JPH10186850A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 湿度や入力画像の変化等に伴うトナー帯電量
の変化を小さく抑えて出力画像濃度を一定に保つことが
できる画像形成装置を提供すること。 【構成】 感光ドラム（像担持体）１と、該感光ドラム
１に画像信号に応じた静電潜像を形成する潜像形成手段
と、該静電潜像を現像して可視画像を形成する現像装置
（現像手段）４を有する画像形成装置において、前記現
像装置４内の磁性キャリアと非磁性トナーとから成る二
成分現像剤の現像スリーブ（現像剤担持体）４１上での
圧縮圧力を可変とする現像剤圧縮部材（現像剤加圧手
段）４４を設ける。本発明によれば、二成分現像剤の現
像スリーブ４１上での圧縮圧力を可変とする現像剤圧縮
部材４４を設けたため、湿度や入力画像の変化等に応じ
て二成分現像剤の現像スリーブ４１上での圧縮圧力を調
整することによっトナー帯電量を一定に保つことがで
き、出力画像濃度を一定に保つことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機等
の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３にフルカラー画像形成装置の一例を
示す。

【０００３】即ち、図３は従来のフルカラー画像形成装
置の断面図であり、該フルカラー画像形成装置は、上部
にデジタルカラー画像リーダー部、下部にデジタルカラ
ー画像プリンター部を有する。

【０００４】而して、該フルカラー画像形成装置におい
て、不図示のコピー・キーが押されると、リーダー部に
おいて原稿台ガラス３１上に載置された原稿３０が露光
ランプ３２によって露光走査され、原稿３０からの反射
光像がフルカラーセンサー３４に集光されてカラー色分
解画像信号が得られる。そして、このカラー色分解画像
信号は、不図示の増幅回路を経てビデオ処理ユニット
（不図示）にて処理された後、プリンター部に送出され
る。

【０００５】プリンター部においては、像担持体である
感光ドラム１が矢印Ｒ１方向に回転自在に支持されてお
り、該感光ドラム１の周りには前露光ランプ１１、帯電
手段としてのコロナ帯電器２、レーザー露光光学系３、
表面電位センサー１２、色の異なる４個の現像器４ｙ，
４ｃ，４ｍ，４ｂｋ、感光ドラム上光量検知手段１３、
転写装置５及びクリーニング装置６が配置されている。

【０００６】上記レーザー露光光学系３において、リー
ダー部からの画像信号は不図示のレーザー出力部にてイ
メージスキャン露光の光信号に変換され、変換されたレ
ーザー光Ｅは、ポリゴンミラー３ａで反射され、レンズ
３ｂ及びミラー３ｃを通って感光ドラム１の面に投影さ
れる。

【０００７】ところで、感光ドラム１は前露光ランプ１
１で除電された後に一次帯電器２によってマイナスに一
様に帯電され、各分解色毎に光像Ｅの照射を受けること
によって潜像を形成する。

【０００８】次に、所定の現像器４ｙ，４ｃ，４ｍ，４
ｂｋを動作させて感光ドラム１上の潜像を現像し、感光
ドラム１上に樹脂を基本とした負に帯電されたトナー像
を形成する。尚、現像器４ｙ，４ｃ，４ｍ，４ｂｋはそ
れぞれ偏心カム２４ｙ，２４ｃ，２４ｍ，２４ｂｋの動
作によって各分解色に応じて択一的に感光ドラム１上に
近接するよう構成されている。

【０００９】一方、記録材カセット７に収容された記録
材は搬送系及び転写装置５を経て感光ドラム１と対向し
た位置に供給され、該記録材上には感光ドラム１上のト
ナー像が転写される。

【００１０】ところで、本実施の形態においては、上記
転写装置５は、記録材担持体としての転写ドラ５ａ、転
写手段としての転写ブラシ帯電器５ｂ、記録材を静電吸
着させるための吸着ブラシ帯電器５ｃと対応する吸着ロ
ーラ５ｇ、内側帯電器５ｄ及び外側帯電器５ｅを有し、
回転駆動されるように軸支された転写ドラム５ａの周面
開口域には、誘電体から成る記録材担持シート５ｆが円
筒状に一体的に張設されている。尚、記録材担持シート
５ｆとしてはポリカーボネード等の誘電体シートが使用
されている。

【００１１】而して、転写ドラム５ａが回転するに従っ
て、感光ドラム１上のトナー像は、転写ブラシ帯電器５
ｂによって記録材担持シート５ｆに担持された記録材上
に転写される。このようにして記録材上への所望数の色
のトナー像の転写が終了すると、記録材が分離爪８ａと
分離押し上げコロ８ｂ及び分離帯電器５ｈの作用によっ
て転写ドラム５ａから分離されて熱ローラ定着器９へと
搬送され、熱ローラ定着器９においてフルカラーのトナ
ー像が記録材上に定着される。そして、トナー像の定着
を受けた記録材はトレイ１０に排出される。

