JP2002258612A

JP2002258612A - 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2002258612A
Application number: JP2001054643A
Authority: JP
Inventors: Shinji Uehara; 慎司上原; Yasuyuki Ishii; 保之石井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2002-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】トナー帯電ローラから現像ローラへのリークを
防止する。【解決手段】感光体に接触し現像を行う現像ローラ１２
の回転方向に対して現像部上流に、現像ローラに当接し
てトナー帯電ローラ１７が配置され、その最外層両端部
Ｅは現像ローラの最外層両端部Ｆの外側に位置するよう
設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子写真複
写機、電子写真プリンター等の画像形成装置の現像装置
及び少なくとも現像装置からなるプロセスカートリッジ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真法としては光導電性物質
を利用し、種々の方法により感光体上に電気的潜像を形
成し、次いで潜像をトナーで現像し可視像とし、必要に
応じて紙などの転写材にトナー画像を転写した後、熱や
圧力等により定着させ、複写物を得ていた。

【０００３】しかるに画像の解像力、鮮明度等の向上が
求められている現在、トナーの薄層形成方法及びその装
置に関する開発は必須となっており、またこれに対して
いくつかの方策が提案されている。

【０００４】近年、半導電性の現像ローラ、又は表面に
誘電層を形成した現像ローラ上のトナーに対し、トナー
帯電ローラにおける放電による電荷付与を行い、その
後、トナーを感光体表面層に接触させて現像を行う、非
磁性一成分ＤＣ接触現像方法が提案されている。

【０００５】ここで、図７にトナー帯電ローラを用いた
非磁性一成分ＤＣ接触現像方式を示す。この方式は、感
光体１と現像ローラ８１が当接しそれぞれ矢印Ａ、Ｂの
方向に回転している。帯電ローラ２によって感光体１が
帯電し、露光ユニット５からのレーザー光により感光体
１上に潜像が形成される。

【０００６】そして、現像装置８０によって潜像が可視
化される。その後、感光体１に現像された現像ローラ８
１上のトナー８４は、転写ローラ６により転写材９に転
写され、定着装置７で定着される。

【０００７】また、転写されずに感光体１上に残存した
トナー８４は、クリーニングブレード３によってはぎ取
られ、クリーニング容器４に収容される。

【０００８】この現像装置８０は、一成分現像剤として
トナー８４を収容した現像容器８６を有する。該現像容
器８６は、弾性ローラ８２が、弾性ブレード８３と現像
ローラ８１が当接する位置よりも現像ローラ８１の回転
方向上流側の位置で圧接するよう配置されている。その
ため、弾性ローラ８２が矢印Ｄの方向に回転することに
より、現像ローラ８１上にトナー８４を供給することが
可能となる。

【０００９】この現像ローラ８１上に供給されたトナー
８４は、現像ローラ８１の回転に伴い搬送され、弾性ブ
レード８３と現像ローラ８１の当接部で摩擦により電荷
を付与され、薄層化される。

【００１０】そして、薄層化されたトナー８４は、ロー
ラ端部がトナーコート域の外側で現像ローラ８１に当接
し、かつ、トナー層に対し、放電開始電圧以上（ここ
で、「以上」とは、絶対値が大きいことを意味する。以
下特に断りがなければ同じ。）の電圧が印加されたトナ
ー帯電ローラ８５によって電荷付与され、均一に帯電さ
れる。

【００１１】均一な帯電電荷量に揃えられたトナー８４
は、現像ローラ８１によって搬送され、感光体１との当
接部で静電潜像を現像化するために供給される。

【００１２】その後、感光体１と現像ローラ８１の当接
部で現像されず残存したトナー８４は、弾性ローラ８２
に剥ぎ取られる。また、上述したように、弾性ローラ８
２により新たなトナー８４が現像ローラ８１に供給さ
れ、上述作用を繰り返す。

