JPH08211732A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 複数の現像装置により像担持体上に多色のト
ナーを重ね合わせて形成するカラー画像形成装置におい
て、粒径の小さなトナーを支障なく用いることができ、
かぶりがなく、濃度が高く極めて鮮明な画像記録を得る
画像形成装置を提供する。 【構成】 現像剤搬送体41と像担持体１が対向する空間
の現像剤搬送体移動方向の上流側に、電圧印加可能な電
極部45ｂを有する板状部材45ａを設置する現像装置にお
いて、電極部45ｂを有する板状部材45ａの、少なくとも
像担持体側の面がトナーの樹脂と同組成の樹脂によって
被覆されている現像装置。

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・記録装
置等の現像装置に関し、詳しくは像担持体と現像剤搬送
体とが対向する空間の、前記現像剤搬送体移動方向上流
側に前記電極部を有する板状部材を設置し、像担持体上
の静電潜像を現像する現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子写真複写・記録装置など用い
られる現像装置として、トナーと絶縁性キャリアからな
る二成分現像剤を用いた現像装置が広く用いられてい
る。また二成分現像剤に対して、非磁性トナーからなる
一成分現像剤を用いた現像装置も用いられている。

【０００３】何れの現像法も、トナー粒子として平均粒
径10μm前後のものを用いているため、繊細な線や点或
いは濃淡差等を再現する高画質画像が得られにくいとい
う問題がある。こうした高画質な画像を得るためには、
トナー粒子をより微粒子にすることが必須であると考え
られる。

【０００４】しかし、トナー粒子を特に10μm以下の微
粒子にすると、現像時のクーロン力に対して相対的に
ファンデルワールス力の影響が大きくなるため、像背景
部にもトナー粒子が付着するいわゆるカブリが生ずるよ
うになり、現像剤搬送体への直流バイアス印加によって
も防ぐことが困難となる。トナーの摩擦帯電制御が困
難となり、凝集が起こりやすくなる。２成分現像法に
おいてはトナーのキャリア被覆率が高くなるため、更に
帯電制御が困難となる。キャリア被覆率を低下させる
ため、キャリア粒子を小さくしていくと、キャリア粒子
も像形成体の静電潜像部分に付着するようになる。この
原因としては、磁気バイアスの力が低下して、キャリア
粒子がトナー粒子と共に像形成体側に付着したためと考
えられる。又、バイアス電圧が大きくなると、像背景部
にもキャリア粒子が付着するようになる。トナー、キャ
リアの微粒子化は、上述のような副作用の方が目立っ
て、鮮明な画像が得られないという問題があるため、実
際に行うことは困難であった。

【０００５】この問題を解決する方法として、例えば特
開平1-94368号公報には均し部材を現像領域の中央部と
現像剤の層厚を規制する部材との間に設定し、均し部材
にトナー粒子の帯電極性とは逆の極性の直流電圧を直流
バイアス電圧として印加することが開示されている。

【０００６】例えば特開平5-346736号公報には、現像域
上流部に電極を有する板状部材を現像スリーブに当接
し、前記電極と前記現像スリーブの間に第一の振動電界
を、前記現像スリーブと感光体の間に第二の振動電界を
形成し、前記第一の振動電界を前記第二の振動電界より
も強く設定するとともに前記感光体と前記電極間にはト
ナーを感光体へ移動させる電界を形成し、現像剤中のト
ナーをクラウド化して現像を行う方法を開示している。

【０００７】また特開平6-175485号公報にはキャリア粒
子を用いない１成分現像剤についても同様な発明がなさ
れ、小粒径トナーに適した１成分トナークラウド現像方
法が記載されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
方法では、摩擦帯電によって制御電極板が帯電し、トナ
ー、キャリアが制御電極板の像形成体側の面に、静電的
に付着してしまう問題が生じる。

【０００９】現像装置は、現像剤搬送体の移動に伴う振
動、画像形成装置全体の振動等によって、振動している
状態が多い。そのためそこに取り付けられた制御電極板
も振動し、機内の空気と摩擦帯電を起こしてしまう。
又、メンテナンス時の現像装置の出し入れ時に、機内の
他の部材と摺擦されることで、更に摩擦帯電されてしま
う。

【００１０】こうして付与された電荷の蓄積によって、
トナー又はキャリアは、制御電極板上に静電的に付着さ
れやすくなる。特にトナーは現像空間内にクラウドとし
て浮遊しているために、付着する確率が高い。

