JPH0625881B2 - 複数の現像器を有する画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、複数の現像器を有した画像形成装置に関する
ものであり、特に現像工程後の、所謂ポスト帯電のため
に現像器の下流直下に帯電器を有する画像形成装置に関
するものである。

従来の技術及び問題点 従来、画像形成装置、例えば電子写真複写装置では通
常、像担持体つまり感光体の周りには、帯電器、画像露
光、現像器、転写・分離帯電器、クリーナーを配し、所
謂カールソンプロセスにより画像形成が行なわれ、転写
材例えば紙等に複写画像が得られる。

又、一般には現像器と転写・分離帯電器との間にはポス
ト帯電器が設けられる。該帯電器は感光体上のトナーに
電荷を与えつつ、感光体上の電位を下げるべくＡＣ電位
にＤＣバイアスを付加した帯電器であり、これにより静
電分離下での分離の安定化とトナーの飛散を防止してい
る。

例えば特開昭５４−４２１４１号に示されるような現像
方式ではトナーはスリーブとの摩擦帯電により、荷電を
付与されるためその値が小さく十分な転写を行なうため
には転写帯電器によつて大きな転写電荷を付与しなけれ
ばならない。しかしながら、このように大きな電荷を付
与した場合転写材と感光体の密着力が増したために静電
的な分離を行なわしむることが困難となる。

従つて、このような場合にはポスト帯電器により、ＡＣ
電流にトナーと同極性のＤＣ電流を付与して予め感光面
上の電位を下げる一方、トナーの荷電量を上げる方法が
採られる。この方法によると、弱い電界内でもトナーに
働く静電力は大きくなるため小さな転写電荷の付与です
み、従つて静電分離も容易となる。しかしながら、感光
体上のトナーの荷電量が大きい場合には、ポスト帯電に
より更に荷電量が増大されると、わずかな静電場でも大
きな静電力が働くこととなり、この場合にはトナー像の
一部が、転写材が感光体と密着する前に静電的に転写材
に転移する、所謂「飛び散り」と呼ばれる飛散現象が生
じ画質の低下をきたす。

特に、カラー電子写真装置は通常２個以上の現像器を感
光体の周囲に沿つて具備しており、各現像器に収容され
た現像剤、即ち、トナーの荷電量が相違する場合があ
る。この時、ポスト帯電器により全ての現像器のトナー
に同一の荷電量を付与した場合に、同一の荷電量増加で
は増加量が小さすぎると、荷電量の大きいトナーに対し
てはよいが、荷電量の小さいトナーに対しては十分な転
写が得られないという問題があつた。これを解決するべ
く、ポスト帯電によるトナーの荷電量を強めると、その
後の転写材と感光体との静電分離が不安定になり、現像
時に既に荷電量の大きなトナーは前記の如き飛び散りに
よる画質の低下をきたすという欠陥があつた。

発明の目的 本発明の目的は、上記従来の画像形成装置の欠点を除去
し、種々の荷電量を有したトナーを収容した現像器を複
数個具備していても、いずれのトナーを用いた現像器に
於いても十分な転写分離を達成し且つトナーの飛び散り
のない高画質を得ることを可能とした画像形成装置を提
供することである。

問題点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、像担持体の潜像をトナーで現像す
るために、第１トナーを備える第１現像器と、この第１
トナーよりも荷電量の小さい第２トナーを備える第２現
像器と、像担持体上のトナー像を転写材に静電的に転写
する転写手段と、転写前に像担持体上のトナー像を帯電
する帯電手段と、を有する画像形成装置において、像担
持体の移動方向に沿って、上記第２現像器と上記帯電手
段との距離を、上記第１現像器と上記帯電手段との距離
よりも小さくすると共に、上記帯電手段は上記第１トナ
ーの荷電量よりも上記第２トナーの荷電量を大きく増加
させることを特徴とする画像形成装置である。

