JP2003076102A - 画像形成装置及び該装置における現像ユニットの駆動制御方法 - Google Patents

画像形成装置及び該装置における現像ユニットの駆動制御方法

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JP2003076102A
JP2003076102A JP2001265108A JP2001265108A JP2003076102A JP 2003076102 A JP2003076102 A JP 2003076102A JP 2001265108 A JP2001265108 A JP 2001265108A JP 2001265108 A JP2001265108 A JP 2001265108A JP 2003076102 A JP2003076102 A JP 2003076102A
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Shinichi Namekata
伸一 行方
Shigeru Watanabe
滋 渡邊
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 中間転写ベルトを空回転駆動しながらリボル
バ現像ユニットを回転させて現像位置に位置させる現像
器を切り換える場合に、転写紙の横方向に延びた帯状の
汚れの発生を防止することができるカラー複写機を提供
する。 【解決手段】 リボルバ現像ユニット230を回転させ
て現像位置に位置させる現像器をBk現像器231Kか
らM現像器231Mに切り換える際に、中間転写ベルト
241の無端移動面にトナー画像を担持した状態で中間
転写ベルト241を空回転駆動するカラー複写機におい
て、空回転駆動されている中間転写ベルト241の無端
移動面の2次転写対象領域から外れた非転写領域に対応
する感光体ドラム表面部分が、現像位置に対向している
ときに、次現像用の現像器231Mが現像位置に到達し
て停止するように、現像ユニット駆動手段を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー、FAXなどの画像形成装置に係り、詳しくは、複数
の現像器を有する現像ユニットを回転駆動することによ
り現像器を選択的に現像位置に移動させて像担持体上の
潜像を現像し、像担持体上に複数回に分けて形成された
トナー画像を中間転写体の無端移動面に重ね合わせるよ
うに1次転写し、中間転写体の無端移動面上のトナー画
像を転写材に一括して2次転写するとともに、現像ユニ
ットを回転させて現像位置に位置させる現像器を切り換
える際に、中間転写体の無端移動面にトナー画像を担持
した状態で中間転写体を空回転駆動する画像形成装置及
び該装置における現像ユニットの駆動制御方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の画像形成装置としては、
現像ユニットを回転させることにより所望の現像器を現
像位置に移動させて現像を行うとともに、像担持体上の
トナー画像を転写した中間転写体を空回転駆動するもの
が知られている。この中間転写体の空回転駆動は次のよ
うな場合に行われる。例えば、現像ユニットの4つの現
像器のうち2つの現像器を用いて2色画像を形成する2
色モードでは、現像ユニットを回転させて現像器を切り
換える時に、現像に使用しない現像器が現像位置を通過
して現像器の切換に時間を要してしまう場合がある。か
かる場合には、2色目の現像器が現像位置に到達する前
に中間転写体上の1色目のトナー画像の先端が像担持体
から中間転写体への1次転写位置を通過してしまうた
め、上記中間転写体の空回転駆動が行なわれる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
画像形成装置において上記中間転写体の空回転駆動の際
に現像器の切換のために現像ユニットを不用意に回転さ
せたりすると、次の現像に用いる現像器が現像位置に到
達して停止するときに像担持体の表面に付着したトナー
が、中間転写体上のトナー画像が担持されている2次転
写対象領域に転写されて付着するおそれがあった。この
2次転写対象領域に付着したトナーは、転写材上では横
方向(転写材の進行方向と直交する幅方向)に延びた帯
状の汚れとなる。この帯状の汚れは、カラー画像形成の
場合、特定の色がついた「横色帯」と呼ばれる汚れとな
る。
【0004】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的は、中間転写体を空回転駆動しながら
現像ユニットを回転させて現像位置に位置させる現像器
を切り換える場合に、転写材の横方向に延びた帯状の汚
れの発生を防止することができる画像形成装置及び該装
置における現像ユニットの駆動制御方法を提供すること
である。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、像担持体と、該像担持体に潜像
を形成する潜像形成手段と、複数の現像器を有し該像担
持体に対向する現像位置に該現像器が選択的に移動でき
るように画像形成装置本体に回転自在に支持された現像
ユニットと、該現像ユニットを回転させる現像ユニット
駆動手段と、該像担持体に形成したトナー画像が転写さ
れる無端移動面を有する中間転写体と、該中間転写体の
無端移動面を移動させるように該中間転写体を駆動する
中間転写体駆動手段と、該像担持体上のトナー画像を該
中間転写体の無端移動面に転写する1次転写手段と、該
中間転写体の無端移動面上のトナー画像を転写材に転写
する2次転写手段とを備え、該現像ユニットを回転させ
て該現像位置に位置させる現像器を切り換える際に、該
中間転写体の無端移動面にトナー画像を担持した状態で
該中間転写体を空回転駆動する画像形成装置であって、
空回転駆動されている該中間転写体の無端移動面の2次
転写対象領域から外れた非転写領域に対応する該像担持
体表面部分が、該現像位置に対向しているときに、次現
像用の現像器が該現像位置に到達して停止するように、
該現像ユニット駆動手段を制御する制御手段を設けたこ
とを特徴とするものである。
【0006】請求項5の発明は、複数の現像器を有する
現像ユニットを回転駆動することにより該現像器を選択
的に現像位置に移動させて像担持体上の潜像を現像し、
該像担持体上に複数回に分けて形成されたトナー画像を
中間転写体の無端移動面に重ね合わせるように1次転写
し、該中間転写体の無端移動面上のトナー画像を転写材
に一括して2次転写するとともに、該現像ユニットを回
転させて該現像位置に位置させる現像器を切り換える際
に、該中間転写体の無端移動面にトナー画像を担持した
状態で該中間転写体を空回転駆動する画像形成装置にお
ける現像ユニットの駆動制御方法であって、空回転駆動
されている該中間転写体の無端移動面の2次転写対象領
域から外れた非転写領域に対応する該像担持体表面部分
が、該現像位置に対向しているときに、次現像用の現像
器が該現像位置に到達して停止するように、該現像ユニ
ットを駆動制御することを特徴とするものである。
【0007】請求項1の画像形成装置及び請求項5の現
像ユニットの駆動制御方法では、空回転駆動されている
中間転写体の無端移動面の2次転写対象領域から外れた
非転写領域に対応する像担持体表面部分が、現像位置に
対向しているときに、次現像用の現像器が現像位置に到
達して停止する。このように次現像用の現像器が上記所
定のタイミングで現像位置に到達して停止するように現
像ユニットを駆動制御することにより、次現像用の現像
器が現像位置に到達して停止するときに該現像器内のト
