JP2003270927A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １ 耐久による画像筋むら防止 ２ 耐久環境変動によるかぶり画像防止 ３ 耐久による飛散防止 【解決手段】 １ 磁性一成分現像剤を用いた複数の現
像剤担持体を有する現像装置において、画像形成時に各
現像剤担持体に交流および直流成分のバイアスを印加す
ることを特徴とし、画像領域の現像工程終了後、画像形
成時と反対方向に回転させることを特徴とする現像装
置。 ２ 環境によって現像剤担持体を反対方向に回転させる
角度（０°を含む）を変えること。 ３ 画像形成後の逆回転中は交流成分をオフすることに
より上記の目的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式を用い
た複写機，レーザービームプリンタ，ファクシミリ、印
刷装置などに用いられる現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、静電潜像担持体上に一様帯電を行
った後、アナログ露光または半導体レーザーないしはＬ
ＥＤにより画像露光を行い、静電潜像担持体上に静電潜
像を形成した後、これを現像装置により現像剤像として
可視像化し、転写材にこの可視像を転写した後、転写材
を静電潜像担持体より分離し定着装置により定着された
画像として出力する画像形成装置が知られている。図１
５を用いてその工程について説明する。画像形成装置は
静電潜像担持体として例えば感光ドラム１を有し、感光
度ドラム１は表面にＯＰＣ、ａ−Ｓｉ等の光導電層を備
え、矢印Ａ方向に回転される。この感光ドラム１の表面
を、一次帯電器３により例えば−７００Ｖに一様帯電す
る。ついで、画像信号情報による画像露光１２を行っ
て、感光ドラム１上の露光部の表面電位を例えば−２０
０Ｖに減衰し、感光ドラム１上に画像の画像信号に応じ
た潜像を形成する。画像露光１２には、たとえば半導体
レーザーあるいはＬＥＤアレーが用いられる。次に、潜
像を１成分現像器である現像器２により現像して、トナ
ー像として可視化する。乾式一成分現像剤を用いた現像
装置は簡易でキャリア等の交換が要らないため高耐久高
寿命であり、例えば磁性一成分トナーを用いたジャンピ
ング現像等がある。現像器２は負に帯電した黒トナーを
用いる。現像時、現像剤担持体には現像バイアスとして
−５００Ｖ程度の直流バイアスを印加して、潜像を反転
現像する。この後、必要に応じてチャージャー１０を用
いて転写前処理を施し、（通常はＤＣもしくはＡＣによ
るコロナの付与、または光除電などを組み合わせたりす
る）感光ドラム１に供給された転写材上に転写帯電器４
により転写する。その後、定着器７に送ってトナー像を
定着し画像が得られる。一方、感光ドラム１上に転写残
りのトナーをクリーニング装置１１により除去し、次の
画像形成に備える。画像形成装置の高速化に対しては現
像装置においては特開平０３−２０４０８４号公報に記
載されているように２成分磁気ブラシを用いた現像装置
の現像ロールを複数にして対応していたり、また、特開
平０２−１８８７７８号公報に記載されているようにス
リーブと感光体の距離を下流のスリーブほど近づけてス
リーブからのトナーの補給量の均一化を図っている。ま
た、小型化した複数現像スリーブを有する現像装置とし
ては特公平３−５５７９号公報に示されるような現像装
置も提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、複数現像剤担持体（現像スリーブ）を有した
現像装置は濃度維持の点で優れ、複数現像スリーブの間
に別にトナー層厚規制部材を設けないものはコンパクト
性に優れ省スペースであるものの、これらの現像システ
ムでは以下のような問題点があった。

【０００４】上記の複数の現像スリーブ有する現像装置
においては、上流スリーブのトナー層厚規制には磁性ブ
レードなどが用いられるのに対して、下流の現像スリー
ブは上流の現像スリーブでトナー層厚規制を行う。該現
像剤担持体の回転方向は該現像剤担持体間において互い
に逆方向である。したがって、現像装置内のトナーは耐
久によってシェアを受け、現像剤担持体間ではトナー凝
集度が上がってしまうために、スリーブ間に圧力を受け
た状態でトナーが溜り、スリーブ上のトナーコートが筋
状になることがあり、結果として筋画像を出力すること
があった。これは凝集度が大きい正極に帯電するトナー
を用いる場合や高湿環境下での耐久では特に厳しかっ
た。

【０００５】この現像剤担持体間に挟まれ滞留したトナ
ーは画像形成時に現像剤担持体の回転とともに感光体と
対向する現像部に一番早く到達するため十分帯電付与
（トリボ付与）できずに、結果としてかぶり画像を生じ
ていた。

