JPH11288170A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像後の現像ローラに残留するトナーの電荷
を確実に除電し、また確実に回収する。 【解決手段】 トナー供給ローラ８によって現像ローラ
３に供給された１成分トナー７は帯電板１０によって比
較的薄い所定の厚さに形成され、また所定の電荷量に摩
擦帯電される。続いて、現像ローラ３と感光体ドラム２
が接触する現像領域５で、トナーが感光体ドラム２の上
の静電潜像に沿って付着し、現像される。現像後の現像
ローラ３上のトナー層１５の電荷は、除電シート体１２
によって除電される。現像後のトナー７は、トナー供給
ローラ８によってトナーホッパ６に回収される。現像ロ
ーラ３の回転軸方向において、現像ローラ３上のトナー
層１５の幅Ｗｔと除電シート体１２の幅Ｗｃとは、Ｗｃ
≧Ｗｔに設定され、現像ローラ上のトナー層１５の電荷
が確実に除電される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置に用
いられる現像装置に関し、特に１成分トナーを担持した
現像ローラを静電潜像を担持した感光体ドラムに接触さ
せて静電潜像をトナーによって現像する現像装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】キャリアを用いない１成分トナーを用い
る現像装置は、比較的構造が簡単で安価に小型化が図
れ、また保守のためのコストが安価である。特に磁性ト
ナーを用いない場合、磁石ローラを用いないので、小型
で鮮明に現像できる安価な装置が実現できる。非磁性１
成分トナーを用いる現像装置は、静電潜像を担持する感
光体ドラムおよびトナーを担持する現像ローラを非接触
状態で対向配置させ、これらの間に交番電界を印加して
トナーを往復飛翔させて現像する非接触型の現像装置
と、導電性を有する弾性体から成る現像ローラおよび感
光体ドラムを接触状態で対向配置させ、現像ローラに電
圧を印加して現像する接触型の現像装置とに大別され
る。非接触型の装置は、主に直流電圧に交流電圧を重畳
した現像バイアス電圧を用い、接触型の装置は、直流の
現像バイアス電圧を用いる。

【０００３】たとえば特開平３−８７７５９号公報に開
示された従来技術の接触型の現像方法では、高精度な現
像のための感光体ドラムと現像ローラとの相対速度差の
必要性、トナーの抵抗値および現像ローラの抵抗値など
が開示されている。また、特開昭６３−２６３８６号公
報に開示された従来技術の接触型の現像方法では、現像
終了後の現像ローラに接触する導電性部材によって該ロ
ーラに残留するトナーの電荷を除電する方法が開示され
ている。また、特公平６−５２４４８号公報に開示され
た従来技術の接触型の現像方法では、現像ローラ上のト
ナー層厚を規制するブレードを設けた現像装置における
トナーの内部摩擦係数と、トナーおよび現像ローラ間の
摩擦係数と、トナーおよびブレード間の摩擦係数との関
係を規定している。さらに、特公昭６３−２６３９１号
公報には、感光体ドラムの周囲に該ドラムの回転方向に
沿って順番に現像ローラを有する現像装置、導電性部材
および転写装置を配置し、前記導電性部材にトナーの帯
電極性と同極性の電圧を印加して、画像部以外の部分に
静電的または機械的に付着するトナーを除去する除去装
置が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記特開平３−８７７
５９号公報および特公平６−５２４４８号公報に開示さ
れた条件は、現像終了後の現像ローラに残留するトナー
の除電は考慮されておらず、高精度な現像としては不充
分である。また、特開昭６３−２６３８６号公報では導
電性部材を用いて現像後の現像ローラに残留するトナー
を除電しているが、単に導電性部材を現像ローラに接触
させるだけでは、トナーのこぼれ、溜まりおよび飛散に
よる装置内の汚染によって転写紙が汚れる可能性が高
い。また、現像のための詳細な条件が規定されておら
ず、さらに高精度な現像が望まれる。また、特公昭６３
−２６３９１号公報は、感光体ドラムに余分に付着した
トナーを除去するものであり、現像ローラ上のトナーに
関するものではない。

【０００５】本発明の目的は、現像後の現像ローラに残
留するトナーの電荷が確実に除電でき、またトナーを容
易に回収できる現像装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の本発明は、静電潜
像を担持する回転可能な感光体ドラムと、前記感光体ド
ラムに接触して配置されて１成分のトナーを担持する回
転可能で導電性を有する現像ローラおよび該現像ローラ
への電圧印加手段を含む現像手段と、前記現像ローラと
感光体ドラムとが接触する現像位置よりも現像ローラ回
転方向の上流側に配置されてトナーを帯電しかつ現像ロ
ーラ上のトナー層厚を規制する帯電部材および該帯電部
材への電圧印加手段を含む帯電手段と、前記現像位置よ
りも現像ローラ回転方向の下流側に配置されてトナーの
電荷をを除電する除電部材および該除電部材への電圧印
加手段を含む除電手段と、を備える現像装置において、
前記現像ローラ上のトナー層の現像ローラ回転軸方向の
幅Ｗｔと、前記除電部材の除電有効幅Ｗｃとが、Ｗｃ≧
Ｗｔであることを特徴とする現像装置である。

【０００７】第１の本発明に従えば、現像ローラに担持
された１成分トナーは該現像ローラによって、まず帯電
部材の位置に搬送される。該トナーは帯電部材によって
比較的薄い所定の厚さに形成される。また、帯電部材に
は電圧印加手段によって所定の電圧が印加されており、
トナーは所定の電荷量に摩擦帯電される。続いて、トナ
ーは現像位置に搬送される。現像位置では、現像ローラ
と感光体ドラムが接触している。感光体ドラムは静電潜
像を担持しており、電圧印加手段によって電圧が印加さ
れる現像ローラに担持されたトナーは、該静電潜像に沿
って感光体ドラムに付着し、これによって静電潜像が顕
像化される。次に、現像位置を通過した現像ローラに残
存するトナーは除電部材の位置に搬送される。該除電部
材には電圧印加手段によって電圧が印加されており、こ
のような除電部材によってトナーの電荷が除電される。
なお、感光体ドラム上のトナー像は所定の転写紙に転写
され、定着などの工程を経て転写紙上に画像が形成され
る。

【０００８】このような現像装置で、ＷｃとＷｔとを同
じ長さにまたはＷｔよりもＷｃのほうが長くなるように
設定することによって、現像ローラ上の全トナー層を除
電部材で覆うことが可能となり、現像後の現像ローラに
残存するトナーの電荷を確実に除電することができる。

【０００９】特に、前記除電部材は、ＰＣ（ポリカーボ
ネイト）とＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）との
混合樹脂材料、ナイロン、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフ
タレート）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）
などのフッ素含有樹脂材料、シリコン含有樹脂材料、ポ
リウレタンおよびＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）の
うちのいずれか１つと、導電性微粒子、カーボンおよび
ＴｉＯ₂ （チタニア）のうちのいずれか１つまたは複数
とを含む弾性を有する材料で板状に構成することが好ま
しい。これによって、トナーをスリップし易くして除電
部材の現像ローラの回転方向上流側でトナーが溜まるこ
とを防止し、トナーを容易にかつ確実に回収することが
できる。

【００１０】また第２の本発明は、前記除電部材の現像
ローラとは反対側に弾性部材が設けられることを特徴と
する。

【００１１】第２の本発明に従えば、弾性部材によって
除電部材を現像ローラに充分に接触させることができ、
したがって現像後の現像ローラに残存するトナーの電荷
を確実に除電することができる。

【００１２】特に、前記弾性部材は、発泡誘電体と発泡
剤とを含む発泡体から構成することが好ましい。これに
よって、弾性部材と現像ローラとの接触面積を確実に確
保できるので、除電効率が向上し、また接触時の負荷の
低減を図ることができる。

【００１３】また、前記発泡誘電体は、ＥＰＤＭ（エチ
レンプロピレンゴム）、ウレタン、ナイロン、シリコ
ン、ＰＥＴ、ＰＴＦＥ、ＰＶＤＦ、天然ゴム、ニトリル
ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、スチレンブタジエ
ンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴムおよびポリノ
ルボルネンゴムのうちのいずれか１つであることが好ま
しい。これらの発泡誘電体は安定的に発泡するので、発
泡体を容易に形成できる。

【００１４】また、前記発泡剤は、窒素系発泡剤である
ことが好ましい。この発泡剤によって、誘電体内部に微
小で粒径の整った気泡を形成することができる。

【００１５】また、前記発泡誘電体は、プロピレンオキ
サイド、エチレンオキサイド、ポリエーテルポリオー
ル、トリレンジイソシアネート、５−ブタンジオール、
シリコーン系界面活性剤およびジブチルチンジラウレー
トのうちのいずれか１つまたは複数を用いた化学反応に
よって得られたものであることが好ましい。これによっ
て、発泡工程の温度や材料のロットによらず発泡特性が
安定し、粒径が８０個／ｉｎｃｈ〜１００個／ｉｎｃｈ
程度の気泡を有する発泡体が得られる。

【００１６】また、前記弾性部材は、電気抵抗調整材料
を含むことが好ましい。前記電気抵抗調整材料は、導電
性微粒子、カーボン、ＴｉＯ₂ のうちのいずれか１つま
たは複数であることが好ましい。このような調整材料に
よって電気抵抗を調整して、電気特性の変動が小さく、
除電のために必要な電圧を除電部材を介してトナーに確
実に与えることができる。

【００１７】また第３の本発明は、前記現像ローラと除
電部材との現像ローラ回転方向接触長さＬ、現像ローラ
の回転速度ｖ_t、除電部材の比誘電率ε、真空の誘電率
ε₀、および除電部材の体積抵抗率ρが、Ｌ≧１０ｖ_tε
ε₀ρであることを特徴とする。

【００１８】第３の本発明に従えば、Ｌと１０ｖ_tεε₀
ρとを同じに、またはＬの方が大きくなるように設定す
ることによって、除電部材を金属材料や樹脂材料で構成
した場合であっても、現像ローラと除電部材とが確実に
接触し、現像ローラに残存するトナーの電荷を充分に除
電することが可能となる。

【００１９】また第４の本発明は、静電潜像を担持する
回転可能な感光体ドラムと、前記感光体ドラムに接触し
て配置されて１成分のトナーを担持する回転可能で導電
性を有する現像ローラおよび該現像ローラへの電圧印加
手段を含む現像手段と、前記現像ローラと感光体ドラム
とが接触する現像位置よりも現像ローラ回転方向の上流
側に配置されてトナーを帯電しかつ現像ローラ上のトナ
ー層厚を規制する帯電部材および該帯電部材への電圧印
加手段を含む帯電手段と、前記現像位置よりも現像ロー
ラ回転方向の下流側に配置されてトナーの電荷をを除電
する除電部材および該除電部材への電圧印加手段を含む
除電手段と、を備える現像装置において、現像ローラの
除電部材通過時間ｔ、除電部材の比誘電率ε、真空の誘
電率ε₀、および除電部材の体積抵抗率ρが、εε₀ ρ
＜ｔであることを特徴とする現像装置である。

【００２０】第４の本発明に従えば、弾性部材を含まな
い上述したような現像装置で、εε₀ ρよりもｔが大き
くなるように設定することによって、現像ローラに残存
するトナーの電荷を充分に除電することが可能となる。

【００２１】また、前記弾性部材を含む現像装置では、
現像ローラの除電部材通過時間ｔ、除電部材と弾性部材
との合成比誘電率ε_S、真空の誘電率ε₀、および除電部
材と弾性部材との合成体積抵抗率ρ_Sを、ε_Sε₀ρ_S＜ｔ
とすることが好ましい。これによって、上述したのと同
様に、現像ローラに残存するトナーの電荷を充分に除電
することが可能となる。たとえば、低湿度下などの使用
環境によらず、安定した除電ができる。

【００２２】また第５の本発明は、静電潜像を担持する
回転可能な感光体ドラムと、前記感光体ドラムに接触し
て配置されて１成分のトナーを担持する回転可能で導電
性を有する現像ローラおよび該現像ローラへの電圧印加
手段を含む現像手段と、前記現像ローラと感光体ドラム
とが接触する現像位置よりも現像ローラ回転方向の上流
側に配置されてトナーを帯電しかつ現像ローラ上のトナ
ー層厚を規制する帯電部材および該帯電部材への電圧印
加手段を含む帯電手段と、前記現像位置よりも現像ロー
ラ回転方向の下流側に配置されてトナーの電荷をを除電
する除電部材および該除電部材への電圧印加手段を含む
除電手段と、を備える現像装置において、除電部材の電
気抵抗値Ｒｄと、トナー層の電気抵抗値Ｒｔとが、Ｒｄ
≒Ｒｔであることを特徴とする現像装置である。

【００２３】第５の本発明に従えば、上述したような現
像装置で、ＲｄとＲｔとをほぼ同じとなるように設定す
ることによって、除電部材と現像ローラとの間での電流
のリークが防止でき、電圧印加手段の破壊や現像のため
の電圧の低下による現像工程への悪影響を防止すること
ができる。

