JP4381074B2 - 画像形成装置、および現像器のセットアップ方法 - Google Patents

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機などの画像形成装置に関する。そのうち特に、複数の現像器を用いて像担持体上の静電潜像を現像してトナー画像を形成し、そのトナー画像を直接または間接的に転写して、シート・ＯＨＰフィルム等の記録媒体に画像を記録する電子写真式の画像形成装置に関する。および、そのような画像形成装置に備える現像器において、トナーを十分に攪拌してトナーの帯電量を確保できる状態にまで立ち上げるセットアップ動作を行う現像器のセットアップ方法に関するものである。

従来、電子写真式の画像形成装置の中には、例えば図１１に示すように、複数のローラ１に掛け回してベルト状の像担持体２を走行可能に設け、その像担持体２の走行方向に沿って現像装置３の複数の現像器４Ｍ・４Ｃ・４Ｙ・４Ｋを並べて備え、各現像器にはローラ状の現像剤担持体５Ｍ・５Ｃ・５Ｙ・５Ｋを回転自在に有するものがある。

この種の画像形成装置に備える現像装置３には、例えば図１２に示すような現像駆動系を設ける。図１２に示す現像駆動系は、駆動源である１つの現像モータ６のモータ歯車６ａに２つの第１中間歯車Ｇ1a・Ｇ1bをかみ合わせ、それぞれ第２中間歯車Ｇ2aを介して２つのクラッチ歯車Ｇ3m・Ｇ3mcに、第２中間歯車Ｇ2bを介して別の２つのクラッチ歯車Ｇ3y・Ｇ3mkにかみ合わす。クラッチ歯車Ｇ3m・Ｇ3mc・Ｇ3y・Ｇ3mkは、それぞれ駆動歯車８Ｍ・８Ｃ・８Ｙ・８Ｋと同軸の現像クラッチ７Ｍ・７Ｃ・７Ｙ・７Ｋに設ける。駆動歯車は、上述した現像剤担持体５Ｍ・５Ｃ・５Ｙ・５Ｋと同軸の不図示の従動歯車とかみ合う。

そして、現像時は、現像モータ６を駆動してモータ歯車６ａを反時計回り（実線矢印で示す方向）に回転し、第１中間歯車Ｇ1a・Ｇ1bおよび第２中間歯車Ｇ2a・Ｇ2bを介してクラッチ歯車Ｇ3m・Ｇ3mc・Ｇ3y・Ｇ3mkを回転する。このとき、現像クラッチ７Ｍ・７Ｃ・７Ｙ・７Ｋを適宜オンすることにより駆動歯車８Ｍ・８Ｃ・８Ｙ・８Ｋを回転して駆動源からの駆動力をそれぞれ各現像器４Ｍ・４Ｃ・４Ｙ・４Ｋに伝達し、各現像器への駆動力の伝達により、各現像器を像担持体２側へと移動して現像位置とするとともに、各現像器の不図示の従動歯車を介して現像剤担持体５Ｍ・５Ｃ・５Ｙ・５Ｋを回転して像担持体２の潜像を現像する。

ところで、このような電子写真式の画像形成装置では、電源投入時や、現像器交換時や、トナー補給時などに、各現像器４Ｍ・４Ｃ・４Ｙ・４Ｋをプレ駆動してセットアップ動作を行い、各現像器内のトナーを十分に攪拌してトナー塊を解き、また摩擦帯電して、安定した現像を行うことができるトナー帯電量を確保するまで立ち上げる必要がある。

このセットアップ動作は、従来は、例えば図１３に示すように、現像モータ６を正駆動してモータ歯車６ａを反時計回り（図１２中実線矢印で示す方向）に一定速度で回転し、第１中間歯車Ｇ1a・Ｇ1bおよび第２中間歯車Ｇ2a・Ｇ2bを介してすべてのクラッチ歯車Ｇ3m・Ｇ3mc・Ｇ3y・Ｇ3mkを回転することにより行う。

そして、まず最下段の現像クラッチ７Ｍを１０秒間オンし、像担持体２の走行方向最上流位置の現像器４Ｍに駆動力を伝達することにより、その現像器４Ｍを像担持体２側へと移動して現像位置とするとともに、その現像器４Ｍの現像剤担持体５Ｍおよび不図示の現像剤搬送部材を回転する。その後、現像モータ６の駆動をいったん停止する。

それから、次に現像モータ６を、場合によっては正転時より遅い速度で１秒間逆駆動してモータ歯車６ａを時計回り（図１２中鎖線矢印で示す方向）に回転し、その間に現像クラッチ７Ｍを今度は０．５秒間オンして現像器４Ｍの現像剤担持体５Ｍを逆転する。その後、現像モータ６の逆駆動を停止する。

次いで、再び現像モータ６を正駆動して現像クラッチ７Ｍを１０秒間オンし、いったん停止してから逆駆動して現像クラッチ７Ｍを０．５秒間オンし、再度停止する。さらに、再び現像モータ６を正駆動して現像クラッチ７Ｍを１０秒間オンし、いったん停止してから逆駆動して現像クラッチ７Ｍを０．５秒間オンし、再度停止する。

