JPH02160271A - 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、潜像担持体上に形成されている静電潜像に対
して現像剤担持体上に保持されている現像剤を現像領域
にて供給し現像動作を行なわせるようにした現像装置に
関する。

［従来の技術］ 複写機、プリンターお、よびファクシミリなどの各種画
像形成装置に用いられている現像装置おいては、従来か
ら接触現像方式および非接触現像方式が知られている。

接触現像方式は、現像スリーブなどの現像剤担持体上に
保持されている現像剤を感光体などの潜像担持体表面上
に形成されている静電潜像に対して接触状態に維持させ
ながら現像動作を行なわせるものであり、一方弁接触現
像方式は、現像スリーブなどの現像剤担持体上に保持さ
れている現像剤を感光体などの潜像担持体表面上に形成
されている静電潜像に対して非接触状態に維持させなが
ら現像動作を行なわせるものである。

しかして接触現像方式によれば、静電潜像のうちの比較
的高い空間周波数成分（高空間周波数成分）を効率良く
現像可視化することができるという利点があり、他方静
電潜像の形成されていない地肌部分にトナーが付着し地
肌汚れを生じ易いという不都合がある。逆に非接触現像
方式によれば。

静電潜像のうちの比較的低い空間周波数成分（低−周波
数成分）を効率的に現像することができ５静電潜像の形
成されていない地肌部分に対するトナー付着が少なく地
肌汚れを生じにくいという利点があり、他方静電潜像の
うちの比較的高い空間周波数成分（高空間周波数成分）
の再現性は不十分であるという不都合がある。

このような接触現像動作および非接触現像動作の双方を
一つの静電潜像に対して行ない１画像の状態にかかわら
ず良質の画像を得るようにした現像装置が従来から提案
されている。例えば、特開昭５８−６５４５８号公報あ
るいは特開昭５８−９１６９号公報に記載されている現
像装置においては、接触現像用の現像剤担持体と非接触
現像用の現像剤担持体とが同一現像装置内に並設される
構成が採用されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが上記従来の現像装置においては、一つの現像ユ
ニット内に２体の異なる現像剤担持体が設けられている
ため、現像ユニットなどの装置が大型化されてしまうと
ともに、高コスト化を招来するという問題がある。

そこで本発明は、簡易な構成で接触現像および非接触現
像の双方を良好に実行させることができるようにした現
像装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明は、現像剤担持体の表面
上に所定の磁界を形成する磁石体によって上記現像剤担
持体の表面上に一定量の現像剤を保持させながら現像領
域ぼ搬入させ、潜像担持体上に形成されている静電潜像
に対し上記現像剤中の１〜ナーを供給して現像動作を行
なわせるようにした現像装置において、上記磁石体は、
現像剤担持体上に保持されている現像剤を現像領域にお
いて静電潜像側に接触状態とするように磁界を形成する
位置と、ＩＪｔ像剤体刑体上の現像剤を現像領域におい
て静電潜像側に非接触状態とするように磁界を形成する
位置との間で切り替え選択可能に設けられる構成を有し
ている。

［作　　用］ このような構成を有する手段においては、潜像担持体上
に形成されている静電潜像に高空間周波数成分および低
空間周波数成分のいずれを多く含むかによって現像剤担
持体上の現像剤が静電潜像に対して接触状態あるいは非
接触状態に置かれ。

これによって各画像条件に合致した現像が常時行なわれ
るようになっている。すなわち非接触９Ｌ像を選択する
こととすれば、細線がやや太めに形成されて細線をより
明確に再現させることが可能となり、また接触現像を選
択することとすれば１画像忠実性が維持されて例えば明
朝体文字などを良好に再現性することができる。

また同一の静電潜像に対してまず非接触状態にて現像動
作を行なわせ、つぎに接触状態にて現像動作を行なわせ
ることとすれば、細線画像のより高画質化を図ることが
できる。すなわちまず非接触現像動作で細線が良好に現
像されるとともに。

