JP3606389B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電子写真方式を利用したレーザプリンタや複写機等の所謂クリーナレスの画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式を用いた画像形成装置では、像担持体である感光体表面を帯電装置で帯電し、その後に感光体表面に光を照射して感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置から供給されるトナーで現像することによってこれをトナー像として顕像化し、このトナー像を転写手段で感光体から転写紙に転写することが行われる。尚、転写後の感光体に残留する転写残トナーはクリーニング装置によって除去され、感光体は再び帯電装置による帯電工程に供される。そして、トナー像が転写された転写紙は定着装置によってトナー像の定着を受けた後、画像形成装置から出力される。
【０００３】
以上の一連の画像形成工程におけるクリーニング工程は重要、且つ、必須である。
【０００４】
即ち、転写工程において現像に供されたトナーを転写紙に１００％転写することは困難であり、転写残トナーを感光体上から除去する工程であるクリーニング工程を経なければ、次の帯電工程或は露光工程で均一な帯電や露光が行われず、画像品位が低下してしまう。
【０００５】
ところで、従来のクリーニング方法としては、ファーブラシ、ゴムブレード等を感光体に当接させて転写残トナーを掻き取る方法が一般的である。そして、掻き取られた転写残トナーは、すくいシート等ですくい受けられて廃トナーとしてクリーナ容器内に蓄積される。
【０００６】
一方、これに対してクリーナレス（正確には、クリーナ容器レス）画像形成方法が幾つか提案されている。
【０００７】
即ち、クリーナレス画像形成方法とは、クリーナ部材によって積極的にトナーを掻き取ってこれを容器内に回収、蓄積する代わりに、ブラシ、ローラ等の補助クリーニング手段のみを設けて転写残トナーを一時的に蓄えたり、潜像を乱さない程度に分散させたりして、最終的には現像装置で転写残トナーを回収して再利用する方法である。
【０００８】
この方法によれば、クリーナ容器の空間が不要になるため、装置の小型化や簡略化が可能となるばかりでなく、廃トナーを出さないで現像装置で転写残トナーを回収することができるため、エコロジカルな見地やランニングコストの見地からも有利である。
【０００９】
以下にクリーナレス画像形成方法の代表的なものについて述べる。
【００１０】
先ず、補助クリーニング手段としてクリーニングローラを用いた例を説明する。
【００１１】
クリーニングローラは弾性体で構成され、これは感光体の少なくとも画像形成幅以上の領域に回転可能に接し、画像形成時に該クリーニングローラにＤＣバイアスを印加して該クリーニングローラと感光体表面との間に電位差を形成し、感光体上の転写残トナーをクリーニングローラ上に転移、保持させる。
【００１２】
又、画像形成前後の非画像形成時には、クリーニングローラ上のトナーを感光体に転移させるような電位差が形成されるようなＤＣバイアスをクリーニングローラに印加して、クリーニングローラ上のトナーを感光体上に転移させてクリーニングローラを清掃する。
【００１３】
而して、クリーニングローラから感光体上に転移したトナーは、トナーを現像装置に転移させるような電位差を形成することで、最終的には現像装置に回収されて再び現像に供される。
【００１４】
次に、補助クリーニング手段としてメモリ除去ブラシを用いた例を説明する。
【００１５】
この方法は、メモリ除去ブラシにＤＣバイアスを印加して該ブラシと感光体表面との間に電位差を形成し、感光体上の転写残トナーをメモリ除去ブラシ上に転移、保持させる方法である。尚、メモリ除去ブラシのトナー保持容量が限界値に達するまで、トナーはメモリ除去ブラシ上に滞留する。
【００１６】
そして、メモリ除去ブラシに転移されるトナーの量が最大トナー保持量を超えた場合にはメモリ除去ブラシは最早余分なトナーを保持できないため、該メモリ除去ブラシはトナーを再び感光体上に吹き出すことになる。このようにメモリ除去ブラシは、トナーのオーバーフロー作用を利用しながら転写残トナーを分散させて次工程へ移る。
【００１７】
尚、メモリ除去ブラシから感光体上に吹き出されたトナーは、トナーを現像装置に転移させるような電位差を形成することで、最終的には現像装置に回収されて再び現像に供される。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したクリーナレス画像形成方法においては、現像装置において静電気的な力でトナーを回収しなければならない。このため、現像装置のトナー担持体である現像スリーブ上の現像剤或は現像スリーブが感光体に接触する必要があり、接触によって初めて十分な静電気的な力を感光体上のトナーに作用させることが可能となり、感光体上のトナーを現像剤中或は現像スリーブ上に回収可能となる。このことは、補助クリーニング手段としてメモリ除去ブラシ、クリーニングローラを用いた何れの場合にも共通しており、クリーナレス画像形成方法においては接触現像が必須と言える。
【００１９】
しかしながら、トナーや現像スリーブが感光体に接触していると、長期間の放置でその接触部分で感光体やトナーが劣化したり、現像スリーブが変形し、このために画像に濃度ムラや白地カブリが生じる問題があった。
【００２０】
又、現像剤が感光体に接触するため、トナーのトリボが適正でなければトナーが画像にカブリとして付着してしまい、カブリが発生し易いという問題があった。
【００２１】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、非接触現像方式及びクリーニング容器を持たない簡易クリーニング方式を採用しても、ジャム発生後の感光体の清掃を効果的に行い、かぶりや汚れのない画像を安定して得ることができる画像形成装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、像担持体と、スリーブに内包する磁界発生手段によりトナーを前記像担持体と非接触の状態で担持し、前記像担持体上の潜像をトナーで現像する現像装置と、ジャム発生の有無を記憶する記憶手段と、画像形成装置の電源投入時に前記記憶手段に記憶されたジャム発生の有無状態を判定する判定手段と、を有する画像形成装置において、トナーは磁性トナーであり、前記スリーブが担持するトナーが前記像担持体に接触する状態と非接触の状態とに切り替え可能であり、前記判定手段によりジャム発生の有が判定された場合には、次の画像形成動作を実行する前に、前記スリーブが担持するトナーを前記像担持体に接触する状態とし、前記像担持体上のトナーを回収することを特徴とする。
【００２３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記像担持体上のトナーを転写紙へ転写する転写手段と、前記像担持体上のトナーを捕集する捕集手段を有し、前記捕集手段は、前記像担持体上の転写残トナーを一時的に捕集することを特徴とする。
【００２４】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記捕集手段が一時的に捕集した転写残トナーを、前記像担持体上に放出するとともに、前記現像装置によって回収することを特徴とする。
【００２６】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記スリーブが担持するトナーの量を変化させることによって、前記スリーブが担持するトナーを前記像担持体に接触する状態と非接触の状態とに切り替えることを特徴とする。
【００３４】
本発明によれば、転写紙のジャムが発生し、現像中に画像形成装置が停止した場合に像担持体上の転写残トナーを回収する時においては、スリーブが担持するトナーを像担持体に接触する状態とするため、像担持体上の転写残トナーは、スリーブが担持するトナーに取り込まれて除去され、非接触現像方式及びクリーニング容器を持たない簡易クリーニング方式を採用する画像形成装置においても、ジャム発生後の像担持体の清掃を効果的に行ってかぶりや汚れのない画像を安定して得ることができる。
【００３５】
【参考例】
以下に本発明の参考例を添付図面に基づいて説明する。
【００３６】
＜第１参考例＞
図１は本発明の第１参考例に係る画像形成装置であるレーザビームプリンタの断面図である。
【００３７】
図１において、１は感光体であり、該感光体１は円筒状の接地された導電性基体１ｂの上に感光層１ａを形成して構成され、その端部には該感光体１が回転駆動を受けるギヤ等が固定されている。又、２は接触帯電部材としての帯電ローラであって、これは前記感光体１に接触して該感光体１の表面を所定の電位に帯電させる。３は現像装置であり、これは前記感光体１に平行な現像スリーブ４を有し、該現像スリーブ４もこの現像スリーブ４上のトナーも感光体１には非接触状態にある。５は転写手段である転写ローラ、６は感光体簡易クリーニング手段であるクリーニングローラである。
