JP4554497B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、ロータリー式現像ユニット等を設けた画像形成装置に関するものである。

カラー画像形成装置の中には、複数の色のトナーを備えた現像器を有するロータリー式現像ユニットと、各色の静電潜像を形成する感光体ドラムと、カラー画像を転写する中間転写ベルトとを設けたものが知られている。このカラー画像形成装置においては、ロータリー現像ユニットが回転し、所定位置に停止すると、各色の現像器に設けられた印加端子が所定位置に設けられた高圧基板の印加端子と接続するように構成されている。
高圧基板より印加端子を経て現像器内のトナーに高電圧が印加されると、電位差の異なる感光体ドラムに各トナーに対応したトナー画像が現像される。そして、感光体ドラムが中間転写ベルトにトナー画像を転写する。この動作をくり返して中間転写ベルト上に複数の色のトナー画像を重ね合わせ、その後、転写体に一括転写してカラー画像を得る。
ここで、トナーに高電圧が印加されるタイミングはロータリー現像ユニット回転用モータの回転と同期しているため、高圧基板が印加状態の際にロータリー現像ユニットが回転するような誤動作を防止できる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１５６８１２号公報

ところで、各色に対応したトナー画像を現像する際には、その都度印加出力基板の印加端子と現像器の印加端子が乖離、接続をくり返し行う。そのため乖離しても現像器内のトナーに蓄積された蓄電電荷によってノイズが発生する虞があるという課題がある。また、帯電電荷リークによる印加端子間での焼き付きの虞があるという課題もある。さらに、高圧基板の電位が低下したのを確認した後、ロータリー現像ユニットの回転動作を行うため、サイクルタイムが長くなり生産性が悪くなる課題もある。

そこで、この発明は、ノイズの発生や帯電電荷リークによる焼き付きを防止すると共に、生産性を向上させることができる画像形成装置を提供するものである。

上記の課題を解決するために、第１の発明は、トナーを収容する複数の現像器が一体化された現像ユニットと、該現像ユニットに隣接して設けられた感光体と、該感光体に接するように設けられた転写体と、前記現像ユニットに対向配置された高圧基板と、該高圧基板に設けられた高圧基板印加端子と、各現像器に設けられた現像器印加端子とを備え、前記現像ユニットを順次回転させて停止することにより各現像器を感光体に順次対向させると共に高圧基板印加端子を各現像器の現像器印加端子と順次接続させて、各現像器内のトナーで前記感光体上の静電潜像を順次現像し、現像された各トナー画像を転写体に順次重ねて転写する画像形成装置において、前記高圧基板印加端子が前記現像器印加端子から乖離している間は前記高圧基板印加端子に接続すると共に、前記高圧基板印加端子と前記現像器印加端子とが乖離する直前及び前記高圧基板印加端子と前記現像器印加端子とが接続する直後には、前記高圧基板印加端子と前記現像器印加端子とに跨るように接続する基準電位点を備えることを特徴とする。
このように構成することで、印加直後に高圧基板印加端子の電位を速やかに低下させ、次の印加動作に入ることが可能となる。
また、このように構成することで、現像器内のトナー及び現像器印加端子と高圧基板印加端子に蓄積された蓄電電荷を放出できる。

第２の発明は、前記現像器印加端子及び前記ＧＮＤ端子板には、前記高圧基板印加端子が滑らかに接続、乖離するように受け入れ面が設けられていることを特徴とする。
このように構成することで、接続、乖離の動作が滑らかに行われる。

第３の発明は、前記感光体に対する前記現像器の停止位置において前記高圧基板印加端子が前記現像器印加端子と前記ＧＮＤ端子板との何れにも接触していない印加範囲にあることを検出する停止位置検出装置を設けたことを特徴とする。
このように構成することで、前記印加範囲を正確に把握することができる。

第１の発明によれば、印加直後に高圧基板の印加端子の電位を速やかに低下させ、次の印加動作に入ることが可能となるため、生産性が向上できる効果がある。また、現像器内のトナー及び現像器印加端子と高圧基板印加端子に蓄積された蓄電電荷を放出できるため、ノイズの発生や帯電電荷リークによる印加端子間での焼き付きを防止できる効果がある。

