JP2009042301A - 現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】残現像剤による印字の履歴がでない良好な画像を長期にわたり得ること。
【解決手段】像担持体２に対向して回転可能な現像剤担持体１０３と、該現像剤担持体に当接して回転可能に配置された導電性現像剤供給回収部材１０５とを有し、該現像剤供給回収部材１０５の回転方向を該現像剤担持体１０３と該現像剤供給回収部材１０５とが当接する位置において該現像剤担持体の回転方向の反対としている現像装置において、該現像剤担持体１０３と該現像剤供給回収部材１０５との接触圧Ｐを、０［ｋＰａ］＜Ｐ＜５．０［ｋＰａ］の範囲に設定した。
【選択図】図２

Description

本発明は、現像装置、該現像装置を採用する複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ、複合機等の画像形成装置、該現像装置を採用する画像形成方法及びプロセスカートリッジに関し、特に、像担持体に１成分現像剤を供給して像担持体上の静電潜像を現像する現像装置に関する。

従来、像担持体に１成分現像剤を供給して像担持体上の静電潜像を現像する現像装置に関し、次の技術が知られている。
（１）現像剤担持体（現像ローラ）に対しその回転方向に対して被現像部位置よりも下流側の位置で接触する導電性部材（リカバリーブレード）と、その導電性部材に現像剤担持体と同極性で且つ、それ以上の電圧を印加する電圧印加手段とを具備する現像装置（例えば、特許文献１参照）。
（２）現像剤担持体（現像ローラ）に交流電圧、現像剤供給回収部材（リセットローラ）に直流電圧を印加し、電気的な力で現像剤の供給回収を行う現像装置（例えば、特許文献２参照）。
（３）導電性繊維をメッシュ状に形成し、かつ電圧を印加した導電性メッシュ部材を、現像直後の現像ローラのトナー層表面に当接させ、該メッシュ部材を上記現像ローラに対して揺動可能にした現像装置（例えば、特許文献３参照）。

上記（１）の技術では、現像後の残現像剤の静電凝集状態をコントロールし印字部と非印字部との電荷の差をなくすことで、印字の履歴がでない良好な画像が得られるということであるが、耐久劣化等によって現像剤が帯電しにくくなった場合等において、印字部と非印字部との電荷の差を完全になくすことができなくなり、印字の履歴が画像に出力されてしまうおそれがある。

上記（２）の技術では、現像剤供給回収部材と現像剤担持体間へ印加するバイアスによる電気的な力でのみ現像後の残現像剤の回収を行うことで、長期にわたり印字の履歴のない良好な画像が得られるということであるが、耐久劣化等によって現像剤の帯電量が低下した場合において、電気的な力では十分に応答しなくなる場合があり印字の履歴が画像に出力されてしまうおそれがある。

上記（３）の技術では、現像後の残現像剤の状態を揺動された導電性メッシュによって均すことで印字後の履歴のない良好な画像が得られるということであるが、均すだけでは現像剤担持体上の現像剤の入れ替わりがおこりにくく、現像剤担持体上の現像剤が劣化しやすく、長期に渡って良好な画像を得られない場合がある。

特許第２９８７２５４号公報 特開２００１−１１７３６６号公報 特許第３２８３１４３号公報

本発明は上述の事情の下になされたもので、現像履歴によるゴーストノイズの発生を防止して長期にわたり良好な画像を安定して得ることのできる現像装置、該現像装置を採用する複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ、複合機等の画像形成装置、該現像装置を採用する画像形成方法及びプロセスカートリッジを提供することを課題とする。

