JPH09274375A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像剤担持体上に残留した一成分現像剤のチ
ャージアップを防止して、濃度薄および濃度むら等のな
い高品質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。 【解決手段】 現像スリーブ５と当接する弾性ブレード
７は、当接部の下流に近接した現像スリーブ５と弾性ブ
レード７との間の微少間隙部に対応する位置に、電界発
生手段としてアルミニウムテープ製の導電電極７ｄを有
する。交流電源１３からの導電電極７ｄへの交流電圧の
印加により、微少間隙部に交番電界を形成して、微少間
隙部に位置した現像スリーブ５上のトナーＴ１を一旦、
引き剥がし、現像スリーブ５と弾性ブレード７表層のウ
レタンゴム７ｃとの間で往復運動を繰り返し、撹拌した
後、現像スリーブ５上に戻して再塗布する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる現像装
置に関し、特に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】従来の一成分現像剤を使用した現像装置
の一例を図５に示す。

【０００３】図５に示すように、この現像装置１０１
は、非磁性一成分現像剤の非磁性トナーＴを収容したホ
ッパー６と、矢印Ｘ方向に回転する感光ドラム１００に
対面したホッパー６の開口部に感光ドラム１００と対向
して配設された、矢印Ｙ方向に回転する現像スリーブ１
０２と、現像スリーブ１０２と当接して矢印Ｚ方向に回
転することにより、現像スリーブ１０２に対するトナー
の剥ぎ取りおよび供給を行なう供給ローラ１０４と、現
像スリーブ１０２上に担持されたトナーＴの塗布量およ
び帯電量を規制する弾性ブレード１０３と、ホッパー１
０６内のトナーＴの現像スリーブ１０２の下側からの飛
散を防ぐ吹き出し防止シート１０５等からなっている。

【０００４】感光体１００の表面に図示しない手段によ
り静電潜像が形成され、現像装置１０１は、図示しない
バイアス電源より現像スリーブ１０２に感光ドラム１０
０との間で現像バイアスを印加することにより、現像ス
リーブ１０２と感光ドラム１００とが対向した現像領域
に現像電界を形成して、現像スリーブ１０２の表面に鏡
映力で付着されているトナーＴを感光ドラム１００上の
静電潜像に付着して現像し、潜像をトナー像として可視
化する。現像に寄与せずに現像スリーブ１０２の表面に
残った残留トナーＴ′は、供給ローラ１０４により剥ぎ
取られてホッパー１０６内に回収される。

【０００５】上記の非磁性トナーＴを使用した一成分現
像装置１０１では、現像スリーブ１０２へのトナーＴの
供給、塗布は、基本的に、現像スリーブ１０２と供給ロ
ーラ１０４との摺擦領域でトナーＴを摩擦帯電して、ト
ナーが獲得した帯電電荷による鏡映力でトナーを現像ス
リーブ１０２の表面に付着することにより、達成され
る。トナーＴの現像スリーブ１０２への塗布量の調整
は、現像スリーブ１０２と供給ローラ１０４の周速差で
行なわれる。

【０００６】このような一成分現像装置１０１は、トナ
ーＴの搬送に磁気力を必要せず、トナーが非磁性化され
ているので、特にカラーの画像形成に使用するのに有利
である。

【０００７】

【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１０１では、特開昭６３−８５６５３等に
示されているように、現像スリーブ１０２上に残留した
トナーＴ′を供給ローラ１０４にり完全に除去できず、
一部が残存することがあった。

【０００８】このため、現像スリーブ１０２上には、残
留トナーＴ′と新たなトナーＴが混在することになり、
両者の帯電量に差があることから、現像により得られた
画像には、ハーフトーンや文字部において画像むらが生
じたり、かぶりが発生する。

【０００９】また、現像装置１０１の使用の継続によ
り、残留トナーＴ′の帯電量が徐々に増加してチャージ
アップする。そして、このチャージアップしたトナーが
現像スリーブ１０２の表面に強固に付着して、多数回、
供給ローラ１０４や弾性ブレード１０３を通過すること
により、現像スリーブ１０２や弾性ブレード１０３に溶
融、固着する（トナーの融着）。

【００１０】さらに、現像スリーブ１０２の表面のチャ
ージアップしたトナーにより、現像スリーブ１０２への
新たなトナーＴの供給が疎外され、現像スリーブ１０２
上に供給した新たなトナーＴの塗布量の低下およびチャ
ージアップが生じ、現像性が低下する。

【００１１】その結果、現像した画像の濃度が低下し、
良好な画像が得られなかった。また、現像スリーブ１０
２上のトナーＴの塗布量の低下は、コート性に影響し、
コートむら、コート不良等が生じる原因ともなってい
た。

【００１２】上記の現像スリーブ１０２の表面へのトナ
ーの強固な付着等に起因した問題は、近年、転写性向上
を主たる目的として用いられつつある球形トナーの場
合、特に顕著になる。その理由は次の通りである。

【００１３】第１に、その形状に関わる要因がある。球
形トナーは形状が球形であるが故に、粉砕トナー等の異
形トナーに比べ滑り性がよい。このため、現像スリーブ
１０２と供給ローラ１０４との摺擦により残留トナー
Ｔ′を除去するメカニカルな手法では、摺擦部でトナー
のすり抜けが生じて、除去性能が低下する。

