JPH0511522A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 転写材支持手段上に付着した現像剤を除去し
て、転写材の現像剤による汚染等の防止を図った画像形
成装置を提供することである。 ［構成］ 像担持体１０上の静電潜像を現像する現像手
段１２と、転写材を支持して回転又は無端移動する転写
材支持手段１５等を有し、転写材上に多重画像の形成か
のな画像形成装置において、少なくとも現像手段１２を
装置本体１に対して着脱可能に構成し、且つ、この現像
手段の着脱に連動して転写材支持手段１５を自動的に清
掃する清掃手段１０を設けた。従って、現像手段１２の
着脱時の衝撃等により、この現像手段１２から漏出した
現像剤が像担持体を介して転写材支持手段１５に付着し
ても、この現像剤は清掃手段１０により直ちに清掃さ
れ、転写材が現像剤により汚染されることはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラー電子写真複写装置
やカラーレーザビームプリンタの如き転写材上に多重画
像の形成可能な画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】多色画像の形成可能な画像形成装置にお
いて、複数の現像器や電子写真感光ドラム（像担持体）
等のプロセス機器をプロセスカートリッジとして一体的
に構成し、これを画像形成装置の装置本体に対して着脱
自在に配設しているものも多く提案されている。

【０００３】そして、このようなプロセスカートリッジ
は感光ドラムが寿命に達したり、現像器内のトナーが使
い尽くされた場合等に、このプロセスカートリッジ全体
を装置本体から取り出すことにより、メンテナンスの容
易化を図るものであり、機器の交換を専門知識を有する
サービスマンに頼ることなく、ユーザー自身に行なわ
せ、装置の保守性、サービス性の向上を図ったものであ
る。また、このプロセスカートリッジは装置本体内で転
写材の詰まり等が発生した場合、このプロセスカートリ
ッジを着脱することによりジャム処理の容易化をも図る
ことができるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プロセ
スカートリッジはその着脱の際のショックにより、現像
器内のトナー（現像剤）が感光ドラムの方へ漏れ出し、
この漏出トナーが感光ドラムの回転とともに転写ドラム
（転写材支持手段であり、感光ドラム上のトナー像を転
写材上に転写するため転写材を保持して回転するドラム
をいう）にも付着し、転写材の裏面を汚したり、均一な
転写のためのバイアス電界の印加が不可能となり転写ム
ラを生じさせるという問題があった。

【０００５】上記問題はプロセスカートリッジに限ら
ず、単一又は複数の現像器が装置本体内に着脱自在に配
設され、現像器自身のメンテナンスの容易化を図った現
像器のみで構成したカートリッジについても全く同様に
生じうる。

【０００６】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、転写材支持手段上に付着した
現像剤を除去して、転写材の現像剤による汚染等の防止
を図った画像形成装置を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、像担持体と、該像担持体に静電潜像を形成する
潜像形成手段と、像担持体上の静電潜像を現像像として
顕像化する現像手段と、転写材を支持して回転又は回転
移動する転写材支持手段と、該転写材支持手段により支
持された転写材上に像担持体上の現像像を転写する転写
手段等を有して、転写材上に多重画像の形成可能な画像
形成装置において、少なくとも現像手段を装置本体に対
して着脱可能に構成し、且つ、この現像手段の着脱に連
動して転写材支持手段を自動的に清掃する清掃手段を設
けたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】現像手段を装置本体内に着脱容易に配設すれ
ば、その着脱時のショック等により現像手段内の現像剤
が漏出し、この現像剤が転写材支持手段に付着する。こ
のため、転写材支持手段上に支持される転写材が現像剤
にて汚れてしまう共に、かかる現像剤汚染に起因して転
写材に転写不良を生じさせる。

【０００９】そこで、現像手段の装置本体への着脱に連
動させて、自動的にこの転写材支持手段を清掃手段によ
り清掃し、以上の如き不都合がないようにした。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１１】図１は多重転写により多色画像の形成可能
な画像形成装置（レーザビームプリンタ）の断面を示す
もので、図中１０は矢印方向に回転する像担持体である
電子写真感光ドラムである。該感光ドラム１０の周りに
はこの感光ドラム１０を負極性に帯電するコロナ帯電器
１１、イエロートナーを有するイエロー現像器１２Ａ、
マゼンタトナーを有するマゼンタ現像器１２Ｂ、シアン
トナーを有するシアン現像器１２Ｃ、ブラックトナーを
有するブラック現像器１２Ｄ、クリーニング器１３、感
光ドラム１０上の残留電荷を除去する前露光ランプ１４
といったプロセス機器の他、転写材支持部材としての転
写ドラム１５が配設されている。

