現像剤残量検出装置並びに画像形成装置
【課題】 帯電手段の共通化により部品点数の削減を達成しつつ、装置の小型化を実現する画像形成装置を提供することである。
【解決手段】 感光体ドラムが正逆回転して画像形成を行う構成において、感光体ドラムの回転方向に対応させて画像形成処理に必要な帯電手段、露光手段の相対位置関係を変える。
【解決手段】 感光体ドラムが正逆回転して画像形成を行う構成において、感光体ドラムの回転方向に対応させて画像形成処理に必要な帯電手段、露光手段の相対位置関係を変える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いた、例えば複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に像担持体を正逆回転しながら画像形成を行う画像形成装置に特徴を有する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを用いたプリンタ等の画像形成装置は、像担持体である感光体ドラムを一様に帯電させ、この感光体ドラムへの選択的な露光によって潜像を形成し、潜像を現像剤である微粉体のトナーで顕在化し、トナー像を記録媒体に転写し、更に、転写されたトナー像に熱や圧力を加えることでトナー像を記録媒体に永久定着させる。
【０００３】
一般に、多色画像形成装置では、複数色のトナー像を転写材に多重転写して画像形成を行っている。
【０００４】
例えば、感光体ドラムの周方向に現像手段のみ４個配列し、感光体ドラムの回転方向に沿って帯電手段、露光手段をそれぞれ一つずつ配列し、第一から第四の現像手段を配列し、ドラム1回転毎に帯電、露光を繰り返し、対応するトナー像を多重転写して多色画像を形成するものがある。このような４色での多色画像の形成では、４つの現像手段を切り換えて順次作用させて、感光体ドラムに対して画像形成プロセスを４回繰り返すことになる。そのため、１枚の記録紙に対して１つの多色画像を形成するために４回分の画像形成時間が必要となり、全体の画像形成プロセスに大幅な時間を要する。それゆえ、単一感光体ドラムの多色画像形成装置においては、単位時間当たりのプリント枚数が少ない、すなわち画像形成速度が遅いという問題点が発生する。
【０００５】
これに対して特開平7-84498によると、正逆回転する感光体ドラムの周方向に現像手段を２個配列し、感光体ドラムの正回転方向に沿って、第一の帯電手段、露光手段、第一の現像手段、転写手段が配列されると共に、逆回転方向に沿って第二の帯電手段、露光手段、第二の現像手段、転写手段が配列され、感光体ドラムの正逆回転方向それぞれで画像形成を行う画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、複数色のトナー像を転写材に多重転写する際に、正回転方向及び逆回転方向で画像形成を行うことができるため、正回転方向のみで画像形成を行うよりも速く画像形成を行うことが可能となる。また、特開平7-209953では、正逆回転する感光体ドラムの周方向に現像手段を４個配列し、感光体ドラムの正回転方向に沿って、第一の帯電手段、露光手段、第一の現像手段、第三の現像手段、転写手段が配列されると共に、逆回転方向に沿って第二の帯電手段、露光手段、第二の現像手段、第四の現像手段、転写手段が配列され、感光体ドラムの正逆回転方向それぞれで画像形成を行っている。このような画像形成装置においても、感光体ドラムの正逆回転を二回繰り返すことで４色の画像形成を行うことが可能となるため正回転方向のみよりも速く４色の画像形成を行うことができる。
【特許文献１】特開平7-84498号公報
【特許文献２】特開平7-209953号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来例では感光体ドラムの回転方向によって帯電手段が異なる。感光体ドラム１が正逆回転可能とする構成において、感光体ドラム一つに対して帯電手段は最低限一つあれば十分であり、上記従来例のように複数の帯電手段を用いることは部品点数を増やすことになり、さらには装置の大型化につながる。本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、帯電手段の共通化により部品点数の削減を達成しつつ、装置の小型化を実現する画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は本発明に係る現像剤残量検知装置及び画像形成装置にて達成される。
【０００８】
本出願に係る第一の発明によると、正逆回転する像担持体と、像担持体表面を一様に帯電させる帯電手段と、像担持体表面に静電潜像を形成する露光手段と、像担持体表面に形成された静電潜像を現像する第一及び第二の現像手段と、前記像担持体表面に付着した現像剤を転写材に転写する唯一の転写手段とを備え、像担持体が正回転の時には露光位置と転写位置の間に第一の現像手段が位置し、逆回転の時には露光位置と転写位置の間に第二の現像手段が位置する画像形成装置において、帯電手段は一つであり、像担持体回転方向に応じて帯電位置と露光位置の相対位置関係が変わることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【０００９】
本出願に係る第二の発明によると、像担持体回転方向によって帯電位置が露光位置に対して像担持体回転方向上流に切り替わることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置が提供される。
【００１０】
本出願に係る第三の発明によると、像担持体回転方向によって露光位置が帯電位置に対して像担持体回転方向下流に切り替わることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置が提供される。
【００１１】
本出願に係る第四の発明によると、像担持体回転方向に対して第一と第二の現像手段における各々の現像剤担持体が同方向に回転することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００１２】
本出願に係る第五の発明によると、帯電手段は揺動可能であることを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の画像形成装置が提供される。
【００１３】
本出願に係る第六の発明によると、帯電手段は接離可能であることを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の画像形成装置が提供される。
【００１４】
本出願に係る第七の発明によると、露光位置は複数のミラーにより切り換え可能であることを特徴とする請求項１及び請求項３に記載の画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明によれば、感光体ドラムを正逆回転可能とする構成において、感光体ドラムの正逆回転方向に対応させて画像形成処理に必要な帯電手段、露光手段の相対位置関係を変えることで、感光体ドラムの正回転方向及び逆回転方向のどちらにおいても、帯電手段を共通化することが可能となる。従って、部品点数の削減、装置の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施する最良の形態を図面に則して更に詳しく説明する。以下に説明する実施例は、例示的に本発明を説明するものであって、以下に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれに限定するものではない。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明の第一の実施例による電子写真画像形成装置の一形態である画像形成装置を示すものである。
