JPH07325456A

JPH07325456A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH07325456A
Application number: JP6140956A
Authority: JP
Inventors: Naotaka Iwata; 尚貴岩田; Kazuhiro Nishido; 和宏西土; Ichiro Komuro; 一郎小室; Shigeki Sawa; 茂樹沢
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-05-30
Filing date: 1994-05-30
Publication date: 1995-12-12

Abstract

(57)【要約】【目的】２色画像の画像品質を黒単色画像形成時と同
等にし、装置のコンパクト化を図ることができ、かつ、
既定の２色以外の組み合わせの２色画像を形成すること
ができる複写機を提供する。【構成】黒トナーを用いる装置本体に固定の第１現像
ユニット１３でトナー像を形成した感光体１１上に、黒
以外のトナーを用いる装置本体に着脱自在の第２現像ユ
ニット１６でトナー像を形成した後、該トナー像を転写
紙２０に一括転写して２色画像を得る。原稿上の画像を
色分解して読み取る画像読取部１を設け、画像読取部１
の読み取り結果に基づいて、２色目のトナーの色に対応
した潜像を感光体１１に形成してもよい。また、第２の
現像装置のトナーの色情報を装置本体側に伝達するコネ
クターを設けてもよい。１色目の光書き込み装置に半導
体レーザーを用い、２色目にＬＥＤアレイを用いてもよ
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは第１
の現像装置でトナー像を形成した像担持体上に、第２の
現像装置でトナー像を形成した後、該像担持体上のトナ
ー像を転写材に一括転写して２色画像を得る画像形成装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、像担持体上に異なった色の現像剤
による多色の顕像を形成する画像形成装置においては、
２色目の現像装置に用いる現像剤として、特に装置の小
型化及び低コスト化の面で有利な一成分系現像剤であっ
てカラー化が容易である非磁性トナーを用い、トナー担
持体上のトナー層と像担持体とを非接触に対向させて現
像を行うことにより、既に形成されている第１色目のト
ナー像を乱さず現像する方法が知られている。

【０００３】上記従来の画像形成装置としては、例え
ば、複数個の現像装置を像担持体の周囲に設けて多色画
像を得る画像形成装置であって、下流側の２色目用の現
像装置に用いる一成分現像剤としての黒トナーの極性
が、上流側の１色目用の現像装置に用いる２成分現像剤
の有彩色トナーの極性と逆極性であり、また、下流側の
２色目用のトナー担持体上の層厚３０〜５００μm のト
ナー層が像担持体と非接触の状態で、現像時にはこのト
ナーが現像されるような交流電界を形成する交流の現像
バイアス電圧、一方非現像時には上流側の有彩色トナー
が現像されるような電界が形成される現像バイアス電圧
を、下流側の２色目のトナー担持体に印加するものが知
られている（特開昭６３−６０４７１号公報参照）。

【０００４】また、例えば、感光層の厚みが３５〜９０
μm で静電容量が２０〜１７０pＦ／cm²のセレン又はセ
レン化砒素感光体によって構成される像担持体の周辺
に、複数の現像装置を配設し、帯電、光書き込み、現像
を複数回繰り返して同一像担持体上にカラー像を得る画
像形成方法であって、第２色目の現像装置において像担
持体との間隙が２５０μm 以下のトナー担持体に直流バ
イアス電圧を印加し、薄層化トナーの非接触現像を行な
い、現像に寄与していないトナー担持体の駆動を停止
し、その表面トナーを画像領域外で付着させて混色を防
ぐものが知られている（特開昭６３−６３０６１号公報
参照）。なお、本公知例では、像担持体として感光体層
の厚みが１５〜５０μm のＯＰＣ、及び帯電手段として
スコロトロン帯電器を用い、反転現像方式を採用し、電
位コントラストを４００Ｖ以上、及び感光体上のトナー
層厚を５〜３０μｍに設定した実施例も示されている。

【０００５】また、例えば、複数の現像装置を非接触状
態で記録媒体に配して多色画像を得るものであって、上
流側の第１の現像装置を、直流偏奇された交流バイアス
を印加したトナー担持体の周速を同方向回転で記録媒体
より速くした黒現像とし、一方、下流の第２の現像装置
以降を、直流バイアス電圧のみを印加した等速現像のカ
ラー現像としたものが知られている（特開昭６３−８５
５７８号公報参照）。

【発明が解決しようとする課題】

【０００６】ところが、上記特開昭６３−６３０６１号
公報記載の画像形成装置のように帯電及び光書き込みを
行う潜像形成手段が１つしかない場合、像担持体の１回
転ごとに各色で帯電、光書き込み、現像のプロセスを繰
り返すため、単色画像形成時に比較して画像形成速度が
著しく低下する。更に、像担持体上に転写材である記録
紙１枚分の画像を保持して順次重ね現像していくため、
像担持体の周長が記録紙の縦サイズより長くなければな
らず、装置が大型化してしまう。

【０００７】また、上記特開昭６３−６０４７１号公報
又は特開昭６３−８５５７８号公報記載の画像形成装置
のように、帯電及び光書き込みを行う潜像形成手段を各
色の現像装置ごとに備えていれば、像担持体の回転に従
って同時に複数色の潜像の形成及びその潜像の現像が行
えるため、単色画像形成時と同速度で多色画像形成が可
能となる。しかしながら、複数の潜像形成手段を備える
ことはやはり装置の大型化、高コストとなるために、３
色以上の潜像形成手段を配設することは困難であり、既
定の２色以外の組み合わせの多色画像を得ることができ
なかった。

