(57)【要約】【課題】    吐出しモードで運転する際に現像器内で混色の生じることがない画像形成装置の提供。【解決手段】感光体と、前記感光体に形成された潜像を現像剤によって現像してトナー画像を形成する回転可能な現像ローラと、前記現像ローラによって形成されたトナー画像が転写される中間転写体と、前記トナー画像を前記中間転写体に転写した後の感光体の表面に存在するトナーを除去して保持する感光体クリーニング手段とを備え、前記感光体クリーニング手段で保持されていたトナーを前記感光体上に吐き出して前記中間転写体に転写する吐出しモードにおいて、前記現像ローラ表面に層形成された現像剤と前記感光体とを非接触状態に保持する画像形成装置。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、前記感光体に形成された潜像を現像剤によって現像してトナー画像を形成する回転可能な現像ローラと、前記現像ローラによって形成されたトナー画像が転写される中間転写体と、前記トナー画像を前記中間転写体に転写した後の感光体の表面に存在するトナーを除去して保持する感光体クリーニング手段とを備え、
前記感光体クリーニング手段で保持されていたトナーを前記感光体上に吐き出して前記中間転写体に転写する吐出しモードにおいて、前記現像ローラ表面に層形成された現像剤と前記感光体とを非接触状態に保持することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記吐出しモードにおいては、前記現像ローラを、現像時とは反対方向に回転させて前記現像ローラの表面に現像剤のない領域を形成し、前記領域が前記感光体に相対向した位置で停止させる請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記吐出しモードにおいては、前記トナーを引き付ける方向の電界を前記感光体に印加する請求項１または２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、吐出しモード時にトナーの混色を生じることのない画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真装置において現像と同時に感光ドラムのクリーニングを行う所謂クリーナレスシステムが各種提案されている。
【０００３】
前記クリーナシステムにおいては、感光ドラムの表面をクリーニングするクリーニング部材として、ローラ状に形成されたクリーニングブラシが一般的に使用されている。
【０００４】
前記クリーニングブラシは、感光ドラムからトナーを除去するだけでなく、除去したトナーを保持する機能も有しているが、余りに大量のトナーを保持すると、感光ドラムをクリーニングする機能が低下する。
【０００５】
そこで、クリーナレスシステムを有する電子写真装置においては、時々、前記クリーニングブラシで保持されていたトナーを感光ドラム上に吐き出して中間転写ベルトに転写する吐出しモードで運転してクリーニングブラシからトナーを除去している。なお、前記吐出しモード運転では、トナーが中間転写ベルトに転写されると、その都度、中間転写ベルトを清掃して転写されたトナーを除去している（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−２２８７１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、カラープリンタやカラー複写機においては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー画像を形成する４個の感光ドラムが中間転写ベルトに沿ってタンデム状に配設されている。そして、夫々の感光ドラムの近傍には現像ローラを有する現像器が配設されている。そして、トナーと磁性キャリア粒子とを含有する二成分型の現像剤を前記現像器の現像ローラに付着させ、これを感光ドラムに接触させることにより、現像を行っている。
【０００７】
したがって、前記吐出しモード運転の際に、中間転写ベルトに転写された異なる色のトナーを感光ドラムが拾い、これを、前記現像ローラが拾い上げて現像器内で混色が生じて画質低下を引き起こすという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、吐出しモードで運転する際に現像器内で混色の生じることがない画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、感光体と、前記感光体に形成された潜像を現像剤によって現像してトナー画像を形成する回転可能な現像ローラと、前記現像ローラによって形成されたトナー画像が転写される中間転写体と、前記トナー画像を前記中間転写体に転写した後の感光体の表面に存在するトナーを除去して保持する感光体クリーニング手段とを備え、前記感光体クリーニング手段で保持されていたトナーを前記感光体上に吐き出して前記中間転写体に転写する吐出しモードにおいて、前記現像ローラ表面に層形成された現像剤と前記感光体とを非接触状態に保持することを特徴とする画像形成装置に関する。
