JPH10186782A

JPH10186782A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10186782A
Application number: JP8355649A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ozawa; 隆志小澤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-12-24
Filing date: 1996-12-24
Publication date: 1998-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】２成分現像方式の現像器を備えた第１の画像
形成手段と、その下流側に１成分現像方式の現像器を備
えた第２の画像形成手段とを配した多色画像形成装置に
おいて、ジャム等の異常時に装置が緊急停止した場合に
おけるキャリアの第２の現像器への混入を未然に防止す
る。【解決手段】装置の緊急停止時において、感光ドラム
１の駆動手段であるモーター５２の回転が停止後、表面
に電荷が印加された状態の感光ドラム１が完全に停止す
るのを待って、第１の現像器３の現像バイアスをＯＦＦ
する。これにより、感光ドラム１へのキャリア付着を防
止し、第２の現像器へのキャリア混入を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば多色複写機
あるいは多色プリンターなどとされる電子写真法を用い
た複数の画像形成手段を有する画像形成装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、各種の電子写真法に基づき、
異なる複数の潜像（例えば、フォーマット枠と文字情
報、あるいは黒色文字情報と赤色マークの組合せ等）を
形成し、これらを同一又は異なる色の現像剤で現像して
画像を得る方式の多色画像形成装置が、各種提案されて
いる。

【０００３】図６において、多色画像形成装置は、移動
可能な像担持体であるＳｅ感光ドラム１を有し、その周
りに、第１の帯電手段である帯電器２、第１の現像手段
である現像器３、第２の帯電手段である帯電器４、第２
の現像手段である現像器５、残留現像剤を除去するクリ
ーニング器７などを備えている。

【０００４】また、感光ドラム１の移動方向に関して、
第１の帯電器２、第１の現像器３、第２の帯電器４、第
２の現像器５はこの順に感光ドラム１の回りに配設され
ている。

【０００５】この装置での、第１、第２現像器３、５に
よる２色画像の形成手順としては、まず、前露光のＬＥ
Ｄ１３により除電された感光ドラム１の表面が第１の帯
電器２により約＋６００Ｖに帯電される。次いで感光ド
ラム１がレーザビームにより、フォーマットの情報に基
づく第１の走査露光Ｌ₁ が行なわれる。この走査露光Ｌ
₁ は図示しないレーザ光源・光変調器、高速回転モータ
８１、回転ミラー８２、結像レンズ８３、８４などより
なる像露光装置８により電気信号に対応して行なわれ
る。

【０００６】こうして得られた第１の静電潜像を、主に
樹脂からなり非磁性で摩擦帯電にてプラス電荷に帯電す
る赤色のトナーと、主に鉄粉で構成されるキャリアとの
混合粉を現像剤とする２成分現像方式の第１の現像器３
により反転現像する。

【０００７】第１の現像器３の現像スリーブ３１と感光
ドラム１との間隔は約３００μｍであり、また現像スリ
ーブ３１にはバイアス電圧が電源より印加されている。
このバイアス電圧は交番電圧であり、交流分として、１
５００Ｈｚ・１５００Ｖ_PP（５３０Ｖ_r.m.s ）、直流分
として＋５００Ｖが重畳されている。

【０００８】次に感光ドラム１の表面に第２の帯電器４
によりコロナ放電を行なう。第２の帯電器４のコロナ放
電ワイヤには＋６．０ＫＶ、また第２の帯電器のシール
ド開口部のグリッドワイヤに＋６００Ｖのバイアス電圧
が印加されている。この第２の帯電により赤トナーによ
る現像部と未露光部は共に約＋６００Ｖに帯電される。

【０００９】次いで感光ドラム１の表面に上記と同様に
して電気信号に対応した走査露光Ｌ₂ を行ない、黒の印
字情報に基づく第２の潜像を形成する。

【００１０】次に、この第２の潜像を、主に樹脂と磁性
体で構成され、磁性を有し、摩擦帯電にてプラス電荷に
帯電する黒色のトナーのみを現像剤とする１成分現像方
式の第２の現像器５により反転現像する。

【００１１】第２現像器５の現像スリーブ５１と感光ド
ラム１との間隔は約３００μｍであり、スリーブ５１に
は第１現像と同条件のバイアス電圧が電源により印加さ
れ、反転現像が行なわれる。

