JPH0515276B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷等に
より画像を形成する装置、特に多色画像形成装置
におけるクリーニング装置の改良に関する。 〔従来の技術〕 従来、多色画像形成装置としては、像形成体上
に形成される各色トナー像を順次記録紙上に転写
し、該記録紙上で各色トナー像の重ね合せを行う
ものがある。しかしながら、かかる多色画像形成
装置においては、転写ドラムが必要となるため装
置が大型化するとか、各色トナー像の転写ずれを
生じて鮮明な多色画像が得られないなどの問題が
あつた。そこで、例えば、特願昭58−183152、特
願昭58−184381、特願昭58−187000、特願昭58−
187001の各明細書において、像形成体上で各色ト
ナー像を重ね合わせる多色画像形成装置が提案さ
れている。第８図及び第９図はかかる画像形成装
置の構成を説明する図である。第８図において、
１はドラム状像形成体で導電性基体と、この上に
設けられたアモルフアスシリコン層、セレン蒸着
層、硫化カドミウムもしくは酸化亜鉛の樹脂分散
層、ポリビニルカルバゾール、アントラセン、多
環キノン染料もしくはビスアゾ染料等の有機半導
体から構成される感光層とから成つている。該像
形成体１は矢印方向に回動されて、帯電器２によ
り、例えば、正の一様な帯電が付与され、その後
原稿からの画像情報の一種によりレーザ装置３を
介して像露光が施され静電層が形成される。この
静電層は、現像器４Ａにより現像されて対応する
トナー像が形成される。このトナー像を担持した
像形成体１は現像器４Ｂ乃至４Ｄ、転写前帯電器
５、転写前露光ランプ６、転写器７、クリーニン
グ前除電器９、クリーニング装置１０等の作用を
うけることなく素通りして再び帯電器２へと回動
される。 帯電器２により一様な帯電が付与された後画像
情報の他の一種に基づく像露光が施されて静電像
が形成され、現像器４Ｂにより現像されて対応す
るトナー像が前記トナー像に重ね合わせて形成さ
れる。 同様の工程が繰り返され、現像器４Ｃ及び現像
器４Ｄにより現像されて、それぞれのトナー像が
形成され、それら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、停止していた転写前帯電
器５及び転写前露光ランプ６の作動により転写さ
れ易くされた後、転写器７の作用で記録紙Ｐに転
写され、さらに定着器８により加圧又は加熱によ
り定着とされる。転写終了後の像形成体１は除電
ランプ９ａとコロナ放電器９ｂとから成る除電器
９によつて除電され、トナー像形成中は解除され
ていたクリーニング装置１０のクリーニングブレ
ード１１により残留トナーが清掃されて次の像形
成に設えられる。この多色画像形成装置に装着さ
れる現像装置４Ａ乃至４Ｄ等は、第９図に示され
る非接触現像方法を用いた現像装置とするのが好
ましく、特に後段の現像装置４Ｂ乃至４Ｄはその
トナー像を損傷しないこと、及び現像のon・off
が極めて容易であるなど点から非接触現像方法を
用いた現像装置とするのが望まれる。なお、現像
のoff時には、現像時（on時）の交流バイアス成
分をカツトして直流バイアス成分のみとするか、
フローテイング状態とするか、接地するか、トナ
ーと逆極性の直流バイアスを印加するかあるいは
現像装置を像形成体から離間する。又これらの処
理を併用することもできる。 前記の非接触現像を行うに適した第９図の現像
装置において、図中２２はアルミニウムやステン
レス鋼等の非磁性材料から成る現像スリーブ、２
３は現像スリーブ２２の内部に設けられた周方向
に複数の磁極を有する磁石体、２４は現像スリー
ブ２２上に形成される現像剤層の厚さを規制する
磁性あるいは非磁性の層厚規制ブレード、２５は
現像スリーブ２２上から現像後の現像剤層を除去
するスクレーパブレード、２６は現像剤溜り２７
の現像剤を撹拌する撹拌回転体、２８はトナーホ
ツパー、２９はトナーホツパー２８から現像剤溜
りの２７にトナーを補給する表面にトナーの入り
込む凹みを有するトナー補給ローラ、３０は保護
抵抗３１を介して現像スリーブ２２に振動成分を
有する場合もあるバイアス電圧を印加し、現像ス
リーブ２２と感光体１の間にトナーの運動を制御
する電界を形成するための電源であり、図は現像
スリーブ２２と磁石体２３がそれぞれ矢印方向に
回転するものであることを示しているが、現像ス
リーブ２２が固定であつても、磁石体２３が固定