このように現像モータ６の正駆動、停止、逆駆動、停止を３度繰り返してそれにともない最下段の現像クラッチ７Ｍをオンオフしてから、同様に現像モータ６の正駆動、停止、逆駆動、停止を３度繰り返して次には下から二段目の現像クラッチ７Ｃをオンオフする。次には、下から三段目の現像クラッチ７Ｙをオンオフし、最後に最上段の現像クラッチ７Ｋをオンオフする。これにより、現像器４Ｍ・４Ｃ・４Ｙ・４Ｋの順で、例えば上述のごとく各現像器ごと３回ずつ繰り返してプレ駆動してセットアップ動作を行う。

特開平１１-２９５９７５号公報 特開２００１-８３８０１号公報 特開２００２-１６２８１７号公報 特開２００２-２２９３１８号公報

ところが、従来の画像形成装置では、上述したごとく、現像器４Ｍ・４Ｃ・４Ｙ・４Ｋの順で１の現像器ごとに順にセットアップ動作を行うから、セットアップ動作に時間が掛かる問題があった。特に、昨今この種の画像形成装置では、画像形成スピードの向上が強く望まれており、セットアップ動作時間の短縮の要望が高かった。

そこで、この発明の第１の目的は、セットアップ時間を短縮して立ち上がり時間を短くし、画像形成スピードを速くする画像形成装置を提供することにある。

ところで、現像器４Ｍ・４Ｃ・４Ｙ・４Ｋは、同時に駆動して一度にセットアップ動作を行うことも考えられる。しかし、そのためには、大きなモータトルクを必要とする。セットアップ動作のためだけに大きなモータトルクを確保しておくことは、コスト、小型化、低温化、消費電力などの面から不利であり、現実的ではない。

そこで、この発明の第２の目的は、現像駆動源のトルクアップを不要として実用的な画像形成装置を提供することにある。

また、各現像器４Ｍ・４Ｃ・４Ｙ・４Ｋへの駆動力の伝達により、各現像器を像担持体２側へと移動して現像位置とするとともに、各現像器の現像剤担持体５Ｍ・５Ｃ・５Ｙ・５Ｋを回転して像担持体２の潜像を現像する画像形成装置にあっては、現像器４Ｍ・４Ｃ・４Ｙ・４Ｋを同時に駆動して一度にセットアップ動作を行うこととすると、各現像剤担持体５Ｍ・５Ｃ・５Ｙ・５Ｋが像担持体２に近接または接触するとともに、像担持体２も走行する。

よって、セットアップ動作を開始したとき、トナー帯電前の未定着トナーや逆極性帯電トナーが像担持体２の走行方向上流位置で像担持体２に「地汚れ」として付着することがあり、それが下流位置で現像剤担持体５Ｍ・５Ｃ・５Ｙ・５Ｋに転移して混色を生ずる問題がある。例えば、逆極性に帯電したトナーが、正極性に帯電したトナーに電気的に吸引されて現像剤担持体に転移して混色を生ずることがあった。

そこで、この発明の第３の目的は、セットアップ動作中に、像担持体の走行方向上流位置で像担持体に付着したトナーが下流位置で現像剤担持体に転移し、混色を発生することを防止することにある。

ところで、ユーザーによるメンテナンス性の向上の面から、一成分乾式現像剤を用いた現像器が多く使用されてきている。しかし、この種の現像器では、セットアップ動作時に、現像剤担持体５Ｍ・５Ｃ・５Ｙ・５Ｋとその上の現像剤層の厚さを規制する現像剤層厚規制部材との間に、トナーやその他の異物が進入し、セットアップ後の初期画像に白スジ等の異常画像を発生する問題があった。

