JP3064829B2

JP3064829B2 - 現像装置及びカラー画像形成装置

Info

Publication number: JP3064829B2
Application number: JP6266310A
Authority: JP
Inventors: 哲也小林; 直樹榎本; 益朗斎藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-10-05
Filing date: 1994-10-05
Publication date: 2000-07-12
Anticipated expiration: 2015-07-12
Also published as: JPH08106208A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、像担持体上に電子写真
方式や静電記録方式などにより形成された静電潜像を現
像して可視化するのに用いられる現像装置、特に１成分
現像剤を使用して高品位な画像を得ることが可能な現像
装置、及びその現像装置を使用したカラー画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真方式や静電記録方式
の複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、非磁
性１成分の現像剤（非磁性トナー）或いは磁性１成分の
現像剤の（磁性トナー）を使用する現像装置がしばしば
用いられている。

【０００３】電子写真方式の画像形成装置に使用されて
いる１成分現像装置は、例えば図７に示すように、感光
ドラム２０１に対向する部分に開口部２０３を有する現
像室２０２を備え、この現像室２０２の背面には内部に
トナーを収容したトナー容器２１４が配されており、更
に現像室２０２とトナー容器２１４の間を仕切る上方が
開放した仕切り壁２１５が設けられている。又現像室２
０２には、上記開口部２０３に一部が露出するようにし
て導電性の現像剤担持体である現像スリーブ２１０が回
転可能に配されている。

【０００４】この現像スリーブ２１０は、感光ドラム２
０１と５０〜５００μｍの間隙をおいて保持され、これ
により、現像スリーブ２１０上に担持されたトナーを感
光ドラム２０１に向けて供給するための現像領域が、感
光ドラム２０１との間に形成されている。この現像スリ
ーブ２１０には、直流電圧と交流電圧を重畳した現像バ
イアスを現像動作時に印加するバイアス電源２０６が接
続されている。

【０００５】現像室２０２には、トナー容器２１４から
撹拌・搬送手段２１１によって搬送されたトナーを現像
スリーブ２１０に供給する供給ローラ２１２が設置され
ている。現像スリーブ２１０には、現像室２０２に取付
けられた規制ブレード２１３が当接されている。現像ス
リーブ２１０の下方には、現像室２０２の下部からのト
ナーの外部への吹出しを防止するための吹出し防止シー
ト２０８が設けられている。

【０００６】現像動作時、撹拌・搬送手段２１１はトナ
ーを仕切り壁２１５を越えて供給ローラ２１２に向けて
搬送し、そのトナーは図示の矢印方向に回転する供給ロ
ーラ２１２によって現像スリーブ２１０に供給され、現
像スリーブ２１０上に担持される。現像スリーブ２１０
上に担持されたトナーは、現像スリーブ２１０の図の矢
印方向の回転に伴い、規制ブレード２１３の箇所に至
り、そこでブレード２１３により所定の層厚に規制され
た後、感光ドラム２０１と対向する現像領域に送られ
る。この現像領域において、バイアス電源２０６から現
像スリーブ２１０に印加された現像バイアスによって現
像電界が形成され、この電界によりトナーが現像スリー
ブ２１０から感光ドラム２０１上の静電潜像部位に飛翔
し、付着して、潜像がトナー像として可視化される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の現像装置で
は、供給ローラ２１２と仕切り壁２１５との間にトナー
溜め部２１６が形成されるようになっており、トナー消
費量の大きい連続ベタ画像の現像時に、このトナー溜め
部２１６からトナーが供給されるようにすることによ
り、連続してベタ画像を均一に得ることを可能としてあ
った。

【０００８】しかしながら、本発明者等が実験、検討を
行なった結果、上記現像装置において次のような不具合
があるのが見出された。即ち、現像装置の撹拌・搬送手
段２１１の回転周期が遅く、且つこの現像装置をトナー
消費量が少ない連続画像形成に用いた場合には、トナー
溜め部２１６でのトナー循環が悪くなり、トナー溜め部
２１６にトナーが滞留して劣化し、それが原因で濃度低
下やカブリ等の不具合が生じてしまった。

