JPH02222975A - カラー画像形成装置 - 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、電子写真法を用いたカラー画像形成装置に係
わり、特に像担持体の周縁部に交換可能とした複数の現
像器を設けたカラー画像形成装置に関する。

〔発明の背景〕

電子写真法を用いてカラー画像を得るには多くの方法・
装置が提案されている。例えば特開昭６１−１００７７
０号公報に開示されているように、像担持体たる感光体
ドラム上に原稿像の分解色数に応じた潜像形成と現像を
行い、現像の都度転写ドラム上に転写して転写ドラム上
に多色像を形成したのち、記録紙上に転写してカラーコ
ピーを得る方法がある。この方法による装置は、感光体
ドラムの他に１枚分の画像をその周面上に転写できる大
きさをもった転写ドラムを設ける必要があり、装置は大
型でかつ複雑な構造となることは避けられない。

また例えば特開昭（ｉｌ−１４９９７２号公報に開示さ
れているように、感光体ドラム上に原稿像の分解色数に
応じた潜像形成と現像を行い、現像の都度転写材上に転
写して多色のカラーコピーを得る方法である。この方法
にあっては多色の画像を精度よく重ねることは困難で、
良質のカラーコピーを得ることはできない。

また感光体ドラム上に原稿像の分解色数に応じた潜像形
成と、カラートナーによる現像を繰り返し、感光体ドラ
ム上で色粉体を重ねたのち転写してカラー画像を得る方
法がある。この多色画像形成の基本プロセスは本出願人
による特開昭６０−７５８５０号、同６０−７６７６６
号、同６０−９５４５６号、同６０−９５４５８号、同
６０−１５８４７５号公報等によって開示されている。

このような重ね合せによってカラー画像を得るようにし
た多色画像形成装置にあっては、感光体ドラムの周縁に
色の異ったカラートナーを収納した複数の現像器が配置
してあり、一般には感光体ドラムを複数回回転させ、感
光体ドラム上の潜像を非接触現像してカラー画像を得る
ようにしている。

更に、本出願人は上記本出願人によるカラー画像形成装
置の感光体ドラム周りの構造を簡略化し、装置のコンパ
クト化を計るとともに機能の向上を目的として、実願昭
６１−８９９１７号提案の如く感光体ドラムに対して接
離可能な枠体を装置本体に設は離間状態にある場合、枠
体に設けた引出し板を装置本体手前に引出し、板上に設
置する現像器を取り出してその清掃・トナー補給等を行
うべく複数現像器の作業性を向上すべき提案を行った。

一方、一般の複写機については特公昭５８−５４３９２
号公報に開示されているように、感光体ドラム・現像器
・クリーナを一体的に支持部材に取付け、各ユニットの
交換や補修等を容易にする提案がなされている。またモ
ノカラ一対応として之等を一体品として使い捨ての構成
として交換を容易とするものが、特開昭５７−１５４２
５５号公報に開示されており、又カラー使い捨てカート
リッジとしては一体的に使い捨ての複数現像器を内蔵す
るカラーカートリッジを交換可能としたものが、特開昭
５８−７２１５９号公報にて開示されている。

〔発明の目的〕

乾式の色トナーを用いる電子写真法は、一般には現像ス
リーブによって現像剤を現像領域に搬送し、対向して移
動する像担持体上の潜像の現像を行うが、その現像に当
たって像担持体に現像スリーブに付着した現像剤が接触
しながら現像を行う接触現像法と、非接触の状態で現像
を行う非接触現像法とに分別される。

非接触現像法は、現像領域における像担持体と層状をな
した現像剤表面との間隙を、精度よくかつ微小間隙に保
持しながら、直流または之に交流を重畳した現像バイア
スを印加して現像を行うもので、！成分または２成分現
像剤の何れによるかに関係なく、高精度・高価格となる
ことは避けられない。之に反して接触現像法では精度的
な許容度が大きく、現像器とこの調整等に要する費用は
遥かに安価である。また微細なトナー粒子を用いること
で、画像画質を向上させ得るという効果も存在する。

前記の像担持体上に潜像を形成し、カラートナーによる
現像を繰り返し、像担持体上に重ね合わしたトナー像を
転写紙上に転写するようにしたカラー画像形成装置では
、感光体ドラムの周縁部に設ける複数の現像器は何れも
非接触現像法により現像を行う現像器（以下非接触現像
器という）が好ましく用いられる。

かかる多色カラー画像の画像形成装置で、現像器または
現像カートリッジを交換可能としたものにあっては、例
えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）。

