JPH09311542A

JPH09311542A - 現像装置及びそれを搭載したカラー画像形成装置

Info

Publication number: JPH09311542A
Application number: JP8127100A
Authority: JP
Inventors: Toru Komatsu; 小松　　徹; Isao Endo; 勇雄遠藤; Satoru Haneda; 哲羽根田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1996-05-22
Filing date: 1996-05-22
Publication date: 1997-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】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、振動電界に
よって反転現像を行う現像装置においては、電極の位置
によって現像性低下、特に濃度ムラを生じるといった問
題点があった。本発明は上記問題点を解決し、濃度ムラ
や画像汚れや混色がなく鮮明な記録画像を得ることが可
能な現像装置及びカラー画像形成装置を提供する。【解決手段】現像剤搬送体と像担持体が対向する空間
に、弾性部材の自由端に積層することによって支持され
た電極部を有する板状部材を設置し、該板状部材の電極
部には少なくとも直流電圧を印加し、前記現像剤搬送体
に直流電圧と交流電圧の重畳電圧を印加し、前記現像剤
搬送体上のトナーを飛翔させて前記像担持体上の潜像を
現像する現像装置において、前記弾性部材はバイアスを
印加可能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】

【発明の属する技術分野】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
を行う現像装置及びそれを装着したカラー画像形成装置
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】例えば、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、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、
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】例えば、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】例えば、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剤搬送体との
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】例えば、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、電極上への現像剤汚れに対しては良好である。

【０００７】しかしながらこのように電極を有する板状
部材の設定時にうねりや反りが生じてしまうと現像空間
内での電極の位置関係に変化を与えてしまう。その結果
として現像性の低下、特に濃度むらを生じていた。

【０００８】

【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、振動電界によって反転現像を
行う現像装置においては、電極の位置によって現像性低
下、特に濃度むらや制御電極板の汚れによる画像汚れや
カラー画像形成時の混色を生じるといった問題点があっ
た。

【０００９】本発明は上記問題点を解決し、濃度ムラや
混色が無く画像汚れの無い鮮明な記録画像を得ることが
可能な現像装置及びそれを搭載したカラー画像形成装置
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的は次の技術手段
（１）〜（１７）項の何れか１項によって達成される。

【００１１】（１）現像剤搬送体と像担持体が対向す
る空間に、弾性部材の自由端に積層することによって支
持された電極部を有する板状部材を設置し、該板状部材
の電極部には少なくとも直流電圧を印加し、前記現像剤
搬送体には直流電圧と交流電圧の重畳電圧を印加し、前
記現像剤搬送体上のトナーを飛翔させて前記像担持体上
の潜像を現像する現像装置において、前記弾性部材はバ
イアスを印加可能であることを特徴とする現像装置。

【００１２】（２）前記弾性部材に印加するバイアス
はトナーと同極性の直流電圧であることを特徴とする
（１）項に記載の現像装置。

【００１３】（３）前記弾性部材に印加するバイアス
は直流電圧と交流電圧の重畳電圧であることを特徴とす
る（１）項に記載の現像装置。

【００１４】（４）画像形成前又は画像形成後に潜像
を形成することを特徴とする（１）〜（３）項の何れか
１項に記載の現像装置。

【００１５】（５）現像剤搬送体と像担持体が対向す
る空間に、弾性部材の自由端に積層することによって支
持された電極部を有する板状部材を設置し、該板状部材
の電極部には少なくとも直流電圧を印加し、前記現像剤
搬送体には直流電圧と交流電圧の重畳電圧を印加し、前
記現像剤搬送体上のトナーを飛翔させて前記像担持体上
の潜像を現像する現像装置を複数個有し、ドラム上にて
重ね合わせた画像を一括転写するカラー画像形成装置に
おいて、前記弾性部材には電圧が印加可能であり、その
弾性部材には現像時、他色トナー現像時は電気的にフロ
ーティング又はトナーと同極性の直流電圧が印加され、
非現像時には少なくともトナーと同極性の直流電圧を印
加することを特徴とするカラー画像形成装置。

【００１６】（６）（５）項における非現像時に直流
電圧に交流電圧を重畳することを特徴とする（５）項に
記載のカラー画像形成装置。

【００１７】（７）（５）項又は（６）項における非
現像時に潜像形成が行われることを特徴とする（５）項
又は（６）項に記載のカラー画像形成装置。

【００１８】（８）前記カラー画像形成装置は像担持
体に対し複数組の帯電手段、像露光手段及び現像手段を
配置し、前記像担持体の１回動中に帯電、像露光及び現
像を繰り返して像担持体上にトナー像を重ね合わせて形
成後、前記トナー像を転写材に一括転写する方式である
ことを特徴とする（５）〜（７）項の何れか１項に記載
のカラー画像形成装置。