【００２４】また第６の本発明は、静電潜像を担持する
回転可能な感光体ドラムと、前記感光体ドラムに接触し
て配置されて１成分のトナーを担持する回転可能で導電
性を有する現像ローラおよび該現像ローラへの電圧印加
手段を含む現像手段と、前記現像ローラと感光体ドラム
とが接触する現像位置よりも現像ローラ回転方向の上流
側に配置されてトナーを帯電しかつ現像ローラ上のトナ
ー層厚を規制する帯電部材および該帯電部材への電圧印
加手段を含む帯電手段と、前記現像位置よりも現像ロー
ラ回転方向の下流側に配置されてトナーの電荷をを除電
する除電部材および該除電部材への電圧印加手段を含む
除電手段と、を備える現像装置において、除電電流Ｉ、
帯電部材通過後の現像ローラ上のトナー層の単位面積当
たりのトナー質量ｍ／ａ（ｍ：現像ローラ上のトナー層
の質量）、トナーの帯電電荷量ｑ／ｍ（ｑ：現像ローラ
上のトナー層のトナー帯電量）、現像位置通過後の現像
ローラ上のトナー層電荷変化量Δｑ／ｍ、現像ローラの
回転速度ｖ_t 、および除電部材の除電有効幅Ｗｃが、Ｉ
≧−（ｍ／ａ）・（ｑ／ｍ＋Δｑ／ｍ）・ｖ_t ・Ｗｃで
あることを特徴とする現像装置である。

【００２５】第６の本発明に従えば、上述したような現
像装置で、Ｉと−（ｍ／ａ）・（ｑ／ｍ＋Δｑ／ｍ）・
ｖ_t ・Ｗｃとを同じに、またはＩの方が大きくなるよう
に設定する。このような設定は、現像工程で生じた電荷
変化量を考慮したものであり、従って現像ローラに残存
するトナーの電荷を確実に除電することが可能となる。

【００２６】特に、０．５≦−Ｉ／（（ｍ／ａ）・（ｑ
／ｍ＋Δｑ／ｍ）・ｖ_t ・Ｗｃ）≦１０とすることが好
ましい。これによって、除電電流が少なすぎるときに生
じる供給トナー量の変化および除電電流が多すぎるとき
に生じる現像ローラへのリークをともに防止することが
でき、安定した除電および現像が可能となる。

【００２７】また、前記除電部材は、弾性を有する樹脂
からなる板状部材に導電性微粒子を塗布したものである
ことが好ましい。これによって、弾性と電気特性との両
立が図れる。

【００２８】また、前記除電手段の電圧印加手段は、電
流リミッタを具備することが好ましい。これによって、
電圧印加手段の故障が防止でき、安定的な除電ができ
る。

【００２９】また第７の本発明は、静電潜像を担持する
回転可能な感光体ドラムと、前記感光体ドラムに接触し
て配置されて１成分のトナーを担持する回転可能で導電
性を有する現像ローラおよび該現像ローラへの電圧印加
手段を含む現像手段と、前記現像ローラと感光体ドラム
とが接触する現像位置よりも現像ローラ回転方向の上流
側に配置されてトナーを帯電しかつ現像ローラ上のトナ
ー層厚を規制する帯電部材および該帯電部材への電圧印
加手段を含む帯電手段と、前記現像位置よりも現像ロー
ラ回転方向の下流側に配置されてトナーの電荷をを除電
する除電部材および該除電部材への電圧印加手段を含む
除電手段と、を備える現像装置において、帯電部材通過
後の現像ローラ上のトナー層の単位面積当たりのトナー
質量ｍ／ａ、トナーの帯電電荷量ｑ／ｍ、現像位置通過
後の現像ローラ上のトナー層電荷変化量Δｑ／ｍ、現像
ローラの回転速度ｖ_t 、除電部材の除電有効幅Ｗｃ、除
電手段の電圧印加手段から除電部材への直流の印加電圧
Ｖｄ、現像手段の電圧印加手段から現像ローラへの直流
の印加電圧Ｖｒ、除電部材の電気抵抗値Ｒｄ、トナー層
の電気抵抗値Ｒｔおよび現像ローラの電気抵抗値Ｒｒ
が、（Ｖｄ−Ｖｒ）≧−（（（ｍ／ａ）・（ｑ／ｍ＋Δ
ｑ／ｍ）・ｖ_t ・Ｗｃ）・（Ｒｄ＋Ｒｔ＋Ｒｒ））であ
ることを特徴とする現像装置である。

【００３０】第７の本発明に従えば、上述したような現
像装置で、（Ｖｄ−Ｖｒ）と−（（（ｍ／ａ）・（ｑ／
ｍ＋Δｑ／ｍ）・ｖ_t ・Ｗｃ）・（Ｒｄ＋Ｒｔ＋Ｒ
ｒ））とが同じに、または（Ｖｄ−Ｖｒ）の方が大きく
なるように設定する。たとえば、現像ローラを高分子材
料と導電性微粒子とを用いて実現し、除電部材を樹脂材
料を用いて実現した場合であっても、現像ローラおよび
除電部材のより正確な抵抗値を考慮して除電のための印
加電圧が決定されるので、現像ローラに残存するトナー
の電荷を確実に除電することが可能となる。

【００３１】特に、現像位置通過後の現像ローラ上のト
ナー層への印加電圧をＶｔとし、トナー層の厚みをｄｔ
とし、現像ローラの厚みをｄｒとし、除電部材の厚みを
ｄｄとして、（（Ｖｄ−Ｖｒ）＋Ｖｔ）＜３６×１０⁶
・（ｄｔ＋ｄｒ＋ｄｄ）であることが好ましい。これに
よって、トナーの絶縁破壊電界強度以下の範囲に電位が
設定されるので、安定した除電ができる。

【００３２】また、（（Ｖｄ−Ｖｒ）＋Ｖｔ）＜３×１
０⁶ ・（ｄｔ＋ｄｒ＋ｄｄ）であることが好ましい。こ
れは、粉体のトナーを用いる場合に適している。粉体の
トナーはペレットのトナーよりも小さく、エアーを含む
トナー層の厚みを考慮して、印加電圧が決定されるの
で、安定した除電ができる。

【００３３】また、前記トナーはシリカ、ＴｉＯ₂ およ
びマグネタイトのうちのいずれか１つまたは複数を外添
剤として含むことが好ましい。これによって、トナー粒
子間の接触面積が小さくなり、除電効率が高くなる。

【００３４】また第８の本発明は、静電潜像を担持する
回転可能な感光体ドラムと、前記感光体ドラムに接触し
て配置されて１成分のトナーを担持する回転可能で導電
性を有する現像ローラおよび該現像ローラへの電圧印加
手段を含む現像手段と、前記現像ローラと感光体ドラム
とが接触する現像位置よりも現像ローラ回転方向の上流
側に配置されてトナーを帯電しかつ現像ローラ上のトナ
ー層厚を規制する帯電部材および該帯電部材への電圧印
加手段を含む帯電手段と、前記現像位置よりも現像ロー
ラ回転方向の下流側に配置されてトナーの電荷をを除電
する除電部材および該除電部材への電圧印加手段を含む
除電手段と、を備える現像装置において、トナーの内部
摩擦係数μｔ、トナーと現像ローラとの摩擦係数μｒ
ｔ、およびトナーと除電部材との摩擦係数μｄｔが、μ
ｄｔ＜μｔ＜μｒｔであることを特徴とする現像装置で
ある。

【００３５】第８の本発明に従えば、上述したような現
像装置で、μｄｔ＜μｔ＜μｒｔに設定することによっ
て、トナーが除電部材の現像ローラ回転方向上流側に溜
まることなく、回収することができ、安定した除電がで
きる。

【００３６】また第９の本発明は、静電潜像を担持する
回転可能な感光体ドラムと、前記感光体ドラムに接触し
て配置されて１成分のトナーを担持する回転可能で導電
性を有する現像ローラおよび該現像ローラへの電圧印加
手段を含む現像手段と、前記現像ローラと感光体ドラム
とが接触する現像位置よりも現像ローラ回転方向の上流
側に配置されてトナーを帯電しかつ現像ローラ上のトナ
ー層厚を規制する帯電部材および該帯電部材への電圧印
加手段を含む帯電手段と、前記現像位置よりも現像ロー
ラ回転方向の下流側に配置されてトナーの電荷をを除電
する除電部材および該除電部材への電圧印加手段を含む
除電手段と、を備える現像装置において、トナーの内部
摩擦係数μｔおよびトナーと除電部材との摩擦係数μｄ
ｔがμｄｔ＜μｔとなるように、除電部材の現像ローラ
側表面に樹脂材料が塗布されていることを特徴とする現
像装置である。

【００３７】第９の本発明に従えば、上述したような現
像装置で、μｄｔ＜μｔとなるように樹脂材料を塗布す
ることによって、トナーが除電部材の現像ローラ回転方
向上流側に溜まることなく、回収することができ、安定
した除電ができる。

【００３８】また第１０の本発明は、前記除電部材の現
像ローラとの接触面の粗さがトナー粒径の１／５０〜１
／２の範囲に選ばれることを特徴とする。

【００３９】第１０の本発明に従えば、μｄｔ＜μｔ＜
μｒｔに設定した現像装置またはμｄｔ＜μｔとなるよ
うに樹脂材料を塗布した現像装置で、除電部材の現像ロ
ーラとの接触面の粗さをトナー粒径の１／５０〜１／２
の範囲に選ぶことによって、トナーの除電部材への引っ
掛かりをなくしてスリップし易くできるので、トナーを
容易に回収することができる。

【００４０】また第１１の本発明は、前記除電部材の電
気抵抗値Ｒｄが１×１０^-5Ω〜１×１０⁶ Ωの範囲に選
ばれることを特徴とする。

【００４１】第１１の本発明に従えば、前記現像装置
で、除電部材の電気抵抗値Ｒｄを１×１０^-5〜１×１０
⁶ Ωの範囲に選ぶことによって、トナー層よりも除電部
材の電気抵抗値が小さくなり、トナーの電荷を速やかに
除電できる。

【００４２】特に、前記除電部材を金属材料で構成する
ことが好ましい。これによって、トナー表面の電荷の減
衰が早く確実となる。

【００４３】また第１２の本発明は、前記除電部材の除
電有効幅Ｗｃのうちの、現像ローラ上のトナー層の現像
ローラ回転軸方向幅Ｗｔを越える領域は、現像ローラと
は非接触に設けられることを特徴とする。

【００４４】第１２の本発明に従えば、前記現像装置
で、除電部材の除電有効幅Ｗｃのうちの現像ローラ上の
トナー層の現像ローラ回転軸方向幅Ｗｔを越える領域を
現像ローラとは非接触としたので、現像ローラと除電部
材との間のリークが防止でき、安定的な現像が可能とな
る。

【００４５】また第１３の本発明は、前記除電部材の除
電有効幅Ｗｃのうちの、現像ローラ上のトナー層の現像
ローラ回転軸方向幅Ｗｔを越える領域の表面には、電気
絶縁部材が形成されていることを特徴とする。

【００４６】第１３の本発明に従えば、前記現像装置
で、除電部材の除電有効幅Ｗｃのうちの、現像ローラ上
のトナー層の現像ローラ回転軸方向幅Ｗｔを越える領域
の表面に電気絶縁部材を形成したので、現像ローラと除
電部材との間のリークが防止でき、安定的な現像が可能
となる。

【００４７】特に、前記領域にはフッ素系樹脂が塗布さ
れていることが好ましい。これによって、摩擦抵抗が小
さくなり、除電部材の捲れあがりやビビリ音の発生が抑
制できる。

【００４８】また第１４の本発明は、前記現像装置は、
トナーを収容する容器を有し、前記除電部材は、前記容
器と金属部材とで挟んで固定されていることを特徴とす
る。

【００４９】第１４の本発明に従えば、前記現像装置
で、除電部材をトナーを収容する容器と金属部材とで挟
んで強固に固定することによって、安定的な除電が可能
となる。

【００５０】特に、前記金属部材は、除電部材への電圧
印加用の端子であることが好ましい。これによって、ト
ナーの潜り込みや汚れに影響されずに電圧を印加でき、
安定した除電が可能となる。

【００５１】また第１５の本発明は、前記除電手段の電
圧印加手段は、除電部材に交流の電圧ＶＡＣを印加する
ことを特徴とする。

【００５２】第１５の本発明に従えば、第１、第４また
は第５の本発明において、交流の電圧ＶＡＣを除電部材
に印加することによって、現像ローラ上に残存する現像
に使用されなかったトナー粒子の表面から内部に存在す
る残留電位を除電することができる。特に、除電部材と
均一に接触されない場合であっても、トナー粒子表面の
残存電位を除電することができる。

【００５３】すなわち、現像ローラ上に形成されたトナ
ーの現像工程終了後に、未現像のトナーが除電または除
去されないで再び次の現像工程で使用されると、前の現
像工程の履歴によってトナーの電荷が現像ローラの軸方
向で不均一になり、トナー電荷またはトナー層の電位に
差が生じる。このような不均一な状態で現像工程が実行
されると、現像されるトナー量に差異が生じて、ゴース
トなどと称される以前の現像工程の履歴が現れる。した
がって、電荷の除去に際し、除電部材は第１の本発明で
説明したように現像ローラ上のトナー層幅全域にわたっ
て充分に接触する必要がある。たとえば、現像有効幅
（潜像幅；感光体表面に形成された電位ポテンシャルの
幅）がトナー層幅よりも短い場合には、現像有効幅に相
当する分だけ除電すれば、現像、トナー供給およびトナ
ー層厚規制の各工程において、以前の現像工程の履歴の
影響はなくなる。しかし、現像が繰返し行われると、現
像ローラ上にトナーが徐々に積層して膜を形成し、膜形
成部分のトナーの帯電が不良となって飛散したり、現像
ローラと感光体ドラムとの接触均一性を阻害して帯電部
材や除電部材が浮いた状態となったりする。