シアン（Ｃ）のトナー色を有した現像器を装着してフル
カラーの画像形成を行い、現像器を交換して例えば赤（
Ｒ）、青（Ｂ）、黒（Ｂ　Ｋ）のトナー色を有した現像
器によってファンクショナルカラーの画像形成を行うこ
とも可能である。かかる画像形成装置では、また単色の
画像形成を行う機会も極めて多い。かかる単色の画像形
成を行う場合にば、前記の非接触現像を行う必要はなく
、精度的な許容度が大きく安価に構成された接触現像を
行う現像器（以下接触現像器という）に交換して行うこ
とが望ましい。

本発明は以上説明した交換可能の現像器を有した多色画
像を行うカラー画像形成装置で、接触現像器をも装着可
能とし、現像器を装着することによって単色の画像形成
を行うことを可能としたカラー画像形成装置を提供する
ことを目的とする。

〔発明の構成〕

上記目的は、少なくとも交換可能な複数の現像器を有し
ていて、カラー画像形成時の現像には非接触現像がなさ
れ、モノクロ画像形成時の現像には接触現像がなされる
カラー画像形成装置において、接触現像を行う現像器を
有する場合、他の現像器の使用を禁止することを特徴と
するカラー画像形成装置によって達成される。

〔発明の詳細な説明〕

本発明は、感光体ドラムの周縁部に複数の着脱可能とす
る現像器を設け、基本的にはその何れも非接触現像器を
設けたものであるが、その何れか１台の現像器について
は接触現像器と交換可能とし、この場合には多色画像形
成を禁止して接触現像による単色現像を行うようにした
ものである。

即ち何れか１台を接触現像器に交換し、接触現像使用時
に他の非接触現像器を使用すると以下の問題が生じる。

（１）回転する感光体ドラムに対して上流側に接触現像
器がある場合、下流側の非接触現像器が現像しようとす
る電位パターンを接触現像器が現像してしまう。

（２）回転する感光体ドラムに対して下流側に接触現像
器がある場合、上流側の非接触現像器によって形成され
たトナー像は下流側の接触現像器によって破壊し、接触
現像器内には他色トナーが混入してしまう。

上記の現象を防止するには、非画像形成時に現像スリー
ブ上に付着した現像剤を掻き取ってしまうことで解消す
るが、小型に構成されたプロセスカートリッジにあって
は、かかる構造とすることは困難である。よって本発明
は、接触現像器が用いられた場合は他の非接触現像器の
使用を停止させるものである。

なお上記説明で現像剤については触れなかったが、ｌ成
分現儂剤を用いた場合では、２成分現像剤を用いた場合
でも、現像剤に関係なく非接触現像と接触現像に注目す
ることで本発明は構成される。

〔実施例〕

本発明の一実施例として本出願人により特開昭６０−７
５８５０号公報等によって開示されたトナー重ね現像方
式による多色画像形成法を用いｔ−多色画像形成装置に
ついて説明する。

第１図は多色画像形成装置の主要構成を示したものでＡ
は画像読取り系、Ｂはレーザ書込み系の各ユニット、ま
たＣは画像形成部、Ｄは給紙部であり、次のプロセスに
よりカラー画像が形成されるようになっている。

前記読取り系Ａにおいて１１は原稿台で、該原稿台１１
に収められた原稿は水平方向にスライドするキャリッジ
１２に取付られたハロゲンランプ１３によって照明され
る。可動ミラーユニット１５にはミラー１６および１７
が取付られていて、同じく水平方向にスライドして、前
記キャリッジ１２に取付られているミラー１４との組合
せで原稿の光像をレンズ読取り部２０へと導出する。

前記キャリッジ１２と前記可動ミラーユニット１５はス
テッピングモータに接続するワイヤ（何れも図示せず）
を介して駆動され、それぞれＶおよび１／２Ｖの速度に
て同方向スライドされるものである。

前記レンズ読取り部２０はレンズ２１　カラーＣＣＤ２
２から構成される。

前記ミラー１４．１６および１７により伝達された原稿
の光像は前記レンズ２１により集束され、カラー〇ＣＤ
２２の受光面にそれぞれ結像される。

前記カラー〇ＣＤ２２から出力されたＢ、Ｇ、Ｈの画像
信号は、信号処理部において色補正処理される。信号処
理部において、Ｙ、Ｍ、Ｃトナーの色に応じ色補正され
た色信号が出力され、露光手段である前記レーザ書込み
系ユニットＢに入力される。

レーザ書込み系ユニットＢにおいては半導体レーザ（図
示せず）で発生されたレーザビームは駆動モータ３１に
より回転されるポリゴンミラー３２により回転走査され
、ｆθレンズ３３を経てミラー３４により光路を曲げら
れて、予め帯電手段たる帯電器３５によって電荷を印加
された像担持体３０の周面上を走査する。

