JPH09114236A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 像担持体の周面に形成された静電潜像へ粉状
現像剤を選択的に転移して潜像を可視化する現像装置に
おいて、像担持体と対向する現像剤担持体に均一な現像
剤層を形成し、画像履歴によるゴーストが画像に現れる
のを防止する。 【解決手段】 現像剤担持体１に圧接される現像剤規制
部材２の先端に、圧電効果を奏する材料でできたフイル
ム状の振動部材５が現像剤担持体１と対向するように取
り付けられている。この振動部材５に起振用電源６から
交流電圧を印加することによって振動させ、スリーブ１
１との間にある現像剤（トナー）を攪拌する。これによ
り、スリーブ上に付着され一度現像領域を通過した現像
剤と新しい現像剤とを混合するとともに電荷の移動を促
進する。また、スリーブ１１の内周面に圧伝フイルムを
貼着し、振動させることもできる。さらに、これらの振
動数は現像する画像の像密度によって変動させることも
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願に係る発明は、帯電電位
の差によって形成された潜像に現像剤を選択的に転移さ
せて可視化する現像装置およびこの現像装置を用いた画
像形成装置に係り、特に画像履歴による濃度ムラが発生
するのを防止することができる現像装置および画像形成
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、像担持体上の潜像を現像する
方法として、像担持体とこれに対向して配置された現像
剤担持体との間にバイアス電圧を印加し、現像剤担持体
上に付着する粉状の現像剤（トナー）を潜像に選択的に
転移させる方法が知られている。このような現像を行う
装置として、例えば特開昭５４−５１８４８号公報に開
示されるように、現像剤担持体に圧接された現像剤規制
部材によって現像装置の薄層を形成し、これを像担持体
との対向位置で飛翔させる、いわゆるジャンピング現像
を行うものがある。この現像装置は一成分現像剤を用い
るものであり、現像剤が現像剤規制部材と現像剤担持体
との間で摺擦されることにより、または現像剤規制部材
からの放電によって電荷が付与される。そして、像担持
体と現像剤担持体とが間隙をおいて対向する現像領域で
は、これらの部材間に印加された交流重畳直流電圧によ
って振動電界が形成され、電荷を有する現像剤が電界内
で飛翔して現像が行われる。

【０００３】このような現像装置は、電子写真装置の普
及にともない小型化された装置にも広く用いられている
が、小型化した現像装置によって得られる画像に、ポジ
ゴーストといわれる画像履歴による欠陥が発生すること
がある。これは、図１１に示すように、高濃度部につづ
いて中間濃度部の現像を行うと、高濃度部の後方に先の
高濃度部と同じ形状で回りよりやや濃度の高い部分が発
生するものである。このようなポジゴーストは、先に高
濃度部分の現像で現像剤が消費された現像剤担持体上の
部分が、次に像担持体と対向したときには、まわりの部
分より現像性が良くなっており、この部分の濃度が高く
なることによって発生する。このように現像性が変動す
る原因は次のように考えることができる。

【０００４】現像剤担持体上に供給された現像剤は、現
像剤規制部材が圧接された位置を通過することによって
薄層とされるが、この際に分級されて通過後の現像剤の
平均粒径が小さくなる。これは、粒径が小さいものの方
が圧接部を通過しやすいことによるものである。このよ
うな現像剤層は現像領域で静電潜像と対向し、高濃度の
画像部分と対向した位置からは多くの現像剤が飛翔し、
消費される。一方、背景部と対向した位置では現像剤が
消費されずそのまま通過し、現像剤担持体に付着したま
ま移動し続ける。このような現像剤担持体上に残った現
像剤を内蔵される磁石ロールの磁極配置によって剥離す
る方法が知られているが、小型化された装置では磁極配
置が制限され、採用できない場合も多い。そして現像剤
担持体上から現像剤が剥離されないと、一度現像工程を
経た現像剤の上に新たな現像剤が補給され、再び現像剤
規制部材との圧接部分へ搬送される。

