JPH09230693A

JPH09230693A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JPH09230693A
Application number: JP8033581A
Authority: JP
Inventors: Isao Endo; 勇雄遠藤; Toru Komatsu; 小松　　徹; Satoru Haneda; 哲羽根田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1996-02-21
Filing date: 1996-02-21
Publication date: 1997-09-05

Abstract

(57)【要約】【目的】画像の解像度、現像性が高く、カブリ、混色
の発生がない、高画質の画像を安定して得られるカラー
画像形成装置を提供する。【構成】帯電、像露光、反転現像を繰り返して、像形
成体である感光体ドラム１０上にトナー像を重ね合わせ
るカラー画像形成装置において、前記反転現像に非磁性
１成分現像剤対による非接触の現像器１３を用いると共
に、前記現像後、次の帯電前に感光体ドラム１０の帯電
電位と同極性で、かつ絶対値の高い電圧が印加された、
例えば回収ローラ５１を備えたカブリ防止部材５０を有
することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真式複写装
置等の画像形成装置において、非磁性１成分現像剤を用
いて静電潜像を非接触で現像する現像装置を備えたカラ
ー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真複写装置等に用いられる
現像方法の一つとして、非磁性トナーからなる１成分現
像方法がある。この現像方法は、表面を粗面にして回転
可能に支持された円筒状のスリーブを有し、この現像ス
リーブ表面に帯電したトナーを支持し、現像領域に搬送
して現像を行うものである。

【０００３】従来の１成分現像法は、トナー粒子として
平均粒径１０μｍ前後のものを用いているため、繊細な
線や点或いは濃淡差等を再現する高画質画像が得られに
くいという問題がある。こうした高画質な画像を得るた
めには、トナー粒子をより微粒子にすることが必須であ
ると考えられる。しかし、トナー粒子を特に１０μｍ以
下の微粒子にすると、現像時のクーロン力に対して相対
的にファンデルワールス力の影響が大きくなるため、現
像剤搬送体とトナー間の付着力が増大し、現像性が低下
するという問題点が生じる。ここで、高い現像性を得る
ため、より高い現像バイアス電圧を印加すると、階調性
が低下し、放電による感光体の損傷も起こり易くなる。
トナーの微粒子化には、上述のような副作用の方が目立
って、鮮明な画像が得られないという問題があるため、
実際に微粒子化を行うことは困難であった。

【０００４】この問題を解決する方法として現像領域上
流部に電極部を有する板状部材である制御電極板を現像
剤搬送体に当接し、前記電極部と前記現像剤搬送体、及
び前記感光体と前記現像剤搬送体との間に、前者の方が
強くなるような振動電界を形成し、現像剤であるトナー
をクラウド化して現像を行う方法が、特開平５−３４６
７３６号公報、特開平６−１７５４８５号公報に記載さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した制御
電極板法では、前記制御電極板によりトナーがクラウド
化されて前記感光体表面まで移動するため、前記感光体
上の非画像部分にトナーが付着してカブリが発生し易く
なる。特に非磁性１成分現像法においては、トナーの帯
電付与が充分でなく、現像剤中に記録画像のカブリの原
因となる逆帯電トナーを多く含むため、この問題が一層
顕著になる。

【０００６】また、帯電、像露光、反転現像を繰り返し
て、像形成体上にトナー像を重ね合わせて形成し、一括
して転写する構成のカラー画像形成装置では、像形成体
上の他色トナー像上にトナーが付着するいわゆる「混
色」も発生するという問題点があった。

【０００７】本発明は、前記制御電極板法の問題点を解
決し、解像度、現像性が高く、カブリ、混色の発生がな
い、高画質の画像を、安定して得られるカラー画像形成
装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、帯電、像露
光、反転現像を繰り返して、像形成体上にトナー像を重
ね合わせるカラー画像形成装置において、現像器とし
て、現像領域より前記像形成体の移動方向上流部に、現
像剤層に当接又は近接する絶縁部材によって支持された
電圧印加可能な電極部を有する制御電極板を有し、前記
反転現像に、非磁性１成分現像剤による非接触の現像器
を用いると共に、前記反転現像後、次の帯電前に作用す
る、前記像形成体の帯電電位と同極性で、かつ絶対値の
高い電圧が印加されたカブリ防止部材を有することを特
徴とするカラー画像形成装置によって達成される。

【０００９】前記カブリ防止部材は、前記像形成体と絶
縁被覆層を介して接触するローラであり、また、前記ロ
ーラは弾性ローラであり、さらに、前記カブリ防止部材
に印加される電圧Ｖ_B（Ｖ）は、前記像形成体の帯電電
位（未露光部）Ｖ_H（Ｖ）に対して、１．０５Ｖ_H＜Ｖ_B
＜１．５Ｖ_Hであり、さらにまた、前記カブリ防止部材
は、前記現像器より下流部に、前記現像器に隣接して設
けると共に、さらにまた、前記像露光手段は前記像形成
体内に配置すると共に、前記像露光手段による像露光位
置を前記現像手段の現像ケーシング内とし、現像中心か
ら現像ケーシングまでの位置をＬ₁、現像中心から像露
光位置までの距離をＬ₂、現像中心からの現像領域の幅
をｗ₁、像形成体の電位低下時間をＴ、プロセススピー
ドをｖとするとき、Ｌ₁＞Ｌ₂＞ｖＴ＋ｗ₁であることを
特徴とするカラー画像形成装置は好ましい実施態様であ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１ないし図５は本発明のカラー
画像形成装置の一例を示す概略構成図である。

【００１１】１０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。

【００１２】この画像形成装置では、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、Ａｌ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）合金感
光層、アモルファスセレン合金感光層や、各種有機感光
層（ＯＰＣ）が使用可能である。

【００１３】前記感光体ドラム１０は一方の端部のフラ
ンジ１０Ａが後述するカートリッジ３０の備えるガイド
ピン３０Ｐによって軸受支持され、他方の端部のフラン
ジ１０Ｂが装置本体の基板４０の備える複数のガイドロ
ーラ４０Ｒに外嵌して外周の歯車１０Ｇを駆動歯車４０
Ｇ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。

【００１４】１１はスコロトロン帯電器（以下単に帯電
器ということもある）で感光体ドラム１０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１０に対し一様な電位を与える。

【００１５】１２は感光体ドラム１０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，Ｐ
Ｌ，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１２にそれぞれ電気信号として入力される。

【００１６】前記の各露光光学系１２は何れも装置本体
の基板４０に対しガイドピン４０Ｐ１を案内として固定
した円柱状の支持部材２０に取り付けられて前記感光体
ドラム１０の基体内部に収容される。

