JPS61188560A - 多色画像形成装置 - 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】 イ、産業上の利用分野 本発明は、多色画像形成装置に関し、例えば像形成体上
に順次色の異なるトナー像を形成し上条色像を得るに特
に好適な画像形成装置に関する。

口、従来技術 上述のような画像形成装置の典型的なものは多色画像形
成装置である。この多色画像形成装置には、記録紙に一
色づつトナー像を順次転写して多色画像を記録するもの
と、像形成体上へ一色づつ順次現像し、その後転写を行
って多色画像を記録するものとがある。これらの多色画
像形成装置等においては、像形成体に形成した静電潜像
を複数の現像装置のうちの一つの現像装置によって現像
し、その現像の間は他の現像装置を現像に供されないよ
うにしている。このような画像形成装置では、像形成体
に形成され元トナー像を構成するトナー粒子が別のトナ
ーを収納している現像装置に混入するという問題、或い
は、潜像上に他の現像装置からトナーが混入するという
問題がある。この問題は、像形成体上へ一色づつ順次現
像して多色画像を形成する画像形成装置においては色に
とり等を発生させる原因となる。

上記の問題をさらに説明する。

潜像を現像する典型的な方法として、現像剤搬送担体上
に形成した現像剤層で像形成体を摺擦し、トナー粒子を
潜像に付着させる磁気ブラシ現像法と、現像剤層を像形
成体に接触させない状態に置き、現像剤層からトナー粒
子を飛翔させて潜像に付着させる非接触現像法とがある
。

磁気ブラシ現像法においては、形成されたトナー像を現
像に供されない現像装置の磁気ブラシが掻き取ってしま
い、画像が著しく劣化するとともに、現像装置に別種の
トナーが混入する。そこで磁気ブラシ現像法では、現像
に供されない現像装置の磁気ブラシを現像剤搬送担体か
ら除くか、或いは像形成体に接触しないようＫする必要
がある。

非接触現像法においては、非接触の現像剤層からトナー
粒子を飛翔させて像形成体の潜像に充分付着させる几め
に、現像剤搬送担体に交流電圧が印加される。そして、
磁気ブラシ現像法の場合のような形成されたトナー像が
掻き取られることはないが、交流電圧により発生するト
ナー粒子を現像剤搬送担体へ移行させる力の影響でやは
り異種のトナーが現像装置中に混入する。このため現像
に供されない現像装置には上記の交流電圧は印加しない
ようにしている。しかし、完全に異種トナーの混入を防
げないのが実情である。また、潜像電位にトナーが引か
れて付着することを防げないのが実情である。さらに、
非接触現像法は、トナー粒子を飛翔させるために、トナ
ー粒子の飛散が比較的多く、この飛散して浮遊したトナ
ーが他の現像装置に混入することもある。

従来のカラー画像記録装置では、現像を行っていない現
像装置に対して、（１）現像剤搬送担体上の現像剤層の
搬送を止める、（２）現像剤搬送担体を像形成体から離
すようにする、（３）現像剤搬送担体上の現像剤層を掻
き落すようにする等の方法を採用している。しかし、こ
れらの方法では、交流電圧により移行するトナー粒子や
飛散トナー粒子の現像装置への混入及び潜像に対する他
の現像装置からのトナーの付着を充分に解消することが
できなかった。また、上記（２）、（３）の方法は、非
接触現像法によった場合にも有効な方法であるが、機械
的な動作を必要とするために装置が複雑になるという問
題もある。

ハ、発明の目的 本発明は、上述の従来技術に鑑みてなされたものであゆ
、複数の現像装置のうちの現像に供されていない現像装
置に既に像形成体上に像を形成しているトナー粒子や他
の現像装置のトナー粒子が混入することを効果的に防止
するようにし次画像形成装置の提供を目的とする。

二、発明の構成 即ち、本発明は、像形成体と：この像形成体に潜像を形
成する潜像形成手段と；磁石体を内包する現像剤搬送担
体が自薦され、磁性現像剤によって前記潜像を現像する
複数の現像装置とを有する画像形成装置において、前記
現像装置が現像に供されないときに、前記現像剤搬送担
体上の前記像形成体に近接する位置で前記現像剤の層厚
が充分に薄くなるように、前記磁石体を所定の状態に位
置させる手段を備えることを特徴とする多色画像形成装
置に係る。

ホ、実施例 以下、図示例を参照しながら本発明を具体的に説明する
。

第１図は、記録紙に順次現像剤（トナー）像を転写して
多色像を形成する多色画像形成装置の例を示す概要構成
図、第２図は現像装置の例を示す部分断面図、第３図は
第１図の多色画像形成装置における多色画像形成のタイ
ミングチャート、第４図は像形成体上に順次トナー像を
形成して多色像を得る多色画像形成装置の例を示す概要
構成図、第５図は第４図の多色画像形成装置における多
色画像形成のタイミングチ、ヤ・−トである。

