JPH02226265A - 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】 上の１ 本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、
特に感光ドラムの如き像担持体上に形成される潜像に対
し、少なくとも１個以上の現像器を備える現像装置を移
動させて現像することにより、現像像を得、この現像像
を記録紙のような転写材に転写して画像を形成するよう
な画像形成装置に好適に適用することができるものであ
る。

【釆立且遣 従来、電子写真方式を用いた画像形成装置において、例
えば複数個の現像器を備える現像装置は、例えば２色の
色分は現像を行なう場合、あるいはフルカラー現像を行
なう場合等に用いられている。

このようなフルカラー現像を行なうためのフルカラー複
写機の一例として、第５図に示すように、複数個の現像
器ＩＭ、ＩＣ５ＩＹ、ＩＢｋを水平に移動させることに
より、像担持体として０ノ感光ドラムに近接さ、せて、
感光ドラム上に形成された潜像を現像し、順次、多色画
像を得る多色画像形成装置が考慮されている。

第５図に示す多色画像形成装置は、水平に移動を行なう
現像装置ｌ及び像担持体としての感光ドラム２を備え、
この現像装置ｌは、移動体１ａ及びその上に搭載されて
いるマゼンタ現像器ＩＭ、シアン現像器ｌＣ、イエロー
現像器ｔｙおよびブラック現像器ＩＢｋを、それぞれ有
している。

現像に際しては、所定のプロセスを介して潜像が形成さ
れる感光ドラム２に対し、所要の現像器が、順次、その
真下の位置、すなわち現像位置に移動し、現像動作が行
なわれる。この時の感光ドラム２と現像剤担持体として
の現像器の現像スリーブとの間の距離は、通常は、約７
００＃Ｌｍに保たれ、この現像スリーブには、現像バイ
アスとして約５００Ｖ（７）ＤＣ電圧と約２ＫＶ、１．
５ＫＨ２のＡＣ電圧が印加されている。

ここで、Ｌ記した多色画像形成装置における現像装置１
の移動手段としては、第６図に示すように、パルスモー
タ２０１を用い、このモータ軸に取りつけられたギヤ（
図示せず）およびこのギアに係合するように現像装置ｌ
の移動体ｌａ側部に取り付けられたギヤ２０４を介して
現像装置ｌをラック会ピニオン方式で矢印方向に移動可
能としている。

が　　しようと　る しかしながら、上記した例では、現像装置１の移動は、
パルスモー５夕２０１を駆動して行なっており、いわゆ
るオープンループ制御となっている。した□がって、安
定した負荷トルクの場合には、問題は無いが、予期しな
い過大なトルクがパルスモータ２０１に加わったり、あ
るいは多色画像形成装置全体の振動等により、現像装置
ｌを移動させるパルスモータを制御することができなく
なって、パルスモータ２０１の税調現象を生じてしまう
ことがある。

このような脱調現象は、パルスモータ２０１によって移
動される現像器が、所定の位置に停止しているかどうか
で、光センサー等を使って、検知することができるが、
従来は、脱調が発生した時に、異常状態を表示し、多色
画像形成装置全体を停止させていたが、それでは多色画
像形成装置内部に排出されない転写材が数枚残ることに
なり、ユーザーはそれらの転写材をすべて取り除いてか
らしか次のコピー動作を行なうことができず、非常に不
便である。

また、税調が発生した時に、現像装置は停止させるが、
第５図における感光体ドラム２、転写材担持体としての
転写ドラム１３を含めた転写材送送系をすべて動作させ
、多色画像形成装置内部の転写材をすべて排出してから
多色画像形成装置を停止する場合において、明らかに現
像器が所定の停止位置から大きくずれた状態でパルスモ
ータが脱調する場合は特に問題を生じないが、パルスモ
タの脱調現象は、パルスモータの加速、減速時に発生す
ることが多く、したがって、感光ドラム２に対して現像
スリーブが非常に近接した状態で停止していることが多
い。

このような状態で、パルスモータの脱調時に、転写材搬
送系を動作させて転写材を排出するために感光ドラム２
を回転させると、現像スリーブは回転していなくても、
それまでのプロセスにより、現像スリーブ表面には、例
えば２成分現像剤による穂が立っているために、摩擦等
により、現像剤としてのトナーが感光ドラム２上に付着
したり、さらには感光ドラムと当接している転写ドラム
１３上に付着することになり、その結果、転写材の裏汚
れとなって不良コピーとしてしまうという欠点があった
。

