JP5063439B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式によって可視画像を形成する複写機、プリンタ、記録画像表示装置、ファクシミリなどの画像形成装置に関するものである。

現在、コピー、プリンタ機能を有する複合機や、ファクシミリなどにおいては、電子写真方式の画像形成装置が広く利用されており、且つ、近年は特に電子写真方式のフルカラー画像形成装置の普及が著しい。

フルカラー画像形成装置によるカラー画像の再現が普及するにつれ、色再現範囲の向上や、画像の粒状感の低減による高画質化が望まれている。

そして、このような観点とは別に、画像全域に光沢感を付与し、写真調に仕上げたり、画像中の光沢感（グロス感）に変化を与えることで、色とは異なる新しい表現を付与する印刷物も近年普及しはじめている。

この様な表現を電子写真方式の画像形成装置で実現する為に、従来から提案されてきているものの中に、透明トナーを用いた画像形成手法がある。

例えば、特許文献１には、４色のトナー画像を形成できる４つのカラー現像器に加えて、透明トナー像を形成できる現像器を備えた構成が記載されている。そして、複数の感光体とこれに対応する現像器を備えた複数の画像形成部が、中間転写体移動方向に沿って配置された構成（タンデム構成）が記載されている。また、１つの感光体を有し、１つの現像位置に対して複数の現像器を回転移動させる構成（ロータリ構成）も記載されている。ロータリ構成は、タンデム構成に較べて、画像形成装置の小型化を達成し易いといった点で優れている。
特開２００６−２５１７１７

しかしながら、ロータリ構成の場合、以下のような問題があった。例えば、ある現像器にて現像しているときに、像担持体の回転により、像担持体の回転方向に沿って風が発生する。この風によって現像スリーブから像担持体の回転方向にトナーが飛散する。そのため、現像位置に隣接する現像器のうち、トナーの飛散方向側にある現像器は特にこの飛散トナーが混入し、混色しやすいといった問題がある。

特に、透明トナーを用いた現像器の場合、色トナーを用いた現像器に較べて、他のトナーの混入に弱いといった特性がある。それは、透明トナーに対して色トナーが微量に混入においても、すぐに目立ってしまう為である。

また、透明トナー以外にも、白色トナーにも同じことが言える。また、同一色相で明度の異なる濃淡トナーを使用する場合には、淡トナーに対しても同様なことが言える。

そこで本発明は、透明用現像器を含むに複数の現像器を保持する回転体を有する画像形成装置において、透明用現像器に対して、隣接する現像器から飛散トナーが混入することを、簡易な構成で抑制可能とすることを目的とするものである。

また、本発明の別の目的は、白色用現像器を含むに複数の現像器を保持する回転体を有する画像形成装置において、白色用現像器に対して、隣接する現像器から飛散トナーが混入することを、簡易な構成で抑制可能とすることを目的とするものである。

また、明度の異なる現像材を収容する現像器を含む複数の現像器を回転体に保持する画像形成装置において、同一色相でより明度の高い色用現像器に対して、飛散トナーが混入することを、簡易な構成で抑制可能とすることを目的とするものである。

上記の目的は以下の画像形成装置により達成される。

静電像が形成される像担持体と、
有色トナーを含む有色用現像剤を担持する有色用現像剤担持体を各々が備え、現像位置において前記像担持体に形成された静電像を現像する複数の有色用現像器と、
透明トナーを含む透明用現像剤を担持する透明用現像剤担持体を備え、前記現像位置において前記像担持体に形成された静電像を現像する透明用現像器と、
前記複数の有色用現像器と前記透明用現像器とを保持し、保持した前記複数の有色用現像器と前記透明用現像器とを、前記現像位置に向けて回転しながら移動可能な回転体と、
該回転体を回転駆動する駆動装置と、
を有する画像形成装置において、
前記現像位置における前記回転体の周面の移動方向が前記像担持体の回転方向と順方向となる向きを正としたときに、前記透明用現像器に隣接する２つの現像器がそれぞれ前記現像位置にある場合に、前記透明用現像器の配置位置が前記現像位置に対して負方向にあるときよりも正方向にあるときの方が、前記現像位置からの前記透明用現像器までの距離が長くなるように前記透明用現像器が保持されている、
ことを特徴とする画像形成装置。

また、本発明の目的は、画像形成装置により達成される。

静電像が形成される像担持体と、
有色トナーを含む現像剤をそれぞれ担持する現像剤担持体を各々備え、現像位置において前記像担持体に形成された静電像を現像する複数の現像器と、
前記複数の現像器を保持し、保持した前記複数の現像器を、前記現像位置に向けて回転しながら移動可能な回転体と、
該回転体を回転駆動する駆動装置と、
を有する画像形成装置において、
前記複数の現像器は、同一色相で明度の異なる現像剤を収納する現像器を含み、前記現像位置における前記回転体の周面の移動方向が前記像担持体の回転方向と順方向となる向きを正としたときに、前記同一色相で明度の高い現像剤を収納する現像器に隣接する２つの現像器がそれぞれ前記現像位置にある場合に、前記明度の高い現像剤用現像器の配置位置が前記現像位置に対して負方向にあるときよりも正方向にあるときの方が、前記現像位置からの前記明度の高い現像剤用現像器までの距離が長くなるように前記明度の高い現像剤用現像器が保持されている、
ことを特徴とする画像形成装置。

