JPH0511599A

JPH0511599A - 非磁性一成分現像剤を用いる現像装置

Info

Publication number: JPH0511599A
Application number: JP3166000A
Authority: JP
Inventors: Hideki Kamachi; 英樹釜地; Masae Ikeda; 眞砂恵池田; Kazunori Hirose; 和則広瀬; Masatoshi Kimura; 正利木村
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-07-06
Filing date: 1991-07-06
Publication date: 1993-01-22

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】像担持体に保持された静電潜像を非磁性一成
分現像剤でもって現像する現像装置に関し、平均トナー
帯電量を長期に亘って適正な範囲に維持する。【構成】現像剤保持容器と、現像剤保持容器内に回転
駆動可能に設けられた導電性の弾性体現像ローラと、弾
性体現像ローラに圧接させられる層厚規制部材とを具備
し、層厚規制部材には層厚規制時に摩擦帯電による極性
と同極性で現像剤層に電荷注入を成すような電荷注入電
圧が印加され、弾性体現像ローラには層厚規制部材によ
って層厚規制されかつ電荷注入された現像剤層でもって
像担持体の静電潜像の現像を成すような現像バイアス電
圧が印加される、層厚規制部材への電荷注入電圧の印加
は、弾性体現像ローラと層厚規制部材との間に5.0 ×10
⁴ないし1.5 ×10⁵V/cm の範囲内の電界を形成するよう
に行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は感光体、誘電体等の像担
持体に保持された静電潜像を非磁性一成分現像剤でもっ
て現像する現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６を参照すると、従来の静電記録装置
の基本構成の一例が概略的に示され、この例では像担持
体として感光体ドラム１０が用いられる。感光体ドラム
１０は例えばアルミニウム製の円筒基体１０ａの表面に
感光材料層例えば有機感光材料層（ＯＰＣ）１０ｂを形
成したものであり、記録作動中、それは矢印ａで示す方
向に回転される。感光体ドラム１０の周囲には、その回
転方向に沿ってコロナ帯電器１２、光学的静電潜像書込
み手段例えばレーザビーム走査光学系１４、現像ローラ
１６、コロナ転写器１８、除電ランプ２０およびクリー
ナ２２が順次配置される。記録媒体すなわち記録紙Ｐは
感光体ドラム１０とコロナ転写器１８との間に矢印ｂの
方向から導入され、記録紙Ｐの進行方向下流側には定着
器２４が配置される。

【０００３】コロナ帯電器１２はコロナ放電器から構成
され、このコロナ帯電器１２によって感光体ドラム１０
の感光材料層１０ｂには負あるいは正の電荷が与えられ
て該刊行材料層１０ｂには一様な電荷を持つ帯電領域が
形成される。図示の例では、感光体ドラム１０には有機
感光材料層１０ｂが形成されるので、そこには負の電荷
が与えられる。なお、図６では、負の電荷がマイナス記
号“−”でもって示されている。レーザビーム走査光学
系１４からはレーザビームＬＢが射出され、このレーザ
ビームＬＢは感光体ドラム１０の母線方向に沿って順次
偏向され、これにより感光体ドラム１０の帯電領域が偏
向レーザＬＢでもって走査される。走査中、偏向レーザ
ビームＬＢは例えばワードプロセッサあるいはマイクロ
コンピュータからの二値画像データに基づいて点滅さ
れ、これにより感光体ドラム１０の帯電領域には二値静
電潜像が書き込まれる。すなわち、レーザビームＬＢが
照射された箇所の電荷が抜け（感光体ドラム１０のアル
ミニウム製の円筒基体は接地されている）、これにより
二値静電潜像は帯電領域中での電位差によって形成され
ることになる。なお、レーザビームＬＢの照射によって
電荷が抜けた箇所は電荷井戸と呼ばれ、図示の例では、
かかる電荷井戸の電位は背景領域の電位よりも高くな
る。

