JP2005114975A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】新たな部品を加えることなく、転写手段が行われた後の感光体に付着した正負両極のトナーを感光体上から除去できるようにすることを目的とする。
【解決手段】カラーレーザプリンタ１は、現像ユニット５１にて帯電されたトナーにより、４つの感光体ドラム３の表面に可視像を形成し、この可視像を各転写ローラ６１により用紙Ｐに静電的に転写して多色画像を形成する。そして、クリーニングローラ１０１が、帯電器３１が感光体ドラム３を帯電させる極性と同極性で、且つ、帯電器３１が感光体ドラム３を帯電させる電圧より絶対値が小さい電圧が印加され、感光体ドラム３の回転方向に対して帯電器３１より下流で、現像ユニット５１より上流に、感光体ドラム３に接するように配設されて、転写ローラ６１によるトナー転写後の感光体ドラム３の表面に付着したトナーを除去する。
【選択図】図３

Description

本発明は、帯電したトナーにより、感光体表面に可視像を形成し、この可視像を被転写部材に静電的に転写することにより、画像を形成する画像形成装置に関する。

従来、記録紙等の被転写部材に画像を形成する画像形成装置としては、感光体を備え、帯電手段が、感光体の表面を所定極性の所定電圧で一様に帯電させ、露光手段が、帯電手段により帯電された感光体の表面を露光して静電潜像を形成し、現像手段が、露光手段により形成された静電潜像に、所定の色のトナー（現像剤）を付着させて可視像（現像剤像）を形成し、転写手段が、感光体の表面に形成された現像剤像を被転写部材に転写するものが知られている。

この種の画像形成装置において、転写手段にてトナーが転写される際、被転写部材に転写されたトナーの中に、感光体に付着するための正規の極性に帯電された正規帯電トナーに対してトナーの帯電極性が逆の逆帯電トナーが生成され、この逆帯電トナーの一部が被転写部材に転写されずに感光体に残ることが知られている。

そして、このように感光体に残った逆帯電トナーは、感光体に次の可視像（トナー像）が形成される際に、帯電手段により帯電されて正規帯電トナーとなり、転写手段により被転写部材に転写される。このようにして転写される感光体に残った逆帯電トナーは、次に形成される可視像に対して本来あるべきでは無い位置にあることが多く、形成される可視像に影響を与える。

また、画像形成装置が、複数色のトナーを用いて順次画像形成を行う多色画像用の画像形成装置であれば、生成された逆帯電トナーの他の一部が、被転写部材に付着したまま次の色の可視像が形成される感光体と接触する位置まで搬送されて、次の色用の感光体に逆転写してしまうことがある。

そして、このように逆転写して次の色用の感光体に付着された逆帯電トナーは、現像手段にて吸着されて現像手段の内部に入り込むこともあり、こうして現像手段の内部に他の色のトナーが入り込むと、現像手段のトナーと混色を起こして現像手段により形成されるトナー像の色を変えてしまうなどの問題を生じる。

そこで、こうした問題を改善するために、感光体に対向配置されたクリーニングローラ（クリーニング部材）を備え、逆帯電トナーを感光体の表面から吸引して除去する画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。
特開２０００−２４２１５２号公報

ところで、転写手段による転写が行われた後に感光体の表面に付着しているトナーには、逆帯電トナーの他に、転写手段による転写の際に被転写部材に転写されずに感光体に残る正規帯電トナーもある。

このような正規帯電トナーは、従来の画像形成装置ではクリーニングローラと同じ極性のため、クリーニングローラでは吸引されず除去されない。
このような正規帯電トナーを除去するには、正規帯電トナー用に帯電したクリーニングローラを別途設ければ良いが、部品の増加、装置の大型化につながるという問題がある。

また、クリーニングブレードなどを感光体に押し当てて全てのトナーを掻き取る方法もあるが、感光体に傷を付けるため好ましくない。
本発明は、こうした問題点に鑑みなされたものであり、従来の画像形成装置に対して、新たな部品を加えることなく、転写手段による転写が行われた後に感光体に付着している正規帯電トナー、及び、逆帯電トナーのいずれをも感光体上から除去できるようにすることを目的とする。

かかる目的を達成するためになされた請求項１記載の画像形成装置においては、感光体を備え、帯電手段が、感光体の表面を所定極性の所定電圧で一様に帯電させ、露光手段が、帯電手段により帯電された感光体の表面を露光して静電潜像を形成し、現像手段が、露光手段により形成された静電潜像に、所定の色の現像剤を付着させて現像剤像を形成し、転写手段が、感光体と対向する部位に搬送される被転写部材に、感光体の表面に形成された現像剤像を転写し、現像剤除去手段が、転写手段による転写後の感光体の表面に付着している現像剤を除去する。

そして、現像剤除去手段は、クリーニングバイアスが印加されるクリーニング部材を備え、このクリーニング部材は、帯電手段が感光体を帯電させてから現像手段が感光体に現像剤像を形成する間の部位において、感光体に作用するように配設されている。

このような画像形成装置では、帯電手段により感光体の表面が帯電された後にクリーニング部材が作用するように配設されているため、クリーニング部材が作用する箇所にて感光体の表面に付着している現像剤は、帯電手段により帯電された正規極性の現像剤だけとなる。