上記非接触現像で生じた地汚れや細線近傍のチリなどの
かぶりが、つぎの接触現像により除かれ非接触現像動作
のみでは得られないより細かな細線画像が再現されるこ
ととなる。その結果特に文字画像などが明瞭に再現され
るようになっている。

なおこの場合には、接触現像動作におけるかぶり除去作
用によってプア部（低濃度部）が多少劣化されることと
なる。

さらに同一の静電潜像に対してまず接触状態にて現像動
作を行なわせ、つぎに非接触状態にて現像動作を行なわ
せることとすれば、写真、印刷などの絵柄画像のより高
画質化を図ることができる。

すなわちまず接触現像動作で低画像濃度部が良好に再現
されるとともに、つぎの非接触現像により高画像濃度部
が良好に再現され、これらの両得現画像を重ね合わせた
最終画像における階調再現特性は、接触現像のみによる
画像での最大階調再現特性より広くなすことが可能とな
る。なおこの場合弁接触現像動作を高い画像濃度から立
ち上げることとすることによってかぶり現象を極力抑え
ることができる。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第７図に示される画像形成装置において、潜像担持体と
しての感光体ドラム１の周りには、該感光体ドラム１の
表面上を一様に帯電させるようにコロナ放電を行なう帯
電チャージャー２．所定の光像を感光体ドラム１の表面
上に結像させ静電潜像を形成させる露光光学系３、非画
像領域外における不要な電荷を消去するイレーサー４．
上記静電潜像にトナー粉末を供給し顕像化する現像装置
５、感光体ドラム１上のトナー像を記録用紙に写し取る
ようにコロナ放電を行なう転写チャージャー６、記録用
紙に転写されずに感光体ドラム１上に残留されているト
ナー像を清掃するクリーニング装置７、転写後感光体ド
ラム１の表面上に残留している不要電荷を除去する除電
チャージャー８などが配設されている。

一方、Ｔ８録用紙の給紙部に設けられている給紙カセッ
ト９から給紙呼び出しローラー１０により引き出された
記録用紙は、一対のガイド板１１゜１１に案内されてレ
ジストローラ一対１２で一旦停止させられた後、感光体
ドラム１上の画像先端と同期をとられながら転写部に給
送される。転写チャージャー６によって転写が行なわれ
トナー像が付着された記録用紙は、ガイド板１３および
無端状ベルト１４に保持されて定着袋ｇｉ　Ｌ　５に送
り込まれ、ここでトナー像を加熱融着させられる。

定着後の記録済み用紙は定着排紙ローラ一対１６を通過
し、本体排紙トレイ１７へ排出されるようになっている
。

第８図に示されるように前記現像装置５の現像ケーシン
グ５００の内部には、現像剤担持体としての現像スリー
ブ５０１が備えられており、この現像スリーブ５０１が
感光体ドラム２に近接するようにして配置され両者の対
向部分に一定の現像ギャップをなす現像領域が形成され
るようになっている。上記現像スリーブ５０１は、アル
ミニウムなどの非磁性体を円筒状に形成してなるもので
あり、図示を省略した回転駆動機構によって矢印方向す
なわち反時計回り方向に回転されるようにして備えられ
ている。

上記現像スリーブ５０１内には該現像スリーブ５０１の
表面上に現像剤を穂立ちさせるように磁界を形成する磁
石体５０２が固定状態で備えられている。このとき現像
剤を構成するキャリアは、上記磁石体５０２から発せら
れる磁力線に沿うようにして現像スリーブ５０１上にチ
ェーン状に穂立ちされるとともに、このチェーン状に穂
立ちされたキャリアに対して帯電トナーが付着されて磁
気ブラシが構成されるようになっている。この磁気ブラ
シは、現像スリーブ５０１の回転移送にともなって現像
スリーブ５０１と同方向（反時計回り方向）に移送され
ることとなる。上記磁石体５０２は複数の磁極を備えて
おり、具体的には。

