JP3155864B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は静電潜像を現像して可視
像を形成する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真感光体等、静電潜像を担持する
像担持体表面に空気中の水分が結露して像流れ現象が発
生するのを防止したり、像担持体の感光感度を高めた
り、像担持体の表面電位を安定化したりする等の為に、
像担持体内にヒータを配置し、このヒータで像担持体を
所定の温度（例えば４０℃程度）に加熱することが行わ
れている。

【０００３】このヒータは、画像形成動作時は勿論、画
像形成動作の休止時にも像担持体を加熱し、像担持体を
所定温度に保持している。これは画像形成動作がいつ開
始されてもかまわないようにする為である。

【０００４】ところで、静電潜像を現像する現像装置
は、像担持体に対向して配置された現像スリーブを有し
ている。この現像スリーブは、画像形成動作時には回転
して現像剤を搬送して像担持体に供給するが、画像形成
動作の休止時には回転停止した状態で像担持体に対向し
ている。

【０００５】一方、前記のように像担持体は画像形成動
作の休止中もヒータにより加熱されているので、回転停
止状態の現像スリーブは、その像担持体に対向している
面の側だけが像担持体からの輻射熱を受け続けることに
なる。この為、現像スリーブの像担持体に対向している
側が熱膨張し、反対側は熱膨張しないので、現像スリー
ブは図１１の（ｂ）に示すように、若干反ったように変
形する（尚、理解を容易にする為に、図１１（ｂ）で
は、実際とは異なり、スリーブが大きく変形した状態で
示した。）。

【０００６】現像スリーブの回転開始後は、現像スリー
ブ全周に像担持体から均一に輻射熱を受けるので、現像
スリーブはやがて図１１の（ａ）に示すように真直な形
状に復する。

【０００７】尚、図１１の（ａ）、（ｂ）で３は像担持
体としての電子写真感光ドラム、１５は現像スリーブ、
２１はドラム３に内蔵されたヒータである。ドラム３は
ａ方向に、スリーブ１５はｂ方向に回転する。

【０００８】

【発明が解決しようとしている課題】ところで、現像ス
リーブ１５が図１１の（ｂ）のように変形した状態で回
転を開始すると、ドラム３とスリーブ１５の最近接間隙
Ｘは周期的に変化する。その１周期はスリーブ１５の１
回転に相当する。このように上記間隙Ｘが周期的に変化
すると現像スリーブ１５からドラム３に供給される現像
剤の量が周期的に変化する。これはスリーブ１５に現像
バイアス電圧を印加することによって上記ドラムとスリ
ーブ間に形成される電界の強さが、間隙Ｘの変化に対応
して、周期的に変化する為である。いずれにせよ、間隙
Ｘが小さくなるとドラム３に供給される現像剤量が増
え、間隙Ｘが大きくなると減るので、現像された画像上
には図１１の（ｃ）に示されるような周期的な濃度ムラ
が生ずる。

【０００９】そしてこのような濃度ムラは、スリーブ１
５に担持した現像剤層をドラム３に接触させず、ドラム
３上にスリーブ１５から現像剤を飛翔させて転移させる
現像装置に於いて、特に目立ちやすい。

【００１０】そこで本発明の目的は、画像形成動作の休
止中も像担持体を加熱するようにした画像形成装置で、
現像スリーブの熱変形に起因する画像の濃度ムラを低減
させることである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、静電潜像を担持する可動像担持体と、この像担持体
の内部に配置され、画像形成動作時も画像形成動作の休
止時も像担持体を加熱する加熱手段と、上記像担持体の
移動方向に順に配列され、夫々画像形成動作時に回転し
て、夫々同色の現像剤を像担持体に供給し、同一の静電
潜像を順に現像する複数の現像スリーブを備え、像担持
体上の任意の点が、任意の１つの現像スリーブと像担持
体が最も近接する第１の位置に移動して来るまでに上記
１つの現像スリーブが画像形成動作の休止時に回転停止
して像担持体に対向している状態に対して回転する角度
と、上記像担持体上の任意の点が、像担持体移動方向に
関し上記１つの現像スリーブの下流側で、上記１つの現
像スリーブに隣り合って配置された他の現像スリーブと
像担持体が最も近接する第２の位置に移動して来るまで
に上記他の現像スリーブが画像形成動作の休止時に回転
停止して像担持体に対向している状態に対して回転する
角度との角度差が、Ｓを上記現像スリーブの個数、ｋを
Ｓの倍数を除く整数とすると、（２π／Ｓ）×ｋ（ラジ
アン）であることを特徴とする画像形成装置である。

