JPH07244435A - カラー電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】保守・管理が容易なカラー電子写真装置を提供
する。 【構成】感光体ドラム１１と、該感光体ドラム１１の周
囲に配設され、感光体ドラム１１の表面を帯電させる帯
電装置と、前記感光体ドラム１１の周囲に配設され、静
電潜像を形成する光書込装置と、前記感光体ドラム１１
の周囲に配設され、各色のトナー像を逐次形成する複数
の現像装置１４〜１７とを有する。そして、前記感光体
ドラム１１に接触させて配設され、転写電圧が印加され
各色のトナー像が逐次転写されてカラーのトナー像を形
成する中間転写体と、該中間転写体に形成されたカラー
のトナー像を転写材２０に一括して転写する転写装置と
を有する。また、前記中間転写体に印加される転写電圧
の極性を変更する極性切換手段を有する。この場合、中
間転写体に転写されたトナーは感光体ドラム１１を介し
て現像装置１４に吸引される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー電子写真装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真記録方式を用いてカラー
画像を形成するカラープリンタやカラー複写機などのカ
ラー電子写真装置においては、複数の現像装置によって
感光体ドラムに各色のトナー像を形成し、第１の転写工
程において中間転写体にそれぞれ転写してカラーのトナ
ー像を形成し、前記中間転写体に形成されたカラーのト
ナー像を第２の転写工程において転写材に一括して転写
してカラー画像を形成するようにしている。

【０００３】そのために、感光体ドラムの周囲には帯電
装置、光書込装置、イエロー、マゼンタ、シアン及びブ
ラックの現像装置、並びに中間転写体としての中間転写
ドラムが配設される。そして、帯電装置によって帯電さ
せられた感光体ドラムの表面が光書込装置によって露光
されて静電潜像が形成される。該静電潜像は、イエロ
ー、マゼンタ、シアン及びブラックの各現像装置によっ
て現像され、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラック
のトナー像になる。

【０００４】そして、第１の転写工程において、感光体
ドラムに形成された各色のトナー像が前記中間転写ドラ
ムに逐次転写されてカラーのトナー像が形成される。続
いて、第２の転写工程において、前記中間転写ドラムに
形成されたカラーのトナー像が転写材に一括して転写さ
れる。そのために、前記中間転写ドラムと対向させて転
写装置が配設され、中間転写ドラムと転写装置との間に
進入する転写材にカラーのトナー像を転写するようにな
っている。

【０００５】このようにして転写材に形成されたカラー
のトナー像は定着装置に送られ、転写材に定着されてカ
ラー画像が形成される。ところで、前記感光体ドラムに
形成された各色のトナー像を中間転写ドラムに転写する
とき、感光体ドラムにトナーが残留する。そこで、残留
したトナーを除去して回収するために、感光体ドラムと
対向させてクリーニング装置が配設される。

【０００６】また、中間転写ドラムに形成されたカラー
のトナー像を転写材に転写するとき、中間転写ドラムに
もトナーが残留する。そこで、残留したトナーを除去し
て回収するために、中間転写ドラムと対向させてクリー
ニング装置が配設される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のカラー電子写真装置においては、感光体ドラム及び
中間転写ドラムに残留したトナーをクリーニング装置に
よって除去し、クリーニング装置内に回収するようにな
っているので、回収されたトナーを定期的に廃棄する必
要が生じ、保守・管理が煩わしくなってしまう。

【０００８】本発明は、前記従来のカラー電子写真装置
の問題点を解決して、保守・管理が容易なカラー電子写
真装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明のカ
ラー電子写真装置においては、感光体ドラムと、該感光
体ドラムの周囲に配設され、感光体ドラムの表面を帯電
させる帯電装置と、前記感光体ドラムの周囲に配設さ
れ、静電潜像を形成する光書込装置と、前記感光体ドラ
ムの周囲に配設され、各色のトナー像を逐次形成する複
数の現像装置とを有する。

