JPH05232791A - 現像装置 - Google Patents

現像装置

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Publication number
JPH05232791A
JPH05232791A JP4060988A JP6098892A JPH05232791A JP H05232791 A JPH05232791 A JP H05232791A JP 4060988 A JP4060988 A JP 4060988A JP 6098892 A JP6098892 A JP 6098892A JP H05232791 A JPH05232791 A JP H05232791A
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JP
Japan
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toner
roll
donor
magnetic pole
developer
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Pending
Application number
JP4060988A
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English (en)
Inventor
Tomoyoshi Chihara
朋義 千原
Yoshikazu Okamoto
佳和 岡本
Yoshio Inoue
義雄 井上
Yoshikazu Takahashi
良和 高橋
Takashi Fuchiwaki
隆 渕脇
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】磁気ロールを用いて二成分現像剤をドナー部材
に進ませ、このドナー部材上にトナーを転移させてトナ
ー層を形成する現像装置において、ドナー部材上に履歴
現象が発生するのを防止可能なことは勿論のこと、ドナ
ー部材上に形成されたトナーのうち、現像に寄与したト
ナーと新しいトナーとの再混合が容易であり、しかもト
ナーに凝集が発生するおそれがない現像装置を提供する
ことを目的とする。 【構成】静電潜像担持体に対して所定の間隙をおいて対
向配置され、その表面にトナー層を保持して静電潜像担
持体上に形成された静電潜像を現像するドナー部材と、
このドナー部材の近傍に少なくともキャリアとトナーか
らなる二成分現像剤を表面に保持した状態で対向配置さ
れ、前記ドナー部材上にトナーを供給するための磁気ロ
ールと、この磁気ロールの内部に前記ドナー部材と対向
する位置に配設される反発磁極とを有するように構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、カラー電子写真複写
機やファクシミリ、あるいはレーザプリンタ等の画像形
成装置に使用される現像装置に関し、更に詳細には、ト
ナー層をドナー部材上に形成し、前記ドナー部材上に形
成したトナー層により静電潜像を現像する現像装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】電子写真技術を使用した多色画像形成装
置としては、種々の方式のものがある。その一つとして
は、感光体ドラム上に各色のトナー像を順次形成し、こ
の感光体上に形成された各色のトナーを、転写ドラムの
周囲に保持された記録用紙上に順次重ねて転写して多色
画像を形成する方式のものがある。この場合には、感光
体ドラムの周囲に、帯電器、露光部、各色に対応した複
数の現像器、転写部及びクリーニング装置を配置し、感
光体ドラムの1回転毎に帯電、露光、現像、転写、清掃
という工程を繰り返す。これにより感光体ドラムの1回
転毎に、各色のトナー像を記録用紙上に順次重ねて転写
し、多色画像を形成するものである。
【0003】また、上記多色画像形成装置の他の方式と
しては、感光体ドラム上にその1回転毎に各色のトナー
像を順次重ねて形成し、この感光体ドラム上に形成され
た各色のトナー像を1回の転写工程で記録用紙上に転写
することにより、多色画像を形成するものも知られてい
る。
【0004】しかしながら、上記いずれの方式の多色画
像形成装置においても、感光体ドラム上にその1回転毎
に1色のトナー像を形成するものであるため、多色の画
像形成を行なうには、必要色の数だけ感光体ドラムを回
転させなければならない。そのため、最終的な多色画像
が得られるまでの時間が長くなり、画像形成の高速化が
行えないという問題点がある。また、前者の方式では、
感光体ドラム上に形成されたトナー像を順次転写するた
めの転写ドラムが必要となり、装置が大型化するという
問題点がある。さらに、前者の方式では、感光体ドラム
上に形成されたトナー像を順次転写ドラム上に保持され
た記録用紙上に転写するものであるため、繰り返し反復
動作を行い順次重ねることにより各トナー像の色ずれや
位置ずれが生じるおそれがあり、精度の確保が必要とな
るという問題点がある。
【0005】そこで、これらの問題点を解決するものと
して、特開昭63−273883号公報に示すように、
感光体ドラムの周囲に、帯電器、露光光学系及び現像器
からなる記録部を複数個配置し、感光体ドラムが1回転
する間に各色のトナー像を感光体ドラム上に形成して、
この各色のトナー像を1回の転写工程で記録用紙上に転
写する多色画像形成装置も提案されている。
【0006】しかし、この提案に係る多色画像形成装置
の場合には、感光体ドラム上に複数のトナー像を当該感
光体ドラムが1回転する間に形成し、転写工程が一度で
済むものであるが、感光体ドラムが一回転する間に現像
を複数回繰り返すと、後段の現像時に既に感光体ドラム
上に形成されたトナー像を乱したり、トナーが現像ロー
ルに付着混入し、混色が発生するという問題点がある。
【0007】この問題点を解決するため、トナーのみを
ドナーロール上に形成し、このドナーロール上に形成さ
れたトナー層により、感光体ドラム上の静電潜像を現像
する装置が、既に多種公開されている。この現像方法
は、非磁性一成分トナーの現像において従来より使用さ
れてきている。このドナーロール上に形成したトナー層