【００５４】第１５の本発明では、交流の電圧ＶＡＣを
除電部材に印加することによって、現像ローラと除電部
材とが均一に接触されない場合であっても、トナー粒子
表面に残存する電位を除電することができる。したがっ
て、現像が繰返し行われても、現像ローラ上にトナーが
徐々に積層して膜を形成することはなく、トナー帯電不
良による飛散は生じず、また現像ローラと感光体ドラム
との接触均一性の阻害による帯電部材や除電部材の浮い
た状態は形成されない。また第２の本発明の前記弾性部
材を設けると、除電部材を現像ローラに充分に接触させ
ることができて、現像後の現像ローラに残存するトナー
の電荷を確実に除電することができるので、特に好まし
い。さらに第４または第５の本発明において、交流の電
圧ＶＡＣを除電部材に印加することによっても、現像後
の現像ローラに残存するトナーの電荷を除電することが
できる。

【００５５】また第１６の本発明は、前記除電部材への
交流の印加電圧ＶＡＣ、除電手段の電圧印加手段からの
直流の印加電圧Ｖｄおよび現像手段の電圧印加手段から
の直流の印加電圧Ｖｒが、２×│Ｖｄ−Ｖｒ│＜ＶＡＣ
の関係を満たすことを特徴とする。

【００５６】第１６の本発明に従えば、２×│Ｖｄ−Ｖ
ｒ│＜ＶＡＣの関係を満たすように除電部材に交流の電
圧ＶＡＣを印加することによって、充分な除電効果が得
られる。すなわち、除電のための印加電圧が直流の場
合、トナー層への印加電圧Ｖｔよりも除電電圧と現像電
圧との差が逆極性側に大きくなければ除電効果は得られ
ない。つまり、│Ｖｄ−Ｖｒ│＜Ｖｔである必要があ
る。しかし、この電圧設定では除電されるトナー粒子と
除電されないトナー粒子とが生じる。したがって、直流
の印加電圧に交流の印加電圧ＶＡＣを重畳し、かつ２×
│Ｖｄ−Ｖｒ│＜ＶＡＣの関係を満たすことが好まし
い。特に、２×│Ｖｄ−Ｖｒ−Ｖｔ│＜ＶＡＣの関係を
満たすように除電部材に交流の電圧ＶＡＣを印加するこ
とによって、さらに充分な除電効果が得られる。

【００５７】また第１７の本発明は、現像ローラ上のト
ナー層への実効電界がほぼ３×１０⁶ Ｖ／ｍとなるよう
に、前記除電手段の電圧印加手段は除電部材に交流の電
圧ＶＡＣを印加することを特徴とする。

【００５８】第１７の本発明に従えば、トナー層の実効
電界がほぼ３×１０⁶ Ｖ／ｍとなるように除電部材に交
流の電圧ＶＡＣを印加することによって、さらに充分な
除電効果が得られる。すなわち、トナー粒子表面の電荷
は直流の印加電圧で除電できるが、トナー粒子の表面か
ら内部に存在する電荷や不定形のトナーの凹所に存在す
る電荷は除去できない場合がある。直流の印加電圧だけ
でなく交流の印加電圧ＶＡＣを重畳して印加すると高い
除電効果が得られるが、さらにトナー層の実効電界が、
トナー粒子の放電限界電界近傍のであるほぼ３×１０⁶
Ｖ／ｍとなるように交流の電圧ＶＡＣを除電部材に印加
することによって、トナー粒子の電荷を確実に除電する
ことができる。

【００５９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態であ
る現像装置１ａを示す断面図である。現像装置１ａは電
子写真方式に用いられるものであり、全体的な構成は周
知の技術で実現でき、帯電、露光、現像、転写、クリー
ニング、定着、および除電などの工程を備える。

【００６０】感光体ドラム２は、矢符Ｓ１方向に回転可
能に設けられる。感光体ドラム２の表面は、図示しない
帯電手段であるコロナチャージャや接触ローラ帯電器に
よって所定の電荷量に均一に帯電され、同じく図示しな
い露光手段で所定の静電潜像ポテンシャルを形成するこ
とによって静電潜像を担持する。感光体ドラム２は、金
属または樹脂製の導電性基体と、その表面に形成される
下引き層と、その上に形成される感光層とを含んで構成
される。感光層は、下引き層上に形成される比較的薄い
キャリア発生層（ＣＧＬ）と、最外層に形成されるポリ
カーボネイトを主成分とした比較的薄いキャリア移動層
（ＣＴＬ）とで構成される。露光によってキャリア発生
層でキャリアが発生し、該キャリアによって感光体ドラ
ム２に帯電した電荷が相殺されて前記静電潜像ポテンシ
ャルが形成される。

【００６１】感光体ドラム２に担持された静電潜像は、
該ドラム２が回転することによって現像ローラ３と接触
する現像領域５に搬送される。前記方向Ｓ１とは反対の
矢符Ｓ３の方向に回転する現像ローラ３は、感光体ドラ
ム２に圧接される。そして、現像ローラ３に担持された
トナーが感光体ドラム２の静電潜像に従って移動し付着
することによって静電潜像が顕像化され、現像される。
現像ローラ３には、接続された電源４から所定のバイア
ス電圧Ｅ１が印加される。

【００６２】現像後、感光体ドラム２に付着したトナー
は、所定の転写領域に搬送される。転写領域には図示し
ない給紙手段によって紙などの転写材が給紙されてお
り、感光体ドラム２上のトナー像と同期して接触する。
転写領域に設けられる図示しない転写手段には高圧電源
を具備したチャージャ型や接触ローラ型があり、トナー
７が転写される側の極性の電圧を感光体ドラム２に印加
する。これによって、トナー７が転写材に移動し、トナ
ー像が転写される。転写材が感光体ドラム２から分離さ
れた後、該転写材上のトナーは図示しない定着手段によ
って定着される。たとえば、熱融解によって定着され
る。そして装置外部に排紙される。また、転写後の感光
体ドラム２の表面は、図示しないクリーニング手段によ
って清掃された後、同じく図示しない除電手段によって
表面に残存する電荷が除去され、電気的に初期化され
る。該除電手段には、光除電ランプや接触除電器があ
る。

【００６３】現像装置１ａに関し、現像領域５側に開放
したトナーホッパ６内には１成分のトナー７が収容され
る。該トナー７は、アジテータやスクリューなどの撹拌
供給部材１４によって撹拌されるとともにトナー供給ロ
ーラ８の近傍に供給される。現像ローラ３の回転方向Ｓ
３と同じ方向Ｓ２に回転するトナー供給ローラ８は、現
像ローラ３と接触、たとえば圧接される。また、トナー
供給ローラ８には、接続された電源９によって所定のバ
イアス電圧Ｅ２が印加される。該電圧Ｅ２はトナー７を
電気的に現像ローラ３の方向へ移動させるように設定さ
れ、たとえば負極性トナーを用いた場合、負極側により
大きい電位の電圧Ｅ２が印加される。トナー７は現像ロ
ーラ３とトナー供給ローラ８との電位差による電荷注入
および両ローラ３，８の接触部における摩擦帯電によっ
て電荷が付与されることによって、効果的に現像ローラ
３に供給される。現像ローラ３およびトナー供給ローラ
８はほぼ同様にして構成され、電気抵抗値の調整は同じ
調整材料を用いて行うことができる。また、弾性度を考
慮して発泡体で実現することが好ましく、トナー供給ロ
ーラ８は現像ローラ３よりも多い発泡剤量の発泡体で実
現することが好ましい。

【００６４】現像ローラ３に付着したトナー７は、現像
領域５の現像ローラ回転方向上流側に設けられた帯電板
１０の近傍へ搬送される。たとえば、帯電板１０は、板
状の金属材料からなり、その一方端部の先端または先端
近傍の現像ローラ側表面が現像ローラ３に押圧するよう
にして、他方端部がトナーホッパ６の上部６ａに固定さ
れる。また、帯電板１０には、電源１１から所定のバイ
アス電圧Ｅ３が印加される。これらによって、現像ロー
ラ３上のトナー層は所定の電荷量に帯電されるとともに
所定の厚さに形成される。現像ローラ３に付着したトナ
ー７は前記現像領域５へ搬送されて前述したようにして
感光体ドラム２の表面の静電潜像を顕像化する。

【００６５】現像領域５を通過した現像ローラ３に残存
するトナー７は、現像領域５の現像ローラ回転方向下流
側に設けられた除電シート体１２の近傍へ搬送される。
除電シート体１２は、現像ローラ３に圧接するようにし
て、たとえばトナーホッパ６の下部６ｂに固定される。
除電シート体１２には、電源１３から所定のバイアス電
圧Ｅ４が印加される。バイアス電圧Ｅ４は後述するよう
な直流または交流の電圧である。このような除電シート
体１２によってトナー７の電荷が除電される。また、現
像ローラ３には該ローラ３との接触点で移動方向が逆と
なる前記トナー供給ローラ８が圧接されており、これに
よってトナー７は現像ローラ３から剥離され、トナーホ
ッパ６内に回収されて再利用される。このような工程に
よって繰返し画像が形成される。

【００６６】次に、接触反転現像を行う現像装置１ａの
詳細な構成要素および設定条件の例について説明する。
感光体ドラム２は、上述したように導電性基体を有し、
該基体は接地される。感光体ドラム２に関し、表面電位
は−５５０Ｖで、直径は５５ｍｍで、回転速度は１８５
ｍｍ／ｓである。

【００６７】現像ローラ３は、電気抵抗値の調整剤が添
加されて体積抵抗率が約１０⁶ Ωｃｍとされ、ＪＩＳ−
Ａ硬度が６０〜７０度とされた弾性部材を導電性シャフ
ト上に形成して実現される。現像ローラ３に関し、直径
は３４ｍｍで、回転速度は２８０ｍｍ／ｓである。シャ
フトの直径は１０ｍｍであり、該シャフトに電圧Ｅ１と
して−２５０Ｖが印加される。感光体ドラム２と現像ロ
ーラ３とのローラ回転方向接触幅、いわゆるｎｉｐは２
ｍｍである。

【００６８】現像ローラ３の導電性シャフトは、ステン
レスなどの金属や電気抵抗値の比較的低い樹脂で実現さ
れる。該シャフト上に形成される弾性部材としては比誘
電率が約１０程度の樹脂材料が用いられ、ＥＰＤＭ、ウ
レタン、シリコン、ニトリルブタジエンゴム、クロロプ
レンゴム、スチレンブタジエンゴムおよびブタジエンゴ
ムなどを用いることができる。また電気抵抗値の調整剤
としては、導電性微粒子、カーボンブラック、ＴｉＯ
₂ 、イオン導電性物質、およびたとえばポリジアルキル
シロキサン、ポリシロキサン−ポリアルキレンオキシド
ブロック共重合体の界面活性剤を用いることができ、こ
れらのうちのいずれか１つまたは複数を用いることがで
きる。弾性部材の形成に発泡剤を用いる場合、シリコン
系界面活性剤が最適である。

【００６９】たとえば、所定量の弾性部材用樹脂と電気
抵抗値の調整剤とを混合して混合注入機で撹拌し、押出
し金型に注入して８０℃〜１２０℃で約５分〜１００分
間加熱し射出する加熱ブロー発泡形成によって、シャフ
ト上に弾性部材が形成される。また、射出成形でシャフ
ト上に弾性部材を形成してもよく、この場合、所定の金
型の中央にシャフトを配置して弾性部材用樹脂材料を流
込み、約１００分〜１６０分間加熱し加硫される。

【００７０】電気抵抗値の調整剤として用いられるカー
ボンブラックは、窒素吸着比表面積が２０ｍ²／ｇ以上
１３０ｍ²／ｇ以下で、ＤＢＰ吸油量が６０ｍｌ／１０
０ｇ以上１２０ｍｌ／１００ｇ以下のものが好ましい。
たとえば、ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＧＰＦおよびＳＲＦのグ
レードのカーボンブラックが好ましい。また、ファーネ
スカーボンやチャンネルカーボンが好ましい。

【００７１】弾性部材用樹脂材料として用いられるポリ
ウレタンは、軟質ポリウレタンフォームやポリウレタン
エラストマが好ましい。たとえば、１００重量部のポリ
ウレタンに対して、０．５重量部以上１５重量部以下、
場合によっては７０重量部程度のカーボンブラックを混
合することが好ましい。

【００７２】また、弾性部材用樹脂材料として用いられ
るＥＰＤＭは、エチレン、プロピレン、たとえばジクロ
ロペンタジエン、エチリデンノルボルネン、５−ヘキサ
ジエンなどの第３成分を配合したものであり、エチレン
含有量は５〜９５重量部が好ましく、プロピレン含有量
は５〜９５重量部が好ましく、第３成分含有量はヨウソ
価で０〜５０重量部が好ましい。たとえば、１００重量
部のＥＰＤＭに対して、１〜３０重量部のファーネスカ
ーボンまたはチャンネルカーボンなどのカーボンブラッ
クを混合することが好ましい。また、ＥＰＤＭに対し
て、カーボンブラックとともに、電気抵抗値の調整剤と
して、過塩素酸ナトリウムやテトラエチルアンモニウム
クロライドなどのイオン導電性物質、ジメチルポリシロ
キサンやポリオキシエチレンラウリルエーテルなどの界
面活性剤を０．１〜１０重量部加えることは、分散均一
性の向上のために好ましい。

【００７３】電気抵抗値の調整剤として用いられるイオ
ン導電性物質としては、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸
カルシウム、塩化ナトリウムなどの無機イオン導電性物
質、および変性脂肪族ジメチルエチルアンモニウムエト
サルフェート、ステアリルアンモニウムアセテート、ラ
ウリルアンモニウムアセテート、オクタデシルトリメチ
ルアンモニウム過塩素酸塩などの有機イオン導電性物質
のうちのいずれか１つまたは複数を用いることができ
る。

