JPH02132479A

JPH02132479A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH02132479A
Application number: JP1187387A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Murasawa; 芳博村澤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-07-22
Filing date: 1989-07-21
Publication date: 1990-05-21
Also published as: DE68913091T2; EP0352102A2; DE68913091D1; US5036364A; EP0352102B1; EP0352102A3

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、像担持体上に静電潜像を形成してそれを可視
像化する複写機等の電子写真装置や静電記録装置等の画
像形成装置に関する。

（従来の技術）従来、この種の画像形成装置において、鉄粉，フエライ
ト粉等の磁性粉（以下キャリアという）と着色粉（以下
トナーという）とを有する二成分現像剤を使用する現像
手段にあっては、二成分現像剤を現像剤担持部材に磁力
で吸着させてブラシ状とし、この磁気ブラシを、潜像形
成手段により静電潜像が形成された像担持体としての感
光体に対し摺擦することにより、顕画像を形成すること
としている。

このような画像形成装置としては、例えば第７図に示す
ようなものが知られている。この装置は、平均粒径が数
十ミクロンの磁性キャリアと同数〜士数ミクロンのトナ
ーとを一定割合で混合した二成分の現像剤Ｄ。を用いて
現像を行うものである。図中、現像手段１１０において
、現像容器１０５に収容された現像剤Ｄ０は、層厚規制
部材１００により、内部に固定された磁界発生手段とし
ての磁石１０１を有し、矢印方向に回転する現像剤担持
部材としての非磁性スリーブ１０２上に薄層コーティン
グされる。この薄層化された現像剤Ｄ。は、スリーブ１
０２の表面を矢印方向へ搬送され、静電潜像の形成され
た矢印方向に回転する感光ドラム１０３の対向位置、即
ち現像領域Ａへ達する。また、非磁性スリーブ１０２に
は、電源１０４からＤＣ電圧を重畳した、例えば電圧は
ピーク・トウ・ピークで２ＫＶ，周波数は２ＫＨｚの交
流バイアス電圧が印加され、現像領域Ａにおいてドラム
１０３上の潜像がトナーにより顕像化される。そして、
現像に使用された現像剤Ｄｏは再び現像容器１０５に回
収され、次の現像に用いられる。尚、１０６は現像容器
１０５内の現像剤Ｄ。を攪拌するための攪拌手段である
。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、斯かる従来例にあっては、次のような問
題を生じていた。

すなわち、まず、上記装置においてスリーブ１０２上に
形成される現像剤Ｄ。の層は非常に薄く、かつ、現像剤
Ｄ。中のトナーは交流バイアス電圧により強制的に現像
に供されるため、現像領域Ａを通った現像剤Ｄｏは、ほ
とんどトナーの存在しないものとなっている。そして、
この現像剤Ｄｏが再び現像容器１０５に回収され、再度
規制部材１００により薄層化される場合には、スリーブ
１０２に現像領域Ａを既に通過した現像剤Ｄ。

が多く残っているためスリーブ１０２上に新たに形成さ
れた現像剤層は部分的にトナー濃度が下がり、この結果
、トナー消費を受けた部分と受けない部分の画像濃度が
異なっていわゆるゴーストと呼ばれる現像が発生する。

この問題を解決するため、前記攪拌手段１０６の現像剤
攪拌能力を高めること、層厚規制部材１００近傍の現像
剤Ｄ。のパッキング密度を高めること等の方法が案出さ
れているが、その場合でも、画像濃度の均一化を十分に
達成することはできない。

また、上記従来例においては、現像剤Ｄ。による磁気ブ
ラシが常に感光ドラム１０３に摺擦する構成となってい
るため現像剤Ｄｏが感光ドラム１０３の潜像電位の不安
定な複写工程始め又は終りにおいて該ドラム１０３の非
画像領域に付着し、装置の汚れやそれに伴う転写材裏面
の汚れが生じ、また現像剤を浪費するという問題があっ
た。さらに、近年実用化されている複数の現像器を有す
る多色用の画像形成装置においては、一つの現像器によ
り現像したトナー像が他の現像器の磁気ブラシにより乱
されてしまうことになる。

この問題を解決するため、スリーブ１０２上に形成され
る現像剤層の厚みを現像領域Ａにおいて、スリーブ１０
２と感光ドラム１０３との最小間隙よりも薄くする方法
が案出されているが、この場合には、トナーが感光ドラ
ム１０３に飛翔するため装置を汚したり、既に現像され
た他色のトナー像の色を濁すことが多い。

上記の問題を解決するための他の方法として、スリーブ
１０２に接離するスクレープ部材を設け、非現像時には
スクレープ部材をスリーブ１０２に圧接させて現像剤を
スリーブ１０２から剥離し、現像領域Ａへ現像剤が供給
されないようにすることも知られているが、この場合に
は、スクレープ部材をスリーブ１０２に圧接するため、
スリーブ１０２の回転トルクアップや、スリーブ表面の
摩耗．損傷による現像剤搬送力の低下等の問題が生じる
。加えて、スクレープ部材をスリーブ１０２に接離させ
るための新たな手段が必要になるという欠点もある。こ
の問題は、キャリアを含まない一成分現像剤を使用する
画像形成装置においても生じる。

