JPH05249797A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第１色目のトナー像の転写材上への転写と転
写材の搬送ベルト上への吸着とを同時に行うことがで
き、更に黒単色の多量の画像出力を想定した色順の配置
構成の場合にも、フルカラー時に鮮明な画像を得ること
を可能とした画像形成装置を提供することである。 【構成】 第１色目のブラック現像器３ａを下方向に小
さい構造の１成分現像器として、第１色目の転写帯電器
４ａの感光ドラム１ａと対向した転写位置の搬送ベルト
８上に転写材を供給する給紙ガイド９を設けた。 【効果】 帯電器４ａによる転写帯電で第１色目のブラ
ックトナー像の転写材上への転写と転写材のベルト８上
への吸着とを同時に行うことを容易に実現でき、更に黒
単色の多量の画像出力を想定した色順の配置構成になっ
ていても、フルカラー時に鮮明な画像を得ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置に関し、
特にレーザビームを用いたディジタルカラープンリタに
関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、カラー画像をプリントするために
は減色法による３原色であるシアン、マゼンタ及びイエ
ローの画像を重畳するが、更に黒色を加えることによっ
て画像の質を高めることができると同時に、文字のよう
に解像性の高さが要求される画像を黒のみのプリントに
より描出する方法が知られている。

【０００３】このような４色プリントをレーザプリンタ
技術を応用して実施するカラーレーザビームプリンタと
して、複数個の感光ドラムを用い、感光ドラム上にそれ
ぞれ異なった色調のトナー像を形成し、そのトナー像を
転写材上に重ね合わせて転写する構成の装置は良く知ら
れている（例えば特開昭５６−４３６５９号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、２成分
現像剤により現像画像を安定して得ようとする場合、現
像剤の循環、搬送性を考慮すると、通常は現像剤の撹拌
部を現像スリーブよりも下方に配置する必要がある。

【０００５】更に使用される原稿を考慮すると、黒の画
像のみを多量に出力する可能性が高く、この場合、黒の
画像形成が行なわれる感光ドラムのみ、帯電、露光、現
像及び転写を行ない、他の感光ドラムは回転を止めて帯
電等を停止させることが好ましい。

【０００６】又複数個の感光ドラムを使用し然も装置を
小型にする場合、第１色目の感光ドラム上のトナー像の
転写材上への転写と同時に、転写材の搬送ベルト上への
吸着を行なうことが好ましいが、そのためには転写材給
紙ガイドにより第１色目の転写帯電器の感光ドラムと対
向した転写位置の搬送ベルト上へ転写材を供給できるよ
うに、第１色目の現像器の位置が搬送ベルトから離れて
いる必要がある。しかし従来の２成分現像方式では、現
像剤撹拌部を現像スリーブより下方に配置しなければな
らず、現像器が下方向に大きくなるので、転写材を第１
色目の転写位置の搬送ベルト上に供給できるような給紙
ガイドを第１色目の現像器の下方に設けることは、スペ
ース的に余裕がない問題があった。

【０００７】更に黒の画像のみの出力を考えた場合、黒
以外の画像形成を行なう感光ドラムを黒単色の出力時に
停止させるとすると、トナー像の転写と転写材の吸着を
両立させるためには、黒は第１色目の感光ドラムで画像
形成する必要がある。この場合に黒トナーを従来のフル
カラーのときと同様に、他の３色以上のトナーと併用し
てフルカラーに用いると、フルカラーの出力時に黒が４
色の一番下に来るために、黒のみを像域分離して出力す
るようにしても、鮮明さに欠ける画像しか得られない欠
点があった。

【０００８】以上のように、従来の画像形成装置では、
第１色目の転写帯電器によりトナー像の転写と転写材の
吸着とを同時に行なわせようとする場合、第１色目の現
像器と搬送ベルトとの間のスペースの関係で実現するこ
とが難しく、更に黒単色の出力を想定した場合に、フル
カラー時に鮮明な画像が得られなくなると言う問題があ
った。

【０００９】本発明の目的は、転写材上へのトナー像の
転写と転写材の搬送ベルト上への吸着とを同時に行うこ
とを容易に実現でき、更に黒単色の多量の画像出力を想
定した色順の配置構成の場合にも、フルカラー時に鮮明
な画像を得ることを可能とした画像形成装置を提供する
ことである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば本発明は、像
担持体、像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段及び
像担持体上の潜像を現像する現像手段及び転写手段を各
色毎に有し、前記各色に共通の転写材担持体を有し、前
記現像手段のうちの第１色目の現像手段を残りの現像手
段よりも下方向に小さい構造とし、且つ前記転写手段の
うちの第１色目の転写手段の像担持体と対向した転写位
置の転写材担持部材上へ転写材を供給する転写材給紙ガ
イドを設けたことを特徴とする画像形成装置である。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明の画像形成装置の一実施例を
示す構成図である。本実施例の画像形成装置は、フルカ
ラーのレーザビームプリンタを示す。

