JP2553629B2 - Color image forming device - Google Patents

Color image forming device

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JP2553629B2
JP2553629B2 JP63113938A JP11393888A JP2553629B2 JP 2553629 B2 JP2553629 B2 JP 2553629B2 JP 63113938 A JP63113938 A JP 63113938A JP 11393888 A JP11393888 A JP 11393888A JP 2553629 B2 JP2553629 B2 JP 2553629B2
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image
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浩 寺田
秀則 国重
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勇人 鎌田
義啓 片山
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松下電器産業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電子写真を応用したカラー複写機、カラープ
リンタ等の画像形成装置における現像器の駆動に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to driving a developing device in an image forming apparatus such as a color copying machine or a color printer to which electrophotography is applied.
従来の技術 近年、帯電・露光・現像を複数回繰り返して感光体上
に色の異なる複数のトナー像を形成した後、トナー像を
紙に一括転写してカラー画像を得るカラー画像形成装置
が盛んに検討されている。この方法に於いては、現像器
からトナーを感光体に飛翔させて現像する非接触型の現
像器が有効である。この種のカラー画像形成装置とし
て、例えば特願昭62−4367に提案されているものがあ
る。
2. Description of the Related Art In recent years, a color image forming apparatus has been popular in which a plurality of toner images of different colors are formed on a photoconductor by repeating charging, exposure, and development a plurality of times, and then the toner images are collectively transferred to paper to obtain a color image. Is being considered. In this method, a non-contact type developing device that causes the toner to fly from the developing device to the photoconductor and develops is effective. An example of this type of color image forming apparatus is proposed in Japanese Patent Application No. 62-4367.
以下この従来例について第5図を用いて説明する。現
像器151、152、153、154は直流電界でトナーを飛翔させ
る非接触型の非磁性1成分現像器で、現像ローラと接触
した導電性のファーブラシ155、156、157、158でトナー
を摩擦帯電し、アルミニュウム製の現像ローラ159、16
0、161、162上に、ブレード163、164、165、166により
トナーの薄層を形成する構成になっている。現像器151
にはイエロ、現像器152にはマゼンタ、現像器153にはシ
アン、現像器154には黒の絶縁性トナーが入っている。
そして現像ローラ159、160、161、162と感光体との間隙
(現像ギャップ)を一定にして各現像器を感光体167の
周辺に対向配置している。各現像器は現像時には感光体
に近接し、非現像時には離間する離接機構が設けられて
いる。現像器の仕様及び現像条件を以下に示す。
This conventional example will be described below with reference to FIG. The developing devices 151, 152, 153, and 154 are non-contact type non-magnetic one-component developing devices that fly toner by a DC electric field. The conductive fur brushes 155, 156, 157 and 158 contact the developing roller to rub the toner. Charged, aluminum developing rollers 159, 16
A thin layer of toner is formed on the blades 0, 161, 162 by the blades 163, 164, 165, 166. Developing device 151
Yellow, the developing unit 152 contains magenta, the developing unit 153 contains cyan, and the developing unit 154 contains black insulating toner.
The developing devices are arranged around the photoconductor 167 so as to face each other with a constant gap (development gap) between the developing rollers 159, 160, 161, 162 and the photoconductor. Each developing device is provided with a separating / contacting mechanism that is close to the photoconductor during development and is separated during non-development. The specifications of the developing device and the developing conditions are shown below.
現像器の仕様及び現像条件 現像ローラの直径:16mm 現像ローラの周速:150mm/s 現像ローラの回転方向:感光体と逆方向 現像ローラの上のトナー層厚:30μm 現像ギャップ(現像ローラ表面と、感光体表面間のギャ
ップ):現像時150μm、非現像時700μm 感光体として赤外領域に長波長増感した直径100mmの
無定型Se−Te感光体ドラム167(感光層の厚み60μm、
比誘電率6.3)を用い、周速150mm/sで回転させる。この
感光体167を帯電器168(スコロトロン帯電器、コロナ電
圧:+7kV、グリッド電圧:820V)により表面電位+700V
に帯電させる。次に、波長670nmの発光ダイオードアレ
イ169を発光させ自己収束性ロッドレンズアレイ170(日
本板硝子株式会社製、セルフォックレンズアレイSLA−2
0)を通して露光する。この発光ダイオードアレイ169を
用いて、感光体167上にネガのイエロ信号を露光し、静
電潜像を形成する。前記潜像を現像ローラ159に+600V
を印加した現像状態のイエロの現像器151で反転現像し
た後、感光体167を非現像状態のマゼンタ現像器152とシ
アン現像器153および黒現像器154に通過させ、イエロの
トナー像を形成する。
Development device specifications and development conditions Development roller diameter: 16 mm Development roller peripheral speed: 150 mm / s Development roller rotation direction: Opposite to photoconductor Toner layer thickness on development roller: 30 μm Development gap (development roller surface , Gap between photoconductor surfaces): 150 μm during development, 700 μm during non-development Amorphous Se-Te photoconductor drum 167 (photosensitive layer thickness 60 μm, with a diameter of 100 mm sensitized to a long wavelength in the infrared region as a photoconductor,
Use a dielectric constant of 6.3) and rotate at a peripheral speed of 150 mm / s. The surface potential of this photoconductor 167 is + 700V by a charger 168 (scorotron charger, corona voltage: + 7kV, grid voltage: 820V).
To charge. Next, the light emitting diode array 169 having a wavelength of 670 nm is caused to emit light, and the self-focusing rod lens array 170 (manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd., SELFOC lens array SLA-2
Through 0). Using this light emitting diode array 169, a negative yellow signal is exposed on the photoconductor 167 to form an electrostatic latent image. The latent image on the developing roller 159 + 600V
After the reversal development by the yellow developing device 151 in the developing state, the photoconductor 167 is passed through the non-developing magenta developing device 152, the cyan developing device 153, and the black developing device 154 to form a yellow toner image. .