【０００５】現像剤規制部材が圧接される部分では、先
の現像工程で現像剤が消費されなかった部分でさらに分
級がすすみ、小粒径の現像剤が増加するとともに現像剤
担持体の表面に近い部分に多くの小粒径の現像剤が付着
することになる。また、小粒径の現像剤は単位重量当り
の電荷量が大きくなる傾向があり、再度の帯電により電
荷量が増大する。一方、先の現像工程で現像剤が消費さ
れた部分では新たな現像剤が供給されており、新たな現
像剤層が形成されて分級はそれほど進んではいない。こ
のように部分的に平均粒径の差および電荷量の差が生じ
た現像剤層が現像領域に搬送されると、小粒径の現像剤
が現像剤担持体の表面近くに多く付着した部分では鏡像
力が強く作用し、現像剤が飛翔しにくくなる。また、電
荷量が増大しているので潜像への転移量が減少する。こ
のため、先の現像工程で現像剤が消費され、大粒径の現
像剤をより多く含んでいる部分より、現像性が低下し、
濃度差が生じていわゆるポジゴーストとなる。

【０００６】このような画像履歴による欠陥を解消する
手段として、特開昭５８−１１７５７７号公報、特開平
１−２７７２６５号公報に開示される技術がある。特開
昭５８−１１７５７７号公報に開示される技術は、現像
剤担持体に外部から超音波をあて、現像剤担持体上に付
着している現像剤を振動させるものである。この振動に
よる攪拌効果によって現像剤担持体上のトナーの分布が
均一化され、画像履歴が解消されるのを期待している。

【０００７】また、特開平１−２７７２６５号公報に開
示される技術は現像剤担持体の表面に導電性の樹脂をコ
ーティングし、先の現像工程で現像部に対向した位置と
背景部に対向した位置との帯電量の差を低減するもので
ある。これにより、現像剤担持体表面の位置によって現
像性が異なるのを防止しようとしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術には次のような問題点がある。特開昭５８−１
１７５７７号公報に記載の技術では、超音波で現像剤担
持体上の現像剤を振動させるが、このような手段による
振動では現像剤の攪拌効果は充分でなく、画像履歴を解
消する程の効果は期待できない。

【０００９】また、特開平１−２７７２６５号公報に記
載の技術では、現像剤担持体上に形成した樹脂層の耐久
性がなく、現像剤規制部材を圧接して現像剤を継続的に
摺擦するとこの樹脂層が破壊されてしまう。また、樹脂
層を構成する材料の体積抵抗率等を所定値とするため
に、厳格な品質の管理や工程管理が必要となり、製造費
用が高騰してしまうという問題がある。

【００１０】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、その目的は、現像剤担持体
上に常に均一な現像剤層を形成し、画像履歴による欠陥
のない画像を得ることができる現像装置および画像形成
装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、 周面に静電潜像が形
成される像担持体と対向して配設され、周回駆動される
ことによって周面に付着した現像剤を前記像担持体との
対向位置に搬送する現像剤担持体と、 前記現像剤担持
体の周面に圧接され、該現像剤担持体上に付着する現像
剤量を規制するとともに、現像剤の薄層を形成する現像
剤規制部材とを有する現像装置において、 前記現像
剤担持体の周回方向における前記現像剤規制部材の圧接
位置の上流側に、該現像剤担持体と間隙をおいて対向す
るように配設され、所定の周波数で振動する振動部材を
有するものとする。

【００１２】請求項２に記載の発明は、 請求項１に記
載の現像装置において、 前記振動部材は、圧電効果を
生じる材料からなり、一端が前記現像剤規制部材に支持
されたフイルム状部材であるものとする。

【００１３】請求項３に記載の発明は、 請求項１又は
請求項２に記載の現像装置において、 前記現像剤担持
体が、周方向に複数の磁極を有する磁石ロールと、この
磁石ロールの周囲にあって該磁石ロールと独立して回転
駆動される円筒状のスリーブとを含む現像ロールであ
り、 前記スリーブを振動させる加振手段を備えるもの
とする。

【００１４】請求項４に記載の発明は、 請求項３に記
載の現像装置において、 前記加振手段は、圧電効果を
生じる材料からなり、前記スリーブの内周面に貼付され
たフイルム状部材を含むものとする。

【００１５】請求項５に記載の発明は、 請求項３又は
請求項４に記載の現像装置において、 前記現像ロール
に対向して設けられた振動部材の振動周波数と、前記ス
リーブを振動させる加振手段の振動周波数とが異なるよ
うに設定されているものとする。