【０００６】また、現像剤担持体間に溜ったトナーは帯
電しずらいため飛散し、機内飛散や帯電ワイヤーを汚し
て結果として不良画像を出力していた。

【０００７】以上の課題に対して本出願に係る第一の目
的は複数の現像スリーブを有する小型現像装置におい
て、耐久によっても画像むら、筋のない良好な画像を出
力することである。

【０００８】本出願に係る第二の目的は複数の現像スリ
ーブを有する現像装置において、長期の耐久や環境の変
化においても画像かぶりのない良好な画像を出力するこ
とである。

【０００９】本出願に係る第三の目的は複数の現像スリ
ーブを有する現像装置において、現像剤飛散による機内
汚れや帯電ワイヤーむらによる不良画像を防止すること
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、 １ 静電潜像担持体上に形成された静電潜像を磁性一成
分現像剤によって可視像化する同方向に回転する複数の
現像剤担持体を近接させた状態で配置し、上流現像剤担
持体が下流現像剤担持体の現像剤層厚規制部材をかねた
現像装置において、画像形成時に各現像剤担持体に交流
および直流成分のバイアスを印加し、画像領域の現像工
程終了後、画像形成時と反対方向に該現像剤担持体を回
転させること、 ２ 環境によって現像剤担持体を反対方向に回転させる
角度（０°を含む）を変えること、 ３ 画像領域の現像工程終了後に反対方向に回転させる
角度は０°〜４５°であること、 ４ 画像形成時に各現像剤担持体に交流および直流成分
のバイアスを印加し、画像領域の現像工程終了後、交流
成分を印加しないで、画像形成時と反対方向に回転させ
ること、 ５ 静電潜像担持体を一様帯電する帯電手段と静電潜像
を形成するための露光手段と該静電潜像を可視化する現
像手段を有し、該現像剤像を転写材に転写し、静電潜像
担持体上の残現像剤をクリーニング装置により、回収し
該残現像剤を再び現像手段に戻し再利用する一成分磁性
現像剤を用いた現像方式に上記方法を用いること、によ
り、本出願に係る第一の目的である複数の現像スリーブ
を有する小型現像装置において、耐久によっても画像む
ら、筋のない良好な画像を出力すること、本出願に係る
第二の目的である複数の現像スリーブを有する現像装置
において、長期の耐久や環境の変化においても画像かぶ
りのない良好な画像を出力すること、本出願に係る第三
の目的である複数の現像スリーブを有する現像装置にお
いて、現像剤飛散による機内汚れや帯電ワイヤーむらに
よる不良画像を防止することを実現することに成功した
ものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】（実施例１）図２に，本発明にか
かる画像形成装置の概略を図示する。

【００１２】画像形成装置は感光体にΦ１０８のａ−Ｓ
ｉドラム感光体を用いた。プロセススピードは４６０ｍ
ｍ／ｓｅｃで毎分９０枚の白黒デジタル複写機である。
ａ−Ｓｉは有機感光体に比べ比誘電率が１０程度と大き
いことや帯電電位が比較的低くＯＰＣに比べ潜像電位が
十分に取れないが高耐久で寿命が３００万枚以上あり、
高速機に向いているという特徴がある。

【００１３】該感光体は帯電器３により例えば＋５００
Ｖに一様帯電された後、６００ｄｐｉで画像露光１２が
なされる。画像露光１２は半導体レーザーを光源として
第１の画像信号により変調された第１のレーザービーム
であり、該第１のレーザービームはモーターにより一定
の回転数で回転する多面鏡により偏光され、結像レンズ
を経て、折り返しミラーで反射された後、感光体１上を
ラスタ走査されその露光部の表面電位を例えば＋１００
Ｖに減衰させて像状の潜像を形成する。波長は６８０ｎ
ｍである。その後、現像を行い、ポスト帯電器１０でト
ナーをプラスに帯電させると共に感光体とトナー間の吸
着力を弱め、転写、分離しやすいようにする。本実施例
では簡易で現像スリーブ寿命１０００ｋ枚までメンテの
要らない高耐久な現像方式である黒の磁性１成分現像剤
を用いた正規現像を行う。そして本実施例では複数の現
像剤担持体（現像スリーブ）を用いた現像を行う。トナ
ー補給の動作は図１０の２Ｂ付近のトナーがなくなると
圧電素子２２信号によりマグロール２４を回転させるよ
うな信号を出し、マグロール２４の回転によりホッパー
９Ｂよりトナーが現像器内に補給される。現像器２で静
電潜像をトナー像にした後、ポスト帯電器１０で総電流
−２００／μＡ（ＡＣ＋ＤＣ）流してトナー像を帯電さ
せた後、矢印方向に進む転写材に転写帯電器４により転
写し、定着器７に送ってトナー像を定着する。

