JPH0980910A

JPH0980910A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0980910A
Application number: JP7262556A
Authority: JP
Inventors: Fumimitsu Gomi; 史光五味
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-09-13
Filing date: 1995-09-13
Publication date: 1997-03-28

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】現像スリーブ上のトナー量を一定に維持し、
長時間使用時においても、画像の濃度劣化、カブリ等の
画像劣化を防止し、安定して良好な画像を得る。【解決手段】弾性ブレード４と現像スリーブ３の当接
部中現像スリーブ回転方向における最上流点及び現像ス
リーブ３の中心を通る直線ｕと、供給ローラ５と現像ス
リーブ３の当接部の中心点及び現像スリーブの中心点と
を通る直線ｔとのなす角度を５０度以上８０度以下と
し、弾性ブレード４と現像スリーブ３の当接部中現像ス
リーブ回転方向における最上流点と、弾性ブレード４当
接面の自由端点を直線と、弾性ブレード当接面の自由端
点を通る鉛直線Ｌと、現像スリーブの周面とにより囲ま
れた領域のトナーの凝集度が常に１０％以上４０％以下
とし、弾性ブレード４と現像スリーブ当接部の線圧を５
ｇ／ｃｍ以上３０ｇ／ｃｍ以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写装置、画像記
録装置、プリンター、ファクシミリ等とされる画像形成
装置に関し、電子写真用感光体や静電記録誘電体などか
らなる像担持体上に形成した静電潜像を、特にキャリア
を含まない一成分現像剤を用いて現像する現像装置に特
徴を有する。

【０００２】

【従来の技術】従来、乾式一成分現像装置としては各種
装置が提案されまた実用化されている。しかし、いずれ
の現像装置においても乾式一成分現像剤の薄層を形成す
ることは、極めて難しい。しかるに現像画像の鮮明度、
解像力などの向上が求められている現在、乾式一成分現
像剤の薄層の形成方式及びその装置に関する開発は必須
となっており、またこれに答えていくつかの方策が提案
されている。

【０００３】例えば、特開昭５４−４３０３８号公報に
示されるような装置が挙げられる。この装置は、現像剤
規制手段たるゴムもしくは金属の弾性ブレードを現像剤
担持部材たる現像スリーブに当接させ、その当接部から
現像剤（以下トナーと称する）を侵入通過させることに
よって現像スリーブ上にトナー薄層を形成し、且つ当接
部において摩擦帯電による電荷（以下トリボと称する）
をトナーに付与するものである。

【０００４】このような装置において、磁性トナーを使
用する場合には、現像スリーブ内に磁石を設ければ磁石
の磁力によって現像スリーブ上にトナーを供給すること
ができる。しかしながら、非磁性トナーを使用するには
新たに機械的な供給手段を必要とした。そこで本出願人
は特開昭５８−１１６５５９号公報にて、次のような現
像装置を提案している。すなわちこの装置では弾性ブレ
ードと現像スリーブの当接部よりも現像スリーブ回転方
向上流側に、現像剤剥離手段たる供給ローラを現像スリ
ーブと接触するように配置し、現像スリーブへのトナー
供給及び現像スリーブ上の未現像トナーの剥ぎ取りを行
なっている。このように簡単な構成によって、高濃度、
広面積のベタ黒画像を忠実に再現し、常に安定な画像を
提供することが可能となった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例の現像装置構成において、近年、高速化、高耐久化
の需要が高まっており、その実現のために、適時トナー
補給を行ない、常に初期と同等の良質な画像を長期安定
して提供する必要が生じている。そのためには現像スリ
ーブ上にコートされるトナー量を一定に維持することが
前提条件となる。どのように現像電界を設定しても現像
スリーブ上のトナー量が適正量よりも少ない場合、一定
の画像濃度を維持することができず、また現像スリーブ
上トナー量が適正量よりも多い場合、スリーブ、ブレー
ドとの摩擦による十分な帯電量が得られないトナーが多
くなり、非画像部でのかぶりを発生する。また交互電界
によるスリーブ、ドラム間の往復運動で、帯電量の低い
トナーは現像スリーブ、もしくはドラム上に維持されに
くいため、飛散トナーの増大をもたらしていた。

【０００６】そのような弊害の起こらないスリーブコー
ト量は、スリーブ回転速度、トナー、ブレードの帯電特
性による差異があったとしても、単位面積当たりのスリ
ーブ上トナー層重量（以下Ｍ／Ｓと称する）が０．３５
〜０．５５（ｍｇ／ｃｍ² ）の範囲内であればよい。

