JPH09190079A

JPH09190079A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH09190079A
Application number: JP8002643A
Authority: JP
Inventors: Naohisa Nagata; 直久永田; Hideyuki Tanaami; 英之田名網; Mitsuru Amimoto; 満網本; Yoshio Komaki; 由夫小巻; Shigemi Kumagai; 茂美熊谷; Toshihiko Otsubo; 俊彦大坪; Takahiro Watabe; 高廣渡部; Shigeo Yamagata; 茂雄山形; Hiroshi Tanioka; 宏谷岡
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-01-10
Filing date: 1996-01-10
Publication date: 1997-07-22

Abstract

(57)【要約】【課題】現像器がクリーナを兼ねる画像形成装置におい
て、ジャム時等に感光ドラム上の残留トナーが増えた場
合でも、これを現像器で有効に除去する。【解決手段】記憶手段によって現像中か否かを記憶す
る。記憶手段の内容が「現像中」であり、画像形成装置
が停止している場合、現像中に画像形成が停止されたこ
とを示し、感光ドラム３４２上には多くの残留トナーが
残っている。この場合、感光ドラム３４２の前多回転時
の回転速度を、通常の画像形成時の回転速度よりも速く
する。これにより、現像器３２２による感光ドラム３４
２に対するクリーニング性能が向上され、感光ドラム３
４２上の残留トナーを有効に除去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の４色フルカラーの画像形
成装置における画像形成プロセスは、まず帯電装置によ
って感光ドラム（像担持体）を均一に帯電し、静電潜像
を形成する。次にこの静電潜像をトナーによって現像
し、このトナー像を紙等の記録材に転写する。これをマ
ゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色ごとに行
い、記録材に重ねたトナー像を加熱加圧して記録材表面
に定着させるという方法でカラー画像を形成している。
この過程の中で、転写後に転写材に転写されずに感光ド
ラム表面に残った残留トナーは、クリーニング装置によ
って除去している。

【０００３】ところで、近年、装置の低コスト化、小型
化が要求されており、感光ドラム等の像坦持体の周辺に
クリーニング装置を持たない、いわゆるクリーナレスの
画像形成装置が提案されている。

【０００４】このようなクリーナレスの画像形成装置に
おいて、例えば、感光ドラムの周辺に配置した接触方式
の帯電装置が、転写後の少量の残留トナーを一旦取り込
んで静電的特性を変化させ、再び感光ドラム上に戻し、
その後、現像装置がこのトナーを回収して再利用すると
いう方法を採用したものが知られている。そして、電源
投入時や、ジャム紙回収後等の前多回転時には、感光ド
ラムを画像形成時の速度と同じ速度で回転させて上述の
方法により感光ドラム表面上の残留トナーを回収すると
いう制御が行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画像形
成動作中にユーザーが画像形成装置の電源をＯＦＦにし
てしまったり、現像時のジャム等が原因で感光ドラム上
にトナーが大量に付着した状態で画像形成動作が停止
し、次の電源投入が行われたりした場合には、感光ドラ
ムを画像形成時の速度と同じ速度で回転させてクリーニ
ング動作を行っても、前多回転中に完全に残留トナーを
回収することができないという問題がある。

【０００６】この場合、次回画像形成時に、感光ドラム
表面に付着している残留トナーに重ねて帯電動作が行わ
れるため、感光ドラムの表面を所定の電位に均一に帯電
することができず、目的とする画像濃度が得られないと
いう欠点がある。

【０００７】また、接触方式の帯電装置を用いた感光ド
ラムのクリーニングは、感光ドラム劣化の原因にもなる
ため、不要なクリーニング動作はできるだけ行わないの
が好ましい。