【００１２】

【実施例】図４に示す電子写真複写装置では、光導発層
としてアモルファスシリコン層を有する円筒状感光ドラ
ム３を有している。アモルファスシリコン層では前述し
た空気中の水分の付着により像流れ現象が特に生じやす
いので、感光ドラム３内には図２に示されるようにヒー
タ２１が設けられていて、このヒータ３が画像形成動作
中も、画像形成動作の休止中も、感光ドラム３を加熱し
ている。

【００１３】２４は感光ドラム３の表面温度を検出する
センサであり、温度制御回路２５がセンサ２４からの信
号に応じてヒータ２１とヒータ電源２６との間のスイッ
チを断続し、ドラム３の温度が所定温度（例えば４０℃
程度）に保たれるように制御している。

【００１４】静電潜像が形成され、この潜像が現像さ
れ、これによってドラム３上に形成されたトナー像が転
写紙に転写され、転写紙上のトナー像が定着される工程
を含む画像形成動作時に於いて、感光ドラム３はドラム
中心軸Ｏ₃ を軸として図４の矢印方向に回転する。矢印
方向に回転する感光ドラム３は、まず帯電器４により均
一に帯電され、光学系１１によって原稿台５に載置され
た被複写原稿の光学像が露光され、これによってドラム
３に静電潜像が形成される。この潜像は現像器６によっ
て現像される。ドラム上に形成されたトナー像は、紙カ
セット９又は９′からレジストレーションローラ１０に
よって送られて来た転写紙Ｐ又はＰ′に、帯電器７によ
って転写される。紙はドラム３から分離された後、ベル
ト１１によって定着器１２に搬送され、ここでトナー像
は紙に定着される。定着器１２を通過した紙はトレイ１
３に排出される。転写後のドラム３表面に残留したトナ
ーはクリーナ８によって除去される。画像形成動作の休
止中はドラム３は回転停止している。

【００１５】現像器６にはホッパ２から現像剤が補給さ
れる。

【００１６】図２に示されているように、現像器６は、
１成分現像剤としての磁性トナーを収容する容器２９を
備えている。

【００１７】この容器２９には２つの円筒状現像スリー
ブ１５、１７が回転可能に支持されている。スリーブ１
５、１７はドラム３の回転方向にこの順に並べて配置さ
れており、夫々ドラム３と５０乃至５００μｍの微小間
隙を介して対向している。スリーブ１５、１７には夫々
同軸にスペーサコロ１９、２０が設けられており、これ
らのコロ１９、２０がドラム３に当接されて上記間隙を
維持するようになっている。

【００１８】スリーブ１５、１７内には磁石２２、２３
が固定配置されていて、スリーブ１５、１７上に夫々磁
性トナーを磁気的に吸着するようになっている。

【００１９】スリーブ１５、１７は画像形成動作の休止
中は回転停止している。従って、スリーブ１５、１７
は、画像形成動作の休止中に、図１１の（ｂ）に示すよ
うに熱変形してしまう。

【００２０】上記スリーブ１５、１７は画像形成動作時
には、夫々の中心軸Ｏ₁ 、Ｏ₂ を軸として矢印方向に回
転する。この回転によりスリーブ１５、１７は磁性トナ
ーを搬送して感光ドラム３に供給する。言うまでもな
く、スリーブ１５、１７は同一の色（例えば黒）のトナ
ーを感光ドラム３に供給する。

【００２１】スリーブ１５、１７が感光ドラム３に向け
て搬送するトナーの層厚は層厚規制ブレード１６、１８
によって規制される。而してスリーブ１５、１７に担持
されたトナー層の厚みは、スリーブ１５、１７夫々の現
像部に於いて、スリーブ１５、１７と感光ドラム３間の
最小間隙よりも、夫々薄い。即ちスリーブ１５、１７は
潜像を夫々非接触現像する。

【００２２】現像効率を向上する為に、スリーブ１５、
１７には、電源２８から、直流電圧に交流電圧を重畳し
た振動バイアス電圧が印加される。これにより、スリー
ブ１５とドラム３間の現像部、スリーブ１７とドラム３
間の現像部には振動電界が形成される。これによってス
リーブ１５、１７から、夫々トナーが、静電潜像に飛翔
付着する。

【００２３】尚、スリーブ１５、１７には直流のバイア
ス電圧を印加してもよい。

【００２４】いずれにせよ、現像スリーブから感光ドラ
ムにトナーが転移する現像部は、現像スリーブと感光ド
ラムの最近接位置、及びその近傍の領域である。

【００２５】上記のように、同一の静電潜像に、２本の
現像スリーブ１５、１７により、同一の色の現像剤を順
に付与するので、感光ドラム３を高速で回転させる場合
でも、十分濃度の高いトナー像を得ることができる。

