JPH07120997A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナー飛散による各現像器間のトナーの混色
を防止し、各色トナーの現像器の切換移動に伴う振動や
ショックによる画像むらをなくしたカラー画像形成装置
を提供する。 【構成】 像形成体の周囲に配置した複数の現像器を有
するカラー画像形成装置において、該像形成体との非接
触現像法を用いる前記現像器が該像形成体に対して移動
可能であり画像形成時は使用する特定の現像器を近接し
た現像可能設定位置に移動配置した後、画像形成が行わ
れるようにしたことを特徴とするカラー画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はトナー像を表面に形成す
る感光体ドラムを用いたカラー画像形成装置に関し、更
に詳しくはトナー飛散や混色の防止と画像むらの防止を
施したカラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】感光体ドラムを用いたカラー画像形成装
置は、感光体ドラムに対して複雑の現像器を配置してお
り、それぞれ感光体ドラムの周面に近接してＹ，Ｍ，
Ｃ，黒のトナーを現像剤に用いた４個の現像器が設けら
れている。そしてＹ，Ｍ，Ｃ各分光色によりＹ，Ｍ，Ｃ
の各トナー及び黒トナーを加えて該感光体ドラムを４回
転させて重ね合わせ現像を行い転写材上に転写分離させ
定着器で熱定着して回収するようにしてある。

【０００３】また、Ｙ，Ｍ，Ｃ，黒のいずれか１つ又は
２つの現像器とそれに対応する露光とによりモノカラー
又は２色カラー等の画像形成を行うことも可能にしてあ
る。

【０００４】このようなカラー画像形成装置において、
各現像器を常に定位置に配置しておくと、使用しない現
像器に飛散トナーが混入してしまい、鮮やかな色のカラ
ー画像が得られにくくなるという問題がおきている。

【０００５】また、これを解決するために、カラー画像
形成の各プロセスにおいて色毎に現像器を移動する方式
が特開昭61-26064号公報に紹介されている。しかし、各
色毎における現像器交換のショックが画像に出て画像む
らを起してしまう。それは、各現像器の交換を高速で行
わないと無駄な非画像形成時間が長くなるので、かなり
の高い速度で各現像器の出し入れ移動を行わねばならな
いからである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来例の問題点を解決し、トナーが飛散して混色を起こし
画像が色彩の鮮やかさを失ったり、画像むらを起こした
りすることがないカラー画像形成装置を提供することを
課題目的にする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題目的は次の技術
手段ａ，ｂ，ｃ及びｄのいずれか１つの技術手段によっ
て解決される。

【０００８】（ａ）像形成体の周囲に配置した非接触現
像法を用いる複数の現像器を有するカラー画像形成装置
において、前記現像器が該像形成体に対して移動可能で
あり、画像形成工程作動前に使用する特定の現像器を予
め、現像可能設定位置に移動配置した後、画像形成工程
を作動するようにしたことを特徴とするカラー画像形成
装置。

【０００９】（ｂ） 前記現像器の移動は単一の現像器
で移動可能にしたことを特徴とするａ項に記載のカラー
画像形成装置。

【００１０】（ｃ）前記現像器の移動は、ＹＭＣ現像器
ユニットが一体で行うようにしたことを特徴とするａ項
に記載のカラー画像形成装置。

【００１１】（ｄ）前記現像器はＹＭＣ現像器ユニット
と黒現像器からなり黒現像器は少なくとも前記像形成体
と共にプロセスカートリッジを形成していることを特徴
とするｃ項に記載のカラー画像形成装置。

【００１２】

【作用】感光体ドラム周面に配置したＹ，Ｍ，Ｃ，黒の
各現像器をフルカラー，多色カラー，モノカラーの各画
像形成モードに応じて、予め必要なものだけ画像形成位
置に近接セットさせ、使用しない現像器を感光体ドラム
面の後方に退避させておくことにより、感光体ドラムの
回転と使用現像器によって惹起されるトナー飛散は、退
避している他の現像器に対して殆んど到達しないで済む
ことになる。従って混色は避けられ、カラー画像の色彩
の鮮やかさは常に安定して良好に保たれる。

【００１３】そして、所要のモノカラー，多色カラー，
フルカラー等のモードに合わせて使用する現像器のみを
近接配置させ他の現像器は後退させておくようにする。
即ち移動は画像形成のプロセスに先立って予めセットし
ておく方式にしてあり、これにより各プロセス中に各現
像器を切換えながら移動する方式にくらべて画像形成中
のショックがなくなり、画像むらをなくすことができ
る。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例を図を用いて説明する。