により感光体ドラム上の静電潜像を現像する方法におい
ては、ドナーロール上のトナーと感光体ドラムとが非接
触状態であるため、感光体ドラム上に既に現像されたト
ナー像に乱れが生じ難く、高画質の多色画像が得られ、
感光体ドラム上に複数色のトナーを重ねて現像できる可
能性を有するなどの利点をもっている。
【0008】このような非接触一成分現像方法において
は、ドナーロールに塗布されたトナーを、ドナーロール
と感光体ドラムとの間に形成される現像電界によるクー
ロン力によって、トナーをドナーロールの表面から引き
剥がし、感光体ドラム側に移動させる必要がある。
【0009】ところが、トナーのドナーロールへの付着
力は、ドナーロールと感光体ドラム間に形成される現像
電界によるクーロン力を比べかなり大きく、トナーをド
ナーロールから分離し、感光体ドラム側に移動させるこ
とが困難であるという難点を有している。
【0010】このため、現実的には、例えば特公昭63
−31776号公報に記載されているように、ドナーロ
ールと感光体ドラムとの間に交流電界を印加して、トナ
ーがドナーロール表面から分離し易くし、現像を容易に
する方法が提案されている。また、特開昭56−116
060号公報に開示された方法では、ドナーロールと感
光体ドラムとの間に多孔質電極を配置し、この多孔質電
極に交流電圧を印加することにより、ドナーロール上か
らトナーを分離させてトナークラウドを発生し、これに
より感光体ドラムへトナーを現像させる方法も提案され
ている。
【0011】これらの方法では、トナーの帯電量が比較
的高くても、トナーをドナーロール上から分離させるこ
とができるものの、前者の方法では、間隔が比較的大き
なドナーロールと感光体ドラムとの間に交流電界を印加
するものであるため、交流電界を大きくする必要があ
り、この交流電界で感光体ドラム上に既に現像されたト
ナー像を乱すおそれがあるという問題点を有している。
【0012】一方、後者の方法では、トナーの帯電量が
比較的高くても、トナーをドナーロール上から分離させ
ることができ、しかも比較的低い交流電界が使えるの
で、交流電界で感光体ドラム上に既に現像されたトナー
像を乱す危険が少なく、感光体ドラム上に複数色のトナ
ーを重ねて現像できる可能性を有している。
【0013】しかしながら、上記ドナーロールを用いた
一成分現像方法の場合には、トナーのみの摩擦帯電によ
るものであるため、トナーの帯電電荷量が低く、画質の
長期維持性に問題があったり、トナーの特性の僅かな変
化でドナーロールへの搬送性が変化したり、ドナーロー
ル上のトナー層を制御すると共にトナーを摩擦帯電する
ためのブレード部材によって、ドナーロール上のトナー
が部分的に詰まり画像欠陥を引き起こし易いという問題
点があり、必ずしも信頼性が高いとは言えなかった。
【0014】そこで、これらの問題点を解決し得るもの
として、ドナーロールを使用する一成分現像方式の利点
と、従来からある二成分現像方式の利点をうまく組み合
わせて、両者の望ましい特徴を得る現像装置が提案され
ている。
【0015】例えば、1984年11月8日に米国ワシ
ントンD.C.において開催された米国写真科学者技術
者協会(Society for Photgraph
icScientists and Engineer
s)主催の「非衝撃式印字の進歩に関する第2回国際会
議」(The 2nd International
Congress on Advances in N
on−ompactPrinting)において、東芝
(株)は、磁気ロールを用いて二成分現像剤をドナーロ
ールに進ませ、このドナーロール上にトナーを転移させ
てトナー層を形成する装置についての説明を行った。
【0016】また、米国特許第3929098号公報や
特開昭59−121077号公報には、磁気ロールを用
いて二成分現像剤をドナーロールに進ませ、このドナー
ロール上にトナーを転移させてトナー層を形成する現像
装置が示されている。
【0017】この提案に係る現像方法では、ドナーロー
ル上に安定的にトナー層を形成し搬送することが可能で
あるが、二成分現像剤を使用しているため、キャリアと
トナーの摩擦帯電によりトナーの電荷量が比較的高くな
り、現像工程においてドナーロールからのトナーの分離
が困難となり、強い交流電界をドナーロールと感光体ド
ラムとの間に印加せざるを得ない。そのため、それ以前
に感光体ドラム上に現像されたトナー像を交流電界が乱
すので、複数色のトナーを均一に重ね現像できるもので
はなかった。このため、ドナーロールと感光体ドラムと
の間にワイヤーからなる補助電極を設けて、この補助電
極に弱い交流電界を印加して現像されたトナーを乱さな
い方法が考案されている(特開平3−113474公
報、米国特許第289547号)。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の場合には、次のような問題点を有している。すなわ
ち、上記磁気ロールを用いて二成分現像剤をドナーロー
ルに進ませ、このドナーロール上にトナーを転移させて
トナー層を形成する現像装置の場合には、感光体ドラム
上の静電潜像を実際に現像してみたところ、一成分現像
の利点と、従来からある二成分現像の利点を有している
ことがわかった。しかし、その反面、トナーが現像され
ドナーロール上からトナーがなくなった部分と、トナー
が現像されずドナーロール上のトナーがそのまま残る部
分とでは、ドナーロールの次の回転時に、現像特性に差
を生じてしまい、プリント上で濃度差となって現れる所
謂履歴現象が生じるという問題点を有していることが判
明した。
【0019】この履歴現象は、前記磁気ロールで二成分
現像剤から再度ドナーロール上にトナーを転移させ塗布
するときに、トナーが現像されドナーロール上からトナ
ーがなくなった部分と、トナーが現像されずドナーロー
ル上のトナーがそのまま残る部分のトナー層を均一にな
るように再塗布することが困難なことに起因している。
【0020】この履歴現象を解決する容易な手段とし
て、ドナーロール上のすべてのトナーを、現像後にかつ
再塗布前にスクレーパーにより掻きとることが考えられ
る。しかし、この手段では、掻きとられたトナーを再度
二成分現像剤の中に均一に再混合することが困難であ
