JP2003122090A

JP2003122090A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003122090A
Application number: JP2001315395A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Kadota; 修一門田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2003-04-25

Abstract

(57)【要約】【課題】トナー浪費を低減し、トナーの混色を防止
し、良好な画像を提供することができる画像形成装置を
提供する。【解決手段】固定現像装置４ａに備えられ感光ドラム
１に近接若しくは接触して対向配設されトナーを担持す
る固定現像剤担持体と、回転自在な回転現像装置４ｂの
周方向に複数保持され回転現像装置４ｂの回転により感
光ドラム１に選択的に近接対向し現像剤を担持する複数
の回転現像剤担持体とから感光ドラム１に現像剤が付与
されるようになっている画像形成装置において、上記固
定現像剤担持体と感光ドラム１との間の間隙を可変とす
る可変手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等
の画像形成装置は、例えば、露光処理により形成された
潜像を担持する潜像担持体たる電子写真感光体である感
光ドラムと、該感光ドラムに現像剤たるトナーを付与す
ることにより上記潜像をトナー像として可視化する現像
手段と、上記感光ドラム上の該トナー像を記録材に転写
する転写手段とを備えている。

【０００３】従来、かかる画像形成装置にあっては、例
えば、現像手段が、上記感光ドラムに近接若しくは接触
して対向配設され例えばブラック（Ｂｋ）のトナーを担
持する固定現像剤担持体を有するＢｋ現像器と、回転自
在な支持部材の周方向に複数保持され該支持部材の回転
により上記感光ドラムに選択的に近接対向しマゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の各色のトナー
をそれぞれ担持する複数の回転現像剤担持体を有する
Ｍ，Ｃ，Ｙ現像器と、上記感光ドラムと上記固定現像剤
担持体及び上記回転現像剤担持体との間に現像バイアス
電圧を印加可能なバイアス印加手段とを備え、上記感光
ドラムに上記固定現像剤担持体又は上記回転現像剤担持
体から現像剤が付与されるようになっている画像形成装
置が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、感光ドラムの周方向における露光位置とＭ，
Ｃ，Ｙ現像器との間にＢｋ現像器が配置されていると、
Ｍ，Ｃ，Ｙトナーでの現像の際に感光ドラム上の像露光
された潜像部分がＢｋトナー現像位置を通過するとき
に、Ｍ，Ｃ，Ｙトナーよりも先にＢｋトナーが像露光部
に転移して混色する虞れがある。

【０００５】これは、Ｂｋ現像器が電子写真感光体１に
対して非接触に配設されていても、Ｂｋトナーが若干量
ではあるが感光ドラムに転移してしまうことがあるから
である。例えば、Ｙトナー現像器での現像の際に、Ｂｋ
トナーの混色はＹトナーの明度が高いが故に画像上で目
立ってしまい、特にハイライト部（濃度の薄い部分）に
おいては若干量といえどもＢｋトナーの混色は非常に目
立つものであり、画像品位を損ねてしまう。

【０００６】そこで、本発明は、トナー浪費を低減し、
トナーの混色を防止し、良好な画像を提供することがで
きる画像形成装置の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本出願によれば、上記目
的は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に現
像剤を付与することにより上記潜像を現像剤像として可
視化する現像手段と、上記潜像担持体上の該現像剤像を
記録材に転写する転写手段とを備える画像形成装置であ
って、現像手段は、潜像担持体に近接若しくは接触して
対向配設され現像剤を担持する固定現像剤担持体と、回
転自在な支持部材の周方向に複数保持され該支持部材の
回転により上記潜像担持体に選択的に近接対向し現像剤
を担持する複数の回転現像剤担持体と、上記潜像担持体
と上記固定現像剤担持体及び上記回転現像剤担持体との
間に現像バイアス電圧を印加可能なバイアス印加手段と
を有し、上記潜像担持体に上記固定現像剤担持体又は上
記回転現像剤担持体から現像剤が付与されるようになっ
ている画像形成装置において、固定現像剤担持体と潜像
担持体との間の間隙を可変とする可変手段を備えている
という第一の発明によって達成される。

【０００８】又、本出願によれば、上記目的は、第一の
発明において、潜像担持体の表面を露光処理することに
より該潜像担持体上に潜像を形成する露光手段を備え、
固定現像剤担持体は、潜像担持体の周方向における回転
現像剤担持体と露光手段との間に位置しているという第
二の発明によっても達成される。

【０００９】更に、本出願によれば、上記目的は、第一
の発明又は第二の発明において、固定現像剤担持体は、
内部に磁石を有し潜像担持体と近接して非接触に配設さ
れ、上記固定現像剤担持体上の現像剤の層厚は、上記固
定現像剤担持体と上記潜像担持体との間隙よりも小さ
く、バイアス印加手段は、直流電圧に交流電圧を重畳し
た現像バイアス電圧を上記固定現像剤担持体と上記潜像
担持体との間に印加するようになっているという第三の
発明によっても達成される。

【００１０】又、本出願によれば、上記目的は、第一の
発明乃至第三の発明のいずれかにおいて、現像手段は、
固定現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する現像剤規
制部材を有し、該現像剤規制部材が、磁性体であるとい
う第四の発明によっても達成される。

