JP2005010272A

JP2005010272A - 現像装置

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Publication number: JP2005010272A
Application number: JP2003172016A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kawamura; 武志川村; Takeshi Nakagawa; 健中川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-06-17
Filing date: 2003-06-17
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2023-06-17
Also published as: JP4143475B2

Abstract

【課題】環境対応性に優れ、現像装置寿命まで安定してはき寄せ画像という現象を解決する。
【解決手段】感光ドラム１と現像ローラ２の対向部において現像剤が飛翔する領域を規制する飛翔現像剤規制部材５を有し、この飛翔現像剤規制部材５は、絶縁性もしくは電気的にフロートの部材である。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体と現像剤担持体との間の対向部において、両者の間に振動電界を形成し、現像剤担持体から像担持体へ現像剤を飛翔させて現像を行なう現像装置に関するものであり、この現像装置は、非磁性一成分現像剤を用いるのに適しており、電子写真方式、静電記録方式を利用した画像形成装置に好ましく用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザビームプリンタや、複写機としては図１４に示したような電子写真法を用いた画像形成装置が提案されている。これらの基本動作について以下に説明する。
【０００３】
像担持体としての通常ドラム状とされる電子写真感光体（以下感光ドラムと示す）１１は、一次帯電器１２にて一様に帯電される。次に外部装置より入力された画像情報に対応して露光装置１３より感光ドラム１１上に光照射を行い、静電潜像が形成される。この感光ドラム１１上の静電潜像は、現像装置６０において、一次帯電器１２の印加電圧と同極性の摩擦帯電極性を有する現像剤（以下トナーと示す）Ｔにより可視像すなわちトナー像とされる。前記トナー像は転写帯電器１４にて転写材Ｑに転写される。転写材Ｑは感光体１１より分離され、続いて定着装置１６に搬送されて、定着後に永久像となる。また、転写帯電器１４で転写されずに残った感光体ドラム１１上の現像剤Ｔは、クリーニング装置１５にて除去され、感光ドラム１１は次の画像形成プロセスに供される。
【０００４】
トナーＴは負帯電性であり、かつイエロー・マゼンタ・シアン・ブラック各色いずれかの顔料を含有した負帯電性非磁性一成分トナーである。攪拌部材６４については、各種形状に加工された板状もしくはスクリュー等からなるトナー第１撹拌部材６４、トナー第２撹拌部材６５が図中矢印の方向に回転して存在しており、トナー収納部中のトナーＴを現像剤担持体としての現像ローラ６１（以下現像ローラと示す）へ搬送している。ここで撹拌部材は２個である必要はなく、各種現像器構成にあわせて、現像容器端部から現像剤担持体近傍までトナーを搬送することが出来れば撹拌部材の個数は問わない。
【０００５】
図中６６は現像容器仕切り板であり、常に一定量のトナーを現像ローラ６１近傍の現像剤供給剥ぎ取りローラ６２上に供給すべく仕切り板の高さは適正化されている。
【０００６】
非磁性一成分現像法においては、磁力によるトナー供給が不可能となるため、現像ローラ６１にはウレタンスポンジ製の現像剤供給剥ぎ取りローラ６２が当接されている。現像剤供給剥ぎ取りローラ６２は、現像ローラ６１とニップ部でカウンタ方向に回転することでトナーＴを現像ローラ６１上に供給すると同時に、感光ドラム対向位置を通過しても現像されなかった現像ローラ６１上のトナーを剥ぎ取っている。
【０００７】