【００２６】尚、図２で、１４は容器２９内の現像剤を
ほぐし、スリーブ１５、１７に供給する撹拌部材であ
る。

【００２７】図１で本発明の一実施例を更に詳細に説明
する。

【００２８】図１の例では現像スリーブ１５、１７は同
時に回転開始する。

【００２９】図１で、Ａ点は感光ドラム３と現像スリー
ブ１５が最も近接する感光ドラム上の位置、Ｂ点は感光
ドラム３と現像スリーブ１７が最も近接する感光ドラム
上の位置を示す。

【００３０】Ｐ₁ 点は感光ドラム３と現像スリーブ１５
が最も近接するスリーブ１５上の位置、Ｐ₂ 点は感光ド
ラム３と現像スリーブ１７が最も近接するスリーブ１７
上の位置である。

【００３１】感光ドラム３は矢印方向に角速度Ｎ（ｒａ
ｄ．／ｓｅｃ）で回転する。現像スリーブ１５、１７
は、夫々矢印方向で示すように、同方向に回転する。そ
して現像スリーブ１５、１７は、各々等しい角速度ｎ
（ｒａｄ．／ｓｅｃ）で回転する。

【００３２】今、感光ドラム３上の任意の点（例えば静
電潜像のドラム回転方向についての先端の位置）をＲと
する。

【００３３】感光ドラム３の回転に伴い、点Ｒが、図１
の位置から点Ａまで移動する時間にスリーブ１５が回転
する角度をα（ｒａｄ．）とする。つまり感光ドラム３
上の点Ｒが点Ａに到達した時、現像スリーブ１５上の点
Ｑ₁ が点Ｐ₁ に到達し、点Ｒと点Ｑ₁ が最近接する。

【００３４】また点Ｒが、図１の位置から点Ｂまで移動
する時間にスリーブ１７が回転する角度をβ（ｒａ
ｄ．）とする。つまり、感光ドラム３上の点Ｒが点Ｂに
到達した時、現像スリーブ１７上の点Ｑ₂ が点Ｐ₂ に到
達し、点Ｒと点Ｑ₂ が最近接する。

【００３５】而して、上記角度βと角度αの差（β−
α）が（２π／２）×ｋ（ｒａｄ．）（但し、ｋは２の
倍数、即ち２、４、６…を除く整数である）となれば、
スリーブ１５、１７の熱変形による前述した画像濃度ム
ラが低減される。

【００３６】これは、スリーブ１５の凸に変形した部分
に対向したドラム上の部分が、スリーブ１７の凹に変形
した部分に対向し、一方、スリーブ１５の凹に変形した
部分に対向したドラム上の部分はスリーブ１７の凸に変
形した部分に対向するからである。

【００３７】即ち、スリーブ１５で濃く現像された潜像
部分はスリーブ１７で薄く現像され、スリーブ１５で薄
く現像された潜像部分はスリーブ１７で濃く現像される
ことになる。

【００３８】以上を図３に模式的に示す。

【００３９】図３は均一な濃度の原稿を複写する場合、
即ち均一な電位分布の潜像を現像する場合の例である。

【００４０】図３の（ａ）は現像スリーブ１５により生
ずる濃度ムラ、（ｂ）は現像スリーブ１７により生ずる
濃度ムラである。（ｃ）は、現像スリーブ１５、１７で
現像された後のトナー画像の濃度分布を示す。

【００４１】図３から判るように、現像スリーブ１５に
よる濃度ムラと現像スリーブ１７による濃度ムラとが相
殺し合って、均一な濃度分布の画像が形成される。

【００４２】而して、前記角度差（β−α）が（２π／
２）×ｋとなる為には、次の式が成立することが必要で
ある。

【００４３】 Ｌ＝ｋ×（πＤ／２）×（Ｎ／ｎ）…（１） ここで、Ｌ（ｍｍ）は、点Ａ、Ｂ間の感光ドラム３周面
上の距離、つまり、感光ドラム３が点Ａから点Ｂまで移
動する距離であり、Ｄ（ｍｍ）は感光ドラム３の直径で
ある。

【００４４】而して、感光ドラム３上のＲ点が点Ａから
点Ｂまで移動するに要する時間Ｔ（ｓｅｃ）は以下の通
りである。

【００４５】 Ｔ＝Ｌ／（ＮＤ／２）＝ｋ×π／ｎ…（２）

【００４６】現像スリーブ１５、１７の角速度は夫々ｎ
（ｒａｄ．／ｓｅｃ）であるから、上記時間Ｔ（ｓｅ
ｃ）で現像スリーブ１５、１７はｋ×π（ｒａｄ．）回
転する。