【００１９】（９）現像剤搬送体と像担持体が対向す
る空間に、弾性部材の自由端に積層することによって支
持された電極部を有する板状部材を設置し、該板状部材
の電極部には少なくとも直流電圧を印加し、前記現像剤
搬送体には直流電圧と交流電圧の重畳電圧を印加し、前
記現像剤搬送体上のトナーを飛翔させて前記像担持体上
の潜像を現像する現像装置において、圧電振動子を設置
し、前記弾性部材又は板状部材に前記圧電振動子からの
振動を作用させることを特徴とする現像装置。

【００２０】（１０）前記板状部材の水平線に対する
設置角度αは４５°より大きく、２７０°より小さいこ
とを特徴とする（９）項に記載の現像装置。

【００２１】（１１）潜像形成が画像形成前又は画像
形成後に行われることを特徴とする（９）項又は（１
０）項に記載の現像装置。

【００２２】（１２）前記弾性部材にはメッシュ形成
がなされていることを特徴とする（９）〜（１１）項の
何れか１項に記載の現像装置。

【００２３】（１３）現像剤搬送体と像担持体が対向
する空間に、弾性部材の自由端に積層することによって
支持された電極部を有する板状部材を設置し、該板状部
材の電極部には少なくとも直流電圧を印加し、前記現像
剤搬送体には直流電圧と交流電圧の重畳電圧を印加し、
前記現像剤搬送体上のトナーを飛翔させて前記像担持体
上の潜像を現像する現像装置を複数個有し、ドラム上に
て重ね合わせた画像を一括転写するカラー画像形成装置
において、圧電振動子を設置し、非画像部において前記
弾性部材又は前記板状部材に前記圧電振動子からの振動
を作用させることを特徴とするカラー画像形成装置。

【００２４】（１４）前記板状部材の水平線に対する
設置角度αは４５°より大きく、２７０°より小さいこ
とを特徴とする（１３）項に記載のカラー画像形成装
置。

【００２５】（１５）潜像形成が画像形成前又は画像
形成後の非現像時に行われることを特徴とする（１３）
項又は（１４）項に記載のカラー画像形成装置。

【００２６】（１６）前記弾性部材にはメッシュ形成
がなされていることを特徴とする（１３）〜（１５）項
の何れか１項に記載のカラー画像形成装置。

【００２７】（１７）前記カラー画像形成装置は像担
持体に対し複数組の帯電手段、像露光手段及び現像手段
を配置し、前記像担持体の１回動中に帯電、像露光及び
現像を繰り返して像担持体上にトナー像を重ね合わせて
形成後、前記トナー像を転写材に一括転写する方式であ
ることを特徴とする（１３）〜（１６）項の何れか１項
に記載のカラー画像形成装置。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づき詳細に説明する。

【００２９】図１は本願の板状部材を有する現像装置の
一例の部分断面図を示したものである。図において、４
１はアルミニウム合金、ステンレス鋼などのサンドブラ
スト処理によりＪＩＳ１０点平均粗さによる表示（Ｊ
ＩＳ−Ｂ０６１０）で１〜２μｍの粗面処理を施し、回
転可能に支持された現像剤搬送体、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４
２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
は電極部を有する板状部材であり弾性部材５０によって
支持され、板状部材４５ａと電極部４５ｂからなる。な
お、前記電極部を有する板状部材４５の詳細は後述す
る。

【００３０】現像剤搬送体４１には直流バイアス電源Ｅ
１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。また電極部４５ｂには直流バイアス電源Ｅ３と
交流バイアス電源Ｅ４により保護抵抗Ｒ２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、少なくとも直流バイアスが印加可能にしてある。

【００３１】また、弾性部材５０にも直流バイアス電源
Ｅ５と交流バイアス電源Ｅ６により保護抵抗Ｒ３を介し
て直流バイアスと交流バイアスの重畳が可能で、少なく
とも直流バイアスの印加ができるようにしてある。

【００３２】図２は本発明で使用し得る前記板状部材４
５ａ、電極部４５ｂとを有する板状部材４５と、弾性部
材５０の構成と配置について示した模式図である。

【００３３】図２（Ａ）に示すように電極部４５ｂを有
する板状部材４５ａは弾性部材５０と積層することによ
って支持される。このとき板状部材４５ａと弾性部材５
０とが積層する領域をｄ１、弾性部材５０の先端から板
状部材４５ａの先端までの距離をｄ２とする。また板状
部材４５ａと弾性部材５０を積層する際、板状部材４５
ａを現像剤搬送体４１に圧接するために、板状部材４５
ａを弾性部材５０の下層に形成する方が好ましい。また
前記板状部材４５ａは接着剤などを介して弾性部材５０
に支持することが通常の使用方法である。そして電極部
４５ｂの幅をＬとする。また電極部４５ｂと現像剤搬送
体４１の最近接距離ｈ１とする。また電極部４５ｂは板
状部材４５ａと現像剤搬送体４１の最近接点Ｐより現像
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。

