JPH0934246A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】感光ドラム上に形成された黒のトナー像に重ね
るようにして色のトナー像を現像する際、飛散トナーに
よってトナー像が乱されるのを防止する。 【解決手段】感光ドラム１の周囲にその回転方向（矢印
Ｒ１方向）に沿って順に、第１帯電器、黒用ＬＥＤ、黒
現像器、さらにその下流側に第２帯電器、色用ＬＥＤ、
色現像器７を配設する。感光ドラム１の回転で、黒のト
ナー像に重ねて、黒以外の色のトナー像を形成する。色
のトナー像を現像する色現像器７は、モータ１２によっ
て、図３（ａ）の現像位置、同図（ｂ）退避位置に移動
させることができる。現像時の、スリーブ２２の回転開
始時には、飛散トナーが多くなるので、色現像器７を退
避位置に移動させて感光ドラム１から離す。これによ
り、飛散トナーが既に感光ドラム１上に形成されている
黒のトナー像を乱すのを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体上に形成
したトナー像を記録材に転写する方式の画像形成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】トナーによって多色の画像形成を行う電
子写真方式の複写機、レーザビームプリンタ等の画像形
成装置において、多色の画像（トナー像）を形成するに
際しては、帯電、露光、現像の一連の画像形成プロセス
をその色の数と同じだけ繰り返すことになる。例えば、
２色の画像形成を行う場合、感光ドラムの周囲に１組の
帯電装置、露光装置、現像装置を有するものであれば感
光ドラムの２回転が必要となり、上述の構成のものは、
高速の画像形成に向かない。

【０００３】そこで、高速化を図るべく感光ドラムの周
囲に、上述の帯電装置、露光装置、現像装置を２組以上
設け、感光ドラムの１回転で２色（例えば、「黒」と
「赤」）以上のトナー像を形成し、感光ドラム上のこれ
ら多色のトナー像を一括して記録材に転写するようにし
たものが知られている。

【０００４】このような画像形成装置においては、感光
ドラム上に既に現像されている黒のトナー像（以下「前
のトナー像」という）の上にさらに重ねて次の赤のトナ
ー像（以下「後のトナー像」という）を現像することに
なるため、後のトナー像を現像する際に、前のトナー像
を乱したり、前のトナー像の黒のトナーが後の赤のトナ
ー像を現像する現像器（以下「後の現像器」という）に
逆戻りして赤のトナーに黒のトナーが混入して色の濁り
が発生したりするといった問題が起こる。

【０００５】このような問題を防止するために、感光ド
ラム上にはじめにトナー像を形成する現像器以外の現像
器、つまり、２番目以降の現像器は、現像ローラ表面の
現像剤像が感光ドラム表面に接触しないようにする。

【０００６】このような現像器を使用して高速で色画像
形成を形成する場合、一般に、現像剤の安定性を考慮し
て、２成分現像剤を用いて非接触の磁気ブラシでの現像
が行われる。ところが、非接触の状態ではトナーが磁気
ブラシ（キャリヤ）の穂先と感光ドラム表面との間の空
隙を飛翔して感光ドラム表面に到達しなければならない
ため、接触の場合と比較して濃度が激しく低下すること
が問題となる。これを解決するため、１つの方策とし
て、複数組のＮ極とＳ極とを有するマグネットローラ
と、その外周を囲繞する非磁性スリーブと似よって現像
ローラを構成し、これらマグネットローラおよびスリー
ブをともに回転させることにより、現像剤の搬送力を増
し、現像剤の動きを活発化して、現像効率を高めるよう
にしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
現像器によると、キャリヤからなる磁気ブラシの穂先が
感光ドラム表面に非接触な状態であるため、十分な現像
効率を得るためには、マグネットローラの回転数を極端
に高めることが必要である（例えば、スリーブ回転数５
００ｒｐｍに対しマグネットローラ回転数１５００ｒｐ
ｍ程度）。ところが、マグネットローラの高回転に伴っ
て現像剤の搬送量が増加すると、今度はこの増加に伴っ
て現像剤の不要な飛散、特にマグネットローラ回転開始
時の飛散が激しく、画質劣化の要因となっている。飛散
対策としては一般に、現像器外への飛散を防止すべくス
リーブの周りをシートで覆う、飛散して装置本体内に浮
遊するトナーを吸引ファンで吸引して装置外部に排気す
る、などの手段が取られてきた。しかし、前者のシート
で覆う方法は、現像を妨げない程度にしか行えないため
限界があり、一方、後者の吸引ファンによる方法は、現
像器が感光ドラム表面に近接した状態では吸引ファンに
よって起こる対流により、反対に現像状態を悪化させる
原因となっていた。

