JPH087484B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真式の２色カラー複写機に用いられる
現像装置に関するものである。

〔発明の背景〕

従来一つの像担持体、例えば複写機の感光体ドラムに
対して、その周縁部に２種の現像器を配置して現像を行
うようにしたものが知られている。すなわち例えば赤色
の現像剤を収容した現像器と、黒色の現像剤を収容した
現像器とが設けられ、オペレータによる選択切替操作に
よりその何れか一方の現像器が駆動されて所定の現像が
行われるようになっている。そして他方の現像器は退避
して非現像の状態にあり、２種の現像器が同時に作動し
同時に現像を行うことはない。

実開昭60-39055号公報及び特開昭62-15562号公報によ
って開示されたところは、何れも上記目的を達成しよう
とするものである。実開昭60-39055号公報は２個の現像
器を一体的に搖動可能とし、パルスモータを駆動させて
何れかの現像器を像担持体を対峙するようにしたもの
で、また特開昭62-15562号公報はパルスモータによって
作動するリンク機構を設けて何れかの現像器を像担持体
と対峙し現像を行うようにしたものである。

〔発明の目的〕

２種の現像器における現像と非現像との切替は正確に
行われることが必要で、現像を行う現像器の現像スリー
ブは像担持体と正確な間隙をもって対置し駆動されねば
ならない。パルスモータを用いての駆動は、制御部から
発するパルス数をもってその位置関係が規制されるが、
かかる制御を行うには各部の部品精度及び関係寸法精度
が高精度に保持されている必要がある。しかし複雑な構
成をもった装置についてかかる制御を行うことはいたず
らにコストアップを招くこととなる。

本発明は不必要に高度の精度を要求することなく、必
要にして充分な機能を果すようにした２色カラー用の現
像装置であって、特に作動を行う現像器の切替えが良好
かつ確実に行われるようにした現像装置を提供すること
を目的とする。

〔発明の構成〕

上記目的は感光体に対向する現像スリーブを、感光体
面に近接するように揺動可能に複写機の枠体に軸支した
複数の現像器と、該複数の現像器の中から所定の現像器
を１つ選択指定する指定手段と、前記現像器の現像スリ
ーブを感光体上の潜像を現像する位置に揺動するための
揺動手段と、複写機本体に設けた駆動源に連結し、前記
揺動手段により揺動された前記現像器の現像スリーブの
歯車に噛合し、この歯車を回動させるための駆動歯車
と、この駆動歯車を駆動する複写機本体内に設けた駆動
手段とを有し、前記指定手段によって指定された前記現
像器を感光体面に近接し、前記現像スリーブを現像位置
に到達するまで前記揺動手段により揺動し、この現像位
置において前記現像スリーブの歯車と前記駆動歯車とが
噛合し、この駆動歯車の回動に伴い前記指定された現像
器の歯車を回動させることにより該指定された現像器が
動作し、感光体上に形成された潜像の現像を行う現像装
置において、前記揺動手段が動作開始後一定時間経過し
ても前記指定手段による前記指定された現像器が感光体
を現像する現像位置に到達しない場合、前記駆動歯車を
一時的に動作するようにしたことを特徴とする現像装置
によって達成される。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図ないし第７図に示す。

第１図は本発明の現像装置を装着した２色カラー複写
機の構成概要を示したものである。複写機本体の上面に
は原稿台ガラス１が設けられ、また上面前端縁部には表
示器、テンキー、色指定（現像装置選択）ボタン、露光
設定ボリューム、転写紙サイズ選択ボタン、感光体等を
回転させる複写機全体の駆動源等に通電する複写開始ボ
タン等を配置した操作盤（図示せず）が設けられてい
る。この複写機本体の側面には複写工程の初期動作を司
るメインスイッチが配設されている。原稿台ガラス１の
面上に原稿Ｄをセットして複写開始ボタンを操作する
と、露光用光源３が原稿Ｄを相対的に露光走査して、そ
の原稿Ｄの光像が結像レンズ4aを含む露光装置４を経由
して像担持体たる感光ドラム２の表面に導かれる。