【００１８】
本発明に係る画像形成装置は、外周面に感光層を持つ円筒状を呈すると共にその周方向に正逆回転する感光体ドラム１と、感光体ドラム１表面を所定の電位に帯電する帯電手段２と、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム１表面に静電潜像を形成する露光手段３と、感光体ドラム１表面に形成された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第一及び第二の現像手段４（４ａ,4ｂ）と、感光体ドラム１表面に付着したトナーを記録媒体５に転写するための転写手段６と、感光体ドラム１表面に残留した転写残トナーを除去する第一及び第二のクリーニング手段７（７ａ,７ｂ）とを備えている。
【００１９】
そして、感光体ドラム１の正回転方向（X）に沿って、帯電手段２、露光手段３、第一の現像手段４ａ、転写手段６及び第一のクリーニング手段７ａがこの順に感光体ドラム１の外周に配設されると共に、感光体ドラム１の逆回転方向（Y）に沿って、帯電手段２、露光手段３、第二の現像手段４ｂ、転写手段６及び第二のクリーニング手段７ｂがこの順に感光体ドラム１の外周に配設されて成るものである。ここで、第一の現像手段４ａ及び第二の現像手段４ｂのトナーは黒トナー及びカラートナー（赤、青等）である。感光体ドラム１の下方にはトナー像の転写位置に記録媒体５を送り込む用紙搬送手段８が配設されている。この用紙搬送手段８は駆動ローラを含む複数のロール群に無端状の静電搬送ベルト９を架けまわしたものであり、ベルトの内側には感光体ドラム１上に形成されたトナー像を記録媒体５に静電転写するための転写ローラ１０が配設されている。上記用紙搬送手段８はベルトの回転方向を逆転できるように構成されており、転写ローラ１０と感光体ドラム１との対向位置を含む用紙搬送区間で記録媒体５を往復搬送する。
【００２０】
このように感光体ドラム１の周方向に配列された各手段のうち、第一及び第二の現像手段４（４ａ,4ｂ）は感光体ドラム１に接した動作位置から個々に離間可能に配設されており、いずれかの現像手段４のみが動作位置に設定され、感光体ドラム１上に形成された静電潜像を現像するようになっている。これにより、感光体ドラム１上に形成されたトナーが動作していない現像手段４によって乱され、あるいは現像手段４の他色のトナーが入り込んで混色を引き起こすのを防止している。また、上記クリーニング手段７も感光体ドラム１に接した動作位置から個々に離間可能に配設させており、第一のクリーニング手段７ａは感光体ドラム１が正回転のときのみ、第二のクリーニング手段７ｂは感光体ドラム１が逆回転のときのみ動作位置に設定され、それぞれの回転方向についてトナー像の転写が終了した感光体ドラム１の表面を清掃する。
【００２１】
感光体ドラム１は、正方向（X）とその逆方向（Y）に回転可能な機構を有している。帯電手段２は、感光体表面に対して帯電ローラ２１により負電荷を帯電させるものである。図２に示すように、この帯電ローラ２１は芯金の両端部をそれぞれ軸受け部材２２により回転自在に保持させると共に、カム２３がバネと連結したバネ台を押し付けることによって感光体ドラム１の表面に対して所定の押圧力をもって圧接させており、感光体ドラム１の回転に従動して回転する。また、帯電ローラ２１はカム２３が回転し、軸受け部材２２が芯金と当接しない位置に移動することにより、感光体ドラム１表面を自由に動くことが可能となっている。図３に示すように、感光体ドラム１表面に沿って帯電ローラ２１の芯金の両端部にはガイド２４がついており、圧解除された帯電ローラ２１は感光体ドラム１の回転に従動して、露光位置を挟んで第一の帯電位置から第二の帯電位置まで移動することが可能となっている。つまり帯電手段２は揺動可能な構成となっている。
【００２２】
露光手段３は、帯電されている感光体表面にレーザー光を選択的に照射するものである。感光体表面では、レーザ光の照射された部分の負電荷が感光体の光導電性により消滅する。これにより、静電潜像が形成される。
【００２３】
第一の現像手段４ａ及び第二の現像手段４ｂは配設場所が違うだけで構成は同じである。図４に示すように、矢印アの方向に感光体ドラム１が回転するのに対して、現像手段４は感光体ドラム１と接触して矢印イの方向に回転する現像ローラ４１、および一成分現像剤として負帯電性の非磁性トナーを収容する現像容器４４から構成される。そのため、感光体ドラム１が正逆回転しても、第一及び第二の現像ローラ４１（４１ａ,４１ｂ）は感光体ドラム1の回転方向に対して同方向に回転する。そして、感光体ドラム１と対向する現像容器４４は、感光体ドラム１の長手方向略全域にトナーを供給する開口を有する。そして、この開口にローラ状の現像剤担持体である現像ローラ４１が配置されている。画像形成時、現像ローラ４１は、感光体ドラム１に所定の侵入量となるように接触されて、図中矢印イ方向に回転駆動される。また、現像ローラ４１へのトナーを供給し、また、未現像トナーを現像ローラ４１から剥ぎ取るために、弾性ローラ４２が当接している。弾性ローラ４２は、回転可能に現像容器４４に支持されている。又、弾性ローラ４２は、現像ローラ４１へのトナー供給及び未現像トナーの剥ぎ取るために、ゴムスポンジローラを用いている。そして、現像ローラ４１と同一方向である図中矢印ウの方向に回転駆動する。また、現像手段４は、現像ローラ４１に担持させるトナー量を規制する現像ブレード４３を備えている。現像ブレード４３は自由端側の先端部近傍を現像ローラ４１の外周面に面接触にて当接している。弾性ローラ４２との摺擦により現像ローラ４１上に担持されたトナーは、現像ブレード４３との当接部を通過する際に摩擦帯電により電荷付与され、且つ、所定のトナー層に規制される。さらに現像手段４において、現像ローラ４１には所定の値に固定された直流電圧（現像バイアス）が印加される。そして、感光体ドラム１との間の静電気力によって、露光部を反転現像により現像する。なお、本実施例では現像ローラ４１が矢印イの方向に回転したが、感光体ドラム１の回転方向に対してカウンターに回転しても良い。
【００２４】
転写手段６は、感光体ドラム１と転写ローラ１０とが接触する部分で記録媒体５の裏側から感光体ドラム１表面に電界を加えて、感光体ドラム１表面に付着したトナーを記録媒体５の表面に転写するものである。
【００２５】
クリーニング手段７は、転写されずに感光体ドラム１上に残ったトナーを除去するためのクリーニングブレードと、廃トナーボックスとから構成されている。クリーニングブレードは感光体ドラム１に所定の押圧力をもって圧接されており、感光体ドラム１上に残ったトナーを物理的に掻き落として廃トナーボックスに貯留する。
【００２６】
定着手段１１は、記録媒体５に転写された複数のトナー像を定着させるものである。感光体ドラム１上のトナー像を転写した記録媒体５は、定着手段１１を通過する際に、熱および圧力を加える。これにより、記録媒体５に転写された複数色のトナー像が記録媒体５表面に永久定着される。
【００２７】
