JP4665511B2 - 現像装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置で用いられる現像装置に係り、特に、一成分現像剤を用いた現像装置及びこれを用いた画像形成装置の改良に関する。

従来における電子写真方式等の画像形成装置で用いられる現像装置としては、トナーのみからなる一成分現像剤を用いた一成分現像方式と、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を用いる二成分現像方式とが知られている。中でも、一成分現像方式の現像装置は、キャリアとの混合、撹拌、トナー濃度の制御が不要であるため、装置の小型化、低コスト化が可能であり、更に、現像剤の交換作業等が不要なため、主としてメンテナンスフリーが要望されるプリンタにおいて使用されることが多くなってきている。

このような一成分現像方式の現像装置においては、現像ロール上のトナーに対する帯電規制を行う方式としては、現像ロールに帯電ロールやブレードを対向配置させ、現像ロール上のトナーの層厚規制、帯電規制を行う方式が知られている（例えば特許文献１，２参照）。
特許文献１では、現像ロールとトナー供給ロールとのニップ域で予備帯電（摩擦帯電）した後、ウレタンゴム弾性層を備えた現像ロール上にてトナーを帯電するとき、交番電界を付与した帯電ロールを使用したり、これと併用して帯電ロールの上流側にブレードを設けることで、トナーへの層厚規制及び帯電規制を行う方式が示されている。また、特許文献２では、現像ロールとトナー供給ロールとのニップ域で予備帯電（摩擦帯電）した後、現像ロール上にてトナーを帯電するとき、帯電ロールにて行う方式が示されている。

特開２００１−７５３５７号公報（発明の実施の形態、図２） 特開２００２−２８７４７８号公報（発明の実施の形態、図１）

このような帯電方式にあっては、現像ロールと帯電ロールとでトナーの帯電規制を行う場合に、両ロールの抵抗（体積抵抗率）調整が難しいことから、帯電時の放電状態が不安定となり易く、その分、安定した帯電電界を付与することが困難であるという技術的課題が見出された。
すなわち、帯電ロール及び／又は現像ロールの体積抵抗率が小さすぎると、帯電時の放電電流が流れ過ぎて異常放電を起こし易くなり、トナーに対しては不均一な帯電量が付与される虞がある。また、帯電ロール及び／又は現像ロールの体積抵抗率が大きすぎると、帯電時の放電そのものが効果的に生じず、結果的にトナーが十分帯電されない虞があるばかりか、現像ロールの体積抵抗率が大きすぎると十分な現像電界を確保できず、現像性能にも悪影響を及ぼす虞がある。
この点に関し、上述した特許文献１，２では、現像ロールと帯電ロールの電気的特性については何ら記載されておらず、示唆さえもなされていないことから、これらの特許文献１，２によっては、帯電ロール及び／又は現像ロールの電気的特性を如何に調整すれば安定した帯電規制が実現されるかという技術的課題を解決するには至らない。

本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、現像剤担持体上の現像剤への良好な帯電規制を行い、現像剤帯電量や現像剤量が安定し、現像剤層の均一性確保に有効な現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供するものである。

すなわち、本発明は、図１に示すように、周面の少なくとも一部に凹部が形成された導電部材と、固定配置された前記導電部材を内包する回転可能な筒状薄膜部材とを有し、当該筒状薄膜部材の表面に現像剤を担持する現像剤担持体１と、前記導電部材の前記凹部に対応する部位にて現像剤担持体１の前記筒状薄膜部材に接触配置され、現像剤担持体１上に担持された現像剤層の帯電規制を行う帯電規制部材２と、を備え、現像剤担持体１の体積抵抗率をρ１、帯電規制部材２の体積抵抗率をρ２とすると、ρ１≦ρ２且つρ２≧１０^１０Ω・ｃｍの関係を満たすようにρ１及びρ２が設定されることを特徴とするものである。