感光ドラム２は接地された金属筒の外周面にセレンや
OPC等の光導電層を設けたもので、上記の露光走査と連
動して矢印（時計）方向に回転する。感光ドラム２の周
縁部には帯電極５、露光装置４、本発明の２色カラーの
現像装置10、転写電極６、分離電極及び分離爪からなる
分離装置７、およびクリーニング装置８、残像消去装置
９が順次配置されている。

この感光ドラム２は光像が到来する以前に、直流高圧
が印加された帯電極５によって上記光導電層が例えば正
に一様に帯電されており、この状態の光導電層が光像を
受けると、その光を受けた部分の導電率が高くなってそ
の部分の帯電電荷が金属筒に逃げ、暗い部分には明暗の
程度に応じて正の電荷が残るようになり、これによって
光導電層の面に原稿の像に対応した静電潜像が形成され
ると前記現像装置10の現像作用を受けて所定の色のトナ
ー画像とされる。

第２図は前記現像装置10の細部を、また第３図はその
矢示AA断面を示したものである。

前記現像装置10は複写機本体に固定された前後２枚の
基板100Aと100Bの間に搖動自在に軸架された２つの現像
器11Aと11Bとから構成されている。

すなわち前記基板100Aと100Bの間には、前後一対のプ
レート10Aを一体に接続して形成した現像器取付枠10Bが
その両側面に突設した一対の軸10Cを介して回動可能に
支持されていて、該現像器取付枠10Bに対し上下方向に
２つの現像器11Aと11Bがそれぞれ内接した状態にて取付
け固定されている。

上側の現像器11Aは例えば赤色の、一方下側の現像器1
1Bは例えば黒色の各現像剤を収納するものであって、前
記軸10Cの左側において感光ドラム２の周面に対向する
位置にそれぞれ周知の現像スリーブ111A,111Bを備える
一方で前記軸10Cの右側の端部に近い位置に前記各現像
器を弾性的に押圧して搖動させるための付勢機構をそれ
ぞれ有している。

前記付勢機構は後述するカム部材13の回転に伴う付勢
を受けて沈降する各押圧板14A,14Bと、該押圧板14A,14B
を各現像器より突出する方向に付勢する各圧縮バネ15A,
15Bとから成っていて、前記各押圧板を一体とする各ス
ライドピン17A,17Bを嵌挿した各支持板16Aおよび16Bを
介して各現像器の両側端近くにそれぞれ一対宛設けられ
ている。

一方、前記基板100Bの背部には正逆両方向に回転する
DCのシリーズモータＭが配置されていてその回転がスピ
ンドル上のウォームＷから基板100B背面の軸に支持され
た段付歯車G1とG2を経て基板100Aと100Bの間に軸架した
シャット12上の歯車G3に減速して伝達されるようになっ
ている。

すなわち前記シリーズモータＭの回転は前記ウォーム
Ｗと前記段付歯車G1のウォーム歯車G1A、該段付歯車G1
の小歯車G1Bと前記段付歯車G2の大歯車G2Aさらに該段付
歯車G2の小歯車G2Bと前記歯車G3の各歯数構成比によっ
て減速された上前記シャフト12を第１図において時計方
向に回転すると共に前記シリーズモータＭの逆転によっ
て反時計方向に復帰させることも出来る構成になってい
る。

前記シャフト12は前記歯車G3と基板100Bとの間におい
て外周に切欠をもった遮光板18を、また前述した各現像
器の各押圧板14A,14Bに対応する各位置において一対の
前述したカム部材13と同じ角度の位相をもって取付け備
えている。

前記カム部材13は前記シリーズモータＭの作動により
回転されてその先端をもって前記各押圧板14Aあるいは1
4Bを押圧して前記圧縮バネ15Aもしくは15Bの反力により
現像装置10を軸10Cを支点て搖動させるものであるが、
前記カム部材13の回転角度言い換えれば現像装置10の搖
動方向及び停止位置は前記遮光板18と之を挟むようにし
て設けたフォトセンサユニット19とから成る検知部材か
らの検知情報によって選択、制御されるようになってい
る。

すなわち、前記遮光板18は第２図に示す前記フォトセ
ンサユニット19の光ビーム部19Aの光路をよぎる位置か
ら時計方向に向け回転を始めるが前記光ビーム部19Aが
開放された角度で前記カム部材13が現像器11Bの押圧板1
4Bを押し切りさらに前記光ビーム部19Aが再び遮蔽され
た角度で前記カム部材13が現像器11Aの押圧板14Aを押し
切るような角度関係に設定されている。

