JPH04199073A - 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〕 本発明は電子写真方式或いは静電記録方式の画像形成装
置に関するものであり、特にトナーとキャリアを有する
２成分現像剤を使用して像担持体上の潜像を現像装置を
備えた画像形成装置に関するものである。

〔従来の技術〕

電子写真方式の画像形成装置は、感光体面を帯電させて
、光像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。

〔発明が解決しようとしている課題］ しかしながら上記従来例では、カラー画像形成プロセス
においてトナー混色を防止するために現像器の脱着機構
によって、防止している。すなわち、現像時の現像器は
感光体面に現像スリーブの穂立ちの部分が接触している
が、非現像時の現像器は感光体面から離れており、現像
スリーブの穂立ちの部分は離れている。しかし現像器の
脱着機構は機構が複雑であり、コンパクトとならず、ま
た高価格となりまた現像器の脱着の動作が振動となり画
像ムラが生じる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば複数現像手段を有する画像形成装置にお
いて、前記現像手段は現像時には第１の方向に回転して
現像領域に現像剤を搬送し、現像バイアスとして直流電
圧を重畳した振動電圧を印加し、非現像時には第１方向
とは逆方向の第２の方向に所定時間回転して現像領域か
ら現像剤を除去して、現像バイアスとして、直流電圧を
印加することにより、トナー混色防止したものである。

〔実施例〕

以下、本発明を図示の実施例に基いて説明する。

第１図は本発明の第１実施例の画像形成装置の構成を示
す説明図である。図において、公知のＯＰＣ等の電子写
真感光層を有する感光トラム１近防には、コロナ帯電器
等の帯電手段１４とレンズ等の露光手段］５とから成る
静電潜像形成手段２ｏが設けられている。また、感光ド
ラム１下方には静電潜像を現像する現像手段２が配置さ
れている。

画像を形成する際には、感光トラム１は矢印ａ方向に回
転し、帯電手段１４により均一に帯電した後、露光手段
１５を介して原稿の光像や、画像情報信号に基いて変調
されたレーザ光等の画像光が照射されて、感光トラム１
上に静電潜像が形成される。この静電潜像が現像手段に
より現像されてトナー画像が形成され、このトナー画像
が転写帯電器等の転写手段１６により転写材１７に転写
された後、不図示の定着手段により画像の定着が行われ
る。そして感光ドラム１上に残留したトナーがクリーニ
ング器１８で除去された後、ランプ１９により感光ドラ
ム１上の残留電荷が除去される。

現像手段２はマゼンタを現像する現像器３０ａシアンを
現像する現像器３０ｂ、イエローを現像する現像器３０
ｃ、ブラックを現像する現像器３０ｄが設置されており
、各現像容器３には回転自在に配設された現像材担持部
材としての非磁性現像スリーブ５と先端部が現像スリー
ブ５の外周面と微少間隔を設けて取り付けられている現
像剤層厚規制部材としての規制ブレード６を設けである
。

前記各現容器３を不図示のホッパ一部と連通している側
に回転自在に取り付けられている現像剤搬送撹拌手段と
してのスクリュー８と前記現像スリーブ５の略直下に相
当する部位に前記スクリュー８に平行に配設された回転
自在な現像剤搬送撹拌手段としてのスクリュー９とを夫
々設けである。現像スリーブ５の内部には直径が該現像
スリーブ５の内径よりも小径で、Ｎ極とＳ極とが配設さ
れている。磁界発生手段としてのマグネットローラー１
０が前記現像スリーブ５と同心に配設固定されている。

このマグネットローラｌＯによって現像剤りが現像スリ
ーブ５の外周面に磁気的に吸着保持されて磁気ブラシを
形成する。

カラー画像形成プロセスについて説明すると、感光面が
帯電器１４により帯電され、次にそこにマゼンタ画像デ
ータにより変調されたレーザビームが照射されて、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
てマゼンタ分解像の静電潜像が形成される。この静電潜
像部分はマゼンタのトナーの有する現像器３０ａにより
現像スリーブ５が６方向回転して現像する。この時の現
像スリーブ５には直流電圧電源１１と振動電圧電源１２
によって現像バイアス電圧として直流電圧を重畳した振
動電圧が印加される。但し振動電圧電源１２には、各現
像器にスウィッチ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄが設
けられており、マゼンタ現像する現像３０ａにはスイッ
チ１３ａはｏｎした状態になり、他の現像しない現像器
３０ｂ、３０ｃ。