即ち、転写後に感光体の表面に残っている正規の極性に帯電された正規帯電現像剤（通常、転写残トナーと称される。）はもとより、転写の際の放電電流などにより極性が反転して被転写部材に転写されなかった逆帯電現像剤、更には、被転写部材から感光体に逆転写された逆帯電現像剤（通常逆転写トナーと称されるもので、正規の極性に帯電されている転写残トナーとは逆の極性に帯電されている。）においても、帯電手段により正規の極性に帯電されることとなるため、クリーニング部材に作用するタイミングでは、すべて正規の極性に帯電している現像剤のみとなる。従って、正規帯電現像剤、及び、逆帯電現像剤のいずれにおいても、クリーニングバイアスが印加されたクリーニング部材に吸引されるようになり、感光体の表面から除去される。

この結果、本発明の画像形成装置によれば、従来の画像形成装置に対して新たな部品を加えることなく、転写手段による転写が行われた後に感光体に付着している正規帯電現像剤、及び、逆帯電現像剤のいずれをも感光体の表面から除去できる。

尚、クリーニング部材と感光体との間にクリーニングバイアス、即ち、感光体表面に付着している現像剤が感光体表面から離れてクリーニング部材に転移するバイアスを作用させるためには、例えば、請求項２に記載のように、帯電手段が感光体を帯電させる極性と同極性で、且つ、帯電手段が感光体を帯電させる電圧より絶対値が小さい電圧をクリーニング部材に印加させるようにすればよい。

このような構成であれば、帯電手段によって所定の電位に帯電された感光体の表面電位をクリーニング部材によって下げてしまうことがないので、クリーニング性能を確保しつつ、潜像形成に悪影響を与えない。

また、転写手段による転写後に感光体の表面に付着している現像剤は、その色が次に形成される現像剤像の色と異なる場合に、この現像剤像に及ぼす影響は大きい。このため、請求項１に記載の画像形成装置は、請求項３のような構成の場合にその効果をより発揮する。

即ち、請求項３に記載の画像形成装置においては、露光手段が、複数の静電潜像を形成し、現像手段が、露光手段により形成された複数の静電潜像に、それぞれ異なる色の現像剤を付着させて、複数の現像剤像を形成し、転写手段が、現像手段により形成された複数の現像剤像を被転写部材に重ねて転写する。

この結果、本発明（請求項３）の画像形成装置よれば、それぞれ異なる色の現像剤により複数の現像剤像を形成するが、現像剤除去手段により、転写手段による転写が行われた部位の感光体に付着している現像剤が除去されるため、転写時に発生する逆帯電現像剤が、別の色用を現像する際、感光体に逆転写した現像剤によって、形成される現像剤像に影響を及ぼすことを防止できる。

一方、請求項１〜請求項３に記載の画像形成装置は、請求項４に記載のように、クリーニング部材が、露光手段が感光体に静電潜像を形成してから、現像手段が感光体に現像剤像を形成する間の部位において、感光体に作用するように配設されていると良い。

つまり、このような構成にすれば、クリーニング部材が現像手段の隣に配設できるため、該クリーニング部材によって除去した現像剤像を収容するための収容ボックス（貯留手段）を現像手段に容易に一体化することができる。

尚、露光手段により露光された箇所は、表面電位が低くなるが、クリーニング部材に印加する電圧の絶対値を露光された部位の表面電位の絶対値よりも小さくするか、若しくは、逆極性の電位を印加することにより、感光体上の現像剤をクリーニング部材に転移させて除去することができる。

但し、請求項５に記載のように、クリーニング部材が、帯電手段が感光体を帯電させてから、露光手段が感光体に静電潜像を形成する間の部位において、感光体に作用するように配設すれば、露光手段により露光される前にクリーニング部材より現像剤を除去することができる。この場合には、請求項４に記載の構成に比べて、感光体上の現像剤をより確実に除去することができる効果がある。

一方、クリーニング部材は、現像剤を吸着したままにしておくと、吸着性能が低下する。このため、クリーニング部材に吸着された現像剤を、クリーニング部材から除去して、貯留し、ある時期に外部へ排出する必要がある。

このため、請求項１〜請求項５に記載の画像形成装置は、請求項６に記載のように、現像剤除去手段が、感光体の表面から現像剤を除去して貯留する貯留手段を備え、現像手段の一部に、貯留手段の外面の一部を共用化して一体的に形成すると良い。

つまり、このように構成すれば、画像形成装置として、貯留手段を単に設けるよりも、部品点数を減らすことができ、小型化に繋げることもできる。また、現像手段は、定期的な現像剤の補充などのメンテナンスが必要であり、現像手段と一体化することにより、現像手段のメンテナンスの時期に貯留手段に貯留した現像剤を外部へ排出するようにでき、画像形成装置の保守を容易にすることができる。

また、貯留手段を、クリーニング部材個々に設けるようにしても良いが、廃現像剤の外部への排出が簡単になるように、請求項１〜請求項５に記載の画像形成装置は、請求項７に記載のようにしても良い。

即ち、請求項７に記載の画像形成装置においては、被転写部材が、用紙搬送体によって搬送される記録媒体であり、感光体上の印字領域以外に相当する部分が通過するタイミングにおいて、廃現像剤転移手段が、バイアス変更手段により、クリーニング部材と感光体との間に印加されるバイアスを、クリーニングバイアスとは反対の極性となるように変更し、離間手段により、現像手段を１又は複数の感光体から離間し、廃現像剤回収手段が、廃現像剤転移手段が動作した際にクリーニング部材から感光体を経て用紙搬送体に吐き出された廃現像剤を回収する。

