(57)【要約】【課題】トナー担持体に蓄積された電荷に起因するノイズを抑制し、画質の良好な画像を安定して形成する。【解決手段】回転方向Ｄ3の上流側において固定電極（バイアス供給電極）１５０Ｄに対して最も近接する最近接共役位置に固定電極（接地電極）１５０Ａが配設されている。このため、ブラック現像器が現像位置に位置決めされると、該現像器の次に現像位置に位置決めされるマゼンタ現像器が共役位置に位置決めされて電極４８Ｍおよび固定電極１５０Ａを介して現像ローラ４４Ｍが接地される。その結果、現像処理前に現像ローラ４４Ｍに蓄積された電荷が放出され、マゼンタ現像器を現像位置に位置決めしたときに現像ローラ４４Ｍに蓄積された電荷に起因するノイズの発生を大幅に抑制する。【選択図】図８
2008116521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にトナーを担持するトナー担持体と、現像バイアスの給電を受けて前記トナー担持体に印加するための電極部とを有する現像器と、
前記現像器を複数個装着可能となっており、しかも装置本体に軸着され、所定の回転方向に回転されて現像器を選択的に現像位置に位置決めする現像ロータリーと、
前記現像器に給電する現像バイアスを出力するバイアス出力手段と、
前記装置本体に固着されて前記現像位置に位置決めされた現像器の前記電極部と電気的に接触して前記バイアス出力手段からの現像バイアスを供給するバイアス供給電極と、
前記バイアス供給電極に対する前記回転方向上流側で前記装置本体に固着されて前記現像位置に位置決めされる前の現像器に設けられた電極部と電気的に接触して該現像器の前記トナー担持体を接地する接地電極と、
前記現像ロータリーを回転させることにより前記現像ロータリーに装着された現像器を切り替えながら画像を形成する制御手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像ロータリーに装着された複数の現像器のうち一の現像器が前記現像位置に位置決めされた際に残りの現像器に設けられた電極部の各々が位置決めされる位置を共役位置と定義したとき、
前記共役位置の少なくとも１箇所に電極が前記接地電極として配設される請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記回転方向上流側において前記バイアス供給電極に対して最も近接する最近接共役位置に前記接地電極が配設されている請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記共役位置が複数箇所設けられるとともに、前記接地電極が複数個設けられる請求項３記載の画像形成装置であって、
前記最近接共役位置から前記回転方向上流側に前記接地電極が順番に配設されている画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の現像器を現像ロータリーに装着したロータリー方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
装置本体に対し回転自在に構成された現像ロータリーに現像器を装着して画像を形成する画像形成装置においては、現像ロータリーの回転により所定の現像位置へ位置決めされた現像器に設けられたトナー担持体に対し、現像バイアスを印加するための機構が必要である。例えば、特許文献１に記載の画像形成装置では、トナー担持体である現像ローラを複数備えるロータリー現像装置と、現像バイアス電源に接続された給電部材とを備えている。そして、ロータリー現像装置が現像位置に位置決めされると、一の現像ローラ軸に摺動する係合部材に給電部材が当接することによって、給電部材および係合部材を介して現像バイアス電源と現像ローラとが導通し、現像ローラに現像バイアスが印加される。このとき、画像形成に寄与しない他の現像ローラに対してはバイアス電圧は印加されない。
【０００３】
【特許文献１】特許第３６７４６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年では装置のさらなる小型化が求められている。しかしながら、装置を小型化するためには装置を構成する各電気部品間の距離を短縮する必要があり、このことに起因して、部品間の干渉やノイズの影響による画像品質の劣化や誤動作を招くなどの問題を生じるおそれが高くなる。例えば、本願発明者らは、現像器カートリッジを装着した現像ロータリーを回転させたとき、現像器カートリッジに設けられたトナー担持体が電気的に浮いた状態では、摩擦帯電や他の電気部品からの誘導等によりトナー担持体に電荷が蓄積し、この電荷に起因する放電がノイズ源となることを見出した。従来の技術においてはこのような放電に対する対策が十分でなく、装置の動作が不安定になったり、画質が劣化するなどの問題が残されていた。