【００１２】前記イエロー、マゼンタ、ブラック現像器
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ内にはそれぞれイエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラック色のトナーが収納さ
れ、感光ドラム１０の潜像に対応して選択された所定の
現像器１２の現像スリーブ１２ａが回転し、該現像スリ
ーブ１２ａにトナーと同極性の現像バイアス電圧が印加
されることにより、この現像器１２の所定色のトナーに
よって感光ドラム１０上の静電潜像は顕像化される。
尚、現像器１２内のトナーはマイナス極性に帯電されて
反転現像がなされるものとし、以降、各機器の帯電極性
はこのトナーの極性に適合するように決定されるものと
する。

【００１３】転写ドラム１５は金属シリンダー表面に、
樹脂による弾性体層、転写バイアス電圧を印加するため
の導電層、誘電体層をこの順に積層したもので、転写材
（普通紙）を静電的に吸着保持し、感光ドラム１０と接
触しつつ回転して、感光ドラム１０上のトナー像を転写
紙上に静電的に転写させるものである。

【００１４】前記転写ドラム１５の下方の給紙側には給
紙カセット１６、給紙ローラ１７等が配設され、上方の
排紙側には転写材を転写ドラム１５から分離するときに
作動する分離コロナ帯電器１８、分離爪１９、加熱ロー
ラ定着器２０、排紙トレイ２１等が配設されている。
尚、２２は所定色の画像に対する画像光Ｌ（レーザビー
ム）を走査する従来タイプの走査光学系であり、２３は
走査された画像光Ｌを感光ドラム１０に導くための反射
ミラーである。

【００１５】上記装置による多色画像の形成プロセスを
説明すれば、帯電器１１によりマイナス極性に一様帯電
された感光ドラム１０に走査光学系２２等を介して色分
解されたイエロー画像に対応する画像光Ｌが露光される
と、感光ドラム１０上にはこのイエロー画像に基づく静
電潜像が形成される。該静電潜像は感光ドラム１０の回
転に伴いイエロー現像器１２Ａによってイエロー色のマ
イナス極性のトナーが供給されてトナー像として顕像化
される。尚、この場合、マゼンタ、シアン、ブラック現
像器１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄの現像スリーブ１２ａに
は、これ等の現像器１２により現像作業がなされないよ
う、トナーを現像スリーブ１２ａ上に吸着するためにこ
のトナーと逆極性（プラス）のバイアス電圧が印加され
ている。

【００１６】前記イエロー色のトナー像は該トナー像に
対してタイミングを合せて回転してくる転写ドラム１５
の転写材上に転写される。この場合、転写材は給紙カセ
ット１６から給紙ローラ１７等を介して、転写ドラム１
５に巻き付けられているが、この転写材の先端が感光ド
ラム１０の転写開始位置に達する直前に、トナーと逆極
性（プラス）（例えば＋１．８ＫＶ）の転写バイアスが
転写ドラム１５の導電層に印加され、イエロー色のトナ
ーのトナー像がこの転写材上に転写されると共に、該転
写材は転写ドラム１５上に静電的に吸着される。そし
て、イエロートナーの転写工程を終了した感光ドラム１
０はクリーニング器１３によりその残留トナーがクリー
ニングされ、前露光ランプ１４によって残留する電荷が
除電された後、次の転写工程のために再びコロナ帯電器
１１により一様帯電される。

【００１７】次に、感光ドラム１０上にマゼンタ画像に
対応する画像光Ｌが露光されると、感光ドラム１０上に
はマゼンタ画像に基づく静電潜像が形成され、該静電潜
像はマゼンタ現像器１２Ｂによってマゼンタ色のトナー
が供給されてトナー像として現像化される。そして、こ
のトナー像は転写ドラム１５上の前記転写材上に重ねて
転写される。この場合、マゼンタ色のトナーに合せて転
写ドラム１５には例えば＋２．１ＫＶの転写バイアスが
印加される。

