JPH0670727B2 - 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 本発明は電子写真を応用した複数の現像器を用いるカラ
ー複写機、カラープリンタ等の画像形成装置における現
像器の離接に関するものである。

従来の技術 通常、２色複写機やカラー複写機など複数の現像器を使
用するものは、現像する色の切り替えのために各々の現
像器を感光体（以下、静電像担持体を光体と称する）に
対して近接させたり遠ざけたりする必要がある。その方
法として従来とられてきたものに、ひとつは感光体にた
いしてその近傍で現像器を微少な量だけ移動させて離接
させる方法と、もうひとつは非現像状態にある現像器は
感光体から大きく離す方法がある。第４図に特開昭62−
15578の前者の例を、第５図に特開昭62−11867の後者の
例を示す。以下これらの従来例の構成と動作の説明をす
る。

第４図に於いて、151は感光体でその周囲には例えば赤
色現像器152と黒色現像器153が配置されている。各々の
現像器は長穴154、155と、156、157に沿って微少量移動
可能に支持されている。赤色の現像時は第５図に示すよ
うな状態にあり、赤色現像器152はカム158によってレバ
ー159、160を介して左方向に押され感光体151に近接し
た状態にあり赤色現像が可能になっている。一方黒色現
像時にはカム158が別の回転位置にあり、逆に赤色現像
器152は右方向に移動した位置にあり、黒色現像器153が
レバー161、162を介して左方向に押され、感光体と近接
した状態にある。

一方、第５図において感光体171の右側に４個の現像器1
72、173、174、175が配置されており、これらは図示さ
れていない機構により軸176を中心に回転可能になって
いる。使用する現像器を172の位置に移動させて感光体
に近接させ現像を行うとともに、使用しない現像器は感
光体171から大きくはなしておく。

発明が解決しようとする問題点 上記のような従来の多数の現像器を使用する画像形成装
置は、以下のような問題点を有している。即ち、第４図
の例では現像器152、153は微少な量だけ水平移動するの
みであるため、現像器によって占められるスペースが小
さくて済むと言う利点がある。しかしながらこの様な方
法では感光体が一定の大きさの場合、現像器152のよう
に感光体154の外周面の上方の部分に近接させて現像す
る必要のある現像器が出てくる。この様に、感光体154
の外周面の上部或は下部で水平に近い面に現像器を近接
させる場合、感光体151と現像器152の上下方向の相対位
置関係のバラつきが現像器152の必要水平移動量の大き
な変化となるので、現像性能にとって一般に重要な感光
体151と現像器152との間のギャップ精度が維持しにくく
非常に好ましくない位置関係となっている。

第４図の例では現像器の数が２個であるが、現像器がも
っとも多数の場合は、感光体と現像器を好ましい位置関
係にするためには感光体の外周面で垂直に近い部分を長
くする必要が有り、感光体の径を非常に大きくする必要
がある。

第５図の例では、使用する現像器172は感光体の外周面
のほぼ垂直な部分で近接しており上記のような問題はな
いが、一方４個の現像器は図のように感光体に対して大
きく移動させる必要があるため現像器の上下方向を正規
に保ちながら移動させるなどその移動機構が複雑にな
り、また現像器とその移動のために占めるスペースが非
常に大きくなる。更に現像切り替えのための移動時間が
長くかかるなど各種欠点がある。

本発明はかかる点に鑑み、複数の現像器を感光体に対し
て離接動作をさせるための大きな現像部のスペースを必
要とせず、またその離接機構も簡潔であり、感光体が小
さくて済み、全体として小型で簡潔にして良好な画質が
得られる画像形成装置を提供することを目的とする。

問題点を解決する手段 上記問題点を解決するための手段は、静電像を保持して
回転する静電像担持体と、この静電像担持体の周囲に隣
接して配置した複数の現像器と、前記現像器のそれぞれ
を現像時には前記静電像担持体に近ずけ、非現像時には
遠ざける現像器の離接手段を有し、かつ前記離接手段は
前記現像器を水平に移動せしめる水平離接手段と前記現
像器を回転せしめる回転離接手段とよりなる画像形成装
置である。