ナーが潜像担持体表面に帯状に付着し、中間転写体の無
端移動面に転写されたとしても、そのトナーの付着した
領域が2次転写対象領域から外れた非転写領域となる。
したがって、上記中間転写体の空回転駆動中に中間転写
体の無端移動面に転写された上記トナー画像形成に不必
要なトナーが、転写材に2次転写されることがなくな
る。
【0008】請求項2の発明は、請求項1の画像形成装
置において、上記各現像器が、回転駆動可能な非磁性の
現像剤担持体と、上記現像位置で該現像剤担持体上にト
ナーと磁性粒子とを含む現像剤を穂立ちさせる磁界を発
生させる磁界発生手段とを備え、該現像位置で該現像剤
担持体表面に担持したブラシ状の現像剤を該像担持体表
面に摺擦させることにより該像担持体上の潜像を現像す
るものであり、該現像位置において形成される現像領域
で該現像剤担持体表面の外側に発生する法線方向磁束密
度の減衰率が、50%以上であることを特徴とするもの
である。ここで、上記「現像領域」とは、現像剤担持体
上で穂立ちして形成されたブラシ状の現像剤が像担持体
と接触し、現像剤中のトナーで像担持体の潜像を現像可
能な領域である。また、上記「法線方向磁束密度の減衰
率」とは、現像磁極によって現像剤担持体表面上に発生
する法線方向磁束密度のピーク値をXとし、現像剤担持
体表面から径方向に1mm離れた位置での法線方向磁束
密度のピーク値をYとしたとき、次式で求められる値で
ある。
【数1】減衰率[%]={(X−Y)/X}×100
【0009】請求項2の画像形成装置では、上記各現像
器が現像位置にあるときに現像領域で現像剤担持体表面
の外側に発生する法線方向磁束密度の減衰率が50%以
上であるため、現像剤担持体表面移動方向における現像
領域の幅が狭くなり、現像領域において穂立ちしたブラ
シ状の現像剤の長さが短く且つ密度が高まる。これによ
り、上記中間転写体の空回転駆動を伴う現像器の切換の
際に、次の現像に用いない不使用の現像器が現像位置を
通過したとしても、その不使用の現像器のトナーが像担
持体表面に帯状に付着しにくくなる。
【0010】請求項3の発明は、請求項1の画像形成装
置において、上記各現像器が、回転駆動可能な非磁性の
現像剤担持体と、上記現像位置で該現像剤担持体上にト
ナーと磁性粒子とを含む現像剤を穂立ちさせる磁界を発
生させる磁界発生手段とを備え、該現像位置で該現像剤
担持体表面に担持したブラシ状の現像剤を該像担持体表
面に摺擦させることにより該像担持体上の潜像を現像す
るものであり、該現像位置において形成される現像領域
で該現像剤担持体の外周面上に発生する法線方向磁束密
度の、該現像剤担持体の回転中心軸からみた該現像剤担
持体表面移動方向における半値角度幅が、20°以下で
あることを特徴とするものである。
【0011】請求項3の画像形成装置では、上記各現像
器が現像位置にあるときに現像領域で現像剤担持体の外
周面上に発生する法線方向磁束密度の、該現像剤担持体
の回転中心軸からみた該現像剤担持体表面移動方向にお
ける半値角度幅が20°以下であるため、現像剤担持体
表面移動方向における現像領域の幅が狭くなり、現像領
域において穂立ちしたブラシ状の現像剤の長さが短く且
つ密度が高まる。これにより、上記中間転写体の空回転
駆動を伴う現像器の切換の際に、次の現像に用いない不
使用の現像器が現像位置を通過したとしても、その不使
用の現像器のトナーが像担持体表面に帯状に付着しにく
くなる。
【0012】請求項4の発明は、請求項1の画像形成装
置において、上記次現像用の現像器が上記現像位置に到
達する前であって且ついずれの現像器も該現像位置に位
置していない状態で、上記現像ユニットの回転を一旦停
止させるように制御することを特徴とするものである。
【0013】請求項4の画像形成装置では、上記中間転
写体の空回転駆動を伴う現像器の切換の際に、次の現像
に用いない不使用の現像器が現像位置を通過する場合
に、現像ユニットを一定の速度で回転させて現像器を切
り換える場合に比して、不使用の現像器を現像位置をよ
り速やかに通過させることができる。そして、いずれの
現像器も該現像位置に位置していない状態で現像ユニッ
トの回転を一旦停止させ、次現像用の現像器を上記所定
のタイミングで現像位置に到達させて停止させるための
現像ユニットの駆動開始タイミングを調整することがで
きる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置であ
る電子写真方式のカラー複写機(以下、カラー複写機と
いう)に適用した一実施形態について説明する。まず、
本実施形態に係るカラー複写機の基本的な構成について
説明する。図2は同カラー複写機の概略構成を示す正面
図であり、図3は、同カラー複写機の感光体ドラムの周
囲構成を示す概略構成図である。図2において、カラー
複写機は、カラー画像読取装置(以下、カラースキャナ
という)1、カラー画像記録装置(以下、カラープリン
タという)2、給紙バンク3等で構成されている。
【0015】上記カラースキャナ1は、コンタクトガラ
ス101上の原稿4の画像を照明ランプ102、ミラー
群103a、103b、103c、レンズ104を介し
てカラーセンサ105に結像して、原稿4のカラー画像
情報を、例えばRed:赤、Green:緑、Blu
e:青(以下、それぞれR、G、Bという)の色分解光
毎に読み取り、電気的な画像信号に変換する。本カラー
複写機は、R、G、Bの色分解手段と、CCD等の光電
変換素子で構成されたカラーセンサ105によって、原
稿4の画像を色分解した3色のカラー画像を同時に読み
取る。そして、このカラースキャナ1で得たR、G、B
の色分解画像信号強度レベルを基に、図示しない画像処
理部で色変換処理を行い、Black:黒(以下、Bk
という)、Cyan:シアン(以下、Cという)、Ma
genta:マゼンタ(以下、Mという)、Yello
w:イエロー(以下、Yという)のカラー画像データを
得る。
【0016】上記カラープリンタ2は、像担持体として
の感光体ドラム200、露光手段としての書き込み光学
ユニット220、2次転写ユニット260、紙搬送装置
270、定着ローラ対を用いた281、282を用いた
定着ユニット280等を備えている。また、感光体ドラ
ム200は、図中の矢印で示すように反時計方向に回転
し、その周囲には、クリーニングブレード及びファーブ
ラシからなる感光体クリ−ニング装置201、除電ラン
プ202、帯電手段としての帯電チャージャ203、現
像手段としてのリボルバ現像ユニット230、電位セン
サ204、基準画像濃度センサ205、中間転写ユニッ
ト240などが配設されている。ここで、上記書き込み
光学ユニット220、帯電チャージャ203等により、
感光体ドラム200の表面に潜像を形成する潜像形成手
段が構成されている。
【0017】上記帯電チャージャ203はタングステン
製の帯電ワイヤ及びステンレス製のグリッド電極からな
り、図示しない定電流電源により帯電ワイヤへ、定電圧
電源によりグリッド電極へ高電圧がそれぞれ印加され
る。また、上記書き込み光学ユニット220は、カラー
スキャナ1からのカラー画像データを光信号に変換し
て、帯電チャージャ203によって一様に帯電された感
光体ドラム200の表面に、原稿の画像に対応したレー
ザ光Lを照射して光書き込みを行い、感光体ドラム20
0の表面に静電潜像を形成する。
【0018】また、上記リボルバ現像ユニット230
は、Bkトナーを用いるBk現像器231K,Cトナー
を用いるC現像器231C、Mトナーを用いるM現像器
231M,Yトナーを用いるY現像器231Y、及び現
像ユニット全体を反時計方向に回転させる図示しない現
