JPH05289485A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像剤担持体の表面上に微粉トナー層が形成
されても、現像剤担持体上に担持した一成分現像剤とし
てのトナーを良好に帯電して、このトナーを用いた現像
によりスリーブゴースト等のない良好な画像を得ること
である。 【構成】 導電性の現像スリーブ１２に対して、弾性ブ
レード２を、電極を兼ねた弾性ブレード本体層となる導
電層２ａと、導電層２ａのスリーブ１２側に設けた高抵
抗層２ｂとで形成し、電源１３によりトナー７と同極性
のバイアス電圧を導電層２ａに印加して、スリーブ１２
上のトナー層に電荷を供給した。 【効果】 スリーブ１２表面に微粉トナー層が形成され
ても、トナー層の上層から電荷を供給しているので、ス
リーブ１２との摩擦帯電等と相俟ってトナー層の全層像
に亙りトナー７を良好に帯電でき、目的を達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写装置或い
はプリンタ等の画像形成装置に用いられる一成分現像剤
を使用した現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一成分現像剤としての乾式トナー
を用いる現像装置にあっては、現像剤担持体としての導
電性現像スリーブにトナーを塗布してこれを像担持体に
非接触に保持し、現像スリーブに対しバイアス電圧を印
加してトナーを像担持体上に飛翔して、像担持体上に形
成されている静電潜像に付着し、潜像をトナー像として
現像、可視化させるようになっている。

【０００３】或いは高抵抗若しくは中抵抗の表層を持つ
現像スリーブ上にトナーを塗布して、現像スリーブを像
担持体に接触回動し、現像スリーブにバイアス電圧を印
加してトナーを像担持体上に転移し、像担持体上の静電
潜像を現像するものも知られている。このとき更にトナ
ーの塗布ブレードにバイアス電圧を印加する等、種々の
変形を加えた現像装置も提案され又実施されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の現像装置においては、トナーを現像スリーブ上に担
持して搬送する際に、そのトナーのうちの粒径の小さな
微粉トナーが体積当たりの摩擦帯電電荷量が大きくなり
過ぎるために、微粉トナー自信の鏡映力によって現像ス
リーブの表面に集積して微粉トナー層を形成すると言う
現象が、程度の差はあれ徐々に生じる。

【０００５】このようなことから、現像条件に適した帯
電電荷量を持つことにより、潜像の現像に当たって中心
的且つ決定的な役割を果すべき平均粒径の近傍にある大
多数のトナーが、現像スリーブ表面との間で行なう摩擦
帯電を上記の微粉トナー層によって阻害され、そのため
に現像性が低下すると言う現象が生じる。

【０００６】この現像性の低下は、画像濃度の低下を発
生したり、或いは現像スリーブの回転周期上の前回現像
を行なった画像の履歴が次の周期の現像に影響を及ぼし
て、所謂スリーブゴースト現象を発生することを招く。

【０００７】又非接触現像にあっては、６００ｄｐｉ以
上の精細な潜像を現像して画像を再現する際に、像担持
体と現像スリーブとの間の距離（Ｓ−Ｄギャップ）を小
さくした方が、より潜像を忠実に再現できるようになる
が、Ｓ−Ｄギャップを小さくするとカブリが増加した
り、低湿環境下において現像バイアスのリークが発生し
易くなり、又逆にリーク防止のために現像スリーブに印
加する現像バイアスの交流電圧値を下げると、濃度が薄
くなると言ったような問題が生じていた。

【０００８】本発明の目的は、現像剤担持体の表面上に
微粉トナー層が形成されても、現像剤担持体上に担持し
た一成分現像剤としてのトナーを良好に帯電して、この
トナーを用いた現像によりスリーブゴースト等のない良
好な画像を得ることを可能とした現像装置を提供するこ
とである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像装置にて達成される。要約すれば本発明は、現像剤
担持体上に担持した一成分現像剤を前記現像剤担持体上
に当接した現像剤規制部材で規制して現像剤の薄層を形
成しながら、前記現像剤を前記現像剤担持体により像担
持体と対向した現像部へと搬送し、前記現像部で前記現
像剤により前記像担持体上に形成された潜像を現像して
可視化する現像装置において、前記現像剤担持体を導電
性部材で形成し、前記規制部材を、導電層からなる規制
部材本体層、及び前記本体層の前記現像剤担持体に面す
る側に設けられた高抵抗層で形成し、更に前記本体層に
電圧を印加する電源を設けたことを特徴とする現像装置
である。好ましくは、現像剤の体積平均粒径が４〜９μ
ｍの範囲とされる。

【００１０】本発明の他の態様によれば、前記規制部材
を、規制部材本体、前記現像剤担持体に面する側の高抵
抗層、及びこれと前記本体との間に設けられた電極層で
形成することができ、前記電極層に電圧を印加する電源
が設けられる。好ましくは、前記電源による電圧の印加
を、流れる電流が一定になるように定電流制御し又は印
加される電圧が一定になるように定電圧制御しながら行
なう。

