JPH0467158A - カラー画像形成装置 - 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】 産業上の利用分野 この発明は、たとえばカラー複写機、カラープリンタな
ど、複数回の作像プロセスを繰返すことによって１つの
画像を完成するカラー画像形成装置に関する。

従来の技術 カラー複写機などの多色画像を形成するカラー画像形・
成装置においては、一般に異なった色の複数の単色画像
を形成する作像プロセスを複数回繰返して所要の多色画
像を得るよ・うになっている。

たとえば電子写真法を用いたカラー複写機においては、
原稿を３色分解し［原稿露光−帯電−像露光−現像−転
写−クリーニング］の作像プロセスを３回繰返し、ある
いはさらに黒画像の作像を加えた４回の作像プロセスを
繰返し、転写紙に原稿のカラー像を再現している。また
、転写をその都度行なわず、［原稿露光−帯電像露光−
現像］のプロセスを各色について繰返し、感光体（像担
持体）上で多色トナー像を形成したのちに転写を行なっ
て完成画像を得る方法、複数の画像形成ユニットを直列
に配置し、各ユニットで順次像形成を行ないながら転写
紙を移動し、単色画像を重ねて多色画像を得る方法など
が行なわれている。

これらの画像形成装置では、いずれも、１つの完成画像
を得るまでの複数の作像プロセスか一連の動作として組
み込まれており、像形成動作が一部スタートすると画像
の完成まで連続的に動作するようになっていた。

このように、従来の画像形成装置は装置のスタートから
画像の完成までが一連のものとして動作するため、たと
えば装置のスタート直後に原稿あるいは装置の作動条件
設定などの誤りに気がつき、直ちに装置の停止を行なお
うとしても、装置はすべての作像プロセスが終わるまで
停止せず、運転が続行されるようになっている。

したがって、この間、無駄な待ち時間、トナー転写紙な
どの無駄な消費が発生し、とくに大量のコピーを行なう
場合には無視できない能率の低下を来すことが多かった
。

そこで、このような時間や資材の無駄をなくすために、
任意の時期に入力された緊急停止信号によって、画像形
成が未完了の場合にも画像形成動作が停止するようにな
ったカラー画像形成装置が提案されている（特開昭６２
−１５７０６８号参照）。

発明が解決しようとする課題 上記のカラー画像形成装置では、緊急停止信号入力時に
、作像されたトナー像の前端より少し手前のトナーのな
い部分でクリーニングブレードを感光体ドラムに圧着さ
せてクリーニングを行なうようになっている。

ところが、このように感光体ドラムのトナーのない部分
にクリーニングブレードを圧着させると、ブレードと感
光体との摩擦力が大きすぎ、ブレードの先端部が振動し
て感光体ドラムと不規則に衝突するいわゆるバウンディ
ング現象を生じやすく、これがクリーニングむらやトナ
ー飛散の原因となり、クリーニングブレードの耐久性に
悪影響を与えている。

この発明の目的は、上記の問題を解決し、緊急停止信号
入力時に像担持体の表面を完全にクリーニングでき、か
つクリーニングブレードの耐久性を向上させうるカラー
画像形成装置を提供することにある。

課題を解決するための手段 この発明によるカラー画像形成装置は、像担持体、像担
持体上に潜像を形成する潜像形成手段、互いに異なる色
のトナーを収納した複数の現像器を有する現像手段、転
写手段、像担持体に対して圧着・圧着解除可能なクリー
ニングブレードにより像担持体上の残留トナーのクリー
ニングを行なうブレードクリーニング手段、転写紙供給
手段および前記現像手段の複数の現像器を各別に動作さ
せてカラートナー像の形成を行なうカラー画像形成工程
の制御を行なう制御手段を備えたカラー画像形成装置に
おいて、 前記カラー画像形成工程の少なくとも一部が開始された
後に、外部からの操作によって生じた緊急停止信号によ
り、前記カラー画像形成工程が未完了の場合にも画像形
成動作を停止させるとともに、作像されたトナー像の部
分でクリーニングブレードを像担持体に圧着させてクリ
ニングを行ない、装置を初期状態にさせる緊急停止制御
を行なう機能を前記制御手段が有することを特徴とする
ものである。