【００１２】感光ドラム１上に形成されたトナー像は、
感光ドラム１と転写帯電器１４とのニップ部に供給され
た転写材に、転写帯電器１４の作用により転写され、図
に示さない定着器により定着される。

【００１３】ところで、上記の第２現像時、交番電界の
作用により、黒トナーは現像スリーブ５１と感光ドラム
１間を往復運動し、走査露光Ｌ₂ に応じた明部電位は十
分現像される。一方赤トナー画像部には不要な黒トナー
が付着することがなく、また赤トナーは黒トナーによっ
て掻き落とされることがない。走査露光Ｌ₂ を受けなか
った部分にも勿論黒トナーが付着することがない。

【００１４】このように、第１の画像形成手段に２成分
現像方式の現像装置を配し、その下流に位置する第２の
画像形成手段に１成分現像方式の現像装置を配置するこ
とにより、以下のようなメリットが得られる。（１）２成分現像方式で用いるトナーが樹脂を主成分と
するため、顔料や染料によるトナーの着色が容易で、種
々の色が実現できる。（２）２成分現像方式で用いるトナーが、樹脂を主成分
とする非磁性現像剤のため、この２成分現像器を第１現
像器とした際、感光ドラム上に現像された現像剤の第２
の帯電への影響を少なくできる。即ち、第１の画像形成
で感光ドラム上に形成された現像部（トナーがある部
分）と未露光部（トナーが少ない部分）とで、磁性の点
でムラがなく、第２の画像形成での帯電、現像が均一で
安定したものになり、高画質が実現できる。（３）第２の現像装置に１成分現像方式を用いること
で、キャリアが不要なシンプルな構造が採用できる上、
現像剤のランニングコストの低廉化が実現できる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、反転現
像方式をとる上記の多色画像形成装置においては、ジャ
ム等の異常時の発生に際し、装置の動作を緊急停止する
ため、従来の装置同様、電源回路を落とす構成となって
おり、そのため、停止のタイミングが画像形成中の場
合、現像バイアスの電源も切れることになる。

【００１６】現像バイアスの電源が切れ、現像スリーブ
への現像バイアスが印加されないと、２成分現像方式の
場合、帯電された感光ドラムが回転しているときには、
現像スリーブ上のキャリアが容易にドラム表面へ飛び移
ってしまう。

【００１７】また感光ドラムは、電源が切れて駆動が断
たれた後も、その慣性力でしばらく回転を続けるが、慣
性力によっては、キャリアが飛び移ったドラム面が第２
現像器まで移動し、今度はキャリアが現像スリーブ側へ
移動し、第２現像器に混入してしまうという欠点があっ
た。

【００１８】更に、駆動が断たれた後、慣性力で回転す
るドラムは、その回転量が一定ではなくバラつくため、
高圧現像バイアス電流を単純に遅らせる制御では対応が
困難であるという欠点があった。

【００１９】ここで、上記の現像動作について、図７〜
９を参照して更に説明する。図７の動作モデル図に示す
ように、正常な現像動作状態では、キャリア２０はバイ
アス電源１０から現像スリーブ２１に印加された現像バ
イアスのプラス電位と、現像スリーブ２１内のマグネッ
ト２２による磁気吸着力により現像スリーブ２１上に保
持されている。

【００２０】しかしながら、図８の動作モデル図に示す
如く、現像バイアスが切れると、キャリア２０をスリー
ブ上に保持する作用が弱くなる。感光ドラム１は前述の
ように慣性力によって回転が続くため、１次帯電器２に
よってチャージされ、プラス電位が印加された面が現像
スリーブ２１の前を通過していくので、キャリア２０の
一部はドラム面へ吸着してしまう。

【００２１】ドラムの慣性力によっては、更に回転が続
き、第２現像器５の対向位置まで到達し、図９の如く、
感光ドラム１上のキャリア２０の一部が今度は現像スリ
ーブ２３のマグネット２４による磁気力により吸い寄せ
られてしまう。

【００２２】第２の現像器は１成分トナーを使用する１
成分現像方式のため、現像スリーブ２３に付着したキャ
リアがたとえ少量だとしても、現像ブレード２５と現像
スリーブ２３の隙間等での目詰まりを発生し、トナーの
均一なコートを阻害し、正常な現像ができない状態とな
ってしまう。

