JPH1031358A

JPH1031358A - 現像装置

Info

Publication number: JPH1031358A
Application number: JP20651296A
Authority: JP
Inventors: Yuzo Ichikawa; 雄三市川; Hiroyuki Akanuma; 弘之赤沼; Makoto Sakanobe; 真坂廼邉
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1996-07-17
Filing date: 1996-07-17
Publication date: 1998-02-03

Abstract

(57)【要約】【課題】トナー規制部材の現像剤担持体への圧接圧力
を高めることなく、トナーの十分な帯電量を得ることが
でき、しかも現像剤担持体を小径化した場合でもトナー
の帯電を安定して行うことが可能であり、現像剤担持体
の上層から下層まで均一なトナー帯電を得ることがで
き、長期に渡って安定した現像性能を維持することが可
能な現像装置を提供することを課題とする。【解決手段】トナー帯電部材１としては、導電性弾性
部材２を絶縁性又は高抵抗のフィルム部材３を介して現
像剤担持体４の表面に押圧して構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を利
用した複写機やプリンタ等の画像形成装置に使用される
現像装置に関し、特に新規なトナー帯電部材を使用した
現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記電子写真方式を利用した複写
機やプリンタ等の画像形成装置では、まず、感光体ドラ
ム等の電荷受容体の表面を帯電装置により一様に帯電し
た後、当該電荷受容体の表面に画像光を照射して静電潜
像を形成し、この静電潜像をトナーと呼ばれる現像剤に
よって現像することにより可視化している。そして、上
記電荷受容体の表面に形成された静電潜像を現像するた
めに用いられる装置が、現像装置である。この現像装置
は、現像ロール等の現像剤担持体上に所定の極性に帯電
されたトナーの薄層を均一に形成し、この現像剤担持体
を回転させてトナーの薄層を、感光体ドラムの表面に近
接させるか又は接触させる。その際、上記感光体ドラム
上に形成された静電潜像は、画像光が照射された部分の
電位が減衰しているため、当該感光体ドラムの帯電電位
と同極性に帯電されたトナーは、この静電潜像の電位が
減衰した部分に静電的に付着する。これに対して、上記
感光体ドラム上に形成された静電潜像の背景部では、画
像光が照射されずに電位が減衰していないため、当該感
光体ドラムの帯電電位と同極性に帯電されたトナーは、
静電潜像の背景部の電位によって静電的に反発され、付
着しない。このようにして、上記現像装置では、静電潜
像の画像領域にトナーを選択的に付着させることによっ
て可視化、即ち現像が行われる。

【０００３】ところで、上記現像装置においては、トナ
ーを所定の極性に帯電するとともに、トナーの薄層を現
像ロール等の現像剤担持体上に均一に形成するために、
トナー帯電部材が用いられる。このトナー帯電部材とし
ては、図１５に示すように、例えばウレタンゴムのブレ
ードからなるトナー規制部材１００を、現像剤担持体と
しての現像ロール１０１に圧接し、このトナー規制部材
１００によってトナー１０２の薄層の形成とトナーの帯
電とを同時に行うものが、従来から知られている。な
お、図１５中、１０３は現像装置ハウジング、１０４、
１０５はアジテータ、１０６は感光体ドラムをそれぞれ
示すものである。

【０００４】このようなトナー帯電部材では、現像装置
本体内に収容されてトナー撹拌部材により撹拌搬送され
るトナーが、トナー規制部材と現像ロールに挟まれた領
域を通過する際にいわゆる摩擦帯電によって帯電され
る。しかしながら、この摩擦帯電方式のトナー帯電装置
を実際に使用した場合には、トナーの一部に所定の極性
と逆極性に帯電した逆極性トナーが発生したり、トナー
が必要な帯電量まで帯電されていない低帯電トナーが生
じることがある。逆極性トナーや低帯電トナーは、静電
潜像の画像部にトナーを付着しなかったり、背景部にト
ナーを付着させてしまったりと、画質低下を招く。更
に、これらの逆極性トナーや低帯電トナーは、現像ロー
ル上に確実に保持されないため、現像装置の外部にクラ
ウドとなって飛散し、感光体ドラム上の背景部に付着し
て画像のかぶりが発生したり、画像形成装置の機内に浮
遊して機内汚れの原因となったり、ひいては転写用紙上
に付着して画質を低下させるという問題点があった。

【０００５】そこで、かかる問題点を解決するため、上
記摩擦帯電によってトナーを帯電するトナー帯電装置に
おいて、トナーを現像に必要な帯電量に確実に帯電する
目的で、トナー規制部材の現像ロールに対する圧接力を
高く設定することが考えられる。