【００１０】
前記画像形成装置においては、現像モードにおいては、現像剤が前記現像ローラ上に穂立ちし、前記現像剤が感光体に接触することにより、現像剤中のトナーが感光体に付着して前記感光体上の潜像が現像されてトナー画像が形成される。そして、前記トナー画像は、前記感光体から中間転写体に転写され、次いで記録用紙などの記録媒体に転写されて印刷が行われる。そして、前記トナー画像が前記中間転写体に転写されるときに感光体上に残った転写残トナーや、転写体に一旦転写されたトナーを感光体が拾い上げたリトラトナーは、感光体クリーニング手段によって感光体表面から除去されて保持される。
【００１１】
一方、吐出しモードで運転する際には、感光体クリーニング手段に保持されていた転写残トナーやリトラトナーが感光体上に吐き出されて中間転写体上に転写されるとともに、前記中間転写体がクリーニングされるが、前記現像ローラ表面に保持された現像剤と感光体とは互いに非接触に保持されるから、感光体に吐き出されたトナーが前記現像剤によって現像ローラ上に拾い上げられることはない。したがって、感光体クリーニング手段から吐き出されたトナーが現像ローラによって回収されることはなく、現像器内に異色トナーが混入して混色が生じたり、反対の極性に帯電した異極トナーが混入して現像器内でのトナー帯電性が低下したりすることが防止される。
【００１２】
前記感光体クリーニング手段としては、感光体表面を摺擦しつつ回転するクリーニングブラシが挙げられるが、感光体上の転写残トナーやリトラトナーを除去して保持する機能を有するものであれば、前記クリーニングブラシには限定されない。
【００１３】
中間転写体としては、たとえば中間転写ベルトや中間転写ドラムなどが挙げられる。
【００１４】
吐出しモードにおいて、前記現像ローラ表面に保持された現像剤と前記感光体とを非接触状態に保持する方法としては、後述するように、前記現像ローラを現像時とは反対方向に回転させて表面の現像剤が無い部分を前記感光体に相対向させる方法が挙げられるが、その他には、感光体から現像ローラを遠ざける方法などもある。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記吐出しモードにおいて、前記現像ローラを現像時とは反対方向に回転させて前記現像ローラの表面に現像剤のない領域を形成し、前記領域が前記感光体に相対向した位置で停止させる画像形成装置に関する。
【００１６】
前記画像形成装置では、二成分系現像剤で感光体上の潜像を現像しているから、現像ローラと感光体との間には隙間があり、現像ローラ上に穂立ちした現像剤が感光体に接触することにより、現像が行われる。
【００１７】
一方、吐出しモードにおいては、前記現像ローラを現像時とは反対方向に回転させることにより、前記現像ローラの表面には現像剤が無い領域が形成される。そして、前記領域には現像剤中の磁性キャリア粒子によって磁気ブラシが形成されることはないから、前記領域を感光体に相対向させれば、現像ローラ表面に層形成された現像剤と感光体とは非接触状態に保持され、したがって、感光体上に吐き出された転写残トナーやリトラトナーを現像ローラが拾うことはないから、前記現像ローラを有する現像器内で混色が生じることはない。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の画像形成装置において、前記吐出しモードにおいては、前記トナーを引き付ける方向の電界を前記感光体に印加する画像形成装置に関する。
【００１９】
前記画像形成装置では、前記吐出しモードにおいては、感光体クリーニング手段から吐き出されたトナーは、感光体に印加した電界によって感光体に吸着されるから、感光体上のトナーが現像ローラによって回収されることが更に確実に防止される。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように本発明によれば、吐出しモードで運転する際に現像器内で混色の生じることがない画像形成装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
１．実施形態１
（１）構成
本発明の画像形成方法および放電生成物除去方法を好適に実施できる画像形成装置の一例であるカラープリンタについて以下に説明する。
【００２２】
カラープリンタ１０は、図１に示すように、シアン、マゼンタ、イエロー、黒の４色のトナーによってカラー画像を形成するプリント部３０と、プリント部３０の下方に位置する給紙トレイ１６と、プリント部３０の上方に位置する集積トレイ１７とを備える。
【００２３】