【０００７】スリーブ上トナーコート量の適正範囲が維
持されない原因として、トナーの凝集度変化が挙げられ
る。本発明者等の研究によれば、トナーの凝集度は、ス
リーブ上トナーコート量に多大な影響を与え、且つ長期
耐久時には不規則に大きく変動する要素である。トナー
凝集度が大きく変動する理由は十分に明らかではない
が、長期放置による吸湿、トナー自身の重量による凝
集、トナー劣化によるトナー同士の機械的、物理的付着
力の変化等が考えられている。従来の耐久枚数３０００
枚程度を見込んだ現像装置においては、さほど大きな変
動もないまま使い切ることができるが、それ以上の長期
耐久性を要求した際の、トナー凝集度変動によるスリー
ブ上コート量変化の低減が必要である。

【０００８】また上記のようなスリーブ上コート量の範
囲外ではどのように現像電界を設定しても良質な画像を
得ることはできないが、このような凝集度の範囲におい
ても適正な現像電界を形成しなければ、十分良質な画質
が得られない。

【０００９】またトナー供給ローラが従来のファーブラ
シや連泡性の発泡体からなる弾性ローラであった場合、
特に小粒径のトナーを用いた場合や高温高湿下で使用し
た場合など、現像動作を多数繰り返すうちに次第にロー
ラ内部にトナーがつまっていき、ローラの硬質化を招い
ていた。例えばファーブラシの場合は各繊維の間に、連
泡性の発泡体の場合は各気泡が連通しているためその内
部にトナーがつまった。ローラが硬質化すると、スリー
ブに対するローラの当接圧が過大となり、トナーをスリ
ーブにこすりつける力が大きく働き、スリーブ上へトナ
ーが融着したり、トナーが劣化し、かぶりが増大した
り、スリーブ及びローラの駆動トルクが増大する。ま
た、トナーのかきとりが長手方向に不均一になり、塗布
及びはぎとりが不均一になる。

【００１０】そこでこのようなローラ硬質化による不都
合を防止するために、単泡性の発泡体を用いるという提
案がなされている。しかしながら、さらなる長期にわた
る現像動作の繰り返しにおいては、単泡性の発泡体であ
ってもローラ表面には気泡が存在するため、程度が低い
にしても高温高湿下でトナーの凝集性が高い場合など、
その表面の気泡にトナーがつまったり融着してしまうと
いう不都合が生じていた。

【００１１】従って、本発明の第１の目的は、現像剤担
持部材上の現像剤量を一定に維持できる現像装置を備え
た画像形成装置を提供することである。

【００１２】本発明の第２の目的は、長時間使用時にお
いて、画像の濃度変化、かぶり等の画像劣化を防止し、
安定した良好な画像を得ることのできる現像装置を備え
た画像形成装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
現像剤収容容器に収容された非磁性一成分現像剤を現像
部に担持搬送する回動可能な現像剤担持部材と、前記現
像剤担持部材に当接して設けられた回動可能な現像剤供
給手段と、前記現像剤供給手段の前記現像剤担持部材回
転方向下流側に当接して前記現像剤担持部材に塗布され
る現像剤量を規制する弾性規制部材と、を有し、前記現
像部を形成する潜像担持体と前記現像剤担持体との間隙
に交互電界を形成して非接触現像を行なう現像装置を備
えた画像形成装置において、前記弾性規制部材と前記現
像剤担持部材の当接部中前記現像剤担持部材回転方向に
おける最上流点及び前記現像剤担持部材の中心を通る直
線と、前記現像剤供給手段と前記現像剤担持部材の当接
部の中心点及び前記現像剤担持部材の中心を通る直線と
のなす角度が５０度以上８０度以下であり、前記弾性規
制部材と前記現像剤担持部材の当接部中前記現像剤担持
部材回転方向における最上流点、及び前記弾性規制部材
当接面の自由端点を通る直線と、前記弾性規制部材当接
面の自由端点を通る鉛直線と、及び前記現像剤担持部材
の周面と、により囲まれた領域の現像剤の凝集度が常に
１０％以上４０％以下であり、前記弾性規制部材と前記
現像剤担持部材当接部の線圧が５（ｇ／ｃｍ）以上３０
（ｇ／ｃｍ）以下であることを特徴とする画像形成装置
である。

