JPH049075A - 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、電子写真方式によりドラム状像形成体上の潜
像をその周餘部に設けた現像器によって揉 現像して画像を得るようにした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６１１００７７０
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一
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６１１４９９７２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し
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６０−１５
８４７５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〕

かかる画像形成装置における画像の現像方式としては、
各現像器の現像スリーブを感光体ドラム面に対し若干離
間した位置に置き、バイアス電圧の印加によりスリーブ
上の現像剤を感光体上の潜像にジャンピングさせるいわ
ゆる非接触形式の現像方法がとられる。

この非接触形式の現像方法による場合、現像スリーブは
その周面を、感光体面に対し一定した間隙をもって保持
されることが高品質の画像を現像するための条件とされ
ている。この目的のため各現像器は現像スリーブの位置
規制部材としてそれぞれに一対の突当コロを内蔵し、こ
の突当コロを感光体ドラム面に当接させることによって
現像スリーブの位置を決定する方法をとっている。

この突当コロは現像スリーブとは別体のものであって、
現像スリーブと同軸の位置において感光体ドラムに従動
して自由に回転出来るよう軸受部材を介して支持される
ものであることがら現像器の構造が複雑してコストが増
大しまた容積も大型化すると云う難点がある。

本発明は、この点を解決して改良した結果、現像スリー
ブの感光体に対する位置を極めて簡単かつ小型の部材に
よって規制することにより、現像器の簡略化、コンパク
ト化を実現した画像形成装置を提供することを目的とし
たものである。

〔発明の構成〕

縁 上記目的は、回転する感光体ドラムとその周笹部に設け
た回転する現像スリーブによって前記感光体ドラム上の
潜像の現像を行う画像形成装置において、前記現像スリ
ーブはその両端部において直接感光体ドラムに当接する
よう構成するとともに、当該当接部において前記感光体
ドラムと前記現像スリーブとは同方向・同速で移動する
ことを特徴とする画像形成装置によって達成される。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第３図に示す。

第１図は本発明によるカラー画像形成装置の断面構成を
示したもので、該装置は上部筺体１と装置本体２とに分
割されたタラムシエル型式の構造がとられている。上部
筐体ｌは装置本体２に結合する蝶番ＩＡを支点として所
定角度開放した角度に保持可能であり、また閉止状態で
は止め金具（図示せず）によって装置本体２と一体とさ
れる。

前記装置の画像形成部を構成する感光体ドラム３０、イ
エロー　マゼンタ、シアン、黒の各現像剤を収容した現
像手段である現像器３６，３７，３８，３９、クリーニ
ング手段であるクリーニング装置４０、それに帯電器３
５、転写前帯電器９、廃トナー回収装置であるトナー回
収ボックス４７の各機材は、一体のプロセスカートリッ
ジ３内に収めてユニット化された上、底面に設けたガイ
ド部材４を介して装置本体２の内部に挿脱可能の状態に
収納されていて、特に本実施例においては、前記の各現
像器３６゜３７．３８．３９のハウジングを一体に構成
した上で感光体ドラム３０の下方においてその周面に面
するよう回転方向に沿って上向きに順次並列する配列を
とっている。

即ち前記プロセスカートリッジ３は、前面に備える取っ
手をもって前記ガイド部材４の保合により装置本体２の
奥行き方向に挿入されて装着され、また手前方向に引き
出すと前記ガイド部材４の保合を解除して装置本体２の
前面に取り外されるが、各現像器３６，３７，３８．３
９はいずれもその開口部を上方とした姿勢に保たれるの
で、現像剤が流出して落下したり他の現像器内に混入し
たりするようなことが起こらない。

前記装置は、レーザ書き込み系ユニットＢを前記ブＩ：
］セスカートリンジ３の側方のスペース内に、また転写
材の搬送面を前記プロセスカートリッジ３の上部の上部
筐体１と装置本体２の双方にまたがる部分に配設されて
いて、前記感光体ドラム３０は斜め下方から前記レーザ
書き込み系ユニソｌ−Ｂによるレーザ走査を受け、また
その周面に重ね合わせて形成したカラーのトナー画像を
転写材の下面に転写する方式をとっている。