【００３８】
ところで、前記帯電ローラ２は、金属軸２ａとその外周のローラ状に被覆された１０^５ 〜１０^６ Ω・ｃｍ程度の中抵抗弾性ゴム層２ｂとで構成されており、金属軸２ａの両端は不図示の軸受で回転可能に支持され、帯電ローラ２は感光体１に常時当接されている。そして、金属軸２ａは、帯電バイアス印加電源１５に電気的に接続されており、この金属軸２ａを介して帯電ローラ２にバイアスを印加することによって感光体１の表面を所定の電位に帯電処理する。
【００３９】
而して、画像形成時には、画像形成スタート信号に基づいて感光体１は所定の周速度（プロセススピード）で図１の矢印Ａ方向に回転駆動される。帯電ローラ２は感光体１の回転駆動に伴って従動回転し、該帯電ローラ２には帯電バイアスとしてＤＣ−１３００Ｖが印加され、この帯電ローラ２によって感光体１の表面が約−７５０Ｖに帯電処理される。
【００４０】
次に、上記感光体１の帯電処理面に対して、装置本体の露光発生手段１０から出力された露光手段であるレーザビーム１１で画像情報の露光がなされ、感光体１の被露光部分は約−１５０Ｖに表面電位が下がることで、該感光体１の表面には露光画像に対応した静電潜像が順次形成されていく。
【００４１】
そして、感光体１上に形成された上記静電潜像は前記現像装置３によって順次トナー画像として現像される。現像装置３は非接触現像方式を用いたものであって、該現像装置３は、回転する前記現像スリーブ４と、該現像スリーブ４を支持し磁性トナー９を収容する現像容器１２と、現像スリーブ４内のマグネットロール７と、現像スリーブ４上のトナー量を規制するＤブレード８とで構成されている。現像スリーブ４は、現像バイアス印加電源１６に電気的に接続されており、感光体１とは所定の空隙を介して平行に配設されている。磁性トナー９は、マグネットロール７の磁力によって現像スリーブ４上に保持され、現像スリーブ４の表面との摩擦帯電等によって所定の極性（本参考例では、負）に帯電する。
【００４２】
画像形成時には、現像スリーブ４は図１の矢印Ｈ方向に回転駆動され、該現像スリーブ４上に保持されたトナー９を感光体１の近傍へ搬送する。感光体１の近傍へ搬送される現像スリーブ４上のトナー９は、前記Ｄブレード８によって所定厚さに規制される。
【００４３】
又、現像スリーブ４には、現像バイアスとして所定の直流電圧と交流電圧との重畳電圧が印加される。本実施例では、現像バイアスとして、１３００Ｖｐｐ、２０００Ｈｚの交流バイアスとＤＣ−４００Ｖを印加することによって、感光体１の被露光部分にトナー９を付着させて静電潜像をトナー画像として顕像化する。
【００４４】
次に、感光体１に圧接された前記転写ローラ５と感光体１の間で、転写紙Ｐと感光体１上のトナー画像が同期して圧接されるとともに、転写バイアス電源１３によって転写バイアスが印加されてトナー画像は感光体１から転写紙Ｐに転写される。尚、転写ローラ５は、導電性の金属軸５ａの外周に１０^７ 〜１０^１０Ω・ｃｍ程度の抵抗値を有する弾性体５ｂを円筒状に形成して構成され、これは感光体１に所定の当接圧で接触している。又、転写ローラ５は帯電ローラ２と同様に支持され、これには転写バイアスが印加される。
【００４５】
而して、画像転写時には、転写ローラ５には転写バイアスとして＋１ＫＶ程度が印加され、トナー画像の殆どが転写紙Ｐに転写され、転写されなかった感光体１上の転写残トナーは僅かである。
【００４６】
次いで、感光体１上の極僅かの残トナーはクリーニングローラ６に回収される。クリーニングローラ６は感光体１に回転可能に常時圧接されており、感光体１と同時に回転する。
【００４７】
ところで、クリーニングローラ６は、金属軸６ａ上に発泡弾性体６ｂを形成して構成され、これは１〜１００ＭΩ程度の抵抗値を有し、金属軸６ａにはＤＣバイアスが印加される。
【００４８】
而して、画像形成時には、クリーニングバイアスとして正のＤＣバイアス＋５００Ｖ程度をクリーニングローラ６に金属軸６ａを介して印加し、感光体１上からマイナス極性であるトナーを回収してこれをクリーニングローラ６上に保持する。又、画像形成前後の非画像形成時には負の、ＤＣバイアスをクリーニングローラ６に印加し、感光体１の表面電位を０Ｖ近くにすることにより、感光体１上へトナーを戻してクリーニングローラ６からトナーを除去する。このクリーニングローラ６からトナーを除去する際には、帯電ローラ２には負のＤＣバイアスが印加されており、該帯電ローラ２は次の画像形成時に感光体１を一様帯電するのが妨げられる程には汚染されない。又、この転写残トナーは、現像装置３との対向部近傍で、現像スリーブ４と感光体１の間に印加されている現像バイアスで飛翔し、クラウド状によっているトナーに紛れて現像装置３内に取り込まれる。
【００４９】
但し、何らかの事情で画像形成が途中で中断された場合には、感光体１上の残転写トナーの量が通常の画像形成時の転写残トナーの量に比べて非常に多いため、感光体１が回転を繰り返しても、画像形成開始までに感光体１上から転写残トナーを除去できず、中断後の最初の１枚目の画像が大きく乱される。その理由は、画像形成前には前述のようにクリーニングローラ６には感光体１へトナーを戻すバイアスが印加されているため、該クリーニングローラ６は感光体１上の転写残トナーを保持することはないからであり、加えて現像装置３が非接触現像方法を採用しているために高いトナー回収能力がないからである。
【００５０】
そこで、本参考例では、画像形成が途中で中断された場合の感光体１表面からトナーを除去する方法として、中断後の最初の転写紙Ｐを感光体１の清掃用紙として用い、２枚目以降の転写紙Ｐを通常の画像形成用のものとした。
【００５１】
而して、画像形成時において、画像形成スタート信号から所定の時間が経過しても転写紙Ｐが画像形成装置本体から出力されない場合には、画像形成装置内での転写紙Ｐの搬送に異常が生じたと判断し、画像形成動作を全て中断し、異常が生じた旨を例えばランプの点滅等の表示で使用者に知らせる。尚、本参考例では、画像形成装置には不揮発性メモリーを配設し、画像形成が途中で中断した場合はそのことを記憶し、その次の画像形成可能な状態時に自動的に感光体清掃モードを優先して選択し、感光体１上の転写残トナーを除去する。
【００５２】
ところで、上記感光体清掃モードは図２に示すようなシーケンスをとる。
【００５３】
即ち、感光体１及び現像スリーブ４、クリーニングローラ６の回転駆動と同時に転写ローラ５には画像転写時と逆極性のバイアスとして−０．５ＫＶ程度を印加し、帯電ローラ２にはＤＣ−２００Ｖ程度を印加し、現像スリーブ４にはＡＣバイアスを印加することなくＤＣ−１００Ｖのみを印加する。クリーニングローラ６には非画像形成時と同じくトナーが感光体１上に転移する電位関係になるようなＤＣバイアスとして−１ＫＶ程度を印加する。尚、これらの各バイアスは、感光体１上の転写残トナーを感光体１上に保持するとともに、転写ローラ５やクリーニングローラ６等をトナーで汚さず、且つ、現像装置３で感光体１上のトナーを増やさないように設定されている。
【００５４】
感光体清掃用紙が転写ローラ５と感光体１との圧接部に入ると同時に、転写ローラ５に印加する転写バイアスが切り替わり、画像形成時と同じ＋極性の転写バイアスとして＋１ＫＶ程度が印加されて感光体１上のトナーを全てこの清掃用紙に転写する。又、クリーニングバイアスに対しては、トナーが感光体１上に転移するようなＤＣバイアスという条件は変わらない。感光体清掃用紙が転写ローラ５と感光体１との圧接部を抜けた後は、画像形成時と同じ通常の画像形成工程を経る。
【００５５】
尚、異なるサイズの転写紙が選択できる画像形成装置の場合は、感光体清掃用紙として選択可能なサイズのうち最大サイズの転写紙を採用するように感光体清掃モードを設定しても良い。
【００５６】
以上に説明したように、感光体上の転写残トナーを感光体清掃用紙に転写させることによって除去する感光体清掃モードを設定し、転写紙搬送の異常発生後に自動的にこの感光体清掃モードを選択するようにすれば、感光体クリーニング手段としてクリーニングローラ方式を採用し、且つ、現像装置が非接触現像方法を採用したものであっても、常にカブリや画像汚れのない高品位な画像を得ることができる。
【００５７】
＜第２参考例＞
次に、本発明の第２参考例について説明する。
【００５８】
本参考例は、第２の感光体清掃モードを採用し、この第２の感光体清掃モードは図３に示すようなシーケンスをとる。これは転写紙搬送の異常発生時の感光体１上の転写残トナーを予め感光体１から転写ローラ５に転写しておき、転写ローラ５から清掃用紙に転写残トナーを再び転写するものである。
【００５９】