【０００９】更に現像スリーブ２１０上のトナーが移動
しない箇所（トナー未使用領域）では、トナーが現像ス
リーブ２１０上に固定され、それに対応する供給ローラ
２１２上のトナーの移動も同様になくなるので、トナー
溜め部２１６からトナーが供給ローラ２１２上に供給さ
れる際に、劣化したトナーはトナー使用領域に多く、未
使用領域には供給されないようになるので、それぞれの
領域におけトナー摩擦帯電量が変わり、ゴースト画像が
形成されてしまう。

【００１０】本発明の目的は、均一なベタ画像を得るこ
とができるのは勿論のこと、印字率の少ない画像の連続
画像形成においても、高品位な画像を得ることが可能な
現像装置を提供することである。

【００１１】本発明の他の目的は、高品位で且つ色バラ
ンスの安定したフルカラー画像を得ることが可能なカラ
ー画像形成装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像装置及びカラー画像形成装置にて達成される。要約
すれば本発明は、現像室内に、１成分現像剤を担持して
像担持体と対向した現像領域に搬送する現像剤担持体
と、この現像剤担持体に当接して現像剤担持体上に担持
された現像剤の層厚を規制する規制部材とを備え、現像
剤を収容した現像剤容器内に、現像剤撹拌・搬送手段を
備え、前記現像室と現像剤容器との間に上方が開放され
た仕切り壁を有する現像装置において、前記現像剤担持
体の周長をＬ（ｍｍ）、現像剤担持体の回転数をＮ（ｒ
ｐｓ）、現像剤担持体の現像剤担持量をＭ（ｍｇ／ｍｍ
² ）、像担持体の画像形成領域幅をＡ（ｍｍ）、撹拌・
搬送手段の回転数をＱ（ｒｐｓ）、撹拌・搬送手段の１
回転当たり搬送する現像剤量をＰ（ｍｇ）、現像剤供給
部材と仕切り壁とで形成される現像室内の現像剤溜り部
の容積をＶ１（ｍｍ³ ）、現像室内の現像剤供給部材上
の容積をＶ２（ｍｍ³）、現像室内の現像剤充填率をＲ
（ｍｇ／ｍｍ³ ）としたとき、Ａ×Ｌ×Ｎ×Ｍ＋Ｒ×Ｖ１≦Ｑ×Ｐ≦Ｒ×（Ｖ１＋Ｖ２）・・・・（ａ）なる関係式を満たすことを特徴とする現像装置である。
本発明によれば、前記撹拌・搬送手段の回転数を現像回
数により変化させることができる。

【００１３】本発明の他の態様は、像担持体上に形成し
た各色成分の静電潜像をその色に応じた各色の現像器に
より現像し、得られた各色のトナー像を転写材上に重ね
合わせて転写してカラー画像を得るカラー画像形成装置
において、前記各色の現像器が請求項１の現像装置から
なることを特徴とするカラー画像形成装置である。

【００１４】

【実施例】

実施例１図１は、本発明の一実施例における現像装置を感光ドラ
ムと共に示す概略断面図である。本実施例において、現
像装置は、感光ドラム１０１と対向する部分に開口部１
０３を有する現像室１０２を備えており、この現像室１
０２の背面には内部に、非磁性１成分現像剤である非磁
性トナーを収容したトナー容器１１４が配されており、
現像室１０２とトナー容器１１４の間を仕切る上方が開
放した仕切り壁１１５が設けられている。又現像室１０
２には、上記開口部１０３に一部が露出するようにして
導電性の現像剤担持体である現像スリーブ１１０が回転
可能に配されている。

【００１５】この現像スリーブ１１０は、感光ドラム１
０１と５０〜５００μｍの間隙をおいて保持され、これ
により、現像スリーブ１１０上に担持されたトナーを感
光ドラム１０１に向けて供給するための現像領域が、感
光ドラム１０１との間に形成されている。この現像スリ
ーブ１１０には、直流電圧と交流電圧を重畳した現像バ
イアスを現像動作時に印加するバイアス電源１０６が接
続されている。

