JPH07168426A

JPH07168426A - 現像装置及び画像形成装置並びにプロセスカートリッジ

Info

Publication number: JPH07168426A
Application number: JP5342697A
Authority: JP
Inventors: Masaki Oshima; 磨佐基尾島
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-12-16
Filing date: 1993-12-16
Publication date: 1995-07-04

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的の一つは、現像ブレードに振動
電界を与える場合でも、電源を大型化することなく、低
コストで、電極の位置合わせの容易な画像形成装置を提
供することにある。【構成】現像スリーブ８ａを非導電性部材で形成し、
該現像スリーブ８ａの内部に固定した円筒形のマグネッ
ト１８上に、感光ドラム２と対向する現像電極２０ａ
と、現像ブレード９ａと対向する塗布電極２１ａを設置
し、上記現像電極２０ａ及び塗布電極２１ａには、各々
現像バイアス電源１９とコーティングバイアス電源２２
を接続して、各々に所定の電圧を印加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、現像装置及び画像形成
装置並びにプロセスカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、ページプリンターのエンジンと
して用いられてきた電子写真記録装置の概略構成を図４
に示す。図４中、１はプリンターエンジンたる電子写真
記録装置本体である。２は潜像担持体たる円筒状の感光
ドラムであり、その軸を中心に一方向に回転する。該感
光ドラム２は帯電装置３にその表面を一様に帯電された
後、露光装置４により潜像を形成される。現像装置５は
現像剤６の貯蔵・保管を行う現像剤収納装置たるホッパ
ー７と現像剤担持体たる現像スリーブ８とを備えてお
り、感光ドラム２上に形成した潜像に現像剤６を供給し
て可視化せしめる。現像スリーブ８の近傍には現像剤規
制部材たる現像ブレード９が設置されている。現像ブレ
ード９は現像剤６の量を規制して現像スリーブ上に均一
に塗布せしめると共に、現像剤６と現像スリーブ８の接
触を促して現像剤６を摩擦帯電させる。感光ドラム２と
現像スリーブ８の間には直流バイアスに交流バイアスを
重畳したバイアス供給電源１９が接続されており、適正
な現像バイアスを与えるようになっている。現像剤６に
より可視化された感光ドラム２上の像は転写装置１０に
より転写材１１に転写される。転写材１１は給紙ローラ
１２より給紙されレジストローラ１３により感光ドラム
２上の像と同期が取られて転写装置１０に送られる。転
写装置１０により転写材１１に転写された現像剤による
可視像は転写材１１と共に定着装置１４に搬送され熱も
しくは圧力により転写材１１に定着され記録画像とな
る。一方、転写後に転写されず感光ドラム２上に残った
現像剤６は廃トナー容器１５に回収される。現像剤６を
除かれた感光ドラム表面は再び帯電装置３によって帯電
され、上述の工程を繰り返す。

【０００３】上記の電子写真装置ではメンテナンスを容
易にするため感光ドラム２、帯電装置３、廃トナー容器
１５をまとめて感光体ユニットとし、また、現像装置５
を現像プロセスユニットとし、上記各々のプロセスユニ
ットの着脱が可能な構成としている。さらには、上記の
二つのプロセスユニットをまとめてプロセスカートリッ
ジ１７として、よりメンテナンスを簡単にしたものが普
及している。上記のようなプロセスユニットもしくはプ
ロセスカートリッジの現像剤は、キャリアの残らない一
成分現像剤が使われることが多い。磁性一成分現像剤を
用いる場合は、上記現像スリーブ８上に現像剤を保持す
るために現像スリーブ内にマグネット１８が配置され
る。

【０００４】以上のような装置においては、電子写真画
像の解像度の向上を目的として、近年はトナーの粒径を
４〜９μｍ程に小径化する傾向にある。しかし、小径化
したトナーは粒径の大きなトナーに対して単位体積当り
の粒子数が多いため、各々の粒子に均等に現像スリーブ
や現像ブレードの表面と接触機会を与えにくく、均一に
帯電させることが難しい。特に現像ブレードが非接触方
式の現像装置では現像装置のトナーの帯電効率が低く、
トナーの帯電が不均一になりがちで、画像濃度及び解像
力の低下、及び非画像部のカブリやトナーの飛散等の問
題が発生した。