【００１１】これらの制御電極板上の付着トナー、キャ
リアは、像形成体上の非画像部分や、潜像電界の強い画
像のエッジ部に付着し、画質低下の原因となる。

【００１２】そこで、前記制御電極法の問題点を解決
し、制御電極板にトナー、キャリアが付着することな
く、解像度、現像性が高い高画質な画像を、安定して得
られる非接触現像装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本願
の請求項１に記載の発明の現像装置は、現像剤搬送体と
像担持体が対向する空間の前記現像剤搬送体移動方向の
上流側に、電圧印加可能な電極部を有する板状部材を設
置する現像装置において、前記電極部を有する板状部材
の、少なくとも像担持体側の面がトナーの樹脂と同組成
の樹脂によって被覆されていることを特徴とするもので
ある。

【００１４】また、上記目的を達成する本願の請求項３
に記載の現像装置は、現像剤搬送体と像担持体が対向す
る空間の前記現像剤搬送体移動方向の上流側に、電圧印
加可能な電極部を有する板状部材を設置する現像装置に
おいて、前記電極部を有する板状部材のうち、少なくと
も像担持体側の面が導電性樹脂によって被覆されている
ことを特徴とするものである。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。

【００１６】図１は本発明に係る現像装置の一例を示す
画像形成装置の部分断面図を示したものである。41はア
ルミニウム、ステンレス鋼などのサンドブラスト処理に
よりJIS 10点平均粗さによる表示（JIS-B0610）で１〜
２μmの粗面処理を施し、回転可能に支持された現像材
搬送体、43は現像剤42を撹拌して成分を均一にする撹拌
器、44は前記現像剤42を前記現像剤搬送体41に供給する
供給ローラ、46は前記現像剤搬送体41上の現像剤層の厚
みを規制する現像剤搬送規制棒、47は前記現像剤搬送体
41上の消費された現像剤42をはぎ取るスクレーパであ
る。45は電極部を有する板状部材であり、板状部材45ａ
と電極部45ｂからなる。現像剤搬送体41には直流バイア
ス電源Ｅ１と交流バイアス電源Ｅ２により保護抵抗Ｒ１
を介して直流に交流を重畳することが可能なバイアス電
圧が印加される。また電極部45ｂには直流バイアス電源
Ｅ３により保護抵抗Ｒ２介して直流バイアス電圧が印加
され、必要に応じて交流バイアス電源Ｅ４により交流バ
イアス電圧が重畳される。

【００１７】前記電極部を有する板状部材45ａは50〜40
0μm程度の厚さからなる絶縁体で構成され、例えばポリ
エチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリプロピレ
ン、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、
フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹
脂、エポキシ樹脂、ポリエーテル系樹脂などが好まし
く、ガラス繊維や炭素繊維など該絶縁体を強化したもの
を使用することはさらに好ましい。そして、前記電極部
45ｂは現像剤搬送方向に100〜2000μm程度の幅を持った
銅箔が用いられ、板状部材45ａによって支持される。

【００１８】図２には本発明で使用し得る電極部を有す
る板状部材45の形状と配置の一例について示している。
図２（Ａ）のように前記電極部を有する板状部材45は前
記現像剤搬送体41の移動方向に対して平行に設置する。
また前記電極部を有する板状部材45の電極部45ｂは、板
状部材45ａと現像剤搬送体との最近接点Ｐより該現像剤
搬送体41の回転方向の下流側に位置するように構成す
る。このように構成することで、前記最近接点Ｐより上
流側でトナークラウドが発生せず下流への現像剤のトナ
ー濃度を均一に保つことができる。図２（Ｂ）のよう
に、複数の電極部を有する板状部材45を用いることもで
きる。図２（Ｃ）は電極部45ｂより前にひさしを設けて
いるものである。このようにすることで他色トナー現像
時のかぶりを抑えるとともに放電を防ぐ効果を得ること
ができる。

【００１９】このとき好ましい電極部を有する板状部材
45の電極部45ｂの現像剤搬送体移動方向の幅Ｌ（mm）の
範囲は現像剤搬送体41から像担持体１へ飛翔させる振動
電界を与える条件によって決められる。つまり現像剤搬
送体41の移動速度Ｖ（mm／sec）、現像剤搬送体41に印
加するＡＣバイアス電圧の周波数ｆAC（Hz）に依存す
る。現像剤搬送体41の移動速度Ｖ（mm／sec）が速いと
現像剤搬送量が増加するために現像性向上に有効である
が、速すぎると画像濃度の偏りを生じるために100〜500
（mm／sec）が好ましい。周波数は、低いと現像性や階
調性には有利であるが低すぎると感光体ドラム１上に先
に現像されたトナーが、現像装置に引き戻され混色を起
こしてしまう。そのため周波数は500Hzから20000Hzの範
囲が好ましい。しかしながら電極部45ｂの現像剤搬送体
移動方向の幅Ｌの好ましい範囲は電極部を有する板状部
材45と現像剤搬送体41の最近接位置Ｐよりも電極部45ｂ
が下流側にある方が無駄なトナークラウドを発生しない
ために好ましく、0.05≦Ｌ≦1.0 が好ましい。