このようにして転写材が前記プロセスカートす・７ジ３
の上部を水平方向に搬送され、かつ被転写面か１３向き
であることからクリーニング装置４０等からトノ−一か
こぼれ落ちたり飛散するようなことかあっても画像面を
汚損するまでに至ることがない。

また、この装置では、 （１）給紙系がＦ方にあり、重心かさらに下方に設定さ
れ機械の構造−Ｆのメリス）・が大きい。

（２）ジャブ、発生時搬送系の開放が容易になる。

なとの利点が挙げられる。

前記装置によるカラー画像コピーのプロセスは次のよう
にして行われる。

まず本実施例による多色像の形成は、次の像形成システ
ムに従って遂行される。即ちオリジナル画像を撮像素子
か走査するカラー画像データ入力部で得られたデータを
、計算機能を備えた画像ブタ処理部で演算処理して画像
データを作成し、これは−旦画像メモリに格納される。

次いで該画像メモリは、記録時取り出されて記録部であ
る例えば第１図の実施例で示したカラー画像形成装置へ
と入力される。

即ち前記装置とは別体の画像読み取り装置から出力され
る色信号が前記レーザ書き込み系ユニットＢに入力され
ると、レーザ書き込み系ユニ７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３枚のミラー３４Ａ
、３４Ｂ、３４Ｃにより光路を折り曲げられて、予め帯
電手段たる帯電器３５によって電荷を印加された感光体
ドラム３０の周面」二に投射される。

方では走査か開始されるとレーザビームがインデンクス
センリーによって検知され、第１の色信号によるレーザ
ビームの変調か開始され、変調されたレーザビームが前
記感光体ドラム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感光体ドラム３０の回転による副
走査により感光体ドラム３０周面上に第１の色に対する
潜像が形成されて行く。この潜像は現像手段の内イエロ
ーのトチ＝−の装填された現像器３６により現像されて
、感光体ドラム３０周面にトナー像が形成される。得ら
れたｌ・ナー像は感光体ドラム３０周面に保持されたま
ま感光体ドラム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４０の下を通過し、次のコピー
サイクルに入る。

即ち、前記感光体ドラム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
信号が前記書き込み系ユニソ）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感光体ドラム３０周面
への書き込みが行われ潜像が形成される。潜像は第２の
色としてマゼンタのトナーを装填した現像器３７によっ
て現像される。

このマゼンタのｌ・ナー像は既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。

３８はシアンのトナーを有する現像器で、信号処理部で
発生される画像信号に基づいて感光体ドラム３０周面に
ンアンのトナー像を形成する。

さらに、３９は黒のトナーを有する現像器であって、同
様の処理により感光体ドラム３０周面に黒のトナー像を
重ね合わセて形成する。これらの各現像器３６．３７．
３８及び３９の各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、顕像手段である２成分現像剤に
よる非接触のジャンピング現像が行われるようになって
いる。

かくして感光体ドラム３０の周面−Ｆに形成されたカラ
ー画像は、転写部において給紙力セソＩ−Ｃより給紙ロ
ーラ１２、給紙ガイドを経て送られてきた転写材の下面
に転写される。

即ちこの多色トナー像は、転写前帯電器９により帯電さ
れて転写され易くされた後、転写開始前より回転されて
いる転写手段として使用される転写ベルト５０を感光体
ドラム３０に接触させ、給紙カセットＣから給紙ローラ
１２及びタイミングローラ１３を介して像形成とタイミ
ングを合わせて供給された転写材に転写される。

前記転写ベルト５０はローラ５９とローラ６０の間に張
架し、ローラ６０の回転駆動により感光体ドラム３０の
周速に同調して回動されるものであり、ロラ５８が上下
することで感光体ドラム３０に対し離間あるいは接触さ
れる。