次に、本発明に係る画像形成装置を図面に即して更に詳
しく説明する。

本発明に係る画像形成装置は、マルチカラー或はフルカ
ラーの電子写真複写装置又はコンピユータ出力部のカラ
ー記録装置等に好適に使用し得るものであるが、本実施
態様においては例えば黒色、赤色の２色画像を得るため
のカラー電子写真複写装置に本装置が適用されたものと
して説明する。又、斯るカラー電子写真複写装置は、種
々の静電潜像形成プロセス、例えば１次帯電−２次帯電
／色分解露光−全面露光の諸工程を含む、諸謂ＮＰプロ
セス又は１次帯電−色分解露光の諸工程を含む、諸謂カ
ールソンプロセス、他を利用し得るが本実施態様ではカ
ールソンプロセスを応用した電子写真複写装置について
説明する。

第１図には黒色、赤色の２色画像を得るためのカラー電
子写真複写装置が概略断面図にて示される。

先ず、カラー電子写真複写装置の全体構成について説明
すると、複写装置の概略中央部に、表面に電子写真用感
光層が形成された感光体、即ち、感光ドラム１が配置さ
れる。該感光ドラム１は周知の態様で回転中心Ｏを有し
た回転支持軸（図示せず）に回転自由に且つ着脱自在に
取付けられる。本実施態様において、感光ドラム１は矢
印Ｄの方向、つまり第１図で時計方向に回転するものと
する。

感光ドラム１の概略真上位置に１次帯電器２、感光ドラ
ム１の、第１図で右側側部に現像器４、５、感光ドラム
１の概略真下位置に転写帯電器７、分離帯電器８及び感
光ドラム１の、第１図で左側側部にクリーニング装置９
が配置される。又、本発明に従つた電子写真装置には前
記現像器４、５と転写帯電器７との間に帯電手段、即
ち、ポスト帯電器（例えばコロナ放電器）６が配置され
る。更に、電子写真複写装置の上方部には光学系（図示
せず）が配置され、原稿画像を、前記１次帯電器２と現
像器４との間に位置した露光部３にて感光ドラム１上に
投影するように構成される。

上述の如く構成されるカラー電子写真複写装置の作動に
ついて概略説明する。

感光ドラム１は作動開始と共に矢印Ｄの方向に回転を始
め、１次帯電器２によつて帯電される。帯電された感光
ドラム１は更に回転し、光学系の働きによつて露光部３
にて光像がスリツト露光され、感光ドラム１上に各色の
静電潜像が形成される。感光ドラム１上の潜像は次いで
感光ドラム１の回転によつて現像器４、５が配置された
現像域へともたらされる。該現像器４、５にて感光ドラ
ム１上の静電潜像はトナー像として顕像化される。

感光ドラム上のトナー像は、ポスト帯電器６にて、後述
するような態様で荷電され、次いで転写帯電器７が配置
された転写域にて給紙装置（図示せず）から送給された
転写材Ｐに転写される。トナー像を担持した転写材Ｐは
分離帯電器８にて分離されその後定着装置（図示せず）
へと搬送され、定着される。感光ドラム１はクリーニン
グ装置９の作用を受けた後再び次の画像形成プロセスを
行なう。

次に、現像器４、５について説明する。各現像器は、任
意の構造とし得るが、本実施例では現像ロール４ａ、５
ａを有する現像ユニツトとされる。つまり現像器４、５
は側部が開口した現像剤供給容器４ｂ、５ｂを有する。
該開口部には現像ロール４ａ、５ａが配置される。該現
像ロール４ａ、５ａは、例えば固定されたマグネツト
（図示せず）と、該マグネツトを囲包し現像容器４ｂ、
５ｂに回転自在に取り付けられた現像スリーブ（図示せ
ず）とから成る。現像スリーブは非磁性材料例えばアル
ミニウムやステンレス等の材質で作られており、図中の
矢印の如く回動する。

現像容器４ｂには２成分非磁性カラートナー（赤色）
が、又現像容器５ｂ内にはマグネタイトを含有した１成
分磁性トナー（黒色）が収納され、ジヤンピング現像法
を用い感光ドラム１上の負の正電荷像を、正に帯電した
トナーをもつ現像器４又は５により現像するものとす
る。この時、作像を行なう現像器を感光ドラムに近接さ
せ他方の現像器を遠ざけるための各々の現像器は偏芯カ
ム機構４′、５′を有している。又、現像器５の下流に
配置されたポスト帯電器６はＡＣ電源１０と、それに重
畳される２種のＤＣ電源１１、１１′を有している。