【０００４】現像ローラ１６は現像剤を収容する現像剤
容器（図示されない）内に配置されると共にその表面の
一部が感光体ドラム１０に対接するように露出される。
現像ローラ１６が矢印ｃで示す方向に回転させると、そ
の表面に担持された帯電現像剤すなわち負の帯電トナー
が感光体ドラム１０との対面領域すなわち現像領域まで
搬送され、そこで静電潜像が帯電トナーでもって静電的
に現像されることになる。詳述すると、現像ローラ１６
には感光体ドラム１０の静電潜像領域の電位よりも低い
がその背景領域の電位よりも高い負の現像バイアス電圧
が印加され、これにより負の帯電トナー粒子がその電荷
でもって静電潜像領域（電荷井戸）を充電するような態
様で付着するが、その背景領域では静電的に反発され、
かくして静電潜像領域だけが帯電トナー粒子でもって可
視化すなわち現像されることになる。なお、図６では、
帯電トナー粒子が白丸にマイナス記号“−”を付して示
されている。

【０００５】コロナ転写器１８もコロナ帯電器１２と同
様にコロナ放電器から構成され、このコロナ帯電器１８
によって記録紙Ｐには帯電トナー像とは逆極性の電荷す
なわち正の電荷が与えられ、これにより帯電トナー像が
記録紙Ｐが感光体ドラム１０から記録紙Ｐ側に静電的に
転写され、この転写トナー像は記録紙Ｐと共に例えば熱
定着器２４に送られてそこで熱定着される。一方、感光
体ドラム１０から帯電トナー像が転写された領域からは
除電ランプ２０によって残留電荷が除去され、次いでク
リーナ２２によって残留トナーが感光体ドラム１０の表
面から排除される。このように清掃された領域は再びコ
ロナ帯電器１２によって帯電させられ、上述のプロセス
が繰り返される。図示の例では、熱定着器２４はヒート
・ローラ２４ａおよびバックアップ・ローラ２４ｂから
なり、またクリーナ２２はファー・ブラシから構成され
る。なお、図６では、記録紙Ｐに与えれた正の電荷がプ
ラス記号“＋”でもって示され、また定着トナー像が小
さいな四角形の黒ベタでもって示される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな静電記録装置の現像プロセスで非磁性一成分現像剤
が用いられる場合には、図７に示すような現像装置が該
静電潜像に組み込まれる。このような現像装置では、現
像ローラ１６は導電性の弾性体現像ローラとして構成さ
れ、好ましくは導電性の多孔質弾性ゴム材料が用いられ
る。弾性体現像ローラ１６は非磁性一成分現像剤すなわ
ちトナーを収容する現像剤容器２６内に回転駆動可能に
配置され、その一部は現像剤容器２６から露出されて所
定の押圧力でもって感光体ドラム１０に対して弾性的に
対接させられる。弾性体現像ローラ１６が回転駆動させ
られると、その回転表面にはトナーが摩擦力でもって付
着してトナー層が形成され、このようなトナー層２８は
層厚規制部材２８によって所定の層厚に規制された後に
感光体ドラムとの対接領域すなわち現像領域に搬送され
る。層厚規制部材２８はトナー層の層厚規制時にそのト
ナー層内のトナー粒子を摩擦帯電によって所定の帯電さ
せる機能も有する。しかしながら、このような帯電摩擦
によるトナーの帯電は温度湿度の変動によって影響を受
け易い。すなわち、図８のグラフに示すように、トナー
の帯電を摩擦帯電だけに頼ると、平均トナー帯電量は、
温度25度以上かつ相対湿度60%RH 以上の環境下では、良
好な現像品位が得られる７ないし17μC/g の範囲の下限
から外れる。平均トナー帯電量が７μC/g 以下になる
と、トナー粒子の中には無帯電あるいはそれに近いトナ
ー粒子も含まれ、そのようなトナー粒子は弾性体現像ロ
ーラ１６に印加された現像バイアス電圧によって拘束さ
れないために静電潜像領域以外の背景領域にも付着し、
所謂カブリが発生することになる。

【０００７】そこで、図９に示すように、層厚規制部材
２８に所定の極性の電圧を印加して、該層厚規制部材２
８のトナー層の層厚規制時にトナー粒子に積極的に電荷
注入を行うことが提案されている。なお、図９では、白
丸で示したトナー粒子に負の電荷を注入する例が示され
ているが、もちろん必要に応じて正の電荷注入を行う場
合もある。要するに、図９に示す例では、トナーを負に
帯電させるために電荷注入と層厚規制部材２８による摩
擦帯電とを併用している訳で、このような場合には、図
８に示すように、平均トナー帯電量特性は引き上げら
れ、かくして温度25度以上かつ相対湿度60%RH 以上の環
境下でも、カブリを発生させることなく良好な現像品位
が維持され得ることになる。

