JPH065412B2

JPH065412B2 - 現像装置

Info

Publication number: JPH065412B2
Application number: JP59160516A
Authority: JP
Inventors: 夏樹橘; 一征市原
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-07-31
Filing date: 1984-07-31
Publication date: 1994-01-19
Anticipated expiration: 2009-01-19
Also published as: KR900005746B1; JPS6139069A; KR860001363A; EP0170261A1; DE3574061D1; US4691663A; EP0170261B1

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、２色カラー複写機に適用し得る現像装置に係
わり、詳しくは、２色、例えば黒あるいは赤色のいずれ
かの色を選択さて現像し得るようにした現像装置に関す
る。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、この種２色カラー複写機等においては、現像器と
感光体とを一体化したカートリツジを複数用意して選択
的に差替えるようにしており、その操作が極めて面倒で
あるといった問題があった。

そこで、第１の現像体および第２の現像体をオペレータ
のボタン切換操作等によって選択的に駆動することによ
り、感光体上の静電像を現像し得るようにした２色カラ
ー現像装置の開発が本発明者等によって進められてい
る。

一方、複写機等においては、年々小型，高速化が図ら
れ、これに伴って径が８０ミリ以下の小形の感光体ドラム
が使用されるようになってきた。

しかしながら、２色カラー現像装置においては、２つの
現像体を必要とするため大きなスペースが必要とし、装
置の小形化の障害となっていた。

〔発明の目的〕

本発明は、上記事情に基づきなかれたもので、その目的
とするところは、小型の構成でありながら２色の現像が
選択的に得られるようにした現像装置を提供しようとす
るものである。

〔発明の概要〕

本発明は、かかる目的を達成すべく、回転する円筒状の
像担持体の移動方向に沿って回転可能であって、周面に
て第１の色の現像剤を担持する第１の現像体と、上記担
持体の移動方向に沿って上記第１の現像体よりも下方に
配置されるとともに、像担持体の移動方向に沿って回転
可能に設けられた、上記第１の現像体よりも径が大きく
形成され、周面にて第２の色の現像剤を担持する第２の
現像体と、上記第１の現像体および上記第２の現像体の
中から現像体を選択的に回転動作させる選択手段と、こ
の選択手段により第１の現像体による回転動作が選択さ
れた場合に、この第１の現像体を前記像担持体の回転方
向に対して逆方向に回転するよう駆動する第１の駆動手
段と、前記選択手段により第２の現像体による回転動作
が選択された場合に、この第２の現像体を前記像担持体
の回転方向に対して同方向に回転するよう駆動する第２
の駆動手段とを具備してなる構成としたものである。

このように、第１の現像体および第２の現像体の中から
現像体を選択的に回転動作させる選択手段を有し、第１
の現像体および第２の現像体のいずれか一方を駆動する
構成としたから、第１の色の現像剤により現像と第２の
色の現像剤による現像とを選択的に行うことが可能とな
る。

また、第１の現像体の径を第２の現像ローラの径より小
さくしたことから、現像装置の小型化が可能となり、こ
の現像装置が組込まれる画像形成装置の小型化が可能と
なる。

また、径の小さい第１の現像体を像担持体の回転方向に
対して逆方向、いわゆるアゲインスト方向に回転させる
とともに、径の大きな第２の現像体を像担持体の回転方
向に対して同方向、いわゆるウイズ方向に回転させるよ
うにしたから、径の大小に係わらず良好な現像状態か維
持できる。

また、上方に配設された現像体をアゲインスト方向に回
転させるようにしたから、現像剤をすくい上げるように
回転するため現像剤のこぼれ落ちが防止され、機内汚れ
や色混じりなどの不具合が防止される。

また、アゲインスト方式を取ると、現像体内に組込まれ
る極数が少なくてすむため、径の小さい第１の現像体に
適用することは非常に有利なものとなるものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を第１図乃至第７図に示す一実施例を参照
して説明する。第１図は本発明の現像装置を組込んだ色
カラー複写機の主要部の構成を示し、図中１は複写機本
体のほぼ中央部には像担持体としてのドラム状感光体で
あり、この感光体１はドラム径が７８ミリであり、この周
囲には帯電装置２、露光装置３、後述する２色カラー現
像装置４、転写装置５、剥離装置６、清掃装置７、およ
び残像消去装置８が順次配置されている。

