JPS58187977A - 電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真装置に関するものである。

例えば、回転する電子写真感光体ドラムに形成した原稿
像に対応する静電潜像を乾式現彎剤を用いる現像装置に
よりトナー現像し、このトナー像をコピー用紙に転写し
てコピーを得る電子写真装置においては、トナー像のコ
ピー用紙への転写後、次の静電潜像の形成に先立って感
光ドラムをクリーニングしてコピー用紙に転写されずに
惰っだ残留Ｙナーを除去する必要があり、このようなり
す−ニング装置として、従来ファーブラシヲ用いるもの
、ブレードを用いるもの、磁気ブラシを用いるもの等が
提案されている。一方、このように乾式現像剤を用いる
現像装置により感光ドラムに形成された静電潜像をトナ
ー現像する電子ず真装置においては、トナー像のコピー
用紙への転写後、感光ドラム上の残留トナーを現像装置
に回収して再使用するのが好適である。しかしながら、
上記ファーブラシを用いるクリーニング装置においては
、一般にファーブラシで除去した残留トナーをエアー吸
引機構による空気流によってフィルタで捕捉して廃棄す
るようにしているため、現像装置に回収できないと共に
、エアー吸引機構やフィルタを必要とするため構成が複
雑かつ大形となり、したがって電子写真装置全体が大形
になる不具合がある。これに対し、ブレードを用いるク
リーニング装置は、ウレタン等の弾性部材より成るブレ
ードを感光ドラムに接触させてクリーニングするため、
構成が簡単かつ小形にできると共に、感光ドラム上の残
留トナーはブレードによって集められるから、これを現
＠装置に回収することにより再使用することができる。

しかし、この種クリーニング装置を用いる従来の電子写
真装置においては、ブレードによって集められた残留ト
ナーを可撓性のスクリューねじ等を有する別個のトナー
搬送手段により現像装置に自動的に回収するようにして
いるため、装置が高価になると共に、トナー搬送手段の
構成が複雑になる不具合がある。

−ニングされたトナーを現像装置にそのままとり込むこ
とができるから、池の方式の様にクリーニングしたトナ
ーを電子写真装置外へ除去するための定期的な保守作業
や、クリーニングしたトナーを現像装置へもどすための
複雑な装置を必要としない利点があり、装置の低コスト
化および保守性の向上の点で極めて有利である。しかし
、このように現像装置をクリーニング装置としても兼用
する場合は、現像装置が通常ｆｅｉ＠形成部とトナー像
転写部との間に配置されるため、トナー像転写部と潜像
形成部との間に専用のクリーニング装置を有する電子写
真装置の様にクリーニングと現像とを同時に行うことが
できず、このため、連続してコピーを得る場合には１枚
のコピーを得るのに感光ドラムを少く共２回転させる必
要があると共に、感光ドラム゛の外周長を最大コピー用
紙の長さよりも長くしておく必要がある。これがため、
同一のコピー速度の装置を構成する場合に専用のクリー
ニング装置を有するものに比べてプロセススピードを早
く設定しなければならず、また感光ドラムの形状を小型
化できないため装置全体が大型化してしまう不具合があ
る。

第１図は上述したように現像装置とクリーニング装置と
が兼用されている電子写真装置の一例の構成を示す線図
である。第１図において、コピー動作が開始すると感光
ドラム１は矢印方向に回転し、コロナ帯電器２によって
一様に帯電される。

Ｗ写原槁は移動原偶台８に載置されて矢印方向に移動を
開始し、照明ランプ４および反射鏡５によって照明され
、ファイバーレンズアレー６によって感光ドラム１上に
原稿像が投影され、これにより感光ドラム１に原稿像に
対応した静電潜像が形成される。この静電潜像は乾式現
像剤を用いる現像装置７の磁気ブラシローラ８によって
トナー現像され、このトナー像は予めカセット９がらピ
ックアップローラ１０およ５び給送ローラ１１によって
送り出されているコピー用紙と重ねられ、転写用コロナ
帯電器１２の作用でコピー用紙に転写される。このコピ
ー用紙は剥離用コロナ帯電器１８の作用により感光ドラ
ム１から剥離された後定着ローラ１４に送り込まれてト
ナー像が定着され、排出ローラ１５によってフピートレ
−１６に排出される。コピー用紙へのトナー７−像の転
写後、感光ドラム１上に残留する転写残りトナーを除去
するクリーニング工程は、感光ドラム１を引続色１回転
させる事によって行われる。先ず、残留トナーを表面に
有する感光ドラム１の電荷を除電ランプ１７による均一
露光により消去し、次に現像装置７の磁気ブラシローラ
８の摺擦により残留トナーを現像装置７に回収する。そ
の後、残留トナーが除去された感光ドラム１がコロナ帯
電器２の位置まで回動した時に次の原槁が用意されてい
れば次のコピー動作に入る。すなわち、連続してコピー
を得る場合には感光ドラムｌは１フビー当り２回転する
必要がある。更に同一の現像装ｆ１７を現壕トクリーニ
ングとに使用するために感光ドラム１の外周長は最大コ
ピー寸法よりも長くしておく必要がある。このような制
約条件は、専用のクリーナを有する電子写真装置と比較
した場合に単位時間当り同一枚数のコピーを得るために
感光ドラム１、の外周速度を早くしなければならなくな
るため、コロナ帯電器２，１２，１δ、照明ランプ４、
現像装置７、定着ローラ１４等に大きな負担が掛る。

