JP2003215910A

JP2003215910A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003215910A
Application number: JP2002011549A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Watanabe; 滋渡邊
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-01-21
Filing date: 2002-01-21
Publication date: 2003-07-30
Anticipated expiration: 2022-01-21
Also published as: JP4077202B2

Abstract

(57)【要約】【課題】装置停止後（放置後）の現像剤の嵩密度の上
昇による現像剤担持体や攪拌部材のロックを防止し、安
定した現像機能を長期に亘って維持できるようにする。【解決手段】前回の使用停止時におけるトナー濃度セ
ンサによる出力値をＴｂ、次の使用における現像剤担持
体の回転前のトナー濃度センサによる出力値をＴｎとし
たとき、Ｔｎ／Ｔｂの値に応じてリボルバ現像ユニット
の回転数を設定する。Ｔｎ／Ｔｂが基準値を超えた場合
には、現像クラッチをオフした状態でリボルバ現像ユニ
ットを公転させ現像剤をほぐし、その後現像剤担持体を
回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンタ、ダイレクトデジタル製版機等の画像形成
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複写機、プリンタ、ファクシミ
リなどの電子写真方式の画像形成装置においては、感光
体ドラムや感光体ベルトからなる像担持体上に、画像情
報に対応した静電潜像が形成され、現像装置によって現
像動作が実行され、可視像が得られる。かかる電子写真
方式においては、従来より、現像剤がトナーのみからな
る一成分現像方式と、現像剤がトナーとキャリアを含む
2成分現像方式とが知られている。このうち、2成分現像
剤を用いたいわゆる磁気ブラシ現像方式は、転写性や温
度・湿度に対する現像特性の安定性が良好な優れた現像
方式として知られている。磁気ブラシ現像方式とは、現
像剤担持体（現像ローラ）上にブラシチェーン状に穂立
ちされて保持された2成分現像剤が、像担持体に対向す
る現像領域において現像剤中のトナーを像担持体上の静
電潜像部分に供給する方式である。

【０００３】2成分現像方式においては、現像が行われ
る領域において像担持体と現像剤担持体との距離が近接
していた方が画像濃度が得られ、またエッジ効果が少な
いことが知られている。このため、像担持体と現像剤担
持体との距離を近接させることが望ましいが、反面、近
接させると黒ベタ画像やハーフトーンのベタ画像の後端
部が白く抜ける、いわゆる「後端白抜け」と呼ばれる画
質劣化現象が発生する。この後端白抜けの例を図１２
（ｂ）に示す。図１２（ａ）は後端白抜けがない状態を
示している。後端白抜け現象は以下のメカニズムで起こ
ると考えられる。図１３は、2成分現像剤を用いた磁気
ブラシ現像方式の一例であるネガポジ現像の現像部を示
している。図中右側には現像剤担持体である現像ローラ
が、図中左側には像担持体である感光体が示されてい
る。

【０００４】現像ローラは方向Dへと移動する現像スリ
ーブと、内部に固定された現像磁極を有し、その表面を
非磁性トナーと磁性キャリアとを含む2成分現像剤が現
像スリーブの移動により感光体との対向部付近へと運ば
れている。2成分現像剤は感光体との対向部付近では現
像磁極の磁力によりキャリアが穂立ちし、磁気ブラシを
形成する。図１３において小さな丸がトナー、大きな丸
がキャリアを意味しているが、図面の理解容易のために
感光体との対向部内の１本の磁気ブラシだけを実線で示
し、他の磁気ブラシは破線で示すと共にトナーも省略し
てある。

【０００５】一方、感光体はその表面に静電潜像を保持
しつつ方向Cに回転している。静電潜像はAに示すように
非画像部が負に帯電しているものとする。感光体と現像
ローラとの対向部において磁気ブラシは感光体上の潜像
に摺擦され、画像部には現像電界によってトナーが付着
する。その結果、Bに示すように現像部の下流側では感
光体上の潜像の画像部にトナー像が形成される。以下、
感光体表面に沿って磁気ブラシが感光体に摺擦する感光
体の移動方向の長さをニップと呼ぶ。なお、感光体上の
一点に対し現像剤担持体の一点のみが摺擦すると画像濃
度が出ないので、感光体上の一点に対し現像剤担持体の
一点のみが摺擦するように感光体と現像スリーブの速度
に差を設けるのが一般的であるので、現像スリーブは感
光体よりも早く移動するものとする。

【０００６】このような２成分現像方式を例にとり、図
１４に後端白抜けのメカニズムを示す。図１４において
(a)〜(c)はいずれも図１３の感光体と現像スリーブの対
向部付近を拡大した図であり、左側の感光体に対し、右
側の磁気ブラシ先端が近づいてくる。(a)、(b)、(c)は
時系列な磁気ブラシの動きを表し、(a)、(b)、(c)の順
番で時間が経過していく。感光体と現像ローラの対向部
はちょうど非画像部と黒ベタ画像との境界を現像してい
る状態、すなわち後端白抜けが発生し得る状態にあり、
感光体の回転下流側には現像されたばかりのトナー像が
形成されている。この状態の感光体に向かい、現像スリ
ーブ上の１つの磁気ブラシが近づいてくる。ここで感光
体は実際には時計回りに回転しているが、上述のように
現像スリーブが感光体よりも早く移動しているため、磁
気ブラシは感光体を追い越していく。そのため、(a)〜
(c)においては感光体は静止しているものとしてモデル
を簡略化する。

【０００７】(a)において感光体に近づいてくる磁気ブ
ラシは、現像すべき画像部位置Ｅに至るまでの間に非画
像部を通ることになり、このときマイナス電荷同士の反
発力Ｆによりトナーは次第に感光体から離れスリーブ側
に移動していく。この現象を以下「トナードリフト」と
呼ぶ。トナードリフト現象の結果、(ｂ)のように磁気ブ
ラシが位置Ｅに到達する頃には感光体近くの磁気ブラシ
は正に帯電したキャリアが剥き出しの状態になってい
る。このため、位置Ｅの潜像に付着するトナーは存在せ
ず、位置Ｅは現像されない。さらに(ｃ)において磁気ブ
ラシが位置Ｇに到達すると、トナーと感光体との付着力
が弱い場合には一度感光体に付着したトナーが静電気力
によりキャリアにより再付着することもある。この結
果、画像部と非画像との境界では現像が行なわれないこ
とがあり、これが後端白抜けの原因となる。

【０００８】以上の説明は現像ローラと感光体との対向
部の1つの断面を図示して説明してきたが、現像ローラ
の長手方向に沿って観察すると磁気ブラシの長さは一定
ではなく、長手方向の位置により大きさの異なる磁気ブ
ラシが立ち上がっている。この様子を図１５に示す。図
１５は感光体が存在しないときの磁気ブラシの状態を模
式的に示しているが、(a)は長手方向に広がる磁気ブラ
シの状態を示し、(b)は(a)に示す磁気ブラシを長手方向
に対して垂直な面Ｈ−Ｈ'で切ったときの断面図を示し
ている。すなわち(b)は図１３と同じ断面において磁気
ブラシを観察した図である。他の図との関係が分かるよ
うにするため、(b)には模式的に感光体との位置関係を
示した。

【０００９】（ａ）に示すように、磁気ブラシの高さは
長手方向にばらつきが大きい。このため像担持体への接
触位置が長手方向に沿って不揃いにばらつく。この結
果、トナードリフトの度合も長手方向にばらつくために
後端白抜けの起こる度合は長手方向に一定ではなく、結
果として図１２（ｂ）に示すような長手方向にぎざぎざ
した形の後端白抜けが発生することになる。なお、同様
なメカニズムにより横細線が縦細線に比べて細る「横線
細り」現象や、孤立ドットの形成が不安定になる現象も
発生し、2成分磁気ブラシ現像の高画質化の妨げとなっ
ていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本出願人は上記後端白
抜けを解決するため、先に、ニップを狭くする2成分磁
気ブラシ現像装置及び磁気ブラシが像担持体に摺擦する
ニップ領域において磁気ブラシを密に形成する2成分磁
気ブラシ現像装置を提案した。ニップを狭くする2成分
磁気ブラシ現像装置及び磁気ブラシが像担持体に摺擦す
るニップ領域において磁気ブラシを密に形成する2成分
磁気ブラシ現像装置は共に、後端白抜けを低減する効果
を有していることが確認されているが、その原理は以下
に示すものであると考えられている。