【００１４】前記潜像担持体と前記現像剤担持部材の間
隙に形成する上記交互電界が、現像剤を前記潜像担持体
側へ移動させる側のピーク値の方が現像剤を前記潜像担
持体から前記現像剤担持部材側へ引き戻すピーク値より
大きいバイアス波形を有することが好ましい。前記潜像
担持体と前記現像剤担持部材との間隙に形成する前記交
互電界の最大電界が４．９×１０⁶ （ｖ／ｍ）以上５．
４×１０⁶ （ｖ／ｍ）以下であることが好ましい。上記
交互電界の周波数は１．０ｋＨｚ以上８．０ｋＨｚ以下
であることが好ましい。

【００１５】前記現像剤供給手段は単泡性の発泡体から
構成されていることが好ましい。現像剤撹拌部材を有
し、該現像剤撹拌部材の中心軸が、前記現像剤担持部材
と前記弾性規制部材の当接部中前記現像剤担持部材回転
方向に対し、最上流点を通る鉛直線と、前記現像剤供給
手段に接する鉛直線のうち、前記現像剤担持部材の現像
部から最も離れた鉛直線との間に配設され、前記現像剤
担持部材と同方向に回転することが好ましい。画像形成
装置本体に電源投入後、画像形成動作を開始する以前
に、前記現像剤担持部材及び前記現像剤供給手段が駆動
する制御機構を有する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
の実施例を図面に則して更に詳しく説明する。尚、次に
説明する実施例にては、本発明は、例えば図６に示され
るような電子写真画像形成装置に具現化されるものとし
て説明するが、これに限定されるものではない。

【００１７】図６にて、電子写真画像形成装置は、像担
持体である感光ドラム１を回転自在に設け、該感光ドラ
ム１を一次帯電器１４で一様に帯電し、次に例えばレー
ザのような発光素子１５によって情報信号を露光して静
電潜像を形成し、現像装置２０で可視像化する。次に該
可視像を転写帯電器１６により転写紙１７に転写し、更
に定着装置１８にて定着して永久画像を得る。又、感光
ドラム１上の転写残トナーはクリーニング装置１９によ
り除去する。

【００１８】図１において、感光ドラム１は現像装置２
０に対向配置され、矢印Ａ方向に回転する。感光ドラム
１としては、例えばカールソンプロセスにより静電潜像
を形成したいわゆるゼログラフ感光体、特公昭４２−２
３９１０号公報に記載のＮＰプロセスにより静電潜像を
形成した表面に絶縁層を有する感光体、静電記録法によ
り潜像を形成した絶縁体、転写法により静電潜像を転写
した絶縁体、その他適宜の方法により静電潜像（あるい
は電位潜像）を形成保持させた部材がある。

【００１９】現像装置２０は、現像剤供給容器（以下単
に容器と記す）２と、現像剤担持部材としての現像スリ
ーブ３と、現像剤規制部材たる弾性ブレード４と、現像
剤供給剥離手段たる供給ローラ５とを備えている。

【００２０】容器２は現像装置２０の長手方向（紙面に
直角な方向）に延在する開口部を有し、該開口部には現
像スリーブ３が配設されている。

【００２１】現像スリーブ３は、ＳＵＳ、アルミニウム
等の非磁性材料製で後述するごとくの表面を有してい
る。現像スリーブ３は図１において開口部に、右略半周
面を容器２内へ突入させ、左略半周面を容器２外へ露出
させて回転自在に軸受けさせて横設してあり、矢印Ｂ方
向に回転駆動される。現像スリーブ３は円筒体（スリー
ブ）に限らず、回転駆動される無端ベルト形態等にして
もよい。またゴムローラを用いてもよい。現像スリーブ
３の容器外露出面は、感光ドラム１の表面に僅少な隙間
を存して対面している。

【００２２】現像スリーブ３の後方には、供給ローラ５
が現像スリーブ３の容器内突入面に摺接回転するように
配設されている。供給ローラ５は現像スリーブ３と同方
向（図中矢印Ｃ方向）に回転してトナーを現像スリーブ
３へと供給すると共に現像スリーブ３と弾性接触するこ
とによって現像スリーブ３上のトナーを剥離する。

【００２３】供給ローラ５と現像スリーブ３との摺接部
よりも現像スリーブ３の回転方向下流側には、弾性ブレ
ード４が現像スリーブ３に当接配設されており、該当接
部において現像スリーブ３上のトナーの通過を規制して
いる。

