(57)【要約】【課題】ベルト状感光体に作像された静電潜像をカラートナーにより現像する際に、移動機構を必要としない現像装置およびこれを用いた小型で低コストのカラー画像を形成する画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】現像装置１Ａは、少なくとも現像ローラ３Ａと、トナー層厚を形成するためのドクターローラ２Ａと、を備えており、非現像時には、該ドクターローラ２Ａの回転方向を前記現像ローラ３Ａの回転方向と同一の方向となるように制御し、現像時には、該ドクターローラ２Ａの回転方向を前記現像ローラ３Ａの回転方向と逆の方向となるように制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基材上に、少なくとも光を透過する透明導電層および感光層を設けたベルト状感光体に作像された静電潜像を現像する現像装置であって、
少なくとも現像ローラと、トナー層厚を形成するためのドクターローラと、を備え、
非現像時には、前記ドクターローラの回転方向を前記現像ローラの回転方向と同一の方向となるように制御し、現像時には、前記ドクターローラの回転方向を前記現像ローラの回転方向と逆の方向となるように制御したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記ドクターローラの前記現像ローラに対する非現像時の周速比を０．２５〜１．０の範囲とし、前記ドクターローラの前記現像ローラに対する現像時の周速比を−０．２５〜−１．０の範囲としたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像ローラを前記ベルト状感光体と非接触する位置に配置し、前記現像ローラと前記ベルト状感光体との間にＤＣバイアスを印加することを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記現像ローラと前記ベルト状感光体との間に印加された前記ＤＣバイアスに、ＡＣバイアスを重畳することを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記現像装置のトナーは、１成分非磁性トナーであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
透明基材上に、少なくとも光を透過する透明導電層および感光層を設けたベルト状感光体と、該ベルト状感光体の表面を帯電する帯電装置と、前記透明基材の側から露光する露光装置と、前記ベルト状感光体に作像された静電潜像を現像する現像装置と、を備えた画像形成装置であって、
前記現像装置は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記露光装置の発光体は、前記ベルト状感光体の内部に配置されたＬＥＤ発光体であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト状感光体に作像された静電潜像をカラートナーにより現像する現像装置およびこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザプリンタ、デジタル複写機、ファクシミリ、又は複合機などの電子写真方式を採用する画像形成装置において、近年の小サイズ化の傾向を達成すべく、光学系をベルト状感光体の内部に収納した裏面露光用のベルト状感光体方式が提案されている。
【０００３】
この裏面露光用のベルト状感光体は、感光体裏面に光を照射し、透明基板を透過した光により感光層が感光する機構となっており、この機構により、前記ベルト状感光体に帯電―露光―現像を４回繰り返し、ベルト状感光体上に４色のカラー画像を形成することを可能としている。
【０００４】
この４回転の作像プロセスにおいて、作像に寄与しない現像装置は、感光体上のトナー像を乱さないようする必要があり、従来は、現像装置をベルト状感光体から離し、現像ローラ上のトナーが感光体に付着しないようにする機構がとられていた（下記特許文献１参照）。
【０００５】
図６（ａ）、（ｂ）に、この種の画像形成装置における４色の現像装置（現像器）をベルト状感光体から離接する方法の一つとして、偏心カム１０５Ａ〜１０５Ｄにより現像装置１００Ａ〜１００Ｄをベルト状感光体１１３より移動させる従来の構成図を示す。この現像装置１００Ａ〜１００Ｄは、図６（ａ）に示すように、現像ローラ１０１Ａ〜１０１Ｄ、リブ１０６Ａ〜１０６Ｄ、加圧スプリング１０７Ａ〜１０７Ｄを備えている。各現像装置の動作は同じなので、図６（ｂ）において、現像装置１００Ａを説明し、他の現像装置１００Ｂ〜１００Ｄの説明は省略する。
