JPS6337363A - 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】 ５十　１ノ 本発明は一般に画像形成装置に関し、特に例えば２色以
上のカラー電子写真複写装置として用いられる画像形成
装置に関する。

１　の　　　−・　　　　　そ　　　−１１画像形成装
置、特に電子写真法を用いて原稿画像情報を再現する電
子写真複写装置にあっては、該装置から良好で安定した
複写画像が得られるように従来から種々の提案が行なわ
れている０例えば、感光体ドラムのごとき像担持体の外
縁部近傍に２個以上の現ｇｌ器を有し、これら２個以上
の現像器内には、夫々別種の現像剤（例えば、ブラック
色の現像剤とシアン色の現像剤のごとき）を収容してい
るような電子写真複写装置においては。

前記各々の現像器が感光体ドラム上の静電潜像を顕像化
する現像工程にあるときに成る現像器内に収容されてい
る現像剤がこれとは別種の現像剤を収容している現像器
中に混入するのを防止するごとき対策もその１つである
。このような現像工程中における現像剤の混入を完全に
防止するのは、装置構成を複雑化するなどの対策を講ず
れば或いは可能であるかもしれないが、装置全体のコス
トアップを招来したりメインテナンスが悪くなったりす
るので、現実的でない、そこで複数色の現像剤を用いて
多色画像を形成する場合には、感光体ドラムの回転方向
上流側に配設されている現像器には明度の明るい現像剤
を、他方該現像器よりも感光体ドラムの回転方向下流側
に配設されている現像器には明度の暗い現像剤を夫々収
容し、明度の明るい現像剤が明度の暗い現像剤に混入し
ても良好な画像形成にとってあまり支障とならないよう
にする方法も思料され得る。しかしながら、上述したご
とき現像剤の混入に対する対策は、上記現像剤同士が同
一の現像方式を採用している場合には良いとしても１例
えば、！方がトナーに荷電賦与等を行なうための磁性粒
子のごときキャリアを用いた所謂２成分系現像剤を使用
し、他方が上記のごときキャリアを用いない所謂１成分
系現像剤を使用するごとく上記現像剤同士で異なった現
像方式を採用した場合には、以下に記載する理由によっ
て有効な対策とｔｉなり得ない、即ち、上記２成分系現
像剤を収容している現像器が現像工程にあるときに、感
光体ドラム表面上に付着した該２成分系現像剤、特にキ
ャリアが該感光体ドラム表面を介して前記現像器よりも
該感光体ドラムの回転方向下流側に配設されている１成
分系現像剤を収容している現像器内に混入した場合には
、２成分系現像剤とは異なって該現像器内の現像スリー
ブ上に薄層塗布を行なう工程が必要不可欠なｌ成分系現
像剤にとって、　＋ｉｉｊ記薄層塗布に際してキャリア
の如き異物が混入すると１成分系現像剤の均−几つ安定
的な塗布が不可欠となるので、ｌ成分系現像剤の塗布状
態は不均一なものとなる。

よって、ｌ成分系現像剤の塗布状態が不均一のままで複
写画像が形成されることとなるために前述した画像形成
装置からは劣悪な複写画像しか得られなくなってしまう
という問題点があった。

止−」 従って本発明は、従来の画像形成装置における上述した
ごとき問題点を解消するために創案されたものであって
、その目的は、良好な複写画像が安定的に得られる画像
形成装置を提供することにある。

＋１　−　　　　るための 」−足口的は、本発明に係る画像形成装置によって達成
される。要約すれば本発明は、一方向に移動可能な像担
持体と、前記像担持体の近傍に配設され前記像担持体上
に形成された潜像を顕像化するための２成分系現像剤を
収容している現像器と、前記現像器よりも前記像担持体
の移動方向下流側で前記像担持体の近傍に配設され前記
像担持体上に形成された潜像を顕像化するためのｔｔｉ
分系現像剤を収容している他の現像器と、前記２成分系
現像剤を収容している現像器に前記像担持体」−に形成
されたＨｓ像をＪＩＥＩ像化するに際しての現像バイア
ス電圧を給電する現像バイアス電圧給電手段と、前記ｌ
成分系現像剤を収容している他の現像器に前記像担持体
上に形成された潜像を顕像化するに際しての現像バイア
ス電圧を給電する他の現像バイアス電圧給電手段と、前
記２成分系現像剤を収容している現像器が前記像担持体
上に形成された潜像を顕像化するときの該現像器に給電
される現像バイアス電圧と前記像担持体上の非画線部位
における電圧との電位差よりも、前記ｌ成分系現像剤を
収容している他の現像器が前記像担持体上に形成された
潜像を１ｉＩｌｌ像化するときの該他の現像器に給電さ
れる現像バイアス電圧と前記像担持体りの非画線部位に
おける電圧との電位差の方が大きくなるように前記各現
像バイアス電圧給電手段の駆動を調整する電位差調整手
段とを有することを特徴とする画像形成装置！！。

