JPH01129265A - 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】 Ｌ】ユヱ」」」」 本発明は、一般には、磁性トナーと非磁性トナーを使用
し、２色又は多色のカラー画像を形成するための電子写
真方式の画像形成装置に関するものであり、特に繰返し
使用される像担持体のクリーニング手段に特徴を有する
画像形成？Ｃ置に関するものである。

′　　　−びｒＪ　　へ 例えば電子写真複写装置等の画像形成装置においては、
電子写真感光体表面に形成したトナー像を紙等の転写材
に転写し、コピーを得るが、感光体は表面上に残留され
たトナーを種々の形態をしたクリーニング手段にて除去
した後繰り返し画像形成工程に供せられる。

この種のクリーニング手段としては、ウレタンゴム等の
弾性材からなるクリーニングブレードを使用した構成が
一般的であり、斯る構成は簡単で小型コンパクトであり
、しかも残留トナーの除去機能もすぐれているので従来
から広く実用されている。

しかしながら、このようなりリーニングブレードはトナ
ー除去機能は優れているが、転写材として最も頻繁に使
用されているように転写紙を用いた場合には該転写紙か
ら発生するロジン、タルク等の析出物或いは装置内の高
電圧部材から発生するコロナ生成物等の除去には不十分
であり、このような物質が感光体表面に付着すると高湿
下において画像流れを生じ著しくコピー像の質を低下せ
しめるという問題があった。

そこで、これら感光体上の付着物を除去するためにクリ
ーニング手段としてマグネットローラを設け、該ローラ
上に磁性粒子層を形成し、この磁性粒子で感光体表面を
摺擦し、前記付着物を除去するように構成したものが提
案され、実際に使用されている。

一方、近年、記録像がより明瞭となり且つ情報の理解が
より容易となる等の理由から、例えばフォーマットの色
と計算値やデータの値の色とが異なる色で表現されたり
、ＣＡＤにより出力された図面の一部が他の色で出力さ
れる等、２色又は多色で識別されることが望まれており
、黒色以外の色トナーが多く使用されるようになってき
た。

一般に、黒色以外の色トナーは現在主に非磁性トナーで
あるため、この非磁性トナーのみが多く使用された場合
にはマグネットローラ上の磁性粒子層の表面が非磁性ト
ナーで覆われてしまい、その結果クリーニング手段の容
器外へと非磁性トナーが落下し、機内汚れや画像汚れを
生じさせることがあった。

魚」ＬΩ」Ｌ酌 本発明の目的は、磁性トナー及び非磁性トナーを使用し
て画像を形成する装置において、特に非磁性トナーが使
用される場合に、磁性粒子をクリーニング手段のマグネ
ットローラ部に供給し、マグネットローラ上の磁性粒子
層に磁性トナーと非磁性トナーを混在させ、磁性粒子層
の表面が非磁性トナーのみで覆われてしまうことを防ぎ
、非磁性トナーの落下による機内飛散や画像汚れを防止
し、高品質の画像を得ることのできる画像形成装置を提
供することである。

０′占　　　　るた −ｈ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、像担持体に潜像を形成し、該潜
像を磁性トナー又は非磁性トナーにて選択的に現像する
ことにより可視像化し、該可視像を転写材に転写し、像
担持体上の残留トナーはクリーニグ装置にて除去するこ
とにより像担持体を繰返し使用するようにした画像形成
装置において、画像形成時に非磁性トナーが使用された
場合には、前記クリーニング装置に磁性粒子を供給する
ことを特徴とする画像形成装置である。