また、小サイズコピーを作成する場合には、専用クリー
ナを有する電子写真装置では、ネ積台や走査光学系の往
復動範囲をコピーサイズに合せて変化させれば単位時間
当りのコピ一枚数を増加させることができるが、第１図
に示す装置ではコピーサイズを小さくしても単位時間当
りのコピ一枚数を増加させることができない。更に、専
用クリーナを有する装置ではＩｊＸ槁台や走査光学系の
もどり速度を早めれば単位時間当りのコピ一枚数を増加
させることができるが、第１図に示す装置においては吃
どり速度を早めても単位時間当りのコピ一枚数を増加さ
せることができない。同様に感光ドラム１の直径につい
ても、専用クリーナを有する装置ではドラム周辺に関連
装置が配置できる限度内で小さくすることができるが、
第１図の装置では最大コピーの長さ以下の外周長のドラ
ムを用いることはできない゛。更にまた、クリーニング
機能についても、現像装置７を兼用する場合には十分な
りリーニング性能を持たせるために、クリーニング時に
おける現像バイアス電圧を高める等の補助的な改良が必
要となる。

このように多数の欠点があるにもかかわらず、現像装置
とクリーニング装置とを兼用する電子写真装置が実用化
されている理由は、複雑で保守性の悪い専用クリーニン
グ装置を必要とせず、クリーニング除去されたトナーを
全て再利用することができる長所を有するからである。

本発明は、現像装置がクリーナとして兼用されている電
子写真装置のもつ利点、すなわち（１）クリーニングさ
れたトナーが現像剤中にもどされて全テ再利用される点
、（２）ｖｌ雑な構造でかつメンテナンスを必要とする
専用クリーニング装置を必要としない利点、を損う事な
くその欠点、すなわち（１）単位時間当りコピ一枚数を
同一にした場合にプロセススピードを高めなくてはなら
ない点、（２）コピーサイズを小さくしても単位時間当
りのコピ一枚数を増加させられない点、（３）原偏台、
走査光学系のもどり速度を早めても単位時間当りのコピ
一枚数を増加させられない点、（４）クリーニング性能
を維持するために現像装置に附加的改良を加えなけれげ
ならない点等を除去し、電子写真感光体上の残留トナー
を現像装置に容易かつ確実に回収し得るよう適切に構成
した電子写真装置を提供することを目的とする。

＼ 本発明は、所定の通路に沿って回動する工〉ドレスの電
子写真感光体の周辺に、その回動力向に沿って電子写真
感光体を均一に帯電するコロナ帯電器と、均一帯電され
た電子写真感光体に原稿像を投影する光像露光装置と、
これら均一帯電および光像露光により電子写真感光体に
形成される静電潜像を乾式現像剤を用いてトナニ現懐す
る現像装置と、このトナー像を記録紙に転写する転写装
置とを順次に配置した電子写真装置において、前記転写
装置とコロナ帯電器との間に配置され、前記電子写真感
光体に選択的に接触してこれをクリーニングするブレー
ドを有するクリーニング装置と、前記ブレードを電子写
真感光体に接触させて前記転写装置によるトナー像の転
写後に電子写真感光体上に残留するトナーを電子写真感
光体上に集めると共に、先行する静電潜像の後端部と後
続の静電潜嘗の先端部とがブレードを通過する間の任意
の時点でブレードを電子写真感光体から離間させる手段
と、前記ブレードの接触により電子写真感光体上に集め
られた残留トナーが前記コロナ帯電器を少く弁通過する
期間該コロナ帯電器を不作動にする手段とを設け、前記
第められた残留トナーを電子写真感光体の回動により前
記現酸装置に搬送して回収するよう構成したことを特徴
とするものである。

