JPH11219023A

JPH11219023A - 現像装置

Info

Publication number: JPH11219023A
Application number: JP10022051A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Noda; 明彦野田; Jun Abe; 純安部; Shota Oba; 正太大場
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1998-02-03
Filing date: 1998-02-03
Publication date: 1999-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】ゴーストを防止することができる現像装置を
提供する。【解決手段】現像装置１０には、トナーロール１１に
対向する導電性部材１５が備えられており、トナーロー
ル１１と導電性部材１５との間に所定の電圧が印加され
ることによってトナー１２が除電される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真式の、複
写機やプリンター等といった画像形成装置に用いられ、
静電潜像を可視化する現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、静電潜像を担持する像担持体
に対し所定の現像領域において対向し、帯電したトナー
を表面に担持して、その現像領域を経由する経路に沿っ
て循環移動するトナー担持体を備え、現像領域において
トナーを静電潜像に付着させて、静電潜像を可視化する
現像装置が知られている。このような現像装置において
トナーを帯電させる方法としては、一般に、現像装置内
でトナーが攪拌されたり搬送されたりしていることを利
用し、搬送経路の途中等に、トナーと摩擦されることで
摩擦帯電を生じやすい物質を配置し、その物質とトナー
との摩擦によってトナーを帯電させる方法が用いられて
いる。このような、摩擦によって帯電したトナーの帯電
量には、ある程度の帯電分布が存在しており、トナーに
は、帯電量が少ない低帯電トナーや、トナー全体の帯電
極性とは逆の帯電極性を有する逆極性トナーが含まれて
いることが多い。低帯電トナーは、トナー担持体から離
れて画像形成装置内を漂ういわゆるトナークラウドとな
りやすく、このトナークラウドは画像形成装置の不良原
因となる。また、逆極性トナーは、像担持体上の静電潜
像のうち、本来トナーが付着されない背景部に引きつけ
られ、背景部の一様な汚れであるいわゆるかぶりを発生
させる。

【０００３】これらの、トナークラウドやかぶりの発生
を防止するために、従来より、電荷を放出して積極的に
トナーに電荷を付与する帯電装置を追加して、この帯電
装置によってトナーの帯電量を増やす技術が提案されて
いる。図１２は、トナーの帯電量の分布を表すグラフで
ある。この図に示されている曲線１０１，１０２は、ト
ナーの帯電量分布を示しており、グラフの縦軸はトナー
数、横軸は帯電量である。但し、帯電量が負となる領域
は、逆極性トナーの分布を示している。

【０００４】電荷が付与されて帯電量が増加する前のト
ナーの帯電量分布は、図１２の左側の曲線１０１によっ
て表されており、このトナーには、縦軸ｙよりも左側に
分布している逆極性トナーが含まれており、また、縦軸
ｙに平行な線ｌで示される帯電量以下の帯電量を有する
低帯電トナーが多く含まれている。このため、トナーク
ラウドやかぶりが発生しやすい。

【０００５】帯電装置によって電荷が付与された後のト
ナーの帯電量分布は、図１２の右側の曲線１０２によっ
て表されており、電荷が付与される前のトナーの帯電量
分布が図の右側方向に移動した形の分布となる。この結
果、逆特性トナーはなくなり、低帯電トナーは少なくな
るので、トナークラウドやかぶりの発生が防止される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、トナーは、
ある程度の粒径分布を有しており、小粒径のトナーは、
図１２に示す、縦軸ｙに平行な線ｍで示されるある帯電
量以上の帯電量を持つとトナー担持体から離れにくくな
り、現像領域においてトナー担持体表面から剥離されな
くなる。かぶり対策としてトナーに電荷が付与されて、
図１２に示す曲線１０１で表される帯電分布から、曲線
１０２で表される帯電分布へとシフトすると、縦軸ｙに
平行な線ｍで示される帯電量以上の帯電量を有するトナ
ーの割合が増加し、小粒径かつ高帯電のトナーの割合も
増加する。

