JPH0540406A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 二成分現像剤を使用する１つ以上の二成分現
像器の少なくとも１つが、磁性一成分現像剤を使用する
１つの一成分現像器よりも像担持体の回転方向上流側に
配置された画像形成装置で、二成分現像剤の磁性キャリ
アが像担持体を経て一成分現像器の現像剤担持体上に付
着しても、その現像剤規制部材とのギャップ内へ詰まる
のを防止して、現像剤担持体上へ一成分現像剤層を均一
形成し、一成分現像器での現像による濃度ムラ等がない
複数色画像を得ることである。 【構成】 一成分ブラック現像器８０の現像容器８２内
の現像スリーブ８１内マグネットローラ２ｂに、容器８
２内の現像剤供給部材５とスリーブ８１との最近接部よ
りもその回転方向上流側に磁極間の中心が位置する１対
の反撥磁極Ｓ₂ 、Ｓ₃ を設け、スリーブ８１上に付着し
たキャリアを反撥磁界で除去する。 【効果】 目的の性能の複数色画像が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミリ
などに使用される電子写真方式等を利用した複数色の画
像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、ファクシミリなどに使用される
電子写真方式等を利用した複数色の画像形成装置とし
て、像担持体の感光ドラムの周囲にマゼンタ、シアン、
イエローの二成分現像剤を用いた二成分現像器と、ブラ
ックの磁性一成分現像剤（磁性トナー）を用いたジャン
ピング現像方式の一成分現像器とを設け、これら４個の
現像器をブラック現像器が感光ドラム回転方向最下流に
位置するようにして固定配置したものが考案されてい
る。このような複数色画像形成装置の従来例の一例を図
２に示す。

【０００３】図２において、符号１０はＯＰＣ感光体か
らなる感光ドラムで、感光ドラム１０は１６０ｍｍの直
径を有し、図示しない駆動手段により矢印Ａ方向に８４
ｍｍ／秒の周速度で回転している。感光ドラム１０の周
囲にはその回転方向に、二成分現像器のマゼンタ現像器
５０、シアン現像器６０、イエロー現像器７０が、更に
最下流にジャンピング現像方式の一成分現像器としてブ
ラック現像器８０が固定配置されている。各現像器５
０、６０、７０、８０は、現像剤担持体としてそれぞれ
現像スリーブ５１、６１、７１、８１を有する。

【０００４】感光ドラム１０の表面が一次帯電器３０に
より−７００Ｖに一様に帯電され、その感光ドラム１０
上に露光４０によりマゼンタの潜像が形成される。この
潜像はマゼンタ現像器５０で現像してマゼンタトナー像
として可視化され、得られたマゼンタトナー像は転写ド
ラム２０上に担持した転写紙上に、転写ドラム２０の内
側から転写手段により転写電界を付与することにより転
写される。

【０００５】以下、シアン、イエロー、ブラックについ
ても同様にされ、これにより転写紙上にマゼンタ、シア
ン、イエロー及びブラックの４色のトナー像をこの順に
重ね合わせて転写した多色画像が得られる。

【０００６】上記の現像方式としては、露光された部分
が画像部となる反転現像法が使用される。又二成分現像
器のマゼンタ現像器５０、シアン現像器６０、イエロー
現像器７０では、現像スリーブ上の二成分現像剤を感光
ドラム１０の表面に接触する接触式現像が行なわれる。
一成分ジャンピング現像器のブラック現像器８０では、
現像スリーブ上のトナーを感光ドラム１０の表面にジャ
ンピングさせる非接触式現像が行なわれる。

【０００７】図３に上記のブラック現像器の拡大断面図
を示す。図３に示すように、ブラック現像器８０は現像
容器８２内に現像剤搬送部材７を備えた凹陥部８４を有
し、その上方の現像容器８２の開口部から磁性一成分現
像剤の磁性トナー３が蓋８を外して供給され、トナー３
が凹陥部８４内に貯留される。貯留されたトナー３は搬
送部材７の矢印Ｆ方向への回転により掬い上げて、現像
剤搬送部材６を備えた凹陥部８６内へ搬送される。これ
ら搬送部材６及び７は針金製の矩形体からなっており、
搬送部材７の方は特にその先端にゴムを備え、トナー３
の掬い上げを確実にできるようになっている。凹陥部８
６内へ搬送されたトナー３は、搬送部材６の矢印Ｆ方向
への回転により、現像剤供給部材５を備えた凹陥部８８
内へと搬送される。