本発明は、上記した従来技術の課題を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、現像領域に搬
送する現像剤の濃度を常に一定，均一に保持して、形成
画像の画質を向上させ、かつ、非現像時には感光体等の
像担持体への不要な現像剤の付着を防止して、装置や転
写材の汚れ．現像剤の浪費を防止することができる画像
形成装置を提供することにある。

本発明の他の目的とするところは、高画質の多色または
フルカラー画像を形成することができる画像形成装置を
提供することにある。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明にあっては、回転可
能に設けられた像担持体と、この像担持体上に静電潜像
を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上に形成され
た静電潜像を現像する現像手段とを備え、前記現像手段
は、現像時には第１の方向に回転して現像領域に現像剤
を搬送し、非現像時には第１の方向とは逆方向の第２の
方向に所定時間回転する現像剤担持部材と、この現像剤
担持部材の内側に静止配置され、前記第１の方向に関し
て現像領域の下流側に同極性の第１の磁極と第２の磁極
が隣接して第２の磁極が下流側に位置するように配置さ
れた磁界発生手段と、前記現像剤担持部材が第１の方向
に回転する際にこの現像剤担持部材から除去される現像
剤を収容する容器とを有し、前記現像剤担持部材が第１
の方向に回転するときには前記容器内において前記第１
の磁極と第２の磁極との間の磁力最小位置よりも前記第
１の方向に関して下流側で現像剤が現像剤担持部材に供
給され、現像領域を通過した現像剤は前記第１と第２の
磁極が形成する反発磁界により現像剤担持部材から除去
され、一方前記現像剤担持部材が第２の方向に回転する
ときには現像領域に向って移動する現像剤担持部材上の
現像剤は上記反発磁界により現像剤担持部材から除去さ
れることを特徴とする。

上記現像手段には、現像領域に搬送する現像剤担持部材
上の現像剤の層厚を規制する規制部材を現像剤担持部材
に対して所定の間隔を設けて対向配置してもよく、この
場合には、磁界発生手段としては、互いに異極性の第３
の磁極と第４の磁極とを有し、第１の方向に関して、前
記規制部材よりも上流側でかつ第２の磁極の下流側に第
３の磁極を配置し、前記規制部材よりも下流側でかつ第
３の磁極と隣接する位置に第４の磁極を配置して成るも
のが使用可能である。

また、上記現像手段の容器内に、現像剤担持部材から除
去された現像剤を攪拌する攪拌手段を設けてもよい。

上記した現像剤担持部材の第２の方向への回転について
は、現像終了後に所定時間第２の方向に回転することが
好ましく、さらに、静電潜像の形成開始前に第２の所定
時間第２の方向に回転してもよい。さらにまた、像担持
体の回転開始前に第２の所定時間第２の方向に回転して
もよい。

上記画像形成装置において、領域に交番電界を形成する
バイアス電圧を少なくとも静電潜像の現像時に現像剤担
持部材に印加する現像バイアス電源や、さらに、現像剤
担持部材の第２の方向への回転時を含む非現像時に現像
剤担持部材へのバイアス電圧の印加を停止する停止手段
を設けてもよい。

そして、上記現像手段としては、現像剤を磁界発生手段
により現像剤担持部材の表面に保持して磁気ブラシを形
成し、この磁気ブラシを静電潜像の現像時には現像領域
において像担持体に接触させるものが使用可能である。

このような現像手段を用いた場合にも、上記した現像バ
イアス電源や停止手段を設けてもよい。

また、本発明は、他の構成として、現像手段が静電潜像
をそれぞれ異なった色で現像する複数の現像器を備えて
成り、１つの現像器が静電潜像を現像するときには他の
現像器は現像動作を停止するものを用いてもよい。この
ような画像形成装置においては、各現像器はそれぞれ上
記現像手段と同様の構成とされる。そして、各現像器に
、上記した規制部材及び第３．第４の磁極や、攪拌手段
、現像バイアス電源、停止手段を設けてもよい。各現像
器としては、上記した磁気ブラシを形成してこの磁気ブ
ラシを各現像器の現像動作時には現像領域において像担
持体に接触させるものが使用可能である。各現像器にお
ける現像剤担持部材の第２の方向への回転についても、
上記したように、各現像器の現像動作終了後に所定時間
第２の方向に回転することが好ましく、さらに、静電潜
像の形成開始前に第２の所定時間第２の方向に回転して
もよく、さらにまた、像担持体の回転開始前に第２の所
定時間第２の方向に回転してもよい。

