JPH1152810A - 電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】現像ローラを使用してトナーの付着と同時に残
留トナーの回収を行うものにおいて、静電潜像保持体へ
のトナーや紙粉や紙の添加物等のフィルミングを防止し
て良好な画像を得る。 【解決手段】感光体ドラム１の表面に形成した静電潜像
に現像ローラ４の接触によりトナーを付着させて顕像化
するとともに感光体ドラムの表面に残っている残留トナ
ーを回収し、トナー像を転写装置６にて転写紙に転写す
る電子写真装置において、転写装置と帯電ブラシ２の間
に不定形磁性粒子１５を金属板１４を間に介して載せた
マグネット１３を配置し、金属板を介して磁性粒子にバ
イアス電圧を印加して磁性粒子にバイアスを与えるとと
もに磁性粒子を感光体ドラムの表面のトナー付着領域の
全幅にわたって接触させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプリンタや
複写機等に使用されるクリーナレス型の電子写真装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】現像装置により感光ドラムの表面に形成
した静電潜像にトナーを付着して現像するとともに感光
ドラムの表面に前の転写時に残留したトナーを回収して
クリーニングする、いわゆる、クリーナレス型の電子写
真装置は、残留トナーをクリーニングブレードで掻落し
て廃トナーとせずに現像装置に回収して再度利用するの
でトナーを効率よく使用することができるという利点を
備えている。しかしながら、残留トナーをクリーニング
ブレードで強制的に掻落すことを行わないので、感光ド
ラムの表面にトナーや転写紙からでた紙粉や転写紙に含
まれている添加物などがフィルミングと呼ばれる薄い膜
状に固着し、これが記録紙にトナー像を転写した後の画
像において白筋や地汚れとなって現れる原因になってい
た。

【０００３】従来、このような感光ドラム表面に発生し
たフィルミングを除去するものとしては、例えば、特開
昭６２−１１９５６７号公報や特開昭６０−１０７０７
６号公報が知られている。特開昭６２−１１９５６７号
公報のものは、現像部に収納する現像剤に感光体ドラム
表面より硬度の高いマグネタイトなどの研磨剤を外添
し、転写後に研磨剤を感光体ドラム表面に残留させ、こ
の研磨剤が感光体ドラムとクリーニング部のクリーニン
グローラとの相対速度の違いにより感光体ドラムと摩擦
されて感光体ドラム表面を研磨し、フィルミングを除去
するというものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６２−１１９５６７号公報のものを、現像ローラを使用
してトナーを静電潜像に付着させるとともに感光体ドラ
ムの表面に残っている残留トナーを回収する、クリーニ
ング装置を持たない、いわゆる、クリーナレス形の電子
写真装置に適用した場合、研磨剤により現像ローラ表面
に傷が生じ、これが画像上に縦筋となって現れるという
問題が生じる。

【０００５】請求項１乃至３記載の発明は、現像ローラ
を使用してトナーの付着と同時に残留トナーの回収を行
うものにおいて、静電潜像保持体へのトナーや紙粉や紙
の添加物等のフィルミングを防止でき、長期にわたって
良好な画像を得ることができる電子写真装置を提供す
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
静電潜像保持体の周囲に帯電手段、露光手段、現像ロー
ラ、転写手段を配置し、静電潜像保持体の回転によりこ
の静電潜像保持体の表面を帯電手段にて帯電し、露光手
段にて露光することにより静電潜像を形成し、この静電
潜像に現像ローラの接触によりトナーを付着させトナー
像として顕像化するとともに静電潜像保持体の表面に残
っている残留トナーを回収し、トナー像を転写手段にて
転写紙に転写する電子写真装置において、転写手段と帯
電手段の間に磁性粒子を保持したマグネットを配置し、
磁性粒子にバイアス電圧を印加するとともに磁性粒子を
静電潜像保持体の表面のトナー付着領域の全幅にわたっ
て接触させたことにある。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の電
子写真装置において、磁性粒子に印加するバイアス電圧
は、帯電手段にて帯電した後の静電潜像保持体の表面電
位と露光手段にて露光した部位の表面電位との略中間の
電位に設定したことにある。

【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の電子写真装置において、磁性粒子の平均粒径を３０
〜２００μｍとしたことにある。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。図１において、１は静電潜像保持体であ
る感光体ドラムで、この感光体ドラム１は、表面を有機
光導電体で形成し、図中矢印で示す方向に回転する。前
記感光体ドラム１の周囲には、回転方向に沿って、帯電
手段としての帯電ブラシ２、露光手段としての露光装置
３、現像ローラ４を備えた現像装置５、転写手段として
の転写装置６、除電ランプ７及びメモリ除去ブラシ８を
配置している。