【００１２】他方、転写後、感光ドラム１は表面の残留
トナーをクリーニングブレード６ａとスクイシート６ｂ
から成るクリーニング装置６で清掃され、再度画像形成
工程に供される。

【００１３】又、転写ドラム５ａの記録材担持シート５
ｆ上への粉体の飛散付着や記録材上へのオイルの付着等
を防止するため、ファーブラシ１４と記録材担持シート
５ｆを介してファーブラシ１４に対向するバックアップ
ブラシ１５の作用により清掃が行われる。尚、このよう
な清掃は画像形成前若しくは画像形成後に行われ、ジャ
ム（紙詰まり）発生時には随時行われる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像形成装置においては、空気中の水分量や入力画像の
デューティー等の環境の変化或は入力画像の変化に対し
て現像器内部のトナー帯電量を一定に保つことができな
いため、感光ドラム上に形成された同じ電位の潜像に対
して同一濃度となるトナー像を形成することができなく
なる。特に、フルカラー画像形成装置の場合には、混成
する多色のトナー濃度がそれぞれ変動するために最終的
に出力される画像の色味変動の原因ともなる。

【００１５】本発明は上記問題に鑑みてなされてもの
で、その目的とする処は、空気中の水分量や入力画像の
変化等に伴うトナー帯電量の変化を小さく抑えて出力画
像濃度を一定に保つことができる画像形成装置を提供す
ることにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、像担持体と、該像担持体に
画像信号に応じた静電潜像を形成する潜像形成手段と、
該静電潜像を現像して可視画像を形成する現像手段を有
する画像形成装置において、前記現像手段内の磁性キャ
リアと非磁性トナーとから成る二成分現像剤の現像剤担
持体上での圧縮圧力を可変とする現像剤加圧手段を設置
したことを特徴とする。

【００１７】又、請求項２記載の発明は、請求項１記載
の発明において、前記現像手段の近傍に湿度検知手段を
設け、該湿度検知手段の出力値に応じて現像剤担持体上
での現像剤の圧縮圧力を変化させることを特徴とする。

【００１８】更に、請求項３記載の発明は、請求項１記
載の発明において、前記現像手段にトナーを補給するト
ナー補給手段と、該トナー補給手段によって現像手段に
補給されたトナー量を検知するトナー補給量検知手段を
設け、該トナー補給量検知手段の出力値に応じて現像剤
担持体上での現像剤の圧縮圧力を変化させることを特徴
とする。

【００１９】従って、本発明によれば、現像手段内の磁
性キャリアと非磁性トナーとから成る二成分現像剤の現
像剤担持体上での圧縮圧力を可変とする現像剤加圧手段
を設けたため、湿度や入力画像の変化等に応じて二成分
現像剤の現像剤担持体上での圧縮圧力を調整することに
よっトナー帯電量を一定に保つことができ、出力画像濃
度を一定に保つことができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００２１】＜実施の形態１＞図１は本発明の実施の形
態１に係る画像形成装置の現像装置部分の断面図であ
り、図中、１は図示矢印方向に回転する像担持体である
感光ドラム、４は現像装置である。現像装置４は、その
開口部内に感光ドラム１に対向する現像スリーブ４１を
有し、現像剤を収容した内部には隔壁４ａを挟んで撹拌
スクリュー４２ａ，４２ｂを備えている。

【００２２】現像装置４の内部に収容された現像剤はト
ナーと磁性キャリアから成る二成分現像剤であり、この
現像剤は現像室から現像スリーブ４１上にＮ２極で汲み
上げられ、Ｓ３極とＳ１極で担持搬送されてドクターブ
レード４３によって適正量に規制された後、現像スリー
ブ４１上の感光ドラム１との最接近位置近傍のＮ１極に
おいて周知の二成分磁気ブラシ法で現像に供され、感光
ドラム１上に形成された静電潜像がトナーによって可視
像化される。その後、現像剤はＳ１，Ｎ３極を経て現像
装置４の内部へ取り込まれ、適切量のトナーと混合され
た後、撹拌スクリュー４２ａによって撹拌搬送される。

【００２３】ところで、現像装置４には板状の現像剤圧
縮部材４４が現像スリーブ４１と平行に設置されてお
り、この現像剤圧縮部材４４は不図示の駆動系によって
上下に平行移動せしめられ、現像装置４の近傍に設置さ
れた湿度センサー４５の出力値と連動して移動が可能と
なっている。

【００２４】而して、現像装置４付近が低湿度（空気中
の水分量が数％）の場合、前記現像剤圧縮部材４４は図
１のａ位置にある。これは、低湿度により表面電荷放電
の影響を受けにくくなっているトナーに更なる摩擦によ
る過剰な帯電を付加しないようにするためである。この
結果、低湿度下でのトナー帯電量増加による出力画像の
濃度低下を防ぐことができる。

【００２５】一方、現像装置４付近が高湿度（空気中の
水分量が８０％以上）の場合、低湿度下とは逆に放電に
よりトナー表面の帯電量が低下する。そのため、現像剤
圧縮部材４４は図１のｂ位置に移動し、該現像剤圧縮部
材４４がＳ１極とＮ２極に溜っている現像剤を圧縮する
ことによってトナーとキャリアを強制的に摩擦帯電す
る。この結果、高湿度下でのトナー帯電量低下による出
力画像濃度の上昇を防ぐことができる。