プリント部３０は、図１および図２に示すように、シアン、マゼンタ、イエロー、黒の各色の現像ユニット１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ、１２Ｋと、夫々の現像ユニット１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ、１２Ｋによって現像される感光体１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｋと、中間転写ベルト１４とを有する。現像ユニット１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ、１２Ｋと、感光体１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｋとは、中間転写ベルト１４に面して並列に配設されている。
【００２４】
カラープリンタ１０は、所謂タンデム式のフルカラープリンタであって、現像ユニット１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ、１２Ｋによって現像された４色のトナー像は、中間転写ベルト１４が１周する間に中間ベルト１４上に重ね合される。
【００２５】
給紙トレイ１６の上方には、給紙ローラ１８が、給紙トレイ１６にセットされた用紙Ｐの搬送方向先端部に当接するように配列されている。更に、用紙Ｐを搬送する搬送経路１９が、給紙トレイ１６における給紙ローラ１８を設けた側から後述する転写部２２および定着部２８を経由して集積トレイ１７に向かって上方にＳ字状に延びている。搬送経路１９には搬送ローラ２０が２組配置されている。用紙Ｐは、給紙ローラ１８と用紙捌き手段（図示せず。）とにより、図１において二点鎖線の矢印によって示す搬送経路に沿って１枚ずつ給紙トレイ１６から搬送経路１９に沿って搬送ローラ２０によって上方に搬送され、転写部２２および定着部２８を経由して集積トレイ１７へと搬送される。
【００２６】
転写部２２には、中間転写ベルト１４が巻き掛けられたベルト搬送ローラ２４Ａと、ベルト搬送ローラ２４Ａに圧接された転写ローラ２６とが配設されている。ベルト搬送ローラ２４Ａと転写ローラ２６とのニップ部には、中間転写ベルト１４が挟み込まれ、用紙Ｐがこのニップ部を通過する際に、中間転写ベルト１４からトナー像が転写される。
【００２７】
転写部２２の上方には、定着ユニット２８が配設されている。定着ユニット２８は、ヒートローラ２８Ａとヒートローラ２８Ａに圧接されたバックアップローラ２８Ｂとを有し、用紙Ｐが、ヒートローラ２８Ａとバックアップローラ２８Ｂとのニップ部を通過するとトナーが溶融、凝固してトナー像が定着される。定着部２８でトナー像が定着された用紙Ｐは、定着ユニット２８の搬送方向下流側に配置された排紙ローラ２９によって集積トレイ１７に排紙される。
【００２８】
以下、プリント部３０について更に詳細に説明する。
【００２９】
図１および図２に示すように、中間転写ベルト１４は、ベルト搬送ローラ２４Ａと、ベルト搬送ローラ２４Ａの下方に配設されたベルト搬送ローラ２４Ｂと、ベルト搬送ローラ２４Ｂの斜め上方であって用紙搬送路の反対側に配設されたベルト搬送ローラ２４Ｃとに巻き掛けられて支持されている。
【００３０】
中間転写ベルト１４の外側の面は、トナー画像が転写される転写面１４Ａであり、転写面１４Ａに面して、現像ユニット１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ、１２Ｋと、感光体１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｋとが並列して配置され、感光体１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｋが転写面１４Ａに当接している。一方、中間転写ベルト１４を挟んで感光体１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｋの反対側には転写ローラ３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｙ、３２Ｋが配設され、中間転写ベルト１４は、転写ローラ３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｙ、３２Ｋによって感光体１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｋに圧接されている。
【００３１】
感光体１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｋは、図２において矢印ｂで示すように反時計回り方向に回転する。
【００３２】