像リボルバ駆動部などによって構成されている。
【0019】図4は、各現像器231K〜231Y内で
用いられている現像剤担持体の内部構成を示す断面図で
ある。各現像器は、トナー及び磁性粒子であるフェライ
トキャリアを含む二成分系の現像剤を表面に担持する現
像剤担持体として非磁性の現像スリーブ232を備えて
いる。この現像スリーブ232は、図示しない駆動装置
により、感光体ドラム200と対向する現像領域Dにお
いて現像剤を下方(図中矢印B方向)に移動させる向き
に回転駆動可能になっている。また、現像スリーブ23
2の内部には、磁界発生手段としての固定磁石群からな
るマグネットローラ233が固定配置されている。
【0020】各現像器231K〜231Y内のトナーは
フェライトキャリアとの攪拌によって負極性に帯電され
る。また、各現像器231K〜231Y内の現像スリー
ブ232には現像バイアス印加手段としての現像バイア
ス電源234により負の直流電圧Vdc(直流成分)に
交流電圧Vac(交流成分)が重畳された現像バイアス
電圧が印加され、各現像スリーブが感光体ドラム200
の金属基体層に対して所定電圧にバイアスされている。
【0021】上記マグネットローラ233の表面部に
は、該ローラの回転中心軸方向に沿った方向に延在する
磁極が径方向外側に向けて複数形成されるように、複数
の磁石が設けられている。具体的には、現像領域Dに対
向する位置に現像剤を穂立ちさせて現像を行うための現
像磁極P1(N極)が形成され、この現像磁極による法
線方向磁束密度分布の半値角度幅を狭くするために、現
像磁極P1に対して現像スリーブ回転方向の上流側及び
下流側のそれぞれから隣接する位置に、現像磁極と反対
の極性の補助磁極P1a(S極),P1b(S極)を有
している。また、図示しない現像剤収容部に磁界の磁力
が及ぶように磁極P4(N極)を有している。更に、上
記マグネットローラ233の表面には、一般的な現像装
置と同様に、現像スリーブ232上に現像剤を担持し続
けながら搬送するための搬送磁極P2(N極),P3
(S極)を有している。なお、図4中の現像スリーブ2
32の周囲に点線で示した曲線は、各磁極によって形成
された、現像スリーブ232の軸方向中央部における現
像スリーブ表面上の法線方向磁束密度分布を示してい
る。
【0022】なお、上記マグネットローラ233は、6
極の磁極が形成されているが、上記補助磁極P1bから
補助磁極P1aに至る間に磁極を更に増やし、8極や1
0極で構成されるマグネットローラとしてもよい。ま
た、上記マグネットローラ233の現像磁極P1は、回
転中心軸に垂直な横断面における面積(以下「横断面
積」という。)が小さい磁石により構成されている。こ
の横断面積が小さくなると一般に磁力は弱くなるが、現
像スリーブ表面の磁力が小さくなりすぎると磁性キャリ
アを保持する力が充分ではなくなるために感光体ドラム
200への磁性キャリア付着を生じることがある。そこ
で、この現像磁極P1用の磁石は磁力の強い希土類金属
合金磁石により作製した。希土類金属合金磁石のうち代
表的な鉄ネオジウムボロン合金磁石では最大エネルギー
積で358kJ/mであり、鉄ネオジウムボロン合金
ボンド磁石では最大エネルギー積で80kJ/m前後
である。これにより、従来通常用いられていた、最大エ
ネルギー積が36kJ/m前後、20kJ/m前後
であるフェライト磁石、フェライトボンド磁石等と比べ
強い磁力を確保することが可能となったため、横断面積
の小さい磁石を用いても現像スリーブ表面の磁力を確保
することが可能となった。磁力を確保するためには、こ
の他にサマリュウムコバルト金属合金磁石等を用いるこ
ともできる。
【0023】また、本実施形態の各現像器では、現像磁
極P1によって現像スリーブの外側に発生する法線方向
磁束密度のピーク値の減衰率を50%以上にしている。
これにより、現像領域Dの現像スリーブ表面移動方向の
幅(現像ニップ幅)を狭くし、現像領域Dにおける磁気
ブラシの密度を高めるとともに、図5(a)に示すよう
に現像スリーブの回転中心軸方向全体にわたって現像剤
を均一に穂立させて感光体ドラム200の表面に接離さ
せるようにしている。その結果、図5(b)に示すよう
に後端白抜けのないベタ画像を形成することができ、画
質を改善することができた。なお、図5(b)中のライ
ンEは、画像部の後端である。
【0024】図6は、本実施形態における感光体ドラム
200と現像スリーブ232の現像領域付近を拡大した
上記画質改善のメカニズムを説明するための説明図であ
り、左側の感光体ドラム200に対し、右側の磁気ブラ
シMBの先端が近づいてくる磁気ブラシの動きを表示し
ている。図6(a)に示すように、本実施形態では、磁
気ブラシが感光体ドラム200に摺擦する時間が短いた
め、磁気ブラシ先端から現像スリーブ表面側にトナー2
35aが移動するトナードリフトが低減される。このト
ナードリフトの低減により、図6(b)に示すように画
像部後端に対向する位置Aにおいてもトナーが存在し、
磁気ブラシ先端部の磁性キャリア235bの表面がむき
出しにならない。従って、図6(c)に示すように、磁
気ブラシの先端の磁性キャリア235bの表面がむき出
しになっていないため、感光体ドラム200上の画像部
に一旦トナーが磁気ブラシ先端部の磁性キャリア235
bに再付着することもないので、後端白抜け、横線細
り、孤立ドット形状のばらつき等の画質劣化を低減する
ことができる。
【0025】なお、上記法線方向磁束密度の減衰率を規
定する代わりに、現像磁極P1によって現像スリーブ2
32上に発生する法線方向磁束密度Bnの0mT変極点
間角度幅θ1(図7(a)参照)や、現像磁極P1によ
って現像スリーブ4上に発生する法線方向磁束密度Bn
の現像スリーブ表面移動方向における半値角度幅θ2
(図7(b)参照)を規定することにより、現像ニップ
幅を狭くするとともに現像領域Dにおける磁気ブラシの
密度を高めて上記トナードリフトを低減し、後端白抜け
などの画質低下を防止するように構成してもよい。具体
的には、上記0mT変極点間角度幅θ1を40°以下に
し、あるいは、上記半値角度幅θ2を20°以下にす
る。
【0026】カラー複写機本体の待機状態では、リボル
バ現像ユニット230はBk現像器231Kが現像位置
の手前30度に位置するホームポジションで停止してお
り、コピースタートキーが押されると、原稿画像データ
の読み取りを開始し、そのカラー画像データに基づい
て、レーザ光Lによる光書き込みすなわち静電潜像形成
が始まる(以下、Bk画像データによる静電潜像を「B
k静電潜像」という。C、M、Yについても同様であ
る)。このBk静電潜像の先端部から現像可能にすべ
く、現像位置にBk静電潜像の先端部が到達する前に、
Bk現像器231Kの現像スリーブの回転を開始してB
k静電潜像をBkトナーで現像する。そして、以後Bk
静電潜像の現像動作を続けるが、Bk静電潜像の後端部
が現像位置を通過した時点で、速やかに次の色の現像器
が現像位置に来るまで、リボルバ現像ユニット230が
回転する。これは少なくとも、次の画像データによる静
電潜像の先端部が現像位置に到達する前に完了させる。
【0027】上記中間転写ユニット240は、後述する
複数のローラに張架された中間転写体である中間転写ベ
ルト241などで構成されている。この中間転写ベルト
241の周りには、2次転写ユニット260の転写材担
持体である2次転写ベルト261、2次転写手段として
の2次転写バイアスローラ265、中間転写体クリーニ
ング手段であるベルトクリーニングブレード250、潤
滑剤塗布手段である潤滑剤塗布ブラシ252などが対向
