JP2802771B2

JP2802771B2 - 像形成装置

Info

Publication number: JP2802771B2
Application number: JP1085046A
Authority: JP
Inventors: 哲羽根田; 整子長沼; 正彦板谷; 仁遠藤
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1989-04-03
Filing date: 1989-04-03
Publication date: 1998-09-24
Anticipated expiration: 2013-09-24
Also published as: JPH02262688A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、像形成体上に多色トナー像を形成して、そ
れを転写材に転写して記録画像を得る像形成装置に関
し、例えば電子写真および静電記録などの分野で利用さ
れる。

〔発明の背景〕

上記のような像形成装置における重要な技術として
は、多色像を形成する方法がある。

従来例１電子写真法により多色像を形成するには、色成分ごと
に帯電、露光、現像、転写の各工程を繰り返して、記録
紙上に各色トナー像を重ね合わせている。すなわち、
青、緑、赤などの色分解画像データに従って静電潜像を
形成し、イエロー、マゼンタ、シアンあるいは黒などの
トナーで現像し、これを転写材に転写し、以上の工程を
一色成分ずつ行なって、例えば記録紙、その他オーバヘ
ッドプロジェクタ用フィルム等の転写材上で多色像を形
成する。

従来例２（従来例１の改良）同一の感光体等の像形成体上に複数のトナー像を重ね
合わせて現像し、転写工程を一度ですむようにして上記
欠点を解決する多色像形成方法がある。

従来例３（従来例２の改良）従来例２の方法において、２回目以降の現像の際に現
像装置に直流成分、必要に応じてさらに交流成分を重畳
したバイアスを印加した像形成体に形成された静電潜像
にトナーを飛翔させる方式を採用することにより、多色
像を形成する方法が本発明者らによって提案されてい
る。この方法では現像剤層が前段までに形成されたトナ
ー像を摺擦することがないので像の乱れなどは起こらな
い。

従来例３の問題点従来例１、２の問題点を解消した従来例３において
も、転写方法として、コロナ転写方法を用いている。

この場合、像形成体の周縁部には帯電部、露光部、現
像部、転写部、クリーニング部が順次配列されており、
現像部には複数の現像器を並べることから、現像剤の飛
散やこぼれを防止する必要から現像器の現像スリーブ部
は上方あるいは平行に配置することが必要で、之による
配置の制約があった。またクリーニング部についても同
様で、クリーニングブレードは像形成体に圧接してトナ
ーを掻き落とすことから、クリーニング部は同様に水平
あるいは下方に位置するよう配置についての制約があっ
た。このために現像部及びクリーニング部を像形成体に
対して左右に配置することがなされ、この配置によって
帯電部や露光部の現像剤による汚染を防止していた。し
かしこの配置では現像剤による転写部の汚染は防止でき
ない。

また像形成体である感光体ドラムを小径化して、像形
成装置を小型化する場合も、上記構成体の小型化が配置
上から困難であるという欠点を有していた。

従来例４従来例３の多色像形成装置における転写極の代わり
に、ローラやベルトを像形成体に圧接させた転写手段を
用い、圧接位置に転写材を搬送してトナー像を転写する
方法が、本出願人により特開昭61−226766号、61−2267
67号、61−226768号公報によって提案されている。この
提案はローラ部が直接像形成体に当り、転写バイアスを
印加したり、コロナ放電などにより電荷を付与するなど
して、転写位置に電界を形成して、転写効率を上げる方
法がとられる。

従来例５現像剤による汚染を防止すべく現像部、クリーニング
部を近接配置するとともに、下方に設定する構造が本出
願人により特開昭61−193163号公報に示されている。

この方法により、帯電部、露光部、転写部を上方に設
け、現像剤による汚染は大幅に改良されている。しかし
ながら、（１）転写・分離の為の空間が狭く給送系が不安定であ
ること。厚紙の通紙は不可能である。

（２）クリーニングと現像器間の汚染が考慮されていな
いこと。

（３）クリーニングや現像部の小型化が計れる構成とさ
れていないこと。

等の問題点を有している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は像形成手段の配置を改良することにより、ド
ラム状の像形成体に対し前記従来例５における次に述べ
る問題点を改良する必要がある。

転写材が転写後も安定して分離されるようにする。

像形成体と転写手段との線速度の違いにより、転写
材にしわがよったり転写像がずれないようにする。

現像器内へのトナーの混入を防止すること。特にク
リーニングからの混入に対応する。

クリーニング部や現像部の小型化が計れる構成とす
る。

上記小型化に伴い、プロセスの一体化が計れる構成
とする。

本発明は、以上のような問題点を解決し、転写分離状
態が良好で、転写ズレを起すこともなく、常に高画質の
記録画像を安定して得ることのできる小型の像形成装置
を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