したがって、本発明は、上記の点に鑑みて成されたもの
で、その目的は、現像装置を駆動するパルスモータ等の
駆動源に異常が生じた場合に、多色画像形成装置内に残
っている転写材搬送系の転写材を排除するために現像装
置の駆動系以外の駆動系を動作させる際にも、像担持体
への現像剤の付着を防止すると共に、転写材担持体への
現像材の付着をも防止することができる現像装置を備え
た画像形成装置を提供することである。

占　　゛　るための手 」二記目的は、本発明に係わる多色画像形成装置によっ
て達成される。すなわち、要約すれば、本発明は、少な
くとも１個以上の現像器を設けた移動可能な現像装置と
、所定のプロセスを介して形成される潜像を担持する像
担持体と、転写材を担持しつつ回動する転写材担持体と
を備え、前記現像装置を移動させることにより前記像担
持体上に形成される潜像を現像して現像像を得、前記現
像像を前記転写材に転写することにより画像を形成する
画像形成装置において、前記現像装置が所定の現像位置
に移動しない場合、前記現像装置の移動手段を停止する
手段と、前記転写材の排出のために回動を行なわしめる
前記像担持体もしくは前記転写材担持体上に不必要な現
像剤の付着を防止する手段とを設けたことを特徴とする
画像形成装置である。

すなわち、本発明によれば、現像剤担持体としての現像
スリーブ上の現像剤の穂立ちをなくす機構を設けること
により、像担持体としての感光ドラムへの現像剤の付着
を防ぎ、感光ドラムあるいは転写ドラムの汚れを防止す
ることができるものである。

支菖遺 以下、本発明を、その一実施例に基づいて添付図面を参
照しつつ説明する。

第１図は、本発明による画像形成装置の一実施例として
、電子写真方式のフルカラー電子写真複写機の全体構成
図を示している。この第１図を参照すると、複写機は、
水平に移動を行なう現像装置１及び矢印Ｘ方向（反時計
方向）に回転駆動される像担持体としての感光ドラムを
２備えている。この感光ドラム２は、その表面に電子写
真感光層を有している。

また、現像装置ｌは移動体１ａを有し、この移動体ｌａ
上には、それぞれ、マゼンタ現像器１Ｍ、シアン現像器
ＩＣ、イエロー現像器ｌＹ、ブラック現像器ＩＢｋを搭
載している。また、各々の現像器には、図示しない現像
剤（トナー）補給装置が前面についており、現像器とは
フレキシブルな手段で接続されており、現像器が現像動
作のために感光ドラム２と当接する位置まで移動しても
、常時、現像剤の補給が可能となっている。

感光ドラム２の周囲には、その回転方向に沿って、それ
ぞれ、帯電器３、上記した現像装置ｌ、転写装置として
の転写ドラム１３等の画像形成プロセスに必要なものが
配設されている。

このような構成になるフルカラー電子写真複写機の画像
形成プロセスについて以下に述べると、まず、第１図に
おいて、矢印Ｘ方向に回転する感光ドラム２は帯電器３
により、その表面が均一に帯電される。次に原稿（図示
せず）を原稿照明ランプ４により照射しながらスキャニ
ングし、その時の反射光を第１ミラー５及び折り返しミ
ラ６を用いて、レンズ系７を通して、カラーイメーセン
サ８上に結像させる。

このカラーイメージセンサ８により、色分解されたマゼ
ンタ画像信号によって変調されたレーザ光Ｅにて感光ド
ラム２表面の画像露光が行なわれ、感光ドラム２上にマ
ゼンタ色に対応した静電潜像が形成される。また、感光
ドラム２上の画像位置にタイミングを合わせて、定位置
から感光ドラム２と当接する現像位置まで現像装置ｌの
マゼンタ現像器ＩＭが移動され、感光ドラム２上の静電
潜像が現像され、顕像化される。

