JP2002258615A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接触現像方式の現像装置を複数備えこれを順
次切替えて現像を行なう画像形成装置において、現像剤
の剤圧を低減させて像担持体負荷変動を抑制する。 【解決手段】 ４色の現像器２３１Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋを搭
載した現像リボルバユニット２３を回転させ、各現像器
を感光体２０に対向する現像位置に順次移動させて色切
替えを行なう画像形成装置において、現像ローラ２８４
は、現像主磁極と隣接して主磁極の磁力形成を補助する
補助磁極を有するので、現像ニップ幅を小さくすること
が可能となる。よって、色切替え時の感光体負荷変動を
抑制し、ジッター画像の発生などを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ブラシ現像装
置を備える画像形成装置に関し、詳しくは、複数の現像
装置を備える画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真その他の、粉体トナーを用いた
画像形成方法において、二成分現像剤を用いた磁気ブラ
シ現像は周知であり、複写機、プリンタ、ファクシミリ
等の画像形成装置において広く利用されている。

【０００３】磁気ブラシ現像では、現像剤担持体の表面
に現像剤を搬送し、現像剤をブラシ状(磁気ブラシ)に保
持させて像担持体に接触させ、静電潜像が形成された像
担持体と電気的バイアスが印加されたスリーブとの間の
電界によってトナーが潜像面に選択的に付着することに
より、現像が行われる。

【０００４】上記現像剤担持体は、通常、円筒状のスリ
ーブ（現像スリーブ）として構成され、このスリーブ表
面に現像剤の穂立ちを生じさせるように磁界を形成する
磁石体（磁石ローラ）をスリーブ内部に備えている。穂
立ちの際、キャリアが磁石ローラで生じる磁力線に沿う
ようにスリーブ上に穂立ちすると共に、この穂立ちに係
るキャリアに対して帯電トナーが付着されている。上記
磁石ローラは、複数の磁極を有し、それぞれの磁極を形
成する磁石が棒状などに構成されていて、特にスリーブ
表面の現像領域部分では現像剤を立ち上げる現像主磁極
を備えている。上記スリーブと磁石ローラの少なくとも
一方が動くことでスリーブ表面に穂立ちを起こした現像
剤が移動するようになっており、現像領域に搬送された
現像剤は上記現像主磁極から発せられる磁力線に沿って
穂立ちを起こし、この現像剤のチェーン穂は撓むように
潜像担持体表面に接触し、接触した現像剤のチェーン穂
が潜像担持体との相対線速差に基づいて静電潜像と擦れ
合いながら、トナー供給を行う。なお、現像領域とは、
現像剤担持体上で磁気ブラシが立ち上がり潜像担持体と
接触している範囲とする。

【０００５】ところで、一つの像担持体（感光体）に対
して複数の現像装置を備える画像形成装置は周知であ
る。一般的には、複数の現像装置に異なる色の現像剤を
収納して、カラー画像を形成するものである。像担持体
に対する複数現像装置の配備の仕方としては、代表的な
ものとして、回転可能なリボルバユニットに複数個の現
像器を搭載し、これを回転させて各現像器を現像位置に
移動させて現像（色切替え）を行なうものである。

【０００６】このようなリボルバ現像装置を有するカラ
ー画像形成装置において、高速度・高耐久の装置を開発
するにあたっては、 ．色切り変え時間を短縮する、高速度でのリボルバ回
転駆動 ．急激な駆動・停止に耐え、安定した現像ギャップ精
度を確保するためのリボルバ剛性の向上 ．現像線速の高速化に対応する現像ローラの大径化 ．メンテナンス周期を延ばすための、現像剤増量によ
る長寿命確保 などの要素が必要になってくる。

【０００７】ここで、〜の要素においては、リボル
バ装置の大型化・重量化が避けられないものとなってく
る。このため、慣性モーメントの増大したリボルバ装置
を高速駆動するにあたって、リボルバ駆動モータはより
パワーのあるものが求められることになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】高速な画像形成を行な
うためには、プロセス速度を早くすることと共に、リボ
ルバの公転速度を上げて色切替え時間を短縮することも
重要となる。しかしながら、モータの特性上、高回転域
ではトルクの低下は避けられないものであり、脱調余裕
度が低下する。これは、上記のように大型化・重量化し
たリボルバ装置においては特に重要な問題となる。消費
電力や発熱の面から、モータ電流アップによるトルクア
ップにも制約が生じるため、色切替え時間短縮にも限界
が生じる。

【０００９】画像に対するリボルバモータ公転の影響を
考慮すると、書込み光学系や感光体に対して影響を与え
ないように、リボルバモータが停止している状態におい
て感光体への書込みを行なうことが望ましい。しかしな
がら、レイアウト上の制約や、感光体露光後の光減衰の
安定に必要な時間確保のため、書込み位置から現像位置
への感光体の移動時間が生じることは避けられない。色
切替えのモータ停止後に書込み開始を行なうシステムで
は、高速な画像形成は困難となってくる。高速な画像形
成を達成するため、潜像の先端が現像位置に到達する直
前にリボルバ公転停止するタイミングに設定した画像形
成装置においては、感光体への書込み中にリボルバ公転
の減速動作が行われることとなる。

【００１０】２成分接触現像方式の現像ユニットにおい
ては、リボルバの公転による現像位置への移動終了時に
現像ローラ上の現像剤の穂が感光体への接触を開始する
ことにより、現像剤の剤圧による感光体負荷変動が発生
することになる。負荷変動は感光体速度変動につながる
ことになり、上記のように感光体への書込みが開始され
ている場合、書込み位置のずれに伴うジッター画像の発
生となる。この剤圧による感光体負荷変動に対して感光
体速度変動を抑止する手段としては、感光体に対してフ
ライホイールを付加する、容量を大きくするなどの対応
策が採られるが、感光体駆動系への負荷増大やモータ容
量増大、装置重量の増加、装置の大型化などのデメリッ
トを生じる。

【００１１】また、高画質化のため、潜像を形成された
感光体と現像剤を搬送する現像ローラの距離（現像ギャ
ップ）を小さくした構成の装置においては、上記のよう
な負荷変動の影響は大きくなってくるものとなる。

【００１２】なお、上記の説明においてはリボルバ現像
方式においての負荷変動への影響をあげたが、接触現像
方式の現像装置（現像器）を順次切り替えてカラー画像
形成を行なう画像形成装置、たとえば ・感光体の円周方向に並べて配置した複数の現像器を、
順次接離させて色切り替えを行なう画像形成装置（特開
平9-274386など）、 ・感光体の円周方向に並べて配置した複数の現像器にお
いて、現像ローラ上の穂切りにより色切り替えを行なう
画像形成装置（特開平5-216337など）、 ・感光体の接線方向に並べて配置した複数の現像器を、
感光体に対向する現像位置に順次移動して色切り替えを
行なう画像形成装置（特開平3-256069など）、などにお
いても、現像開始時および現像終了時に現像ローラ上の
穂の接触・離間は必ず発生するものであり、現像剤の剤
圧による感光体負荷変動が発生するものである。

【００１３】本発明は、接触現像方式の現像装置を複数
備えこれを順次切替えて現像を行なう画像形成装置にお
いて、現像剤の剤圧を低減させて像担持体負荷変動を抑
制し、優れた画像品質を得ることのできる画像形成装置
を提供することを課題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記の課題は、本発明に
より、複数の現像装置を有し、像担持体に各現像装置の
現像剤を順次接触・離間させて現像を行なう画像形成装
置であって、前記現像装置の現像剤担持体が現像主磁極
と隣接して主磁極の磁力形成を補助する補助磁極を有す
ることにより解決される。

