JPH03241365A - カラー画像形成装置 - 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、像担持体の周縁部に複数の現像器を設け、該
現像器の非接触現像によって得た単色の各トナー像を回
転する像担持体上に重ね合わせることによってカラーの
トナー像を形成するカラー画像形成装置に関する。、 〔発明の背景〕 前記のカラー画像形成装置においては、像担持体として
例えばドラム状の感光体を使用し、多くの場合該感光体
ドラムの連続する複数回の回転によって、感光体上には
各現像器により各々色を異にしたトナー像を形成し、該
トナー像の重ね合わせを行うもので、その画像形成プロ
セス時には感光体上の残留トナーを除去することを目的
としたクリーニング部材はドラム面への圧接を解除し、
ドラム面より退避した位置に保つことが必要となる。

そのためかかる画像形成装置には転写後の感光体面に付
着した残留トナーを除去するよう感光体に圧接状態にあ
るとともに、清掃直後には感光体面より離間しｔ；位置
に移動の出来る接離の可能な形式のクリーニング部材が
使用される。

〔発明の目的〕

しかしながら例えばブレード形式のクリーニング部材に
あっては周知の如く、その圧接部に相当するブレードエ
ツジ部にはクリーニング動作に伴ってトナー塊を生じ易
い傾向があり、このようなトす−塊を保持したクリーニ
ング部材はクリーニング中はその状態を維持するが、ド
ラム面より離間させる際には各色のトナーの混合したト
ナー塊を感光体面上に付着させて残留させることがある
。

そのため感光体面上に残留したトナー塊は、ドラムの回
転によって現像器内の感光体面に近接して位置した現像
スリーブの、現像スリーブ表面に付着した単色のトナー
に混入し画像のカラーバランスを損なうと云う問題に発
展することがある。

本発明はこの問題点を解決して改良した結果、前述した
トナー塊あるいはその他の残留トナーによる影響を受け
ることなく、常に純度の高い単色のトナー像の重ね合わ
せによってカラーバランスの良くにごりのない良好な画
像を形成することの出来るカラー画像形成装置の提供を
目的としたものである。

〔発明の構成〕

上記目的は、像担持体の周縁部に複数の現像器を配設し
、該像担持体上に複数のトナー像を重ね合わせたのち転
写を行うカラー画像形成装置において、像担持体上の非
画像部に現像可能な電位部を形成するとともに、該電位
部に対向したすくなくとも最も上流の現像器は現像スリ
ーブは回転せず現像バイアスは印加するよう構成したこ
とを特徴とするカラー画像形成装置によって達成される
。

〔実施例〕

第１図は本発明の画像形成装置の一実施例を示す構成断
面図である。

図において、１０はドラム状の像担持体すなわち感光体
ドラムで、ＯＰＣ感光体をドラム上に塗布したもので接
地されて時計方向に駆動回転される。

２０は前記感光体ドラム１０周面の感光体に電荷を印加
するスコロトロンの帯電器、１３は図示しない露光光学
系によって感光体ドラム１０周面上で焦点を結ぶように
像露光光或はレーザビームが投射される像露光部である
。

前記露光光学系には例えばレーザ書込み系ユニットが使
用される。前記画像形成装置とは別体の画像読取り装置
から出力される色信号が前記レーザ書込み系ユニットに
入力されると、このレーザ書込み系ユニットにおいては
、半導体レーザより発生されるレーザビーム（波長７８
０ｎｍ）はポリゴンミラーにより回転走査され、ｆθレ
ンズを経て反射ミラーにより光路を曲げられ、予め前記
帯電器２０によって一様に帯電された感光体ドラム１０
周面上に投射される。

一方では走査が開始されるとレーザビームはインデック
スセンサによって検知され、第１の色信号によるレーザ
ビームの変調が開始され、変調されたレーザビームが前
記感光体ドラム１０周面上を走査する。従って、レーザ
ビームによる主走査と感光体ドラム１０の回転による副
走査により感光体ドラム１０上の画像部に第１の色に対
する潜像が形成されて行く。この潜像は第１の色として
例えばイエロー（Ｙ）のトナーを収容する現像手段によ
り反転現像がなされて感光体ドラム１０周面にイエロー
のトナー像が形成される。得られた画像部のトナー像は
感光体ドラム１０周面に保持されたまま感光体ドラムｌ
Ｏの局面より引き離されている転写手段及びクリーニン
グ手段の下を通過し、次のコピーサイクルに入る。

