JPH03266859A - 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 本発明は電子写真を応用したカラー複写風　カラープリ
ンタ等の画像形成装置に関すム従来の技術 近鍛　画像形成装置のカラー化にともなって、カラー画
像形成装置の簡易小型化や保守の容易さの必要から非磁
性１成分の現像器を感光体ドラムの周囲に配置して、カ
ラー画像形成装置を構成する提案が盛んになされている
。　１成分現像法は、従来のキャリヤを用いた２成分現
像法に比べて現像器か簡易小型にできる可能性が高（、
またトナーとキャリヤの混合比であるトナー濃度のコン
トロールが不要で、装置が複雑にならず保守性も優れた
ものとして期待されていも　さらにその中でも非磁性ト
ナーを用いたものζよ　トナーの色が自由に設計可能で
色再現性の優れたカラーができ、構成や保守が複雑にな
りがちなカラー画像形成装置には最適な現像法であａ 従来のこの様なカラー画像形成装置として、例えば特願
昭６３−２６４５２４号に本発明者らが提案した例があ
も 第６図はこの従来のカラー画像形成装置のプロセス主要
部の構成図を示すものであり、以下この構成と動作を簡
単に説明すも １は表面にｓｅ系の光導電性材料をコーティングした感
光体ドラムで軸を中心に矢印Ａ方向に一定速度で回転す
ム　２は帯電器で、感光体１の表面を一様に帯電すム　
３は露光系で画像信号に応じて感光体１の表面を露光し
て静電潜像を形成する。　４、５、６、７はそれぞれイ
エロ現像器　マゼンタ現像器　シアン現像器　黒現像器
であり、このうちイエロ現像器４、マゼンタ現像器５、
シアン現像器６　（以上を総称してカラー現像器と呼ぶ
）は直流電界による非接触の非磁性１成分現像法による
現像器で、感光体上に前につくったトナー像の上からこ
れを乱すことなく新たなトナー像を形成することができ
も　黒現像器７はキャリヤを有する２成分現像器であも
　以上の各現像器Ｃ友感光体に接近した現像可能な状態
と、感光体から離間した現像不可の状態とを取ることが
可能になっていも　またこれらの現像器はラック８内に
格納されており、そのうちカラー現像器はそれぞれ独立
して現像器毎にラックから引き出せるようになっていム
　ユーザはトナー切れになった色の現像器のみを交換す
も ９は転写搬送部で給紙ガイド１０から供給される用紙を
搬送しなか教　感光体上のトナー像を用紙に転写ずム　
転写搬送部９は感光体１に対して接触した転写可能な位
置と、離間した位置の２位置を取ることが可能であり、
第６図は接触した状態を示していム　１０は除電器で、
感光体および感光体上のトナーを除電する働きをすも　
１１はクリーナで、転写後に感光体上に残ったトナーを
クリーニングすム　クリーナ１１ζ友　感光体に対して
接触したクリーニング可能な位置と、離間した位置との
２位置を取ることが可能で、第６図は接触した位置を示
していも 以上が従来例のプロセス主要部の構成である力丈次にそ
の動作を簡単に説明すも　感光体１の回転にしたがって
、帯電器２により感光体表面がプラス８００ｖ程度に一
様に帯電された抵　露光系３によりまず黒の画像信号に
応じて潜像が形成される。この潜像は次に　現像不可の
状態になっているカラー現像器を通過して黒の現像器７
により現像され　黒のトナー像が形成されも　この時転
写帯電器９とクリーナ１１は感光体１から離間した位置
にあり、この黒のトナー像が形成された感光体表面は　
除電器１０により除電されるのみて々を通過して再び帯
電器２によりトナー上から一様に帯電され４　次には感
光体表面は　露光系３によりイエロの画像信号に応じて
露光され　今度はイエロ現像器４によって現像され　そ
れ以外の現像器は現像不可の状態になっているため通過
する。この時イエロの現像は感光体上のトナー像に非接
触でしかも直流バイアスにより現像されるので、黒のト
ナー像を乱すことな（新たなイエロのトナー像が形成さ
れも　同様にして順次マゼン久シアンのトナー像が感光
体上に重ねて現像されカラー像が形成されも　このカラ
ー像が形成されたの板　転写可能の状態にされた転写搬
送部９によりこのトナー像は用紙に転写される。転写後