【０００８】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、２色画像の画像品質
を黒単色画像形成時と同等にし、装置のコンパクト化を
図ることができ、かつ、既定の２色以外の組み合わせの
２色画像を形成することができる画像形成装置を提供す
ることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、第１の現像装置でトナー像を形
成した像担持体上に、第２の現像装置でトナー像を形成
した後、該像担持体上のトナー像を転写材に一括転写し
て２色画像を得る画像形成装置において、該第１の現像
装置が黒トナーを用いる装置本体に固定のものであり、
該第２の現像装置が黒以外のトナーを用いる装置本体に
着脱自在のものであることを特徴とするものである。

【００１０】特に、請求項２の発明は、請求項１の発明
において、原稿上の画像を色分解して読み取る画像読取
手段と、該画像読取手段の読み取り結果に基づいて、上
記第２の現像装置で現像する潜像を上記像担持体に形成
する潜像形成手段とを設けたことを特徴とするものであ
る。

【００１１】特に、請求項３の発明は、請求項１の発明
において、装置本体に装着された上記第２の現像装置の
トナーの色情報を該装置本体側に伝達する色情報伝達手
段を設けたことを特徴とするものである。

【００１２】特に、請求項４の発明は、請求項１の発明
において、上記第１の現像装置で現像する潜像を形成す
る１色目の光書き込み装置と上記第２の現像装置で現像
する潜像を形成する２色目の光書き込み装置とを独立し
て設け、該１色目の光書き込み装置に半導体レーザーを
用い、該２色目の光書き込み装置にＬＥＤアレイを用い
たことを特徴とするものである。

【００１３】特に、請求項５の発明は、請求項１の発明
において、トナー担持体を上記像担持体に非接触で対向
させて飛翔現像を行うものを用いたことを特徴とするも
のである。

【００１４】特に、請求項６の発明は、請求項５の発明
において、上記トナー担持体の表面部を誘電体部及び導
電体部が規則的又は不規則的に微小面積で分布したもの
で構成し、該誘電体部と該導電体部との間に形成された
微小閉電界によってトナーを担持することを特徴とする
ものである。

【００１５】特に、請求項７の発明は、請求項５の発明
において、上記トナー担持体表面の現像位置における線
速を、上記像担持体表面の線速の０．９倍以上、１．２
倍以下に設定したことを特徴とするものである。

【００１６】特に、請求項８の発明は、請求項５の発明
において、上記トナー担持体表面に面接触で当接する弾
性トナー規制部材を設けたことを特徴とするものであ
る。

【００１７】特に、請求項９の発明は、請求項５の発明
において、上記第２の現像装置を、待機時に上記像担持
体に対向する所定の現像位置から離間させ、画像形成時
に該現像位置に移動させる移動手段と、上記トナー担持
体に直流又は直流重畳パルス電圧からなる現像バイアス
電圧を印加する現像バイアス電圧印加手段とを設け、該
第２の現像装置が該現像位置に位置するときに、該現像
バイアス電圧が印加されていることを特徴とするもので
ある。

【００１８】特に、請求項１０の発明は、請求項５の発
明において、上記第２の現像装置を、待機時には上記像
担持体に対向する所定の現像位置から離間させ、画像形
成時には該現像位置に移動させる移動手段を設け、該第
２の現像装置に用いる２色目のトナーの帯電極性が、該
像担持体の帯電電位と同極性であり、該現像位置に位置
する該第２の現像装置に対向する該像担持体の非画像形
成領域が所定の帯電電位にあることを特徴とするもので
ある。

【００１９】特に、請求項１１の発明は、請求項５の発
明において、上記第２の現像装置を、待機時には上記像
担持体に対向する所定の現像位置から離間させ、画像形
成時には該現像位置に移動させる移動手段を設け、上記
トナー担持体の表面が移動しているとき、該第２の現像
装置が該現像位置に位置することを特徴とするものであ
る。

【００２０】特に、請求項１２の発明は、請求項５の発
明において、上記トナー担持体として無端状のものを用
い、該トナー担持体の表面が移動開始から１周以上移動
した後に、上記像担持体の画像形成領域の先端が該トナ
ー担持体との対向位置に到達することを特徴とするもの
である。

【００２１】特に、請求項１３の発明は、請求項５の発
明において、上記トナー担持体として無端状のものを用
い、上記像担持体の画像形成領域の後端が該トナー担持
体との対向位置を通過した後、該トナー担持体の表面が
１周以上移動することなく停止することを特徴とするも
のである。

【００２２】

【作用】請求項１の発明においては、第１の現像装置に
よって画像品質への寄与が大きい黒トナー像が形成され
た像担持体上に、第２の現像装置によって黒以外のトナ
ー像が形成された後、転写材に転写されて２色画像を得
ることができる。この２色画像の画像品質は、１色目の
黒トナー像によって略決まるため、黒画像形成時と同等
となる。

【００２３】また、上記第２の現像装置を着脱自在にし
ているので、２つの現像装置しか備えていないにもかか
わらず、１色目の黒色との色組み合わせが複数種類可能
となる。例えば、第２の現像装置として赤トナー現像装
置を装着すれば黒−赤の２色画像を得ることができ、青
トナーの現像装置を装着すれば黒−青の２色画像を得る
ことができる。