【００１２】画像形成装置は、色毎の専用の像担持体、
即ち本実施例では、ブラック画像形成用の感光ドラム１
ａ、マゼンタ画像形成用の感光ドラム１ｂ、シアン画像
形成用の感光ドラム１ｃ及びイエロー画像形成用の感光
ドラム１ｄを具備し、その回りにそれぞれ専用のレーザ
ビームスキャナー１６ａ、１６ｂ、１６ｃ及び１６ｄ、
現像器３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄ、転写帯電器４ａ、４
ｂ、４ｃ及び４ｄ、クリーニング器５ａ、５ｂ、５ｃ及
び５ｄが配置されている。又共通の転写材担持部材とし
てローラ１１、１２及び７６に掛け回された搬送ベルト
８が、感光ドラム１ａ〜１ｄと帯電器４ａ〜４ｄとの間
に挿通した態様で設置されている。

【００１３】転写材６を収納したカセット６０が設けら
れており、カセット６０から引出された転写材６は給紙
ローラ１３に送られ、そこから搬送ベルト８へ向けた給
紙ガイド９を通って搬送ベルト８上に搬送される。

【００１４】本発明では、第１色目のブラック現像器３
ａを他の色の第２色目以降の現像器３ｂ〜３ｄの場合よ
りも下方向に小さい構造として現像器３ａの下方にスペ
ースを設け、このスペースに給紙ガイド９を設置して、
給紙ガイド９を転写帯電器４ａの感光ドラム１ａと対向
した転写位置の搬送ベルト８上に伸びるように配置して
いる。これにより第１色目の転写帯電器４ａを、感光ド
ラム１ａ上に形成されたブラックトナー像の転写材６上
への転写手段と共に、搬送ベルト８上への転写材６の吸
着手段を兼ねさせることができ、給紙ガイド９に案内さ
れて転写位置の搬送ベルト８上に搬送された転写材６
は、転写帯電器４ａにより背面からコロナ放電を受ける
ことにより、感光ドラム１ａ上のブラックトナー像が転
写材６上に転写されると同時に、転写材６が搬送ベルト
８上に吸着、保持される。

【００１５】その後、各感光ドラム１ｂ、１ｃ及び１ｄ
上に形成されたマゼンタトナー像、シアントナー像及び
イエロートナー像が、転写材６上に転写帯電器４ｂ、４
ｃ及び４ｄでのコロナ放電により順次重ねて転写され、
転写材６上に４色のトナー像を重ねたカラー画像が得ら
れる。

【００１６】４色のトナー像の転写が終了した転写材６
は、搬送ベルト６の最下流端上に設けれた除電器６１に
より除電してベルト６から分離され、次いで定着器７に
よりトナー像の混色と定着を受けてフルカラーの永久像
とされる。

【００１７】上述したように、本発明では、第１色目の
ブラック現像器３ａの下方に給紙ガイド９を設けるスペ
ースを作るために、現像器３ａを他の現像器３ｂ〜３ｄ
よりも下方向に小さい構造に構成している。本実施例で
は現像器３ａを一成分現像器として、他の２成分現像器
の現像器３ｂ〜３ｄよりも下方向に小さい構造に構成し
ている。図２に、第１色目のブラック現像器３ａの概略
構成図を示す。

【００１８】ブラック現像器３ａは、図２に示すよう
に、現像容器１０の感光ドラム１ａと対向した開口部内
に現像スリーブ８０を有し、現像容器１０内の現像剤撹
拌部材７３をその現像スリーブ１０の横方に設置し、又
現像容器１０の上部側方にトナー搬送部７２を設けるこ
とによって、現像器３ａを下方に小さい構造に構成して
いる。

【００１９】上記のトナー搬送部７２内には、図の手前
位置に設けられた図示しないホッパーから１成分現像剤
の磁性トナーが供給される。供給されたトナーは、搬送
部７２内に現像スリーブ１０と平行に設けられたトナー
搬送スクリュー７２ａの矢印ｅ方向への回転により、図
の手前の位置から奥側へと搬送して、搬送部７２内にス
クリュー７２ａと上端開放の隔壁７２ｃを介して平行に
設けられたトナー搬送スクリュー７２ｂに受け渡され
る。そしてトナーはスクリュー７２ｂの矢印ｆ方向への
回転により図の奥の位置から手前側へ戻ってくる際に、
搬送部７２内の壁７２ｄを逐次乗り越えて、撹拌部材７
３が設置された現像容器１０内へと容器１０の長手方向
に均一に落下する。