このような画像形成装置では、クリーニング部材と感光体との間に印加されるバイアスをクリーニングバイアスとは反対の極性となるように変更することにより、クリーニング部材に付着していた廃現像剤が、感光体に転移する。そして、離間手段により、現像手段を感光体から離間することで、もし、現像手段が感光体に接していると、感光体に転移された廃現像剤が現像手段に付着してしまうことを防止する。それから、感光体に転移された廃現像剤は、転写手段を介して用紙搬送体に吐き出されるため、廃現像剤回収手段によりまとめて回収される。

この結果、本発明（請求項７）の画像形成装置によれば、多くの機器が配設される感光体の周りに廃現像剤の貯留手段を設ける必要が無く、画像形成装置の設計が容易になる。また、多色画像を形成する場合には、クリーニング部材個々に、貯留手段を設けるよりも、廃現像剤回収手段にまとめて貯留することにより、装置を小型化でき、廃現像剤を外部へ排出する操作も一度で済むようにできる。

また、請求項１〜請求項５に記載の画像形成装置において、被転写部材が、記録媒体に転写するための現像剤像が転写される中間転写体である場合には、請求項８に記載のように、感光体上の印字領域以外に相当する部分が通過するタイミングにおいて、廃現像剤転移手段が、バイアス変更手段により、クリーニング部材と感光体との間に印加されるバイアスを、クリーニングバイアスとは反対の極性となるように変更し、離間手段により、現像手段を１又は複数の感光体から離間し、廃現像剤回収手段が、廃現像剤転移手段が動作した際にクリーニング部材から感光体を経て中間転写体に吐き出された廃現像剤を回収するよう構成すると良い。

つまり、このように構成すれば、中間転写ベルトを使用した画像形成装置においても、請求項７と同様の効果を得ることができる。
また、請求項１〜請求項５に記載の画像形成装置において、現像手段が感光体に対して非接触状態で現像バイアスが印加されることにより現像を行う非接触現像手段であり、被転写部材が用紙搬送体によって搬送される記録媒体である場合には、請求項９に記載のようにしても良い。

即ち、請求項９に記載の画像形成装置においては、感光体上の印字領域以外に相当する部分が通過するタイミングにおいて、バイアス変更手段によりクリーニング部材と感光体との間に印加されるバイアスを、クリーニングバイアスとは反対の極性となるように変更し、バイアス切換え手段により、非接触現像手段に対して印加されるバイアスを現像バイアス印加時よりも弱くするか、バイアスを印加しないように切換え、廃現像剤回収手段が、廃現像剤転移手段が動作した際にクリーニング部材から感光体を経て用紙搬送体に吐き出された廃現像剤を回収する。

このような画像形成装置では、クリーニング部材と感光体との間に印加されるバイアスを、クリーニングバイアスとは反対の極性となるように変更することにより、クリーニング部材に付着していた廃現像剤が感光体に転移する。そして、バイアス切換え手段により、非接触現像手段に対して印加されるバイアスを、現像バイアスよりも弱くするかバイアスを印加しないように切換えることで、感光体に転移された廃現像剤が現像手段との間の隙間を通ってすり抜けることができる。それから、感光体に転移された廃現像剤は、転写手段を介して用紙搬送体に吐き出されるため、廃現像剤回収手段によりまとめて回収される。

この結果、本発明（請求項９）の画像形成装置によれば、現像手段を感光体から離間させるための手段を設ける必要が無く、画像形成装置の機械的な構成が簡単になる。
また、請求項１〜請求項５に記載の画像形成装置において、現像手段が感光体に対して非接触状態で現像バイアスが印加されることにより現像を行う非接触現像手段であり、被転写部材が記録媒体に転写するための現像剤像が転写される中間転写体である場合には、請求項１０に記載のように、感光体上の印字領域以外に相当する部分が通過するタイミングにおいて、バイアス変更手段により、クリーニング部材と感光体との間に印加されるバイアスを、クリーニングバイアスとは反対の極性となるように変更し、バイアス切換え手段により、非接触現像手段に対して印加されるバイアスを現像バイアス印加時よりも弱くするか、バイアスを印加しないように切換え、廃現像剤回収手段が、廃現像剤転移手段が動作した際にクリーニング部材から感光体を経て中間転写体に吐き出された廃現像剤を回収する。

つまり、このように構成すれば、中間転写体を使用した画像形成装置においても請求項９と同様の効果を得ることができる。

以下に本発明の実施例について、図面を参照して説明する。図１は、本発明が適用された画像形成装置としてのカラーレーザプリンタ１の内部構成を表す概略断面図である。
図１に例示するカラーレーザプリンタ１は、可視像形成部４と、用紙搬送ベルト６と、定着部８と、給紙部９と、スタッカー１２と、制御部１０とを備え、用紙（記録媒体）Ｐに、外部から入力される画像データに応じた４色の画像を形成する。

そして、可視像形成部４は、４つの現像手段としての現像ユニット５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１ＢＫと、これらの現像ユニット５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１ＢＫに貯留されたマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、及びブラック（Ｂｋ）のトナー（現像剤）による４つの可視像工程毎に、図２に示すように、感光体としての感光体ドラム３と、帯電手段としての帯電器３１と、現像剤除去手段におけるクリーニング部材としてのクリーニングローラ１０１と、露光手段としての露光器４１とを備えている。

