JPH08110697A - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

現像装置および画像形成装置

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JPH08110697A
JPH08110697A JP6244059A JP24405994A JPH08110697A JP H08110697 A JPH08110697 A JP H08110697A JP 6244059 A JP6244059 A JP 6244059A JP 24405994 A JP24405994 A JP 24405994A JP H08110697 A JPH08110697 A JP H08110697A
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toner
image forming
linear electrode
developing
component
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JP6244059A
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English (en)
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Kunio Shigeta
邦男 重田
Toru Komatsu
小松　　徹
Yotaro Sato
洋太郎 佐藤
Masayasu Onodera
正泰 小野寺
Isao Endo
勇雄 遠藤
Hiroyuki Nomori
弘之 野守
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 現像剤に小粒径のトナーを用いた場合でも、
現像性が高く、背景部にもかぶりが発生せず、また多色
トナー像の重ね合わせ現像時においても混色を生ぜず、
高濃度で高画質の現像を行う。 【構成】 像形成体１０と現像剤搬送体４１との間隙
（最小間隙をＤ1 ［ｍｍ］）に線状電極４３を設け、該
線状電極４３には直流電圧（ＶDEN［Ｖ］）を印加し、
前記現像剤搬送体４１には直流成分（ＶDC［Ｖ］）と交
流成分（ＶAC ［Ｖ］、周波数ｆAC ［Ｈｚ］）の重畳電
圧を印加し、振動電界下でトナーを飛翔させて前記像形
成体１０上の潜像を反転現像する現像装置において、Ｖ
AC ＞｜ＶDEN｜−｜ＶDC｜であり、前記現像剤搬送体４
１の移動速度をＶr[mm／sec]、前記線状電極４３の直径
をｄw[mm]としたときｆAC ≧ ２・Ｖr／ｄwであり、前記
線状電極４３と前記現像剤搬送体４１の最小間隙をＤ
2[mm]、前記トナーの平均帯電量をＱt[μC／ｇ]、平均
粒径をｄt[μm]としたとき、８・｜Ｑt｜・ｄt・Ｄ1 ＞ Ｖ
AC ＞ ６・｜Ｑt｜・ｄt・Ｄ2である現像装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式を用いて
像形成体上の潜像を現像するための現像装置および画像
形成装置に関し、さらに詳しくは、像形成体と現像剤搬
送体との間隙に線状電極を設け、該線状電極には直流電
圧を印加し前記現像剤搬送体には直流成分と交流成分の
重畳電圧を印加し、振動電界下でトナーを飛翔させて前
記像形成体上の潜像を反転現像する現像装置、および、
該現像装置を複数有し、前記像形成体上に潜像を形成す
る工程と前記潜像を現像する工程とを複数回繰り返し、
前記像形成体上に複数のトナー像を重ね合わせて多色の
画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子写真方式を用いて像形成体上
の潜像を現像し多色の画像を形成するための画像形成装
置として、帯電、露光、現像、転写の各工程を複数回繰
り返し、転写材上で複数のトナー像を重ね合わせて多色
の画像を形成する画像形成装置がある。この画像形成装
置においては、各色の現像が終了する毎に転写材上にト
ナー像を転写するため、装置内部に転写材を保持する機
構を設ける必要があり、装置が大型化するという欠点が
あった。
【０００３】これに対し、帯電、露光、現像の各工程を
複数回繰り返し、同一の像形成体上に複数のトナー像を
重ね合わせて現像し、前記像形成体上の複数のトナー像
を一括して転写材上に転写して多色の画像を形成する画
像形成装置がある。この画像形成装置においては、いわ
ゆる重ね合わせ現像・一括転写方式を採用しているた
め、装置内部に転写材を保持する機構を設ける必要がな
く、装置が小型化されるという利点がある。
【０００４】このような画像形成装置においては、例え
ば、現像剤搬送体上の現像剤層と像形成体とを非接触と
し、前記現像剤搬送体に直流成分を有する交流電圧を印
加して振動電界下でトナーを飛翔させて前記像形成体上
の潜像を現像する現像装置が用いられ、非接触であるた
め、既に像形成体上に付着している前段のトナーが異な
る色のトナーを収容している後段の現像装置に大量に混
入することがないという点で好ましい。
【０００５】しかしながらこのような非接触現像では、
現像剤搬送体上の現像剤層と像形成体とを非接触とし、
トナーを飛翔させて前記像形成体上の潜像を現像するた
め、繊細な線や点あるいは濃淡差を再現しにくく、高画
質が得られにくいという問題があった。
【０００６】一般に高画質の画像を得るためにはトナー
を微粒化することが有効であるが、上述のような非接触
現像においてトナーを微粒化しようとした場合、十分な
画像濃度を得るためには現像剤搬送体に印加する交流電
圧を大きくする必要があり、一方交流電圧を大きくする
と背景部にかぶりトナーが付着し、結局上述のような非
接触現像においてトナーを微粒化して高画質を得るとい
うことは困難であった。
【０００７】そこで、例えば特開昭59-223467号公報に
は、像形成体と現像剤搬送体上の現像剤層との間隙にト
ナーの飛翔を制御するワイヤー状の制御電極を設け、該
制御電極または現像剤搬送体の少なくとも何れか一方に
交流電圧を印加して振動電界を形成し、トナーを飛翔さ
せて現像を行う現像方法が開示されている。前記公報に
は、二成分現像剤のトナーとして微粒子のものを用いる
ことができ、しかもかぶりが防止され、鮮明な高画質が
得られることが記載されている。
【０００８】また例えば特開昭61-67876号公報には、像
形成体面に対向させて複数本のワイヤー電極を等間隔に
平行配置し、前記像形成体面と前記ワイヤー電極の間に
トナークラウドを導入して前記像形成体上の潜像を現像
する現像装置が開示されている。前記公報には、均一な
現像を行うにはワイヤー電極に印加する電圧は直流電圧
よりも交流電圧の方が良く、交流電圧としてはＶpp＝60
0〜3000Ｖ、ｆ＝50〜2500Hzのものが好適であり、また
印加電圧の周波数の選択および直流成分を重畳すること
により現像濃度、かぶり濃度の制御が可能になることが
記載されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の各
公報に記載の現像方法や現像装置を用いた場合でも、ワ
イヤー電極を設ける位置、ワイヤー電極や現像剤搬送体
に印加するバイアス電圧、像形成体の表面電位、使用す
るトナーの平均帯電量や平均粒径等により、十分な現像
性が得られなかったり、背景部にかぶりが発生したりし
て、必ずしも高画質が得られないという問題があった。
【００１０】また重ね合わせ現像・一括転写方式を採用
した画像形成装置において前記の各公報に記載の現像方
法や現像装置を用いた場合には、既にトナー像が形成さ
れている像形成体上に振動電界下でトナーを飛翔させて
現像するため、前段のトナー像上に後段のトナーが不必
要に付着するいわゆる混色が発生するという問題もあっ
た。
【００１１】本発明の目的は、上記の問題を解決し、現
像剤に小粒径のトナーを用いた場合でも現像性が高く背
景部にもかぶりが発生せず、また多色トナー像の重ね合
わせ現像時においても混色が発生しない、良好な現像を
行うことができる現像装置を提供することである。
【００１２】本発明の別の目的は、重ね合わせ現像・一
括転写方式を採用した場合においても高濃度で混色のな
い高画質な多色の画像を得ることができる画像形成装置
を提供することである。
【００１３】
【課題を達成するための手段】上記の目的は、像形成体
と現像剤搬送体との間隙に線状電極を設け、該線状電極
には直流電圧を印加し、前記現像剤搬送体には直流成分
と交流成分の重畳電圧を印加し、振動電界下でトナーを
飛翔させて前記像形成体上の潜像を反転現像する現像装
置において、前記現像剤搬送体に印加する交流成分の振
幅をＶAC[Ｖ]、直流成分をＶDC[Ｖ]、前記線状電極に印
加する直流電圧をＶDEN[Ｖ]としたとき、 ＶAC ＞｜ＶDEN｜−｜ＶDC｜ であり、前記現像剤搬送体に印加する交流成分の周波数
をｆAC[Hz]、前記現像剤搬送体の移動速度をＶr[mm／se
c]、前記線状電極の直径をｄw[mm]としたとき ｆAC ≧ ２・Ｖr／ｄｗ 好ましくは ｆＡＣ ≧ ３・Ｖr／ｄw であり、前記像形成体と前記現像剤搬送体の最小間隙を
Ｄ1[mm]、前記線状電極と前記現像剤搬送体の最小間隙