【０００７】小粒径かつ高帯電のトナーの割合が増加す
ると、現像領域を通過した後のトナー担持体表面に、静
電潜像による画像の形と同じ形を有する、小粒径かつ高
帯電のトナーによる残像が生じやすくなる。このような
残像は、トナー担持体の循環移動に伴って現像領域に再
度到達する。その結果、前回現像された静電潜像の形と
同じ形を有する像が像担持体上に再度現れるいわゆるゴ
ーストが発生する。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑み、ゴーストの発
生を防止することができる現像装置を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の現像装置は、静電潜像を担持して所定の方向に移動
する像担持体に所定の現像領域において対向するように
配置され、帯電したトナーを表面に担持してその現像領
域を経由する搬送経路に沿って所定の移動方向に循環移
動するトナー担持体を備え、そのトナー担持体上のトナ
ーを像担持体上の静電潜像に移動させてその静電潜像を
現像する現像装置において、上記現像領域よりも上記移
動方向前方においてトナー担持体表面に対向するように
配置された導電性部材を有し、トナー担持体と導電性部
材との間に所定の交流電圧を印加することによってトナ
ー担持体上のトナーをトナー担持体と導電性部材との間
で往復運動させてトナーを除電する除電手段を備えたこ
とを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１は、本発明の現像装置の第１実施形態を
示す図である。この現像装置１０には、本発明にいうト
ナー担持体に相当するトナーロール１１が備えられてお
り、トナーロール１１は、トナー１２を表面に担持し
て、図に示す矢印ａ方向（左回り）に回転移動する。こ
のトナーロール１１は、正に帯電した静電潜像を表面に
担持して図の矢印ｂ方向（右回り）に回転移動する回転
ロールからなる像担持体２０の表面に、図の左側におい
て対向する。

【００１１】また、トナーロール１１の表面に担持され
たトナー１２は、層形成部材１３によってトナー層に形
成されるとともに、層形成部材１３との摩擦によって負
に帯電される。また、この実施形態においては、トナー
ロール１１には定電圧電源１４によって定電圧の現像バ
イアス電圧が印加される。するとトナーロール１１と像
担持体２０との間に現像電場が形成され、この現像電場
によって、トナーロール１１上のトナー１２が静電潜像
上に移動して付着し、静電潜像が現像される。

【００１２】また、この現像装置１０には、図の下側の
位置においてトナーロール１１に対向する平板状の導電
性部材１５が備えられており、導電性部材１５には振動
電圧電源１６が接続されている。導電性部材１５の、ト
ナーロール１１に対向する面には鏡面仕上げが施されて
いる。振動電圧電源１６によって、交流電圧成分と、現
像バイアス電圧をキャンセルする直流電圧成分とを含ん
だ振動電圧が導電性部材１５に印加されて、導電性部材
１５とトナーロール１１との間に交流電場が形成され
る。また、交流電場の強さの最大値が、現像電場の強さ
よりも強くなるように、この導電性部材１５とトナーロ
ール１１との間の距離、および交流電圧成分の強さが調
節されている。このため、現像電場によってトナーロー
ル１１から剥離されなかった、小粒径かつ高帯電のトナ
ー１２であっても、導電性部材１５とトナーロール１１
との間に形成された交流電場によってトナーロール１１
から剥離され、導電性部材１５とトナーロール１１との
間を往復運動し、導電性部材１５に接触することによっ
て導電性部材１５に電荷を奪われて除電される。また、
導電性部材１５とトナーロール１１との間に形成された
交流電場は、トナーロール１１上のトナー１２の一部分
を往復運動させるが、往復運動したトナー１２がトナー
ロール１１上の他のトナー１２に衝突することによっ
て、いわばトナー１２をほぐす作用が生じる。これらの
作用によって、後述するように、トナーロール１１から
トナー１２を掻き落とす際に、トナー１２が十分に掻き
落とされることとなる。また、導電性部材１５に印加さ
れる振動電圧の直流成分と、現像バイアス電圧が互いに
キャンセルし合う電圧であることによって、導電性部材
１５とトナーロール１１との間には交流電圧が印加され
ることとなる。この結果、導電性部材１５にトナー１１
が付着することを防止しつつ、効率よくトナー１２を往
復運動させることができる。

【００１３】また、この現像装置１０には、供給掻き落
としロール１７が、導電性部材１５よりも、トナーロー
ル１１の回転移動方向前方に備えられている。供給掻き
落としロール１７は、トナーロール１１に当接し、図の
矢印ｃ方向（左回り）に回転しており、供給掻き落とし
ロール１７とトナーロール１１とが当接する当接位置
で、供給掻き落としロール１７によってトナーロール１
１の表面に担持されたトナー１２が図の下側に掻き落と
され、当接位置の、トナーロール１１の回転移動方向す
ぐ下流側で、供給掻き落としロール１７によってトナー
ロール１１表面に新たなトナー１２が供給される。導電
性部材１５とトナーロール１１との間での往復運動によ
って、トナーロール１１表面から剥離されやすくなった
トナー１２は、供給掻き落としロール１７によってトナ
ーロール１１表面から十分に掻き落とされ、この結果、
ゴーストの発生が防止される。

【００１４】また、供給掻き落としロール１７によって
トナーロール１１表面から掻き落とされたトナー１２
が、導電性部材１５付近に漂っていると、トナーロール
１１上のトナー１２の除電が阻害される。このため、こ
の現像装置１０には、導電性部材１５と供給掻き落とし
ロール１７との間にシール部材１８が備えられており、
シール部材１８は、供給掻き落としロール１７によって
トナーロール１１表面から掻き落とされたトナー１２が
導電性部材１５付近に漂うことを防止している。