本発明は上記目的を達成するもので、本発明は、回転
する像形成体と、該像形成体状に帯電と像露光と現像を
複数回繰り返して、該像形成体上に複数のトナー像を形
成し、転写材へ転写する像形成装置においてクリーニン
グ装置が該現像装置群と隣接するとともに転写材の転写
部における搬送が該像形成体の上方で行われることを特
徴とする像形成装置。及び回転する像形成体と該像形成
体上に帯電と像露光とイエロー、マゼンタ、シアン、黒
トナーによる現像を複数回繰り返して、該像形成体上に
複数のカラートナー像を形成し転写材へ転写する像形成
装置においてクリーニング装置が該黒トナーを有する現
像装置と兼用されることを特徴とする像形成装置を提供
するものである。

〔作用〕

第１図（ａ），（ｂ）ほ本発明に基づく多色像形成装
置の例を示したもので、第１図（ｂ）はベルトにより紙
の搬送を像形成体の上方を搬送しながらトナーの転写面
を下方に向けて搬送するもので、同一内容には同一部番
付与がなされている。本発明は転写・分離手段として、
ローラ形状あるいはコロナ放電を用いることもできる
が、定着部迄の搬送を考慮するとベルトが好ましい。

本発明による像形成装置は第１図（ａ）に基づき説明
すると、以下のように動作する。

光導電性感光層を有する像形成体１はスコロトロン
の帯電極２により表面が均一に帯電される。帯電前ラン
プ７は帯電前に毎回均一露光を行い像形成体１上を除電
するもので省略することもできる。

レーザー光学系10からの像露光Ｌが像形成体１上に
照射され、この結果、静電潜像が形成される。

この静電潜像は、例えばイエロートナーが収納され
ている現像装置Ｄにより非接触現像される。

トナー像を形成された像形成体１は、再び帯電極２
により均一に帯電され、像露光Ｌを受ける。

形成された静電潜像は、例えばマゼンタトナーが収
納されている現像装置Ｃにより非接触現像され、この結
果、像形成体１上にイエロートナーとマゼンタトナーに
よる２色トナー像が形成される。

以下同様にして現像装置Ｂによりシアントナー、現
像装置Ａにより黒トナーが重ねて非接触現像され、像形
成体１上に４色トナー像が形成される。

４色トナー像は帯電極９により電荷を与えられ、ま
たは省略されることもある。また、像形成体上の電荷は
除電ランプ３を用いて消去することもなされるが、本発
明にあっては後に説明するように分離が安定することか
ら、除電ランプ３による照射は行わない方が好ましい。
これを用いると像形成体上のトナー像の散りが発生し、
転写画像の画質が低下する傾向にあるからである。

一方、転写ベルト50は３色トナー像が転写位置を通
過するまで像形成体１から離れた位置にある。

転写材Ｐは転写ベルト50上に給紙装置11から給紙ロ
ーラ12およびタイミングローラ13により搬送される。転
写ベルト50上の転写材Ｐの搬送時には転写ベルト50には
帯電手段65により電荷が付与される。

その後、４色目のトナー像が形成され、その先端が
転写位置に達する前には予め転写ベルト50上に転写材Ｐ
が搬送されている。

次に像形成体１と接触する。ここで転写ベルト50の
像形成体１への接触は、好ましくは転写開始前ｔ＝0.01
秒〜1.0秒とされる。

転写材Ｐは像形成体１と転写ローラ50の回転に伴な
って搬送され、転写が終了する。ここで第３図において
示されている偏心カム61あるいは電磁クラッチ62による
転写ベルト50の像形成体１への接触のタイミングがタイ
ミングローラ13および転写バイアスとの関連において制
御手段により制御される。

転写材Ｐは転写材Ｐの弾性を利用した曲率分離ある
いは分離ヅメなどにより像形成体１から分離され、定着
器６で定着される。図示していないが分離時にコロナ除
電を行うことが望ましい。

一方、像形成体１は除電極19あるいは除電ランプ20
を作用後クリーニング装置８により清掃される。クリー
ニング装置８は第２図（Ｃ）に示されるクリーニングブ
レード81やファーブラシ82とを有する。これらは像形成
中は像形成体１とは非接触に保たれていて、感光体１に
多色像が形成され転写がなされると像形成体１と接触
し、転写残トナーを掻き取る。その後、クリーニングブ
レード81が像形成体１から離れ、少し遅れてファーブラ
シ82が像形成体１から離れる。ファーブラシ82はクリー
ニングブレード81が像形成体１から離れる際、像形成体
１上に残るトナーを除去する働きをする。

それとともに転写ベルト50は像形成体１から離れ
る。

以上のプロセスにおいて、クリーニング装置８に隣接
する現像装置Ａは黒トナーを有するものであることが好
ましい。この様に配置することにより、クリーニング部
での飛散トナーが現像装置内に混入しても画像に現れる
ことはない。