【００２４】請求項２の発明においては、画像読取手段
によって原稿上の画像を色分解して読み取り、画像読取
手段の読み取り結果に基づいて、上記第２の現像装置で
現像する潜像を上記像担持体に形成しているので、第２
の現像装置として任意の色のトナーを用いる現像装置を
装着しても、２色目に関しては原稿の画像に対応した自
然な画像を転写材上に形成できるようになる。

【００２５】ここで、第２の現像装置のトナーと異なる
色の原稿上の画像については黒トナーでトナー像を形成
してもいいし、トナー像を形成しなくてもよい。また、
原稿の画像の黒以外の色と第２の現像装置に用いる２色
目のトナーの色とが対応していない場合には、該原稿の
画像の色と対応するトナーを用いる第２の現像装置に交
換すれば、２色目に関して原稿の画像に対応した自然な
２色画像を得ることができるようになる。

【００２６】請求項３の発明においては、上記第２の現
像装置を画像形成装置本体に装着した際に、色情報伝達
手段によって第２の現像装置のトナーの色情報を該装置
本体側に伝達することにより、該色情報を該装置本体の
制御に用いることができるようになる。例えば、該色情
報に基づいて、第２の現像装置のトナーの色に対応した
潜像を形成するように潜像形成手段を制御できるように
なる。また、上記色情報を装置本体に伝達することによ
り、第２の現像装置の装着の有無自体も判別することが
でき、その装着の有無の情報も画像形成装置本体の制御
に用いることができるようになる。例えば第２の現像装
置が装着されないまま画像形成動作を行わないように制
御できるようになる。

【００２７】請求項４の発明においては、１色目の光書
き込み装置に半導体レーザーを用いることにより、解像
度が高く、シャープ性に優れた１色目の黒色に対応した
潜像を形成することができるようになる。更に、該２色
目の光書き込み装置にＬＥＤアレイを用いることによ
り、小型の光書き込み装置を構成することができ、省ス
ペース化が容易になる。

【００２８】請求項５の発明においては、上記第２の現
像装置として、トナー担持体を像担持体に非接触で対向
させて飛翔現像を行うものを用いることにより、像担持
体に形成された１色目の黒トナー像を乱すことなく、２
色目の潜像の現像を行うことができるようになる。

【００２９】請求項６の発明においては、上記トナー担
持体の表面部を誘電体部及び導電体部が規則的又は不規
則的に微小面積で分布したもので構成し、該誘電体部と
該導電体部との間に形成された微小閉電界によってトナ
ーを担持することにより、第２の現像装置に用いる２色
目のトナーの抵抗、帯電量がばらついても、現像に最適
な均一なトナー層をトナー担持体上に形成することがで
きる。

【００３０】請求項７の発明においては、トナー担持体
表面の現像位置における線速を像担持体表面の線速の
０．９倍以上に設定することにより、ベタ画像での濃度
低下を防止することができる。更に、１．２倍以下に設
定することにより、ベタ画像の後端部や横ライン部のト
ナー付着量が増加する”トナー寄り”という現象の発生
を抑え、画像上での濃度差の発生を防止することができ
る。

【００３１】請求項８の発明においては、弾性トナー規
制部材をトナー担持体表面に面接触で当接させることに
より、トナー担持体上のトナー層厚を均一化しているの
で、第２の現像装置に用いる２色目のトナーの抵抗、帯
電量がばらついても、現像に最適な均一なトナー層をト
ナー担持体上に形成することができる。

【００３２】請求項９の発明においては、移動手段によ
って待機時に像担持体に対向する所定の現像位置から第
２の現像装置を離間させることにより、該現像装置の着
脱が容易になる。更に、第２の現像装置が現像位置に位
置するときには、直流又は直流重畳パルス電圧からなる
現像バイアス電圧が印加されていることにより、第２の
現像装置のトナー担持体上のトナーを像担持体に向かっ
て飛翔させるような電界が形成される。

【００３３】請求項１０の発明においては、第２の現像
装置においては、２色目のトナーの帯電極性が像担持体
の帯電電位と同極性であり、反転現像が行われる。ここ
で、現像位置に位置する第２の現像装置に対向する像担
持体の非画像形成領域が所定の帯電電位にあることによ
り、第２の現像装置のトナー担持体上のトナーが像担持
体の非画像形成領域に飛翔して無駄に消費されない。

【００３４】請求項１１の発明においては、第２の現像
装置のトナー担持体の表面が移動しているとき、該第２
の現像装置が現像位置に位置することにより、トナー担
持体上のトナー層の低帯電量トナーのほとんどが像担持
体に向かって飛翔するので、該低帯電量トナーが像担持
体とトナー担持体との間の層流にのって画像形成装置内
に広がらなくなる。

【００３５】請求項１２の発明においては、第２の現像
装置のトナー担持体の表面が移動開始から１周以上移動
した後に、像担持体の画像形成領域の先端がトナー担持
体との対向位置に到達することにより、該現像装置が長
時間使われずに放置されてトナー担持体上のトナー層の
帯電量が低下している場合においても、画像形成時には
例えば供給部材またはトナー層規制部材との摩擦により
該トナー層の帯電が再び立ち上がり、安定した現像特性
が得られる。なお、該トナー層が過剰に摩擦されるのを
防止するために、第２の現像装置のトナー担持体の表面
が移動開始から２周移動する前に、画像形成領域の先端
がトナー担持体との対向位置に到達するように構成して
もよい。