するように配設されている。この中間転写ベルト241
は、1次転写手段である1次転写バイアスローラ24
7、ベルト駆動ローラ242、ベルトテンションローラ
243、2次転写対向ローラ244,クリーニング対向
ローラ245、及びアースローラ246に張架されてい
る。各ローラは導電性材料で形成され、1次転写バイア
スローラ247以外の各ローラは接地されている。
【0028】上記1次転写バイアスローラ247には、
定電流または定電圧制御された1次転写電源248によ
り、トナー画像の重ね合わせ数に応じて所定の大きさの
電流又は電圧に制御された転写バイアスが印加されてい
る。また、中間転写ベルト241は、図示しない駆動モ
ータによって矢印方向に回転駆動されるベルト駆動ロー
ラ242により、矢印方向に駆動される。また、この中
間転写ベルト241は、半導体、または絶縁体で、単層
または多層構造となっている。
【0029】感光体ドラム200上のトナー画像を中間
転写ベルト241に転写する転写部(以下「1次転写
部」という)では、1次転写バイアスローラ247及び
アースローラ246で中間転写ベルト241を感光体ド
ラム200側に押し当てるように張架することにより、
感光体ドラム200と中間転写ベルト241との間に所
定幅のニップ部を形成している。
【0030】上記潤滑剤塗布ブラシ252は、板状に形
成された潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛251を研磨
し、この研磨された微粒子を中間転写ベルト241に塗
布するものである。この潤滑剤塗布ブラシ252も、中
間転写ベルト241に対して隣接可能に構成され、所定
のタイミングで中間転写ベルト241に接触するように
制御される。
【0031】上記2次転写ユニット260は、3つの支
持ローラ262、263、264に張架された2次転写
ベルト261などで構成され、中間転写ベルト241の
支持ローラ262と263間の張架部が2次転写対向ロ
ーラ244に対して圧接可能になっている。3つの支持
ローラ262,263,264の一つは、図示しない駆
動手段によって回転駆動される駆動ローラであり、その
駆動ローラにより2次転写ベルト261が図中に矢印で
示す反時計方向に駆動される。2次転写バイアスローラ
265は、2次転写手段であり、2次転写対向ローラ2
44との間に中間転写ベルト241と2次転写ベルト2
61を挟持するように配設され、定電流制御される2次
転写電源269によって所定電流の転写バイアスが印加
されている。また、上記2次転写ベルト261及び2次
転写バイアスローラ265が、2次転写対向ローラ24
4に対して圧接する位置と離間する位置とを取り得るよ
うに、支持ローラ262及び2次転写バイアスローラ2
65を矢印方向に駆動する図示しない離接機構が設けら
れている。その離間位置にある2次転写ベルト261及
び支持ローラ262を、図2及び図3に2点鎖線で示し
ている。
【0032】図3中のレジストローラ対301は、2次
転写バイアスローラ265と2次転写対向ローラ244
とに挟持された中間転写ベルト241と2次転写ベルト
261の間に、所定のタイミングで転写材である転写紙
Pを送り込むためのものである。
【0033】2次転写ベルト261の定着ローラ対28
1、282側の支持ローラ263に張架されている部分
には、転写材除電手段である転写紙除電チャージャ26
6と、転写材担持体除電手段であるベルト除電チャージ
ャ267とが対向している。また、2次転写ベルト26
1の図中下側の支持ローラ264に張架されている部分
には、転写材担持体クリーニング手段であるクリーニン
グブレード268が当接している。転写紙除電チャージ
ャ266は、転写紙Pに保持されている電荷を除電する
ことにより、転写紙自体のこしの強さで転写紙Pを2次
転写ベルト261から良好に分離できるようにするもの
である。ベルト除電チャージャ267は、2次転写ベル
ト261上に残留する電荷を除電するものである。ま
た、上記クリーニングブレード268は、2次転写ベル
ト261の表面に付着した付着物を除去してクリーニン
グするものである。
【0034】以上のように構成したカラー複写機におい
て、画像形成サイクルが開始されると、感光体ドラム2
00は、図示しない駆動モータによって矢印で示す反時
計方向に回転され、中間転写ベルト241はベルト駆動
ローラ242によって矢印で示す時計方向に回転され
る。その中間転写ベルト241の回転に伴ってBkトナ
ー画像形成、Cトナー画像形成、Mトナー画像形成、Y
トナー画像形成が1次転写バイアスローラ247に印加
される電圧による転写バイアスにより1次転写が行わ
れ、最終的にBk、C、M、Yの順に中間転写ベルト2
41上に重ねてトナー画像が形成される。例えばBkト
ナー画像形成は次のように行われる。帯電チャージャ2
03は、コロナ放電によって感光体ドラム200の表面
を負電荷で所定電位に一様に帯電する。そして、書き込
み光学ユニット220により、Bkカラー画像信号に基
づいてレーザ光によるラスタ露光を行う。このラスタ像
が露光されたとき、当初一様帯電された感光体ドラム2
00の表面の露光された部分は、露光光量に比例する電
荷が消失し、Bk静電潜像が形成される。このBk静電
潜像に、Bk現像器231KのBk現像ローラ上の負帯
電されたBkトナーが接触することにより、感光体ドラ
ム200の電荷が残っている部分にはトナーが付着せ
ず、電荷の無い部分つまり露光された部分にはトナーが
吸着し、静電潜像と相似なBkトナー画像が形成され
る。この感光体ドラム200上に形成されたBkトナー
画像は、感光体ドラム200と接触状態で等速駆動して
いる中間転写ベルト241の表面に1次転写される。上
記ベルト転写後の感光体ドラム200の表面に残留して
いる若干の未転写残留トナーは、感光体ドラム200の
再使用に備えて、感光体クリーニング装置201で清掃
される。感光体ドラム200側ではBk画像形成工程の
次にC画像形成工程に進み、所定のタイミングでカラー
スキャナによるC画像データの読み取りが始まり、その
C画像データによるレーザ光書き込みによって、感光体
ドラム200の表面にC静電潜像を形成する。そして、
先のBk静電潜像の後端部が通過した後で、且つC静電
潜像の先端部が到達する前にリボルバ現像ユニット23
0の回転動作が行われ、C現像器231Cが現像位置に
セットされ、C静電潜像がCトナーで現像される。以
後、C静電潜像領域の現像を続けるが、C静電潜像の後
端部が通過した時点で、先のBk現像器231Kの場合
と同様にリボルバ現像ユニット230の回転動作を行
い、次のM現像器231Mを現像位置に移動させる。こ
れもやはり次のM静電潜像の先端部が現像位置に到達す
る前に完了させる。なお、M及びYの画像形成工程につ
いては、それぞれのカラー画像データ読み取り、静電潜
像形成、現像の動作が上述のBk、Cの工程と同様であ
るので説明は省略する。中間転写ベルト241上には、
感光体ドラム200上に順次形成されるBk、C、M、
Yのトナー画像が、同一面に順次位置合わせされて転写
される。それにより、中間転写ベルト241上には最大
で4色が重ね合わされたトナー画像が形成される。
【0035】一方、上記画像形成動作が開始される時期
に、転写紙Pは転写紙カセット320、330、34
0、350又は手差しトレイ310などの給紙部から給
紙ローラ321、331、341、351、311によ
って給送され、レジストローラ対301のニップで待機
している。2次転写対向ローラ244及び2次転写バイ
アスローラ265によりニップが形成された2次転写部
に中間転写ベルト241上のトナー画像の先端がさしか
