JPH1124420A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光体の径をそのままに保ち、該感光体にク
リーニング助剤を供給可能な画像形成装置を提供する。 【解決手段】 画像形成装置は、回転可能な感光体１０
と、感光体の周囲に配置された複数の画像形成要素（例
えば、現像装置１３等）とを備えており、複数の画像形
成要素により感光体上に可視像を作成し、該可視像を被
転写部材（例えば、シート基材２７）に転写し、続いて
被転写材に転写されることなく感光体に残っている可視
像の一部を複数の画像形成要素の一つ（クリーニング手
段１４）で回収するようにしている。転写装置２０には
残留トナーの回収を促進するクリーニング助剤を感光体
に供給する助剤供給装置３５を設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体の外周面
に可視像を作成し、該可視像を紙などのシート基材に転
写して画像を作成する画像形成装置に関する。

【０００２】電子写真式の画像形成装置（例えば、複写
機、プリンタ）で使用する現像剤として、この現像剤の
流動性さらに面積画像（ソリッド画像）の再現性を改善
するために、トナーの表面に該トナーよりも相当小径の
後処理剤を付着させたものが知られている。この後処理
剤は、トナー表面の微小な凹凸に保持されている限りは
問題ないが、トナーが攪拌等によりストレスを受けるこ
とにより該トナーから分離すると問題を生じる。

【０００３】具体的にその問題を説明すると、一般に電
子写真式画像形成装置は感光体から未転写のトナーを回
収するために該感光体の外周面にブレードを圧接してい
るが、上述のように後処理剤はトナーよりも相当小径で
あるために、ブレードと感光体との接触部をすり抜けて
いく。また、ブレードと感光体の接触部をすり抜ける際
に、両者の圧接力により後処理剤が感光体に擦り着けら
れて、感光体の表面に膜を形成する。そして、感光体に
膜が形成された部分は帯電性が低下し、最終的に出来上
がった画像上の対応する部分にノイズ（斑点や筋模様）
を生じる。

【０００４】この問題を解消するために、感光体上に作
成されたトナー像を紙等のシート基材に転写する転写ス
テーションと、上述したブレードを用いて感光体上の未
転写トナーを掻き取るクリーニングステーションとの間
にクリーニング助剤供給ステーションを設け、このクリ
ーニング助剤供給ステーションで、上記ブレードによる
後処理剤の回収を促進するためのクリーニング助剤（例
えば、チタン酸ストロンチウム）を感光体に供給する画
像形成装置が米国特許第５，２２０，３９０号に開示さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記米
国特許に開示された画像形成装置では、感光体周りにク
リーニング助剤供給ステーションの専用空間が必要とな
ることから、感光体をその分だけ大きくしなければなら
ない。特に、複数の感光体を利用してフルカラーの画像
を作成する画像形成装置では各感光体の周りにクリーニ
ング助剤供給ステーションを設けると、画像形成装置は
相当大きくなる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、感光
体の径をそのままに保ち、該感光体にクリーニング助剤
を供給可能な画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】この目的を達成する本発明にかかる第１の
形態の画像形成装置は、回転可能な像担持体と、像担持
体の周囲に配置された複数の画像形成要素（例えば、帯
電装置、露光装置、現像装置等）とを備えており、これ
ら複数の画像形成要素により像担持体上に可視像を作成
し、次に該可視像を被転写部材（例えば、シート基材）
に転写し、続いて被転写部材に転写されることなく上記
像担持体上に残っている可視像の一部を上記複数の画像
形成要素の一つ（クリーニング手段）で回収するように
している。上記画像形成要素には、像担持体に接触しな
がら回転し、像担持体上の可視像を被転写部材に転写す
る転写手段が含まれる。また、転写手段の側部には該転
写手段に残留可視像回収を促進する助剤（クリーニング
助剤）を供給する助剤供給手段を設け、転写手段を介し
て像担持体に助剤を供給するようにしてある。

【０００８】上記画像形成装置では、転写手段は、無端
状表面を含みかつ無端状表面を像担持体の外周面に接触
させながら回転する筒状部材（例えば、無端ベルト又は
円筒ドラム）と、無端状表面の内側に像担持体に対向し
て配置され、可視像を像担持体から無端状表面に向けて
電気的に吸引する吸引手段とを設け、助剤供給手段は無
端状表面に助剤を供給し、無端状表面を介して像担持体
に供給するようにしてもよい。

