JPH0212281A - 作像方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、静電潜像担体の周囲に２つの現像器を備え、
これら現像器を駆動して画像を形成する作像方法に関す
る。

（従来の技術及びその課題） 従来より、画像形成装置として、現像スリーブの表面に
保持されている磁気ブラシ状の２成分現像剤を静電潜像
担体の表面に接触させて、静電潜像に静電的にトナーを
供給するものが提供されている。

この種の画像形成装置では、静電潜像担体と現像スリー
ブとが対向する現像領域の現像剤充填率（Ｐ、Ｄ） Ｐ、Ｄ＝Ｖｄ／Ｄｓ ■ｄ：　　現像領域を単位時間当たり通過する現像剤量 Ｄｓ：　　現像スリーブと静電潜像担体との間隔が作成
される画像の画質に大きな影響を及ぼし、現像剤充填率
（Ｐ、　Ｄ）を高くすると濃度再現性が向」ニするが細
線再現性が低下し、逆に、現像剤充填率（Ｐ、Ｄ）を低
くすると濃度再現性は低下するが細線再現性は向上する
。

別言すれば、前記画像形成装置では濃度再現性と細線再
現性は裏腹の関係にあり、濃度再現性を優先すると細線
再現性が低下し、反対に、細線再現性を優先すると濃度
再現性が低下する傾向を示し、いずれの画質を優先する
かは現像剤充填率の値によって決まる。

したがって、従来、２成分現像剤を使用する磁気ブラシ
式の現像器をそれ１台で使用する限り、濃度再現性、細
線再現性のいずれの性質をも満足する画像は得られない
という欠点があった。

そこで、本発明者らは、磁気ブラシ式現像器を用いて濃
度再現性、細線再現性がいずれも良好な画像を得るべく
種々検討を重ねた結果、静電潜像担体の周囲に２台の現
像器を配置し、現像順序が優先する第１現像器の現像剤
充填率を高くし、これに対し、第１現像器の下流側に位
置する第２現像器の現像剤充填率を第１現像器よりも低
（し、これら第１，２現像器を同時に駆動して静電潜像
担体上の同一静電ｌ（）像を同一色のトナーで２回現像
することにより、濃度再現性、細線再現性が共に優れた
画像を得ることができることを知見した。

即ち、この手法によれば、第１現像器で画像濃度が確保
され、続く第２現像器で細線の再現性が確保される。

しかしながら、前述のようにして濃度再現性、細線再現
性に優れた高画質画像を得ようとすれば、少なくとも２
台の現像器か必要である。

ところが、近年、画像形成装置の小型化が要求されてお
り、前記高画質画像作成機能を搭載しながらも、小型で
多機能な装置を提供する必要がある。

そこで、本発明は、高画質画像の作成が可能で、かつ小
型の作像方法を提供することを目的とする。

（目的を達成するための手段） 本発明の作像方法は、前記目的を達成するためになされ
たもので、一実施例を示す第１図を参照して説明すると
、 （１）第１現像器（４）の現像スリーブ（４１）が対向
する第１の現像領域（Ｘ＋）で静電潜像担体〔感光体ド
ラム〕　（２）の表面に形成されている静電潜像にトナ
ーを供給し、 （１１）　　現像領域の現像剤充填率を前記第１の現像
領域（ｘｌ）の現像剤充填率（Ｐ、　　Ｄυよりも低（
した第２現像器（５）の現像スリーブ（５１）より前記
静電潜像に第１現像器（４）と同一色のトナーを供給し
、 （ｉｉｉ　）　　前記静電潜像担体（２）に供給された
トナーを転写領域（Ｙ）で被転写体〔転写紙〕（１７）
に転写し、 （１ｖ）　　前記転写領域（Ｙ）を通過した静電潜像担
体（２）の表面を除電し、 （ｖ）　この除電された静電潜像担体（２）を、印加さ
れているバイアス電圧（ＶＢ、）を現像時よりも高圧に
切り換えた第１現像器（４）の現像スリーブ（４２）上
に保持されている磁気ブラシと接触させる、 ものである。