（作　用）上記構成を有する本発明にあっては、現像時に現像領域
より現像方向下流に移動した現像済の現像剤は、反発磁
界により現像剤担持部材から速やかに離脱し、この現像
剤を容器内の現像前の現像剤と混合することが可能とな
る。従って、現像領域に搬送する現像剤の濃度を常に一
定．均一に保持することが可能となる。さらに、非現像
時には、該現像剤担持部材を所定時間逆回転させること
により、現像剤が除去された現像剤担持部材の表面を像
担持体の被現像面に対向させることができるので、像担
持体への不要な現像剤の付着を防止することができる。

（実施例）以下に、本発明の実施例について説明する。本実施例は
、概略内部に固定磁石が配置された非磁性回転スリーブ
により現像剤を現像領域に担持搬送する現像器を備えた
画像形成装置であり、スリーブの現像動作時の回転方向
に関して現像領域の下流側に、互いに隣接し、かつ同極
性の第１の磁極と第２の磁極が配置されており、非現像
時にスリーブは現像動作時とは逆方向に所定時間回転す
るものである。

第１図は本発明の第１実施例の画像形成装置の構成を示
す説明図である。図において、公知のＯＰＣ等の電子写
真感光層を有する感光ドラム１近傍には、コロナ帯電器
等の帯電手段１４とレンズ等の露光手段１５とから成る
静電潜像形成手段２０が設けられている。また、感光ド
ラム１下方には静電潜像を現像する現像手段２が配置さ
れている。

画像を形成する際には、感光ドラム１は矢印ａ方向に回
転し、帯電手段１４により均一に帯電した後、露光手段
１５を介して原稿の光像や、画像情報信号に基いて変調
されたレーザ光等の画像光が照射されて、感光ドラム１
上に静電潜像が形成される。この静電潜像が現像手段２
により現像されてトナー画像が形成され、このトナー画
像が転写帯電器等の転写手段１６により転写材１７に転
写された後、不図示の定着手段により画像の定着が行わ
れる。そして、感光ドラム１上に残留したトナーがクリ
ーニング器１８で除去された後、ランブ１９により感光
ドラム１上の残留電荷が除去される。

現像手段２は、現像容器３と、これに運通したホッパ部
４とを備えており、現像容器３には、回動自在に配設さ
れた現像剤担持部材としての非磁性現像スリーブ５と、
先端部が現像スリーブ５の外周面と微少間隔を設けて取
り付けられている現像剤層厚規制部材としての規制ブレ
ード６と、前記現像容器３の底部の前記ホッパ部４と連
通している側に回転自在に取り付けられている現像剤搬
送攪拌手段としてのスクリュー８と、前記現像容器３の
底部の前記現像スリーブ５の略直下に相当する部位に前
記スクリュー８と平行に配設された回転自在な現像剤搬
送攪拌手段としてのスクリュー９とを夫々設けてある。

現像スリーブ５の内部には、直径が該現像スリーブ５の
内径よりも小径で、Ｎ極とＳ極とが配設されている磁界
発生手段としてのマグネットローラ１０が前記現像スリ
ーブ５と同心に配役固定されている。このマグネットロ
ーラ１０によって、現像剤Ｄが現像スリーブ５の外周面
に磁気的に吸着保持されて磁気ブラシを形成する。

静電潜像の現像時には、現像スリーブ５は矢印ｂ方向に
回転し、現像容器３内に収容されている２成分現像剤Ｄ
（前述の磁性キャリアとトナーの混合物）を吸着保持し
て現像領域Ａに搬送する。

このとき、規制ブレード６は、現像スリーブ５の回転に
よって現像領域Ａへ運搬される現像剤Ｄの搬出量を一定
量に規制する。

現像領域Ａにおいて、現像スリーブ５上の現像剤Ｄの磁
気ブラシが感光ドラム１を摺擦する。ここで、現像スリ
ーブ５には、現像バイアス電源１１によって、直流電圧
と重畳した振動電圧が現像バイアス電圧として印加され
ている。それによって、現像領域Ａにおいて感光ドラム
１と現像スリーブ５の間に電界の方向が周期的に反転す
る交番電界が形成され、現像剤Ｄ中のキャリア，トナー
が現像領域Ａにおいて振動運動して、静電潜像が形成さ
れた感光ドラム１に付着し、静電潜像が現像される。こ
のような交番電界で現像を行うことにより、カブリがな
く、かつ濃度が適度に高い現像画像を得ることができる
。

電源１１は、ピーク・トウ・ピーク値が１〜３ＫＶ，周
波数が１〜３ＫＨｚの正弦波，矩形波．三角波等の交流
電圧を出力する交流電源１１ａと、静電潜像の最高電位
（暗部電位）と最低電位（明部電位）との間の電圧値の
直流電圧を出力する直流電源１ｌｂとから成る。静電潜
像の最高電位値．最低電位値は、いずれも上記振動電圧
の最大電圧値と最小電圧値との間の値となっている。

