JPH06202462A

JPH06202462A - 一成分現像装置

Info

Publication number: JPH06202462A
Application number: JP4358681A
Authority: JP
Inventors: Masatsugu Kajimoto; 昌嗣梶本; Yutaka Toyoda; 裕豊田; Hidekiyo Tachibana; 英清立花; Mikio Yamamoto; 美樹夫山本
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1992-12-28
Publication date: 1994-07-22
Also published as: US5387963A

Abstract

(57)【要約】【目的】現像剤の帯電性劣化を招くことなく、画像履
歴現象とトナー飛散現象を同時に解消することができる
小型で低コストな一成分現像装置を提供する。【構成】現像剤担持体５の表面に接触して同一方向に
回転するとともに現像領域Ａ通過後の担持体上の現像剤
４を吸引する電界を形成するバイアス電圧が印加される
弾性回転体８を、装置ハウジング１の現像領域Ａ下流側
の開口部縁部３ａに、その弾性回転体表面の一部が装置
ハウジング外部に露出し且つ該回転体８と静電潜像保持
体２との離間距離Ｓが現像剤担持体５と静電潜像保持体
２との離間距離Ｔよりも大きくなるように設け、かつ、
その弾性回転体８上の現像剤を装置ハウジング内部１ａ
に戻す現像剤除去手段９を設けた。この弾性回転体８に
より、画像履歴現象を解消するとともにトナー飛散をき
わめて少なくすることができる。また、これにより現像
剤の帯電性が劣化することはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機やプリ
ンター等における静電潜像保持体上の静電潜像を一成分
現像剤（以下、トナーとも称す）により可視像化する一
成分現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭４７−１３０８８号公報、特開昭
５３−１６７３４１号公報等に開示されている一成分現
像装置、すなわち、図５に示すように、現像剤供給ロー
ラａなどから供給される一成分現像剤ｂを現像剤担持体
（現像ロール）ｃに担持させ、その現像剤ｂに対して担
持体ｃ表面に当接するように設置された層形成部材ｄを
接触させることにより摩擦帯電させるとともに均一な薄
層を形成し、静電潜像保持体（感光体）ｅと近接する現
像領域Ａにて該保持体ｅ側に選択的に転移させて静電潜
像ｆを可視像化する一成分現像装置においては、画像履
歴現象や現像領域からのトナー飛散現象が発生すること
が問題になっている。図中、ｇはバイアス電源、ｐは装
置ハウジン，ｑはシール部材を示す。

【０００３】ここで、画像履歴現象とは、上記のような
現像装置の現像剤担持体において現像剤薄層が静電潜像
の現像に供される部分（現像部）と供されない部分（非
現像部）とにわかれ、この２領域が形成される過程に起
因して発生する画像濃度差をいう。具体的には、その現
像部においてはその後に新たな現像剤が担持体上に供給
されて層形成部材により新たな薄像が形成され、一方の
非画像部においては新たな現像剤の供給を受けないまま
同じ薄層が複数回にわたって層形成部材を通過すること
になる。そのため、現像剤担持体上に形成される新たな
現像剤薄層の層厚に差が生じる（現像部におけるその層
厚は非画像部のそれより数μｍ程度厚くなる）とともに
現像剤の帯電性に差が生じ（現像部におけるその帯電量
は非画像部のそれより数μＣ／ｇ程度低くなる）、これ
により、非画像部に対応する画像部分の濃度が画像部に
対応する画像部部分のそれよりも低くなってしまう、言
い換えれば、後から形成される画像において、その前の
画像部の画像内容が残影のように現れる、所謂ゴースト
が発生する。また、現像領域からのトナー飛散現象と
は、現像剤担持体と潜像保持体とが近接する現像領域に
おいて形成される現像電界によって飛翔した現像剤のう
ち、潜像保持体上の静電潜像の現像に使われず、かつ現
像剤担持体上へ戻ることのできなかった現像剤が、それ
自身の重力作用や現像剤担持体及び潜像保持体の回転に
より発生する空気流によって現像装置外に落下したり放
出され、複写機等の機内汚染を誘発する現象をいう。