現像ローラ６１には、トナー量規制部材として規制ブレード６３が当接されており、現像ローラ６１上のトナーを規制してトナー薄層を形成し、現像領域（ドラム対向位置）に搬送されるトナー量を規定している。現像領域に搬送されるトナー量は、現像ローラ６１上に接触する規制ブレード６３の当接圧や当接長さ等により決定される。
【０００８】
規制ブレード６３は、厚さ数百μｍのリン青銅・ステンレス等の金属薄板上に接着もしくは溶着されており、金属薄板の弾性によって規制ブレード６３は均一に現像ローラ６１に当接されているチップブレードである。このとき金属薄板の材質、厚さ、侵入量、設定角によって規制ブレード６３の当接条件が決定される。
【０００９】
また、上記現像ローラは現像領域Ａで上記感光ドラム表面と所定の間隔（以下ＳＤギャップと呼ぶ）をおいて対向し、バイアスを印加することで振動電界を形成している。
【００１０】
上記の構成において所望の帯電量と所望の層厚で現像ローラ表面に付着して現像領域７０に搬送されてきてトナーは、上記交流電界によって現像ローラ表面に付着したトナーＴが現像ローラ６１と感光ドラム１１との間で往復運動を行うことで感光ドラム表面に形成された静電潜像を可視化する。
【００１１】
上記振動電界によって現像を行う現像装置において、はき寄せと呼ばれる画像不良が発生する問題が知られている。このはき寄せによる問題を解決するものが例えば特許文献１で知られている。
【００１２】
【特許文献１】
特開平８−２２１８５号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
以下に図１５を用いて、はき寄せ現象を説明する。図１５は感光ドラム１１と現像ローラ６１を長手方向から観測したモデル図である。
【００１４】
はき寄せとは、図中Ｈのように画像後端部にトナーが多く集まる現象である。このようなトナー像が形成されると、画像に濃度が濃くなった部分が見られる画像欠陥を引き起こしてしまうのである。
【００１５】
図１５のように感光ドラム１１と現像ローラ６１の間にＡＣバイアスを印加すると、樽型の電界が生じる。すると、現像ローラ表面に付着しているトナーは電界によって形成される電気力線に沿って、感光ドラム１１と現像ローラ６１の間を往復運動するため、感光ドラム１１と現像ローラ６１の最近接点Ｓよりも外側に向かって移動する。つまり、ＡＣバイアスを印加すると、現像領域内のトナーＴ１は常に現像領域外方向に移動する速度成分を持つようになる。
【００１６】
次に、感光ドラム１１と現像ローラ６１が図中矢印方向に回転し、潜像が作られている場合、つまり、実際の現像中の場合について説明する。図中−１００Ｖの位置が潜像部分（トナーが付着することになる明部電位）であり、トナー像を形成する領域であり、−５００Ｖは感光ドラムの基準電位（トナーが付着しないことになる暗部電位）であり、トナー像が形成されない領域である。潜像部分が現像領域内に達したとき、現像ローラ上のトナーは潜像部分に付着していくが、上記したように飛翔トナーＴ１には現像領域外方向に移動する速度成分があるため、潜像部分の上流側へと移動する。また、‐１００Ｖと‐５００Ｖの境目においては、‐５００Ｖから‐１００Ｖに向かう電界が生じている。それにより、潜像部分の上流側へと移動してきたトナーＴ１は、この境目で止まってしまう。そのため、潜像部分の上流及び中央部よりも後端部のトナー量が多くなってしまう。このよう、画像後端部にてトナー量が多くなる、トナーのはき寄せＨが形成される。
【００１７】
従来、はき寄せ画像を低減させる方法として、感光ドラムと現像ローラの間に電極部材からなる板状部材を設けたものが提案されている。（特許文献１）。しかしながら、この方法においてもはき寄せを防止するのに十分ではなかった。特に非磁性一成分現像剤を用いた現像装置においては、はき寄せ画像が発生してしまう場合がある。
【００１８】
本発明の目的は、簡易な方法で且つ環境対応性に優れ、現像装置寿命まで安定して上記問題点を解決する現像装置を提供することにある。
【００１９】