【００１１】まず、本発明者は、ニップを短くすること
で後端白抜けを改善できることを発見した。これは、現
像部でのニップを狭くすることにより磁気ブラシが非画
像部を摺擦する時間が短くなり、これによりトナードリ
フトを低減することがその原理であると考えられる。こ
のことを図１６に示す。図１６は図１４においてニップ
を狭めたときの現象を示す図である。すなわち、図１６
においては図１４と異なり、(a)において磁気ブラシは
感光体に摺擦する時間が短いためにトナードリフトが低
減され、(b)においてトナードリフトが低減されている
ために位置Ｅにトナーが供給され、(c)においてもキャ
リアが剥き出しになっていないために感光体上のトナー
がキャリアに再付着することもない。

【００１２】このため後端白抜けは低減される。ニップ
を狭めるためには現像磁極の半値幅を小さくすることが
効果的である。ここで半値幅とは、現像磁極の法線方向
の磁力分布曲線の最高法線磁力（頂点）の半分の値を指
す部分の角度幅のことであり、例えばＮ極によって作成
されている磁石の最高法線磁力が120ｍＴ（ミリテス
ラ）であれば60ｍＴの値を指す部分の角度幅のことであ
る。しかしながら、現像磁極の半値幅を小さくするだけ
では後端白抜けの発生を完全に抑えることはできないこ
とが分かった。この原因は、長手方向に広がる全ての位
置においてニップを狭めることが困難なためと考えられ
る。すなわち、図１５に示されるように磁気ブラシの高
さは通常長手方向にばらついており、長手方向で長い磁
気ブラシの穂が発生する部分があればその部分はニップ
が狭くならず、結果としてトナードリフトが発生してし
まうと考えられる。

【００１３】そこで、本出願人はさらに後端白抜けを低
減させる現像装置として上記後者の現像装置を提案し
た。すなわち、磁気ブラシが像担持体に摺擦するニップ
領域において磁気ブラシを密に形成することで、磁気ブ
ラシの高さが長手方向にばらつくことを防止する現像装
置である。磁気ブラシを密に形成することで磁気ブラシ
の高さの長手方向におけるばらつきが防止されることを
図１７に示す。図１７において(a)は密に形成された磁
気ブラシを、(b)は従来の磁気ブラシを示している。(a)
では磁気ブラシが密に形成されており、このため磁気ブ
ラシの高さの長手方向におけるばらつきは低減されてい
るので、その結果(c)に示すように、後端白抜けのない
画像が得られている。一方、(b)は高さにばらつきがあ
る従来の磁気ブラシを示しており、この状態の磁気ブラ
シを用いると、(d)に示すように後端白抜けが発生す
る。このように磁気ブラシがニップに到達する時に十分
密に形成されていれば、磁気ブラシの長さの長手方向に
おけるばらつきは十分に低減される。

【００１４】磁気ブラシが長手方向に十分均一な状態で
ニップに突入するため、長手方向の各位置においてトナ
ードリフトを十分に低減することができ、この結果、長
手方向の各位置において後端白抜けを十分に低減でき
る。磁気ブラシを密に形成するには、磁気ブラシを形成
する現像磁極の法線方向磁束密度の減衰率を高めれば良
い。ここで、現像磁極の法線方向磁束密度の減衰率と
は、現像ローラ表面の法線方向磁束密度xに対して現像
ローラ表面から1mm離れた部分での法線方向磁束密度yが
どの程度減衰したかを表す数値（ｘ−y）÷ x×100 ％
であり、例えば現像ローラ表面の法線方向磁束密度が10
0[mT]、現像ローラ表面から1mm離れた部分での法線方向
磁束密度が80[mT]のとき減衰率は20%となる。法線方向
磁束密度を測定する装置としては、例えばADS社製ガウ
スメータ（ＨＧＭ−8300）並びにADS社製A1型アキシャ
ルプローブがある。

【００１５】検討の結果、現像磁極の法線方向磁束密度
の減衰率が40%以上、好ましくは50%以上であれば、磁気
ブラシの長手方向のばらつきが十分低減できるほど密な
磁気ブラシが形成されることが分かった。減衰率が高ま
ると磁気ブラシが密になる理由は、減衰率が高い場合に
は現像ローラから離れるに従い磁力が急速に小さくなる
ために、磁気ブラシの先端位置における磁力が磁気ブラ
シを維持することができないほど弱まり、その結果磁気
ブラシ先端のキャリアが磁力の強い現像ローラ表面に引
き付けられるためと考えられる。

【００１６】減衰率を高めるためには現像磁極を形成す
る磁石の材料を選択する手段や、現像磁極から出る磁力
力線の回り込みを強める手段が考えられる。このうち現
像磁極から出る磁力力線の回り込みを強める手段として
は、例えば現像磁極を、磁気ブラシを穂立ちさせる主磁
極および現像剤担持体の移動方向に沿って主磁極の上
流、下流に存在する主磁極と逆の極性を有する補助磁極
とから構成することが考えられる。また、現像磁極から
出る磁力力線の回り込みを強める別の手段としては、例
えば現像剤担持体に搬送磁極等、現像磁極以外の磁極が
存在する場合に、現像磁極の半値幅を狭めることで現像
磁極から出る磁力線の大部分を搬送磁極へ回り込ませる
ことが考えられる。

【００１７】以上のように、ニップを狭くする2成分磁
気ブラシ現像装置によって後端白抜けを低減でき、ま
た、ニップ領域において磁気ブラシを密に形成すること
によって後端白抜けをさらに低減できることが確認され
た。ところで、このような現像装置で小粒径のトナーを
用いた場合に、画像形成装置の停止放置後に現像剤の嵩
密度が高くなり、現像剤担持体の回転トルクが大きくな
って駆動がロック（破損）するという新たな問題が発生
した。これは従来よりも現像剤の汲み上げ力が低いの
で、キャリアを攪拌する力が少なくなったものと考えら
れる。攪拌力の弱い攪拌スクリュー等を使用する装置で
は、ニップを狭くする方式、磁気ブラシが像担持体に摺
擦するニップ領域において磁気ブラシを密に形成する方
式に拘わらず上記不具合が生じる。

【００１８】そこで、本発明は、小粒径のトナーを用い
た場合でも現像剤担持体のロックを招くことがなく、良
好な画質を安定して得ることができる画像形成装置の提
供を、その目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明では、現像剤担持体を具備した
現像器を色別に複数備えた回転型現像装置を有し、単一
の像担持体上に形成された静電潜像を上記回転型現像装
置の回転動作により上記現像器を切り替えて現像を行う
画像形成装置において、使用停止状態が続いたとき、次
に使用する際に上記回転型現像装置を回転させて上記現
像器内の現像剤を攪拌し、その後上記現像剤担持体を回
転させる、という構成を採っている。ここで、次に使用
する際とは、画像形成装置の立ち上げを含むものとす
る。

【００２０】請求項２記載の発明によれば、現像剤担持
体を具備した現像器を色別に複数備えた回転型現像装置
を有し、単一の像担持体上に形成された静電潜像を上記
回転型現像装置の回転動作により上記現像器を切り替え
て現像を行う画像形成装置において、上記各現像器にト
ナー濃度検知手段が設けられ、前回の使用停止時におけ
る上記トナー濃度検知手段による出力値と、次の使用に
おける上記現像剤担持体の回転前の上記トナー濃度検知
手段による出力値とを比較し、その結果に応じて上記回
転型現像装置を回転させて上記現像器内の現像剤を攪拌
し、その後上記現像剤担持体を回転させる、という構成
を採っている。

【００２１】請求項３記載の発明によれば、請求項２記
載の画像形成装置において、前回の使用停止時における
上記トナー濃度検知手段による出力値をＴｂ、次の使用
における上記現像剤担持体の回転前の上記トナー濃度検
知手段による出力値をＴｎとしたとき、Ｔｎ／Ｔｂの値
に応じて上記回転型現像装置の回転数を設定する、とい
う構成を採っている。

【００２２】請求項４記載の発明によれば、請求項２記
載の画像形成装置において、前回の使用停止時における
上記トナー濃度検知手段による出力値をＴｂ、次の使用
における上記現像剤担持体の回転前の上記トナー濃度検
知手段による出力値をＴｎとしたとき、上記各現像器全
てのＴｎ／Ｔｂの値を算出し、それらの中で最も大きい
値に応じて上記回転型現像装置の回転数を設定する、と
いう構成を採っている。