【００１４】次に本実施例で用いた現像装置２について
詳しく説明する。

【００１５】現像剤は簡易でメンテの要らなく高耐久高
信頼性で生産性の高い負極性の一成分磁性トナーを用い
た。トナーはネガトナーで粒径は７．０／μｍで、外添
剤としてＳｉＯ２が１．０％まぶされている。図１０に
示すように現像スリーブは２本よりなり、第一の現像剤
担持体（現像スリーブ）２０は非磁性部材であるΦ２０
のアルミＡ２０１７の上にＦＧＢ＃３００でブラスト処
理をした後、図１１に示すようにコーティングをおこな
ったものである。第二のスリーブも同様で現像剤担持体
（現像スリーブ）３０は非磁性部材であるΦ２０のアル
ミＡ２０１７の上にＦＧＢ＃３００でブラスト処理し、
コーティングをおこなった。このコーティングはスリー
ブ周期で発生するスリーブゴースト画像を防止するとと
もにスリーブ表面の耐久性を高めるためである（Ａｌ表
面を保護する膜である）。

【００１６】膜の処方はＡｌスリーブ表面にフェノール
樹脂と結晶性グラファイトおよびカーボンを１００：３
６：４の重量比割合で混合して、膜厚１０μｍで１５０
℃環境で硬化させた膜を用いた。膜の厚さは安定かつ均
一な膜を形成するための厚さは１０／μｍ程度である。
この場合Ｐ／Ｂ比は１／２．５である。Ｂは樹脂の重
量、Ｐは樹脂以外のものの重量（結晶性グラファイト＋
カーボン）を表す。ちなみに、グラファイトとカーボン
の比はカーボンの分散性より９：１が好ましい。

【００１７】次に磁気シール部材について説明する。図
３に示すように、第一現像スリーブは内部に６極の磁極
を有する現像スリーブと第二現像スリーブは６極の磁極
を有する現像スリーブであり、両スリーブの外周に沿っ
て図のような形をした２本スリーブ用の主に鉄よりなる
モルグロイ（ＫＮメッキ、透磁率１０−６）で作製した
磁気シール部材を図６に示すように現像スリーブ両端近
傍に設けた。現像スリーブ表面と磁気シール部材とのギ
ャップは４００／μｍ±１００／μｍに周全体がなるよ
うにした。

【００１８】第一のマグネット長はＬ１＝３０５ｍｍ、
第二のマグネット長はＬ２＝３０５ｍｍとした。

【００１９】磁性シールの取り付け位置についてはマグ
ネットに対する磁性シールの適切な磁性シールの外側の
端部の位置とマグネットの端部を一致させるのが一番好
ましい。これは磁気シールの外側よりマグネットが外に
出ると長手方向の外にも磁力が存在するために、その磁
力でトナーが外に運ばれてしまい、トナー漏れを引き起
こすためである。また、逆に磁性シールの外端に対して
マグネットの端部が中に入り過ぎると、本来、磁性シー
ルとマグネットの間で磁気ブラシを形成して、トナー漏
れを無くす磁性シールが、磁気シールの外端部では磁力
が存在しないのにもかかわらず、スリーブ上には磁気シ
ールの幅で磁気ブラシを形成するために、外側のトナー
は端部に漏れると同時に、トナー層厚も大きくなり、ボ
タ落ちする場合も有る。また、長手方向には、スリーブ
とマグネットの関係等でガタがあるために、それらを考
慮して、図６に示すようにマグネット端から１ｍｍ内側
に入ったところに磁性シールの端部が位置するようにし
た。

【００２０】第一の現像スリーブの内部には図３、表１
に示すような６極の磁場パターンを有する固定マグネッ
トを備えている。現像スリーブは対ドラムに対して１５
０％の速度で回転する。

【００２１】

【表１】

【００２２】トナーは磁気ブレードで層厚を規制し、Ｓ
−Ｂｇａｐは２５０／μｍとした。第一現像スリーブと
感光ドラムとの距離Ｓ−Ｄｇａｐは２５０／μｍとし、
現像スリーブには＋２００ＶのＤＣバイアスと図４に示
すようにＶｐｐ１５００Ｖ、周波数２．７ｋＨｚの矩形
波をＡＣバイアスとして印加した磁性一成分非接触現像
を行う。従って、現像コントラストは飛翔方向に３００
Ｖ、かぶりとりコントラストが１００Ｖとなる。