（１） 前記課題を達成するため請求項１に係る発明は、像担持体に対向して回転可能な現像剤担持体と、該現像剤担持体に当接して回転可能に配置された導電性現像剤供給回収部材と、該現像剤担持体に対しその回転方向に対して該現像剤担持体と該像担持体とが対向する位置よりも下流側の位置で、且つ、該現像剤担持体と該導電性現像剤供給回収部材との当接位置よりも上流側の位置で接触する位置に導電性荷電部材を設け、該導電性荷電部材には該現像剤担持体上の正規に帯電した現像剤が該現像剤担持体側に移動する方向の直流バイアスを印加し、該現像剤供給回収部材には該現像剤担持体上の正規に帯電した現像剤が該現像剤供給回収部材側に移動する方向の直流バイアスを印加し、該現像剤供給回収部材の回転方向を該現像剤担持体と該現像剤供給回収部材とが当接する位置において該現像剤担持体の回転方向の反対としている現像装置において、該現像剤担持体と該現像剤供給回収部材との接触圧Ｐが、０［ｋＰａ］＜Ｐ＜５．０［ｋＰａ］の範囲に設定されていることとした（請求項１）。
（２） （１）に記載の現像装置において、該現像剤供給回収部材が中心に芯金、外周に導電性発泡弾性体から構成されていることとした（請求項２）。
（３） （２）に記載の現像装置において、該現像剤担持体と該現像剤供給回収部材との当接位置における該現像剤供給回収部材の半径方向の変形量Ｒｃと該現像剤供給回収部材の導電性発泡弾性体の肉厚Ｌｓｕｐが、０．１５＜Ｒｃ／Ｌｓｕｐ＜０．５０の関係を満足することとした（請求項３）。
（４） （２）から（３）のいずれかに記載の現像装置において、該現像剤供給回収部材の導電性発泡弾性体の平均セル数Ｎが、２０≦Ｎ＜５０［個／２５ｍｍ］の関係を満足することとした（請求項４）。
（５） （１）から請求項（４）のいずれかに記載の現像装置において、該現像剤担持体の回転周速Ｖｄｅｖと該現像剤供給回収部材の回転周速Ｖｓｕｐが、１．０＜Ｖｓｕｐ／Ｖｄｅｖ＜２．０の関係を満足することとした（請求項５）。
（６） （１）１から（５）のいずれかに記載の現像装置において、該導電性荷電部材がフッ素系樹脂にカーボンを分散させた導電性シートからなることとした（請求項６）。
（７） （１）から（６）のいずれかに記載の現像装置において、現像剤としてワックスを含む非磁性１成分現像剤を使用することとした（請求項７）。
（８） （１）から（７）のいずれかに記載の現像装置を有する画像形成装置とした（請求項８）。
（９） （１）から（７）のいずれかに記載の現像装置と少なくとも像担持体を含み、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジとした（請求項９）。

本発明によれば、長期にわたり良好な画像を安定して得ることのできる現像装置、該現像装置を採用する複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ、複合機等の画像形成装置、該現像装置を採用するプロセスカートリッジを提供することができる。

以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。
[１]画像形成装置
図１は本発明の実施形態に係る現像装置とプロセスカートリッジユニットを備える画像形成装置要部の断面図である。

同じ構成からなる４つの各プロセスカートリッジユニット１はイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に対応しており、像担持体の一例である感光体ドラム２、帯電部材３、現像装置４、およびクリーニング手段５等のユニットを一体に結合した構成になっている。各プロセスカートリッジユニット１においてその構成要素である上記各ユニットはストッパで固定されており、各々のストッパを解除することにより各ユニットを個別に画像形成装置に対して着脱可能であり交換できる構成になっている。各プロセスカートリッジユニット１上記すべてのユニットを具備する必要はないが、現像装置４と少なくとも感光体ドラム２を含むものとする。

感光体ドラム２は、矢印方向に回転する。帯電部材３は、感光体ドラム２の表面に圧接されており、感光体ドラム２の回転により従動回転する。帯電部材３には図示しない高圧電源により所定のバイアスが印加され、感光体ドラム２の表面を帯電する。

本例においては、帯電部材３にローラ状の部材（感光体ドラム２）を接触させて帯電させる接触帯電方式を用いているが、帯電部材３と感光体ドラム２とを非接触の状態で帯電させる非接触帯電方式を用いてもよい。

露光手段６は各プロセスカートリッジユニット１における感光体ドラム２に対し鎖線で示したように光を出射して画像情報に基づいて露光し、該感光体ドラム３の表面に静電潜像を形成する。本例においては露光手段６に光源としてレーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナ方式を用いているがＬＥＤアレイなどを用いる構成でもよい。

現像手段４は１成分現像剤を用いて行う接触現像方式を採用しており、感光体ドラム２上の静電潜像を現像剤により画像（以下、トナー像という。）として顕像化する。感光体ドラム２に対向接触して配置されて回転可能なドラム状をした現像剤担持体１０３には図示しない高圧電源から所定の現像バイアスが供給されるようになっている。感光体ドラム２上に顕像化されたトナー像は中間転写ベルト７（後述）に転写される。感光体クリーニング手段５は感光体ドラム２表面の転写残トナーのクリーニングを行う。

イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色ごとのプロセスカートリッジユニット１は、支持ローラに張架されて回転する中間転写ベルト７の移動方向に並列に４個配設されていて、上記転写により順に該中間転写ベルト７上にトナー像が重ねて形成される。

中間転写ベルト７を間にして感光体ドラム２と対向する位置には一次転写ローラ８が配置されていて、これら感光体ドラム２および一次転写ローラ８は中間転写ベルト７に接しつつ回転するようになっている。

一次転写ローラ８と感光体ドラム２の間では図示しない高圧電源により一次転写バイアスが印加されるようになっていて、感光体ドラム２表面のトナー画像が該中間転写ベルト７の表面に転写される。該中間転写ベルト７は、図示しない駆動モータによって図中の矢印方向に回転駆動されるようになっており、感光体ドラム２における各色の可視像が表面に順次重ねて転写されることによりフルカラー画像が形成される。

中間転写ベルト７上に形成されたフルカラー画像は、中間転写ベルト７の回転方向上、最下流に位置するプロセスカートリッジユニット１の下流側に位置する二次転写位置でシート状媒体としての用紙１０に一括転写される。

二次転写位置では、該中間転写ベルト７を支持するローラに対向して二次転写ローラ９が回転自在に接しており、該二次転写ローラ９と該中間転写ベルト７との間に所定の電圧を印加することにより中間転写ベルト７上のトナー画像が転写材である用紙１０に転写される。

トナー画像を転写された用紙１０は搬送されて、定着装置１２にて該用紙１０上の現像剤の画像が熱と圧力により定着され排紙部に出力される。二次転写ローラ９で転写されずに中間転写ベルト７上に残留した現像剤は転写ベルトクリーニング手段１１に回収される。

[２]プロセスカートリッジ
図２は本発明の実施形態に係る現像装置を備えたプロセスカートリッジの断面図である。現像装置４は、現像剤を収容する現像剤収容室１０１と、該現像剤収容室１０１の下方に設けられた現像剤供給室１０２から構成され、該現像剤収容室１０１と該現像剤供給室１０２を上下に仕切るように仕切り部材１１０が設けられている。

仕切り部材１１０には紙面を貫く方向に間隔をおいて複数の開口１０７が設けられている。複数の開口１０７の中のあるものは、現像剤を現像剤収容室１０１から現像剤供給室１０２へ供給する供給口として機能し、また、複数の開口１０７のあるものは、現像剤を現像供給室１０２から現像剤収容室１０１へ戻す返送口として機能するように構成されている。

現像剤供給室１０２の下部には、現像剤担持体１０３と、現像剤担持体１０３に当接させて層規制部材１０４および導電性の現像剤供給回収部材１０５が設けられている。トナー収容室１０１内には現像剤搬送部材１０６が設けられている。

現像剤搬送部材１０６は、スクリュー形状と板形状を組み合わせた回転軸を有した部材であり図２で紙面を貫く方向に長手方向を合わせて開口１０７の上方にわたり配置されていて、回転動作により該現像剤搬送部材１０６と平行かつ略水平方向に現像剤を搬送できる構成をしている。

本例においては、現像剤搬送部材１０６と平行方向に現像剤を搬送する構成が図示されているが、これに限ったものでなく、スクリュー、搬送ベルト、コイル状の回転体等の搬送機能を有するものや、それらと羽根のような板部材や針金を曲げて構成したパドルのようなもの等の攪拌機能を有するものを組み合わせたものでもよい。また、現像剤の搬送方向が該現像剤搬送部材１０６の回転弧に対して法線方向に現像剤を搬送する構成としてもよい。

上記したとおり、複数の開口１０７は現像剤収容室１０１にある現像剤を現像剤供給室１０２へ搬送する入り口の役割のものと、現像剤供給室１０２へ過剰に供給された現像剤を現像剤収容室１０１へ戻す役割のものとに分かれて、現像剤担持体１０３と平行に複数設けられている。

現像剤供給室１０２内であって開口１０７の下方にわたり現像剤攪拌部材１０８が設けられている。現像剤攪拌部材１０８は、スクリュー形状と板形状を組み合わせた回転軸を有した部材であり回転動作により該現像剤搬送部材１０８の軸の長手方向に現像剤を搬送可能な構成をしている。

