JP2003248357A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2003248357A
JP2003248357A JP2002047208A JP2002047208A JP2003248357A JP 2003248357 A JP2003248357 A JP 2003248357A JP 2002047208 A JP2002047208 A JP 2002047208A JP 2002047208 A JP2002047208 A JP 2002047208A JP 2003248357 A JP2003248357 A JP 2003248357A
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toner
forming apparatus
charging
image
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JP2002047208A
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Akihiko Uchiyama
明彦 内山
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 モノクロ画像とフルカラー画像の混在した画
像形成ジョブにおいても最短の切り替え時間でモノクロ
モードとフルカラーモードとを切り替えて常に高画質の
画像を出力する。 【解決手段】 複数の画像形成部を有する画像形成装置
において、現像ローラ40a,40b,40c,40d
表面にトナー帯電ローラ61a,61b,61c,61
dを当接させて、現像ローラ上のトナーに高トリボを均
一に持たせる。モノクロ画像形成時に行うトナー帯電ロ
ーラのクリーニングを4色すべてに対して行うことによ
り、最小限の切り替え時間でモノクロモードとフルカラ
ーモードとを切り替えて常に高画質の画像を出力するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、複写
機、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】カラーの画像形成装置において、画像品
質が高く、画像形成速度の速い画像形成装置として、タ
ンデム型の画像形成装置が知られている。
【0003】図13にその一例を示す。同図に示すカラ
ーの画像形成装置は、画像形成装置本体Aに対して着脱
自在なプロセスカートリッジ7a,7b,7c,7dを
備えている。これら4個のプロセスカートリッジ7a,
7b,7c,7dは、同一構造であるが、異なる色、す
なわち、イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン
(C),ブラック(Bk)のトナーによる画像を形成す
る点で相違している。 プロセスカートリッジ7a,7
b,7c,7dは、ドラムユニット5a,5b,5c,
5dと、現像ユニット4a,4b,4c,4dとによっ
て構成されている。このうち前者のドラムユニット5
a,5b,5c,5dは、それぞれ像担持体である感光
ドラム1a,1b,1c,1dと、帯電ローラ2a,2
b,2c,2dと、クリーナと、トナー容器とを有して
いる。
【0004】また後者の現像ユニット4a,4b,4
c,4dは、現像ローラ40a,40b,40c,40
dと、トナー帯電ローラ61a,61b,61c,61
dと、現像剤塗布ローラと、現像剤塗布ブレードとを有
している。
【0005】また現像ユニット4a,4b,4c,4d
は、支持軸49a,49b,49c,49dを中心に、
現像ユニット4a,4b,4c,4d全体がドラムユニ
ット5a,5b,5c,5dに対して揺動自在に支持さ
れた吊り構造となっている。この構造において、現像ユ
ニット4a,4b,4c,4dに設けられたリブ46
a,46b,46c,46dを離間板8M,8Cが上下
に移動することにより現像ローラ40a,40b,40
c,40dの感光ドラム1a,1b,1c,1dへの当
接、離間が可能になる。
【0006】プロセスカートリッジ7a,7b,7c,
7dのほぼ水平方向にはスキャナユニット3a,3b,
3c,3dが配置され、画像信号に基づく露光を感光ド
ラム1a,1b,1c,1dに対して行う。
【0007】感光ドラム1a,1b,1c,1d上に形
成された潜像は現像ユニット4a,4b,4c,4dに
よって現像されてトナー像が形成される。感光ドラム1
a,1b,1c,1d上に形成されたトナー像は、給搬
送装置17によって供給される転写材(被転写体)Pに
順次転写される。給搬送装置17は、転写材Pを収納す
る給紙カセット11内から転写材Pを給紙する給紙ロー
ラ9と、給紙された転写材Pを搬送する搬送ローラ10
とを有している。そして、給搬送装置17から搬送され
た転写材Pは吸着ローラ18によって静電転写ベルト1
2表面に吸着される。
【0008】静電転写ベルト12は、ローラ21,2
2,23,24に掛け渡されており、転写材Pを表面に
担持して矢印R12方向に回転する。上述の感光ドラム
1a,1b,1c,1d上に形成されたY,M,C,B
kの各色のトナー像は、静電転写ベルト12上の転写材
P上に転写ローラ(転写部材)6a,6b,6c,6d
によって順次転写されて重ね合わされる。トナー像転写
後の転写材Pは、静電転写ベルト12から分離されて定
着装置14に搬送され、ここで加熱、加圧されて表面に
トナー像が定着される。
【0009】この種の画像形成装置では、4色のトナー
を使ってフルカラー画像を形成するフルカラーモード
と、Bkのみのトナーを使ってモノクロ画像を形成する
モノクロモードとを備えており、フルカラーモードでは
離間板8M,8Cはリブ46a,46b,46c,46
dをすべて押し下げることによって現像ローラ40a,
40b,40c,40dをそれぞれ感光ドラム1a,1
b,1c,1dに当接させる。
【0010】一方、モノクロモードではリブ46dのみ
を押し下げることで現像ローラ40dのみを感光ドラム
1dに当接させる。これにより、モノクロ画像を印字す
る場合にはカラーの現像ローラ40a,40b,40c
を感光ドラム1a,1b,1cに当接させずに回転を停
止させることができる。現像装置の寿命は現像ローラの
回転数に支配されるのでカラーの現像ローラ40a,4
0b,40cの回転を停止することによってモノクロの
画像印字のためにカラーの現像装置の寿命が短くなるの
を防ぐことができる。さらに、カラーの現像ローラ40
a,40b,40cを感光ドラム1a,1b,1cから
離間させるので感光ドラム1a,1b,1cの帯電をす
る必要が無くなる。一般に感光ドラムは帯電時の放電に
よってドラム表面が削れてしまうのでモノクロモード時
には感光ドラム1a,1b,1cは回転させつつも帯電
を切ることで寿命を延ばすことができる。
【0011】トナー帯電ローラ61a,61b,61
c,61dは、現像ローラ40a,40b,40c,4
0d上のトナーを帯電してトナーに高トリボを均一に持
たせるために用いられる。
【0012】しかし、画像形成を続けていくにつれて極
性が反転したトナーや無極性のトナーがトナー帯電ロー
ラ61a,61b,61c,61dに汚染トナーとして
付着する。このような汚染トナーの付着が起こるとトナ
ー帯電ローラ本来の帯電能力を発揮することができなく
なってしまう。
【0013】そこで、画像形成時(プリント時)に画像
露光が行われる前の前回転時のタイミングでクリーニン
グ用のバイアスを印加することでトナー帯電ローラ61
a,61b,61c,61d上に付着した汚染トナーを
除去する方法が特開2001−159844号公報、特
開2001−242709号公報等で提案されている。
このようにして、常にトナーを安定して帯電できるよう
にしている。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】上述の構成の画像形成
装置は、フルカラーモードの前回転では4色すべての、
またモノクロモードの前回転ではBkだけのトナー帯電
ローラのクリーニングを行えばよい。
【0015】ところがモノクロとフルカラーの画像が混
在した画像形成ジョブ(プリントジョブ)では、最初が
モノクロ画像の場合はBkのみのトナー帯電ローラ6d
のクリーニングを行ってモノクロ画像の画像形成を行っ
た後にフルカラー画像の形成となるので、フルカラー画
像の形成のときには新たにBk以外の3色のトナー帯電
ローラ61a,61b,61cのクリーニングを行う必
要がある。
【0016】この場合、モノクロ画像の画像形成とフル
カラー画像の画像形成との間にBk以外の3色のトナー
帯電ローラ61a,61b,61cのクリーニングを行
うとクリーニングの分だけ画像形成時間が長くなってし