【００３６】請求項１３の発明においては、像担持体の
画像形成領域の後端が第２の現像装置のトナー担持体と
の対向位置を通過した後、トナー担持体の表面が１周以
上移動することなく停止することにより、トナー担持体
の表面が過剰に移動することなく、該表面に接する例え
ば供給部材若しくはトナー層厚規制部材によって該表面
上のトナーが過剰に摩擦されて粘性が増し、トナーの飛
翔特性が劣化するのを防止することができる。

【００３７】

【実施例】以下、本発明を画像形成装置である電子写真
複写機（以下、複写機という）に適用した一実施例につ
いて説明する。図１は本実施例に係る複写機の像担持体
である感光体周りの概略構成図であり、図２は同複写機
全体の概略構成を示す正面図である。この複写機は画像
読取部１及び画像形成部２により構成されている。画像
読取部１においては、原稿載置台上に置かれた原稿３に
照射ランプ４から光を照射し、その反射光像をミラー群
５ａ，ｂ，ｃ及びレンズ６を介してカラーセンサー７に
結像して、原稿３のカラー画像情報を、例えば光の３原
色（赤、緑、青）の色分解光ごとに読み取り、２色目の
トナーの色部分と、その他の色の部分とに分割して、電
気的な画像信号に変換する。そして、２色目のトナーの
色部分の画像信号は後述の第２の潜像形成手段の光書き
込み装置に送られ、その他の色（以下、１色目の色とい
う）部分の画像信号は後述の第１の潜像形成手段の光書
き込み装置に送られる。（以下、余白）

【００３８】上記画像形成部２では、表面に感光体１１
が形成された直径１００mmの感光体ドラムが、図中時計
方向に線速２００mm/secで回転しており、この感光体１
１を、第１の潜像形成手段の第１帯電器１２によって−
８００Ｖに帯電させる。そして、上記画像読取部１から
送られてきた上記１色目の色部分の画像信号に応じて、
光書き込み装置の半導体レーザー９を点灯させる。半導
体レーザー８からの光Ｌは、所定の回転速度で回転する
ポリゴンミラー８で反射させて感光体１１上に照射し、
これにより感光体１１上に第１の静電潜像を形成する。
この第１の静電潜像を現像する第１の現像装置として
は、黒トナーとキャリアを混合した２成分現像剤を用い
て黒現像を行なう現像ユニットを固定して用いている。
このように半導体レーザー８による光書き込み及び２成
分現像剤による現像方法を採用することにより、解像度
が高く、シャープ性のよい画像を得ることができる。

【００３９】次に、第２の潜像形成手段の第２帯電器１
４によって、黒トナー像の部分を含めて感光体１１上を
−８００〜−９００Ｖに再帯電させる。そして、上記画
像読取部１から送られてきた２色目の色部分の画像信号
に応じて、光書き込み装置のＬＥＤアレイ１５を点灯さ
せ、これにより感光体１１上に第２の静電潜像を形成す
る。この第２の静電潜像は、後述の第２の現像装置であ
る第２現像ユニット１６で現像され、これにより、感光
体１１上には第１色目及び第２色目のトナー像が形成さ
れる。

【００４０】感光体１１上の２色トナー像は、転写チャ
ージャ１７ａ等を備えた転写ベルト１７上で、給紙トレ
イ１９から送られてきた転写材としての転写紙２０に一
括転写された後、定着装置２１の定着ローラ２１ａで定
着され、転写紙２０が排紙トレイ２２上に排出される。
一方、転写後の感光体１１の表面はクリーニング装置１
８でクリーニングされて残留したトナーが除去され、次
の画像形成に備える。

【００４１】上記構成の複写機においては、感光体１１
が一定の回転速度で回転し、２色画像形成時及び黒単色
画像形成時ともに、静電潜像形成開始から転写紙２０へ
の転写終了までの時間が略同じであるので、同複写機に
よる２色画像形成速度は単色画像形成時と同等となる。
また、２色画像形成時の画像品質も１色目の黒画像によ
って決まるため、２色画像の画像品質は黒単色画像形成
時と同等になる。

【００４２】また、上記構成の複写機においては、原稿
から読み取った画像のうち第２現像ユニット１６のトナ
ーの色に対応した第２の静電潜像を形成し、その静電潜
像を第２現像ユニット１６で現像して２色目のトナー像
を形成しているので、原稿の色に対応した自然な画像を
得ることができる。また、１色目の黒画像の光書き込み
装置に半導体レーザーを用いることにより、解像度が高
く、シャープ性に優れた黒画像を得ることができ、２色
目の光書き込み装置にＬＥＤアレイを用いることによ
り、小型の光書き込み装置を構成することができ、省ス
ペース化が容易になる。