【００３４】図２（Ｂ）は複数の電極部４５ｂ，４５ｃ
を板状部材４５ａに形成したものである。このとき上流
側電極部４５ｂと下流側電極部４５ｃの距離を狭めるこ
とは、トナーを現像域に押し出すことができるために好
ましい。

【００３５】図２（Ｃ）は上流側の電極部４５ｂより前
に、ひさし部４５ｄ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
できるために好ましい。また、図２（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）のように電極部４５ｂ，４５ｃが露出している部
分には電流のリークを防ぐために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。

【００３６】このとき好ましい幅Ｌの範囲は現像剤搬送
体４１から像担持体１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４１の移動
速度Ｖ_S（ｍｍ／ｓｅｃ）、現像剤搬送体４１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４１の移動速度Ｖ_S（ｍｍ／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１０
０〜５００（ｍｍ／ｓｅｃ）が好ましい。周波数ｆ
_ACは、低いと現像性や階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ｆ_ACは５００Ｈｚ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≦Ｌ・ｆ_AC／Ｖ_S≦２０が好ましく、Ｌ（ｍｍ）は０．０５≦Ｌ≦１．０が好ましい。

【００３７】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。また、アルミナ、窒化アル
ミ、単結晶サファイア、炭化珪素、窒化珪素、ジルコニ
ア、ムライト、コージライト、ステアタイト、ウオラス
トナイトなどのセラミックもしくはこれらセラミックに
樹脂を混ぜ込んだものを使用することは、現像空間にお
ける誘電率が高くなるために実質的な現像ギャップが狭
くなり好ましい。前記電極部４５ｂは現像剤搬送方向に
１００μｍ〜２０００μｍ程度の幅を持った銅箔やＡｇ
／Ｐｄペースト、金箔などが用いられ、板状部材４５ａ
によって支持される。

【００３８】弾性部材５０は５０μｍ〜２ｍｍ程度の厚
さを持つ板が好ましく、ステンレス板や燐青銅板のほか
ガラス繊維や炭素繊維などによって強化されたポリイミ
ド樹脂やエポキシ樹脂などを使用することもでき、絶縁
板５１を介して現像装置４の外画に取り付けられる。

【００３９】前記弾性部材５０に前記板状部材４５ａを
支持する方法としては、エポキシ系の接着剤のほか熱硬
化性樹脂や紫外線硬化樹脂などによって接着すること、
両面テープによって貼り合わせることが好ましい。

【００４０】上記では本願画像形成装置の現像装置４に
用いる前記板状部材４５ａ、前記電極部４５ｂを有する
板状部材４５と弾性部材５０との構成、配置として、図
１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もの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。

【００４１】図３は本発明の現像装置を用いた画像形成
装置Ｉの一例（コニカ（株）製ＤＣ９０２８改造機）の
全体構成図である。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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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８
４、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ＣＣＤ８
７、緑は緑用のＣＣＤ８８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。

【００４７】この画像処理された第一の色のデジタル信
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、ｆθレンズ３２とシリンドリカルレンズ３
３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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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の表面にシアン（Ｃ）の
トナー像を形成する。さらに４Ｄは黒色のトナーと磁性
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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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
を経て排紙トレイ１３に排出される。

【００５４】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。

【００５５】図４の全体構成図及び図５の断面図は上記
のカラー画像形成装置Ｉとは方式の違うカラー画像形成
装置IIの構成を示すものである。本発明の現像装置はこ
のカラー画像形成装置IIに装着しても効果を奏するの
で、以下にこのカラー画像形成装置IIについて説明す
る。

【００５６】１１０はドラム状の像形成体すなわち感光
体ドラムで、光学ガラスもしくは透明アクリル樹脂等の
透明部材によって形成される円筒状の基体の外周に透明
導電層，有機感光層（ＯＰＣ）を塗布したものである。

【００５７】本発明では、画像露光用の露光ビームの結
像点である感光体ドラムの光導電体層において、光導電
体層の光減衰特性（光キャリア生成）に対して適正なコ
ントラストを付与できる波長の露光光量を有していれば
よい。従って、本発明における感光体ドラムの透明基体
の光透光率は、１００％である必要はなく、露光ビーム
の透過時にある程度の光が吸収されるような特性があっ
ても構わない。透光性基体の素材としては、ソーダガラ
ス、パイレックスガラス、ホウ珪酸ガラスや一般光学部
材などに使用されるフッ素、ポリエステル、ポリカーボ
ネート、ポリエチレンテレフタレートなどの各種透光性
樹脂が使用可能である。また、透光性導電層としては、
インジウム、スズ・酸化物（ＩＴＯ）、酸化錫、酸化
鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅やＡｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａ
ｌなどからなる透光性を維持した金属薄膜が用いられ、
成膜法としては、真空蒸着法、活性反応蒸着法、各種ス
パッタリング法、各種ＣＶＤ法、浸漬塗工法、スプレー
塗布法などが利用される。また、光導電体層としては、
アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光層、アモルファ
スセレン感光層や、各種有機感光層（ＯＰＣ）が使用可
能である。