現像領域部分に現像剤を穂立ちさせる現像主極ＰＬ、］
５ｉ像スリーブ５０１上に現像剤を汲み上げるだめの磁
極Ｐ３、現像スリーブ５０１上に汲み上げられた現像剤
を現像領域まで搬送させる磁極Ｐ４およびＰ、、　’Ｊ
ｉ像後の領域で現像剤を搬送させる磁極Ｐ２を備えてい
る。これら各磁極Ｐ工、Ｐ２゜ｐ、、　ｐ、およびＰｓ
は、現像スリーブ５０１の半径方向に向けて放射状に配
置されている。

また現像剤の搬送方向（反時計回り方向）における前記
現像領域の上流側部分には、現像剤チェーン穂の穂高さ
すなわち現像剤の量を規制する現像剤規制手段としての
ドクターブレード５０３が設置されている。このドクタ
ーブレード５０３と現像スリーブ５０１との間には現像
剤規制空間としてのドクターギャップが形成されている
。さらに上記現像スリーブ５０１の後方領域には、現像
ケーシング５００内に蓄えられている現像剤を撹拌させ
ながら現像スリーブ５０１側に汲み上げるパドルローラ
ー５０４が設置されているとともに。

該パドルローラー５０４のさらに後方には、現像ケーシ
ング５００内に蓄えられている現像剤の混合・撹拌を行
なうアジテータ−５０５が設置されている。また上記ド
クターブレード５０３の後方領域には、該ドクターブレ
ード５０３により掻き落された余剰現像剤を横撹拌させ
るセパレーター５０６、フィン５０７およびスクリュー
５０８が設置されている。上記現像ケーシング５００の
後端部には、トナーホッパー５０９が連設されていると
ともに、この１〜ナーホッパ−５０９に対して新規トナ
ーを蓄えるトナーカートリッジ５１１が着脱自在に装着
されている。上記トナーホッパー５０９内には、トナー
カートリッジ５１１内のトナーを現像ケーシング５００
内に一定量づつ落下状態で供給させるトナー補給ローラ
ー５１２が設けられている。

このような画像形成装置では、まず−様帯電された感光
体ドラム２の表面に対して露光書き込みが行なわれ画像
に対応する静電潜像が形成される。

この静電潜像に対して現像装置５の現像スリーブ５０１
から現像領域においてトナーが選択的に供給され、これ
により上記静電潜像の現像が行なわれて可視像が得られ
るようになっている。現像スリーブ５０１に対しては、
現像ケーシング５００内に蓄えられた現像剤が撹拌・帯
電された上で汲み上げられる。現像スリーブ５０１上に
汲み上げられた現像剤はドクターブレード５０３により
一定高さに穂切りされ所定量に規制された上で現像領域
まで搬送され、そこで感光体ドラム２上の静電潜像に対
し接触状態あるいは非接触状態で上記現像剤中のトナー
が供給され現像動作が実行されるようになっている。

ここで第１図および第２図に示されるように。

ｌＩＩ記磁石体５０２の支軸５０２ａには、切替駆動ア
ーム５０２ｂの一端部分が固定されている。そして上記
切替駆動アーム５０２ｂが支軸５０２ａを中心にして揺
動されることによって磁石体５０２が一定角度にわたっ
て回動されるようになされている。上記切替駆動アーム
５０２ｂの他端部にはスプリング５０２ｃの一端部が掛
けられているとともに、切替駆動アーム５０２ｂの途中
部分には上記スプリング５０２Ｃの付勢力向とは反対の
方向に切替駆動アーム５０２ｂを引っ張るソレノイド５
０２ｄの出力軸が接続されている。そして上記ソレノイ
ド５０２ｄの作動力により切替邸動アーム５０２ｂを介
して磁石体５０２が一定角度にわたって回動され、磁石
体５０２の各磁極の位置が移動されるようになっている
。