【００４７】換言すれば、感光ドラム３上の点Ｒが点Ａ
に到達するまでに現像スリーブ１５が回転する角度と、
点Ｒが更に距離Ｌを移動して点Ｂに到達するまでに現像
スリーブ１７が回転する角度との角度差がｋ×π（ｒａ
ｄ．）となっている（今の場合、ｋは奇数である。）。

【００４８】従って、図３の（ａ）、（ｂ）に示した如
く、現像スリーブ１５による濃度ムラと現像スリーブ１
７による濃度ムラとは互いに半周期ずれることになり、
両者が互いに相殺し合って、最終的に濃度ムラの除去さ
れた画像が得られる。

【００４９】尚、例えば、感光ドラム３の直径Ｄを１０
０（ｍｍ）、感光ドラム３の角速度Ｎを１０π／３（ｒ
ａｄ．／ｓｅｃ）、現像スリーブ１５、１７の角速度ｎ
を５０π／３（ｒａｄ．／ｓｅｃ）、ｋを１とすれば、
点Ａ、Ｂ間のドラム周面上での距離Ｌは１０π（ｍｍ）
となる。この場合、Ｔは０．０６秒であり、（β−α）
はπ（ｒａｄ．）、即ち１８０度である。勿論、ｋを１
以外の奇数に設定してもよい。

【００５０】以上は、現像スリーブを２本使用した例に
ついて説明したが、図５に示すように３本以上使用して
もよい。

【００５１】この場合、感光ドラム３上の任意の点Ｒ
が、任意の１つの現像スリーブ（１５又は１７）と感光
ドラム３が最も近接する第１の位置Ａに移動して来るま
でに上記１つの現像スリーブ（１５又は１７）が回転す
る角度αと、上記感光ドラム３上の任意の点Ｒが、他の
現像スリーブ（１７又は３０）と感光ドラム３が最も近
接する第２の位置Ｂに移動して来るまでに上記他の現像
スリーブ（１７又は３０）が回転する角度βとの角度差
（β−α）が、（２π／Ｓ）×ｋ（ｒａｄ．）であるよ
うに、Ａ点、Ｂ点間のドラム回転距離Ｌ（ｍｍ）が設定
されている。

【００５２】ここで、Ｌは次の式で表わされる。

【００５３】 Ｌ＝ｋ×（πＤ／Ｓ）×（Ｎ／ｎ）…（３） Ｄは感光ドラムの直径（ｍｍ）、Ｎは感光ドラムの角速
度（ｒａｄ．／ｓｅｃ）、ｎは現像スリーブ各々の角速
度（ｒａｄ．／ｓｅｃ）、Ｓは現像スリーブの本数、ｋ
はＳの倍数を除く整数である。

【００５４】以上は、感光ドラム、現像スリーブの角速
度を用いて説明したが、感光ドラム、現像スリーブの周
速度を用いて説明すれば、以下のように言い換えること
ができる。

【００５５】現像スリーブ１５、１７の半径を夫々ｒ₁
（ｍｍ）、ｒ₂ （ｍｍ）、周速を夫々Ｖ₁ （ｍｍ／ｓｅ
ｃ）、Ｖ₂ （ｍｍ／ｓｅｃ）とする。また、感光ドラム
３の周速をＶ_d（ｍｍ／ｓｅｃ）とする。而して、ｒ
₁ 、ｒ₂ 、Ｖ₁ 、Ｖ₂ 、Ｖ_d、Ｌは以下の２つの式を満
足するように設定される。

【００５６】 Ｖ₂ ／ｒ₂ ＝Ｖ₁ ／ｒ₁ …（４） Ｌ＝ｋ×（１／２）×（２πｒ₁ ）×（Ｖ_d／Ｖ₁ ）…（５） ｋは２の倍数を除く整数である。

【００５７】ここで、現像スリーブ１５の熱変形によっ
て生ずる濃度ムラの周期（ピッチ）Ｐ₁ （ｍｍ）は、 Ｐ₁ ＝２πｒ₁ ×（Ｖ_d／Ｖ₁ ）…（６） となり、現像スリーブ１７の熱変形によって生ずる濃度
ムラの周期（ピッチ）Ｐ ₂ （ｍｍ）は、 Ｐ₂ ＝２πｒ₂ ×（Ｖ_d／Ｖ₂ ）…（７） となる。ｒ₁ ／Ｖ₁ ＝ｒ₂ ／Ｖ₂ であるので、Ｐ₁ ＝Ｐ
₂ である。

