JPS6057870A - 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】 １、産業上の利用分野 本発明は電子写真複写装置等の静電記録装置や磁気記録
装置等の画像形成装置に関する。

２、従来技術 まず、従来のトナー像担持体を使用した記録装置の概略
を走査露光型の電子写真複写機を例に述べる。原稿台上
に複写原稿を載置し、複写釦を押すと露光ランプが原稿
を照射しながら、反射ミラー等を有する光学系とともに
所定方向に走行する。

原稿の濃淡に対応した反射光が、前記光学系を介して一
様に帯電されたトナー像担持体（例えば感光体ドラム）
上に照射され、トナー像担持体上に静電潜像が形成され
る。さらに、現像剤によって感光体ドラムの原稿の濃度
に対応したトナー像が形成されることになる。

一方、給紙装置から被記録体（例えば複写紙）がトナー
像担持体上のトナー像の位置と一致すべく送られ、トナ
ー像担持体に接触する。そして、トナー像担持体の表面
に形成されたトナー像が、転写電極によって複写紙に転
写される。この間、トナー像担持体は所定力・向に回転
し続け、複写紙には前記トナー像が次第に転写される。

その後、トナー像を転写された複写紙がトナー像担持体
から分離し、複写紙はローラ定着装置に送られる。

ローラ定着装置は、少なくとも一本は加熱されたローラ
からなる２本のローラによって構成され、現像剤によっ
て形成された像を複写紙に加熱定着する。この後、複写
紙は、複写機本体外へ排紙される。

一方、トナー像担持体はトナーによる可視像が複写紙に
転写された後、余分なＩ・ナー粉を除くためクリーニン
グされ、記録をするたびにこれを繰り返す。

以上、記載した複写機は、得られる画像がモノクロマチ
ックであるが、カラーの複写が得られる第１図に示すよ
うなカラー複写機が提案されている。

第１図に示すカラー複写機は、原理的にはモノクロマチ
ックの複写機とそれ程異なるものではない。モノクロマ
チックの複写機の場合、露光ランプが原稿を照射し、原
稿の濃淡に対応した反射光が、反射ミラー等を有する光
学系を介してトナー像担持体上を照射し、トナー像担持
体上に静電潜像を形成するが、カラー複写機の場合、原
稿からの反射光を分解し、単一の色の光を取り出すため
にフィルターが設けられ、フィルターを通過した光のみ
がトナー像担持体を照射する。第１図に示すカラー複写
機には、色の異なる３種のフィルターを内蔵するフィル
ターバック２が設けられており、夫々のフィ、ルターに
より、原稿の反射光から単一の仏の光が゛・取り出され
る。例えば、最初にグリーンのフィルターで色分解し、
このフィルターの通過光でトナー像担持体上に静電潜像
を形成し、現像装置３内のマゼンタのトナーが収納され
ている現像器３Ｂで現像する。ここで、トナー像担持体
１には、マゼンタのトナーにより可視像が形成１０によ
り転写される。

トナー像担持体１は、転写後、除電極１１により除電さ
れ、余分なトナー粉がクリーニング装置５により取除か
れた後、再び帯電極９により帯電される。今度は、ブル
ーのフィルターの通過光により像露光が行なわれ、イエ
ローのトナーが収納されている現像器３Ａにより現像が
行なわれ、トナー像担持体１にはイエローの可視像が形
成され、この可視像は、前記した工程で、複写紙７に転
写される。そして、つぎに、レッドのフィルターの通過
光により像露光が行なわれ、シアンのトナーが収納され
ている現像器５により、トナー像担持体１にはシアンの
可視像が形成され、この可視像も複写紙７に転写される
。複写紙７ば、全部の色の可視像について、転写が終了
するまでは転写ドラム１に巻き付いており、転写終了後
に、定着装置６に送られ、定着後に機外に排紙される。

