JP2001022152A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パッチ画像形成動作時に現像手段スリーブ表
面に付着する放電生成物の影響を排して、パッチ画像濃
度検知後、直ちに通常の画像形成に移っても、ピッチム
ラ等のない良好な画像形成を可能にすることである。 【解決手段】 パッチ画像形成時、感光ドラム１の回転
方向最下流の現像器４ｋを現像位置に移動し、感光ドラ
ム１上のパッチ潜像を現像し、パッチ画像濃度をセンサ
１３で測定して初期値として記録する。ついで現像器４
ｋを元の位置に戻しつつ現像バイアスをオフし、スリー
ブを停止し、現像器４ｋの１つ上流側の現像器４ｍの画
像形成動作を同様の手順で行う。これにより、感光ドラ
ム回転による空気の流れで運ばれてくる、帯電器２から
のオゾン等を、現像器４ｍの回転しているスリーブ４４
で堰き止め、現像器４ｋのスリーブ表面への付着を防
ぐ。上流側の現像器４ｃ、４ｙと順次同様にした後、感
光ドラムの回転を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式や静
電記録方式などの複写機、プリンタ等の画像形成装置に
関し、特に像担持体上に形成された静電潜像を現像装置
により非磁性トナーと磁性キャリアを主成分とした２成
分現像剤を用いて現像する画像形成装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式や静電記録方式の画像形成
装置、特に電子写真方式によりフルカラーやマルチカラ
ーの画像を形成する画像形成装置では、ほとんどの現像
装置が、発色性や混色性の点から、非磁性トナーと磁性
キャリアを主成分とした２成分現像剤を用いている。

【０００３】周知のように、この２成分現像剤を用いた
現像装置では、キャリア粒子とトナー粒子の間で生じる
摩擦帯電によりトナーに電荷を付与し、電荷の付与され
たトナーが像担持体上の静電潜像に付着して、潜像を可
視化する現像法を採る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような電子写真方
式の画像形成装置においては、潜像の形成工程や画像の
転写工程等でコロナ放電を行うため、装置内でオゾンや
ＮＯｘ（窒素酸化物）などの放電生成物を発生し、これ
らの放電生成物が装置内の空気中の水分と反応して、装
置内の部材表面に付着する。

【０００５】この放電生成物に由来する付着物が現像装
置の現像剤担持体表面に多量に付着すると、現像剤担持
体表面上に担持した現像剤の帯電量を変化させたり、２
成分現像剤では、キャリアから遊離したトナーが直接現
像剤担持体表面に付きやすくなったりすることがある。

【０００６】現像剤担持体表面の周方向の一部だけに、
放電生成物由来の付着物が多量に付いていると、現像さ
れた画像の濃度が部分的に異なる、いわゆるピッチムラ
画像になってしまうことがある。

【０００７】特に画像の濃度制御時、パッチ画像（濃度
検知用基準画像）の濃度を濃度センサで検知する現像剤
検知方法を用いる画像形成装置では、パッチ画像の濃度
の初期値を取り込むパッチ画像形成動作を、像担持体回
転方向上流側の現像装置から行うと、つぎにその下流側
の現像装置で同様の動作を行っている最中に、帯電器か
ら発生して像担持体の回転によってできる空気の流れに
乗って運ばれたオゾンやＮＯｘ（窒素酸化物）等の放電
生成物が、上流側の現像装置の現像剤担持体表面に付着
してしまうという問題があった。

【０００８】このため、パッチ画像形成動作終了後、全
ての現像剤担持体を同時に一定時間空回転することによ
り、現像剤担持体上の現像剤の帯電量を均一にし、現像
剤担持体表面の周方向の一部だけに付着したキャリアか
ら遊離したトナーを剥がして、放電生成物の影響を取り
除く方法が採られることがある。

【０００９】しかし、この場合、トルクが増大して駆動
用のモータにかかる負荷が大きくなるため、大型で大ト
ルクのモータを使用しなければならず、スペース的にま
たコスト的に問題があった。

【００１０】本発明の目的は、パッチ画像の形成動作時
に現像手段の現像剤担持体の表面に付着する放電生成物
の影響を排して、パッチ画像の濃度検知後、直ちに通常
の画像形成に移っても、ピッチムラ等のない良好な画像
を得ることを可能とした画像形成装置を提供することで
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
像担持体と、前記像担持体上に形成した静電潜像を、回
転する現像剤担持体上に担持した２成分現像剤により現
像する、前記像担持体の周囲に沿って複数色分配置され
た現像手段と、前記像担持体上の画像濃度を検知する濃
度検知手段とを備え、濃度制御時、前記像担持体に対す
る静電潜像形成および現像の画像形成動作により、前記
像担持体上に各色の濃度検知用基準画像を形成して、得
られた基準画像の濃度を前記濃度検知手段で検知する画
像形成装置において、前記像担持体に対する濃度検知用
基準画像の画像形成動作を、前記像担持体の回転方向下
流側の現像手段から上流側の現像手段への順で行うこと
を特徴とする画像形成装置である。