まい、高速出力が可能であるタンデム型の画像形成装置
のメリットが半減してしまう。しかし、高画質のフルカ
ラー画像を出力するためにはBk以外の3色のトナー帯
電ローラ61a,61b,61cのクリーニングを省略
することはできない。
【0017】本発明は、上述事情に鑑みてなされたもの
であり、モノクロ画像とフルカラー画像の混在した画像
形成ジョブにおいても最短の切り替え時間でモノクロモ
ードとフルカラーモードとを切り替えて常に高画質の画
像を出力することができる画像形成装置を提供すること
を目的とするものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
感光体表面を帯電し露光して静電潜像を形成し、前記静
電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成し、前記ト
ナー像を被転写体に転写する工程を複数色のトナー像に
ついて繰り返して前記被転写体上に複数色のトナー像を
重ね合わせる画像形成装置において、現像装置の、現像
剤を担持して現像部へ搬送する現像剤担持体は前記感光
体への当接及び離間と、前記現像剤担持体の回転及び停
止とを各色ごと又は黒色用とカラー用とで切り替え可能
とし、すべての現像剤担持体を回転させながらそれぞれ
に対応した感光体へ当接させて画像形成を行うフルカラ
ー画像形成モードと、黒色のみの現像剤担持体を回転さ
せながら黒色用の感光体へ当接させて画像形成を行うモ
ノクロ画像形成モードとを備え、前記フルカラー画像形
成モードと前記モノクロ画像形成モードとの違いにかか
わらず、所定のタイミングですべての色の帯電部材に対
して清掃動作を行う、ことを特徴とする。
【0019】請求項2に係る発明は、請求項1に記載の
画像形成装置において、前記所定のタイミングとは、画
像形成動作における前回転時及び/又は連続画像形成動
作中における所定枚数間隔毎である、ことを特徴とす
る。
【0020】請求項3に係る発明は、請求項1に記載の
画像形成装置において、前記帯電部材は、前記現像剤担
持体の現像剤の搬送方向において、現像部よりも上流側
に設けられた、前記現像剤担持体に担持された現像剤を
帯電する現像剤帯電部材及び/又は前記感光体を所定の
電位に帯電する感光体帯電部材である、ことを特徴とす
る。
【0021】請求項4に係る発明は、請求項3に記載の
画像形成装置において、前記現像剤帯電部材の清掃動作
は、前記現像剤担持体に印加した電圧と前記現像剤帯電
部材に印加した電圧との電位差の極性が正極性になる期
間と負極性になる期間とを少なくとも1回以上持つこと
により行う、ことを特徴とする。
【0022】請求項5に係る発明は、請求項1に記載の
画像形成装置において、前記感光体帯電部材の清掃動作
は、前記感光体の表面電位と、前記感光体帯電部材に印
加した電圧との電位差の極性が正極性になる期間と負極
性になる期間とを少なくとも1回以上持つことにより行
う、ことを特徴とする。
【0023】請求項6に係る発明は、請求項3に記載の
画像形成装置において、前記清掃動作は、画像形成動作
における前回転時には現像剤帯電部材の清掃動作を行
い、連続画像形成中の所定枚数間隔毎には現像剤帯電部
材及び感光体帯電部材の清掃動作を行う、ことを特徴と
する。
【0024】請求項7に係る発明は、請求項2又は6に
記載の画像形成装置において、前記連続画像形成動作の
終了時に所定枚数に達した場合は清掃動作は行わない、
ことを特徴とする。
【0025】請求項8に係る発明は、請求項1に記載の
画像形成装置において、前記被転写体は、転写材を担持
搬送する転写材担持体である、ことを特徴とする。
【0026】請求項9に係る発明は、請求項1に記載の
画像形成装置において、前記被転写体は、中間転写体で
ある、ことを特徴とする。
【0027】
【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。ただし、この実施の形態に
記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対
配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明
の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。な
お、各図面において同一の符号を付したものは、同一の
構成又は作用をなすものであり、これらについての重複
説明は適宜省略した。
【0028】<実施の形態1>図1〜図9を参照して、
実施の形態1に係る画像形成装置について説明する。
【0029】図1は、実施の形態1に係る画像形成装置
の一態様であるフルカラーのレーザビームプリンタの全
体構成を示す縦断面図である。同図を参照して、まず、
画像形成装置の全体構成について概要を説明する。
【0030】[全体構成]同図に示す画像形成装置は、
画像形成装置本体Aに対して着脱自在なプロセスカート
リッジ7a,7b,7c,7dを備えている。これら4
個のプロセスカートリッジ7a,7b,7c,7dは、
同一構造であるが、異なる色、すなわち、イエロー
(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(B
k)のトナーによる画像を形成する点で相違している。
プロセスカートリッジ7a,7b,7c,7dは、この
順に下部から上部に順に配設されている。なお、以下で
は、特に色を区別する必要がないときには、プロセスカ
ートリッジ7a,7b,7c,7dをプロセスカートリ
ッジ7という。この点については他の部材についても同
様とする。
【0031】プロセスカートリッジ7a,7b,7c,
7dは、ドラムユニット5a,5b,5c,5dと、現
像ユニット4a,4b,4c,4dとによって構成され
ている。このうち前者のドラムユニット5a,5b,5
c,5dは、それぞれ像担持体である感光ドラム1a,
1b,1c,1dと、帯電ローラ2a,2b,2c,2
dと、クリーナと、トナー容器とを有している。
【0032】また後者の現像ユニット4a,4b,4
c,4dは、現像ローラ40a,40b,40c,40
dと、トナー帯電ローラ61a,61b,61c,61
dと、現像剤塗布ローラと、現像剤塗布ブレードとを有
している。
【0033】スキャナユニット3a,3b,3c,3d
は、プロセスカートリッジ7a,7b,7c,7dと同
様に垂直に重ねられて感光ドラム1a,1b,1c,1
dのほぼ水平方向に配置され、画像信号に対応する画像
光が、それぞれ帯電済みの感光ドラム1a,1b,1
c,1d表面を選択的に露光して静電潜像を形成するよ
うに構成している。
【0034】同図中の画像形成装置の右側の部分には、
4個のローラ21、22、23、24に掛け渡された静
電搬送ベルト12が配設されている。静電搬送ベルト1
2は、感光ドラム1a,1b,1c,1dに対向し、接
するように循環移動するように配設されている。静電転
写ベルト12は厚さ50〜300μm、体積抵抗率10
〜1016Ω・cm程度のPVdF(ポリフッ化ビニ
リデン)、ポリアミド、ポリイミド、PET(ポリエチ
レンテレフタレート)、ポリカーボネート等の樹脂材料
や厚さ0.5〜2mm、体積抵抗率10〜1016Ω
・cm程度のクロロプレーンゴム、EPDM(エチレン
−プロピレン−ジエン三元共重合体)、NBR(ニトリ
ルブタジエンゴム)、ウレタンゴム等のゴム材料が用い
られる。また、必要に応じて、これらの材料にカーボ
ン、ZnO、SnO、TiO等の導電性充填材を分
散させて、体積抵抗率を10〜1011Ω・cm程度
に調整することもある。この静電転写ベルト12は、同
図中の左側に位置する部分の外周面に転写材Pを静電吸
着して、感光ドラム1a,1b,1c,1dに転写材P
を接触させるべく循環移動する。これにより、転写材P
は静電転写ベルト12により転写位置まで搬送され、感
光ドラム1a,1b,1c,1d上の各トナー像がそれ
ぞれ転写される。
【0035】この静電転写ベルト12の内側に当接する
とともに、4個の感光ドラム1a,1b,1c,1dに
対向した位置に転写ローラ6a,6b,6c,6dが並
設されている。
【0036】転写ローラ6a,6b,6c,6dは、感
光ドラム1a,1b,1c,1d上に形成されたトナー
像を、静電転写ベルト12上に担持された転写材Pに静
電的に転写するものであり、例えば金属の芯金を体積抵
抗率10〜10Ω・cm程度に調整したEPDM、
ウレタンゴム、NBR等の弾性体で覆った構成のものを
用いることができる。これら転写ローラ6a,6b,6
c,6dには、転写バイアス印加電源(不図示)から正
極性の転写バイアスが印加され、この転写バイアスによ
る電界により、感光ドラム1a,1b,1c,1dに接
触中の転写材Pに、感光ドラム1a,1b,1c,1d