り、無理に実現しようとすれば装置の複雑化、大型化を
招くという問題点が新たに生じる。また、トナーを掻き
とるときに、トナーに凝集が発生することがあり、トナ
ーより大きいトナー凝集体を発生させ、画像欠陥を招く
という問題点も新たに生じる。
【0021】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたもので、その目的とすると
ころは、磁気ロールを用いて二成分現像剤をドナー部材
に進ませ、このドナー部材上にトナーを転移させてトナ
ー層を形成する現像装置において、ドナー部材上に履歴
現象が発生するのを防止可能なことは勿論のこと、ドナ
ー部材上に形成されたトナーのうち、現像に寄与したト
ナーと新しいトナーとの再混合が容易であり、しかもト
ナーに凝集が発生するおそれがない現像装置を提供する
ことにある。
【0022】
【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
この発明の請求項第1項に係る現像装置では、静電潜像
担持体に対して所定の間隙をおいて対向配置され、その
表面にトナー層を保持して静電潜像担持体上に形成され
た静電潜像を現像するドナー部材と、このドナー部材の
近傍に少なくともキャリアとトナーからなる二成分現像
剤を表面に保持した状態で対向配置され、前記ドナー部
材上にトナーを供給するための磁気ロールと、この磁気
ロールの内部に前記ドナー部材と対向する位置に配設さ
れる反発磁極とを有するように構成されている。
【0023】また、上述した技術的課題は、この発明の
請求項第2項に係る現像装置では、静電潜像担持体に対
して所定の間隙をおいて対向配置され、その表面にトナ
ー層を保持して静電潜像担持体上に形成された静電潜像
を現像するドナー部材と、このドナー部材の近傍に少な
くともキャリアとトナーからなる二成分現像剤を表面に
保持した状態で対向配置され、前記ドナー部材上にトナ
ーを供給するための磁気ロールとを有し、この磁気ロー
ルを、スリーブとその内部に配置された磁石とから構成
し、当該スリーブと磁石とをそれぞれ独立して回転可能
とするように構成されている。
【0024】更に、上述した技術的課題は、この発明の
請求項第3項に係る現像装置では、静電潜像担持体に対
して所定の間隙をおいて対向配置され、その表面にトナ
ー層を保持して静電潜像担持体上に形成された静電潜像
を現像するドナー部材と、このドナー部材の近傍に少な
くともキャリアとトナーからなる二成分現像剤を表面に
保持した状態で対向配置され、前記ドナー部材上にトナ
ーを供給するための磁気ロールとを有し、この磁気ロー
ルの内部に前記ドナー部材と対向する位置に磁極を配設
するとともに、前記ドナー部材内の磁気ロールと対向す
る位置に、当該磁気ロールの磁極との間に磁界を形成す
る磁界形成部材を配設するように構成されている。
【0025】前記現像装置は、少なくともキャリアとト
ナーからなる二成分現像剤を収容する部屋を形成するハ
ウジングを有している。
【0026】また、前記ドナー部材には、例えば、電気
的バイアスが印加され、該ドナー部材と前記静電潜像担
持体の間に形成される電界により、該ドナー部材上に塗
布されたトナーが静電潜像担持体上に現像される。
【0027】なお、上記静電潜像担持体としては、例え
ば、ベルト状の感光体が用いられるが、これに制限され
るわけではなく、ドラム状の感光体でも良いことは勿論
である。
【0028】
【作用】この発明の請求項第1項に係る現像装置では、
磁気ロールの内部にドナー部材と対向する位置に配設さ
れる反発磁極とを有するように構成されているので、磁
気ロールとドナー部材との対向位置の上流側において、
現像剤を反発磁極の一方の磁極によって吸着し、現像剤
の滞留領域を形成することができる。そして、この現像
剤の滞留領域によって、現像工程によってトナー像が消
費されたドナー部材表面のトナーを取り除き、磁気ロー
ルとドナー部材との対向位置の下流側において、ドナー
部材上に新たなトナー層を形成することができるので、
いわゆる履歴現象を防止することができる。また、ドナ
ー部材表面のトナーを取り除くために、ブレード等を使
用しないので、トナーの再混合が容易であるとともに、
トナー凝集等が発生するおそれがない。
【0029】また、この発明の請求項第2項に係る現像
装置では、磁気ロールを、スリーブとその内部に配置さ
れた磁石とから構成し、当該スリーブと磁石とをそれぞ
れ独立して回転可能とするように構成されているので、
磁気ロールの表面に形成されるキャリア鎖を回転させる
ことができ、キャリアの表面に常に新たなトナーを供給
することができるので、現像効率を向上させることがで
きる。そのため、現像工程によってトナー像が消費され
たドナー部材表面に、新たなトナーを十分供給すること
ができ、いわゆる履歴現象を防止することができる。
【0030】更に、この発明の請求項第3項に係る現像
装置では、磁気ロールの内部にドナー部材と対向する位
置に磁極を配設するとともに、前記ドナー部材内の磁気
ロールと対向する位置に、当該磁気ロールの磁極との間
に磁界を形成する磁界形成部材を配設するように構成さ
れているので、磁気ロールとドナー部材との対向位置の
上流側において、現像剤を磁極が形成する磁界によって
吸着し、現像剤の滞留領域を形成することができる。そ
して、この現像剤の滞留領域によって、現像工程によっ
てトナー像が消費されたドナー部材表面のトナーを取り
除き、磁気ロールとドナー部材との対向位置の下流側に
おいて、ドナー部材上に新たなトナー層を形成すること
ができるので、いわゆる履歴現象を防止することができ
る。
【0031】
【実施例】以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説
明する。
【0032】図2はこの発明に係る現像装置の一実施例
を適用し得る多色画像形成装置を示すものである。
【0033】この多色画像形成装置は、大きく分けて上
部に位置する画像形成部1と下部に位置する給紙部2と
から構成されている。
【0034】画像形成部1において、3は透光性のベル
ト状感光体であり、この透光性のベルト状感光体3は、
駆動ローラ4a及び複数のアイドラーローラ4b〜4e
間に掛け回されて縦長に配置されている。このベルト状
