電子写真印刷装置及び電子写真印刷方法
【課題】電子写真印刷装置及び電子写真印刷方法において、地かぶりを抑制して高品質の印刷物を印刷可能とする。
【解決手段】表面に形成される静電潜像の画線部に現像装置１２によって帯電されたトナーが付着される感光体１１と、磁力でキャリヤを吸着搬送すると共に静電潜像の非画線部からの電界が形成されるように所定の電位が付与されるトナー除去装置１４と、トナー除去装置１４により吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離装置７１を設ける。
【解決手段】表面に形成される静電潜像の画線部に現像装置１２によって帯電されたトナーが付着される感光体１１と、磁力でキャリヤを吸着搬送すると共に静電潜像の非画線部からの電界が形成されるように所定の電位が付与されるトナー除去装置１４と、トナー除去装置１４により吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離装置７１を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス、プリント基板、セラミック、厚紙、フィルムなどの任意の厚さを有する板状部材へ印刷を行う板状部材の印刷装置であって、特に、電子写真方式を利用し電子写真印刷装置及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、光が当たる画線部を除電させて感光体に静電潜像を形成し、この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て画像を形成している。
【０００３】
トナーを感光体に付着させる方法として、下記特許文献１、２に開示されている２成分現像方式が知られている。この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。
【０００４】
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。
【０００５】
また、下記特許文献３には、電子写真方式でトナー画像を形成する感光体と、この感光体上に形成されたトナー画像を１次転写して板状の被転写体へ２次転写する中間転写体と、この中間転写体上に１次転写したトナー画像が２次転写位置へ至るタイミングに合わせて被転写体を搬送する手段とを設けたものが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特許第２５１７１８８号公報
【特許文献２】特公平０３−０３０１３６号公報
【特許文献３】特開２００６−０９１７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した従来の電子写真印刷装置にて、現像領域では、キャリヤが感光体にこすり付けられ、または、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このキャリヤから脱落し、または、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、所謂、「地かぶり」が発生する。通常の印刷物の場合、この「地かぶり」があっても、視認されない程度であれば許容されるものの、工業製品で導電性のパターンなどを印刷する場合には、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。
【０００８】
本発明は上述した課題を解決するものであり、地かぶりを抑制して高品質の印刷物を印刷可能とする電子写真印刷装置及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】
【０００９】
上記の目的を達成するための請求項１の発明の電子写真印刷装置は、移動自在であると共に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に該感光体に対向して配置されて磁力でキャリヤを吸着搬送すると共に静電潜像の非画線部からの電界が形成されるように所定の電位が付与される非画線部トナー除去手段と、前記非画線部トナー除去手段により吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離手段とを具えたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２の発明の電子写真印刷装置では、前記非画線部トナー除去手段は、前記感光体に接近して配置される担持体と、該担持体に対するキャリヤの供給及び回収を行うキャリヤ循環ラインを有し、前記担持体と前記キャリヤ循環ラインと前記トナー脱離手段は共通のケーシング内に格納され、前記トナー脱離手段は、前記ケーシング内で前記担持体または前記キャリヤ循環ラインにより吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離することを特徴としている。
【００１１】
請求項３の発明の電子写真印刷装置では、前記トナー脱離手段は、前記キャリヤ循環ラインにより循環するキャリヤを攪拌してトナーを脱離させるキャリヤ攪拌手段を有することを特徴としている。
【００１２】
請求項４の発明の電子写真印刷装置では、前記非画線部トナー除去手段は、前記担持体としての回転自在な捕集ローラと、前記キャリヤ循環ラインとしての前記捕集ローラからキャリヤを除去する除去プレート、該除去プレートにより除去されたキャリヤを滞留させるキャリヤ滞留部、該キャリヤ滞留部のキャリヤを上方に搬送するキャリヤ搬送手段、該キャリヤ搬送手段により搬送されたキャリヤを前記捕集ローラに供給するキャリヤ供給手段とを有し、前記キャリヤ攪拌手段は、前記滞留部に滞留するキャリヤを攪拌してトナーを脱離させることを特徴としている。
【００１３】
請求項５の発明の電子写真印刷装置では、前記トナー脱離手段は、前記キャリヤ循環ラインにより循環するキャリヤに流体を噴射してトナーを脱離させる流体噴射手段を有することを特徴としている。
【００１４】
請求項６の発明の電子写真印刷装置では、前記トナー脱離手段は、前記キャリヤ循環ラインにより循環するキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させるキャリヤ振動付与手段を有することを特徴としている。
【００１５】
請求項７の発明の電子写真印刷装置では、前記非画線部トナー除去手段は、前記担持体としての回転自在な捕集ローラと、前記キャリヤ循環ラインとしての前記捕集ローラからキャリヤを除去する除去プレート、該除去プレートにより除去されたキャリヤを滞留させるキャリヤ滞留部、該キャリヤ滞留部のキャリヤを上方に搬送するキャリヤ搬送手段、該キャリヤ搬送手段により搬送されたキャリヤを前記捕集ローラに供給するキャリヤ供給手段とを有し、前記キャリヤ振動付与手段は、前記キャリヤ搬送手段により上方に搬送されるキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させることを特徴としている。
【００１６】
請求項８の発明の電子写真印刷装置では、前記トナー脱離手段は、前記キャリヤ循環ラインにより循環するキャリヤに対してイオンを照射してトナーを脱離させるイオン照射手段を有することを特徴としている。
【００１７】
請求項９の発明の電子写真印刷装置では、前記非画線部トナー除去手段は、前記感光体に接近して配置されて回転することで磁力によりキャリヤを吸着搬送する担持体を有し、前記トナー脱離手段は、前記担持体により吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離することを特徴としている。
【００１８】
請求項１０の発明の電子写真印刷装置では、前記トナー脱離手段は、前記担持体により吸着搬送されるキャリヤに流体を噴射してトナーを脱離する流体噴射手段を有することを特徴としている。
【００１９】
請求項１１記載の電子写真印刷装置では、前記担持体は、前記感光体に接近して配置されて回転することで磁力によりキャリヤを吸着搬送する第１担持体と、該第１担持体と対向する第２の担持体とを有し、前記流体噴射手段は、前記第１担持体と前記第２担持体とが対向する位置に向けて流体を噴射してトナーを離脱することを特徴としている。
【００２０】
請求項１２の発明の電子写真印刷装置では、前記トナー脱離手段によりキャリヤから脱離されたトナーを回収するトナー回収手段を有することを特徴としている。
【００２１】
請求項１３の発明の電子写真印刷装置では、前記担持体または前記キャリヤ循環ラインに対してキャリヤを補給するキャリヤ補給手段を有することを特徴としている。
【００２２】
請求項１４の発明の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している。
【００２３】
また、請求項１５の発明の電子写真印刷方法は、感光体が移動するときにその表面に静電潜像を形成し、現像装置によってこの静電画像の画線部に帯電したトナーを付着して画像を形成し、前記感光体に所定の電位が付与された担持体を近接することで、該担持体に磁力で吸着されたキャリヤにより静電潜像の非画線部に付着したトナーを除去し、このキャリヤからトナーを脱離して回収することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１の発明の電子写真印刷装置によれば、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、磁力でキャリヤを吸着搬送すると共に静電潜像の非画線部からの電界が形成されるように所定の電位が付与される非画線部トナー除去手段と、非画線部トナー除去手段により吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離手段とを設ける。従って、非画線部トナー除去手段は、磁力によって稲穂状にキャリヤを吸着して移動させており、この稲穂状のキャリヤの先端部が感光体の表面に当接し、ここに存在するトナーをこするためにトナーは移動し易くなり、付与された所定の電圧により静電潜像の非画線部から電界が形成されることで、移動し易くなった非画線部に存在するトナーがこの電界により移動させられて回収され、また、このとき、トナー脱離手段は、吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するため、繰り返し使用されるキャリヤへのトナーの蓄積が抑制されることとなり、地かぶりを抑制して高品質の印刷物を印刷することができる。
【００２５】
請求項２の発明の電子写真印刷装置によれば、非画線部トナー除去手段として、感光体に接近して配置される担持体と、担持体に対するキャリヤの供給及び回収を行うキャリヤ循環ラインを設け、担持体とキャリヤ循環ラインとトナー脱離手段を共通のケーシング内に格納し、トナー脱離手段はこのケーシング内で担持体またはキャリヤ循環ラインにより吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するので、担持体とキャリヤ循環ラインとトナー脱離手段をケーシング内に格納することで、装置のコンパクト化を可能とすることができると共に、このケーシング内でキャリヤからトナーを脱離するため、トナーの回収を容易としてキャリヤへの再不着を抑制することができる。
【００２６】
請求項３の発明の電子写真印刷装置によれば、トナー脱離手段として、キャリヤ循環ラインにより循環するキャリヤを攪拌してトナーを脱離させるキャリヤ攪拌手段を設けたので、キャリヤを攪拌することで、このキャリアに機械的な手段で付着しているトナーを容易に脱離することができる。
【００２７】
請求項４の発明の電子写真印刷装置によれば、非画線部トナー除去手段として、担持体としての回転自在な捕集ローラと、キャリヤ循環ラインとしての捕集ローラからキャリヤを除去する除去プレート、除去プレートにより除去されたキャリヤを滞留させるキャリヤ滞留部、キャリヤ滞留部のキャリヤを上方に搬送するキャリヤ搬送手段、キャリヤ搬送手段により搬送されたキャリヤを捕集ローラに供給するキャリヤ供給手段を設け、キャリヤ攪拌手段が滞留部に滞留するキャリヤを攪拌してトナーを脱離させるので、滞留部にある多量のキャリアを攪拌することで、このキャリヤに機械的に付着しているトナーを短時間で容易に脱離することができる。
【００２８】
請求項５の発明の電子写真印刷装置によれば、トナー脱離手段として、キャリヤ循環ラインにより循環するキャリヤに流体を噴射してトナーを脱離させる流体噴射手段を設けるので、キャリヤに流体を噴射することで、このキャリアに機械的にまたは静電気力で付着しているトナーを容易に脱離することができる。
【００２９】
請求項６の発明の電子写真印刷装置によれば、前記トナー脱離手段として、キャリヤ循環ラインにより循環するキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させるキャリヤ振動付与手段を設けるので、キャリヤを振動させることで、このキャリアに機械的にまたは静電気力で付着しているトナーを容易に脱離することができる。
【００３０】
請求項７の発明の電子写真印刷装置によれば、非画線部トナー除去手段として、担持体としての回転自在な捕集ローラと、キャリヤ循環ラインとしての捕集ローラからキャリヤを除去する除去プレート、除去プレートにより除去されたキャリヤを滞留させるキャリヤ滞留部、キャリヤ滞留部のキャリヤを上方に搬送するキャリヤ搬送手段、キャリヤ搬送手段により搬送されたキャリヤを捕集ローラに供給するキャリヤ供給手段を設け、キャリヤ振動付与手段がキャリヤ搬送手段により上方に搬送されるキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させるので、搬送中のキャリアを振動させることで、このキャリアに機械的にまたは静電気力で付着しているトナーを落下させて短時間で容易に脱離することができる。
【００３１】
請求項８の発明の電子写真印刷装置によれば、トナー脱離手段として、キャリヤ循環ラインにより循環するキャリヤに対してイオンを照射してトナーを脱離させるイオン照射手段を設けるので、キャリヤにイオンを照射することで、このキャリアに静電気力で付着しているトナーの電荷を除去して容易に脱離することができる。
【００３２】
請求項９の発明の電子写真印刷装置によれば、非画線部トナー除去手段として、感光体に接近して配置されて回転することで磁力によりキャリヤを吸着搬送する担持体を設け、トナー脱離手段が担持体により吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するので、トナー脱離手段が担持体のキャリヤから直接トナーを脱離することで、装置のコンパクト化を可能とすることができる。
【００３３】
請求項１０の発明の電子写真印刷装置によれば、トナー脱離手段として、担持体により吸着搬送されるキャリヤに流体を噴射してトナーを脱離する流体噴射手段を設けるので、キャリヤに流体を噴射することで、このキャリヤに機械的にまたは静電気力で付着しているトナーを容易に脱離することができる。
【００３４】
請求項１１に記載の電子写真印刷装置によれば、担持体として、感光体に接近して配置されて回転することで磁力によりキャリヤを吸着搬送する第１担持体と、第１担持体と対向する第２の担持体とを設け、流体噴射手段は、第１担持体と第２担持体とが対向する位置に向けて流体を噴射してトナーを離脱するので、第１担持体と第２担持体とが対向した位置で、磁場が強く、且つ、穂は磁力線に沿って形成されるため、流体に飛ばされにくい穂が担持体間を架橋するように真直ぐに形成されることとなり、流体噴射手段がこの第１担持体と第２担持体とが対向する位置に向けて流体を噴射するため、トナーを適正に脱離することができる。
【００３５】
請求項１２の発明の電子写真印刷装置によれば、トナー脱離手段によりキャリヤから脱離されたトナーを回収するトナー回収手段を設けるので、キャリヤから脱離したトナーのキャリヤへの再不着を防止することができる。
【００３６】
請求項１３の発明の電子写真印刷装置によれば、担持体またはキャリヤ循環ラインに対してキャリヤを補給するキャリヤ補給手段を設けたので、キャリヤが劣化したら所定量のキャリヤを補給することで、劣化したキャリアの増加による非画線部からのトナーの回収効率の低下を防止することができる。
【００３７】
請求項１４の発明の電子写真印刷装置によれば、担持体に付与される所定の電位を、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に設定するので、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付与され、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となり、この電界の作用力によって非画線部のトナーが回収されて地かぶりを防止することができる。
【００３８】
また、請求項１５の発明の電子写真印刷方法によれば、感光体が移動するときにその表面に静電潜像を形成し、現像装置によってこの静電画像の画線部に帯電したトナーを付着して画像を形成し、感光体に所定の電位が付与された担持体を近接することで、担持体に磁力で吸着されたキャリヤにより静電潜像の非画線部に付着したトナーを除去し、このキャリヤからトナーを脱離して回収するようにする。従って、磁力によって稲穂状にキャリヤを吸着して移動することで、感光体の表面に存在するトナーをこすって移動し易くなり、付与された所定の電圧により静電潜像の非画線部から電界が形成されることで、移動し易くなった非画線部に存在するトナーがこの電界により移動させられて回収され、また、このとき、吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するため、繰り返し使用されるキャリヤへのトナーの蓄積が抑制されることとなり、地かぶりを抑制して高品質の印刷物を印刷することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る電子写真印刷装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００４０】
図１は、本発明の実施例１に係る電子写真印刷装置の概略構成図、図２は、実施例１の電子写真印刷装置におけるトナー除去装置の概略図、図３は、捕集ローラの横断面図、図４は、捕集ローラの縦断面図、図５は、捕集ローラにおける軸受部の断面図、図６は、捕集ローラの周囲に形成される電場の分布を表す概略図、図７は、トナー脱離装置を表す概略図、図８は、トナー脱離装置の支持構造を表すキャリヤ搬送ロールの断面図、図９は、捕集ローラ上に形成された磁気ブラシを表す概略図、図１０は、感光体と捕集ローラとの間で移動するキャリヤ及びトナーを表す概略図である。
【００４１】
実施例１では、電子写真印刷装置によりガラス板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。この実施例で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。コーティング剤としては、例えば、アクリル系コーティング剤が用いられる。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。
【００４２】
実施例１の電子写真印刷装置は、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１１と、トナーとキャリヤとからなる現像剤のうちトナーをＯＰＣ感光体１１に供給する現像装置１２と、ＯＰＣ感光体１１上に吸着されたトナーをガラス板Ｇに転写する中間体１３と、非画線部のトナー除去装置（非画線部トナー除去手段）１４とから概略構成されている。
【００４３】
このＯＰＣ感光体１１は、略円柱状をなすドラム型に形成され、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。このＯＰＣ感光体１１の周囲には、中間体１３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１５と、除電装置１６と、帯電装置１７と、露光装置１８と、上述の現像装置１２と、トナー除去装置１４とが配置されている。
【００４４】
帯電装置１７は、スコロトロン（scorotron）などのコロナ放電器から構成されており、この帯電装置１７は、ＯＰＣ感光体１１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１１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。
【００４５】
露光装置１８は、ＯＰＣ感光体１１の中心軸線方向に配列されたＬＥＤ（Light Emitting Diode）から構成され、このＬＥＤから出射された光がＯＰＣ感光体１１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おり、ＯＰＣ感光体１１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。
【００４６】
現像装置１２は、筐体２１と、多極磁石で構成される現像ローラ（マグネットローラ）２２と、スクリュー羽根等を有した撹拌・搬送ローラ２３，２４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。従って、トナーは、現像剤の撹拌搬送により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し、現像ローラ２２は、トナーが付着したキャリヤを磁力で付着保持し、その回転によってＯＰＣ感光体１１の円周面と対向した現像領域にトナーを搬送供給する。
【００４７】
クリーニング装置１５は、ＯＰＣ感光体１１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２５とブレード２６とから概略構成されている。ファーブラシ２５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２６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。
【００４８】
除電装置１６は、ＯＰＣ感光体１１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１１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。この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１１に残る電位の違いによる像を消去することができる。
【００４９】
中間体１３は、ＯＰＣ感光体１１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。この中間体１３には、ＯＰＣ感光体１１と対向する位置とは反対側にローラ２７が設けられ、ローラ２７と中間体１３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。
【００５０】
ここで、本実施例の非画線部のトナー除去装置１４について詳細に説明する。
【００５１】
トナー除去装置１４は、図１及び図２に示すように、感光体１１に接近して配置される担持体としての捕集ローラ３１と、この捕集ローラ３１に対するキャリヤの供給及び回収を行うキャリヤ循環ラインを有しており、この捕集ローラ３１とキャリヤ循環ラインが共通のケーシング３２内に格納されている。そして、このキャリヤ循環ラインは、捕集ローラ３１からキャリヤを除去する除去プレート３３と、除去プレート３３により除去されたキャリヤを滞留させるキャリヤ滞留部３４と、キャリヤ滞留部３４のキャリヤを上方に搬送するキャリヤ搬送装置３５と、キャリヤ搬送装置３５により搬送されたキャリヤを捕集ローラ３１に供給するキャリヤ供給装置３６とから構成されている。
【００５２】
