JPH0690565B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、カラー電子写真複写装置又はコンピユータ出
力部のカラー記録装置等の画像形成装置に関するもので
あり、特に２色又は３色以上の単色カラー、所謂マルチ
カラー用電子写真複写装置更にはフルカラー用電子写真
複写装置にも好適に使用することのできる多色現像装置
に特徴を有するものである。

従来の技術 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、カラー複写画像の品質の向上及
び低価格の複写装置が希求されている。

斯る要望に応えるために解決すべき重要な問題の一つ
は、カラー複写装置において、被現像体即ち感光体上に
形成された各色静電潜像を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装置用の現像装置として種々
の手段が提案されているが、現在最も多く利用されてい
る現像装置は、感光体表面に沿つて各色の現像剤を有し
た複数の現像ユニツトを並列に配置した並置式現像装置
である。通常市販の電子写真複写装置においては、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
像ユニツ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つて並列に配置される。

発明が解決しようとする問題点 斯る並置式現像装置によると複数の異なる色の現像剤を
有した現像ユニツトを単に感光ドラム周辺に順次に列べ
るだけでよく、構造が簡単になるといつた利点を有する
が、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トが配置されるために、感光
ドラム上の各色の潜像形成位置は一定であるにも拘わら
ず、各色の現像ユニツトによる現像位置は異なり、従つ
て各色の潜像が現像されるまでの時間が相違し、各色の
潜像の時間減衰が異なり、現像に使用された現像ユニツ
トの位置によつて画像濃度が変つてしまうという不都合
があつた。このために各色潜像の時間減衰補正が必要と
される。斯る補正作業は技術的に簡単なものではなく、
現像装置及び複写装置全体の構成及び制御を複雑にし
た。

発明の目的 従つて、本発明の主たる目的は、特別な装置を必要とす
ることなく各色潜像の暗減衰の差に基づく画像濃度の差
を補正することによつて良好な現像を達成することので
きる画像形成装置を提供することである。

本発明の他の目的は構造が簡単な且つ常時高画質のカラ
ー複写を得ることのできる、複数の現像ユニツトを備え
た画像形成装置を提供することである。

問題点を解決するための手段 上記諸目的は、本発明に係る画像形成装置によつて完全
に達成される。本発明を要約すると、移動可能な感光体
と、この感光体を帯電する帯電手段と、この帯電手段を
介して上記感光体上に形成される静電潜像を現像する上
記感光体の移動方向に配列されたそれぞれ現像ロールを
備える複数の現像ユニツトと、を有する画像形成装置に
おいて、上記帯電手段による帯電電位は一定であり、そ
れぞれの現像ユニツト位置における感光体表面電位の暗
減衰の差に基づく画像濃度の差がなくなる程度に上記感
光体の移動方向に関して下流側の上記現像ユニツトの現
像ロールの外径を上流側の上記現像ユニツトの現像ロー
ルの外径より大きくしたことを特徴とする画像形成装置
である。

本発明に係る画像形成装置は、前述したように、マルチ
カラー或はフルカラーの電子写真複写装置、又はコンピ
ユータ出力部のカラー記録装置等に好適に具現化し得る
ものであるが、本実施態様においては黒色、赤色の２色
画像を得るためのカラー電子写真複写装置に本装置が適
用されたものとして説明する。又、斯るカラー電子写真
複写装置は、種々の静電潜像形成プロセス、例えば１次
帯電−２次帯電／色分解露光−全面露光の諸工程を含
む、所謂NPプロセス又は１次帯電−色分解露光の諸工程
を含む、所謂カールソンプロセス、他を利用し得るが本
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
写装置について説明する。

第２図には従来の多色現像装置を適用した黒色、赤色の
２色画像を得るためのカラー電子写真複写装置が概略断
面図にて示される。

先ず、カラー電子写真複写装置の全体構成について説明
すると、複写装置の概略中央部に、表面に電子写真用感
光層が形成された感光ドラム１が配置される。該感光ド
ラム１は周知の態様で回転中心Ｏを有した回転支持軸
（図示せず）に回転自在に且つ着脱自在に取付られる。
本実施態様において、感光ドラム１は矢印Ｄの方向、つ
まり第２図で時計方向に回転するものとする。

