(57)【要約】【課題】  地かぶりを防止し、高品質を保つことができる電子写真印刷装置および電子写真印刷方法を提供すること。【解決手段】  移動する表面に形成される静電潜像の画線部３Ｂに現像装置５によって帯電されたトナーが付着されるＯＰＣ感光体３と、ＯＰＣ感光体３の表面の移動方向における現像装置５よりも下流側位置にＯＰＣ感光体３に対向して配置される非画線部トナー除去装置１００と、を備え、非画線部トナー除去装置１００は、ＯＰＣ感光体３に近接して移動し、磁力でキャリヤを吸着搬送する除去ローラ１１３を備えるとともに静電潜像の非画線部３Ａから除去ローラ１１３へ向けた電界が形成されるように所定の電位が付与されていることを特徴とする。【選択図】      図１
2007219564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動する表面に形成される静電潜像の画線部に現像装置によって帯電されたトナーが付着される感光体と、  該感光体の表面の移動方向における前記現像装置よりも下流側位置に該感光体に対向して配置される非画線部トナー除去部と、を備え、  前記非画線部トナー除去部は、前記感光体に近接して移動し、磁力でキャリヤを稲穂状に形成し、前記キャリヤが前記感光体表面に接するように吸着搬送する担持体を備えることを特徴とする電子写真印刷装置。    
【請求項２】
前記非画線部トナー除去部の前記キャリヤが、前記トナーと同極性で材質の異なる粒子を搬送していることを特徴とする請求項１に記載の電子写真印刷装置。    
【請求項３】
前記静電潜像の非画線部から該担持体へ向けた電界が形成されるように所定の電位が付与されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子写真印刷装置。    
【請求項４】
感光体の移動する表面に静電潜像を形成し、現像装置によって該静電潜像の画線部に帯電したトナーを付着させて画像を形成する電子写真印刷方法であって、  前記感光体の表面の移動方向における前記現像装置よりも下流側位置にて、前記担持体に磁力でキャリヤを稲穂状に形成し、前記キャリヤが前記感光体表面に接することによって前記静電潜像の非画線部に付着したトナーを除去する工程を備えていることを特徴とする電子写真印刷方法。    
【請求項５】
前記非画線部に付着したトナーを除去する工程において、
前記キャリヤは、前記トナーと同極性で材質の異なる粒子を搬送することを特徴とする請求項４に記載の電子写真印刷方法。
【請求項６】
前記感光体に近接して移動する担持体を有する非画線部トナー除去部に所定の電位を付与する工程をさらに備えたことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の電子写真印刷方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真印刷装置および電子写真印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真印刷装置においては、一様に帯電された感光体にレーザやＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の光源から光を当て、光が当る画線部を除電させて感光体に静電潜像を形成し、画線部に感光体の帯電極性と同極性に帯電したトナーを付着させ、画像を形成している。
トナーを感光体に付着させる方法として、２成分現像方式が知られている。２成分現像方式は，多極磁石で構成される現像ロール上で磁力により磁性粒子であるキャリヤ（粒径４０〜１２０μｍ）の磁気ブラシを形成し，このブラシで感光体表面を擦ることでキャリヤ表面に付着しているトナー（粒径６〜２０μｍ）を感光体上に現像する方法である。これらは、キャリヤとトナーを一定の比率で混合した現像剤をマグネットローラ全面に付着させ、規制ブレードの隙間によって付着量を一定とし、感光体と現像ローラ間に形成された隙間に供給し感光体に擦りつける。
このとき、感光体には、画像データに応じた静電潜像が形成されており、帯電されたトナーとの電位差により生じる静電気力を利用して、画線部ではキャリヤからトナーが引き剥がされ感光体側に付着させられ、非画線部では反発力で感光体にトナーが付着しないようにされる。このようにして、感光体上には静電潜像に応じたトナー像（画像）が形成される。
【特許文献１】特許第２５１７１８８号公報
【特許文献２】特公平３−３０１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、現像領域では、キャリヤが感光体にこすり付けられ、あるいはキャリヤ同士が擦れあうため、キャリヤ表面に静電気力で付着したトナーがキャリヤから脱落し、あるいは、静電気力が十分でないトナーがキャリヤから脱落し、感光体の非画線部にもトナーが付着する、いわゆる「地かぶり」が発生する。
通常の印刷物の場合、「地かぶり」があっても、視認されないレベルであれば許容されるが工業製品で導電性のパターンなどを形成する場合には、電気的なノイズや耐圧などの機能劣化の原因となる可能性が高いため、目に見えない場合でも地かぶりを無くす必要がある。
【０００４】
しかし、現状の２成分現像方式では上記原理に基づいて、地かぶりをゼロにするのは難しいという問題があった。