本発明の他の目的は、はき寄せによる画像不良を防止する現像装置を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、像担持体に対向し、現像剤を担持搬送する現像剤担持体を有し、前記像担持体と前記現像剤担持体との間の対向部において、前記像担持体と前記現像剤担持体との間に振動電界を形成し、前記現像剤担持体から前記像担持体へ現像剤を飛翔させて前記像担持体上に形成された静電像を現像する現像装置において、前記対向部において現像剤が飛翔する領域を規制する飛翔現像剤規制部材を有し、この飛翔現像剤規制部材は、絶縁性もしくは電気的にフロートの部材であることを特徴とする現像装置である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００２２】
（実施例１）
本実施例における現像装置を図１に示す。図１に示す現像装置１００は、非磁性一成分非接触現像方式の現像器に本発明を適用したものである。現像装置以外の画像形成装置の構成については、図１４に示した画像形成装置を適用可能であるので、説明を省略する。以下現像装置１００について詳細に説明する。
【００２３】
図１において、像担持体としての感光ドラム１と、現像剤担持体としての現像ローラ（現像スリーブ）２と、現像剤供給部材としての現像剤供給剥ぎ取りローラ３と、トナー量規制部材４と、現像剤が飛翔する領域を規制する飛翔現像剤規制部材としての飛翔現像剤制御部材５と、絶縁性の非磁性一成分現像剤であるトナーＴと、板状のトナー攪拌部材６が存在する。
【００２４】
現像装置内の各部材について説明する。
【００２５】
感光ドラム１として、φ３０ｍｍのアルミニウム素管表面に、ＯＰＣ等の感光材料を塗工して構成されている部材を用いた。現像ローラ２として、φ１６ｍｍのアルミニウム素管表面に、カーボン、グラファイトを分散したフェノール樹脂溶液をスプレー塗工した部材を用いた。現像ローラ両端部にはＳＤ（スリーブ−ドラム）コロを設置し、感光ドラム表面に突き当てることで、ＳＤ（スリーブ−ドラム）ギャップを保つ。ＳＤギャップとして３００μｍとした。現像剤供給剥ぎ取りローラ３として、φ５の金属芯金に厚さ４．５ｍｍのウレタンフォームを外周に形成した部材を用いた。トナー規制部材４として厚さ０．１ｍｍのリン青銅板を用いた。
【００２６】
現像装置１００の動作について説明する。
【００２７】
トナーＴは負帯電性であり、かつイエロー・マゼンタ・シアン・ブラック各色いずれかの顔料を含有した負帯電性非磁性一成分トナーである。トナー撹拌部材６が図中矢印の方向に回転できるように配置し、トナー収納部中のトナーＴを現像ローラ２へ搬送している。図中７は現像容器仕切り板であり、常に一定量のトナーを現像ローラ２近傍の現像剤供給剥ぎ取りローラ３上に供給すべく仕切り板の高さは適正化されている。
【００２８】
現像剤供給剥ぎ取りローラ３は、現像ローラ２に当接されており、ニップ部でカウンタ方向に回転することでトナーＴを現像ローラ２上に供給すると同時に、感光ドラム１対向位置を通過しても現像されなかった現像ローラ２上のトナーを剥ぎ取っている。
【００２９】
現像ローラ２には、トナー量規制部材として規制ブレード４が当接されており、現像ローラ２上のトナーを規制してトナー薄層を形成し、現像領域に搬送されるトナー量を規定すると同時に、トナーを帯電させている。
【００３０】
上記の構成において所望の帯電量と所望の層厚で現像ローラ表面に付着して現像領域に搬送されてきてトナーは、現像ローラに印加される現像バイアスによって現像ローラ表面に付着したトナーが現像ローラと感光ドラムとの間で往復運動を行うことで感光ドラム表面に形成された静電潜像を可視化する。現像バイアスとしては、感光ドラムと現像ローラとの間に振動電界が形成されるような、直流電圧と交流電圧との重畳電圧が用いられる。
【００３１】
現像装置１００における各設定条件を説明する。
【００３２】
感光ドラム１は図中の矢印方向に回転し、現像ローラ２は図中の矢印方向に回転する。現像バイアスとして、交流ピーク間電圧２ｋＶ、交流周波数３ｋＨｚの交流バイアスに−２６０Ｖの直流バイアスを重畳させたものを用いた。現像ローラ表層のトナーを均一な薄層にするため、現像ローラ２にはトナー規制部材４が現像ローラ２の回転方向に対してカウンタ方向に３０ｇ／ｃｍの線圧で現像ローラ２と当接している。