【００１６】現像室１０２には、トナー容器１１４から
撹拌・搬送手段１１１によって搬送されたトナーを現像
スリーブ１１０に供給する供給ローラ１１２が設置され
ている。現像スリーブ１１０には、現像室１０２に取付
けられた規制ブレード１１３が当接されている。現像ス
リーブ１１０の下方には、現像室１０２の下部からのト
ナーの外部への吹出しを防止するための吹出し防止シー
ト１０８が設けられている。

【００１７】本実施例では、トナー容器１１４から現像
室１０２へ搬送されるトナー量Ｐを、現像スリーブ１１
０上に担持される総トナー量Ｇ１と、仕切り壁１１５と
供給ローラ１１２とで形成されるトナー溜め部１１６に
トナーを丁度溜るのに必要なトナー量Ｇ２とを足したト
ナー量＝Ｇ１＋Ｇ２よりも多くすることによって、ベタ
画像の安定出力を可能とした。

【００１８】そしてベタ画像以外の通常の画像形成にお
いては、現像領域において現像に関与しなかった現像残
りのトナーは、新たにトナー容器１１４から供給された
トナーに押されてトナー容器１１４に戻させることによ
り、現像室１０２内のトナー循環を良好且つ穏やかに行
なわれるようにした。従ってトナー溜め部１１６でのト
ナーの滞留が防止され、それによるトナーの劣化がなく
なる。

【００１９】上記において、供給ローラ１１２の回転軸
中心の水平方向から下方にある範囲では、トナーが重力
により落下してしまうので、トナー溜め部１１６は、供
給ローラ１１２の回転軸中心からの水平位置と、仕切り
壁１１５の最上部との間に領域に形成される。又仕切り
壁１１５の最上部が撹拌・搬送手段１１１の回転中心よ
りも高い位置にあると、仕切り壁１１５を乗り越えてト
ナーを搬送することができない。従って仕切り壁１１５
の最上部は、供給ローラ１１２の回転軸中心からの水平
位置よりも高く、撹拌・搬送手段１１１の回転中心の位
置よりも低くしなければならない。仕切り壁１１５の最
上部は、好ましくは、供給ローラ１１２の最上部を挟ん
で上下に±２ｍｍ程度の範囲がよい。

【００２０】トナー量Ｐ、Ｇ１、Ｇ２等について更に説
明する。先ず、現像スリーブ１１０の周長をＬ（ｍ
ｍ）、現像スリーブ１１０の回転速度をＮ（ｒｐｓ）、
現像スリーブ１１０の表面単位面積当たりのトナー担持
量をＭ（ｍｇ／ｍｍ² ）、画像形成領域幅をＡ（ｍｍ）
とすると、現像スリーブ１１０が１秒間当たりトナーを
担持する総量Ｇ１は、Ｇ１＝Ａ×Ｌ×Ｎ×Ｍ（ｍｇ／
秒）となり、これはベタ画像形成時に必要なトナー量で
もある。又仕切り壁１１５と供給ローラ１１２とで形成
されるトナー溜め部１１６の容積をＶ１（ｍｍ³ ）、現
像室１０２内のトナー充填率をＲ（ｍｇ／ｍｍ³ ）とす
ると、トナー溜め部１１６に溜っているトナー量Ｇ２は
Ｇ２＝Ｒ×Ｖ１（ｍｇ）となる。

【００２１】本実施例においては、具体的には、現像ス
リーブ１１０に外径１６ｍｍのアルミニウム製スリーブ
を使用した。その回転速度は、現像スリーブ１１０の周
速を感光ドラム１０１の周速の１〜４倍となるようにす
るのが通例であり、本例では現像スリーブ１１０の周速
を１．７倍に設定した。つまり、本例における感光ドラ
ム１０１の周速は１００ｍｍ／秒であるので、現像スリ
ーブ１１０の周速は１７０ｍｍ／秒であり、その回転速
度は３．３８ｒｐｓである。規制ブレード１１３により
層厚を規制された現像スリーブ１１０上のトナーの量
は、現像スリーブ１１０の表面粗さにも依存するが、通
常は０．３×１０^-2〜１．２×１０^-2ｍｇ／ｍｍ² であ
り、非磁性トナーを用いた本例においては０．６×１０
^-2ｍｇ／ｍｍ² である。

