JPH0750347B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複写機等の画像形成装置、とりわけ像形成体上
への複数回の像書き込みによつて像形成体上への画像の
形成を行う形式のカラー画像形成装置に関する。

〔発明の背景〕 記録紙上に例えばカラーのコピーを得る方法は既に多く
紹介されている。例えば原稿像の色分解を行ない、分解
した之に該当する単色のトナー像を記録紙上に転写定着
を行ない、一度コピーした記録紙を再度給紙して次の色
分解した単色のトナー像を記録紙上に重ねて行く方法で
ある。このようにして得られるカラーコピーはコピー品
質の低下や画像のズレが免れず、１枚当りのコピー速度
は極めて低い。

また像形成体の他に中間体を設け中間体上に各色のカラ
ートナー像を重ねたのち記録紙上に転写し定着を行なう
方法がある。この方法によるときは装置自体が大型とな
り、機構も複雑な画像形成装置となるを免れない。

本出願人は之等の欠点を解消する画像形成装置として、
特開昭59-181362号公報、特願昭60-192710号、特願昭60
-192711号に記述する提案を行っている。本発明もこの
新たな提案にもとずくものである。

この提案にもとずくモノカラーの画像の合成によってカ
ラー画像を形成するカラー画像形成装置においては、像
形成体の周縁に各色のトナーを装填した複数個の現像器
が配列されていて像担持体の一回転毎に形成される各色
に対応した潜像を非接触形式の現像手段によって現像
し、像形成体の複数回の回転によって多色のカラーによ
るトナー画像を構成するようになっている。

このトナー画像は被転写体である記録紙に転写されたあ
と一般の画像形成装置と同様にクリーニング装置の作用
によつてその残留トナーを剥離、除去されることゝなる
が、クリーニング作用は周知の如く像形成面に対するブ
レード部材や他のクリーニング部材の圧接（当接を含
む）作用によって行われるようになっているためトナー
画像の形成中や転写以前に作用させることが出来ず従っ
てその間像形成体に対して離間した位置に保たれてお
り、転写を終えたトナー画像の先端がクリーニング装置
に達する直前に前記ブレード部材の圧接が開始され、ト
ナー画像の後端が通過した直後その圧接が解除される形
式がとられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このようにとくにカラー画像形成装置に使用されるクリ
ーニング装置では、像形成体の回転周期中にブレード部
材等のクリーニング手段の圧接および解除の動作が行わ
れるため、それによる摩擦抵抗を受けて像形成体の回転
速度に或る程度の変動を生じ、そのため、特に露光によ
って像形成面に潜像を形成している時期にブレード部材
の圧接あるいは解除があると像形成面の周速度に変化を
生じて画像の走査の不連続による乱れを生じて画質を損
う結果となることがある。勿論単色画像形成においても
程度の差はあるが同様の問題はあるので適用可能であ
る。

本発明は、この点を解決して改良した結果、露光による
潜像の形成中には像形成体に回転速度の変動を起さずそ
れによって原稿画像を乱すことなくカラー画像として複
写することの出来る良質のカラー画像が得られるカラー
画像形成装置の提供を目的としたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、 （ａ） 像形成体の周縁部に帯電手段と、露光点におい
て像露光を行い潜像を形成する像書きこみ手段と、前記
潜像を単色の現像剤を用いてトナー像とする複数の現像
手段と、前記像形成体の複数回の回転によって形成され
た多色のトナー像を記録紙上に転写する転写手段と、前
記転写後の残留トナーを前記像形成体に圧接して除去す
るクリーニング手段とを配設した画像形成装置におい
て、 （ｂ） 前記露光点から前記転写手段を経て前記クリー
ニング手段の圧接位置に至る間の像形成体の周面の長さ
を、転写可能な最大の記録紙の長さより若干長くし、 （ｃ） 反面前記クリーニング手段の圧接位置から前記
帯電手段を経て前記露光点に至る間の像形成体の周面の
長さを、最小の画面間隔より若干短くなるように構成
し、 （ｄ） 前記書きこみ手段の作動を制御する第１制御手
段と、 （ｅ） 前記第１制御手段の発生した信号に基づいて、
前記像書きこみ手段が作動している間は前記クリーニン
グ手段の前記像形成体への圧接及び解除を行わないよう
に前記クリーニング手段の作動を制御する第２制御手段
とを具備することを特徴とする画像形成装置。