本参考例の特長は、清掃用紙の長さが短い場合でも、感光体１上から転写残トナーが除去し切れずに画像を汚すという事態が発生しないことである。それは転写ローラ５から清掃用紙に転写し切れなくても、通常の画像形成の前後にクリーニングローラ６を介して対処できるからである。
【００６０】
第２感光体清掃モードは、感光体１及び現像スリーブ４の回転駆動と同時に転写ローラ５には画像転写条件の転写バイアスとして＋１ＫＶ程度を印加し、帯電ローラ２には画像形成時と同バイアスのＤＣ−１３００Ｖを印加し、現像スリーブ４にはＡＣバイアスを印加しないでＤＣ−２００Ｖのみを印加する。又、クリーニングローラ６には非画像形成時と同じようにＤＣバイアス−１０００Ｖ程度を印加して、転写残トナーを捕集しない設定にする。これらの各バイアスは、清掃用紙が来るまでは感光体１上の転写残トナーを転写ローラ５上に転写させるとともに、現像装置３で感光体１上のトナーを増やさないように設定されている。
【００６１】
感光体清掃用紙が転写ローラ５と感光体１との圧接部に入ると、転写ローラ５に印加する転写バイアスが切り替わり、画像形成時と逆極性のマイナス極性の転写バイアスが−５００Ｖ程度印加されて転写ローラ５上のトナーを全てこの清掃用紙の背面に転写する。そして、感光体清掃用紙が転写ローラ５と感光体１との圧接部を抜けた後は、画像形成時と同じ画像形成工程を経る。
【００６２】
以上説明したように、本参考例の方法によっても、感光体クリーニング手段としてクリーニングローラ方式を採用し、且つ、現像装置が非接触現像方法を採用していても、常にカブリや現像汚れのない高品位な画像を得ることができる。
【００６３】
＜第３参考例＞
次に、本発明の第３参考例について説明する。
【００６４】
本参考例は、第３の感光体清掃モードを採用し、この第３の感光体清掃モードのシーケンスは図４に示される。
【００６５】
この第３の感光体清掃モードは、転写紙搬送の異常発生時の感光体５上の転写残トナーを感光体１から清掃用紙に転写するとともに、転写ローラ５からも清掃用紙に転写ローラ５上のトナーを転写するものである。
【００６６】
本参考例の特長は、感光体１上の転写残トナーも転写ローラ５上に残っている可能性のあるトナーも同時に除去でき、清掃用紙の表裏を有効に使用できることである。
【００６７】
第３の感光体清掃モードは、前記第１参考例と同じく感光体１上に残トナーを維持したまま清掃用紙を待ち、清掃用紙が転写領域に来ると、感光体１の１〜２周分だけ清掃用紙にこの転写残トナーを転写して感光体１からトナーを除去するが、その後の清掃用紙の後端までは各バイアス設定を切り替えて第２参考例のように転写ローラ５の汚れを清掃用紙に転写するモードである。
【００６８】
このように、本参考例においても、感光体クリーニング手段がクリーニングローラ方式を採用し、且つ、現像装置も非接触現像方法を採用する場合であっても、常にカブリや画像汚れのない高品位な画像を得ることができる。
【００６９】
＜第４参考例＞
次に、本発明の第４参考例を添付図面に基づいて説明する。
【００７０】
図５は本発明の第４参考例に係る画像形成装置であるレーザビームプリンタの断面図である。
【００７１】
図５において、１０１は感光体であり、これの端部には該感光体１０１が回転駆動を受けるギヤ等が固定されている。１０２は接触帯電部材としての帯電ローラであり、これは前記感光体１０１に接触して該感光体１０１表面を所定の電位に帯電させる。又、１０３は現像装置であり、これは感光体１０１に平行な現像スリーブ１２７を有し、該現像スリーブ１２７も現像スリーブ１２７上のトナーも感光体１０１には非接触状態にある。更に、１１３は転写手段である転写ローラ、１１４は感光体簡易クリーニング手段であるトナー除去部材である。
【００７２】
本参考例においては、前記帯電ローラ１０２は、金属軸１０２ａとその外周にローラ状に被覆された１０^５ Ω・ｃｍ程度の中抵抗弾性層１０２ｂとで構成されており、金属軸１０２ａの両端は不図示の軸受で回転可能に支持され、帯電ローラ１０２は感光体１０１に常時当接されている。そして、金属軸１０２ａは帯電バイアス印加電源１１７に電気的に接続されており、この金属軸１０２ａを介して帯電ローラ１０２にバイアス印加することで感光体１０１表面を所定の電位に帯電処理する。
【００７３】
而して、画像形成時には、画像形成スタート信号に基づいて感光体１０１は所定の周速度（プロセススピード）で図５の矢印Ａ方向に回転駆動される。帯電ローラ１０２は、感光体１０１の回転駆動に伴って従動回転する。帯電ローラ１０２に帯電バイアスとしてＤＣ−７５０ＶにＡＣ−１８００Ｖを重畳したバイアスを印加することによって、感光体１０１の表面が約−７５０Ｖに帯電される（このとき、帯電バイアス印加電源１１７内のスイッチＴｌはＳＷｌ側に接続されている）。
【００７４】
次いで、上記感光体１０１の帯電処理面に対して、装置本体の露光発生手段から出力された露光手段であるレーザビームで画像情報の露光がなされ、該感光体１０１表面の被露光部分は約−１５０Ｖに表面電位が下がることで、感光体１０１面には露光画像に対応した静電潜像が順次形成されていく。
【００７５】
次に、上記静電潜像は現像装置１０３で順次トナー画像として現像される。現像装置１０３は、回転する現像スリーブ１２７と、現像スリーブ１２７や磁性トナー１１８を保持する現像容器１１２と、現像容器１１２に固定された現像スリーブ１２７内のマグネットロール１１１と、現像スリーブ１２７上のトナー量を規制する磁性ブレード１３１とで構成されている。そして、現像スリーブ１２７は不図示の現像バイアス印加電源に電気的に接続されており、感光体１０１とは所定の空隙を介して平行に配設されている。トナー１１８は、マグネットロール１１１の磁力によって現像スリーブ１２７上に保持され、現像スリーブ１２７の表面との摩擦帯電等で所定の極性（本参考例では、負）に帯電する。
【００７６】
画像形成時には、現像スリーブ１２７は図５の矢印Ｈ方向に回転駆動され、現像スリーブ１２７上に塗布されたトナー１１８を感光体１０１近傍へ搬送する。感光体１０１近傍へ搬送される現像スリーブ１２７上のトナー１１８は、磁性ブレード１３１によって層厚が規制される。又、現像スリーブ１２７には、現像バイアスとして所定の直流電圧と交流電圧との重畳電圧が印加される。本参考例では、現像バイアスとして、１３００Ｖｐｐ、２０００Ｈｚの交流バイアスとＤＣ−４００Ｖを印加することで、感光体１０１の被露光部分にトナーを付着させて静電潜像をトナー画像として顕像化する。
【００７７】
次に、感光体１０１に圧接された転写ローラ１１３と感光体１０１の間で、転写紙Ｐと感光体１０１上のトナー画像が同期して圧接されるとともに、転写バイアス電源１３２によって転写バイアスが印加されてトナー画像は感光体１０１から転写紙Ｐ上に転写される。転写ローラ１１３は、導電性の金属軸１１３ａの外周に１０^７ 〜１０^１０Ω・ｃｍ程度の抵抗値を有する弾性体１１３ｂを円筒状に形成して構成され、感光体１０１に所定の当接圧で接触している。又、転写ローラ１１３は帯電ローラ１０２と同様に支持され、これには転写バイアスが印加される。
【００７８】
而して、画像転写時においては、転写ローラ１１３には転写バイアスとして＋１ＫＶ程度が印加され（このとき、転写バイアス印加電源１３２内のスイッチＴ２はＳＷ５側に接続されている）、トナー画像の殆どが転写紙Ｐに転写され、転写されなかった感光体１０１上の転写残トナーは僅かである。
【００７９】
尚、感光体１０１上の極僅かの転写残トナーは、トナー除去部材１１４で掻き乱され分散させられて次の画像形成プロセスに供される。
【００８０】
トナー除去部材１１４は感光体１０１に常時圧接されている。このトナー除去部材１１４は、金属ホルダー１１４ａ中に中抵抗の導電性繊維１１４ｂを形成したもので、１〜１００ＭΩ程度の抵抗値を有し、金属ホルダー１１４ａにはＤＣバイアスが印加される。
【００８１】
画像形成時には、クリーニングバイアスとして＋５００Ｖ程度をトナー除去部材１１４に印加し、感光体１０１上からマイナス極性であるトナーを回収してこれをトナー除去部材１１４上に保持させる。又、画像形成前後の非画像形成時には、負のＤＣバイアスを転写ローラ１１３に印加して（このとき、転写バイアス印加電源１３２内のスイッチＴ２はＳＷ４側に接続されている）、感光体１０１上へトナーを戻し、トナー除去部材１１４からトナーを除去する。
【００８２】
上記トナー除去部材１１４からトナーを除去する際には、帯電ローラ１０２は感光体１０１を一様帯電するのが妨げられる程に汚れない。又、転写残トナーは現像装置１０３との対向部近傍で、現像スリーブ１２７と感光体１０１の間に印加されている現像バイアスで飛翔し、クラウド状になっているトナーに紛れて現像装置１０３内に取り込まれるか或はトナー画像を形成するトナーとなる。
【００８３】