なお、図２において矢印ａで示す中間転写ベルト１４の回転方向に対して感光体１３Ｋの下流側に隣接し、転写面１４Ａに面してトナー濃度検出センサ１５が配設されている。トナー濃度検出センサ１５は、転写面１４Ａに転写されたトナーの濃度を検出する機能を有する。
【００３３】
以下、現像ユニット１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ、１２Ｋ、および感光体１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｋについて説明する。以下、現像ユニット１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ、１２Ｋを「現像ユニット１２」と総称し、感光体１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｋを「感光体１３」と総称することがある。
【００３４】
図２および図３に示すように、感光体１３の回りには、回転方向ｂに沿って順に中間転写ベルト１４、ブラシローラ３４、帯電ローラ３６、現像ユニット１２が設けられている。中間転写ベルト１４、ブラシローラ３４、帯電ローラ３６は何れも感光体１３の感光面１３Ａに当接している。また、帯電ローラ３６と現像ユニット１２との間には、感光面１３Ａをライン露光するＬＥＤアレイヘッド４０が配置されている。中間転写ベルト１４およびブラシローラ３４は、夫々本発明における中間転写体および感光体クリーニング手段に相当する。
【００３５】
現像ユニット１２は、図３および図４に示すように、感光体１３に相対するように配設された現像ローラ３８と、現像ローラ３８の下方に位置し、現像ローラ３８に二成分系現像剤を供給するスクリューフィーダ３９Ａおよび３９Ｂと、現像ローラ３８とスクリューフィーダ３９Ａおよび３９Ｂとを収容する筐体３７とを備える。二成分系現像剤は、トナーと磁性キャリア粒子とを主用成分として含有している。筐体３７の感光体１３に相対する部分には開口部３７Ａが設けられている。
【００３６】
現像ローラ３８は、図３に示すように、感光面１３Ａとの間に間隙即ち現像ギャップが形成されるように配設されている。現像ローラ３８は、円柱状のマグネットロール３８Ｂと、マグネットロール３８Ｂに被せられたスリーブ３８Ａとを有する。マグネットロール３８Ｂは、円柱状であり、スリーブ３８Ａは、図４において矢印ｃで示すように、マグネットロール３８Ｂの軸線の回りを、感光体１３の回転方向ｂと同じ反時計回り方向、言い換えれば感光体１３との対向部において感光体１３に相対するような方向に回転し、更に換言すればアゲインスト回転している。これにより、現像ローラ３８から感光体１３へのトナーの転移効率が高められている。
【００３７】
マグネットロール３８Ａには、図３に示すように、回転方向ｃに沿って順に、現像極Ｓ１、ピックオフ極Ｎ１、ピックアップ極Ｎ２、トリミング極Ｓ２、搬送極Ｎ３の順に磁極が形成されている。現像極Ｓ１とトリミング極Ｓ２とは何れもＳ極であり、ピックオフ極Ｎ１、ピックアップ極Ｎ２、搬送極Ｎ３は何れもＮ極である。
【００３８】
トリミング極Ｓ２の対向部には、トリミング極Ｓ２と協働して磁気ブラシの高さを揃えるトリミングブレード４１が現像ローラ３８に向かって延びている。現像ローラ３８には、マイナスの現像バイアス電圧が印加されている。
【００３９】
マグネットロール３８Ｂは、図３および図４に示すように現像極Ｓ１が感光体１３に相対するような位置に保持される。
【００４０】
（２）カラープリンタの作用
カラープリンタ１０の作用について説明する。カラープリンタ１０は、通常は用紙Ｐに画像を形成する現像モードで運転されるが、所定の印刷枚数、たとえば１００枚毎に所定時間、たとえば３ないし５分間、吐出しモードで運転される。
【００４１】
現像モードと吐出しモードとについて、以下に説明する。
【００４２】
（２−１）現像モード
現像モードにおいては、感光体１３は、一定速度で矢印ｂの方向に回転し、スリーブ３８Ａは矢印ｃの方向に回転する。
【００４３】
したがって、現像ユニット１２においては、スクリューフィーダ３９Ａおよび３９Ｂによって筐体３７に供給された二成分系現像剤は、ピックアップ極Ｎ２でスリーブ３８Ａ上にピックアップされ、図４に示すように、トナーが付着した磁気ブラシが形成される。
【００４４】
前記磁気ブラシは、トリミング極Ｓ２で高さが揃えられ、搬送極Ｎ３によって現像極Ｓ１に向かって搬送される。そして、図５に示すように現像極Ｓ１において感光体１３に接触する。
【００４５】
ここで、感光面１３Ａは、帯電ローラ３６によってマイナスに帯電され、ＬＥＤアレイヘッド４０によって露光されて潜像が形成されているから、図５および図６に示すように、磁気ブラシに付着していたトナーが前記潜像の部分に付着してトナー画像が形成される。
【００４６】