第２の発明によれば、接続、乖離の動作が滑らかに行われるため、衝撃を軽減する効果がある。

第３の発明によれば、印加範囲を正確に把握することができるため、現像器印加端子が印加範囲外に位置している場合において、印加の誤動作を防止する効果がある。

次に、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１、図２に示すように画像形成装置のロータリー現像ユニット１は４つの現像器２，３，４，５を１つのドラム６に９０度毎に振り分けて収納して一体化した構成となっていて、感光体ドラム８に隣接して設けられている。各現像器２〜５はＢＫ（ブラック），Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンダ），ＣＹ（シアン）のトナーが入ったカートリッジとトナーの飛散を防止する規制板７を備えている。
各現像器２〜５の端部には、現像器印加端子２３を介して、ロータリー現像ユニット保持部材２０が接合され、一体となっている。
ロータリー現像ユニット保持部材２０は、図示しないステッピングモータによって回転するもので、切り替え制御部の信号に基づいて、ロータリー現像ユニット１を矢印Ａ方向に所定角度ずつ回転させる。

ロータリー現像ユニット１の外周面には位置情報器１７が各現像器２〜５と対応するように４ヵ所に設けられていて、ロータリー現像ユニット１の外周面に対向するように設けられた位置検出素子１８によって、各色の現像器２〜５の回転停止位置を把握できるようになっている。
ここで、現像器２〜５が現像器印加のための停止位置（以下、現像器印加位置という）に停止しない場合には、位置検出素子１８は位置情報器１７を検出しないため、位置検出素子１８の信号に基づいてロータリー現像ユニット１を回転させて、現像器２〜５を現像器印加位置に停止させる機構（図示しない）を設けている。

ロータリー現像ユニット保持部材２０には、昇圧回路を備えた高圧基板２１が対向配置されている。高圧基板２１には現像器印加端子２３に対応して、現像器印加端子２３と接続、乖離する高圧基板印加端子２２が設けられている。これら現像器印加端子２３と高圧基板印加端子２２はロータリー現像ユニット１とロータリー現像ユニット保持部材２０が回転して、各現像器２〜５が現像器印加位置に停止すると接続され、現像器印加端子２３に対応するトナーに高電圧を印加する。

感光体ドラム８は、その外周面が各現像器２〜５のトナーと近接する位置となるように、各現像器２〜５に対してクリアランスＢを離して配置されている。感光体ドラム８はこれを帯電させる帯電器１０を併設しており、矢印Ｃ方向（ロータリー現像ユニット１の矢印Ａとは逆方向）に回転しながら光学ユニット９から送られる画像信号に基づくレーザ光Ｌを受光して、外周面に静電潜像を形成する。
この静電潜像が形成された感光体ドラム８に、その色に対応したトナーによってトナー画像が現像され、現像されたトナー画像は感光体ドラム８に対接するように巻回された中間転写ベルト１２に転写される。
感光体ドラム８には、帯電器１０と中間転写ベルト１２の対接部位との間に、感光体ドラム８の外周面上に現像され中間転写ベルト１２に転写されたトナー画像を消去するクリーナー１１が配置されている。

中間転写ベルト１２は１次転写ローラ１３、ガイドローラ１４、２次転写ローラ１５に張架され、駆動ローラ１６により矢印Ｄ方向（感光体ドラム８の矢印Ｃ方向とは逆方向）に回転し、感光体ドラム８と対接する１次転写ローラ１３において、この感光体ドラム８からの各トナー画像を転写して重ね合わせ、カラー画像を得るものである。
２次転写ローラ１５は、中間転写ベルト１２のカラー画像をコピー用紙などの図示しない転写体に一括転写するもので、該転写体は図示しない画像定着器、排出部を経て排出されるようになっている。中間転写ベルト１２には、２次転写ローラ１５より下流側に前記転写体に一括転写されたカラー画像を消去するクリーナー１９が配置されている。