【００１７】１３（Ｙ）ないし１３（Ｋ）はイエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）および黒色
（Ｋ）の各現像剤を収容する現像器で、それぞれ感光体
ドラム１０の周面に対し所定の間隙を保って同方向に回
転する現像スリーブ１３０を備えている。

【００１８】前記の各現像器１３は、前述した帯電器１
１による帯電，露光光学系１２による像露光によって形
成される感光体ドラム１０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。

【００１９】５０は現像器１３の感光体ドラム１０移動
方向下流側に設けられたカブリ防止部材であるカブリ防
止器で、その詳細は後述するが、感光体ドラム１０上の
不要の逆帯電トナーを回収して記録画像のカブリ発生を
防止する。

【００２０】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。

【００２１】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原稿画像の画像データ
あるいは、コンピュータで編集された画像データを、
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。

【００２２】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４０Ｇが回動して感光体
ドラム１０を時計方向へと回転し、同時に帯電器１１
（Ｙ）の帯電作用により感光体ドラム１０に電位の付与
が開始される。

【００２３】感光体ドラム１０は電位を付与されたあ
と、前記の露光光学系１２（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。

【００２４】前記の潜像は現像器１３（Ｙ）により現像
スリーブ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１０の回転に応じイエロー（Ｙ）のトナー像が
形成される。この現像の際に含まれるトナー中の逆帯電
したトナーは、次の帯電前にカブリ防止器５０（Ｙ）に
よって取り除かれ、記録画像のカブリ発生を防止する。

【００２５】次いで感光体ドラム１０は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上にさらに帯電器１１（Ｍ）の帯電
作用により電位を付与され、露光光学系１２（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１３（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、その際含まれる逆帯電したトナーは現像器
１３（Ｍ）の下流側に設けたカブリ防止器５０（Ｍ）に
よって取り除かれる。

【００２６】同様のプロセスにより帯電器１１（Ｃ）、
露光光学系１２（Ｃ）、現像器１３（Ｃ）及びカブリ防
止器５０（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１１（Ｋ）、
露光光学系１２（Ｋ）、現像器１３（Ｋ）及びカブリ防
止器５０（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１０の一回転以内にその周面上に、逆帯電したト
ナーの取り除かれたカラーのトナー像が形成される。

【００２７】これ等各露光光学系による感光体ドラム１
０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及び
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１２の発熱による感
光体ドラム１０内の温度の安定化及び温度上昇の防止
は、前記支持部材２０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。ま
た各現像器による現像作用に際しては、それぞれ現像ス
リーブ１３０に対し直流あるいはさらに交流を加えた現
像バイアスが印加され、現像器１３の収容する１成分現
像剤によるジャンピング現像が行われて、透明電導層を
接地する感光体ドラム１０に対してトナーと同極性の直
流バイアスを印加して、露光部にトナーを付着させる非
接触の反転現像が行われるようになっている。

【００２８】かくして感光体ドラム１０の周面上に形成
されたカラーのトナー像は転写器１４Ａにおいて給紙カ
セット１５より搬送されタイミングローラ１６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。

【００２９】トナー像の転写を受けた転写紙は、除電器
１４Ｂ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１７においてトナーを溶着したのち排紙
ローラ１８を介して装置上部のトレイ上に排出される。

【００３０】一方、転写紙を分離した感光体ドラム１０
はクリーニング装置１９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画像のトナー像の形成にかかる。

【００３１】前記の感光体ドラム１０、各帯電器１１、
各現像器１３とさらにクリーニング装置１９はカートリ
ッジ３０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１２を有する支持部
材２０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２０を残す構成は、ヒータ２
０１，ヒートパイプ２０２、ＬＥＤを動作させるリード
線２０３や光学系１２を感光体ドラム１０の回動や感光
体ドラム１０の着脱にもかかわらず支持部材２０に固定
しておくことができる特長を有している。また感光体ド
ラム１０の軸心を決めるのに利用することもできる。

【００３２】図５は本発明による露光光学系１２の感光
体ドラム１０上での露光位置を、現像器１３の現像ケー
シング１３８内で現像スリーブ１３０の上流側に設けた
状態を示したもので、図５はその１組を取り出して示し
た説明図である。図５の現像器１３の詳細については後
述する。

【００３３】このカラー画像形成装置では、ＬＥＤ等を
用いた露光光学系１２を感光体ドラム１０の内側に配置
し、露光光学系１２による像露光位置を現像ケーシング
１３８内で現像スリーブ１３０の上流側に設けていて、
感光体ドラム１０中心と現像スリーブ１３０中心とを結
ぶ中心線を中心線ｐとすると、中心線ｐ上の感光体ドラ
ム１０と現像スリーブ１３０との距離が最も近接し、こ
の中心線ｐ上に現像中心Ｐがある。現像中心Ｐから上流
側の現像ケーシング１３８の端面までの感光体ドラム１
０上の距離をＬ₁、現像中心Ｐから像露光位置までの感
光体ドラム１０の距離をＬ₂、現像中心Ｐからの現像が
行われる現像領域の幅（感光体ドラム１０の周面方向の
長さ）をｗ₁、感光体ドラム１０に塗布された有機感光
体の電位低下時間をＴ、プロセススピードすなわち感光
体ドラム１０の周速をｖとした時、Ｌ₁＞Ｌ₂＞ｖＴ＋ｗ₁ の関係に設定されている。

【００３４】ここで本実施例においては、Ｌ₁及びＬ₂は
３〜３０ｍｍの間に設定する。またプロセススピードｖ
は３０〜３００ｍｍ／ｓｅｃの間にある。また本実施例
で用いられる有機感光体の電位低下時間Ｔは、実験的に
容易に求められるが、０．１ｓｅｃ以下である。また現
像領域の幅ｗ₁は通常１〜２ｍｍの間にある。

【００３５】従ってプロセスピードｖが３０〜３００ｍ
ｍ／ｓｅｃで電位低下時間Ｔが０．１ｓｅｃのときは、
ｖＴ＋ｗ₁＝４〜３２ｍｍとなりプロセススピードｖが
３０〜３００ｍｍ／ｓｅｃで電位低下時間Ｔが０．０５
ｓｅｃのときは、ｖＴ＋ｗ₁＝２．５〜１７ｍｍとな
り、Ｌ₂＞３〜３２ｍｍ又はＬ₂＞２．５〜１７ｍｍの条
件を満たす位置で像露光を行うよう構成することで、図
６に示すように感光体電位が充分電位低下し、先に現像
されたトナー像が像形成体上に安定して付着した状態
で、次の現像がその上に行われることとなる。

