JPH02189562A - 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、カラー電子写真複写機、コンピュータのプリ
ンター、ファクシミリ等の出力部に設けられるカラー記
録のための現像装置に関し、特に、複数の現像ユニット
を搬送手段に配設し、該搬送手段を駆動することによっ
て所要の現像ユニットを現像位置に移送し、被現像体の
現像を行なう現像装置に関する。

【太立且遣 カラー電子写真複写機等においては、未だ解決又は改良
されるべき問題が種々あるが、その中の１つには、被現
像体、即ち、感光ドラム上に形成された各色対応の静電
潜像をトナーを用いて顕像化する現像装置において、ト
ナー（或は現像剤）を如何なる手段で各色別の現像ユニ
ットに補給するかという課題がある。

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２つの形態に分け
られる。その一つは、感光ドラムの周辺に沿って各色別
のトナー（或は現像剤）を収容した複数の現像ユニット
を並列配置した構成のものである。このような形態の現
像装置は最も一般的に使用されており、各現像ユニット
を感光ドラム周辺に順次に並らべるだけであるから、構
成が簡単であると考えられているが、実際には１つの現
像ユニー／　トを作動させている間、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、そのため、現像
ユニット内の磁気ブラシローラの回転制御を各別に行な
ったり、現像ユニット自体を感光ドラムの表面に対して
接離動作させる等の手段が必要で、実用上ではかなり複
雑な構造及び繁雑な作動制御を余儀なくされている。又
、この形態の現像装置では、感光ドラムの周辺に沿って
現像ユニットを並列配置するために、現像装置のために
必要な円周長を感光ドラムに与えなければならないから
、必然的に感光ドラムの大型化がさけられない、これは
電子写真複写機等の小型化の目標に反することになる。

又、感光ドラム上への各色の潜像形成位置は一定である
が、各色の現像位置は、各現像ユニットの位鐙となり、
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
間減衰の影響が現像に及名；から、これを補正する必要
がある。このような補正は技術的に簡単ではなく、制御
系を大幅に複雑化する。

現像装置の他の形態は、本発明が対象とするところのも
のであって、前述のように、複数の現像ユニットを搬送
手段に配設し、該搬送手段を駆動することによって所要
の現像ユニットを現像位置に移送し、被現像体の現像を
行なう方式である。

該現像装置は、所望する色の現像ユニットのみを感光ド
ラムＥの潜像に対向させて現像を行なわせるものである
から、感光ドラムの小型化、延いてはカラー電子写真複
写機等の機器の小型化の一ヒで有利であり、又、各色の
潜像から現像までの時間が一定（１つの現像位置で現Ｉ
ｌｌりであるから、潜像の時間減衰の補正を必要としな
い点で基本的に優れている。

が　　　　　よ　− しかしながら、磁性粉であるキャリアとトチ−とからな
る２ｒｋ、分現像剤を使用してマグネットブラシ法によ
り現像する現像装置等では、各現像ユニット内のトナー
が所定濃度以下になった時、上記現像ユニットに対して
トナーを補給する必要がある。このため、各現像ユニッ
トに、トナーとキャリアを収容する現像室と、補給用ト
ナーを収容するトナー室とを分けて設けることがなされ
ている。しかし、補給用トナー量を配慮して、相当なト
ナー室を構成すると、当然５各現像ユニツト、延いては
現像装置全体の大型化を免れ得ない、従って、搬送手段
は、上記現像ユニットを現像位置へ、又現像位置から移
動する時、大きな慣性モーメントを受けることになる。

このため、搬送手段を大型化しなければならないだけで
なく。

上記現像ユニットの移動を高速化するのが難しくなる。

このため、上記トナー室をできるだけ小型化し、トナー
室へは、カートリッジ方式のトナー補給器奄用いて、随
時、補給する方式も採用されているが、大量枚数の複写
が要求される場合等には、現像装置を頻繁に停止し、又
、トナー補給位置へ各現像ユニットを移動してトナー補
ｍ器によるトナー補給を行なわなければならない、これ
はオペレータにとって極めて面倒なことであり、全体と
して複写速度を著しく低減する原因となる。

又、現像ユニットに対してトナー補給器を着脱する構造
のために、密閉度が低く、搬送手段の動作、停止の時の
振動、衝Ｑ等でトナー又は現像剤が現像ユニットから機
器内へ飛散し、周囲を汚梢し、或は各現像ユニット内の
現像剤の混色をもたらす等の問題がある。

