JPS6360467A - カラ−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、像担持体上に潜像形成と色トナーによる現象
とを色の数に応じて複数回繰り返すことによりトナー像
を像担持体上に重ねてカラートナー像を形成し、これを
転写材へ転写し定着することによりカラ゛−画像を形成
するカラー画像形成装置の像担持体表面における転写後
残留トナーのクリーニング手段の改良に関する。

（従来の技術） 従来、カラー画像形成装置の像担持体クリーニング手段
としては、ポリウレタン等の弾性体のエツジ部分を像担
持体の表面に当接させて、転写後の像担持体表面に残留
付着しているトナーを掻き落とすブレードクリーニング
が行われているが、その際、離脱したトナーの回収手段
として、第２図に示すような、マイラーブレード７を用
いたものや、ウレタン系、クロロブレン系、シリコン系
等の発泡ローラ８を用いたものや、磁気ブラシローラ９
を用いたもの或は発泡ローラと磁気ブラシローラを組合
せたものが考えられていた。

しかし、これらのトナー回収手段はいずれも離脱したト
ナーを再び像担持体の表面に押圧して１ヘナーの被膜化
を起したり、また、マイラーブレードや発泡ローラを用
いたものは像担持体表面を摺擦するので像担持体の劣化
損傷を招いたり、また、発泡ローラや磁気ブラシローラ
を用いたものは駆動系が複雑となり高価なものになるな
ど問題がある。

そこで、発明者らは第１図に示すような非接触型のバイ
アスローラ方式を採用し、バイアスローラ１に潜像の帯
電極性（１次帯電極性）とは逆極性のバイアス電圧を加
えるという改良を提案したく特願昭６Ｏ−２７０３１９
）。

本発明が対象とするカラー画像形成装置は、像担持体２
の１回転毎に、予め設定された複数色の１色につき潜像
が形成され、対応する色の色トナーによって反転現象さ
れるという工程を設定された色の数の回数だけ繰り返す
。例えば３色を用いた場合には、１回転目で第１色トナ
ー像が形成され２回転目で、先に形成された第１色トナ
ー（象に重ねるようにして第２色トナー像が形成され、
３回転目で、第１色トナー像、第２色トナー像の重ね合
わさった像の上に第３色トナー像が形成され、その後転
写材へ転写される。従って、３色のトナーの現像および
転写材への転写が完了する迄はブレードクリーニングが
行われないようにブレードは後方に後退しており、転写
完了後ブレードのエツジが像担持体の表面に当接してク
リ−；ングを行う。

一方、バイアスローラ１は像担持体２の表面と所定の間
隙を置いて非接触の状態で設けられ、第１回目の回転で
第１色トナー像が第２回目の回転で第１色トナー像と第
２色トナー像が重ね合わさったトナー像が前記間隙を通
過する。そして第３回転目では第３色目のトナー像が重
ねられそれが転写材へ転写された後の状態で前記間隙を
通過する。この時、クリーニングブレード３は転写後の
像担持体の表面をクリーニングすべく表面に当接する。

そして、像担持体表面上に残留しでいるトナーはクリー
ニングブレード３によって離脱され。

バイアスローラ上へ落下し、或はバイアスローラ１と像
担持体２との間隙部分へ落下して来る。

バイアスローラ１には潜像の帯電極性とは逆極性の電位
が印加されているので前記間隙部分の電界の向きは帯電
トナーをバイアスローラ１の方へ吸引する向きとなりバ
イアスローラ１は離脱したトナーなよく吸着する。