【００１３】本現像方式により、ライン画像とソリッド
画像のトナー高さを同等にできるトナーの帯電電荷量
が、適正範囲に制御できることによって、飛び散りのな
いシャープなライン、ドットが再現可能になる。また、
ライン画像において必要最小限なトナー高さに制御でき
るためトナー消費量を低減し、現像装置の高寿命かつ低
ランニングコスト対応を可能とする等のメリットがあげ
られる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ト
ナー帯電ローラは、製法時におけるローラ両端部の切断
によるはねや表層コート時の塗工むらなどにより、ロー
ラ部端部の形状が不安定になりやすく、図８に示すよう
にトナー帯電ローラ８５の両端面Ｅから現像ローラ８１
表面へのリークが起こり、その結果、現像バイアスを乱
し、画像を乱してしまうという問題があった。

【００１５】そこで、本発明は上記の従来技術の課題を
解決するためになされたもので、その目的としては、ト
ナー帯電ローラから現像ローラヘのリークを防止するこ
とにより、画像を乱すことを防止する現像装置、プロセ
スカートリッジ及び画像形成装置を提供することにあ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の現像装置にあっては、静電潜像を担持す
る像担持体に接触または近接し、前記静電潜像に現像剤
を搬送し可視化する現像剤担持体と、前記現像剤担持体
の回転方向に対して現像領域上流側に、現像剤を介して
前記現像剤担持体に圧接するよう設けられた規制部材
と、前記現像剤担持体の回転方向に対して現像領域上流
側に、かつ、前記現像剤担持体と前記規制部材の圧接部
下流側に、前記現像剤に近接または接触するよう設けら
れた現像剤帯電部材と、を有し、前記現像剤帯電部材に
印加される電圧は、該印加電圧の絶対値が放電開始電圧
の絶対値以上であり、かつ、前記現像剤の帯電極性と同
極性であり、前記現像剤帯電部材の両端部は、前記現像
剤担持体の両端部より外側に位置することを特徴とす
る。

【００１７】これにより、前記現像剤帯電部材の両端部
からの前記現像剤担持体へのリークを防止することで、
現像バイアスの乱れを防止し、かかる原因による画像の
乱れを防止することが可能となる。

【００１８】また、前記現像装置にあっては、前記現像
剤帯電部材は複数の層から成る弾性ローラであることを
特徴とする。

【００１９】これにより、より確実に前記現像剤帯電部
材から前記現像剤担持体へのリークを防止することが可
能となる。

【００２０】また、前記現像装置にあっては、前記現像
剤の形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０、形状係数ＳＦ
−２が１００〜１４０であることを特徴とし、より好適
には、前記現像剤の体積抵抗率が１０¹²Ω・ｃｍ以上で
あることを特徴とする。

【００２１】これにより、放電開始電圧が安定し、前記
現像剤帯電部材から前記現像剤担持体へのリークを防止
することが可能となる。

【００２２】また、少なくとも前記現像装置を備え、画
像形成装置に着脱自在としたプロセスカートリッジであ
ることを特徴とする。

【００２３】あるいは、前記現像装置を有する画像形成
装置又は前記プロセスカートリッジを有する画像形成装
置であることを特徴とする。

【００２４】これにより、前記現像剤帯電部材から前記
現像剤担持体へのリークを防止する現像装置、あるいは
かかる現像装置を有するプロセスカートリッジを、ユー
ザーフレンドリーな取り扱いに優れた構成で提供するこ
とが可能となる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣
旨のものではない。

【００２６】（第１の実施の形態）図１、図２を参照し
て、第１の実施の形態に係る現像装置、プロセスカート
リッジ及び画像形成装置について説明する。

【００２７】図１、図２は、第１の実施の形態にかかる
画像形成装置及び現像装置の断面図である。図１におい
て、潜像担持体としての感光ドラム１（φ３０ｍｍ）
は、矢印Ａ方向に６０ｒｐｍ（０．５ｒｐｓ）で回転す
る。感光ドラム１は直流電圧−１３００Ｖに印加された
帯電ローラ２によって一様に暗部電位−７００Ｖに帯電
され、感光ドラム１に静電潜像を書き込む露光ユニット
５からのレーザー光により、その表面に静電潜像が形成
される。レーザー光が全面露光した場合−１５０Ｖにな
るようレーザーパワーは調整されている。