感光ドラム１の概略真上位置に１次帯電器２、感光ドラ
ム１の、第２図で右側側部に多色現像装置３、感光ドラ
ム１の概略真下位置に複写装置器８及び感光ドラム１
の、第２図で左側側部にクリーニング装置９が配置され
る。又、電子写真複写装置の上方部には光学系５が配置
され、原稿画像を、前記１次帯電器２と多色現像装置３
との間に位置した露光部４にて感光ドラム１上に投影す
るように構成される。光学系５は任意の光学系を利用し
得る。又、露光位置４と現像装置３との間には画像域外
の不要部分の電荷を消去するためのブランク露光装置６
及び感光ドラム１の表面電位を測定するための電位セン
サ７が設けられ、１次帯電器２とクリーニング装置９と
の間には感光ドラム１上の残留電荷を消去するための光
源10が設けられる。

ここに説明するカラー複写装置は上述のように黒色、赤
色の２色画像を得るためのカラー電子写真複写装置であ
るために多色現像装置３は現像ユニツト3A及び3Bの２個
の現像ユニツトを有しているが、本発明はこの構成に限
定されず、３個以上の現像ユニツトを有することもでき
る。

上述の如く構成されるカラー電子写真複写装置の作動に
ついて概略説明する。

感光ドラム１は作動開始と共に矢印Ｄの方向に回転を始
め、１次帯電器２によつて帯電される。帯電された感光
ドラム１は更に回転し、光学系５の働きによつて露光部
４にて光像がスリツト露光され、感光ドラム１上に各色
の静電潜像が形成される。この時ブランク露光装置６に
よつて画像域外の不要部分の電荷は消去され、電位セン
サ７によつて感光ドラム１の表面電位が測定される。感
光ドラム１上の潜像は次で感光ドラム１の回転によつて
多色現像装置３が配置された現像域へともたらされる。
該多色現像装置３にて感光ドラム１上の静電潜像はトナ
ー像として顕像化される。

感光ドラム上のトナー像は、複写放電器８が配置された
複写域にて給紙装置（図示せず）から送給された転写材
Ｐに転写される。トナー像を担持した転写材Ｐはその後
定着装置（図示せず）へと搬送され、定着される。

感光ドラム１はクリーニング装置９及び光源10の作用を
受けた後再び次の画像形成プロセスを行なう。

次に、現像ユニツト3A、3Bについて説明する。各現像ユ
ニツトは、現像ロールを有する現像ユニツトであれば種
々の構造とし得るが、本明細書では説明を簡単にするた
めに、両現像ユニツト3A、3Bは基本的には同じ構造で、
又一成分現像剤を使用した現像器であるとする。該現像
ユニツト3A、3Bは第３図に示される構造とされる。つま
り現像ユニツト3A、3Bは、側部が開口した現像剤供給容
器20を有する。該開口部には現像ロール22が配置され
る。該現像ロール22は、固定されたマグネツト24と、該
マグネツト24を囲包し現像容器20に回転自在に取り付け
られた現像スリーブ26とから成る。現像スリーブ26は非
磁性材料例えばアルミニウムやステンレス等の材質で作
られており、図中の矢印28の如く回動する。

現像容器20内にはマグネタイトを含有した赤色又は黒色
トナー30が収納される。該黒色トナー30は現像スリーブ
26内に固定されたマグネツト24の磁界により現像スリー
ブ26の表面に吸引され、現像スリーブ26の回転により現
像容器内部から現像容器外部へと感光体ドラム１の方に
搬送されるが、トナー30は現像容器開口部に設けられた
ブレード32によつて現像容器外へと移動するのが阻止さ
れ、現像スリーブ26上で薄層化され且つ静電潜像と逆極
性に帯電した状態の磁性トナー30が現像容器外へと移送
される。