１１立１１ 本発明は上記に情の基づいてなされたもので。

その主たる目的は、現像ユニットを小型化して。

搬送手段の負担を軽減し、全体としての現像装置の小型
化を実現すると共に、大容量のトナーが補給でき、多蓋
の枚数の複写を連続的に行なえる現像装置を提供するこ
とにある。

又、本発明の他の目的は、現像装置の可動部分を小型化
して、慣性力を小さくし、高速制御等を容易にした現像
装置を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、トナー補給に起因したトナー
の飛散を防止し、又、搬送手段の長寿命化と、搬送琶の
安定化を図り、高品位な複写物が得られるようにした現
像装置を提供することにある。

又、本発明の別の目的は、各現像ユニットと補給用ホッ
パとの間の搬送経路を可及的に短かくし、搬送手段に対
する慣性力の負担を出来るだけ軽減するように工夫した
現像装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は以下に述べる現像
装置を構成した。即ち１本発明の現像装置は、複数の現
像ユニットを搬送手段に配設し。

該搬送手段を駆動することによって所要の現像ユニット
を現像位置に移送し、被現像体の現像を行なう現像装置
において、各現像ユニー２トに対応して各現像ユニット
にトナーを補給するホッパーが、対応する現像ユニット
の位置から、前記搬送手段の最大移動距離の２分の１の
位置あるいはその近傍に配置されている。

これによって、現像装置の可動部分の小型化。

搬送手段への慣性力の負担軽減、多量のトナー補給、ト
ナー汚損のない高品位複写等を実現するのである。

実ｊＬ力 以下５本発明の一実施例を図面に基づいて具体的に説明
する。

第１１図は本発明の現像装置をフルカラー複写画像を形
成するための画像形成装置に適用した状態を示している
０図において、符号１は、静電潜像を担持する被現像体
としての感光ドラムであり、矢印方向に回転される。上
記感光ドラム１の岡囲にはコロナ帯電器２、露光光学器
３、現像装置４、転写系５及びクリーニング！ｉｉ！６
等が配置されている。又、機器の上部には、原稿読取り
系７が配設されており、原稿走査部７ａ、色分解フィル
タを具備する光電素子７ｂを有していて、上記光１を素
子７ｂの信号に従って、上記光学器３は色分解静電Ｎｓ
像を感光ドラムｌ−上に形成するのである。又、現像装
置４は、例えばイエロートナーを用いるイエロー現像ユ
ニット４Ｙ、マゼンタトナーを用いるマゼンタ現像ユニ
、）４Ｍ、シアントナーを用いるシアン現像二二、ト４
Ｇ、ブラックトナーを用いるブラック現像ユニツ）４８
にの４つの現像器を具備している。そして、これら現像
ユニット４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ，４８には、搬送手段の移動
台１００の上に配設され、搬送手段の駆動で、矢印方向
に移動され、所要の現像ユニットがＬ２感光ドラム１に
対向した現像位置へと移送されるようになっていて、そ
こで現像操作をなすのである。

−・方、ト記転写系５は、グリッパ５ａを有する転写ド
ラム５ｂを具備し、又、その内側に転写用放電器５Ｃを
配設したもので、上記転写ドラム５ｂに支持した転写材
を、感光ドラム１のトナー現像とは逆極性に帯電させ、
その転写位置において、感光ドラム１からトナー像を転
写材に転写するのである。これは各トナー別に順次、繰
返されて、転写材にフルカラー画像は形成される。上記
転写材はカセット８或は手差しＭ９から供給されるので
あり、転写が終了した段階で、分離手段１０により転写
ドラム５ｂから分離され、定着部ｌｌへ搬送されて、定
着された後、トレイ１２上に収納されるのである。

上記現像ユニット搬送手段は、移動台１００にギヤφラ
ー、り１０１を設け、これをモータ（例えばステー２ピ
ングモータ）Ｍのビニオンに噛合させ、上記モータＭを
駆動することで」；２移動台１００を動作し、所要の現
像ユニットを現像位置へと移送するのである。各現像ユ
ニー／　）は、その現像位置では昇降手段（図示せず）
によって、感光ドラムｌの表面に接近させられ、現像操
作状態となる。第１１図では、イエロー現像ユニツ）４
Ｙが現像位置にあり２その現像ローラを感光ドラム１の
表面に近接していて、トナーを感光ドラム１表面の潜像
に対して静電的に供給し、現像するのである。

