JPH0625882B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一般には潜像担持体の静電潜像を現像する現
像装置を備えた画像形成装置に関するものであり、特に
複数個の現像装置を備えたカラー画像形成装置に関する
ものである。本発明は２色又３色以上の単色カラー、所
謂マルチカラー用画像形成装置に限らずフルカラー用の
画像形成装置にも好適に応用することができる。本明細
書で画像形成装置とは、カラー複写装置、コンピユータ
ー及びフアクシミリ等の出力部を構成する色刷りプリン
ター他の種々のカラー印刷装置を包含するものとする。

従来の技術 近年、画像形成装置の一種である電子写真複写装置（以
下「複写装置」という。）は、その機能の多用化に伴な
つて黒トナーによる複写だけでなく、赤、青、緑等の多
色トナーによる複写も可能になつている。

斯る複写装置には、各色の現像装置を交換することによ
つてそれぞれの色の複写を行なうものもあるが、最近で
は自動両面、多重複写システムが採用され、複写装置内
に色の違うトナーを収容した現像装置を２個以上装着
し、操作部での簡単なボタン操作で異なる色の画像をも
つた複写が可能となつた。

従来、この種の複写装置は第８図に示すように構成され
ている。即ち、複写装置の装置本体１００の上方に原稿
載置ガラス１０１が配置される。この原稿載置ガラス１
０１上に置かれた原稿１０２はランプ１０３により照明
され、該原稿の光像は反射ミラー１０４〜１０９及びレ
ンズ１１０からなる光学系により潜像担持体即ち感光ド
ラム１１１へと照射される。このとき、ランプ１０３及
び反射ミラー１０４、１０５、１０６は矢印方向へ所定
の速度で移動し原稿１０２を走査する。

一方、感光ドラム１１１は帯電器１１２によりその表面
に均一な帯電を施された後矢印方向へ回転し、上述のよ
うに露光部にて光像が照射され、該感光ドラム１１１の
表面には順次原稿像と対応する静電像が形成される。

又、感光ドラム１１１の周辺には色トナー（例えば赤、
青等）を収納し、そして例えば内部にマグネツトを有し
た非磁性のスリーブから或る現像剤搬送部材、例えば現
像ローラ１１３ａを有した色現像装置１１３、黒トナー
を収納し、上記現像ローラ１１３ａと同様の構造とし得
る現像ローラ１１４ａを有する黒現像装置１１４が配置
されている。これら現像装置１１３、１１４は矢印方向
へ移動可能であり、所望の色画像に応じて感光ドラム１
１１へ近接してドラム上の静電像を顕画像化する。

第８図において、色現像装置１１３は感光ドマム１１１
から離れ、黒現像装置１１４が近接しているので感光ド
ラム１１１上には黒画像が形成され、この黒画像は転写
帯電器１１５により転写紙１１７へ転写される。

その後、感光ドラム１１１はクリーナ１１６へ至り表面
上の残留トナーが除去されて次の工程へ移る。

転写紙１１７はカセツト１１８に積載され給紙ローラ１
１９によりローラ対１２０へ送り込まれる。ローラ対１
２０は転写紙１１７が重なつて送り込まれた時、一番上
の転写紙１１７だけを分離して装置内へ給送するように
なつており、ローラ対１２０を通過した後転写紙１１７
はガイド板１２１、１２２を介してレジストローラ１２
３に至る。

レジストローラ１２３は、感光ドラム１１１上の顕画像
と転写紙１１７が一致するタイミングをとつて回転を始
め転写上ガイド１２４、転写下ガイド１２５を介して転
写紙１１７を感光ドラム１１１の表面へ送り込む。

そして、前述したように画像が転写された転写紙１１７
は分離帯電器１２６により感光ドラム１１１の表面から
分離され、搬送部１２７を介して定着器１２８へ送り込
まれる。