【０００８】そこで、本発明は、像担持体のクリーニン
グ装置を現像装置が兼ねる画像形成装置において、像担
持体表面に付着した残留トナーを効率よく除去するよう
にした画像形成装置を提供することを目的とするもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、像担持体と、該像担持体表
面を均一に帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体
表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静
電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現
像手段と、前記トナー像を記録材に転写する転写手段と
を備え、前記現像手段が、トナー像の転写後に前記像担
持体表面に残った残留トナーを除去するクリーナを兼用
する画像形成装置において、現像中であるか否かを記憶
する記憶手段と、該記憶手段によって記憶された内容が
現像中であるか否かを判別する判別手段と、前記像坦持
体の動作速度を設定する設定手段と、該設定手段によっ
て設定された速度で前記像担持体を駆動する駆動手段
と、を備え、前記記憶手段によって記憶された内容が現
像中である場合には、前多回転時における前記像担持体
の動作速度を、画像形成動作時の動作速度と異なる動作
速度に設定する、ことを特徴とする。

【００１０】前記記憶手段によって記憶された内容が現
像中である場合には、前多回転時における前記像担持体
の動作速度を、画像形成動作時の動作速度よりも速く設
定する、ようにしてもよい。

【００１１】〔作用〕以上構成に基づき、記憶手段によ
って記憶されている内容が「現像中」である場合には、
例えばジャム等によって画像形成が停止された場合が含
まれる。この場合、像担持体上には、記録材に転写され
なかった残留トナーが多く残っている可能性がある。そ
こで、例えば、像担持体の前多回転時の動作速度を、画
像形成時のそれよりも速くする。これにより、現像手段
による像担持体のクリーニング性能を向上させることが
できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。〈実施の形態１〉図１に、本発明に係る画像形成装置の
一例として、４色フルカラーの画像形成装置の概略断面
図を示す。同図に示す画像形成装置は、カラーリーダ部
とカラープリンタ部とを備えている。（カラーリーダ部の構成）図１において、１０１はＣＣ
Ｄ、３１１はＣＣＤ１０１が実装された基板、３１２は
図２に示す画像処理部からＣＣＤ１０１を除いた残りの
部分と図３に示す２０１、２０２〜２０５の部分とを含
む画像処理部、３０１は原稿台ガラス（プラテン）、３
０２は原稿給紙装置（ＤＦ）である。なお、この原稿給
紙装置３０２の代わりに鏡面圧板（不図示）を装着して
いる画像形成装置もある。３０３及び３０４は原稿を照
明するハロゲンランプ、蛍光灯等の光源、３０５及び３
０６は光源３０３、３０４の光を原稿に集光する反射
傘、３０７〜３０９はミラー、３１０は原稿からの反射
光又は投影光をＣＣＤ１０１上に集光するレンズ、３１
４は光源３０３、３０４と反射傘３０５、３０６とミラ
ー３０７を収容するキャリッジ、３１５はミラー３０
８、３０９を収容するキャリツジ、３１３は他のＩＰＵ
等とのインターフェイス（Ｉ／Ｆ）部である。なお、キ
ャリッジ３１４は速度Ｖで、またキャリッジ３１５は速
度Ｖ／２で、ＣＣＤ１０１の電気的走査（主走査）方向
に対して垂直方向に機械的に移動することによって、原
稿の全面を走査（副走査）する。

【００１３】図２は、デジタル画像処理部３１２の詳細
な構成を示すブロック図である。

【００１４】原稿台ガラス３０１上の原稿は光源３０
３、３０４からの光を反射し、その反射光はＣＣＤ１０
１に導かれて電気信号に変換される。なお、ＣＣＤ１０
１はカラーセンサの場合、ＲＧＢのカラーフイルタが１
ラインＣＣＤ上にＲＧＢ順にインラインに乗ったもので
も、３ラインＣＣＤで、それぞれＲフィルタ、Ｇフィル
タ、ＢフィルタをそれぞれのＣＣＤごとに並べたもので
もよく、また、フィルタがオンチップ化、又はフィルタ
がＣＣＤと別構成になったものでもよい。そして、その
電気信号（アナログ画像信号）は画像処理部３１２に入
力され、クランプ＆Ａｍｐ．＆Ｓ／Ｈ＆Ａ／Ｄ部１０２
でサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）され、アナログ画像信号
のダークレベルを基準電位にクランプし、所定量に増幅
され（上記処理順番は表記順とは限らない）、Ａ／Ｄ変
換されて、例えばＲＧＢ各８ビットのデジタル信号に変
換される。