であつても、あるいは現像スリーブ２２と磁石体
２３が同方に回転するようなものであつてもよ
い。磁石体２３を固定とする場合は、通常、感光
体１に対向する磁極の磁束密度を他の磁極の磁束
密度より大きくするために、磁化を強くしたり、
そこに同極あるいは異極の２個の磁極を近接させ
て設けたりすることが行なわれる。 このような現像器は、磁石体２３の磁極が、通
常500〜1500ガウスの磁束密度に磁化されていて、
その磁力によつて現像スリーブ２２の表面に現像
剤溜り２７の現像剤を吸着し、吸着された現像剤
が層厚規制ブレード２４によつて厚さを規制され
て現像剤層を形成し、その現像剤層が感光体１の
回転矢印方向と同方向あるいは逆方向に移動し
て、現像スリーブ２２の表面が感光体１の表面に
対向した現像域において感光体１の静電像を現像
し、残りがスクレーパブレード２５によつて現像
スリーブ２２の表面から外されて現像剤溜り２７
に戻されるようになるものである。 以上、説明した多色画像形成装置においては、
像形成体１上に重ね合わせて形成された複数のト
ナー像を転写体Ｐに転写した後、像形成体１の表
面にクリーニング装置１０により残留トナーが清
掃除去される。 該クリーニング装置１０には例えばクリーニン
グ部材としてフアブラシ、磁気ブラシ、ブレード
等を用いることができるが、クリーニング性能が
すぐれていて、構造が簡単で装置がコンパクト化
される等の利点を有することから、図示ブレード
１１が好ましく用いられる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、複数のトナー像を像形成体上に
重ね追わせて形成する画像形成装置におては、ト
ナー像の重ね合わせの過程で、先のトナー像の損
傷を避けるためブレードの像形成体への圧接を解
除する必要がある。ところで、ブレードによる残
留トナーのクリーニングは通常弾性を有する板状
体を像形成体の面に当接させ、像形成体の回転に
伴つてトナーを掻き取るようにして行なわれる。
このため前記ブレードの圧接解除の際、像形成体
に当接していたブレードを急に離間させると、掻
き取り中のトナーがそのまま像形成体上に残留し
てクリーニング装置外へ運び出され、像形成体の
周辺機器を汚染したり、次の像形成の障害となる
などの問題があつた。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は前記実情に基づいて提案されたもの
で、本発明の目的は像形成体上に複数のトナー像
を重ね合わせて形成する画像形成装置のクリーニ
ング不良、像形成体周辺のトナー汚染が排除さ
れ、従つて、また形成される画質が改良された画
像形成装置を提案することにある。 本発明の他の目的は、装置がコンパクト化さ
れ、かつ、現像性にすぐれていて高性能の多色画
像が得られる画像形成装置を提供することにあ
る。 前記の目的は、像形成体の複数回転により前記
像形成体上に重ね合わせて形成された複数のトナ
ー像を転写体上に転写した後、前記像形成体の表
面を清掃するクリーニング装置を有する画像形成
装置において、前記クリーニング装置がクリーニ
ングブレードと、該クリーニングブレードに対し
て前記像形成体表面の移動方向の下流に位置し、
前記像形成体に圧接する当接部材とから成り、該
当接部材の前記像形成体への圧接の解除が前記ク
リーニングブレードの圧接の解除の後に行なわれ
る画像形成装置により達成される。 〔作用〕 本発明のブレードと当接部材との組み合わせに
よるクリーニング装置においては、例えばウレタ
ンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、アクリルニ
トリルゴム等の弾性板状体を像形成体表面に圧接
させるという簡単な構成のクリーニング手段によ
り、極めて効果的に像形成体上の残留トナーが清
掃除去される。しかも、該ブレードの圧接の解除
時に、該ブレードの下流へ通り抜けたトナーも前
記当接部材に除去されるため、像形成体のクリー
ニグは十分効果的に遂行される。また、磁気ブラ
シクリーニングの場合のように、該ブラシ中のト
ナーを除去するためバイアス電圧を印加すると
か、フアブラシクリーニングの場合のように大型
化して高速回転させる等の必要がないため、構造
が簡単で小型化され、かつ、低コストとすること
ができる。本発明で云う当接部材とは、固定もし
くは移動する板状または帯状のフエルト、スポン
ジ等の摺擦部材、或いは弾性ゴムロール、スポン
