JPH0786713B2 - 多色画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は多色の現像剤を内蔵した複数の現像手段によっ
て、像担持体である感光体ドラム上に形成された潜像の
現像を行ない、電子写真法によってカラーコピーを得る
ようにした多色画像形成装置に関するものである。

〔発明の背景〕

電子写真法を用いてカラー画像を得るには多くの方法・
装置が提案されている。例えば特開昭61−100770号公報
に開示されているように、感光体ドラム上に原稿像の分
解色数に応じた潜像形成と現像を行い、現像の都度転写
ドラム上に転写して転写ドラム上に多色像を形成したの
ち、記録紙上に転写してカラーコピーを得る方法があ
る。この方法による装置は、感光体ドラムの他に１枚分
の画像をその周面上に転写できる大きさをもった転写ド
ラムを設ける必要があり、装置は大型でかつ複雑な構造
となることは避けられない。

また例えば特開昭61−149972号公報に開示されているよ
うに、感光体ドラム上に原稿像の分解色数に応じた潜像
形成と現像を行い、現像の都度転写材上に転写して多色
のカラーコピーを得る方法である。この方法にあつては
多色の画像を精度よく重ねることは困難で、良質のカラ
ーコピーを得ることはできない。

また感光体ドラム上に原稿像の分解色数に応じた潜像形
成と、カラートナーによる現像を繰り返し、感光体ドラ
ム上で色粉体を重ねたのち転写してカラー画像を得る方
法がある。

この多色画像形成の基本プロセスは本出願人による特開
昭60−75850号、同60−76766号、同60−95456号、同60
−95458号、同60−158475号公報等によって開示されて
いる。

このような重ね合せによってカラー画像を得るようにし
た多色画像形成装置にあっては、感光体ドラムの周縁に
色の異ったカラートナーを収納した複数の現像器が配置
してあり、一般には感光体ドラムを複数回回転させ、感
光体ドラム上の潜像を現像してカラー画像を得るように
している。

この場合、感光体ドラムの長さは少くとも原稿の長さよ
りも長いことが必要で、例えば最大記録体がB4判（364
×257）のときには、画像形成プロセス上生じる余裕分
を見込むと、約130mmφ径のドラムであることが必要と
なる。また本出願人の研究によれば、特願昭60−296340
号明細書に詳説するように、感光体ドラム上に書込み手
段によって書込まれた潜像は現像された像を重ねた上転
写がなされるので、画像形成中にはクリーニング手段は
感光体ドラム周面から離間していることが必要で、転写
工程ののちはじめてクリーニング手段は感光体ドラム周
面に摺接するが、その際感光体ドラムの回転に影響を与
え、この時点でまた書込み手段による書込みが継続して
いると重ね合わすべき画像にズレが生じ画質が低下する
ことから、感光体ドラム径は充分な余裕をもった大きさ
とすることが要請される。同様のことは現像についても
該当し、感光体ドラム周縁部に設けた複数の現像手段が
同時に現像バイアスを印加しながら現像を行うときは、
単独の現像手段によって現像を行う個所との間に差異が
生じ好ましくない。そして之等の条件から像担持体ドラ
ムの大きさが決定され、前述の如く大径ドラムが必要と
なってくる。感光体ドラム上にカラー画像を重ねるよう
にした多色画像形成装置にあっては、現像手段について
も従来の磁気ブラシを像担持体に接触させて現像を行う
ようにした現像手段を用いることはできない。本出願人
は特開昭57−147652号公報等によって開示された非接触
現像法を用いて像担持体上にトナー像を重ねるようにし
た多色画像形成装置を実施することを可能とした。

一般の複写機については特公昭58−54392号公報に開示
されているように、感光体ドラム・現像器・クリーナを
一体的に支持部材に取付け、各ユニットの交換や補修等
を容易にする提案がなされている。またモノカラー対応
として之等を一体品として使い捨ての構成として交換を
容易とするものが、特開昭57−154255号公報に開示され
ているが、これらはいずれもマルチカラー、フルカラー
等の複数現像器を備える事を特徴とした多色画像形成装
置における画像品質特性の向上、メンテ性・作業性の向
上を目的とする迄には至っていなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

感光体ドラムの周縁部に複数の現像器を配設し作動する
ようにすると、装置内でのトナー飛散等も一般の複写機
と較べて増加し、サービス・メンテナンス等の保守業務
も頻繁に行う必要が生じる。

之に対して前記のような像担持体上にトナー像を重ねて
カラー画像を得るようにした多色画像形成装置にあって
は、装置が複雑かつ大型となっていて、特に複数個の現
像器は感光体ドラム表面に対して夫々に精度高い間隙寸
法を保持する必要があり、又複数現像器を取扱う際の繁
雑さなどサービス・メンテナンス等の作業の容易化を期
待することは不可能に近かった。

特に２成分系の現像剤を用いた現像器においては使い捨
てでない限り現像剤の交換、飛散トナーの清掃等欠くべ
からざるメンテ処理を要する。その他濃度検知器の清
掃、交換、バイアス接点、接片の清掃、等種々のメンテ
作業を必要とする。特にカラー対応の画像形成に相まっ
て複数現像器を取扱うことは、これらメンテ作業を一層
複雑なものとしていたがこれらを簡易化する解決手段は
提供されていない。

