JPH06130870A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH06130870A
JPH06130870A JP4301585A JP30158592A JPH06130870A JP H06130870 A JPH06130870 A JP H06130870A JP 4301585 A JP4301585 A JP 4301585A JP 30158592 A JP30158592 A JP 30158592A JP H06130870 A JPH06130870 A JP H06130870A
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JP
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image
toner
charging
image carrier
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JP4301585A
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English (en)
Inventor
Ikuo Kuribayashi
栗林  郁夫
Rie Saitou
理絵 齋藤
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】現像剤の種類によって異なる帯電量の変化によ
るクリーニング不良を防止すること。 【構成】クリーニング装置7の感光ドラム回転方向上流
側には、除電帯電器6が配設されている。この除電帯電
器6の放電ワイヤー6aに印加する電圧・電流値をドラ
ム上の残留トナーの帯電量に応じて変化させることによ
り、最適な状態でクリーニングを行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は像担持体の周囲に形成し
た現像像を被記録材に転写させて画像形成を行う画像形
成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
(1)従来、複写機,プリンター等の画像形成装置に
は、電子写真記録方式を採用した装置が広く用いられて
いる。これは、所定方向に回転する像担持体上に形成さ
れた潜像を現像して可視画像化(トナー像形成)を行
い、この可視画像を被記録材に静電気力を用いて転写さ
せ、残留するトナーをクリーニングする工程を繰り返す
ことにより画像を形成するものである。
【0003】上記画像転写後の像担持体上に残留するト
ナーを除去するためのクリーニング手段としては、構成
が簡単かつ小型であり低コストであることから、ウレタ
ンゴム等の弾性体よりなるクリーニングブレードが広く
用いられている。上記像担持体上に残留するトナーは、
電荷を有しているため、像担持体とは強い静電的吸着力
によって付着している。上記トナー粒子の像担持体表面
への静電的吸着力に打ち勝ってトナー粒子を除去しなけ
ればならないことから、上記クリーニングブレードを大
きな圧力によって像担持体表面に押し付けることを要す
る。
【0004】そこで、上記残留トナーの帯電量を減ら
し、トナーと像担持体との静電吸着力を減少させること
によって、像担持体上のトナーのクリーニング作業を容
易化することができる。よって、クリーニングブレード
より、トナー搬送方向上流側に除電帯電器を配置して該
ブレードにより残留トナーを掻き落とす前にトナーの帯
電量を減少させることによって、クリーニングブレード
の像担持体への当接圧を減らすことができ、この結果ブ
レードや像担持体の耐久性を向上させ、トナーの高帯電
量によるクリーニング不良防止等の数々の効果を期待で
きる。
【0005】(2)従来より、複写機,プリンター等の
画像形成装置には、電子写真記録方式を採用した装置が
広く用いられている。これは、所定方向に回転する像担
持体上に形成された潜像を現像して可視画像化(トナー
像形成)を行い、この可視画像を被記録材に静電気力を
用いて転写させ、残留するトナーをクリーニングする工
程を繰り返すことにより画像を形成するものである。
【0006】上記画像転写後の像担持体上に残留するト
ナーを除去するためのクリーニング手段としては、構成
が簡単かつ小型であり低コストであることから、ウレタ
ンゴム等の弾性体よりなるクリーニングブレードが広く
用いられている。上記像担持体上に残留するトナーは、
電荷を有しているため、像担持体とは強い静電的吸着力
によって付着している。上記トナー粒子の像担持体表面
への静電的吸着力に打ち勝ってトナー粒子を除去しなけ
ればならないことから、上記クリーニングブレードを大
きな圧力によって像担持体表面に押し付けることを要す
る。
【0007】そこで、上記残留トナーの帯電量を減ら
し、トナーと像担持体との静電吸着力を減少させること
によって、像担持体上のトナーのクリーニング作業を容
易化することができる。
【0008】一方、本発明者の研究・実験によれば、転
写工程において例えば図11に示すように、転写装置101
の転写材担持シート102 としてポリフッ化ビニリデン樹
脂フィルム等を使用し、転写材Pとして転写紙を使用し
た場合に、特に湿度が高い場合に以下に述べる現象を見
出した。
【0009】即ち、ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルム
の体積抵抗値は1013Ωcm、転写紙の体積抵抗値は109
Ωcm(高湿度時)〜1012Ωcm(低湿度時)とされる
ため、転写用帯電器103 からのプラス電荷が転写材担持
シート102 を介して転写材P内に注入され、該プラス電
荷が転写材P端部の表面領域、特に後端部Peの表面領
域に蓄積されることを見出した。
【0010】また本発明者は、転写材後端部Peの表面
領域に蓄積されたプラス電荷は、感光ドラム104 の表面
との間に高電界を生じさせ、図12に示すように、転写材
後端部Peが感光ドラム104 より離れる際に剥離放電を
起こし、これによって発生した空中のマイナス電荷は転
写材Pのプラス電荷に引かれて転写材P上へ移動する
が、空中のプラス電荷はマイナス電荷を帯びた感光ドラ
ム104 上に移動し、該感光ドラム104 の軸線方向に沿っ
て数mm程度の幅にわたってダメージ、即ちメモリ効果
が生ずることを見出した。
【0011】上記メモリ効果は、感光ドラム104 の表面
が本来帯電される極性とは逆極性に帯電されることによ
るために、図示しない除電ランプの作動によって除電す
ることは不可能であり、図示しない一次帯電器の作動に
よっても本来帯電される極性に十分に帯電させることが
できず、該一次帯電器による感光ドラム104 上の一次帯
電量を感光ドラム104 の軸線方向に沿って筋状に現象さ
せることとなり、その結果上記感光ドラム104 の均一帯
電を不可能とし、著しい画像ムラを生じた。
【0012】上記メモリ効果を軽減するために、感光ド
ラム104 の転写手段よりドラム回転方向下流側に別個の
除電帯電器を設け、該除電帯電器によって転写工程後の
感光ドラム104 を除電したり、或いは感光ドラム104 に
対する除電露光と一次帯電を行うことでドラム上のメモ
リ効果領域を低減できるように一次帯電と同極性に予め
帯電することも行われている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
(1)しかしながら、上記従来技術(1)においては、
電子写真方式を採用したフルカラー複写機にあっては、
マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色トナーを
用いて像担持体である感光ドラム上に単色毎に画像を形
成して、該感光ドラムより転写材に各単色画像を重ね合
わせるように転写することによりフルカラー画像を形成
している。
【0014】図5はこのとき用いられている4色のトナ
ーの帯電量を示すグラフである。上記グラフに示すよう
に、各色トナーはその色剤、外添剤、キャリア等の成分
が異なるため、トナーの帯電量も異なる。特にブラック
のトナーは、外添剤を変化させても色味等の変化が少な
いので、コストダウンやクリーニング補助等の目的で色
剤、外添剤をかなり自由に設定することが多く、トナー
の帯電量が他色のトナーの値と異なることが多い。