【０００８】そこで、本発明は、飛散トナーを有効に除
去して良好な現像が行われるようにした画像形成装置を
提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、像担持体上に形成された静
電潜像を現像剤によって現像する現像装置を備えた画像
形成装置において、前記現像装置は、前記現像剤を収納
する現像容器と該現像剤を担持搬送して前記静電潜像に
付着させる現像ローラとを有するとともに、前記像担持
体に対して移動可能に配設された現像器と、該現像器を
移動させて、前記現像ローラが前記像担持体表面に近づ
く現像位置または前記現像ローラが前記像担持体表面か
ら離れる退避位置に配置する接離手段と、を備え、該接
離手段は、前記現像ローラの回転開始時には、該現像器
を前記退避位置に配置する、ことを特徴とする。

【００１０】また、前記現像剤が絶縁性トナーと磁性キ
ャリヤとを含む現像剤であり、前記現像ローラは、Ｎ極
とＳ極とが周方向に交互に配設された回転自在なマグネ
ットローラと、該マグネットローラを内装するとともに
前記現像剤を現像剤層として表面にて担持搬送する回転
自在な非磁性スリーブとを有し、該非磁性スリーブは、
前記現像器の現像位置において、前記像担持体表面に対
する前記現像剤層の非接触状態を維持するようにしても
よい。

【００１１】さらに、前記現像器の近傍に吸引力可変の
吸引ファンを設け、該吸引ファンの吸引力について、前
記現像器が前記現像位置にあるときは前記吸引力を弱
く、また前記退避位置にあるときは前記吸引力を強く設
定するとよい。

【００１２】加えて、前記像担持体の周囲に沿って、前
記像担持体表面の移動方向に沿って順に、帯電装置、露
光装置、現像装置を配設し、さらにその下流側に少なく
とも１組以上の、帯電装置、露光装置、現像装置を配設
するとともに、少なくとの下流側の１の現像装置を前述
のいずれかの現像装置によって構成することができる。

【００１３】〔作用〕以上構成に基づき、現像ローラの
回転開始時には、トナーの飛散量が多くなりがちである
が、このとき接離手段によって現像器を像担持体表面か
ら遠い退避位置に配置することにより、既に像担持体表
面に形成されているトナー像が飛散トナーによって乱さ
れることを防止する。

【００１４】上述の現像ローラがマグネットローラと非
磁性スリーブとを有する場合には、マグネットローラま
たは磁性スリーブの回転開始時に、現像器を退避位置に
配置する。特に、十分な現像効率を確保すべくマグネッ
トローラを高回転させる場合には、そのマグネットロー
ラの回転開始時に飛散トナーが多くなる。したがって、
少なくともマグネットローラの回転時には、現像器を退
避位置に配置するようにするとよい。

【００１５】また、吸引力を吸引ファンを設けた場合に
は、吸引力の強弱を、現像器の位置に対応させる。すな
わち、現像器を退避位置に配置した、飛散トナーが多い
場合には「強」、現像器を現像位置に配置した、すなわ
ち強い吸引ファンによる気流によっては逆に飛散トナー
が増えがちなときは「弱」とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。 〈実施の形態１〉図２に、本発明に係る多色画像形成装
置の一例として、高速２色一括転写方式の複写機の画像
形成部近傍の構成を示す。この複写機は、後述のよう
に、像担持体（感光ドラム）の１回転によって、２色の
画像形成を行うことができるものである。なお、２色に
ついては、黒とそれ以外の色（例えば「赤」）とする。