【００２３】第二の現像スリーブ３０は現像剤担持体
（現像スリーブ）は非磁性部材であるΦ２０のアルミＡ
２０１７に膜を形成したものを用いる。その内部には図
３、表２に示す６極の磁場パターンよりなるマグネット
を有する。現像スリーブには＋２００ＶのＤＣバイアス
と図４に示すようにＶｐｐ１５００Ｖ、周波数２．７ｋ
Ｈｚの矩形波を印加する。第一現像スリーブと同一なの
で共通であり、電源は１つでよいのでコストダウンにな
り、かつ電源のスペースが少なくて済むメリットがあ
る。現像スリーブは対ドラムに対して１５０％の速度で
回転する。第二現像スリーブ上のトナー層厚規制は上流
の現像スリーブにより行う。第一現像スリーブと第二現
像スリーブ間の距離は３００μｍにした。これは第一と
第二の現像スリーブでのトナー供給量を等しくなるよう
にするための値である。このようにすることでスリーブ
上のトナーコート量（Ｍ／Ｓ）を約１．０ｍｇ／ｃｍ^２
にした。第二現像スリーブのＳ−Ｄｇａｐは２５０／μ
ｍである。単位時間あたりのトナー供給量をおおよそそ
ろえることは、複数現像スリーブの現像特性を安定させ
濃度変動を低減するうえで重要である。

【００２４】

【表２】

【００２５】本特許の特徴について説明する。

【００２６】本特許は複数現像スリーブを有し、下流の
現像スリーブ上のトナーコートを上流の現像スリーブに
よって行い、現像スリーブの回転方向が現像スリーブ間
において互いに逆方向である系において、過酷な連続耐
久においても、現像スリーブ上のコートが筋状になるの
を防いで画像筋むらをなくすこと、画像かぶりをなくす
こと、トナー飛散をなくすことである。

【００２７】本発明の現像方式は現像スリーブ間に部材
がないために、よりコンパクトな構成になっている。こ
の方式では第一現像スリーブは磁性ブレードでのトナー
規制を行った後、第二現像スリーブのトナーを規制し、
第二現像スリーブは第一現像スリーブによる規制でかつ
第一現像スリーブはトナー規制部でトナーの進行方向と
逆方向に回転する。

【００２８】現像装置内のトナーは過酷な連続耐久を行
うと熱的、機械的シェアを受け、現像剤担持体間ではト
ナー凝集度が上がってしまうために、スリーブ間に存在
するトナーは圧力を受けた状態で２つのスリーブで形成
される三角領域（図１３矢印部）にトナーが溜り、スリ
ーブ上のトナーコートが筋状になることがあり、結果と
して筋画像を出力することがあった。この現象は高温高
湿環境において特に厳しかった。

【００２９】また、この現像剤担持体間に挟まれ滞留し
たトナーは画像形成時に現像剤担持体の回転とともに感
光体と対向する現像部に一番早く到達するため十分帯電
付与（トリボ付与）できずに、結果としてかぶり画像を
生じていた。

【００３０】また、現像剤担持体間に溜ったトナーは帯
電しずらいため飛散し、機内飛散や帯電ワイヤーを汚し
て結果として不良画像を出力していた。

【００３１】本特許では画像領域の現像工程終了後、画
像形成時と反対方向に該現像剤担持体を回転させること
を特徴とする。

【００３２】図１５に従来例のシーケンスチャートを示
す。

【００３３】コピーボタンを押すとメインモーターが作
動し、感光体が回転を始める。それに伴い、図２の一次
帯電器２０３にＤＣバイアスが印加され、感光体が＋５
００Ｖに均一に帯電される。その後、画像領域になる前
（約５０ｍｓｅｃ前）に第一現像スリーブ、第二現像ス
リーブとも回転を始める。その後、画像領域になる直前
（約６ｍｓｅｃ前）にＡＣバイアスを両スリーブともに
印加する。画像領域終了直後（約６ｍｓｅｃ後）に両現
像スリーブへのＡＣバイアス印加を停止し、メインモー
タ停止前に第一、第二現像スリーブとも回転を停止させ
る。そして、メインモーター終了前にＤＣバイアス印加
を停止する。このような従来のシーケンスでは初期は問
題がないものの、耐久がすすみ１００ｋ枚ほどになると
スリーブ上のコートに若干筋が発生し、これがハーフト
ーン画像では筋となっていた。今日のデジタル機におい
ては画質が重要視されるため若干の筋も課題となってい
た。白地部においても初期にくらべ画像かぶりが局所的
ではあるがではじめていた。トナー飛散に関しても後述
の基準に対しては飛散の多い状態であった。

【００３４】これに対して、本特許のポイントは現像ス
リーブ停止後に回転方向を逆３０°に回転させて停止す
ることである。逆に回転させることについては２成分現
像においては特開平５−３４６７３１号公報に述べられ
ているが、これは２成分現像の穂切りに関するものであ
り、積極的に回転させる点、ＡＣバイアスを重畳する
点、また、現像器構成も大きく違っており根本的に異な
るものである。