次に、再びコロナ帯電器168で感光体167を+850Vに帯
電する。そののち感光体167に発光ダイオードアレイ169
によりマゼンタに対応する信号光を露光しマゼンタの静
電潜像を形成する。次に、感光体167を非現像状態のイ
エロ現像器151、現像ローラ160に+700Vの印加した現像
状態のマゼンタの現像器152および非現像状態のシアン
現像器153および黒現像器154に通過させてマゼンタのト
ナー像を形成する。
Next, the corona charger 168 charges the photoconductor 167 to + 850V again. After that, the light emitting diode array 169 is formed on the photoconductor 167.
Thus, the signal light corresponding to magenta is exposed to form a magenta electrostatic latent image. Next, the photoconductor 167 is passed through the yellow developing device 151 in the non-developing state, the magenta developing device 152 in the developing state in which + 700V is applied to the developing roller 160, the cyan developing device 153 in the non-developing state, and the black developing device 154. Form a magenta toner image.
次に、再びコロナ帯電器168によって感光体167を+88
0Vに帯電する。その後、発光ダイオードアレイ169によ
りシアンに対応する信号光を露光しシアンの静電潜像を
形成する。次に、感光体167を非現像状態のイエロ現像
器151およびマゼンタの現像器152、現像ローラ161に+8
00Vを印加した現像状態のシアンの現像器153に通過させ
てシアンのトナー像を形成する。その後、感光体167を
非現像状態の黒現像器154に通過させる。
Next, the corona charger 168 again causes the photoconductor 167 to increase by +88.
It is charged to 0V. Then, the light emitting diode array 169 exposes the signal light corresponding to cyan to form a cyan electrostatic latent image. Next, the photoconductor 167 is applied to the yellow developing device 151 in the non-developing state, the magenta developing device 152, and the developing roller 161 by +8.
A cyan toner image is formed by passing it through a developing device 153 for developing cyan, to which 00V is applied. After that, the photoconductor 167 is passed through the black developing device 154 in the non-developing state.
次に、再びコロナ帯電器168によって感光体167を+88
0Vに帯電する。その後、発光ダイオードアレイ169によ
り黒に対応する信号光を露光し黒の静電潜像を形成す
る。次に、感光体167を非現像状態のイエロ現像器151、
マゼンタの現像器152およびシアンの現像器153、現像ロ
ーラ162に+800Vを印加した現像状態の黒現像器154に通
過させて黒のトナー像を形成した。
Next, the corona charger 168 again causes the photoconductor 167 to increase by +88.
It is charged to 0V. Then, the light emitting diode array 169 exposes the signal light corresponding to black to form a black electrostatic latent image. Next, the photoconductor 167 is attached to the yellow developing device 151 in the undeveloped state.
A magenta developing device 152, a cyan developing device 153, and a developing roller 162 are passed through a developing black developing device 154 in which +800 V is applied to form a black toner image.
こうして感光体167上に得られたカラートナー像を転
写帯電器171によって紙172に転写した後、定着器173に
より熱定着する。一方、転写後、感光体167の表面を、
クリーニング前帯電器174(コロナ電圧+5.5kV)でプラ
スに帯電した後、−150Vの電圧を印加した導電性ファー
ブラシ175を感光体167に圧接しクリーニングする。
The color toner image thus obtained on the photoconductor 167 is transferred onto the paper 172 by the transfer charger 171 and then thermally fixed by the fixing device 173. On the other hand, after transfer, the surface of the photoconductor 167
After being positively charged by the pre-cleaning charger 174 (corona voltage +5.5 kV), the conductive fur brush 175 applied with a voltage of -150 V is pressed against the photoconductor 167 for cleaning.
発明が解決しようとする課題 この従来の方法で感光体に現像されたカラー像は、各
色間の相互の位置ずれが起き易いことが判った。それは
次の原因による。通常現像ローラ感光体に一定のギャッ
プを設けるためには、現像ローラと同軸に係合したスペ
ーサローラが用いられるがこのスペーサローラはギャッ
プの分だけ現像ローラより径の大きいローラが使われ
る。一方現像ローラの周速と感光体の周速をこの従来例
のように同速にすると、現像ローラによってある程度の
摩擦を持って回されるスペーサローラの外周は感光体の
周速より早くなる。スペーサローラは現像ローラとは回
動自在に係合されているが、そこにはいくらかは摩擦が
生じているために感光体が増速されようという力を受け
る。他方感光体自身では軸受けなどで遅れ側に付加が働
いているので、これらの反対方向の力が競争して感光体
の速度は不安定になり易い。例えば感光体を駆動するモ
ータから連結されているギヤ等のバックラッシの分、感
光体が加速減されてモータの速度とのずれが生じ易い。
従って一定の速度のもとで露光されてはじめて位置があ
う各色の潜像の位置が互いに微少にずれた形成され易い
ことになる。
SUMMARY OF THE INVENTION It has been found that the color images developed on the photoconductor by this conventional method are likely to be misaligned with each other. It depends on the following causes. Usually, in order to provide a constant gap in the developing roller photosensitive member, a spacer roller that is coaxially engaged with the developing roller is used, but this spacer roller has a diameter larger than the developing roller by the gap. On the other hand, if the peripheral speed of the developing roller and the peripheral speed of the photoconductor are made equal to each other as in this prior art example, the outer circumference of the spacer roller rotated with a certain amount of friction by the developing roller becomes faster than the peripheral speed of the photoconductor. The spacer roller is rotatably engaged with the developing roller, but receives some force to accelerate the photosensitive member due to some friction generated therein. On the other hand, since the photosensitive member itself is added to the delay side by bearings and the like, the forces in the opposite directions compete with each other and the speed of the photosensitive member tends to become unstable. For example, the backlash of the gear or the like connected to the motor driving the photoconductor is accelerated and the photoconductor is accelerated and deviated from the speed of the motor.
Therefore, the positions of the latent images of the respective colors, which are not exposed until they are exposed at a constant speed, are likely to be slightly deviated from each other.