【０００５】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、トナー担持体に蓄積された電荷に起因するノイズを抑制し、画質の良好な画像を安定して形成することができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、上記目的を達成するために、表面にトナーを担持するトナー担持体と、現像バイアスの給電を受けてトナー担持体に印加するための電極部とを有する現像器と、現像器を複数個装着可能となっており、しかも装置本体に軸着され、所定の回転方向に回転されて現像器を選択的に現像位置に位置決めする現像ロータリーと、現像器に給電する現像バイアスを出力するバイアス出力手段と、装置本体に固着されて現像位置に位置決めされた現像器の電極部と電気的に接触してバイアス出力手段からの現像バイアスを供給するバイアス供給電極と、バイアス供給電極に対する回転方向上流側で装置本体に固着されて現像位置に位置決めされる前の現像器に設けられた電極部と電気的に接触して該現像器のトナー担持体を接地する接地電極と、現像ロータリーを回転させることにより現像ロータリーに装着された現像器を切り替えながら画像を形成する制御手段とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
このように構成された発明では、現像ロータリーが回転し、現像器が現像位置へ移動してくる前に該現像器の電極部が接地電極と電気的に接触する。そして、それまでにトナー担持体に蓄積された電荷が現像位置の回転方向上流側で放出される。また、該電荷放出後に現像器が現像位置に移動するまでにトナー担持体に電荷が蓄積されるものの、上記のように現像位置に移動させる前に電荷放出を行っているため、現像位置に移動し、電極部がバイアス供給電極に接触する直前での電荷の蓄積量は比較的低いものとなる。したがって、トナー担持体に蓄積された電荷量が比較的低い時点でバイアス供給電極を介して所定の電位が与えられるとともに蓄積された電荷が放出されることになる。そのため、トナー担持体に蓄積された電荷の放出に伴うノイズが低く抑えられ、画質の良好な画像を安定して形成することが可能となる。
【０００８】
ここで、接地電極の配設位置については、バイアス供給電極に対する回転方向上流側であれば任意であるが、特に共役位置に配設するのが好ましい。この共役位置とは、現像ロータリーに装着された複数の現像器のうち一の現像器が現像位置に位置決めされた際に残りの現像器に設けられた電極部の各々が位置決めされる位置を意味している。すなわち、上記した一の現像器が現像位置に位置決めされると、残りの現像器に設けられる電極部は共役位置に位置決めされ、次の現像器切替を開始するまで共役位置に留まる。このように現像器切替ごとに現像位置の回転方向上流側を移動している現像器が共役位置に位置決めされる。したがって、これらの共役位置の少なくとも１箇所に接地電極を配設することで、現像ロータリーの回転移動が停止した状態で電極部と接地電極とが電気的に接触し、電極部と接地電極との電気的な接触を確実に行うことができるからである。
【０００９】
また、接地電極の個数は任意であるが、１つの共役位置に接地電極を配設する場合には、回転方向上流側においてバイアス供給電極に対して最も近接する最近接共役位置に接地電極が配設するのが好ましい。というのも、各共役位置から現像位置までの距離を比較すると、最近接共役位置から現像位置までの距離が最も短くなるからである。つまり、電極部が接地電極と接触した後、バイアス供給電極に移動するまでの間にトナー担持体に蓄積される電荷を最も少なくすることができる。
【００１０】
さらに、複数の共役位置に接地電極を配設する場合には、上記と同様の理由から、最近接共役位置から回転方向上流側に接地電極を順番に配設するのが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１はこの発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。また、図２は図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。さらに、図３は装置本体への現像ユニットの取付状態を示す図である。この装置は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー（現像剤）を重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する画像形成装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号がメインコントローラ１１に与えられると、このメインコントローラ１１からの指令に応じてエンジンコントローラ１０に設けられたＣＰＵ１０１がエンジン部ＥＧ各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、シートＳに画像信号に対応する画像を形成する。
【００１２】
このエンジン部ＥＧでは、感光体２２が図１の矢印方向Ｄ1に回転自在に設けられている。また、この感光体２２の周りにその回転方向Ｄ1に沿って、帯電ローラ２３、ロータリー現像ユニット４およびクリーニング部２５がそれぞれ配置されている。帯電ローラ２３は所定の帯電バイアスを印加されており、感光体２２の外周面を所定の表面電位に帯電させる。クリーニング部２５は一次転写後に感光体２２の表面に残留付着したトナーを除去し、内部に設けられた廃トナータンクに回収する。これらの感光体２２、帯電ローラ２３およびクリーニング部２５は一体的に感光体カートリッジ２を構成しており、この感光体カートリッジ２は一体として装置本体に対し着脱自在となっている。
