JPH0980846A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明はコピーを行なっている最中に、静電
的な力によって現像スリーブにトナーが付着して異常画
像が発生しているかどうかを検出し、これが異常画像が
発生しているとき、現像スリーブを自動的にクリーニン
グして、常に良質な画像を得る。 【解決手段】 各現像器２７〜３０の切り替えを行なっ
たとき、現像濃度検出器３１によって感光体ドラム２２
上に形成されている作業領域の前にある非作業領域部分
のトナー付着状態を検知し、予め設定されている量より
多いトナーが付着しているとき、コピー作業を中断し
て、現像器の現像スリーブ３５を現像時の回転方向と、
逆方向に所定時間または所定回数だけ、回転させてこの
現像スリーブ３５をクリーニングした後、中断させてい
たコピー作業を再開させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式や静
電記録方式などで画像を形成する画像形成装置に関する
ものであり、特に複数個の現像器により複数色の画像を
形成する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置で使用される画像形成装置
では、感光体面を帯電させた後、前記感光体面を光像で
露光させることにより露光部分の電位を変化させて、静
電潜像を形成し、この後前記感光体面上に所定の電荷を
持ったトナーを静電吸着させてトナー像を形成し、この
トナー像を転写紙に静電転写させて転写紙上に画像を形
成するようにしている。カラー画像を形成する際には、
上述したプロセスを各色毎に繰り返して感光体面上に複
数色のカラートナー像を形成し、これを転写紙に一挙に
転写する方法、あるいは単色のカラートナー像を複数
回、転写紙に転写させる方法のいずれかの方法が採用さ
れ、現像器を着脱させる着脱機構、または現像スリーブ
上から現像剤を除去する穂切り機構によってカラー画像
形成プロセス時におけるトナー混色を防止している。こ
の際、着脱機構を使用する方法では機構が複雑になって
しまい、装置全体をコンパクトにできず、また装置自体
が高価になってしまうとともに着脱動作で生じた振動に
より画像ムラが発生してしまうという問題があることか
ら、穂切り機構を採用してこれら問題の発生を回避する
ことが多い。

【０００３】ところで、穂切り機構として、種々の構成
のものが実用化されているが、その中でも現像スリーブ
を現像時の回転方向と、逆方向に回転させることにより
穂切りを行なう方式の穂切り機構は、他の掻き取り部材
を使用した方式の穂切り機構、例えば現像スリーブ内部
のマグネットを穂切り時に変位させる方式の穂切り機構
や現像スリーブと現像剤撹拌部材の間に汲み上げ用のマ
グネットを設けて、穂切り時に現像剤を現像スリーブに
搬送させない方式の穂切り機構に比べて、穂切り性能
的、コスト的およびスペース的に有利であることから、
良く使用されている。また、このような非現像時に現像
スリーブを逆回転させる方式の穂切り機構は、穂切り性
能が良く、ある現像器である色を現像している間に他の
現像器に現像バイアスを印加しても穂が出ないため、混
色の心配が無く、１つのバイアス用電源で、複数の現像
器にバイアスを印加することができ、これによってバイ
アス用電源の低コスト化および省スペース化が可能にな
ることから、メリットが大きい。