【００２３】請求項５記載の発明によれば、現像剤担持
体を具備した現像器を色別に複数備えた回転型現像装置
を有し、単一の像担持体上に形成された静電潜像を上記
回転型現像装置の回転動作により上記現像器を切り替え
て現像を行う画像形成装置において、上記各現像器にト
ナー濃度検知手段が設けられ、前回の使用停止時におけ
る上記トナー濃度検知手段による出力値をＴｂ、次の使
用における上記現像剤担持体の回転前の上記トナー濃度
検知手段による出力値をＴｎとしたとき、該出力値Ｔｎ
を上記回転型現像装置の回転毎に把握してＴｎ／Ｔｂの
値を算出し、該値が基準値以下になったときに現像位置
に所定の現像器を移動させ、その後上記現像剤担持体を
回転させる、という構成を採っている。

【００２４】請求項６記載の発明によれば、現像剤担持
体を具備した現像器を色別に複数備えた回転型現像装置
を有し、単一の像担持体上に形成された静電潜像を上記
回転型現像装置の回転動作により上記現像器を切り替え
て現像を行う画像形成装置において、上記各現像器にト
ナー濃度検知手段が設けられ、前回の使用停止時におけ
る上記トナー濃度検知手段による出力値をＴｂ、次の使
用における上記現像剤担持体の回転前の上記トナー濃度
検知手段による出力値をＴｎとしたとき、該出力値Ｔｎ
を上記回転型現像装置の回転毎に把握してＴｎ／Ｔｂの
値を算出し、該値が上記全ての現像器で基準値以下にな
ったときに現像位置に所定の現像器を移動させ、その後
上記現像剤担持体を回転させる、という構成を採ってい
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施形態を
図１乃至図７に基づいて説明する。まず、図２乃至図５
に基づいて、ニップを狭くする構成、ニップ領域におい
て磁気ブラシを密に形成する構成を説明する。なお、分
かり易いように、非回転型の現像装置を有する一般的構
成において説明する。図２は画像形成装置の概要構成図
である。像担持体としての感光体ドラム１の周囲には、
感光体ドラム１の表面を一様に帯電する帯電手段として
の帯電ローラ２、レーザー光３により感光体ドラム１の
一様帯電処理面に静電潜像を形成する図示しない露光装
置、感光体ドラム１上において静電潜像に対し帯電した
トナーを付着させることでトナー像を形成する現像装置
４、感光体ドラム１上に形成されたトナー像を記録紙に
転写する転写手段としての転写ベルト５、転写後に感光
体ドラム１上に残ったトナーを除去するクリーニング装
置７、感光体ドラム１上の残留電位を除去する除電装置
８、が順に配列されている。

【００２６】このような構成において、帯電ローラ2に
よって表面を一様に帯電された感光体ドラム１は、露光
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。該トナー像は転写ベルト5によっ
て感光体ドラム1表面から、不図示の給紙トレイから搬
送された記録紙へ転写される。その後記録紙上のトナー
像は定着装置９によって記録紙に定着される。一方、転
写されずに感光体ドラム１上に残ったトナーはクリーニ
ング装置7によって回収される。残留トナーを除去され
た感光体ドラム１は除電ランプ8で初期化され、次回の
画像形成プロセスに供される。

【００２７】現像装置４の構成を図３に基づき詳細に説
明する。現像剤担持体としての現像ローラ４１は、感光
体ドラム１に近接するように配置されており、両者の対
向部分に現像領域が形成されるようになっている。現像
ローラ４１には、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状に形成してなる現像ス
リーブ４３が図示しない回転駆動機構によって図２に示
す矢印方向すなわち時計回り方向に回転されるようにし
て備えられている。現像スリーブ４３内には、該現像ス
リーブ４３の表面上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。現像剤を構成するキャリアは、磁石ローラ体４４か
ら発せられる磁力線に沿うようにして現像スリーブ４３
上にチェーン状に穂立ちされるとともに、このチェーン
状に穂立ちされたキャリアに対して帯電トナーが付着さ
れて磁気ブラシが形成されるようになっている。

【００２８】形成された磁気ブラシは、現像スリーブ４
３の回転移送にともなって現像スリーブ４３と同方向、
すなわち時計回り方向に移送されることとなる。現像剤
の搬送方向、すなわち時計回り方向における前記現像領
域の上流側部分には、現像剤チェーン穂の穂高さ、すな
わち現像剤の量を規制するドクタブレード４５が設置さ
れている。現像ローラ４１の後方領域には、現像ケーシ
ング４６内の現像剤を撹拌しながら現像ローラ４１側に
汲み上げるスクリュ４７が設置されている。

【００２９】磁石ローラ体４４は、複数の磁極を備えて
いる。具体的には、現像領域部分に現像剤を穂立ちさせ
る現像主磁極（Ｐ１ｂ）と、現像主極磁力と極性の異な
る補助磁極（Ｐ１ａ，Ｐ１ｃ）、現像スリーブ４３上に
現像剤を汲み上げるための磁極Ｐ４、現像スリーブ４３
上に現像剤を汲み上げられた現像剤を現像領域まで搬送
させる磁極Ｐ５およびＰ６、現像後の領域で現像剤を搬
送させる磁極Ｐ２およびＰ３を備えている。これらの各
磁極Ｐ１ｂ，Ｐ１ａ，Ｐ１ｃ，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ２
および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。この磁石ローラ４１は、８極の磁石によ
って構成されているが、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間
に磁極を更に増やして１０極や１２極で構成される磁石
ローラとしても良い。

【００３０】本実施形態では、図４に示すように、現像
主極Ｐ１群は、Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃともに横断面の
小さい磁石により構成されている。横断面が小さくなる
と一般に磁力は弱くなるが、現像ローラ表面の磁力が小
さくなりすぎるとキャリアを保持する力が充分ではなく
なるために感光体へのキャリア付着を生じることがあ
る。そこでこれらの磁石は磁力の強い希土類金属合金磁
石により作製した。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で３
５８ｋＪ／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で８０ｋＪ／ｍ３前後であ
る。これにより、従来通常用いられていた、最大エネル
ギー積が３６ｋＪ／ｍ３前後、２０ｋＪ／ｍ３前後であ
るフェライト磁石、フェライトボンド磁石等と比べ強い
磁力を確保することが可能となった為、横断面の小さい
磁石を用いても現像ローラ表面の磁力を確保することが
可能となった。磁力を確保するためには、この他にサマ
リュウムコバルト金属合金磁石等を用いることもでき
る。

【００３１】上記のような構成により、主磁極（Ｐ１
ｂ）の半値幅が小さくなり、その結果ニップが短くなっ
た。このように本実施形態においては、感光体ドラム１
上を摺擦する磁気ブラシのニップが短くなる為、磁気ブ
ラシ先端部でトナードリフトが起こりにくくなり、結果
として、後端部白抜けを低減させることが可能となる。
また、補助磁極（Ｐ１ａ，Ｐ１ｃ）の存在により主磁極
（Ｐ１ｂ）の磁力線の回り込みが強くなり、その結果ニ
ップ部における法線方向の磁力密度の減衰率が高くなる
ためにニップ内で磁気ブラシが密に形成される。このた
め、磁気ブラシはニップ部において長手方向にばらつか
ず十分均一になり、長手方向に亘る全領域で後端白抜け
が低減される。

【００３２】感光体ドラム１のドラム径を６０ｍｍ、現
像スリーブ４３のスリーブ径を２０ｍｍとし、また図５
に示すように、主磁極（Ｐ１ｂ）の両側にある補助磁極
（Ｐ１ａ，Ｐ１ｃ）を３０°以下の角度、具体的には２
５゜としたところ、主磁極（Ｐ１ｂ）の半値幅が２２゜
以下、具体的には１６°となった。さらに、補助磁極
（Ｐ１ａ、Ｐ１ｃ）と補助磁極の外側にある磁極（Ｐ
２，Ｐ６）との変極点（０ｍＴ：磁力がＮ極からＳ極、
Ｓ極からＮ極に変わる点）間角度は１２０°以下で形成
し、この状態で感光体ドラム１を２４０ｍｍ/秒、現像
スリーブを６００ｍｍ/秒の速度で現像した場合にはニ
ップが２ｍｍ以下となった。また、ADS社製ガウスメー
タ（ＨＧＭ−8300）並びにADS社製A1型アキシャルプロ
ーブを用いて測定した主磁極（Ｐ１ｂ）の現像スリーブ
表面での磁束密度は１１７[ｍＴ]であるのに対し、現像
スリーブ表面から１ｍｍ離れた位置での磁束密度は５
４．４[ｍＴ]であり、減衰率は５３．５%であった。