【００３３】
飛翔現像剤制御部材５について、図２を用いて説明する。
【００３４】
図２は本実施例１の現像装置における現像領域付近の拡大図である。図中５は飛翔現像剤制御部材であり、その先端は現像領域内の感光ドラム１と現像ローラ２との中心を結んだ線上Ｐ付近に侵入するように配置して、現像剤の飛翔を制御する。また、飛翔現像剤制御部材５は、感光ドラム１にも現像ローラ２にも非接触に設けられる。飛翔現像剤制御部材５１は、例えば絶縁性の樹脂シートである。
【００３５】
ここで、現像領域を定義するとともにその測定方法を示す。
【００３６】
上記現像装置において、現像ローラ表面に帯電されたトナーが付着している状態で、且つ感光ドラム１及び現像ローラ２を停止した状態で、現像ローラ２上のトナーが充分飛翔可能なＡＣバイアスを印加する。このＡＣバイアスは、通常の現像時に現像ローラ２に印加する現像バイアス電圧で良く、感光ドラム１にベタ黒（全面黒）画像を形成した場合に、その画像濃度がマクベス濃度にて１．４となるような電圧とする。
【００３７】
そのとき感光ドラム表面が対向する現像ローラ表面において、トナーＴが存在しない、もしくは、周りよりもトナー層の少ない領域と、その領域の両端でトナー層の厚い領域と、が発生する。その様子をモデル化したものを図３に示す。図中ａ−ｂ間、及びｃ−ｄ間がトナー層の厚い領域であり、ｂ−ｃ間がトナーの存在しない、もしくは、周りよりもトナー層の少ない領域である。ここで、図３においてａ−ｄ間を現像領域とする。現像領域は、１気圧、温度２０℃、湿度６０％の環境下のもとで、現像ローラ上トナーの平均帯電量を４０μＣ／ｇ、現像ローラ上表面単位面積当たりのトナー付着量を０．５ｍｇ／ｃｍ^２、ＡＣバイアス印加時間を１秒として測定する。
【００３８】
現像領域の幅は、感光ドラム１及び現像ローラ２の径、ＳＤギャップ、温度、湿度、気圧等の環境、現像バイアス、現像バイアス印加時間、トナーの帯電量及び現像ローラ上トナー付着量によって変化する。
【００３９】
本発明者らの実験によれば、感光ドラムの直径３０ｍｍ、現像ローラの直径を１６ｍｍ、ＳＤギャップを３００μｍ、現像ローラ上トナーの平均帯電量を４０μＣ／ｇ、現像ローラ上表面単位面積当たりのトナー付着量を０．５ｍｇ／ｃｍ^２、として、１気圧、温度２０℃、湿度６０％の環境下のもと感光ドラムと現像ローラとの間に、周波数２５００Ｈｚ、交流ピーク間電圧２０００ＶのＡＣバイアスを１秒間印加した場合、現像領域は４ｍｍとなった。
【００４０】
本例の飛翔現像剤制御部材５の設置位置について説明する。
【００４１】
まず、はき寄せ画像とその評価方法を説明する。
【００４２】
はき寄せは、感光ドラム上の潜像電位差が大きいほど目立つ。例えば、ベタ画像の次にベタ白画像が存在するような画像である。図４は本発明の効果を調べる為に用いた画像パターンの一部である。Ｘ座標は、感光ドラムの回転軸方向（長手方向）であり、Ｙ座標は、感光ドラムの回転方向（転写材の進行方向）である。
【００４３】
縦×横が３０ｍｍ×２０ｍｍのベタ画像の次にベタ白画像が続く画像である。この画像を画像スキャナシステムにてＰＣ（パーソナルコンピュータ）内に取り込み、画像濃度を０から２５５の数値データに変換する。図５はサンプル画像のＹ軸に対する濃度分布を示す。
【００４４】
次に、はき寄せ部の数値化の測定方法を説明する。
【００４５】
図５において、ＹｂからＹｃの範囲がＹａからＹｂの範囲よりも濃度が大きい。つまり、ＹｂからＹｃまでがトナーのはき寄せ領域である。図５中の斜線部分がはき寄せ濃度の積分値であり、１ミリメートルあたりの濃度変化をはき寄せ値とした。図５で示したはき寄せデータの場合、はき寄せ領域Ｙｂ−Ｙｃの値が４（ｍｍ）、はき寄せ濃度の積分値（図中斜線部分）が１６０（ｄｉｇ）である。したがって、はき寄せ値は１６０／４＝４０（ｄｉｇ／ｍｍ）となる。
【００４６】
本発明者らの実験によれば、はき寄せ値が２０（ｄｉｇ／ｍｍ）以下になれば、目視によるはき寄せは目立たなくなる。そこで、はき寄せ値２０以下を良好画像とした。
【００４７】