一方では走査が開始されるとビームがインデッ久スセン
サによって検知され、第１の色信号によるビームの変調
が開始され、変調されたビームが前記像担持体３０の周
面上を走査する。従ってレーザビームによる主走査と像
担持体３０の回転による副走査により像担持体３０の周
面上に第１の色に対応する潜像が形成されて行く。いま
イエロー（Ｙ）１マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色
トナーが現像器に装填された場合について述べると、こ
の潜像は現像手段の内例えばイエロー（Ｙ）トナー（顕
像媒体）の装填された非接触現像器３６により現像さね
て、ドラム表面にトナー像が形成される。得られたトナ
ー像はドラム面に保持されたまま像担持体３０の周面よ
り引き離されている清掃手段たるクリーニング装置３９
の下を通過し、つぎのコピーサイクルに入る。

すなわち、前記像担持体３０は前記帯電器３５により再
び帯電され、次いで信号処理部から出力された第２の色
信号が前記書込み系ユニッ）Ｂに入力され、前述した第
１の色信号の場合と同様にしてドラム表面への書込みが
行なわれ潜像が形成される。潜像は第２の色として例え
ばマゼンタ（Ｍ）のトナーを装填した非接触現像器３７
によって現像される。このマゼンタ（Ｍ）のトナー像は
すでに形成されている前述のイエロー色のトナー像の存
在下に形成される。

３８はシアン（Ｃ）色トナーを有する非接触現像器で、
信号処理部で発生される画像信号に基づいてドラム表面
にシアン（Ｃ）のトナー像を形成する。これら各現像器
３６．３７．３８のスリ・−ブには交流および直流のバ
イアスが印加され、顕像手段である２我分現像剤による
非接触現像が行なわれ、接地された像担持体３０には非
接触で現像が行われるようになっている。

かくして像担持体３０の周面上に形成されたカラー画像
は転写手段として設（すられな転写極４０において、前
記給紙部りより給紙ベルト４１．給送ローラ４２により
送られてきた記録媒体たる記録紙に転写される。トナー
像を転写された記録紙は分離極４３によりドラム表面か
ら分離されて、搬送ベルト４４を介して定着装置に４５
に搬入され画像の定着を行う。

一方、記録紙をドラム周面より分離した像担持体３０に
は、前記クリーニング装置３９のブレード３９Ａが接触
して残留した！・ナーの除去を行い、その終了をまって
再びドラム周面より引き離され、新たなカラー画像形成
のプロセスに入る。

また前記カラー画像形成装置はモノクロ画像ヲコピーす
ることも可能であって、その場合にはモノクロ用の現像
剤を収容した接触現像器が装着されて接触現像が行われ
る。

次に前述した各主要構成部分のレイアウトについて説明
すると第１図に示す如く、前記画像読取り系Ａは独立し
た専用の筐体ｌに収容され後述する本体２の上部に載置
して取付られている。

前記本体２には、前記書込み系８１画像形成部Ｃ１給紙
部り等からなる画像記録系が組込まれ筐体ｌに接続する
可撓性のケーブル群を介して、前記画像読取り系Ａから
の色信号を受けるようになっている。

前記本体部２においては、略中央に像担持体３０が位置
しその右周面に面して前記各現像器３６，３７゜３８が
それぞれ水平状態で配置され、一方左局面には前記帯電
器３５と前記クリーニング装置３９が配置されている゛
。

前記像担持体３０、各現像器３６．３７．３８それにク
リニング装置３９は何れも本体２に固定した前後−対の
基板に直接取付けられることなく、第２図および第３図
に示す如き本体２に対し挿脱可能に組込まれたカートリ
ッジ３に軸受支持あるいは着脱可能に取付けられている
。

前記カートリッジ３は、独立したプロセスユニットとし
て本体２に対しそれぞれ左右一対のガイド部材４により
容易に取出し、取付出来るようになっている。

すなわち、前記カートリッジ３の左右側縁にはレール４
Ａ、一方該レール４Ａに対応する本体２の位置にはガイ
ドレール４Ｂがそれぞれ固定されていてレール４Ａはガ
イドレール４Ｂに係合することによりスライド及び装脱
可能な対偶を形成している。

また第２図に示す如く前記パネルの背面の上方側縁近く
にはそれぞれ左右一対の基準ビンＰが取付られていて、
本体２が固定する前後の基板により派生した吊下げ部Ｑ
に対し該吊下げ部Ｑの備える穴に係合することによって
懸架され、その状態にてカートリッジ３に取付られた前
記像担持体３０、各現像器３６．３７．３８それにクリ
ーニング装置３９の本体２に対する関係位置の設定がな
されるようになっている。