【００１１】

【実施例】

実施例１ 図１は、本発明の現像装置の一実施例の要部を示す断面
図である。図１に示すように、現像装置は、内部を略上
下に仕切った現像容器４を備え、現像容器４上半部のト
ナー収容室４ａ内には、そこに収容された一成分現像剤
としての絶縁性磁性トナー７を撹拌する撹拌棒５が設置
され、撹拌棒５の先端にはウレタンシート製の撹拌羽根
６が取り付けられている。トナー収容室４ａ下端の開口
部内には、周方向にＮ極、Ｓ極が交互に形成されたマグ
ネットローラからなる補給ローラ８が設置され、補給ロ
ーラ８は矢印方向に回転して収容室４ａ内のトナー７を
現像室４ｂ内に補給する。この補給ローラ８には、これ
に補足されたトナー７を掻き落とす磁性金属板９が近接
設置されている。

【００１２】現像容器４下半部の現像室４ｂ内には、画
像形成装置の像担持体としての感光ドラム１と対向した
開口部の箇所に、矢印方向に回転する現像剤担持体とし
ての現像スリーブ１２が設置され、現像スリーブ１２内
には、現像室４ｂ内のトナー７を磁力によって現像スリ
ーブ１２上に担持させるマグネットローラ１１が、現像
スリーブ１２の回転に対して不動に設置されている。こ
のマグネットローラ１１は、ほぼその頂部上の位置から
現像スリーブ１２の矢印で示す回転方向に、Ｎ₁ 、Ｓ
₁ 、Ｎ₂ 及びＳ₂ の４極の磁極を有している。更に現像
スリーブ１２には、これに現像バイアスを印加する電源
１０が接続されている。

【００１３】又現像室４ｂの現像スリーブ１２の上方位
置には、現像剤規制部材としての弾性ブレード２が設置
され、弾性ブレード２は現像スリーブ１２の矢印で示す
回転方向と逆向きに伸びた自由端部の腹部で、現像スリ
ーブ１２上に弾性的に当接している。

【００１４】現像装置は上記構成にて、マグネットロー
ラ１１の磁力で現像スリーブ１２上に担持されたトナー
７が、弾性ブレード２によってその層厚を規制されて均
一な薄層のトナー層に形成され、現像スリーブ１１の回
転に伴い感光ドラム１と対向した現像部へと搬送され、
そこで現像スリーブ１１に印加した現像バイアスによっ
てトナー７が感光ドラム１上に飛翔して、感光ドラム１
上に形成されている潜像に付着し、潜像がトナー像とし
て可視化、現像される。

【００１５】さて、本発明では、現像スリーブ１２の上
に担持されたトナー７を良好に帯電させるために、上記
の弾性ブレード２に導電層を設けてこれに電圧を印加し
て、現像スリーブ１２上のトナー７に電荷を供給、付与
して、トナー７の帯電を補助するようにしたことが大き
な特徴である。

【００１６】本実施例では、弾性ブレード２は、ブレー
ド本体層を構成する導電層２ａ及びその導電層２ａの現
像スリーブ１２に面する側に設けられた表層の高抵抗層
２ｂからなる２層構造に形成されており、高抵抗層２ｂ
で現像スリーブ１２上に当接している。上記弾性ブレー
ド２の導電層２ａは、カーボンブラックを分散した導電
ゴム又は金属シートを用いて形成することにより、電圧
を印加する電極を兼ねたブレード本体になっており、そ
の体積抵抗率は１０³ Ωｃｍ以下とされている。一方、
高抵抗層２ｂは厚さ２０〜１００μｍ、体積抵抗率１０
⁸ Ωｃｍ以上、好ましくは３×１０⁸ 〜１×１０¹⁰Ωｃ
ｍの高抵抗とされ、本実施例では、ヒドリンゴム又はウ
レタンエラストマー等を用いて厚さ５０μｍ、体積抵抗
率３×１０⁸ 〜１×１０¹⁰Ωｃｍに形成した。導電層２
ａにはブレード３に印加するバイアス電源１３が接続さ
れる。

【００１７】又本実施例では、現像スリーブ１２の表面
を不定形アランダムによってサンドブラスト処理して、
Ｒｚ（１０点平均粗さ）で３〜５μｍ程度の粗面に形成
している。これは、現像スリーブ１２上に形成されるト
ナー層の量は、現像スリーブ１２の表面粗さの大小と弾
性ブレード２の現像スリーブ１２表面への当接圧とによ
って定まるからである。本実施例では、上記の現像スリ
ーブ１２の表面粗さに対し、弾性ブレード２の当接圧を
線圧で２０〜３０ｇ／ｃｍとすることにより、現像スリ
ーブ１２上にトナー７の粒径の４〜８倍の厚さにトナー
層を形成しており、このようなトナー層が現像スリーブ
１２の回転によって現像部へ搬送される。

【００１８】本実施例によれば、弾性ブレード２に対し
て電源１３により、直流成分が−７５０Ｖ、交流成分が
Ｖｐｐで１５００Ｖ、周波数が３０００Ｈｚのバイアス
電圧を印加して、現像スリーブ２上のトナー層にその上
層から電荷が供給される。これにより、現像スリーブ１
２の表面に微粉トナー層が形成されていても、現像スリ
ーブ１２上のトナー層の全層に亙るトナー７に、弾性ブ
レード２及び現像スリーブ１２による摩擦帯電と相俟っ
て安定した電荷が付与される。