要約すると次のようなことが問題点として挙げられる。

（１）前述した一般カラー画像、重ね合せカラー画像等
の多色画像形成装置において、個々の現像器の配置・形
状等が装置構造上により種々の形態にて構成されてお
り、感光体の交換、あるいは現像剤の交換時に現像器を
引き出す際、感光体に傷をつける等の問題があった。ま
たある色のトナーで現像した感光体上のトナー像を別の
色のトナーを有する現像器でひっかいてトナー像を乱し
あるいは混色したりする問題を解決するため接・離機構
を個々現像器に設ける必要があったあり、或はバイアス
切替等の機構的、時間的な問題があったりする。構造が
複雑で操作性メンテ性等複数を処理する事において著し
く繁雑であり、且つ部品点数も多く信頼性が劣る傾向に
ある。

（２）他方回転現像器として知られている現像色毎に回
転体の所定位置に配置された現像器を所定角度ずつ回転
させながら同一個所にて行う方法も種々あるが、これら
の方法は位置精度を回動動作中に出すことは困難であ
る。特に非接触現像では像担持体と現像剤担持体との間
隙（Dsd）の位置出し等機構が複雑となり、精度が出し
にくに、或は回転に要する時間的制約により、高速化が
困難である等種々の問題を持っている。

（３）更に感光体ドラムの大きさと相まって、機内外温
度変化によるドラム径の変動により生ずるDsdの変動或
は機械・回転物等による内部振動や外部振動衝撃等の影
響によって生ずるDsdの変動による現像特性変化が画質
の劣化要因となる。実際上、Dsdの変動は±0.02〜0.03m
m程度の精度が必要であるのに対しドラム中心軸の回転
偏芯は通常±0.005〜0.01mm程度有し、装置本体に組込
んだ状態でのドラム表面と現像器との間隙は±0.1〜0.3
mm程度の変動を有する。また装置使用時の温度（５〜35
℃）での機内温度の変動により、現状のアルミニウム素
材を基体とするドラムでは±0.01〜0.02mm程度の伸縮を
生ずる。これは更に上記（２）に記載せる現像時の電位
変動と相俟って混色・カラーバランス等画質に悪影響を
及ぼす。

さらに本願が解決しようとする主要な問題点として次の
事項がある。

前述した各現像器に対してそれぞれトナーの補給をする
ための各補給ホッパは通常装置本体内の現像器群の側方
に組込まれることが多く、そのため各現像器とそれに対
応する補給ホッパとの接続を挟隘なスペースの範囲内で
構成せざるを得ず、また補給ホッパに対するトナーの補
充供給の目的で装置本体の上面あるいは側面に現像剤カ
ートリッジを挿入するための開放扉等を特に設ける必要
もあって製造面ではコスト高となり、またユーザの取扱
い操作の面でも煩雑となる欠点が避けられなかった。

特に現像器群を像担持体と共に装置本体に対し引き出し
可能な支持部材に一体的に装着するよう構成した画像形
成装置では、現像器群は支持部材の引き出しにより装置
本体より容易に取り外され保守・点検が頗る簡易化され
ているのに対し補給ホッパ群は現像器群の取り外しとは
別途に装置本体より個々に取り外さねばならず、そのた
め保守・点検が容易でないと言う問題が残されていた。

本発明はこの点を解決して改良した結果、補給ホッパ群
を余裕のあるスペースの範囲内に設置すると共に支持部
材の引き出し操作に附随して同時に補給ホッパ群をも装
置本体より取り外せるよう構成した多色画像形成装置の
提供を目的としたものである。

〔発明の構成〕

上記目的は装置本体に画像形成プロセス手段として少な
くとも像担持体と、該像担持体に電荷を附与する帯電手
段と、該帯電された像担持体上に多色画像情報に応じて
像露光を行う露光手段と、該露光手段により前記像担持
体上に形成された静電潜像を現像する複数の現像手段
と、該現像後の画像を記録媒体に転写する転写手段と、
該転写後前記像担持体上に残留するトナーを清掃する清
掃手段と、前記複数現像手段へのトナーを補給する複数
の補給手段とを有する多色画像形成装置において、少な
くとも前記像担持体と前記複数の現像手段群とを装置本
体に引き出し可能な支持部材に一体的に装着し、かつ該
支持部材の前面に、前記複数の現像手段に対応しかつ保
持部材に保持された前記複数の補給手段を一体的に装着
したことを特徴とする多色画像形成装置によって達成さ
れる。

