトナー
Ｔを溜めるトナーホッパ５と、トナーＴを担持するとと
もに感光体１野表面（外周面）に接触する現像ローラ６
を有している。

【００３４】また、トナーホッパ５に溜めたトナーＴを
現像ローラ５に供給する供給ローラ７と、現像ローラ６
で担持したトナーＴを薄層化するとともにトナーＴを摩
擦帯電する現像ブレード８を有している。現像ローラ６
と供給ローラ７は図示しない回転駆動装置により図示矢
印方向に回転させる。撹拌機９はトナーＴを撹拌するも
のである。

【００３５】転写ローラ１０は接触型転写装置において
感光体１の表面に接触する部材の一例であり、これは現
像装置４に対して感光体１の回転方向下流側に位置して
感光体１の表面（外周面）に接触して設けている。この
転写ローラ１０は図示しない回転駆動装置により図示矢
印方向に回転させる。

【００３６】導電性ブラシローラ１１は導電性ローラ部
材の一例であり、これは転写ローラ１０に対して感光体
１の回転方向下流側であって、且つ帯電装置２に対して
回転方向上流側に位置して設けてある。

【００３７】この導電性ブラシローラ１１は軸１２の周
囲に導電性材料からなる多数の毛１３を植設して構成さ
れて約１０⁶ Ωの抵抗値を有している。導電性ブラシロ
ーラ１１は感光体１に対して平行に配置し、軸１２を電
子写真装置を装備する図示しないフレームに回転自在に
支持して、毛１３の先端を感光体１の表面に接触させて
いる。この導電性ブラシローラ９の軸１２は図示しない
回転駆動装置により図示矢印方向に回転させる。

【００３８】なお、導電性ローラ部材としては、導電性
ブラシローラ１１の他にスポンジローラなどが挙げるこ
とができ、その機能を有するものであれば種々のものを
採用することができる。

【００３９】除電装置１４は転写ローラ１０と導電性ブ
ラシローラ１１との間に設けてあり、これは感光体１の
表面の電位を低下させるものである。

【００４０】なお、記録紙カセット３１は記録紙Ｐを積
層して収容するものであり、ピックアップローラ３２は
記録紙カセット３１から記録紙Ｐを繰り出すものであ
る。記録紙カセット３１と感光体１との間には、記録紙
搬送方向に沿って搬送ローラ３３、記録紙センサ３４、
レジストローラ３５を設けている。感光体１に対して記
録紙搬送方向下流側には熱定着ローラ３６を設け、さら
に下流側には排出ローラ３７を設けている。これら各ロ
ーラは回転駆動装置により記録紙搬送方向に向けて回転
させるものとする。

【００４１】電源２１は帯電装置２に＋（プラス）２０
０μＡの電流を供給するものであり、ツェナーダイオー
ド２２はこの帯電電位を規定するものであり、電源２３
は現像装置４の現像ローラ６に＋３００Ｖのバイアス電
圧を印加するものである。電源２４は供給ローラ７に＋
４００Ｖのバイアス電圧を印加するものであり、電源２
５は転写ローラ１０に−（マイナス）１０００Ｖのバイ
アス電圧を印加するものである。

【００４２】電源２６は導電性ブラシローラ１１にバイ
アス電圧を印加するものである。これはスイッチ２７の
切り替えにより感光体１における非記録領域が導電性ブ
ラシローラ１１を通過する時には＋３００Ｖのバイアス
電圧を印加するとともに、感光体１における記録領域が
導電性ブラシローラ１１を通過する時には０Ｖのバイア
ス電圧を印加する。

【００４３】この実施の形態の電子写真装置における画
像記録プロセスの動作について図１に従って説明する。
画像記録時には感光体１が回転される過程で次に述べる
動作を行う。画像記録は、ネガ潜像を形成して反転現像
を行い、感光体１は正帯電させて、トナーＴも正帯電さ
せる。