【００４３】図３は第２現像ユニット１６の概略構成図
である。この第２現像ユニット１６には一成分系現像剤
である非磁性の２色目の色トナーを収容するトナー収容
部１６ａが設けられている。トナー収容部１６ａには図
中矢印Ｄ方向に回転駆動され、トナーを撹拌し搬送する
撹拌搬送部材であるアジテータ１６１ａ，１６１ｂが設
けられている。また、第２現像ユニット１６には感光体
１に対向する箇所に開口部１６ｂが形成されており、該
開口部１６ｂには所定の現像バイアス電圧が印加された
導電性材料で構成され、図中矢印Ｂ方向（反時計方向）
に回転駆動されるトナー担持体としての現像ローラ１６
３が設けられている。この現像ローラ１６３には図中矢
印Ｃ方向に回転駆動され、弾性発泡材料で構成された現
像剤供給部材としての供給ローラ１６２が圧接してい
る。また、現像ローラ１６３の回転方向において、供給
ローラ１６２との圧接部１６ｃよりも下流側で開口部１
６ｂよりも上流側の現像ローラ１６３表面上には、弾性
材で構成され、一端部が現像装置ケーシングに固定され
たトナー規制部材としての規制ブレード１６４の自由端
部が面接触で当接している。この規制ブレード１６４に
より、現像ローラ１６３上のトナー層厚を均一化してい
るので、第２現像ユニット１６に用いる２色目のトナー
の抵抗、帯電量がばらついても、現像に最適なトナー層
を現像ローラ１６３上に形成することができる。

【００４４】また、上記現像ローラ１６３としては、表
面部を誘電体部及び導電体部が規則的又は不規則的に微
小面積で分布したもので構成し、該誘電体部と該導電体
部との間に形成された微小閉電界によってトナーを担持
するものを用いている。図４（ａ）は現像ローラ１６３
の斜視図であり、図４（ｂ）は現像ローラ１６３表面の
拡大図である。この現像ローラ１６３は、アルミ芯金１
６３ａにアヤメローレット加工によって深さ１００μm
程度の溝を形成した後、エポキシ変性シリコーン樹脂を
塗布して切削することにより、誘電体部１６３ｂの表面
及び導電体部１６３ｃのアルミ面が交互に露出するよう
に構成されている。そして、図４（ｃ）に示すように、
誘電体部１６３ｂにプラス極性の摩擦帯電電荷を保持さ
せることにより、現像ローラ１６３表面に多数の微小閉
電界Ｅを形成し、この微小閉電界Ｅにより、マイナス極
性の非磁性トナーが保持される。このように微小閉電界
Ｅによってトナーを担持させることにより、２色目のト
ナーの抵抗、帯電量がばらついても、現像に最適な均一
なトナー層を現像ローラ１６３上に形成することができ
るので、２色目のトナーの色にかかわらず、安定した現
像特性が得られ、更に良好な画像品質を得ることができ
る。

【００４５】また、この第２現像ユニット１６は、移動
手段としての加圧部材１６５を軸１６５ａを中心に回転
させることにより、矢印Ｅ方向に押圧されて現像位置に
セットされる。この加圧部材１６５の回転駆動手段とし
ては、駆動モータ、ソレノイド等を用いることができ
る。

【００４６】上記第２現像ユニットの現像位置では、現
像ローラ１６３の端部に設けられた図示しないギャップ
コロが感光体１１表面に当接することにより、現像ロー
ラ１６３上のトナー層及び感光体１１を非接触で対向さ
せている。このときの現像ローラ１６３表面と感光体１
１表面との間隙は１００〜３００μmに設定する。ま
た、現像ローラ１６３の表面と感光体１１の表面は同方
向に略等速で移動している。ここで、現像ローラ１６３
表面の線速は感光体１１の線速の０．９倍以上に設定す
ることにより、ベタ画像での濃度低下を防止することが
でき、１．２倍以下に設定することにより、ベタ画像の
後端部や横ライン部のトナー付着量が増加する”トナー
寄り”という現象の発生を抑え、画像上での濃度差の発
生を防止することができる。この”トナー寄り”による
画像上での濃度差は、トナーの色によっては明らかに現
れてしまうが、この濃度差を未然に防止することができ
る。

【００４７】また、現像時には、現像ローラ１６３と供
給ローラ１６２の芯金部に現像バイアス電圧として直流
−７５０Ｖが印加されている。これにより、交流電圧印
加時のように１色目の黒トナー像が乱れたり、第２現像
ユニット１６内に１色目の黒トナーが混入することもな
い。なお、この現像バイアス電圧としては、直流電圧を
重畳したパルス電圧を印加してもよい。

【００４８】以上の構成に係る第２現像ユニット１６に
おいては、トナー収容部１６ａのトナーはアジテータ１
６１ａ，１６１ｂによって供給ローラ１６２に送り込ま
れ、供給ローラ１６２表面に担持される。供給ローラ１
６２に担持されたトナーは現像ローラ１６３との圧接部
１６ｃにおいて、供給ローラ１６２及び現像ローラ１６
３両者の周速差から生じる摩擦帯電による静電気的な力
によって現像ローラ１６３上に供給される。現像ローラ
１６３上に供給されたトナーは、規制ブレード１６４と
の当接部１６ｄで余剰なトナーが規制され、層厚が一定
化されて感光体１１との対向部の現像領域に搬送され
る。この層状に形成されたトナーは、現像ローラ１６３
と感光体１上の第２の静電潜像との電位差によって、感
光体１表面にに向かって飛翔して付着し、２色目のトナ
ー像を形成する。このように非接触の飛翔現像を行なう
ことにより、感光体１１に形成された１色目の黒トナー
像を乱すことなく、２色目の第２の静電潜像の現像を行
うことができるようになる。