【０００６】しかし、トナー規制部材の現像ロールに対
する圧接力を高く設定した場合には、現像ロール上に担
持されるトナーに高い圧力（ストレス）が加わり、現像
装置の継続使用に伴う経時変化により、トナーに付着さ
せてある帯電制御剤等の外添剤が剥がれ落ちたり、外添
剤が逆にトナーの中に埋め込まれたりする。そのため、
トナーの帯電処理を継続的に行うと、やはりトナーを所
定の帯電量に帯電することができなくなり、上述した従
来技術と同様に、画質の低下等を招くという問題点が生
じてしまう。

【０００７】そこで、特開昭５８−１５３９７２号公報
に開示されているように、トナー規制部材を現像ロール
に圧接して湾曲させた状態で、このトナー規制部材に電
圧を印加し、トナー規制部材と現像剤担持体等との間に
おける放電、トナー規制部材によるトナーへの電荷注入
や静電誘導などの作用によって、トナー規制部材の圧接
力と高くすることなくトナーを良好に帯電する装置が既
に提案されている。図１６は、この特開昭５８−１５３
９７２号公報に係る現像装置を示すものであり、トナー
規制部材１００を現像ロール１０１に圧接して湾曲させ
た状態で、このトナー規制部材１００に直流電源１０７
によって電圧を印加するように構成されている。

【０００８】その結果、上記特開昭５８−１５３９７２
号公報に係る現像装置によれば、トナー規制部材とトナ
ーとの摩擦帯電以外にも、電圧が印加されたトナー規制
部材からトナーに電荷が供給されるため、トナーの十分
な帯電効果を得ることができると同時に、このトナー規
制部材によってトナーの薄層の形成を行うことができ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開昭５８−１５３９７２号公報に係る現像装置の場合に
は、トナー規制部材と現像ロールとの間における放電や
電荷注入等の電荷の授受が、主にトナー規制部材と現像
ロールの接触部で行われるが、トナー規制部材は、ある
程度の導電性を付与するために導電材料等が充填された
ゴム等からなるため、弾性率が相対的に高く、現像ロー
ルとの実質的な接触面積は非常に狭い。そのため、当該
トナー規制部材に電圧を印加することによる電気的作用
をトナーが受ける時間は極短く、所期の電荷の授受によ
るトナーの帯電効果を十分得ることができないという問
題点があった。特に、現像装置の小型化に伴って現像ロ
ールを小径化した場合には、トナー規制部材と現像ロー
ルとの実質的な接触面積が極端に狭くなり、当該トナー
規制部材に電圧を印加することによるトナーの帯電効果
を得ることがほとんど困難となる。

【００１０】その結果、上記特開昭５８−１５３９７２
号公報に係る現像装置において、トナーの十分な帯電量
を確保するためには、必然的に摩擦帯電の効果を高める
必要があり、トナー規制部材の現像ロールへの押圧力を
高く設定する必要がある。そのため、前述したと同様な
問題点が発生し、トナーを所定の帯電量に帯電すること
ができず、画質が低下するという問題点が未解決のまま
残ることになる。また、上記摩擦帯電方式によるトナー
の帯電や単純な電圧印加方式では、現像ロール上に形成
されるトナー層がトナー規制部材で現像ロール上に押し
つけられ、トナーの動きが規制されるため、トナーの薄
層の上層から下層までのトナー粒子を均一に帯電させる
ことは実際上困難である。その結果、現像ロールの上層
に位置するトナーは帯電量が低く、下層に位置するトナ
ーは帯電量が高くなり、現像特性に差が生じ、現像ゴー
スト等の原因となるという問題点があった。

【００１１】また、上記特開昭５８−１５３９７２号公
報に係る現像装置の場合には、トナー規制部材が現像装
置本体のトナーが充填された部分の開口部に配設されて
いるため、トナー規制部材の上流側は、トナーが密に詰
まった状態となっており、トナー規制部材に交流電圧を
印加してトナーの帯電作用の向上を図ったとしても、交
番電界によるトナーの振動や放電現象も起き難い状態に
なっていて、トナーの帯電作用を十分得ることができな
いという問題点もあった。

【００１２】さらに、上記特開昭５８−１５３９７２号
公報に係る現像装置の場合には、トナー規制部材１００
が導電性の弾性体からなり、その抵抗率が１０⁵Ω・ｃ
ｍ〜１０¹⁴Ω・ｃｍであると記載されている。しかし、
ゴム材料等からなる弾性体自体を導電性の弾性体とした
トナー規制部材３４０を使用する場合、実際にはトナー
規制部材３４０の抵抗率が１０⁷Ω・ｃｍ〜１０⁹Ω・ｃ
ｍの範囲が良好であり、この値よりも低いと現像ロール
と弾性体の間でリークが発生し易く、又この値よりも高
いと電気的な帯電作用がほとんど得られなくなってしま
うことが知られている。ところが、導電性弾性体の抵抗
率を１０⁷Ω・ｃｍ〜１０⁹Ω・ｃｍに調整するのは、黒
鉛やカーボンブラック等の導電材料の混合比率の調整や
分散状態の管理等が実際上困難であり、製品の検査、選
別等が必要で歩留りが悪くなったり、分散性を良好とす
るため安定剤等を混入するとコストアップを招き、一般
的には量産が困難であるという問題点を有している。

