JPH06289704A

JPH06289704A - 現像装置

Info

Publication number: JPH06289704A
Application number: JP5096918A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Okubo; 正晴大久保; Hiroki Kisu; 浩樹木須; Kazue Sakurai; 和重櫻井; Michihito Yamazaki; 道仁山崎; Junichi Kato; 淳一加藤; Hiroto Hasegawa; 浩人長谷川; Masaki Oshima; 磨佐基尾島; Hiroshi Sato; 博佐藤; Erika Asano; えりか浅野; Hiroaki Ogata; 寛明緒方
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-03-31
Filing date: 1993-03-31
Publication date: 1994-10-18

Abstract

(57)【要約】【目的】現像剤担持体上に担持した磁性又は非磁性一
成分現像剤を現像剤担持体上に当接して規制する規制部
材に、現像剤担持体との間に振動電圧を印加して、現像
剤の帯電ムラや塗布ムラ、反対極性帯電を防止して、ム
ラやカブリがなく且つ濃度が十分な高品質の画像を得る
ことができる現像装置を提供することである。【構成】弾性ブレード２４を導電層２４ａとその少な
くとも現像スリーブ３１側の表面に絶縁層２４ｂを設け
た構成とし、スリーブ３１上に担持された磁性トナーＴ
１をブレード２４にスリーブ３１との間で振動電圧を印
加しながら規制させ、且つ感光ドラム７と対向した現像
部におけるトナー層の穂の高さを１０〜１００μｍとし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機やページプリン
ター等の電子写真方式を利用した画像形成装置に用いら
れる現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機やページプリンター等の電子写真
方式を利用した画像形成装置においては、潜像担持体上
に形成した潜像を現像してトナー像として可視化してお
り、その現像装置として磁性一成分現像剤を用いるもの
が知られている。その例を図１０に示す。

【０００３】現像装置１０５Ａは、現像剤として磁性一
成分現像剤である磁性トナーＴ１を収容した現像容器１
０５と、現像容器１０５の感光ドラム７と対面した開口
部に回転自在に設置した現像スリーブ１１１と、現像装
置本体に固定して現像スリーブ１１１内に非回転に配設
したマグネットローラ１０９と、現像スリーブ１１１上
に弾性的に当接した弾性ブレード１０４とから基本的に
なっており、現像スリーブ１１１はその表面にマグネッ
トローラ１０９の磁力により磁性トナーＴ１を担持して
回転し、感光ドラム７と対向した現像部に搬送して、ト
ナーＴ１が感光ドラム７上に形成した潜像の現像に供さ
れる。

【０００４】現像時には、現像スリーブ１１１に接続さ
れた電源１１０により感光ドラム７との間に現像バイア
スが印加され、トナーＴ１による現像が促進される。

【０００５】弾性ブレード１０４は、ホルダー（板金）
１１４により現像容器１０５の現像スリーブ１１１上方
位置に固定されている。この弾性ブレード１０４は、ウ
レタンゴム或いはステンレススチール等の弾性体から形
成されており、本例では、現像スリーブ１１１の表面上
に５〜５０ｇ／ｃｍの圧力（線圧）で当接されている。
現像スリーブ１１１上に担持されたトナーＴ１は、弾性
ブレード１０４と現像スリーブ１１１との間で層厚を規
制されると共に強く摩擦帯電され、高さ１００〜１５０
μｍの穂立ち状態になって感光ドラム７の方へ運ばれ
る。

【０００６】弾性ブレード１０４がウレタンゴムのよう
な非導電性材料からなる場合、その板金１１４は電位を
フロート状態にしておくか、若しくは現像スリーブ１１
１と同電位に保たれる。勿論、弾性ブレード１０４がス
テンレススチールなど導電性材料製の場合は、板金１１
４は現像スリーブ１１１や弾性ブレード１０４と同電位
に保たれる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
摩擦帯電によって磁性トナーＴ１が強く帯電された場
合、その強く帯電したトナーＴ１が現像スリーブ１１１
や弾性ブレード１０４に近接すると、それらとの間に大
きな静電鏡映力が働き、それらの表面に付着する。更に
現像スリーブやブレードの表面に付着したトナーには、
静電鏡映力の他に磁気力を初めとする様々な物理吸着力
が働き、表面から容易に引き剥せなくなる。このため、
図１１に示すように、現像スリーブ１１１や弾性ブレー
ド１０４の表面が数層のトナーＴ１ａにより覆われ、後
から現像スリーブ１１１に供給されたトナーＴ１ｂが現
像スリーブ１１１、弾性ブレード１０４と接触するのを
阻害していた。

【０００８】特に低湿度環境で印字比率の低い画像を続
けて現像すると、上記の現像スリーブ１１１上を覆って
いるトナーＴ１ａが更に強く帯電して、トナーＴ１の帯
電ムラや塗布ムラ等を生じ、これに対応したムラのある
画像不良が発生する場合があった。

【０００９】又上記のような状態ではトナーＴ１の帯電
効率が低下するだけでなく、トナーＴ１同士の摩擦帯電
が増加するために、反対極性に帯電するトナー（反転ト
ナー）Ｔ１ｃの量が相対的に増加する傾向にあり、結果
的に画像濃度の低下や非画像部の”カブリ”、”エッジ
効果”（エッジ効果：画像の境界部であるエッジ部が画
像の中央部よりも濃くなる現象）の増大となって、画像
品質を損なう要因となっていた。

【００１０】更に現像スリーブ１１１上のトナーＴ１の
一部だけが現像に供されると、現像スリーブ１１１の現
像に使用された部分に新たに担持されて帯電されたトナ
ーと、現像に使用されずにそのまま担持されて更に帯電
されたトナーとの間に帯電量の差が生じ、そのトナーの
帯電量の差により、次回に現像されるときに前回の画像
の影響が現れる現象（”ゴースト”と呼ばれる現象）が
発生する場合があった。

【００１１】その他、現像スリーブ１１１と弾性ブレー
ド１０４との間に異物が挟まった場合には、トナーＴ１
の塗布が乱されることがあるが、従来、このトナーの塗
布の乱れを効果的に緩和する方法はなかった。

【００１２】特に現像スリーブ１１１上のトナーＴ１の
層厚を薄くして、トナー粒子と現像スリーブ１１１表面
及び弾性ブレード１０４表面との摩擦の機会増大を図っ
た現像装置では、摩擦回数が増すことによりトナー粒子
１個の摩擦帯電による電荷量が大きくなる。即ち摩擦帯
電電位が高くなる。このような現像装置においては、ト
ナーＴ１の静電鏡映力が大となって、上記した弊害が顕
著になる問題がある。

【００１３】又、現在一般的に用いられている所謂ジャ
ンピング方式の現像装置では、現像部でのトナーの穂の
高さ１００μｍ以上である場合が多い。このような場
合、現像濃度は比較的高くなるが、トナー粒子同士の摩
擦の機会の増大によって反転トナーが少なからず存在す
るようになるので、上記弊害、特に非画像部のカブリ
（反転カブリ）の問題が著しくなる。

【００１４】本発明の目的は、現像剤担持体上に担持し
た磁性又は非磁性一成分現像剤を現像剤担持体上に当接
して規制する規制部材に、現像剤担持体との間に振動電
圧を印加して、現像剤の帯電ムラや塗布ムラ、反対極性
帯電を防止して、ムラやカブリがなく且つ濃度が十分な
高品質の画像を得ることができる現像装置を提供するこ
とである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像装置にて達成される。要約すれば本発明は、磁性一
成分現像剤を現像剤担持体上に担持して、前記現像剤担
持体上に弾性的に当接した規制部材により現像剤薄層に
規制しながら、前記現像剤を潜像担持体と対向した現像
部へ搬送して、前記潜像担持体上に形成された、前記現
像剤薄層よりも遠い位置にある潜像を前記現像剤で現像
して可視化する現像装置おいて、前記現像剤担持体上に
担持された現像剤の前記現像部における穂の高さは１０
〜１００μｍの範囲にあり、前記規制部材は導電性層と
その少なくとも前記現像剤担持体側の面に形成された絶
縁層とを備えてなり、前記規制部材と現像剤担持体との
間に振動電圧を印加して振動電界が発生されることを特
徴とする現像装置である。