本発明はかかる点に鑑み、各色の相互の位置合わせが
正確に出来る現像器の駆動方法を考慮した、良好な画質
の得られるカラー画像形成装置を提供するものである。
In view of such a point, the present invention provides a color image forming apparatus capable of obtaining a good image quality in consideration of a driving method of a developing device capable of accurately aligning each color with each other.
課題を解決するための手段 本発明は、静電像を保持して回転する感光体と、少な
くとも一つ以上は非接触で現像可能な現像器と、前記感
光体と前記現像器の現像ローラとの間隙を一定に保つ間
隙保持手段とを有し、かつ前記現像器の現像ローラの外
周の速度を前記感光体の外周速度よりやや遅く駆動する
現像器駆動手段を有する画像形成装置である。
Means for Solving the Problems The present invention is directed to a photoconductor that holds and rotates an electrostatic image, at least one or more non-contact developing device, a photoconductor and a developing roller of the developing device. The image forming apparatus has a gap holding unit for keeping the gap constant and the developing unit driving unit drives the outer peripheral speed of the developing roller of the developing unit to be slightly slower than the outer peripheral speed of the photoconductor.
作用 非接触で現像する現像器の現像ローラの周速を感光体
の周速より若干小さくすることにより、感光体に遅れ側
の力を作用させることによって、各色の相互の正確な位
置合わせの出来る良好な画質のカラー画像形成装置を提
供するものである。
Action By making the peripheral speed of the developing roller of the non-contact developing device slightly smaller than the peripheral speed of the photoconductor, the force on the lag side is applied to the photoconductor, so that accurate alignment of each color can be performed. A color image forming apparatus having good image quality is provided.
実施例 第1図は本発明を応用したディジタルカラー複写機の
全体構成を示す正面図である。以下にその構成と動作を
説明する。1はディジタルカラー複写機の読取部で主に
原稿台2と、原稿照明ランプ3、レンズ4、カラーライ
ンセンサ5と、これらを副主査方向に走査のために移動
させる駆動系6および画像処理回路(本図には図示せ
ず)とよりなる。
Embodiment 1 FIG. 1 is a front view showing the overall construction of a digital color copying machine to which the present invention is applied. The configuration and operation will be described below. Reference numeral 1 denotes a reading unit of a digital color copying machine, mainly a document table 2, a document illumination lamp 3, a lens 4, a color line sensor 5, a drive system 6 and an image processing circuit for moving these in a sub-direction for scanning. (Not shown in the figure).
10はディジタルカラー複写機の書き込み部である。11
は波長780〜810nmのレーザ光に対する感度を増感したSe
系の感光体で矢印A方向に回転可能に軸支されている。
12は感光体11の表面をプラスの所定電位に帯電するため
の第1帯電器、26はレーザビーム光を示す。20はレーザ
光学部でレーザビーム光26はレーザ発振ブロック21から
発射され、ポリゴンスキャナ22、レンズ系23、ミラー2
4、25を経て感光体11上を走査するように構成されてい
る。レーザービーム光26の走査光の一部はミラー27で反
射され、始端検出センサ28に照射される。感光体11の右
側には現像部30があり感光体11の周囲に沿って上から順
にイエロ色現像用のY現像器31、マゼンタ色現像用のM
現像器32、シアン色現像用のC現像器33(以下これらを
総称した場合カラー現像器とよぶ)、黒色現像用のK現
像器34が配設されている。Y現像器31、M現像器32、C
現像器33は非磁性1成分トナーを用いた非接触現像器
で、感光体11に対して非接触でトナーを飛しょうさせな
がら現像することが出来る現像器である。K現像器34は
2成分現像剤を用いた現像剤を接触させながら現像する
現像器である。各々の現像器は感光体11にたいして接近
した位置と離間した位置との二位置をとることが可能
で、それぞれ偏心カム35〜38が回転することによってY
現像器31、M現像器32、C現像器33はその後部が押され
水平移動して感光体に近接し、K現像器は軸39を中心に
反時計方向に回転して感光体に接近した状態となり現像
可能にされる。第1図はM現像器32のみが現像可能の状
態にある場合を示している。40は偏心カム35、36、37、
38及び現像機31、32、33、34を駆動するモータである。
50は給紙部でカセット51、52および手差用給紙部53の各
々から用紙を一枚ずつ給紙可能になっており本図ではカ
セット51から用紙56が給紙される場合を示している。用
紙56はレジストローラ54を経て感光体11の下面に給送さ
れる。60は転写搬送部で、ローラ61、62に懸架された半
導電性のベルト63が感光体11に対して軽く一部を圧接さ
れた状態と、感光体11から離間した状態との二状態をと
ることが可能でかつ矢印B方向に感光体11の外周面と同
速で移動可能となっている。本図では感光体11から離間
した状態を示す。一方64は転写の為の第2帯電器でベル
ト63を介してベルト63と感光体11の間に給送される用紙
56の裏面にマイナスの高電位をあたえる。65はベルト上
に残っているトナーをクリーニングするクリーニングブ
レードでその下部には回収ボックス66が配置されてい
る。69は用紙56がベルト63から分離するときにマイナス
のコロナをふりかける第3帯電器である。70は定着排紙
部で定着ランプ71に熱せられたヒートローラ72と、ゴム
ローラ73が互いに圧接しながら回転可能になっており、
その後部に排紙ローラ74、75および排紙トレイ76が配設
されている。
Reference numeral 10 denotes a writing unit of the digital color copying machine. 11
Is a sensitized Se with increased sensitivity to laser light of wavelength 780 to 810 nm.
The photoconductor of the system is rotatably supported in the direction of arrow A.
Reference numeral 12 is a first charger for charging the surface of the photoconductor 11 to a positive predetermined potential, and 26 is a laser beam light. Reference numeral 20 denotes a laser optical unit, and a laser beam light 26 is emitted from a laser oscillation block 21, a polygon scanner 22, a lens system 23, a mirror 2
It is configured to scan over the photoconductor 11 via 4 and 25. A part of the scanning light of the laser beam light 26 is reflected by the mirror 27 and is applied to the starting end detection sensor 28. There is a developing unit 30 on the right side of the photoconductor 11, and a Y developing device 31 for yellow color development and an M for magenta color development are provided in order from the top along the periphery of the photoconductor 11.
