JP2002311695A

JP2002311695A - 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: JP2002311695A
Application number: JP2001121728A
Authority: JP
Inventors: Shinji Uehara; 慎司上原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-04-19
Filing date: 2001-04-19
Publication date: 2002-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】現像剤帯電部材の通電による抵抗上昇を軽減さ
せることにより、長期にわたって、現像剤担持体上の現
像剤に安定して電荷付与を行う。【解決手段】静電潜像を担持する像担持体１に接触又は
近接し、静電潜像に現像剤を搬送し可視化する現像剤担
持体１１と、現像剤担持体１１の回転方向に対して現像
領域上流側に設けられた現像剤帯電部材１７とを有し、
現像時の現像剤担持体と現像剤帯電部材の電位差が、放
電を開始する電位差よりも大きく、かつ、非現像時の現
像材担持体と現像剤帯電部材との電位差よりも大きくな
るように印加することで、現像時における現像剤への安
定した帯電付与を行いつつ、非現像時における通電によ
る抵抗上昇を軽減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子写真複
写機、電子写真プリンタ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】例えば、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８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。トナー帯電ローラ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、廃トナー容器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内には、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、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、薄層化されたトナー
８４は電荷が付与され、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となり、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、上記の
ような従来技術の場合には、下記のような問題が生じて
いた。

【００１５】すなわち画像形成を繰り返すことにより、
トナー帯電ローラの抵抗が上昇し、現像ローラ上のトナ
ーヘ安定して電荷付与が十分行えなくなる問題があっ
た。

【００１６】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、その目的とするところ、トナー
帯電ローラの抵抗の上昇を軽減させることによって現像
ローラ上のトナーへ長期に安定して電荷を付与すること
が可能な現像装置、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。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形
成装置にあっては、静電潜像を担持する像担持体に接触
又は近接し、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
に近接又は接触するよう設けられた現像剤帯電部材と、
を有し、現像時の前記現像剤担持体の電位をＶ_D1、前記
現像剤帯電部材の電位をＶ_C1、非現像時の前記現像剤担
持体の電位をＶ_D2、前記現像剤帯電部材の電位をＶ_C2、
前記現像剤担持体と前記現像剤帯電部材との間で放電が
開始する電位差をＶとすると、Ｖ_C1−Ｖ_D1の極性が前記
現像剤の帯電極性と同極性であり、｜Ｖ_C1−Ｖ_D1｜＞｜
Ｖ｜の関係を満たし、かつ、｜Ｖ_C1−Ｖ_D1｜＞｜Ｖ_C2−Ｖ_D2｜であることを特徴とする。

【００１８】前記電圧Ｖ_C1、Ｖ_C2は、｜Ｖ_C1｜＞｜Ｖ_C2
｜の関係を満たすことが好適である。

【００１９】前記電位Ｖ_C2は、｜Ｖ｜＞｜Ｖ_C2−Ｖ_D2｜
の関係を満たすことをが好適である。

【００２０】前記現像装置を有する、画像形成装置に着
脱自在としたプロセスカートリッジが好適である。

【００２１】前記現像装置を有する画像形成装置が好適
である。

【００２２】前記プロセスカートリッジを有する画像形
成装置が好適である。

【００２３】

【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。

【００２４】（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。

【００２５】図１は、第１の実施の形態に係る画像形成
装置の断面図である。図１において、潜像担持体として
の感光体ドラム１（φ３０ｍｍ）は、矢印Ａ方向に６０
ｒｐｍ（１ｒｐｓ）で回転する。感光体ドラム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、感光体ドラム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。

【００２６】この静電潜像を感光体ドラム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体ドラム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。

【００２７】可視化された感光体ドラム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、転写されずに感光体ドラム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。

【００２８】クリーニングされた感光体ドラム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。

【００２９】図２は、第１の実施の形態に係る現像装置
の断面図である。

【００３０】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１４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
し感光体ドラム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。感光体ドラム１上の静電
潜像は、感光体ドラム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は感光体ドラム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】本実施の形態においては、弾性ローラ１２
は、芯金上にポリウレタンフォームを設け直径１６ｍｍ
のローラが用いられている。この弾性ローラ１２の現像
ローラ１１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
する感光体ドラム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５〜９
μｍ、硬度はアスカーＣ硬度で４５°（加重９．８Ｎ）
とした。

【００４０】また、感光体ドラム１と圧接し、現像ロー
ラ１１の対感光体ドラムの侵入量は７０μｍとし、現像
ローラ１１の周速は、感光体ドラム１の周速９４．２ｍ
ｍ／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は負極性の
非磁性一成分現像剤を用いているが、もちろん正極性の
トナーを用いてもよい。また、トナーとしては球形であ
り、かつ表面が平滑であるものを用いている。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
する転写性に優れている。