【００３５】次に詳細について述べる。モータを従来の
ＤＣモータからステッピングモータにすることで可能と
なる。本実施例のシーケンスを図１にしめす。画像域の
現像工程終了後、約２０ｍｓｅｃ後に第一、第二現像ス
リーブの回転モータを停止し、第一現像スリーブ、第二
現像スリーブとも現像ＤＣ分を０Ｖにして第一、第二現
像スリーブとも回転を停止させる。その後、濃い斜線部
で示すように、この領域で両現像スリーブとも逆方向に
ゆっくりと回転させた。回転に際しては現像スリーブ駆
動のモーターは従来用いられているＤＣモーターではな
く、ステツピングモーターを用いることで容易に逆回転
ができる。

【００３６】このような構成にした際の実力を表３に示
す。

【００３７】

【表３】

【００３８】このように、画像筋むら、画像かぶり、機
内トナー飛散ともレベルが改善されていることがわか
る。これは画像形成後の現像スリーブを逆に回転させる
ことでまず、図１３の矢印部で生じるトナーの凝集状態
を解放させる（応力解放）ことができ、耐久においても
従来よりも矢印部における凝集度の上昇を防ぐことがで
きる。また、画像かぶりにおいては、従来は耐久によっ
て帯電劣化をし、劣化した状態で朝一、または長期放置
後に画像を出力すると矢印部のトナーは帯電が不足して
画像かぶりが生じる。これが本方式のシーケンス動作を
することで、劣化の程度が低減させるとともに主な帯電
付与部である現像スリーブ間を通過するまでの距離がと
れるために現像スリーブ回転自体の加速がついてトリボ
の立ち上がりが若干改善するためである。角度について
は逆に回転させる角度が大きければ大きいほどよいが、
４６°以上逆に回すとかえってトナー第一現像スリーブ
の下流からトナーが吹き出してきてしまい、コートが不
安定になるため、逆に回す角度については０°から４５
°が好ましい。トナー飛散に関しても帯電不足のトナー
がスリーブ間の応力緩和で低減できることにより、飛散
量も低減できた。飛散に関しては表４に示すように現像
スリーブの逆回転中に現像バイアスの交流成分を印加し
た（オン）場合と印加しない（オフ）場合で飛散のレベ
ルが極端に変わる。従って、逆回転中はオフが良い。こ
れは交流バイアスが印加されていると現像スリーブと感
光体の間でいわゆるＡＣ飛散と呼ばれるようにトナーの
飛翔現象を活発にすることによる。すなわち、これをさ
せないのである。

【００３９】

【表４】

【００４０】評価基準については下記に示すとおりであ
る。 筋むら ○：耐久において現像スリーブ上のコートが筋にならな
い ×：筋になる 画像かぶり ○：耐久において白地部のかぶりが２％未満 ×：白地
部のかぶりが２％以上 トナー飛散 ○：１００ｋ枚耐久でトナー量１．０ｇ以下 △：１．
０−２．０ｇ×：２．０ｇ以上 また、シーケンスの主な時間については図１に示すとお
りである。

【００４１】以上の構成にすることで、高速機対応の複
数の現像スリーブを有する小型現像装置において、第一
の目的である耐久によっても画像むら、筋のない良好な
画像を出力すること、本出願に係る第二の目的である複
数の現像スリーブを有する現像装置において、長期の耐
久や環境の変化においても画像かぶりのない良好な画像
を出力すること、本出願に係る第三の目的である複数の
現像スリーブを有する現像装置において、現像剤飛散に
よる機内汚れや帯電ワイヤーむらによる不良画像を防止
すること、ができた。

【００４２】（実施例２）本発明にかかる画像形成装置
は実施例１と同様である。

【００４３】本実施例の特徴は、環境センサー（温度、
湿度）により空気中の絶対水分量を計算して、環境を画
像形成装置そのものが検知し、その値に基づいて、画像
形成終了時の該現像剤担持体を逆に回転させる角度を変
化させたものである。ここで角度は０°から４５°の中
で変化させる。ここでは常温低湿時はトナーの流動性が
良いため、あえて画像終了後の逆回転は行わずに、常温
常湿から高温高湿を検知した際に画像形成後の逆回転を
３５°行うものである。このようにすることで耐久によ
ってもかぶりや画像むら、筋のない良好な画像を出力す
ること、トナー飛散による機内汚れや帯電ワイヤーむら
による不良画像を防止することを可能にしたものであ
る。

【００４４】絶対水分量の閾値はＡ ０−１０ｇ／
ｍ^３、Ｂ ｌ０−１６ｇ／ｍ^３、Ｃ １６ｇ／ｍ^３以上
である。

【００４５】ここで高温／高湿はＣの領域に相当する。

【００４６】本実施例においては凝集度が高い高温高混
の場合のみを検知してその場合だけ逆回転を画像形成後
に行うものであるが、環境に応じて、例えばＡ領域では
１０°、Ｂ領域では２０°、Ｃ領域では３０°というよ
うに擬集度の低い領域から高い領域で角度を変化させる
方法もある。