返送口とした機能する開口１０７の下方にあたる位置では該仕切り部材１１０の下側では集積された現像剤が略円錐形状に盛り上がるようにするため、現像剤攪拌部材１０８のスクリューの搬送方向が該返送口１０７の直下で互いに逆方向になるような羽形状をしている。

現像剤攪拌部材１０８は現像剤を該略円錐形状に盛り上げて開口１０７を介して現像剤収容室１０１送る。現像剤攪拌部材１０８は、現像剤供給室１０２にある現像剤を攪拌し、さらに下部にある現像剤担持体１０３や現像剤供給回収部材１０５へ現像剤を供給する役割を有する。

現像剤供給回収部材１０５は中心部に芯金がありそのまわりを導電性の導電性発泡弾性体で覆う構成である。つまり、現像剤供給回収部材１０５の表面には空孔(セル)を有した構造の発泡材料が被覆されており、現像剤供給室１０２内に運ばれてきた現像剤を効率よく付着させて取り込むと共に、現像剤担持体１０３との当接部での圧力集中によるトナー劣化を防止している。現像剤供給回収部材１０５の表面に被覆された発泡材料は３乗〜１４乗Ωの電気抵抗値に設定されている。

導電性荷電部材１０９には、現像剤担持体１０３上の正規に帯電した現像剤が該現像剤担持体１０３側に移動する方向の直流バイアスが印加されている。
現像剤0供給回収部材１０５には、現像剤担持体１０３の電位に対して現像剤の帯電極性と逆極性に直流オフセット電圧を回収バイアスとして印加する。この回収バイアスは、現像剤担持体１０３と正規に帯電した現像剤を現像剤担持体１０３側に押し付ける方向のバイアスが印加された導電性荷電部材１０９との接触部分で、正規に帯電させられた現像剤担持体１０３上にある残現像剤を現像剤供給回収部材１０５側に引き寄せる方向に作用する。

ここで、導電性荷電部材１０９は、現像剤担持体１０３に対しその回転方向に対して該現像剤担持体１０３と感光体ドラム２とが対向する位置よりも下流側の位置で、且つ、該現像剤担持体１０３と該導電性現像剤供給回収部材１０５との当接位置よりも上流側の位置で接触する位置で、その自由端部が現像剤担持体１０３に接触するようにして、その基端部が現像装置の一部に固定されている。

現像剤供給回収部材１０５は反時計回りの方向（現像剤担持体１０３との接触部で現像剤担持体１０３が移動する向きと逆向きの方向）に回転し、表面に保持させた現像剤を現像剤担持体１０３の表面に供給する。

現像剤担持体１０３には、弾性ゴム層を被覆したローラが用いられ、さらに表面には現像剤と逆の極性に帯電し易い材料からなる表面コート層が設けられている。弾性ゴム層は、感光体ドラム２との接触状態を均一に保つために、ＪＩＳ‐Ａで５０度以下の硬度に設定され、さらに現像バイアスを作用させるために３乗〜１０乗Ωの電気抵抗値に設定される。現像剤担持体１０３の表面粗さはＲａで０．２〜２．０μｍに設定され、必要量の現像剤が表面に保持される。

現像剤担持体１０３は反時計回りの方向に回転し、表面に保持した現像剤を層規制部材１０４および感光体ドラム２との対向位置へと搬送する。層規制部材１０４は、ＳＵＳ３０４ＣＳＰやＳＵＳ３０１ＣＳＰまたはリン青銅等の金属板バネ材料を用い、自由端側を現像剤担持体１０３表面に１０〜１００Ｎ／ｍの押圧力で当接させたもので、その押圧力下を通過した現像剤を薄層化すると共に摩擦帯電によって電荷を付与する。

さらに層規制部材１０４には、摩擦帯電を補助するために、現像剤担持体１０３に印加した電位に対して現像剤の帯電極性と同極性にオフセットさせた電圧を規制バイアスとして印加する。

感光体ドラム２は時計回りの方向に回転しており、従って現像剤担持体１０３表面は感光体ドラム２との対向位置において感光体ドラム２の進行方向と同方向に移動する。
現像剤担持体１０３上の薄層化された現像剤は、現像剤担持体１０３の回転によって感光体ドラム２との対向位置へ搬送され、現像剤担持体１０３に印加された現像バイアスと感光体ドラム２上の静電潜像によって形成される潜像電界に応じて、感光体ドラム２表面に移動し現像に供される。