【００１３】そこで、本発明は、上記従来技術の問題点
を解決するためになされたものであり、その目的とする
ところは、トナー規制部材の現像剤担持体への圧接圧力
を高めることなく、トナーの十分な帯電量を得ることが
でき、しかも現像剤担持体を小径化した場合でもトナー
の帯電を安定して行うことが可能であり、現像剤担持体
の上層から下層まで均一なトナー帯電を得ることがで
き、長期に渡って安定した現像性能を維持することが可
能な現像装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明は以下のように構成される。すなわち、（１）本発明は、図１に示すように、現像剤担持体の
表面にトナー帯電部材１によって所定の極性に帯電され
且つ薄層に形成されたトナー５のみからなる一成分現像
剤を担持させ、帯電されたトナー５を静電潜像担持体と
対向する現像部へ搬送して、当該静電潜像担持体の表面
に形成された静電潜像を現像する現像装置において、前
記トナー帯電部材１が、導電性弾性部材２を絶縁性又は
高抵抗のフィルム部材３を介して現像剤担持体４の表面
に押圧して構成したことを特徴とするものである。

【００１５】（２）前記トナー帯電部材１は、例え
ば、前記導電性弾性部材２の押圧領域より現像剤担持体
４の移動方向下流側に、前記フィルム部材３と現像剤担
持体４のみからなる接触領域を有するように構成され
る。

【００１６】（３）前記フィルム部材３としては、例
えば、前記トナー５と逆極性に摩擦帯電する絶縁性フィ
ルムが用いられる。

【００１７】（４）前記フィルム部材３としては、例
えば、前記導電性弾性部材２側に導電層を設けた絶縁性
フィルム部材が用いられる。

【００１８】（５）前記フィルム部材３としては、例
えば、後端がループを持つ構成となっているものが用い
られる。また、前記フィルム部材３としては、全体をル
ープ状に形成したものを用いても良い。

【００１９】（６）前記導電性弾性部材２は、例え
ば、略中空断面を有する形状に形成され、前記フィルム
部材３は、例えば、導電性弾性部材２の周長より長いチ
ューブ状のフィルム部材３からなるものが用いられる。
この場合は、外力を加えずに現像剤担持体４の移動によ
ってフィルム部材の下流側がたるむように取り付けられ
る。その結果、前記フィルム部材は、上記（２）及び
（５）の特徴を満たすことになる。

【００２０】（７）前記導電性弾性部材２には、例え
ば、直流電圧又は振動電圧印加手段が設けられる。

【００２１】（８）前記振動電圧印加手段に印加する
振動電圧には、例えば、トナー５と逆極性の直流電圧あ
るいはトナー５と同極性の直流電圧が重畳される。

【００２２】（９）前記フィルム部材３としては、例
えば、体積抵抗率が１０⁹Ω・ｃｍ〜１０¹²Ω・ｃｍで
ある高抵抗フィルム部材が用いられる。

【００２３】次に、上述した技術的手段の作用について
説明する。（１）前記トナー帯電部材１は、所定の電圧が印加さ
れる導電性弾性部材２を絶縁性又は高抵抗のフィルム部
材３を介して現像剤担持体４の表面に押圧して構成され
ているので、前記トナー帯電部材１を、トナー押圧部材
としての導電性弾性部材２と、トナーに接触する部材と
してのフィルム部材３とに機能分離させることにより、
材料選択の幅が広がり、トナーの帯電が良好にコントロ
ールできるようになる。たとえば、導電性弾性部材２と
しては環境に強いシリコン材料等を使用し、トナーに接
触するフィルム部材３としては帯電性のよいマイラーフ
ィルム等を使用する。また、前記トナー帯電部材１は、
導電性弾性部材２とフィルム部材３のみからなり、１つ
の部材の表面に塗料を塗布する等の表面処理等を施す必
要がないので安価に製造できる。

【００２４】（２）下流側にフィルム部材３と現像剤
担持体４のみからなる接触領域を有する構成をとること
により、現像剤担持体４が小径化しても、押圧力を上げ
ることなく、現像剤担持体４とトナー５の接触領域を拡
げることができる。

