JP2000321853A - 現像装置、現像カートリッジ、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナーにこれと逆極性に帯電する微粉体を外
添しても、現像剤担持体上にトナーの薄層を安定して形
成でき、良好な現像により高品質な画像を得ることを可
能とした現像装置にある。 【解決手段】 現像装置は、非磁性１成分トナーを収容
した現像容器に、現像スリーブと、これに当接した現像
ブレード等を備えてなる。現像動作時、現像ブレードに
現像バイアスを印加し、現像ブレードにブレードバイア
スを印加するが、その少なくとも一方を交流電圧する。
そして現像バイアスの直流電圧値または交流電圧実効値
を電圧値ＤＣ１とし、ブレードバイアスの直流電圧値ま
たは交流電圧実効値を電圧値ＤＣ２としたときに、電圧
値ＤＣ２が電圧値ＤＣ１に対しトナーの帯電極性と逆極
性側になるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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、この画
像形成装置に具備される現像装置、現像カートリッジお
よびプロセスカートリッジに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置では、像担
持体上に形成した静電潜像を現像装置により現像してト
ナー像として可視化することを行っている。複数色のト
ナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装
置では、色ずれのないカラー画像を目的として、図１５
に示すような中間転写体を用いた画像形成装置が提案さ
れ、実用化されている。この画像形成装置は、中間転写
体を用いることにより、転写材のサイズや厚さ等にこだ
わらずに画像形成でき、メディアフレキシビリティーの
向上も図れる。

【０００３】図１５の画像形成装置における画像形成工
程を説明する。画像形成装置は、パーソナルコンピュー
タやワークステーション等のホスト１１２と接続されて
おり、ホスト１１２からのプリント要求によりビデオイ
ンターフェースを介して画像データを受け取る。この画
像データをイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４
色に分解し、感光ドラム１１０に対し順次各色について
帯電、露光、現像工程を行ってトナー像を形成し、それ
らのトナー像をドラム状の中間転写体（中間転写ドラ
ム）１０５に重ね合わせて転写した後、記録媒体（メデ
ィア）である紙等の記録材に一括転写し、記録材上にフ
ルカラー画像を得るものである。

【０００４】第１の像担持体である感光ドラム１１０
は、所定の周速度を持って矢印方向に回転駆動される。
この感光ドラム１１０の表面は帯電手段である帯電ロー
ラ１０２により一様に帯電される。帯電ローラ１０２
は、感光ドラム１１０の表面に所定の押圧力で圧接さ
れ、感光ドラム１１０の回転にともない従動回転しなが
ら感光ドラム１１０を帯電する。つぎに１色目（たとえ
ばイエロー）の画像データに応じてＯＮ／ＯＦＦ制御さ
れた露光手段１０３による走査が施され、感光ドラム１
１０の表面に１色目の静電潜像が形成される。この１色
目の静電潜像は、複数個の現像装置１０４のうちのイエ
ロートナーを収容した現像装置１０４Ｙにより現像し
て、イエロートナー像として可視化される。現像装置１
０４（現像装置１０４Ｙ〜１０４Ｋ）については後述す
る。

【０００５】感光ドラム１１０上に形成された１色目の
トナー像は、中間転写ドラム１０５の表面に転写される
（１次転写）。第２の像担持体である中間転写ドラム１
０５は、感光ドラム１１０に対して一定の押圧力で圧接
されており、感光ドラム１１０の周速とほぼ等速の周速
度で図の矢印方向に回転駆動されている。１次転写の際
に転写されずに感光ドラム１１０の表面に残留したトナ
ーは、感光ドラム１１０に圧接したクリーナ１０６のク
リーニングブレード１０６ａにより掻き取られ、廃トナ
ー容器１０６ｂ内に収容される。

【０００６】上記の工程をマゼンタ、シアン、ブラック
にも繰り返し、２色目のマゼンタトナー像、３色目のシ
アントナー像、４色目のブラックトナー像が得られる度
に、その都度トナー像を中間転写ドラム１０５上に順次
転写し、中間転写ドラム１０５上に４色のトナー像を重
畳したフルカラー画像を形成する。

【０００７】中間転写ドラム１０５上のフルカラー画像
は、紙カセット１０８等から給紙された記録材Ｐに２次
転写ローラ１０９により静電的に一括転写される（２次
転写）。その後、記録材Ｐを定着装置１０７に送って、
４色のトナー像を定着した後、排紙部より機外へ排出
し、所望のプリント画像を得る。

【０００８】上記の画像形成装置における現像装置１０
４（１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋ）は特に
限定されるものではないが、現像装置の１つとして乾式
１成分現像装置が種々提案され、また実用化されてい
る。これは、乾式１成分現像法が一般的に装置の小型
化、簡略化が図れるためである。しかし、乾式１成分方
式の現像装置は、いずれも、現像剤担持体上に１成分現
像剤であるトナーの薄層を形成するのが難しい問題があ
った。

【０００９】しかるに、画像の解像度、鮮明度等の向上
が求められている現在、トナーの薄層形成方法およびそ
の装置に関する開発は必須となっており、これに対して
いくつかの方策が提案されている。

【００１０】たとえば特開昭５４−４３０３８号に示さ
れるように、現像剤担持体にゴムまたは金属製の現像ブ
レード（弾性規制部材）を当接させ、この現像ブレード
と現像剤担持体との当接部の間にトナーを通過させて規
制することにより、現像剤担持体上にトナーの薄層を形
成し、かつ当接部での摩擦によりトナーに十分な摩擦帯
電電荷（トリボ）を付与させるものである。この乾式１
成分現像装置および薄層形成方法は、１成分現像剤とし
てのトナー（１成分トナー）を何ら限定するものではな
い。

【００１１】磁性トナーの場合には、図１６に示すよう
な現像装置が提案されている。この現像装置１０４で
は、現像スリーブ（現像剤担持体）１２１内に配設した
ローラ状の磁石１１３の磁力により現像スリーブ１２１
上にトナーを供給して担持し、現像ブレード１２２との
当接部の間にトナーを通過させて規制し、現像スリーブ
１２１上にトナーの薄層を形成するものである。非磁性
トナーの場合には、現像スリーブ上にトナーを供給する
トナー供給部材が別途必要になる。これは、非磁性トナ
ーは磁力による供給が行えないからである。

【００１２】そこで、非磁性トナーを用いる現像装置
は、図１７のようなものが提案されている。この現像装
置１０４では、１成分現像剤としての非磁性トナーＴを
収容した現像容器１２６内に、現像ブレード１２２より
も現像スリーブ１２１の回転方向上流側の位置で、現像
スリーブ１２１に当接するポリウレタンフォーム、スポ
ンジ等からなる発泡体、あるいはファーブラシを用いた
トナー供給ローラ１２３を設け、これを矢印方向に回転
させることにより、現像スリーブ１２１上にトナーＴを
供給担持させている。

【００１３】現像スリーブ１２１上に担持されたトナー
は、現像スリーブ１２１の回転にともない現像ブレード
１２２との当接部に送られ、そこで規制されて薄層に形
成された後、感光ドラム１１０と対向した現像部へ搬送
され、感光ドラム上の静電潜像の現像に供される。現像
に消費されずに現像スリーブ１２１上に残留したトナー
は、現像スリーブ１２１の回転に従って現像容器５内に
戻され、供給ローラ１２３により剥ぎ取られる。これと
同時に、上記したように、現像スリーブ１２１上には供
給ローラ１２３により新たなトナーが供給される。