【００１６】又本発明は、非磁性一成分現像剤を現像剤
担持体上に担持して、前記現像剤担持体上に弾性的に当
接した規制部材により現像剤薄層に規制しながら、前記
現像剤を潜像担持体と対向した現像部へ搬送して、前記
潜像担持体上に形成された、前記現像剤薄層よりも遠い
位置にある潜像を前記現像剤で現像して可視化する現像
装置おいて、前記現像剤担持体上に担持された現像剤の
厚みは１０〜６０μｍの範囲にあり、前記規制部材は導
電性層とその少なくとも前記現像剤担持体側の面に設け
た絶縁層とを備えてなり、前記規制部材と現像剤担持体
との間に振動電圧を印加して振動電界が発生されること
を特徴とする現像装置である。

【００１７】好ましくは、上記現像装置のいずれも、前
記規制部材の絶縁層が、前記現像剤と逆極性に帯電する
絶縁材料からなることができる。

【００１８】更に本発明は、磁性又は非磁性の一成分現
像剤を現像剤担持体上に担持して、前記現像剤担持体上
に弾性的に当接した規制部材により現像剤薄層に規制し
ながら、前記現像剤を潜像担持体と対向した現像部へ搬
送して、前記潜像担持体上に形成された潜像を前記現像
剤で現像して可視化する現像装置おいて、前記現像剤の
体積平均粒径は４〜９μｍの範囲にあり、前記規制部材
は導電性であり、前記現像剤担持体は導電層とその表面
上に設けられた高抵抗層とからなり、前記規制部材と現
像剤担持体との間に振動電圧を印加して振動電界が発生
されることを特徴とする現像装置である。

【００１９】本発明によれば、前記現像装置が少なくと
も潜像担持体とプロセスカートリッジとして一体化さ
れ、画像形成装置本体に着脱自在とすることができる。

【００２０】

【実施例】

実施例１図１は、本発明の現像装置の一実施例を示す概略構成図
である。本実施例の現像装置２５Ａは、図１０に示した
従来の現像装置１０５Ａと基本構成は同様で、現像剤と
して磁性一成分現像剤である磁性トナーＴ１を収容した
現像容器２５と、現像容器２５の感光ドラム７と対面し
た開口部に回転自在に設置した現像スリーブ３１と、現
像装置本体に固定して現像スリーブ３１内に非回転に配
設したマグネットローラ２９と、現像スリーブ３１上に
弾性的に当接した弾性ブレード２４とを備えてなってお
り、現像スリーブ３１はその表面にマグネットローラ２
９の磁力により磁性トナーＴ１を担持して回転し、トナ
ーＴ１を感光ドラム７と対向した現像部に搬送して、感
光ドラム７上に形成した潜像の現像に供する。

【００２１】本発明によれば、上記の弾性ブレード２４
は、現像スリーブ３１の回転方向に対してカウンター方
向に当接するように、金属製の板金３４を用いて現像容
器２５の現像スリーブ３１上方位置に固定しており、同
時に板金３４により弾性ブレード２４に剛性を持たせて
いる。弾性ブレード２４は、板金３４に導電性のホット
メルト接着剤により接着される。

【００２２】上記のように、現像スリーブ３１に対し弾
性ブレード２４をカウンター方向に当接することによ
り、順方向に当接する場合よりも現像スリーブ３１上の
トナーの塗布を安定にすることができる。これは、カウ
ンター方向に当接することにより、十分な摩擦帯電電位
を持ったトナーだけが現像スリーブ３１上に塗布され
て、弾性ブレード２４の当接位置から出て行くためであ
る。順方向に当接した場合には、このような効果を期待
することができない。

【００２３】この弾性ブレード２４は、図２に示すよう
に、導電性弾性部材からなる導電層２４ａの少なくとも
現像スリーブ３１側の表面上に絶縁層２４ｂを薄く被覆
してなっている。

【００２４】導電層２４ａを構成する導電性弾性部材と
しては、カーボン等の導電性粒子を混合したウレタンゴ
ムの板、或いはステンレススチール、リン青銅等の金属
板を用いることができる。ウレタンゴム板の場合、厚さ
は０．５〜３ｍｍ程度、金属板の場合、厚さは３０〜２
００μｍ程度が適当である。

【００２５】絶縁層２４ｂは高分子樹脂からなってお
り、適当な樹脂としてはナイロン樹脂、ポリエステル樹
脂或いはアクリル樹脂等が挙げられる。その中でもナイ
ロン樹脂が強度、帯電特性の点で最適である。絶縁層２
４ｂの厚さは、強度及び電界強度を考慮すると１０〜５
０μｍ程度が良い。

【００２６】現像スリーブ３１は導電性とされ、この現
像スリーブ３１にはＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳した現像
バイアスが高圧電源３０により印加され、現像位置で現
像スリーブ３１上のトナーＴ１が感光ドラム７上の潜像
に応じて飛翔する。

【００２７】本発明では、このとき、弾性ブレード２４
と現像スリーブ３１の間に交番電界を発生させるように
なっている。そのためには弾性ブレード２４を接地する
か、弾性ブレード２４に接続した高圧電源２８で弾性ブ
レード２４にＤＣ電圧を印加するか、或いは現像バイア
ス電源３０により現像スリーブ３１へ印加する現像バイ
アスのＡＣ電圧と位相の異なるＡＣ電圧又はこれにＤＣ
電圧を重畳した電圧を、高圧電源２８により弾性ブレー
ド２４に印加すればよい。

【００２８】このようにすると、弾性ブレード２４と現
像スリーブ３１との間のトナーＴ１に交番電界が印加さ
れ、弾性ブレード２４の表面に付着したトナーや現像ス
リーブ３１の表面上に静電気的鏡映力により強固に付着
したトナー層を剥すことができる。従って従来の箇所で
述べたような画像のゴーストやカブリを防止できるよう
になる。

【００２９】本実施例の場合、現像スリーブ３１上のト
ナー層を従来よりも薄くして、トナー粒子１つ１つまで
弾性ブレード２４に接触させることにより、トナーの十
分な帯電を意図している。これによれば、トナー粒子の
均一な帯電が行なわれ、その結果、現像により得られる
画像は画質がシャープとなり、画質を向上することがで
きる。

【００３０】そのようなトナー層の層厚としては、現像
部においてトナーの穂の高さが１０〜１００μｍ程度と
なるような薄い層厚とすることが好ましい。

【００３１】しかしながら、トナー粒子の１つ１つまで
帯電させると、トナー粒子の中には帯電が強すぎてしま
うものが出て来る。ゴーストやカブリは、トナー帯電量
が大きすぎても発生し易くなる。ところが、本発明では
ブレード２４と現像スリーブ３１との間に交番電界を印
加しているので、このような現象を図３及び図４に示す
ようにして防止することができる。本例では、弾性ブレ
ード２４は接地されている。

【００３２】即ち、図３示すように、現像スリーブ３１
に印加されている現像バイアスによる交番電界Ｅが弾性
ブレード２４から現像スリーブ３１に向かう向きのと
き、現像スリーブ３１側が負極性になって、負帯電した
トナーＴ１が弾性ブレード２４側に引き付けられ、図４
に示すように、逆に交番電解Ｅが現像スリーブ３１から
弾性ブレード２４に向かう向きのとき、現像スリーブ３
１側が正極性になって、負帯電トナーＴ１が現像スリー
ブ３１側に引き付けられる。従ってこのような交番電界
によるトナー粒子の互に逆方向への引き付けを繰り返す
ことにより、トナーＴ１を現像スリーブ３１の表面及び
弾性ブレード２４の表面から離すことができる。

【００３３】磁性トナーＴ１は、従来、粒径が１０μｍ
以上であったが、最近では５〜８μｍの微粒子トナーが
用いられている。微粒子トナーは粒子が小さいので画質
が格段に向上するが、トナー粒子の表面積が増加するの
で、前述したゴーストやカブリが発生し易いという欠点
がある。従って磁性トナーＴ１に微粒子トナーを用いる
場合、本発明のような方法を用いると特に好ましい。

【００３４】本実施例では、磁性トナーＴ１の粒径が小
さく且つ現像スリーブ３１上でのトナー層の厚みが薄い
ので、トナーＴ１を粒子の１つ１つまで十分に帯電させ
ることができ、又トナーの帯電が強くなって、現像スリ
ーブ３１や弾性ブレード２４の表面に付着しても、その
トナーを引き剥してトナーを適正な帯電量に調整するこ
とができる。又弾性ブレード２４に印加されている電圧
は、弾性ブレード２４の表面に絶縁層２４ｂが被覆さて
いるので、電流が殆ど流れない。