３ｄのスウィッチ１３ｂ、１３ｃ、］、３ｄはｏｆｆ状
態であり、また現像器３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの現像ス
リーブＣ方向に回転して、現像領域Ａに現像剤は除去さ
れている。

現像されたマゼンタのトナー像は転写材１７に転写され
る。

上記サイクルがシアン、イエロー、ブラックと行われて
、転写材にシアンのトナー像、イエローのトナー像、ブ
ラックのトナー像が次々に転写されて、カラートナー像
となり、図示されていない定着器でカラートナー像が定
着されて排紙される。

第２図は現像器３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを使用
して４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
６００Ｖとした反転現像（負電荷トナー）を採用し、Ｄ
Ｃバイアス電圧（−４７０■）は現像時、非現像時にも
印加している。ＡＣバイアス（周波数１ｋＨｚ　　Ｖ、
、＝２ｋＶｐｐ）は現像時のみ印加して、非現像時には
印加しない。

現像スリーブは現像時はｂ方向に回転して現像領域に搬
送される。現像が終了すると、現像スリーブは停止した
後、Ｃ方向に一定時間回転して、現像領域Ａが現像剤は
除去されて停止する非現像時は現像領域Ａに現像剤が除
去された状態である。

次に現像器３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ内における
現像剤の動きを説明する。

第３図は現像器３０ａを一例にした実施例であるが、他
の現像器についても基本的には同じである。

第３図において、現像スリーブ５の内部には、直径が該
現像スリーブ５の内径よりも小径で、Ｎ極とＳ極とが配
設されている磁界発生手段としてのマグネットローラ１
０が前記現像スリーブ５と同心に配設固定されており、
現像スリーブ５が６方向に回転することによって、現像
部位２０に収納されている二成分現像剤りは現像スリー
ブの外周面に吸着されて、該現像剤りを現像領域Ａへと
運搬する。この場合、前記規制ブレード６は、現像スリ
ーブ５の回転によって現像領域Ａへと運搬される二成分
系現像剤りの搬出量を一定量以下に規制して該微圧が規
制された二成分系現像剤りの層を現像部位２０内に保持
し続けされる。このとき現像バイアスのスウィッチ１３
ａはｏｎされて振動電圧電源１２から振動電圧と直流電
源により直流電圧が重畳した現像バイアス電圧が印加さ
れる。

また、前記現像剤搬送撹拌手段９は、駆動されることに
よって前記連通部位を介して前記ホッパ部４より補給さ
れるトナー１２と現像部３内に停滞しているキャリア成
分とを撹拌して良好な混合状態を維持しながら前記現像
スリーブ５側に搬送するようになっている。一方、前記
現像剤搬送撹拌手段は８は、前記現像剤搬送撹拌手段９
と同様に、駆動されることによって前記現像部３内に停
滞している二成分系現像剤りのキャリア成分とトナー１
２とを撹拌して良好な混合状態を維持しながら前記現像
スリーブに供給するようになっている。尚、現像スリー
ブ５と現像剤搬送撹拌手段９との間には、鉛直方向に対
し所定の角度を有する壁面３を設けである。

次に、現像スリーブ５の内部に固設されたマグネットロ
ールｌＯの磁極配置について説明する。

すなわち、第３図に示すように、現像部位２０に位置す
る現像磁極Ｓ１は、感光体ドラム１に対向しており、該
現像磁極Ｓｌの現像方向下流側には、反発し合う磁極Ｎ
８、Ｎ２を磁極する。ここで、反発磁極Ｎ８、Ｎ２の角
度、すなわち／Ｎ２ＯＮ３については、望ましくは９０
°以上であることが良好で、６０°〜１８０°で効果が
得られた。また磁極Ｎ２、Ｎ、の中心点における磁束に
ついては、はぼＯ（Ｇ）になるよう構成する。

第４図は、現像スリーブ５表面上における角度と磁束密
度との関係、すなわち磁束パターンを示すものである。

同図から理解されるように、マクネットロール１０の磁
極を第１図に示す如く配置することで、現像時に規制プ
レート６により規制された現像剤りは、現像部位２０で
現像を終えた後、現像スリーブ５の時計方向への回転に
伴って矢印方向へ移動するが、反発する磁極Ｎ２、Ｎ３
間においてスリーブ表面への磁気的吸引力がゼロとなる
ためスリーブ表面から剥離して落下する。この落下した
現像剤Ｄ１は、反発極から重力方向に対し傾斜された壁
面１３を伝わって現像剤搬送撹拌部材９へ導かれる。一
方、現像剤搬送撹拌部材９からは、新たに、磁極Ｎ２、
Ｎ２の磁気吸引力により撹拌混合された現像剤りが、磁
極Ｎ２、Ｎ２の磁気吸引力により現像スリーブ５に供給
される。このように、反発極によって剥離された現像剤
りは、搬送撹拌部材９により、容器内の現像剤りと混合
され、現像スリーブ５に供給される。