【００１４】現像スリーブ１２１が金属材料製の場合、
現像ブレード１２２として金属薄板を用いると、現像ス
リーブ１２１の摩耗の点で好ましくなく、良好なトナー
薄層を得るためには、現像ブレード１２２の現像スリー
ブ１２１との当接面にウレタン、シリコーン等のゴム材
料を用いる必要がある。また現像スリーブ１２１がウレ
タン、シリコーン等のゴム材料製の場合は、現像ブレー
ド１２２は金属薄板のもの、ウレタン、シリコーン等の
ゴム材料製のもの、いずれも用いることができる。

【００１５】上記現像装置１０４で用いられる１成分現
像剤のトナーＴにおいても、同様に、画像の解像度、鮮
明度等の向上が求められている。

【００１６】トナーの転写性の向上に関しては、トナー
形状の作用効果として、トナーを球形にすることによ
り、従来の粉砕法によって製造した不定形トナーと比べ
て、転写効率を大幅に向上することが可能であることが
分かってきた。球形トナーを製造する方法としては、主
につぎの２つがある。

【００１７】（１）従来の粉砕トナーの表面を、熱的ス
トレスや機械的ストレスにより塑性球形化処理する。
（２）重合法により製造する。

【００１８】加えて、上記方法は、外添する微粉体が現
像容器内で受けるせん断力によってトナーへの付着、解
離を繰り返すため、トナーとの接触回数が増加し、トナ
ーの摩擦帯電電荷を大きくすることができ、トナーの現
像性を向上することができる。

【００１９】また、感光ドラムに所定の圧力で圧接した
クリーニングブレードや帯電ローラにより、感光ドラム
上に残留するトナーが強固に固着し堆積する、フィルミ
ングやトナー融着という現象に対しては、たとえば特開
昭６０−３２０６０号公報に示されるように、トナーに
研磨剤成分を外添することができる。研磨剤成分が感光
ドラムの表面を適度に研磨することで、感光ドラム上に
残留するトナーが強固に固着・堆積することを未然に防
ぐことができる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記現
像装置１０４で１成分トナーＴを用いて現像動作を行っ
た場合、現像ブレード１２２と現像スリーブ１２１の当
接ニップ部の近傍において、トナーが現像スリーブ１２
１の長手方向で不均一に滞留する現象が見られ、画像不
良の原因となった。さらに現像動作を多数繰り返した場
合には、滞留するトナー量が過多となり、トナーが現像
装置からこぼれ落ちる問題が発生し、画像不良が発生し
て使用に耐えなかった。

【００２１】トナーの滞留は、図１８に示すように、現
像スリーブ１２１と現像ブレード１２２の当接部の現像
スリーブ回転方向下流側の部分、すなわちくさび形状部
Ａに発生する。そして現像動作時の現像スリーブ１２１
の回転により、くさび形状部Ａでトナーの滞留が徐々に
成長して最後にはトナーの凝集塊となり、現像スリーブ
１２１の回転にともない、くさび形状部Ａからこぼれ落
ちて画像不良となった。

【００２２】このとき、くさび形状部Ａに滞留したトナ
ーおよび現像容器１２６内のトナーは凝集度が上昇して
おり、かつ凝集度の高いトナーは凝集塊が発生しやすい
ことが分かった。

【００２３】この現象は、転写性および現像性の向上の
目的で、負帯電性トナーに対し外添剤として、トナーと
逆極性に帯電する正帯電性微粉体や弱帯電性微粉体を外
添した場合に顕著であった。さらに、感光ドラム等への
トナーのフィルミングやトナー融着を防ぐ研磨剤成分を
トナーに外添した場合にも顕著であった。

【００２４】従って、本発明の目的は、現像剤担持体と
現像剤規制部材との当接部近傍において、長手方向での
トナーの滞留を防止して、現像剤担持体上にトナーの薄
層を安定して形成することができ、良好な現像を行って
高品質の画像を得ることを可能とした現像装置、現像カ
ートリッジ、プロセスカートリッジおよび画像形成装置
を提供することである。

【００２５】本発明の他の目的は、トナーにこれと逆極
性に帯電する微粉体を外添しても、現像剤担持体上にト
ナーの薄層を安定して形成することができ、同様に、高
品質な画像を得ることを可能とした現像装置、現像カー
トリッジ、プロセスカートリッジおよび画像形成装置を
提供することである。

【００２６】本発明のその他の目的は、以下に説明する
本発明の実施例から明らかになるであろう。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像装置、現像カートリッジ、プロセスカートリッジお
よび画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明
は、回転する現像剤担持体上に現像剤を担持して搬送
し、前記現像剤担持体に当接した現像剤規制部材により
前記担持された現像剤の層厚を規制した後、像担持体と
前記現像剤担持体とが対向した現像部において現像剤に
より、前記現像剤担持体に現像バイアスを印加した下
で、前記像担持体上の静電潜像を現像する現像装置にお
いて、前記規制部材にブレードバイアスが印加され、し
かも、前記ブレードバイアスと現像バイアスの少なくと
も一方は交流電圧とされ、そして前記現像バイアスの直
流電圧値または交流電圧実効値を電圧値ＤＣ１、前記ブ
レードバイアスの直流電圧値または交流電圧実効値を電
圧値ＤＣ２としたときに、前記ブレードバイアスの電圧
値ＤＣ２が、前記現像バイアスの電圧値ＤＣ１に対し前
記現像剤の帯電極性と逆極性側になることを特徴とする
現像装置である。

【００２８】本発明によれば、前記現像剤担持体または
前記規制部材の現像剤担持体との当接部の少なくとも一
方に絶縁層を有することができる。前記規制部材は導電
性板、または前記現像剤担持体と当接する側に弾性層を
設けた導電性板からなることができる。前記規制部材
が、前記現像剤担持体に印加した現像バイアスと前記規
制部材に印加したブレードバイアスにより振動する。前
記現像剤担持体の前記規制部材よりも回転方向上流側
に、前記現像剤担持体に当接して回転する現像剤供給部
材を有する。前記現像剤供給部材が弾性ローラからな
る。前記現像剤が非磁性１成分現像剤である。前記現像
剤の鉄分に対する帯電量に対し、鉄分に対する帯電量が
同極性の場合は、絶対値として低いあるいは逆極性を示
す微粉体を前記現像剤に外添することができる。

【００２９】また、前記現像バイアスとブレードバイア
スの電源を別個に有することができる。あるいは前記現
像バイアスまたはブレードバイアスの一方の電源を有
し、他方のバイアスは、前記一方のバイアスから分圧し
て生成することができる。前記現像装置の長手方向両端
の一方側を覆うカバー内に、前記一方のバイアスを分圧
する電気回路を設けることができる。前記現像剤担持体
に当接して印加された帯電バイアスにより、前記現像剤
担持体上に担持されたトナーを帯電するトナー帯電部材
を有し、前記帯電バイアスは、前記他方のバイアスから
分圧して生成することができる。前記現像装置の長手方
向両端の一方側を覆うカバー内に、前記他方のバイアス
を分圧する電気回路を設けることができる。

【００３０】また、本発明は、上記現像装置を有する、
画像形成装置本体に着脱自在な現像カートリッジであ
る。前記一方のバイアスの電源が前記画像形成装置本体
に設けられ、前記現像カートリッジの前記画像形成装置
本体への装着により、前記一方のバイアスの電源を前記
一方のバイアスを分圧する電気回路に接続する接続部
を、前記現像装置の長手方向両端の一方側を覆うカバー
内に設けることができる。

