JPH0467166A - 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−帯電一像露光一現像一転
写一りリーニングコの作像プロセスを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−帯電一像露光
一現像］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が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
画像の一部が既に現像されている場合、トナー像を転写
せずにクリーニングを行なうようになっている。

ところが、既に現像されているトナー像を転写せずにク
リーニングするため、トナーの無駄使いになる。また、
クリーニング手段のトナー回収箱に余分なトナーが回収
されることになり、トナー回収箱にトナーか満たされる
のが早くなる。さらに未転写トナーのクリーニング時に
トナーの飛散が多いという問題がある。

この発明の目的は、上記の問題を解決し、緊急停止信号
入力時のトナーの消費をできるだけ少なくできるカラー
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、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少な（
とも現像動作を含む画像形成動作を停止させ、かつその
後に現像手段にトナーを回収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。

作　　　用 緊急停止信号入力時に、現像動作を停止させた後に現像
手段にトナーを回収させるので、トナーの無駄な消費や
クリーニング時のトナーの飛散が少なく、クリーニング
手段のトナー回収箱にトナーが満たされるのが遅くなる
。

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しての感光体
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ト（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
定するための操作パネル（１２）および全体を制御する
ための制御ユニット（１３）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、感光体ドラムク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（ＣＯＤ）（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Ｐｆ！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（
２６）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）（２６）（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）か作動している間、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（６）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
をたとえばブレードクリーニング法やファーブラシクリ
ーニング法でクリーニングするクリーニング手段を構成
している。

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）、書キ込みユニット（３）、現像ユ
ニット（４）　、給紙ユニット（５）、転写・分離ユニ
ット（Ｂ）、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。

第３図に示すように、現像器（２５）はマグネットロー
ラ（３２）、現像スリーブ（３３）などを備えており、
現像スリーブ（３３）がバイアス電圧印加回路（３４）
に接続されている。第３図のバイアス電圧印加回路（３
４）は反転現像の場合の１例であり、現像器（２５）作
動時に現像スリーブ（３３）に交流バイアス電圧と直流
バイアス電圧を印加するようになっている。現像スリー
ブ（３３）側に交流電源（３５）が接続され、負の極性
の直流電源（３Ｂ）が接続された第１端子（Ａ１）と、
正の極性の直流電源（３７）が接続された第２端子（Ａ
２）と、第３端子（フロート端子）　（Ａ３）とに、交
流電源（３５）が切換えて接続されるようになっている
。すなわち、通常の現像動作時には、第１端子（Ａ１）
に接続されて、交流バイアス電圧と負の直流バイアス電
圧が印加され、後述する緊急停止信号入力時のトナー回
収動作の場合には、第２端子（Ａ２）に接続されて、交
流バイアス電圧と正の直流バイアス電圧が印加されるよ
うになっている。また、緊急停止でない通常の非動作時
には、交流バイアス電圧と直流バイアス電圧はともに切
られ、抵抗を介した接地状態または第３端子（Ａ３）に
接続されたフロート状態となる。他の現像器（２６）（
２７）についても同様である。

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）　（２８）　（
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（
１１〉によりたとえば赤色トナーによる記録のための原
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（１１）によりたとえば青色トナーによる記録の
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（２Ｂ）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
像が形成されると、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、トナー像が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（図示路）に
排出される。

上記の３回の作像プロセスの間、クリーニング装置（９
）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、クリーニング装置（９）が作動して
、感光体ドラム（１）上の残留トナーが除去され、感光
体ドラム（１）全体のクリーニングが終わると、感光体
ドラム（１）は停止して、１回の画像形成サイクルか完
了する。

第４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４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、最大共の記録の場
合、感光体ドラム（１）がほぼ１回転する間これか継続
する。

感光体ドラム（１）が回転して赤色トナー像の先頭近傍
か再び帯電器（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
および像露光か開始される（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
トナーによる現像が開始されるが、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。