【００３３】なお、本実施形態では補助磁極を用いた例
を説明したが、補助磁極を用いず主磁極（Ｐ１ｂ）のみ
を用いた場合でも、搬送磁極等（Ｐ２〜Ｐ６）への磁力
線の回り込みが強まる結果、ニップ部において法線方向
における磁束密度の減衰率が４０%以上になれば磁気ブ
ラシは密に形成され、後端白抜けを充分に低減すること
ができる。

【００３４】次に、図１に基づいて、本実施形態におけ
る回転型現像装置を有する画像形成装置としての電子写
真方式のカラー複写機（以下「カラー複写機」という）
を説明する。説明しないが、後端白抜け対策として上述
したニップを狭くする手法、ニップ領域において磁気ブ
ラシを密に形成する手法を適用している。図１は、カラ
ー複写機の主要部である画像形成部の概略構成図であ
る。このカラー複写機は、図１に示す画像形成部のほ
か、図示しないカラー画像読み取り部（以下「カラース
キャナ」という）、給紙部及びこれらを駆動制御する制
御部などによって構成されている。上記カラースキャナ
は、原稿のカラー画像情報を、例えばレッド、グリー
ン、ブルー（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。そして、このカラースキャナで得たＲ、Ｇ、Ｂ
の色分解画像信号の強度レベルをもとにして、図示しな
い画像処理部で色変換処理を行い、ブラック、シアン、
マゼンタ、イエロー（以下、それぞれ「Ｂｋ」、
「Ｃ」、「Ｍ」、「Ｙ」という）の画像データを得る。

【００３５】画像形成部は、像担持体としての感光体ド
ラム１００、帯電手段としての帯電チャージャ２００、
クリーニングブレード及びファーブラシからなる感光体
クリーニング装置３００、露光手段としての図示しない
書き込み光学ユニット、回転型現像装置としてのリボル
バ現像ユニット４００、中間転写ユニット５００、２次
転写ユニット６００、及び定着ローラ対を有する定着ユ
ニット７００などで構成されている。感光体ドラム１０
０は図中に矢印で示すように反時計回り方向に回転し、
その周囲には、帯電チャージャ２００，感光体クリーニ
ング装置３００，リボルバ現像ユニット４００の選択さ
れた現像器、中間転写ユニット５００の中間転写体とし
ての中間転写ベルト５０１などが配置されている。

【００３６】書き込み光学ユニットは、カラースキャナ
からのカラー画像データを光信号に変換して、帯電チャ
ージャ２００によって一様に帯電された感光体ドラム１
００の表面に、原稿の画像に対応したレーザ光Ｌを照射
して光書き込みを行い、感光体ドラム１００の表面に静
電潜像を形成する。書き込み光学ユニットは、例えば、
光源としての半導体レーザ、レーザ発光駆動制御部、ポ
リゴンミラーとその回転用モータ、ｆ／θレンズ、反射
ミラーなどによって構成することができる。リボルバ現
像ユニット４００は、Ｂｋトナーを用いるＢｋ現像器４
０１，Ｃトナーを用いるＣ現像器４０２、Ｍトナーを用
いるＭ現像器４０３，Ｙトナーを用いるＹ現像器４０
４、及びユニット全体を反時計回り方向に回転させる現
像リボルバ駆動部などによって構成されている。

【００３７】リボルバ現像ユニット４００に設置された
各現像器４０１〜４０４は、静電潜像を現像するために
現像剤の穂を感光体ドラム１００の表面に接触させて回
転する現像剤担持体としての現像スリーブと、現像剤を
汲み上げて攪拌するために回転する攪拌スクリュー、及
び現像スリーブを矢印で示す時計回り方向に回転させる
現像スリーブ駆動部などで構成されている。本実施形態
では、各現像器４０１〜４０４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
現像スリーブには図示しない現像バイアス印加手段とし
ての現像バイアス電源により負の直流電圧Ｖｄｃ（直流
成分）に交流電圧Ｖａｃ（交流成分）が重畳された現像
バイアス電圧が印可され、各現像スリーブが感光体ドラ
ム１００の金属基体層に対して所定電圧にバイアスされ
ている。

【００３８】カラー複写機本体の待機状態では、リボル
バ現像ユニット４００はＢｋ現像器４０１が現像位置に
位置するホームポジションで停止しており、コピースタ
ートキーが押されると、原稿画像データの読み取りを開
始し、そのカラー画像データに基づいて、レーザ光Ｌに
よる光書き込み、すなわち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静電潜像」
という。Ｃ、Ｍ、Ｙについても同様）。このＢｋ静電潜
像の先端部から現像可能にすべく、Ｂｋ現像位置に静電
潜像の先端部が到達する前に、Ｂｋ現像スリーブの回転
を開始してＢｋ静電潜像をＢｋトナーで現像する。そし
て、以後Ｂｋ静電潜像の現像動作を続けるが、Ｂｋ静電
潜像の後端部がＢｋ現像位置を通過した時点で、速やか
に次の色の現像器が現像位置に来るまで、リボルバ現像
ユニット４００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の先端部が現像位置に到達する
前に完了させる。

【００３９】中間転写ユニット５００は、後述する複数
のローラに張架された中間転写体である中間転写ベルト
５０１などで構成されている。中間転写ベルト５０１の
周りには、２次転写ユニット６００の転写材担持体であ
る２次転写ベルト６０１、２次転写電荷付与手段である
２次転写バイアスローラ６０５、中間転写体クリーニン
グ手段であるベルトクリーニングブレード５０４、潤滑
剤塗布手段である潤滑剤塗布ブラシ５０５などが対向す
るように配設されている。中間転写ベルト５０１は、１
次転写電荷付与手段である１次転写バイアスローラ５０
７、ベルト駆動ローラ５０８、ベルトテンションローラ
５０９、２次転写対向ローラ５１０，クリーニング対向
ローラ５１１、及びアースローラ５１２に張架されてい
る。各ローラは導電性材料で形成され、１次転写バイア
スローラ５０７以外の各ローラは接地されている。

【００４０】１次転写バイアスローラ５０７には、定電
流または定電圧制御された１次転写電源８０１により、
トナー像の重ね合わせ数に応じて所定の大きさの電流又
は電圧に制御された転写バイアスが印可されている。ま
た、中間転写ベルト５０１は、図示しない駆動モータに
よって矢印方向に回転駆動されるベルト駆動ローラ５０
８により、矢印方向に駆動される。また、中間転写ベル
ト５０１は、半導体、または絶縁体で、単層または多層
構造となっている。感光体ドラム１００上のトナー像を
中間転写ベルト５０１に転写する転写部（以下「１次転
写部」という）では、１次転写バイアスローラ５０７及
びアースローラ５１２で中間転写ベルト５０１を感光体
ドラム１００側に押し当てるように張架することによ
り、感光体ドラム１００と中間転写ベルト５０１との間
に所定幅のニップ部を形成している。また、このニップ
部の中間転写ベルト５０１の内周面には、１次転写部除
電手段として接地したベルト除電ブラシ５１３を当接さ
せている。

【００４１】潤滑剤塗布ブラシ５０５は、板状に形成さ
れた潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛５０６を研磨し、
この研磨された微粒子を中間転写ベルト５０１に塗布す
るものである。この潤滑剤塗布ブラシ５０５も、中間転
写ベルト５０１に対して隣接可能に構成され、所定のタ
イミングで中間転写ベルト５０１に接触するように制御
される。２次転写ユニット６００は、３つの支持ローラ
６０２、６０３、６０４に張架された２次転写ベルト６
０１などで構成され、中間転写ベルト５０１の支持ロー
ラ６０２と６０３間の張架部が２次転写対向ローラ５１
０に対して圧接可能になっている。３つの支持ローラ６
０２，６０３，６０４の一つは、図示しない駆動手段に
よって回転駆動される駆動ローラであり、その駆動ロー
ラにより２次転写ベルト６０１が図中に矢印で示す方向
に駆動される。