【００１５】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、前記現像装置の現像ニップ幅が２ｍｍ以下であるこ
とを提案する。また、前記の課題を解決するため、本発
明は、前記複数の現像装置が移動可能に支持され、各現
像装置を共通の現像位置に移動させて現像を行なうこと
を提案する。

【００１６】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、前記像担持体の周囲に前記複数の現像装置を並べて
配置し、各現像装置を像担持体に対して順次接離させて
現像を行なうことを提案する。

【００１７】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、前記像担持体の周囲に前記複数の現像装置を並べて
配置し、前記現像剤担持体上の現像剤穂切りにより、像
担持体に各現像装置の現像剤を順次接触・離間させて現
像を行なうことを提案する。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明を適用した画像形
成装置である電子写真式カラー複写装置（以下、カラー
複写機という）の概略構成を示す断面図である。このカ
ラー複写機は、カラー画像読取装置（以下、カラースキ
ャナという）１１、カラー画像記録装置（以下、カラー
プリンタという）１２、給紙バンク１３等で構成されて
いる。このカラー複写機全体の構成と動作については後
述し、先にカラープリンタ１２の作像部、特に現像部に
ついて詳述する。

【００１９】カラープリンタ１２は、その中央部に像担
持体である感光体ドラム２０を配置し、これに隣接して
リボルバ現像ユニット２３を配置している。リボルバ現
像ユニット２３は、イエロー現像器２３１Ｙ，マゼンタ
現像器２３１Ｍ，シアン現像器２３１Ｃ，黒現像器２３
１Ｋの４つの現像装置を搭載している。

【００２０】各色現像装置について図２〜１３を参照し
て説明する。なお、図２〜１３では、本発明に係る現像
装置の構成・動作と現像スリーブの磁界等について概念
的に説明するため、実施形態である図１とは部材の配置
や符号に異なる点があるが、対応するものについてはそ
の都度注釈を付す。

【００２１】図２において、静電潜像担持体である感光
体ドラム１は図１の感光体２０に相当するものである。
また、感光体ドラム表面を帯電するための帯電装置２は
図１の帯電器２０３に相当する。現像装置４は図１のリ
ボルバ現像ユニット２３に搭載された各色現像器２３１
に相当する。帯電装置２と現像装置４の間の露光位置に
は、図１の書き込み光学ユニット２２からのレーザ光３
が照射される。

【００２２】このような構成において、帯電装置２の帯
電ローラによって表面を一様に帯電された感光体１は、
露光３によって静電潜像を形成され、現像装置４によっ
てトナー像を形成される。当該トナー像は、図１のカラ
ープリンタ１２では感光体ドラム１表面から中間転写ベ
ルト２６１へ転写される。色重ねによるカラー画像の形
成については後述する。

【００２３】図３に示すように、現像装置４内には、現
像剤担持体である現像ローラ４１が感光体ドラム１に近
接するように配置されていて、双方の対向部分には、感
光体ドラムと磁気ブラシが接触する現像領域が形成され
ている。現像ローラ４１は、アルミニウム、真鍮、ステ
ンレス、導電性樹脂などの非磁性体を円筒形に形成して
なる現像スリーブ４３が不図示の回転駆動機構によって
図中時計回りに回転されるようになっている。本実施例
においては、感光体ドラム１のドラム径が６０ｍｍで、
ドラム線速が２４０ｍｍ／秒に設定され、現像スリーブ
４３のスリーブ径が２０ｍｍで、スリーブ線速が６００
ｍｍ／秒に設定されている。したがって、ドラム線速に
対するスリーブ線速の比は２．５である。また感光体ド
ラム１と現像スリーブ４３との間隔である現像ギャップ
は０．４ｍｍに設定されている。現像ギャップは、従来
ではキャリア粒径が５０μｍであれば０．６５ｍｍから
０．８ｍｍ程度、言い換えれば、現像剤粒径の１０倍以
上に設定されていた。なお、本実施形態ではスリーブ線
速のドラム線速に対する比は最低１．１にまで下げても
必要な画像濃度を得ることができる。

【００２４】図３において、現像剤の搬送方向（図で見
て時計回り方向）における現像領域の上流側部分には、
現像剤チェーン穂の穂高さ、即ち、現像スリーブ上の現
像剤量を規制するドクタブレード４５が設置されてい
る。このドクタブレード４５と現像スリーブ４３との間
隔であるドクタギャップは０．４ｍｍに設定されてい
る。更に現像ローラの感光体ドラムとは反対側領域に
は、現像装置ケーシング内の現像剤を攪拌しながら現像
ローラ４１へ汲み上げるためのスクリュー４７が設置さ
れている。

【００２５】現像ローラのスリーブ４３内には、当該現
像スリーブ４３の周表面に現像剤の穂立ちを生じるよう
に磁界を形成する磁石ローラ体（磁石ローラ）４４が固
定状態で備えられる。この磁石ローラ体から発せられる
法線方向磁力線に沿うように、現像剤のキャリアが現像
スリーブ４３上にチェーン状に穂立ちされ、このチェー
ン状に穂立ちされたキャリアに帯電トナーが付着され
て、磁気ブラシが構成される。当該磁気ブラシは現像ス
リーブ４３の回転によって現像スリーブ４３と同方向
（図で見て時計回り方向）に移送されることとなる。上
記磁石ローラ体４４は、複数の磁極（磁石）を備えてい
る。具体的には、現像領域部分に現像剤を穂立ちさせる
現像主磁石Ｐ１ｂ、現像主磁極磁力の形成を補助する主
磁極磁力形成補助磁石Ｐ１ａ，Ｐ１ｃ、現像スリーブ４
３上に現像剤を汲み上げるための磁石Ｐ４、汲み上げら
れた現像剤を現像領域まで搬送する磁石Ｐ５，Ｐ６、現
像後の領域で現像剤を搬送する磁極Ｐ２，Ｐ３を備えて
いる。これら各磁石Ｐ１ｂ，Ｐ１ａ，Ｐ１ｃ，Ｐ４，Ｐ
５，Ｐ２及びＰ３は、現像スリーブ４３の半径方向に向
けて配置されている。本例では、磁石ローラ体４４を８
極の磁石によって構成しているが、汲み上げ性、黒ベタ
画像追従性を向上させるためにＰ３極からドクタブレー
ド４５の間に磁石（磁極）を更に増やして１０極や１２
極で構成してもよい。

【００２６】特に図３に示されるように、上記現像主極
群Ｐ１は、Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃの順で上流側から並
ぶ横断面の小さな磁石から構成されている。横断面の小
さいこれら磁石は希土類金属合金により作製されている
が、サマリウム合金磁石、特にサマリウムコバルト合金
磁石などを用いることもできる。希土類金属合金磁石の
うち代表的な鉄ネオジウムボロン合金磁石では最大エネ
ルギー積が３５８ｋＪ／ｍ３であり、鉄ネオジウムボロ
ン合金ボンド磁石では最大エネルギー積が８０ｋＪ／ｍ
３前後である。このような磁石によって従来の磁石と異
なり、相当に小サイズ化しても必要な現像ローラ表面磁
力を確保できる。従来の通常フェライト磁石やフェライ
トボンド磁石などでは最大エネルギー積が３６ｋＪ／ｍ
３前後、２０ｋＪ／ｍ３前後である。スリーブ径を大き
くすることが許容される場合には、フェライト磁石やフ
ェライトボンド磁石を用いて形状を大きくとり、あるい
はスリーブ側に向いた磁石先端を細く形成することで半
値幅を狭くすることが可能である。