【０００６】
図６（ｂ）に示すように、現像ローラ１０１Ａ（Ｙ）の両端部分に現像ローラの外径より大きい２つのカラー１０２Ａが現像ローラ１０１Ａと同軸に取り付けられており、ベルト状感光体１１３を裏面よりサポートするベルト状感光体支持部材１０３がベルト状感光体１１３に接していない領域（感光体両端部分）に、このカラー１０２Ａが当接するように、現像装置を後側より加圧スプリング１０７Ａなどにより押圧することで（図６（ａ）参照）、各色の現像ローラとベルト状感光体１１３の表面との間隔が一定に保持される。
【０００７】
さらに、この現像装置１００Ａの両端にはリブ１０６Ａが配置されており、リブ１０６Ａに回転可能な偏心カム１０５Ａが加圧接触しており、偏心カム１０５Ａの回転動作により、現像装置１００Ａが現像に寄与しない場合（非現像時）は、カラー１０２Ａがベルト状感光体支持部材１０３より十分離れる機構となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６３−６５４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、図６で示した方式は、現像装置を移動させるための可動機構を現像装置毎に設ける必要があり、更に安定して移動動作を繰り返す為の機構が複雑になることから、装置全体の小型化には、不向きな機構となっている。
【００１０】
また、現像装置の移動時の動作音により、装置全体の騒音が高くなるといった問題もあった。
【００１１】
本発明の目的は、ベルト状感光体に作像された静電潜像をカラートナーにより現像する現像装置およびこれを用いた小型で低コストのカラー画像を形成する画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記のような問題点を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、以下のような構成とし、特徴を有する。
【００１３】
本発明の現像装置は、透明基材上に、少なくとも光を透過する透明導電層および感光層を設けたベルト状感光体に作像された静電潜像を現像する現像装置であって、
少なくとも現像ローラと、トナー層厚を形成するためのドクターローラと、を備え、
非現像時には、前記ドクターローラの回転方向を前記現像ローラの回転方向と同一の方向となるように制御し、現像時には、前記ドクターローラの回転方向を前記現像ローラの回転方向と逆の方向となるように制御したことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の現像装置は、前記ドクターローラの前記現像ローラに対する非現像時の周速比を０．２５〜１．０の範囲とし、前記ドクターローラの前記現像ローラに対する現像時の周速比を−０．２５〜−１．０の範囲としたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の現像装置は、前記現像ローラを前記ベルト状感光体と非接触する位置に配置し、前記現像ローラと前記ベルト状感光体との間にＤＣバイアスを印加することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の現像装置は、前記現像ローラと前記ベルト状感光体との間に印加された前記ＤＣバイアスに、ＡＣバイアスを重畳することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の現像装置において、前記現像装置のトナーは、１成分非磁性トナーであることを特徴とする。
【００１８】
本発明の画像形成装置は、透明基材上に、少なくとも光を透過する透明導電層および感光層を設けたベルト状感光体と、該ベルト状感光体の表面を帯電する帯電装置と、前記透明基材の側から露光する露光装置と、前記ベルト状感光体に作像された静電潜像を現像する現像装置と、を備えた画像形成装置であって、前記現像装置は、上記に記載の現像装置であることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の画像形成装置において、前記露光装置の発光体は、前記ベルト状感光体の内部に配置されたＬＥＤ発光体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の現像装置およびこれを用いた画像形成装置によれば、以下に示す優れた効果を奏し得る。