に感光体上に残ったトナー（よ　クリーナ１１によりク
リーニングされ次のプロセス開始に備え４以上が従来の
カラー画像形成装置へ　プロセス主要部の動作の簡単な
説明であム 発明が解決しようとする課題 しかしながら前記のような構成でζ友　現像器と現像器
を収納するラックは各現像器が独立して取り出せるよう
にするため複雑な構造となり、またユーザは各現像器ご
とにトナーが少なくなる都嵐交換を行なうため操作が複
雑で面倒であムさらに各現像器は　特に黒以外のカラー
現像器については使用時間の経過と共に現像特性が微妙
に変化するたム　ひとつの色の現像器のみを新しい現像
器に交換して他の色の現像器は古いままで用いると、カ
ラー画像をつくったときの総合的な色のバランスが大き
くくるってしまうた数　交換後の色調整に非常に手間が
かかるという課題があった 一方現像時には　各現像器のトナー担持体と感光体との
間に一定の間隙を設ける必要があり、この間隙の精度は
画質に重大な影響毎えも　しかしながら従来の構成では
客現像器が独立して構成されているた敢　この間隙の保
持機構が各現像器毎に独立して設けねばならず現像器自
体も複雑になってい九 本発明はかかる点に鑑ベ　カラー現像器やラックの構成
が非常に簡単になり、ユーザが扱い易く、また画質的に
も優れたカラー画像装置を提供する事を目的とすム 課題を解決するための手段 本発明ζ戴　静電像を保持して移動する静電像担持体と
、前記静電像担持体の周囲に配設して、ひとつの黒現像
器と、装置本体から一体的に取り出し可能に構成された
複数のカラー現像器と、現像器交換のための表示を行な
う表示手段とを有するカラー画像形成装置であム また他の発明１よ　静電像を保持して移動する前記静電
像担持体と、前記静電像担持体の周囲に配設して、前記
黒現像器と、装置本体から一体的に抜き差し可能に構成
された前記複数のカラー現像器とを有し　かつ前記複数
のカラー現像器は異なる色のトナーを担持して移動する
各々のトナー担持体と、前記静電像担持体と前記トナー
担持体の間の間隔を保持する共通のスペース保持手段を
有するカラー画像形成装置であ４ 作用 本発明は前記した構成により、カラー現像器やラックの
構成が非常に簡単になり、現像器の交換に際してもユー
ザが扱い易く、また交換後も無調整でカラーバランスの
とれた画質的に優れたカラー画像装置を提供するもので
あム またさら番！　　画質に大きな影響を与えるトナー担持
体と感光体との間隙を保持する保持機構が精度良くかつ
簡潔になり現像器の構成を簡単にできるカラー画像形成
装置を提供することができるものであム 実施例 第１図は本発明の第１の実施例におけるカラー画像形成
装置の全体構成を示すものであも　第１図において、　
２１は表面に有機光導電性材料をコーティングした感光
体ドラムで軸を中心に矢印Ａ方向に一定速度で回転すム
　２２は帯電器で、感光体ドラム２１の表面を一様に帯
電すム　２３はレーザビームスキャナで成る露光系で、
画像信号に応じて感光体１の表面をドツトパターンで露
光して静電潜像を形成す４２４、２５、２６、２７はそ
れぞれイエロ現像器　マゼンタ現像器　シアン現像器　
黒現像器であり、このうちイエロ現像器２４、マゼンタ
現像器２５、シアン現像器２６（以上を総称してカラー
現像器と呼ぶ）は直流電界による非接触の非磁性１成分
現像法による現像器で、感光体上に前につくったトナー
像の上からこれを乱すことなく新たなトナー像を形成す
ることができも　黒現像器２７はキャリヤを有する２成
分現像器であも　黒現像器２７は通常スリーブ２８上に
は現像剤による磁気ブラシが形成されておらず現像不可
の状態で、感光体ドラム２１の表面とは非接触の状態に
あも　黒現像器のへ　スリーブ２８上に磁気ブラシを形
成して現像できる状態に制御できるようになっていも　
一方カラー現像器は通常は感光体ドラム２１から離間し
た現像不可の状態になっていも　第１図はこの状態を示
していも　またこれらのカラー現像器はカラー現像ケー
ス２９内に格納されており、　３個のカラー現像器が一
体でラック３０から引き出せるようになっていも　ユー
ザはカラー現像器の交換持はカラー現像ケース２９ごと