【００２７】本例では、現像主磁石Ｐ１ｂと、現像スリ
ーブ４３上に現像剤を汲み上げるための磁石Ｐ４と、汲
み上げられた現像剤を現像領域まで搬送する磁石Ｐ６
と、現像後の領域で現像剤を搬送する磁極Ｐ２，Ｐ３が
Ｎ極をなし、現像主磁極磁力の形成を補助する主磁極磁
力形成補助磁石Ｐ１ａ，Ｐ１ｃと、汲み上げられた現像
剤を搬送する磁石Ｐ５がＳ極をなしている。磁力詳細を
示す図４で理解できるように、主磁石Ｐ１ｂとして、現
像ローラ上で８５ｍＴ以上の法線方向磁力を有する磁石
が用いられた。当該主磁石Ｐ１ｂより回転下流側の主磁
極磁力形成補助磁石と共に例えば６０ｍＴ以上の磁力を
有すれば、キャリア付着などの異常画像の発生が無いこ
とが確認されている。これよりも小さい磁力の場合には
キャリア付着が発生した。キャリア付着に関係する磁力
は接線磁力であり、この接線磁力を大きくするためには
Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃの磁力を大きくする必要があるが、どち
らかを十分に大きくすることでキャリア付着の発生を抑
えることができる。磁石Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃの磁石
幅は２ｍｍであった。この時のＰ１ｂの半値幅は１６°
であった。この場合、主磁極磁力形成補助磁石Ｐ１ａ，
Ｐ１ｃを有して現像主極群Ｐ１を形成しても（図４の構
成）、主磁石Ｐ１ｂの下流側のみに主磁極磁力形成補助
磁石Ｐ１ｃを配置しても（図５の構成）、主磁石Ｐ１ｂ
での半値幅は変わりなく、主磁極（Ｐ１ｂ部分）の磁力
が数％低下するだけである。上流側に主磁極磁力形成補
助磁石（Ｐ１ａ）が無いためにＰ１ａ部分の磁力は低下
し、３０ｍＴ程度になったことが確認されたが、この箇
所は入口シールによって覆われるべき部分であり、作像
部に露出しないので、画像に影響せず、主磁極に現像剤
を提供することが可能である。更に磁石の幅を狭くする
ことで、半値幅は更に細くなることが確認された。１．
６ｍｍ幅を用いた際の主磁極の半値幅は１２°であっ
た。図４のグラフ値から、Ｐ１ｂの最高法線磁力は９０
ｍＴと読み取ることができる。この時の半値幅は４５ｍ
Ｔで、その角度幅は２５°である。この主磁極の半値幅
２５°を境に、それより大きくすると異常画像の発生が
あることが確認された。対照のため、図６に従来の磁石
ローラでの磁力詳細を概略的に示す。

【００２８】主磁極磁力形成補助磁石Ｐ１ａ，Ｐ１ｃの
半値幅は３５°以下に形成する。この部分での半値幅は
外側に位置するＰ２やＰ６の半値幅が大きいために主磁
極でのように半値幅を相対的に狭く設定することができ
ない。

【００２９】また主磁石Ｐ１ｂと主磁極磁力形成補助磁
石Ｐ１ａ，Ｐ１ｃの位置関係を図７に示す。主磁石Ｐ１
ｂの両側にある主磁極磁力形成補助磁石Ｐ１ａ，Ｐ１ｃ
による挟角を３０°以下に形成する。上記の例では、主
磁極での半値幅を１６°に設定するために当該挟角は２
５°とした。更に主磁極磁力形成補助磁石Ｐ１ａ，Ｐ１
ｃと当該補助磁石の外側にある磁石Ｐ２，Ｐ６とによる
変極点（０ｍＴ：磁力がＮ極からＳ極、Ｓ極からＮ極に
変わる点）の挟角を１２０°以下にする。

【００３０】以上の条件を満たすことにより、主磁極で
の磁気ブラシが感光体に接触して現像するやり方では、
現像ニップが現像剤粒径以上で２ｍｍ以下となり、後端
白抜けがなく、横細線や１ドットのように小さい画像で
あっても十分に形成することができる。そのイメージを
図８に示し、図９の従来例と比較する。

【００３１】主磁石Ｐ１ｂの磁力によって形成されるス
リーブ表面の磁気ブラシは、穂立ちし始める部分（根元
部分の幅）を２ｍｍ以下にすることによって、感光体と
磁気ブラシが接触する部分の現像ニップ幅を２ｍｍ以下
に形成することが可能である。

【００３２】画像濃度の低い感光体上のトナー像（付着
量の少ないトナー像）を現像する際に、本実施例の磁気
ブラシを使用した場合には、現像ニップ幅が小さいた
め、感光体上を摺擦する磁気ブラシの接触量（時間）が
少なくなり、磁気ブラシ先端部に発生するカウンターチ
ャージの発生量が低下する。結果として、カウンターチ
ャージをもったキャリアがトナー像を引き付けることに
よる画像後端部が白く抜ける現象を抑えることが可能と
なる。したがって、画像濃度の低い感光体上のトナー像
（付着量の少ないトナー像）の再現性を向上することが
可能となった。また画像濃度が高くなる理由として、本
実施例の磁石ローラを使用することにより、Ｐ１ｂの磁
気ブラシの長さが小さくなり、現像ニップ幅を小さくす
ることが可能となり、したがって、現像スリーブが回転
移動し、Ｐ１ｂを通過する際の短くなった磁気ブラシが
立ち始め現像ニップ間を通過する時間が早くなり（対感
光体線速比がこの部分だけ早くなる現象が起こってい
る）、感光体に摺擦する現像剤の量が増加するために画
像濃度が高くなる。更に現像ニップ幅が小さいので現像
ニップ領域前の現像剤滞留部の現像剤量が少なく、カウ
ンターチャージの発生を抑えることが可能となったため
に画像濃度の低下を抑えることができ、結果として、後
端白抜けの無い画像能力の向上した現像装置を提供する
ことができる。

【００３３】さらに、本実施例の磁石ローラを使用する
ことにより現像ニップ幅を小さくすることが可能とな
り、したがって、図１に示すようなリボルバ現像ユニッ
ト２３を使用する場合に、リボルバ公転終了時に現像ロ
ーラ４１上の現像剤磁気ブラシが感光体ドラム１（２
０）と接触する際の感光体ドラムに与える負荷を小さく
することができる。よって、従来の現像ローラと同等以
上の画質を維持した上で、感光体負荷変動による感光体
ドラムの速度変動を小さく抑えることができる。なお、
本実施例における現像主極に形成される磁気ブラシ形状
が従来の現像ローラよりも小さいことは、図８，９に良
く表現されている。

【００３４】ここまで、現像主極を３極の磁石により構
成した構造の現像ローラを備える実施例を説明したが、
現像領域の境界部で充分に強い電界強度を保持できる構
成であれば現像主極を３極の磁石により構成したもので
なくともよい。次に現像主極を１極の磁石により構成し
た構造の現像ローラを備える実施例について説明する。
なお、上記実施例と同じ部分には同じ符号を付して説明
する。

【００３５】図１０は、現像主極を１極の磁石により構
成した現像装置を備える第２実施例を示すものである。
この現像装置４は、図２の実施例の場合と同じく、図１
のリボルバ現像ユニット２３に搭載された各色現像器２
３１に相当する。