第１図の多色画像形成装置において、ｌは導電性層と光
導電性層を基本、構成とした感光体層を有する像形成体
である。複写すべき原稿は原稿台ガラス２上に載置され
、露光ランプ３によって照射される。原稿面からの反射
光はミラー４〜７、結像レンズ８及び色分解手段９を介
して像形成体面に入射する。像形成体ｌは、矢印方向に
回転し、帯電器１０によって表面を一様帯電され、その
帯電面に前述の色分解手段９を通つ次光が入射されて、
色分解手段９０光路に挿入されているフィルタに対応し
た色別の静電潜像を形成される。すなわち、像形成体１
への原稿像の投影は像形成体ｌの表面速度に比例して原
稿台ガラス２または露光光学系の露光ランプ３とミラー
４及びミラーＳ、６が移動する原稿面の露光走査によっ
て行われ、色分解手段９は、青、緑、赤のフィルタを備
えていて、１回の露光走査の問いずれかの色フィルタを
選択して光路に挿入する。形成された静電潜像は複数の
現像装置１１Ａ〜ＩＩｃのうちのいずれかの現像装置、
望ましくは用いられた色分解フィルタと補色関係にある
色トナーを収納する現像装置によって現像される。すな
わち、複数の現像装置１１Ａ〜１１Ｃは、それぞれ色分
解手段９の青、緑、赤のフィルタに対応し、それぞれイ
エロー、マゼンタ、シアンの色トナー粒子を現像剤に用
いている。１２は現像装置１１Ａ−１１０にバイアス電
圧を印加するバイアス電源である。

一方、記録紙Ｐは、図示してない送り込み手段によって
ドラム状の転写ユニット１３に送り込まれ、グリッパ−
１４によって先端を把持されて、転写ユニット１３の矢
印方向の回転と共に移動する。

前述の現像されたトナー像は、転写ユニット１３内に設
けた転写器１５によって記録紙Ｐに転写される。単色画
像複写の場合は、記録紙Ｐは直ちに分離爪１６の作動に
よって転写エニン）１３から分離され、加熱定着ローラ
１７へ送られてトナー像を定着した後、装置外に排出さ
れる。二色以上の多色画像複写の場合は、分離爪１６は
作動トナー像を転写し次像形成体の表面は、残留トナー
をクリーニング装置１８によって除去して、次の偉形成
工程に備える。そして、二色以上の多色画像複写の場合
は、帯電器ｌＯによって帯電され九表面に色分解手段９
のフィルタを換えて前回と同じ像露光を入射し、異なる
色分解の静電潜像を形成する。この静電潜像を対応し友
前とは別の現像装置でトナー像に現像し、そのトナー像
を転写エニン）１３に保持されている記録紙Ｐの先のト
ナー像位置に重ねて転写する。これによって記録紙Ｐ上
に二色画像が形成されるようになり、二色画像複写の場
合は、この時点で分離爪１６が作動して記録紙Ｐを転写
エニン）１３から分離し、あとは単色の場合と同様にト
ナー像の定着を行って、排出する。三色画像複写の場合
は、分離爪１６はまだ作動せず、更に、像形成体ｌに異
なる色分解の静電潜像の形成と、別の現像装置による現
像とが前と同様に行われ、そのトナー像が記録紙Ｐに前
と同様に転写されるようになつ友時点で初めて分離爪１
６が作動する。あとは、単色や二色の場合と同様に、記
録紙Ｐはトナー像を定着されて排出される。

現像装置１１１Ａ〜１１Ｃには第２図に示したような基
本構成の現像装置が用いられる。この現像装置は、現像
剤搬送担体である非磁性の現像スリーブ２１が左回転し
、内部磁石体２２が右回転して、現像剤溜り２３の現像
剤を現像スリーブ２１の表面に吸着し、磁石体２２０回
転と逆方向に搬送するものである。現像スリーブ２１上
を搬送される現像剤は、途中において層厚規制ブレード
２４により厚さを規制され、現像剤層を形成する。

現像を行うときは、バイアス電源１２にｋよって、必要
に応じて直流バイアス電圧及び／又は交流電圧を現像ス
リーブ２１に印加する。これＫよって現像域Ｅにおいて
現像が行われ、現像域Ｅを通過し次現像剤層はクリーニ
ングブレード２５によって現像スリーブ２１から除かれ
、現像剤溜り２３に還元される。現像剤溜り２３にはト
ナー補給ローラ２６によってトナーホッパー２７からト
ナーが補給される。また、現像剤溜９２３の現像剤は、
攪拌手段２８によって均一に攪拌されると共に、トナー
粒子に充分な電荷が与えられる。

以上述べたとζろにおいて、現像剤層の搬送は、現像ス
リーブ２１を静止又は右回転させて行っても、あるいは
、磁石９体２２を左回転又は静止させて行ってもよい。

また、現像剤には、磁性トナー粒子からなる一成分現像
剤も用い得るが、・磁性キャリア粒子と非磁性トナー粒
子の混合し九二成分現像剤が色の鮮明性やトナーの帯電
制御等の点から好ましく用いられる。好適な現像剤の詳
細については後述する。

さらに、非接触現像法による場合、現像スリーブ２１に
バイアス電圧を印加してトナーの飛翔制御を効果的に行
うためには、像形成体ｌと現像スリーブ２１の間隙を数
１０〜２０００μｍの範囲とし、従って層厚規制ブレー
ド２４によって規制する現像剤層の層厚をそれより薄く
するのが好ましい。

