JP2000229437A - 粉体現像剤噴射式画像形成装置のクリーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 隔壁に形成された複数の貫通孔を介して粉体
現像剤を噴射して、中間転写体に一旦現像剤を付着さ
せ、その後中間転写体上の現像剤を記録媒体に転写する
ことにより記録媒体上に画像を形成する粉体現像剤噴射
式画像形成装置において、上記複数の貫通孔及びその近
傍、特に隔壁の中間転写側に付着している現像剤を除去
するクリーニング装置を提供する。 【解決手段】 本発明に係るクリーニング装置は、中間
転写体１３において、荷電性現像剤２０を付着させる表
面側の一部に設けられた電極部１６と、中間転写体１３
の移動とともに上記電極部１６が貫通孔５４の近傍に移
動した際に、上記電極部１６に電圧を印加する手段１
８、１９とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、隔壁に形成された
複数の貫通孔を介して粉体現像剤を噴射して、中間転写
体に一旦現像剤を付着させ、その後中間転写体上の現像
剤を記録媒体に転写することにより記録媒体上に画像を
形成する粉体現像剤噴射式画像形成装置において、上記
複数の貫通孔及びその近傍、特に隔壁の中間転写側に付
着している現像剤を除去するクリーニング装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】粉体現像剤噴射式画像形成装置の一態様
として、米国特許第５、４７７、２５０号公報に開示さ
れているものがある。この画像形成装置は、荷電性の粉
体現像剤を担持する現像剤担持ローラと、現像剤担持ロ
ーラに所定の間隔を置いて対向する背面電極と、現像剤
担持ローラ上の現像剤を背面電極に向けて付勢する電界
を形成するための電源を有する。現像剤担持ローラと背
面電極との間には隔壁が配置され、この隔壁と背面電極
との間に記録媒体の通過できる空間が形成されている。
隔壁は、現像剤担持ローラと背面電極との対向する領域
に位置する部分に、複数の貫通孔が形成されている。ま
た、隔壁は、各貫通孔の周囲に個別電極を有し、各個別
電極が駆動電源に接続されている。

【０００３】この画像形成装置によれば、作成すべき画
像に基づく画像信号に対応した電圧が駆動電源から個別
電極に印加される。このとき、印加電圧は、現像剤担持
ローラに保持されている現像剤を背面電極に向けて電気
的に付勢する極性を有する。したがって、この印加電圧
により生じる電界の付勢力と、現像剤担持ローラと背面
電極との間に形成されている電界の付勢力との協力によ
り、印加された個別電極に対向する位置にある一群の現
像剤が現像剤担持ローラから分離し、対応する貫通孔を
介して、隔壁と背面電極との間にある記録媒体に到達
し、この記録媒体上に現像剤のドットが形成される。そ
して、ドットの集合により記録媒体上に目的の画像が形
成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに粉体の現像剤を貫通孔を介して飛翔させる形態の画
像形成装置では、貫通孔の周辺及び内面に現像剤が付着
し、印字を継続することでその量が次第に多くなって記
録媒体上に形成されるドットの径が小さくなるという本
質的問題がある。最悪の場合、貫通孔が現像剤で塞が
れ、対応する部分のドットが作成されない事態が生じ
る。

【０００５】そこで、本発明は、貫通孔の周辺及び内面
に付着した現像剤に対し、付着した現像剤の極性と逆極
性の電気力を作用させることにより、それらの現像剤を
除去するクリーニング装置を備えた粉体現像剤噴射式画
像形成装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項１に係るクリーニング装置は、荷電性
の粉体現像剤を担持し、この現像剤を所定の方向に搬送
する現像剤担持体と、非導電性材料からなり、現像剤担
持体と所定の間隔を置いて対向し、現像剤担持体に近接
する領域に複数の貫通孔を有する隔壁と、貫通孔の近傍
に配置された個別電極と、所定の方向に移動し、隔壁を
挟んで現像剤担持体の反対側に配置された中間転写体
と、画像信号に基づいて個別電極に電圧を印加し、現像
剤担持体から貫通孔を介して隔壁を通過する方向に現像
剤を付勢する電界の強度を変えることにより、貫通孔に
対向した現像剤担持部分に保持されている現像剤を貫通
孔を介して飛翔させ、隔壁を挟んで現像剤担持体の反対
側にある中間転写体表面に付着させる出力部とを有し、
中間転写体上の現像剤を記録媒体に転写することにより
記録媒体上に画像を形成する粉体現像剤噴射式画像形成
装置に用いられるクリーニング装置であって、中間転写
体において、現像剤を付着させる表面側の一部に設けら
れた電極部と、中間転写体の移動とともに上記電極部が
貫通孔の近傍に移動した際に、上記電極部に電圧を印加
する手段と、を備えたことを特徴とするものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態を説明する。図１は、本発明に係る
カラー画像形成装置１の概略構成を示す。画像形成装置
１は、記録媒体２（例えば、紙、樹脂フィルム）を収容
する収容部３を有する。収容部３に積層された記録媒体
の最上シート２は、収容部３の上方に配置された供給ロ
ーラ４に接触しており、供給ローラ４の回転によって収
容部３から送り出されるようになっている。また、記録
媒体送り出し方向に関して供給ローラ４の下流側に配置
した一対の搬送ローラ５（本実施形態では２組）が、図
示の方向に回転しながら記録媒体２を図の点線に沿って
転写ローラ６まで搬送するようになっている。