【００５８】前記感光体ドラム１１０は一方の端部のフ
ランジ１１０Ａが後述するカートリッジ１３０の備える
ガイドピン１３０Ｐによって軸受支持され、他方の端部
のフランジ１１０Ｂが装置本体の基板１４０の備える複
数のガイドローラ１４０Ｒに外嵌して外周の歯車１１０
Ｇを駆動歯車１４０Ｇに噛合し、その動力により前記の
透明導電層を接地した状態で時計方向に回転される。

【００５９】１１１はスコロトロン帯電器で感光体ドラ
ム１１０の前述した有機感光体層に対し所定の電位に保
持されたグリッドと放電ワイヤによるコロナ放電とによ
って帯電作用を行い、感光体ドラム１１０に対し一様な
電位を与える。

【００６０】１１２は感光体ドラム１１０の軸方向に配
列した発光素子をアレイ状に一列に並べたＦＬ，ＥＬ，
ＰＬ，ＬＥＤや、発光素子と光シャッタ機能をもつ素子
を一列に並べたＬＩＳＡ，ＰＬＺＴ，ＬＣＳと等倍結像
素子としてのセルフォックレンズとから構成される露光
光学系で、別体の画像読み取り装置によって読み取られ
た各色の画像信号がメモリより順次取り出されて前記の
各露光光学系１１２にそれぞれ電気信号として入力され
る。

【００６１】前記の各露光光学系１１２は何れも装置本
体の基板１４０に対しガイドピン１４０Ｐ１を案内とし
て固定した円柱状の支持部材１２０に取り付けられて前
記感光体ドラム１１０の基体内部に収容される。

【００６２】４Ｙないし４Ｋはイエロー（Ｙ），マゼン
タ（Ｍ），シアン（Ｃ）およびＫ（黒色）の各現像剤を
収容する現像器で、それぞれ感光体ドラム１１０の周面
に対し所定の間隙を保って同方向に回転する現像剤搬送
体４１としての現像スリーブを備えている。

【００６３】前記の各現像器は、前述した帯電器１１１
による帯電，露光光学系１１２による像露光によって形
成される感光体ドラム１１０上の静電潜像を現像バイア
ス電圧の印加により非接触の状態で反転現像する。

【００６４】次に本装置におけるカラー画像形成装置の
プロセスについて説明する。

【００６５】原稿画像は本装置とは別体の画像読み取り
装置において、撮像素子により読み取られた画像あるい
は、コンピュータで編集された画像を、Ｙ，Ｍ，Ｃおよ
びＫの各色別の画像信号として一旦メモリに記憶し格納
される。

【００６６】画像記録のスタートにより感光体駆動モー
タの始動により前記の駆動歯車１４０Ｇが回動して感光
体ドラム１１０を時計方向へと回転し、同時に帯電器１
１１（Ｙ）の帯電作用により感光体ドラム１１０に電位
の付与が開始される。

【００６７】感光体ドラム１１０は電位を付与されたあ
と、前記の露光光学系１１２（Ｙ）において第１の色信
号すなわちイエロー（Ｙ）の画像信号に対応する電気信
号による露光が開始されドラムの回転走査によってその
表面の感光層に原稿画像のイエロー（Ｙ）の画像に対応
する静電潜像を形成する。

【００６８】前記の潜像は現像器４（Ｙ）により現像剤
搬送体４１としての現像スリーブ４１上の現像剤が非接
触の状態で反転現像され感光体ドラム１１０の回転に応
じイエロー（Ｙ）のトナー像が形成される。

【００６９】次いで感光体ドラム１１０は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上にさらに帯電器１１１（Ｍ）の帯
電作用により電位を付与され、露光光学系１１２（Ｍ）
の第２の色信号すなわちマゼンタ（Ｍ）の画像信号に対
応する電気信号による露光が行われ、現像器４（Ｍ）に
よる非接触の反転現像によって前記のイエロー（Ｙ）の
トナー像の上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が順次重ね合
わせて形成していく。

【００７０】同様のプロセスにより帯電器１１１
（Ｃ）、露光光学系１１２（Ｃ）および現像器４（Ｃ）
によってさらに第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）の
トナー像が、また帯電器１１１（Ｋ）、露光光学系１１
２（Ｋ）および現像器４（Ｋ）によって第４の色信号に
対応する黒色（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせて形成
され、感光体ドラム１１０の一回転以内にその周面上に
カラーのトナー像が形成される。