【００２３】また、ドラムの慣性力がそれほど強くな
く、ドラム上に付着したキャリアが第２現像器５の対向
位置の手前で停止した場合でも、リカバリー動作等でド
ラムが再び回転したときにおけるスリーブへのキャリア
混入が防止できない。

【００２４】従って、本発明の目的は、２成分現像方式
の現像器を備えた第１の画像形成手段と、その下流側に
１成分現像方式の現像器を備えた第２の画像形成手段と
を配した多色画像形成装置において、ジャム等の異常時
に装置が緊急停止した場合におけるキャリアの第２の現
像器への混入及びそれに伴う現像器の異常動作を未然に
防止できる多色画像形成装置を提供することである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
単一の像担持体回りに、２成分現像方式の現像器を備え
た第１の画像形成手段と、その下流側に１成分現像方式
の現像器を備えた第２の画像形成手段とを配し、前記像
担持体を駆動する像担持体駆動手段と、前記像担持体の
移動量を検知する像担持体移動検知手段と、前記画像形
成手段の高圧電流及び現像バイアス電流を制御する高圧
制御手段と、現像バイアス制御手段とを備えた画像形成
装置において、装置本体の動作異常時に前記像担持体駆
動手段を停止し、その後前記像担持体の移動状態を像担
持体移動検知手段により検知し、その検知情報に応じ
て、前記高圧制御手段、前記現像バイアス制御手段が動
作する緊急停止モードを備えたことを特徴とする画像形
成装置である。

【００２６】前記像担持体駆動手段はＤＣモーターであ
り、前記像担持体移動検知手段は、前記ＤＣモータに内
蔵された回転パルスカウンタを含むことが好ましい。前
記像担持体移動検知手段は、モーター制御装置を含むこ
とが好ましい。また、ブレーキ機構を有することが好ま
しい。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。なお、次に説明す
る実施例では、本発明は図６に示す多色画像形成装置に
具現化されるものとする。従って、多色画像形成装置の
全体的構成、機能についての詳しい説明は省略し、本発
明の特徴部分について説明する。

【００２８】実施例１本発明に係る実施例１について図１〜図３により説明す
る。図１において、像担持体である感光ドラム１には、
ドラム同一軸上にフライホイール５１が連結され、その
連結軸５７にはベルトプーリ５４が一体的に固定されて
いる。ベルトプーリ５４と、ＤＣモータ５２のベルトプ
ーリ５３との間にベルト５５が掛け渡され、ＤＣモータ
５２の駆動が感光ドラム１のみへ伝達される。

【００２９】また、ベルトプーリ５４にはブレーキプレ
ート部５４ａが一体的に設けられており、ブレーキプレ
ート部５４ａにはブレーキソレノイド５７の作動により
回転軸５６ａを中心として回動するブレーキアーム５６
が押圧可能とされている。これにより、ブレーキソレノ
イド５７が作動すると、ブレーキアーム５６が矢印歩行
に回動してブレーキプレード部５４ａに押接され、ドラ
ムの回転を停止させるブレーキ作用を発揮する。

【００３０】上記駆動構成においては、感光ドラム１の
みを回転させる専用のＤＣモーター５２、並びに感光ド
ラム１の回転の慣性力を高めるフライホイール５１を配
置することで高精度（回転ムラの少ない）のドラム回転
を実現している。

【００３１】図２に本発明に係る制御ブロック図を示
す。本体装置のＣＰＵ１００には、高圧電源装置１０
１、ＡＣ電源装置１０２、ＤＣ電源装置１０３、モータ
ー制御装置１０４、その他の本体装置１０５、及び信号
系統が接続されている。

【００３２】ＡＣ電源装置１０２には、外部電源１０６
よりＡＣ電源がスイッチ１０５を経由し入力している。
そして、ＡＣ電源装置１０２より高圧電源装置１０１、
ＤＣ電源装置１０３へ電力供給がなされている。

【００３３】高圧電源装置１０１では昇圧が行なわれ、
第１、第２現像器１０８、１０９へは１５００Ｈｚ、１
５００Ｖ_PPの交流分と＋５００Ｖの直流分が重畳された
現像バイアス電流が出力され、第１、第２帯電器１１
０、１１１へは、数キロボルトのプラスの高圧電流が出
力される。