【０００８】転写ローラ６の近傍には一対のタイミング
ローラ７が設けてあり、画像信号を受けて図示の方向に
回転し、記録媒体２を転写ローラ６に送り出すようにな
っている。

【０００９】また、記録媒体の搬送経路を挟んで転写ロ
ーラ６の反対側には画像作成部８が設けてあり、後で述
べるように画像作成部の中間転写体（後述）に付着した
現像剤を記録媒体２に転写できるようになっている。

【００１０】記録媒体搬送方向に関して転写ローラ６の
下流側には一対の定着ローラ９及び記録媒体排出部１０
が順次設けてあり、転写ローラ６を通過した記録媒体２
が定着ローラ９まで運ばれ、そこで、記録媒体２に付着
した現像剤は加熱溶融されて記録媒体２に固定され、続
いて、記録媒体２は定着ローラ９の回転により記録媒体
排出部１０に送り出されるようになっている。

【００１１】画像作成部８は、各色（イエロー、マゼン
タ、シアン、ブラック）用の４つの印刷部１２（１２
Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂ）と、半導電性又は誘電性
の樹脂からなる無端ベルト状の中間転写体１３とを有す
る。中間転写体１３は、駆動ローラ１４ａ、１４ｂによ
って懸架されるとともに、駆動ローラ１４ａ、１４ｂの
回転により矢印の方向に移動するようになっている。駆
動ローラ１４ａ、１４ｂのうちローラ１４ａは、中間転
写体１３を介して転写ローラ６に軽く接触するように配
置されている。印刷部１２は、中間転写体１３の移動方
向に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順
に配置されており、後で説明するように中間転写体１３
上に各色の現像剤を付着するようになっている。さら
に、後述するように転写ローラ６において記録媒体２に
現像剤を転写した後に、中間転写体１３に残った現像剤
を除去するために、中間転写体１３の移動方向に関して
転写ローラ６の下流側に現像剤クリーナ１５が設けてあ
る。

【００１２】また、図２に示されるように、中間転写体
１３の外側表面（駆動ローラ１４と接触する面の反対
側）の一部には、図面表裏方向に所定の幅を有する、導
電性材料からなる薄層電極１６（厚さ１〜５０μｍ程
度）が形成されている。また、薄層電極１６には第１の
電源回路１８を介してコントローラ（ＣＰＵ）１９が接
続されており、コントローラ１９からの出力信号を受け
て薄層電極１６に所定の電圧が印加できるようになって
いる。

【００１３】図３は、図１における各印刷部１２の概略
構成を示す。各印刷部１２は、粉体のカラー現像剤２０
を収容する容器２２を有しており、この容器２２には中
間転写体１３に対向する部分に開口部２４が設けてあ
る。また、開口部２４の近傍には、現像ローラ２６が配
置されており、その一部が容器２２内に収納されてい
る。容器２２にはさらにアジテータ２８が回転可能に設
けてあり、アジテータ２８の回転により、容器２２に収
容されている現像剤２０を攪拌するとともに現像ローラ
２６側に移動させるようになっている。現像ローラ２６
は、導電性の材料からなり、図示しないモータにより矢
印３０方向に回転駆動可能としてある。また、現像ロー
ラ２６は、第１のバイアス電源３２に接続され、所定の
電圧（本実施形態では負極性のバイアス電圧Ｖ_B1）が印
加できるようにしてある。現像ローラ２６にはスリーブ
３４が外装されており、後に説明するブレードにより所
定の極性（本実施形態では負極性）に帯電させた現像剤
２０が、スリーブ３４の外周面に担持されている。

