JPH01167772A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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プリンタ、複写機等の画
像形成装置における現像装置に関するものである。

従来の技術 電子写真方式を用いて多色の画像（以下、カラー画像）
を得る場合、静電像が形成された静電像保持体（以下、
感光体）上に各色（例えば、イエロー、マゼンタ−、シ
アン、ブラック）の画像全順次に形成し、これらの画像
を同一の記録体（通常、記録紙）上に多重転写を行なう
ことが必要とされる。その為、カラープリンタ、カラー
複写機等のカラー画像形成装置では、感光体の近傍に複
数の異なる色を収容した複数の現像手段を有する現像装
置を配設されている。そして、複数の現像手段はそれぞ
れ選択的に切換えられて使用される。

従来、この種の画像形成装置における現像装置として、
複数の現像手段を感光体に対して大略水平位置から下方
の範囲の感光体表面に沿って路上下方向に並設したもの
がある。この現像装置において、複数の現像手段を現像
状態と非現像状態とに選択的に切換える構成として２種
類に大別できる。その一つは特公昭５５−３７０７号に
記載されるように非現像状態の現像手段は回動又は移動
させることによシ感光体に対して離間させるものと、他
の一つはそれぞれの現像手段内に現像ローラに対して離
接可能な現像剤かき落し部材を備え。

現像終了後現像ローラに現像剤かき落し部材を当てる等
により、現像ローラ上の現像剤を現像手段内にかき落と
し非現像状態を得るものがある。また前記両者の現像装
置は、いずれも感光体の回転軸心方向に着脱可能に構成
されている。そして現像装置を本体装置から引出した状
態で、上方の位置にある現像手段から路上力に着脱可能
に並設されている。

発明が解決しようとする問題点 前述のように複数の現像手段を感光体表面に沿って並設
する現像装置においては、非現像状態にある現像手段の
現像剤が感光体上に付着、また現像された感光体上の現
像剤が非現像状態の現像手段の現像ローラ上に付着する
等による不要な混色を防止する必要がある。また、複数
の現像手段は現像手段の交換又はメンテナンス性を考慮
し、容易に着脱できるよう罠配設することが好ましい。

しかしながら、前述のような従来の現像装置では、以下
のような問題点を有している。複数の現像手段を感光体
に対して離接する現像装置においては、離接方向と現像
手段の着脱方向が異なるため装置が複雑になるとともに
上方の位置にある現像手段から着脱する構成になってい
るため現像手段の交換又はメンテナンス性に欠ける不都
合があった。また、現像ローラ上の現像剤をかき落し非
現像状態を得る現像装置は、現像剤かき落し部材の離接
手段が必要となシ現像手段が複雑で大型になるとともに
感光体上の現像剤が非現像状態の現像ローラ上に付着し
不要な混色が生じ易く画像品質の低下を招いていた。本
発明は、従来の問題点を解決し、複数の現像手段の着脱
が容易に出きるようにするとともに不要な混色が生じな
い高品質のカラー画像が得られる画像形成装置を提供す
るものである。

問題点を解決するための手段 静電像を保持して回転する静電像保持体と、前記静電像
保持体に対向して設けられた複数の現像手段と、前記複
数の現像手段を前記静電像保持体に対してそれぞれ離接
する方向に移動可能に搭載するとともに前記静電像保持
体の回転軸心方向に着脱可能な格納手段と、前記複数の
現像手段をそれぞれ移動させ現像状態と非現像状態とに
選択せしめる現像選択手段と、現像状態で前記現像手段
と結合し非現像状態で分離する現像駆動手段とを有し、
前記格納手段を装置本体から引出した状態で、前記複数
の現像手段を現像手段の前記離接方向と略同一方向にそ
れぞれ自在に着脱可能に並設せしめた画像形成装置であ
る。

作　　用 そして、前記手段による作用は次の通シである。

すなわち静電像保持体の周囲に配置した複数の現像手段
を静電像保持体に対してそれぞれ接離する方向で移動可
能に格納手段に搭載し、複数の現像手段の駆動の切換え
をその現像手段の移動による現像駆動手段との結合、分
離で行なうため、多数の現像手段を駆動するのに複雑な
駆動系を必要とせず現像駆動手段が簡潔になるとともに
非現像手段による不要な混色がなくなる。しかも格納手
段を静電像保持体の回転軸心方向に着脱可能に設け。