【０００８】しかしながら、平均トナー帯電量は層厚規
制部材と弾性体現像ローラとの電位関係によって大きく
変動し、電荷注入が少ない場合には、現像濃度の低下お
よびカブリの発生が伴い、また電荷注入が過多になった
場合には、トナー層の層厚規制箇所で放電が生じ得る。
後者の場合には、トナー層から電荷が抜けてカブリが発
生したり、また弾性体現像ローラの表面が溶損したりす
ることになる。更に、層厚規制部材および弾性体現像ロ
ーラにそれぞれ所定の電荷注入電圧および現像バイアス
電圧が印加されていても、その間の電位関係は弾性体現
像ローラの劣化に伴って変化し、このため弾性体現像ロ
ーラの寿命が尽きていないのにも係わらずに、現像品位
の悪化のために現像装置が使用し得ないということもあ
る。要するに、トナーの電荷注入を制御しているのは電
位ではなく現像ローラと槽厚規制部材との間の電界によ
って決まり、電位差を一定にしていても上述のような問
題が発生する。したがって、本発明は、非磁性一成分現
像を使用する現像装置において、非磁性一成分現像剤す
なわちトナーの帯電のために層厚規制部材による摩擦帯
電と電荷注入とを併用し、かつ平均トナー帯電量を長期
に亘って適正な範囲に維持することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、像担持体に担持された静電潜像を
非磁性一成分現像剤でもって現像する現像装置であっ
て、非磁性一成分現像剤を収容する現像剤保持容器と、
この現像剤保持容器内に回転駆動可能に設けらた導電性
の弾性体現像ローラとを具備し、この弾性体現像ローラ
はその一部を現像剤保持容器から露出させて像担持体に
対接するように配置され、かつ回転駆動時にその回転周
囲面に非磁性一成分現像剤を付着させて現像剤層を形成
すると共に該現像層を像担持体との対接領域に搬送し、
更に、弾性体現像ローラ上の現像剤層を所定の層厚に規
制すると共に該現像剤層を摩擦帯電させるべく該弾性体
現像ローラに圧接させられる層厚規制部材を具備し、こ
の層厚規制部材には層厚規制時に摩擦帯電による極性と
同極性で現像剤層に電荷注入を成すような電荷注入電圧
が印加され、弾性体現像ローラには層厚規制部材によっ
て層厚規制されかつ電荷注入された現像剤層でもって像
担持体の静電潜像の現像を成すような現像バイアス電圧
が印加される現像装置において、層厚規制部材への電荷
注入電圧の印加については、弾性体現像ローラと該層厚
規制部材との間に5.0 ×10⁴ないし1.5 ×10⁵V/cm の範
囲内の電界を形成するように行われることを特徴とする
現像装置が提供される。

【００１０】

【作用】本発明によれば、層厚規制部材への電荷注入電
圧の印加については、弾性体現像ローラと該層厚規制部
材との間に5.0 ×10⁴ないし1.5 ×10⁵V/cm の範囲内の
電界を形成するように行われるので、非磁性一成分現像
剤すなわちトナーの平均帯電量を長期に亘って維持する
ことが可能である。

【００１１】

【実施例】次に、添付図面の図１ないし図５を参照し
て、本発明による一実施例について説明する。先ず、図
１を参照すると、本発明による現像装置を適用した静電
記録装置の一例として、レーザプリンタの基本構成が概
略的に示され、このレーザプリンタは像担持体として感
光体ドラム３０が用いられる。感光体ドラム３０は例え
ば直径40mmのアルミニウム製の円筒基体の表面に光導電
材料層すなわち感光材料層を形成したものであり、その
ような感光材料としては、例えば有機感光材料、セレン
系感光材料、アモルファスシリコン感光材料等が用いる
られるが、本実施例では、感光体ドラム３０は有機感光
材料を用いたＯＰＣ感光体ドラムとされる。記録作動
中、感光体ドラム３０は矢印ａで示す方向に回転させら
れ、その回転速度は感光体ドラム３０の周速が70mm/sと
なるようされる。