【００２１】
本発明の現像装置によれば、トナー層厚規制部材として用いられ回転制御されるドクターローラを備えることにより、ベルト状感光体に４色のトナーを重ねて、４回転写して画像形成する際に、各色のトナー像を現像する現像装置を上記ベルト状感光体上から移動制御させる必要がないため、簡単な機構でカラー画像を形成することができる。
【００２２】
本発明の画像形成装置によれば、上記現像装置を採用することで、小型かつ安価で、騒音が少なく高速な多色印刷が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す構成図である。
【図２】本発明の画像形成装置の現像装置の詳細を示す構成図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置のベルト状感光体の層構造を示す図である。
【図４】ＡＣバイアス重畳の効果を示す図である。
【図５】ドクターローラの回転比とトナー付着量との関係を示す図である。
【図６】ベルト状感光体を用いた従来の画像形成装置の概略構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
図１〜図５は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態の一例を示す図であり、本実施形態では、本発明の画像形成装置をカラー複合機に適用した場合について説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２６】
図１は、本発明に係る画像形成装置の基本構成を示す構成図である。また、図２は、現像装置の詳細構成を示す構成図であり、図３は、ベルト状感光体の層構造を示す図である。
【００２７】
図１および図２を用いて、本発明に係る現像装置およびこれを用いた画像形成装置の構成および動作を説明する前に、図３を用いて、ベルト状感光体の層構成について以下に簡単に説明しておく。
【００２８】
ベルト状感光体１３は、図３に示すように、透明基材（透明ベース）１３Ａ、透明導電層１３Ｂ、電荷発生層１３Ｃおよび電荷輸送層１３Ｄから成り立っている。
【００２９】
透明ベース１３Ａの材料としては、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエチレン、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリサルフォン、ポリフェニレンサルファイドなど透光性を有する高分子化合物を広く使用することができる。
【００３０】
また、上記透明導電層１３Ｂの材料としては、銅、真鍮、銀、金、アルミニウム、パラジウムなど金属の蒸着薄膜、ＩＴＯ（Ｉｎ，Ｓｎの化合物）の蒸着膜あるいはＩＴＯなど透明な導電性微粉末の透明な樹脂バインダー分散体による塗布層など使用することができる。
【００３１】
電荷発生層１３Ｃ中の電荷発生材料として、フタロシアニン、アゾ化合物、キナクリドン、多環式キノン、ペリレン等の有機顔料、チアピリリウム塩、スクアリリウム塩等の有機染料が用いられる。電荷発生層には、化学増感剤として電子受容性材料、例えば、テトラシアノエチレン、７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン等のシアノ化合物、アントラキノン、ｐ−ベンゾキノン等のキノン類、２，４，７−トリニトロフルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロフルオレノン等のニトロ化合物、または、光学増感剤として、キサンテン系色素、チアジン色素、トリフェニルメタン系色素等の色素を添加してもよい。
【００３２】
結着性樹脂としてはポリアリレート、ポリビニルブチラール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、フェノキシ、エポキシ、シリコーン樹脂等が用いられる。
【００３３】
電荷発生層１３Ｃの膜厚としては０．０５〜５（μｍ）で、好ましくは０．０８〜１（μｍ）である。
【００３４】
電荷輸送層１３Ｄ中の電荷輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール、ポリシラン等の高分子化合物、ヒドラゾン化合物、ピラゾリン化合物、オキサジアゾール化合物、スチルベン化合物、トリフェニルメタン化合物、トリフェニルアミン化合物、エナミン化合物等の低分子化合物が用いられる。
【００３５】
