JPH0456877A - 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、電子写真方式により像担持体上に異なる色の
複数のトナー像を重ね合わせてカラーのトナー画像を形
成するカラー画像形成装置に関する。

〔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・
装置か提案されている。例えば特開昭６１１００７７０
号公報に開示されているように、像担持体たる感光体ド
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ｔ；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
あっ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
ム上でカラートナー像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６０−７
６７６６号、同６０−９５４５６号、同６０−９５４５
８号、同６０−１５８４７５号公報等によって開示され
ている。

このような重ね合わせによってカラー画像を得るように
した多色画像形成画像にあっては、感光体ドラムの周縁
に色の異な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。

〔発明の目的〕

感光体ドラム上の潜像を、カラートナーによる現像を繰
り返して、感光体ドラム上でカラートナー像を重ねたの
ち転写してカラー画像を得るようにしたカラー画像形成
装置について、本出願人は特開昭６１−１８９７７号公
報による提案を行っている。

その要旨とするところは、像担持体の同一潜像上に異な
る色の複数の着色トナーを順次重ね合わせて付着させる
ようにした画像形成モードと、異なる色の複数の着色ト
ナーを異なる潜像上に夫々付着させるようにした画像形
成モードとを有したカラー画像形成装置についての提案
である。

このようなカラー画像形成装置では、フルカラモノカラ
ー、或は多色カラーの像形成を同一の装置で行なうこと
となるので、装置が小型・低コストに構成され、その動
作時の同期制御も容易で正確に行われるという優れた特
長を有している。

更にモノカラーでは高速プリントが可能であること及び
画像の位置ずれが生じない特長を有している。

しかし、上記提案中での前記の画像形成モードは、同一
潜像上に異なる色の着色トナーの重ね合わせを、同時に
当該トナーを内蔵した現像器を動作させて行なうもので
あって、画像の位置ずれかない、早いプリントができる
特長を有していルカ、その反面 （１）同時に複数の現像器が動作するので、現像器に必
要とする駆動トルクか大きくなる。

（２）同時に複数の現像器によって現像がなされるので
、両現像器の現像スリーブに印加する現像バイアスのた
めの個別電源が必要となる。

の欠点を有するものであった。

本発明は、同一潜像上への着色トナーの重ね合わせを低
トルク・低コストで実現するようにしたカラー画像形成
装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

上記目的は、像担持体周縁部に帯電手段と像露光手段と
複数の現像手段を配設し、該像担持体上に潜像を形成し
この潜像のトナー現像を行うカラー画像形成装置におい
て、帯電・像露光・現像の工程の繰り返しを該像担持体
の回転毎に行う第１の画像形成モードと、帯電・像露光
・現像の工程と現像のみ工程を該像担持体の回転毎に行
う第２の画像形成モードとを有す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〕

本発明のカラー画像形成装置の一実施例を＄１図ないし
第４図によって説明する。

第１図は、前記装置の構造の概要を示したものでその画
像形成部は、次に記す各プロヤス機材によって構成され
る。

■は外周面を像担持体とする感光体ドラム、２は帯電手
段すなわち帯電器、３は像露光手段たるレーザ層込み系
ユニットで、前記感光体ドラムｌは矢示方向に回転しつ
つその周面に帯電器２により電荷を印加され、次いで別
体の該取装置からの色信号を受けたレーザ層込み系ユニ
ット３により原稿光像が露光走査され、それによって特
定色に対応する原稿画像の静電潜像を形成する。　４な
いし７は現像手段すなわちイエロー（Ｙ）マゼンタ（Ｍ
）、シアン（Ｃ）および黒（ＢＫ）の各色のトナーをそ
れぞれ収容する現像器であって、対応する前記の静電潜
像を反転現像してトナー画像とする。