図３に示すように、現像器印加端子２３は、ロータリー現像ユニット保持部材２０の外周寄りであって、外側と内側とに周方向に沿い、２つを１組の現像器印加端子（２３，２３）として設けられている。また、この現像器印加端子２３が配置された面には、金属製のＧＮＤ端子板２４（図中斜線部）が取り付けられている。このＧＮＤ端子板２４には、各現像器印加端子２３，２３を逃げるようにして４つの凹部３３が設けられている。
ＧＮＤ端子板２４は高電圧を印加した後の高圧基板印加端子２２を接続させることで、高圧基板印加端子２２に残存する電位を速やかに放出すると共に、現像器２〜５内のトナーに蓄積された蓄電電荷を現像器印加端子２３より、高圧基板印加端子２２を介して放出するものである。
尚、図３のＦ部にトナー色ＢＫの現像器印加端子２３と接続している高圧基板印加端子２２を併せて記載する。

図４に示すように、凹部３３は２つの現像器印加端子２３，２３の両端を囲むように、これら２つの現像器印加端子２３，２３の間とこれらの外側に互いに突出する舌片２８を備えている。舌片２８には高電圧が流れるため、可能な限り幅を持たせて成形されている。
高圧基板印加端子２２はロータリー現像ユニット保持部材２０に対してロータリー現像ユニット保持部材２０の周方向に相対的に移動する（矢印Ｈの方向）。
高圧基板印加端子２２は現像器印加端子２３とだけ接続された状態では、高圧印加範囲Ｇに位置しているが、現像器印加端子２３と接続する前、すなわち図４中の左側では、ＧＮＤ端子板２４とのみ接続している乖離範囲２６に位置している。
次に、さらに矢印Ｈ方向に相対的に移動すると、高圧基板印加端子２２は現像器印加端子２３とＧＮＤ端子板２４の舌片２８とに跨るように接続する停止直前範囲２５に位置する。

そしてその後、前述した高電圧を印加する高圧印加範囲Ｇを経た後に、今度は図４中の中央寄り右側の現像器印加端子２３とＧＮＤ端子板２４の舌片２８とに跨るように接続する乖離直前範囲２７に位置し、再び前述した図４中の右側の乖離範囲２６に位置するようになっている。
ここで、前述した高圧印加範囲Ｇでは、位置検出素子１８が位置情報器１７を検出するため、高圧基板印加端子２２より現像器印加端子２３へ高電圧が印加されるが、位置検出素子１８が位置情報器１７を検出しない乖離範囲２６、停止直前範囲２５、乖離直前範囲２７では、高電圧が印加されることはない。

ここで図５に示すように、現像器印加端子２３とＧＮＤ端子板２４の凹部３３の縁には、高圧基板印加端子２２の受け入れ側に、面取り部２９、傾斜部３０が各々形成されている。また、現像器印加端子２３とＧＮＤ端子板２４の凹部３３の縁には、高圧基板印加端子２２の送り出し側に、面取り部２９、傾斜部３０が各々形成されている。
尚、ＧＮＤ端子板２４の凹部３３の舌片２８の受け入れ側と送り出し側にも傾斜部３０が形成されている。

したがって、上述の実施の形態によれば、高電圧印加直後に高圧基板印加端子２２とＧＮＤ端子板２４とが接続することで、高圧基板印加端子２２の電位をＧＮＤ端子板２４へと速やかに放出して次の印加動作に入ることが可能となるため、自然に高圧基板印加端子２２の電位が低下するのを待つようにした場合に比較して、生産性が向上できる効果がある。
また、高圧基板印加端子２２が現像器印加端子２３とＧＮＤ端子板２４の舌片２８とに跨るように接続することで、各現像器２〜５内のトナーに蓄積された蓄電電荷を現像器印加端子２３より高圧基板印加端子２２を介してＧＮＤ端子板２４へと放出できるため、ノイズの発生や帯電電荷リークによる印加端子間での焼き付きを防止する効果がある。

さらに、位置検出素子１８が位置情報器１７を検出することで高圧印加範囲Ｇを正確に把握し、高圧印加範囲Ｇでは高電圧を印加するようになっていて、位置検出素子１８が位置情報器１７を検出しない停止直前範囲２５、乖離範囲２６、乖離直前範囲２７では高電圧を印加しないようになっているため、高電圧印加の誤動作を防止できる効果がある。
さらに、現像器印加端子２３に設けられた面取り部２９，２９、ＧＮＤ端子板２４に設けられた傾斜部３０，３０によって、高圧基板印加端子２２と現像器印加端子２３、または、高圧基板印加端子２２とＧＮＤ端子板２４との間で滑らかな接続、乖離の動作が行われるため、衝撃を軽減する効果がある。

