JPH08211733A

JPH08211733A - 現像装置

Info

Publication number: JPH08211733A
Application number: JP7018051A
Authority: JP
Inventors: Toru Komatsu; 小松　　徹; Isao Endo; 勇雄遠藤; Kunio Shigeta; 邦男重田; Hiroyuki Nomori; 弘之野守
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1995-02-06
Filing date: 1995-02-06
Publication date: 1996-08-20

Abstract

(57)【要約】【目的】現像装置に平均粒径10μm以下のトナーを用
い、トナー汚れを防止し、かぶりがなく、濃度が高く極
めて鮮明な記録画像を得られる現像装置を提供する。【構成】現像剤搬送体と像担持体が対向する空間に、
現像剤搬送体移動方向に複数の電極部を有する板状部材
を設置し、ＡＣ電圧とともに現像剤搬送体に印加するＤ
Ｃバイアス電圧と同極性のトナーを飛翔させ前記像担持
体上の潜像を現像する現像装置において、前記複数の電
極部を有する板状部材の前記現像剤搬送体移動方向下流
側の電極幅をＬ₁(mm)、現像剤搬送体移動方向上流側の
電極幅をＬ₂(mm)、上流側と下流側の電極間の距離をＬ₃
(mm)、下流側の電極部に印加する直流バイアス電圧をＶ
_DC1(V)、上流側の電極部に印加する直流バイアス電圧を
Ｖ_DC2(V)としたときＬ₃≦Ｌ₁≦Ｌ₂ かつ、（｜Ｖ_DC2｜−｜Ｖ_DC1｜）／（Ｌ₁＋Ｌ₃）＞400 であることを特徴とする現像装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写・記録装
置等の現像装置に関し、詳しくは像担持体と現像剤搬送
体とが対向する空間の前記現像剤搬送体移動方向上流側
に、複数の電極部を有する板状部材を設置し、前記現像
剤搬送体に二成分現像剤を供給し、振動電界下でトナー
を飛翔させ反転現像を行う現像装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子写真複写・記録装置などにお
いてカラー画像を形成するためには、種々の方法が開示
されている。

【０００３】たとえば、特開昭60-76766号公報にはトナ
ーと絶縁性キャリアの混合した二成分現像剤を用い、像
担持体上でトナー像を重ね合わせるカラー画像記録方法
が開示されている。この方法は、記録装置が小型・低コ
ストに構成される、二成分現像剤を使用していることか
らトナーの荷電制御が容易である、などの特徴を有する
ために非常に有用である。しかしながら、この方法で従
来使用しているトナー粒径は、10μm以上の比較的粗い
ものであり、細線や原稿に忠実な濃度の再現ができず、
高品位の画像を得るためには不完全であった。この問題
を解決するには、トナーの微粒化は必要不可欠である
が、10μm以下の微粒トナーを用いると種々の問題点が
発生することが知られている。その原因として、(１)微
粒化によってファンデルワース力がクーロン力より相対
的に大きくなり、現像剤搬送体への直流バイアス電圧の
印加によってかぶりを防ぐことが困難になる、(２)微粒
化によってトナーを均一に荷電させることが困難とな
り、帯電不良のトナーによってかぶりを生じる、などと
いうことが挙げられる。このような問題点を克服するた
めに、さまざまな方法が提案されている。

【０００４】たとえば、特開平1-94368号公報には均し
部材を現像領域の中央部と現像剤の層厚を規制する部材
との間に設定し、均し部材にトナー粒子の帯電極性とは
逆の極性の直流電圧をバイアス電圧として印加すること
が開示されている。この方法では、均し部材にトナー粒
子の帯電極性と逆の極性のバイアスを印加するために均
し部材にトナーが付着し、これが像担持体に付着するこ
とで画像汚れとなったり、均し部材にトナーが融着する
ことによって画像に縦すじが発生してしまう。

【０００５】たとえば、特開平4-115264号公報には、像
担持体に複数の現像器により順次異なる色の現像剤を付
与し複数色の現像剤からなる可視像を形成した後、転写
する画像形成装置において、現像剤搬送体の現像剤に近
接，接触して配置され、且つ先端部が現像領域に位置す
るように配置された電極体と現像搬送体との間に振動電
界を形成して現像剤を電極体先端部から分散飛翔させ像
担持体に供給する方法が開示されている。この方法で
は、現像剤を分散飛翔させるための電極体が、現像剤搬
送体との接触部の上流部にも存在するため、現像剤搬送
時に現像領域と同様の変動電界が形成され、現像剤が上
流側に戻されることになる。この結果、電極体を通過し
て現像領域に運ばれる現像剤の量は低下し現像性が劣る
とともに、上流側に戻された現像剤によって、電極体裏
面にトナー付着が起こりやすくなりトナー融着が起こり
やすくなる。

【０００６】たとえば、特開平6-236106号公報には、現
像域上流部に電極を有する板状部材を現像剤搬送体に当
接し、現像剤搬送体と像担持体の間および現像剤搬送体
と板状部材の先端部電極との間に同位相の振動電界を形
成することによってトナーを像担持体の静電潜像に付着
させるとともに、先端部電極よりも上流側にある部分を
有する第二電極を保持し、第二電極から先端部電極側へ
の電気力を作用する電界を形成するという方法が開示さ
れている。この方法では、先端部電極よりも第二電極に
印加する直流バイアス電圧の絶対値の方が大きいため、
電極汚れに対しては良好であるが完全に電極汚れを取り
除くことはできないという欠陥があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、小粒径
トナーに対応すべく像担持体と現像剤搬送体が対向する
現像空間に電極を設置し、前記現像剤搬送体上に二成分
現像剤を搬送し、振動電界によって反転現像を行う現像
装置においては、トナーが板状部材に付着してしまい画
像汚れを引き起こすことや高い現像濃度を得にくいとい
った問題点があった。

【０００８】本発明は上記問題点を解決し、板状部材へ
のトナー粒子の堆積によるかぶりが起こらず、濃度が高
く鮮明な記録画像を得ることが可能な現像装置を提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本願
の請求項１に記載の発明の現像装置は、現像剤搬送体と
像担持体が対向する空間に、現像剤搬送体移動方向に複
数の電極部を有する板状部材を設置し、ＡＣ電圧ととも
に現像剤搬送体に印加するＤＣバイアス電圧と同極性の
トナーを飛翔させ前記像担持体上の潜像を現像する現像
装置において、複数の電極部を有する板状部材の前記現
像剤搬送体移動方向下流側の電極幅をＬ₁(mm)、現像剤
搬送体移動方向上流側の電極幅をＬ₂(mm)、上流側と下
流側の電極間の距離をＬ₃(mm)、下流側の電極部に印加
する直流バイアス電圧をＶ_DC1(V)、上流側の電極部に印
加する直流バイアス電圧をＶ_DC2(V)としたときＬ₃≦Ｌ₁≦Ｌ₂ かつ（｜Ｖ_DC2｜−｜Ｖ_DC1｜）／（Ｌ₁＋Ｌ₃）＞400 であることを特徴とするものである。

【００１０】また、上記目的を達成する本願の請求項２
に記載の発明の現像装置は、複数の電極部を有する板状
部材の前記現像剤搬送体移動方向下流側の電極部と像担
持体の最近接距離ｈ₁(mm)、現像剤搬送体移動方向上流
側の電極部と像担持体の最近接距離ｈ₂(mm)、下流側の
電極部に印加する直流バイアス電圧をＶ_DC1(V)、上流側
の電極部に印加する直流バイアス電圧をＶ_DC2(V)、現像
位置において像担持体が取り得る表面電位をＶ_Sとした
とき、つねに（｜Ｖ_DC2｜−｜Ｖ_S｜）／ｈ₂＞（｜Ｖ_DC1｜−｜Ｖ_S｜）／ｈ₁ であることを特徴とするものである。