【００７１】これ等各露光光学系による感光体ドラム１
１０の有機感光層に対する露光はドラムの内部より前述
した透明の基体を透して行われる。従って第２，第３お
よび第４の色信号に対応する画像の露光は何れも先に形
成されたトナー像の影響を全く受けることなく行われ、
第１の色信号に対応する画像と同等の静電潜像を形成す
ることが可能となる。なお各露光光学系１１２の発熱に
よる感光体ドラム１１０内の温度の安定化及び温度上昇
の防止は、前記支持部材１２０に熱伝導性の良好な材料
を用い、低温の場合はヒータ２０１を用い、高温の場合
はヒートパイプ２０２を介して外部に放熱する等の措置
を講ずることにより支障のない程度迄抑制することがで
きる。

【００７２】かくして感光体ドラム１１０の周面上に形
成されたカラーのトナー像は転写器１１４Ａにおいて給
紙カセット１１５より搬送されタイミングローラ１１６
の駆動によって同期して給紙される転写紙に転写され
る。

【００７３】トナー像の転写を受けた転写紙は、除電器
１１４Ｂにおいては帯電の除去を受けてドラム周面より
分離し、定着装置１１７においてトナーを溶着したのち
排紙ローラ１１８を介して装置上部のトレイ上に排出さ
れる。

【００７４】一方、転写紙を分離した感光体ドラム１１
０はクリーニング装置１１９において残留トナーを除
去，清掃して原稿画像のトナー像の形成を続行するかも
しくは一旦停止して新たな原稿画像のトナー像の形成に
かかる。

【００７５】前記の感光体ドラム１１０、各帯電器１１
１、各現像器４とさらにクリーニング装置１１９はカー
トリッジ１３０に収容され一体化された状態で像露光手
段に負荷や衝撃を与えることなく、光学系１１２を有す
る支持部材１２０を残して装置本体内に着脱出来るよう
に構成されている。着脱時に支持部材１２０を残す構成
は、ヒータ２０１，ヒートパイプ２０２、ＬＥＤを動作
させるリード線２０３や光学系１１２を感光体の回動や
感光体の着脱にもかかわらず支持部材１２０に固定して
おくことができる特長を有している。又感光体ドラム１
１０の軸心を決めるのに利用することもできる。

【００７６】以上でカラー画像形成装置IIの説明を終わ
るが上記の二つのカラー画像形成装置Ｉ，IIはそれぞれ
方式が違うものではあるが本発明の同じ現像装置（現像
器）を装着して同じような効果を上げているが、これに
ついては、あとで詳しく述べる。

【００７７】図６に現像領域の拡大断面図を示す。現像
時には現像剤搬送体４１にＤＣバイアス重畳のＡＣバイ
アス電圧を、板状部材４５ａに設けた電極部４５ｂには
少なくとも直流バイアス電源Ｅ３の電圧が印加される。
そして、弾性部材５０には保護抵抗Ｒ３を介して直流バ
イアス電源Ｅ５に交流バイアス電源Ｅ６の電圧が重畳し
て印加される。これによって、弾性部材５０を含めて電
極部４５ｂ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１と現像
剤搬送体４１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。

【００７８】前記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と像担持体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、大きすぎると電極部４５
ｂ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との距
離は、現像剤搬送体４１と像担持体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_S（ｍｍ／ｓｅｃ）と像担持体１の移動速
度Ｖ_P（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_S／Ｖ_P＝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。

【００７９】現像剤搬送体４１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
と現像性や階調性には有利であるが、低すぎると像担持
体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。

【００８０】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。

【００８１】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１００μｍ以下、好
ましくは３０〜６０μｍ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１０¹³Ωｃｍ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１
ｋｇ／ｃｍ²の荷重をかけ、荷重と底面電極との間に１
０００Ｖ／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。

【００８２】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。

【００８３】具体的に請求項１〜８の実施の形態の実証
は次のようにして行い実験１、実験２及び実験３の結果
を得た。

【００８４】実験１使用した実験機：図３に示したようなカラー画像形成装
置Ａである。即ち、９０２８（コニカ（株）製）改造機
を用いた。

【００８５】使用した現像剤（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７μｍの非磁
性トナーをトナー比率がキャリアに対して１０ｗｔ％、
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。

【００８６】感光体（１）：ＯＰＣ感光体ドラム（φ１
８０）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、直径φ２０ｍｍ、回転数は３００
ｒｐｍ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０．１６ｍｍ）上の銅箔
をエッチング処理することによって幅０．５ｍｍの電極
を形成、１ＭＨｚにおける誘電率は、２５℃で４．５弾性部材（５０）：ステンレス板（厚み０．１ｍｍ）板状部材の弾性部材への支持方法：紫外線硬化樹脂によ
る接着によって支持。（図２（Ａ）の構成）ｄ１が５ｍ
ｍ、ｄ２が５ｍｍであった。