【０００４】そして、非現像時に現像スリーブを逆回転
させる方式の穂切り機構として、種々の方式のものが開
発されていると思われることから、先行調査範囲とし
て、“ＩＰＣ：Ｇ０３ １５／０８”および“公開日
（公告日）：特許、実案 昭和６０年１月〜平成５年１
０月”を使用し、“非現像時に現像スリーブを現像時と
逆方向に回転させて汚れなどを除去するもの”や“電源
オン時などに現像スリーブを逆回転させるもの”がある
かどうか、先行技術調査を行なったところ、下記に示す
調査結果が得られた。 特開平６１−２４３４７３号公報 この先行技術は、薄層ドクターブレード、一成分現像、
モノクロというキーワードを含んでおり、非現像時に、
スリーブを現像時と逆方向に回転するように構成して、
現像剤の凝集を防止する。 特開平２−１５０８７０号公報 この先行技術は、薄層ドクターブレード、一成分現像、
モノクロというキーワードを含んでおり、電源オン時な
どにスリーブを逆転させ、現像ローラとそれに接触する
薄層ブレードの間に侵入したゴミ等の不純物を除去す
る。 特開平４−２２１９１７７号公報 この先行技術は、薄層ドクターブレード、一成分現像、
モノクロというキーワードを含んでおり、現像スリーブ
と現像剤規制ブレードとの当接部近傍に存在する異物を
除去して現像スリーブに傷が付くことを防止する。 特開平５−１１３７１４号公報 この先行技術は、薄層ドクターブレード、一成分現像、
モノクロというキーワードを含んでおり、現像スリーブ
を一定時期、一定量だけ逆回転させることにより、現像
剤の薄層を均一化し、かつ長期に渡って安定したコピー
画像を得る。 特開平４−７３９５５号公報 この先行技術は、複数現像器、二成分現像というキーワ
ードを含んでおり、コピー動作を中断した後、電源がオ
ンされたとき、中断時と異なった現像器が選択されてい
れば、中断時の現像器の現像剤を除去する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た、１つのバイアス用電源で複数の現像器に現像バイア
スを印加する方式の画像形成装置では、上述した種々の
メリットがあるものの、次に述べるような問題があっ
た。すなわち、現像していない現像器に現像バイアスが
印加されたとき、現像装置内部の現像スリーブが停止し
ていると、現像スリーブとケーシングとの間に磁気的に
トラップされている現像剤が存在する場所で、この現像
剤を介して現像スリーブとケーシングとの間の絶縁抵抗
が低下して、現像スリーブ上に部分的にトナーが付着し
てしまう。このため、この現像スリーブによって次回の
現像を行なうとき、トナーが付着している場所のみ、実
効的な現像バイアスが高くなって、現像量が増え、帯状
にムラのある画像になってしまうという問題があった。
本発明は上記の事情に鑑み、コピーを行なっている最中
に、静電的な力によって現像スリーブにトナーが付着し
て異常画像が発生しているかどうかを検出し、異常画像
が発生しているとき、現像スリーブを自動的にクリーニ
ングして、常に良質な画像を得ることができる画像形成
装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明による画像形成装置は、請求項１では、現像
時には、第１方向に回転して現像領域に現像剤を搬送
し、非現像時には、前記第１方向と逆方向となる第２方
向に回転して現像領域から現像剤を除去する複数の現像
部と、像担持体上のトナー濃度を検出するトナー濃度検
出部と、前記各現像部を構成する各現像スリーブに対
し、現像バイアスを共通に印加する現像バイアス電源部
とを備えた画像形成装置において、前記各現像部の切り
替えを行なうとき、前記トナー濃度検出部により、次に
現像を行なう現像部による前記像担持体上のトナー付着
状態を検出し、前記像担持体上に、予め設定されている
量以上のトナーが付着しているとき、作像作業を中断し
て、前記現像部の現像スリーブを前記第２方向にさらに
所定時間もしくは所定回転数だけ、回転させて前記現像
スリーブをクリーニングさせた後、作像作業を再開する
ことを特徴としている。また、請求項２では、請求項１
に記載の画像形成装置において、前記像担持体上のトナ
ー付着状態を検出するタイミングは、作像領域の前にあ
る非作像領域であることを特徴としている。

【０００７】上記の構成において、請求項１の画像形成
装置では、現像時には、第１方向に回転して現像領域に
現像剤を搬送し、非現像時には、前記第１方向と逆方向
となる第２方向に回転して現像領域から現像剤を除去す
る複数の現像部と、像担持体上のトナー濃度を検出する
トナー濃度検出部と、前記各現像部を構成する各現像ス
リーブに対し、現像バイアスを共通に印加する現像バイ
アス電源部とを備えた画像形成装置において、前記各現
像部の切り替えを行なうとき、前記トナー濃度検出部に
より、次に現像を行なう現像部による前記像担持体上の
トナー付着状態を検出し、前記像担持体上に、予め設定
されている量以上のトナーが付着しているとき、作像作
業を中断して、前記現像部の現像スリーブを前記第２方
向にさらに所定時間もしくは所定回転数だけ、回転させ
て前記現像スリーブをクリーニングさせた後、作像作業
を再開することにより、コピーを行なっている最中に、
静電的な力によって現像スリーブにトナーが付着して異
常画像が発生しているかどうかを検出し、異常画像が発
生しているとき、現像スリーブを自動的にクリーニング
して、常に良質な画像を得る。また、請求項２では、請
求項１に記載の画像形成装置において、前記像担持体上
のトナー付着状態を検出するタイミングを、作像領域の
前にある非作像領域にすることにより、請求項１の効果
と同様に、コピーを行なっている最中に、静電的な力に
よって現像スリーブにトナーが付着して異常画像が発生
しているかどうかを検出し、異常画像が発生していると
き、現像スリーブを自動的にクリーニングして、常に良
質な画像を得る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示した形態
例に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による画像
形成装置の一形態例を示す構成図である。この図に示す
画像形成装置１は、カラー原稿２のイメージを読み取る
カラースキャナ３と、このカラースキャナ３から出力さ
れるイメージデータを指定されたサイズの転写紙４にプ
リントするカラープリンタ５とを備えており、カラース
キャナ３によってカラー原稿２のイメージを読み取り、
これによって得られたＲ画像信号、Ｇ画像信号、Ｂ画像
信号をＢＫカラー画像データ、Ｃカラー画像データ、Ｍ
カラー画像データ、Ｙカラー画像データに変換して、カ
ラープリンタ５で指定されたサイズの転写紙４にカラー
画像をプリントする。カラースキャナ３は、カラー原稿
２を照明する照明ランプ６と、この照明ランプ６によっ
て照明されたカラー原稿２の光像を反射するミラー群７
と、このミラー群７によって反射された前記カラー原稿
２の光像を集光するレンズ８と、このレンズ８によって
集光された前記カラー原稿２の光像を電気的な信号、例
えばＲｅｄ画像信号（Ｒ画像信号）、Ｇｒｅｅｎ画像信
号（Ｇ画像信号）、Ｂｌｕｅ画像信号（Ｂ画像信号）に
変換するカラーセンサ９と、このカラーセンサ９から出
力されるＲ画像信号、Ｇ画像信号、Ｂ画像信号を色変換
処理してＢｌａｃｋのカラー画像データ（ＢＫカラー画
像データ）、Ｃｙａｎのカラー画像データ（Ｃカラー画
像データ）、Ｍａｇｅｎｔａのカラー画像データ（Ｍカ
ラー画像データ）、Ｙｅｌｌｏｗのカラー画像データ
（Ｙカラー画像データ）にする画像処理部１０とを備え
ている。

