JPH11109756A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、現像性の向上と白抜け等の現象を
防止し、上記したスキャべジング現象を発生させること
のない画像形成装置を提供することを目的としている。 【解決手段】 感光ドラム３９の回転方向上流側の現像
スリーブ４２による現像領域Ｐ₁を通過した現像剤４
が、全て下流側の現像スリーブ４３上に搬送され、下流
側の現像領域Ｐ₂で、所定の現像バイアスを現像スリー
ブ４３に印加することにより、現像剤４中の非磁性トナ
ー５が感光ドラム３９上へ転移し、現像を行うように構
成すると共に、現像領域Ｐ₂の下流側の現像スリーブ４
３上の現像剤４中の非磁性トナーと磁性キャリアの重量
比を３％以上にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写装置、画像記
録装置、プリンター、ファクシミリ等の電子写真を用い
た画像形成装置で、同一の静電潜像を２回の現像工程で
可視像化する画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、内部に固定配設した磁石を有
した現像剤担持体としての現像スリーブ上に、磁性キャ
リアと非磁性トナーからなる２成分現像剤を磁気的に担
持させ、現像スリーブを回転させて、静電潜像担持体と
しての感光ドラムと現像スリーブとの間の現像領域を通
過させることによって、感光ドラム上の静電潜像を可視
像化する、いわゆる２成分磁気ブラシ現像装置が知られ
ている。また、このような現像装置の一つとして、感光
ドラムの回転方向上流側と下流側に二つの現像スリーブ
を有し、上流側の現像スリーブを用いた第１の現像工程
と、下流側の現像スリーブを用いた第２の現像工程によ
って、感光ドラム上の同一の静電潜像を可視像化するこ
とにより、現像性を向上させたり、画像後端部の白抜け
等を防止するための多段式現像方法を用いた現像装置が
提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の現像方法においては、例えばトナー消費量の多いベ
タ画像の静電潜像の場合、上流側の現像スリーブでの第
１の現像工程によって、現像剤中の非磁性トナーの大部
分が感光ドラム上へ転移して現像に供され、現像剤中の
非磁性トナーと磁性キャリアとの混合比が極端に小さく
なった状態で、下流側の現像スリーブに搬送されて第２
の現像工程が行われるため、非磁性トナーにコートされ
ていないむき出しの磁性キャリアによって、第１の現像
工程で現像されたトナー像が乱される、いわゆるスキャ
ベジング現象が発生する場合があった。

【０００４】そこで、本発明は、現像性の向上と白抜け
等の現象を防止し、上記したスキャべジング現象を発生
させることのない画像形成装置を提供することを目的と
している。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本出願に係る第１の発明
によれば、上記目的は、表面が無端移動自在に配設され
た静電潜像担持体と、該静電潜像担持体の近傍に該静電
潜像担持体の表面移動方向に沿って配設された二つの現
像剤担持体を有する現像装置とを備え、該現像装置は、
上記表面移動方向下流側の現像剤担持体上の現像領域内
の現像剤が、全て上記表面移動方向上流側の現像剤担持
体から搬送されたものであり、上記二つの現像剤担持体
により磁性キャリアと非磁性トナーを用いる２成分磁気
ブラシ現像を行う現像装置であり、帯電手段により一様
に帯電した上記静電潜像担持体に画像露光手段により露
光を行って静電潜像を形成し、該静電潜像を上記現像装
置の二つの現像剤担持体による現像工程により可視像化
して上記静電潜像担持体上にトナー像を形成する画像形
成装置において、上記表面移動方向下流側の現像剤担持
体上の現像領域の現像剤の非磁性トナーと磁性キャリア
との混合比を３％以上とすることにより達成される。

【０００６】また、本出願に係る第２の発明によれば、
上記目的は、上記第１の発明の現像工程において現像剤
担持体にＤＣバイアスにＡＣバイアスを重畳して印加す
ることにより達成される。

【０００７】さらに、本出願に係る第３の発明によれ
ば、上記目的は、上記第１の発明または第２の発明の静
電潜像担持体の表面移動方向上流側の現像剤担持体と下
流側の現像剤担持体の間に、撹拌部材を設けたことによ
り達成される。

【０００８】また、本出願に係る第４の発明によれば、
上記目的は、上記第１の発明ないし第３の発明のいずれ
か一の静電潜像担持体の表面移動方向上流側の現像剤担
持体における現像剤搬送速度は該静電潜像担持体の表面
移動速度よりも速く、下流側の現像剤担持体の現像剤搬
送速度は上記静電潜像担持体の表面移動速度と等しくな
るように設定されていることにより達成される。