緊急停止制御を行なう際に、作像されたトナー像の部分
でクリーニングブレードを像担持体に圧着させてから像
担持体を少なくとも１回転させてクリーニングを行なう
ようになされることもある。

クリーニング手段かカウンタ式のクリーニングブレード
を備えているものであることもある。

緊急停止信号入力に同期して現像動作が停止するように
なされることもある。

作　　　用 緊急停止信号入力時の緊急停止制御の際に、作像された
トナー像の部分でクリーニング手段ドを像担持体に圧着
させてクリーニングを行なうので、クリーニングブレー
ドが像担持体に圧着するときに、トナー像の部分のトナ
ーがこるあるいは潤滑剤として作用し、バウンディング
現象が発生しにくい。なお、クリーニングブレードが像
担持体に圧着するときに、像担持体が圧着する部分にト
ナーが存在しないとバウンディング現象が発生しやすく
、トナーが存在するとバウンディング現象がほとんど発
生しないことが、実験によって確かめられている。

実　　施　　例 以下、図面を参照して、この発明の実施例について説明
する。

第１図はデジタルカラー複写機の主要部の機械的構成を
、第２図は主要部の電気的構成をそれぞれ概略的に示し
ている。

第１図に示すように、複写機は像担持体と１７での感光
体ドラム（１）を備えており、その周囲に帯電器（２）
、書き込みユニット（３）、現像ユニット（４）、給紙
ユニット（５）、転写・分離ユニット（６）、定着装置
（７）、除電器（８）およびブレードクリーニング装置
（９）などが設けられている。また、これらの上方に設
けられた原稿台（１０）の下に、原稿読み取りユニッｌ
−（１１）が設けられている。また、第２図に示すよう
に、複写機は、作動条件などを設定するだめの操作パネ
ル（１２）および全体を制御するだめの制御ユニット（
１８）などを備えている。

感光体ドラム（１）は、メインモータ（１４）によって
駆動される。また、感光体ドラム（１）の周面全面が帯
電器（２）によって帯電され、後述するように、これに
複数色の画像が重ねて形成される。

原稿読み取りユニット（１１）は、原稿台（１０）に置
かれた原稿（１５）を移動光学系により露光走査して読
み取る原稿読み取り手段を構成しており、露光ランプ（
１６）を有する原稿走査用ランプユニット（１７）、可
動ミラーユニット（１８）、レンズ（１９）、光分解プ
リズム（２０）およびイメージセンサ（ＣＣＤ）（２１
）などを備えている。図示は省略したが、ランプユニッ
ト（１７）には冷却ファンが設けられている。原稿（１
５）はランプユニット（１７）によって走査され、その
画像がランプユニット（１７）および可動ミラーユニッ
ト（１８）のミラーで反射されてレンズ（１９）および
光分解プリズム（２０）に送られ、複数色に分光されて
それぞれの色画像を受光するイメージセンサ（２１）に
結像される。受光された色画像は光電変換されて各色画
像に対応した電気信号になる。これを処理部でＡＤ変換
したのち、さらに画像処理部（図示路）で記録のための
画像信号に処理する。

書き込みユニット（３）は、読み取りユニット（１１）
内に配置された画像処理部からの画像信号を記録色ごと
に１色ずつ感光体ドラム（１）上に書き込んで静電潜像
を形成する潜像形成手段を構成しており、半導体レーザ
（図示路）、ポリゴンモータ（２２）、ポリゴンミラー
（２３）および固定ミラー（２４）などを備えている。

そして、読み取りユニット（１１）のイメージセンサ（
２１）および画像処理部から送られてくる赤・青・黒の
記録色に対応した画像信号に基づいて、半導体レーザで
発生されたレーザビームがポリゴンモータ（２２）で回
転させられるポリゴンミラー（２３）および固定ミラー
（２４）を介して一様帯電された感光体ドラム（１）の
周面上に像露光され、静電潜像が形成される。