結着性樹脂としてはポリアリレート、ポリビニルブチラール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、フェノキシ、エポキシ、シリコーン樹脂等が用いられる。
【００３６】
電荷輸送層１３Ｄの膜厚としては５〜５０（μｍ）で、好ましくは１０〜４０（μｍ）である。
【００３７】
なお、電荷発生層１３Ｃまたは電荷輸送層１３Ｄに添加剤として酸化防止剤を加えてもよい。酸化防止剤としては、ビタミンＥ、ハイドロキノン、ヒンダードアミン、ヒンダードフェノール、パラフェニレンジアミン、アリールアルカンおよびそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化合物などが用いられる。
【００３８】
次に、図１を用いて、本発明に係る現像装置を用いた画像形成装置の構成および概略動作を説明する。
【００３９】
図１によると、ベルト状感光体１３は、駆動ローラ１４とテンションのかかったテンション従動ローラ２０との間に懸架され、矢印Ｓの方向に搬送される。
【００４０】
また、露光ユニット１２は、ＬＥＤからなり、ベルト状感光体１３に各色の画像を書込むものである。
【００４１】
帯電器１１は、帯電手段であり、例えば、スコロトロン型帯電器等が採用される。現像手段である現像装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄは、異なる色の現像剤、たとえばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを含んだ各現像剤をそれぞれ収容している。帯電器１１および現像装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄは、ベルト状感光体１３に対向して配設され、画像形成装置本体に装着されている。
【００４２】
現像装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄには、トナー層を担持する現像ローラ３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、所定の現像剤穂高に調整するためのドクターローラ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ等を備える。現像ローラ（現像スリーブ）３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄには、一定量の現像剤が付着されており、電荷輸送層１３Ｄ上の潜像に対して直流あるいは交流の重畳電圧を印加し、トナーを飛翔させ感光体面に現像させることで顕像化させる。
【００４３】
ベルト状感光体支持部材１０は、ベルト状感光体１３より幅が広く、例えば、現像ローラ３Ａの両端に設けたカラー７Ａがベルト状感光体外のサポート面に当接するように配置されている。
【００４４】
続いて、現像装置１Ａを代表例として、現像装置の構成・動作について詳しく図２を用いて説明する。
【００４５】
現像装置１Ａは、現像ケース（現像槽）に、トナー層を担持する現像ローラ３Ａ、トナー層を形成するドクターローラ２Ａ、ドクターローラ２Ａに固着したトナーを掻き取る為の掻取り部材５Ａ、ローラにトナーを供給するトナー供給ローラ４Ａ、トナー供給ローラにトナーを搬送するための搬送撹拌部材６Ａ、現像ローラ３Ａの両端に設けられたカラー７Ａ等からなる。
【００４６】
現像ケースの内部には、現像ケースの開口部においてベルト状感光体１３と対峙する形で現像スリーブ３Ａが水平に配置されており、この現像スリーブ３Ａと接触する形でトナー供給ローラ４Ａが水平に配置されている。また、現像スリーブ３Ａには、現像スリーブ３Ａに付着した現像剤トナーの層厚を規制するための円筒形状のドクターローラ２Ａが配置されている。
【００４７】
そして、このように配置されたトナー供給ローラ４Ａの上部近傍、およびドクターローラ（トナー層規制部材）２Ａの近傍に、トナーを攪拌搬送するためのマイラー樹脂よりなる撹拌搬送部材６Ａが水平に配置されており、このマイラー樹脂の回転動作によりトナーがトナー供給ローラ４Ａ方向に搬送される。
【００４８】
図２（ｂ）に示すように、ドクターローラ２Ａには、一端にギアが配置されており、ドクターローラ駆動モータ９Ａに設けられたギアと連結されている。ドクターローラ３Ａには、一端にギアが配置されており、ドクターローラ駆動モータ８Ａに設けられたギアと連結されている。
【００４９】
