JPS61117574A - 多色現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般にはカラー電子写真複写機並びにコンピ
ュータ及びファクシミリ等の出力部を構成するカラー記
録装置に好適に使用することのできる多色現像装置に関
するものであり、特に異なる色現像剤を供する複数の現
像ユニットを回転体に搭載し所望の現像ユニットを被現
像体に対向する位置に回転移動させ現像を行なわしめる
ように構成した回転式の多色現像装置に関するものであ
る。

本発明に係る現像装置が適用される上記カラー電子写真
複写機及びカラー記録装置等はフルカラー用に限定され
るものではなく、２色又は３色量にの単色カラー、所望
マルチカラー用であってもよい。

従」ＬＬ」Ｌ術 最近、特殊分野に限らず一般事務の分野でもカラー複写
の需要が急速に増大し、専門家のみならず誰でも使用し
得るカラー複写機が希求されている。現在、カラー複写
機としては電子写真技術を利用したフルカラー電子写真
複写機が一般に広く使用されている。

フルカラー又はマルチカラー用電子写真複写機は未だ解
決又は改゛良すべき種々の問題を有しているが、その中
の一つは被現像体、即ち、感光体上に形成された各色静
電潜像な顕像化する現像装置を如何に構成するかにある
。

従来、カラー電子写真複写機用の現像装置として種々の
手段が提案されているが、大別すると二つに分けられる
。その一つは、第２図に図示されるように、感光体表面
Ｐに沿って各色の現像剤を有した複数の現像ユニットＤ
１〜Ｄ３を並列に配置した並置式現像装置であり、現在
数も多く利用されている。通常市販の電子写真複写機に
おいては、感光体は通常円筒形状ドラムとされるために
現像装置の各現像ユニットは感光ドラム表面に近接して
配置され且つ感光ドラムの円周方向に沿って並列に配置
される。第２の現像装置は、第３図に図示されるように
、感光体Ｐに隣接して回転体Ｒを設け、該回転体Ｒの周
辺に複数の現像ユニットＤＩ−Ｄ３を配置した、所謂回
転式現像装置である。

が　　しようと　る。

上述したように、並置式現像装置は現在広く使用されて
おり、該現像装置によると複数の異なる色の現像剤を有
した現像ユニットを単に感光ドラム周辺に順次に列べる
だけでよく、構造が簡単になるように思われるが、実際
には一つの現像ユニットを作動させている間は他の残り
の現像ユニットを不作動状態にする必要があり、その為
に現像ユニット内の磁気ブラシローラの回転制御をなし
たり又は現像ユニット自体を感光ドラム表面から離動せ
しめる等の手段が必要となり、結局は並置式現像装置に
も′複雑な構造及び繁雑な作動制御が余儀なくされる。

更に、このタイプの現像装置によると、感光ドラムの周
辺に順次に複数の現像ユニツ）Ｄ、　−Ｄ３が配置され
るために通常の白黒コピー複写機に比較し３〜４倍の現
像位置が必要であり、感光ドラムの直径は必然的に大き
くなり、従って電子写真複写機を小型化することが極め
て困難である。

更に又、感光ドラム上へめ各色の潜像形成位置は一定で
あるにも拘わらず、各色め現像ユニットによる現像位置
は異なり、従って各色の潜像が現像されるまでの時間が
相違し、潜像の時間減衰の補正が必要とされる。斯る補
正作業は技術的に簡単なものではなく、現像装置及び複
写機全体の制御を複雑にした。更には、各現像ユニット
において現像剤が現像ローラ表面を現像剤貯槽内から感
光体面まで搬送される角度が０１〜θ３となるので、多
色画像再現において、色調、画像コントラド等に問題が
生ずる可能性がある。

一方、回転式現像装置は、所望する色の現像ユニットの
みを感光ドラム上の潜像に対向させ現像を行なわしめる
ものであるために、各色の潜像の時間減衰の補正も必要
なく、又前記並置式現像装置が有する欠点を改善する。

しかしながら、第３図に示すような構成では、複数の現
像ユニットＤ、〜Ｄ３が同一軸上に回動自在に支持され
て、感光体の同一位置に切換配置可能とされるが、常に
各現像器が同一方向を向いている様に規制する構成を要
するので、駆動機構が複雑となるものであった。