即ち、ケーシング３２内には、ＯＰＣ感光体１１に接近して捕集ローラ３１が駆動回転可能に支持されており、この捕集ローラ３１に接近して供給ローラ３７が駆動回転可能に支持されている。そして、捕集ローラ３１の上方には、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３８が設けられている。また、捕集ローラ３１の下方には、捕集ローラ３１からキャリヤを除去する除去プレート３３が設けられており、捕集ローラ３１における弱い磁場にあるキャリヤを除去する。
【００５３】
捕集ローラ３１は、ＯＰＣ感光体１１と供給ローラ３７との間に配置され、ＯＰＣ感光体１１と供給ローラ３７との間には、所定間隔、例えば、１ｍｍから１０ｍｍの間隔の隙間が設けられている。捕集ローラ３１は、外周側に配置される略円筒状のスリーブ４１内に磁力形成部４２が配置されて構成されており、このスリーブ４１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。
【００５４】
この磁力形成部４２には、複数の永久磁石４３が周方向に沿って配置されており、この場合、複数の永久磁石４３は、そのＳ極とＮ極が交互になるように配置されることで、図６に示すように、所定の分布の磁場が形成されている。図６にて、線Ｂ１は、磁場の法線成分の強度を示す線であり、線Ｂ２は、磁場の接線成分の強度を示す線であり、線Ｂ３は、これら法線成分及び接線成分の合成を示す線である。
【００５５】
この複数の永久磁石４３は、磁力形成部４２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の線Ｂ３のように、磁場も捕集ローラ３１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にて、供給ローラ３７は、略３時方向に配置され、ＯＰＣ感光体１１は略９時方向に配置されている。
【００５６】
また、捕集ローラ３１は、図４に示すように、スリーブ４１の一端に軸部４４が形成され、その軸部４４に従動歯車４５が固定され、この従動歯車４５に、スリーブ４１を回転駆動する駆動歯車が噛み合っている。また、スリーブ４１の軸部４４は、軸受部４６によりケーシング３２に回転可能に支持されている。更に、スリーブ４１の軸部４４には、ＯＰＣ感光体１１との間隔を規制する規制部４７が設けられている。
【００５７】
捕集ローラ３１のスリーブ４１内には、その他端部から支持軸４８が挿入されており、この支持軸４８に磁力形成部４２が設けられている。そして、この支持軸４８は、端部がケーシング３２に固定される一方、一対の軸受部４９によりスリーブ４１と相対回転自在となっている。また、捕集ローラ３１は、スリーブ４１の他端に円筒部５０が形成され、この円筒部５０は、軸受部４６によりケーシング３２に回転可能に支持され、この円筒部５０には、規制部４７が設けられている。
【００５８】
上述した軸受部４６は、図５に示すように、スリーブ４１の軸部４４（または円筒部５０）を回転可能に支持する軸受５１と、軸受５１を移動可能に支持する支持体５２と、軸受５１をＯＰＣ感光体１１に向けて付勢するバネ５３とから構成されている。支持体５２は、軸受５１をＯＰＣ感光体１１に対して接近離間させる方向に移動可能に支持するように構成されている。バネ５３は、軸受５１と支持体５２との間であって、ＯＰＣ感光体１１に対して反対側に配置されている。
【００５９】
また、上述した規制部５１は、円板状に形成された部材であり、その外径はスリーブ４１の外径より大きく、ＯＰＣ感光体１１と接触させることにより、捕集ローラ３１とＯＰＣ感光体１１との間隔が常に一定になるように構成されている。
【００６０】
ケーシング３２には、図２に示すように、ＯＰＣ感光体１１から離間するに伴って下方に傾斜するキャリヤ下降部５５が形成され、このキャリヤ下降部５５に連続してキャリヤ滞留部３４が形成されている。そして、このキャリヤ滞留部３４から上方に向けてキャリヤ搬送装置３５が配置され、このキャリヤ搬送装置３５から供給ローラ３７に向けてキャリヤ供給装置３６が配置されている。
【００６１】
キャリヤ搬送装置３５は、下部搬送ロール５６と上部搬送ロール５７と各ロール５６，５７に掛け回される搬送ベルト５８とから構成されている。この場合、下部搬送ロール５６は、下方１８０度の領域に磁性体が設けられた支持軸に回転自在に支持され、図示しない駆動装置により、図２にて反時計回り方向に駆動回転する。上部搬送ロール５７は、上方１８０度の領域に磁性体が設けられた支持軸に回転自在に支持されると共に、搬送ベルト５８の張力を調整する張力調整機構を有している。搬送ベルト５８は、無端の磁性ベルトの表面にフッ素樹脂がコーティングされて構成されている。
【００６２】
キャリヤ供給装置３６は、ドクタブレード５９と規制ブレード６０と上述した供給ローラ３７とから構成されている。ドクタブレード５９は、上部搬送ロール５７から下方に傾斜して表面にフッ素樹脂がコーティングされた傾斜板からなり、下端部に規制ブレード６０が固定されている。この規制ブレード６０は、供給ローラ３７に接近してそのギャップを調整することで、稲穂状となったキャリヤの通過を規制し、供給ローラ３７の表面のキャリヤの分布を均一化する。供給ローラ３７は、周方向の所定の位置に永久磁石が配置されており、この永久磁石の磁力分布によりキャリヤをすくい上げて捕集ローラ３１に供給するものである。
【００６３】
また、ケーシング３２に隣接してキャリヤ補給手段としてのキャリヤ供給ホッパ６１が設けられている。このキャリヤ供給ホッパ６１内には、新しいキャリヤが貯留されており、下部に設けられたロータリ式開閉弁６２を開放することで、キャリヤ滞留部３４にキャリヤを補給することができる。
【００６４】
本実施例では、トナー除去装置１４に、吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離装置（トナー脱離手段）７１が設けられている。このトナー脱離装置７１は、ケーシング３２内に捕集ローラ３１やキャリヤ循環ラインと共に配置されている。このトナー脱離装置７１は、キャリヤ循環ラインを構成するキャリヤ滞留部３４のキャリヤを攪拌してトナーを脱離させるキャリヤ攪拌装置７２と、キャリヤ循環ラインを構成するキャリヤ搬送装置３５の搬送ベルト５８のキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させるキャリヤ振動付与装置７３とを有している。
【００６５】
キャリヤ攪拌装置７２において、図７及び図８に示すように、下部搬送ロール５６は、支持軸７４とこの支持軸７４の外周部に軸受部７５を介して相対回転自在に支持されるロール部７６とから構成されている。支持軸７４は、一端部がケーシング３２に軸受７７により回転自在に支持され、第１従動歯車７８が固定されている。ロール部７６は、ロール軸７９がケーシング３２に軸受８０により回転自在に支持され、第２従動歯車８１が固定され、この第２従動歯車８１に下部搬送ロール５６（ロール部７６）を駆動回転する駆動歯車が噛み合っている。
【００６６】
そして、支持軸７４には第１支持部材８２が固定される一方、ロール軸７９には第２支持部材８３が相対回転自在に嵌合しており、各支持部材８２，８３には支持アーム８４，８５を介してパドル８６が支持されている。そして、第１従動歯車７８に支持軸７４を介してパドル８６を所定の回動領域にわたって往復回動する駆動歯車が噛み合っている。従って、このパドル８６が揺動することで、キャリヤ滞留部３４のキャリヤを攪拌し、キャリヤに機械的に付着しているトナーを脱離させる。
【００６７】
一方、キャリヤ振動付与装置７３は、図２に示すように、搬送ベルト５８の内側に所定間隔をもって配置されており、機械的な振動、または、超音波振動により搬送ベルト５８を振動させることで、搬送ベルト５８で搬送されるキャリヤに静電気力で付着しているトナーを脱離させる。
【００６８】
また、図２に示すように、キャリヤ攪拌装置７２によりキャリヤから脱離されたトナーを回収するトナー排出装置（トナー回収手段）８７が設けられると共に、キャリヤ振動付与装置７３によりキャリヤから脱離されたトナーを回収するトナー回収装置（トナー回収手段）８８が設けられている。
【００６９】
トナー排出装置８７において、図７に示すように、キャリヤ滞留部３４は、底部が下部搬送ロール５６の外周面に沿った円弧形状をなし、ここに凹部形状をなすトナー貯留部８９が形成され、このトナー貯留部８９には、排出口９０を介してトナー回収箱９１が連結され、排出口９０にロータリ開閉弁９２が設けられている。一方、トナー回収装置８８は、図２に示すように、搬送ベルト５８の表面側の下方に配置されている。
【００７０】
なお、キャリヤ振動付与装置７３に代えて、または、キャリヤ振動付与装置７３に加えて、キャリヤ循環ラインを構成するキャリヤ搬送装置３５の搬送ベルト５８のキャリヤに対してイオンを照射してトナーを脱離させるイオン照射装置としてもよい。この場合、キャリヤにイオンを照射することで、キャリヤに静電気力で付着しているトナーの電荷を除去して脱離させる。
【００７１】
ここで、上述のように構成された本実施例の電子写真印刷装置における作用について詳細に説明する。
【００７２】
本実施例の電子写真印刷装置において、図１に示すように、ＯＰＣ感光体１１の円周面は、帯電装置１７により約−１０００Ｖの電位が印加される。その後、約−１０００Ｖとされたこの円周面に対して、露光装置１８から出射された光が照射される。光が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この領域の電位が約−１５０Ｖに低下する。露光装置１８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１１上に描いている。そのため、ＯＰＣ感光体１１の円筒面上に電位差による静電潜像が形成される。
【００７３】
この静電潜像には、電位差により現像装置１２の現像ローラ２２からトナーが付着する。つまり、ＯＰＣ感光体１１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、現像ローラ２２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。しかしながら、特に、帯電が弱いトナーがＯＰＣ感光体１１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、非画線部のトナー除去装置１４により、非画線部のトナーが除去される。
【００７４】
即ち、非画線部のトナー除去装置１４にて、図２に示すように、供給ローラ３７により、ケーシング３２内のキャリヤが捕集ローラ３１に供給されて付着し、図９に示すように、捕集ローラ３１の表面全体にキャリヤＣが積み重なった磁気ブラシＢが形成される。そして、図９に示すように、ＯＰＣ感光体１１及び捕集ローラ３１の回転によって磁気ブラシＢがＯＰＣ感光体１１の表面に接触し、非画線部３ＡのトナーＴをこすり、移動し易くする。なお、ＯＰＣ感光体１１の表面と磁気ブラシＢとに速度差を与えると、磁気ブラシＢが非画線部３ＡのトナーＴ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、そのとき、キャリヤＣとトナーＴとの機械的摩擦によって非画線部３ＡのトナーＴを帯電させ、例えば、帯電が弱いために非画線部３Ａに飛んだトナーＴを所定の帯電量に帯電させることができる。
【００７５】
このとき、捕集ローラ３１に対して、ＯＰＣ感光体１１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、非画線部３Ａでは、非画線部３Ａから捕集ローラ３１へ向かう電界の作用力が付与され、一方、画線部３Ｂでは、捕集ローラ３１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Ｔは非画線部３Ａでは電気的に磁気ブラシＢに引き付けられ、キャリヤＣと共に捕集される。一方、画線部３ＢではＯＰＣ感光体１１側に対する付着力が強められる。
【００７６】
捕集ローラ３１により非画線部３ＡからキャリヤＣと共に捕集されたトナーは、ケーシング３２内を循環する間に、トナー離脱装置７１によりキャリヤから離脱されて回収される。即ち、図２に示すように、トナーが付着したキャリヤは、除去ブレード３３により捕集ローラ３１から除去され、キャリヤ下降部５５を通ってキャリヤ滞留部３４に至る。このキャリヤ滞留部３４では、図７に示すように、キャリヤ攪拌装置７２のパドルが往復回動することで、主に、キャリヤに機械的に付着しているトナーがこのキャリヤから脱離し、自然に沈降してトナー貯留部８９に溜まる。そして、所定時間ごとにロータリ開閉弁９２を開放することで、トナー貯留部８９のトナーを排出口９０を通してトナー回収箱９１に回収する。
【００７７】
そのため、キャリヤ攪拌装置７２により、主に、キャリヤに機械的に付着しているトナーがこのキャリヤから脱離すると、トナー貯留部８９のキャリヤは、キャリヤ搬送装置３５により上方に搬送される。そして、図２に示すように、キャリヤが搬送ベルト５８により上昇する過程で、キャリヤ振動付与装置７３によりキャリヤに対して振動が付与されることで、主に、キャリヤに静電気力で付着しているトナーがこのキャリヤから離脱し、落下してトナー回収装置８８に回収される。その後、トナーが脱離されたキャリヤは、キャリヤ供給装置３６により再び捕集ローラ３１に供給される。そのため、キャリヤを繰り返し使用することができると共に、脱離したトナーのキャリヤへの再付着が防止され、捕集ローラ３１によるＯＰＣ感光体１１の非画線部のトナーの除去を適正に行うことができる。
【００７８】
その後、図２に示すように、ＯＰＣ感光体１１の潜像上に付着したトナーは、中間体１３と対向する領域にＯＰＣ感光体１１の回転により搬送される。この領域において、ＯＰＣ感光体１１に形成された負に帯電したトナーは中間体１３の上に転写される。
【００７９】
トナーが転写された後のＯＰＣ感光体１１では、クリーニング装置１５により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２５により転写残りトナーを掻き落とし、ブレード２６により擦り落としている。その後、除電装置１６によりＯＰＣ感光体１１上に残る潜像が消される。
【００８０】
そして、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。
【００８１】
このように実施例１の電子写真印刷装置にあっては、表面に形成される静電潜像の画線部に現像装置１２によって帯電されたトナーが付着される感光体１１と、磁力でキャリヤを吸着搬送すると共に静電潜像の非画線部からの電界が形成されるように所定の電位が付与されるトナー除去装置１４と、トナー除去装置１４により吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離装置７１を設けている。
【００８２】
従って、トナー除去装置１４は、磁力によって稲穂状にキャリヤを吸着して移動させており、この稲穂状のキャリヤの先端部が感光体の表面に当接し、ここに存在するトナーをこするためにトナーは移動し易くなり、付与された所定の電圧により静電潜像の非画線部から電界が形成されることで、移動し易くなった非画線部に存在するトナーがこの電界により移動させられて回収することができる。また、このとき、トナー脱離装置７１は、吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するため、繰り返し使用されるキャリヤへのトナーの蓄積が抑制されることとなり、地かぶりを抑制して高品質の印刷物を印刷することができる。
【００８３】
また、実施例１の電子写真印刷装置では、トナー除去装置１４として、ＯＰＣ感光体１１に接近して配置される捕集ローラ３１とこの捕集ローラ３１に対するキャリヤの供給及び回収を行うキャリヤ循環ラインとして除去プレート３３、キャリヤ滞留部３４、キャリヤ搬送装置３５、キャリヤ供給装置３６を設け、これらを共通のケーシング３２内に格納し、このケーシング３２内でキャリヤからトナーを脱離している。従って、トナー除去装置１４のコンパクト化を可能とすることができると共に、このケーシング３２内でキャリヤからトナーを脱離するため、トナーの回収を容易としてキャリヤへの再不着を抑制することができる。
【００８４】
また、実施例１の電子写真印刷装置では、トナー脱離装置７１として、キャリヤ滞留部３４に滞留するキャリヤを攪拌してトナーを脱離させるキャリヤ攪拌装置７２を設けており、キャリヤ滞留部３４にある多量のキャリアを攪拌することで、主に、このキャリアに機械的に付着しているトナーを短時間で容易に脱離することができる。
【００８５】
一方、トナー脱離装置７１として、キャリヤ搬送装置３５により上方に搬送されるキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させるキャリヤ振動付与装置７３を設けており、搬送中のキャリヤを振動させることで、主に、このキャリアに静電気力で付着しているトナーを落下させて短時間で容易に脱離することができる。
【００８６】
また、実施例１の電子写真印刷装置では、トナー脱離装置７１としてのキャリヤ攪拌装置７２及びキャリヤ振動付与装置７３によりキャリヤから脱離されたトナーを回収するトナー排出装置８７及びトナー回収装置８８を設けるており、キャリヤから脱離したトナーのキャリヤへの再不着を防止することができる。
【００８７】
更に、実施例１の電子写真印刷装置では、キャリヤ循環ラインに対してキャリヤを補給するキャリヤ供給ホッパ６１を設けており、キャリヤが劣化したら所定量のキャリヤを補給することで、劣化したキャリアの増加による非画線部からのトナーの回収効率の低下を防止することができる。
【実施例２】
【００８８】
図１１は、本発明の実施例２に係る電子写真印刷装置におけるトナー除去装置の概略図である。なお、本実施例の電子写真印刷装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００８９】
実施例２の電子写真印刷装置は、図１及び図１１に示すように、ＯＰＣ感光体１１と、現像装置１２と、中間体１３と、非画線部のトナー除去装置１４とから概略構成され、ＯＰＣ感光体１１の周囲に、クリーニング装置１５と、除電装置１６と、帯電装置１７と、露光装置１８と、現像装置１２と、トナー除去装置１４とが配置され、このトナー除去装置１４に、吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離装置７１が設けられている。このトナー脱離装置７１は、ケーシング３２内に捕集ローラ３１やキャリヤ循環ラインと共に配置されている。このトナー脱離装置７１は、キャリヤ循環ラインを構成するキャリヤ搬送装置３５の下部搬送ロール５６のキャリヤに流体としてのエア（または、窒素、不活性ガスなど）を噴射してトナーを脱離させるエア噴射装置１０１と、キャリヤ循環ラインを構成するキャリヤ搬送装置３５の搬送ベルト５８のキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させるキャリヤ振動付与装置７３とを有している。
【００９０】
エア噴射装置１０１は、エア噴射ノズル１０２と、エア供給装置１０３とを有し、下部搬送ロール５６の外周部に向けてエアを噴射することで、この下部搬送ロール５６（搬送ベルト５８）の外周面に吸着されて搬送されるキャリヤに付着したトナーを脱離させる。この場合、ケーシング３２のキャリヤ下降部５５は、下部搬送ロール５６に向かって傾斜し、下部搬送ロール５６の外周面とキャリヤ滞留部３４との隙間が狭めるように形成されることで、キャリヤ下降部５５を移動するキャリヤは、下部搬送ロール５６にし支持されて磁化された搬送ベルト５８に吸着され易くしている。そのため、搬送ベルト５８が磁化されていることから、キャリヤがその磁力によって搬送ベルト５８上に保持され、エア噴射ノズル１０２による気流に逆らってうまく搬送ベルト５８上を搬送される。また、キャリヤ振動付与装置７３は、搬送ベルト５８の内側に配置され、搬送ベルト５８を振動させることで、この搬送ベルト５８に吸着されて上方に搬送されるキャリヤに付着したトナーを脱離させる。
【００９１】
また、エア噴射装置１０１によりキャリヤから脱離されたトナーを回収するトナー排出装置８７が設けられると共に、キャリヤ振動付与装置７３によりキャリヤから脱離されたトナーを回収するトナー回収装置８８が設けられている。
【００９２】
従って、本実施例の電子写真印刷装置にて、ＯＰＣ感光体１１の円周面は、帯電装置１７により電位が印加され、この円周面に対して露光装置１８から光が照射され、この光が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低下し、所定の像がＯＰＣ感光体１１上に描かれることとなり、ＯＰＣ感光体１１の円筒面上に電位差による静電潜像が形成される。
【００９３】
そして、静電潜像に対して現像装置１２によりトナーが付着する。しかし、帯電が弱いトナーがＯＰＣ感光体１１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、非画線部のトナー除去装置１４により、非画線部のトナーが除去される。即ち、供給ローラ３７によりキャリヤが捕集ローラ３１に供給されて付着し、捕集ローラ３１の表面全体にキャリヤが積み重なった磁気ブラシが形成される。そして、ＯＰＣ感光体１１及び捕集ローラ３１の回転によって磁気ブラシがＯＰＣ感光体１１の表面に接触し、非画線部のトナーをこすって移動し易くする。
【００９４】
このとき、捕集ローラ３１に対して、ＯＰＣ感光体１１の非画線部と画線部の中間の電位が与えられているので、非画線部では、非画線部から捕集ローラ３１へ向かう電界の作用力が付与され、画線部では、捕集ローラ３１画線部へ向かう電界の作用力が付与されることとなり、この作用力によってトナーは、非画線部から電気的に磁気ブラシに引き付けられ、キャリヤと共に捕集される。そして、捕集ローラ３１により非画線部からキャリヤと共に捕集されたトナーは、ケーシング３２内を循環する間に、トナー離脱装置７１によりキャリヤから離脱されて回収される。
【００９５】
即ち、トナーが付着したキャリヤは、除去ブレード３３により捕集ローラ３１から除去され、キャリヤ下降部５５を通ってキャリヤ滞留部３４に至り、キャリヤ搬送装置３５の下部搬送ロール５６に吸着されて上方に搬送される。このとき、エア供給装置１０３によりエア噴射ノズル１０２から下部搬送ロール５６の外周部に向けてエアを噴射することで、この下部搬送ロール５６（搬送ベルト５８）の外周面に吸着されて搬送されるキャリヤに付着したトナーを脱離させる。キャリヤから離脱したトナーは、トナー貯留部８９に溜まり、所定時間ごとに開閉弁９２を開放することで、トナー貯留部８９のトナーを排出口９０を通してトナー回収箱９１に回収される。
【００９６】
エア噴射装置１０１により下部搬送ロール５６に吸着されたキャリヤからトナーが脱離されると、キャリヤが搬送ベルト５８により上昇する過程で、キャリヤ振動付与装置７３によりキャリヤに対して振動が付与されることで、キャリヤに付着しているトナーが離脱し、落下してトナー回収装置８８に回収される。その後、トナーが脱離されたキャリヤは、キャリヤ供給装置３６により再び捕集ローラ３１に供給される。そのため、キャリヤを繰り返し使用することができると共に、脱離したトナーのキャリヤへの再付着が防止され、捕集ローラ３１によるＯＰＣ感光体１１の非画線部のトナーの除去を適正に行うことができる。
【００９７】
一方、ＯＰＣ感光体１１の潜像上に付着したトナーは、中間体１３と対向する領域にＯＰＣ感光体１１の回転により搬送され、ＯＰＣ感光体１１に形成された負に帯電したトナーは中間体１３を介してガラス板Ｇに転写される。このガラス板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。
【００９８】