【０００４】このような画像履歴現象を解消するための
一成分現像装置としては、従来、次のようなものが知ら
れている。例えば、図６に示すように、現像剤供給ロー
ラａの手前位置となる現像ハウジングｐ内に、現像剤極
性とは逆極性の電圧を電源ｈから印加した現像剤除去ロ
ーラｉを現像剤担持体ｃに近接配置し、この除去ローラ
ｉにより現像剤担持体ｃ上に残存する非磁性一成分現像
剤を静電的に吸引除去し、その除去した現像剤を再び担
持体ｃ表面に戻すようにした現像装置が提案されている
（特公平１−４９９４５号公報）。図中、ｊは除去ロー
ラｉ上の現像剤を担持体ｃに戻すための回収ブレードを
示す。また、本出願人が提案したものとして、図８に示
すように、現像剤担持体ｃ上に残存する現像剤を剥離す
るための剥離部材ｋを現像ハウジングｐ内に設け、この
剥離部材ｋにより現像領域通過後の現像剤を担持体ｃ表
面から剥離除去するようにした現像装置がある（特開昭
６２−２５１７７１号公報）。更に、現像剤担持体に対
して非接触状態で順方向に回転する電極ロールを、層形
成部材の手前位置の装置ハウジング内に設け、この電極
ロールにより現像領域通過後の現像剤を担持体上の現像
剤を除去する装置が提案されている（特開平２−１２７
６６９号公報）。

【０００５】しかしながら、これら画像履歴現象を解消
するための現像装置においては、除去ローラｉを採用し
た装置の場合には、除去ローラｉにより担持体ｃから一
旦除去した一成分現像剤をそのまま担持体ｃへ戻すた
め、図７ａに示すような画像Ｐを数十枚連続してコピー
した後に異なる画像Ｑのコピーを行うと、画像Ｐにおけ
る画像部ｘと非画像部ｙの間において対応する現像剤担
持体上のトナー粒径に差が生じ、非画像部ｙに対応する
現像剤担持体上のトナー粒径が画像部ｘのそれよりもや
や小さくなり、結果として、同図ｂに示すように非画像
部ｙに対応する画像濃度が画像部ｘのそれよりも低くな
るという画像履歴が現れてしまうという問題があった。
また、剥離部材ｋを採用した装置の場合には、現像剤に
外添されている外添剤などが除去されず剥離部材ｋの摺
接により現像剤担持体ｃに付着してその表面を汚染した
り、或いは、そのようにして除去された直後の現像剤は
図９に示すように剥離部材ｋを通過しない場合に比べ、
その帯電性の立ち上がりが悪くなる（帯電量が低下す
る）ため、非画像部（背景部）のカブリなどが発生し易
くなるとともに、経時的には現像剤自体も度重なる剥離
部材ｋの摺接により劣化するという問題がある。更に、
電極ロールを採用した装置の場合には、その装置につい
て実際に試作実験を試みたところ、電極ロールが装置ハ
ウジングの内部に配設されているため、電極ロールによ
って除去した現像剤が現像剤貯蔵部内の現像剤と混合さ
れ、これにより画像履歴の効果はハウジング内に存在す
るトナーサンプ量に左右されてしまうという問題があっ
た。なお、これら各現像装置のいずれにおいても、前記
したトナー飛散現象を防止する効果は得られない。