【００１８】以下同様にシアン、ブラック画像に対応す
る静電潜像が感光ドラム１０上に形成されると、これ等
の静電潜像はシアン、ブラック現像器１２Ｃ，１２Ｄに
よって順次トナー像として顕像化され、該トナー像は転
写ドラム１５の前記転写材上にそれぞれ更に重ねて転写
される。この場合も、転写ドラム１５にはシアン色のト
ナー像に対しては例えば＋２．５ＫＶ、ブラック色のト
ナー像に対しては例えば＋３．０ＫＶの転写の都度高く
なる転写バイアスが印加され、多重転写における転写効
率の低下が防止される。

【００１９】上記の如く転写材上に４色のフルカラー状
態のトナー像が形成されると、この転写材は交流コロナ
による分離コロナ帯電器１８によりその静電吸着用に作
用していた電荷が除電された後、分離爪１９により転写
ドラム１５から強制的に分離されて定着器２０の方へ送
られる。そして、該定着器２０によりそのトナー像が永
久像として定着された転写材は排紙トレイ２１上に積載
される。

【００２０】ここで、感光ドラム１０、コロナ帯電器１
１、イエロー現像器１２Ａ、マゼンタ現像器１２Ｂ、シ
アン現像器１２Ｃ、ブラック現像器１２Ｄ、クリーニン
グ器１３、前露光ランプ１４といったプロセス機器はプ
ロセスカートリッジ３０としてカートリッジ容器３０ａ
内に一体的に組み付けられ、画像形成装置の装置本体１
内に着脱自在に配設されている。そして、このプロセス
カートリッジ３０は内部の機器が寿命等に達した場合
に、このプロセスカートリッジ３０全体を新しいものと
取り替えることによりメンテナンスの容易化を図った
り、もしくは給紙から排紙までの転写材搬送路中に転写
材が詰まりジャムを生じた場合等に、このプロセスカー
トリッジ３０を着脱してジャム処理を図るためのもので
ある。

【００２１】一方、プロセスカートリッジ３０が装置本
体１に対して着脱されると、その衝撃力で現像器１２Ａ
内のトナー（２成分現像剤の場合はキャリアも含む場合
がある）が現像スリーブ１２ａ側から感光ドラム１０の
方へ漏れ出し、感光ドラム１０をトナーで汚してしまう
場合がある。この感光ドラム１０上の漏出トナーは該感
光ドラム１０の回転とともにクリーニング器１３により
摺擦クリーニングされるため、感光ドラム１０による画
像形成には問題は生じないが、この感光ドラム１０と接
触しつつ回転する転写ドラム１５に前記漏出トナーが付
着すると、転写材の裏面を汚したり、転写不良を生じさ
せるといった不都合が生じる。

【００２２】そこで、本発明ではプロセスカートリッジ
３０の装置本体１への装着時には必ず転写ドラム１５の
外面をクリーニング手段にてクリーニングすることとし
た。このクリーニング手段として転写ドラム１５にファ
ーブラシや弾性ブレード等を作用させてもよいが、本実
施例では感光ドラム１０にクリーニング手段としての機
能を持たせることとした。

【００２３】即ち、転写ドラム１５上に転写材が存在し
ない場合、感光ドラム１０表面を前露光ランプ１４によ
って除電し、その電位をゼロ（０）Ｖに近づける。そし
て、感光ドラム１０にコロナ帯電器１１による帯電は行
なわず、感光ドラム１０をその表面にトナーが付着しや
すい状態にしておく。一方、転写ドラム１５に印加する
バイアス電圧を、不図示の転写高圧制御手段によって、
トナーと同極性（マイナス極性）の例えば−２．５ＫＶ
に切り替える。

【００２４】而して、上記条件で感光ドラム１０と転写
ドラム１５が回転すれば、現像器１２からこぼれ落ちた
り、飛散した漏出トナーが感光ドラム１０上にあって
も、該トナーは転写ドラム１５に付着することなくクリ
ーニング器１３にてクリーニングされる。また、現像器
１２から漏出したトナーが直接転写ドラム１５に付着し
たり、感光ドラム１０上の漏出トナーが転写ドラム１５
に付着したとしても、感光ドラム１０や転写ドラム１５
を数回回転させるうちに、転写ドラム１５上のトナーは
感光ドラム１０側に移され、転写ドラム１５は良好にク
リーニングされる。

