JP2938813B2 - カラー電子写真装置 - Google Patents
カラー電子写真装置Info
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- JP2938813B2 JP2938813B2 JP8206710A JP20671096A JP2938813B2 JP 2938813 B2 JP2938813 B2 JP 2938813B2 JP 8206710 A JP8206710 A JP 8206710A JP 20671096 A JP20671096 A JP 20671096A JP 2938813 B2 JP2938813 B2 JP 2938813B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー電子写真装
置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、カラー電子写真装置の一種に、カ
ラー写真画像などを現像する場合のフルカラー現像機能
に加えて、事務用コピーの場合に多く見られる、黒、
赤、青などの単色ライン画像を主とする画像を現像する
場合のモノカラー現像機能を備えたカラー電子写真装置
がある。 【０００３】この種のカラー電子写真装置では、コピー
画像のカラーバランスを良くするため、静電潜像の現像
条件として階調再現性の優れた条件を設定している。こ
の条件の主なものとしては、たとえばエッジ効果の少な
い導電性のキャリアを使用すること、一般的な２成分現
像方式で用いる２〜３％の２倍以上にトナー濃度を設定
すること、および現像剤容量を大きくして用いることな
どである。 【０００４】これらの条件の設定されたカラー電子写真
装置は、カラー現像に特有のトナーの大量消費に対応で
きるとともに、写真画像の再現性が向上するなどの利点
を有している。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のカラー電子写真装置は、上記フルカラー現像を行う
場合の現像条件と、上記モノカラー現像を行う場合の現
像条件とが同じであるため、この現像条件を、フルカラ
ー現像時のカラーバランスを良くするように設定すると
モノカラー現像時のコピー画像が極めて軟調な画像とな
ってコピー品質が低下し、これとは逆にモノカラー現像
時の画質を良くするよう設定するとフルカラー現像時の
コピー画像が極めて硬調な画像となってしまう問題があ
った。 【０００６】こうした問題を解決する方法の一つに、従
来のカラー電子写真装置に、モノカラー（たとえば白
黒）コピー専用の現像ユニットを搭載することも考えら
れるが、この方法では、新たな現像ユニットを配置する
ことにより他の現像ユニットの設計自由度が低下し、そ
の性能を低下させる虞れがある。 【０００７】本発明の目的は、複雑な操作及び構成の変
更をすることなく、フルカラー現像時およびモノカラー
現像時における最適な現像条件を得ることのできるカラ
ー電子写真装置を提供することにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明によるカラー電子
写真装置は、感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手
段と、該静電潜像を現像するため現像領域に現像剤を担
持搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像のた
めの現像バイアス電圧を印加する現像バイアス印加手段
と、上記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給ロ
ーラと、該現像剤供給ローラに現像剤供給バイアス電圧
を印加する現像剤供給バイアス電圧印加手段とを有し、
上記現像剤供給ローラの現像剤供給バイアス電圧値を上
記現像バイアス電圧値に基いて制御するカラー電子写真
装置において、上記現像剤担持体上の現像剤を回収する
現像剤回収ローラを有し、上記現像剤回収ローラ上の反
射濃度を検出して、上記現像剤供給ローラの回転数を可
変制御することを特徴とする。 【０００９】 【実施例】本発明が実施されるカラー電子写真装置は、
たとえば図１に示すように、感光体ドラム１、クリーニ
ング装置１０２、除電ランプ１０３、帯電チャージャ１
０４、露光装置１０５、現像装置１０６、給紙装置１０
７、転写装置１０８、分離搬送装置１０９、定着装置１
１０、排紙装置１１１などで構成されている。 【００１０】現像装置１０６以外の各機器は本発明と直
接的な係りを有していないので、その詳細な構成および
作用等の説明を省略する。現像装置１０６は、その占有
スペース等を考慮し、たとえば図２に示すような回転型
多色現像装置を使用することが望ましい。 【００１１】この回転型多色現像装置２は、回転体とし
ての中空円筒状のケーシング３が、軸Ｏを中心に回転自
在に設けられ、ケーシング３は、図示を省略した駆動機
構により矢印Ｂ方向に回転される。また、上記ケーシン
グ３の内部側には、軸Ｏから放射状に延出する４枚の仕
切り板４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが設けられており、各仕
切り板４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄで仕切られる仕切り室５
ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが画成されている。そして、これ
ら仕切り室５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの内部に、シアン、
マゼンタ、イエロー、および他の１色（通常は黒）の各
色現像用の現像ユニット６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄがぞれ
ぞれ収容されている。 【００１２】以下、これらの各現像ユニットを図３によ
って詳述する。各現像ユニット６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ
には、アルミニウム等からなる非磁性の円筒状スリーブ
７が設けられている。この各円筒スリーブ７は、上記ケ
ーシング３に設けられた各開口部８からその一部が外部
に露出するように配置されている。これら各円筒状スリ
ーブ７の内部には、複数の異なる磁極が交互に配置され
てなる磁石体９が上記円筒状スリーブ７の内面側から一
定間隔を隔てて設けられている。上記磁石体９の磁力に
より、円筒状スリーブ７の表面上に磁気ブラシ１１が形
成されるようになっている。 【００１３】この磁気ブラシ１１は、円筒状スリーブ７
および磁石体９の少なくとも一方が回転することによっ
て矢印Ｃ方向に移動される。円筒状スリーブ７および感
光体ドラム１には、電源回路２０により同極性の現像バ
イアス電圧が印加されている（図３参照）。円筒状スリ
ーブ７の上の各磁気ブラシ１１は、移動しながら静電潜
像１２が形成された感光体ドラム１に接触して上記静電
潜像１２にトナーを与え、顕像１３を形成するようにな
っている。 【００１４】本実施例では、磁気ブラシ１１を形成する
キャリアとして、平均粒子径１００μｍの樹脂コートキ
ャリア４０ｇを用い、円筒状スリーブ７は、外径２０ｍ
ｍのものが用いられ、磁石体９としては、円筒状スリー
ブ７の表面磁力が約９００ガウスとなるものが採用され
ている。これによって、磁気ブラシ１１の高さを０．３
〜５ｍｍ好ましくは０．７〜２ｍｍとすることができ
る。 【００１５】現像バイアスは、地汚れ防止と画像濃度調
整のために印加されるものであり、潜像電位が−８００
Ｖ、地肌部電位が−５０Ｖで、正規現像の場合−１５０
Ｖ程度印加するのが好ましく、また、反転現像の場合に
は、負帯電性トナーを用いるとともに、−２００〜−８
００Ｖ程度のバイアス電位を用いるのが適当である。最
終的な現像バイアス値は、原稿濃度あるいは使用者の所
望に応じて定められることとなる。 【００１６】現像を終えた後の磁気ブラシ１１から残留
トナーを回収するトナー回収ローラ１４が、各磁気ブラ
シ１１と接するように設けられている。この各トナー回
収ローラ１４には、トナー剥離ブレード１５が圧接され
ており、トナー剥離ブレード１５により、トナー回収ロ
ーラ１４上に付着されるトナー粒子が掻き落されるよう
になっている。掻き落とされたトナーは、後述するトナ
ーホッパー１６へ戻されるようになっている。 【００１７】トナー回収ローラ１４には、電源回路２１
によって所定のトナー回収用のバイアス電圧が印加され
ている（図３参照）。このトナー回収用のバイアス電圧
は、磁気ブラシ１１上に残留するトナーを回収するため
のものであり、現像ポテンシャルと同じレベルすなわ
ち、トナー回収ローラ１４を潜像担持体とした場合に全
面現像しうるレベルになせば良い。本実施例ではトナー
回収用のバイアス電圧は−３００Ｖ程度とすれば良い。 【００１８】トナー回収は、磁気ブラシ１１に含まれる
トナーすべてを回収する必要はなく、磁気ブラシ１１表
面近傍のトナーを選択的に回収することで足りる。つま
り、その最低条件は、現像によって生じた磁気ブラシ１
１上のトナー濃度分布差をなくすことである。たとえ
ば、黒部、ハーフトーン部、地肌部でトナー消費に差が
出たものを均等になしてやればよい。 【００１９】一般的には、２成分現像剤のトナー付着量
は、単位面積あたり０．８〜１．０ｍｇであり、感光体
ドラム１と磁気ブラシ１１とは、約１：３の相対速度が
与えられた状態で潜像１２へトナー供給が行われてい
る。すなわち、磁気ブラシ１１は、単位面積あたり、
０．２７〜０．３３ｍｇのトナー供給能力しか持たない
こととなる。従って、このトナー供給能力を越えるよう
にトナーの回収を行えば、磁気ブラシ１１上のトナー濃
度分布は均一化され、現像による影響が完全にキャンセ
ルされることとなる。 【００２０】この点についてさらに詳細に説明すると、
かさ比重２、トナー濃度３％のごく一般的な２成分現像
剤の特性から、高さ１ｍｍの磁気ブラシの重量は、単位
面積当り０．２ｇであり、その中に含まれるトナーは、
６ｍｇであるから、実際に現像に寄与するトナーは、磁
気ブラシ中の５％程度でしかない。言い換えれば、この
５％相当のトナーを回収すれば良いのである。本実施例
における磁気ブラシでは、約０．３ｍｇ／ｃｍ2のトナ
ーが後述するトナー供給ローラによって磁気ブラシの表
面近傍に偏在させられているので、トナー消費の差の解
消は効果的に行える。 【００２１】トナー回収ローラ１４は、矢印Ｄ方向へ回
転駆動されている。これは、回収トナーが磁気ブラシ１
１へ再付着することを防止するためである。トナー回収
ローラ１４の下流側部分には、トナー供給ローラ１７
が、円筒状スリーブ７に対しギャップ１ｍｍにて磁気ブ
ラシ１１に接するように設置されている。このトナー供
