JP2002351220A

JP2002351220A - 画像形成装置の制御方法

Info

Publication number: JP2002351220A
Application number: JP2001161395A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Ozawa; 義夫小沢; Eiji Ochiai; 英司落合; Shoichi Sakata; 昌一坂田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2001-05-29
Filing date: 2001-05-29
Publication date: 2002-12-06

Abstract

(57)【要約】【課題】二成分現像剤を使用する非接触現像方式の画
像形成装置を制御するにあたり、かぶりの発生を回避
し、残像（ゴースト）の発生を抑制し、鮮明な画像を形
成することができる制御方法の提供。【解決手段】トナー５を帯電させて保持するキャリア
４による磁気ブラシ１０を発生させる磁気ロール１と、
前記磁気ブラシ１０により表面にトナー薄層６を形成す
る現像ロール２とを有し、該トナー薄層によって静電潜
像担持体３上の静電潜像を現像して画像を形成する現像
装置５０を備え、前記磁気ロールの周速度を、前記現像
ロールの周速度の１．１〜２．０倍未満とし、一つの画
像を現像してから次の画像の現像を開始するまでの非画
像形成時に、前記現像ロール上の残存トナーを前記磁気
ブラシで回収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を利
用した複写機、プリンタ、ファクシミリ又はこれらの複
合機等の画像形成装置の制御方法に関し、特に、磁性キ
ャリアを用いて非磁性トナーを帯電させるニ成分現像剤
を使用し、帯電したトナーのみを現像ロール上に保持
し、トナーを飛翔させることにより静電潜像を現像する
非接触現像方式を採用する画像形成装置の制御方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、非接触現像方式は、一成分現像の
手段として検討されてきたが、近年、高速の画像形成装
置として、例えば、感光体上に複数のカラー画像を順次
に形成する１ドラム色重ね方式用等に検討されてきた。
この１ドラム色重ね方式では、感光体上に正確にトナー
を重ねることにより、色ずれの少ないカラー画像を形成
することが可能で、カラーの高画質化に適した技術とし
て注目されてきた。

【０００３】そして、従来の非接触現像方式の一例が、
米国特許第３，８６６，５７４号に開示されている。こ
の技術によれば、ドナーロール（現像ロール）上に非磁
性トナーの薄層を形成し、感光体に対し非接触に設置
し、交流電圧によって感光体潜像にトナーを飛翔させて
いる。

【０００４】また、従来の非接触現像方式の他の一例
が、米国特許第３，９２９，０９８号に開示されてい
る。この技術によれば、磁気ロールを用いてニ成分現像
剤をドナーロールに進ませ、このドナーロール上へトナ
ーを転移させてトナー薄層を形成する現像装置が示され
ている。この例では、二成分現像方式を採用し、ドナー
ロール上への薄層形成は可能なものの、トナー帯電が高
くなった場合に、ドナーロール上のトナーの分離が困難
になり、強い交流電圧を印加することが必要とされる。
しかし、強い交流電圧は、感光体上のトナー薄層を乱し
てしまうので、色重ねには不適当であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術においては、トナーの帯電制御が複雑であ
り、現像ロールに大きなバイアス電圧（現像電圧）を必
要としていた。このため、現像ロール上に、トナーの消
費領域と非消費領域とが発生し、そのロール上における
トナーの付着状態と、新たに供給されたトナーとの間に
電位差が生じやすい。その結果、前回の現像画像の残像
（ゴースト）が後続の他の画像に重なって現れる現象、
いわゆる履歴現象（メモリ現象）が発生し易いという問
題点があった。

【０００６】そこで、履歴現象の発生を防止するため、
種々の技術が開示されている。例えば、特開平１１−２
３１６５２号公報には、現像ロール上の現像トナーを掻
き取るための部材と、掻き取られたトナーの回収装置が
開示されている。しかし、掻き取り部材を設けると、ト
ナーに大きな物理的又は電気的なストレスを与え、トナ
ー劣化の要因となる。