尚、現像領域Ａにおける感光ドラム１と現像スリーブ５
との最小間隙は０．３〜０．８ｍｍであることが好まし
く、また、現像領域Ａにおける現像スリーブ５上の現像
剤層の厚みは、感光ドラム１を除去して測定した状態で
０．８〜２．０闘であることが好ましい。もちろん、こ
の現像剤層の厚みは上記感光ドラム１と現像スリーブ５
との最小間隙より薄くてもよい。

ここで、現像バイアス電源１１としては、直流電源１ｌ
ｂのみを使用することも可能であるが、上記のように薄
い現像剤層により現像を行う場合には、現像能力を高め
るために、前述のような振動バイアス電圧を使用するこ
とが好ましい。

第１図中１３は電源１１から現像スリーブ５への現像バ
イアス電圧印加電路を開閉するスイッチであり、バイア
ス電圧の印加を停止する停止手段としての役割も果たす
。

また、前記スクリュー８は、駆動されることによって前
記連通部位を介して前記ホッパ部４より補給される非磁
性トナーと現像容器３内に滞留している磁性キャリア成
分とを攪拌して良好な混合状態を維持しながら前記スク
リュー９側に搬送供給するようになっている。一方、ス
クリュー９は、スクリュー８と同様に、駆動されること
によって現像容器３内に滞留している２成分現像剤Ｄと
、現像スリーブ５から除去された現像剤Ｄとを攪拌して
良好な混合状態を維持しながら現像スリーブ５に供給す
るようになっている。スクリュー９はスクリュー８側へ
の現像剤Ｄの供給も行う。尚、現像スリーブ５とスクリ
ュー８との間には、鉛直方向に対し所定の角度を有する
隔壁板７が設けられており、現像スリーブ５から除去さ
れた現像剤Ｄは隔壁板７によりスクリュー９側へ案内さ
れる。

次に、現像スリーブ５の内部に固設されたマグネットロ
ーラ１０の磁極配置について説明する。

すなわち、第１図に示すように、現像領域Ａに位置する
現像磁極Ｓ１は、感光ドラム１に対向しており、現像領
域Ａにおいて現像スリーブ５表面に現像剤Ｄを起立した
状態で保持して磁気ブラシを形成する。

現像スリーブ５の現像動作時の回転方向（図中ｂ方向）
に関して、現像領域Ａの下流側には、互いに隣り合い、
かつ互いに同極性の磁極Ｎ　３，　Ｎ　２が位置してい
る。この磁極Ｎ　３．　Ｎ　２は両者間に、同極性の２
つの磁極から出た磁力線が両磁極の間の位置で反発し合
うような磁界、いわゆる反発磁界を形成する。このよう
な反発磁界中では一方の磁極から他方の磁極への現像剤
の受け渡しは極めて困難になる。

尚、磁極Ｎ　２　，　Ｎ　３をマグネットローラ１ｏの
中心から見た角度、即ち　Ｎ２０Ｎ３は、良好なマグネ
ット着磁磁力を得るために、６０〜１８０゜であること
が好ましく、９０°以上であることがさらに好ましい。

また、磁極Ｎ３とＮ２の間の位置であり、かつ現像スリ
ーブ５周面の法線方向の磁束密度が最小となる位置Ｂに
おける現像スリーブ５周面上での磁束密度は５０ガウス
以下であることが好ましく、特に略Ｏガウスであること
が望ましい。このＢ位置での磁力は磁極Ｎ　３，　Ｎ．
と同極性の磁力であることが望ましい。

また、ｂ方向に関して、磁極Ｎ２の下流側に磁極Ｓ２が
、磁極Ｓ２の下流側に磁極Ｎ１が位置している。ここで
、磁極Ｓｌ，Ｓ２はＳ極性、磁極Ｎ　ｒ　，　Ｎ　２　
，　Ｎ　ｓはＮ極性の磁極であるが、各磁極の極性が図
とは逆であってもよい。そして、各磁極の現像スリーブ
５周面上での法線方向の磁束密度は、現像剤Ｄの良好な
搬送や飛散の防止のために、５００ガウス以上であるこ
とが好ましい。

第２図は、現像スリーブ５表面上における中心０から見
た角度と磁束密度との関係、即ち磁束パターンを示すも
のである。同図から理解されるように、マグネットロー
ラ１０の磁極を第１図に示す如く配置することで、規制
ブレード６により規制された現像剤Ｄは磁極Ｎ　１，　
Ｓ　ｒ　，　Ｎ　ｓの磁力で現像スリーブ５上に保持さ
れつつ、現像スリーブ５のｂ方向への回転に伴って矢印
方向へ移動するが、現像領域Ａを通過後、反発する磁極
Ｎ２，Ｎ３間の位置Ｂにおいてスリーブ表面への磁気的
吸引力がゼロまたは極めて小さくなるためスリーブ表面
から剥離して落下する。この落下した現像剤Ｄは、重力
方向に対し傾斜された壁面７を伝わってスクリュー９へ
導かれる。一方、スクリュー９からは、攪拌混合された
現像剤Ｄが、磁極Ｎ　２，　Ｓ　２の磁気吸引力により
現像スリーブ５に新たに供給される。尚、現像容器３内
では、ｂ方向に関して、磁極Ｎ　ｓ　，　Ｎ　ｚ間の前
記磁束密度が最小となるＢ位置よりも下流側の位置で、
現像スリーブ５に現像剤Ｄを供給することが好ましい。