先ず、上流側の現像器４にて作像を行なう場合には偏芯
カム４′により現像器４が感光ドラム１に近接し現像状
態にもたらされ、現像器５は偏芯カム５′によつて感光
ドラム１から離間され現像不作動状態に配置される。一
方、ポスト帯電器６は切替ＳＷ１２により低電圧の正の
ＤＣ電源１１′に接続される。本実施例では、ＡＣ電源
１０を１４ＫＶｐ−ｐ５００Ｈｚとし、正、負の差電流
と略＋５０μＡに設定した。

帯電器２及び画像露光３により形成された静電像は、一
般に略＋１０μｃ／ｇ程度の荷電量を有する。２成分現
像剤（赤色トナー）により、トナー像として形成される
このトナー像はポスト帯電器６を通過するとき、既述の
如く荷電量の制御を受けるが前記のように差電流は〜＋
５０μＡと小さいため荷電量は平均しても数μｃ／ｇの
増加に留まる。このようなトナー像に対して本実施例で
は−２００μＡの弱い転写電流にて転写を行なつたとこ
ろトナーの飛び散りが少なくかつ十分な転写像が得られ
た。

次に、現像器５により作像を行なう場合、前記とは逆に
各々の偏芯カムにより現像器４が現像不作動位置に位置
され、現像器５が現像位置に位置される。これに連動し
てＳＷ１２は高電圧のＤＣ電源１１に切り換えられる。
前記と同様に静電潜像は現像器５の１成分トナー（黒色
トナー）により現像されるがジヤンピング現像でのトナ
ーの荷電量は数μｃ／ｇ（３〜４μｃ／ｇ）と小さい。
このように現像器４のトナーに比べ荷電量の小さい現像
器５のトナーは、感光ドラム１への付着力も小さい。従
って、この現像器５にて形成された感光ドラム１上のト
ナー像は、感光ドラム１の回転によって、現像器４にて
形成されたトナー像よりも飛散し易い。

本発明によれば、現像器５を現像器４の下流側に配置す
ることにより、つまり、現像器５とポスト帯電器６との
距離を、現像器４とポスト帯電器６との距離よりも小さ
くすることにより、現像器５にて形成されたトナー像の
飛散を防止することができる。即ち、感光ドラム１への
付着力がより小さい現像器５によるトナー像は、現像器
４によるトナー像に比べて、感光ドラム１に付着してか
らポスト帯電器６により帯電されて荷電量を増加させら
れるまでの時間が短いので、トナー飛散が生じにくい。

又、本発明によれば、ポスト帯電器６は、現像器４のト
ナーに比べてより荷電量の小さい現像器５のトナーの荷
電量を大きく増加させるように作用するので、現像時に
は荷電量の異なる現像器４、５の各トナーの荷電量を、
転写時には同程度にまで近付けることができ、飛び散り
のない、良好な転写が可能となる。

つまり、本実施例では、現像器５による荷電量の小さな
トナー像がポスト帯電器６を通過すると、前記赤色トナ
ーの場合と異なりＤＣ高電圧に連結されたポスト帯電器
６によつて差電流＋１００μＡ以上の正電荷が付与され
るためトナー像の荷電量は１０μｃ／ｇ以上に上昇す
る。つまり２成分現像剤のトナー像と略同等の荷電量を
持つて転写領域に達する。従つて前記赤色トナーと同じ
転写電流（〜２００μＡ）により転写が行なわれ、飛び
散りの少ない十分な転写像が得られた。

第２図は、本発明の他の実施例を示す。本実施例による
と、現像器５が感光ドラム１に対して接離して移動され
るとき、ポスト帯電器６も又現像器５の接離に合わせて
感光ドラム１に対して接離して移動するべく構成され
る。本実施例では、ポスト帯電器６は現像器５の容器５
ｂの下面に固定されたガイドレール１３を介して該現像
器５に一体的に取付けられており、現像器５の偏芯カム
５′により該現像器５と一体に感光ドラム１に対して接
離して移動する。

