JP2001249516A - 現像方法、現像装置及び多色画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スループットを上げることができる現像装置
を提供すること。 【構成】 複数の現像器７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋを備え
た現像装置７において、感光ドラム（像担持体）１と前
記各現像器７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋの間に中間現像剤担
持体１５を設け、各現像器７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋの現
像剤担持体７ａによって現像剤を前記中間現像剤担持体
１５上に一旦担持させ、該中間現像剤担持体１５上に担
持された現像剤を用いて感光ドラム（像担持体）１上の
静電潜像を現像するよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真感光体や
静電潜像誘電体等の像担持体上に形成された静電潜像を
現像するための現像方法と現像装置及び該現像装置を備
える多色画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、多色画像形成装置には種々の方式
が用いられており、例えば転写ドラムに転写材を巻き付
ける方法や中間転写体を用いる方法が用いられている。
又、各々のユニットの配置の容易化を図るため、感光体
や中間転写体をベルト状に構成することも行われてい
る。

【０００３】更に、多様な転写材を用いるために、例え
ば図５に示すように感光ドラム１と中間転写ドラム１１
を用いた多色画像形成装置が提案されている。

【０００４】図５に示す多色画像形成装置においては、
フルカラーの画像情報が不図示のコントローラにおいて
イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブ
ラック（Ｋ）の４色のイメージ情報に分解され、例えば
イエロー（Ｙ）の画像情報が露光装置２３に入力され
る。

【０００５】一方、感光ドラム１は帯電装置２１によっ
てその表面が予め均一に帯電されており、前記露光装置
２３は入力情報に従って感光ドラム１を露光して色情報
に応じた静電潜像を感光ドラム１上に形成する。その
後、感光ドラム１上の静電潜像は現像器７Ｙによって現
像剤を用いて現像されて現像剤像として可視化され、こ
の現像剤像は１次転写部Ｄ１において不図示の高圧電源
等を用いて中間転写ドラム１１に転写される。尚、中間
転写ドラム１１に転写されないで感光ドラム１上に残留
する現像剤はクリーナ装置８によって除去されて回収さ
れる。このとき、２次転写装置３は中間転写ドラム１１
に当接しない状態に保持しておく。

【０００６】以上と同様の動作をマゼンタ（Ｍ）、シア
ン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色についてそれぞれ行
うと、中間転写ドラム１１上にはイエロー（Ｙ）、マゼ
ンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の計４色
の現像剤による現像剤像が形成される。

【０００７】その後、転写材Ｐが２次転写部Ｄ２に同期
給送され、該転写材Ｐには中間転写ドラム１１上の現像
剤像が２次転写装置３によって２次転写される。尚、こ
のとき、２次転写によって転写材Ｐに完全に転写されな
かった現像剤は中間転写体クリーニング装置４が中間転
写ドラム１１に当接することによって除去されて回収さ
れ、これによって中間転写ドラム１１の表面がリフレッ
シュされる。

【０００８】その後、現像剤像の転写を受けた転写材Ｐ
は定着装置６に搬送され、該定着装置６によって加熱及
び加圧されて現像剤像が該転写材Ｐに溶融定着され、こ
れによってフルカラー画像が得られる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、多色画像形
成装置においては、比較的良く用いられる色、特に文書
等で良く用いられるブラックのスループットを上げたい
という要望があるが、４回転方式の１ドラム感光ドラム
系を採用する従来の多色画像形成装置においてはスルー
プットを上げることが困難であるという問題があった。

【００１０】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、スループットを上げることが
できる現像方法、現像装置及び多色画像形成装置を提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、複数の現像器の各現像剤担
持体によって現像剤を中間現像剤担持体上に一旦担持さ
せ、該中間現像剤担持体上に担持された現像剤を用いて
像担持体上の静電潜像を現像するようにしたことを特徴
とする。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記中間現像剤担持体上に現像剤を１色に
つき少なくとも２回以上担持させることを特徴とする。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、前記中間現像剤担持体上に現像剤を黒色に
ついて少なくとも２回以上担持させることを特徴とす
る。

【００１４】請求項４記載の発明は、複数の現像器を備
えた現像装置において、像担持体と前記各現像器の間に
中間現像剤担持体を設け、各現像器の現像剤担持体によ
って現像剤を前記中間現像剤担持体上に一旦担持させ、
該中間現像剤担持体上に担持された現像剤を用いて像担
持体上の静電潜像を現像するようにしたことを特徴とす
る。