また、磁極Ｎ　３，　Ｎ２の形成する反発磁界により現
像スリーブ５から現像剤Ｄが剥離する位置は容器３内に
設定することが好ましい。

一方、非現像時には、現像スリーブ５が一定回転数逆方
向即ち図中Ｃ方向に回転する。このとき、現像容器３内
の現像剤Ｄは、反発極のため磁極Ｎ２から磁極Ｎ３へ受
け渡すことができず、しかも、Ｃ方向に関して、磁極Ｎ
　２　，　Ｎ　ａ間の最小磁力位置Ｂよりも下流側で、
感光ドラム１へ向う位置では、現像剤Ｄは現像スリーブ
５に供給されないので、現像領域Ａに向って進行する現
像スリーブ５表面には現像剤Ｄが存在しない状態となる
。

そして、現像剤層のないスリーブ周面が現像領域Ａにお
いて感光ドラム１に対向した状態で、現像スリーブ５の
Ｃ方向への回転を停止すればよい。

本第１実施例においては、現像スリーブ５を、ｂ方向に
もＣ方向にも回転できるスリーブ駆動専用モータ（不図
示）を使用し、第３図に示すシーケンスにて、画像形成
を行った。この場合、まず、感光ドラム１の回転の始ま
る前に時間ｔ２たけ現像スリーブ５をＣ方向に回転させ
、現像領域Ａにおいて現像スリーブ５上に現像剤Ｄのな
い状態とする。ここで、ｔ２は現像スリーブ５の回転数
にして坏〜１回転する時間である。次に、静電潜像の形
成が始まる時点よりも時間ｔ，前から現像スリーブ５を
ｂ方向に回転させて現像スリーブ５上に現像剤Ｄの薄層
を形成し、そのままスリーブなｂ方向に回転させ続けて
静電潜像の現像を行う。ここで、ｔＩは、現像剤Ｄの薄
層が十分に形成される時間以上必要である。また、現像
スリーブ５は、少なくともこの潜像の現像終了時点まで
はｂ方向に回転し続けるが、この潜像の現像終了時点よ
りも極く短時間後までスリーブ５をｂ方向に回転させる
ことが好ましい。

そして、現像スリーブ５のｂ方向への回転停止と同時、
またはこの極く短時間後、次の静電潜像が現像領域Ａに
到達する時点より前に、時間ｔ２だけスリーブ５をＣ方
向に回転させ、画像領域Ａにおいて現像スリーブ５上に
現像剤Ｄがない状態とする。尚、第３図，及び後述の第
５図において、「画像」のチャートが上レベルにあると
きは、潜像が現像領域Ａを通過中であるときを示す。

また、本第１実施例においては、ｂ方向に関して、磁極
Ｓ２はブレード６の上流側に、磁極Ｎ１はブレード６の
下流側にあり、磁極Ｓ　２，　Ｎ　ｒは互いに逆極性な
ので、磁極Ｓ！．Ｎｌは、現像スリーブ５がＣ方向に回
転する際には、現像スリーブ５上の現像剤Ｄを、ブレー
ド６と現像スリーブ５間の間隙を通過させて現像容器３
内に引き込む作用をする磁界を形成する。従って、現像
スリーブ５がＣ方向に回転するときに、現像剤Ｄがブレ
ード６で塞き止められて現像容器３外にこぼれてしまう
という不都合が防止される。

尚、現像剤Ｄの感光ドラム１への不要な付着をより確実
に防止するために、スイッチ１３を現像スリーブ５のｂ
方向の回転開始，終了と同期してオン，オフし、現像ス
リーブ５のｂ方向の回転時のみ前述の現像バイアス電圧
を現像スリーブ５に印加することが好ましいが、感光ド
ラム回転時に常時現像バイアス電圧を現像スリーブ５に
印加してもよい。

第４図は本発明の第２実施例の画像形成装置の構成を示
す説明図である。図において第１図と同一の部分には同
符号を付し説明を省略する。本第２実施例にあっては、
感光ドラム１の回りに、互いに色の異なる現像トナーを
使用する第１の現像器３０ａと第２の現像器３０ｂとか
ら成る現像手段３０が設けられている。現像器３０ａ，
３０ｂはそれぞれ第１図に示した現像手段２と同様に構
成されている。（ただし、第４図においては現像器３０
ａ，３０ｂ及び各部分が左右逆に描かれている。）そし
て、第１の色で現像すべき潜像は現像領域ＡＩにて第１
現像器３０ａで、第２の色で現像すべき潜像は現像領域
Ａ２にて第２現像器３０ｂで現像を行うが、一方の現像
器が現像動作を行っている間は他方の現像器は現像動作
を停止した状態となる。第４図においては、第１現像器
３０ａが現像動作をしており、第２現像器３０ｂは現像
動作を停止した状態となっている。