即ち、このカラー複写機は、原稿からの反射光を、フィ
ルターにより分解して単一の色の光を取出し、この単一
の色の光により形成された静電潜像を、その光の色に対
応する色に着色されたトナーを収納した現像器により現
像し、これを複写紙に転写することを繰り返して、カラ
ーの複写を行なっているのである。

このカラー複写機によれば、カラーの複写を行なうこと
が出来るが、複写紙にある程度自然な色の複写を行なう
ためには、色の３原色といわれるように、最低現像器を
３台必要とし、黒を用意すると４台となり、これに加え
て転写ドラム４も設けなければならない。そして、現像
器、及び転写ドうム４は、その役割から、トナー像担持
体１の周面上に設置しなければならない。従って、カラ
ー複写機のトナー像担持体１の周面近傍は、これらを配
置するためのスペースを必要とし、カラー複写機は、モ
ノクロマチックの複写機と比較し、必然的に相当大型に
しなければならなかった。大型ということは、それだけ
事務所等の設置場所における占有面積を多く必要とする
ことである。また、大型であることは、その材料費等の
関係から高価にならざるを得ない。主にこの２つを原因
として、需要者のカラー複写機に対する購買意欲を失わ
せていたのである。

３、発明の目的 本発明の目的は、小型で、かつ安価なカラー複写機を提
供することにある。

４、発明の構成 即ち、本発明は、トナー像担持体に対向した所定位置に
少なくとも１つの現像器設置部を有し、前記現像器設置
部の少なくとも１つに対し、少なくとも２種のカラー用
現像器が交互に設置されるように構成されていることを
特徴とする画像形成装置に係るものである。

５、実施例 以下、本発明を、図面に示す実施例につき詳細に説明す
る。

第２図は、本発明の実施例に基づく複写機の断面の概略
を示すものである。

この複写機においては、本体土壁部の上に移動可能に設
けられた原稿載置台１４のガラス面上にプラテンカバー
１５で覆われた原稿１６がＭ置され、この原稿１６に対
し本体内の光源１７から光１８が、本体上壁部に設けら
れたスリット１９を通して原稿１６に照射され、その反
射光が光集束性素子（商品名セルポックレンズアレイ）
１３を通過し、トナー像担持体ｌ上へ入射する。従って
、帯電器９により、一様に帯電されたトナー像担持体１
の周面のセレン、有機光導電性物質等からなる感光層に
は、原稿載置台１４が矢印の方向に移動することにより
原稿画像に対応したパターンに像露光が行なわれ、静電
潜像が形成される。静電潜像が形成されたトナー像担持
体１に対しては、現像器２０内の現像スリーブ２０Ａか
ら成分現像剤が供給される。この現像剤は、現像剤厚み
規制板２０Ｂで厚み規制されながら、現像スリーブ２Ｏ
Ａ内のマグネットロール２０Ｅ及び現像スリーブ２０Ａ
の回転により、現像スリーブ２０Ａの周面上を矢印方向
に搬送される。そして、トナー粒子は静電潜像の電荷量
に比例して順次トナー像担持体１上へ移動、吸着され、
そこに所定パターンのトナー像が形成され、現像が行な
われることになる。

こうして形成されたトナー像は、次に給紙装置２１から
給紙ローラ２２により搬送され、タイミングローラ２３
により、トナー像担持体１上の画像領域に一致するよう
に送られてきた複写紙２４へ、転写極２５により転写さ
れる。

トナー像担持体１上のトナー像が転写された複写紙は、
分離極２６によりトナー像担持体１から分離され、定着
装置２７へ送られる。定着装置２７内には、少なくとも
１本は加熱された定着ローラ２７Ａ１．２７Ｂが設けら
れ、晶ローラ間を通過する間に、複写紙２４は加熱され
、転写されたトナー像は、複写紙２４に定着する。定着
後、転写紙２４は搬送ローラ２７Ｃにより排紙皿２８に
排紙される。