複数の現像手段を静電像保持体に対する離接方向と略同
一方向にそれぞれ自在に着脱可能に並設せしめているた
めに格納手段が簡潔になるとともに所望の現像手段のみ
容易に着脱できる画像形成装置である。

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み取シ部で主
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、これらを副走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。

１０はディジタルカラー複写機の書き込み部である。１
１は波長７８０〜８１０　ｎｍのレーザ光に対する感度
を増感したＳｅ系の感光体で矢印入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２４．２５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、複
数の現像手段を搭載しそれぞれの現像手段の移動を案内
する格納手段３０を有する現像装置が配置されている。

格納手段３゜は感光体１１の回転軸心方向に着脱可能で
、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、黙視像用のに現像器
３４が上下方向に並設せしめて搭載されている。各々の
現像器は感光体１１に対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３
６〜３８が回転することによってそれぞれの現像器３１
〜３４の後部を押圧されて略水平方向に移動し感光体に
接近した状態となシ現像可能にされる。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。

５ｏは給紙部でカセッ）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シ本
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６６はレジストローラ５４，５５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
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６６の
裏面にマイナスの高電位をあたえる。６６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スクリュー６６が配置されてい
る。

６７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。

Ｔｏ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
転可能になっておシ、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。

８ｏ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り方向に回転可能に
なっている。本図では感光体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８３０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８６につながっている。またパイ
プ８４は途中で転写搬送部６ｏの回収スクリュ−６６０
手前側端部にも連結されており回収ボックス８６に導か
れている。本図では、これら連結部は省略している。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８６と、感光体１１を除電するための除　　′電うン
プ８６が配置されている。

１０１．１０２はそれぞれ書き込み部１ｏの下部、上部
から空気を吸入して装置外へ排出するだめの冷却ファン
である。

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。

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が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（紙面奥行き方向）に電気的に繰シ
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６から
はＲｌＧ、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
画像処理回路に入力される。

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イエロ、マゼンタ
、シアン、黒の各色の信号が計算され出力サレル。カラ
ーコピーにおいては１枚のコヒーテ読み取シ部１による
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イエロの信号がレーザ発信ブロ
ック２１に入力され感光体１１上にはイエロ信号に応じ
て変調されたレーザビーム光２６が照射される。

感光体１１は矢印入方向に回転しながら第１帯電器１２
によ、ｊｌ）＋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最底十ｓ
ｏＶ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の矢印入方向の回転によって行わ
れるが、この主走査の繰シ返しタイミングと前記カラー
ラインセンサ６の主走査線シ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イエロ信号に応じた
レーザビーム光２６が感光体１１上に照射され原稿の潜
像を形成しいく。

読み取シ部１の一回目の副走査のときには現像部３ｏは
イエロの現像状態にセットされておシ、Ｙ現像器３１の
みが偏心カム３５の作動によシ感光体１１に接近し、他
の現像器は離間状態にある。

従ってレーザビーム光２６によシ形成されたイエロ信号
に対応した潜像はＹ現像器３１によシイエロトナーで現
像され他の現像器には影響を受けずに通過する。イエロ
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６ｏに達するが、このとき転写搬送部６０ではロ
ーラ６７．６Ｂがローラ６１の軸の回シに反時計方向に
少し回転した位置におシ、ベルト６３が感光体１１表面
よシ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
間した状態にあシ、ここでもイエロ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のイエロ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
い部分は十８５０Ｖ、トナーのある部分も見かけ上＋８
５０Ｖに帯電される。

イエロ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、読み取シ部１１ではカラー
ラインセンサ６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。読み取り部１の二回目
の走査では画像処理回路７からマゼンタ信号がレーザ発
信ブロックに入力され、レーザビーム光２６がマゼンタ
信号に応じて変調されて感光体１１のイエロトナー像の
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、イエロトナー像とマゼンタ信号による潜像は
位置的に合致して形成される。形成されたマゼンタ信号
による潜像は今度は現像部３゜のＭ現像部３２のみか感
光体１１に近接し他の現像器は離間しているため、マゼ
ンタトナーにのみ現像されてイエロトナー像にマゼンタ
トナー像が重ねられる。