【００１４】第２には、球形トナーの高い滑り性による
摩擦帯電性の低下がある。球形トナーは滑り性がよいた
め、トナーの移動の諸過程における摩擦帯電が不十分と
なって、所定の帯電量が得られなくなる。

【００１５】球形トナーに所定の帯電量を獲得させるに
は、高帯電性能を有する外添剤を外添すればよいが、こ
の外添剤が使用の継続によりチャージアップするので、
外添剤を付着した残留トナーＴ′は、見かけの帯電量が
増して現像スリーブ１０２への鏡映力が増加し、代えっ
て除去しにくくなる。

【００１６】以上のようなことから、球形トナーを用い
る場合、トナーの強固な付着にともなう問題が顕著とな
る。

【００１７】これに対し、特開昭６３−８５６５３や特
開昭６３−８５６５８に示した技術を用いることが考え
られる。この技術は、図６に示すように、供給ローラ４
よりも上流側の位置で現像スリーブ１０２に除去ブレー
ド１０７を当接し、現像スリーブ１０２上の残留トナー
Ｔ′を機械的に掻き落とそうというものである。

【００１８】上記の除去ブレード１０７によれば、粉砕
トナーについてはその目的を達成できるが、その除去手
段がメカニカルな方法であるため、球形トナーに対して
は、滑り性が良い等の理由により除去性能が低下して、
上記の問題を解決できない。

【００１９】最近では、省エネルギー化のために、低融
点トナーの実用化が望まれており、その中でも、特に重
合法により製造した低融点化に効果がある球形トナー、
すなわち低軟化点物質からなるコア部と、これを囲むシ
ェル部を有する球形トナーが待望されている。このよう
なコア／シェル構造の球形トナーの場合、除去ブレード
１０７で除去したのでは、ストレスによりトナーの劣化
が生じてしまい、良好な現像特性を得ることができな
い。

【００２０】ここで、上記の球形トナーの球形度合いに
ついて示す。トナーの球形度合いは、トナーの形状係数
ＳＦ−１およびＳＦ−２を用いて示すことができる。形
状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２は、日立製作所製ＦＥ−ＳＥ
Ｍ（Ｓ−８００）を用いて、無作為に１００個のトナー
粒子像をサンプリングし、その画像情報をインターフェ
ースを介してニコレ社製画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）
に導入して解析し、下式より算出した値として定義し
た。

【００２１】ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）² ／ＡＲＥ
Ａ｝×（π／４）×１００ ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）² ／ＡＲＥＡ｝×（１／４
π）×１００ ただし、ＡＲＥＡ：トナーの投影面積、ＭＸＬＮＧ：ト
ナーの絶対最大長、ＰＥＲＩ：トナーの周長

【００２２】この形状係数ＳＦ−１はトナーの球形度合
を示し、１４０より大きいと、トナーは球形から除々に
不定形となる。形状係数ＳＦ−２はトナーの凹凸度合を
示し、１２０より大きいと、トナーの表面は凹凸が顕著
となる。

【００２３】本出願人の検討によると、トナーに良好な
転写性等を得るには、このＳＦ−１が１００〜１４０、
ＳＦ−２が１００〜１２０のものが好適であることが判
明している。

【００２４】トナーの帯電量や塗布量の低下を防止する
ために、弾性ブレード１０３に導電部材または半導電部
材を用い、現像スリーブ１０２と弾性ブレード１０３と
の間に電位差を設ける方法が提案されている。これは、
現像スリーブ１０２と弾性ブレード間に形成される電界
によって、弾性スリーブ１０２の近傍に存在するトナー
を現像スリーブ１００２および弾性ブレード１０３に引
き寄せて、弾性ブレードや現像スリーブとの摩擦により
帯電させるとともに、現像スリーブ上に形成されるトナ
ー層のトナー量を増加させようとするものである。

【００２５】しかしながら、このような弾性ブレード１
０３を用いた場合、現像領域に現像バイアスとしてＡＣ
電界を印加したときに、現像スリーブ１０２と弾性ブレ
ード１０３との当接部にも電界がかかるために、クーロ
ン力によって弾性ブレードと現像スリーブが引き合い、
見かけ上、弾性ブレードの現像スリーブに対する押圧力
が変動する。このため、弾性ブレードでの規制により現
像スリーブ上のトナー層厚が変動してしまい、トナーの
コートむらを生じる。さらに、弾性ブレードの押圧力が
上昇するため、トナーが現像スリーブ側に押さえつけら
れ、電界によっても引きはがし難くなる。

【００２６】また、現像バイアスとしてＤＣ電界のみを
印加した場合には、トナーが一方向に向かう力しか働か
ないため、トナーが弾性ブレードや現像スリーブに固着
して、チャージアップしやすくなってしまう。

【００２７】以上のように、従来は、現像スリーブ上に
残留したトナーのチャージアップ等を防止できず、それ
にともなう画像の濃度薄等の問題を解消できなかった。

【００２８】本発明の目的は、現像剤担持体上に残留し
た一成分現像剤のチャージアップを防止して、濃度薄お
よび濃度むら等のない高品質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。