一体で装置本体から弓き抜くことができも 以下カラー現像器の構成について、第２図及び第３図を
用いてやや詳細に説明すも 第２図はカラー現像ケース２９ごと一体で、装置本体か
ら引き抜いたときのカラー現像器の状態を示すものであ
ム　各カラー現像器はカラー現像ケース２９内で、独立
に上下方向に一定範囲移動可能になっていも　現像時は
各カラー現像器毎に各々第１図のカム３１．３２、３３
によって、カラー現像ケース２９、ラック３０の底部に
あけられた穴を通じて下部を押され　感光体ドラムに対
して近接した状態に制御できるようになっていも第３図
（よ　マゼンタ現像器２５がカム３２によって下部を押
され感光体ドラム２１に近接した状態を、カラー現像ケ
ース２９を透視して示したものである。

また　各カラー現像器のスリーブ３４、３５．３６の両
端部にはエンドレスの厚さ１３０μｍのシート３７、３
８が巻回されていも　第３図に示すように　感光体ドラ
ム２１に対して近接せしめられた現像器のスリーブと感
光体ドラムとの間に介在して、感光体ドラムとスリーブ
との間の間隔を規定すム　すなわち現像可能な状態では
、　カラー現像器のスリーブと感光体ドラムとの間の間
隔はこのシートの厚みで決まり、極めて正確に維持され
ることになａ　シートは感光体ドラムに対しては両端部
の光導電性材料のコーティングされていない部分に当接
するので、光導電性材料のコーティング層の表面と現像
器のスリーブの表面との間隔ζよ　シートの厚み１３０
μｍからコーティング層の厚み約２０μｍを差し引いた
１１０μｍになっていム７１、７２、７３はそれぞれイ
エロ現像器　マゼンタ現像器　シアン現像器の駆動ギヤ
で、各々の現像器が現像可能な状態に押し上げられたと
きのみ装置本体側の現像器駆動部（図示せず）に連結し
て、その現像器が駆動されも再び第１図に戻って、４０
は給紙ローラでカセット４１内の用紙を１枚ずつ転写部
４３に供給する。転写部４３は転写帯電器４４と除電器
４５とより成り、感光体ドラム２１上に出来たトナー像
を用紙に転写して用紙を定着部４８に送モ５５は排紙部
で定着部で定着された用紙を排紙トレイ５６に積載すａ ６１はクリーナで、転写後に感光体ドラム２１上に残っ
た転写残りのトナーを、ブレード６２とスポンジローラ
６３とによって清掃すも　ブレード６２とスポンジロー
ラ６３は通常は感光体ドラム２１の表面からは離間して
おり、転写後のクリユング時のみ感光体ドラム表面に接
触するように制御されていも 以上が第１の実施例のカラー画像形成装置の全体構成の
説明であム　次にこの動作を説明すも先ず、動作開始の
信号によって感光体ドラム２１が回転し　帯電器２２に
よりその表面が約マイナス８００ｖに一様に帯電されも
　帯電された感光体ドラムの表面は回転にしたがって、
露光系２３によりまず黒の画像信号に応じて露光され　
黒の画像パターンの潜像が形成されも　露光された部分
は約マイナス５０Ｖに表面電位が低下すムこのとき黒現
像器２７（よ　スリーブ２８上に磁気ブラシが形成され
現像可能な状態に制御されており、回転にしたがって通
過する潜像を約マイナス７５０Ｖの現像バイアスにより
反転現像して感光体ドラム表面に黒のトナー像を形成す
も　この際はカラー現像器２４．２５、２６、は感光体
ドラム２１から離間しており現像不可の状態になってい
も　また転写部４３の転写帯電器４４は不動作状態に制
御されている力交　除電器４５は動作状態になっており
、回転にしたがって感光体ドラム上の黒のトナー像と感
光体ドラム表面は除電されもさらにまたクリーナ６１の
ブレード６２とスポンジローラ６３ｆ＆ｇ光体ドラム２
１から離間した位置に制御されており黒のトナー像はそ
のまま通過す４　感光体ドラム上の黒のトナー像が形成
された部分は以上のように各部を通過した後、再び帯電
器２２によって黒のトナー像の上から再帯電され　次に
は露光系２３によってイエロの画像信号に応じて露光さ
れイエロの潜像パターンが形成されも　このときは黒現
像器２７はスリーブ２８上に磁気ブラシが形成されてお
らず現像不可の状態に制御されていも　従って感光体ド
ラム上のイエロの潜像はそのまま黒現像器２７を通過し