また、複写機本体内下部には図示しない給紙カセツトか
ら自動的に取出された用紙Ｐ、および手差し給紙された
用紙Ｐを前記感光体１と転写装置５との間の画像転写部
９を経て図示しない排紙トレイに導く用紙搬送路１０が
形成されている。

この用紙搬送路１０の画像転写部９の上流側にはアライ
ニングローラ対１１が、また、下流側には図示しない定
着装置、排紙ローラ対が配置されている。

また、前記感光体１は図示しない駆動機構により矢印方
向（第１図の状態で時計方向）に図示しない原稿台と同
期して駆動される。そして、まず最初に帯電装置２によ
り一様に帯電され、露光装置３により原稿台にセツトさ
れた原稿画像が感光体１上に結像され、その静電潜像が
形成される。ついで、この感光体１上の静電潜像は現像
装置４により現像剤像として転写装置５側に送込まれ
る。

自動もしくは手差しされた用紙Ｐはアライニングローラ
対１１により給紙され、予め感光体１上に形成された現
像剤像を転写装置５により用紙Ｐに転写する。さらにＡ
Ｃコロナ放電による剥離装置６により感光体１より引き
剥がされ搬送路１０を通過して定着装置により現像剤像
を用紙Ｐに溶融定着し、排紙ローラ対により排紙トレイ
上に排出される。

一方、用紙Ｐ上に現像剤像を転写した後、感光体１上に
残った残留トナーは清掃装置７により清掃され、残像消
去装置８により感光体１上の電位を一定レベル以下に落
として次のコピー動作可能の状態とする。

前記現像装置４は、第１の現像体としての現像ローラ２
０、および第２の現像体としての現像ローラ２１を有
し、これら現像ローラ２０、２１を選択的に駆動して、
たとえば黒色もしくは赤色の現像が行なえるようになっ
ている。

また、現像装置４は第１の現像ローラ２０を含む第１の
現像ユニツト２２と、第２の現像ローラ２１を含む第２
の現像ユニツト２３とに２分割され、上段の第１の現像
ユニツト２２は使用頻度の少ない赤色の現像剤Ｄａを使
用し、下段の第２の現像ユニツト２３は使用頻度の多い
黒色の現像剤Ｄｂを使用するようになっている。なお、
現像剤Ｄａ、Ｄｂはトナーとキャリアとからなる二成分
現像剤である。

また、赤色の現像剤Ｄａを使用する第１の現像ユニツト
２２は第２図および第３図に示すように、現像機構部２
４と現像剤撹拌部２５からなり、現像ローラ２０と、こ
の現像ローラ２０の表面に形成された現像剤磁気ブラシ
Ｄａ′の感光体１との摺接部すなわち現像位置２６より
も上流側に設けられ現像剤磁気ブラシＤａ′の厚みを規
制するドクタ２７と、前記現像位置２６よりも下流側に
設けられ現像ローラ２０の表面にある現像剤磁気ブラシ
Ｄａ′を掻落とし現像剤収容部２８に導くスクレーパ２
９と、前記現像剤収容部２８に収容された現像剤撹拌体
３０、３０とをケーシング３１に収容した構成となって
いる。

また、前記現像ローラ２０は磁気ロール３２と、この磁
気ロール３２に外嵌され図中時計方向に回転する回転ス
リーブ３３とから構成されている。

また、磁気ロール３２は５つの磁極部３４ａ〜３４ｅを
有し、第１、第３、第５の磁極部３４ａ、３４ｃ、３４
ｅはＮ極、第２、第４の磁極部３４ｂ、３４ｄはＳ極と
なっており、各磁極部３４ａ〜３４ｅは約５０°〜７０
°の角度で配置され、現像位置に対向する第３の磁極部
３４ｃは７００〜１０００ガウス、他の磁極部３４ａ、
３４ｂ、３４ｄ、３４ｅは３００〜６００ガウスの磁力
分布をとっている。