【００１１】さらに、上記目的を達成する本願の請求項
３に記載の発明の現像装置は、像担持体上に現像すべき
静電潜像が存在する現像領域においては前記複数の電極
部を有する板状部材の前記現像剤搬送体移動方向上流側
の電極部に印加する直流バイアス電圧の絶対値の方が下
流側の電極部に印加する直流バイアス電圧の絶対値より
も大きく、像担持体上に現像すべき静電潜像が存在しな
い非画像領域においては少なくとも前記複数の電極部を
有する板状部材の前記現像剤搬送体移動方向下流側の電
極部に交流バイアス電圧を印加することであることを特
徴とするものである。

【００１２】

【作用】本願においては、像担持体と現像剤搬送体とが
対向する現像空間に、複数個の電極部を有する板状部材
を設置し、前記電極部には直流バイアス電圧または直流
バイアス電圧に交流バイアス電圧を重畳したバイアス電
圧を印加し、現像剤搬送体には直流バイアス電圧を重畳
した交流バイアス電圧を印加する。このとき、上流側の
電極に印加するＤＣバイアス電圧の絶対値を下流側の電
極に印加するＤＣバイアス電圧の絶対値よりも大きくす
ることによって、板状部材側から現像域にトナーを押し
つける方向の電界となるため板状電極上にトナーが堆積
することを抑制することができる。しかしながら、この
効果のみでは完全にトナー汚れを防ぐことができない。

【００１３】（１）そこで前記複数の電極部を有する板
状部材の前記現像剤搬送体移動方向下流側の電極幅をＬ
₁(mm)、現像剤搬送体移動方向上流側の電極幅をＬ₂(m
m)、上流側と下流側の電極間の距離をＬ₃(mm)、下流側
の電極部に印加する直流バイアス電圧をＶ_DC1(V)、上流
側の電極部に印加する直流バイアス電圧をＶ_DC2(V)とし
たときに、（｜Ｖ_DC2｜−｜Ｖ_DC1｜）／（Ｌ₁＋Ｌ₃）＞
400 とすることで現像剤搬送体移動方向の上流側から下
流側への強い直流電界を形成し、板状部材上の空間に入
り込むトナーを現像域に押し出し、板状部材にトナーが
堆積することを完全に防止することができる。

【００１４】（２）また、複数の電極部を有する板状部
材の前記現像剤搬送体移動方向下流側の電極部と像担持
体の最近接距離ｈ₁(mm)、現像剤搬送体移動方向上流側
の電極部と像担持体の最近接距離ｈ₂(mm)、下流側の電
極部に印加する直流バイアス電圧をＶ_DC1(V)、上流側の
電極部に印加する直流バイアス電圧をＶ_DC2(V)、現像位
置において像担持体が取り得る表面電位をＶ_Sとしたと
き、つねに（｜Ｖ_DC2｜−｜Ｖ_S｜）／ｈ₂＞（｜Ｖ_DC1｜−｜Ｖ_S｜）／ｈ₁ とすることで現像剤搬送体移動方向の上流側から下流側
への強い直流電界を形成し、板状部材上の空間に入り込
むトナーを現像域に押し出し板状部材上にトナーが付着
することを完全に防止することができる。

【００１５】（３）また、像担持体上に現像すべき静電
潜像が存在しない非画像領域において、少なくとも下流
側の電極部に交流バイアス電圧を印加することによっ
て、電極部に付着したトナーを引き剥すことができ、上
流側から下流側への直流電界によって汚れを完全に防止
することができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。

【００１７】図１は本願現像装置の一例を示す画像形成
装置の部分断面図を、図２および図３に本願現像装置に
用いられる複数個の電極部を有する板状部材の詳細図
を、図４に本願現像装置を用いた画像形成装置(コニカ
(株)製ＤＣ9028改造機)の概要構成図を示す。

【００１８】図１（Ａ）は本願現像装置の一例を示す画
像形成装置の部分断面図、図１（Ｂ）は現像領域の拡大
断面図を示したものである。41はアルミニウム、ステン
レス鋼などのサンドブラスト処理によりＪＩＳ 10点平
均粗さによる表示（ＪＩＳ−Ｂ0610）で１〜２μmの粗
面処理を施し、回転可能に支持された現像材搬送体、43
は現像剤42を撹拌して成分を均一にする撹拌器、44は前
記現像剤42を前記現像剤搬送体41に供給する供給ロー
ラ、46は前記現像剤搬送体41上の現像剤層の厚みを規制
する現像剤搬送規制棒、47は前記現像剤搬送体41上の消
費された現像剤42をはぎ取るスクレーパである。45は複
数の電極部を有する板状部材であり、絶縁性の板状部材
45ａと上流側の電極部45ｂおよび下流側の電極部45ｃか
らなる。なお、前記複数の電極部を有する板状部材45の
詳細は後述する。

【００１９】現像剤搬送体41には直流バイアス電源Ｅ１
と交流バイアス電源Ｅ２により保護抵抗Ｒ１を介して直
流に交流を重畳することが可能なバイアス電圧が印加さ
れる。また上流側の電極部45ｂには直流バイアス電源Ｅ
３により保護抵抗Ｒ２介して直流バイアス電圧が印加さ
れる。下流側の電極部45ｃには直流バイアス電源Ｅ４と
交流バイアス電源Ｅ５により保護抵抗Ｒ３を介して直流
に交流を重畳することが可能なバイアス電圧が印加され
る。

【００２０】図２および図３には本発明で使用し得る前
記複数の電極部を有する板状部材４５の形状と配置につ
いて示している。図２（Ａ）のように前記複数の電極部
を有する板状部材４５は前記現像剤搬送体41の移動方向
に対して平行に設置する。前記現像剤搬送体41の移動方
向下流側の電極部45ｃの幅をＬ₁、上流側の電極部45ｂ
の幅をＬ₂、上流側電極部45ｂと下流側電極45ｃとの距
離Ｌ₃とする。下流側の電極部45ｃと像担持体の最近接
距離ｈ₁、上流側の電極部45ｂと像担持体の最近接距離
ｈ₂とする。本願においては、上流側の電極部45ｂおよ
び下流側の電極部45ｃの全体を前記現像剤搬送体41と前
記板状部材45ａの最近接点Ｐより該現像剤搬送体41の回
転方向の下流側に位置するように構成する。このように
構成することで、前記最近接点Ｐより上流側でトナーク
ラウドが発生せず下流への現像剤のトナー濃度を均一に
保つことができる。図２（Ｂ）のように、感光体ドラム
１側を絶縁層で構成することは、感光体ドラム１への電
流のリークを防ぐことができ、高い電圧を維持すること
が可能となるために好ましい。図２（Ａ）においても、
電流のリークを防ぐために電極部が露出している部分に
は10〜100μm程度の絶縁層をコーティング処理すること
が望ましい。図３（Ａ）のように電極間に絶縁層を介す
ることは上流側電極部45ｂと下流側電極部45ｃの距離を
狭めることができるために好ましい。このときＬ₃は負
の値を取り得る。つまり下流側電極部45ｃと上流側電極
部45ｂとが重なっても良い。このようにすることで充分
な現像性を得るとともにトナーを現像域に押し出す効果
を得ることもできる。図３（Ｂ）は下流側の電極部より
前にひさしを設けているものである。このようにするこ
とで他色トナー現像時のかぶりを抑えることができる。

【００２１】このとき好ましいＬ₁の範囲は現像剤搬送
体から像担持体へ飛翔させる振動電界を与える条件によ
って決められる。つまり現像剤搬送体の移動速度Ｖ(mm
／sec)、現像剤搬送体に印加するＡＣバイアス電圧の周
波数ｆ_AC(Hz)に依存する。現像剤搬送体の移動速度Ｖ(m
m／sec)が速いと現像剤搬送量が増加するために現像性
向上に有効であるが、速すぎると画像濃度の偏りを生じ
るために100〜500(mm／sec)が好ましい。周波数は、低
いと現像性や諧調性には有利であるが低すぎると感光体
ドラム１上に先に現像されたトナーが、現像装置４に引
き戻され混色を起こしてしまう。そのため周波数は500H
zから20kHzの範囲が好ましい。しかしながら電極板両者
のバランスによる振動の回数を考えると、５≦Ｌ₁・ｆ_AC
／Ｖ≦20が好ましく、Ｌ₁は0.05≦Ｌ₁≦1.0
が好ましい。