【００１１】更に、本出願によれば、上記目的は、第一
の発明乃至第四の発明のいずれかにおいて、固定現像剤
担持体上の現像剤は、磁性体を含む一成分現像剤である
という第五の発明によっても達成される。

【００１２】又、本出願によれば、上記目的は、第一の
発明乃至第五の発明のいずれかにおいて、潜像担持体
は、表層にアモルファスシリコンを含有する電子写真感
光体であるという第六の発明によっても達成される。

【００１３】更に、本出願によれば、上記目的は、第一
の発明乃至第六の発明のいずれかにおいて、現像手段に
よる現像行程が、潜像形成に対し反転現像であるという
第七の発明によっても達成される。

【００１４】又、本出願によれば、上記目的は、第一の
発明乃至第七の発明のいずれかにおいて、固定現像剤担
持体は、該固定現像剤担持体による非現像時に回転を停
止するようになっているという第八の発明によっても達
成される。

【００１５】更に、本出願によれば、上記目的は、第一
の発明乃至第八の発明のいずれかにおいて、固定現像剤
担持体と潜像担持体との間隙が、該固定現像剤担持体に
よる現像時と非現像時で異なるという第九の発明によっ
ても達成される。

【００１６】又、本出願によれば、上記目的は、第一の
発明乃至第九の発明のいずれかにおいて、固定現像剤担
持体と潜像担持体との間隙の変更は、現像手段による現
像工程終了後になされるようになっているという第十の
発明によっても達成される。

【００１７】更に、本出願によれば、上記目的は、第一
の発明乃至第十の発明のいずれかにおいて、固定現像剤
担持体は、該固定現像剤担持体による現像後に後回転
し、上記固定現像剤担持体と潜像担持体との間隙の変更
は、上記後回転時になされるようになっているという第
十一の発明によっても達成される。

【００１８】又、本出願によれば、上記目的は、第一の
発明乃至第十一の発明のいずれかにおいて、固定現像剤
担持体は、該固定現像剤担持体による現像前に前回転
し、上記固定現像剤担持体と潜像担持体との間隙の変更
は、上記前回転時になされるようになっているという第
十二の発明によっても達成される。

【００１９】更に、本出願によれば、上記目的は、第一
の発明乃至第十二の発明のいずれかにおいて、固定現像
剤担持体と潜像担持体との間隙の変更は、複数の記録材
への連続画像形成時における連続する二つの記録材の間
になされるようになっているという第十三の発明によっ
ても達成される。

【００２０】又、本出願によれば、上記目的は、第一の
発明乃至第十三の発明のいずれかにおいて、固定現像剤
担持体による非現像時における該固定現像剤担持体と潜
像担持体との間隙は、上記固定現像剤担持体による現像
時よりも４倍乃至２０倍であるという第十四の発明によ
っても達成される。

【００２１】更に、本出願によれば、上記目的は、第一
の発明乃至第十四の発明のいずれかにおいて、バイアス
印加手段は、固定現像剤担持体による非現像時に該固定
現像剤担持体に直流電圧の現像バイアス電圧を印加する
ようになっているという第十五の発明によっても達成さ
れる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に関し
て、添付図面に基づき説明する。

【００２３】（第一の実施形態）先ず、本発明の第一の
実施形態について説明する。

【００２４】図１は、本実施形態にかかる画像形成装置
の概略構成を示す模式的断面図である。

【００２５】この画像形成装置は、複数色のトナー像を
重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置であっ
て、色ズレのないカラー画像を得ることを目的として、
図１に示すような中間転写体を用い電子写真プロセスを
利用した複写機或いはレーザビームプリンタである。以
下、図１に示す画像形成装置の構成及び動作について簡
単に説明する。

【００２６】この画像形成装置の装置本体内部（以下
「機内」という）には、潜像持体としての回転ドラム型
の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という）１が配
置されている。ここではアモルファスシリコン感光体を
使用しており、その模式図を図２に示す。

【００２７】感光ドラム１は、図２に示すように、Ａｌ
等の導電性支持体１０１、該導電性支持体１０４、導電
性支持体１０１からの電荷の注入を阻止する為の電荷注
入阻止層であって少なくとも非晶質シリコン系の材料で
構成され光導電性を示す光導電層１０２、該光導電層１
０２を保護する為の表面保護層１０３、導電性支持体１
０１からの反射を防止する為の長波長光吸収層１０５等
を有して構成されている。

【００２８】感光ドラム１は、矢印Ｒ１方向に、所定の
周速度（プロセススピード）で回転駆動され、その表面
にて後述の各画像形成プロセスが繰り返し行われる。

【００２９】感光ドラム１は、矢印Ｒ１方向の回転過程
において、コロナ放電器等の一次帯電器２により、所定
の極性、所定の表面電位に帯電処理され、次いで露光部
３（カラー原稿画像の色分解に基づく結像露光光学系
や、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して
変調されたレーザビームを出力するレーザスキャナによ
る走査露光光学系）による画像露光Ｌを受け取ることに
より目的のカラー画像の色成分像（例えば、Ｍ（マゼン
タ）成分像）に対応した静電潜像が形成される。

【００３０】中間転写体として、中間転写ベルトを使用
する。中間転写ベルト５は、１本の導電性ローラ６及び
４本のターンローラ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの合計５本
のローラ間に懸回張設されている。本実施形態では、中
間転写ベルト５、導電性ローラ６、ターンローラ７ａ，
７ｂ，７ｃ，７ｄ等によって転写手段を構成している。