【００３１】さらに、本発明は、上記現像装置を有す
る、画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッ
ジである。前記一方のバイアスの電源が前記画像形成装
置本体に設けられ、前記プロセスカートリッジの前記画
像形成装置本体への装着により、前記一方のバイアスの
電源を前記一方のバイアスを分圧する電気回路に接続す
る接続部を、前記現像装置の長手方向両端の一方側を覆
うカバー内に設けるようにすることができる。

【００３２】さらにまた、本発明は、上記現像装置を有
する画像形成装置である。現像カートリッジを着脱自在
に有する画像形成装置である。プロセスカートリッジを
着脱自在に有する画像形成装置である。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施例を図面
に則して更に詳しく説明する。

【００３４】実施例１ 図１は、本発明の現像装置の一実施例を示す概略構成図
である。

【００３５】本現像装置４は、図１５に示したような画
像形成装置の現像装置１０４Ｙ〜１０４Ｋとして設置さ
れ、感光ドラム１１０上の静電潜像を現像するのに使用
される。本実施例では、現像装置４は、画像形成装置本
体に着脱自在な現像カートリッジとされているが、固定
設置のタイプとすることもできる。

【００３６】現像装置４は、図１に示すように、１成分
現像剤の非磁性トナー（１成分トナー）Ｔを収容した現
像容器６に、現像スリーブ１、現像ブレード２、トナー
供給回収ローラ３および撹拌羽根５等を備えて構成され
ている。

【００３７】現像スリーブ１は、基本的に、アルミニウ
ムおよびその合金、ステンレス等の金属で形成された円
筒体からなっている。金属の材質は円筒への成形加工が
容易であれば、特に限定されない。本実施例では、現像
スリーブ１は、外径２０ｍｍのアルミニウム製円筒体の
表面に、結着樹脂バインダーに球状粒子を添加した被膜
層を形成してなっている。結着樹脂バインダー、球状粒
子とも、公知の材料が使用可能である。これにより、ト
ナーに対する摩擦帯電性の向上と、現像スリーブ１表面
の機械的強度の向上を図っているが、特に被膜層を設け
る構成に限るものではない。現像スリーブ１は、所定の
周速度で図の矢印方向に回転駆動される。

【００３８】現像スリーブ１の上方にはトナー規制部材
である現像ブレード２が、押さえ板金７に支持され、か
つ自由端側の先端近傍を現像スリーブ１の外周面に面接
触状態で当接するように設けられている。現像ブレード
２の当接方向は、当接部に対して先端側が現像スリーブ
１の回転方向上流側に位置する、いわゆるカウンター方
向である。

【００３９】本実施例では、現像ブレード２は、金属薄
板２ａとしてのバネ弾性を有する厚さ０．１ｍｍのリン
青銅板に、弾性部材２ｂである厚さ１ｍｍのポリアミド
エラストマーを接着しもしくは射出成形してなってお
り、弾性部材２ｂ側を現像スリーブ１の表面に対して所
定の線圧で当接している。金属薄板２ａにより現像スリ
ーブ１に対する現像ブレード２の圧接力を維持し、ポリ
アミドエラストマーにより負帯電性のトナーに対する帯
電性を持たせるものである。金属薄板は現像ブレードの
圧接力を維持するものであれば特に限定されず、また弾
性部材もトナーの帯電性を考慮して選択可能である。弾
性部材は、現像スリーブ１と現像ブレード２の金属薄板
との間のリーク防止の点で、印加される電圧によって所
定値以上の抵抗を持つことはいうまでもない。

【００４０】本発明では、この現像ブレード２の金属薄
板は、現像ブレード２に電圧（ブレードバイアス）を印
加する際の電極としての働きを兼ねている。現像スリー
ブ１には現像電源８が接続され、現像ブレード２の金属
薄板にはブレード電源９が接続され、金属薄板と現像ス
リーブ１との間に所定の電位差を形成するように制御さ
れる。現像ブレード２等へのバイアスの印加方法および
その作用効果については後述する。

【００４１】トナー供給ローラ３は、スポンジ構造や芯
金上にレーヨン、ナイロン等の繊維を植毛したファーブ
ラシ構造のものが、現像スリーブに対するトナーの供給
および現像残りのトナーの剥ぎ取りの点から好ましく、
本実施例では、芯金上にウレタンフォームを設けた直径
２０ｍｍの弾性ローラを用いている。この弾性ローラか
らなる供給ローラ３は、現像スリーブ１に当接して、図
示しない駆動手段により現像スリーブ１と同一方向に回
転駆動して使用する。

【００４２】トナーＴについて説明する。本実施例で
は、現像剤は非磁性１成分現像剤の非磁性トナーＴとさ
れているが、本発明は、磁性トナーおよび粉砕トナーに
も応用可能である。本実施例では、非磁性トナーＴとし
て、転写効率を大幅に向上させたほぼ球形状のトナーを
用いている。具体的には形状係数ＳＦ−１が１００〜１
８０で、ＳＦ−２が１００〜１４０であるものを用いて
いる。

【００４３】この形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２は、日立
製作所ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い、トナー像を
無作為に１００個サンプリングし、その画像情報をイン
ターフェースを介してニコレ社製の画像解析装置（Ｌｕ
ｓｅｘ３）に導入して解析を行い、下記式より算出され
た値として定義している。

【００４４】ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）²／ＡＲＥ
Ａ｝×（π／４）×１００ ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）²／ＡＲＥＡ｝×（π／４）
×１００ ただし、ＭＸＬＮＧ：絶対最大長、ＡＲＥＡ：トナー投
影面積、ＰＥＲＩ：周長 このトナーの形状係数ＳＦ−１は球形度合いを示し、１
００から大きくなるにつれて球形から徐々に不定形にな
る。ＳＦ−２は凸凹度合いを示し、１００から大きくな
るにつれてトナー表面の凹凸が顕著になる。

【００４５】トナーの製造方法としては、トナーが上記
形状係数の範囲内になれば、特に限定されるものではな
い。たとえば、従来の粉砕トナーの表面を熱的・機械的
ストレスにより塑性球形化処理することも可能である
し、懸濁重合法により直接トナーを製造する方法や、単
量体は可溶で得られる重合体は不溶な水系有機溶媒を用
い、直接トナーを生成する分散重合法、水溶性極性開始
剤の存在下で直接重合し、トナーを生成するソープフリ
ー重合法に代表される乳化重合法等を用いることも可能
である。

【００４６】本実施例では、重合トナーとして、比較的
容易に球状係数ＳＦ−１を１００〜１８０、ＳＦ−２を
１００〜１４０に調整でき、粒度分布がシャープな粒径
４〜８μｍの微粒子トナーが得られる、常圧下または加
圧下での懸濁重合法を用い、モノマーとしてスチレンと
ｎ−ブチルアクリレート、荷電制御剤としてサリチル酸
金属化合物、極性レジンとして飽和ポリエステル、さら
に着色剤を加え、重量平均粒径が約７μｍの着色懸濁粒
子を製造した。

【００４７】このトナーは、無機微粉体であるケイ酸微
粉体を外添して使用した。ケイ酸微粉体はシリカ等であ
り、その表面にはカップリング処理、オイル処理等の有
機処理が可能である。また窒素吸着によるＢＥＴ比表面
積が３０〜４００ｍ²／ｇの範囲のものが好ましい。本
実施例では、疎水性シリカを１．２ｗｔ％を外添した
が、当然これに限定されるものではない。

【００４８】さらにトナーの現像性および転写性を向上
する目的で、トナーと逆極性になる、つまり負帯電性の
トナーに対し正帯電性を示す微粉体および弱帯電性を示
す微粉体を、また、感光ドラムのフィルミングを防止す
る目的で、研磨剤としての効果を有する微粉体をトナー
に外添する。

