JPH11119521A

JPH11119521A - 現像装置

Info

Publication number: JPH11119521A
Application number: JP29496097A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Nakazono; 祐輔中園; Junichi Kato; 淳一加藤; Satoshi Inami; 聡居波; Masahiro Yoshida; 雅弘吉田; Seiichi Shinohara; 聖一篠原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-10-13
Filing date: 1997-10-13
Publication date: 1999-04-30

Abstract

(57)【要約】【課題】高定着性化や小粒径化を図ったトナーを用い
ても、トナー凝集体等に起因した画像の白スジや、高温
高湿環境下での画像流れの発生をなくして、高解像度、
高精細性を有する高品位な画像を安定して得ることを可
能とした現像装置である。【解決手段】帯電性が逆極性の外添剤を添加したトナ
ーを使用し、現像スリーブ上に担持したトナーを規制す
る規制部材のゴム硬度をＪＩＳＡで１０°以上５５°以
下とし、現像領域で現像スリーブと像担持体との間に、
直流電圧と振動電圧を重畳した現像バイアスを印加し
た。振動電圧は、現像領域においてトナーに対し、現像
スリーブから像担持体に向かう力を及ぼす電位Ｖ1 、印
加時間Ｔ1 の第１ピーク値と、像担持体から現像スリー
ブに向かう力を及ぼす電位Ｖ2 、印加時間Ｔ2 の第２ピ
ーク値とが交互に現れる振動電圧とを重畳してなり、そ
の印加時間の比Ｔ1 ：Ｔ2 ＝１．５：１〜１０：１であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば電子写真
複写機、電子写真プリンター等の画像形成装置に使用す
る現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザビームプリンターや複写機
といった電子写真方式による電子写真画像形成装置で
は、図４に示すように、感光体（像担持体）１０１に静
電潜像を形成し、その潜像を現像装置１０３により粉体
状の現像剤、つまりトナー１０８を用いて現像してい
る。

【０００３】感光体１０１は帯電ローラ１０２により表
面を均一に帯電された後、レーザスキャナ１０４から出
力されたレーザ光１０５が照射され、感光ドラム１０１
の表面上に画像情報に応じた静電潜像が形成される。こ
の潜像は感光体１０１の回転により、感光体１０１と現
像装置１０３のトナー担持体１１０とが対向した現像領
域へ搬送され、トナー担持体１１０上に担持したトナー
により現像され、トナー像として可視化される。

【０００４】現像によって得られたトナー像は、転写手
段１１３により紙等の転写材Ｐに転写され、ついで図示
しない定着器により定着される。転写材Ｐに転写されず
に感光体１０１に残ったトナーは、感光体１０１に当接
されたクリーニング部材１１４ａにより除去される。以
上により、一連の画像形成プロセスが終了し、所望の画
像が得られる。

【０００５】上記の現像装置１０３として、トナー担持
体を感光体と非接触に保持しながら、感光体上の潜像を
行なうジャンピングを採用したものが知られている。

【０００６】この現像装置１０３は、図４に示すよう
に、トナー１０８を収容した現像容器１０７を備え、そ
の現像容器１０７３の感光体１０１に面した開口部に、
感光体１０１と対向したトナー担持体、本例では現像ス
リーブ１１０が回転自在に設置されている。現像スリー
ブ１１０内にはマグネットローラ１１１が非回転に配置
され、また現像スリーブ１１０の略頂部上にはドクター
ブレード（トナー規制部材）１０９が当接されている。

【０００７】現像容器１０３内に収容されたトナー１０
８は、搬送部材１１６により現像スリーブ１１０に搬送
され、矢印ｂ方向に回転する現像スリーブ１１０上にマ
グネットローラ１１１の作用により担持される。現像ス
リーブ１１０上に担持されたトナー１０８は、現像スリ
ーブ１１０の回転により感光ドラム１０１と現像スリー
ブ１１０とが対向した現像領域に向けて搬送される。そ
の搬送の途上、トナー１０８は現像スリーブ１１０に当
接したドクターブレード１０９により規制されて、所定
の摩擦帯電電荷を付与されるとともに、現像スリーブ１
１０上に所定層厚の薄層状に塗布される。