【００８７】現像剤搬送体４１と像担持体１との間隙：０．５ｍｍ現像剤搬送体４１と電極部４５ｂの最近接距離：０．２５ｍｍＶ_S／Ｖ_P＝２．２４現像剤搬送量：１０ｍｇ／ｃｍ² 黒色現像位置における像担持体１の静電潜像の最高電位：−８００Ｖ電極部４５ｂに印加したバイアス電圧：直流バイアス電圧：−７００Ｖ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このような実験構成にて次の各比較例及び実施例のよう
に非画像領域に潜像を形成し、Ｋのみの現像を行い、各
１０００枚の複写を行い結果を得た。

【００８８】比較例１：弾性部材５０にバイアス印加せず結果：弾性部材５０上へのトナー付着あり、画像の汚れあり実施例１：弾性部材５０に−１０００Ｖを印加（現像時，非現像時とも）結果：弾性部材上にトナーの付着無く、画像の汚れも無し実施例２：弾性部材５０に−１０００Ｖを印加（現像時） −１０００Ｖ＋８００Ｖｐ−ｐ印加（非現像時）結果：弾性部材上にトナーの付着無く、画像の汚れも無し実施例３：弾性部材５０をフローティングし（現像時） −１０００Ｖ（非現像時）結果：弾性部材上にトナーの付着無く、画像の汚れも無し実施例４：弾性部材５０フローティング（現像時） −１０００Ｖ＋８００Ｖｐ−ｐ印加（非現像時）結果：弾性部材上にトナーの付着無く、画像の汚れも無し実験２実験１のような実験構成の他に次の各比較例及び実施例
のように非画像領域に潜像を形成し、ＫだけでなくＹ，
Ｍ，Ｃの現像剤を用いてフルカラーの現像を行い、各１
０００枚の複写を行い結果を得た。

【００８９】比較例２：弾性部材５０にバイアスを印加せず結果：弾性部材５０上へのトナー付着あり、画像の汚れあり混色大実施例５：弾性部材５０ −１０００Ｖ（現像時）フローティング（他色トナー現像時） −１０００Ｖ＋８００Ｖｐ−ｐ印加（非現像時）結果：弾性部材上にトナーの付着無く、画像の汚れ無し（混色小）実施例６：弾性部材５０ −１０００Ｖ（現像時） −１０００Ｖ（他色トナー現像時） −１０００Ｖ＋８００Ｖｐ−ｐ印加（非現像時）結果：弾性部材上にトナーの付着無く、画像の汚れ無し（混色小）実施例７：弾性部材５０ −１０００Ｖ（常時）結果：弾性部材上にトナーの付着無く、画像の汚れ無し（混色小）実施例８：弾性部材５０フローティング（現像時）フローティング（他色トナー現像時） −１０００Ｖ＋８００Ｖｐ−ｐ印加（非現像時）結果：弾性部材上にトナーの付着無く、画像の汚れ無し（混色小）実験３次に図４，図５で説明したように、像担持体に対し複数
組みの帯電手段、像露光手段及び現像手段を配置し、前
記像担持体の１回動中に帯電、像露光及び現像を繰り返
して像担持体上にトナー像を重ね合わせて形成後、前記
トナー像を転写材に一括転写する方式のカラー画像形成
装置Ｂを用いて、他は実験１及び実験２と同様の実験構
成にて下記の各比較例及び実施例のように非画像領域に
潜像を形成し、ＫだけでなくＹ，Ｍ，Ｃの現像剤を用い
てフルカラーの現像を行い、各１０００枚の複写を行い
次の結果を得た。

【００９０】比較例３：弾性部材５０にバイアスを印加せず結果：弾性部材５０上へのトナー付着あり、画像の汚れあり混色大実施例９：弾性部材５０フローティング（現像時） −１０００Ｖ＋８００Ｖｐ−ｐ印加（非現像時）結果：弾性部材上にトナーの付着無く、画像の汚れ無し（混色小）実施例１０：弾性部材５０ −１０００Ｖ（常時）結果：弾性部材上にトナーの付着無く、画像の汚れ無し（混色小）実施例１１：弾性部材５０ −１０００Ｖ（現像時） −１０００Ｖ＋８００Ｖｐ−ｐ印加（非現像時）結果：弾性部材上にトナーの付着無く、画像の汚れ無し（混色小）実施例１２：弾性部材５０フローティング（現像時） −１０００Ｖ印加（非現像時）結果：弾性部材上にトナーの付着無く、画像の汚れ無し（混色小）以上が請求項１〜８の実施の形態である。

【００９１】次に圧電振動子を設け、前記弾性部材にバ
イアスを掛ける事なく、その代わりに前記弾性部材を振
動させるようにした請求項９〜１７についての実施の形
態を次の実験４、実験５及び実験６の各比較例及び実施
例によって説明する。

【００９２】上記圧電振動子を設けて弾性部材に振動を
与える構成は図７の部分断面図に示すように、電極部４
５ｂを先端部に取り付けた板状部材４５ａを積層して貼
りつけた弾性部材５０上に圧電振動子５５が取り付けら
れている。その振動により弾性部材５０上に溜まりがち
なトナーはふるい落とされるので振動を掛ける通電のタ
イミングを設定することにより画像汚れや混色の危険が
無くなる。