給ローラ１７は、図示を省略した回転駆動機構によって
矢印Ｅ方向に回転駆動されている。 【００２２】トナー供給ローラ１７には、トナー層規制
ブレード１８が圧接されている。このトナー層規制ブレ
ード１８によって、トナー供給ローラ１７上に保持され
たトナーが、均一薄層状化されながら摩擦帯電される。 【００２３】トナー剥離ブレード１５およびトナー層規
制ブレード１８と、仕切り板４とによって、所定のスペ
ースを備えてなるトナーホッパー１６（図２に示す仕切
り室５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに該当する。）がそれぞれ
画成されている。この各トナーホッパー１６内には、各
色のトナーが収容されており、トナー供給ローラ１７
は、現像位置に置かれたときに、約半分にわたる部分が
トナーの内部に埋もれるように配置されている。 【００２４】これにより、トナーホッパー１６内に貯え
られた各色トナーが薄層化されながら、しかも漏れなく
磁気ブラシ１１側へ送られていく。この場合、トナー供
給ローラ１７は、磁気ブラシ１１の穂の高さを均一に規
制する機能を備えることとなり、画像濃度むらの解消に
寄与する。 【００２５】磁気ブラシ１１の穂の高さを均一に規制す
る機能をより発揮させるために、トナー供給ローラ１７
と接触する位置と現像域との間にブレード、ローラ等の
規制部材を円筒状スリーブ７と近接するようにして設け
てもよい。 【００２６】トナー供給ローラ１７には、電源回路２２
による所定のトナー供給用のバイアス電圧が印加されて
おり、このトナー供給用のバイアス電圧により、トナー
が磁気ブラシ１１へ良好に転移されることとなる（図３
参照）。トナー供給用のバイアス電圧は、帯電トナーと
同極性で、＋２００Ｖに設定される。 【００２７】トナーを摩擦帯電する機能をより発揮させ
るために、トナー供給ローラ１７に接触する帯電補助部
材１９がそれぞれ設けられている。現像バイアス電圧を
与える電源回路２０には、出力電位を４ビットに分割し
て信号化するエンコーダが備えられており、、現像バイ
アス電圧の出力値を表す信号が図示しない制御回路に印
加されている。制御回路には、現像バイアス電圧値に対
応する適正なトナー供給用のバイアス電圧値を算出する
演算回路が備えられている。そして、上記制御回路の出
力信号は、トナー供給用のバイアス電圧を与える電源回
路に与えられており、これによって、トナー供給用のバ
イアス電圧値が定められている。 【００２８】たとえば、両バイアス電圧の差が常に一定
となるように制御されている。トナー回収ローラ１４お
よびトナー供給ローラ１７の材質は、円筒状スリーブ７
との間に電気的なバイアス効果が得られるものであれば
よく、金属や導電性ゴム等を採用することができる。両
ローラ１４、１７は、磁気ブラシ１１の高さの５０％〜
１００％を占める割合で接触するように配置することが
可能である。しかし、エアーギャップの絶対値が、１ｍ
ｍ以下であれば１００％を越えて設置することもでき
る。この場合には、電気的バイアス手段の併用が必須と
なる。 【００２９】両ローラ１４、１７の外径は、任意に選定
しうるが、小型化の要請により、円筒状スリーブ７の外
径の８０％以下、あるいは絶対値として５〜６０ｍｍ、
好ましくは、８〜４０ｍｍとすることがよい。 【００３０】磁気ブラシ１１へのトナー供給量は、磁気
ブラシ１１と供給ローラ１７との相対速度によっても決
定されるので、トナーの供給量を、供給ローラ１７の回
転数を可変することによって制御してもよい。すなわ
ち、既知のセンサー手段でトナー濃度を検出して、供給
ローラ１７の回転数を検出し、供給ローラ１７の回転数
を制御することができる。トナー濃度検出の一例として
は、トナー回収ローラ１４上のトナーの反射濃度を検出
して算出する手段がある。 【００３１】各現像ユニット６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ
は、各仕切り室５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ内に収容され
た、シアン、マゼンタ、イエロー、および他の１色（通
常は黒）の画色の現像剤（トナー＋キャリア）を、感光
体ドラム１に対して供給および回収して、静電潜像１２
の現像を行う。 【００３２】ハイブリッド型の現像装置は、感光体ドラ
ム１に対応した現像ユニット内のトナーが、トナー供給
ローラ１７および帯電補助部材１９の回転によってトナ
ー供給ローラ１７に保持される。このトナーは、トナー
層規制ブレード１８により均一薄層化されながら摩擦帯
電される。 【００３３】このトナーが供給された磁気ブラシ１１
は、感光体ドラム１側に移送され、感光体ドラム１上に
形成された静電潜像１２に付着して所定の色の可視像を
形成する。 【００３４】現像完了後、磁気ブラシ１１には、画像に
対応したトナー濃度差（むら）が生じることになるが、
この磁気ブラシ１１上の残留トナーは、トナー回収用の
バイアス電圧力によってトナー回収ローラ１４側に移
行、回収される。これによって磁気ブラシ１１のトナー
濃度差は解消され均一濃度となる。つまり、トナー回収
後の磁気ブラシ１１は、キャリアのみの状態、あるいは
トナー濃度分布が均一な状態でトナー回収ローラ１４か
ら離れていき、再びトナー供給側に進んでいく。 【００３５】一方、電源回路２２により与えられるトナ
ー供給用のバイアス電圧値は、電源回路２０により与え