〔発明の構成の説明〕

本発明に於ては、複数個の現像器を画像性に影響を及ぼ
さず良好な画質を得ることの出来るコンパクトで薄型な
補給手段部を別体とした現像器により構成し、現像器ハ
ウジングの主要部を少なくとも２個以上の現像器に対し
て共通に利用可能な構造とすることにより、更に具体的
には、コンパクトで薄型の各現像器を感光体ドラム軸に
対し水平に（平行に）積層して配置し好ましくは積層し
た複数個の現像器の高さをドラム外径（直径）以内に納
めることと、更には像担持体と複数現像器とを装置本体
に引出し可能な支持部材に一体的に装着する事により各
現像器および像担持体を装置本体より容易に取外し出来
るように構成しそれによって保守・点検を便ならしめて
いる。即ち、 （１）個々現像器の繁雑な配置がなくなり、水平に積層
して配置したことと、少なくとも２個以上の現像器を共
通して利用するため、操作、メンテ性が複数の取扱いに
於ても著しく簡便なものとなる。更に積層で水平に配置
せる現像器をメンテの際各々が平行に引出す事が可能な
ことにより一層の機構的にも操作上も簡易なものとな
る。これは支持部材に一体的に取付けた構造とすること
により前面に一体的に支持体を引出し複数現像器を各々
水平に（ドラム前面引き出し方向と）平行して引出し操
作がシンプルとなり、ドラム引出し、現像ユニット引出
し共にワンタッチとなることにより有効なものとなる。
更に、機構構造上の複雑さ、メンテ・操作性の容易化を
生ずるばかりでなく、当然、これら複数の構造物（現像
器）の共通化・コンパクト化等の合理化による部品の簡
素化・類似・共通化によるコスト低減を計り、更には部
品点数の減少へもつながり当然信頼性の向上も計られ
る。

（２）上記の構成とすることにより感光体ドラムの回転
方向に対し、隣接する現像器間の間隙がほぼ均等で、小
さく成し得、帯電や露光の動作位置から各現像器までの
距離も短く出来得るため、各現像器の位置による電位減
衰量の差の影響を抑えることができる。又、支持部材へ
の一体化構造を装置本体に懸架することにより、振動・
衝撃よりの影響を減じ、特に多回転重ね合せ画像作成時
の非接触現像でのDsd,印加バイアスの劣化の防止を含め
て、画質の向上を計ったものである。

（３）また上記問題点を解決する目的のため本発明にお
いては複数現像器群を画像性に影響を及ぼさず良好な画
質を得ることの出来るコンパクトで薄型な補給ホッパを
別体とした現像器により構成し少くとも現像器ハウジン
グの主要部を２コ以上は共通で利用可能な構造とするこ
とにより更に具体的にはコンパクトで薄型の各現像器を
像担持体軸に対し水平かつ平行に積層して配置し好まし
くは像担持体のドラム径以内に納めること、さらには像
担持体と複数現像器とを装置本体に引き出し可能な支持
部材に一時的に装着した上、該支持部材の前面に前述し
た補給ホッパ群を固定して取付け、支持部材の装置本体
よりの引き出し挿入に応じて現像器群と一体で補給ホッ
パ群を着脱させるもので、構造の簡易化と操作の簡易化
を計るものである。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第５図に示す。第１図
は多色画像形成装置の主要構成を示したものでＡは画像
読取り系、Ｂはレーザ書込み系の各ユニット、またＣは
画像形成部、Ｄは給紙部であり、次のプロセスによりカ
ラー画像が形成されるようになっている。

前記読取り系Ａにおいて11は原稿台で、該原稿台11に収
められた原稿は水平方向にスライドするキャリッジ12に
取付けられたハロゲンランプ13によって照明される。可
動ミラーユニット15にはミラー16および17が取付けられ
ていて、同じく水平方向にスライドして、前記キャリッ
ジ12に取付られているミラー14との組合せで原稿の光像
をレンズ読取り部20へと導出する。

前記キャリッジ12と前記可動ミラーユニット15はステッ
ピングモータに接続するワイヤ（何れも図示せず）を介
して駆動され、それぞれＶおよび1/2Vの速度にて同方向
スライドされるものである。

前記レンズ読取り部20はレンズ21、プリズム22、第１読
取り基板24、レッドチャンネル（以下Ｒ−chという）CC
D25、第２読取り基板26、シアンチャンネル（以下Ｃ−c
hという）CCD27から構成される。

前記ミラー14,16および17により伝達された原稿の光像
は前記レンズ21により集束され、プリズム22内に設けら
れたダイクロイックミラーによりＲ−ch像とＣ−ch像と
に分離され、第１読取り基板24上に設けられたＲ−ch C
CD25および第２読取り基板26上に設けられたＣ−ch CCD
27の受光面にそれぞれ結像される。

前記Ｒ−ch CCD25およびＣ−ch CCD27から出力された画
像信号は、信号処理部において信号処理される。信号処
理部において、トナーの色に応じ色分離された色信号が
出力され、露光手段である前記レーザ書込み系ユニット
Ｂに入力される。

レーザ書込み系ユニットＢにおいては半導体レーザ（図
示せず）で発生されたレーザビームは駆動モータ31によ
り回転されるポリゴンミラー32により回転走査され、Ｆ
θレンズ33を経てミラー34により光路を曲げられて、予
め帯電手段たる帯電器35によって電荷を印加された像担
持体30の周面上に投射され輝線を形成する。

一方では走査が開始されるとビームがインデックスセン
サによって検知され、第１の色信号によるビームの変調
が開始され、変調されたビームが前記像担持体30の周面
上を走査する。従ってレーザビームによる主走査と像担
持体30の回転による副走査により像担持体30の周面上に
第１の色に対応する潜像が形成されて行く。この潜像は
現像手段の内例えば赤色トナー（顕像媒体）の装填され
た現像器36により現像されて、ドラム表面にトナー像が
形成される。得られたトナー像はドラム面に保持された
まま像担持体30の周面より引き離されている清掃手段た
るクリーニング装置39の下を通過し、つぎのコピーサイ
クルに入る。