【００５８】従って、Ｌは以下のように表される。

【００５９】 Ｌ＝ｋ×（Ｐ₁ ／２）＝ｋ×（Ｐ₂ ／２）…（８）

【００６０】したがって、現像スリーブ１５によって現
像された画像の濃度の最も低い場所と、現像スリーブ１
７によって現像された画像の濃度の最も高い場所が重な
り、また、現像スリーブ１５によって現像された画像の
濃度の最も高い場所と、現像スリーブ１７によって現像
された画像の濃度の最も低い場所が重なる。

【００６１】その結果、２本の現像スリーブ１５、１７
で現像された画像は、濃度ムラが補正されて均一濃度と
なる。図６は、この様子を示したもので、現像スリーブ
１５により生じた濃度ムラの濃度の高い場所を矢印Ｃ
で、現像スリーブ１７により生じた濃度ムラの濃度の高
い場所を矢印Ｄで示してある。また、ＣとＤの場所は、
周期Ｐ₁ の半分の長さ（Ｐ₁ ／２）だけずれており、互
いに濃度ムラを補正している。

【００６２】表１に、実験に使用した装置〜のデー
タを示す。実験は、濃度０．６の均一なハーフトーン原
稿を複写して、コピー上の濃度ムラを測定するものであ
る。

【００６３】表２に、装置〜で得られたコピー画像
上の濃度ムラを示す。ΔＤは最高濃度部と最低濃度部の
濃度差である。

【００６４】

【表１】

【００６５】

【表２】

【００６６】表１の装置は、ｒ₁ ＝ｒ₂ 、Ｖ₁ ＝Ｖ₂
の場合で、（５）式を満足する、従って（１）式も満足
する装置を示し、この装置で得られたトナー像のΔＤは
表２に示すように０．１であり、視覚上、この程度の濃
度ムラは無視できる程度のものである。

【００６７】上述した実施例においては現像スリーブ１
５、１７の半径ｒ₁ 、ｒ₂ 、及び、周速Ｖ₁ ・Ｖ₂ はそ
れぞれ同じであったが、上記関係式を満足していればこ
れに限る必要はなく、図７に示すように、上流側の現像
スリーブ１５の半径ｒ₁ を下流側の現像スリーブ１７の
半径ｒ₂ よりも大きくし、また、下流側の現像スリーブ
１７の周速Ｖ₂ を上流側の現像スリーブ１５の周速Ｖ₁
よりも小さくしてもよい。

【００６８】表１の装置は上記の例である。この装置
も（４）式、（５）式を満足し、従って（１）式も満
足する。装置で得られたトナー像のΔＤは表２に示す
通り０．２であり、視覚上、この程度の濃度ムラも無視
できる程度である。

【００６９】尚、図７ではスリーブ１５は現像剤収容容
器２９１に設け、スリーブ１７は容器２９１とは別体の
現像剤収容容器２９２に設けたが、スリーブ１５、１７
を同一の容器２９に設けても良いことはもちろんであ
る。いずれにせよ、図７に於いても、容器２９１、２９
２には同色の現像剤が収容されており、従ってスリーブ
１５及び１７は同一の潜像を夫々同一色の現像剤で現像
する。

【００７０】以上は２本の現像スリーブを使用する場合
での説明であるが、図５に示すように３本の現像スリー
ブを使用してもよい。

【００７１】この場合、現像スリーブ３０の周速をＶ₃
（ｍｍ／ｓｅｃ）、半径をｒ₃ （ｍｍ）とすると、Ｖ
₁ 、Ｖ₂ 、Ｖ₃ 、Ｖ_d、ｒ₁ 、ｒ₂ 、ｒ₃ 、Ｌの間に次
の式が成立するようにこれらの値が設定される。

【００７２】 Ｖ₃ ／ｒ₃ ＝Ｖ₂ ／ｒ₂ ＝Ｖ₁ ／ｒ₁ …（９） Ｌ＝ｋ×（１／３）×２πｒ₁ ×（Ｖ_d／Ｖ₁ ）…（１０） 但し、ｋは３の倍数を除く整数である。

【００７３】而して、現像スリーブ１５、１７、３０に
よる濃度ムラのピッチ（周期）Ｐ₁、Ｐ₂ 、Ｐ₃ は夫々
等しく、 Ｐ₁ ＝Ｐ₂ ＝Ｐ₃ ＝２πｒ₁ ×（Ｖ_d／Ｖ₁ ）…（１１） である。

