JPH01156773A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プリンタや複写機等の画像形成装置に関し、
特に非現像時にトナー移転が生ぜず、またカラーの場合
にはトナー混入も起こらないようにした画像形成装置に
関する。

〔従来の技術〕

電子写真方式の画像形成装置は、予め電荷を帯電させた
感光体面を像光で露光してその露光部の電位を変化させ
、これにより静電潜像を形成して、そこに所定の電荷を
持ったトナーを静電吸着させてトナー像を形成し、それ
を転写材に静電転写するようにしたものである。

そして、カラー画像形成のためには、上記プロセスを色
毎に繰り返して感光体面に複数色のカラートナー像を形
成しそれを転写材に一挙に転写するか、或いは単色のカ
ラートナー像を複数回転写材に転写する方法のいずれか
が採用される。

ところで、このようなカラー画像形成装置においては、
感光体面の像形成領域が通過する間、使用しない現像器
はその機能を停止させなければ、不要なトナーの飛散や
像担持体から現像剤担持体へのトナーの移行による混色
が生じる。

そこで、従来では特開昭５６−１４２６６号公報や特開
昭５５−１３７５４６号公報に見られるように、使用し
ない現像器の現像スリーブにトナーの飛翔を防止する電
位を印加して、トナー飛散を防止しているものがある。

また、別に特開昭５５−１３７５４６号公報に見られる
ように、現像スリーブと感光体面との間に分離部材を挿
入して、現像スリーブ面のトナーを除去するようにした
ものがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし前者の方法は、トナーを現像スリーブに吸着保持
させる方法であるので、カラー画像形成装置においては
、その現像スリーブの正面を既に別色のトナー像が形成
された感光面が通過する際に、その別色トナー像の別色
トナーが現像スリープ側多こ混入して、トナー色の濁り
を生じることがある。

また後者の方法は、分離部材を抜き差しすることになる
ので、その機構が複雑となるという問題がある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、その目
的は、極めて簡単な構成によりトナー飛散の防止やトナ
ー混入の防止を達成した画像形成装置を提供することで
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

このために本発明は、像担持体上の潜像を現像剤担持体
上のトナーにより現像バイアス下で現像する画像形成装
置において、 共通のＡＣ電圧と、相異なる複数のＤＣ電圧のうちから
選択される電圧との合成電圧を上記現像剤担持体に印加
する電源を設けて構成した。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。まず、第１Ａ
図は本発明を適用する電子写真方式のカラー画像形成装
置の要部の概略構成を示すものである。

１は接地電位に保持される導電性のドラム基体の表面に
光導電層（感光面）を設けた感光体ドラム（像担持体）
であり、矢印ａ方向に回転する途中で、感光面が帯電極
２により高圧に帯電され、次にそこにイエローの色分解
像を担持した露光光（原稿を露光した光の内のイエロー
分解像光或いはイエロー画像データにより変調されたレ
ーザビームなど）が照射されて露光が行われ、これによ
り感光面に電位コントラストが生じてイエロー分解像の
静電潜像が形成される。この静電潜像部分はイエローの
トナーを有する現像器３Ｙにより現像される。そして、
次に感光体ドラムｌが１回転するサイクルで今度は同様
にマゼンタの色分解像の静電潜像形成が行われマゼンタ
のトナーを有する現像器３Ｍでその潜像が現像される。

更に次の１回転サイクルでシアンの色分解像の静電潜像
形成が行われシアンのトナーを有する現像器３Ｃでその
潜像の現像が行われる。更に次の１回転サイクルでブラ
ックの色分解像の静電潜像形成が行われ、ブラックのト
ナーを現像器３Ｂでその潜像の現像が行われる。そして
、このようにして感光体ドラム１の感光面に４色のトナ
ー像が形成された後に、矢印す方向から給送される転写
紙に転写極４によりそのカラートナー像が転写される。

転写が行われた転写紙は次の分離極５で感光体ドラムｌ
から分離し、定着部６でそのカラートナー像が定着され
て排紙される。転写後の感光体ドラム１の感光面に残留
しているトナーはクリーナ７で清掃される。なお、この
クリーナ７は転写が完了するまでの間は感光体ドラム１
のトナー像に影響を与えないように離れている。