以下、各構成要素の構成について詳しく説明する。
可視像形成部４の感光体ドラム３は、略円筒形状の部材で構成され、４つがほぼ等間隔に水平方向に並んで、回動可能に配設されている。尚、感光体ドラム３の略円筒形状の部材は、例えば、アルミニウム製の基材上に、正帯電性の感光層が形成されたものが用いられる。そして、このアルミニウム製の基材は、カラーレーザプリンタ１のグランドラインに接地されている。

また、帯電器３１は、いわゆるスコロトロン型の帯電器であり、感光体ドラム３に対向して、その幅方向に延設される帯電ワイヤ３２と、この帯電ワイヤ３２を納めて感光体ドラム３側を開放したシールドケース３３とで構成され、この帯電ワイヤ３２に高電圧を印加することにより、感光体ドラム３の表面を正極性（例えば＋７００Ｖ）に帯電させる。また、シールドケース３３は、上記感光体ドラム３側の開放部にグリッドを設けた構造となっており、このグリッドに定電圧を印加することにより感光体ドラム３表面の帯電をほぼグリッド電圧と同電位にしている。

また、クリーニングローラ１０１は、感光体ドラム３の幅方向に延びる略円筒形状に、スポンジ状の導電性材料などにより構成され、感光体ドラム３の回転方向の帯電器３１より下流側にて感光体ドラム３に接するように配設される。

そして、クリーニングローラ１０１は、帯電器３１によって帯電される感光体ドラム３の表面電位より低い電圧（例えば＋４００Ｖ）が印加される。また、回動可能に保持されて、クリーニングローラ１０１の表面の移動速度が、感光体ドラム３表面の移動速度より若干遅い速度となるように駆動源（図示なし）により回転駆動される。

尚、クリーニングローラ１０１へのバイアス電圧は、定電圧源１１０により印加されている。そして、定電圧源１１０は、制御部１０からの指令信号に応じて、印加する電位を切換えることができるよう構成されている。

また、露光器４１は、各感光体ドラム３に、感光体ドラム３の回転方向の帯電器３１より下流側に配設され、外部より入力される画像データの１色分に応じたレーザー光を光源から出射し、ポリゴンモータにより回転駆動されるポリゴンミラーの鏡面などによりレーザー光を走査して、感光体ドラム３の表面へ照射する。

尚、露光器４１により、画像データに応じたレーザー光が感光体ドラム３の表面に照射されると、照射された部分の表面電位が低下（例えば＋２００V）することにより、感光体ドラム３の表面には、静電潜像が形成される。

また、現像ユニット５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１ＢＫは、それぞれ、トナーを収納する現像ユニットケース５５に、現像ローラ５２を設けることによって構成されている。そして、感光体ドラム３の回転方向に対して露光器４１より下流側に現像ローラ５２が感光体ドラム３に接するように配設される。また、現像ユニット５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１ＢＫは、トナーを「＋」（正極性）に帯電させ、均一な薄層として現像ローラ５２へ供給して、現像ローラ５２と感光体ドラム３との接触部において、感光体ドラム３上に形成された「＋」（正極性）の静電潜像に対して、「＋」（正極性）に帯電したトナーを反転現像方式で現像して画像（現像剤像）を形成する。

尚、現像ローラ５２は、導電性シリコーンゴムなどを基材として円柱状に構成され、その表面には、フッ素を含有した樹脂、又は、ゴム材のコート層が形成されている。
また、現像ユニットケース５５に収納されるトナーは、正帯電性の非磁性１成分現像剤であり、現像ユニット５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１ＢＫに応じて、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのトナーが収容されている。

また、給紙部９は、装置の最下部に設けられており、用紙Ｐを収容する収容トレイ９１と、用紙Ｐを送り出すピックアップローラ９２とから構成されている。そして、収容トレイ９１に収容された用紙Ｐは、ピックアップローラ９２により、給紙部９から１枚ずつ取り出され、搬送ローラ９９等を介して用紙搬送ベルト６に送られる。

また、用紙搬送ベルト（用紙搬送体）６は、感光体ドラム３の幅より狭く、用紙Ｐを上面側に担持した状態で一体的に走行するように無端状態に構成され、駆動ローラ６２と従動ローラ６３に架け渡されており、各感光体ドラム３と対向する位置の近傍には、転写ローラ６１がそれぞれ設けられている。そして、用紙搬送ベルト６は、駆動ローラ６２の回動により、感光体ドラム３と対向する側の表面が、図１に示すように、図中右方向から図中左方向へ移動して、搬送ローラ９９から送られて来る用紙Ｐを、感光体ドラム３との間へ順番に搬送して定着部８へ送る。また、用紙搬送ベルト６の駆動ローラ６２で折り返した面には、クリーニング部材（クリーニングブラシ）１０５が設けられている。

また、転写ローラ６１は、帯電器３１にて感光体ドラム３を帯電する極性と逆極性の電圧が印加されて、いわゆる定電流制御（例えば−１０〜−１５μＡ）により、転写ローラ６１と感光体ドラム３との間に適切な転写バイアスが印加され（定電圧制御であっても良い。）、感光体ドラム３上に形成されたトナー像を用紙搬送ベルト６により搬送される用紙Ｐに転写するように構成されている。

また、クリーニング部材（クリーニングブラシ）１０５は、用紙搬送ベルト６の幅方向に延びた略円筒部材の周囲にブラシが設けられた構成で、用紙搬送ベルト６を挟んで対向する位置に設けられた電極ローラ１０４との間で所定の電位を発生させるバイアス電圧が印加されて、用紙搬送ベルト６に接触しながら回転するように配設される。また、クリーニング部材１０５には、クリーニング部材１０５に付着したトナーをクリーニング部材１０５から除去する廃トナー除去器（回収ローラ）１０６と、クリーニング部材１０５から除去されたトナーを貯留しておく貯留ボックス１０７が設けられている。