【０００７】また、特開平３−１１３４７４号公報に
は、いわゆるパウダークラウド現像法が提案されてい
る。このパウダークラウド現像法では、ドナーロールと
感光体との間にワイヤーからなる補助電極を設け、この
補助電極に弱い交流電圧を印加することにより、現像さ
れたトナーを乱さずに色重ねすることができる。しか
し、この技術では、補助電極のワイヤーが非常に汚れ易
く、また、ワイヤーが振動すると、画像劣化が発生する
傾向がある。

【０００８】また、電子写真学会誌第１９刊、第２号
（１９８１）、ｐｐ．４４−５１には、二成分現像剤を
用いたタッチダウン現像法における現像ロール上のトナ
ー薄層の形成について理論的な考察が記載されている。
しかし、タッチダウン現像法では、現像残トナーと補給
トナーとの入れ替わりが容易でなく、選択現像が発生し
て現像性が低下するおそれがある。

【０００９】また、特開平７−７２７３３号公報には、
コピーとコピーとの間や紙間において、現像ロールと磁
気ロールとの間で電位差の極性を反転させ、現像ロール
上のトナーを磁気ロールに回収することにより、トナー
の帯電を安定させる方法が記載されている。しかし、電
位差の極性を反転させると、トナーの帯電が変化して、
いわゆるかぶりが発生するおそれがある。

【００１０】また、前記電子写真学会誌には、図７に示
したような図面が開示され、トナー供給能θは、θ＝ｎ
・（Ｖｍ／Ｖｄ）で表され、現像ローラＶｄの周速に対
して磁気ローラの磁気ブラシの周速Ｖｍを大きくするこ
とによって向上することが記載されている。そして、米
国特許第５，０６３，８７５号には、磁気ロールが現像
ロールより２倍から５倍の周速度に設定され、特開平１
１−２３１６５２号公報には、磁気ロールが現像ロール
より２倍から３倍の周速度に設定されている。

【００１１】しかしながら、現像ロールに対して磁気ロ
ールの周速度を大きくすると、キャリアを磁気吸着して
回転する磁気ロールの回転トルクが大幅にアップすると
ともに、キャリア同士が衝突してキャリアの劣化が加速
され、また、磁気ブラシの高さを規制する規制ブレード
に衝突してトナーが飛散して現像ローラ側へのトナーの
搬送量が少なく、更に、トナーの撹拌量が多くなり、ト
ナーのＱ／Ｍ（単位質量当たりのトナー帯電量）が高く
なり、現像ロールへの電気的な付着力が大きくなって、
静電潜像担持体へのトナー飛翔量が減少し、十分な画像
濃度が得られないという問題があった。

【００１２】特に、複数の静電潜像担持体及び現像装置
を記録媒体（記録紙もしくは中間転写体）の移動方向に
順次並べて配置する複数色の重ね方式によるカラー画像
形成装置においては、色重ねを行う最初の現像装置と、
後段の現像装置とでは、前記記録媒体における画像転写
開始位置が後段の静電潜像担持体に到達するには時間的
にずれがある。そのために、後段の静電潜像担持体と現
像装置の機械的駆動を時間的に遅らせることによって、
色重ねのスタート位置を合致させることが可能である
が、そのように構成すると、構成及び制御動作が複雑に
なる。そして、高速機の場合には所定速度に到達するに
はタイムラグが存在し、短時間で所定速度に到達するの
は高度な技術を必要とする。

【００１３】よって、後続の静電潜像担持体と現像装置
の機械的駆動を、最初の静電潜像担持体と現像装置の機
械的駆動と同時に開始し、前記記録媒体の画像転写開始
位置に同期して後続の静電潜像担持体の現像を開始する
ように制御することによって前記後段の静電潜像担持体
と現像装置の機械的駆動速度を所定速度に到達するタイ
ムラグを解消することができる。