【００３５】本実施例において、弾性ブレード２４は自
らの弾性力で現像スリーブ３１の表面上に５〜５０ｇ／
ｃｍの圧力（線圧）で当接している。弾性ブレード２４
と現像スリーブ３１との間には微視的に見れば、ところ
どころに数μｍの間隙が開いているが、基本的には接触
しているといってよい。現像スリーブ３１が回転し始め
ると、トナーが現像スリーブ３１に付着して搬送され、
現像スリーブ３１に接触した弾性ブレード２４の箇所で
薄層に規制される。

【００３６】この現像スリーブ３１上のトナー層の厚み
は、弾性ブレード２４の当接圧及び当接長さ、現像スリ
ーブ３１の表面粗さ及び材質、プロセススピード、トナ
ー粒径及びトナー材質に依存するところが大きい。従っ
てこれらの条件を適当に選択すれば、現像スリーブ３１
上に薄く形成するトナー層の層厚を制御することができ
る。このトナー層厚は、上述したように、現像部におい
てトナーの穂の高さが１０〜１００μｍ程度となるよう
な層厚に薄くすることが好ましい。

【００３７】本発明によれば、弾性ブレード２４と現像
スリーブ３１との間に挟まる異物の除去が可能であ
り、”白スジ”のような異常画像の防止に効果的であ
る。即ち弾性ブレード２４が現像スリーブ３１に当接し
ているので、トナーに混じたトナーよりも大きい異物、
例えば紙粉やトナー粉が固まったトナー塊などの粗粒が
弾性ブレードと現像スリーブとの間に挟まり易く、この
ような紙粉等の粗粒は現像スリーブ上のトナー塗布の不
均一を引き起こし、現像ムラの原因となるが、本発明で
は、弾性ブレードと現像スリーブとの間でトナーを振動
させているので、挟まった異物も容易に除去できる。

【００３８】具体例について述べる。本実施例におい
て、現像装置２５Ａの現像スリーブ３１として、外径１
６ｍｍのスリーブ基体の表面上にカーボン及びグラファ
イトを混合した樹脂被膜層を形成して、その表面粗さＲ
ａ＝０．５〜３．０μｍに調整した現像スリーブを用い
た。弾性ブレード２４には、導電性のウレタンゴムの表
面に絶縁性のウレタンゴムを厚さ１０μｍに被覆したも
のを用いた。

【００３９】磁性トナーＴ１は平均粒径が５〜８μｍの
微粒子トナーを用いた。このトナーの磁性体にはマグネ
タイトを用い、トナーの磁性体含有量を約３０〜６０ｗ
ｔ％とした。

【００４０】弾性ブレード２４は接地し、現像スリーブ
３１には、−５００Ｖの直流電圧に周波数１８００Ｈ
ｚ、ピークツウピーク電圧１６００Ｖの交流電圧を重畳
した電圧を印加した。感光ドラム７と現像スリーブ３１
の間隔は２５０〜３５０μｍにした。このとき、現像ス
リーブ３１上の磁性トナーは、現像部において穂の高さ
が約５０〜８０μｍであった。

【００４１】以上のような条件で現像装置２５Ａをレー
ザビームプリンタに用いて現像を行なわせ、プロセスス
ピード５０ｍｍ／秒で画像形成したところ、ゴースト、
カブリ及びエッジ効果の少ない良好な画質の画像を得る
ことができた。

【００４２】以上では、感光ドラム７と現像スリーブ３
１との間の間隔は２５０〜３５０μｍとしたが、１５０
〜２００μｍとすると画質は更に向上した。現像バイア
スの交流成分は、ピークツウピーク電圧を１２００Ｖに
下げた。

【００４３】実施例２実施例１において、弾性ブレード２４として、厚さ１０
０μｍのリン青銅板の表面を絶縁性のウレタン樹脂で１
０μｍ厚さに被覆したものを用い、又プロセススピード
を１００ｍｍ／秒にした。感光ドラム７と現像スリーブ
３１との間の間隔は３００μｍとした。それ以外は実施
例１と同様にして現像を行ない、画像形成した。その結
果、同様に、ゴースト、カブリ及びエッジ効果を大幅に
軽減することができた。

【００４４】以上の実施例１〜２では、いずれも、感光
ドラム７と現像スリーブ３１との間の間隔を２５０〜３
５０μｍの範囲の大きい値に取ったが、本発明によれ
ば、現像スリーブ３１上の磁性トナーＴ１の穂立ちが５
０〜８０μｍと低くできるので、感光ドラムと現像スリ
ーブとの間隔を１００〜２００μｍと小さくしても問題
がない。これによれば、現像スリーブと感光ドラムとが
近づいて、感光ドラム表面の潜像から出る電気力線がよ
り多く現像スリーブに向かうようになるので、エッジ効
果が減少し、且つトナーの飛翔距離が短くなって、潜像
により忠実な画質の画像を得ることができる。

【００４５】又弾性ブレード２４表面の絶縁層２４ｂに
絶縁性のウレタンゴムを用いたが、絶縁層はトナーＴ１
の帯電極性に合わせてトナーをより帯電させることが可
能な材料を用いることができる。

【００４６】負極性の磁性トナーＴ１の場合、弾性ブレ
ード２４表面の絶縁層２４ｂとして例えばナイロン樹脂
を用いると、トナーＴ１をより負極性に帯電することが
できる。前記したように、トナーＴ１として平均粒径が
５〜８μｍの微粒子トナーを用いた場合、現像スリーブ
３１上のトナー層厚を薄くしてもトナー粒子が小さくて
多いので、トナー粒子の１つ１つを十分に帯電させるこ
とが難しいが、弾性ブレード表面の絶縁層としてナイロ
ン樹脂を用いれば、トナーの粒子１つ１つまでを負極性
に帯電することができる。

【００４７】しかし、その場合、トナー粒子の中にはよ
り強く負に帯電するものがあり、かえってゴーストやカ
ブリ、エッジ効果を強めてしまうことになり兼ねない
が、本発明のように、弾性ブレード２４と現像スリーブ
３１との間に交番電界を印加しておけば、強く負に帯電
したトナーを現像スリーブ及び弾性ブレード表面から引
き剥すことができ、従ってゴースト等の不都合がなくな
り、又トナーを均一に負に帯電することができるので、
画質をより一層シャープにすることができる。

【００４８】実施例３図５は、本発明の現像装置をプロセスカートリッジにし
て組込んだ画像形成装置の全体を示す構成図、図６に
は、図５の画像形成装置に組込まれたプロセスカートリ
ッジを拡大して示す構成図である。本画像形成装置はレ
ーザプリンタを示している。現像装置２５Ａは感光ドラ
ム７等と一体化して、プロセスカートリッジＢとして画
像形成装置の本体１３に着脱自在に設置されている。

【００４９】画像形成装置は、光学系１、記録材搬送手
段３、転写ローラ４、定着器５及び上記のプロセスカー
トリッジＢから基本的になっている。

【００５０】光学系１は、外部機器等から読み込んだ画
像情報に基づいて光照射して、感光ドラム７の表面を露
光することにより潜像を形成するもので、装置本体１３
の光学ユニット１ａ内に収納した、レーザダイオード１
ｂ、ポリゴンミラー１ｃ、スキャナモータ１ｄ、結像レ
ンズ１ｅ及び反射ミラー１ｆからなっている。

【００５１】外部機器、例えばコンピュータやワードプ
ロセッサ等からの画像情報の信号（画像信号）が与えら
れると、レーザダイオード１ｂはその画像信号に応じて
発光し、画像光としてポリゴンミラー１ｃに照射する。
このポリゴンミラー１ｃはスキャナモータ１ｄによって
高速回転して画像光を反射し、結像レンズ１ｅ及び反射
ミラー１ｆを介して画像光をプロセスカートリッジＢの
露光開口部９（図６参照）を通って回転する感光ドラム
７上に照射し、これにより感光ドラム７の表面が選択的
に露光されて、感光ドラム７の表面に画像情報に応じた
潜像が形成される。

【００５２】記録媒体２の搬送手段３は、レジストロー
ラ対３ｄ１、３ｄ２等の幾つかのローラを含んで構成さ
れている。記録媒体２は、例えば記録紙、ＯＨＰシート
或いは薄板等からなっている。本装置では、記録媒体２
は手差し給送と、カセット給送の２種類が可能となって
いる。