前記ローラ５８は、ローラ６０の軸心を支点として揺動
可能なレバー５７に取り付けられていて、該レバー５７
を付勢する弾性部材により実線にて示す上方の位置に保
持されているが、転写のタイミングに作動するソレノイ
ド等の動力によって一点鎖線をもって示す下方、即ち前
記転写ベルト５０を感光体ドラム３０の周面に圧着させ
る位置に移動される。

前記転写ベルト５０としては、基体として導電布入りゴ
ムベルトが使用され、その外周に０．５ｍｍ厚の弾性体
からなる高抵抗層や絶縁体層を設けたものが用いられる
。

前記転写ベルト５０への帯電は転写器５Ｉによってなさ
れ、トナーと逆極性の転写電荷が印加されて転写がなさ
れる。なお転写ベルト５０に付着したトナーは転写ベル
ト用のクリーニング装置５０Ａによって除去、清掃され
る。

かくして多色トナー像を転写された転写材は感光体ドラ
ム３０の周面より分離して定着部に搬送され、転写材及
びカラーモードに適した速度で回転する定着ローラ８０
によってトナーを溶融固着されたのち排紙ローラ９０を
介して機外に排出される。

一方転写材を分離した感光体ドラム３０は、硬質ウレタ
ンゴム等からなる板状のブレード４１を有するクリーニ
ング装置４０によって残留トナーを摺擦・除去し、清掃
される。清掃が終了すると再びクリニング装置４０は感
光体ドラム３０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。

クリーニング装置４０において除去された残留トナーで
ある廃トナーは、プロセスカートリッジ３の前面に架設
したトナー搬送管７１を経てプロセスカートリッジ３に
装着した現像器３９のトナー補給ボックスを兼ねたトナ
ー回収ボックス７ｏに回収される。

前記トナー搬送管７１には装置本体２の動力系によって
回転される可撓性のトナー搬送スクリュ７２が内蔵され
ていてその回転に伴う推進力によって廃トナーがクリー
ニング装置４０からトナー回収ボックス７０へと搬送さ
れる。

なお、前記トナー搬送管７１には、トナー搬送スクリュ
ー７２の作動に抵抗等を与えることのないように潤滑性
に富む合成樹脂材料等をもって成形したパイプ部材が使
用される。

また、前記プロセスカートリッジ３の装置本体２への装
着に際し、プロセスカートリッジ３の奥方向側面外側に
設けられた電気系の接続端子及びその側面に突出した感
光体ドラム３０の回転軸及び現像器３６〜３９等へ動力
を伝達するだめの回転軸は、装置本体２に設けられた接
続端子及び動力軸と接続されるようになっている。

前記の各現像器の構造と機能を、第２図および第３図に
その細部を示す現像器３７によって説明する。

前記現像器３７は、薄肉円筒状の現像スリーブ３７１と
該現像スリーブ３７１の内包する磁石体すなわちマグネ
ットローラ３７２と互に逆方向に回転する一対の搬送ス
クリュ３７３Ａと３７３Ｂとさらに前記現像スリーブ３
７１の周面を圧接する薄層形成部材３７４とスクレーバ
３７５とから構成されていて、他の現像器と一体に接続
する可撓性の現像容器３７０に収められている。マグネ
ットローラ３７２の回転方向は同方向に回転してもよい
。

前記現像容器３７０内に収容された現像剤は、前記の搬
送スクリュ３７３Ａおよび３７３Ｂによる推進作用によ
って容器内を奥方向あるいは手前方向へと循環して搬送
され、その過程においてトナーとキャリアが撹拌、混合
されて均質な二成分現像剤とされる。

このようにして均質化された現像剤は、マグネットロー
ラ３７２の磁力により現像スリーブ３７１の周面に吸着
され、その回転に従って前記薄層形成部材３７４により
薄層化され穂立ち状態とされて感光体トラノ、３０周面
の潜像を非接触状態で現像する。

即ちこの現像時には前記現像スリーブ３７１に直流成分
に加え交流成分を含む高電圧のバイアスが印加され、−
力感光体ドラム１の感光面は接地状態とさｆｌでいるこ
とから、その間に生ずる電位差により現像スリーブ３７
１周面の現像剤中のトナ成分のみがジャンピング現像に
より選択的に潜像面に移行してイ」着する。