【００３６】図１０において、現像装置４内には、現像
剤担持体である現像ローラ４１が感光体ドラム１に近接
するように配置されていて、双方の対向部分に現像領域
が形成されている。現像ローラ４１では、アルミニウ
ム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂などの非磁性体を円
筒形に形成してなる現像スリーブ４３が不図示の回転駆
動機構によって時計回り方向に回転されるようになって
いる。本例においては、感光体ドラム１のドラム径が６
０ｍｍで、ドラム線速が２４０ｍｍ／秒に設定され、現
像スリーブ４３のスリーブ径が２０ｍｍで、スリーブ線
速が６００ｍｍ／秒に設定されている。したがって、ド
ラム線速に対するスリーブ線速の比は２．５である。ま
た感光体ドラム１と現像スリーブ４３との間隔である現
像ギャップは０．４ｍｍに設定されている。現像ギャッ
プは、従来ではキャリア粒径が５０μｍであれば０．６
５ｍｍから０．８ｍｍ程度、言い換えれば、現像剤粒径
の１０倍以上に設定されていた。なお本実施例では、ス
リーブ線速のドラム線速に対する比は最低１．１にまで
下げても必要な画像濃度を得ることができる。

【００３７】現像剤の搬送方向（図で見て時計回り方
向）における現像領域の上流側部分には、現像剤チェー
ン穂の穂高さ、即ち、現像スリーブ上の現像剤量を規制
するドクタブレード４５が設置されている。このドクタ
ブレード４５と現像スリーブ４３との間隔であるドクタ
ギャップは０．４ｍｍに設定されている。更に現像ロー
ラの感光体ドラムとは反対側領域には、現像ケーシング
４６内の現像剤を攪拌しながら現像ローラ４１へ汲み上
げるためのスクリュ４７が設置されている。

【００３８】上記現像スリーブ４３内には、当該現像ス
リーブ４３の周表面に現像剤を穂立ちさせるように磁界
を形成する磁石ローラ体４４が固定状態で備えられてい
る。この磁石ローラ体から発せられる法線方向磁力線に
沿うように、現像剤のキャリアが現像スリーブ４３上に
チェーン状に穂立ちされ、このチェーン状に穂立ちされ
たキャリアに帯電トナーが付着されて、磁気ブラシが構
成される。当該磁気ブラシは現像スリーブ４３の回転に
よって現像スリーブ４３と同方向（図で見て時計回り方
向）に移送されることとなる。上記磁石ローラ体４４
は、複数の磁極（磁石）を備えている。具体的には、現
像領域部分に現像剤を穂立ちさせる現像主磁石Ｐ１、現
像スリーブ４３上に現像剤を汲み上げるための磁石Ｐ
４、汲み上げられた現像剤を現像領域まで搬送する磁石
Ｐ５，Ｐ６、現像後の領域で現像剤を搬送する磁極Ｐ
２，Ｐ３を備えている。これら各磁石Ｐ１，Ｐ４，Ｐ
５，Ｐ２及びＰ３は、現像スリーブ４３の半径方向に向
けて配置されている。本例では、磁石ローラ体４４を６
極の磁石によって構成しているが、汲み上げ性、黒ベタ
画像追従性を向上させるためにＰ３極からドクタブレー
ド４５の間に磁石（磁極）を更に増やして８極以上で構
成してもよい。

【００３９】特に図１０に示されるように、上記現像主
極を形成する主磁石Ｐ１は、横断面の小さな磁石から構
成されている。横断面の小さい磁石は希土類金属合金に
より作製されているが、サマリウム合金磁石、特にサマ
リウムコバルト合金磁石などを用いることもできる。希
土類金属合金磁石のうち代表的な鉄ネオジウムボロン合
金磁石では最大エネルギー積が３５８ｋＪ／ｍ３であ
り、鉄ネオジウムボロン合金ボンド磁石では最大エネル
ギー積が８０ｋＪ／ｍ３前後である。このような磁石に
よって従来の磁石と異なり、相当に小サイズ化しても必
要な現像ローラ表面磁力を確保できる。従来の通常フェ
ライト磁石やフェライトボンド磁石などでは最大エネル
ギー積が３６ｋＪ／ｍ３前後、２０ｋＪ／ｍ３前後であ
る。スリーブ径を大きくすることが許容される場合に
は、フェライト磁石やフェライトボンド磁石を用いて形
状を大きくとり、あるいはスリーブ側に向いた磁石先端
を細く形成することで半値幅を狭くすることが可能であ
る。

【００４０】本例では、現像スリーブ４３上に現像剤を
汲み上げるための磁石Ｐ４と、汲み上げられた現像剤を
現像領域まで搬送する磁石Ｐ６と、現像後の領域で現像
剤を搬送する磁石Ｐ２，Ｐ３がＮ極をなし、現像主磁石
Ｐ１と、汲み上げられた現像剤を搬送する磁石Ｐ５がＳ
極をなしている。磁力詳細を示す図１１で理解できるよ
うに、主磁石Ｐ１として、現像ローラ上で８５ｍＴ以上
の法線方向磁力を有する磁石が用いられた。例えば６０
ｍＴ以上の磁力を有すれば、キャリア付着などの異常画
像の発生が無いことが確認されている。現像剤搬送磁極
をなす下流側の磁石Ｐ２は主磁極磁力形成を補助する働
きもあるようで、これを６０ｍＴ以上あることでキャリ
ア付着の発生が起こらず、これよりも小さい磁力の場合
にはキャリア付着が発生することも確認した。磁石Ｐ１
の磁石幅は２ｍｍであった。この時のＰ１の半値幅は２
２°であった。更に磁石の幅を狭くすることで、半値幅
は更に細くなることが確認された。１．６ｍｍ幅を用い
た際の主磁極の半値幅は１６°で形成された。主磁極
（Ｐ１）の半値幅２５°を境に、それより大きくすると
異常画像の発生があることが確認された。対照のため、
図６に従来の磁石ローラでの磁力詳細を概略的に示す。

【００４１】各磁極での半値幅の関係を調べた。下記表
１にその結果を示す。半値幅はＰ１極を基準としてＰ
２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６の順に角度を示した。表内
における ? は半値幅として測定できなかった場合を表
している。極性はそれぞれの極が反対極でもよく、例え
ばＰ１極をＮ極としているがＳ極でもよく、それぞれ
Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｓ，Ｎの順としてもよい。また実施例５は
４極片側磁極配置のものである。実施例１〜５のいずれ
も、Ｐ１極の磁力が他磁極よりも小さく形成されてい
る。Ｐ１極磁力が小さく設定されることにより異常画像
の発生を抑えることが可能である。比較のための従来例
１〜３の磁石ローラでは、後端白抜けや縦横比の悪い異
常画像が発生した。

【００４２】

【表１】

【００４３】更に図１２に示すように、主磁石Ｐ１と当
該磁石の外側にある磁石Ｐ２，Ｐ６とによる変極点（０
ｍＴ：磁力がＮ極からＳ極、Ｓ極からＮ極に変わる点）
の挟角を６０°以下にする。

【００４４】以上の条件を満たすことにより、主磁極で
の磁気ブラシが感光体に接触して現像するやり方では、
現像ニップが現像剤粒径以上で２ｍｍ以下となり、後端
白抜けがなく、横細線や１ドットのように小さい画像で
あっても十分に形成することができる。そのイメージを
図１３に示し、図９の従来の場合と比較する。