従って第２図はカム部材13がニュートラルの原位置に
ある状態を示したもので、何れの現像器11A,11Bもが前
記カム部材13による押圧を受けていない状態で現像装置
10もニュートラルの位置にあることを示しているが構造
上自重による比較的小さなモーメントで時計方向に付勢
された状態にある。

さらに、本発明の現像装置においては前記各現像スリ
ーブ111A,111Bの回転軸がプレート10Aの背面に突出され
かつそれぞれ歯車G5A,G5Bが回転軸に固定されていて、
前記現像器11Aはまた現像器11Bがカム部材13の押圧作用
によって前記軸10Cを支点として回動し、前記軸10Cを支
点とする現像装置10の搖動作用により前記歯車G5Aある
いはG5Bの何れか一方が複写機本体の駆動系に接続する
駆動歯車G4と噛合されるようになっている。

また周知の如く各現像器は撹拌部材112A,112Bを各現
像スリーブに連動して回転作動するよう構成されている
ので前記歯車G5A又はG5Bが前記駆動歯車G4に噛合してク
ラッチが接続されると現像器11A又は11Bに複写機本体の
駆動系の動力が伝達される結果、撹拌部材112A又は112B
によって夫々の２成分現像剤は均一に撹拌されるととも
にトナーはマイナスに帯電される。また上側現像器11A
で現像によって消費された赤トナーに対しては、ホッパ
ー113A内に内蔵された赤トナーが補給スクリュ114Aの回
転によって上側現像器11A内に落下し、赤トナーの補給
がなされる。下側現像器11Bについても同様であるが、
黒トナーを内蔵したホッパー113Bは装置の前面側に位置
していてトナー補給がなされているので、ホッパー113
B、補給スクリュ114Bについては図示されていない。

前記各現像器11Aと11Bは、感光ドラム２上に形成され
た静電潜像を顕像化するに当って選択されるトナー画像
の色に応じ次のプロセスにより感光ドラム２の周面に対
向する位置に切換え設定して使用される。

第４図は前記各現像器11Aと11Bを作動するための複写
機本体に設けられる駆動系の制御回路を示したもので以
下その作用を第５図によって説明し、各現像器が選択さ
れて現像位置に設定された状態を第６図および第７図に
示す。

複写機の原稿載置部に原稿を載置したのち、複写開始
ボタンを操作する前に予め色指定ボタンを押すと制御部
に対し指定の現像器を現像位置に搖動するに必要な前記
検知部材による「開」「閉」によるON・OFFの信号情報
が予め入力され同時にシリーズモータＭが時計方向（C
W）に回転を始める。次に複写開始ボタンを操作する。
このとき、色指定ボタンが押されず、複写開始ボタンが
操作されるときは、特定の現像器（下側現像器11B）が
感光体の現像位置に位置するよう指定される。

色指定ボタンによって黒色の現像剤を収納した現像器
すなわち下側現像器11Bが指定された場合には、制御部
に対し現像器選択情報として例えば「開」の１信号が入
力されていて前記遮光板18が第６図に示す如くフォトセ
ンサユニット19の光ビーム部19Aを開き切った角度でシ
リーズモータＭの回転が停止される。回転の停止は回路
的にブレーキがかかり予め設定した停止位置に正しく停
止する。

この時、前記カム部材13は図示の如く下側現像器11B
の押圧板14Bを押し切った角度にあってその結果現像装
置10は軸10Cを支点として時計方向に搖動されて、前記
現像器11Bの現像スリーブ111Bを感光ドラム２の周面と
所定の間隙をもった位置に設定し同時に前記歯車G5Bを
前記駆動歯車G4に噛合させる。

従ってこの時点にてすでに複写開始ボタンが押されて
いたとすると感光ドラム２、給紙機構などを駆動する複
写機本体の駆動源の始動による感光ドラム２の回転に従
動して前記駆動歯車G4も回転を始め感光ドラム２の静電
潜像の黒色の現像剤による現像が開始される。