【００７４】そして、Ｌ＝Ｐ₁ ／３となる。

【００７５】つまり、各スリーブによる濃度ムラの周期
（ピッチ）は等しく、各現像スリーブによる濃度ムラの
濃度の高い場所（あるいは、濃度の低い場所）は周期の
１／３ずつずれている。図８は、この現像装置の出力画
像を示しており、現像スリーブ１５、１７、３０による
濃度ムラＧ、Ｈ、Ｋは互いに濃度ムラを補正しており、
結果的に得られるトナー像の濃度ムラが除去される。

【００７６】表１の装置は上記の装置例であり、表２
に示されるようにこの装置で形成されたトナー像の濃
度ムラΔＤは０．０８で、視覚上、この程度の濃度ムラ
は無視できる。

【００７７】尚、一般に、現スリーブをＳ本使用する画
像形成装置に於いては、各スリーブの半径をｒ_i（ｉ＝
１、２、…、Ｓ）（ｍｍ）、各スリーブの周速をＶ
_i（ｉ＝１、２、…Ｓ）（ｍｍ／ｓｅｃ）とすると下記
の式が成立するように、ｒ_i、Ｖ_i、Ｖ_d、Ｌを設定すれ
ばよい。

【００７８】 Ｖ_i／ｒ_i＝Ｖ₁ ／ｒ₁ …（１２） Ｌ＝ｋ×（１／Ｓ）×（２πｒ₁ ）×（Ｖ_d／Ｖ₁ ）…（１３）

【００７９】尚、表１の装置は（４）式、（５）式を
満足せず、従って（１）式も満足しない装置で、この装
置で得られたトナー像の濃度ムラΔＤは表２に示すよ
うに０．４と大きいものであった。これは、図２９に示
すように、現像スリーブ１５による濃度ムラＥの周期と
現像スリーブ１７による濃度ムラＦの周期（ピッチ）と
が異なるため、濃度ムラを打ち消すどころか、ＥとＦと
が互いに濃度を高め合う場所を生じてしまったからであ
る。

【００８０】以上の例では、各現像スリーブは、画像形
成動作に対応して、同時に回転を開始するので、各現像
スリーブの回転制御が容易であるが、距離Ｌを（１）式
や（５）式に示される値に設定する必要がある。

【００８１】次の例では、距離Ｌの長さを自由に設定で
きる。

【００８２】これは、下流側の現像スリーブ１７の回転
開始時点を上流側の現像スリーブ１５の回転開始時点よ
りも時間ｔ（ｓｅｃ）遅らせることにより、感光ドラム
３上の任意の点Ｒが、１つの現像スリーブ１５と感光ド
ラム３が最も近接する第１の位置Ａに移動して来るまで
に上記１つの現像スリーブ１５が回転する角度α（ｒａ
ｄ．）と、上記感光ドラム３上の任意の点Ｒが、他の現
像スリーブ１７と感光ドラムが最も近接する第２の位置
Ｂに移動して来るまでに上記他の現像スリーブ１７が回
転する角度β（ｒａｄ．）との角度差（β−α）が、
（２π／Ｓ）×ｋ（ｒａｄ．）である、ようにしたもの
である。ここでＳは現像スリーブの本数、ｋはＳの倍数
を除く整数である。

【００８３】而して、上記遅延時間ｔ（ｓｅｃ）は次の
式で求められる。

【００８４】 ｔ＝２×｛Ｌ−ｋ×（πＤ／Ｓ）×（Ｎ／ｎ）｝／（Ｄ×Ｎ）…（１４）

【００８５】図１０で、スリーブ１５は第１クラッチ３
２を介してモータ３１の駆動力を受け回転し、スリーブ
１７は第２クラッチ３３を介してモータ３１の駆動力を
受け回転する。

【００８６】制御部３４は、まず第１クラッチ３２を付
勢してスリーブ１５を回転開始させ、それから時間ｔ
（ｓｅｃ）後に第２クラッチ３３を付勢してスリーブ１
７を回転開始させる。

【００８７】図１、図１０のように現像スリーブを２本
使用する装置の一例を示す。

【００８８】感光ドラム３の直径Ｄを１００ｍｍ、角速
度Ｎを１０π／３（ｒａｄ．／ｓｅｃ）、現像スリーブ
１５、１７の角速度ｎを５０π／３（ｒａｄ．／ｓｅ
ｃ）、距離Ｌを２５πｍｍ、ｋを１とすると、前記遅延
時間ｔは、０．０９秒である。

【００８９】今、感光ドラム３上の点Ｒがスリーブ１５
上の点Ｑ₁ で現像されたとすると、この点Ｒは、スリー
ブ１５よりも０．０９秒遅れて回転開始したスリーブ１
７の点Ｑ₂ で次に現像される。図１４で、Ｐ₁ 、Ｏ₁ 、
Ｑ₁ のなす角をα（ｒａｄ．）とすると、Ｐ₂ 、Ｏ₂ 、
Ｑ₂ のなす角β（ｒａｄ．）は、（α＋π）（ｒａ
ｄ．）となる。