他の現像方式として、１成分現像方式や非接触型のジャンピング現像もあるが、感光体上の非画線部にもトナーが接触供給されるため、同様に地かぶりが発生する。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、地かぶりを防止し、電気的なノイズや耐圧などの機能劣化がなく、高品質の印刷物を保つことができる電子写真印刷装置および電子写真印刷方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる電子写真印刷装置は、移動する表面に形成される静電潜像の画線部に現像装置によって帯電されたトナーが付着される感光体と、該感光体の表面の移動方向における前記現像装置よりも下流側位置に該感光体に対向して配置される非画線部トナー除去部と、を備え、前記非画線部トナー除去部は、前記感光体に近接して移動し、磁力でキャリヤを吸着搬送する担持体を備えるとともに前記静電潜像の非画線部から該担持体へ向けた電界が形成されるように所定の電位が付与されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、非画線部トナー除去部では、担持体が磁力によって稲穂状にキャリヤを吸着して移動している。担持体は感光体に近接して備えられているので、稲穂状のキャリヤの先端部は感光体の表面に当接し、感光体の表面に存在するトナーをこすることになる。こすられたトナーは移動し易くなる。
この時、担持体に付与された所定の電圧によって、静電潜像の非画線部から担持体へ向けた電界が形成されているので、移動し易くなった非画線部に存在するトナーはこの電界によって担持体の方に移動させられる。
このように、地かぶりの原因となる非画線部のトナーが、非画線部トナー除去部によって分離回収されるので、印刷物の地かぶりを防止し、高い印刷品質を保つことができる。
なお、ここで「キャリヤ」とは、磁性材料を含む材料で形成された磁性粉粒である。
【０００８】
また、本発明にかかる電子写真印刷装置では、前記担持体に付与される所定の電位は、前記静電潜像の非画線部の電位と画線部の電位との中間の大きさとされていることを特徴とする。
【０００９】
感光体およびその表面に付着しているトナーは、一般的に負に帯電され、かつ、その電位は除電される画線部の方が非画線部に比べて低く（負の値が小さく）なっている。そして、負帯電トナーは負電位の高い方から低い方に向かって電界の力を受ける。
本発明によれば、担持体に付与される所定の電位は、静電潜像の非画線部の電位と画線部の電位との中間の大きさとされているので、非画線部では非画線部から担持体へ向かう電界の作用力が、一方画線部では担持体から画線部へ向かう電界の作用力が付与されることになる。
この電界の作用力によって非画線部においてトナーは担持体側に引きつけられるので、印刷物の地かぶりを防止し、高品質を保つことができる。
一方、画線部においてトナーは感光体側に強く付着させられるので、たとえキャリヤが当接してもトナーがキャリヤによってこすり取られる恐れを防止することができる。
【００１０】
また、本発明にかかる電子写真印刷装置は、前記非画線部トナー除去部には、前記担持体に磁気潜像を形成する磁気ヘッドが備えられ、該磁気ヘッドは前記静電潜像の非画線部に対応する磁気潜像を形成することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、担持体に静電潜像の非画線部に対応する磁気潜像が形成されるので、静電潜像の非画線部に対応する場所に磁力が発生することとなる。
キャリヤは静電潜像の非画線部に対応する場所に吸着され、画線部に対応する場所には吸着されないので、キャリヤは、非画線部に付着されたトナーには作用するが、画線部に付着されたトナーには作用しない。
したがって、非画線部に付着されたトナーは回収するが、画線部に付着されたトナーが崩される恐れを防止することができる。
また、キャリヤは、非画線部のトナーのみに接触するので、担持体に付与する電位は画線部の電位を顧慮することなく設定できる。このため、担持体に付与する電位を画線部電位より低い負電位あるいは正極性電位に設定することができるので、非画線部のトナーを担持体側に引き付ける力をより強くすることができる。
【００１２】
また、本発明にかかる電子写真印刷装置は、前記非画線部トナー除去部には、前記キャリヤを取り出し再供給するキャリヤ循環ラインと、該キャリヤ循環ライン中に介装された前記感光体から回収した前記トナーを分離するトナー分離装置とが備えられていることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、キャリヤはキャリヤ循環ラインによって循環される際に、トナー分離装置によって感光体から回収したトナーがキャリヤから分離される。
このように、回収したトナーが分離されるので、繰り返し使用されるキャリヤにトナーが蓄積されることを防止できる。
したがって、感光体に接触しようとするキャリヤにトナーが付着することがほとんどなくなるので、感光体に対してトナーが再付着することを防止できる。
【００１４】
また、本発明にかかる電子写真印刷装置は、前記非画線部トナー除去部には、前記キャリヤを前記トナーと逆の極性に帯電する帯電部材を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、帯電部材によってキャリヤはトナーと逆の極性に帯電されるので、感光体の表面に付着したトナーを吸引する電気力を保持することになる。