すなわち磁石体５０２が第１図の位置に置かれた場合に
は、まず現像主極Ｐ□の磁極部が現像領域に向かって対
向するように配置される。さらにこの場合には特に第３
図に示されるように、現像スリーブ５０１上に汲み上げ
られた現像剤を現像領域まで搬送させる磁極Ｐ４および
Ｐｓの磁極間部分がドクターブレード５０３の直下部分
配置されドクターブレード５０３の直下部分には磁極が
配置されないようになされる。一方磁石体５０２が第２
図の位置に置かれた場合には、まず現像主極Ｐ□の磁極
部が現像領域から外されて該現像主極Ｐ工と上記搬送用
磁極Ｐ５との磁極間部分が現像領域対向部分に配置され
る。さらにこの場合には特に第４図に示されるように、
上記搬送用磁極Ｐ４の磁極部がドクターブレード５０３
の直下部分にＮｌｄ　Ｅされるようになされる。

このとき第１図に示される位置に磁石体５０２が切り替
えられると、まず第３図に示されるように搬送用磁極Ｐ
４およびＰ５の磁極間部分がドクターブレード５０３の
直下部分配置されドクターブレード５０３の直下部分に
は磁極が配置されない状態になされる。このためドクタ
ーブレード５０３に対する直接的な磁界形成は行なわれ
ず、ドクタブレード５０３と現像スリーブ５０１との間
隔（ドクターギャップ）に対応する量の現像剤が通過さ
れるようにして現像剤の量規制が行なわれる。

さらにこのとき現像主極Ｐ□は現像領域に対向配置され
ているため、現像主極Ｐ工によって現像領域に現像剤が
ピーク状に穂立ちされることとなる。

したがって現像スリーブ５０１上の現像剤穂の高さは高
位になされ感光体ベルト１の表面上に対して現像剤穂が
接触されて、いわゆる接触現像動作が実行されるように
なっている。

一方第２図に示される位置に磁石体５０２が切り替えら
れると、まず第４図に示されるように鍛送用磁極Ｐ４の
磁極部がドクターブレード５０３の直下部分配置されド
クターブレード５０３と現像スリーブ５０１との間に一
定の磁界が形成されることとなる。そしてこの磁界に現
像スリーブ５０１上の現像剤が束縛されるようにして量
規制が行なわれ、ドクターブレード５０３と現像スリー
ブ５０１との間隔（ドクターギャップ）の数分の−の厚
さに現像剤量が規制される。さらにこのとき現像主極Ｐ
ユは現像領域から外され現像主極Ｐ工と上記搬送用磁極
Ｐ５との磁極間部分が現像領域対向部分に配置されてい
るため、現像領域に現像剤がほとんど穂立ちされなくな
る。したがって現像スリニブ５０１上の現像剤穂の高さ
は低位になされ、感光体ドラム１の表面上に現像剤穂が
接触されなくなって、いわゆる非接触現像動作が実行さ
れるようになっている。

このような実施例における装置を用いた現像手順をつぎ
に説明する。

まず第１の現像手順においては、感光体ドラム１上に形
成されている静電潜像に高空間周波数成分および低空間
周波数成分のいずれを多く含むかによって接触現像動作
および非接触現像動作のいずれかが選択され、現像スリ
ーブ５０１上の現像剤が静電潜像に対し接触状態あるい
は非接触状態のいずれかに置かれ、これによって画像条
件に合致した現像が常時行なわれるようになっている。

すなわち第２図に示される非接触現像を選択することと
すれば、細線がやや太めに形成されて細線をより明確に
再現させることが可能となり、低空間周波数領域が良好
に現像される。また第１図に示される接触現像を選択す
ることとすれば、高空間周波数領域が良好に現像され、
画像忠実性が維持されて例えば明朝体文字などを良好に
再現性することができる。この状態が第５図に示されて
いる。このように第１の現像手順によれば、形成画像の
状態により適合した現像動作を選択することができる。