第１図（ｂ）の実施例の像形成装置はクリーニング装
置８が現像器群の上方に配置された構造を示す。この場
合の好ましい現像器の配置は黒トナーを有する現像装置
Ａをクリーニング装置８と隣接することである。

又クリーニング装置８に回収された黒トナーやカラー
トナーを黒現像器に回収して用いることもできる。何故
なら多くのプリントは黒トナーを用いた単色プリントで
ありカラープリントの使用頻度は低いので、混色による
問題は少ないからである。この場合も黒トナーを有する
現像器が近接していた方が回収トナーの移動が容易であ
る点で好ましい。

以上のプロセスにおいて上記のクリーニング装置８は
第２図に示すクリーニング装置の何れかを用いることが
できる。第２図（ａ）はファーブラシ82を用いたクリー
ニング装置、第２図（ｂ）は磁気ブラシ83を用いたクリ
ーニング装置、第２図（ｃ）は弾性ゴムのクリーニング
ブレード81とファーブラシ82との組合わせ、第２図
（ｄ）はクリーニングブレード81と磁気ブラシ83との組
合わせのクリーニング装置を示す。なお84はトナー回収
ローラ、85はトナー回収ローラ84に付着したトナーを掻
き取るトナー掻き取り板で、86は掻き取ったトナーを搬
送するトナー搬送スクリューである。またクリーニング
装置８に磁気ブラシ83を用いるときはトナーとキャリア
を撹拌する撹拌スクリュー87が用いられ、磁気ブラシ83
のブラシ長を規制する規制板88が穂切り部材として用い
られる。

なお、第２図（ｃ），（ｄ），において、クリーニン
グブレード81と他のクリーニング手段の並用はクリーニ
ングブレードにたまったトナーをクリーニングブレード
解除時除去する目的を有しているが、クリーニングブレ
ードにたまったトナーの部分を画像形成領域とさせない
様制御することにより、クリーニングブレードのみで構
成することもできる。

第１図（ｃ），（ｄ）は本発明の他の実施例を示すも
ので、現像装置群を下方に設置した場合である。第１図
（ａ），（ｂ）に対し、現像装置A,B,C及びクリーニン
グ装置８を下方に設置することにより、（１）現像装置やクリーニング系からのトナー飛散を防
止している。

（２）プロセス系が像形成体に対して左右バランス良く
設定される。

（３）現像剤を有した現像器は重く、プロセス系の重心
も下方に位置することとなるので、機械の構造上メリッ
トが大きい。

ことが利点となる。

又クリーニング装置による回収したトナーの再使用に
おいても黒トナーを有した現像器が一般に下方に配置し
ていることからの現像器へのトナーの移動が容易である
利点を有している。

第１図（ｅ），（ｆ）の実施例は給紙カセットを下方
に設け、転写紙を上方へと搬送する場合を示したもので
ある。

この装置では、（１）給紙系が下方に有り、重心がさらに下方に設定さ
れ機械の構造上のメリットが大きい。

（２）ジャム時搬送系の開放が容易になる。

などの利点が挙げられる。これを満足するためには、（イ）ゴムベルトやそれに類するベルト状部材を基体と
し、（ロ）その周りに弾性体層として厚さ0.5〜5mm程度のシ
リコンゴム、ポリウレタンゴム、ブチルゴムなどの導電
性ゴムを置く。

導電性ゴムの抵抗率は、10¹⁰Ωcm以下、さらには10⁷
Ωcm以下であることが望ましい。硬度は20〜80度JIS規
格（K6301・Ａ形）であることが望ましい。また、印加
されるバイアス電圧が像形成体１の傷などからリークし
て傷を広げたり、十分な電界を転写部に発生させること
ができなくなるのを防止するためには、さらに、（ハ）その上に厚さ10〜100μｍ程度の誘電体層を置
く。

ことが望ましい。いずれの場合も像形成体１との密着性
を良好に保つためには、表面の粗さを20μｍ以下にする
ことが望ましい。

また、転写ベルト50表面に付着するトナーを取除くた
めに、ベルト50表面を弾性ゴムブレードやファーブラシ
などで清掃する必要がある。これらのブレードやファー
ブラシは、常に転写ベルト50表面に接触させていても差
支えない。

転写領域にベルト50に与える電荷は、種々の条件によ
り左右されるが、表面電位が通常±0.5〜4KVの範囲に設
定される。また、転写ベルト50が像形成体１と接触する
ときの圧力は、0.01〜1.5kg/cm²の範囲でかつ接触長が
0.5〜5cmの範囲に設定すれば、十分な密着性を得ること
ができる。

かかる条件に適した誘電体ベルトとして導電性基体と
誘電体層とから成る山内ゴム工業（株）製特殊誘電体ベ
ルトSDB（商品名）等が好ましく用いられる。誘電体ベ
ルトは外部印加電圧によって転写紙を吸着・搬送する能
力をもつようになる。この誘電体ベルトに転写紙が密着
したときは１〜2kg/cm₂の吸着力をもつようになる。