【００２０】以上のことや振動の回数を考えると、５≦
Ｌ・ｆAC／Ｖ≦40 が好ましい。

【００２１】上記では、前記電極部を有する板状部材45
として、図２に記述されるものについて述べたが、これ
に派生するような構成を有する電極部材についても同様
に本発明の現像装置に用いることができることはもちろ
んである。

【００２２】以上のように構成された電極部を有する板
状電極45は、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、少なく
とも像担持体側の面がトナーと同組成の樹脂からなる被
覆45ｃ、或いは導電性樹脂からなる被覆45ｄによって被
覆する。

【００２３】トナーと同組成の樹脂の被覆は例えば次の
ようにして行う。

【００２４】速乾性，中乾性の溶媒であるメチルエチル
ケトン，アセトン，メチルプロピルケトンなどを樹脂に
対して適量配合して溶解し、これを電極部を有する板状
部材45の少なくとも像担持体たる感光体ドラム１側の面
に塗布することによって得ることができる。

【００２５】また、これらの樹脂の被覆方法はここに記
載した方法に限らず、例えばプラズマ重合のような気相
反応から薄膜を生成する方法などを用いることができる
ことは言うまでもない。

【００２６】導電性樹脂の被覆は例えば次のようにして
行う。

【００２７】金属酸化物および金属またはカーボン等の
導電性の微粉末を樹脂または塗料に分散させ、これを電
極部を有する板状部材に塗布することによって得ること
ができる。

【００２８】またこれらの樹脂の被覆方法はここに記載
した方法に限らず、例えばPBT樹脂などを各種金属繊維
などの導電性フィラーを複合化させ、これを接着剤を介
して貼り合わせ得る方法などを用いることができること
ことも言うまでもなく、さらに、トナーと同組成の樹脂
によって電極板45ａを構成することができることも言う
までもない。

【００２９】これらの方法によって、電極部を有する板
状部材45の少なくとも像担持体側の面の帯電性を低下さ
せることができ、トナー、キャリアの付着を防止し、画
像汚れを長期に亘って防ぐことができる。

【００３０】図４は本願現像装置を用いた画像形成装置
（コニカ(株)製電子複写機DC9028改造機）の概要構成図
である。１はアルミ素管に光導電体を塗布された像担持
体である感光体ドラムであり、時計まわりで回転するよ
うに構成されている。

【００３１】２は帯電手段たるスコロトロン帯電器、３
は像露光手段たるレーザビームを用いた画像書き込み装
置、４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄはそれぞれ特定色の現像剤
を収容した現像装置、５は転写装置、６はクリーニング
装置、８は画像読み取り装置である。

【００３２】前記各現像装置４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ
は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、
黒色（Ｋ）の現像剤を収容するもので、前記感光体ドラ
ム１と所定の間隙をもつ各現像剤搬送体41を備え、感光
体ドラム１上の潜像を非接触の反転現像で顕像化する機
構を有している。前記現像剤搬送体41は反時計まわりに
回転するように構成されている。

【００３３】前記転写装置５の転写ベルト５ｂは転写極
５ａを内包し、画像形成中は感光体ドラム１の表面より
離間した位置に保たれ、前記感光体ドラム１上の画像形
成が終了後転写材に転写するときのみ図示のように前記
感光体ドラム１の表面に接触される。

【００３４】前記クリーニング装置６のクリーニングブ
レード６ａとトナー搬送ローラ６ｂは、画像形成中は感
光体ドラム１の表面より離間した位置に保たれ、画像転
写後のクリーニング時のみ図示のように感光体ドラム１
の表面に圧接される。かかる画像形成装置によるカラー
画像の形成は次のように行われる。

【００３５】まず、本実施例による多色トナー像の形成
は画像を読み込むことから始まる。即ち、画像読み取り
装置８のハロゲンランプ80が原稿台７に乗せたオリジナ
ル原稿を照射し、その反射光が第一ミラー81、第二ミラ
ー82、第三ミラー83で反射され、レンズ84、ダイクロイ
ックプリズム85を経て青、赤、緑に色分解され、青は青
用のＣＣＤ86、赤は赤用のＣＣＤ87、緑は緑用のＣＣＤ
88に読み込まれる。ＣＣＤからのアナログ信号は図示さ
れないＡ／Ｄ変換基板によってデジタル信号に変換され
画像処理される。