【００７４】現像ローラ３の電気抵抗値は１×１０⁵Ω
〜１×１０⁶Ωの範囲が好ましく、体積抵抗率は３．７
５×１０⁵Ωｃｍ〜７．５×１０⁶Ωｃｍの範囲が好まし
く、ＪＩＳＫ−６３０１（アスカーＣ硬度計荷重１Ｋｇ
ｆ）の硬度は６８度が好ましく、ＪＩＳＢ０６０１の表
面粗さＲｚは１μｍ〜６μｍが好ましい。加硫剤や充填
剤の添加量によって弾性部材の硬度が選択でき、増量す
ることによって低硬度化ができるが、弾性部材表面への
低分子量の加硫剤や充填剤の付着によって表面抵抗値が
低下する。なお、電気抵抗値、体積抵抗率の測定方法は
後述するようであり、ＪＩＳＫ−６９１１に従って２０
０Ｖの印加電圧で軸両端に１００ｇの荷重を加えて測定
している。

【００７５】トナー供給ローラ８は、体積抵抗率が１０
⁵ Ωｃｍで、発泡によるセル密度が約３〜４個／ｍｍの
導電性ポリウレタンフォームをステンレスや導電性樹脂
などのシャフト上に形成して実現される。トナー供給ロ
ーラ８に関し、直径は２０ｍｍで、回転速度は１６０ｍ
ｍ／ｓである。シャフトには、電圧Ｅ２として−３５０
Ｖが印加される。トナー供給ローラ８は、０．５ｍｍ〜
１ｍｍの深さで現像ローラ３に接触される。トナー７
は、該供給ローラ８によってたとえば負に予備帯電され
る。

【００７６】具体的にトナー供給ローラ８に用いられる
ポリウレタンフォームには、該フォーム１００重量部に
対して５重量部以上１５重量部以下、場合によっては７
０重量部程度のカーボンブラックが混合される。ポリウ
レタンフォームやカーボンブラックは、現像ローラ３に
用いられるものと同じものが使用できる。ポリウレタン
フォームとカーボンブラックとを混合して泡立て機で撹
拌し泡立てた後、加熱ブロー形成によってシャフト回り
にスポンジ体を形成して、トナー供給ローラ８が作成さ
れる。

【００７７】シャフト回りに形成されるスポンジ体は、
体積抵抗率が１０⁵ Ωｃｍ以下であることが好ましい。
また、肉厚６ｍｍのときに発泡によるセル密度が８０個
／ｉｎｃｈ〜１００個／ｉｎｃｈで、スポンジ密度が
０．１ｇ／ｃｍ³ で、アスカーＦ硬度が６８度で、ＪＩ
ＳＫ−６４０１硬度が２４．２Ｋｇｆであることが好ま
しい。体積抵抗率の測定方法は、現像ローラ３と同じで
ある。このようなスポンジ体としては、体積抵抗率が１
０⁴ Ωのブリジストン株式会社製ＥＰＴウレタン導電性
スポンジ体を用いることができる。

【００７８】前記現像ローラ３およびトナー供給ローラ
８は、シャフト上に弾性部材やスポンジ体を形成した
後、研磨を行って、所定の直径（外径）寸法および表面
性に仕上げている。

【００７９】帯電板１０は、厚みが０．１ｍｍのステン
レスや導電性樹脂などで実現され、片持ち板バネ構造に
設けられる。帯電板１０には、電圧Ｅ３として−３５０
Ｖが印加される。該帯電板１０によって、現像ローラ３
上のトナー付着量は約０．６ｍｇ／ｃｍ²〜０．８ｍｇ
／ｃｍ²に、トナー帯電量は約−１０μＣ／ｇ〜−１５
μＣ／ｇに規制される。

【００８０】除電シート体１２は、板状の弾性部材で実
現される。該弾性部材は、たとえばＰＣとＰＢＴとの混
合樹脂、ナイロン、ＰＥＴ、ＰＴＦＥなどのフッ素含有
樹脂、シリコン含有樹脂、ポリウレタンおよびＰＶＤＦ
のうちのいずれか１つを基材として、カーボンブラック
などの電気抵抗値の調整剤を適宜混合した材料からな
る。弾性部材用樹脂材料１００重量部に対して１０重量
部以上のカーボンブラックが混合される。カーボンブラ
ックは、現像ローラ３に用いられるものと同じものが使
用できる。

【００８１】除電シート体１２は、具体的に、ＰＣ＋Ｐ
ＢＴの押出しフィルムであるＢａｙｅｒ社製のＢａｙｅ
ｒＡＳ−Ａフィルム（商品名）を用いることができる。
該フィルムによればトナーが充分にスリップするので、
除電シート体１２の現像ローラ回転方向上流側でトナー
７が溜まることはなく、現像動作に支障を来すことな
く、また効率的にトナー７をトナーポッパ６に回収でき
る。該フィルムの厚みは０．３ｍｍ±０．１ｍｍであ
り、電気抵抗値は１０³Ω〜１０⁶Ωである。このような
フィルムは、たとえば粘着テープである日東電工株式会
社製５００番によって、トナーホッパ６の下部６ｂに貼
付けられ固定される。なお、ＰＣとＰＢＴとの混合樹
脂、ナイロン、ＰＥＴ、ＰＴＦＥなどのフッ素含有樹
脂、シリコン含有樹脂、ポリウレタンおよびＰＶＤＦの
うちのいずれか１つと、導電性微粒子、カーボンおよび
ＴｉＯ₂ のうちのいずれか１つまたは複数とを含む弾性
を有する材料で除電シート体１２を構成した場合であっ
ても、上述したような効果が得られる。

【００８２】なお、除電シート体１２の材料は上述した
ものに限らず、電源１３から交流電圧を印加する場合に
は、印加する交流電圧に対して誘電正接および電気抵抗
値の周波数依存性が小さい材料であって、トナーとの優
れた接触性を示し、除電のために必要な要件を満たす材
料が選ばれる。

【００８３】トナー７は、一般に高抵抗トナーといわれ
るものが使用できる。ペレット状としたときの体積抵抗
率は約１０¹⁰Ωｃｍ程度が好ましい。たとえば、ポリエ
ステル樹脂やスチレンーアクリル共重合体などのベース
レジン８０重量部〜９０重量部に対して、カーボンブラ
ックを４重量部〜１０重量部程度混練し、０重量部〜５
重量部の帯電制御剤（ＣＣＡ）や微量の加硫制御剤を適
宜配合し、粉砕工程後の外添剤としてシリカなどを０．
２重量部〜２重量部程度添加したものが好ましい。体積
抵抗率の測定方法は現像ローラ３と同じであり、後述す
るが、トナーをペレット状に硬化させた２枚の部材を電
極で挟み、通電して電流値を測定するものである。印加
電圧は厚みによって異なるが、１ｍｍ程度では１０００
Ｖ以下が好ましい。トナー７は、具体的に、シャープ株
式会社製ＡＲ−ＳＴ１２−Ｂを用いることができる。こ
のトナーは、シャープ株式会社製電子複写機ＡＲ５１３
０用のトナーである。

【００８４】なお、図示しないが、現像装置１ａの下部
に、トナー７のもれを防止するために、シーリングを施
しても構わない。たとえば、厚みが０．１ｍｍのマイラ
ーフィルムを用いてシーリングされる。また、必要に応
じてアルミニウムを蒸着して導電性を持たせ、現像ロー
ラ３に対して同電位または＋５０Ｖ程度以上の高い電位
に設定して導電性を有する面を現像ローラ３に当接さ
せ、トナーの除電効果を持たせてもかまわない。

【００８５】現像ローラ３の有効ローラ電気抵抗値およ
び現像動作によって流れる電流に起因して、現像ローラ
内部で電圧降下が生じる。前記有効ローラ電気抵抗値を
最適化することによって、現像ローラ３の表面に有効に
作用する現像バイアス電圧を低下させ、傾きが急峻で２
値的な現像特性を得て、優れた階調画像を得ることがで
きる。

【００８６】このような現像装置１ａの第１の特徴点
は、図２に示されるように現像ローラ３に担持されたト
ナー７によるトナー層１５の現像ローラ回転軸方向の幅
Ｗｔと除電シート体１２の除電有効幅ＷｃとをＷｃ≧Ｗ
ｔとなるように設定することである。これによって、現
像ローラ３上の全トナー層１５を除電シート体１２で覆
うことが可能となり、現像後の現像ローラ３上のトナー
層１５の電荷を確実に除電できる。したがって、残留す
るトナーの電荷が不均一になってトナー供給ローラ８に
よるトナー剥離が不良となることや該供給ローラ８によ
るトナー供給が不均一となることを防止することができ
る。たとえば、Ｗｔは３０６ｍｍに設定され、Ｗｃは３
０８ｍｍに設定される。

【００８７】第２の特徴点は、除電シート体１２の現像
ローラ３とは反対側に弾性部材を設けることである。図
３は、該弾性部材１６を有する現像装置１ｂを示す断面
図である。現像装置１ｂは、弾性部材１６が設けられる
以外は前記現像装置１ａと同様にして構成される。弾性
部材１６は、除電シート体１２とトナーホッパ６の下部
６ｂとの間にこれらに接するように挿入される。該弾性
部材１６によって除電シート体１２を現像ローラ３に充
分に接触させることができ、したがって現像後の現像ロ
ーラ３上のトナー層１５の電荷を確実に除電することが
できる。

【００８８】たとえば、除電シート体１２は現像ローラ
３へ約０．５ｍｍ食込むようにして、現像ローラ３と除
電シート体１２とのｎｉｐが０．５ｍｍ〜１ｍｍとなる
ように設けられる。また、除電シート体１２には現像ロ
ーラ３に対して＋２００Ｖの電圧Ｅ４が印加され、Ｅ１
が−２５０Ｖのとき、Ｅ４は−５０Ｖである。

【００８９】このような弾性部材１６において、その弾
性度を最適化することによってトナーのこぼれや飛散を
防ぎ、溜まることなくトナー７をトナーホッパ６に回収
することができる。すなわち、弾性部材１６は発泡誘電
体と発泡剤とを含む発泡体から構成することが好まし
く、弾性部材１６と現像ローラ３との接触面積を確実に
確保でき、除電効率が向上し、また接触時の負荷の低減
を図ることができる。

【００９０】特に、前記発泡誘電体は、ＥＰＤＭ、ウレ
タン、ナイロン、シリコン、ＰＥＴ、ＰＴＦＥ、ＰＶＤ
Ｆ、天然ゴム、ニトリルブタジエンゴム、クロロプレン
ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソ
プレンゴムおよびポリノルボルネンゴムのうちのいずれ
か１つであることが好ましい。これらの発泡誘電体は安
定的に発泡するので、発泡体を容易に形成できる。

【００９１】また、前記発泡剤は、窒素系発泡剤である
ことが好ましい。この発泡剤によって、誘電体内部に微
小で粒径の整った気泡を形成することができる。

【００９２】また、前記発泡誘電体は、プロピレンオキ
サイド、エチレンオキサイド、ポリエーテルポリオー
ル、トリレンジイソシアネート、５−ブタンジオール、
シリコーン系界面活性剤およびジブチルチンジラウレー
トのうちのいずれか１つまたは複数の化学反応によって
得られたものであることが好ましい。これによって、発
泡工程の温度や材料のロットによる発泡特性が安定し、
粒径が８０個／ｉｎｃｈ〜１００個／ｉｎｃｈ程度の気
泡を有する発泡体が得られる。

【００９３】また、前記弾性部材は電気抵抗値の調整材
料を含むことが好ましく、該電気抵抗値の調整材料は導
電性微粒子、カーボン、ＴｉＯ₂ のうちのいずれか１つ
または複数であることが好ましい。このような調整材料
によって電気抵抗値を調整して、電気特性の変動が小さ
く、除電のために必要な電圧を除電シート体１２を介し
てトナーに確実に与えることができる。なおこのような
第２特徴点は第１特徴点と組合わせて実施しても構わな
い。

【００９４】次に、現像後の現像ローラ３上のトナー層
１５の電荷を確実に除電するための第３の特徴点につい
て説明する。現像ローラ３上のトナー層１５の除電を除
電シート体１２を介して速やかかつ確実に行うために
は、除電シート体１２に印加される電圧Ｅ４が充分にト
ナー層１５に流れなければならない。このためには、除
電シート体１２の充電時間が、現像ローラ３のある一点
が除電シート体１２上を通過する時間よりも充分に小さ
い必要がある。トナー層１５を容量体として考え、その
表面に電荷を持つことを前提とし、現像装置１ａを例に
説明する。

【００９５】時定数τは、τ＝ＣＲで求められ、Ｃ＝ε
ε₀Ｓ／ｄ、Ｒ＝ρｄ／Ｓであるので、τ＝ＣＲ＝（εε
₀Ｓ／ｄ）・（ρｄ／Ｓ）＝εε₀ρとなる。ここで、ε
は除電シート体１２の比誘電率であり、ε₀は真空の誘電
率であり、Ｓは除電シート体１２の単位面積であり、ｄ
は除電シート体１２の厚さであり、ρは除電シート体１
２の体積抵抗率である。現像ローラ３と除電シート体１
２との接触長さをＬとし、現像ローラ３の回転速度をｖ
_tとして、時定数τを通過時間ｔ＝Ｌ／ｖ_tと同じに設定
すると、現像ローラ３の回転速度によるｎｉｐの変化、
環境温度に起因して変化する弾性度による接触幅の変化
および電気抵抗値の変化などから充分な除電効果が得ら
れない。したがってεε₀ρ＜ｔ、すなわちＬ＞ｖ_tεε₀
ρを満たすことが好ましい。