このように、第１Ａ図のカラー画像形成装置は、ドラム
１が４回転して４色のトナー現像を行ない、１回の転写
で転写紙にそのトナー像を転写させる動作を行う。

第１Ｂ図は同様の１回転写方弐のカラー画像形成装置で
はあるが、ドラムｌが１回転する間に４色のトナー現像
を行うようにしたちのある。このためにここでは、帯電
極、現像器、露光部の組合せを４組感光体ドラム１の周
囲に配置している。

２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ，２Ｂは各色相の帯電極である。

第１Ｃ図も同様に１回現像で１回転転写のカラー画像形
成装置である。２ＹＣはイエロー、シアン用の帯電極、
２ＭＢはマゼンタ、ブラック用の帯電極、■は第１露光
光、■は第２露光光である。

第１Ｄ図は色の数だけ転写を行う複数転写方式のカラー
画像形成装置であり、転写ドラム８に転写紙を巻きつけ
て感光体ドラム１に１色のトナー像が現像される毎にそ
れを転写するようにしたものである。

第１Ｅ図は複数転写・定着方式のカラー画像形成装置で
、２個の現像器例えば３Ｙ、３Ｂを設けて、１色のトナ
ー像を現像するとそれを転写紙に転写して定着し、次の
２色目のトナー像を現像したとき定着部から転写紙を経
路Ｃ１→Ｃ２−Ｃ５又はＣ４−Ｃ２→Ｃ５で転送して再
度その転写紙に２色目のトナー像を転写させるようにし
たものである。また、この装置では１色目のトナー像を
転写紙に定着した後経路Ｃ１→Ｃ２→Ｃ４又はＣ４−Ｃ
２−Ｃ３により転写紙の裏面に別のトナーを転写定着す
ることもてきる。

以上の画像形成装置のうち、１回転写方式の現像方法は
、感光体と現像剤担持体上の磁気ブラシとが非接触であ
ることが必要である。その他の方式では両者が接触して
いても良い。しかしこの場合、現像に寄与しない磁気ブ
ラシが感光体上に形成されたトナー像をこすり取ってし
まうのう防ぐため、現像時以外は感光体と磁気ブラシを
離しておく必要がある。

本発明は以上のような画像形成装置のいずれに対しても
適用することができる。

第２図は現像器３（３Ｙ〜３Ｂ）の部分を詳細に示した
図である。現像スリーブ３１　（現像剤担持体）は内部
の磁気ロール３２と反対の矢印ｄ方向に回転して、その
表面に磁気ブラシ状に生じたトナーを感光体ドラム１の
感光面に摺接或いは非接触に対面させる。

なお、現像スリーブ及び磁気ロールの回転方向は特に図
示例に限定されるものではなく、逆方向に回転しても、
或いは磁気ロールの場合は停止しているものであっても
差支えない。これらの駆動手段は従来公知のモーター類
と必要に応じてクラックなどを組み合わせたものが使用
され、任意に駆動／停止できることが条件である。

この現像スリーブ３１には切換手段３３により異なるバ
イアス電圧Ｖｌ或いはＶ２が印加するようになっている
。

第３図はこの現像バイアス電圧■１、■２を生成するた
めの現像バイアス電源回路を示す図である。発振回路１
０で発振したＡＣ電圧は昇圧回路１１によって所定の電
圧まで昇圧された後に、異なった出力端子から出力する
電圧が平滑回路１２．１３で平滑されてＤＣ成分ＶａＳ
Ｖｂ　（＜Ｖａ）として出力する。また、別の発振回路
１４で発振したＡＣ電圧も昇圧回路１５で昇圧されるが
、そこから出力するＡＣ電圧Ｖａｃは、上記したＤＣ電
圧Ｖａ、Ｖｂに重畳される。よって、出力電圧■１、ｖ
２は次のようになる。