【００４９】研磨剤としての効果を有する微粉体として
は、 Ｍ_XＴｉ_YＯ_Z ・・・（１） ただし、Ｍ：金属元素、Ｔｉ：チタニウム元素、Ｏ：酸
素原子、Ｘ、ＹおよびＺ：０でない正の数で代表される
複合金属酸化物微粒子があり、Ｍには、たとえばストロ
ンチウム、バリウム、マグネシウム、カルシウムとの元
素が挙げられる。これらの中でも、Ｍがストロンチウム
である場合が、特に研磨剤としての効果が高い。

【００５０】本実施例において、形状係数ＳＦ−１が１
００〜１８０、ＳＦ−２が１００〜１４０で、重量平均
粒径が約７μｍの負帯電性の非磁性トナーに対し、疎水
性シリカを１．２ｗｔ％と、つぎに示す微粉体０．８ｗ
ｔ％を外添し、これを上記構成の現像装置４に用いて現
像に供し、画像形成を行って、現像ブレード２と現像ス
リーブ１との当接ニップ部に、トナーが現像スリーブ長
手方向で不均一に滞留する現象が発生するかを実験し
た。

【００５１】具体的には、外添した微粉体によって異な
る３種類の非磁性トナーを使用した。その微粉体は、
無機微粉体でかつ研磨剤効果を有する金属酸化物ＳｒＴ
ｉＯ ₃、研磨剤効果を有さない金属酸化物ＳｒＳｉ
Ｏ₃、研磨効果を有する別の金属酸化物ＣａＴｉＯ₃で
ある。

【００５２】実験には、従来と同様の画像形成装置を使
用し、５００枚の画像形成を行った。現像ブレード２の
現像スリーブ１への当接条件は、全て同じとし、現像ス
リーブ長手方向の１ｃｍあたりの線圧を２５ｇ／ｃｍ、
当接最上流位置（スリーブ回転方向の上流）からブレー
ド自由端までの距離を１ｍｍとした。このとき、現像ブ
レードの金属薄板と現像スリーブは等電位とした。結果
を表１に示す。

【００５３】

【表１】 表１に示されるように、〜の微粉体を使用した全て
の実験で、トナーが長手方向に不均一に滞留する現象が
発生した。

【００５４】微粉体の摩擦帯電量の測定は、温度２３
℃、湿度６０％の環境下で、キャリアとしてＥＦＶ２０
０／３００（パウダーテック社製）を用いて行った。こ
のキャリア１０．０ｇと微粉体０．２ｇを容量５０ｍｌ
のポリエチレン製の容器に入れ、手で９０回振盪する。
ついで、図１４に示すような測定装置の底が５００メッ
シュの導電性スクリーン８３になった金属製の測定用器
８２に入れ、容器８２に金属製のフタ８４を被せる。こ
の状態の測定用器８２全体の重量を計り、これをＷ１
（ｇ）とする。

【００５５】つぎに、測定用器８２を吸引機８１に設置
し（吸引機８１の少なくとも測定用器８２と接する部分
は絶縁体）、吸引口８７から吸引し、風量調節弁８６を
調節して真空計８５の圧力を２４５０Ｐａとして、この
状態で２分間吸引を行い微粉体を吸引除去する。このと
きの測定用器８２に接続した電位計８９が示す電位を読
み、これをＶ１（Ｖ）とする。また吸引後の測定容器８
２全体の重量を計り、これをＷ２（ｇ）とする。測定用
器８２に電位計８９と並列接続したコンデンサ８８の容
量をＣ１（ｍＦ）とすると、微粉体の摩擦帯電量は、下
式： 摩擦帯電量（ｍＣ／ｋｇ）＝Ｃ１×Ｖ１／（Ｗ１−Ｗ
２） のごとく計算される。

【００５６】この結果により、現像ブレード１と現像ス
リーブ２との当接ニップ部付近において、トナーが滞留
する現象は、研磨剤としての効果の有無、金属酸化物の
種類によらずに発生することが分かった。

【００５７】つまり、これら微粉体は、キャリア（鉄
粉）に対する帯電が正帯電性であるか、絶対値で１０μ
Ｃ／ｇ以下の弱帯電性であった。１成分トナーの鉄粉キ
ャリアに対する帯電量、および本実施例で用いた疎水性
シリカを外添した１成分トナーの鉄粉キャリアに対する
帯電量が−３０〜−８０μＣ／ｇであることから、本発
明の現像装置では、微粉体がトナーにより摩擦帯電を受
けた際に、その帯電系列から微粉体がトナーとは逆極性
に帯電していることが分かった。以上のことから、トナ
ーが現像スリーブ１の長手方向に不均一に滞留する現象
は、トナーとこれと逆極性に帯電する微粉体が静電的に
凝集することにより引き起こされるものである。

【００５８】従来例のところで述べたように、特に、こ
の静電凝集が現像ブレード２と現像スリーブ１との当接
ニップ部において、現像スリーブ回転方向下流側のくさ
び形状部で発生すると、現像動作時の現像スリーブの回
転により、トナーの滞留がくさび形状部で徐々に成長し
て最後には凝集塊となり、現像スリーブの回転にともな
って、トナー凝集塊がくさび形状部からこぼれ落ちて画
像不良の原因となる。

【００５９】本発明者らは、この問題を解決するべく、
現像スリーブと現像ブレード間の電位差について着目
し、実験を行った。実験は表１の実験で使用した微粉体
が〜の３種類のトナーを使用し、長手手方向でのト
ナーの不均一滞留現象をよりよく明確にするために、現
像スリーブ１を空回転させて、現像ブレード２と現像ス
リーブ１との間の電位差を変化し、トナーの滞留の有無
を確認した。

【００６０】現像ブレードの現像スリーブへの当接条件
は、前と同じで、現像スリーブ長手方向の１ｃｍあたり
の線圧を２５ｇ／ｃｍ、当接最上流位置（スリーブ回転
方向の上流）からブレード自由端までの距離を１ｍｍと
した。前述したように、現像スリーブ１と現像ブレード
２には、それぞれ電源８、９が接続されている。現像ス
リーブ１には現像バイアスとして、現像時を考慮して、
直流電圧−３５０Ｖを印加した。現像ブレード２の金属
薄板には、直流電圧を０〜−５００Ｖまで変化させて印
加した。０Ｖのときは現像ブレードを接地した。結果を
表２に示す。

【００６１】

【表２】 表２から、負帯電性１成分トナーでは、現像スリーブに
印加する直流電圧（これをＤＣ１とする）に対して、現
像ブレードに印加する直流電圧（これをＤＣ２とする）
が、 ＤＣ１＜ＤＣ２≦０ の場合において、現像スリーブ長手方向でトナーが不均
一に滞留するの防止できることが分かった。

【００６２】さらなる考察の結果、現像スリーブに対す
る現像ブレードの電位をプラス側にすることにより、負
帯電性１成分トナーと逆極性に帯電する微粉体は、特に
現像スリーブと現像ブレードの当接部およびその近傍に
おいて、静電的に凝集することが抑制され、それにより
引き起こされる長手方向でのトナー不均一滞留の発生を
防いでいることが分かった。

【００６３】正帯電性１成分トナーの場合は、これと逆
極性に帯電する微粉体が外添されていれば、現像スリー
ブに対して現像ブレードの電位をマイナス側にすればよ
い。

【００６４】しかしながら、現像動作を多数繰り返した
現像装置では、現像スリーブと現像ブレードに直流電圧
を印加した場合でも、長手方向でのトナー不均一滞留を
解消することができなかった。また現像動作を多数繰り
返した現像装置では、トナーの凝集度が極めて上昇して
いた。