誘電体ベルトの帯電は帯電ブラシ65又はコロトロンに
よってなされる。誘電体ベルト表面に1.5KV〜2.0KVの印
加電圧を与えることが特に好ましく、約90％の転写効率
をもって像形成体１上のトナー後は転写材Ｐ上の転写が
なされる。

以上のような転写部の拡大断面図を第３図（ａ），
（ｂ），（ｃ）に示す。ここでは像形成体１と接触して
いる状態を実線で、接触していない状態を点線で示す。
第３図（ａ），（ｂ）は転写ベルト50をローラ59,60の
間に張架しローラ60の駆動により回動し、ローラ59が上
下することで、転写ベルト50は像形成体１と接触し或い
は離間するようにしたものである。ローラ59の回動軸53
は軸心52を中心として揺動するレバー54に取付けられ、
該レバー54はバネ部材56によって転写ベルト50が離間す
る方向に付勢されている。第３図（ａ）は転写ベルト50
の像形成体１への接触あるいは離間を、図示しないモー
タによって回転する偏心カム61を用い、偏心カム61の回
動によりバネ部材56の張力に抗してレバー54を押上げて
接触させる。また第３図（ｂ）は偏心カム61に代えてソ
レノイド62を用い、ソレノイド62に通電することでベル
ト50を像形成体１に接触させるようにしたものである。

また、第３図（ｃ）は軸心が固定して位置したローラ
60、63の間にベルト50を張架したもので、別にベルト50
の内面に当接するモータやソレノイドによって移動可能
としたテンションローラ64を設け、該テンションローラ
64が突出した位置に移動したときはベルト50は像形成体
１と接触し、それ以外では離間した位置関係となるよう
にしたものである。

ここで用いられる転写部の特徴は以下の点にある。即
ち、前記転写ベルト50が、多色トナー像が完成する一色
前のトナー像が転写位置を通過した後、好ましくは多色
トナー像が転写される直前に前記偏心カム61等の作用で
像形成体１に低い圧力で接触させられて、回転するよう
にされるため、前記転写ベルト50がトナー像を損傷することがな
く、かつトナー汚染をうけることがない。従って、また
転写材の裏面汚れの発生が回避される。

さらには転写にタイミングを合わせて給紙された転
写材が円滑に転写領域に導入され分離される等の効果が
奏される。

次に本発明における好ましい現像条件について説明す
る。

第１図（ｄ）の多色像形成装置に用いられる４台の現
像装置は、同一または類似の構造のものでよい。例とし
て第一現像装置Ａの断面図を第４図に示す。現像剤Deは
スリーブ42の回転と12個の極数を有する磁気ロール41の
回転により矢印方向に搬送される。現像剤Deは、搬送途
中で磁性体からなる穂立規制用のブレード或はローラ等
の穂立規制部材43により一定層厚の現像剤層となる。現
像剤溜り44内には、現像剤Deの撹拌を十分に行なうため
に撹拌スクリュー45が設けられている。現像剤溜り44の
現像剤Deが消費されると、図示しないトナー供給ローラ
が回転して、トナーホッパからトナーＴが補給される。
スリーブ42には現像バイアスを印加する電源48が接続さ
れている。またスリーブ42、磁気ロール41、撹拌スクリ
ュー45は現像装置と一体化されているモータにより駆動
される。なお、磁気ロール41は固定していてもよい。

一方、現像剤としては、主に非磁性トナーと磁性キャ
リアから構成される二成分現像剤と、トナーのみからな
る一成分現像剤とがあり、本発明にはどちらも用いるこ
とができる。特に二成分現像剤は、キャリアに対するト
ナー量の管理を必要とするものの、トナーの帯電制御
が容易である黒い磁性体をトナーに大量に含有させる
必要がないので、色にごりのないカラートナーができ
る、などの利点がある。