A developing device 32, a C developing device 33 for cyan developing (hereinafter collectively referred to as a color developing device), and a K developing device 34 for black developing are provided. Y developing device 31, M developing device 32, C
The developing device 33 is a non-contact developing device using non-magnetic one-component toner, and is a developing device capable of developing while allowing the toner to fly to the photoconductor 11 in a non-contact manner. The K developing device 34 is a developing device that develops while contacting a developer using a two-component developer. Each of the developing devices can take two positions, that is, a position close to the photoconductor 11 and a position separated from the photoconductor 11, and Y is generated by rotating the eccentric cams 35 to 38.
The developing unit 31, the M developing unit 32, and the C developing unit 33 are pushed horizontally and moved horizontally to approach the photoconductor, and the K developing unit rotates counterclockwise about the shaft 39 to approach the photoconductor. Ready to develop. FIG. 1 shows a case where only the M developing device 32 is in a developable state. 40 is an eccentric cam 35, 36, 37,
A motor for driving the 38 and the developing machines 31, 32, 33, 34.
Reference numeral 50 denotes a paper feeding unit, which can feed one sheet from each of the cassettes 51 and 52 and the manual feeding unit 53. In this figure, the case where the paper 56 is fed from the cassette 51 is shown. There is. The paper 56 is fed to the lower surface of the photoconductor 11 via the registration roller 54. Reference numeral 60 denotes a transfer / conveying unit. The transfer / conveying unit 60 has two states: a state in which a semiconductive belt 63 suspended by rollers 61 and 62 is lightly pressed partially against the photoconductor 11, and a state in which the semiconductive belt 63 is separated from the photoconductor 11. It can move at the same speed as the outer peripheral surface of the photoconductor 11 in the direction of arrow B. FIG. 2 shows a state in which the photoconductor 11 is separated from the photoconductor 11. On the other hand, 64 is a second charging device for transfer, which is a sheet fed between the belt 63 and the photoconductor 11 via the belt 63.
A negative high potential is applied to the back side of 56. Reference numeral 65 denotes a cleaning blade for cleaning the toner remaining on the belt, and a collection box 66 is disposed below the cleaning blade. A third charger 69 sprays a negative corona when the sheet 56 is separated from the belt 63. A heat roller 72 heated by a fixing lamp 71 and a rubber roller 73 are rotatable in a fixing and discharging section while being pressed against each other.
Paper discharge rollers 74 and 75 and a paper discharge tray 76 are arranged at the rear part thereof.
80はクリーナ除電部でファーブラシ81が感光体11に軽
く接した状態と、感光体11から離間した状態との二状態
をとることが可能でかつ矢印D方向に回転可能になって
いる。本図では感光体11から離間した状態を示してい
る。さらにファーブラシ81に接しながら回収ローラ82が
回転可能に配設され、これらファーブラシ81、回収ロー
ラ82には感光体11に対してそれぞれマイナスの電圧が印
加されている。回収ローラ82の下部には回収スクリュー
83が設置されており、その回収スクリュー83の手前側の
端部にはパイプ84が連結されこれを通じて回収ボックス
85につながっている。ファーブラシ81等の下部で感光体
に対向した位置には感光体11上のトナーをプラスに帯電
するための第4帯電器84と、感光体11を除電するための
除電ランプ87が配置されている。
Reference numeral 80 denotes a cleaner neutralizing unit, which can take two states, a state in which the fur brush 81 is lightly in contact with the photoconductor 11, and a state in which the fur brush 81 is separated from the photoconductor 11, and is rotatable in the direction of arrow D. This drawing shows a state in which the photosensitive member 11 is separated from the photosensitive member 11. Further, a collecting roller 82 is rotatably arranged in contact with the fur brush 81, and a negative voltage is applied to the fur brush 81 and the collecting roller 82 with respect to the photoconductor 11, respectively. The recovery screw is located below the recovery roller 82.
83 is installed, and a pipe 84 is connected to the front end of the recovery screw 83, through which a recovery box is installed.
Connected to 85. A fourth charger 84 for positively charging the toner on the photoconductor 11 and a discharge lamp 87 for discharging the photoconductor 11 are disposed at a position below the fur brush 81 and the like facing the photoconductor. There is.
101、102はそれぞれ書き込み部10の下部、上部から空
気を吸入して装置外へ排出するための冷却ファンであ
る。
Reference numerals 101 and 102 denote cooling fans for sucking air from the lower portion and the upper portion of the writing unit 10 and discharging the air to the outside of the apparatus.
以上が本発明を応用したディジタルカラー複写機の全
体構成の概要であるが、次にその動作を説明する。
The above is the outline of the overall configuration of the digital color copying machine to which the present invention is applied. Next, the operation will be described.
原稿が原稿台2上にセットされコピーボタンが押され
ると、先ず原稿照明ランプ3点灯しカラーラインセンサ
5上にライン状に原稿の像が投影され、カラーラインセ
ンサ5は主走査方向(紙面奥向き方向)に電気的に繰り
返し高速走査されると共に駆動系6により副走査方向
(紙面右方向)に移動される。カラーラインセンサ5か
らはR、G、Bのカラー信号が同時に出力されるように
なっており、上記の主走査、副走査によりR、G、Bの
各信号が原稿の各点に対応して時間的にシリーズに画像
所理回路に入力される。
When the document is set on the document table 2 and the copy button is pressed, first the document illumination lamp 3 is turned on and a line image of the document is projected on the color line sensor 5, and the color line sensor 5 moves in the main scanning direction (back of the paper). Electrically and repeatedly scanned at high speed in the direction (direction), and is moved in the sub-scanning direction (to the right in the drawing) by the drive system 6. The color line sensor 5 outputs R, G, and B color signals at the same time, and the R, G, and B signals correspond to the respective points on the document by the above-described main scanning and sub-scanning. The series is temporally input to the image processing circuit.