【０００９】また、被転写部材は像担持体と筒状部材と
の接触部を通過し、該接触部で像担持体上の可視像が吸
引手段により被転写部材に転写されるようにしてもよ
い。これに代えて、被転写部材は像担持体と筒状部材と
の接触部以外の領域で筒状部材の無端状表面に接触し、
可視像は像担持体から筒状部材の無端状表面に転写さ
れ、筒状部材の無端状表面から被転写部材に転写される
ようにしてもよい。

【００１０】さらに、筒状部材の無端状状面から像担持
体への助剤の供給は吸引手段によって促進されるように
するのが好ましい。

【００１１】本発明の第２の形態の画像形成装置は、回
転可能に支持された無端ベルトと、無端ベルトの外周面
に接触して配置された複数の像担持体と、像担持体の外
周面にそれぞれ可視像を形成する手段と、無端ベルトと
複数の像担持体とが接触する複数の接触部にシート基材
を通過させ、複数の像担持体の外周面に形成された可視
像を順次シート基材に転写する手段と、複数の接触部を
通過した複数の像担持体の外周面に残存する未転写の可
視像を像担持体から除去する除去手段と、除去手段によ
る未転写の可視像の除去を促進する助剤を無端ベルトの
外周に供給する助剤供給手段と、を備えている。

【００１２】

【発明の作用効果】上記画像形成装置によれば、助剤
（クリーニング助剤）はまず転写手段に供給される。次
に、助剤は、転写手段と感光体との接触部で、転写手段
から感光体に供給される。その後、助剤は像担持体の回
転に基づいて、複数の画像形成要素の一つで像担持体の
表面から残留可視像を回収する構成要素（クリーニング
部材）に供給される。このように、本発明の画像形成装
置によれば、助剤供給手段は、感光体の側部ではなく、
これに接触する転写手段の側部に設けてあるので、感光
体の径を大きくすることなく、該感光体に助剤を供給で
きる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態を説明する。図１はフルカラー画像
形成装置（例えば、複写機、プリンタ）の主要部を示
す。画像形成装置は４つの円筒状感光体（広義には「像
担持体」）１０（１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ、１０ｋ）を
有する。本実施形態では、各感光体１０は同一の構成と
大きさを有し、一つの水平面上で所定の間隔を置いて平
行に配置され、図示しないモータに駆動連結されて個別
に矢印方向（図面上時計回り方向）に回転するようにし
てある。

【００１４】各感光体１０の周囲には、複数の画像形成
要素−帯電装置１１、露光装置１２、現像装置１３、ク
リーニング装置１４、除電装置１５−が配置されてい
る。帯電装置１１は感光体１０の外周面を所定の電位に
帯電するもので、スコロトロンやコロトロンなどの非接
触式放電器又はブラシローラやブレードなどの接触式帯
電器が使用される。

【００１５】露光装置１２はデジタル画像情報に基づい
てレーザを発射するレーザ光学システムが好適に用いら
れ、帯電装置１１で帯電された感光体１０の帯電領域に
レーザを露光して上記画像情報に応じた静電潜像を形成
する。

【００１６】現像装置１３はいわゆる一成分現像剤又は
二成分現像剤を使用する周知の現像装置で、各感光体１
０ｃ、１０ｍ、１０ｙ、１０ｋ用の現像装置１３はそれ
ぞれシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのトナーを
収容している。現像装置１３はまた現像ローラ１６を備
えている。現像ローラ１６は現像バイアス電源１７に接
続されて所定の現像バイアスが現像ローラ１６に印加で
きるようにしてあり、この現像バイアスと感光体１０の
表面電位との電位差に基づいて、現像ローラ１６から感
光体１０にトナーが供給されてトナー像（広義には「可
視像」）が形成される。なお、図面が複雑になるのを避
けるために、現像バイアス電源１７は図面上右端の現像
装置のものだけを示し、その他の現像バイアス電源は省
略してある。

【００１７】クリーニング装置１４はブレード１９を備
えている。ブレード１９は感光体１０と平行に配置さ
れ、一端側が固定され、他方の自由側の角部が感光体１
０の外周面に圧接してあり、未転写のトナーを感光体１
０から除去するようにしてある。

【００１８】除電装置１５はランプが使用されており、
帯電前の感光体表面を照明して残留電荷を除去し、次回
の帯電に備える。

【００１９】感光体１０（１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ、１
０ｋ）の下方には転写装置２０が設けてある。転写装置
（広義には「転写手段」）２０は、帯電装置１１、現像
装置１３等と共に各感光体に対する画像形成要素を構成
する。転写装置２０は円筒状の無端ベルト２１（広義に
は「筒状部材」）を有する。無端ベルト２１はその外周
に無端状表面２２を有し、内側に配置された一対のロー
ラ（駆動ローラ２３と従動ローラ２４）により支持さ
れ、駆動ローラ２３の回転により矢印方向（図面上反時
計回り方向）に回転するようにしてある。ベルト２１の
内側には各感光体１０（１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ、１０
ｋ）に対向しかつベルト２１の内周面を支持して感光体
１０（１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ、１０ｋ）に圧接する複
数の転写ローラ（広義には「吸引手段」）２５が設けて
ある。また、各転写ローラ２５は転写バイアス電源２６
に接続されており、後述するように、転写ローラ２５に
印加する電圧が切換できるようにしてある。

