JPH0239072A - 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】 −　　和 本発明は一般に画像形成装置に関し、特に例えば、電子
写真複写装置やレーザビームプリンタのごとき画像形成
装置において、２個以上の現像器を備えたカラー画像形
成装置に関する。

【又二重ｊ 近年のように、カラー画像形成装置の需要が急増してく
ると、それに応じてフルカラー複写機に代表される多色
電子写真複写装置の開発が盛んに行なわれるようになっ
てきた。第３図は、−１二連した従来の多色電子写真複
写装置中、２色のカラー現像が可能なカラー画像形成装
置を示したものである。第３図にて図示されるカラー画
像形成装置の構成は既に周知であるが、その概要を説明
すれば以下のようである。即ち、第３図において、第３
図時計方向に回転自在な感光体ドラムｌ上に残留してい
る一成分磁性トナーのごとき現像剤は、クリーニング器
９によってかき取り回収され、クリーニング器９による
残留現像剤のかき取り回収が完了した後の感光体ドラム
１は、−成帯電器２によって略均−に帯電せしめられる
。−成帯電器２による帯電が施されると、前記感光体ド
ラム１に対して像霧光部３より像露光が照射されて原稿
画像ｆ１１報に対応した静電潜像が形成される。該静電
潜像は、第３図矢印方向に往復動自在な現像器４、現像
器５に対する現像バイアス電源６からの現像バイアス電
圧の印加によって顕画像化され、該顕画像は、転写分離
部７にて図示しない転写材供給機構から供給された転写
材に転写され、然る後、定着器８にて画像定着が施され
るものである。上記のごとぎ構成のカラー画像形成装置
において２現像器４．現像器５を夫々第３図矢印方向に
移動せしめることによって、所望の色の現像剤にて前記
静電潜像を顕画像化することが可能である０例えば、一
方の現像器により静電潜像の一部が顕画像化されて転写
、定着１程を経た転写材を図示しない転写材供給機構を
介して再度転写分離部７へと供給し、然る後に他方の現
像器により可視化された前記静電潜像の残部の顕画像を
前記転写材に転写することによって所謂ワンタッチ２色
コピーを実現することが可能である。

第４図は、＠述した現Ｒ器４及び現像器５の構成の詳細
を示したものである。第４図にて図示される現像器の構
成は既に周知であるが、そのａ要を説明すれば以下のよ
うである。即ち、第４図において、現像剤攪拌部材１１
の回転駆動によりトナーホー、ｐ　ハｌ　ｏ内を循環す
る現像剤Ｔは、マグネッ）１３の汲み上げ極Ｓｚによっ
て現像スリーブ１２方へと引き寄せられる。マグネット
１３の汲み上げ極Ｓｌの磁気力によってアルミニウムの
ごとき非磁性の金属材料にて形成された現像スリーブ１
２に引き寄せられ保持された現像剤Ｔは、現像スリーブ
１２の回転により現像剤規制部材１４方へと搬送され、
現像剤規制部材１４によって均一に薄層化される。現像
剤規制部材１４によって薄層化された現像剤Ｔは、引き
ｕｌき第３図矢印方向に回転する現像スリーブ１２上に
て、マグネット１３の４個の磁極Ｎ、、Ｓ、、ＮＺ、ｓ
。

の４個の磁極から発生する磁界の作用と現像スリーブ１
３との間に生ずる摩擦力とにより自転しながら摩擦帯電
量を増加して行く、このように現像スリーブ１２上を自
転することによって次第に摩擦帯電量を増加させた現像
剤Ｔが、現像スリーブ１２の回転により感光体ドラムｌ
と現像スリーブ１２との＠近接領域に設定されている現
像位置にまで搬送されてくると、マグネット１３の磁極
Ｓによって穂立ち状態となり現像バイアス電源６によっ
て現像スリーブ１２に印加される現像バイアス電圧によ
り、前記現像剤Ｔは、所謂ジャンピング現象を起こし、
感光体ドラムｌ上に形成されている静７１１潜像を可視
化することとなる。