【００１５】本実施形態では、平面を有するタイプが採
用されているが、本発明にいう導電性部材は、端部から
の放電を防止するために、トナー担持体に対向する、平
面および凸面のうちのいずれかの面を有するものであれ
ばよい。凸面を有するタイプについては後述する。図２
は、本発明の現像装置の第２実施形態を示す図である。

【００１６】この現像装置３０は、図２の上方において
トナーロール１１に対向するように帯電器３１が備えら
れている点を除き、図１に示す現像装置１０と同様であ
り、ゴーストの発生を防止することができる。帯電器３
１によって、以下図３を用いて説明するように、トナー
に電荷が付与されて帯電量が増加し、その結果、トナー
クラウドやかぶりの発生が防止される。

【００１７】結局、図２に示す現像装置３０は、トナー
クラウド、かぶりおよびゴーストのいずれも防止するこ
とができる。図３は、帯電器を示す詳細図である。この
帯電器３１には、供給電極３１１と、放電電極３１２
と、網の目状の制御電極３１３が備えられており、供給
電極３１１および制御電極３１３は導体であり、放電電
極３１２は抵抗体である。また、放電電極３１２には、
供給電極３１１を介して供給電圧３１４が印加され、制
御電極３１３には制御電圧３１５が印加される。供給電
圧３１４と制御電圧３１５との電圧差によって放電電極
３１２と制限電極３１３との間に電場が形成され、この
電場によって放電電極３１２から電子が放出される。放
出された電子は、制御電極３１３の網の目を通り抜けて
図の下方へと向かい、トナーロール１１に担持されてい
るトナー１２に当たってトナー１２の帯電量が増加す
る。これによって、逆極性トナーや低帯電トナーがなく
なって、トナークラウドやかぶりが防止される。

【００１８】また、この帯電器３１には、電流制御部３
１６が備えられており、供給電極３１１からの電流が一
定となるように制御されている。これによって、帯電器
３１から放出される電荷量が一定となって、トナー１２
の帯電量が安定し、かぶりやゴーストを防止する効果も
安定する。図４は、本発明の現像装置の第３実施形態を
示す図である。

【００１９】この現像装置４０は、導電性部材１５が、
以下説明するように、トナーロール１１の回転軸１１１
との距離を一定に保つように固定されたものである点を
除き、図２に示す現像装置３０と同様である。この現像
装置４０には、絶縁性の支持部材４１が備えられてお
り、支持部材４１は、導電性部材１５に固定されるとと
もに、トナーロール１１の回転軸１１１を回転自在に保
持しており、回転軸１１１と導電性部材１５との距離が
一定に保たれる。このように、回転軸１１１と導電性部
材１５との距離が一定に保たれることによって、トナー
ロール１１の表面と、その表面に対向している導電性部
材１５の面との距離がほぼ一定に保たれる。その結果、
トナーロール１１と導電性部材１５との間に形成される
電場の強さが安定し、トナーが安定的に除電される。

【００２０】図５は、本発明の現像装置の第４実施形態
を示す図である。この現像装置５０を構成する構成部分
のうち、図２に示す現像装置３０を構成する構成部分と
同様な構成部分については、同一の符号を付して重複説
明を省略する。ただし、層形成部材については、図５で
は図示が省略されている。この現像装置５０には、本発
明にいう導電性部材に相当し、トナーロール１１に対向
する凸面を有する導電性部材の一例である導電性ロール
５１が備えられており、保持部材５２と、バネ５３が備
えられている。保持部材５２は絶縁性の部材であり、導
電性ロール５１を保持するとともにトナーロール１１表
面に当接して、導電性ロール５１とトナーロール１１表
面との距離を一定距離に保っており、図の手前側および
奥側の２箇所に設けられている。また、バネ５３は、導
電性ロール５１の回転軸５１１を、トナーロール１１へ
向かって付勢する。トナーロール１１の回転移動に伴っ
て、保持部材５２および導電性ロール５１は、図５に示
す矢印ｄ方向（右回り）に回転する。

【００２１】また、この現像装置５０には、供給掻き落
としロール１７よりも、トナーロール１１の回転移動方
向前方に、トナー除去部材５４が備えられている。この
トナー除去部材５４は、保持部材５２に対応して、図の
手前側と奥側の２箇所に設けられており、トナーロール
１１表面に供給されたトナーを除去する。図６は、図５
に示すトナーロール１１および導電性ロール５１を図５
の左側から見た図である。