【００２５】（３）前記フィルム部材３として、前記
トナー５と逆極性に帯電する絶縁体フィルムを用いるこ
とで、トナーを所望の極性に帯電できる。

【００２６】（４）フィルム部材３の導電性弾性部材
２側に導電層を設けると、静電誘導領域が広がるので、
トナー５の帯電性が向上する。

【００２７】（５）フィルム部材３の後端がループし
ていると、現像剤担持体４との密着度が上がり、トナー
５の帯電性が上がる。

【００２８】（６）導電性弾性部材２が円筒形で、フ
ィルム部材３は導電性弾性部材２の周長より長いチュー
ブ状フィルム部材に構成することによって、外力を加え
ずに現像剤担持体４の移動によってフィルム部材３の下
流側がたるむように取り付けられる。すなわち、フィル
ム部材３をたるむように取り付ければ、自然と下流側に
押圧力が掛からない領域が形成され、接触領域を拡げる
ことができる。

【００２９】（７）導電性弾性部材２に振動電圧印加
手段を設けることによって、フィルム部材及び導電性弾
性部材２を振動させ、トナー５を現像剤担持体４（金属
等の導電性部材）と繰り返し接触させることにより、ト
ナー５に電荷を与えることができる。

【００３０】（８）前記振動電圧印加手段に印加する
振動電圧にトナー５と逆極性の直流電圧を重畳させる
と、静電誘導により現像剤担持体４には、トナー５と同
極性の電荷を誘導することができ、この誘導電荷がトナ
ー５に注入され、トナー５を十分な帯電量に帯電するこ
とができる。そして、前記振動電圧印加手段に印加する
振動電圧にトナーと同極性の直流電圧を重畳させると、
放電現象によりトナーは所望極性となる。

【００３１】（９）また、（８）で振動電圧にトナー
と同極性の直流電圧を重畳させた場合、前記フィルム部
材３を体積抵抗率１０が１０⁹Ω・ｃｍ〜１０¹²Ω・ｃ
ｍである高抵抗フィルム部材で構成すると、現像剤担持
体４とのリークを防止しながら放電を活発にすることが
できる。このため、放電領域が広がるので、放電による
帯電がしやすくなる。

【００３２】

【発明の実施の形態】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。 ◎実施の形態１図２はこの発明に係る現像装置を適用した電子写真方式
を利用した画像形成装置を示すものである。

【００３３】図２において、画像形成装置本体１０の中
央には、電荷受容体としての感光体ドラム１１が矢印方
向に沿って回転可能に配設されており、この感光体ドラ
ム１１としては、例えば直径３０ｍｍφに形成された有
機感光体（ＯＰＣ）を用いたものが使用される。この感
光体ドラム１１の周囲には、一次帯電器１２、本発明の
一実施の形態に係る現像装置１３、転写ロール１４、ク
リーニング装置１５が配置されている。上記感光体ドラ
ム１１と一次帯電器１２とクリーニング装置１５は、画
像形成ユニットとして一体的に構成されている。また、
上記現像装置１３も、トナーを内包した状態でユニット
化されている。これらの画像形成ユニット及び現像ユニ
ットは、感光体ドラム１１やクリーニング装置１５の寿
命、あるいはトナーが消費されると、画像形成装置本体
１０から個別に脱着され、ユニットごと交換される構成
となっている。

【００３４】上記感光体ドラム１１の表面は、一次帯電
器１２によって負極性の所定の電位に一様に帯電された
後、図示しない半導体レーザとポリゴン回転ミラー１６
を内蔵するレーザ光発生装置１７から出射されるレーザ
光１８によって、画像に対応した静電潜像が所定の位置
に形成される。この感光体ドラム１１の表面に形成され
た静電潜像は、後に詳述する現像装置１３によって現像
され、トナー像となる。その際、上記レーザ光１８は、
例えば、画像部を書き込むようになっており、一次帯電
器１２によって帯電された感光体ドラム１１の表面電位
の極性と同じ極性の電荷を有するトナーが、感光体ドラ
ム１１のレーザ光照射部に反転現像される。

【００３５】上記感光体ドラム１１上に形成されたトナ
ー像は、給紙カセット１９から給紙ロール２０によって
供給され、レジストロール２１により所定のタイミング
で感光体ドラム１１の表面へと搬送される転写用紙２２
上に、転写ロール１４の接触帯電によって転写される。
転写終了後、このトナー像が転写された転写用紙２２
は、搬送ベルト２３により定着ロール２４と加圧ロール
２５とからなる定着装置２６に搬送され、熱と圧力によ
り定着処理が施され、装置の外部に排出される。

【００３６】なお、上記転写工程が終了した後、感光体
ドラム１１上の残留トナーは、クリーニング装置１５の
ブレードによりクリーニングされ、次の画像形成工程に
備える。そして、連続して画像の形成を行う場合には、
引続き一次帯電器１２による帯電工程に入り、前述の全
工程を繰り返し、複数枚の連続プリントを出力するよう
になっている。