このように実施例２の電子写真印刷装置にあっては、表面に形成される静電潜像の画線部に現像装置１２によって帯電されたトナーが付着される感光体１１と、磁力でキャリヤを吸着搬送すると共に静電潜像の非画線部からの電界が形成されるように所定の電位が付与されるトナー除去装置１４と、トナー除去装置１４により吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離装置７１を設け、トナー脱離装置７１として、キャリヤ搬送装置３５の下部搬送ロール５６のキャリヤにエアを噴射してトナーを脱離させるエア噴射装置１０１と、搬送ベルト５８のキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させるキャリヤ振動付与装置７３を設けている。
【００９９】
従って、トナー除去装置１４は、磁力によって稲穂状にキャリヤを吸着して移動させており、この稲穂状のキャリヤの先端部が感光体の表面に当接し、ここに存在するトナーをこするためにトナーは移動し易くなり、付与された所定の電圧により静電潜像の非画線部から電界が形成されることで、移動し易くなった非画線部に存在するトナーがこの電界により移動させられて回収することができる。また、このとき、エア噴射装置１０１は、下部搬送ロール５６に吸着されたキャリヤにエアを噴射してトナーを脱離させ、キャリヤ振動付与装置７３は、搬送ベルト５８に吸着されたキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させ、繰り返し使用されるキャリヤへのトナーの蓄積が抑制されることとなり、地かぶりを抑制して高品質の印刷物を印刷することができる。
【０１００】
また、実施例２の電子写真印刷装置では、エア噴射装置１０１のエア噴射ノズルから下部搬送ロール５６にエアを噴射するだけで、この下部搬送ロール５６に吸着されたキャリヤからトナーを容易に脱離させることができ、装置のコンパクト化及び処理の簡素化を可能とすることができると共に、作業性を向上することができる。
【実施例３】
【０１０１】
図１２は、本発明の実施例３に係る電子写真印刷装置におけるトナー除去装置の概略図である。なお、本実施例の電子写真印刷装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１０２】
実施例３の電子写真印刷装置は、図１及び図１２に示すように、ＯＰＣ感光体１１と、現像装置１２と、中間体１３と、非画線部のトナー除去装置１４とから概略構成され、ＯＰＣ感光体１１の周囲に、クリーニング装置１５と、除電装置１６と、帯電装置１７と、露光装置１８と、現像装置１２と、トナー除去装置１４とが配置され、このトナー除去装置１４に、吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離装置７１が設けられている。このトナー脱離装置７１は、ケーシング３２内に捕集ローラ３１やキャリヤ循環ラインと共に配置されている。このトナー脱離装置７１は、キャリヤ循環ラインを構成するケーシング３２のキャリヤ下降部５５を振動させてトナーを脱離させるケーシング振動装置１１１と、キャリヤ循環ラインを構成するキャリヤ搬送装置３５の搬送ベルト５８のキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させるキャリヤ振動付与装置７３とを有している。
【０１０３】
ケーシング振動装置１１１は、ケーシング３２におけるキャリヤ下降部５５の外面部に設けられており、このケーシング３２のキャリヤ下降部５５自体を振動することで、このキャリヤ下降部５５を移動するキャリヤを振動して付着したトナーを脱離させる。また、キャリヤ振動付与装置７３は、搬送ベルト５８の内側に配置され、搬送ベルト５６を振動させることで、この搬送ベルト５８に吸着されて上方に搬送されるキャリヤに付着したトナーを脱離させる。
【０１０４】
また、ケーシング振動装置１１１によりキャリヤから脱離されたトナーを回収するトナー排出装置８７が設けられると共に、キャリヤ振動付与装置７３によりキャリヤから脱離されたトナーを回収するトナー回収装置８８が設けられている。
【０１０５】
従って、本実施例の電子写真印刷装置にて、ＯＰＣ感光体１１の円周面は、帯電装置１７により電位が印加され、この円周面に対して露光装置１８から光が照射され、この光が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低下し、所定の像がＯＰＣ感光体１１上に描かれることとなり、ＯＰＣ感光体１１の円筒面上に電位差による静電潜像が形成される。
【０１０６】
そして、静電潜像に対して現像装置１２によりトナーが付着する。しかし、帯電が弱いトナーがＯＰＣ感光体１１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、非画線部のトナー除去装置１４により、非画線部のトナーが除去される。即ち、供給ローラ３７によりキャリヤが捕集ローラ３１に供給されて付着し、捕集ローラ３１の表面全体にキャリヤが積み重なった磁気ブラシが形成される。そして、ＯＰＣ感光体１１及び捕集ローラ３１の回転によって磁気ブラシがＯＰＣ感光体１１の表面に接触し、非画線部のトナーをこすって移動し易くする。
【０１０７】
このとき、捕集ローラ３１に対して、ＯＰＣ感光体１１の非画線部と画線部の中間の電位が与えられているので、非画線部では、非画線部から捕集ローラ３１へ向かう電界の作用力が付与され、画線部では、捕集ローラ３１画線部へ向かう電界の作用力が付与されることとなり、この作用力によってトナーは、非画線部から電気的に磁気ブラシに引き付けられ、キャリヤと共に捕集される。そして、捕集ローラ３１により非画線部からキャリヤと共に捕集されたトナーは、ケーシング３２内を循環する間に、トナー離脱装置７１によりキャリヤから離脱されて回収される。
【０１０８】
即ち、トナーが付着したキャリヤは、除去ブレード３３により捕集ローラ３１から除去され、キャリヤ下降部５５を通ってキャリヤ滞留部３４に至り、キャリヤ搬送装置３５の下部搬送ロール５６に吸着されて上方に搬送される。このキャリヤがキャリヤ下降部５５を移動するとき、ケーシング振動装置１１１により振動させことで、移動中のキャリヤに付着したトナーを脱離させる。キャリヤから離脱したトナーは、トナー貯留部８９に溜まり、所定時間ごとに開閉弁９２を開放することで、トナー貯留部８９のトナーを排出口９０を通してトナー回収箱９１に回収される。
【０１０９】
ケーシング振動装置１１１によりキャリヤ下降部５５を移動するキャリヤからトナーが脱離されると、キャリヤが搬送ベルト５８により上昇する過程で、キャリヤ振動付与装置７３によりキャリヤに対して振動が付与されることで、キャリヤに付着しているトナーが離脱し、落下してトナー回収装置８８に回収される。その後、トナーが脱離されたキャリヤは、キャリヤ供給装置３６により再び捕集ローラ３１に供給される。そのため、キャリヤを繰り返し使用することができると共に、脱離したトナーのキャリヤへの再付着が防止され、捕集ローラ３１によるＯＰＣ感光体１１の非画線部のトナーの除去を適正に行うことができる。
【０１１０】
一方、ＯＰＣ感光体１１の潜像上に付着したトナーは、中間体１３と対向する領域にＯＰＣ感光体１１の回転により搬送され、ＯＰＣ感光体１１に形成された負に帯電したトナーは中間体１３を介してガラス板Ｇに転写される。このガラス板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。
【０１１１】
このように実施例３の電子写真印刷装置にあっては、表面に形成される静電潜像の画線部に現像装置１２によって帯電されたトナーが付着される感光体１１と、磁力でキャリヤを吸着搬送すると共に静電潜像の非画線部からの電界が形成されるように所定の電位が付与されるトナー除去装置１４と、トナー除去装置１４により吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離装置７１を設け、トナー脱離装置７１として、キャリヤ搬送装置３５のキャリヤ下降部５５のキャリヤを振動させてトナーを脱離させるケーシング振動装置１１１と、搬送ベルト５８のキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させるキャリヤ振動付与装置７３を設けている。
【０１１２】
従って、トナー除去装置１４は、磁力によって稲穂状にキャリヤを吸着して移動させており、この稲穂状のキャリヤの先端部が感光体の表面に当接し、ここに存在するトナーをこするためにトナーは移動し易くなり、付与された所定の電圧により静電潜像の非画線部から電界が形成されることで、移動し易くなった非画線部に存在するトナーがこの電界により移動させられて回収することができる。また、このとき、ケーシング振動装置は、キャリヤ下降部５５を移動するキャリヤを振動させてトナーを脱離させ、キャリヤ振動付与装置７３は、搬送ベルト５８に吸着されたキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させ、繰り返し使用されるキャリヤへのトナーの蓄積が抑制されることとなり、地かぶりを抑制して高品質の印刷物を印刷することができる。
【０１１３】
また、実施例３の電子写真印刷装置では、キャリヤを振動させるケーシング振動装置１１１及びキャリヤ振動付与装置７３を設けることにより、トナーの除去に使用されていないキャリヤ循環ラインも効率的に利用し、キャリヤからトナーを効率的に脱離させることができ、装置のコンパクト化及び処理の簡素化を可能とすることができると共に、作業性を向上することができる。
【実施例４】
【０１１４】
図１３は、本発明の実施例４に係る電子写真印刷装置におけるトナー除去装置の概略図、図１４は、トナー脱離装置を表す概略図である。なお、本実施例の電子写真印刷装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１１５】
実施例４の電子写真印刷装置は、図１及び図１３に示すように、ＯＰＣ感光体１１と、現像装置１２と、中間体１３と、非画線部のトナー除去装置１２１とから概略構成され、ＯＰＣ感光体１１の周囲に、クリーニング装置１５と、除電装置１６と、帯電装置１７と、露光装置１８と、現像装置１２と、トナー除去装置１２１とが配置されている。
【０１１６】
このトナー除去装置１２１は、図１３及び図１４に示すように、感光体１１に接近して配置される第１、第２担持体としての捕集ローラ１２２、供給ローラ１２８と、この捕集ローラ１２２に対するキャリヤの供給及び回収を行うキャリヤ循環ラインを有しており、この捕集ローラ１２２、供給ローラ１２８、キャリヤ循環ラインが共通のケーシング１２３内に格納されている。そして、このキャリヤ循環ラインは、キャリヤを貯留するキャリヤ供給ホッパ１２４と、このキャリヤ供給ホッパ１２４から供給されたキャリヤを滞留させるキャリヤ滞留部１２５と、キャリヤ滞留部１２５のキャリヤを上方に搬送するキャリヤ搬送装置１２６と、キャリヤ搬送装置１２６により搬送されたキャリヤを捕集ローラ１２２に供給するキャリヤ供給装置１２７とから構成されている。
【０１１７】
即ち、ケーシング１２３内には、ＯＰＣ感光体１１に接近して捕集ローラ１２２が駆動回転可能に支持されており、この捕集ローラ１２２に接近して供給ローラ１２８が駆動回転可能に支持されている。そして、捕集ローラ１２２の下方には、ＯＰＣ感光体１１側へのエアの流出を防止する遮蔽板１３０が設けられている。
【０１１８】
捕集ローラ１２２は、ＯＰＣ感光体１１と供給ローラ１２８との間に配置され、ＯＰＣ感光体１１と供給ローラ１２８との間に、所定間隔の隙間が設けられている。この捕集ローラ１２２は、前述した実施例１で説明したものとは磁力形成部の配置が異なっている。つまり、捕集ローラ１２２は、外周側に配置される略円筒状のスリーブ内に磁力形成部が配置されて構成されているものの、この磁力形成部には、複数の永久磁石が周方向均等間隔で、Ｓ極とＮ極が交互となるように配置されることで、全周に強い磁場が形成される。また、捕集ローラ１２２のスリーブには、所定の負の電圧が印加されるように構成されている。
【０１１９】
キャリヤ供給ホッパ１２４は、内部に新しいキャリヤが貯留されており、下部に設けられたロータリ式開閉弁１３１を開放することで、キャリヤ滞留部１２５にキャリヤを補給することができる。そして、このキャリヤ滞留部１２５から上方に向けてキャリヤ搬送装置１２６が配置され、このキャリヤ搬送装置１２６から供給ローラ１２８に向けてキャリヤ供給装置１２７が配置されている。
【０１２０】
キャリヤ搬送装置１２６は、下部搬送ロール１３２と上部搬送ロール１３３と各ロール１３２，１３３に掛け回される搬送ベルト１３４とから構成されている。この場合、下部搬送ロール１３２は、下方１８０度の領域に磁性体が設けられた支持軸に回転自在に支持され、図示しない駆動装置により、図１３にて反時計回り方向に駆動回転する。上部搬送ロール１３３は、上方１８０度の領域に磁性体が設けられた支持軸に回転自在に支持されると共に、搬送ベルト１３４の張力を調整する張力調整機構を有している。搬送ベルト１３４は、無端の磁性ベルトの表面にフッ素樹脂がコーティングされて構成されている。このキャリヤ搬送装置１２６には、搬送ベルト５８のキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させるキャリヤ振動付与装置７３がもうけられている。キャリヤ振動付与装置７３は、機械的な振動、または、超音波振動により搬送ベルト１３４を振動させることで、搬送ベルト１３４で搬送されるキャリヤに静電気力で付着しているトナーを脱離させる。
【０１２１】
キャリヤ供給装置１２７は、ドクタブレード１３５と規制ブレード１３６と上述した供給ローラ１２８とから構成されている。ドクタブレード１３５は、上部搬送ロール１３３から下方に傾斜して表面にフッ素樹脂がコーティングされた傾斜板からなり、下端部に規制ブレード１３６が固定されている。この規制ブレード１３６は、供給ローラ１２８に接近してそのギャップを調整することで、稲穂状となったキャリヤの通過を規制し、供給ローラ１２８の表面のキャリヤの分布を均一化する。供給ローラ１２８は、磁力分布によりキャリヤをすくい上げて捕集ローラ１２２に供給するものである。
【０１２２】
また、キャリヤ循環ラインには、ケーシング１２３に、捕集ローラ１２２に接近してキャリヤ回収装置１３７が設けられている。このキャリヤ回収装置１３７は、基端部が支持軸１３８に回動自在に支持されたスクレーパブレード１３９を有し、図示しない駆動装置により先端部が捕集ローラ１２２の外周面に接近したキャリヤ回収位置（図１４に、二点鎖線で表す位置）と、捕集ローラ１２２の外周面から離間した待機位置（図１４に、実線で表す位置）とに移動可能となっている。従って、スクレーパブレード１３９がキャリヤ回収位置にあると、捕集ローラ１２２の外周面に吸着しているキャリヤをかき取ることができ、かき取ったキャリヤは落下し、キャリヤ下降部５５を通ってキャリヤ滞留部３４に回収される。
【０１２３】
そして、本実施例では、トナー除去装置１２１に、吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離装置（トナー脱離手段）１５１が設けられている。このトナー脱離装置１５１は、捕集ローラ１２２に吸着搬送されるキャリヤに流体としてのエア（または、窒素、不活性ガスなど）を噴射してトナーを脱離させるエア噴射装置である。
【０１２４】
このトナー脱離装置１５１は、外部からケーシング１２３を貫通して捕集ローラ１２２まで延出されるエア噴射ノズル１５２と、このエア噴射ノズル１５２に配管１５３を介して連結されるエア供給装置１５４とを有している。この場合、エア噴射ノズル１５２は、先端部が捕集ローラ１２２と供給ローラ１２８が対向する位置まで延びている。このエア噴射ノズル１５２の位置は、規制ブレード１３６の上流側で捕集ローラ１２２の外周部に向かった位置であればよいが、特に、供給ローラ１２８との対向位置では、この供給ローラ１２８の磁力の影響を受けてキャリヤの穂が最も高く形成されるため、対向位置にエアを吹き付けることで大きなトナー分離効果が得られる。このようにしてエア噴射ノズル１５２から捕集ローラ１２２の外周部に向けてエアを噴射することで、この捕集ローラ１２２の外周面に吸着されて搬送されるキャリヤに付着したトナーを脱離させる。
【０１２５】
また、ケーシング１２３には、エア噴射装置１５１によりキャリヤから脱離されたトナーを回収するトナー排出装置１５５が設けられている。このトナー排出装置１５５は、捕集ローラ１２２の下方に配置された湾曲形状をなす受け皿部１５６を貫通して形成された吸引口１５７と、この吸引口１５７に配管１５８を介して連結されたトナー回収箱１５９とから構成されている。このトナー回収箱１５９は、吸引装置を内蔵しており、トナー脱離装置１５１によりキャリヤから脱離されたトナーを吸引口１５７から配管１５８を通して吸引して回収する。
【０１２６】
なお、図１３にて、トナー排出装置１５５の配管１５８がケーシング１２３内を上下に貫通して表されているが、キャリヤ回収装置１３７のスクレーパブレード１３９が、捕集ローラ１２２に吸着しているキャリヤをかき取ったとき、このかき取ったキャリヤは落下し、配管１５８の両側を通ってキャリヤ滞留部３４に回収される。
【０１２７】
従って、本実施例の電子写真印刷装置にて、図１３に示すように、まず、供給ホッパ１２４からキャリヤ滞留部１２５にキャリヤを供給し、キャリヤ搬送装置１２６によりこのキャリヤ滞留部１２５のキャリヤを上方に搬送し、キャリヤ供給装置１２７により回転する捕集ローラ１２２に供給する。この場合、供給ローラ１２８の下方にキャリヤが貯留されており、供給ローラ１２８が回転することで、キャリヤを捕集ローラ１２２に供給している。すると、捕集ローラ１２２に所定量のキャリヤが供給されることで、図１４に示すように、その外周面が多数のキャリヤにより被覆される。このとき、供給ローラ１２８の回転量を制御することで、その回転量に応じたキャリヤの供給量を捕集ローラ１２２に供給できる。なお、捕集ローラ１２２に所定量のキャリヤが供給された後は、キャリヤ搬送装置１２６及びキャリヤ供給装置１２７を停止し、供給ローラ１２８によるキャリヤの供給を停止する。
【０１２８】
そして、図１に示すように、ＯＰＣ感光体１１を回転駆動し、ＯＰＣ感光体１１の円周面を、帯電装置１７により電位を印加し、この円周面に対して露光装置１８から光を照射すると、この光が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低下し、所定の像がＯＰＣ感光体１１上に描かれることとなり、ＯＰＣ感光体１１の円筒面上に電位差による静電潜像が形成される。
【０１２９】
そして、静電潜像に対して現像装置１２によりトナーが付着する。しかし、帯電が弱いトナーがＯＰＣ感光体１１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、非画線部のトナー除去装置１２１により、非画線部のトナーが除去される。即ち、図１３に示すように、捕集ローラ１２２の表面全体にキャリヤが積み重なった磁気ブラシが形成され、ＯＰＣ感光体１１及び捕集ローラ１２２の回転によって磁気ブラシがＯＰＣ感光体１１の表面に接触し、非画線部のトナーをこすって移動し易くする。
【０１３０】
このとき、捕集ローラ１２２に対して、ＯＰＣ感光体１１の非画線部と画線部の中間の電位が与えられているので、非画線部では、非画線部から捕集ローラ１２２へ向かう電界の作用力が付与され、画線部では、捕集ローラ１２２から画線部へ向かう電界の作用力が付与されることとなり、この作用力によってトナーは、非画線部３Ａから電気的に磁気ブラシに引き付けられ、キャリヤと共に捕集される。
【０１３１】
そして、捕集ローラ１２２により非画線部からキャリヤと共に捕集されたトナーは、この捕集ローラ１２２と共に移動し、増加していく。捕集ローラ１２２上のトナーが増えると、キャリヤによる非画線部からのトナーの捕集効率が低下するため、トナー離脱装置１５１により捕集ローラ１２２上のキャリヤからトナーを離脱して回収する。
【０１３２】
即ち、図１４に示すように、トナー離脱装置１５１によりエア噴射ノズル１５２から捕集ローラ１２２と供給ローラ１２８が対向した位置に向けてエアを噴射することで、この捕集ローラ１２２の外周面に吸着されて搬送されるキャリヤに付着したトナーを脱離させる。キャリヤから離脱したトナーは、吸引口１５７からトナー回収箱１５９に回収される。その後、トナーが脱離されたキャリヤは、捕集ローラ１２２上を移動することから、キャリヤを繰り返し使用することができると共に、脱離したトナーのキャリヤへの再付着が防止され、捕集ローラ１２２によるＯＰＣ感光体１１の非画線部のトナーの除去を適正に行うことができる。
【０１３３】
一方、図１に示すように、ＯＰＣ感光体１１の潜像上に付着したトナーは、中間体１３と対向する領域にＯＰＣ感光体１１の回転により搬送され、ＯＰＣ感光体１１に形成された負に帯電したトナーは中間体１３を介してガラス板Ｇに転写される。このガラス板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。
【０１３４】
また、トナー離脱装置１５１により捕集ローラ１２２上のキャリヤからトナーを脱離させることで、キャリヤを繰り返し使用することができるものの、このトナー離脱装置１５１によりキャリヤからトナーを十分に脱離することができないときは、このキャリヤをキャリヤ循環ラインに移動してトナーを除供する。即ち、図１３に示すように、キャリヤ回収装置１３７にて、スクレーパブレード１３９を先端部が捕集ローラ１２２の外周面に接近したキャリヤ回収位置に移動する。すると、捕集ローラ１２２の外周面に付着しているキャリヤは、スクレーパブレード１３９によりかき取られて下方に落下し、キャリヤ下降部５５を通ってキャリヤ滞留部３４に回収される。
【０１３５】
そして、キャリヤ回収装置１３７にて、スクレーパブレード１３９を先端部が捕集ローラ１２２の外周面から離間した待機位置に移動した後、キャリヤ供給装置１２７を作動する。すると、キャリヤ滞留部３４のキャリヤが搬送ベルト１３４で搬送されると共に、この搬送中に、キャリヤ振動付与装置７３により搬送ベルト１３４を振動させることで、搬送ベルト１３４で搬送されるキャリヤに付着しているトナーを脱離させ、トナー回収箱８８に回収する。一方、供給ローラ１２８により新しいキャリヤが捕集ローラ１２２に供給される。
【０１３６】
このように実施例４の電子写真印刷装置にあっては、表面に形成される静電潜像の画線部に現像装置１２によって帯電されたトナーが付着される感光体１１と、磁力でキャリヤを吸着搬送すると共に静電潜像の非画線部からの電界が形成されるように所定の電位が付与されるトナー除去装置１２１と、トナー除去装置１２１により吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離装置１５１を設け、トナー脱離装置１５１として、捕集ローラ１２２のキャリヤにエアを噴射してトナーを脱離させるエア噴射ノズル１５２を設けている。
【０１３７】
従って、トナー除去装置１２１は、磁力によって稲穂状にキャリヤを吸着して移動させており、この稲穂状のキャリヤの先端部が感光体の表面に当接し、ここに存在するトナーをこするためにトナーは移動し易くなり、付与された所定の電圧により静電潜像の非画線部から電界が形成されることで、移動し易くなった非画線部に存在するトナーがこの電界により移動させられて回収することができる。また、このとき、トナー脱離装置１５１は、捕集ローラ１２２に吸着されたキャリヤにエアを噴射してトナーを脱離させ、繰り返し使用されるキャリヤへのトナーの蓄積が抑制されることとなり、地かぶりを抑制して高品質の印刷物を印刷することができる。
【０１３８】
また、実施例４の電子写真印刷装置では、捕集ローラ１２２によりキャリヤを吸着搬送することで、非画線部からトナーを除去するようにし、トナー脱離装置１５１によりこの捕集ローラ１２２に吸着されたキャリヤからトナーを脱離させている。そのため、キャリヤ循環ラインを常時作動させる必要はなく、キャリヤの供給制御の簡素化を可能とすることができる。
【実施例５】
【０１３９】
図１５は、本発明の実施例５に係る電子写真印刷装置におけるトナー除去装置の概略図、図１６乃至図２０は、実施例５の電子写真印刷装置における作用を表す概略図である。なお、本実施例の電子写真印刷装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１４０】