【００２９】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明にかか
る現像装置にて達成される。要約すれば、本発明は、現
像剤担持体と当接して回転することにより、現像剤担持
体上の現像残りの一成分現像剤を除去するとともに、新
たな一成分現像剤を供給する現像剤供給手段と、供給さ
れた現像剤を担持して回転することにより、像担持体と
対向した現像領域へ向けて搬送する現像剤担持体と、現
像剤担持体と現像剤供給手段との当接部よりも現像剤担
持体回転方向下流側で現像剤担持体に当接して、現像剤
担持体上に担持された現像剤の層厚を規制する現像剤規
制部材とを備えた現像装置において、前記現像剤規制部
材と現像剤担持体との当接部の現像剤担持体回転方向下
流側に近接した、現像剤規制部材と現像剤担持体との間
の下流側微少間隙部に対応する現像剤規制部材の位置に
交番電界発生手段を設置して、前記下流側微少間隙部に
おいて交番電界により、現像剤担持体上に担持した現像
剤を剥離して、往復運動し、再度、担持させることを特
徴とする現像装置である。

【００３０】本発明によれば、前記当接部の回転方向上
流側に近接した、現像剤規制部材と現像剤担持体との間
の上流側微少間隙部に対応する現像剤規制部材の位置に
交番電界発生手段をさらに設置し、前記下流側微少間隙
部の他に、上流側微少間隙部において交番電界により、
現像剤担持体上に担持した現像剤を剥離して、往復運動
し、再度、担持させることができる。前記電界発生手段
は、導電部材もしくは半導電部材からなり、高圧の交流
電圧を出力する高電圧発生手段に接続される。前記電界
発生手段の現像剤担持体に面する側に誘電層を設けるこ
とができる。前記誘電層の帯電極性は現像剤の帯電極性
と逆とされる。前記交番電界に直流電界を重畳した。

【００３１】また、前記交流電界の周波数（Ｈｚ）の数
値は、現像剤担持体の周速（ｍｍ／秒）の数値の５〜３
０倍とされる。前記現像剤の粒子の形状係数ＳＦ−１が
１００〜１４０、ＳＦ−２が１００〜１２０の範囲とさ
れる。前記現像剤はその一部または全体が重合法により
形成されたものとすることができる。前記現像剤がコア
部／シェル部の構造を持つことができる。前記コア部の
主成分が低軟化点物質であり、該低軟化点物質の融点が
４０〜９０℃とされる。前記現像剤の表面に外添剤が被
覆され、その外添剤の被覆率が５〜９９％とされる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる一成分現像
装置を図面に則してさらに詳しく説明する。

【００３３】実施例１ 図１は、本発明の一実施例にかかる現像装置における現
像スリーブと弾性ブレードの当接部を示す拡大図であ
る。図２は、図１の現像装置を備えた画像形成装置を示
す全体構成図である。画像形成装置は、像担持体として
の感光ドラム１を有し、現像装置４は、この感光ドラム
１上に形成された静電潜像の現像に使用される。

【００３４】図２に示すように、感光ドラム１は、矢印
Ｘ方向に周速１００ｍｍ／秒で回転され、感光ドラム１
に接触した一次帯電ローラ２に、これに接続した図示し
ない高圧電源により帯電バイアスを印加することによ
り、感光ドラム１の表面が一様に帯電される。この感光
ドラム１の表面に、露光装置３からの画像露光３ａを行
なうことにより、感光ドラム１の表面上に静電潜像が形
成される。

【００３５】感光ドラム１上に形成された静電潜像は、
現像装置４によって非磁性一成分現像剤の非磁性トナー
Ｔ１を用いて、バイアス電源１２からの現像バイアスを
印加した下で現像して、トナー像として可視化される。
一方、用紙Ｐが、図示しないレジストローラにより感光
ドラム１と転写ローラ９とが接触した転写部に搬送さ
れ、感光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写部を
通過する用紙Ｐ上に転写ローラ９の作用により転写され
る。

【００３６】トナー像を転写された用紙Ｐは、定着ロー
ラ１０ａと加圧ローラ１０ｂを備えた定着器１０に送ら
れ、そこでトナー像が定着されて、用紙Ｐの繊維上に溶
融固着される。感光ドラム１は次の画像形成に備えるた
めに、転写部で用紙Ｐ上に転写されずに感光ドラム１上
に残ったトナーをクリーニング装置１１により除去す
る。

【００３７】現像装置４は、図１および図２に示すよう
に、非磁性トナーＴ１を収容したホッパー４ａと、矢印
Ｘ方向に回転する感光ドラム１に対面したホッパー４ａ
の開口部に感光ドラム１と対向して配設された、矢印Ｙ
方向に１２０ｍｍ／秒の周速で回転する現像スリーブ５
と、現像スリーブ５と当接して矢印Ｚ方向に１５０ｍｍ
／秒の周速で回転することにより、現像スリーブ５に対
するトナーの剥ぎ取りおよび供給を行なう供給ローラ６
と、現像スリーブ５上に担持されたトナーＴ１の塗布量
および帯電量を規制する弾性ブレード７と、ホッパー４
ａ内のトナーＴ１を撹拌する撹拌部材８等からなってい
る。