ジロール、ブラシロール等の回転部材とされる
が、構造が簡単で清掃効果が高いブラシロール等
の回転部材が好ましく、以後の説明で回転部材と
して説明される。なお、クリーニングブレードの
像形成体への圧接からの解除時に生ずる通り抜け
トナーに対する回転部材による清掃は必ずしも常
に完全とは云えないので、前記回転部材の像形成
体への圧接及び圧接からの解除は画像形成領域外
とされるのが好ましい。この場合前記回転部材の
作用として前記通り抜けたトナーを平坦化または
ならす作用とすることができる。 以下、第１図及び第１表により、本発明のクリ
ーニング装置によるクリーニング時のブレード及
び回転部材の条件を説明する。第１図イはブレー
ド圧接時、第１図ロはブレードの圧接解除時の状
態を示す断面図で、１は像形成体、１１はブレー
ド、１２は回転部材、T₁はブレード１１により
クリーニングされているトナー、T₂はブレード
１１を通り抜けたトナーを示している。第１表は
クリーニング時及びクリーニング終了時のブレー
ド１１及び回転部材１２のとりうる条件を示して
いる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により具体的に説明する
が、これにより本発明の実施の態様が限定される
ものではない。 実施例 １ 第２図乃至第６図は、本実施例を説明する図で
あり、第２図は第８図の画像装置におけるクリー
ニング装置１０に代えて装着されるクリーニング
装置４０の概略構造を説明する断面図、第３図は
ブレード及び回転部材の圧接または解除動作を説
明する断面図、第４図は同じくブレード及び回転
部材の動作を説明する斜視図である。第５図は基
準像及び画像形成プロセスを説明する平面図、第
６図は像形成タイミングチヤートである。 まず、第２図乃至第４図により本実施例の画像
形成装置に装着されるクリーニング装置４０の構
成を説明するが、第１図及び第８図と同一内容の
ものには同一符号が付されている。本実施例のク
リーニング装置４０は第２図に示すように容器４
１、ブレード１１、回転部材１２、回転部材１２
の叩き棒４２、クリーニングされたトナーT₁を
容器４０の底部にガイドするガイド部材４３及び
容器４０の底部に回収されたトナーT₁を廃棄室
へと搬送するスクリユーコンベヤ４４から成つて
いる。次に、前記ブレード１１及び回転部材１２
によるクリーニング動作は第３図、第４図により
説明される。なお、第３図、第４図では第１図の
ガイド部材４３に代えて従動ローラ５２が配置さ
れている。第２図の状態で像形成体１の面をクリ
ーニングした後、ブレード１１は半月カム４５及
びスプリング４６の作動で前記像形成体１の面か
ら解除される。即ち、像形成とタイミングを合わ
せて回転する軸４７の回転により半月カム４５が
矢印方向に回転され、該半月カム４５の弦４８が
ブレード板４９の上縁に当接するようになり、ス
プリング４６の作用をうけてブレード１１が機枠
に固定された軸５０を中心にして回転し、その先
端が上向くため像形成体１の面から離間されて解
除される。５２は従動ローラでブレード板４９か
ら延びたアーム５１の先端に回転自在に枢支さ
れ、ブレード板４９の圧着時には像形成体１の面
の移動に従動して回転され、トナーがクリーニン
グ装置からこぼれ落ちるのを防止するようにさ
れ、該従動ローラ５２はブレード板４９の解除と
同時に解除される。 なお、前記従動ローラ５２にはこれに付着した
トナーを除去するための掻き取り板（図示せず）
が設けられる。その他、前記従動ローラ５２に代
えてマイラー等のプラスチツク板を感光体に近接
して設けてもよい。 次に、前記回転軸４７には半月カム４５と同軸
に楕円カム５３が設けられており、ブレード１１
が像形成体１に圧接してクリーニングを行なつて
いる間は、前記楕円カム５２の短軸面５７が回転
部材１２のアーム５５の下縁に当接していて、ア
ーム５５をスプリング５６により軸５９を中心と
して回転させ、回転部材１２を像形成体１の面か
ら下方に離間して解除される。しかし、クリーニ
ングが終了して軸４７の矢印方向への回転により
ブレード１１像形成体１の面から解除される前
に、楕円カム５３の同方向への回転により、該楕
円カム５３のアーム５５の当接が短軸面５７から
長軸面５４へと移行される。このため、回転部材
１２は像形成体１の面に圧接され、ブレード１１
の下を通り抜けたトナーT₂を該回転部材１２に
より清掃するようにされる。この回転部材１２
は、通常、獣毛やフアイバ繊維が植え込まれた回