Ｌム１ 以下、図面により本発明の一実施例について説明する。

第１図は、本発明の一実施例に従う画像形成袋りを示し
たものである。本発明の一実施例に従う画像形成装置は
、カールソン電子写真法を用いた画像形成装置を例にと
って説明することとしたので、その全体構成は既に周知
であるために本発明に従う像担持体たる感光体ドラムと
、該感光体ドラムの外縁部近傍に設けられている現像器
等について詳細に図示したものであり、カールソンプロ
セスにおける一次帯電手段、露光手段、クリーニング手
段等の図示は省略した。

第１図において、像担持体即ち感光体ドラムｌは、矢印
ａ方向に回転自在に軸手段（図示しない）ｉによって軸
支されており、該感光体ドラムｌの外縁部近傍には現像
器２及び現像器３の２個の現像器が配設されている。前
記感光体ドラムｌ上の感光体には、例えばＯＰＣ等の公
知のものが使用されており、前記感光体上には、既に公
知となっている（１′１電手段及び画像露光手段等によ
って静電潜像が形成されるようになっている。前記現像
器２は、前記現像器３に対して感光体ドラム１の回転方
向上流側に配設されている。該現像器２は。

現像器２本体の上方に仕！、１３られて形成されたトナ
ーカートリッジ４と、該トナーカートリッジ４が下方に
向って開口している開口部に臨まされ矢印方向（時計方
向）に回転自在に軸支されている補給部材６と、現像器
２本体底部の前記補給部材６の略直下に配設され矢印方
向（反時計方向）に回転自在に軸支されている攪拌部材
７と、現像器２本体と前記感光体ドラム１とが対向して
いる対向間隙側に開口している開口部に臨まされ回転自
在に軸支されている現像スリーブ９と、該現像スリーブ
９とともに前記開口部に配設されている規制ブレード１
１とから成る。前述したトナーカートリッジ４には、例
えば青色の非磁性トナー５が収容されており、前記補給
部材６の駆動により前記トナー５が必要祉だけ現像器２
本体側へと供給されるようになっている。前記攪拌部材
７は、補給部材６の駆動によって前記トナーカートリッ
ジ４から与えられた青色の非磁性トナー５と現像器２本
体内に収容されている磁性粒子８とを攪拌することによ
って前記トナー５を前記磁性粒子８と混合させ、前記ト
ナー５にトリポ帯電によって所定の電荷を封手するもの
である。前記現像スリーブ９は、その内部に磁極Ｎ１．
３１．Ｎ２．５２を有するマグネットロール１０が固定
されている。前記現像スリーブ９は、矢印す方向（反時
計方向）に回転し、前記マグネットロール１０の磁力と
協働して前記マグネットロール１０の磁極Ｓ２によって
拘束されているトナー５が付着している磁性粒子８、即
ち２成分系現像剤を現像器２の外部に向けて搬出するよ
うになっている。前記規制ブレード１１は、前記現像ス
リーブ９の回転と前記マグネットロール１０の磁力との
協働によって現像器２の外部に向けて搬送されてきた前
記？成分系現像剤の搬送敬を、所定量に規制するもので
ある。現像バイアス電圧給電手段即ち現像バイアス、ｔ
ｉ源１２は、交流成分が重畳されている現像バイアス電
圧を前記現像スリーブ９に印加することによって、該現
像スリーブ９の前記感光体ドラムｌの外周面と対向して
いる現像部位に拘束されている前記２成分系現像剤を前
記感光体ドラムｌ上に供給し、該感光体ドラム１−１＝
に形成されている静′１を潜像を現像するように構成さ
れている。