【０００８】凹陥部８８内の供給部材５は、現像スリー
ブ８１の軸線方向と同方向の軸８１ａに沿って複数枚の
穴開きの楕円板８１ｂを傾斜して設けてなっており、軸
方向に見たときに図に示すように円形をなす。凹陥部８
８内へ搬送されたトナー３は、供給部材５のＤ方向への
回転により混合されながら現像スリーブ８１へ供給さ
れ、現像スリーブ８１内に設置されたマグネットローラ
２ａの磁極Ｎ₃ 、Ｓ₃ によりスリーブ８１表面上に汲み
上げて担持される。現像スリーブ８１の表面上に担持さ
れたトナー３は、スリーブ８１の矢印Ｃ方向への回転に
より感光ドラム１０へ向けて搬送され、その搬送途上で
現像剤規制ブレード４により規制されて薄層状に塗布さ
れる。現像スリーブ３上に薄層状に塗布されたトナー３
は感光ドラム１との最近接部の現像部に至り、そこで感
光ドラム１０上に形成された潜像にジャンピングして付
着し、潜像が現像されてトナー像として可視化される。
現像スリーブ８１上の現像に使用されなかった残存トナ
ーは、マグネットローラ２ａの磁極Ｎ₂ 、Ｓ₂ の作用に
よって、現像容器８２内へ搬送、回収される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の画像形成装置では、画像形成を行なっているうちに
得られる画像に白抜けが発生してしまう問題があった。

【００１０】この現象を調べてみたところ、一成分現像
器のブラック現像器８０の現像スリーブ８１上に二成分
現像器のマゼンタ現像器５０、シアン現像器６０、イエ
ロー現像器７０で使用されている二成分現像剤の磁性キ
ャリアが付着し、特に現像スリーブ８１とその規制ブレ
ード４とのギャップ内にキャリアが詰まってしまうこと
が原因であることが分かった。

【００１１】そこで、このブラック現像器８０の現像ス
リーブ８１上へのキャリアの付着がどうして起こるかを
調べた。先の図２において、二成分現像器のマゼンタ現
像器５０から二成分現像剤のキャリアが感光ドラム１０
上に付着すると、その付着したキャリアは、マゼンタ現
像器５０より感光ドラム１０の回転方向下流に位置する
シアン、イエロー現像器６０、７０の現像スリーブ６
１、７１上へ多少転移するが（この転移したキャリア
は、シアン現像器６０、イエロー現像器７０が二成分現
像器でキャリアを混合した二成分現像剤を使用するの
で、何らの問題を及ぼさない）、殆どのキャリアが感光
ドラム１０上に止まったまま、感光ドラム１０の矢印Ａ
方向への回転によりブラック現像器８０の方向へ運ばれ
ていく。同様に、マゼンタ現像器５０の下流に位置する
シアン現像器６０、イエロー現像器７０からも感光ドラ
ム１０上にキャリアが付着して、そのキャリアがブラッ
ク現像器８０の方向へ搬送される。これらのマゼンタ、
シアン、イエローの現像器５０、６０、７０からのブラ
ック現像器８０方向へのキャリアの搬送は、下流に位置
する二成分現像器ほど他の二成分現像器の現像スリーブ
に転移する機会がすくなる分だけ多い。

【００１２】又マゼンタ、シアン、イエローの二成分現
像器５０、６０、７０では、それらの現像スリーブ５
１、６１、７１と感光ドラム１０の表面のギャップが５
００μｍであるのに対し、磁性トナー３を使用して現像
を行なう一成分現像器のブラック現像器８０では、その
現像スリーブ８１と感光ドラム１０の表面のギャップが
３００μｍしかないため、マゼンタ、シアン、イエロー
の二成分現像器５０、６０、７０における場合よりも、
感光ドラム１０上に付着したキャリアの現像スリーブ上
への転移が起こり易い。以上の２つの理由から、ブラッ
ク現像器８０の現像スリーブ８１上へのキャリアの付着
が生じる。

