JPH07152242A

JPH07152242A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH07152242A
Application number: JP5321180A
Authority: JP
Inventors: Masami Takeda; 正美竹田; Kimio Nakahata; 公生中畑; Masuo Yamazaki; 益夫山崎; Katsuhiko Nishimura; 克彦西村; Hiromichi Yamada; 博通山田; Toru Saito; 齋藤　　亨; Tatsu Kosake; 達小酒; Takuji Shibuya; 卓史渋谷; Yasuo Yoda; 寧雄依田; Masahide Hirai; 政秀平井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-11-26
Filing date: 1993-11-26
Publication date: 1995-06-16
Anticipated expiration: 2015-03-06
Also published as: US5600431A; JP3016535B2

Abstract

(57)【要約】【目的】非磁性の飛散トナーが光学ユニットを汚染する
のを防止して、画像不良をなくす。【構成】感光ドラム１の回転方向（矢印Ｒ１方向）の上
流側に光学ユニット１６を、下流側に非磁性現像装置４
を配置する。現像装置４は、支持体９の回転によって非
磁性現像器４ａ、４ｂ、４ｃのうちから、現像に供せら
れる現像器を第２現像位置Ｄ２に配置する。光学ユニッ
ト１６と現像装置４との間に、両者を空間Ｓ１と空間Ｓ
２とに区分するように磁性現像器４Ｄを配置する。現像
器４Ｄの磁性トナーは、第１現像位置に配置された磁性
の現像ローラ８Ｄによって保持されるため、飛散しな
い。また、現像器４ａ等の非磁性トナーは、現像器４Ｄ
に阻止されて、光学ユニット１６側の空間Ｓ１に進入す
ることができない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式を用い
た、カラープリンタ、カラー複写機、カラーファクシミ
リなどの画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真記録法を用いたカラーの
画像形成装置（２色以上の異なる色で画像形成を行うも
のをいう。ただし、以下においては、４色のものを例に
説明する。）は、その画像形成方式に基づき、１個の感
光体（像担持体）を使用する多重現像方式、多重転
写方式、中間転写方式、そして４個の感光体を使用す
る４ドラム方式等に大別される。

【０００３】の多重現像方式は、１個の感光体（像担
持体）上にイエロー、マゼンタ、シアン及びブラック等
の複数のカラートナーを多重現像するものであり、構成
部材を最も少なくできる反面、感光体が大型化されやす
く、感光体上のトナーの上にさらに露光を行って次のト
ナーをのせるため、高画質の実現が難しい。

【０００４】次の、の多重転写方式は、現像を１色ず
つ順次に行い、静電吸着によって転写ドラム上に保持し
た転写材に多重転写を行うものであり、画質が最も安定
しやすいが、転写材の保持機構が複雑となり、かつ保持
できる紙種に制限が多く、高速化も難しい。

【０００５】次に、の中間転写方式であるが、これ
は、紙の代わりに絶縁性または中抵抗の中間転写体上に
多重転写した後、転写材上に一括転写する中間転写方式
などがあり、の多重転写方式に比べて、画質面でやや
劣るものの、転写材の搬送が容易で紙種も選ばず、高速
化がしやすい。

【０００６】最後に、の４ドラム方式は、４つの感光
体に４色の現像手段と４つの転写手段を組み合わせて、
紙の搬送に合わせて各色の現像と転写を順次行う方式で
ある。４つの方式の中で最も高速での画像形成が可能で
あるが、各色の重ね合わせに高精度の制御が必要で部品
点数も多くなるため、装置が大型化し、コストが高くつ
く。

【０００７】上述の４つの方式に使用される現像剤とし
ては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色と
も非磁性トナーが使用されるのが一般的である。この非
磁性トナーは、さらに２成分非磁性トナーと、１成分非
磁性トナーとに大別される。前者は、磁力によってトナ
ーを積極的に捕捉することができるので、装置本体内部
が飛散トナーによって汚染されるのをよく防止する。反
面、磁性キャリヤや現像マグネットを用いるために装置
全体の重量が重くなりがちで、特に現像器周辺部材をカ
ートリッジ化してイージーメンテナンスの実現を目指す
小型のデスクトップ型プリンタ等には不向きである。こ
れらには、後者の１成分非磁性トナーを用いる装置が適
している。図５にその一例を示す。