感光体ドラム２上への現像に供されずに現像剤担持体１０３上に残された現像剤が再び現像剤供給室１０２内へと戻る部分には、導電性荷電部材１０９が現像剤担持体１０３に当接して設けられ、現像剤が現像装置外部に漏れ出ないように封止されるとともに、さらに残現像剤を正規に帯電させる。

（請求項１関連）
図３は、現像剤担持体１０３と現像剤供給回収部材１０５との接触部分における平均圧力に関して、３つの評価項目に対する結果をまとめたものである。現像剤担持体１０３と現像剤供給回収部材１０５とを非接触の状態つまり接触圧Ｐを０（ｋＰａ）とした場合、現像剤担持体１０３と現像剤供給回収部材１０５との間に印加されるバイアスが効き難くなり、現像後の残現像剤の回収が不十分となり、現像履歴によるゴーストノイズが発生してしまう。

一方で接触圧Ｐを５．０（ｋＰａ）以上に設定した場合、駆動トルクが高くなりコストが上がると共にジターなどの駆動ノイズが画像上に現れ易い。さらに現像剤担持体と現像剤供給回収部材の接触部で発生する摺擦熱により現像剤担持体への現像剤のフィルミングが発生し易く地肌部へのカブリ等の不具合をもたらしてしまう。接触圧を０（ｋＰａ）＜Ｐ＜５．０（ｋＰａ）とした場合、摺擦熱の発生を抑制しつつ現像剤担持体と現像剤供給回収部材との適度な接触を維持することが可能となり、現像剤へのストレスを低減させたまま電気的に現像後の残現像剤を回収できるので、長期にわたり現像ゴーストや残像のない良好な画像を得ることが可能となった。

（請求項２関連）
図４は、現像剤供給回収部材１０５の材料に関して３つの評価項目に対する結果をまとめたものである。芯金を覆う材料として無発泡の導電性ゴムを使用した場合（図４の材料欄の左端欄）では、表面に現像剤を含むことのできるセルが無く、現像剤担持体へ現像剤を効率良く供給することが難しい。

現像剤供給回収部材１０５として導電性ブラシを使用した場合（図４の材料欄の右から２番目欄）では、現像剤担持体１０３へ常時接触させるので斜毛になり易く接触安定性に欠け、現像剤担持体へ現像剤の供給を効率よく行い続けることができない。

芯金のみ（金属シャフト）の場合（図４の材料欄の左から２、３番目欄）には、形状の長期安定性はあるが、現像剤担持体１０３との接触安定性、現像体担持体１０３への現像剤供給性に難がある。

現像剤供給回収部材１０５として中心に芯金、そのまわりを覆う材料として導電性発泡ゴムや導電性発泡ウレタンを使用する場合（図４の材料欄の左から２、３番目欄）には、歪特性に比較的優れ、表面にはセル（空孔）があるので現像剤を保持し易く、現像剤担持体１０３への現像剤の供給を効率良く行えるので、長期に渡り良好な画像を得ることができた。

すなわち、現像剤供給回収部材１０５の外周が導電性発泡弾性体であるので、該現像剤供給回収部材１０５に適切にバイアスを印加できるとともに、現像剤担持体１０３との接触を安定して行うことができ、且つ、外周にある発泡目（セル）によって現像剤供給回収部材１０５周辺の現像剤を効率良く現像剤担持体１０３へ機械的に搬送することができるので、長期にわたりノイズのない良好な画像を得ることができる。

（請求項３関連）
図５は現像剤担持体１０３と現像剤供給回収部材１０５との当接位置における該現像剤供給回収部材１０５の半径方向の変形量Ｒｃと該現像剤供給回収部材１０５の導電性発泡弾性体の肉厚Ｌｓｕｐの関係による弾性部材の変形率Ｒｃ／Ｌｓｕｐについて、「現像剤供給回収部材の永久歪変形が原因の画像ノイズ」と、「現像剤担持体との接触安定性」の２つの評価項目で評価した結果である。

図５から、変形率Ｒｃ／Ｌｓｕｐを０．１５＜Ｒｃ／Ｌｓｕｐ＜０．５０の範囲で設定することで、永久歪の不具合が無く現像剤担持体１０３と現像剤供給回収部材１０５とを常時接触させることができ、良好な画像を長期にわたって得ることが可能である。