また、定着部８は、加熱ローラ８１と、加圧ローラ８２とから構成され、４色のトナー像を坦持した用紙Ｐを、加熱ローラ８１及び加圧ローラ８２によって狭持搬送しながら加熱及び加圧することにより、トナー像を用紙Ｐに定着させる。

また、カラーレーザプリンタ１の上面にはスタッカー１２が形成されている。このスタッカー１２は、定着部８の排紙側に設けられており、定着部８から排出される用紙Ｐを収容する。

また、制御部１０は、周知のＣＰＵを用いた制御装置などにより構成され、カラーレーザプリンタ１の動作全般の制御を行う。そして、定電圧源１１０がクリーニングローラ１０１へ印加する電圧を指示する指令信号を出力する。

ところで、現像ユニット５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１ＢＫは、現像ローラ５２が感光体ドラム３から離間する横方向に移動可能に保持され、現像ユニット５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１ＢＫに対してまたがるように設けられた移動部材７２により位置決めされている。

尚、移動部材７２は、現像ユニット５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１ＢＫにまたがる長さの板状部材で構成され、上下方向に移動可能に保持され、上下方向に延びる略クランク形状の４つの誘導穴７２ａが設けられていて、この誘導穴７２ａそれぞれに各現像ユニットケース５５の感光体ドラム３に沿う方向の側面に設けられた軸５５ａが嵌め込まれる。

そして、移動部材７２には、回転力を上下方向の力に換えるリンク７３を介して、モータ７４が設けられ、制御部１０が、モータ７４の動作を指示する指令信号を出力するよう構成されており、移動部材７２は、モータ７４が、制御部１０からの指令信号に応じて回転することにより上、又は、下方向に移動する。

このように、移動部材７２が上方向に移動すると、誘導穴７２ａが上方向へ移動する際に、各現像ユニットケース５５の軸５５ａが、誘導穴７２ａの略クランク形状に沿って横方向に移動するため、現像ユニット５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１ＢＫは、現像ローラ５２が、感光体ドラム３から離間する状態となる。逆に、移動部材７２が下方向の位置にあると、現像ユニット５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１ＢＫは、現像ローラ５２が感光体ドラム３に接触する状態となる。

以上のような構成の本実施の形態におけるカラーレーザプリンタ１での、用紙Ｐへの画像形成の動作は次のようになる。
まず、給紙部９からピックアップローラ９２により用紙Ｐが１枚供給され、搬送ローラ９９を介して用紙搬送ベルト６へ送られる。

次に、図１中一番右側の感光体ドラム３の表面が、帯電器３１により＋７００Ｖで一様に帯電され、露光器４１により、マゼンタ色用の外部から入力された画像データに対応して露光されて、露光された部分のみの電位が下がり（およそ＋２００Ｖ）、静電潜像が形成される。次に、この感光体ドラム３の表面に現像ユニット５１Ｍにおいて、＋５５０Ｖの現像バイアスが印加されている現像ローラ５２から正極性に帯電されたマゼンタトナーが供給され、静電潜像が形成されて現像バイアスより電位が低くなっている箇所にのみマゼンタトナーが付着して現像が行われる。そして、このようにして形成された「＋」（正極性）に帯電されたトナー像は、用紙搬送ベルト６により搬送される用紙Ｐの表面上に、転写バイアスが印加された転写ローラ６１により転写される。この時の各構成での電圧（電位差）を図３に表す。

この転写が行われた後、感光体ドラム３には、図２に示すように、転写ローラ６１により用紙Ｐに転写されなかった「＋」（正極性）のマゼンタトナー（正規帯電トナー）や、転写の際の放電電流などにより極性が「−」（負極性）に反転して用紙Ｐに転写されなかったマゼンタトナー（逆帯電トナー）が感光体ドラム３に付着している。

この感光体ドラム３に残留したマゼンタトナーは、感光体ドラム３が回転して、再び帯電器３１にさしかかると、帯電器３１により帯電されて、「＋」（正極性）のマゼンタトナー及び「−」（負極性）のマゼンタトナーの両方共、「＋」（正極性）に帯電する。

そして、このマゼンタトナーが、クリーニングローラ１０１にさしかかると、クリーニングローラ１０１の電位が感光体ドラム３の表面電位（＋７００Ｖ）より低い（＋４００Ｖ）ため、クリーニングローラ１０１に電気的に吸引されて、クリーニングローラ１０１へ転移する。そして、感光体ドラム３の表面からマゼンタトナーが無くなった状態で、この後、静電潜像が形成されてから現像ユニット５１Ｍでトナー像が形成される。

次に、マゼンタトナーが転写された用紙Ｐが、用紙搬送ベルト６により搬送されて、シアントナー用の感光体ドラム３に当接する。すると、既に用紙Ｐに転写されているマゼンタトナーの一部が逆帯電トナーとなって、シアントナー用の感光体ドラム３に逆転写する。

これにより、シアントナーの転写が行われた後の感光体ドラム３の表面には、転写ローラ６１により転写されなかった「＋」（正極性）のシアントナー（正規帯電トナー）と、極性が「−」（負極性）に反転したシアントナー（逆帯電トナー）と、用紙Ｐから逆転写された「−」（負極性）のマゼンタトナー（逆帯電トナー）が付着している。