【００９６】ここで、トナー層１５の電位と現像ローラ
３やトナー７に残る電気的履歴による濃度変化や２重写
りであるゴーストの解消状況とを通過時間ｔ毎に調べた
結果を表１に示す。現像領域通過直後およびεε₀ρ=
ｔ，２ｔ，５ｔではゴーストは解消されていないが、ε
ε₀ρ=１０ｔでは解消されていることがわかる。

【００９７】

【表１】

【００９８】したがって、Ｌ≧１０ｖ_tεε₀ρを満たす
ことが特に好ましい。たとえば、Ｌ＝２×１０^-3ｍ、ｖ
_t＝２８０×１０^-3ｍ／ｓ、ε＝１５、ε₀＝８．８５４
×１０^-12Ｆ／ｍ、ρ＝２×１０⁶Ωｃｍとしたとき、１
０ｖ_tεε₀ρ＝７．４３７３６×１０^-4となり、上記関
係が満たされる。

【００９９】現像装置１ｂの場合、εに代わって除電シ
ート体１２と弾性部材１６との合成比誘電率ε_Sを用い、
ρに代わって除電シート体１２と弾性部材１６との合成
体積抵抗率ρ_Sを用いて同様に考え、ε_Sε₀ρ_S＜ｔを満
たすことが好ましく、Ｌ≧１０ｖ_tε_Sε₀ρ_Sを満たすこ
とが特に好ましい。

【０１００】たとえば除電シート体１２や弾性部材１６
を樹脂材料で構成した場合、印加電圧や低湿度などの環
境によって電気特性、特に電気抵抗値が大きく変化する
場合がある。しかし、Ｌ≧１０ｖ_tεε₀ρやＬ≧１０ｖ
_tε_Sε₀ρ_Sの関係を満たすことによって、構成材料にか
かわらず現像ローラ３と除電シート体１２とが確実に接
触し、現像ローラ３上のトナー層１５の電荷を充分に安
定して除電することが可能となる。

【０１０１】なお、このような第３特徴点は、第１およ
び第２特徴点のうちのいずれか１つまたは複数と組合わ
せて実施しても構わない。

【０１０２】次に、第４特徴点について説明する。現像
ローラ３上のトナー７が現像によってすべて使用されて
現像ローラ３と除電シート体１２とが直接接触すると、
電流のリークが発生することとなる。現像ローラ３上に
トナー７が残留する場合は、トナー層の電気抵抗値Ｒｔ
と除電シート体１２の電気抵抗値Ｒｄとの合成電気抵抗
値によって電圧は維持されるが、除電シート体１２の電
気抵抗値Ｒｄが大きい場合、電位が上昇して電位差が得
られなくなる。したがって、トナー層１５の電荷を速や
かに除電するために、除電シート体１２の電気抵抗値Ｒ
ｄをトナー層１５の電気抵抗値Ｒｔとほぼ同じに設定す
ることが好ましい。

【０１０３】たとえば、トナー層１５の電気抵抗値Ｒｔ
を約１０⁶ Ωとし、除電シート体１２の電気抵抗値Ｒｄ
を約１０⁶ Ωとしたとき、現像ローラ３と除電シート体
１２とが直接接触してもリークが発生することなく、電
圧が充分に維持される。ここで、トナー付着量は０．８
ｍｇ／ｃｍ² であり、Ｒｔは５０Ｖ印加時の値であり、
除電シート体１２の厚さは０．３ｍｍであり、現像ロー
ラ３と除電シート体１２とのｎｉｐは２ｍｍである。

【０１０４】なお、第４特徴点は、第１〜第３特徴点の
うちのいずれか１つまたは複数と組合わせて実施しても
構わない。

【０１０５】次に、第５の特徴点について説明する。第
５特徴点は、現像工程で生じた電荷変化量を考慮して除
電電流Ｉを決定するものである。すなわち、除電のため
に必要な電流Ｉは、帯電板通過後の現像ローラ３上のト
ナー層１５の単位面積当たりのトナー質量をｍ／ａと
し、トナーの帯電電荷量をｑ／ｍとし、現像領域５の通
過後の現像ローラ３上のトナー層１５の電荷変化量、す
なわち感光体ドラム２との圧接で変化したトナー電荷量
をΔｑ／ｍとし、現像ローラ３の回転速度をｖ_tとし、
除電シート体１２の除電有効幅をＷｃとしたとき、Ｉ≧
−（ｍ／ａ）・（ｑ／ｍ＋Δｑ／ｍ）・ｖ_t ・Ｗｃとす
ることが好ましい。これによって、現像ローラ３上のト
ナー層１５の電荷を確実に除電することが可能となる。

【０１０６】具体的には、現像ローラ３上のトナー層１
５は、（ｍ／ａ）×（ｑ／ｍ）＝ｑ／ａの電荷を持って
いる。単位時間に現像ローラ３が搬送しているトナー層
１５を電流で考えると、トナー層電流Ｉｔは、Ｉｔ＝
（ｑ／ａ）×ｖ_t×Ｗｃ＝ｑｖ_tＷｃ／ａである。この電
流の逆極性の電流をトナー層１５に供給すれば、理論的
にはトナー電荷を相殺することができる。ただし、感光
体ドラム２に圧接することによってトナー層１５の電荷
が変化している場合があり、その電荷変化分を考慮して
Δｑ／ａを付加したＩｔ、すなわちＩｔ＝（ｑ＋Δｑ）
ｖ_t Ｗｃ／ａが最小電流量となる。

【０１０７】たとえば、Ｉ＝１００μＡ、帯電板１０通
過後の現像ローラ３に付着したトナー質量ｍ＝２１２．
４２ｍｇ、現像ローラ３の表面積ａ＝３２６．８ｃｍ
² 、ｍ／ａ＝０．６５ｍｇ／ｃｍ²、トナー粒子が有す
る電荷量ｑ＝１０^-15Ｃ／個、ｑ／ｍ＝−１２μＣ／
ｇ、Δｑ／ｍ＝−３μＣ／ｇ、ｖ_t ＝２６０ｍｍ／ｓ、
Ｗｃ＝３０６ｍｍとしたとき、第５特徴点の上記関係が
満たされ、トナー層電流Ｉｔは１０μＡ〜２０μＡで、
充分な除電が可能である。

【０１０８】ここで、現像ローラ３の回転速度は２６０
ｍｍ／ｓであり、トナー供給ローラ８は１ｍｍの深さで
現像ローラ３に接触する。また、除電シート体１２には
前記ＢａｙｅｒＡＳ−Ａフィルムが用いられ、現像ロー
ラ３へ約０．５ｍｍ食込むようにして、現像ローラ３と
除電シート体１２とのｎｉｐが０．５ｍｍ〜１ｍｍとな
るようにされる。これ以外は現像装置１ａと同様であ
る。

【０１０９】最小の除電電流Ｉは、実験的にトナー層電
荷量の半分に相当する電流であるので、特に０．５≦−
Ｉ／（（ｍ／ａ）・（ｑ／ｍ＋Δｑ／ｍ）・ｖ_t ・Ｗ
ｃ）≦１０とすることが好ましい。すなわち、経時的に
トナー付着量が１ｍｇ／ｃｍ²の初期設定値に対して、
０．６ｍｇ／ｃｍ²〜１．３ｍｇ／ｃｍ²だけ変化し、ト
ナー電荷量ｑ／ｍは初期値−１０μＣ／ｇに対して、−
７μＣ／ｇ〜−２０μＣ／ｇ変化する。また、温度や湿
度によって表面抵抗値が変化する。これらを考慮して、
上記範囲が設定される。これによって、除電電流が少な
すぎるときに生じる供給トナー量の変化および除電電流
が多すぎるときに生じる現像ローラへのリークをともに
防止することができ、安定した除電および現像が可能と
なる。

【０１１０】また、除電シート体１２は、弾性を有する
樹脂からなる板部材に導電性微粒子を塗布したものであ
ることが好ましい。たとえば、アルミニウム蒸着マイラ
ーやカーボン分散型フッ素系コーティング材料を用いる
ことができる。これによって、表面に導電性を持たせる
ことができ、分散不良や硬度変化などがなくなり、弾性
と電気特性との両立が図れる。このような手法は、現像
装置の寿命が比較的短い場合に有効である。

【０１１１】また、除電シート体用の電源１３は、電流
リミッタを具備することが好ましい。これによって、欠
陥や放電短絡が発生した場合であっても電流のリークに
よる電源１３の故障が防止でき、安定的な除電ができ
る。

【０１１２】なお、このような第５特徴点は、第１〜第
４特徴点のうちのいずれか１つまたは複数と組合わせて
実施しても構わない。

【０１１３】次に、第６特徴点について説明する。現像
ローラ３、除電シート体１２、トナー層１５の電気抵抗
値を考慮して印加電圧を決定するに際し、除電電流Ｉの
供給を定電圧の電源１３で実現するためには、Ｖ＝ＩＲ
の関係から、除電シート体用電源１３から除電シート体
１２への直流の印加電圧をＶｄとし、現像ローラ用電源
４から現像ローラ３への直流の印加電圧をＶｒとし、除
電シート体１２の電気抵抗値をＲｄとし、トナー層１５
の電気抵抗値をＲｔとし、現像ローラ３の電気抵抗値を
Ｒｒとしたとき、（Ｖｄ−Ｖｒ）≧−（（（ｍ／ａ）・
（ｑ／ｍ＋Δｑ／ｍ）・ｖ_t ・Ｗｃ）・（Ｒｄ＋Ｒｔ＋
Ｒｒ））を満たす電位差（Ｖｄ−Ｖｒ）を印加すること
が好ましい。このような関係は、トナーの抵抗成分が無
視できる場合に適用できる。電源１３はバイアス電圧Ｅ
４として電圧Ｖｄを、電源４はバイアス電圧Ｅ１として
電圧Ｖｒをそれぞれ印加する。

【０１１４】たとえば、Ｖｄ＝−２００Ｖ、Ｖｒ＝−２
５０Ｖ、ｍ／ａ＝０．６５ｍｇ／ｃｍ²、ｑ／ｍ＝−１
２μＣ／ｇ、Δｑ／ｍ＝−３μＣ／ｇ、ｖ_t＝２８０ｍ
ｍ／ｓ、Ｗｃ＝３０６ｍｍ、Ｒｄ＝１０⁴Ω、Ｒｔ＝１
０⁶Ω、Ｒｒ＝１０⁵Ω としたとき、上記関係が満たさ
れる。たとえば現像ローラ３を高分子材料と導電性微粒
子とを用いて実現し、除電シート体１２を樹脂材料を用
いて実現した場合であっても、現像ローラ３および除電
シート体１２のより正確な抵抗値を考慮して除電のため
の印加電圧が決定されるので、現像ローラ３上のトナー
層１５の電荷を確実に除電することが可能となる。

【０１１５】特に、最大印加電圧を決定するに際し、誘
電体の絶縁破壊強度は完全な絶縁体で３６×１０⁶ （Ｖ
／ｍ）であり、現像領域通過後の現像ローラ３上のトナ
ー層１５の電圧をＶｔとし、トナー層１５の厚みをｄｔ
とし、現像ローラ３の厚みをｄｒとし、除電シート体１
２の厚みをｄｄとしたとき、（（Ｖｄ−Ｖｒ）＋Ｖｔ）
＜３６×１０⁶ ・（ｄｔ＋ｄｒ＋ｄｄ）を満たす電位差
（Ｖｄ−Ｖｒ）を印加することが好ましい。これによっ
て、トナーの絶縁破壊電界強度以下の範囲に電位が設定
されるので、安定した除電ができる。

【０１１６】また特に、（（Ｖｄ−Ｖｒ）＋Ｖｔ）＜３
×１０⁶ ・（ｄｔ＋ｄｒ＋ｄｄ）を満たす電位差（Ｖｄ
−Ｖｒ）を印加することが好ましい。これは、粉体のト
ナーを用いる場合に適している。粉体のトナーはペレッ
トのトナーよりも小さく、エアーを含むトナー層の厚み
を考慮して印加電圧が決定されるので、安定した除電が
できる。たとえば、Ｖｄ＝−２００Ｖ、Ｖｒ＝−２５０
Ｖ、Ｖｔ＝−１０〜１００Ｖ、ｄｔ＝２０×１０^-3ｍ
ｍ、ｄｒ＝８ｍｍ、ｄｄ＝０．３ｍｍとしたとき、上記
２つの関係が満たされる。

【０１１７】また、トナーはシリカ、ＴｉＯ₂ およびマ
グネタイトのうちのいずれか１つまたは複数を外添剤と
して含むことが好ましい。これによって、除電シート体
１２の表面を適度に研磨することができ、さらにトナー
粒子同士がスリップし易く、トナー粒子間の接触面積が
小さくなり、除電効率が高くなる。たとえば、１００重
量部のトナーに対して、０．５重量部〜１．８重量部の
外添剤を添加することが好ましい。