この現像域の間隙を狭くし過ぎると、現像剤層の厚さを
極めて薄くしなければならず、それでは均一な層厚が得
ら牡なくなり、従って現像域に安定してトナー粒子を供
給することができなくなるばか秒でなく、現像スリーブ
２１と像形成体ｌの間で放電し易くなって現像剤を損傷
したり、トナー粒子を飛散させたりし易くなる。これに
対して現像域の間隙を広くし過ぎると振動電界によるト
ナーの飛翔制御が困難となる。

゛現像装置１１Ａ−１１ｃに以上の好ましい条件を用い
ることによって、それぞれの現像装置１１Ａ〜１１Ｃに
よる色別の静電潜像の現像をかぶりなく鮮明に行うこと
ができる。従って、記鎌紙Ｐに鮮明な単色画像や多色カ
ラー画像の記録が行われる。本発明では、現像剤の層厚
を非現像時薄くするのに、磁石体２２の磁極を利用する
のである。

特に非接触現像では層厚の現像性に及ぼす効果が大きく
、接触現像法に比べ有効である。

上記非現像時の現像剤層厚制御に加えて、現１埃バイア
スを変化させると、前述のような現像剤の混入や飛翔を
防止するのに一層効果的である。

第１図の多色画像形成装置では、現像したり飛散したト
ナーが他の現像装置に混入するのを防ぐため、バイアス
電源１２は、上流側の現像装置１１Ａで現像を行う像形
成工程においては、現像を行う現像族［１１人に現像バ
イアス電圧を印加するだけでなく、下流側の現像装置１
１８％ｌｌＣ等にも上流側の現像装置１１Ａで形成した
トナー像が通過するまでの間トナー粒子の飛翔を阻止す
るバイアス電圧を印加するようにしている。

第３図は、帯電及び像無光における３回のＯＮによって
それぞれ色別の静電潜像が形成され、それらが夫々現像
装置１１Ａ〜１１Ｃによって非接触現像法により現像さ
れる三色画像形成の例を示すタイミングチャートである
。この例では現像を行う現像装置の現像スリーブ２１に
は交流電圧のＡＣバイアスと直流電圧のＤＣバイアスの
重畳したバイアス電圧を印加し、それと共に現像スリー
ブ２１や磁石体２２の現像剤層搬送回転を行う。

この現像時のＤＣバイアスはトナー粒子の帯電と逆極性
のかぶりを防止する直流電圧であり、現像の始めと終９
で電圧を高くしているのは、浮遊トナー粒子を現像スリ
ーブ２１に回収して現像が均一に行われるようにするこ
とと、現像装置外へのトナー粒子の飛散を防止するため
である。

また、第３図は、上流側の現像装置１１Ａで現像を行う
像形成工程において、下流側の現像装置１１Ｂ、ＩＩｃ
の現像スリーブ２１にも、少くとも上流側の現像装置１
１Ａによって形成され次トナー像が通過する間、トナー
粒子の帯電と同極性の直流電圧をバイアス電圧として印
加することを示している。これによって下流側の現像装
置１１Ｂ、１１ｃに上流側の現像装置１１Ａのトナー粒
子が形成することができる。

ま友、第１図の記録装置では下流側の現像装置　　　　
１１Ｂ、ＩＩｃのトナー粒子が上流側の現像装置１１Ａ
に混入することは比較的少いので、第３図の例において
は、下流側の現像装置１１Ｂ、ＩＩｃについてだけ現像
を行わないときにもバイアス電圧を印加するようにして
いる。しかし、次に述べる像形成体上に順次現像して多
色画像を形成する記録装置におけるように、上流側の現
像装置ｌｌＡにも非現像時に同様のバイアス電圧を印加
してもよいことは勿論である。

第４図の記録装置は、像形成体ｌ上に順次現像この記録
装置は、像形成体ｌの帯電面にＨｅ　−Ｎｅ　レーザ光
源、音響光学変調装置、レンズ装置、回転多面鏡等から
なる図示してないレーザビームスキャナから像露光４１
を入射して低電位のドット構成からなる静電潜像を形成
し、現像が露光部にトナー粒子を付着させる所謂反転現
像によって行われるものであり、三色画像記録の場合、
先に例えば現像装置１１Ａによって現像したトナー像を
記録紙に転写することなくクリーニング装置１８まで通
過させ、そのトナー像形成面に必要に応じてさらに帯電
器ｌＯにより帯電を行い、その面に再び像露光４１を入
射して別の色に関する静電潜像を形成し、それを現像装
置１１Ｂによって先に形成したトナー像の上に新たに現
像し、同様に静電潜像の形成と現像装置１１ｃによる現
像とを繰返して像形成体１上に三色のトナー像を形成し
、その三色トナー像に対し転写前帯電器４２によって電
荷を与え、転写器１５により一括して記録紙Ｐに転写す
るものである。トナー像を転写され次記録紙Ｐは、分離
器４３によって像形成体１から分離され、図示してない
定着装置によってトナー像を定着される。また、ドナー
像を転写し友像形成体１の面は４除電器４４によって除
電され、クリーニング装［１１Ｂによってクリーニング
されて次の像形成工程に備えられる。