このような技術的手段において、本発明に係る現像装置は、一成分現像剤を使用するものであり、現像剤としては磁性又は非磁性のいずれであっても差し支えない。
現像剤担持体１は現像剤を担持できるものであればロール状、ベルト状のいずれでもよく、ロール状にあっては筒状薄膜部材（可撓性チューブ等）そのものを回転させる方式、筒状薄膜部材を金属ロール等に被覆させる方式等をも含む。また、効果的に現像を行う観点からは現像剤担持体１が、当該現像剤担持体１に対向配置され静電潜像が担持される像担持体に接触配置される態様が好ましいが、像担持体と非接触配置の態様であっても差し支えない。

本発明における帯電規制部材２は、シート状部材、回転体状部材のいずれでもよいが、現像剤の帯電規制を安定して行う観点から、回転体状部材が好ましい。また、この回転体状部材の態様にあっては、現像剤担持体１上の帯電規制を有効に行う観点から、現像剤担持体１との所定の食い込み量を確保することが好ましい。尚、帯電規制部材２としては、現像剤担持体１上の現像剤の層厚規制を同時におこなってもよいし、例えば帯電規制部材２に至る前に事前の現像剤層厚規制を行い、帯電規制部材２では主として帯電規制のみを行うようにしても差し支えない。この事前の層厚規制には、現像剤担持体１に現像剤が供給される際に層厚規制される態様をも含む。
更に、このような回転体状部材の態様では、帯電規制部材２と現像剤担持体１とは、互いに対向する部位で回転方向が同方向（Ｗｉｔｈ方向）に設定するようにすれば、均一な表面性を持った現像剤層が可能になる。仮に、反対方向（Ａｇａｉｎｓｔ方向）とすると、現像剤層が不均一になりやすい。

そして、本発明では、帯電規制部材２と現像剤担持体１との間には、現像剤の帯電量を規制する帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加手段３を備えることが、現像剤への有効な帯電付与を行う観点から好ましい。また、この帯電バイアスは、定電流制御された直流成分で設定されるようにすることが好ましく、帯電バイアスを定電流制御することで、負荷変動（例えば部材表面の汚れ等による）があっても、帯電量を均一にさせることが可能になる。

特に、本発明では、現像剤担持体１の体積抵抗率をρ１、帯電規制部材２の体積抵抗率をρ２とすると、ρ１≦ρ２且つρ２≧１０^１０Ω・ｃｍの関係を満たすようにρ１及び
ρ２を設定したので、現像剤への帯電時の電界を均一化させることができ、現像剤に対する安定した帯電量の付与が可能となる。

図２は、本発明における体積抵抗率の作用を示すためのもので、現像剤担持体１と回転体状の帯電規制部材２との間での現像剤に対する帯電規制時の様子を記している。
両者のニップ域はα領域で示す部分であり、現像剤はその上流側（β領域に相当）で多く、下流側（γ領域に相当）で少なくなっている。
このように、現像剤担持体１と帯電規制部材２とが対向する部分では、現像剤への帯電付与は主として両者間に印加された電界での放電によって行われるものと推定される。更に、この放電は、主にニップ域（α領域）の上流側（β領域）と下流側（γ領域）とで行われるが、上流側（β領域）からニップ域（α領域）に行くに従い、現像剤への電荷蓄積が除々になされ、ニップ域（α領域）から下流側（γ領域）に行くにつれて、現像剤表面と帯電規制部材２との間隙が広くなっていくため、蓄えられた電荷が放出されて放電し、現像剤が帯電するようになるものと推定される。