【００２２】またＬ₂は現像剤搬送体上流側の電極部よ
りもさらに上流側にトナーが回り込まないように長い方
がよいが、長すぎると現像剤搬送体41と板状部材45との
最近接点Ｐよりも現像剤搬送体移動方向の上流側に電極
部がかかってしまうために0.3≦Ｌ₂≦2.0が好ましい。

【００２３】またＬ₃は短いほど電極間の電界強度が強
まるためＬ₃≦0.5が好ましい。

【００２４】ひさしの長さＬ₄は0.5mm以下であることが
好ましい。

【００２５】板状部材45ａは50μm〜400μm程度の厚さ
からなる絶縁体で構成され、たとえばポリエチレンテレ
フタレート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリカー
ボネート、ポリブチレンテレフタレート、フェノール樹
脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、エポキシ
樹脂、ポリエーテル系樹脂などが好ましく、ガラス繊維
や炭素繊維など該絶縁体を強化したものを使用すること
はさらに好ましい。そして、前記電極部は現像剤搬送方
向に100μm〜2000μm程度の幅を持った銅箔が用いら
れ、板状部材45ａによって支持される。

【００２６】上記では本願画像形成装置の現像装置４に
用いる前記複数の電極部を有する板状部材45として、図
２，図３に記述されるものについて述べたが、これに派
生するような構成を有する電極部材についても同様に本
発明の現像装置に用いることができることはもちろんで
ある。

【００２７】図４は本願現像装置を用いた画像形成装置
(コニカ(株)製ＤＣ9028改造機)の概要構成図である。１
はアルミ素管に光導電体を塗布された像担持体である感
光体ドラムであり、時計まわりで回転するように構成さ
れている。

【００２８】２は帯電手段たるスコロトロン帯電器、３
は像露光手段たるレーザビームを用いた画像書き込み装
置、４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄはそれぞれ特定色の現像剤
を収容した現像装置、５は転写装置、６はクリーニング
装置、８は画像読み取り装置である。

【００２９】前記各現像装置４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ
は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、
黒色（Ｋ）の現像剤を収容するもので、前記感光体ドラ
ム１と所定の間隙をもつ各現像剤搬送体41を備え、感光
体ドラム１上の潜像を非接触の反転現像で顕像化する機
構を有している。前記現像剤搬送体41は反時計まわりに
回転するように構成されている。

【００３０】前記転写装置５の転写ベルト５ｂは転写極
５ａを内包し、画像形成中は感光体ドラム１の表面より
離間した位置に保たれ、前記感光体ドラム１上の画像形
成が終了後転写材に転写するときのみ図示のように前記
感光体ドラム１の表面に接触される。

【００３１】前記クリーニング装置６のクリーニングブ
レード６ａとトナー搬送ローラ６ｂは、画像形成中は感
光体ドラム１の表面より離間した位置に保たれ、画像転
写後のクリーニング時のみ図示のように感光体ドラム１
の表面に圧接される。かかる画像形成装置によるカラー
画像の形成は次のように行われる。

【００３２】まず、本実施例による多色トナー像の形成
は画像を読み込むことから始まる。すなわち、画像読み
取り装置８のハロゲンランプ80が原稿台７に乗せたオリ
ジナル原稿を照射し、その反射光が第一ミラー81、第二
ミラー82、第三ミラー83で反射され、レンズ84、ダイク
ロイックプリズム85を経て青、赤、緑に色分解され、青
は青用のＣＣＤ86、赤は赤用のＣＣＤ87、緑は緑用のＣ
ＣＤ88に読み込まれる。ＣＣＤからのアナログ信号は図
示されないＡ／Ｄ変換基板によってデジタル信号に変換
され画像処理される。

【００３３】この画像処理されたデジタル信号が前記画
像書き込み装置３に入力されると、図示しない書き込み
光源である半導体レーザは、図示しないコリメータレン
ズおよびシンドリカルレンズを通過し、駆動モータ31に
より回転される回転多面鏡34によって回転走査され、ｆ
θレンズ32とシリンドリカルレンズ33を経て、ミラー35
により光路を曲げられて、あらかじめ帯電手段たる前記
スコロトロン帯電器２によって一様な電荷を付与された
前記感光体ドラム１の周面上に投射され、主走査がなさ
れて輝線を形成する。従って、レーザービームによる主
走査と、前記感光体ドラム１の回転による副走査により
該感光体ドラム１の周面上に第１の色に対応する静電潜
像が形成されていく。

【００３４】この静電潜像は、イエロー（Ｙ）のトナー
と磁性キャリアからなる二成分現像剤が装填された現像
装置４Ａによって反転現像され、感光体ドラム１にトナ
ー像が形成される。得られたトナー像は感光体ドラム１
の表面に保持されたまま感光体ドラム１から引き離され
ている前記転写装置５と前記クリーニング装置６の下を
通過し、次の画像形成サイクルに入る。

【００３５】前記感光体ドラム１は前記スコロトロン帯
電器２により再び帯電され、次いで、第二の色に対応す
るデジタル信号が前記画像書き込み装置３に入力され、
前述した第一の色信号の場合と同様にして感光体ドラム
１表面への書き込みが行われ静電潜像が形成される。静
電潜像は第二の色としてマゼンタ（Ｍ）のトナーと磁性
キャリアからなる二成分現像剤を装填した現像装置４Ｂ
によって反転現像される。このマゼンタ（Ｍ）のトナー
像は、すでに形成されている前述のイエロー（Ｙ）のト
ナー像の上にも形成される。

【００３６】４Ｃはシアン（Ｃ）のトナーと磁性キャリ
アからなる二成分現像剤を有する現像装置で、第一、第
二の色と同様に感光体ドラム１表面にシアン（Ｃ）のト
ナー像を形成する。さらに４Ｄは黒色（Ｋ）のトナーと
磁性キャリアからなる二成分現像剤を有する現像装置で
あり、前記の色と同様の処理によって感光体ドラム１表
面に黒色トナー像を形成する。

【００３７】かくして感光体ドラム１の周面上に形成さ
れた多色トナー像は、前記転写装置５の転写極５ａにト
ナーと逆極性の高電圧を印加することによって給紙装置
９より送られた転写材に転写されるように構成されてい
る。

【００３８】即ち、前記給紙装置９に収納された転写材
は、給紙ローラ10の回転によって最上層の１枚が搬出さ
れ感光体ドラム１の像形成とタイミングを合わせて転写
装置５に供給される。

【００３９】こうして画像転写を受けた転写材は、転写
装置５の前記転写ベルト５ｂにそって感光体ドラム１か
ら分離される。図示しない紙除電極によって前記転写ベ
ルト５ｂから分離された転写材は搬送ベルト11によって
定着装置12に搬送され、該定着装置12の定着ローラ12ａ
によって画像を溶着したのち排紙ローラ12ｂ経て排紙ト
レイ13に排出される。

【００４０】一方、転写材への転写を終えた感光体ドラ
ム１は、さらに回転を続けて前記クリーニング装置６の
ブレード６ａとトナー搬送ローラ６ｂを圧接状態とし、
残留したトナーの除去を行い、その終了後前記ブレード
６ａを引き離し、その少しあとにトナー供給ローラ６ｂ
を引き離し新たな画像形成プロセスに入る。

【００４１】図５に、本願現像装置４の一実施例の白黒
モードにおける、前記現像剤搬送体41にバイアス電圧を
印加するタイミング、前記上流側電極部45ｂおよび下流
側電極部45ｃにバイアスを印加するタイミングについて
詳細に説明する。