【０００５】そこで、トナーの帯電効率を向上させるた
め、現像ブレードの側面を現像スリーブに摺擦するよう
に当接する接触規制方式や現像ブレードの表層に帯電極
性がトナーと逆の材質を用いたり、トナーの現像スリー
ブもしくは現像ブレードとの接触を促すため現像スリー
ブ上に塗布されるトナー層を薄層化する等の方策が試み
られている。

【０００６】しかしながら、上述のような方策によりト
ナーの帯電効率が向上する一方で、特に低湿度環境にお
いて一部のトナーが過剰に帯電し現像スリーブや現像ブ
レードに自らの静電鏡映力によって強固に付着する弊害
が発生した。

【０００７】この現像スリーブや現像ブレードに強固に
付着したトナー層は、一旦形成されると静電鏡映力以外
にも様々な物理的付着力が加わり容易に引き剥せない。
上記トナー層は後から供給されるトナーと現像スリーブ
及び現像ブレードの接触を阻み、かえって逆極性に帯電
したトナー（以下、反転トナーと呼ぶ）が増え、カブリ
が悪化する場合があった。また、上記トナー層に覆われ
た現像スリーブの帯電能力は一様でなくなるため、帯電
ムラを引き起こし易く、トナーの塗布状態を乱して画像
不良が発生する場合があった。その他、前回の現像にお
ける画像の履歴が残る現像（ゴーストと呼ばれる現象）
が発生し易くなることがあった。

【０００８】そこで、本出願人は上記の過剰帯電したト
ナー層を除去する方法として、接触方式の現像ブレード
に微小振動を与えると共に、現像スリーブから過剰帯電
したトナー層を引き剥す方向に最大１０⁶〜１０⁸Ｖ／ｍ
の電界強度を与える振動電界を印加する方式を先に提案
した。

【０００９】上記提案の詳細を図５に示す。図５におい
て８は現像剤担持体たる現像スリーブである。現像スリ
ーブ８はアルミニウム製で外径は２０ｍｍ、肉厚は０．
８ｍｍ表面を粗面化処理している。また、現像スリーブ
８は潜像担持体たる感光ドラム２に３００μｍの間隔を
保って配置されている。現像スリーブ８には現像剤規制
部材たる現像ブレード９ｄが現像スリーブ８の回転方向
と逆向きに当接されている。現像ブレード９ｄは厚さ
１．２ｍｍのカーボンを分散した導電性ウレタンゴムの
表層に絶縁層としてナイロン９ｅを塗布したものであ
り、支持板金２３に固定されている。現像スリーブ８の
内部には固定された円筒形のマグネット１８が設置され
ている。現像スリーブ８には現像バイアス印加手段たる
現像バイアス電源１９が、現像ブレード９ｄには塗布バ
イアス印加手段たるコーティングバイアス電源２２が接
続されており、各々所定の電圧を印加できるようになっ
ている。

【００１０】従来例では、現像ブレード９ｄにコーティ
ングバイアスとして直流成分が０Ｖ、交流成分の幅振が
５００Ｖｐｐ、周波数５００Ｈｚの正弦波をコーティン
グバイアス電源２２より印加した。また、現像スリーブ
には現像バイアスとして、直流成分が−５００Ｖ、交流
成分の幅振が２．０ｋＶｐｐ、周波数１８００Ｈｚの矩
形波を現像バイアス電源１９により印加した。現像スリ
ーブ８及び現像ブレード間には上記コーティングバイア
スと現像バイアスが重畳された複雑な波形のバイアスが
加わっている。

【００１１】現像スリーブ８は現像スリーブ内部のマグ
ネット１８の磁力によりその外周上にトナー６を保持す
る。現像スリーブ８は一方向に回転し、感光ドラム２と
現像スリーブ８が対向する現像領域にトナー６を搬送す
る。搬送途上でトナー６は現像ブレード９ｄによりその
量を規制されると共に上記のバイアスが加えられる。

【００１２】上記のバイアスは、現像ブレード９ｄに微
小振動を与えると共に、現像スリーブ８ｄから過剰帯電
したトナー層を引き剥す方向に、最大約１．３×１０⁷
Ｖ／ｍの電界強度を与える。