【００１２】本発明によれば、前記各現像手段に対し、
その現像剤担持体上の現像剤が前記像担持体に対し接触
する現像位置および非接触となる後退位置に現像手段を
移動する接離手段が設置される。前記各現像手段の現像
剤担持体は、前記現像位置にあるときは回転し、前記後
退位置にあるときは停止する。好ましくは、前記各現像
手段の画像形成動作の時間を、上流側の現像手段ほど長
くする。また前記各現像手段の相隣り合う２つの現像手
段のうちの下流側の現像手段の画像形成動作終了時に、
前記下流側の現像手段の前記現像位置から後退位置への
移動前に、前記２つの現像手段のうちの上流側の現像手
段を前記現像位置に移動する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施例を図面
に則して更に詳しく説明する。

【００１４】実施例１ 図１は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す断面図
である。

【００１５】まず、図１の画像形成装置の全体構成につ
いて説明する。図１の画像形成装置は、デジタル方式の
４色のフルカラー複写機に構成されている。

【００１６】本画像形成装置は、上部にデジタルカラー
画像リーダ部を、下部にデジタルカラー画像プリンタ部
を有し、リーダ部で読み取った原稿の画像に基づき、プ
リンタ部で記録材に画像を形成する。

【００１７】リーダ部において、原稿３０を原稿台ガラ
ス３１上に載せ、露光ランプ３２で露光走査した原稿３
０からの反射光像を、レンズ３３によりフルカラーセン
サ３４に集光し、カラー色分解画像信号を得る。このカ
ラー色分解画像信号に、増幅回路（図示せず）を経てビ
デオ処理ユニット（図示せず）により処理を施し、プリ
ンタ部に送出する。

【００１８】プリンタ部において、像担持体である感光
ドラム１を矢印Ｒ１方向に回転自在に担持し、この感光
ドラム１の周囲に、前露光ランプ１１、コロナ帯電器
２、露光光学系３、電位センサ１２、４個の現像器４
（４ｙ、４ｃ、４ｍ、４ｋ）、ドラム上トナー検知手段
１３、転写装置５、クリーング器６等が配置されてい
る。

【００１９】露光光学系３は、リーダ部からの画像信号
が入力され、これをレーザ出力部（図示せず）で光信号
に変換して光像Ｅのレーザ光を形成し、光像Ｅをポリゴ
ンミラー３ａで反射し、レンズ３ｂおよびミラー３ｃを
通って、感光ドラム１の表面を線状に走査（ラスタスキ
ャン）する。

【００２０】画像形成時には、まず、感光ドラム１を矢
印Ｒ１方向に回転させ、前露光ランプ１１で除電した
後、帯電器２により感光ドラム１の表面を一様帯電し、
ついで各分解色ごとに光像Ｅを照射し、感光ドラム１の
表面上に各色の静電潜像を形成する。

【００２１】つぎに、各静電潜像ごとに所定の現像器４
ｙ〜４ｋを動作させて、感光ドラム１上の潜像を現像
し、樹脂を基体とした各色のトナーによる画像（トナー
像）に形成する。各現像器４ｙ、４ｃ、４ｍ、４ｋは、
偏心カム２４ｙ、２４ｃ、２４ｍ、２４ｋの動作によ
り、各潜像に応じた色の現像器が択一的に感光ドラム１
に接近されるようにしている。

【００２２】感光ドラム１上に形成されたトナー像は、
記録材カセット７から搬送系および転写装置５を介して
感光ドラム１と対向した転写位置に供給された記録材に
転写される。転写装置５は、本例では、転写ドラム５
ａ、転写帯電器５ｂ、記録材を転写ドラム５ａに静電吸
着するための吸着帯電器５ｃ、およびこれと対向する吸
着ローラ５ｇ、内側帯電器５ｄ、外側帯電器５ｅを有
し、回転駆動されるように軸支された転写ドラム５ａの
周面開口域には、誘電体からなる記録材担持シート５ｆ
を円筒状に一体的に張設している。記録材担持シート５
ｆは、ポリカーボネートフィルム等の誘電体シートを使
用している。