一方、複写紙２４にトナー像を転写したトナー像担持体
１は、その後も矢印の方向に回転を続け、除電器５０に
より除電された後１−ナー像担持体に付着しているトナ
ーは、クリーニング装置２９に設けられているクリーニ
ングブレード２９Ａにより取除かれる。そして、再び、
トナー像担持体１は、帯電極９により帯電させられ、次
の複写工程に進むことになる。この複写機は、以上の動
作を繰り返す。

以上のように構成された複写機において注目すべきこと
ば、現像器２０は本体から容易に取り外すことが出来る
と共に、原稿１７からの反射光の光路である光集束性素
子（商品名セルポックレンズアレイ）１３とトナー像担
持体１との間にフィルター１２が設けられていることで
ある。

以下、この事につき詳細に説明する。

第３図は、第２図の複写機の現像器２０の部分における
拡大斜視図である。複写機本体３６には、ガイド板３３
が設けられており、現像器２０を取付けると現像器２０
に取付けられている支点軸は、ガイド板３３に案内され
、第３図に示す状態となる。そして、現像器２０のトナ
ー像担持体１側には、支持軸３１が本体３６に設し」ら
れており、現像器は、ガイド板３３と支持軸３１とによ
り支持されることになる。

このままでは、現像器２０は本体３６に、単に置かれた
だけであり十分に固定されてはいない。そこで、現像器
２０を本体３６に固定するために、本体３６に支持板３
４を設け、この支持板３４に固定棒３０を取付けるだめ
のヒンジピン３５が設けられている。この固定棒３０は
、ヒンジピン３５を軸として回転が可能であり、現像器
２０を本体３６に固定するときには実線で示す状態とな
り、現像器２０を本体３６から取外すときには２点鎖線
で示す状態となる。そして、固定棒３０の他の一端は、
本体３６に設けられた固定板４０に固定される。固定板
４０には、押え板４１が設けられており、この押え板４
１の現像器２０側は、スプリング４２の作用により、常
に下にいくような力が加わっている。従っ°ζ、押え坂
４１を一旦持ち上げ、固定棒３０の一端を固定板４０の
四部に置き、押え板４Ｉを離せば、スプリング４２の作
用により固定棒３０の一端は固定板４０に固定され、現
像器２０が複写機本体３６に固定されることになる。反
対に、現像器２０を本体３６から取外ずにば、押え板４
１の現像器２０側を持ち上げ、固定棒３０を固定板４０
から外せばよい。

なお、現像スリーブ２ＯＡの周面・には、現像剤が常に
担持されており、現像器２０を本体から取外したときに
、この現像剤が他のものに付着するおそれがある。そこ
で、現像器２０を取外したときに、現像スリーブ２ＯＡ
を覆うカバー３８を設けている。

このカバー３８は、現像器２０が本体３６に取付けられ
たときに、現像の妨げとならないようにレバー３７が設
けられ現像器２０が本体３６に取付けられるときには、
レバー３７ば、本体３６に設けられたレバー押圧部材３
９により押圧されることによりカバー３８は持上げられ
ることになり、現像を防げるようなことはない。

このように、現像器２０を本体３６から脱着可能とし、
か４色の異なるトナーを収納した現像器２０を複数用意
すれば、１台の複写機により、複数の色の複写を行なう
ことができる。

つぎに、光学系に設けられるフィルターについて説明す
る。第２図においてはこのフィルターは光集束性素子（
商品名セルフホックレンズアレイ）１３とトナー像担持
体１の間に設けられている。

第２図に示す図において複ｆｉｌに取付けられているフ
ィルター１２は、平板上のもので、カラーの複写を得る
ために必要な、ブルー、グリーン、レッドのフィルター
と共に、短波長や長波長をカットするためのニュートラ
ルフィルターＮの４つにより構成されている。このフィ
ルター】２は、横にスライド出来るように構成されてお
り、後記する操作表示パネルに設けられたフィルター切
換スイッチの指示に従い、フィルター１２の色の選別を
行なうことが出来る。