【０００８】同図は、１成分非磁性トナーを用いた多重
転写方式のカラープリンタの縦断面を示す。装置本体Ｍ
のほぼ中央には、像担持体としての感光ドラム（感光
体）１、帯電ローラ２、クリーニング装置３が配置さ
れ、また、同図中感光ドラム１の右方には、現像装置
（現像手段）４が配置されている。現像装置４は、４個
の非磁性現像器、すなわち、それぞれイエロー（Ｙ）、
マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各
色の１成分非磁性トナーを有する非磁性現像器４ａ、４
ｂ、４ｃ、４ｄと、これらを搭載して回転する支持体
（回転体）９とを備えている（以下適宜「ロータリ現像
器」という。）。各現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、
支持体９の回転軸９ａを中心として、装置本体Ｍの両端
に設けられた円筒状レールＭ１に沿って矢印Ｒ９方向に
回転し、その際、現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは水平
姿勢を維持して、各現像用開口面５ａ、５ｂ、５ｃ、５
ｄが、水平位置を保つように構成されている。また、現
像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄには、図６に示すように、
塗布ローラ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、トナー規制部材７
ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが設けられ、現像ローラ８ａ、８
ｂ、８ｃ、８ｄの矢印方向の回転に伴い、トナーの塗布
ローラ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ上で、現像ローラ８ａ、
８ｂ、８ｃ、８ｄ上にトナーを塗布し、さらにトナー規
制部材７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄによって必要なトリボが
トナーに与えられる。この規制部材７ａ、７ｂ、７ｃ、
７ｄの材質は、トナーを負極性に帯電させたい場合はナ
イロン等がよく、反対に正極性に帯電させたい場合には
シリコンゴム等がよい。つまり、トナーの、帯電させた
い極性と反対の極性に帯電する部材が好ましい。また、
現像ローラ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄの周速は、感光ドラ
ム１の周速の１．０〜２．０倍の範囲内で選択すること
が好ましい。さらに、支持体９に搭載された現像器４
ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、図５に示すように、現像器４
ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの現像用開口面５ａ、５ｂ、５
ｃ、５ｄが常時、感光ドラム１表面に対向するように移
動搬送される。なお、この移動搬送方法は、例えば特開
昭５０−９３４３７号公報に詳述されている。

【０００９】図５中、感光ドラム１の左方には、転写材
（不図示）を保持し、かつ感光ドラム１上のトナー像を
転写材上に転移させる転写ドラム１０が配設されてい
る。

【００１０】また、装置本体Ｍ内の上方には、レーザダ
イオード１１、高速モータ１２によって回転駆動される
多面鏡１３、レンズ１４、及び折り返しミラー１５等に
よって構成された光学ユニット（潜像形成手段）１６が
配置されている。

【００１１】上述の感光ドラム１は、直径４０ｍｍのア
ルミシリンダの外周面に有機感光体（ＯＰＣ）からなる
光導電体を塗布して構成されている。なお、ＯＰＣに限
らず、Ａ−Ｓｉ、ＣｄＳ、Ｓｅ等であってもよい。

【００１２】いま、画像形成に際し、感光ドラム１は、
不図示の駆動手段によって矢印Ｒ１方向に１００ｍｍ／
ｓｅｃの周速で駆動され、その表面は無端移動する。回
転駆動された感光ドラム１は、帯電ローラ２によって帯
電される。帯電ローラ２には、−７００Ｖの直流電圧
に、交流周波数７００ＨｚでＶ_PP（ピークツウピーク）
が１５００Ｖの交流電圧が重畳され、これにより感光ド
ラム１表面は、約−７００Ｖに均一に帯電される。

【００１３】光学ユニット１６のレーザダイオード１１
は、イエローの画像模様にしたがって信号が入力される
とレーザ光が発せられ、レーザ光は、多面鏡１３、レン
ズ１４、折り返しミラー１５等によって形成された光路
Ｌを介して感光ドラム１に照射される。感光ドラム１
の、光照射を受けた部分の電位は、約−１００Ｖにな
り、潜像が形成される。