その結果トナーこぼれが阻止されてトナーの回収効率が
極めて高く、非常に良好なりリーニング回収性能が得ら
れる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記の技術においては、バイアスローラ
１に潜像の極性、即ち、１次帯電の極性とは逆極性の電
圧が印加されているために逆極性の再帯電作用を発揮し
、第３図に示すように、像担持体２上に形成されている
第１色目のトナー像や、第１色目のトナー像と第２色目
の１〜ナー像の重ね合わさったトナーＣｍがバイアスロ
ーラ１と対向した際にトナーが逆電荷で帯電され自由度
を得て、逆極性バイアス電圧のかかつているバイアスロ
ーラ１側へ引かれて飛散し、折角形成されたｌ・ナー像
が崩れたり、また、像担持体は高速で移動しているので
、バイアスローラ１まで移動できずに浮遊してしまった
トナーが第１色目のトナー像近傍の第２色目以降の潜像
や画１象部に付着してしまいいわゆる°゛かぶり′°や
“汚れ′°が生じ鮮明な画（亀再現を妨げるという間頭
がある。

本発明の目的は、前記問題点を解消することにあり、再
帯電、−様露光、反転税源と、像形成が繰り返されるカ
ラー画像形成装置において、カラートナー像がクリーニ
ング手段に対向する位置を通過する際にトナー飛散、画
像乱れ等の悪影響か起こらず、トナー回収が良好に行わ
れ長期に互って安定した良質のコピー画像を得ることの
できるクリーニング装置を備えたカラー画像形成装置を
提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するために次の手段構成を有
する。即ち、本発明のカラー画１゛象形成装置は像担持
体上に、潜像形成とカラートナーによる反転現像を複数
回行ってカラートナー像を形成し、このカラートナー像
を転写体に転写した後の像担持体表面上に残留したトナ
ーを清掃するために、像担持体表面に当接して清掃する
手段と、該手段の、前記像担持体の移動方向の上流側に
、前記像担持体とは非接触の状態で回転可能に設けられ
、電圧を印加することにより像担持体との間に電界を形
成する電界形成手段とを有するカラー画像形成装置にお
いて、前記電界形成手段の電位を。

カラートナー像の転写前にあっては前記像担持体表面の
第１色目に形成されるトナー像のもつ表面電位と非画像
部の電位の間のレベルに設定し、転写後の残留トナーの
清掃段階にあっては１次帯電の極性とは逆極性の電位に
設定する電位設定手段を有することを特徴とするカラー
画像形成装置である。

（作　用） 以下、本発明のカラー画像形成装置のクリーニング作用
について述べる。

反転現像における転写後の像担持体表面における電位は
、非画像部においては１次帯電の極性と同極性で、１次
帯電の時の電位よりやや低い値になっており、第１色目
のトナーの付着している画像部の電位は、やはり１次帯
電の極性と同極性であるが絶対値は低い値になっている
。例えば、１次帯電がマイナス帯電であれば非画像部が
一５６０■、第１色目のトナーの付着している画像部が
＝１００Ｖでトナーもマイナス電荷で帯電しており、逆
にプラス帯電であれば非画像部が＋５６０Ｖ、画像部が
＋１００Ｖで、トナーもプラス電荷で帯電しているとい
うことである。

電位設定手段は、電界形成手段の電位を、カラートナー
像の転写前にあっては像担持体表面の第１色目に形成さ
れるトナー像のもつ表面電位と非画像部の電位の間のレ
ベルに設定し、転写後の残留トナーの清掃段階にあって
は１次帯電の極性とは逆極性の電位に設定する。

従って、前述の数値例でいうならば、転写前の電界形成
手段の電位は、１次帯電がマイナス帯電であれば、例え
ば−３５０ｖ、プラス帯電であれば、例えば＋３５０Ｖ
という値に設定されることになる。転写後の残留トナー
清掃段階の電界形成手段の電位は１次帯電がマイナス帯
電であれば、例えば＋５００ｖ、プラス帯電であれば例
えば−５００Ｖという値に設定されることになる。

以下、説明の便宜上、１次帯電が上記のマイナス帯電の
場合について説明する。

電界形成手段へ印加している電圧は１次帯電の時の極性
と同極性であるから、像担持体上のトナー像のトナーが
逆帯電されたり、中和されて電荷が消滅したりして自由
度を得るということがない。