【００１４】しかしながら、後続の現像装置の駆動を最
初の現像装置の駆動と同じ時間から駆動すると、磁気ロ
ーラも同時に回転させることとなり、トナーの撹拌量が
多くなり、トナーのＱ／Ｍ（単位質量当たりのトナー帯
電量）が高くなり、現像ロールへの電気的な付着力が大
きくなって、静電潜像担持体へのトナー飛翔量が減少
し、十分な画像濃度が得られないという問題の解消とは
ならない。

【００１５】本発明は、上記の問題を解決すべくなされ
たものであり、二成分現像剤を使用する非接触現像方式
の画像形成装置を制御するにあたり、かぶりの発生を回
避しつつ、残像（ゴースト）の発生を抑制して、鮮明な
画像を形成することができる画像形成装置の制御方法の
提供を目的とする。また、本発明の他の目的は、現像装
置のトナーの撹拌量が多くならず、十分な画像濃度が得
られる画像形成装置の制御方法を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的の達成を図る
ため、本発明の請求項１に係る画像形成装置の制御方法
によれば、現像装置により、静電潜像担持体上の静電潜
像を現像して画像を形成する画像形成装置の制御方法に
おいて、前記現像装置は、トナーを帯電させて保持する
キャリアによる磁気ブラシを発生させる磁気ロールと、
前記磁気ブラシにより表面にトナー薄層を形成する現像
ロールとを有し、該トナー薄層によって前記静電潜像担
持体上の静電潜像を現像して画像を形成するとともに、
前記磁気ロールの周速度を、前記現像ロールの周速度の
１．１〜２．０倍未満とし、一つの画像を現像してから
次の画像の現像を開始するまでの非画像形成時に、前記
現像ロール上の残存トナーを前記磁気ブラシで回収する
ことを特徴とする。

【００１７】本発明は、磁気ロールの回転周速度を、前
記現像ロールの周速度の１．１〜２．０倍未満としたの
で、トナーのＱ／Ｍ（単位質量当たりのトナー帯電量）
が高くなり、トナーの現像ロールへの電気的な付着力が
大きくなって、感光体へのトナー現像量が減少すること
がなく、十分な画像濃度を得ることができる。

【００１８】そして本発明によると、磁気ロールの周速
度を現像ロールの周速度よりも速くすれば、磁気ブラシ
が現像ロールに接触する機会を増加させることができる
上、現像ロール上の残存トナーに働く、磁気ブラシによ
る剪断応力が高まり、現像ロール上の残存トナーによる
現像ローラへの圧接力を弱めることができる。その結
果、より効果的に残存トナーを回収することができる。
特に、磁気ロールの周速度を現像ロールの周速度の１．
５〜２．０倍未満とすれば、目視で残像が事実上判別で
きなくなり、残像発生防止効果がより一層顕著となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施の形
態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その
相対配置などは特に特定的な記載がない限りは、この発
明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明
例に過ぎない。

【００２０】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照して説明する。まず、図６を参照して、実施の形
態における制御対象の画像形成装置の構成について説明
する。同図において、画像形成装置２０は、無端状ベル
ト５４が、給紙カセット５３からの記録紙を定着装置５
９に向かって搬送可能に配設されている。記録紙を搬送
するベルト５４の上側には、ブラック用現像装置５０
Ａ、イエロー用現像装置５０Ｂ、シアン用現像装置５０
Ｃ及びマゼンタ用現像装置５０Ｄが配設されている。

【００２１】これらの現像装置５０にはそれぞれ磁気ロ
ール１、該磁気ロール１に近接して現像ロール２が配設
され、該現像ロール２に対面して静電潜像担持体３が配
設され、該静電潜像担持体３の周囲には帯電器５６及び
露光器５７が配置されている。そして、図示しない制御
回路からプリント開始信号が来ると、現像装置内のキャ
リアとトナーが撹拌され、トナーが摩擦帯電されてキャ
リア表面に付着し、磁気ロール１の表面にキャリアによ
る磁気ブラシが形成され、現像ロール２上にトナーの薄
層が形成される。