また、本発明の目的は、画像形成装置により達成される。

静電像が形成される像担持体と、
白色以外の有色トナーを含む現像剤をそれぞれ担持する現像剤担持体を各々備え、現像位置において前記像担持体に形成された静電像を現像する複数の現像器と、
白色トナーを含む白色用現像剤を担持する白色用現像剤担持体を備え、前記現像位置において前記像担持体に形成された静電像を現像する白色用現像器と、
前記複数の有色用現像器と前記白色用現像器とを保持し、保持した前記複数の有色用現像器と前記白色用現像器とを、前記現像位置に向けて回転しながら移動可能な回転体と、
該回転体を回転駆動する駆動装置と、
を有する画像形成装置において、
前記現像位置における前記回転体の周面の移動方向が前記像担持体の回転方向と順方向となる向きを正としたときに、前記白色用現像器に隣接する２つの現像器がそれぞれ前記現像位置にある場合に、前記白色用現像器の配置位置が前記現像位置に対して負方向にあるときよりも正方向にあるときの方が、前記現像位置からの前記白色用現像器までの距離が長くなるように前記白色用現像器が保持されている、
ことを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、透明用現像器もしくは白色用現像器を含むに複数の現像器を保持する回転体を有する画像形成装置において、透明用現像器もしくは白色用現像器に対して、隣接する現像器から飛散した現像剤が混入することを、簡易な構成で抑制可能となる。

また、本発明によれば、明度の異なる現像材を収容する現像器を含む複数の現像器を回転体に保持する画像形成装置において、同一色相でより明度の高い色用現像器に対して、隣接する現像器から飛散した現像剤が混入することを、簡易な構成で抑制可能となる。

以下、図面を参照して、本発明の実施例について詳細に説明する。

図１は本発明を適用した画像形成装置例の概略構成図である。この画像形成装置は、電子写真フルカラー画像形成装置であり、上部にデジタルカラー画像リーダ部Ｒ、下部にデジタルカラー画像プリンタ部Ｐを有する。

リーダ部において、３１は原稿台ガラス、３２はそのガラス３１に対して開閉可能な原稿圧着板である。ガラス３１上にカラー原稿Ｏを画像面下向きで所定の載置基準に従って載置し、その上に原稿圧着板３２を被せることで原稿Ｏをセットする。

原稿圧着板３２を原稿自動送り装置（ＡＤＦ、ＲＤＦ）にして、ガラス３１上にシート状原稿を自動的に送る構成にすることもできる。

３３はガラス３１の下面に沿って移動駆動される移動光学系である。この移動光学系３３によりガラス３１上の原稿Ｏの下向き画像面が光学的に走査される。その原稿走査光が光電変換素子（固体撮像素子）であるＣＣＤ３４に結像されてＲＧＢ（レッド・グリーン・ブルー）の三原色で色分解読取りされる。

読取られたＲＧＢの各信号が（図示しない）画像処理部に入力される。
プリンタ部Ｐは、１ドラム、ロータリー現像構成、及び中間転写構成を有する電子写真画像形成機構である。

このプリンタ部Ｐの動作概略は次の通りである。

像担持体としての電子写真感光体ドラム（以下、感光ドラムという）１上に、画像信号を、レーザースキャナ３にて、露光画像として形成する。

感光ドラム上に形成された露光画像は、現像ロータリー内部に配置された複数の現像器により、１色毎、露光画像上にトナー像を順次形成される。現像ロータリー内部には、所望の色の現像剤を収容する、（図示しない）トナーカートリッジ部より現像剤としてのトナーを必要時随時補給する補給パイプ４００を備えている。

この感光ドラム１上の各色のトナー像を更に中間転写ベルト（以下、ベルトという）５上に１色毎に１次転写することを繰り返して、ベルト５上に未定着の必要色のトナー像を合成形成する。その後、このトナー像を一括で記録材Ｓ上に２次転写し、次いで定着してフルカラー画像形成物を出力するものである。

以下に、更に詳しく説明する。

感光ドラム１は矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動され、その表面が帯電手段としての帯電器２により所定の極性・電位に一様に帯電される。その帯電処理面が露光手段としてのレーザースキャナ３によりレーザー走査露光される。

レーザースキャナ３は、レーザー出力部、ポリゴンミラー、結像レンズ、折り返しミラー等を有し、画像処理部３５から入力される画像情報信号に対応して変調されたレーザー光（光信号）を出力して、回転する感光ドラム１の帯電処理面を走査露光する。これにより、感光ドラム１の面に走査露光パターンに対応した静電潜像が形成される。

尚、上記画像情報信号は、前述のリーダー部Ｒから読み込まれた画像情報以外にも、パソコンなどの外部機器より電送される画像情報より合成、形成されたものでももちろん構わない。

その静電潜像がロータリー現像装置４によりトナー像として現像される。

ロータリ現像装置４は、回転体であるロータリ４１に対し、図２に示されるように、互いに色の異なるトナーを含む有色用現像剤が各々収容された複数の現像器４ｂ〜４ｅと、透明現像剤が収容された現像器４ａが、装着されたものである。そして保持された各現像器が、回転しながら移動可能となっている。色用現像剤は、非磁性の色トナーと、磁性キャリアとを含んだものとなっている。透明用現像剤は、非磁性の透明トナーと、磁性キャリアとを含んだものとなっている。