【００４９】図５は、上記第２の静電潜像の形成と現像
動作のタイミングチャートである。まず、第２帯電器に
よる帯電を開始した後、現像バイアス電圧を印加し、加
圧部材１６５を回転させて第２現像ユニット１６を押圧
して現像位置に移動させる。その後、現像ローラ１６３
の回転を開始し、１周以上回転した後に、感光体１１上
の画像書き込み領域の先端が現像ローラ１６３に対向す
るようになる。一方、画像形成終了時には、画像書き込
み領域の後端が現像ローラ１６３との対向位置を通過し
た後、現像ローラ１６３を１周以上回転させることなく
停止させ、上記加圧部材１６５による押圧を解除して、
第２現像ユニット１６を現像位置から離間させる。その
後、現像バイアス電圧の印加を停止し、第２帯電器によ
る帯電を終了する。

【００５０】以上の静電潜像形成及び現像のタイミング
において、第２現像ユニット１６が現像位置に位置する
ときには、現像バイアス電圧が印加され、現像ローラ１
６３上のトナーを感光体１１に向かって飛翔させるよう
な電界が形成されているので、感光体１１上の１色目の
トナーが第２現像ユニット１６側へ逆飛翔して混色する
ことを防止することができる。

【００５１】また、上記第２現像ユニット１６の現像位
置への移動のタイミングは、感光体１１の帯電領域の先
端が現像ローラ１６３との対向部を通過した後に行なわ
れ、現像位置からの離間のタイミングは、帯電領域の後
端が現像ローラ１６３との対向部を通過した後に行なわ
れる。これにより、現像ローラ１６３上のトナーが感光
体１１の画像形成領域の前後の領域に飛翔して無駄に消
費されることを防止することができ、所定のトナー量で
多数枚の画像形成が可能となる。

【００５２】また、現像ローラ１６３が回転していると
き、第２現像ユニットが現像位置に位置することによ
り、現像ローラ１６３上のトナー層の低帯電量トナーの
ほとんどが感光体１１に向かって飛翔するので、該低帯
電量トナーが感光体１１と現像ローラ１６３との間の層
流にのって複写機内に広がることがなくなり、複写機内
がトナーで汚染させるのを防止することができる。

【００５３】また、現像ローラ１６３が回転開始から１
周以上回転した後に、感光体１１の画像形成領域の先端
が現像ローラ１６３との対向位置に到達することによ
り、該現像装置が長時間使われずに放置されて現像ロー
ラ１６３上のトナー層の帯電量が低下している場合にお
いても、画像形成時には例えば供給ローラ１６２または
規制ブレード１６４との摩擦により該トナー層の帯電が
再び立ち上がって良好な画像が得られるようになる。こ
こで、該トナー層が過剰に摩擦されるのを防止するため
に、現像ローラ１６３が回転開始から２周回転する前
に、画像形成領域の先端が現像ローラ１６３との対向位
置に到達するように構成するのが好ましい。

【００５４】また、画像形成領域の後端が現像ローラ１
６３との対向位置を通過した後、現像ローラ１６３表面
が１周以上回転することなく停止することにより、現像
ローラ１６３の表面が過剰に移動することなく、該表面
に接する例えば供給ローラ１６２若しくは規制ブレード
１６４によって該表面上のトナーが過剰に摩擦されて粘
性が増し、トナーの飛翔特性が劣化するのを防止するこ
とができ、経時的に安定した画像形成が可能となる。

【００５５】なお、本実施例の複写機における上記第２
現像ユニット１６の交換時は、加圧部材１６５による押
圧を解除し、第２現像ユニット１６を現像位置から離間
させる。この位置で図２中手前側に引き出して取外し、
別の第２現像ユニットを手前から挿入して装着する。こ
のように第２の現像ユニット１６が着脱自在であること
により、１色目の黒色との色組み合わせが複数種類可能
となるとともに、複数種類の色組み合わせができるよう
に３以上の複数組の帯電器、光書き込み装置及び現像装
置を備えたものに比較して装置のコンパクト化を図るこ
とができる。

【００５６】また、本実施例では、第２現像ユニット１
６に用いるトナーの色情報を複写機側に電圧する色情報
伝達手段として、第２現像ユニット１６の図２中奥側
に、複写機本体側に接続可能なコネクターが設けられて
いる。図６は赤色のトナーを用いる第２現像ユニット１
６を装着した場合の該コネクターの回路説明図である。
この場合には、コネクターの端子２３ａ，ｂ間が短絡さ
れ、端子２３ｂ，ｃ間が開放されている。複写機本体側
では端子２３ｂに接続される端子２４ｂが接地されてい
るので、端子２４ａが現像ユニット１６のコネクターの
回路を介して接地状態となる。この接地状態により、端
子２４ａ〜２４ｃに接続された複写機本体の制御部２５
が現像ユニット１６のトナーが赤色であるという判断が
できる。この色情報は、２色目の静電潜像の形成時の光
書き込み動作の制御などに用いることができる。

【００５７】また、第２現像ユニット１６が青色のトナ
ーを用いるものである場合には、コネクターの端子２３
ａ，ｂ間が開放され、端子２３ｂ，ｃ間が二点鎖線で示
すように短絡される。

【００５８】なお、上記色情報伝達手段は、上記コネク
ターを用いるものに限定されず、例えば、第２現像ユニ
ット１６の奥側端面に形成された識別部材等を光センサ
等で検知するようなもので構成してもよい。