【０００９】コピー開始スイッチ（図示は省略する）が
操作されたとき、カラー原稿２の画像を照明ランプ６、
ミラー群７およびレンズ８を介してカラーセンサ９に結
像することにより、前記カラー原稿２のカラー画像情報
を、例えばＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅなどの色分解
光毎に読み取って、電気的な画像信号に変換するととも
に、色分解された画像信号を、画像処理部１０で色変換
処理して、Ｂｌａｃｋ（ＢＫ）、Ｃｙａｎ（Ｃ）、Ｍａ
ｇｅｎｔａ（Ｍ）、Ｙｅｌｌｏｗ（Ｙ）のカラー画像デ
ータにし、これらを前記カラープリンタ５に供給する。
カラープリンタ５は、前記カラースキャナ３から出力さ
れるカラー画像データに基づき、光画像の書込みを行な
う書込み光学ユニット１１と、この書込み光学ユニット
１１で生成された光画像をトナー画像として顕像化させ
る顕像化ユニット１２と、この顕像化ユニット１２で顕
像化されたトナー画像を重ね合わせてベルト転写画像を
作成する中間転写ベルトユニット１３と、この中間転写
ベルトユニット１３をクリーニングするベルトクリーニ
ングユニット１４と、指定されたサイズの転写紙４を取
り出す給紙ユニット１５と、この給紙ユニット１５によ
り取り出された転写紙４に対し、前記中間転写ベルトユ
ニット１３で作成されたベルト転写画像を転写させる紙
転写ユニット１６と、この紙転写ユニット１６で画像が
転写された転写紙４上のトナーを溶融定着させる定着ユ
ニット１７とを備えており、前記カラースキャナ３から
出力されるＢＫカラー画像データ、Ｃカラー画像デー
タ、Ｍカラー画像データ、Ｙカラー画像データの顕像化
を行ないながら、これを重ね合わせて指定されたサイズ
の転写紙４に４色フルカラーのカラー画像を印字し、こ
れを排紙する。

【００１０】書込み光学ユニット１１は、前記カラース
キャナ３から出力されるＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙのカラー画像
データに基づき、レーザー光を発生するレーザーダイオ
ード１８と、このレーザーダイオード１８から出射され
るレーザー光をスキャンさせるポリゴンミラー１９と、
このポリゴンミラー１９によってスキャンされたレーザ
ー光をｆθ変換するｆ−θレンズなどのレンズ群２０
と、このレンズ群２０からのレーザー光を反射して前記
顕像化ユニット１２に供給するミラー２１とを備えてお
り、カラースキャナ３からのカラー画像データを光信号
に変換して、前記顕像化ユニット１２を構成する感光体
ドラム２２上に原稿画像に対応した光画像を書込んで、
静電潜像を形成する。

【００１１】顕像化ユニット１２は、図２に示す如く反
時計方向に回転しながら、前記書込み光学ユニット１１
から出射されるレーザー光により潜像が形成される感光
体ドラム２２と、クリーニング前除電器を含み、前記感
光体ドラム２２の周りに配置されて、前記感光体ドラム
２２をクリーニングする感光体クリーニングユニット２
３と、前記感光体ドラム２２の周りに配置されて、前記
感光体ドラム２２を均一に除電する除電ランプ２４と、
前記感光体ドラム２２の周りに配置されて、前記感光体
ドラム２２を均一に帯電させる帯電器２５と、前記感光
体ドラム２２の周りに配置されて、前記感光体ドラム２
２の電位を検出する電位センサ２６とを備えている。

【００１２】さらに、この顕像化ユニット１２は、前記
感光体ドラム２２の周りに配置されて、前記感光体ドラ
ム２２のＢＫ潜像を現像するＢＫ用の現像器２７と、前
記感光体ドラム２２の周りに配置されて、前記感光体ド
ラム２２のＣ潜像を現像するＣ用の現像器２８と、前記
感光体ドラム２２の周りに配置されて、前記感光体ドラ
ム２２のＭ潜像を現像するＭ用の現像器２９と、前記感
光体ドラム２２の周りに配置されて、前記感光体ドラム
２２のＹ潜像を現像するＹ用の現像器３０と、反射型フ
ォトセンサなどによって構成され、前記感光体ドラム２
２の周りに配置されて、前記感光体ドラム２２の現像濃
度（トナー濃度）を検出する現像濃度検出器３１とを備
えている。