【００２３】転写ドラム５ａを回転するに従って、感光
ドラム１上のトナー画像は、転写帯電器５ｂにより記録
材担持シート５ｆ上に担持された記録材に転写される。
このようにして、記録材担持シート５ｆに担持して搬送
される記録材には、所望数の色のトナー像が転写され、
カラー画像が形成される。

【００２４】４色モードの場合、このようにして４色の
トナー像の転写が終了すると、記録材を転写ドラム５ａ
から分離爪８ａ、分離押し上げコロ８ｂおよび分離帯電
器５ｈの作用によって分離し、熱ローラ定着器９を介し
てトレイ１０に排出する。他方、転写が終了した感光ド
ラム１は、表面の残留トナーをクリーニング器６で清掃
除去した後、再度、画像形成工程に供する。

【００２５】記録材の両面に画像を形成する場合は、記
録材が定着器９を出た後、直ぐに搬送パス切り換えガイ
ド１９を駆動して、記録材搬送縦パス２０を経て反転パ
ス２１ａに一旦導いた後、反転ローラ２１ｂの逆転によ
り、送り込まれた際の後端を先頭にして、送り込まれた
方向と反対向きに退出させ、記録材を裏返して中間トレ
イ２２に収納する。その後、再度、上述の画像形成工程
によって記録材のもう一方の面に画像を形成した後、排
紙トレイ１０上に排出する。

【００２６】転写ドラム５ａの記録材担持シート５ｆ
は、感光ドラム１、現像器４ｙ〜４ｋ、クリーニング器
６等からのトナー粉体の飛散付着、また記録材のジャム
（紙つまり）時にトナーが付着すること、両面画像形成
時に記録材上のオイルが付着する場合があること等によ
り汚染されるが、記録材担持シート５ｆを介して対向す
るファーブラシ１４とバックアップブラシ１５、および
オイル除去ローラ１６とバックアップブラシ１７によっ
て清掃した後、再度画像形成工程に供される。このよう
な清掃は、前回転時、後回転時に行い、また、ジャム発
生時には随時行う。

【００２７】本例では、転写ドラム偏心カム２５を動作
させ、転写ドラム５ａと一体化しているカムフォロワ５
ｉを作動させることにより、記録材担持シート５ｆと感
光ドラム１とのギャップを所定タイミングで所定間隔に
設定可能な構成としている。たとえばスタンバイ中また
は電源のオフ時には、転写ドラムと感光ドラムの間隔を
離し、感光ドラムの回転駆動から転写ドラムの回転を独
立させることが可能である如くである。

【００２８】この一連の画像形成動作において、各現像
器４はつぎのように動作している。原稿画像をＣＣＤに
より読み取って、各プロセスを経て感光ドラム１上に静
電潜像を形成し、その潜像が現像器４（４ｙ〜４ｋ）と
対向した現像領域に達するときに、図示しない現像電源
により、ＡＣ電圧とＤＣ電圧が重畳された現像バイアス
を現像器４の現像スリーブ４４に印加し、駆動装置によ
り現像スリーブ４４を所定方向に回転し、さらに現像加
圧カム２４（２４ｙ〜２４ｋ）により現像器４を加圧し
て感光ドラム１に近接した現像位置に移動し、現像スリ
ーブ４４上の現像剤が感光ドラム１の表面に接触する状
態にして、感光ドラム１上の潜像を現像させる。

【００２９】つぎに本発明の特徴であるパッチ画像濃度
の初期値を取り込むときのパッチ画像形成動作を、図２
を用いて説明する。

【００３０】図２において、初め、現像器４ｙ、４ｃ、
４ｍ、４ｋは、それぞれ感光ドラム１から離れた位置に
ある。感光ドラム１を矢印方向に回転しながら、コロナ
帯電器２によって一様に帯電した後、図１の露光光学系
３からのレーザー光によって露光して、感光ドラム１上
に所定のパッチ潜像を、感光ドラム１の回転方向の最下
流に位置する現像器４ｋに対するものから、４色分順次
形成する。

【００３１】そして図２（ａ）に示すように、最下流の
現像器４ｋに対し、通常の画像形成時と同様、図示しな
い現像バイアス電源によりＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳し
た現像バイアスを現像スリーブ４４に印加し、図示しな
い現像スリーブ駆動装置により現像スリーブ４４を回転
し、現像加圧カム２４ｋにより現像器４ｋを加圧して感
光ドラム１に近接した現像位置に移動して、感光ドラム
１上のパッチ潜像を現像する。現像で得られたパッチ画
像（濃度検知用基準画像）は濃度センサ１３によって濃
度を測定し、これを初期値として記録する。