【００１５】デジタル化されたＲＧＢ信号はシェーディ
ング部１０３で、シェーディング補正及び黒補正が施さ
れた後、つなぎ＆ＭＴＦ補正補正＆原稿検知部１０４
で、ＣＣＤ１０１が３ラインＣＣＤの場合、つなぎ処理
はライン間の読取位置が異なるため、読取速度に応じて
ライン毎の遅延量を調整し、３ラインの読取位置が同じ
になるように信号タイミングを補正し、ＭＴＦ補正は読
取速度や変倍率によって読取のＭＴＦが変わるため、そ
の変化を補正し、原稿検知は原稿台ガラス３０１上の原
稿を走査することにより原稿サイズを認識する。

【００１６】読取位置タイミングが補正されたデジタル
信号は入カマスキング部１０５によって、ＣＣＤ１０１
の分光特性及び光源３０３、３０４及び反射傘３０５、
３０６の分光特性を補正する。入力マスキング部１０５
の出力は外部Ｉ／Ｆ１１４からの信号との切り換え可能
なセレクタ１０６に入力される。セレクタ１０６から出
力された信号は色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１
０７と下地除去部１１５に入力される。下地除去部１１
５に入力された信号は下地除去された後、原稿中の原稿
の黒い文字かどうかを判定する黒文字判定部１１６に入
力され、原稿から黒文字信号を生成する。また、セレク
タ１０６のもう一つの出力が入力された色空間圧縮＆下
地除去＆ＬＯＧ変換部１０７では、色空間圧縮は読み取
った画像信号がプリンタで再現できる範囲に入っている
かどうか判断し、入っている場合はそのまま、一方、入
っていない場合は画像信号をプリンタで再現できる範囲
に入るように補正する。そして、下地除去処理を行い、
ＬＯＧ変換でＲＧＢ信号からＣＭＹ信号に変換する。そ
して、黒文字判定部１１６で生成された信号とタイミン
グを補正するため色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部
１０７の出力信号は遅延１０８でタイミングを調整され
る。

【００１７】この２種類の信号はモワレ除去部１０９で
モワレが除去され、変倍処理部１１０で、主走査方向に
変倍処理される。１１１はＵＣＲ＆マスキング＆黒文字
反映部であり、変倍処理部１１０で処理されたＣＭＹ信
号はＵＣＲ処理でＣＭＹＫ信号が生成され、マスキング
処理部でプリンタの出力にあった信号に補正されるとと
もに、黒文字判定部１１６で生成された判定信号がＣＭ
ＹＫ信号にフィードバックされる。ＵＣＲ＆マスキング
＆黒文字反映部１１１で処理された信号はγ補正部１１
２で濃度調整された後、フィルタ部１１３でスムージン
グ又はエッジ処理される。

【００１８】以上処理された信号は２０１（図３参照）
の２値変換部で８ビットの多値信号から２値信号に変換
される。なお、変換方法はディザ法、誤差拡散法、誤差
拡散の改良したもののいずれでもよい。（カラープリンタ部の構成）図１において、３１７はＭ
画像形成部、３１８はＣ画像形成部、３１９はＹ画像形
成部、３２０はＫ画像形成部で、それぞれの構成は同一
なのでＭ画像形成部３１７を詳細に説明し、他の画像形
成部の説明は省略する。

