JP3062762B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 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−像露光−現像
−転写−クリーニング］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−像
露光−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、像形成動作が一旦スタートすると画
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、作像開始直後に緊急
停止信号が入力されて、まだ画像先端部のみしか現像さ
れていないような場合でも、その回の色の現像動作が終
了した後に次回の色以降の現像動作を停止させ、感光体
ドラムを１回転以上させて全面のクリーニングを行なっ
た後に、感光体ドラムを停止させるようになっている。

そして、このように、現像動作の途中で緊急停止信号
が入力された場合でも、その回の現像動作は終了させる
ため、その間、無駄なトナー像の形成が行なわれ、不要
なトナーを浪費することになる。また、感光体ドラムを
１回転以上させて全面のクリーニングを行なうため、と
くに大径の感光体ドラムを使用する場合、クリーニング
のために不要な時間を浪費するとともに、トナー像のな
い部分もクリーニングしてしまうことになり、感光体ド
ラムの表面に与える負荷やクリーニング手段の耐久性な
ど、問題が多い。

この発明の目的は、上記の問題を解決し、緊急停止信
号入力時に、不要なトナーを浪費することがなく、しか
も無駄なクリーニングを行なわずに、できるだけ短時間
に像担持体を停止させることが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、 第一色の現像工程が開始された後であって最終色の現
像工程が開始される前に、外部からの操作によって生じ
た緊急停止信号により、直ちに現像中の現像手段による
現像動作を停止させ、転写紙供給手段による転写紙の供
給を行なわずに、クリーニング手段による現像済みの部
分のクリーニングが終了するとともに、像担持体を停止
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。

たとえば、第一色の現像工程が開始された後であって
最終色の現像工程が開始される前に、外部からの操作に
よって生じた緊急停止信号により、直ちに帯電、露光ラ
ンプの走査、像露光および現像中の現像手段による現像
動作を停止させ、転写紙供給手段による転写紙の供給を
行なわずに、現像済みの部分のトナーの除電およびクリ
ーニング手段による現像済みの部分のクリーニングが終
了するとともに、像担持体を停止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。

作 用 第一色の現像工程が開始された後であって最終色の現
像工程が開始される前において、緊急停止信号入力時
に、直ちに現像中の現像手段による現像動作を停止させ
るので、現像動作の途中であっても、それ以後の無駄な
トナー像の形成は行なわれず、したがって不要なトナー
を浪費することがない。また、転写紙供給手段による転
写紙の供給を行なわずに、既に現像済みの不部のクリー
ニングを行なった後に、像担持体を停止させるので、ト
ナー像のない部分を無駄にクリーニングすることがな
く、短時間に像担持体が停止し、また、転写紙の排紙の
必要もない。

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（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（CCD）（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（15）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
れを処理部でAD変換したのち、さらに画像処理部（図示
略）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
（図示略）、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）（26）（27）が作動して
いる間、他の現像器（25）（26）（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）（26）（2
7）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（図示略）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）、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。

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）の露光操作、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）（26）（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（26）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（図示略）
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
が完了する。

第３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３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t1）。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、最大長の記録の場
合、感光体ドラム（１）がほぼ１回転する間これが継続
する。

感光体ドラム（１）が回転して赤色トナー像の先頭近
傍が再び帯電器（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
光および像露光が開始される（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。

転写および分離が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t11、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t14、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T10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３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３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が停止し、現像済みの赤色ト
ナー像の前端が除電器（８）の対向位置に達した時点T2
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T3）、すでに付着したトナーの除去を開始
する。除電器（８）およびクリーニング装置（９）は、
現像済みの赤色トナー像の部分の長さL1より少し長い長
さL2およびL3に相当する間だけ作動し、現像済みの赤色
トナー像の部分のクリーニングが終了した時点T4および
T5で作動を停止する。そして、現像済みの赤色トナー像
の部分の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（時点T6）、再始動可能の状態とな
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。

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無駄なトナー像の形成やクリ
ーニングを行なわず、像担持体を短時間で停止させるこ
とができ、また、転写紙の排紙の必要もない。このた
め、無駄なトナーや時間を浪費したり、像担持体やクリ
ーニング手段に悪影響を及ぼすことがなく、緊急停止
後、短時間で次のコピーなどの作業ができるようにな
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）（26）
（27）……現像器。

フロントページの続き 合議体 審判長 永田 雅博 審判官 水垣 親房 審判官 小橋 立昌 審判官 竹之内 秀明 審判官 大橋 良三 (56)参考文献 特開 昭62−157068（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−235964（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−309973（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−29165（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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、 第一色の現像工程が開始された後であって最終色の現像
   工程が開始される前に、外部からの操作によって生じた
   緊急停止信号により、直ちに現像中の現像手段による現
   像動作を停止させ、転写紙供給手段による転写紙の供給
   を行なわずに、クリーニング手段による現像済みの部分
   のクリーニングが終了するとともに、像担持体を停止さ
   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。
2. 【請求項２】第一色の現像工程が開始された後であって
   最終色の現像工程が開始される前に、外部からの操作に
   よって生じた緊急停止信号により、直ちに帯電、露光ラ
   ンプの走査、像露光および現像中の現像手段による現像
   動作を停止させ、転写紙供給手段による転写紙の供給を
   行なわずに、現像済みの部分のトナーの除電およびクリ
   ーニング手段による現像済みの部分のクリーニングが終
   了するとともに、像担持体を停止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請
   求項１のカラー画像形成装置。