（作用） 前記作像方法によれば、静電潜像担体（２）の静電潜像
には、第１現像器（４）及び第２現像器（５）から相次
いでトナーが供給される。

ここで、第１現像器（４）の現像スリーブ（４１）が静
電潜像担体（２）と対向する第１現像領域（Ｘｌ）の現
像剤充填率（Ｐ、　　Ｄ、）は、第２現像器（５）の現
像スリーブ（５１）が静電潜像担体（２）と対向する第
２現像領域（Ｘ、）の現像剤充填率（Ｐ、　Ｄｔ）より
も高く設定しであるため、前記静電潜像は濃度再現性、
細線再現性にく！れた高画質なトナー像として再現され
る。

前記トナー像は続く転写領域（Ｙ）で被転写体（１７）
に転写され、このようにしてトナー像を失った静電潜像
担体（２）の表面はイレーザランプ（８）で除電される
。

しかし、ここで転写領域（Ｙ）で転写されることなく静
電潜像担体（２）の表面に残存するトナーの電荷を除去
することはできない。

したがって、電荷を保持したトナーが第１の現像領域（
Ｘ、）に到達すると、このとき既に第１現像スリーブ（
４１）の現像バイアス電圧（Ｖａｎ）は現像時よりも高
圧に切り換えられており、該現像バイアス７ｕ圧（■ゎ
１）と静電潜像担体（２）の表面電位との７ｕ圧差に基
づく静電気力と現像スリーブ（４１）上の磁気ブラシの
掻き取り作用とで、前記帯電トナーは現像スリーブ（４
１）に回収される。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を添付図面にしたがって説明す
る。

第１図は電子写真複写機の要部を示す断面図で、複写機
（１）の略中夫には感光体ドラム（２）が矢印（ａ）方
向に回転駆動可能に配置され、該感光体ドラム（２）は
、その周長が本複写機（１）で使用できる転写紙の最大
長さよりも長いものが使用されている。

感光体ドラム（２）の周囲には、帯電チャージャ（３）
、第１現像器（４）、第２現像器（５）、転写チャージ
ャ（６）、分離チャージャ（７）、イレーザランプ（８
）が配置されている。

感光体ドラム（２）の上方であって、開閉カバー（１０
）に覆われた原稿台ガラス（１１）の下には、露光ラン
プ（１３）を有する光学系（１２）が配置されている。

前記現像Ｒ３（４）、（５）は、トナーとキャリアとか
らなり、互いに摩擦接触することによりトナーはプラス
、キャリアはマイナスに帯電する２成分現像剤を使用す
る磁気ブラシ式の現像器で、前部には現像スリーブ（４
１）、（５１）が夫々矢印（Ｃ）。

（ｄ）方向に回転駆動可能に収容されており、その上部
外周面には所定の穂高規制ギャップ（Ｄ　ｂ　、）。

（Ｄｂ２）をもって穂高規制部（４２）、（５２）が夫
々対向させである。

また、現像スリーブ（４１）、（５１）は所定の現像ギ
ヤ、プ（Ｄ　ｓ　、）、　（Ｄ　ｓ　ｔ）をもって感光
体ドラム（２）に夫々対向させてあり、現像スリーブ（
４１）、（５１）と感光体ドラム（２）とが対向する現
像領域（Ｘ　、）、　（Ｘ　ｔ）の現像剤充填率（ｐ、
　Ｄｔ）は、現像領域（Ｘυの現像剤充填率を（Ｐ、Ｄ
、）、現像領域（Ｘ２）の現像剤充填率を（ｐ、Ｄｔ）
とすると、Ｐ、Ｄ、＞Ｐ、Ｄ、の関係に設定しである。

なお、現像剤充填率（Ｐ、Ｄ）は、次式によって表わさ
れる。

Ｐ、Ｄ＝Ｖｄ／Ｄｓ Ｖ（１・現像領域を単位時間当たり通過する現像剤量。

Ｄｓ・現像ギャップ。

また、現像スリーブ（４１）、（５１）は電源（４３）
、（５３）より現像バイアス電圧（ｖ　Ｉ１１＋）＋　
（Ｖ　ａ、）が夫々印加されており、その値は可変的と
しである。