をＤ2[mm]、前記トナーの平均帯電量をＱt[μC／ｇ]、
平均粒径をｄt[μm]としたとき、 ８・｜Ｑt｜・ｄt・Ｄ1 ＞ ＶAC ＞ ６・｜Ｑt｜・ｄt・Ｄ2 であることを特徴とする現像装置によって達成される。
【００１４】また上記の目的は、像形成体と現像剤搬送
体との間隙に線状電極を設け、該線状電極には直流電圧
を印加し、前記現像剤搬送体には直流成分と交流成分の
重畳電圧を印加し、振動電界下でトナーを飛翔させて前
記像形成体上の潜像を反転現像する現像装置において、
前記現像剤搬送体に印加する交流成分の振幅をＶ
AC[Ｖ]、直流成分をＶDC[Ｖ]、前記線状電極に印加する
直流電圧をＶDEN[Ｖ]としたとき、 ＶAC ＞｜ＶDEN｜−｜ＶDC｜ であり、前記現像剤搬送体に印加する交流成分の周波数
をｆAC[Hz]、前記現像剤搬送体の移動速度をＶr[mm／se
c]、前記線状電極の直径をｄw[mm]としたとき ｆAC ≧ ２・Ｖr／ｄw 好ましくは ｆAC ≧ ３・Ｖr／ｄw であり、前記像形成体上のソリッド部の潜像電位をＶ
L[Ｖ]、背景部の潜像電位をＶH[Ｖ]、前記像形成体と前
記現像剤搬送体の最小間隙をＤ1[mm]、前記線状電極と
前記現像剤搬送体の最小間隙をＤ2[mm]としたとき、 ｜ＶH｜＞｜ＶDC｜＞｜ＶL｜ および ｜ＶDC｜＋｜ＶDC−ＶL｜・Ｄ2／Ｄ1 ＞｜ＶDEN｜＞｜Ｖ
DC｜−｜ＶH−ＶDC｜・（Ｄ1−Ｄ2）／Ｄ1 であることを特徴とする現像装置によって達成される。
【００１５】さらに上記の目的は、像形成体と現像剤搬
送体との間隙に線状電極を設け、該線状電極には直流電
圧を印加し、前記現像剤搬送体には直流成分と交流成分
の重畳電圧を印加し、振動電界下でトナーを飛翔させて
前記像形成体上の潜像を反転現像する現像装置を複数有
し、前記像形成体上に潜像を形成する工程と前記潜像を
現像する工程とを複数回繰り返し、前記像形成体上に複
数のトナー像を重ね合わせて多色の画像を形成する画像
形成装置において、各現像工程で、前記現像剤搬送体に
印加する交流成分の振幅をＶAC[Ｖ]、直流成分をＶ
DC[Ｖ]、前記線状電極に印加する直流電圧をＶDEN[Ｖ]
としたとき、 ＶAC ＞｜ＶDEN｜−｜ＶDC｜ であり、ｎ回目の現像工程で前記現像剤搬送体に印加す
る交流成分の振幅をＶAC(n)[Ｖ]、前記像形成体と前記
現像剤搬送体の最小間隙をＤ1(n)[mm]とし、ｎ＋１回目
の現像工程で前記現像剤搬送体に印加する交流成分の振
幅をＶAC(n+1)[Ｖ]、前記像形成体と前記現像剤搬送体
の最小間隙をＤ1(n+1)[mm]としたとき、 ＶAC(n)／Ｄ1(n) ≧ ＶAC(n+1)／Ｄ1(n+1) であることを特徴とする画像形成装置によって達成され
る。
【００１６】さらにまた上記の目的は、像形成体と現像
剤搬送体との間隙に線状電極を設け、該線状電極には直
流電圧を印加し、前記現像剤搬送体には直流成分と交流
成分の重畳電圧を印加し、振動電界下でトナーを飛翔さ
せて前記像形成体上の潜像を反転現像する現像装置を複
数有し、前記像形成体上に潜像を形成する工程と前記潜
像を現像する工程とを複数回繰り返し、前記像形成体上
に複数のトナー像を重ね合わせて多色の画像を形成する
画像形成装置において、各現像工程で、前記現像剤搬送
体に印加する交流成分の振幅をＶAC[Ｖ]、直流成分をＶ
DC[Ｖ]、前記線状電極に印加する直流電圧をＶDEN[Ｖ]
としたとき、 ＶAC ＞｜ＶDEN｜−｜ＶDC｜ であり、ｎ回目の現像工程で前記線状電極に印加する直
流電圧をＶDEN(n)[Ｖ]、前記像形成体上の背景部の潜像
電位をＶH(n)[Ｖ]、前記像形成体と前記線状電極の最小
間隙をＤ3(n)[mm]とし、ｎ＋１回目の現像工程で前記線
状電極に印加する直流電圧をＶDEN(n+1)[Ｖ]、前記像形
成体上の背景部の潜像電位をＶH(n+1)[Ｖ]、前記像形成
体と前記線状電極の最小間隙をＤ3(n+1)[mm]としたと
き、 （｜ＶDEN(n+1)｜−｜ＶH(n+1)｜）／Ｄ3(n+1) ≧ （｜
ＶDEN(n)｜−｜ＶH(n)｜）／Ｄ3(n) であることを特徴とする画像形成装置によって達成され
る。
【００１７】
【作用】本発明においては、前記現像剤搬送体に印加す
る交流成分の振幅をＶAC[Ｖ]、直流成分をＶDC[Ｖ]、前
記線状電極に印加する直流電圧をＶDEN[Ｖ]としたと
き、 ＶAC ＞｜ＶDEN｜−｜ＶDC｜ の関係を満たすように、前記交流成分の振幅ＶAC、前記
直流成分ＶDC、前記直流電圧ＶDENを設定する。即ち、
前記線状電極と前記現像剤搬送体との間隙に形成される
振動電界が直流電界よりも強くなるようにしたため、ト
ナーが前記現像剤搬送体側に押し付けられることがな
く、トナークラウドの発生が促進される。
【００１８】また第１、第２の本発明においては、前記
現像剤搬送体に印加する交流成分の周波数をｆAC[Hz]、
前記現像剤搬送体の移動速度をＶr[mm／sec]、前記線状
電極の直径をｄw[mm]としたとき ｆAC ≧ ２・Ｖr／ｄw 好ましくは ｆAC ≧ ３・Ｖr／ｄw の関係を満たすように、前記交流成分の周波数ｆAC、前
記現像剤搬送体の移動速度Ｖrおよび前記線状電極の直
径ｄwを設定する。即ち、前記の関係を満足することに
より、前記現像剤搬送体上の現像剤層が前記線状電極と
前記現像剤搬送体との間隙を通過する際に交流成分のピ
ーク電圧が２回以上、好ましくは３回以上印加されるよ
うに前記交流成分の周波数ｆACを設定したため、前記間
隙においてトナークラウドの発生が促進され、高い現像
性を得ることができる。
【００１９】さらに第１の本発明においては、前記像形
成体と前記現像剤搬送体の最小間隙をＤ1[mm]、前記線
状電極と前記現像剤搬送体の最小間隙をＤ2[mm]、前記
トナーの平均帯電量をＱt[μC／ｇ]、平均粒径をｄt[μ
m]としたとき、 ８・｜Ｑt｜・ｄt・Ｄ1 ＞ ＶAC ＞ ６・｜Ｑt｜・ｄt・Ｄ2 の関係を満たすように、前記交流成分の振幅ＶAC、前記
最小間隙Ｄ1およびＤ2、前記平均帯電量Ｑtおよび前記
平均粒径ｄtを設定する。即ち、前記線状電極と前記現
像剤搬送体との間隙では、 ＶAC／Ｄ2＞６・｜Ｑt｜・ｄt の関係を満たすようにし、また前記像形成体と前記現像
剤搬送体との間隙では、 ８・｜Ｑt｜・ｄt＞ＶAC／Ｄ1 の関係を満たすようにする。前者は、前記線状電極と前
記現像剤搬送体との間隙においてトナークラウドの発生
を促進するための前記間隙における振動電界の条件であ
り、後者は、前記像形成体と前記現像剤搬送体との間隙
においてトナークラウドの発生を抑制するための前記間
隙における振動電界の条件である。両者を満足すること
により、高い現像性が得られると同時に、背景部のかぶ
り、混色の発生も抑制される。
【００２０】さらに第２の本発明においては、前記像形
成体上のソリッド部の潜像電位をＶL[Ｖ]、背景部の潜
像電位をＶH[Ｖ]、前記像形成体と前記現像剤搬送体の
最小間隙をＤ1[mm]、前記線状電極と前記現像剤搬送体
の最小間隙をＤ2[mm]としたとき、 ｜ＶH｜＞｜ＶDC｜＞｜ＶL｜ および ｜ＶDC｜＋｜ＶDC−ＶL｜・Ｄ2／Ｄ1 ＞｜ＶDEN｜＞｜Ｖ
DC｜−｜ＶH−ＶDC｜・（Ｄ1−Ｄ2）／Ｄ1 の関係を満たすように、前記潜像電位ＶL、ＶH、前記最
小間隙Ｄ1、Ｄ2を設定する。即ち、ソリッド部では、 ｜ＶDC｜＞｜ＶL｜ および ｜ＶDC−ＶL｜／Ｄ1 ＞｜ＶDEN−ＶDC｜／Ｄ2 の関係を満たし、背景部では、 ｜ＶH｜＞｜ＶDC｜ および ｜ＶH−ＶDC｜／Ｄ1 ＞｜ＶDC−ＶDEN｜／（Ｄ1−Ｄ2） の関係を満たすようにする。前者は、前記線状電極と前
記現像剤搬送体との間隙で前記現像剤搬送体側に押し付
けられたトナーを、前記ソリッド部の潜像電界により前
記像形成体上に移動させるための条件であり、後者は、
前記線状電極と前記現像剤搬送体との間隙で加速された
トナーが前記背景部の潜像電界により減速力を受け、前
記像形成体上まで到達しないための条件である。両者を
満足することにより、前記ソリッド部では高い現像性が
得られ、前記背景部ではかぶりおよび混色の発生が抑制
される。
【００２１】また第３の本発明においては、像形成体上
に潜像を形成する工程と前記潜像を現像する工程とを複
数回繰り返し、ｎ回目の現像工程において前記現像剤搬
送体に印加する交流成分の振幅をＶAC(n)[Ｖ]、前記像
形成体と前記現像剤搬送体の最小間隙をＤ1(n)[mm]と
し、ｎ＋１回目の現像工程において前記現像剤搬送体に
印加する交流成分の振幅をＶAC(n+1)[Ｖ]、前記像形成
体と前記現像剤搬送体の最小間隙をＤ1(n+1)[mm]とした
とき、 ＶAC(n)／Ｄ1(n) ≧ ＶAC(n+1)／Ｄ1(n+1) の関係を満たすように、前記交流成分の振幅ＶAC(n)、
ＶAC(n+1)、前記最小間隙Ｄ1(n)、Ｄ1(n+1)を設定す
る。即ち、後段の現像工程における前記像形成体と前記
現像剤搬送体との間隙の振動電界の強さが前段の現像工
程における前記像形成体と前記現像剤搬送体との間隙の
振動電界の強さ以下になるようにしたため、前段の現像
工程において前記像形成体上に形成されたトナー像が後
段の現像工程において乱されることがなく、該トナー像
に後段のトナーが混色するということもない。
【００２２】また第４の本発明においては、像形成体上
に潜像を形成する工程と前記潜像を現像する工程とを複