【００５９】

【発明の効果】請求項１ないし１３の発明によれば、２
色画像形成時の画像品質も１色目の黒画像によって決ま
るため、２色画像の画像品質は黒単色画像形成時と同等
になるという効果がある。また、上記第２の現像装置が
着脱自在に構成されているので、１色目の黒色との色組
み合わせが複数種類可能となるとともに、複数種類の色
組み合わせができるように３以上の複数の現像装置等を
備えたものに比較して装置のコンパクト化を図ることが
できるという効果がある。

【００６０】特に、請求項２の発明によれば、画像読取
手段によって原稿上の画像を色分解して読み取った結果
に基づいて、第２の現像装置に用いる２色目のトナーの
色に対応した潜像を像担持体に形成しているので、第２
の現像装置として任意の色のトナーを用いる現像装置を
装着しても、２色目に関しては原稿の画像に対応した自
然な画像を転写材上に形成できるようになるという効果
がある。

【００６１】特に、請求項３の発明によれば、上記第２
の現像装置を画像形成装置本体に装着した際に、色情報
伝達手段によって第２の現像装置のトナーの色情報を該
装置本体側に伝達することにより、該色情報を該装置本
体の制御に用いることができるという効果がある。

【００６２】特に、請求項４の発明によれば、上記第１
の潜像形成手段の光書き込み装置に半導体レーザーを用
いることにより、解像度が高く、シャープ性に優れた黒
画像を形成することができ、上記第２の潜像形成手段の
光書き込み装置にＬＥＤアレイを用いることにより、小
型の光書き込み装置を構成することができ、省スペース
化が容易になるという効果がある。

【００６３】特に、請求項５の発明によれば、上記第２
の現像装置として、トナー担持体を像担持体に非接触で
対向させて飛翔現像を行うものを用いることにより、像
担持体に形成された１色目の黒トナー像を乱すことな
く、２色目の第２の潜像の現像を行うことができ、良好
な画像を得ることができるという効果がある。

【００６４】特に、請求項６の発明によれば、上記トナ
ー担持体の表面部の誘電体部と導電体部との間に形成さ
れた微小閉電界によってトナーを担持することにより、
第２の現像装置に用いる２色目のトナーの抵抗、帯電量
が異なっても、現像に最適な均一なトナー層をトナー担
持体上に形成することができるので、２色目のトナーの
色にかかわらず、安定した現像特性が得られ、更に良好
な画像品質を得ることができるようになるという効果が
ある。

【００６５】特に、請求項７の発明によれば、トナー担
持体表面の現像位置における線速を像担持体表面の線速
の０．９倍以上に設定することにより、ベタ画像での濃
度低下を防止することができ、１．２倍以下に設定する
ことにより、ベタ画像の後端部や横ライン部のトナー付
着量が増加する”トナー寄り”という現象の発生を抑
え、画像上での濃度差の発生を防止することができると
いう効果がある。

【００６６】特に、請求項８の発明によれば、弾性トナ
ー規制部材をトナー担持体表面に面接触で当接させるこ
とにより、トナー担持体上のトナー層厚を均一化してい
るので、第２の現像装置に用いる２色目のトナーの抵
抗、帯電量がばらついても、現像に最適なトナー層をト
ナー担持体上に形成することができ、更に良好な画像品
質を得ることができるようになるという効果がある。

【００６７】特に、請求項９ないし１１の発明によれ
ば、移動手段によって待機時に像担持体に対向する所定
の現像位置から第２の現像装置を離間させることによ
り、該現像装置の着脱が容易になるという効果がある。

【００６８】特に、請求項９の発明によれば、第２の現
像装置が現像位置に位置するときには、直流若しくは直
流重畳パルス電圧からなる現像バイアス電圧が印加され
ていることにより、第２の現像装置のトナー担持体上の
トナーを像担持体に向かって飛翔させるような電界が形
成されるので、像担持体上の１色目のトナーが第２の現
像装置側へ逆飛翔して混色することを防止することがで
き、良好な画像を得ることができるという効果がある。

【００６９】特に、請求項１０の発明によれば、現像位
置に位置する第２の現像装置に対向する像担持体の非画
像形成領域が所定の帯電電位にあることにより、第２の
現像装置のトナー担持体上のトナーが像担持体の非画像
形成領域に飛翔して無駄に消費されることを防止するこ
とができ、所定のトナー量で多数枚の画像形成が可能と
なるという効果がある。

【００７０】特に、請求項１１の発明によれば、第２の
現像装置のトナー担持体の表面が移動しているとき、該
第２の現像装置が現像位置に位置することにより、トナ
ー担持体上のトナー層の低帯電量トナーのほとんどが像
担持体に向かって飛翔するので、該低帯電量トナーが像
担持体とトナー担持体との間の層流にのって画像形成装
置内に広がることがなくなり、画像形成装置内がトナー
で汚染されるのを防止することができるという効果があ
る。

【００７１】特に、請求項１２の発明によれば、第２の
現像装置のトナー担持体の表面が移動開始から１周以上
移動した後に、像担持体の画像形成領域の先端がトナー
担持体との対向位置に到達することにより、該現像装置
が長時間使われずに放置されてトナー担持体上のトナー
層の帯電量が低下している場合においても、画像形成時
には例えば供給部材またはトナー層規制部材との摩擦に
より該トナー層の帯電が再び立ち上がって良好な画像が
得られるようになるという効果がある。