以上の構成を備えた複写機（１）の？９写動作を第２図
を参照して説明する。

ｉ（Ｊ万機（１）のプリントスイッチ（図示せず）がオ
ンされてメインモータ（図示せず）がスタートすると、
感光体ドラム（２）が矢印（ａ）方向に回転を開始した
のち、帯電チャージャ（３）がオンして感光体ドラム（
２）のノ（面は所定の電位（Ｖｏ−−５００（Ｖ）　］
に帯電される。

次に、露光ランプ（１３）がオンしながら矢印（ｂ）方
向にスキャンし、原稿台ガラス（１１）の上に置かれた
原稿（図示せず）に光か照射され、その反射光（１ｍ）
がレンズ、ミラーを介して露光点（１４）から感光体ド
ラム（２）の表面に露光され、原稿画像に対応した静電
潜像が形成される。

続いて、第１．第２現像器（４）、　（５）がスタート
すると共に、電源（４３）、（４４）よりそれらの現像
スリーブ（４１）、（５１）に所定の現像バイアス７ｕ
圧〔■Ｂ１、ｖ、、−−１５ｏ（ｖ）］が印加され、感
光体ドラム（２）の表面電位と現像バイアス電圧（Ｖ　
Ｂ＋）＋　（ｖ　ｏｔ）の電位差に基づいてプラス極性
に帯電したトナーが静電的に供給される。

ここで、現像領域（Ｘ　、）の現像剤充填率（Ｐ、Ｄ、
）は現像領域（Ｘ２）の現像剤充填率（Ｐ、Ｄ、）より
も高（しである。

したがって、第１の現像領域（Ｘυでは静電潜像と現像
剤の接触する確率が高く、十分な濃度のトナー像が形成
される。しかし、このように現像効率が高い反面、感光
体ドラム（２）の表面に付着したトナーが磁気ブラシに
よって掻き取られる確率も高く、とりわけベタ像や通常
の文字画像に比べて細線に付着したトナーは容易に掻き
取られる。

ただし、このようにしてトナーが掻き取られた跡の感光
体ドラム（２）上には依然として電荷が保持されている
。

次に、第２の現像領域（Ｘ２）で前述のようにして第１
の現像領域（Ｘ、）で形成されたトナー像の上に、また
トナーか掻き取られた跡に、第１現像２ａ（４）と同一
色のトナーが供給される。

しかし、ここでの現像剤充填率（Ｐ、Ｄ２）は低く、現
像剤が感光体ドラム（２）と接触する確率は低い。

したがって、感光体ドラム（２）の表面に併行したトナ
ーが磁気プランで掻き取られる確率か低く、細線の静′
Ｆ１潜像に対してもそれを可硯像化するに足るだけのト
ナーが併行する。

以上のことから、現像領域（Ｘ　＋）、（Ｘ　ｔ）を通
過した通常の文字画像、面積画像の静電潜像は十分な濃
度をもって再現され、細線の静電ｌ俣像もそれを十分可
視化した状態で再現される。

現像領域（Ｘυ、（Ｘ、）で形成されたトナー像は転写
チャージャ（６）が対向する転写領域（Ｙ）に搬送され
、転写チャージャ（６）の放電に基づいて、前記トナー
像と同期してタイミングローラ（１５）で搬送されてく
る転写紙（１７）に転写される。

トナー像が転写された転写紙（１７）は分離チャージャ
（７）の放電により感光体ドラム（２）の表面から分離
されたのしコンベア（１６）で図示しない定行装置に搬
送され、ここで前記トナー像が転写紙（１７）に溶融定
着されて徘紙部に排出される。

一方、露光ランプ（１３）による所定長さのスキャン動
作が終了し、東方すべき現像画像がすべて露光されると
、帯電チャージャ（３）、露光ランプ（１３）が相次い
でオフされる。なお、感光体ドラム（２）の周長は、慢
万機（１）か予定している転写紙（１７）の最大長さ以
上としであるため、スキャン動作か終了した時点で、原
稿先端部に対応する静電潜像はまだ露光点（１４）に到
達していない。

次に、原稿画像の終端部に対応する静電潜像が第１の現
像領域（Ｘｌ）を通過すると、現像バイアス電圧（Ｖ　
ａｔ）は−１５０（Ｖ）から−４００（Ｖ）に切り換え
られる。