作用 そして、上記手段による作用は次の通りである。即ち静
電像担持体の周囲に配置した複数の現像器に、水平移動
して静電像担持体に対して離接するものと、回動させて
離接するものを設けることによって、静電像担持体に対
する離接方向が理想的な方向が選べ、静電像担持体の大
きさを必要以上に大きくする必要がなく、現像器とその
移動部分の占めるスペースも小さくその移動機構も簡単
な複数の現像器を使用した画像形成装が実現できる。

実施例 第１図は本発明の実施例における画像形成装置を応用し
たディジタルカラー複写機の全体構成を示す断面図であ
る。以下にその構成と動作を説明する。１はディジタル
カラー複写機の読み取り部で主に原稿台２と、原稿照明
ランプ３、レンズ４、カラーラインセンサ５と、これら
を副走査方向に走査のために移動させる駆動系６および
画像処理回路（図示せず）とよりなる。

10はディジタルカラー複写機の書き込み部である。11は
波長780〜810nmのレーザ光に対する感度を増感したSe系
の感光体で矢印Ａ方向に回転可能に軸支されている。12
は感光体11の表面をプラスの所定電位に帯電するための
第１帯電器、26はレーザビーム光を示す。20はレーザ光
学部でレーザビーム光26はレーザ発振ブロック21から発
射され、ボリゴンスキャナ22、レンズ系23、ミラー24、
25を経て感光体11上を走査するように構成されている。
レーザビーム光26の走査光の一部はミラー27で反射さ
れ、始端検出センサ28に照射される。感光体11の右側に
は現像部30があり感光体11の周囲に沿って上から順にイ
エロ色現像用のＹ現像器31、マゼンタ色現像用のＭ現像
器32、シアン色現像用のＣ現像器33（以下これらを総称
した場合カラー現像器とよぶ）、黒色現像用のＫ現像器
34が配設されている。Ｙ現像器31、Ｍ現像器32、Ｃ現像
器33は非磁性１成分トナーを用いた非接触現像器で、感
光体11に対して非接触でトナーを飛しょうさせながら現
像することが出来る現像器である。Ｋ現像器34は２成分
現像剤を用いた現像剤を接触させながら現像する現像器
である。各々の現像器は感光体11にたいして接近した位
置と離間した位置との二位置をとることが可能で、それ
ぞれ偏心カム35〜38が回転することによってＹ現像器3
1、Ｍ現像器32、Ｃ現像器33はその後部が押され水平移
動して感光体に近接し、Ｋ現像器は軸39を中心に反時計
方向に回転して感光体に接近した状態となり現像可能に
される。第１図はＭ現像器32のみが現像可能の状態にあ
る場合を示している。40は偏心カム35、36、37、38及び
現像機31、32、33、34を駆動するモータである。50は給
紙部でカセット51、52および手差用給紙部53の各々から
用紙を一枚ずつ給紙可能になっておりこの図ではカセッ
ト51から用紙56が給紙される場合を示している。用紙56
はレジストローラ54を経て感光体11の下面に給送され
る。60は転写搬送部で、ローラ61、62に懸架された半導
電性のベルト63が感光体11に対して軽く一部を圧接され
た状態と、感光体11から離間した状態との二状態をとる
ことが可能でかつ矢印Ｂ方向に感光体11の外周面と同速
で移動可能となっている。この図では感光体11から離間
した状態を示す。一方64は転写の為の第２帯電器でベル
ト63を介してベルト63と感光体11の間に給送される用紙
56の裏面にマイナスの高電位をあたえる。65はベルト上
に残っているトナーをクリーニングするクリーニングブ
レードでその下部には回収ボックス66が配置されてい
る。69は用紙56がベルト63から分離するときにマイナス
のコロナをふりかける第３帯電器である。70は定着排紙
部で定着ランプ71に熱せられたヒートローラ72と、ゴム
ローラ73が互いに圧接しながら回転可能になっており、
その後部に排紙ローラ74、75および排紙トレイ76が配設
されている。