上記欠点を補う回転式現像装置として第４因に図示され
るような回転式現像装置が提案されている（＃公開５５
−２０５７９号）。この構成によると、現像ユニットＡ
、Ｂ及びＣは第３図の現像ユニットＤ＋　”Ｄ３と同様
に同一軸」二に回動自在に支持されて、感光体の同一位
置に切換配置可能とされるが、各現像ユニツ）Ａ、Ｂ及
びＣは同一方向を向くべく規制する必要はなく、ただ各
現像ユニットにはその現像用開口部を下方に向けた際に
、該開口部から現像剤の落下を阻止するのに十分な磁界
をその開口部に形成する磁性体が設けられるに過ぎない
。この構成によって、カラー複写器の小型化、装置の簡
単化が図れるが、各々の現像ユニットは、例えば磁気ブ
ラシ現像法を用いた場合等には現像容器中に攪拌機構、
ＡＴＲ等が必要であり、従って各々の現像容器にはそれ
らの機構を付加することとなり、装置は複雑に、又大型
にならざるを得ないといった不都合があった。

又、上記構成により現像容器中の現像剤が開口部より落
下することは防止可能であるが、現像ユニット支持体を
回転させた後現像位置で固定する際に現像ユニットに加
わる衝撃等により、開口部に露出している現像剤相持体
上の磁気ブラシの先端が落下、飛散し、機内を汚染する
恐れがある。

ｉ児立１名 従って、本発明の主たる目的は、カラー電子写真複写機
又はカラー記録装置等に適用することのできる、複数の
現像ユニットを備えた小型の回転式多色現像装置を提供
することである。

本発明の他の目的は、現像装置の小型化に伴ない現像装
置の回転駆動装置をも小型化することができ、従って感
光ドラム及び感光ドラム周辺の各部材を小型化し、延い
てはカラー電子写真複写機又はカラー記録装置全体を小
型化することのできる、複数の現像ユニットを備えた回
転式多色現像装置を提供することである。

本発明の更に他の目的は、各現像剤供給容器内の現像剤
の凝集を防１卜することのできる回転式多色現像装置を
提供することである。

。　点　　　　るための −Ｆ記諸目的、は、本発明に係る多色現像装置によって
完全に達成される。本発明を要約すると１本発明は、複
数の現像ユニットを備え、所望の現像ユニットを現像位
置に回転移動させて現像を行なう多色現像装置であって
、各現像ユニットは、（ａ）開口を有する現像剤供給容
器と、（ｂ）前記開口に設けられ、前記現像剤供給容器
の内部と外部を無端移動可能な現像剤保持用非磁性部材
と、 （ｃ）前記現像剤保持用非磁性部材内部に設けられた固
定磁界発生手段と、 （ｄ）前記現像剤供給容器の内部で前記現像剤保持用非
磁性部材−しに形成され、表面に非磁性現像剤を保持可
能な複数の磁性粒子から成る磁性粒子層と、 （ｅ）前記現像剤保持用非磁性部材の外側に設けられ、
前記固定磁界発生手段とともに前記磁性粒子層を現像剤
供給容器内部に拘束する磁性粒子拘束部材と、を具備し
、且つ各前記現像ユニットは。

同一円周上に各現像ユニットの前記現像用開口が位置す
る如く回動可能の支持体上に固定的に支持されたことを
特徴とする多色現像装置である。

１竃１ 次に、本発明に係る多色現像装置についてその一実施態
様を例示する図面に即して詳しく説明する。

本発明に係る多色現像装置は、前述したように、マルチ
カラー或はフルカラーの電子写実複写機又はコンピュー
タ出力部のカラー記録装置等に好適に使用し得るもので
あり、又感光体及び静電潜像形成プロセスは種々のもの
を使用し得るが、本実施態様ではカールソンプロセスを
応用した電子写真複写機に適用された場合について説明
する。