そこで、この発明の第４の目的は、特に一成分現像剤を用いた現像器を備える画像形成装置にあって、異常画像の発生を防止することにある。

この発明の第５の目的は、セットアップ時間を短縮して立ち上がり時間を短くし、画像形成スピードを速くする現像器のセットアップ方法を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、上述の第１の目的を達成すべく、像担持体の走行方向に沿って複数の現像器を並べて備え、それら各現像器への駆動力の伝達により、各現像器を前記像担持体側へと移動して現像位置とするとともに、各現像器の現像剤担持体を回転して前記像担持体の潜像を現像する画像形成装置において、前記複数の現像器のうちの２以上の現像器に駆動力を伝達してそれらの現像器のセットアップ動作を重複して行う制御をする現像駆動系を備える、ことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、上述の第２の目的も達成すべく、請求項１に記載の画像形成装置において、前記現像駆動系は、複数の現像駆動系を用いて駆動力を伝達し、前記セットアップ動作を重複して行う制御をするものである、ことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、上述の第３の目的も達成すべく、請求項１または２に記載の画像形成装置において、前記現像駆動系は、前記セットアップ動作を重複して行う２以上の現像器は、前記像担持体の走行方向上流位置にある現像器のセットアップ動作を行ってから、所定時間以上経過してから下流位置にある現像器のセットアップ動作を行う制御をするものである、ことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、上述の第４の目的も達成すべく、請求項１ないし３のいずれか１に記載の画像形成装置において、前記現像駆動系は、前記複数の現像器がそれぞれ、一成分現像剤を使用する一方、駆動力を伝達して前記現像剤担持体を回転して後、続けて逆駆動力を伝達して前記現像剤担持体を逆転するセットアップ動作を行う制御をするものである、ことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、上述の第５の目的を達成すべく、像担持体の走行方向に沿って並べて備える複数の現像器に駆動力を伝達し、各現像器を前記像担持体側へと移動して現像位置とするとともに、各現像器を駆動してセットアップ動作を行う現像器のセットアップ方法において、前記複数の現像器のうちの２以上の現像器に駆動力を伝達してそれらの現像器のセットアップ動作を重複して行う、ことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、複数の現像器のうちの２以上の現像器に駆動力を伝達してそれらの現像器のセットアップ動作を重複して行うので、セットアップ時間を短縮して立ち上がり時間を短くし、画像形成スピードを速くする画像形成装置を提供することができる。

請求項２に記載の発明によれば、複数の現像駆動系を用いて駆動力を伝達し、セットアップ動作を重複して行うので、現像駆動源のトルクアップを不要として複数の現像器を同時に駆動し、複数の現像剤担持体を所定のタイミングで正逆回転可能として実用的な画像形成装置を提供することができる。

請求項３に記載の発明によれば、セットアップ動作を重複して行う２以上の現像器は、像担持体の走行方向上流位置にある現像器のセットアップ動作を行ってから、所定時間以上経過してから下流位置にある現像器のセットアップ動作を行うので、セットアップ動作初期におけるトナー帯電不足により像担持体の走行方向上流位置で像担持体にトナーが付着し、その付着したトナーが下流位置で現像剤担持体に転移して混色を発生することを防止することができる。

請求項４に記載の発明によれば、複数の現像器はそれぞれ、一成分現像剤を使用する一方、駆動力を伝達して現像剤担持体を回転して後、続けて逆駆動力を伝達して現像剤担持体を逆転するセットアップ動作を行うので、特に一成分現像剤を用いた現像器を備える画像形成装置にあって、白スジ等の異常画像の発生を防止することができる。

請求項５に記載の発明によれば、複数の現像器のうちの２以上の現像器に駆動力を伝達してそれらの現像器のセットアップ動作を重複して行うので、セットアップ時間を短縮して立ち上がり時間を短くし、画像形成スピードを速くする現像器のセットアップ方法を提供ことができる。

以下、図面を参照しつつ、この発明を実施するための最良の形態につき説明する。
図１には、この発明による画像形成装置の一例であるカラーレーザープリンタの全体概略構成を示す。

図示カラーレーザープリンタのプリンタ装置本体（画像形成装置本体）Ｂ内には、ほぼ中央に感光体装置１０を備える。感光体装置１０には、複数のローラ１１に掛け回して、エンドレスベルト状の像担持体１２を時計回りに走行可能に設ける。像担持体１２の表面には、有機感光層を形成してなる。

感光体装置１０のまわりには、帯電装置１４、書込み装置１５、現像装置１６、中間転写装置１７、クリーニング装置１８などを配置する。

帯電装置１４は、高電圧を印加することにより像担持体１２の表面を一様に帯電する。

書込み装置１５は、たとえばコンピュータからのカラー画像信号に基づき不図示のレーザダイオードからレーザ光を発し、そのレーザ光をポリゴンミラー２０、ｆ／θレンズ２１、反射ミラー２２などを介して出射してそれぞれマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロ（Ｙ）、またはブラック（Ｋ）の画像信号に対応した書込みを行い、像担持体１２上に静電潜像を形成する。

現像装置１６には、４つのカートリッジ状の現像器２４を、それぞれ着脱自在に、像担持体１２の走行方向に沿って多段に備える。現像器２４には、一成分現像剤として、それぞれマゼンタ、シアン、イエロ、またはブラックのトナーを収納する。そして、それらの現像器２４を選択的に退避位置から、像担持体１２側へと移動して現像位置とし、各現像器２４内に収納するローラ状の現像剤担持体２５を像担持体１２に接触または近接する。

中間転写装置１７は、複数のローラ２７に掛け回して、転写材としてエンドレスの中間転写ベルト２８を反時計回りに走行可能に有する。そして、そのまわりには、シート搬送路３０を挟んでシート転写装置３１を備え、また中間転写ベルト２８のクリーニング装置３２を備える。

像担持体１２のクリーニング装置１８は、像担持体１２にクリーニングブレードを押し当てる。なお、中間転写ベルト２８のクリーニング装置３２にも、同様に、中間転写ベルト２８にクリーニングブレードを押し当ててなる。