前記現像器３は、前述したように前記現像！１２に対し
て感光体ドラムｌの回転方向下流側に配設されている。

該現像器３は、現像器３本体°の底部に配設され矢印方
向（反時計方向）に回転自在に軸支されている送り部材
１４と、現像器３本体と１ｉｉｉ記感光体ドラムｌとが
対向している対向間隙側に開口している開口部に臨まさ
れ回転自在に軸支されている現像スリーブ１６と、該現
像スリーブ１６とともに前記開口部に配設されている磁
性ブレード１７とを具備している。前記送り部材１４は
、駆動することによって現像器３本体内に収容されてい
る黒色の１成分系磁性トナー１３を前記現像スリーブ１
６側へと移送するものである。前述した現像スリーブ１
６は、その内部に磁極Ｎ３、Ｓ３．Ｎ４．Ｓ４を有する
マグネットロール１５が固定されている。前記現像スリ
ーブ１６は、矢印Ｃ方向（反時計方向）に回転し、前記
マグネットロール１５の磁力と協働して前記マグネット
ロール１５の磁極Ｓ４によって拘束されている前記トナ
ー１３を現像器３の外部に向けて搬出するようになって
いる。前記磁性ブレード１７は、前記現像スリーブ１６
の回転と前記マグネットロール１５の磁力との協働によ
って現像器３の外部に向けて搬送されてきた前記ｌ成分
系磁性トナー１３の搬送量を、所定量（即ち現像スリー
ブ１６の前記感光体ドラムｌの外周面と対向している現
像部位にトナー１３の薄層の形成が可使な量）に規制す
るものである。現像バイアス電圧給電手段即ち現像バイ
アス電源１８は、交流成分が重畳されている現像バイア
ス電圧を前記現像スリーブ１６に印加することによって
、該現像スリーブ１６の前記感光体ドラム１の外周面と
対向している現像部位に拘束され薄層に形成されている
トナー１３を前記感光体ドラムｌ−上に供給し。

該感光体ドラムｌ上に形成されている静電潜像を現像す
るように構成されている。′ＷＬ位差調整手段即ち画像
形成装置全体の駆動を制御しているコントロールユニッ
トに内蔵されている電位差制御用めとする既に公知の各
種検出手段から出力されるセンサ情報に基づいて、前記
感光体ドラムｌの外周面近傍に配設されている一次帯電
手段、露光手段等の駆動を制御するとともに、前述した
現像バイアス電源１２．１８の駆動を制御することによ
って後述するように感光体ドラムｌ上の非画線部位即ち
明部の電位と前記現像バイアス電＠１２゜１８によって
夫々現像スリーブ９，１６に印加される現像バイアス電
圧との電位差が一定値になるように制御するものである
。

前述した現像器２本体内に収容されている磁性粒子８に
は、２成分系現像剤として一般的に使用されているもの
ならばどのようなものを使用しても差支えないが、本発
明の一実施例に従う画像形成装置においては最大磁化６
０　ｅ　ｍ　ｕ　／　ｇ、平均粒径３０〜ｔｏｏＩＬの
球形に近いフェライト粒子にシリコン系の樹脂を塗布し
た比較的抵抗値の高いものを使用している。又、前記現
像器２のトナーカートリッジ４内に収容されているトナ
ー５としては、スチレン／ブタジェン共重合体系樹脂１
００部に対し、銅フタロシアニン系顔ネ４３部から成る
平均粒径１０ＩＬのトナー粉体にコロイダルシリカ０．
６％を外添したブルートナーを使用している。他方、前
記現像器３本体内に収容されているｌ成分系磁性トナー
１３には、スチレンアクリル系樹脂１００部にマグネタ
イト１００部から成る平均粒Ｐｌ−１０ＪＬの絶縁性粒
子を使用している。