【００１４】感光ドラム１はさらに矢印Ｒ１方向に回転
し、表面の潜像は現像装置４のイエローの現像器４ａに
よってイエロー色のトナーが付着され、トナー像として
現像される。現像器４ａは、現像に先立ち、支持体９の
矢印Ｒ９方向の回転によってあらかじめ、像担持体に対
向する現像位置に配置されている。つづいて、感光ドラ
ム１上のトナー像は、転写ドラム１０に担持された転写
材に転写される。この転写材は、感光ドラム１のトナー
像と同期して転写材カセット１７からピックアップロー
ラ１８によって供給され、転写ドラム１０に吸着される
ものである。転写ドラム１０は、直径１５６ｍｍの金属
シリンダ１９に厚さ２ｍｍの弾性層２０を巻き付け、さ
らに上層には厚さ１００μｍのＰＶＤＦ２１を巻き付け
て構成され、感光ドラム１とほぼ同じ周速で矢印Ｒ１０
方向に回転する。この転写ドラム１０に前述のように転
写材が供給されると、転写材はその先端をグリッパ２２
によって把持される。転写ドラム１０と感光ドラム１と
の間には不図示の電源によって転写電圧が印加されてお
り、これにより感光ドラム１上のイエローのトナー像が
転写材に転写され、同時に転写材への電荷の注入によっ
て、転写材全体が感光ドラム１０表面に巻き付くように
吸着される。なお、必要に応じて吸着ローラ２３によっ
て転写材をあらかじめ感光ドラム１表面に吸着させるよ
うにしてもよい。

【００１５】以上の帯電から転写に至る画像形成プロセ
スを残りの３色、すなわちマゼンタ、シアン、ブラック
についても繰り返し行い、転写材上に４色のカラー画像
を形成する。

【００１６】トナー像転写後の転写材は、分離帯電器２
６、分離爪２４によって転写ドラム１０表面から分離さ
れ、さらに、従来公知の加熱、加圧の定着器２５によっ
て４色のトナー像が溶融固着され、最終的な製品として
装置本体Ｍ外部に排出される。

【００１７】一方、感光ドラム１は、その表面の転写残
トナーが、公知のファーブラシ、ブレード等を有するの
クリーニング装置３によって除去、清掃され、帯電から
始まる次の画像形成プロセスに供される。また、転写ド
ラム１０に付着した不要なトナーは、必要に応じてファ
ーブラシ、ウエブ等を有する転写クリーニング装置２７
によって除去され、さらに、転写材分離後に転写ドラム
１０表面に帯電が残っている場合には、除電ローラ２８
によって除電が行われる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上述の画像形成装置に
おいて、潜像の現像に使用される各色のトナーは、イエ
ロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれも非磁性ト
ナーである。この非磁性トナーは、磁性トナーが例えば
現像マグネットを内装した磁性現像部材にて形成された
磁界によってその動きが規制されるのとは異なり、一般
に飛散しやすく、装置本体Ｍ内部を汚染しがちとなる。
これを防止するため、装置本体Ｍ内部の空気の流れを考
慮して電装系の冷却ファンの配置をきめたり、場合によ
っては、飛散したトナーを補集するための専用のファン
を設けたり、さらに現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの切
換え時の現像用開口面５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄにシャッ
タを設けたりするなどの複雑なトナー飛散防止機構を施
している。しかし、これらによっても、飛散トナーを完
全に抑制することは困難であり、画像形成装置の長期使
用によって、装置本体Ｍ内を汚染することは避けがた
く、特に潜像形成手段としての光学ユニット１６がトナ
ーで汚染されると、この汚染トナーによって、光路Ｌが
さえぎられたり、露光時（潜像形成時）のレーザ光の光
量が不足したりして、現像時の濃度不足等の画像不良の
直接的な原因となる。なお、このようなトナー飛散は、
画像形成を高速化するに伴ってそのレベルが悪化するた
め、装置の高速化の妨げにもなっていた。

【００１９】そこで、本発明は、トナーの飛散を防止す
ることにより、潜像形成手段（光学ユニット）をはじめ
とする装置本体内部の汚染を防止するとともに、画像形
成の高速化を可能にした画像形成装置を提供することを
目的とするものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、無端移動する像担持体表面
に順次潜像を形成する潜像形成手段と、それぞれ色の異
なる２以上の現像剤によって前記潜像を現像し前記像担
持体上にトナー像を形成する現像手段とを備えた画像形
成装置において、前記現像手段が、磁性トナーを現像剤
に用いる磁性現像器と、非磁性トナーを現像剤に用いる
非磁性現像器とを有し、前記像担持体表面の移動方向に
ついての、前記磁性現像器の上流側に前記潜像形成手段
を配置し、前記磁性現像器の下流側に前記非磁性現像器
を配置するとともに、前記磁性現像器が、前記像担持体
表面に接触または近接する第１の現像位置に配置され磁
性トナーを前記像担持体上の潜像に付着させる磁性現像
部材と、該磁性現像部材に供給すべき磁性トナーを収納
する現像容器を有し、前記磁性現像器は、これら磁性現
像部材及び現像容器によって、前記像担持体周囲の空間
を前記潜像形成手段側と前記非磁性現像器側とに区分す
ることを特徴とする。