【0015】このため、従来のようにクリーニングブレ
ードより、トナー搬送方向上流側に配置した除電帯電器
の帯電条件を各色トナーに対して同じに設定すると、あ
る色のトナーでは効率良く除電することができるが、他
色のトナーはあまり効果的に除電されず、クリーニング
不良の要因となるおそれがあった。
【0016】(2)しかしながら、上記従来技術(2)
においては、前記メモリー効果を防止するために、感光
ドラム104 を十分に帯電する必要があり、転写用帯電器
103を作動させた後の感光ドラム104 の表面電位は著し
く高まる。即ち、転写用帯電器103 の作動により発生し
た電荷(マイナス電荷)は、図示しない一次帯電器の作
動により帯電される感光ドラム104 の表面電位よりも高
く帯電するが、同時に感光ドラム104 の表面に現像によ
り付着したトナー粒子をも帯電してしまう。
【0017】このためにトナー粒子の帯電電荷量が著し
く増加して、前記感光ドラム104 表面へのトナー粒子の
付着力が増加してしまい、残留トナーをクリーニングブ
レードによって十分掻き落とすことができなくなるおそ
れがある。
【0018】上記ドラムメモリを消去するための帯電器
は、クリーニングブレードよりドラム回転方向下流側に
配置され、残留トナーの除電用の帯電器は、上記クリー
ニングブレードよりドラム回転方向上流側に配置され
る。従って、従来は図13に示すように、残留トナーの帯
電量を制御するための帯電器105 と、ドラムメモリーを
消去するための帯電器106 の2つが必要であり、コスト
高となりドラム周辺の構成が複雑化する。
【0019】また上記2つの帯電器105 ,106 を1つの
帯電器、例えば除電用の帯電器105によってまかなうた
め、特にドラムメモリが強い転写材後端部に当接する感
光ドラム104 面にのみ強くマイナスに偏った放電を行
い、その他のドラム面に対してはクリーニング不良が発
生しない程度の放電を行うように構成する場合にも、転
写材後端部に当接する感光ドラム104 面に付着するトナ
ーが強マイナスの放電により強帯電し、ドラムとの付着
力が増加してクリーニング不良を生ずるおそれがあっ
た。
【0020】また前記除電用帯電器105 の放電ワイヤー
に印加する電圧は、数kV〜10数kVもの高電圧が必要
となり、更にワイヤー近辺の空気が電離してNOX やO
3 等の酸化化合物が発生して、ブレードの老化を早めた
り、画像品位低下の要因となるおそれがあった。
【0021】本発明の目的は、前記従来技術(1)に示
す課題(1)を解決し、現像剤の種類によって異なる帯
電量の変化によるクリーニング不良を防止することにあ
る。
【0022】本発明の目的は、前記従来技術(2)に示
す課題(2)を解決し、現像剤の帯電量を制御し、かつ
像担持体に生ずる帯電メモリーを消去することにある。
【0023】
【課題を解決するための手段】前記従来技術の課題
(1)を解決するための本発明に係る代表的な手段は、
像担持体と、前記像担持体を帯電させるための帯電手段
と、前記帯電した像担持体を露光するための露光手段
と、前記露光により像担持体に形成された静電潜像を現
像するための現像手段と、前記現像像を被記録材に転写
させるための転写手段と、前記転写手段により転写され
ずに像担持体上に残留した現像剤を除去するためのクリ
ーニング手段とを有し、前記転写手段とクリーニング手
段との間に帯電器を配置し、像担持体上に付着させた現
像剤の種類に応じて前記帯電器の帯電条件を制御するこ
とを特徴とする。
【0024】前記従来技術の課題(2)を解決するため
の本発明に係る代表的な手段は、像担持体と、前記像担
持体を帯電させるための帯電手段と、前記帯電した像担
持体を露光するための露光手段と、前記露光により像担
持体に形成された静電潜像を現像するための現像手段
と、前記現像像を被記録材に転写させるための転写手段
と、前記転写手段により転写されずに像担持体上に残留
した現像剤を除去するためのクリーニング手段とを有
し、前記転写手段とクリーニング手段との間に帯電器を
配置し、前記像担持体上の被記録材後端が当接する非画
像形成領域と被記録材が当接する画像形成領域とでは前
記帯電器の帯電条件が異なることを特徴とする。
【0025】
【作用】上記手段(1)によれば、転写手段とクリーニ
ング手段との間に配置した帯電器の帯電条件を、像担持
体上に付着させた現像剤の種類に応じて変化させること
により、像担持体上の現像剤の種類による帯電量の変化
によるクリーニング不良を防止することができる。
【0026】上記手段(2)によれば、被記録材の後端
部に非画像形成領域を設け、この非画像形成領域に当接
する像担持体に現像剤が付着しないように構成し、該像
担持体上領域に対し帯電器によって強マイナスに偏った
放電を行うことによって、像担持体上に生じた帯電メモ
リーを消去することができる。
【0027】また前記被記録材の画像形成領域が当接す
る像担持体に対しては弱プラスまたは弱マイナスに偏っ
た放電を行うことにより、前記像担持体上に残留する現
像剤の帯電量を減少させることができる。
【0028】更に前記クリーニング手段に設けた現像剤
を補集するための像担持体に当接するシートに電圧を印
加することにより、前記帯電器による印加電圧を低減さ
せることができ、NOX やO3 等の酸化化合物の発生を
減少させることができる。
【0029】
【実施例】
〔第1実施例〕次に前記手段(1)を適用した電子写真
記録方式による画像形成装置の一実施例について図面を
参照して説明する。図1はクリーニング装置の断面図、
図2はトナーの帯電量と除電に必要なバイアスとの関係
を示すグラフ、図3は画像形成装置の概略構成を示す断
面図である。
【0030】(全体構成)先ず図3を参照して画像形成
装置であるフルカラー複写機の概略構成について説明す
る。図3において、1はフルカラー複写機であって、該
複写機1の本体内には、像担持体である感光ドラム2が
矢印方向に回転可能に軸支されており、その周囲に以下
に述べる画像形成手段が配置されている。
【0031】上記感光ドラム2は、一次帯電器3によっ
て均一に帯電され、例えばレーザービーム露光装置等を
用いた図示しない露光手段によって色分解された光像又
はこれに相当する光像が照射され、上記感光ドラム2の
周面に静電潜像を形成する。上記静電潜像は、各色現像
装置4によって現像剤(トナー)が付与されて可視画
像、即ちトナー像が形成される。
【0032】上記現像装置4は、マゼンタ、シアン、イ
エロー、ブラックの4色のトナーを各別に収納する4個
の現像器4M、4C、4Y、4BKを内蔵している。上
記現像装置4は、所望の現像器を感光ドラム2の外周面
に接離させて該感光ドラム2上に形成された静電潜像の
現像を行う。上記感光ドラム2上に形成されたトナー像
は、後述する転写装置5(以下、『転写ドラム5』と言
う)に担持されて矢印方向に搬送される被記録材である
転写材Pに転写される。
【0033】画像転写後に感光ドラム2上に残留したト
ナーは、ドラム回転方向下流側に配置された除電帯電器
6によって除電され、クリーニング装置7によって残留
トナーが回収されるように構成されている。
【0034】前記転写ドラム5は、その外周面に転写シ
ート8が貼着されており、内部に転写材Pを該転写シー
ト8に吸着保持せしめるための転写材吸着手段を有す
る。この転写材吸着手段は、感光ドラム2のトナー像と
は逆極性の電荷を転写シート8の反面側に付与する吸着
用帯電器9と、転写ドラム5の外側に設けられた導電ロ
ーラ10を有する。この導電ローラ10は接地されており、
吸着用帯電器9の対向電極になると共に、転写材Pに電
荷を注入し、転写シート8に転写材Pを静電吸着させる
作用をなす。上記導電ローラ10は、転写材Pの吸着時に
は、転写シート8とのギャップが0〜100 μmとなるよ
うに配置されている。
【0035】また上記転写ドラム5内には、感光ドラム
2との圧接位置に相当する箇所に、転写シート8にトナ
ーと反対極性の電荷を付与する転写用帯電器11が設けら
れている。また上記転写ドラム5の内外には、画像転写
後の転写材Pの転写シート8に対する吸着力を弱めるた
めに転写シート8を挟んで対向する一対のACコロナ放
電器12,13が設けられている。また上記ACコロナ放電
器12,13より転写ドラム5の回転方向下流側には、分離
爪14が設けられている。更に上記外側ACコロナ放電器
13に隣接してACコロナ放電器15が設けられており、該