【００１６】請求項６に記載の発明に係る画像形成装置
は、 周面に静電電位の差による潜像が形成される像担
持体と、 画像信号に基づいて前記像担持体に潜像を書
き込む像書き込み装置と、 請求項１又は請求項２に記
載の現像装置と、 前記画像信号から、前記像担持体上
で現像剤が転移される部分の密度を演算する像密度演算
手段と、 前記像密度演算手段で演算された結果に基づ
いて、前記振動部材を振動させる周波数又は振動を起こ
させる手段の出力を変動させる制御手段とを有するもの
とする。

【００１７】請求項７に記載の発明に係る画像形成装置
は、 周面に静電電位の差による潜像が形成される像担
持体と、 画像信号に基づいて前記像担持体に潜像を書
き込む像書き込み装置と、 請求項３、請求項４又は請
求項５に記載の現像装置と、前記画像信号から、前記像
担持体上で現像剤が転移される部分の密度を演算する像
密度演算手段と、 前記像密度演算手段で演算された結
果に基づいて前記振動部材を振動させる周波数及び前記
加振手段の周波数または振動部材を振動させる手段及び
前記加振手段の出力を変動させる制御手段とを有するも
のとする。

【００１８】［作用］本願に係る発明は上記のような構
成を有しているので次のように作用する。請求項１に記
載の現像装置では、周面が周回移動する現像剤担持体に
現像剤規制部材が圧接されているので、現像剤担持体の
周面に供給された現像装置はその付着量が規制されて薄
層にされる。このため、現像剤規制部材が圧接される位
置の上流側に規制された現像剤が溜った部分が生じる。
この部分に現像剤担持体の表面と対向するように振動部
材が設けられ、所定の周波数で振動するようになってい
るので、現像剤担持体の表面近くの現像剤に振動が伝え
られ、攪拌される。これにより、先の現像工程で消費さ
れず、現像剤担持体の表面に付着したまま回収された現
像剤は現像装置内に貯留されている新たな現像剤と攪拌
混合される。また、一度現像剤規制部材の圧接位置を通
過し、現像剤の帯電電荷量が増加していても振動で電荷
移動が強められ、電荷が平均化される。さらに現像剤の
粒子間の静電的凝集も防止される。したがって、先の現
像工程で現像剤が消費された部分と、消費されなかった
部分とで現像剤の粒径が異なったり、帯電量に差が生じ
たりするのが解消され、均一な現像性を有する現像剤層
が現像剤担持体上に形成される。このようにして現像剤
担持体上に形成された現像剤層に画像履歴が残るのが防
止され、ポシゴースト等の欠陥のない良好な画像が得ら
れる。

【００１９】請求項２に記載の現像装置では、振動部材
が圧電効果を生じるフィルム状部材で形成されているの
で、この部材に交流電圧を印加することによって振動さ
せることができる。したがって極めて軽量で簡単な構造
により、現像剤を攪拌するのに有効な振動を発生させる
ことができる。このため、画像履歴を解消するとともに
現像装置を小型化・低コスト化することも可能となる。

【００２０】請求項３に記載の現像装置では、現像剤担
持体が磁石ロールとこの周囲で回転駆動される円筒状の
スリーブとで主要部が構成されるものであり、このスリ
ーブが振動するようになっているので、現像剤規制部材
が圧接される位置の上流側で、対向するスリーブと振動
部材との双方が振動する。このため、これらの部材の間
でスリーブ上に付着している現像剤および現像剤規制部
材で規制された現像剤を攪拌する効果が増大する。ま
た、電荷を均一化する効果も増大する。したがって画像
履歴が有効に解消される。

【００２１】請求項４に記載の現像装置では、スリーブ
を振動させる加振手段が、スリーブの内周面に貼付され
たフィルム状部材となっているので、この部材の周方向
の両縁付近から交流電圧を印加するとこの部材が伸縮
し、スリーブに振動が生じる。また、フィルム状部材を
軸線方向に一様に貼付することによって軸線方向に均等
な振動を起こすことができる。さらに加振手段を設ける
ために固有のスペースが必要となるものではなく、小型
化された装置においても適用することができる。

【００２２】請求項５に記載の現像装置では、対向する
振動部材とスリーブとが互いに異なる周波数で振動する
ので、双方の部材は振動により相対的に変位し、これら
の部材間にある現像剤を攪拌する効果が増大する。