尚、所要の現像ユニットが現像位置に到達する間の他の
現像ユニットは移動台１００から丘昇されないので、感
光ドラムｌの下を離ｕＭシた状態で通過される。このた
め、現像位置での現像操作は行なわれない。

第１図には、上記現像ユニツ）４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ及び４
ＢＫの配置と、これに対する各トナーのホッパの配置と
の関係が示されている。トナー補給装置２００は、各現
像ユニー／　）に補給すべき色トナーを収容したイエロ
ートナーホッパー２０１Ｙ、マゼンタトナーホッパ２０
１Ｍ、シアントナーホッパ２０１ｃ及びブラックトナー
ホッパ２０１ＢＫを、上記現像ユニットと同じ順序で、
感光ドラム１の一端側に設けた支持枠２０２に固定しで
ある。上記支持枠２０２は、枢軸２０３で枢支されてお
り、ホッパへのトナー供給の際、或はその他、感光ドラ
ムｌのメインテナンスの際等、上記枢軸２０３を中心に
回動してホッパを機器の外側の適当位置まで取出すと共
に、その背後の空間を解放できるようにしである。

そして、上記トナー補給装置２００と現健器との間には
、各ホッパと各現像ユニットとを結んで、ホッパから現
像ユニットへとトナーを搬送するトナー搬送手段２０４
　（２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｇ、２０４ＢＫ）が用
意されている。

第４図に上記トナー搬送手段２０４の一実施例が示され
ている。ここでは、ホッパ２０１（２０ＩＹ、２０１Ｍ
、２０１Ｃ，２０１ＢＫ）内のトナーは、各ホッパから
トナー搬送手段２０４を介して、上記パイプを経由して
各現像ユニット４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ１４ＢＫ）へと供
給される。

このために、上記ホッパ２０１の底部には、タイミング
ベルト駆動手段２０８．クラッチ付きタイミングギヤ２
０７を介して駆動される回転軸２０６が配設されていて
、これにコイル状の搬送スクリュー２０５を取付けてお
り、このスクリュー２０５をフレキシブルなパイプ２０
９　（２０９Ｙ。

２０９Ｍ、２０９Ｃ１２０９８Ｋ）を介して、現像ユニ
ット４の入口近くまで延出させている。そして、上記パ
イプ２０９のジヨイント部２１０及び２１１は上記ホッ
パ２０１の吐出口及び現像ユニット４の導入口にそれぞ
れ回動自在に接続しである。尚、上記現像ユニット４に
おいても、コイル状の搬送スクリューを設けて、トナー
を、感光ドラムｌの軸方向に均等に分配できるようにし
ている。尚、移動台１００によって現像ユニットが移動
される時、トナー搬送手段２０４の長さの変動は、上記
パイプ２０９、搬送スクリュー２０５のフレキシビリテ
ィによって吸収される。

そして、上記ホッパ２０ｉＹ、２０１Ｍ、２０１Ｃ，２
０１ＢＫと、各現像ユニット４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ１４ＢＫ
を担持した、現像ユニット搬送手段の移動距離との間に
は、次のような位置関係が設定されている。すなはち、
上記ホッパは、対応する現像ユニットの位置から現像ユ
ニット搬送手段の最大移動距離の２分の１の位置あるい
はその近傍に配置されるのである。

これを第２図において更に詳しく説明すると。

現像ユニット搬送手段、即ち、移動台１００の最大移動
距離は、現像ユニツ）４Ｙが現像位Ｍ（感光ドラムｌの
直下）にある状態（第２図（ａ）参照）から現像ユニッ
ト４ＢＫが現像位置にある状Ｓ（第２図（ｂ）参照）ま
でのＬであるが、例えば、この時の現像ユニット４Ｙに
ついて見ると。

現像位置からの移動距離は、同じＬである（第２図（Ｃ
）参照）、従って、ホッパ２０１Ｙの配置は、旦＝Ｌ／
２の位置に設置すると、トナー搬送手段２０４は最短で
あり、その伸縮量も最小となる。これを各現像ユニット
とホッパとについて示したのが第３図である。これから
理解されるように、このようなホッパと現像ユニットと
の相対的な配置は、トナー搬送手段２０４の小型化をも
たらし、移動台１００の動作に際しての慣性力の負担を
軽減することになる。