【００４２】図５（Ａ）は前記上流側の電極部45ｂおよ
び下流側の電極部45ｃにバイアス電圧を印加するタイミ
ングを示し、感光体ドラム１上の静電潜像の現像は、黒
色（Ｋ）のみ行う。Ｔ１は感光体ドラム１上に現像すべ
き静電潜像が存在するとき（現像領域）、Ｔ２は感光体
ドラム１上に現像すべき静電潜像が存在しないとき（非
画像領域）を表す。

【００４３】図５（Ｂ）は前記現像剤搬送体41にバイア
スを印加するタイミングを示している。実線が直流バイ
アス成分について、破線が交流バイアス成分を表してい
る。黒色以外の現像装置および非画像領域においては、
画像汚れ防止のため、現像剤搬送体の回転を停止させる
ことが好ましい使用形態であり、現像剤搬送体41に印加
する交流バイアス成分は停止し、直流バイアス成分のみ
を印加する。

【００４４】図６に、本願画像形成装置の一実施例のフ
ルカラーモードにおける、前記現像剤搬送体41にバイア
ス電圧を印加するタイミング、前記上流側の電極部45ｂ
および下流側の電極部45ｃにバイアスを印加するタイミ
ングについて詳細に説明する。

【００４５】図６（Ａ）は、前記上流側電極部45ｂおよ
び下流側電極部にバイアス電圧を印加するタイミングを
示し、Ｔ１は、感光体ドラム１上に現像すべき静電潜像
が存在するとき（現像領域）、Ｔ２は感光体ドラム１上
に現像すべき静電潜像が存在しないとき（非画像領域）
を表す。このとき感光体ドラム１上の静電潜像の現像
は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、
黒色（Ｋ）の順に現像が行われる。

【００４６】図６（Ｂ）は、前記現像剤搬送体41にバイ
アスを印加するタイミングを示している。実線が直流バ
イアス成分について、破線が交流バイアス成分を表して
いる。感光体上に他色トナーによって現像すべき静電潜
像が存在する領域および非画像領域においては、画像汚
れ防止のため現像剤搬送体の回転を停止させることが好
ましい使用形態であり、現像剤搬送体に印加する交流バ
イアス成分は停止し、直流バイアス成分のみを印加す
る。

【００４７】図５（Ａ）、図６（Ａ）および図５
（Ｂ）、図６（Ｂ）の交流バイアス電圧におけるバイア
ス電圧の印加タイミングのズレは現像器の位置による時
間差を表している。

【００４８】図７に現像領域の拡大図を示す。現像時に
は現像剤搬送体にＤＣバイアス重畳のＡＣバイアス電圧
を、上流側電極部45ｂおよび下流側電極部45ｃには少な
くとも直流バイアス電圧がそれぞれ印加される。これに
よって、電極部と現像剤搬送体41の間にはトナーを飛翔
させる第一の振動電界48が形成され、像担持体と現像剤
搬送体の間には第一の振動電界よりも弱い第二の振動電
界49が形成される。第一の振動電界48によって発生した
トナークラウドは第二の振動電界側に誘導され、さらに
像担持体１に誘導され像担持体１上へのトナー付着が促
進される。

【００４９】このとき現像剤搬送体41に印加するＤＣバ
イアス電圧｜Ｖ_g｜、現像剤搬送体移動方向下流側の電
極部45ｃに印加するＤＣバイアス電圧｜Ｖ_DC1｜、現像
剤搬送体移動方向上流側の電極部45ｂに印加するＤＣバ
イアス電圧｜Ｖ_DC2｜、像担持体１の静電潜像の最高電
位｜Ｖ_H｜の関係は、現像剤搬送体移動方向下流側の電
極部45ｃに印加するＤＣバイアス電圧｜Ｖ_DC1｜を現像
剤搬送体41に印加するＤＣバイアス電圧｜Ｖ_g｜以上と
するとトナーを現像剤搬送体41に押さえつける方向であ
りクラウド化したトナーによって電極部が汚れることが
防ぐこと、現像剤搬送体移動方向下流側の電極部45ｃに
印加するＤＣバイアス電圧｜Ｖ_DC1｜を像担持体１の静
電潜像の最高電位｜Ｖ_H｜よりも小さくすることで背景
部に飛翔したかぶりトナーは像担持体１上にはつかず現
像剤搬送体41方向に引き戻されかぶりを防止できるこ
と、さらに現像剤搬送体移動方向上流側の電極部45ｂに
印加するＤＣバイアス電圧｜Ｖ_DC2｜を像担持体１の静
電潜像の最高電位｜Ｖ_H｜以上とすることで板状電極上
の空間のトナーが現像領域に押し出す方向であるために
汚れを防ぐことが可能となることから、｜Ｖ_g｜≦｜Ｖ_DC1｜＜｜Ｖ_H｜≦｜Ｖ_DC2｜であることが好ましい。

【００５０】前記複数の電極部を有する板状部材45を現
像空間Ａに設定する際、現像剤搬送体41と感光体ドラム
１との対向位置と電極部先端のなす角θは、現像性を考
えるとθが大きいほうが好ましいが、大きすぎると電極
を現像空間Ａに設置する効果がなくなってしまうので、
θは０〜20°の角度であることが望ましい。感光体ドラ
ム１と現像剤搬送体41の間隙は、小さいと印加するバイ
アス電圧をさげることができるが小さすぎると前記複数
の電極部を有する板状電極45を設置することが困難にな
るので0.2から1.0mmが好ましい。また現像剤搬送体41と
現像剤搬送体下流側電極部45ｃの距離は、現像剤搬送体
41と感光体ドラム１の間隙の0.2倍から0.6倍となること
が好ましい。現像剤搬送体41の移動速度V（mm／sec）と
感光体ドラム１の移動速度Vp（mm／sec）の比は、大き
いと現像性が上がるが、大きすぎると画像後端でのエッ
ジ効果が顕著になるため、V／Vp＝0.5〜4.0の範囲が好
ましい。前記現像剤搬送体41により搬送される現像剤量
は、多ければ現像性があがるが、多すぎるとキャリアが
穂立ちによって感光体ドラム１上に付着してしまうため
５mg／cm²から40mg／cm²の範囲に含まれることが好まし
い。

【００５１】現像剤搬送体に印加する前記交流電圧成分
は波形が矩形波に限られず、正弦波、三角波であっても
よい。電圧値が高い程トナーを振動させるようになり現
像性は向上するが、高すぎると絶縁破壊による感光体ド
ラム１への落雷現象や非画像領域へのかぶりが顕著にな
る。そのため印加交流バイアス電圧（Ｖ_ACp-p）は200Ｖ
〜２kVの範囲が好ましい。周波数は、低いと現像性や諧
調性には有利であるが、低すぎると感光体ドラム１上に
先に現像されたトナーが、現像装置に引き戻され混色を
起こしてしまう。そのため周波数は500Hzから20kHzの範
囲が好ましい。かぶりの発生は前記現像剤搬送体41に印
加する直流電圧成分を制御することによって防止し、絶
縁破壊は現像剤搬送体41の表面を絶縁性もしくは半絶縁
性の被膜を設けること、現像剤のキャリアを絶縁性コー
ティングをすることによって防止することができる。

【００５２】本発明の現像装置に使用する現像剤とし
て、好ましいトナーはスチレン系樹脂、ビニル系樹脂、
アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、シリコン樹脂、ポリ
エステル樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂
に、カラー顔料やカラー染料のような着色成分と荷電制
御剤等をいれ従来公知のトナー粒子製造方法と同様の方
法によってつくることができる。これを従来公知の粒径
選別方法によって、平均粒径20μm以下、好ましくは５
〜10μmの粒子を選別して得る。トナーの帯電量は、粒
径にも依存するが３〜300μC／ｇが好ましく、より好ま
しくは10〜50μC／ｇである。