【００４５】主磁石Ｐ１ｂの磁力によって形成されるス
リーブ表面の磁気ブラシは、穂立ちし始める部分（根元
部分の幅）を２ｍｍ以下にすることによって、感光体と
磁気ブラシが接触する部分の現像ニップ幅を２ｍｍ以下
に形成することが可能である。

【００４６】画像濃度の低い感光体上のトナー像（付着
量の少ないトナー像）を、現像する際に、本例の磁気ブ
ラシを使用した場合には、現像ニップ幅が小さいため、
感光体上を摺擦する磁気ブラシの接触量（時間）が少な
くなり、磁気ブラシ先端部に発生するカウンターチャー
ジの発生量が低下する。結果として、カウンターチャー
ジをもったキャリアがトナー像を引き付けることによる
画像後端部が白く抜ける現象を抑えることが可能とな
る。したがって、画像濃度の低い感光体上のトナー像
（付着量の少ないトナー像）の再現性を向上することが
可能となった。また画像濃度が高くなる理由として、本
例の磁石ローラを使用することにより、Ｐ１の磁気ブラ
シの長さが小さくなり、現像ニップ幅を小さくすること
が可能となり、したがって、現像スリーブが回転移動
し、Ｐ１を通過する際の短くなった磁気ブラシが立ち始
め現像ニップ間を通過する時間が早くなり（対感光体線
速比がこの部分だけ早くなる現象が起こっている）、感
光体に摺擦する現像剤の量が増加するために画像濃度が
高くなる。更に現像ニップ幅が小さいので現像ニップ領
域前の現像剤滞留部の現像剤量が少なく、カウンターチ
ャージの発生を抑えることが可能となったために画像濃
度の低下を抑えることができ、結果として、後端白抜け
の無い画像能力の向上した現像装置を提供することがで
きる。

【００４７】さらに、本実施例の磁石ローラを使用する
ことにより現像ニップ幅を小さくすることが可能とな
り、したがって、図１に示すようなリボルバ現像ユニッ
ト２３を使用する場合に、リボルバ公転終了時に現像ロ
ーラ４１上の現像剤磁気ブラシが感光体ドラム１（２
０）と接触する際の感光体ドラムに与える負荷を小さく
することができる。よって、従来の現像ローラと同等以
上の画質を維持した上で、感光体負荷変動による感光体
ドラムの速度変動を小さく抑えることができる。なお、
本実施例における現像主極に形成される磁気ブラシ形状
が従来の現像ローラよりも小さいことは、図１３，９に
良く表現されている。

【００４８】以下に、本発明を適用した画像形成装置で
ある電子写真式カラー複写装置（以下、カラー複写機と
いう）の全体について説明する。図１を用いて本カラー
複写機の概略構成及び動作について説明する。このカラ
ー複写機は、カラー画像読取装置（以下、カラースキャ
ナという）１１、カラー画像記録装置（以下、カラープ
リンタという）１２、給紙バンク１３等で構成されてい
る。

【００４９】上記カラースキャナ１１は、コンタクトガ
ラス１０１上の原稿Ｇの画像を照明ランプ１０２、ミラ
ー群１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ及びレンズ１０４を
介してカラーセンサ１０５に結像して、原稿１０のカラ
ー画像情報を、例えば赤、緑、青（以下、それぞれＲ，
Ｇ，Ｂという）の色分解光毎に読み取り、電気的な画像
信号に変換する。ここで、カラーセンサ１０５は、本例
ではＲ，Ｇ，Ｂの色分解手段とＣＣＤのような光電変換
素子で構成され、原稿１０の画像を色分解した３色のカ
ラー画像を同時に読み取っている。そして、このカラー
スキャナ１１で得たＲ，Ｇ，Ｂの色分解画像信号強度レ
ベルを基にして、不図示の画像処理部で色変換処理を行
い、黒（以下、Ｂｋという）、シアン（以下、Ｃとい
う）、マゼンタ（以下、Ｍという）、イエロー（以下、
Ｙという）のカラー画像データを得る。

【００５０】上記Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのカラー画像データ
を得るためのカラースキャナ１１の動作は次の通りであ
る。後述のカラープリンタ１２の動作とタイミングを取
ったスキャナスタート信号を受けて、照明ランプ１０２
及びミラー群１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ等からなる
光学系が矢印左方向へ原稿１０を走査し、１回の走査毎
に１色のカラー画像データを得る。この動作を合計４回
繰り返すことによって、順次４色のカラー画像データを
得る。そして、その都度カラープリンタ１２で順次顕像
化しつつ、これを重ね合わせて最終的な４色フルカラー
画像を形成する。

【００５１】上記カラープリンタ１２は、像担持体とし
ての感光体ドラム２０、書き込み光学ユニット２２、リ
ボルバ現像ユニット２３、中間転写装置２６、定着装置
２７等で構成されている。上記感光体ドラム２０は矢印
の反時計方向に回転し、その周りには、感光体クリーニ
ング装置２０１、除電ランプ２０２、帯電器２０３、電
位センサ２０４、リボルバ現像ユニット２３の選択され
た現像器、現像濃度パターン検知器２０５、中間転写装
置２６の中間転写ベルト２６１などが配置されている。

【００５２】また、上記書き込み光学ユニット２２は、
カラースキャナ１１からのカラー画像データを光信号に
変換して、原稿１０の画像に対応した光書き込みを行
い、感光体ドラム２０に静電潜像を形成する。この書き
込み光学ユニット２２は、光源としての半導体レーザー
２２１、不図示のレーザー発光駆動制御部、ポリゴンミ
ラー２２２とその回転用モータ２２３、ｆ／θレンズ２
２４、反射ミラー２２５などで構成されている。

【００５３】また、上記リボルバ現像ユニット２３は、
Ｂｋ現像器２３１Ｋ、Ｃ現像器２３１Ｃ、Ｍ現像器２３
１Ｍ及びＹ現像器２３１Ｙと、各現像器を矢印の反時計
方向に回転させる後述のリボルバ回転駆動部などで構成
されている。各現像器は図１及び図１０の現像器４に相
当するもので、静電潜像を現像するために現像剤の穂を
感光体ドラム２０の表面に接触させて回転する現像スリ
ーブと、現像剤を汲み上げて攪拌するために回転する現
像剤パドル（スクリュー）などで構成されている。各現
像器２３１内のトナーはフェライトキャリアとの攪拌に
よって負極性に帯電され、また、各現像スリーブには不
図示の現像バイアス電源によって負の直流電圧Ｖｄｃに
交流電圧Ｖａｃが重畳された現像バイアスが印加され、
現像スリーブが感光体ドラム２０の金属基体層に対して
所定電位にバイアスされている。複写機本体の待機状態
では、リボルバ現像ユニット２３はＢｋ現像器２３１Ｋ
が現像位置にセットされており、コピー動作が開始され
ると、カラースキャナ１１で所定のタイミングからＢｋ
カラー画像データの読み取りが開始され、このカラー画
像データに基づいてレーザー光による光書き込み、静電
潜像形成が始まる（以下、Ｂｋ画像データによる静電潜
像をＢｋ潜像という。Ｃ、Ｍ、Ｙについても同様）。こ
のＢｋ潜像の先端部から現像可能とすべくＢｋ現像位置
に静電潜像先端部が到達する前にＢｋ現像スリーブを回
転開始しておいて、Ｂｋ潜像をＢＫトナーで現像する。
Ｂｋ潜像領域の現像動作が続いて、静電潜像後端部がＢ
ｋ現像位置を通過した時点で、速やかに次の色の現像器
（本例では通常Ｃ現像器）が現像位置にくるまで、リボ
ルバ現像ユニット２３が回転する。これは少なくとも、
次の画像データによる静電潜像先端部が到達する前に完
了する。なお、リボルバ現像ユニットについては、後で
詳しく説明する。