【００４４】感光体１を回転駆動装置により図示矢印方
向に回転させる。感光体１が回転する過程で以下に述べ
るプロセスにより画像形成が行われる。

【００４５】まず、スコロトロン帯電装置２により正帯
電である感光体１の表面を＋６００Ｖに帯電し、次いで
露光装置３により画像データに応じて感光体１の表面に
露光を行い静電潜像を形成する。この場合、黒画像の所
は＋１５０Ｖ、白画像の所は＋６００Ｖの電位となる。

【００４６】現像装置４では、電源２３により現像ロー
ラ６に＋３００Ｖのバイアス電圧を印加し、電源２４に
より供給ローラ７に＋４００Ｖのバイアス電圧を印加す
るとともにこれらローラ２３、２４を回転する。供給ロ
ーラ２４の回転によりトナーホッパ５に溜められている
トナーＴを現像ローラ６に供給する。

【００４７】現像ローラ６は感光体１の表面に接触して
回転し、トナーＴを担持して感光体１の表面に付与す
る。この場合、ブレード８はトナー薄層を形成する。こ
のようにして正帯電のトナーＴを感光体１の表面に静電
潜像に従って付着して感光体１表面にトナー像を形成す
る。

【００４８】ここで、ピックアップローラ３２の回転に
より記録紙カセット３１に積層された記録紙Ｐを順次送
り出し、送り出した記録紙Ｐを搬送ローラ３３によりレ
ジストローラ３５まで搬送する。レジストローラ３５は
回転を停止して記録紙Ｐを受けて記録紙Ｐの姿勢を制御
し、その後現像ローラ６の回転に同期をとって回転して
記録紙Ｐを相互に接触する感光体１と転写ローラ１０と
の間に搬送する。

【００４９】転写ローラ１０には電源２５により−１０
００Ｖのバイアス電圧を印加し、感光体１の表面のトナ
ー像を記録紙１に転写する。なお、転写行程において感
光体１の全てのトナーＴが記録紙Ｐに転写されるわけで
はなく、トナーの１０〜２０％は感光体１の表面に残さ
れる。

【００５０】次いで、除電装置１４により感光体１の表
面の電位を低減させる。

【００５１】その後、感光体１の表面に接触する導電性
ブラシローラ１１を回転駆動装置により回転する。この
時、感光体１における画像記録領域が導電性ブラシロー
ラ１１を通過する時に、導電性ブラシローラ１１に感光
体１の電位より低い電位の電圧を印加して、感光体１に
残留しているトナーＴを導電性ブラシローラ１１に吸引
して保持する。

【００５２】また、感光体１における非画像記録領域が
導電性ブラシローラ１１を通過する時に、導電性ブラシ
ローラ１１に感光体１の電位より高い電位の電圧を印加
し、導電性ブラシローラ１１が吸引、保持しているトナ
ーＴを感光体１の表面に吐き出す。

【００５３】さらに、導電性ブラシローラ１１の回転を
制御して導電性ブラシローラ１１と感光体１とをすべり
接触、すなわち摺接させて、導電性ブラシローラ１１が
感光体１の残留トナーＴを吸引する時に電気的力ととも
に機械的力を加える。これにより感光体１の表面に付着
している残留トナーＴを確実に掻き取り吸引を効果的に
行う。

【００５４】そして、吐き出したトナーＴを帯電装置２
により再帯電して電位を引上げる。次いで、現像装置４
において３００Ｖにバイアスされた現像ローラ６により
トナーＴを吸引して現像装置４のトナーボックス４に回
収する。

【００５５】次に転写後に感光体１に残留しているトナ
ーを現像ローラ５に回収する過程を図２ないし図５を参
照して説明する。

【００５６】図２はプロセスの制御タイミングを示した
チャートであり、感光体（ドラム）、現像ローラ６、露
光装置３、帯電装置２、転写ローラ１０および導電性ブ
ラシロール１１におけるバイアス印加のタイミングを示
している。このチャートには、導電性ブラシローラ１１
に対するバイアスを記録領域（０Ｖの印加バイアス）と
非記録領域（＋３０Ｖの印加バイアス）とで切り替えて
制御を行っていることを示している。