【００１０】前記帯電ブラシ２は、例えば、比抵抗約１
×１０⁷ Ω・ｃｍ、パイル繊度６００デニール／１００
フィラメントの導電性レーヨンを植毛密度約２３，００
０フィラメント／ｉｎｃｈにて基布上に織り込んだ植毛
ブラシからなり、このブラシを感光体ドラム１の表面に
接触深さ約１ｍｍで固定している。この帯電ブラシ２に
は高圧電源により約−１．１ｋＶのバイアス電圧を印加
している。

【００１１】前記現像装置５は、トナーボックス９内の
非磁性一成分トナー１０を前記現像ローラ４に供給する
ためのトナー供給ローラ１１及び前記現像ローラ４が表
面に付着して搬送するトナー層を一定の薄厚に規制する
トナー層厚規制部材１２を備え、前記現像ローラ４を前
記感光体ドラム１の表面に押圧接触させて配置してい
る。なお、前記現像ローラ４及びトナー供給ローラ１１
はそれぞれ図中矢印で示す方向に回転するようになって
いる。

【００１２】前記現像ローラ４は、表面を導電性ウレタ
ンの表面にウレタンエラストマーによる外装を備えたも
ので、その周速度は前記感光体ドラム１の周速度の約２
倍に設定している。この現像ローラ４に印加する現像バ
イアスは−２００Ｖに設定してある。前記トナー供給ロ
ーラ１１は、導電性ウレタンの発泡体からなり、前記現
像ローラ４に対して接触の深さ０．５ｍｍで接触してい
る。このトナー供給ローラ１１は現像ローラ４に対して
周速度比０．５で回転し、−３５０Ｖのバイアス電圧が
印加している。

【００１３】前記転写装置６と帯電ブラシ２との間で、
かつ、前記メモリ除去ブラシ８及び除電ランプ７よりも
転写装置６側に位置してマグネット１３を配置し、この
マグネット１３の上に間に金属板１４を挟んで酸化鉄を
主成分とした平均粒径約８０μｍの不定形磁性粒子１５
を載せ、この磁性粒子１５を前記感光体ドラム１の表面
に接触させている。すなわち、前記マグネット１３は前
記感光体ドラム１の幅方向に沿って配置した長尺な形状
のもので、その長さは前記現像ローラ４の表面に形成さ
れるトナー層の幅の長さよりも若干長く、従って、前記
磁性粒子１５は感光体ドラム１上のトナー付着領域の全
幅にわたって感光体ドラム１に接触している。そして、
前記金属板１４を介して前記磁性粒子１５にバイアス電
圧を印加するようになっている。前記帯電ブラシ２、メ
モリ除去ブラシ８、除電ランプ７及びマグネット１３を
前記感光体ドラム１をユニット化しているドラムユニッ
トのフレーム１６に一体的に固定している。

【００１４】このような構成においては、感光体ドラム
１は回転しつつ帯電ブラシ２により表面が例えば、−７
００Ｖに一様に帯電され、この帯電された表面に露光装
置３からのレーザ光などの光により画像情報に基づいた
露光が行われる。そして、露光した部位の電位は約−５
０Ｖになる。この露光により感光体ドラム１の表面には
静電潜像が形成され、この静電潜像に対して現像装置５
の現像ローラ４によりトナー現像が行われる。また、現
像ローラ４はこの時同時に感光体ドラム１表面に残って
いた残留トナーの回収を行う。すなわち、現像ローラ４
の上のトナーは−２００Ｖに帯電しているため感光体ド
ラム１上の露光部に吸い付けられて付着する。また、感
光体ドラム１上の非露光部に残っている残留トナーは−
７００Ｖに帯電しているため現像ローラ４に吸い付けら
れ回収される。

【００１５】こうして現像ローラ４によるトナー現像に
より静電潜像が顕像化されてトナー像が形成される。こ
のトナー像は転写装置６の動作によりこの転写装置６と
感光体ドラム１との間を通過する転写紙（図示せず）に
転写される。トナー像が転写された転写紙はその後加熱
定着装置（図示せず）により加熱定着されてから排出さ
れる。

【００１６】また、転写時に感光体ドラム１上に残った
残留トナーや転写時に付着する紙粉、紙の添加物などは
感光体ドラム１の回転により磁性粒子１５との接触部位
を通過する。このとき、紙粉や紙の添加物などは磁性粒
子１５との摩擦により掻き落され、また、残留トナー、
紙粉、紙の添加物などが感光体ドラムの表面に薄い膜状
となって固着した、いわゆる、フィルミングは早い段階
でほぐされ、固着状態から単なる付着状態に変化する。
こうして、フィルミングの発生が防止される。