【００１７】同図に示す複写機は、像担持体としてドラ
ム状の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という）１
を備えている。感光ドラム１は、複写機本体（不図示）
により、矢印Ｒ１方向に回転可能に支持されている。感
光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順
に、第１帯電器（現像装置）２、黒用ＬＥＤ（露光装
置）３、黒現像器（現像装置）４、さらにその下流側に
第２帯電器（帯電装置）５、色用ＬＥＤ（露光装置）
６、色現像器（現像装置）７、転写分離帯電器８、クリ
ーナ９が配設されている。また、記録材の搬送方向（矢
印Ｋ１方向）についての転写分離帯電器８の下流側に
は、定着器１０が配設されている。さらに、上述の色現
像器７には、ＣＰＵ１１に接続された色現像器移動モー
タ（接離手段）１２が接続され、このＣＰＵ１１には吸
引モータ１３を介して吸引ファン１４が接続されてい
る。なお、上述構成の複写機の画像形成対象となる記録
材の給搬送手段、すなわち給紙カセット、給紙ローラ、
搬送ローラ、レジストローラ、排出ローラ等については
省略してある。

【００１８】次に、上述構成の複写機の動作について説
明する。

【００１９】矢印Ｒ１方向に所定の周速（プロセススピ
ード）で回転駆動された感光ドラム１は、その表面が第
１帯電器２によって所定の電位に帯電される。帯電後の
感光ドラム１表面は、黒用ＬＥＤ３の露光によって黒用
の静電潜像が形成される。この露光は、例えば、スキャ
ナ部（不図示）が読み込んだ画像情報に基づいて処理さ
れた画像信号に対応してなされるものである。こうして
感光ドラム１表面に形成された黒用の静電潜像は、黒現
像器４によって現像される。現像は、現像剤として絶縁
性トナーと非磁性キャリヤとを含む２成分のものを使用
し、接触磁気ブラシ現像方式によって行われ、黒のトナ
ー像が形成される。

【００２０】この黒のトナー像は直ちに記録紙に転写さ
れることはなく、感光ドラム１は次の画像形成動作に入
る。その表面に黒のトナー像を担持した感光ドラム１
は、その表面が第２帯電器５によって再帯電される。再
帯電後の感光ドラム１表面は、前述の黒のときと同じよ
うに、色画像信号に応じて色用ＬＥＤ６により露光され
て色の静電潜像が形成され、つづいて静電潜像は色現像
器７で現像されて色のトナー像となる。なお、色現像器
７については、後に詳述する。

【００２１】このようにして感光ドラム１表面に形成さ
れた黒のトナー像と色のトナー像とは、転写分離帯電器
８のうちの転写帯電器によって、記録材上に一括転写さ
れる。トナー像転写後の記録材は、分離帯電器によって
感光ドラム１表面から剥離された後、矢印Ｋ１方向に搬
送されて、表面の黒および色のトナー像が定着器１０に
よって定着されて装置本体外部に排出される。一方、ト
ナー像転写後の感光ドラム１は、表面の転写残トナーが
クリーナ９によって除去され、次に画像形成に供され
る。

【００２２】上述の複写機においては、トナーの飛散に
よる画質への影響を防止すべく、色現像器７を移動可能
に配置し、この色現像器を移動させる接離手段を設け、
さらに吸引ファン１４を配設するようにしている。