現像ローラ３Ａの回転駆動動作に連動し、ドクターローラ２Ａが現像ローラ３Ａの回転方向と同じ方向（順方向という）に回転駆動することにより、所定のトナー層厚が形成される。
【００５０】
また、ドクターローラ２Ａには固着したトナーを掻きとるための金属弾性部材（例えばＳＵＳ、リン青銅板）である掻取り部材５Ａのエッジ部分が当接している。
【００５１】
現像ローラ３Ａには、トナー供給ロ一ラ４Ａが圧接触しており、トナー供給ローラ４Ａの回転方向としては現像ローラ３Ａと同方向、すなわち、現像ローラ３Ａとの対向部における両ローラの表面の移動方向が互いに逆方向に回転するようになっている。
【００５２】
トナー供給ローラ４Ａには、図示しないバイアス電源カラー電圧が印加されており、その電圧は、電気的にトナーを現像スリーブ３Ａの方へ押す方向、例えば、負極性トナーであれば、より負極側に大きなバイアス電圧が印加されている。トナー供給ローラ４Ａによって摩擦接触帯電されるとともにバイアス電圧によって現像スリーブ３Ａに供給されたトナーは、現像スリーブ３Ａの回転動作によってドクターローラ２Ａが当接する位置に搬送される。そして、ドクターローラ２Ａによって、現像スリーブ３Ａ上のトナーは所定の帯電電荷量と厚みに規制された後、現像領域（静電潜像の形成されたベルト状感光体１３との対向部）に搬送され、現像工程に移行する。
【００５３】
現像工程で使用されなかった現像スリーブ３Ａ上の未現像トナーは、現像スリーブ３Ａの回転によって現像ケース内に戻っていくが、トナー供給ローラ４Ａの手前に設置された電荷除電装置２８によって現像スリーブ３Ａの残存現像剤トナーの帯電電荷が除去され、トナー供給ローラ４Ａと現像スリーブ３Ａとの圧接によって剥離回収されて再利用される。
【００５４】
現像スリーブ３Ａは、円筒状部材の表面に、カーボンブラックなどの導電化剤が添加された導電性ウレタンゴムカラーなる導電性弾性ローラあるいは、アルミ材カラーなる円筒形のローラで表面がサンドブラスト処理されたローラであって、スリーブ両端にスリーブより外径の大きいカラー７Ａが同軸に配置されており、図２（ａ）に示す矢印方向に周速度Ｖｂ（例えば、２２５（ｍｍ／ｓ））で回転している。この現像スリーブ３Ａには、図示しない導電性支持体（ステンレス、導電性樹脂など）のシャフトを介して現像バイアス電源によりＥ１（例えば、−８００（Ｖ））の電圧が印加されている。
【００５５】
トナー供給ローラ４Ａは、トナー攪拌と現像後のトナー除去を兼ねたウレタンフォームカラーなり、矢印方向に周速度Ｖｃ（例えば、１３３（ｍｍ／ｓ））で回転している。このトナー供給ローラ４Ａには、図示しない導電性支持体（ステンレス、導電性樹脂など）のシャフトを介して供給バイアス電源によりＥ２（例えば、−８５０（Ｖ））の電圧が印加されている。
【００５６】
このトナー供給ローラ４Ａにより負に予備帯電され、現像スリーブ３Ａの表面に移行した非磁性１成分トナーは、現像ローラ３Ａの回動によりドクターローラ２Ａが当接する位置へ搬送される。
【００５７】
ドクターローラ２Ａは、ステンレス等のシャフトに弾性部材が層状に形成されたもので、現像装置１Ａの両端のハウジングに回転自在に軸支持され、現像ローラ３Ａに圧接している。また、シャフトの一端にギアが配置されており外部より回転可能に構成されている。この回転動作により、所定のトナー層厚が現像スリーブ３Ａ上に形成される。トナー層規制部材であるドクターローラ２Ａには、図示しないバイアス電源によりＥ３（例えば、−８５０（Ｖ））の電圧が印加されている。
【００５８】
現像スリーブ３Ａ上のトナー層は、ドクターローラ２Ａにより、トナー付着量およびトナー帯電量が所定量に規制された後、現像スリーブ３Ａの回動によりベルト状感光体１３と非接触対向する現像領域へと搬送され、トナーを飛翔させて現像する機構となっている。
【００５９】
このトナー飛翔は、ＤＣバイアスのみの電界では、飛翔開始電圧があるため、γの立った画像トナーとなる。そのため、階調のある画像の再現性を向上させる方策として、ＤＣバイアスにＡＣバイアスを重畳することにより、より潜像に忠実な階調の良い画像を得ることができる。
【００６０】
ＡＣバイアスを重畳した場合の現像γ特性を図４および表１に示す。
【００６１】
【表１】
2011002662.tif 000003
【００６２】
図４および上記表１に示すように、現像バイアス−８００（Ｖ）にＡＣ±５００（Ｖ）と±１０００重畳した場合の、γ特性を比較する。重畳電圧を大きくすることで、階調性が上がっていることが理解できる。
【００６３】
一方で、重畳する電圧が高すぎた場合、重ね併せ現像中において、他の現像されたトナー像を乱すといった問題が発生することが確認され、高いバイアス値を重畳することはできない。