【００７２】特に、請求項１３の発明によれば、像担持
体の画像形成領域の後端が第２の現像装置のトナー担持
体との対向位置を通過した後、トナー担持体の表面が１
周以上移動することなく停止することにより、トナー担
持体の表面が過剰に移動することなく、該表面に接する
例えば供給部材若しくはトナー層厚規制部材によって該
表面上のトナーが過剰に摩擦されて粘性が増し、トナー
の飛翔特性が劣化するのを防止することができ、経時的
に安定した画像形成が可能となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る複写機の感光体周りの概略構成
図。

【図２】同複写機の概略構成を示す正面図。

【図３】同複写機の第２現像ユニットの概略構成を示す
正面図。

【図４】（ａ）は同第２現像ユニットの現像ローラの斜
視図。（ｂ）は同現像ローラの表面の拡大図。（ｃ）は
同現像ローラ表面に発生した微小閉電界の説明図。

【図５】同複写機の第２の静電潜像の形成及び現像動作
のタイミングチャート。

【図６】同複写機と第２現像ユニットとの間のコネクタ
ーの回路の説明図。

【符号の説明】

１１感光体ドラム１２第１帯電器１３第１現像ユニット１４第２帯電器１５ＬＥＤアレイ１６第２現像ユニット１７転写ベルト２０転写紙１６３現像ローラ１６３ｂ誘電体部１６３ｃ導電体部１６４規制ブレード１６５加圧部材

───────────────────────────────────────────────────── 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 ５０３Ｂ５０６Ａ５０７Ｈ (72)発明者沢茂樹東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の現像装置でトナー像を形成した像担
持体上に、第２の現像装置でトナー像を形成した後、該
像担持体上のトナー像を転写材に一括転写して２色画像
を得る画像形成装置において、該第１の現像装置が黒トナーを用いる装置本体に固定の
ものであり、該第２の現像装置が黒以外のトナーを用い
る装置本体に着脱自在のものであることを特徴とする画
像形成装置。
【請求項２】原稿上の画像を色分解して読み取る画像読
取手段と、該画像読取手段の読み取り結果に基づいて、
上記第２の現像装置で現像する潜像を上記像担持体に形
成する潜像形成手段とを設けたことを特徴とする請求項
１の画像形成装置。
【請求項３】装置本体に装着された上記第２の現像装置
のトナーの色情報を該装置本体側に伝達する色情報伝達
手段を設けたことを特徴とする請求項１の画像形成装
置。
【請求項４】上記第１の現像装置で現像する潜像を形成
する１色目の光書き込み装置と上記第２の現像装置で現
像する潜像を形成する２色目の光書き込み装置とを独立
して設け、該１色目の光書き込み装置に半導体レーザー
を用い、該２色目の光書き込み装置にＬＥＤアレイを用
いたことを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項５】上記第２の現像装置として、トナー担持体
を上記像担持体に非接触で対向させて飛翔現像を行うも
のを用いたことを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項６】上記トナー担持体の表面部を誘電体部及び
導電体部が規則的又は不規則的に微小面積で分布したも
ので構成し、該誘電体部と該導電体部との間に形成され
た微小閉電界によってトナーを担持することを特徴とす
る請求項５の画像形成装置。
【請求項７】上記トナー担持体表面の現像位置における
線速を、上記像担持体表面の線速の０．９倍以上、１．
２倍以下に設定したことを特徴とする請求項５の画像形
成装置。
【請求項８】上記トナー担持体表面に面接触で当接する
弾性トナー規制部材を設けたことを特徴とする請求項５
の画像形成装置。
【請求項９】上記第２の現像装置を、待機時に上記像担
持体に対向する所定の現像位置から離間させ、画像形成
時に該現像位置に移動させる移動手段と、上記トナー担
持体に直流又は直流重畳パルス電圧からなる現像バイア
ス電圧を印加する現像バイアス電圧印加手段とを設け、
該第２の現像装置が該現像位置に位置するときに、該現
像バイアス電圧が印加されていることを特徴とする請求
項５の画像形成装置。
【請求項１０】上記第２の現像装置を、待機時には上記
像担持体に対向する所定の現像位置から離間させ、画像
形成時には該現像位置に移動させる移動手段を設け、該
第２の現像装置に用いる２色目のトナーの帯電極性が、
該像担持体の帯電電位と同極性であり、該現像位置に位
置する該第２の現像装置に対向する該像担持体の非画像
形成領域が所定の帯電電位にあることを特徴とする請求
項５の画像形成装置。
【請求項１１】上記第２の現像装置を、待機時には上記
像担持体に対向する所定の現像位置から離間させ、画像
形成時には該現像位置に移動させる移動手段を設け、上
記トナー担持体の表面が移動しているとき、該第２の現
像装置が該現像位置に位置することを特徴とする請求項
５の画像形成装置。
【請求項１２】上記トナー担持体として無端状のものを
用い、該トナー担持体の表面が移動開始から１周以上移
動した後に、上記像担持体の画像形成領域の先端が該ト
ナー担持体との対向位置に到達することを特徴とする請
求項５の画像形成装置。
【請求項１３】上記トナー担持体として無端状のものを
用い、上記像担持体の画像形成領域の後端が該トナー担
持体との対向位置を通過した後、該トナー担持体の表面
が１周以上移動することなく停止することを特徴とする
請求項５の画像形成装置。