JP4075346B2 - 現像装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式を用いたプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に使用される現像装置に関し、特に複数の現像器を回転軸を中心にして円周方向に沿って配置するとともに、複数の現像器を回転軸を中心にして回転移動させるように構成したロータリー方式の現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電子写真方式を用いたプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、感光体ドラム等の像担持体上に、順次形成される色の異なる画像に対応した静電潜像を、対応する色のトナーで現像する現像装置として、ロータリー方式の現像装置を用いたものがある。このロータリー方式の現像装置は、複数の現像器を回転軸を中心にして円周方向に沿って配置するとともに、複数の現像器を回転軸を中心にして回転移動させるように構成したものである。
【０００３】
ところで、かかるロータリー方式の現像装置では、感光体ドラム上に形成された所定の色に対応した静電潜像を、対応する色の現像器で現像する際に、当該現像器を所定の位置に停止させるため、現像器の停止位置を補正する技術として、例えば、特開２０００−９８７３６号公報に開示されているものがある。
【０００４】
この特開２０００−９８７３６号公報に開示されたロータリー方式の現像装置の停止位置補正手段は、現像器取付け部材と現像装置支持部材とに、それぞれ設けられた基準位置表示部（孔）を用いて基準位置とし、回転位置検出手段の検出位置の補正値を決定し、この補正値を各現像器を現像位置に移動させる際に使用するように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開２０００−９８７３６号公報に開示されたロータリー方式の現像装置の停止位置補正手段は、現像器の停止位置を現像器の取付け時や駆動時に基準位置に停止させるように補正をしているため、現像器停止位置での現像ロールと感光体ドラムとの距離（ＤＲＳ）が、様々な要因で変動した場合に発生する濃度低下や濃度ムラ等の画質低下、あるいは文字抜け等の画像欠陥に対処することができないという問題点を有していた。
【０００６】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、現像器停止位置での現像剤担持体と像担持体との距離が、様々な要因で変動した場合でも、これを補正することにより、濃度低下や濃度ムラ等の画質低下、あるいは文字抜け等の画像欠陥が発生するのを防止することが可能な現像装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載された発明は、黒色を含む複数色に対応した複数の現像器を回転軸を中心にして円周方向に沿って取り付けた現像器取付部材と、前記現像器取付部材を回転軸を介して回転自在に支持する現像装置支持部材と、前記現像器取付部材に設けられ、当該現像器取付部材の周方向における角度を認識させるための角度認識部材と、前記現像装置支持部材に設けられ、前記現像器取付部材に設けられた角度認識部材を検出することにより、当該現像器取付部材の回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記各現像器の現像位置において位置決め部材に当接することにより、前記各現像器に設けられた現像ロールの位置を決めると共に当該現像ロールと像担持体との距離を設定するトラッキングロールと、を備えた現像装置において、
基準位置から前記現像器取付部材を回転させ、当該現像器取付部材に設けられた角度認識部材を、前記回転量検出手段が検出するまでの現像器取付部材の回転量を、回転量検出手段によって検出し、当該回転量検出手段の検出量と所定値との差分を補正値として補正することにより、現像器の停止位置を補正する現像器停止位置補正手段と、
前記現像器停止位置補正手段の補正値を適宜変更することにより、当該補正値に基づいて、前記黒色の現像器が当該黒色の現像器の前記現像器取付部材の回転方向に沿った上流側に隣接する黒色以外の現像器に相当する位置から前記黒色の現像器が現像位置に位置するまでに前記現像器取付部材が回転する際の回転量を変更することで、前記黒色の現像器が現像位置に停止した場合における当該黒色の現像器のトラッキングロールが前記位置決め部材に当接する位置を変更し、前記黒色の現像器の現像ロールと像担持体との距離を適宜設定する補正値変更手段とを備えるように構成したものである。
【０００８】
また、請求項２に記載された発明は、上記補正値変更手段は、サービスエンジニアが操作する特殊モードであるように構成したものである。
【０００９】
さらに、請求項３に記載された発明は、上記補正値変更手段は、ユーザーが操作するコントロールパネルであるように構成したものである。
【００１０】
又、請求項４に記載された発明は、上記現像器の現像位置における像担持体との位置関係を検出する現像位置検出手段を備え、当該現像位置検出手段の検出結果に基づいて、補正値変更手段が自動的に補正値を変更するように構成したものである。
具体的には、請求項４に記載された発明は、静電潜像担持体と、静電潜像担持体を帯電する帯電器と、帯電器に電圧を印加する電圧印加手段と、電圧印加手段の出力を制御する手段と、帯電された静電潜像担持体に画像情報を書き込み、画像情報に応じた静電潜像を形成する露光装置と、露光条件を制御する露光制御手段と、少なくともキャリアとトナーとから成る二成分現像剤を用いて静電潜像を現像し顕像化する現像装置と、現像装置にバイアスを印加する現像バイアス印加手段と、現像バイアスを制御するバイアス制御手段と、現像装置により所定の現像像を作成し、該現像像の濃度を検出する濃度検出手段と、を備え、所定の時期に、現像装置により異なる２つの現像像を作成し、該２つの現像像の濃度を濃度検出手段により検出した２つの値の関係に応じて、該補正量を変更することを特徴とする請求項１に記載の現像装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を適用した画像形成装置としてのフルカラープリンタ装置を示すものである。
【００１３】
図２において、１は像担持体としての感光体ドラムを示すものであり、この感光体ドラム１は、図示しない駆動手段で矢印２方向に沿って所定の速度で回転駆動されるようになっている。上記感光体ドラム１の表面は、帯電器としての帯電ロール３によって所定の電位に一様に帯電された後、ＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）等からなる露光装置４によって、フルカラーの画像を形成する場合には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色の画像が順次露光され、各色に対応した静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１の表面に形成された所定の色の静電潜像は、ロータリー方式の現像装置５の対応する色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋによって現像され、所定の色のトナー像となる。このロータリー方式の現像装置５は、フルカラーの現像を行うため、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを備えており、各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、それぞれ感光体ドラム１上の潜像をイエロー色、マゼンタ色、シアン色及び黒色のトナーで現像する。各色のトナーを現像する際には、図示しないモータによってロータリー方式の現像装置５を矢印Ｒ方向（時計回り方向）に回転させ、該当する色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが、感光体ドラム１と対向する現像位置に位置合わせされる。なお、上記感光体ドラム１上には、プロセスコントロールモードにおいて、テストチャートが形成され、このテストチャートの濃度が濃度センサ６によって検出されるようになっている。また、上記感光体ドラム１上に現像された各色のトナー像は、一次転写ロール７によって中間転写体としての中間転写ベルト９上に順次転写され、４色のトナー像が互いに重ね合わされる。上記中間転写ベルト９は、駆動ロール１０と、アイドルロール１１と、バックアップロール１２と、アイドルロール１３とによって、回動可能に張架されている。駆動ロール１０は、図示しない定速性に優れた駆動モータによって駆動され、中間転写ベルト９を所定の速度で回転駆動するものである。
【００１４】
上記中間転写ベルト９上に多重に転写された４色のトナー像は、記録媒体としての記録用紙Ｐ上に、バックアップロール１２と中間転写ベルト９を介して圧接する二次転写ロール１４によって一括して転写される。この記録用紙Ｐは、プリンタ装置本体内の下部に設けられた２つの給紙カセット１６、１７のうちの何れかから、給紙ロール１８又は１９によって給紙され、複数の搬送ロール対２０、２１を介して、レジストロール対２２へと搬送され、一旦停止される。その後、上記記録用紙Ｐは、中間転写ベルト９上に転写されたトナー像と同期して回転を開始するレジストロール対２２によって、バックアップロール１２と二次転写ロール１４が中間転写ベルト９を介して互いに圧接する２次転写位置へと搬送される。そして、上記記録用紙Ｐ上には、２次転写位置において中間転写ベルト９上から４色のトナー像が一括して転写された後、記録用紙Ｐは、定着器２３で熱及び圧力によって定着処理を受け、装置本体側面の排出トレイ２４、あるいは装置本体上部に設けられた排出トレイ２５上に、図示しない切り替えゲートによって切り替えられ、排出される。