【００２３】図２に色現像器７の概略構成を示す。

【００２４】色現像器７は、色のトナーを収納する現像
容器２０を備えており、その開口部２０上には、マグネ
ットローラ２１およびスリーブ２２が配設されている。
マグネットローラ２１は、Ｎ極２１ａとＳ極２１ｂ（各
１個のみを図示）とを周方向に沿って交互に配置したロ
ーラ状の部材であり、矢印Ｒ２１方向に回転駆動され
る。スリーブ２２は、マグネットローラ２１を囲繞する
ようにして配置された円筒状の部材であり、矢印Ｒ２２
方向に回転駆動される。スリーブ２１表面と感光ドラム
１表面とが相互に対面する部分、すなわち現像が行われ
る領域を現像領域Ｄとしたときに、この現像領域Ｄにお
ける感光ドラム１、マグネットローラ２２、スリーブ２
１のそれぞれの表面の移動方向について見ると、以下の
通りである。感光ドラム１表面の移動方向は、矢印Ｒ１
方向であり、スリーブ２２表面はこれと同じ方向に、ま
たマグネットローラ２１表面はこれと反対方向にそれぞ
れ移動する。

【００２５】現像容器２０内には、汲み上げローラ２
３、攪拌ローラ２４が配設されている。現像容器２０内
の現像剤は、攪拌ローラ２４によって攪拌されるととも
に、汲み上げローラ２３によって、スリーブ２２の位置
まで運ばれ、マグネットローラ２１の磁力によってスリ
ーブ２２表面に担持される。現像容器２０に収納される
現像剤は、上述の黒の場合と同じように、絶縁性トナー
と磁性キャリヤとを主要構成要素とするものである。ス
リーブ２２表面に担持される現像剤量は、規制ブレーキ
２５によって規制される。量規制された現像剤は、現像
剤層となって、現像領域Ｄに搬送され、感光ドラム１上
の色の静電潜像の現像に供される。この現像は、上述の
黒の場合と異なり、非接触磁気ブラシ現像方式である。
すなわち、色現像機７が現像位置（後述の図３（ａ）参
照）にあるときに、現像スリーブ２２表面の現像剤層が
感光ドラム１表面に接触しないようになっている。そし
て、トナーは、現像剤層を構成する磁気ブラシの穂先か
ら、これと感光ドラム１表面との間の空隙を飛翔して感
光ドラム１表面の静電潜像に付着される。このとき、感
光ドラム１表面の移動方向に対して、スリーブ２２およ
びマグネットローラ２１表面の移動方向を上述のように
設定した上で、例えば、スリーブ２２の回転数を５００
ｒｐｍ、マグネットローラ２１の回転数を１５００ｒｐ
ｍに設定することで現像剤の搬送量を増加させ、良好な
現像効率を実現するようにしている。

【００２６】上述の色現像器７は、図３（ａ）、（ｂ）
に示すように、感光ドラム１に対して接離可能に配設さ
れている。（ａ）は、感光ドラム１表面に接近して感光
ドラム１表面の色の静電潜像を現像する際の現像位置を
示し、一方（ｂ）は、感光ドラム１表面から離れた退避
位置を示す。この色現像器７のこの接離動作は、ＣＰＵ
１１によって制御された色現像器移動モータ１２を介し
て行われる。なお、色現像器７を接離動作させるための
具体的な機構については、任意のものを採用することが
できる。

【００２７】次に、吸引ファン１４は、ＣＰＵ１１によ
って制御された吸引ファンモータ１３によって駆動され
る。吸引ファンモータ１３は電源ＯＮとともに作動し、
例えば、強弱２段階の吸引力に切り換え可能になってい
る。吸引力「強」のときの装置本体内部の風速は色現像
器７の位置で３ｍ／ｓ程度、「弱」のときは１ｍ／ｓ程
度である。