【００１３】この場合、前記各現像器２７〜３０は各
々、感光体ドラム２２と対向するように配置されるケー
シング３２と、このケーシング３２内に配置され、前記
感光体ドラム２２上に形成された静電潜像を現像すると
き、回転して現像剤６４（図３参照）の汲み上げおよび
撹拌を行なう現像パドル３３と、前記ケーシング３２に
取り付けられ、前記現像剤６４のトナー濃度を検出する
トナー濃度検知センサ３４と、前記感光体ドラム２２と
対向する位置で、回転して、前記感光体ドラム２２上に
現像剤６４を静電吸着させて感光体ドラム２２上に形成
された静電潜像を現像する現像スリーブ３５とを備えて
いる。なお、これらの各現像器２７〜３０については、
後で詳細に説明する。

【００１４】そして、コピー動作が開始されて、感光体
ドラム２２が反時計方向に回転駆動されながら、前記書
込み光学ユニット１１によるレーザー光によって感光体
ドラム２２上にＢＫ画像データに対応する光画像が書込
まれて、静電潜像（以下、これをＢＫ潜像と称する）が
形成されたとき、このＢＫ潜像の先端部がＢＫ用の現像
器２７が設けられている場所に達する前に、この現像器
２７の現像スリーブを時計方向に回転駆動して、穂立て
を行ない、ＢＫ用の現像剤６４で前記感光体ドラム２２
上に形成されたＢＫ潜像を現像する。以後、ＢＫ用の現
像器２７によってＢＫ潜像の現像動作を継続して、ＢＫ
潜像の後端部分が通過したとき、ＢＫ用の現像器２７に
設けられている現像スリーブ３５を反時計方向（現像時
の回転方向と逆の回転方向）に回転させて、この現像ス
リーブ３５上にある現像剤６４の穂切りを行ない、現像
不作動状態にしながら、感光体ドラム２２上のＢＫトナ
ー画像を中間転写ベルトユニット１３に転写させる。

【００１５】以下、Ｃ用の現像器２８、Ｍ用の現像器２
９、Ｙ用の現像器３０を順次、動作状態にして、感光体
ドラム２２上に形成されたＭ潜像、Ｍ潜像、Ｙ潜像を順
次、現像しながら、感光体ドラム２２上のＣトナー画
像、Ｍトナー画像、Ｙトナー画像を中間転写ベルトユニ
ット１３に転写させる。中間転写ベルトユニット１３
は、前記感光体ドラム２２と対向するように張設される
中間転写ベルト３６と、この中間転写ベルト３６を介在
させた状態で、前記感光体ドラム２２と対向する位置に
配置され、前記感光体ドラム２２上のトナー画像を前記
中間転写ベルト３６上に転写するとき、バイアス電圧が
印加されるベルト転写バイアスローラ３７と、前記感光
体ドラム２２上のトナー画像を前記中間転写ベルト３６
上に転写するとき、駆動モータによって回転駆動され
て、前記感光体ドラム２２の回転速度と同じ速度で前記
中間転写ベルト３６を走行させる駆動ローラ３８と、中
間転写ベルト３６にテンションを与える複数の従動ロー
ラ３９とを備えている。

【００１６】そして、コピー動作が開始されたとき、前
記感光体ドラム２２の回転タイミングと同期させて、駆
動ローラ３８を回転駆動させ、中間転写ベルト３６を走
行させながら、ベルト転写バイアスローラ３７によって
中間転写ベルト３６をバイアスして、前記感光体ドラム
２２上に形成されたＢＫトナー画像、Ｃトナー画像、Ｍ
トナー画像、Ｙトナー画像を順次、正確に位置を合わせ
て、中間転写ベルト３６上に転写させて、４色重ねのベ
ルト転写画像を形成し、紙転写ユニット１６によりこれ
を転写紙４上に転写させる。また、ベルトクリーニング
ユニット１４は、前記中間転写ベルト３６をクリーニン
グする入口シール４０およびクリーニングブレード４１
と、これら入口シール４０およびクリーニングブレード
４１を前記中間転写ベルト３６に当接させたり、離間さ
せたりする接離機構４２とを備えており、転写紙４上に
ベルト転写画像を転写した後など、前記中間転写ベルト
３６のクリーニングが必要なとき、接離機構４２を動作
させて入口シール４０やクリーニングブレード４１を前
記中間転写ベルト３６に当接させ、この中間転写ベルト
３６をクリーニングする。

【００１７】また、給紙ユニット１５は、図１に示す如
く各種サイズの転写紙４が収納される複数の転写紙カセ
ット４３〜４６と、ＯＨＰ用紙や厚紙などがセットされ
る手差し給紙トレイ４７と、この手差し給紙トレイ４７
にセットされているＯＨＰ用紙や厚紙などや前記各転写
紙カセット４３〜４６に収納されている各転写紙４のう
ち、操作パネル（図示は省略する）で指定されたサイズ
の転写紙４などを取り出す複数の給紙ローラ４８〜５１
と、これらの各給紙ローラ４８〜５１によって取り込ま
れた転写紙４などを搬送する複数の搬送ローラ５２と、
これらの各搬送ローラ５２によって搬送された転写紙４
などを取込み、タイミングをとって前記紙転写ユニット
１６に供給するレジストローラ５３とを備えており、コ
ピー動作を行なうとき、前記操作パネルで指定されたサ
イズの転写紙４などを取り出すとともに、中間転写ベル
ト３６上に形成されているベルト転写画像の先端部が紙
転写位置に到達するタイミングに合わせて、前記転写紙
４を前記紙転写ユニット１６に供給する。