【００２３】請求項６に記載の画像形成装置では、画像
信号に基づいて像の書き込みを行うようになっており、
像密演算手段によって像の密度すなわち像担持体上で現
像剤が転移される部分の面積率が演算される。この像の
密度が高いと一般的に画像履歴が生じやすい。一方、上
記振動部材の振動周波数または出力レベルが高くなると
現像剤の攪拌効果が増大する。このため、上記像密度演
算手段で演算された結果に基づき、例えば一枚の画像を
現像する毎に制御手段で振動部材の振動周波数または出
力を変動させることによって効率的に画像履歴を解消す
ることができる。また、双方を変動させることも、もち
ろん可能である。ここで出力は、例えば振動部材に圧電
素子を用いた場合には印加する電圧のレベルとなる。

【００２４】請求項７に記載の画像形成装置では、像密
度演算手段で演算された結果に基づき、スリーブとこれ
と対向する振動部材との双方の振動周波数を変えること
ができるようになっているので、像の密度が高く画像履
歴が発生しやすい場合には双方の振動周波数または出力
を高くして効率的に画像履歴を解消することができる。
このとき、双方の振動周波数は同じであってもよいし、
異なるものとすることもできる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本願に係る発明の実施の形
態を図に基づいて説明する。図１は請求項１または請求
項２に記載の発明の一実施形態である現像装置を示す概
略構成図である。この現像装置は、像担持体１０と対向
する位置に、外周面の一部をハウジング３から露出する
ように支持された現像ロール１を有し、この背面側のハ
ウジング内に現像剤を攪拌するとともに現像ロール１に
現像剤を供給する現像剤供給部材４と、前記現像ロール
１に圧接され、現像剤を帯電させるとともに現像剤担持
体上に現像剤の薄層を形成する現像剤規制部材２とを備
えている。

【００２６】上記現像ロール１は、支持軸により固定支
持された磁石ロール１２と、この磁石ロール１２の外側
で回転可能に支持されたスリーブ１１とを備えており、
磁石ロール１２は周面に沿って複数の磁極を有してい
る。スリーブ１１には厚さが０．４ｍｍのステンレスス
チールからなる円筒状の部材が用いられ、このスリーブ
１２に現像バイアスを印加するための電源９が接続され
ている。この電源９は、交流電圧に直流を重畳した直流
重畳交流電圧を印加することができるようになってい
る。

【００２７】上記現像剤規制部材７は、弾性材料からな
るブレード１４と、これを一端付近で支持する板バネ１
３とからなり、ブレード１４がスリーブ１１に圧接され
るとともに板バネ１３の他端付近がハウジング３に固定
支持されている。上記ブレード１４は軟質ウレタン樹脂
に導電性材料（例えばカーボン）の粉末を添加した材料
で形成され、高抵抗ながら導電性を有するものとなって
いる。また板バネ１３は厚さが０．１２ｍｍのステンレ
ススチールの板材からなるものである。この板バネ１３
には、スイッチング回路７を介して直流電源８が接続さ
れており、スイッチング回路７でＯＮ／ＯＦＦされた間
欠的な直流バイアス電圧が印加される。さらに、この直
流バイアス電圧は導電性を有するブレード１４に印加さ
れ、スリーブ１１との間に電界が形成されて微小間隙で
放電が発生する。これによりスリーブ１１上の現像剤を
帯電するようになっている。

【００２８】上記現像剤規制部材２は先端がスリーブ１
１の回転方向の上流側となるように圧接されており、そ
の先端には、図２に示すようにポリフッ化ビンリデンか
らなるフィルム状の振動部材５が取り付けされている。
この振動部材５はスリーブ１１の軸線方向のほぼ全長に
わたり、スリーブ１１と対向するように設けられてお
り、周方向の両縁部間に起振用電源６から交流電圧が印
加される。この振動部材５を形成しているポリフッ化ビ
ンリデンは圧電効果を奏する材料であり、上記のように
交流電圧が印加されることによって伸縮振動を生じるも
のである。なお、上記現像装置で用いられる現像剤は、
磁性粉を４０％含む一成分トナーである。