従って前記カートリッジ３はパネル前面の把手５を引く
と前記レール４Ｂを抜は出して本体２の前方に引き出さ
れ、また、前記把手５を押込むことにより前記基準ピン
Ｐが前記吊下り部Ｑの穴に係合して前記カートリッジ３
が再び懸架状態となって本体２内に格納される。

このように前記カートリッジ３を本体２の基板に対して
懸架状態にて保持させる構造とすることにより、本体２
に取付られるモータ等から前記像担持体３０、各現像器
あるいはクリーニング装置に伝達される振動やショック
が大幅に緩和、吸収されて、かりに若干伝達されるとし
ても各機材が−様な振動、シシックを受けることになる
ので例えば複数現像器と感光体ドラムとは相対的に−様
な状態にて保持されているので画像形成上大きな支障を
来すことがない。

特にカートリッジ３に像担持体３０とクリーニング装置
３９を一体的に保持することにより重ね合せ現像画像形
成のクリーニング装置に行なわれねばならぬブレード３
９Ａ１　クリーニングブレード残トナー処理のための第
２クリーニングローラ３９Ｂ等の接離時、又は圧接時の
微妙な圧着の仕方、圧接状態、加重条件等への振動・衝
撃等の悪影響が大幅に緩和・吸収される。

前記像担持体３０は前述したような重ね合せ式による画
像形成プロセスをとる場合、最大記録体である８４判あ
るいはＡ３判の１頁分に若干の余裕を加えた長さの周面
長が必要であってその外径寸法を最低でも１３０ｍｎａ
−ないし１５０＋ａｍ−程度の大きさを要し、転写紙サ
イズＡ４判相当では８０〜１１０ｍｍ−の像担持体たる
感光体ドラムの大きさを必要とする。本実施例では１１
０ｍｍ５の感光体ドラムを用いた。

一方各現像器３６，３７．３８に関しては詳細を後述す
る如く、画像性能を低下させる事なく現像スリーブの外
径寸法を２０ｍｍ〆に迄小さくして各現像器の厚み（高
さ）を３０ｍｍ程度以下に充分に押えることが出来るよ
うになった結果、カラ一対応として３ないし４個の複数
の現像器すなわち本実施例では現像器３６．３７．３８
を前記像担持体３０の外径寸法の範囲に相当するスペー
ス内に更に水平状態にて集積して配置することが出来る
ようになっている。

従って前記カートリッジ３は、本体２に直接取付は固定
される部材特に上部のレーザ書込み系Ｂ１下部の転写極
４０、分離極４３を始めとする搬送系の各部材のレイア
ウトに影響を与えることのないようその上下の高さを像
担持体３０を覆うに足る最小寸法に限定したとしても、
前記クリーニング装置３９は云う迄もなく複数個の各現
像器３６．３７．３８のすべてを装着、収容することが
充分に可能になって。

いてそれによって記録紙の搬送路をほぼ直線状に構成す
ることが出来でジャム防止にも効果がありまたジャムを
発生したとしてもその処理が容易となっている。

前記各現像器３６，３７．３８には次のような構成のも
のが使用される。

本実施例での現像器３６．３７．３８は何れも同一構造
の現像装置が用いられるので、第４図に示す現像器３７
の断面図によって本発明に用いられる現像装置の説明を
行う。

図において、３０は像担持体、３７０２はハウジング、
３７０３は現像スリーブ、３７０４はマグネットローラ
、３７０５は現像剤の量を規制する剛性かつ磁性を有す
る棒状体（円柱棒）、３７１５は円柱棒３７０５を保持
するホルダー、３７０６は円柱棒３７０５と現像スリー
ブ３７０３との押圧から、現像剤を搬送可能にするため
のバネ材であり、円柱棒３７０５は現像スリーブ３７０
３に対し現像剤が介在しない状態で一定荷重で押圧され
る。３７０７および３７０８は第１および第２撹拌部材
、３７０９は供給ローラ、３７１０はスクレーバ、３７
１１は撹拌仕切板である。また３７２１はトナー補給部
、３７２２はトナー補給ロータ、３７２３はスポンジロ
ーラで、３７５０はハンドルである。トナー補給部３７
２１内のトナーは回転するトナー補給ロータ３７２２と
スポンジローラ３７２３によって現像剤の撹拌部へと補
給される。

撹拌部に補給されたトナーは矢示方向に回転する第１撹
拌部材３７０７と、これと反対方向で互に重複するよう
に回転する第２撹拌部材３７０８とによりキャリアと充
分撹拌混合された正現像剤りとして供給ローラ３７０９
を介して現像スリーブ３７０３に送られる。