【００２０】上記の撹拌部材７３は、その軸７３ａに沿
って複数枚の楕円板７３ｂを斜めに設けてなっており、
楕円板７３ｂは軸７３ａの方向に見たときに円形を為し
ている。搬送部７２の土手７２ｃは、奥側から手前側に
掛けて段々低くなるテーパに形成されている。現像容器
１０内に落下したトナーは、撹拌部材７３の矢印Ｃ方向
への回転によりならされながら、容器１０の感光ドラム
１ａと対向した開口部内に設置された磁石８１内蔵の現
像スリーブ８０へ供給される。

【００２１】現像スリーブ８０に供給されたトナーは、
スリーブ８０の矢印Ｂ方向への回転によりその上に担持
して搬送され、搬送途上でスリーブ８０の上方に設けら
れた規制部材の磁性ブレード８２により層厚を規制され
て、スリーブ８０上に薄層をなすように塗布される。現
像スリーブ８０上に薄層に塗布されたトナーは、スリー
ブ８０の回転に伴い感光ドラム１ａと最近接した現像部
へと搬送され、そこで非接触の状態でスリーブ８０に直
流に交番電界を重畳した現像バイアスを印加することに
より、トナーが感光ドラム１ａ上に飛翔して感光ドラム
１ａ上の静電潜像に付着し、これにより潜像がトナー像
として現像、可視化される。

【００２２】第１色目のブラック現像器３ａ以外の他の
色の第２色目以降の現像器３ｂ〜３ｄは、通常通り、撹
拌部材が現像スリーブの下方に位置されている。図３
に、第２色目以降の現像器３ｂ、３ｃ及び３ｄの概略構
成図を示す。代表として第２色目のマゼンタ現像器３ｂ
について示したす。

【００２３】図３に示すように、現像器３ｂの現像器１
０内下部は、下部隔壁９４によって現像室９１と撹拌室
９２に仕切られており、感光ドラム１ｂ側の現像室９１
内には、現像スリーブ８０が感光ドラム１ｂと対向させ
て回転自在に設置されている。現像スリーブ８０内には
磁石８１が非回転に設置され、現像スリーブ８０はその
上に磁石８１の磁力の作用により２成分現像剤を担持し
て、回転することにより、感光ドラム１ｂと対向した現
像部へ現像剤を搬送する。現像スリーブ８０上に担持さ
れた現像剤はその搬送途上で、現像スリーブ８０の上方
に設けられた規制部材の磁性ブレード８２により層厚を
規制される。

【００２４】現像容器１０の現像スリーブ８０側に寄っ
た現像室９１内には、現像スリーブ８０の斜め下方位置
にスクリューからなる第１現像剤撹拌部材５３が平行に
設置され、スリーブ８０から遠い撹拌室９２内には、同
様に、スクリューからなる第２現像剤撹拌部材５４が第
１撹拌部材５３と同一高さの位置に平行に設置されてい
る。これら現像室９１と撹拌室９２との隔壁９４の両端
部には切欠によって、図示しない第１、第２の開口部が
形成されている。現像容器１０内の現像剤は、第１撹拌
部材５３により現像室９１内を現像スリーブ８０に沿い
つつ第１開口部まで搬送して、第１開口部から撹拌室９
２内に移され、撹拌室９２内を第２撹拌部材５４により
逆方向に第２開口部まで搬送して、かくして現像剤が撹
拌されつつ循環される。この撹拌室９２の第１開口部付
近には、外部のトナー補給容器からのトナーの補給口が
（図示せず）設けられている。

【００２５】図３に示されるように、現像容器１０の現
像室９２上方にはキャリア返し９９が設けられ、又撹拌
室９２の上方には下部隔壁９４のところまで伸びる上部
隔壁９３が設けられ、これにより現像スリーブ８０の側
方に現像剤を自然循環させる現像剤空間Ｓが形成されて
いる。

【００２６】現像スリーブ８０内の磁石８１には、感光
ドラム１ｂに向いた位置に現像磁極Ｓ₁ が形成され、こ
の現像磁極Ｓ₁ から現像スリーブ８０の回転方向に、第
１搬送磁極Ｎ₁ 、汲み上げ磁極Ｎ₂ 、離間磁極Ｓ₂ 及び
第２搬送磁極Ｎ₃ が磁石８１に形成されている。

【００２７】現像スリーブ８０上の現像剤は、現像磁極
Ｓ₁ の位置においてそのトナーが感光ドラム１ｂへ供給
され、トナー濃度の低下した現像剤は現像スリーブ８０
上に保持されたまま、第１搬送磁極Ｎ₁ の作用で現像容
器１０内まで搬送される。現像容器１０内まで搬送され
た現像剤は、第１搬送磁極Ｎ₁ と汲み上げ磁極Ｎ₂ の中
間の磁束密度が最も小さい現像スリーブ位置（現像剤落
下位置）Ｐで、現像スリーブ８０から落下して現像容器
１０側に戻される。そして現像スリーブ８０上には、汲
み上げ磁極Ｎ₂ の箇所の位置Ｑにおいて新たな現像剤が
吸着、担持される。