【００９０】これは、感光ドラム３上の点ＲがＡ点から
Ｂ点までの距離２５πｍｍを移動するのに要する時間は
０．１５秒であるが、スリーブ１７がスリーブ１５より
も０．０９秒遅れて回転開始するので、角度βと角度α
の差分は、スリーブ１７が０．０６秒間回転する角度、
即ち頂度π（ｒａｄ．）、即ち１８０度となる為であ
る。

【００９１】いずれにせよ、このようにして、図３或い
は図６で述べたと同様に、スリーブ１５による濃度ム
ラ、スリーブ１７による濃度ムラが互いに相殺され、結
果的に濃度ムラの除去された画像が得られる。

【００９２】尚、この例も現像スリーブを３本以上使用
する場合に適用できる。

【００９３】次に、他の発明の実施例について、図１２
に沿って説明する。

【００９４】図１２は、本実施例の現像装置１１４の構
造等を示している。現像装置１１４が対向する感光ドラ
ム（像担持体）３は回転自在に支持されており、駆動手
段（不図示）により矢印の方向に回転駆動されるように
構成されている。

【００９５】一方、現像装置１１４内の現像スリーブ１
１５は、回転自在に支持されており、現像スリーブ１１
５中にはマグネットが固定内蔵されており、トナーｔを
引き付けて現像スリーブ１１５上に付着させるようにな
っている。さらに、現像スリーブ１１５に対向するよう
にブレード１１６が取り付けられており、現像スリーブ
１１５上のトナーｔの層厚が規定されるようになってい
る。なお、感光ドラム３が画像形成動作時も、画像形成
動作休止時も作動するヒータを内蔵することは、前述し
た実施例と同様である。

【００９６】尚、感光ドラム３、スリーブ１１５は、画
像形成動作時は回転するが、画像形成動作の休止時は回
転停止している。

【００９７】本実施例においては、現像装置１１４は支
持装置（支持手段）１２０により感光ドラム（像担持
体）３に対して離間自在に支持されており、現像時（画
像形成動作時）には現像スリーブ１１５が感光ドラム３
と所定の間隙ｘを保つように支持し、現像終了後一定時
間経過後には現像装置１１４を感光ドラム３から離すよ
うになっている。すなわち、かかる支持装置１２０は、
バネ部材１２２を有しており、現像装置１１４を感光ド
ラム３から引き離すように付勢している。また、現像装
置１１４には回転駆動される偏心カム１２１が当接され
ており、現像時にはバネ部材１２２の付勢力に抗して現
像装置１１４を感光ドラム３に近づけ、非現像時には偏
心カム１２１が所定の回転位置に回転することにより現
像装置１１４を感光ドラム３から離すようになってい
る。

【００９８】また、図１２は、現像スリーブ１１５と感
光ドラム３との間にシャッタ（遮熱手段）１２３を介在
させた実施例を示しているが、非現像時（画像形成動作
休止時）にはシャッタ１２３を感光ドラム３と現像スリ
ーブ１１５との間に介在させて、現像スリーブ１１５へ
の輻射熱を遮断させる。

【００９９】これにより、現像スリーブ１１５が熱変形
してしまうことがなく、シャッタ１２３を開いて現像を
再開しても、感光ドラム３上の画像に濃度ムラを生ずる
こともない。

【０１００】尚、本発明は、現像スリーブに担持された
現像剤層を感光ドラムに接触させて潜像を現像する、所
謂接触現像式の画像形成装置にも適用できるし、トナー
粒子とキャリア粒子の混合物である二成分現像剤を使用
して潜像を現像する画像形成装置にも適用できる。

【０１０１】

【発明の効果】以上説明したように、第１の発明によれ
ば、像担持体をヒータで加熱することにより現像スリー
ブに撓みが生じて現像スリーブの回転位置によってトナ
ーの付着量が異なるとしても、現像スリーブを複数設け
ると共に前記像担持体上の任意の点が各現像スリーブに
対向するまでに各現像スリーブが回転する角度を所定の
関係に保つことにより、現像スリーブの撓みに伴う濃度
ムラを解消できる。つまり、それぞれの現像スリーブが
濃度ムラを互いに補完するように像担持体へトナーを供
給するようにしたことにより、均質で安定した濃度の画
像形成を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の説明図。