【００２８】本実施の形態においてはトナーの飛散によ
る画質への影響を防ぐため、上述構成の色現像器７、吸
引ファン１４等を以下のように動作させる。

【００２９】電源ＯＮとともに吸引ファンモータ１３の
作動を開始する。このとき吸引ファン１４は「弱」の吸
引状態とする。コピー動作（画像形成動作）に入ると色
現像器脱着モータ１２により、色現像器７を図３（ａ）
の現像位置から同図（ｂ）の退避位置に移動させる。つ
づいて、吸引ファンモータ１３を介して吸引ファン１４
の吸引力を「強」にする。マグネットローラ２１の回転
が定常状態に入ったとろで吸引ファン１４の吸引力を
「弱」に切り換え、その後、色現像器７を図３（ｂ）の
退避位置から同図（ａ）の現像位置に移動させ、感光ド
ラム１上の色の静電潜像にトナーを付着させてトナー像
として現像する。

【００３０】色現像器７の現像位置と退避位置との間の
移動と、吸引ファン１４の強弱の切り換えとを上述のよ
うに組み合わせることによって、マグネットローラ２１
の回転開始時には吸引「強」により、回転開始に伴う飛
散トナーを回収でき、現像時には吸引「弱」により感光
ドラム１上のトナー像を乱すことなく、より高品位の画
像を得ることができる。 〈実施の形態２〉実施の形態２としては、非現像時には
色現像器７を感光ドラム１から離れた退避位置に配置し
ておき、現像のときだけこれを現像位置に移動させる。
本実施の形態においては現像開始直前に、吸引ファンモ
ータ１３により吸引ファン１４の吸引力を「強」にし
て、色現像器７のマグネットローラ２１の回転を開始す
る。マグネットローラ２１の回転が定常状態に入ったと
ころで吸引力を「弱」に切り換え、色現像器脱着モータ
１２により、退避位置にあった色現像器７を現像位置に
移動させる。そして、感光ドラム１上の色静電潜像を現
像する。現像終了後、吸引力を再び「強」にしてからマ
グネットローラ２１は回転させたまま色現像器７を退避
位置に移動させる。その後吸、引ファン１４の吸引力を
「弱」に戻す。 〈実施の形態３〉実施の形態３においては、色現像器７
の現像容器２０の開口部２０ａにシャッター２０ｂを設
けた。図４（ａ）に示すように、現像時に色現像器７を
現像位置に配置したときは、シャッター２０ｂを開い
て、開口部２０ａを開放し、一方、同図（ｂ）のよう
に、非現像時に色現像器７を退避位置に移動させたとき
は、シャッター２０ｂを閉じて、開口部２０ａを閉鎖す
る。シャッター２０ｂの開閉動作は、色現像器７の移動
動作に同期させて行うようにするとよい。こうすること
で、非現像時における色現像器７外へのトナー飛散を一
層確実に防止することができる。

【００３１】本実施の形態の動作シーケンスを図５に示
す。 〈実施の形態４〉実施の形態４は、実施の形態２の色現
像器７の現像容器２０の開口部２０ａにシャッター２０
ｂを設けたものである。シャッター２０ｂについては、
上述の実施の形態３の図４（ａ）、（ｂ）のものと同様
である。シャッター２０ｂは色現像器７の接離動作に伴
って開閉するようになっており、これによって非現像時
のトナー飛散をさらに防ぐことができる。

【００３２】本実施の形態の動作シーケンスを図６に示
す。

【００３３】以上に実施の形態においては、２色のトナ
ー像を形成する複写機について説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではない。例えば、感光ドラム１の
周囲に、帯電装置、露光装置、現像装置からなる組を、
３組以上を配設するようにすれば、感光ドラム１の１回
転によって３色のトナー画像を形成し、これらのトナー
像を一括して記録材上に転写することができる。この場
合には、２組目以降のすべての現像装置の構成を前述
の、接離可能なものとすることで、飛散トナーによる悪
影響を低減することができる。なお、本発明は原理的に
は、４色以上のトナー像を感光ドラム１の１回転によっ
て形成するものについても、スペース的な制約が許す限
り有効である。