転フアブラシあるいは回転スポンジローラから成
り、常時回転してもよいが圧接時第１図ロに示す
ように矢印方向に回転されるのが好ましい。この
回転部材１２は毎分50乃至500回転されてトナー
T₂を完全に除去するようにされる。トナーT₂を
除去した後、楕円カム５３が回転して再び短軸面
５７が到来して圧接が解除される。このとき、ブ
レード１１は解除されたままであり、クリーニン
グ操作の１プロセスが終了される。 かくして、楕円カム５３及び半月カム４５の位
相をずらせて設置することにより、クリーニング
ブレード１１及び回転部材１２の位相をずらせて
動作させることができ、かつ、ブレード１１の解
除時にとり残されるトナーをも除去することがで
きる。 また、本実施例のクリーニング装置において
は、半月カム４５が周囲面５８から弦４８の面に
移行する過程と、楕円カム５３の長軸面５４から
短軸面５７に移行する過程との間に中間状態があ
る。この中間状態とは、ブレード１１、従動ロー
ラ５２、回転部材１２の全てが像形成体１に接触
しない期間であり、この期間に像形成体上の重ね
合わされるトナー像がクリーニング装置４０の下
を損傷なく通過するようにされる。 次に、本実施例の像形成プロセスを第５図、第
６図及び第８図により説明する。第５図の像形成
体１はドラム状像形成体の表面が平面的に展開さ
れたものとして示され、像形成体１の前半Ａ面に
はイエロー（Y₁）、マゼンダ（M₁）、シアン
（C₁）、ブラツク（B₁）の基準潜像及びそれを現
像した各色トナー像が互に離間した別の位置に形
成される。これらの基準トナー像からの情報が、
次の像形成のためのトナー濃度、現像バイヤス、
帯電電位、露光量等にフイードバツクさるえ、イ
エロー（Y₂）、マゼンダ（M₂）、シアン（C₂）、
ブラツク（B₂）の画像潜像が後半のＢ面に形成
され、かつ、相当するトナー像が同じＢ面内に重
ね合わせて形成される。 第６図には、第２図乃至第４図のクリーニング
装置を装着した第８図の多色画像形成装置を用い
て本発明を実施するときの各像形成機器の動作が
示される。前記装置に組込まれる像形成体１はア
ルミニウム製ドラム表面にアモルフアルシリコン
層を設けて成り、その直径が120mmとされる。こ
の像形成体１は矢印方向に毎回転３秒強の速さで
回動され、４回転でイエロー、マゼンタ、シア
ン、黒の４色のトナー像が重ね合わせて形成され
る。まず、最初の１回転で像形成体１にコロナ帯
電器２により＋600Vの一様な帯電V_yが付与さ
れ、これに半導体レーザビームスキヤナ３により
イエロー情報の書き込みがなされ、イエローベタ
潜像E_y1及びイエロー画像潜像E_y2が形成される。
これらの潜像は現像器４Ａにより正のイエロート
ナーで反転現像され、イエローベタトナー像D_y1
及びイエロー画像トナー像D_y2が形成される。 像形成体１の２回転目以降はベタ潜像の形成位
置が第５図及び第６図に示されるように異なる外
は同様にして順次一様な正帯電Vm、Vc、Vbが
付与され、レーザービームの書き込みによりベタ
潜像E_n1、E_c1、E_b1及び画像潜像E_n2、E_c2、E_b2が
形成される。これ等の潜像は順次現像器４Ｂ，４
Ｃ，４Ｄにより現像されて重ね合わせれた多色ト
ナー像が形成される。このとき、各現像器共画像
潜像の現像に先立つてベタ潜像が現像されるので
現像器流を流動するトナーのうち異色のトナーが
混在する相当な量が消費される。このため後の画
像潜像が現像されるときは、補給トナーを多く含
み、混色トナーが比較的少なめとなつたトナーに
より現像され、混色トナーに弊害が軽減される。 なお、前記ベタ潜像の書き込み及び現像は現像
器内の混色が少ない場合は適宜停止するか、書き
込み又は現像の間隔をあけるようにしてもよく、
また、ベタ潜像の書き込み位置は画像潜像の後で
もよい。さらに、又ベタ潜像の現像濃度も適宜変
更してトナーの消費量を制御するようにしてもよ
く、また、ベタ潜像の現像濃度からトナー濃度の
コントロール、帯電電位、現像バイアス等へのフ
イードバツクに用いてもよい。 また、次の画像形成プロセスでは、前記したよ
うに回転ブラシ等によるクリーニングが不完全な
場合またはならしクリーニングの場合にも対応で
きるように、回転ブラシ等の解除に対応した像形
成体の部分を避けて画像形成を行なうのが好まし
い。なお以上の説明では、像形成体１の複数回転
により多色画像を形成したが、像形成体１の１回
転により形成させてもよい。 実施例 ２ 第７図は、本実施例を説明する図であり、実施