画像処理回路では原稿の各点に対応したR、G、B信
号から各点に対応して現像すべき黒、イエロ、マゼン
タ、シアンの各色の信号が計算され出力される。カラー
コピーにおいては1枚のコピーで読取部1により原稿の
副走査は4回なされ、先ず最初の副走査では画像処理回
路から出力される黒色の信号がレーザ発信ブロック21に
入力され感光体11上には黒色信号に応じて変調されたレ
ーザビーム光26が照射される。
In the image processing circuit, signals of respective colors of black, yellow, magenta, and cyan to be developed are calculated and output from the R, G, and B signals corresponding to each point of the document corresponding to each point. In color copying, the reading unit 1 performs sub-scanning of the original document four times in one copy, and in the first sub-scanning, a black signal output from the image processing circuit is input to the laser transmission block 21 and the photoconductor 11 is scanned. The laser beam light 26 modulated according to the black signal is applied to the.
感光体11は矢印A方向に回転しながら第1帯電器12に
より+850Vに一様に帯電された後、レーザビーム光26の
強さに応じて照射された部分が+50V程度に除電され
る。感光体11上でのレーザビーム光26の主走査はポリゴ
ンスキャナ22によって行われ、副走査は感光体11の矢印
A方向の回転によって行われるが、この主走査の繰り返
しタイミングと前記カラーラインセンサ5の主走査繰り
返しタイミングを対応させ、感光体11の周速と前記カラ
ーラインセンサ5の副走査方向の移動速度を対応させて
いるので、原稿を読みながら同時的に原稿の各点に対応
した黒色信号に応じたレーザビーム光26が感光体11上に
照射さ原稿の潜像を形成しいく。
The photoconductor 11 is uniformly charged to + 850V by the first charger 12 while rotating in the direction of arrow A, and then the irradiated portion is discharged to about + 50V according to the intensity of the laser beam light 26. The main scanning of the laser beam 26 on the photoconductor 11 is performed by the polygon scanner 22, and the sub-scanning is performed by the rotation of the photoconductor 11 in the direction of arrow A. The main scanning repetition timing and the color line sensor 5 are described. Since the peripheral speed of the photoconductor 11 and the moving speed of the color line sensor 5 in the sub-scanning direction are made to correspond to each other, the black corresponding to each point of the original at the same time while reading the original. The laser beam light 26 according to the signal is irradiated on the photoconductor 11 to form a latent image of the original.
読取部1の一回目の副走査のときには現像部30は黒色
の現像状態にセットされており、K現像器34のみが偏心
カム38の作動により感光体11に接近し、他の現像器は離
間状態にある。従ってレーザービーム光26により形成さ
れた黒色信号に対応した潜像はK現像器34により黒色ト
ナーで現像され他の現像器には影響を受けずに通過す
る。このときK現像器34は、感光体11がレーザビーム26
によって露光開始される前に近接動作をし、現像後に離
間するように離接タイミングが制御されている。黒色ト
ナーで現像された像は感光体11の回転に従って転写搬送
部60に達するが、このとき転写搬送部60ではローラ67、
68がローラ61の軸の回りに反時計方向に少し回転した位
置におり、ベルト63が感光体11表面より離間した状態に
あり、像は乱されることなく通過する。更にファーブラ
シ81は回収スクリュー83の軸の回りに反時計方向に少し
回転した位置で感光体11と離間した状態にあり、ここで
も黒色トナー像は乱されることなく通過し再び第1帯電
器12の下を通過する。感光体11の黒色トナー像が形成さ
れた部分は再び第1帯電器12によりトナー上から再帯電
され、トナーのない部分は+850V、トナーのある部分も
見かけ上+850Vに帯電される。
During the first sub-scan of the reading unit 1, the developing unit 30 is set to a black developing state, only the K developing unit 34 approaches the photoconductor 11 by the operation of the eccentric cam 38, and the other developing units are separated. Is in a state. Therefore, the latent image corresponding to the black signal formed by the laser beam light 26 is developed with black toner by the K developing device 34 and passes through without being affected by other developing devices. At this time, in the K developing device 34,
The contact / separation timing is controlled so that the proximity operation is performed before the exposure is started, and the exposure is performed after the development. The image developed with black toner reaches the transfer / conveyance unit 60 as the photoconductor 11 rotates.
68 is at a position slightly rotated counterclockwise around the axis of the roller 61, the belt 63 is separated from the surface of the photoconductor 11, and the image passes without being disturbed. Furthermore, the fur brush 81 is in a state of being separated from the photoconductor 11 at a position slightly rotated counterclockwise around the axis of the recovery screw 83, and the black toner image passes therethrough without being disturbed, and the first charger is again provided. Pass under 12. The portion of the photoconductor 11 where the black toner image is formed is recharged from above the toner by the first charger 12 again, and the portion without toner is charged to +850 V, and the portion with toner is apparently charged to +850 V.
黒色トナー像の先端が再帯電され再びレーザビーム光
26の照射位置に来るとき、読取部1ではカラーラインセ
ンサ5が再び原稿の始端から走査を開始するように駆動
系6が制御されている。読取部1の二回目の走査では画
像処理回路からイエロ信号がレーザ発信ブロックに入力
さ、レーザビーム光26がイエロ信号に応じて変調されて
感光体11の黒色トナー像の上から露光される。画像の先
端が合わせられ走査速度も一定の為、黒色トナー像とイ
エロ信号による潜像は位置的に合致して形成される。形
成されたイエロ信号による潜像は今度は現像部30のY現
像器31のみが感光体11に近接し他の現像器は離間してい
るため、イエロトナーにのみ現像されて感光体上には黒
色トナー像に加えてイエロトナー像が形成される。この
ときY現像器31は感光体11がレーザビーム26によって露
光開始される前に近接動作をし、現像後に離間するよう
に離接タイミングを制御されている。またこのときイエ
ロの現像は非接触で行われるため前の黒色トナー像を乱
すことがない。
The tip of the black toner image is recharged and the laser beam light is emitted again.