但し、何らかの事情で画像形成が途中で中断された場合には、感光体１０１上の転写残トナーの量が多いため、感光体１０１が回転を繰り返しても画像形成開始までに感光体１０１上から転写残トナーを除去できず、中断後の最初の１枚目の画像が大きく乱される。これは、画像形成前には前述のようにトナー除去部材１１４には感光体１０１へトナーを戻すバイアスが印加されているため、トナー除去部材１１４は感光体１０１上の転写残トナーを保持することはないからであり、又、現像装置１０３が非接触現像方法を採用しているために高いトナー回収能力がないからである。
【００８４】
又、本参考例においては、転写ローラ１１３近傍には、転写ローラスクレーパ１３３及び未転写トナー回収容器１３４が設けられている。転写ローラスクレーパ１３３は、転写ローラ１１３の長手方向全域に当接する長さを有し、リン青銅板或はゴム等の材料で構成されている。通常の画像形成工程においては、転写ローラスクレーパ１３３及び未転写トナー回収容器１３４は図５に鎖線で示した（ｅ）の位置にあり、このとき、転写ローラスクレーパ１３３は転写ローラ１１３に当接していない状態にある。
【００８５】
次に、本参考例の特徴、つまり、転写紙Ｐのジャムが発生し、現像中に画像形成装置が停止したときの感光体１０１上の転写残トナーの回収方法について説明する。
【００８６】
本参考例では、通常シーケンスの他に、ジャム解除直後に優先する復帰シーケンスを備えている。
【００８７】
復帰シーケンスは、画像形成装置が転写紙Ｐのジャムのために停止し、転写紙Ｐを取り除いた直後に通常シーケンスに優先して行われる。ジャム時において、感光体１０１上には現像直後のトナー１１９が残る。
【００８８】
転写ローラスクレーパ１３３及び未転写トナー回収容器１３４は図５の矢印Ｉ方向に同時に移動し、転写ローラスクレーパ１３３は転写ローラ１１３に対して圧接状態となる（図５の実線（ｆ）にて示す状態）。そして、感光体１０１は図５の矢印Ａ方向に回転する。同時に、帯電バイアス電源１１７では、スイッチＴ１で通常シーケンスのＡＣバイアス＋ＤＣバイアス印加（ＳＷ１）からＤＣバイアス印加（ＳＷ２）に切り替わる。通常シーケンス（ＳＷ１）では交流電圧成分Ｖｐｐ＝２０００Ｖ、直流電圧成分Ｖｄｃ＝−６００Ｖ、帯電周波数Ｖｆ＝２４０Ｈｚのサイン波バイアスを、復帰シーケンス（ＳＷ２）では直流電圧成分Ｖｄｃ＝−１３００Ｖを帯電ローラ１０２に印加するように設計されている。
【００８９】
感光体１０１の回転に伴って転写ローラ１１３も図５の矢印方向に回転し、未転写トナー１１９が転写ローラ１１３に接触する。このとき、転写ローラバイアス電源１３２内のスイッチＴ２はＳＷ５に接続されており、転写ローラ１１３には正の極性のバイアスが印加され、感光体１０１上の未転写トナー１１９は負の極性に帯電されているため、該未転写トナー１１９は転写ローラ１１３に転移する。
【００９０】
感光体１０１上から転写ローラ１１３上に転移した未転写トナー１１９は、転写ローラ１１３の回転と共に移動し、転写ローラスクレーパ１３３によって転写ローラ１１３表面から掻き落とされて未転写トナー回収容器１３４内に回収される。
【００９１】
転写ローラ１１３の表面は転写ローラスクレーパ１３３によってほぼきれいに清掃され、該転写ローラ１１３が次に感光体１０１に接触する際には、感光体１０１上の未転写トナー１１９は再び十分に転移可能な状態となる。尚、少なくとも現像位置から転写位置までの間、望ましくは感光体１０１の１回転分以上の間、この復帰シーケンスは持続される。
【００９２】
復帰シーケンス中のトナー除去部材１１４には感光体１０１へトナーを戻すバイアスが印加されてるため、トナー除去部材１１４は感光体１０１上にトナー除去部材１１４内に保持している転写残トナーを感光体１０１上に転移させる。このシーケンス中には、トナー除去部材自身の清掃も可能となる。尚、この復帰シーケンス中は、現像バイアスは印加されていない。又、本参考例では、現像方式として非接触現像方式を採用するため、バイアスを印加しなければ、復帰シーケンス中の感光体１０１上にトナーを現像させることはなく、従って、感光体１０１上の効果的な清掃が可能となる。
【００９３】
未転写トナー１１９の十分な回収の後、転写ローラスクレーパ１３３及び未転写トナー回収容器１３４は通常シーケンスの位置（図５の（ｅ）の位置）に戻る。又、帯電バイアス印加電源１１７内のスイッチＴ１も通常シーケンス（ＳＷ１）に切り替わり、復帰シーケンスは終了する。
【００９４】
本参考例において、Ａ４縦の画出しをシングルプリントで行った。１０００００枚の種々のプリントパターンを耐久途中に、５００枚に１回程度故意にジャムを発生させたが、転写ローラ１１３による転写紙Ｐの汚れ、帯電不良等の問題は発生しなかった。又、未転写トナー回収容器１３４のトナー量は約４０ｇであり、その容積は通常の１０００００枚の耐久に必要なクリーナ容積に比べて約１／１０程度で済み、画像形成装置の小型化、省スペース化が実現できる。
【００９５】
非接触現像においても、ジャム時の復帰シーケンス中だけ感光体上の未転写トナーを転写ローラに一度転移させ、それをクリーニングすることで効果的なトナー回収方法が可能となった。
【００９６】
尚、本参考例においては、転写ローラのクリーニング手段としてスクレーパを用いたが、ファーブラシ、発泡体から成るクリーニングローラ、磁気ブラシ状のクリーニングローラ、バイアスを印加された導電性のクリーニングローラ、周速差を付けたクリーニングローラ、又、磁性トナーを用いた場合には、マグネットローラ等のクリーニング手段が適用できることは言うまでもない。
【００９７】
【実施例】
＜第１実施例＞
次に、本発明の第１実施例を図６及び図７に基づいて説明する。尚、図６、図７は非接触現像方法を用いた画像形成装置（レーザビームプリンタ）の概略断面図である。
【００９８】
本実施例に係るレーザビームプリンタにおいては、像担持体である感光体２０１は矢印Ａ方向に回転するよう配設されており、この感光体２０１は一次帯電器２０２によって帯電され、露光手段２０３によって潜像が形成される。又、感光体２０１に対向した開口を有する現像容器２０４の内部には、トナー担持体としての現像スリーブ２０５とトナー２０６が収納されている。
【００９９】
本実施例においては、感光体２０１の表面を負帯電し、イメージ露光ネガトナーで反転現像するものとして以下に説明する。
【０１００】
前記現像スリーブ２０５内にはマグネットローラ２１４が現像スリーブ２０５と同軸になるように固定されて組み込まれており、この現像スリーブ２０５は矢印Ｈ方向に回転する機構を有する。
【０１０１】
又、トナー２０６は磁性トナーであり、これは磁性体を用いたトナー規制部材であるＤブレード２０７によって、現像スリーブ２０５が矢印Ｈ方向へ回転運動することによって、該現像スリーブ２０５上にトナー薄層２１１（コート厚ｈ＝１００〜３００μｍ程度）を形成する。このとき、現像スリーブ２０５上のトナー薄層２１１と感光体２０１が非接触状態を保つよう、現像スリーブ２０５と感光体２０１が微小間隔ｉ（２００〜５００μｍ程度）をもって配設されている（但し、ｉ＞ｈ）（以下、現像スリーブ２０５と感光体２０１間をＳ−Ｄ間と称す）。
【０１０２】
アジテイター２１３は現像容器２０４内において回転等の運動を行い、トナー２０６のブロッキング（現像スリーブ２０５近傍でトナー２０６が凝集してしまい、トナー２０６の供給が現像スリーブ２０５に行われない現象）を防止する。現像スリーブ２０５には現像バイアス電源２１６により現像バイアス（ＤＣ成分：−１００〜−７００Ｖ、ＡＣ成分：１０００〜２０００Ｖｐｐ，１５００〜２５００Ｈｚ）が印加され、トナー薄層２１１内のトナーにより感光体２０１上の潜像は現像されてトナー像として可視像化される。そして、現像されたトナー像は転写紙Ｐ上に転写手段２０８によって転移され、定着手段２０９によって転写紙Ｐ上に定着される。尚、転写後の感光体２０１に極めて僅かに残留したトナーはトナー除去部材２１０で分散される。
【０１０３】
次に、本実施例の特徴、即ち、転写紙のジャムが発生し、現像中に画像形成装置が停止したときの感光体上の転写残トナーの回収方法の仕組みについて説明する。
【０１０４】
本実施例では、通常シーケンスの他にジャム解除直後に優先する復帰シーケンスを備えている。
【０１０５】
先ず、ソレノイド２１２がＤブレード２０７を矢印Ｂ方向に所定距離（０．３〜３．０ｍｍ程度）だけ移動させる。すると、図６に示す現像スリーブ２０５とＤブレード２０７の間隔（以下、Ｓ−Ｂ間と称す）ａ（２００〜５００μｍ程度）が図７に示すように間隔ｂ（０．５〜３．０ｍｍ程度）となる。
【０１０６】