以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の電子写真装置の一例の要部の構成を示
す線図であり、第１図に示した符号と同一符号は同一の
作用をなすものを表わす。第２図に示す構成において、
第１図と大きく異る点は転写用コロナ帯電器１２および
剥離用コロナ帯を器１８を有するトナー像転写部の下流
側で、かつコロナ帯電器２の上流側に感光ドラム１に選
択的に接触するようにウレタン等の弾性部材より成るブ
レード１８を設けた点にある。ブレード１８の上流側に
は必須のものではないが除電ランプ１７または図示しな
いＡＣコロナ除電器等を設けると好適である。ブレード
１８はブレード駆動手段１９によりコピー動作中常時は
実線で示すように感光ドラム１に接触させ、先行コピー
に対する潜像形成終了後、後続コピーの潜像形成の開始
前の間の任意の時点で自動的に仮想線位置まで一旦退避
して感光ドラム１から離間し、その後再び実線位置まで
復帰して感光ドラム１に接触するように構成する。

第８図Ａ、ＢおよびＣはブレード１８の動作を説明する
ための線図であり、図中Ｘ印は感光ドラム１のクリーニ
ングを必要とする領域の後端部を示す。第８図Ａはブレ
ード１８が感光ドラム１に接触してクリーニング動作中
の状態を示し、感光ドラム１上の残留トナーはブレード
１８により集められてブレード先端部にトナー溜り２０
が形成される。第８図Ｂは、クリーニングすべき領域の
クリーニングが終了し、ブレード１８が仮想線位置から
実線位置に退避して感光ドラム１から離間した直後の状
態を示し、ブレード１８の先端に形成されていたトナー
溜り２０は感光ドラム１の上に残留し、感光ドラムｌに
乗ってその回転により現像装置の方向に運ばれる。第８
図Ｃは感光ドラム１に乗って運ばれたトナー溜りが現像
装置フを通過した直後の状態を示し、感光ドラム１上の
トナー溜りは磁気プランローラ８により現像装置７に回
収される。＃Ｉ８図Ｃにおいて黒くぬりつぶした部分は
ドラムに乗って運ばれ、トナー溜りを形成していたトナ
ーを示す。

感光ドラムｌに乗って現像装置７まで運ばれたトナー溜
り２０は、厚い層となっていると共にブレード１８によ
って感光ドラムｌから一旦かき取られたもので、トナー
と感光ドラムｌとの間には静電吸引力は作用しておらず
、しかもトナー溜り２０のなかにはブレード１８の作用
で摺動した際に生じた空気層も形成されているから、感
光ドラムｌに対する附着力はきわめて弱く容易に除電す
ることができる。したがって、トナー溜り２０を現像装
置７の磁気ブラシローラ８で感光ドラム１から回収する
のに際して、現像バイアス電圧を高める等の附加的な改
良を必要としない１利点があるＯ なお、本発明に適用される現像装置および乾式現像剤は
原理的には格別の制約はないが、乾式現像で磁性二成分
現像方式、磁性−成分現像方式、ファーブラシ現像方式
等、現像剤を搬送保持するスリーブと感光体の間が比較
的に広いものが附加的な問題の発生なしに好適に適用で
きる。また、現像装置でクリーニングしたトナーを回収
する手段は第８図Ｏのように現像剤を周囲にブラシ状に
保持する磁気ブラシローラ８の接触に限定されるもので
はなく、別の機械的、物理的手段によって達成してもよ
い。例へば、現像装置７の上流側に、先端を感光ドラム
ｌに接触させるかまたは極く接近シテスクレーハを配置
し、このスクレーパテ回収したトナー溜り２０を現像装
置７のトナーホッパーまたは現像剤中に導入するように
構成してもよい。

第２図に示したように、本発明に係る電子写真装置は基
本的に専用のクリーニング装置としてのブレードを有し
ている。このように、専用のクリーニング装置を有する
電子写真装置では、連続的にコピーを行うことが可能で
あり、この場合には原稿像の投影に先立って感光体を一
様帯電するためのコロナ帯電器はＯＮ状態を持続させて
おくのが通例である。しかし、第２図に示す電子写真装
置において、連続的に複写画像を形成するに際し、公知
の専用クリーニング装置を有するものと同様にコロナ帯
電器２を連続的に作動させておくと次のような不具合が
生じる。第４図Ａは静電潜像形成後クリーニングブレー
ド１８を仮想線位置がら実線位置に退避させて感光ドラ
ム１がら離間させ、トナー溜り２０の搬送を開始した状
態を示す。この状態において従来装置のようにコロナ帯
電器２を連続的に動作状態におくと、第４図Ｂに示すよ
うにブレード１Ｂによって残留トナーががき集められて
形成されたトナー溜り２０はコロナ帯電器２によって高
いレベルまで帯！され、またトナー溜り２０が少ない領
域においては、感光ドラムの表面も帯電してしまう。こ
のような状態で原稿像を投影して静電潜像を形成し、こ
れを現像すると第４図Ｃのようになる。すなわち、トナ
ー量が多いトナー溜り２０の中央部ではトナ一層の表面
は高電位に帯電するが、内部は帯電しないためにこの部
分の感光ドラム１は帯Ｓされないと共に、トナー溜り２
０は現像装置７　（＠２図参照）を通過する時に除去さ
れてしまうため、この部分にはトナーが附着しない。し
たがって画像面２．１上にはトナーの附着しない帯状の
部分２２が形成される。