【００２１】この場合、前記非磁性現像器が、それぞれ
色の異なる現像剤によって現像を行う２以上の前記非磁
性現像器と、これら非磁性現像器を回転移動させて現像
に供される非磁性現像器を前記像担持体表面に対向する
第２現像位置に配置する回転体とを有するようにしても
よく、また、前記非磁性現像器が、それぞれ色の異なる
現像剤によって現像を行う２以上の前記非磁性現像器
と、これら非磁性現像器を上下方向に積層させて配置す
るとともに昇降移動させて現像に供される非磁性現像器
を前記像担持体表面に対向する第２現像位置に配置する
昇降部材とを有するようにしてもよい。

【００２２】さらに、前記潜像が形成される潜像形成位
置と、前記磁性現像器によって現像が行われる第１現像
位置と、前記非磁性現像器によって現像が行われる第２
現像位置との上下方向の配設位置について、この順に上
方から配置することもできる。

【００２３】加えて、前記非磁性現像器の下流側に、前
記像担持体に当接する転写体を配置し、該転写体と前記
像担持体と前記磁性現像器とによって、装置本体内部の
空間を、前記潜像形成手段側と前記非磁性現像器側とに
分割するようにしてもよい。

【００２４】次に、前記転写体を、表面に像担持体から
のトナー像が転写されるとともに、転写されたトナー像
を転写材に転写する中間転写体としたり、このときの前
記中間転写体を、中抵抗の導電性の弾性体によって構成
するようにしてもよい。

【００２５】現像方式については、前記磁性現像器の現
像方式が磁性１成分非接触ジャンピング現像方式であ
り、前記非磁性現像器の現像方式が非磁性１成分非接触
ジャンピング現像方式であるようにしてもよい。

【００２６】また、トナーについては、前記非磁性現像
器の非磁性トナーを、低軟化点物質を５〜３０重量％含
有し、球形度を表す形状係数ＳＦ１が１００〜１１０で
ある実質的球形トナーとすることができる。

【００２７】

【作用】以上構成に基づき、像担持体の周囲における像
担持体表面の移動方向について、上流側から順に、潜像
形成手段、磁性現像器、非磁性現像器を配置しているの
で、まず、磁性現像器の磁性トナーは、磁性現像器の磁
性現像部材の磁力によって引き付けられるために飛散し
にくく、したがって潜像形成手段を汚染することはな
い。次に、非磁性現像器の非磁性トナーは飛散しやすい
が、この飛散トナーが潜像形成手段に向かって移動した
場合でも、非磁性現像器と潜像形成手段との間に配置さ
れた磁性現像器によって像担持体周囲の空間が非磁性現
像器側と潜像形成手段側とに区分されているので、飛散
トナーが磁性現像器を越えて潜像形成手段側に進入しこ
れを汚染することを防止する。

【００２８】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。なお、以下の説明に用いる図面において、
図５、図６を参照して説明した従来の画像形成装置と同
じ構成、作用の部材等については同じ符号を付して、そ
の説明は省略するものとする。〈実施例１〉図１は、本発明の実施例１の画像形成装置
の概略を示す縦断面図である。本実施例では、ブラッ
クの現像器を、磁性トナーを使用する磁性現像器として
他の現像器から独立させて配置し、これにより感光ドラ
ム周囲の空間を、潜像形成手段側と非磁性現像器側とに
区分したものである。

【００２９】以下、図１を参照して詳述する。本実施例
では、装置本体Ｍの上部、つまり感光ドラム１の上方
に、磁性現像器４Ｄを配置する。磁性現像器４Ｄは、内
側に現像マグネット（不図示）を有する現像ローラ（磁
性現像部材）８Ｄと、該現像ローラ８Ｄに塗布されるト
ナー量を規制するトナー規制部材７Ｄと、現像ローラ８
Ｄに供給する、ブラック色の１成分磁性トナーを収納す
る現像容器９Ｄとを備えている。現像ローラ８Ｄは、感
光ドラム１表面に微小なギャップを介して対向する第１
現像位置Ｄ１に配置されている。このギャップの大きさ
については、感光ドラム１表面に形成される潜像に対し
て、磁性１成分非接触ジャンピング現像が有効に行える
とともに、後述のカラーの現像器４ａ等の非磁性トナー
がこのギャップを介して、光学ユニット１６側に進入す
るのを阻止できる程度に設定するものとする。また、上
述の現像容器９Ｄは、上方に延長されるように形成され
ており、その上端部が装置本体Ｍの上端面近傍に配置さ
れている。この現像容器９Ｄと現像ローラ８Ｄとによっ
て、感光ドラム１の上方の空間は、感光ドラム１の回転
方向（無端移動する感光ドラム１表面の移動方向）につ
いての上流側の光学ユニット１６側の空間Ｓ１と下流側
の非磁性現像装置４側の空間Ｓ２とにほぼ２分される。
上流側の光学ユニット１６は、レーザダイオード１１か
ら発生されたレーザ光が多面鏡１３等により、光路Ｌを
介して感光ドラム１を照射し、潜像形成位置Ｅにて感光
ドラム１表面に潜像を形成する。一方、下流側の非磁性
現像装置（以下適宜「ロータリ現像器」という。）４
は、イエロー、マゼンタ、シアンの非磁性現像器４ａ、
４ｂ、４ｃと、これらを移動自在に支持し、現像に供せ
られる現像器を感光ドラム１に対向する第２現像位置Ｄ
２に移動配置する支持体９とを備えている。