【００３６】以上のような構成で、１回転で感光体ドラ
ム１０上にフルカラーのトナー像を重ねて形成する方式
の画像形成装置を１パス方式の画像形成装置ということ
にする。

【００３７】これに対し、図７に示すカラー画像形成装
置は、１回転で１色ずつトナー像を形成しフルカラーの
トナー像を重ね合わせるのに多回転を要するカラー画像
形成装置の一例を示す概略構成図である。この装置を多
回転方式の画像形成装置ということにする。

【００３８】図７において、１０は光導電体を塗布ある
いは蒸着したドラム状の像形成体である感光体ドラム、
１１は帯電手段であるスコロトロン帯電器、７は像露光
手段であるレーザビームＬを用いたレーザ書込み装置、
１３（Ｙ）ないし１３（Ｋ）はそれぞれ特定色の現像剤
を収容した複数の現像手段で、例えばイエロー（Ｙ），
マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒色（Ｋ）の各現像剤
をそれぞれ収容するもので前記感光体ドラム１０と所定
の間隙を保つ各現像スリーブ１３０を備え、感光体ドラ
ム１０上の潜像を非接触の反転現像法により顕像化する
機能を有している。この非接触現像は接触現像と異な
り、感光体ドラム１０の移動を妨げない長所を有する。
５０は後述するカブリ防止器である。

【００３９】１４Ａは転写器、１４Ｂは分離器、１９は
クリーニング装置でこのクリーニング装置１９のブレー
ド１９ａは画像形成中には感光体ドラム１０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１０の表面に圧接される。

【００４０】かかるカラー画像形成装置によるカラー画
像形成のプロセスは次のようにして行われる。

【００４１】先ず、本実施例による多色像の形成は、次
の像形成システムに従って遂行される。

【００４２】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原稿画像の画像データ
あるいは、コンピュータで編集された画像データを、
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。

【００４３】画像記録のスタートにより、この画像デー
タは記録時取り出されて記録部である図７のカラー画像
形成装置へ入力される。

【００４４】すなわち、前記カラー画像形成装置とは別
体の画像読取装置から出力される色信号である画像デー
タが図示しないレーザ書込み装置に入力されると、この
レーザ書込み装置により、上記画像データに対応して変
調されたレーザビームＬ（書込み光）は、予めスコロト
ロン帯電器１１によって一様な電荷を付与された感光体
ドラム１０の周面上に感光体ドラム１０の移動方向に対
し直角に走査する投射が行われる。この主走査と、感光
体ドラム１０の移動による副走査によってラスター走査
がなされて潜像が形成される。

【００４５】一方、走査が開始されると上記レーザビー
ムＬが図示しないインデックスセンサによって検知さ
れ、第１の色信号により変調されたレーザビームが前記
感光体ドラム１０の周面上を走査する。従ってレーザビ
ームＬによる主走査と感光体ドラム１０の搬送による副
走査により感光体ドラム１０の周面上に第１の色に対応
する潜像が形成されて行く。この潜像は現像手段の内イ
エロー（Ｙ）のトナーの装填された現像器１１（Ｙ）に
より現像されて、感光体ドラム１０表面にイエロー
（Ｙ）のトナー像が形成される。この現像の際に含まれ
るトナー中の逆帯電したトナーは、次の帯電前にカブリ
防止器５０によって取り除かれ、記録画像のカブリ発生
を防止する。得られたトナー像はドラム１０周面に保持
されたまま感光体ドラム１０の周面より引き離されてい
る清掃手段であるクリーニング装置１９のブレード１９
ａの下を通過し、次の画像形成サイクルに入る。

【００４６】すなわち、前記感光体ドラム１０は前記帯
電器６により再び帯電され、次いで第２の色信号が前記
レーザ書込み装置に入力され、前述した第１の色信号の
場合と同様にしてドラム表面への書込みが行われ潜像が
形成される。潜像は第２の色としてマゼンタ（Ｍ）のト
ナーを装填した現像器１３（Ｍ）によって現像され、カ
ブリ防止器５０によって不要な逆帯電トナーは除去され
る。

【００４７】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）のトナー像の存在下
に形成される。

【００４８】１３（Ｃ）はシアン（Ｃ）のトナーを有す
る現像器で、第１，第２の色と同様にドラム表面にシア
ン（Ｃ）のトナー像を形成する。

【００４９】さらに１３（Ｋ）は黒色のトナーを有する
現像器であって、前記の色と同様の処理によりドラム表
面に黒色のトナー像を重ね合わせて形成する。これ等各
現像器１３（Ｙ）〜１３（Ｋ）の各現像スリーブ１３０
には直流あるいはさらに交流のバイアス電圧が印加さ
れ、基体が接地された感光体ドラム１０には１成分現像
剤による非接触の現像が行われるようになっている。

【００５０】かくして感光体ドラム１０の周面上に形成
されたカラーのトナー画像は、転写部においてトナーと
逆極性の高電圧が印加されて、図示しない給紙カセット
より給紙ガイドを経て送られてきた転写材Ｐに転写され
る。

【００５１】トナー画像の転写を受けた転写材Ｐは、分
離器１４Ｂの除電作用により感光体ドラム１０より分離
して、図示しない定着装置に給送され、そのトナー画像
は溶着固定されたのち排紙ローラを経て機外のトレイ上
に排出される。

【００５２】一方、転写材Ｐへの転写を終えた感光体ド
ラム１０は、さらに移動を続けてブレード１９ａを圧接
状態とした前記クリーニング装置１９において残留した
トナーの除去を行いその終了をまって再び前記ブレード
１９ａを引き離し、新たな画像形成のプロセスに入る。

【００５３】カブリ防止部材５０は実線で示した現像器
１３（Ｋ）の下流側に近接して設けると、４回転目に形
成したトナー像は余分な回転をしないで回収されるの
で、トナーが転写材Ｐに飛散するのを防止できる。この
他破線で示した５０ａ，５０ｂ，５０ｃの位置にも設け
ることができる。これらの位置ではクリーニング装置１
９に近接しているので、カブリ防止部材５０で回収した
トナーをクリーニング装置１９に回収し易いという利点
がある。

【００５４】図２は以上の実施例に用いられる非磁性ト
ナーからなる１成分の現像剤Ｄを収容し非接触で反転現
像を行う現像器とカブリ防止器の一例を示す断面図で、
先ずカブリ防止器５０の構成と作用について説明する。

【００５５】図２において、５１は導電性の材質からな
る回収ローラ、５２は回収ローラ５１に付着したトナー
を掻き落とす掻き取り部材、５５は底部が回収トナーの
貯蔵部になっているケーシング、Ｅ₄は回収ローラ５１
にバイアス電圧を印加するための直流電源である。