【００６５】現像動作を多数繰り返すと、トナーの凝集
度が上昇し、トナーが不均一に滞留する原因を検討する
ために、耐久試験後のトナーを観察した結果、以下のこ
とが分かった。 （１）耐久試験に使用後のトナーでは、ケイ酸微粉体が
トナー表面に埋め込まれている。（２）加えて、負帯電
性トナーに外添する逆極性となる正帯電性微粉体、弱帯
電性微粉体は、トナーに対する相対的重量比が初期より
も耐久試験後で増加している。

【００６６】これらの結果から、現像動作を多数繰り返
すと、トナーは、トナー同士および現像ブレードや現像
スリーブによる摺擦を受けて摩擦劣化し、特に非磁性ト
ナーにおいては、現像スリーブ１と供給ローラ３との摺
擦によるせん断力によって、より劣化しやすいことが分
かった。このため、ケイ酸微粉体がトナー表面に埋め込
まれてしまい、トナー同士の間に微粉体が存在すること
により作用していた流動性の付与効果が失われ、凝集度
が上昇していることが分かった。

【００６７】また逆極性になる正帯電性微粒子、弱帯電
性微粉体のトナーに対する相対的重量比が、トナーの初
期よりも耐久試験後で増加していることによって、トナ
ーと微粉体の静電凝集がより発生しやすいことが分かっ
た。

【００６８】この問題を解決するために、現像スリーブ
１および現像ブレード２に印加する電圧について着目
し、実験を行った。実験は、長手方向でのトナーの不均
一滞留現象をよりよくわかりやすくするために、現像ス
リーブを空回転させて、現像ブレードと現像スリーブと
の間の電位差を変化し、トナーの滞留の有無を確認し
た。空回転は１０時間で現像装置の耐久寿命に相当す
る。

【００６９】現像ブレードの現像スリーブへの当接条件
は、これまでと同様、現像スリーブ長手方向の１ｃｍあ
たりの線圧を２５ｇ／ｃｍ、当接最上流位置（スリーブ
回転方向の上流）からブレード自由端までの距離を１ｍ
ｍとした。

【００７０】まず、初めに、現像動作を考慮し、現像ス
リーブ１には現像バイアスとして、交流電圧を印加す
る。このとき交流電圧のＶｐｐを変化させるが、その実
効値は常に−３５０Ｖとする。これに対して、現像ブレ
ードの金属薄板には、−２００Ｖを印加する。結果を表
３に示す。

【００７１】

【表３】 つぎに、現像スリーブに直流電圧−３５０Ｖを印加し、
現像ブレードの金属薄板には交流電圧を印加する。この
とき交流電圧のＶｐｐを変化させるが、その実効値は常
に−２００Ｖとする。結果を表４に示す。

【００７２】

【表４】 以上の結果より、現像スリーブ１に印加する現像バイア
スと、現像ブレード２に印加するブレードバイアスの少
なくとも一方を交流電圧とすれば、現像動作を多数繰り
返した現像装置でも、現像スリーブ１と現像ブレード２
の当接ニップ部近傍で、トナーの長手方向での不均一滞
留を解消することができることが分かった。

【００７３】これは、現像スリーブ１と現像ブレード２
の少なくとも一方に交流電圧を印加することにより、現
像スリーブと現像ブレードとの当接部に形成される交番
電界で現像ブレードが振動して、現像動作の繰り返しに
より凝集度が上昇したトナーをほぐし、トナーを滞留さ
せないためであると思われる。

【００７４】以上の実験結果に鑑み、本発明では、現像
スリーブ１に印加する現像バイアスと、現像ブレード２
に印加するブレードバイアスの少なくとも一方を交流電
圧とする。そして先のＤＣ１、ＤＣ２を改めて使用し
て、ブレードバイアスの直流電圧値または交流電圧実効
値を電圧値ＤＣ１とし、ブレードバイアスの直流電圧値
または交流電圧実効値を電圧値ＤＣ２としたときに、現
像バイアスの電圧値ＤＣ１とブレードバイアスの電圧値
ＤＣ２とをトナーの帯電極性と同極性側で、かつブレー
ドバイアスの電圧値ＤＣ２が、現像バイアスの電圧値Ｄ
Ｃ１に対しトナーの帯電極性と逆極性側になるようにす
る。

【００７５】すなわち、本実施例では、負帯電性のトナ
ーを使用するので、 ＤＣ１＜ＤＣ２≦０ ・・・（２） とする。

【００７６】具体的には、図２示すように、現像スリー
ブには現像バイアスとして、Ｖppが１８００Ｖで、実効
値ＤＣ１がー３５０Ｖの交流電圧を印加し、現像ブレー
ドにはブレードバイアスとして、直流電圧値ＤＣ２が−
２００Ｖの直流電圧を印加した。

【００７７】もちろん、これに限定されるものではな
く、現像ブレードに印加する現像バイアスの電圧値ＤＣ
１、すなわち直流電圧値もしくは交流電圧の実効値が、
現像スリーブに印加するブレードバイアスの電圧値ＤＣ
２、すなわち直流電圧値もしくは交流電圧の実効値より
も、トナーの帯電極性とは逆の極性側となればよい。

【００７８】この条件で、現像動作をその耐久寿命まで
長期間行ったところ、トナーの滞留が過多となったり、
それによりトナー凝集塊がこぼれ落ちて画像不良を招く
というような現象が発生しなかった。

【００７９】本実施例は、以上の構成をとるので、従来
問題であった、現像ブレードと現像スリーブの当接ニッ
プ部において、１成分トナーが長手方向で不均一に滞留
する現象を防ぎ、現像スリーブ上に均一な厚さのトナー
薄層を安定して形成することができ、感光ドラム上の潜
像を良好に現像することが可能となった。

【００８０】またトナーに、これと逆極性を示す微粉体
を外添してあっても、現像ブレードと現像スリーブとの
当接ニップ部で、トナーが凝集するのを防ぎ、現像スリ
ーブ上に均一な厚さのトナー薄層を安定して形成するこ
とができ、感光ドラム上の潜像を良好に現像することが
可能となった。

【００８１】さらに凝集度の高いトナーにおいても、現
像ブレードと現像スリーブの当接ニップ部において滞留
する現象を防ぎ、その耐久寿命まで現像スリーブ上に均
一な厚さのトナー薄層を安定して形成することができ、
感光ドラム上の潜像を良好に現像することが可能となっ
た。

【００８２】実施例２ 本実施例は、図１に示した実施例１の現像装置におい
て、現像スリーブ１と現像ブレード２の構成を変えた。
本実施例のその他の構成は、実施例１と同様である。以
下、図１を援用して本実施例を説明する。

【００８３】本実施例では、現像スリーブ１は、アルミ
ニウム、その合金、ステンレス等の金属の円筒体の周囲
に、基層とその上の表層とからなる弾性層を設けて構成
されており、外径２０ｍｍを有する。弾性層の基層はＮ
ＢＲ等のゴムからなり、表層はエーテルウレタンやナイ
ロン等からなっている。もちろん、これらに限定される
ものではなく、基層にスポンジ等の発泡体を用い、表層
にゴム弾性層を形成した等の構造も可能である。現像ス
リーブ１の抵抗も、現像スリーブ１と現像ブレード２と
の間でのリークを防止し、かつ良好な画質を得る点か
ら、適切な値を選択することが可能である。

【００８４】また、本実施例では、現像ブレード２は、
バネ弾性を有する厚さ０．１ｍｍのＳＵＳ金属製の薄板
のみからなっており、現像スリーブ１の表面に所定の線
圧で当接されている。