一方、給紙ユニットから給紙ガイド９、レジストローラ
１０を経由して給送された転写材としての記録紙Ｔ、す
なわち転写紙は、所定のタイミングに同期して、吸着用
帯電器１１、当接用ローラ１２によって静電的に転写材
担持体としての転写ドラム１３に巻き付けられ、保持さ
れる。この転写ドラム１３は、感光ドラム２と同期して
第１図に示す図示の矢印方向に回転しており、マゼンタ
現像器ＩＭにより現像された感光ドラム２上の顕像は、
転写帯電器１４によって転写ドラム１３上に保持された
転写紙Ｔ上に転写される。転写ドラム１３は、転写紙Ｔ
上にマゼンタのトナー像を転写したまま、次の色の転写
に備えて、そのまま回転を続ける。

一方、感光ドラム２は、帯電器１５により除電か行なわ
れ、クリーニング部材１６によって、転写されなかった
感光ドラム２上のトナーがクリーニングされ、−色分の
像形成プロセスを終了する。

ただし、感光ドラム２は、継続して回転を行ない、次の
色の画像形成プロセスのために、帯電器３により帯電さ
れ、そして前述と同様にして、本発明の２回目の画像形
成プロセスでは、シアン色の画像信号によって変調され
たレーザ光Ｅにて露光されて、感光ドラム２上にシアン
色に対応した静電潜像が形成される。この間に現像装置
ｌは、図示の矢印方向に水平移動し、シアン現像器ＩＣ
が所定の現像位置に定置されて、現像動作を行なう。

以上の工程をイエロー色及びブラック色に対しても行な
い、４色分の転写が終了すると、転写紙Ｔ上の顕像は、
帯電器１７及び１８により除電され、そして帯電器１９
によって、転写紙Ｔ上の顕像を再帯電し、この転写紙Ｔ
は、分離爪２０にて転写ドラム１３から分離され、搬送
ベルト２１によって定着器２２に送られ、一連のフルカ
ラー複写プロセスが終了し、所要のフルカラー画像が形
成される。

ここで、上記した現像装置ｌを、さらに詳細に説明する
。

第２図に示すように、現像装置ｌは、移動体１ａの上に
４色の現像器ＬＭ、ＩＣ，′ｌＹ、ｌＢｋ及び現像剤担
持体としての現像スリーブを回転させるための図示しな
いモータ等が搭載されている。そして、パルスモータ２
０１の駆動により、このパルスモータ軸に取り付けられ
たギア（図示せず）およびこのギアに係合するように現
像装置ｌの移動体ｌａ側部に取り付けられたギア２０４
を介して現像装置ｌをラック・ピニオン方式で矢印方向
に移動可能としている。

また、第２図では、マゼンタ現像器ＩＭがちょうど現像
位置にある時を示しており、本体側に設けられて固定さ
れた板バネ状の固定電極２０３に対して、マゼンタ現像
器ＬＭに設けられた現像スリーブとつながっている電極
２０５が接し、さらに画像カブリが発生しないように、
感光ドラム上の電位と同極性の約５００ＶのＤＣ電圧を
振１１１２ＫＶ、周波数１．５ＫＨｚのＡＣ電圧に重畳
した交番現像バイアスを印加している。

他の３色の現像器ＩＣ，ＩＹ、ｌＢｋについても現像装
置ｌの移動により、各現像器の電極２０６．２０７．２
０８が順次固定電極２０３と接していくように構成され
ている。

ここで、現像装置ｌは、前述したように、パルスモータ
２０１を使って駆動しており、いわゆるオーブンループ
制御となっている。したがって、安定した負荷トルクで
あれば問題はないが、予想具にの負荷トルク、あるいは
画像形成装置全体の振動等により、パルスモータ２０１
が脱調現象を生じてしまうことがある。

そこで、上記した現像装置では、第３図に示すように、
各現像器に遮光板３０２．３０３．３０４．３０５を設
け、各現像器が現像位置にある時に、各遮光板によって
遮光される位置に光センサ３０１を、本体側において、
固定配置している。