【００２２】従って上記Ｇ１の式Ｇ１＝Ａ×Ｌ×Ｎ×Ｍ
に、Ａ＝２１６ｍｍ（レターサイズの最大通紙幅）、Ｌ
＝１６πｍｍ、Ｎ＝３．３８ｒｐｓ、Ｍ＝０．６×１０
^-2ｍｇ／ｍｍ² を代入して、Ｇ１として２２０ｍｇ／秒
の数値が得られた。

【００２３】又トナー溜り部１１６の容積Ｖ１は、本例
ではＶ１＝４７８０ｍｍ³ である。トナー充填率Ｒは、
磁性トナーであるか非磁性トナーであるかの違い、トナ
ーの凝集性等に依存するが、通常は０．１５〜０．７０
ｍｇ／ｍｍ³ であり、本例ではトナーの充填率Ｒは０．
３６ｍｇ／ｍｍ³ である。従ってトナー溜め部１１６に
溜るトナー量Ｇ２＝Ｒ×Ｖ１の最大量は１７２０ｍｇと
なった。

【００２４】リーガルサイズ紙にベタ画像を形成する場
合、そのトナー使用量は約６００ｍｇで、トナー量Ｇ２
に比較して少ない量であるが、供給ローラ１１２へ浸透
するトナーや、トナー溜め部１１６に残るトナー、ブレ
ード１１３で規制され残ったトナー等を考慮すると、ト
ナー量Ｇ２はベタ画像に必要なトナー量の２〜４倍程度
であることが好ましい。そこで本例では、トナー量Ｇ２
の値に上記の１７２０ｍｇを採用した。

【００２５】従ってＧ１＋Ｇ２＝２２０＋１７２０＝１
９４０ｍｇの量のトナーが１秒間当たりに現像室１０２
に供給される必要があり、これにより画像欠落のないト
ナー循環が行なえる。そのためには、トナー容器１１４
から現像室に同量以上のトナーを搬送しなければならな
い。撹拌・搬送手段１１１は、図２に示すように、軸部
１１１ｂの両側にこれに沿った羽根部１１１ａを、軸部
１１１ｂから互に間隔を開けて突出した支持部１１１
ｂ′により支持してなっている。

【００２６】撹拌・搬送手段１１１の回転に伴うトナー
搬送量Ｐは、トナー容器１１４内のトナー量が現像装置
の使用時間が経つにつれて減少するので、使用時間によ
り同様に減少する。つまり、現像装置の使用初期におけ
る搬送量をＰ１、寿命間近における搬送量をＰ２とする
と、一般に搬送量ＰはＰ２≦Ｐ≦Ｐ１である。従って寿
命間近において良好なベタ画像を形成するには、撹拌・
搬送手段１１１の回転数をＱ（ｒｐｓ）としたときに、
Ｇ１＋Ｇ２≦Ｐ２×Ｑ、或いはＡ×Ｌ×Ｎ×Ｍ＋Ｒ×Ｖ
１≦Ｐ２×Ｑ（式（ｂ））となる必要がある。

【００２７】本実施例では、羽根部１１１ａに幅１３ｍ
ｍの短冊状のＰＥＴ、ウレタンゴム等の弾性部材を用い
た。撹拌・搬送手段１１１の１回転当たりのトナー搬送
量は、現像装置の使用初期の搬送量Ｐが約８０００ｍ
ｇ、寿命間近の搬送量Ｐ２が約４０００ｍｇであった。
従って上式を満たすためには、撹拌手段１１１を０．５
ｒｐｓ以上で回転させる必要があり、これにより現像装
置の寿命まで安定してベタ画像を出力することが可能と
なる。

【００２８】ところで、現像室１０２がトナー供給過剰
状態となり、現像室１０２内が全てトナーで満たされた
状態になると、良好なトナー循環を行なうことが非常に
難しくなるので、現像室１０２内にはトナー循環に必要
な空間を設けなければならない。従って現像室１０２内
トナー量と撹拌・搬送手段１１１のトナー搬送量の関係
は、供給ローラ１１２の上部の現像室１０２を完全に満
たしたときのトナー量をＧ３とすると、Ｐ×Ｑ≦Ｇ２＋
Ｇ３、或いはＰ×Ｑ≦Ｒ１×（Ｖ１＋Ｖ２）（式
（ｃ））を満たす必要がある。

