JPH0387769A - カラー画像形成装置の現像駆動装置 - 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、電子写真方式により像担持体の周縁部に設け
た複数の現像器によってカラー画像を形成するカラー画
像形成装置の、現像器を駆動する現像駆動装置に関する
ものである。

〔ネ明の背景〕

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６１１００７７０
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また例えば特
開昭６１−１４９９７２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
ム上でカラートナー像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６０−７
６７６６号、同６０−９５４５６号、同６０−９５４５
８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現像してカラー画像を得るように
している。

〔発明の目的〕

かかる感光体ドラムの周縁に設けた複数の現像器は画像
形成に際して交互に作動し潜像部分の現像を行ってトナ
ー像を形成する。現像に当たっては現像スリーブをはじ
めとし撹拌ローラ等の回転駆動を行いつつ現像スリーブ
への現像バイアス電圧の印加がなされるが、２等複数の
現像器の回転駆動は現像器例々に駆動するモータを設は
該モータ回転のＯＮ・ＯＦＦの作動を制御することがな
されて来た。或は１個のモータを動力源として複数の現
像器に動力伝達を行うようにし、動力伝達系の間に電磁
クラッチを用いた接・断の切換手段を設け、或はソレノ
イドとバネクラッチを用いｔ；接・断の切換手段を設は
該切換手段を作動させることで、必要とする現像器の回
転駆動を制御することがなされて来た。

現像器の数に対応したモータを用いたり、同じく現像器
の数に対応した切換手段を用いることは、電気部品が多
くその制御をも含めて必要とするコストが高くなるとい
う欠点を有していた。

本発明は上記問題を解決して、安価で機能の優れたカラ
ー画像形成装置の現像駆動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、像担持体の周縁部に複数の現像器を配設し
、之を交互に駆動しカラー画像を形成するカラー画像形
成装置の、複数の現像器に対してはいずれも１個の駆動
源からの動力伝達系を形成し、該動力伝達系にはそれぞ
れの現像器に対応したバネクラッチを設けるとともに、
前記バネクラッチは１個のパルスモータによって回動す
るカムにより、駆動切換えを行うことを特徴とするカラ
ー画像形成装置の現像駆動装置によって達成される。

〔発明の詳細な説明〕

本発明は上記の如く、１個のモータから各現像器へそれ
ぞれ分岐した動力伝達系を構成するとともに、該分岐し
た動力伝達系の中間にそれぞれバネクラッチを設（）る
。一方、１個のパルスモータによって回動するカムを設
け、前記のそれぞれのバネクラッチにカムが対向するよ
うにし、その対向しｔ；カムの位置関係によって回転を
伝達し、或は伝達しない（空転する）ようにしたもので
ある。

第６図はバネクラッチ断面とカムとの位置関係を示した
ものである。バネクラッチＳには図上前後に分割されて
一方が駆動側、他方が従動側となった軸５ｏｌ（ｓｏ２
）がある。５０３は巻バネで軸５０１および軸５０２上
にまたがって密着して巻かれたバネである。巻バネ５０
３を包囲するようにしてスリーブ３０４がある。巻バネ
５０３の一端５Ｏ３ａは立ち上がって、スリーブＳＯ４
に設けた溝５Ｏ４ａと係合している。スリーブＳＯ４に
は突出した形で爪ＳＯ５が設けられている。

バネクラッチＳに対向して位置したカムＣは７エースカ
ムで、凸部ＣＯ１と凹部ＣＯ２とがある。

力ＡＣのバネクラッチＳに対する位置関係が図示したよ
うに凹部ＣＯ２が対向しているときは、爪５０５は自由
に移動できる状態にあり、動力の伝達が行われる。また
凸部ＣＯＩが対向しているときは爪ＳＯ５は移動を阻止
され動力の伝達はなされない。

本発明は比較的安価なバネクラッチＳとカムＣとの組合
わせを巧みに用いて目的を達成したものである。

〔実施例〕

第１図は本発明のカラー画像形成装置の一実施例につい
てその構成を示したものである。以下、図を用いて説明
するが本発明は２以外の構成であっても差支えない。

図において１０はドラム状の像担持体すなわち感光体ド
ラムで、直径１００ｍｍ中のドラム局面にＯＰＣ感光層
が塗布された感光体で時計方向に駆動回転される。２０
は前記感光体ドラム１０局面の感光体に電荷を印加する
帯電極、３０は露光光学系ｔ；るレーザ書込み系ユニッ
トである。

前記画像形成装置とは別体の画像読取装置から出力され
る色信号が前記レーザ書込み系ユニット３０に入力され
ると、該レーザ書込み系ユニット３０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３枚のミラー３４
Ａ、３４Ｂ、３４Ｃにより光路を曲げられて、予め前記
帯電極２０によって電荷を印加された感光体ドラムｌＯ
の周面上に投射される。