ところで、このレーザプリンタのプリンタ装置本体Ｂには、底部に、出し入れ自在に供給カセット３４を取り付ける。供給カセット３４内には、用紙・ＯＨＰフィルム等のシートを積載して収納する。積載シートは、送出コロ３５の回転で上から順に繰り出してシート搬送路３０内に送り込み、搬送コロ３６で搬送し、レジストローラ３７でタイミングを取って中間転写ベルト２８とシート転写装置３１間に向けて送り込む。

シート搬送路３０の下流には、定着装置３８に続き、排出ローラ３９を設ける。また、プリンタ装置本体Ｂ上には、記録済みのシートをフェイスダウン状態でスタックするスタック部４０を設けてなる。

さて、このレーザプリンタでシートに記録を行うときは、タイミングを合わせて、ローラ１１・２７を回転して像担持体１２および中間転写ベルト２８をそれぞれ図中矢示方向に回転搬送するとともに、供給コロ３５を回転してシートをシート搬送路３０を通して中間転写ベルト２８とシート転写装置３１間に送り込む。

そして、帯電装置１４で像担持体１２の表面を帯電し、書込み装置１５でまず第１色目の書込みを行って像担持体１２上に静電潜像を形成する。次いで、現像器２４の１つを現像位置へと移動し、第１色目のトナーを付着してその静電潜像を可視像化する。可視像化した画像は、トナーと逆の電荷を印加することにより中間転写ベルト２８上に転写する。画像転写後の像担持体１２は、クリーニング装置１８のクリーニングブレードで転写残トナーを除去する。

続いて、帯電装置１４で像担持体１２の表面を再度帯電し、次には書込み装置１５で第２色目の書込みを行って像担持体１２上に静電潜像を形成する。次いで、現像器２４の次の１つを現像位置へと移動し、第２色目のトナーを付着してその静電潜像を可視像化する。可視像化した画像は中間転写ベルト２８上に転写し、画像転写後の像担持体１２はクリーニング装置１８のクリーニングブレードで清掃する。

この繰り返しにより、同様に第３色目、第４色目の画像を形成して転写し、中間転写ベルト２８上に４色合成したフルカラー画像を形成する。このフルカラー画像は、シート転写装置３１で、トナーと逆の電荷を印加することによりシートに転写する。画像転写後のシートは、定着装置３８で転写画像を定着後、排出ローラ３９でスタック部４０上に排出してそこにスタックする。

画像転写後の中間転写ベルト２８も、クリーニング装置３２のクリーニングブレードで転写残トナーを除去して次の画像形成に備える。

図２には、上述したカラーレーザープリンタに備える現像装置１６における１の現像器２４の概略構成を示す。

各現像器２４は、この図２に示すように、器ケース４２に開口４３を設け、その開口４３から一部を露出して現像剤担持体２５を設ける。現像剤担持体２５は、像担持体１２と対向位置でそれと同方向に回転し、この図中反時計方向の回転を正回転とする。現像剤担持体２５には、ローラ状の現像剤層厚規制部材４４を押し当てる。

現像剤層厚規制部材４４は、軸４５を軸受４６を介して器ケース４２で支持し、その軸受４６を付勢部材４７で付勢して現像剤担持体２５に押し当ててなる。そして、図示省略するが、現像剤層厚規制部材４４と軸４５との間には、ワンウェイクラッチを設ける。

現像剤層厚規制部材４４には、掻き落とし部材４８の先端を押し当てる。掻き落とし部材４８は、現像剤層厚規制部材４４の表面に付着したトナーを掻き落とす。

現像剤担持体２５には、また、現像剤供給部材５０を所定のニップをもって接触する。現像剤供給部材５０は、ローラ状とし、金属製の芯金５１と、ポリウレタン・シリコン・ＥＰＤＭ・ポリカーボネイトなどの発泡材５２とでつくる。そして、接触位置で、いずれの方向でもよいが、図示例では現像剤担持体２５に対して相対線速差をもってカウンタ方向に回転する。現像剤供給部材５０の下には、仕切り板５４を設ける。

なお、この図示例では、器ケース４２で支持して先端を現像剤担持体２５の外周に接触する入口シール部材５５を設け、器ケース４２頂面と現像剤担持体２５間からのトナー漏れを防止する。

器ケース４２の奥側（図中左側）には、マゼンタ、シアン、イエロ、またはブラックのトナーを収納するホッパ５６を設ける。ホッパ５６内には、現像剤搬送部材５７を複数備える。現像剤搬送部材５７は、いずれの方向に回転してもよいが、図示例ではそれぞれ図中反時計方向に回転する。

そして、いまこの現像器２４で像担持体１２上の潜像を現像するときは、現像剤搬送部材５７を回転してトナーを攪拌しながら搬送し、仕切り板５４上に汲み上げて現像剤供給部材５０に付着する。現像剤供給部材５０は、回転しながら、トナーを擦り付けて予備摩擦帯電し、クーロン力で付着して現像剤担持体２５に供給する。