【００３６】この画像処理されたデジタル信号が前記画
像書き込み装置３に入力されると、図示しない書き込み
光源である半導体レーザは、図示しないコリメータレン
ズおよびシリンドリカルレンズを通過し、駆動モータ31
により回転される回転多面鏡34によって回転走査され、
ｆθレンズ32とシリンドリカルレンズ33を経て、ミラー
35により光路を曲げられて、予め帯電手段たる前記スコ
ロトロン帯電器２によって一様な電荷を付与された前記
感光体ドラム１の周面上に投射され、主走査がなされて
輝線を形成する。従って、レーザービームによる主走査
と、前記感光体ドラム１の回転による副走査により該感
光体ドラム１の周面上に第１の色に対応する静電潜像が
形成されていく。

【００３７】この静電潜像は、イエロー（Ｙ）のトナー
と磁性キャリアからなる二成分現像剤が装填された現像
装置４Ａによって反転現像され、感光体ドラム１にトナ
ー像が形成される。得られたトナー像は感光体ドラム１
の表面に保持されたまま感光体ドラム１から引き離され
ている前記転写装置５と前記クリーニング装置６の下を
通過し、次の画像形成サイクルに入る。

【００３８】前記感光体ドラム１は前記スコロトロン帯
電器２により再び帯電され、次いで、第二の色に対応す
るデジタル信号が前記画像書き込み装置３に入力され、
前述した第一の色信号の場合と同様にして感光体ドラム
１表面への書き込みが行われ静電潜像が形成される。静
電潜像は第二の色としてマゼンタ（Ｍ）のトナーと磁性
キャリアからなる二成分現像剤を装填した現像装置４Ｂ
によって反転現像される。このマゼンタ（Ｍ）のトナー
像は、すでに形成されている前述のイエロー（Ｙ）のト
ナー像の上にも形成される。

【００３９】４Ｃはシアン（Ｃ）のトナーと磁性キャリ
アからなる二成分現像剤を有する現像装置で、第一、第
二の色と同様に感光体ドラム１表面にシアン（Ｃ）のト
ナー像を形成する。さらに４Ｄは黒色のトナーと磁性キ
ャリアからなる二成分現像剤を有する現像装置であり、
前記の色と同様の処理によって感光体ドラム１表面に黒
色トナー像を形成する。

【００４０】かくして感光体ドラム１の周面上に形成さ
れた多色トナー像は、前記転写装置５の転写極５ａにト
ナーと逆極性の高電圧を印加することによって給紙装置
９より送られた転写材に転写されるように構成されてい
る。

【００４１】即ち、前記給紙装置９に収納された転写材
は、給紙ローラ10の回転によって最上層の１枚が搬出さ
れ感光体ドラム１の像形成とタイミングを合わせて転写
装置５に供給される。

【００４２】こうして画像転写を受けた転写材は、転写
装置５の前記転写ベルト５ｂにそって感光体ドラム１か
ら分離される。図示しない紙除電極によって前記転写ベ
ルト５ｂから分離された転写材は搬送ベルト11によって
定着装置12に搬送され、該定着装置12の定着ローラ12ａ
によって画像を溶着したのち排紙ローラ12ｂ経て排紙ト
レイ13に排出される。

【００４３】一方、転写材への転写を終えた感光体ドラ
ム１は、さらに回転を続けて前記クリーニング装置６の
ブレード６ａとトナー搬送ローラ６ｂを圧接状態とし、
残留したトナーの除去を行い、その終了後前記ブレード
６ａを引き離し、その少しあとにトナー供給ローラ６ｂ
を引き離し新たな画像形成プロセスに入る。

【００４４】非画像領域および他色トナー画像現像時に
おいては、画像汚れ防止のため現像剤搬送体の回転を停
止させることが好ましい使用形態であり、現像剤搬送体
41に印加する交流バイアス成分は停止し、直流バイアス
成分のみを印加する。

【００４５】図５に現像領域の拡大図を示す。現像時に
は現像剤搬送体41にＤＣバイアス重畳のＡＣバイアス電
圧を、電極部45ｂには少なくとも直流バイアス電圧がそ
れぞれ印加される。これによって、電極部45ｂと現像剤
搬送体41の間にはトナーを飛翔させる第一の振動電界48
が形成され、感光体ドラム１と現像剤搬送体41の間には
第一の振動電界よりも弱い第二の振動電界49が形成され
る。第一の振動電界48によって発生したトナークラウド
は第二の振動電界側に誘導され、さらに像担持体１に誘
導され感光体ドラム１上へのトナー付着が促進される。