When it comes to the irradiation position of 26, the driving system 6 is controlled so that the color line sensor 5 in the reading unit 1 starts scanning again from the starting end of the document. In the second scanning of the reading unit 1, a yellow signal is input to the laser transmission block from the image processing circuit, the laser beam light 26 is modulated according to the yellow signal, and the black toner image on the photoconductor 11 is exposed. Since the leading edge of the image is aligned and the scanning speed is also constant, the black toner image and the latent image formed by the yellow signal are formed in positional alignment. The latent image formed by the yellow signal is only developed by the yellow toner because the Y developing device 31 of the developing unit 30 is close to the photoconductor 11 and the other developing devices are separated from the photoconductor 11 this time. A yellow toner image is formed in addition to the black toner image. At this time, the Y developing device 31 has its contact / separation timing controlled so that the Y developing device 31 performs a proximity operation before the exposure of the photoconductor 11 by the laser beam 26 and separates after the development. Further, at this time, since the yellow development is performed in a non-contact manner, the previous black toner image is not disturbed.
以下同様にして再帯電、マゼンタ信号による潜像形
成、マゼンタ現像、再帯電、シアン信号による潜像形
成、シアン現像が繰り返される。このとき、イエロのト
ナーとマゼンタのトナーはレーザ光を透過するため、必
要に応じて露光をすれば感光体のその部分は除電されイ
エロトナーの上にマゼンタ、シントナーを、またマゼン
タトナーの上にシアントナーを重ねることができる。最
後のシアントナー像が形成された後はトナー像の先端が
転写搬送部60に達する直前に、転写搬送部60が感光体11
に軽く圧接した状態にされると共にトナー像の先端と用
紙56の先端とが合致するタイミングで用紙56がレジスト
ローラ54により感光体11とベルト63の間に進入するよう
に給送される。第2帯電器64によって生じる電界により
トナー像が用紙56に転写されながら、用紙56はベルト63
に付着したまま搬送されるがローラ62の部分では曲率が
大きいためベルト63から分離し定着排紙部へ進入する。
このときベルトから分離するために用紙56に発生する剥
離帯電により用紙56上のトナー像が乱れるのを防ぐた
め、上部から第3帯電器によりマイナスのコロナをふり
かける。用紙56のトナー像は定着排紙部を通過するとき
定着された後排紙トレイ上に積載される。一方感光体11
上に残った未転写のトナーはその先端が近かずく直前に
作動開始する第4帯電器86によりプラスに帯電されると
共に、ほぼ同時に感光体11と接触する状態に移動したフ
ァーブラシ81に摺擦されながらファーブラシ81と感光体
11間にかけられた電界によりファーブラシ81に移る。更
にファーブラシ81内のトナーは回収ローラ82とファーブ
ラシ81間にかけられた電界により回収ローラ82にうつり
回収スクリュー83部に落とされパイプ84を通して回収ボ
ックス内に貯められる。感光体11はこれによって表面が
清掃されると共に一方では除電ランプ87により除電さ
れ、初期の状態に戻されて次のコピーへの準備が完了す
る。
In the same manner, recharging, latent image formation by magenta signal, magenta development, recharging, latent image formation by cyan signal, and cyan development are repeated. At this time, since the yellow toner and the magenta toner transmit the laser light, if necessary, that portion of the photoconductor is neutralized by exposing the toner, magenta and syntoner on the yellow toner, and magenta toner on the toner. Cyan toner can be overlaid. After the final cyan toner image is formed, immediately before the leading edge of the toner image reaches the transfer / transport unit 60, the transfer / transport unit 60 causes the photosensitive member 11 to move.
The sheet 56 is fed so as to enter between the photoconductor 11 and the belt 63 by the registration roller 54 at the timing when the leading edge of the toner image and the leading edge of the sheet 56 coincide with each other. While the toner image is transferred to the sheet 56 by the electric field generated by the second charger 64, the sheet 56 is transferred to the belt 63.
The sheet is conveyed while being attached to the sheet, but since the roller 62 has a large curvature, it is separated from the belt 63 and enters the fixing sheet discharging section.
At this time, in order to prevent the toner image on the sheet 56 from being disturbed by the separation charge generated on the sheet 56 to separate from the belt, a negative corona is sprinkled from above by a third charger. The toner image on the sheet 56 is fixed on the sheet 56 after passing through the fixing and discharging section and then stacked on the sheet discharge tray. On the other hand, photoconductor 11
The untransferred toner remaining on the top is positively charged by the fourth charger 86 which starts its operation immediately before its tip approaches, and at the same time, rubs against the fur brush 81 which has moved into contact with the photoconductor 11. Fur brush 81 and photoconductor
The electric field applied between 11 moves to the fur brush 81. Further, the toner in the fur brush 81 is transferred to the collection roller 82 by the electric field applied between the collection roller 82 and the fur brush 81, dropped to the collection screw 83 portion, and stored in the collection box through the pipe 84. The surface of the photoreceptor 11 is thereby cleaned, and at the same time, the charge is removed by the charge removing lamp 87, and the photosensitive member 11 is returned to the initial state, and the preparation for the next copy is completed.
一方転写搬送部60のベルト63上に、動作上のミスによ
ってあるいは微少に蓄積するトナーはクリーニングブレ
ード65によりクリーニングされ回収ボックス66部に落と
される。
On the other hand, the toner accumulated on the belt 63 of the transfer / conveyance unit 60 due to an operation error or minute amount is cleaned by the cleaning blade 65 and dropped to the collection box 66.
以上が本発明を応用したディジタルカラー複写機の全
体構成と動作の概要である。次にこのディジタルカラー
複写機の現像部30の構成と動作を詳細に説明する。
The above is the outline of the overall configuration and operation of the digital color copying machine to which the present invention is applied. Next, the structure and operation of the developing unit 30 of this digital color copying machine will be described in detail.