上記従来の現像ユニツト3A及び3Bでは現像ロール26A及
び26Bは同じ外径とされた。

上記構成において、感光ドラム１の直径は120mmであ
り、１次帯電器２の終端のポイントをＡ点、第１現像ユ
ニツト3Aの現像点をＢ点、第２現像ユニツト3Bの現像点
をＣ点とし、いま角AOB＝60゜、角AOC＝115゜であると
する。このような構成において、感光ドラム１の表面周
速度が250mm/secであるとき、Ａ点の表面電位が＋525V
となるように一定に帯電しても像露光での光の当らない
所即ち暗所の表面電荷は自然減衰（暗減衰）があるため
に、例えば感光ドラム１の暗減衰率が0.1sec当り25Vダ
ウンするものであるとすると、Ｂ点及びＣ点においては
それぞれ約＋460V及び＋400Vと低下し、全く同一の現像
ユニツトを同じ条件で現像させた場合には第１現像ユニ
ツトに対して第２現像ユニツトの方が濃度が低くなると
いう不都合が生じてしまう。

第１図は、本発明に従って構成される多色現像装置が第
２図に示したカラー電子写真複写装置に適用された場合
の一実施例を示す。図面より明らかなように、現像ユニ
ツト3Aの現像ロール26Aは現像ユニツト3Bの現像ロール2
6Bよりその外径が小とされる。つまり、２つの現像ユニ
ツト3A及び3Bを比較すると感光体の回転方向上流側に位
置した現像ユニツト3Aの現像ロール26Aの外径が下流側
に位置した現像ユニツト3Bの現像ロール26Bの外径より
小さくされる。

上述した第２図の構成と同一の構成において、本実施例
では、第１現像ユニツト3Aの現像ロール26Aの外径は20m
mとされ、第２現像ユニツト3Bの現像ロール26Bの外径は
５割増の30mmとされた。

第４図は、上記構成の現像ユニツトにおける現像特性を
調べたものであるが、同一濃度の画像を得るためには外
径30mmの現像ロールの方が低電位でよく、又外径30mmの
現像ロールの方が外径20mmの現像ロールに比べ現像能力
が高いことが示されている。換言すれば、本発明に従え
ば感光ドラム１の暗減衰特性に基ずく第２現像ユニツト
に対する電位の低下は該第２現像ユニツトの現像ロール
の外径を大きくすることによつて補償することができ
る。

更に、感光ドラムの回転方向上流側から下流側へ向つて
現像ロールの周速を増したり、感光ドラムと現像ロール
間の距離を減少させることも効果があり、更にはこれら
各技術を組合せることも有効である。

発明の効果 以上の如く構成される本発明に従つた画像形成装置は、
感光体の周囲に配置された現像ロールの外径を感光体回
転方向の上流側から下流側に向つて大きくして行くだけ
で、つまり極めて簡単な構造にて現像ロールの現像特性
を高め感光体の暗減衰を保証することができ、大略同一
濃度の画像を有した良質のコピーを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る画像形成装置の一実施態様を示
すカラー複写装置の概略断面図である。 第２図は、従来の多色現像装置を有した第１図と同様の
カラー複写装置の概略断面図である。 第３図は、本発明に従つた多色現像装置に使用すること
のできる現像ユニツトの一実施例を示す概略断面図であ
る。 第４図は、現像ロールの外径差による現像特性を示すグ
ラフである。 3:多色現像装置 3A、3B:現像ユニツト 26A、26B:現像ロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 國司 毅 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−222875（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動可能な感光体と、この感光体を帯電す
   る帯電手段と、この帯電手段を介して上記感光体上に形
   成される静電潜像を現像する上記感光体の移動方向に配
   列されたそれぞれ現像ロールを備える複数の現像ユニッ
   トと、を有する画像形成装置において、上記帯電手段に
   よる帯電電位は一定であり、それぞれの現像ユニット位
   置における感光体表面電位の暗減衰の差に基づく画像濃
   度の差がなくなる程度に上記感光体の移動方向に関して
   下流側の上記現像ユニットの現像ロールの外径を上流側
   の上記現像ユニットの現像ロールの外径より大きくした
   ことを特徴とする画像形成装置。