【００３８】本実施例によれば、弾性ブレード７は、図
１に示すように、リン青銅製の支持板金７ａと、リーク
防止用の誘電体７ｂを介して支持板金７ａ上の一所に設
けられた、厚さ２００μｍのアルミニウムテープからな
る電界発生手段としての導電電極７ｄと、誘電体７ｂ上
に導電電極７ａを覆って設けられた、ブレードとしての
表面性および電荷付与能力を与えるための厚さ２ｍｍの
ウレタンゴム７ｃとからなっている。弾性ブレード７
は、ウレタンゴム７ｃにより現像スリーブ２を当接して
押圧するように配置され、導電電極７ｂは、その当接部
よりも現像スリーブ５の回転方向下流側近くに位置さ
れ、誘電体７ｂ上に設けられた導通部７ｄ′を介して交
流電源１３に接続されている。

【００３９】交流電源１３により導電電極７ｂに現像ス
リーブ５との間で交流電圧を印加することにより、現像
スリーブ５と弾性ブレード７の当接部の現像スリーブ５
の回転方向下流側に近接した、現像スリーブ５と弾性ブ
レード７との間の下流側微少間隙部に交番電界が発生さ
れる。

【００４０】本実施例の現像装置４の動作について説明
すると、図２において、供給ローラ６により供給、塗布
された現像スリーブ５上のトナーＴ１は、現像スリーブ
５の回転にともない現像スリーブ５と弾性ブレード７の
当接部に運ばれる。この当接部に運ばれたトナーＴ１
は、弾性ブレード７の押圧力により規制されて、所定層
厚のトナー層に形成されるとともに、現像スリーブ５お
よび弾性ブレード７の表面との摩擦により所定の帯電量
を獲得する。

【００４１】この現像スリーブ５上のトナーＴ１は、現
像スリーブ５の回転につれて、当接部下流の現像スリー
ブ５と弾性ブレード７のとの間の下流側微少間隙部にさ
しかかる。この微少間隙部には、導電電極７ｄへの交流
電圧の印加により交番電界が形成されている。微少間隙
部に位置した現像スリーブ５上のトナーＴ１は、この交
番電界により一旦、現像スリーブ５から引き剥がされ
て、現像スリーブ５と弾性ブレード７のウレタンゴム７
ｃとの間で往復運動を繰り返し、撹拌された後、現像ス
リーブ５上に戻される。

【００４２】このようにして再び塗布されたトナーＴ１
は、次いで、現像スリーブ５の回転に従い、図２の感光
ドラム１と対向した現像領域に搬送され、バイアス電源
１２から感光ドラム１との間で現像スリーブ５に印加さ
れた現像バイアスにより、トナーＴ１が感光ドラム１に
飛翔して、感光ドラム１上の静電潜像を現像して可視化
する。現像に寄与せずに現像スリーブ５上に残った残留
トナーは、現像スリーブ５の回転に従い現像装置４に内
に戻された後、供給ローラ６により現像スリーブ５上か
ら除去、回収される。

【００４３】上記のように、本実施例では、現像スリー
ブ５と弾性ブレード７の当接部下流近くの下流側微少間
隙部において、現像スリーブ５上のトナーＴ１を交番電
界により撹拌して再塗布するようにした。これによれ
ば、現像スリーブ５上のトナーＴ１のうち帯電量の高い
トナーが、現像スリーブ５の表面に鏡像力により強く付
着していても、そのトナーは、交番電界により一旦、現
像スリーブ５から引き剥がされ、他の弱く帯電されたト
ナーや未帯電のトナーと撹拌されるので、現像スリーブ
５上に再び塗布したときに、現像スリーブ５の表面は帯
電量の高いトナーだけで覆われることがない。

【００４４】従って、本実施例によれば、現像スリーブ
５の表面に強く付着した帯電量の高いトナーが、何回も
何回も供給ローラ６や弾性ブレード７により摺擦され
て、供給ローラ６等にトナーが融着するというようなこ
とがなく、現像効率も高まる。さらに、現像スリーブ５
上に再塗布されたトナーは、現像領域で感光ドラム１に
飛翔しやすく、現像性が高まると同時に、現像に寄与さ
れずに現像スリーブ５上に残ったトナーは、供給ローラ
６により剥ぎ取りやすくなる。その結果、現像スリーブ
５によるトナーの搬送量が減少して現像画像が濃度薄と
なったり、帯電が不十分なトナーが感光ドラム１上の静
電潜像の非画像域に付着してかぶりが発生するのを防止
でき、高画質な画像を安定して得ることができる。

【００４５】本実施例では、交流電源１３により導電電
極７ｄに対し現像スリーブ５との間で印加した交流電圧
は、ピーク・ツウ・ピーク電圧５００Ｖ、周波数１ｋＨ
ｚの矩形波とした。現像スリーブ５表面の回転速度、つ
まり周速は、上述したように、１２０ｍｍ／秒とした。
この導電電極７ｄに印加する矩形波の周波数（Ｈｚ）の
数値は、現像スリーブ５の周速（ｍｍ／秒）の数値の５
〜３０倍が望ましい。矩形波の周波数の数値が現像スリ
ーブ周速の数値の５倍未満であると、現像スリーブ５上
に再塗布されたトナー層に交番電界によるむらが発生
し、周波数の数値が３０倍を超えると、交流電源１３に
高性能な高圧電源を使用しなければならず、コストアッ
プにつながる。好ましくは、８〜２０倍で使用するのが
望ましい。

【００４６】矩形波の電圧は１００Ｖｐｐ（ピーク・ツ
ウ・ピーク電圧）以上ならば、現像スリーブ５上からト
ナーを引き剥がす効果がある。矩形波の電圧は、弾性ブ
レード７にリークが発生しない範囲内で上限まで印加可
能である。リークが発生すると、トナーの帯電量が減少
してしまうため好ましくない。