【００１３】上記方式は、上記の過剰帯電したトナー層
の除去、形成防止に絶大な効果があり、上述の方策（現
像ブレードの表層に帯電極性がトナーと逆の材質を用い
たり、現像スリーブ上に塗布されるトナー層を薄層化す
る等）で期待されるトナー帯電効率向上効果を如何なく
発揮させる。

【００１４】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例のような導電性の現像スリーブを用いた場合、
以下のような問題があった。

【００１５】１．図５のような構成では、感光ドラムと
現像スリーブとの間に加わる現像バイアスと現像ブレー
ドと現像スリーブとの間に加わる振動電界のコーティン
グバイアスが干渉する。若干の干渉では印字画像に影響
することは殆どないが、条件によっては干渉の影響が画
像に現れる場合がある。そこで、図６のように現像ブレ
ードを接地して、上記振動電界のコーティングバイアス
と現像バイアスを共用してしまう方法もあるが、この場
合のＶｐｐ値や周波数の選択は現像バイアスの最適値に
合わせざるを得ない。しかし、一般的には、トナーのコ
ーティングに最適な振動電界の周波数と現像バイアスと
して最適な周波数が異なることが多く、導電性の現像ス
リーブを用いた場合には、トナーのコーティングと現像
とにそれぞれ最適なバイアスを独立に印加することはで
きなかった。

【００１６】２．現像ブレードに流れる交流電流量は周
波数に比例して大きくなる。前項１に関連して、トナー
のコーティングに最適な周波数は、現像に最適な周波数
より低い場合が多い。よって、導電性の現像スリーブを
用いた場合には、必要以上の交流電流量が流れることが
あり電源の大型化の要因の一つとなっていた。

【００１７】３．導電性のスリーブと現像ブレードの電
極の間でリークが起きないように絶縁する必要があった
（図５、図６の絶縁層９ｅ）。

【００１８】４．図５、図６のように現像ブレード自体
が電極となるような単純な構成をとなると、現像スリー
ブとの間の静電容量が大きくならざるを得なくなり、そ
の結果、交流電流が大きくなる。よって、容量の大きな
電源が必要となる場合があった。

【００１９】上記の対策として、図７、図８に示すよう
な対向面積の小さい電極９ｇを非導電性のウレタンゴム
９ｆ上に作成した現像ブレード（表層は絶縁層９ｅ）を
用いることにより、電源容量の大型化を避けることがで
きるが、この電極を付加する分コスト高となることや、
電極を細くするに従い、電極の位置合わせが困難になる
場合があった。

【００２０】本発明は、上記問題点を解決し、現像ブレ
ードに振動電界を与える場合でも、電源を大型化するこ
となく、低コストで、電極の位置合わせの容易な現像装
置及び画像形成装置並びにプロセスカートリッジを提供
することを目的としている。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本願第一発明によれば、
上記目的のうち現像装置に関しては、潜像担持体上に形
成した潜像に、現像剤を供給して可視化せしめる非導電
性の現像剤担持体と、該現像剤担持体に当接して該現像
剤担持体上の現像剤の量を規制して均一に塗布せしめる
現像剤規制部材とを備えた現像装置において、上記現像
剤担持体を挟んで上記潜像担持体と対向する現像電極
と、上記現像剤担持体を挟んで上記現像剤規制部材と対
向する塗布電極とを備えたことにより達成される。

【００２２】また、本願第二発明によれば、上記目的の
うち画像形成装置に関しては、潜像担持体上に形成した
潜像に、現像剤を供給して可視化せしめる非導電性の現
像剤担持体と、該現像剤担持体に当接して該現像剤担持
体上の現像剤の量を規制して均一に塗布せしめる現像剤
規制部材と、を備えた現像装置において、上記現像剤担
持体を挟んで上記潜像担持体と対向する現像電極と、上
記現像剤に働くバイアスを与えるバイアス印加手段とを
備えた画像形成装置において、上記現像剤担持体を挟ん
で上記潜像担持体と対向する現像電極と、上記現像剤担
持体を挟んで上記現像剤規制部材と対向する塗布電極
と、上記潜像担持体と上記現像電極との間に現像バイア
スを与える現像バイアス印加手段と、上記現像剤規制部
材と上記塗布電極との間に振動電界を与える塗布バイア
ス印加手段とを備えたことにより達成される。