【００５３】手差し給送の場合、図５に示すように、給
送トレイ３ａに１枚又は複数枚の記録媒体２をセットし
て画像形成を開始すると、搬送手段３のピックアップロ
ーラ３ｂによって給送トレイ３ａ上の記録媒体２が装置
内に送り込まれ、複数枚の記録媒体２をセットした場合
には分離ローラ３ｃ１、３ｃ２によって１枚ずつ分離し
て送り込まれ、記録媒体２の先端がレジストローラ対３
ｄ１、３ｄ２に突き当たるように搬送される。そしてレ
ジストローラ対３ｄ１、３ｄ２が画像形成動作に応じて
回転して、記録媒体２を感光ドラム７と転写ローラ４と
が対向した画像転写部へ搬送する。

【００５４】画像転写部で感光ドラム７上のトナー像を
転写された記録媒体２は、そのまま定着器５に搬送さ
れ、そこで定着を行なわれた後、中間排出ローラ３ｅ及
び排出ローラ対３ｆ１、３ｆ２によって排出部１６に排
出される。尚、前記搬送手段３の各ローラ間には、記録
媒体２の搬送をガイドするガイド部材３ｇが設けてあ
る。又給送トレイ３ａは非使用時、装置本体１３の外装
を構成する。

【００５５】一方、カセット給送の場合、装置本体１３
内底部に装着されたカセット３ｈ内の記録媒体２が、搬
送手段３のピックアップローラ３ｉ及び給送ローラ３ｊ
によって上部から１枚ずつ分離して上記のレジストロー
ラ対３ｄ１、３ｄ２に給送される。レジストローラ３ｄ
１、３ｄ２以降は、手差し給送の場合と同様にして搬送
される。尚、ピックアップローラ３ｉ下方の符号３ｋ
は、カセット３ｈ内の記録媒体２の有無を検出するセン
サである。

【００５６】転写ローラ４は、感光ドラム７上に形成さ
れたトナー像を記録媒体２上に転写する転写手段であ
る。転写ローラ４によって記録媒体２を感光ドラム７に
押圧し、転写ローラ４に感光ドラム７上のトナー像の帯
電と逆極性の電圧を印加することにより、トナー像が感
光ドラム７から記録媒体２上に転写される。

【００５７】定着器５は、記録材２上に転写されたトナ
ー像を定着させるもので、駆動回転する駆動ローラ５ａ
と、内部にヒータ５ｂを有し、駆動ローラ５ａと圧接し
て従動回転する定着ローラ５ｃとからなっている。トナ
ー像を転写された記録媒体２は駆動ローラ５ａと定着ロ
ーラ５ｃとの間に導かれ、その間を通過する過程で両ロ
ーラ５ａ、５ｃの押圧により圧力が加えられ、且つ定着
ローラ５ｃの発熱により熱が加えられ、トナーが溶融し
て記録媒体２に固定され永久画像として定着される。

【００５８】プロセスカートリッジＢは、装置本体１３
に設けられた装着手段によって装置本体１３内に装着さ
れる。カートリッジ装着手段は、装置本体１３の上部に
設けたヒンジ１４ａにより開閉可能な開閉カバー１４
と、本体１３内の左右の側壁に設けた図示しないガイド
部材とを備えてなっており、カバー１４を開けてガイド
部材に沿ってプロセスカートリッジＢを挿入し、本体１
３内の装着スペースに収容することにより、カートリッ
ジＢが装置本体１３内に装着される。

【００５９】プロセスカートリッジＢは、現像装置２５
Ａとプロセス手段として少なくとも前記の感光ドラム７
を一体的に具備してなっている。プロセス手段として
は、感光ドラム７の他に、感光ドラム７の表面を一次帯
電する一次帯電手段、感光ドラム７上の潜像を現像する
現像装置、感光ドラム７の表面上に残留した転写残りの
トナーを清掃するクリーニング手段等がある。本例で
は、プロセスカートリッジＢは、図６に示すように、感
光ドラム７、その周囲に配設された一次帯電ローラ８、
露光用開口部９、現像装置２５Ａ及びクリーニング手段
１１からなり、これらを第１、第２の枠体１２ａ及び１
２ｂからなるハウジングに形成された枠体１２内に組込
んで一体化することにより、一体に装置本体１３に着脱
自在に構成している。

【００６０】感光ドラム７は、本例では、円筒状のアル
ミニウムからなるドラム基体の外周面上に有機感光層を
塗布、形成してなっている。この感光ドラム７は枠体１
２内に回転可能に取付けられており、その長手方向の一
方端に固着したギア（図示せず）に装置本体１３側に設
けた駆動モータ（図示せず）の駆動力を伝達することに
より、感光ドラム７が画像形成動作に応じて図１の矢印
方向に回転される。

【００６１】一次帯電ローラ８は、感光ドラム７の表面
を一様に一次帯電させる帯電手段であり、本例では、帯
電手段として帯電ローラ８を採用し、これを枠体１２に
回転自在に取付けて感光ドラム７と接触させて帯電に使
用する所謂接触帯電法を用いている。帯電ローラ８は、
金属製のローラ軸８ａ上に導電性の弾性層を設け、その
上に高抵抗層を設け、更にその表面上に膜状に保護層を
設けてなっている。

【００６２】導電性の弾性層は、ＥＰＤＭやＮＢＲ等の
弾性ゴムにカーボンを分散したゴム層からなっており、
ローラ軸８ａに供給される一次帯電用のバイアス電圧を
ローラ８内に導く作用をなす。高抵抗の弾性層はウレタ
ンゴム等から構成され、感光ドラム７のピンホール等が
あっても、帯電ローラ８からの感光ドラム７へのリーク
電流を制限して、バイアス電圧の急降下を防ぐ作用をな
す。又保護層はＮ−メチルメトキシ化ナイロンからな
り、導電性弾性層や高抵抗弾性層の塑性物質が感光ドラ
ム７に直に触れて、感光ドラム７の表面を変質させるこ
とがないようにする。

【００６３】一次帯電ローラ８は感光ドラム７に接触し
て感光ドラム７の回転により従動回転し、そのローラ軸
８ａに図示しない電源によって直流電圧と交流電圧を重
畳したバイアス電圧を印加することにより、帯電ローラ
８が感光ドラム７の表面を所定の電位に一様に一次帯電
する。

【００６４】露光開口部９は、前述した光学系１からの
画像光を上記の一次帯電された感光ドラム７の表面に導
くためのもので、プロセスカートリッジＢの感光ドラム
７側の枠体１２ｂの上面に設けられている。

【００６５】クリーニング手段１１は、図２に示すよう
に、感光ドラム７の表面に接触して、感光ドラム７に残
留した転写残りのトナーを掻き落とすクリーニングブレ
ード１１ａと、ブレード１１ａの下方位置で感光ドラム
７の表面に弱く接触して、ブレード１１ａで掻き落とし
たトナーを掬い取るスクイシート１１ｂと、掬い取った
トナーを廃トナーとして溜める廃トナー溜め１１ｃとか
らなっている。

【００６６】現像装置２５Ａは、図１〜図２を参照して
説明した実施例１の現像装置と同様な基本構成を有して
おり、図６に示すように、一成分現像剤の磁性トナー
（図示せず）を収納した現像容器２５の感光ドラム７と
対面した開口部内に現像スリーブ３１が、感光ドラム７
と微小間隔を隔てて回転自在に設置され、この現像スリ
ーブ３１内には、現像スリーブ３１の表面上にトナーを
保持して担持させるマグネットローラ２９が非回転に配
設されている。現像容器２５内の現像スリーブ３１に近
い位置にはトナー送り出し部材４０が回転自在に設置さ
れ、送り出し部材４０は矢印方向に回転することによ
り、容器２５内に収容されたトナーを現像スリーブ３１
の方向へ搬送する。

【００６７】現像スリーブ３１の上方位置にはこれに当
接する弾性ブレード２４が設置されており、弾性ブレー
ド２４は、現像スリーブ３１上に担持して感光ドラム７
と対向した現像部に搬送されるトナーを規制して、現像
スリーブ３１との間でトナーを摩擦帯電し現像に必要な
摩擦帯電電荷を付与し、又トナーを所定の厚さのトナー
薄層に形成する。

【００６８】本実施例においても、現像装置２５Ａの現
像スリーブ３１が感光ドラム７と対向した現像部におい
て、現像スリーブ３１上に担持された磁性トナーの穂の
高さを１０〜１００μｍの範囲とし、弾性ブレード２４
の構成を、導電性層の少なくとも現像スリーブ３１側の
面に絶縁層を形成したものとし、そして弾性ブレード２
４と現像スリーブ３１との間に振動電圧を印加して振動
電界を発生している。

【００６９】従ってこれにより良好な現像を行なって、
ゴースト、カブリ及びエッジ効果の少ない良好な画質の
画像を得ることができ、現像装置２５Ａを感光ドラム７
等と一体化してプロセスカートリッジとして用いて、良
好な画像形成を実現することができる。