【図２】本発明の一実施例の要部説明図。

【図３】本発明の一実施例の効果の説明図。

【図４】本発明の適用できる電子写真装置の説明図。

【図５】本発明の他の実施例の説明図。

【図６】本発明の実施例の効果の説明図。

【図７】本発明の他の実施例の説明図。

【図８】本発明の実施例の効果の説明図。

【図９】比較例の説明図。

【図１０】本発明の他の実施例の説明図。

【図１１】従来技術の説明図。

【図１２】他の発明の実施例の説明図。

【符号の説明】

３ 電子写真感光ドラム １５ 現像スリーブ １７ 現像スリーブ ２１ ヒータ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−69686（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−29768（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−153665（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−153671（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−209467（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−70878（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−70883（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−61561（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−63155（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−96663（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−106256（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 - 15/095 G03G 15/00 303

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像を担持する可動像担持体と、こ
   の像担持体の内部に配置され、画像形成動作時も画像形
   成動作の休止時も像担持体を加熱する加熱手段と、上記
   像担持体の移動方向に順に配列され、夫々画像形成動作
   時に回転して、夫々同色の現像剤を像担持体に供給し、
   同一の静電潜像を順に現像する複数の現像スリーブを備
   え、像担持体上の任意の点が、任意の１つの現像スリー
   ブと像担持体が最も近接する第１の位置に移動して来る
   までに上記１つの現像スリーブが画像形成動作の休止時
   に回転停止して像担持体に対向している状態に対して回
   転する角度と、上記像担持体上の任意の点が、像担持体
   移動方向に関し上記１つの現像スリーブの下流側で、上
   記１つの現像スリーブに隣り合って配置された他の現像
   スリーブと像担持体が最も近接する第２の位置に移動し
   て来るまでに上記他の現像スリーブが画像形成動作の休
   止時に回転停止して像担持体に対向している状態に対し
   て回転する角度との角度差が、Ｓを上記現像スリーブの
   個数、ｋをＳの倍数を除く整数とすると、（２π／Ｓ）
   ×ｋ（ラジアン）であることを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 前記複数の現像スリーブは同時に回転開
   始し、そして、前記第１の位置と第２の位置との間の像
   担持体の移動距離をＬ（ｍｍ）、像担持体の直径をＤ
   （ｍｍ）、像担持体の角速度をＮ（ｒａｄ．／ｓｅ
   ｃ）、複数の現像スリーブの各々の角速度をｎ（ｒａ
   ｄ．／ｓｅｃ）とすると、Ｌ＝ｋ×（πＤ／Ｓ）×（Ｎ
   ／ｎ）を満足する請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記複数の現像スリーブの夫々の回転開
   始時は、像担持体移動方向下流側のもの程遅く、前記１
   つの現像スリーブの回転開始時と前記他の現像スリーブ
   の回転開始時との時間差をｔ、前記第１の位置と第２の
   位置との間の像担持体の移動距離をＬ（ｍｍ）、像担持
   体の直径をＤ（ｍｍ）、像担持体の角速度をＮ（ｒａ
   ｄ．／ｓｅｃ）、複数の現像スリーブの各々の角速度を
   ｎ（ｒａｄ．／ｓｅｃ）とすると、 ｔ＝２×｛Ｌ-ｋ×（πＤ／Ｓ）×（Ｎ／ｎ）｝／（Ｄ×Ｎ） を満足する請求項１の画像形成装置。
4. 【請求項４】 静電潜像を担持する可動像担持体と、こ
   の像担持体の内部に配置され、画像形成動作時も画像形
   成動作の休止時も像担持体を加熱する加熱手段と、上記
   像担持体の移動方向に順に配列され、夫々画像形成動作
   時に回転して、夫々同色の現像剤を像担持体に供給し、
   同一の静電潜像を順に現像する複数の現像スリーブであ
   って、夫々同時に回転開始する複数の現像スリーブとを
   備え、現像スリーブの個数をＳ、現像スリーブの夫々の
   半径をｒi（ｉ＝１、…、Ｓ）（ｍｍ）、現像スリーブ
   の夫々の周速をＶi（ｉ＝１、…、Ｓ）（ｍｍ／ｓｅ
   ｃ）、像担持体の周速をＶd（ｍｍ／ｓｅｃ）、任意の
   １つの現像スリーブと像担持体が最も近接する第１の位
   置と、この１つの現像スリーブと隣り合った他の現像ス
   リーブと像担持体が最も近接する第２の位置との間の像
   担持体周面上の距離をＬ、ｋをＳの倍数を除く整数とす
   ると、 Ｖi／ｒi＝Ｖ1 ／ｒ1 Ｌ＝ｋ×（１／Ｓ）×（２πｒ1 ）×（Ｖd／Ｖ1 ）を
   満足することを特徴とする画像形成装置。