JPH0437773A - 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〕 この発゛明は、電子写真方式により感光体ベルト上にト
ナー像を形成した後、記録紙に転写してカラー画像を得
るカラー画像形成装置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、この種のカラー画像形成装置の像形成原理は、 ■感光体ドラム方式 ■感光体ベルト方式 ０２方弐に大別される。

このうち、感光体ドラム方式は、光導電体を表面に形成
してなる感光体ドラム上において、原稿像の分解色数に
応じた潜像形成と現像を繰り返して多色像を形成し、該
多色像を記録紙に転写してカラーコピーを得るものであ
る（例えば、特開昭６０−７５８５０号）。この方式は
、潜像形成が安定化され、記録紙への転写も容易である
などの利点があるが、反面、原稿像が大型化すると感光
体ドラムも大径化し、該ドラムからの記録紙の分離性が
悪くなるうえ、装置全体の大型化や複雑化を避けられな
いという欠点がある。また、分解色数に応じた繰り返し
現像は、記録紙への転写の際に位置ずれが起きやすく、
精密な多色コピーが困難であるという欠点もある。

そこで、感光体ドラムを複数回回転させて静電潜像を形
成することにより、該ドラム上にカラートナー像を重ね
た後、−度に記録紙に転写する方法の基本プロセスが、
本出願人により開示されている（特開昭６０〜７５８５
０号、同６０−７６７６６号、同６０−９５４５６号、
同６０−９５４５８号、同６０−１５８４７５号）。こ
のような重ね合わせ像を利用したカラー画像形成装置に
あっては、各色のカラートナーを収納した複数の現像器
が、感光体ドラムの周縁に並列配置されることとなる。

一方、感光体ベルト方式は、回動ローラ間に張架した可
撓性のベルト上に光導電体を塗布し、該ベルト上に静電
潜像を形成するものであり、感光体ドラム方式に比べて
空間を有効利用でき、コンパクトなカラー画像形成装置
を構成できる利点を有している。また、この方式では、
小径の回動ローラ走行部（曲率が大）を利用して記録紙
の分離を行うことができるため、分離性が優れていると
いう利点もある。

〔発明が解決しようとする課題］ 上記従来のカラー画像形成装置は、黒現像剤に対応する
画像成分の劣化が発生しやすいという問題点を有してい
た。

即ち、従来のベルト方式のカラー画像形成装置は、基本
的に、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）
、Ｂｋ　（黒）の４原色に対応するカラートナーを備え
た現像器群を、感光体ベルトの下方に並列配置した構成
となっているが、この４色のうち、黒色トナーの使用頻
度は他の３色に比べて格段に大きく、従って使用量も多
い。このため、 （１）黒トナーの補給切れ （２）黒トナーの攪拌不足 といった不具合を引き起こすことがある。

この発明は上記の点に鑑み、黒現像剤に関するこうした
トラブルの発生を未然に防止し、他のカラートナーと同
様に保守することができるカラー画像形成装置を提供す
ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するためこの発明は、磁気式現像ロー
ラと、現像剤掻き取り板で現像剤補給室と付着室とに分
画され、かつ各室の攪拌スクリューによって現像剤を循
環できる現像剤収納箱とを備えた現像器群を、感光体ベ
ルト下方に並列配置してなるカラー画像形成装置におい
て、前記現像器のうち所定の現像器の現像剤補給室を他
の補給室より幅広に構成し、かつ該補給室を新鮮現像剤
補給路と使用済み現像剤回収路に分画する仕切り板を設
け、しかも補給現像剤流と回収現像剤流が逆向きとなる
よう各流路に攪拌スクリューを設け、黒現像剤の補給容
量を大きくして余裕度を増すとともに、回収した使用済
み現像剤がすくに付着室へ流入することのないようにし
たものである。

〔実施例〕

以下この発明を添付図面に示す一実施例に基づいて説明
する。

第１図は本願カラー画像形成装置の全体構成を示す断面
図、第２図は黒現像器の構成を示す断面図、第３図は他
のカラー現像器の構成を示す断面図、第４図は黒現像器
の現像剤流の関係を示す説明図である。