【００１０】そして、前記感光体ドラムに接触させて配
設され、転写電圧が印加され各色のトナー像が逐次転写
されてカラーのトナー像を形成する中間転写体と、該中
間転写体に形成されたカラーのトナー像を転写材に一括
して転写する転写装置とを有する。また、前記中間転写
体に印加される転写電圧の極性を変更する極性切換手段
を有する。

【００１１】

【作用】本発明によれば、前記のようにカラー電子写真
装置においては、感光体ドラムと、該感光体ドラムの周
囲に配設され、感光体ドラムの表面を帯電させる帯電装
置と、前記感光体ドラムの周囲に配設され、静電潜像を
形成する光書込装置と、前記感光体ドラムの周囲に配設
され、各色のトナー像を逐次形成する複数の現像装置と
を有する。

【００１２】そして、前記感光体ドラムに接触させて配
設され、転写電圧が印加され各色のトナー像が逐次転写
されてカラーのトナー像を形成する中間転写体と、該中
間転写体に形成されたカラーのトナー像を転写材に一括
して転写する転写装置とを有する。したがって、感光体
ドラムの表面は帯電装置によって帯電させられ、次に、
光書込装置によって感光体ドラムに光が照射されて露光
され、感光体ドラムに静電潜像が形成される。

【００１３】続いて、現像装置が現像位置に置かれ、所
定の色のトナーによって前記静電潜像を現像して可視像
化し、感光体ドラムにトナー像を形成する。そして、前
記中間転写体には、所定のタイミングにおいて転写電圧
が印加され、感光体ドラムのトナー像が前記中間転写体
に転写される。前記各色の現像装置が各色のトナー像を
逐次形成し、前記中間転写体には、各色のトナー像が遂
時転写されてカラーのトナー像が形成される。

【００１４】続いて、該カラーのトナー像は転写装置に
よって転写材に一括して転写される。また、前記中間転
写体に印加される転写電圧の極性を変更する極性切換手
段を有する。したがって、中間転写体に残留したトナー
は感光体ドラムを介して現像装置に吸引される。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例における
カラー画像形成装置の概略図である。図において、１１
はドラム状に形成された感光体ドラムであり、導電性支
持体の上に光導電層を形成したものであり、有機光半導
体を使用することができる。そして、帯電装置としての
帯電ローラ１２が感光体ドラム１１と対向して配設さ
れ、感光体ドラム１１の表面を一様にかつ均一に帯電す
る。

【００１６】また、光書込装置としてのＬＥＤアレイヘ
ッド１３は画像信号に対応する光を感光体ドラム１１に
照射して露光し、各色ごとの静電潜像を形成する。そし
て、ブラック（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及
びイエロー（Ｙ）の各色のトナーをトナー収容槽内に収
容する現像装置１４〜１７がそれぞれ配設される。各現
像装置１４〜１７は感光体ドラム１１の回転方向に沿っ
て上流側から下流側にかけて配設され、トナー像を形成
するために必要な色のトナーが収容された現像装置を選
択して作動させることができる。

【００１７】そのために、各現像装置１４〜１７は、独
立的に矢印方向に移動させることができるようになって
いて、所定の色のトナー像を形成する場合には、前記色
に対応する現像装置を感光体ドラム１１に向けて前進さ
せて現像位置に置くようにしている。また、その間、他
の色の現像装置は感光体ドラム１１から離れた後退位置
に置かれる。前記現像装置１４〜１７をそれぞれ進退さ
せるために図示しないアクチュエータが使用され、該ア
クチュエータは現像装置１４〜１７を後退させる方向に
付勢するばね、及び該ばねの付勢力に抗して現像装置１
４〜１７を前進させるためのソレノイドから成る。