ACコロナ放電器15は転写材Pと転写シート8が分離す
る際に生ずる剥離放電による画像乱れを防止するためA
Cコロナ放電を行う。
【0036】カセット16に収容された転写材Pはピック
アップローラ17によって最上位のものから1枚ずつ給送
され、レジストローラ対18によって感光ドラム2上に形
成されたトナー像と同期して搬送される。そして転写ド
ラム5に搬送された転写材Pは、導電ローラ10及び吸着
用帯電器9間を通過する際に該転写ドラム5の外周面に
貼着された転写シート8に吸着保持されて搬送され、転
写ドラム5と感光ドラム2が圧接する際に転写用帯電器
11によってトナー像が転写材Pに転写される。画像転写
後の転写材Pは転写ドラム5に担持されたまま搬送さ
れ、ACコロナ放電器12,13間を通過する際に吸着力が
弱められ、分離爪14によって転写ドラム5の転写シート
8上より分離される。
【0037】分離後の転写材Pは、搬送ベルト19によっ
て下流側に搬送され、定着ローラ20及び加圧ローラ21間
を通する際にトナー像が加熱定着される。画像定着後の
転写材Pは、排出ローラ対22によって、装置外の排出ト
レイ23に排出される。
【0038】次に上述のように構成された複写機1の複
写動作について説明すると、図示しない操作パネルによ
って連続複写が指定されると、転写材Pの搬送方向の長
さが転写ドラム5の周長から連結部の幅を引いた長さの
半分以下の場合には、2枚目の転写材Pを1枚目に引き
続いて給送し、1枚目の転写材Pと対称位置に2枚目の
転写材Pを転写シート8に吸着させる。即ち、転写シー
ト8に同時に2枚の転写材Pを吸着させて搬送する。こ
れによって、転写シート8に1枚しか吸着させないで複
写動作を行う場合より約2倍の複写速度が得られる。
【0039】感光ドラム2上に付与された第1色目のト
ナー、例えばマゼンタ色トナーによるトナー像を1枚目
の転写材Pに転写するため、転写シート8の背面側に転
写用帯電器11を用いてトナーと反対極性の電荷を与え
る。続いて再度感光ドラム2上に同じ潜像を作り第1色
目のトナーを付与して現像し、同様に2枚目の転写材P
に転写する。1枚目の転写材Pが2度目に導電ローラ10
の位置に搬送されるまでに、該導電ローラ10は転写シー
ト8に近接する位置から退避して転写されたトナー像を
乱さない位置、例えば転写シート8より2mm以上離れ
た位置に離隔する。そして、第1色目のトナーが転写さ
れた1枚目の転写材Pに同期をとって作像された第2色
目のトナー、例えばシアン色トナーによるトナー像を転
写用帯電器11を用いて転写する。
【0040】同様に、2枚目の転写材Pにも、第2色目
のトナー像を転写し、以下同様に転写ドラム5に保持さ
れた2枚の転写材Pに4色のトナーを転写する。転写工
程終了後に、転写ドラム5に保持された2枚の転写材P
は、ACコロナ放電器12,13によって転写シート8に対
する吸着力が弱められ、分離爪14によって分離されて搬
送ベルト19によって定着装置に搬送され、画像定着後排
出トレイ23に排出される。
【0041】また給送する転写材Pの搬送方向の長さ
が、転写ドラム5の周長から連結部の幅を引いた長さの
半分を越える場合には、1枚複写、連続複写にかかわら
ず、転写材先端を前述した1枚目の転写材Pの先端と同
じ位置で転写シート8に吸着させ、転写ドラム5に1枚
のみ転写材Pを保持させた状態で前述した転写材Pと同
様の転写・分離工程を行う。転写・分離工程終了後、転
写材Pは搬送ベルト19によって定着装置に搬送され、画
像定着後排出トレイ23に排出される。
【0042】(除電帯電器及びクリーニング装置)次に
図1を参照して感光ドラム2の周囲に配置されたクリー
ニング装置7の近傍の構成について詳述する。クリーニ
ング装置7は、紙面に垂直方向に所定長を有しており、
矢印A方向に回転走行する感光ドラム2に平行に配置さ
れている。7aはクリーニングブレードであって、その
先端部は感光ドラム2の表面に圧接しており、転写部で
転写されずに残留したトナーを掻き落として除去するも
のである。7bはすくいシートであって、上記クリーニ
ングブレード7aによって掻き落とされたトナーをクリ
ーニング装置7内のトナー貯蔵部に導くものである。7
cは搬送スクリューであって、トナー貯蔵部に回収され
たトナーを外部に排出するものである。
【0043】上記クリーニング装置7の感光ドラム回転
方向上流側には、除電帯電器6が配設されている。この
除電帯電器6は、放電ワイヤー6aに高電圧をかけるこ
とによりコロナ放電が発生する。領域aはコロナ放電が
感光ドラム2にあたっている領域を示しており、この領
域を通過した感光ドラム2の電位やドラム上のトナーの
帯電量は、放電ワイヤー6aに印加した電圧・電流値を
変化させることによって制御することができる。
【0044】上記除電帯電器6によって、クリーニング
装置7によってトナーを掻き落とす前に、残留トナーの
帯電量を減少させることによってクリーニングブレード
7aの感光ドラム2への当接圧を減少させることができ
る。これによって、クリーニングブレード7aや感光ド
ラム2の耐久性向上させ、ブレードめくれや、トナー帯
電量が非常に高いとき等に生ずるクリーニング不良を防
止することができる。
【0045】本実施例に用いられている電子写真方式の
フルカラー複写機においては、1回の画像形成に転写工
程を4回繰り返す。即ち、マゼンタ,シアン,イエロ
ー,ブラックの各色トナーを用いて感光ドラム2上に単
色の画像を形成し、転写材P上に上記各単色画像を重ね
合わせて転写することによりフルカラー画像を形成して
いる。このとき用いられる4色のトナーの帯電量を前述
した図5のグラフに示す。各色トナーは、その色剤、外
添剤、キャリア等の成分が異なるため、トナーの帯電量
も異なる。特にブラックのトナーは、外添剤を変化させ
ても色味等の変化が少ないので、コストダウンやクリー
ニング補助等の目的で色剤、外添剤の量をかなり自由に
設定することが多く、トナーの帯電量が他色のトナー値
と異なることが多い。
【0046】そこで本実施例では、各色トナーの帯電量
に応じて適正な除電ができるように、トナーの種類に応
じて除電帯電器6の帯電条件を変化させている。上記除
電帯電器6に印加する帯電条件は、交流:10kV(固
定)、直流:−2〜+2kV(可変)とする。
【0047】図2はトナーの帯電量と除電に必要な直流
バイアスとの関係を示すグラフである。例えば、感光ド
ラム2上のシアントナーを除電するために必要な直流成
分VC は、ブラックトナーを除電するために必要な直流
成分VBKとは異なる値であることが分かる。このように
画像形成中において、トナーの種類に応じた除電電圧を
除電帯電器6に印加することにより、トナーの種類によ
らず、常に最適な状態でクリーニングを行うことができ
る。
【0048】〔第2実施例〕次に前記第1実施例におけ
る複写機の他例について説明する。装置の概略構成は前
記第1実施例と同様であるので説明を省略する。前述し
たフルカラー複写機においては、ブラックトナーは他色
トナーに比べて消費される割合が大きい。特に大量の文
書処理を行うオフィス等では、ランニングコストや文書
作成上の都合から、いまだにカラー原稿より黒単色原稿
の量が圧倒的に多く、このため黒単色による複写動作が
頻繁に行われている。
【0049】一般にカラーの現像剤は、非磁性トナーと
磁性キャリアの2成分現像剤を用いているが、ランニン
グコストを下げるために、ブラックの現像剤に限り磁性
トナーの1成分現像剤を用いることがある。この場合、
ブラックトナーの帯電量の挙動は、他色トナーとは大き
く異なっている。つまり、上記ブラックトナーの帯電量
は多色トナーの帯電量よりかなり低くなり、また環境が
変化したときのトナーの帯電量の変化も特異な挙動を示
すようになる。
【0050】そこで、上述したように、ブラックトナー
として磁性トナーを用いた場合に、ブラックトナーによ
る画像形成中と他色トナーによる画像形成中とを除電帯
電器6の帯電条件を異なるように構成しても良い。これ
によって、ブラックトナーとして磁性トナーを使用した
場合にも最適なクリーニングを行うことができる。
【0051】〔第3実施例〕次に前記第1実施例に示す
複写機の他例について図4を参照して説明する。本実施
例は、4ドラム方式のフルカラー複写機を用いて説明す
る。4ドラム方式のフルカラー複写機は、カラー複写機