【０１１８】次に、第７の特徴点について説明する。第
７特徴点は、現像後の現像ローラ３上のトナー層１５の
トナー７を確実に回収するための条件設定である。図４
（Ａ）は、現像ローラ３と除電シート体１２との接触部
分を示す図であり、図４（Ｂ）はその拡大図であり、図
５（Ａ）〜図５（Ｃ）は現像ローラ３の回転に伴う接触
部分を詳細に示す図である。現像ローラ３の上のトナー
層１５は、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示されるよう
に保持され、その表面に摩擦帯電電荷を保持している。
図５（Ａ）に示されるように多分子層のトナー７が除電
シート体１２と現像ローラ３との間に挟まったとき、除
電シート体１２とトナー７との接触性を高めるには、積
層状態がずれて図５（Ｂ）に示されるようにすべてのト
ナー７が除電シート体１２に接触し、そして図５（Ｃ）
に示されるように除電シート体１２から離れて行くこと
が好ましい。このためには、トナーの内部摩擦係数が、
トナー７と現像ローラ３との摩擦係数およびトナー７と
除電シート体１２との摩擦係数よりも小さいことが必要
である。また、除電後は、トナー７と現像ローラ３との
摩擦係数の方がトナー７と除電シート体１２との摩擦係
数よりも大きいことが、トナーの現像ローラ３から除電
シート体１２への滞留を防止する点で好ましい。

【０１１９】すなわち、トナー７の内部摩擦係数μｔ、
トナー７と現像ローラ３との摩擦係数μｒｔ、トナー７
と除電シート体１２との摩擦係数μｄｔをμｄｔ＜μｔ
＜μｒｔとすることが好ましい。これによって、トナー
７を除電シート体１２の現像ローラ回転方向上流側に溜
まることなく回収することができ、安定した除電ができ
る。

【０１２０】摩擦係数μｔ，μｒｔ，μｄｔを後述する
ようにして計測したところ、トナー内部摩擦係数μｔを
０．４５〜０．６０の範囲に調整できた。また、帯電板
１０や除電シート体１２の材料であるリン青銅、アルミ
ニウム、酸化アルミニウムなどとトナーとの摩擦係数
（μｒｔ，μｄｔ）を０．４８〜０．６３の範囲に調整
できた。摩擦係数の調整は、疎水性シリカの添加量をト
ナーに対して０．２重量部〜２．０重量部とすることに
よって可能である。トナーの摩擦係数を低下させるため
に、ステアリン酸亜鉛やステアリン酸カルシウムなどの
脂肪酸系素材をトナーに対して０．０１重量部〜１．０
重量部混合させてもよい。たとえば、μｔ＝０．４５、
μｒｔ＝０．５７、μｄｔ＝０．６３とすることができ
る。

【０１２１】最も効率よくトナー７が回収できた条件
は、０．７〜１．２重量部のシリカとＡＳ−Ａフィルム
とを用いて除電シート体１２を実現し、ポリウレタン樹
脂にカーボンを分散させて現像ローラ３を実現し、該ロ
ーラ３の表面粗さを３μｍ〜５μｍに研磨したときであ
る。このとき、現像ローラ３の強い搬送力が得られ、か
つ除電シート体１２でトナー７が充分にスリップした。

【０１２２】また、現像ローラ３の上に比較的多い量の
トナー７を担持する場合には、除電シート体１２をゴム
で形成し、接触圧力を小さくする必要がある。また、除
電シート体１２の接着性に関し、樹脂材料などの濡れ性
が高い材料ではトナーホッパ６に強固に固定できないの
で、ゴム材料で形成する必要がある。しかし、ゴム材料
は、表面粗さが小さくなるように形成できても、摩擦係
数は大きい。そこで、現像後の現像ローラ３に残存する
トナー７を確実に回収するために、μｄｔ＜μｔとなる
ように、除電シート体１２の現像ローラ側表面に樹脂材
料を塗布することが好ましい。これによって、トナー７
が除電シート体１２の現像ローラ回転方向上流側に溜ま
ることなく回収でき、安定した除電ができる。除電シー
ト体１２の現像ローラ側表面に塗布される樹脂材料とし
ては、絶縁性に優れ、摩擦抵抗値が小さく、耐熱性にも
優れたフッ素系またはフッ素含有樹脂が好ましい。この
ような樹脂を塗布すると、摩耗や摩擦熱による剥がれな
どが生じにくい。

【０１２３】また、カーボンブラックを分散して摩擦係
数を調整したシリコンゴムやウレタンゴムを用いたとき
に表面粗さとトナー粒径とが同程度であったとき、引っ
掛かりが生じてトナーが溜まり、現像動作が円滑に行え
なくなる。また、トナーの飛散やこぼれによって画像品
位が低下したり、装置内部を汚染して寿命を低下させ
る。そこで、特に除電シート体１２の現像ローラ３との
接触面の粗さをトナー粒径以下とすることが好ましい。
たとえば、トナー粒径の１／２以下とすることが好まし
く、具体的にはトナー粒子径の１／５０以上１／２以下
の範囲に選ぶことが好ましい。これによって、トナー７
の除電シート体１２への引っ掛かりをなくしてスリップ
し易くし、トナー７を容易に回収できる。

【０１２４】また、現像工程終了後の現像ローラ３上の
トナー層１５の除電工程において、除電シート体１２の
電気抵抗値が小さいと、現像ローラ３の端部から電流の
リークが生じる。これは、現像ローラ３と除電シート体
１２とが直接接するからであるが、トナー層１５が現像
ローラ３上に形成されているときには電流のリークは生
じず、未現像のトナー層１５の除電ができる。除電のた
めの電気的特性として、現像ローラ３が除電シート体１
２を接触し通過する間、現像ローラ３と除電シート体１
２とが接触しても除電電位が維持できるような電気抵抗
値を除電シート体１２が有することが好ましい。すなわ
ち、除電シート体１２の電気抵抗値を現像ローラ３上の
トナー層１５の電気抵抗値よりも小さくすることが好ま
しく、具体的には除電シート体１２の電気抵抗値Ｒｄを
１×１０^-5Ω以上１×１０⁶ Ω以下の範囲に選ぶことが
好ましい。これによって、除電と電圧維持とを両立し、
トナー層１５よりも電気抵抗値の小さい除電シート体１
２によってトナー層１５の電荷を速やかに除電すること
ができる。

【０１２５】具体的には、ｍ／ａ＝０．８ｍｇ／ｃｍ²
のトナー層１５の電気抵抗値は、５０Ｖ印加時で約１０
⁶ Ωであり、厚さが０．３ｍｍの除電シート体１２を用
い、現像ローラとのｎｉｐを２ｍｍとしたとき、除電シ
ート体１２の体積抵抗率を約１０⁶ Ωｃｍ以上１０⁸ Ω
ｃｍ以下の範囲に設定すれば、除電と電圧維持とが両立
できる。このとき、εε₀ ρ＜ｔを満たすことによっ
て、除電シート体１２を通過したトナー層１５に充分な
除電電流が供給できる。たとえば、厚さが０．３ｍｍ
で、電気抵抗値が１０³ Ωで、比誘電率εが１５である
除電シート体１２を用い、現像ローラ３とのｎｉｐを２
ｍｍとし、現像ローラ３の回転速度を２６０ｍｍ／ｓと
したとき、通過時間ｔは約７．７×１０^-3ｓであり、ε
ε₀ ρは約１０^-4ｓであり、充分な除電効果が得られ
る。

【０１２６】特に、除電シート体１２を金属材料で構成
することが好ましい。これによって、トナー表面の電荷
の減衰が早く確実となる。金属材料としては、電気抵抗
値が１０^-5Ω程度である、厚みが０．１ｍｍのリン青
銅、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４２０などの圧延鋼板が好ま
しい。

【０１２７】また、除電シート体１２の現像ローラ３へ
の直接接触を避けるためにはＷｃ≦Ｗｔとすることが好
ましいが、装置設計上Ｗｃ＞Ｗｔとなる場合、除電シー
ト体１２の端部が現像ローラ３に直接接触してしまう。
この場合、図６（Ａ）に示されるように除電シート体１
２の両端部に折曲げ加工部１２ａを設けることが好まし
い。たとえば０．０３ｍｍ〜０．１ｍｍ程度の長さ分だ
け、回転軸から遠ざかる方向に微少量折曲げる。折曲げ
加工部１２ａを設けることに代わって、図６（Ｂ）に示
されるように、除電シート体１２の両端部に電気絶縁部
１２ｂを設けても構わない。たとえば、フッ素系樹脂な
どの絶縁性材料を塗布することで実現できる。また、テ
フロンなどの絶縁テープを貼付けることで実現できる。
絶縁テープとしては、たとえば３Ｍ社製テフロンテープ
Ｓｃｏｔｃｈや日東電工社製ニトフロンテープＮｏ．９
０３ＵＬなどが好ましい。これらによって、現像ローラ
３と除電シート体１２との間のリークが防止でき、安定
的な現像が可能となる。特に、フッ素系樹脂が塗布され
ている場合、摩擦抵抗値が小さくなり、除電シート体１
２の捲れあがりやビビリ音の発生が抑制できる。

【０１２８】また、除電シート体１２は、図７（Ａ）お
よび図７（Ｂ）に示されるようにして接続部材１７およ
びねじ部材１８を用いてトナーホッパ６の下部６ｂに固
定されることが好ましい。接続部材１７は金属製であ
り、トナーホッパ６の下部６ｂと接続部材１７とによっ
て除電シート体１２が挟持され、ねじ部材１８で止めら
れて固定される。これによって、現像ローラ３に対する
食込み量を０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度設けたときに、温度
や湿度などの環境によってトナーホッパ６が伸び縮みし
たときや低い接着強度の両面テープなどで貼付けたとき
と比べて、現像ローラ３と除電シート体１２との接触を
安定して得ることができる。したがって、安定的な除電
が可能となる。特に、接続部材１７を除電シート体１２
への電圧印加用の端子とすることが好ましい。これによ
って、トナー７の潜込みや汚れに影響されずに電圧を印
加でき、安定した除電が可能となる。

【０１２９】なお、このような第７特徴点は、第１〜第
６特徴点のうちのいずれか１つまたは複数と組合わせて
実施しても構わない。

【０１３０】次に、第８特徴点について説明する。第８
特徴点は、図１の現像装置１ａと同様にして構成され、
また弾性部材１６を有する図３の現像装置１ｂと同様に
して構成され、電源１３はバイアス電圧Ｅ４として交流
電圧ＶＡＣ、具体的には直流電圧に交流電圧を重畳した
交流のバイアス電圧ＶＡＣを除電シート体１２に印加す
ることを特徴とする。たとえば、直流電圧は＋２００Ｖ
であり、交流電圧はピーク間電圧Ｖｐｐで４５０Ｖであ
る。

【０１３１】現像後の現像ローラ３上のトナー層１５の
電荷を除電シート体１２を介して直流成分のバイアス電
圧Ｅ４だけで確実に除電するためには、除電シート体１
２に印加されたバイアス電圧Ｅ４がトナー層に流れ、こ
の電圧Ｅ４がトナー帯電電荷を打消すことが必要とな
り、第３特徴点のようにεε₀ρ＜ｔおよびＬ≧１０ｖ_t
εε₀ ρを満たすことが好ましい。

【０１３２】ところが、トナーの電荷が表面だけでな
く、表面から内部にわたって存在する場合や、不定形の
トナーの凹所に電荷が存在する場合には、直流成分のト
ナー電荷に対して、逆極性の電圧・電流成分のバイアス
電圧では、電荷を充分に除去することができない。特
に、導電性高分子材料で分散系導電材料では、非導電部
分に電荷のトラップが存在すると、大きな直流電圧を印
加しても充分な除電の効果が得られない。

【０１３３】したがって、上述したようなトナーの電荷
を確実に除電するためには、交流のバイアス電圧ＶＡＣ
を除電シート体１２に印加することが好ましい。除電シ
ート体１２に印加した交流のバイアス電圧ＶＡＣとトナ
ー層１５の電位およびゴーストレベルとの関係を表２に
示す。除電シート体１２に印加した交流のバイアス電圧
ＶＡＣは、周波数が１ｋＨｚのときのピーク間電圧Ｖｐ
ｐで示している。また、トナー付着量ｍ／ａ＝１ｍｇ／
ｃｍ² 、トナー帯電量ｑ／ｍ＝−２０μＣ／ｇとし、実
験環境は１０℃１５％ＲＨとした。

【０１３４】

【表２】

【０１３５】表２から、４５０Ｖ以上の交流電圧Ｖｐｐ
を印加することによって、ゴーストレベルが改善される
ことが判る。すなわち、 ２×│Ｖｄ−Ｖｒ│＜Ｖｐｐ（ＶＡＣ） ２×２００＜４５０ の関係を満たすことが好ましいことが判る。

【０１３６】また、第４特徴点から、トナー層１５の電
荷を速やかに除電するためには、除電シート体１２の電
気抵抗値Ｒｄをトナー層１５の電気抵抗値Ｒｔとほぼ同
じに設定することが好ましい。しかし、このような現像
ローラ３に対する除電シート体１２の設置条件は、除電
シート体１２が比較的柔らかなシート状材料である場合
にのみ有効であり、かつ現像ローラ３の直径が比較的大
きい場合に効果的である。近年、電子写真技術において
は、レーザビームプリンタのプロセスカートリッジおよ
びデジタルＰＰＣのプロセス装置や部品が小型化されて
いるので、現像ローラも直径も小さくなっている。現像
ローラ３の直径を２０ｍｍφ以下とすると、除電シート
体１２との接触面積は少なくなる。また、接触面積を最
適化することは困難である。

【０１３７】したがって、交流のバイアス電圧ＶＡＣを
除電シート体１２に印加して、除電効果を高めることが
好ましい。これによって、除電シート体１２の実効抵抗
値が低下し、また表面から内部にわたる電荷を除電する
ことができる。上述した２×│Ｖｄ−Ｖｒ│＜Ｖｐｐ
（ＶＡＣ）の関係を満たす４５０Ｖの交流電圧Ｖｐｐの
印加時の周波数と、トナー層１５の電位およびゴースト
レベルとの関係を表３に示す。なお、トナー付着量ｍ／
ａ＝１ｍｇ／ｃｍ² 、トナー帯電量ｑ／ｍ＝−２０μＣ
／ｇとし、実験環境は１０℃１５％ＲＨとした。