上述したごとき画像形成装置において、感光体ドラムｌ
上に形成される静電潜像の画線部位即ち暗部の電位ＭＤ
ＩをＶＤ１＝−６００Ｖ、前記静′ＩｔｔＰＰ！像ノ１
５１部の電位ＶＬ１をＶＬｌ＝−１５０Ｖ、前記感光体
ドラムｌの外周面と現像スリーブ９の外周面との間の対
向間隙を約４００＃Ｌに設定するとともに、電位制御用
マイクロコンピュータ（図示しない）からの駆動指令信
号に基づいて前記現像バイアス電源１２より現像スリー
ブ９に印加される現像バイアスを周波数１．６ＫＨ２、
電圧波形のピーク対ピーク値が１．４ＫＶで且つ中心値
が一３００Ｖの電圧を印加したところ現像ムラやカブリ
のない良好な現像像を得ることができた。しかるにこの
ときの感光体ドラムｌの表面をｒ＆察すると、該感光体
ドラム１表面における非画像形成領域にわずかに磁性粒
子８が付着しており、現像器３の設置領域を通過した感
光体ドラム１の表面の部位には前記磁性粒子８が付着し
ておらず、前記現像スリーブ１６上にその大部分が転移
していたことが明らかとなった。ところでこのような現
像スリーブ１６上に付着した磁性粒子８をそのままの状
態で放置すれば、該磁性粒子８は現像スリーブ１６の回
転によって現像器３本体側→磁性ブレード１７→前述し
た対向間隙の順序で回転移動し、特に付着した磁性粒子
８の量が多い場合には、前記磁性ブレード１７付近にト
ラップして現像スリーブ１６と磁性ブレード１７との間
の狭い空隙部に詰まり現像部位に薄層ｅｎ布されている
トナー１３にスジやムラを発生させる原因となってしま
う、そこでこのような不具合を解消するための対策とし
て、前述したような装置内部の構造そのものを変える工
夫１例えば感光体ドラムｌの外周面に付着した磁性粒子
８に対してマグネットロール１５の磁力が及ばない範囲
（複写機で使用されている一般的なマグネットロールを
用いた場合１０数ミリメートルの距離）にまで該マグネ
ットロール１５を引き離す方法がまず思料されるのであ
るが、このような方法を実現するには少なくとも画像形
成装置を大型化して現像器３を感光体ドラムｌから引き
離すためのスペースを生み出す必要があるとともに、現
像器３を感光体ドラムｌから離間させる駆動機構を必要
とするので。

実用的ではない、よってこのような状況に鑑みて本発明
者は、現像器２の現像工程において現像器３内に混入し
た磁性粒子８がトナー１３に対して逆極性となるように
、つまり現像器２中の磁性粒子の摩擦帯電系列上の位置
を該磁性粒子８が現像器３内のトナー１３中に混入して
摩擦された場合にトナー１３に対して逆極性に帯電する
ように選定して現像器３が現像工程にあるときに前記混
入した磁性粒子８を感光体ドラムｌの非画像形成領域に
付着させやすくした。更に本発明者は、前述した現像バ
イアス電源１Ｂから現像スリーブ１６に印加される現像
バイアス電圧の直流分電圧と感光体ドラム１１：の明部
電位との実質的電位差が前記現像バイアス電ｆｉ１２か
ら現像スリーブ９に印加される現像バイアス電圧の直流
分電圧と感光体ドラムｌ−上のＩｌ１部電位との実質的
電位よりも大きくなるように設定した反転バイアスを、
前記現像バイアス電源１８から現像スリーブ１６に印加
することによって、磁性粒子Ｂを感光体ドラムｌの非画
像形成領域に効率良く付着させられることを見出した。

−例を挙げれば現像器２の現像工程において感光体ドラ
ムｌの明部電位を一１５０Ｖとし、現像バイアス電［１
２から現像スリーブ９に印加される現像バイアスの直流
分の電圧を一３００ｖとして両者の電位差を１５０Ｖと
して、他方現像器３の現像工程において感光体ドラムｌ
の１月部電位を一５０ｖとし、現像バイアス電＄１８か
ら現像スリーブ１６に印加される現像バイアスの直流分
・の電圧を一５００Ｖとして両者の電位差を４５０ｖと
することにより、現像器３内に混入していったマイナス
極性の磁性粒子８はそのままプラス極性に帯電されてい
るトナー１３が収容されている現像器３内に蓄積されず
に現像器３の外へ出て再度感光体ドラムｌの非画像形成
領域に付着し、該付着した磁性粒子８は１図示しない負
コロナ転写帯電器によって転写されずに感光体ドラム１
−１−に残留し、図示しないクリーニング手段によって
感光体ドラムｌ上から除去された。上述した未発１ｊｌ
に従う一実施例において、現像バイアス電源１２．１８
から現像スリーブ９．１６に印加される反転バイアスの
印加時期は、原稿画像に対応した静電潜像を現像する工
程に合わせることとしてもよいが、複写画像の画像濃度
が淡くなるために原稿画像潜像の現像を行なわない工程
、例えば画像形成装置本体の準１１１１１Ｍ転期間中或
いは感光体ドラムｌにおけるメモリ防止のための空運転
期間中又は原稿画像間の非画像形成領域などの工程で行
なうことが望ましい。