すなわち、前記像担持体30は前記帯電器35により再び帯
電され、次いで信号処理部から出力された第２の色信号
が前記書込み系ユニットＢに入力され、前述した第１の
色信号の場合と同様にしてドラム表面への書込みが行な
われ潜像が形成される。潜像は第２の色として例えば青
色のトナーを装填した現像器37によって現像される。

この青色のトナー像はすでに形成されている前述の赤色
のトナー像の存在下に重ねて形成される。

38は黒色トナーを有する現像器で、信号処理部で発生さ
れる制御信号に基づいてドラム表面に黒色のトナー像を
形成する。これら各現像器36,37,38のスリーブには交流
および直流のバイアスが印加され、２成分現像剤による
ジャンピング現像が行なわれ、接地された像担持体30に
非接触で現像が行われるようになっている。

かくして像担持体30の周面上に形成されたカラー画像は
転写手段として設けられた転写極40において、前記給紙
部Ｄより給紙ベルト41、給送ローラ42により送られてき
た記録媒体たる記録紙に転写される。トナー像を転写さ
れた記録紙は分離極43によりドラム表面から分離され
て、搬送ベルト44を介して定着装置45に搬入され画像の
定着を行う。

一方、記録紙をドラム周面より分離した像担持体30に
は、前記クリーニング装置39のブレード39Aが接触して
残留したトナーの除去を行い、その終了をまって再びド
ラム周面より引き離され、新たなカラー画像形成のプロ
セスに入る。

次に前述した各主要構成部分のレイアウトについて説明
すると第１図に示す如く、前記画像読取り系Ａは独立し
た専用の匡体１に収容され後述する本体２の上部に載置
して取付られている。

前記本体２には、前記書込み系Ｂ、画像形成部Ｃ、給紙
部Ｄ等からなる画像記録系が組込まれ匡体１に接続する
可撓性のケーブル群を介して、前記画像読取り系Ａから
の色信号を受けるようになっている。

前記本体２においては、略中央に像担持体30が位置しそ
の右周面に面して前記各現像器36,37,38がそれぞれ水平
状態で配置され、一方左周面には前記帯電器35と前記ク
リーニング装置39が配置されている。

前記像担持体30、各現像器36,37,38それにクリーニング
装置39は何れも本体２に固定した前後一対の基板に直接
取付けられることなく、本体２に対し挿脱可能に組込ま
れた支持部材３に軸受支持あるいは着脱可能に取付けら
れている。

前記支持部材３は第３図に示す如くステー等を介して互
に固定して一体とされた相似形の３枚のパネル3A,3B,3C
から構成されていて本体２に対しそれぞれ複数個のボー
ルとレールから構成される左右一対のガイド部材４によ
り容易に取出し、取付出来るようになっている。

すなわち、前記支持部材３の左右側縁にはレール4A、一
方該レール4Aに対応する本体２の位置にはレール4Cがそ
れぞれ固定されていてそれぞれが複数個のボールを介し
てレール4Bに係合することによりスライド可能な対偶を
形成している。

また前記パネル3Aと3Bの背面の上方側縁近くにはそれぞ
れ左右一対の基準ピンＰが取付られていて、本体２が固
定する前後の基板より派生した吊下げ部Ｑに対し該吊下
げ部Ｑの備える穴に係合することによって懸架され、そ
の状態にて支持部材３に取付られた前記像担持体30、各
現像器36,37,38それにクリーニング装置39の本体２に対
する関係位置の設定がなされるようになっている。

従って前記支持部材３はパネル3A前面の把手５を引くと
ボールの転動作用により前記レール4Bを中継部材として
本体２の前方に大きく引き出されまた、前記把手５を押
込むことにより前記基準ピンＰが前記吊下げ部Ｑの穴に
係合して前記支持部材３が再び懸架状態となって本体２
内に格納される。

このように前記支持部材３を本体２の基板に対して懸架
状態にて保持させる構造とすることにより、本体２に取
付られるモータ等から前記像担持体30、各現像器あるい
はクリーニング装置に伝達される振動やショックが大幅
に緩和、吸収されて、かりに若干伝達されるとしても各
機材が一様な振動、ショックを受けることになるので例
えば複数現像器と感光体ドラムとは相対的に一様な状態
にて保持されているので画像形成上大きな支障を来すこ
とがない。

特に支持部材３に像担持体30とクリーニング装置39を一
体的に保持することにより重ね合せ現像画像形成のクリ
ーニング装置に行なわれねばならぬブレード39A、クリ
ーニングブレード解除後の残トナー処理のための第２ク
リーニングローラ39B等の接離時、又は圧接時の微妙な
圧着の仕方、圧接状態、加重条件等への振動・衝撃等の
悪影響が大幅に緩和・吸収される。これらの効果は、パ
ネル3A,3B上の基準ピンＰと本体に嵌合する吊下げ部Ｑ
の穴とが相互に入れ替って組み合わされたもの等におい
ても同様の事が云える。又パネル板は前後に２枚で構成
されておれば良く、本実施例の如く３枚構成とすること
は必ずしも必要でない。