【０００９】つまり、本出願に係る第１の発明において
は、静電潜像担持体の表面移動方向上流側の現像剤担持
体によって、現像剤中の非磁性トナーが静電潜像担持体
上へ転移して現像に供された後、該現像剤は上記表面移
動方向下流側の現像剤担持体へと受け渡されるが、上記
表面移動方向下流側の現像剤担持体上の現像領域の現像
剤の非磁性トナーと磁性キャリアとの混合比は３％以上
なので、非磁性トナーにコートされていないむき出しの
磁性キャリアは存在せず、いわゆるスキャベジング現象
が発生しない。

【００１０】また、本出願に係る第２の発明において
は、上記第１の発明の現像工程で、現像剤担持体にＤＣ
バイアスにＡＣバイアスを重畳して印加するので、現像
領域における磁気ブラシの密度を少なくした状態で、磁
性キャリアに付着したトナー及び現像剤担持体上のトナ
ーにより現像が行われ、スキャベジング現象が発生しな
い。

【００１１】さらに、本出願に係る第３の発明において
は、上記第１の発明または第２の発明の静電潜像担持体
の表面移動方向上流側の現像剤担持体と下流側の現像剤
担持体の間に、撹拌部材を設けたので、上記表面移動方
向上流側の現像剤担持体の現像領域を通過した後に、撹
拌部材によって現像剤が撹拌され、現像剤中のトナー分
布が均一になり、より効率的にスキャベジング現象を防
ぐ。

【００１２】また、本出願に係る第４の発明において
は、上記第１の発明ないし第３の発明のいずれか一の静
電潜像担持体の表面移動方向上流側の現像剤担持体にお
ける現像剤搬送速度は該静電潜像担持体の表面移動速度
よりも速く、下流側の現像剤担持体の現像剤搬送速度は
上記静電潜像担持体の表面移動速度と等しくなるように
設定されているので、上記表面移動方向下流側の現像剤
担持体における静電潜像担持体上のトナー像と現像剤担
持体上の現像剤との摺擦がなくなり、より効果的にスキ
ャベジング現象を防ぐ。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳細に説明する。

【００１４】（第１の実施形態）まず、本発明の第１の
実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。図１は、
本発明の現像装置を用いた画像形成装置の一例の概略構
成を示す断面図である。図１に示すように、本実施形態
の画像形成装置は、原稿台固定型、光学系移動型、回転
ドラム型、転写式の電子写真複写装置である。

【００１５】本実施形態の装置においては、固定的に配
設された原稿台ガラス２０上に原稿１９を所要に載置
し、所要の複写条件を設定した後、コピースタートキー
を押すと、静電潜像担持体としての感光ドラム３９が矢
印で示す時計方向に所定の周速度で回転駆動され、以下
のような画像形成動作が行われる。

【００１６】まず、光源２１は、反射笠２２及び第１ミ
ラー２３と共に、原稿台ガラス２０の下面に沿ってガラ
ス左辺側のホームポジションからガラス右辺側へ所定の
速度Ｖで移動し、第２ミラー２４及び第３ミラー２５が
同方向にＶ／２の速度で移動することで、原稿台ガラス
２０上に載置された原稿１９の下向き画像面が左辺側か
ら右辺側まで照明走査される。

【００１７】そして、その照明走査光の原稿面反射光が
結像レンズ２９、固定第４ミラー２６、固定第５ミラー
２７及び固定第６ミラー２８を介して感光ドラム３９の
表面に結像露光（スリット露光）される。

【００１８】従って、これらの画像露光手段によるこの
露光前に一次帯電器３０により正または負の所定の電位
に一様に帯電処理された感光ドラム３９の表面には、こ
の帯電面に対する上記露光により、原稿画像に対応した
パターンの静電潜像が順次に形成され、この静電潜像
は、感光ドラム３９の矢印方向の回転に伴い、現像装置
４０の現像スリーブ４２，４３によりトナー像として顕
画像化される。

【００１９】一方、給紙手段（図示せず）からは、記録
材シートＰが給送され、記録材シートＰはガイド３３を
通って所定のタイミングで感光ドラム３９と転写帯電器
３４との間の転写部への導入される。そして、この記録
材シートＰは転写部において転写コロナを受けることで
感光ドラム３９に接し、感光ドラム３９面側のトナー顕
画像が記録材シートＰ面に順次転写される。

【００２０】次に、この転写部を通過した記録材シート
Ｐは、例えばドラム端部に配設した分離ベルト（図示せ
ず）によって感光ドラム３９面から順次分離され、除電
針３５によって背面電荷の除電を受け、搬送ガイド３
８、ガイド１８を介して定着装置３１へ導入され、トナ
ー画像定着を受け、画像形成物として機外へ排出され
る。

