JPH03236070A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、多色の現像剤を内蔵した複数の現像手段を像
担持体の周縁部に配設し、該像担持体上に多１色のトナ
ー像を重ねたのち、転写材上に転写してカラー画像を得
るようにしたカラー画像形成装置に関する。

〔発明の背景〕

電子写真法を用いてカラー画像を得るには多くの方法・
装置が提案されている。例えば特開昭６１１００７７０
号公報に開示されているように、像担持体たる感光体ド
ラム上に原稿像の分解色数に応じた潜像形成と現像を行
い、現像の都度転写ドラム上に転写して転写ドラム上に
多色像を形成したのち、記録紙上に転写してカラーコピ
ーを得る方法がある。この方法による装置は、感光体ド
ラムの他に１枚分の画像をその周面上に転写できる大き
さをもった転写ドラムを設ける必要があり、装置は大型
でかつ複雑な構造となることは避けられない。

また例えば特開昭６１−１４９９７２号公報に開示され
ているように、感光体ドラム上に原稿像の分解色数に応
じた潜像形成と現像を行い、現像の都度転写材上に転写
して多色のカラーコピーを得る方法である。この方法に
あっては多色の画像を精度よく重ねることは困難で、良
質のカラーコピーを得ることはできない。

また感光体ドラム上に原稿像の分解色数に応じた潜像形
成と、カラートナーによる現像を繰り返し、感光体ドラ
ム上でカラートナー像を重ねたのち転写してカラー画像
を得る方法がある。この多色画像形成の基本プロセスは
本出願人による特開昭６０−７５８５０号、同６０−７
６７６６号、同６０−９５４５６号、同６０−９５４５
８号、同６０−１５８４７５号公報等によって開示され
ている。

このような重ね合せによってカラー画像を得るようにし
た多色画像形成装置にあっては、感光体ドラムの周縁に
色の異ったカラートナーを収納した複数の現像器が配置
してあり、一般には感光体ドラムを複数回回転させ、感
光体ドラム上の潜像を現像してカラー画像を得るように
している。

〔発明の目的〕 一般には感光体ドラムを複数回回転させ、この間に感光
体ドラム上に多色のトナー像を重ねたのち、これを転写
材上に転写し、転写を終えた転写材は定着されて装置外
に排出される。一方、転写を終えた感光体ドラムはその
下流側に位置するクリーニング手段によってクリーニン
グされ、次の画像形成のプロセスとなる。

クリーニング手段としてはクリーニングブレードや回転
するファーブラシ等が用いられ、画像形成中は退避する
とともに転写が終わるとクリーニング手段は感光体ドラ
ムと当接し、残留トナーを掻き取るようにして感光体ド
ラム周面をクリーニングする。掻き取られた廃トナーは
集めて廃トナーボックスへと送られる。しかし回収され
た廃トナーを総て廃トナーボックスへ送ることは不可能
で、一部のトナーは例えばクリーニングブレードの先端
のエツジ部分や表面等クリーニング手段に付着した状態
となる。このようなりリーニング手段に付着していたト
ナーは、例えば像担持体上でクリーニングされたトナー
付着位置やその他プロセスによって生じた電位ギャップ
部に移動して付着する。

感光体ドラムの電位ギャップ部にトナーが付着し、クリ
ーニング手段による現像がなされると、この付着したト
ナーは次に形成される画像について画像汚れとなる。こ
の現象は複数回の回転によって感光体ドラム上にカラー
画像を形成するようにしたカラー画像形成装置において
甚だしい。本発明は画像汚れのない、美しい画像が得ら
れるカラー画像形成装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

上記目的は、像担持体周縁部に複数の現像手段を配設し
、該像担持体上にトナー像を重ね合わせ反転現像を行っ
たのち、これを転写材上に転写し、転写を終えた像担持
体をクリーニング手段によってクリーニングを行うカラ
ー画像形成装置において、前記像担持体上の非画像部に
帯状の露光を行い、該帯状露光部は現像を行うことなく
クリーニングするよう構成したことを特徴とするカラー
画像形成装置によって達成される。

〔実施例〕

第１図は本発明の画像形成装置の一実施例を示す構成断
面図である。

図において、ｌＯはドラム状の像担持体すなわち感光体
ドラムで、ＯＰＣ感光体をドラム上に塗布したもので接
地されて時計方向に駆動回転される。

２０は前記感光体ドラム１０周面の感光体に電荷を印加
するスコロトロンの帯電器、１３は図示しない露光光学
系によって感光体ドラム１０周面上で焦点を結ぶように
像露光光或はレーザビームが投射される像露光部である
。