を高速化するため、像担持体と画像形成手段からなる画
像形成ステーションを4個併設し、各画像形成ステーシ
ョンで形成された像担持体上の画像が、該像担持体に対
向して設けられた転写手段によって、上記像担持体と転
写手段間を移動通過する搬送手段により担持搬送される
転写材に転写されるように構成されている。
【0052】具体的には、図4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が直線上に配置されてお
り、各画像形成ステーションには、像担持体である感光
ドラム24a,24b,24c,24dが設けられており、その
周囲には帯電手段である一次帯電器25a,25b,25c,
25d、光学走査手段である露光装置26、現像手段である
現像器27a,27b,27c,27d、クリーニング手段であ
るクリーニング装置28a,28b,28c,28dが夫々配設
されている。
【0053】転写手段は、各画像形成ステーションに共
通の無端ベルト状の転写ベルト29、及び感光ドラム24
a,24b,24c,24dに転写ベルト29を介して対向して
配置した転写用帯電器30a,30b,30c,30dを有して
いる。
【0054】上記複写機においてフルカラー画像が転写
材P上に形成されるまでの概略工程を説明すると、図示
しないリーダー部より送信された原稿の画像情報は、各
一次帯電器25a,25b,25c,25dにより均一に帯電し
た感光ドラム24a,24b,24c,24d上に露光装置26に
よって静電潜像が夫々形成される。この静電潜像は、現
像器27a,27b,27c,27dによって各色のトナーが付
与されてトナー像として顕画像化を行う。
【0055】一方、カセット31から給送された転写材P
は、転写ベルト29に担持されて搬送される。そして、各
画像形成ステーションの感光ドラム24a,24b,24c,
24d上に形成されたトナー像を順次転写され、フルカラ
ー画像を形成する。上記各感光ドラム24a,24b,24
c,24d上に残留したトナーは、クリーニング装置28
a,28b,28c,28dによって除去され、再度画像形成
に備える。また転写工程を終了した転写材Pは、転写ベ
ルト29から分離され定着器32を経て画像定着後排出トレ
イ33に排出される。
【0056】上記4ドラム方式のフルカラー複写機にお
いても、前記第1,第2実施例を適用することが可能で
ある。即ち、前記感光ドラム24a,24b,24c,24dの
周囲であって、転写用帯電器30a,30b,30c,30dと
クリーニング装置28a,28b,28c,28dとの間に除電
帯電器34a,34b,34c,34dを夫々配置して、該帯電
器34a,34b,34c,34dの帯電条件を独立に設定でき
るように構成し、各色トナー即ちマゼンタ,シアン,イ
エロー,ブラックのトナーを除電するための最適な印加
電圧を印加する。特にブラックトナーが磁性を有する1
成分トナーのように、他色トナーと帯電量が大きく異な
る場合にも、常に残留トナーの帯電量を零にすることに
よって、最適なクリーニングを行うことができる。
【0057】〔第4実施例〕次に前記手段(2)を適用
した電子写真記録方式による画像形成装置の一実施例に
ついて図面を参照して説明する。図6はクリーニング装
置の断面図、図7は転写材の画像形成領域及び非画像形
成領域を示す説明図である。尚、複写機全体の概略構成
は前記第1実施例と同様であるので説明を省略し、以下
特徴部分についてのみ説明を行う。
【0058】(除電帯電器及びクリーニング装置)次に
図6を参照して感光ドラム35の周囲に配置されたクリー
ニング装置36の近傍の構成について詳述する。クリーニ
ング装置36は、紙面に垂直方向に所定長を有しており、
矢印A方向に回転走行する感光ドラム35に平行に配置さ
れている。36aはクリーニングブレードであって、その
先端部は感光ドラム35の表面に圧接しており、転写部で
転写されずに残留したトナーを掻き落として除去するも
のである。36bはすくいシートであって、上記クリーニ
ングブレード36aによって掻き落とされたトナーをクリ
ーニング装置36内のトナー貯蔵部に導くものである。36
cは搬送スクリューであって、トナー貯蔵部に回収され
たトナーを外部に排出するものである。
【0059】上記クリーニング装置36の感光ドラム回転
方向上流側には、除電帯電器37が配設されている。この
除電帯電器37は、放電ワイヤー37aに高電圧をかけるこ
とによりコロナ放電が発生する。領域aはコロナ放電が
感光ドラム35にあたっている領域を示しており、この領
域を通過した感光ドラム35の電位やドラム上のトナーの
帯電量は、放電ワイヤー37aに印加した電圧・電流値を
変化させることによって制御することができる。
【0060】上記除電帯電器37によって、クリーニング
装置36によってトナーを掻き落とす前に、残留トナーの
帯電量を減少させることによってクリーニングブレード
36aの感光ドラム35への当接圧を減少させることができ
る。これによって、クリーニングブレード36aや感光ド
ラム35の耐久性向上させ、ブレードめくれや、トナー帯
電量が非常に高いとき等に生ずるクリーニング不良を防
止することができる。
【0061】また転写工程によって、感光ドラム35上に
プラス電荷が堆積し、ドラムメモリーとして画像に現れ
ることがある。このプラス電荷を上記除電帯電器37によ
って除電することが可能である。
【0062】更に上記除電帯電器37に適当な直流(D
C)バイアスでプラス又はマイナスに偏らせた交流(A
C)バイアスの高電圧を印加することにより、ある程度
トナーの除電と、ドラム電位の除電とを兼用して行うこ
とができる。
【0063】しかしながら、前記感光ドラム35が転写材
Pの後端部に当接するドラム面は非常に強くプラスに帯
電してしまうため、除電しきれずにドラム上にメモリー
として残ってしまう。このような強プラスに帯電したド
ラムメモリーを消去するためには、感光ドラム35を除電
帯電器37によって強マイナスに帯電させなければなら
ず、図6の構成ではドラム上トナーも強マイナスに帯電
してしまうため、クリーニング不良が発生するおそれが
ある。このため、従来はドラムメモリーを消去するため
に、図12に示すようにクリーニング装置のドラム回転方
向下流側に別の帯電器を設けなければならなかった。
【0064】そこで、本実施例では、クリーニング装置
36のドラム回転方向上流側に配置した除電帯電器37を、
感光ドラム35が転写材後端に当接する部分に対しては、
ドラムメモリー消去用として用い、それ以外の画像形成
領域では、残留トナーを除電するために用いるように構
成されている。
【0065】即ち、前記除電帯電器37は、感光ドラム35
が転写材後端部と当接する部分では、メモリーを消去で
きるようにDCバイアスでマイナスに偏った交流の高電
圧を印加し、その他の画像形成領域に相当する感光ドラ
ム35に対しては、トナーを除電できるようにDCバイア
スを加えた交流の高電圧を印加するように構成されてい
る。
【0066】しかしながら、上記構成であっても、転写
材後端部に当接するドラム上トナーが、強マイナスに帯
電してドラムとの付着力が増加してクリーニング不良の
要因となるおそれがある。
【0067】そこで、本実施例は、転写材Pの後端部に
図7に示すように、非画像形成領域を設け、この非画像
形成領域と当接するドラム上部分にトナーが付着しない
ように構成している。これによって、感光ドラム35が転
写材後端部と当接する部分で強マイナスの放電を行って
も、その部分にドラム上の残留トナーが存在しないた
め、メモリーが生ずることはなく、従ってクリーニング
不良を生ずることがない。
【0068】これによって、従来ドラムとトナーを除電
するために2つの帯電器を要していたが、本実施例によ
れば1つの帯電器によってドラムとトナーの除電を行う
ことが可能となる。従って、ドラム周囲の構成を簡略化
して低コスト化,省スペース化を実現することができ
る。
【0069】〔第5実施例〕次に前記第4実施例におけ
る画像形成装置の他例について説明する。複写機全体の
概略構成は前記第4実施例と同様であるので説明を省略
し、以下特徴部分についてのみ説明を行う。
【0070】本実施例は、感光ドラム35の転写材後端部
に形成した非画像形成領域に当接する部分は、除電帯電
器37によってマイナスのDC放電のみを行い、それ以外
の画像形成領域に相当するドラム上に対しては、AC+