また第２の現像手順においては、同一の静電潜像に対し
てまず第２図に示される非接触現像動作が行なわれ、つ
ぎに第１図に示される接触現像動作が行なわれる。最初
の非接触現像が行なわれる画像形成サイクルにおいては
転写チャージャー６などの転写機構およびクリーニング
装置７などの感光体初期化機構は作動されないとともに
、つぎの画像形成サイクルにおいても帯電チャージャー
２などの初期帯電機構および露光光学系３などの露光機
構は作動されない。そして後の接触現像動作が行なわれ
た後において転写チャージャー６などの転写機構および
クリーニング装置７などの感光体初期化機構が作動され
、これにより記録用紙へのトナー像の転写が行なわれる
とともに感光体トラム１のクリーニング・除電が行なわ
れるようになっている。

このような現像手順では、最初の非接触現像動作で細線
が良好に現像されるとともに、上記非接触現像動作で生
じた地汚れや細線近傍のチリなどのかぶりが、つぎの接
触現像動作により除かれ非接触現像のみでは得られない
より細かな細線画像が再現される。その結果特に文字画
像などが明瞭に再現されることとなる。なおこの場合に
は接触現像動作におけるかぶり除去作用によってプア部
（低濃度部）が多少劣化されることとなる。このように
第２の現像手Ｊｌｉによれば、細線画像のより高画質化
を図ることができる。

さらに第３の現像手順においては、同一の静電潜像に対
してまず第１図に示される接触現像動作が行なわれ、つ
ぎに第２図に示される非接触現像動作が行なわれる。最
初の接触現像が行なわれる画像形成サイクルにおいては
転写チャージャー６などの転写機構およびクリーニング
装置７などの感光体初期化機構は作動されないとともに
、っぎの画像形成サイクルにおいても帯電チャージャー
２などの初期帯電機構および露光光学系３などの露光機
構は作動されない。そして後の非接触現像が行なわれて
から転写チャージャー６などの転写機構およびクリーニ
ング装置７などの感光体初期化機構が作動され、これに
より記録用紙へのトナー像の転写が行なわれるとともに
感光体ドラム１のクリーニング・除電が行なわれるよう
になっている。

このような第３の現像手順では、第６図に示されるよう
に、最初に行なわれる接触８を像動作で低画像濃度部が
良好に再現されるとともに（第６図実線）、つぎに行な
われる非接触現像動作により高画像濃度部が良好に再現
される（第６回数Ａ１１）　。

そしてこれらの両回現画像を重ね合わせて得られる最終
画像における階調再現特性（第６図−点鎖線）は、接触
現像のみにより得られる画像における最大階調再現特性
（第６図工点鎖線）よりさらに広い状態になされること
となる。このような現像特性は、例えばカラー画像形成
装置において６回転現像を実行した場合に相当するもの
である。

なおこの場合、後の非接触現像動作を高い画像濃度から
立ち上げることによって、かぶり現象を極力抑えること
が可能となる。このように第３の現像手順によれば、写
真、印刷などの絵柄画像のより高画質化を図ることがで
きる。

なお接触現像動作と非接触現像動作を繰り返す場合、後
に行なわれる現像動作における現像能力（トナー付着量
）は、先に行なわれる現像動作における現像能力の３０
％〜７０％程度に設定することが好ましい。

第９図および第１０図に示されている実施例においては
、第１１図に示されるような傭動機楕によって現像主極
Ｐ工が第９図に示される位置と第１０図に示される位置
との間で回動され切り替えられるように構成されている
。すなわち第１１図に示されるように、上記現像主極Ｐ
、の中央部分に設けられている支軸Ｐｉａには切替駆動
アームＰ、ｂの一端部分が固定されているとともに１、
上記切替駆動アームＰｉｂの他端部分には、ソレノイド
Ｐ、ｃの出力軸がリンクアームＰｉｄを介して接続され
ている。そして上記ソレノイドＰｉｃの作動力により切
替即動アームＰｉｂを介して現像主極Ｐ、が９０”ごと
に切り替え回動されるようになっている。