【００１９】この弾性ブレード２へのバイアス電圧の付
与の際、弾性ブレード２の表層には５０μｍ厚の高抵抗
層２ｂが形成されているために、例え現像スリーブ１２
と弾性ブレード２とがトナー７を介さずに接触したとし
ても、現像スリーブ１２と弾性ブレード２の電源１３と
の間に過大な電流が流れることはない。

【００２０】以上のようにしてトナー層に形成され且つ
電荷を付与されたトナー７は、現像スリーブ１２を感光
ドラム１に対して約３００μｍの間隔を開けて非接触状
態で支持して回動することにより現像部へ搬送され、そ
して電源１０により現像スリーブ１２に、直流成分が−
４５０Ｖ、交流成分がＶｐｐで１０００Ｖ、周波数が１
８００Ｈｚの現像バイアスを印加することにより、現像
部でトナー７が感光ドラム１上の静電潜像に付着して潜
像を現像する。

【００２１】感光ドラム１は、図示しない帯電装置によ
って−７００Ｖに均一に帯電された後、レーザビーム若
しくはハロゲンランプ等の光源からの光によって露光さ
れ、感光ドラム１上に静電潜像が形成される。

【００２２】以上により、本発明によれば、現像スリー
ブ１２表面上の微粉トナー層の形成による不具合が改善
され、スリーブゴースト等のない良好な画像が得られ
る。

【００２３】実施例２ 図２は、本発明の現像装置の他の実施例の要部を示す断
面図である。本実施例では、現像スリーブ１２の表層に
グラファイトを主成分とする導電層１４を８〜１２μｍ
の厚さに形成したことが特徴である。本実施例の現像装
置のその他の構成は図１の現像装置と基本的に同じで、
図２において図１に付した符号と同一の符号は同一の部
材を示す。

【００２４】上記のグラファイトは、一般の金属のよう
に表面に酸化膜を形成しないために接触抵抗が低く、且
つ劈開性の結晶面を有するために離型性に優れており、
トナー７中の超微粉等の樹脂成分や外添剤による汚染に
対しても強い。このため現像スリーブ１２の表層にグラ
ファイトを主成分とする導電層１４を形成すると、高抵
抗の高抵抗層２ｂを形成した弾性ブレード２にバイアス
電圧を印加することによって、現像スリーブ１２上のト
ナー７に電荷を与えてトナー７の帯電電荷量を均一且つ
安定化させる作用が一層効果的に発揮され、多数枚の画
像形成での濃度低下やスリーブゴーストを防止する効果
が向上する。

【００２５】実施例３ 図３は、本発明の現像装置の更に他の実施例の要部を示
す断面図である。本実施例では、一成分現像剤として絶
縁性非磁性トナー７を使用したことが特徴である。本実
施例では、非磁性トナー７を使用したことから、現像容
器４のトナー収容室４ａ下端の開口部内には、スポンジ
ローラからなる補給ローラ１６が設置され、これに補足
されたトナー７を掻き落とすために補給ローラ１６にス
クレーパ１７が当接される。又現像スリーブ１２には、
これに当接したスポンジローラからなる供給ローラ１８
によりトナー７が供給され、現像スリーブ１２上に担持
される。

【００２６】本実施例によっても、弾性ブレード２は、
電極を兼ねたブレード本体層を導電層２ａで形成し、そ
の現像スリーブ１２に面する側に高抵抗層２ｂを設けた
２層構造に形成されており、導電性の現像スリーブ１２
上に担持して搬送される絶縁性の非磁性トナー７に対し
て、この表面を高抵抗化処理した導電性の弾性ブレード
２によるトナー７の規制と、その弾性ブレード２へのバ
イアス電圧の印加によるトナー７への電荷付与とを行な
うことにより、トナー７の帯電の均一化を図り、濃度の
安定化、スリーブゴーストの低減を行う本発明の効果
は、非磁性トナー７を用いた現像に当たっても十二分に
発揮され、従来に比較して優れた現像を行なうことがで
きる。

【００２７】以上説明したように、本発明においては、
トナー７への電荷付与効果は、現像スリーブ１２と弾性
ブレード２との間の電位差をおおきすれば上昇し、電位
差を小さくすれば低下することが明らかである。従って
現像バイアス及び弾性ブレード３に印加するバイアス電
圧は、以上の実施例に記載した値に限定されるものでは
なく、トナー７の特性、搬送スピード及び現像スリーブ
１２と感光ドラム１との周速比等を加味して適宜、適切
な値を用いるべきであることは言うまでもない。更に弾
性ブレード２に印加するバイアス電圧は、直流成分のみ
であってもよく、現像スリーブ１２に交番バイアス電圧
を印加している限り、本発明の効果を得ることが可能で
ある。

【００２８】実施例４ 図４は、本発明の現像装置をプロセスカートリッジに適
用した場合を示す。カートリッジの箱体３０内の一方側
にシャッター４１により保護された感光ドラム１が配設
され、このシャッター４１はカートリッジを画像形成装
置本体に組込むことにより開いて、その感光ドラム３１
に面した開口部に画像転写部が形成されるようになって
いる。

【００２９】現像装置は、プロセスカートリッジの箱体
３０の下半部に組込んで形成してあり、感光ドラム３１
の下方に現像スリーブ３２を備えた現像室３３ａを有
し、現像室３３ａの横方に一成分現像剤としての非磁性
トナー７を収容したトナー収容室３３ｂを有している。