【００２３】さらに、本願第三発明によれば、上記目的
のうちプロセスカートリッジに関しては、本願第一発明
の現像装置を備え、画像形成装置に対して着脱自在なプ
ロセスカートリッジとすることにより達成される。

【００２４】

【作用】本発明によれば、非導電性現像剤担持体を挟ん
で潜像担持体と対向する位置に現像電極を、また、この
現像剤担持体を挟んで現像剤規制部材と対向する位置に
塗布電極とを設けたことにより、電極の位置合わせを容
易なものとし、各々の電極に現像バイアス及び塗布バイ
アスを与えることにより、現像バイアスと塗布バイアス
の干渉を避け、それぞれに最適の条件で各々のバイアス
の印加が行われるため、電源の大型化を防ぐ。さらに、
現像剤担持体を非導電性の部材で形成することにより、
現像剤担持体と現像剤規制部材との絶縁性が保たれる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００２６】〈実施例１〉先ず、本発明の実施例１を図
１に基づいて説明する。図１において８ａは現像剤担持
体たる現像スリーブである。現像スリーブ８ａはフェノ
ール・ホルムアルデヒド樹脂製で、外径は２０ｍｍ、肉
厚は０．８ｍｍである。また、現像スリーブ８ａは潜像
担持体たる感光ドラム２に３００μｍの間隔を保って配
置されている。現像スリーブ８ａには現像剤規制部材た
る現像ブレード９ａが現像スリーブ８ａの回転方向と逆
向きに当接されている。現像ブレード９ａは厚さ７５μ
ｍのＳＵＳ板金であり、支持板金２３に固定されてい
る。

【００２７】現像スリーブ８ａの内部には固定された円
筒形のマグネット１８が設置されている。現像スリーブ
８ａを挟んで感光ドラム２と対向するマグネット１８上
には現像電極２０ａが設置されており、同様に現像スリ
ーブ８ａを挟んで現像ブレード９ａと対向するマグネッ
ト１８上には塗布電極２１ａが設置されている。上記の
現像電極２０ａ及び塗布電極２１ａには、各々現像バイ
アス印加手段たる現像バイアス電源１９、塗布バイアス
印加手段たるコーティングバイアス電源２２が接続され
ており、各々に所定の電圧を印加できるようになってい
る。各々の電極と現像スリーブ８ａの内径との間隔は約
１００μｍである。

【００２８】本実施例では、フェノール・ホルムアルデ
ヒド樹脂の比誘電率は約８、抵抗率は約１０¹³Ω・ｃｍ
である。また、塗布電極２１ａには、直流成分が−２ｋ
Ｖ、交流成分の幅振が５ｋＶｐｐ、周波数５００Ｈｚの
正弦波をコーティングバイアス電源２２により印加す
る。塗布電極２１ａの幅２．０ｍｍとした。また、現像
電極２０ａには、直流成分が−８００Ｖ、交流成分の幅
振が２．６ｋＶｐｐ、周波数１８００Ｈｚの矩形波を現
像バイアス電源１９により印加する。図中に示すように
現像電極２０ａは円弧状で弧の長さは約８ｍｍである。
現像剤６ａには粒径約６μｍの磁性負帯電トナーを用
い、現像スリーブ８ａ及び感光ドラム２の周速を約１０
０ｍｍ／ｓとした。このときのトナー層の厚さは約５０
μｍ、トナー層の誘電率は空気の誘電率にほぼ等しい。

【００２９】以下に現像器の動作を説明する。現像スリ
ーブは現像スリーブ内部のマグネットの磁力によりその
外周上にトナーを保持する。現像スリーブは一方向に回
転し、潜像担持体たる感光ドラムと現像スリーブが対向
する現像領域にトナーを搬送する。搬送途上でトナーは
現像ブレードによりその量を規制される。塗布電極と現
像ブレードの間には、振動電界がコーティングバイアス
電源により加えられている。