【００１５】請求項５記載の発明は、像担持体と、複数
の現像器を備えた現像装置を備える多色画像形成装置に
おいて、前記像担持体と前記現像装置の各現像器の間に
中間現像剤担持体を設け、各現像器の現像剤担持体によ
って現像剤を前記中間現像剤担持体上に一旦担持させ、
該中間現像剤担持体上に担持された現像剤を用いて像担
持体上の静電潜像を現像するようにしたことを特徴とす
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１７】＜実施の形態１＞図１は本発明の実施の形
態１に係る多色画像形成装置の概略構成を示す断面図、
図２は同多色画像形成装置の現像装置部分の断面図であ
る。

【００１８】図１において、２２は画像比率演算装置で
あり、この画像比率演算装置２２には静電潜像を形成す
るための画像入力信号Ｄが入力される。又、７は本発明
に係る現像装置であって、この現像装置７においてはイ
エロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラッ
ク（Ｋ）の各色現像剤をそれぞれ収容する４色の現像器
７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋが上下方向にタンデムに並設さ
れており、各現像器７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋの現像剤担
持体７ａは中間現像剤担持体（以後、ＴＤＳと略記する
場合もある）１５に対峙している。

【００１９】而して、本実施の形態では、各色の現像器
７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋは１成分非接触現像器であっ
て、図２に詳細に示すように各々の現像剤担持体７ａは
中間現像剤担持体１５に非接触で対峙するよう構成され
ている。又、各々の現像剤担持体７ａには現像バイアス
が印加可能であって、本実施の形態では負極性の現像剤
を用いているため、各現像剤担持体７ａにはＤＣバイア
スを印加することができる。ここで、現像剤担持体７ａ
には中抵抗（略１０⁶ 〜１０⁸ Ωｃｍ程度）の弾性ロー
ラを用いている。

【００２０】又、本実施の形態では、前記中間現像剤担
持体１５としては、厚さ５０μｍ、長手方向がＡ４サイ
ズ、直径が略１４０ｍｍφ、体積低効率が１０⁶ 〜１０
¹²Ωｃｍであるポリイミド製のものを使用した。この中
間現像剤担持体１５は、中間現像剤担持体駆動ローラ１
６と中間現像部ローラ１７に巻装されて回転駆動され
る。即ち、中間現像剤担持体駆動ローラ１６は中間現像
剤駆動装置６２によって駆動され、中間現像剤駆動装置
６２は中間現像剤担持体制御装置６１によって駆動制御
されて中間現像剤担持体１５が所定の回転速度で回転駆
動される。尚、中間現像部ローラ１７には不図示の電源
を用いて現像バイアスを印加することができる。

【００２１】又、図１において、１１は中間転写ベルト
であり、この中間転写ベルト１１は１次転写部ローラ９
と中間転写ベルト駆動ローラ１０及び２次転写部ローラ
１２により懸架されて駆動される。ここで、中間転写ベ
ルト駆動ローラ１０は中間転写ベルト駆動装置５２によ
って駆動され、中間転写ベルト駆動装置５２が中間転写
ベルト駆動制御装置５１によって駆動制御されることに
よって中間転写ベルト１１が所定の回転速度で駆動され
る。尚、図１において、４は中間転写ベルト１１をクリ
ーニングするための中間転写体クリーニング装置であ
る。

【００２２】ここで、各色の現像器７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，
７Ｋの現像剤担持体７ａは各々駆動装置３２Ｙ，３２
Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋによって回転駆動され、これらの駆
動装置３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋが制御装置３１
Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋによって駆動制御されるこ
とによって各現像剤担持体７ａが所定の回転速度で駆動
される。

【００２３】次に、本実施の形態に係る多色画像形成装
置の作用を図１に基づいて説明する。

【００２４】本実施の形態の１態様として、中間転写ベ
ルト１１の周速Ｐｓ（ＩＴＢ）に対して中間現像剤担持
体１５の周速Ｐｓ（ＴＤＳ）を３：１に設定した場合、
即ち、Ｐｓ（ＩＴＢ）＝１８８ｍｍ／ｓｅｃ、Ｐｓ（Ｔ
ＤＳ）＝４７ｍｍ／ｓｅｃに設定した場合について説明
する。

【００２５】像担持体である感光ドラム１は制御装置４
１によって制御される駆動装置４２によって図示矢印方
向（反時計方向）に回転駆動されており、この感光ドラ
ム１は帯電ローラ或はコロナ帯電器等の帯電装置２１に
よって表面が均一に帯電される。

【００２６】ここで、２３は露光装置、Ｄは前記画像入
力信号、２２は入力情報を各色に分解する前記画像比率
演算装置であり、露光装置２３によって各々の色の画像
信号によって変調されたレーザービーム等の光信号を感
光ドラム１に結像させることによって感光ドラム１上に
各色の静電潜像が形成される。尚、光学系としてはＬＥ
Ｄ等の自己走査系を用いても良い。