が　　しよう　　る ところで、上述したごとき構成の従来の画像形成装置に
あっては、複写画像の高品質化を図るために、現像器４
には１通常粒径（１２隼程度の大キざ）の黒色以外の色
の現像剤Ｔ＋（以下「カラー現像剤」という）を収容し
、現像器５には５粒径の小ざな（７濤程度の大ぎさ）黒
色現像剤Ｔｚを収容し、通常の白黒画像の複写に際して
は、小粒僅の黒色現像剤Ｔｚによって顕画像化すること
としていた。しかるに、現像器４に収容されているカラ
ー現像剤Ｔ１によって感光体ドラム１上の静′１１！潜
像を顕画像化したときには、良好で高品質な複写画像が
得られたのに対して、現像器５に収容されている黒色現
像剤ＴＺにて感光体ドラム１上の静電潜像の所謂画出し
を行なうと、かぶりの多い複写画像しか得られなかった
。

ｉｔしたごとき不具合を解消することを目的として１本
発明者等は、現像バイアス電源６から現像スリーブ１２
に印加される第５図にて示したごとき態様の現像バイア
ス電圧を可変調整した所思色現像剤Ｔｌにて顕画像化さ
れた複写画像のかぶりを解消することはできたものの、
カラー現像剤Ｔシｌによって顕画像化された複写画像の
画像濃度が薄くなり、不良な複写画像しか得られなくな
ってしまった。このような不具合の生ずる原因について
１本発明者等が更に研究、実験を重ねた結果、現像剤の
ａ径の大きざによって該現像剤の現像特性に差異がある
ことが判明した。即ち、使用する現像剤の粒径が小さく
なるほど該現ｇｊｌｆｌｑの屯量比電荷壕（Ｑ／Ｍ）が
大きくなるために、該現像剤の摩擦帯電量（以下、「ト
リポ」という）は増大することとなり、このようにトリ
ボッ大キい現像剤を用いて感光体ドラムｌ上に形成され
た静電潜像を顕画像化した場合には、複写画像の濃度が
上昇してかぶりが増大する。一方、これとは反対に、使
用する現像剤の粒径が大きくなるほど上記とは逆の理由
で複写画像の濃度が低下する。

上記事実に加えて現像バイアス電源６から現像スリーブ
１２に対して印加される第５図にて図示したごとき現像
バイアス電圧に関しても、ピーク間電圧ＶＰＰ、直流電
圧１Ｖｄｃｌ、周波数ｆの値を可変することによって顕
画像の態様が大きく可変することも判明した。即ち、一
般にピーク間電圧ＶＰＰ、の値を太きくし、直流電圧Ｉ
Ｖｄｃｌ及び周波数ｆの値を小さくすることによって顕
画像の１度を上昇させることができ、ピーク間電圧ＶＰ
Ｐの値を小さくし直流電圧１Ｖｄｃｌ及び周波数ｆの値
を大きくすることによって顕画像にかぶりが発生するの
を防止することができることがわかった。

上述した事実から、小粒径の現像剤即ちトリポの大きな
現像剤と、通常粒径の現像剤即ち上記小粒径の現像剤よ
りはトリポの小さな現像剤とを夫々別々の現像器内に収
容して、両者に第５図にて示したような通常粒径の現像
剤に適合した現像バイアス電圧を印加すれば、前記小粒
径の現像剤によって顕画像化された複写画像の濃度は上
昇し、又、かぶりも増大することが明らかとなったもの
である。

従って本発明は、上述したごとき事実に鑑みて′創案さ
れたものであって、その目的は、平均粒径が異なった複
数種類の現像剤を用いて画像形成を行なう画像形成装置
において、各々の現像剤の平均粒径の大きさに見合った
現像バイアス電圧を個別に印加するようにすることによ
って、いずれの現像剤によって顕画像化が行なわれても
常に良好で高品質な複写画像を得ることが可能な画像形
成装置を提供することである。

るための 上記目的は未発明に係る画像形成装置によって達成され
る。要約すれば、本発明は、像担持体と、前記像担持体
上に形成された静Ｉｌｌ像を顕画像化するために各々が
平均粒径の異なった現像剤を収容している２個以上の現
像手段と、前記各々の現像手段に現像バイアス電圧を印
加する現像バイアス′ｗＬ源とを有し、前記現像バイア
ス電源から前記各々の現像手段に印加される現像バイア
ス電圧を、前記各々の現像手段毎に収容されている現像
剤の平均粒径に応じて可変調整するように構成したこと
を特徴とする画像形成装置である。

見差ｊ 以下、図面により本発明に従う実施例について説明する
。

第１図は、本発明の第１の実施例に従う２色のカラー現
像が可能なカラー画像形成装置を示したものである。第
１図にて図示されるカラー画像形成装置の構成は既に周
知であるが、その概要を説明すれば以下のようである。