【００３０】上記収容室３３ｂ内のトナー７は、そこに
設置された撹拌棒３５によって収容室３３ｂからその開
口部３６を通って現像室３３ａへ搬送され、現像スリー
ブ１２上に供給、担持される。現像スリーブ１２上に担
持されたトナー７は、弾性ブレード３７によって層厚を
規制されながら現像スリーブ１２の回転に伴い、感光ド
ラム３１と対向した現像部へ搬送され、現像部で図示し
ない電源により現像スリーブ１２に印加された現像バイ
アスによりトナー７が感光ドラム１上に飛翔して、感光
ドラム１上に形成されている潜像がトナー像として現
像、可視化される。

【００３１】感光ドラム３１は、これに当接したクリー
ニングブレード３８により転写残りのトナーが清掃され
た後（この清掃によって除去されたトナーは廃トナー室
４２内に貯められる）、帯電ローラ３９によって一次帯
電され、レーザ光の露光４０により潜像が形成され、そ
の後上記したように現像スリーブ１２と対向した現像部
でトナー７による現像がなされる。現像により得られた
トナー像は、カートリッジを画像形成装置本体に組込む
ことによってシャッター４１が開いた箇所の開口部に設
けられた画像転写部で、感光ドラム３１に搬送されて来
た転写材上に転写帯電器（共に図示せず）により転写さ
れる。

【００３２】本実施例においても、弾性ブレード２を、
図１の実施例１の導電層２ａ及び高抵抗層２ｂの２層構
造の弾性ブレードと同様に形成して、図示しない電源に
よりバイアス電圧を弾性ブレード２に印加して、現像ス
リーブ３２上に担持されたトナー７に電荷を供給、付与
することにより、同様に、現像スリーブ３２上のトナー
７にそのトナー層の全層に亙って均一且つ安定して電荷
を付与でき、このトナー７を用いた現像によりスリーブ
ゴースト等のない良好な画像が得られる。

【００３３】実施例５ 本実施例では、図１を参照して説明した実施例１の現像
装置において、一成分現像剤としての絶縁性磁性トナー
７に、体積平均粒径が４〜９μｍのトナーを使用したこ
とが特徴である。本実施例のその他の点は、現像スリー
ブ１２と感光ドラム１との間隔を１５０μｍとし、又弾
性ブレード２の表層の高抵抗層２ｂを３０μｍ（体積抵
抗率３×１０⁸ 〜１×１０¹⁰Ωｃｍ）の厚に形成したこ
とを除き、実施例１と同じである。

【００３４】本実施例においては、上記したように、ト
ナー７として体積平均粒径が４〜９μｍのものを使用し
たが、これは、トナー７の体積平均粒径が９μｍを超え
ると、６００ｄｐｉ（２３．６ｐｅｌ）以上の潜像を現
像して再現する場合に、シャープネスの改善が余り認め
られないからであり、又体積平均粒径が４μｍ未満であ
ると、トナー７を構成する樹脂中にマグネタイトを安定
して含有させることが困難になり、又トナー製造の際の
粉砕、分級にコストがかかりすぎるようになるからであ
る。

【００３５】本発明の方式においては、トナー７と現像
スリーブ１２との間の摩擦帯電だけではなく、弾性ブレ
ード２側からもバイアス電圧の印加でトナー７に電荷を
付与するために、摩擦帯電のみによる場合に比べ、逆極
性に帯電した所謂反転トナーが少ない。又公知のジャン
ピング現像において、放電防止及びカブリ低減を目的と
して現像スリーブ１２に印加する交番バイアスの電圧を
小さくすると、濃度低下を招くが、弾性ブレード２と現
像スリーブ１２に印加するバイアス間の電圧差を大きく
することによってトナー７の帯電量を多くし、これによ
りトナー７による現像性を向上して濃度を高くすること
ができる。

【００３６】つまり、例えば現像スリーブ１２と感光ド
ラム１間のＳ−Ｄギャップを小さくした際、交番電界を
小さくしてもトナー７による現像性を交番電界の強さと
独立に可変できるようになる。従って本実施例のよう
に、微細潜像の再現性向上のためにトナー７の粒径を従
来の半分程度の約６μｍとし、Ｓ−Ｄギャップも従来の
半分程度の１５０μｍ位にした現像装置においても、濃
度が安定し且つスリーブゴーストが少なく、カブリも少
ない現像を行なうことができる。

【００３７】実施例６ 本実施例は、図２を参照して説明した実施例２の現像装
置に適用したもので、その現像スリーブ１２は、その表
層にグラファイトを主成分とする導電層１４を８〜１２
μｍの厚さに形成されている。本実施例では、その実施
例２の現像装置において、実施例５と同様に、一成分現
像剤としての絶縁性磁性トナー７に、体積平均粒径が４
〜９μｍのトナーを使用した。本実施例のその他の他の
点は実施例５と同様である。

【００３８】本実施例においては、現像スリーブ１２の
表層にグラファイトを主成分とする導電層１４を設けた
ので、弾性ブレード２の導電層２ａにバイアスを印加す
ることにより、現像スリーブ１２上のトナー７に電荷を
与えてトナー７の帯電電荷量を均一且つ安定化させる作
用が、実施例５よりも一層効果的に発揮された。