第１図において、１は光導電体を表面１ａに形成してな
る可撓性の感光体ベルトで、該感光体ベルト１はカート
リッジ３０内に軸架されている回動ローラ２．３の間に
架設され、該ローラ２の駆動により時計方向（矢印方向
）に走行できるよう構成されている。

４はガイド部材で、該ガイド部材４は前記感光体ベルト
ｌに内接し、テンションローラ５によって所定の緊張状
態をベルト１に付与できるよう配設されている。しかし
て、感光体ベルト１の表面１ａは、該ガイド部材４の表
面に対し一定の位置関係に維持され、安定した面像形成
ができるようになっている。

６は帯電器、７は潜像形成のための露光手段となるレー
ザ書き込みユニットである。該書き込みユニット７は、
各原色に分解された原画像情報であるレーザビームを、
ポリゴンミラー７ａ、ｆθレンズ７ｂ、反射ミラー７Ｃ
１７ｄなどにより前記感光体ベル）１の表面１ａに集光
・走査して、静電潜像を形成できるようになっている。

８．９．１０はそれぞれＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）
、Ｙ（イエロー）に対応する現像器、１１はＢｋ（黒）
に対応する現像器で、該現像器８〜１１は、前記感光体
ベルト１の下側走行面に対向して並列配置されている。

該現像器８〜１１はそれぞれ、磁気式現像ローラ８ａ、
９ａ、１０ａ。

１１ａと、その下方に現像剤Ｚ（樹脂コートされたフェ
ライトキャリアとカラートナーの混合物）を収納した現
像剤収納箱８ｂ、９ｂ、１０ｂ、１１ｂを備えている。

前記感光体ベルト１と現像器８〜１１を一体化してなる
カートリッジ３０は本体１００に対して開閉ないしは着
脱自在に構成されている。

前記現像ローラ８ａ〜ｌｌａはそれぞれ感光体ベルト１
の表面１ａに近接する回転スリーブにの内側に磁気ロー
ルＪを収納してなり、磁気ロールＪの磁気吸引力によっ
て現像剤Ｚを吸着するとともに、該回転スリーブＫによ
って前記ベルト表面１ａにトナーを供給できるようにな
っている。そして、該回転スリーブＫを介してベルト表
面１ａの静電潜像を非接触現像法でトナー画像に変換す
ることとなる。

カラー現像器を第３図（ａ）及び第５図に示す。

前記現像剤収納箱８ｂ〜１０ｂは、現像ローラ８ａ〜１
０ａの下側に接する掻き取り板Ｒにより、現像剤補給室
Ｈと現像剤付着室Ｆにそれぞれ分画されている。ここで
、該播き取り板Ｒのブレードは現像剤補給室Ｈ側におい
て前記現像ローラ８ａ〜１０ａの回転スリーブＫに接し
ており、掻き取った現像剤は該補給室Ｈ内に落下するよ
う構成されている。また、該現像剤補給室Ｈと現像剤付
着室Ｆ内には各々攪拌スクリューＳｔ、Ｓｚが配設され
、現像剤Ｚの構成成分である補給トナー、キャリア、及
び掻き取り板Ｒにより掻き取られた使用済みトナーを攪
拌して均一混合しながら、該補給室Ｈと付着室Ｆ間で還
流できるようになっている。即ち、通常時は、トナー補
給口８ｄ、９ｄ１０ｄから流入したトナーは、第３図示
のように、キャリアや使用済みトナーと合流した後、攪
拌されて現像剤Ｚとなり、補給室Ｈから現像剤付着室Ｆ
へと流入し、現像剤付着後は再度トナー補給口８ｄ〜１
０ｄ側へ循環することとなる。さらに、該現像剤付着室
Ｆの終端部の下部には、現像剤排出口８ｅ〜１０ｅがそ
れぞれ設けられ、後述のように、磁極を移動した後、前
記攪拌スクリューＳ１、Ｓ２を回転することにより、不
用現像剤を下方から排出できるようになっている（第３
図（ｂ））。