しかして、この第１の現像ユニツト２２においては、回
転スリーブ３３を図中時計方向に回転して現像させる、
いわゆるアゲインストモードとなっており、感光体１像
の流れに逆行する方向にその表面に保持した現像剤ブラ
シＤａ′を摺接させることにより、感光体１に形成され
た静電潜像を現像するようになっている。そして、現像
ローラ２０を小径化することにより露光位置から転写位
置までのスペースを極力縮小し、複写機を小型化してい
る。

本発明では感光体１の径が７８mmである為に露光位置か
ら転写位置までは、円周にして約１２２mmしかない。こ
の現像位置すなわち露光位置から転写位置間を広げる為
には、帯電装置２や清掃装置７をさらに小さくしなけれ
ばならないが、それには限度がある。

以上の理由により現像ローラ２０の径が４０mm以下の
現像器ならばスペース的に設置可能であることがすでに
本発明者等に確認されている。又、第１の現像ユニツト
２２，第２の現像ユニツト２３の高さは制限されドラム
径が７８mmの場合１２０mm以下でなければならないこと
が確認されている。すなわち、第１，第２の現像ユニツ
ト２２，２３と共に薄くしなければならない。その為
に、高さ方向に対してスペース的に有利な、又極数が区
なくてコスト的に安価なアゲインストモードの現像器が
多く採用される。特に上部に設置させる第１の現像ユニ
ツト２２は、現像器開口部が下方に向いている為、現像
剤Ｄａが上方向から下方向に流れるウィズモードは、現
像剤Ｄａのこぼれ落ちなどの不具合が発生する。この点
においても上部第１の現像ユニツト２２は、アゲインス
トモードが有利である。

また、この第１の現像ユニツト２２においては、回転
スリーブ３３上の現像剤磁気ブラシＤａ′が現像剤除去
手段３５によって除去されるようになっている。この現
像剤除去手段３５は第３図に示すように回転スリーブ３
３を単に現像時とは逆の方向（反時計方向）に回転させ
ることによって除去させる極めて簡単かつ安価な方式と
なっている。

前記回転スリーブ３３は、コピー終了とともに逆回転し
て、現像剤Ｄａの搬送が逆に行われ、この為、回転スリ
ーブ３３上の現像剤Ｄａは全て第３図に示すようにドク
ターブレード２７とスクレーパ２９の間に溜められる。

なお、ここで磁極部が５極の場合、第１の磁極部（搬送
極）３４ａと第５の磁極部（搬送極）３４ｅが離れてい
ればいるほど効率よく現像剤Ｄａの搬送、不搬送が制御
できるため、その極数は５極以下が望ましい。

また、スクレーパ２９には、その先端を回転スリーブ３
３に接した状態にマイラー（商品名）等の弾性薄板部材
（図示せず）が取着されており、現像剤Ｄａの逆搬送防
止効果をより高めている。

また、回転スリーブ３３の逆回転動作、すなわち現像剤
磁気ブラシＤａの除去動作は、現像動作完了後（コピー
動作完了後）だけでなく不用意な装置の停止後にも行わ
れる。すなわち、電源「切」、用紙詰り等による突発的
な装置の停止があった場合などにおいて、、その後に電
源［入］、紙詰り除去等の処理がとられて露光装置３の
光学系等が初期状態に復帰されるとと同時に、再び逆転
が行われ。そして、［コピー可］の状態、すなわちレデ
ー時には必ず回転スリーブ３３上の少なくとも現像位置
２６の近傍には現像剤Ｄａが存在しないような構成とな
っている。

なお、回転スリーブ３３の系が約４０mm以下、幅が約２
３０mm以下程度の小形のものであった場合には、現像剤
Ｄａの搬送、不搬送の制御を行なう実施方法としては、
前述の回転スリーブ３３の回転方向を変える以外に、第
１の磁極部３４ａが非磁性部材からなるドクターブレー
ド２７に対向するようにソレノイドなどの駆動源等を介
して磁気ロール３２を回動変位させることによっても実
施可能である。