図６は本実施例における現像領域付近の拡大図である。ポイントａからｄの範囲が現像領域でありその長さをＬ、飛翔現像剤制御部材５の先端位置からポイントｄの範囲が、飛翔現像剤制御部材５の現像領域侵入量、即ち、感光ドラム１の移動方向において現像領域の上流側端部位置ｄから飛翔現像剤規制部材の先端位置までの長さ、でありその長さをＮとした。図６において飛翔現像剤制御部材５は、感光ドラム１にも現像ローラ２にも接触しないように設けられている。
【００４８】
図７にＮ／Ｌの値を変化させたときのはき寄せ値の推移を示す。図７に示すように、Ｎ／Ｌ値が０．１以上から、はき寄せ値は２０以下になり、良好画像を得ることができる。
【００４９】
図８にＮ／Ｌの値を変化させたときの上記評価画像のべた濃度の推移を示す。濃度の測定には、ＭａｃｂｅｔｈＳｅｒｉｅｓ１２００を用いた。図８に示すように、Ｎ／Ｌの値が０．９以上になると画像濃度が薄くなってしまう。つまり、０．１≦Ｎ／Ｌ≦０．９になるように飛翔現像剤制御部材５を配置することで、はき寄せを低減できる。
【００５０】
また、はき寄せ値１０以下（図７でＮ／Ｌが０．３以上）になると、目視によるはき寄せが確認できない。また、ベタ濃度（マクベス濃度）１．４以上（図８でＮ／Ｌが０．６以下）で、低温、低湿などのトナーが飛翔し難い環境下においても良好が画像を得ることができる。そこで、０．３≦Ｎ／Ｌ≦０．６になるように飛翔現像剤制御部材５を配置することが望ましい。
【００５１】
以下に別の実施例を用いて本発明の効果を説明する。
【００５２】
（実施例２）
本実施例では、飛翔現像剤制御部材５の先端を現像ローラ２上に付着するトナーＴと接触させて設けた。その他の構成については実施例１と同様である。この構成においてもある程度、はき寄せ画像防止に効果が得られる。
【００５３】
しかしながら、実施例２において、現像ローラ２上のトナー層に飛翔現像剤制御部材５が現像領域内で接触している為、現像ローラ上のトナーコート状態を乱し易い。特に、本実施例のような一成分現像方式においては、このトナーコートの乱れが画像に出てきやすく、画像欠陥が生じ易い。また、画像形成動作を繰り返しおこなうと、飛翔現像剤制御部材５の感光ドラム側面上に飛翔したトナーが回り込んでしまう。すると、回り込んだトナーが感光ドラム１と飛翔現像剤制御部材５の間で往復運動をおこなうため、はき寄せ画像が生じてしまう。また、潜像領域以外の感光ドラム上にトナーが付着するかぶりと呼ばれる画像欠陥が生じたりする。
【００５４】
それに対し実施例１の現像装置は、現像ローラ上のトナー層に触れることなく飛翔現像剤制御部材を設置してある為、実施例２に比べて上記した画像欠陥を発生させること無く、はき寄せ画像を防止するために有利となる。
【００５５】
（比較例１）
比較例１の現像装置は、特開平８−２２１８５号公報に記載された二成分現像剤を用いた現像装置であり、制御電極板（飛翔現像剤制御部材）の電極部に電圧が印加されている。現像スリーブには直流成分に交流成分を重畳したバイアス電圧が印加され、制御電極板の電極部には直流成分のみのバイアス電圧が印加される。これによって、電極部と現像スリーブとの間に第１の振動電界が形成され、感光体と現像スリーブとの間に第２の振動電界が形成される。比較例１における現像装置のその他の構成及び動作については説明を省略する。
【００５６】
図９に比較例１の現像装置における感光ドラム上におけるベタ黒画像のトナー付着量と制御電極板先端部の位置の関係と、実施例１の一成分現像装置における感光ドラム上におけるベタ黒画像のトナー付着量と飛翔現像剤制御部材先端位置の関係と、を示した。なお、中心とは、感光ドラムと現像ローラとの最近接位置であり、横軸のプラス側は、最近接位置よりもドラム回転方向上流側、マイナス側は、最近接位置よりもドラム回転方向下流側である。
【００５７】
図９に示すように、比較例１では、制御電極板先端部の位置が中心から３ｍｍ付近でトナー付着量が減少し始め、トナー付着量が約２０％から３０％減少した範囲で、はき寄せが良好な範囲となった。なお、はき寄せが良好な範囲のときの制御電極板先端部の位置範囲は中心から±１ｍｍであった。それに対し、本発明（実施例１）の場合、トナー付着量が減少していない位置（中心から３ｍｍ）からはき寄せが良好であり、飛翔現像剤制御先端位置を中心から−１ｍｍ付近からトナー付着量が減少し始めた。