【００１５】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム１は、クリーニングブレード等からなるクリーニング装置８によって残留トナーが除去され、次の画像形成工程等に備える。また、トナー像の転写工程が終了した後の中間転写ベルト９は、アイドルロール１３と対向するベルトクリーナー１５によって残留トナーが除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。
【００１６】
上記感光体ドラム１又は中間転写ベルト９からクリーニング装置８及びベルトクリーナー１５で掻き落とされた廃トナーは、廃トナー回収容器２６に回収される。特に、ベルトクリーナ１５から回収された廃トナーは、輸送管２７内をオーガや搬送スクリュー等からなる搬送手段によって廃トナー回収容器２６まで搬送される。
【００１７】
図３は、この発明の実施の形態１に係るロータリー方式の現像装置５を示す断面図である。
【００１８】
このロータリー方式の現像装置５は、図３に示すように、中央に位置する回転軸３２を中心にして、時計回り方向に回転可能なロータリーフレーム３０を備えている。このロータリーフレーム３０は、略正方形状に形成された中央部３３と、この中央部３３から略半径方向に伸び、互いに９０度の角度を成すように設けられた４本のアーム３１とを備えている。上記ロータリフレーム３０のアーム３１には、図示されていない装着手段により、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが実装されている。
【００１９】
これらの現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、すべて同様に構成されているので、ここでは、イエロー（Ｙ）の現像器５Ｙを例にして説明すると、このイエロー（Ｙ）の現像器５Ｙは、大きく分けて、現像器本体４０と現像剤カートリッジ５０とから構成されている。
【００２０】
現像器本体４０の内部には、紙面に垂直な方向に長尺な現像ロール４１と、この現像ロール４１の背面側に位置し、当該現像ロール４１と平行に延びる２本のスパイラルオーガ４２、４３が配設されている。ここで、現像ロール４１が回転すると、スパイラルオーガ４２は、現像器４０内に収容されている現像剤４４を紙面と垂直な一方向に攪拌しながら搬送するものである。一方、スパイラルオーガ４３は、スパイラルオーガ４２の搬送方向とは逆方向に現像剤４４を攪拌しながら搬送して、現像剤４４を現像ロール４１に均等に供給するものである。
【００２１】
現像ロール４１は、内部に配設される図示しないマグネットロールによって、現像剤４４中に含まれるキャリアを磁力で吸着し、当該現像ロール４１の表面に現像剤４４の磁気ブラシを形成し、キャリアに吸着したトナーを感光体ドラム１と対向する現像領域へと搬送する。そして、感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、現像ロール４１の表面に形成されたキャリアとトナーとからなる現像剤４４の磁気ブラシによって顕像化されるようになっている。
【００２２】
現像剤カートリッジ５０は、紙面に垂直な方向に長尺な円筒状の容器からなり、当該現像剤カートリッジ５０の内部は、新しい現像剤の収容室と、劣化した現像剤の回収室とに区分されている。新しい現像剤収容室には、現像器本体が画像形成にトナーを使用することでトナーが減少する都度、補給するためのトナーと、劣化した現像剤と入れ換えるために供給する新しいキャリアが充填されている。新しい現像剤の収容室には、図示されていない供給口が設けられており、当該供給口は、新現像剤を現像器本体４０に導くための略円筒状のケーシング５１と連通している。この円筒状のケーシング５１は、現像器本体４０の背面側の上部に設けられている。上記ケーシング５１内には、スパイラルオーガ５２が配設されており、現像剤カートリッジ５０から補給される現像剤４４は、このスパイラルオーガ５２によって、現像器本体４０の背面側の上面に設けられた供給口５３へと導かれ、現像器本体４０内に供給される。上記現像器本体４０の供給口５３の下端部に位置する出口には、フラップ５４が開閉自在に設けられており、現像器５Ｙが図３の現像位置Ｄにあるときは開いている。一方、上記フラップ５４は、現像器５Ｙが図３の位置Ｆ又は位置Ｇにあるときは、自重で閉じるようになっている。
【００２３】
現像剤カートリッジ５０の劣化現像剤回収室５５には、周回する回収通路５６が設けられており、該回収通路５６には、略Ｌ字形状に折曲された排出管５７が接続されている。上記排出管５７は、現像器本体４０の略中央の上部に配設されており、当該排出管５７の先端（図３中、下端）に位置する回収口５８は、現像器本体４０内に位置している。この回収口５８は、新現像剤の供給口５３より前面側に位置しており、しかも現像器本体４０の天井壁の部分に開口されている。そして、上記供給口５３から供給される新現像剤４４は、スパイラルオーガ４２、４３によって攪拌・搬送され、現像器本体４０内を循環する間に、現像ロール４１へ供給されて現像に寄与する。また、上記現像器本体４０内を循環する間に現像工程に寄与した旧現像剤４４は、現像器本体４０が図３中の位置Ｅ又は位置Ｆにあるときに、回収口５８によって現像剤カートリッジ５０の劣化現像剤回収室５５内に回収通路５６を介して回収されるようになっている。
【００２４】
このように構成される現像器５Ｙと同様に構成された現像器５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを有するロータリー方式の現像装置５は、現像器本体４０が感光体ドラム１と対向する現像位置であるＤ位置に来たときに、フラップ５４は、自重で供給口５３を開放しており、スパイラルオーガ５２を回転駆動することにより、必要に応じて新現像剤４４が現像器本体４０内に補給される。そして、現像器本体４０による感光体ドラム１上の静電潜像の現像が終了し、回転体３０が時計回り方向に回転して、現像器本体４０がＤ位置から右下のＥ位置に来ると、図示されているようにフラップ５４は半開きになると共に、回収口５８が上方を向き、排出管５７によって搬送される旧現像剤が現像器本体４０内へ逆流せずに、回収通路５６の方に流れる。この劣化現像剤Ｃは、現像器本体４０が左下のＦ位置から左上のＧ位置に至るまでに、回収通路５６を通って劣化現像剤回収室５５へと回収される。このように、周回する回収通路５６を設けることによって、回収される現像剤Ｃが現像器本体４０内へ逆流するのを防止することができる。また、この間フラップ５４は閉じられて、新しい現像剤の搬送経路に現像器本体の現像剤が逆流することを防止している。
【００２５】
一方、現像器本体４０が左上のＧ位置から右上の現像位置であるＤ位置に至る途中で、現像剤カートリッジ５０内に設けられた図示されていないアジテータの作用により、新現像剤４４は、ケーシング５１へと送られ、該ケーシング５１内のスパイラルオーガ５２によって供給口５３へと導かれる。このとき、フラップ５４は、再び供給口５３を開放しているので、新現像剤４４は、供給口５３を通って現像器本体４０内に補給されるようになっている。
【００２６】
ところで、この実施の形態では、複数の現像器を回転軸を中心にして円周方向に沿って取り付けた現像器取付部材と、前記現像器取付部材を回転軸を介して回転自在に支持する現像装置支持部材と、前記現像器取付部材に設けられ、当該現像器取付部材の周方向における角度を認識させるための角度認識部材と、前記現像装置支持部材に設けられ、前記現像器取付部材に設けられた角度認識部材を検出することにより、当該現像器取付部材の回転位置を検出する回転位置検出手段とを備えた現像装置において、基準位置から前記現像器取付部材を回転させ、当該現像器取付部材に設けられた角度認識部材を、前記回転量検出手段が検出するまでの現像器取付部材の回転量を、回転量検出手段によって検出し、当該回転量検出手段の検出量と所定値との差分を補正値として補正することにより、現像器の停止位置を補正する現像器停止位置補正手段と、前記現像器停止位置補正手段の所定値を変更する所定値変更手段とを備えるように構成されている。
【００２７】
上記ロータリー方式の現像装置は、図４に示すように、４つの現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを回転軸３２を中心にして配置された現像器取付部材としてのロータリーフレーム３０を、その軸方向の端部に取付けられたロータリーフレーム３０側のギア６０を介して、図示しないパルスモーター等からなるロータリーモーターに取付けられた図示しない駆動ギアによって回転駆動することにより、各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを感光体ドラム１と対向する現像位置に順次切り替え可能に回転移動させるように構成されている。上記ロータリーモーターとしては、例えば、１６００パルスでロータリーフレームを１回転させるように設定されたものが用いられる。
【００２８】