一方、非現像時には、現像スリーブ５が一定回転数逆方
向すなわちＣ方向に回転される。この時、容器内の現像
剤りは、反発極のため磁極Ｎ２から磁極Ｎ３へ受は渡す
ことができず、しかも、Ｎ２極による磁気吸引力によっ
てスリーブ５表面へ吸着する現像剤りがないため、現像
スリーブ５には、現像剤りが存在しない状況となる。

また、現像バイアスはスウィッチ１３ａがｏｆｆして振
動電圧電源がｏｆｆされて直流電圧のみが現像バイアス
電圧として印加される。

本実施例においては、現像スリーブ５を、正にも逆にも
回転できる駆動専用モータを使用する。

以上により本発明は非現像時には現像スリーブをＣ方向
に回転して現像領域Ａから現像剤を除去して現像バイア
スとしてＡＣ成分バイアスをｏｆｆする。これは現像領
域へのから現像剤を除去しても、現像スリーブ上にはわ
ずかにトナーが存在しているために、ＡＣ成分バイアス
を印加するとトナーは振動して感光体面に付着するか、
または感光体面に形成されたトナー像のトナーがＡＣ成
分バイアスによって非現像時の現像スリーブに混色する
ためにＡＣ成分バイアスは非現像時にはｏｆｆするその
時ＤＣ成分バイアスをｏｆｆにしてフロートにすると現
像スリーブの電位が高くなり、現像されたトナーが非現
像時の現像スリーブに混色するためにＤＣ成分バイアス
はＯｎすることによって混色を防止することができる。

現像バイアスとして、直流電圧電源を各現像器ＩＩａ、
１２ｂ、１３ｃ、１４ｄに設けて、感光体面の電位を一
６００Ｖとした反転現像を行う時に、マゼンタ現像する
ＤＣバイアス電圧−４７０Ｖで現像行い、他の使用しな
い現像器にはＤＣバイアス電圧を一４７０ｖ以下に設定
することがトナー混色において好ましいことがわかった
。

これは使用しない現像器がＣ方向に回転して現像領域Ａ
に現像剤は除去されるが現像スリーブ上にトナーは完全
に除去されていないために潜像電位が現像されても電位
があるためにＤＣバイアス電圧が現像時と同じ値だと現
像スリーブ上のトナーが感光体面に移行し、トナー混色
となるので、非現像時現像スリーブのＤＣバイアス電圧
は現像時のＤＣバイアス電圧以下にアースにすると、ト
ナー混色が防止する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、現像時にはＤＣバイアスを重畳し
たＡＣバイアスを印加し現像スリーブｂ方向に回転して
、現像領域に現像剤を搬送する。

非現像時には現像スリーブをＣ方向に回転して現像領域
から現像剤除去して、ＤＣバイアスを印加して、ＡＣバ
イアスはｏｆｆすることによって、トナー混色のないカ
ラー画像が得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した画像形成装置の構成を示す図
、 第２図は同実施例における画像形成のシーケンスを示す
タイミングチャート、 第３図は現像装置の一例の説明図、 第４図はスリーブ周囲の磁束密度分布の説明図である。 １・・・感光ドラム ２・・・現像手段 ３・・・現像容器 ５・・・現像スリーブ ６・・・規制ブレード ８．９・・・スクリュー １１・・・直流電圧電源 １２・・・振動電圧電源 １３・・・スウイッチ 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数現像手段を有する画像形成装置において、前
   記現像手段は現像時には第１の方向に回転して現像領域
   に現像剤を搬送し、現像バイアスとして直流電圧を重畳
   した振動電圧を印加し、非現像時には、第１方向とは逆
   方向の第２の方向に所定時間回転して現像領域から現像
   剤を除去して、現像バイアスとして直流電圧を印加する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）現像時の現像バイアスの直流電圧と非現像時の現
   像バイアスの直流電圧の電圧が違うことを特徴とする請
   求項（１）に記載の画像形成装置。