感光体ドラム１及び用紙搬送手段８を正逆回転するタイミング、各現像手段４（４ａ,4ｂ）、各クリーニング手段７（７ａ,７ｂ）を動作位置から離間するタイミング、帯電ローラ２１を感光体ドラム１から圧解除するタイミングについて説明する。これらのタイミングは用紙搬送区間の両端に配設された一対の用紙検出センサー１２の出力信号に基づいて決定される。図５に示すように、用紙検出センサー１２は転写ローラ１０が配設された転写位置からそれぞれ距離d1、d2の位置に配設されている。ここで、転写位置から感光体ドラム１の正回転方向（X）に関する第一のクリーニング位置までの距離をd3、転写位置から感光体ドラム１の逆回転方向（Y）に関する第二のクリーニング位置までの距離をd4とした場合、d1=d3及びd2=d4となるように、上記用紙検出センサー１２の配設位置は決定されている。用紙検出センサー１２は発光素子と受光素子で構成される。発光素子は一般にフォトダイオードであり、受光素子はフォトトランジスタである。発光素子から光を照射し、反射物に当たって光が反射してきたことを受光素子が検出し、反射光を電気的信号に変換して物体の有無を検出する。本発明の第一の実施例では反射物が記録媒体５であり、記録媒体５の有無によりオン、オフの信号を出力する。
【００２８】
図６に第一の実施例におけるシーケンスチャートを示す。第一の画像形成がスタートすると、感光体ドラム１及び用紙搬送手段８の回転方向制御信号は正回転に設定され、感光体ドラム１は正方向（X）に回転し、記録媒体５は正方向（ｘ）に搬送される。次のタイミング１（ｔ１）で帯電バイアスが印加され、感光体ドラム１表面が一様に帯電される。同時に、第一の現像手段４ａと第一のクリーニング手段７ａが動作位置に設定される。次いで、用紙検出センサー１２が相次いで記録媒体５を検出し、タイミング２（ｔ２）で用紙検出センサー１２ｂがオフになると、感光体ドラム１上の転写残トナーが第一のクリーニングブレードによって完全に除去され、記録媒体５への転写が終了したものと判断され、第一の現像手段４ａ及び第一のクリーニング手段７ａが動作位置から離間する。同時に、帯電バイアスがオフになり、帯電手段２にあるカム２３が回転することにより帯電ローラ２１は感光体ドラム１から圧解除される。図3に示すように、感光体ドラム１表面に沿って帯電ローラ２１の芯金の両端部にはガイド２４がついており、圧解除された帯電ローラ２１は感光体ドラム１の正方向（X）の回転に従動して、露光位置を挟んで第一の帯電位置から第二の帯電位置に移動する。つまり、帯電位置は露光位置に対して感光体ドラム1の回転方向上流に配設される。帯電ローラ２１が第二の位置に移動したタイミング３（ｔ３）で、回転方向制御信号が正回転から逆回転に切り換わり、感光体ドラム１は逆方向（Y）に回転し、記録媒体５は逆方向（ｙ）へ搬送開始する。次のタイミング４（ｔ４）で、帯電バイアスがオンとなり、第二の現像手段４ｂ及び第二のクリーニング手段７ｂのみが動作位置に設定される。この後、用紙検出センサー１２が相次いで記録媒体５を検出し、タイミング５（ｔ５）で用紙検出センサー１２ｂがオフになると、感光体ドラム１上の転写残トナーが第二のクリーニングブレードによって完全に除去され、記録媒体５への転写が終了したものと判断される。二色のトナー像が多重転写された記録媒体５は用紙搬送手段８により定着手段１１に送り込まれる。このタイミング５（ｔ５）で、帯電バイアスがオフとなり、第二の現像手段４ｂ及び第二のクリーニング手段７ｂが動作位置から離間する。帯電ローラ２１は感光体ドラム１から圧解除され、感光体ドラム１の逆方向（Ｙ）の回転に従動して、第二の帯電位置から第一の帯電位置に移動する。帯電ローラ２１が第一の帯電位置に移動したタイミング６（ｔ６）で、回転方向制御信号が逆回転から正回転に切り換わり、二色のトナー像が多重転写された記録媒体５は定着手段１１へ向かって搬送される。
【００２９】
本実施例における画像形成装置の動作について説明する。最初の画像形成においては、第一の現像手段４ａと第一のクリーニング手段７ａが動作位置に設定される。まず、感光体ドラム１が正方向（X）に回転する。この回転している感光体ドラム１に対して、帯電手段２により第一の帯電位置で感光体ドラム１表面が所定の電位に帯電される。露光手段３により画像情報に基づいてレーザービームを照射し、感光体ドラム１表面に静電潜像を形成する。続いて、第一の現像手段４ａが感光体ドラム１と接触することにより、感光体ドラム１表面にトナーを付着させてトナー像として現像する。不図示の給紙部からは、記録媒体５が用紙搬送手段８により正方向（ｘ）に搬送されてくる。感光体ドラム１上のトナー像は画像形成タイミングと合わせて転写位置で転写手段６により記録媒体５に転写する。転写されずに感光体ドラム１上に残ったトナーは、第一のクリーニングブレードによって除去される。さらに、残トナーの回収後、第一の現像手段４ａ及び第一のクリーニング手段７ａが動作位置から離間される。同時に、帯電手段２にあるカム２３が回転することにより帯電ローラ２１は感光体ドラム１から圧解除される。圧解除された帯電ローラ２１は感光体ドラム１の正方向（X）の回転に従動して、露光位置を挟んで第一の帯電位置から第二の帯電位置に移動する。移動後、カム２３がバネと連結したバネ台を押し付けることによって、帯電ローラ２１は感光体ドラム１の表面に対して所定の押圧力をもって圧接される。つまり、感光体ドラム１の回転方向に応じて、帯電位置と露光位置の相対位置関係を変更できる。
【００３０】
転写された記録媒体５は用紙搬送手段８により正方向（ｘ）に搬送され、帯電ローラ２１が第二の帯電位置に移動したタイミングで、感光体ドラム１の回転方向を逆方向（Y）に切り換えると共に記録媒体５の搬送方向を逆方向（ｙ）に切り換える。次のタイミング（ｔ４）で第二の現像手段４ｂ及び第二のクリーニング手段７ｂのみが動作位置に設定される。ここから第二の画像形成が始まる。
【００３１】
帯電手段２により第二の帯電位置で感光体ドラム１表面が所定の電位に帯電される。露光手段３により画像情報に基づいてレーザービームを照射し、感光体ドラム１表面に静電潜像を形成する。続いて、感光体ドラム１と接触した第二の現像手段４ｂにより感光体ドラム１表面にトナーを付着させてトナー像として現像する。感光体ドラム１上のトナー像は転写位置で転写手段６により記録媒体５に第一のトナー像に重ねて転写される。従って、記録媒体５が搬送区間を一往復する間に、記録媒体５には二色のトナー像が多重転写される。その後、用紙搬送手段８により記録媒体５は定着手段１１へ送り込まれる。これにより、多重転写されたトナー像は記録媒体５に定着される。定着処理を施された後、用紙搬送手段８により不図示の排紙トレイに排出される。以上が二色の画像形成を行う場合である。
【００３２】
次にモノクロ画像を形成する時の画像形成動作について簡単に説明する。第一の現像手段４ａは黒トナーであり、第一の現像手段４ａと第一のクリーニング手段７ａが動作位置に設定される。感光体ドラム１が正方向（X）に回転し、帯電手段２により第一の帯電位置で感光体ドラム１表面が所定の電位に帯電される。露光手段３により感光体ドラム１表面に静電潜像を形成する。続いて、第一の現像手段４ａにより感光体ドラム１表面にトナーを付着させてトナー像として現像する。給紙部からは、記録媒体５が用紙搬送手段８により正方向（ｘ）に搬送されてくる。感光体ドラム１上のトナー像は転写位置で転写手段６により記録媒体５に転写し、静電搬送ベルト９を逆転させることなく定着手段１１により定着が行われる。
【００３３】
また、本実施例では、静電搬送ベルトを使用したが、代わりに中間転写体でも良い。その場合には、第一の転写位置と第二の転写位置と中間転写体上の残トナーを除去するクリーニング手段があり、第一の転写位置で中間転写ベルト上に二色のトナー像が転写された後、第二の転写位置で二色のトナー像を記録媒体に転写し、定着を行えば良い。二次転写後の中間転写体上の残トナーはクリーニング手段により除去される。クリーニング手段には接離機構があり、二次転写後の残トナーを除去する時のみ中間転写体に当接し、それ以外の時は離間している。
【００３４】