【００１９】Ｍ画像形成部３１７において、３４２は感
光ドラム（像担持体）で、ＬＥＤアレイ２１０からの光
によって、その表面に潜像が形成される。感光ドラム３
４２は、駆動手段３４２Ａによって回転駆動される。３
２１は帯電器（帯電手段）で、１５０ｍｍ／ｓｅｃの速
度で回転する感光ドラム３４２の表面を所定の電位に帯
電させ、潜像形成の準備をする。帯電器３２１は図４に
示すようにスリーブ５０１を２５５ｍｍ／ｓｅｃの速度
で矢印方向（時計回り方向）に回転させることにより、
低抵抗のフェライトキャリヤ５０２で誘電ブラシを形成
することにより帯電を行う。図１の３２２は現像器（現
像手段）で、感光ドラム３４２上の潜像を現像して、ト
ナー画像を形成する。なお、現像器３２２には、現像バ
イアスを印加して現像するためのスリーブ３４５が含ま
れている。３２３は転写帯電器（転写手段）であり、転
写ベルト３３３の背面から放電を行い、感光ドラム３４
２上のトナー画像を、転写ベルト３３３上に担持された
記録材へ転写する。この転写後、感光ドラム３４２上に
残留したトナー５０３（図４参照）は図１の帯電器３２
１に一旦取り込まれ、静電的特性が変化されて再び感光
ドラム３４２上に戻され、現像器３２２によって回収さ
れ再利用される。

【００２０】次に、記録材上にトナー画像を形成する手
順を説明する。カセット３４０、３４１に収納された紙
等の記録材はピックアップローラ３３８、３３９により
１枚ずつ給紙された後、給紙ローラ３３６、３３７によ
って、１５０ｍｍ／ｓｅｃで移動する転写ベルト３３３
上に供給される。給紙された記録材は、吸着帯電器３４
６で帯電される。３４８は転写ベルトローラで、転写ベ
ルト３３３を駆動し、かつ、吸着帯電器３４６と対にな
って記録材を帯電させ、転写ベルト３３３に記録材を吸
着させる。３４７は紙先端センサで、転写ベルト３３３
上の記録材の先端を検知する。なお、紙先端センサ３４
７の検出信号はプリンタ部からカラーリーダ部へ送られ
て、カラーリーダ部からプリンタ部にビデオ信号を送る
際の副走査同期信号として用いられる。

【００２１】この後、記録材は、転写ベルト３３３によ
って担持搬送され、画像形成部３１７〜３２０において
ＭＣＹＫの順にその表面にトナー画像が形成される。

【００２２】Ｋ画像形成部３２０を通過した記録材は、
転写ベルト３３３からの分離を容易にするため、除電帯
電器３４９で除電された後、転写ベルト３３３から分離
される。３５０は剥離帯電器で、記録材が転写ベルト３
３３から分離する際の剥離放電による画像乱れを防止す
るものである。分離された記録材は、トナーの吸着力を
補って画像乱れを防止するために定着前帯電器３５１、
３５２で帯電された後、定着器３３４でトナー画像が熱
定着され、その後、排紙トレイ３３５に排紙される。ま
た、転写ベルト３３３は内外除電器３５３によって除電
される。

【００２３】ＬＥＤ画像記録について説明する。図２及
び図３の画像処理部で生成された２値のＣＭＹＫの画像
信号は紙先瑞センサ３４７からの紙先端信号を基にそれ
ぞれ遅延部２０２〜２０５によって紙先端センサ３４７
とそれぞれの画像形成部との距離の違いを調整すること
により４色を所定の位置に印字することが可能となる。
ＬＥＤ駆動２０６〜２０９はＬＥＤ２１０〜２１３を駆
動するための信号を生成する。