実施例５の電子写真印刷装置は、図１及び図１５に示すように、ＯＰＣ感光体１１と、現像装置１２と、中間体１３と、非画線部のトナー除去装置１６１とから概略構成され、ＯＰＣ感光体１１の周囲に、クリーニング装置１５と、除電装置１６と、帯電装置１７と、露光装置１８と、現像装置１２と、トナー除去装置１６１とが配置されている。
【０１４１】
このトナー除去装置１６１は、図１５に示すように、感光体１１に接近して配置される担持体としての捕集ローラ１６２と、この捕集ローラ１６２に対してキャリヤの補給を行うキャリヤ補給ラインを有しており、この捕集ローラ１６２とキャリヤ補給ラインが共通のケーシング１６３内に格納されている。そして、このキャリヤ補給ラインは、供給口１６４と、この供給口１６４に連結されるキャリヤ供給装置１６５とから構成されている。
【０１４２】
即ち、ケーシング１６３内には、ＯＰＣ感光体１１に接近して捕集ローラ１６２が駆動回転可能に支持されており、この捕集ローラ１６２の上方には、キャリヤ供給口１６４が形成され、このキャリヤ供給口１６４にキャリヤ供給装置１６５が連結されている。
【０１４３】
捕集ローラ１６２は、ＯＰＣ感光体１１との間に、所定間隔の隙間が設けられている。この捕集ローラ１６２は、前述した実施例４で説明したものと同様に、外周側に配置される略円筒状のスリーブ内に磁力形成部が配置され、この磁力形成部に複数の永久磁石が周方向均等間隔で、Ｓ極とＮ極が交互となるように配置されることで、全周に強い磁場が形成される。また、捕集ローラ１２２のスリーブには、所定の負の電圧が印加されるように構成されている。キャリヤ供給装置１６５は、図示しないキャリヤ供給ホッパ内の貯留されている新しいキャリヤを所定量だけ供給口１６４に供給し、捕集ローラ１６２に供給する。
【０１４４】
また、ケーシング１６３には、捕集ローラ１６２に接近してキャリヤ回収装置１６６が設けられている。このキャリヤ回収装置１６６は、基端部が支持軸１６７に回動自在に支持されたスクレーパブレード１６８を有し、図示しない駆動装置により先端部が捕集ローラ１６２の外周面に接近したキャリヤ回収位置と、捕集ローラ１６２の外周面から離間した待機位置とに移動可能となっている。また、キャリヤ回収装置１６６には、スクレーパブレード１６８により回収したキャリヤを排出する排出口１６９及びキャリヤ回収箱（図示略）が設けられている。
【０１４５】
そして、本実施例では、トナー除去装置１６１に、吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離装置（トナー脱離手段）１７１が設けられている。このトナー脱離装置１７１は、捕集ローラ１６２に吸着搬送されるキャリヤに流体としてのエア（または、窒素、不活性ガスなど）を噴射してトナーを脱離させるエア噴射装置である。
【０１４６】
このトナー脱離装置１７１は、ケーシング１６３に固定されて捕集ローラ１６２に対してその接線方向にエアを噴射するエア噴射ノズル１７２と、このエア噴射ノズル１７２にエアを供給する図示しないエア供給装置とを有している。従って、エア噴射ノズル１７２から捕集ローラ１６２の外周部に向けてエアを噴射することで、この捕集ローラ１６２の外周面に吸着されて搬送されるキャリヤに付着したトナーを脱離させる。
【０１４７】
また、ケーシング１６３には、トナー脱離装置１７１によりキャリヤから脱離されたトナーを回収するトナー排出装置１７３が設けられている。このトナー排出装置１７３は、捕集ローラ１６２の下方に位置してケーシング１６３に形成された吸引口１７４と、この吸引口１７４に連結された図示しないトナー回収箱とから構成されている。なお、このトナー回収箱は、吸引装置を内蔵しており、トナー脱離装置１７１によりキャリヤから脱離されたトナーを吸引口１７４から吸引して回収する。
【０１４８】
従って、本実施例の電子写真印刷装置にて、図１５に示すように、まず、キャリヤ供給装置１６５によりキャリヤ供給口１６４にキャリヤが供給されることで、図１６に示すように、捕集ローラ１２２に所定量のキャリヤＣが供給され、その外周面が多数のキャリヤＣにより被覆される。なお、捕集ローラ１２２に所定量のキャリヤが供給された後は、キャリヤ供給装置１６５によるキャリヤの供給を停止する。
【０１４９】
そして、図１に示すように、ＯＰＣ感光体１１を回転駆動し、ＯＰＣ感光体１１の円周面を、帯電装置１７により電位を印加し、この円周面に対して露光装置１８から光を照射すると、この光が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低下し、所定の像がＯＰＣ感光体１１上に描かれることとなり、ＯＰＣ感光体１１の円筒面上に電位差による静電潜像が形成される。
【０１５０】
そして、静電潜像に対して現像装置１２によりトナーが付着する。しかし、帯電が弱いトナーがＯＰＣ感光体１１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、非画線部のトナー除去装置１６１により、非画線部のトナーが除去される。即ち、図１７に示すように、捕集ローラ１６２の表面全体にキャリヤＣが積み重なった磁気ブラシが形成され、ＯＰＣ感光体１１及び捕集ローラ１６２の回転によって磁気ブラシがＯＰＣ感光体１１の表面に接触し、非画線部のトナーをこすって移動し易くする。
【０１５１】
このとき、捕集ローラ１６２に対して、ＯＰＣ感光体１１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、非画線部３Ａでは、非画線部３Ａから捕集ローラ１６２へ向かう電界の作用力が付与され、画線部３Ｂでは、捕集ローラ１６２から画線部３Ａへ向かう電界の作用力が付与されることとなり、この作用力によってトナーＴは、非画線部３Ａから電気的に磁気ブラシに引き付けられ、キャリヤＣと共に捕集される。
【０１５２】
そして、図１８に示すように、捕集ローラ１６２により非画線部３ＡからキャリヤＣと共に捕集されたトナーＴは、この捕集ローラ１６２と共に移動し、増加していく。捕集ローラ１６２上のトナーＴが増えると、キャリヤＣによる非画線部３ＡからのトナーＴの捕集効率が低下するため、トナー離脱装置１７１により捕集ローラ１６２上のキャリヤＣからトナーＴを離脱して回収する。
【０１５３】
即ち、図１９に示すように、トナー離脱装置１７１によりエア噴射ノズル１７２から捕集ローラ１６２の外周部に向けてエアを噴射することで、この捕集ローラ１６２の外周面に吸着されて搬送されるキャリヤＣに付着したトナーＴを脱離させる。キャリヤＣから離脱したトナーＴは、吸引口１７４からトナー回収箱に回収される。その後、トナーが脱離されたキャリヤＣは、捕集ローラ１６２上を移動することから、キャリヤＣを繰り返し使用することができると共に、脱離したトナーＴのキャリヤＣへの再付着が防止され、捕集ローラ１６２によるＯＰＣ感光体１１の非画線部３ＡのトナーＴの除去を適正に行うことができる。
【０１５４】
一方、図１に示すように、ＯＰＣ感光体１１の潜像上に付着したトナーは、中間体１３と対向する領域にＯＰＣ感光体１１の回転により搬送され、ＯＰＣ感光体１１に形成された負に帯電したトナーは中間体１３を介してガラス板Ｇに転写される。このガラス板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。
【０１５５】
また、トナー離脱装置１７１により捕集ローラ１６２上のキャリヤからトナーを脱離させることで、キャリヤを繰り返し使用することができるものの、このキャリヤはいずれ劣化して交換が必要となる。この場合、図２０に示すように、キャリヤ回収装置１６６にて、スクレーパブレード１６８を先端部が捕集ローラ１６２の外周面に接近したキャリヤ回収位置に移動する。すると、捕集ローラ１６２の外周面に付着しているキャリヤＣは、スクレーパブレード１６８によりかき取られ、排出口１７０からキャリヤ回収箱に回収される。そして、スクレーパブレード１６８を捕集ローラ１６２の外周面から離間した待機位置に移動した後、キャリヤ供給装置１６５による捕集ローラ１６２へのキャリヤの供給を行う。
【０１５６】
このように実施例５の電子写真印刷装置にあっては、表面に形成される静電潜像の画線部に現像装置１２によって帯電されたトナーが付着される感光体１１と、磁力でキャリヤを吸着搬送すると共に静電潜像の非画線部からの電界が形成されるように所定の電位が付与されるトナー除去装置１６１と、トナー除去装置１６１により吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離装置１７１を設け、トナー脱離装置１７１として、捕集ローラ１６２のキャリヤにエアを噴射してトナーを脱離させるエア噴射ノズル１７２を設けている。
【０１５７】
従って、トナー除去装置１６１は、磁力によって稲穂状にキャリヤを吸着して移動させており、この稲穂状のキャリヤの先端部が感光体の表面に当接し、ここに存在するトナーをこするためにトナーは移動し易くなり、付与された所定の電圧により静電潜像の非画線部から電界が形成されることで、移動し易くなった非画線部に存在するトナーがこの電界により移動させられて回収することができる。また、このとき、トナー脱離装置１７１は、捕集ローラ１６２に吸着されたキャリヤにエアを噴射してトナーを脱離させ、繰り返し使用されるキャリヤへのトナーの蓄積が抑制されることとなり、地かぶりを抑制して高品質の印刷物を印刷することができる。
【０１５８】
また、実施例５の電子写真印刷装置では、捕集ローラ１２２によりキャリヤを吸着搬送することで、非画線部からトナーを除去するようにし、トナー脱離装置１７１によりこの捕集ローラ１６２に吸着されたキャリヤからトナーを脱離させている。そして、キャリヤ供給口１６４から捕集ローラ１６２にキャリヤを供給可能とする一方、補給ローラ１６２からスクレーパブレード１６８によりキャリヤをかき取り、排出口１７０から排出可能としている。そのため、キャリヤ循環ラインや供給ローラなどを不要として装置の簡素化を可能とすることができる。
【実施例６】
【０１５９】
図２１は、本発明の実施例６に係る電子写真印刷装置におけるトナー除去装置の概略図である。なお、本実施例の電子写真印刷装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１６０】
実施例５の電子写真印刷装置は、図１及び図２１に示すように、ＯＰＣ感光体１１と、現像装置１２と、中間体１３と、非画線部のトナー除去装置１６１とから概略構成され、ＯＰＣ感光体１１の周囲に、クリーニング装置１５と、除電装置１６と、帯電装置１７と、露光装置１８と、現像装置１２と、トナー除去装置１６１とが配置されている。
【０１６１】
このトナー除去装置１６１は、感光体１１に接近して配置される担持体としての捕集ローラ１６２と、この捕集ローラ１６２に対してキャリヤの補給を行うキャリヤ補給ラインを有しており、この捕集ローラ１６２とキャリヤ補給ラインが共通のケーシング１６３内に格納されている。そして、このキャリヤ補給ラインは、供給口１６４と、この供給口１６４に連結されるキャリヤ供給装置１６５とから構成されている。
【０１６２】
捕集ローラ１６２は、ＯＰＣ感光体１１との間に、所定間隔の隙間が設けられている。この捕集ローラ１６２は、外周側に配置される略円筒状のスリーブ１８１内に磁力形成部１８２が配置され、この磁力形成部１８２に複数の永久磁石が周方向均等間隔で、Ｓ極とＮ極が交互となるように配置されることで、全周に強い磁場が形成される。また、捕集ローラ１２２のスリーブには、所定の負の電圧が印加されるように構成されている。
【０１６３】
一方、ケーシング１６３には、捕集ローラ１６２に対向して磁力形成部１８３が配置され、この磁力形成部１８３に永久磁石が配置されて磁場が形成される。この場合、捕集ローラ１６２の磁力形成部１８３のＮ極に対向して磁力形成部１８３のＳ極が位置しており、捕集ローラ１６２は、磁力形成部１８３の磁力の影響を受けてキャリヤの穂が最も高く形成される。
【０１６４】
そして、本実施例では、トナー除去装置１６１にトナー脱離装置１７１が設けられており、このトナー脱離装置１７１は、捕集ローラ１６２に吸着搬送されるキャリヤに流体としてのエアを噴射するエア噴射ノズル１７２を有している。このエア噴射ノズル１７２は、捕集ローラ１６２と磁力形成部１８３が対向する位置に向けてエアを噴射する。捕集ローラ１６２と磁力形成部１８３との対向位置では、この磁力形成部１８３の磁力の影響を受けてキャリヤの穂が最も高く形成されるため、対向位置にエアを吹き付けることで大きなトナー分離効果が得られる。従って、エア噴射ノズル１７２から捕集ローラ１６２の外周部に向けてエアを噴射することで、この捕集ローラ１６２の外周面に吸着されて搬送されるキャリヤに付着したトナーを脱離させる。
【０１６５】
従って、本実施例の電子写真印刷装置にて、捕集ローラ１６２により非画線部からキャリヤと共に捕集されたトナーは、この捕集ローラ１６２と共に移動し、増加していく。捕集ローラ１６２上のトナーが増えると、キャリヤによる非画線部からのトナーの捕集効率が低下するため、トナー離脱装置１７１により捕集ローラ１６２上のキャリヤからトナーＴを離脱して回収する。
【０１６６】
即ち、トナー離脱装置１７１によりエア噴射ノズル１７２から捕集ローラ１６２と磁力形成部１８３との対向する位置に向けてエアを噴射することで、この捕集ローラ１６２の外周面に吸着されて搬送されるキャリヤに付着したトナーを脱離させる。キャリヤから離脱したトナーは、吸引口１７４からトナー回収箱に回収される。その後、トナーが脱離されたキャリヤは、捕集ローラ１６２上を移動することから、キャリヤを繰り返し使用することができると共に、脱離したトナーのキャリヤへの再付着が防止され、捕集ローラ１６２によるＯＰＣ感光体１１の非画線部３ＡのトナーＴの除去を適正に行うことができる。
【０１６７】
このように実施例６の電子写真印刷装置にあっては、磁力でキャリヤを吸着搬送すると共に静電潜像の非画線部からの電界が形成されるように所定の電位が付与されるトナー除去装置１６１と、トナー除去装置１６１により吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離装置１７１を設け、トナー脱離装置１７１として、捕集ローラ１６２に対向する磁力形成部１８３と、捕集ローラ１６２と磁力形成部１８３の対向位置にエアを噴射してキャリヤからトナーを脱離させるエア噴射ノズル１７２を設けている。
【０１６８】
従って、トナー除去装置１６１は、磁力によって稲穂状にキャリヤを吸着して移動させており、この稲穂状のキャリヤの先端部が感光体の表面に当接し、ここに存在するトナーをこするためにトナーは移動し易くなり、付与された所定の電圧により静電潜像の非画線部から電界が形成されることで、移動し易くなった非画線部に存在するトナーがこの電界により移動させられて回収することができる。また、このとき、トナー脱離装置１７１は、捕集ローラ１６２と磁力形成部１８３の対向位置にエアを噴射してキャリヤからトナーを脱離させ、繰り返し使用されるキャリヤへのトナーの蓄積が抑制されることとなり、地かぶりを抑制して高品質の印刷物を印刷することができる。
【０１６９】
なお、上述した各実施例にて、本発明のトナー脱離手段を捕集ローラやキャリヤ循環ラインに１つまたは２つ設けたが、その数や配置箇所は各実施例に限定されるものではなく、トナー除去手段の構成などに応じて適宜設定すればよいものである。
【産業上の利用可能性】
【０１７０】
本発明に係る電子写真印刷装置及び電子写真印刷方法は、地かぶりを抑制して高品質の印刷物を印刷可能とするものであり、いずれの種類の電子写真印刷にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７１】
【図１】本発明の実施例１に係る電子写真印刷装置の概略構成図である。
【図２】実施例１の電子写真印刷装置におけるトナー除去装置の概略図である。
【図３】捕集ローラの横断面図である。
【図４】捕集ローラの縦断面図である。
【図５】捕集ローラにおける軸受部の断面図である。
【図６】捕集ローラの周囲に形成される電場の分布を表す概略図である。
【図７】トナー脱離装置を表す概略図である。
【図８】トナー脱離装置の支持構造を表すキャリヤ搬送ロールの断面図である。
【図９】捕集ローラ上に形成された磁気ブラシを表す概略図である。
【図１０】感光体と捕集ローラとの間で移動するキャリヤ及びトナーを表す概略図である。
【図１１】本発明の実施例２に係る電子写真印刷装置におけるトナー除去装置の概略図である。
【図１２】本発明の実施例３に係る電子写真印刷装置におけるトナー除去装置の概略図である。
【図１３】本発明の実施例４に係る電子写真印刷装置におけるトナー除去装置の概略図である。
【図１４】トナー脱離装置を表す概略図である。
【図１５】本発明の実施例５に係る電子写真印刷装置におけるトナー除去装置の概略図である。
【図１６】実施例５の電子写真印刷装置における作用を表す概略図である。
【図１７】実施例５の電子写真印刷装置における作用を表す概略図である。
【図１８】実施例５の電子写真印刷装置における作用を表す概略図である。
【図１９】実施例５の電子写真印刷装置における作用を表す概略図である。
【図２０】実施例５の電子写真印刷装置における作用を表す概略図である。
【図２１】本発明の実施例６に係る電子写真印刷装置におけるトナー除去装置の概略図である。
【符号の説明】
【０１７２】
１１ ＯＰＣ感光体
１２ 現像装置
１３ 中間体
１４，１２１，１６２ トナー除去装置（非画線部トナー除去装置）
１７ 帯電装置
１８ 露光装置
３１，１２２，１６２ 捕集ローラ（担持体、第１担持体）
３２，１２３，１６３ ケーシング
３３ 除去ブレード（キャリヤ循環ライン）
３４，１２５ キャリヤ滞留部（キャリヤ循環ライン）
３５，１２６ キャリヤ搬送装置（キャリヤ循環ライン）
３６，１２７，１６５ キャリヤ供給装置（キャリヤ循環ライン）
３７，１２８ 供給ローラ（担持体、第１担持体）
７１，１５１，１７１ トナー脱離装置
７２ キャリヤ攪拌装置
７３ キャリヤ振動付与装置
１０１ エア噴射装置
１１１ ケーシング振動装置
１３７，１６６ キャリヤ回収装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス、プリント基板、セラミック、厚紙、フィルムなどの任意の厚さを有する板状部材へ印刷を行う板状部材の印刷装置であって、特に、電子写真方式を利用し電子写真印刷装置及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、光が当たる画線部を除電させて感光体に静電潜像を形成し、この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て画像を形成している。
【０００３】
トナーを感光体に付着させる方法として、下記特許文献１、２に開示されている２成分現像方式が知られている。この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。
【０００４】
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。
【０００５】
また、下記特許文献３には、電子写真方式でトナー画像を形成する感光体と、この感光体上に形成されたトナー画像を１次転写して板状の被転写体へ２次転写する中間転写体と、この中間転写体上に１次転写したトナー画像が２次転写位置へ至るタイミングに合わせて被転写体を搬送する手段とを設けたものが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特許第２５１７１８８号公報
【特許文献２】特公平０３−０３０１３６号公報
【特許文献３】特開２００６−０９１７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した従来の電子写真印刷装置にて、現像領域では、キャリヤが感光体にこすり付けられ、または、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このキャリヤから脱落し、または、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、所謂、「地かぶり」が発生する。通常の印刷物の場合、この「地かぶり」があっても、視認されない程度であれば許容されるものの、工業製品で導電性のパターンなどを印刷する場合には、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。
【０００８】
本発明は上述した課題を解決するものであり、地かぶりを抑制して高品質の印刷物を印刷可能とする電子写真印刷装置及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】
【０００９】
上記の目的を達成するための請求項１の発明の電子写真印刷装置は、移動自在であると共に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に該感光体に対向して配置されて磁力でキャリヤを吸着搬送すると共に静電潜像の非画線部からの電界が形成されるように所定の電位が付与される非画線部トナー除去手段と、前記非画線部トナー除去手段により吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離手段とを具えたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２の発明の電子写真印刷装置では、前記非画線部トナー除去手段は、前記感光体に接近して配置される担持体と、該担持体に対するキャリヤの供給及び回収を行うキャリヤ循環ラインを有し、前記担持体と前記キャリヤ循環ラインと前記トナー脱離手段は共通のケーシング内に格納され、前記トナー脱離手段は、前記ケーシング内で前記担持体または前記キャリヤ循環ラインにより吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離することを特徴としている。
【００１１】
請求項３の発明の電子写真印刷装置では、前記トナー脱離手段は、前記キャリヤ循環ラインにより循環するキャリヤを攪拌してトナーを脱離させるキャリヤ攪拌手段を有することを特徴としている。
【００１２】
請求項４の発明の電子写真印刷装置では、前記非画線部トナー除去手段は、前記担持体としての回転自在な捕集ローラと、前記キャリヤ循環ラインとしての前記捕集ローラからキャリヤを除去する除去プレート、該除去プレートにより除去されたキャリヤを滞留させるキャリヤ滞留部、該キャリヤ滞留部のキャリヤを上方に搬送するキャリヤ搬送手段、該キャリヤ搬送手段により搬送されたキャリヤを前記捕集ローラに供給するキャリヤ供給手段とを有し、前記キャリヤ攪拌手段は、前記滞留部に滞留するキャリヤを攪拌してトナーを脱離させることを特徴としている。
【００１３】
請求項５の発明の電子写真印刷装置では、前記トナー脱離手段は、前記キャリヤ循環ラインにより循環するキャリヤに流体を噴射してトナーを脱離させる流体噴射手段を有することを特徴としている。
【００１４】
請求項６の発明の電子写真印刷装置では、前記トナー脱離手段は、前記キャリヤ循環ラインにより循環するキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させるキャリヤ振動付与手段を有することを特徴としている。
【００１５】
請求項７の発明の電子写真印刷装置では、前記非画線部トナー除去手段は、前記担持体としての回転自在な捕集ローラと、前記キャリヤ循環ラインとしての前記捕集ローラからキャリヤを除去する除去プレート、該除去プレートにより除去されたキャリヤを滞留させるキャリヤ滞留部、該キャリヤ滞留部のキャリヤを上方に搬送するキャリヤ搬送手段、該キャリヤ搬送手段により搬送されたキャリヤを前記捕集ローラに供給するキャリヤ供給手段とを有し、前記キャリヤ振動付与手段は、前記キャリヤ搬送手段により上方に搬送されるキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させることを特徴としている。