【００３９】実施例７ 本実施例は、図３を参照して説明した実施例３の現像装
置に適用したもので、一成分現像剤として絶縁性非磁性
トナー７が使用される。本実施例では、そのトナー７の
体積平均粒径としては、実施例５のときと同様、４〜９
μｍとした。

【００４０】本実施例のように非磁性トナー７を用いた
場合にも、本発明の効果は十分に得られ、現像スリーブ
１２上のトナー７に電荷を与えてトナー７の帯電電荷量
を均一且つ安定化させる作用が、効果的に発揮された。

【００４１】実施例８ 本実施例では、図４を参照して説明した実施例４のプロ
セスカートリッジの現像装置に適用した。その現像装置
の一成分現像剤の非磁性トナー７として、実施例５のと
きと同様、体積平均粒径が４〜９μｍのトナーを使用し
た。その他は実施例４と同様にしたところ、同じように
優れた効果が得られた。

【００４２】以上の実施例では、いずれも、弾性ブレー
ド２を、電極を兼ねたブレード本体層を構成する導電層
２ａとその現像スリーブ１２側の高抵抗層２ｂとから形
成したが、次の実施例９〜１６では、弾性ブレードのブ
レード本体層を、ブレード本体と電極層の２層から形成
したことが特徴である。以下、これについて説明する。

【００４３】実施例９ 図５は、本発明の現像装置の更に他の実施例を示す断面
図、図６は、図５の現像装置を組込んだ画像形成装置を
示す概略構成図である。

【００４４】先ず、図６の画像形成装置について説明す
る。像担持体である感光ドラム５１は、ＯＰＣ（誘起光
導電対）などからなり、帯電部材である帯電ローラ５２
によって表面を一様に帯電される。そして画像信号に応
じて変調されたレーザ光５９の照射によって露光して、
静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像スリーブ
５３を有する現像装置で一成分現像剤としての磁性トナ
ーにより現像して、トナー像として可視化される。

【００４５】次に、この感光ドラム５１上のトナー像と
タイミングを合わせて、紙等の転写材５８が感光ドラム
５１と転写ローラ５４のニップで形成される転写部へ送
給される。前記の転写ローラ５４にはトナーと逆極性の
バイアスが印加され、それにより感光ドラム５１上のト
ナー像は転写材５８上に転写される。その後、転写材５
８は感光ドラム５１から分離して定着器５５まで搬送さ
れ、そこで熱定着されてから画像形成装置の本体外に排
出される。

【００４６】一方、感光ドラム５１は、その上に残留し
たトナーをクリーニング装置５６で除去して、再び帯電
が行なわれ、同様の画像形成プロセスが繰り返される。

【００４７】次に、本発明の現像装置について説明す
る。本現像装置は、一成分現像剤としての磁性トナー６
１を収容した現像容器を備え、その現像容器内にアルミ
ニウムなどからなる非磁性の現像スリーブ５３が、図６
の感光ドラム５１に対向した位置に回転自在に設置され
ている。この現像スリーブ５３内には、磁極Ｎ、Ｓが交
互に複数個形成された図示しない磁石が、現像スリーブ
５３の回転に対し不動に設置されている。現像スリーブ
５３には、現像剤規制部材としてのウレタンゴム等から
なる弾性ブレード６０が、現像スリーブ５３の矢印で示
す回転方向と逆向きに伸びた自由端部の腹部で当接して
いる。

【００４８】現像スリーブ５３上に磁石の作用で担持さ
れたトナー６１は、弾性ブレード６０と現像スリーブ５
３とが当接したニップ部を通過するときに、その層厚を
規制されて一様なトナー層が形成される。トナー６１
は、現像スリーブ５３との摩擦により摩擦帯電電荷を付
与されるが、この弾性ブレード６０による規制時にも摩
擦帯電電荷を付与される。

【００４９】さて、本実施例によれば、弾性ブレード６
０は、ウレタンゴムのブレード本体６０ａに電極層６０
ｂを設け、更にリーク防止のために高抵抗層を６０ｃを
設けてなっており、高抵抗層６０ｃを現像スリーブ５３
側として当接させている。弾性ブレード６０の電極層６
０ｂには、これに接続した電源６４によってトナーと同
極性のバイアスが印加される。更に本実施例によれば、
電源６４は定電流源となっており、バイアスを印加した
ときに弾性ブレード６０と現像スリーブ５３間に流れる
電流値が３〜５μＡになるように定電流制御する。この
定電流制御を行なうことにより、弾性ブレード６０表層
の高抵抗層６０ｃに環境変動による抵抗変化があって
も、リーク等の問題を生じることがなくなる。

【００５０】本実施例においては、現像スリーブ５３と
して直径が２０ｍｍのアルミニウムパイプを１００番メ
ッシュのアランダム砥粒で粗して、カーボンコートした
ものを使用し、この現像スリーブ５３内に６００〜８０
０ガウスの磁極を４極有する磁石を内蔵させた。

【００５１】又磁性トナー６１として、スチレン−アク
リル樹脂にマグネタイトを１００重量部混練し、粉砕し
て５〜８μｍに粒度分布の中心があるようにした負極性
の磁性トナーを使用し、外添剤としてシリカを１．２重
量％添加して用いた。