80はクリーナ除電部でファーブラシ81が感光体11に軽く
接した状態と、感光体11から離間した状態との二状態を
とることが可能でかつ矢印Ｄ方向に回転可能になってい
る。この図では感光体11から離間した状態を示してい
る。さらにファーブラシ81に接しながら回収ローラ82が
回転可能に配設され、これらファーブラシ81、回収ロー
ラ82には感光体11に対してそれぞれマイナスの電圧が印
加されている。回収ローラ82の下部には回収スクリュー
83が設置されており、その回収スクリュー83の手前側の
端部にはパイプ84が連結されこれを通じて回収ボックス
85につながっている。ファーブラシ81等の下部で感光体
に対向した位置に感光体11上のトナーをプラスに帯電す
るための第４帯電器84と、感光体11を除電するための除
電ランプ87が配置されている。

101、102はそれぞれ書き込み部10の下部、上部から空気
を吸入して装置外へ排出するための冷却ファンである。

以上が本発明を応用したディジタルカラー複写機の全体
構成の概要であるが、次にその動作を説明する。

原稿が原稿台２上にセットされコピーボタンが押される
と、先ず原稿照射ランプ３が点灯しカラーラインセンサ
５上にライン状に原稿の増が投影され、カラーラインセ
ンサ５は主走査方向（紙面奥行き方向）に電気的に繰り
返し高速走査されると共に駆動系６により副走査方向
（紙面右方向）に移動される。カラーラインセンサ５か
らはＲ、Ｇ、Ｂのカラー信号が同時に出力されるように
なっており、上記の主走査、副走査によりＲ、Ｇ、Ｂの
各信号が原稿の各点に対応して時間的にシリーズに画像
処理回路に入力される。

画像処理回路では原稿の各点に対応したＲ、Ｇ、Ｂ信号
から各点に対応して現像すべき黒、イエロ、マゼンタ、
シアンの各色の信号が計算され出力される。カラーコピ
ーにおいては１枚のコピーで読み取り部１による原稿の
副走査は４回なされ、先ず最初の副走査では画像処理回
路から出力される黒色の信号がレーザ発信ブロック21に
入力され感光体11上には黒色信号に応じて変調されたレ
ーザビーム光26が照射される。

感光体11は矢印Ａ方向に回転しながら第１帯電器12によ
り＋850Vに一様に帯でされた後、レーザビーム光26の強
さに応じて照射された部分が＋50V程度に除電される。
感光体11上でのレーザビーム光26の主走査はポリゴンス
キャンナ22によって行われ、副走査は感光体11の矢印Ａ
方向の回転によって行われるが、この主走査と繰り返し
タイミングと前記カラーラインセンサ５の主走査繰り返
しタイミングを対応させ、感光体11の周速と前記カラー
ラインセンサ５の副走査方向の移動速度を対応せしめて
いるので、原稿を読みながら同時的に原稿の各点に対応
した黒色信号に応じたレーザビーム光26が感光体11上に
照射され原稿の潜像を形成していく。

読み取り部１の一回目の副走査のときには現像部30は黒
色の現像状態にセットされており、Ｋ現像器34のみが偏
心カム38の作動により感光体11に接近し、他の現像器は
離間状態にある。従ってレーザビーム光26により形成さ
れた黒色信号に対応した潜像は現像器34により黒色トナ
ーで現像され他の現像器には影響を受けずに通過する。
黒色トナーで現像された感光体11の回転に従って転写搬
送部60に達するが、このとき転写搬送部60ではローラ6
7、68がローラ61の軸の反時計方向に少し回転した位置
におり、ベルト63が感光体11表面より離間した状態にあ
り、像は乱されることなく通過する。更にファーブラシ
81は回収スクリュー83の軸の回りに反時計方向に少し回
転した位置で感光体11と離間した状態にあり、ここでも
黒色トナー像は乱されることなく通過し再び第１帯電器
12の下を通過する。感光体11の黒色トナー像が形成され
た部分は再び第１帯電器12によりトナー上から再帯電さ
れ、トナーのない部分は＋850V、トナーのある部分も見
かけ上＋850Vに帯電される。