て、カラー現像器の部分に来も　今度はカラー現像器の
内イエロ現像器２４のみがカム３１により底部を押圧さ
れて押し上げらｈｉ光体ドラムに近接して現像可能の状
態になっていも　かつイエロ現像器は直流電界による非
接触の非磁性−成分現像法による現像器であるので、約
マイナス７５０ｖの現像バイアスにより黒トナー像の上
からこれを乱すことなくイエロの潜像に応じた反転現像
をして、イエロのトナー像を形成すも　このときも転写
部４３とクリーナ６１の動作は黒の場合と同様であム イエロの場合と同様にしてマゼン久　シアンの現像がな
さし感光体ドラム上には４色のトナー像が重ねられてフ
ルカラー像が形成されも　最後にシアンの現像が行なわ
れた後（瓜　感光体ドラム上のカラートナー像の移動タ
イミングに合わせて、カセット４１内の用紙が給紙ロー
ラ４０により転写部４３に給送されも　ここでは転写帯
電器４４の動作によって感光体ドラム上のカラード十−
像が用紙に転写されるとともζへ　除電器の作用によっ
て用紙は除電されて感光体ドラムから剥離され定着器４
８に運ばれも　用紙は　上のカラートナー像が定着器４
８で定着された後、排紙ローラ５５を経て排紙トレイ５
６に積載されも 一人　用紙に転写されずに感光体ドラム上に若干残った
トナー（よ　クリーナ６１のブレード６２が感光体ドラ
ムの表面に当接することによってかきおとされも　また
　再びカラー像の形成を行なうためにブレード６２を感
光体ドラム２１から離間した時に　感光体ドラム上に筋
状に残るトナーはスポンジローラ６３が当接することに
よってぬぐい取も　以上が本実施例のカラー画像形成装
置の全体構成とその動作の説明であム 次凶　本装置の使用にともなってカラー現像器のトナー
がなくなってきたときのカラー現像器の寿命の判定方法
と、ユーザの使い方について、第４図によって説明すも
　装置本体のＣＰＵ８１ｉ；ｔ、。

装置の各部を制御するととも＆ミ　カラー現像器を動作
させるカラー現像制御手段をコントロールしている。判
定手段８３はＣＰＵ８１からカラー現像器の動作の情報
を得て、各々の現像器の動作回数をカウントすム　そし
て各々のカラー現像器の１　最初に規定の動作回数に達
したカラー現像器があれ（′Ｌ　その時をもってコント
ロールパネル上の表示手段８４に信号を与えてカラート
ナーのトナー切れの表示を行なう。ユーザはコントロー
ルパネルにカラートナーのトナー切れの表示が出ると、
第１図におけ黴　カラー現像ケース２９ごと一体でカラ
ー現像器を装置本体から引出し　新しいカラー現像器の
セットと交換をすａ　この時装置本体はカラー現像器が
抜き差しされたことを検出手段（図示せず）により検出
して、判定手段８３をリセットし新たにカラー現像器の
動作回数をカウント開始するものであム　なおこの実施
例では黒の現像器のトナー切れは従来と同様黒現像器内
でトナー有無を検出してそれに応じて黒のトナー切れを
表示するようにしていも 以上のようにこの実施例によれば　カラー現像器を一体
的な構成とし装置本体から抜き差し交換できるようにし
たために　カラー現像器やラックの構成が非常に簡単に
なり、また現像器の交換に際しても同時に３色とも交換
するようにしたために　ユーザが非常に扱い易いカラー
画像形成装置が提供できるものであム　また３色同時に
交換するた敢　交換後も調整することなくカラーバラン
スのとれた画質的に優れたカラー画像装置を提供するも
のであａ またさらに　画質に大きな影響を与えるトナー担持体と
感光体との間隙を保持する保持機構が簡潔でかつ間隙の
精度の高い構成となり、画質的に優れたかつ簡潔なカラ
ー画像形成装置を提供することができるものであも な耘　トナー切れの表示（ｉ　本実施例ではコントロー
ルパネルに表示した力ｔ　どれかのカラー現像器が規定
回数動作したらカラー現像器前面にトナー切れの表示を
するよう＆ミ　カラー現像器内で機構的に処理しても同
様の効果が得られも以上が第１の実施例のカラー画像形
成装置の説明である。次に第２の実施例のカラー画像形
成装置の説明をすも 本実施例は装置全体の構成と画像形成時の動作は　第１
の実施例の場合と同様であム　異なるのはカラー現像器