これは、特に、非画線部に付着した帯電の大きなトナーに対して強く影響するので、非画線部に付着したトナーを除去する能力を一層強化することができる。
【００１６】
また、本発明にかかる電子写真印刷装置は、前記非画線部トナー除去部の前記キャリヤが、前記トナーと同極性で組成の異なる粒子を吸着搬送していることを特徴とする。
また、本発明にかかる電子写真印刷装置は、前記担持体が、前記感光体と速度差が与えられていることを特徴とする。また、本発明にかかる電子写真印刷装置は、前記非画線部トナー除去部には、交流電圧が印加されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、キャリヤはトナーと同極性で組成の異なる粒子を吸着搬送しているので、キャリヤの表面が感光体面に直接接触することを防止できる。
このように、キャリヤの表面が感光体面に直接接触しないので、帯電の最も大きな非画線部のトナーが無い部分でも、その静電気力が担持体の磁力を凌駕する恐れを防止することができる。
したがって、キャリヤが感光体面に付着することを効果的に防止できる。
【００１８】
また、本発明にかかる電子写真印刷方法は、感光体の移動する表面に静電潜像を形成し、現像装置によって該静電潜像の画線部に帯電したトナーを付着させて画像を形成する電子写真印刷方法であって、前記感光体の表面の移動方向における前記現像装置よりも下流側位置にて、前記感光体に近接して移動する担持体を有する非画線部トナー除去部に所定の電位を付与し、前記担持体に磁力で吸着されたキャリヤによって前記静電潜像の非画線部に付着したトナーを除去する工程を備えていることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、非画線部トナー除去部では、担持体が磁力によって稲穂状にキャリヤを吸着して移動している。担持体は感光体に近接して備えられているので、稲穂状のキャリヤの先端部は感光体の表面に当接し、感光体の表面に存在するトナーをこすることになる。こすられたトナーは移動し易くなる。
この時、担持体に付与された所定の電圧によって、静電潜像の非画線部から担持体へ向かう作用力がトナーに働くので、移動し易くなった非画線部に存在するトナーはこの電界の作用力によって担持体の方に移動させられる。
このように、地かぶりの原因となる非画線部のトナーが、非画線部トナー除去部によって分離回収されるので、印刷物の地かぶりを防止し、高い印刷品質を保つことができる。
【００２０】
また、本発明にかかる板ガラスの製造方法は、磁気ドラムの表面に磁気潜像を記録するステップと、前記磁気潜像上にキャリヤを付着させるステップと、前記磁気ドラム上のキャリヤを前記現像装置よりも下流側位置にて前記感光体に接近させ前記感光体の非画線部上のトナーを除去するステップとを有することを特徴とする。
また、本発明にかかる板ガラスの製造方法は、前記感光体に付着したトナーを除去する担持体にキャリヤを付着させるステップと、前記担持体上のキャリヤを前記現像装置よりも下流側位置にて前記感光体に接近させ、該感光体の非画線部上のトナーを除去するステップを有することを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、磁気ドラム上のキャリヤによって感光体の非画線部上のトナーが除去されるので、地かぶりのない画像が形成された板ガラスを得ることができる。
このように、地かぶりのない画像が形成された板ガラスが得られるので、特に、導電性のパターンで電気回路を形成する場合、電気的なノイズや耐圧などの機能劣化が少ない高品質の製造物が得られる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、非画線部に付着したトナーを除去することができるため、地かぶりを防止して電気的なノイズや耐圧などの機能劣化のない高い印刷品質を得ることができる。
また、現像剤除去ドラムに所定の電圧を印加することで、非画線部においては電位差によりトナーをキャリヤ側に引きつけ、画線部においてはトナーを担持体側に強く付着させることができ、より高い印刷品質を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
［第一実施形態］
以下、本発明の第一実施形態にかかる電子写真印刷装置について、図１から図９を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る電子写真印刷装置の概略構成を説明する図である。
電子写真印刷装置１は、図１に示すように、トナーを選択的に吸着して像を形成するＯＰＣ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）感光体（感光体）３と、トナーとキャリヤとからなる現像剤の内、トナーをＯＰＣ感光体３に供給する現像装置５と、ＯＰＣ感光体３上に吸着されたトナーをガラス板Ｇに転写する中間体７と、非画線部トナー除去装置１００とから概略構成されている。
【００２４】
なお、本実施形態における電子写真印刷装置１は、ガラス板Ｇの上に所定形状の金属配線を形成するものに適用して説明する。