【００６４】
前述した画像形成装置に使用されるトナーは、平均粒子径が７〜１０（μｍ）に分級された微粒子である。この様な微粒子の製造方法としては、樹脂や着色剤等を溶融混練後、粉砕、分級するいわゆる粉砕法が一般的である。また、湿式法と呼ばれるトナーの製造方法が提案されており、この湿式法は、着色剤や添加剤などを分散させた単量体（モノマー）を分散安定剤の存在下に、水性媒体中において重合させる懸濁重合法、乳化重合法、又は転相乳化法等がある。
【００６５】
トナーに使用する結着樹脂材料には、例えば、ポリスチレン又はポリスチレン−アクリル酸エステル共重合体などのスチレン系樹脂、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテルポリオール樹脂、ポリウレタン樹脂又はポリビニルブチラール樹脂等の群カラー選ばれる１種又は２種以上が用いられてもよい。また、結着樹脂材料は、合成段階カラー結晶姓ワックス類又は非相溶性物質が予め微分散されたものであってもよい。しかしながら、前述した結着樹脂材料の中でも、ポリエステル樹脂又はポリエーテルポリオール樹脂が、樹脂弾性などの熱的性質に優れていることカラー、これらを結着樹脂材料に用いることが望ましい。
【００６６】
ポリエステル樹脂又はポリエーテルポリオール樹脂のガラス転移点温度（Ｔｇ）は、トナーの熱定着性、保存安定性などの点カラー、５０〜９０（℃）なる範囲内が適切である。また、ポリエステル樹脂又はポリエーテルポリオール樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）としては、３，０００〜１００，０００なる範囲内が適切である。３，０００未満である場合には粒子化が困難であり、１００，０００以上の場合には、転相乳化の際に高粘度トナーとなり、粒子径や分布の制御などに影響を与えるために好ましくない。
【００６７】
トナーに用いられる着色剤としては、これまでに、トナー用材料として用いられている様な各種の染料類や顔料類等であれば特別の制限は無く、以下に示される様な有機又は無機の各種、各色の染料や顔料が使用可能である。すなわち、黒色の着色剤としては、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリン・ブラック、活性炭、非磁性フェライト、磁性フェライト又はマグネタイト等が挙げられる。
【００６８】
また、黄色の着色剤としては、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルーイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー…１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ又はタートラジンレーキ等の化合物が挙げられる。
【００６９】
また、橙色の着色剤としては、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ又はインダスレンブリリアントオレンジＧＫ等の化合物が挙げられる。
【００７０】
また、赤色の着色剤としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ビラゾロンレッド、ウオッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドＣ、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ又はブリリアントカーミン３Ｂ等の化合物が挙げられる。
【００７１】
また、紫色の着色剤としては、マンガン紫、ファストバイオレットＢ又はメチルバイオレットレーキ等の化合物が挙げられる。
【００７２】
また、青色の着色剤としては、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー又はインダスレンブルーＢＣ等の化合物が挙げられる。
【００７３】
また、緑色の着色剤としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピクメントグリーンＢ、マイカラーイトグリーンレーキ又はファイナルイエローグリーンＧ等の化合物が挙げられる。
【００７４】
さらに、白色の着色剤としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白又は硫化亜鉛等の化合物が挙げられる。