Ｖ　ｌ　＝Ｖａ　＋Ｖａ　ｃ Ｖ２＝Ｖｂ＋Ｖａｃ さて、本発明では、この２種の電圧を利用して現像スリ
ーブ３１のバイアスを制御して、そこからのトナー飛散
やトナー混入を防止している。

第４Ａ図は現像器３Ｙ、３Ｍ、３ｃを使用して第１Ａ図
に示した１回転写方式（但しブラックの現像器３Ｂは使
用しない。）により３色カラーの画像形成を行う場合の
プロセスのタイミングチャートである。ここでは、感光
体面の電位を一８００Ｖとした反転現像（負電荷トナー
）を採用し、現在現像動作を行っている現像スリーブ以
外は回転を停止させ、その停止している現像スリーブに
対して、現像中の現像スリーブに印加しているＤＣバイ
アス電圧（−６００ｖ）よりも大きな電圧（−１０００
ｖ）を印加している。ＡＣバイアスＶａｃは７００Ｖ　
（実効値）である。

よって、停止し°ている現像スリーブと帯電され且つ露
光されていない感光体面との間に、通常現像の場合より
も大きな電位差が生じるので非現像のタイミングで負電
荷をもったトナーに対し感光棒方向に強力な電気力が使
用し、回転が停止している現像スリーブの感光体面側の
トナーの大部分が感光体側に移行するようになる。よっ
て、停止している現像スリーブの感光体と面する側のト
ナーがほぼ完全に消費され、その面はトナー無しの状態
が続き、トナー飛散は生じない。

また、このようにトナー移行が起こった後で、既に現像
された部分（像形成領域）がその現像器の前を通過する
際には、感光体面の別色のトナー像は停止中の現像スリ
ーブ側から静電的に圧迫を受けるので、その別色トナー
が停止中の現像スリーブ側に移行する恐れはなく、トナ
ー混入は生じない。同じ理由で、装置内に浮遊し、トナ
ーと同極性の電荷をもつ不純物を現像スリーブに混入す
ることもない。

第４Ｂ図は帯電を像露光毎に行うようにした例を示す図
で、感光体の非帯電部分へのトナー付着を効果的に実現
することができる。更にこの効果を完全なものにするた
めに停止中の現像スリーブに印加するＤＣバイアスをよ
り高＜−１２００ｖとし、またＡＣバイアスを９００ｖ
としているが、他の点は第４Ａ図に示したタイミングチ
ャートの場合と同様である。

第４Ｃ図は、帯電は継続させて行うと共に、像露光部に
先立った部分（非画像領域）にパッチ露光（Ｐ）を行な
う場合の例を示す図である。この例では、パッチ露光Ｐ
の部分に対して停止中の現像スリーブからのトナーが移
行しやすい条件が設定される。現像バイアスは第４Ｂ図
の場合と同様である。なお、この例ではＹ、Ｍ、Ｃのパ
ッチ画像が感光体面の同一位置に形成されるが、ずらす
こともできる。

第４Ｄ図は現像器３Ｍのみを利用する１色現像の場合の
例のタイミングチャートであり、第４Ｂ図のタイミング
と同様である。

第４Ｅ図は第１Ｂ図に示した２露光１回転写方式を採用
する場合のタイミングチャートである。

ここでは、まず最初の露光光■で順次形成した潜像を現
像器３Ｙと３Ｃで現像し、次の露光光■で形成した潜像
を現像器３Ｍと３Ｂで現像している。

そして、現像中以外の停止している現像スリーブは、現
像中のスリーブのＤＣバイアス（−６００Ｖ）よりも高
いＤＣバイアス（−１２００ｖ）としている。

第４Ｆ図は第１Ｄ図に示した３回転答方式を利用する場
合のタイミングチャートである。なお、ブラックの現像
器３Ｂは使用していない。ここでも、現像中の現像スリ
ーブのＤＣバイアスは一６００Ｖ、停止中の現像スリー
ブの同バイアスは一１２００Ｖにしている。