上記のような一成分現像剤や二成分現像剤の好ましい
構成例を挙げる。

トナー熱可塑性樹脂（結着剤）80〜90wt％例：ポリスチレン、スチレンアクリル重合体、ポリエス
テル、ポリビニルプチラール、エポキシ樹脂、ポリアミ
ド樹脂、ポリエチレン、エチレン酢ビ共重合体など、あ
るいは上記の混合物顔料（着色剤）１〜15wt％例：黒：カーボンブラックイエロー：ベンジジン誘導体マゼンタ：ローダミンＢレーキ、カーミン6Bなどシアン：銅フタロシアニンなど荷電制御剤０〜5wt％プラストナー：ニグロシン系の電子供与性染料、アルコ
キシル化アミン、アルキルアミド、キレート、顔料、４
級アンモニウム塩などマイナストナー：電子受容性の有機錯体、塩素化バラフ
ィン、塩素化ポリエステル、酸基過剰のポリエステル、
塩素化銅フタロシアニンなど流動化剤例：コロイダルシリカ、疎水性シリカ、酸化チタン、酸
化アルミ、有機微粒子などクリーニング剤（像形成体１上のトナーのフィルミ
ングを防止）例：脂肪酸金属塩、表面に有機基をもつ酸化ケイ素酸、
フッ素系界面活性剤などこれらの材料のほか、画像面へのかぶりやトナー飛散
を防ぐため、磁性粉を含有させてもよい。このような磁
性粉としては、粒径0.1〜1mmの四三酸化鉄、ｒ−酸化第
二鉄、二酸化クロム、ニッケルフェライト、鉄合金粉末
などが用いられる。磁性粉の種類により差はあるが鮮明
な色を保つためには磁性体量を30wt％以下にすることが
望ましい。

なお、約20kg/cmの力で塑性変形して紙に定着させる
圧力定着用トナーに適する樹脂としては、ワックス、ポ
リオレフィン類、エチレン酢酸、ビニル共重合体、ポリ
ウレタン、ゴムなどの粘着性樹脂などが用いられる。

以上の材料を用いて従来公知の製造方法によりトナー
を作ることができる。

本装置において、さらに好ましい画像を得るために、
トナー粒径（重量平均）は20μｍ程度以下であることが
望ましい。さらにらにトナー飛散の防止や搬送性向上と
高画質のため、１〜10μｍの範囲のものが好ましい。

なお、重量平均粒径はコールターカウンタ（コールタ
社製）で測定された値である、また粒子の固有抵抗は、
粒子を0.50cm²の断面積を有する容器に容れてタッピン
グした後、詰められた粒子上に1kg/cm³の荷重をかけて
厚さを1mm程度とし、荷重と底面電極との間に10²〜10⁵V
/cmの電界を発生させてそのとき流れる電流値から求め
られる。

キャリアキャリア粒子は磁性体を主成分とするものであって、
解像力や階調再現性を向上させるため、好ましくは球形
化され、重量平均粒径が50μｍ以下、特に好ましくは５
μｍ以上30μｍ以下のものが好適である。

また、バイアス電圧によって電荷が注入されて像形成
体１面にキャリアが付着したり、潜像を形成する電荷が
消失したりするのを防ぐため、キャリアの抵抗率は10¹⁰
Ω・cm以上、好ましくは10¹²Ω・cm以上、さらに好まし
くは10¹⁴Ω・cm以上の絶縁性のものがよい。

このようなキャリアは、磁性体の表面を樹脂で被覆す
るか、あるいは磁性体微粒子を樹脂に分散含有させ、得
られた粒子を公知の粒径選別手段で選別して作られる。

さらにキャリアを球形化する場合は以下のように行な
う。

樹脂被覆キャリア：磁性体粒子として球形のものを選
ぶ。

磁性粉分散キャリア：磁性体と樹脂とを分散した後に
熱風や熱水による球形化処理を施したり、スプレードラ
イ法により直接球形の磁性粉分散粒子を形成する。

次に現像方法について説明する。

本発明の像形成装置において、少なくとも２回目以後
の現像は、スリーブ42上の現像剤層が像形成体１面を摺
擦しない非接触現像方法を採用することが望ましい。な
お、前記非接触現像方法においては、像形成体１とスリ
ーブ42との間に現像バイアスがないときに、現像領域で
の現像剤層厚が前記像形成体１とスリーブ42との間隙よ
り小さくなるように設定される。この場合、スリーブ42
に印加する現像バイアスの交流成分の振幅をV
_AC（Ｖ）、周波数をｆ（HZ）、像形成体１とスリーブと
の間隔をｄ（mm）とするとき、一成分現像剤による現像
は 0.2≦V_AC/（ｄ・ｆ）≦1.6 二成分現像剤による現像は 0.2≦V_AC/（ｄ・ｆ）｛（V_AC/d）−1500｝/f≦1.0 という条件の下で行なうことが望ましい。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本
発明の実施の態様がこれにより限定されるものではな
い。

第１図，第２図，第３図，第４図，第５図，第６図は
本実施例を説明する図であり、第５図は本実施例の像形
成システムを表わすブロック図、第６図は本実施例の像
形成プロセスのタイミングチャートである。また第１表
乃至第４表には、本実施例において必要な具体的設定条
件が示されている。

まず本実施例の多色像の形成は、第５図の像形成シス
テムに従って遂行される。即ちオリジナル画像を撮像素
子が走査するカラー画像データ入力部（第５図（イ））
で得られたデータを、計算機を備えた画像データ処理部
（第５図（ロ））で演算処理して画像データを作成し、
これは一旦画像メモリ（第５図（ハ））に収納される。
次いで該画像メモリは、記録時とり出されて記録部（第
５図（ニ））である例えば第１図（イ）の多色像形成装
置へと入力される。