【００５７】図３は図２に示したプロセス制御で黒を印
字した時の現像装置４付近と導電性ブラシローラ１１付
近の表面電位を示した図である。図３の表面電位波形に
示すように記録領域時には転写ローラ１０を通過した後
にトナーＴと紙粉Ｓは感光体電位として約７０Ｖのとこ
ろにある。なお、感光体電位が１５０Ｖから７０Ｖに減
衰したのは、転写ローラ５によりマイナス側に帯電され
たためである。

【００５８】ここで、導電性ブラシローラ１１には電源
１６により感光体１の電位より低い電圧である０Ｖを印
加する。このため、感光体１の表面にある＋（プラス）
トナーＴは、感光体１の表面が導電性ブラシローラ１１
と接触すると、感光体１と導電性ブラシローラ１１の電
位差により導電性ブラシローラ１１側に吸引される。ま
た、感光体１の表面にある−（マイナス）トナーＴは導
電性ブラシローラ１１をそのまま通過する。

【００５９】図４は感光体１の記録領域時に存在する転
写残りトナーＴが感光体１の回転に伴い転写ローラ１０
から現像装置４まで移動する時の変化を示した図であ
る。すなわち、転写ローラ通過後、導電性ブラシローラ
接触時、導電性ブラシローラ通過後、帯電装置通過後お
よび現像ローラ接触時の各時点における転写残りトナー
の変化を示している。図４において丸で囲まれた＋およ
び−は＋トナーおよび−トナーを示している。

【００６０】図４に示すように導電性ブラシローラ１１
をそのまま通過した転写残りの−トナーＴは、帯電装置
２により＋に極性反転されて＋６００Ｖの電位上に引き
上げられる。そして、現像装置４では電源２３により３
００Ｖにバイアスされた現像ローラ６に吸引されて現像
装置４のトナーホッパ５の内部へ回収される。この時、
感光体１の表面には殆どトナーが存在していないので、
このトナーが感光装置を妨害せずポジ・ネガメモリの発
生はない。転写残りトナーＴは＋トナーがほとんどであ
る。

【００６１】また、感光体１における記録領域中の白電
位の部分は、導電性ブラシローラ１１を通過した時には
２００Ｖまで減衰する。これは感光体１が転写ローラ８
により一側へ帯電されるためである。なお、導電性ブラ
シローラ１１は電源２５により０Ｖが印加されているの
で、導電性ブラシローラ１１に蓄積されたトナーが感光
体１の白電位部分に戻されることはない。

【００６２】次いで、感光体１における記録領域時に導
電性ブラシローラ１１に吸引された＋トナーが、非記録
領域時に現像ローラ６に回収されていく過程について説
明する。

【００６３】まず、図２のタイミングチャートに示され
るように、感光体１における非記録領域時には電源２６
により導電性ブラシローラ１１に＋３００Ｖのバイアス
電圧を印加する。図３に示す表面電位波形にあるよう
に、記録前において感光体１が導電性ブラシローラ１１
を通過する時の表面電位は一側に、頁間（非常記録領
域）と記録後では０Ｖ付近にある。

【００６４】そこで、導電性ブラシローラ１１には前記
の電位より高い伝電圧（３００Ｖ）を印加する。図５は
この時の非記録領域時の感光体１のトナーＴが感光体１
の回転に伴い転写ローラ１０から現像装置４まで移動す
る時の変化を示した図である。すなわち、転写ローラ通
過後、導電性ブラシローラ接触時、導電性ブラシローラ
通過後、帯電装置通過後および現像ローラ接触時の各時
点における転写残りトナーＴの変化を示している。図５
において丸で囲まれた＋は＋トナーＴを示している。