このように構成することにより、パルスモータ２Ｏｆの
脱調現象を検出可能にしている。すなわち、各現像器の
遮光板が光センサ３０１を遮ると、これは光センサ３０
１の出力の変化となり、この光センサ３０１の出力は、
そのままＣＰＵ（中央処理装置）２１０に入力されるが
、このＣＰＵ２１０は、所定の方式にしたがってモータ
ードライバ２０９を介してパルスモータ２０１を駆動す
ると共に、光センサ３０１が遮光状態から一度、入光状
態となりパルスモータ２０１が停止した時に、再度遮光
状態となっているかどうかにより、正常に現像装置が動
作したかどうかを判断するものである。

もし、現像装置が正常に動作していない時、つまり所定
の現像位置から少しでもズして現像器が停止している時
は、光センサ３０１の再度の遮光状態が検出されないこ
とにより、現像装置の駆動系に何らかの異常があるとい
うことで、現像装置の移動は、ただちに停止させる。た
だし、画像形成装置内部の転写材搬送系にある転写材は
すべて排出してから現像装置の移動を停止する。つまリ
、感光ドラム２および転写ドラム１３を回転させ、分離
爪２０を動作させ、転写材搬送ベルト２１、定着装置２
２を通して転写材を排出する。

このように現像装置が所定の位置に停止しない状態、す
なわち現像装置の駆動系の異常としてのパルスモータ２
０１の脱調現象は、前述したように、パルスモータ２０
１の加速時、および減速時に発生することがほとんどで
ある。すなわち、パルスモータ２０１の負荷トルクが大
きくなった場合、パルスモータ２０１の加速トルクの不
足が生じるが、パルスモータ２０１が定常速度に達した
後は、負荷の慣性モーメントが働くために脱調すること
は少ない。したがって、現像装置が所定の現像位置にあ
る場合には、前述したように、感光ドラム２と現像スリ
ーブとの間の距離は約７００ｐＬｍであるが、かりにパ
ルスモータ２０１が脱調した場合においても、上記した
ところから、現像スリーブは感光ドラム２に近接した状
態にあることが多く、この場合、たとえ現像スリーブが
回転していなくても、帯電された感光ドラムを転写材の
排出のために回転させると、現像スリーブ表面に現像剤
の穂ができているので、かなりのトナーが感光ドラム上
に付着してしまうことになる。

このようにして感光ドラム２に付着したトナーは、感光
ドラム２に当接して回転している転写ドラム１３上に付
着し、次回のコピー動性の時に転写材の裏汚れとなって
しまう。

そこで本発明では、現像装置ｌが所定の位置に停止しな
かった場合、現像装置の駆動系に異常が生じたとして、
現像装置ｌの移動を止めると同時に、現像器′と同様に
現像装置１の上に設けた図示しない現像スリーブ駆動モ
ータを逆回転させ、すなわち現像スリーブを逆回転させ
ることにより、現像スリーブ上の現像剤の穂立ちを現像
器の中へ戻し、現像スリーブ表面の現像剤の穂切を行な
って、その表面のトナーをなくすことによって、転写材
の排出のために感光ドラム２を回転させることによる感
光ドラム２へのトナーの付着を防いでいる。

このトナーの付着防止については第４図を参照して説明
する。

第４図は、本発明の画像形成装置に用いられる現像装置
の現像器の概略断面図である。第４図を参照すると、現
像器は、開口部を有する現像容器４００を備え、この現
像容器４００の中央部には、隔壁が立設されて現像容器
４００の中をＡ室、Ｂ室に２分していると共に、現像容
器４００の開口部には、現像剤担持体としての回転する
現像スリーブ４０１が配設されている。この現像スリー
ブ４０１の内部には、現像スリーブ４０１上にて磁性キ
ャリア粒子とトナーとを含む現像剤の穂立ちをさせるた
めの回転しない固定マグネット４０２が配設されている
。この固定マグネット４０２の磁極配置は、第４図を参
照すると容易に理解されるように、３１　、Ｓｚ　、　
Ｎｌ　、　Ｎｚ　、　Ｎ３というＳ極とＮ極が交互に並
んでいる。また、現像容器４００には、開口部に臨んで
現像スリーブ４０１に近接して現像スリーブ４０１上の
現像剤の穂立ちを規制する規制部材４０５が配設されて
いる。なお、現像容器４００のＡ室、Ｂ室には、現像器
内の現像剤を攪拌、搬送させるためのスクリュー棒４０
３．４０４が配設されている。