【００２８】現像スリーブ８０上に担持された現像剤
は、その一部が離間磁極Ｓ₂ の作用によって現像容器１
０の現像剤空間Ｓ側に戻され、残りが磁性ブレード８２
によって更に層厚を規制された後、第２搬送磁極Ｎ₃ を
介して現像磁極Ｓ₁ 側に搬送される。

【００２９】以上のような現像スリーブ８０の回転に伴
う現像剤の移動により、磁性ブレード８２や離間磁極Ｓ
₂ によって現像スリーブ８０から離間された現像剤は、
現像容器１０上部のキャリア返し９９によって、図３の
矢印で示される如く現像剤空間Ｓ内を移動しつつ自然循
環し、これにより現像剤の劣化が防止される。

【００３０】以上説明したように、本実施例では、第１
色目のブラック現像器３ａを他の色の第２色目以降の２
成分現像方式の現像器３ｂ〜３ｄと異なる１成分磁性現
像方式として、現像器３ａの撹拌部材７３を現像スリー
ブ８０の横方に設置して、現像器３ａを下方向に小さい
構造に構成したので、第１色目のブラック現像器３ａの
下方に給紙ガイド９を設けて、第１色目の転写位置の搬
送ベルト８上に転写材６を給紙することができる。これ
により第１色目の転写帯電器４ａによる転写帯電で感光
ドラム１ａ上に形成したブラックトナー像を転写材６上
に転写するのと同時に、その転写材６を搬送ベルト８上
に吸着できる。又ブラック現像器３ａでは、磁性体を含
有する一成分磁性現像剤を使用するために、装置の構成
が簡単になる上、顔料が磁性体であるのでカーボン顔料
を用いたのと同程度の黒色が得られ、第１色目に黒が形
成されるフルカラー画像形成でも鮮明な画像が得られる
ようになった。このため小型且つ長期に亙って安定した
画像が得られる画像形成装置が実現できた。

【００３１】図４は、本発明の画像形成装置の他の実施
例における第１色目の現像器を示す構成図である。本実
施例では、第１色目のブラック現像器３ａを２成分現像
方式を採る現像器としているが、現像剤の黒トナーに
は、樹脂にカーボンを着色剤として混合したカーボント
ナーを使用した。従って樹脂にマゼンタ、シアン及びイ
エローの３色の着色剤を混合した黒トナーを使用する場
合に比べて、第１色目が黒であっても鮮明なフルカラー
画像が得られる。

【００３２】さて、このブラック現像器３ａではカーボ
ントナーを使用するので、現像剤のトナー濃度検知装置
のＡＴＲに光学方式を採用できないために、現像剤の光
学反射を利用しない方式、例えば現像スリーブ８０の上
方に設けられた濃度センサ５２により現像剤のインダク
タンス変化を検知する検知方式等が用いられる。

【００３３】現像器３ａは、非磁性トナーと磁性キャリ
アとを混合した２成分現像剤を収容した現像室４６と、
補給用の非磁性トナーを収容した補給室４８とを有する
現像容器１０を備え、現像室４６の感光ドラム１ａと対
向した開口部内に現像スリーブ８０を回転自在に設置し
ている。

【００３４】本実施例では、現像容器１０が下方向に大
きな構造にならないようにするために、容器１０内の現
像剤の撹拌及び搬送を行なう搬送スクリュー５３及び５
４を現像スリーブ８０の上方に設けると共に、現像スリ
ーブ８０の横方向且つ補給室４８の下方にトナー供給ロ
ーラ６８を設置している。これらについては後述する。

【００３５】現像スリーブ８０はアルミニウム、ＳＵＳ
３１６の如きステンレス鋼等の磁性材料で形成され、上
記の開口部において右略半周面を現像容器１０内に突入
し、左略半周面を容器１０外に露出させて設置されてい
る。現像スリーブ８０は矢印Ｂ方向に回転し、容器１０
内の２成分現像剤を担持して、感光ドラム１ａと対向し
た現像部へと搬送する。現像部では、現像スリーブ８０
よって搬送された現像剤の磁気ブラシが感光ドラム１ａ
に軽く接触する。

【００３６】現像スリーブ８０内には永久磁石（マグネ
ット）８１が、図示の姿勢でスリーブ８０の回転に対し
非回転に固定設置されている。磁石８１は現像スリーブ
８０の回転方向に上から、Ｎ₁ 極、Ｓ₂ 極、Ｎ₂ 極、Ｓ
₂ 極、Ｎ₃ 極の５つの磁極を有する。磁石は永久磁石に
代えて電磁石としてもよい。