【００６５】この図５で示されているように感光体ドラ
ム１の転写ローラ５を通過した後の感光体１の表面はト
ナーが無い状態にある。これは感光体１の非記録領域で
は露光時の電位が白電位となっているので、現像装置４
によるトナーの現像が無いという理由によるものであ
る。

【００６６】感光体１が導電性ブラシローラ１１を通過
した時点では、導電性ブラシローラ１１に吸引された記
録領域中の＋トナーを、導電性ブラシローラ１１と感光
体１との電位差によって感光体１の表面に戻す。戻した
＋トナーＴを帯電装置２により再帯電して電位が＋６０
０Ｖ上まで引上げる。次いで、現像装置４において３０
０Ｖにバイアスされた現像ローラ６によりトナーＴを吸
引して現像装置４に回収する。

【００６７】ここで、本発明を実施して１枚間欠の通紙
試験を１８．５Ｋ枚（黒率５％記録）実施した。この試
験おける全トナー消費量が５０４ｇ、導電性ブラシロー
ラ８へのトナー蓄積量が２ｇであり、ネガおよびポジメ
モリの発生はなかった。転写工程での転写効率８０％と
すると転写残りトナーは約１００ｇ程出たことになる
が、その転写残りトナーのうち約９８％は現像装置で回
収されていることになる。このことからも本願発明によ
り現像装置４において現像とクリーニングとが同時且つ
円滑に行われているといえる。

【００６８】一方、転写工程では記録紙Ｐの紙粉Ｓが感
光体１の表面に付着する。そして、感光体１の表面が導
電性ブラシローラ１１に到達する。導電性ブラシローラ
１１は回転駆動装置により強制回転されて毛１３が感光
体１の表面に摺接する。このため、導電性ブラシローラ
１１の毛１３は感光体１の表面に付着している紙粉Ｓを
取り去り保持する。

【００６９】これにより転写工程において感光体１の表
面に付着した紙粉Ｓは導電性ブラシローラ１１によって
取り去る。紙粉ＳはトナーＴほど感光体に密着されてい
ないので、導電性ブラシローラ１１の駆動力により感光
体１から取り去ることができる。多少取り残された紙粉
Ｓが現像ローラ６によって現像装置４に混入してもトナ
ーＴが正極性のため、トナーＴの帯電を妨げることには
ならない。従って、紙粉Ｓの存在を原因とする種々の不
具合の発生を回避できる。

【００７０】次に、導電性ブラシローラ１１の回転を制
御して導電性ブラシローラ１１と感光体１とをすべり接
触、すなわち摺接させて、導電性ブラシローラ１１が感
光体１の残留トナーＴを吸引する時に電気的力とともに
機械的力を加えて残留トナーＴの吸引を行う点について
説明する。

【００７１】導電性ブラシローラ１１と感光体１とをす
べり接触させるためには、導電性ブラシローラ１１と感
光体１とを互いに逆方向で回転させて、導電性ブラシロ
ーラ１１と感光体１との接触部において導電性ブラシロ
ーラ１１の周速を感光体１の周速と同じ、またはそれよ
り速くすることが挙げられる。あるいは導電性ブラシロ
ーラ１１と感光体１とを同じ方向に異なる回転速度で回
転させて両者の接触部において相対的に周速差を持たせ
ることが挙げられる。

【００７２】以下にこの点について図６に示す線図を参
照して説明する。図６に示す線図は、４種類の導電性ロ
ーラ部材について、その回転条件を変えた場合における
（導電性ローラ部材通過後の感光体に残留するトナー量
／転写後の感光体に残留するトナー量）を示したもので
ある。図６に示す線図において、横軸は感光体１の周速
に対する導電性ローラ部材の周速比（速度比）を示し、
縦軸は導電性ローラ部材通過後の感光体に残留するトナ
ー量／転写後の感光体に残留するトナー量を示してい
る。