【００３１】導電性ローラ６は、中間転写ベルト５を感
光ドラム１に対して所定の押圧力をもって圧接させた状
態で保持している。中間転写ベルト５は矢印Ｒ５方向に
感光ドラム１と同じ周速度をもって回転駆動されてお
り、導電性ローラ６にバイアス電源によって、感光ドラ
ム１上の形成担持トナー画像（以下「トナー像」とい
う。）のトナー帯電極性（本実施形態ではマイナス）と
は逆極性（プラス）の転写バイアスが印加されている。

【００３２】中間転写ベルト５は、ポリエスタル、ポリ
エチレン等の誘電体フィルムや中抵抗ゴム等の背面（内
面側）を導電体で裏打ちした複合層タイプの誘電体フィ
ルム等である。上述の感光ドラム１表面に形成担持され
た第１色目のマゼンタのトナー像は、導電性ローラ６に
対する転写バイアスの印加で形成された電界によって、
転写部を通過する過程で、中間転写ベルト５の外面に、
順次に中間転写されていく。

【００３３】現像手段たる現像装置は、感光ドラム１の
回転方向（矢印Ｒ１方向）についての上流側に固定的に
配置されたブラック（Ｂｋ）用の現像器（以下「Ｂｋ現
像器」という）４０１からなる固定現像装置４ａと、下
流側に回転自在に配置された他の３色の現像器を有する
回転現像装置４ｂとを有して構成されている。回転現像
装置４ｂは、矢印Ｒ４方向に回転する支持部材たる回転
体と、この回転体に保持されて搭載された３個の現像
器、即ち、それぞれマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イ
エロー（Ｙ）の各色のトナーを収納した現像器４０２，
４０３，４０４（以下それぞれ「Ｍ現像器４０２、Ｃ現
像器４０３、Ｙ現像器４０４」という）とを有して構成
されている。又、Ｍ現像器４０２、Ｙ現像器４０３、Ｃ
現像器４０４は、それぞれ、回転自在な支持部材（図示
せず）の回転に伴う回転現像装置４ｂにより感光ドラム
１に選択的に近接対向し各色のトナーを担持する回転現
像剤担持体（図示せず）を有している。

【００３４】又、Ｂｋ現像器４０１は、上流側の露光部
３と下流側の回転現像装置４ｂとの間に、これらを区分
するように固定的に配置されている。

【００３５】回転現像装置４ｂは、矢印Ｒ４方向に回転
することによって、現像に供される現像器（図１におい
てはＭ現像器４０２）を感光ドラム１の表面に対向する
現像位置に配置する。回転現像装置４ｂの回転方向Ｒ４
は、感光ドラム１の回転方向Ｒ１と同方向であり、中間
転写ベルト５の回転方向（矢印Ｒ５方向）とは逆であ
る。

【００３６】尚、回転現像装置４ｂの回転方向を矢印Ｒ
４方向に設定し、更に４色の現像順序を例えば従来例と
同様に、Ｍ−Ｃ−Ｙ−Ｂｋの順で行うとすると、回転現
像装置４ｂのＭ現像器４０２、Ｃ現像器４０３、Ｙ現像
器４０４の配置は、図１に示すように回転現像装置４ｂ
の回転方向（矢印Ｒ４方向）に沿ってＭ現像器４０２、
Ｙ現像器４０３、Ｃ現像器４０４の順となる。

【００３７】以下、図１に示す本実施形態の画像形成装
置における画像形成の動作を（１）〜（５）のプロセス
に分割して、それぞれ説明する。尚、図１は、回転現像
装置４ｂにおける３個の現像器のうち、Ｍ現像器４０２
が現在位置にスタンバイしている状態を示している。

【００３８】（１）先ず、感光ドラム１に第１色である
Ｍ像のための潜像が形成され、図１に示す状態で現像が
行われる。現像器４０２によりＭトナーで顕在化された
感光ドラム１上のＭトナー像は、矢印Ｒｌ方向（反時計
回り）に回転しながら、中間転写ベルト５の外周面に順
次中間転写されていく。そして、中間転写ベルト５に対
して第１色のＭトナー像の転写を終えた感光ドラム１表
面は、クリーニング装置８により清掃される。

【００３９】（２）引き続き、第２色であるＣ像のため
の潜像が形成されるが、Ｃ現像を行うために、回転現像
装置４ｂが矢印Ｒ４方向（感光ドラム１と同じ反時計回
り）に回転する。

【００４０】（３）以下同様に、Ｃ現像→中間転写ベル
ト５へのＣトナー現像→中間転写ベルト５へのＣ画像の
中間転写→感光ドラム１表面のクリーニング装置８によ
る清掃。

【００４１】（４）そして、（２）〜（３）と同様にＹ
現象→中間転写ベルト５へのＹ画像の中間転写→感光ド
ラム１表面のクリーニング装置８による清掃。

【００４２】（５）次に、第４のＢｋ成分像に対応した
画像露光Ｌ→Ｂｋ現像器４０１のＢｋトナーによる現像
→中間転写ベルト５へのＢｋトナー像の中間転写→感光
ドラム１表面のクリーニング装置８による清掃。