一方では走査が開始されるとレーザビームはインデック
スセンサによって検知され、第１の色信号によるレーザ
ビームの変調が開始され、変調されたレーザビームが前
記感光体ドラム１０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感光体ドラム１０の回転による副
走査により感光体ドラム１０周面上に第１の色に対する
潜像が形成されて行く。この潜像は第１の色として例え
ばイエローのトナーを収容する現像器４１により現像さ
れて感光体ドラム１０周面にイエローのトナー像が形成
される。得られたトナー像は感光体ドラム１０周面に保
持されたまま感光体ドラムｌＯの周面より引き離されて
いるクリーニング手段８０の下を通過し、次のコピーサ
イルに入る。

すなわち、前記感光体ドラム１０は前記帯電［２０によ
り再び帯電され、次いで信号処理部から出力された＠２
の色信号が前記書込み系ユニット３０に入力され、前述
した第１の色信号の場合と同様にして感光体ドラム１０
周面への第２の色信号による書込みが行われ潜像が形成
される。潜像は第２の色として例えばマゼンタのトナー
を収容する現像器４２によって現像される。

このマゼンタのトナー像はすでに形成されている前述の
イエローのトナー像の上に重ねて形成される。

このようにして得られたトナー像は感光体ドラム１０周
面に保持されたまま感光体ドラム１０の局面より引き離
されているクリーニング手段８０の下を通過し、次のコ
ピーサイルに入る。

同様にして、感光体ドラム１０上には第３の色信号によ
る書込みが行われ潜像が形成される。この潜像は第３の
色として例えばシアンのトナーを収容する現像ｌ８４３
によって現像される。このシアンのトナー像は前述のイ
エロー　マゼンタのトナー像の上に重ねて形成される。

以上、３色のトナーによってカラーのトナー像が感光体
ドラム１０上に形成されるが、同様にして黒色のトナー
像をも更に重ねることによって、高画質のカラー画像が
得られることとなる。

４１ないし４４は上記の現像を行うそれぞれイエロマゼ
ンタ、シアン、黒色の各トナーを収容した現像手段たる
現像器である。

前記各現像器は現像器４１の例に示すように、感光体ド
ラムｌＯの周面に対し所定の間隙を置いて対峙する内側
に固定した磁極を有する現像スリーブ４１Ａと、互に逆
方向への搬送力をもつ一対の撹拌ローラ４１Ｂと４１０
を備えていて、該撹拌ローラ４１Ｂと４ＩＣとの混合作
用によって現像剤は、トナーとキャリアの成分が均一化
された上で前記の回転する現像スリーブ４１の周面へと
供給される。

現像剤を担持しｔ；各現像器の現像スリーブには直流あ
るいはさらに交流のバイアスが印加され２威分現像剤に
よる非接触の反転現像が行われるようになっている。

このような感光体ドラム１０とその周縁部に設けられた
帯電極２０による帯電と各色刷のレーザ書込み系ユニッ
ト３０による露光および現像器４１〜４４による現像処
理は各色毎に従って４回行われることによって感光体ド
ラム１０の周面上には重ね合わせによってカラーのトナ
ー画像が形成される。

５０は給紙カセット、　５１はさばきローラで給紙カセ
ット５０内の積層した記録紙はさばきローラ５１の作用
によって最上層から１枚ずつ搬出して給送される。

５２Ａおよび５２Ｂはそれぞれ常時回転状態にある第１
給祇ローラと第２給紙ローラまた５３Ａおよび５３Ｂは
それぞれ円弧状および直線状をなした各給紙ガイドであ
る。

前記給紙カセット５０より搬出された記録紙は、第１給
紙ローラ５２Ａにより給紙ガイド５３Ａに沿って送られ
てＵターンすなわち上下反転したあと前記給紙ガイド５
３Ｂ′の搬送路を速切る給紙シャッタ５４の立上がり部
に当接して一旦停止する。この場合前記第２給紙ローラ
５２Ｂは停止状態にある記録紙の面上をスリップして回
転を続ける。

トナー像を有した感光体ドラム１０の回転にタイミング
を合わせて前記給紙シャッタ５４が下方に退避すると記
録紙は前記第２給紙ローラ５２Ｂの摩擦力によって感光
体ドラムｌＯの周速に同期して転写部７０へと給送され
る。