【００７３】横軸は、（ＶK −ＶC ）／ＶC の式で表さ
れる。

【００７４】ただし、ＶC ：感光体１の周速、 ＶK ：導電性ブラシローラ１１の周速、 （ただし、感光体１との接触位置において導電性ローラ
部材の回転方向と感光体１の回転方向が逆である場合に
は負とする。） 横軸の数値は以下の条件を示す。横軸「０」は、導電性
ローラ部材が感光体１と同じ回転方向で同じ周速である
場合である。横軸「−１」は、導電性ローラ部材が回転
停止している場合である。横軸「−２」は、導電性ロー
ラ部材が感光体１と逆の回転方向で同じ周速である場合
である。

【００７５】縦軸は、「べた黒」の記録を行った場合に
おける転写ローラ１０を通過した後の感光体１表面の残
留トナーと、導電性ローラ部材を通過した後の感光体１
表面の残留トナーを夫々、メンディングテープで採取し
たものを色彩色差計手測定した値の比である。

【００７６】なお、この時導電性ローラ部材はトナー吸
引モード（トナーＴと逆極性の電圧を印加）としてい
る。すなわち、縦軸の数値が小さいほど導電性ローラ部
材が転写後の残留トナーを吸引していることを示してい
る。

【００７７】また、評価対象導電性ローラ部材として
は、 （ａ）：回転ブラシローラ（イニシアル）、 （ｂ）：（ａ）の回転ブラシローラ（１２K ランニング
後）、 （ｃ）：スポンジローラＡ（イニシアル）、 （ｄ）：スポンジローラＢ（イニシアル）の４種類とし
た。

【００７８】そして、図６の線図から次に述べることが
いえる。

【００７９】導電性ローラ部材と感光体１との接触位置
において、導電性ローラ部材が感光体１と同じ回転方向
で等速度で回転している場合には、トナーの吸収率は最
も悪い。導電性ローラ部材の回転方向にかかわらず導電
性ローラ部材の感光体１に対する周速比を高めると、ト
ナー吸収率は向上する。

【００８０】ただし、導電性ローラ部材と感光体１との
接触位置において、導電性ローラ部材が感光体１と同じ
回転方向に回転している場合には、導電性ローラ部材が
帯電装置２方向にトナーＴおよび紙粉Ｓを飛散して帯電
装置２に設けたワイヤに付着して帯電不良が発生するこ
とがある。このため、導電性ローラ部材の回転方向とし
ては、感光体１の回転方向と逆方向に回転させることが
好ましい。

【００８１】導電性ローラ部材の回転方向が感光体１の
回転方向と逆方向であると、同じ方向である場合に比較
して、トナーの吸収率は良好である。また、導電性ロー
ラ部材の回転方向が感光体１の回転方向と逆方向である
場合には、導電性ローラ部材の周速が感光体１の周速と
同じ、あるいはそれ以上であれば、高いトナーの吸収率
で飽和する。従って、ブラシローラ１１より感光体１表
面のトナーをさらに効果的に剥離することができる。

【００８２】このように導電性ローラ部材、前述した実
施の形態では導電性ブラシローラ１１と感光体１とはす
べり接触するので、感光体１と導電性ブラシローラ１１
との接触位置において相対的に摺接する状態となる。

【００８３】このため、導電性ブラシローラ１１が感光
体１の画像領域からトナーを吸引する時に、感光体１と
導電性ブラシローラ１１との接触位置において導電性ブ
ラシローラ１１が感光体１表面に有るトナーを掻き取る
ための大きな機械力が得られる。従って、導電性ブラシ
ローラ１１は感光体１表面から多くのトナーを掻き取る
ことができて優れたトナー吸引能力を有する。

【００８４】これにより導電性ブラシローラ１１は、電
気的剥離力に加えて、充分な機械的剥離力によって感光
体１表面の画像領域に残留するトナーを充分に剥離して
除去することができる。