【００３０】上述の光学ユニット１６の潜像形成位置Ｅ
と、磁性現像器４Ｄの第１現像位置Ｄ１と、ロータリ現
像器４の第２現像位置Ｄ２との上下方向の位置関係につ
いては、この順に上方から配置、すなわち上方からＥ、
Ｄ１、Ｄ２の順に配置され、これによってもロータリ現
像器４を構成する各非磁性現像器４ａ、４ｂ、４ｃの非
磁性トナーが光学ユニット１６側の空間Ｓ１側に進入し
にくくなっている。

【００３１】本実施例においては、感光ドラム１の表面
には、下方から中間転写体（転写体）３０が当接されて
いる。中間転写体３０は、金属シリンダ３１の上に中抵
抗の導電性の弾性ゴム（弾性体）３２、同じく中抵抗を
有する表面コート層３３を積層することによって構成さ
れている。このように本実施例では、中間転写体３０を
用いることで、図５の多重転写方式の画像形成装置より
も高速で画像形成を行うことを可能にしている。さら
に、中間転写体３０は、前述の磁性現像器４Ｄが、感光
ドラム１の上方の空間を、光学ユニット側の空間Ｓ１と
ロータリ現像器４側の空間とに２分するのに対応して、
感光ドラム１下方の空間をほぼ同様に２分している。こ
れによって非磁性現像器４ａ、４ｂ、４ｃの非磁性トナ
ーが感光ドラム１下方を通過して空間Ｓ１側に進入する
のをよく防止している。

【００３２】以上の構成の画像形成装置における画像形
成プロセスを簡単に説明すると、まず帯電ローラ２によ
って感光ドラム１表面が均一に帯電され、光学ユニット
１６から照射されるレーザ光によって潜像形成位置Ｅに
て感光ドラム１表面に１色目の潜像が形成される。次
に、現像プロセスにおいては、どの色から現像を開始す
るかについては最終的な画像の画質をどのように設定す
るかによっても異なるが、ここではイエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックの順を選び、まずイエローの現像
を行うため、ロータリ現像器４を回転させてイエローの
非磁性現像器４ａを感光ドラム１に対向する第２現像位
置Ｄ２に配置して現像を行う。このとき、現像されて感
光ドラム１表面に形成されたトナー像は、中間転写体３
０とのニップ部Ｎに運ばれて、ここで転写バイアスが印
加され、中間転写体３０上に転写される。このような帯
電から転写に至る画像形成プロセスを残りの２色のカラ
ートナーについても行い、最後にブラックトナーの現像
をする際には、ロータリ現像器４を感光ドラム１に対し
て、非接触状態の位置に保持したまま磁性現像器４Ｄに
現像バイアスを印加してブラックトナーの現像を行う。
そして、中間転写体３０表面に４色のトナーが順次転写
されると、転写材カセット１７からピックアップローラ
１８により給紙された転写材が２次転写ローラ３５まで
搬送され、２次転写ローラ３５に、中間転写体３０上の
トナーを再転写させるような転写バイアスが印加される
ことにより、４色分のトナーが一括して転写材上に転写
される。トナー像転写後の転写材は、定着器２５を通過
することにより、未定着であった４色のトナー像が溶融
固着されて定着される。