ロータリー４１が所定の制御タイミングにて所定の角度、図示矢印方向に回転されることによって、各々の現像器が感光ドラム１と対向する現像位置に切り換えられて配置される。現像位置において、感光ドラム１と、現像器側の現像スリーブとの距離（ＳＤ距離）が或る決められた範囲内に保たれる。

ベルト５は可撓性を有する誘電材製のエンドレスベルトであり、複数のローラ５ａ〜５ｇ間に懸回張設されている。ベルト５の外面はローラ５ｂ・５ｃ間において感光ドラム１に接触している。その接触部が１次転写ニップ部Ｔ１である。

この１次転写ニップ部Ｔ１において、ベルト５の感光ドラム１側と反対側に１次転写ローラ６が配設されていて、ベルト５の内面に接している。

この１次転写ローラ６には、所定の制御タイミングにて、トナーと逆極性の１次転写電圧が印加される。ベルト５は、例えばローラ５ａを駆動ローラとして、感光ドラム１の回転速度とほぼ同じ速度で矢印の時計方向に回転駆動される。

まず、感光ドラム１に対して、１色目のトナー像が、上記の帯電・露光・現像の画像形成工程により形成される。そして、そのトナー像が１次転写ニップ部Ｔ１においてベルト５上に転写される。

ベルト５に転写されないで感光ドラム１の面に残った１次転写残トナーはドラムクリーニング装置７により感光ドラム面から除去される。クリーニング装置７により清掃された感光ドラム１は繰り返して画像形成に供される。

上記と同様の画像形成工程が、２色目〜Ｎ色目について、同様に随時繰り返えされる。これにより、ベルト５上に、各現像色のトナー像の順次重畳転写からなる未定着のトナー画像が合成形成される。

一方、所定の制御タイミングで、第１〜第４の給紙カセット８１〜８４、或いはマルチ手差しトレイ８５の複数の給紙部のうち、予め選択された給紙部の給紙ローラ１１が駆動される。これにより、その給紙部に収容された記録材Ｓが１枚分離されて送り出されてシートパス１３からレジストローラ１４へ送られる。

レジストローラ１４は、記録材Ｓの斜行補正と、ベルト５から記録材Ｓへのトナー像の２次転写のタイミングを制御するもので、給紙部側から給紙された記録材Ｓの先端を受け止めて一旦停止させる。

１５は２次転写ローラである。この２次転写ローラ１５は、ベルト５の複数のローラ５ａ〜５ｇの内のローラ５ｇを対向ローラとして、該ローラ５ｇに対してベルト５を挟んで対向配置されている。２次転写ローラ１５は、ローラ５ｇに対して所定に圧接した第１状態と、ベルト５の外面から離間した第２状態とに、（図示しない）加圧制御機構により切り換え、脱着制御される。

２次転写ローラ１５は常時はベルト５の外面から離間した第２状態に切り換えられて保持されている。尚、第１状態に切り換えられることで、ベルト５の外面との間に２次転写ニップ部Ｔ２が形成される。

２次転写ローラ１５は所定の制御タイミングで第１状態に切り変えられる。また、レジストローラ１４の位置で一旦停止されている記録材Ｓは所定の制御タイミングでレジストローラ１４から再給紙され、第１状態に切り変えられた２次転写ローラ１５とベルト５との間の２次転写ニップ部Ｔ２に導入される。

そして、記録材Ｓはこの２次転写ニップ部Ｔ２を挟持搬送されていく。その間、２次転写ローラ１５には所定の２次転写電圧が印加されて、ベルト５上の複数色からなるトナー像が記録材Ｓ上に静電的に一括転写され、記録材Ｓ上には未定着のトナー像が形成（転写）される。

記録材Ｓに転写されないでベルト５の面に残った２次転写残トナーはベルトクリーニング装置１６によりベルト面から除去される。このクリーニング装置１６により清掃されたベルト５は繰り返して画像形成に供される。

クリーニング装置１５は、常時はベルト５の外面から離間した状態に保持されている。２次転写ニップ部Ｔ２にてベルト５から記録材Ｓに対するトナー像の２次転写がなされるときに、所定の制御タイミングにてベルト５の外面に接触した状態に切り換えられる。

２次転写ニップ部Ｔ２を出た記録材Ｓはベルト５の面から分離して、搬送ベルトユニット１７によって定着器１８へ搬送され、未定着トナー像は熱及び圧力により記録材Ｓ上に融着されて定着画像となる。定着器１８を出た記録材Ｓはシートパス１９を通って排紙トレイ２０上に排出される。

２５は、再度シートＳに画像を転写、定着させる際のシート搬送パスである。このシート搬送パスは、両面画像形成モードや多重画像形成モードが選択された場合に、定着器１８を出た、片面画像形成済みの記録材又は１回目画像形成済みの記録材を表裏反転させて、もしくは表裏反転させないで、２次転写ニップ部Ｔ２へ再搬送する。

次に、以下に両面画像形成モードについて詳細に説明する。

定着器１８を出たシートは、切り替えフラッパ２６にて、図中下方の搬送パスへ導かれ、反転ローラ２２にて反転し、シート後端側を先端として、切り替えフラッパ２７にて、図中右方向へ搬送される。そして、デカーラ２３にて、カール補正され、主走査方向（奥・手前方向）のシート位置を横レジ検知センサ２４にて検出され、搬送パス２５へと送られる。