かるときに、ちょうど転写紙Pの先端がこのトナー画像
の先端に一致するようにレジストローラ対301が駆動
され、転写紙Pとトナー画像とのレジスト合わせが行わ
れる。そして、転写紙Pが中間転写ベルト241上のト
ナー画像と重ねられて2次転写部を通過する。このと
き、2次転写電源269によって2次転写バイアスロー
ラ265に印加される電圧による転写バイアスにより、
中間転写ベルト241上の4色重ねトナー画像が転写紙
P上に一括して2次転写される。また同時に、転写紙P
にトナー画像を転写した後の中間転写ベルト241の表
面に残留したトナーは、図示しない離接機構によって中
間転写ベルト241に押圧されるベルトクリーニングブ
レード250によってクリーニングされる。転写紙P
は、2次転写ベルト261の移動方向における2次転写
部の下流側に配置した転写紙除電チャージャ266との
対向部を通過するときに除電され、2次転写ベルト26
1から剥離して定着ローラ対281、282に向けて送
られる。この定着ローラ対281、282のニップ部で
トナー画像が溶融定着され、排出ローラ対290で装置
本体外に送り出され、図示しないコピートレイに表向き
にスタックされ、フルカラーコピーを得る。上記ベルト
転写後の感光体ドラム200の表面は、感光体クリーニ
ング装置201でクリーニングされ、除電ランプ202
で均一に除電される。
【0036】なお、上記転写紙Pへの2次転写におい
て、転写紙Pが普通紙の場合には、中間転写ベルト24
1上に形成されたトナー画像の転写紙Pへの2次転写動
作は、最終色トナー画像を中間転写ベルト241に1次
転写しながら、そのトナー画像先端が2次転写部に到達
した時点で2次転写が行われる。一方、転写紙PがOH
P、厚紙、超厚紙の場合には、普通紙の場合とはシーケ
ンスが異なり、最終色トナー画像を1次転写した後すぐ
に2次転写は行なわずに、中間転写ベルト241を1回
転分空回転駆動してから2次転写を行う。これは、転写
紙PがOHP、厚紙、超厚紙の場合、普通紙と同じ線速
度では紙の厚みが大きく定着効率が低下してしまうた
め、紙の線速度を下げる必要があるためである。もちろ
ん定着に紙が突入する時点で線速度を変える手段も考え
られるが、本実施形態の装置レイアウトでは例えばA3
サイズ紙のような長尺の転写紙を用いた場合、転写紙先
端が定着に突入する時点では、まだ転写紙後端が2次転
写部にあり、2次転写途中での線速度変化は画像ブレの
原因となってしまうために採用は困難である。よって、
転写紙PがOHP、厚紙、超厚紙の場合には、1周の空
回転駆動を行い、その最中に中間転写ベルト241、2
次転写バイアスローラ265の線速度を変化させたのち
に、2次転写および定着動作を行う。なお、中間転写ベ
ルト241の空回転駆動時には、トナーの転写を伴わ
ず、感光体ドラム200の帯電電位、1次転写バイアス
ローラ247に印加する電界は所定の値に制御される。
また、転写紙PがOHP、厚紙、超厚紙の場合、定着終
了後には、中間転写ベルト241、2次転写バイアスロ
ーラ265、定着ローラ対281、282の線速度は通
常の速度に復帰し、次作像に備える。
【0037】次に、上記実施形態に係るカラー複写機の
より具体的な実施例について説明する。上記感光体ドラ
ム200としては、有機感光体(OPC)を用い、帯電
チャージャ203によって−200〜−2000Vに一
様に帯電したものに原稿の画像に対応したレーザ光Lを
照射して光書き込みを行い静電潜像を形成する。トナー
は負帯電性のものを用いてネガ−ポジ現像を行い、感光
体ドラム200上にトナー画像を形成する。上記中間転
写ベルト241として、厚さ0.15mm、幅368m
m、内周長565.5mmの中間転写ベルトを用い、こ
の中間転写ベルト241の移動速度を245mm/se
cに設定した。また、上記中間転写ベルト241の表層
は厚さ1μm程度の絶縁層で形成し、中間層はPVDF
(ポリフッ化ビニリデン)からなる厚さ75μm程度の
絶縁層(体積抵抗率:約1013Ωcm)で形成し、ベ
ース層はPVDF(ポリフッ化ビニリデン)及び酸化チ
タンからなる厚さ75μm程度の中抵抗層(体積抵抗
率:10〜1011Ωcm)で形成した。このような
材質で形成した中間転写ベルト全体の体積抵抗率を測定
したところ、10〜1014Ωcmであった。上記各
体積抵抗率は、JISK6911に記載されている測定
方法を用い、電圧100Vを10秒間印加して測定した
ものである。また、上記中間転写ベルト241の表層側
の表面における表面抵抗率を、三菱油化製の抵抗測定器
「ハイレスターIP」で測定したところ、10〜10
14Ω/□であった。この表面抵抗率は、上記抵抗測定
器を用いるほか、JIS K6911に記載されている
表面抵抗測定法で測定することもできる。また、上記1
次転写バイアスローラ247としてはニッケルメッキの
金属ローラを用い、ベルト除電ローラ246としては、
金属ローラを用い、その他のローラとしては金属ローラ
または導電性樹脂ローラを用いた。また、1次転写バイ
アスローラ247には、例えば第1色目のトナー画像に
対して22μA、第2色目のトナー画像に対して25μ
A、第3色目のトナー画像に対して27μA、第4色目の
トナーに対して29μAというように、適切な大きさの
定電流制御された電界を印加した。また、上記2次転写
バイアスローラ265としては、導電性スポンジ又は導
電性ゴムからなる表面層と、金属又は導電性樹脂からな
るコア層とを有するローラを用い、このローラに5〜8
0μAに定電流制御された転写バイアスを印加した。ま
た、上記2次転写ベルト261としては、PVDF(ポ
リフッ化ビニリデン)で形成された厚さが100μm、
体積抵抗率が1013Ωcmのベルト材を用いた。ま
た、本実施例の画像形成装置では、1次転写終了までは
常に一定の線速度で作像が行われるが、転写紙Pの種類
により、2次転写時以降で3種類の線速が選択される。
まず転写紙Pが55Kg〜90Kg紙の場合には、「普
通紙」モードとして、作像スタートから定着まで一貫し
て線速245mm/secで動作する。転写紙Pが91
Kg〜135Kg紙の場合には、「厚紙1」モードを図
示しない操作部より設定され、1次転写終了後に空回転
を1周し、空回転から定着までは線速122.5mm/
secで動作する。転写紙Pが136Kg〜220Kg
紙の場合には、「厚紙2」モードとなり、1次転写終了
後に空回転を1周し、空回転から定着までは線速70m
m/secで動作する。
【0038】次に、本実施形態の特徴部分であるリボル
バ現像ユニット230の駆動制御について説明する。図
8は、本実施形態のカラー複写機における現像器ユニッ
トの駆動部の説明図である。所望の現像器を現像位置に
移動させるためにリボルバ現像器ユニット230を回転
駆動するための現像ユニット駆動手段は、駆動源として
のリボルバモータ400と、リボルバ駆動ギヤ401及
びリボルバギヤ402から構成される駆動伝達機構とを
有している。リボルバモータ400としては、回転停止
位置精度を確保できるという点でステッピングモータを
用いるのが望ましい。このリボルバモータ400は、図
示しない本体後側板に取り付けられている。また、この
本体後側板には、リボルバモータ400で駆動されるリ
ボルバ駆動ギヤ401が、リボルバ後側板に固定された
リボルバギヤ402に噛み合う位置に設けられている。
そして、リボルバモータ400の駆動力はリボルバ駆動
ギヤ401を介して、該リボルバ駆動ギヤ401に噛み
合っているリボルバギヤ402に伝達される。これによ
り、リボルバギヤ402に固定された現像器ユニット及
び該現像器ユニットに固定されている図示しないトナー