その後、現像スリーブ２０５を矢印Ｈ方向に回転させると、該現像スリーブ２０５上のトナー薄層２１１の厚みｂは十分厚くなり、該トナー薄層２１１は図７に示すように非接触であった感光体２０１に十分接触するようになる。このとき、一次帯電器２０２、転写手段２０８及び除去部材２１０が不図示のソレノイド等により図６に示すようにそれぞれＣ，Ｄ，Ｅ方向に移動し、感光体２０１から離れる。これにより、一次帯電器２０２、転写手段２０８及び除去部材２１０は、復帰シーケンスが実行されているときは、感光体２０１上の未転写トナー及び転写残トナーによって汚されない。そして、感光体（電位：約−１００〜−８００Ｖ）２０１上の未転写トナー及び転写残トナーが現像スリーブ２０５へ引き付けられる方向へ現像スリーブ２０５が印加（−１００〜４００Ｖ）されるため、現像スリーブ２０５が矢印Ｈ方向、感光体２０１が矢印Ａ方向に一定時間回転することにより、感光体２０１上の転写残トナー及び未転写トナーが現像スリーブ２０５上のトナーに取り込まれて除去される。
【０１０７】
感光体２０１上の転写残トナー及び未転写トナーが十分回収された後（通常、感光体２０１が２回転以上すれば十分であるため、本実施例では４回転に設定した）、Ｄブレード２０７が再び降下しＳ−Ｂ間を通常間隔ａ（２００〜５００μｍ程度）に復帰させる。そして、現像スリーブ２０５が矢印Ｈ方向へ回転するとともに、トナー薄層２１１が元の薄層状態（層厚１００〜３００μｍ程度）に戻り、現像スリーブ２０５上のトナー薄層２１１と感光体２０１は再び非接触状態に戻る。その後、一次帯電器２０２、転写手段２０８及び除去部材２１０も図６の状態に戻され、通常のシーケンスにより印字が再開される。
【０１０８】
上記方法により、非接触現像においてもジャム発生時の復帰シーケンス中に感光体にトナーを接触させることにより、効果的なトナーの回収が可能になった。
【０１０９】
＜第２実施例＞
次に、本発明の第２実施例を図８乃至図１０に基づいて説明する。尚、図８及び図９は本実施例に係るレーザビームプリンタ要部の概略断面図である。
【０１１０】
像担持体である感光体２０１は図示矢印Ａ方向に回転するように配設されており、この感光体２０１は一次帯電器２０２によって帯電され、露光手段２０３によって潜像が形成される。又、感光体２０１に対向した開口を有する現像容器２０４内には、トナー担持体としての現像スリーブ２０５とトナー２０６が収納されている。
【０１１１】
本実施例においては、感光体２０１上を負帯電し、該感光体２０１上に形成された潜像をイメージ露光ネガトナーを用いて反転現像するものとして以下に説明する。
【０１１２】
前記現像スリーブ２０５内にはマグネットローラ２１４が現像スリーブ２０５と同軸になるように固定されて組み込まれており、この現像スリーブ２０５は矢印Ｈ方向に回転する機構を有する。トナー２０６は磁性トナーであり、トナー規制部材であるＤブレード２０７により現像スリーブ２０５が矢印Ｈ方向へ回転運動し、該現像スリーブ２０５上にトナー薄層２１１（コート厚ｋ：２０〜２００μｍ程度）を形成する。このとき、現像スリーブ２０５上のトナー薄層２１１と感光体２０１が非接触状態となよう、Ｓ−Ｄ間ｍ（２００〜５００μｍ程度）をもって現像スリーブ２０５が配設されている（但し、ｍ＞ｋ）。
【０１１３】
又、本実施例ではトナー規制部材であるＤブレード２０７に、ＳＵＳ板上にシリコンゴムを一体成型した弾性ブレードを使用した。アジテイター２１３は現像容器２０４内において回転等の運動を行い、トナー２０６のブロッキングを防止する。
【０１１４】
現像スリーブ２０５には現像バイアス電源２１６により現像バイアス（ＤＣ成分：−１００〜−７００Ｖ、ＡＣ成分：１０００〜２０００Ｖｐｐ、１５００〜２５００Ｈｚ）が印加され、トナー薄層２１１内のトナーにより感光体２０１上の潜像は現像されてトナー像として可視像化される。そして、現像されたトナー像は転写紙Ｐ上に転写手段２０８によって転移され、定着手段２０９によって転写紙Ｐ上に定着される。尚、転写後の感光体２０１に極めて僅かに残留したトナーは、トナー除去部材２１０で分散される。
【０１１５】
次に、本実施例の特徴、即ち、転写紙のジャムが発生し、現像中に画像形成装置が停止したときの感光体上の転写残トナーの回収方法の仕組みについて説明する。
【０１１６】
本実施例では、通常シーケンスの他にジャム解除直後に優先する復帰シーケンスを備えている。
【０１１７】
先ず、図８に示すように、ソレノイド２１２がＤブレードユニット２１５を矢印Ｆ方向に所定距離（０．３〜３．０ｍｍ程度）移動させると、Ｄブレード２０７と現像スリーブ２０５間の線圧が弱まる。
【０１１８】
ところで、Ｄブレード２０７と現像スリーブ２０５との接触部でのトナー塗布においては、その当接圧力により塗布量及びコート厚みが変化し、当接圧が下がるとコート厚みが増えるため、現像スリーブ２０５を矢印Ｈ方向に回転させると、該現像スリーブ２０５上のトナー薄層２１１の厚みｍは十分厚くなり、該トナー薄層２１１は図９に示すように非接触であった感光体２０１に十分接触するようになる。このとき、一次帯電器２０２、転写手段２０８及び除去部材２１０が不図示のソレノイド等によりそれぞれ図８のＣ，Ｄ，Ｅ方向に移動し、感光体２０１から離れる。これにより、一次帯電器２０２、転写手段２０８及び除去部材２１０は、復帰シーケンスが実行されているときは、感光体２０１上の未転写トナー及び転写残トナーによって汚されない。又、感光体（電位：約−１００〜−８００Ｖ）２０１上の未転写トナー及び転写残トナーが現像スリーブ２０５へ引き付けられる方向へ現像スリーブ２０５が印加（−１００〜２００Ｖ）され、現像スリーブ２０５が矢印Ｈ方向、感光体２０１が矢印Ａ方向に一定時間回転することにより、感光体２０１上の転写残トナー及び未転写トナーが現像スリーブ２０５上のトナーに取り込まれて除去される。
【０１１９】
感光体２０１上の転写残トナー及び未転写トナーが十分回収された後（通常、感光体２０１が２回転以上すれば十分であるため、本実施例では４回転に設定した）、Ｄブレードユニット２１５は図８に示すように元の位置に戻る。これにより、Ｄブレード２０７と現像スリーブ２０５間の線圧が強まり、現像スリーブ２０５が矢印Ｈ方向へ回転するとともに、トナー薄層２１１が元の薄層状態（層厚２０〜２００μｍ程度）に戻り、現像スリーブ２０５上のトナー薄層２１１と感光体２０１は再び非接触状態に戻る。その後、一次帯電器２０２、転写手段２０８及び除去部材２１０も通常状態に戻され、通常シーケンスによる印字が再開される。
【０１２０】
上記方法により、非接触現像においてもジャム発生時の復帰シーケンス中に感光体にトナーを接触させることにより、効果的なトナーの回収が可能となった。
【０１２１】
ここで、図１０はＤブレードユニット２１５と現像スリーブ２０５の接触状態を拡大した図であるが、本実施例のように、板状Ｄブレード２０７が現像スリーブ２０５に当接して現像スリーブ２０５上にトナー薄層２１１を形成している場合、そのコート層厚はＤブレード２０７と現像スリーブ２０５間の線圧Ｎ及びニップ自由長ｃ（ニップ部ｄの端からＤブレード２０７のエッジ部までの長さ）に依存する。つまり、線圧Ｎの低下及びニップ自由長ｃと現像スリーブ２０５で挟まれた楔状部分ｅの増加によりトナー薄層２１１の層厚は増える。
【０１２２】
尚、本実施例ではＤブレードユニット２１５の移動によりＤブレード２０７と現像スリーブ２０５間の線圧Ｎが弱まっただけであったが、ニップ自由長ｃを伸ばすようにＤブレード２０７を矢印Ｒ方向に移動させる等して、線圧Ｎの低減と楔状部分ｅの増加の両方を図ることでトナー薄層２１１の層厚を厚くしても良い。
【０１２３】
＜第３実施例＞
次に、本発明の第３実施例を図１１乃至図１３に基づいて説明する。尚、図１１は本実施例に係るレーザビームプリンタ要部の概略断面図である。
【０１２４】
図１１に示すように、像担持体である感光体２０１は矢印Ａ方向に回転するように配設されており、この感光体２０１は一次帯電器２０２によって帯電され、露光手段２０３によって潜像が形成される。又、感光体２０１に対向した開口を有する現像容器２０４内には、トナー担持体としての現像スリーブ２０５とトナー２０６が収納されている。
【０１２５】
本実施例においては、感光体２０１上を負帯電し、該感光体２０１上に形成された潜像をイメージ露光ネガトナーを用いて反転現像するものとして以下に説明する。前記現像スリーブ２０５内にはマグネットローラ２１４が現像スリーブ２０５と同軸になるように固定されて組み込まれており、この現像スリーブ２０５は矢印Ｈ方向に回転する機構を有する。トナー２０６は磁性トナーであり、磁性体を用いたトナー規制部材であるＤブレード２０７により、現像スリーブ２０５が矢印Ｈ方向へ回転運動し、該現像スリーブ２０５上にトナー薄層２１１（コート厚ｈ：１００〜３００μｍ程度）を形成する。このとき、現像スリーブ２０５上のトナー薄層２１１と感光体２０１は非接触状態となるよう、現像スリーブ２０５はＳ−Ｄ間ｉ（２００〜５００μｍ程度）をもって配設されている（但し、ｉ＞ｈ）。アジテイター２１３は現像容器２０４内において回転等の運動を行い、トナー２０６のブロッキングを防止する。
【０１２６】