【００１４】スリーブ３４は、ニッケル、アルミニウ
ム、ステンレスなどの導電性材料からなる薄膜で形成さ
れており、その内径は現像ローラ２６の外径より僅かに
大きく作られている。スリーブ３４はまた、その両端部
において、図面上右側の部分が図示しない押圧部材によ
り現像ローラ２６に押圧されており、図面上左側の部分
（自由部２９）を現像ローラ２６と非接触に保ちなが
ら、現像ローラ２６の回転にしたがって矢印３０方向に
回転するようにしてある。

【００１５】また、容器２２には、容器２２内の現像ロ
ーラ上側部分に対向して、ステンレスなどの導電性材料
からなるブレード３６が取り付けられている。また、こ
のブレード３６は、上記現像ローラ上側部分に対向する
スリーブ部分と、所定の圧力で接触するようになってお
り、スリーブ３４の回転に伴ってブレード先端部を通過
する現像剤２０は、スリーブ３４外面に均一な薄膜を形
成するとともに摩擦帯電する。さらに、ブレード３６は
所定のバイアス電圧が印加されており、このバイアス電
圧と現像ローラ２６のバイアス電圧Ｖ_B1との電位差によ
り現像剤２０の帯電量を変えることができる。

【００１６】さらに、容器２２には、容器２２内の現像
ローラ下側部分に対向して、例えば発泡ウレタンからな
る弾性層の表面にシリコンゴムシートを設けたシール部
材３７が取り付けられており、このシール部材３７は、
上記現像ローラ下側部分に対向するスリーブ部分と接触
している。また、シール部材３７は所定のバイアス電圧
が印加されており、スリーブ３４に担持された現像剤２
０のうち、中間転写体１３に対向する領域を通過し且つ
後述の画像作成時に使用されなかった現像剤２０を容器
２２内に収容する際に、それらの現像剤２０の除電を行
うようになっている。

【００１７】現像ローラ２６と中間転写体１３の間に
は、スリーブ３４の自由部２９に対向して中間ローラ３
８が現像ローラ２６（及びスリーブ３４）と平行に設け
てある。中間ローラ３８は、導電性の材料からなり、図
示しないモータにより矢印３９方向に回転駆動可能とし
てある。中間ローラ３８は、スリーブ３４と最小限の圧
力で接触しており、これにより、スリーブ３４外面の現
像剤２０が中間ローラ３８に移動して中間ローラ３８に
均一な現像剤薄膜を形成するようになっている。その
上、中間ローラ３８の周速とスリーブ３４の周速との間
に速度差を持たせたり、中間ローラ３８の回転方向とス
リーブ３４の回転方向との関係を変えることにより、中
間ローラ３８に形成される現像剤薄膜の層の厚さや層の
状態を変化させることができる。なお、本実施形態では
中間ローラ３８は接地されているが、他の条件に応じて
バイアス電圧が印加されていてもよい。

【００１８】中間転写体１３を挟んで中間ローラ３８の
反対側には、中間ローラ３８に対向して背面電極ローラ
（背面電極）４０が、中間ローラ３８と平行に設けてあ
る。背面電極ローラ４０は矢印４２で示す方向に回転自
在に支持されている。また、背面電極ローラ４０は第２
のバイアス電源４４に接続され、所定の電圧（本実施形
態では正極性のバイアス電圧Ｖ_B2）が印加できるように
してある。バイアス電圧Ｖ_B2の値は、中間ローラ３８と
背面電極ローラ４０との電位差によってそれらの間に形
成される電界により、中間ローラ３８に担持されている
負極帯電現像剤２０が背面電極ローラ４０に向けて吸引
されるが、その吸引力だけでは現像剤２０が中間ローラ
３８から分離しないように調節されている。

【００１９】中間ローラ３８と背面電極ローラ４０との
間には隔壁４６が配置されている。中間ローラ３８と隔
壁４６の間隔は、中間ローラ３８に保持されている現像
剤２０が隔壁４６との接触により掻き取られないよう
に、両者の間に僅かの隙間を設けるか、または両者の接
触圧を最小限に抑えるように設定する。他方、背面電極
ローラ４０と隔壁４６の間隔は、これらの間を中間転写
体１３が通過できるとともに、後に説明するように、こ
の中間転写体１３に付着した現像剤２０が隔壁４６と接
触しない程度の空間５０が形成されるように設定する。