【００８５】このため、導電性ブラシローラ１１を通過
して感光体１表面にまだトナーＴが残留して、次の画像
記録時に記録画像上にノイズとして発生するという事態
の発生を防止することができる。

【００８６】特に前述したように導電性ブラシローラ１
１を感光体１とは逆方向に回転し、且つ導電性ブラシロ
ーラ１１と感光体１との接触位置において導電性ブラシ
ローラ１１の周速を感光体１の周速に対して同じ、また
は速くすることにより、導電性ブラシローラ１１が感光
体１表面に摺接して感光体１表面にあるトナーＴを掻き
取る動作がより強まる。

【００８７】このため、導電性ブラシローラ１１は感光
体１からトナーＴを吸引する時に、感光体１と導電性ブ
ラシローラ１１との接触位置において導電性ブラシロー
ラ１１がより確実に感光体１における画像領域にあるト
ナーを掻き取ることができる。従って、導電性ブラシロ
ーラ１１は感光体１表面から一層多くのトナー掻き取る
ことができてトナー吸引能力が向上する。

【００８８】なお、吐き出し時においても導電性ブラシ
ローラ１１と感光体１とが摺接することにより吐き出し
の動作を良好に行える。

【００８９】また、導電性ブラシローラ１１の周速が感
光体１の周速に比して速い場合には、導電性ブラシロー
ラ１１が感光体１における非画像領域へトナーを吐き出
す時に、導電性ブラシローラ１１の周面が感光体１の表
面（周面）に接触する距離を大きくとることができる。
このため、導電性ブラシローラ１１が保持していたトナ
ーを大量に吐き出すことができ、トナーＴの吐き出しが
有利になる。

【００９０】なお、本発明は前述した実施の形態に限定
されずに種々変形して実施することができる。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明の電
子写真装置によれば、導電性ローラ部材と感光体とは接
触位置においてすべり接触するので、導電性ローラ部材
が感光体の画像領域からトナーを吸引する時に、導電性
ローラ部材は感光体表面に有るトナーを掻き取るため動
作を効果的に行える。従って、導電性ローラ部材は感光
体表面から多くのトナーを掻き取ることができて優れた
トナー吸引能力を有する。また、導電性ローラ部材が感
光体の非画像領域にトナーを吐き出す時にも、同様に効
果的に吐き出しを行える。

【００９２】これにより導電性ローラ部材は、電気的剥
離力に加えて、充分な機械的剥離力によって感光体表面
の画像領域に残留するトナーを充分に剥離して除去する
ことができる。このため、導電性ローラ部材を通過して
感光体表面にまだトナーが残留して、次の画像記録時に
記録画像上にノイズとして発生するという事態の発生を
防止できる。

【００９３】従って、本発明は導電性ローラ部材に優れ
たトナー吸引能力を持たせて、現像同時クリーニングを
効果的に実現して良好な画像記録を行うことができる。

【００９４】請求項２の発明の電子写真装置によれば、
導電性ローラ部材の周速が感光体の周速に比して速い場
合には、導電性ローラ部材が感光体における非画像領域
へトナーを吐き出す時に、導電性ローラ部材の周面が感
光体の表面に接触する距離を大きくとることができる。
このため、導電性ローラ部材が保持していたトナーを大
量に吐き出すことができ、トナーの吐き出しが有利にな
る。

【００９５】従って、本発明は導電性ローラ部材に優れ
たトナー吸引能力を持たせて、現像同時クリーニングを
効果的に実現して良好な画像記録を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における一実施の形態の電子写真装置の
プロセス部を示す概略的構成図。