また、本実施例では片面に二色の画像形成を行ったが、感光体ドラムを正逆回転する構成で両面にモノクロ画像を形成する場合でも良い。その場合には、記録媒体を反転させる用紙搬送反転手段があり、感光体ドラム１の正方向の回転によりトナー像を記録媒体の表面に転写、定着後に用紙搬送反転手段により記録媒体を反転させる。そして感光体ドラム１の逆方向の回転により記録媒体の裏面の画像形成を行えば良い。
【００３５】
また、本実施例では二色画像形成装置を説明したが、現像手段４が四つあり、感光体ドラムの正回転方向に沿って第一の現像手段の下流側に第三の現像手段が配設されると共に、感光体ドラムの逆回転方向に沿って、第二の現像手段の下流側に第四の現像手段が配設された多色画像形成装置でも良い。この場合の画像形成動作は、本実施例の画像形成動作と同じで、感光体ドラムの正逆回転動作を二回繰り返すことでフルカラー画像が形成される。
【実施例２】
【００３６】
第二の実施例では、第一の実施例で帯電手段２として帯電ローラ２１を使用したのに対して、コロナ帯電を採用しているところが変更されている。第二の実施例のコロナ帯電には接離機構があり、感光体ドラム１が正回転の時には、第一の実施例と同様に第一の帯電位置で感光体ドラム１表面を一様に帯電し、逆回転の時には接離機構が働き、第一の帯電位置から離間し、露光位置を挟んで第二の帯電位置で帯電を行うことができる。つまり、第一の実施例と同様に感光体ドラム１の回転方向に応じて帯電位置と露光位置の相対位置関係を変えることができ、帯電手段２の共通化を図ることができる。
【実施例３】
【００３７】
本発明の第三の実施例について説明する。図７は発明の第三の実施例における画像形成装置を示すものである。第三の実施例では、第一の実施例と比較して帯電位置は固定したままで、露光位置が感光体ドラム１の回転方向に応じて切り替わるところが変更されている。
【００３８】
この実施例では、露光手段３から走査されたレーザーを偏向ミラー１３ａにより感光体ドラム１上の第一の露光位置へ、偏向ミラー１３ｂにより帯電位置を挟んで第二の露光位置へ走査することができる。偏向ミラー１３は感光体ドラム１の回転方向に応じて切り換え可能となっている。また、帯電位置にある帯電ローラ２１は感光体ドラム１との離間機構はなく、芯金の両端部をそれぞれ軸受け部材により回転自在に保持させると共に、バネを押し付けることによって感光体ドラム１の表面に対して所定の押圧力をもって圧接されている。
【００３９】
第三の実施例における画像形成装置の動作について説明する。最初の画像形成においては、第一の実施例で示した流れとほぼ同じである。正方向（X）に回転する感光体ドラム１に対して、帯電手段２により所定の電位に帯電される。露光手段３から発せられたレーザーを偏向ミラー１３ａにより第一の露光位置へ導き、感光体ドラム１表面に静電潜像を形成する。第一の現像手段４ａにより感光体ドラム１上にトナー像を形成した後、転写手段６により記録媒体５に転写される。記録媒体５が転写位置を完全に抜けきり、転写されずに感光体ドラム１上に残ったトナーは第一のクリーニングブレードによって除去される。残トナーの回収後、帯電バイアスがオフとなり、第一の現像手段４ａ及び第一のクリーニング手段７ａが動作位置から離間する。このタイミングで感光体ドラム１の回転方向を逆方向（Ｙ）に切り換えると共に記録媒体５の搬送方向を逆方向（ｙ）に切り換える。同時に第二の現像手段４ｂ及び第二のクリーニング手段７ｂのみが動作位置に設定され、偏向ミラー１３ａが動作位置から退避し、偏向ミラー１３ｂが動作位置に設定される。つまり、露光位置は帯電位置に対して感光体ドラムの回転方向下流に配設される。ここから第二の画像形成が始まる。
【００４０】
帯電手段２により感光体ドラム１表面が所定の電位に帯電される。露光手段３から発せられたレーザーを偏向ミラー１３ｂにより第二の露光位置へ導き、感光体ドラム１表面に静電潜像を形成する。続いて、第二の現像手段４ｂにより、感光体ドラム１表面にトナー像を形成した後、転写位置で転写手段６により記録媒体５に第一のトナー像に重ねて転写される。その後、用紙搬送手段８により記録媒体５は定着手段１１へ送り込まれ、多重転写されたトナー像は記録媒体５に定着される。定着処理を施された後、用紙搬送手段８により不図示の排紙トレイに排出される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第一の実施例に係る画像形装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第一の実施例に係る画像形成装置の帯電手段の概略構成図である。
【図３】本発明の第一の実施例に係る帯電ローラの移動する様子を示す図である。
【図４】本発明の第一の実施例に係る画像形成装置の現像手段の概略構成図である。
【図５】本発明の第一の実施例に係る用紙検出センサーの配設位置を示す説明図である。
【図６】本発明の第一の実施例に係る帯電バイアスの印加信号、用紙検出センサーの検出信号、回転方向制御信号、現像手段の動作信号、クリーニング手段の動作信号の関係を示すシーケンスチャートである。
【図７】本発明の第三の実施例に係る画像形装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４２】
1 感光体ドラム
2 帯電手段
3 露光手段
4 現像手段
5 記録媒体
6 転写手段
7 クリーニング手段
8 用紙搬送手段
9 静電搬送ベルト
10 転写ローラ
11 定着手段
12 用紙検出センサー
13 偏向ミラー
21 帯電ローラ
22 軸受け部材
23 カム
24 ガイド
41 現像ローラ
42 弾性ローラ
43 現像ブレード
44 現像容器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いた、例えば複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に像担持体を正逆回転しながら画像形成を行う画像形成装置に特徴を有する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを用いたプリンタ等の画像形成装置は、像担持体である感光体ドラムを一様に帯電させ、この感光体ドラムへの選択的な露光によって潜像を形成し、潜像を現像剤である微粉体のトナーで顕在化し、トナー像を記録媒体に転写し、更に、転写されたトナー像に熱や圧力を加えることでトナー像を記録媒体に永久定着させる。
【０００３】
一般に、多色画像形成装置では、複数色のトナー像を転写材に多重転写して画像形成を行っている。
【０００４】
例えば、感光体ドラムの周方向に現像手段のみ４個配列し、感光体ドラムの回転方向に沿って帯電手段、露光手段をそれぞれ一つずつ配列し、第一から第四の現像手段を配列し、ドラム1回転毎に帯電、露光を繰り返し、対応するトナー像を多重転写して多色画像を形成するものがある。このような４色での多色画像の形成では、４つの現像手段を切り換えて順次作用させて、感光体ドラムに対して画像形成プロセスを４回繰り返すことになる。そのため、１枚の記録紙に対して１つの多色画像を形成するために４回分の画像形成時間が必要となり、全体の画像形成プロセスに大幅な時間を要する。それゆえ、単一感光体ドラムの多色画像形成装置においては、単位時間当たりのプリント枚数が少ない、すなわち画像形成速度が遅いという問題点が発生する。
【０００５】