以下に、第５図に示すタイミングチャートを用いて第１
現像器３０ａによる第１潜像の現像後、第２現像器３０
ｂにより第２潜像を現像するシーケンスについて説明す
る。まず、画像形成工程開始前（感光ドラム回転開始前
）に、時間ｔ２だけ各現像器の現像スリーブ５．５をＣ
方向に回転させることにより、第１．第２現像器３０ａ
．３０ｂはそれぞれ現像領域Ａ　Ｉ，　Ａ　２における
現像スリーブ５．５上の現像剤Ｄ１が除去された状態と
なる。

次に第１現像器３０ａにて現像すべき第１潜像が現像領
域Ａ１に到達する時点よりも時間ｔ１前から第１現像器
３０ａの現像スリーブ５をｂ方向に回転させ、第１潜像
を現像する。第１潜像の現像が終了した後、時間ｔ２の
間第１現像器３０ａのスリーブ５をＣ方向に回転させ、
現像スリーブ５上の現像剤Ｄ＋を除去して、現像領域Ａ
１において現像剤層がない状態にする。この間中、第２
現像器３０ｂは、第１現像器３０ａにより現像された第
１画像を乱さないように、現像領域Ａ２における現像剤
Ｄ２の除去状態を継続する。

次に第２現像器３０ｂにより現像すべき第２潜像が現像
領域Ａ２に到達する時点よりも時間ｔ１前に、第２現像
器３０ｂの現像スリーブ５をｂ方向に回転させ、第２潜
像を現像する。第２潜像の現像終了後、第２現像器３０
ｂの現像スリーブ５を時間ｔ２だけＣ方向に回転させる
ことにより、現像スリーブ５上の現像剤Ｄ２を除去して
、現像領域Ａ２において現像剤層がない状態にする。こ
の間中、第１現像器３０ａは第２現像器３０ｂにより現
像された第２画像を乱さないように、現像領域Ａ１にお
ける現像剤Ｄ，の除去状態を継続する。また、第１潜像
の現像時のみに第１現像器３０ａのスイッチ１３がオン
され、第２潜像の現像時のみに第２現像器３０ｂのスイ
ッチ１３がオンされて、それぞれの現像スリーブ５に現
像バイアス電圧が印加される。

本第２実施例においては、第１現像器３０ａで現像され
た第１画像に重ねて第２潜像を形成し、感光ドラム１上
に第１画像と第２画像が重なった状態の画像を得て、こ
の画像を一度で転写材１７に転写する。従って、クリー
ニング器１８は、第１画像がクリーニング位置を通過す
る間感光ドラム１から退避して不作動となり、第１画像
がクリーニング位置を通過終了直後に感光ドラム１に当
接してクリーニング動作を開始する。

もちろん本発明はこれに限らず、第１画像を転写材に転
写後、これと同じ転写材、または別の転写材に第２画像
を転写する画像形成装置にも適用できる。

また、本第２実施例においては、色の異なる現像剤を使
用する２つの現像器を設けた画像形成装置を例にとった
が、本発明はこれに限らず、それぞれ異なる色の現像剤
を使用する３つ以上の現像器を設けた画像形成装置にも
適用することができる。

さらに、本発明は、第２実施例に示したような感光ドラ
ムの周囲に複数の現像器を固定配置した画像形成装置に
限らず、例えば米国特許４７４３９３８号に記載されて
いるように、複数の現像器を可動支持体に取り付け、適
宜選択した現像器を感光ドラムに近接する位置に移動さ
せるようにした画像形成装置にも適用することができる
。この場合には、感光ドラムに現像剤を供給する現像領
域を各現像器について共通にすることができる。

尚、上記第１，第２実施例では、磁極Ｎ　ｓ　，　Ｎ　
２によって形成された反発磁界により現像スリーブ５か
ら剥離落下した現像剤は、スクリュー９に向って進行す
るように隔壁板７に案内されたが、第６図に示すように
、上記反発磁界により現像スリーブ５から剥離された現
像剤Ｄがスクリュー８に向って進行するように隔壁板３
７を設けてもよい。第６図において他の構成要素につい
ては第１図と同様なので同符号を付し説明を省略する。

この場合には、現像スリーブ５から除去された現像剤Ｄ
は現像容器３内に滞留していた現像剤Ｄと、スクリュー
８により攪拌される。また、現像スリーブ５へはスクリ
ュー８側から現像剤Ｄが供給され、この現像剤Ｄは磁極
Ｎ２，Ｓ２の磁力により現像スリーブ５上に保持されて
、滞りなくブレード６の位置に搬送される。スクリュー
９にはホッパ部４からトナーが補給され、現像容器３内
に滞留している現像剤Ｄと攪拌混合する。この例の場合
には、隔壁板３７は、現像スリーブ５とスクリュー９と
の間を仕切り、磁極Ｎ２，ブレード６間における現像剤
Ｄの運動を円滑にする役割も果たす。