駆動歯車G4と歯車G5A、又は駆動歯車G4と歯車G5Bとは
噛合うときに相互の歯先が衝突し、噛合えないことがな
いように、転位して歯先の尖った歯形の歯車を用いてい
る。

それでもなお前記歯車G5Bが歯先相互の衝突により駆
動歯車G4に対し噛合することが出来ない場合には現像装
置10が所要の角度迄搖動出来ず従って感光ドラム２に対
する位置の設定と前記歯車G5Bに対する動力伝達が実現
されないこととなるので、本発明においてはかかる状態
となった場合、前記駆動歯車G4を一時的に駆動回転させ
て前記歯車G5Bとの噛合を促進させる構造をとってい
る。

すなわち、現像装置10の搖動が不充分な場合、前記押
圧板14Bはカム部材13によって押し切られる以前に、ス
ライドピン17Bの端部を現像器11Bの壁面120Bに当接させ
るのでカム部材13と共に前記遮光板18が光ビーム19Aを
解放する角度迄回転することが出来ない状態にある。

従ってシリーズモータＭが始動してから所定の設定時
間ｂを経ても例えば「開」の信号が検知部材によって得
られない場合に自動的に前記駆動歯車G4を一時的に駆動
回転するよう制御することにより駆動歯車G4に対する前
記歯車G5Bの噛合を極めて早期にかつ確実に実現するこ
とが可能となる。なお、前記設定時間ｂは正常に作動し
た場合におけるシリーズモータＭの始動からカム部材13
が押圧板14Bを押し切る迄に要する時間に若干の余裕を
加えた時間（例えば1.1秒）とされている。

また赤色の現像剤を収納した現像器すなわち上側現像
器11Aが指定された場合には制御部に対し現像器選択情
報として例えば「開」および「閉」の２信号が入力され
るようになっていて前記遮光板18が第７図に示す如くニ
ュートラルの位置からフォトセンサユニット19の光ビー
ム部19Aを一旦開いて再び閉じ切った角度でシリーズモ
ータＭの回転が停止される。

この時前記カム部材13は図示の如く上側現像器11Aの
押圧板14Aを押し切った角度にあってその結果現像装置1
0は軸10Cを支点として反時計方向に搖動されて前記現像
器11Aの現像スリーブ111Aを感光ドラム２の周面と所定
の間隙を保つ位置に設定し同時に前記歯車G5Aを前記駆
動歯車G4に噛合させ前述した現像器11Bの場合と同様の
プロセスにて感光ドラム２の静電潜像の赤色の現像剤に
よる現像が開始される。

また現像器11Aが使用されて歯車G5Aが前記駆動歯車G4
に対し噛合されない場合には、前記押圧板14Aはカム部
材13によって押し切られる以前にスライドピン17Aの端
部を現像器11Aの壁面120Aに当接させるのでカム部材13
と共に前記遮光板18が第７図に示す如く再び光ビーム部
19Aを遮蔽する角度迄回転することが出来ない状態にあ
る。

従ってシリーズモータＭが始動してから所定の設定時
間ａを経ても例えば「開」および「閉」の２信号が得ら
れない場合に自動的に前記駆動歯車G4を一時的に駆動回
転するよう制御することが出来る。なお前記設定時間ａ
は正常に作動した場合におけるシリーズモータＭの始動
からカム部材13が押圧板14Aを押し切る迄に要する時間
に若干の余裕を加えた時間とされている。

かくして上側現像器11Aあるいは下側現像器11Bの何れ
か一方が現像位置にセットされ動力伝達により駆動状態
とされて前記の感光ドラム２の静電潜像の形成された部
分が上側現像器11Aの現像スリーブ111A又は下側現像器1
1Bの現像スリーブ111Bの部分に至ると、感光ドラム２表
面の残っている正電荷の部分に負電荷をもった赤トナー
又は黒トナーが静電力で吸着され、その結果、感光ドラ
ム２の表面には静電潜像に応じた赤色トナー像又は黒色
トナー像が形成される。

一方、転写紙サイズ選択ボタンによって選択されたカ
セット21内の転写紙Ｐはその先端と上記トナー像の先端
とが一致するようなタイミングで給紙ローラ22によって
送り出され、その送り出された転写紙Ｐに直流電圧が印
加された転写電極６によって、上記感光ドラム２の表面
のトナー像が転写される。

