JPH05158292A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 像担持体と一次帯電器等の画像形成手段とか
らなる画像形成ステーションを複数個持つ画像形成装置
において、各ステーションの現像器等からのトナー飛散
を抑制して、転写材担持部材上への飛散トナーの落下に
よる転写材の裏汚れや転写不良の発生等を防止すること
を目的とする。 【構成】 画像形成ステーションＰａの感光ドラム１
Ｙ、一次帯電器２Ｙ、走光学装置３Ｙ、現像器４Ｙ及び
クリーナ５Ｙを下端開放のフードＦａで覆うというよう
にして各ステーションＰａ〜Ｐｄをユニット化し、その
フードＦａ〜Ｆｄの各々に吸排気手段を設けて、各ユニ
ット内の吸排気を独立に制御可能にした。 【効果】 画像形成を行なっていないステーションの吸
排気を減少又は停止することにより、そのステーション
での現像器等からのトナー飛散を抑制できるので、目的
が達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プロセスによ
る複写機やプリンター等の画像形成装置に関し、特に複
数の画像形成ステーションを備えた画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスによる複写機やプリン
ター等の画像形成装置は、像担持体としてドラム状の感
光体からなる感光ドラムを用い、その周囲に各種画像形
成手段や転写手段等を配置してなっている。

【０００３】電子写真複写機では、例えば図５に示すよ
うに、感光ドラム１の周囲に、画像形成手段としての一
次帯電器２、露光手段３、現像器４及びクリーナ５を備
えており、感光ドラム１の表面を一次帯電器２で均一な
電位に帯電し、感光ドラム１上に画像露光手段３で露光
することにより静電潜像を形成し、その潜像を現像器４
で現像して、現像剤のトナーを付着することにより潜像
をトナー像として可視化している。そしてそのトナー像
を転写手段構成する転写帯電器６及び転写ベルト６ａと
で転写材Ｐ上に転写して、転写材Ｐ上に画像を得てい
る。感光ドラム１はトナー像の転写が終了すると、その
上の残留トナーをクリーナ５で除去して次の画像形成に
備えられる。

【０００４】４ドラム方式のカラー複写機では、上記の
感光ドラム１並びに一次帯電器２、画像露光手段３、現
像器４及びクリーナ５からなる画像形成手段を、図１に
示すように４個持ち、４個の画像形成ステーションが形
成されている。そしてこの４個の画像形成ステーション
の下方に、転写手段の一部を構成する転写ベルト６ａが
共通に１個配置された構成を有している。

【０００５】上記の４ドラム方式のカラー複写機の内部
では、主に機内温度の上昇を抑えるために、各種ファン
を用いて強制的に空気を循環している。この循環による
空気の流れは、一次帯電器２で発生して感光ドラム１上
の均一な帯電を乱すＮＯｘやＯ₃ 等を複写機外へ排出し
たり、現像器から飛散する現像剤のトナーを捕集したり
するためにも用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
複写機内の空気流は、逆に現像器回りの空気を乱し、現
像器４からのトナーの飛散が増加してしまうという問題
があった。例えば現像器４に比較的近い位置にある一次
帯電器２への空気の流れが余り大きいと、その空気が感
光ドラム１に沿って現像器４の周辺に流れ込み、現像器
４からのトナー飛散を引き起こすという事実が観測され
ている。

【０００７】特に４ドラム方式のカラー複写機の場合に
は、４個の画像形成ステーションを備えているため、各
ステーションの現像器４からのトナー飛散があるとその
影響は大きく、飛散したトナーの転写ベルト６ａ上への
落下により、転写材Ｐの裏汚れや転写不良を引き起こす
という問題が生じていた。

【０００８】本発明の目的は、上述の現状に鑑み、像担
持体と一次帯電器等の画像形成手段とからなる画像形成
ステーションを複数個持つ画像形成装置において、各画
像形成ステーションの現像器等からのトナー飛散を抑制
して、転写材担持部材上への飛散トナーの落下による転
写材の裏汚れや転写不良の発生、更には画像形成装置内
のトナー汚れを防止することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば本発明は、像
担持体と該像担持体に対して設けられた画像形成手段と
からなる画像形成ステーションを複数個備えた画像形成
装置に置いて、前記画像形成ステーションの各々をユニ
ット化し、それぞれのユニット内の吸排気を独立に制御
可能としたことを特徴とする画像形成装置である。