【０００８】現像領域において現像スリーブ１１０と感
光ドラム１０１とは、５０〜５００μｍの間隙を隔てて
保持されている。現像領域に搬送された現像スリーブ１
１０上のトナー１０８は、バイアス電源１１２により現
像スリーブ１１０に感光体１０１との間で、直流に交流
を重畳した現像バイアスを印加することにより、現像ス
リーブ１１０上から感光体１０１上の静電潜像に飛翔し
て付着し、潜像がトナー像として可視化される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、トナー１０
８の定着性を向上する、つまり低い温度でトナーを定着
可能にするために、トナーに使用するバインダー樹脂や
ワックスの熱特性を改良して、トナーの溶融粘弾性を制
御し、粘性を高くすることが行なわれている。また高画
質化のために、トナー１０８の小粒径化が図られてい
る。

【００１０】しかしながら、上記従来の現像装置１０３
におけるドクターブレード１０９による規制では、トナ
ー１０８に対する帯電能力が高いため、小粒径化すると
トナーの帯電量が大きくなって、トナーが現像スリーブ
１１０に静電的に付着しやすくなり、またトナー１０８
に対する物理的な力を大きくかけるため、高定着性にす
るとトナーの粘性が増して、トナーが現像スリーブ１１
０の表面に付着しやすくなる。このため、現像スリーブ
１１０の表面にトナー汚染やトナー融着を生じる。

【００１１】さらには長時間の使用により、ドクターブ
レード１０９と現像スリーブ１１０との当接ニップ部で
トナー１０８がたまって凝集体を生成し、画像上に白ス
ジとなって現れることがある。このトナー凝集体に起因
した白スジは、特にドクターブレード１０９の当接圧が
大きい場合や、使用環境が高温高湿である場合、あるい
はプリントスピードの速い装置の場合などに、大きく発
生しやすい傾向がある。

【００１２】また、上記従来の現像装置１０３は、高温
高湿環境下で使用した場合、感光体１０１上に生じたオ
ゾン生成物により、感光体１０１上の潜像部が欠落して
画像流れが発生する問題もあった。

【００１３】本発明の目的は、高定着性化や小粒径化を
図ったトナーを用いても、トナー凝集体等に起因した画
像の白スジや、高温高湿環境下での画像流れの発生をな
くして、高解像度、高精細性を有する高品位な画像を安
定して得ることを可能とした現像装置を提供することで
ある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にか
かる現像装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
帯電性が逆極性の外添剤が添加された現像剤を担持し
て、像担持体と対向した現像領域に搬送する現像剤担持
体と、現像剤担持体に当接して現像剤担持体上に担持し
た現像剤の層厚を規制する規制部材とを有し、前記現像
領域に搬送された現像剤により像担持体上の静電潜像
を、現像剤担持体に像担持体との間で現像バイアスを印
加した下に現像する現像装置において、前記規制部材
は、ＪＩＳＡで１０°以上５５°以下のゴム硬度を有
し、前記現像バイアスは、直流電圧と、前記現像領域に
おいて現像剤に対し、現像剤担持体から像担持体に向か
う力を及ぼす電位の印加時間Ｔ1 の第１ピーク値と、像
担持体から現像剤担持体に向かう力を及ぼす電位の印加
時間Ｔ2 の第２ピーク値とが交互に現れる振動電圧とを
重畳したバイアスであって、前記印加時間Ｔ1 とＴ2 の
比が１．５：１〜１０：１であることを特徴とする画像
形成装置である。

【００１５】本発明の他の態様によれば、前記現像バイ
アスは、前記現像領域において現像剤に対し、現像剤担
持体から像担持体に向かう力を及ぼす電位の印加時間Ｔ
1 の第１ピーク値と、像担持体から現像剤担持体に向か
う力を及ぼす電位の印加時間Ｔ2 の第２ピーク値とが交
互に現れる、印加時間ｎＴ1 ＋ｍＴ2 （ｎ、ｍ：１以上
の整数）の振動電圧部と、非印加時間Ｔ3 の定電圧部と
からなるバイアスであり、前記現像バイアスは前記第１
ピーク値で終了する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を詳細に説明する。

【００１７】実施例１図１は、本発明の一実施例にかかる現像装置を設置した
画像形成装置の概略構成を示す断面図である。

【００１８】この画像形成装置は、感光体１、帯電ロー
ラ２、現像装置３およびクリーニング装置１４のプロセ
ス装置を組込んだプロセスカートリッジ２０と、光学系
のレーザースキャナ４およびミラー６および転写ローラ
１３等とが配設されている。本プロセスカートリッジ２
０は、Ａ４サイズの転写紙１枚あたりの平均画像比率４
％の印字で、プリント枚数３５００枚の寿命を有してい
る。

【００１９】像担持体としての感光体１は、アルミニウ
ム製の導電性基体の表面に光導電性の感光層を積層して
構成されており、図の矢印ａ方向に回転駆動される。こ
の感光体１は、回転過程において帯電ローラ２により負
極性の均一帯電を受ける。