【００１３】次に、ブラック現像器８０の現像スリーブ
８１上へ付着したキャリアがどのように振る舞うかを調
べてみた。図３において、感光ドラム１０上のキャリア
は、現像スリーブ８１表面のマグネットローラ２ａの現
像極である磁極Ｓ₁ 付近に付着し、現像スリーブ８１が
一回転してもそのキャリアは現像スリーブ８１上に付着
したままであった。キャリアは平均粒径７０μｍの粒子
であり、現像スリーブ８１上のトナー薄層の厚さを決め
る規制ブレード４と現像スリーブ８１とのギャップは２
３０μｍであるため、現像スリーブ８１上に付着したキ
ャリアの量が少量であるうちは問題とならなかったが、
現像スリーブ８１上にキャリアが複数層に固まって付着
した場合には、規制ブレード４のところで現像スリーブ
８１とのギャップ内にキャリアが詰まってしまう。

【００１４】このようなことから、キャリアの詰まりに
よって規制ブレード４で現像スリーブ８１上にトナー３
を十分に塗布することができなくなり、現像スリーブ８
１上に形成されるトナー層が不均一になって、このため
現像により得られる画像に濃度ムラを生じたり、更に悪
い場合には画像部の白抜けが発生したりしていた。

【００１５】本発明の目的は、像担持体の周囲に、磁性
トナーからなる磁性一成分現像剤を使用してジャンピン
グ現像を行なうブラック現像器など１つの一成分現像器
と、磁性キャリアと非磁性トナーとからなる二成分現像
剤を使用して現像を行なうマゼンタ現像器、シアン現像
器、イエロー現像器など１つ以上の二成分現像器とが、
二成分現像器のうちの少なくとも１つが像担持体の回転
方向に関して一成分現像器よりも上流側に位置するよう
に固定配置された画像形成装置において、二成分現像器
で使用する現像剤中の磁性キャリアが像担持体を経て一
成分現像器の現像剤担持体上に付着しても、一成分現像
器の現像剤担持体とその現像剤規制部材とのギャップ内
へ詰まるのを防止して、キャリア詰まりによる現像剤担
持体上への一成分現像剤層の不均一形成をなくすことに
より、一成分現像器での現像による濃度ムラや画像部の
白抜けがない、良好な複数色画像を得ることである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば本発明は、像
担持体の周囲に、磁性トナーからなる磁性一成分現像剤
を使用してジャンピング現像を行なう１つの一成分現像
器と、磁性キャリアと非磁性トナーとからなる二成分現
像剤を使用して現像を行なう１つ以上の二成分現像器と
を備え、前記二成分現像器のうちの少なくとも１つが前
記像担持体の回転方向に関して前記一成分現像器よりも
上流側に位置するように固定配置された画像形成装置に
おいて、前記一成分現像器の前記一成分現像剤を収容し
た現像容器内に設置の現像剤担持体内に設けられた磁界
発生手段に、前記現像容器内にその磁極間の中心が位置
するように１対の反撥磁極を設けたことを特徴とする画
像形成装置である。

【００１７】本発明の一態様によれば、前記一成分現像
器の現像容器内に前記一成分現像剤を前記現像剤担持体
上に供給する現像剤供給部材が設けられ、前記磁界発生
手段の１対の反撥磁極の中心は、前記現像剤担持体と前
記現像剤供給部材との最近接部よりも前記現像剤担持体
の回転方向に関して上流側に位置される。

【００１８】

【実施例】図１は、本発明の画像形成装置の一実施例に
おけるブラック現像器を示す拡大断面図である。本実施
例における画像形成装置及びブラック現像器の基本構成
は、図２及び図３に示した従来の画像形成装置及びブラ
ック現像器と同様である。従ってこれらの基本構成及び
その作用の説明は原則として省略するが、必要に応じて
説明を加え、その際、画像形成装置については図２を参
照して説明する。図１において図３に付した符号と同一
の符号は同一の部材を示す。