これらのトナーも、マゼンタでの工程と同様に、帯電器３１により一様に帯電されてクリーニングローラ１０１に転移する。そして、マゼンタでの工程と同様に、シアンのトナー像が感光体ドラム３に形成されて、用紙Ｐに転写される。

次に、シアントナーと同様の手順で、イエロートナー、及びブラックトナーそれぞれのトナー像が感光体ドラム３の表面に形成され、転写ローラ６１により用紙Ｐに重ね合わされるように転写される。

最後に、用紙Ｐ上に形成された４色のトナー像は、定着部８において用紙Ｐ上に定着され、スタッカー１２上に排出される。
また、上述の用紙Ｐへの画像の形成動作が終わった後、例えば、一定枚数の画像形成が終了したタイミング、あるいは、一定期間が経過したタイミング等、少なくとも、用紙搬送ベルト６の印字領域以外に相当する部分が通過する期間において、つまり、用紙Ｐが担持されていないベルト上の部分がクリーニングローラ１０１を通過する期間において、制御部１０が、電源装置１１０に指令信号を出力して、各クリーニングローラ１０１へ印加する電圧を変更すると共に、モータ７４へ指令信号を出力して、移動部材７２を上方向へ移動させる。

即ち、各クリーニングローラ１０１に印加する電圧を、帯電器３１によって帯電される感光体ドラム３の表面電位（＋７００Ｖ）より高い、例えば＋１ｋＶに変更することにより、各クリーニングローラ１０１に印加される電位の絶対値が感光体ドラム３の表面電位の絶対値より高くなるようにして、各クリーニングローラ１０１と感光体ドラム３との間に印加されるバイアスを、クリーニングバイアスとは反対の極性に変更し、各クリーニングローラ１０１に転移されたトナーが、今度は、各クリーニングローラ１０１から離間して感光体ドラム３に戻されるようなバイアスを発生させる。

これにより、各クリーニングローラ１０１に付着していたトナーが、離間して感光体ドラム３に付着し、移動部材６８の移動により、現像ユニット５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１ＢＫの現像ローラ５２が感光体ドラム３から離間するため、感光体ドラム３に付着したトナーは、現像ローラ５２に吸着されることなく、転写ローラ６１と対向する位置まで移行し、転写ローラ６１によって用紙搬送ベルト６に転写される。

そして、用紙搬送ベルト６に転写されたトナーは、用紙搬送ベルト６が回転してクリーニング部材１０５の位置に来ると、クリーニング部材１０５により回収され、廃トナー除去器１０６によりクリーニング部材１０５から引き離されて、貯留ボックス１０７に貯留される。

以上のように、カラーレーザプリンタ１によれば、クリーニングローラ１０１だけで、転写ローラ６１によるトナーの転写後に感光体ドラム３に付着した「＋」及び「−」両方の極性のトナーを除去することができる。

これにより、転写ローラ６１によるトナーの転写後に感光体ドラム３に付着した逆帯電トナーによる画像への影響を無くすることができるため、カラーレーザプリンタ１により形成される画像の画質を向上することができる。

特に、本実施例のような複数色のトナーを用いて順次画像形成を行う場合に、既に転写されている色のトナーが、次の色の感光体ドラム３に付着して混色を起こすなど、形成される画像への影響が大きい問題を防止することができて良い。

ところで、上記実施形態では、各クリーニングローラ１０１に付着しているトナー（廃トナー）を回収する場合、各クリーニングローラ１０１に印加する電圧を、帯電器３１によって帯電される感光体ドラム３の表面電位（＋７００Ｖ）より高い、例えば＋１ｋＶに変更することにより、各クリーニングローラ１０１に印加される電位の絶対値が感光体ドラム３の表面電位の絶対値より高くなるようにして、各クリーニングローラ１０１と感光体ドラム３の間に印加されるバイアスを、クリーニングバイアスとは反対の極性に変更して、各クリーニングローラ１０１に付着しているトナーを、各クリーニングローラ１０１から離して、感光体ドラム３に戻すようにしたが、これに限らず、例えば、帯電器３１を停止させて帯電が行われないようにしたり、あるいは、グリッド電位を低下させたりする等して、感光体ドラム３の表面電位を下げることにより、感光体ドラム３の表面電位がクリーニングローラ１０１の電位よりも相対的に低くなる、言い換えれば、感光体ドラム３の表面電位よりもクリーニングローラ１０１の電位が相対的に高くなるようにしても良いことは勿論である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されず、この他にも様々な形態で実施することができる。
例えば、本実施の形態のカラーレーザプリンタ１では、用紙搬送ベルト６により搬送される用紙Ｐに、４つの感光体ドラム３から直接トナー像を転写することによって画像を形成するように構成されているが、図４に示すように、４つの感光体ドラム３に形成されたトナー像を、一旦、中間転写ベルト（中間転写体）６８に４色分転写し、用紙Ｐが通過する２次転写ローラ６７と中間転写ベルト６８との圧接位置において、中間転写ベルト６８に転写されたトナー像を用紙Ｐに転写するように構成されたカラーレーザプリンタ２であっても良い。