【００４７】本実施例では、導電電極７ｄに印加する電
圧は交流電圧のみとしたが、本発明はこれに限定され
ず、交流電圧に直流電圧を重畳した電圧を印加すること
もでき、同様の効果が得られる。

【００４８】弾性ブレード７に設けた電界発生手段の導
電電極７ｄは、アルミニウムテープによりを形成した
が、導電電極７ｄをたとえば導電性のテープやワイヤ
ー、導電ゴム等により形成することができる。

【００４９】電界発生手段は、導電部材で形成した電極
７ｄに限らず、半導電部材で形成した電極でもよく、半
導電部材製の電極に交流電圧を印加することにより、同
様に、下流側微少間隙部に交番電界を発生さることが可
能である。半導電部材製の電極の場合には、リーク防止
のための誘電体７ｂを省略することができ、弾性ブレー
ド７のコストを低減することができる。

【００５０】以上説明したように、本発明では、現像ス
リーブ５と弾性ブレード７の当接部の現像スリーブ５の
回転方向下流に近接した、現像スリーブ５と弾性ブレー
ド７との間の下流側微少間隙部に対応する、弾性ブレー
ド７の位置に導電電極７ｂを設置して交流電圧を印加す
ることにより、下流側微少間隙部に交番電界を形成し
て、現像スリーブ５上のトナーを一旦、剥離し、現像ス
リーブ５と弾性ブレード７との間で往復運動を繰り返し
て撹拌した後、再び現像スリーブ５の表面に戻して再塗
布するので、現像スリーブ５の表面にチャージアップし
たトナーが強固に付着するのを防げ、その付着したトナ
ーが多数回、供給ローラ６や弾性ブレード７を通過して
摩擦されることによるトナー融着を防止でき、高画質な
画像を安定して得ることができる。

【００５１】実施例２ 本実施例では、現像スリーブと弾性ブレードの当接部の
現像スリーブ回転方向上流に近接した、現像スリーブと
弾性ブレードとの間の上流側微少間隙部においても、下
流側微少間隙部と同じように、交番電界により現像スリ
ーブ上のトナーを一旦、剥離し、往復運動を繰り返して
撹拌できるようにし、現像スリーブや弾性ブレードの表
面にトナー融着が発生するのを防止するとともに、併せ
てトナーに充分な帯電量を付与させられるようにしたこ
とが特徴である。

【００５２】本実施例における現像スリーブとこれに当
接した弾性ブレードを図３に示す。図３に示すように、
弾性ブレード１４は、ウレタンゴム製のブレード本体１
４ａを有し、そのブレード本体１４ａの現像スリーブ５
と反対側の面に、現像スリーブ５と弾性ブレード１４の
当接部に相当する箇所を除いて導電塗料膜１４ｂを塗布
し、ブレード本体１４ａの現像スリーブ５と当接する側
の面に、ナイロン樹脂層１４ｃを塗布してなっている。
弾性ブレード１４は、ウレタンゴム１４ａにより現像ス
リーブ５を当接して押圧するように配置されている。

【００５３】この導電塗料膜１４ｂは、電界発生手段と
しての導電電極を構成しており、導電塗料膜１４ｂを、
現像スリーブ５と弾性ブレード１４の当接部に相当する
箇所を除いて設けたことにより、当接部の下流に近接し
た現像スリーブ５と弾性ブレード１４との間の下流側微
少間隙部のみならず、当接部の上流に近接した上流側微
少間隙部においても、交番電界が形成される。導電塗料
膜１４ｂには、交流電源１５が現像スリーブ５との間で
接続されている。

【００５４】実施例１のときと同様、図２の供給ローラ
６により供給、塗布された現像スリーブ５上のトナーＴ
１は、現像スリーブ５の回転にともない現像スリーブ５
と弾性ブレード１４の当接部の近くに運ばれ、その当接
部上流の上流側微少間隙部に近づく。この上流側微少間
隙部に到達したトナーＴ１は、導電塗料膜１４ｂへの交
流電圧の印加により形成された交番電界により、現像ス
リーブ５と弾性ブレード１４との間で往復運動を繰り返
し、弾性ブレード１４表層のナイロン樹脂層７ｃと摩擦
して、トナーＴ１に電荷が付与される。

【００５５】現像スリーブ５の回転によってトナーＴ１
がさらに現像スリーブ５と弾性ブレード１４の当接部に
運ばれると、弾性ブレード１４の押圧力により規制され
て、所定層厚のトナー層に形成されるとともに、現像ス
リーブ５および弾性ブレード１４の表面との摩擦によ
り、トナーＴ１がさらに帯電される。

【００５６】次いで、現像スリーブ５上のトナーＴ１
は、現像スリーブ５と弾性ブレード１４の当接部の現像
スリーブ回転方向下流側の微少間隙部にさしかかり、こ
の下流側微少間隙部に形成された交番電界により、一
旦、現像スリーブ５から引き剥がされて、現像スリーブ
５と弾性ブレード１４表層のナイロン樹脂層１４ｃとの
間で往復運動を繰り返し、撹拌された後、現像スリーブ
５上に再び塗布される。