【００１９】さて、図１に示すように、磁性一成分現像
剤の磁性トナー３を使用してジャンピング現像を行なう
一成分現像器のブラック現像器８０は、現像スリーブ８
１内に奇数個の磁極を持つマグネットローラ２ｂを備
え、本発明によれば、その磁極のうちの隣り合った１対
の磁極Ｓ₂ 、Ｓ₃ が反撥磁極とされている。これは、先
の図２に示す二成分現像器のマゼンタ現像器５０、シア
ン現像器６０、イエロー現像器７０で使用する二成分現
像剤から磁性キャリアが感光ドラム１０を経てブラック
現像器８０の現像スリーブ８１上に付着したときに、そ
の付着したキャリアを反撥磁界によって撥ね飛ばして、
現像スリーブ８１上から除去するためである。従って反
撥磁界が発生することになる１対の反撥磁極Ｓ₂ 、Ｓ₃
の中心は、現像容器８２内に位置される。

【００２０】更に本実施例によれば、１対の反撥磁極Ｓ
₂ 、Ｓ₃ の中心は、現像スリーブ８１とこれにトナー３
を供給する現像剤供給部材５との最近接部よりも現像ス
リーブ８１の回転方向に関して上流側となるように位置
設定されている。これは、１対の反撥磁極Ｓ₂ 、Ｓ₃ の
中心が上記の最近接部乃至その下流側にあるようにする
と、供給部材５によるトナー３の現像スリーブ８１上へ
の供給が磁極Ｓ₂ 、Ｓ₃ の反撥磁界によって阻止される
ので、それを防ぐためからである。これを防止しない場
合には、現像スリーブ８１へのトナー３の供給不足や、
現像により得られる画像に濃度薄が生じる。

【００２１】本発明の現像装置は以上のように構成され
る。これによれば、図１において、現像容器８２内のト
ナー３が、供給部材５の矢印Ｄ方向への回転により混合
されながら、現像スリーブ８１内のマグネットローラ２
ｂの磁極Ｓ₃ により現像スリーブ８１表面上に汲み上げ
られて担持される。そして現像スリーブ８１上に担持さ
れたトナー３は、現像スリーブ８１の矢印Ｃ方向への回
転により感光ドラム１０へ向けて搬送され、その搬送途
上で現像剤規制ブレード４により規制されて現像スリー
ブ８１上に薄層状に塗布される。薄層状に塗布されたト
ナー３は、感光ドラム１との最近接部の現像部で感光ド
ラム１０上に形成された潜像にジャンピングして付着
し、潜像が現像されてトナー像として可視化される。

【００２２】この現像時に、図２に示す二成分現像器の
マゼンタ現像器５０、シアン現像器６０、イエロー現像
器７０で使用する二成分現像剤中の磁性キャリアが、感
光ドラム１０上に付着し、搬送されて、ブラック現像器
８０の現像スリーブ８１上へ付着し、マグネットローラ
２ｂの磁極Ｎ₂ 、Ｓ₂ により現像容器８２の内部に向け
て搬送される。このとき、現像スリーブ８１上にキャリ
アが固まりとなって複数層に付着していても、本発明で
は、上記の磁極Ｓ₂ とその次の磁極Ｓ₃ とで１対の反撥
磁極としているので、その反撥磁界によって磁極Ｓ₂ 、
Ｓ₃ の中心に対応した位置に至るまでに、現像スリーブ
８１上に付着しているキャリアは現像スリーブ８１上の
現像に使用されなかった残存トナーと共に撥ね飛ばさ
れ、重力により現像スリーブ８１の表面から落下して、
現像容器８２内へと回収される。

【００２３】現像容器８２内に回収されたキャリアは、
供給部材５の矢印Ｄ方向への回転によりトナーと共に混
合される。混合されたキャリアは、供給部材５の矢印Ｄ
方向の回転により再び現像スリーブ８１上に付着して、
汲み上げられることがあるが、現像スリーブ８１上から
一旦除去されて再び付着するので、現像スリーブ８１上
に固まりとなって複数層に付着することはなく、現像剤
規制部材４の位置で現像スリーブ８１とのギャップ内に
キャリア詰まりを起こすことがない。