転写紙１１７は、その画像を定着器１２８で永久画像と
して定着された後、排出部１２９へ送られてトレー１３
０へ排出される。

この複写装置は、一方の現像装置１１４で現像される場
合、現像ローラ１１４ａは一定隙間を介して感光ドラム
に近接されるが、他の現像装置１１３は感光ドラム１１
１から離隔した位置に退避させてある。

この理由は、例えば感光ドラム１１１の上流側に位置す
る現像装置１１３の現像剤が鉄粉に樹脂をコーテイング
したいわゆる一成分現像剤である場合には、感光ドラム
１１１に吸着された該現像剤の一部が下流側の現像装置
１１４の現像ローラ１１４ａが内蔵するマグネツトで吸
着されて、異色の現像剤が混合するいわゆる混色現像と
いう不都合が生ずるのを回避するためである。

又、現像装置１１３の現像剤が磁性粉体キヤリアと樹脂
トナーとからなる２成分現像剤の場合は、僅少ではある
が磁気ブラシが感光ドラム１１１表面を摺擦する際にそ
の表面にキヤリアが付着する。このキヤリアは、感光ド
ラム１１１が現像装置１１４の位置に到達すると現像ロ
ーラ１１４ａに吸着される。この場合、現像装置１１４
の現像剤が現像装置１１３の現像剤と同じならば問題は
ないが一成分現像剤であるとそのキヤリアは現像ローラ
１１４ａの周囲に付着される。該キヤリアは、現像ロー
ラ１１４ａ上の現像剤のコーテイング高さを規制する磁
性ブレード（図示せず）と現像ローラ１１４ａとの間に
捕獲されることとなり、キヤリアの存在分だけコーテイ
ング高さが低下し結局良好な現像作用が阻害されるとい
つた不都合が生じる。

上述の種々の不都合を回避するために、現像装置１１４
は現像装置１１３が現像作動位置に配置された場合には
感光ドラムから離間した位置へと退避される。

発明が解決しようとする問題 ところが、上記構成の画像形成装置では一方の現像装置
を感光ドラムから十分に退避できる距離を確保すると無
駄な空間が生じ装置が大型化するという問題がある。

そこで、現像装置に回動自在なシヤツターを設け、現像
作動を行なわない場合には、このシヤツターで現像ロー
ラを被覆し、現像作動時にはシヤツターを所定位置に退
避させ現像ローラを露出し現像可能としたものが提案さ
れている。

しかしながら、現像ローラを被覆していたシャッタの外
側面には上方の現像装置側から飛散落下した磁性キャリ
ア粒子が付着していることがある。この状態でシャッタ
を回転移動させると、この磁性キャリア粒子は現像ロー
ラ内のマグネットの磁力により引かれてシャッターに対
して相対移動し、遂にはシャッターから現像ローラに飛
び移ってしまって、現像動作に悪影響を与える。

発明の目的 本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、その目
的は下側現像装置の現像ローラ用のシャッターに付着し
た上側現像装置からの磁性キャリア粒子が、シャッター
の開放に伴って下側現像装置の現像ローラ上に磁気吸着
されてしまうのを防止し、斯かるキャリアを捕集できる
ようにした画像形成装置を提供することである。

問題点を解決するための手段 上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。
要約すれば本発明は、トナーと磁性キャリア粒子を含む
第１現像剤を潜像担持体に供給する第１現像装置と、こ
の第１現像装置の下方に配置され、現像容器内の第２現
像剤をマグネットを内蔵した回転現像ローラで搬送して
前記潜像担持体に供給する第２現像装置とを備えている
画像形成装置において、 前記第２現像装置には、シャッター軸に支持されてい
て、前記現像ローラの前記潜像担持体に対面した露出部
を被覆する第１位置と、現像ローラの下方の位置であっ
て、現像ローラの前記露出部を開放するための第２位置
との間を回転移動するシャッターが設けられているこ
と、 第１現像装置で潜像を現像する際には前記シャッターを
前記シャッター軸を中心に第２位置から第１位置に回転
移動させ、第２現像位置で潜像を現像する際は前記シャ
ッターを上記シャッター軸を中心に第１位置から第２位
置に回転移動させるシャッタ移動手段ーを備えているこ
と、 前記シャッター軸は、前記シャッタが第１位置から第２
位置へ移動する時、現像ローラ内のマグネットから遠ざ
かるように、現像ローラの回転軸に対して偏心した位置
に設けられていること、 前記シャッターの外側面には、前記シャッターが第１位
置に位置している際に第１現像装置側から落下して前記
シャッターの外側面に付着した磁性キャリア粒子が、前
記シャッターの第２位置への移動時にマグネットの磁力
により現像ローラ側に移行しないように前記磁性キャリ
ア粒子をシャッター外側面側に拘束する突起状体が設け
られていること、そして、 前記第１位置の下方には、前記突起状体に拘束されてい
た磁性キャリア粒子が、シャッターが第２位置にもたら
されてマグネットからの磁力が弱まることにより落下し
たのを受ける受け部材が設けられていること を特徴とする画像形成装置である。