【００１２】感光体ドラム３０の感光材料層には適当な
帯電器例えばコロナ帯電器３２によって負の電荷が与え
られ、その帯電領域の表面電位は例えば−600Vとされ
る。なお、本実施例では、感光材料として有機感光材料
が用いられるので、感光体ドラム３０には負の電荷が与
えられたが、セレン系感光材料の場合には正の電荷が与
えられる。なお、アモルファスシリコン感光材料の場合
には負あるいは正の電荷が与えられる。感光体ドラム３
０の帯電領域にはレーザビーム走査ユニット３４によっ
て静電潜像が書き込まれ、この静電潜像の書込みはレー
ザビーム走査ユニット３４から射出されたレーザビーム
ＬＢを感光体ドラム３０の母線方向に沿って繰り返し走
査すると共に該レーザビームＬＢを例えばワードプロセ
ッサあるいはマイクロコンピュータからの二値画像デー
タに基づいて点滅せることによって行われる。すなわ
ち、レーザビームＬＢが照射された箇所の電荷が抜け
（感光体ドラム３０のアルミニウム製の円筒基体は接地
されている）、これにより二値静電潜像は帯電領域中で
の電位差によって形成されることになる。なお、レーザ
ビームＬＢの照射によって電荷が抜けた箇所は電荷井戸
と呼ばれ、その電位は約−600Vから約−100Vまで高めら
れる（絶対値としては低下）。

【００１３】レーザビーム走査ユニット３４によって書
き込まれた静電潜像は現像装置３６によって帯電トナー
像として現像される。現像装置３６はトナーのみからな
る非一成分現像剤を収容する現像剤容器３６ａと、この
現像剤容器３６ａ内に配置されかつ図中に示す矢印の方
向に回転させられる現像ローラ３６ｂとを具備する。図
示するように、現像ローラ３６ｂの一部は現像剤容器３
６ａから露出されて、感光体ドラム３０に所定の押圧力
でもって弾性的に対接させられる。現像ローラ３６ｂの
シャフトは感光体ドラム３０と同じ駆動源（図示されな
い）に適当な伝達歯車列（図示されない）を介して駆動
連結させられて、その周速度が感光体ドラム３０の周速
70mm/sの約2.5 倍の175mm/s となるように回転させられ
る。現像ローラ３６ｂは導電性弾性体ローラとして構成
され得るが、好ましくは導電性多孔質ゴム材料から形成
され、そのような導電性多孔質ゴム材料としては、例え
ばポリウレタン・スポンジ、、ウレタンゴム・スポン
ジ、シリコンゴム・スポンジ等に導電性付与剤としてカ
ーボンブラック等を混入しものであってよい。本実施例
では、多孔質ウレタン・スポンジ（トーヨーポリマー製
の商品名ルビセル）が用いられ、この多孔質ウレタン・
スポンジの平均気孔径は10μm 、気孔セル数は200 セル
/inch 、体積抵抗は10⁴ないし10⁷Ωcm、またアスカー
Ｃ硬度は23度である。このような材料で形成された現像
ローラ３６ｂのトナーの搬送性が良く、現像ローラ３６
ｂが回転されると、その回転面にはトナーが付着してト
ナー層が順次形成される。静電潜像の現像時には、現像
ローラ３６ｂには−300Vの現像バイアス電圧が印加さ
れ、このため帯電トナーは静電潜像領域には静電的に付
着されるが、その背景領域への付着が阻止される。な
お、ここで用いる非磁性一成分現像剤としては、体積抵
抗４×10¹⁴Ωcm、平均粒径12μm 、シリカ外添加0.5%の
ポリエステル系負極性トナーが用いられる。