また、像担持体と電界形成手段との間隙に形成される電
界は、像担持体上のトナー像を安定させるように作用す
る。

今、転写前にあっては、電界形成手段の電位は前述のよ
うに一３５０■であるのに対して、像担持体上の第１色
目の１〜ナーが付着している画（’Ａ部分の電位は一１
００Ｖで負の電荷を持っているトナーは像担持体の方へ
吸引される力を受ける。

このため、画像部分に付着しているトナーは像担持体か
ら飛散しにくくなり、安定して保持される。一方、非画
像部分の電位は前述のように一５６０Ｖであり、電界形
成手段の電位より低電位であるから、間隙に浮遊してい
る負電荷を帯びたトナーや、上部の接触清ｔ＋１手段か
ら落下して来たトナーは間隙の電界の作用により電界形
成手段の方へ吸引される。電界形成手段は回転可能にな
っているので、これに接触する別の清掃手段（スクレー
バ）によって、付着したトナーが収集される。

このように、転写前、即ち、第１色目のトナー像、第２
色目のトナー像が、電界形成手段と対向する位置を通過
するときには、すでに形成されたトナー像からのトナー
の逆層飛散が抑制されトナー像が安定に維持される一方
非画像部へのトナーの付着は抑制される。

次に、トナー像の転写が完了して、像担持体表面上の残
留トナーを清掃する段階においては、電界形成手段は、
１次帯電の極性とは逆極性の電位に設定されるので、像
担持体表面に残留しているトナーは、電界の作用により
、電界形成手段の方へ吸収され、またブレードクリーニ
ングによって落下して来たトナーも電界形成手段の方へ
吸引されトナーこぼれが阻止されて非常に良好なりリー
ニング回収性能が得られる。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。構造
は第１図に示す通りである。

１は電界形成手段としてのバイアスローラでありステン
レス等の導体でできている。２は像担持体であり、ＯＰ
　Ｃ（Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｐｈｏｔｏ　Ｃｏｎｄｕｃｔｏ
ｒ：有機感光体）を用いた感光体ドラム、３はポリウレ
タン等でできているクリーニングブレード、４はバイア
スローラ１に付着したトナーを掻き取るためのスクレー
パ、５はスクレーパ４で掻き取られたトナーが溜るトナ
ー溜り、６はトナー溜りに溜ったトナーを紙面と垂直方
向のいずれが一方へ移動するためのスクリウである。

カラートナー像の転写前にあっては、クリーニングブレ
ード３は後退し、バイアスローラｌには１次帯電極性と
同極性の電圧が印加されており、トナー像を安定化して
いるためにトナーの遊離飛散がなく、クリーニング動作
は行われない。

転写後は、像担持体２に付着残留しているトナーの一部
は、バイアスローラ１と対向した位置に来た時にバイア
スローラに吸引され、残ったトナーは像担持体の回転に
よってクリーニングブレード３の斯道到達し、像担持体
２の表面に当接しているクリーニングブレード３のエツ
ジによって掻き取られて下方へ落下し、バイアスローラ
１に直接降りかかるものの他バイアスローラ１と像担持
体２との間隙に形成されている電界により、帯電してい
るトナーは再びバイアスローラ１へ吸着される。バイア
スローラ１に降りかがったトナーおよび吸着されたトナ
ーはバイアスローラ１が矢印の向きに回転することによ
りスクレーパ４によって掻き取られトナー溜り５に溜め
られ、スクリウ６の回転により一方へ移動されて行く。

本実施例においては、１次帯電は負極性で行っており、
負電荷によって帯電された直径１１μｎ１のポリエステ
ル樹脂トナーにより反転現像を行っている。この時、像
担持体２がバイアスローラ１と対向する位置を通過する
時の非画像部の電位は一５６０Ｖ、１色目のトナーの付
着している画像部の電位は一１００Ｖとなるので、転写
前のバイアスローラ１のバイアス電圧として、この両電
位のほぼ中間の一３５０■を印加し、転写後は＋５００
Ｖを印加するようにした。