【００３７】図３は上記画像形成装置に使用される本発
明の一実施の形態に係る現像装置を示すものである。

【００３８】図３において、この現像装置１３は、当該
現像装置のハウジング３０の感光体ドラム１１と対向す
る開口部に、感光体ドラム１１と所定の間隙を介して対
向するように配置された現像剤担持体としての現像ロー
ル３１と、この現像ロール３１の表面に所定の極性に帯
電されたトナーのみからなる一成分現像剤（以下トナー
という）３２の薄層を形成するトナー帯電部材３３と、
現像装置ハウジング３０内のトナー３２を撹拌しつつ現
像ロール３１へと搬送する２本のアジテータ３４、３５
とで、その主要部が構成されている。上記現像ロール３
１としては、例えば、直径１０ｍｍのアルミニウム製の
円柱状部材からなるものが用いられる。なお、上記現像
装置１３のハウジング３０内には、非磁性一成分のトナ
ー３２として、磁性粉を含まないポリエステルを主成分
とするものが収容されている。このトナー３２は、負極
性に帯電するように外添剤や内添剤により帯電特性が制
御されている。

【００３９】上記の如く構成される現像装置１３では、
ハウジング３０内に収容された非磁性トナー３２が２本
のアジテータ３４、３５によって撹拌混合されつつ、現
像ロール３１に供給される。この現像ロール３１上に付
着したトナー３２は、トナー帯電部材３３により、所望
の帯電量まで帯電されるとともに薄層に形成され、現像
ロール３１の回転に伴って感光体ドラム１１と対向する
現像部まで搬送される。上記現像ロール３１には、高圧
交流電源３６及び直流電源３７によって直流電圧を重畳
した交流電圧が印加されているので、現像ロール３１上
に担持されたトナー３２は、感光体ドラム１１側へ往復
飛翔して、当該感光体ドラム１１上に形成された静電潜
像を現像する。上記現像ロール３１に印加される現像バ
イアス電圧としては、例えばピークツーピーク電圧ＶP-
P が２０００Ｖ、周波数が２．０ｋＨｚの矩形波の交流
バイアスＶ1に、−２５０Ｖの直流バイアスＶ2を重畳し
たものが用いられる。なお、上記現像ロール３１上に担
持されたトナー３２の薄層は、直流電圧を重畳した交流
電圧が印加されない状態では直接感光体ドラム１１表面
とは接触しておらず、いわゆる、非接触ジャンピング現
像方式を採用している。

【００４０】ところで、この実施の形態に係る現像装置
では、前記トナー帯電部材が、導電性弾性部材を絶縁性
又は高抵抗のフィルム部材を介して現像剤担持体の表面
に押圧して構成されている。

【００４１】すなわち、上記トナー帯電部材３３は、図
３に示すように、接地された導電性弾性部材３８を、フ
ィルム部材３９を介して現像ロール３１に押圧する構成
となっている。上記導電性弾性部材３８の基端部側は、
断面形状が９０度よりも大きな角度をなすように開いた
略Ｌ字形状の取付部材４０の傾斜板部４１に、接着等の
手段により取り付けられているとともに、フィルム部材
３９の基端部は、略Ｌ字形状の取付部材４０の垂直板部
４２に、やはり接着等の手段により取り付けられてお
り、導電性弾性部材３８とフィルム部材３９とは、単に
積層状態に配置されているのみで、接着等はされていな
い。また、上記フィルム部材３９は、導電性弾性部材３
８よりも長く設定されており、トナー帯電部材３３は、
導電性弾性部材３８の押圧領域より現像ロール３１の回
転方向下流側に、フィルム部材３９と現像ロール３１の
みからなる接触領域を有するように構成されている。な
お、上記フィルム部材３９の後端部は、必要に応じて上
方へ向けて湾曲するようにループ状に形成しても良い。
上記略Ｌ字形状の取付部材４０は、現像装置ハウジング
３０内の上部に幅方向に渡って架設されている。

【００４２】上記導電性弾性部材３８としては、例え
ば、黒鉛やカーボンブラック等を混入した厚さ１．５ｍ
ｍのシリコンゴムからなるものが用いられる。また、上
記フィルム部材３９は、現像ロール３１上のトナーに直
接接触するため、トナーの帯電性は、フィルム部材３９
の摩擦帯電効果を決定する材質に大きく左右される。こ
こでは、フィルム部材３９として、トナーに対して正極
性に帯電する厚さ０．０５ｍｍの絶縁性マイラーフィル
ム（商品名）を使用している。これは、摩擦帯電効果に
よりフィルム部材３９が正極性に帯電するため、逆にト
ナー３２を負極性に帯電にさせる働きを利用したもので
ある。

【００４３】以上の構成において、この実施の形態に係
る現像装置では、次のようにして、トナー規制部材の現
像剤担持体への圧接圧力を高めることなく、トナーの十
分な帯電量を得ることができ、しかも現像剤担持体を小
径化した場合でもトナーの帯電を安定して行うことが可
能であり、現像剤担持体の上層から下層まで均一なトナ
ー帯電を得ることができ、長期に渡って安定した現像性
能を維持することが可能となっている。