【００１３】
そして、この帯電ローラ２３によって帯電された感光体２２の外周面に向けて露光ユニット６から光ビームＬが照射される。この露光ユニット６は、外部装置から与えられた画像信号に応じて光ビームＬを感光体２２上に露光して画像信号に対応する静電潜像を形成する。
【００１４】
こうして形成された静電潜像は装置本体ＭＢに取り付けられた現像ユニット４によってトナー現像される。この取付状態は図３に図示されている。同図中において、下方向が装置の正面側となり、上方向が装置の背面側となっている。また、この装置では、現像ユニット４は、回転軸ＲＳ回りに回転自在に設けられた支持フレーム４０、支持フレーム４０に対して着脱自在のカートリッジとして構成されてそれぞれの色の非磁性一成分トナーを内蔵するイエロー用の現像器４Ｙ、シアン用の現像器４Ｃ、マゼンタ用の現像器４Ｍ、およびブラック用の現像器４Ｋを備えている。この現像ユニット４は、エンジンコントローラ１０により制御される図示を省略する駆動モータにより回転方向Ｄ3に回転駆動される。また、装置本体には、現像ユニット４に対し離当接するロータリーロック４５が設けられている。必要に応じてこのロータリーロック４５が現像ユニット４の支持フレーム４０の外周部に当接することにより、現像ユニット４の回転を拘束し現像ユニット４を所定位置に停止位置決めするブレーキおよびロック機構として作用する。
【００１５】
そして、エンジンコントローラ１０からの制御指令に基づいて、現像ユニット４が回転駆動されるとともにこれらの現像器４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋが選択的に感光体２２と対向する現像位置に位置決めされると、当該現像器に設けられて選択された色のトナーを担持する現像ローラ４４が、所定のギャップを隔てて感光体２２に対し対向配置され、その対向位置において現像ローラ４４から感光体２２の表面にトナーを付与する。これによって、感光体２２上の静電潜像が選択トナー色で顕像化される。
【００１６】
図４は現像器の構造を示す断面図である。各現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋはいずれも同一構造を有している。したがって、ここでは、現像器４Ｋの構成について図４を参照しながらさらに詳しく説明するが、その他の現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍについてもその構造および機能は同じである。この現像器４Ｋでは、その内部にトナーＴを収容するハウジング４１に供給ローラ４３および現像ローラ４４が軸着されており、当該現像器４Ｋが上記所定位置に位置決めされると、現像ローラ４４が感光体２２と当接してまたは所定のギャップを隔てて対向位置決めされるとともに、これらのローラ４３、４４が本体側に設けられた回転駆動部（図示省略）と係合されて所定の方向に回転する。この現像ローラ４４は、銅、アルミニウム、ステンレス等の金属または合金により円筒状に形成されている。そして、２つのローラ４３、４４が接触しながら回転することでトナーが現像ローラ４４の表面に擦り付けられて所定厚みのトナー層が現像ローラ４４表面に形成される。
【００１７】
ハウジング４１の内部空間は隔壁４１ａによって第１室４１１および第２室４１２に仕切られている。供給ローラ４３および現像ローラ４４はともに第２室４１２に設けられており、これらのローラの回転に伴って第２室４１２内のトナーが流動し攪拌されながら現像ローラ４４の表面に供給される。一方、第１室４１１に貯留されているトナーは、供給ローラ４３および現像ローラ４４とは隔離されているので、これらの回転によっては流動しない。このトナーは、現像ユニット４が現像器を保持したまま回転することによって、第２室４１２に貯留されたトナーと混合され攪拌される。
【００１８】
このように、この現像器では、ハウジング内部を２室に仕切り、供給ローラ４３および現像ローラ４４の周囲をハウジング４１の側壁および隔壁４１ａで囲み比較的容積の小さい第２室４１２を設けることにより、トナー残量が少なくなった場合でも、トナーが効率よく現像ローラ４４の近傍に供給されるようにしている。また、第１室４１１から第２室４１２へのトナー供給およびトナー全体の攪拌を現像ユニット４の回転によって行うようにすることで、現像器内部にトナー攪拌のための攪拌部材（オーガ）を省いたオーガレス構造を実現している。
【００１９】