DCの放電を行うように構成されている。
【0071】具体的には、感光ドラム35が転写材Pの後
端部と当接する部分は、剥離放電によってドラムは強プ
ラスに帯電するが、一方非画像形成領域であるので残留
トナーはほとんど存在しない領域であるので、この領域
では除電帯電器37はドラム除電用として用いれば良いこ
ととなる。有機感光ドラムでは、プラス帯電した場合に
は光を当てただけではなかなか除電し難いが、マイナス
帯電の場合には光を当てるだけで簡単に除電が可能であ
るため、除電帯電器37によってドラム電位を零に収束さ
せる必要はなく、感光ドラム35をマイナス電位に帯電さ
せるだけでよい。つまり、ドラム上のメモリーを消去す
るだけなら、AC電圧を印加する必要はなく、適当なマ
イナスのDC放電を行えば良い。この場合、AC+DC
の放電より帯電効率を向上させることができる。
【0072】一方、転写材Pの後端部以外の画像形成領
域に相当するドラム面に対しては、前記転写材後端部が
当接する部分ほどプラスには帯電していないが、残留ト
ナーはかなり存在するため、除電帯電器37はトナー除電
用として使用すれば良い。トナーは、帯電量が強プラス
でも強マイナスでもクリーニングし難くなるので、除電
帯電器37をトナー帯電量が零になるように収束させるよ
うに動作させる必要があるが、この場合AC電圧を印加
することによって収束効果を持たせることができる。
【0073】〔第6実施例〕次に前記第4実施例におけ
る画像形成装置の他例について説明する。複写機全体の
概略構成は前記第4実施例と同様であるので説明を省略
し、以下特徴部分についてのみ説明を行う。
【0074】前記第4,第5実施例においては、感光ド
ラム35が転写材Pの後端に形成した非画像形成領域と当
接する部分においては、ドラム電位をマイナスにするだ
けでよいので、除電帯電器37に印加する電圧または電流
はあえて環境によって変化させる必要がないが、上記感
光ドラム35が転写材Pの後端以外の画像形成領域に当接
する部分では、トナーの帯電量を零に収束させるため、
環境、特に湿度に応じて、除電帯電器37に印加する電圧
又は電流を変化させる必要がある。
【0075】以下、湿度に応じて除電帯電器37に印加す
る電圧または電流の値を求める方法について図8に示す
フローチャート及び図9に示すグラフを参照して説明す
る。
【0076】先ずステップ1において、割り込み処理等
で温度と湿度を図示しない環境センサーによって例えば
30分毎に1回または30分間に数回測定してその平均値を
算出し、例えば8時間分メモリのバッファエリアに格納
しておく。このデータを基にして絶対湿度またはこれに
対応する値(例えば混合比)を計算する。これはトナー
の帯電量が絶対湿度即ち空気中の水分量に比例すると考
えられるからである。
【0077】次にステップ2に移行して、絶対湿度(混
合比)の計算を8時間分行ったかどうかを判断し、8時
間分行った後に、ステップ3に移行して2時間,4時
間,8時間の夫々の平均値x,y,zを求める。これら
の平均値x,y,zは、以下の条件判断を行いコントラ
スト計算時の変数となる。
【0078】次にステップ4に移行して絶対湿度の2時
間平均値xが混合比16.5gを越えているか否かを判定
し、該16.5gを越えている場合には、フラッグをTRI
B1とする。これによって、2時間以上高湿状態が続い
たと判定される。
【0079】次にステップ5に移行して絶対湿度の現在
値wが16.5gを越えているか否かを判定し、該16.5gを
越えている場合には、フラッグをTRIB2とする。こ
れによって、2時間低湿であったが現在高湿に向かいつ
つあると判定される。
【0080】次にステップ6に移行して絶対湿度の8時
間平均値zが9gを越えているか否かを判定し、該9g
を越えている場合には、フラッグをTRIB3とする。
これによって、湿度は8時間以上中湿状態であると判定
される。
【0081】次にステップ7に移行して絶対湿度の4時
間平均値yが9gを越えているか否かを判定し、該9g
を越えている場合には、フラッグをTRIB4とする。
これによって、湿度は低湿度から中湿度に向かっている
と判定される。また4時間平均値yが9g以下である場
合には、低湿状態であると判定されてフラッグをTRI
B5とする。以上の処理は、低湿環境から高湿環境に向
かう場合に、トナーの吸湿脱湿の速さが異なるために行
われるものである。即ち、トナーの帯電量は絶対湿度に
比例するが、雰囲気湿度ではなくトナーがどれだけ吸湿
しているかによって決定されるため、上述の条件判断が
行われる。
【0082】次にステップ8に移行して前述したフラッ
グによるトリボ計算の環境変数Hを決定する。これは、
例えばTRIB1の場合において、高湿に調湿されてい
るため、環境変数Hは2時間平均値xとなる。またTR
IB2の場合は、低湿と高湿の中間状態であるから2時
間平均値xと現在値wの平均値(x+w)/2となる。
【0083】図9に示す直線aは、上述した方法で得ら
れた環境変数Hとそのような環境下での転写工程後の感
光ドラム35上の残留トナーのトリボ量を示すグラフであ
る。また直線bはドラム上の残留トナーのトリボ量と該
トナーのトリボ量を零にするために必要な帯電電流との
関係を示すグラフである。これら2つのグラフを組み合
わせることによって、図9に示す直線cに示すように環
境変数Hと帯電電流との関係を示すグラフが得られる。
実際には、ステップ9において、図9の直線cに示すグ
ラフを適当な計算式で近似して、図8に示すフラッグに
より判定されたメモリ内のテーブルから計算式の係数を
サーチして読み出す。例えば、除電帯電器37に流す帯電
電流δを環境変数Hの1次式で近似すると、δ=a1−
b1Hとなる。ここでa1,b1はサーチする係数であ
る。この計算結果によって得られる帯電電流δの値はバ
ッファエリア内のメモリに格納される。
【0084】次にステップ10に移行して4色分のトナー
について帯電電流δの値の算出が終了したか否かを判定
し、終了した場合にはプログラムを終了する。
【0089】本実施例では、湿度の履歴が除電帯電器37
に流す帯電電流を決定する要因となっている。そのた
め、常時通電して温湿度データを採取しておくことが必
要である。ところが、例えば装置を設置した当初や、環
境センサーが故障した場合には、バッファエリアにはデ
ータが存在しないか、実際とは異なるデータが入ってい
る。このため、例えば装置の修理直後等においては、予
めサービスモードで何らかの処理を行わないと適切な帯
電が行われずクリーニング不良が生ずるおそれがある。
【0090】そこでこの様な場合には以下に述べる処理
を採用する。即ち、先ず通電状態直後に温湿度を測定
し、その温湿度が定常状態として継続していたものとし
てメモリの8時間バッファエリア全体に格納する。一
方、装置が実際にその場所に長時間設置してあり、トナ
ー等の交換を行わない場合には、前記図8に示すシーケ
ンスに従って帯電電流が決定される。
【0091】装置設置時において高湿状態だったとする
と、8時間データは高湿状態のデータが入っており、そ
れにしたがって除電帯電器37の帯電電流が決定される。
しかしながら、設置時に装置内に装填されたトナーは、
工場出荷時に封入された環境による水分量に調湿されて
いるため、装置設置時の環境とは全く異なっている可能
性がある。
【0092】そこで、トナーを交換した場合や、装置を
急に別環境に移動した場合には、サービスモードで、湿
度データをキースイッチや湿度データ書き換え手段等に
より一括して書き換えられるようにしておく。また工場
出荷時のトナーに含有する水分量が明記されていれば上
記操作は容易であり、装置の初期設置時のクリーニング
不良の発生を防止することができる。
【0093】〔第7実施例〕次に前記第4実施例におけ
る画像形成装置の他例について説明する。複写機全体の
概略構成は前記第4実施例と同様であるので説明を省略
し、以下特徴部分についてのみ説明を行う。
【0094】前記第4〜第6実施例は、図10(a)に示
すように、感光ドラム35が転写材後端部形成した非画像
形成領域と当接する部分については、除電帯電器37の帯
電条件をトナー除電重視からドラム除電重視に切り換え
ることが望ましいが、例えば図10(b)に示すように非
画像形成領域の少し手前から除電帯電器37の帯電条件を
ドラム除電重視のため強マイナスに帯電させても上記除