【００４３】また、転写されずに感光体ドラム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体ドラム１の摩耗が少ない等の利
点を有する。

【００４４】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、トナー１４は、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。

【００４５】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。

【００４６】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
の長手方向において少なくとも画像形成領域全域に当接
し、放電によりトナーを帯電する。また、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）からなる基層と、トナー付
着を低減化するためのフッ素樹脂からなる表層の２層で
構成されている。

【００４７】トナー帯電ローラの抵抗は、トナーに対し
て放電可能な、トナー帯電ローラ１７とトナーコート部
間の電圧を得るために１０⁷Ω以上が必要であり、本実
施の形態では１０⁷Ω〜１０⁸Ωの抵抗をもつトナー帯電
ローラ１７を用いた。

【００４８】抵抗測定法は以下の通りである。直径３０
ｍｍのアルミローラとトナー帯電ローラを当接荷重０．
９８Ｎ（１００ｇＦ）で長手全域当接させ、直径３０ｍ
ｍのアルミローラを３０ｒｐｍ（０．５ｒｐｓ）で回転
させる。

【００４９】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。なお、本実施の形態
におけるトナー帯電ローラ長手方向の長さを２２０ｍｍ
とした。

【００５０】上記トナー帯電ローラ１７は、不図示の押
圧部材により現像ローラ１１に０．９８Ｎ（１００ｇ
Ｆ）で当接荷重される。ここで、トナー帯電ローラ１７
と弾性ブレード１３との長手位置関係は、トナー帯電ロ
ーラ１７が、現像ローラ１１上に搬送され規制部材であ
る弾性ブレード１３の規制により薄層形成された全域を
確実に覆うことができるよう配置されるのが好ましい。
これにより、薄層形成されたトナー１４に対し、もれな
く電荷付与を与えることが可能となる。

【００５１】図３は、本実施の形態におけるトナー帯電
ローラ１７への印加バイアスと現像ローラ１１上のトナ
ー帯電電荷量の関係を示した図である。

【００５２】弾性ブレード１３を通過したトナー１４の
帯電電荷量が−３０μＣ／ｇの場合、トナー帯電ローラ
１７への印加バイアスが−１２００Ｖ以上であればトナ
ー帯電電荷量は−６０μＣ／ｇの値で飽和する。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、印加バイアスに関係な
くトナーの飽和帯電電荷量は−６０μＣ／ｇで一定であ
る。

【００５３】従って、トナー帯電ローラ１７の使用によ
り、高温高湿下や低温低湿下において弾性ブレード１３
通過時のトナーの帯電電荷量が異なるような場合におい
ても、現像領域におけるトナー帯電電荷量を安定化する
ことができる。

【００５４】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ことになる。本条件
下においてトナー帯電ローラ１７により帯電されたトナ
ー１４の帯電電荷量は−６０μＣ／ｇに揃えられ、一様
に感光体ドラム１との対向部である現像領域へ搬送され
る。

【００５５】感光体ドラム１と現像ローラ１１との当接
部において、現像ローラ１１上に薄層形成されたトナー
１４は、電源Ｓ１から現像ローラ１１へ印加された−３
００Ｖの直流電圧によって感光体ドラム１上の静電潜像
にトナー像として現像される。

【００５６】現像領域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の回転と共に現像ローラ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。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。

【００５７】ここで、上記動作を繰り返し、Ａ４サイズ
で５０００ページプリントを行い、トナー帯電電荷量の
変化を測定した。図４は、画像形成装置への通紙枚数と
トナー帯電電荷量との関係を示したグラフである。従来
と同様に現像時と同様に非現像時においてもトナー帯電
ローラ１７に−１５００Ｖの電圧を印加した場合は図４
の破線に示すようにトナーの帯電電荷量の低下が認めら
れた。

【００５８】この現象は図５に示すように通紙枚数の増
加に伴い、抵抗が上昇したために放電開始電圧がシフト
したためと考えられる。ここで、抵抗の上昇の理由を考
えてみると、図６は、トナー帯電ローラと現像ローラ間
の電位差と、トナー帯電ローラに流れる電流の関係を示
したものである。

【００５９】電流値の測定は、トナーコートした現像ロ
ーラを２００ｒｐｍで回転させ、０．９８Ｎ（１００ｇ
Ｆ）で現像ローラに押圧荷重されたトナー帯電ローラに
直流電圧を印加し、現像ローラとアース間に配置した１
０ｋΩ抵抗の両端の電圧を測定することで電流値を算出
した。