また、この現像器４Ｋでは、現像ローラ４４の表面に形成されるトナー層の厚みを所定厚みに規制するための規制ブレード４６が配置されている。この規制ブレード４６は、ステンレスやリン青銅などの弾性を有する板状部材４６１と、板状部材４６１の先端部に取り付けられたゴムや樹脂部材などの弾性部材４６２とで構成されている。この板状部材４６１の後端部はハウジング４１に固着されており、図４の矢印に示す現像ローラ４４の回転方向において、板状部材４６１の先端部に取り付けられた弾性部材４６２が板状部材４６１の後端部よりも上流側に位置するように配設されている。そして、その弾性部材４６２が現像ローラ４４表面に弾性的に当接して現像ローラ４４の表面に形成されるトナー層を最終的に所定の厚みに規制する。
【００２０】
このようにして現像ローラ４４の表面に形成されたトナー層は、現像ローラ４４の回転によって順次、その表面に静電潜像が形成されている感光体２２との対向位置に搬送される。そして、エンジンコントローラ１０に制御されるバイアス電源１４０からの現像バイアスが装置本体内に設けられた固定電極１５０Ｄを介して現像ローラ４４に印加されると、現像ローラ４４上に担持されたトナーは、感光体２２の表面各部にその表面電位に応じて部分的に付着し、こうして感光体２２上の静電潜像が当該トナー色のトナー像として顕像化される。
【００２１】
上記のようにして現像ユニット４で現像されたトナー像は、一次転写領域ＴＲ1で転写ユニット７の中間転写ベルト７１上に一次転写される。転写ユニット７は、複数のローラ７２〜７５に掛け渡された中間転写ベルト７１と、ローラ７３を回転駆動することで中間転写ベルト７１を所定の回転方向Ｄ2に回転させる駆動部（図示省略）とを備えている。そして、カラー画像をシートＳに転写する場合には、感光体２２上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト７１上に重ね合わせてカラー画像を形成するとともに、カセット８から取り出され搬送経路ＦＦに沿って二次転写領域ＴＲ2まで搬送されてくるシートＳ上にカラー画像を二次転写する。
【００２２】
二次転写領域ＴＲ2は、ローラ７３に掛け渡された中間転写ベルト７１の表面と、該ベルト表面に対し離当接する二次転写ローラ８６とが当接するニップ部である。カセット８に積層貯留されたシートＳは、ピックアップローラ８８の回転によって１枚ずつ取り出されて搬送経路ＦＦに乗せられる。そして、フィードローラ８４、８５およびゲートローラ８１の回転によって搬送経路ＦＦに沿って二次転写領域ＴＲ2まで搬送される。
【００２３】
このとき、中間転写ベルト７１上の画像をシートＳ上の所定位置に正しく転写するため、二次転写領域ＴＲ2にシートＳを送り込むタイミングが管理されている。具体的には次の通りである。搬送経路ＦＦ上において二次転写領域ＴＲ2の手前側にゲートローラ８１が設けられるとともに、さらにその手前側にゲート前シート検出センサ８０１が設けられている。そして、搬送経路ＦＦ上を搬送されてきたシートＳが到達したことがゲート前シート検出センサ８０１により検出されるとシートＳの搬送はいったん停止され、中間転写ベルト７１の周回移動のタイミングに同期させてゲートローラ８１の回転を再開することにより、シートＳが所定のタイミングで二次転写領域ＴＲ2に送り込まれる。こうして二次転写領域ＴＲ2を通過するシートＳの表面に、中間転写ベルト７１上に形成されたトナー像が二次転写される。
【００２４】
こうしてカラー画像が形成されたシートＳは定着ユニット９によりトナー像を定着され、排出前ローラ８２および排出ローラ８３を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部８９に搬送される。また、シートＳの両面に画像を形成する場合には、上記のようにして片面に画像を形成されたシートＳの後端部が排出前ローラ８２後方の反転位置ＰＲまで搬送されてきた時点で排出ローラ８３の回転方向を反転し、これによりシートＳは反転搬送経路ＦＲに沿って矢印Ｄ3方向に搬送される。そして、ゲートローラ８１の手前で再び搬送経路ＦＦに乗せられるが、このとき、二次転写領域ＴＲ2において中間転写ベルト７１と当接し画像を転写されるシートＳの面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、シートＳの両面に画像を形成することができる。
【００２５】
また、シート搬送経路ＦＦおよび反転搬送経路ＦＲ上の各位置には、前記したゲート前シート検出センサ８０１の他にも、当該経路上においてシート通過の有無を検出するためのシート検出センサ８０２〜８０４が設けられており、これらのセンサの出力に基づいて、シート搬送タイミングが管理されるとともに、各位置でのジャム検出が行われる。
【００２６】
また、ローラ７５の近傍には、クリーナ７６が配置されている。このクリーナ７６は図示を省略する電磁クラッチによってローラ７５に対して近接・離間移動可能のクリーナブレード７６１と、廃トナータンク７６２とを備えている。そして、ローラ７５側に移動した状態でクリーナブレード７６１がローラ７５に掛け渡された中間転写ベルト７１の表面に当接し、二次転写後に中間転写ベルト７１の外周面に残留付着しているトナーを掻き落として除去する。掻き落とされたトナーは廃トナータンク７６２に蓄えられる。廃トナータンク７６２には、当該タンクの満杯を検出するための廃トナーセンサ７６３が設けられている。
【００２７】