以上のように構成された複写機において、カラーの複写
を得るためのプロセスを説明する。

第４図は、複写機の前面に設けられた操作・表示パネル
である。

表示部４９には、使用すべきカラートナーが収納されて
いる現像器の種類を表示する現像器表示部４８と、使用
すべきカラーのフィルターを表示するフィルター表示部
４７とがある。ここで、カラー釦５１を押すと、最初に
使用するＩ・ナー及びフィルターのカラーが、現像器表
示部４８とフィルター表示部４７に、点滅表示される。

例えば、フィルター表示部４７のＢが点滅すれば、フィ
ルター切換スイッチ４６をＢに合ね七°、フィルター表
示部４７のＧが点滅をすれば、フィルター切換スイッチ
４６をＧに合わせる。同様に、フィルター表示部４７の
Ｇ又はＢｌが点灯をすれば、フィルター切換スイッチ４
６をＧ又はニュートラルＮに切換える。フィルター切換
スイッチ４６の切換えにより、光集束性素子（商品名タ
セルホソクレンズアレイ）１３とトナー像担持体１の間
に設けられているフィルター１２は、指定された色に切
換わり、指定された色の通過光でトナー像担持体１を露
光することになる。

そして、現像器表示部４８には、使用すべきトナーの色
が点滅表示され、Ｃが点滅をすればシアンのトナーが収
納された現像器（以下シアンの現像器という：イエロー
、マゼンタについても同様。）を、Ｍが点滅をすればマ
ゼンタの現像器を、Ｙが点滅すればイエローの現像器を
、この複写機にセントする。表示部４９に表示されたフ
ィルター及び現像器がセットされると、表示部４９の表
示は点滅から点灯表示となる。なお、この表示は、Ｌ　
Ｅ　Ｉ）により行なっている。

表示部４９の表示に従い、フィルター及び現像器のセン
トが終ると、複写釦４３が赤色から青色に変化し、複写
準備が整ったことになり、複写釦４３が押されると、カ
ラー複写が開始されることになる。

フィルター１２の色が、Ｂ、Ｇ、Ｒ，Ｎの順序で切換え
が行なわれれば、これに対応し、現像器は、イエロー、
マゼンタ、シアン、ブランクと変更し、複写を重ねてい
くと、カラー複写が完成する。あるいは、現像器をイエ
ロー、マゼンタ、シアン。

ブラ・７りの順序で取り換えた場合、これに対応してフ
ィルター１２の色をＢ、Ｇ、Ｒ，Ｎの順序で切り換えを
行なって複写を重ねればカラー複写が完成する。

尚、トナーの色とフィルターの色の対応は必ずしも上述
のものでなくてもよく、利用者の目的、好みに応じて任
意に選択してもよい。

この複写機でカラー複写を行なうプロセスは、トナーの
色ごとに、モノクロマチックの複写プロセスを繰り返し
ており、複写紙上に転写されたトナー像は、ｌ・す１の
色別に定着がなされている。

従来のカラー複写機は、トナーの色ごとに定着はせず、
全部の色のトナー像を転写紙上に転写した後、初めて定
着を行なっていた。この方法によると複写紙上に転写さ
れたトナー像が定着される前に何回も転写プロセスが繰
り返されるから、後の転写プロセスの際、前に転写され
た複写紙上のトナーがはじかれ、トナー像を乱すことが
あった。

また、複写紙上に転写された１〜ナー像の上に、つぎの
転写プロセスでトナー像を重ねる場合、後のトナーが複
写紙上に転写されにくくなり、転写効率が悪くなるとい
う欠点が見られた。

しかし、実施例に示すカラー複写機では、複写紙にトナ
ー像が転写される度に定着が行なわれるので、従来例の
カラー複写機のように、前に転写されたトナー像が乱さ
れたり、転写効率が悪くなるようなことはなくなる。そ
して、トナーの色ごとに何回も定着が行なわれるので、
複写紙上のトナー像の定着性が良ぐなるという長所もあ
る。