第2図は第1図における感光体11、及び現像部30を詳
細に現した図で、本図ではK現像器34が現像状態になっ
ている様子を示している。
FIG. 2 is a diagram showing in detail the photoconductor 11 and the developing section 30 in FIG. 1, and in this figure, the K developing device 34 is in a developing state.
各々の現像器31、32、33、34は現像ラック41内に収納
されており本図はその1部を断面にして示したものであ
る。131、132、133、134は各々の現像器の現像ローラで
現像状態では感光体11との間に所定の微少な隙間を維持
して接近される。カラー現像器31、32、33は外部から力
を加えないフリーの状態では第2図の位置に復帰するよ
うに現像ラック41内に設置された復帰バネ(図示せず)
によって付勢されている。またK現像器34は、偏心カム
38に押されていない状態では自重によって軸39を中心と
して時計方向に回転し第1図に示す位置にある。偏心カ
ム35、36、37、38は複写機本体に設置され、収納された
現像器を各々の板バネ44、45、46、47を介して後部から
押圧可能となっており、約180度毎に回転停止を繰り返
すことによって現像器を押圧した状態と離れた状態とを
とることが出来る。全て現像器が感光体より離れた状
態、つまり第2図で偏心カム38が図の状態から更に約18
0度回転した状態では現像ラック41は複写機本体に固定
されたレール42、43をガイドとして手前の方にむかって
引き出すことが出来る。
The developing devices 31, 32, 33, and 34 are housed in a developing rack 41, and this drawing shows a part of the developing device 41 in a sectional view. Reference numerals 131, 132, 133, and 134 denote developing rollers of the respective developing units, which are brought close to the photoconductor 11 while maintaining a predetermined minute gap in the developing state. The color developing devices 31, 32, and 33 are provided with a return spring (not shown) installed in the developing rack 41 so as to return to the position shown in FIG. 2 in a free state in which no external force is applied.
Is urged by. The K developing device 34 is an eccentric cam.
In the state where it is not pushed by 38, it rotates clockwise about the shaft 39 by its own weight and is in the position shown in FIG. The eccentric cams 35, 36, 37, and 38 are installed in the main body of the copying machine, and the stored developing devices can be pressed from the rear via the leaf springs 44, 45, 46, and 47. By repeatedly stopping the rotation, the developing device can be pressed and separated. All the developing devices are separated from the photoconductor, that is, the eccentric cam 38 in FIG.
In the state of being rotated by 0 degree, the developing rack 41 can be pulled out toward the front by using the rails 42 and 43 fixed to the main body of the copying machine as guides.
一方各現像器は、モータ40に連結された感光体と同軸
で軸に対して回動自在に支持されたギヤ145、及びギヤ1
41、142、143、144を介して駆動される。また偏心カム3
5、36、37、38もそれぞれ断続可能なクラッチ(図示せ
ず)を介してモータ40に連結されている。次に感光体と
現像器の現像ローラとのギャップの形成の仕方を、M現
像器で代表させて第3図で説明する。M現像器32は第3
図に示すように偏心カム36によって押されたとき、現像
ローラ132に同軸に回動自在に係合されたスペーサロー
ラ121、122が感光体11の感光層のない部分に当接する事
によって所定の現像ギャップが形成される。この時の現
像器の仕様と現像条件は次のようである。
On the other hand, each developing device includes a gear 145 coaxially attached to the photoconductor connected to the motor 40 and a gear 145 rotatably supported about an axis, and a gear 1
Driven via 41, 142, 143, 144. Also eccentric cam 3
Each of 5, 36, 37, 38 is also connected to the motor 40 via a clutch (not shown) which can be disengaged. Next, a method of forming a gap between the photoconductor and the developing roller of the developing device will be described with reference to FIG. M developing device 32 is the third
As shown in the figure, when pushed by the eccentric cam 36, the spacer rollers 121 and 122, which are rotatably coaxially engaged with the developing roller 132, come into contact with a portion of the photoconductor 11 which does not have a photosensitive layer, so that a predetermined distance is obtained. A development gap is formed. The specifications and developing conditions of the developing device at this time are as follows.
Y、M、C現像器 現像ローラ周速 154mm/sec 現像ローラ径 20mm スペーサローラ径 20.42mm K現像器 現像ローラ周速 320mm/sec 現像ローラ径 20mm スペーサローラ径 26.8mm 感光体 感光層厚み 0.06mm 周速 160mm/sec Y、M、C現像ローラ周速を上記のように駆動するこ
とによって、スペーサローラの外周の速度は現像器と連
れ廻りするときは感光体の周速より約1.5パーセント遅
い速度になっている。従って現像器が感光体に当接して
いるときは感光体の回転を遅らせる側に力が働いてい
る。一方筆者らの実験によれば、この装置に用いられる
Y、M、C現像器のような非接触の現像法では、現像ロ
ーラの周速と感光体の周速の差が10パーセントより大き
くなると相対速度方向の画像のエッジ部にエッジ効果が
現れ画質が悪くなることがわかった。従って本実施例で
は現像ローラの周速を感光体の周速に対し約4パーセン
ト小さくしたが、10パーセントまで遅らせることが可能
である。一方スペーサローラの周速が感光体の周速より
遅くなることが必要であるから現像ローラの周速は、現
像ローラの周速と感光体の周速の比をS、現像ローラの
外径をD、現像ギャップをgとすると なる速度で駆動することが望ましい。
Y, M, C developing device developing roller peripheral speed 154mm / sec developing roller diameter 20mm spacer roller diameter 20.42mm K developing device developing roller peripheral speed 320mm / sec developing roller diameter 20mm spacer roller diameter 26.8mm photoconductor photosensitive layer thickness 0.06mm peripheral Speed 160 mm / sec Y, M, C By driving the peripheral speed of the developing roller as described above, the outer peripheral speed of the spacer roller becomes about 1.5% slower than the peripheral speed of the photoconductor when it rotates together with the developing device. Has become. Therefore, when the developing device is in contact with the photoconductor, a force acts on the side that delays the rotation of the photoconductor. On the other hand, according to the experiments by the authors, in the non-contact developing method such as the Y, M and C developing devices used in this apparatus, the difference between the peripheral speed of the developing roller and the peripheral speed of the photoconductor becomes larger than 10%. It was found that the edge effect appeared at the edge part of the image in the relative velocity direction and the image quality deteriorated. Therefore, in this embodiment, the peripheral speed of the developing roller is reduced by about 4% with respect to the peripheral speed of the photoconductor, but it can be delayed up to 10%. On the other hand, since it is necessary that the peripheral speed of the spacer roller be lower than the peripheral speed of the photosensitive member, the peripheral speed of the developing roller is S, the ratio of the peripheral speed of the developing roller and the peripheral speed of the photosensitive member is S, and the outer diameter of the developing roller is D, the development gap is g It is desirable to drive at this speed.