このクリーナブレード７６１は、二次転写領域ＴＲ2においてシートＳへの画像の転写が行われるときに、それと同じ周回において中間転写ベルト７１上に残留付着するトナーを除去するように、離当接制御される。したがって、例えば装置がモノクロ画像を連続的に形成する場合には、一次転写領域ＴＲ1において中間転写ベルト７１に転写された画像が直ちに二次転写領域ＴＲ2でシートＳに転写されるので、クリーナブレード７６１は当接状態に保持される。一方、カラー画像を形成する場合には、各色のトナー像が互いに重ね合わされる間、クリーナブレード７６１を中間転写ベルト７１から離間させておく必要がある。そして、各色のトナー像が互いに重ね合わされてフルカラー画像が完成し、シートＳに二次転写されるのと同一の周回において、残留トナーを除去すべくクリーナブレード７６１が中間転写ベルト７１に当接されることとなる。
【００２８】
また、ローラ７５の近傍には濃度センサ６０および垂直同期センサ７７が配置されている。この濃度センサ６０は、中間転写ベルト７１の表面に対向して設けられており、必要に応じ、中間転写ベルト７１の外周面に形成されるトナー像の画像濃度を測定する。そして、その測定結果に基づき、この装置では、画像品質に影響を与える装置各部の動作条件、例えば各現像器に与える現像バイアスや、光ビームＬの強度などの調整を行っている。この濃度センサ６０は、例えば反射型フォトセンサを用いて、中間転写ベルト７１上の所定面積の領域の画像濃度に対応した信号を出力するように構成されている。そして、ＣＰＵ１０１は、中間転写ベルト７１を周回移動させながらこの濃度センサ６０からの出力信号を定期的にサンプリングすることで、中間転写ベルト７１上のトナー像各部の画像濃度を検出することができる。
【００２９】
また、垂直同期センサ７７は、中間転写ベルト７１の基準位置を検出するためのセンサであり、中間転写ベルト７１の回転駆動に関連して出力される同期信号、つまり垂直同期信号Ｖsyncを得るためのセンサとして機能する。そして、この装置では、各部の動作タイミングを揃えるとともに各色で形成されるトナー像を正確に重ね合わせるために、装置各部の動作はこの垂直同期信号Ｖsyncに基づいて制御される。
【００３０】
また、全体として略円筒形をなす現像ユニット４の側面に当たる各現像器４Ｙ，４Ｃ，４Ｍおよび４Ｋの外周面には、それぞれメモリタグ４９Ｙ，４９Ｃ，４９Ｍおよび４９Ｋが貼付されている。例えば、イエロー現像器４Ｙに装着されたメモリタグ４９Ｙは、該現像器の製造ロットや使用履歴、内蔵トナーの残量などに関するデータを記憶するためのメモリ４９１Ｙと、該メモリと電気的に接続されたループアンテナ４９２Ｙとを備えている。また、他の現像器に設けられたメモリタグ４９Ｃ，４９Ｍおよび４９Ｋにもそれぞれメモリチップ４９１Ｃ，４９１Ｍおよび４９１Ｋと、ループアンテナ４９２Ｃ，４９２Ｍおよび４９２Ｋとが設けられている。
【００３１】
一方、装置本体側にも無線通信用アンテナ１０９が設けられている。この無線通信用アンテナ１０９は、ＣＰＵ１０１と接続されたトランシーバ１０５によって駆動されており、現像器側の無線通信用アンテナとの間で無線通信を行うことにより、ＣＰＵ１０１と現像器に設けられたメモリとの間でデータの送受を行って該現像器に関する消耗品管理等の各種情報の管理を行っている。
【００３２】
また、この装置では、図２に示すように、メインコントローラ１１のＣＰＵ１１１により制御される表示部１２を備えている。この表示部１２は、例えば液晶ディスプレイにより構成され、ＣＰＵ１１１からの制御指令に応じて、ユーザへの操作案内や画像形成動作の進行状況、さらに装置の異常発生やいずれかのユニットの交換時期などを知らせるための所定のメッセージを表示する。
【００３３】
なお、図２において、符号１１３はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像を記憶するためにメインコントローラ１１に設けられた画像メモリである。また、符号１０６はＣＰＵ１０１が実行する演算プログラムやエンジン部ＥＧを制御するための制御データなどを記憶するためのＲＯＭ、また符号１０７はＣＰＵ１０１における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するＲＡＭである。
【００３４】
図５は現像ユニットの停止位置を示す模式図である。同図においては、装置の正面側から見たときの現像ユニット４が模式的に示されている。そして、後述するように必要に応じて装置の正面側から現像器の着脱が行われる。
【００３５】
この現像ユニット４は、駆動モータおよびロータリーロック４５によって、図５に示す３種類の位置に位置決めされ固定される。その３種類の位置とは：（ａ）ホームポジション；（ｂ）作像位置；（ｃ）着脱位置である。このうち、（ａ）ホームポジションは、この画像形成装置が画像形成動作を行わない待機状態にあるときに位置決めされる位置であり、図５（ａ）に示すように、各現像器４Ｙ等に設けられた現像ローラ４４がいずれも感光体２２から離間した状態にある位置である。
【００３６】