つまり、Ｒｃ／Ｌｓｕｐを０．１５より大きくすることで、安定な該現像剤担持体１０３と該現像剤供給回収部材１０５との接触を安定確保し、Ｒｃ／Ｌｓｕｐを０．５０よりも小さくすることで、該現像剤供給回収部材の外周の変形を防止することができるので、長期にわたって現像剤担持体１０３と現像剤供給回収部材１０５との接触を安定に維持でき、長期にわたってノイズのない良好な画像を得ることができる。

（請求項４関連）
図６は、現像剤供給回収部材１０５を構成する導電性発泡部材の平均セル数Ｎ(個／２５ｍｍ)に関して、「現像剤担持体への現像剤供給性」と、「現像剤攪拌性」の２つの評価項目で評価した結果である。平均セル数２０(個／２５ｍｍ)、平均セル数３０(個／２５ｍｍ)、平均セル数４０(個／２５ｍｍ)で良好な結果を得た。平均セル数５０(個／２５ｍｍ)以上では不可である。データ上は、２０≦Ｎ＜５０［個／２５ｍｍ］の関係を満足する範囲で良好な結果を得た。

良好な結果を得たのは、セル数を少なくした結果セル径が大きくでき、現像剤をよく保持できるとともに現像剤の攪拌性も上がるので、現像剤の供給性を維持しつつ現像剤の滞留を抑制もできたからで、長期にわたり良好な画像を得ることができた。現像剤供給回収部材１０５の表面が比較的粗い状態なので、現像剤供給回収部材周辺の現像剤をより効率よく現像剤担持体１０３へ機械的に搬送することができるからである。

（請求項５関連）
図７は、現像剤担持体１０３の周速Ｖｄｅｖと現像剤供給回収部材の周速Ｖｓｕｐの比 Ｖｓｕｐ／Ｖｄｅｖに関して、「現像剤担持体への現像剤供給性」、「現像剤攪拌性」、「現像剤担持体表面への現像剤フィルミングによる地肌カブリ」、「駆動トルク」の４つの評価項目に対する結果をまとめたものである。

Ｖｓｕｐ／Ｖｄｅｖが０．８及び１．０で「現像剤担持体への現像剤供給性」、「現像剤攪拌性」に難があり、Ｖｓｕｐ／Ｖｄｅｖが２．０で「現像剤担持体表面への現像剤フィルミングによる地肌カブリ」、「駆動トルク」に難がある。Ｖｓｕｐ／Ｖｄｅｖが「１．２」、「１．４」、「１．６」、「１．８」で全ての評価項目で良好であった。

１．０＜Ｖｓｕｐ／Ｖｄｅｖ＜２．０の範囲で設定することで、駆動トルクの低減、現像剤担持体１０３への現像剤フィルミングの抑制を図りつつ、現像剤担持体への十分な現像剤供給を行えるので、長期に渡り良好な画像を得ることが可能となった。

つまり、Ｖｓｕｐ／Ｖｄｅｖ>１．０とすることで、単位時間当たりより多くの現像剤を現像剤担持体１０３に搬送することができるとともに、Ｖｓｕｐ／Ｖｄｅｖ＜２．０とすることで、現像剤担持体１０３と現像剤供給回収部材１０５との当接部分においての摩擦熱の発生を抑制できるとともに現像剤へのストレスを軽減できるので、長期にわたってノイズのない良好な画像を得ることができる。

（請求項６関連）
図８は、現像後に残現像剤が接触しながら通過する導電性荷電部材１０９の材料に関して、「現像剤の融着とそれによる黒スジ発生」を評価項目として各種のシート材を用いその評価結果をまとめたものである。「導電性ナイロン」は不可で、「導電性ウレタン」では現像剤の荷電部材への融着と黒スジが若干あり、できれば使用を避けたい。「導電性ＰＴＦＥ」、「導電性ＰＦＡ」等に代表される導電性フッ素樹脂にカーボンを分散させた導電性荷電部材を使用した場合、現像剤の融着もなく、当然それによる黒スジ等のノイズも無く良好な画像を長期にわたり得ることができた。導電性フッ素樹脂による導電性荷電部材は離型性が高いので、該導電性荷電部材への現像剤の融着が防止できた。

（請求項７関連）
本例では、現像剤としてワックスを含む非磁性１成分現像剤を使用している。定着においてオイル塗布を必要とせず装置が簡便なものとなるのに加え、現像装置もキャリア等を必要としないので簡便な装置となり、よりコストダウンを図れると共に、ユーザーの取扱い性が向上できる。