前記像担持体30は前述したような重ね合せ式による画像
形成プロセスをとる場合、最大記録体であるB4判あるい
はA3判の１頁分に若干の余裕を加えた長さの周面長が必
要であってその外径寸法を最低でも130φmmないし150φ
mm程度の大きさを要し、本実施例では150φmmの感光体
ドラムを用いた。

一方各現像器36,37,38に関しては詳細を後述する如く、
画像性能を低下させる事なく現像スリーブの外径寸法を
20φmmに迄小さくして各現像器の厚み（高さ）を40mm程
度以下に充分に押えることが出来るようになった結果、
カラー対応として３ないし４個の複数の現像器すなわち
本実施例では現像器36,37,38を前記像担持体30の外径寸
法の範囲に相当するスペース内に更に水平状態にて集積
して配置することが出来るようになっている。

従って前記支持部材３は、本体２に直接取付け固定され
る部材特に上部のレーザ書込み系Ｂ、下部の転写極40、
分離極43を始めとする搬送系の各部材のレイアウトに影
響を与えることのないようその上下の高さを像担持体30
を覆うに足る最小寸法に限定したとしても、前記クリー
ニング装置39は云う迄もなく複数個の各現像器36,37,38
のすべてを装着、収容することが充分に可能になってい
てそれによって記録紙の搬送路をほぼ直線上に構成する
ことが出来てジャム防止にも効果があり、またジャムを
発生したとしてもその処理が容易となっている。

前記各現象器36,37,38には次のような構成のものが使用
される。

本実施例では現像器36,37,38は何れも同一構造の現像器
が用いられている。第２図の現像器37の断面図によって
説明を行う。

370はハウジング、371は現像スリーブ、372は磁気ロー
ル、373は現像剤層形成板、374は供給ローラ、375は現
像剤層剥ぎ取り板、376A,376Bは攪拌スクリュー、377は
攪拌スクリュー376Aと376Bとの間に設けられた攪拌仕切
り板である。

厚さ約40mmのハウジング370内にある現像スリーブ371は
外径20mmφのステンレスによる円筒で、表面は３μｍブ
ラスト処理がなされている。そして時計方向に200〜300
rpmをもって回転し、現像剤を矢示方向に搬送し、現像
領域へと搬送する。

磁気ロール372はSN極を交互に設けた12極のうち１極を
除いた形の磁石体で、現像スリーブ371の内側に固定し
た形で現像が行われる。但し本実施例では磁気ロール37
2は固定しているが、回転する形式であっても差支えな
い。固定した磁気ロール372のうち１極の磁極を除いた
個所は反発磁界となっていて、当該個所の現像スリーブ
371には現像剤層剥ぎ取り板375があって、現像領域を通
過して現像をおえた現像剤を剥ぎ取るような作用をす
る。

供給ローラ374は、現像スリーブ371とは非接触に時計方
向に回転するスポンジローラで、攪拌スクリュー376A,3
76Bの回転によって攪拌され、新しいトナーが供給され
て同じく攪拌された現像剤を速やかにムラなく現像スリ
ーブ371に供給する。

新しい現像剤は現像スリーブ371に付着搬送され、その
下流側に位置した現像剤層形成板373によって、付着・
搬送される現像剤層厚の規制がなされる。

現像剤層形成板373は一端が固定されていた弾性薄板
で、0.1mm厚のリン青銅板と0.5mm厚のウレタンゴムとを
貼り合せたものが用いられ、現像スリーブ371周面に軽
い押圧力をもって摺接し、規制されて薄層となった現像
剤を現像スリーブ371は現像領域へと搬送する。現像ス
リーブ371上の現像剤量は６〜8mg/cm²程度に制限され
る。

現像領域における現像ギャップは0.5mmに保持されて、
非接触現像が行われる。

ここで現像スリーブ371に印加される現像バイアスは、
−500Vの直流バイアスに700rmsVで4KHzの交流バイアス
を重畳した形のものである。

現像領域において、上記条件を満たすとき、像担持体上
の潜像面に向けて現像スリーブ371上の薄層現像層から
トナーを効果的に供給するようになる。前記現像剤層は
前記したように極めて薄層（10μｍ〜450μｍ）なもの
とされるので、像担持体と現像スリーブ371とのギャッ
プ、即ち現像間隙を上記のように例えば500μｍまで狭
くして非接触現像が十分可能となる。このように現像間
隙を狭くすると現像領域の電界が大きくなるので、現像
スリーブ371に印加する現像バイアス電圧が小さくても
十分な現像が達成され、現像バイアスのリーク放電等も
軽減される利点がある。さらには現像して得られる画像
の解像力とその他画質が全般的に向上する。現像間隙の
許容幅は、本現像方式の場合500±300μｍであり、好ま
しくは500±150μｍである。実用上諸制限が多く更に狭
いバラツキが望まれる。例えば、本実施例のカラー複写
機では500μｍ±50μｍが非常に好ましくこれを維持す
る必要がある。本発明の一体構造はこの点においても有
利である。