【００２９】本実施例においては、供給ローラ１１２の
上部の現像室１０２の容積Ｖ２は４０１８０ｍｍ³ であ
り、トナー充填率Ｒ＝０．３６ｍｇ／ｍｍ³ を用いる
と、現像室１０２を完全に満たしたときのトナー量Ｇ３
＝Ｒ×Ｖ２は１４４６５ｍｇであり、このとき現像室１
０２内にはＧ２＋Ｇ３＝１６１８５ｍｇのトナーが存在
することになる。又現像装置初期の搬送量Ｐ１は約８０
００ｍｇであるので、Ｐ１×Ｑ≦Ｇ２＋Ｇ３を満たすた
めに、撹拌・搬送手段１１１の回転数は２ｒｐｓ以下に
しなければならない。

【００３０】従って撹拌搬送手段１１１によるトナー搬
送量Ｐが満たす条件は、上記式（ｂ）のＰ２を一般的に
Ｐと書いて、式（ｂ）と（ｃ）とから、Ａ×Ｌ×Ｎ×Ｍ＋Ｒ×Ｖ１≦Ｑ×Ｐ≦Ｒ×（Ｖ１＋Ｖ２）・・・・（ａ）である。

【００３１】以上説明したように、本実施例では、現像
装置の使用初期に現像室１０２内にトナー循環が行なえ
る空間を形成でき、且つ寿命間近にもベタ画像が安定し
て出力可能なように、撹拌・搬送手段１１１のトナー搬
送量を式（ａ）を満たす搬送量に決定することにより、
トナー循環を常に良好に行ない、均一なベタ画像は勿論
のこと、印字率の少ない画像の連続画像形成において
も、カブリ、濃度薄等の不具合を発生することなく、高
品位な画像を安定して形成することができた。

【００３２】以上では、現像スリーブ１１０に表面を粗
したアルミニウムスリーブを用いたが、アルミニウム等
のスリーブ基体の表面に樹脂層を被覆したスリーブを用
いることもでき、同様な効果が得られた。このときのス
リーブ表面に担持されるトナー量Ｇ１は３７０ｍｇであ
り、撹拌・搬送手段１１１の回転数は式（ａ）に基づき
０．６ｒｐｓ以上が必要であった。

【００３３】実施例２図３は、本実施例で用いた撹拌・搬送手段の変速機構を
示す平面図である。本実施例では、図１の現像装置にお
いて、撹拌・搬送手段１１１の回転数を現像装置の使用
量に応じて変えるようにしたことが特徴である。

【００３４】前述したように、撹拌・搬送手段１１１に
よるトナー搬送量Ｐは、現像装置の使用初期と寿命間近
で異なるために、現像室１０２内のトナー循環が変わ
り、初期画像と長期間使用後の画像とで濃度が、特にベ
タ画像濃度が多少変化する虞がある。そこで図３に示す
ように、撹拌・搬送手段１１１の軸に連結されたその駆
動ギア１１９と、駆動源からの駆動力をギア１１９に伝
えるアイドラーギア１２０とを、それぞれ大小２つのギ
アを有する段ギアに形成して変速機構を構成させ、所定
の現像回数、従って所定の画像形成枚数後に撹拌・搬送
手段１１１を変速可能とした。

【００３５】装置本体側の駆動源からの駆動力は、駆動
源に連結された駆動源側の駆動ギア１２１により、変速
機構を構成するアイドラーギア１２０の受動ギア１２０
ｃに伝達され、これによりアイドラーギア１２０は常に
一定の回転数で回転される。現像装置の使用初期におい
ては、押圧バネ１２２によるアイドラーギア１２０の押
圧により、アイドラーギア１２０の小径ギア１２０ａと
駆動ギア１１９の大径ギア１１９ａとが連結して、撹拌
・搬送手段１１１が１ｒｐｓの回転数で回転される。