前記第１撹拌部材３７０７と前記第２撹拌部材３７０８
は互に相反する矢示方向に回転する左巻きの螺旋角をも
ったスクリュー状の部材であって第２撹拌部材３７０８
の推力によって奥側に搬送された］・ナーとキャリアは
、図面の奥側方向に上縁が低く傾斜する前記撹拌仕切板
３７１１を順次乗り越えて第１撹拌部材３７０７側に移
りその推力によって図面の手前側に搬送され、その間に
おけるトナーとキャリアとの混合作用によって摩擦帯電
がなされた均質な現像剤りとされ、スポンジ状で矢示方
向に回転する供給ローラ３７０９によって現像スリーブ
３７０３周面上に層状に付着する。

なお第２図で示しｔ；例で用いた現像剤は各色とも下表
のようなものである。

ｔａ１表 この装置において、円柱棒３７０５を６ｍｍ１の剛性か
つ磁性を有したＳＵＳとし、円柱棒３７０５をマグネッ
トローラ３７０４の磁極に対向する位置に（２〜６　）
　ｇｆ／　ｍｍの荷重がかかるようにしたところ、均一
でムラがなくほぼ（７〜９　）　ｍｇ／ｃｍ’の搬送量
が得られた。その結果ムラのない濃度の安定した画像が
得られた。その際に現像スリーブ３７０３表面の押圧位
置での磁束密度は６００ガウスであった。

なお剛性を有する現像スリーブ３７ｏ３の材質に非磁性
体のステンレスを用いたが、アルミ材の金属や硬い樹脂
、ガラス、セラミックス等の剛性を有する材質を用いて
も同等の効果が得られた。現像スリーブ３７０３の表面
アラサは３ｓのものを用いた。

表面アラサを（０，１〜２０）Ｓのものを用いても同様
の効果が得られた。

以上の説明したところより、前記現像スリーブ３７０３
表面には１００　ｐ　ｎ＋−４５０ｐ　ｍ好ましくは１
５０μｍ〜４００μｍの範囲の均一で安定した薄い現像
剤層を長期にわたって形成するようになる。

本実施例では固定したマグネットローラ３７０４とその
外側を矢示方向（時計方向）に回転する現像スリーブ３
７０３周面上に付着した薄層をなしたこの現像剤層は現
像領域３７１２において矢示方向に回転する像担持体３
０上の潜像を間隔をへだてて非接触で現像し各々のカラ
ートナー層が１〜２層となる様にトナー像を形成するよ
うに構成した。

第５図は、第４図の例で形成された現像剤層が現像部近
傍で、穂立ちしている状況を示している。

現像剤担持体３７０３と像担持体３０の最近接距離ｄ１
現像剤の、穂立ち高さをＳとすると非接触現像方式では
ｄ）Ｓの条件となる。

この非接触現像時には図示しない電源から交流成分を含
む現像バイアスが前記現像スリーブ３７０３に印加され
、その結実現像スリーブ３７０３上に現像剤中のトナー
のみが選択的に前記潜像の面に移行して付着される。

トナー成分を消費した現像剤はキャリア比率が高くなっ
て現像スリーブ３７０３によって搬送されて前記スクレ
ーパ３７１０により剥離回収され、再びトナー比率の高
い現像剤と混合される。

第４図に示した現像装置の備える各構成部材の仕様は次
の通りである。

前記現像スリーブ３７０３は外径寸法２０ｍｍ　ｌの薄
肉円筒状のステンレス材で外周面を２μｍの粗さにホー
ニング処理したものであり毎分２００〜３００回転、本
実施例においては毎分２５０回転で時計方向に回転され
ている。現像スリーブ３７ｏ３の径は現像装置の小型化
からも小径スリーブが求められるが、内蔵するマグネッ
トローラの磁力の制限から１５〜３０ｍＨｊに設定され
る。また現像スリーブの回転数についても、種々実験を
行ったが、回転数が低いと現像剤の供給量も少なく、潜
像を現像したときの画像濃度も低い。外径２０ｍｍの現
像スリーブについてみると、回転数が毎分０〜２００回
転の間は最高画像濃度は直線的に増加し、毎分２００回
転以上については飽和状態となる。しかし環境温度が低
いときには最高画像濃度が低下するので、若干の余裕を
もって設定することが必要である。

前記マグネットローラ３７０４は第４図に示す如くＮお
よびＳを交互に等間隔に配置した等磁極の１２極の磁石
から構成されるものであるが前記スクレーバ３７１Ｏの
接する部分において反発磁界を形成し、現像剤の剥離を
容易にするため１極欠落させて１１極とし、前記現像ス
リーブ３７０３内で固定した状態にて内包されている。