また、上記ロータリー方式の現像装置５には、図４に示すように、ローターフレーム３０の軸方向端部の外周に、合成樹脂や金属等からなる板状の角度認識部材６１が取り付けられているとともに、図示しないマシンフレームには、回転位置検出手段としての光学式センサー６２が取り付けられている。そして、上記ロータリー方式の現像装置５では、この光学式センサー６２によってロータリーフレーム３０に取り付けられた角度認識部材６１を検出することにより、各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを所望の位置に停止させるための角度認識を行うように構成されている。
【００２９】
さらに、上記ロータリー方式の現像装置５は、図５に示すように、各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが現像位置に移動して停止した際に、当該各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの現像ロール４１に同軸状に設けられた現像器トラッキングロール６３が、位置決め部材６４に当接することによって、現像ロール４１と感光体ドラム１との距離（ＤＲＳ）が、所定の値になるように設定されている。なお、上記各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、位置決め部材６３の所定の位置に停止した状態で、現像ロール４１と感光体ドラムとの距離（ＤＲＳ）が、所定の値になるように設定されているが、図６に示すように、当該各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが所定の現像位置よりも上流側に停止すると、距離（ＤＲＳ）が所定の値よりも狭くなり、逆に、各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが所定の現像位置よりも下流側に停止すると、距離（ＤＲＳ）が所定の値よりも広くなるように構成されている。
【００３０】
ところで、このロータリー方式の現像装置５では、現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを所望の位置に停止させた際に、現像ロール４１と感光体ドラム１の距離（ＤＲＳ）が様々な要因により変動した場合、濃度低下や濃度ムラ等の画質低下や文字抜け等の画像欠陥が発生する。例えば、現像ロール４１の停止位置が基準位置より若干上流側（図では上側）にずれた場合には、現像ロール４１と感光体ドラム１の距離（ＤＲＳ）が、やや狭まり高濃度やそれに伴う濃度コントロール不良による低トナー濃度（ＬｏｗＴＣ％）が起こり、キャリアが現像されることによる白抜が発生する。また、逆に現像ロール４１の停止位置が基準位置より若干下流側（図では下側）にずれた場合には、距離（ＤＲＳ）が、やや広がり低濃度や濃度ムラ、それに伴う高トナー濃度（ＨｉｇｈＴＣ％）が起こり、文字抜け（ホローキャラクター）が発生する。
【００３１】
また、上記現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの停止位置のずれによるＤＲＳの変動は、現像器の取付け時だけでなく、ギアや現像ロール４１の劣化によっても起こり得る。また、上記画質低下や画像欠陥は、ユーザーによってその改善要望が異なる場合が多い。そのため、サービスエンジニアが各現像器のＤＲＳを調整して、画質を制御する際に、ユーザーの個々の要望に応える必要がある。
【００３２】
そこで、この実施の形態では、マシンの出荷時の画質や、ユーザーの要望により、サービスエンジニアがマシン内部の特殊モードから、又はユーザー自身がコントロールパネル上からのキー入力等により、現像器の停止位置を設定することができるように構成されている。そして、このときの設定に対応して補正値をも変化させるようになっている。
【００３３】
図１はこの実施の形態に係る現像装置を適用した画像形成装置としてのフルカラープリンタ装置の制御回路を示すものである。
【００３４】
図１において、７０はフルカラープリンタ装置の画像形成条件を制御する種々の制御手段としての機能を兼ねたＣＰＵやＲＯＭ等からなるＭＣＵ（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）、７１は画像形成条件などを設定する所定値設定手段としてのコントロールパネル、７２は帯電ロール３や一次転写ロール７等に高電圧を印加する高圧電源、６２はホームポジションセンサーとしての光学式センサーをそれぞれ示すものである。
【００３５】
以上の構成において、この実施の形態１に係るロータリー方式の現像装置では、次のようにして、現像器停止位置での現像剤担持体と像担持体との距離が、様々な要因で変動した場合でも、これを補正することにより、濃度低下や濃度ムラ等の画質低下、あるいは文字抜け等の画像欠陥が発生するのを防止することが可能となっている。
【００３６】
すなわち、この実施の形態１に係るロータリー方式の現像装置では、例えば、図示しないロータリーモーターとして、例えば、１６００パルスでロータリーフレームを１回転させるように設定されたものが用いられる。この場合、シアン色の現像器５Ｃから黒色の現像器５Ｋまで９０度回転させるパルス数は、４００パルスとなる。
【００３７】
正常時は、ロータリーモーターによって現像装置５のロータリーフレーム３０を、時計回り方向に回転させた場合、シアン色の現像器５Ｃからホームセンサー６２まで（６５−Ｎ）パルスとなるように設定されている。ここで、Ｎは不揮発性のメモリに記憶されているパラメータであって、初期値は０に設定されており、−１２７〜＋１２７の範囲で変更可能となっている。
【００３８】
なお、上記ホームセンサー６２を通過したときに、６５パルスから７５パルスを外れたらエラーとなるように設定されている。
【００３９】
例えば、図７に示すように、現像器５の現像ロール４１が感光体ドラム１と対向せず、待機状態の位置をホームポジション（イエロー色の現像器が３０度上流側）として、光学式センサー６２が角度認識部材６１を検知してから６０４パルスの位置に設定される。そして、ホームポジションから規定のパルス数（３０度移動分）だけ移動させて、現像器を現像位置に移動させるように設定されている。この規定のパルス数（この場合は６０４パルス）を、（６０４＋Ｎ）に変化させることにより、現像器の停止位置を自由に設定可能となっている。
【００４０】
また、経時での現像器の停止位置のずれを補正するため、シアン色の現像器５Ｃが現像位置を通過してから光学式センサー６２が角度認識部材６１を検知するまでのパルス数を予め所定値に設定しておき、この所定値を例えば６５パルスとする。そして、この所定値のパルス数に対して、実際のパルス数がずれていたら、このずれ量に基づいて現像器５を現像位置に停止させる際のパルス数を補正して、現像器５を停止させるようになっている。
【００４１】
サービスエンジニアがマシン内部の特殊モードから、又はユーザー自身がコントロールパネル上からのキー入力等により、補正値Ｎパルス分だけ現像器５の停止位置を移動させると、（６０４＋Ｎ）パルスでホームポジションが決定する。これに対応して、図８に示すように、（６５−Ｎ）パルスを基準値として、それよりずれていたら、その差分を補正値として、（６５−Ｎ）パルスに加減して、補正を行う。これにより、いつでも現像器５を所望の停止位置に固定することができる。
【００４２】
更に説明すると、例えば、マシンの出荷時に各色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの停止位置を補正する場合には、ロータリーモーターによって現像装置５のロータリーフレーム３０を、時計回り方向に回転させ、シアン色の現像器５Ｃからホームセンサー６２までのパルス数をカウントする。
【００４３】
そして、実際のカウント値が６５パルスに等しくなるように、マシンの出荷時に角度認識部材６１の取付け位置の調整などが行われる。この状態では、各色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが停止位置に停止した場合に、所定の範囲内のＤＲＳとなるように設定されている。
【００４４】
しかし、現像器５を所望の位置に停止させた際に、現像ロール４１と感光体ドラム１の距離（ＤＲＳ）は、様々な要因により変動する。この現像器５の停止位置のずれによるＤＲＳの変動は、現像器５の取付け時だけでなく、ギアや現像ロール４１の劣化などによっても起こり得る。また、上記画質低下や画像欠陥は、ユーザーによってその改善要望が異なる場合が多い。そのため、サービスエンジニアが各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５ＫのＤＲＳを調整して、画質を制御する際に、ユーザーの個々の要望に応える必要がある。
【００４５】
そこで、この実施の形態では、ユーザーの要望により、サービスエンジニアがマシン内部の特殊モードから、又はユーザー自身がコントロールパネル上からのキー入力等により、パラメータＮの値を任意に設定し、現像器５の停止位置を変更することができるようになっている。
【００４６】
上記現像器５の停止位置を補正する場合には、図８に示すように、理論値（６５−Ｎ）パルスと比較して、その結果を定速域の箇所（正常時は２２８パルス）で反映する。
【００４７】
現像器５の停止位置を補正する場合には、ロータリーモーターによって現像装置５のロータリーフレーム３０を、時計回り方向に回転させ、シアン色の現像器５Ｃからホームセンサーまでのパルス数をカウントする。
【００４８】
そして、実際のパルス数のカウント値が（６５−Ｎ）パルスに等しい場合は、定速域のパルス数を所定の値である２２８パルスに設定する。