一方、イレーザランプ（８）はメインモータのスタート
時からオン状態を維持しており、転写領域（Ｙ）を通過
した感光体ドラム表面は、イレーザランプ（８）の光照
射により残留電荷か除去される。

ここで、転写後も感光体ドラム（２）の表面には未転写
のプラス荷電トナーか残っており、該荷電トナーの電荷
はイレーザランプ（８）の光照射によっても完全に除去
することはできず、依然としてプラス極性に帯電したま
ま感光体ドラム（２）の表面に静電的に付着している。

イレーザランプ（８）との対向部を通過した感光体ドラ
ム（２）の表面は帯電チセーンヤ（３）との対向部を通
り現像領域（Ｘυに到達する。

現像領域（Ｘ　、）では矢印（Ｃ）方向に回転する現像
スリーブ（４１）の表面に保持された磁気ブラシが感光
体ドラム（２）の表面と接触しており、その磁気ブラシ
によって前記未転写の荷電トナーが掻き取られる。なお
、未転写の荷電トナーはプラスの電荷を帯びており、現
像スリーブ（４１）に−４００■の現像バイアス電圧（
Ｖ　ａｔ）が印加され、荷電トナーは電気的に現像スリ
ーブ（４１）に引かれている。したがって、荷電トナー
と感光体ドラム（２）との付青力が弱められており、前
記トナーは磁気ブラシによって容易に掻き取られる。

したがって、第１現像領域（Ｘｌ）を通過した感光体ド
ラム（２）の表面は、はとんど未転写のトナーがない状
態にクリーニングされている。

以上のようにして、感光体ドラム（２）の外周部であっ
て、少なくとも原稿画像に対応した静電潜像が形成され
た領域が現像領域（Ｘυでクリーニングされると、メイ
ンモータ、第１現像器（４）、第２現像器（５）か停止
されろとともに、現像バイアス′１１圧（Ｖ−、）、　
（Ｖ１１２）が遮断されて現像動作が終了する。

（実験） 以下、第１現像器（１）、第２現像器（２）を下記する
条件に設定することにより現像剤充填率をＰ。

Ｄ、＞Ｐ、Ｄ２に関係に設定し、そのように設定された
現像ＩＨ（１）、（２）をそれぞれ単独で駆動したとき
と、これら現像ａｓ（１）、（２）を同時に駆動して同
一静電潜像を２回現像したときの１００μｍ１５０μｍ
細線の細線再現性、画像濃度（１，Ｄ）の；農度再現性
を複写画像で評価した。

、感光体ドラム（１００） 周速−１５０ｍｍ／　ｓ　ｅ　ｃ １、現像スリーブ（１０） 外　径・・・２Ｄ５ｍｍ 回転数・・・１４３．６４ｒｐｍ 現像ギャップ ［）Ｓ、−Ｑ、４ｍｍ Ｄ　Ｓ　２”’　１　、２　ｍｍ 穂高規制ギャップ ｏ　ｂ　＋　・・・０　、５　ｍ　ｍ Ｄ　ｂ　ｔ−０，４５ｍｍ 底部ケーシング（３）と間隔・・・１．Ｑｍｍｉｉｉ　
、磁石体（１１） 第２現像器（２） 第２．３図参照 第１現像器（１） 第２回現像器（１）から磁極（Ｎ、）、（Ｓ５）を除く
。

ｉｖ、バケットローラ（１３） 外　径・・・３４ｍｍ 回転数・・・１７９．５５ｒｐｍ Ｖ　スクリュウ（１５） 外　径・・・２０．０ｍｍ 回転数・・・１００１００ ｒｐ、現像剤 トナー・・・正帯電性絶縁性非磁性トナーキャリア・・
・平均粒径５７μｍ バインダ型絶縁性磁性キャリア 抵抗：ｔｏ”Ω−ｃｍ 実験の結果を、第４図に示す。

なお、図に示すように、細線再現性は複写画像濃度（１
，Ｄ）の異なる線幅５０μｍ、　　１００μｍの細線を
縦、横に複数制いたものを原稿とし、通紙方向に対して
垂直な線の再現性より下記評価内容を基準に判定した。