【００２０】帯電ローラ２は、芯金とその外周にローラ
状に被覆した中抵抗弾性ゴム層とから構成されている。
この帯電ローラ２は、芯金の両端を軸受けで支持するこ
とにより、回転可能かつ感光体１に常時当接状態に設置
され、感光体１の回転に従動して回転する。帯電ローラ
２の芯金には図示しない帯電バイアス電源が電気的に接
続されており、帯電バイアス電源から芯金を介して帯電
ローラ２にＤＣとＡＣを重畳した帯電バイアスを印加す
ることにより、帯電ローラ２が感光体１の表面を負極性
の所定の電位に帯電処理する。

【００２１】帯電処理された感光体１は、ついでレーザ
ースキャナ４から出力されたレーザー光５がミラー６を
介して照射され、感光体１の表面に画像情報に基づいた
静電潜像が形成される。レーザースキャナ４は、ビデオ
コントローラ（図示せず）から送られる画像情報の時系
列電気デジタル画像信号に対応して、レーザー光５を出
力するようになっている。

【００２２】感光体１に形成された静電潜像は、現像装
置３によりトナー８を用いて反転現像され、トナー像と
して可視化される。得られたトナー像は、感光体１に搬
送された転写紙Ｐ上に転写ローラ１３の作用によって転
写される。トナー像の転写を受けた転写紙Ｐは、感光体
１から分離されて定着器（図示せず）へ導入され、そこ
でトナー像の定着を受けた後、画像形成装置本体から排
出される。

【００２３】トナー像転写後の感光体１は、これに当接
したクリーニングブレード１４ａにより表面に残った転
写残りのトナーを除去され、つぎの画像形成に備えられ
る。除去されたトナーは、クリーニング容器１４ｂに回
収される。

【００２４】現像装置３は、トナー８を収容した現像容
器７を備え、その現像容器７の感光体１に面した開口部
に現像スリーブ１０が設置されている。現像スリーブ１
０内にはマグネットローラ１１が非回転に配置され、ま
た現像スリーブ１０の略頂部上にはドクターブレード
（トナー規制部材）９が当接されている。

【００２５】本実施例によれば、トナー８は負極性帯電
の磁性ネガトナーとされ、このトナー８は、溶融粘弾性
を制御して粘性を高くすることにより、定着性の向上が
図られており、また小径化されている。トナー８には、
画像流れ対策として外添剤が付与されている。

【００２６】画像流れは、感光体１上に生成したオゾン
生成物により感光体１が低抵抗化し、非画像部から画像
部に電荷が流れて、画像部の潜像が欠損する現象であ
る。画像部では、常にトナーによりオゾン生成物を削り
落として画像流れを防止できるが、非画像部における画
像流れを防止するためには、トナー８に添加する外添剤
は、現像スリーブ上から負極性に帯電された感光体１上
に転移しやすい正極帯電性の粒子であることが好まし
い。

【００２７】正極帯電性の粒子には、チタン酸ストロン
チウム粒子、メラミン樹脂粒子などがあるが、本実施例
では、外添剤としてチタン酸ストロンチウム粒子を用
い、その添加量をトナー８に対し１ｗｔ％とした。

【００２８】現像スリーブ１０は、アルミニウム、ステ
ンレス鋼等の非磁性の素菅上にカーボンを分散した塗料
をコートしてなっており、この塗料コートによって現像
スリーブ１０の表面に、トナー搬送に寄与する粗さを形
成している。この現像スリーブ１０は、感光体１に対し
て所定の間隙（現像間隙）を持って対向され、軸受けに
よって回転自在に支持されている。この現像スリーブ１
０は、図示しないギヤを介して感光体１からの駆動力を
受けることにより、図の矢印ｂ方向に回転駆動される。

【００２９】現像スリーブ１０には感光体１との間で、
ＤＣ電圧とＡＣ電圧を重畳した現像バイアスを印加する
現像バイアス電源１２が接続されている。現像バイアス
については後述する。

【００３０】本実施例によれば、トナー規制部材のドク
ターブレード９は、高定着性、小粒径化を図ったトナー
８を均一に帯電し、かつ現像スリーブ１０上でのトナー
融着を防止するために、ゴム硬度４０°のシリコーンゴ
ムで形成した。ドクターブレード９は板金９ａに支持さ
れ、板金９ａを介して現像容器７の内壁に取付けられて
いる。