これに対して特開平7-84498によると、正逆回転する感光体ドラムの周方向に現像手段を２個配列し、感光体ドラムの正回転方向に沿って、第一の帯電手段、露光手段、第一の現像手段、転写手段が配列されると共に、逆回転方向に沿って第二の帯電手段、露光手段、第二の現像手段、転写手段が配列され、感光体ドラムの正逆回転方向それぞれで画像形成を行う画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、複数色のトナー像を転写材に多重転写する際に、正回転方向及び逆回転方向で画像形成を行うことができるため、正回転方向のみで画像形成を行うよりも速く画像形成を行うことが可能となる。また、特開平7-209953では、正逆回転する感光体ドラムの周方向に現像手段を４個配列し、感光体ドラムの正回転方向に沿って、第一の帯電手段、露光手段、第一の現像手段、第三の現像手段、転写手段が配列されると共に、逆回転方向に沿って第二の帯電手段、露光手段、第二の現像手段、第四の現像手段、転写手段が配列され、感光体ドラムの正逆回転方向それぞれで画像形成を行っている。このような画像形成装置においても、感光体ドラムの正逆回転を二回繰り返すことで４色の画像形成を行うことが可能となるため正回転方向のみよりも速く４色の画像形成を行うことができる。
【特許文献１】特開平7-84498号公報
【特許文献２】特開平7-209953号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来例では感光体ドラムの回転方向によって帯電手段が異なる。感光体ドラム１が正逆回転可能とする構成において、感光体ドラム一つに対して帯電手段は最低限一つあれば十分であり、上記従来例のように複数の帯電手段を用いることは部品点数を増やすことになり、さらには装置の大型化につながる。本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、帯電手段の共通化により部品点数の削減を達成しつつ、装置の小型化を実現する画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は本発明に係る現像剤残量検知装置及び画像形成装置にて達成される。
【０００８】
本出願に係る第一の発明によると、正逆回転する像担持体と、像担持体表面を一様に帯電させる帯電手段と、像担持体表面に静電潜像を形成する露光手段と、像担持体表面に形成された静電潜像を現像する第一及び第二の現像手段と、前記像担持体表面に付着した現像剤を転写材に転写する唯一の転写手段とを備え、像担持体が正回転の時には露光位置と転写位置の間に第一の現像手段が位置し、逆回転の時には露光位置と転写位置の間に第二の現像手段が位置する画像形成装置において、帯電手段は一つであり、像担持体回転方向に応じて帯電位置と露光位置の相対位置関係が変わることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【０００９】
本出願に係る第二の発明によると、像担持体回転方向によって帯電位置が露光位置に対して像担持体回転方向上流に切り替わることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置が提供される。
【００１０】
本出願に係る第三の発明によると、像担持体回転方向によって露光位置が帯電位置に対して像担持体回転方向下流に切り替わることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置が提供される。
【００１１】
本出願に係る第四の発明によると、像担持体回転方向に対して第一と第二の現像手段における各々の現像剤担持体が同方向に回転することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００１２】
本出願に係る第五の発明によると、帯電手段は揺動可能であることを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の画像形成装置が提供される。
【００１３】
本出願に係る第六の発明によると、帯電手段は接離可能であることを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の画像形成装置が提供される。
【００１４】
本出願に係る第七の発明によると、露光位置は複数のミラーにより切り換え可能であることを特徴とする請求項１及び請求項３に記載の画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明によれば、感光体ドラムを正逆回転可能とする構成において、感光体ドラムの正逆回転方向に対応させて画像形成処理に必要な帯電手段、露光手段の相対位置関係を変えることで、感光体ドラムの正回転方向及び逆回転方向のどちらにおいても、帯電手段を共通化することが可能となる。従って、部品点数の削減、装置の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施する最良の形態を図面に則して更に詳しく説明する。以下に説明する実施例は、例示的に本発明を説明するものであって、以下に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれに限定するものではない。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明の第一の実施例による電子写真画像形成装置の一形態である画像形成装置を示すものである。
【００１８】
本発明に係る画像形成装置は、外周面に感光層を持つ円筒状を呈すると共にその周方向に正逆回転する感光体ドラム１と、感光体ドラム１表面を所定の電位に帯電する帯電手段２と、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム１表面に静電潜像を形成する露光手段３と、感光体ドラム１表面に形成された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第一及び第二の現像手段４（４ａ,4ｂ）と、感光体ドラム１表面に付着したトナーを記録媒体５に転写するための転写手段６と、感光体ドラム１表面に残留した転写残トナーを除去する第一及び第二のクリーニング手段７（７ａ,７ｂ）とを備えている。
【００１９】
そして、感光体ドラム１の正回転方向（X）に沿って、帯電手段２、露光手段３、第一の現像手段４ａ、転写手段６及び第一のクリーニング手段７ａがこの順に感光体ドラム１の外周に配設されると共に、感光体ドラム１の逆回転方向（Y）に沿って、帯電手段２、露光手段３、第二の現像手段４ｂ、転写手段６及び第二のクリーニング手段７ｂがこの順に感光体ドラム１の外周に配設されて成るものである。ここで、第一の現像手段４ａ及び第二の現像手段４ｂのトナーは黒トナー及びカラートナー（赤、青等）である。感光体ドラム１の下方にはトナー像の転写位置に記録媒体５を送り込む用紙搬送手段８が配設されている。この用紙搬送手段８は駆動ローラを含む複数のロール群に無端状の静電搬送ベルト９を架けまわしたものであり、ベルトの内側には感光体ドラム１上に形成されたトナー像を記録媒体５に静電転写するための転写ローラ１０が配設されている。上記用紙搬送手段８はベルトの回転方向を逆転できるように構成されており、転写ローラ１０と感光体ドラム１との対向位置を含む用紙搬送区間で記録媒体５を往復搬送する。
【００２０】
このように感光体ドラム１の周方向に配列された各手段のうち、第一及び第二の現像手段４（４ａ,4ｂ）は感光体ドラム１に接した動作位置から個々に離間可能に配設されており、いずれかの現像手段４のみが動作位置に設定され、感光体ドラム１上に形成された静電潜像を現像するようになっている。これにより、感光体ドラム１上に形成されたトナーが動作していない現像手段４によって乱され、あるいは現像手段４の他色のトナーが入り込んで混色を引き起こすのを防止している。また、上記クリーニング手段７も感光体ドラム１に接した動作位置から個々に離間可能に配設させており、第一のクリーニング手段７ａは感光体ドラム１が正回転のときのみ、第二のクリーニング手段７ｂは感光体ドラム１が逆回転のときのみ動作位置に設定され、それぞれの回転方向についてトナー像の転写が終了した感光体ドラム１の表面を清掃する。