上の負極性のトナー像が順次転写される。
【0037】給搬送装置17は、画像形成部に転写材P
を給紙搬送するものであり、複数枚の転写材Pが給紙カ
セット11に収納されている。画像形成時には給紙ロー
ラ9(半月ローラ)が画像形成動作に応じて駆動回転
し、給紙カセット11内の転写材Pを1枚毎に分離給送
する。給紙された転写材Pは、その先端がレジストロー
ラ対10に突き当たることにより、一旦停止され、ルー
プを形成した後、吸着ローラ18とローラ21とで構成
されるニップに搬送される。
【0038】レジストローラ対10のすぐ下流側には、
レジストセンサ16が配置されている。ここを転写材P
が横切った時点を基準に画像形成が行われる。吸着ロー
ラ18は、給搬送装置17から搬送されてきた転写材P
を転写ベルト12表面に静電吸着させるものであり、例
えば金属の芯金を体積抵抗率10〜10Ω・cm程
度に調整した導電性弾性材料で覆い、その上に体積抵抗
率10〜1010Ω・cm程度に調整された厚み5〜
500μm程度の導電膜層を設けて構成されている。
【0039】導電性弾性材料としては、導電剤を配合し
た無発泡または発泡性導電ゴム組成物を用いることがで
き、その具体的成分としては、ブタジエン、イソプレ
ン、クロロプレン、スチレンブタジエン、エチレンプロ
ピレン、ポリノルボルネン、ポリウレタン、シリコーン
等のゴムが挙げられる。また、これらゴム組成物に配合
する導電剤としては、カーボンブラック、黒鉛、金属、
各種金属酸化物、イオン物質、電気移動錯体等を用いる
ことができる。導電膜層には例えば、ナイロン、ポリエ
ステル、ウレタン変性アクリル樹脂、フェノール樹脂、
アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹脂
にカーボンブラック、グラファイト、酸化スズ、酸化チ
タン等の金属酸化物、イオン物質、電荷移動錯体等の導
電剤を混合したものが用いられる。吸着ローラ18はそ
の両端芯金部を0.04〜0.5N(ニュートン)程度
の線厚でバネ加圧することにより(不図示)、静電転写
ベルト12を介してローラ21に圧着させ、転写ベルト
12の移動に対して従動回転させる。これにより、転写
材Pは静電転写ベルト12上に静電吸着されて転写ロー
ラ6a,6b,6c,6dと感光ドラム1a,1b,1
c,1dとで形成されるニップへと給紙されていく。
【0040】定着装置14は、電磁誘導加熱方式の定着
装置であり、転写材Pに転写されたトナー像を定着させ
るものである。定着装置14は、発熱層(導電性磁性部
材)を有する回転体としての円筒状の定着フィルム14
0と、これに圧接して転写材Pに熱及び圧力を与える加
圧ローラ143とを有している。すなわち、感光ドラム
1上のトナー像が転写された転写材Pは、定着装置14
を通過する際に定着フィルム140、加圧ローラ143
とで搬送されるとともに、熱及び圧力を与えられる。こ
れによってトナー像が転写材P表面に定着される。定着
された転写材Pは、排紙ローラ対15によって、画像形
成装置本体Aの上面の排紙トレイ20上に、画像面を下
にした状態で排出される。
【0041】制御装置Bは画像形成装置の動作を制御す
るものであり、CPU19C、RAM(読み書き可能な
メモリ)19A、ROM(読み出し専用のメモリ)19
Bから構成される。ROM19Bには、画像形成装置を
制御するためのプログラムや各種データが書き込まれて
おり、RAM19Aは画像形成装置を制御するにあたっ
て取り込んだデータの保存等に使われる。
【0042】[プロセスカートリッジ]実施の形態に係
るプロセスカートリッジ7a,7b,7c,7dについ
て、図2及び図3を参照して詳細に説明する。図2は実
施の形態1に係るプロセスカートリッジ7a,7b,7
c,7dの概略構成を示す縦断面図であり、図3は実施
の形態1に係るプロセスカートリッジ7a,7b,7
c,7dの概略構成を示す斜視図である。
【0043】プロセスカートリッジ7は、ドラムユニッ
ト5と現像ユニット4とに分かれている。このうちドラ
ムユニット5は、感光ドラム1、帯電ローラ2、クリー
ニングブレード60などを有している。
【0044】感光ドラム1は、例えば直径30mmのア
ルミシリンダの外周面に有機光導伝体層(OPC感光
体)を塗布して構成したものである。
【0045】ドラムユニット5は、感光ドラム1が軸受
(ベアリング)31A,31Bを介してクリーニング枠
体51に回転自在に取り付けてられている。感光ドラム
1の周上には、感光ドラム1の表面を一様に帯電させる
ための帯電ローラ2、及び感光ドラム上に残ったトナー
を除去するためのクリーニングブレード60が配置され
る。帯電ローラ2は、吸着ローラ18と同様な構成をし
ており直径12mm、芯金の直径6mmで、感光ドラム
1に対して従動回転する。また、クリーニングブレード
60によって感光ドラム1表面から除去された残留トナ
ーは、トナー送り機構52によってクリーニング枠体後
方に設けられた廃トナー室53に順次送られる。そして
図示後方の一方端に駆動モータ(不図示)の駆動力を伝
達することにより、感光ドラム1を画像形成動作に応じ
て図2中の反時計回りに本実施の形態では100mm/
sの周速(プロセススピード)で回転駆動させるように
している。
【0046】現像ユニット4は、感光ドラム1に当接し
て矢印Y方向に回転する現像ローラ40、及びトナーが
収容されたトナー容器41と現像枠体45とから構成さ
れる。現像ローラ40は直径16mmで、金属の芯金を
肉厚5mmのシリコーンゴムで覆った上にアクリル・ウ
レタン系の薄層がコートされた構成であり、軸受部材を
介して回転自在に現像枠体45に支持され矢印Y方向に
回転する。
【0047】現像ローラは感光ドラム1の周速に対して
100〜200%程度の周速差を付けて回転させるのが
好ましく、本実施の形態では153%の周速差で回転す
る。また現像ローラ40の周上には、現像ローラ40と
接触して矢印Z方向に回転するトナー供給ローラ43と
現像ブレード44、トナー帯電ローラ61がそれぞれ配
置されている。トナー供給ローラ43としては発泡骨格
状のスポンジ構造や、芯金上にレーヨン、ナイロン等の
繊維を植毛したファーブラシ構造のものが、現像ローラ
40へのトナーの供給及び未現像トナーの剥ぎ取りの点
から好ましい。本実施の形態では直径16mmのものを
用いた。
【0048】現像ブレード44としては、シリコン、ウ
レタン等のゴム材料や、バネ弾性を有するSUS又はリ
ン青銅の金属薄板を基体とし、現像ローラ40への当接
面側にゴム材料等を接着して構成されている。トナー帯
電ローラ61は直径7mmで、金属の芯金をゴムで覆っ
た構成であり、現像ブレード44の現像ローラ40表面
との当接位置に対し現像ローラ40の回転方向下流側に
当接され、かつ回転可能に担持され現像ローラ40に対
して従動回転する。さらにトナー容器41内には収容さ
れたトナーを撹拌するとともにトナー供給ローラ43に
搬送するためのトナー搬送機構42が設けられている。
なお、本実施の形態で用いるトナーは非磁性一成分現像
剤で、負極性に帯電するネガトナーである。
【0049】そして現像ユニット4は、現像ユニット4
の両端に取り付けられた軸受部材47、48にそれぞれ
設けられた支持軸49を中心に、ピン49Aによって現
像ユニット4全体がドラムユニット5に対して揺動自在
に支持された吊り構造となっており、プロセスカートリ
ッジ7単体(画像形成装置本体Aに装着しない状態)に
おいては、支持軸49を中心に回転モーメントにより現
像ローラ40が感光ドラム1に当接するように、加圧ば
ね54によって現像ユニット4が常に付勢されている。
さらに現像ユニット4のトナー容器41には、現像ロー
ラ40を感光ドラム1から離間させる際に画像形成装置
本体Aの離間手段(後述)が接触するためのリブ46が
一体的に設けられている。
【0050】[駆動構成]次にプロセスカートリッジ7
を画像形成装置本体Aに装着した際の動作機構について
詳細に説明する。
【0051】前述したように、プロセスカートリッジ7
は単体の状態では図2のように現像ローラ40が常に感
光ドラム1に当接した状態になっている。
【0052】一方、画像形成装置本体Aのプロセスカー
トリッジ7の挿入方向奥側には、現像ユニット4の付勢
力に抗して現像ローラ40を感光ドラム1から離間させ
るための離間板8C,8M(図1参照)が配置されてい
る。離間板8MはBkのプロセスカートリッジ7dのリ
ブ46dに嵌合し、また、離間板8Cはカラーのプロセ
スカートリッジ7a,7b,7cのリブ46a,46
b,46cにそれぞれ勘合し、駆動手段(不図示)によ
って離間板8C,8Mは上下することができる。そし
て、フルカラー画像形成の時には離間板8C,8Mの双
方を下げることにより現像ローラ40a,40b,40
c,40dは感光ドラム1a,1b,1c,1dにそれ