【０１３８】

【表３】

【０１３９】表３から、４５０Ｖの交流電圧Ｖｐｐを印
加したとき、周波数を１ｋＨｚ以上とすることによっ
て、ゴーストレベルが改善されることが判る。

【０１４０】さらに、第６特徴点で説明したように、ト
ナーには所定量の外添剤を含むことが好ましい。除電シ
ート体１２に印加されるバイアス電圧ＶＡＣは上述した
ようであるが、トナーの限界電界は外添剤や形状および
現像ローラ上での回転効果によって１桁以上小さくな
る。したがって、トナー層１５の実効電界がほぼ３×１
０⁶ Ｖ／ｍとなるように、交流のバイアス電圧ＶＡＣを
決定することが好ましい。実際にバイアス電圧ＶＡＣ
は、このような背景を考慮して実験的にトナー層１５の
電気抵抗値を求めて決定される。

【０１４１】交流電圧Ｖｐｐと、トナー層１５の実効電
界の上限値、トナー層１５の電位およびゴーストレベル
との関係を表４に示した。トナー層１５の実効電界の上
限値は、トナー層１５に電圧を印加し、このときにトナ
ー層１５で放電が生じる電界を実験的に求めて得た。具
体的に、トナー層１５の実効電界の上限値は、トナー層
１５への印加電圧をトナー層１５の膜厚で除した値であ
る。また、周波数を１ｋＨｚとした。

【０１４２】

【表４】

【０１４３】表４から、トナー層１５の実効電界の上限
値をほぼ３×１０⁶ Ｖ／ｍとすることによってゴースト
レベルが改善されることが判る。

【０１４４】最後に、トナー層１５の電気抵抗値、現像
ローラ３の電気抵抗値、現像ローラ３の上のトナー帯電
電荷量、トナー付着量および摩擦係数の測定方法につい
て説明する。電気抵抗値の測定は、基本的にＪＩＳＫ−
６９１１に沿って行った。また、摩擦係数の測定は、Ｕ
ＳＰ４，６５６，９６５を参考にして行った。

【０１４５】図８は、トナー層１５の静的電気抵抗値の
測定方法を説明するための図である。真鍮製の板状の一
対の電極２１，２４のうちの一方電極２１の上に、円筒
体２２を配置する。円筒体２２は０．５ｍｍの深さｄ
で、２０ｍｍの直径φの筒部を有し、ポリカーボネイ
ト、ポリエチレン、ＰＴＦＥなどのプラスチック製であ
る。筒部にトナー２３を入れ、適度に表面を均して隙間
を埋め、実際のトナー層と同じ密度のペレット状にし
て、他方電極２４で覆う。電極２１，２４間に、ＴＲＥ
Ｋ社製ＴＲＥＫ６１０Ｃなどの電圧電源２５を用いて、
電圧を印加する。１ｋΩ〜１０ｋΩの抵抗値Ｒの抵抗器
２７を低電圧側に直列に配置し、該抵抗器２７Ｒへの印
加電圧をＦＬＵＫＥ社製ＦＬＵＫＥ８７などの電圧計２
６で測定し、電流を求める。

【０１４６】電圧Ｖを印加し電流Ｉが求められたとき、
Ｖ＝ＩＲ、Ｒ＝（ρ・ｄ）／Ｓ、Ｓ＝２πｒなので、ρ
＝（Ｒ・Ｓ）／ｄとなる。ここで、ρはトナーの体積抵
抗率であり、Ｓは電極２１，２４のトナー接触面積であ
る。Ｓ＝６．２９ｃｍ²、ｄ＝０．０５ｃｍのとき、ρ
＝１．２６×１０²×（Ｖ／Ｉ）Ω・ｃｍとなる。実際
には、現像領域におけるｎｉｐと、除電領域におけるｎ
ｉｐと、現像ローラの回転軸方向への接触幅とから、実
効電気抵抗値が求まる。

【０１４７】図８で説明した方法によって測定された本
実施形態の現像装置１ａのトナー層１５の電気抵抗値
は、１ＭΩ〜１０００ＭΩであった。実際の現像ローラ
上のトナー層１５の電気抵抗値は、その厚みから逆算し
て、約１〜１０ＭΩである。完全べた現像してトナー層
１５がない状態でのリーク防止のため、除電シート体１
２へ挿入した保護抵抗（バイアス電圧と除電シート体間
に挿入したセラミック抵抗）の抵抗値と一致した。印加
電圧Ｖ、電流Ｉおよびトナー層の電気抵抗値ρの測定結
果を表５に示す。

【０１４８】

【表５】

【０１４９】なお、トナー層１５の電気容量は、図８の
電極治具の両端をＬＣＲメータに接続し、１０Ｖまたは
１Ｖの交流電圧を印加して求めた。比誘電率は、トナー
層１５の厚みと面積とから求めた。

【０１５０】図９は、トナー層１５の動的電気抵抗値の
測定方法を説明するための図である。現像ローラ３の上
に形成された実機内のトナー層１５の電気抵抗値は、使
用している感光体ドラム２と同一の曲率を有する真鍮製
の電極６０を用意して測定する。実機内から現像装置１
ａを取出し、トナー層１５をドラム状の電極６０に押圧
する。ドラム状電極６０および現像ローラ３の芯金を電
極として、静的電気抵抗値の測定の場合と同様に電圧電
源２５、電圧計２６および抵抗器２７を用いて、電流が
電圧に変換されて計測される。測定されたトナー層１５
の電気抵抗値は、トナー付着量が約０．６ｍｇ／ｃｍ²
のときに、約２３５ＭΩであった。なお、この測定方法
では現像ローラ３と抵抗器２７とは直列に接続されてい
るが、別途計測した現像ローラ３の抵抗値は５０ｋΩ〜
１００ｋΩ程度であり、トナー層１５の抵抗値よりも数
桁小さく、無視可能な値であった。

【０１５１】図１０（Ａ）は現像ローラ３の静的電気抵
抗値の測定方法を説明するための正面図であり、図１０
（Ｂ）はその側面図である。現像ローラ３の静的電気抵
抗値は、基材３２上の電極３３に現像ローラ３の表面を
接触させ、回転軸３１の両端部に１００ｇの重り３６を
載せ、回転軸３１に接続された電源３５から２００Ｖの
電圧を印加し、電極３３に接続された電流計３４で電流
を測定して求めた。

【０１５２】図１１（Ａ）は現像ローラ３の動的電気抵
抗値の測定方法を説明するための平面図であり、図１１
（Ｂ）はその側面図である。現像ローラ３の動的電気抵
抗値は、基材４０上に感光体ドラム２と同じ曲率半径を
有するドラム電極４１を回動自在に設け、現像ローラ３
を加圧部材４２で実際の現像工程と同じ圧力で圧接す
る。現像ローラ３の回転軸３１に接続された電源４３
は、印加電圧の強度が変更可能である。ドラム電極４１
には計測用の抵抗器４４が接続され、該抵抗器４４の両
端の電位がアイソレーションアンプ４５で測定され、該
アイソレーションアンプ４５からのアナログ信号がＡＤ
コンバータ４６でデジタル信号に変換される。さらに、
実際の挙動を調べるために、ドラム電極４１にはモータ
４９の駆動力がカップリング部材４８およびコロ４７を
介して伝達され、これによってドラム電極４１は回動す
る。

【０１５３】ポリウレタンにカーボンを分散させて加熱
射出成型した現像ローラ３を用い、ドラム電極４１を回
動しないで１０Ｖの電圧を印加したとき、１．８３×１
０⁸Ωの静的電気抵抗値が計測され、回動時、２０Ｖの
電圧印加で８．０２×１０⁸Ω、４０Ｖの電圧印加で
１．０５×１０⁷ Ωの動的電気抵抗値が計測され、動的
電気抵抗値の方が静的電気抵抗値よりも大きかった。

【０１５４】現像ローラ３の上のトナー帯電電荷量は、
次のようにして求められる。まず、現像ローラ３の上に
形成されたトナー層１５をノズルで吸引し、吸引前後の
ノズル重量差によって吸引されたトナー重量を求める。
次に、現像ローラ３の回転軸に設置したエレクトロメー
タによって、吸引したトナー電荷量と等価な電荷を計測
する。そして、吸引トナー重量を総電荷量で割ることに
よって、現像ローラ３の上のトナーの帯電電荷量が求ま
る。

【０１５５】また、トナー付着量は、吸引したトナーの
付着面積を求め、吸引トナー重量を面積で割ることによ
って求まる。ガイド溝を有する部材を現像ローラ３に押
当てて、該ガイド溝の面積だけトナーを吸引することに
よって、吸引したトナーの付着面積が求まる。

【０１５６】図１２は、トナー内部摩擦係数μｔの測定
方法を説明するための断面図である。基材５０上に円筒
体５１を固定して配置して筒部にトナー５２を入れ、さ
らに筒部にトナー５２を入れた円筒体５１を重ね、重り
５３を載せる。上方の円筒体５１を横方向に引張るため
に要する力を求める。また、上方の円筒体５１内にトナ
ー５２を入れないときの力を求め、これらの力の差から
トナー内部摩擦係数μｔが求まる。

【０１５７】図１３は、トナーと現像ローラ３との摩擦
係数μｒｔおよびトナーと除電シート体１２との摩擦係
数μｄｔの測定方法を説明するための断面図である。基
材５０上に接触部材５４を固定して配置し、筒部にトナ
ー５２を入れた円筒体５１を重ね、重り５３を載せる。
接触部材５４に現像ローラ３や除電シート体１２と同じ
材料を用い、図１２と同様にして、摩擦係数μｒｔ，μ
ｄｔが求まる。

【０１５８】

【発明の効果】以上のように第１の本発明によれば、Ｗ
ｃ≧Ｗｔと設定したので、現像ローラ上の全トナー層を
除電部材で覆って現像後の現像ローラに残存するトナー
の電荷を確実に除電できる。

【０１５９】また第２の本発明によれば、除電部材の現
像ローラとは反対側に設けた弾性部材によって、除電部
材を現像ローラに充分に接触させて現像ローラに残存す
るトナーの電荷を確実に除電できる。

【０１６０】また第３の本発明によれば、Ｌ≧１０ｖ_t
εε₀ρと設定したので、現像ローラと除電部材とを確
実に接触させて残存するトナーの電荷を充分に除電でき
る。特に第４の本発明によれば、εε₀ρ＜ｔと設定し
たので、トナー電荷を充分に除電できる。

【０１６１】また第５の本発明によれば、Ｒｄ≒Ｒｔと
設定したので、除電部材と現像ローラとの間での電流の
リークが防止でき、電圧印加手段の破壊や現像のための
電圧の低下による現像工程への悪影響を防止することが
できる。

【０１６２】また第６の本発明によれば、Ｉ≧−（ｍ／
ａ）・（ｑ／ｍ＋Δｑ／ｍ）・ｖ_t・Ｗｃと設定したの
で、現像工程で生じた電荷変化量を考慮して現像ローラ
に残存するトナーの電荷を確実に除電することが可能と
なる。

【０１６３】また第７の本発明によれば、（Ｖｄ−Ｖ
ｒ）≧−（（（ｍ／ａ）・（ｑ／ｍ＋Δｑ／ｍ）・ｖ_t
・Ｗｃ）・（Ｒｄ＋Ｒｔ＋Ｒｒ））と設定したので、現
像ローラおよび除電部材のより正確な抵抗値を考慮して
除電のための印加電圧が決定され、現像ローラに残存す
るトナーの電荷を確実に除電することが可能となる。

【０１６４】また第８の本発明によれば、μｄｔ＜μｔ
＜μｒｔに設定した。また第９の本発明によれば、μｄ
ｔ＜μｔとなる樹脂材料を塗布した。したがって、トナ
ーが除電部材の現像ローラ回転方向上流側に溜まること
なく回収することができ、安定した除電ができる。特に
第１０の本発明によれば、除電部材の現像ローラとの接
触面の粗さをトナー粒径の１／５０〜１／２の範囲に選
んだので、トナーの除電部材への引っ掛かりをなくして
スリップし易くでき、トナーを容易に回収できる。

【０１６５】また第１１の本発明によれば、除電部材の
電気抵抗値Ｒｄを１×１０^-5Ω〜１×１０⁶ Ωの範囲に
選んだので、トナー層よりも除電部材の電気抵抗値が小
さくなり、トナーの電荷を速やかに除電できる。

【０１６６】また第１２の本発明によれば、Ｗｃのうち
のＷｔを越える領域を現像ローラとは非接触とした。ま
た第１３の本発明によれば、前記領域の表面を電気絶縁
状態に形成した。したがって、現像ローラと除電部材と
の間のリークが防止でき、安定的な現像が可能となる。

【０１６７】また第１４の本発明によれば、除電部材を
トナーを収容する容器と金属部材とで挟んで固定したの
で、安定的な除電が可能となる。

【０１６８】また第１５の本発明によれば、交流の電圧
ＶＡＣを除電部材に印加するようにしたので、現像ロー
ラ上に残存する現像に使用されなかったトナー粒子の表
面から内部に存在する残留電位を除電することができ、
現像ローラと除電部材とが均一に接触されない場合であ
ってもトナー粒子表面の残存電位を除電することができ
る。