１呈１ 次に２本発明に係る画像形成装置を図面に即して更に詳
しく説明する。

第１図には本発明に係る画像形成装置を具現化した２色
記録を可能とする電子写真装置の一例が概略図示される
０本実施例によると、ドラム状の像担持体、即ちアモル
ファスシリコン等の光導電層を有した電子写真感光体ド
ラムｌが矢印方向に回転自在に拘持され、その回りに画
像形成手段が配置される。更に説明すると、感光体ドラ
ム１の周囲には第１の帯電器２と、第１画像露光手段３
と、第１の現像器４と、第２両像露光手段６と、第２の
現像器７と、転写帯電器８と、クリーニング手段１１と
を有する。必要に応じてクリーニング手段１１と第１の
帯電器との間に前露光手段（図示せず）を設けることも
できる。

又、第１画像露光手段３及び第２画像露光手段６は、第
１の画像信号により変調された第１のレーザービームを
出射する第１の半導体レーザー１２と、第２のレーザー
ビームを出射する第２の半導体レーザー１３と、モータ
１５にて駆動され第１及び第２のレーザービームを偏光
し、結像レンズ１６及び折り返しミラー１７を介して第
１画像及び第２画像を感光体ｌ上へとラスク走査する回
転多面鏡１４とを有する。更に、後で説明するように、
第１現像器４と第２画像露光手段６との間に再（第２）
帯電器５を設けることもできる。

次に、上記構成の２色電子写真装置の作動について第２
図及び第３図をも参照して説明する。

矢印Ａ方向に回転する感光体ドラムｌは、第１帯電器２
により例えば＋４６０ｖに一様に帯電される（第２図（
イ））、前記第１露光手段３により感光体ｌには、露光
部の表面電位が例えば＋１１０Ｖとされる第１の潜像が
形成される（第２図（ロ））、該第１の潜像は、例えば
赤トナーを有した第１の現像器４にて、適当な大きさの
バイアスを印加して、反転現像される（第２図（ハ））
、この時、可視像化された赤色トナー像電位はトナー電
荷によりｔｏｏｖ程度電位が上がり＋２００Ｖ程度とな
る。

次いで、第２露光手段６により第２の画像信号が感光体
ｌに照射され、感光体ｌには、露光部の表面電位が例え
ば＋９０Ｖとされる第２の潜像が形成される（第２図（
ニ）　）　、このとき別法として、Ｌ述したように、第
２帯電器５を設け、第１の潜像を可視像化した後感光体
１を再帯電することで第１のトナー像電位を、例えば、
第３図（ニ）に図示されるように、＋４２０Ｖにとげ。

その後に第２の画像露光６を行ない、露光部電位を＋６
０Ｖに減衰させる（第３図（ホ））ことも回部である。

この様にして形成された第２の潜像は１例えば黒トナー
を有する第２の現像器７にて、適当な大きさのバイアス
を印加することにより、第２の潜像がｎｆ視像化される
（第２図（ホ）、第３図（へ）０次いで、感光体りの２
色画像は、一般には転写材９に転写帯電器８により転写
され、分離帯＠器（図示せず）にて感光体ドラムｌから
剥離され、定着手段１０にて定着された後２色カラープ
リントとして機外へと排出される。

一方、感光体ドラムｌはクリーニング装置１１にて残留
トナーが除去された後、次の画像形成プロセスに供され
る。

第４図にクリーニング装置１１の一実施例が図示される
０本実施例にて、クリーニング装Ｚｔ　１１は容器２０
を有し、該容器２０内にはウレタンゴム等の弾性材から
なるクリーニングブレード２２と、マグネットクリーニ
ング手段２４とを有する。マグネットクリーニング手段
２４は、外周面Ｆに磁性粒子層、本実施例では磁性トナ
ー層２６を形成し得るようにしたマグネットローラ２８
と、該マグネットローラ上の磁性トナー層２６の厚さを
所定厚さとする層厚規制部材３０とを有する。

上記構成により、感光体ドラム１上の残留トナー等の付
着物は、マグネットローラ上の磁性トナー層２６と摺擦
されることとなり、除去されるか、又は付着力が弱めら
れる。更に、感光体ドラムｌは磁性トナー層２６と接触
することにより。