【００４９】
これに対して、実際のパルス数のカウント値が（６５−Ｎ）パルスよりも大きい場合、すなわち、ロータリーフレーム３０が定位置をオーバーしている場合は、定速域のパルス数が、２２８−（実際のカウント値−（６５−Ｎ）パルス）となるように制御する。
【００５０】
また、実際のパルス数のカウント値が（６５−Ｎ−１）に等しい場合、すなわち、ロータリーフレーム３０が定位置より１パルス手前の場合は、定速域のパルス数が、所定値２２８となるように制御する。
【００５１】
さらに、実際のパルス数のカウント値が（６５−Ｎ−２）パルスよりも小さい場合、すなわち、ロータリーフレーム３０が定位置より２パルス以上手前の場合は、定速域のパルス数が、２２８＋（６５−Ｎ−実際のカウント値）となるように制御する。
【００５２】
このように、マシンの出荷時に、予め、パラメータＮの初期値が０の場合に、濃度低下や濃度ムラ等の画質低下、あるいは文字抜け等の画像欠陥が発生することがないように調整されるが、画質低下や画像欠陥は、ギアや現像ロールの劣化などによって起こり得る。また、上記画質低下や画像欠陥は、ユーザーによってその改善要望が異なる場合が多く、この場合には、ユーザーの個々の要望に応える必要がある。
【００５３】
この場合には、補正値であるパラメータＮの値を適宜設定することによって、シアン色の現像器５Ｃからホームポジションセンサー６２までのパルス数（６５−Ｎ）を適宜変更することが可能となる。
【００５４】
いま、シアン色の現像器５Ｃからホームポジションセンサー６２までのパルス数が６５のときに、適正な画像が得られていた場合に、例えば、補正値Ｎの値を＋５に設定すると、シアン色の現像器５Ｃからロータリー方式の現像装置５を時計回り方向に回転させると、シアン色の現像器５Ｃからホームポジションセンサー６２までの実際のパルス数は、６５であるが、この６５パルスは、補正された（６５−Ｎ）＝６０より大きいと判別される。そのため、定速域のパルス数が、２２８から２２８−（実際のカウント値−（６５−Ｎ）パルス）＝２２３に変更される。
【００５５】
すると、シアン色の現像器５Ｃから次の黒色の現像器５Ｋまで回転する際の定速域のパルス数が、２２８から２２３パルスに変化するため、黒色の現像器５Ｋは、所定の位置よりも手前側で停止される。
【００５６】
したがって、この実施の形態では、現像ロール４１と感光体ドラム１の距離（ＤＲＳ）がやや狭まり、高濃度や濃度ムラ、それに伴う低トナー濃度（ＬｏｗＴＣ％）が発生する側に制御される。これは、ユーザーが高濃度側の画質を望む場合や、ギアや現像ロール４１の劣化などによって、低濃度やそれに伴う濃度コントロール不良による高トナー濃度（ＨｉｇｈＴＣ％）が起こり、文字抜け（ホローキャラクター）が発生した場合に、これを防止する際に有効である。
【００５７】
一方、シアン色の現像器５Ｃからホームポジションセンサー６２までのパルス数が６５のときに、適正な画像が得られていた場合に、例えば、補正値Ｎの値を−５に設定すると、現像ロール４１と感光体ドラム１の距離（ＤＲＳ）がやや広くなり、低濃度やそれに伴う濃度コントロールによる高トナー濃度（ＨｉｇｈＴＣ％）側に制御される。
【００５８】
このように、上記実施の形態では、現像器停止位置での現像剤担持体と像担持体との距離が、様々な要因で変動した場合でも、これを補正することにより、濃度低下や濃度ムラ等の画質低下、あるいは文字抜け等の画像欠陥が発生するのを防止することが可能となっている。
【００５９】
実施の形態２
図９はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態では、現像器の現像位置における像担持体との位置関係を検出する現像位置検出手段を備え、当該現像位置検出手段の検出結果に基づいて、所定値変更手段が自動的に所定を変更するように構成されている。
【００６０】
すなわち、この実施の形態２では、図３に示すように、いずれか１つの現像器５を現像位置に停止させ、当該現像器５によって現像条件が異なる２つの現像像を、感光体ドラム上に形成する。
【００６１】
この実施の形態２では、２つの現像像の一方を露光装置により作成し、他の一方を表面電位と現像バイアスとの電位差で作成した場合を代表として説明する。
【００６２】
なお、他の組み合わせでも同様の効果を得られるが、使用する現像剤特性や、その他の画像形成上のパラメータ特性に応じて、最適の組み合わせを選定することで最良の結果を得ることができる。
【００６３】
また、現像バイアスは、通常の画像を現像する場合、直流を重畳した交流波形を用いることが多いが、本実施の形態では、露光装置により作成した潜像を現像する際は、直流を重畳した交流波形を使用し、表面電位と現像バイアスとの電位差を現像する際は、直流成分のみを用いている。
【００６４】
上記２つの現像像の濃度を、現像バイアスの直流電圧の読値をパラメータとして、現像バイアスの直流電圧の読値が同じ各現像像の濃度をプロットすると、図６に示すようになる。
【００６５】
このように、現像器５の現像ロール４１と感光体ドラム１との距離（ＤＲＳ）が中心の場合と、距離が広い場合と、距離が狭い場合とで、２つの現像像の濃度の検出値が変化する。そのため、例えば、表面電位と現像バイアスとの電位差で作成した現像像の濃度検知結果が、所定の値のときに、露光装置により作成した潜像を現像した現像像の濃度を求めることによって、現像器５の現像ロール４１と感光体ドラム１との距離（ＤＲＳ）が中心の場合か、距離が広い場合か、距離が狭い場合かを知ることができる。
【００６６】
そのため、ＭＣＵ７０は、図９に示すようなグラフを自動的に作成することにより、現像器の現像ロール４１と感光体ドラム１との距離（ＤＲＳ）が中心の場合か、距離が広い場合か、距離が狭い場合か、及びその規定値とのずれ量を自動的に検知することができる。
【００６７】
そして、ＭＣＵ７０は、当該検知結果に基づいて、現像器５の停止位置を変更するパラメータＮを自動的に変更するようになっている。
【００６８】
このように構成することにより、濃度低下や濃度ムラ等の画質低下、あるいは文字抜け等の画像欠陥が発生するのを自動的に防止することが可能となる。その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００６９】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、現像器の停止位置をサービスエンジニアやユーザーが個別に設定でき、又は自動的に設定可能であり、しかもその設定値を基準位置として補正を行っているので、現像器停止位置での現像剤担持体と像担持体との距離が、所定の値よりも変化したことによる濃度低下や濃度ムラ等の画質低下、あるいは文字抜け等の画質欠陥が生じるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を適用した画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】 図２はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を適用した画像形成装置を示す構成図である。
【図３】 図３はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を示す断面構成図である。
【図４】 図４はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を示す要部斜視図である。
【図５】 図５はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を示す構成図である。
【図６】 図６はこの発明の実施の形態１に係る現像装置の動作を示す説明図である。
【図７】 図７は現像装置の回転位置の制御動作を示すタイミングチャートである。
【図８】 図８は現像装置の回転位置の制御動作を示すタイミングチャートである。
【図９】 図９はこの発明の実施の形態２に係る現像装置の検出動作を示すグラフである。
【符号の説明】
５：ロータリー方式の現像装置、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ：現像器、３０：ロータリーフレーム、６１：角度認識部材、６２：光学式センサー（回転位置検出手段）、７０：ＭＣＵ。
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式を用いたプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に使用される現像装置に関し、特に複数の現像器を回転軸を中心にして円周方向に沿って配置するとともに、複数の現像器を回転軸を中心にして回転移動させるように構成したロータリー方式の現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電子写真方式を用いたプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、感光体ドラム等の像担持体上に、順次形成される色の異なる画像に対応した静電潜像を、対応する色のトナーで現像する現像装置として、ロータリー方式の現像装置を用いたものがある。このロータリー方式の現像装置は、複数の現像器を回転軸を中心にして円周方向に沿って配置するとともに、複数の現像器を回転軸を中心にして回転移動させるように構成したものである。
【０００３】