【００１８】紙転写ユニット１６は、図２に示す如く前
記中間転写ベルトユニット１３を構成する中間転写ベル
ト３６と対向するように配置され、前記中間転写ベルト
３６上に形成されたベルト転写画像を前記レジストロー
ラ５３から供給された転写紙４に転写させるとき、バイ
アス電圧が印加される紙転写バイアスローラ５４と、こ
の紙転写バイアスローラ５４をクリーニングするローラ
ークリーニングブレード５５と、前記紙転写バイアスロ
ーラ５４を前記中間転写ベルト３６に当接させたり、離
間させたりする接離機構５６とを備えており、コピー動
作を行なうとき、接離機構５６を動作させてレジストロ
ーラ５３から供給された転写紙４を介在させた状態で紙
転写バイアスローラ５４を前記中間転写ベルト３６に押
圧しながら、この紙転写バイアスローラ５４に所定のバ
イアス電圧を印加して、中間転写ベルト３６上に形成さ
れているベルト転写画像を転写紙４に一括して転写させ
た後、紙搬送ユニット５７により定着ユニット１７に供
給させる。

【００１９】定着ユニット１７は、所定温度となるよう
にコントロールされた定着ローラ５８と、前記紙搬送ユ
ニット５７によって搬送されてきた転写紙４を前記定着
ローラ５８に押し付ける加圧ローラ５９とを備えてお
り、前記紙搬送ユニット５７によって搬送されてきた転
写紙４を加圧しながら加熱して、この転写紙４上に形成
されているトナー画像を溶融定着させて、コピートレイ
６０上に搬出する。

【００２０】このように、この画像形成装置１では、カ
ラースキャナ３によってカラー原稿２の画像を読み取っ
て得られたＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙのカラー画像データに基づ
き、カラープリンタ３の書込み光学ユニット１１を動作
させて、感光体ドラム２２上にＢＫ潜像、Ｃ潜像、Ｍ潜
像、Ｙ潜像を順次、形成しながら、顕像化ユニット１２
を動作させてこれらＢＫ潜像、Ｃ潜像、Ｍ潜像、Ｙ潜像
を現像させてＢＫトナー画像、Ｃトナー画像、Ｍトナー
画像、Ｙトナー画像にしながら、中間転写ベルトユニッ
ト１３を動作させて前記ＢＫトナー画像〜Ｙトナー画像
を中間転写ベルト３６上に順次、転写させて、この中間
転写ベルト３６上に４色のベルト転写画像を形成した
後、紙転写ユニット１６によって給紙ユニット１５から
供給された転写紙４上に前記中間転写ベルト３６上のベ
ルト転写画像を転写させ、定着ユニット１７によって前
記転写紙４上のトナー画像を加圧、加熱して溶融定着さ
せ、コピートレイ６０上に搬出する。

【００２１】なお、上述した説明は、４色フルカラーで
カラー原稿２をコピーするときの動作であるが、３色カ
ラーや２色カラーでカラー原稿２をコピーする場合は、
指定された色と回数の分だけ、上述した動作と同様な動
作を繰り返すことになる。また、単色でコピーする場合
は、所定枚数が終了するまでの間、その色の現像器のみ
を現像作動（剤穂立て）状態にして、中間転写ベルト３
６を感光体ドラム２２に接触させ、さらにベルトクリー
ニングブレード４１を中間転写ベルト３６に接触させた
まま、中間転写ベルト３６を往動方向に一定速で駆動し
て、コピーを行なう。

【００２２】次に、図面を参照しながら、上述した画像
形成装置１で使用されている各現像器２７〜３０につい
て詳細に説明する。図３は上述した画像形成装置１で使
用されている各現像器２７〜３０の詳細な構成例を示す
拡大側断面図である。この図に示す現像器２７〜３０
は、感光体ドラム２２に対向するように配置されるケー
シング３２と、このケーシング３２内の下側に設けら
れ、現像剤６４の汲み上げおよび撹拌を行なうとき、矢
印Ａ方向に回転駆動される現像パドル３３と、前記ケー
シング３２の下部に設けられ、ケーシング３２内のトナ
ー濃度を検知するトナー濃度検知センサ３４と、内部に
配置されたマグネットによって、汲み上げ磁極Ｎ２、搬
送磁極Ｓ２、現像磁極Ｎ１、搬送極Ｓ１（これらは各
々、磁力分布の中央値（ピーク値）を示している）が形
成された円柱部材を有し、前記ケーシング３２内の上部
側に配置されて、現像剤６４を穂立てするとき、反時計
方向（矢印Ｃと逆の方向）に回転駆動されて、前記現像
パドル３３で撹拌された現像剤６４を吸着しながら、前
記感光体ドラム２２の表面に搬送し、現像剤６４を穂切
りするとき、時計方向（矢印Ｃ方向）に回転駆動される
現像スリーブ３５と、前記ケーシング３２の一端に形成
され、前記現像スリーブ３５によって汲み上げられる現
像剤６４の層厚（現像剤汲み上げ量）を規制するドクタ
部６５とを備えている。そして、現像時に、現像パドル
３３を矢印Ａ方向に回転させて、現像剤６４の汲み上
げ、撹拌を行ないながら、現像剤６４を上方に搬送する
とともに、矢印Ｃと逆方向に回転駆動されている現像ス
リーブ３５の汲み上げ磁極Ｎ２によって、前記現像パド
ル３３で上方に搬送された現像剤６４を現像スリーブ３
５上に汲み上げる。