なお各磁石の磁力は像担持体３０へのキャリア付着を押
さえるために大きい方がよいが、マグネットローラ形状
によっては製作上の限界もあり現像スリーブ３７０３の
周面上法線方向での最高磁束密度を５００〜７００ガウ
ス程度本実施例では６００ガウスに保たれている。なお
マグネットローラ３７０４にはフェライトを用いている
。

現像スリーブ３７０３と円柱棒３７０５との関係位置は
第５図に示す如く、マグネットローラ３７０４の磁極に
対向した位置で、円柱棒３７０５は現像スリーブ３７０
３に押圧され、また誘磁された磁力によって吸引され、
押圧力を高め、現像スリーブ３７０３に均一に密着する
よう作用している。

上記実施例で剛性かつ磁性を有した円柱棒３７０５を層
厚規制部材として用いｔ；所、現像剤凝集による白スジ
とか連続コピー等での層厚規制部材へのトナーのコビリ
付き、画質低下等のない信頼性に優れ良好な画質を得る
ことが確認された。また上記の効果は磁性を有する円柱
棒の方が非磁性の円柱棒より優れていることが確認され
た。なお上記の磁性有する円柱棒は誘磁されて現像スリ
ーブ３７０３側に吸着されるものであっても、また着磁
されていて吸着されるよう作用するものでも差支えない
。

現像剤担持体に押圧される剛性かつ磁性を有する現像剤
量規制部材が現像剤の搬送量を決定する重要な因子は剛
性かつ磁性を有する円柱棒を用いる限りその曲率と押圧
力とである。

ここで現像スリーブ３７０３に印加される現像バイアス
は、−５００Ｖの直流バイアスに７００ｒｍｓ　Ｖで４
ＫＨｚの交流バイアスを重畳した形のものである。

現像領域において、上記条件を満たすとき、像担持体３
０上の潜像面に向けて現像スリーブ３７ｏ３上の薄層現
像層からトナーを効果的に供給するようになる。前記現
像剤層は前記したように極めて薄層（１０μｍ〜４５０
μｍ）なものとされるので、像担持体３０と現像スリー
ブ３７０３とのギャップ、即ち現像間隙を上記のように
例えば５００ｐｌＩ＋まで狭くして非接触現像が十分可
能となる。このように現像間隙を狭くすると現像領域の
電界が大きくなるので、現像スリーブ３７０３に印加す
る現像バイアスが小さくても十分な現像が達成され、現
像バイアスのリーク放電等も軽減される利点がある。さ
らには現像して得られる画像の解像力その他画質が全般
的に向上する。

現像間隙の許容幅は本現像方式の場合５００±３００μ
ｍであり、好ましくは５００±１５０μｍである。実用
１諸制限が多く更に狭いバラツキであることが望まれる
。例えば本実施例のカラー画像形成装置では５００±５
０μｍが非常に好ましくこれを維持する必要がある。本
発明の一体構造はこの点においても有利である。

以上説明した極めて薄い現像剤層による現像方法は、例
えば小径スリーブの現像装置において顕著な効果が発揮
される。即ち従来、例えば３０＋ｒｕｎ程度以下の小径
スリーブにより非接触現像を行う場合、現像剤層の層厚
規制がやりにくいためｌ　ｍｍ程度の現像間隙が必要で
あった、このため高圧の交流バイアスが必要とされ、ま
た現像して得られる画像の解像力、階調再現性及び全体
的な画質が低下し、特に文字などの細部が十分再現され
ない、あるいは現像装置の電気的絶縁のため、材質や寸
法設定等の特別の考慮を必要とするといった弊害があっ
た。

これに対して上記の現像装置による現像方法によれば極
めて薄い現像剤層を形成して現像するようにしているの
で、現像間隙を小さくすることができ、電界が十分大き
くなるので現像される画像の解像力、階調再現性その他
の画質が格段に向上したものとなる。

又、別の効果としては、現像方法が非接触現像とされ、
トナーのみが潜像面に向かって選択的に飛翔して現像さ
れるので、特に有機感光層を有する像形成体を使用して
反転現像をする場合に発生しがちな潜像面へのトナーの
かぶりやキャリア付着が防止される。又潜像面を摺擦し
ないので像形成体表面を損傷したり、刷き目を形成した
りするこきがなく、解像力及び階調再現性が良好であり
、十分な量のトナーを潜像面に付着させることができる
。ざらに又トナー像が形成されＩ；像形成体上に重ねて
現像することができるので本発明の多色画像形成装置に
おける多色現像に好適である。

一方、モノクロ画像の現像処理に使用される接触現像器
についても前記の非接触現像器とほぼ同様の構造がとら
れるが、前記円柱棒３７０５に替わって現像剤の層厚を
規制する穂立ち規制板が使用される。