即ち、第１図において、像担持体即ち第１図時計方向に
回転自在に支持されている感光体ドラム１の周辺部には
、該感光体ドラム１とともに画像形成のシーケンスを実
行するのに必要な各種機器類として、クリーニング器９
を始め、−成帯電器２、像露光部３．現像手段即ち現像
器４と現像器５及び転写分離器７が感光体ドラムｌの回
転方向上流側から下流側に向って順に配設されている。

＠記各種機器類よりは感光体ドラム１から離れた領域の
転写分離部７と対向している部位には、定着器８が配設
されている。

上述したａ成について更に詳述すれば、以下のようであ
る。クリーニング器９は、感光体ドラム１上に残留して
いる一成分磁性トナーのごと５現像剤をかき取り回収す
るものである。−成帯電器２は、感光体ドラムｌ外周面
上を略均−に一６５０Ｖに帯電せしめるようになってい
る。像露光部３は、−成帯電器２によって略均−に帯電
せしめられている感光体ドラム１外周面上にｔ！露光を
照射することによって、原稿画像情報に対応した静ＴＬ
潜像を形成するようになっている。現像器４及び現像器
５は、夫々第１図にて図示するように。

第１図矢印方向に往復動自在に構成されており。

感光体ドラム１方へと移動したときには、夫々の現像ス
リーブに対して印加される現像バイアス電圧によって感
光体ドラムｌ上に形成された静電潜像を顕画像化するよ
うになっている８本実施例において、現像器４には、平
均粒径が１２μ程度の大きさの通常粒径のカラー現像剤
Ｔ１が収容されており、現像器５には、平均粒径が７弘
程度の大きさの小粒径の黒色現像剤Ｔｌが収容されてい
る。なお、現像器４に、小粒径の黒色現像剤Ｔｚを収容
し、現像器５には５通常粒径のカラー現像剤Ｔ、を収容
することとしても良いし、カラー現像剤Ｔｄには小粒径
のものを、黒色現像剤Ｔｌには通常粒径のものを夫々用
いることとしても差支えない、現像器４、現像器５の構
成の詳細については、既に第４図にて説明した通りであ
るからその説明は省略する。転写分離部７は１図示しな
い転写材供給機構より所定のタイミングで供給される転
写材に、感光体ドラムｌ上に形成されている顕画像を転
写するとともに、該転写時に感光体ドラムｌ上に吸着し
た転写材を感光体ドラム１から分離するように構成され
ている。定着器８は、転写分離部７を介して与えられる
顕画像が転写された転写材を受けて画像定着を行なうよ
うになっている。

本発明の第１の実施例に従えば、前記現像器４には、現
像バイアス電源６ａが接続されていて該現像バイアス電
ｓ６ａから現像器４の現像スリーブに対してピーク間電
圧Ｖｐｐ＝１３０ＱＶ。

直流電圧Ｖｄｃ＝−２００Ｖ、　周波数ｆ＝２０００Ｈ
ｚの現像バイアス電圧が印加されるようになっており、
前記現像器５には、現像バイアス電源６ｂが接続されて
いて、該現像バイアス″Ｗｌ源６ｂから現像器５の現像
スリーブに対してピーク間電圧Ｖｐｐ＝１０００Ｖ、直
流電圧Ｖｄｃ＝−２ＯＯＶ、周波数ｆ＝２０００Ｈｚの
現像バイアス電圧が印加されるようになっている。