すなわち、前記感光体ドラム１０は前記帯電器２０によ
り再び帯電され、次いで信号処理部から出力された第２
の色信号が前記書込み系ユニットに入力され、前述した
第１の色信号の場合と同様にして感光体ドラム１０周面
への第２の色信号による書込みが行われ潜像が形成され
る。この潜像は第２の色として例えばマゼンタ（Ｍ）の
トナーを収容する現像手段によって反転現像がなされ、
マゼンタのトナー像が形成される。このマゼンタのトナ
ー像は既に形成されている前述のイエローのトナー像の
上に重ねて形成される。

このようにして得られた画像部のトナー像は感光体ドラ
ム１０周面に保持されたまま感光体ドラム１０周面より
引き離されている転写手段及びクリーング手段の下を通
過し、次のコピーサイクルに入る。

同様にして感光体ドラム１０上には第３の色信号による
書込みが行われ潜像が形成される。この潜像は第３の色
として例えばシアン（Ｃ）のトナーを収容する現像手段
によって反転現像がなされる。

このシアンのトナー像は前述のイエロー、マゼンタのト
ナー像の上に重ねて形成することによってカラー画像が
得られる。さらに黒色のトナーを収容した現像手段を備
え、前記と同様に黒色のトナー像をさらに重ねることに
よって高画質のカラー画像を得るようにすることもある
。

４１ないし４３は前記の現像を行うそれぞれイエロマゼ
ンタ、シアンの各トナーを収容した現像手段たる現像器
でいずれも近似した構造を有している。

第２図は現像器４１の構造を示したもので、現像器４１
の内部には、現像スリーブ４１１　マグネットローラ４
１２、撹拌スクリュー４１３，４１４、掻取り板４１５
等が設けられている。現像スリーブ４１１と感光体ドラ
ムＩＯとの間隙は、現像スリーブ４１１と同軸に設けら
れた感光体ドラム１０周面の画像部外に当接するコロ（
図示せず）によって、常に０−５ｍｍ前後の一定間隙に
保持されている。

図示省略したトナー収納装置より補給されるトナーは、
互いに゛反対方向に回転される撹拌スクリュ４１４と撹
拌スクリュー４１３とによって磁性キャリアと十分に撹
拌混合される。この磁性キャリアとトナーからなる二成
分現像剤りは撹拌混合された後、現像スリーブ４１１に
供給される。現像スリーブ４１１の内部には固定した磁
極を有するマグネットローラ４１２が配設され、この現
像スリーブ４１１とマグネットローラ４１２とによって
前述した現像剤りによる薄層が形成される。

現像スリーブ４１１表面の現像剤りの薄層の厚さは現像
スリーブ４１１と感光体ドラムｌＯとの間隙よりも焉く
なるように、例えばマグネットローラ４１２の磁極に対
向して設けた磁性材からなる円柱棒の現像剤薄層形成手
段４１６を現像スリーブ４１１に押圧することにより現
像剤りは均等な３００Ｐｍ前後の薄層状態に整形される
。現像スリーブ４１１上には現像バイアスが印加され、
感光体ドラムｌＯ上の画像部潜像の現像を行う。現像の
終わった現像スリーブ４１１上の現像剤りの薄層は、掻
取り板４１５によって一旦掻き落とされ新しく前述の方
法によって現像剤りの薄層か形成される。

このような感光体ドラム１０とその周縁部に設けられた
帯電器２０による帯電と、各色刷のレーザ書込み系ユニ
ットによる露光及び現像器４１〜４３による現像処理は
各色毎に従って３回行われ、感光体ドラム１０の周面上
の画像部には重ね合わせによってカラーのトナー像が形
成される。

５１．５２は転写材供給装置から１枚ずつ給送されてく
るサイズ別の転写材である記録紙の通路、５３は感光体
ドラム１０上の前記カラートナー像の移動に同期して転
写部１６０へ記録紙を搬送するためのレジストローラで
ある。

