JPS6145261A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 挟Ｊし也舅 本発明は多色画像形成装置、特に、多色電子写真複写機
用の現像装置に関する。

１１亘遣 従来の単色カラー画像形成装置、特に、複写システム用
の現像装置には大別して二通り４の方式第一の方式は、
異なった色の現像剤を有する現像装置を数種類取り揃え
、希望の色を複写するために、現像装置本体を交換する
という形式をとるものである。第二の方式は、フルカラ
ーシステムに適応するカラー複写機用として用いられる
現像方式で１例えばイエロー、マゼンタ、シアンの各々
独立した現像装置を感光ドラムの周囲に配置する方式、
あるいは１例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラッ
クの各々独立した現像装置を１ユニツト化して、同一円
周上を四分割して各々を位置せしめ、ユニットが回転す
ることにより希望の色の現像器を選択する回転現像器方
式がある。ここで、例えば、赤を現像しようとする時に
はまず最初にイエロートナーで現像し、それを転写材に
移し取った後、次にマゼンタトナーで第二現像し、それ
をイエロートナーに上に重ね合わせて転写する。すなわ
ち、各色成分について露光、現像、転写を繰返すという
順次多重転写方式を取るものである。

第１の方式にはつぎのような欠点がある。

ｌ）希望する色を複写しようとする際には、現像装置本
体を交換するという面倒な手間を必要とすること。

２）使用する色の数に限りがあり、色数を増すことは、
現像器本体を増すこととなり、管理の繁雑さにつながる
とともに、価格の高騰にもつながる。

一方、第二の方式にはつぎの欠点がある。

ｌ）現像装置本体の構造が複雑となるとともに、画像形
成装置中の現像装置の占有率が大きくなり、したがって
、機械本体の大型化、高価格化につながる。

２）再現しようとする色が２色の混合色の場合、順次重
ね合わせ転写が必要となるが、この時に、第１色像と第
２色像との間の色ズレという不可避の大きな問題点があ
る。

＆に１１ 本発明は、現像装置の交換を必要とせず、色数の多い現
像が可能で、混合色についても色ずれの生じない現像装
置を提供することを目的とする。

魚」ＬΩ」Ｌ虞 本発明によれば、内部に磁石を包含し、回転可能な非磁
性の現像剤保持部材であって、高抵抗キャリアとトナー
とを有する複数の異色の現像剤をそれぞれ保持する複数
の現像剤保持部材と、前記現像剤保持部材の各々に、そ
の上の現像剤の厚さ以上の空隙をもって、対向するよう
に配置された回転可能な非磁性の単一のトナー保持部材
と、前記現像剤保持部材の一つまたは複数から、一色ま
たは複数色のトナーを、前記トナー保持部材に転移させ
て、一色または複数色混合のトナー層を該トナー保持部
材上に形成させるる手段とを有し、前記トナー保持部材
からトナーを潜像相持体に転移させて該潜像担持体上の
潜像を現像する現像装置が提供されるので、現像装置の
交換を必要とせず、色数の多い現像が可能で、混合色に
ついても色ずれの生じない現像装置が提供される。

１亙１ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する０図は本
発明に係る現像装置の実施例の構成を示す断面図である
。

図中、１は本発明の画像装置により現像されるべき潜像
を担持する潜像担持体としての感光ドラムで、導電体ド
ラム表面に光導電体層を設けたものである。

本発明による現像装置はハウジング２の内部に、後述の
円筒状トナー保持部材１２のほぼ同志円上に配置された
イエロー現像剤塗布部３、マゼンタ現像剤塗布部４、シ
アン現像剤塗布部５および廃トナー回収部６を有し、そ
れぞれの現像部はイエロー現像剤収容部７、マゼンタ現
像剤収容部８およびシアン現像斉収容部９を有する。

まず、イエロー現像剤塗布部３について説明すると、該
イエロー現像剤塗布部３には、内部に固定磁石１０を包
含する円筒状の現像剤保持部材１１が設けられている。

現像剤保持部材ｔｉは矢印の方向に回転可能であり、非
磁性かつ導電性である。現像剤保持部材１１は、固定磁
石１０の磁力によって、その表面上に現像剤をイエロー
現像剤収容部７から吸着・保持する。現像剤は高抵抗の
磁性キャリアと非磁性トナーからなる二成分現像剤であ
る。