この画像形成装置において、先に形成されたトナー像を
破壊しない非接触現像方法を用いることが望ましい。現
像装置１１Ａ−１１ｃには像形成体と現像剤層を非接触
に保ち、第２図に示したような構成の現像装置が用いら
れる。そして、先に現像したトナー像からのトナー粒子
が他の現像装置に混入するのを防止する九め、バイアス
電源１２によって現像を行う現像装置に現像バイアス電
圧を印加するだけでなく、現像を行わない現像装置にも
、別の現像装置で現像し友トナー像が通過する間、ＡＣ
バイアスを停止しトナー粒子の帯電と同極性のバイアス
電圧を印加する。

第５図は三色画像形成の例を示すタイミングチャートで
ある。この例では各色別静電潜像の形成にお艷て毎回帯
電器１０による帯電を行い、現像を行う現像装置１１Ａ
−１１Ｃの現像スリーブ２１には、現像の始めと終りで
短時間飛翔しているトナー粒子を現像スリーブ２１に回
収するようにトナー粒子の帯電と逆極性の電圧を印加す
る。さらに、現像時には、トナー粒子の帯電と同極性で
ある直流電圧と交流電圧とを重畳し九バイアス電圧を印
加する。また、現像を行わない現像装置の現像スリーブ
２１には、他の現像装置によって形成されたトナー像が
通過する間、トナー粒子の逆転移を防ぐように、ｈｃバ
イアスを停止しトナー粒子の帯電と同極性の直流バイア
ス電圧を印加する。

現像スリーブ２１の現像剤層搬送回転は、第３図の例に
おけると同様、現像を行うときのみバイアス電圧の印加
と同時に行うようにしている。

第４図の画像形成装置においても、第１図の画像形成装
置におけると同様、単色画像や二色画像を記録し得るこ
とは勿論である。

次に、本発明画像形成装置に使用するに好適な非接触現
像用二成分現像剤について説明する。

先ず、キャリアについて述べると、磁性キャリア粒子が
球形化されていることは、トナーとキャリアの攪拌性及
び現像剤の搬送性を向上させ、さらにトナーの荷電制御
性を向上させて、ト、ナー粒子同志やトナー粒子とキャ
リア粒子の凝集を起りにくくする。しかし、本発明にお
いて磁性キャリア粒子の平均粒径が太きいと、Φ現像剤
搬送担体上に形成される磁気ブラシの穂の状態が、荒い
九めに、電界により振動を与えながら静電像を現像して
も、トナー像にムラが現われ易く、＠穂に、おけるトナ
ー濃度が低くなるので高濃度の現像が行われない等の問
題が起り得る。この■の問題を解消するには、キャリア
粒子の平均粒径を小さくすればよく、実験の結果、平均
粒径間μｍ以下で効果が現われ初め、特に加μｍ以下に
なると、実質的に■の問題が生じなくなることが判明し
た。また、＠の問題も、■の問題に対する磁性キャリア
の微粒子化によって、穂のトナー濃度が高くなり、高濃
度の現像が行われるようになって解消する。し■飛散し
易くなったりする。これらの現象は、キャリア粒子に作
用する磁界の強さ、それＫよるキャリア粒子の磁化の強
さにも関係するが１．実験によれば、キャリア粒子の平
均粒径が１５μｍ以下になると次第に傾向が出初め、５
μｍ以下で顕著に現われるようになる。そして、像形成
体面に付着したキャリア粒子は、通常黒ずんだ有色で′
Ｉｈ９、一部はトナーと共に記録紙上に移行し、カラー
画像゛に重大な影響を及ぼす。

以上から磁性キャリアの粒径は、平均粒径が薗μｍ以下
、特に好ましくは薗μｍ以下、５μｍ以上特に好ましく
は１５μｍ以上が適正条件であり、球形化されているこ
とが好ましい。なお、平均粒径は重量平均粒径であって
、コールタカウンタ（コールタ社１１）、オムニコンア
ルファ（ホシェロム社製）で求め九重量平均粒径である
。このような磁性キャリア粒子は、磁性体として従来の
磁性キャリア粒子におけると同様の、鉄、クロム、ニッ
ケル、コバルト等の金属、或いは、それらの化合物や合
金、例えに、四三酸化鉄、ｒ二酸化第二鉄、二酸化クロ
ム、酸化マンガン、フェライト、マンガン−銅系合金と
いった強磁性体及至は常磁性体の粒子を微細化、好まし
くは球形化したり、又は好−Ｌ　＜　ｉｔそれら磁性体
粒子の表面をスチレン系樹脂、ビニル系樹脂、エチル系
樹脂、ロジン変性樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド樹
脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等の樹脂やパルミ
チン酸、ステアリン酸等の脂肪酸ワックスで球状に被覆
するか、あるいは、更に好ましくは磁性体微粒　−子を
分散して含有し次樹脂や脂肪酸ワックスの粒子を粉砕あ
るいは造粒重合するかして好ましくは球状粒子を作るか
して得られた粒子を従来公知の平均粒極刑の手段で粒径
選別することによって得られる。

なお、キャリア粒子を上述のように樹脂等によって球状
に形成することは、先に述べた効果の他に、現像剤搬送
担体に形成される現像剤層が均一となり、また現像剤搬
送担体に高いバイアス電圧を印加することが可能となる
という効果も与える。