【００７０】実施例４図７は、本発明の現像装置の更に他の実施例を示す概略
構成図である。本実施例では、現像剤として一成分非磁
性現像剤である非磁性トナーを使用している。このよう
な非磁性トナーを用いた現像装置でも、磁性トナーを用
いた現像装置と似たような問題が生じる。図１２に示す
従来の現像装置によりこれについて説明する。

【００７１】図１２に示す現像装置１０５Ａは、一成分
非磁性現像剤である非磁性トナーＴ２を収容した現像容
器１０５を有し、その容器１０５の感光ドラム７と対面
した開口部に回転自在に設置された現像スリーブ１１１
内にはマグネットローラが配設されておらず、その代わ
りに容器１０５内に現像スリーブ１１１に当接する弾性
ローラ１１６を設置している。本現像装置１０５Ａのそ
の他の構成は図１０に示した現像装置１０５Ａと基本的
に同じで、図１２において図１０に付した符号と同一の
符号は同一の部材を示す。

【００７２】現像容器１０５内に収容された非磁性トナ
ーＴ２は、回転する現像スリーブ１１１上に弾性ローラ
１１６によりその当接部で供給されて担持される。そし
てトナーＴ２は、弾性ブレード１０４と現像スリーブ１
１１との間で層厚を規制されると共に強く摩擦帯電さ
れ、高さ１０〜６０μｍの穂立ち状態となって感光ドラ
ム７の方へ運ばれ、感光ドラム７上の潜像の現像に供さ
れる。

【００７３】同様に、現像の際、現像スリーブ１１１に
は感光ドラム７との間で現像バイアスが印加される。又
弾性ブレード１０４がウレタンゴム等の非導電性材料か
らなる場合、その板金１１４は電位をフロート状態か又
は現像スリーブ１１１と同電位に保たれ、弾性ブレード
１０４がステンレススチール等の導電性材料製の場合
は、板金１１４は現像スリーブ１１１及び弾性ブレード
１０４と同電位に保たれる等についても、図１０の現像
装置のときと同様である。

【００７４】現像の終了によって現像スリーブ１１１上
に残ったトナーＴ２は、現像スリーブ１１１の回転によ
り現像器１１５内に戻され、弾性ローラ１１６によって
掻き取られると共に、新たなトナーＴ２が現像スリーブ
１１１上に供給、担持される。この弾性ローラ１１６に
よる残りのトナー掻き取り、新たなトナーの供給によ
り、現像により得られる画像のゴーストやカブリ防止が
図られる。

【００７５】しかし、上記の摩擦帯電によって非磁性ト
ナーＴ２が強く帯電された場合、同様に、その強く帯電
したトナーＴ２が現像スリーブ１１１や弾性ブレード１
０４に近接すると、それらとの間に大きな静電鏡映力が
働いて、それらの表面に付着し、更に静電鏡映力の他に
磁気力を初めとする様々な物理吸着力が働き、弾性ロー
ラ１１６を用いても表面から容易に引き剥せなくなる。
このため、図１３に示すように、現像スリーブ１１１や
弾性ブレード１０４の表面が数層のトナーＴ２ａにより
覆われ、後から現像スリーブ１１１に供給されたトナー
Ｔ２ｂが現像スリーブ１１１、弾性ブレード１０４と接
触するのを阻害していた。

【００７６】同様に、特に低湿度環境で印字比率の低い
画像を続けて現像すると、上記の現像スリーブ１１１上
を覆っているトナーＴ２ａが更に強く帯電して、トナー
Ｔ２の帯電ムラや塗布ムラ等を生じ、これに対応したム
ラのある画像不良が発生する場合があり、又上記のよう
な状態ではトナーＴ２の帯電効率が低下するだけでな
く、トナーＴ２同士の摩擦帯電が増加するために、反対
極性に帯電するトナー（反転トナー）Ｔ２ｃの量が相対
的に増加する傾向にあり、結果的に画像濃度の低下や非
画像部の”カブリ”、”エッジ効果”の増大となって、
画像品質を損なう要因となっていた。

【００７７】又同様に、現像スリーブ１１１上のトナー
Ｔ２の一部だけが現像に供されると、現像スリーブ１１
１の現像に使用された部分に新たに担持されて帯電され
たトナーと、現像に使用されずにそのまま担持されて更
に帯電されたトナーとの間に帯電量の差が生じ、そのト
ナーの帯電量の差により、次回に現像されるときに前回
の画像の影響が現れる”ゴースト”現象が発生する場合
があった。

【００７８】又現像スリーブ１１１と弾性ブレード１０
４との間に異物が挟まった場合には、トナーＴ２の塗布
が乱されることがあるが、従来、このトナーの塗布の乱
れを効果的に緩和する方法がないのも同様である。

【００７９】更に弾性ローラ１１６を使用するとコスト
が上昇するので、現像装置をカートリッジ方式にする上
で必ずしも好ましくない問題もある。又弾性ローラ１１
６を使用するとそのローラ軸受部でトナーのシールをす
ることが必要となり、現像装置が複雑になる欠点もあ
る。

【００８０】又非磁性トナーＴ２の場合、金属製の現像
スリーブ１１１上に主に静電気力だけで付着させて現像
位置まで搬送し、現像に供さなければならないので、ト
ナーＴの粒子１つ１つまで目標とする帯電量に帯電する
必要があり、トナーＴ２の帯電量が不十分であると、現
像スリーブ１１１上から脱落して画像形成装置内部を汚
すことになる。

【００８１】静電気力だけで現像スリーブ１１１上に保
持するために、非磁性トナーＴ２は現像スリーブ１１１
上で必然的に薄層にする必要があり、このためトナーＴ
２の粒子１つ１つを磁性トナーの場合よりも強く帯電す
ることになり、その結果、ゴーストやカブリ、エッジ効
果が更に発生し易くなっている。

【００８２】本実施例の目的は、以上のような一成分現
像剤として非磁性トナーを用いた場合の問題を解決する
ことである。

【００８３】図７に示す本実施例の現像装置２５Ａは、
現像容器２５内の現像スリーブ３１内にマグネットロー
ラを有せず、又容器２５内に弾性ローラを備えていな
い。その他の構成は、図１に示した実施例１の現像装置
を基本的に同じで、図７において図１に付した符号と同
一の符号は同一の部材を示す。

【００８４】本実施例において、現像容器２５内に収容
された非磁性一成分現像剤である非磁性トナーＴ２は、
現像スリーブ３１の回転によりその上に担持されて搬送
される。現像スリーブ３１上に担持されたトナーＴ２
は、現像スリーブ３１に当接された弾性ブレード２４に
より規制され、現像スリーブ３１の表面及び弾性ブレー
ド２４の表面と強く摩擦帯電され、且つ現像スリーブ３
１上に１０〜６０μｍの厚さの薄層に形成される。

【００８５】上記の弾性ブレード２４は、実施例１のと
きと同様に構成され、導電性弾性部材からなる導電層２
４ａの少なくとも現像スリーブ３１側の表面上に絶縁層
２４ｂを薄く被覆してなっており、金属製の板金３４を
用いて現像容器２５の現像スリーブ３１上方位置に固定
される。導電層２４ａ及び絶縁層２４ｂを構成する材料
等も、実施例１と基本的に同じである。

【００８６】同様に、現像スリーブ３１は導電性とさ
れ、この現像スリーブ３１にはＤＣ電圧にＡＣ電圧を重
畳した現像バイアスが高圧電源３０により印加され、現
像位置で現像スリーブ３１上のトナーＴ２が感光ドラム
７上の潜像に応じて飛翔する。

【００８７】又このとき同様に、弾性ブレード２４と現
像スリーブ３１の間に交番電界を発生させるようになっ
ており、そのために弾性ブレード２４を接地するか、弾
性ブレード２４に接続した高圧電源２８で弾性ブレード
２４にＤＣ電圧を印加するか、或いは現像バイアス電源
３０により現像スリーブ３１へ印加する現像バイアスの
ＡＣ電圧と位相の異なるＡＣ電圧又はこれにＤＣ電圧を
重畳した電圧が、高圧電源２８により弾性ブレード２４
に印加される。

【００８８】これにより、本実施例においても、弾性ブ
レード２４と現像スリーブ３１との間のトナーＴ２に交
番電界が印加され、弾性ブレード２４の表面に付着した
トナーや現像スリーブ３１の表面上に静電気的鏡映力に
より強固に付着したトナー層を剥すことができる。従っ
て現像により得られる画像にゴーストやカブリが発生す
るのを防止できる。