によって達成される。

〔実施例〕

本発明による画像形成装置の一例をカラー画像形成を例
にして第１図ないし第15図によって説明を行う。

第１図は前記カラー画像形成装置の全体の構成を示した
ものでＡは移動光学系によって原稿２の画像を露光走査
する読み取りユニット、Ｂは前記読み取りユニットＡか
ら送られる画像信号を像形成体たる感光体ドラム１に書
き込み潜像を形成させる像書き込み手段たる書き込みユ
ニット、Ｃは前記潜像をトナー画像とするべく設けられ
た現像手段すなわち複数個の現像装置、さらにＤは前記
トナー画像を転写される転写部材たる記録紙を収めた給
紙部となっている。

読み取りユニットＡにおいては、光学系駆動CPUによっ
て制御され、光学系駆動CPUによって制御されたスキャ
ナ駆動モータによって原稿２は移動光学系の可動ミラー
ユニット３および４の露光走査を受けその画像がレンズ
読み取りユニット５に送られたのち複数の波長領域に色
分離されてそれぞれの色画像を受光するCCDイメージセ
ンサ６に結像される。

光学系駆動CPUによって制御された前記イメージセンサ
６からは各色別の画像信号が出されて信号処理がなされ
前記書き込みユニットＢに送られ、メインCPUにより制
御されたプリンタインタフェースに従って、レーザー駆
動回路が作動し、半導体レーザ（LD）で発生されたレー
ザビームによりポリゴンミラー７を含む光学系を介して
前記感光体ドラム１の周面上に投射される。

走査が開始されるとビームがインデックスセンサによっ
て検知され、第１の色信号によるビームの変調が開始さ
れて予め一様に帯電された感光体ドラム１上を走査す
る。レーザビームによる主走査と感光体ドラム１の回転
による副走査によりドラム表面に第１の色に対応する潜
像が形成されてゆく。この潜像はメインCPUによって制
御された例えば赤色トナーの装填された現像器11により
現像されてドラム表面にトナー像を形成するが、この第
１の色に対応した潜像を現像処理すべき第１の現像器11
を、前記感光体ドラム１の移動する方向において該感光
体ドラム１に最も近い位置に配設している。

かくして得られたトナー像は、ドラム面に保持されたま
ゝ感光体ドラム１の表面より引き離されているクリーニ
ング装置８のブレード部材8a及びその下流側に設けられ
たクリーニングローラ8bの下を通過し、再び帯電されて
前述した第１の色信号の場合と同様にして第２の色信号
による潜像を形成し、それに対応する例えば青色のトナ
ーを装填した第２の現像器12によって現像処理され、さ
らに第３の色信号による潜像も例えば黒色のトナーを装
填した第３の現像器13によって現像処理され、これ等各
単色のトナーの像の合成によってカラーのトナー画像を
構成するようになっていて前記第2,第３の現像器12,13
を前述した第１の現像器11に続いて感光体ドラム１の移
動方向に対して現像器12,13の順序をもって配設してい
る。

さらに第２図にも示す如く前述現像器11,12,13に続いて
感光体ドラム１の移動方向には、転写、分離の各電極1
4,15と、前述したクリーニング装置８を経て、帯電々極
16および書き込みユニットＢからの露光点ｐが配設され
ていて、感光体ドラム１がその周面に形成したカラーの
トナー画像を前記給紙カセット９より搬送されて来た記
録紙に転写し、それを分離したあと前記クリーニング装
置８の圧接状態に切換えられたブレード部材8a及びクリ
ーニングローラ8bによって残留トナーを剥離、清掃され
た上、再び帯電されて新たな原稿画像形成のためのプロ
セスに移るようになっている。

かゝる感光体ドラム１の周縁に対する前記書き込みユニ
ットＢによる露光点ｐの位置と、前記クリーニング装置
８におけるブレード部材8aの圧接位置に関し、本発明に
おいては、露光点ｐから転写電極14を経てブレード部材
8aの圧接位置に至る間の周面上の長さを、転写可能な最
大の記録紙の長さより若干長くし、反面ブレード部材8a
から帯電々極16を経て露光点ｐに至る周面上の長さを、
最小の画面間隔（非画像域に相当する長さ）よりさらに
若干短くなるよう構成している。ここではクリーニング
手段として、主にブレード部材及びクリーニングローラ
を用いて述べるが、本発明はこれに限定されずファーブ
ラシやウェブによるクリーニング等クリーニング作用の
開始、終了によって、感光体の回転速度に影響を与える
ものに適用可能である。