【００２５】次に、プロセスカートリッジ３０を装置本
体１に装着した場合の転写ドラム１５のクリーニングの
タイミングを定めるクリーニング処理判断回路の動作に
ついて、図２等により具体的に説明する。尚、プロセス
カートリッジ３０の装置本体１への着脱は装置本体１の
メインスイッチのON／OFF にかかわらず、装置本体１の
メモリー回路により検知されるようになっているものと
する。

【００２６】装置本体１のメインスイッチがONされる
と、イニシャル済か否かの判断がなされるが（ステップ
１）、スタート時の場合はNOとなって装置本体１内に装
着されているプロセスカートリッジ３０が未使用（新
品）である否かが判断される（ステップ２）。プロセス
カートリッジ３０の使用済、未使用の判断は、例えばプ
ロセスカートリッジ３０に図１で示される如く、爪３０
ｂを付け、新品のプロセスカートリッジ３０を装置本体
１に挿入すると爪３０ｂが折れると共に、装置本体１側
のスイッチ２４を作動させることでカートリッジ新旧フ
ラグが新となることにより判断される。そして、爪３０
ｂが折れた使用済みのプロセスカートリッジ３０を装置
本体１内に装着した場合、今度はスイッチ２４は作動せ
ず、装置本体１側の別のスイッチ２５のみが作動して、
カートリッジ新旧フラグは旧の状態のままとなる。尚、
プロセスカートリッジ３０の使用済、未使用の判断は現
像器１２内のトナーの使用量の測定開始の判断基準を明
確にするためのものである。

【００２７】ステップ２にて、NOとなってプロセスカー
トリッジ３０が使用済のものと判断されれば、装置本体
１に対してプロセスカートリッジ３０の着脱があったか
否かが判断される（ステップ３）。これは、プロセスカ
ートリッジ３０を装置本体１に対して着脱した場合に変
化する本体フラグを考え、該本体フラグが当初のものに
比べて変化したか否かで判断される。例えば、本体フラ
グとしてプロセスカートリッジ３０の装置本体１への装
着動作によってのみ変化する第１のフラグと、プロセス
カートリッジ３０の装置本体１からの取り出し動作によ
ってのみ変化する第２のフラグを考え、以下このことを
説明すると、プロセスカートリッジ３０を装置本体１内
に装着した後の第１、第２のフラグが［１，０］であっ
たとすれば、プロセスカートリッジ３０の取り出し後の
第１、第２のフラグは［１，１］となり、その後プロセ
スカートリッジ３０を装置本体１内に装着すれば、この
第１、第２のフラグは［０，１］と変化して、この第
１、第２のフラグの当初の値［１，０］から変化する。
従って、この第１、第２のフラグの変化を比較すること
で、プロセスカートリッジ３０の再装着と取り出しが確
認できることとなる。

【００２８】そして、本体フラグが変化し、プロセスカ
ートリッジ３０の着脱がなされていればステップ３にお
いてYES となって一旦本体フラグが当初の値にセットさ
れた後（ステップ４）、転写ドラム１５のクリーニング
処理がなされ（ステップ６）、該クリーニングが終了す
ればクリーニング済とされる（ステップ７）と共に、イ
ニシャル済とされる（ステップ８）。

【００２９】また、ステップ３にて、NOとなってプロセ
スカートリッジ３０の着脱がなされていないと判断され
ると、ステップ８に行きイニシャル済とされる。更に、
ステップ２にてYES となって未使用カートリッジと判断
されると、この場合もカートリッジ新旧フラグが旧とさ
れ（ステップ５）、転写ドラム１５のクリーニング処理
がなされ（ステップ６）、該クリーニングが終了すれば
クリーニング済とされる（ステップ７）と共に、イニシ
ャル済とされる（ステップ８）。

【００３０】以下メインスイッチがONしている限りは、
更にイニシャル済か否かが判断され（ステップ１）る
が、２度目以降はイニシャル済であるため、YES となっ
て終了に行き、再び開始に戻ってこのループが繰り返さ
れる。尚、一旦メインスイッチがOFF となりつぎにONと
なった場合は、再び前述の如くステップ１、ステップ２
へと進む。