このバイアス電圧の切替えは、クリーニングブレード３
の前進後退をさせるための信号を電位設定手段へ加えて
、前進後退と連動して行わせている。即ち、後退してい
るときには−３５０Ｖを印加し、前進して像担持体２に
接しているときには＋５００Ｖを印加している。

その他、バイアスローラ１と像担持体２との間隙は０．
２　ｍｍ、バイアスローラ１および°像担持体２の線速
度は共に５８ＩＩＩＩＩｌ／ｓｃｃとした。

以上の結果、トナー画像のトナー飛１１ｋによる°°荒
れパが全くなくなり、°″がぶり″や゛汚れ°′のない
鮮明なカラー画像が得られると共に非常に良好なりリー
ニング回収性能が得られた９（発明の効果〉 以上説明したように、本発明のカラー画ｆ！ａ形成装置
においてはクリーニング手段の電界形成手段に印加する
バイアス電圧は、転写前にあっては像担持体表面上の第
１色目に形成されるトナー像の持つ表面電位と非画像部
の電位との間のレベルに設定されるのでトナーに対して
逆帯電や電荷の中和が行われずトナーの遊離飛散が抑制
され、また電界形成手段と像担持体との間隙における電
界の向きもトナーを像担持体へ押し付ける向きとなるの
で両作用が相俟って像担持体上に形成されたトナー像は
安定に保たれ、一方、転写後のクリーニング段階にあっ
ては、１次帯電とは逆極性の電位に設定されるので、電
界形成手段は帯電トナーを吸引する作用を発揮し、像担
持体上に残留付着しているトナーや、当接清掃手段によ
って掻き取られ落下して来たトナーをよく吸引する。

その結果、いわゆる“かぶり°°や゛汚れ“′のない安
定且つ鮮明な良質のカラー画像が得られる−方、トナー
の回収効率の極めて高い、非常に良好なりリーニング回
収性能を有するカラー画像形成装置を得ることができる
という利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカラー画像形成装置の非接触型バイア
スローラ方式トナー清掃手段の実施例の構成図、第２図
は従来のカラー画像形成装置におけるトナー回収手段の
構成図、第３図は像世持体上のトナー像のトナーが、バ
イアスローラの逆極性電位により帯電されて、遊離し、
バイアスローラへ吸着されたり、近傍の潜像部分へ付着
する状況を示す図である。 １・・・・・・バイアスローラ、　２・・・・・・像担
持体、３・・・・・・クリーニングブレード、　４・・
・・・・スクレーバ、　５・・・・・・トナー溜り、　
６・・・・・・スクリウ、７・・・・・・マイラーブレ
ード、　　８・・・・・・発泡ローラ、９・・・・・・
磁気ブラシローラ、１０・・・・・・電位設定手段代理
人　弁理士　　八　幡　　義　博 第　７　図 第　２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 像担持体上に、潜像形成とカラートナーによる反転現像
   を複数回行ってカラートナー像を形成し、このカラート
   ナー像を転写体に転写した後の像担持体表面上に残留し
   たトナーを清掃するために、像担持体表面に当接して清
   掃する手段と、該手段の、前記像担持体の移動方向の上
   流側に、前記像担持体とは非接触の状態で回転可能に設
   けられ、電圧を印加することにより像担持体との間に電
   界を形成する電界形成手段とを有するカラー画像形成装
   置において、前記電界形成手段の電位を、カラートナー
   像の転写前にあっては前記像担持体表面の第１色目に形
   成されるトナー像のもつ表面電位と非画像部の電位の間
   のレベルに設定し、転写後の残留トナーの清掃段階にあ
   っては１次帯電の極性とは逆極性の電位に設定する電位
   設定手段を有することを特徴とするカラー画像形成装置
   。