キャリアは、後述の現像バイアスの電気的漏洩防止の点
、および−成分現像剤では得難い、高くかつ安定した帯
電量を得るために（ｌＯ１２Ω。

ｃｍ以上の）高抵抗キャリアである事が望ましく、例え
ばフェライト系、コーティング処理系のキャリア等が用
いられる。

トナーの選択については、今後需要の増大が予想される
種々の色調のトナーを広範に選択できるに十分な自由度
はあるが、極端な低抵抗トナー（例えば、ｌＯ・０ｃｍ
以下）は、安定な帯電を確保できないので好ましく無い
。

現像剤保持部材１１の下部近傍には、それと非接触の状
態で、矢印の方向に回転する撹拌部材１３があり、これ
はイエロー現像剤収容部７の現像剤を撹拌し、しかも現
像剤を現像剤保持部材１１に搬送する。

現像剤保持部材ｉｉに対向して規制部材１４が設けられ
、これは現像剤保持部材１１上でトナー保持部材１２に
向う現像剤の厚さを所定の値に規制する。

現像剤保持部材１１がトナー保持部材１２と対面する位
置よりも、現像剤保持部材１１回転方向下流には、スク
レーパ一部材１５が現像剤保持部材１１の表面に接触し
て設けられ、これは後述のごとくトナー保持部材１２に
転移しなかった現像剤を現像剤保持部材１１の表面から
掻落して回収する機能を有する０回収された現像剤は再
使用されるので、本実施例のごとく、撹拌部材１３を複
数設け、それらの中１１ｉの位置にスクレーパ一部材１
５を設置することが好ましい。

ハウジング２のほぼ中央には、円筒状のトナー保持部材
１２が１偏設けられ、その表面〜は現像剤保持部材１１
上の現像剤層とは非接触となる、ように配置されている
。すなわち現像剤保持部材１１の表面とトナー保持部材
１２の表面とは現像剤保持部材ｉｔ上の現像剤の厚さ以
上離間している。この離間距離は、各色の現像部につい
てほぼ等距離であり、したがって複数の現像剤保持部材
１１はトナー保持部材１２の回忌円上に配置されている
。

現像剤保持部材１１にはバイアス電源１６により、交流
に直流を重曹した電圧が印加される。

これは現像剤保持部材１１上の現像剤からトナーのみを
トナー保持部材１２に転移させる機能を有する。一方ト
ナー保持部材１２にはバイアス電源１９により交流に直
流を重畳した電圧が印加される。この電圧はトナー保持
部材１２上のトナーを感光ドラム１に転移させてその潜
像を現像するためのものである。

本実施例においてはトナー粒子はマイナスに帯電され、
キャリア粒子はプラスに帯電される。

マイナスに帯電されたトナーのみをトナー保持部材１２
上に転移させるためにトナー保持部材１２に印加される
電圧の直流成分は現像剤保持部材１１の直流成分よりも
プラス側にあるが、その絶対値はマイナスとすることが
好ましい、これにより、バイアス電源１６による電圧の
印加を遮断することによ・うて、現像剤保持部材１１か
らトナー保持部材１２へのトナーの転移を積極的に防止
できる。

トナー保持部材１２の回転方向でイエロー現像剤塗布部
３の下流には、順次マゼンタ現像剤塗布部４およびシア
ン現像剤塗布部５が設けられている。これらは、トナー
がそれぞれマゼンタトナーおよびシアント；−−である
ことを除いてイエロー現像剤塗布部３と同様であるので
、対応する要素に同一の参照符号を付することによって
詳細な説明を省略する。

これらの現像剤保持部材１１にもそれぞれバイアス電源
１７およびバイアス電源１８によって交流に直流を重畳
した電圧が印加可能である。

トナー保持部材１２が感光ドラムｌと対面する現像部の
、トナー保持部材１２回転方向下流には、廃トナー収容
部６があり、ここにはスクレーパー２０がトナー保持部
材１２の表面と接触して設けられ、トナー保持部材１２
上のトナーのうち現像に供されなかったトナーを掻落し
これを収容する。スクレーパー２０は後述のごとくトナ
ー保持部材１２表面に接離可能としてもよい。