このような構成では、現像ユニー／　）には常にホッパ
からトナーの補給ができる。このため１例えば、多量の
トナーを現像ユニットに補給する必要がないから、現像
ユニット内での攪拌不足によるトリポ不足がさけられ、
現像ユニットからのトナーの飛散がなく、画像汚損のお
それもない。

又、現像ユニットにトナー濃度検知器等を設けて、その
結果でホッパからのトナー補給を制御することもできる
。又、現像装置の可動部分は、上記現像ユニットと、ト
ナー搬送手段２０４のみであるから、上述のように移動
台１００を含む搬送手段の慣性力を小さくでき、高速化
が達成できる。このために高速のカラー複写が実現でき
ることになる。又、トナー搬送手段２０４を介して各ホ
ッパから各現像ユニットへのトナー搬送においては、カ
ートリッジ式のトナー補給器を用いる場合のようなトナ
ーの飛散、機器内の汚損は完全にさけられる。特に、ト
ナー搬送手段２０４の伸長門の変動は最小であり、従っ
て、稼動中のストレスも少なく、長い寿命を保つことが
できる。又。

生産性の面からみると、ホッパ、トナー搬送手段、現像
ユニットを各色に対して、いづれも同一構造とできる点
で有利である。

又、第５図（ａ）及び（ｂ）には、トナー搬送手段２０
４の別の実施例が示されている。ここではコイル状搬送
スクリュー２０５はホッパ２０１の吐出口までに設けら
れており、トナー搬送手段としては、中間にベローズ２
１２ａｔ−備えたパイプ２１２が用いられている。上記
パイプ２１２はホッパ２０１の吐出口及び現像ユニット
４の導入口に対して回動自在に接続されていて、トナー
搬送手段２０４の伸縮は上記ベローズ２１２ａで吸収し
ている。そして、トナーはホッパ２０１の吐出口から自
重落下でパイプ２１２を介して現像ユニット４内へと落
下供給される。

第６図に示す実施例では、ホッパ２０１の吐出口は１円
筒状をなしていで、この中を介して搬送スクリュー２０
５の一部が外方へと突出してあり、上記吐出ｒ３筒２１
０の途中に設けた下向きの開口に臨んでいる。この吐出
口ｆｉｆ１２１０にはシールリング２１３が設けてあり
、該シーリング２１３でシールされた状態で、トナー搬
送手段２０４の上半部を構成する１字パイプの頂＠２１
４が嵌合しである。そしてクリップ２１５を回転軸２０
６の端に取付けることにより、頂部２１４が外れるのを
防止している。

同様に、現像ユニット４の導入口も、導入口筒２１１を
構成しており、その上側に開口を設けて、搬送スクリュ
ー４ａを臨ませている。上記導入口筒２１１には、シー
ルリング２１６でシール状態にして、トナー搬送手段２
０４の下半部を構成する１字パイプの底部２１７が嵌合
しである。

そして、上記両丁字パイプは、互いにその管路２１４ａ
及び２１７ａを摺動自在に嵌合している。

尚、図中、符号２１８は、前記同様、搬送スクリ、−４
ａの軸に取付けて、底部２１７が外れるのを防止するク
リップである。

このような構成では、移動台１００によって、各現像ユ
ニットが移動される時、頂部２１４及び底部２１７は、
それぞれ吐出口筒２１０及び導入筒２１１に対して回動
され、又、管路２１４ａ、２１７ａは互いに摺動して、
トナー搬送手段２０４の長さを伸縮調整する。この場合
も、管路２１４ａ、２１７ａ内ではトナーが自重落下さ
れる。

第７図に示す実施例は、トナー搬送手段は、水平面内で
搬送経路の伸縮を吸収できる構造になっている。ここで
は、ホッパ２０１の吐出口１２１０を下向きに開口して
おり、これには中継ぎ筒２１９の一端の上向８ｂｃ合部
が回動自在に嵌合している。又、上記中継ぎ筒２１９の
他端の下向き嵌合部２１９ａには摺動筒２２５の上向き
嵌合部が回動自在に嵌合している。そして、この摺動筒
２２５は、現像ユニット４の導入口筒４ａに、軸方向摺
動自在に嵌合されている。これによって、移動台１００
が動作する時、各嵌合部を回動させかつ４動筒２２５を
摺動させながら、現像ユニー／　トを現像位置へ、又現
像位置から移動させることができる。