以下同様にして再帯電、シアン信号による潜像形成、シ
アン現像、再帯電、黒信号による潜像形成、黙視像が繰
り返される。最後の黒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６゜に達する直前に、転写搬送部
６ｏ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５４．５５により感光体１
１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
剥離帯電によシ用紙６６上のトナー像が乱れるのを防ぐ
ため、上部から第３帯電器によシマイナスのコロナをふ
シかける。用紙６６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。

−力感光体１１上に残った未転写のトナーはその先端が
近ずく直前に作動開始する第４帯電器によシブラスに帯
電されると共に、はぼ同時に感光体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とファーグラＳ／８１間にかけられた電
界によシ回収ローラ８２にうつシ回収スクリュー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８６によシ除電され、初期の状態
に戻されて次のコピーへの準備が完了する。

一方転写搬送部６０のベルト６３上に、動作上のミスに
よっであるいは微少に蓄積するトナーはクリーニンググ
レード６５によシクリー二ングされ回収スクリュー６６
部に落とされパイプ８４を通して回収ボックス８６内に
貯められる。

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装置の構成と動
作を詳細に説明する。

第２図は現像装置の中央断面図、第３図は第２図におけ
る感光体１１１Ｍ現像器３２およびこれらの駆動系の一
部を上から見た平面図、第４図は第２図の右側面図を示
す。

第２図において、格納手段３ｏはそれぞれの現像器３１
〜３４を上下方向に並設して搭載せしめるとともに現像
器３１〜３４を略水平方向の移動を案内する案内部材４
１〜４６と、格納手段３゜を感光体１１の回転軸心方向
□に移動させて着脱可両側面側に設けている案内部材４
１〜４３は格納手段３０の筐体を兼ねている。またディ
ジタルカラー複写機の本体側には案内部４７．４７’　
に対応させて２段レール４８．４８’、４９が設けられ
ている。次に第３図において、案内部材４１には現像器
３１〜３４を感光体に対してそれぞれ離間せしめるため
の手段として現像器３１〜３４０両側面後部の当接部１
４１に対向させてスプリング１４４が設けられている。

また、現像器を第３図に示すように感光体１１に対して
離間せしめた所定の位置に維持し、かつ現像器３１〜３
４を現像器の離接方向と略同一方向でそれぞれ自在に格
納手段３ｏに対して着脱せしめるために、現像器の両側
部に弾性体から成る保合部１４２と案内部材４１に突起
部１４３がそれぞれ対応させて設けている。案内部材４
１′側も同様に設けている。この保合部１４２、突起部
１４３の保合とスプリング１４４の端部とにより現像器
の離間位置が規制される。またディジタルカラー複写機
の本体には感光体１１、現像器３１〜３４の駆動手段が
設けられている。感光体１１は固定軸１１１の回シに回
転可能に軸支されており、また感光体１１の側端には歯
車１１２が一体的に固定されている。感光体１１は感光
体駆動源１１３によシ歯車１１４゜１１５．１１２を介
して回転駆動される。一方固定軸１１１にはセンタ歯車
１１６が回転自在に軸支されており、とれは現像駆動源
１３１によシ歯車１３０を介して回転駆動される。セン
タ歯車１１６には緩衝歯車１１７が連結されておシ、駆
動力は緩衝歯車１１７にスプリングなどによる駆動力緩
衝部を介して′同軸に連結されている現像歯車１１Ｂに
伝えられる。Ｍ現像器３２の現像ローラ１２０の軸の端
部には現像ローラ歯車１１９が一体的に固定されており
、Ｍ現像器３２が感光体に近接した現像状態では現像ロ
ーラ歯車１１９と現像歯車１１８とは連結状態になる位
置関係に対向させて設定されている。１３２は現像ロー
ラ１２ｏの軸に回転自在に軸支されたスペーサロー′　
ラで、現像ローラ１２ｏよυ約３００μｍ大きな径に設
定されており、Ｍ現像器３２が感光体１１に近接した現
像状態で現像ローラ１２０と感光体１１間の距離を一定
の１５０μｍに設定するためのものである。また他の現
像器の駆動系も同様に構成され、センタ歯車１１６を介
して駆動伝達されている。次に第４図において、格納手
段３ｏの着脱時において現像器３１〜３４を感光体１１
に対して離間した非現像状態を維持せしめ格納手段３ｏ
の着脱時に感光体１１と現像器３１〜３４との当接を防
止するために、案内部材４１現像器保持手段として上下
方向に移動可能な保持部材１４６とその移動を案内する
軸１４６，１４７が設けられ、保持部材１４６が下方の
位置にて現像器３２の両側面後部に設けた当接部１４１
と保持部材１４６がそれぞれ当接し合う位置関係に設定
されている。またディジタルカラー複写機の本体側には
、格納手段３ｏを所定位置まで装着することにより保持
部材１４６を上方の位置に押し上げ現像器３１〜３４の
当接部１４１と保持部材１４５との当接を解除せしめ、
かつ格納手段３０を感光体１１に対して所定位置に設定
せしめる位置決め軸１４８が設けられている。