【００３１】また、メインスイッチがONの状態で１００
回又は５００回等の画像形成（プリント）を行なった場
合は、図３で示される如く、所定枚数のプリントに達し
たか否かを判断し（ステップ９）、所定量に達しておれ
ばYESとして転写ドラム１５のクリーニング処理を行な
ってもよい（ステップ６）。この場合、プロセスカート
リッジ３０の着脱はなされていないが、現像中の現像器
１２から飛散したトナーが非プリント時に転写ドラム１
５に付着してこの転写ドラム１５が汚染されるのが防止
できる。このクリーニング処理はプリント開始時又はプ
ロセスカートリッジ３０を装置本体１に装着した直後に
行なわれる。

【００３２】尚、画像形成中に何らかの理由でプロセス
カートリッジ３０を取り出し、現像器１２からトナーの
漏出が生じても、転写ドラム１５上には転写材があるた
め、転写ドラム１５の汚染は生じない。従って、かかる
場合には、画像形成中であることをクリーニング処理判
断回路で判断し、以上の如き転写ドラム１５のクリーニ
ング作業を行なわないようにしてもよい。

【００３３】更に、図４で示される如く、イエロー現像
器１２Ａ、マゼンタ現像器１２Ｂ、シアン現像器１２
Ｃ、ブラック現像器１２Ｄのみがカートリッジ容器３１
ａ内に一体的に組み付けられ、これ等が装置本体１内に
着脱自在に配設される現像カートリッジ３１において
も、前述のプロセスカートリッジ３０と同様な問題が生
じるため、この現像カートリッジ３１の着脱後、転写ド
ラム１５を全く同様な方法でクリーニングするようにし
てもよい。尚、この場合、ブラック現像器１２Ｄのみを
別のカートリッジとし、このブラック現像器１２Ｄの着
脱にも連動して転写ドラム１５をクリーニングするよう
にしてもよいのは勿論である。

【００３４】また、現像カートリッジ３１内の各現像器
１２をサブカートリッジとして、この現像カートリッジ
３１に対して着脱するようにしたものでも、又は各現像
器１２を現像カートリッジとして、装置本体１に直接着
脱するようにしたものであっても、本発明が適用できる
のは勿論である。

【００３５】ここで、上記実施例では画像形成装置とし
てレーザビームプリンタについて説明したが、原稿像を
ＣＣＤ等の撮像素子により電気信号に変換し、これを走
査手段に入力したり、原稿像を光学的に色分解して直接
この原稿像を光学系を用いて感光ドラムに露光する複写
装置においても本発明が適用できるのは勿論である。ま
た、上記実施例では多重画像の形成例としてフルカラー
画像の形成について説明したが、これに限らず、単色カ
ラーと黒色との組み合せ等の多重画像であってもよい。
更に、プロセスカートリッジ３０としては本実施例に係
る構成のものの他、像担持体と現像手段のみの組み合せ
や、像担持体、帯電手段及び現像手段との組み合せ等に
係るものでも、本発明が適用できるのは勿論である。
尚、転写材支持部材は転写ドラムの如きドラム形式のも
のの他、無端状シート部材がローラ等を介して回転移動
するものであってもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明で明らかな如く本発明によれ
ば、現像手段の着脱により該現像手段から現像剤の漏出
が生じ、該現像剤が転写材支持手段に付着するようなこ
とがあっても、現像手段の着脱に連動して転写材支持手
段を清掃手段により自動的に清掃するようにしているた
め、転写材の現像剤による汚れ等は生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の断面図である。

【図２】転写ドラムのクリーニング処理判断回路のフロ
ーチャートである。

【図３】転写ドラムのクリーニング処理判断回路の他の
フローチャートである。

【図４】変更実施例に係る画像形成装置の断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 装置本体 １０ 感光ドラム（像担持体、清掃手段） １２ 現像器（現像手段） １５ 転写ドラム（転写材支持部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 21/00 １１１ 6605−2Ｈ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 像担持体と、該像担持体に静電潜像を形
   成する潜像形成手段と、像担持体上の静電潜像を現像像
   として顕像化する現像手段と、転写材を支持して回転又
   は回転移動する転写材支持手段と、該転写材支持手段に
   より支持された転写材上に像担持体上の現像像を転写す
   る転写手段等を有して、転写材上に多重画像の形成可能
   な画像形成装置において、少なくとも現像手段を装置本
   体に対して着脱可能に構成し、且つこの現像手段の着脱
   に連動して転写材支持手段を自動的に清掃する清掃手段
   を設けたことを特徴とする画像形成装置。