そして、現像剤担持体２５は、トナーを担持して正回転する。ところが、図示例では、現像剤担持体２５を正回転したときは、ワンウェイクラッチが働き、その現像剤担持体２５に対する現像剤層厚規制部材４４の連れ回りを阻止する。そこで、その担持したトナーを現像剤層厚規制部材４４との摩擦で本帯電するとともに、その回転を停止する現像剤層厚規制部材４４で層厚を規制してトナーを薄層化する。そして、層厚を規制したトナーを像担持体１２に付着してその像担持体１２上の潜像を可視像化する。

図３には、その各現像器２４の取り付け状態を示す。
この図３から判るとおり、現像器２４は、現像剤担持体２５の中心軸６０の両端を器ケース４２から外部へと突出し、その突出する両端に同一形状の従動歯車６１を固定し、その外側に鍔６２付きキャップ部材６３を取り付けてなる。また、そのキャップ部材６３と離間して、器ケース４２の両側には、各々突部６４を設ける。

一方、プリンタ装置本体Ｂ内には、一対の平板状のフレーム６６を立てて平行に設ける。それらのフレーム６６の内面には、細長なガイド部材６７を互いに対向して取り付ける。ガイド部材６７には、外端６７ａ側が開放する矩形直線溝６８を形成する。

そして、プリンタ装置本体Ｂ内に現像器２４を取り付けるときは、図３中矢印Ｃ方向に挿入して、はじめその挿入した現像器２４の両側キャップ部材６３を各々両ガイド部材６７の直線溝６８にはめ込み、次いで突部６４を直線溝６８にはめ込んで移動する。

ところで、両ガイド部材６７には、図４（Ａ）に示すように板ばね部材７０の基端を取り付け、それぞれ直線溝６８に沿って設ける。両板ばね部材７０の先端には、山形に折り曲げて係合部７１を形成する。その両係合部７１は、ともに像担持体１２またはキャップ部材６３の後述する突き当て位置から等距離のところで、両ガイド部材６７の切欠きを通して直線溝６８内に入り込ませてなる。

よって、両キャップ部材６３および突部６４をそれぞれ両側の直線溝６８内にはめ込んで移動すると、やがて両キャップ部材６３が図４（Ａ）に示すように係合部７１に突き当たる。そこで、現像器２４の挿入抵抗が一時的に増大する。

これにより、仮に現像器２４を少し傾けて挿入したときには、まず先行する側のキャップ部材６３を係合部７１に突き当てることで、挿入抵抗を増大し、傾きを矯正して後行の側のキャップ部材６３も係合部７１に突き当て、すなわち像担持体１２に対して現像剤担持体２５を平行に修正する。

その後、さらなる現像器２４の押し込みにより板ばね部材７０を弾性変形して付勢力に抗して直線溝６８内から退避し、両側で図４（Ｂ）に示すようにキャップ部材６３が係合部７１位置を通過し、挿入方向両側に備える従動歯車６１をプリンタ装置本体Ｂ内に備える駆動歯車７２に軽く噛み合わす。

図４に示す例では、板ばね部材７０で係合部７１を形成し、その係合部７１で現像器２４の挿入抵抗を一時的に増大するようにした。しかし、例えば図５（Ａ）に示すように、ガイド部材６７に、上向きに突出する係合部７１と凹み７３を対向して設け、プリンタ装置本体Ｂ内に挿入した現像器２４を係合部７１に突き当てることにより、現像器２４の挿入抵抗を一時的に増大するようにしてもよい。

そして、仮に現像器２４を少し傾けて挿入したときには、その傾きを矯正してから、さらなる現像器２４の押し込みによりキャップ部材６３が凹み７３内に入り込んで係合部７１を乗り越え、両側で図５（Ｂ）に示すようにキャップ部材６３が係合部７１位置を通過し、従動歯車６１を駆動歯車７２に軽く噛み合わすようにする。

なお、係合部７１を、現像器２４の挿入方向において、従動歯車６１と駆動歯車７２の噛み合い位置の直前に形成すると、その噛み合い位置の直前で現像器２４の傾きを矯正することができ、両側での噛み合いの位相ずれを有効に防止することができる。

さて、ガイド部材６７で案内してプリンタ装置本体Ｂ内に取り付けた現像器２４は、図６（Ａ）に示すようにその一部２４ａを付勢部材７５に押し当て、挿入方向と逆向きに付勢してストッパ部材７６に突き当てて止める。付勢部材７５は、プリンタ装置本体Ｂ内に固定する支持部材７７で支持する。

ところで、図７に示すように、両側の駆動歯車７２は、同一中心軸８０の両端に固定する。中心軸８０は、両端を軸受８１を介してフレーム６６で支持し、一端に現像クラッチ８２を取り付ける。現像クラッチ８２には、クラッチ歯車８３を設ける。