以上説明した極めて薄い現像剤層による現像方法は、例
えば小径スリーブの現像装置において顕著な効果が発揮
される。即ち従来、例えば30mm程度以下の小径スリーブ
により非接触現象を行う場合、現像剤層の層厚規制がや
りにくいため1mm程度の現像間隙が必要であった、この
ため高圧の交流バイアスが必要とされ、また現像して得
られる画像の解像力、階調再現性及び全体的な画質が低
下し、特に文字などの細部が十分再現されない、あるい
は現像器の電気的絶縁のため、材質や寸法設定等の特別
の考慮を必要とするといった弊害があった。

これに対して上記の現像装置による現像方法によれば極
めて薄い現像剤層を形成して現像するようにしているの
で、現像間隙を小さくすることができ、電界が十分大き
くなるので現像される画像の解像力、階調再現性その他
の画質が格段に向上したものとなる。又、小径スリーブ
が可能なため、高価な現像装置が小型となりコストダウ
ンとなる外、多くの現像装置が必要なカラー電子写真等
において作像機器の配列が容易となり、装置全体がコン
パクト化される利点がある。

さらに上記説明を行った現像方法における別の効果とし
ては、小粒径（５μｍ〜100μｍ）のキャリアやトナー
を用いた場合にも飛散を少なく抑えられることが挙げら
れる。即ち従来小粒径のキャリアとトナーから成る現像
剤を用いて現像すると、前記キャリア及び／又はトナー
が飛散して装置内に汚染するとか、カラートナーを収容
する現像装置の異色のトナーが混入して画像のカラーバ
ランスが乱れるとか、かぶりが発生する等の問題があっ
たが、上記説明の現像方法によれば前記諸問題が大幅に
軽減される。

又、別の効果としては、現像方法が非接触現像とされ、
トナーのみが潜像面に向かって選択的に飛翔して現像さ
れるので、特に有機感光層を有する像形成体を使用して
反転現像をする場合に発生しがちな潜像面へのトナーの
かぶりやキャリア付着が防止される。又潜像面を摺擦し
ないので像形成体表面を損傷したり、刷き目を形成した
りすることがなく、解像力及び階調再現性が良好であ
り、十分な量のトナーを潜像面に付着させることができ
る。さらに又トナー像が形成された像形成体上に重ねて
現像することができるので本発明の多色画像形成装置に
おける多色現像に好適である。

また前記各現像器36,37,38は支持部材３に対し、次に記
すような装着機構により簡易に着脱出来るように組込ま
れている。

以下現像器37の場合について説明すると、現像器37の背
面部には圧縮バネを外嵌した上下一対のガイドピン51が
固定把手50Aと保持片52の間に架設されていて、前記各
ガイドピン51に対し摺動可能に嵌合した可動把手50Bを
右方向に付勢している。

前記可動把手50Bは上下に設けた一対のボス部50Aにより
前記ガイドピン51に嵌合、支持されるものであるが、下
方のボス部50Aには捩りバネ53によって反時計方向に付
勢された押圧レバー54が軸着されている。

一方、前記支持部材３には現像器37を搭載する案内板37
Aが固定されていて、前記押圧レバー54に対応するその
側端部には「かぎ状」の切欠60が設けられている。

前記現像器37が前記支持部材３に装着されている状態で
は前記押圧レバー54は前記切欠60の直線部61に当接して
僅か時計方向に押え込まれる関係にありその反力によっ
て現像器37を像担持体30の方向に押圧して像担持面と現
像スリーブの間隔（Dsd）を規定の値に保つ構成（例え
ば感光体ドラムに対し現像スリーブと同心円上に設けた
コロを突当てて間隙を保つ等の構造（図示せず））にな
っている。

一方現像器37を支持部材３より取外すには前記可動把手
50Bを圧縮バネの作用に抗して左方向にスライドさせる
と押圧レバー54は勾配部62に至って反時計方向に戻り出
しその過程において突起54Aを可動把手50Bに当接せしめ
て停止する。

従って前記ボス部50Aが前記保持片52に突き当った位置
で固定把手50Aと可動把手50Bとを握持して引くと前記押
圧レバー54が前記切欠60の開口部より脱出して現像器37
を支持部材３から取出し分離することが出来る。

また支持部材３に対し装着するに当っては、現像器37の
前端部を前記案内板37Aにのせ、現像器37の底面に取付
けたピン37Bを前記パネル3Aに設けた溝3A−２に係合す
るよう押込むと、圧縮バネの作用により前記ガイドピン
51の右端に位置していた可動把手50B上の前記押圧片54
は勾配部63に当接しその傾斜角によって可動把手50Bと
共に前記ガイドピン51上を左方向にスライドする。

前記押圧レバー54が切欠60の開口部に至って現像器37が
さらに押込まれると前記可動把手50Bは圧縮バネの作用
により右方向にスライドし前記押圧レバー54が前記勾配
部62に摺接して時計方向に僅か回動された状態にて前記
直線部61に至り前述した現像器37の付勢状態を得る。な
お現像器36,38に関しても同様の装着機構により支持部
材３に対し着脱されるようになっている。