【００４７】実際には図１４のＸの時間を変化させるこ
とで達成できる。

【００４８】次に本実施例で用いた現像装置２について
詳しく説明する。

【００４９】現像剤は重量平均粒径が７μｍの正極性の
一成分磁性トナーを用い反転現像を行った。

【００５０】図１０に示すように現像スリーブは２本よ
りなり、第一の現像剤担持体（現像スリーブ）２０は非
磁性部材であるΦ２０のアルミＡ２０１７の上にＦＧＢ
＃６００でブラスト処理をした後、Ｃｒメッキ処理を行
ったものである。第二のスリーブも同様で現像剤担持体
（現像スリーブ）３０は非磁性部材であるΦ２０のアル
ミＡ２０１７の上にＦＧＢ＃６００でブラスト処理し、
Ｃｒメッキ処理を行なった。このメッキ膜はトナーの帯
電付与とスリーブ表面の耐久性を高めるためである。

【００５１】第一の現現像スリーブは対ドラムに対して
１５０％の速度で回転する。トナーは磁気ブレードで層
厚を規制し、Ｓ−Ｂｇａｐは２５０／μｍとした。第一
現像スリーブと感光ドラムとの距離Ｓ−Ｄｇａｐは２０
０μｍとし、現像スリーブには＋３５０ＶのＤＣバイア
スと図４に示すようにＶｐｐ１４００Ｖ、周波数２．７
ｋＨｚの矩形波をＡＣバイアスとして印加した磁性一成
分非接触現像を行う。従って、現像コントラストは飛翔
方向に２５０Ｖ、かぶりとりコントラストが１５０Ｖと
なる。

【００５２】第二の現像スリーブ３０は現像剤担持体
（現像スリーブ）は非磁性部材であるΦ２０のアルミＡ
２０１７にＣｒメッキ膜を形成したものを用いる。現像
スリーブには＋３５０ＶのＤＣバイアスと図４に示すよ
うにＶｐｐ１４００Ｖ、周波数２．７ｋＨｚの矩形波を
印加する。第一現像スリーブと同一なので共通であり、
電源は１つでよいのでコストダウンになり、かつ電源の
スペースが少なくて済むメリットがある。現像スリーブ
は対ドラムに対して１５０％の速度で回転する。トナー
の層厚規制は磁気ブレードを用い、第一現像スリーブと
の距離は４００／μｍ、Ｓ−Ｄｇａｐ２５０／μｍとす
る。

【００５３】環境センサーはＴＤＫ製のＦＧ５−３０６
４を用いた。

【００５４】本実施の効果を表５、表６、表７に示す。
これらは各環境での耐久後の従来の実力と実施例２の実
力をしめす。ここではＮ／Ｎは２５℃５５％、Ｎ／Ｌは
２５℃１５％、３０℃８０％の環境とする。このよう
に、画像筋むら、画像かぶり、機内トナー飛散ともレベ
ルが改善されていることがわかる。図１３で示す矢印部
では特にＮ／ＮからＨ／Ｈ環境で厳しく。また、負極性
トナーは実施例１のような正極性トナーより上記課題の
レベルが良いことからＮ／Ｌ環境ではあえて本特許のシ
ーケンス動作を必要としなくてもいい。無駄な動作をさ
せないことはモータの長寿命化にもなるため、本実施で
は必要最低限な動作をさせるものである。

【００５５】以上の構成にすることで、高速機対応の複
数の現像スリーブを有する小型現像装置において、第一
の目的である耐久によっても画像むら、筋のない良好な
画像を出力すること、本出願に係る第二の目的である複
数の現像スリーブを有する現像装置において、長期の耐
久や環境の変化においても画像かぶりのない良好な画像
を出力すること、本出願に係る第三の目的である複数の
現像スリーブを有する現像装置において、現像剤飛散に
よる機内汚れや帯電ワイヤーむらによる不良画像を防止
すること、ができた。

【００５６】

【表５】

【００５７】

【表６】

【００５８】

【表７】

【００５９】（実施例３）本発明にかかる画像形成装置
は実施例１と同様である。

【００６０】本発明の特徴は画像形成行程後に現像スリ
ーブの逆回転シーケンスを特に凝集度的にも不利なリユ
ース機に適用したことである。

【００６１】リユース系トナーは基本的には転写されず
に残りクリーニングで回収された廃トナーであるため
に、劣化でＮｅｗトナーと比較して、トリボが極端に小
さいために飛散が更に悪くなる。本実施例はこれらのこ
とを鑑みて実施したものである。