【０００６】一方、前記トナー飛散現象を解消するため
の一成分現像装置法としては、例えば、図１０に示すよ
うに装置ハウジングｐの現像領域下流側にトナー飛散防
止板ｌを設けた現像装置が提案されている（特願平２−
２１８５９３号公報）。しかしながら、この装置おいて
は、静電潜像保持体ｅの回転により発生する空気流によ
り防止板ｌと保持体ｅとの間隙から装置外へ搬出されて
しまう現像剤が僅かながら存在したり、また、防止板ｌ
の先端部に現像剤が付着堆積するためその現像剤が装置
外に運び出されるという問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上の如く、従来にお
いては、画像履歴現象とトナー飛散現象とを同時に解消
し得るような一成分現像装置がなかった。そこで、本発
明はこのような実情に鑑みてなされたもので、その目的
は、現像剤の帯電性の劣化を招くことなく、画像履歴現
象とトナー飛散現象を同時に解消することができる小型
で低コストな一成分現像装置を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決しようとする手段】すなわち、本発明の一
成分現像装置は、図１に例示するように、装置ハウジン
グ（１）の静電潜像保持体（２）と対向する位置に形成
されている開口部（３）に回転可能に設けられ、一成分
現像剤（４）を該静電潜像保持体（２）と近接する現像
領域（Ａ）に搬送する現像剤担持体（５）に、層形成部
材（６）を当接させ、該層形成部材（６）により現像剤
担持体（５）上に現像剤（４）の薄層を形成するととも
に所定の電荷を付与し、該薄層の現像剤（４）を現像領
域（Ａ）にて静電潜像保持体（２）上に転移させて静電
潜像（７）を可視像化する一成分現像装置において、上
記現像剤担持体（５）の表面に接触して同一方向に回転
するとともに該担持体（５）上の現像剤（４）を吸引す
る電界を形成するバイアス電圧が印加される弾性回転体
（８）を、上記装置ハウジング（１）の現像領域（Ａ）
下流側の開口部縁部（３ａ）に、その弾性回転体（８）
表面の一部が装置ハウジング（１）外部に露出し且つ該
回転体（８）と静電潜像保持体（２）との離間距離
（Ｓ）が現像剤担持体（５）と静電潜像保持体（２）と
の離間距離（Ｔ）よりも大きくなるように設け、かつ、
その弾性回転体（８）上の現像剤（４）を装置ハウジン
グ（１）内部に戻す現像剤除去手段（９）を設けたこと
を特徴とするものである。

【０００９】また、本発明の一成分現像装置は、上記の
技術的手段において弾性回転体（８）に印加するバイア
ス電圧Ｖ₁が、現像剤担持体（５）に印加するバイアス
電圧Ｖ₂との間において下記の条件式、、５００（Ｖ）≧｜Ｖ_2(DC)−Ｖ_1(DC)｜… １０００（Ｖ）≧｜（Ｖ_2(DC)−Ｖ_1(DC)）±０．５（Ｖ_2(PP)−Ｖ_1(PP)）｜… （但し、式中括弧書き表示のＶは電圧単位、ＤＣはバイ
アス電圧の直流成分、ＰＰはバイアス電圧の交流ピーク
アンドピーク成分を示す）を同時に満たすことを特徴と
するものである。

【００１０】更に、本発明の一成分現像装置は、上記の
技術的手段において弾性回転体（８）に印加するバイア
ス電圧の交流成分Ｖ_1(PP)（ｋＶ）が、弾性回転体
（８）と静電潜像保持体（２）との離間距離をＳ（ｍ
ｍ）としたとき条件式、Ｖ_1(PP)≦１．２Ｓ＋１．８
…を満たすことを特徴とするものである。

【００１１】上記した技術手段において、現像剤担持体
（５）の表面に接触して表面どうしが同一方向に移動回
転する弾性回転体（８）は、少なくとも、該回転体と静
電潜像保持体との離間距離（Ｓ）が現像剤担持体（５）
と静電潜像保持体（２）との離間距離（Ｔ）よりも大き
くなる範囲内において、その回転体表面の一部が静電潜
像保持体（２）に可能な限り近接するように装置ハウジ
ング（１）外部へ露出するように配設される。なお、現
像剤担持体と静電潜像保持体は、図１中に示すの矢印方
向へ回転する。

【００１２】弾性ロール（８）は、具体的には、３〜２
０ｍｍφ程度のアルミ又はステンレスの丸棒基材にＥＰ
ＤＭ等の弾性部材を被覆し、その表面をＰＦＡコートし
て構成される。また、この弾性ロールとしては、表面層
として導電性部材を設けた導電性弾性ロールを使用する
こともできる。そして、この弾性ロールの周速は、担持
体に対して０．１〜２．０倍、望ましくは０．５〜１．
５倍の速度であり、導電性弾性ロールの場合には０．５
〜１．５倍、好ましくは１．０倍の速度である。また、
弾性ロールの担持体に対する接触深さは、約０〜２．０
ｍｍの範囲内で、回転トルクの上昇防止と現像剤に与え
るストレス低減という観点から０．２〜０．４ｍｍが望
ましい。更に、静電潜像保持体との離間距離（Ｓ）は、
約０．０２〜１．０ｍｍの範囲内で、望ましくは０．３
〜０．７ｍｍである。