７０は転写ベルト装置で、７１はベルト部である転写ベ
ルト、７２．７３は導電性の金属材からなるローラで、
上流側のローラ７２は接地又は接地状態に近い所定の電
位にされている回転可能な軸を有するローラ、下流側の
ローラ７３は固定軸を有する転写ベルト７１駆動用のロ
ーラである。７４はベルト支持部材でその一端はローラ
７３の軸芯を固定軸とし、他端はローラ７２の可動軸に
連結していて、図示省略した弾性部材によりローラ７２
が下方に位置するように付勢されている。従って、常時
は転写ベルト７１は感光体ドラム１０周面より退避され
ていて、転写時には装置制御部の制御によって作動する
偏芯カム７７が板バネ７８を介してベルト支持部材７４
を図において上方に押圧し、ローラ７３を揺動中心とし
て反時計方向に回動し、ベルト支持部材７４の両側端に
設けたローラ７６が感光体ドラム１０周面の画像部外の
側端部に当接して、転写ベルト７１は感光体ドラム１０
の転写部１６０に当接される。

７９は転写ベル１−７１上の付着トナーを掻き落として
クリーニングするクリーニングブレード、９５は内部に
可撓性の搬送スクリューを有するトナー搬送管でクリー
ニングブレード７９で掻き取られたトナーを図示しない
トナー回収ボックスへ搬送する。

１６は転写部１６０に対向する位置に設けられた転写用
の帯電器である転写器、６０は転写ベルト７１と感光体
ドラム１０との間の楔形断面空間においてローラ７２に
対向する位置にその開口部を転写ベルト７１に対向する
よう配設された紙帯電器である。

前述のようにして感光体ドラム１０上に３色目のトナー
を収容した現像器４３による現像が開始された後、レジ
ストローラ５３の作動、転写ベルト装置７０の圧接動作
及び紙帯電器６０の放電ワイヤへの高電圧印加がほぼ同
時に行われる。

これにより紙帯電器６０は転写材供給装置より１枚ずつ
給送される記録紙に向かってコロナ放電を行い、記録紙
を感光体ドラム１０上のトナーと同極性に帯電させる。

上記紙帯電器６０は接地状態に近いローラ７２を対向電
極として効率良く確実に帯電を行うとともに、転写部１
６０に極めて近接して設けられているので搬送中の電荷
の減少が少なく、記録紙を強固に転写ベルト７１に吸着
保持して転写部１６０へ搬送することができる。

転写部１６０へ記録紙の前端が到達すると転写ベルト７
１により記録紙は感光体ドラム１０に圧接される。する
と転写器１６は感光体ドラム１０上のトナーの帯電とは
逆極性の帯電を行い、記録紙上に前記トナー像を転写す
る。トナー像を転写された記録紙は、転写ベルト２１に
よってさらに搬送されて図示省略した定着部に至り加熱
溶着による定着がなされたのち、外部の排紙皿に排出さ
れる。５５は記録紙が上方に誤まって侵入するのを防止
するための分離爪である。

前記転写手段として使用される転写ベルト７１の構成は
、例えば２層からなり、本体は０．５〜１　ｍｍ厚程度
のシリコンゴム、ポリウレタンゴム、ブチルゴムなどの
エンドレス状の体積抵抗１０”Ω・ｃｒｎ前後の高抵抗
シートで、このシートの上層に例えばふっ素糸樹脂をス
プレー塗布などして摩擦抵抗を低くしである。

方、転写を終えた感光体ドラム１０はクリーニング手段
たるクリーニング装置９０によってクリーニングがなさ
れるが、クリーニング装置９０にはクリーニングブレー
ド９１、静電気的に残留トナーを回収するトナー回収ロ
ーラ９２等を有していて、感光体ドラム１０周面上にト
ナー像を形成生は前記クリーニングブレード９１は退避
状態にあり、転写を終えた状態で感光体ドラム１０に圧
接してクリーニングを行う。またクリーニング装置９０
の上流側には除電ランプ９３、下流側には除電ランプ９
４が位置していて、除電ランプ９３は感光体ドラム１０
周面上の残留トナーを除去し易い状態に除電し、除電ラ
ンプ９４はクリーニングされた感光体ドラム１０周面を
一様に除電して均一な帯電が行われるようにする。さら
にクリーニング装置９０の底部には可撓性の材料からな
るトナー搬送スクリューを有するトナー搬送管９５が設
けられていて、クリーニングによって回収した廃トナー
を図示しないトナー回収ボックスに搬送する。前記クリ
ーニングを終えた感光体ドラム１０は次の画像形成のプ
ロセスに入る。