Ｉ・す−成分を消去しギヤリア比率の高くなった現像剤
は、現像スリーブ３７１によってさらに搬送され、前記
スフ］、・−パ３７５により剥離回収されて再びトナー
比率の適正な現像剤とされる。

第３図は第２図における矢示ＡＡ断面を示したものであ
る。。

前記現像スリーブ３７１はその外周面の両端部の段部に
、所定の外径寸法をもつ絶縁材料によって形成さイまた
リング状のスペーサ３７１Ａを、それぞれ軸心を精度良
く合致するよう嵌合して固定されている。

前記スペーサ３７１Ａは、現像容器３７０を上方に付勢
する弾性部材（図示せず）の作用によって感光体ドラム
３０の感光面面側の非画像領域に当接され、それによっ
て現像スリーブ３７１の周面と感光体ドラム３０の感光
面との間に所定の現像間隙か高い精度で形成される。

また前記現像スリーブ３７１は、その一方の端部の同軸
上に、電磁クラッチＣ１，を介して接続あるいは分離の
可能な歯車Ｇ１を設け、該歯車Ｇ１を感光体ドラム３０
の側部に形成した歯車Ｇ２に噛合させている。

現像時には、前記電磁クラッチＣＬがＯＮに切替って前
記歯車Ｇｌが現像スリーブ３９１に接続１７、現像スリ
ーブ３９１か感光体ドラム３〇七同方向に回転される。

なお前記の歯車Ｇ１およびＧ２は、現像スリーブ３９１
上のスペーサ３９１Ａと感光体ドラム３０の感光面とか
相互の当接部において前述したように同方向であると共
に等速で回転出来るようその回転比が制約されている。

従って前記スペーサ３９１八は感光体ドラム３０に対し
スリツプによる損傷や摩耗を生ずることなく常に精度の
高い現像間隙を担持することが可能となるか現像スリー
ブ３７１の回転のみでは、現像剤や現像特性を調整する
ことは困難である。それ故現像スリーブ３７１を感光体
ドラム３０に対し等速で回転さＵる一方現像能力向上の
為に、軸端の歯車Ｇ３を介しマグネットローラ３７２を
現像スリーブ３７１の逆方向にあるいは同方向に回転さ
せて現像スリーブ３７１の搬送する現像剤の速度を早め
、それによって現像能力を補うことを行う。好ましいこ
の回転数は３（）０〜２００Ｏｒｐｍである。この様に
、現像剤の種類や現像性の変動、あるいは画像濃度を調
整する場合、マグネットローラ３７２を回転させること
により容易に現像特性を向上さセ、かつ制御することが
できる。

〔発明の効果〕

本発明は、極めて簡易な部材を装着することによって現
像スリーブを感光体に対して精度良く確実に位置設定す
ることを可能としたもので、その結実現像器の構造が簡
略化、コンパクト化されて耐久性が向」ニし、それによ
り長期にわたって高品質の画像を安定して得ることの出
来る画像形成装置が提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による画像形成装置の断面構成図、第２
図は前記装置の備える現像器の断面構成図、第３図はそ
の要部断面図。 ３０・・・感光体ドラム　　３５・・・帯電器３６．３
７，３８．３９・・・現像器 ４０・・・クリーニング装置 ５０・・・転写ベルト５１・・・転写器３７１・・・現
像スリーブ　３７１Ａ・・・スペーサ３７２・・マグネ
ットローラ ３７３３７３Ｂ、・・・搬送スクリコ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転する感光体ドラムとその周縁部に設けた回転
   する現像スリーブによって前記感光体ドラム上の潜像の
   現像を行う画像形成装置において、前記現像スリーブは
   その両端部において直接感光体ドラムに当接するよう構
   成するとともに、当該当接部において前記感光体ドラム
   と前記現像スリーブとは同方向・同速で移動することを
   特徴とする画像形成装置。
2. （２）前記現像スリーブ内部では磁石体が現像スリーブ
   と反対方向に回転することを特徴とする請求項１記載の
   画像形成装置。