【００５６】回収ローラ５１は感光体ドラム１０に接触
するので接触のニップ幅や接触圧を調整可能な導電性の
弾性体であることが好ましい。回収ローラ５１の回転は
従動式、自動式のどちらでもよいが従動式の方が簡潔に
なり好ましい。また、回収ローラ５１には直流電源Ｅ₄
により感光体ドラム１０の未露光部の帯電電位と同極性
で、その絶対値が高いバイアス電圧を印加する。

【００５７】カブリ防止部材としては、図８（ｂ）〜
（ｅ）に示すように回収ローラ５１の他に板状の部材５
１Ａ（ｂ）、ワイヤーを感光体ドラム１０の回転軸に平
行に１本以上張設したワイヤ部材５１Ｂ（ｃ）、ファー
ブラシ５１Ｃを用いるもの（ｄ）、また回転する磁性ロ
ーラ上に導電性の磁性粒子をブラシ状に形成した磁気ブ
ラシ５１Ｄを感光体ドラム１０に接触させるようにした
もの（ｅ）等を使用することができる。これらのカブリ
防止部材には直流電源Ｅ₄により感光体ドラム１０の未
露光部の帯電電位と同極性で、その絶対値が高いバイア
ス電圧を印加する。

【００５８】ただし、効率的にカブリの原因となる逆帯
電トナーを回収するには感光体ドラム１０に接触して回
転する回収ローラ方式が最も好ましい。

【００５９】図８（ａ）は接触して回転する回収ローラ
方式の他の例を示す断面図である。図において、５１ａ
は例えば、ウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム、
ウレタンゴム等からなる導電性スポンジ／ゴム、５１ｂ
は金属等の導電性材質からなる回転軸（芯材）、５１ｃ
は導電性スポンジ／ゴム５１ａの周面を、例えば、ポリ
エステル、ポリウレタン、フッ素樹脂、シリコン樹脂等
で被覆する絶縁被覆層である。かかる構成により回転軸
５１ｂに直流電源Ｅ₄を接続して感光体ドラム１０の未
露光部の帯電電位と同極性で、その絶対値が高いバイア
ス電圧を印加し逆帯電トナーを効率良く回収することが
できる。

【００６０】カブリ防止部材５０に印加するバイアス電
圧Ｖ_Bは、感光体ドラム１０の未露光部の帯電電位をＶ_H
とする時、１．０５Ｖ_H＜Ｖ_B＜１．５Ｖ_H とするのが好ましい。

【００６１】Ｖ_B≦１．０５Ｖ_Hでは、電圧差が小さすぎ
てカブリの原因となる逆帯電トナーを充分に回収するこ
とができない。

【００６２】Ｖ_B≧１．５Ｖ_Hでは、電圧差が大きくな
り、感光体ドラム１０への放電が起こり易くなる。ま
た、感光体ドラム１０への電荷注入が起こり、次のトナ
ー像の現像時の除電、再帯電の制御が困難となる。

【００６３】又、カブリ防止部材５０として、上述した
接触型のものを用いる場合、その接触圧が重要となる。
接触圧が強すぎれば、像形成体上のトナー像を乱すし、
弱すぎれば充分なトナー除去を行うことができない。好
ましい接触圧としては、０．１ｇ／ｃｍ〜１０ｇ／ｃ
ｍ、より好ましくは０．５ｇ／ｃｍ〜５ｇ／ｃｍが良好
である。又、ローラと像形成体の移動方向は同一で、周
速比は１：１が好ましい。

【００６４】なお、現像器１３に後述の制御電極板８０
を設けない場合は、現像器１３の現像ケーシング１３８
の上流側の上蓋部を現像ケーシング１３８より電気絶縁
部材を介装して電気的に切り離し、前記直流電源Ｅ₄に
よりバイアス電圧Ｖ_Bを印加するとトナーの飛散をより
効果的に防止することができる。

【００６５】また、前記図１及び図７の現像器１３
（Ｙ）〜１３（Ｋ）は、１成分現像剤を収容する現像器
で同一の構成からなるので符号を単に１３とする。次ぎ
にこの現像器１３について説明する。

【００６６】図２において、１３０は現像剤搬送体であ
る現像スリーブで、アルミニウム等の非磁性材料からな
り図の矢示方向に回転可能である。現像剤は現像スリー
ブ１３０の回転によって同方向に移動し現像領域に搬送
される。１３６は回転する現像スリーブ１３０の現像領
域上流側に設けられ、現像領域へ搬送される現像剤量を
規制する規制ブレード、１３３は現像を終えて現像スリ
ーブ１３０に付着する現像剤Ｄを掻き取る掻き取り部
材、１３４は撹拌された現像剤の供給を行う供給部材、
１３５は現像剤Ｄを撹拌してトナーを均一に帯電する撹
拌スクリュー、１３８は現像ケーシング、１３９は制御
電極板８０の支持部材８１の基部を現像ケーシング１３
８に固定するため現像ケーシング１３８に設けられた支
持部、８８，８９は制御電極板８０の支持部材８１を支
持部１３９に固定するための押さえ板と止めネジであ
る。

【００６７】８０は現像領域の上流側に現像剤Ｄの層に
当接するよう設けた電気的絶縁材よりなる絶縁部材８３
上に電圧印加可能な電極部８２と、さらに電極部８２の
上流側に絶縁部材８３を支持するために結合された支持
部材８１よりなる制御電極板で詳細は後述する。電極部
８２は金属等の導電性材料からなり絶縁部材８３の先端
部上に線状に一体に設けられる。

【００６８】現像スリーブ１３０には直流と交流とが重
畳した現像バイアス電圧が印加され、感光体ドラム１０
と最も近接した現像領域において、非接触の状態で反転
現像が行われる。ここに示した実施例では現像スリーブ
１３０は感光体ドラム１０の回転に対して対向部で同方
向に回転しているが、この方向に限定されるものではな
い。

【００６９】現像スリーブ１３０上に形成される現像剤
層は感光体ドラム１０の表面に接触せず間隙を保つよう
に、現像スリーブ１３０と規制ブレード１３６の当接力
・間隙及び現像スリーブ１３０と感光体ドラム１０の最
近接距離ｇ₀は調整される。

【００７０】また、現像スリーブ１３０には直流電源Ｅ
₁と交流電源Ｅ₂により直流成分に交流成分を重畳した交
流バイアス電圧が印加される。さらに、電極部８２には
直流電源Ｅ₃から直流成分のみのバイアス電圧が印加さ
れる。電極部８２には、現像剤中のトナーと同極性の直
流電圧を印加するのがトナー付着防止の観点から好まし
い。