【００３２】この後、現像器４ｋの位置を元に戻しつつ
現像バイアスをｏｆｆし、現像スリーブ４４を停止す
る。つぎに図２（ｂ）に示すように、現像器４ｋの１つ
上流側に位置する現像器４ｍの画像形成動作を、現像器
４ｋと同様の手順で行う。

【００３３】このとき、帯電器２からオゾンやＮＯｘ
（窒素酸化物）等の放電生成物が発生して、感光ドラム
１の回転によってできる空気の流れに乗って現像器４ｋ
に運ばれてくるが、上流側の現像器４ｍが現像を始めよ
うとして感光ドラム１に対し現像位置に位置するので、
放電生成物は現像器４ｍの回転している現像スリーブ４
４で堰き止まり、下流側の現像器４ｋの現像スリーブ４
４の表面に付着することはない。上流側の現像器４ｍの
現像スリーブ４４に付着した放電生成物は、その現像ス
リーブ４４が回転しているので影響はない。

【００３４】現像器４ｍの現像が終了したら、同様に、
現像器４ｃ、現像器４ｙと順次パッチ画像形成動作を行
った後、感光ドラム１の回転を停止する。

【００３５】このように、パッチ画像濃度の初期値を取
り込むときのパッチ画像形成動作を、感光ドラム１の回
転方向下流側の現像器から順に行えば、感光ドラム１の
回転によってできる空気の流れに乗って運ばれた、帯電
器２からのオゾンやＮＯｘ（窒素酸化物）等の放電生成
物が、上流側の現像を行っている現像器の回転している
現像スリーブで堰き止まり、その下流側の現像を終了し
た現像器の停止している現像スリーブ表面に付着するこ
とはない。

【００３６】また上流側の現像を行っている現像器の現
像スリーブに放電生成物が付着しても、現像スリーブは
回転しているので、現像スリーブ上の現像剤の帯電量は
均一であり、かつ現像スリーブ表面の周方向の一部だけ
にキャリアから遊離したトナーが付着することはない。

【００３７】その結果、つぎに通常の画像形成動作に移
ったときに、現像した画像の濃度が部分的に異なるピッ
チムラ画像になることはなく、長期にわたってピッチム
ラのない良好な画像を得ることができる。

【００３８】実施例２ 図２に示した実施例１において、感光ドラム１周囲の現
像器４（４ｙ〜４ｋ）は、パッチ画像濃度の初期値取り
込み中、回転方向上流側の現像器の現像スリーブと下流
側の現像器の現像スリーブとで、オゾンやＮＯｘ等の放
電生成物の濃度や、放電生成物由来の付着物が現像スリ
ーブに付着する時間が異なり、上流側の現像器ほど放電
生成物の付着が多くなることがわかった。

【００３９】実施例１では、全ての現像器でパッチ画像
形成動作を一定の時間行ったが、現像スリーブの回転に
よるピッチムラ等の発生防止効果を向上するためには、
上流側の現像器の現像スリーブほど回転時間、すなわち
上流側の現像器ほどパッチ画像形成動作の時間を長くす
る必要がある。

【００４０】そこで、本実施例では、実施例１における
パッチ画像形成動作時間を、下流側から上流側の現像器
に行くにしたがって長くした。これにより、本実施例で
は、実施例１よりも画像のピッチムラを防止をさらに向
上することができ、また総空回転時間を必要最小限に短
くすることができる。

【００４１】実施例３ 本実施例は、実施例１における現像器の感光ドラムに対
する着脱動作のタイミングを変えることによって、現像
スリーブ表面への放電生成物の付着をさらに減少させ
た。図３に基づき説明する。

【００４２】図３において、初め、現像器４ｙ、４ｃ、
４ｍ、４ｋは、それぞれ感光ドラム１から離れた位置に
ある。感光ドラム１を矢印方向に回転しながら、コロナ
帯電器２によって一様に帯電した後、図１の露光光学系
３からのレーザー光によって露光して、感光ドラム１上
に所定のパッチ潜像を、感光ドラム１の回転方向の最下
流に位置する現像器４ｋに対するものから、４色分順次
形成する。

【００４３】そして図３（ａ）に示すように、最下流の
現像器４ｋに対し、通常の画像形成時と同様、図示しな
い現像バイアス電源によりＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳し
た現像バイアスを現像スリーブ４４に印加し、図示しな
い現像スリーブ駆動装置により現像スリーブ４４を回転
し、現像加圧カム２４ｋにより現像器４ｋを加圧して感
光ドラム１に近接した現像位置に移動して、感光ドラム
１上のパッチ潜像を現像する。現像で得られたパッチ画
像は濃度センサ１３によって濃度を測定し、これを初期
値として記録する。ここまでは実施例１と同じである。