【００８９】本実施例では、定着性の点からも有利であ
るので、フルカラーのプリンタや複写機において必須と
される非磁性トナーＴ２として、微粒子の非磁性トナー
を使用している。このような微粒子の非磁性トナーＴ２
を現像スリーブ３１上にしっかりと保持するには、トナ
ー粒子の１つ１つまでを十分に帯電させる必要がある
が、そのようにすると、トナー粒子の中には帯電が強す
ぎてしまうものが出て来る。ゴーストやカブリは、トナ
ー帯電量が大きすぎても発生し易くなる。

【００９０】ところが、本発明ではブレード２４と現像
スリーブ３１との間に交番電界を印加しているので、同
様に、このような現象を防止することができる。

【００９１】つまり、図８に示すように、現像スリーブ
３１に印加されている現像バイアスによる交番電界Ｅが
弾性ブレード２４（弾性ブレード２４は接地されてい
る）から現像スリーブ３１に向かう向きのとき、現像ス
リーブ３１側が負極性になって、負帯電したトナーＴ２
が弾性ブレード２４側に引き付けられ、図９に示すよう
に、逆に交番電解Ｅが現像スリーブ３１から弾性ブレー
ド２４に向かう向きのとき、現像スリーブ３１側が正極
性になって、負帯電トナーＴ２が現像スリーブ３１側に
引き付けられ、このような交番電界によるトナー粒子の
互に逆方向への引き付けを繰り返すことにより、トナー
Ｔ２を現像スリーブ３１の表面及び弾性ブレード２４の
表面から離すことができる。

【００９２】非磁性トナーＴ２は、従来、粒径が１０μ
ｍ以上であったが、最近では５〜８μｍの微粒子トナー
が用いられて来ており、その微粒子トナーは粒子が小さ
いので画質が格段に向上するが、トナー粒子の表面積が
増加するので、前述したゴーストやカブリが発生し易い
という欠点がある。従って非磁性トナーＴ２に微粒子ト
ナーを用いる場合、本発明のような方法を用いると特に
好ましい。

【００９３】本実施例においても、非磁性トナーＴ２は
粒径が小さく且つ現像スリーブ３１上でのトナー層の厚
みが薄いので、トナーＴ２を粒子の１つ１つまで十分に
帯電させることができ、又トナーの帯電が強くなって、
現像スリーブ３１や弾性ブレード２４の表面に付着して
も、そのトナーを引き剥してトナーを適正な帯電量に調
整することができる。又その際、弾性ブレード２４に印
加されている電圧は、弾性ブレード２４の表面に絶縁層
２４ｂが被覆さているので、電流が殆ど流れない。

【００９４】又同様に、弾性ブレード２４は自らの弾性
力で現像スリーブ３１の表面上に５〜５０ｇ／ｃｍの圧
力（線圧）で当接しており、弾性ブレード２４と現像ス
リーブ３１との間には微視的に見れば、ところどころに
数μｍの間隙が開いているが、基本的には接触している
といってよく、現像スリーブ３１が回転し始めると、ト
ナーが現像スリーブ３１に付着して搬送され、現像スリ
ーブ３１に接触した弾性ブレード２４の箇所で薄層に規
制される。

【００９５】この現像スリーブ３１上のトナー層の厚み
は、弾性ブレード２４の当接圧及び当接長さ、現像スリ
ーブ３１の表面粗さ及び材質、プロセススピード、トナ
ー粒径及びトナー材質に依存するところが大きく、これ
らの条件を適当に選択すれば、現像スリーブ３１上に薄
く形成するトナー層の層厚を制御することができる。こ
のトナー層厚は、上述したように、１０〜６０μｍに薄
くすることが好ましい。

【００９６】弾性ブレード２４が現像スリーブ３１に当
接しているので、トナーに混じたトナーよりも大きい異
物、例えば紙粉やトナー粉が固まったトナー塊などの粗
粒が弾性ブレードと現像スリーブとの間に挟まり易く、
このような紙粉等の粗粒は現像スリーブ上のトナー塗布
の不均一を引き起こし、現像ムラの原因となるが、実施
例１のときと同様、本実施例においても、弾性ブレード
と現像スリーブとの間でトナーを振動させているので、
挟まった異物も容易に除去でき、”白スジ”のような異
常画像の防止に効果的である。

【００９７】本実施例の具体例について述べる。本実施
例において、現像装置２５Ａの現像スリーブ３１とし
て、外径１６ｍｍのスリーブ基体の表面上にカーボン及
びグラファイトを混合した樹脂被膜層を形成して、その
表面粗さＲａ＝０．５〜１．０μｍに調整した現像スリ
ーブを用いた。弾性ブレード２４には、導電性のウレタ
ンゴムの表面に絶縁性のウレタンゴムを厚さ１０μｍに
被覆したものを用いた。

【００９８】非磁性トナーＴ２は平均粒径が５〜８μｍ
の微粒子トナーを用いた。

【００９９】弾性ブレード２４は接地し、現像スリーブ
３１には、−５００Ｖの直流電圧に周波数１８００Ｈ
ｚ、ピークツウピーク電圧１６００Ｖの交流電圧を重畳
した電圧を印加した。感光ドラム７と現像スリーブ３１
の間隔は２５０〜３５０μｍにした。このとき、現像ス
リーブ３１上の非磁性トナーは、層厚が約１０〜６０μ
ｍであった。

【０１００】以上のような条件で現像装置２５Ａをレー
ザビームプリンタに用いて現像を行なわせ、プロセスス
ピード５０ｍｍ／秒で画像形成したところ、ゴースト、
カブリ及びエッジ効果の少ない良好な画質の画像を得る
ことができた。

【０１０１】以上では、感光ドラム７と現像スリーブ３
１との間の間隔は２５０〜３５０μｍとしたが、１５０
〜２００μｍとすると画質は更に向上した。現像バイア
スの交流成分は、ピークツウピーク電圧を１２００Ｖに
下げた。

【０１０２】実施例５実施例４において、弾性ブレード２４として、厚さ１０
０μｍのリン青銅板の表面を絶縁性のウレタン樹脂で１
０μｍ厚さに被覆したものを用い、又プロセススピード
を１００ｍｍ／秒にした。感光ドラム７と現像スリーブ
３１との間の間隔は３００μｍとした。それ以外は実施
例４と同様にして現像を行ない、画像形成した。その結
果、同様に、ゴースト、カブリ及びエッジ効果を大幅に
軽減することができた。

【０１０３】以上の実施例４〜５では、いずれも、感光
ドラム７と現像スリーブ３１との間の間隔を２５０〜３
５０μｍの範囲の大きい値に取ったが、本発明によれ
ば、現像スリーブ３１上の非磁性トナーＴ２の層厚が１
０〜６０μｍと低くできるので、感光ドラムと現像スリ
ーブとの間隔を１００〜２００μｍと小さくしても問題
がなく、これにより、現像スリーブの影響でのエッジ効
果が減少し且つトナーの飛翔距離が短くなって、潜像に
より忠実な画質の画像を得ることができる。

【０１０４】又非磁性トナーＴ２を使用した場合にもつ
いても、磁性トナーを使用する実施例１〜３と基本的に
同様なことが言え、弾性ブレード２４表面の絶縁層２４
ｂにトナーＴ２の帯電極性に合わせてトナーをより帯電
させることが可能な材料を用いることができ、負極性の
非磁性トナーＴ２の場合、絶縁層２４ｂとして例えばナ
イロン樹脂を用いると、トナーＴ２をより負極性に帯電
することができる。

【０１０５】又トナーＴ２として平均粒径が５〜８μｍ
の微粒子トナーを用いた場合でも、トナーの粒子１つ１
つまでを負極性に帯電することができ、然も、その場
合、トナー粒子の中にはより強く負に帯電するものがあ
り、かえってゴーストやカブリ、エッジ効果を強めてし
まうことになり兼ねないのが、本発明では、弾性ブレー
ド２４と現像スリーブ３１との間に交番電界を印加して
いるので、強く負に帯電して付着したトナーを現像スリ
ーブ及び弾性ブレード表面から引き剥すことができて、
ゴースト等の不都合がなくなり、又トナーを均一に負に
帯電することができ、画質をより一層シャープにするこ
とができる。