【００２４】次に本発明の特徴である、現像中か否かを
検知記憶する方法と検知結果に基づく次回の前多回転制
御について詳細に説明する。（現像中か否かを検知記憶する方法）図５において画像
形成時、感光ドラム３４２は１５０ｍｍ／ｓｅｃの速度
で矢印方向（時計回り方向）に回転し、画像先端に対応
する感光ドラム３４２上の点Ａは位置ａで帯電器３２１
によって所定の表面電位に帯電され、位置ｂでＬＥＤア
レイ２１０によって潜像が形成され、位置ｃへ移動して
現像器３４５によって現像が開始される。ここで、画像
先端に対応する点Ａの現像開始と同時に制御ＣＰＵ（制
御手段）３１７ＡによってバックアップＲＡＭ（記憶手
段）３１７Ｂ上に割り当てられた現像中フラグをセット
する。

【００２５】つづいて、位置ｃで形成された現像画像は
位置ｄにおいて転写帯電器３２３により、同じく１５０
ｍｍ／ｓｅｃの速度で移動する記録材に転写される。こ
れら一連の画像形成動作が画像先端から画像後端に至る
まで行われ、画像後端に対応する現像画像が位置ｄにお
いて転写された時点で、制御ＣＰＵ３１７Ａにより現像
中フラグをリセットする。

【００２６】以上の処理により感光ドラム３４２上に現
像画像が存在する場合には現像中フラグはセットされた
状態にあり、現像画像が存在しない場合には現像中フラ
グはリセットされた状態にある。（検知結果に基づく前多回転制御）図６のフローチャー
トを用いて前多回転制御の説明する。

【００２７】前多回転開始後まず、ステップ１（Ｓ１）
において定着ヒータをＯＮし、ステップ２（Ｓ２）にお
いて定着ローラ温度がＴ℃になるのを待ち、定着ローラ
の温度がＴ℃になったらステップ３（Ｓ３）で転写ベル
ト３３３を１５０ｍｍ／ｓｅｃのスピードで駆動させ、
ステップ４（Ｓ４）で転写ベルト３３３の除電を開始す
る。

【００２８】次に、ステップ５（Ｓ５）においてバック
アップＲＡＭ３１７Ｂ上に割り当てられた現像中フラグ
にアクセスし、現像中フラグがセットの状態すなわち前
回の画像形成動作が現像中に停止し、感光ドラム３４２
上にトナーが残留している場合はステップ６（Ｓ６）で
クリーニング動作を開始する。感光ドラム３４２のクリ
ーニング動作はステップ６１（Ｓ６１）で感光ドラム３
４２を駆動するパルスモータの速度を画像形成時よりも
速い２５０ｍｍ／ｓｅｃに設定し、ステップ６２（Ｓ６
２）で感光ドラム３４２を駆動する。そしてステップ６
３（Ｓ６３）で帯電器３２１に−７００ＶのＤＣと、
１．ｌｋＶ_PP、１ｋＨｚ、５０％ｄｕｔｙ矩形波のＡＣ
バイアスを印加してスリーブ５０１を駆動し、ステップ
６４（Ｓ６４）で現像器３２２に−５５０ＶのＤＣと、
ｌｋＶ_PP、２．２ｋＨｚ、５０％ｄｕｔｙ矩形波のＡＣ
バイアスを印加してスリーブ３４５を駆動する。帯電器
３２１は、感光ドラム３４２上の残留トナーを一旦取り
込んで静電的特性を変化させ、再び感光ドラム３４２上
に戻し、その後、現像器３２２がこの残留トナーを回収
して再利用する。ステップ７（Ｓ７）では時間Ｓ秒が経
過するのを待つ。この時間Ｓ秒は転写ベルト３３３上の
除電を開始した部分が紙先端センサ３４７の位置に移動
するのに要する時間であり、このＳ秒間の感光ドラム３
４２の回転数は画像形成時の速度１５０ｍｍ／ｓｅｃで
回転させるよりも多くなるため、感光ドラム３４２表面
のクリーニングの効果は向上する。時間Ｓ秒が経過した
ら、ステップ８（Ｓ８）においてセットの状態にある現
像中フラグをリセットし、ステップ９（Ｓ９）で前多回
転の終了動作を行う。前多回転の終了動作はステツプ９
１（Ｓ９１）で帯電器３２１に印加したバイアスをＯＦ
Ｆし、スリーブ５０１を停止させ、ステップ９２で現像
器３２２に印加したバイアスをＯＦＦし、スリーブ３４
５を停止させる。そしてステップ９３（Ｓ９３）で感光
ドラム３４２の駆動を停止し、ステップ９４（Ｓ９４）
で転写ベルト３３３を停止し、ステップ９５（Ｓ９５）
で転写ベルト３３３の除電を停止する。