【００２４】本実施例においては、まず供給ローラ５の
回転により現像スリーブ３近傍に供給されたトナー６は
現像スリーブ３の回転によって弾性ブレード４と現像ス
リーブ３との当接部に進入し、現像スリーブ３表面上に
担持される。

【００２５】さらに、トナー６は弾性ブレード４と現像
スリーブ３との当接部を通過するときに、現像スリーブ
３表面と弾性ブレード４によって摺接され、さらに摩擦
帯電を受ける。このようにしてトナー６は十分な摩擦帯
電を受けることができる。

【００２６】十分な摩擦帯電を受けたトナー６は上記当
接部を通過して現像スリーブ３上のトナー薄層として形
成され、現像スリーブ３上を感光ドラム１と対向する現
像部へ運ばれる。現像部において、一部のトナーは現像
動作により消費され、他のトナーは現像スリーブ３の下
部より回収される。この回収部分にはシール部材９が設
けられ現像で消費されなかったトナーの容器２内への通
過を許容すると共に、容器２内のトナー６が容器２の下
部から漏出することを防止する。回収された現像スリー
ブ３上のトナー６は供給ローラ５と現像スリーブ３との
摺接部で弾性接触によって掻き落とされる。

【００２７】この掻き落とされたトナー６の大部分は供
給ローラ５の回転に伴い搬送され、容器２内のトナーと
混ざり合い、帯電されたトナーの電荷が分散される。同
時に、現像スリーブ３上には新たなトナーが供給され再
び弾性ブレード４と現像スリーブ３の当接部で、トリボ
付与及び薄層化がなされ現像部へと搬送されていく。

【００２８】このようにして、現像スリーブ３上の未現
像トナーが掻き落とされるので、現像スリーブ３上のト
ナーが入れ換わり、トナーの過剰帯電即ちチャージアッ
プが防止される。

【００２９】図２は、上記供給ローラ５と現像スリーブ
３との位置関係を示す図である。弾性ブレード４と現像
スリーブ３との当接部のスリーブ回転方向最上流点Ｄ
と、現像スリーブ３の中心０１とを通る直線をｕとし、
供給ローラ５と現像スリーブ３との当接部の中心点Ｅ
と、現像スリーブの中心Ｏ１を通る直線をｔとするとき
（ｔは供給ローラ５の中心Ｏ２を通る直線である）、直
線ｕとｔのなす角度θを４０〜１２０度、好ましくは５
０度〜８０度に設定することにより、現像スリーブ周面
上の弧ＤＥ近傍の狭く閉じた領域に同じトナーが停滞
し、凝集すること、また同じトナーが何度も供給ローラ
やブレードから過大な負荷を受け、徐々にその物性が変
化して画像劣化する事態を緩和することができる。

【００３０】また当領域が狭過ぎないことは、当領域に
撹拌部材を配置する上でも有利である。また、直線ｕと
ｔのなす角度が広すぎる場合、供給ローラ５により新し
いトナーが現像スリーブ３にもたらされ、それがそのま
ま弾性ブレード４を通過し、かつ弾性ブレード近傍に滞
っている、何度もブレードを通過した古いトナーが、新
しいトナーと入れ替わり、トナーの劣化を防止するとい
う利点が失われてしまう。また、供給ローラの回転に伴
い、勢いを持ってブレード当接部へ侵入するトナーが無
くなり、スリーブのコート量が十分に得られないことが
ある。

【００３１】図３のグラフは実施例１で用いたブレード
４とスリーブ３の当接部中スリーブ回転方向を順方向と
したときの最上流点Ｐ及びブレード４の当接面側の自由
端点Ｑを通る直線と、ブレード４の当接面側の自由端点
Ｑを通る鉛直線Ｌと、スリーブ３の周面と、により囲ま
れた領域（図４斜線部）のトナーの凝集度に対するスリ
ーブ上単位面積当たりのコート量である。

【００３２】凝集度は、耐久使用後のトナー、吸湿した
トナーなどを用いることにより差異を設定している。複
数あるプロットは、ブレードの対スリーブ当接圧が異な
っている。

【００３３】トナー凝集度の測定は、ホソカワミクロン
製パウダーテスターＰＴ−Ｅ型により行なっている。ま
た、測定用トナーの採取について、図４の斜線部領域で
は若干不足であるために当領域近傍で、ブレード自由端
よりもスリーブ上流側、且つスリーブ寄りの距離５ｍｍ
未満の領域に限定し、用いることにした。測定条件は以
下の通りである。