感光体3は、駆動ローラ4aにより矢印A方向に回転駆
動される。このベルト状感光体3の周囲には、第1画像
記録部5、第2画像記録部6、第3画像記録部7、第4
画像記録部8、レジストレーション調整用の光センサ1
0a、プリトランスファーコロトロン9、現像濃度セン
サ10b、後述する除電ランプ16の光を案内する光案
内部11、転写部12、プリクリーニングコロトロン1
3、クリーニング装置14及び接地ストリップ15がそ
れぞれ配置されている。これらの各画像記録部等を構成
する部品は、ベルト状感光体3の略垂直に保持された面
に沿って配置される。更に、ベルト状感光体3の下端部
内側には、転写部12の前後においてベルト状感光体3
を内側から照射する除電ランプ16が配置されている。
【0035】前記転写部12は、転写コロトロン12a
及び剥離コロトロン12bを備えており、縦長に配置さ
れたベルト状感光体3の最下端部に、用紙搬送方向が略
水平になるように配置されている。また、転写部12に
隣接して、用紙導入側に用紙搬送装置17及び搬送ロー
ラ18が設けられ、用紙排出側に、転写後の記録紙を定
着装置19に搬送する搬送ベルト20が設けられてい
る。
【0036】また、上記第1画像記録部5は、第1帯電
器21、レーザ光源(図示せず)、レーザ光が照射され
る回転多面鏡22a、この回転多面鏡22aを回転駆動
するモータ22b、レンズ22c、22d、鏡22e、
22f等から構成される第1露光装置22、第1電位セ
ンサ23、第1現像機24等を備えている。また、第2
画像記録部6は、第2帯電器25、発光ダイオードアレ
イからなる第2露光装置26、第2電位センサ27、第
2現像機28等を備えている。第3及び第4の画像記録
部7,8も同様に、第3、第4帯電器29、33、第
3、第4露光装置30、34、第3、第4電位センサ3
1、35、第3、第4現像機32、36等を備えてい
る。
【0037】これらの第1、第2、第3及び第4の画像
記録部5、6、7、8は、たとえば、黒、赤、緑、青の
各色トナーにより、ベルト状感光体3上に各色画像をそ
れぞれ形成するものである。また、各電位センサ23、
27、31、35は、各画像記録部5、6、7、8にお
けるベルト状感光体3の表面電位を検出し、設定された
所定電位となるように、制御回路(図示せず)により各
帯電器21、25、29、33を制御する。また、現像
濃度センサ10bにより最終的な現像濃度が検出され、
適正な濃度が得られるように各画像記録部5、6、7、
8における現像条件が調整される。なお、この現像濃度
センサ10bは、各色に対応した色センサ素子が、感光
体3の移動方向と直角方向に配列されて構成されてい
る。前記各現像機24、28、32、36は、それぞれ
現像ロール24a、28a、32a、36aとバックア
ップロール24b、28b、32b、36bとを備えて
いる。第2、第3、第4現像機28、32、36は、先
行する現像機により感光体3上に形成されたトナー像に
対して乱れを生じさせてはならないので、後述するよう
に非接触型の現像装置が採用される。
【0038】さらに、前記給紙部2には、それぞれ給紙
装置37、38、39、40を備えた中間トレイ41、
給紙トレイ42、43、大容量トレイ44、用紙反転部
45等が配設されている。中間トレイ41には、複数の
切換爪46a、46b、46cを備えた切換爪装置46
が設けられている。なお、47、48は搬送ロール、4
9は反転ロールである。
【0039】次に、上述の多色画像形成装置において画
像を形成するための回路構成について、図2を参照して
説明する。
【0040】多色画像形成装置50に対しては、画像入
力装置51、コンピュータ52、通信回線53を介して
通信を行なう通信装置54等からの画像信号が、画像処
理装置55を介して供給される。画像処理装置55に供
給された画像信号は、色分離回路56により、第1〜第
4色成分信号、たとえば、黒、赤、緑及び青の4色成分
信号に分離され、第1色成分信号は、実質的に遅延され
ることなく第1記録部5の第1露光装置22に供給さ
れ、第2〜第4色成分は、それぞれ第1〜第3遅延回路
57〜59を介して第2〜第4記録部6、7、8の第2
〜第4露光装置26、30、34に供給される。なお、
第1〜第3遅延回路57〜59における遅延時間T1、
T2、T3は、ベルト状感光体3における第2〜第4露
光装置26、30、34による露光位置の、第1露光装
置22による露光位置からの距離に対応している。
【0041】また、各記録部5〜8の第1〜第4帯電器
21、25、29、33、第1〜第4露光装置22、2
6、30、34、第1〜第4現像機24、28、32、
36の動作は、制御パネル60からの指示に基づいて動
作する制御装置61により制御される。
【0042】先ず、画像形成モードについて、赤黒の2
色画像を形成する場合を例に挙げて説明する。
【0043】この場合、操作パネル60からの指示に基
づき制御装置61により第1及び第2の画像記録部5、
6のみが動作可能とされ、第3及び第4の画像記録部
7、8は動作不能とされる。この動作・不動作の切り換
えは、例えば、第1及び第2帯電器21、25、第1及
び第2露光装置22、26、第1及び第2現像機24、
28のみに所定の動作電圧あるいはバイアス電圧を印加
することによって行われる。
【0044】駆動ローラ4aにより矢印A方向に回転駆
動されるベルト状感光体3は、まず、第1画像記録部5
において第1帯電器21により図4(a)に示すように
一様に帯電される。これにより、感光体3の表面電位は
たとえばVp (但し、Vp は負の値)となる。次に、第
1露光装置22において、画像の黒に対応した信号によ
り変調されたレーザからの光Lk により、感光体3の表
面が露光され、露光部分の電位が、たとえば、VR (但
し、VR は負の値)まで低下する(同図(b)参照)。
次に、この露光部分は、第1現像部24まで進み、ここ
で黒トナーTkにより現像される(同図(c)参照)。
この現像後も黒像部分の表面電位は低下したままであ
る。次に、黒現像部分は、第2画像記録部6まで進み、
第2帯電器25により再度帯電され、感光体3の表面電
位は、VP 近傍まで上昇する(同図(d)参照)。次
に、第2露光装置26において、画像の赤に対応した信