【００２２】給紙カセット５３から記録紙が送りだされ
てベルト５４に送られ、その記録紙が各色の静電潜像担
持体３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄに達するタイミングに合う
ように、帯電器５６（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）による静電潜像
担持体３の帯電、露光器５７（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）からの
画像信号による感光体３への露光と潜像の形成、現像ロ
ール２上のトナーによる該潜像の現像が行われ記録紙が
感光体３に達すると、転写装置５８（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）
による転写バイアスが印加され記録紙にトナー像が転写
され、定着装置５９で定着され、排紙される。

【００２３】次に、静電潜像担持体３と現像装置５０内
の磁気ロール１と、現像ロール２との作用を説明する。
図１に示すように、この画像形成装置２０は、磁気ロー
ル１と、直径１６ｍｍの現像ロール２と、静電潜像担持
体３とを備えている。この磁気ロール１は、トナー５を
帯電させて保持するキャリア４による磁気ブラシ１０を
発生させる。また、現像ロール２の表面には、磁気ブラ
シ１０から供給されたトナー５によりトナー薄層６が形
成される。そして、静電潜像担持体３は、トナー薄層６
のトナーを静電潜像に応じて選択的に飛翔させて画像形
成を行う。

【００２４】また、静電潜像担持体３は、アモルファス
シリコンの感光層を含む、厚さ１０〜２５μｍの感光体
を表面に有している。ここで、図２に静電潜像担持体３
の表面部分拡大図を示す。図２に示すように、この静電
潜像担持体３は、基材３１の上に、阻止層３２、アモル
ファスシリコン（ａ−Ｓｉ）の感光層３３及び表面保護
層３４を順次に積層して感光体３０を構成する。そし
て、ここでは、感光体３０の厚さとは、これら阻止層３
２、感光層３３及び表面保護層３４の厚さの合計Ｔを指
す。

【００２５】なお、感光体の感光層の材料は、アモルフ
ァスシリコンであれば、特に制限されない。アモルファ
スシリコンとしては、例えばａ−Ｓｉ、ａ−ＳｉＣ、ａ
−ＳｉＯ、ａ−ＳｉＯＮ等の無機材料を挙げることがで
きる。

【００２６】また、表面保護層の厚さｔは０．３〜５μ
ｍである。また、表面保護層３４の材料としては、ａ−
ＳｉＣのうち、Ｓｉ（シリコン）とＣ（炭素）との比率
が特定のものを使用することが望ましい。このようなａ
−ＳｉＣとしては、ａ−Ｓｉ _{（１−Ｘ）}Ｃ_Ｘ（０．３≦
Ｘ＜１．０）が好ましく、さらに、ａ−Ｓｉ_（１−Ｘ _）
Ｃ_Ｘ（０．５≦Ｘ≦０．９５）がより好ましい。その理
由は、このようなａ−ＳｉＣは、１０^１２−１０^１３Ω
・ｃｍという特に高い抵抗値を有しており、優れた飽和
帯電電位、耐摩耗性、耐環境性（耐湿性）が得られるた
めである。

【００２７】再び図１を参照すると、静電潜像担持体３
と現像ロール２との間に０〜２００Ｖのバイアス電圧Ｖ
ｄｃｌを印加する第一直流用電源部７ａと、交流用電源
部７ｂとからなる電源部７が設けられている。さらに、
交流用電源部７ｂは、静電潜像担持体３に対して、ピー
ク電圧Ｖｐｐ＝５００−２０００Ｖの交流電圧を周波数
ｆ＝１〜３ｋHｚで印加する。

【００２８】また、磁気ロール１に電圧Ｖｄｃ２を印加
する第二直流用電源８を設けている。そして、現像ロー
ル２の電位と磁気ロール１の電位との電位差｜Ｖｄｃ２
−Ｖｄｃ１｜が１００〜３５０Ｖとなるように第一及び
第二直流用電源部７ａ及び８の電圧を決める。ここで
は、例えば、Ｖｄｃ２＝２５０Ｖ、Ｖｄｃ１＝１００
Ｖ、｜Ｖｄｃ２−Ｖｄｃ１｜＝１５０Ｖとするとよい。