【００５８】
比較例１では、電極部材と現像ローラとの間に振動電界が形成されている。そのため、制御電極板の感光ドラム側面上にトナーが付着し、制御電極板先端部の位置を中心近くにまで侵入させ、感光ドラムに付着するトナー量を減らすことで、初めて、はき寄せ画像を低減できる。それに対して、本発明は、はき寄せ部を形成しているトナーを防止している為、感光ドラムに付着するトナー量を変化させない領域においてもはき寄せを低減できる。
【００５９】
また、比較例１では、電極にバイアスを印加している為、低気圧環境下で、その電極部材を介して感光ドラムと現像ローラとの間で、放電現象が発生し、画像欠陥が生じてしまった。具体的には、気圧７０ｋＰａにおいてリーク電界強度は３．２Ｖ／μｍであった。それに対して、本発明の場合、気圧７０ｋＰａにおいてリーク電界強度は５．５Ｖ／μｍであった。
【００６０】
さらに、飛翔現像剤制御部材に電極を設けて給電を行う構成は電極と現像ローラ間に強い静電力が働くようになり飛翔現像剤制御部材の振動と共に現像音の増加が大きく、感光ドラムとの当接部や現像ローラとの当接部でビビリが発生しやすい。ビビリが発生すると飛翔現像剤制御部材の感光ドラムと対向する面上に現像剤が回り込み、はき寄せ画像防止効果が減少するため好ましくない。このため、本実施例１のように飛翔現像剤制御部材には電極を設けない、もしくは電極があっても給電せず、フロートにされている構成がより好ましい。
【００６１】
（実施例３）
図１０は実施例３における現像装置の概略構成図を示す。
【００６２】
構成及び動作について、実施例１と同様であるものに対しては同符号を用い、その説明を省略する。
【００６３】
実施例３の特徴として、飛翔現像剤制御部材５１は現像領域内の現像ローラ２上トナーコート層に接触することなく配置されている。また、飛翔現像剤制御部材５１は現像領域内で感光ドラム１に接触している。
【００６４】
以下に別の実施例を用いて本発明の効果を説明する。
【００６５】
（実施例４）
図１１は実施例４における現像付近の拡大図である。図１１に示すように飛翔現像剤制御部材５２の先端が現像ローラ２上に付着するトナーＴと接触していて、感光ドラム１には接触していない。その他は実施例１と同様である。
【００６６】
実施例４において、現像ローラ上のトナー層に飛翔現像剤制御部材が現像領域内で接触している為、実施例３に比べて現像ローラ上のトナーコート状態を乱し易くなる。特に一成分現像方式においては、このトナーコートの乱れが画像に出てきてしまう画像欠陥が生じてしまう。また、画像形成動作を繰り返しおこなうと、飛翔現像剤制御部材５２の感光ドラム側面上に飛翔したトナーが回り込んでしまう。すると、回り込んだトナーが感光ドラム１と飛翔現像剤制御部材５２の間で往復運動をおこなうため、実施例３に比べてはき寄せ画像が生じやすくなる。また、潜像領域以外の感光ドラム上にトナーが付着するかぶりと呼ばれる画像欠陥が生じたりする。
【００６７】
それに対し実施例３の現像装置は、現像ローラ上のトナー層に触れることなく飛翔現像剤制御部材を設置してある為、実施例４に比べて上記した画像欠陥を発生させること無く、はき寄せ画像を防止することが可能となる。
【００６８】
（実施例５）
図１２は実施例５における現像装置の概略構成図を示す。
【００６９】
構成及び動作について、実施例１と同様であるものに対しては同符号を用い、その説明を省略する。
【００７０】
実施例５の特徴として、飛翔現像剤制御部材５３は感光ドラムと現像ローラとの中心を結んだ線上Ｐで、感光ドラム側に侵入させたポイントＡに向かって設置されている。それにより、飛翔現像剤制御部材５３は感光ドラム表面に押圧接触される。飛翔現像剤制御部材５３として、弾性を有するシート部材として厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムを用いた。
【００７１】
実施例５の効果を説明する。
【００７２】