磁性トナー層２６ａにてコーティングされ、残留トナ−
１残留付着物と共にクリーニングブレード２２にて感光
体ドラム１表面上から除去される。

このようにして除去された残留トナー、残留付着物は搬
送スクリュー３２にて回収容器（図示せず）へと排出さ
れる。

上記構成のクリーニング装置１１にて非磁性トナーが残
留トナーとして回収される際には、非磁性トナーはマグ
ネットローラ２８との磁性トナー層２６に物理的に或い
は電気的に吸着され、磁性トナーと共にマグネットロー
ラ２８上に保持される。

しかしながら、画像形成にちり非磁性トナーが磁性トナ
ーに比べ多量に使用される場合には、例えば赤色コピー
を大にに２［１して作製する場合には、クリーニング装
置１１のマグネットローラ２８上の磁性トナー層２６は
回収される非磁性トナーによりＹａわれでしまい、非磁
性トナーの飛散、ボタ落ち等により装置内が汚損される
恐れが生じる。

本発明に従えば、上記問題を解決するために、画像形成
に際し、非磁性トナーが使用された場合には、クリーニ
ング装置１１のマグネットローラ２８に磁性トナーが強
制的に供給される。

つまり、本発明によれば、非磁性トナーが、本実施例で
は赤色トナーが画像形成のために使用された場合には、
クリーニング装置１１のマグネットローラ２８に磁性ト
ナー（黒色トナー）が供給される。更に説明中れば、赤
色トナーが使用された場合には、黒色トナー（磁性トナ
ー）が、感光体ドラムの非画像領域に、即ち、感光体が
連続供給される各転写材とは接触しない、転写材と転写
材との間の感光体領域に、更には感光体の後回転工程時
に感光体上に現像され、転写作用を受けることなくクリ
ーニング装置のマグネットローラへと供給される。

本発明に従って実施される感光体非画像部への黒トナー
の現像態様について、第６図を参照しながら、本発明に
係る２色画像形成装置の作動シーケンスの一実施例を説
明する。

第６図は、１枚コピー時のシーケンス図である。コピー
・スイッチＯＮと共に感光体が駆動され、第１の帯電器
２がＯＮとなり感光体１は適正電位に帯電される０次い
で、第１画像露光手段３の第１ビデオ信号（第２レーザ
ー信号）及び第１現像器４の第１現像バイアスがＯＮと
なり、第１潜像が形成され、赤色（鼻磁性）トナーによ
り現像される。又、第２画像露光手段６の第２ビデオ信
号（第２レーザー信号）及び第２現像器の第２現像バイ
アスがＯＮとなり、黒色（＆１性）トナーにより現像が
行なわれる。

画像形成終了と共に、第１画像露光手段３の第１ビデオ
信号、第１現像器４の第１現像バイアス、第２画像露光
手段６の第２ビデオ信号がＯＦＦとなり後回転に入るが
、直ちに第２画像露光手役６の第２ビデオ信号がＯＮと
なり感光体上にライン状（帯状）の潜像を形成する。該
ライン状の潜像は、第２現像器７により黒色（ｌａ性）
トナーで現像される。

該磁性トナーにて顕像化されたライン画像は転写されず
にクリーニング装置１１のマグネットローラ２８に供給
され、それにより、該マグネットローラ２８は非磁性ト
ナーで覆われてしまうのを防ぐことができる。

第７図は、連続コピー時におけるシーケンス図であり、
各転写材と転写材との間で、ライン状の潜像を形成し、
該ライン状潜像が磁性トナーにより現像されている。

このようにして転写紙間又は後回転時に、即ち非画像領
域に磁性トナーを現像し、クリーニング装置のマグネッ
トローラに黒色トナーを供給することができ、従来問題
とされた非磁性トナー、本実施例では赤色トナーにてマ
グネットローラが覆われ、その結果赤色トナーが飛散し
たリボタ落ちを起し、装置内を汚損するといったことが
解決される。