前記露光光学系には例えばレーザ書込み系ユニットか使
用される。前記画像形成装置とは別体の画像読取り装置
から出力される色信号が前記レーザ書込み系ユニットに
入力されると、このレーザ書込み系ユニットにおいては
、半導体レーザより発生されるレーザビーム（波長７８
０ｎｍ）はポリゴンミラーにより回転走査され、ｆθレ
ンズを経て反射ミラーにより光路を曲げられ、予め前記
帯電器２０によって一様に帯電された感光体ドラム１０
周面上に投射される。

一方では走査が開始されるとレーザビームはインデノク
スセンサによって検知され、第１の色信号によるレーザ
ビームの変調が開始され、変調されたレーザビームが前
記感光体ドラム１０周面上を走査する。従って、レーザ
ビームによる主走査と感光体ドラム１０の回転による副
走査により感光体ドラム１０上の画像部に第１の色に対
する潜像が形成されて行く。この潜像は第１の色として
例えばイエロー（Ｙ）のトナーを収容する現像手段によ
り反転現像がなされて感光体ドラム１０周面にイエロー
のトナー像が形成される。得られた画像部のトナー像は
感光体ドラム１０周面に保持されたまま感光体ドラムＩ
Ｏの周面より引き離されている転写手段及びクリーニン
グ手段の下を通過し、次のコピーサイクルに入る。

すなわち、前記感光体ドラムＩＯは前記帯電器２０によ
り再び帯電され、次いで信号処理部から出力された第２
の色信号が前記書込み系ユニットに入力され、前述した
第１の色信号の場合と同様にして感光体ドラム１０周面
への第２の色信号による書込みが行われ潜像が形成され
る。この潜像は第２の色として例えばマゼンタ（Ｍ）の
トナーを収容する現像手段によって反転現像がなされ、
マゼンタのトナー像が形成される。このマゼンタのトナ
ー像は既に形成されている前述のイエローのトナー像の
上に重ねて形成される。

このようにして得られた画像部のトナー像は感光体ドラ
ム１０周面に保持されたまま感光体ドラム１０周面より
引き離されている転写手段及びクリーニング手段の下を
通過し、次のコピーサイクルに入る。

同様にして感光体ドラムｌｏ上には第３の色信号による
書込みか行われ潜像が形成される。この潜像は第３の色
として例えばシアン（ｃ）のトナーを収容する現像手段
によって反転現像がなされる。

このシアンのトナー像は前述のイエロー　マゼンタのト
ナー像の上に重ねて形成することによってカラー画像が
得られる。さらに黒色のトナーを収容した現像手段を備
え、前記と同様に黒色のトナー像をさらに重ねることに
よって高画質のカラー画像を得るようにすることもある
。

４１ないし４３は前記の現像を行うそれぞれイエロマゼ
ンタ、シアンの各トナーを収容した現像手段たる現像器
でいずれも近似した構造を有している。

第２図は現像器４１の構造を示したもので、現像器４１
の内部には、現像スリーブ４１１、マグネットローラ４
１２、撹拌スクリュー４１３．４１４、掻取り板４１５
等が設けられている。現像スリーブ４１１と感光体ドラ
ムＩＯとの間隙は、現像スリーブ４１１と同軸に設けら
れた感光体ドラム１０周面の画像部外に当接するコロ（
図示せず）によって、常に０．５ｍｍ前後の一定間隙に
保持されている。

図示省略したトナー収納装置より補給されるトナーは、
互いに反対方向に回転される撹拌スクリュー４１４と撹
拌スクリュー４１３とによって磁性キャリアと十分に撹
拌混合される。この磁性キャリアとトナーからなる二成
分現像剤りは撹拌混合された後、現像スリーブ４１１に
供給される。現像スリーブ４１１の内部には固定した磁
極を有するマグネットローラ４１２が配設され、この現
像スリーブ４１１．！ｌ：ｌ：マグドツトローラ４１２
よって前述した現像剤りによる薄層が形成される。

現像スリーブ４１１表面の現像剤りの薄層の厚さは現像
スリーブ４１１と感光体ドラム１ｏとの間隙よりも薄く
なるように、例えばマグネットローラ４１２の磁極に対
向して設けた磁性材からなる円柱棒の現像剤薄層形成手
段４１６を現像スリーブ４１１に押圧することにより現
像剤りは均等な３００μｍ前後の薄層状態に整形される
。現像スリーブ４１１上には現像バイアスが印加され、
感光体ドラムｌｏ上の画像部潜像の現像を行う。現像の
終わった現像スＩＪ−ブ４１１上の現像剤りの薄層は、
掻取り板４１５によって一旦掻き落とされ新しく前述の
方法によって現像剤りの薄層が形成される。

