JPH02181766A - カラー画像形成装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、モノクロおよびカラーの２通りの画像処理に
切り換えて使用出来るカラー画像形成装置に関する。

〔発明の背景〕

電子写真法によるカラー画像形成装置は、そのカラー画
像の形成方式としていわゆる像重ね合わせタイプにおい
ても少なくともイエロー　マゼンタ、シアンの３色の現
像剤をそれぞれ有する３個の現像器によって画像の現像
を行いその合成によりカラー画像を構成する方法がとら
れる。

これ等の各現像器は画像重ね合わせの精度を要すること
と点検・整備等に便なるよう通常積層した状態で像形成
体たる感光体ドラムとともにカートリッジ内に収め、画
像形成のプロセスユニットとして一括して装置本体に装
脱する構造がとられる。

プロセスユニットに組込まれる各現像器は感光体ドラム
の周面に対しその回転方向すなわち装置の上下方向にわ
たって配置され、感光体ドラムの回転サイクルに応じて
形成される潜像を顕像化するため、上方の現像器より順
次下方の現像器に向けて、その機能が作用されてそれに
よって形成された画像の重ね合わせによってカラーのト
ナー画像を合成する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

一般に現像器は、作動中にトナーが僅かながらこぼれ出
る場合があるので、前述のような現像器の配置をとっＩ
；場合に下方の現像器に侵入して現像側に混入し画像に
混色を生ずることがある。

また、現像剤自体が混色するよ−うなことがなくとも重
ね合わせようとするトナー画像が上方の現像器によって
既に形成された画像のトナーの混合により混色と同様の
現象を呈することもある。

従って、混色の特に目立つ現像剤を収容する現像器に関
してはその配置を特定する必要があり、本発明はこの点
を解決して改良した結果、かかる現像器を設けることな
く自動的にその特定した位置に装着することによって混
色による色調の乱れを最小限に抑えたカラー画像形成装
置の提供を目的としたものである。

〔問題点を解決′するための手段〕

上記目的は、感光体ドラムの周縁部に複数の現像器を重
ね合わすように配置してカラー画像を形成するカラー画
像形成装置において、前記現像器は個別に交換可能とす
るとともに、特定の現像器は特定の位置に装着されるべ
く規制されていることを特徴とするカラー画像形成装置
によって達成される。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第６図に示す。

本実施例のカラー画像形成装置は、本出願人により特開
昭６０−７５８５０号公報等によって開示されたトナー
重ね現像方式による多色画像形成法を用いている。

第１図はカラー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に取り付けられたノ１０ゲンランブ１３によって照
明される。可動ミラーユニ・ノド１５にはミラー１６お
よび１７が取り付けられていて、同じく水平方向にスラ
イドして、前記キャリ・ンジ１２に取り付けられている
ミラー１４との組み合わせで原稿の光像を画像読取り部
２２へと導出する。

前記キャリッジ１２と前お可動ミラーユニ・ント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。

画像読取り部２２でプラテンガラス１１の上に載置され
た原稿を、読み取る際には、フィルター９を介して色分
解することが行われている。フィルター９は、例えばフ
ィルターＲ１フィルターＧ１フィルター８１フイルター
ＮＤによって構成され、原稿を読み取る際には、フィル
ターＲ，フィルターＧ１フィルターＢ１フィルターＮＤ
の何れか一つを通過した後に読み取りを行うようにして
いる。

フィルターＲ５フィルター〇、フィルター８１　フィル
ターＮＤの何れを選択するかは、フィルター９を第１図
で紙面に垂直な方向に、フィルター選択装置によって移
動することによって実現される。

なお、フィルターＲ，フィルターＧ１フィルターＢは、
それぞれ赤色光、緑色光、青色光を通過させるフィルタ
ーであり、フィルターＮＤは、ニュートラルフィルター
であり、三色光を全て通過さ仕る。

前記画像読取り部２２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
、ｆθ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
された感光体ドラム３０の周面上を走査する。