即ち、キャリア粒子が樹脂等によって球形化されている
ことは、（１）一般に、キャリア粒子は長軸方′向に磁
化吸着され易いが、球形化によってその方向性が無くな
り、従って、現俸剤層が均一に形成され、局所的に抵抗
の低い領域や層厚のムラの発生を防止する、（２）キャ
リア粒子の高抵抗化と共に、従来のキャリア粒子に見ら
れるようなエツジ部が−＜なって、エツジ部への電算の
集中が起らなくなり、その結果、現像剤搬送担体に高い
バイアス電圧を印加しても、像形成体面に放電して靜電
潜儂を乱した秒、バイアス電圧がブレークダウンした″
すすることが起らないという効果を与える。この高いバ
イアス電圧な印加できるということは、本発明の好まし
い態様における振動電界下での現像が振動するバイアス
電圧の印加によって行われｇものである場合に、それに
よる後述する効果を充分に発揮させることができるとい
うことである。

以上のような効果を奏するキャリア粒子には前述のよう
にワックスも用いられるが、しかし、キャリ″アの耐久
性等からすると、前述のような樹脂を用いたものが好ま
しく、さらに、キャリア粒子のｉ抗率が１０”Ｑ　ｒｘ
以上、特にｌＯ錦Ω工以上であるように絶縁性の磁性粒
子を形成したものが好ましい。

こめ抵抗率は、粒子を０．５０　ｃｄの断面積を有する
容器に入れてタラピンクし几後、詰められた粒子上に１
１１Ｐ／ｃＩｉの荷重を掛け、荷重と底面電極との間に
１０００　Ｖ　／ｃＭＬの電界が生ずる電圧を印加した
ときの電流値を読み取ることで得られる値であり、この
抵抗率が低いと、現像剤搬送担体にバイアス電なった秒
、あるいはバイアス電圧のブレークダウンが起り易くな
ったりする。

以上を総合して、磁性キャリア粒子は、少くとも長軸と
短軸の比が３倍以下であるように球形化されており、針
状部やエツジ部等の突起が無く、抵抗率が１０８０工以
上好ましくは１０凰１Ω工以上であることが適正条件で
ある。そして、このような磁性キャリア粒子は、高抵抗
化された球状の磁性粒子や樹脂被覆キャリアでは、磁性
体粒子にできるだけ球形のものを選んでそれに樹脂の被
覆処理を施すこと、磁性体微粒子分散系のキャリアでは
、できるだけ磁性体の微粒子を用いて、分散樹脂粒子形
成後に球形化処理を施すこと、あるいはスプレードライ
の方法によって分散゛樹脂粒子を得るこ現像剤のトナー
粒子の平均粒径が小さくなると、定性的に粒径の二乗に
比例して帯電量が減少し、相対的にファンデルワールス
力のような付着力が大きくなって、トナー粒子がキャリ
ア粒子がら離れにくくなったり、またトナー粒子が一旦
像形成体面の非画像部に付着すると、それが従来の磁気
ブラシによる摺擦では容易に除去されずＫかぶりを生ぜ
しめるようになる。磁気ブラシ現像方法では、トナー粒
子の平均粒径が１０　ｆｉｍ以下になると、このような
問題が顕著になる。非接触現像方法は、現像剤層、所謂
磁気ブラシによる現像を振動電界下で行うようにし九こ
とで上記の問題が解消される。即ち、現像剤層に付着し
ているトナー粒子は、く、かつ、離れ易くなる。そして
、帯電量の低いトナー粒子が画像部や非画像部に移行す
ることが殆んどなくなり、また、像形成体面と擦られる
ことかないために摩擦帯電により像形成体に付着するこ
ともなくなって、１μｍ程度のトナー粒径のものまで用
いられるようになる。従って、静電潜像を忠実に現像し
た再現性のよい鮮明なトナー像を得ることができる。さ
らに、振動電界はトナーも減少する。画像部及び非画像
部領域において、大きな帯電量を持つトナー粒子が振動
電界下で振動し、電界の強さによってはキャリア粒子も
振動することにより、トナー粒子が選択的に像形成体面
の画像部に移行するようになるから、キャリア粒子の像
形成体面への付着は大幅に軽減される。

一方、トナーの平均粒径が大きくなると、先にも述べた
ように画像の荒れが目立つようになる。

通常、１０本／ｍ程度のピッチで並んだ細線の解像力あ
る現像には、平均粒極美μｍ程度のトナーでも実用上は
問題ないが、しかし、平均粒径１０μｍ以下の微粒子化
し比トナーを用いると、解像力は格段に向−ヒして、濃
淡差等も忠実に再現し九鮮明な高画質ｉ１＃を与えるよ
うｋなる。以上の理由からトナーの粒径は平均粒径がｍ
μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下が適正条件である。

また、トナー粒子が電界に追随するために、トナー粒子
の帯電量が１〜３μＣ／ｇより大きいこと（好ましくは
３〜１００μＣ／ｇ　）が望ましい。特に粒径の小さい
場合は高い帯電量が必要である。また、抵抗率は１０８
Ω備以上、好ましくは１０１ｓΩａ以上であるとよい。