黒色トナー像の先端が再帯電され再びレーザビーム光26
の照射位置に来るとき、読み取り部11ではカラーライン
センサ５が再び原稿の始端から走査を開始するように駆
動系６が制御されている。読み取り部１の二回目の走査
では画像処理回路からイエロ信号がレーザ発信ブロック
に入力され、レーザビーム光26がイエロ信号に応じて変
調されて感光体11の黒色トナー像の上から露光される。
画像の先端が合わせられ走査速度も一定の為、黒色トナ
ー像とイエロ信号による潜像は位置的に合致して形成さ
れる。形成されたイエロ信号による潜像は今度は現像部
30のＹ現像器31のみが感光体11に近接し他の現像器は離
間しているため、イエロトナーにもに現像されて感光体
上には黒色トナー像に加えてイエロトナー像が形成され
る。このときイエロの現像は非接触で行われるため前の
黒色トナー像を乱すことがない。

以下同様にして再帯電、マゼンタ信号による潜像形成、
マゼンタ現像、再帯電、シアン信号による潜像形成、シ
アン現像が繰り返される。このとき、イエロのトナーと
マゼンタのトナーはレーザ光を透過するため、必要に応
じて露光をすれば感光体のその部分は除電されイエロト
ナーの上にマゼンタ、シアントナーを、またマゼンタト
ナーの上にシアントナーを重ねることができる。最後の
シアントナー像が形成された後はトナー像の先端が転写
搬送部60に達する直前に、転写搬送部60が感光体11に軽
く圧接した状態にされると共にトナー像の先端と用紙56
の先端とが合致するタイミングで用紙56がレジストロー
ラ54により感光体11とベルト63の間に進入するように給
送される。第２帯電器64によって生じる電界によりトナ
ー像が用紙56に転写されながら、用紙56はベルト63に付
着したまま搬送されるがローラ62の部分では曲率が大き
いためベルト63から分離した定着排紙部へ進入する。こ
のときベルトから分離するために用紙56に発生する剥離
帯電により用紙56上のトナー像が乱れるのを防ぐため、
上部から第３帯電器によりマイナスのコロナをふりかけ
る。用紙56のトナー像は定着排紙部を通過するとき定着
された後排紙トレイ上に積載される。一方感光体11上に
残った未転写のトナーはその先端が近かずく直前に作動
開始する第４帯電器86によりプラス帯電されると共に、
ほぼ同時に感光体11と接触する状態に移動したファーブ
ラシ81に摺擦させながらファーブラシ81と感光体11間に
かけられた電界によりファーブラシ81に移る。更にファ
ーブラシ81内のトナーは回収ローラ82とファーブラシ81
間にかけられた電界により回収ローラ82にうつり回収ス
クリュー83部に落とされパイプ84を通して回収ボックス
内に貯められる。感光体11はこれによって表面が清掃さ
れると共に一方では除電ランプ87により除電され、初期
の状態に戻されて次のコピーへの準備が完了する。

一方転写搬送部60のベルト63上に、動作上のミスによっ
てあるいは微少に蓄積するトナーはクリーニングブレー
ド65によりクリーニングされ回収ボックス66部に落とさ
れる。

以上が本発明を応用したディジタルカラー複写機の全体
構成と動作の概要である。次にこのディジタルカラー複
写機の現像部30の構成と動作を詳細に説明する。

第２図は第１図における感光体11、及び現像部30を詳細
に現した図で、この図ではＫ現像器34が現像状態になっ
ている様子を示している。

各々の現像器31、32、33、34は現像ラック41内に収納さ
れておりこの図はその１部を断面にして示したものであ
る。131、132、133、134は各々の現像器の現像ローラで
現像状態では感光体11との間に所定の微少な隙間を維持
して接近される。カラー現像器31、32、33は外部から力
を加えないフリーの状態では第２図の位置に復帰するよ
うに現像ラック41内に設置された復帰バネ（図示せず）
によって付勢されている。またＫ現像器34は、偏心カム
38に押されていない状態では自重によって軸39を中心と
して時計方向に回転し第１図に示す位置にある。偏心カ
ム35、36、37、38は複写機本体に設置され、収納された
現像器を各々の板バネ44、45、46、47を介して後部から
押圧可能となっており、約180度毎に回転停止を繰り返
すことによって現像器を押圧した状態と離れた状態とを
とることが出来る。全ての現像器が感光体より離れた状
態、つまり第２図で偏心カム38が図の状態から更に約18
0度回転した状態では現像ラック41は複写機本体に固定
されたレール42、43をガイドとして手前の法にむかって
引き出すことが出来る。