【０１０６】実施例６図１４は、本発明の更に他の実施例に係る現像装置を備
えた画像形成装置を示す概略構成図である。本実施例で
の解決課題を説明する。

【０１０７】一般に、トナーはある程度の粒度分布を持
って存在しており、そのうちの粒径の小さな微粉トナー
は、体積当たりの摩擦帯電電荷量が大きくなりすぎるた
めに、微粉トナー自身の鏡映力によって現像スリーブの
表面に集積して微粉トナー層を形成するという現象が、
程度の差はあれ徐々に生じる。

【０１０８】このようなことから、現像条件に適した帯
電電荷量を持つことにより、潜像の現像に当たって中心
的且つ決定的な役割を果すべき平均粒径の近傍にある大
多数のトナーが、現像スリーブ表面との間で行なう摩擦
帯電を上記の微粉トナー層によって阻害され、そのため
に現像性が低下するという現象が生じる。

【０１０９】この現像性の低下は、画像濃度の低下を発
生したり、或いは現像スリーブの回転周期の前回現像を
行なった画像の履歴が次の周期の現像に影響を及ぼし
て、所謂スリーブゴースト現象を発生することを招く。

【０１１０】又非接触現像にあっては、６００ｄｐｉ以
上の精細な潜像を現像して画像を再現する際に、現像ス
リーブと感光ドラムとの間の距離（Ｓ−Ｄギャップ）を
小さくした方が、より潜像を忠実に再現できるようにな
るが、Ｓ−Ｄギャップを小さくするとカブリが増加した
り、低湿環境下において現像バイアスのリークが発生し
易くなり、又逆にリーク防止のために現像スリーブに印
加する現像バイアスの交流電圧値を下げると、濃度が薄
くなるといったような問題が生じていた。

【０１１１】図１４に示す本実施例は、上記の問題に鑑
み、現像スリーブの表面上に微粉トナー層が形成されて
も、現像スリーブ上に担持した一成分現像剤のトナーを
良好に帯電して、このトナーを用いた現像によりスリー
ブゴースト等のない良好な画像を得ることを可能とする
ものである。

【０１１２】図１４に示すように、感光ドラム７には帯
電ローラ８が接触され、帯電ローラ８の芯金に電源４３
からバイアス電圧を印加して、帯電ローラ８により感光
ドラム７の表面が均一に帯電される。この感光ドラム７
上に図示しない光学径により露光が行なわれて、静電潜
像が形成される。感光ドラム７上に形成された潜像は、
現像装置２５Ａにより現像剤を用いて現像され、トナー
像として可視化される。

【０１１３】本実施例の現像装置２５Ａは、現像容器２
５内に磁性一成分現像剤である磁性トナーＴ１を収容し
ている。その現像容器２５に設置された現像スリーブ３
１は、本実施例によれば、電極を兼ねたアルミニウムス
リーブ基体の表面上に高抵抗層３１ａを形成してなって
いる。この高抵抗層３１ａは、フェノール樹脂等の熱硬
化性樹脂にカーボンブラック、グラファイト等の導電性
粒子を分散させた溶液を、スプレー若しくはディッピン
グによってアルミニウムスリーブ基体上に塗布した後、
熱硬化することにより形成され、体積抵抗率が３×１０
⁸ 〜１×１０¹⁰Ω・ｃｍ、膜厚が５〜２０μｍである。

【０１１４】現像時、現像スリーブ３１には、電源３０
から−６００Ｖの直流成分にピークツウピーク電圧が２
００Ｖ、周波数が１８００Ｈｚの交流成分を重畳した現
像バイアスが印加されている。

【０１１５】又現像スリーブ３１上方の容器２５の位置
に設置された弾性ブレード２４は、本実施例によれば、
導電性ゴム（カーボン分散ＥＰＤＭ）或いはリン青銅、
ステンレスシート等の導電性部材からなり、これまでの
実施例１〜５と異なり、弾性ブレード２４の表面上には
絶縁層が設けられていない。本実施例では、この弾性ブ
レード２４には電源２８から直流に交流を重畳した振動
電圧がバイアス電圧として印加され、本例では、−８０
０Ｖの直流性成分を有するバイアス電圧が印加されてい
る。

【０１１６】上記の現像により得られたトナー像は、感
光ドラム７と転写ローラ４とが対向した画像転写部に送
られてた来た記録媒体２上に転写され、その後、図示し
ない定着器によって定着される。感光ドラム７上に残留
したトナーは、クリーニングブレード１１ａによって清
掃して感光ドラム７上から除去され、次の画像形成に備
えられる。

【０１１７】本実施例では、現像スリーブ３１の表面に
高抵抗層３１ａを形成したので、例えば新品現像装置の
立ち上げ時、或いはトナー切れ時において、現像スリー
ブと弾性ブレードが部分的に直接接触することがあって
も、両者の間に過大な電流が流れることがなくなる。

【０１１８】又本発明によれば、現像スリーブ３１上に
担持された磁性トナーＴ１は、弾性ブレード２４の箇所
を通過する際に現像スリーブ３１表面と摺擦することに
より摩擦帯電されると共に、弾性ブレードと現像スリー
ブのニップ通過後に、弾性ブレード−現像スリーブ間の
電界の強さ及び方向変化に応じて、現像スリーブと弾性
ブレード間を往復運動する。

【０１１９】このため現像スリーブ３１表面に近接して
分布する高帯電量トナーとトナー層上層に分布する低帯
電量トナーが混ざり合わされるために、高帯電量トナー
が現像スリーブ表面に静電的に吸着して他のトナーの摩
擦帯電を阻害するというような現象を防ぐことができ
る。従って低湿環境下において生じる濃度薄やスリーブ
ゴーストを改善することができる。又帯電量を高め若し
くは維持安定することが可能となるため、高湿環境下に
おいてトナーの吸湿に起因して生じる濃度薄やスリーブ
ゴーストを改善することもできる。

【０１２０】実施例７本実施例では、一成分磁性トナーＴ１として体積平均粒
径が４〜９μｍのトナーを使用したことが大きな特徴で
ある。これは、６００ｄｐｉ以上の潜像を現像する場
合、９μｍ以下のトナーを使用することにより細線の再
現性が向上し、又現在、粉砕法でトナーを製造する場
合、４μｍ以下ではトナー中に磁性体を安定して含有さ
せることが困難でコスト高となるためである。

【０１２１】磁性トナーＴ１の小粒径化を図った場合、
トナーの体積当たりの表面積が大きくなるために重量当
たりの帯電電荷量が増加する。微粒径の高帯電量トナー
は、自身の鏡映力によって現像スリーブ３１表面に対し
静電的に強く吸着する。そのためトナーの小粒径化を図
った場合、前述の低湿環境下における濃度薄やスリーブ
ゴーストが従来よりも悪化してしまう。

【０１２２】そこで本実施例では、弾性ブレード２４の
ニップ近傍においてトナーに働く電界力を強くすると共
に、その周期をトナーの特性に応じたものに設定可能と
するために、弾性ブレードに印加するバイアスを直流重
畳の交流バイアスとする。本実施例においては、この値
を直流成分が−９００Ｖ、交流成分がピークツウピーク
電圧１５００Ｖ、周波数３０００Ｈｚのように設定し
た。

【０１２３】この場合、トナーＴ１に加わる電界力が大
きくなるだけでなく、弾性ブレード２４とトナー層表面
との間に周期的に放電開始電圧（常温／常圧環境下にお
いて５５０Ｖ）以上の電位差が生じるために、現像スリ
ーブ３１上のトナーを帯電することが可能となる。

【０１２４】従って磁性トナーＴ１に微粒子トナーを使
用した場合に、問題となる低湿環境下における濃度薄や
スリーブゴーストを大幅に改善することができる。更に
は高湿環境下においてトナーの吸湿に起因して摩擦帯電
量が低下することによって生じる濃度低下も改善するこ
とができる。

【０１２５】実施例８図１５は、本発明の更に他の実施例に係る現像装置を備
えた画像形成装置を示す概略構成図である。本実施例で
は、現像剤として絶縁性一成分非磁性現像剤である非磁
性トナーＴ２を使用したことが特徴である。現像スリー
ブ３１はマグネットローラを備えておらず、現像スリー
ブ３１上にトナーＴ２を供給して担持させるために、現
像容器２５の現像スリーブ３１の奥側位置にスポンジロ
ーラからなる弾性ローラ２６が、現像スリーブ３１に対
して当接して設置されている。

【０１２６】本実施例においては、現像スリーブ３１表
面に形成する高抵抗層３１ａの抵抗値制御のために用い
る顔料をグラファイトとしている。このグラファイトは
劈開性結晶面を有するので離型性に優れており、非磁性
トナーで生じ易いトナーによる現像スリーブの汚染を抑
える効果がある。