【００１０】

【実施例】

実施例１ 図１は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す構成図
である。本実施例は４ドラム方式のカラー複写機に適用
した場合について示す。４ドラム方式のカラー複写機
は、カラー画像形成を高速化するために、感光ドラムと
その画像形成手段からなる画像形成ステーションを４個
持ち、４個の画像形成ステーションの下方に転写手段を
構成する共通の転写ベルトを配置したものである。

【００１１】更に説明すると、図１に示すように、イエ
ロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像形成ステー
ションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ毎に、像担持体の感光ド
ラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂがあり、その周囲にそれぞ
れ帯電手段としての帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂ、光
走査手段としての走光学装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂ、
現像手段としての現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂ、クリ
ーニング手段としてのクリーナ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂ
からなる画像形成手段が配置されている。

【００１２】各画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐ
ｃ、Ｐｄの下方を貫く態様で転写材担持部材として無端
の誘電体ベルト等からなる転写ベルト６ａが設置され、
該転写ベルト６ａは、その内側に各感光ドラム１Ｙ、１
Ｍ、１Ｃ、１Ｂと対向するように配置された転写帯電器
６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂと共に、各画像形成ステーショ
ンＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの画像転写部を構成してい
る。

【００１３】各画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄでは、
帯電手段２Ｙ〜２Ｂで感光ドラム１Ｙ〜１Ｂの表面を均
一な電位に帯電し、感光ドラム１Ｙ〜１Ｂ上に走光学装
置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂで露光することによりイエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラック色の静電潜像を形成
し、その潜像を現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂで現像し
てイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像と
して可視化する。各画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄの
画像転写部へは、給紙カセット７から給紙された転写材
Ｐが転写ベルト６ａ上に担持して搬送され、それぞれの
帯電器６Ｙ〜６Ｂで転写ベルト６ａの裏面から転写電界
を付与することにより、感光ドラム１Ｙ〜１Ｂ上に形成
されたトナー像が転写材Ｐ上に順次重ねて転写される。

【００１４】このようにしてイエロー、マゼンタ、シア
ン、ブラックのトナー像を重ね合わせて転写された転写
材Ｐは、転写ベルト６ａの転写材搬送方向下流端で分離
帯電器８により転写ベルト６ａ上から分離され、次いで
定着器９でトナー像の混色と転写材Ｐへの定着を行なわ
れてフルカラーの永久像とされた後、複写機の外に排出
される。

【００１５】さて、従来であると、上記のような４ドラ
ム方式のカラー複写機では単色の複写モード時に、画像
形成を行なっていない画像形成ステーションでも、画像
形成を行なっているステーションと同様に空気流の吸排
気が行なわれており、この空気流が画像形成を行なって
いないステーションからのトナー飛散を引き起こす結果
になっていた。

【００１６】そこで本発明では、各画像形成ステーショ
ンＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄのそれぞれをユニット化し
て、各ユニット内の空気の吸排気を独立に制御できるよ
うにした。本実施例によれば、それぞれ感光ドラム１
Ｙ、一次帯電器２Ｙ、走光学装置３Ｙ、現像器４Ｙ及び
クリーナ５Ｙを下端開放のフードＦａで、感光ドラム１
Ｍ、一次帯電器２Ｍ、走光学装置３Ｍ、現像器４Ｍ及び
クリーナ５Ｍを下端開放のフードＦｂで、感光ドラム１
Ｃ、一次帯電器２Ｃ、走光学装置３Ｃ、現像器４Ｃ及び
クリーナ５Ｃを下端開放のフードＦｃで、感光ドラム１
Ｂ、一次帯電器２Ｂ、走光学装置３Ｂ、現像器４Ｂ及び
クリーナ５Ｂを下端開放のフードＦｄで覆うことによ
り、各画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが
それぞれユニット化されている。そしてそれぞれのユニ
ット内の空気の吸排気を独立に制御可能にするために、
各フードＦａ〜Ｆｄに図示しない吸排気手段が設置され
ている。これにより単色複写モード時に、画像形成を行
なっているステーション以外のステーションではユニッ
ト内の吸排気を減少又は停止させるようにした。例えば
シアンの画像形成ステーションＰｃのみ画像形成を行な
っている場合には、画像形成を行なっていないイエロ
ー、マゼンタ、ブラックの画像形成ステーションＰａ、
Ｐｂ、Ｐｄでユニット内の吸排気を減少又は停止させる
ことである。