【００９３】また、弾性部材５０の水平面を基準にした
取り付け角度αは、図８の現像装置の側面図に示すもの
であり、複数の現像装置４の何れもが４５°より大きく
２７０°よりは小さい範囲にしてある。

【００９４】上記条件だけが前記実験１〜３と異なりそ
の他は同じ実験構成で実験４、５、６を行った。

【００９５】実験４上記実験構成でα＝６０°とし、次の各比較例及び実施
例のように非画像領域に潜像を形成しＫのみの現像を行
い、各１０００枚の複写を行って下記の結果を得た。

【００９６】比較例４：圧電振動子を設定せず結果：トナー付着大、画像汚れあり実施例１３：圧電振動子を弾性部材に設置、非画像部にて振動させる結果：トナー付着大、画像汚れ無し実施例１４：圧電振動子を板状部材に設置、非画像部にて振動させる結果：トナー付着大、画像汚れ無し実験５実験４のような実験構成の他に、カラー画像形成装置Ａ
を用い、αはＹが１３５°、Ｍが１１０°、Ｃが８５
°、Ｋが６０°に設定し、次の各比較例及び実施例のよ
うに非画像領域に潜像を形成し、ＫだけでなくＹ，Ｍ，
Ｃの現像剤を用いてフルカラーの現像を行い、各１００
０枚の複写を行い下記の結果を得た。

【００９７】比較例５：圧電振動子を設定せず結果：トナー付着大、画像汚れあり（混色大）実施例１５：圧電振動子を弾性部材に設置、非画像部にて振動させる結果：トナー付着大、画像汚れ無し（混色小）実施例１６：圧電振動子を板状部材に設置、非画像部にて振動させる結果：トナー付着大、画像汚れ無し（混色小）実験６実験４のような実験構成の他に、カラー画像形成装置Ｂ
を用い、αはＹが２７０°、Ｍが２１０°、Ｃが１５０
°、Ｋが９０°に設定し、次の各比較例及び実施例のよ
うに非画像領域に潜像を形成し、ＫだけでなくＹ，Ｍ，
Ｃの現像剤を用いてフルカラーの現像を行い、各１００
０枚の複写を行い下記の結果を得た。

【００９８】比較例６：圧電振動子を設定せず結果：トナー付着大、画像汚れあり（混色大）実施例１７：圧電振動子を弾性部材に設置、非画像部にて振動させる結果：トナー付着大、画像汚れ無し（混色小）実施例１８：圧電振動子を板状部材に設置、非画像部にて振動させる結果：トナー付着大、画像汚れ無し（混色小）

【００９９】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、濃度ム
ラや画像汚れや混色がなく鮮明な記録画像を得ることが
可能な現像装置及びカラー画像形成装置を提供すること
ができる。

【０１００】即ち、現像剤搬送体と像担持体とが対向す
る現像空間に、弾性部材の自由端に支持された板状部材
に電極部を設置して、現像剤搬送体としての現像スリー
ブ、前記電極部及び前記弾性部材にそれぞれバイアス電
圧をかける本発明の請求項１〜８の現像装置又はカラー
画像形成装置により、実効的な現像ギャップが減少し、
現像バイアス電圧を低く設定することができるととも
に、板状部材を精度よく設定できるために、濃度ムラの
発生がなく更に画像汚れや混色の起こりにくい鮮明な記
録画像が得られる。

【０１０１】また、前記弾性部材又は板状部材にバイア
スをかける代わりに圧電振動子による振動を与える本発
明の請求項９〜１７の現像装置又はカラー画像形成装置
により、濃度ムラの発生がなく画像汚れや混色の起こり
にくい上記同様な鮮明な記録画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一例の部分断面図。

【図２】本発明の現像装置に用いられる電極部と板状部
材と弾性部材の構成および配置を示す模式図。

【図３】本発明の現像装置を用いるカラー画像形成装置
Ａの一実施例を示す全体構成図。

【図４】本発明の現像装置を用いるカラー画像形成装置
Ｂの一実施例を示す全体構成図。

【図５】本発明の現像装置を用いるカラー画像形成装置
Ｂのプロセスカートリッジの断面図。

【図６】本発明の現像装置の現像領域を示す拡大断面
図。

【図７】圧電振動子を取り付けた現像装置の部分断面
図。

【図８】圧電振動子を取り付けた弾性部材の傾き角αを
示す現像装置の側面図。

【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電極部を有する板状部材４５ａ板状部材４５ｂ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５０弾性部材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（電極部側）Ｅ５交流バイアス電源（電極部側）Ｌ電極幅Ｐ現像剤搬送体と板状部材の最近接点Ｒ１保護抵抗（現像剤搬送体側）Ｒ２保護抵抗（電極部側）