【００２０】隔壁４６は非導電性材料からなる薄い板で
形成されている。図４に示すように、隔壁４６の一部、
すなわち中間ローラ３８と背面電極ローラ４０とが対向
する領域５２に含まれる部分には、この隔壁４６を貫通
する複数の孔５４が、中間ローラ３８の中心軸と平行な
線上に、所定の間隔をあけて形成されている。隔壁４６
の内部又は表面には、各孔５４を囲むように、リング状
の個別電極５６が設けてある。個別電極５６は、図３に
示すように第２の電源回路５７を介してコントローラ１
９に接続され、コントローラ１９からの出力信号に応じ
てパルス電圧５９が印加できるようにしてある。

【００２１】次に、このように構成された画像形成装置
による画像作成動作を説明する。まず、コントローラ１
９は、画像信号を受けて第２の電源回路５７に信号を出
力し、個別電極５６に正極性のパルス電圧５９が印加さ
れる。

【００２２】その結果、個別電極３６とこれに対向する
中間ローラ部分との間には、この中間ローラ部分に保持
されている負極性現像剤２０を背面電極ローラ４０に向
けて付勢する新たな電界が形成される。この新たに形成
された電界は、すでに第２のバイアス電源４４により中
間ローラ３８と背面電極ローラ４０との間に形成されて
いる電界と相俟って、中間ローラ部分に担持されている
一群の現像剤２０を中間ローラ３８から分離し、飛翔さ
せる。

【００２３】飛翔した現像剤２０の集団は対応する孔５
４を通り、この孔５４に対向する中間転写体１３に付着
してドットを形成する。そして、このようにしてイエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックの順番で中間転写体１
３上にカラー現像剤２０のドットを重ねて付着させる。
その後、現像剤２０の付着した中間転写体部分は転写ロ
ーラ６まで搬送され、画像信号に同期して転写ローラ６
に搬送された記録媒体２に、現像剤２０が転写される。

【００２４】続いて、隔壁４６の貫通孔５４の内面及び
周辺、特に中間転写体１３に対向する側（領域５２側）
に付着した現像剤２０’の除去方法を図２を用いて説明
する。非印字時、中間転写体１３の移動により、薄層電
極１６が形成されている中間転写体部分が孔５４に対向
する位置にきたときに同期して、コントローラ１９によ
り第１の電源回路１８を介して薄層電極１６に電圧を印
加させる。

【００２５】ところで、付着現像剤２０’には、本来の
極性（本実施形態では負極性）と逆極性に帯電した逆荷
電現像剤が含まれることがわかっている。したがって、
本実施形態では、付着現像剤２０’をその極性に関わり
なく孔５４近傍から除去するために、正負両極の電圧を
交互に薄層電極１６に印加することにより、付着現像剤
２０’を孔５４近傍から薄層電極１６上に移動させる。
薄層電極１６上に堆積した現像剤２０’は、中間転写体
１３の移動に伴って現像剤クリーナ１５まで搬送され、
そこで回収される。

【００２６】以上の説明は本発明の一実施形態に関する
ものであって、本発明は種々改変可能である。例えば、
上記実施形態では、コントローラ１９からの出力信号に
応じて第１の電源回路１８から薄層電極１６に電圧が印
加されていたが、別の適当な構成を用いて薄層電極１６
に電圧を印加してもよい。例えば、図５に示すように、
銅などの導電性金属板からなる第１の電気接点６０を薄
層電極１６に取り付けるとともに、中間転写体１３の通
路近傍で且つ孔５４に対向する領域５２（図２）付近
に、電源回路６２に接続された第２の電気接点６４を設
ける構成も可能である。これにより、中間転写体１３の
移動によって第１の電気接点６０が第２の電気接点６４
に接触すると、薄層電極１６に電源回路６２から電圧が
印加されるようになっている。

【００２７】また、中間転写体１３の表面に薄層電極１
６を形成する代わりに、図６（ａ）のように導電性部材
１６を中間転写体１３の一部として構成してもよい。

【００２８】さらに、上記実施形態では中間転写体１３
として無端ベルト状のものを用いたが、ローラ状にした
り、あるいは図６（ｂ）のようにクリーニングに使用す
る導電性部材１６を有端ベルトの止め金として機能させ
ることも可能である。