ところで、かかるロータリー方式の現像装置では、感光体ドラム上に形成された所定の色に対応した静電潜像を、対応する色の現像器で現像する際に、当該現像器を所定の位置に停止させるため、現像器の停止位置を補正する技術として、例えば、特開２０００−９８７３６号公報に開示されているものがある。
【０００４】
この特開２０００−９８７３６号公報に開示されたロータリー方式の現像装置の停止位置補正手段は、現像器取付け部材と現像装置支持部材とに、それぞれ設けられた基準位置表示部（孔）を用いて基準位置とし、回転位置検出手段の検出位置の補正値を決定し、この補正値を各現像器を現像位置に移動させる際に使用するように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開２０００−９８７３６号公報に開示されたロータリー方式の現像装置の停止位置補正手段は、現像器の停止位置を現像器の取付け時や駆動時に基準位置に停止させるように補正をしているため、現像器停止位置での現像ロールと感光体ドラムとの距離（ＤＲＳ）が、様々な要因で変動した場合に発生する濃度低下や濃度ムラ等の画質低下、あるいは文字抜け等の画像欠陥に対処することができないという問題点を有していた。
【０００６】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、現像器停止位置での現像剤担持体と像担持体との距離が、様々な要因で変動した場合でも、これを補正することにより、濃度低下や濃度ムラ等の画質低下、あるいは文字抜け等の画像欠陥が発生するのを防止することが可能な現像装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載された発明は、黒色を含む複数色に対応した複数の現像器を回転軸を中心にして円周方向に沿って取り付けた現像器取付部材と、前記現像器取付部材を回転軸を介して回転自在に支持する現像装置支持部材と、前記現像器取付部材に設けられ、当該現像器取付部材の周方向における角度を認識させるための角度認識部材と、前記現像装置支持部材に設けられ、前記現像器取付部材に設けられた角度認識部材を検出することにより、当該現像器取付部材の回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記各現像器の現像位置において位置決め部材に当接することにより、前記各現像器に設けられた現像ロールの位置を決めると共に当該現像ロールと像担持体との距離を設定するトラッキングロールと、を備えた現像装置において、
基準位置から前記現像器取付部材を回転させ、当該現像器取付部材に設けられた角度認識部材を、前記回転量検出手段が検出するまでの現像器取付部材の回転量を、回転量検出手段によって検出し、当該回転量検出手段の検出量と所定値との差分を補正値として補正することにより、現像器の停止位置を補正する現像器停止位置補正手段と、
前記現像器停止位置補正手段の補正値を適宜変更することにより、当該補正値に基づいて、前記黒色の現像器が当該黒色の現像器の前記現像器取付部材の回転方向に沿った上流側に隣接する黒色以外の現像器に相当する位置から前記黒色の現像器が現像位置に位置するまでに前記現像器取付部材が回転する際の回転量を変更することで、前記黒色の現像器が現像位置に停止した場合における当該黒色の現像器のトラッキングロールが前記位置決め部材に当接する位置を変更し、前記黒色の現像器の現像ロールと像担持体との距離を適宜設定する補正値変更手段とを備えるように構成したものである。
【０００８】
また、請求項２に記載された発明は、上記補正値変更手段は、サービスエンジニアが操作する特殊モードであるように構成したものである。
【０００９】
さらに、請求項３に記載された発明は、上記補正値変更手段は、ユーザーが操作するコントロールパネルであるように構成したものである。
【００１０】
又、請求項４に記載された発明は、上記現像器の現像位置における像担持体との位置関係を検出する現像位置検出手段を備え、当該現像位置検出手段の検出結果に基づいて、補正値変更手段が自動的に補正値を変更するように構成したものである。
具体的には、請求項４に記載された発明は、静電潜像担持体と、静電潜像担持体を帯電する帯電器と、帯電器に電圧を印加する電圧印加手段と、電圧印加手段の出力を制御する手段と、帯電された静電潜像担持体に画像情報を書き込み、画像情報に応じた静電潜像を形成する露光装置と、露光条件を制御する露光制御手段と、少なくともキャリアとトナーとから成る二成分現像剤を用いて静電潜像を現像し顕像化する現像装置と、現像装置にバイアスを印加する現像バイアス印加手段と、現像バイアスを制御するバイアス制御手段と、現像装置により所定の現像像を作成し、該現像像の濃度を検出する濃度検出手段と、を備え、所定の時期に、現像装置により異なる２つの現像像を作成し、該２つの現像像の濃度を濃度検出手段により検出した２つの値の関係に応じて、該補正量を変更することを特徴とする請求項１に記載の現像装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を適用した画像形成装置としてのフルカラープリンタ装置を示すものである。
【００１３】
図２において、１は像担持体としての感光体ドラムを示すものであり、この感光体ドラム１は、図示しない駆動手段で矢印２方向に沿って所定の速度で回転駆動されるようになっている。上記感光体ドラム１の表面は、帯電器としての帯電ロール３によって所定の電位に一様に帯電された後、ＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）等からなる露光装置４によって、フルカラーの画像を形成する場合には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色の画像が順次露光され、各色に対応した静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１の表面に形成された所定の色の静電潜像は、ロータリー方式の現像装置５の対応する色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋによって現像され、所定の色のトナー像となる。このロータリー方式の現像装置５は、フルカラーの現像を行うため、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを備えており、各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、それぞれ感光体ドラム１上の潜像をイエロー色、マゼンタ色、シアン色及び黒色のトナーで現像する。各色のトナーを現像する際には、図示しないモータによってロータリー方式の現像装置５を矢印Ｒ方向（時計回り方向）に回転させ、該当する色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが、感光体ドラム１と対向する現像位置に位置合わせされる。なお、上記感光体ドラム１上には、プロセスコントロールモードにおいて、テストチャートが形成され、このテストチャートの濃度が濃度センサ６によって検出されるようになっている。また、上記感光体ドラム１上に現像された各色のトナー像は、一次転写ロール７によって中間転写体としての中間転写ベルト９上に順次転写され、４色のトナー像が互いに重ね合わされる。上記中間転写ベルト９は、駆動ロール１０と、アイドルロール１１と、バックアップロール１２と、アイドルロール１３とによって、回動可能に張架されている。駆動ロール１０は、図示しない定速性に優れた駆動モータによって駆動され、中間転写ベルト９を所定の速度で回転駆動するものである。
【００１４】
上記中間転写ベルト９上に多重に転写された４色のトナー像は、記録媒体としての記録用紙Ｐ上に、バックアップロール１２と中間転写ベルト９を介して圧接する二次転写ロール１４によって一括して転写される。この記録用紙Ｐは、プリンタ装置本体内の下部に設けられた２つの給紙カセット１６、１７のうちの何れかから、給紙ロール１８又は１９によって給紙され、複数の搬送ロール対２０、２１を介して、レジストロール対２２へと搬送され、一旦停止される。その後、上記記録用紙Ｐは、中間転写ベルト９上に転写されたトナー像と同期して回転を開始するレジストロール対２２によって、バックアップロール１２と二次転写ロール１４が中間転写ベルト９を介して互いに圧接する２次転写位置へと搬送される。そして、上記記録用紙Ｐ上には、２次転写位置において中間転写ベルト９上から４色のトナー像が一括して転写された後、記録用紙Ｐは、定着器２３で熱及び圧力によって定着処理を受け、装置本体側面の排出トレイ２４、あるいは装置本体上部に設けられた排出トレイ２５上に、図示しない切り替えゲートによって切り替えられ、排出される。
【００１５】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム１は、クリーニングブレード等からなるクリーニング装置８によって残留トナーが除去され、次の画像形成工程等に備える。また、トナー像の転写工程が終了した後の中間転写ベルト９は、アイドルロール１３と対向するベルトクリーナー１５によって残留トナーが除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。
【００１６】
上記感光体ドラム１又は中間転写ベルト９からクリーニング装置８及びベルトクリーナー１５で掻き落とされた廃トナーは、廃トナー回収容器２６に回収される。特に、ベルトクリーナ１５から回収された廃トナーは、輸送管２７内をオーガや搬送スクリュー等からなる搬送手段によって廃トナー回収容器２６まで搬送される。
【００１７】