【００３４】測定条件：１．振動台の上に次の順序でメッシュをセットする。上１００メッシュ目開き１５０μｍ中２００メッシュ目開き７５μｍ下４００メッシュ目開き３８μｍ２．振動幅０．４ｍｍ３．振動周波数５０Ｈｚ（３０００ｐｖｍ）４．トナー５ｇ／回５．振動時間１５秒６．凝集度＝（１００メッシュ上トナー重量／５ｇ）×１００＋（２００メッシュ上トナー重量／５ｇ）×１００×０．６＋（４００メッシュ上トナー重量／５ｇ）×１００×０．２

【００３５】図３の結果によれば、ブレード当接圧の設
定が低い場合、凝集度が大きくなるつれ、Ｍ／Ｓが大き
な値となる。また、ある程度当接圧が高くなると、凝集
度３０〜４０％以上では、Ｍ／Ｓが低下する傾向にあ
る。しかしながら、当接圧が５〜３０（ｇ／ｃｍ）であ
れば、凝集度が１０〜４０％の範囲内で変化する限りに
おいて、適正のＭ／Ｓ、０．３５〜０．５５（ｍｇ／ｃ
ｍ² ）を維持することができる。

【００３６】トナーがこのような特性を示す理由は次の
ように考えられている。上記凝集度測定領域（図４斜線
部）におけるトナーは、スリーブ上塗布状況を直接左右
するトナーである。例えば当領域の凝集度が高く、且つ
スリーブとトナーの摩擦力が十分に大きい場合、スリー
ブ回転に伴い弾性ブレードを押し上げる力が作用し、塗
布量を増やす。スリーブとトナーの摩擦量が低い場合は
凝集したトナーがブレードの押圧に抗して進行方向に進
む力が得られず、スリーブに塗布されなくなる。また凝
集度が低い場合はブレードの押圧と、スリーブの搬送力
により当領域のトナー層が分断され、スリーブ塗布量は
減少する。勿論同じ凝集度でもブレードの押圧により状
況は変わる。即ち、上記適正な凝集度とブレードの押圧
の関係が存在するのである。

【００３７】現在通常用いられる平均粒径４〜１２μｍ
の非磁性一成分トナーの凝集度は、長期耐久に従い、あ
るいは環境により設定値より高くなる傾向にあり、作製
時の目標値が常温、常湿環境下で１０％程度であればそ
れ以下になるという現象はほとんど見受けられない。そ
こでトナー凝集度を１０〜４０％の範囲に設定する場合
には、基本的に凝集度が４０％以上に高くなることを防
げばよい。この場合、直接図４に示した領域の凝集度を
直接制御しなくても、短時間のうちに当領域に進入する
トナー領域（スリーブ、供給ローラ近傍）の凝集度を当
範囲に維持しておけばよく、それでも十分な効果が得ら
れる。

【００３８】トナー供給ローラにはシリコンの単泡性の
発泡体を用いており、凝集度が４０％を超えない領域に
維持されている限りにおいて、現像動作を多数繰り返す
うちに次第にローラ内部にトナーがつまっていき、ロー
ラの硬質化を招くという不都合を生じることはなかっ
た。

【００３９】連泡性の供給ローラの場合は凝集度を適正
に維持しても、ローラの硬質化を招くという不都合を生
じるため、凝集度を適正に維持したうえで、単泡性の発
泡体を用いることが、長期耐久においての画質安定化に
は効果を発揮することとなる。

【００４０】また、現像電界は、適正のＭ／Ｓ、０．３
５〜０．５５（ｍｇ／ｃｍ² ）を維持したうえで、適正
値が存在する。

【００４１】上記のような適正なＭ／Ｓ、トナー凝集度
を維持したうえで、良質な画像を形成するために、より
効果的な現像バイアスの波形及び周波数、電界強度の範
囲が存在する。

【００４２】非磁性トナーを弾性ブレードにより薄層コ
ートする場合、単位重量当たりの平均帯電量は高い値に
なるが、反面帯電分布が広く、逆極性に帯電するトナー
が存在する。このようなトナーは現像交互電界の引き戻
し側のバイアスによりドラム側へ飛翔し、非画像部に付
着し、かぶりとなる。そこで、図５に示すように、ドラ
ム側へ移動させる側のピーク値より、トナーをドラムか
らスリーブ側へ引き戻すピーク値のほうが小さいバイア
ス波形を用いる。引き戻しバイアスが小さい分、飛ばし
側に十分な電界強度を与えながらにして逆極性に帯電し
たトナーの非画像部への付着が軽減される。