実施例 以下、本発明に係る画像形成装置を図面に即して更に詳
しく説明する。第１図から第４図に本発明の一実施例が
図示される。

本発明は本実施例では、第８図に関連して上述した２色
の電子写真複写装置に具現化され、潜像担持体、即ち、
本実施例では電子写真感光ドラム１を備え、該感光ドラ
ム１の周囲には第８図の装置と同様に電子写真画像形成
に必要な各手段が設けられるが、第１図から第４図には
現像装置部分のみが図示される。

感光ドラム１のＡ印で示す回転方向に対して下流側には
黒トナー（マグトナー）現像装置２と、その上流側には
トナーと磁性キャリア粒子を含む２成分現像剤を収容し
た色トナー現像装置３とが配設される。現像装置２、３
はそれぞれ現像剤搬送部材、本実施例ではマグネツトを
内蔵した非磁性のスリーブから成る現像ローラ４、５を
有する。第１図は黒トナー現像装置２が現像作動位置に
あり、色トナー現像装置３が現像不作動位置にあるのを
示し、第２図は色トナー現像装置３が現像作動位置にあ
り、黒トナー現像装置２が現像不作動位置にあるのを示
している。

第１図を参照すると、色トナー現像装置３は断面が概略
コの字をした支持レールＲに着脱自在に装着され、該レ
ールＲは本体側板に周知の態様にて摺動自在に保持され
ている。又、該支持レールＲは一体に形成された突起９
にばね６が連結され、矢印Ｂ方向に付勢されている。従
つて、色トナー現像装置３は感光ドラム１から離間する
方向に移動され、ストツパー２１に当接した状態で停止
している。

一方、黒トナー現像装置２は枢軸１８のまわりに揺動自
在に支持されており、本実施例では、現像装置２は重力
の作用により回転軸１８の回りに感光ドラム１から離間
する方向に回動する傾向に構成されている。第１図にお
いては、現像容器８の一端に形成された突起８ａがカム
１１により押圧され軸１８を中心として時計方向に回転
し、感光ドラム１の方向へと移動されている。カム１１
は回転軸の回りに回転する通常の偏芯カムとすることが
できるが、本実施例では、偏芯カム１１に溝１１ａを形
成し、該溝にコ字状の軸１２を嵌合させ、軸１１と溝１
１ａの間にばね１３を配設し、カム１１が軸１２に対し
て矢印Ｃ方向に摺動し得るように構成される。従つて、
黒トナー現像装置２の現像作動中は、該現像装置２は圧
縮ばね１３により現像容器８の突起８ａが矢印Ｃの実線
方向に押圧され、従つて該現像装置２は感光ドラム１に
近接せしめられる。この状態では、黒トナー現像装置２
の現像ローラ４は現像容器８の開口部８ａから感光ドラ
ム１側へ臨む露出部４ａが感光ドラム１に対し所定の間
隔を保持するように設定される。

本複写装置においては、通常は第１図のように黒トナー
現像装置が作動状態にあるように設定されており、黒ト
ナーから色トナー現像への変更指示により、現像容器８
の突起８ａを押圧していたカム１１は回転軸１２と共に
反時計方向へと回転し、突起８ａとの当接が解放され
る。