感光面１３Ａ上に付着したトナーは、前記トナーと逆極性のプラスの転写電圧が印加された転写ローラ３２によって中間転写ベルト１４に向かって電気的に引き寄せられる。これによって、感光面１３Ａ上のトナー像が、感光体１３から中間転写ベルト１４へと転写される。
【００４７】
一方、スリーブ３８Ａの表面には殆ど磁性キャリアだけになった磁気ブラシが残る。殆ど磁性キャリアだけになった磁気ブラシは、スリーブ３８Ａの回転に伴い、ピックオフ極Ｎ１でスリーブ３８Ａの表面から脱落して筐体３７内に戻る。したがって、図４に示すように、ピックオフ極Ｎ１とピックアップ極Ｎ２との間には磁気ブラシのない領域が形成される。
【００４８】
しかし、図６において黒丸で示すように、現像ローラ３８によって感光体１３に付着したトナーは、全て中間転写ベルト１４に転写されるわけではなく、一部は、転写残トナーとして感光面１３Ａ上に残存する。また、同図において白丸で示すように、すでに中間転写ベルト１４に転写されていたトナーの一部が前記感光体１３にリトラトナーとして転写される。これらの転写残トナーやリトラトナーは、ブラシローラ３４によって掻き取られて保持され、感光面１３Ａはクリーニングされる。
【００４９】
（２−２）吐出しモード
吐出しモードにおいては、スリーブ３８Ａは、図７において矢印ｄで示すように現像時の回転方向ｃとは反対の方向に約１／２回転する。したがって、ピックアップ極Ｎ２で拾い上げられた現像剤は、ピックオフ極Ｎ２で直ちにピックオフされるから、スリーブ３８Ａが回転方向ｄに沿って回転するにつれ、磁気ブラシのない領域が広がる。そして、約１／２回転すると、磁気ブラシのない領域は、現像ローラ３８が感光体１３に相対向する現像ギャップを超えて広がるから、この位置でスリーブ３８Ａを停止させる。
【００５０】
この状態で、ブラシローラ３４が保持している転写残トナーおよびリトラトナーと同一の極性の電圧をブラシローラ３４に印加し、反対の極性の電圧を感光体１３に印加すると、図８に示すように、転写残トナーおよびリトラトナーは、ブラシローラ３４から感光体１３上に吐き出される。
【００５１】
感光体１３上に吐き出された転写残トナーおよびリトラトナーは、感光体１３が回転方向ｂに沿って回転すると、前記現像ギャップを通過する。しかしながら、図７に示すように前記現像ギャップには磁気ブラシはないから、転写残トナーおよびリトラトナーは、スリーブ３８Ａにピックアップされることなく現像ギャップを通過し、転写ローラ３２によって中間転写ベルト１４に転写される。中間転写ベルト１４に転写された転写残トナーおよびリトラトナーは、中間転写ベルトクリーナー（図示せず。）によって中間転写ベルト１４から除去される。
【００５２】
（３）実施形態１のカラープリンタの特長
吐出しモードにおいては、ブラシローラ３４から感光体１３上に吐き出された転写残トナーおよびリトラトナーを現像ローラ３８が拾うことはないから、現像ユニット１２の筐体３７内部においてリトラトナー等による混色が生じることはない。
【００５３】
したがって、混色による印刷画像の画質の劣化を効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は、実施形態１に係るカラープリンタの構成の概略を示す概略断面図である。
【図２】図２は、図１に示すレーザープリンタのプリント部の構成を示す拡大図である。
【図３】図３は、図２に示すプリント部における現像ユニットおよびその近辺の構成を示す拡大断面図である。
【図４】図４は、現像モード時において、図３に示す現像ユニットの備える現像ローラの表面に磁気ブラシが形成された状態を示す概略図である。
【図５】図５は、現像モード時における現像極Ｓ１近傍での磁気ブラシおよびトナーの挙動を示す概略図である。
【図６】図６は、現像モード時におけるトナーの動きを示す拡大図である。
【図７】図７は、吐出しモード時において、前記現像ローラの表面から磁気ブラシが除去される状態を示す概略図である。
【図８】図８は、吐出しモード時におけるトナーの動きを示す拡大図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０    カラープリンタ
１３    感光体
１４    中間転写ベルト
３４    ブラシローラ
３６    帯電ローラ
３８    現像ローラ
４０    ＬＥＤアレイヘッド
【図１】
2005266446.tif 000003
【図２】
2005266446.tif 000004
【図３】
2005266446.tif 000005
【図４】
2005266446.tif 000006
【図５】
2005266446.tif 000007
【図６】
2005266446.tif 000008
【図７】
2005266446.tif 000009
【図８】
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