ここでクリーニング手段の圧接及び解除はメインCPUに
よって制御されたクリーニング手段圧着解除モータによ
ってなされるが、かくすることにより露光中におけるク
リーニング装置８のブレード部材8a及びクリーニングロ
ーラ8bの圧接、解除の動作、あるいはクリーニング作用
中における露光の開始や終了の各動作が回避されること
ゝなって各色に対応するそれぞれの画像は安定した感光
体ドラム１の周速によって一様な露光走査で投影される
ことゝなる。

第３図は上記の作動を行う像形成装置について、その制
御系を、クリーニング圧接解除を中心としてブロック図
で図示したものである。メインCPUは感光体ドラム１の
特定の位置情報を出力するドラムインデックスと操作部
よりの入力によって前記の画像形成及びクリーニングが
なされる。像書き込み手段の作動を制御し、かつ前記像
書き込み手段の作動状態に対応する信号を発生する第１
制御手段と、前記第１制御手段の発生した信号に基づい
て像書き込み手段が作動している間はクリーニング手段
の感光体ドラム１への圧接及び解除を行わないようにク
リーニング手段圧着解除モータの作動を制御する第２制
御手段とは共にメインCPUに相当し、制御がなされる。

次に本発明の制御フローチャートについて説明を行う。
第４図はメインルーチンを示したものである。まず電源
がONされてイニシャライズされ、操作部での入力によっ
てキーデータ処理がなされてアイドリングの状態とな
る。ここでコピーSWがONされたかどうかを見て、コピー
SWがONされると、コピー枚数等種々のコピーイニシャラ
イズ処理が行われ、ついで、シーケンスを異にすること
から２・３色コピー処理であるかモノカラー処理である
かの選択がなされ、それぞれについてコピーが終了した
か否かのチェックがなされて、リターンする。

本発明の効果は２・３コピー処理において特に顕著であ
るので、上記の２・３色コピー処理ルーチンを第５図の
フローチャートに示す。２・３色処理ルーチンはフラグ
が立っているときは該当する処理を行ない、フラグが立
っていないときは該当する処理をとんで次に進むような
フローとなっている。即ちフラグＡが１であるときはフ
ラグ処理を行い、フラグＢが１であるときはコピー枚数
処理を行う。次に前回転フラグがたっている時は前回転
処理を行い、前回転フラグが立っていない時は前回転処
理をとばして、次の青色フラグが立っているか否かをみ
るようなフローとなっていて、クリーニング処理をおえ
るとリターンする。このフローチャートで、転写処理、
前回転処理、青（赤，黒）色シーケンス処理、VALID信
号処理、クリーニング処理、後回転処理は第６図ないし
第11図に示すようなサブルーチンの形をとったフローと
なっている。

第６図の転写処理シーケンスでは、第２給紙、転写、分
離についてタイミングによる制御がなされた形でフロー
が進み、転写フラグをリセットしたのち後回転フラグの
セットがなされる。

第７図の前回転処理シーケンスでは、タイミング１によ
って感光体ドラム１を回転させるメインモータがONした
のち、クリーニング手段の圧接がなされ、感光体ドラム
１の予備的な清掃がなされる。この時点ではまだレーザ
書き込みは開始していない。之等の作動の状態は第12図
のタイムチャートに示される。

現像処理のシーケンスとして、青色シーケンス処理につ
いて示したのが第８図である。赤色及び黒色についても
青色シーケンス処理と同じフローチャートがある。但し
之等についてはそれぞれの現像手段の感光体ドラム１に
対する位置関係からタイミングがすべて相違する以外は
同じである。

第９図にはVALID信号処理シーケンスを示す。このシー
ケンスは本発明の第１制御信号であって、メインCPUよ
りの出力により制御される。まず読み取りユニットＡが
ホームポジションにあるときは、光学駆動CPUへデータ
転送を行い、第３図に示すドラムインデックスが基準信
号が出力されたかどうかをみる。基準信号が出力されて
いるときは、プリンタモードであるかコピーモードであ
るかの選択がなされ、コピーモードであるときは読み取
りユニットＡの光学スタートを行い、カウンタＡをクリ
アする。ついでカウンタＡ＝タイミング10において書き
込みが開始してV-VALIDがHiとなり、カウンタＡ＝タイ
ミング11において書き込み終了しV-VALIDはLowとなり、
カウンタＢをクリアする。ここでタイミング11は記録紙
の紙サイズによって変動するものである。