このγ領域では、現像剤担持体１上には現像剤層が形成され、帯電規制部材２表面にはごく極かの現像剤が付着する程度となっている。このとき、放電電流は、帯電規制部材２と現像剤担持体１との間を流れるが、現像剤担持体１上には絶縁性の現像剤が付着していることから、体積抵抗率ρ１が小さくなっても電流経路は安定する方向に向かう。更に、現像バイアス等への影響も考えると、ρ１は小さく抑えたい。一方、帯電規制部材２表面は、その体積抵抗率ρ２が小さいと、放電時の異常放電を起こし易くなる。そのため、両者間での帯電時の放電を帯電規制部材２側で主として規制するようにした。
すなわち、特にγ領域での、現像剤担持体１及び帯電規制部材２そのものの部材抵抗や、現像剤の絶縁層を加味し、現像剤担持体１と帯電規制部材２との間の電圧を、両者間での放電開始可能な電圧以上になるように調整することで、現像剤への帯電付与が可能になる。
そして、体積抵抗率ρ１，ρ２の関係がρ１≦ρ２且つρ２≧１０^１０Ω・ｃｍとなるようにρ１及びρ２を設定することで、放電時の安定性が高まり、現像剤への均一な帯電規制が可能になる。
また、この放電が安定することで、例えば異常放電が発生した場合に現像剤層を乱すようなこともなく、現像剤担持体１上の現像剤層の均一性が損なわれることもない。

更に、本発明では、現像剤担持体１の体積抵抗率ρ１を１０^８Ω・ｃｍ乃至１０^１０Ω・ｃｍ、帯電規制部材２の体積抵抗率ρ２を１０^１０Ω・ｃｍ乃至１０^１２Ω・ｃｍの範囲内に設定するようにすれば、現像剤に対する帯電規制時の放電も一層安定し、現像剤への均一な帯電規制が行われるようになる。すなわち、ρ２を大きくすることで、放電時の異常放電発生を抑えることができ、帯電時の安定した放電が維持できるようになる。
そして、少なくとも帯電規制部材２の表面には、導電剤としてイオン伝導性物質のみを含む半導電性樹脂層が形成されるようにすれば、帯電時の放電に対する均一性が一層向上する。これは、イオン伝導性物質のみを含む半導電性樹脂層は、イオン伝導性物質の樹脂中への分散性能がよいため均一分散し易く、樹脂層の抵抗分布が、例えば導電剤として電子伝導物質を使用した場合に比べ一層均一化されることによる。そのため、帯電時の電界が現像剤に一様に印加され、現像剤への安定した帯電規制が可能になる。

また、本発明では現像剤担持体１が回転自在な筒状薄膜部材を有し且つ当該筒状薄膜部材の表面に現像剤を担持搬送しているため、帯電規制部材２の駆動力を現像剤担持体１に伝達する駆動伝達手段を備えることで、現像剤担持体１への駆動機構が簡略化され、また、例えば現像剤担持体１へ現像剤を供給する際の現像剤供給部材との駆動条件を最適化することも容易となる。
ここで、筒状薄膜部材の態様としては、ポリアミド樹脂やフッ素系樹脂等の樹脂に導電剤を付与した樹脂チューブや、ＳＵＳ、アルミニウム、ニッケル電鋳品等の金属薄板チューブ等が挙げられる。そして、筒状薄膜部材を使用することで、現像剤へのストレスを軽減させることができる。
このとき、駆動伝達手段は、帯電規制部材２の回転軸を芯材として筒状薄膜部材の両端に位置し且つ筒状薄膜部材に押し付けられる駆動押圧部材と、筒状薄膜部材の内周面側に設けられ駆動押圧部材と共に筒状薄膜部材を挟持する支持部材とを備えることが好ましい。このようにすれば、現像剤担持体１の駆動機構が一層簡略化される。
また、本発明は、上述された現像装置を含む画像形成装置をも対象とするものである。

本発明によれば、現像剤担持体の体積抵抗率をρ１、帯電規制部材の体積抵抗率をρ２とすると、ρ１≦ρ２且つρ２≧１０^１０Ω・ｃｍの関係を満たすようにρ１及びρ２を設定したので、現像剤担持体と帯電規制部材との間で行う現像剤の帯電規制に際し、安定した帯電電界を付与することができ、異常放電等を防ぐことができる。そのため、現像剤帯電量が安定し、現像剤層表面も均一な帯電規制が可能な現像装置を提供できる。更に、現像剤担持体が周面の少なくとも一部に凹部が形成された導電部材と、固定配置された前記導電部材を内包する回転可能な筒状薄膜部材とを有し、前記導電部材の前記凹部に対応する部位にて帯電規制部材を接触させるようにしたので、現像剤担持体と帯電規制部材との圧接が十分なされると共に現像剤へのストレスを軽減させることができる。
また、この現像装置を用いることで、現像特性の安定した画像形成装置を提供できる。