【００６２】本実施例では図７に示す画像形成システム
で感光体としてａ−Ｓｉドラムを用いたデジタル複写機
について説明する。プロセススピードは５００ｍｍ／ｓ
の１１０枚／分である。この感光ドラム２０１の表面
を、一次帯電器２０３により＋５００Ｖに一様帯電す
る。ついで、波長６８０μｍの半導体レーザーで６００
ｄｐｉでＰＷＭによる露光２１２を行って、感光ドラム
２０１上に静電潜像を形成する。次に、現像器２０２に
より正規現像し、トナー像として可視化する。

【００６３】現像剤は磁性一成分ネガトナーを用いジャ
ンピング現像をする。トナー粒径は６．０／μｍであ
る。これは従来の２成分現像剤ではキャリアの交換を１
０万枚ごとにサービスマンが行わねばならずメンテフリ
ーでないためリユースの利点があまり繁栄できない。そ
れに対して耐久性が無限でノーメンテで済む乾式磁性一
成分トナーを用いた。現像バイアスは第一、第二共に２
４００Ｈｚ、１５００Ｖｐｐ、Ｄｕｔｙ５０％の交流電
圧に＋２００Ｖの直流電圧を重畳したバイアス電圧を印
加する。Ｓ−Ｂｇａｐは第一が２５０／μｍ、でＳ−Ｄ
ｇａｐは共に２５０μｍとした。その後、ポスト帯電器
で総電流−２００／μＡ流してトナー像を帯電させた
後、矢印方向に進む転写材に転写帯電器２０４により転
写し、定着器７に送ってトナー像を定着する。一方、感
光ドラム１上の転写残りのトナーをクリーニング装置２
０６により除去、回収して搬送パイプ２０８を通して廃
トナー（リユーストナー）を現像ホッパー２０９Ｂに戻
す。搬送パイプにはスクリュー状の搬送部材が内部にあ
り、回転することでリユーストナーを運ぶ。更に詳細を
述べると図７に示すように運ばれたリユーストナーは現
像ホッパー２０９Ｂに入れられ再利用される。また別に
Ｎｅｗトナーはホッパー２０９Ａに入れられ、マグロー
ラ２１Ａ、２１Ｂにより磁力でそれぞれのトナーは引き
つけられ、マグローラ２１Ａ、２１Ｂが回転することに
より現像器内にトナーは運ばれる。本実施例ではリユー
ストナーとＮｅｗトナーを現像器内で混ぜる方法を採用
したが、ホッパー内に混合するスペースを設け混ぜても
構わない。現像器内で混ぜられたトナーは再び現像スリ
ーブに送られ、感光体上に現像される。マグローラ２１
Ａの通常の回転速度は２回転／分でマグローラ２１Ｂの
回転速度を変化させる。マグローラ回転の信号は現像器
内のピエゾセンサー（ＴＤＫ製）にトナーの自重がかか
らなくなり、振動するとトナー供給信号が発せられる。

【００６４】通常はマグローラ２１Ｂはマグローラ２１
Ａに対して１０／９０（マグローラ２１Ａ：マグローラ
２１Ｂ＝９：１）にする。

【００６５】本実施例の現像器構成は実施例２と同様で
ある。

【００６６】図８に、廃トナーが混在した場合の下流ス
リーブの回転開始からの時間と下流でのトナーの帯電量
の関係を示す。本現像系のように下流現像スリーブのト
ナー層厚規制を上流の現像スリーブにより行う現像装置
で一成分磁性現像剤を用いるリユースを行うと通常より
帯電量の立ち上がりが遅いことがわかる。比較例として
リユースしない場合を点線として示す。このような系に
おいては本特許のシーケンスは特に効果をしめす。その
結果を表８に示す。