本実施形態において用いられるトナーは、銀の粉とガラスの粉を樹脂に練り込み、細かく粉砕したものである。樹脂としてはスチレンやスチレンアクリルなどを例示でき、粉砕後の大きさとしては直径が１０μｍから２０μｍ程度のものを例示できる。また、トナーには静電付与剤が混ぜられていることが望ましい。ガラスの粉は、トナーをガラス板Ｇに固定する接着剤の働きを示すものである。
キャリヤは、フェライトや鉄などの強磁性体をコア材とし、表面を樹脂でコーティングした磁性材料を用いる。本実施形態で用いる２成分現像剤にはトナーがキャリヤに対して約６ｗｔ％混合され、トナーとキャリヤとは静電気力により結合している。
【００２５】
ＯＰＣ感光体３は略円柱状に形成され、その中心軸線回りに回転駆動されるように配置されている。ＯＰＣ感光体３の周囲には、中間体７に対する対向領域から回転方向に向かって、クリーニング装置９と、除電装置１１と、帯電装置１３と、露光装置１５と、上述の現像装置５と、非画線部トナー除去装置（非画線部トナー除去部）１００と、キャリヤ捕集装置１０１とが配置されている。
【００２６】
帯電装置１３は、スコロトロン（ｓｃｏｒｏｔｒｏｎ）などのコロナ放電器から構成されている。帯電装置１３は、ＯＰＣ感光体３における円周面の全面に負の静電気を帯電させ、ＯＰＣ感光体３が所定の負の電位、例えば約−１０００Ｖを帯びるように構成されている。
【００２７】
露光装置１５は、ＯＰＣ感光体３の中心軸線方向に配列されたＬＥＤから構成され、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）から出射された光がＯＰＣ感光体３の円周面に照射されるように配置されている。ＬＥＤは、画像信号に基づいて、光の出射が制御され、所定の像を描くように構成されている。
ＯＰＣ感光体３における光が照射された領域では、負の帯電が抜けることで、電位の違いによる像が形成される。
【００２８】
現像装置５は、筐体５ａと多極磁石で構成されるマグネットローラ５ｂ、スクリュー羽根、等を有した撹拌・搬送ローラ５ｃ，５ｄから構成され、トナーとキャリヤを一定比率で混合した現像剤を内包している。
現像剤の撹拌搬送によって、トナーはキャリヤとの摩擦帯電で負極性に帯電しキャリヤ表面に静電気力で付着する。マグネットローラ５ｂはトナーが付着したキャリヤを磁力で付着保持し、回転によってＯＰＣ感光体３の円周面と対向した現像領域にトナーを搬送供給する。
【００２９】
クリーニング装置９は、ＯＰＣ感光体３の円周面上に付着した転写残りトナーを除去するファーブラシ１７とブレード１９とから概略構成されている。ファーブラシ１７は、毛ブラシであり毛により転写残りトナーを掻き落とすように構成されている。ブレード１９は板状に形成されたゴムなどの弾性体からなり、転写残りトナーを擦り落とすように配置されている。
【００３０】
除電装置１１は、ＯＰＣ感光体３の中心軸線方向に配列されたＬＥＤから構成され、ＬＥＤから出射された光がＯＰＣ感光体３における円周面の全面に照射されるように配置されている。
円周面の全面に光が照射されることにより、トナーの転写後もＯＰＣ感光体３に残る電位の違いによる像を消去することができる。
【００３１】
キャリヤ捕集装置１０１は感光面に付着したキャリヤを磁力により引きつける装置であり、マグネットローラ１０１ａがＯＰＣ感光体３と非接触に配置され、マグネットローラ１０１ａに引きつけられたキャリヤがクリーナブレード１０１ｂにより掻き落とされる。
なお、マグネットローラ１０１ａに電圧を印加し、該電圧をＯＰＣ感光体３上のトナーを反発する向きの極性とする。これによりＯＰＣ感光体３上の画線部に転写されたトナー（以下、画線部トナーと呼ぶ場合もある。）を劣化させないようにする。
【００３２】
中間体７は、ＯＰＣ感光体（担持体）３と略平行に配置され、中心軸線回りに回転自在に支持されたドラム状の回転体である。中間体７には、ＯＰＣ感光体３と対向する位置から回転方向に沿ってキャリヤ捕集装置１０１とローラ２３とが設けられ、ローラ２３と中間体７との間にトナーが転写されるガラス板Ｇが挟み込まれるようになっている。
【００３３】
中間体７が備えるキャリヤ捕集装置１０１は、ＯＰＣ感光体３に設けられているものと同じである。なお、マグネットローラに電圧を印加し、該電圧を中間体７上のトナーを反発する向きの極性とする。これにより中間体７上の画線部トナーを劣化させないようにする。
【００３４】
次に、非画線部トナー除去装置１００の詳細な構成について説明する。
図１に示したように、非画線部トナー除去装置１００は、除去装置本体１０２と、除去装置本体１０２からキャリヤを回収するトナー分離装置１０３とを備える。
除去装置本体１０２は、筐体１１０と、撹拌搬送ローラ１１１と、トナー除去ローラ（担持体）１１３とから概略構成されている。
撹拌搬送ローラ１１１は筐体１１０内部のキャリヤをトナー除去ローラ１１３に供給するもので、螺旋状のスクリュウ羽を有する形態のもの（図示せず）、あるいは、断面視においてＬ字状の凹部１１５（図２参照）が円周面上に等間隔に形成されているものが例示される。凹部１１５は搬送ローラの中心軸上に伸びるように形成されている。
【００３５】
図３は、トナー除去ローラ１１３の内部構成を説明する横断面図である。図４は、トナー除去ローラ１１３の構成を説明する縦断面図である。
トナー除去ローラ１１３は、筐体１１０内であって、撹拌・搬送ローラ１１１とＯＰＣ感光体３との間に配置されている。撹拌・搬送ローラ１１１とトナー除去ローラ１１３との間は所定間隔だけ空けられている。この所定間隔としては、１ｍｍから１０ｍｍの間の所定間隔であることが好ましい。