【００２９】ここで、図３の実験結果グラフを参照し
て、バイアス電圧Ｖｄｃ１及び電位差｜Ｖｄｃ２−Ｖｄ
ｃ１｜と現像特性との関係について説明する。図３のグ
ラフの横軸は、電位差｜Ｖｄｃ２−Ｖｄｃ１｜を表し、
縦軸は、バイアス電圧Ｖｄｃ１を表す。そして、図３に
示すように、バイアス電圧Ｖｄｃ１が２００Ｖよりも高
いとゴーストが発生する。また、電位差｜Ｖｄｃ２−Ｖ
ｄｃ１｜が１００Ｖ未満になってもゴーストが発生す
る。一方、電位差｜Ｖｄｃ２−Ｖｄｃ１｜が３５０Ｖよ
りも高くなると、かぶりが発生する。したがって、図３
から、バイアス電圧Ｖｄｃ１が０〜２００Ｖ、かつ、電
位差｜Ｖｄｃ２−Ｖｄｃ１｜が１００−３５０Ｖの範囲
内であれば、高品質の画質が得られることが分かる。

【００３０】再び図１を参照すると、画像形成の際に
は、磁気ロール１に保持されたキャリア４及びトナー５
からなる現像剤を撹拌しながら、トナー５を適正なレベ
ルに帯電させる。現像剤は、磁気ブラシ１０を形成す
る。そして、この磁気ブラシ１０は、規制ブレード９を
通過することにより、一定の厚さで現像ロール２に接触
する。ここでは、規制ブレード９と磁気ロール１との間
隙を０．３〜１．５ｍｍとしている。

【００３１】また、磁気ロール１と現像ロール２との間
隙も、同様に、０．３〜１．５ｍｍとしている。また、
現像ロール２と静電潜像担持体３との間隙を、５０〜４
００μｍ、好ましくは、２００〜３００μｍとしてい
る。このような間隙や印加電圧条件で、トナー薄層６を
形成すると、トナー薄層６の厚さが１０〜５０μｍとな
る。

【００３２】そして、現像ロール２のプロセス線速を７
２ｍｍ／ｓとし、磁気ロール１をその１．８倍の速度で
回転させる。その結果、周速差によるブラシ効果によっ
て、現像残トナーと供給トナーとを容易に入れ替えるこ
とができる。このため、残像の発生を抑制するととも
に、鮮明な画像を形成することができる。

【００３３】さらに、本実施の形態では、キャリア４
は、磁性を備えたキャリア芯材と、このキャリア芯材の
表面に重合形成された高分子量ポリエチレン樹脂を含む
被覆層とから構成され、１０^８〜１０^１２Ωｃｍの抵
抗値を有し、かつ、６０〜１００ｅｍｕ／ｇの飽和磁化
を有する。さらに、ここでは、キャリアの被覆層は、少
なくともその最外毅層として、疎水性シリカ、磁性粉及
び／又は微粒子樹脂を含む層を有している。

【００３４】具体的には、キャリア芯材はその表面に微
小な凹凸を有し、被覆層は、この凹凸にエチレン重合触
媒を保持させた後、エチレンガスを導入して重合成長さ
せた重量平均分子量が５００００以上の高分子量ポリエ
チレンにより構成して成る。

【００３５】このため、極めて高い強度、耐久性を実現
することができる。そして、このキヤリアを用いれば、
キャリアを繰り返し使用しても、キャリアの表面劣化が
少なく、現像ロール上に安定した帯電トナー薄層を形成
することができる。その結果、静電潜像担持体に正確に
現像することが可能となる。さらに、キャリアの耐久性
が高いので、現像機器の機械的寿命が尽きるまで、実質
的にキャリアを交換する必要がなくなる。

【００３６】そして、本実施の形態では、複数の画像を
連続形成する際の、一つの画像を現像してから次の画像
の現像を開始するまでの非画像形成期間、現像ロール２
の表面電位と磁気ロール１の表面電位とを等しくした等
電位状態を発生させる。そして、等電位状態下で、現像
ロール２上のトナー層６の残存トナーを磁気ブラシで回
収する。

