JPH08328367A - 多色画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型且つ簡便な構成で、不均一な現像濃度又
はカブリ等のない安定した現像特性、及びトナーの飛散
を防止できる回転現像装置を提供する。 【構成】 各現像器９１〜９４において、現像ロール１
０を含む現像ロール容器１２とトナー１６を収納するト
ナーホッパー１３との間に開口部Ａを有する仕切りＢを
設け、開口部Ａを開閉するシャッター１４を現像ロール
容器１２側に設ける。各現像器９１〜９４が回転現像装
置９の回転に伴い回転するに際し、トナーホッパー１３
内のトナーが、開口部Ａを通り過剰に現像ロール容器１
２に移動することが規制される。このため、帯電不十分
なトナーが過剰に現像ロール容器１２に移動することが
なく、安定した現像特性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、電子写真現像装置を備
えた、例えば電子写真複写機あるいは電子写真プリンタ
ー等とされる画像形成装置に関し、特に複数の現像装置
からなる回転多色現像装置を備えた多色画像形成装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真プロセスを用いた複写機
あるいはレーザービームプリンタは、図８に示すような
構成とされている。

【０００３】同図において、矢印Ｒ１方向に回転する感
光ドラム１は、帯電装置２によって、所定の電位に帯電
処理され、次いでカラー原稿画像の色分解に基づく結像
露光光学系、及び画像情報の時系列電気デジタル画素信
号に対応して変調されたレーザビームを出力するレーザ
スキャナによる走査露光光学系を備えた露光装置３によ
る光画像情報を受けることにより目的のカラー画像の第
１の色成分、例えばマゼンタ成分像に対応した静電潜像
が形成される。

【０００４】次いで、その静電潜像は、回転現像装置４
の第１現像器４１、例えばマゼンタ色現像器と対向する
ことによりマゼンタ色に顕像化される。感光ドラム１上
のマゼンタ現像画像は、転写ドラム５表面に静電的に担
持された記録紙６に静電転写され、感光ドラム１上の残
留現像剤はクリーニング装置７によって清掃される。

【０００５】以下、同様にシアン、イエロー、ブラック
の現像、転写プロセスが順次繰り返されることによっ
て、記録紙カセット２０から給紙された転写ドラム５上
の記録紙６に上述の４つのトナー像（マゼンタＭ、シア
ンＣ、イエローＹ、ブラックＢの各色のトナー像）が重
畳転写されて、目的のカラー画像に対応した合成カラー
トナー画像が形成される。

【０００６】重畳転写プロセスを終了した記録紙６は、
転写ドラム５から分離され、定着器８に搬送されて所定
温度に加熱温調した定着ローラ８１と加圧ローラ８２に
より加熱加圧されてトナー像の定着処理を受け最終的に
出力される。

【０００７】先に述べた回転現像装置４は、マゼンタ現
像器４１、シアン現像器４２、イエロー現像器４３、ブ
ラック現像器４４から構成される。各現像器は、酸化鉄
粉等の磁性キャリアと非磁性着色トナーを混合し、現像
部で磁性ブラシによって現像する二成分現像装置或いは
非磁性トナーのみからなる現像剤を現像ロールに塗布し
現像する非磁性一成分現像装置等が用いられる。

【０００８】回転現像装置４は、矢印Ｒ２の方向に回転
駆動され、感光ドラム１上に形成される各色静電潜像に
対応する現像装置が感光ドラム１に対向する位置で静止
し、現像ロールが感光ドラムとの対抗を保ったまま回転
することにより静電潜像の顕像化を行なう。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例で述べた回転現像装置は、回転動作に伴う現像器の
反転によって、現像剤ホッパー内の帯電不十分な現像剤
が過剰に現像位置に移動するため、現像剤に帯電不十分
な状態が生じ、不均一な現像濃度、カブリや装置内への
トナー飛散が発生することがある。これらを防止するた
め、各現像器が回転によっても常に上下の姿勢を保つよ
うに、観覧車の如き構成とされているが、各現像器の支
持手段及び感光ドラムと対向する位置での着脱機構等を
備えるため、装置構成上において大型化及び複雑化する
という不都合な点を有していた。