（請求項８関連）
現像装置４を具備した画像形成装置では、上述の各構成を採用することにより長期にわたり良好な画像を得ることができる。

（請求項９関連）
現像装置４と少なくとも感光体ドラム２を具備したプロセスカートリッジでは、画像形成装置に簡便に着脱できるので、ユーザーの取り扱い性を向上することができる。

本発明の現像装置を備えた画像形成装置の概略構成図である。 本発明の現像装置を備えたプロセスカートリッジの概略構成図である。 現像装置の構成の一部を変えて性能を比較評価した結果を表で示した図である。 現像装置の構成の一部を変えて性能を比較評価した結果を表で示した図である。 現像装置の構成の一部を変えて性能を比較評価した結果を表で示した図である。 現像装置の構成の一部を変えて性能を比較評価した結果を表で示した図である。 現像装置の構成の一部を変えて性能を比較評価した結果を表で示した図である。 現像装置の構成の一部を変えて性能を比較評価した結果を表で示した図である。

符号の説明

１ プロセスカートリッジユニット
２ 感光体ドラム（像担持体）
３ 帯電部材
４ 現像装置
５ クリーニング手段
６ 露光手段
７ 中間転写ベルト
８ 一次転写ローラ
９ 二次転写ローラ
１０ 用紙
１１ 転写ベルトクリーニング手段
１２ 定着装置
１０１ 現像剤収容室
１０２ 現像剤供給室
１０３ 現像剤担持体
１０４ 層規制部材
１０５ 現像剤供給回収部材
１０６ トナー搬送部材
１０７ 開口
１０８ 現像剤攪拌部材
１０９ 導電性荷電部材
１１０ 仕切り部材

Claims (9)

1. 像担持体に対向して回転可能な現像剤担持体と、該現像剤担持体に当接して回転可能に配置された導電性現像剤供給回収部材と、該現像剤担持体に対しその回転方向に対して該現像剤担持体と該像担持体とが対向する位置よりも下流側の位置で、且つ、該現像剤担持体と該導電性現像剤供給回収部材との当接位置よりも上流側の位置で接触する位置に導電性荷電部材を設け、該導電性荷電部材には該現像剤担持体上の正規に帯電した現像剤が該現像剤担持体側に移動する方向の直流バイアスを印加し、該現像剤供給回収部材には該現像剤担持体上の正規に帯電した現像剤が該現像剤供給回収部材側に移動する方向の直流バイアスを印加し、該現像剤供給回収部材の回転方向を該現像剤担持体と該現像剤供給回収部材とが当接する位置において該現像剤担持体の回転方向の反対としている現像装置において、該現像剤担持体と該現像剤供給回収部材との接触圧Ｐが、０［ｋＰａ］＜Ｐ＜５．０［ｋＰａ］の範囲に設定されていることを特徴とする現像装置。
2. 請求項１に記載の現像装置において、該現像剤供給回収部材が中心に芯金、外周に導電性発泡弾性体から構成されていることを特徴とする現像装置。
3. 請求項２に記載の現像装置において、該現像剤担持体と該現像剤供給回収部材との当接位置における該現像剤供給回収部材の半径方向の変形量Ｒｃと該現像剤供給回収部材の導電性発泡弾性体の肉厚Ｌｓｕｐが、０．１５＜Ｒｃ／Ｌｓｕｐ＜０．５０の関係を満足することを特徴とする現像装置。
4. 請求項２から請求項３のいずれかに記載の現像装置において、該現像剤供給回収部材の導電性発泡弾性体の平均セル数Ｎが、２０≦Ｎ＜５０［個／２５ｍｍ］の関係を満足することを特徴とする現像装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の現像装置において、該現像剤担持体の回転周速Ｖｄｅｖと該現像剤供給回収部材の回転周速Ｖｓｕｐが、１．０＜Ｖｓｕｐ／Ｖｄｅｖ＜２．０の関係を満足することを特徴とする現像装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の現像装置において、該導電性荷電部材がフッ素系樹脂にカーボンを分散させた導電性シートからなることを特徴とする現像装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の現像装置において、現像剤としてワックスを含む非磁性１成分現像剤を使用することを特徴とする現像装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１から請求項７のいずれかに記載の現像装置と少なくとも像担持体を含み、画像形成装置に着脱可能としたプロセスカートリッジ。

Images