【００２１】なお、転写後の感光ドラム３９の表面は、
クリーニング器３６のクリーニングブレード３７によっ
て残りトナー等の汚れが清掃除去され、繰り返して像形
成に供される。

【００２２】また、上述のように往路を移動した移動光
学部材（光源２１、反射笠２２、第１ミラー２３、第２
ミラー２４、第３ミラー２５）は、所定の往路終点に到
達すると、復路を移動するように設定されており、初め
のホームポジションへ戻り、次のコピーサイクルの開始
まで待機する。

【００２３】次に、本実施形態の現像装置４０を図２に
基づいて説明する。現像装置４０は、感光ドラム３９の
回転方向上流側と下流側に各々現像剤担持体としての現
像スリーブ４２，４３と、現像剤循環及び撹拌スペース
４７，４８がある。現像スリーブ４２，４３は感光ドラ
ム３９に対し１．７倍の周速差で、矢印方向に回転す
る。

【００２４】第１の現像工程は、撹拌スクリュー４４に
よって十分に撹拌された上流側の現像剤４が、内部に固
定磁石（図示せず）を配設した現像スリーブ４２上に担
持され、ドクターブレード４６によって適正のコート量
に調整された後、感光ドラム３９との対向位置近傍の現
像領域Ｐ₁でＤＣバイアスにＡＣバイアスを重畳した現
像バイアスを現像スリーブ４３に印加することにより、
現像剤４中の非磁性トナーが静電潜像（図示せず）を担
持した感光ドラム３９上へ転移し、現像を行う。

【００２５】次に、第２の現像工程は、現像領域Ｐ₁を
通過した現像剤４が、全て下流側の現像スリーブ４３上
に搬送され、下流側の現像領域Ｐ₂で、上記した現像バ
イアスを現像スリーブ４３に印加することにより、現像
剤４中の非磁性トナー５が感光ドラム３９上へ転移し、
現像を行う。

【００２６】本実施形態では、上記現像剤の現像領域Ｐ
₁に搬送される前の非磁性トナーと磁性キャリアの混合
比を４〜９％、現像領域Ｐ₁内の現像スリーブ４２と感
光ドラム３９との最近接距離を３００μｍ〜６００μ
ｍ、磁性トナーの消費が最大になるベタ画像の静電潜像
の時の感光ドラム上電位と、現像バイアスのＤＣ成分の
値の差の絶対値を２５０〜４５０Ｖに制御することによ
って、現像領域Ｐ₂の下流側の現像スリーブ４３上の現
像剤４中の非磁性トナーと磁性キャリアの重量比を３％
以上にしている。

【００２７】これによって、現像領域Ｐ₂の第２の現像
工程においては、非磁性トナーにコートされていないむ
き出しの磁性キャリアが存在せず、スキャベジング現象
の発生を防ぐことができる。

【００２８】（第２の実施形態）本発明の第２の実施形
態を図３に基づいて説明する。なお、第１の実施形態と
の共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００２９】本実施形態は、上流側の現像スリーブ４２
による第１の現像工程までは、第１の実施形態と同様で
ある。しかし、本実施形態においては、上流側の現像ス
リーブ４２から下流側の現像スリーブ４３への現像剤受
渡部に、撹拌部材としての撹拌ローラ５０を備えている
ところが第１の実施形態と異なる。

【００３０】従って、第１の現像工程が終わり、現像領
域Ｐ₁を通過した現像剤４は、撹拌ローラ５０によって
撹拌された後、下流側現像スリーブ４３に担持搬送さ
れ、第１の実施形態と同様に第２の現像工程が行われ
る。

【００３１】第１の実施形態では、現像領域Ｐ₁を通過
した後の現像剤のトナー分布は、感光ドラム３９側で少
なく、現像スリーブ４２側で多いという不均一なもので
あったが、本実施形態では、現像領域Ｐ₁を通過した
後、撹拌ローラ５０によって現像剤が撹拌され、現像剤
中のトナー分布が均一になった後、第２の現像工程を行
うため、より効率的にスキャベジング現象を防ぐことが
できる。

【００３２】（第３の実施形態）本発明の第３の実施形
態について説明する。なお、第１の実施形態との共通箇
所には同一符号を付して説明を省略する。

【００３３】本実施形態では、第１の実施形態の構成に
おいて、下流側現像スリーブ４３の回転速度を感光ドラ
ム３９と等速にしたものである。

【００３４】これにより、第２の現像工程における感光
ドラム３９上のトナー像と現像スリーブ上の現像剤との
摺擦がなくなり、より効果的にスキャベジング現象を防
ぐことができる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本出願に係る第１
の発明によれば、静電潜像担持体の表面移動方向下流側
の現像剤担持体上の現像領域の現像剤の非磁性トナーと
磁性キャリアとの混合比を３％以上としたので、現像性
の向上と白抜け等の現象を防止しつつ、いわゆるスキャ
ベジング現象の発生を確実に防止することができる。