【００３０】感光ドラムと対向する現像領域に達したト
ナーは、感光ドラムと現像電極間に現像バイアス電源に
より加えられる現像バイアスにより感光ドラム上に現像
される。現像に寄与しなかったトナーは現像スリーブ上
に残り、現像スリーブの下の開口部より回収される。

【００３１】以下に現像スリーブと現像ブレードの摺擦
部及びその近傍におけるトナーの挙動について説明す
る。

【００３２】現像ブレードはコーティングバイアス電源
から加えられた振動電界により、静電気力で振動電界の
二倍の周波数で微細振動する。また、上記のコーティン
グバイアスでは振動電界の最大値は約１．８×１０⁷Ｖ
／ｍで、負に帯電したトナーが現像スリーブから現像ブ
レードに向かう方向に電界が加わる。過剰帯電したトナ
ー層を除去するのに適した電界強度は、先に提案したよ
うに１０⁶〜１０⁸Ｖ／ｍである。よって、本実施例の電
界の力と現像ブレードの振動との相乗効果により、上述
の過剰帯電したトナー層を除去できる。

【００３３】現像スリーブより除去された過剰帯電した
トナーは、振動電界により現像スリーブと現像ブレード
間を数回往復運動して現像スリーブに再塗布される。こ
の往復運動過程（＝撹拌過程）においてトナーは現像ス
リーブ及び現像ブレード双方との接触が促進され、反転
トナーが生じず、ほぼ均一に帯電される。さらにスジや
ムラ等トナーのコーティング不良を生じない。なお、現
像スリーブ自体の帯電はコーティングバイアスで除電さ
れるため、他の除電手段を必要としない。

【００３４】本実施例では振動電界の周波数を５００Ｈ
ｚとしたが、これは本実施例のスリーブ周速に最適の周
波数を選んだ。上記の過剰帯電したトナー層の除去効果
は１０Ｈｚ〜５ｋＨｚの範囲で効果があることが確認さ
れているが、周波数が高くなるほど再塗布時のトナー塗
布量が減少し、コーティング不良を生じ易くなる傾向が
ある。また、周波数が低過ぎると周波数に応じたサイク
ルムラが生じる。従って、スリーブ周速によって最適の
周波数範囲があり、それに応じた周波数を印加すること
が望ましい。しかしながら、従来のように現像スリーブ
が導体である場合には、スリーブに現像バイアスを優先
して印加しなければならず、コーティングに最適な周波
数条件とすることが難しかった。

【００３５】本実施例では現像バイアスが干渉すること
はなく、コーティングに最適な周波数条件のバイアスを
印加できる。

【００３６】現像ブレードが流れる交流電流量は、電極
の幅にほぼ比例する。しかしながら、目的とする過剰帯
電したトナー層の除去、防止効果は、電極の幅には殆ど
依存しない。むしろ電極の位置に依存し、現像ブレード
と現像スリーブの摺擦部及びその近傍（特に回転方向下
流側）に長手に亘って正確に電極を設置しなければなら
ない。よって、上記摺擦部及びその近傍をカバーするの
に必要最低限の幅以下の電極でこと足りる。この必要最
低限の幅は約２．０ｍｍである。よって本実施例では塗
布電極を現像スリーブ内部のマグネット上に設け、その
幅を２．０ｍｍとした。当然ながら、位置さえ正確に決
めることができれば２．０ｍｍでも構わない。

【００３７】従来のように現像スリーブが導体である場
合には、現像ブレード全体を導体とすると表層に絶縁層
を設けなければならず、さらには現像ブレードと現像ス
リーブの間の静電容量が非常に大きくなり、１ｍＡを超
す大きな交流電流が流れる場合があった。従って、かな
り大きな電源が必要だった。この対策として静電容量を
小さくするために現像ブレード上に幅の細い電極を作成
しなければならなかった。しかし、弾性体であるため位
置決めが難しかった。

【００３８】本実施例では、現像ブレードの対向電極で
ある塗布電極の幅を制限できるため、現像ブレードの電
極幅は何等制限がなく、本実施例のようにほとんど特殊
な加工のいらない金属板を用いることができる。当然な
がら、スリーブが非導電体であるため現像ブレードに絶
縁層を設ける必要はない。また、固定したマグネット上
に電極を配置したため位置決めが容易になった。