【００２８】この静電潜像を感光ドラム１に対して近接
配置された現像装置１０により現像し、トナー像として
可視化する。本実施の形態では感光ドラム１、現像装置
１０はプロセスカートリッジとして構成され、画像形成
装置に対し着脱可能である。なお、本実施の形態では露
光部にトナー像を形成する、いわゆる反転現像を行って
いる。可視化された感光ドラム１上のトナー像は、転写
ローラ６によって記録媒体である紙９に転写され、転写
されずに感光ドラム１上に残存した転写残トナーはクリ
ーニングブレード３によりかきとられ、廃トナー容器４
に収納される。

【００２９】クリーニングされた感光ドラム１は、再び
帯電が行われ上記作用を繰り返す。一方トナー像が転写
された紙９は、定着装置７により定着処理され、装置外
に排紙されプリント動作が終了する。

【００３０】次に、本実施の形態にかかる現像装置１０
について図２に基づいてさらに説明する。図２におい
て、現像装置１０は一成分現像剤として非磁性トナー１
４を収容した現像容器１６と、現像容器１６内の長手方
向に延在する開口部に位置し感光ドラム１と対向設置さ
れた直径１６ｍｍの現像ローラ１１と、を備えている。
感光ドラム１上の静電潜像は、感光ドラム１と現像ロー
ラ１１の対向部である現像領域において現像され、トナ
ー像として可視化される。この時、現像ローラ１１は感
光ドラム１と当接幅を持って矢印Ｂ方向に回転し接触し
ている。

【００３１】上記現像装置１０において、弾性ローラ１
２は、上記弾性ブレード１３と現像ローラ１１表面との
当接部に対し、現像ローラ１１の回転方向に対して上流
側に当接され、かつ回転可能に支持されている。この構
造としては、発泡骨格状スポンジ構造や芯金上にレーヨ
ン、ナイロン等の繊維を植毛したファーブラシ構造のも
のが、現像ローラ１１に対するトナー１４の供給及び未
現像トナーの剥ぎ取りの点から好ましい。

【００３２】弾性ローラ１２は、本実施の形態において
は、芯金上にポリウレタンフォームを設け直径１６ｍｍ
のローラを用いた。この弾性ローラ１２の現像ローラ１
１に対する当接幅としては、１〜６ｍｍが有効であり、
また、弾性ローラ１２は現像ローラ１１に対してその当
接部において相対速度をもたせることが好ましく、本実
施の形態においては、当接幅を４ｍｍに設定し、弾性ロ
ーラ１２の周速として現像動作時に８０ｍｍ／ｓとなる
ように、不図示の駆動手段により所定タイミングで矢印
Ｄ方向に回転駆動させている。

【００３３】かかる相対速度を持たせることで、より効
率よくトナーを現像ローラに供給し、また未現像トナー
を現像ローラから剥ぎ取ることが可能となる。

【００３４】弾性ブレード１３は、ブレード支持板金に
支持され、自由端側の先端近傍を現像ローラ１１の外周
面に面接触にて当接されるよう弾性ローラ１２の下流側
に設けられている。弾性ブレード１３の構造は、シリコ
ン、ウレタン等のゴム材料か、バネ弾性を有するＳＵ
Ｓ、リン青銅等の金属薄板を基体とし、現像ローラ１１
への当接面側にゴム材料を接着したもの等からなってい
る。

【００３５】また、当接方向としては、当接部に対して
先端側が現像ローラ１１の回転方向上流側に位置するい
わゆるカウンター方向になっている。

【００３６】本実施の形態において弾性ブレードは、厚
さ１．０ｍｍの板状のウレタンゴムをブレード支持板金
に接着した構成になっている。また、現像ローラ１１に
対する当接圧は、０．２４５〜０．３４３Ｎ／ｃｍ（２
５〜３５ｇＦ／ｃｍ）（線圧の測定は、摩擦係数が既知
の金属薄板を３枚当接部に挿入し、中央の一枚をばねば
かりで引き抜いた値から換算した。）に設定した。