数回繰り返し、ｎ回目の現像工程において前記線状電極
に印加する直流電圧をＶDEN(n)[Ｖ]、前記像形成体上の
背景部の潜像電位をＶH(n)[Ｖ]、前記像形成体と前記線
状電極の最小間隙をＤ3(n)[mm]とし、ｎ＋１回目の現像
工程において前記線状電極に印加する直流電圧をＶ
DEN(n+1)[Ｖ]、前記像形成体上の背景部の潜像電位をＶ
H(n+1)[Ｖ]、前記像形成体と前記線状電極の最小間隙を
Ｄ3(n+1)[mm]としたとき、 （｜ＶDEN(n+1)｜−｜ＶH(n+1)｜）／Ｄ3(n+1) ≧ （｜
ＶDEN(n)｜−｜ＶH(n)｜）／Ｄ3(n) の関係を満たすように、前記直流電圧ＶDEN(n)、Ｖ
DEN(n+1)、前記潜像電位ＶH(n)、ＶH(n+1)、前記最小間
隙Ｄ3(n)、Ｄ3(n+1)を設定する。即ち、後段の現像工程
における前記像形成体と前記線状電極の間隙の直流電界
の強さが前段の現像工程における前記像形成体と前記線
状電極の間隙の直流電界の強さ以上になるようにしたた
め、前段の現像工程において前記像形成体上に形成され
たトナー像が後段の現像工程において乱されたり後段の
現像器の側に引き寄せられたりすることがなく、前記ト
ナー像に後段のトナーが混色するということもない。
【００２３】以上により、小粒径のトナーを用いた場合
でも現像性が高く背景部にもかぶりが発生せず、また重
ね合わせ現像時においても混色が発生しない良好な現像
を行うことができる。また、重ね合わせ現像−一括転写
方式を採用した場合においても高濃度で混色のない高画
質な多色の画像を得ることができる。
【００２４】
【実施例】以下、図面を参照して本発明を説明する。
【００２５】図１は本発明による現像装置の一例を示す
断面図である。図において、41は内部に固定の磁石体42
を有する現像剤搬送体である現像ローラ、43は線状電
極、45は現像剤供給部材である供給ローラ、46は現像剤
搬送量規制部材である規制棒、47は現像剤掻き取り部材
であるスクレーパ、48は現像剤撹拌部材である撹拌ロー
ラ、49は現像装置のケーシング、50はトナーＴとキャリ
アＣからなる二成分現像剤、51および52はそれぞれバイ
アス印加手段としての電源、10は導電性基体11上に感光
層12を形成した像形成体である感光体ドラム、Ｄ1は前
記感光体ドラム10と前記現像ローラ41の最小間隙、Ｄ2
は前記線状電極43と前記現像ローラ41の最小間隙を表
す。また図中の矢印は前記感光体ドラム10および前記現
像ローラ41の回転方向を示す。
【００２６】現像ローラ41は例えばアルミニウム、ステ
ンレス鋼等の非磁性かつ導電性の金属からなる直径0.5
〜３cmの円筒であり、表面粗さが１〜30μmとなるよう
に加工されている。前記現像ローラ41の内部には、該現
像ローラ41の表面の磁界が500〜1,200ガウスとなるよう
にＮ極またはＳ極に着磁された４〜12極の磁極を有する
円柱状の磁石体42が固定して配設されており、前記現像
ローラ41は前記磁石体42に対して回転可能になってい
る。
【００２７】線状電極43は例えばタングステン、ステン
レス鋼等の導電性の金属からなり、好ましくは表面に絶
縁被覆を有する直径0.05〜0.3mmのワイヤーであり、前
記感光体ドラム10と前記現像ローラ41とが対向している
間隙に前記現像ローラ41の移動方向と直角の方向に張設
されている。
【００２８】ケーシング49は例えばアクリル、ポリカー
ボネート等の絶縁性の樹脂からなり、ケーシング49内に
は前記固定の磁石体42を内包した現像ローラ41、供給ロ
ーラ45、スクレーパ47および撹拌ローラ48が配置され、
前記ケーシング49の出口には規制棒46が配置されてい
る。また前記ケーシング49の両側板の外面には固定ピン
が植設されており、該固定ピンには前記線状電極43の両
端が引張りばねを介して係着されている。
【００２９】前記ケーシング49の内部にはトナーＴとキ
ャリアＣからなる二成分現像剤50が貯留される。該二成
分現像剤50は前記撹拌ローラ48により撹拌混合されると
ともに、前記供給ローラ45により供給されて前記現像ロ
ーラ41上に付着して磁気ブラシを形成する。該磁気ブラ
シは前記現像ローラ41の回転とともに前記規制棒46によ
り搬送量を規制されながら搬送される。
【００３０】前記現像ローラ41には前記電源51から直流
成分と交流成分の重畳電圧が、また前記線状電極43には
前記電源52から直流電圧が印加され、前記現像ローラ41
と前記線状電極43との間隙および前記現像ローラ41と前
記感光体ドラム10との間隙にはそれぞれ強い振動電界と
弱い振動電界が形成されている。前記強い振動電界によ
りトナーＴがキャリアＣから離れて飛翔し、トナークラ
ウドが発生する。該トナークラウドは前記弱い振動電界
により前記感光体ドラム10上の潜像に向かう飛翔を助け
られ、前記感光体ドラム10上にトナー像が形成される。
【００３１】図２は本発明の画像形成装置の一例を示す
構成図である。図において、10は像形成体である感光体
ドラム、20は帯電手段であるスコロトロン帯電器、25は
画像読み取り部、30は露光手段であるレーザービームを
用いた画像書き込み部、40Ａ、40Ｂ、40Ｃおよび40Ｄは
それぞれ異なる色の二成分現像剤を収容した図１に示す
現像装置、60は第１給紙ローラ61および第２給紙ローラ
62を備えた給紙部、70は転写手段である転写用コロナ帯
電器、75は分離手段である分離用コロナ帯電器、80は搬
送部、85は定着部、90はクリーニングブレード91を備え
たクリーニング装置、95は帯電前露光ランプを表す。ま
た図中の矢印は前記感光体ドラム10の回転方向を示す。
【００３２】本実施例による多色画像形成プロセスの基
本動作は、まず、図示しない操作部から図示しない制御
部にコピー開始指令が送出され、感光体ドラム10が回転
を始める。前記感光体ドラム10の回転に従い、その周面
はスコロトロン帯電器20により一様に帯電される。ま
た、画像読み取り部25では原稿からの光情報が電気信号
に変換され、該電気信号は画像処理を加えられた後、画
像書き込み部30に入力される。前記帯電された感光体ド
ラム10上には、画像書き込み部30によりレーザービーム
が照射され、前記感光体ドラム10上に潜像が形成され
る。前記感光体ドラム10上の潜像は、前記現像装置40
Ａ、40Ｂ、40Ｃまたは40Ｄの何れかにより現像され、前
記感光体ドラム10上にトナー像が形成される。
【００３３】前記トナー像が形成された感光体ドラム10
は、再び前記スコロトロン帯電器20により一様に帯電さ
れ、前記画像書き込み部30によりレーザービームが照射
され、次の潜像が形成される。前記感光体ドラム10上の
潜像は、前記現像装置40Ａ、40Ｂ、40Ｃまたは40Ｄの何
れかにより現像され、前記感光体ドラム10上に次のトナ
ー像が重ね合わされる。
【００３４】本実施例では以上のような潜像形成工程、
現像工程が４回繰り返され、前記感光体ドラム10上に４
色のトナー像が重ね合わされる。
【００３５】給紙部60には転写材である記録紙が収納さ
れており、第１給紙ローラ61および第２給紙ローラ62に
より前記感光体ドラム10上に重ね合わされたトナー像と
同期して転写用コロナ帯電器70に送出される。前記感光
体ドラム10上で重ね合わされたトナー像は前記転写用コ
ロナ帯電器70により記録紙上に転写され、該記録紙は分
離用コロナ帯電器75により前記感光体ドラム10から分離
される。トナー像を転写された記録紙は搬送部80を経て
定着部85へ搬送され、溶融加圧定着された後、装置外に
排出される。
【００３６】一方、記録紙に転写されずに前記感光体ド
ラム10上に残ったトナーはタイミングをとって前記感光
体ドラム10上に圧着されるクリーニングブレード91を備
えたクリーニング装置90により掻き落とされ、帯電前露
光ランプ95により残留電位を除去された後、次回の画像
形成プロセスに入る。
【００３７】ここで、本発明の要件について説明する。
【００３８】本発明においては、前記現像ローラ41に印
加する交流成分の振幅をＶAC[Ｖ]、直流成分をＶ
DC[Ｖ]、前記線状電極43に印加する直流電圧をＶ
DEN[Ｖ]としたとき、 ＶAC ＞｜ＶDEN｜−｜ＶDC｜ の関係を満たすことを要件とする。
【００３９】上記の関係を満たすことにより、前記線状
電極43と前記現像ローラ41との間隙においてトナーＴを
キャリアＣから離して飛翔させトナークラウドを発生さ
せるための振動電界が前記トナーＴを前記現像ローラ41
側に押し付けようとする直流電界よりも強くなるため、
トナークラウドの発生が促進される。
【００４０】ＶAC、ＶDCおよびＶDENが上記の関係を満
たさず、 ＶAC ≦｜ＶDEN｜−｜ＶDC｜ となった場合には、前記トナーＴは前記現像ローラ41側
に押し付けられるため、トナークラウドの発生が抑制さ
れ、高い現像性を得ることができない。
【００４１】また第１、第２の本発明においては、前記
現像ローラ41に印加する交流成分の周波数をｆAC[Hz]、
前記現像ローラ41の移動速度をＶr[mm／sec]、前記線状
電極43の直径をｄw[mm]としたとき ｆAC ≧ ２・Ｖr／ｄw 好ましくは ｆAC ≧ ３・Ｖr／ｄw の関係を満たすことを要件とする。
【００４２】上記の関係を満たすことにより、前記現像
ローラ41上の現像剤層が前記線状電極43と前記現像ロー