【００４４】すなわち、上記現像装置１３の場合には、
図４に示すように、導電性弾性部材３８を低い圧力で現
像ロール３１の表面に押圧することで、現像ロール３１
上にトナー３２の薄層を形成する。その際、トナー３２
は、フィルム部材３９及び現像ロール３１の表面と接触
して摩擦され、ある程度、負極性に帯電する。但し、導
電性弾性部材３８の圧接力は低圧であるため、トナー３
２に与えるストレスは小さい。したがって、トナー３２
の外添剤が剥がれたり、外添剤がトナー中に埋没するこ
とはない。

【００４５】次に、上記現像ロール３１の回転に伴い移
動して、導電性弾性部材３８による押圧領域を通過した
トナー３２は、フィルム部材３９と現像ロール３１のみ
からなる接触領域に入る。

【００４６】ところで、上記導電性弾性部材３８は接地
されているため、現像ロール３１が図４に示すように負
電圧のときは、電界Ｅ１はフィルム部材３９から現像ロ
ール３１の向きに発生する。また、トナー３２は、負極
性に帯電されているため、現像ロール３１が負電圧のと
きは、トナー３２には静電的な反発力により現像ロール
３１から離れる方向の力が作用する。逆に、現像ロール
３１に正電圧が印加されたときは、トナー３２には、図
５に示すように、現像ロール３１に近づく方向の力が作
用する。

【００４７】上記現像ロール３１には、直流電圧を重畳
した交流電圧が印加されているため、図４及び図５に示
すように、電界Ｅ１とＥ２が交互に発生し、導電性弾性
部材３８及びフィルム部材３９が、交流電圧の周波数に
応じた振動数で振動する。このため、フィルム部材３９
と現像ロール３１に挟まれた接触領域にあるトナー３２
も振動し、金属製の現像ロール３１に繰り返し接触する
ため、さらにトナー３２の帯電を活性化されることがで
き、トナーを十分な量に帯電させることが可能となる。

【００４８】また、トナー３２自体が振動することは、
トナー３２が導電性弾性部材３８の押圧力に規制されな
いため、フィルム部材３９と現像ロール３１に挟まれた
接触領域を上下方向に沿って自由に移動することがで
き、層形成された上層トナー３２と下層トナー３２の入
替わりが可能となる。従って、トナー３２の上層部分と
下層部分の帯電の偏りが改善し、トナー３２を十分な帯
電量に均一に帯電することができる。

【００４９】さらに、上記現像ロール３１が負電圧にな
ったとき、対向位置にある導電性弾性部材３８によって
フィルム部材３９は、静電誘導効果によって正極性に帯
電される。そのため、上記現像ロール３１上の導電性弾
性部材３８が存在する部分にも電荷が蓄積される。この
とき、現像ロール３１は金属（導体）であるため電子を
放出しやすくなる。この現像ロール３１から放出された
電子は、トナーに充填され、トナー３２が帯電される。
その際、上記フィルム部材３９は絶縁体であるため、電
荷を放出しにくく、トナー３２は、かかる作用によって
更に負極性に帯電される。

【００５０】また、現像ロール３１が正電圧になったと
きは、フィルム部材３９は負帯電になろうとするが、ト
ナー３２とは逆に帯電しやすい材料からなるため、負極
性には帯電し難い。このとき、トナー３２から現像ロー
ル３１に電子が取られるが、実際には、現像ロール３１
に印加される振動電圧には、現像のための負の直流成分
が重畳されているので、現像ロール３１が負電圧になっ
た時のトナー３２の帯電効果が大きく、電界（Ｅ１＞Ｅ
２）も強い。このため、トナー３２は、専ら負極性に十
分帯電されることになる。

【００５１】なお、上記フィルム部材３９は、導電性弾
性部材３８より下流側が長く設定されているのは、現像
ロール３１との接触領域を広げて押圧力を高めることが
なく、摩擦帯電効果も期待できるためである。

【００５２】このように、この実施の形態に係る現像装
置１３では、トナー規制部材３３の現像ロール３１への
圧接圧力を高めることなく、トナー３２の十分な帯電量
を得ることができ、しかも現像ロール３１を小径化した
場合でもトナー３２の帯電を安定して行うことが可能で
あり、現像ロール３１の上層から下層まで均一なトナー
帯電を得ることができ、長期に渡って安定した現像性能
を維持することが可能となる。

【００５３】◎実施の形態２図６はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記
実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明
すると、この実施の形態２では、フィルム部材の導電性
弾性部材側に導電層を設けるように構成されている。

【００５４】すなわち、上記トナー帯電部材３３は、図
６に示すように、フィルム部材３９の導電性弾性部材３
８側に導電層５０を設けるように構成されており、この
導電層５０を設けたフィルム部材３９としては、例え
ば、マイラーフィルムの片面に金属箔などの導電性物質
が蒸着されている、ルミラーフィルム（商品名）等を使
用することができる。また、絶縁性フィルム部材３９の
表面に導電性塗料を塗布して導電層５０を形成しても良
い。