【００５７】その後、実施例１と同様、トナーＴ１は現
像領域で現像に使用され、現像に寄与しなかった残留ト
ナーは、図２の現像装置４内で供給ローラ６により現像
スリーブ５から剥ぎ取られる。

【００５８】本実施例では、現像スリーブ５と弾性ブレ
ード１４の当接部下流の下流側微少間隙部に交番電界を
形成したので、実施例１と同様、トナー融着を防止する
ことができ、また、当接部上流の上流側微少間隙部にも
交番電界を形成して、トナーＴ１を現像スリーブ５と弾
性ブレード１４の間で往復させ、トナーＴ１の現像スリ
ーブ５や弾性ブレード１４との摩擦の機会を増したの
で、帯電量を付与しにくい高温高湿環境下においても、
トナーＴ１に充分な帯電量を付与することができる。

【００５９】さらに、トナーＴ１が接触する弾性ブレー
ド１４の表面には、トナーの帯電極性と逆極性を有する
ナイロン樹脂層１４ｃを設けたので、トナーを充分に帯
電しやすい。その結果、感光ドラム１上の静電潜像の非
画像域へのトナーの付着によるかぶりを、環境等の広い
状況で防止することができる。

【００６０】以上のように、本実施例では、現像スリー
ブ５と弾性ブレード１４の当接部近くの、現像スリーブ
５と弾性ブレード１４との間の上流側、下流側微少間隙
部に交番電界を発生させたので、実施例１のときと同
様、トナー融着を防止できる他に、高温高湿環境下にお
いてもトナーに充分な帯電量を付与でき、かぶりやトナ
ーの搬送量不足による画像の濃度薄を防止でき、高画質
の画像を安定して得ることができる。

【００６１】実施例３ 本発明のさらに他の実施例における現像スリーブとこれ
に当接した弾性ブレードを図４に示す。

【００６２】図４に示すように、本実施例における弾性
ブレード１６は、リン青銅製の支持板金１６ａ上にウレ
タンゴム１６ｂを貼り付け、そのウレタンゴム１４ｂの
現像スリーブ５との当接部よりも現像スリーブ回転方向
下流側近くに、交番電界発生用の半導電電極１６ｃを設
置してなっている。半導電電極１６ｃには、現像スリー
ブ５との間で交流電圧を印加するための交流電源１７が
接続される。

【００６３】本実施例では、一成分現像剤の非磁性トナ
ーＴ２として、トナーの転写性向上およびトナーにかか
るストレスの低減化を主たる目的として、重合法による
球形の非磁性トナーを用いた。この球形トナーは、表面
部分を重合法により形成しており、粉砕トナーを球形化
処理した等の球形トナーに比べ、より球形に近い形状を
有している。重合トナーは、重量平均粒径６μｍ程度
で、前述した形状係数ＳＦ−１が１００〜１４０、ＳＦ
−２が１００〜１２０の範囲のものとした。

【００６４】表面部分を重合法で形成した球形トナーで
は、分散媒中にプレトナー粒子（モノマー組成物）を存
在させて、重合反応により表面部分を生成するため、か
なり平滑化された表面を得ることができる。従って、こ
のような重合法による球形トナーによれば、球形形状が
もつ高滑り性により、トナー自身にかかるストレスの低
減化と高転写効率を維持して、高画質の画像を安定して
得ることができる。

【００６５】本実施例では、さらに、球形トナーの製造
の容易化と、省エネルギーを目的とした球形トナーの低
溶融点化のために、球形トナーにコア部とこれを囲むシ
ェル部の構造をもたせ、シェル部分を重合により形成し
た。コア／シェル構造の利点は、トナーの優れた定着性
を損なうことなく耐ブロッキング性を付与できることに
加え、シェル部のみを重合することから、コアを有しな
いバルクの重合トナーと比較して、重合後の後処理工程
において残存モノマーの除去を容易に行なえることであ
る。

【００６６】コア部の主成分としては低軟化点物質が好
ましく、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８−８に準拠した方法によ
り測定した主体極大ピーク値が４０〜９０℃を示す化合
物が好ましい。極大ピーク値が４０℃未満であると、低
軟化点物質の自己凝集力が弱くなり、その結果、トナー
の高温オフセット性が弱くなり好ましくない。一方、極
大ピーク値が９０℃を超えると、トナーの定着温度が高
くなり好ましくない。さらに、直接重合方法によりトナ
ーを得る場合には、水系の懸濁液状態で造粒・重合を行
うため、極大ピーク値の温度が高いと、主に造粒中に低
軟化点物質が析出してきて、懸濁液を阻害するため好ま
しくない。

【００６７】本発明では、低軟化点物質の極大ピーク値
の温度測定には、たとえばパーキンエレマー社製ＤＳＣ
−７を用いた。この測定装置の検出部の温度補正には、
インジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正にはインジ
ウムの融解熱を用いる。測定サンプルにアルミニウム製
パンを用い、対照用に空パンをセットして、昇温速度１
０℃／分で測定を行った。

【００６８】低軟化点物質としては、具体的には、パラ
フィンワックス、ポリオレフィンワックス、フィッシャ
ートロピッシュワックス、アミドワックス、高級脂肪
酸、エステルワックスおよびこれらの誘導体、またはこ
れらのグラフト／ブロック化合物等が利用できる。