さらに前記支持部材３に対する各現像器36,37,38の装着
に当っては、長さ・深さ・幅の各寸法或は相対的位置の
各諸元と、溝・穴・切欠き等とダボ・レール等の突起の
組合せによる機構要素の単数ないし複数個の組合せと前
記諸元の選択による嵌合機構によるフールプルーフ機構
がとられている。

例えば前記ピン37Bと溝3A−２の係合する水平方向の位
置は現像器の種別によって変えられていて誤って他種の
現像器を装着することがないよう構成されている。

一方前記各現像器36,37,38にトナーを補給するため用意
される補給手段たる各補給ホッパ86,87,88は支持部材３
の正面を構成する前記パネル3Aに直接固定される第３図
に示す如き形状のホッパ取付板85に取付け保持されてい
る。

前記各補給ホッパ86,87,88はそれぞれ赤、青、黒色の各
トナーを収容し第１図に示すように装置本体の正面より
見て左右方向のそれぞれの特定した位置を占めるよう、
前記ホッパ取付板85に固定されるものである。

以下現像器37に対する補給ホッパ87の接続・分離および
補給口の繋合、離脱の構造について説明する。

前記補給ホッパ87はその底部にモータＭにより歯車系列
Ｇを介して回転駆動される搬送スクリューを内蔵するト
ナー搬送部87Aを備えていて、該トナー搬送部87Aの端部
に設けたトナー補給部90より、前記現像器37に対し青色
のトナーの補給を行う構造をとっている。

第３図は支持部材３に対して、装着状態にある前記ホッ
パ取付板85を展開して示したもので、該ホッパ取付板85
は前記補給ホッパ87と、さらに図示しない補給ホッパ86
および88を取付け保持した上で複数個のスペンサーＳを
挟み止ネジによって何れの現像器をも装着していない状
態の前記支持部材３に対して予め取付け固定されてい
る。

この状態から支持部材３に対し現像器37を前述した手順
によって装着すると現像器37の側面部に突設したトナー
補給部70がパネル3Aの切欠より突出して、前記補給ホッ
パ87のトナー補給部90に係合して双方の補給口の繋合が
なされる構造になっている。

第５図は各現像器のもつトナー補給部70と各補給ホッパ
のもつトナー補給部90の構成を展開して示したものであ
る。

前記トナー補給部70は上面に補給口71を開口した角形の
座ぐり部70Aと底面にトナー搬送用スクリュー72を収め
る半円筒形の空間70Bを形成した中空の容器であって前
記補給口71により補給されたトナーを前記トナー搬送用
スクリュー72の回転によって現像器37に搬送する機能を
有するものである。

前述した座ぐり部の両側面からトナー補給部70の一方の
外側面にかけてはスリット73が形成されていて該スリッ
ト73には薄板状のシャッタ板74がスライド可能に収めら
れている。

前記シャッタ板74はトナー補給部70に固定したピン75と
の間に張架した引張ばね76の作用によって左方向に付勢
されていて前記補給口71を遮蔽した図示の位置において
ストッパ（図示せず）に当接して停止されている。

一方前記トナー補給部90は前記トナー補給部70の座ぐり
部70Aに嵌合する幅をもちかつその略中央に補給口91を
開口した枠状の部材であって前記トナー搬送部87Aの端
部に一体に固定されるものである。

前記トナー補給部90の下面にはスリット93が形成されて
いて該スリット93には薄板状のシャッタ板94がスライド
可能に収められている。

前記シャッタ94はトナー補給部90に固定したピン95との
間に張架した引張ばね96の作用により右方向に付勢され
ていて前記補給口91を遮蔽した図示の位置においてスト
ッパ（図示せず）に当接して停止されている。

従って現像器37が支持部材３より引き出されている状態
では各トナー補給部の補給口71および91は何れも各シャ
ッタ板によって遮蔽されていてトナーの漏洩や塵埃の混
入が完全に防止される構造になっている。

現像器37を支持部材３に装着するべく前記案内板37Aに
載せ奥方向に挿入すると前記トナー補給部70の座ぐり部
70Aが前記トナー補給部90に複数補給部のそれぞれに対
応する現像器に係合する際の余裕ガタ分を考慮して、係
合時の位置決めをするテーパー部90Bに当接・嵌合し、
シャッタ板74の爪74Aがその前縁部90Aに当接する。

従って現像器37の挿入に応じて前記シャッタ板74は引張
ばね76の作用に抗して右方向にスライドし前記補給口71
を開口するに至るが、之に若干遅れて座ぐり部70Aの側
壁のピン77がトナー補給部90を挿通したシャッタ板94の
ピン97に当接するので、該シャッタ板94は引張ばね96の
作用に抗して左方向にスライドされ前記補給口91を開口
し始める。

前記補給口71と91の開口は現像器37の装着動作と共に進
められて現像器37が支持部材３の所定位置に完全に装着
されると前記補給口71は前記補給口91に対し完全に合致
して補給ホッパ87内のトナーの落下、流入が可能とな
る。

なお各補給口71,91は前述したように現像器37の装着動
作に応じて開口されるが補給口71は補給口91より幾分大
きく開口されている上さらに先に説明したように補給口
91が補給口71より若干遅れて開口を始めるように構成さ
れているため繋合時に起り勝ちなトナー漏洩を防止出来
るようにもなっている。