【００２９】このような現像装置では、ハウジング３内
に収容されたトナーが現像剤供給部材によってスリーブ
１１上に供給され、このスリーブ１１の回転によって搬
送される。そして現像剤規制部材２が圧接される位置で
搬送量が規制され、薄層とされる。また、これとともに
ブレード１４からの放電によって電荷が付与される。薄
層化されたトナーは像担持体１０と対向する現像領域に
搬送され、ここで潜像の画像部（黒部）と対向した位置
からはトナーが像担持体に転移し、消費される。一方、
背景部（白部）と対向した位置ではスリーブ１１上のト
ナーが消費されず、そのままハウジング内に戻る。

【００３０】このように、一度現像領域を通過したトナ
ー層は平均粒径が新たなトナーよりも小さく、帯電量も
大きくなっている。このようなトナー層が振動部材５と
対向する位置へ搬送されると、振動部材５が伸縮振動し
ているので新たなトナーとともに攪拌され、これととも
にトナーが有する電荷の移動が促進されて、帯電量が均
等化される。この後現像剤規制部材２の圧接位置を通過
して形成されたトナーの薄層はほぼ均一となり、先の現
像工程で画像部と対向した部分と、背景部と対向した部
分とはほぼ同じ平均粒径で、ほぼ同じ電荷量を有するも
のとなる。このように画像履歴が解消され、次の現像工
程で得られる画像にポジゴースト等の欠陥が発生するの
が防止される。

【００３１】図３は請求項３、請求項４または請求項５
に記載の発明の一実施形態である現像装置を示す概略構
成図である。この現像装置は図１に示される現像装置と
同様の現像ロール２１、現像剤供給部材２４、現像剤規
制部材２２、振動部材２５を有しているが、現像ロール
２１が有するスリーブ３１も振動するようになってい
る。この現像装置で用いられるスリーブ３１は、図４に
示すように、ステンレススチールからなる円筒状部材の
内周面に絶縁層３５を介してポリフッ化ビンリデンのフ
ィルム３３が貼着されている。このフィルム３３は軸線
方向のほぼ全長にわたって貼着され周方向には周長の１
／４の幅を有し、対向する位置２ケ所に設けられてい
る。このフィルム３３は振動部材２５と同様に圧電効果
を奏するものであり、周方向の両縁部間に交流電圧が印
加されることによって伸縮振動を生じる。これによりス
リーブ３１は、図４中に破線で示すように、断面形状が
ゆがむような微細な振動をするようになっている。この
とき、スリーブ３１に貼着されたフィルム３３に印加す
る交流電圧の周波数は、振動部材２５に印加する交流電
圧の周波数と同じであっていもよいし、異なるものとし
てもよい。

【００３２】このような現像装置では、スリーブ３１上
に薄層化され、現像領域で消費されずに回収されたトナ
ー層が、スリーブ３１と振動部材２５の対向位置に至る
と双方の振動によって攪拌される。これにより、スリー
ブ３１上に付着した小粒径トナーの剥離、またはトナー
粒子が有する電荷の移動が効率よく起こされ、画像履歴
が解消される。

【００３３】次に図３に示す現像装置を用い、振動部材
２５およびスリーブ３１の振動周波数を変えて、画像履
歴の残留の程度を調査した実験について説明する。この
実験は、まず高濃度部分を有する画像の現像を行い、現
像領域を通過したスリーブ上の部分に再び現像剤が供給
されトナーの薄層が形成された後に、先の現像工程で画
像部（黒部）と対向した位置と、背景部（白部）と対向
した位置とのトナーの平均粒径を調べたものである。な
お、この振動部材２５およびスリーブ３１を振動させる
ために印加する電圧は、周波数を変えたときにもピーク
ツーピーク電圧が一定となるように制御しており、また
振動部材２５とスリーブ３１とで周波数は変えないもの
とする。

【００３４】この実験に用いた現像装置の各部の詳細は
次に示す通りである。 像担持体 ： 負帯電有機感光体 プロセススピード： １６０ｍｍ／ｓｅｃ 現像ロール ： ＳＵＳ，Φ２４ｍｍ 表面コート：１０⁶ Ω・ｃｍ 回転速度：１８０ｒｐｍ 現像剤供給部材 ： アジテータ，Φ１９ｍｍ 回転速度、２００ｒｐｍ 現像剤規制部材 ： ブレード：ウレタンゴムに導電性粉を添加 厚さ：１ｍｍ 抵抗：１０⁵ Ω・ｃｍ 板バネ：ＳＵＳ３０３ 厚さ：０．１２ｍｍ 接触圧：１２０ｇｆ／ｃｍ 振動部材 ： ポリフッ化ビンリデン 厚さ：１００μｍ 像担持体と現像ロールとの間隙：約２００μｍ 潜像電位 ： −１００Ｖ 背景部電位 ： −３５０Ｖ