【００１６】
請求項８の発明の電子写真印刷装置では、前記トナー脱離手段は、前記キャリヤ循環ラインにより循環するキャリヤに対してイオンを照射してトナーを脱離させるイオン照射手段を有することを特徴としている。
【００１７】
請求項９の発明の電子写真印刷装置では、前記非画線部トナー除去手段は、前記感光体に接近して配置されて回転することで磁力によりキャリヤを吸着搬送する担持体を有し、前記トナー脱離手段は、前記担持体により吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離することを特徴としている。
【００１８】
請求項１０の発明の電子写真印刷装置では、前記トナー脱離手段は、前記担持体により吸着搬送されるキャリヤに流体を噴射してトナーを脱離する流体噴射手段を有することを特徴としている。
【００１９】
請求項１１記載の電子写真印刷装置では、前記担持体は、前記感光体に接近して配置されて回転することで磁力によりキャリヤを吸着搬送する第１担持体と、該第１担持体と対向する第２の担持体とを有し、前記流体噴射手段は、前記第１担持体と前記第２担持体とが対向する位置に向けて流体を噴射してトナーを離脱することを特徴としている。
【００２０】
請求項１２の発明の電子写真印刷装置では、前記トナー脱離手段によりキャリヤから脱離されたトナーを回収するトナー回収手段を有することを特徴としている。
【００２１】
請求項１３の発明の電子写真印刷装置では、前記担持体または前記キャリヤ循環ラインに対してキャリヤを補給するキャリヤ補給手段を有することを特徴としている。
【００２２】
請求項１４の発明の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している。
【００２３】
また、請求項１５の発明の電子写真印刷方法は、感光体が移動するときにその表面に静電潜像を形成し、現像装置によってこの静電画像の画線部に帯電したトナーを付着して画像を形成し、前記感光体に所定の電位が付与された担持体を近接することで、該担持体に磁力で吸着されたキャリヤにより静電潜像の非画線部に付着したトナーを除去し、このキャリヤからトナーを脱離して回収することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１の発明の電子写真印刷装置によれば、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、磁力でキャリヤを吸着搬送すると共に静電潜像の非画線部からの電界が形成されるように所定の電位が付与される非画線部トナー除去手段と、非画線部トナー除去手段により吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離手段とを設ける。従って、非画線部トナー除去手段は、磁力によって稲穂状にキャリヤを吸着して移動させており、この稲穂状のキャリヤの先端部が感光体の表面に当接し、ここに存在するトナーをこするためにトナーは移動し易くなり、付与された所定の電圧により静電潜像の非画線部から電界が形成されることで、移動し易くなった非画線部に存在するトナーがこの電界により移動させられて回収され、また、このとき、トナー脱離手段は、吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するため、繰り返し使用されるキャリヤへのトナーの蓄積が抑制されることとなり、地かぶりを抑制して高品質の印刷物を印刷することができる。
【００２５】
請求項２の発明の電子写真印刷装置によれば、非画線部トナー除去手段として、感光体に接近して配置される担持体と、担持体に対するキャリヤの供給及び回収を行うキャリヤ循環ラインを設け、担持体とキャリヤ循環ラインとトナー脱離手段を共通のケーシング内に格納し、トナー脱離手段はこのケーシング内で担持体またはキャリヤ循環ラインにより吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するので、担持体とキャリヤ循環ラインとトナー脱離手段をケーシング内に格納することで、装置のコンパクト化を可能とすることができると共に、このケーシング内でキャリヤからトナーを脱離するため、トナーの回収を容易としてキャリヤへの再不着を抑制することができる。
【００２６】
請求項３の発明の電子写真印刷装置によれば、トナー脱離手段として、キャリヤ循環ラインにより循環するキャリヤを攪拌してトナーを脱離させるキャリヤ攪拌手段を設けたので、キャリヤを攪拌することで、このキャリアに機械的な手段で付着しているトナーを容易に脱離することができる。
【００２７】
請求項４の発明の電子写真印刷装置によれば、非画線部トナー除去手段として、担持体としての回転自在な捕集ローラと、キャリヤ循環ラインとしての捕集ローラからキャリヤを除去する除去プレート、除去プレートにより除去されたキャリヤを滞留させるキャリヤ滞留部、キャリヤ滞留部のキャリヤを上方に搬送するキャリヤ搬送手段、キャリヤ搬送手段により搬送されたキャリヤを捕集ローラに供給するキャリヤ供給手段を設け、キャリヤ攪拌手段が滞留部に滞留するキャリヤを攪拌してトナーを脱離させるので、滞留部にある多量のキャリアを攪拌することで、このキャリヤに機械的に付着しているトナーを短時間で容易に脱離することができる。
【００２８】
請求項５の発明の電子写真印刷装置によれば、トナー脱離手段として、キャリヤ循環ラインにより循環するキャリヤに流体を噴射してトナーを脱離させる流体噴射手段を設けるので、キャリヤに流体を噴射することで、このキャリアに機械的にまたは静電気力で付着しているトナーを容易に脱離することができる。
【００２９】
請求項６の発明の電子写真印刷装置によれば、前記トナー脱離手段として、キャリヤ循環ラインにより循環するキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させるキャリヤ振動付与手段を設けるので、キャリヤを振動させることで、このキャリアに機械的にまたは静電気力で付着しているトナーを容易に脱離することができる。
【００３０】
請求項７の発明の電子写真印刷装置によれば、非画線部トナー除去手段として、担持体としての回転自在な捕集ローラと、キャリヤ循環ラインとしての捕集ローラからキャリヤを除去する除去プレート、除去プレートにより除去されたキャリヤを滞留させるキャリヤ滞留部、キャリヤ滞留部のキャリヤを上方に搬送するキャリヤ搬送手段、キャリヤ搬送手段により搬送されたキャリヤを捕集ローラに供給するキャリヤ供給手段を設け、キャリヤ振動付与手段がキャリヤ搬送手段により上方に搬送されるキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させるので、搬送中のキャリアを振動させることで、このキャリアに機械的にまたは静電気力で付着しているトナーを落下させて短時間で容易に脱離することができる。
【００３１】
請求項８の発明の電子写真印刷装置によれば、トナー脱離手段として、キャリヤ循環ラインにより循環するキャリヤに対してイオンを照射してトナーを脱離させるイオン照射手段を設けるので、キャリヤにイオンを照射することで、このキャリアに静電気力で付着しているトナーの電荷を除去して容易に脱離することができる。
【００３２】
請求項９の発明の電子写真印刷装置によれば、非画線部トナー除去手段として、感光体に接近して配置されて回転することで磁力によりキャリヤを吸着搬送する担持体を設け、トナー脱離手段が担持体により吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するので、トナー脱離手段が担持体のキャリヤから直接トナーを脱離することで、装置のコンパクト化を可能とすることができる。
【００３３】
請求項１０の発明の電子写真印刷装置によれば、トナー脱離手段として、担持体により吸着搬送されるキャリヤに流体を噴射してトナーを脱離する流体噴射手段を設けるので、キャリヤに流体を噴射することで、このキャリヤに機械的にまたは静電気力で付着しているトナーを容易に脱離することができる。
【００３４】
請求項１１に記載の電子写真印刷装置によれば、担持体として、感光体に接近して配置されて回転することで磁力によりキャリヤを吸着搬送する第１担持体と、第１担持体と対向する第２の担持体とを設け、流体噴射手段は、第１担持体と第２担持体とが対向する位置に向けて流体を噴射してトナーを離脱するので、第１担持体と第２担持体とが対向した位置で、磁場が強く、且つ、穂は磁力線に沿って形成されるため、流体に飛ばされにくい穂が担持体間を架橋するように真直ぐに形成されることとなり、流体噴射手段がこの第１担持体と第２担持体とが対向する位置に向けて流体を噴射するため、トナーを適正に脱離することができる。
【００３５】
請求項１２の発明の電子写真印刷装置によれば、トナー脱離手段によりキャリヤから脱離されたトナーを回収するトナー回収手段を設けるので、キャリヤから脱離したトナーのキャリヤへの再不着を防止することができる。
【００３６】
請求項１３の発明の電子写真印刷装置によれば、担持体またはキャリヤ循環ラインに対してキャリヤを補給するキャリヤ補給手段を設けたので、キャリヤが劣化したら所定量のキャリヤを補給することで、劣化したキャリアの増加による非画線部からのトナーの回収効率の低下を防止することができる。
【００３７】
請求項１４の発明の電子写真印刷装置によれば、担持体に付与される所定の電位を、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に設定するので、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付与され、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となり、この電界の作用力によって非画線部のトナーが回収されて地かぶりを防止することができる。
【００３８】
また、請求項１５の発明の電子写真印刷方法によれば、感光体が移動するときにその表面に静電潜像を形成し、現像装置によってこの静電画像の画線部に帯電したトナーを付着して画像を形成し、感光体に所定の電位が付与された担持体を近接することで、担持体に磁力で吸着されたキャリヤにより静電潜像の非画線部に付着したトナーを除去し、このキャリヤからトナーを脱離して回収するようにする。従って、磁力によって稲穂状にキャリヤを吸着して移動することで、感光体の表面に存在するトナーをこすって移動し易くなり、付与された所定の電圧により静電潜像の非画線部から電界が形成されることで、移動し易くなった非画線部に存在するトナーがこの電界により移動させられて回収され、また、このとき、吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するため、繰り返し使用されるキャリヤへのトナーの蓄積が抑制されることとなり、地かぶりを抑制して高品質の印刷物を印刷することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る電子写真印刷装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００４０】
図１は、本発明の実施例１に係る電子写真印刷装置の概略構成図、図２は、実施例１の電子写真印刷装置におけるトナー除去装置の概略図、図３は、捕集ローラの横断面図、図４は、捕集ローラの縦断面図、図５は、捕集ローラにおける軸受部の断面図、図６は、捕集ローラの周囲に形成される電場の分布を表す概略図、図７は、トナー脱離装置を表す概略図、図８は、トナー脱離装置の支持構造を表すキャリヤ搬送ロールの断面図、図９は、捕集ローラ上に形成された磁気ブラシを表す概略図、図１０は、感光体と捕集ローラとの間で移動するキャリヤ及びトナーを表す概略図である。
【００４１】
実施例１では、電子写真印刷装置によりガラス板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。この実施例で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。コーティング剤としては、例えば、アクリル系コーティング剤が用いられる。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。
【００４２】
実施例１の電子写真印刷装置は、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１１と、トナーとキャリヤとからなる現像剤のうちトナーをＯＰＣ感光体１１に供給する現像装置１２と、ＯＰＣ感光体１１上に吸着されたトナーをガラス板Ｇに転写する中間体１３と、非画線部のトナー除去装置（非画線部トナー除去手段）１４とから概略構成されている。
【００４３】
このＯＰＣ感光体１１は、略円柱状をなすドラム型に形成され、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。このＯＰＣ感光体１１の周囲には、中間体１３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１５と、除電装置１６と、帯電装置１７と、露光装置１８と、上述の現像装置１２と、トナー除去装置１４とが配置されている。
【００４４】
帯電装置１７は、スコロトロン（scorotron）などのコロナ放電器から構成されており、この帯電装置１７は、ＯＰＣ感光体１１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１１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。
【００４５】
露光装置１８は、ＯＰＣ感光体１１の中心軸線方向に配列されたＬＥＤ（Light Emitting Diode）から構成され、このＬＥＤから出射された光がＯＰＣ感光体１１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おり、ＯＰＣ感光体１１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。
【００４６】
現像装置１２は、筐体２１と、多極磁石で構成される現像ローラ（マグネットローラ）２２と、スクリュー羽根等を有した撹拌・搬送ローラ２３，２４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。従って、トナーは、現像剤の撹拌搬送により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し、現像ローラ２２は、トナーが付着したキャリヤを磁力で付着保持し、その回転によってＯＰＣ感光体１１の円周面と対向した現像領域にトナーを搬送供給する。
【００４７】
クリーニング装置１５は、ＯＰＣ感光体１１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２５とブレード２６とから概略構成されている。ファーブラシ２５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２６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。
【００４８】
除電装置１６は、ＯＰＣ感光体１１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１１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。この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１１に残る電位の違いによる像を消去することができる。
【００４９】
中間体１３は、ＯＰＣ感光体１１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。この中間体１３には、ＯＰＣ感光体１１と対向する位置とは反対側にローラ２７が設けられ、ローラ２７と中間体１３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。
【００５０】
ここで、本実施例の非画線部のトナー除去装置１４について詳細に説明する。
【００５１】
トナー除去装置１４は、図１及び図２に示すように、感光体１１に接近して配置される担持体としての捕集ローラ３１と、この捕集ローラ３１に対するキャリヤの供給及び回収を行うキャリヤ循環ラインを有しており、この捕集ローラ３１とキャリヤ循環ラインが共通のケーシング３２内に格納されている。そして、このキャリヤ循環ラインは、捕集ローラ３１からキャリヤを除去する除去プレート３３と、除去プレート３３により除去されたキャリヤを滞留させるキャリヤ滞留部３４と、キャリヤ滞留部３４のキャリヤを上方に搬送するキャリヤ搬送装置３５と、キャリヤ搬送装置３５により搬送されたキャリヤを捕集ローラ３１に供給するキャリヤ供給装置３６とから構成されている。
【００５２】
即ち、ケーシング３２内には、ＯＰＣ感光体１１に接近して捕集ローラ３１が駆動回転可能に支持されており、この捕集ローラ３１に接近して供給ローラ３７が駆動回転可能に支持されている。そして、捕集ローラ３１の上方には、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３８が設けられている。また、捕集ローラ３１の下方には、捕集ローラ３１からキャリヤを除去する除去プレート３３が設けられており、捕集ローラ３１における弱い磁場にあるキャリヤを除去する。
【００５３】
捕集ローラ３１は、ＯＰＣ感光体１１と供給ローラ３７との間に配置され、ＯＰＣ感光体１１と供給ローラ３７との間には、所定間隔、例えば、１ｍｍから１０ｍｍの間隔の隙間が設けられている。捕集ローラ３１は、外周側に配置される略円筒状のスリーブ４１内に磁力形成部４２が配置されて構成されており、このスリーブ４１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。
【００５４】
この磁力形成部４２には、複数の永久磁石４３が周方向に沿って配置されており、この場合、複数の永久磁石４３は、そのＳ極とＮ極が交互になるように配置されることで、図６に示すように、所定の分布の磁場が形成されている。図６にて、線Ｂ１は、磁場の法線成分の強度を示す線であり、線Ｂ２は、磁場の接線成分の強度を示す線であり、線Ｂ３は、これら法線成分及び接線成分の合成を示す線である。
【００５５】
この複数の永久磁石４３は、磁力形成部４２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の線Ｂ３のように、磁場も捕集ローラ３１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にて、供給ローラ３７は、略３時方向に配置され、ＯＰＣ感光体１１は略９時方向に配置されている。
【００５６】
また、捕集ローラ３１は、図４に示すように、スリーブ４１の一端に軸部４４が形成され、その軸部４４に従動歯車４５が固定され、この従動歯車４５に、スリーブ４１を回転駆動する駆動歯車が噛み合っている。また、スリーブ４１の軸部４４は、軸受部４６によりケーシング３２に回転可能に支持されている。更に、スリーブ４１の軸部４４には、ＯＰＣ感光体１１との間隔を規制する規制部４７が設けられている。
【００５７】
捕集ローラ３１のスリーブ４１内には、その他端部から支持軸４８が挿入されており、この支持軸４８に磁力形成部４２が設けられている。そして、この支持軸４８は、端部がケーシング３２に固定される一方、一対の軸受部４９によりスリーブ４１と相対回転自在となっている。また、捕集ローラ３１は、スリーブ４１の他端に円筒部５０が形成され、この円筒部５０は、軸受部４６によりケーシング３２に回転可能に支持され、この円筒部５０には、規制部４７が設けられている。
【００５８】
上述した軸受部４６は、図５に示すように、スリーブ４１の軸部４４（または円筒部５０）を回転可能に支持する軸受５１と、軸受５１を移動可能に支持する支持体５２と、軸受５１をＯＰＣ感光体１１に向けて付勢するバネ５３とから構成されている。支持体５２は、軸受５１をＯＰＣ感光体１１に対して接近離間させる方向に移動可能に支持するように構成されている。バネ５３は、軸受５１と支持体５２との間であって、ＯＰＣ感光体１１に対して反対側に配置されている。
【００５９】
また、上述した規制部５１は、円板状に形成された部材であり、その外径はスリーブ４１の外径より大きく、ＯＰＣ感光体１１と接触させることにより、捕集ローラ３１とＯＰＣ感光体１１との間隔が常に一定になるように構成されている。
【００６０】
ケーシング３２には、図２に示すように、ＯＰＣ感光体１１から離間するに伴って下方に傾斜するキャリヤ下降部５５が形成され、このキャリヤ下降部５５に連続してキャリヤ滞留部３４が形成されている。そして、このキャリヤ滞留部３４から上方に向けてキャリヤ搬送装置３５が配置され、このキャリヤ搬送装置３５から供給ローラ３７に向けてキャリヤ供給装置３６が配置されている。
【００６１】
キャリヤ搬送装置３５は、下部搬送ロール５６と上部搬送ロール５７と各ロール５６，５７に掛け回される搬送ベルト５８とから構成されている。この場合、下部搬送ロール５６は、下方１８０度の領域に磁性体が設けられた支持軸に回転自在に支持され、図示しない駆動装置により、図２にて反時計回り方向に駆動回転する。上部搬送ロール５７は、上方１８０度の領域に磁性体が設けられた支持軸に回転自在に支持されると共に、搬送ベルト５８の張力を調整する張力調整機構を有している。搬送ベルト５８は、無端の磁性ベルトの表面にフッ素樹脂がコーティングされて構成されている。
【００６２】
キャリヤ供給装置３６は、ドクタブレード５９と規制ブレード６０と上述した供給ローラ３７とから構成されている。ドクタブレード５９は、上部搬送ロール５７から下方に傾斜して表面にフッ素樹脂がコーティングされた傾斜板からなり、下端部に規制ブレード６０が固定されている。この規制ブレード６０は、供給ローラ３７に接近してそのギャップを調整することで、稲穂状となったキャリヤの通過を規制し、供給ローラ３７の表面のキャリヤの分布を均一化する。供給ローラ３７は、周方向の所定の位置に永久磁石が配置されており、この永久磁石の磁力分布によりキャリヤをすくい上げて捕集ローラ３１に供給するものである。
【００６３】
また、ケーシング３２に隣接してキャリヤ補給手段としてのキャリヤ供給ホッパ６１が設けられている。このキャリヤ供給ホッパ６１内には、新しいキャリヤが貯留されており、下部に設けられたロータリ式開閉弁６２を開放することで、キャリヤ滞留部３４にキャリヤを補給することができる。
【００６４】
本実施例では、トナー除去装置１４に、吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離装置（トナー脱離手段）７１が設けられている。このトナー脱離装置７１は、ケーシング３２内に捕集ローラ３１やキャリヤ循環ラインと共に配置されている。このトナー脱離装置７１は、キャリヤ循環ラインを構成するキャリヤ滞留部３４のキャリヤを攪拌してトナーを脱離させるキャリヤ攪拌装置７２と、キャリヤ循環ラインを構成するキャリヤ搬送装置３５の搬送ベルト５８のキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させるキャリヤ振動付与装置７３とを有している。
【００６５】
キャリヤ攪拌装置７２において、図７及び図８に示すように、下部搬送ロール５６は、支持軸７４とこの支持軸７４の外周部に軸受部７５を介して相対回転自在に支持されるロール部７６とから構成されている。支持軸７４は、一端部がケーシング３２に軸受７７により回転自在に支持され、第１従動歯車７８が固定されている。ロール部７６は、ロール軸７９がケーシング３２に軸受８０により回転自在に支持され、第２従動歯車８１が固定され、この第２従動歯車８１に下部搬送ロール５６（ロール部７６）を駆動回転する駆動歯車が噛み合っている。
【００６６】