また、（ｂ）作像位置は、感光体２２上の静電潜像を選択トナー色で顕像化する際に位置決めされる位置である。図５（ｂ）に示すように、一の現像器に設けられた現像ローラ（同図の例ではブラック現像器４Ｋに設けられた現像ローラ４４）が感光体２２と対向配置され、所定の現像バイアスを印加されることによって、静電潜像がトナーにより顕像化される。本明細書では、現像ユニット４が作像位置にあるときに、現像ローラが感光体２２と対向する現像器（同図ではブラック現像器４Ｋ）の位置を「現像位置」と称している。
【００３７】
さらに、（ｃ）着脱位置は、現像器の着脱操作を行うときのみ取りうる位置である。現像ユニット４がこの着脱位置に位置決めされると、図５（ｃ）に示すように、一の現像器が装置の外部筐体側面に設けられた開口部１２４に現れ、該開口部１２４を通して取り出すことができるようになる。図５（ｃ）は、ブラック用の現像器４Ｋが開口部１２４に現れた状態を示している。また、現像器を装着されていない支持フレーム４０に対しては、新たに現像器を装着することができるようになる。この着脱位置においては、いずれの現像器に設けられた現像ローラも感光体２２から離間した位置におかれる。このように、現像ユニット４が着脱位置に位置決めされたときに開口部１２４に現れた一の現像器のみを取り出し可能としている。すなわち、現像ユニット４が図５（ａ）に示すホームポジションや図５（ｂ）に示す作像位置に位置決めされた状態では、いずれの現像器も開口部１２４から取り出すことのできない位置にある。そのため、ユーザが不用意に現像器の着脱を行って装置を損傷することがない。なお、この画像形成装置では、４つの現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋのそれぞれに対して上記した作像位置および着脱位置が設定されている。
【００３８】
現像ユニット４が現像位置に位置決めされているとき、図５（ｂ）に示すように、１つの現像器に設けられた無線通信用アンテナが、本体側無線通信用アンテナ１０９と対向する位置に位置決めされる。図５（ｂ）の例に即して説明すると、現像器４Ｋの現像ローラ４４が感光体２２と対向する位置にあるとき、当該現像器４Ｋからみて現像ユニット４の回転方向Ｄ3において下流側隣接位置にある現像器４Ｙに設けられた無線通信用アンテナ４９２Ｙが、本体側無線通信用アンテナ１０９と対向する位置に位置決めされる。すなわち、この状態で、本体側無線通信用アンテナ１０９と現像器４Ｙ側の無線通信用アンテナ４９２Ｙとの間で無線通信が行われて、現像器４Ｙに設けられたメモリ４９１Ｙに記憶された情報が読み出される。また、当該メモリ４９１Ｙに新たな情報が書き込まれる。
【００３９】
図６は装置の背面側から現像ユニットおよび固定電極を見た図である。また、図７は装置本体側に設けられた固定電極を示す図である。さらに、図８はこの実施形態における本体側固定電極と現像器側電極との当接状態を示す図である。以下では各現像器４Ｋ、４Ｍ、４Ｃおよび４Ｙのそれぞれに設けられた現像ローラに対し、それらを区別するために符号４４Ｋ、４４Ｍ、４４Ｃおよび４４Ｙをそれぞれ付して説明する。また、各現像器４Ｋ、４Ｍ、４Ｃおよび４Ｙのそれぞれに設けられた電極に対し、それらを区別するために符号４８Ｋ、４８Ｍ、４８Ｃおよび４８Ｙをそれぞれ付して説明する。
【００４０】
装置本体ＭＢ側には、装置の背面内部側から現像ユニット４に向けて２種類の固定電極１５０Ｄ、１５０Ａが設けられている。これらの電極形状は同一であり、次のように構成されている。すなわち、固定電極１５０Ｄ、１５０Ａは、ステンレス板やリン青銅板などの弾性および導電性を有する板状部材１５１の一端部が音叉状の二片１５２、１５３に割られた形状を有するとともに、各片１５２、１５３は一部が屈曲されて突起部１５２ａ、１５３ａを成している。ただし、配設位置および印加電位については次に説明するように両者は相違している。
【００４１】
一方の固定電極１５０Ｄは、図６および図８に示すように、現像ユニット４に装着された各現像器のうち現像位置にある現像器、つまり図８（ａ）の例ではブラック現像器４Ｋの端面に露出している電極４８Ｋの表面に摺接する。より詳しくは、電極４８Ｋ表面のうち固定電極１５０Ｄに設けられた突起部１５２ａおよび１５３ａは、電極４８Ｋ表面のうち現像ユニット４の回転方向Ｄ3において最上流側端部に位置している。また、この固定電極１５０Ｄには、必要に応じて現像バイアス電圧Ｖbを発生し出力するバイアス電源１４０が接続されている。したがって、この実施形態では、バイアス電源１４０と現像ローラ４４Ｋとが、装置本体側の固定電極１５０Ｄおよび現像器側の電極４８Ｋを介して互いに電気的に接続される。そして、必要に応じてバイアス電源１４０から所定の現像バイアスＶbが出力されると、この現像バイアスＶbが現像ローラ４４Ｋに印加されることになる。このように本実施形態では、固定電極１５０Ｄが本発明の「バイアス供給電極」として機能している。
【００４２】
なお、他の現像器４Ｍ、４Ｃまたは４Ｙが現像位置にあるときにも同様に、バイアス電源１４０からの現像バイアスＶbが現像ローラ４４Ｍ、４４Ｃまたは４４Ｙに印加されることとなる。この実施形態においてバイアス電源１４０から発生される現像バイアスＶbは、矩形波交流電圧に直流電圧を重畳した電圧波形を有するものであるが、現像バイアスはこれに限定されるものではなく、正弦波や三角波など他の波形を有する交流電圧を用いたものや、直流成分を有しない交流電圧であってもよい。