トナー除去ローラ１１３は、図３に示すように、外周側に配置される略円筒状のスリーブ３９と、スリーブ内に配置される磁力形成部４１と、から概略構成されている。
スリーブ３９には、所定の負の電圧、例えば、約−８００Ｖが印加されるように構成されている。
【００３６】
スリーブ３９の一端には、図４に示すように、軸部４５が形成され、その軸部４５にはスリーブ３９を回転駆動する歯車４７と、スリーブ３９を回転可能に支持するベアリング部４９と、ＯＰＣ感光体３との間隔を規制する規制部５１と、が設けられている。
スリーブ３９の円筒部の内部には、磁力形成部４１をスリーブ３９に対して回転可能に支持するベアリング５３が設けられている。
スリーブ３９の他端には中央部と比較して直径が小さな筒部５５が形成され、その筒部５５にはスリーブ３９を回転可能に支持するベアリング部４９と、ＯＰＣ感光体３との間隔を規制する規制部５１と、が設けられている。
なお、歯車４７には、駆動部（図示せず）から伝達される回転駆動力が伝達されるように構成されている。
【００３７】
規制部５１は円板状に形成された部材である。規制部５１の外径は、スリーブ３９の外径より大きく形成され、ＯＰＣ感光体３と接触させることにより、トナー除去ローラ１１３とＯＰＣ感光体３との間隔が常に一定になるように構成されている。
【００３８】
図５は、ベアリング部４９の構成を説明する側面視図である。
ベアリング部４９は、図４および図５に示すように、スリーブ３９の軸部４５または筒部５５を回転可能に支持するベアリング５７と、ベアリング５７を移動可能に支持する支持体５９と、ベアリング５７をＯＰＣ感光体３に向けて付勢するバネ６１と、から概略構成されている。
支持体５９は、ベアリング５７をＯＰＣ感光体３に対して接近離間させる方向（図５中の上下方向）に移動可能に支持するように構成されている。バネ６１は、ベアリング５７と支持体５９との間であって、ＯＰＣ感光体３に対して反対側に配置されている。
【００３９】
図６は、トナー除去ローラ１１３の周囲に形成される磁場の分布を説明する図である。
磁力形成部４１には複数の永久磁石４３が配置され、図６に示すような分布の磁場が形成されている。
図中の線Ｂ１は磁場の法線成分の強度を示す線であり、Ｂ２は磁場の接線成分の強度を示す線であり、Ｂ３はこれら法線成分および接線成分の合成を示す線である。
複数の永久磁石４３は、図３に示すように、磁力形成部４１の略６時方向から１２時方向を経て略３時方向までの間に並んで配置されている。そのため、図６における線Ｂ３に示すように、磁場もトナー除去ローラ１１３の略６時方向から略３時方向までの間に分布するように形成されている（略３時方向から略６時方向までの間には弱い磁場しか形成されていない。）。なお、図６において、撹拌・搬送ローラ１１１は略３時方向に配置され、ＯＰＣ感光体３は略９時方向に配置されている。
【００４０】
トナー除去ローラ１１３の上方には、図２に示すように、吸着されるキャリヤの高さを規制する穂高さ規制ブレード６３が設けられている。
穂高さ規制ブレード６３は板状の部材からなり、トナー除去ローラ１１３と所定間隔、例えば、約０．９ｍｍを空けて配置されている。
【００４１】
トナー分離装置１０３は、筐体１１０からキャリヤを取り出し、筐体１１０に戻すキャリヤ循環ライン１０４の途中に介装され、キャリヤから回収されたトナーを分離する装置である。なお、回収されたトナーは再利用されるようにしてもよい。
図７に示したように、トナー分離装置１０３はスリーブ１０５内に回転自在に設けられたメッシュドラム１０６（キャリヤ循環ライン１０４の一部を構成する。）と、トナー捕集フィルタ１０７と、真空ポンプ１０８とを備える。
メッシュドラム１０６内部には図示しない螺旋状ガイドが設けられており、除去装置本体１０２から回収したトナーとキャリヤとの混合体が軸方向の一側開口から供給され、メッシュドラム１０６の回転にしたがって他側に向けて移動する。この移動の際に、径の小さいトナーが真空ポンプ１０８の吸引力によりメッシュドラム１０６の周壁に設けられたメッシュを通過してトナー捕集フィルタ１０７によって捕集される。キャリヤはメッシュドラム１０６の内部で他側方向に移動する。捕集されたトナーは再利用され、キャリヤは除去装置本体１０２に戻される。
【００４２】
次に、上記の構成からなる電子写真印刷装置１における作用について説明する。
ＯＰＣ感光体３の円周面は、帯電装置１３により約−１０００Ｖの電位が印加される。その後、約−１０００Ｖとされた上記円周面に対して、露光装置１５から出射された光が照射される。光を照射された円周面の領域においては、電位の一部が抜けて上記領域の電位が約−１５０Ｖに低下する。露光装置１５は、図示しない制御装置から送られる画像信号に基づいて光の出射が制御され、所定の像をＯＰＣ感光体３上に描いている。そのため、ＯＰＣ感光体３の円筒面上に電位差による静電潜像が形成される。
【００４３】
上記静電潜像には、電位差により、現像装置５の現像ロール５ｂからトナーが付着する。つまり、ＯＰＣ感光体３の円筒面における電位は約−１０００Ｖであり、静電潜像における電位は約−１５０Ｖであり、現像ロール３３Ｂの電位は約−８００Ｖであるため、負に帯電したトナーは、静電潜像の上にのみ付着する。
【００４４】