そして、このようなトナーは従来のトナーと同様の方法
で得られる。即ち、従来のトナーにおける球形や不定形
の非磁性または磁性のトナー粒子を平均粒径選別手段に
よって選別したようなトナーを用いることができる。中
でも、トナー粒子が磁性体粒子を含有した磁性粒子であ
ることは好ましく、特に磁性体微粒子の量が６０ｗｔ％
を超えないものが好ましいが色の鮮明度を得るためには
（資）ｗｔ　％以下の少量がよい。トナー粒子が磁性粒
子を含有したものである場合は、トナー粒子が現像剤搬
送担体に含まれる磁石の磁力の影響を受けるようｋなる
から、磁気ブラシの均一形成性が一層向上して、しかも
かぶ９の発生が防止され、さらにトナー粒子の飛散も起
りにくくなる。しかし、含有する磁性体の量を多くし過
ぎると、キャリア粒子との間の磁気力が大きくなりすぎ
て、充分な現像濃度を得ることができなくなるし、また
、磁性体微粒子がトナー粒子の表面に現われるようにも
なって、摩擦帯電制御が難しくなったり、トナー粒子が
破損し易くなったり、キャリア粒子との間で凝集し易く
なったりする。

以上をまとめると、本発明において好ましいトナーは、
キャリアについて述べ次ような樹脂及びさらには磁性体
の微粒子を用い、それにカーボン等の着色成分や必要に
応じて帯電制御剤等を加えて、従来公知のトナー粒子製
造方法と同様の方法によって作ることができる平均粒径
が勾μｍ以下、特に好ましくは１０μｍ以下の粒子から
成るものである６ 本発明の画像形成装置においては、以上述ぺ友ような球
状のキャリア粒子とトナー粒子とが従来の二成分現像剤
におけると同様の割合で混合した現像剤が好ましく用い
られるが、これにはま友、必要に応じて粒子の流動滑り
をよくするための流動化剤や像形成体面の清浄化に役立
つクリーニング剤等が混合される。流動化剤としては、
コロイダルシリカ、シリコンフェス、金属石鹸あるいは
非イオン表面活性剤等を用いることができ、クリーニン
グ剤としては、脂肪酸金属塩、有機基置換シリコンある
いは弗素等表面活性剤等を用いることができる。

次に、本発明をさらに具体的実施例によって説明する。

実施例１ （１）予備実験 第２図の現像装置において、現像スリーブ２１の外径を
３ｏＩＩｌＩＩｌとし、磁石体２２を８００ガウスの磁
極Ｎ、８を円周上に交互に配置し九ものとし、磁性体か
らなる層厚規制ブレード２４と現像スリ〒プ２１との間
隔を０．３　ｍとし、二成分現像剤を使用して層厚規制
ブレード２４と磁石体２２の磁極位置を規定し、現像ス
リーブ２．１を回転させた後これを停止し友。かくして
現像スリーブ２１上に現像剤層を形成し、その厚さを測
定した。

層厚規制ブレードと対向する磁石体上の位置によって現
像剤層厚は変化し、両者の関係は、層厚規制ブレードを
通過した現像スリーブ上の現像剤の厚さを磁極上で測定
すると、第８図に示す通りであった。第８図中、Ａは第
６図のように磁極Ｎ（Ｓであってもよい。）が層厚規制
ブレード２４に対向した状態での磁極上の穂の高さを、
Ｂは第７図のように磁極Ｎ、８間の中央部が層厚規制ブ
レード２４に対向した状態での磁極上の穂の高さを夫々
示す。

現像剤層は、第６図の状態囚では極めて薄く、第７図の
状態（ａでは現像に充分な厚さとなっている。更に、第
６図のように、非現像時に＠極を現像域に対応させず・
に現像剤の穂を寝かすことにより、更に非現像時の現像
剤の穂の高さを低くすることができる。　　　　　　。

以上の結果から、現像停止中は現像域での磁極を第６図
のように、磁極を磁性体からなる層厚規制ブレード２４
に対向させて安定に静止させるようにすれば、現像時に
は現像がスムーズに逐行され、非現像時には前述したよ
うな現像剤の混入やかぶりが防止され、極めて好都金で
あることが理解できる。・ま九、非現像時に磁性体がち
なる層厚規制ブレードが磁極に対向した状態から現像ス
リーチのみを一定時間回転させると、現像スリーブ上の
現像剤層が薄く形成される。その後に現像スリーブを停
止させても良い。

（１ｉ）実施例 第２図に示したような磁石体及び現像スリーブ両回転の
現像装置を備えた第１図の記録装置によってｉ３図に示
したタイミングチャートに従い、三色カラー画像の記録
を行った。

像形成体ｌは光導電性層としてセレン感光体層を有する
ものであし、静電潜像形成に除して帯電器１０にエリ表
面を６００ｖに帯電され、色別の像露光を入射されて背
景部電位が５０Ｖの静電潜像ゲ形成される。現像装置ｌ
ｌＡ〜１１Ｃは、いずれも現像スリーブ２１の像形成体
１に対する現像域Ｅの間隙を１．０　ｍに設定し、現像
剤としては、磁性体を樹脂中に分散した平均粒径が（資
）μｍ、磁化間ｅｍｕ／ｇ、抵抗″４１０１４Ωα以上
の球状キャリア粒。