収容器ユニットが回転駆動されるようになっている。
【0039】また、現像位置に位置する現像器の現像ス
リーブ232を回転駆動するための現像スリーブ駆動手
段は、現像スリーブ232を駆動するための図示しない
駆動源としての現像スリーブ駆動モータと、該現像スリ
ーブ駆動モータからの駆動力を現像スリーブに伝達する
ための駆動伝達機構とを有している。この駆動伝達機構
は、上記リボルバ現像ユニット230の各現像器毎に設
けられた駆動入力ギヤと、現像位置に位置する現像器の
駆動入力ギヤに係合して該現像器の現像スリーブに駆動
力を伝達する駆動ギヤとを有しており、該駆動力が現像
器ユニット230の回転を補助するような向きで上記駆
動ギヤから上記駆動入力ギヤに伝達される。図示の装置
の駆動伝達機構は、図8に示すように、各現像器に対応
してリボルバ現像ユニット230に設けられた駆動入力
歯車としての駆動入力ギヤ236K、236Y、236
M、236C、現像スリーブギヤ237K、237Y、
237M、237C、及び、本体側に設けられ且つ上記
現像スリーブ駆動モータで駆動される駆動歯車としての
駆動ギヤ238を有しており、各ギヤ等の回転方向は図
中矢印で示す通りに設定されている。
【0040】上記駆動入力ギヤ236K、236Y、2
36M、236Cは、現像器ユニット230の後側板で
あるリボルバ後側板の背面側に回動自在に設けられてい
る。この駆動入力ギヤは、本体側の駆動ギヤ238と噛
み合うことで現像スリーブ駆動モータからの駆動力を現
像位置に位置する現像器、例えばBk現像器231Kの
現像スリーブ232Kに伝達するためのものである。ま
た、装置本体側の、感光体ドラム200と対向する現像
位置に位置するBk現像器231Kの上記駆動入力ギヤ
236Kと噛み合う位置には、上記駆動ギヤ238が取
り付けられている。この駆動ギヤ238及び上記駆動入
力ギヤ236K、236Y、236M、236Cは、各
現像器が現像位置に到達する前に順方向で噛み合い始め
るように配置されている。
【0041】以上のような構成のリボルバ駆動手段及び
現像スリーブ駆動手段において、所望の現像器を現像位
置に移動させる際には、現像器リボルバモータ400に
より現像器ユニットが図中矢印C方向に回転駆動され
る。これにより、所望の現像器が各色共通の、感光体ド
ラム200に対向する現像位置に位置する。このように
して上記所望の現像器例えばBk現像器231Kが現像
位置に位置すると、現像器231Kの駆動入力ギヤ23
6Kと駆動ギヤ238とが噛み合い、本体側の図示しな
い現像スリーブ駆動モータから現像クラッチを介して伝
達される駆動力が、現像スリーブギヤ237Kを介して
伝達され、現像スリーブ232Kが回転される。
【0042】図9は、本実施形態における制御手段とし
ての制御部500の構成を示すブロック図である。この
制御部500は、CPU501と、ROM502と、R
AM503と、I/Oインターフェース504とを有す
る。このI/Oインターフェース504には、上記1次
転写電源248と、上記中間転写ベルト241を駆動す
る駆動ローラ242に連結したベルト駆動モータ242
aと、中間転写ベルト241の内周面に設けられた回転
位置検出用のマークを検出するマークセンサ505と、
上記レジストローラ301に連結したローラ駆動モータ
301aと、上記潤滑剤塗布ブラシローラ252及びベ
ルトクリーニングブレード250を接離する接離機構5
06と、現像位置に位置する現像器の現像ローラ駆動を
オン・オフ制御するための現像クラッチ507と、上記
現像器リボルバモータ400を駆動するリボルバ駆動部
508とが接続されている。また、上記I/Oインター
フェース64には、帯電チャージャ203に電圧を印加
する帯電用電源203a、現像スリーブ232に現像バ
イアス電圧を印加する現像バイアス電源234、上記2
次転写クラッチ509、主モータを駆動する主モータ駆
動部510等も接続されている。
【0043】本実施形態における制御部500は、中間
転写ベルト11の外周面上のトナー画像が転写されてい
る2次転写対象領域の位置を、上記マークセンサ505
からの信号により正確に認識する。そして、上記2次転
写対象領域の位置を認識した制御部500は、その2次
転写対象領域の位置に対応するように、上記接離機構5
06の接離動作を制御し、また上記レジストローラ30
1の動作タイミングを制御する。このレジストローラ3
01の動作タイミングは、制御部500が認識した2次
転写対象領域の先端部が2次転写位置に達するまでの時
間を、中間転写ベルト241の回転速度から算出した結
果に基づいて設定されている。
【0044】また、本実施形態のカラー複写機では、上
記4色のトナーの中から選択した一部の色のトナーを用
いて画像形成を行なうモードを有している。例えば、黒
トナーとマゼンタトナーの2色のトナーとを用いて2色
の画像形成を行なうことができる。この場合、Bk現像
器231Kを用いて感光体ドラム200上に黒のトナー
画像を形成した後、リボルバ現像ユニット230を図3
及び図8中の反時計方向に公転させてM現像器231M
を現像位置まで移動させる必要がある。
【0045】ところが、上記リボルバ現像ユニット23
0は高速で公転させるのが難しく、リボルバ現像ユニッ
ト230の回転速度は、通常、中間転写ベルト241の
無端移動面上における最大サイズ(例えばA3サイズ)
の転写紙に転写される2次転写対象領域から外れた非転
写領域(紙間領域)が1次転写位置を通過している時間
に90度公転できる程度に設定されている。そのため、
Bk現像器231KからC現像器231CやM現像器2
31Mに切り換えるようにリボルバ現像ユニット230
を180度や270度公転させると、黒画像の後端を現
像し終わった後、すぐにリボルバ現像ユニット230の
公転を開始して次の色の現像器231C、231Mを現
像位置に移動させ、現像を開始しても、間に合わないこ
とになる。すなわち、感光体ドラム200上に形成した
Cトナー画像やMトナー画像の先端が1次転写位置に到
達したときには、中間転写ベルト241上のBkトナー
画像の先端が既に1次転写位置を通過してしまってお
り、中間転写ベルト241上のBkトナー画像にCトナ
ー画像やMトナー画像を重ね合わせることができない。
例えば、本実施形態のカラー複写機の場合、A3サイズ
の転写紙に転写される2次転写対象領域から外れた非転
写領域(紙間領域)が1次転写位置を通過する時間は、
約0.34秒であり、これに対し、Bk現像器231K
からM現像器231Mに切り換えるようにリボルバ現像
ユニット230を270度公転させるための時間は、約
0.69秒と大きい。
【0046】そこで、本実施形態のカラー複写機では、
Bk画像の現像が終了した後、リボルバ現像ユニット2
30を180度や270度公転させる時間を確保すべく
中間転写ベルト241を余分に1回転回転させる空回転
駆動を行なうように、制御部500でベルト駆動モータ
242aを制御している。
【0047】しかしながら、上記中間転写ベルト241
を空回転駆動しながらリボルバ現像ユニット230を回
転させて現像位置に位置させる現像器を切り換える場
合、次の現像に用いる現像器231C、231Mを不用
意に現像位置に到達させて停止させると、現像器231
C、231MのCトナーやMトナーが感光体ドラム20
0上に付着し、中間転写ベルト241上のトナー画像が
担持されている2次転写対象領域に転写されて付着する
おそれがあった。この2次転写対象領域に付着したトナ
ーは、転写紙P上では横方向(転写材の進行方向と直交
する幅方向)に延びたシアン色あるいはマゼンタ色の