【００３３】以上の画像形成プロセスにおいて、非磁性
トナーの現像時及びこれらの非磁性現像器４ａ、４ｂ、
４ｃを回転運動によって切り換える際には、非磁性トナ
ーが現像ローラ８ａ、８ｂ、８ｃ表面から飛散しやす
く、さらに高速化すればする程、トナー飛散の程度は悪
化する傾向があり、従来の方法ではトナー汚染から光学
ユニット１６を保護するため、光学ユニット１６をこれ
ら現像器４ａ、４ｂ、４ｃ周辺から遠く離れた位置に配
置したり、これら現像器４ａ、４ｂ、４ｃの現像用開口
面５ａ、５ｂ、５ｃにシールド性の高い高精度のシャッ
タを設ける等の対処が必要で、装置全体の構成が複雑と
なり、全体構成の簡略化や小型化、及び画像形成速度の
高速化の障害となっていた。本実施例では、磁性トナー
の現像器４Ｄを非磁性現像装置４と光学ユニット１６と
の間に配置したため、ブラックの現像時にはトナー飛散
が現像ローラ８Ｄの磁力の作用で抑制され、また非磁性
トナーの現像時には、光学ユニット１６側の空間Ｓ１に
進入しようとする非磁性トナーが磁性現像器４Ｄによっ
て遮断されるため、光学ユニット１６への非磁性トナー
の進入も抑制することができ、したがって、複雑なトナ
ー飛散機構や対策を施すことなく、簡単な構成で、光学
ユニット１６の配置の自由度を高めることができること
とも相俟って小型で高速のカラー画像形成装置を実現す
ることができる。

【００３４】なお、上述の実施例における非磁性現像器
４ａ、４ｂ、４ｃの現像方式としては、非磁性１成分接
触方式、非磁性１成分非接触ジャンピング方式のいずれ
も使用できるが、非接触ジャンピング方式を用いた方が
現像器の当接が円滑に行え、当接による画像への悪影響
を低く抑えることができる点で有利である反面、交流バ
イアスを印加してトナーを振動させているため、トナー
飛散自体は増える傾向にあり、加えて、本実施例のよう
にロータリ現像装置４を回転させるために、トナーに遠
心力が働くような構成においては、トナーの飛散対策は
必須の技術であり、このような場合には、本発明に基づ
く光学ユニット１６に対するトナー汚染防止はより有効
に作用する。〈実施例２〉図２は、実施例２の画像形成装置の構成の
概略を示す縦断面図である。図２において、図１に示す
実施例１と同一の符号の部材は、同一の構成部材を示し
ており、本実施例では、光学ユニット１６としてＬＥＤ
アレイ３６とセルフォックレンズアレイ３７とを組み合
わせた固体スキャナを新たに用いている。実施例２は、
本発明の特徴である、光学ユニット１６へのトナー飛散
が少ないことを活かして装置本体Ｍの小型化を一層促進
させたものである。〈実施例３〉図３は、実施例３の画像形成装置の構成の
概略を示す縦断面図である。図３において、図１に示す
実施例１と同一符号の部材は、同一の構成部材を示して
おり、本実施例では、複数の非磁性現像器４Ａ、４Ｂ、
４Ｃを上下方向に積層させて配置し、これらを昇降部材
９Ａに搭載している。昇降部材９Ａは、上下方向に昇降
可能であり、この昇降動作により、現像に供せられる所
定の現像器を切り換えて感光ドラム１に対向する第２現
像位置Ｄ２に配置するようにしている。本方式を採用す
ることにより、装置本体Ｍはやや大型化するものの、実
施例１のロータリ現像装置４ではトナーに遠心力が作用
してトナー飛散が発生しやすかったのと異なり、現像器
の切換えが昇降動作のみであるため、トナー飛散を抑制
しやすい。さらに現像器の切換え時間の短縮も可能であ
る。〈実施例４〉図４は、実施例４の画像形成装置の構成の
概略を示す縦断面図である。本実施例における非磁性現
像装置は、各非磁性現像器４Ａ′、４Ｂ′、４Ｃ′を水
平方向にスライド自在に、そして感光ドラム１表面に対
して接離可能に配置したものである。感光ドラム１上の
潜像の現像に供せられる現像器を感光ドラム１に当接す
るとともに、他の現像器を感光ドラム１から離反させ
る。本実施例では、各現像器４Ａ′、４Ｂ′、４Ｃ′の
移動量を少なくすることができるため、非磁性トナーの
飛散量をさらに一層少なくすることができる。

【００３５】上述の実施例１ないし実施例４において
は、転写体として中抵抗の導電性弾性体からなるドラム
状の中間転写体３０を用いているが、これは、前述のよ
うに、中間転写方式自体が高速化に適している上、中抵
抗とすることで除電工程を不要とし、弾性体とすること
で、トナー像の転写性を向上させるとともに感光ドラム
１表面との間で生じるトナーの融着や振動音の発生を抑
制し、また、形状をドラム状とにすることで、駆動の安
定化を実現し、さらなる高速化を目指したものである。
一般に、このような高速機においては、特に悪化しがち
なトナー飛散に対し、本発明は顕著な効果を発揮するこ
とができる。