【００３５】図５は上記実験の結果を示すものであり、
振動部材２５およびスリーブ３１を振動させないとき又
は振動周波数が小さいときには、先の現像工程で画像部
（黒部）と対向した位置と、先の現像工程で背景部（白
部）と対向した位置とで、スリーブ上にトナー層が再び
形成されたときのトナーの平均粒径に１μｍ程度の差が
ある。この状態で継続して現像を行うとポジゴーストが
発生してしまう。これに対し、振動周波数を高くして２
０ＫＨｚ程度とするとトナーの平均粒径の差は小さくな
り、２３ＫＨｚ程度以上ではポジゴーストの発生は防止
される。

【００３６】また、振動周波数を高くするとトナー間で
の電荷移動が促進されるのと攪拌が充分に行われること
により、トナーが均一に帯電されて現像性が高くなり、
ソリッド濃度が向上することが確認された。図６は振動
部材２５およびスリーブ３１の振動周波数とソリッド濃
度との関係を示すものであり、周波数が３０ＫＨｚ以上
でソリッド濃度がほぼ１．５以上となっている。

【００３７】次に請求項５に記載の発明の一実施形態で
ある画像形成装置を図７に基づいて説明する。この画像
形成装置は、図１に示す現像装置５０を用いてトナー像
の形成・定着を行うものであり、原稿を露光走査し、画
像信号に変換する画像読み取り部５１と、画像読み取り
部５１から出力された画像信号のデジタル化や階調分析
等の処理を行う画像信号処理部５２と、処理された画像
信号に基づいて画像を形成する画像形成部５３とを備え
ている。さらに画像形成部５３が有する現像装置５０の
振動部材５の振動周波数を制御する周波数制御装置５４
が設けられている。

【００３８】上記画像読み取り部５１は、原稿Ｄが載置
されるプラテンガラス６５と、プラテンガラス６５に沿
って走行しながらプラテンガラス６５上の原稿Ｄへ光を
照射する露光ランプ６６と、原稿Ｄからの反射光（像
光）が入射され、この像光を画像信号に変換して画像信
号処理部５２へ出力するイメージセンサ６７とを備えて
いる。

【００３９】画像形成部５３は、回転可能に支持され、
周面に感光体層を有するドラム状の像担持体１０とこの
像担持体１０を一様に帯電する帯電装置５６と、画像信
号処理部５２で処理された後の画像信号に基づき上記像
担持体１０に像光を照射する像書き込み装置５５と、像
担持体１０上に形成された潜像を可視化するために設け
られた図１に示すものと同じ現像装置５０と、形成され
たトナー像を用紙ガイド５９に沿って送り込まれた用紙
上に転移させる転写装置５７と、転写後の像担持体１０
上に残ったトナーを除去するクリーニング装置５８とを
有している。

【００４０】また、像書き込み装置５５は、レーザービ
ームの射出を制御するレーザー駆動回路６２と、レーザ
ー駆動回路６２からの出力に基づいてレーザービームを
発生させるレーザー発生器６３とを備えるものである。
上記周波数制御装置５４は、画像信号処理部５２から画
像信号を読み込み、像密度を演算するＣＰＵ６０と、こ
のＣＰＵ６０の演算結果に基づいて制御信号（Ｖリモー
ト）を出力する制御信号出力装置６１とを有している。

【００４１】このような画像形成装置において、画像形
成動作が開始されると原稿Ｄが露光走査され、イメージ
センサ６７で画像信号に変換された後、画像信号処理部
５２へ送られる。ここで信号のデジタル化・濃度調整等
の処理が行われた後、画像形成部５３へ出力され、像書
き込み装置５５による潜像の形成が開始される。一方画
像信号処理部５２から画像信号が周波数制御装置５４に
読み込まれる。