【００２７】一方、各現像器７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋで
は、中間現像剤担持体１５上の長手方向に関しては全
面、周回方向に関しては略１００ｍｍの領域に第１色目
のイエロー（Ｙ）の現像剤が担持されて帯状に粉体像が
形成される。ここでは中間現像剤担持体１５の周回方向
に長さ１００ｍｍの領域に粉体像を形成したが、この長
さは一般的には中間転写ベルト１１の周速Ｐｓ（ＩＴ
Ｂ）と中間現像剤担持体１５の周速Ｐｓ（ＴＤＳ）とに
依存している。即ち、中間転写ベルト１１の周速Ｐｓ
（ＩＴＢ）と中間現像剤担持体１５の周速Ｐｓ（ＴＤ
Ｓ）の比率の差が大きくなるに従ってイエロー（Ｙ）の
全面粉体像の領域は小さくなり、その比率が小さくなる
とイエロー（Ｙ）の全面粉体像の領域は大きくなる。
尚、中間転写ベルト１１の周速Ｐｓ（ＩＴＢ）と中間現
像剤担持体１５の周速Ｐｓ（ＴＤＳ）の比率は、中間現
像剤担持体１５へ粉体像を形成する現像器７Ｙ，７Ｍ，
７Ｃ，７Ｋの能力と両者間に印加させるバイアス値に依
存している。

【００２８】而して、本実施の形態において使用した中
抵抗の中間現像剤担持体１５では、これに多くの現像剤
を担持させることが可能であった。即ち、本実施の形態
においては、中間現像剤担持体１５と現像剤担持体７ａ
の間に印加される現像バイアスの値を制御することによ
って、第１現像部位にて全面粉体像の領域における現像
剤によって略Ａ４サイズ全面に対して略飽和された濃度
を実現可能な状態を得ることができた。言い換えると、
中間現像剤担持体１５には通常の３倍の現像剤が現像器
７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋから中間現像剤担持体１５上に
担持されたことになる。

【００２９】引き続いて上記プロセスをマゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）について順次
行うことによって、中間現像剤担持体１５上にはイエロ
ー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック
（Ｋ）の帯状の粉体像が各々１００ｍｍの幅で形成され
る。

【００３０】以上のプロセスにおいて、本実施の形態で
は各々の現像器７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋには非接触現像
器を用いているため、第１色目等の前の粉体像を乱すこ
となく現像バイアスをＯＮ／ＯＦＦするのみで現像を制
御することができる。その様子を図２及び図３に示す。

【００３１】引き続き、イエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）色に色分解さ
れた画像情報のうち、先ず、イエロー（Ｙ）情報に対応
する光信号が露光装置２３によって感光ドラム１上に結
像されて該感光ドラム１上に静電潜像が形成され、第２
現像部位にてイエロー（Ｙ）情報に対応した非接触現像
が行われることによって、感光ドラム１上に形成された
前記静電潜像が感光ドラム１上にイエロー（Ｙ）色の現
像剤像として可視化される。このとき、感光ドラム１の
周速は１８８ｍｍ／ｓｅｃであり、該感光ドラム１上の
現像剤像は１次転写部ローラ９によって中間転写ベルト
１１上に１次転写される。このとき、２次転写装置３は
中間転写ベルト１１から離間しており、中間転写ベルト
１１に転写されないで感光ドラム１上に残留する１次転
写残の現像剤はクリーナ装置８にて除去されて回収され
る。

【００３２】尚、本実施の形態においては、中間転写ベ
ルト１１の周長はＡ４サイズの長手方向長さ＋αに設定
されており、αは中間現像剤担持体１５上における各色
間の間隔に依存している。但し、中間転写ベルト１１或
は中間現像剤担持体１５の駆動方法によってはこの限り
ではない。

【００３３】引き続き、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）
及びブラック（Ｋ）についても同様に画像情報に対応し
た現像剤像が感光ドラム１上に形成され、各現像剤像は
中間転写ベルト１１上に順次１次転写される。このと
き、シーケンス計算或は不図示のセンサー等によってイ
エロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラ
ック（Ｋ）色が色ズレしないように制御を行う必要があ
るということは言うまでもない。

【００３４】以上において、中間現像剤担持体１５の１
回の周回によって中間転写ベルト１１の４回転が可能と
なるため、各色についてのスループットが上がって高速
の多色画像形成が可能となる。