従って前記の各現像器によって現像されるトナ画像を重
ね合わせることによりフルカラーもしくは特定したモノ
カラーのトナー画像を形成することが出来る。

各現像器は、何れも同一の構造と作用を備えるもので、
その細部を第２図に示す現像器４によって説明する。

図において、４０１はハウジング、４０２は現像スリー
ブ、４０３はマグネットローラ、４０４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）４０５
は円柱棒４０４を保持するホルダー、４０６は円柱棒４
０４と現像スリーブ４０２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４０４は現像ス
リーブ４０２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。４０７および４０８は第１および第２撹
拌部材、４０９は供給ローラ、４１０はスクレーパ、４
１１は撹拌仕切板である。また、４１２はトナー補給部
、４１３はトナー補給ロータ、４１４はスポンジローラ
で、４１５は把手である。トナー補給部４１２内のトナ
ーは回転するトナー補給ロータ４１３とスポンジローラ
４１４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４０７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４０８とによりキャリアと充分撹
拌混合された正現像剤りとして供給ローラ４０９を介し
て現像スリーブ４０２に送られる。

前記第１撹拌部材４０７と前記第２撹拌部材４０８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４０８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４１１を
順次乗り越えて第１撹拌部材４０７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
質な現像剤りとされ、スポンジ状で矢示方向に回転する
供給ローラ４０９によって現像スリーブ４０２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４０３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４０
２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Ｅにおいて矢示方向に回転する感光体ドラムｌ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４０２に印加され、
その結実現像スリーブ４０２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４０２によって搬送されて前記スクレー
パ４１０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。

また、８は転写器、９は分離器であって感光体ドラムｌ
は前述のトナー画像を転写器８によって記録紙上に転写
し、さらに転写を終えた記録紙上を分離器９において、
分離し回転を続ける。

一方、ＩＯはクリーニング装置で記録紙を分離した感光
体ドラムｌはその残留トナーをクリーニング装置ＩＯの
ブレードＡを摺接することにより除去、清掃される。

これ等の各機材は前記の帯電、像露光および現像の各手
段と共に感光体ドラムｌの周縁部においてその外周の像
担持体面に面して配設される。

本発明の画像形成装置は、各色毎の潜像に対して前記の
各現像器によって現像される４色の各トナー像をすべて
重ね合わせることによってフルカラーのトナー画像を得
る第１の画像形成モードと、同一の潜像に対して前記の
各現像器の内、特定した２つ現像器によって現像される
２色の各トナー像を重ね合わせることによってモノカラ
ーの１・す−画像を得る第２の画像形成モードの２つの
画像形成モードを備えている。

先ず第１の画像形成モードによるフルカラーの画像コピ
ーのプロセスを第３図に示すタイムチャートによって説
明する。

コピー釦の押圧により感光体ドラムｌが１回転３秒の速
度をもって回転を始め、同時に帯電器２による像担持体
の帯電が開始される。

前記感光体ドラムｌは１回転目にレーザ層込み系ユニッ
ト３によりイエロー（Ｙ）に対応する原稿光像の像露光
を受け、それによって形成された潜像はＡＣおよびＤＣ
のバイアス電圧を重畳印加かされた現像器４によって反
転現像かなされてイエロー（Ｙ）のトナー画像とされる
。

イエロー（Ｙ）のトナー画像を担持した感光体ドラムｌ
は２回転目にマゼンタ（Ｍ）に対応する原稿光像の像露
光を重ねて受けその潜像はＡＣおよびＤＣのバイアス電
圧を重畳印加された現像器５によって反転現像かなされ
てマゼンタ（Ｍ）のトナー画像かイエローのトナー画像
上に重ね合わされる。

同様にしてさらに感光体ドラムｌの３回転目および４回
転目に前記現像器６および７によりそれぞれシアン（Ｃ
）および（ＢＫ）のトナー画像が順次重ね合わされて感
光体ドラムｌ上にフルカラーのトナー画像が合成される
。

なお、非現像時の現像スリーブには、トナーの感光体か
ら現像スリーブへの逆飛翔を防止する為に高いＤＣバイ
アスを印加していがこれに代わり、７０−ティング状態
とすることもできる。

このフルカラーのトナー画像は第１図に示す給紙部１１
より給紙される記録紙上に転写器８により転写され、ト
ナー画像の転写を受けた記録紙は感光体ドラムｌより分
離したあと搬送ベルト１２を経て定着装置１３に搬送さ
れトナーを溶着したのちフルカラーのコピーとして装置
外部に排出される。