図３は、この発明の実施の形態１に係るロータリー方式の現像装置５を示す断面図である。
【００１８】
このロータリー方式の現像装置５は、図３に示すように、中央に位置する回転軸３２を中心にして、時計回り方向に回転可能なロータリーフレーム３０を備えている。このロータリーフレーム３０は、略正方形状に形成された中央部３３と、この中央部３３から略半径方向に伸び、互いに９０度の角度を成すように設けられた４本のアーム３１とを備えている。上記ロータリフレーム３０のアーム３１には、図示されていない装着手段により、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが実装されている。
【００１９】
これらの現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、すべて同様に構成されているので、ここでは、イエロー（Ｙ）の現像器５Ｙを例にして説明すると、このイエロー（Ｙ）の現像器５Ｙは、大きく分けて、現像器本体４０と現像剤カートリッジ５０とから構成されている。
【００２０】
現像器本体４０の内部には、紙面に垂直な方向に長尺な現像ロール４１と、この現像ロール４１の背面側に位置し、当該現像ロール４１と平行に延びる２本のスパイラルオーガ４２、４３が配設されている。ここで、現像ロール４１が回転すると、スパイラルオーガ４２は、現像器４０内に収容されている現像剤４４を紙面と垂直な一方向に攪拌しながら搬送するものである。一方、スパイラルオーガ４３は、スパイラルオーガ４２の搬送方向とは逆方向に現像剤４４を攪拌しながら搬送して、現像剤４４を現像ロール４１に均等に供給するものである。
【００２１】
現像ロール４１は、内部に配設される図示しないマグネットロールによって、現像剤４４中に含まれるキャリアを磁力で吸着し、当該現像ロール４１の表面に現像剤４４の磁気ブラシを形成し、キャリアに吸着したトナーを感光体ドラム１と対向する現像領域へと搬送する。そして、感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、現像ロール４１の表面に形成されたキャリアとトナーとからなる現像剤４４の磁気ブラシによって顕像化されるようになっている。
【００２２】
現像剤カートリッジ５０は、紙面に垂直な方向に長尺な円筒状の容器からなり、当該現像剤カートリッジ５０の内部は、新しい現像剤の収容室と、劣化した現像剤の回収室とに区分されている。新しい現像剤収容室には、現像器本体が画像形成にトナーを使用することでトナーが減少する都度、補給するためのトナーと、劣化した現像剤と入れ換えるために供給する新しいキャリアが充填されている。新しい現像剤の収容室には、図示されていない供給口が設けられており、当該供給口は、新現像剤を現像器本体４０に導くための略円筒状のケーシング５１と連通している。この円筒状のケーシング５１は、現像器本体４０の背面側の上部に設けられている。上記ケーシング５１内には、スパイラルオーガ５２が配設されており、現像剤カートリッジ５０から補給される現像剤４４は、このスパイラルオーガ５２によって、現像器本体４０の背面側の上面に設けられた供給口５３へと導かれ、現像器本体４０内に供給される。上記現像器本体４０の供給口５３の下端部に位置する出口には、フラップ５４が開閉自在に設けられており、現像器５Ｙが図３の現像位置Ｄにあるときは開いている。一方、上記フラップ５４は、現像器５Ｙが図３の位置Ｆ又は位置Ｇにあるときは、自重で閉じるようになっている。
【００２３】
現像剤カートリッジ５０の劣化現像剤回収室５５には、周回する回収通路５６が設けられており、該回収通路５６には、略Ｌ字形状に折曲された排出管５７が接続されている。上記排出管５７は、現像器本体４０の略中央の上部に配設されており、当該排出管５７の先端（図３中、下端）に位置する回収口５８は、現像器本体４０内に位置している。この回収口５８は、新現像剤の供給口５３より前面側に位置しており、しかも現像器本体４０の天井壁の部分に開口されている。そして、上記供給口５３から供給される新現像剤４４は、スパイラルオーガ４２、４３によって攪拌・搬送され、現像器本体４０内を循環する間に、現像ロール４１へ供給されて現像に寄与する。また、上記現像器本体４０内を循環する間に現像工程に寄与した旧現像剤４４は、現像器本体４０が図３中の位置Ｅ又は位置Ｆにあるときに、回収口５８によって現像剤カートリッジ５０の劣化現像剤回収室５５内に回収通路５６を介して回収されるようになっている。
【００２４】
このように構成される現像器５Ｙと同様に構成された現像器５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを有するロータリー方式の現像装置５は、現像器本体４０が感光体ドラム１と対向する現像位置であるＤ位置に来たときに、フラップ５４は、自重で供給口５３を開放しており、スパイラルオーガ５２を回転駆動することにより、必要に応じて新現像剤４４が現像器本体４０内に補給される。そして、現像器本体４０による感光体ドラム１上の静電潜像の現像が終了し、回転体３０が時計回り方向に回転して、現像器本体４０がＤ位置から右下のＥ位置に来ると、図示されているようにフラップ５４は半開きになると共に、回収口５８が上方を向き、排出管５７によって搬送される旧現像剤が現像器本体４０内へ逆流せずに、回収通路５６の方に流れる。この劣化現像剤Ｃは、現像器本体４０が左下のＦ位置から左上のＧ位置に至るまでに、回収通路５６を通って劣化現像剤回収室５５へと回収される。このように、周回する回収通路５６を設けることによって、回収される現像剤Ｃが現像器本体４０内へ逆流するのを防止することができる。また、この間フラップ５４は閉じられて、新しい現像剤の搬送経路に現像器本体の現像剤が逆流することを防止している。
【００２５】
一方、現像器本体４０が左上のＧ位置から右上の現像位置であるＤ位置に至る途中で、現像剤カートリッジ５０内に設けられた図示されていないアジテータの作用により、新現像剤４４は、ケーシング５１へと送られ、該ケーシング５１内のスパイラルオーガ５２によって供給口５３へと導かれる。このとき、フラップ５４は、再び供給口５３を開放しているので、新現像剤４４は、供給口５３を通って現像器本体４０内に補給されるようになっている。
【００２６】
ところで、この実施の形態では、複数の現像器を回転軸を中心にして円周方向に沿って取り付けた現像器取付部材と、前記現像器取付部材を回転軸を介して回転自在に支持する現像装置支持部材と、前記現像器取付部材に設けられ、当該現像器取付部材の周方向における角度を認識させるための角度認識部材と、前記現像装置支持部材に設けられ、前記現像器取付部材に設けられた角度認識部材を検出することにより、当該現像器取付部材の回転位置を検出する回転位置検出手段とを備えた現像装置において、基準位置から前記現像器取付部材を回転させ、当該現像器取付部材に設けられた角度認識部材を、前記回転量検出手段が検出するまでの現像器取付部材の回転量を、回転量検出手段によって検出し、当該回転量検出手段の検出量と所定値との差分を補正値として補正することにより、現像器の停止位置を補正する現像器停止位置補正手段と、前記現像器停止位置補正手段の所定値を変更する所定値変更手段とを備えるように構成されている。
【００２７】
上記ロータリー方式の現像装置は、図４に示すように、４つの現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを回転軸３２を中心にして配置された現像器取付部材としてのロータリーフレーム３０を、その軸方向の端部に取付けられたロータリーフレーム３０側のギア６０を介して、図示しないパルスモーター等からなるロータリーモーターに取付けられた図示しない駆動ギアによって回転駆動することにより、各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを感光体ドラム１と対向する現像位置に順次切り替え可能に回転移動させるように構成されている。上記ロータリーモーターとしては、例えば、１６００パルスでロータリーフレームを１回転させるように設定されたものが用いられる。
【００２８】
また、上記ロータリー方式の現像装置５には、図４に示すように、ローターフレーム３０の軸方向端部の外周に、合成樹脂や金属等からなる板状の角度認識部材６１が取り付けられているとともに、図示しないマシンフレームには、回転位置検出手段としての光学式センサー６２が取り付けられている。そして、上記ロータリー方式の現像装置５では、この光学式センサー６２によってロータリーフレーム３０に取り付けられた角度認識部材６１を検出することにより、各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを所望の位置に停止させるための角度認識を行うように構成されている。
【００２９】
さらに、上記ロータリー方式の現像装置５は、図５に示すように、各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが現像位置に移動して停止した際に、当該各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの現像ロール４１に同軸状に設けられた現像器トラッキングロール６３が、位置決め部材６４に当接することによって、現像ロール４１と感光体ドラム１との距離（ＤＲＳ）が、所定の値になるように設定されている。なお、上記各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、位置決め部材６３の所定の位置に停止した状態で、現像ロール４１と感光体ドラムとの距離（ＤＲＳ）が、所定の値になるように設定されているが、図６に示すように、当該各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが所定の現像位置よりも上流側に停止すると、距離（ＤＲＳ）が所定の値よりも狭くなり、逆に、各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが所定の現像位置よりも下流側に停止すると、距離（ＤＲＳ）が所定の値よりも広くなるように構成されている。