プリンタ装置本体Ｂに備える現像装置１６には、例えば図８に示すような現像駆動系を設ける。図８に示す現像駆動系は、駆動源として第１現像モータ８４を用いる第１の現像駆動系と第２現像モータ８５を用いる第２の現像駆動系とを備える。第１現像モータ８４の第１モータ歯車８４ａには、第１中間歯車８６と第２中間歯車８７を介してクラッチ歯車８３のうちのマゼンタとシアンの２つのクラッチ歯車８３Ｍ・８３Ｃをかみ合わす。第２現像モータ８５の第２モータ歯車８５ａには、第１中間歯車８８と第２中間歯車８９を介してクラッチ歯車８３のうちの残りのイエロとブラックの２つのクラッチ歯車８３Ｙ・８３Ｋをかみ合わす。

そして、現像時は、現像モータ８４・８５を駆動してモータ歯車８４ａ・８５ａを反時計回り（実線矢印で示す方向）に回転し、第１中間歯車８６・８８および第２中間歯車８７・８９を介してクラッチ歯車８３Ｍ・８３Ｃ・８３Ｙ・８３Ｋを回転する。このとき、現像クラッチ８２Ｍ・８２Ｃ・８２Ｙ・８２Ｋを適宜オンすることにより駆動歯車７２を回転して現像モータ８４・８５からの駆動力をそれぞれ各現像器２４に伝達する。

すると、従動歯車６１を介して図６（Ｂ）に示すように現像器２４を矢印Ｄ方向（現像器２４の挿入方向）に移動し、現像剤担持体２５への駆動伝達を利用して、選択した現像器２４を像担持体１２側へと移動して現像位置とし、図９に示すように両側のキャップ部材６３をガイド部材６７に突き当て、それに備える現像剤担持体２５をプリンタ装置本体Ｂ内の像担持体１２に接触または近接する。

同時に、両側の駆動歯車７２の回転で両側の従動歯車６１を同期して回転し、現像剤担持体２５を正回転してその現像剤担持体２５でトナーを付着して像担持体１２上の静電潜像を可視像化する。

ところで、このような電子写真式の画像形成装置では、電源投入時や、現像器交換時や、トナー補給時などには、現像器２４Ｍ・２４Ｃ・２４Ｙ・２４Ｋ内にトナー塊が存在するおそれがあり、またトナーの帯電が不十分で、地肌汚れ（地カブリ）等の像担持体表面付着が発生するおそれがある。そこで、マゼンタ・シアン・イエロ・ブラックの各現像器２４Ｍ・２４Ｃ・２４Ｙ・２４Ｋをプレ駆動してセットアップ動作を行い、各現像器内のトナーを十分に攪拌してトナー塊を解き、また摩擦帯電して、安定した現像を行うことができるトナー帯電量を確保するまで立ち上げる必要がある。

この発明では、このセットアップ動作を行うとき、例えば図１０（Ａ）に示すように、まず第１現像モータ８４を駆動して第１モータ歯車８４ａを反時計回り（図８中実線矢印で示す方向）に一定速度で回転し、第１中間歯車８６および第２中間歯車８７を介して２つのクラッチ歯車８３Ｍ・８３Ｃを回転する。

そして、はじめに最下段の現像クラッチ８２Ｍを１０秒間オンし、像担持体１２の走行方向最上流位置のマゼンタの現像器２４Ｍに駆動力を伝達することにより、その現像器２４Ｍを像担持体１２側へと移動して現像位置とするとともに、その現像器２４Ｍの現像剤担持体２５Ｍおよび現像剤搬送部材５７を回転する。その後、第１現像モータ８４の駆動をいったん停止する。

それから、今度は第１現像モータ８４を、場合によっては正転時より遅い速度で１秒間逆駆動して第１モータ歯車８４ａを時計回り（図８中鎖線矢印で示す方向）に回転し、その間に現像クラッチ８２Ｍを０．５秒間オンして現像器２４Ｍの現像剤担持体２５Ｍを逆転する。その後、第１現像モータ８４の逆駆動を停止する。すなわち、第１現像モータ８４の正駆動、停止、逆駆動、停止とともに最下段の現像クラッチ８２Ｍをオンオフし、マゼンタの現像器２４Ｍの１度目の駆動を行う。

ここで、現像剤担持体２５を逆回転する理由は、逆回転により現像剤層厚規制部材４４を連れ周り回転し、現像剤担持体２５に対する現像剤層厚規制部材４４の相対回転位置を変化し、現像剤層厚規制部材４４が部分的に磨耗して帯電性能を低下したり、せき止めたトナーが溶融してトナー塊を形成したりすることを防止するためである。

次いで、再び第１現像モータ８４を正駆動して現像クラッチ８２Ｍを１０秒間オンし、いったん停止してから逆駆動して現像クラッチ８２Ｍを０．５秒間オンし、再度停止して、現像器２４Ｍの２度目の駆動を行う。この発明では、このとき同時に、第２現像モータ８５も駆動して第２モータ歯車８５ａを同じく反時計回り（図８中実線矢印で示す方向）に一定速度で回転し、第１中間歯車８８および第２中間歯車８９を介して２つのクラッチ歯車８３Ｙ・８３Ｋを回転する。