そして、支持軸７４には第１支持部材８２が固定される一方、ロール軸７９には第２支持部材８３が相対回転自在に嵌合しており、各支持部材８２，８３には支持アーム８４，８５を介してパドル８６が支持されている。そして、第１従動歯車７８に支持軸７４を介してパドル８６を所定の回動領域にわたって往復回動する駆動歯車が噛み合っている。従って、このパドル８６が揺動することで、キャリヤ滞留部３４のキャリヤを攪拌し、キャリヤに機械的に付着しているトナーを脱離させる。
【００６７】
一方、キャリヤ振動付与装置７３は、図２に示すように、搬送ベルト５８の内側に所定間隔をもって配置されており、機械的な振動、または、超音波振動により搬送ベルト５８を振動させることで、搬送ベルト５８で搬送されるキャリヤに静電気力で付着しているトナーを脱離させる。
【００６８】
また、図２に示すように、キャリヤ攪拌装置７２によりキャリヤから脱離されたトナーを回収するトナー排出装置（トナー回収手段）８７が設けられると共に、キャリヤ振動付与装置７３によりキャリヤから脱離されたトナーを回収するトナー回収装置（トナー回収手段）８８が設けられている。
【００６９】
トナー排出装置８７において、図７に示すように、キャリヤ滞留部３４は、底部が下部搬送ロール５６の外周面に沿った円弧形状をなし、ここに凹部形状をなすトナー貯留部８９が形成され、このトナー貯留部８９には、排出口９０を介してトナー回収箱９１が連結され、排出口９０にロータリ開閉弁９２が設けられている。一方、トナー回収装置８８は、図２に示すように、搬送ベルト５８の表面側の下方に配置されている。
【００７０】
なお、キャリヤ振動付与装置７３に代えて、または、キャリヤ振動付与装置７３に加えて、キャリヤ循環ラインを構成するキャリヤ搬送装置３５の搬送ベルト５８のキャリヤに対してイオンを照射してトナーを脱離させるイオン照射装置としてもよい。この場合、キャリヤにイオンを照射することで、キャリヤに静電気力で付着しているトナーの電荷を除去して脱離させる。
【００７１】
ここで、上述のように構成された本実施例の電子写真印刷装置における作用について詳細に説明する。
【００７２】
本実施例の電子写真印刷装置において、図１に示すように、ＯＰＣ感光体１１の円周面は、帯電装置１７により約−１０００Ｖの電位が印加される。その後、約−１０００Ｖとされたこの円周面に対して、露光装置１８から出射された光が照射される。光が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この領域の電位が約−１５０Ｖに低下する。露光装置１８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１１上に描いている。そのため、ＯＰＣ感光体１１の円筒面上に電位差による静電潜像が形成される。
【００７３】
この静電潜像には、電位差により現像装置１２の現像ローラ２２からトナーが付着する。つまり、ＯＰＣ感光体１１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、現像ローラ２２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。しかしながら、特に、帯電が弱いトナーがＯＰＣ感光体１１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、非画線部のトナー除去装置１４により、非画線部のトナーが除去される。
【００７４】
即ち、非画線部のトナー除去装置１４にて、図２に示すように、供給ローラ３７により、ケーシング３２内のキャリヤが捕集ローラ３１に供給されて付着し、図９に示すように、捕集ローラ３１の表面全体にキャリヤＣが積み重なった磁気ブラシＢが形成される。そして、図９に示すように、ＯＰＣ感光体１１及び捕集ローラ３１の回転によって磁気ブラシＢがＯＰＣ感光体１１の表面に接触し、非画線部３ＡのトナーＴをこすり、移動し易くする。なお、ＯＰＣ感光体１１の表面と磁気ブラシＢとに速度差を与えると、磁気ブラシＢが非画線部３ＡのトナーＴ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、そのとき、キャリヤＣとトナーＴとの機械的摩擦によって非画線部３ＡのトナーＴを帯電させ、例えば、帯電が弱いために非画線部３Ａに飛んだトナーＴを所定の帯電量に帯電させることができる。
【００７５】
このとき、捕集ローラ３１に対して、ＯＰＣ感光体１１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、非画線部３Ａでは、非画線部３Ａから捕集ローラ３１へ向かう電界の作用力が付与され、一方、画線部３Ｂでは、捕集ローラ３１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Ｔは非画線部３Ａでは電気的に磁気ブラシＢに引き付けられ、キャリヤＣと共に捕集される。一方、画線部３ＢではＯＰＣ感光体１１側に対する付着力が強められる。
【００７６】
捕集ローラ３１により非画線部３ＡからキャリヤＣと共に捕集されたトナーは、ケーシング３２内を循環する間に、トナー離脱装置７１によりキャリヤから離脱されて回収される。即ち、図２に示すように、トナーが付着したキャリヤは、除去ブレード３３により捕集ローラ３１から除去され、キャリヤ下降部５５を通ってキャリヤ滞留部３４に至る。このキャリヤ滞留部３４では、図７に示すように、キャリヤ攪拌装置７２のパドルが往復回動することで、主に、キャリヤに機械的に付着しているトナーがこのキャリヤから脱離し、自然に沈降してトナー貯留部８９に溜まる。そして、所定時間ごとにロータリ開閉弁９２を開放することで、トナー貯留部８９のトナーを排出口９０を通してトナー回収箱９１に回収する。
【００７７】
そのため、キャリヤ攪拌装置７２により、主に、キャリヤに機械的に付着しているトナーがこのキャリヤから脱離すると、トナー貯留部８９のキャリヤは、キャリヤ搬送装置３５により上方に搬送される。そして、図２に示すように、キャリヤが搬送ベルト５８により上昇する過程で、キャリヤ振動付与装置７３によりキャリヤに対して振動が付与されることで、主に、キャリヤに静電気力で付着しているトナーがこのキャリヤから離脱し、落下してトナー回収装置８８に回収される。その後、トナーが脱離されたキャリヤは、キャリヤ供給装置３６により再び捕集ローラ３１に供給される。そのため、キャリヤを繰り返し使用することができると共に、脱離したトナーのキャリヤへの再付着が防止され、捕集ローラ３１によるＯＰＣ感光体１１の非画線部のトナーの除去を適正に行うことができる。
【００７８】
その後、図２に示すように、ＯＰＣ感光体１１の潜像上に付着したトナーは、中間体１３と対向する領域にＯＰＣ感光体１１の回転により搬送される。この領域において、ＯＰＣ感光体１１に形成された負に帯電したトナーは中間体１３の上に転写される。
【００７９】
トナーが転写された後のＯＰＣ感光体１１では、クリーニング装置１５により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２５により転写残りトナーを掻き落とし、ブレード２６により擦り落としている。その後、除電装置１６によりＯＰＣ感光体１１上に残る潜像が消される。
【００８０】
そして、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。
【００８１】
このように実施例１の電子写真印刷装置にあっては、表面に形成される静電潜像の画線部に現像装置１２によって帯電されたトナーが付着される感光体１１と、磁力でキャリヤを吸着搬送すると共に静電潜像の非画線部からの電界が形成されるように所定の電位が付与されるトナー除去装置１４と、トナー除去装置１４により吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離装置７１を設けている。
【００８２】
従って、トナー除去装置１４は、磁力によって稲穂状にキャリヤを吸着して移動させており、この稲穂状のキャリヤの先端部が感光体の表面に当接し、ここに存在するトナーをこするためにトナーは移動し易くなり、付与された所定の電圧により静電潜像の非画線部から電界が形成されることで、移動し易くなった非画線部に存在するトナーがこの電界により移動させられて回収することができる。また、このとき、トナー脱離装置７１は、吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するため、繰り返し使用されるキャリヤへのトナーの蓄積が抑制されることとなり、地かぶりを抑制して高品質の印刷物を印刷することができる。
【００８３】
また、実施例１の電子写真印刷装置では、トナー除去装置１４として、ＯＰＣ感光体１１に接近して配置される捕集ローラ３１とこの捕集ローラ３１に対するキャリヤの供給及び回収を行うキャリヤ循環ラインとして除去プレート３３、キャリヤ滞留部３４、キャリヤ搬送装置３５、キャリヤ供給装置３６を設け、これらを共通のケーシング３２内に格納し、このケーシング３２内でキャリヤからトナーを脱離している。従って、トナー除去装置１４のコンパクト化を可能とすることができると共に、このケーシング３２内でキャリヤからトナーを脱離するため、トナーの回収を容易としてキャリヤへの再不着を抑制することができる。
【００８４】
また、実施例１の電子写真印刷装置では、トナー脱離装置７１として、キャリヤ滞留部３４に滞留するキャリヤを攪拌してトナーを脱離させるキャリヤ攪拌装置７２を設けており、キャリヤ滞留部３４にある多量のキャリアを攪拌することで、主に、このキャリアに機械的に付着しているトナーを短時間で容易に脱離することができる。
【００８５】
一方、トナー脱離装置７１として、キャリヤ搬送装置３５により上方に搬送されるキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させるキャリヤ振動付与装置７３を設けており、搬送中のキャリヤを振動させることで、主に、このキャリアに静電気力で付着しているトナーを落下させて短時間で容易に脱離することができる。
【００８６】
また、実施例１の電子写真印刷装置では、トナー脱離装置７１としてのキャリヤ攪拌装置７２及びキャリヤ振動付与装置７３によりキャリヤから脱離されたトナーを回収するトナー排出装置８７及びトナー回収装置８８を設けるており、キャリヤから脱離したトナーのキャリヤへの再不着を防止することができる。
【００８７】
更に、実施例１の電子写真印刷装置では、キャリヤ循環ラインに対してキャリヤを補給するキャリヤ供給ホッパ６１を設けており、キャリヤが劣化したら所定量のキャリヤを補給することで、劣化したキャリアの増加による非画線部からのトナーの回収効率の低下を防止することができる。
【実施例２】
【００８８】
図１１は、本発明の実施例２に係る電子写真印刷装置におけるトナー除去装置の概略図である。なお、本実施例の電子写真印刷装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００８９】
実施例２の電子写真印刷装置は、図１及び図１１に示すように、ＯＰＣ感光体１１と、現像装置１２と、中間体１３と、非画線部のトナー除去装置１４とから概略構成され、ＯＰＣ感光体１１の周囲に、クリーニング装置１５と、除電装置１６と、帯電装置１７と、露光装置１８と、現像装置１２と、トナー除去装置１４とが配置され、このトナー除去装置１４に、吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離装置７１が設けられている。このトナー脱離装置７１は、ケーシング３２内に捕集ローラ３１やキャリヤ循環ラインと共に配置されている。このトナー脱離装置７１は、キャリヤ循環ラインを構成するキャリヤ搬送装置３５の下部搬送ロール５６のキャリヤに流体としてのエア（または、窒素、不活性ガスなど）を噴射してトナーを脱離させるエア噴射装置１０１と、キャリヤ循環ラインを構成するキャリヤ搬送装置３５の搬送ベルト５８のキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させるキャリヤ振動付与装置７３とを有している。
【００９０】
エア噴射装置１０１は、エア噴射ノズル１０２と、エア供給装置１０３とを有し、下部搬送ロール５６の外周部に向けてエアを噴射することで、この下部搬送ロール５６（搬送ベルト５８）の外周面に吸着されて搬送されるキャリヤに付着したトナーを脱離させる。この場合、ケーシング３２のキャリヤ下降部５５は、下部搬送ロール５６に向かって傾斜し、下部搬送ロール５６の外周面とキャリヤ滞留部３４との隙間が狭めるように形成されることで、キャリヤ下降部５５を移動するキャリヤは、下部搬送ロール５６にし支持されて磁化された搬送ベルト５８に吸着され易くしている。そのため、搬送ベルト５８が磁化されていることから、キャリヤがその磁力によって搬送ベルト５８上に保持され、エア噴射ノズル１０２による気流に逆らってうまく搬送ベルト５８上を搬送される。また、キャリヤ振動付与装置７３は、搬送ベルト５８の内側に配置され、搬送ベルト５８を振動させることで、この搬送ベルト５８に吸着されて上方に搬送されるキャリヤに付着したトナーを脱離させる。
【００９１】
また、エア噴射装置１０１によりキャリヤから脱離されたトナーを回収するトナー排出装置８７が設けられると共に、キャリヤ振動付与装置７３によりキャリヤから脱離されたトナーを回収するトナー回収装置８８が設けられている。
【００９２】
従って、本実施例の電子写真印刷装置にて、ＯＰＣ感光体１１の円周面は、帯電装置１７により電位が印加され、この円周面に対して露光装置１８から光が照射され、この光が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低下し、所定の像がＯＰＣ感光体１１上に描かれることとなり、ＯＰＣ感光体１１の円筒面上に電位差による静電潜像が形成される。
【００９３】
そして、静電潜像に対して現像装置１２によりトナーが付着する。しかし、帯電が弱いトナーがＯＰＣ感光体１１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、非画線部のトナー除去装置１４により、非画線部のトナーが除去される。即ち、供給ローラ３７によりキャリヤが捕集ローラ３１に供給されて付着し、捕集ローラ３１の表面全体にキャリヤが積み重なった磁気ブラシが形成される。そして、ＯＰＣ感光体１１及び捕集ローラ３１の回転によって磁気ブラシがＯＰＣ感光体１１の表面に接触し、非画線部のトナーをこすって移動し易くする。
【００９４】
このとき、捕集ローラ３１に対して、ＯＰＣ感光体１１の非画線部と画線部の中間の電位が与えられているので、非画線部では、非画線部から捕集ローラ３１へ向かう電界の作用力が付与され、画線部では、捕集ローラ３１画線部へ向かう電界の作用力が付与されることとなり、この作用力によってトナーは、非画線部から電気的に磁気ブラシに引き付けられ、キャリヤと共に捕集される。そして、捕集ローラ３１により非画線部からキャリヤと共に捕集されたトナーは、ケーシング３２内を循環する間に、トナー離脱装置７１によりキャリヤから離脱されて回収される。
【００９５】
即ち、トナーが付着したキャリヤは、除去ブレード３３により捕集ローラ３１から除去され、キャリヤ下降部５５を通ってキャリヤ滞留部３４に至り、キャリヤ搬送装置３５の下部搬送ロール５６に吸着されて上方に搬送される。このとき、エア供給装置１０３によりエア噴射ノズル１０２から下部搬送ロール５６の外周部に向けてエアを噴射することで、この下部搬送ロール５６（搬送ベルト５８）の外周面に吸着されて搬送されるキャリヤに付着したトナーを脱離させる。キャリヤから離脱したトナーは、トナー貯留部８９に溜まり、所定時間ごとに開閉弁９２を開放することで、トナー貯留部８９のトナーを排出口９０を通してトナー回収箱９１に回収される。
【００９６】
エア噴射装置１０１により下部搬送ロール５６に吸着されたキャリヤからトナーが脱離されると、キャリヤが搬送ベルト５８により上昇する過程で、キャリヤ振動付与装置７３によりキャリヤに対して振動が付与されることで、キャリヤに付着しているトナーが離脱し、落下してトナー回収装置８８に回収される。その後、トナーが脱離されたキャリヤは、キャリヤ供給装置３６により再び捕集ローラ３１に供給される。そのため、キャリヤを繰り返し使用することができると共に、脱離したトナーのキャリヤへの再付着が防止され、捕集ローラ３１によるＯＰＣ感光体１１の非画線部のトナーの除去を適正に行うことができる。
【００９７】
一方、ＯＰＣ感光体１１の潜像上に付着したトナーは、中間体１３と対向する領域にＯＰＣ感光体１１の回転により搬送され、ＯＰＣ感光体１１に形成された負に帯電したトナーは中間体１３を介してガラス板Ｇに転写される。このガラス板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。
【００９８】
このように実施例２の電子写真印刷装置にあっては、表面に形成される静電潜像の画線部に現像装置１２によって帯電されたトナーが付着される感光体１１と、磁力でキャリヤを吸着搬送すると共に静電潜像の非画線部からの電界が形成されるように所定の電位が付与されるトナー除去装置１４と、トナー除去装置１４により吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離装置７１を設け、トナー脱離装置７１として、キャリヤ搬送装置３５の下部搬送ロール５６のキャリヤにエアを噴射してトナーを脱離させるエア噴射装置１０１と、搬送ベルト５８のキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させるキャリヤ振動付与装置７３を設けている。
【００９９】
従って、トナー除去装置１４は、磁力によって稲穂状にキャリヤを吸着して移動させており、この稲穂状のキャリヤの先端部が感光体の表面に当接し、ここに存在するトナーをこするためにトナーは移動し易くなり、付与された所定の電圧により静電潜像の非画線部から電界が形成されることで、移動し易くなった非画線部に存在するトナーがこの電界により移動させられて回収することができる。また、このとき、エア噴射装置１０１は、下部搬送ロール５６に吸着されたキャリヤにエアを噴射してトナーを脱離させ、キャリヤ振動付与装置７３は、搬送ベルト５８に吸着されたキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させ、繰り返し使用されるキャリヤへのトナーの蓄積が抑制されることとなり、地かぶりを抑制して高品質の印刷物を印刷することができる。
【０１００】
また、実施例２の電子写真印刷装置では、エア噴射装置１０１のエア噴射ノズルから下部搬送ロール５６にエアを噴射するだけで、この下部搬送ロール５６に吸着されたキャリヤからトナーを容易に脱離させることができ、装置のコンパクト化及び処理の簡素化を可能とすることができると共に、作業性を向上することができる。
【実施例３】
【０１０１】
図１２は、本発明の実施例３に係る電子写真印刷装置におけるトナー除去装置の概略図である。なお、本実施例の電子写真印刷装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１０２】
実施例３の電子写真印刷装置は、図１及び図１２に示すように、ＯＰＣ感光体１１と、現像装置１２と、中間体１３と、非画線部のトナー除去装置１４とから概略構成され、ＯＰＣ感光体１１の周囲に、クリーニング装置１５と、除電装置１６と、帯電装置１７と、露光装置１８と、現像装置１２と、トナー除去装置１４とが配置され、このトナー除去装置１４に、吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離装置７１が設けられている。このトナー脱離装置７１は、ケーシング３２内に捕集ローラ３１やキャリヤ循環ラインと共に配置されている。このトナー脱離装置７１は、キャリヤ循環ラインを構成するケーシング３２のキャリヤ下降部５５を振動させてトナーを脱離させるケーシング振動装置１１１と、キャリヤ循環ラインを構成するキャリヤ搬送装置３５の搬送ベルト５８のキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させるキャリヤ振動付与装置７３とを有している。
【０１０３】
ケーシング振動装置１１１は、ケーシング３２におけるキャリヤ下降部５５の外面部に設けられており、このケーシング３２のキャリヤ下降部５５自体を振動することで、このキャリヤ下降部５５を移動するキャリヤを振動して付着したトナーを脱離させる。また、キャリヤ振動付与装置７３は、搬送ベルト５８の内側に配置され、搬送ベルト５６を振動させることで、この搬送ベルト５８に吸着されて上方に搬送されるキャリヤに付着したトナーを脱離させる。
【０１０４】
また、ケーシング振動装置１１１によりキャリヤから脱離されたトナーを回収するトナー排出装置８７が設けられると共に、キャリヤ振動付与装置７３によりキャリヤから脱離されたトナーを回収するトナー回収装置８８が設けられている。
【０１０５】
従って、本実施例の電子写真印刷装置にて、ＯＰＣ感光体１１の円周面は、帯電装置１７により電位が印加され、この円周面に対して露光装置１８から光が照射され、この光が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低下し、所定の像がＯＰＣ感光体１１上に描かれることとなり、ＯＰＣ感光体１１の円筒面上に電位差による静電潜像が形成される。
【０１０６】
そして、静電潜像に対して現像装置１２によりトナーが付着する。しかし、帯電が弱いトナーがＯＰＣ感光体１１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、非画線部のトナー除去装置１４により、非画線部のトナーが除去される。即ち、供給ローラ３７によりキャリヤが捕集ローラ３１に供給されて付着し、捕集ローラ３１の表面全体にキャリヤが積み重なった磁気ブラシが形成される。そして、ＯＰＣ感光体１１及び捕集ローラ３１の回転によって磁気ブラシがＯＰＣ感光体１１の表面に接触し、非画線部のトナーをこすって移動し易くする。
【０１０７】
このとき、捕集ローラ３１に対して、ＯＰＣ感光体１１の非画線部と画線部の中間の電位が与えられているので、非画線部では、非画線部から捕集ローラ３１へ向かう電界の作用力が付与され、画線部では、捕集ローラ３１画線部へ向かう電界の作用力が付与されることとなり、この作用力によってトナーは、非画線部から電気的に磁気ブラシに引き付けられ、キャリヤと共に捕集される。そして、捕集ローラ３１により非画線部からキャリヤと共に捕集されたトナーは、ケーシング３２内を循環する間に、トナー離脱装置７１によりキャリヤから離脱されて回収される。
【０１０８】
即ち、トナーが付着したキャリヤは、除去ブレード３３により捕集ローラ３１から除去され、キャリヤ下降部５５を通ってキャリヤ滞留部３４に至り、キャリヤ搬送装置３５の下部搬送ロール５６に吸着されて上方に搬送される。このキャリヤがキャリヤ下降部５５を移動するとき、ケーシング振動装置１１１により振動させことで、移動中のキャリヤに付着したトナーを脱離させる。キャリヤから離脱したトナーは、トナー貯留部８９に溜まり、所定時間ごとに開閉弁９２を開放することで、トナー貯留部８９のトナーを排出口９０を通してトナー回収箱９１に回収される。
【０１０９】
ケーシング振動装置１１１によりキャリヤ下降部５５を移動するキャリヤからトナーが脱離されると、キャリヤが搬送ベルト５８により上昇する過程で、キャリヤ振動付与装置７３によりキャリヤに対して振動が付与されることで、キャリヤに付着しているトナーが離脱し、落下してトナー回収装置８８に回収される。その後、トナーが脱離されたキャリヤは、キャリヤ供給装置３６により再び捕集ローラ３１に供給される。そのため、キャリヤを繰り返し使用することができると共に、脱離したトナーのキャリヤへの再付着が防止され、捕集ローラ３１によるＯＰＣ感光体１１の非画線部のトナーの除去を適正に行うことができる。
【０１１０】