【００３６】画像形成を繰り返すことにより、所定の画
像形成枚数、本実施例では１０００枚に達すると、装置
本体よりクラッチ１２３が変速機構に挿入され、アイド
ラーギア１２０を図で見て下方に押し下げることによっ
て、ギア１２０ａとギア１１９ａとの連結が断たれ、こ
れに代わってアイドラーギア１２０の大径ギア１２０ｂ
と駆動ギア１１９の小径ギア１１９ｂが連結し、撹拌・
搬送手段１１１の回転数を１．４ｒｐｓに上昇すること
ができる。

【００３７】このときの撹拌・搬送手段１１１によるト
ナー搬送量Ｐの推移を図４に示す。図４において、曲線
ａは従来の場合、曲線ｂは本実施例の場合である。図４
に示すように、本実施例によれば、撹拌・搬送手段１１
１によるトナー搬送量Ｐを常に５６００〜８０００ｍｇ
の範囲に抑えることができる。従って現像室１０２内の
トナー循環を現像装置の使用初期から寿命間近までの
間、同様に保つことができ、実施例１の効果が更に向上
した。

【００３８】実施例３図５は、本実施例における撹拌・搬送手段を示す断面図
である。本実施例では、羽根部１１８ａの幅が狭い撹拌
・搬送手段１１８を使用した点が図１で示した実施例１
の現像装置と異なるだけで、本実施例のその他の構成は
基本的に同様である。

【００３９】本実施例では、上記のように、撹拌・搬送
手段１１８の羽根部材１１８ａの幅を狭くすることによ
り、撹拌・搬送手段１１８の１回転当たりのトナー搬送
量Ｐを少なくし、現像装置の使用初期における搬送量Ｐ
１と寿命間近の搬送量Ｐ２の差ΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２を小さ
くした。その結果、現像装置の使用初期から寿命までの
間におけるトナー搬送量をほぼ一定に保てるので、現像
装置内のトナー循環も同様な状態に形成することができ
る。

【００４０】具体的には、本実施例では、羽根部１１８
ａの幅を６ｍｍにした。この撹拌・搬送手段１１８を用
いた場合、現像装置の初期の搬送量Ｐ１は３０００ｍ
ｇ、寿命間近の搬送量Ｐ２は２０００ｍｇになり、ΔＰ
を１０００ｍｇにすることができた。

【００４１】従って撹拌・搬送手段１１８の回転数Ｑを
１ｒｐｓ≦Ｑ≦５ｒｐｓに設定することにより、前記式
（ａ）を満足させると共に、搬送量の変化をほぼなくす
ことができるので、トナー循環も同様に変わることがな
く、カブリ、濃度薄等の弊害を招く虞がなくなる。

【００４２】実施例４図６は、本実施例のカラー画像形成装置を示す断面図で
ある。本実施例のカラー画像形成装置では、そこに設置
された複数色の現像器１００ａ〜１００ｄのそれぞれ
に、図１に示した現像装置を使用している。カラー画像
形成装置では、全ての色の現像器が安定していることが
重要であり、１色の現像器でも安定性を失うと色味が崩
れて、カラー画像の品位が著しく損なわれてしまう。従
って本発明の現像装置を適用することは極めて有用であ
る。

【００４３】カラー画像形成装置を図６に沿って説明す
ると、装置内のほぼ中央には像担持体の感光ドラム１が
設置され、感光ドラム１の周囲には、ローラ帯電器２、
クリーニング装置２２、転写ドラム９及び回転現像器４
が設置されている。

【００４４】回転現像器１００は、支持体４上に複数個
の現像器１００ａ、１００ｂ、１００ｃ及び１００ｄを
回転可能に支持してなっており、支持体４の回転軸を中
心とする同一円筒上に、各現像器１００ａ、１００ｂ、
１００ｃ及び１００ｄの現像用開口面１０３ａ、１０３
ｂ、１０３ｃ及び１０３ｄを設定するものである。現像
器１００ａ、１００ｂ、１００ｃ及び１００ｄ内には、
イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラ
ックトナーがそれぞれ収容されている。現像器１００ａ
〜１００ｄは、それらの現像用開口面１０３ａ〜１０３
ｄが、感光ドラム１と対向した現像位置において、常に
感光ドラム１の面に対向するように駆動される。駆動方
法の一手段は特開昭５０−９３４３７号に詳述されてい
る通りである。