【００１８】そして、各現像装置１４〜１７は、それぞ
れのトナー担持体の表面にトナーを吸着して搬送し、感
光体ドラム１１に形成された静電潜像を現像して可視像
化し、感光体ドラム１１に各色のトナー像を形成する。
また、前記感光体ドラム１１と対向して、かつ、接触し
て回転するように、中間転写体としての中間転写ドラム
１８が配設され、感光体ドラム１１との間に第１の転写
工程のための転写部ＴＲ１を形成する。前記中間転写ド
ラム１８は静電的にトナーを転移させるものであり、例
えばアルミニウム等の金属製ドラムの表面にポリアミ
ド、シリコーンゴム等の樹脂を被覆することによって形
成される。そして、中間転写ドラム１８の金属製ドラム
には高圧電源装置２５が接続され、該高圧電源装置２５
は第１の転写工程において中間転写ドラム１８に必要な
転写電圧を印加する。

【００１９】さらに、前記中間転写ドラム１８と対向さ
せて転写装置としての転写ローラ１９が配設され、中間
転写ドラム１８との間に第２の転写工程のための転写部
ＴＲ２を形成する。前記転写ローラ１９は矢印Ａ方向に
移動させることができるようになっていて、第２の転写
工程において前記転写ローラ１９を中間転写ドラム１８
に向けて前進させて転写位置に置き、転写材２０を中間
転写ドラム１８に押圧することができる。そして、転写
ローラ１９には高圧電源装置２６が接続され、該高圧電
源装置２６は第２の転写工程において転写ローラ１９に
必要な転写電圧を印加する。

【００２０】また、転写ローラ１９は第２の転写工程以
外の時は後退させられ、後退位置に置かれる。該転写ロ
ーラ１９を進退させるために図示しないアクチュエータ
が使用され、該アクチュエータは転写ローラ１９を後退
させる方向に付勢するばね、及び該ばねの付勢力に抗し
て転写ローラ１９を前進させるためのソレノイドから成
る。

【００２１】そして、前記転写材２０の搬送方向におけ
る第２の転写部ＴＲ２の下流側には、図示しない定着装
置が配設される。該定着装置は、転写材２０を挟むよう
に対向させて配設された加熱ローラ及び加圧ローラから
成る。次に、前記構成のカラー電子写真装置の動作につ
いて図２を併用して説明する。

【００２２】図２は本発明の実施例におけるカラー電子
写真装置のタイムチャートである。図の（ａ）は現像装
置１４〜１７の作動状態を、（ｂ）は中間転写ドラム１
８に印加される転写電圧を、（ｃ）は転写ローラ１９に
印加される転写電圧を示す。図示しない制御装置からの
画像形成のスタート信号に基づいて、前記感光体ドラム
１１及び中間転写ドラム１８が図示しない駆動手段によ
って矢印方向に一定の周速度で回転させられる。そし
て、感光体ドラム１１の表面は帯電ローラ１２によって
一様にかつ均一に帯電される。

【００２３】次に、画像信号がＬＥＤアレイヘッド１３
に転送され、該ＬＥＤアレイヘッド１３は前記画像信号
に対応する光を感光体ドラム１１に照射して露光し、該
感光体ドラム１１に静電潜像を形成する。続いて、タイ
ミングｔ１において現像装置１７が前進させられて現像
位置に置かれ、イエローのトナーによって前記静電潜像
を現像して可視像化し、感光体ドラム１１にイエローの
トナー像を形成する。そして、前記感光体ドラム１１と
対向して、かつ、接触して回転するように配設された中
間転写ドラム１８には、タイミングｔ１において正の極
性の転写電圧が印加される。

【００２４】したがって、第１の転写工程において、前
記感光体ドラム１１のイエローのトナー像は前記中間転
写ドラム１８に静電的に転写される。なお、該中間転写
ドラム１８の外周の長さは画像の長さ以上に設定され
る。次に、タイミングｔ２において現像装置１７が後退
させられて後退位置に置かれるとともに、現像装置１６
が前進させられて現像位置に置かれ、マゼンタのトナー
によって前記静電潜像を現像して可視像化し、感光体ド
ラム１１にマゼンタのトナー像を形成する。この場合、
前記中間転写ドラム１８に形成されたイエローのトナー
像の先頭とマゼンタのトナー像の先頭とが一致するよう
に、ＬＥＤアレイヘッド１３による露光、現像装置１６
による現像及び中間転写ドラム１８による転写が行われ
る。