ラ41との間隙を通過する際に交流成分のピーク電圧が２
回以上、好ましくは３回以上印加されるため、前記間隙
においてトナークラウドの発生が促進され、高い現像性
を得ることができる。
【００４３】ｆAC、Ｖr、ｄwが上記の関係を満たさず、 ｆAC ＜ ２・Ｖr／ｄw となった場合には、前記現像ローラ41上の現像剤層が前
記間隙を通過する際に前記交流成分のピーク電圧が印加
される回数が少なすぎるため、前記間隙においてトナー
クラウドの発生が促進されず、高い現像性を得ることは
できない。
【００４４】さらに第１の本発明においては、前記感光
体ドラム10と前記現像ローラ41の最小間隙をＤ1[mm]、
前記線状電極43と前記現像ローラ41の最小間隙をＤ2[m
m]、前記トナーの平均帯電量をＱt[μC／ｇ]、平均粒径
をｄt[μm]としたとき、 ８・｜Ｑt｜・ｄt・Ｄ1 ＞ ＶAC ＞ ６・｜Ｑt｜・ｄt・Ｄ2 の関係を満たすことを別の要件とする。
【００４５】図３を用いて上記の要件を説明する。
【００４６】図３は感光体ドラム10と現像ローラ41との
間隙および線状電極43と前記現像ローラ41との間隙に形
成される振動電界を考察するためのモデル図である。図
において、10は感光体ドラム、41は現像ローラ、43は線
状電極、Ｄ1は前記感光体ドラム10と前記現像ローラ41
の最小間隙、Ｄ2は前記線状電極43と前記現像ローラ41
の最小間隙、Ｔはトナー、Ｃはキャリアである。前記現
像ローラ41には交流電圧ＶACが印加され、前記感光体ド
ラム10と前記現像ローラ41との間隙および前記線状電極
43と前記現像ローラ41との間隙にはそれぞれ振動電界Ｅ
1およびＥ2が形成されている。
【００４７】高い現像性を得るとともに背景部のかぶ
り、混色を抑制するためには、前記線状電極43と前記現
像ローラ41との間隙でのみトナークラウドを発生させ、
前記感光体ドラム10と前記現像ローラ41との間隙ではト
ナークラウドを発生させないようにすればよく、そのた
めには、前記トナーＴに働く力のバランスを、前記線状
電極43と前記現像ローラ41との間隙では振動電界Ｅ2に
よる力Ｆ2が前記トナーＴに働く鏡像力Ｆiよりも大きく
なるように設定し、また前記感光体ドラム10と前記現像
ローラ41との間隙では振動電界Ｅ1による力Ｆ1が前記鏡
像力Ｆiよりも小さくなるように設定すればよい。
【００４８】まず感光体ドラム10と現像ローラ41との間
隙について考える。
【００４９】前記間隙における振動電界Ｅ1による力Ｆ1
は、トナーＴの平均電荷量をｑtとすると、 Ｆ1＝｜ｑt｜・Ｅ1＝｜ｑt｜・ＶAC／Ｄ1 (１) である。
【００５０】またトナーＴに働く鏡像力Ｆiは、トナー
Ｔの平均電荷量をｑt、平均粒径をｄtとしたとき、 Ｆi＝β・｜ｑt｜2／(４・π・ε0・ｄt 2) (２) で与えられる。
【００５１】前記間隙においては Ｆi＞Ｆ1であるの
で、 β・｜ｑt｜2／(４・π・ε0・ｄt 2 ) ＞｜ｑt｜・ＶAC／Ｄ1 となり、この式を整理すると、 β・｜ｑt｜・Ｄ1／(４・π・ε0・ｄt 2 ) ＞ ＶAC (３) が得られる。
【００５２】一方、トナーＴの平均電荷量ｑtは、その
平均帯電量をＱt、密度をρtとしたとき、 ｑt ＝ Ｑt・ρt・(４／３)・π・(ｄt／２)3 (４) であるので、(４)式を(３)式に代入して整理すると β・ρt・｜Ｑt｜・ｄt・Ｄ1／(24・ε0) ＞ ＶAC (５） が得られる。
【００５３】（２)〜(５)式において、βはトナーＴと
キャリアＣの誘電率に関する係数であり、文献（M.H.Da
vis,Amer.J.Physics,37,26(1969).）ではβ＝２であ
る。ε0は真空の誘電率であり、ε0＝8.85×10-12[Ｆ／
ｍ]である。また、前記トナーＴの密度ρtは通常の非磁
性トナーではρt＝1.1[ｇ／cm3]である。これらの数値
を前記(５)式に代入し、さらにＱt、ｄt、Ｄ1およびＶ
ACの単位をそれぞれＱt[μC／ｇ]、ｄt[μm]、Ｄ1[m
m]、ＶAC[Ｖ]とすると、 10・｜Ｑt｜・ｄt・Ｄ1 ＞ ＶAC (６) が得られる。
【００５４】(６)式を導くに際しては、前記感光体ドラ
ム10と前記現像ローラ41との間隙には空気以外の誘電体
は存在しないとして前記間隙における振動電界Ｅ1を計
算したが、実際には前記間隙には２成分現像剤50が存在
するため、前記振動電界Ｅ1は強められることになる。
【００５５】これを考慮すると(６)式はつぎのようにな
る。
【００５６】 ８・｜Ｑt｜・ｄt・Ｄ1 ＞ ＶAC (７) (７)式は前記間隙においてトナークラウドの発生を抑制
し、背景部のかぶり、混色を防止するための条件であ
る。
【００５７】つぎに線状電極43と現像ローラ41との間隙
について考える。
【００５８】前記間隙における振動電界Ｅ2による力Ｆ2
は、 Ｆ2＝｜ｑt｜・Ｅ2＝｜ｑt｜・ＶAC／Ｄ2 (８) である。
【００５９】またトナーＴに働く鏡像力Ｆiは、 Ｆi＝β・｜ｑt｜2／(４・π・ε0・ｄt 2) (２) で与えられ、前記間隙においては Ｆ2＞Ｆiであるの
で、 ｜ｑt｜・ＶAC／Ｄ2 ＞ β・｜ｑt｜2／(４・π・ε0・ｄt 2) となり、この式を整理すると、 ＶAC ＞ β・｜ｑt｜・Ｄ2／(４・π・ε0・ｄt 2) (９) が得られる。
【００６０】先ほどと同様に(４)式を(９)式に代入して
整理し、さらにβ＝２、ε0＝8.85×10-12[Ｆ／ｍ]、ρ
t＝1.1[ｇ／cm3]を代入し、ＶAC、Ｑt、ｄtおよびＤ2の
単位をそれぞれＶAC[Ｖ]、Ｑt[μC／ｇ]、ｄt[μm]、Ｄ
2[mm]とすると、 ＶAC ＞ 10・｜Ｑt｜・ｄt・Ｄ2 (10) が得られる。
【００６１】(10)式を導くに際しては、前記線状電極43
と前記現像ローラ41との間隙には空気以外の誘電体は存
在しないとして前記間隙における振動電界Ｅ2を計算し
たが、実際には前記間隙には２成分現像剤50が存在し、
前記間隙に対する現像剤層の厚みの比は前記感光体ドラ
ム10と前記現像ローラ41との間隙に対する現像剤層の厚
みの比よりも大きいため、前記振動電界Ｅ2はさらに強
められることになる。
【００６２】これを考慮すると(10)式はつぎのようにな
る。
【００６３】 ＶAC ＞ ６・｜Ｑt｜・ｄt・Ｄ2 (11) (11)式は前記間隙においてトナークラウドの発生を促進
し、高い現像性を得るための条件である。
【００６４】(７)式と(11)式を併せると、 ８・｜Ｑt｜・ｄt・Ｄ1 ＞ ＶAC ＞ ６・｜Ｑt｜・ｄt・Ｄ2 (12) が得られ、本発明の要件が導かれる。
【００６５】実際に平均帯電量Ｑt[μC／ｇ]、平均粒径
ｄt[μm]のトナーＴを使用し、現像ローラ41に印加する
交流成分の振幅ＶAC[Ｖ]、感光体ドラム10と前記現像ロ
ーラ41の最小間隙Ｄ1[mm]および線状電極43と前記現像
ローラ41の最小間隙Ｄ2[mm]を前記(12)式の関係を満た
すように設定すると、画像濃度が高く背景部のかぶり、
混色のない高画質な画像を得ることができる。
【００６６】一方、前記(12)式の関係を満たさずＶACが
８・｜Ｑt｜・ｄt・Ｄ1以上であると、感光体ドラム10上に
形成された背景部の潜像またはトナー像に対してもトナ
ーが付着してかぶり、混色となり、逆にＶACが６・｜Ｑt
｜・ｄt・Ｄ2以下であると、ソリッド部の画像濃度が低く
なるとともにライン幅も細くなり、何れにしても良好な
画像は得られない。
【００６７】さらに第２の本発明においては、前記感光
体ドラム10上のソリッド部の潜像電位をＶL[Ｖ]、背景
部の潜像電位をＶH[Ｖ]、前記感光体ドラム10と前記現
像ローラ41の最小間隙をＤ1[mm]、前記線状電極43と前
記現像ローラ41の最小間隙をＤ2[mm]としたとき、 ｜ＶH｜＞｜ＶDC｜＞｜ＶL｜ および ｜ＶDC｜＋｜ＶDC−ＶL｜・Ｄ2／Ｄ1 ＞｜ＶDEN｜＞｜Ｖ
DC｜−｜ＶH−ＶDC｜・（Ｄ1−Ｄ2）／Ｄ1 の関係を満たすことをさらに別の要件とする。
【００６８】図４を用いて上記要件を説明する。
【００６９】図４は感光体ドラム10と現像ローラ41とが
対向する現像域におけるトナーの飛翔を考察するための
モデル図であり、（ａ）は前記感光体ドラム10上にソリ
ッド部の潜像が形成されている場合、（ｂ）は前記感光
体ドラム10上に背景部の潜像またはトナー像が形成され
ている場合である。図において、10は感光体ドラム、41
は現像ローラ、43は線状電極、Ｄ1は前記感光体ドラム1
0と前記現像ローラ41の最小間隙、Ｄ2は前記線状電極43
と前記現像ローラ41の最小間隙である。
【００７０】はじめに図４（ａ）により感光体ドラム10
上にソリッド部の潜像が形成されている場合について考
える。
【００７１】前記線状電極43には直流電圧ＶDEN、前記
現像ローラ41には直流電圧ＶDCが印加され、前記線状電
極43と前記現像ローラ41との間隙には直流電界Ｅ3が形
成されている。また前記感光体ドラム10上には潜像電位
がＶLのソリッド部の潜像が形成されており、前記感光
体ドラム10と前記現像ローラ41との間隙にも直流電界Ｅ
4が形成されている。
【００７２】いま前記線状電極43と前記現像ローラ41と
の間隙にトナーＴがあり、該トナーＴに働く力のバラン
スからソリッド部において高い現像性を得るための条件
を求めることにする。