しかしながら、特に帯電が弱いトナーがＯＰＣ感光体３の画線部から離れ、非画線部に対して僅かながら付着する。本実施形態においては、非画線部トナー除去装置１００により、非画線部のトナーが以下のように除去される。
すなわち、非画線部トナー除去装置１００の除去装置本体１０２が備える撹拌搬送ローラ１１１により、筐体１１０内のキャリヤが現像剤除去ローラ１１３に付着する。この状態を図８に示した。図のようにトナー除去ローラ１１３の表面全体にキャリヤ１２２が積み重なった磁気ブラシ１２０が形成される。
ＯＰＣ感光体３およびトナー除去ローラ１１３の回転によって磁気ブラシ１２０がＯＰＣ感光体３表面に接触し、非画線部３Ａのトナー１２１をこすり、移動し易くする。
なお、感光体３表面と磁気ブラシ１２０とに速度差を与えると、磁気ブラシ１２０が非画線部トナーをこづく力が生じ機械的な作用力でトナーを取れ易くする効果がある。
また、その際のキャリヤ１２２とトナー１２１との機械的摩擦によって非画線部３Ａのトナー１２１を帯電させ、例えば、帯電が弱いために非画線部に飛んだトナー１２１を所定の帯電量に帯電させることができる。
【００４５】
このときにトナー除去ローラ１１３に対し、ＯＰＣ感光体３の非画線部３Ａと画線部３Ｂの中間の電位が与えられているので、図９に示されるように非画線部３Ａでは非画線部３Ａからトナー除去ローラ１１３へ向かう電界の作用力が、一方、画線部３Ｂではトナー除去ローラ１１３から画線部３Ｂへ向かう電界の作用力が付与される。
この作用力によってトナー１２１は非画線部３Ａでは電気的に磁気ブラシ１２０に引きつけられ、キャリヤ１２２とともに筐体１１０に回収される。一方、画線部３ＢではＯＰＣ感光体３側に対する付着力が強められる。
【００４６】
また、ＯＰＣ感光体３には、トナーと共に僅かながらキャリヤが付着する可能性がある。これに対しては、キャリヤ捕集装置１０１により、キャリヤを除去する。このキャリヤは現像ローラ５ｂあるいはトナー除去ローラ１１３の磁力が静電気力に負けてＯＰＣ感光体３に付着したものである。したがってマグネットローラ１０１ａの磁力を現像ローラ５ｂあるいはトナー除去ローラ１１３よりも大きく設定することあるいはマグネットローラ１０１ａとＯＰＣ感光体３との間隔を小さく取ることにより、キャリヤに作用する磁力を強くし、ＯＰＣ感光体３に付着したキャリヤを引きつけることができる。
さらに、マグネットローラ１０１ａに対して前記所定電圧が印加されていることで、負に帯電した画線部トナー１２１はＯＰＣ感光体３側に押し付けられる。
【００４７】
その後、ＯＰＣ感光体３の潜像上に付着したトナーは、中間体７と対向する領域にＯＰＣ感光体３の回転により搬送される。この領域において、ＯＰＣ感光体３に形成された負に帯電したトナーは中間体７の上に転写される。
【００４８】
トナーが転写された後のＯＰＣ感光体３では、クリーニング装置９によって、転写せずに残ったトナーが除去される。具体的には、ファーブラシ１７により転写残りトナーを掻き落とし、さらにブレード１９により擦り落としている。その後、除電装置１１によりＯＰＣ感光体３上に残る潜像が消される。
【００４９】
ガラス板Ｇに転写されたトナーは後工程で加熱焼成され、接着剤として働くガラス粉によりガラス板Ｇに固定される。トナーには、導電性を有する銀の粉が含まれているため、例えば、所定パターンのトナーを転写することで、ガラス板Ｇ上に曇り取り用熱線などの配線を形成することができる。
【００５０】
トナー除去ローラ１１３により回収されたトナー１２１は、トナー分離装置１０３によってキャリヤ１２２から分離されるので、繰り返し使用されるキャリヤ１２２に回収されたトナー１２１が蓄積されることを防止できる。
したがって、感光体３に接触しようとするキャリヤ１２２にトナー１２１が付着することがほとんどなくなるので、感光体３に対してトナー１２１が再付着することを防止できる。
【００５１】
本実施形態によれば、非画線部トナー除去装置１００によって非画線部に付着したトナーを除去することができるため、地かぶりを防止して高い印刷品質を得ることができる。
また、トナー除去ローラ１１３に所定の電位を与えることで、ＯＰＣ感光体３表面の非画線部３Ａのトナーを除去できると共に、画線部３Ｂにおいてはトナーの付着力を高める効果を得る。これにより更に高い印刷品質を得ることができる。
【００５２】
なお、本実施形態では、ＯＰＣ感光体３とトナー除去ローラ１１３とが、相互の対向位置において同じ方向に回転（表面が移動）しているが、これに限定されるものではなく、例えば、両者が逆方向に回転（表面が移動）するようにしてもよい。
このようにすると、トナー１２１は磁気ブラシ１２０によってＯＰＣ感光体３の回転方向上流側に押されることになる。
そのため、例えば、画線部３Ｂのトナー１２１が磁気ブラシ１２０によって押し出されて上流側の非画線部３Ａに移動した場合でも、移動した部分が再度ＯＰＣ感光体３とトナー除去ローラ１１３との対向位置に移動するので、トナー除去ローラ１１３に付着したキャリヤと出会い除去される可能性がある。
これらのどちらを用いるかは、現像方式、用いられる現像剤（キャリヤおよびトナー）の種類および回転速度等の諸条件によって適当なものが選択される。
【００５３】
また、必要に応じ非画線部トナー除去装置１００のキャリヤを正（ＯＰＣ感光体３に付着したトナーと逆の極性）に帯電させるようにしてもよい。