また、カラーレーザプリンタ１，２は、４つの感光体ドラム３に、それぞれ違う色のトナー像を形成して、それぞれの感光体ドラム３に対向する部位を通過する用紙Ｐに重ねて転写することにより、カラー画像を形成するいわゆるタンデム方式で構成されているが、感光体ドラム３が１つだけで、用紙Ｐ又は中間転写ベルト６８が感光体ドラム３と対向する部位に繰り返し搬送されるようにして、感光体ドラム３に各色のトナー像を順次形成し、その都度用紙Ｐ又は中間転写ベルト６８に重ねて転写することによりカラー画像を形成するいわゆる４サイクル方式のカラーレーザプリンタとして構成されたものに、感光体ドラム３の本実施例と同様の位置にクリーニングローラ１０１が設けられたものであっても良い。

また、感光体ドラム３が１つだけで、用紙Ｐに単色の画像を形成するよう構成されたものであっても良い。
また、カラーレーザプリンタ１では、各クリーニングローラ１０１に付着したトナーである廃トナーを、画像形成工程終了後の適当なタイミングにおいて、定電圧源１１０での印加電圧を変更すると共に、現像ユニット５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１ＢＫを感光体ドラム３から離間させることにより、クリーニングローラ１０１から感光体ドラム３を介して廃トナーを用紙搬送ベルト６に吐き出させ、クリーニング部材１０５で回収するよう構成されているが、図５に示すように、各クリーニングローラ１０１をそれぞれ感光体ドラム３の回転方向に対して露光器４１の下流側に配設し、それぞれに廃トナーボックス１０８を設け、クリーニングブレード１０７により、クリーニングローラ１０１に付着した廃トナーを掻き落として廃トナーボックス１０８に貯留するように構成されたものであっても良い。

この場合、クリーニングローラ１０１に印加する電位の絶対値を、露光部分の表面電位の絶対値より小さく、例えば、＋１００Ｖのバイアス電圧をクリーニングローラ１０１に印加するようにすれば（逆極性の電位を印加するようにしても良い。）、露光部分に付着しているトナーについても除去することができるようになり、図２のものと同様の効果を奏し得る。

尚、廃トナーボックス１０８は、現像ユニット５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１ＢＫの現像ユニットケース５５と一体に構成されている。
このような構成によれば、廃トナーを回収するための定電圧源１１０の極性の切換え機能、及び、現像ユニット５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１ＢＫを感光体ドラム３から離間するための移動部材７２、リンク７３、モータ７４を不要にでき、カラーレーザプリンタ１の構成を簡易にできる。また、各廃トナーボックス１０８が、現像ユニット５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１ＢＫと一体に構成されているため、現像ユニット５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１ＢＫを交換の際に、廃トナーも一緒に外部へ出されようにできるため、メンテナンスを容易にできる。また、クリーニングローラ１０１を露光器４１の下流側に配設することにより、現像ユニット５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１ＢＫの隣に位置するようにでき、各クリーニングローラ１０１と現像ユニット５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１ＢＫとの一体化が容易である。

但し、本実施例の方が、クリーニングローラ１０１により除去したトナーをクリーニング部材１０５の一カ所で回収するため、個々のクリーニングローラ１０１に廃トナーボックス１０８を設けるよりも、廃トナーを貯留するためのスペースを少なくすることができ、更に、１度の手順で廃トナーを外部へ排出できて良い。

尚、上記実施形態では、現像ユニット５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１ＢＫとして、現像ローラ５２を感光体ドラム３に接触させて現像を行う接触現像方式が採用されたものであるが、例えば、現像ローラ５２を図２に点線で示す現像ローラ５９のように感光体ドラム３に接触させないで現像を行う、いわゆる非接触現像方式を採用している場合には、各クリーニングローラ１０１に付着しているトナー（廃トナー）を回収するとき、現像ローラ５２を感光体ドラム３から離間させる必要が無い。この場合には、現像ローラ５２に印加されている現像バイアスを、通常の現像時よりも弱くするか、あるいは、バイアスを印加しないようにすることで、現像ローラ５２と感光体ドラム３との隙間を通って、感光体ドラム３の表面に戻されているトナー（廃トナー）がすり抜けることができる。従って、上記実施形態における移動部材７２等からなる離間手段を必要としない効果がある。

また、図１，図２に示す実施形態において、個々のクリーニングローラ１０１に付着しているトナー（廃トナー）を回収する場合、図５に示す実施形態におけるようなクリーニングブレード１０７や廃トナーボックス１０８からなる廃トナー回収手段を個々のクリーニングローラ１０１毎に設けるようにしても良く、さらに、その各廃トナーボックス１０８内に貯留された廃トナーを１箇所に集める収集機構を設けるようにすれば、収集された廃トナーを一度の手順で外部に排出することが可能となる。

本実施例のカラーレーザプリンタ１の概略断面図を表す。 本実施例の可視像形成部４の１色分の構成を説明するための図である。 本実施例の画像形成時の電圧の関係を表す。 カラーレーザプリンタ１の変形例の概略断面図を表す。 変形例の可視像形成部４の１色分の構成を説明するための図である。

符号の説明

１，２…カラーレーザプリンタ、３…感光体ドラム、４…可視像形成部、６…用紙搬送ベルト、８…定着部、９…給紙部、１０…制御部、１２…スタッカー、３１…帯電器、４１…露光器、５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１ＢＫ…現像ユニット、５２…現像ローラ、５５…現像ユニットケース、６１…転写ローラ、６２…駆動ローラ、６３…従動ローラ、６８…中間転写ベルト、７２…移動部材、７３…リンク、７４…モータ、９１…収容トレイ、９２…ピックアップローラ、９９…搬送ローラ、１０１…クリーニングローラ、１０５…クリーニング部材、１０６…廃トナー除去器、１０７…貯留ボックス、１１０…定電圧源、Ｐ…用紙。