なお、現像時には、作動している現像器（２５）（２Ｂ
）　（２７）のバイアス電圧印加回路（３４）が第１端
子（Ａｌ）に接続されて、その現像器（２５）　（２６
）　（２７）の現像スリーブ（３４）に交流バイアス電
圧と負の直流バイアス電圧が印加されており、作動が終
わると、反転現像の場合、交流バイアス電圧および直流
バイアス電圧の印加が停止し、フロート状態または接地
状態となる。正規現像の場合は、交流バイアス電圧の印
加のみが停止し、直流バイアス電圧の印加のみが継続す
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
ーニングが終わり、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ｔ　１４、除電は時点
ｔ１５、クリーニングは時点ｔ１６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４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Ｔ１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４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か停止し、交流バイアス
電圧および直流バイアス電圧の印加も停止する。そして
、現像済みの赤色トナー像の前端が現像器（２５）の対
向位置に達した時点Ｔ２に、現像器（２５）のバイアス
電圧印加回路（３４）が第２端子（Ａ２）に切換る。こ
れにより、現像器（２５）の現像スリーブ（３３）に現
像時と同し交流バイアス電圧と現像時と逆極性の正の直
流バイアス電圧が印加され、感光体ドラム（１）の赤色
トナーが現像器（２５）に回収される。トナーが回収さ
れた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Ｔ３に除電器（８）が、続いてクリーニング装
置（９）が作動して（時点Ｔ４）、ｌ−ナーの除去を開
始する。現像済みの赤色トナー像の後端が現像器（２５
）の部分を通過すると、バイアス電圧印加が停止して（
時点Ｔ５）、赤色トナーの回収が終了する。また、除電
器（８）およびクリーニング装置（９）は、少なくとも
画像長に相当する間だけ作動し、クリーニングが終了し
た時点Ｔ６およびＴ７で作動を停止する。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、再始動可能の状態となる（時点Ｔ８）。

なお、緊急停止信号入力時に２色以上重ねて現像されて
いる部分については、現像器へのトナーの回収は行なわ
ず、最初からクリーニング装置（９）によるクリーニン
グを行なう。また、２色目の現像途中、すなわち青色ト
ナー現像が進行中の時点で緊急停止信号が入力された場
合は、現像器へのトナーの回収を行なわずに最初からク
リーニングを行なうようにしてもよいし、赤色トナーの
１色のみ現像されている領域についてのみ現像器へトナ
ーを回収してがらクリーニングを行ない、２色が現像さ
れている部分については現像器へのトナーの回収を行な
わずにクリーニングを行なうようにしてもよい。

第５図は、反転現像の場合のバイアス電圧印加回路（３
８）の変形例を示している。この場合、現像器（２５）
の現像スリーブ（３３）は、交流電源（３９）および負
の極性の直流電源（４ｏ）が接続された第１端子（Ｂｌ
）と、正の極性の直流電源（４１）が接続された第２端
子（Ｂ２）と、抵抗（４２）が接続された第３端子（Ｂ
３）と、第４端子（フロート端子）（Ｂ４）とに、切換
えて接続されるようになっている。すなわち、通常の現
像動作時には、第１端子（旧）に接続されて、交流バイ
アス電圧と負の直流バイアス電圧が印加され、前述の緊
急停止信号入力時のトナー回収動作の場合には、第２端
子（Ｂ２）に接続されて、正の直流バイアス電圧だけか
印加されるようになっている。また、緊急停止でない通
常の非動作時には、交流バイアス電圧と直流バイアス電
圧はともに切られ、第３端子（Ｂ３）に接続されて抵抗
（４２）を介した接地状態または第４端子（Ｂ４）に接
続されたフロート状態となる。他の現像器（２Ｂ）（２
７）についても同様である。

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。アナログ式のカラー複写機の場合、正規現像方式が
使用され、トナー極性と逆特性の直流バイアス電圧が現
像時に印加されているので、トナー回収時には、直流バ
イアス電圧のレベルを上げるか、そのままにする。

また、交流バイアス電圧は印加した方が好ましい。

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
、緊急停止信号入力時に、現像動作を停止させた後に現
像手段にトナーを回収させるので、トナーの無駄な消費
やクリーニング時のトナーの飛散か少なく、クリーニン
グ手段のトナー回収箱にトナーが満たされるのが遅くな
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図は現像器のバイアス電圧印加回路の
１例を示す電気回路図、第４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、第５図は現像器のバイアス電圧印加回路の変形例
を示す電気回路図である。 （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）・・・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
。 以　　上 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、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少なく
   とも現像動作を含む画像形成動作を停止させ、かつその
   後に現像手段にトナーを回収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。