この場合、キャリヤをトナーと逆の極性に帯電させる帯電部材は、キャリヤが接触する箇所への適用が有効である。例えば、筐体１１０の内面や、撹拌搬送ローラ１１１、キャリヤ循環ライン１０４およびトナー分離装置１０３内のメッシュドラム１０６を帯電材料で形成することが考えられる。
この帯電部材としては、キャリヤのコーティング剤より帯電列が負極性側に位置する材質を選定すればよい。例えば、本実施形態に例示したアクリル系コーティング剤のキャリヤに対しては、ポリテトラフルオロエチレン、塩化ビニル等が適正な部材となる。これらの素材で前記装置を成形するかそれらの表面をコーティング処理する。
【００５４】
このようにすると、帯電部材によってキャリヤはトナーと逆の極性に帯電されるので、ＯＰＣ感光体３の表面に付着したトナーを吸引する電気力を保持することになる。
これは、特に、非画線部に付着した帯電の大きなトナーに対して強く影響するので、非画線部に付着したトナーを除去する能力を一層強化することができる。
【００５５】
なお、キャリヤを正に帯電させると、キャリヤが静電気力によってＯＰＣ感光体３の、特に、非画線部に吸着される恐れがある。
これを防止する方法として、キャリヤにトナーと類似した粒子を付着させ、正極性に帯電したキャリヤ表面がＯＰＣ感光体３の表面に直接接触しないようにすることが有効である。
これは、例えば、従来の２成分現像装置で用いられるトナー濃度センサ（図示せず）とトナー供給装置（図示せず）の組合せで構成できる。
【００５６】
また、キャリヤに付着させた粒子が、ＯＰＣ感光体３に付着し、それが地かぶりとなる可能性があるため、印刷用のトナーとは異なる組成の材質を用いる。
例えば、ガラス上に導電性のパターンを形成するトナーの場合、トナー組成として金属材料およびガラス材料を樹脂で包んで成形するが、この場合のキャリヤに付着させる粒子は樹脂成分のみで成形する。こうすることにより、最終製品のガラスに付着しても、加熱焼成過程で焼き飛ばすことができ、地かぶりによる品質劣化を防止できる。
【００５７】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について、図１０〜図１２を用いて説明する。
本実施形態では、第一実施形態と基本的構成は同様であり、非画線部トナー除去装置１００の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、この相違点について説明し、その他の部分については重複した説明を省略する。
なお、第一実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図１０は、本実施形態に係る電子写真印刷装置の概略構成を説明するブロック図である。
【００５８】
図１０に示したように、非画線部トナー除去装置（非画線部トナー除去部）２００は、磁気ドラム（担持体）２０３と、キャリヤ供給装置２０４と、磁気ヘッド２０５と、キャリヤクリーナ２０６、消磁ヘッド２０７と、を備える。
磁気ドラム２０３は略円筒形状であって、ＯＰＣ感光体３と略平行に隙間を設けて配置されている。磁気ドラム２０３はその中心軸線周りに回転可能に支持され、ＯＰＣ感光体３と同じ周速度で回転するように構成されている。
ＯＰＣ感光体３対向位置から磁気ドラム２０３の回転方向に沿って、前記のキャリヤクリーナ２０６、消磁ヘッド２０７、磁気ヘッド２０５、および、キャリヤ供給装置２０４が設けられている。
【００５９】
磁気ドラム２０３表面には、磁気記録媒体が設けられている。磁気記録媒体としては既知の材料を利用可能であり、具体的にはγ−Ｆｅ２Ｏ３・Ｃｏ含有、γ−Ｆｅ２Ｏ３、ＣｒＯ２、Ｃｏ−Ｎｉ薄膜などを利用することができる。
磁気ヘッド２０５は前記磁気記録媒体に対して磁気潜像を形成するヘッドである。磁気ヘッド２０５は不図示のコアおよびコイルを備え、コイルに流される電流の極性に応じた磁界を生じて磁気ドラム２０３上の記録媒体を磁化する。
【００６０】
キャリヤ供給装置２０４は、筐体２１０と、現像ローラ２１１とを備える。現像ローラ２１１は磁気ドラム２０３の長手方向全体に対向する長さであって、磁気ドラム２０３と略平行に配置された略円筒形状のマグネットローラである。筐体２１０中には、上記２成分現像剤のキャリヤと同じキャリヤが収容されており、現像ローラ２１１がその中心軸線を中心として回転することにより、筐体２１０中のキャリヤが磁気ドラム２０３の磁気潜像に付着して磁気ブラシ１２０が形成される。
【００６１】
キャリヤクリーナ２０６は、磁気ドラム２０３表面に付着したキャリヤを取り除く装置である。キャリヤクリーナ２０６はキャリヤをブラシおよびブレードによって擦り落とす。
消磁ヘッド２０７は、磁気ドラム２０３表面の磁気記録媒体に記録された磁気潜像を消去するもので、永久磁石あるいは磁気ヘッドと同様にコアとコイルを備えコイルに電流を流して使用するものが例示される。
【００６２】
このように構成された本実施形態にかかる非画線部トナー除去装置２００は、非画線部のトナーを以下のように除去する。
磁気ドラム２０３はＯＰＣ感光体３と同じ速度で（同期して）回転する。磁気ドラム２０３表層の磁気記録媒体には、磁気ヘッド２０５によって磁気潜像が記録される。この磁気潜像はＯＰＣ感光体３に形成される静電潜像の非画線部３Ａに対応した磁気潜像である。
次いで、キャリヤ供給装置２０４によりキャリヤが磁気ドラム２０３表面に供給される。キャリヤ１２２は磁気潜像の磁力に捕捉され、磁気潜像上に付着して図１１に示した磁気ブラシ１２０が形成される。この磁気ブラシ１２０はＯＰＣ感光体３の非画線部に対応する領域にのみ形成され、画線部に対応する領域には形成されない。