【００１３】そして、この弾性回転体（８）には、現像
領域（Ａ）通過後の現像剤担持体（５）上に残存する現
像剤（４）を吸引する電界を形成するバイアス電圧、す
なわち、現像剤担持体上の現像剤の極性と逆極性となる
直流を重畳させた交流バイアス電圧を印加する。このバ
イアス電圧については、現像剤担持体上に残存する現像
剤並びにその外添剤をより効率よく弾性回転体側に吸着
することができ、しかも、現像剤の帯電特性に悪影響を
与えずその後の現像剤薄層の良好な形成が確保される大
きさに適宜設定される。

【００１４】本発明者等によれば、印加されるバイアス
電圧によってできる弾性回転体（８）と現像剤担持体
（５）との電位差の大きさによっては、特に、現像剤の
帯電性をブロード（帯電量が変化したり或いはばらつい
て帯電分布の分布幅が広がる現象）にしてしまい、その
後の現像剤薄層形成が良好になされなくなることが確認
された。このことから、弾性回転体に印加するバイアス
電圧Ｖ₁については、現像剤担持体（５）に印加するバ
イアス電圧Ｖ₂との間において前記条件式、を同時
に満たす大きさに設定することが望ましい。すなわち、
上記条件式は、弾性回転体と現像剤担持体の電位差と
なる直流成分の大きさが、少なくとも５００Ｖ以下にな
るようにバイアス電圧Ｖ₁（直流成分）を選定する必要
があることを示すものである。また、上記条件式は、
その電位差となる直流成分と交流成分（半波分）の合計
が、少なくとも１０００Ｖ以下になるようにバイアス電
圧Ｖ₁（直流成分及び交流成分）を選定する必要がある
ことを示すものである。従って、バイアス電圧Ｖ₁が上
記条件式、を満たさない（即ち、弾性回転体と現像
剤担持体との電位差を必要以上に大きくした）場合に
は、現像剤の帯電性がブロードとなり、その後の現像剤
薄層形成に支障をきたすが良好になされなくなる。

【００１５】また、バイアス電圧Ｖ₁については、この
バイアス電圧Ｖ₁の印加により弾性回転体（８）と静電
潜像保持体（２）の間に形成される電界によって、該保
持体（２）上に一旦転移した現像剤（４）を吸着して戻
しその現像画像を乱してしまうことを防ぐような大きさ
に設定することが望ましい。すなわち、一般に、静電潜
像保持体から弾性回転体への現像剤戻り現象について
は、その現像剤戻り現象の要因になるバイアス電圧Ｖ₁
の交流成分Ｖ_1(PP)（ｋＶ）と、弾性回転体と静電潜像
保持体との離間距離Ｓ（ｍｍ）とを変化させた場合、図
２に示すような結果が得られる。このような結果から判
断すると、上記の現像剤戻り現象を防止するためには、
バイアス電圧Ｖ₁の交流成分Ｖ_1(PP)を離間距離Ｓに応じ
て少なくとも図中のＢ領域内（Ｖ_1(PP)≦１．２Ｓ＋
１．８）、両回転体の芯振れ等の要因による発生する現
像剤戻りを考慮して好ましくは同Ｃ領域内（Ｖ_1(PP)≦
１．２Ｓ＋１．０）の値となるように設定する。

【００１６】また、上記技術的手段における現像剤除去
手段（９）は、現像剤担持体から静電吸着して回収した
弾性回転体（８）上の現像剤を除去して装置ハウジング
内部に効率よく的確に戻すためのもので、例えば、厚さ
０．０５〜０．１５ｍｍ程度のステンレス等の板ばね又
はウレタンゴムブレードから構成されている。そして、
この現像剤除去手段は、その一端がハウジングなどに固
定され、その他端が弾性回転体表面に当接するように設
置される。

【００１７】更に、上記技術的手段における他の部品
は、下記のような構成からなるものである。現像剤担持
体（５）は、通常、５〜４０ｍｍφの回転ロールからな
るもので、具体的には、アルミやステンレスの丸棒やパ
イプを切削加工した後、その円周表面にサンドブラス
ト、液体ホーニングやエメリー研磨等の機械加工又は化
学的腐食処理を施すことによりＲａ＝０．１〜１．０μ
ｍ程度の表面粗さとしたもの、或いは、アルミやステン
レスの丸棒やパイプを切削加工した後に、その円周表面
にフェノール樹脂等の半導電層を設け、さらにその表面
にエメリー研磨等の機械研磨を施し、Ｒａ＝０．１〜
１．０μｍ、望ましくはＲａ＝０．２〜０．４μｍ程度
の表面粗さとしたものである。また、この担持体として
はアルミロールを機械研磨した後に陽極酸化処理を施し
たものを使用することもできる。半導電層を設ける担持
体の場合、その担持体表面層の肉厚方向の体積抵抗値は
１０⁵〜１０¹²Ωｃｍ程度である。