ぞれ当接する。これに対し、モノクロ画像形成の時には
離間板8Mのみを下げることにより現像ローラ40dは
感光ドラム1dに当接する。
【0053】本実施の形態では離間板8C,8Mは、押
し上げた位置がホームポジションなのでプロセスカート
リッジ7a,7b,7c,7dを画像形成装置本体Aに
装着した際には、プロセスカートリッジ7a,7b,7
c,7dの挿入動作に沿って現像ユニット4a,4b,
4c,4dに設けられたリブ46a,46b,46c,
46dが離間板8C,8Mに乗り上げ、現像ローラ40
a,40b,40c,40dは感光ドラム1a,1b,
1c,1dと所定間隙だけ離間された状態となる。この
離間状態は電源オフ時及び画像形成が行われていないス
タンバイ状態で常に維持される。
【0054】したがって、プロセスカートリッジ7a,
7b,7c,7dを装着した状態で長時間使用しない場
合であっても、現像ローラ40a,40b,40c,4
0dは感光ドラム1a,1b,1c,1dに対して常に
離間された状態になるので、現像ローラ40a,40
b,40c,40dを長期間、感光ドラム1a,1b,
1c,1dに当接させることにより発生するローラ層の
永久変形を確実に防止することができる。画像形成装置
本体Aに装着されたプロセスカートリッジ7a,7b,
7c,7dの感光ドラム1a,1b,1c,1d及び現
像ローラ40a,40b,40c,40dはモータ(不
図示)によってそれぞれ独立して駆動が可能である。
【0055】[フルカラー画像形成動作]本実施の形態
に係るフルカラー画像形成動作について図1及び図4に
より詳細に説明する。図4は実施の形態1に係る画像形
成装置の動作シーケンスを表すタイミングチャートであ
る。なお、以下に示すタイミングチャートはタイミング
の前後関係の概略を示すものであり、各タイミングの間
隔は正確な時間に基づいて示しているものではない。
【0056】画像形成装置本体Aへプリント信号が入力
されると、画像形成装置の動作が開始され(S1)、ま
ず離間板8C,8Mをホームポジションに移動させるホ
ームポジションサーチと定着温調を開始する。通常、ス
タンバイ時は離間板8C,8Mはホームポジションにあ
るのでホームポジションサーチは必要ない。しかし、何
らかの原因で離間板8C,8Mが移動している可能性も
あるので最初にホームポジションサーチを行って確実に
離間板8C,8Mを上げて現像ローラ40a,40b,
40c,40dが感光ドラム1a,1b,1c,1dか
ら離間するようにしている。
【0057】ホームポジションサーチが終了すると、感
光ドラム1a,1b,1c,1d及び静電転写ベルト1
2の回転を始める(S2)。静電転写ベルト12は感光
ドラム1a,1b,1c,1dと等速で回転するように
制御される。感光ドラム1a,1b,1c,1dの回転
開始から所定時間(本実施の形態では1s)経過したら
スキャナユニット3a,3b,3c,3dの回転を開始
する(S3)。これは感光ドラム1a,1b,1c,1
dを駆動するモータ4つと静電転写ベルト12を駆動す
るモータ1つ、スキャナモータ4つを同時に起動すると
電源の容量をオーバーする可能性があるためここでは起
動タイミングをずらしている。
【0058】さらに所定時間t_dが経過したらトナー
帯電ローラクリーニングを行う。まず、現像ローラ40
a,40b,40c,40dに現像バイアスA(DC:
−600V)を印加する(S4)。現像バイアスAが所
定の電圧にまで立ち上がる時間(ここでは100ms)
経過したら、次にトナー帯電ローラ61a,61b,6
1c,61dにトナー帯電ローラバイアスA(DC:−
1kV)を印加する(S5)。次にトナー帯電ローラバ
イアスAが所定の電圧にまで立ち上がる時間(ここでは
100ms)を経過したら現像ローラ40a,40b,
40c,40dの回転を開始する(S6)。
【0059】トナー帯電ローラ61a,61b,61
c,61dは現像ローラ40a,40b,40c,40
dに対して従動で回転するので現像ローラ40a,40
b,40c,40dが回転を開始すればトナー帯電ロー
ラ61a,61b,61c,61dも回転を開始する。
現像ローラ40a,40b,40c,40dの回転開始
時に所定の現像バイアス及びトナー帯電ローラバイアス
が印加されていないと摺擦によって現像ローラ40a,
40b,40c,40d上のトナーがトナー帯電ローラ
61a,61b,61c,61dに移ってしまう。所定
のトリボが付与されていないトナーがトナー帯電ローラ
61a,61b,61c,61dに付着した場合は汚染
トナーとなってしまい、以後のクリーニングに支障を来
すためこのように回転開始前にバイアスを印加してトナ
ーの転移を防いでいる。
【0060】トナー帯電ローラバイアスAを印加してト
ナー帯電ローラ61a,61b,61c,61dが少な
くとも1周する時間(144ms以上、本実施の形態で
は300ms経過したらトナー帯電ローラバイアスB
(DC:0V)を印加する(S7)。このとき、現像ロ
ーラ40a,40b,40c,40dにはDC:−60
0Vが印加されているので現像ローラ40a,40b,
40c,40dに対してトナー帯電ローラ61a,61
b,61c,61dは相対的に+600Vの電位差を持
つ。トナーは負極性なのでこのとき、現像ローラ40
a,40b,40c,40d上のトナーはトナー帯電ロ
ーラ61a,61b,61c,61d上に転移する。
【0061】トナー帯電ローラバイアスBを印加してト
ナー帯電ローラ61a,61b,61c,61dが少な
くとも1周する時間(144ms以上、本実施の形態で
は300ms)経過したらトナー帯電ローラバイアスC
(DC:−1.2kV)をトナー帯電ローラ61a,6
1b,61c,61dが少なくとも1周する時間(14
0ms以上、本実施の形態では300ms)印加する
(S8)。このとき、現像ローラ40a,40b,40
c,40dに対してトナー帯電ローラ61a,61b,
61c,61dは相対的に−600Vの電位差を持つ。
したがって、トナー帯電ローラ61a,61b,61
c,61dに転移していたトナーは現像ローラ40a,
40b,40c,40dに転移する。トナー帯電ローラ
61a,61b,61c,61dに最初から付着してい
た汚染トナーはトナー帯電ローラバイアスBを印加した
ときに現像ローラ40a,40b,40c,40dから
転移してきたトナーとともに現像ローラ40a,40
b,40c,40dに戻る。
【0062】このトナー帯電ローラバイアスB,Cの印
加は1セット行うだけでも効果はあるが複数回行った方
がより好ましく、本実施の形態のトナー帯電ローラクリ
ーニングでは3セット行っている。これによりトナー帯
電ローラ61a,61b,61c,61dに付着してい
た汚染トナーをほぼ完全に除去することができる。トナ
ー帯電ローラ61a,61b,61c,61dのクリー
ニングが終了すると現像ローラ40a,40b,40
c,40dとトナー帯電ローラ61a,61b,61
c,61dのバイアスをそれぞれ画像形成用の現像バイ
アスB(DC:−350V、ただし所定の濃度を得るた
めにこの値は変更可能である)とトナー帯電ローラバイ
アスD(DC:−1300V)へ変更する(S9)。
【0063】トナー帯電ローラ61a,61b,61
c,61dのクリーニングが終わったら、次に現像ロー
ラ40a,40b,40c,40dを感光ドラム1a,
1b,1c,1dへ当接させる。ただし、トナー帯電ロ
ーラ61a,61b,61c,61dのクリーニングは
トナー帯電ローラ61a,61b,61c,61dから
現像ローラ40a,40b,40c,40dへのトナー
の吐き出しで終了しているのでクリーニング直後は現像
ローラ40a,40b,40c,40d上へ汚染トナー
が残っている。
【0064】そこでクリーニング終了から少なくとも現
像ローラ40a,40b,40c,40dが1周する時
間(0.35〜2s程度)は離間させたまま現像ローラ
40a,40b,40c,40dを回転させてトナー供
給ローラ43と現像ブレード44によって汚染トナーを
掻き取ってから当接させるのが好ましい。本実施の形態
では0.5sで当接するようにしている(S10)。
【0065】また、当接させるときには感光ドラム1
a,1b,1c,1d表面の当接位置(現像位置)はす
でに所定の表面電位に帯電が行われていなければトナー
が感光ドラム1a,1b,1c,1dに転移してしまう
ので、感光ドラム1a,1b,1c,1dの当接位置は
少なくとも1回以上、帯電ローラ2a,2b,2c,2
dによってそれぞれ帯電されていなければならない。
【0066】本実施の形態では2回帯電された部分が当
接位置に到達したときに当接動作をするようにしている
ので当接よりも(感光ドラム1周分回転時間 + 帯電
位置から現像位置への回転時間+帯電バイアスの立ち上