【００１７】即ち、単色複写モード時には、１つのステ
ーションのみ画像形成が行なわれるので、他の３つの画
像形成を行なっていないステーションからは本来トナー
飛散は余り多くないので、その非画像形成ステーション
のユニット内の吸排気を減少又は停止させることができ
る。更に非画像形成ステーションでは、一次帯電器等に
印加する電流を減少又は停止させることもでき、この場
合には非画像形成ステーションではＯ₃ 、ＮＯｘの量も
大幅に減少する。

【００１８】本発明では、以上のように、各ユニット内
の吸排気を独立に変化させるように構成し、画像形成を
行なっているステーションは吸排気を強め、画像形成を
行なっていないステーションでは吸排気量を弱めるか停
止させることにより、効率よく吸排気を行なえるように
なり、且つ各ステーションの現像器からのトナー飛散を
減少させることができる。

【００１９】実施例２ 本発明の画像形成装置の他の実施例について説明する。
本実施例は、図１の画像形成装置において、各画像形成
ステーションのユニット内の吸排気の動作を連動させた
ことが特徴である。図２は、本実施例適用時の画像形成
装置の各画像形成ステーションの画像形成動作及び転写
ベルト動作のタイミングの一例を示すタイミングチャー
トである。図３は、本実施例における各画像形成ステー
ションの吸排気の動作タイミングを示すタイミングチャ
ートである。

【００２０】図２のタイミングチャートから明らかなよ
うに、給紙カセット７から給紙された転写材Ｐが転写ベ
ルト６ａによって搬送開始され、続いて第１番目のイエ
ローの画像形成ステーションＰａで画像形成動作が開始
される。次いで得られたイエロートナー像が搬送された
来た転写材Ｐ上に転写され、転写材Ｐはそのまま第２番
目のマゼンタの画像形成ステーションＰｂへ搬送され
る。これと同時にマゼンタのステーションＰａで画像形
成動作が開始され、得られたマゼンタトナー像が搬送さ
れた来た転写材Ｐ上に転写される。

【００２１】以下同様にして、第３番目、第４番目のシ
アン、ブラックの画像形成ステーションＰｃ、Ｐｄでの
画像形成及び得られたシアントナー像、ブラックトナー
像の転写材Ｐ上への転写が行なわれ、転写材Ｐ上にイエ
ロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色のトナー像
を重ね合わされれた多色画像が得られる。

【００２２】各画像形成ステーションの耐久性を向上さ
せ、更にトナーの複写機内飛散を少なくするために、画
像形成を行なっていないステーションは、図３に示すよ
うに動作を停止することが良く、各ステーション間には
動作タイミングの時間的なずれを生じる。

【００２３】本実施例では、上記のような４ドラム方式
のカラー複写機において、各色の画像形成ステーション
の動作時に、各色のステーションのユニット内の吸排気
を連動させて制御するようにしたことが特徴であり、そ
の結果、動作が停止しているステーションからのトナー
飛散を抑えることができる。つまり、動作が停止してい
る画像形成ステーションに空気の流れが存在するとかえ
ってトナー飛散の原因となるが、本発明では、各ステー
ションのユニット内の空気は外部の空気の流れに影響を
受けないように構成されており、更に動作が停止してい
るステーションのユニット内の空気の流れを完全に停止
させ、該ステーションからのトナー飛散を抑えることが
できる。

【００２４】図２及び図３に基づき更に具体的に説明す
ると、例えばイエローの画像形成ステーションが画像形
成を開始したとき、同時にイエローの画像形成ステーシ
ョンのユニット内の吸排気が開始する。この時点では、
まだ他の画像形成ステーションのユニット内の吸排気は
停止しているが、マゼンタの画像形成ステーションが画
像形成を開始すると同時に、該マゼンタのステーション
のユニット内の吸排気が開始され、更にイエローの画像
形成が終了すると同時に又はある一定の時間後に該イエ
ローのステーションのユニット内の吸排気を停止させ
る。マゼンタ、シアン、ブラックについても同様とされ
る。