【００７１】以上の現像器１３では、上記交流バイアス
電圧印加によって、感光体ドラム１０と現像スリーブ１
３０との間に形成する交番電界（これを第２の振動電界
ということにする）と共に、制御電極板８０の電極部８
２と現像スリーブ１３０との間に第１の振動電界を発生
させるようにしてある。

【００７２】この場合、電極部８２は感光体ドラム１０
より現像スリーブ１３０に近接して設けてあるため第１
の振動電界の強さが第２の振動電界の強さより大とな
る。

【００７３】上記第１の振動電界によってその電気力線
に直角の方向に、電極部８２付近に達した現像剤のトナ
ー粒子を振動させるので、トナーは雲霞状になり、いわ
ゆるトナークラウドを十分に発生させることができる。
このトナークラウドは第２の振動電界によって感光体ド
ラム１０上の潜像に向う飛翔を助けられ高効率で均一な
現像が行われる。

【００７４】この時、交流バイアス電圧は現像スリーブ
１３０のみに印加されているため、前記第１の振動電界
と第２の振動電界は同位相となり、トナー粒子を第１の
振動電界から第２の振動電界に円滑に移行させる。

【００７５】以上の交流成分は波形が正弦波に限らず、
矩形波や三角波等であってもよい。そして周波数も関係
するが、電圧値は高い程現像剤を振動させるようになっ
て、トナーがクラウド化され易くなるが、反面、カブリ
や落雷現象のような絶縁破壊が発生し易くなる。カブリ
の発生は直流成分で防止し、絶縁破壊は、現像スリーブ
１３０の表面を樹脂や酸化皮膜等により絶縁ないしは半
絶縁にコーティングすることで防止することができる。

【００７６】この現像器１３（Ｙ）〜１３（Ｋ）を備え
た前記カラー画像形成装置において、感光体ドラム１０
の感光体として負に帯電させるＯＰＣ感光体を用い反転
現像が行われ、感光体が、例えば−８５０Ｖ（又は−８
００Ｖ）に帯電され、画像部最大濃度部の電位を−５０
Ｖとすると、電極部８２には−７５０Ｖ（又は−７００
Ｖ）、現像スリーブ１３０には−７５０Ｖ（又は−７０
０Ｖ）の直流電圧に交流電圧を重畳した交流バイアス電
圧が好ましく印加される。

【００７７】ここで、現像スリーブ１３０に印加する交
流成分のゼロ・ピーク電圧（Ｖ_0-P）は、図２に示した
感光体ドラム１０と現像スリーブ１３０の最近接距離ｇ
₀（ｍｍ）、前記電極部８２の現像スリーブ１３０から
の高さｈ（ｍｍ）、現像剤中のトナーの体積平均粒径Ｄ
₅₀（μｍ）、該トナーの平均帯電量の絶対値をＱ₁（μ
Ｃ／ｇ）とした場合に、３００・Ｑ₁・Ｄ₅₀・ｇ₀＞Ｖ_0-P＞５・Ｑ₁・Ｄ₅₀・ｈ特に、２００・Ｑ₁・Ｄ₅₀・ｇ₀＞Ｖ_0-P＞１０・Ｑ₁
・Ｄ₅₀・ｈの範囲であることが好ましい。

【００７８】現像スリーブ１３０に印加されるバイアス
電圧の交流成分の周波数は１００Ｈｚ〜２０ｋＨｚ、特
に１ｋＨｚ〜１０ｋＨｚであることが好ましい。

【００７９】なお、ｈは、現像スリーブ１３０や感光体
ドラム１０への放電防止、現像性確保の点から、ｈ＝（０．２〜０．６）×ｇ₀ であることが好ましい。

【００８０】また次ぎに、本実施例の現像器１３に用い
られる制御電極板８０の構成について説明する。

【００８１】制御電極板８０は、図９（ａ）に示すよう
に、電極部８２を支持するセラミック等の絶縁性部材か
らなる絶縁部材８３と、その絶縁部材８３を支持する支
持部材８１からなる。絶縁部材８３と支持部材８１とは
接着剤等によりそれぞれの一部を接着して一体に結合さ
れる。

【００８２】（支持部材８１の材質）支持部材８１の材
質は、直線性が高く、かつ弾性を有する金属薄板が好ま
しい。例えば、上記線状電極に用いる金属や合金を用い
ることができるが、特にこれらのうち、コスト、可撓性
の観点からステンレス（ＳＵＳ）の薄板を用いることが
好ましい。

【００８３】支持部材８１の厚さは、材質にもよるが、
絶縁部材８３との結合の容易さを考慮して、０．０５ｍ
ｍ〜１ｍｍが好ましい。０．０５ｍｍより薄いと絶縁部
材８３と結合するとき、しわ、歪みが発生し易くなる。
１ｍｍより厚くなると、弾性が失われ、制御電極板８０
の設定の自由度が狭くなる。

【００８４】支持部材８１に上記金属薄板を用いる場
合、現像スリーブ１３０に印加するバイアス電圧や感光
体電位のリークを防止するために、金属薄板はフッ素系
樹脂等により絶縁被覆することが好ましい。

【００８５】絶縁部材８３は狭い現像領域の空間に設置
できるよう薄く、かつ制御電極板８０の全体（特に電極
部８２）の直線性を保持するために、絶縁部材８３は下
記のような材料よりなることが好ましい。

【００８６】（絶縁部材８３の材質）絶縁部材８３とし
ては例えば、ポリエステル、ポリイミド、ガラスエポキ
シ、エチレン−４フッ化エチレン共重合体、４フッ化エ
チレン−６フッ化プロピレン共重合体、ポリ４フッ化エ
チレン、ポリアミドイミド、ポリスルホン、トリアジン
樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン等の
絶縁性樹脂、又はこれらをガラス繊維等で強化した複合
材料の他、紙、紙フェノール、ワニス、シリコンゴム等
の材料、また、セラミック系の材料として、アルミナ
（Ａｌ₂Ｏ₃）系、単結晶サファイア（Ａｌ₂Ｏ₃）、フォ
ルステライト（２ＭｇＯ／ＳｉＯ₂）系、ステアタイト
(ＭｇＯ／ＳｉＯ₂）系、ジルコン（ＺｒＯ₂・ＳｉＯ₂）
系、コージライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ₂Ｏ₃・５Ｓｉ
Ｏ₂）系、チタニア系、炭化珪素（ＳｉＣ）系、窒化珪
素（Ｓｉ₃Ｎ₄）系、ジルコニア（ＺｒＯ₂）系、サーメッ
ト系の各セラミックを用いることができる。