【００４２】２次転写バイアスローラ６０５は、２次転
写手段であり、２次転写対向ローラ５１０との間に中間
転写ベルト５０１と２次転写ベルト６０１を挟持するよ
うに配設され、定電流制御される２次転写電源８０２に
よって所定電流の転写バイアスが印加されている。ま
た、上記２次転写ベルト６０１及び２次転写バイアスロ
ーラ６０５が、２次転写対向ローラ５１０に対して圧接
する位置と離間する位置とを取り得るように、支持ロー
ラ６０２及び２次転写バイアスローラ６０５を矢印方向
に駆動する図示しない離接機構が設けられている。その
離間位置にある２次転写ベルト６０１及び支持ローラ６
０２を、図１に２点鎖線で示している。

【００４３】符号６５０はレジストローラ対を示してお
り、２次転写バイアスローラ６０５と２次転写対向ロー
ラ５１０とに挟持された中間転写ベルト５０１と２次転
写ベルト６０１の間に、所定のタイミングで転写材であ
る転写紙Ｐを送り込む。２次転写ベルト６０１の定着ロ
ーラ対７０１側の支持ローラ６０３に張架されている部
分には、転写材除電手段である転写紙除電チャージャ６
０６と、転写材担持体除電手段であるベルト除電チャー
ジャ６０７とが対向している。また、２次転写ベルト６
０１の図中下側の支持ローラ６０４に張架されている部
分には、転写材担持体クリーニング手段であるクリーニ
ングブレード６０８が当接している。転写紙除電チャー
ジャ６０６は、転写紙に保持されている電荷を除電する
ことにより、転写紙自体のこしの強さで転写紙を２次転
写ベルト６０１から良好に分離できるようにするもので
ある。ベルト除電チャージャ６０７は、２次転写ベルト
６０１上に残留する電荷を除電するものである。また、
上記クリーニングブレード６０８は、２次転写ベルト６
０１の表面に付着した付着物を除去してクリーニングす
るものである。

【００４４】以上のように構成した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、感光体ドラム１
００は、図示しない駆動モータによって矢印で示す反時
計回り方向に回転され、中間転写ベルト５０１はベルト
駆動ローラ５０８によって矢印で示す時計回り方向に回
転される。中間転写ベルト５０１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１次転写バイアスローラ５０７に印可される
電圧による転写バイアスにより１次転写が行われ、最終
的にＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順に中間転写ベルト５０１上に
重ねてトナー像が形成される。例えばＢｋトナー像形成
は次のように行われる。帯電チャージャ２００は、コロ
ナ放電によって感光体ドラム１００の表面を負電荷で所
定電位に一様に帯電する。そして、図示しない書き込み
光学ユニットにより、Ｂｋカラー画像信号に基づいてレ
ーザ光によるラスタ露光を行う。このラスタ像が露光さ
れたとき、当初一様帯電された感光体ドラム１００の表
面の露光された部分は、露光光量に比例する電荷が消失
し、ｂｋ静電潜像が形成される。

【００４５】このＢｋ静電潜像に、Ｂｋ現像器４０１の
Ｂｋ現像ローラ上の負帯電されたＢｋトナーが接触する
ことにより、感光体ドラム１００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
れた部分にはトナーが吸着し、静電潜像と相似なＢｋト
ナー像が形成される。この感光体ドラム１００上に形成
されたＢｋトナー像は、感光体ドラム１００と接触状態
で等速駆動している中間転写ベルト５０１の表面に転写
される。以下、感光体ドラム１００から中間転写ベルト
５０１へのトナー像の転写を「ベルト転写」という。上
記ベルト転写後の感光体ドラム１００の表面に残留して
いる若干の未転写残留トナーは、感光体ドラム１００の
再使用に備えて、感光体クリーニング装置３００で清掃
される。感光体ドラム１００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
スキャナによるＣ画像データの読み取りが始まり、その
Ｃ画像データによるレーザ光書き込みによって、感光体
ドラム１００の表面にＣ静電潜像を形成する。

【００４６】そして、先のＢｋ静電潜像の後端部が通過
した後で、且つＣ静電潜像の先端部が到達する前にリボ
ルバ現像ユニット４００の回転動作が行われ、Ｃ現像器
４０２が現像位置にセットされ、Ｃ静電潜像がＣトナー
で現像される。以後、Ｃ静電潜像領域の現像を続ける
が、Ｃ静電潜像の後端部が通過した時点で、先のＢｋ現
像器４０１の場合と同様にリボルバ現像ユニットの回転
動作を行い、次のＭ現像器４０３を現像位置に移動させ
る。これもやはり次のＭ静電潜像の先端部が現像位置に
到達する前に完了させる。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
様であるので説明は省略する。

【００４７】中間転写ベルト５０１上には、感光体ドラ
ム１００上に順次形成されるＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー
像が、同一面に順次位置合わせされて転写される。それ
により、中間転写ベルト５０１上には最大で４色が重ね
合わされたトナー像が形成される。上記画像形成動作が
開始される時期に、転写紙Ｐは図示しない転写紙カセッ
ト又は手差しトレイなどの給紙部から給送され、レジス
トローラ対６５０のニップで待機している。２次転写対
向ローラ５１０及び２次転写バイアスローラによりニッ
プが形成された２次転写部に中間転写ベルト５０１上の
トナー像の先端がさしかかるときに、ちょうど転写紙Ｐ
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６５０が駆動され、転写紙Ｐとトナー像とのレ
ジスト合わせが行われる。

【００４８】そして、転写紙Ｐが中間転写ベルト５０１
上のトナー像と重ねられて２次転写部を通過する。この
とき、２次転写電源８０２によって２次転写バイアスロ
ーラ６０５に印可される電圧による転写バイアスによ
り、中間転写ベルト５０１上の４色重ねトナー像が転写
紙上に一括転写される。転写紙Ｐは、２次転写ベルト６
０１の移動方向における２次転写部の下流側に配置した
転写紙除電チャージャ６０６との対向部を通過するとき
に除電され、２次転写ベルト６０１から剥離して定着ロ
ーラ対７０１に向けて送られる。この定着ローラ対７０
１のニップ部でトナー像が溶融定着され、図示しない排
出ローラ対で装置本体外に送り出され、図示しないコピ
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。一方、上記ベルト転写後の感光体ドラム１００の
表面は、感光体クリーニング装置３００でクリーニング
され、図示しない除電ランプで均一に除電される。ま
た、転写紙Ｐにトナー像を転写した後の中間転写ベルト
５０１の表面に残留したトナーは、図示しない離接機構
によって中間転写ベルト５０１に押圧されるベルトクリ
ーニングブレード５０４によってクリーニングされる。

【００４９】リピートコピーの時は、カラースキャナの
動作及び感光体ドラム１００への画像形成は、１枚目の
４色目（Ｙ）の画像形成工程に引き続き、所定のタイミ
ングで２枚目の１色目（Ｂｋ）の画像形成工程に進む。
また、中間転写ベルト５０１の方は、１枚目の４色重ね
トナー像の転写紙への一括転写工程に引き続き、表面の
上記ベルトクリーニングブレード５０４でクリーニング
された領域に、２枚目のＢｋトナー像がベルト転写され
るようにする。その後は、１枚目と同様動作になる。以
上は、４色フルカラーコピーを得るコピーモードであっ
たが、３色コピーモード、２色コピーモードの場合は、
指定された色と回数の分について、上記同様の動作を行
うことになる。また、単色コピーモードの場合は、所定
枚数が終了するまでの間、リボルバ現像ユニット４００
の所定色の現像器のみを現像動作状態にして、ベルトク
リーニングブレード５０４を中間転写ベルト５０１に押
圧させた状態のままの位置にしてコピー動作を行う。

【００５０】上述のように、リボルバ現像ユニット４０
０ではリボルバー回転軸の周りに４色の現像器が備えら
れ、現像する色に応じてリボルバ現像ユニット４００が
回転（公転）して感光体ドラム１００に近接し、現像が
行われる。リボルバ現像ユニット４００の現像器は初め
どの色の現像スリーブも感光体ドラム１００と近接して
いないホームポジションで待機している。そして現像時
はホームポジションである基準位置から、まず第１色目
の現像スリーブが感光体に近接する様に切り替わる。そ
の後４色の現像が行われる場合は、リボルバ現像ユニッ
ト４００が９０度づつ回転して現像器の切り替えが行わ
れ、４色の現像が完了する様になっている。