ここで例えば、被複写原稿が緑である単色カラーコピー
を得ようとする場合について説明すると、被複写原稿の
色信号（不図示）によりイエローカラートナーを含有す
る二成分現像剤を有するイエロー現像剤塗布部３の現像
剤保持部材１１と、シアンカラートナーを含有する二成
分現像剤を有するシアン現像剤塗布部５の現像剤保持部
材１１と、トナー保持部材１２とを回転し、バイアス電
源１６、バイアス電源１８ｉよびバイアス電源１９によ
り現像バイアスＶａ、Ｖｃ、Ｖｄが印加されて、イエロ
ートナーおよ、びシアントナーが現像剤保持部材１１よ
りトナー保持部材１２に飛翔、転移し、これらのトナー
の二層がトナー保持部材１２上に形成される。ここで飛
翔により転移するので、他の色のトナーがトナー保持部
材１２上のトナー層に混入することは妨げられる。

不図示の被複写原稿の色分解フィルターを通過した光像
により感光ドラムｌ上に形成された静電潜像の画像部を
、現像部に搬送された二層トナーの同時飛翔により可視
像化する。静電潜像の画像部に対応したトナー像は不図
示の転写系にて紙、フィルム等の転写材に色ズレ無く（
従来の方式によって、イエロー像を転写した後、つづい
てシアン像を重ね合わせ転写する場合は、色ズレという
問題を回避することは困難である）転写され、不図示の
定着系により転写材に定着される。

一方、トナー保持部材１２は現像後、廃トナー回収部６
にてクリーニング作用を受け、現像に供されなかったト
ナーは廃トナー回収部６に廃棄トナーとして回収される
。

尚、各現像剤保持部材１１に開放可能なシャッターを設
けて、不作動時にはこれによって現像剤保持部材１１か
らトナー保持部材１２への転移をさらに確実に防止して
もよい。

また、単色現像の場合は、現像した後に、トナー保持部
材１２のクリーニングに先立ちスクレーパー２０をトナ
ー保持部材１２表面と非接触な位置に退避させて、現像
剤保持部材１１へのバイアス電圧の極性を切替だ状態で
、トナー保持部材１２を１回転させて、トナー保持部材
１２上のトナーをトナー保持部材１２から現像剤保持部
材１１に逆転移させて、その色のトナー収容部に回収し
、再使用する構成としてもよい、しかる後スクレーバー
２０を作動させると、廃棄トナーを少なくすることがで
きる。

上記説明から理解されるように、本実施例によれば、イ
エロー現像剤塗布部３、マゼンタ現像剤塗布部４および
シアン現像剤塗布部５の選択的作動によって、最低次の
７色の現像が一回の現像転写で可能である。

ａ）１色転移塗布：イエロー ：マゼンタ ：シアン ｂ）２色同時転移塗布 ：イエロー＋マゼンタ→赤 ：マゼンタ＋シアン→紫 ：イエロー＋シアン→緑 ｃ）３色同時転移塗布 二イエロー＋マゼンタ＋シアン→黒 例えば２色同時飛翔塗布により形成された静電像に見合
ったトナー像は、１回の転写で紙。

フィルム等の転写材−１移し取られるため、従来画像品
質の劣化として嫌われている１色目と２色目の色ズレと
いう問題を解消することが可能となる。

本実施例によれば、したがって、つぎの効果がある。

ｌ）現像装置が１台で最低７種類のカラーコピーが出来
る。

２）現像装置本体の交換という手間が省ける。

３）現像装置本体の機械中の占有率が小となり機械の小
型化低価格化が可能となる。

４）色ズレの問題が解消出来る。

５）さらに本実施例では、現像剤保持部材上の現像剤層
からトナー保持部材へトナーを飛翔塗布し、それにより
静電潜像を所謂ジャピング現像するというものであるた
め、従来トナーの穂立ちが直接現像に寄与する方式にお
いて、画像品質の劣化として嫌われている。ア）ブラシ
による掃き目（穂跡）、イ）ブレード等のトナー層の厚
みを一定とする規制部１材に起因するすじ目、つ）ブレ
ードとトナー保持部材との間に異物、凝集トナー等が混
入した時に発生し易いトナーの白ヌケ等、の影響を受は
無い均一なトナー層を形成出来る。