の寿命を判定する方法で、以下第５図を用いてその判定
方法を説明すも　この図で第１の実施例と同じ役目をす
るもの（よ　同一番号を用いて指示していも　装置本体
のＣＰＵ８１ζよ装置の各部を制御するとともへ　光学
系２３を動作させる光学系制御手段８５をコントロール
している。判定手段８３はＣＰＵ８１から光学系制御手
段の動作の情報を得て、各々の色ごとに露光したドツト
の個数をカウントすも　そして各々の色の丙　最初に規
定の個数のドツトに達した色があれば　その時をもって
コントロールパネル上の表示手段８４に信号を与えてカ
ラートナーのトナー切れの表示を行なう。

本実施例の場合には現像すべきドツトの個数をカウント
してこれが規定個数になればカラー現像器のトナー切れ
としているので、カラー現像器の動作回数をカウントす
るのに比べて、画像の内容に関係なくより正確に使用ト
ナーの量を判定できるという特徴がある。

以上が第２の実施例の実施例の説明であム　なおりラー
現像器の寿命の判定に（よ　以上の実施例の他に耘　例
えば一定時期間隔で感光体ドラム上に小面積の現像を行
なって、その現像濃度を検出しその濃度低下で寿命時期
を判定してもよ（ち発明の詳細 な説明したように　本発明によれは　カラー現像器やラ
ックの構成が非常に簡単になり、現像器の交換に際して
もユーザが扱い易く、また交換後も無調整でカラーバラ
ンスのとれた画質的に優れたカラー画像装置を提供する
ものであムまたさら＆へ　画質に大きな影響を与えるト
ナー担持体と感光体との間隙を保持する保持機構が精度
よくかつ簡潔になり現像器の構成を簡単にできるカラー
画像形成装置を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例におけるカラー画像形成
装置の全体構成図　第２図は装置本体から引き抜いたと
きのカラー現像器の状態を示す斜視医　第３図はマゼン
タ現像器が現像可能状態にあるときのカラー現像器の様
子を示す医　第４図は第１の実施例のカラー現像器の寿
命の判定と表示の方法の説明医　第５図は第２の実施例
のカラー現像器の寿命の判定と表示の方法の説明医　第
６図は従来例のカラー画像形成装置の主要部の構成図で
あも ２１・・・感光体ドラ収　２２・　・帯電像　２３・・
・光学慕　２４・・・イエロ現像器２５・マゼンタ現像
像　２６・・・シアン現像像２７・・・黒現像器　６１
・・・クリー九　４８・定着器　３７、３８・・・シー
ト、　　８４・表示手段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）静電像を保持して移動する静電像担持体と、前記
   静電像担持体の周囲に配設して、ひとつの黒現像器と、
   装置本体から一体的に取り出し可能に構成された複数の
   カラー現像器と、現像器交換のための表示を行なう表示
   手段とを有するカラー画像形成装置。
2. （２）表示手段はカラー現像器の内、最初のひとつのカ
   ラー現像器の寿命時期に対応して、すべてのカラー現像
   器の交換のための表示を行なう表示手段である請求項１
   記載のカラー画像形成装置。
3. （３）表示手段は、複数のカラー現像器の各々の動作回
   数をカウントして寿命時期を判定する判定手段によって
   制御される表示手段である請求項２記載のカラー画像形
   成装置。
4. （４）表示手段は、各々の色の現像をするための潜像を
   形成するときの露光のドットの個数をカウントして寿命
   時期を判定する判定手段によって制御される表示手段で
   ある請求項２記載のカラー画像形成装置。
5. （５）静電像を保持して移動する静電像担持体と、前記
   静電像担持体の周囲に配設して、黒現像器と、装置本体
   から一体的に抜き差し可能に構成された複数のカラー現
   像器とを有し、かつ前記複数のカラー現像器は異なる色
   のトナーを担持して移動する各々のトナー担持体と、前
   記静電像担持体と前記トナー担持体の間の間隔を保持す
   る共通のスペース保持手段を有するカラー画像形成装置
   。
6. （６）スペース保持手段がシート状である請求項５記載
   のカラー画像形成装置。