【図２】同実施の形態のプロセス制御を示すタイミング
チャート。

【図３】同実施の形態において黒を印字した時の現像装
置と導電性ブラシローラの表面電位波形を示す図。

【図４】同実施の形態において感光体の記録領域時の転
写残りトナーの変化を示す図。

【図５】同実施例の形態において感光体の非記録領域時
のトナーの変化を示す図。

【図６】導電性ブラシローラにおけるトナー吸引試験の
結果を示す線図。

【符号の説明】

１…正帯電有機感光体、 ２…帯電装置、 ３…露光装置、 ４…現像装置、 ６…現像ローラ、 ７…供給ローラ、 １０…転写ローラ、 １１…導電性ブラシローラ、 １２…軸、 １３…毛、 １４…除電装置、 ２１…電源、 ２２…電源、 ２３…電源、 ２４…電源、 ２５…電源。 ２６…電源。 ３１…カセット、 ３５…レジストローラ、 Ｐ…記録紙、 Ｔ…トナー、 Ｓ…紙粉。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三枝 久芳 静岡県三島市南町６番78号 株式会社テッ ク技術研究所内 (72)発明者 土屋 修 静岡県三島市南町６番78号 株式会社テッ ク技術研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正帯電有機材からなり画像記録時に回転
   される感光体と、 この感光体を帯電する帯電装置と、 この帯電装置に対して感光体回転方向下流側に位置し前
   記感光体を露光して静電潜像を形成する露光装置と、 この露光装置に対して感光体回転方向下流側に位置し前
   記感光体に回転接触する現像ローラで非磁性一成分現像
   剤を担持して前記感光体に付着させ前記静電潜像を顕在
   化してトナー像を形成する現像装置と、 この現像装置に対して感光体回転方向下流側に位置し前
   記感光体に接触するローラにより前記感光体のトナー像
   を前記記録紙に転写する接触式転写装置と、 前記転写装置に対して感光体回転方向下流側に位置し前
   記感光体に接して前記転写装置による転写の後に前記感
   光体に残留する転写残りトナーを吸引、吐き出しする回
   転可能な導電性ローラ部材とを具備し、 前記感光体における画像記録領域が前記導電性ローラ部
   材を通過する時に、前記導電性ローラ部材に前記感光体
   の電位より低い電位の電圧を印加し、且つ前記感光体に
   おける非画像記録領域が前記導電性ローラ部材を通過す
   る時に、前記導電性ローラ部材に前記感光体の電位より
   高い電位の電圧を印加し、 さらに前記感光体と前記導電性ローラ部材とがすべり接
   触することを特徴とする電子写真装置。
2. 【請求項２】 正帯電有機材からなり画像記録時に回転
   される感光体と、 この感光体を帯電する帯電装置と、 この帯電装置に対して感光体回転方向下流側に位置し前
   記感光体を露光して静電潜像を形成する露光装置と、 この露光装置に対して感光体回転方向下流側に位置し前
   記感光体に回転接触する現像ローラで非磁性一成分現像
   剤を担持して前記感光体に付着させ前記静電潜像を顕在
   化してトナー像を形成する現像装置と、 この現像装置に対して感光体回転方向下流側に位置し前
   記感光体に接触するローラにより前記感光体のトナー像
   を前記記録紙に転写する接触式転写装置と、 前記転写装置に対して感光体回転方向下流側に位置し前
   記感光体に接して前記転写装置による転写の後に前記感
   光体に残留する転写残りトナーを吸引、吐き出しする回
   転可能な導電性ローラ部材とを具備し、 前記感光体における画像記録領域が前記導電性ローラ部
   材を通過する時に、前記導電性ローラ部材に前記感光体
   の電位より低い電位の電圧を印加し、且つ前記感光体に
   おける非画像記録領域が前記導電性ローラ部材を通過す
   る時に、前記導電性ローラ部材に前記感光体の電位より
   高い電位の電圧を印加し、 さらに前記導電性ローラ部材は前記感光体とは逆方向に
   回転し、且つ前記導電性ローラ部材と前記感光体との接
   触位置における前記導電性ローラ部材の周速が前記感光
   体の周速に対して同じ、または速いことを特徴とする電
   子写真装置。