【００３７】なお、非画像形成期間は、例えば、印刷さ
れる画像データに基づいて検出してもよいし、また、例
えば、給紙装置において、記録紙の先端や後端により検
出してもよい。

【００３８】本実施の形態では、非画像形成期間に相当
する記録紙の間隔、すなわち、給紙される際の記録紙の
後端から次の記録紙の先端までの間隔を５１ｍｍとし
た。一方、現像ロールの直径は１６ｍｍであるので、そ
の全周長は、１６π＝５０．２７ｍｍとなる。したがっ
て、非画像形成期間の全期間を等電位状態とすれば、等
電位状態を、現像ロール２が少なくともー回転する期間
継続させることができる。

【００３９】次に、本実施の形態の効果を評価するた
め、非画像形成期間内で画像ロールと磁気ロールとの表
面電位を零Ｖとした場合の実施例、及び画像ロールと磁
気ロールとの表面電位を異ならせた場合の比較例による
画像濃度、残像・かぶり状態の程度を実験により求め
た。 [実施例]以下の実施例、比較例１及び比較例２におい
て、それぞれ図４に示す画像パタン１１による画像形成
を行った。この画像パタン１１においては、矩形のソリ
ッドパタン１２と、このソリッドパタン１２よりも広い
ハーフトーンパタン１３とが、ソリッドパタン１２に続
いてハーフトーンパタン１３が現像されるように配置さ
れている。ここでは、ハーフトーンパタン１３の濃度
を、ソリッドパタン１２の濃度の２５%とする。２５%と
したのは、比較的ゴースト画像が現れ易いためである。

【００４０】本実施例では、上述した本実施の形態にお
いて、厚さ１４μｍのａ−Ｓｉ感光体３０を設けた静電
潜像担持体３を用いた。そして、画像形成時には、感光
体３０の表面電位を２００Ｖ、現像ロール２の表面電位
（Ｖｄｃｌ）を５０Ｖ、磁気ロール２の表面電位（Ｖｄ
ｃ２）を２００Ｖとした。また、感光体３０と現像ロー
ル２との間には、周波数２．４ｋHｚ、ピーク電圧１．
３ｋＶの交流電圧を印加した。また、磁気ロール１を、
現像ロール２の周速度を１．８倍した周速度で回転させ
た。

【００４１】そして、本実施例では、非画像形成時に、
下記の表１に示すように、現像ロール２の表面電位（Ｖ
ｄｃｌ）と磁気ロール１の表面電位（Ｖｄｃ２）とをい
ずれも０Ｖとして、等電位状態を発生させた。

【００４２】[比較例１]また、比較例１においては、非
画像形成期間においても、等電位状態とせずに、画像形
成期間と同一のバイアス電圧を引き続き印加して画像形
成を行った。すなわら、下記の表１に示すように、非画
像形成期間中も、現像ロール２の表面電位（Ｖｄｃｌ）
をＤＣ５０Ｖとし、磁気ロール１の表面電位（Ｖｄｃ
２）をＤＣ２００Ｖとした。また、現像ロール２と静電
潜像担持体３との間に、画像形成中と同様に交流電圧も
印加した。なお、非画像形成期間に印加するバイアス電
圧以外の現像条件は、実施例と同ーとした。

【００４３】[比較例２]また、比較例２においては、非
画像形成期間において、バイアス電圧を反転させて画像
形成を行った。すなわち、下記の表１に示すように、非
画像形成期間中に、現像ロールの表面電位（Ｖｄｃｌ）
をＤＣ２００Ｖとし、磁気ロールの表面電位（Ｖｄｃ
２）をＤＣ５０Ｖとした。なお、非画像形成期間に印加
するバイアス電圧以外の現像条件は、実施例と同ーとし
た。