【００２５】このように各色の画像形成ステーションの
ユニット内の吸排気をそれぞれの画像形成動作に連動さ
せ、画像形成動作が停止しているステーションのユニッ
ト内の吸排気を停止させることにより、該ステーション
のユニット内の空気の流れを完全に停止させ、該ステー
ションからのトナーの飛散を抑えることが可能となる。

【００２６】実施例３ 本発明の画像形成装置の更に他の実施例について説明す
る。本実施例では、画像形成装置の各画像形成ステーシ
ョンに、図４に示すような二成分現像剤を使用する現像
装置を用いている。本実施例においても、先の実施例の
ときと同様、現像装置を含む画像形成手段及び感光ドラ
ムは各画像形成ステーション毎にユニット化され、各ス
テーション毎にユニット内の吸排気を独立に制御できる
ようになっている。

【００２７】上記の現像装置の現像容器１０内には、ポ
リエステル系樹脂を主成分とする非磁性トナー１１と磁
性粒子（キャリア）１２とからなる二成分現像剤１３が
収容されており、この現像剤１３は撹拌ローラ１４、１
５で撹拌されながら現像スリーブ１６に供給される。現
像スリーブ１６は回転自在に軸支され、矢印Ａ方向に回
転する感光ドラム１に対して図示しない駆動手段により
矢印Ｂ方向に回転される。現像剤１３は、この現像スリ
ーブ１６上に担持されて感光ドラム１と対向した現像領
域Ｅへと搬送され、そこで現像剤１３中からトナー１１
が感光ドラム１上の静電潜像に向けて飛翔、付着して、
静電潜像を現像してトナー像として可視化する。

【００２８】上記の現像スリーブ１６内には、現像スリ
ーブ１６上に現像剤１３を担持して搬送させるための固
定磁石１９が設置され、又現像スリーブ１６の上側に
は、現像スリーブ１６上に担持した現像剤１３の量を規
制する規制ブレード１８が設置されている。上記の磁石
１９の磁極Ｎ₁ は規制用磁極、Ｓ₁ は搬送用磁極、Ｎ₂
は現像用磁極、Ｓ₂ 、Ｓ₃ は現像剤剥ぎ取り用磁極であ
る。

【００２９】現像容器１０内の二成分現像剤１３中のト
ナー１１の濃度は、トナー濃度センサー１７により検出
して一定値になるように制御されている。即ちトナー濃
度センサー１７の検知出力の結果から現像剤１３の現在
のトナー濃度が小さいと判断された場合、現在のトナー
濃度と設定されたトナー濃度の差からトナー補給量を計
算して、図示しないトナー補給路から現像容器１０内へ
トナー１１を必要量供給し、供給されたトナー１１を現
像剤１３と撹拌ローラ１４、１５で撹拌することによっ
て、現像剤１３のトナー濃度が一定値に制御される。

【００３０】しかしながら、以上のトナー濃度制御法を
用いても、現像剤１３のキャリア１２に対するトナー１
１の比であるＴ／Ｃ比を正確に一定にすることは難し
く、Ｔ／Ｃ比には常に多少の変動が存在する。特に現像
容器１０内の現像剤１３の容量が極端に少ない場合や、
一度に多量の現像を行なうような場合には、上記の図示
しないトナー補給路からの現像容器１０内へのトナー１
１の補給が間に合わず、Ｔ／Ｃ比の変動が非常に大きく
なることがある。Ｔ／Ｃ比が小さくなると、現像スリー
ブ１６上のトナー１１の量が減るので、現像容器１０か
らのトナー飛散が減少し、逆にＴ／Ｃ比が大きくなる
と、現像スリーブ１６上のトナー１１の量が増すので、
現像容器１０からのトナー飛散が増加する。