【００３１】このドクターブレード９は、つぎのように
して板金９ａに一体成型により作製した。ブレードの型
を予め加熱し、加熱した型内にシリコーン用プライマー
を塗った板金９ａの一端部を挿入し、型内にＬＴＲシリ
コーンゴム（東レ・ダウコーニグ社製ＬＳＲＳＥ６７
４４）をＬＩＭ射出成形器により射出し、そのゴムを型
内に１５０℃で５分間保持して、板金９ａの一端部にシ
リコーンゴムブレードを取付けたゴム成型物を形成す
る。ついでゴム成型物を型から取り出して、２００℃で
４時間の加熱処理をしてゴムを硬化し、板金９ａに一体
成型したシリコーンゴムのドクターブレード９を得る。

【００３２】現像スリーブ１０内に非回転に配置したマ
グネットローラ１１は、４つの磁極を有し、そのうちの
感光体１に対向した位置の磁極（現像極）Ｓ１は、トナ
ー８を感光体１に飛翔して潜像を現像する際に、かぶり
の要因となるトナーを現像スリーブ１０上に保持してお
く機能を有する。現像極の反対側に配置された磁極（汲
み上げ極）Ｓ２は、現像容器７内のトナー８を現像スリ
ーブ１０に吸着させ、現像スリーブ１０の回転にともな
い、その近傍でトナー８を矢印Ｆ方向に循環させる機能
がある。この循環はトナーへの摩擦帯電電荷の付与に寄
与する。磁極Ｎ１、Ｎ２はともに、現像スリーブ１０上
に担持されたトナー８の搬送および摩擦帯電電荷付与に
寄与する。

【００３３】本実施例では、４極構成のマグネットロー
ラ１１を用いたが、上記の機能を果たす極が存在すれ
ば、マグネットローラは４極構成に限られることはな
い。

【００３４】現像スリーブ１０の下方の現像容器７の内
側位置には、現像容器７内のトナー８の現像スリーブ１
０の下部からの吹出しを防止するシート１５が設けられ
ている。また現像容器７内にはトナー搬送部材１６が設
置され、この搬送部材１６は、矢印ｅ方向に回転して容
器７内のトナーを撹拌するとともに、現像スリーブ１０
に供給する。

【００３５】現像スリーブ１０は、搬送部材１６により
搬送されたトナー８を担持して、感光体１と対向した現
像領域へ向けて搬送する。その搬送途上、トナー８はド
クターブレード９により規制されて、所定の摩擦帯電電
荷を付与されるとともに、現像スリーブ１０上に所定層
厚の薄層状に塗布される。現像領域に搬送されたトナー
８は、バイアス電源１２から現像スリーブ１０に感光体
１との間で印加したＤＣ電圧＋ＡＣ電圧の現像バイアス
により、現像スリーブ１０上から感光体１の表面の静電
潜像に飛翔して付着し、潜像を現像する。

【００３６】本発明で使用する現像バイアスについて説
明する。

【００３７】１成分現像剤の磁性トナー８による現像の
際、従来のように、現像スリーブ１０に現像バイアスと
して、印加時間のデューティー比が１：１の振動バイア
ス電圧を印加したのでは、トナー８に添加されている正
極帯電性の外添剤が、感光体１の非画像部に大量に転移
する。

【００３８】そこで、本実施例では、感光体１の非画像
部への外添剤の大量転移を抑制するために、現像バイア
スとして、図２に示すような振動バイアス電圧を印加し
た。この振動バイアスは、トナーに現像スリーブ１０か
ら感光体１側に向かう力を及ぼす電位を高めたままで、
外添剤に同方向の力を及ぼす電位を抑えたデューティ比
となっていることが特徴である。

【００３９】本実施例では、これにより、外添剤の感光
体１への大量転移、現像スリーブ１０の感光体画像部、
非画像部との対応部での不均一な転移を防止して、良好
な現像を実現し、高画像比率の画像におけるトナー凝集
体などに起因した白スジや、高温高湿環境下での画像流
れを防止して、高精細な画像を得ることを達成するので
ある。

【００４０】詳しく説明すると、図２において、振動バ
イアス電圧Ｅはたとえば２４００Ｈｚの周波数を有す
る。図２の電位Ｖ1 、Ｖ2 は、振動バイアス電圧Ｅの最
小値、最大値、時間Ｔ1 、Ｔ2 はその最小値、最大値の
印加時間である。Ｖdcは、振動バイアス電圧Ｅの時間的
平均値、すなわち１周期＝Ｔ1 ＋Ｔ2 における時間的積
分値を表す。電位ＶL は感光体１上の潜像の画像部電
位、ＶD は潜像の非画像部電位である。