【００２０】従動ローラ２４の近傍には、従動ローラ２
４から駆動ローラ２３に向かって移動する上部ベルト部
分の外周上にシート基材（広義には「被転写部材」）２
７を供給するための給紙ガイド２８が設けてある。ま
た、従動ローラ２４の上方には、上述のようにして上部
ベルト部分に供給されるシート基材を所定の極性に帯電
するための帯電装置２９が設けてある。さらに、従動ロ
ーラ２４に支持されたベルト部分の近傍にはベルトクリ
ーニング装置３０が設けてある。ベルトクリーニング装
置３０はブレード３１を備えており、その一端角部がベ
ルト２１の外周面の接離できるようにしてある。

【００２１】駆動ローラ２３の近傍には、ベルト２１と
該ベルト２１に支持されているシート基材との電気的吸
着力を除去してベルト２１からシート基材を分離するた
めの除電装置３２と、ベルト２１から分離したシート基
材を次工程に搬送するローラ対３３が設けてある。

【００２２】駆動ローラ２３から従動ローラ２４に向か
って移動する下部ベルト部分の外側には、クリーニング
助剤塗布装置（広義には「助剤供給手段」）３５が設け
てある。クリーニング助剤塗布装置３５は、クリーニン
グ助剤（例えば、チタン酸ストロンチウム）を収容した
容器３６と、容器３６に収容されているクリーニング助
剤をベルト２１の外周面に塗布する塗布ローラ３７と、
塗布ローラ３７に圧接し、その圧接部で塗布ローラ３７
の回転に基づいてクリーニング助剤を所定の極性（本実
施形態では＋極性）に荷電して塗布ローラ３７に付着さ
せる規制部材３８を有する。また、下部ベルト部分の外
側と内側の表面に対向するように、ベルト２１の外側と
内側にはそれぞれコロナ放電式の除電装置３９、４０が
設けてある。

【００２３】以上の構成を有する画像形成装置の動作を
説明する。画像形成時、各感光体１０（１０ｃ、１０
ｍ、１０ｙ、１０ｋ）は矢印方向に回転し、それぞれ帯
電装置１１により所定の電位（例えば、−６００Ｖ）に
帯電される。次に、各感光体１０（１０ｃ、１０ｍ、１
０ｙ、１０ｋ）の外周面には、それぞれ露光装置１２に
よりシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの色に対応
したイメージ光が露光されて、これらのイメージ光に対
応した静電潜像が形成される。次に、感光体１０（１０
ｃ、１０ｍ、１０ｙ、１０ｋ）上の静電潜像は、それら
の電位減衰部分（露光部分）にそれぞれ現像装置１３か
らシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのトナーが供
給されてトナー像として可視像化される。

【００２４】ここでの現像は、感光体１０（１０ｃ、１
０ｍ、１０ｙ、１０ｋ）の表面電位と、それぞれの現像
ローラ１６に印加されている現像バイアス（例えば、−
３００Ｖ）との電位差に基づき、現像装置１３からマイ
ナス極性に帯電しているトナーがそれぞれ電位減衰部に
電気的に吸着することで行われる。

【００２５】上記トナー像が転写されるシート基材２７
は給紙ガイド２８に案内されて上部ベルト部分上に供給
される。ベルト２１に到達したシート基材２７の上方で
は帯電装置２９が起動し、これによりシート基材２７に
プラスの電荷が注入される。次に、シート基材２７はベ
ルト２１の回転と共に搬送され、感光体１０（１０ｃ、
１０ｍ、１０ｙ、１０ｋ）とベルト２１との接触部４２
（４２ｃ、４２ｍ、４２ｙ、４２ｋ）を通過していく。