【００４３】交互電界の振幅が小さ過ぎても十分な現像
コントラストが得られず濃度がでない。また振幅が大き
過ぎても帯電性の高いトナーが飛翔し易くなる結果、一
度ドラム上に飛翔し、交互電界のスリーブ方向への引き
戻し成分によっても引き戻されない少数の高帯電トナー
のみにより潜像が埋められてしまい、現像コントラスト
がなくなり、低い帯電トナーが現像されなくなりかえっ
て濃度が低下するという現象が起こり得る。

【００４４】また周波数も低すぎるとトナーのドラム、
スリーブ間の往復運動が少なくなり、往復運動によって
徐々に形成されてゆく鮮鋭な画像が得られず、追従の悪
い低い電荷のトナーが非画像部へ付着し、かぶりとなる
こともある。

【００４５】またトナーの帯電性が高い場合、適正周波
数においては現像領域でまず飛翔して往復運動するトナ
ーの運動エネルギーにより本来鏡映力の方が電界強度に
勝りスリーブ上に付着したままの高帯電トナーが引き剥
され飛翔することになり、濃度が得られると考えられて
いるが、周波数が低いためにそのトナーの往復運動が弱
くなるため、高帯電トナーが飛翔せず、濃度が得られな
いという状況に陥る。周波数が高過ぎても鈍重な低帯電
トナーが追従できず、濃度が得られない。

【００４６】発明者等の研究によれば、最大現像交互電
界が４．０×１０⁶ （ｖ／ｍ）以上５．４×１０⁶ （ｖ
／ｍ）以下であること、さらに交互電界の周波数が１．
０ｋＨｚ以上８．０ｋＨｚ以下であることが望ましいこ
とを見出した。

【００４７】トナーの帯電性もスリーブに対する鏡映力
という観点でコート状態を左右する因子と考えられる
が、測定に用いたトナーは、鉄粉キャリアを用いた二成
分メッシュ法による帯電量測定において、１５〜２８μ
Ｃ／ｇの範囲内のトナーを用いている。またブレード当
接点からブレード端部までの長さは安定した２ｍｍ±
０．２ｍｍとしている。

【００４８】実施例１以下、図７に基づいて本発明に係る実施例１について説
明する。図７は本発明の特徴部を示す説明図である。

【００４９】トナー：バインダー樹脂スチレンアクリル外添剤疎水処理シリカ１．２重量部ＰＶｄＦ０．５重量部平均粒径９．５μｍブレード：材質シリコンゴムＳＵＳ裏打ち厚さ０．５ｍｍＳＵＳ板含む対スリーブ当接線圧引抜き力測定１５（ｇ／ｃｍ）（厚み２０μｍ、Ｒｚ１．０μｍのＳＵＳ板を二つ折りにして当接部に挿入、２枚の隙間に同じＳＵＳ板を挿入し、それを引抜く力から換算する）当接点から端部までの長さ２．０ｍｍ（図７中ＰＱ間の距離）現像電界：振幅４．８（Ｖ／ｍ）飛ばし側、引き戻し側ピーク値比１３：７周波数２．０ｋＨｚ

【００５０】このような構成において、逐次トナー補給
を行ないながらトナー残量を一定量に維持し、１０万枚
の画像出し耐久試験を行なった。画像形成装置本体電源
を投入した際、画像形成動作に入る前に、現像スリーブ
と供給ローラを１５秒回転させる機構を設け、長時間放
置状態にあり凝集したトナーを撹拌している。

【００５１】その結果、１０万枚の画像出し中スリーブ
上には終始安定したトナーのコーティングが維持され、
良質な画像が得られた。図８のグラフに、本実施例のＭ
／Ｓ及びトナー凝集度の経時変化を示す。耐久枚数が増
加していっても、ＭＳは０．４〜０．５に維持され、
又、凝集度も２０〜３０％に維持されている。

【００５２】実施例２以下、図９に基づいて本発明に係る実施例２について説
明する。図９は本実施例における構成図である。ブレー
ドとスリーブの当接部分中スリーブ回転方向に対し、最
上流点を通る鉛直線が１、トナー供給ローラに接する鉛
直線のうち、現像剤担持部材現像領域から最も離れた鉛
直線がｍで示されている。

【００５３】供給ローラ５の上方には、トナー撹拌部材
３０が配置され、スリーブ３の回転に連動して矢印方向
に回転している。中心軸位置は、供給ローラ５の中心の
真上におかれている。他の条件は以下のとおりである。