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、弾性部材の自由端に積層することによって支持され
た電極部を有する板状部材を設置し、該板状部材の電極
部には少なくとも直流電圧を印加し、前記現像剤搬送体
には直流電圧と交流電圧の重畳電圧を印加し、前記現像
剤搬送体上のトナーを飛翔させて前記像担持体上の潜像
を現像する現像装置において、前記弾性部材はバイアス
を印加可能であることを特徴とする現像装置。
【請求項２】前記弾性部材に印加するバイアスはトナ
ーと同極性の直流電圧であることを特徴とする請求項１
に記載の現像装置。
【請求項３】前記弾性部材に印加するバイアスは直流
電圧と交流電圧の重畳電圧であることを特徴とする請求
項１に記載の現像装置。
【請求項４】画像形成前又は画像形成後に潜像を形成
することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載
の現像装置。
【請求項５】現像剤搬送体と像担持体が対向する空間
に、弾性部材の自由端に積層することによって支持され
た電極部を有する板状部材を設置し、該板状部材の電極
部には少なくとも直流電圧を印加し、前記現像剤搬送体
には直流電圧と交流電圧の重畳電圧を印加し、前記現像
剤搬送体上のトナーを飛翔させて前記像担持体上の潜像
を現像する現像装置を複数個有し、ドラム上にて重ね合
わせた画像を一括転写するカラー画像形成装置におい
て、前記弾性部材には電圧が印加可能であり、その弾性
部材には現像時、他色トナー現像時は電気的にフローテ
ィング又はトナーと同極性の直流電圧が印加され、非現
像時には少なくともトナーと同極性の直流電圧を印加す
ることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項６】請求項５における非現像時に直流電圧に
交流電圧を重畳することを特徴とする請求項５に記載の
カラー画像形成装置。
【請求項７】請求項５又は６における非現像時に潜像
形成が行われることを特徴とする請求項５又は６に記載
のカラー画像形成装置。
【請求項８】前記カラー画像形成装置は像担持体に対
し複数組の帯電手段、像露光手段及び現像手段を配置
し、前記像担持体の１回動中に帯電、像露光及び現像を
繰り返して像担持体上にトナー像を重ね合わせて形成
後、前記トナー像を転写材に一括転写する方式であるこ
とを特徴とする請求項５〜７の何れか１項に記載のカラ
ー画像形成装置。
【請求項９】現像剤搬送体と像担持体が対向する空間
に、弾性部材の自由端に積層することによって支持され
た電極部を有する板状部材を設置し、該板状部材の電極
部には少なくとも直流電圧を印加し、前記現像剤搬送体
には直流電圧と交流電圧の重畳電圧を印加し、前記現像
剤搬送体上のトナーを飛翔させて前記像担持体上の潜像
を現像する現像装置において、圧電振動子を設置し、前
記弾性部材又は板状部材に前記圧電振動子からの振動を
作用させることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】前記板状部材の水平線に対する設置角
度αは４５°より大きく、２７０°より小さいことを特
徴とする請求項９に記載の現像装置。
【請求項１１】潜像形成が画像形成前又は画像形成後
に行われることを特徴とする請求項９又は１０に記載の
現像装置。
【請求項１２】前記弾性部材にはメッシュ形成がなさ
れていることを特徴とする請求項９〜１１の何れか１項
に記載の現像装置。
【請求項１３】現像剤搬送体と像担持体が対向する空
間に、弾性部材の自由端に積層することによって支持さ
れた電極部を有する板状部材を設置し、該板状部材の電
極部には少なくとも直流電圧を印加し、前記現像剤搬送
体には直流電圧と交流電圧の重畳電圧を印加し、前記現
像剤搬送体上のトナーを飛翔させて前記像担持体上の潜
像を現像する現像装置を複数個有し、ドラム上にて重ね
合わせた画像を一括転写するカラー画像形成装置におい
て、圧電振動子を設置し、非画像部において前記弾性部
材又は前記板状部材に前記圧電振動子からの振動を作用
させることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項１４】前記板状部材の水平線に対する設置角
度αは４５°より大きく、２７０°より小さいことを特
徴とする請求項１３に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１５】潜像形成が画像形成前又は画像形成後
の非現像時に行われることを特徴とする請求項１３又は
１４に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１６】前記弾性部材にはメッシュ形成がなさ
れていることを特徴とする請求項１３〜１５の何れか１
項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１７】前記カラー画像形成装置は像担持体に
対し複数組の帯電手段、像露光手段及び現像手段を配置
し、前記像担持体の１回動中に帯電、像露光及び現像を
繰り返して像担持体上にトナー像を重ね合わせて形成
後、前記トナー像を転写材に一括転写する方式であるこ
とを特徴とする請求項１３〜１６の何れか１項に記載の
カラー画像形成装置。