【００４３】
もう一方の固定電極１５０Ａは回転方向Ｄ3の上流側において固定電極（バイアス供給電極）１５０Ｄに対して最も近接する最近接共役位置に配設されている。この「共役位置」とは現像ユニット４に装着された現像器４Ｋ、４Ｍ、４Ｃおよび４Ｙのうち一の現像器（例えば図８（ａ）ではブラック現像器４Ｋ）が現像位置に位置決めされた際に残りの現像器（同図（ａ）では、他の現像器４Ｍ、４Ｃまたは４Ｙ）に設けられた電極部の各々が位置決めされる位置を意味している。そして、この固定電極１５０Ａは図７（ｂ）に示すように接地されている。したがって、上記のように現像器４Ｋが現像位置に位置決めされると、その現像器４Ｋの次に現像位置に位置決めされる現像器４Ｍが共役位置に位置決めされて電極４８Ｍおよび固定電極１５０Ａを介して現像ローラ４４Ｍが接地される。その結果、最近接共役位置で現像ローラ４４Ｍに蓄積された電荷が放出される。このように、本実施形態では、固定電極１５０Ａが本発明の「接地電極」として機能している。
【００４４】
上記のように、この実施形態においては、最近接共役位置に接地電極１５０Ａを設けて現像器を現像位置に移動させる前に該現像器が最近接共役位置に位置決めされた際に該現像器の現像ローラを接地している。このようにする理由およびその効果について、ブラック現像器からマゼンタ現像器へ切り替えるときの動作を例として以下に説明する。
【００４５】
図９は各部の状態変化を示すタイミングチャートである。この実施形態では、図８（ａ）および図９に示すように、ブラック現像器４Ｋが感光体２２と対向する現像位置に位置決めされている時刻ｔ0〜ｔ1においては、ロータリー回転駆動は停止されており、現像器側電極４８Ｋと本体側固定電極１５０Ｄ（つまりバイアス供給電極１５０Ｄ）とは接触した状態にある。そして、時刻ｔ0から遅れて現像バイアスがバイアス電源１４０から出力されてブラック色についての現像処理が実行される。また、この間（時刻ｔ0〜ｔ1）、マゼンタ現像器４Ｍは最近接共役位置で停止されており、現像器側電極４８Ｍと固定電極１５０Ａ（つまり、接地電極１５０Ａ）とは接触した状態にある。
【００４６】
ブラック現像器４Ｋへの現像バイアス印加が終了すると、現像ユニット４が時刻ｔ1で回転を開始する。回転開始直後の時刻ｔ1においては、図８（ｂ）に示すように、ブラック現像器４Ｋに設けられた電極４８Ｋが本体側のバイアス供給電極１５０Ｄから離間し、かつマゼンタ現像器４Ｍに設けられた電極４８Ｍも接地電極１５０Ａから離間した状態にある。このように各現像器４Ｋ、４Ｍは電気的にフロートとなり、時間経過とともに電荷が現像ローラ４４Ｋ、４４Ｍに次第に蓄積されてゆく。このような電荷蓄積の原因としては、帯電バイアスの印加により所定の表面電位に帯電された感光体２２に接近して移動すること、現像ユニット４の回転に伴う摩擦帯電や他の電気部品からの静電誘導等が含まれる。
【００４７】
さらに現像ユニット４が回転し、電極４８Ｍがバイアス供給電極１５０Ｄと接触する時刻ｔ2においては、現像ローラ４４Ｍに蓄積された電荷が電極４８Ｍおよびバイアス供給電極１５０Ｄを通じて放電される。この放電により過渡的に流れる電流がパルス性のノイズを発生させることになる。このノイズは、装置内部に配置された種々の電子部品に影響を及ぼし、装置の誤動作の原因となる。特に、装置全体を小型に構成した場合、各部品間の距離が短くなるため、ノイズによる誤動作が起きやすくなる。また、現像ローラ４４Ｍに過渡的な電流が流れることにより、現像ローラ４４Ｍ上のトナー層が乱れて画像品質の低下を招くおそれがある。
【００４８】
特に、現像ローラ４４Ｍに蓄積される電荷量が大きくなると、蓄積された電荷が現像ローラ４４Ｍから装置の他の部品にリークして大きなノイズを発生させたり、場合によっては当該部品を損傷させることがある。
【００４９】
しかしながら、この実施形態においては、最近接共役位置に対応して接地電極１５０Ａを配設しているため、現像器４Ｍが現像位置に位置決めされた際（時刻ｔ2）に発生するノズルを低減することができる。この点をより詳しく理解するために、現像ユニット４をさらに１周させた際に動作を参照して説明する。
【００５０】
現像ユニット４が回転し、時刻ｔ3で電極４８Ｍがバイアス供給電極１５０Ｄから離間する。この後、上記した原因により現像ローラ４４Ｍの表面には電荷が次第に蓄積されてゆく。そして、時刻ｔ4でブラック現像器４Ｋが現像位置に位置決めされると、マゼンタ現像器４Ｍは最近接共役位置に位置決めされて現像器４Ｍの電極４８Ｍが接地電極１５０Ａと電気的に接触する。このようにマゼンタ現像器４Ｍが現像位置に位置決めされる前に、つまりマゼンタ用現像ローラ４４Ｍへの電荷の蓄積量が大きくならないうちに電極４８Ｍが接地電極１５０Ａと接触する。そして、時刻ｔ5で現像ユニット４が回転し、電極４８Ｍが接地電極１５０Ａから離間して電荷蓄積が再び開始される。
【００５１】