【００２１】
感光体ドラム１は、正方向（X）とその逆方向（Y）に回転可能な機構を有している。帯電手段２は、感光体表面に対して帯電ローラ２１により負電荷を帯電させるものである。図２に示すように、この帯電ローラ２１は芯金の両端部をそれぞれ軸受け部材２２により回転自在に保持させると共に、カム２３がバネと連結したバネ台を押し付けることによって感光体ドラム１の表面に対して所定の押圧力をもって圧接させており、感光体ドラム１の回転に従動して回転する。また、帯電ローラ２１はカム２３が回転し、軸受け部材２２が芯金と当接しない位置に移動することにより、感光体ドラム１表面を自由に動くことが可能となっている。図３に示すように、感光体ドラム１表面に沿って帯電ローラ２１の芯金の両端部にはガイド２４がついており、圧解除された帯電ローラ２１は感光体ドラム１の回転に従動して、露光位置を挟んで第一の帯電位置から第二の帯電位置まで移動することが可能となっている。つまり帯電手段２は揺動可能な構成となっている。
【００２２】
露光手段３は、帯電されている感光体表面にレーザー光を選択的に照射するものである。感光体表面では、レーザ光の照射された部分の負電荷が感光体の光導電性により消滅する。これにより、静電潜像が形成される。
【００２３】
第一の現像手段４ａ及び第二の現像手段４ｂは配設場所が違うだけで構成は同じである。図４に示すように、矢印アの方向に感光体ドラム１が回転するのに対して、現像手段４は感光体ドラム１と接触して矢印イの方向に回転する現像ローラ４１、および一成分現像剤として負帯電性の非磁性トナーを収容する現像容器４４から構成される。そのため、感光体ドラム１が正逆回転しても、第一及び第二の現像ローラ４１（４１ａ,４１ｂ）は感光体ドラム1の回転方向に対して同方向に回転する。そして、感光体ドラム１と対向する現像容器４４は、感光体ドラム１の長手方向略全域にトナーを供給する開口を有する。そして、この開口にローラ状の現像剤担持体である現像ローラ４１が配置されている。画像形成時、現像ローラ４１は、感光体ドラム１に所定の侵入量となるように接触されて、図中矢印イ方向に回転駆動される。また、現像ローラ４１へのトナーを供給し、また、未現像トナーを現像ローラ４１から剥ぎ取るために、弾性ローラ４２が当接している。弾性ローラ４２は、回転可能に現像容器４４に支持されている。又、弾性ローラ４２は、現像ローラ４１へのトナー供給及び未現像トナーの剥ぎ取るために、ゴムスポンジローラを用いている。そして、現像ローラ４１と同一方向である図中矢印ウの方向に回転駆動する。また、現像手段４は、現像ローラ４１に担持させるトナー量を規制する現像ブレード４３を備えている。現像ブレード４３は自由端側の先端部近傍を現像ローラ４１の外周面に面接触にて当接している。弾性ローラ４２との摺擦により現像ローラ４１上に担持されたトナーは、現像ブレード４３との当接部を通過する際に摩擦帯電により電荷付与され、且つ、所定のトナー層に規制される。さらに現像手段４において、現像ローラ４１には所定の値に固定された直流電圧（現像バイアス）が印加される。そして、感光体ドラム１との間の静電気力によって、露光部を反転現像により現像する。なお、本実施例では現像ローラ４１が矢印イの方向に回転したが、感光体ドラム１の回転方向に対してカウンターに回転しても良い。
【００２４】
転写手段６は、感光体ドラム１と転写ローラ１０とが接触する部分で記録媒体５の裏側から感光体ドラム１表面に電界を加えて、感光体ドラム１表面に付着したトナーを記録媒体５の表面に転写するものである。
【００２５】
クリーニング手段７は、転写されずに感光体ドラム１上に残ったトナーを除去するためのクリーニングブレードと、廃トナーボックスとから構成されている。クリーニングブレードは感光体ドラム１に所定の押圧力をもって圧接されており、感光体ドラム１上に残ったトナーを物理的に掻き落として廃トナーボックスに貯留する。
【００２６】
定着手段１１は、記録媒体５に転写された複数のトナー像を定着させるものである。感光体ドラム１上のトナー像を転写した記録媒体５は、定着手段１１を通過する際に、熱および圧力を加える。これにより、記録媒体５に転写された複数色のトナー像が記録媒体５表面に永久定着される。
【００２７】
感光体ドラム１及び用紙搬送手段８を正逆回転するタイミング、各現像手段４（４ａ,4ｂ）、各クリーニング手段７（７ａ,７ｂ）を動作位置から離間するタイミング、帯電ローラ２１を感光体ドラム１から圧解除するタイミングについて説明する。これらのタイミングは用紙搬送区間の両端に配設された一対の用紙検出センサー１２の出力信号に基づいて決定される。図５に示すように、用紙検出センサー１２は転写ローラ１０が配設された転写位置からそれぞれ距離d1、d2の位置に配設されている。ここで、転写位置から感光体ドラム１の正回転方向（X）に関する第一のクリーニング位置までの距離をd3、転写位置から感光体ドラム１の逆回転方向（Y）に関する第二のクリーニング位置までの距離をd4とした場合、d1=d3及びd2=d4となるように、上記用紙検出センサー１２の配設位置は決定されている。用紙検出センサー１２は発光素子と受光素子で構成される。発光素子は一般にフォトダイオードであり、受光素子はフォトトランジスタである。発光素子から光を照射し、反射物に当たって光が反射してきたことを受光素子が検出し、反射光を電気的信号に変換して物体の有無を検出する。本発明の第一の実施例では反射物が記録媒体５であり、記録媒体５の有無によりオン、オフの信号を出力する。
【００２８】
図６に第一の実施例におけるシーケンスチャートを示す。第一の画像形成がスタートすると、感光体ドラム１及び用紙搬送手段８の回転方向制御信号は正回転に設定され、感光体ドラム１は正方向（X）に回転し、記録媒体５は正方向（ｘ）に搬送される。次のタイミング１（ｔ１）で帯電バイアスが印加され、感光体ドラム１表面が一様に帯電される。同時に、第一の現像手段４ａと第一のクリーニング手段７ａが動作位置に設定される。次いで、用紙検出センサー１２が相次いで記録媒体５を検出し、タイミング２（ｔ２）で用紙検出センサー１２ｂがオフになると、感光体ドラム１上の転写残トナーが第一のクリーニングブレードによって完全に除去され、記録媒体５への転写が終了したものと判断され、第一の現像手段４ａ及び第一のクリーニング手段７ａが動作位置から離間する。同時に、帯電バイアスがオフになり、帯電手段２にあるカム２３が回転することにより帯電ローラ２１は感光体ドラム１から圧解除される。図3に示すように、感光体ドラム１表面に沿って帯電ローラ２１の芯金の両端部にはガイド２４がついており、圧解除された帯電ローラ２１は感光体ドラム１の正方向（X）の回転に従動して、露光位置を挟んで第一の帯電位置から第二の帯電位置に移動する。つまり、帯電位置は露光位置に対して感光体ドラム1の回転方向上流に配設される。帯電ローラ２１が第二の位置に移動したタイミング３（ｔ３）で、回転方向制御信号が正回転から逆回転に切り換わり、感光体ドラム１は逆方向（Y）に回転し、記録媒体５は逆方向（ｙ）へ搬送開始する。次のタイミング４（ｔ４）で、帯電バイアスがオンとなり、第二の現像手段４ｂ及び第二のクリーニング手段７ｂのみが動作位置に設定される。この後、用紙検出センサー１２が相次いで記録媒体５を検出し、タイミング５（ｔ５）で用紙検出センサー１２ｂがオフになると、感光体ドラム１上の転写残トナーが第二のクリーニングブレードによって完全に除去され、記録媒体５への転写が終了したものと判断される。二色のトナー像が多重転写された記録媒体５は用紙搬送手段８により定着手段１１に送り込まれる。このタイミング５（ｔ５）で、帯電バイアスがオフとなり、第二の現像手段４ｂ及び第二のクリーニング手段７ｂが動作位置から離間する。帯電ローラ２１は感光体ドラム１から圧解除され、感光体ドラム１の逆方向（Ｙ）の回転に従動して、第二の帯電位置から第一の帯電位置に移動する。帯電ローラ２１が第一の帯電位置に移動したタイミング６（ｔ６）で、回転方向制御信号が逆回転から正回転に切り換わり、二色のトナー像が多重転写された記録媒体５は定着手段１１へ向かって搬送される。