られる現像バイアス電圧値に基づいて制御されているの
で、磁気ブラシ１１には、現像によるトナー消費量に応
じた分だけの新たな量のトナーが供給される。したがっ
て、トナーの消費量と供給量とは、常時バランスがとら
れ、トナーの供給過多や供給不足をなくすことができ
る。 【００３６】上述のような現像工程を、各現像ユニット
毎に、感光体ドラム１との対応位置を変えながら行うこ
とによって、カラー現像を行うことができる。 【００３７】上述のように構成された回転型多色現像装
置を用いて、各現像ユニットとも同一条件で感光体ドラ
ム１上の静電潜像１２を現像した結果、各色とも、トナ
ー付着量が０．８〜１．０ｍｇ／ｃｍ2となった。この
場合の顕像１３は、マゼンタ、シアン、黒の各色（イエ
ローは色が薄くモノカラーには不向きであった）のみの
単色現像によるモノカラーコピー（事務用コピー）とし
ては十分に満足し得るものであったが、イエロー、マゼ
ンタ、シアンの各色トナーを重ね合わせたフルカラーコ
ピーにおいては、コピー上の付着トナーが多すぎて極め
て硬調な画像となった。 【００３８】そこで、イエロー、マゼンタ、シアンのト
ナーを収容した各現像ユニットのトナー供給ローラ１７
の回転数を、他の１色のトナーを収容した現像ユニット
のトナー供給ローラ１７の回転数の１／２に下げて同様
の現像を行ったところ、イエロー、マゼンタ、シアンの
各トナーの付着量は、０．４〜０．５ｍｇ／ｃｍ2に半
減され、この条件下で得られたフルカラーコピーは写真
再現性に優れた軟調な画像となり、かつ上記モノカラー
コピーにおいても、十分満足できるものであった。これ
は、モノカラーコピーの場合に画像の多くを占める上記
フルカラーコピー用のトナー以外のトナー（黒色）の付
着量が、従来通り０．８〜１．０ｍｇ／ｃｍ2に保たれ
ることによる。 【００３９】上述のように各トナー供給ローラの回転数
をフルカラーコピー用とモノカラーコピー用とで異なっ
た回転数に設定、すなわち、上記フルカラー現像を行う
現像ユニットにおける現像剤（シアン、マゼンタ、イエ
ローの各色トナー）の供給速度を、上記モノカラー現像
を行う現像ユニットにおける現像剤（上記各トナー以外
の他の色のトナー）の供給速度よりも遅くすることによ
り、フルカラーコピーおよびモノカラーコピーとも均質
なコピーを得ることができる。 【００４０】現像条件を設定する方法としては、たとえ
ば、シアン、マゼンタ、イエローの各トナーが収容され
る各現像ユニットのトナー供給ローラの駆動系を他の現
像ユニットのトナー供給ローラの駆動系に対して異なっ
た諸元とするもの、もしくは、円筒状スリーブ上での磁
気ブラシの移動速度をフルカラーコピー用の磁気ブラシ
とモノカラーコピー用の磁気ブラシとで変化させるもの
などがある。 【００４１】 【発明の効果】上記のように、本発明によれば、現像剤
回収ローラ上の反射濃度を検出して、現像剤供給ローラ
の回転数を可変制御するので現像時に消費されたトナー
に応じて新たな現像剤を供給することができ、現像剤の
供給過多や供給不足を防止することができる。
置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、カラー電子写真装置の一種に、カ
ラー写真画像などを現像する場合のフルカラー現像機能
に加えて、事務用コピーの場合に多く見られる、黒、
赤、青などの単色ライン画像を主とする画像を現像する
場合のモノカラー現像機能を備えたカラー電子写真装置
がある。 【０００３】この種のカラー電子写真装置では、コピー
画像のカラーバランスを良くするため、静電潜像の現像
条件として階調再現性の優れた条件を設定している。こ
の条件の主なものとしては、たとえばエッジ効果の少な
い導電性のキャリアを使用すること、一般的な２成分現
像方式で用いる２〜３％の２倍以上にトナー濃度を設定
すること、および現像剤容量を大きくして用いることな
どである。 【０００４】これらの条件の設定されたカラー電子写真
装置は、カラー現像に特有のトナーの大量消費に対応で
きるとともに、写真画像の再現性が向上するなどの利点
を有している。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のカラー電子写真装置は、上記フルカラー現像を行う
場合の現像条件と、上記モノカラー現像を行う場合の現
像条件とが同じであるため、この現像条件を、フルカラ
ー現像時のカラーバランスを良くするように設定すると
モノカラー現像時のコピー画像が極めて軟調な画像とな
ってコピー品質が低下し、これとは逆にモノカラー現像
時の画質を良くするよう設定するとフルカラー現像時の
コピー画像が極めて硬調な画像となってしまう問題があ
った。 【０００６】こうした問題を解決する方法の一つに、従
来のカラー電子写真装置に、モノカラー（たとえば白
黒）コピー専用の現像ユニットを搭載することも考えら
れるが、この方法では、新たな現像ユニットを配置する
ことにより他の現像ユニットの設計自由度が低下し、そ
の性能を低下させる虞れがある。 【０００７】本発明の目的は、複雑な操作及び構成の変
更をすることなく、フルカラー現像時およびモノカラー
現像時における最適な現像条件を得ることのできるカラ
ー電子写真装置を提供することにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明によるカラー電子
写真装置は、感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手