そして、はじめに上から二段目の現像クラッチ８２Ｙを１０秒間オンし、像担持体１２の走行方向最下流位置手前のイエロの現像器２４Ｙに駆動力を伝達することにより、その現像器２４Ｙを像担持体１２側へと移動して現像位置とするとともに、その現像器２４Ｙの現像剤担持体２５Ｙおよび現像剤搬送部材５７を回転する。その後、第２現像モータ８５の駆動をいったん停止する。

それから、今度は第２現像モータ８５を、場合によっては正転時より遅い速度で１秒間逆駆動して第２モータ歯車８５ａを時計回り（図８中鎖線矢印で示す方向）に回転し、その間に現像クラッチ８２Ｙを０．５秒間オンして現像器２４Ｙの現像剤担持体２５Ｙを逆転する。その後、第２現像モータ８５の逆駆動を停止する。すなわち、第２現像モータ８５の正駆動、停止、逆駆動、停止とともに上から二段目の現像クラッチ８２Ｙをオンオフし、イエロの現像器２４Ｙの１度目の駆動を行う。

次いで、再び第１現像モータ８４を正駆動して現像クラッチ８２Ｍを１０秒間オンし、いったん停止してから逆駆動して現像クラッチ８２Ｍを０．５秒間オンし、再度停止して、現像器２４Ｍの３度目の駆動を行う。これにより、第１現像モータ８４の正駆動、停止、逆駆動、停止を３度繰り返してそれにともない最下段の現像クラッチ８２Ｍをオンオフし、マゼンタの現像器２４Ｍの駆動を停止する。

このとき同時に、再び第２現像モータ８５を正駆動して現像クラッチ８２Ｙを１０秒間オンし、いったん停止してから逆駆動して現像クラッチ８２Ｙを０．５秒間オンし、再度停止して、現像器２４Ｙの２度目の駆動を行う。続けて、同様に、現像器２４Ｙの３度目の駆動を行う。これにより、第２現像モータ８５の正駆動、停止、逆駆動、停止を３度繰り返してそれにともない次には上から二段目の現像クラッチ８２Ｙをオンオフし、イエロの現像器２４Ｙの駆動を停止する。

次には、再び第１現像モータ８４を正駆動して今度は下から二段目の現像クラッチ８２Ｃを１０秒間オンし、いったん停止してから逆駆動して現像クラッチ８２Ｃを０．５秒間オンし、再度停止して、像担持体１２の走行方向に対し二番目に上流位置手前にあるシアンの現像器２４Ｃの１度目の駆動を行う。それから、同様に現像器２４Ｃの２度目の駆動を行う。

このとき同時に、再び第２現像モータ８５を正駆動して最上段の現像クラッチ８２Ｋを１０秒間オンし、いったん停止してから逆駆動して現像クラッチ８２Ｋを０．５秒間オンし、再度停止して、ブラックの現像器２４Ｋの１度目の駆動を行う。

次いで、再び第１現像モータ８４を正駆動して現像クラッチ８２Ｃを１０秒間オンし、いったん停止してから逆駆動して現像クラッチ８２Ｃを０．５秒間オンし、再度停止して、現像器２４Ｃの３度目の駆動を行う。これにより、第１現像モータ８４の正駆動、停止、逆駆動、停止を３度繰り返してそれにともない下から二段目の現像クラッチ８２Ｃをオンオフし、シアンの現像器２４Ｃの駆動を停止する。

このとき同時に、再び第２現像モータ８５を正駆動して現像クラッチ８２Ｋを１０秒間オンし、いったん停止してから逆駆動して現像クラッチ８２Ｋを０．５秒間オンし、再度停止して、現像器２４Ｋの２度目の駆動を行う。続けて、同様に、現像器２４Ｋの３度目の駆動を行う。これにより、第２現像モータ８５の正駆動、停止、逆駆動、停止を３度繰り返してそれにともない次には最上段の現像クラッチ８２Ｋをオンオフし、ブラックの現像器２４Ｋの駆動を停止する。

このように、像担持体１２の走行方向に沿って複数の現像器２４Ｍ・２４Ｃ・２４Ｙ・２４Ｋを並べて備え、それら各現像器への駆動力の伝達により、各現像器を像担持体１２側へと移動して現像位置とするとともに、各現像器の現像剤担持体２５を回転して像担持体１２の潜像を現像する画像形成装置において、複数の現像器のうちの２以上の現像器に駆動力を伝達してそれらの現像器のセットアップ動作を重複して行うようにすると、セットアップ時間を短縮して立ち上がり時間を短くし、画像形成スピードを速くすることができる。