子と熱可塑性樹脂９０ｗｔ％、顔料１０ｗｔ％に少量の
荷電制御剤を添加して混線粉砕した平均粒径が１０μｍ
のトナー粒子とを重量比４：ｌで混合し友ものを用いた
。トナー粒子の顔料は、現像装置１１Ａ〜ＩＩｃによっ
て、イエロー、マゼンタ、シアン系のものを用いている
。、各トナー粒子は夫々現像剤溜り２３において、いず
れも平均帯電量−加μＣ／ｇに帯電する。各現像装置１
１Ａ−１１０において、現像の際、現像スリーブ２１に
周波数１．５１ＧＩｚ、　’ａｍ　１．５　ＫＶ　ｆ）
交流成分ト＋　１００　Ｖ　Ｏｉｉ流酸成分を印加し、
現像スリーブ２１上に層厚的０．６ｍの現像剤層を形成
するようにした。従って、現像は現像剤層が像形成体ｌ
の表面を摺擦しない非接触現像法によって行われる。そ
のため、磁性体からなる層厚規制ブレード２４を現像剤
層の層厚が０．６篩に規制される位置に設置しておく、
現像終了直後には第６図に示すように、磁石体２２の磁
極（Ｎ、Ｓいずれでも良い。）を層厚規制ブレード２４
に対向させて磁石体２２を静止させた後も現像スリーブ
を一定時間回転させる。かくしてここに垂直（半径方向
）固定磁界を形成することにより、現像剤は、この垂直
固定磁界によってここに止められ、前方への搬送が阻止
されるために、現像スリーブ上から現像剤が実質的に除
去されることになる。従って、層厚規制ブレード２４は
鋼のような鉄基合金その他の磁性材料からなるものとす
るのが効果的である。磁石体２２の上記制御は、磁石体
２２が層厚規制ブレード２４と磁気力で引き合い、自然
に対向位置に停止する。或いは電気的制御によるほか、
カムやクラッチ等の簡単な機構によることができる。ま
た、磁石体２２を固定し次状態で現像スリーブ２１の回
転のみで現像を行う場合、磁性体からなる層厚規制ブレ
ード２４を現像時には磁極に対向させず、非現像時には
現像スリーブ２１上から現像剤を除去するとさに磁極に
対向させることもできる。

かくして、現像を行わない現像装置の現像スリーブ２１
上の層厚規制ブレード前方には実質的に現像剤層が無い
ようにし友。現像の際現像スリーブ２１には、現像の前
後において短時間飛散トナーを回収するための５００Ｖ
で、現像中は１００ｖの直流電圧を現像バイアスとして
印加する。現像スリーブ２１と磁石体２２の回転は、現
像バイアスの印加と同時に行って、現像スリーブ２１上
に現像剤層が無い状態から、静電潜像が現像装置に達す
るときには現像剤層が形成されており、そして現像が終
了したときには再び現像剤層が無い状態に戻るようＫす
る。上流側の現像装置１１Ａによって形成されたトナー
像が下流側の現像装ｆｆ１ｌｌＢ、ｌＩＣを通過するタ
イミングで、現像を行わない下流側の現像装置１１Ｂ、
ＩＩｃの現像スリーブ２１１Ｃは一３００ｖの直流電圧
を混入防止バイアスとして印加する。この直流バイアス
以外にも、現像スリーブ２１を接地させても良く、現像
剤と同極性或いは異極性のバイアスのいずれでも良い。

また、現像スリーブ２１はフローティング状態としても
良い。そのほかｋ、現像スリーブ２１上から現像剤を除
去せずに搬送を停止し、現像域Ｅでの磁石体２２の停止
位置を、磁極が現像域ＢＫ生じている状態にしてこの領
域で現像剤が穂立てを起さないようにするだけでも前記
と同様の効果が得られる。この場合も前記のバイアス制
御と組合せることが一層有効である。

以上の条件により多数枚の記録紙を得たが、記録された
三色カラー画像は最初から最後のものまで変らない混色
のない鮮明なカラー画像であった。

実施例２ 前記実施例１における磁石体２２を現像時、非現像時を
問わず静止させ、非現像時には第６図に示し迄状態とし
て現像剤層厚を薄くシ（その後は現像スリーブ２１の回
転を停止しても良い。）、現像時には、第７図に示すよ
うに、磁石体２２の互いに相隣れる磁極間の中央部゛を
層厚規制ブレード２４に対向させるよダにして、現像剤
層の厚さを現像に充分な厚さとなるようにした。その他
は実施例１におけると同様である。

以上のようにして得られｔ三色カラー画像は、前記実施
例１におけると同様に高品質のものであった。さらに、
第６図のように非現像時に現像域で磁極を対向させず、
現像剤層の穂を寝かすように磁極を配置するのが好まし
い。

実施例３ （ｉ）　　予備実験 前記実施例１における層厚規制ブレードを非磁ブ及び磁
石体を回転させた後、停止し、現像域Ｅ（第２図参照）
における現像剤の穂の高さを測定した。

測定結果は第９図に示す通りである。同図から、磁極上
では現像剤の穂の高さが高く、磁極間ではこれが低いこ
とが判る。同図ではＮ及びＳ極は同じ磁力を持っている
ために穂高が同じになっているが現像スリーブ回転のみ
を用いる現像方式では互いに異なる磁力を用いることが
あり、この場合は穂高も異なる。これは、磁極上では垂
直磁界によって現像剤の穂が立ち、磁極間では水平磁界
（現像スリーブ外周の接線方向に平行の磁界）によって
現像剤の穂が寝ることによるものである。