該カム１１は、反時計方向への回転により、軸１６の回
りに回転自在に取付けられたベルクランク状の作動部材
１４の一方のアーム１４ａに係合する。カム１１は該作
動部材１４を軸１６の回りに時計方向に回転させる。作
動部材１４は時計方向に回転する従つて、他方のアーム
１４ｂが黒トナー現像装置２の前記突起８ａに係合し、
該現像装置２を軸１８の回りに反時計方向へと回動せし
める。これにより、黒トナー現像装置２は感光ドラム１
から離間した現像不作動位置に配置される（第２図）。

一方、黒トナー現像装置２のこのような回動により現像
容器８の他端に形成した突起８ｂが色トナー現像装置３
を支持しているレールＲを押圧し（第２図）、該レール
Ｒ及び現像装置３を、第２図にて左側（矢印Ｂとは反対
方向）へと移動せしめ、現像装置３を感光ドラム１に近
接した現像作動位置へと設定する（第２図）。

本発明に従えば、第２図に図示されるように下方に位置
した黒トナー現像装置２が現像不作動位置に配置された
場合に該現像装置２の現像ローラ４の露出部４ａを被覆
するべくシヤツター７が設けられる。該シヤツター７は
現像ローラ４の露出部４ａを被覆するように断面が湾曲
形状とされ、現像ローラ４の露出部４ａを被覆する現像
ローラ被覆位置（第２図）から、該現像ローラ４の露出
部４ａを開放した現像ローラ開放位置（第１図）へと移
動可能に構成される。

第３図から第５図をも参照して、更に詳しくシヤツター
７について説明すると、シヤツター７は、上述のように
現像ローラ４の長手方向に沿つて延在した円弧状の板で
形成され、その一端に長手方向に延在した突起部７ａが
形成される。又、該円弧状板の両側部には扇形状の立上
り部７ｂ、７ｂが一体的に設けられる。各立上り部７ｂ
には軸受孔７ｃが穿設され、現像ローラ４ａの軸心と同
中心とされる軸２２の中心Ｏ_１から距離ｅだけ偏心した
回転中心Ｏ_２を有する偏芯軸２２ａに前記軸受孔７ｃが
回転自在に嵌合される。前記軸２２と偏芯軸２２ａは一
体的に形成されている。又、該立上り部７ｂには長孔７
ｄが穿設され、該長孔７ｄにはピン１０ａが係合され
る。該ピン１０ａは前記軸２２に回動自在に支持された
歯車１０のボス部（第５図）等に一体に植設されてい
る。

歯車１０とシヤツター７の回動は以下に述べるようにし
て行なわれる。

黒トナー現像装置２の回転支持軸１８に回転自在に扇形
歯車１７が取付けられる。又、大歯車１５ａと小歯車１
５ｂとを一体化した中継歯車１５が軸１６にて該現像装
置に回転自在に設けられ、大歯車１５ａは歯車１０に、
又小歯車１５ｂは扇形歯車１７にそれぞれ噛合する。

前記扇形歯車はばね１９により、第４図にて矢印方向へ
と付勢されており、その回転量は該歯車１７に植設した
ストツパー１７ａが装置本体側板の開口部２０に係合す
ることにより規制される。斯る状態にて、つまり、黒ト
ナー現像装置２が、第１図及び第４図に図示される現像
作動装置状態にては、シヤツター７は現像ローラ４の露
出部４ａを覆わないように、現像容器８の円弧状ステー
ジ部９の下方に移動される。シヤツター７は該ステージ
部９の外周から約１〜２ｍｍ離隔した位置に移動可能に
配設され、最小のスペースしか占有せず、又現像装置２
の現像作動に何ら支障も与えないように配慮される。

色トナーが選択され、黒トナー現像装置が感光ドラム１
から離間した現像不作動位置へと移動されると、実質的
に固定状態に保持された前記扇形歯車１７に噛合した中
継歯車１５及び歯車１０は第４図で矢印Ｃ方向へと回転
し、該歯車１０とピン１０ａにて連結されたシヤツター
７も又矢印Ｃ方向に回動する。