号により変調された発光ダイオードアレイからの光LR
により、感光体3の表面が露光され、露光部分の電位が
VR まで低下する(同図(e)参照)。次に、この露光
部分は、第2現像部28まで進み、ここで赤トナーTR
により現像される(同図(f)参照)。この赤現像後も
赤像部分の表面電位は低下したままである。
【0045】ベルト状感光体3は更に進み、第3、第4
画像記録部7、8を通過するが、これらの画像記録部
7、8は不動作とされているので、各色のトナー像は影
響は受けない。
【0046】次に、トナー像は、プリトランスファーコ
ロトロン9及び除電ランプ16により電荷が調整されて
転写に適した状態とされる。
【0047】各色のトナー像が転写部12まで進んで来
ると、これに同期して給紙部2のトレイ41〜44のい
ずれかから給紙装置37〜40のいずれかによって記録
紙が搬送経路Bに沿って画像形成部1側に給紙され、更
に、用紙搬送装置17及び搬送ローラ18により搬送さ
れ、ベルト状感光体3の表面に接触する。
【0048】転写部12では、転写コロトロン12aか
らの電界により、各色のトナー像はベルト状感光体3の
表面から記録紙に転写される。転写後の記録紙は、剥離
コロトロン12bによりベルト状感光体3から剥離さ
れ、搬送ベルト20で定着装置19まで搬送され、トナ
ー像が記録紙に定着される。
【0049】定着後の記録紙は、たとえば、矢印C方向
に進み、搬送ローラ47により直接装置外に画像面を上
側にして排出される。なお、画像面を下にして排出する
場合には、一旦搬送ローラ48、49により矢印D、E
方向に搬送し、次に、搬送ローラ48、49の回転を反
転させ、搬送ローラ47により機外に排出する。
【0050】また、転写後にベルト状感光体3に残った
トナーは、除電ランプ16及びプリクリーニングコロト
ロン13で帯電状態が調整された後、クリーニング装置
14で除去される。更に、感光体3に残った電荷は、接
地ストリップ15を介して放電され、次の画像形成サイ
クルに備える。
【0051】なお、両面コピーの場合には、定着後の記
録紙は、矢印D方向に進み、搬送ローラ48により給紙
部2の用紙反転部45へ送られ、反転ローラ49で一旦
矢印E方向に搬送された後、反転ローラ49の回転が反
転され、記録紙の搬送方向が矢印F方向に反転されて中
間トレイ41内に画像面を上向きにして収納される。こ
のとき、記録紙のサイズに応じて切換爪装置46の各切
換爪46a、46b、46cの姿勢を変えることによ
り、記録紙が適正な位置から中間トレイ内に収納され
る。この記録紙は、給紙装置37により再度画像形成部
1の転写部12に送られ、今度は、記録紙の裏面の画像
が形成される。なお、両面印刷の場合、各面ごとに画像
形成部1でトナー像が形成されることは当然である。
【0052】また、片面に重ねて2回コピーする場合に
は、記録紙を搬送ローラ48から直接中間トレイ41に
搬送すればよい。
【0053】次に本発明に関わる現像装置について説明
する。
【0054】図1は非接触型の現像装置の構成例を示し
ている。この現像装置は、上記第1〜第4現像機24、
28、32、36のいずれにも適用できるものである
が、特に、既にトナー像が形成されたベルト状感光体3
上に重ねてトナー像を現像する第2現像機28以降の現
像機に適したものである。ここでは、第2現像機28を
例に挙げて説明する。
【0055】この第2現像機28の現像剤ハウジング6
4内には、図1に示すように、ベルト状感光体3側から
ワイヤー63、ドナー部材としてのドナーロールすなわ
ち現像ロール62、スリーブ回転型マグロール65、ト
リマ67、オーガ66、66が順次配設されている。
【0056】上記現像剤ハウジング64の後部において
は、図示しないトナー供給部からトナーが供給され、こ
のトナーは、オーガ66により搬送される間にキャリア
と混合されて磁性2成分の現像剤73となって循環して
いる。トナーとキャリアは、混合されることにより、た
とえば、トナーが負極性に、キャリアが正極性にそれぞ
れ摩擦帯電される。この現像剤73の一部は、オーガ6
6によってマグロール65の位置まで搬送され、このマ
グロール65の表面に磁気力及び静電気力によって付着
する。マグロール65は、回転可能に配置されたスリー
ブ65aと、このスリーブ65a内部に固定状態に配置
されたマグネット65bとから構成されている。また、
マグネット65bは、トリマ67と対向する位置に配置
された磁極65b’’と、ドナーロール62と対向する
位置に配置された反発磁極65b’とを備えている。こ
の反発磁極65b’としては、例えば、凸部がそれぞれ
800ガウス、凹部が600ガウスにそれぞれ着磁され
たものが用いられる。
【0057】上記マグロール65は、直流電源68によ
りたとえば−400Vにバイアスされており、同時に交
流電源69によって交流電圧が重畳されている。そし
て、マグロール65に付着した現像剤73は、トリマ6
7によって最適な現像剤量に制御された後、マグロール
65のスリーブ65aの回転に伴って矢印方向に搬送さ
れる。
【0058】一方、上記マグロール65の近傍には、ド
ナーロール62が例えば1.5mmの間隔をおいて互い
に対向するように配置されている。このドナーロール6
2には、たとえば直流電源70によってマグロール65
よりも低い−200V〜−400Vにバイアスされた電
圧が印加されている。そして、上記マグロール65の回
転に伴ってドナーロール62と対向する位置まで搬送さ
れた現像剤73は、マグネットロール65bの反発磁極
65b’によって互いに反発する磁気ブラシとなり、ド
ナーロール62の表面に接触する。しかも、マグロール
65とドナーロール62にそれぞれ印加されたバイアス
電圧によって、マグロール65からドナーロール62に
向かう電界が形成されているので、マグロール65上に
付着した現像剤73中のトナーは、ドナーロール62側
に移動してドナーロール62の表面に付着する。
【0059】図5は図1の現像装置のドナーロールとマ
グロール部分の拡大図を示すものである。
【0060】まず、マグロール65の回転に伴って移動
する現像剤73は、反発磁極65b’の下方の凸部の位
置で当該反発磁極65b’の磁力により吸着されて澱
み、この澱み部分には、マグロール65の回転に伴って