【００３１】そこで本実施例では、単に画像形成ステー
ション毎にユニット内の吸排気を独立に行なえるように
するだけでなく、現像容器１０回りの空気の流れを可変
にして飛散トナーを吸収できるようにしておき、現像剤
１３のＴ／Ｃ比を検出してその値の変動に応じ、例えば
Ｔ／Ｃ比が小さいときは現像容器１０からのトナー飛散
量が減ると判断して、現像容器１０回りの空気流の吸引
を弱め、逆にＴ／Ｃ比が大きいときは現像容器１０から
のトナー飛散量が増すと判断して、現像容器１０回りの
空気流の吸引を強めるようにした。これにより各画像形
成ステーションにおいて、現像容器１０から飛散したト
ナーを効率よく回収して、トナーが画像形成装置内に飛
散するのを防止することができる。

【００３２】実施例４ 上記の実施例では、現像容器１０内現像剤１３のＴ／Ｃ
比を検出し、その結果により現像容器１０からのトナー
飛散量を判断して、それに応じて現像容器１０回りの空
気流の吸引を変化させたが、現像剤１３のＴ／Ｃ比が同
じでも現像容器１０回りの環境、例えば温度や湿度が変
化すると現像容器１０からのトナー飛散量が変化する。

【００３３】そこで本実施例の画像形成装置では、先の
図４に示した現像装置において、現像容器１０内に温度
や湿度の検知センサー２０設置して、トナー飛散の影響
因子として現像容器１０内の温度や湿度を検出し、その
検出結果から現像容器１０からのトナー飛散量を求め、
飛散トナー量に応じて現像容器１０回りの空気流の吸引
を変化させ、飛散トナーを吸引、吸収するようにしたこ
とが特徴である。例えば現像容器１０内の湿度が高い場
合、現像剤１３の摩擦帯電電荷量が低下するため、現像
容器１０からのトナー飛散量が大きくなる。よって湿度
が高くなるにつれて飛散トナーを吸引、吸収するための
現像容器１０回りの空気の吸排気量を増加させるのであ
る。

【００３４】本実施例によれば、画像形成装置が置かれ
ている環境の変化等にも対応して、各画像形成ステーシ
ョンで現像容器１０からの飛散トナーを効率よく吸収し
て、トナーが画像形成装置内に飛散するのを防止でき
る。特に図１に示した４ドラム方式のカラー複写機の場
合、例えば定着器８に最も近いブラックの画像形成ステ
ーションＰｄでは、定着器８からの熱と転写材Ｐから発
する水蒸気とで、他の画像形成ステーションよりも高
温、高湿になっていることがあり、この他にも複写機の
設置されている具体的状況により、各色の画像形成ステ
ーションの環境が異なることがあるので、このような場
合に本実施例は特に有効である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置では、複数の画像形成ステーションの各々をユニッ
ト化し、それぞれのステーションのユニット内の吸排気
をユニット外の空気流の影響を受けることなく独立に制
御できるようにしたので、各ステーションの動作、環境
が変化しても、これに応じて各ステーションの吸排気を
制御することにより、各ステーションからのトナー飛散
を大幅に減少することができる。従って飛散したトナー
が転写材担持部材上へ落下して、転写材の裏汚れや転写
不良を発生したり、更には画像形成装置内のトナー汚れ
を発生したりすることがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す構成図
である。

【図２】本発明の画像形成装置の他の実施例における各
画像形成ステーションの画像形成動作等を示すタイミン
グチャートである。

【図３】同じく各画像形成ステーションのユニット内の
吸排気動作を示すタイミングチャートである。

【図４】本発明の画像形成装置の更に他の実施例におけ
る現像装置を示す構成図である。

【図５】従来の画像形成装置を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１、１Ｙ〜１Ｂ 感光ドラム ２Ｙ〜２Ｂ 一次帯電器 ３Ｙ〜３Ｂ 走光学装置 ４Ｙ〜４Ｂ 現像器 ５Ｙ〜５Ｂ クリーナ ６ａ 転写ベルト ６Ｙ〜６Ｂ 転写帯電器 １０ 現像容器 １６ 現像スリーブ ２０ 検知センサー Ｆａ〜Ｆｄ フード Ｐａ〜Ｐｄ 画像形成ステーション

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体と該像担持体に対して設けられ
   た画像形成手段とからなる画像形成ステーションを複数
   個備えた画像形成装置に置いて、前記画像形成ステーシ
   ョンの各々をユニット化し、それぞれのユニット内の吸
   排気を独立に制御可能としたことを特徴とする画像形成
   装置。