現像ユニット（４）は、感光体ドラム（１）上の潜像を
現像してトナー像とする現像手段を構成しており、互い
に異なる色のトナーを含む現像剤を収納した複数たとえ
ば３つの現像器（２５）（２６）　（２７）を備えてい
る。第１現像器（２５）には赤色トナー、第２現像器（
２Ｂ）には青色トナー、第３現像器（２７）には黒色ト
ナーを含む現像剤がそれぞれ収納されている。これらの
現像器（２５）　（２Ｂ）（２７）は１つずつ個別に作
動させられ、感光体ドラム（１）上の静電潜像を現像し
て、トナー像を形成する。なお、１つの現像器（２５）
　（２Ｂ）　（２７）が作動している間、他の現像器（
２５）　（２Ｂ）　（２７）の現像剤層は感光体ドラム
（１）から離れて静止しており、非作動状態となってい
る。なお、これらの現像器（２５）　（２Ｂ）　（２７
＞においては、２成分非接触現像法が好適に用いられる
。

給紙ユニット（５）は、転写紙を感光体ドラム（１）に
供給する転写紙供給手段を構成しており、給紙カセット
（２８）および給紙ローラ（２９）などを備えている。

転写・分離ユニット（Ｂ）は、感光体ドラム（１）に形
成されたト、ナー像を転写紙に転写する転写手段を構成
しており、転写器（３０）および分離器（３１）などを
備えている。

クリーニング装置（９）は、感光体ドラム（１）の周面
をクリーニングブレード（３２）によりクリニングする
ブレードクリーニング手段を構成している。ブレード（
３２）は基端側の支持部（３２ａ）を中心に若干回動じ
て、先端側の工・ンジ部（３２ｂ）が感光体ドラム（１
）の表面に圧着する圧着状態と、エツジ部（３２ｂ）が
感光体ドラム（１）の表面から離れる（圧着）解除状態
とに切換えられる。好ましくは、ブレード（３２）はカ
ウンタ式のものであり、エツジ部（３２ｂ）より支持部
（３２ａ）が感光体ドラム（１）の回転に対して下流側
に位置している。ブレード（３２）をカウンタ式のもの
にすると、エツジ部より支持部が感光体ドラムの回転に
対して上流側に位置しているトレール弐のものに比べて
、ブレードの圧着荷重が同じでも感光体ドラム（１）の
回転方向の摩擦トルクか大きく、小型で薄いものが使用
可能である。

操作パネル（１２）には、図示は省略したが、起動キー
、緊急停止キー、各種作動条件設定キー各種表示器など
が設けられている。

制御ユニット（１３）は、複写機の各部を制御してカラ
ー画像形成工程の制御を行なう制御手段を構成しており
、マイクロコンピュータ（図示路）を備えている。そし
て、上記の感光体ドラム（１）、帯電器（２）、読み取
りユニット（１１）、書き込みユニット（３）、現像ユ
ニット（４）、給紙ユニット（５）、転写・分離ユニッ
ト（６）、定着装置（７）、除電器（８）、クリーニン
グ装置（９）などは、制御ユニット（１３）のマイクロ
コンピュータのメモリに格納されたプログラムによって
シーケンス制御される。

カラー複写の場合、前記の帯電器（２）による感光体ド
ラム（１）の帯電、読み取りユニット（１１）による原
稿（１５）の露光走査、書き込みユニット（３）の像露
光による潜像形成および現像器（２５）　（２６）　（
２７）による現像を含む作像プロセスが３回繰返され、
これにより、感光体ドラム（１）上に単色のトナー像を
合成した多色のトナー像が形成される。

１回目の作像プロセスにおいては、読み取りユニット（
工１）によりたとえば赤色トナーによる記録のだめの原
稿露光が行なわれ、赤色トナー記録に対応する画像信号
が画像処理部から書き込みユニット（３）に出力される
。感光体ドラム（１）は帯電器（２）により帯電されて
おり、この赤色トナー記録のための画像信号に基づいて
、書き込みユニット（３）の像露光により感光体ドラム
（１）上に赤色トナー記録のための静電潜像が形成され
る。この赤色トナー記録のための静電潜像は赤色トナー
を有する第１現像器（２５）の作動により現像され、赤
色のトナー像が形成される。