現像スリーブ２０５には現像バイアス電源２１６により現像バイアスが（ＤＣ成分：−１００〜−７００Ｖ、ＡＣ成分：１０００〜２０００Ｖｐｐ、１５００〜２５００Ｈｚ）が印加され、トナー薄層２１１内のトナーにより感光体２０１上の潜像は現像されてトナー像として可視像化される。現像されたトナー像は転写紙Ｐ上に転写手段２０８によって転移され、定着手段２０９によって転写紙Ｐ上に定着される。尚、転写後の感光体２０１に極めて僅かに残留したトナーは、トナー除去部材２１０で分散される。
【０１２７】
次に、本実施例の特徴、即ち、転写紙のジャムが発生し、現像中に画像形成装置が停止したときの感光体上の転写残トナーの回収方法の仕組みについて説明する。
【０１２８】
本実施例では、通常シーケンスの他にジャム解除直後に優先する復帰シーケンスを備えている。
【０１２９】
図１２及び図１３はジャムが発生した状態（転写紙は図示せず）を示している。以下、ジャム解除直後に優先する復帰シーケンスについて説明する。
【０１３０】
先ず、不図示のソレノイド等により現像スリーブ２０５が矢印Ｇ方向に平行移動され、Ｓ−Ｄ間は図１２に示すｆ（２００〜５００μｍ程度）から図１３に示すｇ（≦３００μｍ程度、但しｆ＞ｇ）に挟まり、それまで該現像スリーブ２０５上のトナー薄層２１１と非接触であった感光体２０１が該トナー薄層２１１と接触するようになる。このとき、一次帯電器２０２、転写手段２０８及び除去部材２１０が不図示のソレノイド等によりそれぞれ図１１に示すＣ，Ｄ，Ｅ方向に移動し、感光体２０１から離れる。これにより、一次帯電器２０２、転写手段２０８及び除去部材２１０は、復帰シーケンスが実行されているときは、感光体２０１上の未転写トナー及び転写残トナーによって汚されない。
【０１３１】
そして、感光体（電位：約−１００〜−８００Ｖ）２０１上の未転写トナー及び転写残トナーが現像スリーブ２０５へ引き付けられる方向へ現像スリーブ２０５が印加（−１００〜４００Ｖ）されるため、現像スリーブ２０５が矢印Ｈ方向、感光体２０１が矢印Ａ方向に一定時間回転することにより、感光体２０１上の転写残トナー及び未転写トナーが現像スリーブ２０５上のトナーに取り込まれて除去される。
【０１３２】
感光体２０１上の転写残トナー及び未転写トナーが十分回収された後（通常、感光体２０１が２回転以上すれば十分であるため、本実施例では４回転に設定した）、現像スリーブ２０５が再び図１２と同じ位置に戻り、Ｓ−Ｄ間は再びｆになる。ここで、現像スリーブ２０５上のトナー薄層２１１と感光体２０１は再び非接触状態に戻る。その後、一次帯電器２０２、転写手段２０８及び除去部材２１０も図１２に示す状態に戻され、通常シーケンスによる印字が再開される。
【０１３３】
上記方法により、非接触現像においてもジャム発生時の復帰シーケンス中に感光体にトナーを接触させることにより、効果的なトナーの回収が可能となった。
【０１３４】
＜第４実施例＞
以下に本発明の第４実施例を図１４乃至図１６に基づいて説明する。
【０１３５】
図１４は本実施例に係る画像形成装置の概略構成断面図であり、この画像形成装置には、感光体３０１、帯電ローラ３０２、現像装置３０７、トナー除去部材３１４のプロセス装置が組み込まれているプロセスカートリッジ３４３と転写ローラ３１３、定着装置３１５、光学系としてレーザスキャナ３０４、ミラー３０６等が配設されている。
【０１３６】
次に、この画像形成装置の画像形成工程を以下に説明する。
【０１３７】
本実施例に係る画像形成装置は、被帯電体（像担持体）としての感光体３０１を備えている。感光体３０１の直径はφ３０ｍｍであり、これはアルミニウム製の導電性基体３０１ｂの表面に光導電性の感光層３０１ａを積層して構成され、図示矢印Ａ方向に２４ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで回転駆動される。
【０１３８】
又、感光体３０１は、回転過程において帯電ローラ３０２により負極性の均一帯電を受け、次いで、レーザスキャナ３０４により出力される、不図示のビデオコントローラから送られる目的の画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応したレーザ光３０５により、３００ｄｐｉの解像度をもって走査露光がなされ、画像形成装置本体に設置されているミラー３０６を介して、表面に静電潜像が形成される。
【０１３９】
上記感光体３０１上に形成された静電潜像は、現像装置３０７内の現像スリーブ３１０上に担持されたトナー３０８により反転現像されてトナー像として顕像化される。
【０１４０】
上記トナー像は転写ローラ３１３の作用によって転写紙Ｐ上に転写されるが、このときの転写効率は約９７％程度となっている。そして、トナー像の転写を受けた転写紙Ｐは、感光体３０１から分離されて定着装置３１５へ導入され、そこでトナー像の定着を受けた後、画像形成装置外に排出される。
【０１４１】
尚、トナー像転写後の感光体３０１上では、トナー除去部材３１４にて僅かに残った転写残トナーを掻き乱して分散させ、次の像形成プロセスが行われる。
【０１４２】
ところで、前記現像装置３０７は、非接触現像方式を採用したもので、トナー３０８を担持してこれを感光体３０１へと搬送するトナー担持体である現像スリーブ３１０とトナー収容室３０３とを有している。尚、現像スリーブ３１０は非磁性であって、例えばアルミニウム、ステンレス鋼等で構成され、その内部にはマグネットロール３１１が配設されている。
【０１４３】
更に、現像スリーブ３１０は不図示の軸受によって回転自在に支持されており、本実施例では周速３６ｍｍ／ｓｅｃで図示矢印Ｈ方向に回転している。又、現像スリーブ３１０はＤＣバイアスにＡＣバイアスが重畳できる電源３１２に接続されており、本実施例では、直流電圧成分Ｖｄｃ＝−４００Ｖ、交流電圧成分Ｖｐｐ＝１０００Ｖ、周波数＝１８００Ｈｚの矩形波バイアスを印加した。
【０１４４】
現像スリーブ３１０は感光体３０１に対して所定の現像間隔をもって対向支持されており、現像間隔は２００μｍ程度に設定される。
【０１４５】
現像スリーブ３１０上のトナー３０８の層厚規制を行うドクターブレード３０９には、厚さ０．９ｍｍ、硬度６７°のウレタンゴムを使用しており、該ドクターブレード３０９は摩擦帯電によってトナー３０８に適正なトリボを与える。尚、ドクターブレード３０９には、他にリン青銅、ステンレス鋼等の金属弾性体、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂弾性体等を使用しても良い。
【０１４６】
トナー３０８は、現像スリーブ３１０に前記現像バイアスが供給されると、感光体３０１との最接近位置近傍（以後、現像領域と呼ぶ）において飛翔し、感光体３０１上の潜像の現像に供される。
【０１４７】
ところで、本実施例では、トナー３０８として磁性１成分トナーを使用しており、このトナー３０８はトナー収容室３０３に収容されている。トナー収容室３０３のトナー３０８は、現像スリーブ３１０内に内蔵されたマグネットロール３１１の磁極Ｓ２の磁力により現像スリーブ３１０に吸着される。尚、本実施例では、磁極Ｓ２として磁力が７００ガウスのピーク値を示すものを用いた。
【０１４８】
次に、本実施例の特徴、即ち、転写紙のジャムが発生し現像中に画像形成装置が停止したときの感光体上の転写残トナーの回収方法の仕組みについて説明する。
【０１４９】
図１５は本実施例の特徴を示すプロセスカートリッジ３４３の概略構成図である。
【０１５０】
図１５に示すように、プロセスカートリッジ３４３には、感光体３０１、帯電ローラ３０２、帯電バイアス電源３１７、トナー除去部材３１４、転写ローラ３１３、現像装置３０７が配設されている。
【０１５１】
本実施例では、通常シーケンスの他にジャム解除直後に優先する復帰シーケンスを備えている。
【０１５２】
図１５はジャムが発生した状態（転写紙は不図示）を示している。以下、ジャム解除直後に優先する復帰シーケンスについて詳細に説明する。
【０１５３】
復帰シーケンスは、画像形成装置が転写紙のジャムのために停止し、転写紙を取り除いた直後に通常シーケンスに優先して行われる。ジャム発生時においては、感光体３０１上には現像直後のトナー３１９が残る。ジャム復帰直後に転写ローラ３１３は図示矢印Ｃ方向に、トナー除去部材３１４は図示矢印Ｂ方向にそれぞれ移動し、これらは感光体３０１に対して非接触状態となる。
【０１５４】
そして、感光体３０１は図示矢印Ａ方向に回転する。同時に、帯電バイアス電源３１７では、スイッチＴで通常シーケンスのＡＣバイアス＋ＤＣバイアス印加（ＳＷ１）からＤＣバイアス印加（ＳＷ２）に切り替わる。通常シーケンス（ＳＷ１）では交流電圧成分Ｖｐｐ＝２０００Ｖ、直流電圧成分Ｖｄｃ＝−６００Ｖ、帯電周波数Ｖｆ＝２４０Ｈｚのサイン波バイアスを、復帰シーケンス（ＳＷ２）では直流電圧成分Ｖｄｃ＝−１３００Ｖを帯電ローラ３０２に印加するよう設計されている。
【０１５５】