【００７３】前記トナーＴを感光体ドラム10上の潜像に
移動させるためには、前記直流電界Ｅ3により前記トナ
ーＴを現像ローラ41側に押し付けようとする力Ｆ3より
も前記直流電界Ｅ4により前記トナーＴを前記感光体ド
ラム10上の潜像に移動させようとする力Ｆ4が大きいこ
と、即ち、Ｆ4＞Ｆ3とする必要がある。
【００７４】前記トナーＴを前記現像ローラ41側に押し
付けようとする力Ｆ3および前記トナーＴを前記感光体
ドラム10上の潜像に移動させようとする力Ｆ4は、前記
トナーＴの平均電荷量をｑt、前記線状電極43と前記現
像ローラ41の最小間隙をＤ2、前記感光体ドラム10と前
記現像ローラ41の最小間隙をＤ1としたとき、それぞれ Ｆ3＝｜ｑt｜・Ｅ3＝｜ｑt｜・｜ＶDEN−ＶDC｜／Ｄ2 (13) および Ｆ4＝｜ｑt｜・Ｅ4＝｜ｑt｜・｜ＶDC−ＶL｜／Ｄ1 (14) で与えられるから、ソリッド部において高い現像性を得
るため条件は、 ｜ｑt｜・｜ＶDC−ＶL｜／Ｄ1 ＞ ｜ｑt｜・｜ＶDEN−Ｖ
DC｜／Ｄ2 となる。両辺から｜ｑt｜を消去して整理すると ｜ＶDC｜＋｜ＶDC−ＶL｜・Ｄ2／Ｄ1 ＞ ｜ＶDEN｜ (15) が得られる。
【００７５】(15)式はソリッド部において高い現像性を
得るための条件である。
【００７６】つぎに図４（ｂ）により感光体ドラム10上
に背景部の潜像またはトナー像が形成されている場合に
ついて考える。
【００７７】線状電極43には直流電圧ＶDEN、現像ロー
ラ41には直流電圧ＶDCが印加され、前記線状電極43と前
記現像ローラ41との間隙には直流電界Ｅ5が形成されて
いる。また感光体ドラム10上には潜像電位がＶHの背景
部の潜像またはトナー像が形成されており、前記感光体
ドラム10と前記現像ローラ41との間隙にも直流電界Ｅ6
が形成されている。
【００７８】いま前記現像ローラ41上にあるトナーＴが
前記直流電界Ｅ5による力Ｆ5を受けて速度を増大させな
がら前記線状電極43まで移動し、つぎに前記線状電極43
を通過した前記トナーＴは今度は前記直流電界Ｅ6によ
る逆方向の力Ｆ6を受けて速度を徐々に減少させていく
と仮定し、背景部のかぶりおよび混色が起こらない条件
を求めることとする。
【００７９】前記現像ローラ41上にあるトナーＴが前記
線状電極43まで移動する過程においては、前記トナーＴ
の質量をｍt、前記トナーＴに働く加速度をα1、前記ト
ナーＴが前記現像ローラ41から前記線状電極43まで移動
するまでの時間をｔ1、前記トナーＴが前記線状電極43
を通過するときの速度をｖ1、前記現像ローラ41と前記
線状電極43の最小間隙をＤ2としたとき、 Ｆ5＝ｍt・α1 (16) ｖ1＝α1・ｔ1 (17) Ｄ2＝α1・ｔ1 2／２ (18) の関係式が成り立つ。
【００８０】また、前記線状電極43を速度ｖ1で通過し
た前記トナーＴが進行方向とは逆方向の力を受けて最終
的には速度が０になる過程においては、前記トナーＴに
働く負の加速度をα2、前記トナーＴの速度が０になる
までの時間をｔ2、前記トナーＴの速度が０になる位置
と前記線状電極43との距離をｘ1としたとき、 Ｆ6＝ｍt・α2 (19) ０＝ｖ1−α2・ｔ2 (20) ｘ1＝ｖ1・ｔ2−α2・ｔ2 2／２ (21) の関係式が成り立つ。
【００８１】(16)〜(21)式によりｍt、α1、ｔ1、ｖ1、
α2、ｔ2を消去すると、 ｘ1＝Ｆ5・Ｄ2／Ｆ6 (22) が得られる。
【００８２】背景部のかぶり、混色が起こらない条件
は、トナーＴが感光体ドラム10上の背景部の潜像または
トナー像まで到達しないことであるので、(22)式におけ
るｘ1の条件は、前記感光体ドラム10と前記現像ローラ4
1の最小間隙をＤ1、前記線状電極43と前記現像ローラ41
の最小間隙をＤ2としたとき、 Ｄ1−Ｄ2 ＞ ｘ1 (23) となり、(22)式を代入して整理すると Ｆ6・（Ｄ1−Ｄ2）＞ Ｆ5・Ｄ2 (24) が得られる。
【００８３】一方、直流電界Ｅ5による力Ｆ5および直流
電界Ｅ6による力Ｆ6は、前記トナーの平均電荷量を
ｑt、前記現像ローラ41と前記感光体ドラム10の最小間
隙をＤ1、前記現像ローラ41と線状電極43のの最小間隙
をＤ2としたとき、それぞれ Ｆ5＝｜ｑt｜・Ｅ5＝｜ｑt｜・｜ＶDC−ＶDEN｜／Ｄ2
（２５） および Ｆ６＝｜ｑt｜・Ｅ6＝｜ｑt｜・｜ＶH−ＶDC｜／Ｄ1 (26) で与えられるから、(25)式および(26)式を(24)式に代入
すると、 （｜ｑt｜・｜ＶH−ＶDC｜／Ｄ1）・（Ｄ1−Ｄ2）＞ （｜
ｑt｜・｜ＶDC−ＶDEN｜／Ｄ2）・Ｄ2 となる。両辺から｜ｑt｜を消去して整理すると ｜ＶDEN｜＞｜ＶDC｜−｜ＶH−ＶDC｜・（Ｄ1−Ｄ2）／Ｄ1 (27) が得られる。
【００８４】(27)式は背景部のかぶりおよび混色を防止
するための条件である。
【００８５】(15)式と(27)式を併せると、 ｜ＶDC｜＋｜ＶDC−ＶL｜・Ｄ2／Ｄ1 ＞｜ＶDEN｜＞｜ＶDC｜−｜ＶH−ＶDC｜・（ Ｄ1−Ｄ2）／Ｄ1 (28) が得られ、本発明の要件が導かれる。
【００８６】なお、本発明においてはＶDC、ＶDEN、ＶH
およびＶLはすべて同符号である。
【００８７】実際に前記現像ローラ41に印加する直流成
分ＶDC[Ｖ]、前記線状電極43に印加する直流電圧Ｖ
DEN[Ｖ]、前記感光体ドラム10上のソリッド部の潜像電
位ＶL、背景部の潜像電位ＶH、前記感光体ドラム10と前
記現像ローラ41の最小間隙Ｄ1および前記線状電極43と
前記現像ローラ41の最小間隙Ｄ2を(28)式の関係を満た
すように設定すると、画像濃度が高く背景部のかぶり、
混色のない高画質な画像を得ることができる。
【００８８】一方、前記(28)式の関係を満たさず｜Ｖ
DEN｜が大きすぎると、ソリッド部の画像濃度が低くな
るとともにライン幅も細くなり、逆に｜ＶDEN｜が小さ
すぎると、感光体ドラム10上に形成された背景部の潜像
またはトナー像に対してもトナーが付着してかぶり、混
色となり、何れにしても良好な画像は得られない。
【００８９】また第３の本発明においては、感光体ドラ
ム10上に潜像を形成する工程と前記潜像を現像する工程
とを複数回繰り返し、ｎ回目の現像工程において前記現
像ローラ41に印加する交流成分の振幅をＶAC(n)[Ｖ]、
前記感光体ドラム10と前記現像ローラ41の最小間隙をＤ
1(n)[mm]とし、ｎ＋１回目の現像工程において前記現像
ローラ41に印加する交流成分の振幅をＶAC(n+1)[Ｖ]、
前記感光体ドラム10と前記現像ローラ41の最小間隙をＤ
1(n+1)[mm]としたとき、 ＶAC(n)／Ｄ1(n) ≧ ＶAC(n+1)／Ｄ1(n+1) の関係を満たすことを別の要件とする。
【００９０】前記のように、後段の現像工程における前
記感光体ドラム10と前記現像ローラ41の間隙の振動電界
の強さを前段の現像工程における前記感光体ドラム10と
前記現像ローラ41の間隙の振動電界の強さ以下になるよ
うに設定すると、前段の現像工程において前記感光体ド
ラム10上に形成したトナー像を後段の現像工程において
乱すことがなく、前段のトナー像に後段のトナーが混色
するということもなく、高画質な多色の画像を得ること
ができる。
【００９１】逆に前段の現像工程における振動電界より
も後段の現像工程における振動電界を強くすると、前段
のトナー像が乱されるとともに該トナー像に後段のトナ
ーが混色し、不鮮明で低画質の多色の画像となってしま
う。
【００９２】また第４の本発明においては、感光体ドラ
ム10上に潜像を形成する工程と前記潜像を現像する工程
とを複数回繰り返し、ｎ回目の現像工程において前記線
状電極43に印加する直流電圧をＶDEN(n)[Ｖ]、前記感光
体ドラム10上の背景部の潜像電位をＶH(n)[Ｖ]、前記感
光体ドラム10と前記線状電極43の最小間隙をＤ3(n)[mm]
とし、ｎ＋１回目の現像工程において前記線状電極43に
印加する直流電圧をＶDEN(n+1)[Ｖ]、前記感光体ドラム
10上の背景部の潜像電位をＶH(n+1)[Ｖ]、前記感光体ド
ラム10と前記線状電極43の最小間隙をＤ3(n+1)[mm]とし
たとき、 （｜ＶDEN(n+1)｜−｜ＶH(n+1)｜）／Ｄ3(n+1) ≧ （｜
ＶDEN(n)｜−｜ＶH(n)｜）／Ｄ3(n) の関係を満たすことを別の要件とする。
【００９３】前記のように、後段の現像工程における前
記感光体ドラム10と前記線状電極43の間隙の直流電界の
強さを前段の現像工程における前記感光体ドラム10と前
記線状電極43の間隙の直流電界の強さ以上になるように
設定すると、前段の現像工程において前記感光体ドラム
10上に形成したトナー像を後段の現像工程において乱さ
れたり後段の現像器の側に引き寄せられたりすることが
なく、前段のトナー像に後段のトナーが混色するという
こともなく、高画質な多色の画像を得ることができる。
【００９４】逆に前段の現像工程における前記間隙の直
流電界よりも後段の現像工程における前記間隙の直流電
界を強くすると、前段のトナー像が乱されるとともに該
トナー像に後段のトナーが混色し、不鮮明で低画質の多
色の画像となってしまう。
【００９５】つぎに本発明に関わるその他の条件につい
て説明する。
【００９６】前記線状電極43は例えばタングステン、ス
テンレス鋼等の導電性の金属からなる直径0.05〜0.3mm