７１は転写ベルトで、駆動ローラ７２と転写ローラ７３
の間に張架され、感光体ドラム１０の周速度と同速度に
反時計方向に回転している。また転写ベルト７１は駆動
ローラ７２を揺動中心として、感光体ドラム１０に対し
て圧着および圧着解除を行うようになっている。即ち転
写ローラ７３は電圧が印加され帯電状態となった回転自
在なローラで、圧着時には感光体ドラムＩＯの局面との
接点において転写ベルト７１を介してトナー画像を記録
紙側に転写する転写部７０を構成する。従って転写ベル
ト７１によって記録紙を搬送しつつ転写を行う。な８７
４は転写ベルト７１の表面をクリーニングするクリーニ
ング手段である。

６１は前帯電極でクリーニング装置８０の上流に位置し
、トナー画像を記録紙に転写した感光体ドラム１０周面
上の残留トナーを除去し易い状態に帯電する。

クリーニング装置１８０は揺動軸８１を搭動中心として
感光体ドラム１０に対し圧着および圧着解除を行う。８
２および８３は該クリーニング装置８０のクリーニング
手段たる導電性のクリーニングブラシおよび導電性の回
収ローラ、さらに８４は前記クリーニング手段によって
回収したトナーを収容する廃トナー回収部である。

前帯電極６１を通過した感光体ドラム１０は、制御部よ
りの信号により摺接状態とされた前記クリーニングブラ
シ８２によって残留トナーを除去され、さらに該８２ブ
ラシに付着した残留トナーは回収ローラ８３に吸着され
たあと前記廃トナー回収部８４へと送られる。

前記廃トナー回収部８４には廃トナー送り棒８５と変形
可能なトナー回収袋８６が設けられていて、前記回収ロ
ーラ８３によって送られｔ；残留トナーすなわち廃トナ
ーは前記廃トナー送り棒８５を介して袋部材８６の中に
収容される。

かくして周面上をクリーニングされた感光体ドラム１０
は再び前記帯電器２０によって帯電されて新たな画像の
形成に移り同時に前記クリーニングブラシ８２は摺擦状
態を解除される。

一方、転写部においてトナー画像の転写を受けた記録紙
は、感光体ドラムｌＯの局面から分離して定着装置に給
送される。６３は定着用熱ローラ対、６４は排紙ローラ
対であって、前記熱ローラ対６３によってトナーを溶融
固着した記録紙は前記排紙ローラ対６４により定着装置
より排出される。

６７および６８は前記排紙ローラ対６４によって排出さ
れる記録紙を装置本体の上部に導くための排紙ガイドで
あって記録紙は、排紙用の搬送ローラ６５および６６の
リレーによって画像面を下向にした状態でトレイ６９の
上に排出、積層される。

なお図上右上にはトナー補給部９０がある。補給部９０
は図上で重なるようにして補給用トナー容器９Ｊ、、９
２，９３．９４が設けられていて、イエロー　マゼンタ
、シアン、黒色の各トナーを補給用として内部に収容し
ている。同色の補給用トナー容器９１゜９２．９３．９
４と現像器４１．４２，４３．４４との間はトナー補給
管９１Ａ、９２Ａ、９３Ａ、９４Ａによってそれぞれ接
続されている。トナー補給管９１Ａ、９２Ａ、９３Ａ、
９４Ａの内部にはスクリュがあって、制御部よりの信号
で動力が伝達されて当該スクリュが回転すると、当該補
給用トナー容器内のトナーは補給管を通って現ｇ７ＬＢ
内に補給される。

以上説明した第１図に示し、たカラー画像形成装置につ
いて、感光体ドラム周縁の像形成手段の位置関係を示し
たのが第２図で、かかる位置関係にあるカラー画像形成
装置の画像形成のタイムチャートを示したのが第３図で
ある。

第４図は現像器の駆動系を示す斜視図である。

図において４１．４２．４３．４４は先に説明したイエ
ローマゼンタ、シアン、黒色の各トナーを内蔵した何れ
も同一または近似した構造の現像器であって、現像器４
１．４２，４３．４４はそれぞれに設けた歯車Ｇ４１゜
ｃ４２　、　ｃ４３　、　Ｇ４４が回転することでそれ
ぞれの現像器は機能するよう構成されている。

Ｍｌは現像駆動用のモータで、Ｍ２はカム駆動用のモー
タで、モータＭｌにはＡＣモータ、モータＭ２にはパル
スモータが用いられる。モータＭ１によって回転する現
像駆動用の歯車列について説明すると、モータＭ１に取
付けた歯車Ｇｌｌは歯車Ｇ１２と噛合・ている。口重２
と同軸に口重３があり、歯車Ｇ１２と歯車Ｇ１３の間に
は現像駆動のＯＮ・ＯＦＦの切換を行うソレノイド５Ｏ
ＬＩＩが設けられていて、ソレノイド５ＯＬＩＩがＯＮ
の状態では歯車Ｇ１２の回転はそのまま歯車Ｇ１３の回
転となり、ＯＦＦの状態では歯車Ｇ１２の回転は歯車Ｇ
１３には伝達しない。