【００５４】トナー：バインダー樹脂ポリエステル（ネガトナー）外添剤疎水処理シリカ０．５重量部平均粒径８．５μｍブレード：材質シリコンゴム（乾式処理シリカ分散）ＳＵＳ裏打ち厚さ０．５ｍｍＳＵＳ板含む対スリーブ当接線圧引抜き力測定２０（ｇ／ｃｍ）（厚み２０μｍ、Ｒｚ１．０μｍのＳＵＳ板を二つ折りにして当接部に挿入、２枚の隙間に同じＳＵＳ板を挿入し、それを引抜く力から換算する）当接点から端部までの長さ２．３ｍｍ（図９中ＰＱ間の距離）現像電界：振幅４．４（Ｖ／ｍ）周波数２．０ｋＨｚ

【００５５】このような構成において、逐次トナー補給
を行ないながらトナー残量を一定量に維持し、１０万枚
の画像出し耐久試験を行なった。

【００５６】その結果、１０万枚の画像出し中スリーブ
上は終始安定したトナーのコーティングが維持され、良
質な画像が得られた。図１０のグラフに、本実施例のＭ
／Ｓ及びトナー凝集度の経時変化を示す。Ｍ／Ｓ、トナ
ー凝集度とも適正範囲に維持されている。

【００５７】また、比較実験として、図１１に示すよう
に、鉛直線ｍより１０ｍｍスリーブと反対方向の位置に
撹拌部材を配した現像器構成で同様の１０万枚の画像出
し耐久試験を行なった。図１２のグラフに本実施例のＭ
／Ｓ及びトナー凝集度の経時変化を示す。撹拌部分が、
適正な位置にないため、本来撹拌の必要な領域が撹拌さ
れず、長期放置後、ブレード当接部近傍のトナー凝集度
は高くなっており、Ｍ／Ｓも安定していない。部材の形
状を変えても、また直線ｌよりも弾性ブレード固定位置
寄りに撹拌部材の回転軸を配設した構成においても同様
の結果であった。

【００５８】実施例３以下、本発明の実施例３を説明する。本実施例における
現像装置の構成は図７の構成と同等である。条件は以下
のとおりである。

【００５９】トナー：バインダー樹脂スチレンアクリル外添剤乾式処理シリカ２．２重量部ＰＶｄＦ０．５重量部平均粒径８．５μｍブレード：材質ウレタンゴムＳＵＳ裏打ち厚さ１．０ｍｍ対スリーブ当接線圧引抜き力測定３０（ｇ／ｃｍ）（厚み２０μｍ、Ｒｚ１．０μｍのＳＵＳ板を二つ折りにして当接部に挿入、２枚の隙間に同じＳＵＳ板を挿入し、それを引抜く力から換算する）当接点から端部までの長さ２．６ｍｍ（図３中ＰＱ間の距離）現像電界：振幅５．０（Ｖ／ｍ）飛ばし側、引き戻し側ピーク値比２：１周波数１．８ｋＨｚ

【００６０】このような構成において、逐次トナー補給
を行ないながらトナー残量を一定量に維持し、１０万枚
の画像出し耐久試験を行なった。結果、１０万枚の画像
出し中スリーブ上は終始安定したトナーをコーティング
が維持され、良質な画像が得られた。図１３のグラフ
に、本実施例のＭ／Ｓ及びトナー凝集度の経時変化を示
す。

【００６１】本実施例においては、トナーに外添したシ
リカ量が多く、初期では凝集度がかなり低くなってい
る。画像出ししていくにつれ、ある程度凝集度の増加が
見られるが、１０万枚までは４０％を超えずに維持され
た。

【００６２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による画像形成装置は、弾性規制部材と現像剤担持部材
の当接部中前記現像剤担持部材回転方向における最上流
点及び前記現像剤担持部材の中心を通る直線と、現像剤
供給手段と前記現像剤担持部材の当接部の中心点及び前
記現像剤担持部材の中心とを通る直線とのなす角度が５
０度以上８０度以下であり、上記弾性規制部材と前記現
像剤担持部材の当接部中前記現像剤担持部材回転方向に
おける最上流点及び前記弾性規制部材当接面の自由端点
を通る直線と、前記弾性規制部材当接面の自由端点を通
る鉛直線と、前記現像剤担持部材の周面と、により囲ま
れた領域の現像剤の凝集度が常に１０％以上４０％以下
であり、前記弾性規制部材と前記現像剤担持部材当接部
の線圧が５（ｇ／ｃｍ）以上３０（ｇ／ｃｍ）以下であ
ることにより、前記現像剤担持部材上の現像剤量を一定
に維持でき、従って、長時間使用時において、画像の濃
度変化、かぶり等の画像劣化を防止し、安定した良好な
画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る現像装置の実施例を示す構成図で
ある。