このような感光体ドラム１０とその周縁部に設けられた
帯電器２０による帯電と、各色別のレーザ書込み系ユニ
ットによる露光及び現像器４１〜４３による現像旭理は
各色毎に従って３回行われ、感光体ドラムｌＯの周面上
の画像部には重ね合わせによってカラーのトナー像が形
成される。

５１．５２は転写材供給装置から１枚ずつ給送されてく
るサイズ別の転写材である記録紙の通路、５３は感光体
ドラム１０上の前記カラートナー像の移動に同期して転
写部１６０へ記録紙を搬送するためのレジストローラで
ある。

７０は転写ベルト装置で、７１はベルト部である転写ベ
ルト、７２．７３は導電性の金属材からなるローラで、
上流側のローラ７２は接地又は接地状態に近い所定の電
位にされている回転可能な軸を有するローラ、下流側の
ローラ７３は固定軸を有する転写ベルト７１駆動用のロ
ーラである。７４はベルト支持部材でその一端はローラ
７３の軸芯を固定軸とし、他端はローラ７２の可動軸に
連結していて、図示省略した弾性部材によりローラ７２
が下方に位置するように付勢されている。従って、常時
は転写ベルト７１は感光体ドラム１０周面より退避され
ていて、転写時には装置制御部の制御によって作動する
偏芯カム７７が板バネ７８を介してベルト支持部材７４
を図において上方に押圧し、ローラ７３を揺動中心とし
て反時計方向に回動し、ベルト支持部材７４の両側端に
設けたローラ７６が感光体ドラム１０周面の画像部外の
側端部に当接して、転写ベルト７１は感光体ドラム１０
の転写部１６０に当接される。

７９は転写ベルト７１上の付着トナーを掻き落とすベル
トクリーニング装置のクリーニングブレード、９５は内
部に可撓性の搬送スクリューを有するトナー搬送管でク
リーニングブレード７９で掻き取られたトナーを図示し
ないトナー回収ボックスへ搬送する。

１６は転写部１６０に対向する位置に設けられた転写用
の帯電器である転写器、６０は転写ベルト７１と感光体
ドラム１０との間の楔形断面空間においてローラ７２に
対向する位置にその開口部を転写ベルト７１に対向する
よう配設された紙帯電器である。

前述のようにして感光体ドラム１０上に３色目のトナー
を収容した現像器４３による現像が開始された後、レジ
ストローラ５３の作動、転写ベルト装置７０の圧接動作
及び紙帯電器６０の放電ワイヤへの高電圧印加がほぼ同
時に行われる。

これにより紙帯電器６０は転写材供給装置より１枚ずつ
給送される記録紙に向かってコロナ放電を行い、記録紙
を感光体ドラム１０上のトナーと同極性に帯電させる。

上記紙帯を器６０は接地状態に近いローラ７２を対向電
極として効率良く確実に帯電を行うとともに、転写部１
６０に極めて近接して設けられているので搬送中の電荷
の減少が少なく、記録紙を強固に転写ベルト７１に吸着
保持して転写部１６０へ搬送することができる。

転写部１６０へ記録紙の前端が到達すると転写ベルト部
により記録紙は感光体ドラムｌＯに圧接される。すると
転写器１６は感光体ドラムＩＯ上のトナーの帯電とは逆
極性の帯電を行い、記録紙上に前記トナー像を転写する
。トナー像を転写された記録紙は、転写ベルト２１によ
ってさらに搬送されて図示省略した定着部に至り加熱溶
着による定薯がなされたのち、外部の排紙皿に排出され
る。５５は記録紙が上方に誤まって侵入するのを防止す
るための分離爪である。

前記転写ベル）７１の回転、圧接と転写器１６による帯
電作用とにより転写を終えた感光体ドラム１０はクリー
ニング装置９０によってクリーニングがなされるが、ク
リーニング装置９０にはクリーニング手段としてクリー
ニングブレード９１、静電気的に残留トナーを回収する
トナー回収ローラ９２等を有していて、感光体ドラム１
０周面上にトナー像を形成中は前記クリーニングブレー
ド９１は退避状態にあり、転写を終えた状態で感光体ド
ラム１０に圧接してクリーニングを行う。またクリーニ
ング装置９０の上流側には除電ランプ９３、下流側には
除電ラング９４が位置していて、除電ランプ９３は感光
体ドラム１０周面上の残留トナーを除去し易い状態に除
電し、除電ランプ９４はクリーニングされた感光体ドラ
ム１０周面を一様に除電して均一な帯電が行われるよう
にする。さらにクリーニング装置９０の底部には可視性
の材料からなるトナー搬送スクリューを有するトナー搬
送管９５が設けられていて、クリーニングによって回収
した廃トナーを図示しないトナー回収ボックスに搬送す
る。前記クリーニングを終えた感光体ドラム１０は次の
画像形成のプロセスに入る。