段と、該静電潜像を現像するため現像領域に現像剤を担
持搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像のた
めの現像バイアス電圧を印加する現像バイアス印加手段
と、上記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給ロ
ーラと、該現像剤供給ローラに現像剤供給バイアス電圧
を印加する現像剤供給バイアス電圧印加手段とを有し、
上記現像剤供給ローラの現像剤供給バイアス電圧値を上
記現像バイアス電圧値に基いて制御するカラー電子写真
装置において、上記現像剤担持体上の現像剤を回収する
現像剤回収ローラを有し、上記現像剤回収ローラ上の反
射濃度を検出して、上記現像剤供給ローラの回転数を可
変制御することを特徴とする。 【０００９】 【実施例】本発明が実施されるカラー電子写真装置は、
たとえば図１に示すように、感光体ドラム１、クリーニ
ング装置１０２、除電ランプ１０３、帯電チャージャ１
０４、露光装置１０５、現像装置１０６、給紙装置１０
７、転写装置１０８、分離搬送装置１０９、定着装置１
１０、排紙装置１１１などで構成されている。 【００１０】現像装置１０６以外の各機器は本発明と直
接的な係りを有していないので、その詳細な構成および
作用等の説明を省略する。現像装置１０６は、その占有
スペース等を考慮し、たとえば図２に示すような回転型
多色現像装置を使用することが望ましい。 【００１１】この回転型多色現像装置２は、回転体とし
ての中空円筒状のケーシング３が、軸Ｏを中心に回転自
在に設けられ、ケーシング３は、図示を省略した駆動機
構により矢印Ｂ方向に回転される。また、上記ケーシン
グ３の内部側には、軸Ｏから放射状に延出する４枚の仕
切り板４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが設けられており、各仕
切り板４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄで仕切られる仕切り室５
ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが画成されている。そして、これ
ら仕切り室５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの内部に、シアン、
マゼンタ、イエロー、および他の１色（通常は黒）の各
色現像用の現像ユニット６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄがぞれ
ぞれ収容されている。 【００１２】以下、これらの各現像ユニットを図３によ
って詳述する。各現像ユニット６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ
には、アルミニウム等からなる非磁性の円筒状スリーブ
７が設けられている。この各円筒スリーブ７は、上記ケ
ーシング３に設けられた各開口部８からその一部が外部
に露出するように配置されている。これら各円筒状スリ
ーブ７の内部には、複数の異なる磁極が交互に配置され
てなる磁石体９が上記円筒状スリーブ７の内面側から一
定間隔を隔てて設けられている。上記磁石体９の磁力に
より、円筒状スリーブ７の表面上に磁気ブラシ１１が形
成されるようになっている。 【００１３】この磁気ブラシ１１は、円筒状スリーブ７
および磁石体９の少なくとも一方が回転することによっ
て矢印Ｃ方向に移動される。円筒状スリーブ７および感
光体ドラム１には、電源回路２０により同極性の現像バ
イアス電圧が印加されている（図３参照）。円筒状スリ
ーブ７の上の各磁気ブラシ１１は、移動しながら静電潜
像１２が形成された感光体ドラム１に接触して上記静電
潜像１２にトナーを与え、顕像１３を形成するようにな
っている。 【００１４】本実施例では、磁気ブラシ１１を形成する
キャリアとして、平均粒子径１００μｍの樹脂コートキ
ャリア４０ｇを用い、円筒状スリーブ７は、外径２０ｍ
ｍのものが用いられ、磁石体９としては、円筒状スリー
ブ７の表面磁力が約９００ガウスとなるものが採用され
ている。これによって、磁気ブラシ１１の高さを０．３
〜５ｍｍ好ましくは０．７〜２ｍｍとすることができ
る。 【００１５】現像バイアスは、地汚れ防止と画像濃度調
整のために印加されるものであり、潜像電位が−８００
Ｖ、地肌部電位が−５０Ｖで、正規現像の場合−１５０
Ｖ程度印加するのが好ましく、また、反転現像の場合に
は、負帯電性トナーを用いるとともに、−２００〜−８
００Ｖ程度のバイアス電位を用いるのが適当である。最
終的な現像バイアス値は、原稿濃度あるいは使用者の所
望に応じて定められることとなる。 【００１６】現像を終えた後の磁気ブラシ１１から残留
トナーを回収するトナー回収ローラ１４が、各磁気ブラ
シ１１と接するように設けられている。この各トナー回
収ローラ１４には、トナー剥離ブレード１５が圧接され
ており、トナー剥離ブレード１５により、トナー回収ロ
ーラ１４上に付着されるトナー粒子が掻き落されるよう
になっている。掻き落とされたトナーは、後述するトナ
ーホッパー１６へ戻されるようになっている。 【００１７】トナー回収ローラ１４には、電源回路２１
によって所定のトナー回収用のバイアス電圧が印加され
ている（図３参照）。このトナー回収用のバイアス電圧
は、磁気ブラシ１１上に残留するトナーを回収するため