前記穂立ち規制板は現像スリーブの周面と０．５ｍｍ程
度の間隔を保つ位置に設置されてスリーブ周面に吸着さ
れた現像剤を所定の厚さに均一に分布させ接触現像によ
りムラのない画像を現像する。

第２図は像担持体３０と現像器３６．３７．３８等を内
蔵したカートリッジ３を本体より引出した状態を示す斜
視図で、第３図はカートリッジ３内部を示す斜視図であ
る。

前記各現像器３８．３７．３８は第３図に示すようなカ
ートリッジ３に対し、次に記すような装着機構により簡
易に着脱出来るよう組込まれている。

以下現像器３７の場合について説明すると、現像□器３
７の背面部には圧縮バネを外嵌した上下一対のガイドビ
ン５１が固定把手５０Ａと保持片５２の間に架設されて
いて、前記各ガイドピン５１に対し摺動可能に嵌合した
可動把手５０Ｂを右方向に付勢している。

前記可動把手５０Ｂは上下に設けた一対のボス部５０Ｃ
により前記ガイドピン５１に嵌合、支持されるものであ
るが、下方のボス部５０Ｇには捩りバネ５３によって反
時計方向に付勢された押圧レバー５４が軸着されている
。

一方、前記カートリッジ３には現像器３７をＷｔＩＩ：
する案内板３７Ａが固定されていて、前記押圧レバー５
４に対応するその側端部には「かぎ状」の切欠６０が設
けられている。

前記現像器３７が前記カートリッジ３に装着されている
状態では前記押圧レバー５４は前記切欠６０の直線部６
１に当接して僅か時計方向に押え込まれる関係にあり、
かくして構成される押圧付勢手段の反力によって現像器
３７を像担持体３０の方向に押圧して像担持面と現像ス
リーブの間隔（Ｄｓｄ）を規定の値に保つ構成になって
いる。

一方現像器３７をカートリッジ３より取外すには前記固
定把手５０Ａに対し前記可動把手５０Ｂを握持するよう
に圧縮バネの作用に抗して左方向にスライドさせると押
圧レバー５４は勾配部６２に至って反時計方向に戻り出
しその過程において突起５４Ａを可動把手５０Ｂに当接
せしめて停止する。

従って前記ボス部５０Ｃが前記圧縮バネを押し切った位
置で各把手５０Ａと５０Ｂを同時に引くと前記押圧レバ
ー５４が前記・切欠６０の開口部より脱出して現像器３
７をカートリッジ３から取出し分離することが出来る。

またカートリッジ３に対し装着するに当っては、現像器
３７の前端部を前記案内板３７Ａにのせ、固定把手５０
Ａによって押込むと、圧縮バネの作用により前記ガイド
ピン５１の右端に位置していた可動把手５０Ｂ上の前記
押圧片５４は前面側の勾配部６３に当接しその傾斜角に
よって可動把手５０Ｂと共に前記ガイドビン５１上を左
方向にスライドする。

前記押圧レバー５４が切欠６０の開口部に至って現像器
３７がさらに押込まれると前記可動把手５０Ｂは圧縮バ
ネの作用により右方向にスライドし前記押圧レバー５４
が前記勾配部６２に摺接して時計方向に僅か回動された
状態にて前記直線部６１に至り前述した現像器３７の付
勢状態を得る。なお現像器３６゜３８に関しても同様の
装着機構によりカートリッジ３に対し着脱されるように
なっている。上記説明の如く把手部材（５０Ａ、　５０
１１）は押入、離脱の際の解除・ロック機構部を含むと
共に小型・軽量現像器の把持用としても使用出来るので
その操作性に一段と有効に働く。前記把手の位置はカー
トリッジを引き出した時の状態或は現像器の重量バラン
スにより実施例位置にこだわるものでなく、中央部に設
けてもよく、又左右に１個ずつ２個設けても良い。

なおり−トリッジ３に装着された各現像器はカートリッ
ジ３に設けたロック装置の作用により像担持体３０の周
面に対し付勢されて所定の現像間隙（Ｄｓｄ）を構成す
る。

さらに本発明のカラー画像形成装置においては前述した
各現像器に、収納したトナーの色を表す３ビツトの信号
と、接触現像によるものか非接触現像によるものかを表
す１ビツトの信号の合わせて４ビツトの信号（コード）
を発することの出来る情報伝達部材１８ａ、１８ｂ、１
８ｃが設けられており、一方カラー画像形成装置の本体
側にはこれら情報伝達部材１８ａ〜１８ｃを検知するマ
イクロスイッチや発光素子と受光素子とからなる光検知
部材（ホトカブラ）等の情報読み取り部１９Ａあるいは
１９Ｂを設け、カートリッジ３を装填することで、自動
的にそのカートリッジ３に装着した現像器の収納するト
ナーの色と接触現像によるものか非接触現像によるもの
かの識別を行い、そのカートリッジに適合した画像処理
７０−に切り換えられるようにされている。