【００３６】また、以上の各実施例において、使用でき
る非磁性トナーの種類としては、ポリマーを機械的に粉
砕して生成される粉砕法トナーはもちろん、モノマーを
懸濁重合法によって重合して生成する重合法トナーに対
しても有効であり、特に重合法トナーは形状が球形に近
く流動性が高くて、粉砕法トナーよりもトナー飛散が悪
化しやすいため、本発明のような対策がより効果的に作
用する。本発明の実施例では、低軟化物質を５〜３０重
量％含有し、球形物質を２次元平面上に投影したときの
形状の丸さの度合いを表す形状係数ＳＦ１が１００〜１
１０の間に収まるような球形度の重合法トナーを用いて
も、飛散したトナーによる光学ユニット１６のトナー汚
染は生じなかった。ここでＳＦ１の定義式は、球状物質
を２次元平面上に投影してできる図７に示すような形状
の絶対最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで割
って、１００π／４を乗じたときの値である。

【００３７】なお、上述の低軟化点物質としては、ＡＳ
ＴＭＤ３４１８−８に準拠し測定された主体極大ピー
ク値が４０〜９０℃を示す化合物である。さらに、本実
施例に用いた重合トナーの極大ピーク値の温度の測定に
は、例えばパーキンエレマー社製ＤＳＣ−７を用いる。
装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用
い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用い
る。サンプルはアルミニウム製パンを用い対照用に空パ
ンをセットし、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定を行っ
た。具体的にはパラフィンワックス、ポリオレフィンワ
ックス、フィッシャートロピッシュワックス、アミドワ
ックス、高給脂肪酸、エステルワックス及びこれらの誘
導体またはこれらのグラフト／ブロック化合物が利用で
きる。好ましくは、図８の一般構造式で示す炭素数が１
０以上の長鎖エステル部分を１個以上有するエステルワ
ックスである。本実施例に使用した具体的なエステルワ
ックスの代表的化合物の構造式を図８に、一般構造式
、一般構造式、及び一般構造式として示す。

【００３８】本実施例で好ましく用いられるエステルワ
ックスは、硬度０．５〜５．０を有するものである。エ
ステルワックスの硬度は、直径２０ｍｍφで厚さが５ｍ
ｍの円筒形状のサンプルを作成した後、島津製作所製ダ
イナミック超微小硬度計（ＤＵＨ−２００）を用い、ビ
ッカース硬度を測定した値である。測定条件は、０．５
ｇの荷重で負荷速度が９．６７ｍｍ／sec の条件で１０
μｍ変位させた後１５秒間保持し、得られた打痕形状を
測定しビッカース硬度を求める。本発明に好ましく用い
られるエステルワックスの硬度は、０．５〜５．０の値
を示す。具体的化合物を図９（１）、（２）、図１０
（３）、（４）に示す。

【００３９】最後に、上述の実施例では、すべて非磁性
現像器が３個の場合について説明したが、本発明は、こ
れに限らず、非磁性現像器の数が２個、あるいは１個の
場合でも同様の効果、すなわち飛散トナーの光学ユニッ
ト１６側への進入を有効に防止できることはいうまでも
ない。非磁性現像器が１個の場合とは、例えばブラック
の現像を行う磁性現像器と、レッドの現像を行う非磁性
現像器とを組み合わせて、黒赤２色の画像を形成する場
合が考えられる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
潜像形成手段によって像担持体上に形成した潜像に対し
て、磁性現像器と非磁性現像器とによって、それぞれ磁
性トナー、非磁性トナーを付着させて現像する画像形成
装置において、潜像形成手段と非磁性現像器との間に両
者を区分するようにして磁性現像器を配置した簡単な構
成により、磁性現像器が、非磁性現像器からの飛散トナ
ーが潜像形成手段側に進入するのを阻止することができ
るので、飛散トナーが光学ユニット等の潜像形成手段を
汚染することが原因の、濃度不足等の画像不良を有効に
防止することができる。さらに、複雑なトナー飛散防止
機構等を設ける必要がなく、また、飛散トナーによる汚
染から解放された潜像形成手段の配置の自由度が向上す
ることも相俟って、全体構成を簡略化させて小型化し、
しかも画像形成の高速化をも促進することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の画像形成装置の構成の概略を示す縦
断面図。