絶えず現像剤73が供給されるので、現像剤の密度が高
い充填部73aが形成される。この現像剤充填部73a
は、ドナーロール62上に現像されずに残っているトナ
ーを擦り取るようにして取り除き、次に反発磁極65
b’の上方の凸部の位置に形成される柔らかく長い現像
剤の穂立ち73bによって新たにドナーロール62上に
トナーを塗布する。このように、マグロール65の回転
方向下流側に柔らかく長い現像剤の穂立ち73bが形成
されるのは、マグロール65の回転方向上流側に現像剤
充填部73aが形成され、回転方向下流側に移動してく
る現像剤量が相対的に少なく、反発磁極65b’による
磁力線がドナーロール62方向へ向かうためである。
【0061】以上の構成において、この実施例に係る現
像装置では、次のようにして感光体上に形成された静電
潜像の現像が行われる。すなわち、上記現像剤ハウジン
グ64内においては、図1に示すように、オーガ66に
よって現像剤がマグロール65へと搬送され、現像剤7
3は、マグロール65の表面に磁気力及び静電気力によ
って付着する。このマグロール65の表面に付着した現
像剤73は、トリマ67によって最適な現像剤量たとえ
ば1.5〜3.0mmの層厚に制御された後、マグロー
ル65のスリーブ65aの回転に伴って矢印方向に搬送
される。そして、マグロール65のスリーブ65aがド
ナーロール62と対向する位置まで回転すると、スリー
ブ65aの表面に付着した現像剤73中のトナーは、マ
グロール65とドナーロール62との間に印加されるバ
イアス電圧によって、マグロール65からドナーロール
62側へと向かう方向に形成される静電界により、ドナ
ーロール62側へと搬送されてドナーロール6の表面に
付着する。
【0062】上記ドナーロール62の表面に付着したト
ナーは、ドナーロール62の回転に伴ってベルト状感光
体3と対向する現像位置へと搬送される。この現像位置
において、ドナーロール62とベルト状感光体3との間
に位置するワイヤー63には、交流電源71によって例
えば周波数2000Hz〜12000Hz、500V〜
1500Vの交流成分に直流電源70からの−200V
〜−400Vの直流成分が重畳されたバイアス電圧が印
加されている。そのため、ドナーロール6の表面に付着
したトナーは、ワイヤー63とベルト状感光体3との間
に形成される振動電界によってベルト状感光体3側へと
容易に移動し、ベルト状感光体3の表面に形成された静
電潜像を現像する。その際、トナーは、ベルト状感光体
3側へと容易に移動するため、ベルト状感光体3上に既
に現像されたトナー像を乱すことはない。なお、ドナー
ロール62とベルト状感光体3との間隔は、例えば、2
00μm〜500μmに設定される。
【0063】ところで、この実施例では、ドナーロール
62とマグロール65が対向する位置に、反発磁極65
b’が配置されている。そのため、マグロール65のス
リーブ65aの回転に伴って図5の矢印方向に搬送され
た現像剤73は、反発磁極65b’の下方の凸部の位置
で吸着されて澱み、この位置に現像剤の充填部73aが
形成される。すると、この現像剤充填部73aは、ドナ
ーロール62上に現像されずに残っているトナーを擦り
取るようにして取り除き、次に反発磁極65b’の上方
の凸部の位置に形成される柔らかく長い現像剤の穂立ち
73bによってドナーロール62上にトナーを新たに塗
布する。
【0064】そして、ドナーロール62が回転すると、
当該ドナーロール62とマグロールが対向する位置の上
方に移動したドナーロール62の表面には、マグロール
65の表面に反発磁極65b’の上方の凸部の位置に形
成される柔らかく長い現像剤の穂立ち73bによって、
新たなトナーが供給され、ドナーロール62の表面に
は、新たなトナー層が一様な厚さに形成される。そのた
め、上記ドナーロール62上の現像工程後にトナーが残
っていた部分と現像工程によりトナーが消費された部分
のトナーの層厚が、再塗布後にはほぼ等しいものとな
り、ドナーロール62上に履歴現象が生じるのを防止す
ることができる。
【0065】このように、上記実施例では、ドナーロー
ル62とマグロール65との対向位置に、反発磁極65
b’を配置するように構成されている。そのため、ドナ
ーロール62の表面に形成されたトナー層によってベル
ト状感光体3上に形成された静電潜像を現像した後、現
像によって一部のトナー層が消費されたドナーロール6
2は、回転してドナーロール62とマグロール65との
対向位置における現像剤搬送方向の上流側に移動する。
すると、この現像剤搬送方向の上流側には、反発磁極6
5b’の一方の磁極が位置するため、この反発磁極65
b’の一方の磁極によって現像剤の高密度部73aが形
成される。そして、この現像剤の高密度部73aによ
り、現像工程後のドナーロール62表面に付着したトナ
ーは取り除かれ、このドナーロール62表面には、マグ
ロール65の反発磁極65b’の他方の磁極によって新
たなトナー層が供給される。その結果、ドナーロール6
2上には、ドナーロール62とマグロール65との対向
位置を通過する際に新たなトナー層が供給されるので、
ドナーロール62の表面に前回の現像工程によって形成
されたトナーの消費部分がそのまま残るという履歴現象
が発生するのを防止することができる。
【0066】しかも、ドナーロール62上には、ドナー
ロール62とマグロール65との対向位置を通過する際
に新たなトナー層が供給され、ドナーロール62上から
取り除かれたトナー層は、そのまま再度マグロール65
の表面付着した現像剤73と混合されて搬送されるの
で、トナーを再度現像剤と混合するための特別の部材を
設ける必要はない。
【0067】図6はこの発明の他の実施例を示すもので
あり、前記実施例と同一の部分には同一の符号を付して
説明すると、この実施例では、マグロールが少なくとも
スリーブと当該スリーブの内部に配設される磁石とを有
し、これらのスリーブと内部の磁石は、それぞれ独立し
て回転するように構成されている。
【0068】すなわち、マグロール65は、円筒形状の
スリーブと、このスリーブの内部に配設されるN極とS
極と交互に着磁した6極の円柱状のマグネット65bと
を有し、これらのスリーブ65aとマグネット65b
は、それぞれ独立して同じ方向に回転可能となってい