【００８７】絶縁部材８３に適当な弾性を付与するため
に、上記セラミックには５〜２０重量％の樹脂を含有さ
せたものを用いても良い。また、現像スリーブ１３０側
の面の表面粗さを小さくするために、絶縁部材８３の表
面は研磨処理されていることが望ましい。

【００８８】（電極部８２の形成法）上記の絶縁部材８
３に電解銅箔、焼きなまし電解銅箔、ベリリウム銅箔等
を接着剤によって貼り付け、従来公知のフォトポリマー
を用いたフォトエッチング法、スクリーン印刷によるエ
ッチングレジスト構成法により、絶縁部材８３上に必要
な電極部８２を形成する。この他、導電性インキを凸
版、孔版、凹版、平版によって電極部８２に対応して印
刷する方法や、金属を蒸着する方法を用いることができ
る。

【００８９】図９（ｂ）は電極部８２の下流先端と絶縁
部材８３の下流先端が一致する例、図９（ｃ），（ｄ）
は絶縁部材８３の先端部にガラスエポキシ板等の絶縁材
よりなるひさし部材８４を接着剤等により接着し、その
絶縁部材８３とひさし部材８４との間に電極部８２を形
成した例を示し、また図９（ｅ）は上記ひさし部材８４
の先端下面に電極部８２を形成した例を示している。

【００９０】制御電極板８０はまた、図１０（ａ），
（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、断面が円形又は
四辺形の線状電極を、絶縁部材８３の先端部に接着剤等
を用いて接着して、電極部８２を形成したものを使用す
ることができる。さらに、図１０（ｅ）に示すように、
絶縁部材８３の先端部に切り込み８３ａを設け、そこに
線状電極を埋め込んで電極部８２を形成することもでき
る。またさらに図１０（ｆ），（ｇ）に示すように、絶
縁部材８３の先端部にひさし部材８４を設け、そのひさ
し部材８４の先端下面に線状電極を接着して電極部８２
を設ける構成としてもよい。

【００９１】（線状電極の材質）上記線状電極の材質
は、銅、銅−亜鉛、銅−カドミウム、リン青銅、銅−ベ
リリウム、コルソン合金、アルミニウム、アルミニウム
合金、タンタル、タングステン、ニッケル、モリブデ
ン、ステンレス鋼、金、チタン、クロム、パラジウム、
銀等の金属、酸化銅等の金属酸化物、ガラスに銅粉、グ
ラファイト、ニッケル、銀等ををコーティングした複合
物、又はグラファイト、カーボン繊維等の導電性材料を
用いることができる。これらの材料は、放電防止、防
錆、強度付与のため、絶縁被覆されていることが望まし
い。

【００９２】電極部８２の感光体ドラム１０の周方向の
長さは、現像スリーブ１３０の径や搬送速度にもよる
が、０．０５〜５ｍｍ、特に０．１〜１ｍｍが好まし
い。０．０５ｍｍ以下では充分なトナークラウドを発生
させることができず、５ｍｍ以上ではトナーが振動によ
って帯電し、過剰帯電となるため現像性が低下する。

【００９３】制御電極板８０は現像スリーブ１３０上に
現像剤Ｄが搬送されると、絶縁部材８３と現像スリーブ
１３０との間に現像剤Ｄが入り込むため、若干湾曲して
絶縁部材８３は現像スリーブ１３０に対して若干間隙を
有して対峙するか殆ど間隙のない状態、すなわち現像ス
リーブ１３０に当接／近接の状態で現像スリーブ１３０
に対峙するようになる。

【００９４】制御電極板８０の電極部８２と絶縁部材８
３との厚みの和ｔ（図９参照）は、感光体ドラム１０と
現像スリーブ１３０との最近接距離である現像間隙をｇ
₀（ｍｍ）とすると、（１／１０）ｇ₀＜ｔ＜（２／３）ｇ₀ であることが好ましい。

【００９５】ｔ＞（２／３）ｇ₀では、電極部８２の上
に感光体である誘電体が接近するため、電極部８２上で
電界強度が強くなり電極部８２に高いバイアス電圧を印
加した時に、潜像を乱したり、多色画像形成時に像形成
体である感光体ドラム１０上の多色トナーを引きはがす
恐れがある。

【００９６】ｔ＜（１／１０）ｇ₀では、電極部８２が
感光体ドラム１０から離れるため、電界が弱まり充分な
トナークラウドが形成されない。また、絶縁部材８３が
薄くなりその剛性が低くなり割れ易くなる。

【００９７】制御電極板８０の厚みは、マイクロメータ
（ミツトヨ製、Ｍ３２０−２５Ａ）によって、制御電極
板８０の現像スリーブ１３０の回転軸方向について２０
点測定して値の平均値を制御電極板８０の厚みｔとし
た。

【００９８】図１１は電極部８２の幅と現像領域の幅と
の関係を示す図である。図１１において、Ｗ₃は電極部
８２の幅（現像スリーブ１３０の軸方向の長さ）、Ｗ₄
は現像スリーブ１３０上の現像領域の軸方向の幅（現像
剤層の幅）とすると、Ｗ₃＞Ｗ₄として、電極部８２に直
流電圧を印加するためのターミナル部８２ａも、現像領
域の幅Ｗ₄より外側になる部分に設け、不要なトナーク
ラウドの発生を防止する。

【００９９】さらに、現像スリーブ１３０の表面粗さＲ
ｚ₁（μｍ）と絶縁部材８３の現像スリーブ１３０に対
向する面の粗さＲｚ₂（μｍ）は、Ｒｚ₂≧Ｒｚ₁になる
と、現像スリーブ１３０上に搬送される現像剤Ｄが絶縁
部材８３に搬送を阻害されて、現像領域へのトナー搬送
量が低下し画像濃度低下を起こす。Ｒｚ₁は０．２μｍ
〜２０μｍの範囲、Ｒｚ₂は０．０２μｍ〜５．０μｍ
の範囲にあるのが、良好な搬送性と、画像乱れのない、
高い濃度の画像を得るのに好ましい。なお、表面粗さＲ
ｚはＪＩＳＢ０６０１に準じ、ミツトヨ製Ｓｕｒｆ
ｔｅｓｔ−４０２を用いて、基準長さ２５ｍｍで測定を
行った。