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図３は、本発明が適用された実施の形態の画像形成装置を示す。
同図において、符号２１は、矢印方向に回転する有機感光体からなる静電潜像を担持する感光体であり、この感光体２１は帯電ロール等の帯電装置２２によって帯電され、レーザ書込装置又はＬＥＤアレイを有する露光装置２３によって静電潜像が書き込まれる。この書き込まれた静電潜像は、光の当たった感光体２１の表面電位が低下し、光の当たっていない高電位部分とのコントラストによる電位画像として形成される。

本実施の形態における現像装置３０は、現像ハウジング３１内に非磁性一成分現像剤であるトナーを収容し、現像剤担持体としての現像ロール３２にトナーを担持させ、この現像ロール３２にバイアス電源３３からの現像バイアスを印加することで、現像ロール３２を静電潜像の高電位部と低電位部との中間電位に保持し、静電潜像の画像部を帯電されたトナーにて現像するようにしたものである。
また、現像ロール３２の背後には、現像ロール３２と離間した位置にトナーを現像ロール３２へ供給するトナー供給ロール３４が配設されている。

更に、転写装置２６は、例えば感光体２１に接触配置される転写ロールにて構成され、バイアス電源２７によって感光体２１上のトナー像が引き付けられる方向の転写バイアスを印加することで、感光体２１上のトナー像を記録材２８に転写させるようにしたものである。
また、感光体２１上に残留したトナーは、例えばドクターブレード式のクリーニング装置２９によって除去される。
そして、本実施の形態において、感光体２１上のトナー像を転写された記録材２８は、定着装置５０に搬送され、この定着装置５０によりトナー像は記録材２８に定着される。
定着装置５０は、例えばヒートロール方式で、加熱ロール５１と加圧ロール５２とを有し、この加熱ロール５１と加圧ロール５２との間に記録材２８を通過させることによりトナー像を記録材２８に定着するようになっている。

ここで、本件発明の現像装置３０について、図４に基づいて詳細に説明する。同図において、現像装置３０は、ステンレス等の金属で構成される感光体２１に圧接して回転する現像ロール３２の背後には、現像ロール３２と離間配置され、現像ロール３２にトナーを供給するステンレス等の金属ロールからなるトナー供給ロール３４が配設され、現像ロール３２とトナー供給ロール３４とは両者の対向部位で同じ方向（Ｗｉｔｈ方向）に回転するように構成されている。尚、トナー供給ロール３４としては、現像ロール３２にトナーを供給できるものであればよく、金属ロールのみならず、例えば弾性発泡体等も使用できる。

また、トナー供給ロール３４の背後には、トナーを収容するトナーホッパ３５が設けられ、アジテータ３６によってトナーが撹拌されるようになっている。尚、アジテータ３６は、樹脂製のシャフトにＰＥＴ（ポリエステル）シート等の樹脂シートの羽根を備え、トナーホッパ３５内を回転することで、トナーを撹拌すると共にトナー供給ロール３４側へトナーを供給するようになっている。

更に、本実施の形態では、現像ロール３２と対向する位置には、現像ロール３２とトナー供給ロール３４との対向領域の下流側に、現像ロール３２上のトナー帯電量及びトナー量を規制する帯電ロール３７が現像ロール３２に圧接して設けられている。一方、現像ロール３２とトナー供給ロール３４との対向領域の上流側には、現像ロール３２上の残留トナーを掻き落とす掻き落とし部材３８が設けられている。