−上記現像装置は、以上のように構成されるので、通常
の現像時には、現像スリーブ４０１は実線にて示す矢印
４０６の方向に回転し、その結果、Ｎ３→Ｓｚ＋ＮＩ→
ＳＩ＋ＮＺという順に、磁極の極性が切り変わることに
よって、現像容器Ａ室内の現像剤がスリーブ４０１上に
順次、搬送されて行き、穂立ち規制板４０５によって一
定量の高さに、穂立ちされて行く。そして、現像動作に
より、トナーが消費された現像剤は、Ｎｚ極の次が、同
時極性のＮ３極であるため、Ｎ、極によって磁化された
現像剤もＮ３極で反発されることにより、搬送力を失な
い、現像容器Ｂ室内に落下する。現像容器Ｂ室内の現像
剤は、スクリュ４０３により、図示しないトナー補給手
段から補給されたトナーと一緒に攪拌、搬送され、現像
容器Ａ室へ戻る。

次に、現像装置を駆動するパルスモータが脱調し、転写
材の排出等のために転写材搬送系を動作させる場合、感
光ドラム２を回転させることによる感光ドラム２及び転
写ドラムへのトナーの付着を防止するために、現像スリ
ーブ４０１上の現像剤をなくす必要があるが、この現像
スリーブ４０１上の現像剤をなくすために、現像スリー
ブ４０１を点線にて示す矢印４０７の方向に回転すると
、前述したように固定マグネッ）Ｎ３→Ｎｚ極に対して
同極性のために、現像剤の搬送力がない。したがって、
現像容器Ｂ室から現像容器の外部へ出ていく現像剤は存
在しない。また、すでに現像スリーブ４０１上に穂立ち
していた現像剤は固定マグネット４０２の磁極ＮＺ　＋
　３１→Ｎ、→ｓｚ　＋Ｎ３という順に搬送され現像容
器内に戻っていく。

したがって、現像装置ｌが所定位置に停止しなかった場
合、現像スリーブを逆回転させて、現像スリーブ表面の
現像剤を現像容器内へ戻す時には、長時間スリーブ駆動
モータを逆回転させる必要はなく、現像スリーブが１回
転すれば良い。

次に、本発明による画像形成装置の他の実施例を述べる
。

この実施例も、前述実施例とほぼ同様な構成を有してい
るが、前述実施例では、現像装置ｌがパルスモータの脱
調により所定の位置に停止しなかった場合、現像スリー
ブを逆回転することにより現像スリーブ上の現像剤の穂
切り７を行なうことによって、感光ドラムへのトナーの
付着を防止しているが、この前述実施例では、現像剤の
交換等のために現像スリーブが逆回転する機構を備えて
いる場合を述べたが、今後、現像器がカートリッジ化さ
れる等、現像剤の交換を必要としない場合、画像形成装
置が正常に作動している時には使用せず、現像装置を駆
動するパルスモータが脱調した時にのみ使用するためだ
けに、現像スリーブを逆回転させる機構を備えるのでは
、コスト上無駄である。

したがって、そのような場合には、前述実施例のような
現像スリーブを逆回転させるのではなく、現像スリーブ
に印加されている現像バイアスを制御することにより同
様な効果を得ることができる。

すなわち、本発明による画像形成装置の現像手段は、第
２図に示すように、現像器には、現像バイアスとして、
ジャンピング動作によりトナーを感光ドラムに付着させ
るためのＡＣ電圧に、画像カブリを防ぐための、感光ド
ラムの電位と同極性のＤＣ電圧が重畳した形で印加され
ている。

ここで、第２図を参照すると、現像スリーブには、ＡＣ
電圧電源２１３及びＤＣ電圧電源２１７からの電圧が印
加されており、この電圧印加はＣＰＵ２１０が制御して
いる。すなわち、現像スリーブに印加されるＡＣ電圧は
、ＣＰＵ２１０により信号線２１２を介して０Ｎ１０Ｆ
Ｆ制御され、また現像スリーブに印加されるＤＣ電圧は
、ＣＰＵ２１０からの８ビットデジタル信号２１４をＤ
／Ａ変換器２１５に入力し、その出力であるアナログ信
号２１６のレベルにより、ＤＣ電圧電源２１７の出力電
位が制御できるようになっている。