尚、本実施例では、転写紙間又は後回転時に形成したラ
イン巾は約２ｍｍであり、長さは現像スリーブと同じと
され０本実施例では、このライン１本のトナー消費量は
、０．０１ｇであり、と記赤色（非磁性）トナーの転写
残トナーに相当するものであった。

本発明者等が、第１図に図示される構成のＪＡ置にて、
直Ｐ１．１０８　ｍ　ｍのアモルファスシリコン感光体
ドラムを使用し、画像形成プロセス速成４４０ｍｍ／ｓ
ｅｃにて画像形成実験を行なった結果によると、上記作
動シーケンスに基づき装置を運転した場合に１画像比率
１０％のチャートを赤色トナーのみでコピーして、Ａ４
サイズで間欠１枚コピーにて５万枚、連続コピーにて１
０万枚のコピー試験では、赤色トナーがクリーニング装
置の容器外へと飛散することはなく、又画像の汚れ。

装置内の汚損も全く生じなかった。又、全面赤色のベタ
画像を連続５００枚コピーした場合においても同様であ
った。

尚、本実験において、クリーニング装置のマグネットロ
ーラの直径は１８ｍｍ、表面磁束密度１０００ガウス、
極数６極、周速３５０ｍｍ／ｓｅＣであり、又、感光体
ドラムとマグネット口−ラとの間隙は１．０ｍｍ、マグ
ネットローラとトナー層厚規制部材との間隙は１．３ｍ
ｍとされた。

第８図は、本発明の他の実施例に係るアナログ２色電子
写真複写機の概略図である０本実施例によると、画像露
光手段３Ａ、並びにブランク露光手段３Ｂは、第１の帯
電器２と第１現像器４との間に設けられ、第１の帯電器
２による一様帯電の後、画像露光手段３Ａが作動され赤
部の潜像が形成され１次いで第１現像器４の赤色（非磁
性）トナーにて顕像化された後、感光体は転写工程、ク
リーニング工程を経て、再び、第１帯電器２にて一様帯
電されている感光体上に画像露光手段３Ａにて黒部の潜
像を形成し、第２現像器６の黒色（磁性）トナーにて顕
像化され、転写工程を経て２色コピーが得られる。

第９図には、本実施例にて、赤色画像が連続して２枚コ
ピーされる場合の非画像領域への黒色（磁性）トナーの
現像シーケンスが示される。転写材間及び後回転時にブ
ランク露光手段３Ｂが短時間ＯＦＦとなり、黒トナー用
第２現像器６の現像バイアスがＯＮとなって、黒トナー
が現像される。勿論、ブランク露光手段３Ｂを使用せず
黒トナー用現像バイアスのＯＮ、ＯＦＦにより現像を行
なってもよい、又、連続コピー時、磁性粒子の供給を各
紙間毎でなく、何枚か毎に行なっても良い。

上記各実施例は、本発明は、第１図及び第８図に図示さ
れる構成の２色電子写真装置にて実施するものとして説
明したが、本発明はこれら２色電子写真装置に限定され
るものではなく他の２色電子写真装置にも、又多色電子
写真装置等の画像形成装置にも応用できることは言うま
でもない。

又、潜像を形成する露光手段をレーザー光又はアナログ
露光により説明したが、他の手段１例えば液晶シャッタ
ーアレイのような露光手段をも使用し得る。

又、上記各実施例では、マグネットクリーニング手段は
マグネットローラを有するものとしたが１本発明はこれ
に限定されるものではなく、内部に磁界発生手段を備え
た弾性ローラ或いは植毛ローラ等を使用することも可能
であり、その回転方向も図示されるものに限定されない
。

更に、本発明は、上記実施例にて説明したようなマグネ
ットローラ上の磁性トナーが像担持体表面に摺擦するよ
うにしたクリーニング装置ではなく、単にマグネットク
リーニング手段が磁性トナー捕集部材として作用する構
成のクリーニング装置を採用した画像形成装置にても好
適に具現化し得るものである。