のものであり、現像ポテンシャルと同じレベルすなわ
ち、トナー回収ローラ１４を潜像担持体とした場合に全
面現像しうるレベルになせば良い。本実施例ではトナー
回収用のバイアス電圧は−３００Ｖ程度とすれば良い。 【００１８】トナー回収は、磁気ブラシ１１に含まれる
トナーすべてを回収する必要はなく、磁気ブラシ１１表
面近傍のトナーを選択的に回収することで足りる。つま
り、その最低条件は、現像によって生じた磁気ブラシ１
１上のトナー濃度分布差をなくすことである。たとえ
ば、黒部、ハーフトーン部、地肌部でトナー消費に差が
出たものを均等になしてやればよい。 【００１９】一般的には、２成分現像剤のトナー付着量
は、単位面積あたり０．８〜１．０ｍｇであり、感光体
ドラム１と磁気ブラシ１１とは、約１：３の相対速度が
与えられた状態で潜像１２へトナー供給が行われてい
る。すなわち、磁気ブラシ１１は、単位面積あたり、
０．２７〜０．３３ｍｇのトナー供給能力しか持たない
こととなる。従って、このトナー供給能力を越えるよう
にトナーの回収を行えば、磁気ブラシ１１上のトナー濃
度分布は均一化され、現像による影響が完全にキャンセ
ルされることとなる。 【００２０】この点についてさらに詳細に説明すると、
かさ比重２、トナー濃度３％のごく一般的な２成分現像
剤の特性から、高さ１ｍｍの磁気ブラシの重量は、単位
面積当り０．２ｇであり、その中に含まれるトナーは、
６ｍｇであるから、実際に現像に寄与するトナーは、磁
気ブラシ中の５％程度でしかない。言い換えれば、この
５％相当のトナーを回収すれば良いのである。本実施例
における磁気ブラシでは、約０．３ｍｇ／ｃｍ2のトナ
ーが後述するトナー供給ローラによって磁気ブラシの表
面近傍に偏在させられているので、トナー消費の差の解
消は効果的に行える。 【００２１】トナー回収ローラ１４は、矢印Ｄ方向へ回
転駆動されている。これは、回収トナーが磁気ブラシ１
１へ再付着することを防止するためである。トナー回収
ローラ１４の下流側部分には、トナー供給ローラ１７
が、円筒状スリーブ７に対しギャップ１ｍｍにて磁気ブ
ラシ１１に接するように設置されている。このトナー供
給ローラ１７は、図示を省略した回転駆動機構によって
矢印Ｅ方向に回転駆動されている。 【００２２】トナー供給ローラ１７には、トナー層規制
ブレード１８が圧接されている。このトナー層規制ブレ
ード１８によって、トナー供給ローラ１７上に保持され
たトナーが、均一薄層状化されながら摩擦帯電される。 【００２３】トナー剥離ブレード１５およびトナー層規
制ブレード１８と、仕切り板４とによって、所定のスペ
ースを備えてなるトナーホッパー１６（図２に示す仕切
り室５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに該当する。）がそれぞれ
画成されている。この各トナーホッパー１６内には、各
色のトナーが収容されており、トナー供給ローラ１７
は、現像位置に置かれたときに、約半分にわたる部分が
トナーの内部に埋もれるように配置されている。 【００２４】これにより、トナーホッパー１６内に貯え
られた各色トナーが薄層化されながら、しかも漏れなく
磁気ブラシ１１側へ送られていく。この場合、トナー供
給ローラ１７は、磁気ブラシ１１の穂の高さを均一に規
制する機能を備えることとなり、画像濃度むらの解消に
寄与する。 【００２５】磁気ブラシ１１の穂の高さを均一に規制す
る機能をより発揮させるために、トナー供給ローラ１７
と接触する位置と現像域との間にブレード、ローラ等の
規制部材を円筒状スリーブ７と近接するようにして設け
てもよい。 【００２６】トナー供給ローラ１７には、電源回路２２
による所定のトナー供給用のバイアス電圧が印加されて
おり、このトナー供給用のバイアス電圧により、トナー
が磁気ブラシ１１へ良好に転移されることとなる（図３
参照）。トナー供給用のバイアス電圧は、帯電トナーと
同極性で、＋２００Ｖに設定される。 【００２７】トナーを摩擦帯電する機能をより発揮させ
るために、トナー供給ローラ１７に接触する帯電補助部
材１９がそれぞれ設けられている。現像バイアス電圧を
与える電源回路２０には、出力電位を４ビットに分割し
て信号化するエンコーダが備えられており、、現像バイ
アス電圧の出力値を表す信号が図示しない制御回路に印
加されている。制御回路には、現像バイアス電圧値に対
応する適正なトナー供給用のバイアス電圧値を算出する
演算回路が備えられている。そして、上記制御回路の出
力信号は、トナー供給用のバイアス電圧を与える電源回
路に与えられており、これによって、トナー供給用のバ
イアス電圧値が定められている。 【００２８】たとえば、両バイアス電圧の差が常に一定
となるように制御されている。トナー回収ローラ１４お
よびトナー供給ローラ１７の材質は、円筒状スリーブ７
との間に電気的なバイアス効果が得られるものであれば
よく、金属や導電性ゴム等を採用することができる。両
ローラ１４、１７は、磁気ブラシ１１の高さの５０％〜
１００％を占める割合で接触するように配置することが
可能である。しかし、エアーギャップの絶対値が、１ｍ
ｍ以下であれば１００％を越えて設置することもでき
る。この場合には、電気的バイアス手段の併用が必須と
なる。 【００２９】両ローラ１４、１７の外径は、任意に選定
しうるが、小型化の要請により、円筒状スリーブ７の外
径の８０％以下、あるいは絶対値として５〜６０ｍｍ、