【００５３】またキャリアには、鉄、クロム、ニッケ
ル、コバルト、亜鉛、銅、などの金属、あるいはそれら
の化合物や合金、たとえばγ-酸化第二鉄、二酸化クロ
ム、酸化マンガン、フェライトといった強磁性体や常磁
性体の球形化された粒子、またはそれら磁性体粒子表面
をスチレン系樹脂、ビニル系樹脂、エチレン系樹脂、ア
クリル系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステルなどの樹
脂で球状に被覆するか、磁性体微粒子を分散して含有し
た樹脂や脂肪酸ワックスの球形粒子をつくるかして得ら
れた粒子を用いる。その平均粒径は70μm以下、好まし
くは30〜50μm程度のものが好適に用いられる。平均粒
径がこれよりも大きいと、トナー像に斑が現れることや
トナー濃度が低くなるために高濃度の現像を行うことな
どの問題が生じ、これよりも小さいと、トナーとともに
感光体ドラム１上に飛翔してしまうという問題を生じ
る。また、キャリアが球形化していると、トナーとキャ
リアの撹拌性、搬送性が向上し、トナーの荷電制御性も
上昇するのでより好ましい。キャリア粒子を樹脂などで
被覆することは、前記現像剤搬送体41に印加するバイア
ス電圧を高くすることができるという効果を与える。そ
のため、現像剤搬送体に高いバイアス電圧を印加して
も、感光体ドラム１に放電して画像を乱すことがない。
またキャリアの抵抗率は10⁸Ωcm以上、好ましくは10¹³
Ωcm以上の絶縁性を示すものが好ましい。この抵抗率は
粒子を0.5cm²の断面を有する容器にいれてタッピングし
たのち、詰められた粒子上に１kg／cm²の荷重をかけ、
荷重と底面電極との間に1000Ｖ／cmの電界が生じる電圧
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
ある。この抵抗値が低いと、前記現像剤搬送体41にバイ
アス電圧を印加した際にキャリアに電荷が注入され感光
体ドラムにキャリア粒子が付着したり、バイアス電圧の
ブレークダウンが起こりやすくなる。

【００５４】本発明の現像装置には、以上に述べたよう
に球状のキャリアとトナーが混合した二成分現像剤が好
ましく用いられるが、必要に応じて粒子の流動性を上げ
るための流動化剤や像形成体面の清浄化の為のクリーニ
ング剤をトナーに混合することができる。流動化剤とし
ては、コロイダルシリカ、シリコンワニス、金属委石
鹸、非イオン表面活性剤など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、フッ素などの表面活性剤を用いることができる。

【００５５】（実施例１）実験機：ＤＣ9028（コニカ(株)製電子複写機）改造機現像剤（42）：キャリアは見かけ密度2.45ｇ／cm³、体
積平均粒径45μm、飽和磁化60emu／ｇからなるフェライ
ト粒子に樹脂コーティングした球形の磁性キャリアを使
用、トナーは、スチレン・アクリル樹脂100重量部、顔
料10重量部に必要量の荷電制御剤を混練することによっ
て製造し、粉砕造粒法によって得られた重量平均粒径７
μmの非磁性トナーをトナー比率がキャリアに対して10w
t％、現像分離法によって測定した平均トナー帯電量
（現像分離法によって測定）が−20μC／ｇとなるよう
に黒色現像剤を600ｇ作製。

【００５６】感光体（１）：ＯＰＣ感光体ドラム（φ18
0）周速は140mm／sec 現像剤搬送体（41）：ステンレス鋼をサンドブラスト処
理により粗面処理（φ20）、回転数は300rpm 複数の電極部を有する板状部材（45）：ガラス繊維によ
って強化されたエポキシ樹脂（厚み0.1mm）上の銅箔を
エッチング処理によって形成。（図２（Ａ）の電極構
成）。このとき現像剤搬送体移動方向上流側の電極部45
ｂの幅Ｌ₂をＯ．５ｍｍ，下流側の電極部４５ｃの幅Ｌ₁
および上流側電極部45ｂと下流側電極部45ｃとの距離Ｌ
₃を変化させた。設定は図７のように設定を行い、角度
θは０°とした。

【００５７】現像剤搬送体41と感光体ドラム１との間隙：0.5mm 現像剤搬送体41と電極部45ｃの最近接距離：0.25mm Ｖ_S／Vp＝2.24 現像剤搬送量：10mg／cm² 黒色現像位置における感光体ドラム１の静電潜像の最高
電位：−800Ｖ上流側の電極部45ｂに印加したバイアス電圧：直流バイ
アス電圧：可変下流側の電極部45ｃに印加したバイアス電圧：直流バイ
アス電圧：可変（現像時、非現像時とも電極部に印加する直流バイアス
電圧は変化させず）現像剤搬送体41に印加するバイアス電圧：直流バイアス電圧成分：−700Ｖ交流バイアス電圧成分：８kHz、800Ｖ以上の条件で白黒モードにて連続500コピーの複写を行
い、そのときの、複数の電極部を有する板状部材45上の
トナー汚れについて測定を行った。現像装置４は黒色
（Ｋ）のみを動作させた。前記電極部45ｂの汚れは、機
械停止後に顕微鏡観察（×250）によって行った。その
ときの結果を表１に示す。

【００５８】

【表１】

【００５９】表１は、各連続コピー終了後の複数の電極
部を有する板状部材45上へのトナー汚れの関係を示した
表である。

【００６０】表１をみるように、上流側から下流側への
直流電界を大きくすることによって電極汚れを抑えるこ
とができ、（｜Ｖ_DC2｜−｜Ｖ_DC1｜）／（Ｌ₁＋Ｌ₃）＞
400の条件で電極上の汚れが完全に防ぐことができるこ
とがわかった。

【００６１】（実施例２）実験機：ＤＣ9028（コニカ(株)製電子複写機）改造機現像剤（42）：キャリアは見かけ密度2.45ｇ／cm³、体
積平均粒径45μm、飽和磁化60emu／ｇからなるフェライ
ト粒子に樹脂コーティングした球形の磁性キャリアを使
用、トナーは、スチレン・アクリル樹脂100重量部、顔
料10重量部に必要量の荷電制御剤を混練することによっ
て製造し、粉砕造粒法によって得られた重量平均粒径７
μmの非磁性トナーをトナー比率がキャリアに対して10w
t％、現像分離法によって測定した平均トナー帯電量
（現像分離法によって測定）が−20μC／ｇとなるよう
に各色現像剤を600ｇ作製。

【００６２】感光体（１）：ＯＰＣ感光体ドラム（φ18
0）周速は140mm／sec 現像剤搬送体（41）：ステンレス鋼をサンドブラスト処
理により粗面処理（φ20）、回転数は300rpm 複数の電極部を有する板状部材（45）：ガラス繊維によ
って強化されたエポキシ樹脂（厚み0.1mm）上の銅箔を
エッチング処理によって形成。（図２（Ａ）の電極構
成）。このとき現像剤搬送体41の上流側の電極部45ｂの
幅Ｌ₂を0.5mm，下流側の電極部45ｃの幅Ｌ₁を0.3mm，上
流側電極部45ｂと下流側電極部45ｃとの距離Ｌ₃を0.2mm
とした。設定は図７のように設定を行い、角度θは０°
とした。

【００６３】現像剤搬送体41と感光体ドラム１との間隙：0.5mm 現像剤搬送体41と電極部45ｃの最近接距離：0.25mm Ｖ_S／Vp＝2.24 現像剤搬送量：10mg／cm² 各色現像位置における感光体ドラム１の静電潜像の最高
電位：−800Ｖ上流側の電極部45ｂに印加したバイアス電圧：直流バイ
アス電圧：−1000Ｖ下流側の電極部45ｃに印加したバイアス電圧：直流バイ
アス電圧：−700Ｖ（現像時、非現像時とも電極部に印加する直流バイアス
電圧は変化させず）現像剤搬送体41に印加するバイアス電圧：直流バイアス電圧成分：−700Ｖ交流バイアス電圧成分：８kH_Z、800Ｖ以上の条件でフルカラーモードにて画像形成を行って、
それを普通紙の転写紙にコロナ放電によって転写し、表
面温度140℃の定着ローラ12ａからなる定着装置12に通
し定着した。得られた画像にはかぶりがなく、濃度が高
く極めて鮮明なものであった。このとき、複数の電極部
を有する板状部材45上にはトナーによる汚れは見られな
かった。引き続いて１万枚の複写を行ったが、終了時の
記録画像まで初期の記録画像と同様にかぶりがなく、濃
度が高く極めて鮮明なものを得ることができた。また、
１万コピー終了時においても前記電極部45ｃには汚れが
見られなかった。