がり時間100ms)前に帯電バイアスA(DC:−1
080V)の印加を行っている(S11)。なお、帯電
バイアスの印加のタイミングはもっと早めて、現像バイ
アスBが印加されるS4の時には感光ドラムの現像部は
すでに帯電されているようになるタイミングで帯電バイ
アスを印加してもよい。
【0067】現像ローラ40a,40b,40c,40
dの当接時には当接ショックにより感光ドラム1a,1
b,1c,1dや画像形成装置本体Aが振動するので、
このときに感光ドラム1a,1b,1c,1d上へスキ
ャナユニット3a,3b,3c,3dによる画像露光を
行うと画像がぶれてしまうおそれがある。このため振動
が収まるのに当接から0.5〜3s程度待つ必要があ
る。本実施の形態では当接より1s後に第1色目の露光
が開始されるようにしている(S12)。
【0068】なお、本実施の形態の画像形成装置では静
電転写ベルト12が一定の速度で回転するように速度制
御を行っている。通常、静電転写ベルト12の速度が完
全に安定して定常回転を行うまでには回転開始から8〜
17s程度かかってしまう。静電転写ベルト12が定常
回転に入らないと感光ドラム1a,1b,1c,1dの
回転も安定せず、このときに画像形成を行ってしまうと
色ずれが発生したりして高画質の画像を得ることはでき
ない。
【0069】そこで本実施の形態では静電転写ベルト1
2の回転が安定するのに9s程度見込んで、S2の回転
開始から9s後に第1色目の画像露光の開始(S12)
となるようにしている。したがって、S12は静電転写
ベルト12の回転開始(S2)を基準にすると9sなの
で、同じ基準で考えるとS10は8s、S9は7.5
s、S8は6s、S7は5.7s、S6は5.4s、S
5は5.3s、S4は5.2s、tdは4.2sという
ことになる。
【0070】また、転写材Pのピックアップタイミング
は転写材Pがピックアップされてから、第1色目の転写
位置に転写材Pが到達する理論時間を基に、S12から
逆算した理論時間が用いられている。ところが、実際に
は転写材Pの所定の位置に正確に画像を形成するために
転写材Pがレジストセンサ16を横切った時点を基準に
画像露光が行われるので、ピックアップからレジストセ
ンサ16に到達するまでの転写材Pの搬送経路により画
像の露光タイミングは給紙毎に毎回わずかではあるがば
らついている。しかし、これは画質を損なうような問題
ではない。
【0071】複数枚の画像形成ジョブ(プリントジョ
ブ)であれば転写材Pは所定のピックアップ間隔で給紙
されるので、それぞれの給紙タイミングに同期して画像
が形成されていく。そして、プリントジョブ最後の転写
材P上への画像形成が終わると転写材Pの後端がローラ
22に到達するタイミングで離間板8C,8Mを上に押
し上げて現像ローラ40a,40b,40c,40dを
感光ドラム1a,1b,1c,1dから離間させ、トナ
ー帯電ローラ61a,61b,61c,61dにはトナ
ー帯電ローラバイアスE(DC:−500V)を印加す
る(S13)。
【0072】現像ローラ40a,40b,40c,40
dが感光ドラム1a,1b,1c,1dから完全に離間
するのに400ms程度見てから、現像ローラ40a,
40b,40c,40dの回転を停止しする(S1
4)。現像ローラ40a,40b,40c,40dの回
転が完全に停止したときに画像形成用の高いトナー帯電
ローラバイアスDが印加されたままであると、現像ロー
ラ40a,40b,40c,40d上のトナー帯電ロー
ラ61a,61b,61c,61dと接した付近のトナ
ーだけが強く帯電されてしまい、次の画像形成時に現像
ローラ周期のメモリとなって画像不良を起こしてしまう
ことがある。
【0073】一方、メモリを防ぐために現像ローラ40
a,40b,40c,40dの回転が完全に停止する前
にトナー帯電ローラバイアスを0Vにしてしまうと停止
時に現像ローラ40a,40b,40c,40d上のト
ナーがトナー帯電ローラ61a,61b,61c,61
dに転移することがあるため、メモリを防ぎつつトナー
の転移も抑えるためにはメモリが発生しない程度の弱い
バイアスを回転中のトナー帯電ローラ61a,61b,
61c,61dに印加する必要がある。
【0074】そこで現像ローラ40a,40b,40
c,40dの回転を停止させる前にS13でトナー帯電
ローラバイアスEを印加している。ただし、メモリが発
生しない場合は現像ローラ40a,40b,40c,4
0dが完全に停止するまでトナー帯電ローラバイアスD
を印加し続けてもよい。
【0075】現像ローラ40a,40b,40c,40
dの回転停止(S14)から完全に現像ローラ40a,
40b,40c,40dの回転が停止するまで600m
s程度見込んだ後、トナー帯電ローラバイアスをOFF
にする(S15)。完全にトナー帯電ローラバイアスが
0Vになるのに200ms程度見込んだ後、現像バイア
スをOFFにする(S16)。このようにすることによ
り停止時に現像ローラ40a,40b,40c,40d
上のトナーがトナー帯電ローラ61a,61b,61
c,61dに転移するのを防ぐことができる。また、本
実施の形態では現像バイアスをOFFにするときには帯
電バイアス、定着温調、スキャナ回転もOFFしてい
る。
【0076】帯電バイアスが0Vになるのにここでも2
00ms程度見込んだ後、感光ドラム1a,1b,1
c,1d、静電転写ベルト12の回転を停止して画像形
成ジョブは終了する(S17)。
【0077】また、連続して画像形成を行っていくと、
次第にトナー帯電ローラ61a,61b,61c,61
dに汚染トナーが付着してトナーへの帯電が適切に行え
なくなり画質が悪化するおそれが出てくる。
【0078】そこで連続画像形成時には30〜60枚程
度の間隔でトナー帯電ローラ61a,61b,61c,
61dのクリーニングを行うのが望ましい。本実施の形
態では連続画像形成時は30枚毎にトナー帯電ローラ6
1a,61b,61c,61dのクリーニングを行って
いる。
【0079】そこで、CPU19Cは、RAM19A内
にトナー帯電ローラクリーニング用のカウンタを設けて
いる。このカウンタはトナー帯電ローラクリーニングが
行われる度に30に初期化されるので、前回転でトナー
帯電ローラ61a,61b,61c,61dのクリーニ
ングが行われた直後は常に30になっている。そして、
転写材Pが給紙される度にこのカウンタの値は1ずつ減
少していき0になったときが30枚連続画像形成時なの
で、トナー帯電ローラ61a,61b,61c,61d
のクリーニングを行う。
【0080】以下、図5を用いて説明する。ただし、前
出のものと同様の意味を持つタイミングのものは同じ記
号を付して説明は省略する。
【0081】30枚目の転写材Pが定着装置14から排
出されるタイミングで離間板8C,8Mを上に押し上げ
て現像ローラ40a,40b,40c,40dを感光ド
ラム1a,1b,1c,1dから離間させる(S4
1)。現像ローラ40a,40b,40c,40dが感
光ドラム1a,1b,1c,1dから完全に離間するの
に500ms程度見込んだ後、現像バイアス、トナー帯
電ローラバイアスを図4のS5以降と同様のタイミング
で変えて、トナー帯電ローラ61a,61b,61c,
61dのクリーニングを行う。このとき帯電バイアスは
印加したままである。トナー帯電ローラ61a,61
b,61c,61dのクリーニングが終わるとカウンタ
は30に戻され、図1と同様のタイミングS10で再び
現像ローラ40a,40b,40c,40dを感光ドラ
ム1a,1b,1c,1dに当接させて画像形成を続け
ていく。ただし、画像形成ジョブが30枚ちょうどで終
了するときは、次の画像形成ジョブの最初にトナー帯電
ローラ61a,61b,61c,61dのクリーニング
を行うので30枚目のトナー帯電ローラ61a,61
b,61c,61dのクリーニングは行わずに画像形成
ジョブを終了する。
【0082】なお、カウンタの減少率は紙サイズによっ
て変えてもよい。すなわち、通紙方向に短い紙では2枚
でカウンタを1減らしたり、通紙方向に長い紙では1枚
でカウンタを2減らすようにしてもよい。
【0083】以上がフルカラー画像を形成するときの画
像形成装置の動作である。
【0084】[モノクロ画像形成]次に、本実施の形態
に係るモノクロ画像形成動作について詳細に説明する。
【0085】本実施の形態のモノクロ画像形成において
は、前回転では4色すべてのトナー帯電ローラ61a,
61b,61c,61dのクリーニングを行い、その後
でBk以外の現像ローラ40a,40b,40cは回転
を停止してBkの画像形成を行うことを特徴としてい
る。
【0086】以下、図6のタイミングチャートを用いて
動作を説明する。ただし、前出のものと同様の意味を持
つタイミングのものは同じ記号を付して説明は省略す
る。
【0087】S51は、図1におけるS9と全く同じで