【００４５】感光ドラム１は図示しない駆動手段によっ
て１００ｍｍ／秒の周速で図示の矢印方向に回転駆動さ
れる。本実施例では、感光ドラム１は直径４０ｍｍのア
ルミニウムシリンダーの外周面に有機感光体（ＯＰＣ）
からなる光導電体を塗布してなっているが、ＯＰＣの代
わりにＡ−Ｓｉ、ＣｄＳ、Ｓｅ等でも良い。感光ドラム
１は、帯電ローラ２に、−７００Ｖの直流電圧に周波数
７００ＨｚでＶｐｐ（ピークツウピーク電圧）１５００
Ｖの交流電圧が重畳されたバイアスを印加することによ
り、帯電ローラ２によって略−７００Ｖに均一に帯電さ
れる。

【００４６】装置本体内の上方には、図示しないレーザ
ダイオード、高速モーターによって回転駆動される回転
多面鏡、及びレンズから構成される露光装置１０、更に
折返しミラー１１が配置されている。露光装置１０に画
像情報に従った信号が入力されると、それに応じてレー
ザダイオードからレーザ光が発光され、そのレーザ光は
光路１２を通って感光ドラム１に照射され、感光ドラム
１上に明部（光の照射部）が略−１００Ｖの各色ごとの
静電潜像が順次形成される。感光ドラム１上に形成され
た各色の潜像は、感光ドラム１の回転により現像位置に
順々に進み、そこで現像器１００ａ〜１００ｄの対応す
る色の現像器によって次々と現像されて、各色のトナー
像として可視化される。

【００４７】転写ドラム９は、図示しない転写材を保持
し、且つ感光ドラム１上のトナー像を転写材上に転移さ
せる機能を有する。本例では、転写ドラム９は、直径１
５６ｍｍの金属シリンダー１３に厚さ２ｍｍの弾性層１
４を巻き付け、更にその上に厚さ１００μｍのＰＶｄＦ
１５を巻き付けてなっている。弾性層１４には発泡ウレ
タンを使用した。

【００４８】転写材カセット１６から転写材がピックア
ップローラ１７により取り出され、転写ドラム９に供給
される。供給された転写材は、転写ドラム９のグリッパ
１８によって先端を把持され、次いで電圧印加した吸着
ローラ１９により転写ドラム９の表面上に静電吸着され
る。転写ドラム上に静電吸着された転写材は、転写ドラ
ム９の回転に伴い感光ドラム１と対向した転写部に搬送
され、図示しない電源から転写ドラム９に印加した転写
電圧によって、転写材上に感光ドラム１上に形成された
トナー像が転写される。

【００４９】転写ドラム９により転写材を転写部に繰り
返し搬送して、上記の転写材上へのトナー像の転写をマ
ゼンタ、シアン、イエロー及びブラックのトナー像につ
いて行なうことにより、転写材上に４色のトナー像を重
ね合わせたカラー画像が得られる。次いで転写材は分離
爪２０により転写ドラム９から剥離された後、定着装置
２１に搬送され、そこで加熱及び加圧することによりト
ナー像の混色及び転写材への固定が行なわれて、フルカ
ラーのプリント画像が形成される。

【００５０】感光ドラム１上の転写残りのトナーは、フ
ァーブラシ、ブレード等を備えたクリーニング装置２２
によって清掃される。又転写ドラム９上の付着トナー
も、必要に応じてファーブラシ、ウエブ等を有する転写
ドラムクリーニング装置２３により清掃することが好ま
しい。

【００５１】本実施例のカラー画像形成装置において、
現像器１００ａ〜１００ｄに図１に示す現像装置を適用
したので、全ての現像器１００ａ〜１００ｄにおけるト
ナー循環を同様に保つことができ、従ってカブリ、濃度
薄等の弊害のない高品位なカラー画像を提供することが
可能となった。