【００３９】本実施例で現像ブレードと塗布電極間に流
れる交流電流量は約８５μＡである。導電性スリーブを
用いて現像バイアスをコーティングバイアスに流用した
場合と比較すると、交流電流量は約１／１８に低減でき
た。これは、上記のように塗布電極の幅を制限したこと
及び周波数を従来より低くできたことによる。

【００４０】〈実施例２〉次に、本発明の実施例２を図
２に基づいて説明する。なお、実施例１との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００４１】図２において８ｂは現像剤担持体たる現像
スリーブである。現像スリーブ８ｂはエポキシ樹脂製
で、外径は２０ｍｍ、肉厚は０．７ｍｍである。また、
現像スリーブ８ｂは潜像担持体たる感光ドラム２に３０
０μｍの間隔を保って配置され、現像剤規制部材たる現
像ブレード９ｂが現像スリーブ８ｂの回転方向と逆向き
に当接されている。現像ブレード９ｂは厚さ１．２ｍｍ
のウレタンの表面にカーボンを分散した導電性ナイロン
９ｃを塗布したものであり、支持板金２３に固定されて
いる。

【００４２】現像スリーブ８ｂの内部には固定された円
筒形のマグネット１８が設置されている。現像ブレード
９ｂと対向する現像スリーブ８ｂの内部には、一方の端
をマグネット１８上に固定された厚さ１００μｍの燐青
銅製の塗布電極２１ｂがスリーブ内壁に摺擦するように
設置されている。感光ドラム２と対向する現像電極２０
ｂも厚さ１００μｍの燐青銅製の電極とし、両端をマグ
ネット１８上に固定してループ状にしてスリーブ内壁に
摺擦するように設置する。

【００４３】上記の現像電極２０ｂ及び塗布電極２１ｂ
の摺擦面には、厚さ５０μｍのテフロン８ｃが被覆され
ている。現像電極２０ｂ及び塗布電極２１ｂには各々現
像バイアス電源１９、コーティングバイアス電源２２が
接続されており、各々に所定の電圧を印加できるように
なっている。

【００４４】本実施例では、エポキシ樹脂の比誘電率は
約５、抵抗率は約１０¹⁴Ω・ｃｍである。テフロンの比
誘電率は約２、また、塗布電極２１ｂには、直流成分が
−２ｋＶ、交流成分の幅振が４ｋＶｐｐ、周波数５００
Ｈｚの正弦波をコーティングバイアス電源２２により印
加する。塗布電極２１ｂの摺擦部の幅は１．０ｍｍとし
た。また、現像電極２０ｂには、直流成分が−８００
Ｖ、交流成分の幅振が２．５ｋＶｐｐ、周波数１８００
Ｈｚの矩形波となるような電圧を現像バイアス電源１９
により印加する。

【００４５】現像剤６ａには粒径約６μｍの磁性負帯電
トナーを用い、現像スリーブ８ｂ及び感光ドラム２の周
速を約１００ｍｍ／ｓとした。このときのトナー層の厚
さは約５０μｍ、トナー層の誘電率は空気の誘電率にほ
ぼ等しい。

【００４６】現像器の動作、トナーの挙動については実
施例１と同様である。上記のコーティングバイアスでは
振動電界の最大値は約１．９×１０⁷Ｖ／ｍで、実施例
１と同様に電界の力と現像ブレードの振動との相乗効果
により、過剰帯電したトナー層を生じさせず、均一に帯
電されたトナーを現像に供することができる。

【００４７】本実施例では現像スリーブとして剛性の高
いエポキシ樹脂を用いた。しかしながら、エポキシ樹脂
は実施例１のフェノール・ホルムアルデヒド樹脂ほど誘
電率が高くないため、現像電極及び塗布電極を現像スリ
ーブに摺擦させることにより、電極間距離を縮めて静電
容量を低減した。現像電極及び塗布電極の摺擦面を被覆
したテフロンは、エポキシ樹脂との摩擦を低減させるた
めに設けた。