【００４３】以上の（１）〜（５）のプロセスが順次実
行されることにより、中間転写ベルト５の外面に上述の
４つのトナー像（マゼンタ、シアン、イエロー、ブラッ
クの各色トナー像）が重畳転写されて、目的のカラー画
像に対応した合成カラートナ一画像（鏡像）が形成され
る。

【００４４】次いで、給紙カセット９から給紙ローラ１
０によって記録材（紙葉体）Ｐが１枚宛分離搬送され
て、レジストローラ対１１、転写ガイド１２を経て、転
写装置１３（コロナ帯電器）及びターンローラ１３ａで
形成される転写部へと所定のタイミングで給送される。

【００４５】ここで、導電性ローラ６には、０Ｖ或いは
転写行程とは逆のトナーの帯電極性と同じバイアス（本
例ではマイナス）がバイアス電源から印加される。更
に、所定のタイミングで給送されてきた記録材Ｐ上に
は、トナー像を転写する際にバイアス電源により、トナ
一帯電極性（本例ではマイナス）と逆極性（プラス）の
転写バイアスが転写装置１３に印加されている。

【００４６】上述の一連の画像形成プロセスを繰り返す
ことにより、中間転写ベルト５上には順次に転写合成カ
ラー画像が中間転写され、これら中間転写されたカラー
トナー画像は、転写部に次々と送られてくる後続の記録
材Ｐに最終転写されていく。

【００４７】尚、転写プロセスが終了すると、中間転写
ベルト５には、０Ｖ或いはトナー帯電極性と同極（本例
ではマイナス）の転写バイアス（マイナス）が印加され
る。

【００４８】転写部を通って中間転写ベルト５上のトナ
ー像が転写された記録材Ｐは、搬送ガイド１４を経て定
着器１５へ導入され、所定値に加熱温調された定着ロー
ラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとにより加熱及び加圧され
ることによりトナー像の定着処理を受け、最終的なカラ
ー画像形成物として出力される。

【００４９】一方、トナー像転写後の中間転写ベルト５
は、ベルトクリーニング装置１６によって清掃される。
ベルトクリーニング装置１６は、中間転写ベルト５に対
するクリーニング装置であり、常時はこの中間転写ベル
ト５に対して、非作用状態に保持されているが、記録材
Ｐに対するトナー像の転写を終えると、中間転写ベルト
５の外面に対してベルトクリーニング装置１６が作用動
作することにより、中間転写ベルト５の外面が清掃され
る。

【００５０】尚、中間転写ベルト５の外周長によって
は、一度に２枚以上の記録材Ｐを担持し、その１回転に
よって２枚の画像を一括して形成することも可能であ
る。

【００５１】次に、固定現像装置４ａ中のＢｋ現像器４
０１の構成について図３に基づき説明する。

【００５２】固定現像装置４ａにあっては、現像容器４
０が、装置の長手方向（図１の紙面に直角方向）に延在
する開口部を有し、その開口部に固定現像剤担持体たる
現像スリーブ４１が設置される。

【００５３】現像スリーブ４１は、例えばアルミニウ
ム、ＳＵＳ等の材料からなる。又、現像スリーブ４１
は、開口部の図で見て左略半周面を現像容器４０内に突
入し、右略半周面を現像容器４０外へ露出し、感光ドラ
ム１と対向するようにして、回転自在に配設されてい
る。現像スリーブ４１と感光ドラム１との間には徹小間
隙：Ｓ−Ｄｇａｐが設けられ、現像スリーブ４１は、感
光ドラム１の回転方向Ｒｌに対し、矢印Ｒ４ａ方向に回
転駆動される。

【００５４】又、この微小間隙：Ｓ−Ｄｇａｐは、可変
手段（図示せず）によって固定現像装置４ａに対しＢｋ
現像器４０１が矢印Ｒ４ｃの向きに押圧されつつ可変と
なっている。

【００５５】現像スリーブ４１内には、磁界発生手段と
してマグネット４２が設けられており、本実施形態で
は、マグネット４２は永久磁石からなっている。このマ
グネット４２は、現像スリーブ４１の回転に拘らず、固
定的な磁界を発生できるように、現像スリーブ４１内に
非回転に配置されている。

【００５６】現像容器４０内の現像スリーブ４１の近傍
には、現像剤規制部材として現像容器４０の開口部に固
定端を支持され対向する自由端を現像スリーブ４１に近
接させた板状の磁性ブレード４３が設けられ、この磁性
ブレード４３に、マグネット４２の磁極の１極が略対向
するように位置されている。

【００５７】撹拌部材４４により現像スリーブ４１上に
担持された磁性トナー４５は、その後現像スリーブ４１
の回転に伴い、磁性ブレード４３の現像スリーブ４１と
の対向部に搬送される。そして、磁性ブレード４３と現
像スリーブ４１との間隙に形成された磁気的な規制：Ｓ
−Ｂｇａｐにより層厚を規制されて、現像スリーブ４１
上に薄層に形成された後、規制部：Ｓ−Ｂｇａｐを抜け
出して感光ドラム１と微小間隙：Ｓ−Ｄｇａｐをもって
対向した現像領域へと搬送される。現像領域において現
像スリーブ４１と感光ドラム１との間に、バイアス印加
手段（図示せず）が、現像バイアス電圧として直流に交
流を重畳した交番電圧を印加することにより、現像スリ
ーブ４１上のトナー４５が感光ドラム１上の静電潜像に
対向して転移、付着して、静電潜像をトナー像として可
視化、現像する。