なお、設定枚数、設定濃度等は、設定表示部４５に表示
され、複写枚数、濃度等の設定変更は、設定表示部４５
の下の設定釦５２を押すことにより可能であるが、カラ
ー釦５１を押した後は変更することが出来ない構成とな
っている。５３と５４はトラブル表示灯であり、給紙装
置２１に転写紙がない場合や、転写紙が搬送途中でスト
ップするジャムが発生したときに点灯するように構成さ
れており、４４は、複写停止を指令するストップ釦であ
る。

また、トナー像担持体１と現像スリーブ２０Ａとの間に
印加する現像バイアス電圧や、トナー像担持体ｌに帯電
させる潜像電位は、複写濃度、各フィルターの色に対応
し、あるいは、現像器の種類に対応しプログラム制御を
行なえば、きれいなカラーの複写を行なうことが出来る
。

この複写機において、通常のモノクロマチックな複写を
行なうには、ニュートラルフィルターＮを通して、トナ
ー像担持体１を露光し、所望の色のトナーを収納した現
像器を複写紙にセントすることにより、これを行なうこ
とができる。

なお、本発明は、その技術的思想に基づき更に変形が可
能である。

例えば、前記した実施例では、複写機に設ける現像器２
０の収容スペースを１つとしたが、この収容スペースを
２つ設け、２つの現像器を脱着できるよう構成してもよ
い。また、複写機に２つの現像器を設ける場合、使用頻
度の高い色（例えば黒）の現像器は複写機に固定し、他
の現像器は脱着できる構成としてもよい。

また、実施例で使用しているフィルター１２は、Ｒ，Ｇ
、Ｂ、Ｎの４種により構成されているが、この他、青消
し用フィルター等信の色のフィルターを設けてもよい。

そして、カラー複写を行なうときに使用するフィルター
１２の色と、このとき使用するトナーの色とは一定の関
係を有しており、一方が決定されれば、他方は自動的に
決まるものである。従って、フィルター切換スイッチ４
６は、実施例では、手動により行なっていたが、これを
、現像器の取換により現像器の種類を検知し、自動的に
切換えが行なえるよう構成してもよい。あるいは、また
現像器がフィルターを有し、このフィルターが複写機に
設置されたとき、複写機の光学系の一部を構成するよう
にすれば、フィルターの切換え操作や切換え制御が不要
となる。

６、発明の効果 従来のカラー複写機は、トナー像担持体の周面に現像器
を少なくとも３台も設けなければならず、また転写ドラ
ムも必要としていた。従って、従来のカラー複写機は、
必然的に大型化し、高価なものとなっていた。これらが
原因としてカラー複写機の普及が妨げられていたのであ
る。

しかし、本発明によるカラーの画像形成装置は従来のモ
ノクロマチックの複写機と大きさは等しく、現像器を取
換えることが出来る構成としたことによりカラーの記録
を得ることが出来る。従って、小型で、かつ安価なカラ
ー画像形成装置を提供することが出来ることになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例によるカラー複写機の概略図、第２図か
ら第４図までは本発明の実施例を示すものであって、 第２図は複写機の概略を示す断面図、 第３図は複写機の現像器の部分の拡大斜視図、第４図は
複写機の操作表示部を示した図である。 なお、図面に使用されている符号について、１−−−−
−−−　トナー像担持体 １２−・・・−フィルター １３−−−一光集束性素子（商品名セルボソクレンズア
２０・−・−現像器 ２ＯＡ−・−現像スリーブ ２０Ｃ・−−−−−−トナー ２４−・・−複写紙 ２５−・−・−転写極 ２６−・−・・分離極 ５０−−−−−−一除電極 である。 代理人　弁理士　逢　坂　宏（化１名）レイ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、トナー像担持体に対向した所定位置に少なくとも１
   つの現像器設置部を有し、前記現像器設置部の少なくと
   も１つに対し、少なくとも２種のカラー用現像器が交換
   可能に設置されるように構成されていることを特徴とす
   る画像形成装置。 ２、露光用の光学系に色フィルターを有し、前記現像器
   と前記色フィルターとの組み合せにより所要の色の画像
   を特徴する特許請求の範囲の第１項に記載した画像形成
   装置。