【００７５】
静電潜像を現像するトナー中には、上記の様な材料以外にも、マグネタイト、ヘマタイト若しくは各種フェライト等の磁性粉、オフセット防止剤又は帯電制御剤などの成分も必要に応じて配合できる。
【００７６】
トナーの定着性の改良などの目的で用いられるオフセット防止剤は、これまでにトナー用材料として用いられていれば特別の制限は無く、以下に示される様なものが使用可能である。例えば、パラフィンワックス、酸化パラフィンワックス若しくはマイクロクリスタリンワックス等の様な石油ワックス、モンタンワックス等の様な鉱物ワックス、蜜蝋若しくはカルナバワックス等の様な動植物ワックス、又は、ポリオレフィンワックス（ポリエチレン若しくはポリプロピレン等）、酸化ポリオレフィンワックス若しくはフィッシャートロプシュワックス等の様な合成ワックス等が挙げられる。これらオフセット防止剤は単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００７７】
帯電制御剤は、低分子化合物カラー高分子化合物まで種々の物質が使用できるが、例えば、４級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、有機金属錯体、キレート化合物、アミノ基を有するモノマーを、単独重合、あるいは、共重合させた高分子化合物等が挙げられる。
【００７８】
また、帯電調整および表面抵抗調整などの目的で添加される外添剤又は流動化剤には、シリカ微粉体、酸化チタン微粉体又はアルミナ微粉体などの無機微粉体が好適に用いられる。これらの無機微粉体は、疎水化および帯電性コントロールのために、シリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シランカップリング剤、官能基を有するシランカップリング剤、その他有機ケイ素化合物の様な処理剤で処理されているものであってもよい。また、前述した処理剤カラー選ばれる１種または２種以上が用いられる。
【００７９】
さらに、他の添加剤として、例えばポリテトラフルオロニチレン、ステアリン酸亜鉛、ポリフッソ化ビニリデン又はシリコーンオイル粒子（約４０（％）のシリカ含有）等の滑剤が好適に用いられる。
【００８０】
また、トナー粒子と逆極性の白色微粒子を現像性向上剤として少量用いてもよい。
【００８１】
最後に、画像形成装置全体のプロセス動作について図１を参照して説明し、本発明に係る現像装置の特徴であるドクターローラの回転方向と周速度を変化させた場合のトナー層厚についての実験結果について図５および表２を用いて説明する。
【００８２】
画像形成装置のカラー画像形成のプロセス動作は、ベルト状感光体１３の４回転、即ち４パス方式で行われる。１回のパスで、ベルト状感光体１３の感光層１３Ｄに対して帯電、露光、現像がこの順に行われ、これらを４回繰り返して、ベルト状感光体１３の感光層１３Ｄ上にカラートナー像を形成する。
【００８３】
具体的には、まず、ベルト状感光体１３上に帯電器１１により表面電荷が付与され、続いて、ベルト状感光体１３の背面（透明基材１３Ａ）から露光ユニット１２のＬＥＤ光によりイエロー静電潜像が形成された後、イエロー現像装置１Ａにより、イエロートナーが現像される。このとき、現像装置１Ａ内にあるドクターローラ２Ａは、所定の厚さのイエロートナー層が現像ローラ上に形成されるように、現像ローラ３Ａと同じ方向（順方向）に回転駆動制御されており、且つ、現像バイアス電圧が現像ローラに印加されている。その後、ベルト状感光体１３上に現像されたイエロートナー像は、現像装置１Ｂ（マゼンタ）の現像ローラ３Ｂと対向する現像領域を通過する。
【００８４】
この時、現像装置１Ｂ（マゼンタ）には現像バイアス電圧は印加されず、フロート状態にあり、かつ、ドクターローラ２Ｂが現像ローラ３Ｂの回転方向とは逆の方向に回転駆動制御されており、そのため現像ローラ３Ｂ上には微量のマゼンタトナーのみが残っている状態にある。これにより、イエロートナー像には、マゼンタトナーの付着はなく像乱れも発生しない。
【００８５】
以降、シアン、ブラック現像領域についても同様に、現像バイアス電圧は印加されず、かつ、ドクターローラは逆回転動作するように制御されているため、ベルト状感光体１３上のイエロートナー像は、乱れることはなく各色の現像領域を通過することができる。
【００８６】
続いて、イエロートナー像は、ベルト状感光体１３と離隔状態にある転写ローラ１５とクリーニングブレード１７領域を通過し、２回目のパスが開始され、再び、帯電器１１において所定の帯電電圧により表面電荷が与えられる。