【図２】図１の現像装置の要部説明図である。

【図３】図１の現像装置におけるトナーの凝集度特性を
示すグラフである。

【図４】適正なトナー凝集度に設定すべき領域を示す説
明図である。

【図５】印加現像バイアスの一例を示す説明図である。

【図６】本発明が具現化される画像形成装置の一例を示
す構成図である。

【図７】実施例１の現像装置要部を示す説明図である。

【図８】実施例１の耐久試験結果を示すグラフである。

【図９】実施例２の現像装置要部を示す説明図である。

【図１０】実施例２の耐久試験結果を示すグラフであ
る。

【図１１】実施例２の現像装置の比較例を示す説明図で
ある。

【図１２】図１１の比較例の耐久試験結果を示すグラフ
である。

【図１３】実施例３の耐久試験結果を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１感光ドラム（潜像担持体）３現像スリーブ（現像剤担持部材）４弾性ブレード（弾性規制部材）５供給ローラ（現像剤供給手段）６トナー（現像剤）７、８撹拌部材２０現像装置３０撹拌部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像剤収容容器に収容された非磁性一成
分現像剤を現像部に担持搬送する回動可能な現像剤担持
部材と、前記現像剤担持部材に当接して設けられた回動
可能な現像剤供給手段と、前記現像剤供給手段の前記現
像剤担持部材回転方向下流側に当接して前記現像剤担持
部材に塗布される現像剤量を規制する弾性規制部材と、
を有し、前記現像部を形成する潜像担持体と前記現像剤
担持体との間隙に交互電界を形成して非接触現像を行な
う現像装置を備えた画像形成装置において、前記弾性規制部材と前記現像剤担持部材の当接部中前記
現像剤担持部材回転方向における最上流点及び前記現像
剤担持部材の中心を通る直線と、前記現像剤供給手段と
前記現像剤担持部材の当接部の中心点及び前記現像剤担
持部材の中心を通る直線とのなす角度が５０度以上８０
度以下であり、前記弾性規制部材と前記現像剤担持部材
の当接部中前記現像剤担持部材回転方向における最上流
点及び前記弾性規制部材当接面の自由端点を通る直線
と、前記弾性規制部材当接面の自由端点を通る鉛直線
と、前記現像剤担持部材の周面と、により囲まれた領域
の現像剤の凝集度が常に１０％以上４０％以下であり、
前記弾性規制部材と前記現像剤担持部材当接部の線圧が
５（ｇ／ｃｍ）以上３０（ｇ／ｃｍ）以下であることを
特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記潜像担持体と前記現像剤担持部材の
間隙に形成する上記交互電界が、現像剤を前記潜像担持
体側へ移動させる側のピーク値の方が現像剤を前記潜像
担持体から前記現像剤担持部材側へ引き戻すピーク値よ
り大きいバイアス波形を有することを特徴とする請求項
１の画像形成装置。
【請求項３】前記潜像担持体と前記現像剤担持部材と
の間隙に形成する前記交互電界の最大電界が４．０×１
０⁶ （ｖ／ｍ）以上５．４×１０⁶ （ｖ／ｍ）以下であ
ることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項４】上記交互電界の周波数が１．０ｋＨｚ以
上８．０ｋＨｚ以下であることを特徴とする請求項１の
画像形成装置。
【請求項５】前記現像剤供給手段が単泡性の発泡体か
ら構成されていることを特徴とする請求項１の画像形成
装置。
【請求項６】現像剤撹拌部材を有し、該現像剤撹拌部
材の中心軸が、前記現像剤担持部材と前記弾性規制部材
の当接部中前記現像剤担持部材回転方向に対し、最上流
点を通る鉛直線と、前記現像剤供給手段に接する鉛直線
のうち、前記現像剤担持部材の現像部から最も離れた鉛
直線との間に配設され、前記現像剤担持部材と同方向に
回転することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項７】画像形成装置本体に電源投入後、画像形
成動作を開始する以前に、前記現像剤担持部材及び前記
現像剤供給手段が駆動する制御機構を有することを特徴
とする請求項１の画像形成装置。