【００１４】また、現像器３６は現像ローラ３６ｂに形
成されたトナー層の層厚を所定厚さに規制するための層
厚規制部材３６ｃを具備し、この層厚規制部材３６ｃは
適当な金属材料の板ばねとして形成され得るが、本実施
例では、ステンレス(SUS304-CSP-3/4H) から形成された
厚さ0.1mm の板ばね部材とされる。層厚規制部材すなわ
ち板ばね部材３６ｃはその一端で剛性支持部材３６ｄに
よって支持され、かつその他端側で現像ローラ３６ｂに
弾性的に例えば35gf/cm の線圧で圧接させられ、これに
よりトナー層は所定の層厚約10μm まで規制され、この
ようなトナー層の層厚はトナー粒子の一つ分の厚さに相
当する。なお、上記したように、トナーの平均粒径12μ
m であるが、トナー粒子が現像ローラ３６ｂの表面の気
孔内に入り込むために、かかるトナー層厚は平均粒径12
μm よりも小さくなり得る。板ばね部材３６ｃのかかる
他端側の先端縁は面取りされて丸みが付けられ（所謂Ｒ
面取り）、その丸み付け先端部でもって現像ローラ３６
ｂから余剰のトナーを掻き落とすように位置決めされ
る。本実施例では、板ばね部材３６ｃには−400Vの電荷
注入電圧が印加され、このため板ばね部材３６ｃによる
トナー層の層厚規制時にはトナーに対する負の電荷注入
が積極的に行われ、このとき板ばね部材３６ｃとトナー
との間の摩擦帯電も併用される。ここで、注目すべき点
は、板ばね部材３６ｃに対する−400Vの印加により、現
像ローラ３６ｂと該板ばね部材３６ｃとの間に5.0 ×10
⁴ないし1.5 ×10⁵V/cm の範囲内の電界が形成され、こ
のためトナーの平均帯電量が良好な現像品位が得られる
７ないし17μC/g の範囲に含まれ得るということである
が、これについては後で詳述する。

【００１５】現像器３６には更にトナー回収兼供給ロー
ラ３６ｅおよびパドル回転体３６ｆが設けられる。トナ
ー回収兼供給ローラ３６ｅは好ましくは導電性スポン
ジ、例えば気孔セル数約40セル/inch 、体積抵抗10⁴Ω
cmの導電性スポンジ（ブリジストン製エバーライトTS-
E）から形成され、かつ現像ローラ３６ｂに圧接させら
れると共に現像ローラ３６ｂと同じ方向に回転させられ
る。トナー回収兼供給ローラ３６ｅは現像ローラ３６ｂ
に対する圧接領域の一方の側すなわち図１の左側で現像
に用いられなかったトナーを現像ローラ３６ｂから掻き
落とすと共にその反対側すなわち図１の右側で該現像ロ
ーラ３６ｂにトナーを積極的に供給して付着させるよう
に機能する。トナー回収兼供給ローラ３６ｅには−400V
の電圧が印加され、これにより該トナー回収兼供給ロー
ラ３６ｅのスポンジ材料中へのトナー粒子の侵入が阻止
されると共にトナーが静電的にも現像ローラ３６ｂに供
給されことになる。なお、パドル回転体３６ｆは現像剤
容器３６ａ内のトナーをトナー回収兼供給ローラ３６ｅ
のトナー供給側に送り込むように回転させられる。

【００１６】現像プロセスで得られた帯電トナー像は次
いで適当な転写器例えばコロナ転写器３８によって記録
媒体例えば記録紙Ｐ上に静電的に転写される。すなわ
ち、コロナ転写器３８には約７kVの電圧が印加され、こ
れにより記録紙Ｐには帯電トナー像とは逆極性の電荷す
なわち正の電荷が与えられて、帯電トナー像は感光体ド
ラム３０から記録紙Ｐ上に静電的に転写される。なお、
記録紙Ｐは給紙カセット（図示されない）から繰り出さ
れた後に一対のレジスト・ローラ４０、４０の箇所で一
旦停止され、次いで一対のレジスト・ローラ４０、４０
が所定のタイミングでもって駆動されると、該記録紙Ｐ
は感光体ドラム３０とコロナ転写器３８との接触領域中
に導入され、これにより記録紙Ｐ上には帯電トナー像が
その所定位置で転写され得ることになる。このような転
写プロセスを経た直後の記録紙ＰにはＡＣ除電器４２に
より記録録紙Ｐの正の電荷の一部が中和され、かくして
記録紙Ｐと感光体ドラム３０との間の静電的吸着力が弱
められ、該記録紙Ｐが感光体ドラム３０によって静電的
に吸着されることなくそこから分離され得る。続いて、
記録紙Ｐは熱定着器４４に送られ、そこで転写トナー像
が記録紙Ｐ上に熱定着される。すなわち、熱定着器４４
はヒート・ローラ４４ａおよびバックアップ・ローラ４
４ｂからなり、その間に記録紙Ｐが通過させられると、
転写トナー像は熱溶融して該記録紙Ｐ上に強固に固着さ
れる。なお、図１において、参照符号４６は感光体ドラ
ム１０から残留電荷を除去する除電ランプを示し、参照
符号４８感光体ドラム２６から残留トナーを除去するた
めのトナー掻取りブレードを示し、このトナー掻取りブ
レード４８で除去されたトナーはトナー溜め容器５０内
に収容される。