そして、本実施の形態における現像ロール３２は、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）に導電剤として電子伝導性物質であるカーボンブラックを混合分散し、体積抵抗率を１０^８Ω・ｃｍとした半導電性樹脂層で構成され、かつ、回転可能なシームレスチューブ３２１と、その内部に固定配置され、シームレスチューブ３２１を支持し、バイアス電源３３に接続された導電部材３２２を有している。また、現像ロール３２のシームレスチューブ３２１が帯電ロール３７や感光体２１と接する部位では、導電部材３２２に凹部（Ａ部、Ｂ部）を設け、シームレスチューブ３２１との圧接が十分行われるようになっている。

また、帯電ロール３７は、ＰＶＤＦに導電剤としてイオン伝導性物質を混合分散し、体積抵抗率を１０^１０Ω・ｃｍとした半導電性樹脂層からなるシームレスチューブをステンレス等の金属製ロール上に被覆したもので構成されている。尚、この帯電ロール３７には、帯電ロール３７上の付着トナーを清掃するクリーニングブレード３９が設けられている。
ここで、使用されるイオン伝導性物質としては、過塩素酸塩（例えば過塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸アンモニウム等）や四級アンモニウム塩等が挙げられる。
更に、本実施の形態では、帯電ロール３７及びトナー供給ロール３４に夫々バイアス電源４１，４２が接続され、帯電ロール３７と現像ロール３２間及びトナー供給ロール３４と現像ロール３２間に所定の帯電バイアス及び所定の供給バイアスが印加されるようになっている。

図５は、現像ロール３２と帯電ロール３７との圧接状況を示す部分拡大図である。本実施の形態における現像ロール３２は、両端部を金属等からなるリング状の支持部材３２３にシームレスチューブ３２１が固定された状態となっている。そして、上述の導電部材３２２は、この支持部材３２３より内側に設けられるようになっており、支持部材３２３に開いた穴を通って導電部材３２２の一端が外部へ延びている。そのため、導電部材３２２はバイアス電源３３に接続されるようになっている（図４参照）。
一方、帯電ロール３７は、ステンレス等の金属製ロールにシームレスチューブ３２１が被覆されたロール部３７１と、金属製ロールの回転軸３７２とで構成され、更に、この回転軸３７２の両端部には、ウレタン樹脂製のゴムロール３７３が設けられている。そして、このゴムロール３７３はシームレスチューブ３２１の支持部材３２３に対向する位置に設けられていることから、帯電ロール３７の回転によって現像ロール３２のシームレスチューブ３２１が支持部材３２３と共に回転するようになる。また、シームレスチューブ３２１と帯電ロール３７とは、所定の食い込み量ｄで圧接した状態に維持されているため、現像ロール３２は帯電ロール３７の回転に従動して安定な回転を行うことができるようになっている。

次に、本実施の形態に係る、特に現像装置３０の作動について、図４を基に説明する。
同図において、トナーホッパ３５内でアジテータ３６によって撹拌されたトナーは、アジテータ３６の羽根の回転によってトナー供給ロール３４側に供給される。トナー供給ロール３４上に担持されたトナーは、トナー供給ロール３４の回転に伴い搬送され、現像ロール３２との対向部位に到達する。このとき、この対向部位での現像ロール３２とトナー供給ロール３４との間の供給バイアス（バイアス電源３３とバイアス電源４２とで形成される）による電界作用により、トナー供給ロール３４上のトナーは現像ロール３２側へ供給され、現像ロール３２上にはトナー量が略規制されたトナー層が形成される。

現像ロール３２へ供給されたトナーは、現像ロール３２と帯電ロール３７とのニップ域に達する。このとき、バイアス電源４１による定電流電界によって、トナーが帯電される。更に、このニップ域でのトナーの均し効果も手伝って、現像ロール３２と帯電ロール３７とのニップ域の下流側では現像ロール３２上に所定のトナー帯電量で且つ所定のトナー量のトナー薄層が形成される。
このとき、現像ロール３２と帯電ロール３７との間の帯電バイアスによって、両者のニップ域で放電が発生し、トナーが帯電される。本実施の形態では、現像ロール３２及び帯電ロール３７の表面に、夫々半導電性樹脂層を形成し、更に、帯電ロール３７側にはイオン伝導性物質を導電剤とした半導電性樹脂層としたので、安定した均一な放電が行われることから、均一な帯電量で均一なトナー薄層が形成されることとなる。