尚、この発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、例えばロータリー式現像ユニットを設けた画像形成装置を例にして説明したが、ロータリー式以外の現像ユニットを備えた画像形成装置にも適用することができる。
また、上記実施の形態では板状のＧＮＤ端子板２４を設けた場合について説明したが、線状や格子状のＧＮＤ端子を設けた構成としてもよい。
また、上記実施の形態では現像器印加端子２３に面取り部２９を形成すると共に、ＧＮＤ端子板２４に傾斜部３０を形成した場合について説明したが、受け入れや送り出しの際に衝撃が起きなければ、面取り部２９や傾斜部３０を曲線状に形成した構成としてもよい。

本発明の実施の形態の画像形成装置の構成図である。 本発明の実施の形態のロータリー現像ユニットの側面図である。 図２のＥ矢視図である。 図３のＦ部拡大図である。 図４のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。

符号の説明

１ ロータリー現像ユニット（現像ユニット）
２〜５ 現像器
８ 感光体ドラム（感光体）
１７ 位置情報器（停止位置検出装置）
１８ 位置検出素子（停止位置検出装置）
２２ 高圧基板印加端子
２３ 現像器印加端子
２４ ＧＮＤ端子板
２５ 停止直前位置（高圧基板印加端子と現像器印加端子が接続する直後）
２６ 乖離範囲（高圧基板印加端子と現像器印加端子が乖離されている範囲）
２７ 乖離直前位置（高圧基板印加端子と現像器印加端子が乖離する直前）
２８ 舌片
２９ 面取り部（受け入れ面）
３０ 傾斜部（受け入れ面）
３３ 凹部
Ｇ 高圧印加範囲（印加範囲）

Claims (2)

1. トナーを収容する複数の現像器が一体化されたロータリー現像ユニットと、該ロータリー現像ユニットに隣接して設けられた感光体と、該感光体に接するように設けられた転写体と、前記ロータリー現像ユニットに対向配置された高圧基板と、該高圧基板に設けられた高圧基板印加端子と、各現像器に設けられた現像器印加端子と、各現像器の現像器印加端子を介して前記ロータリー現像ユニットに一体的に接合されたロータリー現像ユニット保持部材とを備え、前記ロータリー現像ユニット保持部材の回転によって前記ロータリー現像ユニットを順次回転させて停止することにより各現像器を感光体に順次対向させると共に高圧基板印加端子を各現像器の現像器印加端子と順次接続させて、各現像器内のトナーで前記感光体上の静電潜像を順次現像し、現像された各トナー画像を転写体に順次重ねて転写する画像形成装置において、
   前記現像器印加端子を囲むように前記ロータリー現像ユニット保持部材に設けられ、前記高圧基板印加端子が前記現像器印加端子から乖離している間は前記高圧基板印加端子に接続するＧＮＤ端子板を備え、
   前記高圧基板印加端子は、前記高圧基板印加端子と前記現像器印加端子とが乖離する直前及び前記高圧基板印加端子と前記現像器印加端子とが接続した直後には、前記現像器印加端子と前記ＧＮＤ端子板とに跨るように設けられ、
   前記高圧基板印加端子が前記現像器印加端子と前記ＧＮＤ端子板とに跨って接続している停止直前範囲及び乖離直前範囲と、前記高圧基板印加端子が前記ＧＮＤ端子板のみと接続している乖離範囲とでは、前記高圧基板印加端子から前記現像器印加端子へ高電圧を印加せず、
   前記高圧基板印加端子が前記現像器印加端子のみと接続している高圧印加範囲では、前記高圧基板印加端子から前記現像器印加端子へ高電圧を印加する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記現像器印加端子及び前記ＧＮＤ端子板には、前記高圧基板印加端子が滑らかに接続、乖離するように受け入れ面が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

Images