なお、通常のコピー時には、ＡＣＣ電圧圧約２ＫＶ、１
．５ＫＨｚ、ＤＣ電圧は約５００Ｖ＜らいである。

このように構成された上記実施例の画像形成装置では、
パルスモータが脱調し、現像装置が所定の位置に停止し
なかった時に、感光ドラムにトナーを付着させないため
に、すなわち現像剤にジャンピング動作をさせないため
に、ＣＰＵ２１０の出力信号２１２により、ＡＣ電圧を
ＯＦＦさせる。また、ＤＣ電圧は、その出力なＯＶにす
ると、トナーではなく、現像剤中のキャリアが感光ドラ
ムに付着する恐れがあるので、キャリアを感光ドラムで
はなく、スリーブ側に静電的に引きつける電界を形成す
るように、例えば最大出力値（本実施例の多色画像形成
装置では約７００Ｖ）とする。以−Ｆの作用により、前
述実施例と同様に、現像スリーブ上の穂切りを′したの
と同様の効果を得ることができる。

次に、本発明による画像形成装置のさらに他の実施例を
述べる。

前述した第１の実施例および第２の実施例では、感光ド
ラムにトナーが付着することを防止するように作用させ
たが、現像装置を駆動するパルスモータが脱調し、転写
材の排出等のために転写材搬送系を動作させる場合、転
写ドラムへのトナの付着を防止するために、第１図に示
す転写帯電器１４に流す電流を通常の２００〜３００ル
Ａに対し、５０Ｊｊ、Ａ程度に制御することにより、す
なわち通常のコピー時より低くすることによって、転写
ドラム１３へのトナー付着を防止することができる。

したがって、感光ドラム２へのトナーの付着のため、若
干トナーが無駄に消費されるが、当所の目的である転写
ドラムにトナーが付着したために発生する転写材の裏汚
れは防止することができる。

なお、上記実施例では、電子写真方式のフルカラー電子
写真複写機を例示として示したが、本発明は、上記実施
例に限定されるものではなく、白黒複写機のようなモノ
カラー画像を形成する画像形成装置にも適用することが
できるのは勿論のことである。

発」Ｌの」１果 以上説明してきたように、本発明の画像形成装置によれ
ば、少なくとも１個以上の現像器を備える現像装置を現
像位置に移動して現像を行ない、画像を得る際、現像装
置が所定の現像位置に停止しなかった場合、感光ドラム
あるいは転写ドラムへのトナーの付着を防ぐことにより
、次回のコピー動作時の転写材の裏汚れを防止すること
が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による画像形成装置の一実施例の概略
断面全体構成図である。 第２図は、第１図の画像形成装置に用いられる現像装置
部分の概略構成説明図である。 第３図は、第２図に示す現像装置のパルスモータによる
脱調検知を説明する概略部分斜視図である。 第４図は、第３図に示す現像装置の現像器の概略断面図
である。 第５図は、従来の画像形成装置の一例の概略断面全体構
成図である。 第６図は、第５図に示す画像形成装置に用いられる現像
装置部分の概略構成説明図である。 ｌ：現像装置 ｌａ：移動体 １Ｍ、ＩＣ，ＩＹ、ｌＢｋ：現像器 ２：感光ドラム １３：転写ドラム ２０１：パルスモータ ２１０：ＣＰＵ ２１３．２１７：電圧電源 ２１４．２１６：信号 ３０１：光センサ ３０２．３０３．３０４．３０５：遮光板４０１：現像
スリーブ ４０２：固定マグネット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）少なくとも１個以上の現像器を設けた移動可能な現
   像装置と、所定のプロセスを介して形成される潜像を担
   持する像担持体と、転写材を担持しつつ回動する転写材
   担持体とを備え、前記現像装置を移動させることにより
   前記像担持体上に形成される潜像を現像して現像像を得
   、前記現像像を前記転写材に転写することにより画像を
   形成する画像形成装置において、前記現像装置が所定の
   現像位置に移動しない場合、前記現像装置の移動手段を
   停止する手段と、前記転写材の排出のために回動を行な
   わしめる前記像担持体もしくは前記転写材担持体上に不
   必要な現像剤の付着を防止する手段とを設けたことを特
   徴とする画像形成装置。