デカーラ２３は、シートが再度二次転写ニップ部Ｔ２に送られる際、下向き（上凸形態）のカールになる様、カール補正の向きが設定されている。これは、逆の上向き（下凸形態）のカールの際、シート先端がニップ部入り口に引っかかる、或いは入り難い、及び、搬送され難い、ニップへのシートの入りと出の際のシートの跳ねが大きい、などが原因の二次転写不良（画像不良）が生じる為である。

また、横レジ検知センサ２４にて検知されたシート端部の位置情報は、裏面の画像の主走査方向の書き込み位置の補正用に用いられる。こうすることで、両面搬送パス中にシートの主走査方向の位置に変動が生じても、１面目の画像とほぼ同じ主操作位置に画像を形成することが可能となる。

その後シートＳは再度定着器を通過し、搬送パス１９を経由し、排紙ローラ２００にて、排紙トレイ２０上に排出される。

また、デカーラ２９は、シートを反転し表裏逆向きに排出する際に使用する搬送パス中に構成され、排紙トレイ上に下向きのカールを形成し排出する役割を有する。具体的には、反転ローラ２２にて反転された後、フラッパ２７を作動させず図中上方へ反転搬送した後、フラッパ２８にて排紙ローラ側にシート搬送向きを切り替え、排紙トレイ上に下向きのカールを形成し排出する。ここで、下向きのカールを形成し排出するのは、トレイ上のシートの積載状態を良好に保つ為である。

尚、本画像形成装置は、画像安定性を確保する為に、回転体としての現像ロータリー４１の切り替え速度及び回転駆動トルク、更に配置空間の制約の中で、現像器４の容積を可能な限り増やした構成としている。

この為、（図示しない）トナーカートリッジは現像ロータリー４１の外部に配置され、現像ロータリー４１内にはトナーを受け取り、現像器へ搬送する補給パイプ４００のみ有する構成である。

また、現像ロータリー４１下部は転写クリーナー１６が近接しており、現像ロータリー下部の敷居板４０１と現像ロータリー４１の最外周である現像スリーブの軌跡（図１中のロータリー部，二点鎖線の円周）との距離は６ｍｍ程度としている。

この６ｍｍという値は、敷居板４０１が金属である為、現像スリーブの磁極に影響を与えない（干渉しない）距離から設定しているものである。

以上のような現像器及び現像ロータリーの構成、つまり可能な限り大容量とした現像器と、露光から現像位置が色に因らず常に同じであるロータリー現像構成と合わせて、画像の濃度などの安定性を高いレベルで実現した形態としている。

以下詳細図面を用いて、本実施形態の画像形成装置における、現像ロータリー内部のトナー混色対策の形態について詳細に説明を行う。

図２は、本発明実施形態の画像形成装置における、現像器及び現像ロータリー周りの断面図詳細である。

現像器４ａは、透明トナーを含む現像剤を収容した現像器であり、４００ａはクリアトナーを補給する補給パイプ（補給経路）である。

同様に、現像器４ｂがイエロー、４ｃがマゼンタ、４ｄがシアン、４ｅがブラックの現像剤を各々収容する現像器である。そして同様に、４００ｂがイエロー、４００ｃがマゼンタ、４００ｄがシアン、４００ｅがブラックのトナーを補給する補給パイプ（補給経路）である。これらの現像器、及びトナー補給経路は、基本的な構成は同じとなっている。

透明用現像器４ａは、透明トナーを含む現像剤を収容する現像容器４ａと、透明用現像剤を担持する透明用現像剤担持体である現像スリーブ４３０ａと、現像容器内の現像剤を攪拌搬送する攪拌搬送部材４４０ａとを備えている。そして、現像スリーブ４３０ａ内には、複数の磁極を有する磁石が配置されており、磁性を有する現像剤を担持搬送する役目を負っている。そして、補給経路４００ａから排出された補給用現像剤は、現像剤補給口４２０ａを通して、現像容器４ａ内に入る。

有色用現像器４ｂ〜４ｅは、有色トナーを含む有色用現像剤をそれぞれ収容する現像容器、有色用用現像剤を担持する有色用現像剤担持体である現像スリーブと、現像容器内の現像剤を攪拌搬送する攪拌搬送部材とを、各々が備えている。本実施例では、そして、現像スリーブ内には、複数の磁極を有する磁石が配置されており、磁性を有する現像剤を担持搬送する役目を負っている。そして、各補給経路４００ａ〜４００ｅから排出された補給用現像剤は、各補給口を通して、各現像容器内に入る。

また、ブラック用現像器４ｅと、クリア現像器４ａの間には、錘４１０を配置している。即ち、クリア現像器の両隣の現像器のうち、クリア現像器に対してより離間している現像器とクリア現像器の間に錘を設けている。

この錘４１０と、５個の現像器の取り付けピッチは、略６０°ピッチで等間隔に配置されている。また、現像ロータリーの回転軸中心（ロータリーステイ４５の中心）に対する錘４１０の慣性モーメントを、現像ロータリー回転中心に対する各現像器の慣性モーメントと略一致するように構成してある。このようにすることで、現像ロータリーの回転方向に対して、現像器が片寄って配置されても、現像ロータリーの回転軸周りに働くモーメントの総和を略ゼロととすることができる。即ち、現像ロータリーの回転軸周りに働くモーメントの総和を、錘を設けない場合よりも小さくすることができる。従って、現像ロータリーを回転軸で支持した際に、自重によりロータリーが回転軸まわりに回転することを抑制可能とすることができる。