なお、ここでの各現像器群の上部に設けられた各トナー
補給口８ｄ〜ｌｉｄは現像剤を予め供給しておくための
現像剤供給口としても用いられる。

一方、第２図及び第４図に示された黒色トナー用の現像
器１１は、現像ローラｌｌａの下側が、これに接する掻
き取り板Ｒにより、現像剤補給室Ｈと現像剤付着室Ｆに
分画されている点は他の現像器８〜１０と同じであるが
、現像剤補給室Ｈは他の補給室より幅広に構成されてい
る。そして、該補給室Ｈには新鮮現像剤補給路り、と使
用済み現像剤回収路ｈ２に分画する仕切り板１１ｆが設
けられている。即ち、黒色現像器１１は他のカラー現像
器８〜１０に比して現像剤容量が５割程大きく構成され
ている。

該播き取り板Ｒのブレードは使用済み現像剤回収路ｈ２
側において前記現像ローラｌｌａの回転スリーブＫに接
しており、播き取った現像剤は該回収流路ｈ２内に落下
するよう構成されている。

また、トナー補給口ｌｉｄよりトナー補給をうけた該新
鮮現像剤補給流路り、と使用済み現像剤回収路ｈ２内に
は両現像剤流が逆向きとなるよう各流路に攪拌スクリュ
ーＳ：＋、Ｓ４が設けられ、新鮮現像剤流と使用済み現
像剤流とが混合しないようになっている。即ち、補給さ
れた新鮮現像剤流は攪拌スクリューＳ、により補給流路
り、を通って、付着室Ｆ内で攪拌スクリューｓＩにより
搬送されながら現像ローラｌｌａの回転スリーブＫに付
着、さらに使用済みトナー回収路ｈ２を出た現像剤流と
合流して、再度新鮮現像剤とともに補給流路り、に還流
するようになっている。

尚、該現像器１１の現像剤付着室Ｆの終端部の下部に、
現像剤排出口ｌｉｅが設けられ、撹拌スクリューＳ１を
回転して不用現像剤を排出できるようになっている点は
、他の現像器８〜１０と全く同様である。

ここで、前記磁気ロール８ａ〜ｌｌａは、その表面にＳ
極、Ｎ極を交互に着磁した磁力領域を備え、現像剤Ｚ（
のキャリア）を磁気吸引できるようになっているが、中
心角で約９０度の領域にわたっては非磁力領域が形成さ
れている。即ち、本実施例では、第２図示のように、４
５度毎にＳ、Ｎが交互に現れる磁力領域Ｍ、が、全表面
の３７４（０〜２７０度）に形成され、残り１／４の領
域には、Ｎ（２７０度）→無着磁（３１５度）→Ｎ（３
６０度）となる非磁力領域Ｍ２が形成されている。そし
て、磁気ロール８ａ〜ｌｌａは、該非磁力領域Ｍ２を、
通常時（現像時）は前記トナー補給室Ｆ側に、現像剤排
出時は前記現像剤付着室Ｆ側にそれぞれ対向できるよう
構成されている。

即ち、現像時は現像剤補給室Ｈ側の現像剤Ｚに吸引力が
及ばないようにして、前記掻き取り板Ｒに掻き取られた
使用済み現像剤が、該補給室Ｈ内で現像ローラ８ａ〜ｌ
ｌａの回転スリーブＫに再付着しないようになっている
。また、現像剤排出時には、排出口８ｅ〜ｌｉｅを開放
し、磁気ロールを回転して、磁界を移動した状態で攪拌
スクリューＳ、、Ｓ、を回転（通常の方向）するととも
に、現像剤付着室Ｆ側で現像剤Ｚに吸引力が及ばないよ
うにして、現像剤Ｚの排出を促進できるよう構成されて
いる。