【００３７】現像容器１０開口部の現像スリーブ８０の
上方位置には、基部を容器１０の側壁に固定し、先端側
を現像スリーブ８０に対向させた、開口部長手方向に沿
う非磁性ブレード８２が設置されている。非磁性ブレー
ド８２は、現像スリーブ８０上に担持して現像部へ搬送
される現像剤の層厚を規制する規制部材で、該非磁性ブ
レード８２は例えばＳＵＳ３１６を横断面がＬ字状にな
るように折曲加工してなっている。この非磁性ブレード
８２の近くには、現像剤の案内面９９ａを有するキャリ
ア返し（磁性粒子限定部材）９９が設けられている。こ
れら非磁性ブレード８２及びキャリア返し９９によっ
て、現像剤の規制部が構成される。

【００３８】上記の非磁性ブレード８２の先端部と現像
スリーブ８０の表面との間の距離は５０〜９００μｍ、
好ましくは１５０〜８００μｍである。この間の距離が
５０μｍよりも小さいと、磁性粒子がこの間に詰まって
現像スリーブ８０上の現像剤層にムラが生じ易くなり、
又良好な現像を行なわせるのに必要な現像剤層の塗布が
できず、濃度が薄くムラが多い現像画像しか得られなく
なり易い。

【００３９】上記の非磁性ブレード８２と現像スリーブ
８０との間の距離は、現像剤中に混在しているトナーの
凝集力やゴミの如き不要粒子による詰まりを防止するた
めに、好ましくは４００μｍ以上とすることがよい。逆
に９００μｍを超える程大きくなると、現像スリーブ８
０上に塗布される現像剤量が増加して、所定の層厚に規
制することができず、感光ドラム１ａ上への磁性粒子の
付着が多くなると共に、現像剤の循環、キャリア返し９
９による現像剤の規制が弱まり、トナーの摩擦帯電電荷
量の不足を生じてカブリを発生し易くなる傾向がある。

【００４０】磁石８１の中心で見たブレード８２とＮ₁
極とがなす角度θ₁ は、−５°〜＋３５°、好ましくは
０°〜２５°である。θ₁ ＜−５°の場合、現像剤に働
く磁気力、鏡映力及び又は凝集力によって形成される現
像剤の薄層がまばらで、ムラの多いものとなり易く、３
５°＜θ₁ の場合は、非磁性ブレード８２では現像剤の
塗布量が増加し、現像スリーブ８０上の現像剤層に所定
量の現像剤を得ることが難しくなる。

【００４１】現像スリーブ８０には電源５５により、交
流電圧に直流電圧を重畳した振動バイアス電圧が印加さ
れ、これによって現像部の感光ドラム１ａとスリーブ８
０との間に、向きが短い周期で交互に変化する振動電界
が形成される。この振動電界で現像スリーブ８０上の現
像剤中のトナーが振動運動し、現像剤のキャリア粒子表
面やスリーブ８０の表面に対する拘束力から離脱し易く
なり、高い現像効率で感光ドラム１ａ上の静電潜像を現
像する。

【００４２】尚、潜像の明部電位、暗部電位は、振動バ
イアス電圧の上下のピーク値間に位置している。直流電
圧を重畳する場合、この電圧値は上記明部電位と暗部電
位の間に位置することが好ましい。又本実施例で現像器
３ａは反転現像を行なうので、トナーは潜像の暗部電位
と同極性に帯電している。

【００４３】現像スリーブ８０上に形成された現像剤の
磁気ブラシは、磁石８１の磁極Ｓ₁による磁界の作用に
よって、現像部で感光ドラム１ａと接触している。しか
し、スリーブ８０上の現像剤層の厚みを現像部でのスリ
ーブ８０と感光ドラム１ａとの最小間隙よりも小さくす
る、即ち所謂非接触現像を行なってもよい。尚、スリー
ブ８０と感光ドラム１ａの現像部での最小間隙は１ｍｍ
以下、好ましくは２００〜８００μｍである。

【００４４】スリーブ８０上に担持して現像部に搬送さ
れる現像剤層のトナーが現像部で消費されて、現像剤層
のトナー濃度が低下すると、現像容器１０のトナー補給
室４８内に収容されたトナーが現像剤層に供給される。
現像容器１０内の現像スリーブ８０の上方には上述した
濃度センサ５２が設置され、センサ５２によるトナー濃
度の検知出力に応じて、トナー補給室４８下方の供給ロ
ーラ６８が矢印Ｃ方向に回転して、補給室４８からトナ
ーを切り出し、現像スリーブ８０上の現像剤層に供給す
る。

【００４５】濃度センサ５２としては、本実施例のよう
な現像剤のインダクタンス変化を検知する検知方式の
他、例えば現像剤の体積を検知する方式、圧電素子を用
いた方式、インダクタンス変化検知素子を用いた方式、
交番バイアスを利用したアンテナ方式等を使用すること
ができる。