前記多色像形成装置による記録は、まず矢印方向に回
転する光導電性感光層を有する像形成体１にスコロトロ
ン帯電器２により一様な帯電が付与される。次いで該帯
電面には、レーザ装置10を前記画像メモリ（第５図
（ハ））から取り出された画像データにより変調して得
られる像露光Ｌが施こされ静電潜像が形成される。

この静電潜像は、前記二成分現像剤を収容した第３図
の現像装置により反転現像法により現像されてトナー像
が形成される。かかる像形成プロセスがイエロー、マゼ
ンタ、シアン、黒の順で各色毎に像形成体１が１回転し
て繰り返され、各色トナー像が重ね合わされた多色トナ
ー像が形成される。この多色トナー像は、転写前帯電器
９により帯電されて転写され易くされた後、後記第４表
に示すように転写開始より回転されている転写ベルト50
を像形成体１に接触させ、給紙装置11から給紙ローラ12
およびタイミングローラ13を介して像形成とタイミング
を合せて供給された転写材Ｐに、第１図の構成の転写ベ
ルト50は、好ましくは0.5〜3KVの範囲のトナーと逆極性
の転写電荷が印加されて転写される。

以上述べた多色トナー像の形成およびベルト転写に要
請される具体的作像条件、現像剤および現像条件、転写
条件が以下の第１表乃至第４表に示される。

なお、転写ベルト50はNo.1,No2,No3の３種が用意さ
れ、前記第４表には各転写ベルト別に条件設定がなされ
ている。

また転写ベルト50の構成は、例えば以下のようであ
る。即ち、基体としての導電布入りゴムベルトの外周に
0.5mm厚の弾性体層が設けられ、さらにその外周に50μ
ｍの絶縁体層（誘電体層）が設けられる。

前記多色トナー像が転写らえた転写材Ｐは転写ベルト
50から分離され定着器６により加熱定着される。一方、
転写後の像形成体１はクリーニング前除電器19により除
電された後、クリーニング装置８のブレード81およびフ
ァブラシ82により残留トナーが清掃され、次の像形成に
備えられる。以上述べた多色像形成プロセスにおける像
形成体１の回転に伴なう帯電、像露光Ｌ、現像、転写、
クリーニングの動作タイミングは第６図に示される。な
お、第５図の横幅は像形成体１の回転数および経過時間
秒、縦軸は像形成のための各工程を示す。また、図中Ｔ
は転写材Ｐの先端が転写ベルト50と像形成体１に接触す
るに到った時間で、ほぼ転写開始時と一致し、Ｔ′は転
写ベルト50と像形成体１が接触した時間でｔは両者の時
間差である。以上の像形成プロセスにより転写ずれ等が
なく、極めて鮮明な多色像のコピーが得られた。

実施例１第１図に示す像形成装置でクリーニング装置８とし
て、第２図（ｂ）に示す磁気ブラシ83を用いたものであ
る。なおこの場合例えば第２図（ｄ）に示すようなクリ
ーニングブレード81やファーブラシ82等を補助クリーニ
ング手段として用いクリーニング性能を向上させること
ができる。また補助クリーニング手段のクリーニング性
能が高い場合には先に補助クリーニング手段を動作さ
せ、これによるクリーニングを行い、補助クリーニング
手段の退避時に像形成体上に残留したトナーを除去する
べく現像ブラシを接触条件にすることができる。磁気ブ
ラシ83によってクリーニングを行わない時は、該磁気ブ
ラシ83を像形成体１から離すよう移動させる操作、ある
いは磁気ブラシ83内の磁極配置を変更し、現像剤の穂の
高さを低くして像形成体と非接触の状態にすることが必
要である。

またトナー像通過時、トナー像に影響を与えないため
に現像ブラシをフローティング状態にすることが好まし
い。

実施例２第７図の実施例は、第１図に示した実施例で現像用に
用いた現像部をクリーニング部と兼用するようにした構
成を示すものである。このクリーニング部を兼ねた現像
部には黒トナーを有する一成分あるいは二成分現像剤を
収納しており、クリーニングされ回収されたカラートナ
ー（Y,M,C,BK）は黒トナーとして再使用される。

このクリーニングと現像を兼用とした構成では現像時に接触現像を行う。

現像時に非接触現像を行う。

，の何れかの現像を行ったのち、クリーニング時
には磁気ブラシにより像形成体上のトナーを除去する方
法が利用し得る。

の方法の現像がなされるときは、黒現像器による接
触現像条件とクリーニング条件とは同一でも良いが、以
下の条件（第５表）のように切り換えることが望まし
い。（但しカラー画像の場合の現像順は黒が先になる）第８図は、接触現像・接触クリーニング・非現像時の
３つのモードの切り換えについて之を図示したもので、
第８図（Ｉ）は現像時主磁極が像形成体に対向している
場合、（II）は同極配置で像形成体に対向している場合
を示し、（III）は現像時の条件とは関係なく非現像時
に磁極を回転し現像領域への現像剤の搬送能力をなくす
ようにしたものである。