【００４４】この後、現像器４ｋの位置を元に戻すが、
その前に、図３（ｂ）に示すように、現像器４ｋの１つ
上流側の現像器４ｍを現像加圧カム２４ｍにより加圧し
て、感光ドラム１に対する現像位置に移動する。その
後、現像器４ｋの位置を元に戻しつつ現像バイアスをｏ
ｆｆし、現像スリーブ４４を停止する。ついで現像器４
ｍの画像形成動作を行う。

【００４５】同様に、現像器４ｃ、現像器４ｙを、順次
同様の手順で、隣り合う現像器が同時に現像位置に位置
したタイミングを持って、パッチ画像形成動作をさせた
後、感光ドラム１の回転を停止する。

【００４６】本実施では、このように、下流側の現像器
のパッチ画像形成動作終了時に、その１つ上流側の現像
器を同時に現像位置に位置させる状態を取るので、下流
側の現像器がパッチ画像形成動作を終了して、その上流
側の現像器を現像位置に位置する直前の状態における、
下流側の現像器の現像スリーブへの放電生成物の付着を
防止することができ、画像のピッチムラを防止をさらに
向上することができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
濃度制御に使用するパッチ画像濃度の初期値の取り込み
時、像担持体に対するパッチ画像の画像形成動作を、像
担持体の回転方向下流側の現像手段から上流側の現像手
段への順で行うので、帯電器から発生して像担持体の回
転にともなうオゾンやＮＯｘ等の放電生成物を、上流側
の現像手段の回転している現像剤担持体で堰き止めるこ
とができ、下流側の現像剤担持体の停止している現像剤
担持体表面に付着するのを防止できる。したがって、現
像剤担持体の表面に付着する放電生成物の影響を排し
て、パッチ画像の濃度検知後、直ちに通常の画像形成に
移っても、ピッチムラ等のない画像を得ることができ、
長期にわたって良好な画像を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す断面図
である。

【図２】図１の画像形成装置におけるパッチ画像形成動
作を示す説明図である。

【図３】本発明の他の一実施例におけるパッチ画像形成
動作を示す説明図である。れる画像形成装置を示す概略
構成図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム ２ 帯電器 ４ｙ〜４ｋ 現像器 １３ 濃度検知センサ ２４ｙ〜２４ｋ 現像加圧カム ４４ 現像スリーブ

フロントページの続き (72)発明者 長谷川 和弘 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 木村 茂雄 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H027 DA10 DA38 EA04 EB04 EC03 EC06 EC20 ED08 EE02 EE04 EE07 EF09 2H030 AD01 AD02 AD17 BB23 BB33 BB36 2H077 AD02 AD06 BA03 BA07 BA10 DA04 DA05 DA47 DB14 DB25 EA03 EA24 GA13

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体と、前記像担持体上に形成した
   静電潜像を、回転する現像剤担持体上に担持した２成分
   現像剤により現像する、前記像担持体の周囲に沿って複
   数色分配置された現像手段と、前記像担持体上の画像濃
   度を検知する濃度検知手段とを備え、濃度制御時、前記
   像担持体に対する静電潜像形成および現像の画像形成動
   作により、前記像担持体上に各色の濃度検知用基準画像
   を形成して、得られた基準画像の濃度を前記濃度検知手
   段で検知する画像形成装置において、 前記像担持体に対する濃度検知用基準画像の画像形成動
   作を、前記像担持体の回転方向下流側の現像手段から上
   流側の現像手段への順で行うことを特徴とする画像形成
   装置。
2. 【請求項２】 前記各現像手段に対し、その現像剤担持
   体上の現像剤が前記像担持体に対し接触する現像位置お
   よび非接触となる後退位置に現像手段を移動する接離手
   段を設置した請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記各現像手段の現像剤担持体は、前記
   現像位置にあるときは回転し、前記後退位置にあるとき
   は停止する請求項２の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記各現像手段の画像形成動作の時間
   を、上流側の現像手段ほど長くした請求項１〜３の画像
   形成装置。
5. 【請求項５】 前記各現像手段の相隣り合う２つの現像
   手段のうちの下流側の現像手段の画像形成動作終了時
   に、前記下流側の現像手段の前記現像位置から後退位置
   への移動前に、前記２つの現像手段のうちの上流側の現
   像手段を前記現像位置に移動する請求項１〜３の画像形
   成装置。