好ましくは、８〜４０ｍｍとすることがよい。 【００３０】磁気ブラシ１１へのトナー供給量は、磁気
ブラシ１１と供給ローラ１７との相対速度によっても決
定されるので、トナーの供給量を、供給ローラ１７の回
転数を可変することによって制御してもよい。すなわ
ち、既知のセンサー手段でトナー濃度を検出して、供給
ローラ１７の回転数を検出し、供給ローラ１７の回転数
を制御することができる。トナー濃度検出の一例として
は、トナー回収ローラ１４上のトナーの反射濃度を検出
して算出する手段がある。 【００３１】各現像ユニット６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ
は、各仕切り室５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ内に収容され
た、シアン、マゼンタ、イエロー、および他の１色（通
常は黒）の画色の現像剤（トナー＋キャリア）を、感光
体ドラム１に対して供給および回収して、静電潜像１２
の現像を行う。 【００３２】ハイブリッド型の現像装置は、感光体ドラ
ム１に対応した現像ユニット内のトナーが、トナー供給
ローラ１７および帯電補助部材１９の回転によってトナ
ー供給ローラ１７に保持される。このトナーは、トナー
層規制ブレード１８により均一薄層化されながら摩擦帯
電される。 【００３３】このトナーが供給された磁気ブラシ１１
は、感光体ドラム１側に移送され、感光体ドラム１上に
形成された静電潜像１２に付着して所定の色の可視像を
形成する。 【００３４】現像完了後、磁気ブラシ１１には、画像に
対応したトナー濃度差（むら）が生じることになるが、
この磁気ブラシ１１上の残留トナーは、トナー回収用の
バイアス電圧力によってトナー回収ローラ１４側に移
行、回収される。これによって磁気ブラシ１１のトナー
濃度差は解消され均一濃度となる。つまり、トナー回収
後の磁気ブラシ１１は、キャリアのみの状態、あるいは
トナー濃度分布が均一な状態でトナー回収ローラ１４か
ら離れていき、再びトナー供給側に進んでいく。 【００３５】一方、電源回路２２により与えられるトナ
ー供給用のバイアス電圧値は、電源回路２０により与え
られる現像バイアス電圧値に基づいて制御されているの
で、磁気ブラシ１１には、現像によるトナー消費量に応
じた分だけの新たな量のトナーが供給される。したがっ
て、トナーの消費量と供給量とは、常時バランスがとら
れ、トナーの供給過多や供給不足をなくすことができ
る。 【００３６】上述のような現像工程を、各現像ユニット
毎に、感光体ドラム１との対応位置を変えながら行うこ
とによって、カラー現像を行うことができる。 【００３７】上述のように構成された回転型多色現像装
置を用いて、各現像ユニットとも同一条件で感光体ドラ
ム１上の静電潜像１２を現像した結果、各色とも、トナ
ー付着量が０．８〜１．０ｍｇ／ｃｍ2となった。この
場合の顕像１３は、マゼンタ、シアン、黒の各色（イエ
ローは色が薄くモノカラーには不向きであった）のみの
単色現像によるモノカラーコピー（事務用コピー）とし
ては十分に満足し得るものであったが、イエロー、マゼ
ンタ、シアンの各色トナーを重ね合わせたフルカラーコ
ピーにおいては、コピー上の付着トナーが多すぎて極め
て硬調な画像となった。 【００３８】そこで、イエロー、マゼンタ、シアンのト
ナーを収容した各現像ユニットのトナー供給ローラ１７
の回転数を、他の１色のトナーを収容した現像ユニット
のトナー供給ローラ１７の回転数の１／２に下げて同様
の現像を行ったところ、イエロー、マゼンタ、シアンの
各トナーの付着量は、０．４〜０．５ｍｇ／ｃｍ2に半
減され、この条件下で得られたフルカラーコピーは写真
再現性に優れた軟調な画像となり、かつ上記モノカラー
コピーにおいても、十分満足できるものであった。これ
は、モノカラーコピーの場合に画像の多くを占める上記
フルカラーコピー用のトナー以外のトナー（黒色）の付
着量が、従来通り０．８〜１．０ｍｇ／ｃｍ2に保たれ
ることによる。 【００３９】上述のように各トナー供給ローラの回転数
をフルカラーコピー用とモノカラーコピー用とで異なっ
た回転数に設定、すなわち、上記フルカラー現像を行う
現像ユニットにおける現像剤（シアン、マゼンタ、イエ
ローの各色トナー）の供給速度を、上記モノカラー現像
を行う現像ユニットにおける現像剤（上記各トナー以外
の他の色のトナー）の供給速度よりも遅くすることによ
り、フルカラーコピーおよびモノカラーコピーとも均質
なコピーを得ることができる。 【００４０】現像条件を設定する方法としては、たとえ
ば、シアン、マゼンタ、イエローの各トナーが収容され
る各現像ユニットのトナー供給ローラの駆動系を他の現
像ユニットのトナー供給ローラの駆動系に対して異なっ
た諸元とするもの、もしくは、円筒状スリーブ上での磁
気ブラシの移動速度をフルカラーコピー用の磁気ブラシ
とモノカラーコピー用の磁気ブラシとで変化させるもの
などがある。 【００４１】 【発明の効果】上記のように、本発明によれば、現像剤
回収ローラ上の反射濃度を検出して、現像剤供給ローラ
の回転数を可変制御するので現像時に消費されたトナー
に応じて新たな現像剤を供給することができ、現像剤の
供給過多や供給不足を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すカラー電子写真装置の
概略図である。 【図２】図１のカラー電子写真装置における現像装置の