【００５２】本実施例では、感光ドラム上に形成された
複数色のトナー像を転写材上に直接重ねて転写すること
によりカラー画像を得るカラー画像形成装置を示した
が、複数色のトナー像を感光ドラムから一旦、中間転写
体上に重ねて転写し、その複数色のトナー像を一括して
転写材上に転写してカラー画像を得る中間転写方式の画
像形成装置でも良く、同様に本発明の現像器を適用する
ことにより同様な効果を得ることができる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、現像
装置の現像剤撹拌・搬送手段による現像剤搬送量Ｐを、
Ａ×Ｌ×Ｎ×Ｍ＋Ｒ×Ｖ１≦Ｑ×Ｐ≦Ｒ×（Ｖ１＋Ｖ
２）の式を満たすように設定したので、１成分現像剤の
循環を良好に行ない、均一なベタ画像を得ることができ
るのは勿論のこと、印字率の少ない画像の連続画像形成
においても、カブリ、濃度低下等のない高品位な画像を
得ることができる。更に現像装置の現像回数に応じて撹
拌・搬送手段の回転数を変化させることにより、初期か
ら安定した現像剤循環を得ることができる。又撹拌・搬
送手段の現像剤搬送量を予め少なく設定することによ
り、現像装置の使用初期と長時間使用後との間での現像
剤搬送量の変化を少なく抑えることができ、現像剤循環
の安定化及び装置のコスト削減が可能となる。又この現
像装置をカラー画像形成装置に適用することにより、高
品位で且つ色バランスの安定したフルカラー画像を得る
ことが可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における現像装置を示す概略
断面図である。

【図２】図１の現像装置に設置された撹拌・搬送手段を
示す平面図である。

【図３】本発明の他の実施例で用いた撹拌・搬送手段の
変速機構を示す平面図である。

【図４】図３の変速機構で撹拌・搬送手段の回転数を変
えたときのトナー搬送量を変えない場合と比較して示す
グラフである。

【図５】本発明の更に他の実施例で用いた撹拌・搬送手
段を示す平面図である。

【図６】本発明の更に他の実施例におけるカラー画像形
成装置を示す概略断面図である。

【図７】従来の現像装置を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１０１感光ドラム１０２現像室１１０現像スリーブ１１１撹拌・搬送手段１１２供給ローラ１１３規制ブレード１１４トナー容器１１５仕切り壁１１６トナー溜め部１１８撹拌・搬送手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−61339（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 - 15/09 G03G 15/00 303

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】現像室内に、１成分現像剤を担持して像
担持体と対向した現像領域に搬送する現像剤担持体と、
この現像剤担持体に当接して現像剤担持体上に担持され
た現像剤の層厚を規制する規制部材とを備え、現像剤を
収容した現像剤容器内に、現像剤撹拌・搬送手段を備
え、前記現像室と現像剤容器との間に上方が開放された
仕切り壁を有する現像装置において、前記現像剤担持体
の周長をＬ（ｍｍ）、現像剤担持体の回転数をＮ（ｒｐ
ｓ）、現像剤担持体の現像剤担持量をＭ（ｍｇ／ｍｍ
² ）、像担持体の画像形成領域幅をＡ（ｍｍ）、撹拌・
搬送手段の回転数をＱ（ｒｐｓ）、撹拌・搬送手段の１
回転当たり搬送する現像剤量をＰ（ｍｇ）、現像剤供給
部材と仕切り壁とで形成される現像室内の現像剤溜り部
の容積をＶ１（ｍｍ³ ）、現像室内の現像剤供給部材上
の容積をＶ２（ｍｍ³）、現像室内の現像剤充填率をＲ
（ｍｇ／ｍｍ³ ）としたとき、Ａ×Ｌ×Ｎ×Ｍ＋Ｒ×Ｖ１≦Ｑ×Ｐ≦Ｒ×（Ｖ１＋Ｖ２）・・・・（ａ）なる関係式を満たすことを特徴とする現像装置。
【請求項２】前記撹拌・搬送手段の回転数を現像回数
により変化させる請求項１の現像装置。
【請求項３】像担持体上に形成した各色成分の静電潜
像をその色に応じた各色の現像器により現像し、得られ
た各色のトナー像を転写材上に重ね合わせて転写してカ
ラー画像を得るカラー画像形成装置において、前記各色
の現像器が請求項１の現像装置からなることを特徴とす
るカラー画像形成装置。