【００５５】こうすることにより、図６に示すように、
現像ロール３１との対向位置にフィルム部材３９の導電
層５０が存在するため、図７に示すようにフィルム部材
３９が導電層５０を有していない場合に比べて、下流側
のフィルム部材３９と現像ロール３１のみからなる接触
領域にも、静電誘導される領域が広がり、トナー３２に
電子が充填される効果が大きくなり、トナー３２の帯電
性が更に向上する。

【００５６】また、振動電圧によるフィルム部材３９の
振動効果が大きくなり、繰り返し接触による帯電領域も
広げることができる。

【００５７】その他の構成及び作用は、前記実施の形態
１と同様であるので、その説明を省略する。

【００５８】◎実施の形態３図８はこの発明の実施の形態３を示すものであり、前記
実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明
すると、この実施の形態３では、フィルム部材３９の下
流側をループ状に形成することにより、フィルム部材３
９の剛性で当該フィルム部材３９の振動効果を妨げない
程度に曲率が得られるため、現像ロール３１の形状に沿
って密着するため効果が上がる。現像ロール３１が小径
化（例えば直径１０ｍｍのステンレスパイプ）した場合
でも、接触領域が広がるため効果的である。また、フィ
ルム部材３９の自由端の振動により、層形成されたトナ
ー３２の乱れを抑制する効果もある。

【００５９】その他の構成及び作用は、前記実施の形態
１と同様であるので、その説明を省略する。

【００６０】◎実施の形態４図９はこの発明の実施の形態４を示すものであり、前記
実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明
すると、この実施の形態４では、導電性弾性部材が略中
空断面を有する形状に形成され、フィルム部材は、導電
性弾性部材の周長より長いチューブ状のフィルム部材か
らなり、外力を加えずに現像剤担持体の移動によってフ
ィルム部材の下流側がたるむように取り付けたものであ
る。

【００６１】図９において、この現像装置１３は、感光
体ドラム１１に密着した現像ロール３１（たとえばカー
ボンを分散させた導電性シリコンゴム）、トナー３２を
帯電するトナー帯電部材３３、および、２本のアジテー
タ３４、３５で、その主要部が構成されている。

【００６２】上記現像ロール３１に付着したトナー３２
は、トナー帯電部材３３により所望の帯電量まで帯電さ
れ、感光体ドラム１１の現像部まで搬送される。現像ロ
ール３１には、直流電圧が印加され、感光体ドラム１１
の静電潜像部は電界作用により現像される。この実施の
形態４は、いわゆる、接触現像方式の現像装置に応用し
た例である。

【００６３】図９に示すトナー帯電部材３３において、
導電性弾性部材３８は、断面円筒形状に形成されてお
り、例えば、カーボンを分散させたシリコンチューブか
らなるものが用いられる。導電性弾性部材３８を断面円
筒形状に形成することによって、図１０（ａ）〜（ｃ）
に示すように、導電性弾性部材３８の下流側にフィルム
部材３９のループを簡単に作ることができる。

【００６４】まず、図１１のように、断面略円筒形状の
導電性弾性部材３８に、これより周長が長い絶縁性フィ
ルムからなる厚さ３０〜５０μｍのＰＦＡチューブ等か
らなるチューブ状フィルム部材３９を挿入する。そし
て、上記導電性弾性部材３８の凸部３８ａを電極部材６
０で挟持し、この電極部材６０を固定部材６１に嵌め込
んで固定する。これを図９に示すように現像装置１３に
取り付ける。その結果、現像ロール３１が回転すると、
図１０に示すように、その作用でチューブ状フィルム部
材３９の下流側にループができる。また、導電性弾性部
材３８を円筒断面形状に構成すると、低圧で押圧しても
トナー層を均一にできる効果もある。

【００６５】これに、振動電圧（ＡＣ電圧）を加える
と、前述のような効果を発揮する。現像ロール３１に振
動電圧を印加する場合は、逆位相または位相のずれた振
動電圧を導電性弾性部材３８に印加すればよい。

【００６６】図９に示すように、前記振動電圧印加手段
６２に印加する振動電圧に重畳させる直流電圧の極性
は、トナー３２の帯電極性と逆極性とする。すると、今
度は、絶縁性フィルム部材３９にはトナー３２と逆極性
の電圧が加わるので、現像ロール３１にトナー３２と同
極性の電荷が静電誘導され、現像ロール３１からトナー
３２に電子が充填される。