【００４１】本発明では、図２の電位関係において、負
極性の潜像を負極性帯電のトナーで反転現像するので、
画像部ＶL では、時間Ｔ1 でトナー８が現像スリーブ１
０から感光体１へ向かう方向（すなわち、感光体上の画
像部ＶL を現像する方向）に、トナーに電界が大きさ｜
ＶL −Ｖ1 ｜で作用し、トナーにはその方向に｜ＶL−
Ｖ1 ｜に比例した力が働く。時間Ｔ2 では正極性に帯電
した外添剤が現像スリーブ１０から感光体１へ向かう方
向（感光体上に付着したトナーを引き剥す方向でもあ
る）に、外添剤に電界が大きさ｜Ｖ2 −ＶL ｜で作用
し、外添剤はその方向に｜Ｖ2 −ＶL ｜に比例した力が
働く。

【００４２】非画像部ＶD では、時間Ｔ1 でトナー８が
現像スリーブ１０から感光体１へ向かう方向（感光体上
の非画像部ＶD を現像する方向）に、トナーに電界が大
きさ｜ＶD −Ｖ1 ｜で作用し、トナーにその方向に｜Ｖ
D −Ｖ1 ｜に比例した力が働く。時間Ｔ2 では外添剤が
現像スリーブ１０から感光体１へ向かう方向（感光体上
に付着したトナーを引き剥す方向）に、外添剤に電界が
大きさ｜Ｖ2 −ＶD ｜で作用し、外添剤にその方向に｜
Ｖ2 −ＶD ｜に比例した力が働く。

【００４３】そこで、画像上の白スジや画像流れなどを
引き起こさいようにするには、現像バイアスのデューテ
ィ比をどれくらいにすれば良いか、以下のような実験を
行なって決定した。

【００４４】デューティー比Ｔ1 ：Ｔ2 ＝１：１のと
き、Ｖpp＝１６００Ｖ、Ｖdc＝−４５０Ｖ、周波数ｆ＝
２４００Ｈｚとなり、印加時間Ｔ1 、Ｔ2 の変更に関係
なくＶdc＝−４５０Ｖに収束するように、Ｔ1 ：Ｔ2 ＝
１：２〜２０：１の範囲でデューティー比を設定した振
動バイアス電圧を現像バイアスとして用いて、現像を行
なわせ、画像形成実験を行なった。比較のために、従来
用いられているＪＩＳＡゴム硬度が６５°のウレタン製
ドクターブレードを用いた以外は、上記と同じ条件で画
像形成実験を行なった。

【００４５】画像はＡ４サイズ１枚あたりの平均ドット
比（平均画像比率）が４％の２ドット格子パターン画像
で、２５０枚ごとにベタ黒画像を画像形成する態様で３
５００枚まで画像形成を行なった。実験の環境は、２３
℃、６０％の常温常湿環境と、３２．５℃、８０％の高
温高湿環境の２つである。

【００４６】調べた項目は、本実施例が、２３℃、６０
％の環境下の画像形成でのベタ黒画像上のトナー凝集体
に起因した白スジ（以下、「凝集体白スジ」という）お
よび印字部上の白スジと、３２．５℃、８０％の環境下
の画像形成でのドット格子パターン画像の画像流れの発
生状況である。比較例は、２３℃、６０％の環境下の画
像形成でのベタ黒画像上の凝集体白スジと、３２．５
℃、８０％の環境下の画像形成でのドット格子パターン
画像の画像流れの発生状況である。結果を表１に示す。

【００４７】上記の印字部上の白スジは、ベタ黒画像上
の凝集体白スジと発生要因が異なる。ベタ黒画像上の凝
集体白スジは、前述したように、長期間の使用により、
ドクターブレード９と現像スリーブ１０との当接ニップ
部にトナーがたまって、凝集体となることに起因する。
これに対し、印字部上の白スジは、画像部に相当する現
像スリーブ１０の表面部分に外添剤が堆積し、堆積した
外添剤によりドクターブレード９が削れてしまい、その
ドクターブレードの削れ部に対応する現像スリーブの部
分でトナーの帯電不十分が生じて、感光体上の潜像の現
像が十分に行なわれなくなることに起因する。

【００４８】

【表１】

【００４９】表１に示されるように、本実施例によれ
ば、ベタ黒画像上の凝集体白スジを完全に抑えることが
できた。これは、シリコーンゴムのドクターブレード９
が硬度が軟らかいために、トナー８が現像スリーブ１０
とブレード９との当接ニップ部を擦り抜け、当接ニップ
部にたまらずに凝集体を生成しないからである。