例１の第２図乃至第４図に示されるクリーニング
装置４０に代えて第７図の構成のクリーニング装
置４０Ｋを用いた点に特徴がある。今、楕円偏心
カム６０が機枠に枢支された軸６１と共に矢印方
に回転してカム６０の長軸面６２が装置４０Ｋの
壁面に当接し該装置４０Ｋは機枠に固定された軸
６４を中心として回転し、装置４０Ｋの上半分は
矢印Ｇ方向に下半分は矢印Ｆ方向に移動する。従
つて、ブレード１１及び従動ローラ５２は装置４
０Ｋの側壁に軸５０を介して固定されているた
め、装置４０Ｋと１体的に移動し像形成体１の面
に圧接されてクリーニングが行なわれ、同時に回
動部材１２は像形成体１の面から解除される。さ
らに、カム６０が回転されて長軸面６２から短軸
面６３へと移行するに伴い、ブレード１１及び従
動ローラ５２は像形成体１の面から解除され、逆
に回動部材１２は装置４０Ｋの側壁に枢支された
軸６５と共に回転しながら像形成体１に圧接され
る。ここで、ブレード１１の圧接解除の際、ブレ
ード１１の下を通り抜けたトナーT₂が回転部材
１２により清掃される。 さらに、カム６０が回転して短軸面６３と長軸
面６２の中間状態にある一定期間はブレード１
１、従動ローラ５２、回転部材１２が全て像形成
体１に無接触となる領域があり、この期間は像形
成のタイミングとの関係でトナー像がクリーニン
グ装置４０を通過するようにされる。このこと
は、複数のトナー像を重ね合わせて多色画像を形
成する際、極めて重要となる。 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明の画像形成装置に
よれば、ブレードクリーニングにおけるクリーニ
ング不良、像形成体周辺のトナー汚染が排除さ
れ、しかも多色像の現像正及び重ね合わせ精度が
すぐれていて高画質が得られ、装置がコンパクト
化される等の効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ブレードと回転部材を用いた本発明
のクリーニング過程を示す断面図、第２図は本発
明のクリーニング装置の断面図、第３図はブレー
ドと回転部材の連繋機構を示す断面図、第４図
は、ブレードと回転部材の連繋機構を示す斜視
図、第５図は像形成体への基準像及び画像形成位
置を示す平面図、第６図は、多色像を形成すると
きのタイミングチヤート、第７図は、本発明の他
のクリーニング装置の断面図、第８図は、多色像
形成装置の断面図、第９図は、現像器の断面図で
ある。 １……像形成体、２……帯電器、３……像露光
装置、４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ……現像器、１
０，４０……クリーニング装置、１１……ブレー
ド、１２……回転部材、２２……スリーブ、２３
……磁石体、３０……バイアス電源、４５……半
月カム、５２……従動ローラ、５３……楕円カ
ム、６０……偏心カム、６４……クリーニング装
置回転軸、４６，５６……スプリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 像形成体の複数回の回転により前記像形成体
   上に重ね合わせて形成された複数のトナー像を転
   写体上に転写した後、前記像形成体の表面を清掃
   するクリーニング装置を有する画像形成装置にお
   いて、前記クリーニング装置がクリーニングブレ
   ードと、該クリーニングブレードに対して前記像
   形成体表面の移動方向の下流に位置し、前記像形
   成体に圧接する当接部材とから成り、該当接部材
   の前記像形成体への圧接の解除が前記クリーニン
   グブレードの圧接の解除の後に行なわれることを
   特徴とする画像形成装置。 ２ 前記当接部材の前記像形成体上の圧接の解除
   部は次の画像形成時、画像形成領域外に設定され
   る特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。 ３ 前記当接部材が、回転部材である特許請求の
   範囲第１項のまたは第２項記載の画像形成装置。 ４ 前記回転部材が、回転ブラシから成る特許請
   求の範囲第１項、第２項または第３項記載の画像
   形成装置。 ５ 前記回転部材が、該回転部材の表面をこれと
   対向する像形成体表面の移動方向の上流に向かわ
   せるように回転される特許請求の範囲第１項、第
   ２項、第３項または第４項記載の画像形成装置。