【００４２】図８はこの周波数制御装置５４の動作を示
すフロー図である。画像信号処理部５２から読み込まれ
た画像信号はＣＰＵ６０に入力され、これに基づいて像
密度が演算される。これは、トナーを転移させる部分の
面積の比率を演算するものであり、画像の一枚毎に行わ
れる。像密度が演算されると所定の値（４０％）と比較
され、この値より大きいと制御信号出力装置から制御信
号（Ｖリモート）５．０Ｖが出力される。一方、像密度
が４０％より小さいと制御信号出力装置から制御信号
（Ｖリモート）２．５Ｖが出力される。これらの制御信
号は現像装置５０が有する起振用電源６に入力される。
起振用電源６は、入力される制御信号の電圧と比例した
周波数の交流を発振するものであり、図９に示すように
２．５Ｖが入力されたときには３０ＫＨｚの交流を、
５．０Ｖが入力されたときには６０ＫＨｚの交流が出力
される。

【００４３】したがって、画像形成部で形成される画像
の像密度が高いときには、画像履歴が生じやすいが現像
装置の有する振動部材５の振動周波数も高くなり、スリ
ーブとこの振動部材５との間で充分にトナーが攪拌され
て画像履歴が解消される。一方、像密度が低いときに
は、振動部材５の振動周波数も低くなり、効率的なトナ
ーの攪拌を行なうようになっている。

【００４４】図１０は、請求項７に記載の発明の一実施
形態である画像形成装置を示す概略構成図である。この
画像形成装置は図７に示す画像形成装置の現像装置５０
に代えて図３に示す現像装置７０を用いたものである。
この現像装置７０は振動部材２５とスリーブ３１との双
方が振動するようになっており、これらを振動させるた
めにそれぞれ起振用電源２６、加振用電源３４を備えて
いる。これにともない周波数制御装置７４はこれらの双
方に制御信号を出力するようになっている。なお、この
画像形成装置が有する画像読み取り部７１、画像信号処
理部７２および画像形成部７３のその他の装置は図７に
示す画像形成装置と同じものが用いられている。

【００４５】このような画像形成装置では、周波数制御
装置７４に読み込まれた画像信号の像密度が高いと、振
動部材２５の起振用電源２６もしくはスリーブ３１の加
振用電源３４またはこれらの双方に高い電圧の制御信号
が入力され、高い周波数の交流が出力されて振動部材２
５またはスリーブ３１に高い周波数の振動が生じる。こ
れにより、有効に画像履歴が解消される。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本願発明に係る現
像装置では、現像剤担持体と対向して振動部材が配設さ
れているので、この振動部材と現像剤担持体との間で現
像剤の攪拌および現像剤の電荷移動の促進が行われる。
これにより、画像履歴が解消され、現像剤担持体上に形
成される現像剤の薄層は均等なものとなって、ポジゴー
ストの発生が防止される。さらに、現像剤担持体を磁石
ロールとその回りで回転するスリーブとからなるものと
し、このスリーブをも振動させることにより、対向する
振動部材とスリーブとの間で現像剤が効率よく攪拌さ
れ、より確実に画像履歴が解消される。

【００４７】また、本願発明に係る画像形成装置では上
記のような現像装置を用い、画像信号から演算された像
密度に基づいて振動部材の振動周波数又は振動を起させ
る手段の出力を制御するようになっているので、像密度
が高くポジゴーストが発生しやすい画像の形成時にも適
切に対応してポジゴーストを解消することができる。さ
らに、スリーブも振動する現像装置を用いる場合には、
振動部材のみでなくスリーブの振動周波数又は出力も像
密度に対応して制御することができ、より効率的にかつ
確実に画像履歴を解消し、ポジゴーストのない画像を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１又は請求項２に記載の発明に係る現像
装置の一例を示す概略構成図である。