【００２９】
本実施例における画像形成装置の動作について説明する。最初の画像形成においては、第一の現像手段４ａと第一のクリーニング手段７ａが動作位置に設定される。まず、感光体ドラム１が正方向（X）に回転する。この回転している感光体ドラム１に対して、帯電手段２により第一の帯電位置で感光体ドラム１表面が所定の電位に帯電される。露光手段３により画像情報に基づいてレーザービームを照射し、感光体ドラム１表面に静電潜像を形成する。続いて、第一の現像手段４ａが感光体ドラム１と接触することにより、感光体ドラム１表面にトナーを付着させてトナー像として現像する。不図示の給紙部からは、記録媒体５が用紙搬送手段８により正方向（ｘ）に搬送されてくる。感光体ドラム１上のトナー像は画像形成タイミングと合わせて転写位置で転写手段６により記録媒体５に転写する。転写されずに感光体ドラム１上に残ったトナーは、第一のクリーニングブレードによって除去される。さらに、残トナーの回収後、第一の現像手段４ａ及び第一のクリーニング手段７ａが動作位置から離間される。同時に、帯電手段２にあるカム２３が回転することにより帯電ローラ２１は感光体ドラム１から圧解除される。圧解除された帯電ローラ２１は感光体ドラム１の正方向（X）の回転に従動して、露光位置を挟んで第一の帯電位置から第二の帯電位置に移動する。移動後、カム２３がバネと連結したバネ台を押し付けることによって、帯電ローラ２１は感光体ドラム１の表面に対して所定の押圧力をもって圧接される。つまり、感光体ドラム１の回転方向に応じて、帯電位置と露光位置の相対位置関係を変更できる。
【００３０】
転写された記録媒体５は用紙搬送手段８により正方向（ｘ）に搬送され、帯電ローラ２１が第二の帯電位置に移動したタイミングで、感光体ドラム１の回転方向を逆方向（Y）に切り換えると共に記録媒体５の搬送方向を逆方向（ｙ）に切り換える。次のタイミング（ｔ４）で第二の現像手段４ｂ及び第二のクリーニング手段７ｂのみが動作位置に設定される。ここから第二の画像形成が始まる。
【００３１】
帯電手段２により第二の帯電位置で感光体ドラム１表面が所定の電位に帯電される。露光手段３により画像情報に基づいてレーザービームを照射し、感光体ドラム１表面に静電潜像を形成する。続いて、感光体ドラム１と接触した第二の現像手段４ｂにより感光体ドラム１表面にトナーを付着させてトナー像として現像する。感光体ドラム１上のトナー像は転写位置で転写手段６により記録媒体５に第一のトナー像に重ねて転写される。従って、記録媒体５が搬送区間を一往復する間に、記録媒体５には二色のトナー像が多重転写される。その後、用紙搬送手段８により記録媒体５は定着手段１１へ送り込まれる。これにより、多重転写されたトナー像は記録媒体５に定着される。定着処理を施された後、用紙搬送手段８により不図示の排紙トレイに排出される。以上が二色の画像形成を行う場合である。
【００３２】
次にモノクロ画像を形成する時の画像形成動作について簡単に説明する。第一の現像手段４ａは黒トナーであり、第一の現像手段４ａと第一のクリーニング手段７ａが動作位置に設定される。感光体ドラム１が正方向（X）に回転し、帯電手段２により第一の帯電位置で感光体ドラム１表面が所定の電位に帯電される。露光手段３により感光体ドラム１表面に静電潜像を形成する。続いて、第一の現像手段４ａにより感光体ドラム１表面にトナーを付着させてトナー像として現像する。給紙部からは、記録媒体５が用紙搬送手段８により正方向（ｘ）に搬送されてくる。感光体ドラム１上のトナー像は転写位置で転写手段６により記録媒体５に転写し、静電搬送ベルト９を逆転させることなく定着手段１１により定着が行われる。
【００３３】
また、本実施例では、静電搬送ベルトを使用したが、代わりに中間転写体でも良い。その場合には、第一の転写位置と第二の転写位置と中間転写体上の残トナーを除去するクリーニング手段があり、第一の転写位置で中間転写ベルト上に二色のトナー像が転写された後、第二の転写位置で二色のトナー像を記録媒体に転写し、定着を行えば良い。二次転写後の中間転写体上の残トナーはクリーニング手段により除去される。クリーニング手段には接離機構があり、二次転写後の残トナーを除去する時のみ中間転写体に当接し、それ以外の時は離間している。
【００３４】
また、本実施例では片面に二色の画像形成を行ったが、感光体ドラムを正逆回転する構成で両面にモノクロ画像を形成する場合でも良い。その場合には、記録媒体を反転させる用紙搬送反転手段があり、感光体ドラム１の正方向の回転によりトナー像を記録媒体の表面に転写、定着後に用紙搬送反転手段により記録媒体を反転させる。そして感光体ドラム１の逆方向の回転により記録媒体の裏面の画像形成を行えば良い。
【００３５】
また、本実施例では二色画像形成装置を説明したが、現像手段４が四つあり、感光体ドラムの正回転方向に沿って第一の現像手段の下流側に第三の現像手段が配設されると共に、感光体ドラムの逆回転方向に沿って、第二の現像手段の下流側に第四の現像手段が配設された多色画像形成装置でも良い。この場合の画像形成動作は、本実施例の画像形成動作と同じで、感光体ドラムの正逆回転動作を二回繰り返すことでフルカラー画像が形成される。
【実施例２】
【００３６】
第二の実施例では、第一の実施例で帯電手段２として帯電ローラ２１を使用したのに対して、コロナ帯電を採用しているところが変更されている。第二の実施例のコロナ帯電には接離機構があり、感光体ドラム１が正回転の時には、第一の実施例と同様に第一の帯電位置で感光体ドラム１表面を一様に帯電し、逆回転の時には接離機構が働き、第一の帯電位置から離間し、露光位置を挟んで第二の帯電位置で帯電を行うことができる。つまり、第一の実施例と同様に感光体ドラム１の回転方向に応じて帯電位置と露光位置の相対位置関係を変えることができ、帯電手段２の共通化を図ることができる。
【実施例３】
【００３７】
本発明の第三の実施例について説明する。図７は発明の第三の実施例における画像形成装置を示すものである。第三の実施例では、第一の実施例と比較して帯電位置は固定したままで、露光位置が感光体ドラム１の回転方向に応じて切り替わるところが変更されている。
【００３８】
この実施例では、露光手段３から走査されたレーザーを偏向ミラー１３ａにより感光体ドラム１上の第一の露光位置へ、偏向ミラー１３ｂにより帯電位置を挟んで第二の露光位置へ走査することができる。偏向ミラー１３は感光体ドラム１の回転方向に応じて切り換え可能となっている。また、帯電位置にある帯電ローラ２１は感光体ドラム１との離間機構はなく、芯金の両端部をそれぞれ軸受け部材により回転自在に保持させると共に、バネを押し付けることによって感光体ドラム１の表面に対して所定の押圧力をもって圧接されている。
【００３９】