【００５０】印字部上の白スジは、表１に示されるよう
に、デューティー比を１．５：１以上にすることにより
改善することができた。これは、デューティー比を１．
５：１以上とすると、現像スリーブ上トナーの外添剤の
感光体への転移量が、感光体の画像部（印字部）と非画
像部（非印字部）とを問わず、現像スリーブの感光体対
応部でほぼ同一になると考えられ、このため現像スリー
ブの表面に局所的な外添剤の堆積がなくなって、ドクタ
ーブレードの局所的な消ずれが防止されるからである。

【００５１】しかし、デューティー比が１：１、１：２
のときは、現像スリーブ上トナーの外添剤の感光体への
転移が、非画像部で大量、画像部ではほとんどなく、こ
のため、前記したように、画像部に対応する現像スリー
ブの表面部分に外添剤が堆積し、ドクターブレードが削
れ、ドクターブレードの削れ部に対応する現像スリーブ
の部分でトナーの帯電が不十分となって、感光体の潜像
の現像が不十分になるからである。

【００５２】画像流れは、本実施例のように、トナーの
外添剤をチタン酸ストロンチウムとすることにより、改
善することができた。これは、トナーにチタン酸ストロ
ンチウムを外添すると、チタン酸ストロンチウムが感光
体に転移して、感光体上に生成したオゾン生成物を削り
取るためである。

【００５３】しかし、デューティー比が１：２、１５：
１、２０：１では、画像流れの改善性は悪い。これは、
デューティー比が１：２のときは、外添剤（チタン酸ス
トロンチウム）の感光体への転移が多いために、比較的
早い時期にトナーに添加された外添剤量が少なくなっ
て、その後の感光体への転移量が少なくなって、感光体
上のオゾン生成物の除去が不完全なるからである。また
デューティー比が１５：１および２０：１のときは、外
添剤の感光体への転移が少ないために、使用初期から感
光体上のオゾン生成物の除去が不完全になるからであ
る。

【００５４】以上のように、ベタ黒画像上の凝集体白ス
ジ、印字部上の白スジおよび画像流れおよびのいずれを
も満足するのは、振動バイアスのデューティー比が１．
５：１、２：１、５：１、１０：１の場合である。従っ
て、本発明では、現像バイアスに用いる振動バイアスの
デューティー比を、Ｔ1 ：Ｔ2 ＝１．５：１〜１０：１
の範囲とする。これにより、ベタ黒画像上の白スジ、印
字部上の白スジ、および高温高湿環境下における画像流
れを防止でき、高品位な画像を得ることができる。

【００５５】以上では、トナーの外添剤としてチタン酸
ストロンチウムを使用したが、本発明はこれに限定する
ものではなく、同様な機能を果たす外添剤ならば、いず
れも使用することができる。また規制部材としてドクタ
ーブレードを使用したが、同様な機能を果たすならば、
いずれの規制部材を使用することができる。

【００５６】実施例２図３は、本発明の他の実施例における現像バイアスを示
す波形図である。本実施例は、図３の現像バイアスを使
用することが特徴で、現像装置のその他の構成は実施例
１で示した図１の現像装置と基本的に同じである。

【００５７】本実施例の現像バイアスは、印加部と非印
加部（ブランク部）とが交互に現れる振動バイアス（ブ
ランクパルス）である。印加部は、トナーに現像スリー
ブ１０から感光体１へ向かう方向に電界力を及ぼす印加
時間Ｔ1 、電位Ｖ１の第１ピーク値と、トナーに感光体
から現像スリーブへ向かう方向に電界力を及ぼす印加時
間Ｔ2 、電位Ｖ２の第２ピーク値とが交互に現れる時間
ｎＴ1 ＋ｍＴ2 （ｎ、ｍは整数で、１≦ｎ、１≦ｍ）の
振動電圧部からなる。振動電圧部の時間的平均値（直流
電圧）Ｖdcは、第１ピーク側にある。

【００５８】振動電圧部は、第２ピークから始まり、第
１ピークついで第２ピークの繰り返しを行なった後、第
１ピークで終わる。非印加部は、振動バイアス電圧の時
間的平均値Ｖdcに対し、電圧の印加がない、つまり電位
がＶdcと同電位の、時間Ｔ3のフラット部（ブランク
部）からなる。ブランクパルスは、振動電圧部から始め
てブランク部で終わる。

【００５９】本実施例において、図３のブランクパルス
が、ベタ黒画像上の凝集体白スジ、印字部上の白スジ、
および高温高湿環境下での画像流れの防止に効果がある
かを、以下の画像形成実験から調べた。