【００１０】従って、本発明の目的は、小型且つ簡便な
構成で、上述の現像特性の安定化及び現像剤の飛散防止
を達成できる回転現像装置を備えた多色画像形成装置を
提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
多色画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明
は、複数の現像器を担持して回転し、前記現像器が像担
持体と対向する位置で回転を停止し、顕像化を行う回転
現像装置を備えた多色画像形成装置において、前記現像
器が現像剤を収納する第１の容器と現像剤担持体を含む
第２の容器とが開口部を有して接合しており、前記開口
部に第２の容器側にのみ開閉するシャッター機構を具備
したことを特徴とする多色画像形成装置である。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係る多色画像形成装置を図面
に則して更に詳しく説明する。尚、次に説明する実施例
においては、本発明は前出の図８に示した多色画像形成
装置に具現化されるものとする。従って、多色画像形成
装置の全体的構成、機能についての詳しい説明は上記を
援用し、本発明の特徴部について説明する。

【００１３】実施例１ 図１において、本発明に係る実施例１の回転現像装置は
９、像担持体としての感光ドラム１の周囲に帯電装置
２、露光装置３を配置しており、これは前述の従来例と
同様である。尚、本実施例で示す現像装置は、酸化鉄粉
等の磁性キャリアと非磁性トナーとからなる２成分現像
剤を用いたものである。

【００１４】回転現像装置９は、マゼンタＭ、シアン
Ｃ、イエローＹ、ブラックＢの現像器９１、９２、９
３、９４を備えており、各現像器を感光ドラム１と対向
する位置に切り換えるために、矢印Ｒ２の方向に回転す
る。又、各現像器９１、９２、９３、９４は、回転現像
装置本体に固定されて回転するために、現像器単体で上
下及び左右反転の回転が行われる。尚、各現像器は同一
の構成を備えている。

【００１５】図２において、回転現像装置９を構成する
各現像器は、内部にマグネットロール１０ａを有して回
転する非磁性スリーブ１０ｂから構成される現像ロール
１０を含み、且つ非磁性トナー１５及び磁性キャリア１
６からなる現像剤Ｔを蔵する第２の容器としての現像ロ
ール容器１２と、非磁性トナー１６を収容する第１の容
器としてのトナーホッパー１３とを備えている。

【００１６】現像ロール容器１２及びトナーホッパー１
３は開口部Ａを介して接合されており、トナーホッパー
１３内のトナー１６が開口部Ａを通って現像ロール容器
１２へ移動するように構成されている。

【００１７】詳しくは、開口部Ａにシャッター１４が設
けられており、シャッター１４は開口部上方の仕切り板
Ｂにヒンジ１１によって揺動可能なように固定されてい
る。尚、シャッター１４は現像ロール容器１２側に配置
され、その自由端Ｃが、開口部Ａよりも下方にあるため
にシャッター１４の開閉動作は現像ロール容器１２側に
のみ限定される。

【００１８】次に、図３（ａ）〜（ｄ）により、回転現
像装置の回転に伴う各ステーションでの現像器の姿勢及
びシャッター１４の動きについて説明する。

【００１９】図３（ａ）は、図１のマゼンタ現像器９１
の位置にあって、現像器が静電像を担持した感光ドラム
に対向して顕像化を行っている状態を示す。現像ロール
容器１２内の混合された２成分現像剤Ｔは磁性キャリア
１５表面に静電的にトナー１６が付着した状態になって
おり、ドクターブレード１７によって現像ロール１０の
表面に均一に塗布され、内部マグネットの磁界により感
光ドラム対向位置で磁気ブラシを形成し、トナー１６を
静電像に付着せしめて顕像化を行う。この時シャッター
１４は、図の如く自重によって下方にぶらさがった状態
で、開口部Ａを緩く閉鎖している。