一方、ＯＰＣ感光体１１の潜像上に付着したトナーは、中間体１３と対向する領域にＯＰＣ感光体１１の回転により搬送され、ＯＰＣ感光体１１に形成された負に帯電したトナーは中間体１３を介してガラス板Ｇに転写される。このガラス板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。
【０１１１】
このように実施例３の電子写真印刷装置にあっては、表面に形成される静電潜像の画線部に現像装置１２によって帯電されたトナーが付着される感光体１１と、磁力でキャリヤを吸着搬送すると共に静電潜像の非画線部からの電界が形成されるように所定の電位が付与されるトナー除去装置１４と、トナー除去装置１４により吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離装置７１を設け、トナー脱離装置７１として、キャリヤ搬送装置３５のキャリヤ下降部５５のキャリヤを振動させてトナーを脱離させるケーシング振動装置１１１と、搬送ベルト５８のキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させるキャリヤ振動付与装置７３を設けている。
【０１１２】
従って、トナー除去装置１４は、磁力によって稲穂状にキャリヤを吸着して移動させており、この稲穂状のキャリヤの先端部が感光体の表面に当接し、ここに存在するトナーをこするためにトナーは移動し易くなり、付与された所定の電圧により静電潜像の非画線部から電界が形成されることで、移動し易くなった非画線部に存在するトナーがこの電界により移動させられて回収することができる。また、このとき、ケーシング振動装置は、キャリヤ下降部５５を移動するキャリヤを振動させてトナーを脱離させ、キャリヤ振動付与装置７３は、搬送ベルト５８に吸着されたキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させ、繰り返し使用されるキャリヤへのトナーの蓄積が抑制されることとなり、地かぶりを抑制して高品質の印刷物を印刷することができる。
【０１１３】
また、実施例３の電子写真印刷装置では、キャリヤを振動させるケーシング振動装置１１１及びキャリヤ振動付与装置７３を設けることにより、トナーの除去に使用されていないキャリヤ循環ラインも効率的に利用し、キャリヤからトナーを効率的に脱離させることができ、装置のコンパクト化及び処理の簡素化を可能とすることができると共に、作業性を向上することができる。
【実施例４】
【０１１４】
図１３は、本発明の実施例４に係る電子写真印刷装置におけるトナー除去装置の概略図、図１４は、トナー脱離装置を表す概略図である。なお、本実施例の電子写真印刷装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１１５】
実施例４の電子写真印刷装置は、図１及び図１３に示すように、ＯＰＣ感光体１１と、現像装置１２と、中間体１３と、非画線部のトナー除去装置１２１とから概略構成され、ＯＰＣ感光体１１の周囲に、クリーニング装置１５と、除電装置１６と、帯電装置１７と、露光装置１８と、現像装置１２と、トナー除去装置１２１とが配置されている。
【０１１６】
このトナー除去装置１２１は、図１３及び図１４に示すように、感光体１１に接近して配置される第１、第２担持体としての捕集ローラ１２２、供給ローラ１２８と、この捕集ローラ１２２に対するキャリヤの供給及び回収を行うキャリヤ循環ラインを有しており、この捕集ローラ１２２、供給ローラ１２８、キャリヤ循環ラインが共通のケーシング１２３内に格納されている。そして、このキャリヤ循環ラインは、キャリヤを貯留するキャリヤ供給ホッパ１２４と、このキャリヤ供給ホッパ１２４から供給されたキャリヤを滞留させるキャリヤ滞留部１２５と、キャリヤ滞留部１２５のキャリヤを上方に搬送するキャリヤ搬送装置１２６と、キャリヤ搬送装置１２６により搬送されたキャリヤを捕集ローラ１２２に供給するキャリヤ供給装置１２７とから構成されている。
【０１１７】
即ち、ケーシング１２３内には、ＯＰＣ感光体１１に接近して捕集ローラ１２２が駆動回転可能に支持されており、この捕集ローラ１２２に接近して供給ローラ１２８が駆動回転可能に支持されている。そして、捕集ローラ１２２の下方には、ＯＰＣ感光体１１側へのエアの流出を防止する遮蔽板１３０が設けられている。
【０１１８】
捕集ローラ１２２は、ＯＰＣ感光体１１と供給ローラ１２８との間に配置され、ＯＰＣ感光体１１と供給ローラ１２８との間に、所定間隔の隙間が設けられている。この捕集ローラ１２２は、前述した実施例１で説明したものとは磁力形成部の配置が異なっている。つまり、捕集ローラ１２２は、外周側に配置される略円筒状のスリーブ内に磁力形成部が配置されて構成されているものの、この磁力形成部には、複数の永久磁石が周方向均等間隔で、Ｓ極とＮ極が交互となるように配置されることで、全周に強い磁場が形成される。また、捕集ローラ１２２のスリーブには、所定の負の電圧が印加されるように構成されている。
【０１１９】
キャリヤ供給ホッパ１２４は、内部に新しいキャリヤが貯留されており、下部に設けられたロータリ式開閉弁１３１を開放することで、キャリヤ滞留部１２５にキャリヤを補給することができる。そして、このキャリヤ滞留部１２５から上方に向けてキャリヤ搬送装置１２６が配置され、このキャリヤ搬送装置１２６から供給ローラ１２８に向けてキャリヤ供給装置１２７が配置されている。
【０１２０】
キャリヤ搬送装置１２６は、下部搬送ロール１３２と上部搬送ロール１３３と各ロール１３２，１３３に掛け回される搬送ベルト１３４とから構成されている。この場合、下部搬送ロール１３２は、下方１８０度の領域に磁性体が設けられた支持軸に回転自在に支持され、図示しない駆動装置により、図１３にて反時計回り方向に駆動回転する。上部搬送ロール１３３は、上方１８０度の領域に磁性体が設けられた支持軸に回転自在に支持されると共に、搬送ベルト１３４の張力を調整する張力調整機構を有している。搬送ベルト１３４は、無端の磁性ベルトの表面にフッ素樹脂がコーティングされて構成されている。このキャリヤ搬送装置１２６には、搬送ベルト５８のキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させるキャリヤ振動付与装置７３がもうけられている。キャリヤ振動付与装置７３は、機械的な振動、または、超音波振動により搬送ベルト１３４を振動させることで、搬送ベルト１３４で搬送されるキャリヤに静電気力で付着しているトナーを脱離させる。
【０１２１】
キャリヤ供給装置１２７は、ドクタブレード１３５と規制ブレード１３６と上述した供給ローラ１２８とから構成されている。ドクタブレード１３５は、上部搬送ロール１３３から下方に傾斜して表面にフッ素樹脂がコーティングされた傾斜板からなり、下端部に規制ブレード１３６が固定されている。この規制ブレード１３６は、供給ローラ１２８に接近してそのギャップを調整することで、稲穂状となったキャリヤの通過を規制し、供給ローラ１２８の表面のキャリヤの分布を均一化する。供給ローラ１２８は、磁力分布によりキャリヤをすくい上げて捕集ローラ１２２に供給するものである。
【０１２２】
また、キャリヤ循環ラインには、ケーシング１２３に、捕集ローラ１２２に接近してキャリヤ回収装置１３７が設けられている。このキャリヤ回収装置１３７は、基端部が支持軸１３８に回動自在に支持されたスクレーパブレード１３９を有し、図示しない駆動装置により先端部が捕集ローラ１２２の外周面に接近したキャリヤ回収位置（図１４に、二点鎖線で表す位置）と、捕集ローラ１２２の外周面から離間した待機位置（図１４に、実線で表す位置）とに移動可能となっている。従って、スクレーパブレード１３９がキャリヤ回収位置にあると、捕集ローラ１２２の外周面に吸着しているキャリヤをかき取ることができ、かき取ったキャリヤは落下し、キャリヤ下降部５５を通ってキャリヤ滞留部３４に回収される。
【０１２３】
そして、本実施例では、トナー除去装置１２１に、吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離装置（トナー脱離手段）１５１が設けられている。このトナー脱離装置１５１は、捕集ローラ１２２に吸着搬送されるキャリヤに流体としてのエア（または、窒素、不活性ガスなど）を噴射してトナーを脱離させるエア噴射装置である。
【０１２４】
このトナー脱離装置１５１は、外部からケーシング１２３を貫通して捕集ローラ１２２まで延出されるエア噴射ノズル１５２と、このエア噴射ノズル１５２に配管１５３を介して連結されるエア供給装置１５４とを有している。この場合、エア噴射ノズル１５２は、先端部が捕集ローラ１２２と供給ローラ１２８が対向する位置まで延びている。このエア噴射ノズル１５２の位置は、規制ブレード１３６の上流側で捕集ローラ１２２の外周部に向かった位置であればよいが、特に、供給ローラ１２８との対向位置では、この供給ローラ１２８の磁力の影響を受けてキャリヤの穂が最も高く形成されるため、対向位置にエアを吹き付けることで大きなトナー分離効果が得られる。このようにしてエア噴射ノズル１５２から捕集ローラ１２２の外周部に向けてエアを噴射することで、この捕集ローラ１２２の外周面に吸着されて搬送されるキャリヤに付着したトナーを脱離させる。
【０１２５】
また、ケーシング１２３には、エア噴射装置１５１によりキャリヤから脱離されたトナーを回収するトナー排出装置１５５が設けられている。このトナー排出装置１５５は、捕集ローラ１２２の下方に配置された湾曲形状をなす受け皿部１５６を貫通して形成された吸引口１５７と、この吸引口１５７に配管１５８を介して連結されたトナー回収箱１５９とから構成されている。このトナー回収箱１５９は、吸引装置を内蔵しており、トナー脱離装置１５１によりキャリヤから脱離されたトナーを吸引口１５７から配管１５８を通して吸引して回収する。
【０１２６】
なお、図１３にて、トナー排出装置１５５の配管１５８がケーシング１２３内を上下に貫通して表されているが、キャリヤ回収装置１３７のスクレーパブレード１３９が、捕集ローラ１２２に吸着しているキャリヤをかき取ったとき、このかき取ったキャリヤは落下し、配管１５８の両側を通ってキャリヤ滞留部３４に回収される。
【０１２７】
従って、本実施例の電子写真印刷装置にて、図１３に示すように、まず、供給ホッパ１２４からキャリヤ滞留部１２５にキャリヤを供給し、キャリヤ搬送装置１２６によりこのキャリヤ滞留部１２５のキャリヤを上方に搬送し、キャリヤ供給装置１２７により回転する捕集ローラ１２２に供給する。この場合、供給ローラ１２８の下方にキャリヤが貯留されており、供給ローラ１２８が回転することで、キャリヤを捕集ローラ１２２に供給している。すると、捕集ローラ１２２に所定量のキャリヤが供給されることで、図１４に示すように、その外周面が多数のキャリヤにより被覆される。このとき、供給ローラ１２８の回転量を制御することで、その回転量に応じたキャリヤの供給量を捕集ローラ１２２に供給できる。なお、捕集ローラ１２２に所定量のキャリヤが供給された後は、キャリヤ搬送装置１２６及びキャリヤ供給装置１２７を停止し、供給ローラ１２８によるキャリヤの供給を停止する。
【０１２８】
そして、図１に示すように、ＯＰＣ感光体１１を回転駆動し、ＯＰＣ感光体１１の円周面を、帯電装置１７により電位を印加し、この円周面に対して露光装置１８から光を照射すると、この光が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低下し、所定の像がＯＰＣ感光体１１上に描かれることとなり、ＯＰＣ感光体１１の円筒面上に電位差による静電潜像が形成される。
【０１２９】
そして、静電潜像に対して現像装置１２によりトナーが付着する。しかし、帯電が弱いトナーがＯＰＣ感光体１１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、非画線部のトナー除去装置１２１により、非画線部のトナーが除去される。即ち、図１３に示すように、捕集ローラ１２２の表面全体にキャリヤが積み重なった磁気ブラシが形成され、ＯＰＣ感光体１１及び捕集ローラ１２２の回転によって磁気ブラシがＯＰＣ感光体１１の表面に接触し、非画線部のトナーをこすって移動し易くする。
【０１３０】
このとき、捕集ローラ１２２に対して、ＯＰＣ感光体１１の非画線部と画線部の中間の電位が与えられているので、非画線部では、非画線部から捕集ローラ１２２へ向かう電界の作用力が付与され、画線部では、捕集ローラ１２２から画線部へ向かう電界の作用力が付与されることとなり、この作用力によってトナーは、非画線部３Ａから電気的に磁気ブラシに引き付けられ、キャリヤと共に捕集される。
【０１３１】
そして、捕集ローラ１２２により非画線部からキャリヤと共に捕集されたトナーは、この捕集ローラ１２２と共に移動し、増加していく。捕集ローラ１２２上のトナーが増えると、キャリヤによる非画線部からのトナーの捕集効率が低下するため、トナー離脱装置１５１により捕集ローラ１２２上のキャリヤからトナーを離脱して回収する。
【０１３２】
即ち、図１４に示すように、トナー離脱装置１５１によりエア噴射ノズル１５２から捕集ローラ１２２と供給ローラ１２８が対向した位置に向けてエアを噴射することで、この捕集ローラ１２２の外周面に吸着されて搬送されるキャリヤに付着したトナーを脱離させる。キャリヤから離脱したトナーは、吸引口１５７からトナー回収箱１５９に回収される。その後、トナーが脱離されたキャリヤは、捕集ローラ１２２上を移動することから、キャリヤを繰り返し使用することができると共に、脱離したトナーのキャリヤへの再付着が防止され、捕集ローラ１２２によるＯＰＣ感光体１１の非画線部のトナーの除去を適正に行うことができる。
【０１３３】
一方、図１に示すように、ＯＰＣ感光体１１の潜像上に付着したトナーは、中間体１３と対向する領域にＯＰＣ感光体１１の回転により搬送され、ＯＰＣ感光体１１に形成された負に帯電したトナーは中間体１３を介してガラス板Ｇに転写される。このガラス板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。
【０１３４】
また、トナー離脱装置１５１により捕集ローラ１２２上のキャリヤからトナーを脱離させることで、キャリヤを繰り返し使用することができるものの、このトナー離脱装置１５１によりキャリヤからトナーを十分に脱離することができないときは、このキャリヤをキャリヤ循環ラインに移動してトナーを除供する。即ち、図１３に示すように、キャリヤ回収装置１３７にて、スクレーパブレード１３９を先端部が捕集ローラ１２２の外周面に接近したキャリヤ回収位置に移動する。すると、捕集ローラ１２２の外周面に付着しているキャリヤは、スクレーパブレード１３９によりかき取られて下方に落下し、キャリヤ下降部５５を通ってキャリヤ滞留部３４に回収される。
【０１３５】
そして、キャリヤ回収装置１３７にて、スクレーパブレード１３９を先端部が捕集ローラ１２２の外周面から離間した待機位置に移動した後、キャリヤ供給装置１２７を作動する。すると、キャリヤ滞留部３４のキャリヤが搬送ベルト１３４で搬送されると共に、この搬送中に、キャリヤ振動付与装置７３により搬送ベルト１３４を振動させることで、搬送ベルト１３４で搬送されるキャリヤに付着しているトナーを脱離させ、トナー回収箱８８に回収する。一方、供給ローラ１２８により新しいキャリヤが捕集ローラ１２２に供給される。
【０１３６】
このように実施例４の電子写真印刷装置にあっては、表面に形成される静電潜像の画線部に現像装置１２によって帯電されたトナーが付着される感光体１１と、磁力でキャリヤを吸着搬送すると共に静電潜像の非画線部からの電界が形成されるように所定の電位が付与されるトナー除去装置１２１と、トナー除去装置１２１により吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離装置１５１を設け、トナー脱離装置１５１として、捕集ローラ１２２のキャリヤにエアを噴射してトナーを脱離させるエア噴射ノズル１５２を設けている。
【０１３７】
従って、トナー除去装置１２１は、磁力によって稲穂状にキャリヤを吸着して移動させており、この稲穂状のキャリヤの先端部が感光体の表面に当接し、ここに存在するトナーをこするためにトナーは移動し易くなり、付与された所定の電圧により静電潜像の非画線部から電界が形成されることで、移動し易くなった非画線部に存在するトナーがこの電界により移動させられて回収することができる。また、このとき、トナー脱離装置１５１は、捕集ローラ１２２に吸着されたキャリヤにエアを噴射してトナーを脱離させ、繰り返し使用されるキャリヤへのトナーの蓄積が抑制されることとなり、地かぶりを抑制して高品質の印刷物を印刷することができる。
【０１３８】
また、実施例４の電子写真印刷装置では、捕集ローラ１２２によりキャリヤを吸着搬送することで、非画線部からトナーを除去するようにし、トナー脱離装置１５１によりこの捕集ローラ１２２に吸着されたキャリヤからトナーを脱離させている。そのため、キャリヤ循環ラインを常時作動させる必要はなく、キャリヤの供給制御の簡素化を可能とすることができる。
【実施例５】
【０１３９】
図１５は、本発明の実施例５に係る電子写真印刷装置におけるトナー除去装置の概略図、図１６乃至図２０は、実施例５の電子写真印刷装置における作用を表す概略図である。なお、本実施例の電子写真印刷装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１４０】
実施例５の電子写真印刷装置は、図１及び図１５に示すように、ＯＰＣ感光体１１と、現像装置１２と、中間体１３と、非画線部のトナー除去装置１６１とから概略構成され、ＯＰＣ感光体１１の周囲に、クリーニング装置１５と、除電装置１６と、帯電装置１７と、露光装置１８と、現像装置１２と、トナー除去装置１６１とが配置されている。
【０１４１】
このトナー除去装置１６１は、図１５に示すように、感光体１１に接近して配置される担持体としての捕集ローラ１６２と、この捕集ローラ１６２に対してキャリヤの補給を行うキャリヤ補給ラインを有しており、この捕集ローラ１６２とキャリヤ補給ラインが共通のケーシング１６３内に格納されている。そして、このキャリヤ補給ラインは、供給口１６４と、この供給口１６４に連結されるキャリヤ供給装置１６５とから構成されている。
【０１４２】
即ち、ケーシング１６３内には、ＯＰＣ感光体１１に接近して捕集ローラ１６２が駆動回転可能に支持されており、この捕集ローラ１６２の上方には、キャリヤ供給口１６４が形成され、このキャリヤ供給口１６４にキャリヤ供給装置１６５が連結されている。
【０１４３】
捕集ローラ１６２は、ＯＰＣ感光体１１との間に、所定間隔の隙間が設けられている。この捕集ローラ１６２は、前述した実施例４で説明したものと同様に、外周側に配置される略円筒状のスリーブ内に磁力形成部が配置され、この磁力形成部に複数の永久磁石が周方向均等間隔で、Ｓ極とＮ極が交互となるように配置されることで、全周に強い磁場が形成される。また、捕集ローラ１２２のスリーブには、所定の負の電圧が印加されるように構成されている。キャリヤ供給装置１６５は、図示しないキャリヤ供給ホッパ内の貯留されている新しいキャリヤを所定量だけ供給口１６４に供給し、捕集ローラ１６２に供給する。
【０１４４】
また、ケーシング１６３には、捕集ローラ１６２に接近してキャリヤ回収装置１６６が設けられている。このキャリヤ回収装置１６６は、基端部が支持軸１６７に回動自在に支持されたスクレーパブレード１６８を有し、図示しない駆動装置により先端部が捕集ローラ１６２の外周面に接近したキャリヤ回収位置と、捕集ローラ１６２の外周面から離間した待機位置とに移動可能となっている。また、キャリヤ回収装置１６６には、スクレーパブレード１６８により回収したキャリヤを排出する排出口１６９及びキャリヤ回収箱（図示略）が設けられている。
【０１４５】
そして、本実施例では、トナー除去装置１６１に、吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離装置（トナー脱離手段）１７１が設けられている。このトナー脱離装置１７１は、捕集ローラ１６２に吸着搬送されるキャリヤに流体としてのエア（または、窒素、不活性ガスなど）を噴射してトナーを脱離させるエア噴射装置である。
【０１４６】
このトナー脱離装置１７１は、ケーシング１６３に固定されて捕集ローラ１６２に対してその接線方向にエアを噴射するエア噴射ノズル１７２と、このエア噴射ノズル１７２にエアを供給する図示しないエア供給装置とを有している。従って、エア噴射ノズル１７２から捕集ローラ１６２の外周部に向けてエアを噴射することで、この捕集ローラ１６２の外周面に吸着されて搬送されるキャリヤに付着したトナーを脱離させる。
【０１４７】
また、ケーシング１６３には、トナー脱離装置１７１によりキャリヤから脱離されたトナーを回収するトナー排出装置１７３が設けられている。このトナー排出装置１７３は、捕集ローラ１６２の下方に位置してケーシング１６３に形成された吸引口１７４と、この吸引口１７４に連結された図示しないトナー回収箱とから構成されている。なお、このトナー回収箱は、吸引装置を内蔵しており、トナー脱離装置１７１によりキャリヤから脱離されたトナーを吸引口１７４から吸引して回収する。
【０１４８】
従って、本実施例の電子写真印刷装置にて、図１５に示すように、まず、キャリヤ供給装置１６５によりキャリヤ供給口１６４にキャリヤが供給されることで、図１６に示すように、捕集ローラ１２２に所定量のキャリヤＣが供給され、その外周面が多数のキャリヤＣにより被覆される。なお、捕集ローラ１２２に所定量のキャリヤが供給された後は、キャリヤ供給装置１６５によるキャリヤの供給を停止する。
【０１４９】
そして、図１に示すように、ＯＰＣ感光体１１を回転駆動し、ＯＰＣ感光体１１の円周面を、帯電装置１７により電位を印加し、この円周面に対して露光装置１８から光を照射すると、この光が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低下し、所定の像がＯＰＣ感光体１１上に描かれることとなり、ＯＰＣ感光体１１の円筒面上に電位差による静電潜像が形成される。
【０１５０】
そして、静電潜像に対して現像装置１２によりトナーが付着する。しかし、帯電が弱いトナーがＯＰＣ感光体１１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、非画線部のトナー除去装置１６１により、非画線部のトナーが除去される。即ち、図１７に示すように、捕集ローラ１６２の表面全体にキャリヤＣが積み重なった磁気ブラシが形成され、ＯＰＣ感光体１１及び捕集ローラ１６２の回転によって磁気ブラシがＯＰＣ感光体１１の表面に接触し、非画線部のトナーをこすって移動し易くする。
【０１５１】
このとき、捕集ローラ１６２に対して、ＯＰＣ感光体１１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、非画線部３Ａでは、非画線部３Ａから捕集ローラ１６２へ向かう電界の作用力が付与され、画線部３Ｂでは、捕集ローラ１６２から画線部３Ａへ向かう電界の作用力が付与されることとなり、この作用力によってトナーＴは、非画線部３Ａから電気的に磁気ブラシに引き付けられ、キャリヤＣと共に捕集される。
【０１５２】
そして、図１８に示すように、捕集ローラ１６２により非画線部３ＡからキャリヤＣと共に捕集されたトナーＴは、この捕集ローラ１６２と共に移動し、増加していく。捕集ローラ１６２上のトナーＴが増えると、キャリヤＣによる非画線部３ＡからのトナーＴの捕集効率が低下するため、トナー離脱装置１７１により捕集ローラ１６２上のキャリヤＣからトナーＴを離脱して回収する。
【０１５３】
即ち、図１９に示すように、トナー離脱装置１７１によりエア噴射ノズル１７２から捕集ローラ１６２の外周部に向けてエアを噴射することで、この捕集ローラ１６２の外周面に吸着されて搬送されるキャリヤＣに付着したトナーＴを脱離させる。キャリヤＣから離脱したトナーＴは、吸引口１７４からトナー回収箱に回収される。その後、トナーが脱離されたキャリヤＣは、捕集ローラ１６２上を移動することから、キャリヤＣを繰り返し使用することができると共に、脱離したトナーＴのキャリヤＣへの再付着が防止され、捕集ローラ１６２によるＯＰＣ感光体１１の非画線部３ＡのトナーＴの除去を適正に行うことができる。
【０１５４】