ここで、本実施例における、取り付けピッチ角度について説明する。

角度及びピッチについては、現像ロータリー中心（ロータリーステイ４５中心）と、現像スリーブの中心（錘の場合は、錘の中心）を結んだ線が成す角度で定義している。

よって、１周３６０°を、現像器５個及び錘の計６個で等分した、各々６０°毎に、現像スリーブの中心及び錘の中心が配置されることとなる。

また、以降に表する“距離”については、現像ロータリーの周方向に関する現像スリーブ間の距離である。詳細には、特にスリーブ最外周の２点鎖線のラインと、前述のロータリー中心〜スリーブ中心を結んだ線が交差する位置どうしの円周上の距離として示される。結果として取り付け角度（ピッチ）に比例して増大するものである。

上記説明したような配置及び構成により、錘を含めた現像ロータリーの回転バランスは、どの状態においても安定した状態に保たれており、現像ロータリーの回転変動などにより生じる振動が原因の画像不良等を防ぎ、良好な画像形成を可能にしている。

更に、現像器及び錘が全て６０°ピッチに等間隔に配置されていることから、クリア現像器４ａと、ブラック用現像器４ｅの距離は、クリア現像器４ａと、イエロー用現像器４ｂとの距離の２倍の１２０°に配置されている。このため、ブラック現像器から、感光ドラムの回転により感光ドラム接線方向に発生する風により飛散したブラックトナーが、その飛散方向に配置されるクリア現像器に混入することを低減することができる。

ここで、現像ロータリーの周方向のうち、現像ロータリーの感光ドラムに対向する対向部（現像位置）が、感光ドラムの周面の移動方向と順方向となる向きを正方向とする。即ち、現像ロータリーの回転方向が感光ドラムの回転方向と逆方向となる向きを正方向とする。このとき、透明用現像器に隣接する現像器が現像位置にある場合を考える。本実施例では、透明用現像器の配置位置が、現像位置に対して正方向の位置にあるとき（ブラック現像器が現像位置にあるとき）の方が、現像位置に対して負方向にあるとき（イエロー現像器が現像位置にあるとき）よりも前記現像位置から離間している。現像ロータリー内の現像器の配置としては、透明用現像器に対して正方向に隣接配置されるイエロー現像器よりも、前記透明用現像器に対して負方向に隣接配置されるブラック現像器の方が前記透明用現像器から離間して設けられている。

尚、図２は、現像順の１色目である、クリアトナーを現像する状態を表したものであり、現像ロータリーは図示矢印方向、つまり反時計方向に回転する。感光ドラムは図示矢印方向、つまり、時計方向に回転している。

次に、現像器へのトナー補給部及びトナー補給経路に関して詳細に説明する。

図３は、現像器を搭載した状態の現像ロータリー部、及びトナー補給口部の上側斜視図である。図４は、透明用現像器４ａが現像位置にいる状態での、透明用補給経路部の断面図である。

図３のように、現像ロータリー部は、後側板ユニット４３及び前側板ユニット４４及び連結ステーユニット４５からなり、前後側板に装着されたフランジ（図示しない）にて、フルカラー画像形成装置本体に軸受け支持されている。

図７は、現像器へのトナー補給経路を表す斜視図である。そして図８は、ロータリの駆動装置部分を表した図である。図８に示すように、画像形成装置本体フレーム側に装着された、ロータリー駆動モータ８０２からロータリーモータギア８０４に回転駆動が与えられる。そして、ロータリーモータギア８０４から駆動ギア８０５に駆動が伝達され、現像器４ａ〜４ｅの切り替えを行う構成となっている。

ロータリー駆動モータ８０２は、現像器４ａ〜４ｅの切り替えを２００ｍｓｅｃ程度の短時間に高速で、且つ回転角度を高精度に保証する必要があること、及び現像器停止位置にて姿勢を保持する必要があることから、ステッピングモータを使用している。

現像ロータリ部手前側については、図３のようにトナー受け取り部２１ａ〜２１ｅを有する固定フランジ２２ａ〜２２ｅが、本体側フレームに固定配置されている。そして、フランジカバー２３が、固定フランジ２２ａ〜２２ｅの端部に設けられ、トナー受け取りユニット部を構成する。そして、不図示のトナーカートリッジより送られるトナーは、各々の色毎に、トナー受け取り部２１ａ〜２１ｅで受け取られる構成となる。

図４のように、透明用現像器４ａが現像位置にいる状態での、トナー補給の際の経路は、以下により構成されている。即ち、トナー受け取り部２１ａを有する固定フランジ２２ａと、現像ロータリと一体で回転する回転ドラム４０ａと、現像器４ａへトナーを搬送するスクリューを含む補給経路４００ａと、により構成される。この経路は、対応する現像器が現像位置にある時のみ、繋がるように構成されている。そして経路が繋がることにより、トナー受け取り部２１ａで受け取ったトナーを、搬送スクリュー部４０１ａに受け渡すことが可能となる。

トナーの移動について詳細に説明する。

図４のように、開口部２１ａにて受け取ったトナーは、重力方向下方向に落下して、補給経路４００ａへ到達する。

そして図４のように、現像ロータリがこの角度の状態時のみ、トナー受け取り部２１ａから補給経路４００ａまでが重力方向（垂直方向）に繋がり、現像器まで搬送可能となる状態であることが分かる。

尚、回転ドラム４０ａはロータリと一体で図中Ｒ矢印方向に回転する為、トナーの逆流防止の壁１４１ａと、トナーをすくう回収壁１４２ａを備えており、これにより、供給されたトナーを、全て現像器へ送り込めるように構成されている。