【００６０】図６に示すように、電流値は、電位差が６
００Ｖを越えたあたりから、放電現象により電位差に比
例して増大しており、放電開始が開始する電位差は略６
００Ｖであることがわかる。なお、６００Ｖ未満におい
て微弱な電流が流れているのは、トナーコート域の外側
におけるトナー帯電ローラと現像ローラ間にニップ電流
が流れているためである。

【００６１】従って、トナー帯電ローラ１７と現像ロー
ラ１１との電位差が小さければトナー帯電ローラへの通
電による抵抗上昇が抑えられることになる。すなわち現
像時の電位差よりも非現像時の電位差を小さくすること
で、非現像時においても現像時と同じ電位差を保つ場合
に比較して、トナー帯電ローラへ流れる電流が少なくな
るため、抵抗上昇が抑えられることになる。

【００６２】本実施の形態では、現像時にはトナー帯電
ローラ１７に−１５００Ｖの電圧を印加することで、ト
ナーの帯電電荷量がどの環境でも安定して−６０μＣ／
ｇ程度に揃えることができると同時に、非現像時には現
像時よりトナー帯電ローラ１７と現像ローラ１１との電
位差を小さくすることで、トナー帯電ローラ１７へ流れ
る電流が少なくなるため、抵抗上昇が軽減されることに
なる。

【００６３】また、本実施の形態では、非現像時に電位
差を小さくする手段として、トナー帯電ローラ１７に印
加する電圧の絶対値を現像時に印加する電圧の絶対値よ
りも小さくすることとしているが、もちろん非現像時に
現像ローラ１１に印加する電圧を変更することで非現像
時の電位差を小さくしてもよく、あるいは非現像時に現
像ローラ１１及びトナー帯電ローラ１７に印加する電圧
を共に変更することで非現像時の電位差を小さくしても
よい。

【００６４】さらに好適には、電位差が放電開始電圧以
下であれば、図６に示すように流れる電流は微弱なた
め、トナー帯電ローラ１７の抵抗上昇は、電位差が放電
が開始する電位差以上である場合と比較して、軽減され
ることになる。

【００６５】従って、現像ローラ１１の非現像時の現像
バイアスが−３００Ｖである場合、電位差が放電が開始
する電位差６００Ｖ未満となるよう、トナー帯電ローラ
１７に印加される電圧が−９００Ｖ未満であればよい。
その結果、図６に示すように、トナー帯電ローラへ流れ
る電流は微弱なものとなるため、抵抗上昇を軽減するこ
とが可能となる。

【００６６】本実施の形態では、現像ローラ１１に印加
された現像バイアスが−３００Ｖであるのに対し、非現
像時にトナー帯電ローラ１７に印加される電圧を−４０
０Ｖに設定した。その結果、トナー帯電ローラ１７と現
像ローラ１１との電位差は１００Ｖになるため、トナー
帯電ローラへ流れる電流は微弱なものとなり、抵抗上昇
を軽減することが可能となる。

【００６７】図７は、本実施の形態に係る画像形成装置
のシーケンスチャートを示した図であり、トナー帯電ロ
ーラ１７に印加する電圧を、制御手段１８により制御す
るタイミングを示した図である。

【００６８】本実施の形態では、感光体ドラム１は、現
像動作前の前回転時から回転駆動され、帯電ローラ２に
−１２００Ｖ印加することにより、感光体ドラム表面上
は一様に帯電される。しかし、帯電ローラ２に帯電バイ
アスを印加すると同時に現像ローラ１１にも通常の現像
バイアスである−３００Ｖを印加すると、いわゆるかぶ
りが発生する。

【００６９】これは、帯電ローラ２に帯電バイアスを印
加した時点では、帯電ローラ２と現像ローラ１１の間の
未帯電部分においては略０Ｖとなっているため、その後
感光体ドラムの回転により未帯電部分が現像領域に到達
した時点において、現像ローラ１１に現像バイアスとし
て−３００Ｖの電圧が印加されていると、負極性のトナ
ーが感光体ドラム１上に付着することでかぶりが発生
し、白地部を汚すことになる。

【００７０】そこで、感光体ドラム１上における帯電ロ
ーラ２から現像ローラ１１の未帯電部分への上記カブリ
を防止するために、現像ローラ１１へ、＋１００Ｖの逆
バイアスを、帯電が開始された感光体ドラム上の位置が
現像地点に移動するまでの時間Ｔ１（感光体ドラム１表
面における帯電ローラ２と現像ローラ１１間の距離／感
光体ドラム１のプロセススピード）の間印加し、その後
通常の現像バイアス−３００Ｖが印加される。その結
果、非帯電部分へのかぶりの発生を押さえることができ
る。