【００５４】上記中間転写装置２６は、中間転写ベルト
２６１、ベルトクリーニング装置２６２、紙転写コロナ
放電器（以下、紙転写器という）２６３などで構成され
ている。中間転写ベルト２６１は駆動ローラ２６４ａ、
転写対向ローラ２６４ｂ、クリーニング対向ローラ２６
４ｃ及び従動ローラ群に張架されており、不図示の駆動
モータにより、駆動制御される。またベルトクリーニン
グ装置２６２は、入口シール、ゴムブレード、排出コイ
ル、入口シール及びゴムブレードの接離機構等で構成さ
れており、１色目のＢｋ画像を中間転写ベルト２６１に
転写した後の２、３、４色目の画像をベルト転写してい
る間は接離機構によって中間転写ベルト２６１の表面か
ら入口シール、ブレードを離間させておく。また紙転写
器２６３は、コロナ放電方式にてＡＣ電圧＋ＤＣ電圧、
又はＤＣ電圧を印加して、中間転写ベルト２６１上の重
ねトナー像を記録紙に一括転写する。

【００５５】また、カラープリンタ１２内の記録紙カセ
ット２０７及び給紙バンク１３内の記録紙カセット３０
ａ，３０ｂ，３０ｃには、各種サイズの記録紙が収納さ
れており、指定されたサイズの記録紙のカセットから、
給紙コロ２８，３１ａ，３１ｂ，３１ｃによってレジス
トローラ対２９方向に給紙、搬送される。また、プリン
タ１２の図で見て右側面には、ＯＨＰ用紙や厚紙などの
手差し給紙用の手差しトレイ２１が設けられている。

【００５６】上記構成のカラー複写機において、画像形
成サイクルが開始されると、まず感光体ドラム２０は矢
印の反時計方向に、中間転写ベルト２６１は矢印の時計
回りに不図示の駆動モータによって回転される。中間転
写ベルト２６１の回転に伴ってＢｋトナー像形成、Ｃト
ナー像形成、Ｍトナー像形成、Ｙトナー像形成が行わ
れ、最終的にＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順に中間転写ベルト２
６１上に重ねてトナ−像が形成される。

【００５７】上記Ｂｋトナー像形成は次のように行なわ
れる。帯電器２０３はコロナ放電によって感光体ドラム
２０を負電荷で約−７００Ｖに一様帯電する。そして、
半導体レーザー２２１はＢｋカラー画像信号に基づいて
ラスタ露光を行う。このラスタ像が露光されたとき、当
初一様荷電された感光体ドラム２０の露光部分は、露光
光量に比例する電荷が消失し、Ｂｋ潜像が形成される。
そして、このＢｋ潜像にＢｋ現像スリーブ上の負帯電の
Ｂｋトナーが接触することにより、感光体ドラム２０の
電荷が残っている部分にはトナーが付着せず、電荷の無
い部分、つまり露光された部分にはＢｋトナーが吸着さ
れ、静電潜像と相似なＢｋトナー像が形成される。そし
て、感光体ドラム２０上に形成されたＢｋトナー像は、
感光体ドラム２０と接触状態で等速駆動している中間転
写ベルト２６１の表面に、ベルト転写器２６５によって
転写される（以下、感光体ドラム２０から中間転写ベル
ト２６１へのトナー像転写をベルト転写という）。

【００５８】感光体ドラム２０上の若干の未転写残留ト
ナーは、感光体ドラム２０の再使用に備えて感光体クリ
ーニング装置２０１で清掃される。ここで回収されたト
ナーは回収パイプを経由して不図示の排トナータンクに
蓄えられる。

【００５９】感光体ドラム２０側ではＢｋ画像形成工程
の次にＣ画像形成工程に進み、所定のタイミングでカラ
ースキャナ１１によるＣ画像データ読み取りが始まり、
そのＣ画像データによるレーザー光書き込みで、Ｃ潜像
形成が行われる。そして、先のＢｋ潜像の後端部が通過
した後で、かつＣ潜像の先端部が到達する前にリボルバ
ー現像ユニット２３の回転動作が行なわれ、Ｃ現像器２
３１Ｃが現像位置にセットされてＣ潜像がＣトナーで現
像される。Ｃ潜像領域の現像が続いて、Ｃ潜像の後端部
が現像位置を通過した時点で、先のＢｋ現像器２３１Ｂ
の場合と同様にリボルバー現像ユニット２３の回転動作
がなされ、次のＭ現像器２３１Ｍを現像位置に移動させ
る。これもやはり次のＭ潜像の先端部が現像位置に到達
する前に完了させる。

【００６０】なお、Ｍ及びＹの画像形成工程について
は、それぞれのカラー画像データ読み取り、静電潜像形
成、現像の動作が上述のＢｋ、Ｃの工程と同様であるの
で説明を省略する。

【００６１】上記中間転写ベルト２６１には、感光体ド
ラム２０に順次形成されるＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー像
を、同一面に順次位置合わせして、４色重ねのトナー像
が形成され、次の転写工程において、この４色のトナー
像が記録紙に紙転写器２６３により一括転写される。

【００６２】上記画像形成動作が開始される時期に、記
録紙は上記記録紙カセット又は手差しトレイのいずれか
から給送され、レジストローラ対２９のニップで待機し
ている。そして、紙転写器２６３に中間転写ベルト２６
１上のトナー像先端がさしかかるときに、ちょうど記録
紙の先端がこのトナー像の先端に一致するようにレジス
トローラ対２９が、駆動され、記録紙とトナー像とのレ
ジスト合わせが行われる。そして、記録紙が中間転写ベ
ルト２６１上のトナー像と重ねられて正電位の紙転写器
２６３の上を通過する。このときコロナ放電電流で記録
紙が正電荷で荷電され、トナー画像が記録紙上に転写さ
れる。続いて紙転写器２６３の図で見て左側に配置され
るべき不図示のＡＣ＋ＤＣコロナによる分離除電器との
対向部を通過するときに、記録紙は除電され、中間転写
ベルト２６１から剥離して搬送ベルト２１１に移る。

【００６３】そして、中間転写ベルト２６１面から４色
重ねトナー像を一括転写された記録紙は、搬送ベルト２
１１で定着装置２７に搬送され、所定温度に制御された
定着ローラ２７１と加圧ローラ２７２のニップ部でトナ
ー像が溶融定着され、排出ローラ対３２で装置本体外に
送り出され、不図示のコピートレイに表向きにスタック
され、フルカラーコピーを得る。

【００６４】一方、ベルト転写後の感光体ドラム２０の
表面は、感光体クリーニング装置２０１（ブラシロー
ラ、ゴムブレード）でクリーニングされ、除電ランプ２
０２で均一に除電される。また、記録紙にトナー像を転
写した後の中間転写ベルト２６１の表面は、ベルトクリ
ーニング装置２６２のブレードを再びブレード接離機構
で押圧することによってクリーニングされる。

【００６５】次に、上記リボルバ現像ユニット２３につ
いて詳細に説明する。なお、以下の説明では、リボルバ
現像ユニット２３に搭載される各色現像器として、攪拌
搬送スクリューを２本備えるもので説明する。