【００４６】トナー供給ローラ６８は、ゴム、プラスチ
ック、金属等で作られ、バイアス電圧を印加できるよう
に導電性とされていることが必要である。更に側面がロ
ーラ６８に弾性的に圧接したブレード７０により、ロー
ラ６８上にトナーを均一な薄層にする構成を採用してい
るので、ブレード７０としてはリン青銅やステンレス鋼
等の薄板金属、ウレタンゴムやシリコーンゴム等のゴム
類、フッ素樹脂等の樹脂類など、適当な弾性を有する材
料が使用される。

【００４７】トナーはブレード７０とローラ６８との圧
接部、即ちニップ部を通過する際に、ブレード７０との
接触摩擦、ローラ６８との接触摩擦により規制され、潜
像を現像できる極性に摩擦帯電され且つ薄層に形成され
る。ローラ６８は矢印Ｃ方向と逆方向に回転してもよ
い。ブレード７０はローラ６８の回転方向に関して順方
向になっているが、これと逆の、ローラ６８の回転方向
に関してカウンター方向に設けてもよい。

【００４８】トナー補給時、供給ローラ６８は矢印Ｃ方
向に回転して、その上の均一に帯電且つ薄層に形成され
たトナーを、現像スリーブ８０と供給ローラ６８とが対
向したトナー供給部に搬送し、スリーブ８０上の現像剤
の磁気ブラシと接触させる。磁気ブラシは磁石８１の磁
極Ｓ₂ の磁界によってトナー供給部に形成される。トナ
ー供給部では、バイアス電源６４によりローラ６８に印
加したバイアス電圧によって、トナーがスリーブ８０上
の現像剤に移動して取り込まれる。

【００４９】ここでバイアス電源６４により供給ローラ
６８に印加する電圧は、電源５５によりスリーブ８０に
印加されている電圧に対しトナーがマイナス帯電の場合
は、マイナス側になるようにし、トナーがプラス帯電の
場合は、プラス側になるように選択する。又スリーブ８
０にＡＣバイアス電圧が印加されている場合は、スリー
ブ８０、ローラ６８間に振動電界が形成されないよう
に、電源５５のＡＣバイアス電圧と同位相のＡＣバイア
ス電圧をローラ６８に印加してもよいし、ローラ６８に
はＤＣバイアス電圧のみを印加してもよい。いずれにせ
よ、供給ローラ６８上のトナーをスリーブ８０側に移動
するのを促進するバイアス電圧がローラ６８に印加され
る。

【００５０】但し、スリーブ８０上の現像剤の磁気ブラ
シがローラ６８上のトナー層に接触するものでは、この
磁気ブラシの機械的摺擦力によりトナーをローラ６８か
らブラシ間に取り込む作用も有している。しかし、ロー
ラ６８上のトナー層厚とスリーブ８０上の現像剤層厚と
が、トナー供給部でのローラ６８とスリーブ８０との最
小間隙よりも小さい、即ちローラ６８上のトナー層をス
リーブ８０上の磁気ブラシと非接触にして、トナーを飛
翔させることにより磁気ブラシに供給してもよい。

【００５１】供給ローラ６８と現像スリーブ８０とが対
向したトナー供給部を通過したトナーは、供給ローラ６
８上に近接設置したシール部材６６を経てトナー補給室
４８内に回収される。シール部材６６はトナー補給室４
８内のトナーが現像容器１０内に侵入するのを防ぐと共
に、供給ローラ６８上のトナーが通過するのを妨げない
ように構成されている。このシール部材６６はプラスチ
ック板、金属薄板等の弾性板で形成されている。トナー
補給室４８内下部には撹拌棒６７が設置され、補給室４
８内のトナーがケーキングを起こさないように、回転し
て撹拌している。

【００５２】濃度センサ５２により現像剤のトナー濃度
が所定値であることを検知して、トナー補給が行なわれ
ていない場合には、供給ローラ６８は回転を停止し、電
源６４は電源５５に対し同バイアスか、トナーの極性が
マイナスならばプラス側に、プラスならばマイナス側に
なるように、ローラ６８にバイアス電圧を印加する。即
ちローラ６８からスリーブ８０側にトナーが移行しない
バイアス電圧がローラ６８に印加される。

【００５３】磁石８１の磁極Ｎ₃ 、Ｎ₁ は同極性で、両
者間に反撥磁界を形成しており、磁極Ｎ₃ 、Ｎ₁ の中間
部でスリーブ８０上から現像剤が一度離れるように、ス
リーブ８０上での現像剤の撹拌が効果的に行なわれるよ
うにしてある。

【００５４】上述したように、現像スリーブ８０の上方
には、現像室４６内の現像剤の撹拌及び搬送を行なう搬
送スクリュー５３と５４が設けてある。スクリュー５
３、５４はそれぞれ、磁石８１の磁極Ｎ₁ 、Ｎ₃ に対向
するように位置されている。スクリュー５３とスクリュ
ー５４とは逆方向に現像剤を搬送し、現像スリーブ８０
の軸方向の現像剤を均一化する。尚、磁極Ｎ₃ 、スクリ
ュー５３、５４を設けることにより、トナーはキャリア
との混合運動で更に均一に潜像を現像する極性に摩擦帯
電される。しかし、磁極Ｎ₃ 、スクリュー５３、５４は
なくてもよい。この場合でも、現像剤のスリーブ８０で
の搬送過程で、トナーはキャリアとの摩擦により幾分帯
電される。