【００６４】（実施例３）実験機：ＤＣ9028（コニカ(株)製電子複写機）改造機現像剤（42）：キャリアは見かけ密度2.45ｇ／cm³、体
積平均粒径45μm、飽和磁化60emu／ｇからなるフェライ
ト粒子に樹脂コーティングした球形の磁性キャリアを使
用、トナーは、スチレン・アクリル樹脂100重量部、顔
料10重量部に必要量の荷電制御剤を混練することによっ
て製造し、粉砕造粒法によって得られた重量平均粒径７
μmの非磁性トナーをトナー比率がキャリアに対して10w
t％、現像分離法によって測定した平均トナー帯電量
（現像分離法によって測定）が−20μC／ｇとなるよう
に黒色現像剤を600ｇ作製。

【００６５】感光体（１）：ＯＰＣ感光体ドラム（φ18
0）周速は140mm／ｓｅｃ現像剤搬送体（４１）：ステンレス鋼をサンドブラスト
処理により粗面処理（φ20）、回転数は300rpm 複数の電極部を有する板状部材（45）：ガラス繊維によ
って強化されたエポキシ樹脂（厚み0.1mm）上の銅箔を
エッチング処理によって形成。（図３（Ａ）の電極構
成）。このとき現像剤搬送体41の上流側の電極部45ｂと
下流側の電極部45ｃとの幅を0.5mm，上流側電極部45ｂ
と下流側電極部45ｃとの距離を0.3mmとした。設定は図
７のように設定を行い、角度θは０°とした。

【００６６】電極部と像担持体１の距離を変化させるこ
とは、板状部材45ａを押さえる位置を変化させることに
よって行った。

【００６７】現像剤搬送体41と感光体ドラム１との間隙：0.5mm 現像剤搬送体41と下流側電極部45ｃの最近接距離：0.25
mm 下流側電極部45ｃと像担持体の最近接距離ｈ₁：可変上流側電極部45ｂと像担持体の最近接距離ｈ₂：可変Ｖ_S／Vp＝2.24 現像剤搬送量：10mg／cm² 黒色現像位置における感光体ドラム１の静電潜像の最高
電位：−800Ｖ黒色現像位置における感光体ドラム１の静電潜像の最低
電位：−50Ｖ（つまり像担持体上の表面電位Ｖ_Sは−50Ｖ〜−800Ｖま
で取り得る）上流側の電極部45ｂに印加したバイアス電圧：直流バイ
アス電圧：可変下流側の電極部45ｃに印加したバイアス電圧：直流バイ
アス電圧：−700Ｖ（現像時、非現像時とも電極部に印加する直流バイアス
電圧は変化させず）現像剤搬送体41に印加するバイアス電圧：直流バイアス電圧成分：−700Ｖ交流バイアス電圧成分：８kH_Z、800Ｖ以上の条件で白黒モードにて連続500コピーの複写を行
い、そのときの、複数の電極部を有する板状部材45上の
トナー汚れについて測定を行った。現像装置４は黒色
（Ｋ）のみを動作させた。前記電極部45ｂの汚れは、機
械停止後に顕微鏡観察（×250）によって行った。その
ときの結果を表２に示す。

【００６８】

【表２】

【００６９】表２は、各連続コピー終了後の複数の電極
部を有する板状部材上へのトナー汚れの関係を示した表
である。

【００７０】表２をみるように、つねに上流側から下流
側への直流電界を大きい場合（像担持体上の潜像電位が
最高電位および最低電位のときとも上流側の電極部と像
担持体間の直流電界の方が小さいときのみ電極汚れを抑
えることができることが分かる。

【００７１】（実施例４）実験機：ＤＣ9028（コニカ(株)製電子複写機）改造機現像剤（42）：キャリアは見かけ密度2.45ｇ／cm³、体
積平均粒径45μm、飽和磁化60emu／ｇからなるフェライ
ト粒子に樹脂コーティングした球形の磁性キャリアを使
用、トナーは、スチレン・アクリル樹脂100重量部、顔
料10重量部に必要量の荷電制御剤を混練することによっ
て製造し、粉砕造粒法によって得られた重量平均粒径７
μmの非磁性トナーをトナー比率がキャリアに対して10w
t％、現像分離法によって測定した平均トナー帯電量
（現像分離法によって測定）が−20μC／ｇとなるよう
に各色現像剤を600ｇ作製。

【００７２】感光体（１）：ＯＰＣ感光体ドラム（φ18
0）周速は140mm／sec 現像剤搬送体（41）：ステンレス鋼をサンドブラスト処
理により粗面処理（φ20）、回転数は300rpm 複数の電極部を有する板状部材（45）：ガラス繊維によ
って強化されたエポキシ樹脂（厚み0.1mm）上の銅箔を
エッチング処理によって形成。（図２（Ａ）の電極構
成）。このとき現像剤搬送体41の上流側の電極部45ｂと
下流側の電極部45ｃとの幅を0.5mm，上流側電極部45ｂ
と下流側電極部45ｃとの距離を0.3mmとした。設定は図
７のように設定を行い、角度θは０°とした。

【００７３】現像剤搬送体41と感光体ドラム１との間隙：0.5mm 現像剤搬送体41と下流側電極部45ｃの最近接距離：0.25
mm 下流側電極部45ｃと像担持体の最近接距離ｈ₁：0.25mm 上流側電極部45ｂと像担持体の最近接距離ｈ₂：0.30mm Ｖ_S／Vp＝2.24 現像剤搬送量：10mg／ｃｍ^２各色現像位置における感光体ドラム１の静電潜像の最高
電位：−８００Ｖ各色現像位置における感光体ドラム１の静電潜像の最低
電位：−50Ｖ（つまり像担持体上の表面電位Ｖ_Sは−50V〜−800Vまで
取り得る）上流側の電極部45ｂに印加したバイアス電圧：直流バイ
アス電圧：−1000Ｖ下流側の電極部45ｃに印加したバイアス電圧：直流バイ
アス電圧：−700Ｖ（現像時、非現像時とも電極部に印加する直流バイアス
電圧は変化させず）現像剤搬送体41に印加するバイアス電圧：直流バイアス電圧成分：−700Ｖ交流バイアス電圧成分：８kH_Z、800Ｖ以上の条件でフルカラーモードにて画像形成を行って、
それを普通紙の転写紙にコロナ放電によって転写し、表
面温度140℃の定着ローラ12ａからなる定着装置12に通
し定着した。得られた画像にはかぶりがなく、濃度が高
く極めて鮮明なものであった。このとき、複数の電極部
を有する板状部材45上にはトナーによる汚れは見られな
かった。引き続いて１万枚の複写を行ったが、終了時の
記録画像まで初期の記録画像と同様にかぶりがなく、濃
度が高く極めて鮮明なものを得ることができた。また、
１万コピー終了時においても前記電極部45ｃには汚れが
見られなかった。

【００７４】（実施例５）実験機：ＤＣ9028（コニカ(株)製電子複写機）改造機現像剤（42）：キャリアは見かけ密度2.45ｇ／cm³、体
積平均粒径45μm、飽和磁化60emu／ｇからなるフェライ
ト粒子に樹脂コーティングした球形の磁性キャリアを使
用、トナーは、スチレン・アクリル樹脂100重量部、顔
料10重量部に必要量の荷電制御剤を混練することによっ
て製造し、粉砕造粒法によって得られた重量平均粒径７
μmの非磁性トナーをトナー比率がキャリアに対して10w
t％、現像分離法によって測定した平均トナー帯電量
（現像分離法によって測定）が−20μC／ｇとなるよう
に黒色現像剤を600ｇ作製。