一方、トナー溜り２０の端部のトナー量の少い部分では
、コロナ帯電器２からのイオン流がトナ一層を通り抜け
て感光ドラム１の表面を帯電するが、原稿像の照射光が
トナーによって遮光されてしまうために電荷が除去され
ないまま残留し、この電荷が現像工程でトナーを吸引し
て黒いふち取り２δを形成する。こうした画面上に顕れ
る直接的な画像の欠陥の外に、現像装置７に回収される
トナーが通常のトナーの帯電と逆極性の高い帯電を有し
ているため、現像剤の劣化、バックグランドカブリの増
大や、トナー飛散の増大をひき起す不具合もある。

そこで、本発明においてはこのような不具合を除去する
ために、第２図においてクリーニングブレード１８を感
光ドラム１から離間させるタイミングと連動させてコロ
ナ帯電器２を不作動とし、トナー溜り２０がコロナ帯電
器２を通過する間フロナオンの投射を受けないように構
成する。

第５図Ａ−Ｇは第２図に示す電子写真装置の各プロセス
要素の作動状況を示すタイミングチャートである。照明
ランプ４、現像装置７、転写用コロナ帯電器１２および
剥離用コロナ帯ｍ器１８を有する転写装置、および除電
ランプ１７は第５図０、Ｄ、ＥおよびＦにそれぞれ示す
ように連続するコピー動作中は作動をさせておいて支障
がないから説明を省略する。本実施例において、連続す
るコピー動作と関連して作動状態が制御されるのは第５
図Ａに示すクリーニング用のブレード１８と第６図Ｂに
示すコロナ帯電器２および第５図Ｇに示す移動原稿台ま
たは走査光学系であり、特にブレード１Ｂとコロナ帯電
器２とが必須要素である０ 以下第２図および第８図を参照しながらその動作を説明
する。時刻Ｔ１においてコピー動作が始動すると第６図
Ａ−Ｇに示す全装置が作動状態になる。時刻Ｔ２になる
と第５図Ｇに示すように原稿台または走査光学系は所定
の距離走行して往動から復動に反転し、時刻Ｔ５におい
て停止し、更に時刻Ｔ８において再度始動する。すなわ
ち時刻Ｔ２において潜像形成が終了し時刻Ｔ８において
潜像形成が再開することを意味している。クリーニング
プレート１８は第５図Ａに示すように潜像を形成してい
ない時点、すなわち時刻Ｔ２〜Ｔ８の間の任意の時点で
感光ドラム１から一旦離間させ、ブレード１８によって
かき集めた残留トナーのトナー溜り２０を感光ドラムｌ
の回転によって搬送して現像装置７に回収する。ブレー
ド１８を感光ドラムｌから一旦離間させるための時間領
域をより厳密に定義すれば、先に形成する画像の後端部
に対応する感光ドラム１の部分がブレード１８を通過す
る時点から、次に形成する画像の先端部に対応する感光
ドラム１の部分がブレード１８に達するまでの間であり
、この時間領域のなかで任意の時点および時間に亘って
ブレード１８を感光ドラム１から離間させる。第５図に
示す時刻Ｔ２〜Ｔ８および時刻Ｔ６〜Ｔ７は上記条件内
に設定したブレード離間時間の二つの例を示している。

コロナ帯電器２は、少く共クリーニングブレード１８に
よってかき集められたトナー溜り２０がコロナ帯電器２
の部分を通過する期間中不作動状態とする。本例におい
ては第５図Ｂに示すように時刻Ｔ２〜Ｔ４および時刻Ｔ
６〜Ｔ８の聞手作動とする二つの例が示されているが、
これは第６図Ａに示すブレード１８の離間時間Ｔ２〜Ｔ
８およびＴ６〜Ｔ７に対応して上記条件内に不作動時間
を設定したためである。