【００３７】また、前記現像ローラ１１は、上記開口部
にて右略半周面を現像容器１６内に突入し、左略半周面
を現像容器１６外に露出して横設されている。この現像
容器１６外へ露出した面は、現像装置１０の左方に位置
する感光ドラム１に接触して対向している。

【００３８】現像ローラ１１は矢印Ｂ方向に回転駆動さ
れ、その表面は、トナー１４との摺擦確率を高くし、か
つ、トナー１４の搬送を良好に行うための適度な凹凸を
有している。

【００３９】本実施の形態においては、直径１６ｍｍ、
長さ２４０ｍｍ、肉厚４ｍｍのシリコンゴム層上にアク
リル・ウレタン系をコートした現像ローラ１１を用い、
ローラの抵抗を１０⁴〜１０⁶Ω、表面粗さＲｚを０．５
〜０．９μｍ、硬度はアスカーＣ硬度で４５°（加重
９．８Ｎ）とした。

【００４０】また、感光ドラム１と圧接し、現像ローラ
１１の対感光ドラムの侵入量は７０μｍとし、現像ロー
ラ１１の周速は、感光ドラム１の周速９４．２ｍｍ／ｓ
に対して、周速１７０ｍｍ／ｓである。

【００４１】ここで抵抗値の測定は、直径φ３０ｍｍの
アルミローラと現像ローラを当接荷重４．９Ｎ（５００
ｇＦ）で長手全域当接させ、アルミ素管を３０ｒｐｍ
（０．５ｒｐｓ）で回転させる。次に現像ローラに４０
０Ｖの直流電圧を印加する。アース側に１０ｋΩの抵抗
を配置し、その両端の電圧を測定し、電流を算出し、現
像ローラ１１の抵抗を算出する。

【００４２】本実施の形態では、トナー１４は非磁性一
成分現像剤を用いている。トナーとしては球形であり、
かつ表面が平滑であるものが好ましい。かかるトナーは
球形であるため、感光体ドラム１との付着力が従来の非
球形トナーと比較して小さく、紙等の転写材に対する転
写性にすぐれている。

【００４３】また、転写されずに感光ドラム１上に残存
した転写残トナーを、ブレード、ファーブラシ等のクリ
ーニング手段によってクリーニングする際にも、潤滑性
が高いことから感光ドラム１の摩耗が少ない等の利点を
有する。

【００４４】本実施の形態おいては、トナー体積抵抗率
としては１０¹²Ω・ｃｍ以上である。

【００４５】かかるトナー体積抵抗率の測定条件は以下
の通りである。

【００４６】測定電極板面積：φ６ｍｍ＝０．２８３ｃ
ｍ²、圧力：１５００ｇの錘を用い、９６．１ｋＰａ（９８０
ｇＦ／ｃｍ²）の圧力、測定時粉体層厚：０．５〜１．０ｍｍ、４００Ｖの直流電圧を印加微小電流計（ＹＨＰ４１４０
ｐＡＭＥＴＥＲ／ＤＣＶＯＬＴＡＧＥＳＯＵＣＥ）
で電流量を測定し、抵抗値より体積抵抗率（比抵抗）を
算出する。

【００４７】本実施の形態におけるトナーは、形状係数
として、ＳＦ−１が１００〜１８０であり、ＳＦ−２が
１００〜１４０であるものを用いている。

【００４８】このＳＦ−１、ＳＦ−２は、日立製作所Ｆ
Ｅ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用いトナー像を無作為に１
００個サンプリングし、その画像情報をインターフェイ
スを介してニコレ社製画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）に
導入し解析を行い、下式の定義より算出されたものであ
る。