トナー搬送手段は、前述の筒状の回転ドラム４０ａと、現像器４ａへトナーを搬送するトナー搬送スクリューを含むトナー搬送スクリュー部４００ａからなる。

前にも述べたが、トナーカートリッジより搬送されたトナーは、図３のトナー受け取り部に搬送され、現像ロータリーの回転により、真上に開口部を向けた状態の、回転ドラム４０ａに、落下、供給される構成となっている。

図８からも分かる様に、落下してきたトナーを現像器４ａに搬送する構成であることから、トナー搬送スクリュー部４００ａは、回転ドラム４０ａの筒内部に配置されており、現像器と共に回転される構成である。

回転ドラム４０ａは、現像器４ａの現像位置（画像形成位置）のときに真上に開口部を向ける構成となっており、現像時、現像色のみトナー供給でき、且つ供給される構成となっている。

以上のような配置により、限られた現像ロータリーの空間に最大限の容量の現像器配置を可能とし、現像剤の劣化及び濃度変動を防ぐことが可能となり、トナー像の濃度変動を極力防止でき、結果として画像の安定化に大きく寄与している。

次に現像器の切り替え動作、並びに及び黒トナー現像〜クリアトナー現像までの動作を、図５を用いて説明する。

図５（Ａ）は黒トナー現像状態の図である。

感光ドラム１上の現像器対向部に対して感光ドラム１の回転方向上流側に、感光ドラム表面の電位を検出する電位センサ１０３が設けられている。また、感光ドラム１上の現像器対向部に対して感光ドラム１の回転方向下流側には、一次転写前のトナー像の電位をそろえる目的の、一次転写前帯電器１０１、及び感光ドラム上に形成した所定濃度の画像の実際のドラム上濃度を検出する為の、画像濃度検出センサ１０２が構成されている。一次転写前帯電器１０１、画像濃度検出センサ１０２、電位センサ１０３、が画像形成装置の出力画像の安定化に寄与するものである。

このように、現像器の周りには各センサーが設けられているため、現像時に、現像器内の現像スリーブ周りから生じる飛散トナーを吸引する為の、吸引エアダクトは空間的には位置することが厳しい。また、１次帯電器にて発生したオゾンを排出するエアフローに近接しており、１次帯電器周りのエアフローを優先していることからも、飛散トナーについては特に回収する構成を有していない。

また、仮に配置したとしても、スペースが非常に小さいため、現像スリーブ部にて発生した飛散トナーを回収するに至らず、一箇所に集めてより集中、堆積させてしまう懸念もあり、この点からも飛散トナー回収構成は配置していない。

尚、現像器のカバー部、及び現像スリーブの磁力を改善することで、飛散トナーを極微量としている為、飛散トナーが他の現像器に届くことは更に極少量のトナーである。また飛散トナーが舞う空間に他の色の現像器（現像スリーブ部）が移動されても特に大きな問題とはならない。

しかしながら、本実施形態の画像形成装置のように、クリアトナーを用いる場合、他の色が混入するとクリアではなくなる。特に白紙上にクリアトナー像を形成する場合、白地上に混入したトナーも現像され、程度が悪化すると非常に目立ち、好ましい状態とはいえない。

よってクリアトナーに対しては、飛散トナーとはいえ混入対策が必要となる。

以下に本発明実施形態の現像ロータリー構成と飛散トナーの混入対策について説明する。

図５（Ａ）の様に、画像形成の最終色として黒トナーによる現像工程を終えた後、現像ロータリーは、色間の切り替えと同じく６０°回転にて、錘４１０を現像位置に移動させる。（図５（Ｂ））
その後次の画像の形成工程として、１色目であるクリア現像器４ａによる現像工程の為に、再びクリア現像器を現像位置に移動させる。（図５（Ｃ））
ロータリーの現像器の切り替え時間については、６０°切り替え（回転）の場合はロータリー駆動モータ８０２への常に同じ制御信号によって制御されることから、切り替えに要する時間も等しくなる。

この為、通常の色現像器から色現像器の間の切り替えに対して、黒現像器からクリア現像器までの時間は、最低でも２倍かかることとなる。

本実施例においては、ロータリー切り替え直後の振動減衰時間を確保する為、駆動後１００ｍｓｅｃ程度の停止時間を必要としている。前にも述べたとおり、現像器間の切り替え時間を２００ｍｓｅｃとしていることと合わせて、５００ｍｓｅｃ程度の時間を有している。

よってこの、通常の切り替えの２００ｍｓｅｃと、黒現像器からクリア現像器までの切り替えに要する５００ｍｓｅｃという時間差によって、現像位置に漂う飛散トナーは、周辺のエアフローなどにより減少させることができる。

以上の錘を含めた現像ロータリーの切り替えのフローを図６に示す。

図５（Ｂ）に、本実施例における現像器の待機位置（回転開始時の基準位置）、即ち、現像ロータリのホームポジション位置を示す。ホームポジション位置（回転開始時の基準位置）とは、画像形成動作を行っていない時に、ロータリが停止する決まった位置のことである。コントローラ１００は、ロータリがホームポジション位置に停止するように、ロータリの停止制御を行う。なお、ホームポジションを持つ理由は、これを常に回転時の基準位置として、他の現像器の位置を正確に把握でき、現像位置への現像器の移動を常に正確に行うことができる為である。