【００１７】次に、現像ローラ３６ｂと板ばね部材３６
ｃとの間に5.0 ×10⁴ないし1.5 ×10⁵V/cm の範囲内の
電界が形成されるように該板ばね部材３６ｃに電荷注入
電圧を印加した場合、トナーの平均帯電量が良好な現像
品位を保証する７ないし17μC/g の範囲内に含まれるこ
とについて以下に述べる。先ず、図２に示すような現像
装置を作成して、現像時でのトナー層の電位を測定し
た。なお、図２では、図１に示した現像装置３６の構成
要素と同様な成要素については同じ参照番号が用いられ
ており、この現像装置は板ばね部材３６ｃが回動自在と
なった剛性支持部材３６ｄに支持され、その丸み付け先
端部がコイルばねＳによって現像ローラ３６ｂに弾性的
に圧接される点を除けば図１に示したものと同様なもの
である。

【００１８】現像時でのトナー層の電位を測定するため
に、現像ローラ３６ｂが感光ドラムと対接する箇所に表
面電位差計５２を設置した状態で（なお、図２では、感
光体ドラムの輪郭が破線で示される）、現像装置が実際
に作動させられた。トナー層の電位は図３に示すような
方法で測定された。詳述すると、先ず、現像装置が始動
されて、Ｖ_b、Ｖ_blおよびＶ_rがそれぞれ現像ローラ３
６ｂ、板ばね部材３６ｃおよびトナー回収兼供給ローラ
３６ｅに印加されると、現像ローラ１６ｂの表面電位は
図３に示すように速やかにＶ_bsまで上昇する。この電位
Ｖ_bsは大方は現像ローラ３６ｂへの現像バイアス電圧Ｖ
_bによるものであるが、しかし板ばね部材１６ｃへの電
荷注入電圧Ｖ_blおよびトナー回収兼供給ローラ３６ｅへ
の電圧Ｖ _rの影響を受けたものである。板ばね部材３６
ｃから最初に電荷注入を受けたトナー層部分が表面電位
差計５２の設置箇所を通過した直後に、現像装置を停止
させられて、Ｖ_b、Ｖ_blおよびＶ_rが接地レベル（零ボ
ルト）となると、現像ローラ３６ｂの表面電位はＶ_bsか
らＶ_tまで低下し、この電位Ｖ_tがトナー層の電位であ
り、それは板ばね部材３６ｃによる摩擦帯電および電荷
注入から得られたものである。

【００１９】このようにトナー層の電位が測定された後
にそのトナー層の層厚が測定された。トナー層の層厚測
定は図４に示すようなレーザスキャンマイクロ測定装置
５４を用いて行った。そこでの測定手順を以下に説明す
る。 (1) 先ず、図２の現像装置から現像ローラ３６ｂを静か
に取り出し、この現像ローラ１６ｂを図４のレーザスキ
ャンマイクロ測定装置５４に設置した。レーザスキャン
マイクロ測定装置５４には発光部５４ａおよび受光部５
４ｂが設けられ、その間の中央には発光部５４ａから射
出したレーザビームの一部を遮る基準遮蔽壁５４ｃが設
けられる。図４では、現像ローラ３６ｂの周囲に形成さ
れたトナー層が誇張して図示され、それは参照符号ＴＬ
で示される。レーザスキャンマイクロ測定装置５４に対
する現像ローラ３６ｂの設置については、トナー層の所
定領域、すなわち板ばね部材３６ｃによって層厚規制さ
れた領域が基準遮蔽壁５４ｃの上方位置となるように行
う。 (2) このような設置状態で距離Ｌ１を測定した。 (3) 続いて、現像ローラ３６ｂをレーザスキャンマイク
ロ測定装置５４に取り付けた儘の状態で該現像ローラ３
６ｂに窒素ガスを吹き付けてそこからトナー層を完全に
除去し、そこで距離Ｌ２を測定する。 (4) Ｌ２−Ｌ１の演算を行って、トナー層の層厚を算出
した。