【０１２７】現像スリーブ３１上に担持して搬送される
非磁性トナーＴ２に対し、弾性ブレード２４を通過後に
トナーＴ２への電荷の付与を行なうことにより、トナー
の帯電の均一化を図り、濃度の安定化、スリーブゴース
トの低減を行なう本発明の効果は十分に発揮され、従来
に比べ優れた現像を行なうことが可能となる。

【０１２８】実施例９図１６は、本発明の現像装置をプロセスカートリッジに
適用した場合を示す。プロセスカートリッジは、一般
に、感光ドラムと帯電手段、現像手段又はクリーニング
手段の１つ以上を一体的にカートリッジ化し、これを画
像形成装置本体に対し着脱自在に設置したものであり、
感光ドラム、現像剤に代表される消耗品を一体化したカ
ートリッジとしてユーザーが容易に交換できるので、基
本的にメンテナンスフリーの画像形成装置が提供できる
ようになる。

【０１２９】本実施例におけるプロセスカートリッジの
構成は、実施例３の図６に示したプロセスカートリッジ
Ｂと基本的に同じであるが、但し、その現像装置２５Ａ
は、実施例６〜８の現像装置と同様、弾性ブレード２４
の表面上に絶縁層が設けられておらず、現像スリーブ３
１の表面上に高抵抗層が設けられており、この点が実施
例３と異なる。

【０１３０】本カートリッジにおいて、その箱体５０の
一方側にはシャッター５１により保護された感光ドラム
７が配設され、該シャッター５１はカートリッジを画像
形成装置本体に組込むことにより開いて、感光ドラム７
に面した開口部に画像形成転写部が形成されるようにな
っている。カートリッジの外部の露光装置からの露光
は、シャッター５１の反対側に設けた露光開口部９を通
って感光ドラム７に行なわれる。

【０１３１】現像装置２５Ａは、プロセスカートリッジ
の箱体５０内の下部に組込んで形成してあり、その現像
容器２５内に、感光ドラム７の下方の現像スリーブ３１
を備えた現像室２５ａを有し、現像室２５ａの横方に一
成分現像剤の磁性トナーＴ１を収納したトナー収容室２
５ｂを有している。トナー収容室２５ｂ内のトナーＴ１
は、送り部材４０によってトナー収容室２５ｂからその
開口部２５ｃを通って現像室２５ａに搬送され、現像ス
リーブ３１上に供給、担持される。

【０１３２】現像スリーブ３１上に担持されたトナーＴ
１は、図示しない電源からバイアス電圧（振動電圧）を
印加された弾性ブレード２４により層厚を規制され、且
つ前述の如く弾性ブレード２４と現像スリーブ３１との
ニップ近傍において、現像スリーブ３１上のトナー層の
スリーブ表面近くに分布する高帯電量トナーと、トナー
層上層近傍に分布する低帯電量トナーとの混合が行なわ
れる。

【０１３３】従って現像スリーブ３１上トナー層の全層
に亙って均一且つ安定した電荷が付与される。このため
感光ドラム７上に形成された静電潜像を良好に現像し
て、ゴーストや濃度薄のない画像を得ることができる。

【０１３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
によれば、現像剤担持体上に当接して現像剤担持体上に
担持した磁性又は非磁性一成分現像剤を規制する規制部
材に、現像剤担持体との間に振動電圧を印加して、現像
剤の帯電ムラや塗布ムラ、反対極性帯電を防止し、画像
のムラやカブリがなく且つ濃度が十分な高品質の画像を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一実施例を示す概略構成図
である。

【図２】図１の現像装置に備えられた弾性ブレードを示
す拡大図である。

【図３】同じく弾性ブレードと現像スリーブの摺擦部近
傍においてブレードバイアスによる電界が弾性ブレード
から現像スリーブに向かう向きのときに磁性トナーに働
く力を示す説明図である。

【図４】同じくブレードバイアスによる電界が現像スリ
ーブから弾性ブレードに向かう向きのときに磁性トナー
に働く力を示す説明図である。

【図５】本発明の現像装置をプロセスカートリッジにし
て組込んだ画像形成装置の全体を示す構成図である。

【図６】図５のプロセスカートリッジを拡大して示す構
成図である。

【図７】本発明の現像装置の更に他の実施例を示す概略
構成図である。

【図８】図７の現像装置における弾性ブレードと現像ス
リーブの摺擦部近傍においてブレードバイアスによる電
界が弾性ブレードから現像スリーブに向かう向きのとき
に非磁性トナーに働く力を示す説明図である。

【図９】同じくブレードバイアスによる電界が現像スリ
ーブから弾性ブレードに向かう向きのときに非磁性トナ
ーに働く力を示す説明図である。

【図１０】従来の現像装置を示す概略構成図である。

【図１１】図１０の現像装置の弾性ブレードと現像スリ
ーブの摺擦部近傍における磁性トナーの様子を示す説明
図である。

【図１２】従来の現像装置の他の例を示す概略構成図で
ある。

【図１３】図１２の現像装置の弾性ブレードと現像スリ
ーブの摺擦部近傍における非磁性トナーの様子を示す説
明図である。

【図１４】本発明の更に他の実施例に係る現像装置を備
えた画像形成装置を示す概略構成図である。

【図１５】本発明の更に他の実施例に係る現像装置を備
えた画像形成装置を示す概略構成図である。

【図１６】本発明の現像装置を備えたプロセスカートリ
ッジを示す構成図である。

【符号の説明】

７感光ドラム８帯電ローラ２４弾性ブレード２４ａ導電層２４ｂ絶縁層２５Ａ現像装置２６弾性ローラ２８、３０バイアス電源２９マグネットローラ３１現像スリーブ３１ａ高抵抗層Ｔ１磁性トナーＴ２非磁性トナー

フロントページの続き (72)発明者山崎道仁東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者加藤淳一東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者長谷川浩人東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者尾島磨佐基東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者佐藤博東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者浅野えりか東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者緒方寛明東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者大関行弘東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者境澤勝弘東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性一成分現像剤を現像剤担持体上に担
持して、前記現像剤担持体上に弾性的に当接した規制部
材により現像剤薄層に規制しながら、前記現像剤を潜像
担持体と対向した現像部へ搬送して、前記潜像担持体上
に形成された、前記現像剤薄層よりも遠い位置にある潜
像を前記現像剤で現像して可視化する現像装置おいて、
前記現像剤担持体上に担持された現像剤の前記現像部に
おける穂の高さは１０〜１００μｍの範囲にあり、前記
規制部材は導電性層とその少なくとも前記現像剤担持体
側の面に形成された絶縁層とを備えてなり、前記規制部
材と現像剤担持体との間に振動電圧を印加して振動電界
が発生されることを特徴とする現像装置。
【請求項２】非磁性一成分現像剤を現像剤担持体上に
担持して、前記現像剤担持体上に弾性的に当接した規制
部材により現像剤薄層に規制しながら、前記現像剤を潜
像担持体と対向した現像部へ搬送して、前記潜像担持体
上に形成された、前記現像剤薄層よりも遠い位置にある
潜像を前記現像剤で現像して可視化する現像装置おい
て、前記現像剤担持体上に担持された現像剤の厚みは１
０〜６０μｍの範囲にあり、前記規制部材は導電性層と
その少なくとも前記現像剤担持体側の面に設けた絶縁層
とを備えてなり、前記規制部材と現像剤担持体との間に
振動電圧を印加して振動電界が発生されることを特徴と
する現像装置。
【請求項３】前記規制部材の絶縁層が、前記現像剤と
逆極性に帯電する絶縁材料からなる請求項１又は２の現
像装置。
【請求項４】磁性又は非磁性の一成分現像剤を現像剤
担持体上に担持して、前記現像剤担持体上に弾性的に当
接した規制部材により現像剤薄層に規制しながら、前記
現像剤を潜像担持体と対向した現像部へ搬送して、前記
潜像担持体上に形成された潜像を前記現像剤で現像して
可視化する現像装置おいて、前記現像剤の体積平均粒径
は４〜９μｍの範囲にあり、前記規制部材は導電性であ
り、前記現像剤担持体は導電層とその表面上に設けられ
た高抵抗層とからなり、前記規制部材と現像剤担持体と
の間に振動電圧を印加して振動電界が発生されることを
特徴とする現像装置。
【請求項５】前記現像装置が少なくとも潜像担持体と
プロセスカートリッジとして一体化され、画像形成装置
本体に着脱自在である請求項１、２、３又は４の現像装
置。