【００７１】また、本実施の形態では、前回転時にトナ
ー残量の検出を不図示の光透過式検知手段を用いて行っ
ており、残量検出終了後に現像動作に移行する。

【００７２】この間、トナー帯電ローラ１７に印加され
る電圧は−４００Ｖであり、現像動作開始と共に−１５
００Ｖの電圧が印加される。そして、紙間時に再度−４
００Ｖが印加され、次の現像時に−１５００Ｖが再び印
加されるという具合に繰り返される。

【００７３】これにより、非現像時である紙間時では、
トナー帯電ローラ１７と現像ローラ１１との電位差は略
１００Ｖであるため図６に示されるように微弱な電流し
か流れない。

【００７４】そのため、図５の実線が示すように非現像
時のトナー帯電ローラ電圧が−１５００Ｖの場合、通紙
枚数の増加に伴う抵抗の上昇は軽減され、図４の実線に
示すように、Ａ４サイズで５０００ページプリントを行
った際も、初期と同様のトナー帯電電荷量が得られた。

【００７５】以上説明したように、本実施の形態におい
て、トナー帯電ローラ１７と現像ローラ１１間の電位差
を現像動作時以外では現像動作時よりも小さくすること
により、トナー帯電ローラに流れる電流を少なくするこ
とができ、トナー帯電ローラ１７への通電による抵抗上
昇が軽減される。その結果、通紙枚数が増加してもトナ
ー１４の帯電電荷量が安定化することで、反転かぶりを
低滅しトナーの使用効率を大幅にアップすることにな
る。また、ライン、ドットの鮮明な画質を得ることがで
きる。

【００７６】（第２の実施の形態）第１の実施の形態で
は、画像形成装置本体に着脱可能な現像装置及びプロセ
スカートリッジとして用いたが、画像形成装置本体内に
固定され、トナーのみ補充するような構成の現像装置と
して用いてもよく、また、現像装置と感光体ドラム、ク
リーニングブレード、廃トナー収容容器、帯電装置を一
体で形成し画像形成装置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よい。これにより、ユーザ
ーフレンドリーで取り扱いに優れた構成となる。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装
置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置は、現像剤
帯電部材の抵抗上昇を軽減し、長期的に現像剤に対し安
定した電荷付与を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係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】第１の実施の形態に係る現像装置の概略断面図
である。

【図３】第１の実施の形態におけ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を示したグラフであ
る。

【図４】実施の形態に係る画像形成装置への通紙枚数と
トナー帯電電荷量との関係を示したグラフである。

【図５】実施の形態に係る画像形成装置への通紙枚数と
トナー帯電ローラ抵抗との関係を示したグラフである。

【図６】実施の形態に係る現像装置におけるトナー帯電
ローラと現像ローラ間の電位差及びトナー帯電ローラに
流れる電流の関係を示したグラフである。

【図７】実施の形態に係る画像形成装置のシーケンスチ
ャートを示した図である。

【図８】従来例の現像装置を用いた画像形成装置の槻略
断面図である。

【符号の説明】

１感光体ドラム２帯電ローラ３クリーニングブレード４廃トナー容器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１８制御手段Ｓ１、Ｓ２電源

フロントページの続きＦターム(参考） 2H027 DA01 DD08 EA04 EA05 ED08 ED09 EE02 EF09 EF15 2H073 AA02 BA02 BA09 BA12 BA13 BA21 BA41 BA45 2H077 AD02 AD06 AD13 AD17 AD23 AD35 AE10 BA09 DB08 DB18 DB21 DB22 DB25 EA15 EA16 GA03

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又は近
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、前記現像剤に近接又は接触するよう設けられた
現像剤帯電部材と、を有し、現像時の前記現像剤担持体の電位をＶ_D1、前記現像剤帯
電部材の電位をＶ_C1、非現像時の前記現像剤担持体の電
位をＶ_D2、前記現像剤帯電部材の電位をＶ_C2、前記現像
剤担持体と前記現像剤帯電部材との間で放電が開始する
電位差をＶとすると、Ｖ_C1−Ｖ_D1の極性が前記現像剤の
帯電極性と同極性であり、｜Ｖ_C1−Ｖ_D1｜＞｜Ｖ｜の関
係を満たし、かつ、｜Ｖ_C1−Ｖ_D1｜＞｜Ｖ_C2−Ｖ_D2｜であることを特徴とする現像装置。
【請求項２】前記電位Ｖ_C1、Ｖ_C2は、｜Ｖ_C1｜＞｜Ｖ_C2
｜の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の現
像装置。
【請求項３】前記電位Ｖ_C2は、｜Ｖ｜＞｜Ｖ_C2−Ｖ_D2｜
の関係を満たす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】請求項１乃至３いずれか１項に記載の現像
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５】請求項１乃至３いずれか１項に記載の現像
装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】請求項４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。