【００２０】次いで、トナー層の測定電位とトナー層の
算出層厚からトナー層の帯電量を以下の式により算出し
た。トナー帯電量ｑ／ｍ＝２ε₀ε_rl（トナー層電位）／δ
Ｐ（トナー層厚）² ここでε₀は真空の誘電率、ε_rlはトナーの比誘電率、
δは単位体積当たりのトナーの質量、Ｐはトナーの専有
率である。以上述べた測定を現像ローラ３６ｂと板ばね
部材３６ｃとの電位差を種々変化させて行った後にそれ
ぞれの場合のトナー層の帯電量を算出した。上述の測定
は新品の現像ローラおよび寿命時の現像ローラのそれぞ
れについて行われた。

【００２１】以上の結果を図５のグラフに示す。同グラ
フにおいて、横軸は現像ローラ３６ａと板ばね部材３６
ｃとの電位差を電界で置き換えたものであり、また縦軸
はトナー帯電量を上述の式でトナー層の電位に置き換え
たものである。なお、同グラフ中の斜線領域は図８の斜
線領域に対応する。図５のグラフから明らかなように、
良好な現像品位を保証し得る帯電量でトナーを帯電する
ためには、現像ローラ３６ｂと板ばね部材３６ｃとの間
に5.0 ×10⁴ないし1.5 ×10⁵V/cm の範囲内の電界を形
成するように該板ばね部材３６ｃへの電荷注入電圧の印
加を行えばよいことが分かる。

【００２２】

【発明の効果】以上の構成から明らかなように、本発明
による現像装置にあっては、現像ローラの寿命まで現像
品位を長期に亘って保証することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による現像装置を適用したレーザプリン
タの概略図である。

【図２】現像ローラ上のトナー層の電位を測定するため
の表面電位差計の配置を示す概略図である。

【図３】図２の表面電位差計でトナー層の電位を測定方
法を説明するグラフである。

【図４】トナー層の層厚を測定するレーザスキャンマイ
クロ測定装置の概略図である。

【図５】現像ローラおよび層厚規制部材間の電界とトナ
ー層の電位との関係を示すグラフである。

【図６】在来の静電記録装置の記録原理を説明する概略
図である。

【図７】非磁性一成分現像剤を使用する従来の現像装置
の概略図である。

【図８】トナーの平均帯電量と温度湿度との関係を示す
グラフである。

【図９】トナーへの電界注入を説明する説明図である。３０…感光体ドラム３２…コロナ帯電器３４…レーザビーム走査ユニット３６…現像器３６ａ…現像剤容器３６ｂ…現像ローラ３６ｃ…層厚規制部材

フロントページの続き (72)発明者木村正利神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】像担持体（３０）に担持された静電潜像
を非磁性一成分現像剤でもって現像する現像装置であっ
て、非磁性一成分現像剤を収容する現像剤保持容器（３
６ａ）と、この現像剤保持容器内に回転駆動可能に設け
られた導電性の弾性体現像ローラ（３６ｂ）とを具備
し、この弾性体現像ローラはその一部を前記現像剤保持
容器から露出させて前記像担持体に対接するように配置
され、かつ回転駆動時にその回転周囲面に非磁性一成分
現像剤を付着させて現像剤層を形成すると共に該現像層
を前記像担持体との対接領域に搬送し、更に、前記弾性
体現像ローラ上の現像剤層を所定の層厚に規制すると共
に該現像剤層を摩擦帯電させるべく該弾性体現像ローラ
に圧接させられる層厚規制部材（３６ｃ）を具備し、こ
の層厚規制部材には層厚規制時に前記摩擦帯電による極
性と同極性で現像剤層に電荷注入を成すような電荷注入
電圧が印加され、前記弾性体現像ローラには前記層厚規
制部材によって層厚規制されかつ電荷注入された現像剤
層でもって前記像担持体の静電潜像の現像を成すような
現像バイアス電圧が印加される現像装置において、前記層厚規制部材（３６ｃ）への電荷注入電圧の印加に
ついては、前記弾性体現像ローラ（３６ｂ）と該層厚規
制部材との間に5.0 ×10⁴ないし1.5 ×10⁵V/cm の範囲
内の電界を形成するように行われることを特徴とする現
像装置。