かくして感光体ドラムｌＯ上の残留トナーをクリニング
したクリーニングブレード９１はそのクリーング作動の
終了直後再び退避位置に戻るが、その際ブレード９１の
先端より感光体ドラム１０面に転移したトナー塊は盛上
った形状をしていることと、感光体への保持力が余り強
くないこととによって更に主として最も上流の現像器の
現像スリーブに転移することとなるが、次に記す手段に
よってドラムの非画像部に吸着・回収され、それによっ
てトナー塊の単色のトナーに混入するのが未然に防止さ
れる。

第１図に示した実施例のカラー画像形成装置は感光体ド
ラムＩＯに対し各像形成手段を第３図に示すような位置
関係に配設していて、その画像形成のプロセスは第４図
のタイムチャートにもとづくシーケンスによって制御さ
れる。

感光体ドラム１０の周面に第１の色信号による像露光が
行われたあと、例えば画像部後端より２０ｍｍ前後距て
た非画像部の一部が帯状露光されて１ｍｍ幅当ｔ；す１
本ないし５本の走査線による現像の可能な電位部すなわ
ち静電潜像面が形成される。

方、現像器４１による第１の色に相当する画像部の反転
現像を終了したあと、現像スリーブ４１１の回転を停止
状態にすると、感光体ドラム１０上の画像部後端の前述
したトナー塊は停止した現像スリーブ４１１の局面に転
移する。従来はそのまま画像形成のプロセスが遂行され
て混色等が生じていたが本発明では現像スリーブ４１１
は停止した状態で継続して現像スリーブ４１１に現像バ
イアスを印加する。停止した現像スリーブ４１１上転移
したトナー塊は、感光体ドラム１０の前記の非画像部の
帯状露光による静電潜像面の現像に用いられ、トナー塊
等の残留トナーは前記の非画像部の電位部に付着する。

一方、現像器４１では混入した残留トナーの除去かなさ
れる。

前記の電位部に吸着・保持されたトナー塊は次のクリー
ニングサイクルにおいてブレード９１により清掃され、
その結果トナー塊は画像部に直接付着することがなくま
た現像器のトナーに混入して混色等が生ずることもなく
未然に回収されることとなる。

なお、本実施例においては３色のトナー像によってカラ
ー画像を合皮するカラー画像形成装置について説明した
が、本発明はさらに黒色のトナー像を加えた４色のトナ
ー像によって画像を形式するカラー画像形成装置に対し
ても同様の形式で適用することが出来るものである。

また、本実施例において、帯状露光部および現像バイア
ス印加部を最も上流の現像器の現像終了後としたが、現
像開始前であっても良い。

〔発明の効果〕

本発明によりクリーニング装置において除去した残留ト
ナーが画像面に付着したり現像器のトナーに混入するト
ラブルが効果的に防止されることとなり、その結果書に
画質が良くカラーバランスに優れたにごりのないカラー
画像の得られるカラ画像形式装置が提供されることとな
った。

【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断面構成図、第
２図は前記装置の現像器の断面図、第３図は前記装置に
おける各像形式手段の配置を示す位置関係図、第４図は
画像形成のプロセスを示すタイムチャート。 １０・・・感光体ドラム　　１３・・・像露光部２０・
・・帯電器　　　　　４１．４２．４３・・・現像器７
０・・・転写ベルト装置　７１・・・転写ベルト９０・
・・クリーニング装　９１・・・クリーニングブレード
９２・・・トナー回収ローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 像担持体の周縁部に複数の現像器を配設し、該像担持体
   上に複数のトナー像を重ね合わせたのち転写を行うカラ
   ー画像形成装置において、像担持体上の非画像部に現像
   可能な電位部を形成するとともに、該電位部に対向した
   すくなくとも最も上流の現像器は現像スリーブは回転せ
   ず現像バイアスは印加するよう構成したことを特徴とす
   るカラー画像形成装置。