【００３６】また、本出願に係る第２の発明によれば、
上記第１の発明の現像工程で、現像剤担持体にＤＣバイ
アスにＡＣバイアスを重畳して印加するので、現像領域
における磁気ブラシの密度を少なくした状態で、磁性キ
ャリアに付着したトナー及び現像剤担持体上のトナーに
より現像が行うことができ、スキャベジング現象の発生
を確実に防止することができる。

【００３７】さらに、本出願に係る第３の発明によれ
ば、上記第１の発明または第２の発明の静電潜像担持体
の表面移動方向上流側の現像剤担持体と下流側の現像剤
担持体の間に、撹拌部材を設けたので、現像剤中のトナ
ー分布を均一にすることができ、より効率的にスキャベ
ジング現象を防ぐことができる。

【００３８】また、本出願に係る第４の発明によれば、
上記第１の発明ないし第３の発明のいずれか一の静電潜
像担持体の表面移動方向上流側の現像剤担持体における
現像剤搬送速度は該静電潜像担持体の表面移動速度より
も速く、下流側の現像剤担持体の現像剤搬送速度は上記
静電潜像担持体の表面移動速度と等しくなるように設定
されているので、上記表面移動方向下流側の現像剤担持
体における静電潜像担持体上のトナー像と現像剤担持体
上の現像剤との摺擦をなくすことができ、より効果的に
スキャベジング現象を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における画像形成装置
の概略断面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態における現像装置の模
式図である。

【図３】本発明の第２の実施形態における現像装置を説
明する図である。

【符号の説明】

４ 現像剤 ５ 非磁性トナー ２１ 光源（画像露光手段） ２２ 反射笠（画像露光手段） ２３ 第１ミラー（画像露光手段） ２４ 第２ミラー（画像露光手段） ２５ 第３ミラー（画像露光手段） ２６ 固定第４ミラー（画像露光手段） ２７ 固定第５ミラー（画像露光手段） ２８ 固定第６ミラー（画像露光手段） ２９ 結像レンズ（画像露光手段） ３９ 感光ドラム（静電潜像担持体） ４０ 現像装置 ４２ 上流側現像スリーブ（静電潜像担持体の表面移動
方向上流側の現像剤担持体） ４３ 下流側現像スリーブ（静電潜像担持体の表面移動
方向下流側の現像剤担持体） ５０ 撹拌ローラ（撹拌部材） Ｐ₁ 上流側現像スリーブの現像領域（静電潜像担持体
の表面移動方向上流側の現像剤担持体の現像領域） Ｐ₂ 下流側現像スリーブの現像領域（静電潜像担持体
の表面移動方向下流側の現像剤担持体の現像領域）

フロントページの続き (72)発明者 長谷川 和弘 東京都大田区下丸子三丁目30番２号キヤノ ン株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面が無端移動自在に配設された静電潜
   像担持体と、該静電潜像担持体の近傍に該静電潜像担持
   体の表面移動方向に沿って配設された二つの現像剤担持
   体を有する現像装置とを備え、該現像装置は、上記表面
   移動方向下流側の現像剤担持体上の現像領域内の現像剤
   が、全て上記表面移動方向上流側の現像剤担持体から搬
   送されたものであり、上記二つの現像剤担持体により磁
   性キャリアと非磁性トナーを用いる２成分磁気ブラシ現
   像を行う現像装置であり、帯電手段により一様に帯電し
   た上記静電潜像担持体に画像露光手段により露光を行っ
   て静電潜像を形成し、該静電潜像を上記現像装置の二つ
   の現像剤担持体による現像工程により可視像化して上記
   静電潜像担持体上にトナー像を形成する画像形成装置に
   おいて、上記表面移動方向下流側の現像剤担持体上の現
   像領域の現像剤の非磁性トナーと磁性キャリアとの混合
   比を３％以上とすることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 現像工程において現像剤担持体にＤＣバ
   イアスにＡＣバイアスを重畳して印加することとする請
   求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 静電潜像担持体の表面移動方向上流側の
   現像剤担持体と下流側の現像剤担持体の間に、撹拌部材
   を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記
   載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 静電潜像担持体の表面移動方向上流側の
   現像剤担持体における現像剤搬送速度は該静電潜像担持
   体の表面移動速度よりも速く、下流側の現像剤担持体の
   現像剤搬送速度は上記静電潜像担持体の表面移動速度と
   等しくなるように設定されていることを特徴とする請求
   項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装
   置。