【００４８】本発明の主旨は、非導電性のスリーブを挟
んで、塗布電極と現像ブレード間及び現像電極と感光ド
ラム間に、各々コーティング及び現像に最適なバイアス
を印加することであり、現像スリーブの材質や電極の形
状を限定するものではない。しかしながら、それぞれの
領域で必要とされる電界強度を得るために、いたずらに
電源容量が増大しないように電極の面積やスリーブの材
料の誘電率を選ぶ必要がある。よって、スリーブの厚み
は可能な限り薄いことが望まれ、その材質の誘電率が高
いことが望ましい。

【００４９】〈実施例３〉次に、本発明の実施例３を図
３に基づいて説明する。なお、実施例１との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００５０】図３において２４は現像剤担持体たる現像
ベルトである。現像ベルト２４はポリフッ化ビニリデン
（ＰＢＤＦ）製で、肉厚は７５μｍのシームレスベルト
である。２５は駆動ローラー、２６は現像電極ローラ
ー、２７は塗布電極ローラー、２８は現像ベルトの「張
り」を保つテンションローラーであり、バネ２９によっ
て加圧されている。現像ベルト２４は導電性ゴム製の現
像電極ローラー２６によって、潜像担持体たる感光ドラ
ム２に軽圧で接触させられている。現像剤規制部材たる
現像ブレード３０は塗布電極ローラー２７と共に現像ベ
ルト２４を挟むように、現像ベルト２４の回転方向に当
接されている。現像ブレード３０は厚さ１００μｍの燐
青銅板であり、支持板金３１に固定されている。現像電
極ローラー２６及び塗布電極ローラー２７には各々現像
バイアス電源１９、コーティングバイアス電源２２が接
続されており、各々に所定の電圧を印加できるようにな
っている。現像器３２内部には、塗布ローラー３３が駆
動ローラー２５と共に現像ベルト２４を挟むように設け
られている。駆動ローラー２５は導電製ゴムでできてお
り、外部より駆動が伝えられると共に電気的には接地さ
れている。塗布ローラー３３は導電性発泡材でできてお
り、−４００Ｖの電圧が加えられている。

【００５１】本実施例では、現像ベルト２４であるＰＶ
ＤＦの比誘電率は約９、抵抗率は約１０¹⁵Ω・ｃｍであ
る。また、塗布電極ローラー２７には、直流成分が＋４
００Ｖ、交流成分の幅振が２．５ｋＶｐｐ、周波数３０
０Ｈｚの正弦波をコーティングバイアス電源２２により
印加する。塗布電極ローラー２７の外径は２ｍｍとし
た。また、現像電極には、５００Ｖの直流電圧を現像バ
イアス電源１９により印加する。現像剤３４には粒径約
５μｍの非磁性負帯電トナーを用い、現像ベルト２４の
周速を約６０ｍｍ／ｓ、感光ドラム２の周速を約５０ｍ
ｍ／ｓとした。このときのトナー層の厚さは約５０μ
ｍ、トナー層の誘電率は空気の誘電率にほぼ等しい。

【００５２】以下に現像器の動作を説明する。トナーは
駆動ローラーと塗布ローラーとの間に加えられた＋４０
０Ｖのバイアスにより、現像ベルト上に電気的に保持さ
れる。現像ベルトは駆動ローラーにより一方向に回転
し、感光ドラムと現像ベルトが対向する現像領域にトナ
ーを搬送する。搬送途上でトナーは現像ブレードにより
その量を規制される。塗布電極と現像ブレードの間に
は、振動電界がコーティングバイアス電源により加えら
れている。

【００５３】感光ドラムと接触する現像領域に達したト
ナーは、感光ドラムと現像電極ローラー間に加えられる
現像バイアスにより感光ドラム上に現像される。現像に
寄与しなかったトナーは現像ベルト上に残り、現像スリ
ーブの下の開口部より回収される。

【００５４】現像ベルトと現像ブレードの摺擦部及びそ
の近傍においては、コーティングバイアス電源から加え
られた振動電界により、現像ベルトと現像ブレード共に
振動電界の二倍の周波数で微細振動する。また、振動電
界の最大値は約１．５×１０⁷Ｖ／ｍで、負に帯電した
トナーが現像スリーブから現像ブレードに向かう方向に
電界が加わる。よって、実施例１と同様に、電界の力と
現像ブレードの振動との相乗効果により、過剰帯電した
トナー層を生じさせず、均一に帯電されたトナーを現像
に供することができる。