【００１８】そして、この現像剤担持体（５）は、図中
の矢印方向に１００〜３００ｒｐｍの回転数で回転する
とともに、現像用のバイアス電圧が印加される。そのバ
イアス電圧は、通常、−５０〜−４００Ｖの直流電圧を
重畳した１０００〜４０００Ｖｐｐの交流バイアス電圧
（周波数：１〜５ｋＨｚ）、望ましくは、交流バイアス
電圧のＶｐｅａｋを担持体５と保持体２の離間距離
（Ｓ）で除した値が４〜７Ｖ／μｍの範囲内で、その周
波数を２．５〜４．０ｋＨｚとしたものである。また、
この担持体（５）とＳｅ系感光体や有機感光体からなる
静電潜像保持体（２）との離間距離（Ｔ）は、通常１０
０〜４００μｍの範囲内で、望ましくは１５０〜３００
μｍ程度である。

【００１９】層形成部材（６）は、その一端をハウジン
グ等に固定した厚さ０．０３〜０．３ｍｍ程度のステン
レス製板バネの他端に、ＳｉゴムやＥＰＤＭゴム等の摺
接部材を加硫接着した構造のものである。そして、層形
成部材（６）は、供給部材（１０）の下流側の位置にお
いて２０〜２００ｇ／ｃｍ程度の接触圧力で担持体
（５）表面に当接するように設置され、これにより担持
体に供給された現像剤を５〜３０μｍ程度の薄層に形成
するとともに２〜２０μＣ／ｇ程度の電荷を付与する。

【００２０】現像剤供給部材（１０）としては、１０〜
２０ｍｍφで肉厚１〜４ｍｍのアルミやステンレスのパ
イプの周面上にいくつかの開口部を設けたものが使用さ
れる。この給部部材は、現像剤担持体に対して約０．５
〜２．０ｍｍ間隙をもって対向配置するとともに、該担
持体の約１〜５倍の周面速度で回転させる。そして、こ
の供給部材（１０）と担持体（５）との間には、供給部
材が現像剤と同極性となるような約２００〜１０００Ｖ
の直流バイアス電圧を供給する。この供給部材の表面に
は、現像剤がフィルミングするのを防ぐために５０〜５
００μｍ程度のマイラー等を接触させてもよい。

【００２１】この装置に使用する一成分現像剤（４）と
しては、磁性および非磁性のいずれのものであってもよ
く、必要に応じて、カラー現像剤やカプセル現像剤を適
用することも可能である。この現像剤は、例えば、スチ
レン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂等の熱可塑
性樹脂中にカーボン等の顔料や含金属アゾ染料等の極性
制御剤を分散し、粉砕、分級より粒径が５〜２０μｍの
粒径となるように造粒し、その表面に電荷制御剤を外添
したものある。その電荷制御剤としては、疎水化処理し
たシリカ、アルミナ、チタン等の粒径が０．１μｍ以下
の微粒子が用いられるが、好ましくは疎水性シリカであ
る。また、この現像剤は、例えば装置ハウジング外部に
設置されている現像剤貯蔵箱からハウジング内部に供給
されるようになっている。

【００２２】

【作用】上記の技術的手段に係る現像装置によれば、従
来のこの種現像装置と略同様に、一成分現像剤（４）
が、現像剤供給部材（１０）により現像剤担持体（５）
上に供給されて層形成部材（６）により摩擦帯電される
とともに均一な薄層に形成された後、現像領域（Ａ）へ
搬送され、そこにおいて静電潜像保持体（２）に選択的
に転移して静電潜像（７）を可視像化することにより現
像が行われるが、この現像領域（Ａ）通過後においては
以下のように作動する。