【００２６】又、上記湿度の中間においては、その湿度
に応じて現像剤圧縮部材４４がａ位置とｂ位置の間の或
る一定値のトナー帯電量を保持できる位置に固定され
る。

【００２７】このように、現像剤圧縮部材４４を湿度セ
ンサー４５に連動させて上下に移動させることによっ
て、空気中の水分量の変化によるトナー帯電量の変動を
小さく抑えて連続画像形成による出力画像濃度を一定に
保つことが可能となる。

【００２８】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態を図２に基づいて説明する。尚、図２は本発明の実施
の形態２に係る画像形成装置の現像装置部分の断面図で
あり、本図においては図１に示したと同一要素には同一
符号を付している。

【００２９】本実施の形態においては、板状の現像剤圧
縮部材４４は、トナー補給槽４８から現像装置４へのト
ナー補給量を調整するためのトナー補給量調整手段（搬
送スクリュー）４６を駆動する駆動モーター４７の回転
時間に連動して移動が可能となっている。

【００３０】而して、駆動モーター４７の回転時間が最
短である時、つまり、トナー補給量が最小の場合、現像
剤圧縮部材４４は図２のａ位置にある。これは、現像時
に消費されるトナー量が非常に少なく、現像ニップを通
過した大部分のトナーがキャリアに付着したまま現像装
置４の内部に取り込まれるために生じる現像剤圧縮部で
の更なるトナー帯電量による過剰帯電を防ぐためであ
る。そして、新たに補給された少量のトナーは、撹拌ス
クリュー４２ａによる撹拌搬送時に十分なトナー帯電量
を得ることができる。この結果、トナー補給量が最小の
場合、トナー帯電量増加による出力画像の濃度低下を防
ぎ、現像装置４内部のトナーの帯電量を均一、且つ、安
定に保つことができる。

【００３１】一方、トナー補給量が最大の場合には、補
給されたトナー量が多く、撹拌スクリュー４２ａによる
撹拌搬送時だけでは十分なトナー帯電量を得ることがで
きない。そのため、現像剤圧縮部材４４は図２のｂ位置
に移動し、該現像剤圧縮部材４４がＳ１極とＮ２極に溜
っている現像剤を圧縮しつつ摺擦することによってトナ
ーとキャリアを強制的に摩擦帯電する。この結果、トナ
ー補給量が最大である場合にトナー帯電量低下による出
力画像濃度の上昇を防ぐことができる。

【００３２】又、トナー補給量が最大と最小の中間で
は、その湿度に応じて現像剤圧縮部材４４はａ位置とｂ
位置の間の或る一定値のトナー帯電量を保持できる位置
に固定される。

【００３３】このように、現像剤圧縮部材４４をトナー
補給量調整手段４６と連動させて上下に移動可能にする
ことによって、トナー補給量の変化によるトナー帯電量
の変動を小さく抑えることができ、連続画像形成による
出力画像濃度を一定に保つことが可能となる。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、現像手段内の磁性キャリアと非磁性トナーとか
ら成る二成分現像剤の現像剤担持体上での圧縮圧力を可
変とする現像剤加圧手段を設けたため、湿度や入力画像
の変化等に応じて二成分現像剤の現像剤担持体上での圧
縮圧力を調整することによっトナー帯電量を一定に保つ
ことができ、出力画像濃度を一定に保つことができると
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の現
像装置部分の断面図である。

【図２】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の現
像装置部分の断面図である。

【図３】従来のフルカラー画像形成装置の断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（像担持体） ４ 現像装置（現像手段） ４１ 現像スリーブ（現像剤担持体） ４４ 現像剤圧縮部材（現像剤加圧手段） ４５ 湿度センサー（湿度検知手段） ４６ トナー補給量調整手段（トナー補給手段） ４７ 駆動モーター（トナー補給量検知手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体と、該像担持体に画像信号に応
   じた静電潜像を形成する潜像形成手段と、該静電潜像を
   現像して可視画像を形成する現像手段を有する画像形成
   装置において、 前記現像手段内の磁性キャリアと非磁性トナーとから成
   る二成分現像剤の現像剤担持体上での圧縮圧力を可変と
   する現像剤加圧手段を設置したことを特徴とする画像形
   成装置。
2. 【請求項２】 前記現像手段の近傍に湿度検知手段を設
   け、該湿度検知手段の出力値に応じて現像剤担持体上で
   の現像剤の圧縮圧力を変化させることを特徴とする請求
   項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記現像手段にトナーを補給するトナー
   補給手段と、該トナー補給手段によって現像手段に補給
   されたトナー量を検知するトナー補給量検知手段を設
   け、該トナー補給量検知手段の出力値に応じて現像剤担
   持体上での現像剤の圧縮圧力を変化させることを特徴と
   する請求項１記載の画像形成装置。