かくして各現像器と各補給ホッパとのトナー補給口の繋
合は達成され各補給ホッパからのトナーの補給が可能と
なるが一方現像器37の支持部材３からの引き出し動作に
よってもトナー漏洩を起こさず自動的に前記トナー補給
部70をトナー補給部90より離脱させることが出来るよう
になっている。

すなわち前記現像器37を支持部材３より引き出すことに
より前記ピン77が後退して先ず前記シャッタ板94に対す
る押圧作用を解除し始め若干遅れて前記シャッタ板74が
トナー補給部90の前縁部90Aへの圧接作用から解放され
始めるので装着時と同様補給口71は補給口91より常に大
きく開いた状態を保ち、閉蓋して行き前記トナー補給部
70のトナー補給部90よりの離脱と共に自動的に再び第４
図に示すような遮蔽状態となる。尚、上記説明に於ては
相互に開閉蓋を用いたが、両者の配置・開閉の仕方等に
よっては、片側のみに開閉蓋を用いる丈でも良い。

また前記補給ホッパ87に対する装置外部からのトナー補
給は特定色すなわちこの場合青色のトナーを収容する現
像剤カートリッジを補給ホッパ87頂部の取付部87Bに装
着して行なわれるが、該取付部87Bは青色以外のトナー
を収容する現像剤カートリッジを取付ることの出来ない
構成になっていて前記現像器37に対し誤って赤あるいは
黒色のトナーの補給を行うことがない。この構成は前記
補給ホッパ86および88に対しても適用されている。

なお各補給ホッパは第５図に示すようにトナー搬送部87
Aの中継部分において前傾すなわち手前側に所定角度倒
すことが出来るように構成されていて、それによって現
像剤カートリッジの着脱を容易にしている。

なお本実施例においては、非接触で多回転重ね合せ動作
による多色画像形成装置によって説明したが必ずしも多
回転重ね合せ像形成法にこだわるものでなく前述したコ
ンパクトな現像器により接触式現像方式をとっても良好
な画像を得られることが確認されており本発明の主旨か
ら何等実施例の形態にこだわるものではない。

例えば複数現像器を非動作時間には像担持体より離間せ
しめておき動作時に接触状態におくような接離構造を備
えたモノカラー方式、マルチカラー方式やまた前述した
接触非接触の現像方式、一般的に用いられるACバイアス
を利用したジャンプ現像等現像方式の如何を問わず複数
を現像器を備える種々のカラー多色画像形成装置の形態
において本発明の目的とするところの現像器の着脱によ
り複数補給ホッパと自動的に繋合、離脱あるいは支持部
材にフールプルーフ機構により装着された複数現像器と
による必然的に複数補給ホッパとも相互にフールプルー
フ結合されること、なる等のものを含むものであれば勿
論本発明の主旨に含まれるものとする。

〔発明の効果〕

本発明によって、画像記録系における像担持体、各現像
手段並びに清掃手段をも含めた主要構成部材を装置本体
より独立した支持部材にユニット化して組込むことによ
って極めて簡易な操作により前記の各主要構成部材を装
置本体に対して着脱することを可能とするに併せて、前
記各現像手段に接続される各現像剤の補給手段を、スペ
ースが充分であって構成が容易であり、さらに装置外か
らの現像剤の補充とか清掃、点検等にも便利な装置内部
の前面に設置することを可能とした。

その結果として、構造が簡単となってコンパクトとなる
に加え像担持体への損傷防止、現像器着脱時に起り勝ち
な混色の防止等の操作面においても高い優位性をもった
多色画像装置が提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の多色画像形成装置の断面図、第２図は
前記装置に用いられる現像器の断面図、第３図および第
５図は前記装置の要部斜視図、第４図は前記現像器とそ
れに対応する補給ホッパの各トナー補給部の展開斜視
図。 １…匡体、２…本体 ３…支持部材、４…ガイド部材 30…像担持体、36,37,38…現像器 39…クリーニング装置、70,90…トナー補給部 71,91…補給口、74,94…シャッタ板 85…ホッパ取付板、86,87,88…補給ホッパ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 静雄 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ株 式会社内 (72)発明者 松本 亨 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ株 式会社内 審査官 川崎 好昭

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】装置本体に画像形成プロセス手段として少
   なくとも像担持体と、 該像担持体に電荷を附与する帯電手段と、 該帯電された像担持体上に多色画像情報に応じて像露光
   を行う露光手段と、 該露光手段により前記像担持体上に形成された静電潜像
   を現像する複数の現像手段と、 該現像後の画像を記録媒体に転写する転写手段と、 該転写後前記像担持体上に残留するトナーを清掃する清
   掃手段と、 前記複数現像手段へのトナーを補給する複数の補給手段
   とを有する多色画像形成装置において、 少なくとも前記像担持体と前記複数の現像手段群とを装
   置本体に引き出し可能な支持部材に一体的に装着し、 かつ該支持部材の前面に、前記複数の現像手段に対応し
   かつ保持部材に保持された前記複数の補給手段を一体的
   に装着したことを特徴とする多色画像形成装置。