【００８５】もちろん、現像スリーブ１に対する現像ブ
レード２の圧接力を維持し、負帯電性のトナーに対する
良好な帯電性を持たせることを目的として、実施例１と
同様、現像ブレード２を、金属薄板２ａの現像スリーブ
１との当接部側にシリコーン、ウレタン等の弾性部材２
ｂを設けた構成としてもよい。

【００８６】本実施例の現像装置４においても、実施例
１と同様、現像ブレード２と現像スリーブ１との当接ニ
ップ部において、トナーが長手方向に不均一に滞留する
現象が発生し、現像動作を多数繰り返した場合には、滞
留するトナー量が過多になり、現像スリーブ表面から外
部にトナーがこぼれ落ち、画像不良を生じて使用に耐え
なくなる。

【００８７】これに対し、現像スリーブ１よりも現像ブ
レード２の電位をプラス側にすると、負帯電性のトナー
と逆極性に帯電する微粉体が現像ブレード２に付着せ
ず、現像スリーブ１側に積極的に供給されることによ
り、特に現像スリーブと現像ブレードとの当接部および
その近傍で、微粉体が静電的に凝集することが抑制さ
れ、微粉体の凝集により引き起こされる長手方向でのト
ナーの不均一滞留を防ぐことができることが分かった。

【００８８】正帯電性のトナーでは、これと逆極性に帯
電する微粉体が外添されていれば、現像スリーブ１に対
して現像ブレード２の電位をマイナス側にすればよい。
さらに、現像ブレード２に交流電圧を印加することによ
り、耐久寿命近くまで現像動作を繰り返した際に、トナ
ーが長手方向で不均一に滞留する現象を解消できる。

【００８９】以上の実験結果に鑑み、本実施例では、現
像装置の現像スリーブ１に現像バイアスとして直流電圧
を印加し、現像ブレード２に現像バイアスとして交流電
圧を印加し、その現像バイアスの直流電圧ＤＣ１に対し
て、ブレードバイアスの交流電圧の実効値ＤＣ２を、 ＤＣ１＜ＤＣ２≦０ となるように設定した。

【００９０】具体的には、図３に示すように、現像スリ
ーブに印加する現像バイアスの直流電圧ＤＣ１は−３５
０Ｖ、現像ブレードに印加するブレードバイアスの交流
電圧は、Ｖppが８００Ｖで、実効値ＤＣ２が−２００Ｖ
とした。もちろん、これに限定されるものではない。

【００９１】この条件で、現像動作を長期間行ったとこ
ろ、トナーの滞留が過多となったり、それによりトナー
凝集塊がこぼれ落ちて画像不良となるような現象が発生
しなかった。

【００９２】本実施例は、以上のように構成され、実施
例１と同様、従来問題であった、現像ブレードと現像ス
リーブの当接ニップ部において、長手方向での１成分ト
ナーの不均一滞留を防ぎ、またトナーにこれと逆極性を
示す微粉体を外添してあった場合のトナーの凝集を防
ぎ、さらに凝集度の高いトナーにおける滞留を防いで、
いずれも、現像スリーブ上に均一な厚さのトナー薄層を
安定して形成することができ、感光ドラム上の潜像を良
好に現像することが可能となった。

【００９３】以上の実施例１〜２では、現像装置４は、
図１５に示すような画像形成装置本体に着脱可能な現像
カートリッジとして用いたが、画像形成装置本体に固定
設置して、トナーを補給するタイプの現像装置としても
よい。また少なくとも現像装置４と感光ドラム１１０と
を一体に組み込んで、画像形成装置本体に着脱自在なプ
ロセスカートリッジに構成してもよい。このプロセスカ
ートリッジには、他に、図１５に示したクリーナ１０６
や帯電装置１０２等を組み込むこともできる。

【００９４】実施例３ 図４は、本発明の現像装置のさらに他の一実施例を示す
概略構成図である。

【００９５】本実施例では、現像スリーブ１に現像バイ
アスを印加する現像電源８を設けているが、実施例１〜
２と違って、現像ブレード２にはブレードバイアスを印
加するブレード電源を設けていない。その代わり、現像
スリーブ１に印加した現像バイアスから、図５に示すよ
うなＲＣ等価回路によって分圧して、ブレードバイアス
を現像ブレード２に印加するようにしたことが特徴であ
る。

【００９６】現像装置４は、画像形成装置本体に固定設
置のタイプでも、着脱自在な現像カートリッジのタイプ
でもよい。

【００９７】現像バイアスは、図６に示すように、Ｖpp
＝１８００Ｖ、周波数ｆ＝２０００ＨzのＡＣ電圧に、
Ｖdc＝−３００Ｖを重畳した電圧とされており、現像動
作時に、現像スリーブ１に実効値−３００ＶのＡＣ電圧
が印加され、これにより、現像ブレード２にはブレード
バイアスとして、実効値−２００ＶのＡＣ電圧が印加さ
れる。

【００９８】ブレードバイアスは、図５のコンデンサー
Ｃ１、Ｃ２において、主に現像バイアスのＡＣ成分のＶ
ppを分圧し、抵抗Ｒ１、Ｒ２で実効値もしくは直流電圧
を調整している。同様なバイアスを得られる等価回路な
らば、図５に示したものに限られない。

【００９９】本実施例は、以上のように構成され、実施
例１と同様、現像ブレードと現像スリーブの当接ニップ
部において、長手方向での１成分トナーの不均一滞留を
防ぎ、またトナーにこれと逆極性を示す微粉体を外添し
てあった場合のトナーの凝集を防ぎ、さらに凝集度の高
いトナーにおける滞留を防いで、いずれも、現像スリー
ブ上に均一な厚さのトナー薄層を安定して形成すること
ができ、感光ドラム上の潜像を良好に現像することが可
能となった。さらに、本実施例では、現像スリーブの電
源の他に、現像ブレードの電源を設ける必要がないの
で、現像装置、ひいては画像形成装置を安価かつコンパ
クトにすることができる利点もある。

【０１００】実施例４ 本実施例は、現像装置４が画像形成装置本体に着脱自在
な現像カートリッジとされており、図７に示すように、
現像スリーブ１に接続した電源供給部１０を有する。現
像電源８は画像形成装置本体側に設置されており、この
カートリッジタイプの現像装置４を画像形成装置本体に
装着したときに、電源供給部１０を現像電源８に接続す
るようにしてある。

【０１０１】本実施例では、電源８から現像スリーブ１
に印加する現像バイアスを、図６のＲＣ等価回路、すな
わち電圧分圧部により分圧して、現像ブレード２にブレ
ードバイアスを印加する。

【０１０２】本実施例でも、現像動作時に、現像スリー
ブ１に現像バイアスとして、Ｖpp＝１８００Ｖ、周波数
ｆ＝２０００ＨzのＡＣ電圧に、Ｖdc＝−３００Ｖを重
畳した、実効値−３００ＶのＡＣ電圧を印加し、現像ブ
レード２にはブレードバイアスとして、実効値−２００
ＶのＡＣ電圧を印加した。

【０１０３】本実施例によっても、実施例３と同様、現
像ブレードと現像スリーブの当接ニップ部において、長
手方向での１成分トナーの不均一滞留等を防ぎ、現像ス
リーブ上に均一な厚さのトナー薄層を安定して、感光ド
ラム上の潜像を良好に現像することができ、また現像装
置、ひいては画像形成装置を安価かつコンパクトにする
ことができる。