【００４６】このとき現像剤搬送体41に印加するＤＣバ
イアス電圧｜Ｖ_g｜、電極部45ｂに印加するＤＣバイア
ス電圧｜Ｖ_DC｜、感光体ドラム１の静電潜像の最高電位
｜Ｖ_H｜の関係は、電極部45ｂに印加するＤＣバイアス
電圧｜Ｖ_DC｜を現像剤搬送体41に印加するＤＣバイアス
電圧｜Ｖ_g｜以上とするとトナーを現像剤搬送体41に押
さえつける方向でありクラウド化したトナーによって電
極部45ｂが汚れることを防ぎ、電極部45ｂに印加するＤ
Ｃバイアス電圧｜Ｖ_DC｜を感光体ドラム１の静電潜像の
最高電位｜Ｖ_H｜よりも小さくすることで背景部に飛翔
したかぶりトナーは感光体ドラム１上にはつかず現像剤
搬送体41方向に引き戻されかぶりを防止できることが可
能となることから、 ｜Ｖ_g｜≦｜Ｖ_DC｜＜｜Ｖ_H｜ であることが好ましい。

【００４７】前記電極部45ｂを有する板状部材45を現像
空間Ａに設定する際、現像剤搬送体41と感光体ドラム１
との対向位置と電極部先端のなす角度θは、現像性を考
えるとθが大きいほうが好ましいが、大きすぎると電極
部45ｂを現像空間Ａに設置する効果がなくなってしまう
ので、角度θは０〜20°の角度であることが望ましい。
感光体ドラム１と現像剤搬送体41の間隙は、小さいと印
加するバイアス電圧をさげることができるが小さすぎる
と前記電極部45ｂを有する板状電極45を設置することが
困難になるので0.2から1.0mmが好ましい。また現像剤搬
送体41と現像剤搬送体下流側電極部45ｃの距離は、現像
剤搬送体41と感光体ドラム１の間隙の0.2倍から0.6倍と
なることが好ましい。現像剤搬送体41の移動速度Ｖ（mm
／sec）と感光体ドラム１の移動速度Vp（mm／sec）の比
は、大きいと現像性が上がるが、大きすぎると画像後端
でのエッジ効果が顕著になるため、Ｖ／Vp＝0.5〜4.0の
範囲が好ましい。前記現像剤搬送体41により搬送される
現像剤量は、多ければ現像性があがるが、多すぎるとキ
ャリアが穂立ちによって感光体ドラム１上に付着してし
まうため５mg／cm²から40mg／cm²の範囲に含まれること
が好ましい。

【００４８】現像剤搬送体41に印加する前記交流電圧成
分は波形が矩形波に限られず、正弦波、三角波であって
もよい。電圧値が高い程トナーを振動させるようになり
現像性は向上するが、高すぎると絶縁破壊による感光体
ドラム１への落雷現象や非画像領域へのかぶりが顕著に
なる。そのため印加交流バイアス電圧（Ｖ_ACp-p）は200
Ｖ〜２ｋＶの範囲が好ましい。周波数は、低いと現像性
や諧調性には有利であるが、低すぎると感光体ドラム１
上に先に現像されたトナーが、現像装置に引き戻され混
色を起こしてしまう。そのため周波数は500Hzから20kHz
の範囲が好ましい。かぶりの発生は前記現像剤搬送体41
に印加する直流電圧成分を制御することによって防止
し、絶縁破壊は現像剤搬送体41の表面を絶縁性若しくは
半絶縁性の被膜を設けること、現像剤のキャリアを絶縁
性コーティングをすることによって防止することができ
る。

【００４９】現像装置は、像担持体である感光体ドラム
１に対して非接触に保ち、第一の振動電界および第二の
振動電界によってトナークラウドを発生させ感光体ドラ
ム１への分離飛翔させ、静電像への選択吸着性を向上さ
せトナー粒子やキャリア粒子を微粒化する事を可能とし
高画質化を達成している。