つぎに、本発明によって実際に構成された具体例につい
て説明する。

マイナスに帯電するイエロー、マゼンタ、シアン各カラ
ートナー（平均粒径１０ｐｍφ）とプラスに帯電する（
１０”０．ｃｍ以上の）フェライトキャリア（平均粒径
３０ｇｍφ）の二成分現像側を固定磁石１０を有するア
ルミニウム酸のトナー保持部材１２に保持させ、規制部
材１４により、現像剤層表面と現像用スリーブとの間に
５５０ｐｍの間隙が存在するように現像剤層を形成する
。現像剤保持部材１１にはＶａ。

Ｖｂ、Ｖｃなる現像バイアス、すなわち周波数１ＫＨｚ
、実効値２ＫＶの交流電圧とマイナス５００Ｖの直流電
圧を重畳した電圧を印加し、現像剤保持部材１２にもＶ
ｄなる現像バイアス、すなわち周波数ＩＫＨｚ、実効値
２ＫＶの交流電圧とマイナス２００Ｖの直流電圧を重畳
したものを印加した。感光ドラムｌとトナー保持部材１
２とは５５０　＃Ｌｍの間隙をもって非接触に位置せし
めた。現像剤保持部材１１の周速はトナー保持部材１２
の周速の相対速度で３倍として双方矢印の方向に回転さ
せ、トナー保持部材１２の周速と感光ドラムｌの周速の
相対速度は０として双方矢印方向に回転させた。現像剤
保持部材１１上の現像剤層から飛翔によりトナー保持部
材１２にトナーを塗布し、トナー保持部材１２上のトナ
ー層を感光ドラムｌへ所謂ジャンピング現像（特公昭５
８−３２３７５）ｌ、たところ感光ドラム１の静電潜像
の明部にトナー層を形成することが出来、暗部にはまっ
たくトナー層の形成はみられなかった。

本実施例でのトナー保持部材１２へのトナーの薄層形成
方法および装置はいわゆるジャンピング現像のみでなく
接触型の現像方法にも適用できる。

本発明は実施例に示した使用目的に限らず。

原稿の色再現を忠実に行う場合にも適用できる。

例えば、原稿の色信号を検知する手段として、３色に分
解されたＣＯＤを用いてそれぞれの色信号を出力し、そ
れによって、現像剤保持部材を選択し、現像バイアスを
自動ａｌ！Ｉして原稿の忠実なる色再現を行なうことが
できる。

さらに、原稿の色再現をオペレーターの好みにより変化
をもたせることも可能である０例えば、オペレーターの
好みにより原稿よりも明るい、もしくは暗い画像再現を
させたい時に、ＣＣＤより得られたモノカラー信号にオ
ペレーターパネル等に設置したボリウム等の操作により
疑似信号を重畳させ、現像剤保持部材の現像バイアスの
増、減等によりトナー付着量を変化させ、画像表現に明
、暗の変化を与えることが可能である。

１に皇」 以上説明のごとく本発明によれば、現像装置の交換を必
要とせず、色数の多い現像が可能で、混合色についても
色ずれの生じない、しかも構成の簡単な現像装置が提供
される。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例による現像装置の断面図である。 符号の説明 １：感光ドラム１ ３：イエロー現像剤塗布部３ ４：マゼンタ現像剤収容部４ ５ニジアン現像剤塗布部５ ７：イエロー現像剤収容部７ ８：マゼンタ現像剤収容部８ ９ニジアン現像剤収容部９ １Ｏ：固定磁石１０ １１：現像剤保持部材１１ １２：トナー保持部材１２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内部に磁石を包含し、回転可能な非磁性の現像剤保持部
   材であって、磁性の高抵抗キャリアと非磁性のトナーと
   を有する複数の異色の現像剤をそれぞれ保持する複数の
   現像剤保持部材、 前記現像剤保持部材の各々に対し、その上に形成される
   現像剤層の表面と非接触となる様な空隙をもって配置さ
   れた回転可能な非磁性の単一のトナー保持部材と、 前記現像剤保持部材の一つまたは複数から、一色または
   複数色のトナーを、前記トナー保持部材に転移させて、
   一色または複数色混合のトナー層を該トナー保持部材上
   に形成させる手段と、を有し、前記トナー保持部材から
   トナーを潜像担持体に転移させて該潜像担持体上の潜像
   を現像することを特徴とする現像装置。