しかしながら、バイアス印加までに回転する距離は最近接共役位置から現像位置までに過ぎず、時刻ｔ5からバイアス印加時刻ｔ6までの時間は比較的短い。したがって、この実施形態では、現像器４Ｍを現像位置に位置決めしたときに現像ローラ４４Ｍに蓄積された電荷に起因するノイズの発生を大幅に抑制することができ、ノイズによる誤動作や画像品質の劣化を抑えることができる。なお、このような作用効果はマゼンタ現像器４Ｍに限られるものではなく、他の現像器４Ｋ、４Ｃおよび４Ｙについても全く同様である。
【００５２】
以上説明したように、この実施形態では、現像器４Ｋ、４Ｍ、４Ｃおよび４Ｙが本発明における「現像器」として機能している。また、各現像器に設けられた現像ローラ４４および電極４８Ｋ等が、それぞれ本発明の「トナー担持体」および「電極部」に相当している。また、ロータリー現像ユニット４が本発明の「現像ロータリー」として機能している。また、この実施形態では、バイアス電源１４０が本発明の「バイアス出力手段」として機能する一方、エンジンコントローラ１０に設けられたＣＰＵ１０１が本発明の「制御手段」として機能している。
【００５３】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、接地電極１５０Ａを最近接共役位置にのみ設けているが、接地電極を複数設けてもよい。例えば接地電極を２個設けてもよく、その場合、それらの接地電極１５０Ａ１、１５０Ａ２を現像位置から回転方向上流側に順番に配設するのが好ましい。また、接地電極１５０Ａ、１５０Ａ１、１５０Ａ２の配設位置は必ずしも共役位置に限定されるものではなく、バイアス供給電極１５０Ｄに対する回転方向上流側であれば任意である。
【００５４】
ただし、共役位置に配設する場合には、次のような利点がある。すなわち、一の現像器（上記実施形態におけるブラック現像器４Ｋ）が現像位置に位置決めされると、残りの現像器（現像器４Ｍ、４Ｃおよび４Ｙ）に設けられる電極部は共役位置に位置決めされ、次の現像器切替を開始するまで共役位置に留まる。したがって、現像ユニット４の回転移動が停止した状態で電極部と接地電極１５０Ａ、１５０Ａ１、１５０Ａ２等とが電気的に接触し、電極部と接地電極１５０Ａ、１５０Ａ１、１５０Ａ２等とが確実に電気的に接触され、蓄積された電荷を確実に電極部および接地電極を介して放出することができる。
【００５５】
また、上記実施形態では、略円筒形をなす現像ユニット４の底面に当たる各現像器４Ｋ等の端面に電極４８Ｋ等を設けているが、電極の配設位置はこれに限定されるものではなく、例えば、円筒の側面に当たる各現像器の外周面上に設けてもよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、本体側に設けた固定電極１５０Ａ、１５０Ａ１、１５０Ａ２、１５０Ｄを、弾性を有する金属板により板ばね状の部材に形成することで、現像器側電極に対する当接圧を確保して確実に導通を取るようにしているが、これに代えて、現像器側の電極にばね性を持たせて当接圧を確保するようにしてもよい、また、電極間の当接圧を確保するために別途付勢手段を設けてもよい。
【００５７】
さらに、上記実施形態では、ＹＭＣＫ４色のトナーを使用したカラー画像形成装置に本発明が適用されているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、色の種類や色数の異なる画像形成装置に対しても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】この発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図。
【図２】図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。
【図３】装置本体への現像ユニットの取付状態を示す図。
【図４】現像器の構造を示す断面図。
【図５】現像ユニットの停止位置を示す模式図。
【図６】装置の背面側から現像ユニットおよび固定電極を見た図。
【図７】接地電極の構造を示す図。
【図８】本体側固定電極と現像器側電極との当接状態を示す図。
【図９】各部の状態変化を示すタイミングチャート。
【図１０】この発明にかかる画像形成装置の他の実施形態を示す図。
【符号の説明】
【００５９】
４…現像ユニット（現像ロータリー）、  ４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ…現像器、  ４４，４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋ…現像ローラ（トナー担持体）、  ４８Ｙ，４８Ｍ，４８Ｃ，４８Ｋ…電極（電極部）、  １０１…ＣＰＵ（制御手段）、  １４０…バイアス電源（バイアス出力手段）、  １５０Ａ１、１５０Ａ２…固定電極（接地電極）、  １５０Ｄ…固定電極（バイアス供給電極）、  Ｄ3…回転方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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