【００５１】図６に示すように、Ｂｋ現像器４０１、Ｃ
現像器４０２、Ｍ現像器４０３、Ｙ現像器４０４にはそ
れぞれ、トナー濃度検知手段としてのトナー濃度センサ
４０１ａ、４０２ａ、４０３ａ、４０４ａが設けられて
おり、これらによる出力値は制御手段９００に入力され
る。制御手段９００は、出力値に基づいて現像リボルバ
駆動部９０１、現像スリーブ駆動部の現像クラッチ９０
２等を制御する。制御手段９００はカラー複写機のメイ
ンコントローラが兼ねることができる。

【００５２】平均粒径が４〜６μｍの小粒径トナーは、
帯電量が低くなると従来の７〜１０μｍのトナーよりも
嵩密度が高くなる傾向があり、これにより現像器の回転
トルクが大きくなる。実際のカラー複写機において、現
像剤が使われずに放置された場合、トナーの電荷は自己
放電により帯電量が低くなる。このような状態になる
と、現像剤の嵩密度が上がり、現像スリーブや攪拌スク
リューの負荷が増えて回転トルクが大きくなり、ギアの
破損や現像スリーブのロックが発生する。現像剤の嵩密
度の変化はトナー濃度センサ４０１ａ、４０２ａ、４０
３ａ、４０４ａで検知できる。すなわち、トナーの補給
や消費がないにも拘わらず、トナー濃度センサ４０１
ａ、４０２ａ、４０３ａ、４０４ａの出力値が変化した
ら嵩密度が変わったと判断できる。トナー濃度センサ４
０１ａ、４０２ａ、４０３ａ、４０４ａは透磁率を測定
する方式であるので、現像剤の嵩密度に変化が生じたら
出力値は変化する。

【００５３】従って、装置停止時のトナー濃度センサ４
０１ａ、４０２ａ、４０３ａ、４０４ａによる出力値と
現在の状況（次の使用の直前の出力値）とを比較するこ
とにより、嵩密度が高い状態を検知することができる。
リボルバ方式の現像装置では、現像スリーブを回さずに
リボルバを回転させると、回転の遠心力と重力により現
像剤は攪拌され、嵩密度を放置前の状態に戻すことがで
きることが本発明者の実験で確認された。本実施形態で
は、プリント動作が終わる直前に、リボルバ現像ユニッ
ト４００を回転させ、各現像器４０１〜４０４のトナー
濃度を測定し、その後、次のプリントを行う前や、装置
立ち上げ時の現像剤の攪拌前にトナー濃度を測定し、両
測定値を比較して、基準値以内であれば現像スリーブを
回転させて作像を開始するものである。基準値以上の場
合には、リボルバ現像ユニット４００を回転させて該回
転によって現像剤を攪拌した後に、現像スリーブを回転
させて作像を開始するものである。プリント動作が終わ
る直前のリボルバ現像ユニット４００の回転は必ずしも
必要ではないが、回転させることによりトナー濃度セン
サ４０１ａ、４０２ａ、４０３ａ、４０４ａの出力値の
精度（実際状態との一致度）を高めることができる。

【００５４】通常、現像器のトナー濃度を測定する場合
には、現像スリーブや攪拌スクリュー等の攪拌部材を回
転させ、その時のトナー濃度センサの出力値を測定値と
している。しかしながら、本実施形態では、比較するた
めに前回のプリント終了時の現像スリーブ、攪拌部材が
回転していない場合のトナー濃度センサの出力値が必要
である。このため、プリント後で停止前に現像スリー
ブ、攪拌部材が停止した状態でトナー濃度を測定するモ
ードを有している。これにより、放置後の現像剤の嵩密
度を正確に測定することができる。本実施形態で用いた
トナー濃度センサ４０１ａ、４０２ａ、４０３ａ、４０
４ａは、トナー濃度が高い場合には出力値は小さくな
り、逆にトナー濃度が低い場合には出力値は大きくな
る。このようなトナー濃度センサを用いると、放置後は
トナーの電荷量が下がるので、トナー濃度センサの出力
値は放置前よりも大きくなる。

【００５５】本実施形態では、前回の使用停止時におけ
るトナー濃度センサ（４０１ａ、４０２ａ、４０３ａ、
４０４ａ）による出力値をＴｂ、次の使用における現像
スリーブの回転前のトナー濃度センサ（４０１ａ、４０
２ａ、４０３ａ、４０４ａ）による出力値をＴｎとした
とき、Ｔｎ／Ｔｂの値に応じてリボルバ現像ユニット４
００の回転数を設定するようにしている。この制御動作
を図７のフローチャートに基づいて説明する。制御手段
９００は停止前のトナー濃度センサの出力値Ｔｂを記録
（又は記憶）する（Ｓ１）。次の作像スタート命令がな
されると、すなわち、例えば次の使用開始スタートキー
が押されると（Ｓ２）、制御手段９００は現在のトナー
濃度センサの出力値Ｔｎを測定（把握）する（Ｓ３）。
次に、Ｔｎ／Ｔｂを算出し、この値が基準値を超えたか
どうかをチェックする（Ｓ４）。ここでの基準値は１．
１に設定されている。この基準値はあくまでも一例であ
る（以下の実施形態において同じ）。Ｔｎ／Ｔｂの値が
１．１を超えた場合には、現像クラッチ９０２をオフし
て現像スリーブや攪拌部材が回転しないようにし（Ｓ
５）、その状態で現像リボルバ駆動部９０１を制御して
リボルバ現像ユニット４００を規定回数回転（公転）さ
せる（Ｓ６）。次に、現像すべき色の所定の現像器を作
像ポジションに位置付け（Ｓ７）、現像クラッチ９０２
をオンし（Ｓ８）、作像を開始する（Ｓ９）。Ｓ４で、
Ｔｎ／Ｔｂの値が１．１を超えていない場合には、現像
剤の嵩密度が放置後上がっていないということになるの
で、Ｓ７に進む。

【００５６】次に、図８のフロチャートに基づいて第２
の実施形態を説明する。本実施形態では、Ｔｎ／Ｔｂの
値に応じてリボルバ現像ユニット４００の回転数を設定
することを特徴とする。表１に、Ｔｎ／Ｔｂの値とこれ
に対応したリボルバ現像ユニット４００の回転数との関
係データテーブルを示す。このデータテーブルは予め実
験等（コンピュータシミュレーションを含む）により求
められ、制御手段９００の図示しないＲＯＭに記憶され
ている。

【００５７】

【表１】

【００５８】制御手段９００は停止前のトナー濃度セン
サの出力値Ｔｂを記録（又は記憶）する（Ｓ１）。次の
作像スタート命令がなされると、すなわち、例えば次の
使用開始スタートキーが押されると（Ｓ２）、制御手段
９００は現在のトナー濃度センサの出力値Ｔｎを測定
（把握）する（Ｓ３）。次に、Ｔｎ／Ｔｂを算出し、こ
の値が基準値を超えたかどうかをチェックする（Ｓ
４）。Ｔｎ／Ｔｂの値が１．１を超えた場合には、デー
タテーブルから算出値に対応した回転数を選択し（Ｓ１
５）、現像クラッチ９０２をオフして現像スリーブや攪
拌部材が回転しないようにし、その状態で現像リボルバ
駆動部９０１を制御してリボルバ現像ユニット４００を
選択された回数分回転（公転）させる（Ｓ１６）。次
に、現像すべき色の所定の現像器を作像ポジションに位
置付け（Ｓ１７）、現像クラッチ９０２をオンし（Ｓ１
８）、作像を開始する（Ｓ１９）。Ｓ１４で、Ｔｎ／Ｔ
ｂの値が１．１を超えていない場合には、現像剤の嵩密
度が放置後上がっていないということになるので、Ｓ１
７に進む。

