JP2007025215A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タンデム型のカラー電子写真方式で現像剤にかかるストレスを低減し、現像剤の劣化による画像劣化やトナー飛散等の発生を低減する画像形成装置を提供することを課題とする。
【解決手段】中間転写体４の回転と同期して感光体１が駆動される画像形成装置であって、感光体とは別に駆動源を有して回転動作をする現像剤担持体は、感光体１上に画像を形成した後、感光体１が駆動されている間に停止し、停止する直前に逆回転動作を行なうことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プリンタ、複写機及びＦＡＸ等の電子写真方式の画像形成装置に関する。

カラー電子写真装置には、１つの感光体の周りに複数色の現像装置を備え、それらの現像装置でトナーを付着して感光体上に合成トナー画像を形成し、そのトナー画像を転写して転写紙にカラー画像を記録する、いわゆる１ドラム型のものと、並べて備える複数の感光体にそれぞれ個別に現像装置を備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写して転写紙に合成カラー画像を記録する、いわゆるタンデム型のものとがある。
１ドラム型とタンデム型とを比較すると、前者には、感光体が１つであるから、比較的小型化でき、コストも低減できる利点はあるものの、１つの感光体を用いて複数回（通常４回）画像形成を繰り返してフルカラー画像を形成するので、画像形成の高速化には困難である欠点があり、後者には、逆に大型化し、コスト高となる欠点はあるものの、画像形成の高速化が容易である利点がある。
最近は、フルカラーもモノクロ並みのスピード要求が望まれることから、タンデム型が注目されてきている。

図１は、従来のタンデム型カラー電子写真装置の概略構成図である。
タンデム型のカラー電子写真装置には、各感光体上の画像を転写装置により、搬送ベルトで搬送する転写紙に順次転写する直接転写方式のものと、図１に示すように、各感光体１上の画像を１次転写装置２によりいったん中間転写体４に順次転写して後、その中間転写体４上の画像を２次転写装置５により転写紙に一括転写する間接転写方式のものとがある。転写装置は転写搬送ベルトであるが、ローラ形状の方式もある。
直接転写方式と間接転写方式とを比較すると、前者は、感光体１を並べたタンデム型画像形成装置Ｔの上流側に給紙装置６を、下流側に定着装置７を配置しなければならず、転写紙搬送方向に大型化する欠点がある。
これに対し、後者は、２次転写位置を比較的自由に設置することができる。給紙装置６及び定着装置７をタンデム型画像形成装置Ｔと重ねて配置することができ、小型化が可能となる利点がある。

以上のような理由により、最近は、タンデム型のカラー電子写真装置の中でも、特に間接転写方式のものが注目されてきている。そして、この種のカラー電子写真装置では、図１に示すように、１次転写後に感光体１上に残留する転写残トナーを、感光体クリーニング装置８で除去して感光体１表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えている。
また、２次転写後に中間転写体４上に残留する転写残トナーを、中間転写体クリーニング装置９で除去して中間転写体４表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えている。
このような画像形成装置では、中間転写体４が回転している間は各色の感光体１も回転していなければ、感光体１と中間転写体４がニップ部で摺擦されて表層が傷つくため、中間転写体４と各色の感光体１は同期させて同じ時間回転させる。

感光体が回転しているときに現像剤担持体を止めておくと、キャリアにより形成された穂の先のトナーが、感光体と摺擦される間にキャリアから離れてしまう。その結果、トナーが付着していないキャリアと感光体とが摺擦されるので、感光体の表層が傷ついてしまう。そのため、感光体の寿命が短かくなる等の問題が生じるので、感光体が回転している間はできるだけ現像剤担持体も回転させなければならない。
上述したように中間転写体が回転している間は、感光体は回転させなければならないので、結局、中間転写体が回転している間は、できるだけ現像剤担持体を回転させなければならない。中間転写体は、転写紙に２次転写した画像の転写残トナーがクリーニング部でクリーニングされるまで回転させるので、タンデム型の電子写真装置では、１色の画像を感光体ドラム上に形成する間のみ現像剤担持体を回転させればよい１ドラム型に比べて、かなり長時間現像剤担持体を回転させることになる。即ち、１枚の画像に対して現像剤担持体を回転させる時間が、1ドラム型に比べて長くなる。現像剤担持体を回転させている時間が長い程、現像剤にかかるストレスが多くなり、現像剤が劣化しやくなる。