【００６９】低軟化点物質は、トナーにその５〜３０重
量％の割合で使用することが好ましい。５重量％未満の
使用では、上記した残存モノマーの除去に負担がかか
り、また３０重量％を超える使用では、重合法による製
造であっても、造粒時にトナー粒子同士の合一が起きや
すく、粒度分布の広いトナーが生成しやすく、本発明に
は不適当であった。

【００７０】トナーの表面には外添剤を被覆して、感光
ドラムの帯電部材によるトナーへの影響のある程度を外
添剤に逃がしてやるように構成することが好ましい。ト
ナー表面の外添剤の被覆率は５〜９９％、さらに好まし
くは１０〜９９％である。トナー表面の外添剤被覆率を
５〜９９％にすることにより、トナーの流動性が高ま
り、現像効率および転写効率が向上する。

【００７１】トナー表面の外添剤被覆率は、日立製作所
ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い、無作為にトナー粒
子像を１００個サンプリングし、その画像情報をインタ
ーフェースを介してニコレ社製画像解析装置（Ｌｕｚｅ
ｘ３）に導入、解析して、算出した。

【００７２】本発明において、使用する外添剤の粒径
は、トナーに添加した時の耐久性の点から、トナーの重
量平均粒径の１／１０以下であることが好ましい。この
添加剤の粒径は、電子顕微鏡におけるトナー粒子の表面
観察により求めた、外添剤の平均粒径を意味する。

【００７３】外添剤としては、たとえば、以下のような
ものが用いられる。酸化アルミニウム、酸化チタン、チ
タン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化マグネシウ
ム、酸化クロム、酸化錫、酸化亜鉛などの金属酸化物；
窒化ケイ素などの窒化物；炭化ケイ素などの炭化物；硫
酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなどの金
属塩；ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなど
の脂肪酸金属塩；カーボンブラック、シリカなど。

【００７４】これらの外添剤は、トナー１００重量部に
対し０．０１〜１０重量部が用いられ、好ましくは０．
０５〜５重量部が用いられる。これらの外添剤は単独で
用いることも、複数を併用することもできる。外添剤は
疎水化処理を行った方のものが、より好ましい。

【００７５】以下、本実施例の動作原理を説明する。図
４において、弾性ローラ６により供給、塗布された現像
スリーブ５上の重合法による球形トナーＴ２は、現像ス
リーブ５の回転にともない現像スリーブ５と弾性ブレー
ド１６との当接部に運ばれ、弾性ブレード１６の押圧力
により規制されて、トナーＴ２が所定層厚のトナー層に
形成されるとともに、現像スリーブ５および弾性ブレー
ド１６の表面との摩擦により、所定の帯電量を獲得す
る。

【００７６】このように所定の層厚および帯電量に規制
されたトナーＴ２は、現像スリーブ５の回転につれて、
当接部下流の現像スリーブ５と弾性ブレード７のとの間
の下流側微少間隙部にさしかかり、導電電極１６ｃへの
交流電圧の印加により微少間隙部に形成された交番電界
により、一旦、現像スリーブ５から引き剥がされて、現
像スリーブ５と弾性ブレード１６の半導電電極１６ｃと
の間で往復運動を繰り返し、撹拌された後、現像スリー
ブ５上に戻されて再び塗布される。

【００７７】再塗布されたトナーＴ２は、実施例１と同
様、図２の感光ドラム１と対向する現像領域において、
現像スリーブ５に印加された現像バイアスにより感光ド
ラム１に飛翔して、感光ドラム１上の静電潜像を現像し
て可視化する。現像に寄与せず現像スリーブ５上に残っ
た残留トナーは、現像スリーブ５の回転に従って現像装
置４に内に戻された後、供給ローラ６により現像スリー
ブ５上から除去、回収される。

【００７８】本実施例においても、帯電量が高いトナー
が現像スリーブ５の表面に鏡像力により強く付着してい
ても、現像スリーブ５と弾性ブレード１６の当接部下流
の下流側微少間隙部で、交番電界によりトナーＴ２を一
旦、現像スリーブ５から引き剥がし、撹拌した後、再び
現像スリーブ５上に再塗布しているので、トナーが現像
スリーブ５の表面に強く付着することがなくなる。

【００７９】その結果、球形トナーＴ２が現像スリーブ
５の表面に鏡像力により強く付着し、多数回、供給ロー
ラ６や弾性ブレード１６によって摺擦されることにより
発生するトナー融着を防止することができる。

【００８０】本実施例では、重合法による球形トナーＴ
２を用いているために、現像スリーブ５と弾性ブレード
１６の当接部でトナーＴ２にかかるストレスが低減さ
れ、トナーの劣化が少ないばかりか、球形トナーによる
高転写効率も維持できる。