【００５９】次に、図９のフローチャートに基づいて第
３の実施形態を説明する。本実施形態では、各現像器全
てのＴｎ／Ｔｂの値を算出し、それらの中で最も大きい
値に応じてリボルバ現像ユニット４００の回転数を設定
することを特徴とする。制御手段９００は停止前のトナ
ー濃度センサの出力値Ｔｂを記録（又は記憶）する（Ｓ
２１）。次の作像スタート命令がなされると、すなわ
ち、例えば次の使用開始スタートキーが押されると（Ｓ
２２）、制御手段９００は現在のトナー濃度センサの出
力値Ｔｎを全ての現像器で測定（把握）する（Ｓ２
３）。次に、これらのＴｎ／Ｔｂの値の中で最大のもの
を決定し（Ｓ２４）、この値が基準値を超えたかどうか
をチェックする（Ｓ２５）。Ｔｎ／Ｔｂの値が１．１を
超えた場合には、データテーブルから算出値に対応した
回転数を選択し（Ｓ２６）、現像クラッチ９０２をオフ
して現像スリーブや攪拌部材が回転しないようにし、そ
の状態で現像リボルバ駆動部９０１を制御してリボルバ
現像ユニット４００を選択された回数分回転（公転）さ
せる（Ｓ２７）。次に、現像すべき色の所定の現像器を
作像ポジションに位置付け（Ｓ２８）、現像クラッチ９
０２をオンし（Ｓ２９）、作像を開始する（Ｓ３０）。
Ｓ２５で、Ｔｎ／Ｔｂの値が１．１を超えていない場合
には、現像剤の嵩密度が放置後上がっていないというこ
とになるので、Ｓ２８に進む。本実施形態では、Ｂｋ、
Ｃ、Ｍ、Ｙの４色のうち最も嵩密度の差の大きい測定値
に応じてリボルバ現像ユニット４００の回転数を選択す
るので、各色の使用頻度によりトナーの状態が異なる場
合でも確実に現像スリーブのロックを防止することがで
きる。

【００６０】次に、図１０のフローチャートに基づいて
第４の実施形態を説明する。本実施形態では、出力値Ｔ
ｎをリボルバ現像ユニット４００の回転毎に把握してＴ
ｎ／Ｔｂの値を算出し、該値が基準値以下になったとき
に現像位置に所定の現像器を移動させ、その後現像スリ
ーブを回転させることを特徴とする。換言すれば、リボ
ルバ現像ユニット４００の１回転毎にトナー濃度センサ
の出力値を測定し、その測定値が前回値にほぼ等しくな
った場合に作像を始めるものである。制御手段９００は
停止前のトナー濃度センサの出力値Ｔｂを記録（又は記
憶）する（Ｓ３１）。次の作像スタート命令がなされる
と、すなわち、例えば次の使用開始スタートキーが押さ
れると（Ｓ３２）、制御手段９００は現在のトナー濃度
センサの出力値Ｔｎを測定（把握）する（Ｓ３３）。次
に、所定の現像器のＴｎ／Ｔｂの値が基準値以下である
かどうかをチェックする（Ｓ３４）。

【００６１】Ｔｎ／Ｔｂの値が基準値以下でない場合に
は、現像クラッチ９０２をオフして現像スリーブや攪拌
部材が回転しないようにし、その状態で現像リボルバ駆
動部９０１を制御してリボルバ現像ユニット４００を１
回転（公転）させる（Ｓ３５）。実際にはリボルバ現像
ユニット４００は９０°ずつ回転し、各色のトナー濃度
センサの出力値が読み込まれる。この動作が基準値以下
になるまで繰り返される。Ｓ３４でＴｎ／Ｔｂの値が基
準値以下の場合には、現像すべき色の所定の現像器を作
像ポジションに位置付け（Ｓ３６）、現像クラッチ９０
２をオンし（Ｓ３７）、作像を開始する（Ｓ３８）。こ
れにより、最短時間で嵩密度が良好な状態を得ることが
できる。

【００６２】次に、図１１のフローチャートに基づいて
第５の実施形態を説明する。本実施形態では、出力値Ｔ
ｎをリボルバ現像ユニット４００の回転毎に把握してＴ
ｎ／Ｔｂの値を算出し、該値が上記全ての現像器で基準
値以下になったときに現像位置に所定の現像器を移動さ
せ、その後現像スリーブを回転させることを特徴とす
る。制御手段９００は停止前のトナー濃度センサの出力
値Ｔｂを記録（又は記憶）する（Ｓ４１）。次の作像ス
タート命令がなされると、すなわち、例えば次の使用開
始スタートキーが押されると（Ｓ４２）、制御手段９０
０は現在のトナー濃度センサの出力値Ｔｎを測定（把
握）する（Ｓ４３）。次に、全ての現像器におけるＴｎ
／Ｔｂの値が基準値以下であるかどうかをチェックする
（Ｓ４４）。全ての現像器のＴｎ／Ｔｂの値が基準値以
下でない場合には、現像クラッチ９０２をオフして現像
スリーブや攪拌部材が回転しないようにし、その状態で
現像リボルバ駆動部９０１を制御してリボルバ現像ユニ
ット４００を１回転（公転）させる（Ｓ４５）。実際に
はリボルバ現像ユニット４００は９０°ずつ回転し、各
色のトナー濃度センサの出力値が読み込まれる。この動
作が全てのＴｎ／Ｔｂの値が基準値以下になるまで繰り
返される。Ｓ４４で全ての現像器におけるＴｎ／Ｔｂの
値が基準値以下の場合には、現像すべき色の所定の現像
器を作像ポジションに位置付け（Ｓ４６）、現像クラッ
チ９０２をオンし（Ｓ４７）、作像を開始する（Ｓ４
８）。これにより、４色とも嵩密度が良好な状態を得る
ことができる。

【００６３】上記各実施形態では、ニップを狭くする方
式、磁気ブラシが像担持体に摺擦するニップ領域におい
て磁気ブラシを密に形成する方式において新たな課題を
解消するものとして説明したが、本発明は、これに拘わ
らず、攪拌力の弱い攪拌スクリュー等を使用する画像形
成装置において同様の機能を得ることができる。

【００６４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、現像剤担
持体を具備した現像器を色別に複数備えた回転型現像装
置を有し、単一の像担持体上に形成された静電潜像を上
記回転型現像装置の回転動作により上記現像器を切り替
えて現像を行う画像形成装置において、使用停止状態が
続いたとき、次に使用する際に上記回転型現像装置を回
転させて上記現像器内の現像剤を攪拌し、その後上記現
像剤担持体を回転させることとしたので、装置使用停止
後（放置後）の現像剤の嵩密度の上昇による現像剤担持
体や攪拌部材のロックを防止することができ、安定した
現像機能を長期に亘って得ることができる。

【００６５】請求項２記載の発明によれば、現像剤担持
体を具備した現像器を色別に複数備えた回転型現像装置
を有し、単一の像担持体上に形成された静電潜像を上記
回転型現像装置の回転動作により上記現像器を切り替え
て現像を行う画像形成装置において、上記各現像器にト
ナー濃度検知手段が設けられ、前回の使用停止時におけ
る上記トナー濃度検知手段による出力値と、次の使用に
おける上記現像剤担持体の回転前の上記トナー濃度検知
手段による出力値とを比較し、その結果に応じて上記回
転型現像装置を回転させて上記現像器内の現像剤を攪拌
し、その後上記現像剤担持体を回転させることとしたの
で、装置使用停止後（放置後）の現像剤の嵩密度の上昇
による現像剤担持体や攪拌部材のロックを防止すること
ができ、安定した現像機能を長期に亘って得ることがで
きる。

【００６６】請求項３記載の発明によれば、請求項２記
載の画像形成装置において、前回の使用停止時における
上記トナー濃度検知手段による出力値をＴｂ、次の使用
における上記現像剤担持体の回転前の上記トナー濃度検
知手段による出力値をＴｎとしたとき、Ｔｎ／Ｔｂの値
に応じて上記回転型現像装置の回転数を設定することと
したので、装置使用停止後（放置後）の現像剤の嵩密度
の上昇による現像剤担持体や攪拌部材のロックをできる
だけ短い時間で防止することができ、安定した現像機能
を長期に亘って得ることができる。