第10図はクリーニング処理シーケンスを示す。このシー
ケンスは本発明の第２制御信号であって、メインCPUか
らの出力によって進められる。まずクリーニング手段の
圧接または圧接解除の選択がなされ、クリーニング手段
の圧接が選択されたときは、前記のVALID信号処理にお
いて、書き込み終了（V-VALIDのLOW）によってクリアし
たカウンタＢが、カウンタＢ＝タイミング12においてク
リーニングブレードの圧接、カウンタＢ＝タイミング13
においてクリーニングローラの圧接、カウンタＢ＝タイ
ミング14においてクリーニングローラの圧接解除の処理
信号が出力する。またクリーニング手段の圧接解除の選
択がなされ、後回転フラグが立っていないときは、同じ
く書き込み終了（V-VALIDのLOW）によってクリアしたカ
ウンタＢが、カウンタＢ＝タイミング15においてクリー
ニングブレードの圧接解除、カウンタＢ＝タイミング16
においてクリーニングローラの圧接、カウンタＢ＝タイ
ミング17においてクリーニングローラの圧接解除を行
い、ついでクリーニングフラッグのリセットがなされ
る。

第11図は後回転処理シーケンスを示したものある。所定
コピー後の後回転において、感光体ドラム１のクリーニ
ングがなされるよう制御されるが、ここでは書き込みは
既に行われない。ポリゴンモータは非書き込みの低速回
転に制御され、ドラムインデックスよりの基準信号によ
って感光体ドラム１は所定位置にメインモータOFFによ
って停止する。

第12図は上記シーケンスによって３色コピー処理を２枚
コピーするときの制御タイムテーブルを、書き込みとク
リーニングとに注目して示したものである。

上記の制御手段によって作動する第２図に示す画像形成
装置について、第13図、第14図によってその各プロセス
につき説明する。クリーニング手段はクリーニングブレ
ードとクリーニングローラの感光体ドラムへの圧接によ
ってなされるが、クリーニングの主体をなすのはブレー
ドの圧接であって、クリーニングローラはブレードの圧
接及び圧接解除時の感光体上に付着するトナーを除去す
るものなので、以下の説明はブレード部材の作動につい
てのみ説明する。

第13図ａは矢示方向に回転する感光体ドラム１周面上の
先行する画像の前半部Ｘがブレード部材8aによるクリー
ニング作用を受けて残留トナーを清掃し終り続いて後半
部Ｘ′のクリーニング作用が開始される段階を示し第13
図ｂで次なる原稿の第１の色に対応する画像の露光が始
められる状態を示している。

前述した露光により第１の色に対応する潜像Ｉが形成さ
れてその先端Ｆが現像器11の現像スリーブ11aの位置に
達すると（13図ｃ）、現像処理が行われてトナー像Ｉ′
と化して行くが、前記潜像Ｉの後端Ｒに相当する露光が
終了した時点でも前記トナー像Ｉ′の先端Ｆが本発明の
構成によって未だブレード部材8aの圧接位置に達してお
らず若干手前に位置しているため（第13図ｄ）その間に
前記ブレード部材8aの圧接を解除して前記トナー像Ｉ′
を素通りさせるようになっている（第13図ｅ）。従って
第１の色に対応する潜像Ｉの形成中、前記ブレード部材
8aは圧接状態となったまゝで動作を起さず感光体ドラム
１は安定した等速回転を続ける。

続いて感光体ドラム１は帯電を受け前記トナー像Ｉ′に
重複して第２の色に対応する潜像IIの形成が始まり（第
13図ｆ）同様にしてその先端Ｆが現像器12の現像スリー
ブ12aに達して現像処理され（第13図ｇ）、順次トナー
像II′と化して行き圧接解除されているブレード部材8a
の下を通って行き（第13図ｈ）再び同様のプロセスを経
て（第14図ｉ）第３の色に対応する潜像IIIついでトナ
ー像III′を形成して（第14図j,k）前記トナー像Ｉ′,I
I′との合成によって多色のカラーによるトナー画像を
構成し、転写電極14においてこれを記録紙に転写し始め
たあと感光体面の残留トナーの先端Ｆがブレード部材8a
の圧接相当位置に達する前に前記潜像IIIの後端Ｒの露
光が終了するようになっている（第14図ｌ）。