電帯電器37に印加した電圧がすぐには立ち上がらないた
め,クリーニング不良にはならない。従って、転写材後
端部に形成した非画像形成領域が余り多く取れない場合
に、非画像形成領域の少し手前から除電帯電器37の帯電
条件を変化させても良い。
【0095】〔第8実施例〕次に前記第4実施例におけ
る画像形成装置の他例について説明する。複写機全体の
概略構成は前記第4実施例と同様であるので説明を省略
し、また図面も第4実施例を援用して説明を行うものと
する。
【0096】図6に示すように、クリーニング装置36に
設けられたクリーニングブレード36aの先端部は、ドラ
ム回転方向と逆方向から感光ドラム2の表面に圧接して
おり、転写部で転写されずに残留したトナーは、上記ク
リーニングブレード36aによってスクイシート36b上に
掻き落とされる。
【0097】しかし、画像転写後のドラム上の残留トナ
ーは電荷を有しているため、感光ドラム35表面とは強い
静電吸着力で付着しており、クリーニングブレード36a
は上記静電吸着力に打ち勝ってトナー粒子を除去しなけ
ればならないので、大きな圧力でドラム面に押し付けな
ければならない。このため感光ドラム35やクリーングブ
レード36aの耐久性が低下してメンテナンス間隔が短く
なり、ランニングコストが上昇するおそれがあった。
【0098】そこで、従来よりクリーニングブレードに
より残留トナーをクリーニングする前に該残留トナーの
有する帯電量を減少させ、トナーとドラムの静電付着力
を減少させてクリーニングし易くする方法が採用されて
いる。具体的には、クリーニング前に残留トナーにコロ
ナ放電を行うことにより該残留トナーの帯電量を減少さ
せている。
【0099】しかしながら、上記方法によれば、帯電器
に数kV〜10数kVの高電圧が必要であり、放電ワイヤ
ー付近の空気が電離してNOX やO3 等の酸化化合物が
発生し、クリーニングブレード36a等の耐久性を低下さ
せたり、画像品位を低下させるおそれがあった。
【0100】そこで、本実施例は感光ドラム35に接触す
るスクイシート36bに高電圧を印加して残留トナーの帯
電量を減らすことによって、感光ドラム35上の残留トナ
ーをクリーニングし易くし、クリーニグブレード36aの
感光ドラム35への当接圧を減少させることができる。
【0101】上記構成によれば、スクイシート36bによ
って直接残留トナーに接触しながらトナーの帯電量を変
化させるため、印加する電圧も非接触型の帯電器を用い
る場合よりも低電圧で済み、NOX やO3 等の酸化化合
物の発生量を低減することができ、装置も小型化するこ
とが可能である。
【0102】上記スクイシート36bの材質としては、電
気抵抗が低すぎると電流がリークし易くなり、逆に高す
ぎるとドラム上の残留トナーの帯電量を効果的に減少さ
せることができなくなる。具体的には体積抵抗が108 Ω
cm程度の材質であることが望ましい。
【0103】その他にスクイシート36bの材質について
必要な条件は、シート状に加工し易いこと、硬度が高す
ぎ感光ドラム35に傷を付けないこと、感光ドラム35に密
着し、残留トナーの帯電むらを起こさず、更にクリーニ
ングブレードによって掻き落とされたトナーを良好に補
集すること等が挙げられる。
【0104】〔第9実施例〕次に前記第4実施例におけ
る画像形成装置の他例について説明する。複写機全体の
概略構成は前記第4実施例と同様であるので説明を省略
し、また図面は第6実施例を援用して説明を行うものと
する。
【0105】本実施例は前記第8実施例の改良にかかる
ものであり、スクイシート36bに流す電流を環境に応じ
て変化させるように構成したものである。感光ドラム35
の残留トナーの帯電量は、環境、特に湿度に応じて変化
するため、スクイシート36bを通過した後の残留トナー
の帯電量をほぼ零にするためには、該スクイシート36b
に流す電流を湿度に応じて変化させる必要がある。
【0106】以下、湿度に応じてスクイシート36bに流
す最適な電流値の求め方については、前記第8実施例の
フローチャート及びグラフ(図8及び図9参照)に示し
た、除電帯電器37に印加する電圧または電流の値を求め
る方法と同様であるので説明を省略する。
【0107】また画像形成時以外に現像器内のトナーの
濃度を調べたりするため、感光ドラム35上にトナー付与
して現像することがある。また転写材Pが正常に排出さ
れず装置の動作が停止してしまった場合、上記感光ドラ
ム35上にトナー像が残ってしまう。これらの場合、感光
ドラム35上に形成されたトナー像は、転写コロナ放電を
受けずにクリーニング装置36に到達するため、通常の画
像形成中のドラム上トナーに比べて非常にトナーの帯電
量が大きい場合がある。この場合には、トナーの帯電量
をほぼ零にするためスクイシート36bに流す電流値を通
常の画像形成中より大きくすることが望ましい。
【0108】〔第10実施例〕次に前記第4実施例におけ
る画像形成装置の他例について説明する。複写機全体の
概略構成は前記第4実施例と同様であるので説明を省略
し、以下特徴部分について説明を行うものとする。
【0109】次に図14を参照して感光ドラム41の周囲に
配置されたクリーニング装置42の近傍の構成について詳
述する。クリーニング装置42は、紙面に垂直方向に所定
長を有しており、矢印A方向に回転走行する感光ドラム
41に平行に配置されている。42aはクリーニングブレー
ドであって、その先端部は感光ドラム41の表面に圧接し
ており、転写部で転写されずに残留したトナーを掻き落
として除去するものである。42bはすくいシートであっ
て、上記クリーニングブレード42aによって掻き落とさ
れたトナーをクリーニング装置42内のトナー貯蔵部に導
くものである。42cは搬送スクリューであって、トナー
貯蔵部に回収されたトナーを外部に排出するものであ
る。
【0110】上記クリーニング装置42の感光ドラム回転
方向上流側には、除電帯電器37が配設されている。この
除電帯電器43は、放電ワイヤー43aに高電圧をかけるこ
とによりコロナ放電が発生する。領域aはコロナ放電が
感光ドラム41にあたっている領域を示しており、この領
域を通過した感光ドラム41の電位やドラム上のトナーの
帯電量は、放電ワイヤー43aに印加した電圧・電流値を
変化させることによって制御することができる。
【0111】上記除電帯電器43によって、クリーニング
装置42によってトナーを掻き落とす前に、残留トナーの
帯電量を減少させることによってクリーニングブレード
42aの感光ドラム41への当接圧を減少させることができ
る。これによって、クリーニングブレード42aや感光ド
ラム41の耐久性向上させ、ブレードめくれや、トナー帯
電量が非常に高いとき等に生ずるクリーニング不良を防
止することができる。
【0112】また転写工程によって、感光ドラム41上に
プラス電荷が堆積し、ドラムメモリとして画像に現れる
ことがある。このプラス電荷を上記除電帯電器43によっ
て除電することが可能である。
【0113】更に上記除電帯電器43に適当な直流(D
C)バイアスでプラス又はマイナスに偏らせた交流(A
C)バイアスの高電圧を印加することにより、ある程度
トナーの除電と、ドラム電位の除電とを兼用して行うこ
とができる。
【0114】しかしながら、電子写真方式のフルカラー
複写機の場合、1ドラム方式のカラー複写機の場合、4
回転写工程を行うことになり、転写材やドラムが徐々に
電荷を帯びてくるため、ドラムメモリが発生し易くな
る。この場合前記除電帯電器43はドラムメモリを消去す
るため、マイナスに偏った放電を行う必要がある。
【0115】一方、転写材の搬送不良が生じた時は、装
置が停止してしまうので、特に転写工程中に上記搬送不
良が生じた場合には、ドラム上には転写を受ける前のト
ナーが残留することになる。このような場合、環境やト
ナーの種類等によっても−20μC/g程度と非常に大き
な帯電量を有する大量のトナーをクリーニングしなけれ
ばならず、クリーニング不良が発生し易くなる。この場
合、前記除電帯電器43にはプラスに偏った高圧を印加す
ることによって、トナーの帯電量を減少させ、クリーニ
ングし易くすることができる。
【0116】そこで、本実施例は、除電帯電器43の動作
を転写帯電器に同期させることにより、通常の画像形成
時にはドラム除電を重視した帯電を行い、転写材搬送不
良からの復帰時には、トナー除電を重視した帯電を行う
ように構成したものである。