「横色帯」と呼ばれる帯状の汚れとなる。
【0048】そこで、本実施形態では、空回転駆動され
ている中間転写ベルト241の無端移動面の2次転写対
象領域から外れた非転写領域に対応する感光体ドラム表
面部分が、現像位置に対向しているときに、次現像用の
現像器231C、231Mが現像位置に到達して停止す
るように、制御部500でリボルバ駆動部508を制御
している。
【0049】図1は、A3横サイズ(A3の長手方向が
感光体ドラム表面移動方向に対応)の黒色とマゼンタ色
からなる2色の画像を形成する2色モードにおける上記
リボルバ駆動部508等の制御を示すタイムチャートで
ある。図1中の符号Eで示した斜めの線は、感光体ドラ
ム表面の移動の様子を説明するための補助線である。例
えば、図1において補助線Eの左上端は、黒色画像用の
静電潜像及び基準画像(Pパターン)用の静電潜像の書
き込みが終了したタイミングに対応し、同補助線Eの右
下端は、感光体ドラム表面が移動して黒色画像用の静電
潜像及び基準画像(Pパターン)用の静電潜像の現像が
終了したタイミングに対応している。プロセス速度は2
45mm/secである。
【0050】図1において、第1色(黒色)画像の静電
潜像及び基準画像(Pパターン)用の静電潜像の書き込
みが終了してから、それらの静電潜像の現像が終了する
タイミングに、リボルバ現像ユニット230の公転を開
始する。この公転開始時には、現像バイアスの直流成分
(DC)は、第1色(黒色)用の現像時電圧から第1色
(黒色)用の公転時電圧に切り換えられており、現像バ
イアスの直流成分(DC)はOFFになっている。ま
た、現像クラッチがONのままでBk現像スリーブ23
2Kが回転を続けている。このような状態でリボルバ現
像ユニット230の公転を開始し、Bk現像器231K
を現像位置から離間させることにより、Bk現像器23
1Kの離間時に現像器231K中の黒トナーが感光体ド
ラム200の表面に付着するのを回避することができ
る。
【0051】次に、Bk現像器231K用の現像クラッ
チをOFFにするとともに現像バイアスの直流成分(D
C)を第2色(マゼンタ色)用の公転時電圧に切り換え
た後、Y現像器231YおよびC現像器231Cが現像
位置を通過するようにリボリバ現像ユニット230を2
40度公転させて一旦停止させる。このリボリバ現像ユ
ニット230の一旦停止状態では、C現像器231Cと
次現像用のM現像器231Mとの間が、現像位置に位置
しているため、感光体ドラム200の表面に不必要なト
ナーが付着することがない。
【0052】次に、リボリバ現像ユニット230を所定
時間だけ一旦停止させた後、リボリバ現像ユニット23
0の公転を再び開始する。このリボリバ現像ユニット2
30の公転開始タイミングは、前述のように、空回転駆
動されている中間転写ベルト241の無端移動面上の2
次転写対象領域(黒トナー画像を担持している領域)か
ら外れた非転写領域に対応する感光体ドラム表面部分
が、現像位置に対向しているときに、次現像用の現像器
231Mが現像位置に到達して停止するように設定され
る。
【0053】次に、リボリバ現像ユニット230を残り
の30度(270度−240度)だけ公転させた後、リ
ボリバ現像ユニット230の回転を停止することによ
り、次現像用の現像器231Mを現像位置に到達させて
停止させる。なお、この現像器231Mが現像位置に到
達する前に、現像クラッチをONにしてM現像スリーブ
232の回転を開始させている。また、現像器231M
が現像位置に到達した後に、現像バイアスの直流成分
(DC)を第2色(マゼンタ色)用の公転時電圧から第
2色(マゼンタ色)用の現像時電圧に切り換えている。
【0054】以上、本実施形態によれば、中間転写ベル
ト241を空回転駆動しながらリボルバ現像ユニット2
30を回転させて現像位置に位置させる1色目のBk現
像器231Kから2色目のM現像器231Mを切り換え
る場合に、中間転写ベルト241の空回転駆動中に次現
像用のM現像器231Mが現像位置に到達して停止する
ときに感光体ドラム表面に付着し中間転写ベルト241
の無端移動面に転写されたトナー画像形成に不必要なト
ナーが、転写紙Pに2次転写されないので、転写紙Pの
横方向に延びた帯状の汚れの発生を防止することができ
る。
【0055】また、本実施形態によれば、現像領域Dで
現像スリーブ232の表面の外側に発生する法線方向磁
束密度の減衰率が50%以上であり、現像領域Dで現像
スリーブ232の外周面上に発生する法線方向磁束密度
の、現像スリーブの回転中心軸からみた現像スリーブ表
面移動方向における半値角度幅が20°以下であるた
め、現像スリーブ表面移動方向における現像領域Dの幅
が狭くなり、現像領域Dにおいて穂立ちしたブラシ状の
現像剤の長さが短く且つ密度が高まる。これにより、中
間転写ベルト241の空回転駆動を伴う現像器の切換の
際に、次の現像に用いない不使用のY現像器231Y及
びC現像器231Cが現像位置を通過する場合に、その
不使用の現像器231Y、231Cのトナーが感光体ド
ラム表面に帯状に付着しにくくなる。したがって、不使
用の現像器231Y、231Cの現像位置通過時に感光
体ドラム表面に付着するトナーによる転写紙P上の横方
向に延びた帯状の汚れの発生を抑制することができる。
【0056】また、本実施形態によれば、中間転写ベル
ト241の空回転駆動を伴う現像器の切換の際に、次の
現像に用いない不使用の現像器231Y、231Cが現
像位置を通過する場合に、リボルバ現像ユニット230
を一定の速度で回転させて現像器を切り換える場合に比
して、不使用の現像器231Y、231Cが現像位置を
より速やかに通過するようになるので、不使用の現像器
231Y、231Cの現像位置通過時に感光体ドラム表
面に付着するトナーによる転写紙P上の横方向に延びた
帯状の汚れの発生を抑制することができる。しかも、い
ずれの現像器も現像位置に位置していない状態でリボル
バ現像ユニット230の回転を一旦停止させ、次現像用
の現像器231Mを上記所定のタイミングで現像位置に
到達させて停止させるためのリボルバ現像ユニット23
0の駆動開始タイミングを調整することができる。した
がって、不使用の現像器231Y、231Cが現像位置
に継続して位置することによる転写紙P上の帯状の汚れ
の発生を抑制しつつ、次現像用の現像器231Mが現像
位置に到達して停止するときに感光体ドラム表面に付着
した不必要なトナーによる転写紙P上の帯状の汚れの発
生を確実に防止することができる。なお、リボルバ現像
ユニット230を通常のフルカラー画像形成時と同様に
90度ずつ公転させ、不使用の現像器231Y、231
Cについては地肌部として処理することにより、不使用
の現像器231Y、231Cの現像位置通過時に感光体
ドラム表面に付着するトナーによる転写紙P上の横方向
に延びた帯状の汚れの発生を抑制することができると考
えられるが、この場合は中間転写ベルトを4回転させる
必要があり生産性が4色のフルカラー画像形成時と同じ
になってしまう。これに対し、本実施形態の場合は、不
使用の現像器231Y、231Cについては速やかに現
像位置を通過するようにリボルバ現像ユニット230を
回転させることができ、しかも、中間転写ベルト241
の回転も3回転で済むため、リボルバ現像ユニット23
0を通常のフルカラー画像形成時と同様に90度ずつ公
転させる場合に比して生産性が4/3倍程度よくなる。
例えば、A3サイズの転写紙の場合、本実施形態のよう
に不使用の現像器231Y、231Cについては速やか
に現像位置を通過するようにリボルバ現像ユニット23
0を回転させたときは、1分あたりのコピー枚数が8.