【０１６９】また第１６の本発明によれば、２×│Ｖｄ
−Ｖｒ│＜ＶＡＣの関係を満たすように除電部材に交流
の電圧ＶＡＣを印加することによって、充分な除電効果
が得られる。

【０１７０】また第１７の本発明によれば、トナー層の
実効電界がほぼ３×１０⁶ Ｖ／ｍとなるように除電部材
に交流の電圧ＶＡＣを印加することによって、さらに充
分な除電効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である現像装置１ａを示す
断面図である。

【図２】現像ローラ３上のトナー層１５の現像ローラ回
転軸方向の幅Ｗｔと除電シート体１２の除電有効幅Ｗｃ
との関係を示す図である。

【図３】本発明の他の実施形態であり、弾性部材１６を
有する現像装置１ｂを示す断面図である。

【図４】図４（Ａ）は、現像ローラ３と除電シート体１
２との接触部分を示す図であり、図４（Ｂ）は接触部分
を拡大して示す図である。

【図５】図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は、現像ローラ３の回
転に伴う接触部分を詳細に示す図である。

【図６】図６（Ａ）は、除電シート体１２の両端部に設
けられた折曲げ加工部１２ａを示す図であり、図６
（Ｂ）は、除電シート体１２の両端部に設けられた電気
絶縁部１２ｂを示す図である。

【図７】図７（Ａ）は、接続部材１７およびねじ部材１
８によって固定した除電シート体１２を備える現像装置
を示す断面図であり、図７（Ｂ）は、接続部材１７およ
びねじ部材１８を用いたトナーホッパ６の下部６ｂへの
除電シート体１２の固定状態を拡大して示す斜視図であ
る。

【図８】トナー層１５の静的電気抵抗値の測定方法を説
明するための図である。

【図９】トナー層１５の動的電気抵抗値の測定方法を説
明するための図である。

【図１０】図１０（Ａ）は現像ローラ３の静的電気抵抗
値の測定方法を説明するための正面図であり、図１０
（Ｂ）はその側面図である。

【図１１】図１１（Ａ）は現像ローラ３の動的電気抵抗
値の測定方法を説明するための平面図であり、図１１
（Ｂ）はその側面図である。

【図１２】トナー内部摩擦係数μｔの測定方法を説明す
るための断面図である。

【図１３】トナーと現像ローラ３との摩擦係数μｒｔお
よびトナーと除電シート体１２との摩擦係数μｄｔの測
定方法を説明するための断面図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ 現像装置 ２ 感光体ドラム ３ 現像ローラ ４ 現像ローラ用電源 ５ 現像領域 ６ トナーホッパ ７ トナー １０ 帯電板（帯電部材） １１ 帯電板（帯電部材）用電源 １２ 除電シート体（除電部材） １３ 除電シート体（除電部材）用電源 １５ トナー層 １６ 弾性部材 １７ 接続部材 １８ ねじ部材

フロントページの続き (72)発明者 井上 淳志 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 安田 敬治 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 山中 隆幸 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 岩松 正 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 松山 和弘 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 巽 洋 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 足立 克己 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 西尾 幸人 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像を担持する回転可能な感光体ド
   ラムと、 前記感光体ドラムに接触して配置されて１成分のトナー
   を担持する回転可能で導電性を有する現像ローラおよび
   該現像ローラへの電圧印加手段を含む現像手段と、 前記現像ローラと感光体ドラムとが接触する現像位置よ
   りも現像ローラ回転方向の上流側に配置されてトナーを
   帯電しかつ現像ローラ上のトナー層厚を規制する帯電部
   材および該帯電部材への電圧印加手段を含む帯電手段
   と、 前記現像位置よりも現像ローラ回転方向の下流側に配置
   されてトナーの電荷をを除電する除電部材および該除電
   部材への電圧印加手段を含む除電手段と、を備える現像
   装置において、 前記現像ローラ上のトナー層の現像ローラ回転軸方向の
   幅Ｗｔと、前記除電部材の除電有効幅Ｗｃとが、Ｗｃ≧
   Ｗｔであることを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記除電部材の現像ローラとは反対側に
   弾性部材が設けられることを特徴とする請求項１記載の
   現像装置。
3. 【請求項３】 前記現像ローラと除電部材との現像ロー
   ラ回転方向接触長さＬ、現像ローラの回転速度ｖ_t、除
   電部材の比誘電率ε、真空の誘電率ε₀、および除電部
   材の体積抵抗率ρが、Ｌ≧１０ｖ_tεε₀ρであることを
   特徴とする請求項１または２記載の現像装置。
4. 【請求項４】 静電潜像を担持する回転可能な感光体ド
   ラムと、 前記感光体ドラムに接触して配置されて１成分のトナー
   を担持する回転可能で導電性を有する現像ローラおよび
   該現像ローラへの電圧印加手段を含む現像手段と、 前記現像ローラと感光体ドラムとが接触する現像位置よ
   りも現像ローラ回転方向の上流側に配置されてトナーを
   帯電しかつ現像ローラ上のトナー層厚を規制する帯電部
   材および該帯電部材への電圧印加手段を含む帯電手段
   と、 前記現像位置よりも現像ローラ回転方向の下流側に配置
   されてトナーの電荷をを除電する除電部材および該除電
   部材への電圧印加手段を含む除電手段と、を備える現像
   装置において、 現像ローラの除電部材通過時間ｔ、除電部材の比誘電率
   ε、真空の誘電率ε₀、および除電部材の体積抵抗率ρ
   が、εε₀ ρ＜ｔであることを特徴とする現像装置。
5. 【請求項５】 静電潜像を担持する回転可能な感光体ド
   ラムと、 前記感光体ドラムに接触して配置されて１成分のトナー
   を担持する回転可能で導電性を有する現像ローラおよび
   該現像ローラへの電圧印加手段を含む現像手段と、 前記現像ローラと感光体ドラムとが接触する現像位置よ
   りも現像ローラ回転方向の上流側に配置されてトナーを
   帯電しかつ現像ローラ上のトナー層厚を規制する帯電部
   材および該帯電部材への電圧印加手段を含む帯電手段
   と、 前記現像位置よりも現像ローラ回転方向の下流側に配置
   されてトナーの電荷をを除電する除電部材および該除電
   部材への電圧印加手段を含む除電手段と、を備える現像
   装置において、 除電部材の電気抵抗値Ｒｄと、トナー層の電気抵抗値Ｒ
   ｔとが、Ｒｄ≒Ｒｔであることを特徴とする現像装置。
6. 【請求項６】 静電潜像を担持する回転可能な感光体ド
   ラムと、 前記感光体ドラムに接触して配置されて１成分のトナー
   を担持する回転可能で導電性を有する現像ローラおよび
   該現像ローラへの電圧印加手段を含む現像手段と、 前記現像ローラと感光体ドラムとが接触する現像位置よ
   りも現像ローラ回転方向の上流側に配置されてトナーを
   帯電しかつ現像ローラ上のトナー層厚を規制する帯電部
   材および該帯電部材への電圧印加手段を含む帯電手段
   と、 前記現像位置よりも現像ローラ回転方向の下流側に配置
   されてトナーの電荷をを除電する除電部材および該除電
   部材への電圧印加手段を含む除電手段と、を備える現像
   装置において、 除電電流Ｉ、帯電部材通過後の現像ローラ上のトナー層
   の単位面積当たりのトナー質量ｍ／ａ、トナーの帯電電
   荷量ｑ／ｍ、現像位置通過後の現像ローラ上のトナー層
   電荷変化量Δｑ／ｍ、現像ローラの回転速度ｖ_t 、およ
   び除電部材の除電有効幅Ｗｃが、Ｉ≧−（ｍ／ａ）・
   （ｑ／ｍ＋Δｑ／ｍ）・ｖ_t ・Ｗｃであることを特徴と
   する現像装置。
7. 【請求項７】 静電潜像を担持する回転可能な感光体ド
   ラムと、 前記感光体ドラムに接触して配置されて１成分のトナー
   を担持する回転可能で導電性を有する現像ローラおよび
   該現像ローラへの電圧印加手段を含む現像手段と、 前記現像ローラと感光体ドラムとが接触する現像位置よ
   りも現像ローラ回転方向の上流側に配置されてトナーを
   帯電しかつ現像ローラ上のトナー層厚を規制する帯電部
   材および該帯電部材への電圧印加手段を含む帯電手段
   と、 前記現像位置よりも現像ローラ回転方向の下流側に配置
   されてトナーの電荷をを除電する除電部材および該除電
   部材への電圧印加手段を含む除電手段と、を備える現像
   装置において、 帯電部材通過後の現像ローラ上のトナー層の単位面積当
   たりのトナー質量ｍ／ａ、トナーの帯電電荷量ｑ／ｍ、
   現像位置通過後の現像ローラ上のトナー層電荷変化量Δ
   ｑ／ｍ、現像ローラの回転速度ｖ_t 、除電部材の除電有
   効幅Ｗｃ、除電手段の電圧印加手段から除電部材への直
   流の印加電圧Ｖｄ、現像手段の電圧印加手段から現像ロ
   ーラへの直流の印加電圧Ｖｒ、除電部材の電気抵抗値Ｒ
   ｄ、トナー層の電気抵抗値Ｒｔおよび現像ローラの電気
   抵抗値Ｒｒが、（Ｖｄ−Ｖｒ）≧−（（（ｍ／ａ）・
   （ｑ／ｍ＋Δｑ／ｍ）・ｖ_t ・Ｗｃ）・（Ｒｄ＋Ｒｔ＋
   Ｒｒ））であることを特徴とする現像装置。
8. 【請求項８】 静電潜像を担持する回転可能な感光体ド
   ラムと、 前記感光体ドラムに接触して配置されて１成分のトナー
   を担持する回転可能で導電性を有する現像ローラおよび
   該現像ローラへの電圧印加手段を含む現像手段と、 前記現像ローラと感光体ドラムとが接触する現像位置よ
   りも現像ローラ回転方向の上流側に配置されてトナーを
   帯電しかつ現像ローラ上のトナー層厚を規制する帯電部
   材および該帯電部材への電圧印加手段を含む帯電手段
   と、 前記現像位置よりも現像ローラ回転方向の下流側に配置
   されてトナーの電荷をを除電する除電部材および該除電
   部材への電圧印加手段を含む除電手段と、を備える現像
   装置において、 トナーの内部摩擦係数μｔ、トナーと現像ローラとの摩
   擦係数μｒｔ、およびトナーと除電部材との摩擦係数μ
   ｄｔが、μｄｔ＜μｔ＜μｒｔであることを特徴とする
   現像装置。
9. 【請求項９】 静電潜像を担持する回転可能な感光体ド
   ラムと、 前記感光体ドラムに接触して配置されて１成分のトナー
   を担持する回転可能で導電性を有する現像ローラおよび
   該現像ローラへの電圧印加手段を含む現像手段と、 前記現像ローラと感光体ドラムとが接触する現像位置よ
   りも現像ローラ回転方向の上流側に配置されてトナーを
   帯電しかつ現像ローラ上のトナー層厚を規制する帯電部
   材および該帯電部材への電圧印加手段を含む帯電手段
   と、 前記現像位置よりも現像ローラ回転方向の下流側に配置
   されてトナーの電荷をを除電する除電部材および該除電
   部材への電圧印加手段を含む除電手段と、を備える現像
   装置において、 トナーの内部摩擦係数μｔおよびトナーと除電部材との
   摩擦係数μｄｔがμｄｔ＜μｔとなるように、除電部材
   の現像ローラ側表面に樹脂材料が塗布されていることを
   特徴とする現像装置。
10. 【請求項１０】 前記除電部材の現像ローラとの接触面
    の粗さがトナー粒径の１／５０〜１／２の範囲に選ばれ
    ることを特徴とする請求項８または９記載の現像装置。
11. 【請求項１１】 前記除電部材の電気抵抗値Ｒｄが１×
    １０^-5Ω〜１×１０⁶Ωの範囲に選ばれることを特徴と
    する請求項８または９記載の現像装置。
12. 【請求項１２】 前記除電部材の除電有効幅Ｗｃのうち
    の、現像ローラ上のトナー層の現像ローラ回転軸方向幅
    Ｗｔを越える領域は、現像ローラとは非接触に設けられ
    ることを特徴とする請求項８または９記載の現像装置。
13. 【請求項１３】 前記除電部材の除電有効幅Ｗｃのうち
    の、現像ローラ上のトナー層の現像ローラ回転軸方向幅
    Ｗｔを越える領域の表面には、電気絶縁部材が形成され
    ていることを特徴とする請求項８または９記載の現像装
    置。
14. 【請求項１４】 前記現像装置は、トナーを収容する容
    器を有し、 前記除電部材は、前記容器と金属部材とで挟んで固定さ
    れていることを特徴とする請求項８または９記載の現像
    装置。
15. 【請求項１５】 前記除電手段の電圧印加手段は、除電
    部材に交流の電圧ＶＡＣを印加することを特徴とする請
    求項１、４または５記載の現像装置。
16. 【請求項１６】 前記除電部材への交流の印加電圧ＶＡ
    Ｃ、除電手段の電圧印加手段からの直流の印加電圧Ｖｄ
    および現像手段の電圧印加手段からの直流の印加電圧Ｖ
    ｒが、２×│Ｖｄ−Ｖｒ│＜ＶＡＣの関係を満たすこと
    を特徴とする請求項１５記載の現像装置。
17. 【請求項１７】 現像ローラ上のトナー層への実効電界
    がほぼ３×１０⁶ Ｖ／ｍとなるように、前記除電手段の
    電圧印加手段は除電部材に交流の電圧ＶＡＣを印加する
    ことを特徴とする請求項１５記載の現像装置。