【００８７】
このようにして、前記パスを繰り返し、ベルト状感光体１３上にカラー画像が形成される。
【００８８】
なお、転写ローラ１５並びにクリーニングブレード１７は、用紙へのトナー像の転写時および残トナークリーニング時には、シャフト軸あるいはブレード板金に設けられた片側支持されたアームに取り付けられているソレノイド２１、ソレノイド２２により一定の荷重にてベルト状感光体１３に加圧されるが、ベルト状感光体１３上にトナー像作成中はソレノイド２１、２２によりベルト状感光体１３面より離れている。
【００８９】
給紙カセット１６から給紙された用紙は、タイミングローラより位置調整された後、カラー画像であるトナー像が転写ローラ１５に電圧印加（例えば＋２（ｋＶ））され、用紙に転写される。カラー画像転写後は、用紙は定着ローラ１８に送られ定着された後、排紙ローラ１９により本体外に排紙される。ベルト状感光体１３の感光層１３Ｄは、クリーニングブレード１７でクリーニングされ、次の画像形成に備える。
【００９０】
次に、本現像装置に関わるドクターローラ２Ａの回転方向と周速度を変化させた場合のトナー層厚についての実験結果を図５および表２に示す。
【００９１】
【表２】
2011002662.tif 000004
【００９２】
粒子径９（μｍ）粉砕ポリエステルベースの一般的な１成分トナーを使用し、図２に示した現像装置１Ａを１０秒間回転駆動させた時点の現像ローラ３Ａ上のトナー付着量を測定し、更に図１に示す画像形成装置に装着してトナー像が現像領域通過中にトナー乱れ（汚れ）の発生状況について確認試験を行った。
【００９３】
図５および表２よりわかるように、現像ローラに対して順方向（＋方向）への周速度比が増すに従い、トナー付着量が増加する。画像濃度１．２以上確保するためには、現像効率或は転写効率を考慮すると、現像ローラ上のトナー付着量は、０．５（ｍｇ／ｃｍ２）以上が必要である。一方、付着量が１．０（ｍｇ／ｃｍ２）を上回るとトナーの帯電効率が悪くなり、画像かぶりあるいはトナー飛散などが発生し易くなるといった問題があることから、現像ローラ上のトナー付着量は、０．５（ｍｇ／ｃｍ２）以上１．０（ｍｇ／ｃｍ２）未満が好ましく、周速度比は０．２５から１．０の範囲の値が適切であると考える。
【００９４】
現像ローラとは逆方向（−方向）に周速度比が増すに従い、トナー層厚は減少する。トナー画像への乱れに影響が出ない付着量は、０．２０（ｍｇ／ｃｍ２）以下であることが解る。更に周速度差を大きくすることにより、付着量は減少するが、０．１０（ｍｇ／ｃｍ２）を下回ると、ドクターローラへのトナー成分の融着が発生するといった問題もあり、逆回転時の現像ローラ上のトナー付着量は、０．２０から０．１０（ｍｇ／ｃｍ２）が好ましい。従い、周速度比は、−０．２５から−１．０の範囲の値が適切である。
【符号の説明】
【００９５】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ  現像装置
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ  ドクターローラ
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ、１０１Ｄ  現像ローラ（スリーブ）
４Ａ  トナー供給ローラ
５Ａ  掻取り部材
６Ａ  搬送撹拌部材
７Ａ、１０２Ａ  カラー
９Ａ  ドクターローラ駆動モータ
１０、１０３  ベルト状感光体支持部材
１１  帯電器
１２  露光ユニット
１３、１１３  ベルト状感光体
１３Ａ  透明基材
１３Ｂ  透明導電層
１３Ｃ  電荷発生層
１３Ｄ  電荷輸送層（感光層）
１４  駆動ローラ
１５  転写ローラ
１６  給紙カセット
１７  クリーニングブレード
１８  定着ローラ
１９  排紙ローラ
２０  テンション従動ローラ
２１、２２  ソレノイド
２８  電荷除電装置
１０２Ａ  カラー
１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃ、１０６Ｄ  偏心カム
１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃ、１０６Ｄ  リブ
１０７Ａ、１０７Ｂ、１０７Ｃ、１０７Ｄ  加圧スプリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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