5CPM程度であったのに対し、リボルバ現像ユニット
230を通常のフルカラー画像形成時と同様に90度ず
つ公転させたときは6.4CPM程度しか得られなかっ
た。
【0057】なお、本実施形態では、像担持体として感
光体ドラム200を用いた例について説明したが、本発
明は、他の形状の像担持体を用いる者にも適用すること
ができる。例えば、2つのローラ間に張架された無端感
光体ベルトにも適用することができる。また、本実施形
態では、中間転写体として中間転写ベルト241を用い
た例について説明したが、本発明は、他の形状の中間転
写体を用いるものにも適用することができる。また、上
記中間転写ベルト241の電気的特性(体積抵抗率、表
面抵抗率など)、厚さ、構造(単層、2層、…)、材
料、材質などは、作像条件などにより適切な物を種々選
択して採用することができる。また、本実施形態では、
1次転写電荷付与手段として1次転写バイアスローラを
用いた例について説明したが、本発明は、他の形状の1
次転写電荷付与手段を採用したものについても適用する
ことができる。また、本実施形態において、上記1次転
写バイアスローラ247や2次転写バイアスローラ26
5等の電荷付与手段に加えられる電圧、電流などの値
は、上記例に限定される物ではなく、種々の作像条件に
応じて好適な値に設定することができる。また、本実施
形態では、2次転写電荷付与手段として2次転写バイア
スローラを用いた例について説明したが、本発明は、こ
のローラに代えてブレード、ブラシなど、他の形状の部
材を用いたものにも適用することができる。また、本実
施形態では、2次転写部において転写材を担持する転写
材担持体として2次転写ベルト261を用いているが、
本発明は、このベルトに代えてドラムなど他の形状の部
材を用いたものにも適用することができる。
【0058】
【発明の効果】請求項1乃至5の発明によれば、中間転
写体を空回転駆動しながら現像ユニットを回転させて現
像位置に位置させる現像器を切り換える場合に、中間転
写体の空回転駆動中に次現像用の現像器が現像位置に到
達して停止するときに潜像担持体表面に付着し、中間転
写体の無端移動面に転写されたトナー画像形成に不必要
なトナーが、転写材に2次転写されないので、転写材の
横方向に延びた帯状の汚れの発生を防止することができ
るという効果がある。
【0059】特に、請求項2及び3の発明によれば、中
間転写体の空回転駆動を伴う現像器の切換の際に、次の
現像に用いない不使用の現像器が現像位置を通過する場
合に、その不使用の現像器のトナーが像担持体表面に帯
状に付着しにくくなるので、不使用の現像器の現像位置
通過時に像担持体表面に付着するトナーによる転写材上
の横方向に延びた帯状の汚れの発生を抑制することがで
きるという効果がある。
【0060】特に、請求項4の発明によれば、中間転写
体の空回転駆動を伴う現像器の切換の際に、次の現像に
用いない不使用の現像器が現像位置を通過する場合に、
現像ユニットを一定の速度で回転させて現像器を切り換
える場合に比して、不使用の現像器が現像位置をより速
やかに通過するようになるので、不使用の現像器の現像
位置通過時に像担持体表面に付着するトナーによる転写
材上の横方向に延びた帯状の汚れの発生を抑制すること
ができる。しかも、いずれの現像器も現像位置に位置し
ていない状態で現像ユニットの回転を一旦停止させ、次
現像用の現像器を上記所定のタイミングで現像位置に到
達させて停止させるための現像ユニットの駆動開始タイ
ミングを調整することができるので、不使用の現像器が
現像位置に継続して位置することによる上記転写材上の
帯状の汚れの発生を抑制しつつ、上記次現像用の現像器
が現像位置に到達して停止するときに潜像担持体表面に
付着した不必要なトナーによる転写材上の帯状の汚れの
発生を確実に防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るカラー複写機の一制御
例のタイムチャート。
【図2】同カラー複写機の概略構成を示す正面図。
【図3】同カラー複写機の感光体ドラムの周囲構成を示
す概略構成図。
【図4】同カラー複写機の現像器に用いた現像スリーブ
周辺の磁束密度分布の説明図。
【図5】(a)は、現像領域における現像スリーブ軸方
向の磁気ブラシ分布の説明図。(b)は、本実施形態の
カラー複写機で出力したベタ画像の説明図。
【図6】(a)〜(b)は後端白抜けの低減メカニズム
の説明図。
【図7】(a)は、現像磁極による法線方向磁束密度B
nの0mT変極点間角度幅θ1の説明図。(b)は、現
像磁極による法線方向磁束密度Bnの現像スリーブ表面
移動方向における半値角度幅θ2の説明図。
【図8】同カラー複写機で用いた現像ユニットの駆動部
の説明図。
【図9】同カラー複写機の制御系のブロック図。
【符号の説明】
200 感光体ドラム 203 帯電チャージャ 203a 帯電用電源 220 書き込み光学ユニット220 230 リボルバ現像ユニット 231 現像器 232 現像スリーブ 240 中間転写ユニット 241 中間転写ベルト 242 駆動ローラ 242a ベルト駆動モータ 260 2次転写ユニット 400 リボルバモータ 401 リボルバ駆動ギヤ 402 リボルバギヤ 500 制御部 507 現像クラッチ 508 リボルバ駆動部 510 主モータ駆動部
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 15/09 G03G 15/16 15/16 21/00 372 21/14 15/08 507H Fターム(参考) 2H027 ED02 ED08 ED24 EF09 2H030 AD17 BB24 BB33 BB42 BB53 BB56 2H031 AC08 AC20 BA04 2H077 AD06 BA01 FA19 GA13 2H200 FA08 GA23 GA47 GA49 JC03 JC19 PA10 PA12

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】像担持体と、該像担持体に潜像を形成する
    潜像形成手段と、複数の現像器を有し該像担持体に対向
    する現像位置に該現像器が選択的に移動できるように画
    像形成装置本体に回転自在に支持された現像ユニット
    と、該現像ユニットを回転させる現像ユニット駆動手段
    と、該像担持体に形成したトナー画像が転写される無端
    移動面を有する中間転写体と、該中間転写体の無端移動
    面を移動させるように該中間転写体を駆動する中間転写
    体駆動手段と、該像担持体上のトナー画像を該中間転写
    体の無端移動面に転写する1次転写手段と、該中間転写
    体の無端移動面上のトナー画像を転写材に転写する2次
    転写手段とを備え、該現像ユニットを回転させて該現像
    位置に位置させる現像器を切り換える際に、該中間転写
    体の無端移動面にトナー画像を担持した状態で該中間転
    写体を空回転駆動する画像形成装置であって、 空回転駆動されている該中間転写体の無端移動面の2次
    転写対象領域から外れた非転写領域に対応する該像担持
    体表面部分が、該現像位置に対向しているときに、次現
    像用の現像器が該現像位置に到達して停止するように、
    該現像ユニット駆動手段を制御する制御手段を設けたこ
    とを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】請求項1の画像形成装置において、 上記各現像器が、回転駆動可能な非磁性の現像剤担持体
    と、上記現像位置で該現像剤担持体上にトナーと磁性粒
    子とを含む現像剤を穂立ちさせる磁界を発生させる磁界
    発生手段とを備え、該現像位置で該現像剤担持体表面に
    担持したブラシ状の現像剤を該像担持体表面に摺擦させ
    ることにより該像担持体上の潜像を現像するものであ
    り、 該現像位置において形成される現像領域で該現像剤担持
    体表面の外側に発生する法線方向磁束密度の減衰率が、
    50%以上であることを特徴とする画像形成装置。
  3. 【請求項3】請求項1の画像形成装置において、 上記各現像器が、回転駆動可能な非磁性の現像剤担持体
    と、上記現像位置で該現像剤担持体上にトナーと磁性粒
    子とを含む現像剤を穂立ちさせる磁界を発生させる磁界
    発生手段とを備え、該現像位置で該現像剤担持体表面に
    担持したブラシ状の現像剤を該像担持体表面に摺擦させ
    ることにより該像担持体上の潜像を現像するものであ
    り、 該現像位置において形成される現像領域で該現像剤担持
    体の外周面上に発生する法線方向磁束密度の、該現像剤
    担持体の回転中心軸からみた該現像剤担持体表面移動方
    向における半値角度幅が、20°以下であることを特徴
    とする画像形成装置。
  4. 【請求項4】請求項1の画像形成装置において、 上記次現像用の現像器が上記現像位置に到達する前であ
    って且ついずれの現像器も該現像位置に位置していない
    状態で、上記現像ユニットの回転を一旦停止させるよう
    に制御することを特徴とする画像形成装置。
  5. 【請求項5】複数の現像器を有する現像ユニットを回転
    駆動することにより該現像器を選択的に現像位置に移動
    させて像担持体上の潜像を現像し、該像担持体上に複数
    回に分けて形成されたトナー画像を中間転写体の無端移
    動面に重ね合わせるように1次転写し、該中間転写体の
    無端移動面上のトナー画像を転写材に一括して2次転写
    するとともに、該現像ユニットを回転させて該現像位置
    に位置させる現像器を切り換える際に、該中間転写体の
    無端移動面にトナー画像を担持した状態で該中間転写体
    を空回転駆動する画像形成装置における現像ユニットの
    駆動制御方法であって、 空回転駆動されている該中間転写体の無端移動面の2次
    転写対象領域から外れた非転写領域に対応する該像担持
    体表面部分が、該現像位置に対向しているときに、次現
    像用の現像器が該現像位置に到達して停止するように、
    該現像ユニットを駆動制御することを特徴とする画像形
    成装置における現像ユニットの駆動制御方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005300947A (ja) * 2004-04-13 2005-10-27 Seiko Epson Corp 画像形成装置および画像形成方法
JP2009134206A (ja) * 2007-12-03 2009-06-18 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置、画像形成装置の制御方法、および画像形成装置の制御プログラム
JP2010054863A (ja) * 2008-08-28 2010-03-11 Canon Inc 画像形成装置

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JP2009134206A (ja) * 2007-12-03 2009-06-18 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置、画像形成装置の制御方法、および画像形成装置の制御プログラム
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