そして、このトナー薄層が現像ロール３２と感光体２１とのニップ域の現像領域に搬送され、現像領域では、バイアス電源３３からの現像バイアスにより現像が行われ、感光体２１上の静電潜像が顕像化される。また、現像領域の下流側では、現像ロール３２上で現像されずに残った残留トナーは、掻き落とし部材３８によって現像ロール３２上から掻き取られる。本実施の形態では、現像領域では、感光体２１と現像ロール３２とは適切な接触圧で接触しているため、現像された感光体２１上のトナー像の画質向上にも役立っている。

このように、本実施の形態においては、現像ロール３２上のトナーを均一な薄層にすることができ、トナー帯電量も全体に亘って一様に制御することができる。また、現像ロール３２にシームレスチューブ３２１を使用し、その内包する導電部材３２２に空隙を設けたので、現像ロール３２と帯電ロール３７との接触圧も軽減され、トナーへ付与されるストレスも、例えば現像ロール３２に弾性体を使用した場合に比べ、大幅に低減される。
したがって、トナーの固着も起こり難く、長期に亘って使用しても安定した現像性能を維持することができる。

更に、本実施の形態では、現像ロール３２としてシームレスチューブ３２１を使用し、このシームレスチューブ３２１の駆動を帯電ロール３７の駆動力から行ったので、現像ロール３２とトナー供給ロール３４との駆動状態を任意に適正化でき、また、現像ロール３２の駆動に際し、外部にギア等の追加も必要としないことから、現像装置３０としてのコストの上昇や大型化を防ぐことができる。

次に、図６は、本発明が適用された実施の形態の変形例としての帯電ロール６１を使用した場合の態様を示している。この帯電ロール６１を使用する態様としては、上述した実施の形態と異なり、現像ロール３２が金属ロールに体積抵抗率を１０^８Ω・ｃｍとした半導電性樹脂層としてのシームレスチューブを被覆したものとなっている。また、帯電ロール６１には、現像ロール３２側と異なるシームレスチューブが変形自在になるように設けられている。
そのため、現像ロール３２が回転し、この現像ロール３２に圧接している帯電ロール６１が従動回転するようになっている。尚、感光体と現像ロールとは離間配置される。
本例における帯電ロール６１は、ステンレス等の金属軸６１３の両端部に、円形状の支持部６１３ａを備え、表面にシームレスチューブを被せた構成を採っている。
そして、このシームレスチューブは、表面層にイオン伝導性物質を導電剤とする体積抵抗率を１０^１０Ω・ｃｍとした表面樹脂層６１１を有し、裏面には導電層６１２を積層したもので構成されている。そのため、本例においては、シームレスチューブの内側には、特に表面樹脂層６１１を支持し、表面樹脂層６１１に通電するための導電部材を備える必要はなくなる。

このように、帯電ロール６１としてシームレスチューブを被せた構成を採っても、上述した現像ロール３２にシームレスチューブを被せた構成と比べても、トナーへの有効な帯電量規制を行う点では差異はなく、現像特性の安定化が可能になる。尚、この帯電ロール６１を現像ロール３２に接触させ、安定したニップを保つためには、帯電ロール６１の表面樹脂層６１１が現像ロール３２の圧接によって撓むようにする必要がある。そのため、帯電ロール６１の可撓性部分（円形状の支持部６１３ａを除いた部分）に現像ロール３２を配設させることが必要となる。
このようにすれば、現像ロール３２と帯電ロール６１との圧接状態が安定し、安定した帯電規制が可能になる。