【００５２】弾性ブレード６０の本体６０ａとしては、
厚さ１．３ｍｍ、硬度６５度（ＪＩＳ−Ａ）のポリウレ
タンゴムを用いた。このブレード本体６０ａ上にアルミ
ニウムにより電極層６０ｂを重合し、更にその電極層６
０ｂ上に樹脂で抵抗が１０⁵〜１０¹²Ωｃｍ、厚さが３
０〜５０μｍの高抵抗層６０ｃを形成した。この弾性ブ
レード６０を現像スリーブ５３に、高抵抗層６０ｃを現
像スリーブ５３側として弾性変形させて当接させた。

【００５３】本実施例の現像装置は以上のように構成さ
れる。これによれば、現像装置の使用初期においてトナ
ー６１の現像スリーブ５３との摩擦回数が少なく、十分
な摩擦帯電電荷量が供給されない場合でも、トナー６１
が弾性ブレード６０と現像スリーブ５３の当接部を通過
する際に、弾性ブレード６０の電極層６０ｂに印加した
バイアスによりトナー層の上層部にも十分な電荷が供給
されるので、このトナー６１を用いた現像により濃度の
高いスリーブゴーストのない良好な画像が得られる。又
弾性ブレード６０から現像スリーブ５３に流れる電流を
一定にしているので、弾性ブレード６０からのトナーへ
の電荷供給が安定して行なわれ、常に濃度が高く且つ均
一な画像を得ることができる。

【００５４】実施例１０ 図７は、本発明の現像装置の更に他の実施例を示す断面
図である。本実施例では、一成分現像剤として非磁性ト
ナー６１を用いたことが特徴である。

【００５５】現像スリーブ５３は、同様にアルミニウム
パイプを粗し、カーボン等の導電性微粒子を含む導電性
樹脂層をコートした直径２０ｍｍのものを使用した。こ
の現像スリーブ５３には、外径８μｍの発泡ポリウレタ
ン性の塗布ローラ６５を押し当てて、塗布ローラ６５を
現像スリーブ５３と同方向に回転し、塗布ローラ６５に
より現像スリーブ５３上の残留トナーを剥ぎ取りながら
新しいトナーを現像スリーブ５３上に供給して担持させ
た。

【００５６】非磁性トナー６１としては、スチレン−ア
クリル樹脂に赤のアゾ系顔料を内添した７〜１０μｍに
粒度分布の中心がある非磁性トナーを用いた。

【００５７】弾性ブレード６０は、前の実施例９のとき
と同じく、厚さ１．３ｍｍ、硬度６５度（ＪＩＳ−Ａ）
のポリウレタンゴム製本体６０ａ上にアルミニウム電極
層６０ｂを重合し、その上に樹脂製の高抵抗層６０ｃを
設けてなっている。

【００５８】本実施例においても、現像スリーブ５３上
に担持されたトナー６１の規制時に、弾性ブレード６０
の電極層６０ｂに電流値が３〜５μＡとなるようにバイ
アスを印加して、トナー６１のトナー層の上層部への電
荷の供給を行なった。

【００５９】現像装置の使用初期において、十分な摩擦
帯電電荷量を持たないトナーが多く存在する場合でも、
トナーが弾性ブレード６０と現像スリーブ５３の当接部
を通過する際に電荷の供給が行なわれるので、十分に濃
度が高いスリーブゴーストのない良好な画像が得られ
る。

【００６０】又弾性ブレード６０の電極層６０ｂから現
像スリーブ５３へのリークを防止するために設けた高抵
抗層６０ｃの抵抗値が、高湿化、低湿化等の環境変動に
よって変化した場合にも、定電流制御を行なっているの
で、トナーへの電荷供給が常に安定するので、濃度が低
下することもなく、ムラのない一様な高濃度の画像が得
られる。

【００６１】更に本実施例のように、一成分現像剤の非
磁性トナーは磁性トナーと異なり、内部に高融点物質を
含まないために現像スリーブ５３と弾性ブレード６０の
当接部で融着し易く、現像によって画像上に筋状のムラ
が生じ易い。しかし、本発明によれば、弾性ブレード６
０の電極層６０ｂにバイアスを印加して電荷の供給を行
なうようにしているので、弾性ブレード６０の当接圧を
高くすることなく十分にトナー６１を帯電することがで
き、筋状のムラの発生も防止できる。

【００６２】実施例１１ 図８は、本発明の現像装置の更に他の実施例を示す断面
図である。本実施例では、弾性ブレード６０の電極層６
０ｂに印加するバイアスを連続プリントの枚数によって
ＯＮ／ＯＦＦの切り換えを可能とするために、そのバイ
アス電源１４と電極層６０ｂとの間にスイッチＳＷを設
けたことが特徴である。

【００６３】これによって低湿環境下での現像装置の連
続使用により、トナー６１の摩擦帯電電荷量が過剰にな
り、現像スリーブ５３からトナー６１が感光ドラムへ飛
翔しにくくなって、画像濃度が低下するという問題を防
止できる。

【００６４】プリント開始時、現像容器内のトナー６１
が現像スリーブ５３と摺擦する回数も少なく、十分な摩
擦帯電電荷量が得られないため、画像濃度低下やスリー
ブゴースト等の問題が発生し易いことから、本発明で
は、弾性ブレード６０に電極層６０ｂを設けてバイアス
を印加して、プリント開始時に現像スリーブ５３上のト
ナー層の上層部へ電荷を供給するようにしている。