【００４９】ＳＦ−１＝（ＭＸＬＮＧ）²／ＡＲＥＡ×
（π／４）×１００ＳＦ−２＝（ＰＥＲＩ）²／ＡＲＥＡ×（１／４π）×
１００（ＡＲＥＡ：トナー投影面積、ＭＸＬＮＧ：トナー粒子
の絶対最大長、ＰＥＲＩ：トナー粒子の周長）このトナーの形状係数ＳＦ−１は球形度合を示し、１０
０から大きくなるにつれて球形から徐々に不定形とな
る。また、ＳＦ−２はトナー表面の凹凸度合を示し、１
００から大きくなるにつれてトナー表面の凹凸が顕著に
なる。

【００５０】トナーの製造方法としては、上記形状係数
の範囲内であれば、いわゆる粉砕方法による製造方法の
他に、特開昭３６−１０２３１号公報、特開昭５９−５
３８５６号公報に述べられている懸濁重合方法を用いて
直接トナーを生成する方法、単量体には可溶で、得られ
る重合体が不溶な水系有機溶剤を用い直接トナーを生成
する分散重合方法、又は水溶性極性重合開始剤存在下で
直接重合しトナーを生成するソープフリー重合方法に代
表される乳化重合方法等を用いてトナーを製造すること
は可能である。

【００５１】本実施の形態においては、トナーの形状係
数ＳＦ−１を１００〜１８０に、ＳＦ−２を１００〜１
４０の範囲で容易にコントロールでき、比較的容易に粒
度分布がシャープで４〜８μｍ粒径の微粒子トナーが得
られる常圧下での、または加圧下での懸濁重合方法を用
い、モノマーとしてスチレンとｎ−ブチルアクリレー
ト、荷電制御剤としてサリチル酸金属化合物、極性レジ
ンとして飽和ポリエステル、さらに着色剤を加え、重量
平均粒径７μｍの着色懸濁粒子を製造した。

【００５２】そして、これに疎水性シリカを１．５ｗｔ
％外添することによって、前述したような転写性に優
れ、感光ドラム１のクリーニング時における磨耗の少な
い負極性のトナー１４を製造した。

【００５３】以上のような現像装置１０において、現像
動作時に、現像容器１６内のトナー１４は、撹拌部材１
５の矢印Ｃ方向の回転に伴い弾性ローラ１２方向に送ら
れる。次にこのトナー１４は、弾性ローラ１２が矢印Ｄ
方向に回転することにより現像ローラ１１近傍に運ば
れ、現像ローラ１１と弾性ローラ１２との当接部におい
て摺擦されることによって、摩擦帯電をうけ現像ローラ
１１上に付着する。その後、現像ローラ１１の矢印Ｂ方
向の回転に伴い、弾性ブレード１３の圧接下に送られ、
現像ローラ１１上に薄層形成される。

【００５４】本実施の形態においては、良好な帯電電荷
量として−６０〜−２０μＣ／ｇ、良好なトナーコート
量として０．４〜１．０ｍｇ／ｃｍ²、トナー層厚とし
て１０〜２０μｍの範囲の値が得られるように設定して
いる。上述したトナー１４の帯電電荷量を安定化するた
めに、トナー帯電ローラ１７は現像ローラ１１に当接
し、放電によりトナーを帯電する。

【００５５】トナー帯電ローラ１７は、直径７ｍｍのゴ
ムローラであり、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）か
らなる内層と、保護層でありトナー付着を低減化するた
めのフッ素樹脂からなる外層の２層で構成されている。

【００５６】不図示の押圧部材による現像ローラ１１上
の当接荷重は０．４９〜１．９６Ｎ（５０〜２００ｇ
Ｆ）である。トナーは、トナー帯電ローラ１７の当接に
より、細密充填され均一にコートされる。

【００５７】次に電荷付与の方法について以下に述べ
る。

【００５８】図３に示す通り、トナー帯電ローラ１７の
ローラ抵抗が１０⁸Ωである場合、実線に示すような挙
動を示す。但し、トナー表面電位は印加電圧０Ｖにおい
ても−２０Ｖ程度の表面電位を持つ。これは弾性ブレー
ド１３で摩擦帯電を受けたためである。