【０１０４】実施例５ 本実施例では、図８に示すように、現像装置４の現像ス
リーブ１に対しトナー帯電ローラ１１を設置している。
現像装置４は、実施例４と同様、画像形成装置本体に着
脱自在な現像カートリッジとされ、現像スリーブ１に接
続した電源供給部１０を有する。

【０１０５】上記のトナー帯電ローラ１１はＮＢＲ製の
ゴムローラからなり、現像容器６に押圧部材１２によっ
て取り付けて、現像スリーブ１の表面に圧接されてい
る。帯電ローラ１１は現像スリーブ１と同速度で回転さ
れ、その回転は現像スリーブ１の従動回転でも、現像ス
リーブ１と独立の駆動回転でもどちらでもよい。このト
ナー帯電ローラ１１は、現像スリーブ１上のトナー層が
不均一になり、トナーの帯電量が不十分になる場合に、
トナー帯電ローラ１１に帯電バイアスを印加して放電さ
せることにより、現像スリーブ１上の帯電が不十分なト
ナーを帯電させるように使用される。

【０１０６】本実施例でも、カートリッジタイプの現像
装置４を画像形成装置本体に装着したときに、電源供給
部１０を画像形成装置本体側に設置された現像電源８に
接続する。

【０１０７】実施例１と同様、現像動作時、現像スリー
ブ１に現像バイアスとして、図１０に示すように、Ｖpp
＝１８００Ｖ、周波数ｆ＝２０００ＨzのＡＣ電圧に、
Ｖdc＝−３００Ｖを重畳した、実効値−３００ＶのＡＣ
電圧を印加した。

【０１０８】トナー帯電ローラ１１への帯電バイアス
は、本実施例では、電源８から現像スリーブ１に印加し
た現像バイアスから分岐し、図９に示すような等価回路
（電圧分圧部）によって分圧して印加するようにした。

【０１０９】図１０に示すように、現像動作時、帯電バ
イアスは、Ｖpp＝６００Ｖ、周波数ｆ＝２０００Ｈzの
ＡＣ電圧に、Ｖdc＝−９５０Ｖを重畳した、実効値−９
５０のＡＣ電圧を印加した。このトナー帯電バイアス
は、図９の等価回路のコンデンサーＣ３、Ｃ４によって
調整される。同様なバイアスを得られる等価回路なら
ば、図９に示したものに限られない。

【０１１０】現像ブレード２へのブレードバイアスは、
トナー帯電ローラ１１に印加したトナー帯電バイアスか
ら分岐し、図９に示すような等価回路（電圧分圧部）に
よって分圧して印加するようにした。

【０１１１】現像動作時、図１０に示すようなブレード
バイアスを印加した。図１０のコンデンサーＣ１、Ｃ２
において、主に現像バイアスのＡＣ成分のＶｐｐを分圧
し、抵抗Ｒ１、Ｒ２で実効値もしくは直流電圧を調整し
ている。同様なバイアスを得られる等価回路ならば、図
１０に示したものに限られない。

【０１１２】本実施例によっても、実施例４と同様、現
像ブレードと現像スリーブの当接ニップ部において、長
手方向での１成分トナーの不均一滞留等を防ぎ、現像ス
リーブ上に均一な厚さのトナー薄層を安定して、感光ド
ラム上の潜像を良好に現像することができる他、現像装
置、ひいては画像形成装置を安価かつコンパクトにする
ことができる。

【０１１３】実施例６ 本実施例は、現像装置における現像スリーブ等への電圧
供給系の実装について説明する。

【０１１４】図１１は、本発明の一実施例における現像
カートリッジを示す断面図、図１２は、図１１の現像カ
ートリッジのカバー部材内部の電圧発生回路とトナー帯
電ローラ等との接続部の構造を示す斜視図、図１３は、
図１１の現像カートリッジのカバー部材と電圧発生回路
を示す断面図である。

【０１１５】図１１において、電源Ｅは画像形成装置本
体に設置されており、電源Ｅは、現像カートリッジとさ
れた現像装置４の内部、図示しない電源供給部を経て現
像スリーブ１およびトナー供給ローラ３へとつながって
いる。電源Ｅには、現像動作時に現像スリーブ１に印加
する現像バイアスが設定されており、現像バイアスは、
Ｖpp＝１８００Ｖ、周波数ｆ＝２０００Ｈzの矩形波の
交流電圧に、Ｖdc＝−３００Ｖを重畳した電圧、すなわ
ち実効値−３００ＶのＡＣ電圧を印加した。

【０１１６】トナー帯電ローラ１１に与えるトナー帯電
バイアスは、現像装置４内の電圧発生回路１８内で現像
バイアスから分岐して印加される。帯電バイアスは、Ｖ
pp＝６００Ｖ、周波数ｆ＝２０００Ｈzの矩形波の交流
電圧に、Ｖdc＝−９５０Ｖを重畳した電圧、すなわち実
効値−９５０ＶのＡＣ電圧を印加した。

【０１１７】現像ブレード２へのブレードバイアスは、
回路１８内で帯電バイアスから分岐して印加される。

【０１１８】図１２は、本実施例の特徴を示す現像カー
トリッジのカバー部材３４内の電圧発生回路とトナー帯
電ローラ１１、現像ブレード２との接続部の構造を示す
斜視図である。符号２１ａ〜２１ｃで示されるバイアス
供給板金は、バイアス受け取り部２１ａで、図示しない
画像形成装置本体側のバイアス接点部から現像バイアス
を受け取り、現像スリーブ接点部２１ｂで現像スリーブ
１に、またトナー供給ローラ接点部２１ｃでトナー供給
ローラ３に現像バイアスを供給している。

【０１１９】一方、電圧発生回路１８へのバイアスの供
給は、バイアス分岐板金２２が板金接触部２２ａでバイ
アス供給板金２１と接触してバイアスを受け取って、バ
イアスの供給を行っている。電圧発生回路１８はアース
接続板金２３で図示しないアース接点部に接続されてい
る。また電圧供給板金２４で、現像スリーブの軸受け部
材２５に取り付けられた接続板金２６の先端に取り付け
た図示しないバネ接点部材に接続されている。バネ接点
部材で受けたバイアスは接続板金２６を導通し、バネ接
続部材２７によりローラバイアス接続板金２８に導通
し、トナー帯電ローラ１１にバイアスが供給される。

【０１２０】図１３において、電圧発生回路１８には電
気素子として、ダイオード２９、コンデンサー３０、３
１、抵抗３２、３３が使用されている。それらの電気素
子は、カバー部材３４に一体的に設けられている受け部
によって受けられており、バイアス分岐板金２２、スリ
ーブバイアス供給板金２４、アース接続板金２３、ブレ
ード接続板金３５で押さえ付けられ保持されている。そ
れぞれの板金は、熱カシメ等の方法によりカバー部材３
４に取り付けられている。ここで、ブレード接続板金３
５にブレード接点板金３６が接触しており、図１２に示
すように、接点部３６ａとブレード押え板金２０が接続
して、現像ブレード２にバイアスが印加される。

【０１２１】本実施例によれば、現像装置の長手方向両
端の一方側を覆うカバー部材内に、電源供給部から現像
スリーブに供給される現像バイアスを分圧して、現像ブ
レードにブレードバイアスを供給する電気回路を設けた
ので、高圧接点の数を増さずに、現像スリーブ１と現像
ブレード２にバイアスを印加することができ、現像ブレ
ードと現像スリーブとの当接ニップ部において、長手方
向での１成分トナーの不均一滞留等を防ぎ、現像スリー
ブ上に均一な厚さのトナー薄層を安定して、感光ドラム
上の潜像を良好に現像することができる。また接点の数
が増えないので、新規接点用の面積を設ける必要がな
く、装置を小型化するのに障害とならない。