該シヤツター７の時計方向への回動により、黒トナー現
像装置の現像ローラ４の露出部４ａは該シヤツターにて
上述の如くに覆われる。このとき、シヤツター７はその
突起部７ａがカバー２８の一端部２８ａに当接するまで
回転するので、露出部４ａは完全に被覆される。

扇形歯車１７は、シヤツター７の突起部７ａがカバー２
８の一端部２８ａに当接してシヤツター７が回転不能と
なつた後、更に僅かに黒トナー現像装置２が回動したと
きばね１９の付勢力に抗して第４図にて右側方向へと僅
かに回動する。

又、シヤツター７は、現像ローラ４の軸芯Ｏ_１に対して
移動位置側に偏心した回転中心Ｏ_２の回りに回動するの
で、現像ローラ４の露出部４ａを被覆した状態では現像
ローラ４により近接した状態にもたらされる。

本実施例において、黒トナー現像装置２は、現像ローラ
４内に４極構成のマグネツトが固定されている（第２図
参照）が、Ｎ_１極は現像ローラ４上に形成されるマグト
ナーの層厚を規制する磁性ブレード２３に対向配置さ
れ、又、Ｓ_１極は感光ドラム１に対向して設けられる。
又、Ｎ_２極は現像ローラ４の下部に位置し、現像容器８
の下方開口部からマグトナーがこぼれるのを防止するシ
ールとして作用し、そして、Ｓ_２極はマグトナーの現像
ローラ４への付着を促進してマグトナーと現像ローラ４
との間の摩擦帯電を増大せしめる機能を果す。

上述したシヤツター７は、カバー２８の一端部２８ａに
当接する前方端部に突起部７ａが形成されているが、該
突起部は次のような作用をなす。

本複写装置では、第２図に図示されるような各現像装置
の配置にて色トナー現像が行なわれる場合には僅かなが
ら感光ドラム上にキヤリアが付着する。該キヤリアは、
感光ドラム１が第２図で矢印Ａ方向に回転し現像ローラ
４の位置を通過するとき、現像ローラ４のＳ_１極の磁力
により感光ドラム１からＳ_１極の方へと吸引され、現像
ローラ４を被覆したシヤツター７上に堆積する。勿論、
現像装置３から飛散落下したキャリアもシャッター７上
に堆積する。

このシヤツター７が現像ローラ被覆位置（第２図）から
現像ローラ解放位置（第１図）へと移動する場合、該シ
ヤツター７上のキヤリアはＳ_１極に強く吸引されている
ので、シヤツター７上を滑り或は転がつてＳ_１極に対応
する位置に位置しつづけようとする。該キヤリアはシヤ
ツター７の端部に形成された突起部７ａに堰き止めら
れ、該突起部７ａの横に堆積することとなる。該キヤリ
アが突起部７ａと共に移動し、第１図に示す位置に到達
すると、次に述べる理由により装置本体に着脱自在に設
置された受皿２４上に落下する。

第１の理由は、シヤツター７におけるキヤリアの堆積位
置はＳ_１極とＮ_２極との中間位置に対応するので、磁力
線が現像ローラ４の表面の接線方向となる。従つてキヤ
リアを現像ローラ４側に吸引する力が弱くなるからであ
る。

第２の理由は、シヤツター７の立上り部７ｂの回転中心
Ｏ_２は、現像ローラ４の軸心Ｏ_１に対し偏心しているの
で、シヤツター７は現像ローラ解放位置へと移動するに
従つて現像ローラ表面から離間するようになり、マグネ
ツトの磁力が弱くなるからである。

以上、説明したように上記実施例ではキヤリア落下防止
手段は、突起部７ａを具備したシヤツター７に関連して
説明したが、これに限定されず、例えば第６図及び第７
図に示す構成とすることもできる。