Claims (10)

1. 感光体と、
   該感光体の表面を所定極性の所定電圧で一様に帯電させる帯電手段と、
   前記帯電手段により帯電された前記感光体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
   該露光手段により形成された静電潜像に、所定の色の現像剤を付着させて現像剤像を形成する現像手段と、
   前記感光体の表面に形成された現像剤像を被転写部材に転写する転写手段と、
   該転写手段による転写後の感光体の表面に付着している現像剤を除去する現像剤除去手段と、
   を備える画像形成装置において、
   前記現像剤除去手段は、クリーニングバイアスが印加されるクリーニング部材を備え、
   該クリーニング部材は、前記帯電手段が感光体を帯電させてから、前記現像手段が感光体に現像剤像を形成する間の部位において、感光体に作用するように配設されている、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記クリーニングバイアスは、前記クリーニング部材に対して、前記帯電手段が前記感光体を帯電させる極性と同極性で、かつ、前記帯電手段によって帯電される感光体の表面電位より絶対値が小さい電圧を印加することによって付与されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記露光手段は、複数の静電潜像を形成し、
   前記現像手段は、該露光手段により形成された複数の静電潜像に、それぞれ異なる色の現像剤を付着させて、複数の現像剤像を形成し、
   前記転写手段は、該現像成手段により形成された複数の現像剤像を前記被転写部材に重ねて転写する、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記クリーニング部材は、
   前記露光手段が感光体に静電潜像を形成してから、前記現像手段が感光体に現像剤像を形成する間の部位において、感光体に作用するように配設されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記クリーニング部材は、
   前記帯電手段が感光体を帯電させてから、前記露光手段が感光体に静電潜像を形成する間の部位において、感光体に作用するように配設されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記現像剤除去手段は、
   感光体の表面から現像剤を除去して貯留する貯留手段を備え、
   前記現像手段の一部に、該貯留手段の外面の一部を共用化して一体的に形成される、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記被転写部材は、用紙搬送体によって搬送される記録媒体であり、
   前記クリーニング部材と感光体との間に印加されるバイアスを、前記クリーニングバイアスとは反対の極性となるようにするためのバイアス変更手段と、
   前記現像手段を前記１又は複数の感光体から離間するための離間手段と、
   前記感光体上の印字領域以外に相当する部分が通過するタイミングにおいて、前記バイアス変更手段により前記クリーニング部材と感光体との間に印加されるバイアスを変更し、前記離間手段により前記現像手段を前記１又は複数の感光体から離間する廃現像剤転移手段と、
   前記廃現像剤転移手段が動作した際に前記クリーニング部材から感光体を経て用紙搬送体に吐き出された廃現像剤を回収する廃現像剤回収手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記被転写部材は、記録媒体に転写するための現像剤像が転写される中間転写体であり、
   前記クリーニング部材と感光体との間に印加されるバイアスを、前記クリーニングバイアスとは反対の極性となるようにするためのバイアス変更手段と、
   前記現像手段を前記１又は複数の感光体から離間するための離間手段と、
   前記感光体上の印字領域以外に相当する部分が通過するタイミングにおいて、前記バイアス変更手段により前記クリーニング部材と感光体との間に印加されるバイアスを変更し、前記離間手段により前記現像手段を前記１又は複数の感光体から離間する廃現像剤転移手段と、
   前記廃現像剤転移手段が動作した際に前記クリーニング部材から感光体を経て中間転写体に吐き出された廃現像剤を回収する廃現像剤回収手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記現像手段は、感光体に対して非接触状態で現像バイアスが印加されることにより現像を行う非接触現像手段であり、
   前記被転写部材は、用紙搬送体によって搬送される記録媒体であり、
   前記クリーニング部材と感光体との間に印加されるバイアスを、前記クリーニングバイアスとは反対の極性となるようにするためのバイアス変更手段と、
   前記非接触現像手段に対して印加されるバイアスを現像バイアス印加時よりも弱くするか、バイアスを印加しないようにするバイアス切換え手段と、
   前記感光体上の印字領域外に相当する部分が通過するタイミングにおいて、前記バイアス変更手段により前記クリーニング部材と感光体との間に印加されるバイアスを変更し、前記バイアス切換え手段により非接触現像手段に印加されるバイアスを切換える廃現像剤転移手段と、
   前記廃現像剤転移手段が動作した際に、前記クリーニング部材から感光体を経て用紙搬送体に吐き出された廃現像剤を回収する現像剤回収手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記現像手段は、感光体に対して非接触状態で現像バイアスが印加されることにより現像を行う非接触現像手段であり、
    前記被転写部材は、記録媒体に転写するための現像剤像が転写される中間転写体であり、
    前記クリーニング部材と感光体との間に印加されるバイアスを、前記クリーニングバイアスとは反対の極性となるようにするためのバイアス変更手段と、
    前記非接触現像手段に対して印加されるバイアスを現像バイアス印加時よりも弱くするか、バイアスを印加しないようにするバイアス切換え手段と、
    前記感光体上の印字領域外に相当する部分が通過するタイミングにおいて、前記バイアス変更手段により前記クリーニング部材と感光体との間に印加されるバイアスを変更し、前記バイアス切換え手段により非接触現像手段に印加されるバイアスを切換える廃現像剤転移手段と、
    前記廃現像剤転移手段が動作した際に、前記クリーニング部材から感光体を経て中間転写体に吐き出された廃現像剤を回収する現像剤回収手段と、
    を備えることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。