◎実施例１
本実施例は、上述した実施の形態と同様の構成にて、帯電ロールの軸方向長さを約８ｃｍとした実験機にて行ったもので、現像ロールのシームレスチューブと帯電ロールのシームレスチューブの体積抵抗率を因子としたときの、現像ロール上のトナーの薄層均一性について評価確認したものである。
本実施例では、現像ロールのシームレスチューブとしては、厚さ１００μｍのＰＶＤＦに、導電剤としてイオン伝導性物質を添加した体積抵抗率が１×１０^９、１×１０^１０、１×１０^１１Ω・ｃｍの３種のものと、導電剤として電子伝導性物質のカーボンブラックを添加した体積抵抗率が１×１０^８のものを加えた４種のものを評価した。
また、帯電ロールは、厚さ１００μｍのＰＶＤＦに、導電剤としてイオン伝導性物質を
添加した体積抵抗率が１×１０^９、１×１０^１０、１×１０^１２Ω・ｃｍの３種のものと、導電剤としてカーボンブラックを添加した体積抵抗率が１×１０^８Ω・ｃｍのものと、更に、金属ロール（ステンレスを使用し、体積抵抗率は１×１０^０Ω・ｃｍ以下）のものの計５種のものを評価した。
尚、体積抵抗率が１×１０^８Ω・ｃｍの場合には、イオン伝導性物質ではなく、電子伝導性物質としたのは、実用的に容易に低抵抗が得られるカーボンブラックを使用したことによる。

評価方法は、帯電ロールに−１０〜−４０μＡの定電流を流したとき、現像ロール上に形成されるトナー層の均一性を目視確認することで行った。
結果は、図７に示すように、現像ロールの体積抵抗率が１×１０^８〜１×１０^１０Ω・ｃｍであり、帯電ロールの体積抵抗率が１×１０^１０〜１×１０^１２Ω・ｃｍであれば、帯電ロールによる帯電規制を行った後のトナー層の均一性が良好であることが確認された。また、現像ロールの体積抵抗率が１×１０^８Ω・ｃｍの組み合わせがより良好な均一性が確認された。
尚、図中、◎印は特に均一性に優れていること、○印は均一性に優れていること、×印はトナー層が不均一で良好な画像形成ができないことを示している。また、斜線で示した欄は今回評価を確認しなかった条件である。

◎実施例２
本実施例は、実施例１と同様に行い、現像ロール上のトナー層の帯電量を確認した。このとき、帯電ロールに印加する電流は、実施例１と同様、−１０〜−４０μＡとした。
図８は、帯電ロールを金属製ロールとしたとき、現像ロールの体積抵抗率を１×１０^８、１×１０^９、１×１０^１０、１×１０^１１Ω・ｃｍの４種の組み合わせを評価した結果を示している。
図９は、帯電ロールの体積抵抗率を１×１０^８Ω・ｃｍとしたとき、現像ロールの体積抵抗率を１×１０^８、１×１０^１０Ω・ｃｍの２種の組み合わせを評価した結果を示している。
図１０は、帯電ロールの体積抵抗率を１×１０^１０Ω・ｃｍとしたとき、現像ロールの体積抵抗率を１×１０^８、１×１０^９、１×１０^１０、１×１０^１１Ω・ｃｍの４種の組み合わせを評価した結果を示している。
図１１は、帯電ロールの体積抵抗率を１×１０^１２Ω・ｃｍとしたとき、現像ロールの体積抵抗率を１×１０^８Ω・ｃｍとした組み合わせを評価した結果を示している。

以上の結果から、いずれの組み合わせにおいても、印加電流と帯電量との関係はほぼ比例したが、特に、次の（１），（２）の組み合わせのものでは、直線の傾きが小さく、印加電流で帯電量を制御する点では困難と判断された。
（１）帯電ロールを金属製ロールとし、現像ロールの体積抵抗率を１×１０^８Ω・ｃｍとしたもの。
（２）帯電ロールの体積抵抗率を１×１０^８Ω・ｃｍとし、現像ロールの体積抵抗率を１×１０^８、１×１０^１０Ω・ｃｍとしたもの。