【００３５】又、中間現像剤担持体１５上に残った残現
像剤は次の現像に用いられる。このため、中間現像剤担
持体１５の回転制御を行う必要がある。

【００３６】而して、中間転写ベルト１１上に形成され
たイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び
ブラック（Ｋ）の４色の現像剤像は、カセットＣＴから
同期給送された転写材Ｐに２次転写装置３によって２次
転写される。そして、４色の現像剤像の転写を受けた転
写材Ｐは搬送ガイドＨに沿って定着装置６に導かれ、該
定着装置６によって現像剤が加熱溶融されることによっ
て転写材Ｐに現像剤像が定着されてフルカラー画像が形
成される。ここで、２次転写によって転写材Ｐに転写さ
れないで中間転写ベルト１１に残留する現像剤は前記中
間転写体クリーニング装置４によって除去されて回収さ
れ、これによって中間転写ベルト１１の表面がリフレッ
シュされる。

【００３７】尚、本実施の形態においては、第２現像部
位における現像方法として非接触現像方法を用いたが、
接触現像方法を用いても良い。又、第１現像部位におけ
る現像方法としては２成分現像剤による非接触現像方法
でも良く、他の現像方法を採用しても良い。

【００３８】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態２を図４に基づいて説明する。尚、図４は本実施の形
態に係る現像方法を説明するための部分斜視図である。

【００３９】本実施の形態は、中間現像剤担持体上に１
色につき少なくとも２つ以上の現像剤による帯状の粉体
像を形成することを特徴としている。尚、以下の説明で
は前記実施の形態１に示したと同一要素には同一符号を
用い、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックはそれぞ
れＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋと略記する。

【００４０】本実施の形態は、中間現像剤担持体１５上
にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ，ＫとＫ色の帯状粉体像を２回形成す
ることを特徴としている。

【００４１】図４は最後のＫ色の１番目の現像剤像を感
光ドラム１から中間転写ベルト１１上に１次転写し、Ｋ
色の２番目の帯状粉体像を中間現像剤担持体１５上に形
成している状態を示している。

【００４２】ここで、Ｙ，Ｍ，Ｃ色については１次転写
を行わないとすると、Ｋ色が連続して中間転写ベルト１
１上に１次転写されることになり、Ｋ色はフルカラーに
対して２倍のスループットを有することになる。理論的
にはフルカラーのスループットをＸとすると、Ｋ色のス
ループットは２Ｘとなる。

【００４３】又、他の形態として中間現像剤担持体１５
上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ，Ｋ，Ｋの帯状粉体像を現像すると
すると、理論的にはフルカラーのスループットＸに対し
てＫ色のスループットは３Ｘとなる。

【００４４】尚、本実施の形態では特にＫ色のスループ
ットを上げる方法を示したが、中間現像剤担持体１５上
の色帯の数でフルカラーとモノカラーのスループットを
変更することができる。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、複数の現像器の各現像剤担持体によって現像剤
を中間現像剤担持体上に一旦担持させ、該中間現像剤担
持体上に担持された現像剤を用いて像担持体上の静電潜
像を現像するようにしたため、スループットを上げて高
速の多色画像形成を行うことができるという効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る多色画像形成装置
の概略構成を示す断面図である。

【図２】本発明の実施の形態１に係る多色画像形成装置
の現像装置部分の断面図である。

【図３】本発明の実施の形態１に係る現像方法を説明す
るための部分斜視図である。

【図４】本発明の実施の形態２に係る現像方法を説明す
るための部分斜視図である。

【図５】従来の多色画像形成装置要部の断面図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム ７ 現像装置 ７ａ 現像剤担持体 ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ 現像器 １５ 中間現像剤担持体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の現像器の各現像剤担持体によって
   現像剤を中間現像剤担持体上に一旦担持させ、該中間現
   像剤担持体上に担持された現像剤を用いて像担持体上の
   静電潜像を現像するようにしたことを特徴とする現像方
   法。
2. 【請求項２】 前記中間現像剤担持体上に現像剤を１色
   につき少なくとも２回以上担持させることを特徴とする
   請求項１記載の現像方法。
3. 【請求項３】 前記中間現像剤担持体上に現像剤を黒色
   について少なくとも２回以上担持させることを特徴とす
   る請求項２記載の現像方法。
4. 【請求項４】 複数の現像器を備えた現像装置におい
   て、 像担持体と前記各現像器の間に中間現像剤担持体を設
   け、各現像器の現像剤担持体によって現像剤を前記中間
   現像剤担持体上に一旦担持させ、該中間現像剤担持体上
   に担持された現像剤を用いて像担持体上の静電潜像を現
   像するようにしたことを特徴とする現像装置。
5. 【請求項５】 像担持体と、複数の現像器を備えた現像
   装置を備える多色画像形成装置において、 前記像担持体と前記現像装置の各現像器の間に中間現像
   剤担持体を設け、各現像器の現像剤担持体によって現像
   剤を前記中間現像剤担持体上に一旦担持させ、該中間現
   像剤担持体上に担持された現像剤を用いて像担持体上の
   静電潜像を現像するようにしたことを特徴とする多色画
   像形成装置。