トナー帯電ローラ61a,61b,61c,61dのク
リーニングが終わった直後である。
【0088】S51においてトナー帯電ローラ61a,
61b,61c,61dのクリーニングが終了するとカ
ラー画像用の現像ローラ40a,40b,40cの回転
を停止する。
【0089】そこでまず、S51で現像ローラ40a,
40b,40cには現像バイアスB(DC:−350
V)を印加し、またトナー帯電ローラ61a,61b,
61cにはトナー帯電ローラバイアスE(DC:−50
0V)を印加する。トナー帯電ローラバイアスEを印加
するのは上述したように現像ローラ40a,40b,4
0cの停止時にメモリを作らないためで、現像バイアス
B(DC:−350V)を印加するのは現像バイアスA
(DC:−600V)のままではトナー帯電ローラ61
a,61b,61cの電位が現像ローラ40a,40
b,40cに対して相対的にプラスになってトナーが付
着するおそれがあり、それを防ぐためである。S51で
はまだ現像ローラ40a,40b,40c上には汚染ト
ナーが付着したままになっているので、上述したように
0.5s程度、現像ローラ40a,40b,40cを回
転させて汚染トナーをトナー供給ローラ43a,43
b,43cと現像ブレード44a,44b,44cによ
って掻き取ってから現像ローラ40a,40b,40c
の回転を停止する(S52)。現像ローラ40a,40
b,40cの回転が完全に停止するのに600ms程度
見込んでからトナー帯電ローラバイアスをOFFにし
(S53)、トナー帯電ローラバイアスが0Vになるの
に200ms程度見込んでから現像バイアスをOFFに
する(S54)。これは上述のフルカラー画像形成の画
像形成ジョブ終了時の現像ローラ40a,40b,40
c,40dを停止するときの手順と同じである。
【0090】一方、Bkの現像ローラ40dにはS51
で現像バイアスBを印加し、トナー帯電ローラ61dに
はトナー帯電ローラバイアスDを印加する。モノクロ画
像形成では第4色目で画像露光が行われるので、現像ロ
ーラ40dを感光ドラム1aに当接したときのショック
が収まるのに0.5〜3s程度かかることを考慮して、
本実施の形態では画像露光が始まる0.6s前に当接さ
せるようにした(S55)。さらに、フルカラー画像形
成と同様に当接S55よりも(感光ドラム1周分回転時
間+帯電位置から現像位置の回転時間+帯電バイアスの
立ち上がり時間100ms)前に帯電バイアスの印加を
行って感光ドラム1dの帯電を行う(S56)。なお、
帯電バイアスの印加のタイミングはもっと早めて、現像
バイアスBが印加されるS4の時には感光ドラムの現像
部はすでに帯電されているようになるタイミングで帯電
バイアスを印加してもよい。さらに、現像ローラ40
a,40b,40cに現像バイアスが印加されている時
には常に現像ローラ40a,40b,40c上のトナー
が感光ドラム1a,1b,1cに飛翔する恐れがあるの
でS4からS54の間は感光ドラム1a,1b,1cの
現像部分は帯電されているように帯電バイアスを印加し
てもよい。
【0091】画像形成ジョブ終了時は、対象が第4色目
になるだけで後はフルカラー画像形成の時と全く同じで
ある。
【0092】連続画像形成時はフルカラー画像形成時と
同様30枚連続してプリントしたら、トナー帯電ローラ
61a,61b,61c,61dのクリーニングを行
う。このときも4色のトナー帯電ローラ61a,61
b,61c,61dに対して行う。
【0093】以下、図7を用いて説明する。ただし、前
出のものと同様の意味を持つタイミングのものは同じ記
号を付して説明は省略する。
【0094】まず、30枚目の転写材Pが定着装置14
から排出されると、離間板8Mを上に押し上げて現像ロ
ーラ40dを感光ドラム1dから離間させる(S6
1)。離間させるのは現像ローラ40dだけなので完全
に離間するのに200ms程度見込んでから現像ローラ
40a,40b,40c,40dに現像バイアスAを印
加する(S62)。
【0095】そして、100ms後にトナー帯電ローラ
61a,61b,61c,61dにトナー帯電ローラバ
イアスAを印加する(S63)。そこからさらに100
ms後に現像ローラ40a,40b,40cを回転させ
る(S64)。このとき、現像ローラ40dは画像形成
時から回転したままである。以後は図6と同様なトナー
帯電ローラ61a,61b,61c,61dのクリーニ
ングを行い、再び画像形成に戻る。このときも、画像形
成ジョブが30枚のときは、次の画像形成ジョブの最初
にトナー帯電ローラ61a,61b,61c,61dの
クリーニングを行うので、30枚目のトナー帯電ローラ
61a,61b,61c,61dのクリーニングは行わ
ずに終了する。
【0096】以上がモノクロ画像を形成するときの画像
形成装置の動作である。
【0097】[モノクロ、フルカラー混在時の画像形
成]次に、モノクロ画像とフルカラー画像とが混在した
ときの画像形成動作について説明する。
【0098】まずモノクロ画像から画像形成プリントが
始まってフルカラー画像の画像形成に移る場合につい
て、図8を用いて説明する。ただし、前出のものと同様
の意味を持つタイミングのものは同じ記号を付して説明
は省略する。
【0099】モノクロ画像形成を行った後、転写材Pが
定着装置14から排出されたタイミングでカラー画像形
成用の現像ローラ40a,40b,40cに画像形成用
の現像バイアスB及び感光ドラム1a,1b,1cに帯
電バイアスAを印加する(S71)。現像バイアスBが
所定の電圧にまで立ち上がる時間(ここでは100m
s)経過したら、次にトナー帯電ローラ61a,61
b,61cに画像形成用のトナー帯電ローラバイアスD
を印加する(S72)。
【0100】そして、トナー帯電ローラバイアスDが所
定の電圧にまで立ち上がる時間(ここでは100ms)
経過したら、現像ローラ40a,40b,40cの回転
を開始する(S73)。現像ローラ40a,40b,4
0c上のトナーのトリボが適正になるのに800ms程
度見込んだ後、現像ローラ40a,40b,40cを感
光ドラム1a,1b,1cに当接させる(S10)。以
後は図4と同様のタイミングでフルカラーの画像を形成
する。
【0101】反対に、フルカラー画像の画像形成からモ
ノクロ画像の画像形成に移る場合を、図9を用いて説明
する。ただし、前出のものと同様の意味を持つタイミン
グのものは同じ記号を付して説明は省略する。
【0102】フルカラー画像形成を行った後、転写材P
が定着装置14から排出されたタイミングで離間板8
C,8Mを上に押し上げて現像ローラ40a,40b,
40c,40dを感光ドラム1a,1b,1c,1dか
ら離間させ、トナー帯電ローラ61a,61b,61
c,61dにはトナー帯電ローラバイアスE(DC:−
500V)を印加する(S81)。現像ローラ40a,
40b,40cが感光ドラム1a,1b,1cから完全
に離間するのに400ms程度見てから、現像ローラ4
0a,40b,40cの回転を停止する(S82)。現
像ローラ40a,40b,40cの回転停止(S82)
から完全に現像ローラ40a,40b,40cの回転が
停止するまで600ms程度見込んだ後、トナー帯電ロ
ーラバイアスをOFFにする(S83)。
【0103】そこからさらに200ms程度見込んだ
後、現像ローラ40a,40b,40cに対する現像バ
イアスと帯電ローラ2a,2b,2cに対する帯電バイ
アスをOFFにする(S84)。このとき、帯電ローラ
2d、現像ローラ40d、トナー帯電ローラ61dへの
各バイアス印加及び現像ローラ40dの回転はそのまま
継続される。ここでは他のモノクロ画像形成時と動作を
統一するために一旦、現像ローラ40dもS81で離間
させて再びS55で当接させるようにしている。以後は
上述したモノクロの画像形成を行う。
【0104】連続画像形成時はフルカラー画像形成、モ
ノクロ画像形成時と同様に30枚連続して画像形成した
ら、トナー帯電ローラ61a,61b,61c,61d
のクリーニングを行う。トナー帯電ローラクリーニング
用のカウンタは給紙の回数によって減っていくので0に
なったときがフルカラー画像形成であれば、図5に示し
たクリーニングを行い、0になった時がモノクロ画像形
成であれば図6に示したクリーニングを行えばよい。
【0105】以上がモノクロ、フルカラー画像が混在し
た時の画像形成装置の動作である。
【0106】上述のようにモノクロ画像形成の前回転時
に4色すべてのトナー帯電ローラ61a,61b,61
c,61dのクリーニングを行うことで、モノクロから
フルカラーに切り替わる時間が3s程度かかっていたも
のを1s程度に短縮することができた。これは、トナー
帯電ローラクリーニング時に印加するトナー帯電ローラ
バイアスBやCを印加する時間が長く必要な場合や、ト
ナー帯電ローラバイアスBとCを繰り返す回数がさらに