ホームポジションで停止時の、透明用現像剤を収容する透明用現像器４ａは、現像位置よりもロータリ回転方向上流側に３０°の位置となっている。よって、現像ロータリは、反時計方向（Ｒ）に回転駆動される為、静電像に対し最初に現像を行うのが、透明用現像器４ａということになる。

尚、角度は現像スリーブの回転中心とロータリの回転中心とを結んだ線の交わる角度で定義している。なお、現像位置（現像スリーブと感光ドラムとの対向位置）は、ロータリの回転中心と現像スリーブの回転中心と感光ドラムの回転中心とが、一直線に並ぶ状態となる。

現像ロータリのホームポジションへの移動動作は、以下のように行われる。まず、ロータリを回転しつつ、図８記載のロータリギア８０５に取り付けられたホームポジションフラグ（位置指標）８０７を、画像形成装置本体側に固定配置された不図示のセンサにて検出する。このフラグを検出した後、所定角度だけ、ロータリモータ８０２にて回転駆動させて、ロータリを停止させる。

このホームポジション移動動作は、画像形成動作が終了した後、または画像調整モードが終了した後、あるいは朝一の起動時等に行うことができる。更に、紙詰りなどの異常が発生して画像形成動作が停止した後の復旧動作時や、メンテナンスなどによって現像器の出し入れを行った後の復旧動作時などに行ってもよい。

図６に、本実施例のフルカラー画像形成時における、ロータリーの切り替え動作を示す。まず、画像開始に伴って、一番最初にクリア現像器を現像位置に移動させて現像動作を行う。そして、順次、イエロー、マゼンタ、シアンの現像器を現像位置に移動させて現像し、一番最後にブラックの現像器を現像位置に移動させて現像動作を行う。

本実施例では、クリアを一番最初に現像する理由は、記録材に転写された際に最表面に載るようにするためである。通常、クリアは画像の光沢を変えるために記録材上では最表層にくることが好ましいからである。また、本実施例では、一番最後に現像する色をブラックとしている。この理由は、以下の通りである。即ち、感光ドラムから中間転写体にトナーを一次転写する際に、既に転写されて中間転写体の最表面に載っているトナー画像は、再転写して乱される場合がある。通常、ブラックはテキストや線画に用いられるため、上記のような再転写による画像の乱れは、とりわけブラック画像に対して避けた方が好ましい。以上の理由によりブラックを最後に現像する構成となっている。但し、現像の順番としては、本実施例に限定されることはない。また、現像器の配置に関しても本発明の効果が得られる範囲で任意に変更可能である。

このとき、ロータリーホームポジションからクリア現像器及び錘からロータリーホームポジションの回転動作は、３０°（１００ｍｓｅｃ）切り替えモードとしている。それ以外のロータリーの回転動作は、６０°（２００ｍｓｅｃ）切り替えモードとする。随時フローチャートに示す様、ロータリーの切り替えを行う。

また、感光ドラムは図示するように、反時計回りに回転する為、通常の現像工程にて発生する飛散トナーはこの感光ドラム表面の移動に合わせて、図中矢印方向に流れる傾向がある。このことから、図５（Ａ）と図５（Ｃ）を比較すれば分かるとおり、単に黒現像器とクリア現像器の距離が離れている、という点のみでも黒現像器による現像時に生じる飛散トナーが、クリア現像器まで届き難い構成である。

以上のように、ブラックとクリアの現像器間距離の方が、他の現像器間距離よりも大きい。また、ブラックとクリアの現像器間の切り替え時間の方が、他の現像器間の切り替え時間のよりも長い。この構成により、黒現像器の現像時に発生した飛散トナーは、クリア現像器の現像時には全く影響ない程度に減少、或いは存在しないこととなる。

また、クリア現像器の下流側のイエロー現像器現像時の飛散トナーについては、以下の理由によりやはり混色する可能性は極めて低い。即ち、前述のように感光ドラムの回転方向にトナーが流れる傾向があること、及び、トナーそのものの重量により、上方よりも下方に飛散トナーが移動する傾向が強いことがその理由である。また、イエローは他の色に比べて目立ちにくいため、仮に混色しても影響が少ない理由も挙げられる。

以上から、本実施形態の現像ロータリー及び現像器の配置構成は、現像ロータリー内部に配置されたクリア現像器への他色の飛散トナーの混入を抑制可能である。また、現像ロータリーの安定回転を実現させることで、不良画像を防止しつつ、非常に良好なクリアトナーによる画像形成を可能としている構成であるといえる。

本実施例では、混色に特に弱い透明トナーに対して、隣接する現像器からの飛散トナーの混入を防止する場合を例に説明したが、これに限らず、透明トナーを使用しない場合には、混色に最も弱い現像器に対して本発明を適用してもよい。例えば、白色トナー（白色の顔料が添加されたトナー）と、白色以外の有色トナーを収納する複数の現像器をそれぞれ保持する回転体を有する画像形成装置においても本発明を適用することができる。即ち、白トナーを含む白色現像剤を収納する現像器（白色用現像剤担持体）を本実施例の透明用現像器に対応して適用することもできる。また、同一色相で明度の異なる現像剤をそれぞれ収納する現像器を含む複数の現像器を保持する回転体を有する画像形成装置にも本発明を提供可能である。この場合には、明度が高いトナー（淡いトナー）を収納する現像器（明度の高い現像剤用現像器）が他の現像器と比べて混色が目立つため、明度の高い現像剤用現像器を本実施例の透明用現像器に対応して適用することもできる。