第１図には本発明に係る多色現像装置及びカラー電子写
真複写機の一部が概略断面図にて示される。感光ドラム
２は周知の態様で回転支持軸（図示せず）に回転自在に
取付られ１本実施態様では矢印方向、つまり第１図で時
計方向に回転する。

感光ドラム２の下方位置に、後で詳しく説明する本発明
に係る多色現像装置ｌが配置される。感光ドラム２は、
帯電器４で予め帯電され、しかる後カラー原稿の分解色
像を露光位置５で照射され、該感光ドラム２表面に静電
潜像が形成される。該静電潜像は該分解色に応じた色現
像剤にて前記現像装置ｌによって現像可視化される。感
光ドラム２上の現像画像は、ポスト帯電器６によりポス
ト帯電後転写ローラ７上に転写される。転写後感光体ド
ラム２の表面はクリーニングされ次の分解色像の形成に
供される。

多色現像装置ｌは、各々異なる色の現像剤を収容した複
数の現像ユニツ）Ａ、Ｂ及びＣと、各現像ユニットＡ、
Ｂ及びＣを相持する支持体ｌＯとを有し、各現像ユニツ
）Ａ、Ｂ及びＣは、後述するように、各現像ユニットＡ
、Ｂ及びＣの開口１８が同一円周上に位置する如く支持
体ｌＯ上に固着される。該支持体ｌＯは軸１２によって
回転自在に支持される。又、多色現像装置ｌは、支持体
１０の側壁に設けたクリック機構１４等により位置決め
が成され、従って現像装置１は分解色像に応じた色現像
剤を提供する現像ユニットを感光ドラム２の現像位置に
設定するべく作動される。

所定の現像ユニットで現像可視化された各分解色画像は
転写ローラ７に重ね合せて転写Ｊれる。

つまり、第２の分解色像は現像後、転写ローラ７上にあ
る前記第１の分解色像に重ね合せて転写される。

同様にして、第３の分解色像、又必要に応じて第４の色
像形成をして転写ローラ７上に３色或は４色の分解色画
像が重ね合され、完全なカラー再現画像が形成される。

該画像は転写紙（図示せず）に転写してカラーコピーが
作製される。又転写ローラに予め転写紙を固定し転写紙
上に分解色像を順次重ね合せ得ることは勿論である。

次に、本発明に係る多色現像装置について更に詳しく説
明する。該現像装置には、限定されるものではないが例
えば３又は４個といった、複数の現像ユニットが配設さ
れるが、使用する各現像ユニットは同じ構成とされるの
で一つの現像ユニットＡについてのみ説明する。

現像ユニツ）Ａは、上部が開口した現像剤供給゛容器１
６を有する。該開口部１８には現像ローラ２０が配置さ
れる。該現像ローラ２０は、固定されたマグネット２２
と、該マグネット２２を囲包し現像容器１６に回転自在
に取り付けられた現像スリーブ２４とから成る。現像ス
リーブ２４は非磁性材料例えばアルミニウム等の材質で
作られており、図中の矢印２６の如く回動する。

現像容器１６内には磁性粒子２８及び非磁性トナー３０
が混合されて収納される。該磁性粒子２８は現像スリー
ブ２４内に固定されたマグネット２２の磁界により現像
スリーブ２４の表面に吸引され、現像容器１６内でブラ
シを形成する。

現像スリーブ２４の回動によって磁性粒子２８のブラシ
は現像スリーブ２４と共に移動し、と同時に磁性粒子２
８自体も自転する。斯る磁性粒子２８の運動により磁性
ブラシ中に包含された非磁性トナー３０にトリポ電荷が
付与される。一方、磁性粒子表面に保持され、トリポ電
荷が付与された非磁性トナー３０は回転運動する現像ス
リーブ２４−に：、に薄層にてコーティングされる。