同様に、２回目の作像プロセスにおいては、読み取りユ
ニット（ＩＩ）によりたとえば青色トナ−による記録の
ための原稿露光が行なわれ、青色トナー記録に対応する
画像信号が画像処理部から書き込みユニット（３）に出
力され、この青色トナー記録のための画像信号に基づい
て、書き込みユニット（３）の像露光により感光体ドラ
ム（１）上に青色トナー記録のための静電潜像が形成さ
れる。この青色トナー記録のための静電潜像は青色トナ
ーを有する第２現像器（２６）の作動により現像され、
赤色トナー像を有する感光体ドラム（１）上にさらに青
色のトナー像が重ねて形成される。

さらに、同様に、３回目の作像プロセスにおいては、た
とえば黒色トナーによる記録のための原稿露光が行なわ
れ、黒色トナー記録に対応する画像信号が画像処理部か
ら書き込みユニット（３）に出力され、この黒色トナー
記録のための画像信号に基づいて、書き込みユニット（
３）の像露光により感光体ドラム（１）上に黒色トナー
記録のための静電潜像が形成される。この黒色トナー記
録のための静電潜像は黒色トナーを有する第３現像器（
２７）の作動により現像され、赤色および青色トナー像
を有する感光体ドラム（１）上にさらに黒色のトナー像
が重ねて形成される。そして、これにより、感光体ドラ
ム（１）上に赤色、青色および黒色の多色トナー像が形
成される。

このようにして３回の作像プロセスにより多色のトナー
像か形成されると、給紙カセット（２８）から感光体ド
ラム（１）に転写紙が供給され、転写・分離ユニット（
６）が作動して、トナー像が転写紙に転写される。そし
て、トナー像か転写された転写紙は定着装置（７）によ
って定着され、完成コピーとなって排紙皿（図示＠）に
排出される。

上記の３回の作像プロセスの間、クリーニングブレード
（３２）は感光体ドラム（１）から離れて作動を停止し
ている。転写が終わると、クリーニングブレード（３２
）が感光体ドラム（１）に圧着して、感光体ドラム（１
）上の残留トナーか除去され、感光体ドラム（］）全体
のクリーニングが終わると、クリーニングブレード（３
２）が感光体ドラム（１）から離れて作動を停止すると
ともに、感光体ドラム（１）が停止して、１回の画像形
成サイクルが完了する。

第３図は、上記の複写機における作像プロセスの進行を
示すタイムチャートである。

第３図中、実線で示されたものは正常運転時のプロセス
であって、各線とも上段にある期間はそのプロセスが作
動状態にあり、下段にある期間は休止状態にあることを
示している。

時点ｔｏで起動信号が入力されると、感光体ドラム（１
）が回転を開始し、同時に、帯電器（２）が作動して感
光体ドラム（１）を全面帯電させる。感光体ドラム（１
）が回転して帯電された部分の先頭近傍が書き込みユニ
ット（３）の位置に達すると、読み取りユニット（１１
）が作動して赤色トナー記録のための原稿露光が開始さ
れるとともに、書き込みユニット（３）の像露光が作動
して赤色トナー記録のための潜像形成が開始される（時
点ｔｌ）。感光体ドラム（１）の赤色用潜像の先頭近傍
が第１現像器（２５）の位置に達すると、第１現像器（
２５）が作動して赤色トナーによる現像が開始され（時
点ｔ２）、記録長に応じて異なるが、最大炎の記録の場
合、感光体ドラム（１）がほぼ１回転する間これが継続
する。

感光体ドラム（１）が回転して赤色トチ−像の先頭近傍
が再び帯電器（２）の位置に達すると、感光体ドラム（
１）は再び帯電され、青色トナー記録のための原稿露光
および像露光が開始される（時点ｔ３）。さらに感光体
ドラム（１）の青色用潜像の先頭近傍が第２現像器（２
６）の位置に至ると、第２現像器（２６）が作動して、
青色トナーによる現像が開始される（時点ｔ４）。この
際、青色のトナー像はすでに形成済みの赤色トナー像に
重複して形成される。