【0117】即ち、転写が行われているときは、現像に
よって感光ドラム41上に付着したトナーの約8割以上が
転写材Pに転写されるので、クリーニング装置42に到達
するドラム上トナー量が非常に少ないので、トナーの帯
電量はある程度の範囲に抑えられていれば、クリーニン
グ不良が発生しない。しかしながら、特にフルカラー複
写機の場合、前述したようにドラム表面の電位は転写帯
電により強プラスに帯電するためメモリが発生してしま
う。従って、転写帯電器が動作しているときは、除電帯
電器43はトナーの帯電量をクリーニング不良が発生しな
い程度に抑え、ドラム除電重視の帯電を行うことが必要
となる。ドラムメモリは、除電帯電器43でドラム電位を
マイナスにすれば図示しない前露光ランプによって消去
できるので、除電帯電器43にはマイナスの放電をさせれ
ばよいことになる。
【0118】一方、転写材搬送不良からの復帰時には、
感光ドラム41よりトナー像の転写を行うと転写材を汚し
てしまうおそれがあるため、少なくともドラム上に残留
するトナーをクリーニングするまでは転写工程は行われ
ないためドラムメモリは発生しないが、クリーニング装
置42に到達する残留トナーの量が多く、しかも帯電量も
マイナス側に大きな値を持っているので、完全にクリー
ニングをすることが難しくなる。
【0119】従って、クリーニングを楽にするため、除
電帯電器43はトナー除電のための帯電を行えばよい。図
15は本実施例に係る除電帯電器43の帯電動作のタイミン
グを示す説明図である。通常の画像形成時のように転写
帯電器が動作している場合には、除電帯電器43は若干マ
イナス側のDCバイアスを印加することにより、ドラム
上トナーの電荷を減少させ、クリーニングを行い易くし
ている。また2回目回転以降は、転写帯電器が動作する
ので、除電帯電器43はドラム除電重視の帯電を行ってい
る。
【0120】このように、本発明を採用することによっ
て、1つの帯電器をドラム除電用と残留トナー除電用に
効率よく使い分けることによって、装置を簡略化して、
低コスト化、省スペース化を達成することができる。
【0121】〔第11実施例〕次に前記第10実施例におけ
る画像形成装置の他例について説明する。複写機全体の
概略構成は前記第10実施例と同様であるので説明を省略
し、以下特徴部分について説明を行うものとする。
【0122】図16において、感光ドラム41の表面は、有
効画像形成領域44と、非有効画像形成領域45に分けられ
る。上記有効画像形成領域44は原稿に対応した静電潜像
が形成される領域で、それ以外の領域を非有効画像形成
領域45とする。連続する有効画像形成領域間に存在する
非有効画像形成領域45に予め設けられた標準濃度原稿を
一定条件で現像する。このようなトナー像が形成された
非有効画像形成領域45に、光源46より光を照射し、反射
光を受光素子47で受ける。このときの反射光の値から標
準濃度原稿を現像したしたときのトナー濃度が分かり、
現像器内の現像剤の濃度を知ることができる。
【0123】上記感光ドラム41上で現像された標準濃度
画像は、転写部位に到達したとき、転写ドラム上に転写
材Pがないため、転写を行うと転写ドラムを汚してしま
うおそれがある。従って、上記ドラム上に形成された画
像は、一般には転写を受けないでクリーニング装置に到
達する。
【0124】この様な場合、環境やトナーの種類によっ
ても異なるが、−20μC/g程度と非常に大きな帯電量
を持った大量のトナーをクリーニングしなければなら
ず、クリーニング不良が発生し易くなる。従って、除電
帯電器43にはプラスに偏った高圧を印加することによっ
て、トナーの帯電量を減少させクリーニングし易くする
ことが必要である。
【0125】そこで本実施例では、除電帯電器43の動作
を転写帯電器に同期させることにより、通常の画像形成
時はドラム除電を重視した帯電を行い、現像器内の濃度
を調べたりするために、2つの有効画像形成領域44間の
非有効画像形成領域45に標準濃度画像を現像した場合に
は、トナー除電を重視した帯電を行うようにした。
【0126】即ち、転写が行われているときは、現像に
よって感光ドラム41上に付着したトナーの約8割以上が
転写材Pに転写されるので、クリーニング装置42に到達
するドラム上トナー量が非常に少ないので、トナーの帯
電量はある程度の範囲に抑えられていれば、クリーニン
グ不良が発生しない。しかしながら、特にフルカラー複
写機の場合、前述したようにドラム表面の電位は転写帯
電により強プラスに帯電するためメモリが発生してしま
う。従って、転写帯電器が動作しているときは、除電帯
電器43はトナーの帯電量をクリーニング不良が発生しな
い程度に抑え、ドラム除電重視の帯電を行うことが必要
となる。
【0127】一方、現像器内のトナー濃度を調べるため
に有効画像領域44間の非有効画像形成領域45に標準濃度
画像を現像した時には、転写を行うと転写ドラムを汚し
てしまうおそれがあるため、少なくともドラム上の残留
トナーをクリーニングするまでは転写工程は行わず、従
ってドラムメモリは発生しないが、クリーニング装置42
に到達するトナー量が多く、帯電量もマイナス側に大き
な値を有しているのでクリーニングするのが困難にな
る。従って、クリーニングを容易に行うため除電帯電器
43はトナー除電のために若干プラス側の放電を行えばよ
い。
【0128】図17は本実施例に係る複写機のタイミング
を示す説明図である。通常の画像形成時のように転写帯
電器が動作している場合には、除電帯電器43は若干マイ
ナス側のDCバイアスを印加することにより、転写工程
によって生じたドラムメモリを消去することができる。
【0129】一方、現像器内のトナー濃度を調べるため
に有効画像領域44間の非有効画像形成領域45に標準濃度
画像を現像した時のように転写帯電器が動作していない
ときは、除電帯電器43は若干プラス側のDCバイアスを
印加することにより、ドラム上トナーの電荷を減少さ
せ、クリーニングを行い易くすることができる。
【0130】上記構成によっても、1つの帯電器をドラ
ム除電用と残留トナー除電用に効率よく使い分けること
によって、装置を簡略化して、低コスト化、省スペース
化を達成することができる。
【0131】〔第12実施例〕次に前記第10実施例におけ
る画像形成装置の他例について説明する。複写機全体の
概略構成は前記第10実施例と同様であるので説明を省略
し、また図面は第6実施例を援用して説明を行うものと
する。
【0132】本実施例は前記第10実施例の改良にかかる
ものであり、転写帯電器を動作させていないときは、感
光ドラム41上のトナー帯電量は、環境、特に湿度に応じ
て変化するため、上記トナー帯電量をほぼ零近辺に収束
させるためには、上記除電帯電器43に印加する電圧また
は電流を湿度に応じて変化させる必要がある。
【0133】上記、湿度に応じて除電帯電器43に印加す
る電圧または電流値の求め方については、前記第8実施
例のフローチャート及びグラフ(図8及び図9参照)に
示した、除電帯電器37に印加する電圧または電流の値を
求める方法と同様であるので説明を省略する。
【0134】
【発明の効果】
(1)本発明は前述したように、転写手段とクリーニン
グ手段との間に配置した帯電器の帯電条件を、像担持体
上に付着させた現像剤の種類に応じて変化させることに
より、像担持体上の現像剤の種類による帯電量の変化に
よるクリーニング不良を防止することができる。
【0135】(2)本発明は前述したように、被記録材
の後端部に非画像形成領域を設け、この非画像形成領域
に当接する像担持体に現像剤が付着しないように、帯電
器によって強マイナスに偏った放電を行うことによっ
て、像担持体上に生じた帯電メモリを消去することがで
きる。
【0136】また前記被記録材の画像形成領域が当接す
る像担持体に対しては弱プラスまたは弱マイナスに偏っ
た放電を行うことにより、前記像担持体上に残留する現
像剤の帯電量を減少させることができる。
【0137】従って、1つの帯電器によって、現像剤の
帯電量の制御と像担持体に生ずる帯電メモリを消去する
ことが可能となり、クリーニングをし易くすることがで
きると共に、像担持体周辺の構成を簡略化させて、低コ
スト化、省スペース化を実現することができる。
【0138】また前記クリーニング手段に設けた現像剤
を補集するための像担持体に当接するシートに電圧を印
加することにより、前記帯電器による印加電圧を低減さ