更に、本件発明者らは、帯電ロールの体積抵抗率を１×１０^１２Ω・ｃｍとし、現像ロールの体積抵抗率を１×１０^９、１×１０^１０Ω・ｃｍとした２種の組み合わせについても評価を行い、帯電ロールへ印加する印加電流で帯電量が良好に制御できることを確認した。

以上のように、実施例１及び実施例２の結果から、帯電ロールと現像ロールとの体積抵抗率の組み合わせで、帯電ロールの体積抵抗率が１×１０^１０〜１×１０^１２Ω・ｃｍとし、現像ロールの体積抵抗率が１×１０^８〜１×１０^１０Ω・ｃｍであれば、帯電規制後の現像ロール上のトナー層が、均一な層であり、安定した帯電量となることが確認された。

本発明に係る現像装置の概要を示す説明図である。 本発明の作用を示す説明図である。 本発明が適用された画像形成装置の実施の形態を示す説明図である。 実施の形態の現像装置を示す説明図である。 実施の形態の要部を示す説明図である。 実施の形態の変形例としての帯電ロールを示す説明図である。 実施例１の結果を示す説明図である。 実施例２の第１の結果を示す説明図である。 実施例２の第２の結果を示す説明図である。 実施例２の第３の結果を示す説明図である。 実施例２の第４の結果を示す説明図である。

符号の説明

１…現像剤担持体，２…帯電規制部材，３…帯電バイアス印加手段，ρ１，ρ２…体積抵抗率

Claims (9)

1. 周面の少なくとも一部に凹部が形成された導電部材と、固定配置された前記導電部材を内包する回転可能な筒状薄膜部材とを有し、当該筒状薄膜部材の表面に現像剤を担持する現像剤担持体と、
   前記導電部材の前記凹部に対応する部位にて前記現像剤担持体の前記筒状薄膜部材に接触配置され、現像剤担持体上に担持された現像剤層の帯電規制を行う帯電規制部材と、を備え、
   現像剤担持体の体積抵抗率をρ１、帯電規制部材の体積抵抗率をρ２とすると、ρ１≦ρ２且つρ２≧１０^１０Ω・ｃｍの関係を満たすようにρ１及びρ２が設定されることを特徴とする現像装置。
2. 請求項１記載の現像装置において、
   現像剤担持体の体積抵抗率ρ１が１０^８Ω・ｃｍ乃至１０^１０Ω・ｃｍ、帯電規制部材の体積抵抗率ρ２が１０^１０Ω・ｃｍ乃至１０^１２Ω・ｃｍの範囲内に設定されることを特徴とする現像装置。
3. 請求項１記載の現像装置において、
   少なくとも帯電規制部材の表面には、導電剤としてイオン伝導性物質のみを含む半導電性樹脂層が設けられることを特徴とする現像装置。
4. 請求項１記載の現像装置において、
   更に、前記帯電規制部材の駆動力を現像剤担持体に伝達する駆動伝達手段を備えることを特徴とする現像装置。
5. 請求項４記載の現像装置において、
   駆動伝達手段は、帯電規制部材の回転軸を芯材として筒状薄膜部材の両端に位置し且つ筒状薄膜部材に押し付けられる駆動押圧部材と、
   筒状薄膜部材の内周面側に設けられ駆動押圧部材と共に筒状薄膜部材を挟持する支持部材とを備えることを特徴とする現像装置。
6. 請求項１記載の現像装置において、
   更に、帯電規制部材と現像剤担持体との間には、現像剤の帯電量を規制する帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加手段を備えることを特徴とする現像装置。
7. 請求項６記載の現像装置において、
   帯電バイアスは、定電流制御された直流成分で設定されることを特徴とする現像装置。
8. 請求項１記載の現像装置のうち、帯電規制部材が回転体部材の態様において、
   帯電規制部材と現像剤担持体とは、互いに対向する部位で回転方向が同方向に設定されることを特徴とする現像装置。
9. 静電潜像が担持される像担持体と、
   この像担持体上の静電潜像を現像する請求項１乃至８のいずれかに記載の現像装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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