同様にして、時点ｔ５より黒色トナー記録のための原稿
露光および像露光が開始され、さらに時点ｔ６より黒色
トナーによる現像か開始されるが、その先頭近傍が転写
・分離ユニット（６）に達すると（時点ｔ７）、転写・
分離ユニット（６）が作動し、感光体ドラム（１）上の
トナー像と同期して送られてくる転写紙への転写が開始
され、感光体ドラム（１）がほぼ１回転し全画像の転写
および分離が終わるまでこれが継続する。

転写および分離の終わった感光体ドラム（１）の先頭が
除電器（８）の位置に達すると（時点ｔ８）、除電器（
８）が、さらにクリーニング装置（９）の位置に達する
と（時点ｔ９）、クリーニング装置（９）がそれぞれ起
動して感光体ドラム（１）面のクリーニングを開始する
。

感光体ドラム（１）がさらにほぼ１回転して全面のクリ
ーニングか終わり、感光体ドラム（１）がほぼ起動した
ときの位置すなわち第１図の位置に戻ると、感光体ドラ
ム（１）は停止し、多色像形成の１サイクルが完了する
（時点ｔ１０）。

この間、帯電は時点ｔｌｌ、原稿露光および像露光は３
回目すなわち黒色の作像プロセスが終わった時点ｔ１２
、現像は時点ｔ１３、転写は時点ｔ１４、除電は時点ｔ
１５、クリーニングは時点ｔ１Ｂで順次作動を停止し、
感光体ドラム（１）が停止した時点ｔｌＯではすべて初
期状態に戻り、次のスタートに備えられる。上記各時点
の間隔は、各装置の感光体ドラム（１）上の距離に対応
している。なお、第３図中、１〜４の矢印は起動後感光
体ドラム（１）が１回転して起動位置に戻る時点を示し
ており、これより、１サイクルは感光体ドラム４回転で
完了することがわかる。

次に、上記の複写機の緊急停止時の動作について説明す
る。

たとえば、時点ｔ１で起動したのち赤色トナー記録のた
めの原稿露光、赤色トナー記録のための像露光、赤色ト
ナー現像が進行中の時点Ｔｌにおいて緊急停止キーから
緊急停止信号が入力された場合、制御ユニット（１３）
は予め定められたプログラムにしたがって第３図に点線
で示した緊急停止動作を行なう。すなわち、停止信号入
力と同時に、帯電、露光ランプ（１６）の走査による原
稿露光、像露光および現像動作が停止し、現像済みの赤
色トナー像の前端が除電器（８）の対向位置に達した時
点Ｔ２に除電器（８）が作動を開始する。続いて、現像
済みの赤色トナー像の前端がクリーニング装置（９）を
通過した時点Ｔ３でブレード（３２）が赤色トナー像の
部分で感光体ドラム（１）に圧着して、すでに付着した
トナーの除去を開始する。除電器（８）およびクリーニ
ング装置（９）は少なくとも感光体ドラム（１）が１回
転する開作動を続け、時点Ｔ４で除電器（８）が作動を
停止するとともに、時点Ｔ５でブレード（３２）が感光
体ドラム（１）から離れて作動を停止する。そして、ク
リーニングが終了するとともに、感光体ドラム（１）が
停止しく時点Ｔ６）、再始動可能の状態となる。

上記の緊急停止制御の際、作像されたトナー像の部分で
クリーニングブレード（３２）が感光体ドラム（１）に
圧着するので、ブレード（３２）が感光体ドラム（１）
に圧着するときに、トナー像の部分のトナーがこるある
いは潤滑剤として作用し、バウンディング現象が発生し
にくい。このため、感光体ドラム（１）の表面が完全に
クリーニングされて、次回に良好なカラー画像を得るこ
とができ、ブレード（３２）の耐久性も向上する。

緊急停止制御の際、クリーニングブレード（３２）を感
光体ドラム（１）に圧着させるときに、最初は速度が大
きく、圧着直前に速度が小さくなるように、ブレード（
３２）の速度を２段階に切換えるようにしてもよい。こ
のようにすれば、バウンディング現象を防止する効果が
一層大きくなる。