次に第２の画像形成モードによるモノカラーの画像コピ
ーのプロセスを第４図に示すタイムチャートによって説
明する。

モードの選択は操作部の釦の切替えによって行われ第２
の画像形成モードが選択された場合にはさらにモノカラ
ーの種類か指定されるが、本実施例の場合は同一の潜像
に対してイエロー（Ｙ）とシアン（Ｃ）の各トナー画像
の重ね合わせを行って得られるグリーン（Ｇ）のトナー
画像が指定された場合について説明する。

第１の画像形成モードの場合と同様コピー釦の押圧によ
り感光体ドラムｌの回転と帯電器２による像担持体の帯
電が開始されるが、帯電は画像サイズ相当分の帯電を終
了すると停止される。

前記感光体ドラム１の１回転目にレーザ光による原稿光
像の像露光画像行われ、それによって形成された潜像は
ＡＣおよびＤＣのバイアス電圧を重畳印加された現像器
４によって反転現像がなされてイエロー（Ｙ）のトナー
画像とされる。

イエロー（Ｙ）のトナー画像を担持した感光体ドラムｌ
は２回転目には帯電及び像露光かなされることなく、Ａ
ＣおよびＤＣのバイアス電圧を重畳印加された現像器６
によって反転現像されてシアン（Ｃ）のトナー画像を前
記のイエロー（Ｙ）のトナー画像上に重ね合わせ、それ
によってグリーン（Ｇ）のトナー画像が合成される。

上記の画像形成モードにあっては、現像器５および７は
作動せず従ってモノカラーのトナー画像を感光体ドラム
ｌの２回転と帯電および像露光のそれぞれ１回の作動に
よって形成される。

このようにして形成されたモノカラーのトナー画像は前
述のフルカラーのトナー画像と同様のプロセスにより記
録紙上に転写され、転写を受けた記録紙はトナー画像を
定着のだのちモノカラーのコピーとして装置外部に排出
される。

従って第１の画像形成モードは勿論、第２の画像形成モ
ートにおいても各現像器はそれぞれ個別のタイミングに
よって作動されるため駆動動力系の切換によって作動が
なされ、大きな駆動トルクを必要とせず、同時にバイア
ス電源についても切換使用も可能となるので構造、設備
か著しく簡略化される。

第２の画像形成モードにあっては、２回目の現像器の時
間が長く感光体電位の低下がある。それ故（１）第１の
画像形成モードより帯電電位を予め高く設定する。（ｉ
）２回目の現像時は、感光体の電位低下を考慮して、現
像のＤＣバイアスを１回目の現像時より低く非画像部の
かぶりを防止する等の設定を行うことが望ましい。

〔発明の効果〕 本発明は、装備の簡単な同一の画像形成装置によりフル
カラー　モノカラーあるいは多色のカラー画像を自由に
選択して形成することを可能としたもので、その結果小
型、低コストながら多様な用途に使用することの出来る
カラー画像形成装置か提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカラー画像形成装置の断面構成図、第
２図は前記装置の備える現像器の断面図、第３図は前記
装置によるフルカラーの画像形成プロセスを示すタイム
チャート、第４図は前記装置によるモノカラーの画像形
成プロセスを示すタイムチャート。 ■・・・感光体ドラム　　　　　２・・・帯電器３・・
・レーザ層込み系ユニット ４．５．６．７・・・現像器８・・・転写器９・・・分
離器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　像担持体周縁部に帯電手段と像露光手段と複数の現像
   手段を配設し、該像担持体上に潜像を形成しこの潜像の
   トナー現像を行うカラー画像形成装置において、 帯電・像露光・現像の工程の繰り返しを該像担持体の回
   転毎に行う第１の画像形成モードと、帯電・像露光・現
   像の工程と現像のみの工程を該像担持体の回転毎に行う
   第２の画像形成モードとを有することを特徴とするカラ
   ー画像形成装置。