る。上記スリーブ65aは、例えば、150〜500r
pm、内部のマグネット65bは、例えば、600〜1
000rpmの速度で回転駆動される。内部のマグネッ
ト65bは、スリーブ65aの3倍以上の回転速度であ
ることが望ましいことが実験によりわかっている。
【0069】上記内部のマグネット65bは、スリーブ
65aより高速で回転することにより、マグロール65
上に形成されたキャリア鎖は、磁界の変動に伴って回転
運動する。このように、キャリア鎖が回転することによ
り、マグロール65上に付着した現像剤層の下層部の
現像剤をも、ドナーロール62へのトナーの塗布に寄与
させることができる、トナーがドナーロール62上に
塗布されることによりキャリア表面に発生するカウンタ
ーチャージによって、ドナーロール62とマグロール6
5間の電界が減衰するのを防止することができるとい
う、2つの効果を同時に奏することができる。
【0070】すなわち、内部のマグネット65bをスリ
ーブ65aより高速で回転させることにより、マグロー
ル65の表面に形成されたトナーを有するキャリア鎖
は、スリーブ65aより高速で移動するマグネット65
bによって、図7に示すように回転する。そのため、ド
ナーロール62と対向するマグロール65の表面には、
キャリア鎖の回転に伴って常に新しいトナーが供給され
るため、現像剤層の下層部の現像剤をも、ドナーロール
62へのトナーの塗布に寄与させることができる。ま
た、マグロール65の表面に形成されたキャリア鎖が回
転しない場合には、キャリア鎖の先端部に付着したトナ
ーがドナーロール62側へ移動すると、キャリア鎖の先
端部は、トナーがなくなった分だけトナーと同極性の電
位が低下し、マグロール65とドナーロール62との間
に形成される電界を減衰させる。これに対して、上記の
如くキャリア鎖を回転させることにより、マグロール6
5の表面には、常に新しいトナーを供給することができ
るため、マグロール65とドナーロール62との間に形
成される電界が減衰するのを防止することができる。
【0071】こうすることにより、トナーをドナーロー
ル62へ塗布する効率を上昇させることができ、ドナー
ロール62上の現像によりトナーが残っていた部分とト
ナーがなくなった部分の再塗布後の層厚がほぼ等しいも
のとなり、履歴現象が発生するのを防止することができ
る。
【0072】なお、この実施例では、マグロール65の
マグネット65bとして、6極のマグネットを使用した
場合について説明したが、マグネットの極数はこれに限
定されないことは勿論である。
【0073】その他の構成及び作用は前記実施例と同様
であるので、その説明を省略する。
【0074】図8はこの発明の更に他の実施例を示すも
のであり、前記実施例と同一の部分には同一の符号を付
して説明すると、この実施例では、マグロールが少なく
ともスリーブと当該スリーブの内部に配設される磁石と
を有し、この磁石には、2つの磁極を設けるとともに、
ドナーロールの内部には、マグロールと対向する位置に
磁性体を配設するように構成されている。
【0075】すなわち、上記マグロール65は、回転可
能に設けられたスリーブ65aと、このスリーブ65a
の内部に固定状態に配設されたマグネット65bとを有
している。このマグネット65bには、トリマ67と対
向する位置にS磁極65b’が形成されているととも
に、ドナーロール62と対向する位置には、N磁極65
b’’が形成されている。また、ドナーロール62の内
部には、マグロール65と対向する位置に磁性体62b
が配設されている。
【0076】こうすることにより、ドナーロール62の
表面に形成されたトナー層によってベルト状感光体3上
に形成された静電潜像を現像した後、現像によって一部
のトナー層が消費されたドナーロール62は、回転して
ドナーロール62とマグロール65との対向位置におけ
る現像剤搬送方向の上流側に移動する。すると、この現
像剤搬送方向の上流側には、マグネット65bのN磁極
65b’’とドナーロール62内部の磁性体62bとが
形成する磁界により吸着されて、現像剤73の滞留領域
Aが形成される。この現像剤滞留領域Aは、ドナーロー
ル62のスリーブ62a上に現像されずに残っているト
ナーと接触し、このトナーを攪拌して残留トナーと新た
に付着する現像剤73を混合する。次いで、ドナーロー
ル62のスリーブ62a表面は、現像剤搬送方向の下流
側に位置する現像領域Bに到り、このスリーブ62a表
面には、柔らかい現像剤73の穂立ちによって新たなト
ナーが塗布される。
【0077】このように、ドナーロール62上に残って
いるトナーを攪拌しながら、新たなトナーを塗布するこ
とが可能となるため、ドナーロール62のスリーブ62
a上には、トナーが残っていた部分と現像によりトナー
が消費し無くなった部分が、再塗布後のドナーロール6
2上のトナー層厚が均一化され層厚が近いものとなり、
ドナーロール62の履歴現象を解決することができる。
【0078】この実施例では、マグロール65をドナー
ロール62の回転に対し2〜3倍の速度比で回転させた
結果、ドナーロール62の次の回転時に現像性に差を生
じず、プリント上で濃度差となって現れることがなく良
好な画像濃度が出力し、所謂履歴現象を改善することが
できる。
【0079】その他の構成及び作用は前記実施例と同様
であるので、その説明を省略する。
【0080】図9はこの発明の更に他の実施例を示すも
のであり、前記実施例と同一の部分には同一の符号を付
して説明すると、この実施例では、マグロールが少なく
ともスリーブと当該スリーブの内部に配設される磁石と
を有し、このマグネットには、2つの磁極を設けるとと
もに、ドナーロールの内部には、マグロールと対向する
位置に磁極を配設するように構成されている。
【0081】すなわち、上記マグロール65は、回転可
能に設けられたスリーブ65aと、このスリーブ65a
の内部に固定状態に配設されたマグネット65bとを有
している。このマグネット65bには、トリマ67と対
向する位置にS磁極65b’が形成されているととも
に、ドナーロール62と対向する位置には、N磁極65
b’’が形成されている。また、ドナーロール62の内
部には、マグロール65と対向する位置にその上流側に