【００６０】現像バイアスのブランクパルスは、第２ピ
ークＶ2 から始めて第１ピークＶ1に終わる１周期（＝
Ｔ1 ＋Ｔ2 ）分の周波数１２００Ｈｚの振動電圧部と、
これに続く同時間Ｔ3 （＝Ｔ1 ＋Ｔ2 ）のブランク部と
からなる繰り返しとした。そして実施例１のときと同
様、デューティー比Ｔ1 ：Ｔ2 ＝１：１のとき、Ｖpp＝
１６００Ｖ、Ｖdc＝−４５０Ｖとなり、印加時間Ｔ1 、
Ｔ2 の変更に関係なくＶdc＝−４５０Ｖに収束するよう
に、Ｔ1 ：Ｔ2 ＝１：２〜２０：１の範囲でデューティ
ー比を設定した。

【００６１】このようなブラックパルスを現像バイアス
に用いて、現像を行なわせ、画像形成実験を行なった。
比較のために、実施例１と同様、従来のＪＩＳＡゴム硬
度が６５°のウレタン製ドクターブレードを用いた以外
は、上記と同じ条件で画像形成実験を行なった。同様
に、画像はＡ４サイズ１枚あたりの平均ドット比（平均
画像比率）が４％の２ドット格子パターン画像で、２５
０枚ごとにベタ黒画像を画像形成する態様で、３５００
枚まで画像形成を行なった。

【００６２】実験の環境は、同様に、２３℃、６０％の
常温常湿環境と、３２．５℃、８０％の高温高湿環境の
２つであり、調べた項目は、本実施例が、２３℃、６０
％の環境下の画像形成でのベタ黒画像上の凝集体白スジ
および印字部上の白スジと、３２．５℃、８０％の環境
下の画像形成でのドット格子パターン画像の画像流れの
発生状況である。比較例は、２３℃、６０％の環境下の
画像形成でのベタ黒画像上の凝集体白スジと、３２．５
℃、８０％の環境下の画像形成でのドット格子パターン
画像の画像流れの発生状況である。結果を表２に示す。

【００６３】

【表２】

【００６４】表２に示されるように、本実施例によれ
ば、実施例１と同様、ベタ黒画像上の凝集体白スジを完
全に抑えることができた。

【００６５】また本実施例によれば、実施例１と異な
り、印字部上の白スジが、デューティー比が１：１の標
準的なバイアスで解消され、デューティー比が１：２で
解消まではならないが、改善されている。これは、現像
バイアスのブランクパルスを、ブランク部により電位Ｖ
1 の第１ピーク側で終了させているために、現像スリー
ブ上に外添剤が留まるので、現像スリーブの感光体の画
像部（印字部）と非画像部（非印字部）の対応部の区別
なく、現像スリーブ上にほぼ同等量の外添剤が堆積す
る。このため、従来、印字部で発生していたドクターブ
レードの局所的な削れがなくなる。つまり、現像スリー
ブの画像部対応部分の外添剤堆積による画像の白スジが
発生しないのである。

【００６６】さらに、本実施例によれば、実施例１と異
なり、デューティー比が１：２のときにも、画像流れが
かなり軽減されている。これは、上記のように、ブラン
クパルスのブランク部が電位Ｖ1 の第１ピーク側で終了
すると、外添剤が現像スリーブ側に留まるので、多数枚
の画像形成実験の後半まで画像流れを低レベルに維持で
きた結果である。

【００６７】以上のように、本実施例では、現像スリー
ブに印加する現像バイアスとしてブランクパルスを用
い、そのブランク部を電位Ｖ1 の第１ピーク側で終了す
るようにしたので、標準的なデューティー比１：１のバ
イアスにおいても、印字部上の白スジを軽減することが
でき、デューティー比のラチュチュードが広がりながら
も、高品位な画像を得ることができた。また電位Ｖ2 の
第２ピーク側が長くなるようなデューティー比にした場
合にも、多数枚の画像形成の後半まで画像流れのない高
品位な画像を得ることができた。