【００６６】図１４は、各現像器２３１Ｋ、２３１Ｃ、
２３１Ｍ、２３１Ｙが一体となったリボルバ現像ユニッ
ト２３の内部構造を示す断面図、図１５は、リボルバ現
像ユニット２３の概観を示す概略斜視図である。このリ
ボルバ現像ユニット２３の各現像器２３１Ｋ、２３１
Ｃ、２３１Ｍ、２３１Ｙは、図１５に示すような略円盤
状の前後端板２３０ａ、２３０ｂ間に設けられた中空角
筒状のステー部材２８２によってそれぞれ支持されてい
る。また、各現像器２３１Ｋ、２３１Ｃ、２３１Ｍ、２
３１Ｙは、それぞれ同型の現像器ケーシング部２８３、
２８３Ｃ、２８３Ｍ、２８３Ｙを備えている。これらの
各現像器ケーシング部２８３、２８３Ｃ、２８３Ｍ、２
８３Ｙには、現像剤としてのキャリア及び各色のトナー
からなる二成分現像剤がそれぞれ収容されている。図示
の例では感光体ドラム２０に対向する現像位置にあるの
が黒トナーとキャリアを収容した黒現像器２３１Ｋで、
図中反時計回りの順に、イエロートナーとキャリアを収
容したイエロー現像器２３１Ｙ、マゼンタトナーとキャ
リアを収容したマゼンタ現像器２３１Ｍ、シアントナー
とキャリアを収容したシアン現像器２３１Ｃになってい
る。

【００６７】ここで、４つの各現像器の内部構造はまっ
たく同様であるので、以下、図１５において現像位置に
ある黒現像器２３１Ｋを例にとってその内部構造を説明
し、他の現像器の内部構造については、対応する部材の
符号として、黒現像器における符号と同じ数字にイエロ
ー、マゼンタ、シアンの各現像器を区別するためＹ、
Ｍ、Ｃの添字を付した符号を図中に示し、その説明を省
略する。

【００６８】図中現像位置にある黒現像器２３１Ｋにお
いて、現像器ケーシング部２８３には感光体ドラム２０
に向けた開口部が形成され、該開口部を介して一部が露
出するように現像器ケーシング部に内部に磁石を配置し
た現像スリーブからなる現像剤担持体としての現像ロー
ラ２８４（図３、図１０の現像ローラ４１に相当）が設
けられている。また現像器ケーシング部内には、現像ロ
ーラ２８４に担持されて感光体ドラム２０との対向部に
搬送される現像剤量を規制するドクタブレード２８５、
該ドクタブレード２８５で規制されて現像器ケーシング
内に押し留められた現像剤の一部を中心軸線方向に沿っ
て後から前に搬送する第１搬送スクリュウ２８６、及
び、中心軸線方向に沿って上記第１搬送スクリュウ２８
６とは逆の向きに現像剤を搬送する第２搬送スクリュウ
２９１が配設されている。この第２搬送スクリュウ２９
１の下方の現像器ケーシング部２８３には、現像器ケー
シング部２８３に収容されている現像剤のトナー濃度を
検出するためのトナー濃度センサ２９２が設置されてい
る。

【００６９】図１６は、黒現像器２３１Ｋの第１、第２
搬送スクリュウ２８６、２９１の中心軸を含む面による
縦断面図である。図１６において、第１、第２搬送スク
リュウ２８６、２９１が、それぞれ所定の方向に回転す
ることにより、現像器ケーシング部２８３に収容されて
いる現像剤が、攪拌されながら現像器ケーシング部２８
３内で循環搬送される。そして、この循環搬送される現
像剤は、現像ローラ２８４のスリーブの回転により、該
スリーブ上に担持されて搬送され、ドクタブレード２８
５で薄層化された後、現像位置において感光体ドラム２
０に向けてトナーを供給する。

【００７０】このリボルバ現像ユニット２３は、図１５
及び図１６に示すように、その前後端板２３０ａ、２３
０ｂに装着されるリボルバ支持ベアリング２９３ａ、２
９３ｂによって回転自在に軸支されている。そして、そ
の後端板２３０ｂに配設されたリボルバギヤ２９４が、
リボルバモータ２９５の回転軸先端に配設されたモータ
ギヤ２９６により駆動されることによって、各現像器２
３１Ｋ、２３１Ｙ、２３１Ｍ、２３１Ｃが、それぞれ所
定の現像位置に移動して停止される。また、所定の現像
位置に移動して停止された現像器２３１は、その停止位
置において、現像駆動ギヤ２９７ａ、及び、トナー補給
駆動ギヤ２９８ａが、現像駆動アイドラギヤ２９７ｂ、
及び、トナー補給駆動アイドラギヤ２９８ｂに噛み合う
ことにより、その現像動作及びトナー補給動作が可能に
なる。図１７は、リボルバ駆動部を拡大して示す部分詳
細図である。

【００７１】次に、図１８〜２１を参照して現像部の構
成と動作について詳述する。図１８は、リボルバ現像機
構を示す斜視図である。リボルバ現像ユニットは、Ｋ・
Ｙ・Ｃ・Ｍの各色現像器が一体となった構成となってお
り、リボルバを反時計方向（図の矢印方向）に９０度ず
つ回転させることによりＫ→Ｙ→Ｃ→Ｍの順で現像を行
なっている。現像ユニットは引出ユニット内にあり、各
色の現像器の取り外しが容易にできる構成となってい
る。

【００７２】図１９はリボルバ駆動部の構成を示す斜視
図である。引出ユニット内のリボルバユニットは、リボ
ルバ前後側板のリング部材を中心に支持されており、リ
ボルバ駆動モータによる単独駆動で回転させている。

【００７３】リボルバの回転は、図の前側から見て反時
計方向（図の矢印方向）に一色につき９０度回転させて
いる。この時、励磁電流切り替え方式により、角度９０
度で回転させ、確実な現像位置を保持している。なお、
リボルバ駆動モータには２相ＰＭ型ステッピングモータ
を用いている。

【００７４】図２０は現像器の構成を示す断面図であ
る。各現像器内の現像剤（各色：７００ｇ）は、２本の
攪拌搬送スクリューにより現像ローラへ供給され、現像
ローラ内のマグネットによりローラ表面に引き付けられ
る。次に、各ドクターにより一定の高さに規制された現
像剤は、感光体と順方向に回転している現像ローラによ
り現像される。なお、現像ローラと感光体との距離（Ｐ
Ｇ）は、各現像器両端の現像ユニット固定部とリボルバ
ユニットの組み合わせで保証されている。

【００７５】図２１は現像駆動機構及び現像剤攪拌機構
を示す斜視図である。リボルバ現像方式を用いているた
め、現像する現像器のみを駆動させている。現像駆動
は、ドラム廻りモータにより現像クラッチ及びアイドラ
ギヤを介し、現像ローラ／スクリューの回転を行なって
いる。現像剤の攪拌は２本の攪拌搬送スクリューを用い
たＷスクリュー方式をとっている。この方式では、２本
のスクリューにより、現像器内の現像剤を前後に循環さ
せ、循環とともに攪拌を行なっている。

【００７６】最後にもう一度、図２２，２３を参照しな
がら、本発明の特徴を従来例と対比させて説明する。図
２２は、現像装置における現像主極の磁界分布を示す模
式図で、（ａ）は従来型の現像ローラを備えるもの、
（ｂ）は本発明実施例である。