せることができ、NOX やO3 等の酸化化合物の発生を
減少させることができる。
【0139】更に、転写手段に同期させて前記1つの帯
電器をドラム除電用と残留トナー除電用に効率よく使い
分けることによっても、像担持体のクリーニングをし易
くできると共に、低コスト化、省スペース化を達成する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例に係るクリーニング装置の断面図で
ある。
【図2】トナーの帯電量と除電に必要なバイアスとの関
係を示すグラフである。
【図3】画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図4】他例に係る画像形成装置の概略構成を示す断面
図である。
【図5】従来のトナーの帯電量を示すグラフである。
【図6】第4実施例に係るクリーニング装置の断面図で
ある。
【図7】転写材の画像形成領域及び非画像形成領域を示
す説明図である。
【図8】他例に係る湿度に応じて帯電器に印加する電圧
または電流の値を求める方法を示すフローチャートであ
る。
【図9】環境変化に対する帯電器に流す最適な電流値の
関係を示すグラフである。
【図10】他例に係る転写材の画像形成領域及び非画像
形成領域を示す説明図である。
【図11】従来の転写部におけるドラム及び転写材の帯
電状態を示す説明図である。
【図12】従来の転写部におけるドラム及び転写材の帯
電状態を示す説明図である。
【図13】従来のクリーニング装置の断面図である。
【図14】第10実施例に係るクリーニング装置の断面図
である。
【図15】帯電器の帯電動作のタイミングを示す説明図
である。
【図16】他例に係る感光ドラムの有効画像形成領域及
び非有効画像形成領域を示す説明図である。
【図17】他例に係る帯電器の帯電動作のタイミングを
示す説明図である。
【符号の説明】
P…転写材 Pa,Pb,Pc,Pd…画像形成ステーション 1…複写機 2,24a,24b,24c,24d,35,41…感光ドラム 3,25a,25b,25c,25d…一次帯電器 4…現像装置 4M,4C,4Y,4BK,27a,27b,27c,27d…
現像器 5…転写ドラム 6,34a,34b,34c,34d,37,43…除電帯電器 7,28a,28b,28c,28d,36,42…クリーニング装
置 8…転写シート 9…吸着用帯電器 10…導電ローラ 11,30a,30b,30c,30d…転写用帯電器 12,13,15…ACコロナ放電器 14…分離爪 16,31…カセット 17…ピックアップローラ 18…レジストローラ対 19…搬送ベルト 20…定着ローラ 21…加圧ローラ 22…排出ローラ対 23,33…排出トレイ 26…露光装置 29…転写ベルト 32…定着器 44…有効画像形成領域 45…非有効画像形成領域 46…光源 47…受光素子

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 像担持体と、 前記像担持体を帯電させるための帯電手段と、 前記帯電した像担持体を露光するための露光手段と、 前記露光により像担持体に形成された静電潜像を現像す
    るための現像手段と、 前記現像像を被記録材に転写させるための転写手段と、 前記転写手段により転写されずに像担持体上に残留した
    現像剤を除去するためのクリーニング手段とを有し、 前記転写手段とクリーニング手段との間に帯電器を配置
    し、像担持体上に付着させた現像剤の種類に応じて前記
    帯電器の帯電条件を制御することを特徴とする画像形成
    装置。
  2. 【請求項2】 前記現像手段は、複数色の現像剤を用い
    て複数色の現像像を像担持体上に形成し、該現像像は前
    記転写手段に保持された被記録材に複数回転写すること
    により多色画像を形成することを特徴とする請求項1記
    載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】 前記帯電器の帯電条件は、像担持体に付
    着した現像剤の帯電量と帯電性能に応じて変化させるこ
    とを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
  4. 【請求項4】 像担持体と、 前記像担持体を帯電させるための帯電手段と、 前記帯電した像担持体を露光するための露光手段と、 前記露光により像担持体に形成された静電潜像を現像す
    るための現像手段と、 前記現像像を被記録材に転写させるための転写手段と、 前記転写手段により転写されずに像担持体上に残留した
    現像剤を除去するためのクリーニング手段とを有し、 前記転写手段とクリーニング手段との間に帯電器を配置
    し、前記像担持体上の被記録材後端が当接する非画像形
    成領域と被記録材が当接する画像形成領域とでは前記帯
    電器の帯電条件が異なることを特徴とする画像形成装
    置。
  5. 【請求項5】 前記帯電手段は、前記像担持体が非画像
    形成領域に当接する部分はマイナスに偏って放電するこ
    とを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。
  6. 【請求項6】 前記帯電手段は、前記像担持体が非画像
    形成領域に当接している部分の方が、前記像担持体が被
    記録材の画像形成領域と当接している部分より、マイナ
    スに偏って放電することを特徴とする請求項4記載の画
    像形成装置。
  7. 【請求項7】 前記クリーニング手段は、前記像担持体
    より除去された現像剤を補集するための該像担持体に当
    接するシートを有し、該シートに電圧を印加して像担持
    体上の現像剤の帯電量を減少させることを特徴とする請
    求項4記載の画像形成装置。
  8. 【請求項8】 像担持体と、 前記像担持体を帯電させるための帯電手段と、 前記帯電した像担持体を露光するための露光手段と、 前記露光により像担持体に形成された静電潜像を現像す
    るための現像手段と、 前記現像像を被記録材に転写させるための転写手段と、 前記転写手段により転写されずに像担持体上に残留した
    現像剤を除去するためのクリーニング手段とを有し、 前記転写手段とクリーニング手段との間に帯電器を配置
    し、前記転写手段の動作に同期させて前記帯電器の帯電
    条件を制御することを特徴とする画像形成装置。
  9. 【請求項9】 前記帯電器の帯電条件は、転写手段が動
    作している時は、マイナスに偏った放電を行い、前記転
    写手段が動作していない時は、プラスに偏った放電を行
    うことを特徴とした請求項8記載の画像形成装置。
  10. 【請求項10】 前記帯電器に直流バイアス又は交流バ
    イアス若しくはこれ両方を印加することを特徴とする請
    求項1又は請求項4又は請求項8記載の画像形成装置。
  11. 【請求項11】 前記帯電器に印加する直流バイアス,
    交流バイアスの振幅交流バイアス周波数、交流バイアス
    デューティ比、帯電電流のうち少なくとも1以上の条件
    を制御することを特徴とする請求項10記載の画像形成
    装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011242719A (ja) * 2010-05-21 2011-12-01 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置
US10871743B2 (en) 2018-12-21 2020-12-22 Canon Kabushiki Kaisha Cleaning device for removing a developer, process cartridge and image forming apparatus

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JP2011242719A (ja) * 2010-05-21 2011-12-01 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置
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