【００２６】シート基材２７が接触部４２（４２ｃ、４
２ｍ、４２ｙ、４２ｋ）を通過する間、各転写ローラ２
５（２５ｃ、２５ｍ、２５ｙ、２５ｋ）にプラス極性の
電圧（例えば、２５ｃは＋４ＫＶ、２５ｍは＋５ＫＶ、
２５ｙは＋６ＫＶ、２５ｋは＋７ＫＶ）が印加され、こ
れにより各感光体１０（１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ、１０
ｋ）に形成されたマイナス極性のトナー像（シアン、マ
ゼンタ、イエロー、ブラックのトナー像）が順次シート
基材２７に電気的に吸引されて付着する。以上のように
してすべてのトナー像が転写されたシート基材２７は、
駆動ローラ２３上で除電装置３２の放電により電荷が除
去され、ベルト２１との電気的吸着力から解放された
後、それ自身の腰の強さによってベルト２１から分離
し、ローラ対３３で次工程に搬送される。一方、シート
基材２７から分離したベルト２１の部分は除電装置３
９，４０で除電された後、従動ローラ２４との接触領域
でクリーニングブレード３１により紙粉等の付着物が除
去される。

【００２７】非画像形成時、具体的には上記画像形成動
作に入る直前、又は上記画像形成動作の終了後、以下の
クリーニング助剤供給処理が実行される（図２参照）。
本クリーニング助剤供給処理では、感光体１０（１０
ｃ、１０ｍ、１０ｙ、１０ｋ）の外周面がそれぞれ帯電
装置により所定の電圧（−６００Ｖ）に帯電される。ま
た、現像ローラ１６に印加される現像バイアス電圧は感
光体帯電位と同電位（−６００Ｖ）が印加される（ステ
ップＳ１０２）。これにより、現像装置１３から感光体
１０（１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ、１０ｋ）へのトナーの
不要な付着が禁止される。

【００２８】転写装置２０では駆動ローラ２３の回転に
基づいてベルト２１が回転する。また、転写ローラ２５
にマイナス極性の電圧が印加され、これによりベルト２
１の外周面にマイナス極性の電荷が注入される。クリー
ニング助剤塗布装置３５では塗布ローラ３７が回転し、
塗布部材３８により塗布ローラ３７の外周にクリーニン
グ助剤が塗布される。このとき、塗布ローラ３７と塗布
部材３８との間に挟まれたクリーニング助剤はそれらの
摩擦接触によりプラス極性に帯電され、マイナス極性に
帯電されているベルト２１に電気的に吸着される。この
ようにしてベルト２１の外周に保持されたクリーニング
助剤はベルト２１の回転と共に、感光体１０（１０ｃ、
１０ｍ、１０ｙ、１０ｋ）とベルト２１との接触部４２
（４２ｃ、４２ｍ、４２ｙ、４２ｋ）に搬送される。な
お、転写装置２０のクリーニング装置３０ではブレード
３１がベルト１２から離間されており（ステップＳ１０
１）、ブレード３１がクリーニング助剤を掻き取ること
がないようにしてある。

【００２９】クリーニング助剤が感光体１０ｃとベルト
２１との対向部に搬送されると、感光体１０ｃに対向す
る転写ローラ２５ｃにはプラス極性の電圧が印加され、
これによりベルト２１上に保持されているプラス帯電の
クリーニング助剤が感光体１０ｃに供給される（ステッ
プＳ１０３，１０４、１０５）。このとき、その他の転
写ローラ２５ｍ、２５ｙ、２５ｋにはマイナス極性の電
圧が印加されており、対応する感光体１０ｍ、１０ｙ、
１０ｋへのクリーニング助剤の供給が禁止される。

【００３０】所定時間後、転写ローラ２５ｃへの印加電
圧がプラス極性からマイナス極性に切換られると共に、
次の転写ローラ２５ｍへの印加電圧がマイナス極性から
プラス極性に切り替えられ、今度は感光体１０ｍにクリ
ーニング助剤が供給される（ステップＳ２０３，２０
４，１０５）。以後、同様にして順次感光体１０ｙ、１
０ｋにクリーニング助剤が供給される（ステップＳ３０
３，３０４，１０５、ステップＳ４０３，４０４，４０
５）。

【００３１】以上のようにしてすべての感光体１０ｃ、
１０ｍ、１０ｙ、１０ｋにクリーニング助剤が供給され
ると、転写装置２０のクリーニングブレード３１はベル
ト２１に再び接触する（ステップＳ１０６）。

【００３２】感光体１０（１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ、１
０ｋ）に供給されたクリーニング助剤は感光体１０の回
転にしたがってクリーニング装置１４に運ばれ、ブレー
ド１９の先端位置に保持され、ブレード１９によるトナ
ー及び該トナーよりも小径の後処理剤の回収を促進す
る。その結果、感光体１０（１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ、
１０ｋ）には後処理剤の膜ができず、その帯電性が良好
に保たれる。