のワイヤーであり、前記線状電極43と前記現像ローラ41
との間で発生する放電を防止するために表面にポリウレ
タン、ポリアミド等の絶縁樹脂からなる被覆層を有する
ことが好ましく、該被覆層の厚みは0.005〜0.02mmが好
ましい。
【００９７】前記線状電極43の現像装置への取付は例え
ば前記線状電極43の両端に設けた引張りばねの先端部を
現像装置のケーシング49の両側板の外面に植設した固定
ピンに係着させることにより設置され、前記ケーシング
49の両側板の前記感光体ドラム10に面した先端部と前記
両側板に植設した位置決めピンとによって配設位置を規
制される。
【００９８】前記感光体ドラム10と現像ローラ41の最小
間隙Ｄ1は通常0.2〜１mm程度であり、前記現像ローラ41
上の現像剤層は前記感光体ドラム10は非接触に配置され
る。前記線状電極43と現像ローラ41の最小間隙Ｄ2は通
常0.05〜0.5mm程度、前記線状電極43と感光体ドラム10
との最小間隙Ｄ3は通常0.1〜１mm程度であり、前記線状
電極43は前記現像ローラ41上の現像剤層および前記感光
体ドラム10に非接触に配置される。Ｄ1、Ｄ2およびＤ3
の関係は、 Ｄ1 ≧ Ｄ3 ＞ Ｄ2 であり、さらに 0.6Ｄ1 ≧ Ｄ2 ≧ 0.2Ｄ1 であることが好ましい。
【００９９】前記現像ローラ41の現像域における曲率半
径をｒとしたとき、ｒは通常2.5〜15mm程度であり、ま
た前記感光体ドラム10と現像ローラ41とが最近接してい
る位置と前記現像ローラ41の曲率中心を結ぶ直線と前記
線状電極43の曲率中心と前記現像ローラ41の曲率中心を
結ぶ直線とが成す角度をθとし前記現像ローラ41移動方
向の上流側を＋方向としたとき、θは通常＋５〜＋30゜
である。ｒ、θおよび前記感光体ドラム10と現像ローラ
41の最小間隙Ｄ1の関係は、 ｒ・(１−cosθ) ≧ Ｄ1 であることが好ましい。
【０１００】前記感光体ドラム10と前記現像ローラ41と
の最近接位置における現像剤層の厚みをＨ1、前記線状
電極43と前記現像ローラ41との最近接位置における現像
剤層の厚みをＨ2としたとき、 Ｈ1 ＞ Ｈ2 であることが好ましく、 ４Ｈ2 ≧ Ｈ1 ≧ 1.5Ｈ2 であることが特に好ましい。前記Ｈ1およびＨ2を前記の
関係に設定するためには、前記現像ローラ41の内部に固
定して配設されている磁石体42の前記感光体ドラム10と
前記現像ローラ41とが最近接している位置に最も近い磁
極は前記最近接位置の近傍で該位置よりも前記現像ロー
ラ41移動方向の下流側に配置させ、前記磁極よりも上流
側の磁極は前記線状電極43が前記現像ローラ41に最近接
している位置よりも前記現像ローラ41移動方向の上流側
に配置させることが好ましく、また前記線状電極43と前
記現像ローラ41の間隙あるいは該間隙の上流側に前記現
像剤層に接触する絶縁性の均し部材を設けることも好ま
しい。
【０１０１】前記現像ローラ41の移動速度をＶr、前記
感光体ドラム10の移動速度をＶpとしたとき、ＶrはＶp
の１〜３倍であることが好ましく、前記現像ローラ41の
移動方向は前記感光体ドラム10と対向する現像域におい
て同方向である。
【０１０２】前記現像ローラ41に印加する交流成分の波
形は正弦波、矩形波あるいは三角波等の何れであっても
よいが、トナークラウドを効率よく発生させるためには
矩形波が好ましい。
【０１０３】つぎにトナーＴについて説明する。
【０１０４】一般にトナーＴの平均粒径ｄtが大きくな
ると画像の荒れが目立つようになる。通常10本／mm程度
のピッチで並んだ細線の解像力を得るためには前記平均
粒径ｄtは20μm程度でも問題がないが、解像力をさらに
向上させ濃淡差も忠実に再現した鮮明な高画質画像を得
るためには前記トナーＴの平均粒径ｄtが小さい方が好
ましい。前記トナーＴの平均粒径ｄtは10μm以下が好ま
しく、４〜６μmが特に好ましい。
【０１０５】前記トナーＴの平均粒径ｄtは、電解水溶
液約200ml中に試料約１mgと界面活性剤とを加えて超音
波分散器で約１分間分散して得られた懸濁液を粒度分布
測定装置「コールターカウンターＴＡ−II型」（コール
ター社製、アパーチャー100μm）を用いて体積平均粒径
分布を測定することにより得られる。
【０１０６】またトナーＴの平均帯電量Ｑtが大きくな
ると前記トナーを飛翔させるために必要な電界を強くす
る必要があり、線状電極43と現像ローラ41との間隙にお
いて放電が起こりやすくなる。逆に前記トナーＴの平均
帯電量Ｑtが小さすぎるとは前記トナーＴが現像装置か
ら飛散しやすくなる。前記トナーＴの平均帯電量Ｑtは
通常絶対値で５〜40μC／ｇ程度である。
【０１０７】前記トナーＴの平均帯電量Ｑtは、２cm×
５cmの導電性板を直径20mmの現像ローラに最小間隙0.7m
mで対向させ、前記現像ローラ41に現像剤を供給して200
rpmで回転させながら前記現像ローラ41に直流成分と交
流成分の重畳電圧（例えばＶDC＝−1000[Ｖ]、ＶAC＝15
00[Ｖ]、ｆAC＝8000[Hz]）を印加して前記導電性板上に
トナーＴを現像し、つぎに前記トナーＴが現像された導
電性板をファラデーケージに接続してトナーＴを吹き飛
ばし、このとき飛ばされたトナーＴの電荷量と重量とを
測定することにより得られる。
【０１０８】前記トナーＴは、例えばスチレン系樹脂、
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
脂などの樹脂にカーボンブラックまたはカラー顔料やカ
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。また、必要に応じて粒子の流動性を上げ
るための流動化剤や感光体ドラム10面の清浄化の為のク
リーニング剤を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。
【０１０９】また前記トナーＴとともに２成分現像剤50
を構成するキャリアＣ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。
【０１１０】なお、本発明は二成分現像剤を用いて説明
したが、本発明はこれに限定されず、一成分現像剤を用
いた場合でも同様の効果を得ることができる。
【０１１１】以下、本発明の実施例をさらに具体的に説
明する。
【０１１２】［現像装置］フルカラー複写機「Konica 90
28」（コニカ社製）用のイエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各現像剤を収容する
４種類の現像装置のケーシング49の両側板をそれぞれ改
造して線状電極を張設し、本発明の現像装置40Ａ、40
Ｂ、40Ｃおよび40Ｄとした。
【０１１３】［画像形成装置］フルカラー複写機「Konic
a 9028」（コニカ社製）のイエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各現像装置の代わり
に本発明の現像装置40Ａ、40Ｂ、40Ｃおよび40Ｄを装着
し、各現像装置の現像ローラに直流成分と交流成分の重
畳電圧を印加するための電源および線状電極に直流電圧
を印加するための電源をそれぞれ別に設けて本発明の画
像形成装置とした。各線状電極に電圧を印加するタイミ
ングは帯電器がＯＮのタイミングと同一とし、現像ロー
ラに電圧を印加するタイミングは、帯電器がＯＮで現像
ローラの回転がＯＦＦのタイミングでは直流成分のみを
印加し、帯電器および現像ローラの両方がＯＮのタイミ
ングでは直流成分と交流成分の重畳電圧を印加した。
【０１１４】（実施例１）現像装置を表１に示す条件に
設定し、線状電極に印加する直流電圧ＶDENを−750[Ｖ]
に固定して現像ローラに印加する重畳電圧の交流成分の
振幅ＶACを変化させながら単色モードで画像出しを行
い、ソリッド部に対応する感光体ドラム表面の単位面積
当たりに付着したトナーの重量（以下一次付着量Ｍ／Ａ
[mg／cm2]という）と背景部に対応する感光体ドラム表
面の単位面積当たりに付着したトナーの個数（以下カブ
リトナー数Ｎ1[個／mm2]という）を測定し、それぞれ以
下の基準で判定した。
【０１１５】一次付着量Ｍ／Ａ[mg／cm2]の評価基準
（トナーの平均粒径がｄt[μm]である場合）： ○・・・ ｄt×0.8 ≦ Ｍ／Ａ △・・・ ｄt×0.6 ≦ Ｍ／Ａ ＜ ｄt×0.8 ×・・・ Ｍ／Ａ ＜ ｄt×0.6 カブリトナー数Ｎ1[個／mm2]の評価基準： ○・・・ Ｎ1 ≦ 10 △・・・ 10 ＜ Ｎ1 ≦ 20 ×・・・ 20 ＜ Ｎ１
【０１１６】
【表１】
【０１１７】結果を表２に示す。
【０１１８】
【表２】
【０１１９】なお、本実施例における８・｜Ｑt｜・ｄt・
Ｄ1および６・｜Ｑt｜・ｄt・Ｄ2の値はそれぞれ796および
184である。
【０１２０】（実施例２）現像装置を表３に示す条件に
設定し、線状電極に印加する直流電圧ＶDENを−750[Ｖ]
に固定して現像ローラに印加する重畳電圧の交流成分の
振幅ＶACを変化させながら単色モードで画像出しを行
い、一次付着量Ｍ／Ａとカブリトナー数Ｎ1を測定し、
実施例１と同様に評価した。
【０１２１】
【表３】
【０１２２】結果を表４に示す。
【０１２３】
【表４】
【０１２４】なお、本実施例における８・｜Ｑt｜・ｄt・