【００２３】まず、弾性回転体（８）にはバイアス電圧
により現像剤担持体上の現像剤を吸着する静電吸引力が
発生しており、しかも、同一方向に回転する弾性回転体
（８）と現像剤担持体（５）の間に装置ハウジング内方
向へ向かう空気流が発生するとともに、弾性回転体
（８）自身の回転による空気流が発生する。そのため、
現像領域から飛散してくる現像剤は、弾性回転体及び現
像剤担持体間の空気流により装置ハウジング内に導かれ
るように取り込まれるか或いは弾性回転体に吸着されて
ハウジング内に搬送される。また、静電潜像保持体の回
転により形成される空気流によって現像装置外に搬出さ
れるような現像剤は、弾性回転体がつくる空気流により
ハウジング内に流れ込むか或いは弾性回転体に吸着され
てハウジング内に搬送される。従って、このようにして
現像装置外へのトナー飛散が防止される。

【００２４】また、弾性回転体（８）は、現像剤担持体
上の現像剤を吸着するバイアス電圧が印加されていると
ともに現像剤担持体と接触しながら同一方向に回転して
いる。そのため、現像領域通過後の現像剤担持体上に残
存する現像剤並びにその外添剤は、確実に弾性回転体に
吸着されて除去される。これにより、現像領域通過後の
現像剤担持体（５）は、一時的に、その表面が画像部及
び非画像部に関係なく現像剤のないクリーンな状態に保
たれ、しかる後、その表面に対して常に新たな現像剤の
供給並びに層形成部材による薄層形成及び摩擦帯電がな
されるため、画像履歴現象が解消される。また、この作
用効果は、弾性回転体に印加するバイアス電圧Ｖ₁の大
きさを規定することにより、より一層確実に得られる。

【００２５】更に、弾性回転体（８）は、静電潜像保持
体に対して少なくとも静電潜像保持体と現像剤担持体と
の離間距離よりも多目に間隔をおいて配置されているた
め、その保持体上に転移した現像剤を静電的に吸引して
戻すことはない。また、この作用効果は、弾性回転体に
印加するバイアス電圧の交流成分を規定することによ
り、より一層確実に得られる。しかも、現像剤担持体上
に残存する現像剤を上記したように弾性回転体により回
収するため、現像剤の外添剤なども確実に吸着除去する
ことができ、また、現像剤の帯電性に悪影響を及ぼすこ
とがない。

【００２６】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明についてさらに
詳細に説明する。実施例１図１は、本発明の一実施例に係る一成分現像装置を示す
ものである。この図において１は装置ハウジング、２は
静電潜像保持体である負帯電性有機感光体、３は感光体
２と対向する位置に形成された開口部、４は一成分現像
剤であるポリエステル系非磁性一成分カラートナーを示
す。５はフェノール樹脂層を形成してなる現像剤担持体
である現像ロール（２４ｍｍφ、１０⁶Ωｃｍ）、６は
先端にＥＰＤＭゴムを接着した０．１２ｍｍ厚の板バネ
（ＳＵＳ３０３）からなる層形成部材７は静電潜像をそ
れぞれ示す。８はＥＰＤＭゴムロールにＰＦＡコートし
てなる弾性回転体である弾性ロール（１０ｍｍφ）、９
は現像剤除去手段であるスクレーパ、１０は周面に複数
の開口部を有するステンレスロール（１９ｍｍφ）から
なる現像剤供給ロールをそれぞれ示す。また、図中Ａは
現像領域、Ｓは弾性ロール８と感光体２との離間距離、
Ｔは現像ロール５と感光体２との離間距離、１１は現像
剤供給ロール１０に接続された現像剤供給用バイアス電
源、１２は現像ロール５に接続された現像用バイアス電
源、１３は弾性ロール８に接続されたバイアス電源をそ
れぞれ示す。

【００２７】この現像装置について下記条件に設定をし
たものを複写機（ＦＸ６８００改造試験機）に装着した
後、長時間のプリントテストを行った。・感光体プロセススピード：１６０ｍｍ／ｓｅｃ・現像ロールの回転数：１８０ｒｐｍ感光体との間隙Ｔ：約２００μｍ・現像剤供給ロールの回転数：６００ｒｐｍ・層形成部材の接触圧力：約１２０ｇｆ／ｃｍ・弾性ロールの回転数：４３０ｒｐｍ現像ロールとの接触深さ：約３００μｍ感光体との間隙Ｓ：約５００μｍ・静電潜像の電位： −１００Ｖ・バック電位： −３５０Ｖ・現像用バイアス：直流−２００Ｖに交
流２４００Ｖ_pp、４ｋＨｚを重畳したもの。・弾性ロールへのバイアス：直流＋１００Ｖに交
流２４００Ｖｐｐ、４ｋＨｚを重畳したもの。その結果、約６０，０００枚コピーした後でも画像履歴
現象は発生せず、現像装置外へのトナー飛散もきわめて
少なく、また、現像ロールへの現像剤薄層の形成も良好
に行われ、カブリも未発生であった。