【００１５】図１は本発明のカラー画像形成装置の一実
施例を示したものである。

【００１６】図において100は像形成体である感光体ド
ラムで、ＯＰＣ感光体をドラム上に塗布したもので接地
されて時計方向に駆動回転される。112は帯電器で、感
光体ドラム100の周面に配置され、この帯電器112による
帯電に先だって、前プリントまでの感光体の履歴をなく
すために発光ダイオード等を用いたＰＣＬ111による露
光を行って感光体周面の除電をしておくようにしてあ
る。

【００１７】感光体への一様帯電ののち像露光手段113
により画像信号に基づいた像露光が行われる。像露光手
段113は図示しないレーザダイオードを発光光源とし回
転するポリゴンミラー1131、ｆθレンズ等を経て反射ミ
ラー1132により光路を曲げられ走査がなされるもので、
感光体ドラム100の回転（副走査）によって潜像が形成
される。本実施例では画像部の露光を行ない、反転潜像
を形成するようにしてある。

【００１８】感光体ドラム100周縁にはイエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）等
のトナーとキャリアとから成る現像剤をそれぞれ内蔵し
た現像器201，202，203，204が設けられていて、先ず１
色目の現像がマグネットを内蔵し現像剤を保持して回転
する現像スリーブ206によって行われる。現像剤はフェ
ライトをコアとしてそのまわりに絶縁性樹脂をコーティ
ングしたキャリアと、ポリエステルを主材料として色に
応じた顔料と荷電制御剤、シリカ、酸化チタン等を加え
たトナーとからなるもので、現像剤は穂切り規制板によ
って現像スリーブ206上の層厚を規制されて現像域へと
搬送される。

【００１９】現像域における現像スリーブ206と感光体
ドラム100との間隙は層厚（現像剤）よりも大きい間隙
Ｄ_SDとして、この間にバイアスが印加される。このバイ
アス電圧によってキャリアから離脱するきっかけを与え
られたトナーにより、顕像化（反転現像）が行われる。

【００２０】１色目の顕像化が終った後２色目の画像形
成行程にはいり、再びスコロトロン帯電器112による一
様帯電が行われ、２色目の画像データによる潜像が像露
光手段113によって形成される。このとき１色目の画像
形成行程で行われたＰＣＬによる除電は、１色目の画像
部に付着したトナーがまわりの電位の急激な低下により
飛び散るため行わない。

【００２１】再び感光体ドラム100の周面に対し、像露
光によって光除電が行われた部分のうち、１色目の画像
のない部分に対しては１色目と同様の潜像がつくられ現
像が行われるが、１色目の画像がある部分に対し再び現
像を行う部分では、１色目の付着したトナーにより遮光
とトナー自身のもつ電荷によって電位が少し残った潜像
が形成され、バイアスの電位差に応じた現像が行われ
る。

【００２２】３色目、４色目についても２色目と同様の
画像形成行程が行われ、感光体ドラム100の周面上には
４色の顕像が形成される。

【００２３】一方、給紙カセット121より給紙機構122に
よって給送された記録紙Ｐは、転写ベルト131を張架し
た転写ベルト装置130によって転写域へと給送され、感
光体ドラム100の周面上の多色像が一括して記録紙Ｐ上
に移される。

【００２４】転写ベルト131はウレタンゴムの基体の外
側ＦＬＣ層を形成した10⁶〜10¹⁴Ω・cm抵抗を持つ厚さ
0.4〜1.0mmの無端状のゴムベルトである。この転写ベル
ト131は保持ローラ132，133の間に張架されている。記
録紙Ｐは感光体ドラム100と転写ベルト131とで形成され
るニップ部（転写域）に進入し、転写ベルト131裏面よ
りコロナ放電器を使った転写器136により転写電界が付
与され、記録紙Ｐ上に多色像が転移する。

【００２５】感光体ドラム100より分離した記録紙Ｐ
は、転写ベルト131を張架する下流側の保持ローラ133の
軸に対向して設けた電極133ｂのＡＣコロナ放電による
除電を受けながら転写ベルト131から分離する。この転
写ベルト装置130の転写ベルト131は多色像形成中は下流
側の保持ローラ133の軸133ａを回動中心として感光体ド
ラム100より離間されている。