【００３３】なお、上述したクリーニング助剤供給制御
では、転写ローラ２５（２５ｃ、２５ｍ、２５ｙ、２５
ｋ）に印加する電圧の極性を切り替えることにより目的
の感光体だけにクリーニング助剤を供給するようにした
が、転写ローラ２５を感光体１０に対して進退自在と
し、ソレノイドやモータ等の駆動手段によって転写ロー
ラ２５を介して感光体１０をベルト２１を押しつけたり
離間させたりすることで、目的の感光体だけにクリーニ
ング助剤を供給するようにしてもよい。

【００３４】また、以上の説明では、複数の感光体を有
する画像形成装置を例にとって本発明を説明したが、感
光体を一つだけしか具備しない画像形成装置にも本発明
は適用できる。また、転写装置としてベルト式転写装置
を画像形成装置を例にとって本発明を説明したが、転写
装置はその他の形式（ローラ式転写装置）であってもよ
い。さらに、ベルトと感光体との間にシート基材を通
し、そこで感光体からシート基材にトナー像を転写する
ものとしたが、一旦転写部材（転写ベルト、転写ドラ
ム）にトナー像を転写し、その後に該転写部材からシー
ト基材にトナー像を転写する形式の画像形成装置にも本
発明は適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる画像形成装置の主要部断面図
である。

【図２】 クリーニング助剤供給制御のフローチャート
である。

【図３】 クリーニング助剤供給制御の他のフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１０…感光体、１１…帯電装置、１２…露光装置、１３
…現像装置、１４…クリーニング装置、２０…転写装
置、２１…無端ベルト、２５…転写ローラ、３５…クリ
ーニング助剤塗布装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 和洋 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 松浦 晋也 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転可能な像担持体と、上記像担持体の
   周囲に配置された複数の画像形成要素とを備え、上記複
   数の画像形成要素により、上記像担持体上に可視像を作
   成し、上記可視像を被転写部材に転写し、上記被転写部
   材に転写されることなく上記像担持体上に残っている可
   視像の一部を上記画像形成要素の一つで回収するように
   した電子写真式画像形成装置において、 上記画像形成要素は、上記像担持体に接触しながら回転
   し、上記像担持体上の可視像を被転写部材に転写する転
   写手段を含み、 上記転写手段の側部には該転写手段に上記残留可視像回
   収を促進する助剤を供給する助剤供給手段を設け、上記
   転写手段を介して上記像担持体に上記助剤を供給するよ
   うにしたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 上記転写手段は、無端状表面を含みかつ
   上記無端状表面を上記像担持体の外周面に接触させなが
   ら回転する筒状部材と、上記筒状部材の内側に上記像担
   持体に対向して配置され、上記可視像を上記像担持体か
   ら上記無端状表面に向けて電気的に吸引する吸引手段と
   を有し、上記助剤供給手段は上記無端状表面に上記助剤
   を供給し、上記無端状表面を介して上記像担持体に供給
   するようにした請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】 上記筒状部材が無端ベルトである請求項
   ２の画像形成装置。
4. 【請求項４】 上記筒状部材が円筒ドラムである請求項
   ２の画像形成装置。
5. 【請求項５】 上記被転写部材は上記像担持体と上記筒
   状部材との接触部を通過し、該接触部で上記像担持体上
   の可視像が上記吸引手段により上記被転写部材に転写さ
   れる請求項２から４のいずれかの画像形成装置。
6. 【請求項６】 上記被転写部材は上記像担持体と上記筒
   状部材との接触部以外の領域で上記筒状部材の無端状表
   面に接触し、上記可視像は上記像担持体から上記筒状部
   材の無端状表面に転写され、次に、上記筒状部材の無端
   状表面から上記被転写部材に転写される請求項２から４
   のいずれかの画像形成装置。
7. 【請求項７】 上記筒状部材の無端状表面から上記像担
   持体への上記助剤の供給は上記吸引手段によって促進さ
   れる請求項２から６のいずれかの画像形成装置。
8. 【請求項８】 回転可能に支持された無端ベルトと、上
   記無端ベルトの外周面に接触して配置された複数の像担
   持体と、上記像担持体の外周面にそれぞれ可視像を形成
   する手段と、上記無端ベルトと複数の像担持体とが接触
   する複数の接触部にシート基材を通過させ、上記複数の
   像担持体の外周面に形成された可視像を順次上記シート
   基材に転写する手段と、上記複数の接触部を通過した上
   記複数の像担持体の外周面に残存する未転写の可視像を
   上記像担持体から除去する除去手段と、上記除去手段に
   よる上記未転写の可視像の除去を促進する助剤を上記無
   端ベルトの外周に供給する助剤供給手段と、を備えた画
   像形成装置。