【００６５】しかしながら、プリント開始時からプリン
ト枚数が増すにつれて摩擦帯電電荷量が多くなり、特に
トナー６１が抵抗値の高いトナーであるときや低湿環境
下での使用のときは、トナー６１が過剰帯電し易くなる
傾向が出て来る。その結果、現像スリーブ５３からトナ
ー６１が感光ドラムへ飛翔しにくくなり、弾性ブレード
６０の電極層６０ｂへのバイアスの印加により増大した
画像濃度が、再び低下することが起こる。

【００６６】そこで、本実施例では、連続プリント時
に、プリント開始からある枚数プリントしたら、スイッ
チＳＷにより弾性ブレード６０の電極層６０ｂに印加す
るバイアスをＯＦＦし、トナー６１の過剰帯電を防止で
きるようにした。

【００６７】具体的には、弾性ブレード６０の構成、ト
ナー６１の抵抗値や粒径、現像スリーブ５３の表面粗度
及び弾性ブレード６０の現像スリーブ５３への当接圧に
よって異なるが、低湿環境下では１０００〜１５００枚
程度プリントしたら、電極層６０ｂへのバイアスの印加
をＯＦＦすればよい。

【００６８】これによって低湿環境下での現像装置の連
続使用により、トナー６１の摩擦帯電電荷量が過剰にな
って、現像スリーブ５３からトナー６１が感光ドラムへ
飛翔しにくくなることを原因とした画像濃度の低下を防
止することができる。

【００６９】実施例１２ 図９は、本発明の現像装置をプロセスカートリッジに適
用した場合で、本実施例の構成は、図４に示した実施例
４と基本的に同じで、ただ、その現像装置の弾性ブレー
ド６０が、実施例９のときと同様、ブレード本体６０
ａ、電極層６０ｂ及び高抵抗層６０ｃから形成されてい
るのに対し、実施例４では現像装置の弾性ブレード２
が、電極を兼ねたブレード本体層を構成する導電層２ａ
及び高抵抗層２ｂから形成されている点が異なる。図９
において図４に付した符号と同一の符号は同一の部材を
示す。

【００７０】本実施例においても、弾性ブレード６０の
電極層６０ｂにバイアスを印加してその流れる電流を定
電流制御することにより、現像スリーブ３２上のトナー
６１を十分に帯電して、高濃度の画像を得ることがで
き、又スリーブゴーストも防止できる。

【００７１】現像装置はこのようなプロセスカートリッ
ジに組込むことにより、感光ドラム３１の交換やトナー
６１の補給が容易になるという利点がある。

【００７２】実施例１３ 本実施例では、図５を参照して説明した実施例９の現像
装置において、電源６４による弾性ブレード６０の電極
層６０ｂへの電圧の印加を、定電圧制御しながら行なっ
たことが特徴である。本実施例の現像スリーブ５３は、
回転速度が可変になっている。

【００７３】さて、例えば文字画像のように高濃度、高
コントラストの画質を得たいときには、現像スリーブ５
３の回転数を高め、逆に階調性に重点を置いたグラフィ
ック画像のときには、現像スリーブ５３の回転数を低く
するというように、画像の種類に合わせて現像スリーブ
５３の回転数を変化させる方法がある。これは、短時間
当たりの現像剤の補給量を変えることで現像効率が変化
する点を利用した方法である。

【００７４】このように、現像スリーブ５３の回転速度
の切り換えが可能な現像装置又は画像形成装置において
は、短時間当たりに弾性ブレード６０と現像スリーブ５
３との間を通過するトナー量が変化するが、このとき定
電圧制御により弾性ブレード６０と現像スリーブ５３と
の間の電圧が一定となるように、弾性ブレード６０にバ
イアス電圧を印加すれば、弾性ブレード６０から現像ス
リーブ５３上のトナー６１に供給される電荷が、例えば
現像スリーブ５３を速く回転するときでも遅いときと同
じように十分に供給され、従って濃度が十分に得られる
ようになる。本実施例では、電源６４は定電圧源となっ
ており、これにより現像スリーブ５３上のトナー６１と
同極性のバイアスを、そのときの電圧が−６００〜−８
００Ｖとなるように定電圧制御して印加した。

【００７５】なお、本実施例においては、図６の感光ド
ラム５１は、帯電ローラ５２によって表面電位が−５５
０〜−６５０Ｖになるように帯電し、現像スリーブ５３
には、ＤＣ成分が−３５０〜−５５０Ｖ、ＡＣ成分のＶ
ｐｐが１６００Ｖ、周波数が１８００Ｈｚの現像バイア
スを印加した。現像スリーブ５３及び弾性ブレード６０
の構成、並びに負帯電性の磁性トナー６１は、実施例９
と同様にした。

【００７６】本実施例では、以上のように、定電圧制御
してバイアスを弾性ブレード６０の電極層６０ｂに印加
したので、現像スリーブ５３の回転が速いときでも、現
像スリーブ５３上のトナー６１に十分な電荷を供給で
き、濃度の高いスリーブゴーストのない良好な画像を得
ることができる。

【００７７】実施例１４ 本実施例では、図７を参照して説明した実施例１０の現
像装置に適用したもので、実施例１３のときと同様に、
その電源６４が定電圧電源で、現像スリーブ５２の回転
速度が可変になっている点が、実施例１０と異なるだけ
である。