さらに本発明においては、残留トナーの除去に際し飛散
して付着したクリーニングブレード９１の先端のエツジ
部分や表面の廃トナーを、次に記す手段によって感光体
ドラム１０の非画像部の集中的に吸着・保持させること
により感光体ドラム幅方向の電位ギャップ部への付着例
えばクリーニング後の画像面の再現像（再度トナーが付
着する現象）を防止すると同時にクリーニングブレード
９１自体の清掃を併せ行ってクリーニング効果が充分に
発揮されるようにしている。

第１図に示した画像形成装置は感光体ドラムＩＯに対し
各像形成手段を第３図に示すような位置関係に配設して
いて、その画像形成のプロセスは第４図のタイムチャー
トに示したシーケンスによって制御される。

感光体ドラム１００周面に第３の色信号による像露光が
行われる直前に、画像部先端より２０ｍｍ前後先行する
非画像部に帯状露光が行われ、輻０．３ｍｍ程度のドラ
ム幅方向に長い帯状の静電潜像面が形成される。

帯状露光としては、そのパターンおよび幅は限定される
ものではなく、直線でも点状露光の集まりでも構わない
。

この帯状露光部は現像されることなく単なる電位ギャッ
プ部として転写部１６０を通過し、感光体ドラムｌＯが
クリーニングブレード９１の圧接を受けた段階で上記の
電位ギャップ部はその圧接点においてブレード９１先端
の廃トナーにより現像される。

従ってクリーニングブレード９１に付着していた廃トナ
ーは感光体ドラム１０の非画像部に転移し、その結果ク
リーニングブレード９１は廃トナーを除去し清掃された
状態で画像面の残留トナーのクリーニング作動が行われ
る。

一方、感光体ドラム１０の非画像部に保持された前記の
廃トナーは、クリーニングブレード９１の圧接周期をド
ラムの一回転後に僅かに延長するよう作動することによ
って再びブレード９１によって除去、清掃され、その大
部分の回収されたトナー量を前記のトナー回収ボックス
に回収することが可能となる。

なお本実施例においては３色のトナー像によってカラー
画像を合成する画像形成装置について説明しＩ；が、本
発明はさらに黒色のトナー像を加えた４色のトナー像に
よって画像を形成するカラー画像形成装置に対しても、
同様の形式で適用することか出来、この際は第４の色の
像露光の際、その先端の非画像部に電位ギャップを設け
るよう帯状露光を行うことによって同様効果が生じるも
のである。

〔発明の効果〕

本発明は、クリーニングによって感光体上より除去した
廃トナーを感光体上の画像面に再付着させることなく回
収すると同時に、常に廃トナーを残さない清掃されたク
リーニング手段によって効果的なりリーニング作用を開
始出来るようにしたもので、その結果廃トナーの再付着
あるいは残留に基因する画質の低下が未然に防止されて
品位の高いカラー画像の得られるカラー画像形成装置が
提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

第［図は本発明のカラー画像形成装置の断面構成図、第
２図は前記装置の現像器の一断面図、第３図は各像形成
手段の配置関係を示す説明図、第４図は画像形成プロセ
スを示すタイムチャート。 １０・・・感光体ドラム　　１３・・・像露光部２０・
・・帯電器　　　　　４１．４２．４３・・・現像器５
３・・・レジストローラ　５５・・・分離爪６０・・・
紙帯電器　　　　７０・・・転写ベルト装置７１・・・
転写ベルト９０・・・クリーニング装置９１・・・クリ
ーニングブレード ９２・・・トナー回収ローラ ９３．９４・・・除電ランプ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体周縁部に複数の現像手段を配設し、該像
   担持体上にトナー像を重ね合わせ反転現像を行ったのち
   、これを転写材上に転写し、転写を終えた像担持体をク
   リーニング手段によってクリーニングを行うカラー画像
   形成装置において、前記像担持体上の非画像部に帯状の
   露光を行い、該帯状露光部は現像を行うことなくクリー
   ニングするよう構成したことを特徴とするカラー画像形
   成装置。
2. （２）前記クリーニング手段はクリーニングブレードを
   用いたことを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成
   装置。