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感光体ドラム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
と感光体ドラム３０の回転による副走査により感光体ド
ラム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イエロー（Ｙ）のトナ
ー（ｉｆｆ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感光体ドラム３０
の周面より引き離されている清掃手段たるクリニング装
置３９の下を通過し、っぎのコピーサイクルに入る。

すなわち、前記感光体ドラム３０は前記帯電器３５によ
り再び帯電され、次いで信号地理部から出力されＩ；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
てマゼンタ（Ｍ）のトナーを装填した現像器３７によっ
て現像される。

このマゼンタ（Ｍ）のトナー像はすでに形成されている
前述のイエロー（Ｙ）のトナー像の存在下に形成される
。

３８はシアン（Ｃ）のトナーを有する現像器で、信号処
理部で発生される画像信号に基づいてドラム表面にシア
ン（Ｃ）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、顕像手段である２成分現像剤により感光体ド
ラム３０に非接触で現像が行われるようになっている。

かくして感光体ドラム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、
前記給紙部りより給紙ベルト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感光体ドラム３
０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、前記画像読取り第八は独立し
た専用の筐体ｌ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Ｂ１画像形成部Ｃ１給紙
部り等からなる画像記録系が組込まれ筐体ｌ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。

前記本体部２においては、略中夫に感光体ドラム３０が
位置しその右周面に面して前記各現像器３６゜３７．３
８がそれぞれ水平状態で配置され、一方左周面には前お
帯電器３５と前記クリーニング装置３９が配置されてい
る。

前記の感光体ドラム３０．帯電器３５、各現像装着３６
．３７．３８それにクリーニング装置３９は何れも前述
の多色プロセスユニット３に収めて一体化された状態で
前記本体２に着脱可能に取り付けられる。

前記多色プロセスユニット３は、第２図に示す如く前記
の感光体ドラム３０、各現像器３６．３７．３８および
クリーニング装置３９等を収納出来るカートリッジから
構成されていて本体２に対しそれぞれ左右一対のガイド
部材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、前記多色プロセスユニット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の内部
にはガイドレール４Ｂがそれぞれ設けられていてレール
４Ａはガイドレール４Ｂにスライド係合して、本体２に
装着される。

前記各現像器３６，３７．３８には次のような構成のも
のが使用される。

本実施例での現像器３６．３７．３８は何れも同一機能
の現像装置が用いられるので、第３図に示す現像器３７
の断面図によって本発明に用いられる現像装置の説明を
行う。

図において、３０は感光体ドラム、３７０２はハウジン
グ、３７０３は現像スリーブ、３７０４はマグネットロ
ーラ、３７０５は現像剤の量を規制する剛性かつ磁性を
有する棒状体（円柱棒）、３７１５は円柱棒３７０５を
保持するホルダー　３７０６は円柱棒３７０５と現像ス
リーブ３７０３との押圧から、現像剤を搬送可能にする
ためのバネ材であり、円柱棒３７０５は現像スリーブ３
７０３に対し現像剤が介在しない状態で一定荷重で押圧
される。３７０７および３７０８は第１および第２撹拌
部材、３７０９は供給ローラ、３７１０はスクレーバ、
３７１１は撹拌仕切板である。

また３７２１は前記ハウジング３７０２に組込まれて現
像器と一体化されたトナーボックス、３７２３は該トナ
ーボックス３７２１内のトナーを現像器側に搬送するス
ポンジローラである。トナー補給部３７２１内のトナー
は回転するトナー補給ロータ３７２２とスポンジローラ
３７２３によって現像剤の撹拌部へと補給される。

撹拌部に補給されたトナーは矢示方向に回転する第１撹
拌部材３７０７と、これと反対方向で互に重複するよう
に回転する第２撹拌部材３７０８とによりキャリアと充
分撹拌混合された止環像側として供給ローラ３７０９を
介して現像スリーブ３７０３に送られる。