【００５８】続いて、本実施形態でのＢｋ現像器４０１
による現像について説明する。

【００５９】先ず、感光ドラム１の表面が、一次帯電器
２によりドラム表面電位ｖｄ＝＋４００Ｖに一様に帯電
される。次いで、感光ドラム１の表面が、波長６８０μ
ｍの半導体レーザにより６００ｄｐｉでＰＷＭによる露
光Ｌを受け、感光ドラム１上に静電潜像が形成される。
この時のレーザパワーは静電潜像がＶ１＝＋５０Ｖにな
るように設定されている。

【００６０】続いて、Ｓ−Ｂｇａｐ：２５０μｍ、Ｓ−
Ｄｇａｐ：２５０μｍとしたＢｋ現像器４０１により現
像を行いトナー像として可視化する。上述の従来例では
正現像によるカラー画像形成について説明したが、本実
施形態では反転現像を採用する場合について説明する。

【００６１】本実施形態で用いる現像剤はネガ磁性一成
分トナーであり、現像バイアス電圧Ｖｄｃは＋２００Ｖ
の直流電圧に２７００Ｈｚ、１５００Ｖｐｐ、５０％Ｄ
ｕｔｙの交流電圧を重畳し、ジャンピング現像を実現し
ている。これは、反転現像におけるＢｋ現像コントラス
トＶｃｏｎｔ（＝Ｖｄ−Ｖｄｃ）＝２００Ｖ、カブリ取
りバイアスＶｂａｃｋ（＝Ｖｄｃ−Ｖｌ）＝＋１５０Ｖ
に設定しているためである（図４）。

【００６２】これに対し、回転現像装置４ｂ中のＭ，
Ｃ，Ｙ現像器（４０２，４０３，４０４）におけるカラ
ー画像形成は、３色共にＶｄ＝＋４００Ｖ、Ｖｌ＝＋５
０Ｖに設定している。又、Ｖｃｏｎｔ＝＋１５０Ｖ、Ｖ
ｂａｃｋ＝＋２００Ｖを必要とするため、Ｖｄｃ＝２５
０Ｖ（２０００Ｈｚ、２０００Ｖｐｐ、５０％重畳）と
している（図５）。

【００６３】即ち、Ｍ，Ｃ、ＹにおいてもＢｋと同様の
現像処理をとなる。このため、カラーのための潜像にお
いても固定現像器であるＢｋ現像器４０１で現像してし
まうことになる。

【００６４】そこで、本実施形態では、非作像時にＢｋ
現像器４０１を作像時に対して感光ドラム１から離間さ
せるようになっている。

【００６５】Ｂｋ現像器４０１は上述した通りＳ−Ｄ＝
２５０μｍに設定しているが、これはベタ画像における
反射濃度１．５０を達成するためである。そこで、矢印
Ｒ４ｃによる押圧の向きを変更することで、Ｓ−Ｄｇａ
ｐが大きくなるよう変更する。これにより、感光ドラム
１と現像スリーブ４１との間の電界強度が低下し、静電
気力によるＢｋトナーの感光ドラム上への転移を防止す
ることができる。

【００６６】尚、上述したように、Ｂｋ現像器４０１は
Ｓ−Ｄ：２５０μｍに設定しているが、これはベタ画像
における反射濃度１．５０を達成するためである。そこ
で、矢印Ｒ４ｃによる押圧の方向を変更することで、Ｓ
−Ｄｇａｐを変動（ここでは１５０μｍ〜１０００μ
ｍ）させ、その時の反射濃度を測定したものを図６に示
す。

【００６７】図６に示すように、ベタ画像反射濃度はＳ
−Ｄｇａｐを大きくした場合、特に５００μｍ以降から
急激に低下していることがわかる。これは、Ｓ−Ｄｇａ
ｐが大きくなることにより感光ドラム１と現像スリーブ
４１との間の電界強度が低下し、静電気力によるＢｋト
ナーの感光ドラム上への転移が減少しているためと考え
られる。

【００６８】又、Ｓ−Ｄｇａｐを大きくした直後にＳ−
Ｄｇａｐ＝２５０μｍに戻しＢｋ単色における画像評価
を行った（表１）。

【００６９】

【表１】

【００７０】この結果として、Ｓ−Ｄｇａｐを１５ｍｍ
以上に設定すると、画像不良（特に画像濃度ムラ、ボタ
落ち）が発生している。これは現像時に再び現像スリー
ブ４１が感光ドラム１に近接する際の、Ｓ−Ｄｇａｐ振
れやＢｋ現像器４０１下部からのＢｋトナー漏れが原因
として考えられる。

【００７１】よって、フルカラー画像において良好な画
像を得るためのＢｋ現像器４０１による非現像時でのＳ
−Ｄｇａｐは６〜１０ｍｍ、即ち現像時Ｓ−Ｄｇａｐに
対し、２４〜４０倍が適切と考えられる。