次に現像器の着脱に関する動作の説明をする。

格納手段３０を本体装置から引出した状態で、略水平方
向に格納手段３０の右側より現像器３１〜３４を案内部
材４１〜４６に沿ってそれぞれ挿入し格納手段３ｏに搭
載される。この時、現像器保持手段の保持部材は自重に
て下方の位置にあシ、現像器の当接部１４１と保持部材
１４６がそれぞれ当接する位置まで現像器３１〜３４を
挿入することによりとの当接及び現像器３１〜３４の係
合部１４２．案内部材４１のそれぞれ突起部１４３との
係合によシ現像器３１〜３４を感光体１１から離間した
非現像状態に保持される。次に格納手段３０を本体に装
着完了する少し前の所定位置にて保持部材１４６と位置
決め軸１４８がそれぞれ当接して保持部材１４５が上方
の位置まで押し上げられ保持部材１４６による現像器３
１〜３４の非現像状態の保持が解除される。そして、現
像器３１〜３４の非現像状態は現像器３１〜３４の係合
部１４２と案内部材４１の突起部１４３との係合及びス
プリング１４４の端面とにより保持される。

以上のように本実施例では、現像器が現像状態にあるか
非現像状態にあるかによって保合離間する駆動系によっ
て現像器を駆動するため、多数の現像器を駆動する場合
でも駆動系が複雑にならず信頼性の高い装置を得ること
ができる。しかも非現像状態にある現像器は、感光体に
対して離間させて保持しているため、不要な混色を生じ
ることがない。また、感光体に対する現像器の離接方向
と格納手段に対する現像器の着脱方向とを略水平で同一
方向に構成せしめているため、現像器及び格納手段の構
成が簡潔になるとともに所望の現像器を容易に着脱でき
る。

発明の効果 以上のように本発明によれば、多数の現像器を容易に着
脱でき現像器の交換性やメンテナンス性に優れた装置が
得られる。また、感光体に対して不要な現像剤が付着す
ることがなく、高品質の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

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、第２図は本発明の一実施例の現像
装置の中央断面図、第３図は第２図の平面図０ズ爺、第
４図は第２図の右側面目である。 １・・・・・・読み取り部、２・・・・・・書き込み部
、１１・・・・・・感光体、３０・・・・・・格納手段
、３１・・・・・・Ｙ現像器、３２・・・・・・Ｍ現像
器、３３・・・・・・Ｃ現像器、３４・・・・・・Ｋ現
像器、４７．４７’・・・・・・案内部、４８．４８’
。 ４９　・・・・・・２段レール。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 −つ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 静電像を保持して回転する静電像保持体と、前記静電像
   保持体に対向して設けられた複数の現像手段と、前記複
   数の現像手段を前記静電像保持体に対してそれぞれ離接
   する方向に移動可能に搭載するとともに前記静電像保持
   体の回転軸心方向に着脱可能な格納手段と、前記複数の
   現像手段をそれぞれ移動させ現像状態と非現像状態とに
   選択せしめる現像選択手段と、現像状態で前記現像手段
   と結合し非現像状態で分離する現像駆動手段とを有し、
   前記格納手段を装置本体から引出した状態で、前記複数
   の現像手段を現像手段の前記離接方向と略同一方向にそ
   れぞれ自在に着脱可能に並設せしめた画像形成装置。