Ｄ1および６・｜Ｑt｜・ｄt・Ｄ2の値はそれぞれ702および
162である。
【０１２５】（実施例３）現像装置を表５に示す条件に
設定し、線状電極に印加する直流電圧ＶDENを−750[Ｖ]
に固定して現像ローラに印加する重畳電圧の交流成分の
振幅ＶACを変化させながら単色モードで画像出しを行
い、一次付着量Ｍ／Ａとカブリトナー数Ｎ1を測定し、
実施例１と同様に評価した。
【０１２６】
【表５】
【０１２７】結果を表６に示す。
【０１２８】
【表６】
【０１２９】なお、本実施例における８・｜Ｑt｜・ｄt・
Ｄ1および６・｜Ｑt｜・ｄt・Ｄ2の値はそれぞれ905および
313である。
【０１３０】（実施例４）現像装置を表７に示す条件に
設定し、線状電極に印加する直流電圧ＶDENを−750[Ｖ]
に固定して現像ローラに印加する重畳電圧の交流成分の
振幅ＶACを変化させながら単色モードで画像出しを行
い、一次付着量Ｍ／Ａとカブリトナー数Ｎ1を測定し、
実施例１と同様に評価した。
【０１３１】
【表７】
【０１３２】結果を表８に示す。
【０１３３】
【表８】
【０１３４】なお、本実施例における８・｜Ｑt｜・ｄt・
Ｄ1および６・｜Ｑt｜・ｄt・Ｄ2の値はそれぞれ906および
314である。
【０１３５】（実施例５）現像装置を表９に示す条件に
設定し、線状電極に印加する直流電圧ＶDENを−750[Ｖ]
に固定して現像ローラに印加する重畳電圧の交流成分の
振幅ＶACを変化させながら単色モードで画像出しを行
い、一次付着量Ｍ／Ａとカブリトナー数Ｎ1を測定し、
実施例１と同様に評価した。
【０１３６】
【表９】
【０１３７】結果を表10に示す。
【０１３８】
【表１０】
【０１３９】なお、本実施例における８・｜Ｑt｜・ｄt・
Ｄ1および６・｜Ｑt｜・ｄt・Ｄ2の値はそれぞれ730および
253である。
【０１４０】以上実施例１〜実施例５に示したように、
ＶACの値を８・｜Ｑt｜・ｄt・Ｄ1＞ＶAC＞６・｜Ｑt｜・ｄt
・Ｄ2の範囲に設定すると一次付着量Ｍ／Ａ、カブリトナ
ー数Ｎ1とも良好な結果が得られた。一方ＶACが大きす
ぎる場合はカブリトナー数Ｎ1が増加し、逆にＶACが小
さすぎる場合は一次付着量Ｍ／Ａが不足し、何れの場合
にも良好な結果が得られなかった。
【０１４１】（実施例６）現像装置を実施例１と同じ条
件に設定し、現像ローラに印加する重畳電圧の交流成分
の振幅ＶACを500[Ｖ]に固定して線状電極に印加する直
流電圧ＶDENを変化させながら単色モードで画像出しを
行い、一次付着量Ｍ／Ａとカブリトナー数Ｎ1を測定
し、実施例１と同様に評価した。結果を表11に示す。
【０１４２】
【表１１】
【０１４３】なお、本実施例における｜ＶDC｜＋｜ＶDC
−ＶL｜・Ｄ2／Ｄ1および｜ＶDC｜−｜ＶH−ＶDC｜・（Ｄ
1−Ｄ2）／Ｄ1の値はそれぞれ965および681である。
【０１４４】（実施例７）現像装置を実施例２と同じ条
件に設定し、現像ローラに印加する重畳電圧の交流成分
の振幅ＶACを500[Ｖ]に固定して線状電極に印加する直
流電圧ＶDENを変化させながら単色モードで画像出しを
行い、一次付着量Ｍ／Ａとカブリトナー数Ｎ1を測定
し、実施例１と同様に評価した。結果を表12に示す。
【０１４５】
【表１２】
【０１４６】なお、本実施例における｜ＶDC｜＋｜ＶDC
−ＶL｜・Ｄ2／Ｄ1および｜ＶDC｜−｜ＶH−ＶDC｜・（Ｄ
1−Ｄ2）／Ｄ1の値はそれぞれ965および681である。
【０１４７】（実施例８）現像装置を実施例３と同じ条
件に設定し、現像ローラに印加する重畳電圧の交流成分
の振幅ＶACを500[Ｖ]に固定して線状電極に印加する直
流電圧ＶDENを変化させながら単色モードで画像出しを
行い、一次付着量Ｍ／Ａとカブリトナー数Ｎ1を測定
し、実施例１と同様に評価した。結果を表13に示す。
【０１４８】
【表１３】
【０１４９】なお、本実施例における｜ＶDC｜＋｜ＶDC
−ＶL｜・Ｄ2／Ｄ1および｜ＶDC｜−｜ＶH−ＶDC｜・（Ｄ
1−Ｄ2）／Ｄ1の値はそれぞれ1073および696である。
【０１５０】（実施例９）現像装置を実施例４と同じ条
件に設定し、現像ローラに印加する重畳電圧の交流成分
の振幅ＶACを500[V]に固定して線状電極に印加する直流
電圧ＶDENを変化させながら単色モードで画像出しを行
い、一次付着量Ｍ／Ａとカブリトナー数Ｎ1を測定し、
実施例1と同様に評価した。結果を表14に示す。
【０１５１】
【表１４】
【０１５２】なお、本実施例における｜ＶDC｜＋｜ＶDC
−ＶL｜・Ｄ2／Ｄ1および｜ＶDC｜−｜ＶH−ＶDC｜・（Ｄ
1−Ｄ2）／Ｄ1の値はそれぞれ1073および696である。
【０１５３】（実施例10）現像装置を実施例５と同じ条
件に設定し、現像ローラに印加する重畳電圧の交流成分
の振幅ＶACを500[V]に固定して線状電極に印加する直流
電圧ＶDENを変化させながら単色モードで画像出しを行
い、一次付着量Ｍ／Ａとカブリトナー数Ｎ1を測定し、
実施例１と同様に評価した。結果を表15に示す。
【０１５４】
【表１５】
【０１５５】なお、本実施例における｜ＶDC｜＋｜ＶDC
−ＶL｜・Ｄ2／Ｄ1および｜ＶDC｜−｜ＶH−ＶDC｜・（Ｄ
1−Ｄ2）／Ｄ1の値はそれぞれ1073および696である。
【０１５６】以上実施例６〜実施例10に示したように、
｜ＶDEN｜の値を｜ＶDC｜＋｜ＶDC−ＶL｜・Ｄ2／Ｄ1＞
｜ＶDEN｜＞｜ＶDC｜−｜ＶH−ＶDC｜・（Ｄ1−Ｄ2）／
Ｄ1の範囲に設定すると一次付着量Ｍ／Ａ、カブリトナ
ー数Ｎ1とも良好な結果が得られた。一方、｜ＶDEN｜が
大きすぎる場合は一次付着量Ｍ／Ａが不足し、逆に｜Ｖ
DEN｜が小さすぎる場合はカブリトナー数Ｎ1が増加し、
何れの場合にも良好な結果が得られなかった。
【０１５７】（実施例11）画像形成装置の各現像装置を
それぞれ表１、表３、表５および表７に示す条件に設定
し、線状電極に印加する直流電圧ＶDENは各現像装置に
おいて何れも−850[V]に設定し、各現像装置の現像ロー
ラに印加する重畳電圧の交流成分の振幅ＶACを表16に示
すように設定し、フルカラーモードでイエロー→マゼン
タ→シアン→黒の順に現像を行って感光体ドラム上でト
ナー像を重ね合わせ、イエロー、マゼンタ、シアンの各
色トナーのそれぞれのソリッド部に付着した他色トナー
の単位面積当たりの個数（以下混色トナー数Ｎ2[個／mm
2]という）を測定し、以下の基準で判定した。結果を表
16に示す。
【０１５８】混色トナー数Ｎ2[個／mm2]の評価基準： ○・・・ Ｎ2 ≦ 20 △・・・ 20 ＜ Ｎ2 ≦ 40 ×・・・ 40 ＜ Ｎ2
【０１５９】
【表１６】
【０１６０】以上のように、イエロー、マゼンタ、シア
ン、黒の各現像工程における感光体ドラムと現像ローラ
の間隙の振動電界の強さＶAC／Ｄ1の値をＶAC／Ｄ1（イ
エロー）≧ＶAC／Ｄ1（マゼンタ）≧ＶAC／Ｄ1（シア
ン）≧ＶAC／Ｄ1（黒）の順に小さく設定すると混色の
ない良好な多色の画像が得られた。一方、ＶAC／Ｄ1の
値を前の現像工程におけるＶAC／Ｄ1の値よりも大きく
設定すると前の現像工程で現像されたトナーがそのとき
のトナー像の上に混色し、良好な画像が得られなかっ
た。
【０１６１】（実施例12）画像形成装置の各現像装置を
それぞれ表１、表３、表５および表７に示す条件に設定
し、現像ローラに印加する重畳電圧の交流成分の振幅Ｖ
ACは各現像装置において何れも500[V]に設定し、各現像
装置の線状電極に印加する直流電圧ＶDENを表17に示す
ように設定し、フルカラーモードでイエロー(Ｙ)→マゼ
ンタ(Ｍ)→シアン(Ｃ)→黒(Ｋ)の順に現像を行って感光
体ドラム上でトナー像を重ね合わせ、イエロー、マゼン
タ、シアンの各色トナーのそれぞれのソリッド部に付着
した混色トナー数Ｎ2[個／mm2]を測定し、実施例11と同
様に評価した。結果を表17に示す。
【０１６２】
【表１７】
【０１６３】以上のように、イエロー、マゼンタ、シア
ン、黒の各現像工程における感光体ドラムと線状電極の
間隙の直流電界の強さ(｜ＶDEN｜−｜ＶH｜)／Ｄ3の値
を(｜ＶDEN｜−｜ＶH｜)／Ｄ3（イエロー）≦(｜ＶDEN
｜−｜ＶH｜)／Ｄ3（マゼンタ）≦(｜ＶDEN｜−｜Ｖ
H｜)／Ｄ3（シアン）≦(｜ＶDEN｜−｜ＶH｜)／Ｄ
3（黒）の順に大きく設定すると混色のない良好な多色
の画像が得られた。一方、(｜ＶDEN｜−｜ＶH｜)／Ｄ3
の値を前の現像工程における(｜ＶDEN｜−｜ＶH｜)／Ｄ
3の値よりも小さく設定すると前の現像工程で現像され
たトナーがそのときのトナー像の上に混色し、良好な画
像が得られなかった。
【０１６４】
【発明の効果】以上説明したように本発明の現像装置お
よび画像形成装置によって、現像剤に小粒径のトナーを
用いた場合でも現像性が高く背景部にもかぶりが発生せ
ず、また多色トナー像の重ね合わせ現像時においても混
色を生じない良好な現像を行うことができる現像装置お
よび画像形成装置が提供できる。また、感光体ドラム上
へ多色トナー像の重ね合わせ現像を行ったのち、一括転
写する方式のカラー画像形成装置において、高濃度で混
色のない高画質の多色画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による現像装置の一例を示す断面図。
【図２】本発明の画像形成装置の一例を示す構成図。