【００７２】（第二の実施形態）次に、本発明の第二の
実施形態について説明する。尚、第一の実施形態と同様
の構成に関しては、同一符号を付し、その説明を省略す
る。

【００７３】本実施形態では、上述の第一の実施形態に
加え、図７に示すように、Ｂｋ現像器４０１をＳ−Ｄｇ
ａｐが大きくなるよう移動させると共にＭ，Ｃ，Ｙ現像
中にその現像バイアス電圧をＶｄｃ＝＋６００Ｖに変更
させるようになっている。

【００７４】これにより、カラーにおける静電潜像に対
し、如何なる場合においてもＶｂａｃｋ＝＋２００Ｖ以
上を維持させることで、Ｂｋトナーの像露光部への転移
防止を可能にしている。又、Ｂｋ現像器はジャンピング
現像方式を採用しているため、感光ドラムと非接触で支
持されており、現像バイアス電圧を変更した場合に感光
ドラムに与える影響（例えば、二成分現像における感光
ドラムヘの磁性粒子付着の転移等）は殆ど無い。

【００７５】（第三の実施形態）次に、本発明の第三の
実施形態について説明する。尚、第一の実施形態と同様
の構成に関しては、同一符号を付し、その説明を省略す
る。

【００７６】上述の第一の実施形態では、Ｓ−Ｄｇａｐ
と画質との関係について説明した。本実施例では、更に
高画質を目的として、Ｂｋ現像器４０１の非作像時現像
バイアス電圧を直流電圧のみにするようになっている。

【００７７】Ｂｋ現像器４０１の現像バイアス電圧構成
については上述の第一の実施形態で図４を用いて説明し
た。しかしながら、実際には、図８に示すようにジャン
ピング現像を実現するために交流電圧（２７００Ｈｚ、
１５００Ｖｐｐ、５０％重畳）を重畳している。これに
より、Ｂｋ現像コントラストは常にＶｃｏｎｔ＝２００
Ｖではなく、最大コントラストはＶｃｍａｘ（＝Ｖｃｏ
ｎｔ＋１／２Ｖｐｐ）＝９５０Ｖとなる。

【００７８】そこで、Ｂｋ現像器４０１による非現像時
に現像スリーブ４１と感光ドラム１との間に直流電圧の
みの現像バイアス電圧とすることで、電界強度を更に低
下させ、感光ドラム１上へのＢｋトナーを低減させるこ
とができる。

【００７９】実際に、その条件下で第一の実施形態と同
様に矢印Ｒ４ｃによる押圧の向きを変更することで、Ｓ
−Ｄｇａｐを変動（ここでは１５０μｍ〜１．５ｍｍ）
させ、その時の反射濃度を測定したものを図９に示す。

【００８０】図９によると、Ｓ−Ｄｇａｐを１ｍｍ以上
をすることでＢｋ現像器４０１による非現像時の感光ド
ラム１へのＢｋトナーの転移は殆ど無くなっている。

【００８１】又、第一の実施形態に比べＳ−Ｄｇａｐが
十分狭いので、現像スリーブ４１と感光ドラム１とが再
近接した場合の画像も良好である（表２）。

【００８２】

【表２】

【００８３】（第四の実施形態）次に、本発明の第四の
実施形態について説明する。尚、第一の実施形態と同様
の構成に関しては、同一符号を付し、その説明を省略す
る。

【００８４】上述の第一の実施形態及び第二の実施形態
において、実際にＭ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋによるフルカラー画
像形成において１００万枚の耐久試験を行った。

【００８５】しかしながら、実際の結果として耐久試験
後２５万枚以降からＢｋトナーによる若干のカブリ画像
が確認されるようになった。この原因を以下のように考
察する。

【００８６】本来Ｂｋ現像剤はネガ磁性一成分トナーで
あるが、極徹小量のトナー極性が反転し、ポジトナーと
なるものが存在する。これが、Ｍ，Ｃ，Ｙ現像中にＶｄ
ｃ＝２００Ｖ→６００Ｖにアップしたことでその極微小
量のポジトナーが感光ドラム上に現像され、記録材上に
カブリ画像として顕在化されたものと考えられる。

【００８７】そこで、本実施形態では、上述の第一の実
施形態又は第二の実施形態において、回転現像装置４ｂ
による現像中にＢｋ現像器４０１の現像スリーブの駆動
を停止するようになっている。

【００８８】又、本実施形態では、上述の第一の実施形
態及び第二の実施形態にて説明した事柄を踏まえて、カ
ラー画像形成時のＢｋ現像器について表３の条件となる
ように設定し、実際にＭ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋによるフルカラ
ー画像形成において１００万枚の耐久試験を行つた。

【００８９】

【表３】

【００９０】これにより、Ｂｋ反転ポジトナーによる現
像はＢｋスリーブ上にある最小限の範囲で抑制される。
又、非画像領域においてＢｋ反転ポジトナーは十分吐き
出されているため、画像領域でのカブリを防止し、高画
質化を実現している。

【００９１】本実施形態における耐久試験において、１
００万枚完結時でもカブリの無い良好な画像を得ること
ができた。更に、駆動停止によるＢｋ現像器４０１の昇
温対策と寿命向上にも効果を得ている。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように、本出願にかかる第
一の発明によれば、可変手段が、固定現像剤担持体と潜
像担持体との間の間隙を可変とするので、トナー浪費を
低減し、トナーの混色を防止し、良好な画像を提供する
ことが可能となる。