【００３０】
ところで、このロータリー方式の現像装置５では、現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを所望の位置に停止させた際に、現像ロール４１と感光体ドラム１の距離（ＤＲＳ）が様々な要因により変動した場合、濃度低下や濃度ムラ等の画質低下や文字抜け等の画像欠陥が発生する。例えば、現像ロール４１の停止位置が基準位置より若干上流側（図では上側）にずれた場合には、現像ロール４１と感光体ドラム１の距離（ＤＲＳ）が、やや狭まり高濃度やそれに伴う濃度コントロール不良による低トナー濃度（ＬｏｗＴＣ％）が起こり、キャリアが現像されることによる白抜が発生する。また、逆に現像ロール４１の停止位置が基準位置より若干下流側（図では下側）にずれた場合には、距離（ＤＲＳ）が、やや広がり低濃度や濃度ムラ、それに伴う高トナー濃度（ＨｉｇｈＴＣ％）が起こり、文字抜け（ホローキャラクター）が発生する。
【００３１】
また、上記現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの停止位置のずれによるＤＲＳの変動は、現像器の取付け時だけでなく、ギアや現像ロール４１の劣化によっても起こり得る。また、上記画質低下や画像欠陥は、ユーザーによってその改善要望が異なる場合が多い。そのため、サービスエンジニアが各現像器のＤＲＳを調整して、画質を制御する際に、ユーザーの個々の要望に応える必要がある。
【００３２】
そこで、この実施の形態では、マシンの出荷時の画質や、ユーザーの要望により、サービスエンジニアがマシン内部の特殊モードから、又はユーザー自身がコントロールパネル上からのキー入力等により、現像器の停止位置を設定することができるように構成されている。そして、このときの設定に対応して補正値をも変化させるようになっている。
【００３３】
図１はこの実施の形態に係る現像装置を適用した画像形成装置としてのフルカラープリンタ装置の制御回路を示すものである。
【００３４】
図１において、７０はフルカラープリンタ装置の画像形成条件を制御する種々の制御手段としての機能を兼ねたＣＰＵやＲＯＭ等からなるＭＣＵ（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）、７１は画像形成条件などを設定する所定値設定手段としてのコントロールパネル、７２は帯電ロール３や一次転写ロール７等に高電圧を印加する高圧電源、６２はホームポジションセンサーとしての光学式センサーをそれぞれ示すものである。
【００３５】
以上の構成において、この実施の形態１に係るロータリー方式の現像装置では、次のようにして、現像器停止位置での現像剤担持体と像担持体との距離が、様々な要因で変動した場合でも、これを補正することにより、濃度低下や濃度ムラ等の画質低下、あるいは文字抜け等の画像欠陥が発生するのを防止することが可能となっている。
【００３６】
すなわち、この実施の形態１に係るロータリー方式の現像装置では、例えば、図示しないロータリーモーターとして、例えば、１６００パルスでロータリーフレームを１回転させるように設定されたものが用いられる。この場合、シアン色の現像器５Ｃから黒色の現像器５Ｋまで９０度回転させるパルス数は、４００パルスとなる。
【００３７】
正常時は、ロータリーモーターによって現像装置５のロータリーフレーム３０を、時計回り方向に回転させた場合、シアン色の現像器５Ｃからホームセンサー６２まで（６５−Ｎ）パルスとなるように設定されている。ここで、Ｎは不揮発性のメモリに記憶されているパラメータであって、初期値は０に設定されており、−１２７〜＋１２７の範囲で変更可能となっている。
【００３８】
なお、上記ホームセンサー６２を通過したときに、６５パルスから７５パルスを外れたらエラーとなるように設定されている。
【００３９】
例えば、図７に示すように、現像器５の現像ロール４１が感光体ドラム１と対向せず、待機状態の位置をホームポジション（イエロー色の現像器が３０度上流側）として、光学式センサー６２が角度認識部材６１を検知してから６０４パルスの位置に設定される。そして、ホームポジションから規定のパルス数（３０度移動分）だけ移動させて、現像器を現像位置に移動させるように設定されている。この規定のパルス数（この場合は６０４パルス）を、（６０４＋Ｎ）に変化させることにより、現像器の停止位置を自由に設定可能となっている。
【００４０】
また、経時での現像器の停止位置のずれを補正するため、シアン色の現像器５Ｃが現像位置を通過してから光学式センサー６２が角度認識部材６１を検知するまでのパルス数を予め所定値に設定しておき、この所定値を例えば６５パルスとする。そして、この所定値のパルス数に対して、実際のパルス数がずれていたら、このずれ量に基づいて現像器５を現像位置に停止させる際のパルス数を補正して、現像器５を停止させるようになっている。
【００４１】
サービスエンジニアがマシン内部の特殊モードから、又はユーザー自身がコントロールパネル上からのキー入力等により、補正値Ｎパルス分だけ現像器５の停止位置を移動させると、（６０４＋Ｎ）パルスでホームポジションが決定する。これに対応して、図８に示すように、（６５−Ｎ）パルスを基準値として、それよりずれていたら、その差分を補正値として、（６５−Ｎ）パルスに加減して、補正を行う。これにより、いつでも現像器５を所望の停止位置に固定することができる。
【００４２】
更に説明すると、例えば、マシンの出荷時に各色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの停止位置を補正する場合には、ロータリーモーターによって現像装置５のロータリーフレーム３０を、時計回り方向に回転させ、シアン色の現像器５Ｃからホームセンサー６２までのパルス数をカウントする。
【００４３】
そして、実際のカウント値が６５パルスに等しくなるように、マシンの出荷時に角度認識部材６１の取付け位置の調整などが行われる。この状態では、各色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが停止位置に停止した場合に、所定の範囲内のＤＲＳとなるように設定されている。
【００４４】
しかし、現像器５を所望の位置に停止させた際に、現像ロール４１と感光体ドラム１の距離（ＤＲＳ）は、様々な要因により変動する。この現像器５の停止位置のずれによるＤＲＳの変動は、現像器５の取付け時だけでなく、ギアや現像ロール４１の劣化などによっても起こり得る。また、上記画質低下や画像欠陥は、ユーザーによってその改善要望が異なる場合が多い。そのため、サービスエンジニアが各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５ＫのＤＲＳを調整して、画質を制御する際に、ユーザーの個々の要望に応える必要がある。
【００４５】
そこで、この実施の形態では、ユーザーの要望により、サービスエンジニアがマシン内部の特殊モードから、又はユーザー自身がコントロールパネル上からのキー入力等により、パラメータＮの値を任意に設定し、現像器５の停止位置を変更することができるようになっている。
【００４６】
上記現像器５の停止位置を補正する場合には、図８に示すように、理論値（６５−Ｎ）パルスと比較して、その結果を定速域の箇所（正常時は２２８パルス）で反映する。
【００４７】
現像器５の停止位置を補正する場合には、ロータリーモーターによって現像装置５のロータリーフレーム３０を、時計回り方向に回転させ、シアン色の現像器５Ｃからホームセンサーまでのパルス数をカウントする。
【００４８】
そして、実際のパルス数のカウント値が（６５−Ｎ）パルスに等しい場合は、定速域のパルス数を所定の値である２２８パルスに設定する。
【００４９】
これに対して、実際のパルス数のカウント値が（６５−Ｎ）パルスよりも大きい場合、すなわち、ロータリーフレーム３０が定位置をオーバーしている場合は、定速域のパルス数が、２２８−（実際のカウント値−（６５−Ｎ）パルス）となるように制御する。
【００５０】
また、実際のパルス数のカウント値が（６５−Ｎ−１）に等しい場合、すなわち、ロータリーフレーム３０が定位置より１パルス手前の場合は、定速域のパルス数が、所定値２２８となるように制御する。
【００５１】
さらに、実際のパルス数のカウント値が（６５−Ｎ−２）パルスよりも小さい場合、すなわち、ロータリーフレーム３０が定位置より２パルス以上手前の場合は、定速域のパルス数が、２２８＋（６５−Ｎ−実際のカウント値）となるように制御する。
【００５２】
このように、マシンの出荷時に、予め、パラメータＮの初期値が０の場合に、濃度低下や濃度ムラ等の画質低下、あるいは文字抜け等の画像欠陥が発生することがないように調整されるが、画質低下や画像欠陥は、ギアや現像ロールの劣化などによって起こり得る。また、上記画質低下や画像欠陥は、ユーザーによってその改善要望が異なる場合が多く、この場合には、ユーザーの個々の要望に応える必要がある。
【００５３】