【０１２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
トナーにこれと逆極性に帯電する微粉体を外添してあっ
ても、現像剤担持体と現像剤規制部材との当接部近傍に
おいて、長手方向でのトナーの滞留を防止して、現像剤
担持体上にトナーの薄層を安定して形成することがで
き、良好な現像を行って高品質の画像を得ることを可能
とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一実施例を示す概略図であ
る。

【図２】図１の現像装置の現像スリーブおよび現像ブレ
ードに印加するバイアスの電圧波形を示す図である。

【図３】本発明の他の一実施例における現像スリーブお
よび現像ブレードに印加するバイアスの電圧波形を示す
図である。

【図４】本発明の現像装置のさらに他の一実施例を示す
概略図である。

【図５】図４の現像装置における電圧分圧部の等価回路
を示す図である。

【図６】図４の現像装置の現像スリーブおよび現像ブレ
ードに印加するバイアスの電圧波形を示す図である。

【図７】本発明の現像装置のさらに他の一実施例を示す
概略図である。

【図８】本発明の現像装置のさらに他の一実施例を示す
概略図である。

【図９】図８の現像装置における電圧分圧部の等価回路
を示す図である。

【図１０】図８の現像装置の現像スリーブ、トナー帯電
ローラおよび現像ブレードに印加するバイアスの電圧波
形を示す図である。

【図１１】本発明のさらに他の一実施例における現像カ
ートリッジを示す断面図である。

【図１２】図１１の現像カートリッジのカバー部材内部
の電圧発生回路とトナー帯電ローラ等との接続部の構造
を示す斜視図である。

【図１３】図１１の現像カートリッジのカバー部材と電
圧発生回路を示す断面図である。

【図１４】本発明で、トナーに添加している微粉体の帯
電量を測定するのに使用した測定装置を示す斜視図であ
る。

【図１５】中間転写体を用いた画像形成装置を示す概略
図である。

【図１６】従来の磁性トナーを用いた現像装置を示す概
略図である。

【図１７】従来の非磁性トナーを用いた現像装置を示す
概略図である。

【図１８】図１７の現像装置における現像スリーブと現
像ブレードとの当接ニップ部に形成されるくさび形状部
を示す図である。

【符号の説明】

１ 現像スリーブ ２ 現像ブレード ３ トナー供給ローラ ４ 現像装置 ５ トナー撹拌部材 ６ 現像容器 ８ 現像電源 ９ ブレード電源 １０ 電源供給部 １１ トナー帯電ローラ １８ 電圧発生回路 ３４ カバー部材 １１０ 感光ドラム Ｅ 電源 Ｔ １成分トナー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 哲也 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 橋本 浩二 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 笹目 裕志 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 Ｆターム(参考） 2H073 AA07 BA04 BA13 BA21 BA41 BA45 CA02 2H077 AA01 AB03 AB12 AC04 AD02 AD06 AD13 AD36 DB08 DB25 EA14 GA03 GA13

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転する現像剤担持体上に現像剤を担持
   して搬送し、前記現像剤担持体に当接した現像剤規制部
   材により前記担持された現像剤の層厚を規制した後、像
   担持体と前記現像剤担持体とが対向した現像部において
   現像剤により、前記現像剤担持体に現像バイアスを印加
   した下で、前記像担持体上の静電潜像を現像する現像装
   置において、 前記規制部材にブレードバイアスが印加され、しかも、
   前記ブレードバイアスと現像バイアスの少なくとも一方
   は交流電圧とされ、そして前記現像バイアスの直流電圧
   値または交流電圧実効値を電圧値ＤＣ１、前記ブレード
   バイアスの直流電圧値または交流電圧実効値を電圧値Ｄ
   Ｃ２としたときに、前記ブレードバイアスの電圧値ＤＣ
   ２が、前記現像バイアスの電圧値ＤＣ１に対し前記現像
   剤の帯電極性と逆極性側になることを特徴とする現像装
   置。
2. 【請求項２】 前記現像剤担持体または前記規制部材の
   現像剤担持体との当接部の少なくとも一方に絶縁層を有
   する請求項１の現像装置。
3. 【請求項３】 前記規制部材は導電性板、または前記現
   像剤担持体と当接する側に弾性層を設けた導電性板から
   なる請求項１の現像装置。
4. 【請求項４】 前記規制部材が、前記現像剤担持体に印
   加した現像バイアスと前記規制部材に印加したブレード
   バイアスにより振動する請求項１の現像装置。
5. 【請求項５】 前記現像剤担持体の前記規制部材よりも
   回転方向上流側に、前記現像剤担持体に当接して回転す
   る現像剤供給部材を有する請求項１の現像装置。
6. 【請求項６】 前記現像剤供給部材が弾性ローラからな
   る請求項５の現像装置。
7. 【請求項７】 前記現像剤が非磁性１成分現像剤である
   請求項１の現像装置。
8. 【請求項８】 前記現像剤の鉄分に対する帯電量に対
   し、鉄分に対する帯電量が同極性の場合は、絶対値とし
   て低いあるいは逆極性を示す微粉体を前記現像剤に外添
   した請求項１の現像装置。
9. 【請求項９】 前記現像バイアスとブレードバイアスの
   電源を別個に有する請求項１の現像装置。
10. 【請求項１０】 前記現像バイアスまたはブレードバイ
    アスの一方の電源を有し、他方のバイアスは、前記一方
    のバイアスから分圧して生成する請求項１の現像装置。
11. 【請求項１１】 前記現像装置の長手方向両端の一方側
    を覆うカバー内に、前記一方のバイアスを分圧する電気
    回路を設けた請求項１０の現像装置。
12. 【請求項１２】 前記現像剤担持体に当接して印加され
    た帯電バイアスにより、前記現像剤担持体上に担持され
    たトナーを帯電するトナー帯電部材を有し、前記帯電バ
    イアスは、前記他方のバイアスから分圧して生成する請
    求項１０の現像装置。
13. 【請求項１３】 前記現像装置の長手方向両端の一方側
    を覆うカバー内に、前記他方のバイアスを分圧する電気
    回路を設けた請求項１２の現像装置。
14. 【請求項１４】 請求項１〜１３の現像装置を有する、
    画像形成装置本体に着脱自在な現像カートリッジ。
15. 【請求項１５】 前記一方のバイアスの電源が前記画像
    形成装置本体に設けられ、前記現像カートリッジの前記
    画像形成装置本体への装着により、前記一方のバイアス
    の電源を前記一方のバイアスを分圧する電気回路に接続
    する接続部を、前記現像装置の長手方向両端の一方側を
    覆うカバー内に設けた請求項１４の現像カートリッジ。
16. 【請求項１６】 請求項１〜１３の現像装置を有する、
    画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジ。
17. 【請求項１７】 前記一方のバイアスの電源が前記画像
    形成装置本体に設けられ、前記プロセスカートリッジの
    前記画像形成装置本体への装着により、前記一方のバイ
    アスの電源を前記一方のバイアスを分圧する電気回路に
    接続する接続部を、前記現像装置の長手方向両端の一方
    側を覆うカバー内に設けた請求項１６のプロセスカート
    リッジ。
18. 【請求項１８】 請求項１〜１３の現像装置を有する画
    像形成装置。
19. 【請求項１９】 請求項１４〜１５の現像カートリッジ
    を着脱自在に有する画像形成装置。
20. 【請求項２０】 請求項１６〜１７のプロセスカートリ
    ッジを着脱自在に有する画像形成装置。