そこで、例えば、特許文献１では、現像剤自動交換を行ない磁性キャリアの磁化量を所定の範囲内にすることにより、現像剤を長寿命化する技術が開示されている。
しかしながら、現像剤自動交換をすることにより、現像剤を長寿命化することができるが、自動交換のための機構が必要で、装置が大きくなったりコストが高くなったりするという問題がある。

特開２００４−１４５１１５号公報

上記問題点に鑑み、本発明は、安価に、装置が大きくなることなく、現像剤にかかるストレスを低減し、現像剤の劣化による画像劣化やトナー飛散等の発生を低減する画像形成装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
１．本発明の画像形成装置は、並列に配置された複数の像担持体と、各々の像担持体上に２成分現像剤によりトナー像を形成する複数の現像剤担持体とを有し、少なくとも１個の現像剤担持体は、それにより作像する像担持体と別駆動により駆動される構成であり、各々の像担持体上の作像されたトナー像を中間転写体上に１次転写して重ね合せて複数色の画像を形成する画像形成装置において、中間転写体の回転と同期して像担持体が駆動され、別駆動を持つ現像剤担持体は、像担持体上に画像形成後の像担持体が駆動されている間に停止し、停止する直前に逆回転動作を行なうことを特徴とする。
２．また、前記現像剤担持体の逆回転動作は、前記像担持体上のトナー像の後端が中間転写体上に１次転写された後に行われることを特徴とする。
３．また、前記複数の現像剤担持体の駆動が複数からなる構成であり、作像する順序が後の像担持体に作像する現像剤担持体の駆動は、像担持体の駆動開始後の所定時間後に駆動することを特徴とする。

本発明により、安価に、装置が大きくなることなく、現像剤にかかるストレスを低減し、現像剤の劣化による画像劣化やトナー飛散等の発生を低減する画像形成装置を提供することができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。

（実施の形態１）
図１は、従来のタンデム型カラー電子写真装置の概略構成図である。本実施の形態１では、Bk単色プリントの動作でＹ、Ｃ、Ｍの感光体１を回転させないように、図１に示す状態から、Ｙ、Ｃ、Ｍの感光体１を中間転写体４から離間した状態にする。そのため、Bkの感光体の駆動とＹ、Ｃ、Ｍの感光体の駆動は別駆動を用い、Bkの現像ユニットと感光体ユニットは図示しない別のモータで駆動する。また、Ｙ、Ｃ及びＭの感光体ユニットは図示しない同一のモータで駆動し、それとは異なる別の同一のモータでＹ、Ｃ及びＭの現像ユニットを駆動する。この実施例ではこのような駆動方式としているが、他の方式でも少なくとも１個の現像ユニットとそれにより作像される現像ユニットが別駆動により駆動される構成となっていれば、本発明が実施できる。

図２は、電子写真装置のタイミングチャートの１例を示す図である。中間転写モータは、中間転写体上に重ね合わされた画像を転写紙上に転写された後の転写残トナーがクリーニング部でクリーニングされるまで回転する。Bkの感光体ユニットを駆動するモータと、Ｙ、Ｃ、Ｍの感光体ユニット駆動用モータ（以下、「ＹＣＭ感光体モータ」という）とは中間転写体の回転と同期し、同じ時間回転させる。
現像剤担持体は、できるだけ感光体が回っている間は回転させた方が良いので、図２に示すように回転させる。Bkの現像剤担持体は、Bk現像モータのＯＮ／ＯＦＦで回転を制御し、Ｙ、Ｃ、Ｍの現像剤担持体はＹ、Ｃ、Ｍの現像剤担持体駆動用モータ（以下、「ＹＣＭ現像モータ」という）のＯＮ／ＯＦＦで回転を制御している。Ｙ、Ｃ、Ｍ、Bkの感光体上に、各色のトナー像を所定のタイミングだけずらして形成し、中間転写体上でカラー画像が形成されるように、図２に示すようなタイミングで、レーザダイオード（ＬＤ）による書き込みを行なう。