【００５９】この摩擦帯電による表面電位を除外する
と、図３の実線に示すように、トナー帯電ローラ１７に
印加する電圧が−６００Ｖ程度になった時点でトナーへ
の放電が開始されており、その後トナー表面電位はトナ
ー帯電ローラ１７の印加電圧の変化に対し、傾きが約１
で立ち上がっており、感光体に対するＤＣ放電帯電と同
様な挙動を示す。

【００６０】ここで、放電が開始する時点における、現
像剤帯電部材であるトナー帯電ローラ１７と現像剤であ
るトナー１４の間の空隙間電圧Ｖｇは、下記に示す式
（１）、（２）の交点で決まり、その時点でトナー帯電
ローラに印加されている電圧Ｖａを放電開始電圧とす
る。

【００６１】但し、パッシェン則の近似式（１）は正の
電圧の場合しか想定していないため、式（２）において
はＶａ−Ｖｃの絶対値のみを考えＶｇを求めている。従
って、本実施の形態では印加電圧が負である場合につい
て詳述しているが、もちろん正である場合であっても式
（１）、（２）より放電開始電圧を求めることができ
る。

【００６２】Ｖｂ＝３１２＋６．２ｇ‥‥‥‥‥（１）Ｖｇ＝ｇ（│Ｖａ−Ｖｃ│）／｛（Ｌｔ／Ｋｔ）＋ｇ｝‥‥‥‥‥（２）上式において、ｇ：空隙間距離Ｖｂ：ｇ＞８μｍ時のパッシェン則の近似式Ｖｇ：トナー帯電ローラ、トナー層表面の空隙間電圧Ｖａ：トナー帯電ローラ印加電圧Ｖｃ：トナー層表面電位Ｌｔ：トナー層厚みＫｔ：トナー層比誘電率である。

【００６３】本実施の形態で使用しているトナー１４は
粒度分布に優れ、形状が球形であるため、トナー層中の
トナーと空気の割合が一定であり、式（２）中のＫｔの
値が安定する。

【００６４】その結果、安定な放電による電荷付与が行
われ、また、現像剤の局所的な体積抵抗率のばらつきが
押さえられることとなり、現像剤を介したトナー帯電ロ
ーラから現像ローラへのリークをより効果的に防止する
ことができる。

【００６５】トナーの電荷付与には他の方法として注入
帯電がある。この場合、トナー帯電ローラ印加電圧とト
ナー表面電位は図４に示したような挙動になる。以上の
結果から、本実施の形態における電荷付与の方法は放電
を用いていると考えられる。

【００６６】上記実験はトナー帯電ローラ１７の長手全
域がトナーコート部に当接した場合である。

【００６７】次にトナー帯電ローラ１７がトナーに対し
放電可能なローラ抵抗の範囲を調べた。トナー帯電ロー
ラ１７のローラ抵抗が１０⁷Ω以下の場合、トナーに対
し放電可能なトナー帯電ローラ１７とトナーコート部間
の電圧が得られず、１０¹²Ω以上の場合、現像バイアス
からトナー帯電ローラ１７のバイアスを得る本実施の形
態のような構成では放電開始電圧が大きすぎ適当ではな
い。従って、トナー帯電ローラ１７のローラ抵抗の適正
範囲は１０⁷〜１０¹²Ωである。

【００６８】抵抗測定法は以下の通りである。直径３０
φｍｍのアルミローラとトナー帯電ローラを当接荷重
１．６７Ｎ（１７０ｇＦ）で長手全域当接させ、直径３
０のアルミローラを３０ｒｐｍ（０．５ｒｐｓ）で回転
させる。

【００６９】次にトナー帯電ローラに−４００Ｖの直流
電圧を印加する。アース側に１００ｋΩの抵抗を配置
し、その両端の電圧を測定し、電流を算出し、トナー帯
電ローラのローラ抵抗を算出する。また、長手方向の長
さを２２０ｍｍとした。