【００６７】図１２は直流電圧を現像ロール３１側に印
加した場合と導電性弾性部材３８側に印加した場合のト
ナー３２の帯電極性及び帯電量を示すグラフである。こ
の図から明らかなように、直流電圧を現像ロール３１側
に印加した場合と導電性弾性部材３８側に印加した場合
とで、トナー３２の帯電特性はほぼ対称となることがわ
かる。従って、トナー３２の所望極性が負の時は、現像
ロール３１に負極性の直流電圧を、導電性弾性部材３８
側に正極性の直流電圧を印加することが望ましい。

【００６８】その他の構成及び作用は、前記実施の形態
１と同様であるので、その説明を省略する。

【００６９】◎実施の形態５図１３はこの発明の実施の形態５を示すものであり、前
記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説
明すると、この実施の形態５では、図１３に示すよう
に、導電性弾性部材３８で挟持するフィルム部材３９
を、体積抵抗率が１０⁹Ω・ｃｍ〜１０¹²Ω・ｃｍであ
る高抵抗フィルムで構成したものであり、こうすると、
現像ロール３１とフィルム部材３９との間で放電しやす
くなり、放電現象によりトナー３２の帯電が行なえる。
前記実施の形態のような構成をとると、放電領域が広が
るので、放電によるトナーの帯電が一層しやすくなる。

【００７０】この場合、放電によるトナー帯電では、前
記振動電圧印加手段に印加する振動電圧にトナーと同極
性の直流電圧を重畳させると、トナー３２は所望極性と
なる。また、この場合には、現像ロール３１とリークし
やすいので、現像ロール３１の表面に絶縁層と保護層を
形成したものを使用することが望ましい。たとえば、ア
ルマイトなどの高抵抗被膜や絶縁性樹脂を塗布した現像
ロール３１を使用することが望ましい。

【００７１】図１４はフィルム部材３９として絶縁性フ
ィルムを使用した場合と高抵抗フィルムを使用した場合
に、導電性弾性部材３８に印加する直流電圧とトナー帯
電量を示すグラフである。このグラフによれば、フィル
ム状部材３９が絶縁性フィルムであるか、高抵抗フィル
ムであるかによって、トナー帯電量の変化状態が異なる
ことが理解される。従って、絶縁性フィルムを使用する
場合には、導電性弾性部材３８に印加する直流電圧は正
極性であり、高抵抗フィルムを使用する場合には、負極
性であることが分かる。これにより、トナー３２は所望
極性に帯電できる。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
トナー規制部材の現像剤担持体への圧接圧力を高めるこ
となく、トナーの十分な帯電量を得ることができ、しか
も現像剤担持体を小径化した場合でもトナーの帯電を安
定して行うことが可能であり、現像剤担持体の上層から
下層まで均一なトナー帯電を得ることができ、長期に渡
って安定した現像性能を維持することが可能な現像装置
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要部を示す概念図で
ある。

【図２】本発明に係る現像装置を適用した画像形成装
置の一実施の形態を示す構成図である。

【図３】本発明に係る現像装置の一実施の形態を示す
構成図である。

【図４】本発明に係る現像装置の一実施の形態を示す
作用の説明図である。

【図５】本発明に係る現像装置の一実施の形態を示す
作用の説明図である。

【図６】本発明に係る現像装置の実施の形態２を示す
要部構成図である。

【図７】本発明に係る現像装置の実施の形態２の比較
例を示す要部構成図である。

【図８】本発明に係る現像装置の実施の形態３を示す
要部構成図である。

【図９】本発明に係る現像装置の実施の形態４を示す
要部構成図である。

【図１０】（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る現像装置の
実施の形態４の作用を示す要部構成図である。

【図１１】本発明に係る現像装置の実施の形態４を示
す要部の分解斜視図である。

【図１２】本発明に係る現像装置の実施の形態４の帯
電性能を示すグラフである。

【図１３】本発明に係る現像装置の実施の形態５を示
す構成図である。

【図１４】本発明に係る現像装置の実施の形態５の帯
電性能を示すグラフである。

【図１５】従来の現像装置を示す構成図である。

【図１６】従来の他の現像装置を示す構成図である。

【符号の説明】

１…トナー帯電部材，２…導電性弾性部材，３…フィル
ム部材，４…現像剤担持体，５…トナー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像剤担持体（４）の表面にトナー帯電
部材（１）によって所定の極性に帯電され且つ薄層に形
成されたトナー（５）のみからなる一成分現像剤を担持
させ、帯電されたトナー（５）を静電潜像担持体と対向
する現像部へ搬送して、当該静電潜像担持体の表面に形
成された静電潜像を現像する現像装置において、前記トナー帯電部材（１）は、導電性弾性部材（２）を
絶縁性又は高抵抗のフィルム部材（３）を介して現像剤
担持体の表面に押圧して構成されていることを特徴とす
る現像装置。
【請求項２】前記トナー帯電部材（１）のフィルム部
材（３）がループ状に形成されていることを特徴とする
請求項第１項記載の現像装置。