情報伝達部材１８ａ−１８ｃは第６図（ａ）に示すよう
に、例えばそれぞれ４個の突起１８１．１８２１８３，
１８４を備えられるようになっていて、この突起１８１
〜１８４の有無によって１．０を表し、４ビツトのコー
ド信号を伝達することができる。まず色信号について説
明すれば第６図（ａ）はコード信号が１．１゜■の場合
を、（ｂ）はコード信号がｏ、ｏ、ｉで情報読み取り部
にホトカプラ１９Ｂを用いた場合を、（ｃ）は１，０．
１で情報読み取り部にマイクロスイッチ１９Ａを用いた
場合を示している。

上記突起１８１−１８３による３つのコード信号によっ
て、各現像器３６．３７．３８に収納されたトナーの色
を伝達し、その結果にもとづいて前記レンズ読み取り部
２０からトナーの色に対応した画像信号が出力され、ま
た残る突起１８４による１つのコード信号によって接触
現像、非接触現像の何れか一方が選択される。

第２表は上記トナー色と突起１８１，１８２，１８３に
もとづく３ビツトのコードの一例を示すものである。

表中Ｅｍｐとあるのは当該箇所に現像器が収納されてい
ない状態を示す。

第３表は前述した現像器の種別と突起１８４にもとづく
１ビツトのコードの一例を示すものである。

第７図は前述の４ビツトのコード信号によるコピー作動
の制御回路を示したもので、検知したトナー色および現
像器の種５Ｊ１１に応じ次に記すようなシーケンスが作
用して正常なコピー作動が行われるようになっている。

（１）現像器３６．３７．３８の何れか１台が接触現像
器であって他の２台が非接触現像器である場合には、接
触現像器のみが作動し、非接触現像器は作動されない。

（２）現像器３６，３７．３８の何れか２台が接触現像
器である場合には、その２台のトナー色を読み取り（ａ
）同色であるときは一方の現像器のみが作動し くｂ）異色であるときは画像形成（コピー）機能を作動
せず警告表示を行う。

（３）現像器３６．３７．３８のｔべてが接触現像器で
ある場合には、すべてのトナー色を読み取り（ａ、　）
同色である場合には１台の現像器のみが作動し くｂ）異色である場合には画像形成（コピー）機能を作
動せず警告表示を行う。

（４）接触現像器を装着した個所については、現像器に
対し現像バイアスを、交流成分を殊くか変更した形で印
加する。すなわち、非接触現像では直流成分に例えば２
　ＫＨｚの交流バイアスとするとｐｅａｋ　Ｌｏ　ｐｅ
ａｋの印加電圧は５００〜２０００Ｖ　ｐ　−ｐの交流
成分が重畳印加されるに対し、接触現像では前記の交流
成分を遮断するかあるいは低電圧又は高周波数の交流成
分に切り換えられる。

〔発明の効果〕

本発明は、非接触現像法によるカラー画像のコピーと接
触現像法によるモノクロ画像のコピーの何れかを現像器
の装着によって直ちに検知した上、混色を生ずることな
く常に正常な画像処理を出来るよう構成したカラー画像
形成装置を提供するものであって、その結果安価な接触
現像式の現像器の使用も可能となって高画質なモノクロ
画像を形成することも出来る極めて有用なカラー画像形
成装置が実現されることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカラー画像形成装置の構成を示す断面
図、第２図は前記装置に対するカートリッジの着脱を示
す斜視図、第３図は前記カートリッジの細部を示す斜視
図、第４図および第５図は前記カートリッジに装着され
る非接触現像器の断面図およびその要部図、第６図は現
像器に取り付けられる情報伝達部材と情報読み取り部の
構成図、第７図はコピー作動の制御回路図である。 ２・・・装置本体　　　　　３・・・カートリッジ４・
・・ガイド部材　　　　５・・・把手３０・・・像担持
体　　　　　３６．３７．３８・・・現像器３７０３・
・・現像スリーブ １８ａ、１８ｂ、１８ｃｍ−・情報伝達部材１８１．１
８２，１８３，１８４・・・突起１９Ａ、１９Ｂ・・・
情報読み取り部 用願人　　　コニカ株式会社 第 Ｏ 図 （ｂ） （Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも交換可能な複数の現像器を有していて、カラ
   ー画像形成時の現像には非接触現像がなされ、モノクロ
   画像形成時の現像には接触現像がなされるカラー画像形
   成装置において、接触現像を行う現像器を有する場合、
   他の現像器の使用を禁止することを特徴とするカラー画
   像形成装置。