【００６７】請求項４記載の発明によれば、請求項２記
載の画像形成装置において、前回の使用停止時における
上記トナー濃度検知手段による出力値をＴｂ、次の使用
における上記現像剤担持体の回転前の上記トナー濃度検
知手段による出力値をＴｎとしたとき、上記各現像器全
てのＴｎ／Ｔｂの値を算出し、それらの中で最も大きい
値に応じて上記回転型現像装置の回転数を設定すること
としたので、装置使用停止後（放置後）の現像剤の嵩密
度の上昇による現像剤担持体や攪拌部材のロックを確実
に防止することができ、安定した現像機能を長期に亘っ
て得ることができる。

【００６８】請求項５記載の発明によれば、現像剤担持
体を具備した現像器を色別に複数備えた回転型現像装置
を有し、単一の像担持体上に形成された静電潜像を上記
回転型現像装置の回転動作により上記現像器を切り替え
て現像を行う画像形成装置において、上記各現像器にト
ナー濃度検知手段が設けられ、前回の使用停止時におけ
る上記トナー濃度検知手段による出力値をＴｂ、次の使
用における上記現像剤担持体の回転前の上記トナー濃度
検知手段による出力値をＴｎとしたとき、該出力値Ｔｎ
を上記回転型現像装置の回転毎に把握してＴｎ／Ｔｂの
値を算出し、該値が基準値以下になったときに現像位置
に所定の現像器を移動させ、その後上記現像剤担持体を
回転させることとしたので、装置使用停止後（放置後）
の現像剤の嵩密度の上昇による現像剤担持体や攪拌部材
のロックを防止することができ、安定した現像機能を長
期に亘って得ることができる。

【００６９】請求項６記載の発明によれば、現像剤担持
体を具備した現像器を色別に複数備えた回転型現像装置
を有し、単一の像担持体上に形成された静電潜像を上記
回転型現像装置の回転動作により上記現像器を切り替え
て現像を行う画像形成装置において、上記各現像器にト
ナー濃度検知手段が設けられ、前回の使用停止時におけ
る上記トナー濃度検知手段による出力値をＴｂ、次の使
用における上記現像剤担持体の回転前の上記トナー濃度
検知手段による出力値をＴｎとしたとき、該出力値Ｔｎ
を上記回転型現像装置の回転毎に把握してＴｎ／Ｔｂの
値を算出し、該値が上記全ての現像器で基準値以下にな
ったときに現像位置に所定の現像器を移動させ、その後
上記現像剤担持体を回転させることとしたので、装置使
用停止後（放置後）の現像剤の嵩密度の上昇による現像
剤担持体や攪拌部材のロックを確実に防止することがで
き、安定した現像機能を長期に亘って得ることができ
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
としてのカラー複写機の要部正面図である。

【図２】ニップを狭くする構成、ニップ領域において磁
気ブラシを密に形成する構成をを説明するための非回転
型現像装置を有する画像形成装置の要部正面図である。

【図３】図２で示した画像形成装置の現像装置の概要正
面図である。

【図４】図２で示した画像形成装置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の程度を示す図であ
る。

【図５】図２で示した画像形成装置の現像装置における
主磁極と主磁極磁力形成補助磁石の角度位置関係を示す
図である。

【図６】制御ブロック図である。

【図７】第１の実施形態における制御動作のフロチャー
トである。

【図８】第２の実施形態における制御動作のフロチャー
トである。

【図９】第３の実施形態における制御動作のフロチャー
トである。

【図１０】第４の実施形態における制御動作のフロチャ
ートである。

【図１１】第５の実施形態における制御動作のフロチャ
ートである。

【図１２】後端白抜けの概念を示す図で、（ａ）は後端
白抜けがない状態を示す図、（ｂ）は後端白抜けが生じ
た状態を示す図である。

【図１３】磁気ブラシ現像方式における現像部の様子を
示す図である。

【図１４】後端白抜けのメカニズム段階的に示した図で
ある。

【図１５】磁気ブラシの状態を示す図で、（ａ）は現像
ローラの長手方向における状態を示す図、（ｂ）は
（ａ）におけるＨ−Ｈ'線での断面図である。

【図１６】トナードリフトが低減される原理を段階的に
示した図である。

【図１７】磁気ブラシのバラツキと後端白抜けとの関係
を示す図で、（ａ）は磁気ブラシが密に形成された状態
を示す図、（ｂ）は磁気ブラシにバラツキがある従来の
状態を示す図、（ｃ）は後端白抜けがない状態を示す
図、（ｄ）は後端白抜けが生じた状態を示す図である。

【符号の説明】

１００像担持体としての感光体ドラム４００回転型現像装置としてのリボルバ現像ユニット４０１、４０２、４０３、４０４現像器４０１ａ、４０２ａ、４０３ａ、４０４ａトナー濃度
検知手段としてのトナー濃度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H027 DA01 DD07 DE04 DE07 DE09 EB04 EC06 EC08 ED08 EF13 EF15 EG02 2H030 AA03 AD17 BB02 BB24 BB36 2H077 AB02 AC02 AC12 AD02 AD06 AD13 AD36 DA10 DA42 DA52 DB21 EA03 EA15 GA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像剤担持体を具備した現像器を色別に複
数備えた回転型現像装置を有し、単一の像担持体上に形
成された静電潜像を上記回転型現像装置の回転動作によ
り上記現像器を切り替えて現像を行う画像形成装置にお
いて、使用停止状態が続いたとき、次に使用する際に上記回転
型現像装置を回転させて上記現像器内の現像剤を攪拌
し、その後上記現像剤担持体を回転させることを特徴と
する画像形成装置。
【請求項２】現像剤担持体を具備した現像器を色別に複
数備えた回転型現像装置を有し、単一の像担持体上に形
成された静電潜像を上記回転型現像装置の回転動作によ
り上記現像器を切り替えて現像を行う画像形成装置にお
いて、上記各現像器にトナー濃度検知手段が設けられ、前回の
使用停止時における上記トナー濃度検知手段による出力
値と、次の使用における上記現像剤担持体の回転前の上
記トナー濃度検知手段による出力値とを比較し、その結
果に応じて上記回転型現像装置を回転させて上記現像器
内の現像剤を攪拌し、その後上記現像剤担持体を回転さ
せることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項２記載の画像形成装置において、前回の使用停止時における上記トナー濃度検知手段によ
る出力値をＴｂ、次の使用における上記現像剤担持体の
回転前の上記トナー濃度検知手段による出力値をＴｎと
したとき、Ｔｎ／Ｔｂの値に応じて上記回転型現像装置
の回転数を設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項２記載の画像形成装置において、前回の使用停止時における上記トナー濃度検知手段によ
る出力値をＴｂ、次の使用における上記現像剤担持体の
回転前の上記トナー濃度検知手段による出力値をＴｎと
したとき、上記各現像器全てのＴｎ／Ｔｂの値を算出
し、それらの中で最も大きい値に応じて上記回転型現像
装置の回転数を設定することを特徴とする画像形成装
置。
【請求項５】現像剤担持体を具備した現像器を色別に複
数備えた回転型現像装置を有し、単一の像担持体上に形
成された静電潜像を上記回転型現像装置の回転動作によ
り上記現像器を切り替えて現像を行う画像形成装置にお
いて、上記各現像器にトナー濃度検知手段が設けられ、前回の
使用停止時における上記トナー濃度検知手段による出力
値をＴｂ、次の使用における上記現像剤担持体の回転前
の上記トナー濃度検知手段による出力値をＴｎとしたと
き、該出力値Ｔｎを上記回転型現像装置の回転毎に把握
してＴｎ／Ｔｂの値を算出し、該値が基準値以下になっ
たときに現像位置に所定の現像器を移動させ、その後上
記現像剤担持体を回転させることを特徴とする画像形成
装置。
【請求項６】現像剤担持体を具備した現像器を色別に複
数備えた回転型現像装置を有し、単一の像担持体上に形
成された静電潜像を上記回転型現像装置の回転動作によ
り上記現像器を切り替えて現像を行う画像形成装置にお
いて、上記各現像器にトナー濃度検知手段が設けられ、前回の
使用停止時における上記トナー濃度検知手段による出力
値をＴｂ、次の使用における上記現像剤担持体の回転前
の上記トナー濃度検知手段による出力値をＴｎとしたと
き、該出力値Ｔｎを上記回転型現像装置の回転毎に把握
してＴｎ／Ｔｂの値を算出し、該値が上記全ての現像器
で基準値以下になったときに現像位置に所定の現像器を
移動させ、その後上記現像剤担持体を回転させることを
特徴とする画像形成装置。