飛翔現像剤制御部材５３はＳＤギャップ３００μｍの間に精度良く挿入しなければならない。そこで、弾性を有するシート部材を用い、感光ドラム１に押圧接触させることで、飛翔現像剤制御部材先端位置を希望する位置に精度良く設置することが可能となる。
【００７３】
また、感光ドラムと飛翔現像剤制御部材を接触させることで、飛翔現像剤制御部材５３の感光ドラム側の面にトナーが付着することを防ぐ。そのため、現像動作を繰り返し行っても、はき寄せ画像を発生させることがない。
【００７４】
さらに、飛翔現像剤制御部材５３に絶縁性部材を用いたことで、低気圧の環境下においても放電現象による画像欠陥の発生電圧が、飛翔現像剤制御部材が無い場合と同等であった。
【００７５】
（実施例６）
図１３は実施例６における現像装置の概略構成図を示す。
【００７６】
構成及び動作について、実施例１と同様であるものに対しては同符号を用い、その説明を省略する。
【００７７】
実施例６の特徴として、図１３に示すように導電性部材である電極９１を有し、その周囲を絶縁部材９２で覆った板状の飛翔現像剤制御部材９０を現像領域内に挿入して設置させた。ただし、電極には電気的な接続がないフロート状態で設置する。
【００７８】
実施例６においても実施例１と同様な効果を得ることが可能である。
【００７９】
以下に上記実施例６の構成で、電極部に給電を行ったときを比較例２として説明する。
【００８０】
（比較例２）
比較例２において、上記実施例６の電極部材に直流バイアスを印加する構成であり、その他は実施例６と同様である。
【００８１】
比較例２において、振動電界を印加すると、電極部材９１と現像ローラ２とで形成する振動電界によって、飛翔現像剤制御部材９０の固定端を支点として飛翔現像剤制御部材９０自身が振動する。この振動によって、飛翔現像剤制御部材９０の先端は感光ドラムと現像ローラに接触してしまう。飛翔現像剤制御部材９０の先端が現像ローラ上のトナーに接触及び近接した状態のときに、飛翔現像剤制御部材９０の感光ドラム側面上と現像ローラとで形成される電界によって、現像ローラ上のトナーは、積極的に飛翔現像剤制御部材９０の感光ドラム対向面側に付着する。そして、付着したトナーは飛翔現像剤制御部材と感光ドラムとの間で形成される電界によって、はき寄せ画像を形成してしまう。
【００８２】
ここで、飛翔現像剤制御部材の振動について説明する。
【００８３】
一成分現像装置を用いた場合、二成分現像装置等と違い、現像領域内でキャリア等による穂立ちが発生しない。そこで、非接触現像方式を行う場合、一成分現像方式で十分な濃度を確保するために、ＳＤギャップを狭く設定するのが良い。ＳＤギャップは、２００μｍから４００μｍが好ましい。また、上記した理由から飛翔現像剤制御部材を現像ローラ上のトナー層に接触させないで挿入させる場合、飛翔現像剤制御部材の厚みはＳＤギャップに合わせて１０μｍから３００μｍが妥当になる。このような飛翔現像剤制御部材を用いたとき、ＳＤギャップにあわせた振動電界中に挿入した場合、上記したように、飛翔現像剤制御部材自身が振動してしまう。
【００８４】
本実施例６のように、飛翔現像剤制御部材が絶縁部材もしくは電極を有していても電極部がフロート状態にある場合、振動電界によって振動されていても飛翔現像剤制御部材と現像ローラとで形成する電界が存在しない為、飛翔現像剤制御部材上面部にトナーが回り込んで付着することがほとんどない。したがって、現像動作を繰り返し行ってもはき寄せ画像を防止することができる。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明を用いることで、環境対応性に優れ、現像装置寿命まで安定してはき寄せ画像という問題を解決する現像装置を提供することができる。
【００８６】
特に、非磁性一成分非接触現像方式においても、弊害画像を出すことなく、且つ、低気圧環境下においても、放電現象の発生を助長することなく、はき寄せ画像を防止することができる。飛翔現像剤規制部材を像担持体に押圧接触させれば、飛翔現像剤規制部材の先端位置を現像領域内に精度良くに設置することができる。また、飛翔現像剤規制部材のトナー汚れを防止できるために、現像動作を繰り返し行ってもはき寄せ画像を発生させることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る現像装置の構成説明図である。