【００９３】又、本出願にかかる第二の発明によれば、
可変手段が、固定現像剤担持体と潜像担持体との間の間
隙を可変とするので、トナー浪費を低減し、トナーの混
色を防止し、良好な画像を提供することが可能となる。

【００９４】更に、本出願にかかる第三の発明によれ
ば、可変手段が、固定現像剤担持体と潜像担持体との間
の間隙を可変とすると共に、上記固定現像剤担持体上の
現像剤の層厚は、上記固定現像剤担持体と上記潜像担持
体との間隙よりも小さく、バイアス印加手段は、直流電
圧に交流電圧を重畳した現像バイアス電圧を上記固定現
像剤担持体と上記潜像担持体との間に印加するようにな
っているので、より効果的に、トナー浪費を低減し、ト
ナーの混色を防止し、良好な画像を提供することが可能
となる。

【００９５】又、本出願にかかる第四の発明によれば、
可変手段が、固定現像剤担持体と潜像担持体との間の間
隙を可変とするので、トナー浪費を低減し、トナーの混
色を防止し、良好な画像を提供することが可能となる。

【００９６】更に、本出願にかかる第五の発明によれ
ば、可変手段が、固定現像剤担持体と潜像担持体との間
の間隙を可変とするので、トナー浪費を低減し、トナー
の混色を防止し、良好な画像を提供することが可能とな
る。

【００９７】又、本出願にかかる第六の発明によれば、
可変手段が、固定現像剤担持体と潜像担持体との間の間
隙を可変とするので、トナー浪費を低減し、トナーの混
色を防止し、良好な画像を提供することが可能となる。

【００９８】更に、本出願にかかる第七の発明によれ
ば、可変手段が、固定現像剤担持体と潜像担持体との間
の間隙を可変とするので、トナー浪費を低減し、トナー
の混色を防止し、良好な画像を提供することが可能とな
る。

【００９９】又、本出願にかかる第八の発明によれば、
可変手段が、固定現像剤担持体と潜像担持体との間の間
隙を可変とすると共に、固定現像剤担持体は、該固定現
像剤担持体による非現像時に回転を停止するようになっ
ているので、より効果的に、トナー浪費を低減し、トナ
ーの混色を防止し、良好な画像を提供することが可能と
なる。

【０１００】更に、本出願にかかる第九の発明によれ
ば、可変手段が、固定現像剤担持体と潜像担持体との間
の間隙を可変とすると共に、固定現像剤担持体と潜像担
持体との間隙が、該固定現像剤担持体による現像時と非
現像時で異なるので、より効果的に、トナー浪費を低減
し、トナーの混色を防止し、良好な画像を提供すること
が可能となる。

【０１０１】又、本出願にかかる第十の発明によれば、
可変手段が、固定現像剤担持体と潜像担持体との間の間
隙を可変とするので、トナー浪費を低減し、トナーの混
色を防止し、良好な画像を提供することが可能となる。

【０１０２】更に、本出願にかかる第十一の発明によれ
ば、可変手段が、固定現像剤担持体と潜像担持体との間
の間隙を可変とするので、トナー浪費を低減し、トナー
の混色を防止し、良好な画像を提供することが可能とな
る。

【０１０３】又、本出願にかかる第十二の発明によれ
ば、可変手段が、固定現像剤担持体と潜像担持体との間
の間隙を可変とするので、トナー浪費を低減し、トナー
の混色を防止し、良好な画像を提供することが可能とな
る。

【０１０４】更に、本出願にかかる第十三の発明によれ
ば、可変手段が、固定現像剤担持体と潜像担持体との間
の間隙を可変とするので、トナー浪費を低減し、トナー
の混色を防止し、良好な画像を提供することが可能とな
る。

【０１０５】又、本出願にかかる第十四の発明によれ
ば、可変手段が、固定現像剤担持体と潜像担持体との間
の間隙を可変とすると共に、固定現像剤担持体による非
現像時における該固定現像剤担持体と潜像担持体との間
隙は、上記固定現像剤担持体による現像時よりも４倍乃
至２０倍であるので、より効果的に、トナー浪費を低減
し、トナーの混色を防止し、良好な画像を提供すること
が可能となる。

【０１０６】更に、本出願にかかる第十五の発明によれ
ば、可変手段が、固定現像剤担持体と潜像担持体との間
の間隙を可変とするっともに、バイアス印加手段は、固
定現像剤担持体による非現像時に該固定現像剤担持体に
直流電圧の現像バイアス電圧を印加するようになってい
るので、より効果的に、トナー浪費を低減し、トナーの
混色を防止し、良好な画像を提供することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態に係る画像形成装置の
概略構成を示す模式的断面図である。