図２に示すように、現像ユニットは実際に画像形成している時間よりかなり長い時間駆動されている。１ドラム型の電子写真装置では、通常、現像穂が感光体に接触する位置に配置されるのが、感光体上にトナー像を形成する時間より少し長い程度なので、プリント１枚当りの現像ユニットが駆動されている時間が、タンデム型の電子写真装置では非常に長いことになる。そのため、同じ枚数のプリントで現像剤が受けるストレスが多くなる。
本実施の形態１では、次のようにして現像剤が受けるストレスを低減する。現像剤担持体を通常の回転方向で回転させているときは、現像ニップ通過後のトナーが消費された現像剤を一旦現像ユニットの容器内に戻し、現像ユニット内で循環している現像剤と攪拌されて、また現像ドクタの前で新しく汲み上げられるようになっている。現像剤を一旦現像ユニットの容器内に戻す部分では、現像剤に磁力が殆ど作用しないようになっている。このため現像剤担持体を逆回転させると、現像剤が離れたあとに汲み上げられないので、現像ニップ部分に剤が無い状態になる。このような状態にすれば、現像剤担持体を止めた状態で感光体を回転させていても、現像穂によって感光体を傷つけることはない。

図３は、本発明の電子写真装置のタイミングチャートの１例を示す図である。図３のタイミングチャートで示すように、Bkの感光体上に作像後にBkの現像モータ、Ｍの感光体上に作像後にＹＣＭの現像モータを短い時間逆回転させて、その後停止させることにより、感光体の表層を傷つけることなく現像ユニットの駆動時間を短くすることができる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１における現像剤担持体の逆回転のタイミングを変えている。現像剤担持体を逆回転させるとき、最初は現像穂が感光体に接触した状態で現像剤担持体の回転にブレーキがかかり、逆方向に回転することになるので、現像剤担持体上に穂がなくなるまでの短い時間であるが、感光体の速度を変動させてしまう。このとき感光体上のトナー像を中間転写体上に転写している途中であると、中間転写体上のトナー像に濃度ムラが発生する。そのため、感光体上にトナー像を作像終了したときから、現像モータを逆回転させるまでの時間（図３のＡ、Ｂ）を、感光体上のトナー像を中間転写体上に転写する１次転写が終了後に現像モータを逆回転させるように設定する。これにより濃度ムラを防ぐことができる。

（実施の形態３）
図４は、本発明の電子写真装置のタイミングチャートの他の１例を示す図である。作像動作終了前に、現像剤が現像ニップ部に無い状態になっていれば、次の作像スタート時の最初の間は現像剤担持体を止めておくことができる（図４のBk現像モータ）。このようにすることにより、図２に示すタイミングチャートにおける現像モータの駆動時間よりも大幅に駆動時間を減らす事ができる。しかし、感光体上に作像する前に現像剤担持体をプレ回転させて、現像穂の状態を一定にしてトナーの帯電量も所望の値になるようにしなければならないので、この実施例ではＹＣＭの現像モータは作像前にあまり止めておくことはできない。しかし、通常は、カラー画像形成装置においてもBk単色プリントで使用する割合が多いので、Bkユニットの現像モータの駆動時間を短くできることは大きな効果となる。

従来のタンデム型カラー電子写真装置の概略構成図である。 電子写真装置のタイミングチャートの１例を示す図である。 本発明の電子写真装置のタイミングチャートの１例を示す図である。 本発明の電子写真装置のタイミングチャートの他の１例を示す図である。

符号の説明

１ 感光体
２ １次転写装置
４ 中間転写体
５ 転写装置
６ 給紙装置
７ 定着装置
８ 感光体クリーニング装置
９ 中間転写体クリーニング装置
Ｔ タンデム型画像形成装置

Claims (3)

1. 並列に配置された複数の像担持体と、
   各々の像担持体上に２成分現像剤によりトナー像を形成する複数の現像剤担持体とを有し、
   少なくとも１個の現像剤担持体は、それにより作像する像担持体と別駆動により駆動される構成であり、
   各々の像担持体上の作像されたトナー像を中間転写体上に１次転写して重ね合せて複数色の画像を形成する画像形成装置において、
   中間転写体の回転と同期して像担持体が駆動され、
   別駆動を持つ現像剤担持体は、像担持体上に画像形成後の像担持体が駆動されている間に停止し、停止する直前に逆回転動作を行なう
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項1に記載の画像形成装置において、
   前記現像剤担持体の逆回転動作は、像担持体上のトナー像の後端が中間転写体上に１次転写された後に行われる
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項1に記載の画像形成装置において、
   前記複数の現像剤担持体の駆動が複数からなる構成であり、
   作像する順序が後の像担持体に作像する現像剤担持体の駆動は、像担持体の駆動開始後の所定時間後に駆動する
   ことを特徴とする画像形成装置。

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