この後、交流高圧が印加された分離極及び分離爪から
なる分離装置７によって転写紙Ｐは感光ドラム２から分
離され、搬送ベルト23によって図示しない定着装置に送
られてトナー像が定着され、記録装置外に設けた受け皿
に排出される。また転写紙Ｐ上にトナー像を転写した
後、感光ドラム２の周面上に残った残留トナーはクリー
ニング装置８によって清掃され、更に残像消去装置９に
よって感光ドラム２上の電位を一定レベル以下に落と
し、次のコピー動作が可能の状態となる。

なお、コピーが終了し、複写機本体の駆動源の駆動が
停止して感光ドラム２の回転がストップすると前記シリ
ーズモータＭは逆回転を始めて前記カム部材13および遮
光板18を反時計方向（CCW）に回転しカム部材13はニュ
ートラル位置で停止する。かくして前記現像装置10をそ
の初期位置すなわち第２図に示すニュートラルの位置に
復帰させると共に複写機本体側においては前記駆動歯車
G4に対する動力の伝達が断たれる。

またコピー中にあってもジャム等が発生した場合には
ジャム検知信号によって自動的に感光ドラム２の回転を
停止すると共に前記シリーズモータＭを逆回転して前述
したコピー終了時と同様にカム部材13をニュートラル位
置に戻し、之に伴って前記現像装置10もニュートラルの
位置に戻し、何れの現像器11A,11Bも非現像の状態で停
止するようになっている。

〔発明の効果〕

本発明の現像装置においては、各現像器を色指定ボタ
ンの操作により任意に選択出来るようにした上、像担持
体に対する設定位置に弾性的に押圧出来るようにすると
ともに、該現像器に対する動力の接続も同時に行われる
よう構成し、かつその切替操作も確実になされるよう構
成しているため、構成部材に特に高い精度を要求するこ
となく、また構造も極めて簡単なものとすることが出来
て、その結果、低価格ながら簡易な操作により機能を確
実に切換えることの出来る２色カラー複写機用の現像装
置が提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像装置を備える２色カラー複写機の
要部構成図。第２図および第６図、第７図は前記現像装
置の各状態説明図。第３図は前記第２図の矢示AA断面
図。第４図は前記現像装置の制御回路図。第５図は前記
制御回路によるフローチャート。 ２……感光ドラム、10……現像装置 11A,11B……現像器、13……カム部材 14A,14B……押圧板、15A,15B……圧縮バネ 18……遮光板 19……フォトセンサユニット 111A,111B……現像スリーブ G5A,G4B……（現像器側）歯車 G4……駆動歯車 Ｍ……シリーズモータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体に対向する現像スリーブを、感光体
   面に近接するように揺動可能に複写機の枠体に軸支した
   複数の現像器と、 該複数の現像器の中から所定の現像器を１つ選択指定す
   る指定手段と、 前記現像器の現像スリーブを感光体上の潜像を現像する
   位置に揺動するための揺動手段と、 前記揺動手段により揺動された前記現像器の現像スリー
   ブの歯車に噛合し、この歯車を回動させるための複写機
   本体内に設けた駆動歯車と、 この駆動歯車を駆動する複写機本体内に設けた駆動手段
   とを有し、 前記指定手段によって指定された前記現像器を感光体面
   に近接し、前記現像スリーブを現像位置に到達するまで
   前記揺動手段により揺動し、この現像位置において前記
   現像スリーブの歯車と前記駆動歯車とが噛合し、この駆
   動歯車の回動に伴い前記指定された現像器の現像スリー
   ブの歯車を回動させることにより該指定された現像器が
   動作し、感光体上に形成された潜像の現像を行う現像装
   置において、 前記指定手段により指定された現像器が前記揺動手段に
   より感光体上の潜像を現像する現像位置まで移動したこ
   とを検知する検知手段と、 前記揺動手段が動作開始後一定時間経過しても、前記指
   定手段により指定された現像器が感光体を現像する現像
   位置まで移動したことを前記検知手段が検知しない場合
   に、前記駆動歯車を一時的に動作させるように制御する
   制御手段とを有することを特徴とする現像装置。