而して、感光体３０１の回転に伴って転写残トナー３１９が帯電ローラ３０２に接触する。感光体３０１上の転写残トナー３１９に転写ローラ３１３によって正帯電しているトナーがあっても、帯電ローラ３０２に作用する負のＤＣバイアスによって、帯電ローラ３０２当接部上流側で負に帯電させることができ、従って、帯電ローラ３０２にはトナー付着による汚れは少ない。
【０１５６】
更に、現像スリーブ３１０は停止しており、該現像スリーブ３１０の内部に配設されているマグネットロール３１１を図示矢印Ｄ方向に１８０°回転させる。この動作により、Ｓ２極で保持されたトナーの塊が現像スリーブ３１０と感光体３０１との間（以下、Ｓ−Ｄ間と称す）に搬送されて空隙を埋める。この状態においてトナーは感光体３０１に接触している。尚、トナー層厚は現像スリーブ３１０と現像装置３０７の下顎部３１６との間隙Ｌによって規制される。
【０１５７】
上記トナー規制によってトナーは必要以上に搬送されないため、上記シーケンスによってプロセスカートリッジ３４３からトナーが漏れ出すことはない。本実施例では、Ｌ＝５００μｍに設定した。
【０１５８】
図１６に復帰シーケンスが実行されている状態を示す。
【０１５９】
Ｓ２極によって搬送されたトナー３２０がＳ−Ｄ間を埋めて感光体３０１に当接しており、感光体３０１の回転によって搬送されて来る転写残トナー３１９を回収している。Ｓ−Ｄ間を埋めたトナー３２０が感光体３０１上の転写残トナー３１９を完全に回収するには、感光体３０１は２．０回転以上してから停止するのが望ましいため、本実施例では４回転で停止するように設定した。感光体３０１の停止後、マグネットロール３１１は図示矢印Ｄ方向に対して逆方向に２回転し、通常シーケンスの位置に戻る。同時に、転写残トナー３１９を含んだトナー３２０が現像装置３０７内に回収され、感光体３０１上の転写残トナー３１９の回収が終了する。
【０１６０】
転写残トナー３１９の回収後、転写ローラ３１３とトナー除去部材３１４は通常シーケンスの位置に戻る。又、帯電バイアス電源３１７内のスイッチＴも通常シーケンス（ＳＷ１）に切り替わり、復帰シーケンスは終了する。
【０１６１】
而して、本実施例において、Ａ４縦の画出しをシングルプリントで行った。４０００枚の耐久途中に、５００枚に１回程度故意にジャムを発生させたが、転写ローラ３１３による転写紙の裏汚れ、帯電不良、プロセスカートリッジ３４３からのトナー漏れ等の問題は発生しなかった。
【０１６２】
従って、以上の方法によれば、非接触現像においても、ジャム発生時の復帰シーケンス中に感光体にトナーを接触させることにより、効果的なトナーの回収が可能となった。
【０１６３】
＜第５実施例＞
次に、本発明の第５実施例を添付図面に基づいて説明する。
【０１６４】
本実施例における画像形成過程は前記第８実施例とほぼ同一であるため、それについての説明は省略し、本実施例の特徴、即ち、転写紙のジャムが発生し、現像中に画像形成装置が停止したときの感光体上の転写残トナーの回収方法の仕組みについて説明する。
【０１６５】
図１７は本実施例の特徴を示すプロセスカートリッジの概略構成図である。
【０１６６】
図１７においては、図１５及び図１６に示したと同一要素には同一符号を付している。
【０１６７】
図１７はジャムが発生した状態（転写紙は不図示）を示している。以下、ジャム解除直後に優先する復帰シーケンスについて詳細に説明する。
【０１６８】
復帰シーケンスは、第４実施例のそれとほぼ同様であるため、以下、異なる箇所について説明する。
【０１６９】
本実施例では、Ｓ−Ｄ間にトナーを搬送する機能を現像スリーブ３２７に持たせている。
【０１７０】
現像スリーブ３２７は、復帰シーケンスで感光体３０１が図示矢印Ａ方向に回転を始めると同時に図示矢印Ｅ方向に１２ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転する。つまり、現像スリーブ３２７は、通常シーケンスの場合に対して逆回転する。従って、現像装置３２９内にあったトナー３２８は、現像スリーブ３２７によってＳ−Ｄ間に搬送される。尚、トナー層厚は現像スリーブ３２７と現像装置３０７の下顎部３１６との間隙Ｆによって規制される。つまり、間隙Ｆは、現像装置３０７下部より現像領域へ搬送されるトナー量がＳ−Ｄ間を充分に通過し、且つ、感光体３０１に十分接触して転写残トナー３１９を回収できるように設定されている。
【０１７１】
上記トナー規制によってトナー３２８は必要以上に搬送されないため、上記シーケンスによってプロセスカートリッジ３４３からトナーが漏れ出すことはない。本実施例では、Ｆ＝４００μｍに設定した。搬送されたトナー３２８は感光体３０１に対して十分に接触状態を保つ。
【０１７２】
図１８に復帰シーケンスが実行されている状態を示す。
【０１７３】
現像スリーブ３２７によって搬送されたトナー３２８がＳ−Ｄ間を埋め、感光体３０１の回転によって搬送されて来る転写残トナー３１９を掻き取るように回収している。感光体３０１は十分に転写残トナー３１９が回収された後に３回転して停止する。感光体３０１を含んだトナー３２８を現像装置３０７内に回収する。ここで、感光体３０１上の転写残トナー３１９の回収が終了する。
【０１７４】
転写残トナー３１９の回収後、転写ローラ３１３とトナー除去部材３１４は通常シーケンスの位置に戻る。又、帯電バイアス電源３１７内のスイッチＴも通常シーケンス（ＳＷ１）に切り替わり、復帰シーケンスは終了する。
【０１７５】
本実施例では、復帰シーケンスにおいて現像スリーブ３２７は次々とトナー３２８をＳ−Ｄ間に搬送し、感光体３０１上の残トナー３１９を掻き取るように連続的に回収するため、転写残トナー３１９の回収能力が大きいというメリットがある。
【０１７６】
本実施例において、Ａ４縦の画出しをシングルプリントで行った。５０００枚の耐久途中に、１０００枚に１回程度故意にジャムを発生させたが、転写ローラ３１３による転写紙の裏汚れ、帯電不良、プロセスカートリッジ３４３からのトナー漏れ等の問題は発生しなかった。
【０１７７】
従って、上記方法によれば、非接触現像においても、ジャム発生時の復帰シーケンス中に感光体にトナーを接触させることにより、効果的なトナーの回収が可能となった。
【０１７８】
＜第６実施例＞
次に、本発明の第６実施例を図１９乃至図２１に基づいて説明する。
【０１７９】
図１９は本実施例に係る画像形成装置要部の概略断面図であり、本画像形成装置における画像形成過程は、感光体３０１のプロセススピードが５５ｍｍ／ｓｅｃである以外は第４及び第５実施例とほぼ同一であるため、それについての説明は省略し、以下、第４及び第５実施例と異なる現像工程について説明する。
【０１８０】
図１９に示す現像装置３２１は、２成分現像剤３３４、撹拌部材３２２、現像スリーブ３３０及びマグネットロール３３１より構成されてる。
【０１８１】
現像装置３２１内に貯蔵されている２成分現像剤３３４は、トナーとマイクロキャリアを混合したものであって、撹拌部材３２２によって十分撹拌されることにより、トナーはマイクロキャリアと十分に接触し、摩擦帯電して現像に適当な均一なトリボを持つ。
【０１８２】
２成分現像剤３３４のトナーには、平均粒子径が約１０μｍの非磁性トナーを用いている。又、マイクロキャリアには、平均粒子径が約２０μｍで、樹脂中に磁性粉を分散させたものを用いている。
【０１８３】
２成分現像剤３３４のトナーとマイクロキャリアとの混合比、即ちＴ／Ｃ比は不図示のＡＴＲの信号に基づいてトナー補給を制御することにより最適の値、例えば、１０％に維持される。
【０１８４】
十分に撹拌された２成分現像剤３３４は、現像スリーブ３３０を図示矢印Ｇ方向に、現像スリーブ３３０内のマグネットロール３３１を同じくＧ方向にそれぞれ回転させ、現像スリーブ３３０とマグネットロール３３１との相対的な回転スピードの差により均一な層厚に規制を受けながら搬送される。マイクロキャリアは現像スリーブ３３０上に穂を形成し、トナーはマイクロキャリア上に付着している。現像スリーブ３３０にＡＣバイアス＋ＤＣバイアスが印加されると、トナー及びマイクロキャリアが現像スリーブ３３０上から飛翔して感光体３０１上の潜像に付着し、これによって潜像はトナー像として顕像化される。
【０１８５】
本実施例では、現像スリーブ３３０は、直径φ１６ｍｍで周速１２ｍｍ／ｓｅｃで回転し、マグネットロール３３１は、周速４４０ｍｍ／ｓｅｃで回転している。
【０１８６】
感光体３０１と現像スリーブ３３０とは、所定の現像間隙をもって対向支持されており、本実施例においては、現像間隙は９００μｍに設定されている（この近接部分近傍を現像領域と呼ぶ）。
【０１８７】
又、この現像領域において２成分現像剤３３４と感光体３０１とは非接触である。
【０１８８】
現像スリーブ３３０に作用する現像バイアスは、ＡＣバイアス＋ＤＣバイアスであり、電源３４２によって交流電圧成分Ｖｐｐ＝１６００Ｖ、直流電圧成分Ｖｄｃ＝−４００Ｖ、現像周波数Ｖｆ＝２０００Ｈｚの矩形波バイアスが印加されている。