【００２６】転写ベルト装置130から分離した多色像を
保持した記録紙Ｐは、少なくとも一方のローラ内部にヒ
ータを有する２本の圧着ローラからなる定着器123へと
搬送され、圧着ローラ間で熱と圧力を加えられることに
より付着トナーは溶融し、記録紙Ｐ上に固定されたの
ち、装置外へ排出される。

【００２７】転写後の感光体ドラム100の周面上に残っ
た残留トナーはＡＣコロナ放電器を用いた除電器115に
より除電を受けたのち、クリーニング部116にいたり感
光体に当接したゴム材から成るクリーニングブレード11
6ａによってクリーニング部116内に掻き落とされ、スク
リュ等により排出あるいは貯留される。

【００２８】クリーニング部116によって残留トナーを
除去された感光体ドラム100はＰＣＬ111による露光を受
けたのちスコロトロン帯電器112によって一様帯電を受
け、次の画像形成サイクルにはいる。多色像形成中はク
リーニングブレード116ａは感光体表面から離間され、
除電器によるＡＣ除電はＯＦＦ状態に保たれる。

【００２９】次に本発明の特許請求の範囲の各請求項に
基づく実施例について具体的に図を用いて説明する。

【００３０】本発明の各実施例を請求項２〜４の各実施
態様にもとづく実施例によって説明する。

【００３１】請求項２の実施例は、図１に示すようにな
っており、Ｙ，Ｍ，Ｃ，黒の各現像器201，202，203，2
04はそれぞれ単一の現像器としてＸで示す矢印の方向に
出入が可能にしてあり、多色カラーの画像例えばマゼン
タＭとシアンＣの多色カラーの画像を得たいときは、図
２の側面図に示すようにＭとＣの各現像器202，203を左
方に押し込み感光体ドラム100の表面との間に所定の間
隙Ｄ_SDが保てる位置にセットしＹと黒の現像器201と204
を右方へ退避させたままにしておけばよい。この状態に
して、画像形成工程を開始すると２色のカラー画像が鮮
やかに画像むらを起こすことなく得られる。

【００３２】また、モノ黒（黒単色）の画像を得るため
には、図３の側面図に示すように黒の現像器204のみを
左方の所定位置、即ち前記Ｄ_SDの保てる位置まで押し込
みセットし、他のＹ，Ｍ，Ｃの現像器201，202，203を
退避させた状態にして画像形成を行うことにより本発明
の目的を達している。

【００３３】請求項３の実施例は図４，図５，図６の各
側面図に示すように、Ｙ，Ｍ，Ｃの各現像器201，202，
203は一体化して１つのカラー現像器ユニット2004にし
たもので、黒の現像器204のみ独立して単体の現像器と
したものである。

【００３４】図４は、該ユニット2004と黒現像器204が
共に右方に後退している状態を示すものであり、図５で
は黒の現像器204のみが感光体ドラム100と前記Ｄ_SDを保
つ位置にセットされており前記ユニット2004は後退した
ままになっており、モノ黒の画像形成が行われる状態に
なっている。

【００３５】図６に示すものは前記ユニット2004が左方
に前進し、構成する各現像器201，202，203はそのスリ
ーブローラ206と感光体ドラム100の面間距離Ｄ_SDが保持
できる位置に停止し、黒の現像器204は感光体ドラム100
から後退している。この状態ではＹ，Ｍ，Ｃの多色カラ
ーの画像が作成できる状態になっている。

【００３６】図７の側面図に示すものは請求項４の実施
例である。黒の現像器204は混色が起こってもそれ程問
題にはならないので該現像器204の感光体ドラム100の面
から退避をさせないでむしろ感光体ドラム100、クリー
ニング手段（クリーニング部）116、帯電器112と共に該
黒の現像器204を一体的に組み込み１つのプロセスカー
トリッジ2101を構成したものである。

【００３７】この場合にはＹ，Ｍ，Ｃのカラー現像器ユ
ニット2004を使用しない場合退避状態にしてある。更に
Ｙ，Ｍ，Ｃのカラー現像器ユニット2004を着装させるこ
とによりフルカラーの画像形成が可能になるものであ
る。そして、モノ黒を多く使い、カラーは殆んど使わな
いような場合は、黒現像器を含むプロセスカートリッジ
のセットだけをしておき、将来必要が生じたときにオプ
ションとしてＹ，Ｍ，Ｃのカラー現像器ユニット2004を
購入して着装させ必要時に矢印Ｘ方向に一体的に着脱さ
せることにより、モノ黒とフルカラーを兼用して使用す
ることも可能になるものである。