【００６７】

【表８】

【００６８】このようにトナーをリユースすることによ
り、よりトナーの凝集度が上がる場合においても画像筋
むら、画像かぶり、トナー飛散低減を実現できた。

【００６９】以上のような構成により、リユース対応の
現像システムであるとともに、高速機対応の複数の現像
スリーブを有する小型現像装置において、第一の目的で
ある耐久によっても画像むら、筋のない良好な画像を出
力すること本出願に係る第二の目的である複数の現像ス
リーブを有する現像装置において、長期の耐久や環境の
変化においても画像かぶりのない良好な画像を出力する
こと本出願に係る第三の目的である複数の現像スリーブ
を有する現像装置において、現像剤飛散による機内汚れ
や帯電ワイヤーむらによる不良画像を防止することがで
きた。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、 １ 静電潜像担持体上に形成された静電潜像を磁性一成
分現像剤によって可視像化する同方向に回転する複数の
現像剤担持体を近接させた状態で配置し、上流現像剤担
持体が下流現像剤担持体の現像剤層厚規制部材をかねた
現像装置において、画像形成時に各現像剤担持体に交流
および直流成分のバイアスを印加し、画像領域の現像工
程終了後、画像形成時と反対方向に該現像剤担持体を回
転させること、 ２ 環境によって現像剤担持体を反対方向に回転させる
角度（０°を含む）を変えること ３ 画像領域の現像工程終了後に反対方向に回転させる
角度は０°〜４５°であること、 ４ 画像形成時に各現像剤担持体に交流および直流成分
のバイアスを印加し、画像領域の現像工程終了後、交流
成分を印加しないで、画像形成時と反対方向に回転させ
ること、 ５ 静電潜像担持体を一様帯電する帯電手段と静電潜像
を形成するための露光手段と該静電潜像を可視化する現
像手段を有し、該現像剤像を転写材に転写し、静電潜像
担持体上の残現像剤をクリーニング装置により、回収し
該残現像剤を再び現像手段に戻し再利用する一成分磁性
現像剤を用いた現像方式に上記方法を用いることによ
り、本出願に係る第一の目的である複数の現像スリーブ
を有する小型現像装置において、耐久によっても画像む
ら、筋のない良好な画像を出力すること、本出願に係る
第二の目的である複数の現像スリーブを有する現像装置
において、長期の耐久や環境の変化においても画像かぶ
りのない良好な画像を出力すること、本出願に係る第三
の目的である複数の現像スリーブを有する現像装置にお
いて、現像剤飛散による機内汚れや帯電ワイヤーむらに
よる不良画像を防止すること、を実現することに成功し
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例のシーケンスを説明するための構成
図。

【図２】第１実施例で用いる画像形成装置を説明するた
めの図。

【図３】第１実施例で用いる現像スリーブの磁極配置を
説明するための図。

【図４】第１実施例で用いる現像バイアスを説明するた
めの図。

【図５】本実施例の現像スリーブの配置と端部シールの
関係を説明する図。

【図６】実施例の現像スリーブの配置と端部シールを説
明するための図。

【図７】実施例３のリユース画像形成装置を説明するた
めの図。

【図８】トナーの帯電特性の変化を説明するための図。

【図９】画像処理のフローを示すための図。

【図１０】本実施例の現像装置を説明するための図。

【図１１】第一の実施例の現像スリーブを説明するため
の図。

【図１２】従来の画像形成装置を説明するための図。

【図１３】本方式の現像装置の凝集トナー塊を説明する
ための図。

【図１４】実施例２の画像形成シーケンスを説明するた
めの図。

【図１５】従来例の画像形成装置を説明するための図。

【符号の説明】

１ ドラム感光体 ２ 現像器 ３ 一次帯電器 ４ 転写帯電器 ５ 分離帯電器 ６ クリーニング装置 ７ 定着装置 ９ 現像器ホッパー １０ ポスト帯電器 １２ 画像露光 ２０ 第一の現像スリーブ ３０ 第二の現像スリーブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H073 AA03 BA02 BA04 BA09 BA13 BA45 CA02 CA14 2H077 AA11 AA37 AC16 AD02 AD06 AD13 AD14 AD36 DA18 DB08 DB14 DB25 EA13 EA16 EA21 FA03 FA13 GA02 GA03 2H134 GA01 GB02 JA02 JA11 KG03 KH02 KH04

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像担持体上に形成された静電潜像
   を磁性一成分現像剤によって可視像化する同方向に回転
   する複数の現像剤担持体を近接させた状態で配置し、上
   流現像剤担持体が下流現像剤担持体の現像剤層厚規制部
   材をかねた現像装置において、画像形成時に各現像剤担
   持体に交流および直流成分のバイアスを印加し、画像領
   域の現像工程終了後、画像形成時と反対方向に該現像剤
   担持体を回転させることを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 環境によって現像剤担持体を反対方向に
   回転させる角度（０°を含む）を変えることを特徴とす
   る請求項１に記載の現像装置。
3. 【請求項３】 画像領域の現像工程終了後に反対方向に
   回転させる角度は０°〜４５°であることを特徴とする
   請求項１ないし２に記載の現像装置。
4. 【請求項４】 画像形成時に各現像剤担持体に交流およ
   び直流成分のバイアスを印加し、画像領域の現像工程終
   了後、交流成分を印加しないで、画像形成時と反対方向
   に回転させることを特徴とする請求項１ないし３に記載
   の現像装置。
5. 【請求項５】 静電潜像担持体を一様帯電する帯電手段
   と静電潜像を形成するための露光手段と該静電潜像を可
   視化する現像手段を有し、該現像剤像を転写材に転写
   し、静電潜像担持体上の残現像剤をクリーニング装置に
   より、回収し該残現像剤を再び現像手段に戻し再利用す
   る一成分磁性現像剤を用いた現像方式であることを特徴
   とする請求項１ないし４に記載の現像装置。