第４Ｇ図は像露光の後にパッチ露光Ｐを行うようにした
例で、他は３回転写の第４Ｇ図に示した場合と同様であ
る。

第４Ｈ図は第１Ｄ図に示した３回転答方式に加えて正規
現像を利用した場合のタイミングチャートである。ここ
では、帯電電位を＋８ＱＯｖとし、負電荷トナーを使用
している。そして現像時のＤＣバイアスは＋１００ｖで
あるが、非現像時では異極性の一６００Ｖにしている。

非現像時のトナーは感光体面の露光されていない非画像
部の帯電電位（＋８００ｖ）に引かれて感光体面側に移
行する。そして、停止している現像スリーブの正面を別
色トナー像が通過しても、ＤＣバイアスが一６００Ｖで
あるのでそこからのトナー混入は生じない。

なお、現像バイアス電源回路は、第３図に示したように
１個の電源回路を各現像スリーブに分岐接続して個別的
に切り換える構成の他に、第５図に示すように、ＡＣバ
イアス電圧Ｖａｃの電源を１個とし、これを各現像スリ
ーブ３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ，３１Ｂ毎に接続したＤＣ
バイアス電圧Ｖａ。

ｖｂの電源を有するＤＣバイアス切換部３４Ｙ、３４Ｍ
、３４Ｃ１３４Ｂに分岐接続して構成することもできる
。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、現像バイアス電源により
、非現像時には現像時の電圧とは異なったバイアスが印
加されるので、非現像時に現像剤担持体を停止させるこ
とにより、その現像剤担持体における像担持体と対面す
る部分のトナーを像担持体側に移行させることができる
。これにより、２成分現像剤についてはトナーが無くな
ってキャリアのみが現像剤担持体の像担持体側に残り、
また１成分現像剤については現像剤そのものが無くなる
。

従って、現像剤担持体からトナーがこぼれることがなく
なり、装置自体の移動時、ドラムや現像器の引出し等の
際のトナー汚染を防止することができ、光学系等の汚れ
による画像品質劣化を防止できる。また、外に出るトナ
ーが少ないので耐湿性が向上する。更に、画像領域外で
のトナーの消費（特に反転時）が少なくなる。更に、２
成分現像剤の場合には、感光対面へのキャリアの付着が
少なくなる。

また、非現像時の現像バイアスは常にトナーを現像スリ
ーブ側に寄せつけないバイアスにすることができるので
、カラー画像形成装置においては、例え像担持体上の別
色トナー像がその現像剤担持体の正面を通過する場合で
も、その別色トナーが混入することは生ぜず、色濁りの
恐れもない。同様の理由で、トナーと同極性の電荷をも
つ浮遊物などを現像剤担持体に混入させることもない。

更に、本発明ではトナー除去のための特別なメカニカル
部分を使用しないので、機構が？ｊ［雑になることもな
い。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図〜第１Ｅ図は本発明を適用可能な画像形成装置
の概略構成図、第２図は現像器の断面図、第３図は現像
バイアス電源回路の回路図、第４Ａ図〜第４Ｈ図は像形
成プロセスのタイングチヤード、第５図は現像バイアス
電源回路の別の例の回路図である。 ｌ・・・感光体ドラム、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ，３Ｂ・・・
現像器、３１・・・現像スリーブ。 代理人　弁理士　長　尾　常　明 第２図 ３３′二Ｖ２ 第３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）、像担持体上の潜像を現像剤担持体上のトナーに
   より現像バイアス下で現像する画像形成装置において、 共通のＡＣ電圧と、相異なる複数のＤＣ電圧のうちから
   選択される電圧との合成電圧を上記現像剤担持体に印加
   する電源を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）、上記選択されるＤＣ電圧は現像時と非現像時と
   で切り替わることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の画像形成装置。
3. （３）、上記非現像時のＤＣ電圧は上記現像剤担持体上
   のトナーを上記像担持体方向に移行させる電界を形成す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の画像形
   成装置。
4. （４）、上記電源が、合成電圧の異なる複数の出力端子
   を有し、該端子の一個が選択されて現像剤担持体に接続
   されるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項乃至第３項記載の画像形成装置。