実施例３上記のの方法の現像がなされるとき、黒トナーを有
した黒現像器における非接触現像条件は他の現像器の現
像条件と同じであり、クリーニング時には磁気ブラシに
よって像形成体上のトナーを除去するようにしたもので
ある。クイーニング条件は先の第５表記載の条件が適用
される。（カラー画像の場合の現像順では黒色は先であ
っても後であっても差し支えない。）但しこの場合には
現像スリーブ上での現像剤の層厚は薄膜（現像時）と厚
膜（クリーニング時）との切り換えが必要である。非現
像時には現像を停止するためには現像剤を現像スリーブ
から除去したり、現像スリーブを像形成体から離した
り、あるいは磁極配置変更の他に現像バイアスの切り換
え（フローティング、トナーと同極性バイアスの印加、
AC成分の停止）等により行うことができる。

第９図は非接触現像・接触クリーニング・非現像時の
３つのモード切り換えについて之を図示したもので、第
９図（Ｉ）は弾性板を用いて現像スリーブ上に現像剤の
薄層を形成し、現像域に水平磁界を形成し非接触現像を
行うようにした場合を示し、（II）は現像スリーブ上に
突当て棒や弾性ブレードを当接することで現像剤の薄層
を形成し非接触現像を行う場合を示し、（III）は規制
棒を当接させて現像剤の薄膜形成を行う場合を示し、
（IV）は切欠き部のある規制棒を当接させて現像剤の薄
膜形成を行い非接触現像を行う場合について図示したも
のである。

実施例４第10図に示す像形成装置であって、像形成体（感光体
ドラム）１の周長が像形成幅より短い形状を有する場合
である。感光体ドラム１のドラム径が90mmφの場合、例
えばＡ−４サイズ横送り（短い方向を送る）することは
できるので、Ａ−４サイズ迄のカラー画像は形成するこ
とが可能であって、Ａ−３サイズのカラー画像は形成す
ることができない。

しかしＡ−３サイズのモノクロ黒画像については、転
写後のトナー像の処理によっては形成可能である。Ａ−
３サイズのモノクロ黒画像を形成する場合、クリーニン
グと現像とを兼用とした構成として、接触現像とクリーニングとを黒現像器を兼用しつつ同
時に行う。

非接触現像とクリーニングを黒現像器を用いて行う。

があげられる。

の方法は磁気ブラシによる現像とクリーニングとを
兼用した場合で、この現像条件とクリーニング条件を満
たすことが不充分の場合はクリーニングに対する補助手
段を用いて、帯電・像露光・黒現像・転写をうけた像形
成体上のトナーが再度帯電・像露光・黒現像・転写され
ることがないようにする必要がある。補助手段として次
のような手段を用いることが好ましい。

（ｉ）帯電前に光除電や導電ブラシ等による除電を行
う。

（ii）帯電前の除電の前後でブラシやウェブ等によって
残留トナーを均一化する。

（iii）露光後補助クリーニングブレード89を作用さ
せ、残留トナーを均一化しあるいは除去する。

の方法によるときは、露光後の位置そのままに補助
ブレード89を当接・作用させ残留トナーを除去する一
方、非接触現像を行うようにするものである。の方法
のおける帯電前処理はそのまま利用することができる。
１枚あるいは連続コピーによる複数枚プリントがなされ
て現像が終了後には補助ブレード89を離間させるととも
に、磁気ブラシによるクリーニングを行うように切り換
える。この様なブレードの当接方法はの方法に用いる
ことができる。補助ブレード89は通常使用せず磁気ブラ
シクリーニングのみではクリーニング不足になるような
条件時にともに使用するようにしてもよい。例えば下記
のような場合があげられる。

（ｉ）モノクロプリントを特定枚数連続コピーした場
合。

（ii）カラープリントの場合はトナーの付着時間が長
く、トナーの付着状態で帯電を数回受ける関係からクリ
ーニングしずらい。よってカラープリントでは毎回ある
いは特定枚数後。

（iii）転写紙の搬送不良（ジャム）等によって像形成
体上に付着した通常より多いトナーをクリーニングしな
ければならなくなった時。

（iv）プリンタ部の始動時、プリント前に予めクリーニ
ングする。またトラブル発生時からの再始動時。

（ｖ）現像剤や像形成体の経時変化や環境変化に伴うク
リーニング条件に幅広く対応するために、特定枚数以上
のプリント時や特定の環境条件下において動作させる。

以上説明した本発明の像形成装置は、現像ユニット、
クリーニングユニット等像形成体周囲の重いプロセス部
を下方に設け、転写材の搬送系は上方に設定されている
ことを特徴としている。従ってジャム発生時には上方の
搬送系のみを解除すればよい。