【００２８】次に、この現像装置において、弾性ロール
に印加するバイアス電圧の直流成分Ｖ_1(DC)と交流成分
Ｖ_1(PP)を表１に示すように調整し、そのときの現像剤
戻り現象の発生状況について調べた。なお、弾性ロール
の感光体との間隙Ｓは２００μｍ、弾性ロールの現像ロ
ールとの接触深さは３００μｍ、現像用バイアスは直流
−２００Ｖに交流２２００Ｖ_pp、４ｋＨｚを重畳したも
のとした。得られた結果を表１に示す。表中、○は現像
剤戻りなし、×は現像剤戻りありを示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】表１の結果からも明らかなように、弾性ロ
ールに印加するバイアス電圧について前記した条件式
、を満たすように設定した場合には、現像剤戻りが
なく弾性ロールによる現像ロールからの現像剤と外添剤
の回収が良好に行われるが、反対に上記の両条件式を満
たさない範囲に設定した場合には現像剤戻りが発生し、
感光体上の現像画像を乱してしまうことが確認された。

【００３１】また、条件式、を満たすバイアス電圧
を印加したときの弾性ロールによって除去回収された現
像剤の帯電性について初期段階と１０，０００枚コピー
後において調べ、その結果を図３に示す。参考までに、
弾性ロールにバイアス電圧を印加しないときの帯電性に
ついて調べた結果も図３に併せて示した。その結果、弾
性ロールにより除去回収された後の現像剤は、帯電量が
低下せず（逆極性帯電トナー量も少なく）、良好な帯電
性が維持されることが確認できた。

【００３２】実施例２図４は、本発明の他の実施例に係る一成分現像装置を示
すものである。この現像装置は、弾性ロール８として抵
抗値：１０⁵Ωｃｍ、ゴム硬度５０°の導電性ゴム表面
層を設けた導電性弾性ロールを用い、この導電性弾性ロ
ール８を現像領域Ａのほぼ真下（直下）位置に配置し、
現像ロール５に接触深さ０．１ｍｍとなるように接触さ
せるとともに、現像ロールに対して１．０倍の周速で回
転させ、しかも、各バイアス電圧を下記のように調整し
た以外は、実施例１と同様の構成からなるものである。
この現像装置において、導電性弾性ロール８にトナー４
と逆極性の直流を重畳した交流バイアス電圧を印加する
とともに、感光体２にもトナー４と逆極性の直流バイア
ス電圧を印加し、コピーテストを行ったところ、画像履
歴現象がなく現像領域からのトナー飛散もほとんどな
い、良好なコピー作業が可能であった。

【００３３】なお、この実施例の現像装置の場合、電性
弾性ロール８にはバイアス電圧を印加せず、現像ロール
５にトナー４と逆極性の直流バイアス電圧を印加すると
ともに、感光体２にトナー４と逆極性の直流バイアス電
圧又は直流を重畳した交流バイアス電圧を印加して作動
させることができる。また、導電性弾性ロール８を使用
する場合、その導電性部材の抵抗値は通常１０⁴〜１０
¹⁰Ωｃｍであることが重要であり、この範囲以外の抵抗
値であると、バイアスリークが発生したり、良好な電界
作用を充分に得ることができない。更に、この抵抗値
は、特に現像ロール５に直流を重畳した交流バイアス電
圧を印加する場合には１０⁷〜１０¹⁰Ωｃｍであること
が好ましい。また、この導電性部材として導電性ゴムを
使用する場合、そのゴム硬度は３０〜７０度の範囲内で
あることが好ましい。このような導電性弾性ロールを使
用した場合には、現像領域通過後の現像ロール５に残存
するトナーを容易に除去できる。また、この導電性弾性
ロールを、図２に示すように現像領域Ａのほぼ真下（直
下）に位置するようにハウジング１から一部露出させて
設けることにより、その弾性ロールをシール部材として
機能させることができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像履歴現象を解消すると同時にトナー飛散をきわめて
少なくすることができ、しかも、現像剤の帯電性を劣化
させることがない。しかも、現像剤の外添剤なども現像
剤担持体から確実に除去することができ、また現像剤に
ストレスを与えて劣化させることがない。また、本発明
の現像装置は、弾性回転体を装置ハウジングの開口部縁
部にその表面の一部を外部に露出させるように設けた構
造からなるため、ハウジング内に画像履歴防止用の部品
を内設していた従来装置に比べて、現像器（ハウジン
グ）に余計なスペースを確保する必要がなく、コンパク
トで低コストなものである。従って、このような本発明
装置を複写機等に適用した場合には、コピー品質や機械
の信頼性を著しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る一成分現像装置を示
す説明図である。