尚、第１図，第６図で現像剤Ｄ中に記入した矢印は現像
剤の流動方向を示すものである。

以上の実施例ではキャリアとトナーとを有する２成分現
像剤を使用したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、キャリアを含まない１成分現像剤を使用する装置
にも適用することができる。この場合には現像剤として
磁性トナーが使用される。

また、以上の実施例においては、現像時の現像スリーブ
の回転方向を、現像領域において感光ドラムの回転方向
と同じ向きになるようにしたが、感光ドラムの回転方向
と逆向きになるようにしてもよい゛。

（発明の効果）以上の構成及び作用を有する本発明にあっては、スクレ
イプ部材等の機械的手段を用いることなく現像剤担持部
材から現像済の現像剤を除去することができ、現像領域
に搬送する現像剤の濃度を常に一定，均一に保持するこ
とができる。この結果、現像剤担持部材の回転トルクの
上昇等を伴なうことなく、ゴーストの発生しない均一な
現像を行い、高画質の画像を形成することができる。

また、非現像時においては、現像剤担持部材を所定時間
逆回転させることにより、画像部以外への現像剤の付着
を防止して、装置や転写材の汚れ、現像剤の浪費を防止
することができる。さらに、複数の現像器を備えた装置
に適用することにより、高画質の多色またはフルカラー
画像を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の画像形成装置の構成を示
す説明図、第２図は同実施例における現像スリーブ表面
上の角度と磁束密度との関係を示すグラフ、第３図は同
実施例における画像形成のシーケンスを示すタイミング
チャート、第４図は本発明の第２実施例の画像形成装置
の構成を示す説明図、第５図は同実施例における画像形
成のシーケンスを示すタイミングチャート、第６図はさ
らに他の実施例の画像形成装置の構成を示す説明図、第
７図は従来の画像形成装置の構成を示す説明図である。符号の説明１・・・感光ドラム（像担持体）２・・・現像手段　　　　３・・・現像容器４・・・ホ
ッパ部５・・・現像スリーブ（現像剤担持部材）６・・・規制
ブレード（規制部材）８．９・・・スクリュー（攪拌手段）１０・・・マグネットローラ（磁界発生手段）１１・・
・現像バイアス電源１３・・・スイッチ（停止手段）２０・・・静電潜像形成手段Ａ，Ａ　１，Ａ２・・・現像領域Ｄ，ＤＩ，Ｄ２・・・現像剤