以上説明した内容から明らかなように１本発明に従う一
実施例においては感光体ドラムｌ上に形成される静電Ｗ
ＩｇＩｌを２個の現像器２，３で交互に現像するプロセ
スを説明したが０本発明は該内容に限定されるものでは
なく１例えば予め２種類の静電潜像を感光体ドラム１上
に形成しておき、前述した２個の現像器２，３によって
多重現像するプロセスを用いた場合にも適用が可能であ
る。なお、上述した本発明に従う−実施例においては２
個の現像器２，３に夫々収容される現像剤の極性を同一
極性とした場合について説明したが異極性であっても差
支えなく、又、現像器は２個に限定されず、更に増設し
ても差支えないのは勿論である。

倉」ＬΩ」Ｌ里 以上説明したように、本発明によれば、２ｒ＆分系現像
剤を収容している現像器が像担持体上に形成された潜像
を顕像化するときの該現像器に給電される現像バイアス
電圧と前記像担持体上の非画線部位における電圧との電
位差よりも、ｌ成分系現像剤を収容している他の現像器
が前記像担持体上に形成された潜像をＩＩＩＪ像化する
ときの該他の現像器に給電される現像バイアス電圧と前
記像担持体上の非画線部位における電位との電位差の方
が大きくなるように各現像バイアス電圧給電手段の駆動
を調整することとしたので、良好な複写画像が安定的に
得られる画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の一実施例に従う画像形成装置の要部
を示す部分縦断面図である。 ｌ：感光体ドラム ２：現像器 ３：現像器 ５：非磁性トナー ８：磁性粒子 ９：現像スリーブ ｌＯ：マグネットロール １２：現像バイアス電源 １３：ＩＮ＆分系磁性トナー １５：マグネットロール １６：現像スリーブ １８：現像バイアス電源 銅１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）一方向に移動可能な像担持体と、前記像担持体の近
   傍に配設され前記像担持体上に形成された潜像を顕像化
   するための２成分系現像剤を収容している現像器と、前
   記現像器よりも前記像担持体の移動方向下流側で前記像
   担持体の近傍に配設され前記像担持体上に形成された潜
   像を顕像化するための１成分系現像剤を収容している他
   の現像器と、前記２成分系現像剤を収容している現像器
   に前記像担持体上に形成された潜像を顕像化するに際し
   ての現像バイアス電圧を給電する現像バイアス電圧給電
   手段と、前記１成分系現像剤を収容している他の現像器
   に前記像担持体上に形成された潜像を顕像化するに際し
   ての現像バイアス電圧を給電する他の現像バイアス電圧
   給電手段と、前記２成分系現像剤を収容している現像器
   が前記像担持体上に形成された潜像を顕像化するときの
   該現像器に給電される現像バイアス電圧と前記像担持体
   上の非画線部位における電圧との電位差よりも、前記１
   成分系現像剤を収容している他の現像器が前記像担持体
   上に形成された潜像を顕像化するときの該他の現像器に
   給電される現像バイアス電圧と前記像担持体上の非画線
   部位における電圧との電位差の方が大きくなるように前
   記各現像バイアス電圧給電手段の駆動を調整する電位差
   調整手段とを有することを特徴とする画像形成装置。 ２）前記各々の現像器に収容されている２成分系現像剤
   と１成分系現像剤とは色調が異なることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。 ３）前記各々の現像器に収容されている２成分系現像剤
   と１成分系現像剤とは同一色調であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。 ４）前記各々の現像バイアス電圧給電手段から夫々の現
   像器に対して印加する現像バイアスは反転バイアスであ
   り、前記反転バイアスの印加時期は、像担持体上に形成
   された潜像を現像する現像工程又は前記現像を行なわな
   い工程のいずれかの工程であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項〜第３項のいずれかの項に記載の画像形
   成装置。