【００５５】いずれにせよ、ローラ６８により既に相当
程度摩擦帯電したトナーをスリーブ８０に供給するの
で、２成分現像剤中のトナーは均一且つ十分に帯電した
状態で潜像に供給され、画像のハイライト部も十分安定
して現像できる。

【００５６】本実施例では、以上の現像装置で、非磁性
ブレード８２の先端部と現像スリーブ８０表面との間の
距離を６００μｍとし、現像スリーブ８０表面と感光ド
ラム１ａの間隙を４５０μｍとした。

【００５７】上記実施例において、感光ドラム１ａは積
層型の有機光導電体（ＯＰＣ）を用い、潜像はトナーを
付着させる明部電位を−１５０Ｖ、背景部となる暗部電
位を−６００Ｖとした。周波数１７００Ｈｚ、ピーク対
ピーク値１５００Ｖの矩形波交互電圧に−３００Ｖの直
流電圧を重畳させたバイアス電圧を印加して、現像を行
なった。

【００５８】以上の現像方式を用いても、第１色目の２
成分現像方式のブラック現像器３ａを下方向に小さい構
造に構成したので、実施例１のときと同様、図４に示す
ように、第１色目の現像器３ａの下方に給紙ガイド９を
設けて、第１色目の転写位置の搬送ベルト８上に転写材
６を給紙することができ、これにより第１色目の転写帯
電器４ａによる転写帯電で、感光ドラム１ａ上のブラッ
クトナー像の転写材６上への転写とその転写材６の搬送
ベルト８上への吸着を同時にできる。又本実施例では、
ブラック現像器３ａで現像剤の黒トナーにカーボントナ
ーを使用したので、同様に、第１色目が黒であっても鮮
明なフルカラー画像が得られる。小型且つ長期に亙って
安定した画像が得られる画像形成装置が実現できる。

【００５９】図５は、本発明の画像形成装置の更に他の
実施例における第１色目の現像器を示す構成図である。
本実施例においても、第１色目のブラック現像器３ａは
２成分現像方式で、現像剤の黒トナーにはカーボンを着
色剤としたカーボントナーを使用している。このため第
１色目が黒であっても鮮明なフルカラー画像が得られ
る。

【００６０】現像器３ａは、非磁性トナーと磁性キャリ
アとを混合した２成分現像剤を収容した現像室４６と、
補給用の非磁性トナーを収容した補給室４８とを有する
現像容器１０を備え、現像室４６の感光ドラム１ａと対
向した開口部内に現像スリーブ８０を回転自在に設置し
ている。

【００６１】本実施例では、現像容器１０が下方向に小
さな構造にするために、容器１０内の現像剤の撹拌及び
搬送を行なう一方の搬送スクリュー５３を現像スリーブ
８０の横方向に設置し、他方の搬送スクリュー５４を仕
切り壁６３を介してその横方且つ補給室４８の下方に設
置している。現像スリーブ８０の上方には、更に第３の
搬送スクリュー５８が設けられる。

【００６２】トナー補給室４８下部には補給ローラ６０
が設けられ、補給ローラ６０は図示しないトナー濃度検
知センサの検知出力に応じて回転して、補給室４８から
トナーを切り出す。切り出されたトナーは、その下の搬
送スクリュー５４上に落下し、スクリュー５４で現像剤
に混合して補給される。トナーを補給された現像剤は、
スクリュー５４で混合、撹拌して摩擦帯電電荷が付与さ
れながら一方端に搬送され、そこで仕切り板６３の開口
部を通って他方のスクリュー５３に受け渡され、スクリ
ュー５３によって仕切り板６３他方の開口部に向けて搬
送される。

【００６３】現像スリーブ８０内の磁石８１は、スリー
ブ８０の回転方向に磁極Ｎ₁ 、Ｓ₁、Ｎ₂ 及びＳ₂ の４
極を有する。磁石８１の磁極Ｓ₂ は搬送極であり、現像
スリーブ８０上の現像後の現像剤を容器１０内に回収す
る。この磁極Ｓ₂ 付近で現像後の現像剤とスクリュー５
４で搬送されて来た新たな現像剤とが交換され、新たな
現像剤は現像スリーブ８０上に担持されて現像剤規制部
へ搬送される。尚、これは、現像容器１０内に磁性粒子
と非磁性トナー或いは弱磁性トナーが混在している場合
にも有効である。