コロナ帯電器２を不作動−にする手段は、第６図Ａに示
すようにコロナワイヤ２ａに印加する高圧電ｆｆ１８１
をス（７’Ｆ−８２により０Ｎ−ＯＦＦするのが最も一
般的であるが、第６図Ｂに示すようにコロナ帯電器２と
してスコロトロン帯電器を用いる場合には、グリッド２
ｂの電位をスイッチ８Ｂによりコロナイオンが通過する
極性から接地またはコロナイオンを遮断する極性に切替
てコロナ帯電器２を不作動にすることもできるし、また
第６図Ｃに示すようにメカニカルなシャッタ８４をコロ
ナ帯電器２の開口部に移動させてコロナ帯電器２を不作
動にすることもできる。

以上述べたように本発明においては、電子写真感光体上
の残留トナーをブレードの接触によりはき集めて電子写
真感光体上にトナー溜りを形成し、このトナー溜りをブ
レードを電子写真感光体から離間させることによって電
子写真感光体の回動により搬送すると共に、このトナー
溜りが静電潜像の形成に先立って電子写真感光体を均一
に帯電するコロナ帯電器を少く弁通過する期間これを不
作動にして現像装置に回収するようにしたから、画像上
に発生するトナー溜りの帯電に起因する欠陥や乾式現像
剤の劣化等を有効に防止することができると共に、現像
装置に搬送されるトナー溜りの電子写真感光体に対する
附着力を十分弱めることができ、したがってこれを容易
かつ確実に回収できる。また、ブレードを有するクリー
ニング装置を設けたから、専用クリーニング装置を有す
る電子写真装置のもつ利点と現像装置がクリーニング装
置を兼用する装置の利点の双方を併せもった電子写真装
置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電子写真装置の構成を示す線図、 第２図は本発明の電子写真装置の一例の要部の構成を示
す線図、 第８図Ａ、ＢおよびＣは同じくその動作を説明するため
の線図、 第４図Ａ、ＢおよびＣはトナー溜りの帯電による不具合
を説明するための線図、 第５図Ａ−Ｇは第２図に示す電子写真装置の各部の動作
を示すタイミングチャート、 第６図Ａ、ＢおよびＣはコロナ帯電器を不作動にする手
段の８つの例を示す線図である。 １・・・感光ドラム　　　　２・・・コロナ帯電器２ａ
・・・コロナワイヤ　　　２ｂ・・・グリッド８・・・
移動原稿台　　　　４・・・照明ランプ５・・・反射鏡
　　　　　　　　　　６・・・ファイバーレンズアレー
７・・・現像装置　　　　　８・・・磁気ブラシローラ
９・・・カセット　　　　　　１０・・・ピックアップ
ローラ１１・・・給紙ローラ　　　　１２・・・転与用
コロナ帯電器１８・・・剥離用コロナ帯電器１４・・・
定着ローラ１５・・・排出ローラ　　　　１６・・・コ
ピートレー１７・・・除電ランプ　　　　１８・・・ブ
レード１９・・・ブレード駆動手段　２０・・・トナー
溜り３１・・・高圧電源　　　　　８２．８８・・・ス
イッチ８４・・・シャッタ。 特許出願人　　オリンパス光学工業株式会社第８図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　所定の通路に沿って回動するエンドレスの電子写真
   感光体の周辺に、その回動方向に沿って電子写真感光体
   を均一に帯電するコロナ帯電器と、均一帯電された電子
   写真感光体に原稿惚を投影する光像露光装置と、これら
   均一帯電および光像菖光により電子写真感光体に形成さ
   れる静電潜像を乾式現像剤を用いてトナー現像する現像
   装置と、このトナー像を記録紙に転写する転写装置とを
   順次に配置した電子写真装置において、 前記転写装置とコロナ帯電器との間に配置されｖｍＳ記
   寛子写真感光体に選択的に接触してこれをクリーニング
   するブレードを有するクリーニング装置と、前記ブレー
   ドを電子写真感光体に接触させて前記転写装置によるト
   ナー像の転写後に電子写真感光体上に残留するトナーを
   電子写真感光体上に集めると共に、先行する静電潜像の
   後端部と後続の静電潜像の先熾部とがブレードを通過す
   る閣の任意の時点でブレードを電子写真感光体から離間
   させる手段と、前記ブレードの接触により電子写真感光
   体上に集められた残留トナーが前記コロナ帯電器を少く
   弁通過する期間該コロナ帯電器を不作動にする手段とを
   設け、前記第められた残留トナーを電子写真感光体の回
   動により前記現像装置に搬送して回収するよう構成した
   ことを特徴とする電子写真装置０