【０１００】次に、現像剤Ｄのトナーについて説明す
る。

【０１０１】一般にトナー粒子は、平均粒径が小さくな
ると、定性的に粒径の二乗に比例して帯電量が減少し、
相対的にファンデルワールス力のような付着力が大きく
なって、飛散し易くなり、カブリが発生し易くなる。そ
して、平均粒径が１０μｍ以下になると、この問題が顕
著に現れるようになる。その点を本実施例の現像器では
現像を二重の振動電界下で行うことで解消するようにし
ている。

【０１０２】トナーの体積平均粒径Ｄ₅₀（μｍ）が大き
くなると、既に触れているように、画像の荒れが目立つ
ようになる。Ｄ₅₀が１０μｍ以下の微粒子化したトナー
を用いると、解像力は格段に向上して、濃淡差も忠実に
再現した鮮明な高画質画像を与えるようになる。Ｄ₅₀が
２０μｍ以上では、画質の低下を生じ、１μｍ以下にな
ると、帯電不良、飛散等が起こり易くなる。

【０１０３】以上の理由からトナーの体積平均粒径Ｄ₅₀
は１〜２０μｍ、好ましくは４μｍ＜Ｄ₅₀＜８μｍであ
る。

【０１０４】Ｄ₅₀＞８μｍでは粒径が大きく解像力が不
足し、Ｄ₅₀＜４μｍでは凝集力が大きく、摩擦帯電不良
となり易い。

【０１０５】ここで、平均粒径に用いた体積平均粒径Ｄ
₅₀はコールターカウンターＴＡ−II型（アパーチャー１
００μｍ、コールター社製）で測定された。

【０１０６】また、トナー粒子が電界に追随するため
に、トナー粒子の帯電量の絶対値は、１成分現像剤にお
いては絶対値で１〜３０μＣ／ｇ、特に１〜２０μＣ／
ｇにするのが現像性確保、カブリや飛散防止の観点から
望ましい。特に粒径の小さい場合は高い帯電量が必要で
ある。

【０１０７】ここで上記非磁性トナーの平均帯電量Ｑ₁
は、２ｃｍ×５ｃｍの導電性板を、前述した規制ブレー
ド１３６を備え、直径２０ｍｍの現像スリーブ１３０を
有する現像器（１３）に、最近接距離０．７ｍｍで対向
させ、現像スリーブ１３０に帯電させた１成分現像剤Ｄ
を供給して２００ｒｐｍで回転させながら現像スリーブ
１３０にＤＣとＡＣの重畳電圧（例えばＤＣ；１０００
Ｖ、ＡＣ；ゼロ・ピーク電圧７５０Ｖ、周波数８ｋＨ
ｚ）を印加して、前記導電性板上に現像剤Ｄ（トナー）
で現像し、このトナーで現像された導電性板をファラデ
ーゲージに接続してトナーを窒素ガスによって吹き飛ば
し、このとき飛ばされたトナーの電荷量と重量とを測定
することにより得られる値である。

【０１０８】このようなトナーのバインダー樹脂として
は、スチレン系樹脂，ビニル系樹脂，エチル系樹脂，ロ
ジン変性樹脂，アクリル系樹脂，ポリアミド樹脂，エポ
キシ樹脂，ポリエステル樹脂や、これらのスチレン−ア
クリル系樹脂等の共重合体樹脂又は混合した樹脂等が好
ましい。これらの樹脂にカラー顔料等の着色成分や、必
要に応じて帯電制御剤、ワックス等の離型剤等を加え
て、従来公知の粉砕造粒法，懸濁重合法，乳化重合法等
のトナー製造方法と同等の方法によって作ることができ
る。

【０１０９】１成分現像剤Ｄとしては上記トナーに、コ
ロイダルシリカ等の流動化剤を添加して、そのまま現像
剤Ｄとして用いることができる。

【０１１０】〔本発明の実施例と比較例の比較実験〕実
施例１及び比較例１，２は、図１に示した内部露光方式
の１パス方式で図２及び図５に示した現像器１３とカブ
リ防止部材５０を備えたカラー画像形成装置を用いてい
る。カブリ防止部材５０には図８（ａ）に示す回収ロー
ラ５１を用い、導電性の回転軸５１ｂ上に５１ａには導
電性のウレタンゴム層を設け、表面の５１ｃにはシリコ
ンゴムコーティングを施している。回収ローラ５１の外
径はφ２０ｍｍで、感光体ドラム１０の回転により従動
・回転する。感光体表面に対する接触圧は実施例１では
２ｇ／ｃｍに設定している。比較例３は上記１パス方式
装置よりカブリ防止部材５０を除いたカラー画像形成装
置を用い、それぞれの透明の感光体ドラム１０はＯＰＣ
感光体で、その周速は１８０ｍｍ／ｓｅｃ．、感光体ド
ラム１０上に形成された静電潜像の最高電位は−８００
Ｖ（非画像部電位）、最低電位は−５０Ｖ（画像部電
位）、現像スリーブ１３０の外径２０ｍｍ、現像スリー
ブ１３０の回転数１７２ｒｐｍ（１８０ｍｍ／ｓｅ
ｃ）、現像スリーブ１３０の表面粗さＲ_z1＝１．２μ
ｍ、ｇ₀＝０．３ｍｍ、電極部８２の高さｈは０．１８
ｍｍである。またＬ₁＝１５ｍｍ，Ｌ₂＝１２ｍｍ，Ｔ＝
０．０５ｓｅｃ，ｗ₁＝１ｍｍでｖＴ＋ｗ₁＝９．６ｍｍ
である。その他のプロセス条件は後述の表１に記載した
通りである。

【０１１１】実施例２、及び比較例４，５は、図７に示
す多回転方式で図２に示した現像器１３と、カブリ防止
部材５０として、実施例１と同じ回収ローラを用い、感
光体ドラム１０に対する接触圧は実施例２においては、
１ｇ／ｃｍとしたカブリ防止部材５０を備えたカラー画
像形成装置を用い、比較例６は上記多回転方式装置より
カブリ防止部材５０を除いたカラー画像形成装置を用
い、それぞれの感光体ドラム１０はＯＰＣ感光体で周速
１７２ｍｍ／ｓｅｃ、感光体ドラム１０上に形成された
静電潜像の最高電位は−８５０Ｖ（非画像部電位）、最
低電位は−５０Ｖ（画像部電位）、ｇ₀＝０．３ｍｍ、
電極部８２の高さｈは０．１８ｍｍである。また、現像
スリーブ１３０の外径２０ｍｍ，回転数１７２ｒｐｍ，
Ｒｚ₁＝１．３μｍである。その他のプロセス条件は表
１に記載した通りである。