【００６４】本実施例においても、図４に示した実施例
のときと同様な理由から、磁石８１の中心で見たブレー
ド８２とＮ₁ 極とがなす角度θ₁ も、同様に、現像スリ
ーブ８０上に良好な現像剤層を形成するために、−５°
〜＋３５°、好ましくは０°〜２５°とされる。

【００６５】現像スリーブ８０上に担持された新たな現
像剤は、スリーブ８０上に設けられた非磁性ブレード８
２によって層厚を規制される。同様に、非磁性ブレード
８２の先端部と現像スリーブ８０表面との間の距離を６
００μｍとし、現像スリーブ８０表面と感光ドラム１ａ
の間隙を４５０μｍとされる。

【００６６】又２成分現像剤の磁性キャリアとしては、
本実施例では、粒径が３０〜１００μｍ、好ましくは４
０〜８０μｍで、抵抗値が１０⁷ Ωｃｍ以上、好ましく
は１０⁸ Ωｃｍ以上のフェライト粒子（最大磁化率６０
ｅｍｕ／ｇ）に樹脂コーティングしたものを用いること
ができる。

【００６７】非磁性ブレード８２により層厚を規制され
た現像剤は、現像スリーブ８０の回転に伴い現像領域に
搬送され、感光ドラム１ａ上の潜像の現像に供される。

【００６８】現像容器１０の開口部の下部には、そこに
溜るトナーを封止する弾性部材製のシール部材４０が設
けられており、シール部材４０は現像スリーブ８０の回
転方向に向けて湾曲して、スリーブ８０の表面を弾性的
に押圧している。このシール部材４０は、現像剤の容器
１０内への進入を許すように、スリーブ８０との接触域
でスリーブ８０の回転方向下流側に端部を有している。
又現像容器１０の開口部の下部のシール部材４０よりも
感光ドラム１ａ寄りの位置に、現像剤の飛散を防止する
電極板３０が設けられている。電極板３０に現像工程で
発生した浮遊現像剤と同極性の電圧を印加して、浮遊現
像剤を感光ドラム１ａ側に付着させることにより、浮遊
現像剤の飛散が防止される。

【００６９】本実施例においても、第１色目の２成分現
像方式のブラック現像器３ａを下方向に小さい構造に構
成したので、同様に、第１色目の現像器３ａの下方に給
紙ガイド９を設けて、第１色目の転写位置の搬送ベルト
８上に転写材６を給紙することができ、これにより第１
色目の転写帯電器４ａによる転写帯電で、感光ドラム１
ａ上のブラックトナー像の転写材６上への転写とその転
写材６の搬送ベルト８上への吸着を同時にできる。又ブ
ラック現像器３ａで現像剤の黒トナーにカーボントナー
を使用したので、同様に、第１色目が黒であっても鮮明
なフルカラー画像が得られる。同様に、小型且つ長期に
亙って安定した画像が得られる画像形成装置が実現でき
る。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置では、像担持体、像担持体上に潜像を形成する潜像
形成手段及び像担持体上の潜像を現像する現像手段及び
転写手段を各色毎に有し、各色に共通の転写材担持体を
有し、現像手段のうちの第１色目のブラック色の現像手
段を下方向に小さい構造とし、且つ転写手段のうちの第
１色目の転写手段の像担持体と対向した転写位置の担持
部材上へ転写材を供給する転写材給紙ガイドを設けた構
成としたので、第１色目のブラックトナー像の転写材上
への転写と転写材の担持部材上への吸着とを同時に行う
ことを容易に実現でき、更に黒単色の多量の画像出力を
想定した色順の配置構成になっているが、フルカラー時
に鮮明な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す構成図
である。

【図２】図１の画像形成装置に設けられた第１色目のブ
ラック現像器を示す構成図である。

【図３】図１の画像形成装置に設けられた第２色目以降
の他の色の現像器を示す構成図である。

【図４】本発明の画像形成装置の他の実施例における第
１色目のブラック現像器を示す構成図である。

【図５】本発明の画像形成装置の更に他の実施例におけ
る第１色目のブラック現像器を示す構成図である。

【符号の説明】 １ａ 第１色目の感光ドラム ３ａ 第１色目の現像器（ブラック現像器） ４ａ 第１色目の転写帯電器 ８ 搬送ベルト ９ 給紙ガイド １０ 現像容器 ５３ スクリュー ５４ スクリュー ６８ トナー供給ローラ ７３ 撹拌部材 ８０ 現像スリーブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体、像担持体上に潜像を形成する
   潜像形成手段及び像担持体上の潜像を現像する現像手段
   及び転写手段を各色毎に有し、前記各色に共通の転写材
   担持体を有し、前記現像手段のうちの第１色目の現像手
   段を残りの現像手段よりも下方向に小さい構造とし、且
   つ前記転写手段のうちの第１色目の転写手段の像担持体
   と対向した転写位置の転写材担持部材上へ転写材を供給
   する転写材給紙ガイドを設けたことを特徴とする画像形
   成装置。