歯車Ｇ１３からは、歯車Ｇ１４．Ｇ１５．Ｇ１６．Ｇ１
７．Ｇ１８．Ｇ１９゜Ｇ２０．Ｇ２１へとシリーズに噛
合している。このうち歯車Ｇ１４．Ｇ１６．Ｇ１８．Ｇ
２０はアイドル歯車であって、現像器駆動の方向を同じ
くするために設けたものである。

歯車Ｇ１５とは同軸に歯車Ｇ４１Ａがあり、歯車Ｇ１５
と歯車Ｇ４１Ａとの間には駆動の接・断の切換を行うス
プリングクラッチ５４１が設けられている。歯車Ｇ１７
゜Ｇ４２ＡとスプリングクラッチＳ４２；歯車Ｇ１９．
Ｇ４３ＡとスプリングクラッチＳ４３；歯ＩＥ　Ｇ２１
．Ｇ４４ＡとスプリングクラッチＳ４４との間も同様の
関係にある。

歯車Ｇ４１Ａは歯車Ｇ４１と噛合っている。同様に歯車
Ｇ４２Ａと歯車Ｇ４２；歯車Ｇ４３Ａと歯車Ｇ４３；歯
車Ｇ４４Ａと歯車４４とは噛合し、現像器４１．．４２
，４３．４４にそれぞれ接続している。

カム駆動についてみると、歯車Ｇ３２．Ｇ３３．Ｇ３４
．Ｇ３５゜Ｇ３６．Ｇ３７．Ｇ３８がシリーズに噛合し
て、その間の歯車Ｇ３５はモータＭ２の軸に取付けた歯
車Ｇ３１と噛合している。

歯車Ｇ３２には同軸上にカムＣ４１が取付けられている
。カムＣ４１はスプリングクラッチ５４１に対向して接
続の切換を行うカムである。歯車Ｇ３４とカムＣ４２；
歯車Ｇ３６とカムＣ４３；歯車Ｇ３８とカムＣ４４；と
はそれぞれ同軸関係にあり、それぞれバネクラッチＳ４
２゜Ｓ４３．Ｓ４４に対向して接続の切換がなされる。

第５図はカムＣ４１，Ｃ４２，Ｃ４３，Ｃ４４の位相関
係を示したもので、何れも約９０°の凹部ＣＯ２をもっ
た同形のカムを９０’宛の角度ズレをもつよう取付けで
ある。

以上の構成とした現像駆動装置は、コピー時にはモータ
１をＯＮとし、現像がなされる時間間のみソレノイドＳ
ＱＬ　１１をＯＮとするとともに、何れかの現像器での
現像が終了した時点で同時に同方向に回転するカムＣ４
１，Ｃ４２，Ｃ４３，Ｃ４４を９０°宛一方向に回転す
るようパルスモータ或はロータリンレノイド等のモータ
Ｍ２を駆動することで、第３図のタイムチャートに示し
た現像駆動がす・イクル的になされて、カラー画像が形
成される。

〔発明の効果〕

本発明によるときは、像担持体の周縁部に３ないし４１
１１の現像器を配設し、之を順次駆動してカラー画像を
形成するカラー画像形成装置で、２等現像器の駆動がバ
ネクラッチを用いることで安価に駆動および切換がなさ
れることとなり、原価的に極めて有利なカラー画像形成
装置の現像駆動装置が提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図はカラー画像形成装置の断面構成図、第２図は第
１図に示したカラー画像形成装置における各機材の配置
関係を示す説明図、第３図は第２図に示した配置関係で
の画像形成のタイムチャート、第４図は現像器の駆動系
を示す斜視図、第５図はカムの位相関係を示す説明図、
第６図はバネクラッチの動作を示す断面図。 １０・・・感光体ドラム　　　２０・・・帯電極３０・
・・レーザ書込み系ユニット ４１．４２，４３．４４・・・現像器　７０・・・転写
部７３・・・転写ローラ ７１・・・転写ベルト ８０・・・クリーニング手段 Ｍｌ、Ｍ２・・・モータ ５４１、Ｓ４２．Ｓ４３．５４４−・・バネクラＣ４１
，Ｃ４２，Ｃ４３，Ｃ４４・・・カム８２・・・クリー
ニン グブラシ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 像担持体の周縁部に複数の現像器を配設し、之を交互に
   駆動しカラー画像を形成するカラー画像形成装置の、複
   数の現像器に対してはいずれも１個の駆動源からの動力
   伝達系を形成し、該動力伝達系にはそれぞれの現像器に
   対応したバネクラッチを設けるとともに、前記バネクラ
   ッチは１個のパルスモータによって回動するカムにより
   、駆動切換えを行うことを特徴とするカラー画像形成装
   置の現像駆動装置。