【００４４】

【表１】

【００４５】そして、上述の実施例、比較例１及び比較
例２の現像条件で画像形成を行った評価結果を、下記の
表２に示す。ここでは、初期、１００枚目及び１０００
枚目の三段階における濃度、残像及び力ブリの発生を確
認した。

【００４６】

【表２】

【００４７】なお、上記の表２において、濃度の欄の
「○」印は、形成された画像にかすれが認められないこ
とを示す。また、「△」印は、かすれが僅かに認められ
ることを示す。また、上記の表２において、残像及びか
ぶりの欄の「○」印は、形成された画像に残像やかぶり
がそれぞれ認められないことを示す。また、「△」印
は、残像やかぶりが僅かに認められることを示す。ま
た、「×」印は、図５に示すように、残像やかぶりがは
っきり認められることを示す。図５は、図４に示した画
像パタン１１を形成した際に、ハーフトーンパタン１３
の領域中にソリッドパタン１２の残像１４が現れた様子
を模式的に示した図である。

【００４８】そして、上記の表２に示すように、実施例
においては、初期、１００枚目及び１０００枚目のいず
れの段階においても、濃度にかすれはなく、残像及びか
ぶりの発生もなく、良好な画像形成ができることが確認
できた。

【００４９】これに対して、比較例１においては、非画
像形成期間も画像形成期間中と同一の電位差を印加して
いたため、次第に残像が蓄積されていった。その結果、
上記の表２に示すように、１００枚目の段階で残像が僅
かに認められ、さらに、１０００枚目の段階では残像が
はっきりと認められた。

【００５０】また、比較例２においては、非画像形成期
間の電位差を反転させたため、残像の発生は抑制できた
が、トナーの帯電が変化してかぶりが発生した。すなわ
ち、上記の表２に示すように、１００枚目の段階でかぶ
りが僅かに認められ、さらに、１０００枚目の段階では
かぶりがはっきりと認められた。

【００５１】したがって、上記の表２に示した評価結果
から、非画像形成期間に等電位状態とすることにより、
かぶりの発生を回避しつつ、残像の発生を抑制して鮮明
な画像を形成することができることが分かった。

【００５２】上述した実施の形態においては、特定の条
件で構成した例について説明したが、種々の変更を行う
ことができる。例えば、上述した実施の形態において
は、複数の画像を連続形成する際の、一つの画像を現像
してから次の画像の現像を開始するまでの非画像形成期
間を等電位状態とした例について説明したが、単一画像
を形成する際に、画像形成開始前を等電位状態としても
よい。

【００５３】また、上述した実施形態では、非画像形成
期間を等電位状態とするにあたり、現像ロールの表面電
圧及び磁気ロールの表面電圧をいずれも０Ｖとしたが、
この発明では、等電位状態として現像ロールと磁気ロー
ルと表面電圧が互いに等しければよく、必ずしも両表面
電圧を０Ｖにする必要はない。例えば、等電位状態の際
に現像ロール及び磁気ロールの表面電圧をそれぞれ５０
Ｖとしてもよい。

【００５４】また、等電位状態とするためには、例え
ば、現像ロール及び磁気ロールの両方の表面電位を制御
してもよいし、また、例えば、現像ロール及び磁気ロー
ルのうちのー方の表面電位だけを他方の表面電位とー致
させるように制御してもよい。

【００５５】また、上述した実施の形態では、非画像形
成期間の全期間を等電位状態とした例について説明した
が、必ずしも全期間を等電位状態としなくともよい。例
えば、非画像形成期間のうちー部分の期間だけを等電位
状態としてもよい。

【００５６】一方、色重ね方式、特に本実施の形態に記
載した４色の現像装置を記録紙の搬送方向に配置する画
像形成装置の場合は、最初の位置に配置された現像装置
も後続の現像装置も同時に動作を開始するので、トナー
の撹拌時間は現像装置の数に応じて多くなる。よって、
トナーの撹拌時間の増加による画像形成への影響を調査
した。