【００２４】このため本発明では、一成分現像器のブラ
ック現像器８０は、規制部材４による規制で現像スリー
ブ８１上にトナー３の薄層を均一に形成でき、ブラック
現像器８０での現像により濃度ムラや画像部の白抜けを
生じることがない。従って画像形成装置は、一成分現像
器のブラック現像器８０が、図２に示すように、二成分
現像器のマゼンタ現像器５０、シアン現像器６０、イエ
ロー現像器７０の下流側に固定配置されるような現像器
配置であっても、これら現像器５０〜８０での現像によ
って良好な複数色画像を得ることができる。

【００２５】以上の実施例では、画像形成装置の二成分
現像器は、図２から明らかなように、マゼンタ現像器５
０、シアン現像器６０、イエロー現像器７０の現像スリ
ーブ５１、６１、７１上の二成分現像剤を感光ドラム１
０に接触させる接触二成分現像方式としたが、二成分現
像剤を感光ドラム１０に接触させない非接触二成分現像
方式としても、本発明は有効であった。又本実施例で
は、現像器５０〜８０による現像は反転現像法を用いる
場合を示したが、本発明はこれに限られず、感光ドラム
１０の非露光部が画像部となる正規現像法を用いる場合
にも適用でき、同様に濃度ムラや白抜けのない良好な複
数色画像を得ることができた。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、像担持
体の周囲に、磁性トナーからなる磁性一成分現像剤を使
用してジャンピング現像を行なうブラック現像器など１
つの一成分現像器と、磁性キャリアと非磁性トナーとか
らなる二成分現像剤を使用して現像を行なうマゼンタ現
像器、シアン現像器、イエロー現像器など１つ以上の二
成分現像器とが、二成分現像器のうちの少なくとも１つ
が像担持体の回転方向に関して一成分現像器よりも上流
側に位置するように固定配置された画像形成装置におい
て、上記一成分現像器の現像剤を収容した現像容器内に
設置の現像剤担持体内に設けられた磁界発生手段に、現
像容器内にその磁極間の中心が位置するように１対の反
撥磁極を設けたので、二成分現像器で使用する現像剤中
のキャリアが像担持体を経て一成分現像器の現像剤担持
体上に付着しても、一成分現像器の現像剤担持体とその
現像剤規制部材とのギャップ内へ詰まることが防止さ
れ、このため現像剤担持体上へ一成分現像剤層を均一に
形成でき、一成分現像器での現像により濃度ムラや画像
部の白抜けが生じることがない。従ってこれら濃度ムラ
等のない良好な複数色画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例におけるブラ
ック現像器を示す拡大断面図である。

【図２】従来の画像形成装置を示す概略構成図である。

【図３】図２の画像形成装置におけるブラック現像器を
示す拡大断面図である。

【符号の説明】

２ｂ マグネットローラ ３ 磁性トナー ４ 現像剤規制部材 ５ 現像剤供給部材 １０ 感光ドラム ５０ マゼンタ現像器 ６０ シアン現像器 ７０ イエロー現像器 ８０ ブラック現像器 ８１ 現像スリーブ ８２ 現像容器

フロントページの続き (72)発明者 弾塚 俊光 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体の周囲に、磁性一成分現像剤を
   使用してジャンピング現像を行なう１つの一成分現像器
   と、磁性キャリアと非磁性トナーとからなる二成分現像
   剤を使用して現像を行なう１つ以上の二成分現像器とを
   備え、前記二成分現像器のうちの少なくとも１つが前記
   像担持体の回転方向に関して前記一成分現像器よりも上
   流側に位置するように固定配置された画像形成装置にお
   いて、前記一成分現像器の前記一成分現像剤を収容した
   現像容器内に設置の現像剤担持体内に設けられた磁界発
   生手段に、前記現像容器内にその磁極間の中心が位置す
   るように１対の反撥磁極を設けたことを特徴とする画像
   形成装置。
2. 【請求項２】 前記一成分現像器の現像容器内に前記一
   成分現像剤を前記現像剤担持体上に供給する現像剤供給
   部材が設けられ、前記磁界発生手段の１対の反撥磁極の
   中心は、前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材との最
   近接部よりも前記現像剤担持体の回転方向に関して上流
   側に位置された請求項１の画像形成装置。