【００２５】次に、タイミングｔ３において現像装置１
６が後退させられて後退位置に置かれるとともに、現像
装置１５が前進させられて現像位置に置かれ、シアンの
トナーによって前記静電潜像を現像して可視像化し、感
光体ドラム１１にシアンのトナー像を形成する。この場
合、前記中間転写ドラム１８に形成されたイエロー及び
マゼンタのトナー像の先頭とシアンのトナー像の先頭と
が一致するように、ＬＥＤアレイヘッド１３による露
光、現像装置１５による現像及び中間転写ドラム１８に
よる転写が行われる。

【００２６】そして、タイミングｔ４において現像装置
１５が後退させられて後退位置に置かれるとともに、現
像装置１４が前進させられて現像位置に置かれ、ブラッ
クのトナーによって前記静電潜像を現像して可視像化
し、感光体ドラム１１にブラックのトナー像を形成す
る。この場合、前記中間転写ドラム１８に形成されたイ
エロー、マゼンタ及びシアンのトナー像の先頭とブラッ
クのトナー像の先頭とが一致するように、ＬＥＤアレイ
ヘッド１３による露光、現像装置１４による現像及び中
間転写ドラム１８による転写が行われる。

【００２７】このようにして、中間転写ドラム１８にカ
ラーのトナー像が形成される。また、前記タイミングｔ
４において、図示しない吸引装置によって転写材２０が
吸引され、中間転写ドラム１８と転写ローラ１９との間
の転写部ＴＲ２に搬送される。そして、タイミングｔ４
より時間Δｔが経過したタイミングｔ５において、転写
ローラ１９が前進させられて転写位置に置かれるととも
に転写電圧が転写ローラ１９に印加され、カラーのトナ
ー像は転写材２０に一括して転写される。この第２の転
写工程において、前記中間転写ドラム１８に形成された
カラーのトナー像の先頭が転写部ＴＲ２に到達した時に
転写材２０の印刷開始位置が到達しているように転写材
２０の搬送タイミングが設定される。

【００２８】第２の転写工程が終了するタイミングｔ６
において、転写ローラ１９に印加されていた転写電圧が
“０”にされるとともに、前記転写ローラ１９が後退さ
せられて後退位置に置かれる。そして、カラーのトナー
像が転写された転写材２０は定着装置に搬送され、該定
着装置によってカラーのトナー像が転写材２０に定着さ
れ、転写材２０にカラー画像が形成される。

【００２９】ところで、前記タイミングｔ６において、
中間転写ドラム１８に印加された転写電圧が負の極性に
変更される。そのために、前記高圧電源装置２５は図示
しない極性切換手段を有し、該極性切換手段によって中
間転写ドラム１８に印加する転写電圧の極性を変更す
る。こうすることによって、第２の転写工程後に中間転
写ドラム１８に残留したトナーを感光体ドラム１１に付
着させることができる。前記中間転写ドラム１８から感
光体ドラム１１に付着したトナーは感光体ドラム１１の
回転に伴って帯電ローラ１２との間、及びＬＥＤアレイ
ヘッド１３との間を通って現像装置１４に到達する。該
現像装置１４は前記トナーを吸引し、感光体ドラム１１
の表面をクリーニングする。

【００３０】ところで、前記現像装置１４〜１７におい
ては反転現像が行われ、感光体ドラム１１の表面とトナ
ーとは同じ極性に帯電させられ、感光体ドラム１１のＬ
ＥＤアレイヘッド１３によって露光された部分にトナー
を付着させるようになっている。したがって、感光体ド
ラム１１に露光された部分がない場合には、前記現像装
置１４〜１７内のトナーは感光体ドラム１１に付着させ
られることはない。

【００３１】そこで、例えば、現像装置１４によって感
光体ドラム１１にブラックのトナー像を形成した後に、
そのまま現像装置１４を現像位置に置いた状態において
帯電ローラ１２によって感光体ドラム１１の表面を一様
に帯電させると、中間転写ドラム１８から感光体ドラム
１１に付着させられたトナーは、感光体ドラム１１の回
転に伴って現像装置１４によって吸引される。