必要な場合には時間が短縮できる効果はさらに大きくな
る。
【0107】<実施の形態2>上述の実施の形態1で
は、トナー帯電ローラ61a,61b,61c,61d
のクリーニングを行っていたが、実際には画像形成を行
っていくと帯電ローラ2a,2b,2c,2dにもクリ
ーニングブレードをすり抜けたトナーやトナーに含まれ
る外添剤等が汚染物として付着して帯電能力を低下させ
てしまうことがある。
【0108】そこで本実施の形態ではトナー帯電ローラ
61a,61b,61c,61dのクリーニングに加え
て帯電ローラ2a,2b,2c,2dのクリーニングも
行うことを特徴とする。
【0109】以下、図10を用いて帯電ローラ2a,2
b,2c,2dのクリーニングを説明する。
【0110】まず、帯電ローラクリーニングがスタート
すると感光ドラム1a,1b,1c,1dの表面を所定
の帯電バイアスB(DC:−1180V)で少なくとも
感光ドラム1周分帯電する(S91)。すると感光ドラ
ム1a,1b,1c,1dの表面電位は−450V程度
になる。
【0111】次に帯電ローラ2a,2b,2c,2dに
帯電バイアスC(DC:−100V)を印加する(S9
2)。このとき、感光ドラム1a,1b,1c,1dの
表面電位は帯電ローラ2a,2b,2c,2dに対して
相対的にマイナスになるので帯電ローラ2a,2b,2
c,2d上についているプラスに帯電している汚染物が
感光ドラム1a,1b,1c,1d上に転移してくる。
帯電バイアスCは200〜500ms程度印加するのが
望ましく本実施の形態では300ms印加している。
【0112】帯電バイアスCを印加後、300ms経過
したら帯電バイアスD(DC:−800V)を印加する
(S93)。このとき、感光ドラム1a,1b,1c,
1dの表面電位は帯電ローラ2a,2b,2c,2dに
対して相対的にプラスになるので帯電ローラ2a,2
b,2c,2d上についているマイナスに帯電している
汚染物が感光ドラム1a,1b,1c,1d上に転移し
てくる。帯電バイアスDも200〜500ms程度印加
するのが望ましく本実施の形態では300ms印加して
いる。
【0113】本実施の形態では、帯電バイアスCとDの
印加を4セット行うことで帯電ローラ2a,2b,2
c,2d上の汚染物を除去することができた(S9
4)。帯電ローラ2a,2b,2c,2dのクリーニン
グ中は感光ドラム1a,1b,1c,1dの表面電位が
不均一になるので、帯電バイアスCとDの印加が終了し
たら帯電バイアスAを印加して感光ドラム1a,1b,
1c,1dの表面電位を均一にして帯電ローラ2a,2
b,2c,2dのクリーニングは終了する(S95)。
【0114】本実施の形態ではS94〜S95の時間は
S11〜S10と同じ時間にして当接部が少なくとも2
回は帯電されるようにしている。
【0115】帯電ローラ2a,2b,2c,2dのクリ
ーニング中は転写ローラ6a,6b,6c,6dにバイ
アスを印加しないようにすれば、感光ドラム1a,1
b,1c,1d上に転移した汚染物は静電転写ベルト1
2に転移することなくドラムユニット5a,5b,5
c,5d内のクリーニングブレードによって回収され
る。
【0116】なお、帯電ローラ2a,2b,2c,2d
のクリーニング中は感光ドラム1a,1b,1c,1d
の表面電位が不均一になるので現像ローラ40a,40
b,40c,40dは必ず離間していなければならな
い。したがって、帯電ローラクリーニングを行うタイミ
ングとしては、現像ローラ40a,40b,40c,4
0dの当接前に行うのが好ましい。したがって、フルカ
ラー画像形成の前回転では帯電ローラクリーニングの終
了であるS95はS10以前にしなければならない。
【0117】本実施の形態ではS95をS10と一致さ
せた。モノクロ画像形成の前回転についてはS95をS
55以前にしなければならない。
【0118】そこで、本実施の形態ではフルカラー画像
形成時のS11と全く同じタイミングにS94を設定し
動作を共通化した。なお、モノクロ画像形成中はカラー
画像用の感光ドラム1a,1b,1cを帯電する必要は
ないので、現像ローラ40a,40b,40cの現像バ
イアスをOFFにするS54のタイミングで帯電ローラ
2a,2b,2cの帯電バイアスをOFFにして帯電ロ
ーラ2dはそのまま帯電バイアスAを印加し続ける。
【0119】次にフルカラー画像の連続画像形成時の所
定間隔で行うクリーニングを図11を用いて説明する。
ただし、前出のものと同様の意味を持つタイミングのも
のは同じ記号を付して説明は省略する。
【0120】所定枚数(30枚目)の転写材Pが定着装
置14から排出されるタイミングで離間板8C,8Mを
上に押し上げて現像ローラ40a,40b,40c,4
0dを感光ドラム1a,1b,1c,1dから離間さ
せ、さらに帯電バイアスBを印加する(S101)。
【0121】そして、トナー帯電ローラクリーニングと
帯電ローラクリーニングの両方を行う。バイアスを印加
する回数が違う関係でトナー帯電ローラクリーニングが
先に終了する(S9)。S94〜S95の間隔は上述の
ように感光ドラムの表面電位を均一に帯電するためにS
11〜S10と同様にする。S95では感光ドラムの当
接部は所定の表面電位になっているので離間板8C,8
Mを下に下げて当接させることができる。そして、1s
後に第1色目の画像露光を行う(S12)。
【0122】前述の実施の形態1ではS9のトナー帯電
ローラ61a,61b,61c,61dのクリーニング
の終了と当接の間は0.5sであったが、本実施の形態
では帯電ローラ2a,2b,2c,2dのクリーニング
を同時に行っているためS9と当接の間の時間は異なっ
ている。そのため、トナー帯電ローラ61a,61b,
61c,61dのクリーニングの開始タイミングを遅ら
せたり、トナー帯電ローラクリーニング用のバイアス印
加をもう1セット増やすなどのことが可能である。
【0123】次にモノクロ画像の連続画像形成時の所定
間隔で行うクリーニングを図12を用いて説明する。た
だし、前出のものと同様の意味を持つタイミングのもの
は同じ記号を付して説明は省略する。
【0124】所定枚数(30枚目)の転写材Pが定着装
置14から排出されるタイミングで離間板8C,8Mを
上に押し上げて現像ローラ40a,40b,40c,4
0dを感光ドラム1a,1b,1c,1dから離間さ
せ、さらに帯電バイアスBを印加する(S111)。そ
して、トナー帯電ローラクリーニングと帯電ローラクリ
ーニングの両方を行う。
【0125】帯電ローラ2a,2b,2c,2dのクリ
ーニングを行った後、カラー画像形成用の感光ドラム1
a,1b,1cを均一に帯電したS95以降は帯電バイ
アスを印加する必要は無いので上述の前回転時の帯電バ
イアスのOFFのタイミングと同様にS95をS54と
一致させるようにタイミングを調整している。バイアス
を印加する回数が違う関係でトナー帯電ローラクリーニ
ングの終了であるS51はS95よりも早いので、この
場合はトナー帯電ローラ61a,61b,61c,61
dのクリーニングが終了するS51と現像ローラ40
a,40b,40c,40dの回転を停止するS52と
の間隔を広げることでタイミングを合わせている。
【0126】帯電ローラクリーニングに要する時間はト
ナー帯電ローラクリーニングに要する時間よりも長いた
め、本実施の形態に本発明を適用すればモノクロ画像形
成からフルカラー画像形成に切り替わる時間を5sから
1s程度に短縮することができる。
【0127】<実施の形態3>上述の実施の形態2にお
いては、前回転時に帯電ローラ2a,2b,2c,2d
のクリーニングを行っていた。
【0128】しかし、トナー帯電ローラ61a,61
b,61c,61dとは異なり帯電ローラ2a,2b,
2c,2dは常にトナーに触れているわけではないので
汚れ方はトナー帯電ローラ61a,61b,61c,6
1dよりも軽微である。したがって、帯電ローラ2a,
2b,2c,2dのクリーニングを毎回前回転時に行う
必要はない。
【0129】そこで、本実施の形態では前回転時には実
施の形態1に示したようなトナー帯電ローラ61a,6
1b,61c,61dのクリーニングを行い、連続画像
形成時に所定の枚数(本実施の形態では30枚)になっ
たときには実施の形態2に示したような帯電ローラ2
a,2b,2c,2dとトナー帯電ローラ61a,61
b,61c,61dの両方のクリーニングを行うように
した。これにより、必要以上に帯電ローラ2a,2b,
2c,2dのクリーニングを行わなくなったので、帯電
バイアスを印加する時間も短縮できて感光ドラム1a,
1b,1c,1dの削れも抑えることができる。
【0130】なお、本発明に係る画像形成装置は、上述
の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範