現像器４の現像スリーブに、現像バイアス電源６ａかｌ
”＋Ｖｐｐ＝１３００Ｖ、Ｖｄｃ＝−２００Ｖ、ｆ＝２
０００Ｈｚの現像バイアス電圧を供給することとし、現
像器５の現像スリーブに、現像バ（７スｔｌｉ源６ｂか
らＶｐｐ＝１０００Ｖ、Ｖｄｃ＝−２００Ｖ、ｆ＝２０
００Ｈｚの現像バイアス電圧を供給することとした理由
は、以下のようである。即ち、＠述したように、第３図
にて図示したごときＪＩＩ＆戊のカラー画像形成装置に
あっては、複写画像の高品質化を図るために、現ｆｔ塁
４には通常粒径のカラー現像剤Ｔ１を収容し、現像器５
には小粒径の黒色現像剤ＴＺを収容し、通常の白黒画像
の複写に際しては、小粒径の黒色現像剤によって顕画像
化することとしていた。しかるに、現像器４に収容され
ているカラー現像剤Ｔによって感光体ドラムｌ上の静電
潜像を顕画像化したときには、良好で高品質な複写画像
が得られたのに対して、現像器５に収容されている黒色
現像剤Ｔｚにて感光体ドラム１上の静電潜像の所謂両出
しを行なうと、かぶりの多い複写画像しか得られなかっ
た。上述したごとき不具合を解消することを目的として
、本発明者等は、現像バイアス電源６から現像スリーブ
１２に印加される第５図にて示したごとき態様の現像バ
イアス電圧を可変調整した所、黒色現像剤にて顕画像化
された複写画像のかぶりを解消することはできたものの
、カラー現像剤によって顕画像化された複写画像の画像
濃度が薄くなり、不良な複写画像しか得られなくなって
しまった。このような不具合の生ずる原因について１本
発明者等が更に研究、実験を重ねた結果、現ｆＩ！剤の
粒径の大きさによって該現像剤の現像特性に差異がある
ことが判明した。即ち、使用する現像剤の粒径が小さく
なるほど該現像剤の重量比電荷量（Ｑ／Ｍ）が大きくな
るために、該現像剤のトリポは増大することとなり、こ
のようにトリポの大きい現像剤を用いて感光体ドラムｌ
上に形成された静ｉｔ？！像を顕画像化した場合には、
複写画像の濃度が上昇してかぶりが増大する。一方、こ
れとは反対に、使用する現像剤の粒径が大きくなるほど
上記とは逆の理由で複写画像の濃度が低下する。上記事
実に加えて現像バイアス電源６から現像スリーブ１２に
対して印加される第５図にて図示したごとき現像バイア
ス電圧に関しても、ピーク間電圧ＶＰＰ、直流電圧ＩＶ
ｄｃｌ、周波数ｆの値を可変することによって顕画像の
態様が大きく可変することも判明した。即ち、一般にピ
ーク間電圧ＶＰＰの値を大きくし、直流電圧１ＶｄｃＩ
及び周波ａｆの値を小さくすることによって顕画像の濃
度を上昇させることができ、ピーク間電圧ＶＰＰの値を
小さくし直流電圧ＩＶｄｃｌ及び周波数ｆの値を犬きく
することによって顕画像にかぶりが発生するのを防止す
ることができることがわかった。

上述した事実から、小粒径の現像剤即ちトリポの大きな
現像剤と、通常粒径の現像剤即ち一ヒ記小粒径の現像剤
よりはトリポの小さな現像剤とを夫々別々の現像器内に
収容して、両者に第５図にて示したような通常粒径の現
像剤に適合した現像バイアス電圧を印加すれば、前記小
粒径の現像剤によって顕画像化された複写画像の濃度は
上昇し。

又、かぶりも増大することが明らかとなったものである
。そこでこのような事実に鑑みて、通常粒径のカラー現
像剤Ｔｌを収容している現像器４には、現像バイアス電
源６ａからＶＰｐ＝１３００Ｖ、Ｖｄｃ＝−２００Ｖ、
ｆ＝２０００Ｈｚの現像バイアス電圧を印加することと
し、小粒径の黒色現像剤ＴＺを収容している現像器５に
は、現像バイアス電源６ｂからＶｐｐ＝１０００Ｖ、Ｖ
ｄｃ＝−２００Ｖ、ｆ＝２０００Ｈｚの現像バイアス電
圧を印加することとした所、現像器４のカラー現像剤Ｔ
１によって感光体ドラムｌ上の静電潜像を顕画像化した
ときには、濃度が高く且つかぶりのない複写画像が得ら
れ、現像器５の黒色現像剤ＴＺによって感光体ドラム１
上の静電潜像を顕画像化したときにはＶＰＰを低く設定
しているために充分な濃度を持ち且つかぶりのない複写
画像を得ることができた。

以上説明したように、本発明の第１の実施例によれば１
通常粒径のカラー現像剤Ｔ１と、小粒径の黒色現像剤Ｔ
Ｚとに対して夫々に見合った現像パアイス電圧を個別に
印加することとしたので、いずれの現像剤によって顕画
像化が行なわれても常に良好で高品質な複写画像を得る
ことが可能となった。