前記現像器群８〜１１の各現像ローラ８ａ、９ａ、１０
ａ、ｌｌａの近傍には、現像剤規制ローラ８ｃ、９ｃ、
１０ｃ、ｌｌｃが設けられ、回転スリーブＫに付着する
現像剤量を規制できるようになっている。ここで、該規
制ローラ８Ｃ〜１１Ｃは、微小ギャップＧを介して現像
ローラ８ａ〜１１ａに対向して設けられ、通常運転時（
現像時）は、該ギャップＧに進入する現像ローラ８ａ〜
１１ａの表面の現像剤Ｚを所定高さに規制して、はぼ一
定量の現像剤を供給できるようになっている。

尚、該ギャップＧの間隔は、極めて零に近い。

一方、該規制ローラ８Ｃ〜ｌｌｃには、回動手段Ｘが設
けられ、非運転時（保守時ないし非現像時）に、所定角
度だけ回動させて現像ローラ８ａ〜ｌｌａとの対向面を
変更し、目詰まりを解消できるよう構成されている。該
回動手段Ｘの実施態様は種々考えられるが、本実施例の
回動手段Ｘは、各現像ローラ８ａ〜Ｉｌａにワンウェイ
クラッチＣを設け、かつ各々のクラッチＣに共通のアー
ム部材Ａを架設してなり、該アーム部材Ａを駆動するこ
とにより、すべての規制ローラ８ｃ〜ｌｌｃを一斉に回
動できるようになっている。

また、該アーム部材Ａは、本体１００の突起１０１を介
して、前記カートリッジ３０の着脱機構に連繋するよう
構成されている。例えば、保守点検などの際、カートリ
ッジ３０を開閉すると自動的に各現像ローラ８ａ〜ｌｌ
ａが回動され、規制ローラ８ｃｍ１１ｃの目詰まりを解
消できるよう構成されている。

１２は転写器、１２ａは除電バーである。該転写器１２
により、給紙カセット１３より給紙された記録紙Ｐ上に
前記感光体ベルト１上のトナー画像を転写し、後方の除
電バー１２ａで除電できるよう構成されている。１４は
クリーニング装置で、該クリーニング装置１４は、現像
後の感光体ベルト１の表面１ａにわずかに残留したトナ
ーを除去するためのもので、掻き取りブレード１４ａと
トナー搬送ローラ１４ｂにより構成され、前記カートリ
ッジ３０内の回動ローラ３の近傍に設けられている。

１８は記録紙Ｐ上のトナー画像を熱定着する定着器、１
９は排紙ローラ、２０は排紙トレイである。

上記実施例において、画像入力部より取り込まれたカラ
ー原画像データは、レーザ書き込みユニット７のポリゴ
ンミラー７ａ、ｆθレンズ７ｂ。

反射ミラー７ｃ、７ｄなどにより前記感光体ベルト１の
表面１ａに原画像を集光・走査して、静電潜像を形成し
た後、現像器８〜１１により各色のカラートナーを該潜
像に付着させる。この時、現像剤収納箱８ｂ〜Ｉｌｂ内
の現像剤Ｚは、攪拌スフ’Ｊ　ユ　Ｓ＋　、Ｓｚ及びＳ
、、Ｓ、、Ｓ、（現像剤箱１１ｂの場合）により攪拌さ
れながら補給室Ｈと付着室Ｆ間を循環し、付着室Ｆにて
規制ローラ８ｃ〜１１Ｃで分量規制されつつ現像ローラ
８ａ〜ｌｌａに付着し、非接触現像法によりトナー画像
を形成する。そして、回動ローラ２の近傍において、転
写器工２により、記録紙Ｐ上にトナー画像が転写、定着
器１８で定着されて、排紙ローラ１９により排紙トレイ
２０上に排紙される。

排出時は、まず、画像形成装置における排出モード選択
する。すなわち、所定の保守期間を経た現像剤Ｚを排出
してフレッシュなものに入れ替える際、排出口８ｅ〜ｌ
ｉｅを開放し、また、磁気ロール８ｂ〜ｌｌｂの非磁力
顛域Ｍ２は付着室Ｆ側に対向した状態で、かつ攪拌スク
リューＳＩ、Ｓ２の回転により搬送する。そして、現像
剤Ｚは付着室Ｆ内にて現像ローラ８〜１１への付着を引
き起こすことなく移動して、現像剤排出口８ｅ〜１１ｅ
により排出され、所定の回収手段により回収される。