本実施例において帯電器６にはＡＣ＋ＤＣ電圧電源１４
により一定のＡＣ＋ＤＣ電圧が付与される。本実施例に
よると、現像器５を用いて現像する場合には、上述のよ
うに偏芯カム５′により現像器５が現像作動位置（第２
図の実線位置）に配置され、それに伴ないポスト帯電器
６も実線位置に来る。この状態にて、前記の如くに数μ
ｃ／ｇの小さな荷電量を有するトナーで現像されたトナ
ー像はポスト帯電器６により１０μｃ／ｇ以上の荷電量
にまで高められる。この時トータルで差電流は略＋１０
０μＡ程度であり、従つて十分な荷電量を有するトナー
像が略２００μＡの弱い転写電界内でも飛び散りのない
十分な転写像が得られることは前記例と同様である。

次に、現像器４を用いて作像を行なう場合には、現像器
５は現像不作動位置（第２図で点線位置）移行しこれに
伴ないポスト帯電器も感光ドラム１から離間する。前記
の如く比較的大きな荷電量をすでに有している現像器４
によるトナー像はポスト帯電器６の下を通過するとき、
既述のようにポスト帯電器は感光面より遠ざかつており
従つて帯電器のワイヤーと感光面との負荷が大きいため
感光ドラムへ向う電流は６の位置に比べ小さく、従つて
実質的にトナー像の荷電量を増やす差電流が減るため、
トナー像の荷電量は高々数μｃ／ｇ増加するだけであ
る。従つて上述のように、このようなトナー像に於いて
も弱転写電界中においても十分な転写像を得ることがで
き、且つ飛び散りが少なく高画質が得られる。

上記説明では、２個の現像器が設けられたが、３個以上
の現像器を有することも可能であり、又、一般にポスト
帯電器は最下方の現像器の下流に配置されるが、場合に
よつては任意の現像器の間に設けることもできる。又、
帯電器は通常は１個で十分であるが、１個とは限定され
ず、所望に応じ任意に設置することが可能である。

発明の効果 以上説明したように、本発明に係る画像形成装置は、像
担持体の周りに第１及び第２現像器を配置した場合に、
より荷電量の小さいトナーを備えた第２現像器とポスト
帯電器との距離を、より荷電量の大きいトナーを備えた
第１現像器とポスト帯電器との距離よりも小さくすると
共に、現像器の下流に設けられたポスト帯電器の出力を
現像器が収容する各々のトナーの荷電量に応じて可変制
御することにより適正な荷電量を得、以つて弱転写電界
において十分な転写を可能とし且つ飛び散りのない高画
質の、特にカラー画像を得ることができる。

更には、本発明によると、転写電界が弱いため転写材の
像担持体からの静電分離を容易とする効果がある。

又、ポスト帯電器を下流に位置する現像器と一体で像担
持体から接離させることにより帯電器の電源を切り換え
ずに感光ドラムへ向う電流を自動的に変えることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す
概略断面図である。 第２図は、本発明に係る画像形成装置の他の実施例に従
つた現像器とポスト帯電器部分を示す概略断面図であ
る。 １：像担持体 ４、５：現像器 ６：ポスト帯電器 １１、１１′、１４：高圧電源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体の潜像をトナーで現像するため
   に、第１トナーを備える第１現像器と、この第１トナー
   よりも荷電量の小さい第２トナーを備える第２現像器
   と、像担持体上のトナー像を転写材に静電的に転写する
   転写手段と、転写前に像担持体上のトナー像を帯電する
   帯電手段と、を有する画像形成装置において、像担持体
   の移動方向に沿って、上記第２現像器と上記帯電手段と
   の距離を、上記第１現像器と上記帯電手段との距離より
   も小さくすると共に、上記帯電手段は上記第１トナーの
   荷電量よりも上記第２トナーの荷電量を大きく増加させ
   ることを特徴とする画像形成装置。