第三の実施例における画像形成装置の動作について説明する。最初の画像形成においては、第一の実施例で示した流れとほぼ同じである。正方向（X）に回転する感光体ドラム１に対して、帯電手段２により所定の電位に帯電される。露光手段３から発せられたレーザーを偏向ミラー１３ａにより第一の露光位置へ導き、感光体ドラム１表面に静電潜像を形成する。第一の現像手段４ａにより感光体ドラム１上にトナー像を形成した後、転写手段６により記録媒体５に転写される。記録媒体５が転写位置を完全に抜けきり、転写されずに感光体ドラム１上に残ったトナーは第一のクリーニングブレードによって除去される。残トナーの回収後、帯電バイアスがオフとなり、第一の現像手段４ａ及び第一のクリーニング手段７ａが動作位置から離間する。このタイミングで感光体ドラム１の回転方向を逆方向（Ｙ）に切り換えると共に記録媒体５の搬送方向を逆方向（ｙ）に切り換える。同時に第二の現像手段４ｂ及び第二のクリーニング手段７ｂのみが動作位置に設定され、偏向ミラー１３ａが動作位置から退避し、偏向ミラー１３ｂが動作位置に設定される。つまり、露光位置は帯電位置に対して感光体ドラムの回転方向下流に配設される。ここから第二の画像形成が始まる。
【００４０】
帯電手段２により感光体ドラム１表面が所定の電位に帯電される。露光手段３から発せられたレーザーを偏向ミラー１３ｂにより第二の露光位置へ導き、感光体ドラム１表面に静電潜像を形成する。続いて、第二の現像手段４ｂにより、感光体ドラム１表面にトナー像を形成した後、転写位置で転写手段６により記録媒体５に第一のトナー像に重ねて転写される。その後、用紙搬送手段８により記録媒体５は定着手段１１へ送り込まれ、多重転写されたトナー像は記録媒体５に定着される。定着処理を施された後、用紙搬送手段８により不図示の排紙トレイに排出される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第一の実施例に係る画像形装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第一の実施例に係る画像形成装置の帯電手段の概略構成図である。
【図３】本発明の第一の実施例に係る帯電ローラの移動する様子を示す図である。
【図４】本発明の第一の実施例に係る画像形成装置の現像手段の概略構成図である。
【図５】本発明の第一の実施例に係る用紙検出センサーの配設位置を示す説明図である。
【図６】本発明の第一の実施例に係る帯電バイアスの印加信号、用紙検出センサーの検出信号、回転方向制御信号、現像手段の動作信号、クリーニング手段の動作信号の関係を示すシーケンスチャートである。
【図７】本発明の第三の実施例に係る画像形装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４２】
1 感光体ドラム
2 帯電手段
3 露光手段
4 現像手段
5 記録媒体
6 転写手段
7 クリーニング手段
8 用紙搬送手段
9 静電搬送ベルト
10 転写ローラ
11 定着手段
12 用紙検出センサー
13 偏向ミラー
21 帯電ローラ
22 軸受け部材
23 カム
24 ガイド
41 現像ローラ
42 弾性ローラ
43 現像ブレード
44 現像容器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正逆回転する像担持体と、前記像担持体表面を一様に帯電させる帯電手段と、前記像担持体表面に静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体表面に形成された静電潜像を現像する第一及び第二の現像手段と、前記像担持体表面に付着した現像剤を転写材に転写する唯一の転写手段とを備え、
前記像担持体が正回転の時には露光位置と転写位置の間に第一の現像手段が位置し、逆回転の時には露光位置と転写位置の間に第二の現像手段が位置する画像形成装置において、
前記帯電手段は一つであり、像担持体回転方向に応じて帯電位置と露光位置の相対位置関係が変わることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体回転方向によって帯電位置が露光位置に対して像担持体回転方向上流に切り替わることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
像担持体回転方向によって露光位置が帯電位置に対して像担持体回転方向下流に切り替わることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
像担持体回転方向に対して前記第一と第二の現像手段における各々の現像剤担持体が同方向に回転することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記帯電手段は揺動可能であることを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記帯電手段は接離可能であることを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記露光位置は複数のミラーにより切り換え可能であることを特徴とする請求項１及び請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項１】
正逆回転する像担持体と、前記像担持体表面を一様に帯電させる帯電手段と、前記像担持体表面に静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体表面に形成された静電潜像を現像する第一及び第二の現像手段と、前記像担持体表面に付着した現像剤を転写材に転写する唯一の転写手段とを備え、
前記像担持体が正回転の時には露光位置と転写位置の間に第一の現像手段が位置し、逆回転の時には露光位置と転写位置の間に第二の現像手段が位置する画像形成装置において、
前記帯電手段は一つであり、像担持体回転方向に応じて帯電位置と露光位置の相対位置関係が変わることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体回転方向によって帯電位置が露光位置に対して像担持体回転方向上流に切り替わることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
像担持体回転方向によって露光位置が帯電位置に対して像担持体回転方向下流に切り替わることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
像担持体回転方向に対して前記第一と第二の現像手段における各々の現像剤担持体が同方向に回転することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記帯電手段は揺動可能であることを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記帯電手段は接離可能であることを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記露光位置は複数のミラーにより切り換え可能であることを特徴とする請求項１及び請求項３に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−４００８３（Ｐ２００８−４００８３Ａ）
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２１３３７４（Ｐ２００６−２１３３７４）
【出願日】平成１８年８月４日（２００６．８．４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月４日（２００６．８．４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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