この排出時においては、他の駆動系を停止したまま、現
像器群のみを全て同時あるいは選択的に順次動作させる
ように制御される。また、現像ローラは停止していても
よい。

〔発明の効果〕

上記のようにこの発明は、磁気式現像ローラと、現像剤
掻き取り板で現像剤補給室と付着室とに分画され、かつ
各室の攪拌スクリューによって現像剤を循環できる現像
剤箱とを備えた現像器群を、感光体ベルト下方に並列配
置してなるカラー画像形成装置において、前記現像器の
うち所定の現像器の現像剤補給室を他の補給室より幅広
に構成し、かつ該補給室を新鮮現像剤補給路と疲労使用
済み現像剤回収路に分画する仕切り板を設け、しかもト
ナー供給された現像剤流とトナー濃度の低下した現像剤
流が逆向きとなるよう各流路に攪拌スクリューを設けた
ことを特徴としているので、使用頻度の高い黒現像器の
トナー容量を増大させて補給切れの恐れを無くし、かつ
掻き取られた疲労現像剤が即付着室に流入しないように
することができる。

この結果、簡潔な構成で黒現像器に関する諸トラブルの
発生を未然に防止でき、画質の安定と稼働信軌性の向上
を実現するカラー画像形成装置を提供できるという優れ
た効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願カラー画像形成装置の全体構成を示す断面
図、第２図は黒現像器の構成を示す断面図、第３図は他
のカラー現像器の構成を示す断面図、第４図は黒現像器
の現像剤流の関係を示す説明図、第５図は現像剤排出口
と現像剤流の関係を示す原理図である。 １−感光体ベルト ２．３−・回動ローラ ４−ガイド部材 ５−テンションローラ ６−帯電器 ７−　レーザ書き込みユニント 現像器 １ａ １ｂ １ｃ ｉｄ ｉｅ ８、９、１０、１１ ８ａ、　　９ａ、　　１０ａ、 ８ｂ、　　９ｂ、　　１０ｂ、 ８ｃ、９ｃ、　１０　ｃｌ ８　ｄ、　９ｄ、　　１０ｄ。 ８ｅ、９ｅ、　１０　ｅｌ １１ｆ　　−仕切り板 １２−転写器 １２ａ−除電ハー １３−給紙カセット １４−　クリーニング装置 １４ａ・−掻き取りブレード １４　ｂ　−−−トナー搬送ローラ １８一定着器 １９−排紙ローラ ２〇−排紙トレイ ３０−カートリ・７ジ １００−本体 １０１−突起 Ａ−−−アーム部材 現像ローラ 現像剤収納箱 規制ローラ トナー補給口 現像剤排出口 Ｃ−クラッチ Ｆ−トナー付着室 Ｇ−−−ギャップ Ｈ−現像剤補給室 ｈｌ−新鮮現像剤流路 ｈ２−使用済み現像剤流路 Ｊ　−磁気ロール に−・回転スリーブ Ｍｌ・−・磁力領域 Ｍ２−非磁力碩域 Ｐ　−記録紙 Ｒ−一掃き取り板 ｓ、、ＳＺ　、３３　、Ｓ、−攪拌スクリューＸ・・−
回動手段 ｚ　−現像剤 特　許　出願人　　コ　ニ　カ 株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁気式現像ローラと、現像剤掻き取り板で現像剤補給室
   と現像剤付着室とに分画され、かつ各室の攪拌スクリュ
   ーによって現像剤を循環できる現像剤収納箱とを備えた
   現像器群を、感光体ベルト下方に並列配置してなるカラ
   ー画像形成装置において、前記現像器のうち所定の現像
   器の現像剤補給室を他の補給室より幅広に構成し、かつ
   該補給室を新鮮現像剤補給路と使用済み現像剤回収路に
   分画する仕切り板を設け、しかも補給現像剤流と回収現
   像剤流が逆向きとなるよう各流路に撹拌スクリューを設
   けたことを特徴とするカラー画像形成装置。