【００５０】キャリアには、鉄、クロム、ニッケル、コ
バルト、亜鉛、銅、などの金属、或いはそれらの化合物
や合金、例えばγ-酸化第二鉄、二酸化クロム、酸化マ
ンガン、フェライトといった強磁性体や常磁性体の球形
化された粒子、またはそれら磁性体粒子表面をスチレン
系樹脂、ビニル系樹脂、エチレン系樹脂、アクリル系樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリエステルなどの樹脂で球状に
被覆するか、磁性体微粒子を分散して含有した樹脂や脂
肪酸ワックスの球形粒子をつくるかして得られた粒子を
用いる。その平均粒径は70μm以下、好ましくは30〜50
μm程度のものが好適に用いられる。平均粒径がこれよ
りも大きいと、トナー像に斑が現れることやトナー濃度
が低くなるために高濃度の現像を行うことなどの問題が
生じ、これよりも小さいと、トナーとともに感光体ドラ
ム１上に飛翔してしまうという問題を生じる。また、キ
ャリアが球形化していると、トナーとキャリアの撹拌
性、搬送性が向上し、トナーの荷電制御性も上昇するの
でより好ましい。キャリア粒子を樹脂などで被覆するこ
とは、前記現像剤搬送体41に印加するバイアス電圧を高
くすることができるという効果を与える。そのため、現
像剤搬送体41に高いバイアス電圧を印加しても、感光体
ドラム１に放電して画像を乱すことがない。またキャリ
アの抵抗率は10⁸Ωcm以上、好ましくは10¹³Ωcm以上の
絶縁性を示すものが好ましい。この抵抗率は粒子を0.5c
m²の断面を有する容器にいれてタッピングしたのち、詰
められた粒子上に１kg／cm²の荷重をかけ、荷重と底面
電極との間に1000Ｖ／cmの電界が生じる電圧を印加した
ときの電流値を読み取ることで得られる値である。この
抵抗値が低いと、前記現像剤搬送体41にバイアス電圧を
印加した際にキャリアに電荷が注入され感光体ドラム１
にキャリア粒子が付着したり、バイアス電圧のブレーク
ダウンが起こりやすくなる。

【００５１】また好ましいトナーはスチレン系樹脂、ビ
ニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、シリコ
ン樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂
などの樹脂に、カラー顔料やカラー染料のような着色成
分と荷電制御剤等をいれ従来公知のトナー粒子製造方法
と同様の方法によって作ることができる。これを従来公
知の粒径選別方法によって、平均粒径20μm以下、好ま
しくは５〜10μmの粒子を選別して得る。トナーの帯電
量は、粒径にも依存するが３〜300μC／ｇが好ましく、
より好ましくは10〜50μC／ｇである。ここで、平均粒
径に用いた体積平均粒径はコールターカウンターＴＡ−
II型（アパチャー100μm、コールター社製）で測定され
た。トナー平均帯電量は２cm×５cmの導電性板を直径20
mmの現像剤搬送体に最近接位置0.7mmで対向させ、前記
現像剤搬送体41に現像剤を供給して200rpmで回転させな
がら前記現像剤搬送体41にDCとACの重畳電圧を印加し
て、前記導電性板上に現像剤中のトナーを現像し、この
トナーを窒素ガスによって吹き飛ばし、このとき飛ばさ
れたトナーの電荷量と重量とを測定することによって得
る、現像分離法による値である。

【００５２】本発明の現像装置には、以上に述べたよう
に球状のキャリアとトナーが混合した二成分現像剤が好
ましく用いられるが、必要に応じて粒子の流動性を上げ
るための流動化剤や像形成体面の清浄化の為のクリーニ
ング剤をトナーに混合することができる。流動化剤とし
ては、コロイダルシリカ、シリコンワニス、金属委石
鹸、非イオン表面活性剤などを用いることができ、クリ
ーニング剤としては脂肪酸金属塩、有機基置換シリコ
ン、フッ素などの表面活性剤を用いることができる。

【００５３】（実施例）以上説明した電極部を有する板
状部材45を備えた現像装置を適用した画像形成装置に、
感光体ドラム１の感光体として、負に帯電させるＯＰＣ
感光体を用い反転現像を行った。

【００５４】この実験のために用いられた装置に備えら
れる電極部を有する板状部材45は下記のものが用意され
た。

【００５５】・電極部を有する板状部材（Ａ） 電極部を有する板状部材45には、図３（Ａ）の電極部を
有する板状部材のパターンと同様に、板状部材45ａに厚
さ100μmのガラスエポキシ板を用い、電極部45ｂはエッ
チング法により現像剤搬送体移動方向に幅500μm、厚み
20μmの電解銅箔を形成した。そしてその上に、上記板
状部材と同じ厚さ100μmのガラスエポキシ板をはりつけ
た。なお、トナーと同組成の樹脂または導電性樹脂によ
る被覆は行わなかった。なお板状部材45ａの現像剤搬送
体側の面の表面粗さＲz₂は0.08μmであった。