【００６８】以上では、現像バイアスとして使用したブ
ランクパルスは、１周期の振動電圧からなる振動電圧部
の後に１つのブランク部を繋げたが、同様な機能を有す
ればよく、本発明はこれに限定されるものではない。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
帯電性が逆極性の外添剤が添加されたトナーを使用し、
現像剤担持体上に担持したトナーをゴム硬度がＪＩＳＡ
で１０°以上５５°以下とした規制部材で規制し、現像
領域において現像剤担持体と像担持体との間に現像バイ
アスとして、直流電圧と、現像領域においてトナーに対
し、現像剤担持体から像担持体に向かう力を及ぼす電位
の印加時間Ｔ1 の第１ピーク値と、像担持体から現像剤
担持体に向かう力を及ぼす電位の印加時間Ｔ2 の第２ピ
ーク値とが交互に現れる振動電圧とを重畳したバイアス
を印加し、その印加時間Ｔ1 とＴ2 の比を１．５：１〜
１０：１としたので、高定着性化や小粒径化を図ったト
ナーを用いても、現像剤担持体と規制部材の間で生じる
トナー凝集体等に起因した画像の白スジや、現像剤担持
体上に外添剤が局所的に堆積することに起因する白スジ
の発生をなくし、また高温高湿環境下での画像流れの発
生をなくして、高解像度、高精細性を有する高品位な画
像を安定して得ることができる。

【００７０】また現像バイアスとして、現像領域におい
て現像剤に対し、現像剤担持体から像担持体に向かう力
を及ぼす電位の印加時間Ｔ1 の第１ピーク値と、像担持
体から現像剤担持体に向かう力を及ぼす電位の印加時間
Ｔ2 の第２ピーク値とが交互に現れる、印加時間ｎＴ1
＋ｍＴ2 （ｎ、ｍ：１以上の整数）の振動電圧部と、非
印加時間Ｔ3 の定電圧部とからなり、第１ピーク値で終
了するバイアスを印加したときには、デューティ比をさ
らに広げても、トナー凝集体等に起因した画像の白ス
ジ、現像剤担持体上に外添剤が局所的に堆積することに
起因する白スジ、および高温高湿環境下での画像流れの
発生をなくすことができ、デューティ比の設定範囲を広
げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる現像装置を設置した
画像形成装置の概略構成を示す断面図である。

【図２】図１の現像装置で使用する現像バイアスを示す
波形図である。

【図３】本発明の他の実施例で使用する現像バイアスを
示す波形図である。

【図４】従来の現像装置を設置した画像形成装置を示す
断面図である。

【符号の説明】

１感光体３現像装置７現像容器８非磁性トナー９ドクターブレード９ａ板金１０現像スリーブ１１マグネットローラ１２バイアス電源２０プロセスカートリッジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉田雅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)発明者篠原聖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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯電性が逆極性の外添剤が添加された現
像剤を担持して、像担持体と対向した現像領域に搬送す
る現像剤担持体と、現像剤担持体に当接して現像剤担持
体上に担持した現像剤の層厚を規制する規制部材とを有
し、前記現像領域に搬送された現像剤により像担持体上
の静電潜像を、現像剤担持体に像担持体との間で現像バ
イアスを印加した下に現像する現像装置において、前記
規制部材は、ＪＩＳＡで１０°以上５５°以下のゴム硬
度を有し、前記現像バイアスは、直流電圧と、前記現像
領域において現像剤に対し、現像剤担持体から像担持体
に向かう力を及ぼす電位の印加時間Ｔ1 の第１ピーク値
と、像担持体から現像剤担持体に向かう力を及ぼす電位
の印加時間Ｔ2 の第２ピーク値とが交互に現れる振動電
圧とを重畳したバイアスであって、前記印加時間Ｔ1 と
Ｔ2 の比が１．５：１〜１０：１であることを特徴とす
る現像装置。
【請求項２】帯電性が逆極性の外添剤が添加された現
像剤を担持して、像担持体と対向した現像領域に搬送す
る現像剤担持体と、現像剤担持体に当接して現像剤担持
体上に担持した現像剤の層厚を規制する規制部材とを有
し、前記現像領域に搬送された現像剤により像担持体上
の静電潜像を、現像剤担持体に像担持体との間で現像バ
イアスを印加した下に現像する現像装置において、前記
規制部材は、ＪＩＳＡで１０°以上５５°以下のゴム硬
度を有し、前記現像バイアスは、前記現像領域において
現像剤に対し、現像剤担持体から像担持体に向かう力を
及ぼす電位の印加時間Ｔ1 の第１ピーク値と、像担持体
から現像剤担持体に向かう力を及ぼす電位の印加時間Ｔ
2 の第２ピーク値とが交互に現れる、印加時間ｎＴ1 ＋
ｍＴ2 （ｎ、ｍ：１以上の整数）の振動電圧部と、非印
加時間Ｔ3 の定電圧部とからなるバイアスであり、前記
現像バイアスは前記第１ピーク値で終了することを特徴
とする現像装置。