ところで、図１０（Ａ）に示す例では、現像器２４Ｍの１度目の駆動が終わって２度目の駆動を行うとき、同時に第２現像モータ８５も駆動して現像器２４Ｙの駆動を開始し、また現像器２４Ｃの１度目の駆動が終わって２度目の駆動を行うとき、同時に第２現像モータ８５も駆動して現像器２４Ｋの駆動を開始した。図１０（Ｂ）に示すように、現像器２４Ｍの１度目の駆動を終了する前に第２現像モータ８５も駆動して現像器２４Ｙの駆動を開始し、また現像器２４Ｃの１度目の駆動を終了する前に第２現像モータ８５も駆動して現像器２４Ｋの駆動を開始するようにしてもよい。このようにすると、一層セットアップ動作時間を短縮することができる。

この例では、現像器２４Ｍ・２４Ｃの１度目の駆動を開始してから、８秒程度経過すれば、現像剤担持体２５上の低帯電、逆帯電トナーは減少し、像担持体１２上に地肌汚れ状のトナーが付着しなくなると考え、現像器２４Ｍ・２４Ｃの１度目の駆動を終了する前に少し重複する形で別の現像器２４Ｙ・２４Ｋの駆動を開始する。

また、現像モータ８４・８５が、２つ以上の現像器２４Ｍ・２４Ｃ・２４Ｙ・２４Ｋを同時に駆動できるモータトルクを有する場合には、図１０（Ｃ）に示すように、現像器２４Ｍの２度目の駆動と同時に現像器２４Ｃの駆動を開始し、現像器２４Ｍの３度目および現像器２４Ｃの２度目の駆動と同時に現像器２４Ｙの駆動を開始し、現像器２４Ｃの３度目および現像器２４Ｙの２度目の駆動と同時に現像器２４Ｋの駆動を開始するようにしてもよい。このようにすると、さらに一層セットアップ動作時間を短縮することができる。

この発明に係る画像形成装置であるカラーレーザプリンタの内部機構の全体概略構成図である。 そのカラーレーザプリンタに備える現像装置における１の現像器の概略構成図である。 各現像器の取り付け状態を示す概略平面図である。 （Ａ）はその現像器のキャップ部材を板ばね部材の係合部に突き当てた状態、（Ｂ）はキャップ部材がその係合部を通過する状態の説明図である。 （Ａ）は現像器のキャップ部材をガイド部材の係合部に突き当てた状態、（Ｂ）はキャップ部材がその係合部を通過する状態の説明図である。 （Ａ）は取り付けた現像器が非現像状態にあるとき、（Ｂ）は現像状態にあるときの概略正面図である。 各現像器の駆動伝達機構を示す側面図である。 現像駆動系の説明図である。 現像時に現像器を現像位置とした状態を示す概略正面図である。 （Ａ）は現像駆動系の一例、（Ｂ）は他例、（Ｃ）はさらに他例のタイミングチャートである。 従来の画像形成装置における現像装置まわりの概略構成図である。 その現像駆動系の説明図である。 従来の現像駆動系のタイミングチャートである。

符号の説明

１２ 像担持体
１６ 現像装置
２４ 現像器
２４Ｍ マゼンタ現像器
２４Ｃ シアン現像器
２４Ｙ イエロ現像器
２４Ｋ ブラック現像器
２５ 現像剤担持体
８４ 第１現像モータ
８５ 第２現像モータ

Claims (5)

1. 像担持体の走行方向に沿って複数の現像器を並べて備え、それら各現像器への駆動力の伝達により、各現像器を前記像担持体側へと移動して現像位置とするとともに、各現像器の現像剤担持体を回転して前記像担持体の潜像を現像する画像形成装置において、
   前記複数の現像器のうちの２以上の現像器に駆動力を伝達してそれらの現像器のセットアップ動作を重複して行う制御をする現像駆動系を備えることを特徴とする、画像形成装置。
2. 前記現像駆動系は、複数の現像駆動系を用いて駆動力を伝達し、前記セットアップ動作を重複して行う制御をするもの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. 前記現像駆動系は、前記セットアップ動作を重複して行う２以上の現像器は、前記像担持体の走行方向上流位置にある現像器のセットアップ動作を行ってから、所定時間以上経過してから下流位置にある現像器のセットアップ動作を行う制御をするものであることを特徴とする、請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記現像駆動系は、前記複数の現像器がそれぞれ、一成分現像剤を使用する一方、駆動力を伝達して前記現像剤担持体を回転して後、続けて逆駆動力を伝達して前記現像剤担持体を逆転するセットアップ動作を行う制御をするものであることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１に記載の画像形成装置。
5. 像担持体の走行方向に沿って並べて備える複数の現像器に駆動力を伝達し、各現像器を前記像担持体側へと移動して現像位置とするとともに、各現像器を駆動してセットアップ動作を行う現像器のセットアップ方法において、
   前記複数の現像器のうちの２以上の現像器に駆動力を伝達してそれらの現像器のセットアップ動作を重複して行うことを特徴とする、現像器のセットアップ方法。

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