第11図は上部の搬送路を解放した状態を示している。
通常の像形成装置では搬送系は下方に位置しているの
で、いわゆるクラムシェルタイプの像形成体にあっては
ジャム処理のために重量部であるプロセス部を持ち上げ
る必要があり特にカラー画像形成装置にあっては現像器
の数も多く重いことから解放が困難であり、像形成装置
は強固な構成を必要としたが、本発明の像形成装置では
下部筺体にそのままプロセス部を残して搬送系のみを開
放すればよいので、ジャム対策が容易になる。

また複写装置として読取部を設ける場合は、プリンタ
の上部に読取部110を配設することが適当であって、こ
の場合ジャム処理には読取部を含めて搬送系を上部方向
に開放することとなる。なお図において、111は原稿
台、112は走査光学系、113はカラーCCD等の撮像素子で
ある。

更にまた第11図に示す実施例では像形成体１を中心と
したプロセス要素はコンパクトに集中しており、現像器
群A,B,C,Dと像形成体１とを一体化してプロセスユニッ
ト120とし、上方あるいは側方に引き出すとが容易にで
きる。なお上記プロセスユニット120には帯電器９や除
電ランプ３等をも含め一体化しておくことが望ましい。
また図示したプロセスユニット120はほぼ左右対称の構
成として、引き出したのち、そのまま置くことができる
ようバランスのとれた形状に構成されている。

〔発明の効果〕

帯電部、露光部、転写部等を像形成体の上方に設ける
ようにした本出願人による特開昭61−193163号公報で開
示された提案によって、現像剤による汚染は大幅に改善
されたが、本発明のクリーニング装置が複数の現像器群
と隣接する構造とすることによって、転写材の転写・分
離がなされる搬送系に充分な空間が与えることとなっ
た。またクリーニング装置と現像器群との間で生じた現
像剤による汚染が解消し、特に現像器とクリーニング装
置とを兼用することにより、装置の小型化がはかられる
こととなった。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｆ）はともに本発明に係る多色像形成
装置を示す断面図、第２図（ａ），（ｂ），（ｃ），
（ｄ）はいずれも本発明に係るクリーニング部の断面
図、第３図は転写ベルトの構造、第４図は現像装置の断
面図、第５図は像形成システムを示すブロック図、第６
図は像形成プロセスのタイミングチャート、第７図及び
第10図は現像とクリーニングとを兼用するようにした多
色像形成装置の実施例、第８図及び第９図は現像とクリ
ーニングと非現像時とのモード切り換えを示す説明図、
第11図は読取系を有し、プロセスユニット化した多色像
形成装置の実施例である。１……像形成体、２……スコロトロン帯電器３……除電ランプ、６……定着器７……帯電前ランプ８……クリーニング装置９……転写前帯電器、10……レーザ装置 11……給紙装置、12……給紙ローラ 13……タイミングローラ 41……磁気ロール、42……スリーブ 43……穂立規制部材、44……現像剤溜り 45……撹拌スクリュー、50……転写ベルト 53……回転軸、54……レバー 56……バネ部材、59,60,63……ローラ 61……偏心カム、62……ソレノイド 64……テンションローラ 81……クリーニングブレード 82……ファーブラシ、83……磁気ブラシ 84……トナー回収ローラ 85……トナー掻き取り板 86……トナー搬送スクリュー 87……撹拌スクリュー 88……規制板、110……読取部 111……原稿台、112……走査光学系 113……撮像素子、120……プロセスユニット A,B,C,D……現像器Ｐ……転写材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭59−111166（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−133573（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 21/10 - 21/20 G03G 15/01 G03G 21/16 - 21/18

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転する像形成体と、該像形成体上に帯電
と像露光と現像を複数回繰り返して、該像形成体上に複
数のトナー像を形成し、転写材へ転写する像形成装置に
おいてクリーニング装置が該現像装置群と隣接するとと
もに転写材の転写部における搬送が該像形成体の上方で
行われることを特徴とする像形成装置。
【請求項２】前記クリーニング装置に隣接する現像装置
が黒トナーを有することを特徴とする請求項１記載の像
形成装置。
【請求項３】回転する像形成体と該像形成体上に帯電と
像露光とイエロー、マゼンタ、シアン、黒トナーによる
現像を複数回繰り返して、該像形成体上に複数のカラー
トナー像を形成し転写材へ転写する像形成装置において
クリーニング装置が該黒トナーを有する現像装置と兼用
されることを特徴とする像形成装置。
【請求項４】前記の黒トナーを有する現像装置によって
現像とクリーニングが同時に行われることを特徴とする
請求項３記載の像形成装置。