【００５６】・電極部を有する板状部材（Ｂ） 電極部を有する板状部材45には、図３（Ａ）の電極部を
有する板状部材のパターンと同様に、板状部材45ａに厚
さ100μmのガラスエポキシ板を用い、電極部45ｂはエッ
チング法により現像剤搬送体41移動方向に幅500μm、厚
み20μmの電解銅箔を形成した。そしてその上に上記板
状部材45ａと同じ厚さ100μmのガラスエポキシ板をはり
つけた。なお、電極部を有する板状部材45の像担持体１
側にトナーと同組成のスチレン-アクリル樹脂（三洋化
成製ハイマーup110）の被覆を行った。被覆はメチルエ
チルケトンを用いて溶解させたスチレン-アクリル樹脂
を板状電極の像担持体側のみに塗布し乾燥させることに
よって行った。なお板状部材45ａの現像剤搬送体側の面
の表面粗さＲz₂は0.08μmであった。

【００５７】・電極部を有する板状部材（Ｃ） 電極部を有する板状部材45には、図３（Ａ）の電極部を
有する板状部材のパターンと同様に、板状部材45ａに厚
さ100μmのガラスエポキシ板を用い、電極部45ｂはエッ
チング法により現像剤搬送体移動方向に幅500μm、厚み
20μmの電解銅箔を形成した。そしてその上に上記板状
部材と同じ厚さ100μmのガラスエポキシ板の被覆をはり
つけた。なお、電極部を有する板状部材45の像担持体側
にトナーと同組成のポリエステル樹脂による被覆を行っ
た。被覆はメチルエチルケトンを用いて溶解させたポリ
エステル樹脂を板状電極の像担持体側のみに塗布し乾燥
させることによって行った。なお板状部材45ａの現像剤
搬送体側の面の表面粗さＲz₂は0.08μmであった。

【００５８】・電極部を有する板状部材（Ｄ） 電極部を有する板状部材45には、図３（Ａ）の電極部を
有する板状部材のパターンと同様に、板状部材45ａに厚
さ100μmのガラスエポキシ板を用い、電極部45ｂはエッ
チング法により現像剤搬送体移動方向に幅500μm、厚み
20μmの電解銅箔を形成した。そしてその上に上記板状
部材と同じ厚さ100μmのガラスエポキシ板の被覆をはり
つけた。なお、電極部を有する板状部材45の像担持体側
に導電性樹脂（触媒化成工業製ELCOM-TL20）による被覆
を行った。被覆はELCOM-TL20をブチラール樹脂に50wt％
含有するようにサンドミルにて処理しこれを、板状電極
の像担持体たる感光体ドラム１側にのみ塗布し乾燥する
ことによって行った。なお板状部材45ａの現像剤搬送体
側の面の表面粗さＲz₂は0.08μmであった。

【００５９】・電極部を有する板状部材（Ｅ） 電極部を有する板状部材45には、図３（Ａ）の電極部を
有する板状部材のパターンと同様に、板状部材45ａに厚
さ100μmのガラスエポキシ板を用い、電極部45ｂはエッ
チング法により現像剤搬送体移動方向に幅500μm、厚み
20μmの電解銅箔を形成した。そしてその上に上記板状
部材と同じ厚さ100μmのガラスエポキシ板の被覆をはり
つけた。なお、電極部を有する板状部材45の像担持体側
に導電性樹脂（大日本インキ化学工業製ダイエレックPE
-411）による被覆を行った。被覆はダイエレックPE-411
を板状電極の像担持体たる感光体ドラム１側にのみはり
あわせることによって行った。なお板状部材45ａの現像
剤搬送体側の面の表面粗さＲz₂は0.08μmであった。

【００６０】以上の電極部を有する板状部材45を、図１
に示した現像装置に適用し、図４に示した画像形成装置
を用いて画像形成を行った。感光体ドラム１はＯＰＣ感
光体ドラム（φ180）で、その周速は140mm／secであ
る。また感光体ドラム１上に形成された静電潜像の各現
像位置における最高電位は−850Ｖ（非画像部電位）、
最低電位−50Ｖ（画像部電位）である。現像剤搬送体41
の外径20mm、該現像剤搬送体の回転数は300rpm、該現像
剤搬送体はステンレス鋼をサンドブラスト処理によって
粗面処理している。また前記現像剤搬送体の磁石の強さ
は700ガウスである。電極の設定は図５のように行い、
角度θは０°、現像剤搬送体41と感光体ドラム１との間
隙0.5mm、現像剤搬送体41と電極部を有する板状部材45
の電極部45ｂとの最近接距離0.25mm、現像剤搬送体41と
感光体ドラム１との速度比Ｖs／Ｖp＝2.24である。