本実施形態に係る画像形成装置の断面図である。 本実施形態における現像ロータリー部の詳細断面図である。 本実施形態の現像ロータリー周りを示した斜視図である。 本実施形態の現像ロータリートナー補給可能時の断面図である。 本実施形態における現像器の切り替えを示した図である。 本実施形態における現像ロータリーの回転動作のフローを示した図である。 本実施形態の現像器へのトナー補給経路を表す斜視図である。 本実施形態の現像ロータリーロータリの駆動装置部分を表した図である。

符号の説明

１ 感光ドラム
２ １次帯電機
３ レーザースキャナ
４ 現像器
５ 中間転写ベルト
６ 一次転写ローラ
７ 感光ドラムクリーナー
１６ 転写ドラムクリーナ
４１ 現像ロータリー
４５ ロータリーステイ
４００ トナー補給スクリュー部
４０１ ロータリー下ステイ
８０２ ロータリーモータ

Claims (7)

1. 静電像が形成される像担持体と、
   有色トナーを含む有色用現像剤を担持する有色用現像剤担持体を各々が備え、現像位置において前記像担持体に形成された静電像を現像する複数の有色用現像器と、
   透明トナーを含む透明用現像剤を担持する透明用現像剤担持体を備え、前記現像位置において前記像担持体に形成された静電像を現像する透明用現像器と、
   前記複数の有色用現像器と前記透明用現像器とを保持し、保持した前記複数の有色用現像器と前記透明用現像器とを、前記現像位置に向けて回転しながら移動可能な回転体と、
   該回転体を回転駆動する駆動装置と、
   を有する画像形成装置において、
   前記回転体の回転方向が前記像担持体の回転方向と逆方向となる向きを正としたとき、前記透明用現像器に隣接する２つの現像器がそれぞれ前記現像位置にある場合に、前記透明用現像器の配置位置が前記現像位置に対して負方向にあるときよりも正方向にあるときの方が、前記現像位置からの前記透明用現像器までの距離が長くなるように前記透明用現像器が保持されている、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記透明用現像器に隣接する現像器がブラック用現像器であり、前記ブラック用現像器が前記現像位置にあるときに、前記透明用現像器の配置位置が、前記現像位置に対して正方向の位置にある、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記透明用現像器に隣接する現像器がイエロー用現像器であり、前記イエロー用現像器が前記現像位置にあるときに、前記透明用現像器の配置位置が、前記現像位置に対して負方向の位置にある、
   ことを特徴とする請求項１または２いずれかに記載の画像形成装置。
4. 前記像担持体に現像される各色のトナー像を順次重ねて中間転写体に転写し、前記中間転写体に重ねて転写されたトナー像を一括して記録材に転写する画像形成装置であって、フルカラー画像形成を行うにあたり、前記透明用現像器にて最初に現像動作を行うとともに、ブラック用現像器にて最後の現像動作を行う、ことを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記透明用現像器の両隣に配置された現像器のうち前記透明用現像器に対してより離間されている現像器と、前記透明用現像器との間に錘が設けることで、前記錘を設けない場合よりも前記回転体の回転軸まわりに働く力のモーメントの総和を小さくする、ことを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の画像形成装置。
6. 静電像が形成される像担持体と、
   有色トナーを含む現像剤をそれぞれ担持する現像剤担持体を各々備え、現像位置において前記像担持体に形成された静電像を現像する複数の現像器と、
   前記複数の現像器を保持し、保持した前記複数の現像器を、前記現像位置に向けて回転しながら移動可能な回転体と、
   該回転体を回転駆動する駆動装置と、
   を有する画像形成装置において、
   前記複数の現像器は、同一色相で明度の異なる現像剤を収納する現像器を含み、前記回転体の回転方向が前記像担持体の回転方向と逆方向となる向きを正としたとき、前記同一色相で明度の高い現像剤を収納する現像器に隣接する２つの現像器がそれぞれ前記現像位置にある場合に、前記明度の高い現像剤用現像器の配置位置が前記現像位置に対して負方向にあるときよりも正方向にあるときの方が、前記現像位置からの前記明度の高い現像剤用現像器までの距離が長くなるように前記明度の高い現像剤用現像器が保持されている、
   ことを特徴とする画像形成装置。
7. 静電像が形成される像担持体と、
   白色以外の有色トナーを含む現像剤をそれぞれ担持する現像剤担持体を各々備え、現像位置において前記像担持体に形成された静電像を現像する複数の現像器と、
   白色トナーを含む白色用現像剤を担持する白色用現像剤担持体を備え、前記現像位置において前記像担持体に形成された静電像を現像する白色用現像器と、
   前記複数の有色用現像器と前記白色用現像器とを保持し、保持した前記複数の有色用現像器と前記白色用現像器とを、前記現像位置に向けて回転しながら移動可能な回転体と、
   該回転体を回転駆動する駆動装置と、
   を有する画像形成装置において、
   前記回転体の回転方向が前記像担持体の回転方向と逆方向となる向きを正としたとき、前記白色用現像器に隣接する２つの現像器がそれぞれ前記現像位置にある場合に、前記白色用現像器の配置位置が前記現像位置に対して負方向にあるときよりも正方向にあるときの方が、前記現像位置からの前記白色用現像器までの距離が長くなるように前記白色用現像器が保持されている、
   ことを特徴とする画像形成装置。

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