【図２】図１に示す現像装置の振動部材を示す拡大図で
ある。

【図３】請求項３、請求項４又は請求項５に記載の発明
に係る現像装置の一例を示す概略構成図である。

【図４】図３に示す現像装置の加振手段を示す拡大図で
ある。

【図５】図３に示す現像装置の振動部材及びスリーブの
振動周波数とスリーブ上のトナーの平均粒径との関係を
示す図である。

【図６】図３に示す現像装置の振動部材及びスリーブの
振動周波数と現像された画像のソリッド濃度との関係を
示す図である。

【図７】請求項６に記載の発明に係る画像形成装置の一
例を示す概略構成図である。

【図８】図７に示す画像形成装置に備えられたの周波数
制御装置の動作を示すフロー図である。

【図９】図７に示す画像形成装置で用いられる起振用電
源に入力される制御信号の電圧と出力される交流の周波
数との関係を示す図である。

【図１０】請求項７に記載の発明に係る画像形成装置の
一例を示す概略構成図である。

【図１１】従来の現像装置によって現像された画像の欠
陥の例を示す図である。

【符号の説明】

１，２１ 現像ロール ２，２２ 現像剤規制部材 ３，２３ ハウジング ４，２４ 現像剤供給部材 ５，２５ 振動部材 ６，２６ 起振用電源 ７，２７ スイッチング回路 ８，２８ 直流電源 ９，２９ 現像バイアス用の電源 １０，３０ 像担持体 １１，３１ スリーブ １２，３２ 磁石ロール １３ 板バネ １４ ブレード ３３ 圧電フイルム ３４ スリーブ加振用電源 ３５ 絶縁性フイルム ５０，７０ 現像装置 ５１，７１ 像読み取り装置 ５２，７２ 画像信号処理部 ５３，７３ 画像形成部 ５４，７４ 周波数制御装置 ５５，７５ 像書き込み装置 ５６，７６ 帯電装置 ５７，７７ 転写装置 ５８，７８ クリーニング装置 ５９，７９ 用紙搬送路 ６０，８０ ＣＰＵ（像密度演算手段） ６１，８１ 制御信号出力装置 ６２，８２ レーザー駆動回路 ６３，８４ レーザー発生装置

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周面に静電潜像が形成される像担持体
   と対向して配設され、周回駆動されることによって周面
   に付着した現像剤を前記像担持体との対向位置に搬送す
   る現像剤担持体と、 前記現像剤担持体の周面に圧接され、該現像剤担持体上
   に付着する現像剤量を規制するとともに、現像剤の薄層
   を形成する現像剤規制部材とを有する現像装置におい
   て、 前記現像剤担持体の周回方向における前記現像剤規制部
   材の圧接位置の上流側に、該現像剤担持体と間隙をおい
   て対向するように配設され、所定の周波数で振動する振
   動部材を有することを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の現像装置において、 前記振動部材は、圧電効果を生じる材料からなり、一端
   が前記現像剤規制部材に支持されたフイルム状部材であ
   ることを特徴とする現像装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の現像装
   置において、 前記現像剤担持体が、周方向に複数の磁極を有する磁石
   ロールと、この磁石ロールの周囲にあって該磁石ロール
   と独立して回転駆動される円筒状のスリーブとを含む現
   像ロールであり、 前記スリーブを振動させる加振手段を備えることを特徴
   とする現像装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の現像装置において、 前記加振手段は、圧電効果を生じる材料からなり、前記
   スリーブの内周面に貼付されたフイルム状部材を含むも
   のであることを特徴とする現像装置。
5. 【請求項５】 請求項３又は請求項４に記載の現像装
   置において、 前記現像ロールに対向して設けられた振動部材の振動周
   波数と、前記スリーブを振動させる加振手段の振動周波
   数とが異なるように設定されていることを特徴とする現
   像装置。
6. 【請求項６】 周面に静電電位の差による潜像が形成
   される像担持体と、 画像信号に基づいて前記像担持体に潜像を書き込む像書
   き込み装置と、 請求項１又は請求項２に記載の現像装置と、 前記画像信号から、前記像担持体上で現像剤が転移され
   る部分の密度を演算する像密度演算手段と、 前記像密度演算手段で演算された結果に基づいて、前記
   振動部材を振動させる周波数又は振動を起こさせる手段
   の出力を変動させる制御手段とを有することを特徴とす
   る画像形成装置。
7. 【請求項７】 周面に静電電位の差による潜像が形成
   される像担持体と、 画像信号に基づいて前記像担持体に潜像を書き込む像書
   き込み装置と、 請求項３、請求項４又は請求項５に記載の現像装置と、 前記画像信号から、前記像担持体上で現像剤が転移され
   る部分の密度を演算する像密度演算手段と、 前記像密度演算手段で演算された結果に基づいて前記振
   動部材を振動させる周波数及び前記加振手段の周波数ま
   たは振動部材を振動させる手段及び前記加振手段の出力
   を変動させる制御手段とを有することを特徴とする画像
   形成装置。