S磁極62cが、その下流側にN磁極62dがそれぞれ
配設されている。上記マグネット65bのS磁極65
b’及びN磁極65b’’は、例えば、600〜800
ガウスに設定されるのに対し、ドナーロール62のS磁
極62c及びN磁極62dは、マグネット65bの磁極
の約半分の磁力に設定される。
【0082】こうすることにより、ドナーロール62の
表面に形成されたトナー層によってベルト状感光体3上
に形成された静電潜像を現像した後、現像によって一部
のトナー層が消費されたドナーロール62は、回転して
ドナーロール62とマグロール65との対向位置におけ
る現像剤搬送方向の上流側に移動する。すると、この現
像剤搬送方向の上流側には、マグネット65bのN磁極
65b’’とドナーロール62内部のS磁極62cが形
成する磁界により吸着されて、現像剤73の滞留領域A
が形成される。この現像剤滞留領域Aは、ドナーロール
62のスリーブ62a上に現像されずに残っているトナ
ーと接触し、このトナーを攪拌して残留トナーと新たに
付着する現像剤73を混合する。次いで、ドナーロール
62のスリーブ62a表面は、現像剤搬送方向の下流側
に位置する現像領域Bに到り、このスリーブ62a表面
には、マグネット65bのN磁極65b’’とドナーロ
ール62内部のN磁極62dとからなる反発磁界が形成
する、柔らかい現像剤73の穂立ちによって新たなトナ
ーが塗布される。また、現像領域Bでは、同極であるが
マグロール65側の磁力よりドナーロール62側の磁力
の方が弱いため、現像剤は、マグロール65側のスリー
ブによってオーガ66部へ運ばれる。
【0083】このように、ドナーロール62上に残って
いるトナーを攪拌しながら、新たなトナーを塗布するこ
とが可能となるため、ドナーロール62のスリーブ62
a上には、トナーが残っていた部分と現像によりトナー
が消費し無くなった部分が、再塗布後のドナーロール6
2上のトナー層厚が均一化され層厚が近いものとなり、
ドナーロール62の履歴現象を解決することができる。
【0084】この実施例でも、マグロール65をドナー
ロール62の回転に対し2〜3倍の速度比で回転させた
結果、ドナーロール62の次の回転時に現像性に差を生
じず、プリント上で濃度差となって現れることがなく良
好な画像濃度が出力し、所謂履歴現象を改善することが
できる。
【0085】その他の構成及び作用は前記実施例と同様
であるので、その説明を省略する。
【0086】
【発明の効果】この発明は、以上の構成及び作用よりな
るもので、磁気ロールを用いて二成分現像剤をドナー部
材に進ませ、このドナー部材上にトナーを転移させてト
ナー層を形成する装置において、トナーの再混合が容易
であり、トナーに凝集が発生するおそれがなく、ドナー
部材上に履歴現象が発生するのを防止可能な現像装置を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1はこの発明に係る現像装置の一実施例を
示す構成図である。
【図2】 図2はこの発明に係る現像装置を適用した多
色画像形成装置を示す構成図である。
【図3】 図3は多色画像形成装置の制御部を示すブロ
ック図である。
【図4】 図4(a)〜(f)は多色画像形成装置の画
像形成工程をそれぞれ示す電位説明図である。
【図5】 図5はこの発明に係る現像装置の一実施例を
示す要部構成図である。
【図6】 図6はこの発明に係る現像装置の他の実施例
を示す要部構成図である。
【図7】 図7(a)〜(c)は図6に示す実施例の作
用をそれぞれ示す説明図である。
【図8】 図8はこの発明に係る現像装置の更に他の実
施例を示す要部構成図である。
【図9】 図9はこの発明に係る現像装置のまた更に他
の実施例を示す要部構成図である。
【符号の説明】
3 ベルト状感光体、64 現像剤ハウジング、62
ドナーロール、65マグロール、65b’ 反発磁極、
73 現像剤層、73a 現像剤の高密度部。
フロントページの続き (72)発明者 高橋 良和 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者 渕脇 隆 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 静電潜像担持体に対して所定の間隙をお
    いて対向配置され、その表面にトナー層を保持して静電
    潜像担持体上に形成された静電潜像を現像するドナー部
    材と、このドナー部材の近傍に少なくともキャリアとト
    ナーからなる二成分現像剤を表面に保持した状態で対向
    配置され、前記ドナー部材上にトナーを供給するための
    磁気ロールと、この磁気ロールの内部に前記ドナー部材
    と対向する位置に配設される反発磁極とを有することを
    特徴とする現像装置。
  2. 【請求項2】 静電潜像担持体に対して所定の間隙をお
    いて対向配置され、その表面にトナー層を保持して静電
    潜像担持体上に形成された静電潜像を現像するドナー部
    材と、このドナー部材の近傍に少なくともキャリアとト
    ナーからなる二成分現像剤を表面に保持した状態で対向
    配置され、前記ドナー部材上にトナーを供給するための
    磁気ロールとを有し、この磁気ロールを、スリーブとそ
    の内部に配置された磁石とから構成し、当該スリーブと
    磁石とをそれぞれ独立して回転可能としたことを特徴と
    する現像装置。
  3. 【請求項3】 静電潜像担持体に対して所定の間隙をお
    いて対向配置され、その表面にトナー層を保持して静電
    潜像担持体上に形成された静電潜像を現像するドナー部
    材と、このドナー部材の近傍に少なくともキャリアとト
    ナーからなる二成分現像剤を表面に保持した状態で対向
    配置され、前記ドナー部材上にトナーを供給するための
    磁気ロールとを有し、この磁気ロールの内部に前記ドナ
    ー部材と対向する位置に磁極を配設するとともに、前記
    ドナー部材内の磁気ロールと対向する位置に、当該磁気
    ロールの磁極との間に磁界を形成する磁界形成部材を配
    設したことを特徴とする現像装置。
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