【００７０】トナー帯電ローラ１７と現像ローラ１１間
の電圧と現像ローラ１１上のトナー帯電電荷量の関係を
図５に示す。

【００７１】弾性ブレード１３を通過したトナー１４の
トナーの帯電電荷量が−３０μＣ／ｇの場合、印加電圧
が−１２００Ｖ以上で−６０μＣ／ｇに飽和する。

【００７２】また、弾性ブレード１３を通過したトナー
１４のトナーの帯電電荷量が−６０μＣ／ｇの場合、印
加電圧に関係なくトナーの飽和帯電電荷量−６０μＣ／
ｇで一定である。従って、トナー帯電ローラ１７の使用
により、高温高湿下、低温低湿下のトナーの帯電電荷量
が異なるような場合においても帯電電荷量を安定化でき
る。

【００７３】現像ローラ１１とトナー帯電ローラ１７の
電位差を１２００Ｖとすると、現像ローラ１１には電源
Ｓ１より現像コントラストを確保するため−３００Ｖの
電圧が印加され、トナー帯電ローラ１７には電源Ｓ２か
ら−１５００Ｖの電圧が印加される。

【００７４】本条件下において、トナーは、トナー帯電
ローラ１７により−６０μＣ／ｇに均一に帯電され、一
様に感光ドラム１との対向部である現像部へ搬送され
る。

【００７５】当接部において、現像ローラ１１上に薄層
形成されたトナー層は、電源Ｓ１から現像ローラ１１へ
印加された−３００Ｖの直流電圧によって感光ドラム１
上の静電潜像にトナー像として現像される。

【００７６】現像部において消費されなかった未現像ト
ナーは、現像ローラ１１の回転とともに現像ローラ１１
の下部より回収される。この回収された現像ローラ１１
上の未現像トナーは、弾性ローラ１２と現像ローラ１１
との当接部において、現像ローラ１１表面から剥ぎ取ら
れる。

【００７７】この剥ぎ取られたトナーの大部分は、弾性
ローラ１２の回転に伴い搬送され現像容器１６内のトナ
ー１４と混ざりあい、トナー１４の帯電電荷が分散され
る。同時に弾性ローラ１２の回転により現像ローラ１１
上に新たなトナーが供給され前述の作用を繰り返す。

【００７８】しかしながら、トナー帯電ローラのゴム部
両端部は製法時における切断によるはねや、表層コート
時の塗りむらなどのため形状が不安定である。

【００７９】そのため、図８に示したようにトナー帯電
ローラ８５の両端部Ｅが現像ローラ８１の両端部Ｆより
内側に位置する場合は、トナー帯電ローラ８５のゴム部
端面と現像ローラ８１が近接しているためリークが起こ
りやすく、現像電圧を乱してしまい、その結果画像が乱
れてしまう。

【００８０】そこで、本実施の形態においては、図６に
示すようにトナー帯電ローラ１７のゴム部両端部Ｅを現
像ローラ１２の両端部Ｆの外側に配置する構成とするこ
とにより、トナー帯電ローラ１７のゴム部端面と現像ロ
ーラ１２が離れるためリークを抑制することができた。

【００８１】その結果、現像電圧の乱れによる画像の乱
れを防止することが可能となると同時に、トナー１４の
帯電電荷量が安定化することになる。トナー１４の帯電
電荷量の安定化は極性の異なるトナーの発生に起因する
反転かぶりを低減し高画質を得ることができると同時
に、トナーの使用効率を大幅にアップさせることが可能
となり、コストの低減を達成することが可能となった。

【００８２】また、トナー帯電ローラを複数の層からな
る構成とし、内層よりも高抵抗の外層を設けたことによ
り、確実に現像ローラヘのリークを抑制することが可能
となった。