【００２９】ステップ５（Ｓ５）において現像中フラグ
がリセットの状態すなわち前回の画像形成動作が正常に
終了した状態であればステップ７（Ｓ７）において時間
Ｓ秒が経過するのを待つ。時間Ｓ秒が経過したら、ステ
ップ８（Ｓ８）においてリセットの状態にある現像中フ
ラグを再度リセットし、ステップ９（Ｓ９）で前多回転
の終了動作を行う。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
現像手段がクリーナを兼ねる画像形成装置において、前
多回転時に、像担持体上の残留トナーのクリーニング能
力を向上させることができるので、例えばジャム時等
の、像担持体上の残留トナーが多い場合でも、これを十
分に除去することが可能となる。

【００３１】さらに、クリーニング専用装置を必要とし
ないために装置の小型化を促進することができ、また、
現像中に異常停止した次の前多回転時のみに像担持体上
のクリーニングを行うため、感光ドラムの不要な劣化を
抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の一例としての、４
色フルカラーの画像形成装置の概略構成を示す縦断面
図。

【図２】デジタル画像処理部の構成を示すブロック図。

【図３】ＬＥＤ駆動部の構成を示すブロック図。

【図４】帯電器の構成を示す図。

【図５】画像形成時の一連の処理動作を説明する図。

【図６】前多回転時の動作を示すフローチャート。

【符号の説明】

２１０、２１１、２１２、２１３露光手段（ＬＥＤアレ
イ）３１７Ｍ画像形成部３１７Ａ判別手段、設定手段（制御ＣＰＵ）３１７Ｂ記憶手段（バックアップＲＡＭ）３１８Ｃ画像形成部３１９Ｙ画像形成部３２０Ｋ画像形成部３２１、３２４、３２７、３３０帯電手段（帯電器）３２２、３２５、３２８、３３１現像手段（現像器）３２３、３２６、３２９、３３２転写手段（転写帯電
器）３３３転写ベルト３４２、３４３、３４４、３４５像担持体（感光ドラ
ム）３４３Ａ駆動手段

フロントページの続き (72)発明者小巻由夫東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者熊谷茂美東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者大坪俊彦東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者渡部高廣東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者山形茂雄東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者谷岡宏東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、該像担持体表面を均一に帯
電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を露光し
て静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像にトナ
ーを付着させてトナー像として現像する現像手段と、前
記トナー像を記録材に転写する転写手段とを備え、前記
現像手段が、トナー像の転写後に前記像担持体表面に残
った残留トナーを除去するクリーナを兼用する画像形成
装置において、現像中であるか否かを記憶する記憶手段と、該記憶手段によって記憶された内容が現像中であるか否
かを判別する判別手段と、前記像坦持体の動作速度を設定する設定手段と、該設定手段によって設定された速度で前記像担持体を駆
動する駆動手段と、を備え、前記記憶手段によって記憶された内容が現像中である場
合には、前多回転時における前記像担持体の動作速度
を、画像形成動作時の動作速度と異なる動作速度に設定
する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記記憶手段によって記憶された内容が
現像中である場合には、前多回転時における前記像担持
体の動作速度を、画像形成動作時の動作速度よりも速く
設定する、ことを特徴とする画像形成装置。