また、緊急停止信号入力時に、作像プロセスを停止した
後、クリーニングブレード（３２）を感光体ドラム（１
）に圧着させる前に、感光体ドラム（１）の回転速度を
たとえば１／２〜１１５程度に下げるようにしてもよい
。このようにして低速で回転している感光体ドラム（１
）にブレード（３２）を圧着させるようにすれば、バウ
ンディング現象を防止する効果が一層大きくなるととも
に、クリーニング作用も完全になり、ブレード（３２）
の耐久性も数倍に向上する。

なお、１色目の現像が開始する前に緊急停止信号が入力
された場合は、クリーニングの必要はないので、除電器
（８）のみ作用させて、停止させればよい。この場合、
不必要であれば、感光体ドラム（１）を１回転未満で停
止させてもよい。

上記の複写機では、多色画像形成の任意の時点において
緊急停止信号を入力し、装置を速やかに停止することが
可能であり、トナー、転写紙などの資材、作業時間など
の無駄な消費を大幅に低減することができる。

この発明は、上記のようなデジタルカラー複写機以外の
カラー画像形成装置にも適用できる。

たとえば、特開平２−１３９７７号に示されている転写
ドラム形アナログカラー複写機などにも同様に適用でき
る。

発明の効果 この発明のカラー画像形成装置によれば、上述のように
、緊急停止制御の際にクリーニングブレードが像担持体
に圧着するときのバウンディング現象の発生を防止する
ことができ、したかって、像担持体の表面を完全にクリ
ーニングして良好なカラー画像を得るとともに、ブレー
ド（３２）の耐久性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すデジタルカラー複写機
の主要部の概略縦断面図、第２図は同複写機の主要部の
ブロック図、第３図は同複写機の正常動作時および緊急
停止時の各部の作動の１例を示すタイムチャートである
。 （１）・・・感光体ドラム（像担持体）　、（３）・・
・書き込みユニット（潜像形成手段）　、（４）・・・
現像ユニット（現像手段）　、（５）・・・給紙ユニッ
ト（転写紙供給手段）　、（６）・・・転写・分離ユニ
ット（転写手段）　、（９）・・・ブレードクリーニン
グ装置（クリーニング手段）　、（１３）・・・制御ユ
ニット（制御手段）　、（２５）（２Ｂ）（２７）・・
・現像器、（３２）・・・クリーニングブレード。 以　　上

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体、像担持体上に潜像を形成する潜像形成
   手段、互いに異なる色のトナーを収納した複数の現像器
   を有する現像手段、転写手段、像担持体に対して圧着・
   圧着解除可能なクリーニングブレードにより像担持体上
   の残留トナーのクリーニングを行なうブレードクリーニ
   ング手段、転写紙供給手段および前記現像手段の複数の
   現像器を各別に動作させてカラートナー像の形成を行な
   うカラー画像形成工程の制御を行なう制御手段を備えた
   カラー画像形成装置において、 前記カラー画像形成工程の少なくとも一部が開始された
   後に、外部からの操作によって生じた緊急停止信号によ
   り、前記カラー画像形成工程が未完了の場合にも画像形
   成動作を停止させるとともに、作像されたトナー像の部
   分でクリーニングブレードを像担持体に圧着させてクリ
   ーニングを行ない、装置を初期状態にさせる緊急停止制
   御を行なう機能を前記制御手段が有することを特徴とす
   るカラー画像形成装置。
2. （２）緊急停止制御を行なう際に、作像されたトナー像
   の部分でクリーニングブレードを像担持体に圧着させて
   から像担持体を少なくとも１回転させてクリーニングを
   行なうことを特徴とする請求項（１）のカラー画像形成
   装置。
3. （３）クリーニング手段がカウンタ式のクリーニングブ
   レードを備えていることを特徴とする請求項（１）のカ
   ラー画像形成装置。
4. （４）緊急停止信号入力に同期して現像動作が停止する
   ことを特徴とする請求項（１）のカラー画像形成装置。