断面図である。 【図３】図２の現像装置の説明図である。 【符号の説明】 ２ 現像装置 ７ 円筒状スリーブ ９ 磁石 １１ 磁気ブラシ １４ トナー回収ローラ １７ トナー供給ローラ
概略図である。 【図２】図１のカラー電子写真装置における現像装置の
断面図である。 【図３】図２の現像装置の説明図である。 【符号の説明】 ２ 現像装置 ７ 円筒状スリーブ ９ 磁石 １１ 磁気ブラシ １４ トナー回収ローラ １７ トナー供給ローラ
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(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
G03G 13/01
G03G 15/01 - 15/01 113
G03G 15/08 - 15/095
G03G 15/00 303
G03G 21/00 370 - 502
G03G 21/02 - 21/04
G03G 21/14
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該
静電潜像を現像するため現像領域に現像剤を担持搬送す
る現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像のための現像
バイアス電圧を印加する現像バイアス印加手段と、上記
現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給ローラと、
該現像剤供給ローラに現像剤供給バイアス電圧を印加す
る現像剤供給バイアス電圧印加手段とを有し、上記現像
剤供給ローラの現像剤供給バイアス電圧値を上記現像バ
イアス電圧値に基いて制御するカラー電子写真装置にお
いて、 上記現像剤担持体上の現像剤を回収する現像剤回収ロー
ラを有し、上記現像剤回収ローラ上の反射濃度を検出し
て、上記現像剤供給ローラの回転数を可変制御すること
を特徴とするカラー電子写真装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8206710A JP2938813B2 (ja) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | カラー電子写真装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8206710A JP2938813B2 (ja) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | カラー電子写真装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61249301A Division JP2751098B2 (ja) | 1986-04-24 | 1986-10-20 | カラー電子写真装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09106131A JPH09106131A (ja) | 1997-04-22 |
| JP2938813B2 true JP2938813B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=16527835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8206710A Expired - Lifetime JP2938813B2 (ja) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | カラー電子写真装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2938813B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000029299A (ja) * | 1998-07-15 | 2000-01-28 | Canon Inc | 画像形成装置 |
| JP4298316B2 (ja) * | 2003-02-14 | 2009-07-15 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60133473A (ja) * | 1983-12-21 | 1985-07-16 | Ricoh Co Ltd | 任意の色調の単色コピ−を作製する方法 |
| JPS60185971A (ja) * | 1984-03-05 | 1985-09-21 | Matsushita Graphic Commun Syst Inc | 液体現像によるカラ−現像方法 |
| JP2751098B2 (ja) * | 1986-10-20 | 1998-05-18 | 株式会社リコー | カラー電子写真装置 |
-
1996
- 1996-08-06 JP JP8206710A patent/JP2938813B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09106131A (ja) | 1997-04-22 |
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Legal Events
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