【００３４】ＤＣ電源装置１０３では、モーター制御装
置１０４を介して、ドラム駆動用のモーター１１２とド
ラムのブレーキ用のソレノイド１１３、及び前露光用の
ＬＥＤ１１４を動作させるためのＤＣ電流が出力され
る。

【００３５】モーター１１２はその回転数をモーター制
御装置１０４にフィードバックすることで、回転数がコ
ントロールされる。そして、これら負荷要素の動作は全
てＣＰＵ１００によって制御される。

【００３６】次に、ジャム等の異常事態の発生により、
装置の動作を緊急に停止する場合の制御を、図３のフロ
ーチャートと共に説明する。

【００３７】装置の動作中に、紙詰まり等が発生し、Ｃ
ＰＵ１００がジャムと判断すると、装置の動作を停止す
るための緊急停止モードがスタートする（２００）。詰
まった紙が更にダメージを受けないようになどの目的
で、ドラム駆動のモーター１１２及びその他の本体装置
の駆動用のモーターへの電力供給を切る（２０１）。こ
こでドラム１はフライホイール５１により、大きな惰性
力を持つことにより、モーターの回転力がなくなった後
も、回転し続ける。

【００３８】このため、この回転を強制的に停止させる
ようブレーキ機構を作動する（２０２）。モーター１１
２は内蔵された回転パルスカウンターによって、回転状
態をモーター制御装置１０４へフィードバックし、ＣＰ
Ｕ１００はモーター制御装置１０４を介し、モーター１
１２の回転状況をチェックする（２０３）。

【００３９】モーター１１２が停止したら、ドラム回転
方向の上流側より、前露光のＬＥＤ１１４、帯電器１１
０、１１１への高圧電流、現像バイアス電流を順番にＯ
ＦＦしていく。

【００４０】最後に、ブレーキ１１２のソレノイド１１
３をＯＦＦし（２０７）、この緊急停止モードは終了す
る（２０８）。

【００４１】上記のように、ジャム等の異常事態の発生
により、装置の動作を緊急に停止する場合において、感
光ドラムの駆動手段であるモーターの回転が停止後、表
面に電荷が印加された状態の感光ドラムが完全に回転が
停止するのを待って、第１の現像器の現像バイアス電流
を切るモードを設定することにより、感光ドラムへのキ
ャリア付着を防止し、第２現像器へのキャリア混入及び
それに伴う異常動作を未然に防ぐことができる。

【００４２】実施例２次に、本発明に係る実施例２について図４及び図５によ
り説明する。

【００４３】図４において、感光ドラム１には、ドラム
同一軸上にフライホイール５１が連結され、その連結軸
５７にはベルトプーリ５４が一体的に固定されている。
ベルトプーリ５４と、ＤＣモータ５２の２段プーリ６０
の間にベルト５５が掛け渡されている。

【００４４】本実施例においては、ＤＣモーター５２
は、２段プーリー６０が装着されることにより、ドラム
駆動に加え、ベルト６２によって定着ローラ対６５の駆
動も行なう構成とされている。定着ローラ対６５に固定
された定着ギア６４は２段ギアプーリー６０、中継ギア
プーリー６１、中継ギア６３により、駆動が伝達され
る。なお、本構成では実施例１のようなドラムのブレー
キ機構は設置されていない。

【００４５】次に、図５に示すフローチャートと共に本
実施例の制御について説明する。実施例１と同様に、ジ
ャム等の異常が発生した際には、緊急停止モードがスタ
ートする（２１０）。次にＤＣモーターの駆動用電源が
ＯＦＦされ、駆動力を切る（２１１）。

【００４６】引き続き、前露光のＬＥＤの点灯をＯＦＦ
し、帯電器への高圧電流をＯＦＦする（２１３、２１
４）。高圧電流のＯＦＦと同時に、感光ドラムの惰性に
よる回転量Δθを、同期して回転するＤＣモーターの回
転量より算出する。ＤＣモーターの回転量は内蔵される
回転パルスをカウントすることで行なう。