【００６１】現像剤はキャリアとして微粒フェライトを
樹脂中に50wt％分散した重量平均粒径30μm、磁化の強
さ50emu／ｇ、抵抗率が10¹⁴Ωcm以上の、熱による球形
化処理を行った磁性キャリアを用い、トナーには、電極
部を有する板状部材45として（Ｃ）を用いるときを除い
てスチレン-アクリル樹脂（三洋化成製ハイマーup110）
100重量部、顔料10重量部からなる重量平均粒径が７μm
の粉砕法によって得られた非磁性のものをトナー比率が
キャリアに対して10wt％になるように調整し、現像分離
法による平均帯電量は各色トナーとも−20μC／ｇにな
るように作製した。また、電極部を有する板状部材45ｃ
として用いるときにはポリエステル樹脂100重量部、顔
料10重量部からなる重量平均粒径が７μmの粉砕法によ
って得られた非磁性のものをトナー比率がキャリアに対
して10wt％になるように調整し、現像分離法による平均
帯電量は各色トナーとも−20μC／ｇになるように作製
した。

【００６２】

【表１】

【００６３】以上の現像剤を用いての比較を表１に示
す。

【００６４】電極部を有する板状部材45を有し表１の像
形成条件による実施例１〜４および比較例１について、
５万枚のフルカラー画像記録をする比較実験を行った。
その結果は表１に示す通り、実施例１〜４では、電極部
を有する板状部材45上へのキャリア付着、トナー付着が
ともに起こらず、画像汚れのない、階調性に優れた濃
度、解像度の高い画像が終始安定して得ることができ
た。しかしながら、比較例１ではコピーを重ねるに従っ
て、徐々に前記電極部を有する板状部材45にトナー付着
およびキャリア付着がおこり、それらが次第に堆積して
画像汚れを引き起こした。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、制御電極を有する
現像装置において、前記電極部を有する板状部材45を有
する現像装置において、少なくとも像担持体側の面がト
ナーと同組成の樹脂によって被覆されているか、または
導電性樹脂によって被覆されるように構成することで、
前記電極部を有する板状部材の摩擦帯電防止し、トナー
やキャリアの付着を防止し、画像汚れのない解像度と現
像性の高い画像を安定して得ることのできる優れた非接
触現像を行う現像装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る現像装置の一例を示す断面図。

【図２】本発明で使用し得る電極部を有する板状部材の
形状と配置について示した拡大断面図。

【図３】本発明で使用し得る電極部を有する板状部材へ
の被覆を示した拡大断面図。

【図４】本発明の画像形成装置の実施例に使用したDC90
28（コニカ(株)製電子複写機）改造機を示す概略構成図
である。

【図５】本発明の現像空間の概略拡大図を示す。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム（像担持体） ４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ 現像装置 41 現像剤搬送体 42 現像剤 43 撹拌器 44 供給ローラ 45 電極部を有する板状部材 45ａ 板状部材 45ｂ 電極部 45ｃ トナーと同組成の樹脂によって被覆された層 45ｄ 導電性樹脂によって被覆された層 46 現像剤搬送規制棒 47 スクレーパ 48 第一の振動電界 49 第二の振動電界 Ａ 現像空間 Ｅ１ 直流バイアス電源（現像剤搬送体側） Ｅ２ 交流バイアス電源（現像剤搬送体側） Ｅ３ 直流バイアス電源（電極部側） Ｅ４ 交流バイアス電源（電極部側） Ｒ１ 保護抵抗（現像剤搬送体側） Ｒ２ 保護抵抗（電極部側）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野守 弘之 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤搬送体と像担持体が対向する空間
   の前記現像剤搬送体移動方向の上流側に、電圧印加可能
   な電極部を有する板状部材を設置する現像装置におい
   て、前記電極部を有する板状部材の、少なくとも像担持
   体側の面がトナーの樹脂と同組成の樹脂によって被覆さ
   れていることを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記電極部を有する板状部材の、少なく
   とも像担持体側の面に被覆する樹脂がポリエステルであ
   ることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 【請求項３】 現像剤搬送体と像担持体が対向する空間
   の前記現像剤搬送体移動方向の上流側に、電圧印加可能
   な電極部を有する板状部材を設置する現像装置におい
   て、前記電極部を有する板状部材のうち、少なくとも像
   担持体側の面が導電性樹脂によって被覆されていること
   を特徴とする現像装置。