【００７５】感光体（１）：ＯＰＣ感光体ドラム（φ18
0）周速は140mm／ｓｅｃ現像剤搬送体（４１）：ステンレス鋼をサンドブラスト
処理により粗面処理（φ20）、回転数は300rpm 複数の電極部を有する板状部材（45）：ガラス繊維によ
って強化されたエポキシ樹脂（厚み0.1mm）の上にエッ
チング処理によって現像剤搬送体の上流側の電極部，下
流側の電極部とも幅0.5mmの銅箔を形成。（図２（Ａ）
の電極構成）。また上流側の電極および下流側の電極の
距離を0.3mmとした。また導電部には10μm厚の絶縁被膜
を施した。設定は図７のように設定を行い、角度θは０
°とした。

【００７６】現像剤搬送体41と感光体ドラム１との間隙：0.5mm 現像剤搬送体41と電極部45ｃの最近接距離：0.25mm Ｖ_S／Vp＝2.24 現像剤搬送量：10mg／cm² 黒色現像位置における感光体ドラム１の静電潜像の最高
電位：−800Ｖ上流側の電極部45ｂに印加したバイアス電圧：(現像領域)直流バイアス電圧：
−1000Ｖ (非画像領域)直流バイアス電圧：−1000Ｖ下流側の電極部45ｃに印加したバイアス電圧：(現像領域)直流バイアス電圧：
−700Ｖ (非画像領域)直流バイアス電圧：−700Ｖ交流バイアス電圧：印加せず現像剤搬送体41に印加するバイアス電圧：直流バイアス電圧成分：−700Ｖ交流バイアス電圧成分：８kH_Z、800Ｖ以上の条件で白黒モードにて複写を行い、そのときの、
複数の電極部を有する板状部材45上のトナー汚れについ
て測定を行った。現像装置４は黒色（Ｋ）のみを動作さ
せた。前記電極部45ｂの汚れは、機械停止後に顕微鏡観
察（×250）によって行った。そのときの結果を表３に
示す。

【００７７】

【表３】

【００７８】表３は、各連続コピー終了後の複数の電極
部を有する板状部材上へのトナー汚れの関係を示した表
である。

【００７９】表３において、○は電極部45ｃ１mm²あた
りのトナー数が10個以下を、△は１mm²あたり11個〜50
個を、×は51個〜100個を、××は101個以上を示す。コ
ピー数が少ないときには複数の電極部を有する電極部材
45上に汚れは殆ど見られないが、コピー数の増加と共に
汚れが増加していく。

【００８０】（実施例６）実験機：ＤＣ9028（コニカ(株)製電子複写機）改造機現像剤（42）：キャリアは見かけ密度2.45ｇ／cm³、体
積平均粒径45μm、飽和磁化60emu／ｇからなるフェライ
ト粒子に樹脂コーティングした球形の磁性キャリアを使
用、トナーは、スチレン・アクリル樹脂100重量部、顔
料10重量部に必要量の荷電制御剤を混練することによっ
て製造し、粉砕造粒法によって得られた重量平均粒径７
μmの非磁性トナーをトナー比率がキャリアに対して10w
t％、現像分離法によって測定した平均トナー帯電量
（現像分離法によって測定）が−20μC／ｇとなるよう
に黒色現像剤を600ｇ作製。

【００８１】感光体（１）：ＯＰＣ感光体ドラム（φ18
0）周速は140mm／sec 現像剤搬送体（41）：ステンレス鋼をサンドブラスト処
理により粗面処理（φ20）、回転数は300rpm 複数の電極部を有する板状部材（45）：ガラス繊維によ
って強化されたエポキシ樹脂（厚み0.1mm）の上にエッ
チング処理によって現像剤搬送体41の上流側の電極部45
ｂ，下流側の電極部45ｃとも幅0.5mmの銅箔を形成。
（図２（Ａ）の電極構成）。また上流側の電極部45ｂと
下流側の電極部45ｃとの距離を0.3mmとした。また導電
部には10μm厚の絶縁被膜を施した。設定は図７のよう
に設定を行い、角度θは０°とした。

【００８２】現像剤搬送体41と感光体ドラム１との間隙：0.5mm 現像剤搬送体41と電極部45ｃの最近接距離：0.25mm Ｖ_S／Vp＝2.24 現像剤搬送量：10mg／cm² 黒色現像位置における感光体ドラム１の静電潜像の最高
電位：−800Ｖ上流側の電極部45ｂに印加したバイアス電圧：(現像領域)直流バイアス電圧：
−1000Ｖ (非画像領域)直流バイアス電圧：−1000Ｖ下流側の電極部45ｃに印加したバイアス電圧：(現像領域)直流バイアス電圧：
−700Ｖ (非画像領域)直流バイアス電圧：−700Ｖ交流バイアス電圧：８kH_Z，800Ｖ現像剤搬送体41に印加するバイアス電圧：直流バイアス電圧成分：−700Ｖ交流バイアス電圧成分：８kH_Z、800Ｖ以上の条件で白黒モードにて複写を行い、そのときの、
複数の電極部を有する板状部材上のトナー汚れについて
測定を行った。現像装置４は黒色（Ｋ）のみを動作させ
た。前記電極部45ｃの汚れは、機械停止後に顕微鏡観察
（×250）によって行った。そのときの結果を表４に示
す。

【００８３】

【表４】

【００８４】表４は、各連続コピー終了後の複数の電極
部を有する板状部材45上へのトナー汚れの関係を示した
表である。

【００８５】表４において、○は電極部45ｃ１mm²あた
りのトナー数が10個以下を、△は１mm²あたり11個〜50
個を、×は51個〜100個を、××は101個以上を示す。交
流バイアス電圧の印加によりコピー数増加によっても汚
れが完全におさえられていることがわかる。

【００８６】（実施例７）実験機：ＤＣ9028（コニカ(株)製電子複写機）改造機現像剤（42）：キャリアは見かけ密度2.45ｇ／cm³、体
積平均粒径45μm、飽和磁化60emu／ｇからなるフェライ
ト粒子に樹脂コーティングした球形の磁性キャリアを使
用、トナーは、スチレン・アクリル樹脂100重量部、顔
料10重量部に必要量の荷電制御剤を混練することによっ
て製造し、粉砕造粒法によって得られた重量平均粒径７
μmの非磁性トナーをトナー比率がキャリアに対して10w
t％、現像分離法によって測定した平均トナー帯電量
（現像分離法によって測定）が−20μC／ｇとなるよう
に各色現像剤を600ｇ作製。

【００８７】感光体（１）：ＯＰＣ感光体ドラム（φ18
0）周速は140mm／sec 現像剤搬送体（41）：ステンレス鋼をサンドブラスト処
理により粗面処理（φ20）、回転数は300rpm 複数の電極部を有する板状部材（45）：ガラス繊維によ
って強化されたエポキシ樹脂（厚み0.1mm）の上にエッ
チング処理によって現像剤搬送体41の上流側の電極部45
ｂ，下流側の電極部45ｃとも幅0.5mmの銅箔を形成。
（図２（Ａ）の電極構成）。また上流側の電極部45ｂと
および下流側の電極部45ｃとの距離を0.3mmとした。ま
た導電部には10μm厚の絶縁被膜を施した。設定は図６
のように設定を行い、角度θは０°とした。