【００３２】このように、中間転写ドラム１８を１回転
させるとクリーニングが終了し、中間転写ドラム１８に
残留したトナーは感光体ドラム１１を介して現像装置１
４によって吸引されて回収される。そこで、タイミング
ｔ７において前記高圧電源装置２５によって印加された
負の極性の印加電圧は“０”にされる。なお、帯電ロー
ラ１２は感光体ドラム１１を常時帯電させるように設定
しておく。

【００３３】前記現像装置１４によって回収されたトナ
ーは、ブラックのトナー内に混入させられ、ブラックの
トナーとして再び使用される。なお、本実施例において
は、ブラックのトナー像を形成するための現像装置１４
によって、感光体ドラム１１に残留したトナー及び中間
転写ドラム１８に残留したトナーを吸引して回収するよ
うにしているので、回収したトナーがブラックのトナー
に混入しても画像品位が低下することがないようになっ
ている。これに対して、ブラックのトナーを使用しない
カラー電子写真装置においては、他の色の現像装置によ
って感光体ドラム１１に残留したトナー及び中間転写ド
ラム１８に残留したトナーを吸引して回収することもで
きる。

【００３４】その場合、現像装置によって回収したトナ
ーが前記現像装置のトナーに混入することになる。した
がって、トナーの混入によって画像品位が低下すること
がないような現像装置が選択される。また、本実施例に
おいては、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの
トナー像が逐次形成されるようになっているが、現像装
置１４〜１７の配列を変更したり、作動順位を変更した
りすることによってトナー像が形成される順序を変更す
ることができる。

【００３５】さらに、本実施例においては、第１の転写
工程及び第２の転写工程を完了してカラーのトナー像を
転写材２０に転写した後に、感光体ドラム１１及び中間
転写ドラム１８のクリーニングを開始するようにしてい
るが、第１の転写工程において各色のトナー像を中間転
写ドラム１８に転写するたびに、感光体ドラム１１に静
電潜像を形成することなく感光体ドラム１１を１回転さ
せることによって、感光体ドラム１１をクリーニングす
ることもできる。

【００３６】ところで、感光体ドラム１１の静電潜像を
現像装置１４〜１７によって現像すると静電潜像の露光
部にトナーが付着して各色のトナー像が形成され、静電
潜像の非露光部すなわち背景部にも微量のトナーが付着
することがある。この背景部に付着したトナーは、本来
の現像装置１４〜１７によって帯電させられたトナーと
は逆の極性に帯電させられているので、中間転写ドラム
１８には転写されることなく転写部ＴＲ１を通過し、帯
電ローラ１２によって吸引される。この場合、該帯電ロ
ーラ１２は感光体ドラム１１に直接接触することによっ
て感光体ドラム１１を帯電させるようになっているの
で、帯電ローラ１２にトナーが付着すると帯電不良が生
じてしまう。

【００３７】そこで、前記帯電ローラ１２に付着したト
ナーを除去することができるようにクリーニング装置が
配設される。図３は本発明の実施例における帯電ローラ
のクリーニング装置を示す図である。図に示すように、
前記帯電ローラ１２に接触させてクリーニングローラ３
１が配設され、該クリーニングローラ３１によってトナ
ーを除去し、トナー回収箱３２に回収するようにしてい
る。

【００３８】本実施例においては、帯電ローラ１２のト
ナーを吸引することができるように前記帯電ローラ１２
と同じ極性の電圧をクリーニングローラ３１に印加す
る。該クリーニングローラ３１は金属ローラから成り、
帯電ローラ１２に付着したトナーをトナー回収箱３２の
ブレード３４によって掻（か）き取るようにしている。
この場合、背景に付着するトナーの量は極めて少なく、
トナー回収箱３２の容量を小さくしても十分に長い期間
使用することができる。