また、黒色の現像剤Ｄｂを使用する第２の現像ユニツト
２３は第４図および第５図に示すように、現像機構部３
６と現像剤撹拌部３７からなり、現像ローラ２１と、こ
の現像ローラ２１の表面に形成された現像剤磁気ブラシ
Ｄｂ′の感光体１との摺接部すなわち現像位置３８より
も上流側に設けられ現像剤磁気ブラシＤｂ′の厚みを規
制するドクタ３９、このドクタ３９により掻落とされた
現像剤Ｄｂを現像剤収容部４０に導くガイド４１と、前
記現像剤収容部４０に収容された現像剤撹拌体４２とを
ケーシング４３に収容した構成となっている。

また、前記現像ローラ２１は磁気ロール４４と、この磁
気ロール４４に外嵌され図中反時計方向に回転する回転
スリーブ４５とから構成されている。

そして、この第２の現像ユニツト２３においては、高速
現像を可能とすべく現像ローラ２３を第１の現像ローラ
２０より大きくするとともに回転スリーブ４５を図中反
時計方向に回転して現像させる、いわゆるウイズモード
となっており、感光体１の像の流れに追従する方向にそ
の表面に保持した現像剤ブラシＤａ′を摺接させること
により、現像時間を十分確保し、感光体１に形成された
静電潜像を高品質の画像状態で現像するようになってい
る。

前記、磁気ロール４４は、ウイズモードに適するように
前述の第１の現像ローラ２０よりも１つ多い６つの磁極
部４５ａ〜４５ｆを有し、第２、第４、第６の磁極部４
５ｂ、４５ｄ、４５ｆはＮ極、第１、第３、第５の磁極
部４５ａ、４５ｃ、４５ｅはＳ極となっており、各磁極
部４５ａ〜４５ｆは約５０°〜６０°の角度で配置さ
れ、現像位置に対向する第４の磁極部４５ｄは８００〜
１０００ガウス、他の磁極部４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、
４５ｅ、４５ｆは４００〜６００ガウスの磁力分布をと
っている。

また、この第２の現像ユニツト２３においては、回転ス
リーブ４５上の現像剤磁気ブラシＤｂが現像剤除去手段
４６によって除去されるようになっている。この現像剤
除去手段４６は、第４図および第５図に示すようにウレ
タンゴムなどの弾性部材からなるブレード４７と、この
ブレード４７を水平方向に移動させるブレード移動機構
４８とからなり回転スリーブ３３の表面にブレード４７
を押し当てることにより、現像剤Ｄｂが現像位置３８に
搬送させるのを防止するようになっている。

ブレード移動機構４８は、ブレードホルダ４９と一体の
スライダ５０に設けられたラツク５１に、モータ５２に
よって駆動されるピニオン５３を噛合させた構成となっ
ている。

そして、モータ５２を正方向、逆方向に回転させること
によりスライダ５０を進退させ、第５図のようにブレー
ド４７を感光体１の表面に対して接触させたり第４図の
ように感光体１の表面から離間させるようになってい
る。

また、ブレイド４７の感光体１に対する圧接位置は、ド
クターブレイド３９の位置から第２の磁極部（搬送極）
４５ｂの間に存在する。これは、現像剤ブラジＤｂ，を
掻き取るには第２の搬送極４５ｂの位置が最も効率が良
いが、間隔を広くした場合には、ブレード４７とドクタ
ーブレード３９間に溜る現像剤Ｄｂの量が多くなるた
め、つぎにコピー時にこの間に溜った現像剤Ｄｂが感光
体１の回転に伴なって掻き落とされて機体内を汚すこと
が有る為、ブレード４７の圧接位置は現像剤Ｄｂの溜り
が少なく、また掻き取りが効率良く行われる位置、すな
わちドクダーブレード３９と第２の磁極部４５ｂとの間
に設定する。