又、マグネットクリーニング手段への磁性粒子の供給は
、上記実施例にて説明したように磁性トナー用現像器に
て非画像領域に磁性トナーを現像することにより行なう
のではなく、第５図に図示されるように、クリーニング
装置ｌｌ内に磁性粒子供給手段４０を設けることにより
行なっても良い、つまり、磁性粒子供給手段４０は、磁
性粒子４２を内蔵しマグネットローラ２８の軸線方向に
沿って多数の供給口４４が形成された供給器４６を備え
、各供給口４４の開閉を上記作動シーケンスに従って制
御することにより磁性粒子の供給が達成される。磁性粒
子は、磁性トナーでも良く、又他の磁性粒子とすること
もできる。

更に又、非磁性トナーが磁性トナーよりも、クリーニン
グブレードエツジ部での凝集度が高く、クリーニング不
良が発生し易い場合には、マグネットクリーニング手段
を有さないクリーニグ装置を備えた画像形成装置にても
本発明の原理に従った作動シーケンスは有効である。

１１立１］ 以上の如くに１本発明に係る画像形成装置は、画像形成
に際して非磁性トナーが使用された場合には磁性トナー
を強制的にクリーニング装置に供給し、非磁性トナーが
クリーニング装置内で飛散して容器外へと漏れたりする
のを防＋ｈ　ｌ、、延いては画像形成装置の汚損を防止
することができるという特長を有する。

更に、本発明によれば、像担持体上の残留付着物を完全
に除去することができ−、斯る付着物に起因した高湿度
下における画像流れを防止し、高画質の画像を得ること
ができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明に係る画像形成装置の一実施例である
２色電子写真装置の概略図である。 第２図（イ）〜（ホ）は、第１図の装置の画像形成態様
を説明するための各画像形成工程における感光体上の表
面電位を示す図である。 第３図（イ）〜（へ）は、第１図の装置の画像形成態様
を説明するための他の実施例に係る各画像形成工程にお
ける感光体との表面電位を示す図である。 第４図及び第５図は、本発明に係る画像形成装置に使用
されるクリーニング装置の実施例の概略断面図である。 第６図及び第７図は、本発明に係る画像形成装置の作動
態様の一実施例を示す作動シーケンス図である。 第８図は、本発明に係る画像形成装置の他の実施例であ
る２色電子写真装置の概略図である。 第９図は、第８図の装置の作動態様の一実施例を示す作
動シーケンス図である。 ｌ：像担持体（感光体ドラム） ２ニ一次帯電器 ３：第１画像露光手段 ４：非磁性トナー現像器 ６：：５２画像露光手段 ７：磁性トナー現像器 ８：転写帯電器 ｌｌ：クリーニング装置 ２２：クリーニングブレード ２４：マグネットクリーニング手段 （イ）　　　　　　　　　　　　　　（ニ）（ロ）　　
　　　　　　　　　　（ホ）（イ）　　　　　　　　　
　　　　　　（ニ）第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）像担持体に潜像を形成し、該潜像を磁性トナー又は
   非磁性トナーにて選択的に現像することにより可視像化
   し、該可視像を転写材に転写し、像担持体上の残留トナ
   ーはクリーニグ装置にて除去することにより像担持体を
   繰返し使用するようにした画像形成装置において、画像
   形成時に非磁性トナーが使用された場合には、前記クリ
   ーニング装置に磁性粒子を供給することを特徴とする画
   像形成装置。 ２）クリーニング装置に供給される磁性粒子は磁性トナ
   ーである特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３）クリーニング装置は、磁性粒子にて像担持体をクリ
   ーニングするマグネットクリーニング手段を備えて成る
   特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の装置。 ４）クリーニング装置は、磁性粒子にて像担持体をクリ
   ーニングするマグネットクリーニング手段を備え、像担
   持体の非画像領域に磁性トナーを現像することによりマ
   グネットクリーニング手段に磁性粒子が供給されて成る
   特許請求の範囲第１項記載の装置。