【図２】実施例２の画像形成装置の構成の概略を示す縦
断面図。

【図３】実施例３の画像形成装置の構成の概略を示す縦
断面図。

【図４】実施例４の画像形成装置の構成の概略を示す縦
断面図。

【図５】従来の画像形成装置の構成の概略を示す縦断面
図。

【図６】従来の画像形成装置に用いる現像装置の構成の
概略を示す拡大縦断面図。

【図７】形状係数ＳＦ１の算出方法を示す説明図。

【図８】エステルワックスの一般構造を示す図。

【図９】（１）、（２）はエステルワックスの具体的な
構造を示す図。

【図１０】（３）、（４）はエステルワックスの具体的
な構造を示す図。

【符号の説明】

１像担持体（感光ドラム、感光体）２帯電ローラ３クリーニング装置４現像手段（現像装置）４ａ、４ｂ、４ｃ、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ非磁性現像器４Ｄ磁性現像器８Ｄ磁性現像部材（現像ローラ）９回転体（支持体）９Ａ昇降部材９Ｄ現像容器３０転写体（中間転写体）Ｄ１第１現像位置Ｄ２第２現像位置Ｅ潜像形成位置Ｍ装置本体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西村克彦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 (72)発明者山田博通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 (72)発明者齋藤亨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 (72)発明者小酒達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 (72)発明者渋谷卓史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 (72)発明者依田寧雄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 (72)発明者平井政秀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 (72)発明者中村達哉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

【特許請求の範囲】

【請求項１】無端移動する像担持体表面に順次潜像を
形成する潜像形成手段と、それぞれ色の異なる２以上の
現像剤によって前記潜像を現像し前記像担持体上にトナ
ー像を形成する現像手段とを備えた画像形成装置におい
て、前記現像手段が、磁性トナーを現像剤に用いる磁性現像
器と、非磁性トナーを現像剤に用いる非磁性現像器とを
有し、前記像担持体表面の移動方向についての、前記磁性現像
器の上流側に前記潜像形成手段を配置し、前記磁性現像
器の下流側に前記非磁性現像器を配置するとともに、前記磁性現像器が、前記像担持体表面に接触または近接
する第１現像位置に配置され磁性トナーを前記像担持体
上の潜像に付着させる磁性現像部材と、該磁性現像部材
に供給すべき磁性トナーを収納する現像容器を有し、前記磁性現像器は、これら磁性現像部材及び現像容器に
よって、前記像担持体周囲の空間を前記潜像形成手段側
と前記非磁性現像器側とに区分する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記非磁性現像器が、それぞれ色の異な
る現像剤によって現像を行う２以上の前記非磁性現像器
と、これら非磁性現像器を回転移動させて現像に供され
る非磁性現像器を前記像担持体表面に対向する第２現像
位置に配置する回転体とを有する、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記非磁性現像器が、それぞれ色の異な
る現像剤によって現像を行う２以上の前記非磁性現像器
と、これら非磁性現像器を上下方向に積層させて配置す
るとともに昇降移動させて現像に供される非磁性現像器
を前記像担持体表面に対向する第２現像位置に配置する
昇降部材とを有する、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】前記潜像が形成される潜像形成位置と、
前記磁性現像器によって現像が行われる前記第１現像位
置と、前記非磁性現像器によって現像が行われる前記第
２現像位置との上下方向の配設位置について、この順に
上方から配置する、ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか記
載の画像形成装置。
【請求項５】前記非磁性現像器の下流側に、前記像担
持体に当接する転写体を配置し、該転写体と前記像担持
体と前記磁性現像器とによって、装置本体内部の空間
を、前記潜像形成手段側と前記非磁性現像器側とに分割
する、ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか記
載の画像形成装置。
【請求項６】前記転写体が、表面に像担持体からのト
ナー像が転写されるとともに、転写されたトナー像を転
写材に転写する中間転写体である、ことを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】前記中間転写体が、中抵抗の導電性の弾
性体によって構成されている、ことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】前記磁性現像器の現像方式が磁性１成分
非接触ジャンピング現像方式であり、前記非磁性現像器
の現像方式が非磁性１成分非接触ジャンピング現像方式
である、ことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか記
載の画像形成装置。
【請求項９】前記非磁性現像器の非磁性トナーが、低
軟化点物質を５〜３０重量％含有し、球形度を表す形状
係数ＳＦ１が１００〜１１０である実質的球形トナーで
ある、ことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか記
載の画像形成装置。