なお、５５、５６はスライダ５０の前進位置および後退
位置を検出する位置検出器であり、これらの検知信号に
よりモータ５２を停止させるようになっている。

前記ブレード４７は、コピー終了後、第５図に示すよう
に回転スリーブ４５が停止する直前に感光体１に接触
し、その後回転スリーブ４５が半回転以上して停止し、
その後ブレード４７が第４図に示すように回転スリーブ
４５から離間する。この為、回転スリーブ４５上の少な
くとも現像位置の現像剤Ｄｂが除去された状態となるよ
うになっている。

また、ブレード４７の接触動作、すなわち現像剤磁気ブ
ラシＤｂの除去動作は、前述の第１の現像ユニツト２２
の場合と同様に現像動作完了後（コピー動作完了後）だ
けでなく不用意な装置の停止後にも行われる。すなわ
ち、電源「切」、用紙詰り等による突発的な装置の停止
があつた場合などにおいて、その後に電源［入］、紙詰
り除去等の処理がとられて露光装置３の光学系等が初期
状態に復帰されるとと同時に、再びブレード４７の接触
動作が行われ。そして、［コピー可］の状態、すなわち
レデー時には必ず回転スリーブ４５上の少なくとも現像
位置３８の近傍には現像剤Ｄｂが存在しないような構成
となっている。

また、このように構成された第１、第２の現像ユニツト
２２、２３は図示しない色指定部からの指定に伴って選
択的に動作するようになっている。すなわち、赤色指定
時には第６図に示すように第１の現像ユニツト２２の回
転スリーブ３３上にのみ磁気ブラシＤａが形成されるよ
うに、また、黒色指定時には第７図に示すように第２の
現像ユニツト２３の回転スリーブ４５上にのみ、磁気ブ
ラシＤｂが形成されるようになっている。

しかして、第１の現像ユニツト２２側が動作されるよう
に指定されると、第６図に示すように第１の現像ローラ
２０の回転スリーブ３３が時計方向に回転し、回転スリ
ーブ３３の表面に現像剤磁気ブラシＤａが形成される。
そして、感光体１上に予め形成された静電潜像を赤色の
現像剤Ｄａで現像することになる。

この静電潜像に対する現像が完了すると、前述したよう
に現像剤除去手段３５が動作して回転スリーブ３３が逆
回転し、少なくとも現像位置２６における現像剤Ｄａが
除去された状態で次の現像動作に備える。

なお、このとき第２の現像ユニツト２３の回転スリーブ
４５にも現像剤磁気ブラシＤｂ，が形成されておらず、
次にいずれかの現像ユニツト２２、２３が指定されても
色混合等の歩具合が生じないようになっている。

また、第２の現像ユニツト２３側が動作されるように指
定されると、第７図に示すように第２の現像ローラ２１
の回転スリーブ４５が反時計方向に回転し、回転スリー
ブ４５の表面に現像剤磁気ブラシＤｂが形成される。そ
して、高速コピーに対処すべく第１の現像ユニツト２２
による現像時よりも高速回転制御された感光体１上に予
め形成された静電潜像を黒色の現像剤Ｄｂで現像するこ
とになる。

この静電潜像に対する現像が完了すると、前述したよう
に現像剤除去手段４６が動作して回転スリーブ４５の表
面にブレード４７が圧接し、少なくとも現像位置３８に
おける現像剤Ｄｂが除去された状態で次の現像動作に備
える。

なお、このとき第１の現像ユニツト２２の回転スリーブ
３３にも現像剤磁気ブラシＤａ′が形成されておらず、
次にいずれかの現像ユニツト２２、２３が指定されても
色混合等の歩具合が生じないようになっている。

なお、黒色コピー時は、プロセススピードが高くなりカ
ラー（赤色）コピー時は、低くなるようにし、カラーコ
ピーの画像品質を向上させている。

本発明では、黒色コピー時すなわち、第２の現像ユニツ
ト２３での現像時にはドラム状感光体１の周速が２２３
mm／ｓ、３５枚／分、Ａ４横に対してカラーコピー時、
すなわち第１の現像ユニツト２２での現像時にはドラム
状感光体１の周速が１３６mm／ｓ、２５／分、Ａ４横の
スピードに下変され、現像ローラ２０の径が第２の現像
ローラ２１の５０mmに比べて３８mmと小さく、現像時間
を十分確保してやることにより、高品質カラー画像を得
ることができる。さらに使用頻度の高い黒コピーは、高
速コピーを可能にしている。