尚、この実施例では、上記中継ぎ筒２１９内には、搬送
スクリュー２２０があり、これを回転させる軸２２３に
はベベルギヤ２２４が設けてあって、これがホッパ２０
１の吐出口筒２１０に設けたベベルギヤ２２２を介して
、回転軸２０６に設けたベベルギヤ２１１に連繋されて
いて、動力の伝達をうけるようになっている。このため
、トナーは、吐出口筒２１０から中継ぎ筒２１９内に自
重落下すると、上記搬送スクリュー２２０で送られ、嵌
合部２１９ａから摺動筒２２５を介して現像ユニット４
の導入口筒４ａ内へと自重落下されるのである。

尚、上述の各実施例では、現像ユニットを感光ドラムｌ
の下側で水平移動させる場合についで説明しているが、
本発明はこれに限定されるものではなく、第８図及び第
９図に示すような構成でも採用できることは勿論である
。即ち、第８図では、現像ユニット４は移動台ｌＯＯに
取付けられていて、垂直に送りをうけて、感光ドラム１
に対向する現像位置へ選択的に移動される。又、第９図
では、移動台１００は円孤状に現像ユニット４を配列し
、移動も円弧軌跡に沿って移動されるようにしである。

また、第１０図では、現像ユニツ１＝　４は逆さまの状
態で移動台１００に吊設されている。尚、いづれの実施
例においても、各現像ユニットに対応するホッパ及びト
ナー搬送手段は前述の実施例の構成１機能を満たすもの
が採用される。

魚」Ｌの」Ｌ釆 本発明は以上詳述したようになり、現像装置の可動部分
を、トナーを補給するホッパとは分けて構成することに
より、現像ユニットの搬送の際の慣性力を小さくできる
ので、移動が容易で、高速化が可能である。又、上記可
動部分における現像ユニットは常にトナー補給をうけら
れるから、必要最小限の６琶を確保していればよく、そ
れだけ、軽量化、小型化がａＩ＆できるだけでなく、現
像ユニットでの攪拌が充分となり、トリポ不足がさけら
れ、トナー濃度を安定に保つことがきる。

更に、ホッパ側は大きさの制限をうけないから、充分な
トナーの補給量を確保で５、従って多量枚数のコピ一連
続して行なえ、又、トナーの補給に際しての密閉度も高
く維持できるから１機器の汚損、トナーの混色がなく高
品位の画像が得られる。又、ホッパと現像ユニットの相
対位置を、現像ユニット搬送手段の移動量の関係から特
定したために、ホッパと現像ユニットを結ぶトナー搬送
手段を小型軽量化でき、これによって、可動部分の慣性
力を可及的に小さくできる利点も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の一実施例を示す現像装置の要部の配
置の斜視図である。 第２図は、トナー補給におけるホッパと現像ユニット（
搬送手段）との相対位置を説明するための側面図である
。 第３図は、全ホッパと全現像ユニットの相対位δを説明
するための側面図である。 第４図は、トナー搬送手段の実施例を示す断面図である
。 第５図（ａ）、（ｂ）及び第６図、第７図は、トナー搬
送手段の他の実施例を示す断面図でＳる。 第８図〜＠ｌＯ図は、本発明を適用し得る移動式現像装
置の配置例を示す概略的側面図である。 第１１図は、本発明の現像装置を適用したフルカラー複
写機の一例を示す側面図である。 ５：転写部 １００：移動台（現像ユニット搬送手段）２０１Ｙ、２
０１Ｍ、２０１Ｃ１ ２０１ＢＫ：ホッパ ２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｃ。 ２０４ＢＫ：トナー搬送手段 １：感光ドラム ４：現像装置 ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ，４８に：現像ユニット第４図 第５図（ａ） 第５図（ｂ） 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）複数の現像ユニットを搬送手段に配設し、該搬送手
   段を駆動することによって所要の現像ユニットを現像位
   置に移送し、被現像体の現像を行なう現像装置において
   、各現像ユニットに対応して各現像ユニットにトナーを
   補給するホッパーが対応する各現像ユニットの位置から
   、前記搬送手段の最大移動距離の２分の１の位置あるい
   はその近傍に配置されていることを特徴とする現像装置
   。