【００８１】以上のように、本実施例では、形状係数Ｓ
Ｆ−１が１００〜１４０、ＳＦ−２が１００〜１２０の
範囲の球形トナーを用い、現像スリーブ５と弾性ブレー
ド１６の当接部下流の下流側微少間隙部において、現像
スリーブ５上のトナーＴ２を一旦、剥離し、往復運動を
繰り返して撹拌した後に、再び現像スリーブ５の表面に
戻すので、現像スリーブ５の表面のチャージアップした
球形トナーが多数回、供給ローラ６や弾性ブレード１６
を通過して摩擦されることによって生じていたトナー融
着を防止できるとともに、球形トナーの特性である高転
写効率を維持できる。その結果、高画質画像を安定して
得ることができる。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
弾性ブレードと現像スリーブとの当接部の現像スリーブ
回転方向下流側に近接した、弾性ブレードと現像スリー
ブとの間の下流側微少間隙部に対応して、弾性ブレード
に交番電界発生手段を設置して、下流側微少間隙部にお
いて交番電界により、現像スリーブ上に担持した一成分
現像剤の非磁性トナーを剥離して、往復運動し、再度、
担持させるようにしたので、現像スリーブ上のトナーの
局所的なチャージアップを防止して、現像スリーブや弾
性ブレードにトナー融着が発生するのを防止でき、しか
も、その構成も簡単である。さらに、現像スリーブ上の
現像に寄与しなかった残留トナーと、新たに供給された
トナーとの帯電量の差に起因した、ハーフトーンや文字
部の画像むらやかぶりの発生を防止でき、さらにまた、
残留トナーのチャージアップによる新たなトナーの供給
疎外を防止し、画像濃度の低下や、トナーの塗布むら、
塗布不良等を防止できた。

【００８３】また、本発明によれば、上記の効果を維持
しつつ、転写性向上が図れる球形トナーを安定して使用
することが可能となる。さらに、低融点な球形トナーに
対して、上記効果を維持したまま、トナーの劣化および
現像スリーブの劣化を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一実施例にかかる一成分現
像装置における現像スリーブと弾性ブレードの当接部を
示す拡大図である。

【図２】図１の現像装置を備えた画像形成装置を示す全
体構成図である。

【図３】本発明の他の実施例における現像スリーブとこ
れに当接した弾性ブレードを示す斜視図である。

【図４】本発明のさらに他の実施例ににおける現像スリ
ーブとこれに当接した弾性ブレードを示す拡大図であ
る。

【図５】従来の現像装置を示す概略構成図である。

【図６】従来の除去ブレードを設置した現像装置を示す
概略構成図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム ４ 現像装置 ５ 現像スリーブ ６ 供給ローラ ７、１４、１６ 弾性ブレード ７ｃ ウレタンゴム ７ｄ、１６ｃ 導電電極 １３、１５、１７ 交流電源 １４ｂ 導電塗料膜 １４ｃ ナイロン樹脂層

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤担持体と当接して回転することに
   より、現像剤担持体上の現像残りの一成分現像剤を除去
   するとともに、新たな一成分現像剤を供給する現像剤供
   給手段と、供給された現像剤を担持して回転することに
   より、像担持体と対向した現像領域へ向けて搬送する現
   像剤担持体と、現像剤担持体と現像剤供給手段との当接
   部よりも現像剤担持体回転方向下流側で現像剤担持体に
   当接して、現像剤担持体上に担持された現像剤の層厚を
   規制する現像剤規制部材とを備えた現像装置において、
   前記現像剤規制部材と現像剤担持体との当接部の現像剤
   担持体回転方向下流側に近接した、現像剤規制部材と現
   像剤担持体との間の下流側微少間隙部に対応する現像剤
   規制部材の位置に交番電界発生手段を設置して、前記下
   流側微少間隙部において交番電界により、現像剤担持体
   上に担持した現像剤を剥離して、往復運動し、再度、担
   持させることを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記当接部の回転方向上流側に近接し
   た、現像剤規制部材と現像剤担持体との間の上流側微少
   間隙部に対応する現像剤規制部材の位置に交番電界発生
   手段をさらに設置し、前記下流側微少間隙部の他に、上
   流側微少間隙部において交番電界により、現像剤担持体
   上に担持した現像剤を剥離して、往復運動し、再度、担
   持させる請求項１の現像装置。
3. 【請求項３】 前記電界発生手段は、導電部材もしくは
   半導電部材からなり、高圧の交流電圧を出力する高電圧
   発生手段に接続されている請求項１または２の現像装
   置。
4. 【請求項４】 前記電界発生手段の現像剤担持体に面す
   る側に誘電層を設けた請求項３の現像装置。
5. 【請求項５】 前記誘電層の帯電極性は現像剤の帯電極
   性と逆である請求項４の現像装置。
6. 【請求項６】 前記交番電界に直流電界を重畳した請求
   項１、２、３、４または５の現像装置。
7. 【請求項７】 前記交流電界の周波数（Ｈｚ）の数値
   は、現像剤担持体の周速（ｍｍ／秒）の数値の５〜３０
   倍である請求項１、２、３、４、５または６の現像装
   置。
8. 【請求項８】 前記現像剤の粒子の形状係数ＳＦ−１が
   １００〜１４０、ＳＦ−２が１００〜１２０の範囲であ
   る請求項１、２、３、４、５、６または７の現像装置。
9. 【請求項９】 前記現像剤はその一部または全体が重合
   法により形成された請求項１、２、３、４、５、６、７
   または８の現像装置。
10. 【請求項１０】 前記現像剤がコア部／シェル部の構造
    を持つ請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９
    の現像装置。
11. 【請求項１１】 前記コア部の主成分が低軟化点物質で
    あり、該低軟化点物質の融点が４０〜９０℃である請求
    項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の現
    像装置。
12. 【請求項１２】 前記現像剤の表面に外添剤が被覆さ
    れ、その外添剤の被覆率が５〜９９％である請求項１、
    ２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の現
    像装置。