以上の結果から、現像時には磁極を現像域に位置させ、
非現像時には磁極間を現像域に位置させるようＫすれば
、現像時には現像がスムーズ忙逐行され、非現像時には
前述し九ような現像剤の混入やかぶりが防止され、極め
て好都合であることが理解できる。

（ｉｉ）　　実施例 第２図に示したような現像装置を備えた（但、磁石体２
２は静止している。）第４図の画像形成装置によって、
第５図に示したタイミングチャートに従って三色カラー
画像の記録を行った。但し、磁石体の回転に関しては、
後述するように第５図のタイミングチャートとは異なる
。像形成体ｌは直径１２０ｍの実施例１と同様のもので
あり、周速１２０ｔｍ／’ｌｌ１ｃで回転し、スコロト
ロン帯電器１０により静電潜像の形成毎に６００ｖに帯
電され、その帯電面に像露光４１によってＯｖのドツト
構成の静電潜像を形成される。像形成体ｌと現像装置１
１Ａ〜１１Ｃの現像スリーブ２１の間隙は１．０　ｍに
設定し、各現像装置１１Ａ−１１０の現像剤にはトナー
粒子の荷電制御剤が異ってトナー粒子が加μＣ／ｇに帯
電する以外は実施例１と同じものを用いる。層厚規制ブ
レード２４は現像スリーブ２１上に層厚０．７簡の現像
剤層を形成するように設定する。各現像装置１１Ａ−１
１０は、現像スリーブ２１に現像時、周波数２ｍ、振幅
１．２　ＫＶの交流電圧と、現像の始めと経口が短時間
−３００ｖで、現像中が５００ｖの直流電圧とが重畳さ
れて現像バイアスとしで印加される。一方、非現像時、
先に形成されたトナー像が通過するタイミングで５００
Ｖの直流電圧が混入防止バイアスとして印加される。現
像スリーブ２１の現像剤層搬送回転は現像バイアスの印
加と共に行われ、非現像時には現像剤層の搬送は行わな
い。

非現像時には、第１０図に示すように、磁石体２２を、
磁極Ｎ、８間の中央部が現像域Ｅに位置して静止するよ
うにし、流像時には、第１１図に示すようＫ、磁極Ｎ（
８であっても良い。）が現像域Ｅに位置して静止するよ
うにした。

以上の条件により多数枚の記録紙を得几が、記録され九
三色カラー画像は最初から最後のものまで変らない混色
のない鮮明なカラー画像であった。

現像時には現像スリーブ２１及び磁石体２２を第２図に
示したように回転させ、即ち、第５図のタイミングチャ
ートのようにし、その他は前記実施例３におけると同様
の条件で三色カラー画像を記録した。

その結果は、前記実施例３の結果と同様に、得られた記
録画像は極めて良質のものであった。

置は、前述したような構成としているので、次のような
特有の効果が奏せられる。即ち、各現像装置は、現像時
には現像がスムーズに逐行される。

各現像装置共、現像停止中に、現像剤が現像装置から像
形成体に移行したり、現像剤が像形成体から現像装置へ
移行し次すするなどの現像剤の望ましくない移動が完全
に防止される。

従って、多数回連続記録を行っても、鮮明で色濁りのな
い高品質の記録画像が得られる。このような効果は、多
色画像形成にあって特に大きい。

しかも、装置の構造を複雑化、大盤化することがない。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の実施例を示すものであって、 第１図は記録紙に一色づつトナー像を転写して多色画像
を形成する多５色画像形成装置の概要構成図、 第２図は現像装置の要部、断面図、 第３図は第１図の多色画像形成装置における画像形成の
タイミングチャート、 第４図は像形成体に順次稗像して多色画像を形成する多
色画像形成装置の概要構成図、第５図は第４図の多色画
像形成装置における画像形成のタイミングチャート、 第６図及び第１０図は現像停止中の現像装置の部分断面
図、 第７図及び第１１図は現像中の現像装置の部分側ブレー
ドに対する磁石体の位置と形成された現像剤層の磁極上
での現像剤層厚との関係を示すグラフ、 第９図は予備実験における現像域での磁石体の極性と現
像剤層厚との関係を示すグラフである。 なお、図面に示された符号において、 １・・・・儂形成体 ９・・―・色分解手段 １０・・侮・帯電器 １１Ａ、ＩＩＢ、ｌＩＣ−・・現像装置１２・・・・バ
イアス電源 １８・・働・クリーニング装置 ２１・−・・現像スリーブ ２２・−・・磁石体 ２３・−・・現像剤溜り ２４・・・・層厚規制ブレード Ｅ・−・・現像域 である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　像形成体と；この像形成体に潜像を形成する潜像形
   成手段と；磁石体を内包する現像剤搬送担体が内蔵され
   、磁性現像剤によつて前記潜像を現像する複数の現像装
   置とを有する多色画像形成装置において、前記現像装置
   が現像に供されないときに、前記現像剤搬送担体上の前
   記像形成体に近接する位置で前記現像剤の層厚が充分に
   薄くなるように、前記磁石体を所定の状態に位置させる
   手段を備えることを特徴とする多色画像形成装置。