【図２】現像剤戻り現象に関する、バイアス電圧Ｖ₁
と離間距離Ｓとの相関図である。

【図３】弾性ロール通過前後における現像剤の帯電特
性を示すグラフ図である。

【図４】本発明の他の実施例に係る現像装置を示す説
明図である。

【図５】従来の一般的な一成分現像装置を示す説明図
である。

【図６】画像履歴現象防止用の従来装置の一例を示す
説明図である。

【図７】画像履歴現象を説明するための説明図であ
る。

【図８】画像履歴現象防止用の従来装置の他例を示す
説明図である。

【図９】図８の装置による現像剤の帯電特性を示すグ
ラフ図である。

【図１０】トナー飛散防止用の従来装置例を示す説明
図である。

【符号の説明】

１…装置ハウジング、２…静電潜像保持体、３ａ…開口
部縁部、４…一成分現像剤、５…現像剤担持体、６…層
形成部材、７…静電潜像、８…弾性回転体、９…現像剤
除去部材、Ａ…現像領域、Ｓ…弾性回転体と保持体との
離間距離、Ｓ…現像剤担持体と保持体との離間距離。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山本美樹夫神奈川県海老名市本郷2274番地、富士ゼロックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】装置ハウジングの静電潜像保持体と対向
する位置に形成されている開口部に回転可能に設けら
れ、一成分現像剤を該静電潜像保持体と近接する現像領
域に搬送する現像剤担持体に、層形成部材を当接させ、
該層形成部材により現像剤担持体上に現像剤の薄層を形
成するとともに所定の電荷を付与し、該薄層の現像剤を
現像領域にて静電潜像保持体上に転移させて静電潜像を
可視像化する一成分現像装置において、上記現像剤担持
体の表面に接触して同一方向に回転するとともに該担持
体上の現像剤を吸引する電界を形成するバイアス電圧が
印加される弾性回転体を、上記装置ハウジングの現像領
域下流側の開口部縁部に、その弾性回転体表面の一部が
装置ハウジング外部に露出し且つ該回転体と静電潜像保
持体との離間距離が現像剤担持体と静電潜像保持体との
離間距離よりも大きくなるように設け、かつ、その弾性
回転体上の現像剤を装置ハウジング内部に戻す現像剤除
去手段を設けたことを特徴とする一成分現像装置。
【請求項２】上記弾性回転体に印加するバイアス電圧
Ｖ₁が、現像剤担持体に印加するバイアス電圧Ｖ₂との間
において下記の条件式、５００（Ｖ）≧｜Ｖ_2(DC)−Ｖ_1(DC)｜１０００（Ｖ）≧｜（Ｖ_2(DC)−Ｖ_1(DC)）±０．５（Ｖ
_2(PP)−Ｖ_1(PP)）｜（但し、式中括弧書き表示のＶは電圧単位、ＤＣはバイ
アス電圧の直流成分、ＰＰはバイアス電圧の交流ピーク
アンドピーク成分を示す）を同時に満たす請求項１記載
の一成分現像装置。
【請求項３】上記弾性回転体に印加するバイアス電圧
の交流成分Ｖ_1(PP)（ｋＶ）が、弾性回転体と静電潜像
保持体との離間距離をＳ（ｍｍ）としたとき条件式、Ｖ
_1(PP)≦１．２Ｓ＋１．８を満たす請求項１記載の一成
分現像装置。