この場合には、補正値であるパラメータＮの値を適宜設定することによって、シアン色の現像器５Ｃからホームポジションセンサー６２までのパルス数（６５−Ｎ）を適宜変更することが可能となる。
【００５４】
いま、シアン色の現像器５Ｃからホームポジションセンサー６２までのパルス数が６５のときに、適正な画像が得られていた場合に、例えば、補正値Ｎの値を＋５に設定すると、シアン色の現像器５Ｃからロータリー方式の現像装置５を時計回り方向に回転させると、シアン色の現像器５Ｃからホームポジションセンサー６２までの実際のパルス数は、６５であるが、この６５パルスは、補正された（６５−Ｎ）＝６０より大きいと判別される。そのため、定速域のパルス数が、２２８から２２８−（実際のカウント値−（６５−Ｎ）パルス）＝２２３に変更される。
【００５５】
すると、シアン色の現像器５Ｃから次の黒色の現像器５Ｋまで回転する際の定速域のパルス数が、２２８から２２３パルスに変化するため、黒色の現像器５Ｋは、所定の位置よりも手前側で停止される。
【００５６】
したがって、この実施の形態では、現像ロール４１と感光体ドラム１の距離（ＤＲＳ）がやや狭まり、高濃度や濃度ムラ、それに伴う低トナー濃度（ＬｏｗＴＣ％）が発生する側に制御される。これは、ユーザーが高濃度側の画質を望む場合や、ギアや現像ロール４１の劣化などによって、低濃度やそれに伴う濃度コントロール不良による高トナー濃度（ＨｉｇｈＴＣ％）が起こり、文字抜け（ホローキャラクター）が発生した場合に、これを防止する際に有効である。
【００５７】
一方、シアン色の現像器５Ｃからホームポジションセンサー６２までのパルス数が６５のときに、適正な画像が得られていた場合に、例えば、補正値Ｎの値を−５に設定すると、現像ロール４１と感光体ドラム１の距離（ＤＲＳ）がやや広くなり、低濃度やそれに伴う濃度コントロールによる高トナー濃度（ＨｉｇｈＴＣ％）側に制御される。
【００５８】
このように、上記実施の形態では、現像器停止位置での現像剤担持体と像担持体との距離が、様々な要因で変動した場合でも、これを補正することにより、濃度低下や濃度ムラ等の画質低下、あるいは文字抜け等の画像欠陥が発生するのを防止することが可能となっている。
【００５９】
実施の形態２
図９はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態では、現像器の現像位置における像担持体との位置関係を検出する現像位置検出手段を備え、当該現像位置検出手段の検出結果に基づいて、所定値変更手段が自動的に所定を変更するように構成されている。
【００６０】
すなわち、この実施の形態２では、図３に示すように、いずれか１つの現像器５を現像位置に停止させ、当該現像器５によって現像条件が異なる２つの現像像を、感光体ドラム上に形成する。
【００６１】
この実施の形態２では、２つの現像像の一方を露光装置により作成し、他の一方を表面電位と現像バイアスとの電位差で作成した場合を代表として説明する。
【００６２】
なお、他の組み合わせでも同様の効果を得られるが、使用する現像剤特性や、その他の画像形成上のパラメータ特性に応じて、最適の組み合わせを選定することで最良の結果を得ることができる。
【００６３】
また、現像バイアスは、通常の画像を現像する場合、直流を重畳した交流波形を用いることが多いが、本実施の形態では、露光装置により作成した潜像を現像する際は、直流を重畳した交流波形を使用し、表面電位と現像バイアスとの電位差を現像する際は、直流成分のみを用いている。
【００６４】
上記２つの現像像の濃度を、現像バイアスの直流電圧の読値をパラメータとして、現像バイアスの直流電圧の読値が同じ各現像像の濃度をプロットすると、図６に示すようになる。
【００６５】
このように、現像器５の現像ロール４１と感光体ドラム１との距離（ＤＲＳ）が中心の場合と、距離が広い場合と、距離が狭い場合とで、２つの現像像の濃度の検出値が変化する。そのため、例えば、表面電位と現像バイアスとの電位差で作成した現像像の濃度検知結果が、所定の値のときに、露光装置により作成した潜像を現像した現像像の濃度を求めることによって、現像器５の現像ロール４１と感光体ドラム１との距離（ＤＲＳ）が中心の場合か、距離が広い場合か、距離が狭い場合かを知ることができる。
【００６６】
そのため、ＭＣＵ７０は、図９に示すようなグラフを自動的に作成することにより、現像器の現像ロール４１と感光体ドラム１との距離（ＤＲＳ）が中心の場合か、距離が広い場合か、距離が狭い場合か、及びその規定値とのずれ量を自動的に検知することができる。
【００６７】
そして、ＭＣＵ７０は、当該検知結果に基づいて、現像器５の停止位置を変更するパラメータＮを自動的に変更するようになっている。
【００６８】
このように構成することにより、濃度低下や濃度ムラ等の画質低下、あるいは文字抜け等の画像欠陥が発生するのを自動的に防止することが可能となる。その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００６９】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、現像器の停止位置をサービスエンジニアやユーザーが個別に設定でき、又は自動的に設定可能であり、しかもその設定値を基準位置として補正を行っているので、現像器停止位置での現像剤担持体と像担持体との距離が、所定の値よりも変化したことによる濃度低下や濃度ムラ等の画質低下、あるいは文字抜け等の画質欠陥が生じるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を適用した画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】 図２はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を適用した画像形成装置を示す構成図である。
【図３】 図３はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を示す断面構成図である。
【図４】 図４はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を示す要部斜視図である。
【図５】 図５はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を示す構成図である。
【図６】 図６はこの発明の実施の形態１に係る現像装置の動作を示す説明図である。
【図７】 図７は現像装置の回転位置の制御動作を示すタイミングチャートである。
【図８】 図８は現像装置の回転位置の制御動作を示すタイミングチャートである。
【図９】 図９はこの発明の実施の形態２に係る現像装置の検出動作を示すグラフである。
【符号の説明】
５：ロータリー方式の現像装置、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ：現像器、３０：ロータリーフレーム、６１：角度認識部材、６２：光学式センサー（回転位置検出手段）、７０：ＭＣＵ。
Claims (4)
- 黒色を含む複数色に対応した複数の現像器を回転軸を中心にして円周方向に沿って取り付けた現像器取付部材と、前記現像器取付部材を回転軸を介して回転自在に支持する現像装置支持部材と、前記現像器取付部材に設けられ、当該現像器取付部材の周方向における角度を認識させるための角度認識部材と、前記現像装置支持部材に設けられ、前記現像器取付部材に設けられた角度認識部材を検出することにより、当該現像器取付部材の回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記各現像器の現像位置において位置決め部材に当接することにより、前記各現像器に設けられた現像ロールの位置を決めると共に当該現像ロールと像担持体との距離を設定するトラッキングロールと、を備えた現像装置において、
基準位置から前記現像器取付部材を回転させ、当該現像器取付部材に設けられた角度認識部材を、前記回転量検出手段が検出するまでの現像器取付部材の回転量を、回転量検出手段によって検出し、当該回転量検出手段の検出量と所定値との差分を補正値として補正することにより、現像器の停止位置を補正する現像器停止位置補正手段と、
前記現像器停止位置補正手段の補正値を適宜変更することにより、当該補正値に基づいて、前記黒色の現像器が当該黒色の現像器の前記現像器取付部材の回転方向に沿った上流側に隣接する黒色以外の現像器に相当する位置から前記黒色の現像器が現像位置に位置するまでに前記現像器取付部材が回転する際の回転量を変更することで、前記黒色の現像器が現像位置に停止した場合における当該黒色の現像器のトラッキングロールが前記位置決め部材に当接する位置を変更し、前記黒色の現像器の現像ロールと像担持体との距離を適宜設定する補正値変更手段とを備えたことを特徴とする現像装置。 - 上記補正値変更手段は、サービスエンジニアが操作する特殊モードであることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
- 上記補正値変更手段は、ユーザーが操作するコントロールパネルであることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
- 上記現像器の現像位置における像担持体との位置関係を検出する現像位置検出手段を備え、当該現像位置検出手段の検出結果に基づいて、補正値変更手段が自動的に補正値を変更することを特徴とする請求項１記載の現像装置。
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