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回転可能に設けられた像担持体と、この像担持体
上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体
上に形成された静電潜像を現像する現像手段とを備え、
前記現像手段は、現像時には第１の方向に回転して現像
領域に現像剤を搬送し、非現像時には第１の方向とは逆
方向の第２の方向に所定時間回転する現像剤担持部材と
、この現像剤担持部材の内側に静止配置され、前記第１
の方向に関して現像領域の下流側に同極性の第１の磁極
と第２の磁極が隣接して第２の磁極が下流側に位置する
ように配置された磁界発生手段と、前記現像剤担持部材
が第１の方向に回転する際にこの現像剤担持部材から除
去される現像剤を収容する容器とを有し、前記現像剤担
持部材が第１の方向に回転するときには前記容器内にお
いて前記第１の磁極と第２の磁極との間の磁力最小位置
よりも前記第１の方向に関して下流側で現像剤が現像剤
担持部材に供給され、現像領域を通過した現像剤は前記
第１の磁極と第２の磁極が形成する反発磁界により現像
剤担持部材から除去され、一方前記現像剤担持部材が第
２の方向に回転するときには現像領域に向って移動する
現像剤担持部材表面上の現像剤は上記反発磁界により現
像剤担持部材から除去されることを特徴とする画像形成
装置。
（２）現像手段は、現像領域に搬送する現像剤担持部材
上の現像剤の層厚を規制する規制部材を現像剤担持部材
に対して所定の間隔を設けて対向配置して成り、かつ、
磁界発生手段は、互いに異極性の第３の磁極と第４の磁
極とを有し、第１の方向に関して、前記規制部材よりも
上流側でかつ第２の磁極の下流側に第３の磁極を配置し
、前記規制部材よりも下流側でかつ第３の磁極と隣接す
る位置に第４の磁極を配置して成ることを特徴とする請
求項１記載の画像形成装置。
（３）現像手段の容器内に、現像剤担持部材から除去さ
れた現像剤を攪拌する攪拌手段を設けて成ることを特徴
とする請求項１または２記載の画像形成装置。
（４）現像剤担持部材は現像終了後に所定時間第２の方
向に回転することを特徴とする請求項１または２記載の
画像形成装置。
（５）現像剤担持部材は静電潜像の形成開始前に第２の
所定時間第２の方向に回転することを特徴とする請求項
４記載の画像形成装置。
（６）現像剤担持部材は像担持体の回転開始前に第２の
所定時間第２の方向に回転することを特徴とする請求項
５記載の画像形成装置。
（７）現像領域に交番電界を形成するバイアス電圧を少
なくとも静電潜像の現像時に現像剤担持部材に印加する
現像バイアス電源を備えて成ることを特徴とする請求項
１または２記載の画像形成装置。
（８）現像剤担持部材の第２の方向への回転時を含む非
現像時に現像剤担持部材へのバイアス電圧の印加を停止
する停止手段を備えて成ることを特徴とする請求項７記
載の画像形成装置。
（９）現像剤を磁界発生手段により現像剤担持部材の表
面に保持して磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシを静
電潜像の現像時には現像領域において像担持体に接触さ
せることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成
装置。
（１０）現像領域に交番電界を形成するバイアス電圧を
少なくとも静電潜像の現像時に現像剤担持部材に印加す
る現像バイアス電源を備えて成ることを特徴とする請求
項９記載の画像形成装置。
（１１）現像剤担持部材の第２の方向への回転時を含む
非現像時に現像剤担持部材へのバイアス電圧の印加を停
止する停止手段を備えて成ることを特徴とする請求項１
０記載の画像形成装置。
（１２）現像手段は静電潜像をそれぞれ異なった色で現
像する複数の現像器を備えて成り、１つの現像器が静電
潜像を現像するときには他の現像器は現像動作を停止し
、各現像器は、それぞれの現像器の現像時には第１の方
向に回転して現像領域に現像剤を搬送し、非現像時には
第１の方向とは逆方向の第２の方向に所定時間回転する
現像剤担持部材と、この現像剤担持部材の内側に静止配
置され、前記第１の方向に関して現像領域の下流側に同
極性の第１の磁極と第２の磁極が隣接して第２の磁極が
下流側に位置するように配置された磁界発生手段と、前
記現像剤担持部材が第１の方向に回転する際にこの現像
剤担持部材から除去される現像剤を収容する容器とを有
し、前記現像剤担持部材が第１の方向に回転するときに
は前記容器内において前記第１の磁極と第２の磁極との
間の磁力最小位置よりも前記第１の方向に関して下流側
で現像剤が現像剤担持部材に供給され、現像領域を通過
した現像剤は前記第１の磁極と第２の磁極が形成する反
発磁界により現像剤担持部材から除去され、一方前記現
像剤担持部材が第２の方向に回転するときには現像領域
に向って移動する現像剤担持部材上の現像剤は上記反発
磁界により現像剤担持部材から除去されることを特徴と
する請求項１記載の画像形成装置。
（１３）各現像器は、現像領域に搬送する現像剤担持部
材上の現像剤の層厚を規制する規制部材を現像剤担持部
材に対して所定の間隔を設けて対向配置して成り、かつ
、それぞれの磁界発生手段は、互いに異極性の第３の磁
極と第４の磁極とを有し、第１の方向に関して、前記規
制部材よりも上流側でかつ第２の磁極の下流側に第３の
磁極を配置し、前記規制部材よりも下流側でかつ第３の
磁極と隣接する位置に第４の磁極を配置して成ることを
特徴とする請求項１２記載の画像形成装置。
（１４）各現像器の容器内に、現像剤担持部材から除去
された現像剤を攪拌する攪拌手段を設けて成ることを特
徴とする請求項１２または１３記載の画像形成装置。
（１５）各現像器の現像剤担持部材はそれぞれの現像器
の現像動作終了後に所定時間第２の方向に回転すること
を特徴とする請求項１２または１３記載の画像形成装置
。
（１６）各現像器の現像剤担持部材は静電潜像の形成開
始前に第２の所定時間第２の方向に回転することを特徴
とする請求項１５記載の画像形成装置。
（１７）各現像器の現像剤担持部材は像担持体の回転開
始前に第２の所定時間第２の方向に回転することを特徴
とする請求項１６記載の画像形成装置。
（１８）各現像器は、現像領域に交番電界を形成するバ
イアス電圧を少なくともそれぞれの現像器の現像動作時
に現像剤担持部材に印加する現像バイアス電源を備えて
成ることを特徴とする請求項１２または１３記載の画像
形成装置。
（１９）各現像器において、現像剤を磁界発生手段によ
り現像剤担持部材の表面に保持して磁気ブラシを形成し
、この磁気ブラシをそれぞれの現像器の現像動作時には
現像領域において像担持体に接触させることを特徴とす
る請求項１２または１３記載の画像形成装置。
（２０）各現像器は、現像領域に交番電界を形成するバ
イアス電圧を少なくともそれぞれの現像器の現像動作時
に現像剤担持部材に印加する現像バイアス電源を備えて
成ることを特徴とする請求項１９記載の画像形成装置。