【００２３】この後、現像スリーブ３５の搬送磁極Ｓ２
で、現像剤６４を搬送しながら、搬送途中にあるドクタ
部６５を通過する際、前記現像剤６４を一定の現像剤量
に規制し、この部分を通過できなかった現像剤６４を下
に落下させ、通過できた現像剤６４をさらに搬送させて
現像磁極Ｎ１で、感光体ドラム２２に静電吸着させて、
感光体ドラム２２の現像領域（作像領域）にある潜像を
現像し、トナー画像を形成させる。そして、この現像に
使用されなかった現像剤（残った現像剤）６４がさらに
搬送されて、搬送極Ｓ１を通過し、磁力が無い範囲Ｄに
達したとき、現像スリーブ３５から剥がれて下に落下す
る。

【００２４】この後、現像が終了すれば、現像スリーブ
３５が一旦、停止状態にされた後、現像時の回転方向と
逆の回転方向（矢印Ｃ方向）に回転駆動されて、磁力が
無い範囲Ｄに達していない現像剤６４が搬送極Ｓ１→現
像磁極Ｎ１→搬送磁極Ｓ２→汲み上げ磁極Ｎ２→磁力が
無い範囲Ｄなる経路で、磁力が無い範囲Ｄに達したと
き、現像スリーブ３５から剥がれて下に落下する。この
際、現像スリーブ３５の表面に刻まれた多数の溝によっ
て現像剤６４を引っ掛けてこれを搬送していることか
ら、現像スリーブ３５を逆回転させただけでは、現像ス
リーブ３５上から全て現像剤６４を除去することができ
ず、図４において、点線で示す如く垂直磁力が小さい部
分、例えば垂直磁力がピークとなっている汲み上げ磁極
Ｎ２、搬送磁極Ｓ２、現像磁極Ｎ１、搬送極Ｓ１の極間
など、水平磁力がピークになり、垂直磁力が最小となる
部分Ｅ、Ｆで、現像剤６４が現像スリーブ３５の軸中心
方向に引かれる力が弱くなって、溝から現像剤６４が飛
び出し、これらの部分Ｅ、Ｆに残ってしまう。

【００２５】そして、このような画像形成装置１で使用
されている現像剤６４は、完全な絶縁体では無いことか
ら、現像スリーブ３５上において、現像剤６４が全く無
い部分に比べ、現像剤６４が残っている部分Ｅ、Ｆで
は、現像スリーブ３５と、ケーシング３２との間に存在
する現像剤６４が持つ僅かな導電性により、ある程度の
抵抗値を持って現像スリーブ３５と、ケーシング３２と
が電気的に接続されてしまう。このとき、他の現像器、
例えばこの現像器がＢＫ用の現像器２７であるとき、Ｃ
用の現像器２８、Ｍ用の現像器２９やＹ用の現像器３０
などで、現像が行なわれると、これらの各現像器２７〜
３０に対して共通に印加される現像バイアスによって、
ＢＫ用の現像器２７を構成している現像スリーブ３５上
にある現像剤６４により、感光体ドラム２２上の潜像が
現像されてしまう。

【００２６】しかし、４つの現像器２７〜３０を順次、
使用するフルカラーモードでコピーが行われる際には、
４回に１回の割合で、各現像器２７〜３０による現像の
機会が到来し、さらにこれら各現像器２７〜３０の現像
スリーブ３５に付着する現像剤６４の量が僅かであり、
現像動作時に行われる現像スリーブ３５の回転で、現像
スリーブ３５上に残っている現像剤６４がクリーニング
されるので、現像スリーブ３５上に現像剤６４が残り、
この現像剤６４によって感光体ドラム２２上に形成され
ている潜像が現像されても、転写紙４に形成される画像
に、ほとんど悪影響を与えない。

【００２７】さらに、各現像器２７〜３０の現像スリー
ブ３５に現像剤６４が付着しても、この現像剤６４の量
が僅かであり、現像動作時に行われる現像スリーブ３５
の回転で現像剤６４の層厚を規制するドクタ部６５によ
りドクタ部６５手前に剤溜りが形成され、この剤溜りに
より現像スリーブ３５上に残っている現像剤６４が掻き
落とされて現像スリーブ３５がクリーニングされること
から、現像スリーブ３５上に現像剤６４が残っていても
転写紙４に形成される画像に対し悪影響を与えない。し
かし、１色、２色または３色で、コピーを行なう際に
は、コピー枚数が多いときコピーを行なう毎に使用され
ていない現像器の現像スリーブ３５上に現像剤６４が付
着し、この現像スリーブ３５上に付着している現像剤６
４の量が少しずつ増大してしまうとともにしっかり付着
してしまうため、その後の現像により画像ムラが目だっ
てしまう。