第３図は現像ラック41とこれに付属するものを第２図に
おいて右方向からみた図である。カラー現像器31、32、
33はそれぞれ現像ラック41に設置されたガイド121a、12
1b、122a、122b、123a、123bに案内され紙面の奥行き方
向に移動可能となっている。またＫ現像器34にはトナー
供給口124が出ており、ホッパ125からトナー受け部126
にてトナーの供給を受ける。ホッパ125は現像ラック41
に固定されており、トナー受け部126ではＫ現像器34の
トナー供給口124は上下方向に自由に移動できるように
ガイドされている。127は現像ラック41を引き出すため
の取っ手である。

以上のようにこの実施例では３個のカラー現像器を水平
移動し、一番下の黒色現像器のみを回動させることによ
って感光体に対する離接を行っているため現像部のしめ
るスペースが小さくて済み、なおかつ感光体の外周面に
対して適切な方向に離接出来、現像状態での現像ローラ
と感光体との距離も正確に維持できるため良好な画質が
確保できる。また黒色現像器のように回動支点の位置を
選ぶことによって感光体の外周面にほぼ垂直方向に離接
させることが出来るため、感光体の径を必要以上に大き
くすせずに上記の良好な画質を得ることが出来る。更に
また３個の非磁性１成分トナーをもちいたカラー現像器
は水平方向に移動可能に現像ラックに収納されているた
め現像ラックからの抜き差しが簡単に出来る。一方２成
分現像剤を用いる黒色現像器はホッパを有しており外部
からトナーの供給が可能のため長期に渡って使用可能で
あり、現像ラックから現像器を頻繁に抜き差ししなくて
もよい。

発明の効果 以上のように本発明によれば、複数の現像器を感光体に
対して離接動作をさせるために大きな現像部のスペース
を必要とせず、またその離接機構も簡潔になる。更にま
た小さな径の感光体でも感光体に対する現像器の離接方
向が適切に得べるため、感光体が小さくて済み、全体と
して小型で簡潔にして良好な画質が得られる画像形成装
置が提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における画像形成装置を応用し
たディジタルカラー複写機の全体構成を示す断面図、第
２図は同実施例における現像部の部分断面図、第３図は
同実施例における現像部の後面図、第４図、第５図は従
来の画像形成装置の構成を示す断面図である。 １……読み取り部、２……書き込み部、11……感光体、
30……現像部、31……Ｙ現像器、32……Ｍ現像器、33…
…Ｃ現像器、34……Ｋ現像器、35〜38……偏心カム、41
……現像ラック、125……ホッパ、131〜134……現像ロ
ーラ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】静電像を保持して回転する静電像但持体
   と、この静電像但持体の周囲に互いに隣接して配置した
   複数の現像手段と、前記現像手段のそれぞれを現像時に
   は前記静電像但持体に近づけ、非現像時には遠ざけるよ
   う移動させる接離手段を有し、かつ前記接離手段は、前
   記複数の現像手段のうち、両外側にある現像手段の少な
   くとも一方の現像手段を回動させて接離せしめる回転移
   動接離手段と、それ以外の現像手段を直線的に移動せし
   めて接離させる直線移動接離手段とよりなる画像形成装
   置。
2. 【請求項２】複数の現像手段は黒色画像を現像する一つ
   の黒色現像手段と、黒以外の色を現像するカラー現像と
   よりなり、前記黒色現像手段を回転移動手段により離接
   せしめ前記カラー現像手段を直線移動離接手段により離
   接せしめる請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】黒色現像手段は磁性２成分現像剤による接
   触現像を用いた黒色現像手段で、カラー現像手段は非磁
   性１成分現像剤による非接触現像法を用いたカラー現像
   手段である請求項２記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】黒色現像手段は回転移動離接手段により回
   動可能な現像部と、回動されないホッパ部とよりなる請
   求項２または３記載の画像形成装置。