【００３４】もちろん、２色の画像形成に限らず、上述
の、移動可能な現像器を有するものであれば、単色の画
像形成に適用した場合も有効である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
現像器を像担持体に対して接離可能に配置し、トナーが
飛散しやすい現像ローラの回転開始時には、この現像器
を像担持体から離れた退避位置に配置することにより、
不要に飛散するトナーを減少させることができる。した
がって、例えば２色のトナー像を形成する場合、後のト
ナー像形成時の飛散トナーによって、前のトナー像が乱
されたり、前のトナーが後の現像器のトナーに混入して
トナーの色が濁ったりする等の不良を有効に防止するこ
とができる。

【００３６】さらに、吸引力可変の吸気ファンを設け、
その吸引力を現像器の退避位置、現像位置に対向させて
それぞれ「強」、「弱」に設定することで、飛散トナー
をより有効に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の画像形成装置の概略構成を示す
図。

【図２】実施の形態１の現像器の構成を示す縦断面図。

【図３】（ａ）は実施の形態１の現像器が現像位置にあ
る様子を示す図。（ｂ）は実施の形態１の現像器が退避
位置にある様子を示す図。

【図４】（ａ）は実施の形態３の現像器が現像位置にあ
る様子を示す図。（ｂ）は実施の形態３の現像器が退避
位置にある様子を示す図。

【図５】実施の形態３の動作シーケンスを示す図。

【図６】実施の形態４の動作シーケンスを示す図。実施
の形態２、４を説明する図である。

【符号の説明】

１ 像担持体（感光ドラム） ２ 帯電装置（第１帯電器） ３ 露光装置（黒用ＬＥＤ） ４ 現像装置（黒現像器） ５ 帯電装置（第２帯電器） ６ 露光装置（色用ＬＥＤ） ７ 現像装置（色現像器） ８ 転写分離帯電器 ９ クリーナ １０ 定着器 １１ ＣＰＵ １２ 接離手段（色現像器移動モータ） １３ 吸引モータ １４ 吸引ファン ２０ 現像容器 ２１ マグネットローラ ２１ａ Ｎ極 ２１ｂ Ｓ極 ２２ スリーブ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体上に形成された静電潜像を現像
   剤によって現像する現像装置を備えた画像形成装置にお
   いて、 前記現像装置は、 前記現像剤を収納する現像容器と該現像剤を担持搬送し
   て前記静電潜像に付着させる現像ローラとを有するとと
   もに、前記像担持体に対して移動可能に配設された現像
   器と、 該現像器を移動させて、前記現像ローラが前記像担持体
   表面に近づく現像位置または前記現像ローラが前記像担
   持体表面から離れる退避位置に配置する接離手段と、を
   備え、 該接離手段は、前記現像ローラの回転開始時には、該現
   像器を前記退避位置に配置する、 ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記現像剤が絶縁性トナーと磁性キャリ
   ヤとを含む現像剤であり、 前記現像ローラは、 Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に配設された回転自在なマ
   グネットローラと、 該マグネットローラを内装するとともに前記現像剤を現
   像剤層として表面にて担持搬送する回転自在な非磁性ス
   リーブとを有し、 該非磁性スリーブは、前記現像器の現像位置において、
   前記像担持体表面に対する前記現像剤層の非接触状態を
   維持する、 ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記現像器の近傍に吸引力可変の吸引フ
   ァンを設け、 該吸引ファンの吸引力について、前記現像器が前記現像
   位置にあるときは前記吸引力を弱く、また前記退避位置
   にあるときは前記吸引力を強く設定する、 ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形
   成装置。
4. 【請求項４】 前記像担持体の周囲に沿って、前記像担
   持体表面の移動方向に沿って順に、帯電装置、露光装
   置、現像装置を配設し、さらにその下流側に少なくとも
   １組以上の、帯電装置、露光装置、現像装置を配設する
   とともに、少なくとの下流側の１の現像装置を請求項１
   ないし請求項３のいずれか記載の現像装置によって構成
   する、 ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか記
   載の画像形成装置。