【００２８】そこで、本発明による画像形成装置１で
は、以下に述べる方法で、このような不都合が発生しな
いようにしている。まず、上述した状態で、現像スリー
ブ３５を穂切り時と同じく、図中の矢印Ｃ方向に所定時
間もしくは所定回転数だけ回転させると、部分Ｅ、Ｆに
溜った現像剤６４と、現像スリーブ３５上の現像剤６４
とを摩擦させたときに生じる機械的な力およびキャリア
同士の摩擦で生じる静電気により、現像スリーブ３５上
の汚れを取り除くことができる。

【００２９】この際、現像スリーブ３５を逆回転させる
所定時間や所定回転数としては、システムでの最悪条件
（最も、厳しい条件）で実験的に求められた時間や回転
数が使用される。また、このような画像ムラは、現像ス
リーブ３５上のトナー汚れの部分で感光体ドラム２２が
現像されて発生するが、現像時においてドクタ部６５で
の摩擦により、徐々にトナー汚れがクリーニングされて
目立たなくなるが、このとき、現像スリーブ３５の回転
タイミングとして、モータの立ち上がりがある分や現像
剤６４の流れが安定するまでの時間などを考慮して、感
光体ドラム２２の画像領域（作像領域）が現像可能な現
像領域（各現像器２７〜３０が設けられている領域）に
達する少し手前で、クリーニング動作を開始することが
必要である。そして、現像スリーブ３５上にあるトナー
汚れの部分が最初に現像されるのは、感光体ドラム２２
上に形成された作像領域の手前にある非画像領域であ
り、図５のグラフに示す如く、現像濃度検出器３１の出
力値から分かるように、非画像領域部分の画像ムラレベ
ルが最も悪い。

【００３０】この際、感光体ドラム２２の非画像部分に
トナーが全く付いていない状態では、現像濃度検出器３
１から出力される電圧がある値となるが、現像スリーブ
３５が回転してトナーが少し付着して、地汚れトナーが
発生すると、現像濃度検出器３１から出力される電圧の
値が若干、低下し、その後１周目の回転で、現像スリー
ブ３５上にある汚れ部分が現像で使用されると、現像濃
度検出器３１から出力される電圧の値が低下する。この
際、このような非画像部分にトナー汚れがあっても、そ
のレベルが小さい場合には画像に対してさほど悪影響を
与えないことがあるので、現像濃度検出器３１によって
感光体ドラム２２上にある非画像部分に、ある一定レベ
ル以上のトナー汚れがあることが検知されたときにのみ
現像スリーブ３５を逆回転させてこれをクリーニングす
る。

【００３１】また、画像領域では、カラー原稿２のイメ
ージに応じたトナーが付着するので、現像濃度検出器３
１から出力される電圧の値がトナー量に応じて変化する
ものの、現像スリーブ３５上にあるトナー汚れ部分のレ
ベルが１周目の回転時より、２周目の回転時の方が小さ
くなることから、画像ムラが発生しない。これらのこと
から、本発明による画像形成装置１では、図６に示す制
御回路７０、すなわち各種のデータ処理を行なうＣＰＵ
回路７１と、このＣＰＵ回路７１の動作を規定するプロ
グラム、定数データやＯＳなどが格納されているＲＯＭ
回路７２と、前記ＣＰＵ回路７１の作業エリアなどとし
て使用されるＲＡＭ回路７３と、前記ＣＰＵ回路７１と
外部機器とを接続するＩ／Ｏポート回路（入出力ポート
回路）７４とを備えた制御回路７０によって次に述べる
手順で、各現像器２７〜３０に設けられている現像スリ
ーブ３５のクリーニングを行なう。

【００３２】まず、図７のフローチャートに示す如くコ
ピー作業が指示されると、制御回路７０によって現像ス
リーブ３５を回転させるモータ７５の動作を制御するス
リーブモータ制御装置７６、現像パドル３３を回転させ
るモータ７７の動作を制御するパドルモータ制御装置７
８、感光体ドラム２２を回転させるモータ７９の動作を
制御する感光体モータ制御装置８０などが制御されて、
コピー作業が開始されるとともに（ステップＳＴ１）、
予め決められたタイミングで感光体ドラム２２上のトナ
ー濃度を検知する前記現像濃度検出器３１がオン状態に
されて、この現像濃度検出器３１から出力される電圧
（検出電圧）が取り込まれるとともに、この検出電圧が
予め設定されている処理手順で加工されて前記感光体ド
ラム２２上にある画像ムラ部分のピーク値Ｍｓが抽出さ
れ（ステップＳＴ２）、このピーク値Ｍｓと、ＲＯＭ回
路７２などに格納されている基準データの値Ｍｈとが比
較される（ステップＳＴ３）。

【００３３】そして、基準データの値Ｍｈより、ピーク
値Ｍｓが低いとき（画像ムラがあるとき）、制御回路７
０によって作像動作が中断されて（ステップＳＴ４）、
現像器２７〜３０のうち、指定された現像器を構成する
現像スリーブ３５が逆回転させられて、この現像スリー
ブ３５のクリーニングが行われ、このクリーニング作業
が終了したとき（ステップＳＴ５）、中断させられてい
たコピー作業が再開される（ステップＳＴ６）。また、
上述した比較動作で、基準データの値Ｍｈより、ピーク
値Ｍｓが高ければ（画像ムラが無ければ）（ステップＳ
Ｔ３）、制御回路７０によって上述した現像スリーブ３
５のクリーニング処理がスキップされて、通常のコピー
作業が続行される。