このとき現像上ｔｉ　ｐ工が第９図の位置に切り替えら
れた場合には、現像主極Ｐ□の磁極部が現像領域に向か
って対向するように配置され、該現像主極Ｐ８によって
現像領域に現像剤がピーク状に穂立ちされることとなる
。したがってこの場合には現像スリーブ５０１上の現像
剤穂の高さは高位になされ感光体ベルト１の表面上に対
して現像剤穂が接触され、いわゆる接触現像動作が実行
されるようになっている。また現像主極Ｐ□が第１０図
の位置に切り替えられた場合には、現像主極Ｐ１の磁極
部が現像領域から外されて現像主極ＰＬの側部が現像領
域に対向するように配置され、現像領域には現像剤の穂
立ちはほとんど行なわれなくなる。したがってこの場合
には現像スリーブ５０１上の現像剤穂の高さは低位にな
され感光体ドラム１の表面上に現像剤穂が接触されなく
なり。

いわゆる非接触現像動作が実行されるようになっている
。このような実施例においても、上記実施例と同様に接
触現像動作と非接触現像動作とを適宜切り替えることが
できることとなり、同様な作用・効果を得ることができ
る。

また上述した各実施例は２成分現像剤を使用する現像装
置についてのものであるが１本発明は１成分現像剤を使
用する現像装置についても適用することが可能である。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明にかかる現像装置は。

形成画像の状態により適合した現像動作が実行されるよ
うに、現像剤担持体に付設されている磁石体を、接触現
像動作状態と非接触現像動作状態との間で切り替え選択
可能に構成してなるから、簡易な構成で各画像条件に合
致した現像動作を常時行なわせることができ、良好な画
像形成を行なわせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例における装置の
接触現像規制状態および非接触現像規制状態をそれぞれ
表わした何面説明図、第３図および第４図は第１図およ
び第２図に示されている実施例における現像動作状態を
それぞれ表わした部分拡大側面説明図、第５図および第
６図は接触現像動作と非接触現像動作との特性上の相違
を説明した線図、第７図および第８図は本発明を適用す
る画像形成装置の一例および現像装置の一例をそれぞれ
表わした側面説明図、第９図および第１０図は本発明の
他の実施例における装置の接触現像規制状態および非接
触現像規制状態をそれぞれ表わした側面説明図、第１１
図は第９図および第１０図に示されている実施例におけ
る磁石体旺動機構を表わした側面説明図である。 １・・・感光体、５・・・現像装置、５０１・・・現像
スリーブ、５０２・・・磁石体、Ｐ□・・・現像主極、
Ｐｉｃ。 ５０２ｄ・・・ソレノイド、５０３・・・ドクターブレ
ード。 最４ζ　　　　　　売Ｚ園 るσ良　　　　　あ４０ 形０胆 う６日 う６因

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 現像剤担持体の表面上に所定の磁界を形成する磁石体に
   よって上記現像剤担持体の表面上に一定量の現像剤を保
   持させながら現像領域に搬入させ、潜像担持体上に形成
   されている静電潜像に対し上記現像剤中のトナーを供給
   して現像動作を行なわせるようにした現像装置において
   、 上記磁石体は、現像剤担持体上に保持されている現像剤
   を現像領域において静電潜像側に接触状態とするように
   磁界を形成する位置と、 現像剤担持体上の現像剤を現像領域において静電潜像側
   に非接触状態とするように磁界を形成する位置との間で
   切り替え選択可能に設けられていることを特徴とする現
   像装置。