【００８８】現像剤搬送体41と感光体ドラム１との間隙：0.5mm 現像剤搬送体41と電極部45ｃの最近接距離：0.25mm Ｖ_S／Vp＝2.24 現像剤搬送量：10mg／cm² 各色現像位置における感光体ドラム１の静電潜像の最高
電位：−800Ｖ上流側の電極部45ｂに印加したバイアス電圧：(現像領域)直流バイアス電圧：
−1000Ｖ (非画像領域)直流バイアス電圧：−1000Ｖ下流側の電極部45ｃに印加したバイアス電圧：(現像領域)直流バイアス電圧：
−700Ｖ (非画像領域)直流バイアス電圧：−700Ｖ交流バイアス電圧：８kH_Z，800Ｖ現像剤搬送体41に印加するバイアス電圧：直流バイアス電圧成分：−700Ｖ交流バイアス電圧成分：８kH_Z、800Ｖ以上の条件でフルカラーモードにて画像形成を行って、
それを普通紙の転写紙にコロナ放電によって転写し、表
面温度140℃の定着ローラ12ａからなる定着装置12に通
し定着した。得られた画像にはかぶりがなく、濃度が高
く極めて鮮明なものであった。このとき、複数の電極部
を有する板状部材45上にはトナーによる汚れは見られな
かった。引き続いて１万枚の複写を行ったが、終了時の
記録画像まで初期の記録画像と同様にかぶりがなく、濃
度が高く極めて鮮明なものを得ることができた。また、
１万コピー終了時においても前記電極部45ｃには汚れが
見られなかった。

【００８９】本願発明の実施例には、画像形成装置とし
てＤＣ9028改造機を使用したが、本発明は同様の構成に
よって画像形成を行うものについても同様に用いること
ができる。つまり、複写機、プリンター、ファクシミリ
またはこれらの複合機のように、像担持体たる感光体ド
ラムや感光体ベルトに画像書き込みを行い画像を形成す
る装置についても同様に用いることができることはもち
ろんである。

【００９０】また本願発明の画像形成装置は、キャリア
とトナーからなる二成分現像剤に好適の装置であるが、
一成分現像剤にも同様の構成で用いることができる。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の現像装置
は、複数の電極を有する板状部材45の上流側の電極部45
ｂおよび下流側の電極部45ｃの電極幅、印加するバイア
ス電圧、電極間の距離を選択することによって、平均粒
径10μm以下のトナーを支障なく用いることができ、か
ぶりがなく、濃度が高く極めて鮮明な記録画像を得るこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一例を示す画像形成装置の
部分断面図および現像領域の拡大断面図。

【図２】本発明の現像装置に用いられる複数の電極部を
有する板状部材の各種形態を示す拡大断面図。

【図３】上記複数の電極部を有する板状部材の他の形態
を示す拡大断面図。

【図４】本発明の現像装置を用いる画像形成装置の実施
例に使用したＤＣ9028（コニカ(株)製）改造機を示す構
成図。

【図５】本発明の現像装置を使用した画像形成装置の実
施例の白黒モードに使用した電極部に印加するバイアス
電圧のタイミング、および現像剤搬送体に印加するバイ
アス電圧のタイミングを示すタイムチャート。

【図６】本発明の現像装置を使用した画像形成装置の実
施例のフルカラーモードに使用した電極部に印加するバ
イアス電圧のタイミング、および現像剤搬送体に印加す
るバイアス電圧のタイミングを示すタイムチャート。

【図７】本発明の現像装置を用いた画像形成装置の現像
領域の拡大断面図。

【符号の説明】

１感光体ドラム（像担持体）４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ現像装置 41 現像剤搬送体 42 現像剤 43 撹拌器 44 供給ローラ 45 複数の電極部を有する板状部材 45ａ板状部材 45ｂ上流側の電極部 45ｃ下流側の電極部 46 現像剤搬送規制棒 47 スクレーパ 48 第一の振動電界 49 第二の振動電界Ａ現像空間Ｅ１直流バイアス電源（現像剤搬送体側）Ｅ２交流バイアス電源（現像剤搬送体側）Ｅ３直流バイアス電源（上流側電極部）Ｅ４直流バイアス電圧（下流側電極部）Ｅ５交流バイアス電源（下流側電極部）Ｌ₁ 現像剤搬送体移動方向下流側の電極幅Ｌ₂ 現像剤搬送体移動方向上流側の電極幅Ｌ₃ 上流側と下流側の電極間の距離Ｐ現像剤搬送体と板状部材の最近接点Ｖ_S 像担持体上の表面電位Ｖ_DC1 現像剤搬送体移動方向下流側の電極部に印加す
る直流バイアス電圧Ｖ_DC2 現像剤搬送体移動方向上流側の電極部に印加す
る直流バイアス電圧Ｖ_AC1 現像剤搬送体移動方向下流側の電極部に印加す
る交流バイアス電圧

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野守弘之東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像剤搬送体と像担持体が対向する空間
に、現像剤搬送体移動方向に複数の電極部を有する板状
部材を設置し、ＡＣ電圧とともに現像剤搬送体に印加す
るＤＣバイアス電圧と同極性のトナーを飛翔させ前記像
担持体上の潜像を現像する現像装置において、前記複数の電極部を有する板状部材の前記現像剤搬送体
移動方向下流側の電極幅をＬ₁(mm)、現像剤搬送体移動
方向上流側の電極幅をＬ₂(mm)、上流側と下流側の電極
間の距離をＬ₃(mm)、下流側の電極部に印加する直流バ
イアス電圧をＶ_DC1(V)、上流側の電極部に印加する直流
バイアス電圧をＶ_DC2(V)としたときＬ₃≦Ｌ₁≦Ｌ₂ かつ、（｜Ｖ_DC2｜−｜Ｖ_DC1｜）／（Ｌ₁＋Ｌ₃）＞400 であることを特徴とする現像装置。
【請求項２】現像剤搬送体と像担持体が対向する空間
に、現像剤搬送体移動方向に複数の電極部を有する板状
部材を設置し、ＡＣ電圧とともに現像剤搬送体に印加す
るＤＣバイアス電圧と同極性のトナーを飛翔させ前記像
担持体上の潜像を現像する現像装置において、前記複数の電極部を有する板状部材の前記現像剤搬送体
移動方向下流側の電極部と像担持体の最近接距離ｈ₁(m
m)、現像剤搬送体移動方向上流側の電極部と像担持体の
最近接距離ｈ₂(mm)、下流側の電極部に印加する直流バ
イアス電圧をＶ_DC1(V)、上流側の電極部に印加する直流
バイアス電圧をＶ_DC2(V)、現像位置において像担持体が
取り得る表面電位をＶ_Sとしたとき、つねに（｜Ｖ_DC2｜−｜Ｖ_S｜）／ｈ₂＞（｜Ｖ_DC1｜−｜Ｖ_S｜）／ｈ₁ であることを特徴とする現像装置。
【請求項３】現像剤搬送体と像担持体が対向する空間
に、現像剤搬送体移動方向に複数の電極部を有する板状
部材を設置し、ＡＣ電圧とともに現像剤搬送体に印加す
るＤＣバイアス電圧と同極性のトナーを飛翔させ前記像
担持体上の潜像を現像する現像装置において、像担持体上に現像すべき静電潜像が存在する現像領域に
おいて、前記複数の電極部を有する板状部材の前記現像
剤搬送体移動方向の上流側の電極部に印加する直流バイ
アス電圧の絶対値の方が下流側の電極部に印加する直流
バイアス電圧の絶対値よりも大きく、像担持体上に現像
すべき静電潜像が存在しない非画像領域において、少な
くとも前記複数の電極部を有する板状部材の前記現像剤
搬送体移動方向下流側の電極部に交流バイアス電圧を印
加することを特徴とする現像装置。
【請求項４】前記像担持体上に現像すべき静電潜像が
存在しない非画像領域において、前記下流側の電極部に
印加する直流バイアス電圧Ｖ_DC1と交流バイアス電圧Ｖ
_AC1とが、前記上流側の電極部に印加する直流バイアス
電圧Ｖ_DC2と｜Ｖ_DC1｜＋｜1/2(Ｖ_AC1)P-P｜＜｜Ｖ_DC2｜の関係にあることを特徴とする請求項３に記載の現像装
置。