【図３】感光体ドラムと現像ローラとの間隙および線状
電極と現像ローラとの間隙において形成される振動電界
を考察するためのモデル図。
【図４】現像域におけるトナーの飛翔を考察するための
モデル図。
【符号の説明】
10 感光体ドラム（像形成体） 11 導電性基体 12 感光層 20 スコロトロン帯電器 25 画像読み取り部 30 画像書き込み部 40Ａ，40Ｂ，40Ｃ，40Ｄ 現像装置 41 現像ローラ（現像剤搬送体） 42 磁石体 43 線状電極 45 供給ローラ 46 規制棒 47 スクレーパ 48 撹拌ローラ 49 ケーシング 50 二成分現像剤 51，52 電源 60 給紙部 61 第１給紙ローラ 62 第２給紙ローラ 70 転写用コロナ帯電器 75 分離用コロナ帯電器 80 搬送部 85 定着部 90 クリーニング装置 91 クリーニングブレード 95 帯電前露光ランプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野寺 正泰 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 (72)発明者 遠藤 勇雄 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 (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 (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 像形成体と現像剤搬送体との間隙に線状
    電極を設け、該線状電極には直流電圧を印加し、前記現
    像剤搬送体には直流成分と交流成分の重畳電圧を印加
    し、振動電界下でトナーを飛翔させて前記像形成体上の
    潜像を反転現像する現像装置において、 前記現像剤搬送体に印加する交流成分の振幅をＶ
    AC[Ｖ]、直流成分をＶDC[Ｖ]、前記線状電極に印加する
    直流電圧をＶDEN[Ｖ]としたとき、 ＶAC ＞｜ＶDEN｜−｜ＶDC｜ であり、 前記現像剤搬送体に印加する交流成分の周波数をｆAC[H
    z]、前記現像剤搬送体の移動速度をＶr[mm／sec]、前記
    線状電極の直径をｄw[mm]としたとき ｆAC ≧ ２・Ｖr／ｄw であり、 前記像形成体と前記現像剤搬送体の最小間隙をＤ1[m
    m]、前記線状電極と前記現像剤搬送体の最小間隙をＤ
    2[mm]、前記トナーの平均帯電量をＱt[μC／ｇ]、平均
    粒径をｄt[μm]としたとき、 ８・｜Ｑt｜・ｄt・Ｄ1 ＞ ＶAC ＞ ６・｜Ｑt｜・ｄt・Ｄ2 であることを特徴とする現像装置。
  2. 【請求項２】 像形成体と現像剤搬送体との間隙に線状
    電極を設け、該線状電極には直流電圧を印加し、前記現
    像剤搬送体には直流成分と交流成分の重畳電圧を印加
    し、振動電界下でトナーを飛翔させて前記像形成体上の
    潜像を反転現像する現像装置において、 前記現像剤搬送体に印加する交流成分の振幅をＶ
    AC[Ｖ]、直流成分をＶDC[Ｖ]、前記線状電極に印加する
    直流電圧をＶDEN[Ｖ]としたとき、 ＶAC ＞｜ＶDEN｜−｜ＶDC｜ であり、 前記現像剤搬送体に印加する交流成分の周波数をｆAC[H
    z]、前記現像剤搬送体の移動速度をＶr[mm／sec]、前記
    線状電極の直径をｄw[mm]としたとき ｆAC ≧ ２・Ｖr／ｄw であり、 前記像形成体上のソリッド部の潜像電位をＶL[Ｖ]、背
    景部の潜像電位をＶH[Ｖ]、前記像形成体と前記現像剤
    搬送体の最小間隙をＤ1[mm]、前記線状電極と前記現像
    剤搬送体の最小間隙をＤ2[mm]としたとき、 ｜ＶH｜＞｜ＶDC｜＞｜ＶL｜ および ｜ＶDC｜＋｜ＶDC−ＶL｜・Ｄ2／Ｄ1 ＞｜ＶDEN｜＞｜Ｖ
    DC｜−｜ＶH−ＶDC｜・（Ｄ1−Ｄ2）／Ｄ1 であることを特徴とする現像装置。
  3. 【請求項３】 像形成体と現像剤搬送体との間隙に線状
    電極を設け、該線状電極には直流電圧を印加し、前記現
    像剤搬送体には直流成分と交流成分の重畳電圧を印加
    し、振動電界下でトナーを飛翔させて前記像形成体上の
    潜像を反転現像する現像装置を複数有し、 前記像形成体上に潜像を形成する工程と前記潜像を現像
    する工程とを複数回繰り返し、前記像形成体上に複数の
    トナー像を重ね合わせて多色の画像を形成する画像形成
    装置において、 各現像工程で、前記現像剤搬送体に印加する交流成分の
    振幅をＶAC[Ｖ]、直流成分をＶDC[Ｖ]、前記線状電極に
    印加する直流電圧をＶDEN[Ｖ]としたとき、 ＶAC ＞｜ＶDEN｜−｜ＶDC｜ であり、 ｎ回目の現像工程で前記現像剤搬送体に印加する交流成
    分の振幅をＶAC(n)[Ｖ]、前記像形成体と前記現像剤搬
    送体の最小間隙をＤ1(n)[mm]とし、ｎ＋１回目の現像工
    程で前記現像剤搬送体に印加する交流成分の振幅をＶAC
    (n+1)[Ｖ]、前記像形成体と前記現像剤搬送体の最小間
    隙をＤ1(n+1)[mm]としたとき、 ＶAC(n)／Ｄ1(n) ≧ ＶAC(n+1)／Ｄ1(n+1) であることを特徴とする画像形成装置。
  4. 【請求項４】 像形成体と現像剤搬送体との間隙に線状
    電極を設け、該線状電極には直流電圧を印加し、前記現
    像剤搬送体には直流成分と交流成分の重畳電圧を印加
    し、振動電界下でトナーを飛翔させて前記像形成体上の
    潜像を反転現像する現像装置を複数有し、 前記像形成体上に潜像を形成する工程と前記潜像を現像
    する工程とを複数回繰り返し、前記像形成体上に複数の
    トナー像を重ね合わせて多色の画像を形成する画像形成
    装置において、 各現像工程で、前記現像剤搬送体に印加する交流成分の
    振幅をＶAC[Ｖ]、直流成分をＶDC[Ｖ]、前記線状電極に
    印加する直流電圧をＶDEN[Ｖ]としたとき、 ＶAC ＞｜ＶDEN｜−｜ＶDC｜ であり、 ｎ回目の現像工程で前記線状電極に印加する直流電圧を
    ＶDEN(n)[Ｖ]、前記像形成体上の背景部の潜像電位をＶ
    H(n)[Ｖ]、前記像形成体と前記線状電極の最小間隙をＤ
    3(n)[mm]とし、ｎ＋１回目の現像工程で前記線状電極に
    印加する直流電圧をＶDEN(n+1)[Ｖ]、前記像形成体上の
    背景部の潜像電位をＶH(n+1)[Ｖ]、前記像形成体と前記
    線状電極の最小間隙をＤ3(n+1)[mm]としたとき、 （｜ＶDEN(n+1)｜−｜ＶH(n+1)｜）／Ｄ3(n+1) ≧ （｜
    ＶDEN(n)｜−｜ＶH(n)｜）／Ｄ3(n) であることを特徴とする画像形成装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0875802A3 (en) * 1997-04-29 1999-10-20 Xerox Corporation Coated development electrodes and methods thereof
EP0875803A3 (en) * 1997-04-29 2000-02-02 Xerox Corporation Organic coated development electrodes and methods thereof
EP0875799A3 (en) * 1997-04-29 2000-03-01 Xerox Corporation Coating compositions for development electrodes and methods thereof
EP0875800A3 (en) * 1997-04-29 2000-03-22 Xerox Corporation Composite coated development electrodes and methods thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0875802A3 (en) * 1997-04-29 1999-10-20 Xerox Corporation Coated development electrodes and methods thereof
EP0875803A3 (en) * 1997-04-29 2000-02-02 Xerox Corporation Organic coated development electrodes and methods thereof
EP0875799A3 (en) * 1997-04-29 2000-03-01 Xerox Corporation Coating compositions for development electrodes and methods thereof
EP0875800A3 (en) * 1997-04-29 2000-03-22 Xerox Corporation Composite coated development electrodes and methods thereof

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