【図２】本発明の実施例１に係る現像領域付近の拡大説明図である。
【図３】本発明に係る現像領域の定義を説明する図である。
【図４】本発明の実施例に係るはき寄せのサンプル画像の説明図である。
【図５】本発明の実施例に係るはき寄せの数値化を示す説明図である。
【図６】本発明の実施例に係る現像領域を説明するモデル図である。
【図７】本発明の実施例に係るはき寄せ値とＮ／Ｌとの関係を示した図である。
【図８】本発明の実施例に係るサンプル画像濃度とＮ／Ｌとの関係を示した図である。
【図９】比較例の構成及び本発明に係る制御板先端位置と感光ドラムへのトナー付着量の関係を示す図である。
【図１０】他の実施例に係る現像領域付近の拡大説明図である。
【図１１】他の実施例に係る現像領域付近の拡大説明図である。
【図１２】他の実施例に係る現像領域付近の拡大説明図である。
【図１３】他の実施例に係る現像領域付近の拡大説明図である。
【図１４】従来の電子写真装置の概略構成図である。
【図１５】本発明に係るはき寄せ画像を説明する図である。
【符号の説明】
１００現像装置
１感光ドラム
２現像ローラ
３トナー供給部材
４トナー規制部材
５１飛翔現像剤制御部材（飛翔現像剤制御部材）
５２飛翔現像剤制御部材の台座部材
５３飛翔現像剤制御部材の台座部材の座面
Ｐ感光ドラムと現像ローラの中心を結んだ線分
Ｔトナー

Claims

像担持体に対向し、現像剤を担持搬送する現像剤担持体を有し、前記像担持体と前記現像剤担持体との間の対向部において、前記像担持体と前記現像剤担持体との間に振動電界を形成し、前記現像剤担持体から前記像担持体へ現像剤を飛翔させて前記像担持体上に形成された静電像を現像する現像装置において、
前記対向部において現像剤が飛翔する領域を規制する飛翔現像剤規制部材を有し、この飛翔現像剤規制部材は、絶縁性もしくは電気的にフロートの部材であることを特徴とする現像装置。
前記電気的にフロートの部材は、導電性であることを特徴とする請求項１の現像装置。
前記飛翔現像剤規制部材は、前記像担持体と前記現像剤担持体との現像領域内で、前記現像剤担持体に担持される現像剤から離間して設けられることを特徴とする請求項１又は２の現像装置。
前記飛翔現像剤規制部材は、前記現像剤担持体に担持される現像剤から離間して設けられることを特徴とする請求項１又は２の現像装置。
前記飛翔現像剤規制部材は、前記像担持体移動方向において前記対向部の上流側で現像剤が飛翔する領域を規制することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの現像装置。
前記像担持体と前記現像剤担持体との現像領域の長さをＬ、前記像担持体移動方向において前記現像領域の上流側端部位置から前記飛翔現像剤規制部材の先端位置の長さをＮ、とするとき、０．１≦Ｎ／Ｌ≦０．９であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の現像装置。
前記像担持体と前記現像剤担持体との現像領域の長さをＬ、前記像担持体移動方向において前記現像領域の上流側端部位置から前記飛翔現像剤規制部材の先端位置の長さをＮ、とするとき、０．３≦Ｎ／Ｌ≦０．６であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の現像装置。
前記飛翔現像剤規制部材は、前記像担持体表面に押圧接触して設けられることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかの現像装置。
前記飛翔現像剤規制部材は、弾性を備えるシート状の部材であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかの現像装置。
現像剤は、非磁性一成分現像剤であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかの現像装置。