【図２】図１の画像形成装置に備えられアモルファスシ
リコンを含有する電子写真感光体である潜像担持体の層
構成を示す図である。

【図３】本発明の第一の実施形態における固定現像剤担
持体を説明するための図である。

【図４】本発明の第一の実施形態におけるバイアス印加
手段による潜像担持体と固定現像担持体との間の現像バ
イアス電圧を説明するための図である。

【図５】本発明の第一の実施形態におけるバイアス印加
手段による潜像担持体と回転現像担持体との間の現像バ
イアス電圧を説明するための図である。

【図６】本発明の第一の実施形態における潜像担持体と
固定現像剤担持体との間隙と画像濃度との関係を示すグ
ラフである。

【図７】本発明の第二の実施形態におけるバイアス印加
手段による潜像担持体と固定現像担持体との間の現像バ
イアス電圧を説明するための図である。

【図８】本発明の第三の実施形態におけるバイアス印加
手段による潜像担持体と固定現像担持体との間の現像バ
イアス電圧を説明するための図である。

【図９】本発明の第三の実施形態における潜像担持体と
固定現像剤担持体との間隙と画像濃度との関係を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１電子写真感光体（潜像担持体）４１現像スリーブ（固定現像剤担持体）４３磁性ブレード（現像剤規制部材）４５トナー（現像剤）Ｐ記録材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０３Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０３Ｃ５０４５０４Ａ５０７５０７ＬＦターム(参考） 2H030 AA04 AD01 AD16 BB02 BB23 BB24 BB33 BB34 BB42 BB63 BB71 2H071 DA02 DA08 EA04 EA18 2H073 AA01 BA02 BA04 BA13 BA22 BA43 CA02 CA14 CA22 2H077 AD02 AD06 AD13 AD24 AD35 AD36 BA07 BA10 DA24 DB08 DB25 EA13 EA16 GA13 GA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担
持体に現像剤を付与することにより上記潜像を現像剤像
として可視化する現像手段と、上記潜像担持体上の該現
像剤像を記録材に転写する転写手段とを備える画像形成
装置であって、現像手段は、潜像担持体に近接若しくは
接触して対向配設され現像剤を担持する固定現像剤担持
体と、回転自在な支持部材の周方向に複数保持され該支
持部材の回転により上記潜像担持体に選択的に近接対向
し現像剤を担持する複数の回転現像剤担持体と、上記潜
像担持体と上記固定現像剤担持体及び上記回転現像剤担
持体との間に現像バイアス電圧を印加可能なバイアス印
加手段とを有し、上記潜像担持体に上記固定現像剤担持
体又は上記回転現像剤担持体から現像剤が付与されるよ
うになっている画像形成装置において、固定現像剤担持
体と潜像担持体との間の間隙を可変とする可変手段を備
えていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】潜像担持体の表面を露光処理することに
より該潜像担持体上に潜像を形成する露光手段を備え、
固定現像剤担持体は、潜像担持体の周方向における回転
現像剤担持体と露光手段との間に位置していることとす
る請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】固定現像剤担持体は、内部に磁石を有し
潜像担持体と近接して非接触に配設され、上記固定現像
剤担持体上の現像剤の層厚は、上記固定現像剤担持体と
上記潜像担持体との間隙よりも小さく、バイアス印加手
段は、直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアス電圧
を上記固定現像剤担持体と上記潜像担持体との間に印加
するようになっていることとする請求項１又は請求項２
に記載の画像形成装置。
【請求項４】現像手段は、固定現像剤担持体上の現像
剤の層厚を規制する現像剤規制部材を有し、該現像剤規
制部材が、磁性体であることとする請求項１乃至請求項
３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】固定現像剤担持体上の現像剤は、磁性体
を含む一成分現像剤であることとする請求項１乃至請求
項４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】潜像担持体は、表層にアモルファスシリ
コンを含有する電子写真感光体であることとする請求項
１乃至請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】現像手段による現像行程が、潜像形成に
対し反転現像であることとする請求項１乃至請求項６の
いずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】固定現像剤担持体は、該固定現像剤担持
体による非現像時に回転を停止するようになっているこ
ととする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の
画像形成装置。
【請求項９】固定現像剤担持体と潜像担持体との間隙
が、該固定現像剤担持体による現像時と非現像時で異な
ることとする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記
載の画像形成装置。
【請求項１０】固定現像剤担持体と潜像担持体との間
隙の変更は、現像手段による現像工程終了後になされる
ようになっていることとする請求項１乃至請求項９のい
ずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】固定現像剤担持体は、該固定現像剤担
持体による現像後に後回転し、上記固定現像剤担持体と
潜像担持体との間隙の変更は、上記後回転時になされる
ようになっていることとする請求項１乃至請求項１０の
いずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】固定現像剤担持体は、該固定現像剤担
持体による現像前に前回転し、上記固定現像剤担持体と
潜像担持体との間隙の変更は、上記前回転時になされる
ようになっていることとする請求項１乃至請求項１１の
いずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】固定現像剤担持体と潜像担持体との間
隙の変更は、複数の記録材への連続画像形成時における
連続する二つの記録材の間になされるようになっている
こととする請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記
載の画像形成装置。
【請求項１４】固定現像剤担持体による非現像時にお
ける該固定現像剤担持体と潜像担持体との間隙は、上記
固定現像剤担持体による現像時よりも４倍乃至２０倍で
あることとする請求項１乃至請求項１３のいずれか一項
に記載の画像形成装置。
【請求項１５】バイアス印加手段は、固定現像剤担持
体による非現像時に該固定現像剤担持体に直流電圧の現
像バイアス電圧を印加するようになっていることとする
請求項１乃至請求項１４のいずれか一項に記載の画像形
成装置。