【００２９】加えて、現像ローラ２６と背面電極ローラ
４０に印加するバイアス電圧Ｖ_B1、Ｖ_B2の極性及び大き
さ、現像剤の極性は、以上に説明した現像剤の飛翔に悪
影響を与えない範囲で変更できる。

【００３０】その上、図７のように、中間ローラ３８を
設けずに、スリーブ３４に担持されている現像剤２０を
直接中間転写体１３に向けて飛翔させてもよい。

【００３１】また、現像ローラ２６及びスリーブ３４の
代わりに１つの現像剤担持体を用いてもよい。このとき
の現像剤担持体及び背面電極２０はローラに限るもので
なく、ベルト、剛性の板であってもよい。要するに、現
像剤担持体は現像剤を担持できる部材であればよく、背
面電極は、現像剤担持体と協働して、現像剤担持体に保
持されている現像剤を背面電極に向けて吸引できること
ができるものであればよい。

【００３２】さらにまた、隔壁４６に形成する孔５４は
複数列設けてもよいし、その配置形態は千鳥状態であっ
てもよい。

【００３３】

【発明の効果】中間転写体１３を備えた粉体現像剤噴射
式画像形成装置に用いられる本発明のクリーニング装置
によれば、中間転写体１３に導電性部材１６を設け、導
電性部材１６に電圧を印加することにより、孔５４近傍
に付着した現像剤２０’を吸引し除去することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る画像形成装置を模式的に表した
断面図。

【図２】 本発明に係るクリーニング装置を模式的に示
した断面図。

【図３】 本発明に係る画像形成装置の各印刷部を模式
的に表した断面図。

【図４】 隔壁に形成した孔及び個別電極の平面図。

【図５】 本発明に係るクリーニング装置に電圧を印加
する実施形態の一つを示す斜視図。

【図６】 本発明に係るクリーニング装置の他の実施形
態を示す概略断面図。

【図７】 印刷部の他の実施形態を示す概略断面図。

【符号の説明】

１：画像形成装置、２：記録媒体、３：収容部、４：供
給ローラ、５：搬送ローラ、６：転写ローラ、７：タイ
ミングローラ、８：画像作成部、９：定着ローラ、１
０：記録媒体排出部、１２：印刷部、１３：中間転写
体、１４：駆動ローラ、１５：現像剤クリーナ、１６：
導電性部材（薄層電極）、２０：現像剤、２２：容器、
２４：開口部、２６：現像ローラ、２８：アジテータ、
３２：第１のバイアス電源、３４：スリーブ、３６：ブ
レード、３７：シール部材、３８：中間ローラ、４０：
背面電極ローラ（背面電極）、４４：第２のバイアス電
源、４６：隔壁、５４：孔、５６：個別電極、５９：パ
ルス電圧、６０：第１の電気接点、６４：第２の電気接
点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷電性の粉体現像剤を担持し、この現像
   剤を所定の方向に搬送する現像剤担持体と、 非導電性材料からなり、現像剤担持体と所定の間隔を置
   いて対向し、現像剤担持体に近接する領域に複数の貫通
   孔を有する隔壁と、 貫通孔の近傍に配置された個別電極と、 所定の方向に移動し、隔壁を挟んで現像剤担持体の反対
   側に配置された中間転写体と、 画像信号に基づいて個別電極に電圧を印加し、現像剤担
   持体から貫通孔を介して隔壁を通過する方向に現像剤を
   付勢する電界の強度を変えることにより、貫通孔に対向
   した現像剤担持部分に保持されている現像剤を貫通孔を
   介して飛翔させ、隔壁を挟んで現像剤担持体の反対側に
   ある中間転写体表面に付着させる出力部とを有し、 中間転写体上の現像剤を記録媒体に転写することにより
   記録媒体上に画像を形成する粉体現像剤噴射式画像形成
   装置に用いられるクリーニング装置であって、 中間転写体において、現像剤を付着させる表面側の一部
   に設けられた電極部と、 中間転写体の移動とともに上記電極部が貫通孔の近傍に
   移動した際に、上記電極部に電圧を印加する手段と、を
   備えたことを特徴とするクリーニング装置。