前記第１撹拌部材３７０７と前記第２撹拌部材３７０８
は互に相反する矢示方向に回転する左巻きの螺旋角をも
ったスクリュー状の部材であって第２撹拌部材３７０８
の推力によって奥側に搬送されたトナーとキャリアは、
図面の奥側方向に上縁が低く傾斜する前記撹拌仕切板３
７１１を順次乗り越えて第１撹拌部材３７０７側に移り
その推力によって図面の手前側に搬送され、その間にお
けるトナーとキャリアとの混合作用によって摩擦帯電が
なされた均質な現像剤とされ、スポンジ状で矢示方向に
回転する供給ローラ３７０９によって現像スリーブ３７
０３周面上に層状に付着する。

本実施例では固定したマグネットローラ３７０４とその
外側を矢示方向（時計方向）に回転する現像スリーブ３
７０３周面上に付着した薄層をなしたこの現像剤層は現
像領域３７１２において矢示方向に回転する感光体ドラ
ム３０上の潜像を間隔をへだてて非接触で現像しトナー
像を形成するように構成した。

この非接触現像時には図示しない電源から交流成分を含
む現像バイアスが前記現像スリーブ３７０３に印加され
、その結実現像スリーブ３７０３上に現像剤中のトナー
のみが選択的に前記潜像の面に移行して付着される。

トナー成分を消費した現像剤はキャリア比率が高くなっ
て現像スリーブ３７０３によって搬送されて前記スクレ
ーパ３７１０により剥離回収され、再びトナー比率の高
い現像剤と混合される。

一方、前記各現像器３６，３７．３８はカートリッジに
対し、第４ｒＸＪに示すような装着機構により筒易に着
脱出来るよう組込まれている。

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゛ドビ
ン５Ｉ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５０Ｃ
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！Ｉｓ　５０Ｃ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、前記カートリッジには現像器３７を搭載する案内
板３７Ａ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ｊの切欠６０が設けられて
いる。

前記現像器３７が前記カートリッジ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、か
くして構成される押圧付勢手段の反力によって現像器３
７を感光体ドラム３０の方向に押圧して現像スリーブ３
７０３の同軸上に設けた突当てコロをドラム面に圧接す
ることによりドラム面と現像スリーブ３７Ａの間隔（Ｄ
ｓｄ）を規定の値に保つ構成になっている。

一方現像器３７をカートリッジより取外すには前記固定
把手５０Ａに対し前記可動把手５０Ｂを握持するように
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５０Ｂ１ｍ当接
せしめて停止する。

従って前記ボス部５０Ｃが前記圧縮バネを押し切った位
置で各把手５０Ａと５０Ｂを同時に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
をカートリッジから取出し分離することが出来る。

またカートリッジに対し装着するに当っては、現像器３
７の前端部を前記案内板３７Ａにのせ、固定把手５０Ａ
によって押込むと、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上の前記抑
圧片５４は前面側の勾配部６３に当接しその傾斜角によ
って可動把手５０Ｂと共に前記ガイドビン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
装着機構によりカートリッジに対し着脱されるようにな
っている。上記説明の如く把手部材（５０Ａ、　５０Ｂ
）は押入、離脱の際の解除・ロック機構部を含むと共に
小型・軽量現像器の把持用としても使用出来るのでその
操作性に一段と有効に働く。前記把手の位置はカートリ
ッジを引き出した時の状態或は現像器の重量バランスに
より実施例位置にこだわるものでなく、中央部に設けて
もよく、又左右に１個ずつ２個設けても良い。

さらに各現像器は収容する現像剤の種別に応じて前記カ
ートリッジの指定の位置にのみ挿入して取り外されるよ
うに構成されている。

すなわち第４図に示すようにカートリッジ側部の現像器
を挿入する各開口部には、キー状の突起Ｐが横方向に左
・中央・右と段階的に位置を異にして設けられており、
一方カートリッジに装着する現像器としては前記現像器
３６，３７．３８を含めて第５図（ａ）ないしくｅ）に
示すように前記突起Ｐに対応するキー溝状の凹部Ｑをそ
れぞれ１個所もしくは２個所に設けｌ；５種類の現像器
が使用される。