ｉｔ＜１図にて図示した構成において、現像バイアス電
源６ｂから現像器５に印加される現像バイアス電圧の周
波数ｆを現像バイアス電源６ａから現像器４に印加され
る現像バイアス電圧の周波数ｆより大きくしたり、現像
器５に印加される現像バイアス電圧の１ｖｄｃｌを現像
器４に印加される現像バイアス電圧の１Ｖｄｃｌよりも
大きくしたり、或いは、現像器５に印加される現像バイ
アス電圧のＶＰＰを現像器４に印加される現像バイアス
電圧のＶＰＰよりも小さくするとともに現像器５に印加
される現像バイアス電圧の１Ｖｄｃｌ及びｆの値を現像
器４に印加される現像バイアス電圧の１ｖｄｃ＋及びｆ
の値よりも太きく設定することによっても、Ｊ：述した
第１の実施例と略同様の効果を奏し得る。即ち、現像器
４に印加される現像パ（７ス電圧＋７）Ｖｐｐｔ１３０
０Ｖに、ＶｄＣを一２００Ｖに、ｆを２０００Ｈｚとし
、現像器５に印加される現像バイアス電圧のＶＰＰを１
３００Ｖに、Ｖｄｃを一２００Ｖに、ｆを２３００Ｈｚ
に夫々設定することによって前記第１の実施例と略同様
の効果を奏することができ、現像器４に印加される現像
バイアス電圧のＶＰＰを１３００ｖに、Ｖｄｃを一２０
０Ｖに、ｆを２０００Ｈｚとし、現像器５に印加される
現像バイアス電圧（７）Ｖｐｐを１３００Ｖに、Ｖｄｃ
を一２３０Ｖに、ｆを２０００Ｈｚに夫々Ｒ定すること
によっても、前記第１の実施例と略同様の効果を奏する
ことが可能である。更に、現像器４に印加される現像バ
イアス電圧のＶＰＰを１３００Ｖに、ＶｄＣを一２００
Ｖに、ｆを２０００Ｈｚとし、現像器５に印加される現
像バイアス電圧のＶＰＰを１２０ＱＶに、Ｖｄｃを一２
１０Ｖに、ｆを２２００Ｈｚに夫々設定することによっ
ても、前記第１の実施例と略同様の効果を奏するもので
ある。

第２図は、本発明の第２の実施例に従う２色のカラー現
像が可能なカラー画像形成装置を示したものである０本
実施例においては、第２図を参照して明らかなように、
前記現像器４、現像器５に対する現像バイアス電圧を、
１個の現像バイアス電源６から印加するようにするとと
もに、現像器４と現像バイアス′１！源６との間に、負
荷等の変換器１５を接続することによって現像器４に対
して印加される現像バイアス電圧と、現像器５に対して
印加される現像バイアス電圧とを異ならしめたものであ
る。

上記のごとき構成とすることによっても、前記ｇＩＪｌ
の実施例と略同様な効果が得られた。

１に１］ 以」二説明したように、本発明によれば、現像バイアス
電源から各々の現像手段に印加される現像バイアス電圧
を、前記各々の現像手段毎に収容されている現像剤の平
均粒径に応じて可変３１整するように構成することとし
たので、平均粒径が異なった複数種類の現像剤を用いて
画像形成を行なう画像形成装置において、各々の現像剤
の平均粒径の大きさに見合った現像バイアス電圧を個別
に印加することができ、よって、いずれの現像剤によっ
てｇＩＪ画像化が行なわれても、常に良好で高品質な複
写画像を得ることが可能な画像形成装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例に従う画像形成装置を
示す概要図である。 第２図は、本発明の第２の実施例に従う画像形成装置を
示す概要図である。 第３図は、従来技術に従う画像形成装置を示すＪ！要図
である。 第４図は、一般的な画像形成？ｃｉｔに用いられている
現像器のＩＩ略構成を示す拡大図である。 第５図は、一般的な画像形成装置の現像バイアス電源か
ら現像スリーブに対して印加される現像バイアス電圧を
示した波形図である。 ｌ：感光体ドラム ５：現像器 ６ａ、６ｂ：現像バイアス電源 ：変換器 ：カラー現像剤 ：黒色現像剤 第１図 第３図 第２図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）像担持体と、前記像担持体上に形成された静電潜像
   を顕画像化するために各々が平均粒径の異なった現像剤
   を収容している２個以上の現像手段と、前記各々の現像
   手段に現像バイアス電圧を印加する現像バイアス電源と
   を有し、前記現像バイアス電源から前記各々の現像手段
   に印加される現像バイアス電圧を、前記各々の現像手段
   毎に収容されている現像剤の平均粒径に応じて可変調整
   するように構成したことを特徴とする画像形成装置。