【００５７】そして、本発明者等は磁気ロールの回転周
速度を、現像ローラの回転周速度の２倍よりも大きくし
た場合は、２倍未満にした場合よりトナーのＱ／Ｍ（単
位質量当たりのトナー帯電量）が高くなり、トナーの現
像ロールへの電気的な付着力が大きくなって、感光体へ
のトナー現像量が減少し、十分な画像濃度が得られない
ことを見いだした。

【００５８】画像ローラと磁気ローラとの周速が１：１
の場合は、部材の製作誤差、駆動速度誤差等によって画
像ローラ表面へのトナーの付着状態がまばらとなった。
一方、高速機が望まれ、大量の画像形成を行う昨今の場
合は、なるべく周速度差が大きいほうが望ましい。その
ためには、画像ローラに対する磁気ローラの周速が２倍
未満〜１．１倍が望ましい。

【００５９】かかる技術によると、磁気ブラシが現像ロ
ールに接触する機会を増加させることができる上、現像
ロール上の残存トナーに働く、磁気ブラシによる剪断応
力が高まり、現像ロール上の残存トナーによる現像ロー
ラへの圧接力を弱めることができる。その結果、より効
果的に残存トナーを回収することができ、目視で残像が
事実上判別できなくなり、残像発生防止効果がより一層
顕著となった。

【００６０】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
画像形成装置の制御方法によれば、磁気ロールの回転周
速度を、前記現像ロールの周速度の１．１〜２．０倍未
満としたので、トナーのＱ／Ｍ（単位質量当たりのトナ
ー帯電量）が高くなり、トナーの現像ロールへの電気的
な付着力が大きくなって、感光体へのトナー現像量が減
少することがなく、その結果、かぶりの発生を回避しつ
つ、残像の発生を抑制して、十分な画像濃度を得て鮮明
な画像を形成することができる。

【００６１】また、磁気ブラシが現像ロールに接触する
機会を増加させると、現像ロール上の残存トナーに磁気
ブラシによる剪断応力が高まり、現像ロール上の残存ト
ナーによる現像ローラへの圧接力を弱めることができ、
より効果的に残存トナーを回収することができる。特
に、磁気ロールの周速度を現像ロールの周速度の１．５
〜２．０倍未満とすることにより、目視で残像が事実上
判別できなくなり、残像発生防止効果がより一層顕著と
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の静電潜像担持体と現像
装置との関係を説明する模式図である。

【図２】静電潜像担持体の要部一部断面拡大図であ
る。

【図３】現像条件と現像特性との関係を示すグラフで
ある。

【図４】画像特性を評価するための画像パターンの模
式図である。

【図５】残像が発生した様子を示す模式図ある。

【図６】本発明の実施の形態の画像形成装置の構成を
示す横式図である。

【図７】現像ローラの周速Ｖｄ、磁気ローラの磁気ブ
ラシの周速Ｖｍ、及びトナー供給能θとの関係を説明す
る模式図ある。

【符号の説明】

１磁気ロール２現像ロール３静電潜像担持体４キャリア５トナー６トナー薄層９規制ブレード１０磁気ブラシ２０画像形成装置５０現像装置（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者坂田昌一三重県度会郡玉城町野篠字又兵衛704番地 19 京セラ株式会社三重工場玉城ブロック内Ｆターム(参考） 2H077 AC04 AC12 AD02 AD06 AD11 AD31 AD36 DA01 DA22 DA81 DB08 EA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像装置により、静電潜像担持体上の静
電潜像を現像して画像を形成する画像形成装置の制御方
法において、前記現像装置は、トナーを帯電させて保持するキャリア
による磁気ブラシを発生させる磁気ロールと、前記磁気
ブラシにより表面にトナー薄層を形成する現像ロールと
を有し、該トナー薄層によって前記静電潜像担持体上の
静電潜像を現像して画像を形成するとともに、前記磁気ロールの周速度を、前記現像ロールの周速度の
１．１〜２．０倍未満とし、一つの画像を現像してから次の画像の現像を開始するま
での非画像形成時に、前記現像ロール上の残存トナーを
前記磁気ブラシで回収することを特徴とする画像形成装
置の制御方法。