一方、図１に示すように、ＯＰＣ感光体１１の潜像上に付着したトナーは、中間体１３と対向する領域にＯＰＣ感光体１１の回転により搬送され、ＯＰＣ感光体１１に形成された負に帯電したトナーは中間体１３を介してガラス板Ｇに転写される。このガラス板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。
【０１５５】
また、トナー離脱装置１７１により捕集ローラ１６２上のキャリヤからトナーを脱離させることで、キャリヤを繰り返し使用することができるものの、このキャリヤはいずれ劣化して交換が必要となる。この場合、図２０に示すように、キャリヤ回収装置１６６にて、スクレーパブレード１６８を先端部が捕集ローラ１６２の外周面に接近したキャリヤ回収位置に移動する。すると、捕集ローラ１６２の外周面に付着しているキャリヤＣは、スクレーパブレード１６８によりかき取られ、排出口１７０からキャリヤ回収箱に回収される。そして、スクレーパブレード１６８を捕集ローラ１６２の外周面から離間した待機位置に移動した後、キャリヤ供給装置１６５による捕集ローラ１６２へのキャリヤの供給を行う。
【０１５６】
このように実施例５の電子写真印刷装置にあっては、表面に形成される静電潜像の画線部に現像装置１２によって帯電されたトナーが付着される感光体１１と、磁力でキャリヤを吸着搬送すると共に静電潜像の非画線部からの電界が形成されるように所定の電位が付与されるトナー除去装置１６１と、トナー除去装置１６１により吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離装置１７１を設け、トナー脱離装置１７１として、捕集ローラ１６２のキャリヤにエアを噴射してトナーを脱離させるエア噴射ノズル１７２を設けている。
【０１５７】
従って、トナー除去装置１６１は、磁力によって稲穂状にキャリヤを吸着して移動させており、この稲穂状のキャリヤの先端部が感光体の表面に当接し、ここに存在するトナーをこするためにトナーは移動し易くなり、付与された所定の電圧により静電潜像の非画線部から電界が形成されることで、移動し易くなった非画線部に存在するトナーがこの電界により移動させられて回収することができる。また、このとき、トナー脱離装置１７１は、捕集ローラ１６２に吸着されたキャリヤにエアを噴射してトナーを脱離させ、繰り返し使用されるキャリヤへのトナーの蓄積が抑制されることとなり、地かぶりを抑制して高品質の印刷物を印刷することができる。
【０１５８】
また、実施例５の電子写真印刷装置では、捕集ローラ１２２によりキャリヤを吸着搬送することで、非画線部からトナーを除去するようにし、トナー脱離装置１７１によりこの捕集ローラ１６２に吸着されたキャリヤからトナーを脱離させている。そして、キャリヤ供給口１６４から捕集ローラ１６２にキャリヤを供給可能とする一方、補給ローラ１６２からスクレーパブレード１６８によりキャリヤをかき取り、排出口１７０から排出可能としている。そのため、キャリヤ循環ラインや供給ローラなどを不要として装置の簡素化を可能とすることができる。
【実施例６】
【０１５９】
図２１は、本発明の実施例６に係る電子写真印刷装置におけるトナー除去装置の概略図である。なお、本実施例の電子写真印刷装置における全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１６０】
実施例５の電子写真印刷装置は、図１及び図２１に示すように、ＯＰＣ感光体１１と、現像装置１２と、中間体１３と、非画線部のトナー除去装置１６１とから概略構成され、ＯＰＣ感光体１１の周囲に、クリーニング装置１５と、除電装置１６と、帯電装置１７と、露光装置１８と、現像装置１２と、トナー除去装置１６１とが配置されている。
【０１６１】
このトナー除去装置１６１は、感光体１１に接近して配置される担持体としての捕集ローラ１６２と、この捕集ローラ１６２に対してキャリヤの補給を行うキャリヤ補給ラインを有しており、この捕集ローラ１６２とキャリヤ補給ラインが共通のケーシング１６３内に格納されている。そして、このキャリヤ補給ラインは、供給口１６４と、この供給口１６４に連結されるキャリヤ供給装置１６５とから構成されている。
【０１６２】
捕集ローラ１６２は、ＯＰＣ感光体１１との間に、所定間隔の隙間が設けられている。この捕集ローラ１６２は、外周側に配置される略円筒状のスリーブ１８１内に磁力形成部１８２が配置され、この磁力形成部１８２に複数の永久磁石が周方向均等間隔で、Ｓ極とＮ極が交互となるように配置されることで、全周に強い磁場が形成される。また、捕集ローラ１２２のスリーブには、所定の負の電圧が印加されるように構成されている。
【０１６３】
一方、ケーシング１６３には、捕集ローラ１６２に対向して磁力形成部１８３が配置され、この磁力形成部１８３に永久磁石が配置されて磁場が形成される。この場合、捕集ローラ１６２の磁力形成部１８３のＮ極に対向して磁力形成部１８３のＳ極が位置しており、捕集ローラ１６２は、磁力形成部１８３の磁力の影響を受けてキャリヤの穂が最も高く形成される。
【０１６４】
そして、本実施例では、トナー除去装置１６１にトナー脱離装置１７１が設けられており、このトナー脱離装置１７１は、捕集ローラ１６２に吸着搬送されるキャリヤに流体としてのエアを噴射するエア噴射ノズル１７２を有している。このエア噴射ノズル１７２は、捕集ローラ１６２と磁力形成部１８３が対向する位置に向けてエアを噴射する。捕集ローラ１６２と磁力形成部１８３との対向位置では、この磁力形成部１８３の磁力の影響を受けてキャリヤの穂が最も高く形成されるため、対向位置にエアを吹き付けることで大きなトナー分離効果が得られる。従って、エア噴射ノズル１７２から捕集ローラ１６２の外周部に向けてエアを噴射することで、この捕集ローラ１６２の外周面に吸着されて搬送されるキャリヤに付着したトナーを脱離させる。
【０１６５】
従って、本実施例の電子写真印刷装置にて、捕集ローラ１６２により非画線部からキャリヤと共に捕集されたトナーは、この捕集ローラ１６２と共に移動し、増加していく。捕集ローラ１６２上のトナーが増えると、キャリヤによる非画線部からのトナーの捕集効率が低下するため、トナー離脱装置１７１により捕集ローラ１６２上のキャリヤからトナーＴを離脱して回収する。
【０１６６】
即ち、トナー離脱装置１７１によりエア噴射ノズル１７２から捕集ローラ１６２と磁力形成部１８３との対向する位置に向けてエアを噴射することで、この捕集ローラ１６２の外周面に吸着されて搬送されるキャリヤに付着したトナーを脱離させる。キャリヤから離脱したトナーは、吸引口１７４からトナー回収箱に回収される。その後、トナーが脱離されたキャリヤは、捕集ローラ１６２上を移動することから、キャリヤを繰り返し使用することができると共に、脱離したトナーのキャリヤへの再付着が防止され、捕集ローラ１６２によるＯＰＣ感光体１１の非画線部３ＡのトナーＴの除去を適正に行うことができる。
【０１６７】
このように実施例６の電子写真印刷装置にあっては、磁力でキャリヤを吸着搬送すると共に静電潜像の非画線部からの電界が形成されるように所定の電位が付与されるトナー除去装置１６１と、トナー除去装置１６１により吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離装置１７１を設け、トナー脱離装置１７１として、捕集ローラ１６２に対向する磁力形成部１８３と、捕集ローラ１６２と磁力形成部１８３の対向位置にエアを噴射してキャリヤからトナーを脱離させるエア噴射ノズル１７２を設けている。
【０１６８】
従って、トナー除去装置１６１は、磁力によって稲穂状にキャリヤを吸着して移動させており、この稲穂状のキャリヤの先端部が感光体の表面に当接し、ここに存在するトナーをこするためにトナーは移動し易くなり、付与された所定の電圧により静電潜像の非画線部から電界が形成されることで、移動し易くなった非画線部に存在するトナーがこの電界により移動させられて回収することができる。また、このとき、トナー脱離装置１７１は、捕集ローラ１６２と磁力形成部１８３の対向位置にエアを噴射してキャリヤからトナーを脱離させ、繰り返し使用されるキャリヤへのトナーの蓄積が抑制されることとなり、地かぶりを抑制して高品質の印刷物を印刷することができる。
【０１６９】
なお、上述した各実施例にて、本発明のトナー脱離手段を捕集ローラやキャリヤ循環ラインに１つまたは２つ設けたが、その数や配置箇所は各実施例に限定されるものではなく、トナー除去手段の構成などに応じて適宜設定すればよいものである。
【産業上の利用可能性】
【０１７０】
本発明に係る電子写真印刷装置及び電子写真印刷方法は、地かぶりを抑制して高品質の印刷物を印刷可能とするものであり、いずれの種類の電子写真印刷にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７１】
【図１】本発明の実施例１に係る電子写真印刷装置の概略構成図である。
【図２】実施例１の電子写真印刷装置におけるトナー除去装置の概略図である。
【図３】捕集ローラの横断面図である。
【図４】捕集ローラの縦断面図である。
【図５】捕集ローラにおける軸受部の断面図である。
【図６】捕集ローラの周囲に形成される電場の分布を表す概略図である。
【図７】トナー脱離装置を表す概略図である。
【図８】トナー脱離装置の支持構造を表すキャリヤ搬送ロールの断面図である。
【図９】捕集ローラ上に形成された磁気ブラシを表す概略図である。
【図１０】感光体と捕集ローラとの間で移動するキャリヤ及びトナーを表す概略図である。
【図１１】本発明の実施例２に係る電子写真印刷装置におけるトナー除去装置の概略図である。
【図１２】本発明の実施例３に係る電子写真印刷装置におけるトナー除去装置の概略図である。
【図１３】本発明の実施例４に係る電子写真印刷装置におけるトナー除去装置の概略図である。
【図１４】トナー脱離装置を表す概略図である。
【図１５】本発明の実施例５に係る電子写真印刷装置におけるトナー除去装置の概略図である。
【図１６】実施例５の電子写真印刷装置における作用を表す概略図である。
【図１７】実施例５の電子写真印刷装置における作用を表す概略図である。
【図１８】実施例５の電子写真印刷装置における作用を表す概略図である。
【図１９】実施例５の電子写真印刷装置における作用を表す概略図である。
【図２０】実施例５の電子写真印刷装置における作用を表す概略図である。
【図２１】本発明の実施例６に係る電子写真印刷装置におけるトナー除去装置の概略図である。
【符号の説明】
【０１７２】
１１ ＯＰＣ感光体
１２ 現像装置
１３ 中間体
１４，１２１，１６２ トナー除去装置（非画線部トナー除去装置）
１７ 帯電装置
１８ 露光装置
３１，１２２，１６２ 捕集ローラ（担持体、第１担持体）
３２，１２３，１６３ ケーシング
３３ 除去ブレード（キャリヤ循環ライン）
３４，１２５ キャリヤ滞留部（キャリヤ循環ライン）
３５，１２６ キャリヤ搬送装置（キャリヤ循環ライン）
３６，１２７，１６５ キャリヤ供給装置（キャリヤ循環ライン）
３７，１２８ 供給ローラ（担持体、第１担持体）
７１，１５１，１７１ トナー脱離装置
７２ キャリヤ攪拌装置
７３ キャリヤ振動付与装置
１０１ エア噴射装置
１１１ ケーシング振動装置
１３７，１６６ キャリヤ回収装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動自在であると共に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に該感光体に対向して配置されて磁力でキャリヤを吸着搬送すると共に静電潜像の非画線部からの電界が形成されるように所定の電位が付与される非画線部トナー除去手段と、前記非画線部トナー除去手段により吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離手段とを具えたことを特徴とする電子写真印刷装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子写真印刷装置において、前記非画線部トナー除去手段は、前記感光体に接近して配置される担持体と、該担持体に対するキャリヤの供給及び回収を行うキャリヤ循環ラインを有し、前記担持体と前記キャリヤ循環ラインと前記トナー脱離手段は共通のケーシング内に格納され、前記トナー脱離手段は、前記ケーシング内で前記担持体または前記キャリヤ循環ラインにより吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離することを特徴とする電子写真印刷装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電子写真印刷装置において、前記トナー脱離手段は、前記キャリヤ循環ラインにより循環するキャリヤを攪拌してトナーを脱離させるキャリヤ攪拌手段を有することを特徴とする記載の電子写真印刷装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電子写真印刷装置において、前記非画線部トナー除去手段は、前記担持体としての回転自在な捕集ローラと、前記キャリヤ循環ラインとしての前記捕集ローラからキャリヤを除去する除去プレート、該除去プレートにより除去されたキャリヤを滞留させるキャリヤ滞留部、該キャリヤ滞留部のキャリヤを上方に搬送するキャリヤ搬送手段、該キャリヤ搬送手段により搬送されたキャリヤを前記捕集ローラに供給するキャリヤ供給手段とを有し、前記キャリヤ攪拌手段は、前記滞留部に滞留するキャリヤを攪拌してトナーを脱離させることを特徴とする記載の電子写真印刷装置。
【請求項５】
請求項２に記載の電子写真印刷装置において、前記トナー脱離手段は、前記キャリヤ循環ラインにより循環するキャリヤに流体を噴射してトナーを脱離させる流体噴射手段を有することを特徴とする記載の電子写真印刷装置。
【請求項６】
請求項２に記載の電子写真印刷装置において、前記トナー脱離手段は、前記キャリヤ循環ラインにより循環するキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させるキャリヤ振動付与手段を有することを特徴とする記載の電子写真印刷装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電子写真印刷装置において、前記非画線部トナー除去手段は、前記担持体としての回転自在な捕集ローラと、前記キャリヤ循環ラインとしての前記捕集ローラからキャリヤを除去する除去プレート、該除去プレートにより除去されたキャリヤを滞留させるキャリヤ滞留部、該キャリヤ滞留部のキャリヤを上方に搬送するキャリヤ搬送手段、該キャリヤ搬送手段により搬送されたキャリヤを前記捕集ローラに供給するキャリヤ供給手段とを有し、前記キャリヤ振動付与手段は、前記キャリヤ搬送手段により上方に搬送されるキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させることを特徴とする記載の電子写真印刷装置。
【請求項８】
請求項２に記載の電子写真印刷装置において、前記トナー脱離手段は、前記キャリヤ循環ラインにより循環するキャリヤに対してイオンを照射してトナーを脱離させるイオン照射手段を有することを特徴とする記載の電子写真印刷装置。
【請求項９】
請求項１に記載の電子写真印刷装置において、前記非画線部トナー除去手段は、前記感光体に接近して配置されて回転することで磁力によりキャリヤを吸着搬送する担持体を有し、前記トナー脱離手段は、前記担持体により吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離することを特徴とする電子写真印刷装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の電子写真印刷装置において、前記トナー脱離手段は、前記担持体により吸着搬送されるキャリヤに流体を噴射してトナーを脱離する流体噴射手段を有することを特徴とする電子写真印刷装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の電子写真印刷装置において、前記担持体は、前記感光体に接近して配置されて回転することで磁力によりキャリヤを吸着搬送する第１担持体と、該第１担持体と対向する第２の担持体とを有し、前記流体噴射手段は、前記第１担持体と前記第２担持体とが対向する位置に向けて流体を噴射してトナーを離脱することを特徴とする電子写真印刷装置。
【請求項１２】
請求項２から１１のいずれか一つに記載の電子写真印刷装置において、前記トナー脱離手段によりキャリヤから脱離されたトナーを回収するトナー回収手段を有することを特徴とする電子写真印刷装置。
【請求項１３】
請求項２から１２のいずれか一つに記載の電子写真印刷装置において、前記担持体または前記キャリヤ循環ラインに対してキャリヤを補給するキャリヤ補給手段を有することを特徴とする電子写真印刷装置。
【請求項１４】
請求項２から１３のいずれか一つに記載の電子写真印刷装置において、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電子写真印刷装置。
【請求項１５】
感光体が移動するときにその表面に静電潜像を形成し、現像装置によってこの静電画像の画線部に帯電したトナーを付着して画像を形成し、前記感光体に所定の電位が付与された担持体を近接することで、該担持体に磁力で吸着されたキャリヤにより静電潜像の非画線部に付着したトナーを除去し、このキャリヤからトナーを脱離して回収することを特徴とする電子写真印刷方法。
【請求項１】
移動自在であると共に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に該感光体に対向して配置されて磁力でキャリヤを吸着搬送すると共に静電潜像の非画線部からの電界が形成されるように所定の電位が付与される非画線部トナー除去手段と、前記非画線部トナー除去手段により吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離するトナー脱離手段とを具えたことを特徴とする電子写真印刷装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子写真印刷装置において、前記非画線部トナー除去手段は、前記感光体に接近して配置される担持体と、該担持体に対するキャリヤの供給及び回収を行うキャリヤ循環ラインを有し、前記担持体と前記キャリヤ循環ラインと前記トナー脱離手段は共通のケーシング内に格納され、前記トナー脱離手段は、前記ケーシング内で前記担持体または前記キャリヤ循環ラインにより吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離することを特徴とする電子写真印刷装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電子写真印刷装置において、前記トナー脱離手段は、前記キャリヤ循環ラインにより循環するキャリヤを攪拌してトナーを脱離させるキャリヤ攪拌手段を有することを特徴とする記載の電子写真印刷装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電子写真印刷装置において、前記非画線部トナー除去手段は、前記担持体としての回転自在な捕集ローラと、前記キャリヤ循環ラインとしての前記捕集ローラからキャリヤを除去する除去プレート、該除去プレートにより除去されたキャリヤを滞留させるキャリヤ滞留部、該キャリヤ滞留部のキャリヤを上方に搬送するキャリヤ搬送手段、該キャリヤ搬送手段により搬送されたキャリヤを前記捕集ローラに供給するキャリヤ供給手段とを有し、前記キャリヤ攪拌手段は、前記滞留部に滞留するキャリヤを攪拌してトナーを脱離させることを特徴とする記載の電子写真印刷装置。
【請求項５】
請求項２に記載の電子写真印刷装置において、前記トナー脱離手段は、前記キャリヤ循環ラインにより循環するキャリヤに流体を噴射してトナーを脱離させる流体噴射手段を有することを特徴とする記載の電子写真印刷装置。
【請求項６】
請求項２に記載の電子写真印刷装置において、前記トナー脱離手段は、前記キャリヤ循環ラインにより循環するキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させるキャリヤ振動付与手段を有することを特徴とする記載の電子写真印刷装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電子写真印刷装置において、前記非画線部トナー除去手段は、前記担持体としての回転自在な捕集ローラと、前記キャリヤ循環ラインとしての前記捕集ローラからキャリヤを除去する除去プレート、該除去プレートにより除去されたキャリヤを滞留させるキャリヤ滞留部、該キャリヤ滞留部のキャリヤを上方に搬送するキャリヤ搬送手段、該キャリヤ搬送手段により搬送されたキャリヤを前記捕集ローラに供給するキャリヤ供給手段とを有し、前記キャリヤ振動付与手段は、前記キャリヤ搬送手段により上方に搬送されるキャリヤに振動を付与してトナーを脱離させることを特徴とする記載の電子写真印刷装置。
【請求項８】
請求項２に記載の電子写真印刷装置において、前記トナー脱離手段は、前記キャリヤ循環ラインにより循環するキャリヤに対してイオンを照射してトナーを脱離させるイオン照射手段を有することを特徴とする記載の電子写真印刷装置。
【請求項９】
請求項１に記載の電子写真印刷装置において、前記非画線部トナー除去手段は、前記感光体に接近して配置されて回転することで磁力によりキャリヤを吸着搬送する担持体を有し、前記トナー脱離手段は、前記担持体により吸着搬送されるキャリヤからトナーを脱離することを特徴とする電子写真印刷装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の電子写真印刷装置において、前記トナー脱離手段は、前記担持体により吸着搬送されるキャリヤに流体を噴射してトナーを脱離する流体噴射手段を有することを特徴とする電子写真印刷装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の電子写真印刷装置において、前記担持体は、前記感光体に接近して配置されて回転することで磁力によりキャリヤを吸着搬送する第１担持体と、該第１担持体と対向する第２の担持体とを有し、前記流体噴射手段は、前記第１担持体と前記第２担持体とが対向する位置に向けて流体を噴射してトナーを離脱することを特徴とする電子写真印刷装置。
【請求項１２】
請求項２から１１のいずれか一つに記載の電子写真印刷装置において、前記トナー脱離手段によりキャリヤから脱離されたトナーを回収するトナー回収手段を有することを特徴とする電子写真印刷装置。
【請求項１３】
請求項２から１２のいずれか一つに記載の電子写真印刷装置において、前記担持体または前記キャリヤ循環ラインに対してキャリヤを補給するキャリヤ補給手段を有することを特徴とする電子写真印刷装置。
【請求項１４】
請求項２から１３のいずれか一つに記載の電子写真印刷装置において、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電子写真印刷装置。
【請求項１５】
感光体が移動するときにその表面に静電潜像を形成し、現像装置によってこの静電画像の画線部に帯電したトナーを付着して画像を形成し、前記感光体に所定の電位が付与された担持体を近接することで、該担持体に磁力で吸着されたキャリヤにより静電潜像の非画線部に付着したトナーを除去し、このキャリヤからトナーを脱離して回収することを特徴とする電子写真印刷方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００８−２５０２６１（Ｐ２００８−２５０２６１Ａ）
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−９５１４２（Ｐ２００７−９５１４２）
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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