ランク　　　　評　価　内　容 １　　１、Ｄｌ、５の線が完全に再現 ２　　１Ｄ１．５〜１．Ｄｌ、２の線が完全に再現３　
　１、Ｄｌ、５〜１．Ｄｏ、９の線が完全に再現４　　
１、Ｄｌ、５〜１．Ｄｏ、６の線が完全に再現５　　１
、Ｄｌ、５〜１．ＤＱ、４の線が完全に再現その結果、
第１現像器（１）を単独で駆動したときは、第４図のＡ
欄に示すように、細線再現性は、１００μｍ細線がラン
ク“３．５”、５０μｍ細線がランク゛４．５”で、ｉ
ｑ写両画像濃度１．Ｄ）は“１．４７”であった。

次に、第２現像器（２）を単独で駆動したときは、第４
図Ｂ欄に示すように、１１００ｕ細線がランク“４．５
°°、５０μｍ細線がランク“５”で、複写画作製＋３
１ｉ（１，Ｄ）は０．６２であった。

続いて、第１現像器（１）と第２現像器（２）を同時に
駆動して同一静電潜像を２回現像した場合、１００μｍ
細線がランク“５”、５０μｍ細線がランク“４．５”
で、それぞれ第２現像器（２）の値と同一であった。ま
た、複写画像濃度（１，Ｄ）は１．４８で、これは第１
現像器（１）の値とほぼ同一であった。

このように、現像剤充填率が高い第１現像１１ｆｆｌ（
１）と、これよりも現像剤充填率の低い第２現像器（２
）とを使用して同一静電潜像を２回現像すると、再現さ
れた画像の濃度再現性は第１現像Ｍｕ（１）を単独で駆
動して得た画像と同一で、細線再現性は第２現像器（２
）を単独で駆動して得た画像と同一で、濃度再現性、細
線再現性に優れた画像が得られた。

なお、前記実施例では、第１，２現像器（１）、　（２
）では、現像ギャップ（１〕ｓυ、（ＤＳ２）を違える
ことにより現像剤充填率を変えるものとしたか、穂高規
制ギャップ（Ｄｂ）、現像スリーブ（１０）の回転速度
を第１．２現像器（１）、（２）で違えることにより現
像剤充填率を変えるようにしてもよい。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明にかかる作像方法
によれば、静電潜像担体の側部にりＩＪ　−ニング装置
を設ける必要がなく、高画質画像を得るために２台の現
像器を設けても、クリーニング装置が不要になる分の省
スペースとなり、小型で多機能の画像形成装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は複写機の要部断面図、第２図はタイミングチャ
ート、第３図はｌ釦ケ再現性、細線再現性に関する実験
の結果を示す図である。 ■・・’ｔａ写機万機・・・感光体ドラム、４・・・第
１現像器、５・・・第２現像器、６・・転写チャージャ
、８・・・イレーサランプ、１３・・・露光ランプ、１
７・・転写紙、４１，５１・・・現像スリーブ、４２．
５２・・・穂高規制部、Ｘ、、Ｘ、−・・現像領域、Ｄ
ｓ、、Ｄｓ。 ・・現像ギャップ、Ｖｂ、、Ｖ、１．・・・穂高規制ギ
ャップ、Ｖ　［１１＋　　Ｖ　、２・・・バイアス電圧
。 特許出願人　ミノルタカメラ株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１現像器の現像スリーブが対向する第１の現像
   領域で静電潜像担体表面の表面に形成されている静電潜
   像にトナーを供給し、 現像領域の現像剤充填率を前記第１の現像領域の現像剤
   充填率よりも低くした第２現像器の現像スリーブより前
   記静電潜像に第１現像器と同一色のトナーを供給し、 前記静電潜像担体に供給されたトナーを転写領域で被転
   写体に転写し、 前記転写領域を通過した静電潜像担体表面を除電し、 この除電された静電潜像担体を、印加されているバイア
   ス電圧を現像時よりも高圧に切り換えた第１現像器の現
   像スリーブ上に保持されている磁気ブラシと接触させる
   、 ことを特徴とする作像方法。