【００１７】また、磁性粒子１５が感光体ドラム１との
摩擦による帯電や感光体ドラムからの電荷の注入の影響
を受けて感光体ドラム１の表面に付着するおそれがある
が、この磁性粒子１５はマグネット１３の上に載ってい
るのみでなく、金属板１４を介して約−４００Ｖのバイ
アス電圧が印加されているので、感光体ドラム１の表面
に付着することはほとんどない。すなわち、磁性粒子１
５には感光体ドラム１の表面における未露光部電位であ
る−７００Ｖと露光部電位である−５０Ｖの略中間的な
約−４００Ｖのバイアス電圧が印加されるので、摩擦帯
電による磁性粒子１５への電荷の蓄積を防止でき、ま
た、未露光部に対する電荷注入量及び露光部に対する電
荷注入量を最小限に抑えることができ、磁性粒子１５の
帯電による感光体ドラム１への静電付着を防止できるこ
とになる。

【００１８】また、磁性粒子１５は粒子間において流動
性を有するため、この磁性粒子１５の感光体ドラム１と
の接触部位が感光体ドラムの回転により常に変化し、紙
粉や紙の添加物などがこの接触部位に蓄積するのを防止
する。これにより、感光体ドラム１の表面を常に最良の
状態に保つとともに残留トナーのみを通過させることが
できる。また、磁性粒子１５をマグネット１３の上に載
せることにより磁性粒子１５を簡単な構成で保持するこ
とができる。

【００１９】磁性粒子１５との接触部位を通過した感光
体ドラム１の表面はその後除電ランプ７で除電され、メ
モリ除去ブラシ８で残留トナーの分布が乱され、帯電ブ
ラシ２による次の帯電に備えることになる。このような
電子写真プロセスに従って転写紙に対する連続印刷試験
を行った結果、フィルミングの発生がなくフィルミング
除去効果が得られ、また、磁性粒子１５が感光体ドラム
１の表面に付着することもほとんどなかった。

【００２０】なお、ここでは磁性粒子１５として平均粒
径が約８０μｍのものを使用したが、実験によれば平均
粒径が３０μｍ〜２００μｍの範囲で使用が可能であ
り、３０μｍ未満では粒径が小さくなり過ぎて感光体ド
ラム１の表面に付着する傾向が生じ、また、２００μｍ
を超えると粒径が大きくなり過ぎて感光体ドラム１の表
面に傷状の筋を付ける問題が生じることがわかった。

【００２１】

【発明の効果】請求項１乃至３記載の発明によれば、現
像ローラを使用してトナーの付着と同時に残留トナーの
回収を行うものにおいて、静電潜像保持体へのトナーや
紙粉や紙の添加物等のフィルミングを防止でき、長期に
わたって良好な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す概略構成図。

【符号の説明】

１…感光体ドラム（静電潜像保持体） ２…帯電ブラシ（帯電手段） ３…露光装置 ４…現像ローラ ５…現像装置 ６…転写装置 １０…トナー １３…マグネット １４…金属板 １５…不定形磁性粒子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像保持体の周囲に帯電手段、露光
   手段、現像ローラ、転写手段を配置し、前記静電潜像保
   持体の回転によりこの静電潜像保持体の表面を前記帯電
   手段にて帯電し、前記露光手段にて露光することにより
   静電潜像を形成し、この静電潜像に前記現像ローラの接
   触によりトナーを付着させトナー像として顕像化すると
   ともに前記静電潜像保持体の表面に残っている残留トナ
   ーを回収し、トナー像を前記転写手段にて転写紙に転写
   する電子写真装置において、前記転写手段と帯電手段の
   間に磁性粒子を保持したマグネットを配置し、前記磁性
   粒子にバイアス電圧を印加するとともに前記磁性粒子を
   前記静電潜像保持体の表面のトナー付着領域の全幅にわ
   たって接触させたことを特徴とする電子写真装置。
2. 【請求項２】 磁性粒子に印加するバイアス電圧は、帯
   電手段にて帯電した後の静電潜像保持体の表面電位と露
   光手段にて露光した部位の表面電位との略中間の電位に
   設定したことを特徴とする請求項１記載の電子写真装
   置。
3. 【請求項３】 磁性粒子は平均粒径が３０〜２００μｍ
   であることを特徴とする請求項１又は２記載の電子写真
   装置。