尚、これらの変形例では前述の実施例と同一の部材、部
位については同一符号を付しその詳細な説明は省略す
る。

第６図に示す実施例においては、キヤリア落下防止手段
は、シヤツタ７の表面にて長手方向に互いに平行に延在
する複数の突起部（凸部）２５にて構成することもでき
るし、又ゴルフボールの表面のように複数の突起部２５
と凹部２６を形成することにより構成することもでき
る。

第７図は、キヤリア落下防止手段の他の変形例を示し、
このキヤリア落下防止手段はシヤツター７の表面に、そ
の長手方向に延在して設けられた静電植毛２７を設ける
ことにより形成されている。

第６図及び第７図に示す上記の各変形例では、シヤツタ
ー７上に捕捉されたキヤリアは該シヤツター７の表面上
を移動することはないので、該キヤリアの落下位置は上
記実施例に比較すると幾分広い範囲にて受皿２４上へと
落下するであろう。従つて、この点を考慮して現像ロー
ラの磁極の配置を行なうことが必要である。

発明の効果 以上の如くに構成される本発明によれば、下側現像装置
の現像ローラ用のシャッターが閉じられている時、この
シャッターの外側面に上側現像装置側から落下してして
付着した磁性キャリア粒子が、シャッターの開放移動時
に下流現像装置の現像ローラ上に転移してしまうのを防
止でき、そして斯かる磁性粒子は受け部材上に落下集積
されて飛散することもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る画像形成装置の現像装置部分の
断面図で、黒トナー現像装置が現像作動位置にある。 第２図は、第１図と同様に本発明に係る画像形成装置の
現像装置部分の断面図で、色トナー現像装置が現像作動
位置にある。 第３図は、シヤツターを示す部分側面図である。 第４図は、シヤツターの駆動部分を示す部分側面図であ
る。 第５図は、シヤツターの駆動部分の断面図である。 第６図及び第７図は、シヤツターの変形例を示す断面図
である。 第８図は、従来の２色カラー電子写真複写装置の断面図
である。 ２、３：現像装置 ４、５：現像ローラ ４ａ：現像ローラ露出部 ７：シヤツター ７ａ、２５、２６、２７：落下防止手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トナーと磁性キャリア粒子を含む第１現像
   剤を潜像担持体に供給する第１現像装置と、この第１現
   像装置の下方に配置され、現像容器内の第２現像剤をマ
   グネットを内蔵した回転現像ローラで搬送して前記潜像
   担持体に供給する第２現像装置とを備えている画像形成
   装置において、 第２現像装置には、シャッター軸に支持されていて、前
   記現像ローラの前記潜像担持体に対面した露出部を被覆
   する第１位置と、前記現像ローラの下方の位置であっ
   て、前記現像ローラの露出部を開放するための第２位置
   との間を回転移動するシャッターが設けられているこ
   と、 第１現像装置で潜像を現像する際には前記シャッターを
   前記シャッター軸を中心に第２位置から第１位置に回転
   移動させ、第２現像装置で潜像を現像する際は前記シャ
   ッターを上記シャッター軸を中心に第１位置から第２位
   置に回転移動させるシャッター移動手段を備えているこ
   と、 前記シャッター軸は、前記シャッターが第１位置から第
   ２位置へ移動する時、現像ローラ内のマグネットから遠
   ざかるように、現像ローラの回転軸に対して偏心した位
   置に設けられていること、 前記シャッターの外側面には、前記シャッターが第１位
   置に位置している際に第１現像装置側から落下して前記
   シャッタの外側面に付着した磁性キャリア粒子が、前記
   シャッターの第２位置への移動時にマグネットの磁力に
   より現像ローラ側に移行しないように前記磁性キャリア
   粒子をシャッター外側面側に拘束する突起状体が設けら
   れていること、そして、 第１位置の下方には、前記突起状体に拘束されていた磁
   性キャリア粒子が、前記シャッターが第２位置にもたら
   されて前記マグネットからの磁力が弱まることにより落
   下したのを受ける受け部材が設けられていることを特徴
   とする画像形成装置。