一方、K現像器は感光体に対して2倍の速度で駆動さ
れているが、筆者らの実験によればこの種の接触型の現
像法では感光体と現像ローラとの間に現像剤が接触して
介在しているため、この速度でも感光体を増速させる力
は生じないことがわかった。
On the other hand, the K developing device is driven at a speed twice as fast as that of the photoconductor, but according to the experiments by the authors, in this type of contact type developing method, the developer is present between the photoconductor and the developing roller. It was found that the force for accelerating the photoconductor does not occur even at this speed, because they are in contact and intervene.
次に感光体は、第4図のように一体的に固定されたギ
ヤ146、及び2段ギヤ147を介して感光体駆動モータ148
に連結されている。各ギヤ間には回転がスメースになる
ように微少なバックラッシが設けられているが、現像器
のどれかが押圧されているときは感光体が遅れる側に歯
車同志が係合して駆動されている。一方それぞれの現像
器は露光開始以前に感光体に対し押圧されるので、少な
くとも感光体に潜像を形成している間は感光体は歯車の
遅れ側に係合して回転しており、感光体駆動モータが正
確な速度で回転している限り、各色の相互の位置が正確
に合いしかも潜像形成中に感光体の速度がふらつくこと
がなく、ジッタの少ない良好な画質が得られる。
Next, the photoconductor is driven by a photoconductor drive motor 148 via a gear 146 integrally fixed as shown in FIG.
It is connected to. A slight backlash is provided between each gear so that the rotation is smooth, but when one of the developing devices is pressed, the gears are engaged and driven on the side where the photoconductor is delayed. There is. On the other hand, since each developing device is pressed against the photoconductor before the start of exposure, the photoconductor engages with the delay side of the gear and rotates while the latent image is formed on the photoconductor. As long as the body drive motor rotates at an accurate speed, the positions of the respective colors are accurately aligned with each other, the speed of the photosensitive member does not fluctuate during latent image formation, and good image quality with less jitter can be obtained.
発明の効果 以上のように本発明によれば、非接触現像法を用いて
現像をする場合の感光体に対する速度変動の要因を取り
除き、カラー画像の各色の相互の位置合わせを正確にす
ることができ、かつジッタ等の少ない良好な画質のカラ
ー画像を得ることが出来る。
EFFECTS OF THE INVENTION As described above, according to the present invention, it is possible to eliminate the factor of the speed fluctuation with respect to the photoconductor when developing using the non-contact developing method, and to accurately align the respective colors of the color image with each other. In addition, it is possible to obtain a color image of good quality with less jitter.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
第1図は本発明を応用したディジタルカラー複写機の全
体構成の正面図、第2図は本発明の一実施例の現像部の
部分断面図、第3図は第2図のM現像器の部分の上面
図、第4図は感光体の駆動部の略図、第5図は従来例の
複写機の要部構成図である。 1……読取部、2……原稿台、11……感光体、30……現
像部、31……Y現像器、32……M現像器、33……C現像
器、34……K現像器、35〜38……偏心カム、41……現像
ラック、121、122……スペーサローラ、131〜134……現
像ローラ。
FIG. 1 is a front view of the overall construction of a digital color copying machine to which the present invention is applied, FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a developing section of an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an M developing device of FIG. FIG. 4 is a top view of a portion, FIG. 4 is a schematic view of a driving portion of the photoconductor, and FIG. 5 is a main portion configuration diagram of a copying machine of a conventional example. 1 ... reading section, 2 ... document table, 11 ... photoreceptor, 30 ... development section, 31 ... Y developing unit, 32 ... M developing unit, 33 ... C developing unit, 34 ... K developing unit Equipment, 35 to 38 ... Eccentric cam, 41 ... Development rack, 121, 122 ... Spacer roller, 131-134 ... Development roller.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鎌田 勇人 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 片山 義啓 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−55668(JP,A) 特開 昭63−85578(JP,A) 特開 昭61−133964(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hayato Kamata 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Yoshihiro Katayama, 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A 61-55668 (JP, A) JP-A 63-85578 (JP, A) JP-A 61-133964 (JP, A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】(57) [Claims]
  1. 【請求項1】静電像を保持して回転する感光体と、少な
    くともひとつ以上は非接触で現像可能な現像器と、前記
    感光体と前記現像器の現像ローラとの間隙を現像ローラ
    に回転自在に係合したローラで一定に保つ間隙保持手段
    とを有し、かつ、前記現像ローラの外周速度と感光体の
    外周速度の比をS、前記現像ローラの直径をD、前記感
    光体と前記現像ローラの間隙をgとすると、前記現像ロ
    ーラを下記の関係になる速度で駆動する現像器駆動手段
    を有するカラー画像形成装置。
    1. A photosensitive member rotating while holding an electrostatic image, at least one or more developing devices capable of developing in a non-contact manner, and a gap between the photosensitive member and the developing roller of the developing device being rotated by a developing roller. And a gap holding means for keeping the distance constant by freely engaged rollers, and the ratio of the outer peripheral speed of the developing roller and the outer peripheral speed of the photoconductor is S, the diameter of the developing roller is D, the photoconductor and the photoconductor, and A color image forming apparatus having a developing device driving means for driving the developing roller at a speed satisfying the following relationship, where the gap between the developing rollers is g.
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