【００５５】本発明では、実施例３に示すように、非磁
性現像剤を用いてもよく、現像剤の磁性、非磁性を限定
しない。また、現像方式は接触型、非接触型及びＤＣバ
イアス印加、ＡＣバイアス印加等の形式を限定するもの
ではない。当然ながら、現像剤担持体、潜像担持体の形
態によらない。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
非導電性現像剤担持体を用い、この現像剤担持体を挟ん
で潜像担持体と対向する現像電極と、同様にこの現像剤
担持体を挟んで現像剤規制部材と対向する塗布電極を設
け、各々の電極に現像バイアス及び塗布バイアスを与え
ることにより、現像バイアスと塗布バイアスの干渉を避
け、それぞれに最適の条件で各々のバイアスを印加でき
る。また、現像剤担持体と現像剤規制部材との絶縁を考
慮しなくてよい。さらに、塗布電極の幅や形状の自由度
が大きく、位置決めがし易い。また、塗布電極の幅を
２．０ｍｍ以下に限定することで電源の容量の肥大化を
防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における画像形成装置の概略
構成図である。

【図２】本発明の実施例２における画像形成装置の概略
構成図である。

【図３】本発明の実施例３における画像形成装置の概略
構成図である。

【図４】従来の画像形成装置の概略構成図である。

【図５】従来例の現像部周辺の説明図である。

【図６】他の従来例の現像部周辺の説明図である。

【図７】従来の現像ブレードの説明図である。

【図８】従来の現像ブレードの説明図である。

【符号の説明】

２感光ドラム（潜像担持体）６ａ現像剤８ａ現像スリーブ（現像剤担持体）９ａ現像ブレード（現像剤規制部材）１９現像バイアス電源（現像バイアス印加手段）２０ａ現像電極２１ａ塗布電極２２コーティングバイアス電源（塗布バイアス印加手
段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像担持体上に形成した潜像に、現像剤
を供給して可視化せしめる非導電性の現像剤担持体と、
該現像剤担持体に当接して該現像剤担持体上の現像剤の
量を規制して均一に塗布せしめる現像剤規制部材とを備
えた現像装置において、上記現像剤担持体を挟んで上記
潜像担持体と対向する現像電極と、上記現像剤担持体を
挟んで上記現像剤規制部材と対向する塗布電極とを備え
たことを特徴とする現像装置。
【請求項２】潜像担持体上に形成した潜像に、現像剤
を供給して可視化せしめる非導電性の現像剤担持体と、
該現像剤担持体に当接して該現像剤担持体上の現像剤の
量を規制して均一に塗布せしめる現像剤規制部材と、を
備えた現像装置において、上記現像剤担持体を挟んで上
記潜像担持体と対向する現像電極と、上記現像剤に働く
バイアスを与えるバイアス印加手段とを備えた画像形成
装置において、上記現像剤担持体を挟んで上記潜像担持
体と対向する現像電極と、上記現像剤担持体を挟んで上
記現像剤規制部材と対向する塗布電極と、上記潜像担持
体と上記現像電極との間に現像バイアスを与える現像バ
イアス印加手段と、上記現像剤規制部材と上記塗布電極
との間に振動電界を与える塗布バイアス印加手段とを備
えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】振動電界はその振動の一周期の間に、少
なくとも現像剤担持体上の現像剤が現像剤規制部材に向
かう方向に加えられ、その最大電界強度は、１０⁶Ｖ／
ｍ以上１０⁸Ｖ／ｍ以下であることとする請求項２に記
載の画像形成装置。
【請求項４】現像剤担持体を挟んで現像剤規制部材と
対向する塗布電極の幅が、２．０ｍｍ以下であることと
する請求項１に記載の現像装置。
【請求項５】現像剤担持体を挟んで現像剤規制部材と
対向する塗布電極の幅が、２．０ｍｍ以下であることと
する請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項６】請求項１または請求項４の現像装置を備
え、画像形成装置に対して着脱自在であることを特徴と
するプロセスカートリッジ。