【００３９】また、帯電ローラ１２を半導電性のゴムロ
ーラ等によって形成し、感光体ドラム１１の周速度と異
なる周速度で回転させることによって現像装置１４（図
１）にトナーを効率良く回収することができる。すなわ
ち、感光体ドラム１１にトナーが付着したまま、帯電ロ
ーラ１２との間を通過すると、感光体ドラム１１の周速
度と帯電ローラ１２の周速度との間に差があるので、ト
ナーが感光体ドラム１１上においてわずかに移動する。
その結果、感光体ドラム１１におけるトナーが付着して
いる部分も帯電させることが可能になる。

【００４０】したがって、現像装置１４によってトナー
を回収する際にクーロン力がトナーに十分に加わり、現
像装置１４によって強く吸引される。また、球形のトナ
ーを使用すると感光体ドラム１１とトナーとの接触面積
が減少し、機械的な付着力が小さくなるので、現像装置
１４におけるトナーの吸引力を大きくすることができ
る。

【００４１】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させるこ
とが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するも
のではない。

【００４２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、カラー電子写真装置においては、感光体ドラム
と、該感光体ドラムの周囲に配設され、感光体ドラムの
表面を帯電させる帯電装置と、前記感光体ドラムの周囲
に配設され、静電潜像を形成する光書込装置と、前記感
光体ドラムの周囲に配設され、各色のトナー像を逐次形
成する複数の現像装置とを有する。

【００４３】そして、前記感光体ドラムに接触させて配
設され、転写電圧が印加され各色のトナー像が逐次転写
されてカラーのトナー像を形成する中間転写体と、該中
間転写体に形成されたカラーのトナー像を転写材に一括
して転写する転写装置とを有する。また、前記中間転写
体に印加される転写電圧の極性を変更する極性切換手段
を有する。この場合、中間転写体に転写されたトナーは
感光体ドラムを介して現像装置に吸引される。

【００４４】したがって、感光体ドラム及び中間転写ド
ラムに残留したトナーをクリーニング装置を使用するこ
となく吸引して回収することができるので、トナーを定
期的に廃棄する必要がない。その結果、カラー電子写真
装置の保守・管理が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるカラー画像形成装置の
概略図である。

【図２】本発明の実施例におけるカラー電子写真装置の
タイムチャートである。

【図３】本発明の実施例における帯電ローラのクリーニ
ング装置を示す図である。

【符号の説明】

１１ 感光体ドラム １２ 帯電ローラ １３ ＬＥＤヘッド １４〜１７ 現像装置 １８ 中間転写ドラム １９ 転写ローラ ２０ 転写材 ３１ クリーニングローラ ３２ トナー回収箱

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）感光体ドラムと、（ｂ）該感光体
   ドラムの周囲に配設され、感光体ドラムの表面を帯電さ
   せる帯電装置と、（ｃ）前記感光体ドラムの周囲に配設
   され、静電潜像を形成する光書込装置と、（ｄ）前記感
   光体ドラムの周囲に配設され、各色のトナー像を逐次形
   成する複数の現像装置と、（ｅ）前記感光体ドラムに接
   触させて配設され、転写電圧が印加され各色のトナー像
   が逐次転写されてカラーのトナー像を形成する中間転写
   体と、（ｆ）該中間転写体に形成されたカラーのトナー
   像を転写材に一括して転写する転写装置と、（ｇ）前記
   中間転写体に印加される転写電圧の極性を変更する極性
   切換手段とを有することを特徴とするカラー電子写真装
   置。
2. 【請求項２】 前記帯電装置は前記感光体ドラムに接触
   させて配設され、感光体ドラムを常時帯電させる帯電ロ
   ーラから成る請求項１に記載のカラー電子写真装置。
3. 【請求項３】 前記帯電装置は帯電ローラをクリーニン
   グするためのクリーニング装置を備えた請求項２に記載
   のカラー電子写真装置。
4. 【請求項４】 前記帯電ローラは、前記感光体ドラムの
   周速度と異なる周速度で回転させられる請求項２に記載
   のカラー電子写真装置。
5. 【請求項５】 前記現像装置は球形のトナーを使用する
   請求項１に記載のカラー電子写真装置。