【０１８９】
マグネットロール３３１は、Ｎ極とＳ極が交互に４極ずつ配設されており、それぞれ１０００ガウスのピーク値を示す。
【０１９０】
次に、本実施例の特徴、即ち、転写紙のジャムが発生し、現像中に画像形成装置が停止したときの感光体上の転写残トナーの回収方法の仕組みについて説明する。
【０１９１】
図２０は本実施例の特徴を示すプロセスカートリッジの概略構成図である。尚、図２０においては、実施例４、実施例５と同一の機能には、同一の符号が付してある。
【０１９２】
本実施例では、通常シーケンスの他にジャム解除直後に優先する復帰シーケンスを備えている。
【０１９３】
図２０は、ジャムが発生した状態（転写紙は不図示）を示している。以下、ジャム解除直後に優先する復帰シーケンスを詳細に説明する。
【０１９４】
復帰シーケンスは、実施例４とほぼ同様であるので異なる箇所について説明する。
【０１９５】
実施例は、Ｓ−Ｄ間にトナーを搬送する機能をマグネットロール３３１に持たせている。
【０１９６】
復帰シーケンスで感光体３０１が図中矢印Ａ方向に回転を始めると同時にマグネットロール３３１は、図中矢印Ｅ方向に４４０ｍｍ／ｓｅｃで回転する。このとき、現像スリーブ３３０は停止している。従って、現像装置３２１内にあった２成分現像剤３３４は、マグネットロール３３１によってＳ−Ｄ間に搬送される。トナーの層厚規制は、マグネットロール３３１の回転スピードで決定される。上記マグネットロール３３１の回転スピードは、トナー量がＳ−Ｄ間を通過でき、且つ、感光体３０１に充分接触できるように設定されている。マグネットロール３３１を適宜設定することによって、トナーは必要以上に搬送されないので、上記シーケンスによってプロセスカートリッジからトナーが漏れ出すことはない。
【０１９７】
図２１に復帰シーケンスが実行されている状態を示す。
【０１９８】
現像スリーブ３３０とマグネットロール３３１によって搬送された２成分現像剤３３３がＳ−Ｄ間に詰め込まれ、感光体３０１の回転によって搬送されてくる残トナー３３５を掻き取るように回収している。感光体３０１は残トナー３３５を充分に回収された後に２回転して停止する。感光体３０１の停止後、現像スリーブ３３０とマグネットロール３３１は通常シーケンスの場合と同様の回転スピードで２回転し、残トナー３３５を含んだ２成分現像剤３３４を現像装置３２１内に回収する。ここで感光体３０１上の残トナーの回収が終了する。
【０１９９】
残トナー３３５回収後、転写ローラ３１３とトナー除去部材３１４は通常シーケンスの位置に戻る。又、帯電バイアス電源３１７内のスイッチＴも通常シーケンス（ＳＷ１）に切り替わり、復帰シーケンスは終了する。
【０２００】
本実施例では、復帰シーケンスにおいて現像スリーブ上のマイクロキャリアが正帯電しているため、感光体上の残トナーは次々とマイクロキャリアに付着するので、残トナーを着実に回収することができる。マイクロキャリアは粒径２０μｍと通常キャリアに比べ極めて表面積が大きいので、キャリア自身の回収能力も高い。又、マグネットロールの回転方法も１方向のみで良いので構成も容易になる。
【０２０１】
本実施例において、Ａ４縦の画出しをシングルプリントで行った。６０００枚の耐久途中に、１０００枚に１回程度故意にジャムを発生させたが、転写ローラによる転写紙の裏汚れ、帯電不良プロセスカートリッジからのトナー漏れ等の問題は発生しなかった。
【０２０２】
よって、上記方法により非接触現像においても、ジャム時の復帰シーケンス中に感光体に２成分現像剤を接触させることにより、効果的なトナー回収方法が可能となった。
【０２０３】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、転写紙のジャムが発生し、現像中に画像形成装置が停止した場合に像担持体上の転写残トナーを回収する時においては、スリーブが担持するトナーを像担持体に接触する状態とするため、像担持体上の転写残トナーは、スリーブが担持するトナーに取り込まれて除去され、非接触現像方式及びクリーニング容器を持たない簡易クリーニング方式を採用する画像形成装置においても、ジャム発生後の像担持体の清掃を効果的に行ってかぶりや汚れのない画像を安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１乃至第３参考例に係る画像形成装置であるレーザビームプリンタの概略断面図である。
【図２】本発明の第１参考例に係る画像形成装置の各バイアス切り替えシーケンスの概略説明図である。
【図３】本発明の第２参考例に係る画像形成装置の各バイアス切り替えシーケンスの概略説明図である。
【図４】本発明の第３参考例に係る画像形成装置の各バイアス切り替えシーケンスの概略説明図である。
【図５】本発明の第４参考例に係る画像形成装置であるレーザビームプリンタの概略断面図である。
【図６】本発明の第４参考例に係る画像形成装置であるレーザビームプリンタの概略断面図である。
【図７】本発明の第１実施例に係る画像形成装置であるレーザビームプリンタの概略断面図である。
【図８】本発明の第２実施例に係る画像形成装置であるレーザビームプリンタの概略断面図である。
【図９】本発明の第２実施例に係る画像形成装置であるレーザビームプリンタの概略断面図である。
【図１０】本発明の第２実施例に係る画像形成装置の現像装置のＤブレード近傍の拡大図である。
【図１１】本発明の第３実施例に係る画像形成装置であるレーザビームプリンタの概略断面図である。
【図１２】本発明の第３実施例に係る画像形成装置であるレーザビームプリンタの概略断面図である。
【図１３】本発明の第３実施例に係る画像形成装置であるレーザビームプリンタの概略断面図である。
【図１４】本発明の第４実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図１５】本発明の第４実施例に係る画像形成装置要部の概略断面図である。
【図１６】本発明の第４実施例に係る画像形成装置要部の概略断面図である。
【図１７】本発明の第５実施例に係る画像形成装置要部の概略断面図である。
【図１８】本発明の第５実施例に係る画像形成装置要部の概略断面図である。
【図１９】本発明の第６実施例に係る画像形成装置要部の概略断面図である。
【図２０】本発明の第６実施例に係る画像形成装置要部の概略断面図である。
【図２１】本発明の第６実施例に係る画像形成装置要部の概略断面図である。
【符号の説明】
１，１０１，３０１ 感光体
２，１０２，３０２ 帯電ローラ
３，１０３，３０７ 現像装置
４，１２７，３１０，３３０ 現像スリーブ
５，３１３ 転写ローラ
６ クリーニングローラ
７，３１１ マグネットロール
８ Ｄブレード
１１４，３１４ トナー除去部材
１１７ 帯電バイアス印加電源
１１８ 磁性トナー
１３１ 磁性ブレード
１３２ 転写バイアス印加電源
１３３ 転写ローラスクレーパ
１３４ 未転写トナー回収容器
３０８ トナー
３０９ ドクターブレード
３１７ 帯電バイアス電源
３１９ 残トナー
３３４ ２成分現像剤
３４３ プロセスカートリッジ

Claims (4)

1. 像担持体と、スリーブに内包する磁界発生手段によりトナーを前記像担持体と非接触の状態で担持し、前記像担持体上の潜像をトナーで現像する現像装置と、ジャム発生の有無を記憶する記憶手段と、画像形成装置の電源投入時に前記記憶手段に記憶されたジャム発生の有無状態を判定する判定手段と、を有する画像形成装置において、
   トナーは磁性トナーであり、前記スリーブが担持するトナーが前記像担持体に接触する状態と非接触の状態とに切り替え可能であり、前記判定手段によりジャム発生の有が判定された場合には、次の画像形成動作を実行する前に、前記スリーブが担持するトナーを前記像担持体に接触する状態とし、前記像担持体上のトナーを回収することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記像担持体上のトナーを転写紙へ転写する転写手段と、前記像担持体上のトナーを捕集する捕集手段を有し、前記捕集手段は、前記像担持体上の転写残トナーを一時的に捕集することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記捕集手段が一時的に捕集した転写残トナーを、前記像担持体上に放出するとともに、前記現像装置によって回収することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記スリーブが担持するトナーの量を変化させることによって、前記スリーブが担持するトナーを前記像担持体に接触する状態と非接触の状態とに切り替えることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の画像形成装置。

Images