【００２０】図３（ｂ）は、図１のシアン現像器９２の
位置にあって、現像器が顕像工程を終え、装置の回転に
よって上部にきたステーションでの姿勢を示すものであ
る。この時、シャッター１４は、自重及び現像剤Ｔの重
みによって下方に力を受けるものの、その長さが現像ロ
ール容器１２、トナーホッパー１３の接合開口部Ａより
長いためにトナーホッパー１３側へは開かず開口部Ａを
実質的に閉状態とし、現像剤Ｔのトナーホッパー１３内
への移動を防止する。

【００２１】図３（ｃ）は、図１のイエロー現像器９３
の位置にあって、図３（ｂ）の状態からさらに９０度回
転したときの現像器の状態を示すものである。シャッタ
ー１４は、その自由端Ｃが上方にあり重力によって現像
ロール容器１２側に開こうとするが、容器１２内の現像
剤Ｔによって動きが規制される。又、シャッター１４が
若干の開状態にあっても、トナーホッパー１３側のトナ
ー１６がトナーホッパー１３の下方に寄っているため、
現像剤Ｔが開口部Ａを介して現像ロール１０側に移動す
ることはない。

【００２２】図３（ｄ）は、図１のブラック現像器９４
の位置にあって、現像器が回転現像装置の最下方に位置
したときの姿勢を示すものである。シャッター１４は、
重力的に現像ロール１０側に開くものの現像ロール容器
１２内の現像剤Ｔによって開状態が抑制され、現像ロー
ル容器１２の現像剤Ｔの不足分としてのトナー１６がト
ナーホッパー１３よりシャッター１４の開いた部分を通
って現像ロール容器１２側に移動する。

【００２３】上記のように、現像ロール容器１２の開口
部Ａに設けられたシャッター１４は回転現像装置の回転
動作によって、現像ロール容器１２からトナーホッパー
１３側へ過剰な現像剤Ｔが移動するのを防止すると共
に、逆方向には適宜不足量を補うように開閉し機能す
る。

【００２４】これによって、トナーホッパー１３内の帯
電不十分なトナー１６が過剰に現像ロール容器１２に移
動し、現像剤Ｔに帯電不十分な状態が生じ、不均一な現
像濃度、カブリや装置内へのトナー飛散が発生するなど
の従来の問題を解決することができる。

【００２５】ところで、図４（ａ）及び（ｂ）に示すグ
ラフは、本発明に基ずく、トナーホッパーと現像ロール
容器との間の開口部にシャッター機構がある場合（ａ）
と、ない場合（ｂ）についてブラックＢ現像剤を用いた
現像装置において、回転現像装置が１回転する毎に黒色
画像を形成し、その濃度推移を記録したものである。

【００２６】図４に示すようにシャッター機構のない場
合（ｂ）においては、濃度が過剰に高い状態で大きく変
動するとともに他方で背景部の地汚れ（カブリ現象）が
目立つ。また回転動作を１０００回繰り返した時の現像
装置下部への飛散トナーの堆積が目立った。

【００２７】一方で、本発明に基づく、開口部にシャッ
ター機構を設けた場合（ａ）においては、画像濃度再現
性が安定している。またカブリ現象も目立たない状態で
推移している。

【００２８】又、図５（ａ）及び（ｂ）は、シャッター
機構がある場合（ａ）とない場合（ｂ）における現像ス
リーブ上でのトナー帯電量（Ｑ／Ｍ）とトナー塗布量
（Ｍ／Ｓ）を示すものであるが、シャッター機構のある
場合（ａ）は、高いトナーの帯電量を維持し、トナー塗
布量は低く一定の値になっているのに対し、シャッター
機構がなく開口部だけの場合（ｂ）はトナー塗布量が相
対的に大きく、かつ帯電量も低い領域で大きく変動して
いる。

【００２９】この現象は、現像器が反転した姿勢におい
て磁性現像剤が一旦トナーホッパー内に流れ込みその後
回転によって再び現像ロール容器側に戻る際に過剰のト
ナーを巻き込むために、トナー量は多くなるが摩擦帯電
の機会が減少し、帯電不十分となり、濃度変動、カブリ
現象の増加及び装置内トナー飛散につながるものであ
る。