【００３８】また、他の実施例として図８の側面図に示
すものは感光体ドラム100，クリーニング手段（クリー
ニング部）116，帯電器112の他にＹ，Ｍ，Ｃ，黒の各現
像器201，202，203，204が各々単独に着脱可能に行える
ようにしたプロセスカートリッジ2102の中に組み込んだ
ものである。該プロセスカートリッジ2102には取手2111
が設けられ、その取手をもって画像形成装置本体10への
装脱着は該本体10に設けられたガイドレール2110上をス
ライドさせて行えるようにしてあり、メンテナンスや清
掃，点検にも便利よくできているものである。また、該
プロセスカートリッジ2102内ではＹ，Ｍ，Ｃ，黒の各現
像器201，202，203，204はそれぞれ単独で独立して矢印
Ｘ方向に移動可能にさせたものであり、モノ黒、モノカ
ラー、多色カラー、フルカラーのすべてのモードの画像
形成が簡単確実に行われるようにしたものである。

【００３９】更に図９の側面図に示す実施例は、図８に
示したプロセスカートリッジ2102の中でＹ，Ｍ，Ｃ，黒
の各現像器201，202，203，204が各単独に着脱可能にさ
せたのに対し、この実施例のプロセスカートリッジ2103
では、Ｙ，Ｍ，Ｃの各現像器201，202，203はまとめて
１つのユニット2004として一体的に出し入れできるよう
にしたものである。そして黒の現像器204のみ単独に着
脱可能にしたものである。

【００４０】尚、本発明のカラー画像形成装置は感光体
上に形成されたトナー像を一色毎に転写体に転写しなが
ら転写体上に各トナー像を重ねてカラー画像が形成され
るカラー画像形成装置にも適用することが勿論可能であ
る。

【００４１】

【発明の効果】本発明により必要な現像器のみがセット
され使用しない現像器はあらかじめ退避させておくよう
にしてあるのでトナーの混色が起こりにくく鮮やかな色
再現画像が得られるようになった。また、画像形成プロ
セス中に迅速に現像器を移動させて切換えるのでなくあ
らかじめ所要の現像器をセットアップしてから画像形成
を行うシステムをとっているので、順次、現像器を移動
して切り換えながらトナー像を積み重ねてカラー画像を
形成する方式にくらべその都度振動やショックの影響を
受けることがないので画像むらの起こらない高画質の画
像形成がなされるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の側面図。

【図２】本発明の一実施例の側面図。

【図３】本発明の一実施例の側面図。

【図４】本発明の一実施例の側面図。

【図５】本発明の一実施例の側面図。

【図６】本発明の一実施例の側面図。

【図７】本発明の一実施例の側面図。

【図８】本発明の一実施例の側面図。

【図９】本発明の一実施例の側面図。

【符号の説明】

100 感光体ドラム 112 帯電器 113 像露光手段 116 クリーニング手段（クリーニング部） 123 定着器 136 転写器 201 Ｙ現像器 202 Ｍ現像器 203 Ｃ現像器 204 黒現像器 2004 カラー現像器ユニット 2101，2102，2103 プロセスカートリッジ 2110 ガイドレール 2111 取手

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０３ Ａ 8530−2Ｈ ５０６ Ａ 8530−2Ｈ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像形成体の周囲に配置した非接触現像法
   を用いる複数の現像器を有するカラー画像形成装置にお
   いて、前記現像器が該像形成体に対して移動可能であ
   り、画像形成工程作動前に使用する特定の現像器を予
   め、現像可能設定位置に移動配置した後、画像形成工程
   を作動するようにしたことを特徴とするカラー画像形成
   装置。
2. 【請求項２】 前記現像器の移動は単一の現像器で移動
   可能にしたことを特徴とする請求項１に記載のカラー画
   像形成装置。
3. 【請求項３】 前記現像器の移動は、ＹＭＣ現像器ユニ
   ットが一体で行うようにしたことを特徴とする請求項１
   に記載のカラー画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記現像器はＹＭＣ現像器ユニットと黒
   現像器からなり黒現像器は少なくとも前記像形成体と共
   にプロセスカートリッジを形成していることを特徴とす
   る請求項３に記載のカラー画像形成装置。