なお、前述の一実施例において現像剤除去手段４６のブ
レード４７の感光体１への接離動作を、モータ５２の駆
動力をラツク５３、ピニオン５１等の動力伝達系を介し
て伝達する構成としたが、これに限らず、たとえばソレ
ノイドの動きをリンク機構等を介して連動させる構成と
しても良いことは勿論である。

また、上段の第１の現像ユニツト２２を赤色現像用に、
下段の第２の現像ユニツト２３を黒色現像用にしたもの
について説明したが、これに限らず他の色としても良
い。

その他、本発明は本発明の要旨を変えない範囲で種々変
形実施可能で有ることは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように、第１の現像体および第
２の現像体の中から現像体を選択的に回転動作させる選
択手段を有し、第１の現像体および第２の現像体のいず
れか一方を駆動する構成としたから、第１の色の現像剤
による現像と第２の色の現像剤による現像とを選択的に
行うことが可能となる。

また、第１の現像体の径を第２の現像ローラの径より小
さくしたから、現像装置の小型化が可能となり、この現
像装置が組込まれる画像形成装置の小型化が可能とな
る。

また、径の小さい第１の現像体を像担持体の回転方向に
対して逆方向、いわゆるアゲインスト方向に回転させる
とともに、径の多きな第２の現像体を像担持体の回転方
向に対して同方向、いわゆるウイズ方向に回転させるよ
うにしたから、径の大小に係わらず良好な現像状態が維
持できる。

また、アゲインスト方式を取ると、現像体内に組込まれ
る極数が少なくてすむため、径の小さい第１の現像体に
適用することは非常に有利なものとなるといった効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は本実施例を適用した複写機主要部を示す概略的構
成図、第２図はアゲインストモード現像装置の現像動作
時の状態を示す概略的断面図、第３図は同じく現像剤除
去時の状態を示す概略的断面図、第４図はウイズモード
現像装置の現像動作時の状態を示す概略的断面図、第５
図は同じく現像剤除去時の状態を示す概略的断面図、第
６図は第１の現像ユニツトの現像動作時の状態を示す説
明図、第７図は第２の現像ユニツトの現像動作時の状態
を示す説明図である。１……像担持体（感光体）、４……現像装置、２０……
第１の現像体、２１……第２の現像体、３２、４４…マ
グネツトロール、３３、４５……回転スリーブ、３５、
４６……現像剤除去手段、４７……ブレード、Ｄａ、Ｄ
ｂ……現像剤、Ｄａ′、Ｄｂ′……現像剤磁気ブラシ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転する円筒状の像担持体の移動方向に沿
って回転可能であって、周面にて第１の色の現像剤を担
持する第１の現像体と、上記担持体の移動方向に沿って上記第１の現像体よりも
下方に配置されるとともに、像担持体の移動方向に沿っ
て回転可能に設けられた、上記第１の現像体よりも径が
大きく形成され、周面にて第２の色の現像剤を担持する
第２の現像体と、上記第１の現像体および上記第２の現像体の中から現像
体を選択的に回転動作させる選択手段と、この選択手段により第１の現像体による回転動作が選択
された場合に、この第１の現像体を前記像担持体の回転
方向に対して逆方向に回転するよう駆動する第１の駆動
手段と、前記選択手段により第２の現像体による回転動作が選択
された場合に、この第２の現像体を前記像担持体の回転
方向に対して同方向に回転するよう駆動する第２の駆動
手段と、を具備してなることを特徴とする現像装置。
【請求項２】現像動作開始前には、第１の現像体および
第２の現像体のいずれの表面の少なくとも現像位置に現
像剤が存在しないように除去手段により除去される構成
としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の現
像装置。
【請求項３】現像動作終了後、現像体の回転動作が停止
する前に現像剤を除去することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の現像装置。