囲で種々に変更可能である。すなわち、転写装置は転写
ローラ6a,6b,6c,6dに代えて転写ブレードや
転写ブラシ等の他のものでもよく、また、4色の色につ
いての画像形成順、すなわち静電転写ベルト12の回転
方向(矢印R12方向)に沿っての各画像形成ステーシ
ョンの配設順もY,M,Cについては任意のものであっ
てもよい。
【0131】また、帯電バイアス、トナー帯電ローラバ
イアス等の各バイアスも前述の各値に限定するものでは
ない。
【0132】定着装置14も従来のゴムローラを用いた
熱定着装置でもよい。
【0133】上述の実施の形態1〜3では、感光ドラム
1a,1b,1c,1d上に形成されたトナー像を転写
材Pに順次転写していく多重転写方式の画像形成装置に
ついて説明したが、中間転写体を用いた画像形成装置に
も本発明は適用できる。また、実施の形態1〜3では、
帯電ローラ2a,2b,2c,2dのクリーニングとト
ナー帯電ローラ61a,61b,61c,61dのクリ
ーニングを行っているが、トナー帯電ローラ61a,6
1b,61c,61dを持たないカラー画像形成装置で
は、帯電ローラ2a,2b,2c,2dのクリーニング
のみに対しても本発明は適用できる。
【0134】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、複数の画像形成部を有する画像形成装置において、
モノクロ画像形成時に行う帯電部材のクリーニングを4
色すべてに対して行うことにより、モノクロ画像とフル
カラー画像の混在した画像形成ジョブにおいて最小限の
切り替え時間でモノクロモードとフルカラーモードとを
切り替えて常に高画質の画像を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す縦
断面図である。
【図2】実施の形態1に係るプロセスカートリッジの概
略構成を示す縦断面図である。
【図3】実施の形態1に係るプロセスカートリッジの概
略構成を示す分解斜視図である。
【図4】実施の形態1に係るフルカラーの画像形成の動
作を示すタイミングチャートである。
【図5】実施の形態1に係るフルカラー画像形成におけ
る所定枚数画像形成毎に行われる清掃動作を示すタイミ
ングチャートである。
【図6】実施の形態1に係るモノクロ画像形成の動作を
示すタイミングチャートである。
【図7】実施の形態1に係るモノクロ画像形成における
所定枚数画像形成毎に行われる清掃動作を示すタイミン
グチャートである。
【図8】実施の形態1に係るモノクロ画像形成からフル
カラー画像形成へ切り替える動作を示すタイミングチャ
ートである。
【図9】実施の形態1に係るフルカラー画像形成からモ
ノクロ画像形成へ切り替える動作を示すタイミングチャ
ートである。
【図10】実施の形態2に係る帯電ローラの清掃動作を
示すタイミングチャートである。
【図11】実施の形態2に係るフルカラー画像形成にお
ける所定枚数画像形成毎に行われる清掃動作を示すタイ
ミングチャートである。
【図12】実施の形態2に係るモノクロ画像形成におけ
る所定枚数画像形成毎に行われる清掃動作を示すタイミ
ングチャートである。
【図13】従来の画像形成装置の概略構成を示す縦断面
図である。
【符号の説明】
1a,1b,1c,1d感光体(感光ドラム) 2a,2b,2c,2d帯電部材(感光体帯電部材、帯
電ローラ) 3a,3b,3c,3d露光装置(スキャナユニット) 4a,4b,4c,4d現像装置(現像ユニット) 5a,5b,5c,5dドラムユニット 6a,6b,6c,6d転写部材(転写ローラ) 7a,7b,7c,7dプロセスカートリッジ 12 転写材担持体(静電搬送ベルト) 40a,40b,40c,40d現像剤担持体(現像ロ
ーラ) 61a,61b,61c,61d帯電部材(現像剤帯電
部材、トナー帯電ローラ)
───────────────────────────────────────────────────── 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 15/06 101 G03G 15/06 101 15/08 503 15/08 503A 504 504D 507 507A Fターム(参考) 2H027 DA46 EA01 EA05 EF07 FA28 2H030 AB02 AD02 AD03 AD07 AD16 BB34 BB42 BB63 2H073 AA09 BA02 BA09 BA11 BA22 BA36 CA02 CA22 2H077 AC04 AD06 AD13 AE10 BA10 DB08 EA14 GA04 GA13 GA15 2H200 GA16 GA23 GA46 GA47 GA49 GB12 GB22 HA02 HB12 JA25 JA26 JB06 JB25 JB45 JB46 JC03 LA38 LB03 LB09 LB18 LB39 LB40 MA03 MA04 MA20 MB05 PA03 PA18 PB32

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 感光体表面を帯電し露光して静電潜像を
    形成し、前記静電潜像にトナーを付着させてトナー像を
    形成し、前記トナー像を被転写体に転写する工程を複数
    色のトナー像について繰り返して前記被転写体上に複数
    色のトナー像を重ね合わせる画像形成装置において、 現像装置の、現像剤を担持して現像部へ搬送する現像剤
    担持体は前記感光体への当接及び離間と、前記現像剤担
    持体の回転及び停止とを各色ごと又は黒色用とカラー用
    とで切り替え可能とし、すべての現像剤担持体を回転さ
    せながらそれぞれに対応した感光体へ当接させて画像形
    成を行うフルカラー画像形成モードと、黒色のみの現像
    剤担持体を回転させながら黒色用の感光体へ当接させて
    画像形成を行うモノクロ画像形成モードとを備え、 前記フルカラー画像形成モードと前記モノクロ画像形成
    モードとの違いにかかわらず、所定のタイミングですべ
    ての色の帯電部材に対して清掃動作を行う、 ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記所定のタイミングとは、画像形成動
    作における前回転時及び/又は連続画像形成動作中にお
    ける所定枚数間隔毎である、 ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】 前記帯電部材は、前記現像剤担持体の現
    像剤の搬送方向において、現像部よりも上流側に設けら
    れた、前記現像剤担持体に担持された現像剤を帯電する
    現像剤帯電部材及び/又は前記感光体を所定の電位に帯
    電する感光体帯電部材である、 ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  4. 【請求項4】 前記現像剤帯電部材の清掃動作は、前記
    現像剤担持体に印加した電圧と前記現像剤帯電部材に印
    加した電圧との電位差の極性が正極性になる期間と負極
    性になる期間とを少なくとも1回以上持つことにより行
    う、 ことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 【請求項5】 前記感光体帯電部材の清掃動作は、前記
    感光体の表面電位と、前記感光体帯電部材に印加した電
    圧との電位差の極性が正極性になる期間と負極性になる
    期間とを少なくとも1回以上持つことにより行う、 ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  6. 【請求項6】 前記清掃動作は、画像形成動作における
    前回転時には現像剤帯電部材の清掃動作を行い、連続画
    像形成中の所定枚数間隔毎には現像剤帯電部材及び感光
    体帯電部材の清掃動作を行う、 ことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  7. 【請求項7】 前記連続画像形成動作の終了時に所定枚
    数に達した場合は清掃動作は行わない、 ことを特徴とする請求項2又は6に記載の画像形成装
    置。
  8. 【請求項8】 前記被転写体は、転写材を担持搬送する
    転写材担持体である、 ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  9. 【請求項9】 前記被転写体は、中間転写体である、 ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
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