【００６３】
磁気ドラム２０３にはＯＰＣ感光体３の非画線部の電位−１０００Ｖより低い負電位あるいは正の電位が与えられて、非画線部のトナーには図１２に矢印で示されるように非画線部３Ａから磁気ドラム２０３へ向かう電界の作用力が付与される。
そのため、磁気ドラム２０３の回転に従って磁気ブラシ１２０がＯＰＣ感光体３に接近し、図１２に示したようにＯＰＣ感光体３上の対応する非画線部３Ａに接触して表面を擦ると、ＯＰＣ感光体３の非画線部に付着している余分なトナー１２１が移動し易くなる。
そして、トナー１２１は前記した電界によって磁気ブラシ１２０側に引きつけられ、ＯＰＣ感光体３の表面から除去される。
【００６４】
このように、磁気ブラシ２２０はＯＰＣ感光体３の画線部３Ｂに対しては接触しないので、画線部３Ｂに付着したトナー１２１が崩される恐れを防止することができる。
また、キャリヤは、非画線部３Ａのトナー１２１のみに接触するので、磁気ドラム２０３に付与する電位は画線部３Ｂの電位を顧慮することなく設定できる。このため、磁気ドラム２０３に付与する電位を上述のように画線部３Ｂの電位より低い負電位あるいは正極性電位に設定することができるので、非画線部３Ａのトナー１２１を磁気ドラム２０３側に引き付ける力を前記第一実施形態のものに比べてより強くすることができる。
【００６５】
なお、磁気ドラム２０３には、交流電圧を印加するようにしてもよい。このようにすると、磁気ドラム２０３と非画線部３Ａとの間に発生するパルス状の大きな電界作用力によってトナーが揺さぶられ、ＯＰＣ感光体３からの分離が促進される。
【００６６】
その後磁気ドラム２０３の回転によってキャリヤクリーナ２０６に搬送され、キャリヤ１２２はブレードによって掻き落とされ、キャリヤが除去された磁気ドラム２０３は消磁ヘッド２０７によって磁気潜像が消去される。
除去されたキャリヤ１２２は、第一実施形態と同様にトナー分離装置１０３で回収されたトナー１２１を分離され、キャリヤ供給装置２０４の筐体２１０に戻される。
なお、このようにキャリヤ１２２を連続的に循環させないで、キャリヤからトナーを分離する工程と、キャリヤを筐体２１０へ工程とを分離してもよい。
【００６７】
なお、本実施形態においても、前記第一実施形態と同様に、非画線部トナー除去装置２００のキャリヤを正（ＯＰＣ感光体３に付着したトナーと逆の極性）に帯電させるようにしてもよい。
本実施形態の場合、キャリヤはＯＰＣ感光体３の非画線部３Ａに対応する磁気ドラム２０３の磁気潜像にのみ吸着されているので、画線部３Ｂのトナーに影響しないため一層好適である。
【００６８】
また、この場合、キャリヤが静電気力によってＯＰＣ感光体３の非画線部に吸着されるのを防止するために、キャリヤにトナーと類似した粒子を付着させ、正極性に帯電したキャリヤ表面がＯＰＣ感光体３の表面に直接接触しないようにしてもよい。
【００６９】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、銀の粉を含むトナーをガラス板に転写する構成に適用して説明したが、この構成に限られることなく、その他各種の材料を含有するトナーを他の部材に転写する構成に適用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第一実施形態に係る電子写真印刷装置の概略構成を説明する図である。
【図２】図１のトナー除去装置の概略構成を説明する断面図である。    ある。
【図３】図１の除去ローラの内部構成を説明する横断面図である。
【図４】図１の除去ローラの構成を説明する縦断面図である。
【図５】図１の除去ローラにおけるベアリング部の構成を説明する側面視図である。
【図６】図１の除去ローラの周囲に形成される磁場の分布を説明する図である。
【図７】図１のトナー分離装置の概略構成について示した図である。
【図８】図１の磁気ドラム上に形成された磁気ブラシを示した図である。
【図９】同磁気ブラシがＯＰＣ感光体の非画線部に付着したトナーを吸着する状態について示した図である。
【図１０】本発明の第二実施形態に係る電子写真印刷装置の概略構成を説明する図である。
【図１１】図１０の磁気ドラム上に形成された磁気ブラシを示した図である。
【図１２】同磁気ブラシがＯＰＣ感光体の非画線部に付着したトナーを吸着する状態について示した図である。
【符号の説明】
【００７１】
３  ＯＰＣ感光体（担持体）
５  現像装置
１００  非画線部トナー除去装置
１０１  キャリヤ捕集装置
１０２  除去装置本体
１０３  トナー分離装置
１１３  除去ローラ
【図１】
2007219564.tif 000003
【図２】
2007219564.tif 000004
【図３】
2007219564.tif 000005
【図４】
2007219564.tif 000006
【図５】
2007219564.tif 000007
【図６】
2007219564.tif 000008
【図７】
2007219564.tif 000009
【図８】
2007219564.tif 000010
【図９】
2007219564.tif 000011
【図１０】
2007219564.tif 000012
【図１１】
2007219564.tif 000013
【図１２】
2007219564.tif 000014