【００３０】実施例２ 次に、本発明に係る回転現像装置の実施例２について、
図６及び図７により説明する。本実施例は、各現像器に
おいて非磁性一成分現像剤を用いた場合に関するもので
ある。

【００３１】本実施例における回転現像装置は、図６に
示すように、実施例１と概略同様の構成を備えており、
回転現像装置９Ａは、マゼンタＭ、シアンＣ、イエロー
Ｙ、ブラックＢの現像器９１Ａ、９２Ａ、９３Ａ、９４
Ａを備えており、各現像器を感光ドラム１と対向する位
置に切り換えるために、矢印Ｒ２の方向に回転する。
又、各現像器９１Ａ、９２Ａ、９３Ａ、９４Ａは、回転
現像装置本体に固定されて回転するために、現像器単体
で上下及び左右反転の回転が行われる。尚、各現像器は
同一の構成を備えている。

【００３２】図７において、上記非磁性一成分現像器
は、現像ロール１９を含む現像ロール容器１２と非磁性
トナー１６を収容するトナーホッパー１３とから構成さ
れ、現像ロール容器１２及びトナーホッパー１３は実施
例１と同様に開口部Ａを介して接合されており、シャッ
ター１４が開口部Ａに現像ロール容器１２側にのみ開閉
するように設けられている。

【００３３】又、現像ロール１９は半導電性磁性現像ロ
ールであって、現像ロール１９には導電ゴムスポンジ等
の弾性ロール１８及び弾性ブレード２１が圧接配置され
ている。非磁性トナー１６は弾性ロール１８によって現
像ロール１９に圧接回転により帯電付与される。その
後、弾性ブレード２１によって均一な現像剤層を現像ロ
ール１９上に形成する。

【００３４】本現像器における非磁性トナー１６の帯電
機構は弾性塗布ロール１８と現像ロール１９との接触と
の摺擦によるものと弾性ブレード２１と現像ロール１９
との接触によるものとからなるため、現像装置の回転に
よる現像器反転に対しても上記シャッターの開閉動作に
よって現像ロール容器１２内のトナーの動きが規制され
ることによって、大量の非磁性トナー１６が現像ロール
１９に直接供給されることによって生じる帯電不十分な
トナーが発生しずらく、従って安定した画像再現特性を
達成することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、前記現像器が現像剤を収納する第１の容器と
現像剤担持体を含む第２の容器とが開口部を有して接合
しており、前記開口部に第２の容器側にのみ開閉するシ
ャッター機構を具備したことにより、小型且つ簡便な回
転現像装置構成で現像器の回転に伴う上下反転の動きに
対しても安定した画像再現性を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる回転現像装置の実施例１を示す
説明図である。

【図２】図１の回転現像装置に含まれる現像器の構成図
である。

【図３】実施例１の回転各ステーション（ａ）〜（ｄ）
における現像器の姿勢及びシャッターの動きを説明する
説明図である。

【図４】シャッターの有無による濃度及びカブリ推移を
説明するためのグラフである。

【図５】シャッターの有無による現像ロール上のＱ／
Ｍ、Ｍ／Ｓの推移を説明するためのグラフである。

【図６】本発明に係わる回転現像装置の実施例２を示す
説明図である。

【図７】回転現像装置を構成する非磁性一成分現像器の
構成図である。

【図８】従来の回転現像装置の一例を示す構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（像担持体） １０ 現像ロール（現像剤担持体） １２ 現像ロール容器（第２の容器） １３ トナーホッパー（第１の容器） １４ シャッター Ａ 開口部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の現像器を担持して回転し、前記現
   像器が像担持体と対向する位置で回転を停止し、顕像化
   を行う回転現像装置を備えた多色画像形成装置におい
   て、 前記現像器が、現像剤を収納する第１の容器と現像剤担
   持体を含む第２の容器とが開口部を有して接合してお
   り、前記開口部に第２の容器側にのみ開閉するシャッタ
   ー機構を具備したことを特徴とする多色画像形成装置。