【０１１２】実施例１，２及び比較例１〜６の制御電極
板８０の構成・寸法は図１２に示すもので、絶縁部材８
３として厚さ０．１ｍｍのガラスエポキシ板を用い、図
１２に図示したように、電極部８２は、周方向の幅０．
５ｍｍ、厚さ０．０２ｍｍの銅箔を用いてラミネートエ
ッチング法によって形成した。さらに、厚さ０．１ｍｍ
のステンレス板からなる支持部材８１を接着剤によって
絶縁部材８３に装着し、この制御電極板８０を、現像器
１３の現像ケーシング１３８に固定した。絶縁部材８３
の現像スリーブ１３０側の表面粗さはＲｚ＝０．８μｍ
である。

【０１１３】いずれの実施例及び比較例も現像剤Ｄ層の
規制部材として、ウレタンゴムの弾性ブレードよりなる
規制ブレードを用いた。

【０１１４】また、現像剤Ｄは、実施例１，２及び比較
例１〜６いずれも下記のものを用いた。

【０１１５】スチレン−アクリル樹脂１００重量部、カ
ラー顔料１０重量部、ニグロシン２重量部を溶融・混練
した後、粉砕・分級して、体積平均粒径５．５μｍのイ
エロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナーを得
た。この各トナーに流動化剤としてコロイダルシリカを
それぞれ２重量部添加したものをそのまま現像剤Ｄとし
て用いた。

【０１１６】帯電量Ｑ₁は、Ｙ；−３．２μＣ／ｇ、
Ｍ；−２．７μＣ／ｇ、Ｃ；−３．２μＣ／ｇ、Ｋ；−
３．４μＣ／ｇである。

【０１１７】（制御電極板８０の設定位置）図１２に示
す制御電極板８０を備え、ｇ₀＝０．３ｍｍとした現像
器１３により、それぞれ表１に示した条件で比較実験を
行った。

【０１１８】

【表１】

【０１１９】これらの画像形成装置を用い、表１中に示
した条件で、５万枚のフルカラー画像記録を行ったとこ
ろ、回収ローラ５１に適正なバイアス電圧Ｖ_Bを印加し
たカブリ回収部材５０を有する実施例１及び２では、最
初から最後まで、カブリや混色のない、画像濃度、解像
力の高い画像を安定して得ることができた。

【０１２０】これに対し、カブリ防止部材５０を有して
も回収ローラ５１への印加電圧Ｖ_Bの絶対値を小さくし
た比較例１，４では、表１に示したように、１，０００
コピー時よりカブリや混色が発生し、また回収ローラ５
１へのバイアス電圧Ｖ_Bの絶対値を高くした比較例２，
５では１００コピー時より感光体から放電が起こり、コ
ピー画像に乱れが発生した。

【０１２１】また、カブリ防止部材５０を有しない比較
例３，６では１００コピーよりカブリや混色が発生し
た。

【０１２２】

【発明の効果】本発明によれば、非磁性１成分現像剤を
用い、制御電極板を有する現像器を備え、かつ帯電、像
露光、反転現像を繰り返して、像形成体上にトナー像を
重ね合わせるカラー画像形成装置の１パス方式装置にお
いては、現像手段と帯電手段の間に像形成体の帯電電位
と同極性で絶対値の高いバイアス電圧の印加されるカブ
リ回収手段が配置されるのでトナーの飛散が起こりにく
く帯電手段の汚れを防止し、多回転方式の装置において
もトナーの飛散を防止し、前記のように、現像後、次ぎ
の帯電前に作用するカブリ防止部材を備えるので、制御
電極法の問題点を解決し、カブリや混色のない、解像度
及び現像性の高い高画質の画像を安定して得られるカラ
ー画像形成装置を提供することができることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー画像形成装置の一例を示す概略
断面図。

【図２】図１のカラー画像形成装置のカブリ防止部材の
一例を示す断面図。

【図３】図１の感光体ドラム、支持部材及びカートリッ
ジを示す断面図。

【図４】図１のカブリ防止部材と露光光学系の位置を示
す配置図。

【図５】図１の露光光学系の露光位置を示す説明図。

【図６】像形成体の露光による電位低下を示すグラフ。

【図７】多回転方式の画像形成装置にカブリ防止部材を
設けた一例を示す配置図。

【図８】カブリ防止部材の他の例を示す断面図。

【図９】制御電極板の構成を示す断面図。

【図１０】制御電極板の他の構成を示す断面図。

【図１１】制御電極板と現像剤搬送体との幅の関係を示
す平面図。

【図１２】制御電極板の具体的寸法を示す断面図。

【符号の説明】

１０感光体ドラム（像形成体）１１スコトロン帯電器（帯電手段）１２露光光学系（露光手段）１３現像器（現像手段）１３０現像スリーブ（現像剤搬送体）１３８現像ケーシング５０カブリ防止器（カブリ防止部材）５１回収ローラ５２掻き取り部材５５ケーシング８０制御電極板８１支持部材８２電極部８３絶縁部材Ｅ₁，Ｅ₃，Ｅ₄ 直流電源Ｅ₂ 交流電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯電、像露光、反転現像を繰り返して、
像形成体上にトナー像を重ね合わせるカラー画像形成装
置において、現像器として、現像領域より前記像形成体
の移動方向上流部に、現像剤層に当接又は近接する絶縁
部材によって支持された電圧印加可能な電極部を有する
制御電極板を有し、前記反転現像に、非磁性１成分現像
剤による非接触の現像器を用いると共に、前記反転現像
後、次の帯電前に作用する、前記像形成体の帯電電位と
同極性で、かつ絶対値の高い電圧が印加されたカブリ防
止部材を有することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】前記カブリ防止部材は、前記像形成体と
絶縁被覆層を介して接触するローラであることを特徴と
する請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】前記ローラは、弾性ローラであることを
特徴とする請求項２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】前記カブリ防止部材に印加される電圧Ｖ
_B（Ｖ）は、前記像形成体の帯電電位（未露光部）Ｖ
_H（Ｖ）に対して、１．０５Ｖ_H＜Ｖ_B＜１．５Ｖ_H であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１
項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】前記カブリ防止部材は、前記現像器より
前記像形成体の移動方向下流部に、前記現像器に隣接し
て設けることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか
１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】前記像露光手段は前記像形成体内に配置
すると共に、前記像露光手段による像露光位置を前記現
像手段の現像ケーシング内とし、現像中心から現像ケーシングまでの位置をＬ₁、現像中心から像露光位置までの距離をＬ₂、現像中心からの現像領域の幅をｗ₁、像形成体の電位低下時間をＴ、プロセススピードをｖとするとき、Ｌ₁＞Ｌ₂＞ｖＴ＋ｗ₁ であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１
項に記載のカラー画像形成装置。