【００４７】次に、このドラムの回転量Δθを回転角θ
₁ と比較する。ここで、回転角θ₁は図６において、第
１の帯電器２の帯電域の上流端２ａから第１の現像器３
ａの現像スリーブ３１までの回転角である。

【００４８】Δθ≧θ₁ の場合（ＹＥＳの場合）には、
スリーブ３１に対向する位置にあるドラム表面は、未帯
電の領域になり、現像バイアスをＯＦＦできる（２１
７）。

【００４９】一方、Δθ＜θ₁ の場合（ＮＯの場合）に
は、現像スリーブ３１の対向するドラム表面には、プラ
スの帯電がなされているため、モーターの回転の有無を
チェックし、ドラムが回転しているか否かを確認し、回
転が停止した際のみ現像バイアスがＯＦＦされ（２１
７）、このモードが終了する（２１８）。

【００５０】上記のように、ジャム等の異常事態の発生
により、装置の動作を緊急に停止する場合において、感
光ドラムの回転量Δθを第１の帯電器２の帯電域の上流
端２ａから第１の現像器３ａの現像スリーブ３１までの
回転角θ₁ と比較し、Δθ≧θ₁ のときのみ現像バイア
スをＯＦＦするモードを設定することにより、感光ドラ
ムへのキャリア付着を防止し、第２現像器へのキャリア
混入及びそれに伴う異常動作を未然に防ぐことができ
る。

【００５１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による、２成分現像方式の現像器を備えた第１の画像形
成手段と、その下流側に１成分現像方式の現像器を備え
た第２の画像形成手段とを配した多色画像形成装は、ジ
ャムなどの異常時に像担持体駆動手段を停止し、その後
像担持体の移動状態を像担持体移動検知手段により検知
し、その検知情報に応じて、高圧制御手段、現像バイア
ス制御手段が動作する緊急停止モードを備えたことによ
り、キャリアの１成分現像方式の前記現像器への混入を
未然に防止でき、現像剤担持体への不均一な塗布を防止
し、また高品質画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例１の感光ドラム駆動部構成
を示す斜視図である。

【図２】図１の感光ドラム駆動を示すブロック図であ
る。

【図３】図１の感光ドラム駆動を示すフローチャートで
ある。

【図４】本発明に係る実施例２の感光ドラム駆動部構成
を示す斜視図である。

【図５】図４の感光ドラム駆動を示すフローチャートで
ある。

【図６】従来の画像形成装置を示す構成図である。

【図７】従来の現像工程における現像部を示すモデル図
である。

【図８】図７の現像部において、キャリアが感光ドラム
へ飛翔している状態を示すモデル図である。

【図９】図７の現像部において、感光ドラムへ飛翔した
キャリアが第２現像器の現像スリーブへ飛翔している状
態を示すモデル図である。

【符号の説明】

１感光ドラム（像担持体）２１次帯電器３第１の現像器４第２の帯電器５第２の現像器Ｌ₁ 第１の像露光Ｌ₂ 第２の像露光１００ＣＰＵ１０１高圧電源装置（高圧制御手段・現像バイアス制
御手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単一の像担持体回りに、２成分現像方式
の現像器を備えた第１の画像形成手段と、その下流側に
１成分現像方式の現像器を備えた第２の画像形成手段と
を配し、前記像担持体を駆動する像担持体駆動手段と、
前記像担持体の移動量を検知する像担持体移動検知手段
と、前記画像形成手段の高圧電流及び現像バイアス電流
を制御する高圧制御手段と、現像バイアス制御手段とを
備えた画像形成装置において、装置本体の動作異常時に、前記像担持体駆動手段を停止
し、その後前記像担持体の移動状態を像担持体移動検知
手段により検知し、その検知情報に応じて、前記高圧制
御手段、前記現像バイアス制御手段が動作する緊急停止
モードを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記像担持体駆動手段がＤＣモーターで
あり、前記像担持体移動検知手段が、前記ＤＣモータに
内蔵された回転パルスカウンタを含むことを特徴とする
請求項１の画像形成装置。
【請求項３】前記像担持体移動検知手段が、モーター
制御装置を含むことを特徴とする請求項２の画像形成装
置。
【請求項４】ブレーキ機構を有することを特徴とする
請求項３の画像形成装置。