【００７８】本実施例のように一成分現像剤として非磁
性トナー６１を用いても、実施例１３ときと同様、弾性
ブレード６０の電極層６０ｂにトナー６１と同極性のバ
イアスを定電圧制御して印加することにより、現像スリ
ーブ５３の回転が速いときでも、現像スリーブ５３上の
トナー６１に十分な電荷を供給でき、濃度の高いスリー
ブゴーストのない良好な画像を得ることができる。

【００７９】実施例１５ 本実施例では、図８を参照して説明した実施例１１の現
像装置に適用したもので、実施例１３のときと同様に、
その電源６４が定電圧電源で、現像スリーブ５２の回転
速度が可変になっている点が、実施例１１と異なるだけ
である。

【００８０】本実施例では、定電圧電源６４と弾性ブレ
ード６０との間に設けたスイッチＳＷにより、連続プリ
ント時に、プリント開始からある枚数プリントしたら、
弾性ブレード６０の電極層６０ｂに印加するバイアスを
ＯＦＦして、トナー６１の過剰帯電を防止できるので、
現像スリーブ５３の回転が速いときでも、現像スリーブ
５３上のトナー６１に十分な電荷を供給して、濃度の高
いスリーブゴーストのない良好な画像を得ること効果が
一層向上する。

【００８１】実施例１６ 本実施例では、図９を参照して説明した実施例１２のプ
ロセスカートリッジの現像装置に適用した。その現像装
置の弾性ブレード６０の電極層６０ｂに、実施例１３の
ときと同様に、定電圧制御したバイアスを印加すること
により、同様に、スリーブゴーストのない高濃度の画像
が得られた。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
によれば、現像剤担持体の表面上に微粉トナー層が形成
されても、規制部材に導電層又は電極層を設けて一成分
現像剤のトナーと同極性のバイアス電圧を印加し、現像
剤担持体上に担持したトナーに電荷を供給しているの
で、現像剤担持体上のトナー層の全層に亙ってトナー
を、現像剤担持体との摩擦帯電等と相俟って良好に帯電
でき、従ってこのトナーを用いた現像によりスリーブゴ
ースト等のない良好な画像を得ることができる。

【００８３】更に規制部材に印加するバイアスを定電流
制御した場合には、規制部材に形成したリーク防止用の
高抵抗層の抵抗値に環境変動による変化があっても、又
バイアスを定電圧制御した場合には、現像剤担持体の回
転速度が変っても、同様にトナーを良好に帯電してスリ
ーブゴースト等のない良好な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一実施例を示す断面図であ
る。

【図２】本発明の現像装置の他の実施例を示す断面図で
ある。

【図３】本発明の現像装置の更に他の実施例を示す断面
図である。

【図４】本発明の現像装置を適用したプロセスカートリ
ッジを示す断面図である。

【図５】本発明の現像装置の更に他の実施例を示す断面
図である。

【図６】図５の現像装置を備えた画像形成装置を示す概
略構成図である。

【図７】本発明の現像装置の更に他の実施例を示す断面
図である。

【図８】本発明の現像装置の更に他の実施例を示す断面
図である。

【図９】本発明の現像装置を適用したプロセスカートリ
ッジを示す断面図である。

【符号の説明】

１、５１ 感光ドラム ２、６０ 弾性ブレード ２ａ 導電層 ２ｂ、６０ｃ 高抵抗層 ７、６１ トナー １２、５３ 現像スリーブ １３、６４ 電源 ６０ａ ブレード本体 ６０ｂ 電極層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木須 浩樹 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤担持体上に担持した一成分現像剤
   を前記現像剤担持体上に当接した現像剤規制部材で規制
   して現像剤の薄層を形成しながら、前記現像剤を前記現
   像剤担持体により像担持体と対向した現像部へと搬送
   し、前記現像部で前記現像剤により前記像担持体上に形
   成された潜像を現像して可視化する現像装置において、
   前記現像剤担持体を導電性部材で形成し、前記規制部材
   を、導電層からなる規制部材本体層、及び前記本体層の
   前記現像剤担持体に面する側に設けられた高抵抗層で形
   成し、更に前記本体層に電圧を印加する電源を設けたこ
   とを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記現像剤の体積平均粒径が４〜９μｍ
   の範囲である請求項１の現像装置。
3. 【請求項３】 現像剤担持体上に担持した一成分現像剤
   を前記現像剤担持体上に当接した現像剤規制部材で規制
   して現像剤の薄層を形成しながら、前記現像剤を前記現
   像剤担持体により像担持体と対向した現像部へと搬送
   し、前記現像部で前記現像剤により前記像担持体上に形
   成された潜像を現像して可視化する現像装置において、
   前記現像剤担持体を導電性部材で形成し、前記規制部材
   を、規制部材本体、前記現像剤担持体に面する側の高抵
   抗層、及びこれと前記本体との間に設けられた電極層で
   形成し、更に前記電極層に電圧を印加する電源を設けた
   ことを特徴とする現像装置。
4. 【請求項４】 前記電源による電圧の印加を、流れる電
   流が一定となるように定電流制御しながら行なう請求項
   ３の現像装置。
5. 【請求項５】 前記電源による電圧の印加を、印加され
   る電圧が一定となるように定電圧制御しながら行なう請
   求項３の現像装置。