【００８３】さらに第１の実施の形態では、担持装置本
体に着脱可能な現像装置からなるプロセスカートリッジ
として用いたが、担持装置本体内に固定され、トナーの
みを補給するような構成の現像装置として用いてもよ
く、また現像装置と感光ドラム、クリーニングブレー
ド、廃トナー収容容器、帯電装置を一体で形成し担持装
着本体に対し着脱可能なプロセスカートリッジとして用
いても良い。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
において、トナー帯電ローラのゴム部両端部の製法時に
おける切断によるはねや、表層コート時の塗りむらなど
のため形状が不安定であっても、トナー帯電ローラのゴ
ム部端部と現像ローラを離すことが可能となる。

【００８５】これにより、前記現像剤帯電部材の両端部
からの前記現像剤担持体へのリークを防止することで、
現像バイアスの乱れを防止し、かかる原因による画像の
乱れを防止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１の実施の形態にかかる現像装置を
用いた画像形成装置の概略断面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態にかかる現像装置の
概略断面図である。

【図３】トナー帯電ローラのローラ抵抗が１０⁸Ωの場
合における、トナー帯電ローラ印加電圧とトナー表面電
位との関係を表したグラフである。

【図４】注入帯電の場合における、トナー帯電ローラ印
加電圧とトナー表面電位との関係を表したグラフであ
る。

【図５】本発明の第１の実施の形態にかかるトナー帯電
ローラの印加バイアスと帯電電荷量の関係である。

【図６】本発明の第１の実施の形態にかかるトナー帯電
ローラと現像ローラの長手位置関係を示した図である。

【図７】従来例の現像装置を用いた画像形成装置の概略
断面図である。

【図８】従来例のトナー帯電ローラと現像ローラの長手
位置関係を示した図である。

【符号の説明】

１、２１感光ドラム２、２２帯電ローラ３クリーニングブレード５露光ユニット６転写ローラ７定着装置９紙（転写材）１０、８０現像装置１１、８１現像ローラ１２、８２弾性ローラ１３、８３弾性ブレード１４、８４トナー１５撹拌部材１６、８６現像容器１７、８５トナー帯電ローラＳ１、Ｓ２電源

フロントページの続きＦターム(参考） 2H005 AA15 EA01 FA07 2H077 AB03 AB12 AB15 AC03 AC16 AD06 AD13 AD16 AD23 AD35 AE10 EA14 FA13 FA22 FA25 3J103 BA41 FA18 GA52 GA57 GA58 HA12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像を担持する像担持体に接触または
近接し、前記静電潜像に現像剤を搬送し可視化する現像
剤担持体と、前記現像剤担持体の回転方向に対して現像領域上流側
に、現像剤を介して前記現像剤担持体に圧接するよう設
けられた規制部材と、前記現像剤担持体の回転方向に対して現像領域上流側
に、かつ、前記現像剤担持体と前記規制部材の圧接部下
流側に、前記現像剤に近接または接触するよう設けられ
た現像剤帯電部材と、を有し、前記現像剤帯電部材に印加される電圧は、該印加電圧の
絶対値が放電開始電圧の絶対値以上、かつ、前記現像剤
の帯電極性と同極性であり、前記現像剤帯電部材の両端部は、前記現像剤担持体の両
端部より外側に位置することを特徴とする現像装置。
【請求項２】前記現像剤帯電部材は複数の層から成る弾
性ローラであることを特徴とする請求項１に記載の現像
装置。
【請求項３】前記現像剤の形状係数ＳＦ−１が１００〜
１８０、形状係数ＳＦ−２が１００〜１４０であること
を特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】前記現像剤の体積抵抗率が１０¹²Ω・ｃｍ
以上であることを特徴とする請求項１乃至３に記載の現
像装置。
【請求項５】請求項１〜４いずれかの項記載の現像装置
を有する、画像形成装置に着脱自在としたことを特徴と
するプロセスカートリッジ。
【請求項６】請求項１〜４いずれかの項記載の現像装置
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】請求項５に記載のプロセスカートリッジを
有することを特徴とする画像形成装置。