前述のように、磁性粒子２８及び現像スリーブ２４表面
上の薄層状非磁性トナー３０は現像スリーブ２４の回転
により現像容器内部から現像容器外部へと感光ドラム２
の方に搬送されるが、磁性粒子２８は現像容器開口部１
８に設けられたブレード３２及び３４によって現像容器
外へと移動するのが阻止され、現像スリーブ２４上で薄
層化された薄層状非磁性トナー３０のみが現像容器外へ
と移送される。前記ブレード３２．３３は磁性体であり
、現像スリーブ２４内のマグネット２２と磁界を形成し
て磁性粒子２８が現像容器外へと移動するのを拘束する
作用をなす、尚、ブレード３２は非磁性の板材へマイラ
ーシートを貼ったものを、スリーブ２４に腹あたりさせ
た構成でも良い斯る薄層現像法は特ｌＩＦ＠５Ｂ−１４
３３６０号に詳しく説明されており、更に詳しい説明は
省略する。又、ここで使用する現像方法においては、特
開昭５５−１８６５６号に記載されるように、感光ドラ
ム２と現像スリーブ２４との間にはバイアス電源（図示
せず）により電圧を印加するのが好しい、該バイアス電
源は交流でも直流でもよいが、交流に直流を重畳したも
のが好ましい。

第１図においては、現像ユニッ）Ａが現像領域に位置し
ており、感光ドラム表面上の静電潜像は該現像ユニツ）
Ａによって現像可視化される。このとき残余非磁性トナ
ー３０は現像容器１６の下部に溜る。従って、現像容器
１６中に非磁性トナー３０が十分溝たされていない状態
では、該残余非磁性トナー３０は磁性粒子２８のブラシ
と接しておらず、このためにブラシに内に含まれている
トナー３０を現像のために消費してしまうと、トナーの
供給不足による濃度薄、濃度ムラ等の生じる恐れがある
。しかしながら、一般にカラー複写機にあっては、各分
解色画像を各現像ユニツ）Ａ、Ｂ及びＣにて現像する必
要があるために支持体ｌＯが回転される。つまり、現像
ユニットＡは、支持体ｌＯが矢印３６の方向に回転する
に従って現像ユニツ）Ｂ及びＣの位置をとり、そして再
び現在の位置に戻される。従って、現像ユニツ）Ａは現
像ユニツ）Ｂ及びＣの位置で該現像ユニットＡ内の磁性
粒子２８には非磁性トナー３ｏが補給されることとなり
、上述の如き不都合は生じない。又、数枚連続して単色
のコピーを撮る場合においても、現像装置が現像作業状
態にないときに支持体１０を回転させることにより、上
述の不都合を防止できる。

次に、第５図に示したタイミングチャートに従って現像
装置の回転態様を具体的に説明する。第５図（Ａ）は感
光ドラム２の回転の０Ｎ−ＯＦＦのタイミング、第５図
（Ｂ）は像露光のＯＮ・ＯＦＦのタイミング、第５図（
ｃ）は支持体ｌＯの回転のＯＮ・ＯＦＦのタイミングを
示す。該タイミングチャートによれば、感光ドラム２の
回転が開始されてから、第１回目の像露光が開始される
までの間、すなわち前回転時に、現像装置支持体ｌＯの
回転がＯＮとなっており、第１回目の現像が行なわれる
前に支持体ｌＯは１回転以上回転することになる。この
支持体１０のドラム前回転時における回転によって各現
像装置内の現像剤は自重により現像容器内で落下、移動
を繰返し、現像剤の凝集等を防ぐことが可能となる。こ
の例では感光ドラム２の前回転時のみ支持体ｌＯを現像
剤攪拌の目的で回転させる構成となっているが、第１回
目と８８２回目の現像の間、又は感光ドラム２の後回転
時等の非現像時に支持体を回転させることにより同等の
効果が得られるのは勿論である。

第６図は、本発明の多色現像装置にトナーの残量を検出
するための手段、つまり残検手段を設けた場合の実施例
を示す、該実施例において現像装置１ａは実質的には第
５図に示す現像装置ｌと同じであるが、現像容器１６の
前！１３Ｂ及び後壁４０に透光性の窓４２及び４４が設
けられている点で相違している。透光性の窓４２及び４
４は、現像ユニツｌ−Ｂの５位置にて、現像装置外に設
けられた発光素子４６からの光が窓４２及び４４を通っ
て、これも又現像装置外に設けられた受光素子４８に達
するように配置されている。従って非磁性トナー３０が
十分にある時（第６図中のａの状態）には、発光素子４
６からの光は非磁性トナーに遮ぎられて受光素子４Ｂま
で到達しない、一方。