【００７７】図２３は、従来型の現像ローラにおける磁
力詳細（ａ）と本発明実施例（ｂ），（ｃ）の現像ロー
ラにおける磁力詳細とを比較して示すものである。な
お、図２２，２３の本発明実施例（ｂ）は、図３に示す
現像主極を３極の磁石により構成した構造の現像ローラ
に相当するものである。図２３の本発明実施例（ｃ）
は、焼結狭幅磁石により現像主極の半値幅をさらに狭く
したものである。

【００７８】これらの図から判るように、本発明の実施
例（ｂ），（ｃ）においては、従来型よりも現像主極の
半値幅が狭く、図８及び図１３で説明したように、現像
ニップを狭くすることができる。そのため、像担持体で
ある感光体ドラムに与える負荷を小さくすることがで
き、色切替え時の感光体負荷変動を抑制し、ジッター画
像の発生などを防止することができる。また、併せて階
調再現性を向上させ、後端白抜け現象の無い高画質を得
ることができる。

【００７９】以上、本発明をリボルバ型現像ユニットを
備える実施形態を例に挙げて説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、像担持体に対して複数の現
像装置の現像剤を順次接触・離間させる方式の画像形成
装置に適用できるものである。

【００８０】例えば、像担持体の周囲に複数の現像器を
並べて配置し、各現像器を順次感光体ドラムに接離させ
て現像を行なう（色切換する）方式にも本発明を適用す
ることができる。

【００８１】また、像担持体の周囲に複数の現像器を並
べて配置し、現像ローラ上の穂切りにより現像を行なう
（色切換する）方式にも本発明を適用することができ
る。また、複数の現像装置をスライド移動させて順次現
像位置に移動させて現像を行なう（色切換する）方式に
も本発明を適用することができる。

【００８２】なお、上記各方式の画像形成装置におい
て、像担持体はドラム状に限定されず、ベルト型の像担
持体であっても良い。さらに、現像ローラの現像主極を
構成する磁石の数や、攪拌搬送スクリューの数など、現
像装置の構成は本発明の範囲内で適宜変更できるもので
ある。また、画像形成装置はフルカラーに限られるもの
ではなく、単色あるいは任意の色数のカラー方式とする
ことができる。もちろん、画像形成装置としては複写装
置のほか、プリンタやファクシミリ等でも構わない。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置によれば、現像装置の現像剤担持体が現像主磁極と
隣接して主磁極の磁力形成を補助する補助磁極を有する
ので、現像ニップ幅を小さくすることが可能となり、複
数の現像装置を有して像担持体に各現像装置の現像剤を
順次接触・離間させて現像を行なう画像形成装置におい
て、像担持体に与える負荷を小さくすることができる。
そのため、現像剤切替え（色切替え）時の感光体負荷変
動を抑制し、ジッター画像の発生などを防止することが
できる。また、併せて階調再現性を向上させ、後端白抜
け現象の無い高画質を得ることができる。

【００８４】請求項２の構成により、現像ニップ幅が２
ｍｍ以下であるので、像担持体に対する負荷低減を確実
なものとし、高画質での画像形成を可能とする。請求項
３の構成により、回転リボルバ型、スライド移動型な
ど、複数の現像装置を共通の現像位置に移動させて現像
を行なう方式の装置において、現像剤切替え（色切替
え）時の感光体負荷変動を抑制することができる。

【００８５】請求項４の構成により、像担持体の周囲に
複数の現像装置を並べて配置し、各現像装置を像担持体
に対して順次接離させて現像を行なう方式の装置におい
て、現像剤切替え（色切替え）時の感光体負荷変動を抑
制することができる。

【００８６】請求項５の構成により、像担持体の周囲に
複数の現像装置を並べて配置し、現像剤担持体上の現像
剤穂切りにより、像担持体に各現像装置の現像剤を順次
接触・離間させて現像を行なう方式の装置において、現
像剤切替え（色切替え）時の感光体負荷変動を抑制する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の全体を示す断面構
成図である。

【図２】その画像形成装置の作像部付近を示す概略構成
図である。

【図３】現像装置の一実施例の詳細構成図である。

【図４】その現像装置における現像ローラの磁力分布と
その大きさ程度を示す図である。

【図５】補助磁石Ｐ１ａがない場合の磁力分布を示す図
である。

【図６】比較のための従来公知の現像ローラの磁力分布
を示す図である。

【図７】本実施例における主磁石と補助磁石の位置関係
を表す図である。

【図８】現像領域での現像ギャップやニップの大きさを
示す模式図である。

【図９】比較のための従来公知の現像ギャップやニップ
の大きさを示す模式図である。

【図１０】現像主極を１極磁石で構成した別実施例の現
像装置の詳細構成図である。

【図１１】その現像装置における現像ローラの磁力分布
とその大きさ程度を示す図である。

【図１２】主磁石と両隣の磁石との位置関係を表す図で
ある。

【図１３】現像領域での現像ギャップやニップの大きさ
を示す模式図である。

【図１４】リボルバ現像ユニットの内部構造を示す断面
図である。

【図１５】リボルバ現像ユニットの概観を示す概略斜視
図である。

【図１６】一つの現像器の縦断面図である。

【図１７】リボルバ駆動部を拡大して示す部分詳細図で
ある。

【図１８】リボルバ現像機構の構成を示す斜視図であ
る。

【図１９】リボルバ駆動部の構成を示す斜視図である。

【図２０】現像器の構成を示す断面図である。

【図２１】現像駆動機構及び現像剤攪拌機構を示す斜視
図である。

【図２２】現像装置における現像主極の磁界分布を示す
模式図で、（ａ）は従来型の現像ローラを備えるもの、
（ｂ）は本発明実施例である。

【図２３】従来型の現像ローラにおける磁力詳細（ａ）
と本発明実施例（ｂ），（ｃ）の現像ローラにおける磁
力詳細とを比較して示すものである。

【符号の説明】

１，２０ 感光体ドラム（潜像担持体） ４，２３１ 現像装置 ２３ 現像リボルバ ４１ 現像ローラ ４３ 現像スリーブ(現像剤担持体) ４４ 磁石ローラ体

フロントページの続き (72)発明者 関根 健善 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 竹内 信貴 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 有泉 修 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H030 AA07 BB23 BB24 BB33 BB34 BB42 BB46 BB54 2H031 AB02 AC18 AC19 AC20 AC30 AD01 AD05 BA04 CA11 EA05 FA01 FA05 2H077 AB02 AB14 AC02 AD06 AD13 AD16 AD18 AD36 BA03 BA07 BA09 DA10 DB01 EA03 EA15 GA13

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の現像装置を有し、像担持体に各現
   像装置の現像剤を順次接触・離間させて現像を行なう画
   像形成装置であって、 前記現像装置の現像剤担持体が現像主磁極と隣接して主
   磁極の磁力形成を補助する補助磁極を有することを特徴
   とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記現像装置の現像ニップ幅が２ｍｍ以
   下であることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成
   装置。
3. 【請求項３】 前記複数の現像装置が移動可能に支持さ
   れ、各現像装置を共通の現像位置に移動させて現像を行
   なうことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装
   置。
4. 【請求項４】 前記像担持体の周囲に前記複数の現像装
   置を並べて配置し、各現像装置を像担持体に対して順次
   接離させて現像を行なうことを特徴とする、請求項１に
   記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記像担持体の周囲に前記複数の現像装
   置を並べて配置し、前記現像剤担持体上の現像剤穂切り
   により、像担持体に各現像装置の現像剤を順次接触・離
   間させて現像を行なうことを特徴とする、請求項１に記
   載の画像形成装置。