【００３４】このようにこの形態例においては、各現像
器２７〜３０の切り替えを行なったとき、現像濃度検出
器３１によって感光体ドラム２２上に形成されている作
業領域の前にある非作業領域部分のトナー付着状態を検
知し、予め設定されている量より多いトナーが付着して
いるとき、コピー作業を中断して現像器の現像スリーブ
３５を現像時の回転方向と、逆方向に所定時間または所
定回数だけ、回転させてこの現像スリーブ３５をクリー
ニングした後、中断させていたコピー作業を再開させる
ようにしたので、コピーを行なっている最中に静電的な
力によって現像スリーブ３５にトナーが付着して異常画
像が発生しているかどうかを検出し、異常画像が発生し
ているとき、現像スリーブを自動的にクリーニングし
て、常に良質な画像を得ることができる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、請
求項１、２において、コピーを行なっている最中に、静
電的な力によって現像スリーブにトナーが付着して異常
画像が発生しているかどうかを検出し、異常画像が発生
しているとき、現像スリーブを自動的にクリーニングし
て、常に良質な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像形成装置の一形態例を示す構
成図である。

【図２】図１に示す顕像化ユニット、中間転写ベルトユ
ニット、ベルトクリーニングユニットおよび紙転写ユニ
ット部分の詳細な構成例を示す構成図である。

【図３】図１に示す各現像器の詳細な構成例を示す構成
図である。

【図４】図１に示す各現像器の動作例を説明するための
模式図である。

【図５】図１に示す現像濃度検出器の出力電圧例を示す
グラフである。

【図６】図１に示す画像作成装置に設けられている制御
回路の一例を示すブロック図である。

【図７】図１に示す画像作成装置における現像スリーブ
のクリーニング動作手順例を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１ 画像形成装置、２ カラー原稿、３ カラースキャ
ナ、４ 転写紙、５カラープリンタ、６ 照明ランプ、
７ ミラー群、８ レンズ、９ カラーセンサ、１０
画像処理部、１１ 書込み光学ユニット、１２ 顕像化
ユニット、１３ 中間転写ベルトユニット、１４ ベル
トクリーニングユニット、１５ 給紙ユニット、１６
紙転写ユニット、１７ 定着ユニット、１８ レーザー
ダイオード、１９ ポリゴンミラー、２０ レンズ群、
２１ ミラー、２２ 感光体ドラム（像担持体）、２３
感光体クリーニングユニット、２４ 除電ランプ、２
５ 帯電器、２６ 電位センサ、２７〜３０ 現像器
（現像部）、３１ 現像濃度検出器（トナー濃度検出
部）、３２ ケーシング、３３ 現像パドル、３４トナ
ー濃度検知センサ、３５ 現像スリーブ、３６ 中間転
写ベルト、３７ ベルト転写バイアスローラ、３８ 駆
動ローラ、３９ 従動ローラ、４０ 入口シール、４１
クリーニングブレード、４２ 接離機構、４３〜４６
転写紙カセット、４７ 手差し給紙トレイ、４８〜５
１ 給紙ローラ、５２ 搬送ローラ、５３ レジストロ
ーラ、５４ 紙転写バイアスローラ、５５ ローラーク
リーニングブレード、５６ 接離機構、５７ 紙搬送ユ
ニット、５８ 定着ローラ、５９ 加圧ローラ、６０
コピートレイ、６４ 現像剤、６５ ドクタ部、７０制
御回路、７１ ＣＰＵ回路、７２ ＲＯＭ回路、７３
ＲＡＭ回路、７４ Ｉ／Ｏポート回路、７５ モータ、
７６ スリーブモータ制御装置、７７ モータ、７８
パドルモータ制御装置、７９ モータ、８０ 感光体モ
ータ制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像時には、第１方向に回転して現像領
   域に現像剤を搬送し、非現像時には、前記第１方向と逆
   方向となる第２方向に回転して現像領域から現像剤を除
   去する複数の現像部と、像担持体上のトナー濃度を検出
   するトナー濃度検出部と、前記各現像部を構成する各現
   像スリーブに対し、現像バイアスを共通に印加する現像
   バイアス電源部とを備えた画像形成装置において、 前記各現像部の切り替えを行なうとき、前記トナー濃度
   検出部により、次に現像を行なう現像部による前記像担
   持体上のトナー付着状態を検出し、 前記像担持体上に、予め設定されている量以上のトナー
   が付着しているとき、作像作業を中断して、前記現像部
   の現像スリーブを前記第２方向にさらに所定時間もしく
   は所定回転数だけ、回転させて前記現像スリーブをクリ
   ーニングさせた後、作像作業を再開することを特徴とす
   る画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の画像形成装置におい
   て、 前記像担持体上のトナー付着状態を検出するタイミング
   は、作像領域の前にある非作像領域であることを特徴と
   する画像形成装置。