非磁性トナー３０が消費された状態（第６図中のｂの状
態）になった時には、発光素子４６からの光は非磁性ト
ナーに遮ぎられることがないために窓４２．４４を通っ
て受光素子４８に到達する。

これによって受光素子４８はトナー不足の表示信号をだ
す。

斯る構成によって、トナーの残検手段は各現像ユニット
にそれぞれ設ける必要はなく、−個だけですむ、この時
、現像ユニットＢの位置のみにてトナーの補給が可能な
ような構成をとれば、どの色のトナーが不足しているか
表示する必要はなく、つまりトナー補給の可能な位置に
停止している現像ユニットの色が不足していることにな
るので、その色を補給すればよい、従って各々の色に対
してトナー補給の表示を一つずつ設けることは必要なく
、一つで代用可能となる。又、現像ユニットＢの位置で
は現像剤、即ち磁性粒子３２及び非磁性トナー３０がト
ナー補給口５０から最も遠ざかっている状態であるため
、トナー補給の際に使用者が現像剤によって手や衣服を
汚す恐れも少なく、又機内の汚染も防止できる。該実施
態様にては、残検手段は一個だけ設けられたが、勿論各
現像ユニットにそれぞれ残検手段を設けることも可能で
ある。

」二記説明では、薄層非磁性トナーを保持し搬送する手
段は、現像ローラ２０とし且つ現像剤保持用非磁性部材
は円筒状の現像スリーブ２４として説明したが、現像剤
保持用非磁性部材はこの構成に限定されるものではなく
、例えば非円形運動を行なう無端ベルトのようなもので
も可能であろう１１匝ＡＪ 以］二の如く構成される本発明に係る現像装置は各現像
ユニットを小型化でき、従って複写装置自体を極めて小
型とすることができるという効果を有している。更に、
本発明の現像装置は現像剤の凝集も防止できるという利
益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る現像装置の一実施態様の概略断
面図である。 第２図から第４図は、従来の現像装置を示す概略断面図
である。 第５図は、第１図の現像装置の作動態様を説明するため
の感光ドラムの回転、露光及び支持体の回転のタイミン
グチャートである。 第６図は、本発明に係る現像装置の他の実施態様の概略
断面図である。 ２；感光ドラム １０、支持体 １２：回転軸 １６；現像剤供給容器 １８、開口 ２０：現像ローラ ２８；磁性粒子 ３０；非磁性トナー ３２．３４；ブレード ４２．４４；透光窓 ４６；発光素子 ４８；受光素子 Ａ、Ｂ、Ｃ，現像ユニット 第１図 了〜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）複数の現像ユニットを備え、所望の現像ユニットを
   現像位置に回転移動させて現像を行なう多色現像装置で
   あつて、各現像ユニットは、 （ａ）開口を有する現像剤供給容器と、 （ｂ）前記開口に設けられ、前記現像剤供給容器の内部
   と外部を無端移動可能な現像剤保持用非磁性部材と、 （ｃ）前記現像剤保持用非磁性部材内部に設けられた固
   定磁界発生手段と、 （ｄ）前記現像剤供給容器の内部で前記現像剤保持用非
   磁性部材上に形成され、表面に非磁性現像剤を保持可能
   な多数の磁性粒子から成る磁性粒子層と、 （ｅ）前記現像剤保持用非磁性部材の外側に設けられ、
   前記固定磁界発生手段とともに前記磁性粒子層を現像剤
   供給容器内部に拘束する磁性粒子拘束部材と、を具備し
   且つ各前記現像ユニットは、同一円周上に各現像ユニッ
   トの前記開口が位置する如く回動可能の支持体上に固定
   的に支持されたことを特徴とする多色現像装置。 ２）現像剤保持用非磁性部材は円筒状の現像スリーブで
   ある特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３）現像剤保持用非磁性部材は非円形運動を行なう無端
   ベルトで烏る特許請求の範囲第１項記載の装置。 ４）磁性粒子拘束部材は磁性材料で形成された磁性ブレ
   ードである特許請求の範囲第１項記載の装置。