従って第2,第３の各色に対する潜像II,IIIは何れもその
形成中は、前記ブレード部材8aがその圧接を解除された
状態にあってかつ圧接動作を開始することもなく感光体
ドラム１は安定した等速回転を続けられるようになって
いる。

次いで前記残留トナーの先端Ｆがブレード部材8aに達す
る前にブレード部材8aが圧接状態に移り（第14図ｍ）残
留トナーが前半部Ｙから後半部Ｙ′にかけて順次除去さ
れて連続コピーの場合に感光体ドラム１を空回転するこ
となく後続するコピーのための帯電露光が開始されるよ
うになっている（第14図ｎ）。

かりに感光体ドラム１の外周部の外径寸法を140mm、使
用する最大の記録紙をB4判（長さ364mm）として本発明
を満足する露光点ｐとブレード部材8aの位置を設定する
と第２図に示す如く すなわち露光点ｐとブレード部材8aの間の距離は、周面
上の非画像部の長さより短くなる。

この条件にて各現像器迄の距離を第２図に示す如く設定
しドラム周速を毎秒58mmとした場合、前述した画像形成
プロセスのタイムチャートは第15図の如くなる。すなわ
ち露光点p1から各現像スリーブ11a,12a,13aおよび転写
電極14さらに該転写電極14より150mm離れた定着装置
（図示せず）に達する迄に要する時間はそれぞれ下記の
ようになる。

〔発明の効果〕 本発明は、原稿画像の露光中、即ち潜像書き込み中に、
ブレード部材等のクリーニング装置の圧接作用あるいは
圧接解除を開始させないので、それぞれの色に対応する
画像を全画像面にわたって、それぞれ一定した感光体ド
ラムの回転速度の条件にて露光でき、それによって歪み
や乱れ等がなく品位の高いカラーの転写画像や単色転写
画像が得られる画像形成装置が提供されることゝなっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用される画像形成装置の断面構成
図。第２図はその要部図。第３図は本発明の制御系のブ
ロックダイアグラム。第４図ないし第11図は本発明の処
理シーケンスで、第４図はメインルーチン、第５図ない
し第11図はサブルーチンを示す。第12図は制御系のタイ
ムチャート。第13図、第14図は本発明による画像形成の
各プロセスを示した要部図。第15図はそのタイムチャー
トを示す。 １……感光体ドラム、８……クリーニング装置 8a……ブレード部材、8b……クリーニングローラ 11,12,13……現像器 11a,12a,13a……現像スリーブ 14……転写電極、15……分離電極 16……帯電々極、ｐ……露光点 I,II,III……（各色に対応する）潜像 Ｉ′,II′,III′……（各色に対応する）トナー像

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−176958（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−23234（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−117256（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−181758（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−122268（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−48055（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ） 像形成体の周縁部に帯電手段と、
   露光点において像露光を行い潜像を形成する像書きこみ
   手段と、前記潜像を単色の現像剤を用いてトナー像とす
   る複数の現像手段と、前記像形成体の複数回の回転によ
   って形成された多色のトナー像を記録紙上に転写する転
   写手段と、前記転写後の残留トナーを前記像形成体に圧
   接して除去するクリーニング手段とを配設した画像形成
   装置において、 （ｂ） 前記露光点から前記転写手段を経て前記クリー
   ニング手段の圧接位置に至る間の像形成体の周面の長さ
   を、転写可能な最大の記録紙の長さより若干長くし、 （ｃ） 反面前記クリーニング手段の圧接位置から前記
   帯電手段を経て前記露光点に至る間の像形成体の周面の
   長さを、最小の画面間隔より若干短くなるように構成
   し、 （ｄ） 前記書きこみ手段の作動を制御する第１制御手
   段と、 （ｅ） 前記第１制御手段の発生した信号に基づいて、
   前記像書きこみ手段が作動している間は前記クリーニン
   グ手段の前記像形成体への圧接及び解除を行なわないよ
   うに前記クリーニング手段の作動を制御する第２制御手
   段とを具備する ことを特徴とする画像形成装置。