第５図（ａンないしくｅ）に示す各現像器には次に記す
各種別の各現像剤が何れも単独に収容される。

第５図（ａ）・・・イエロー（Ｙ） （ｂ）・・・マゼンタ（Ｍ） （Ｃ）・・・黒（Ｂ　Ｋ） （ｄ）・・・緑（Ｇ）あるいは赤（Ｒ）（ａ）・・・シ
アン（Ｃ）あるいは胃（Ｂ）従って前記各現像器３６．
３７．３８にはそれぞれ第５図（ａ）、（ｂ）および（
ｅ）に示す現像器が用いられていて、それにより第６図
に示す如く最も混色の影響を受は易いイエロー（Ｙ）の
現像剤を収容した現像器３６を最上位に、また影響の度
合に応じてマゼンタ（Ｍ）の現像器３７を中間、シアン
（Ｃ）の現像器３８を最下位としてそれぞれ混色の影響
が最小限となるよう装着されている。

また、混色した場合、他の現像剤に対し最も大きな影響
を与える黒色の現像剤は、第５図（ｃ）に示す現像器に
収められるので、前記現像器３８に替わってもカートリ
ッジの最下位に装着されることとなる。

さらに緑（Ｇ）、赤（Ｒ）、青（Ｂ）の各現像剤が使用
される場合にもイエロー（Ｙ）と黒（Ｂ　Ｋ）の各現像
器がそれぞれ最上位と最下位に優先的に装着された上で
なおかつ緑（Ｇ）および赤（Ｒ）の各現像器を上位に青
（Ｂ）の現像器を下位として前述した混色、混入による
影響を出来るだけ小さくすることが出来るように構成し
ている。

第６図は各現像器３６．３７および３８を収容した状態
に８ける前記カートリッジの右側面を示したものである
。

各現像器の装着に際しては、現像器３７の例に示すよう
に、左右の側面に形成したガイドレール３７Ｃがカート
リッジに設けたガイド部材に係合して上下位置を規制さ
れＩ；上水平方向にスライドして装着される。

カートリッジに装着された各現像器はカートリッジに設
けたロック装置の作用により感光体ドラム３０の周面に
対し付勢されて所定の現像間隙（Ｄｓｄ）を構成する。

なお各現像器がそれぞれ指定の位置に収められると現像
剤の種別と処理順序が自動的に検知されてその信号が前
記多色プロセスユニット３の本体２への装着により装置
の制御部、に送られ、同時に並行される動力と電力の伝
達、接続をよって上位に位置する現像器からの画像形成
プロセスのサイクルが開始される。

また装着された現像剤の種別によって、モノカラーモー
ドとカラーモードを自動的に選択する様にするのが好ま
しい。

〔発明の効果〕

本発明は、カラー画像形成用として上下方向に積層して
使用する複数の各現像器を、上位の現像器からのトナー
の直接の混入あるいはトナー画像重ね合わせ時のトナー
の混合に伴う色調の乱れが最小限に留まるよう、収容す
る各現像剤の種別に応じてそれぞれの指定位置にのみ限
定して取り付けることによって、色調が良く画質の高い
カラー画像を形成することの出来るカラー画像形成装置
が提供されることとなりだ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカラー画像形成装置の断面構成図、第
２図は前記装置の多色プロセスユニットの断面図、第３
図は前記ユニットに収められる現像器の断面図、第４図
は前記現像器の装着状況を示す前記ユニットの斜視図、
第５図は前記現像器の各側面図、第６図は前記現像器を
装着した前記ユニットの側面図。 ３・・・多色プロセスユニット ４Ａ・・・レール　　　　　５・・・取手３０・・・感
光体ドラム　　３５・・・帯電器３６．３７．３８・・
・現像器　　３７Ａ・・・案内板３７Ｇ・・・ガイドレ
ール　　３９・・・クリーニング装置５０・・・把手　
　　　　　Ｐ・・・突起Ｑ・・・凹部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 感光体ドラムの周縁部に複数の現像器を重ね合わすよう
   に配置してカラー画像を形成するカラー画像形成装置に
   おいて、前記現像器は個別に交換可能とするとともに、
   特定の現像器は特定の位置に装着されるべく規制されて
   いることを特徴とするカラー画像形成装置。