【００２２】保持部材５２は、導電性ロール５１の端部
に設けられており、トナーロール１１の表面のうち、ト
ナーロール１１の端部に存在する当接領域１１２に当接
している。この当接領域１１２からは、図５に示すトナ
ー除去部材５４によってトナーが除去されており、この
ため、トナーロール１１に直接保持部材５２が当接し、
トナーロール１１と導電性ロール５１との距離が一定に
保たれる。その結果、図４に示す現像装置４０の場合同
様に、トナーロール１１と導電性ロール５１との間に形
成される電場の強さが安定し、トナーが安定的に除電さ
れる。

【００２３】図７は、本発明の現像装置の第５実施形態
を示す図である。この現像装置６０は、導電性ロール５
１に付着したトナーを掻き落とす掻き落とし部材６１
と、掻き落とされたトナーが溜まるトナー溜め６２が備
えられている点を除き、図５に示す現像装置５０と同様
である。ただし、振動電圧電源、保持部材、バネおよび
トナー除去部材は、図７では図示を省略した。

【００２４】トナーは、トナーロール１１と導電性ロー
ル５１との間で往復運動を行って除電されるが、トナー
の一部は導電性ロール５１表面に付着し、除電効果が減
衰する原因となる。掻き落とし部材６１は、導電性ロー
ル５１表面に、図７の下方において当接することによっ
て、導電性ロール５１表面に付着したトナーを掻き落と
し、除電効果を維持する。

【００２５】図８は、本発明の現像装置の第６実施形態
を示す図である。この現像装置７０を構成する構成部分
のうち、図１に示す現像装置１０を構成する構成部分と
同様な構成部分については、同一の符号を付して重複説
明を省略する。この現像装置には、本発明にいう導電性
部材に相当する導電性ロール７１が備えられ、導電性ロ
ール７１周面に分散配置されてトナーロール１１表面に
当接し、トナーロール１１表面に担持されたトナーを掻
き落とすとともに導電性ロール７１の導電性表面とトナ
ーロール１１表面との間隙を一定に保つ、複数の絶縁性
突起７２が備えられている。

【００２６】導電性ロール７１は、図８に示す矢印ｅ方
向（左回り）に回転し、絶縁性突起７２がトナーロール
１１に当接する位置の、トナーロール１１の回転移動方
向すぐ下流側において、トナーロール１１表面に新たな
トナーが供給される。また、絶縁性突起７２がトナーロ
ールに当接する位置において、トナーロール１１と導電
性ロール７１との間でトナーが往復運動を行って除電さ
れ、絶縁性突起７２によって十分に掻き落とされる。こ
の結果、ゴーストの発生が防止される。

【００２７】図９は、図８に示すトナーロール１１およ
び導電性ロール７１を、図８の下側から見た図である。
絶縁性突起７２は、導電性ロール７１の周面上に、千鳥
状に配列されており、このように配列されていることに
よって、トナーをトナーロール１１の表面から効率よく
掻き落とすことができる。また、導電性ロール７１の端
部には、絶縁性のキャップ７３が設けられており、導電
性ロール７１の端部からの放電が防止されている。

【００２８】上記説明した各実施形態においては、現像
バイアス電圧として定電圧が印加され、導電性部材等に
振動電圧が印加されるが、本発明の現像装置において
は、現像バイアス電圧として振動電圧が印加され、導電
性部材および導電性ロールに定電圧が印加されてもよ
い。また、上記説明した各実施形態においては、トナー
が負に帯電されているが、本発明の現像装置において
は、トナーが正に帯電されてもよい。

【００２９】また、上記説明した各実施形態において
は、供給掻き落としロール等によってトナーの供給およ
び掻き落としが行われているが、本発明にいう担持体表
面掻き落とし部材は、トナーの掻き落としのみを行うも
のであってもよく、本発明の現像装置は、導電性部材よ
りも、トナー担持体の移動方向前方に、トナー担持体表
面に担持されたトナーを掻き落とす担持体表面掻き落と
し部材を有するものであればよい。

【００３０】また、上記説明した各実施形態において
は、トナーは、トナーロールに静電気力で担持されてい
るが、本発明の現像装置においては、磁性トナーを用
い、トナー担持体上に磁力によってトナーが担持されて
もよい。

【００３１】

【実施例】以下、図７に示す現像装置同様の装置を用い
て実験を行なった結果について説明する。ただし、以下
の実験では現像バイアス電圧として振動電圧を印加し、
導電性ロールには定電圧を印加した。実験条件は次のと
おりである。

【００３２】トナーロールは、表面サンドブラスト処理
（Ｒｚ＝２．５μｍ）を施したアルミ製であり、直径３
０ｍｍとし、周速１３０ｍｍ／ｓｅｃで回転させた。ま
た、現像バイアス電圧として、周波数が２．０ｋＨｚで
振幅が２．０ｋＶである交流成分と、−３５０Ｖの直流
成分とを有する振動電圧を印加した。供給掻き落としロ
ールは、ウレタンフォーム製であり、直径１６ｍｍと
し、周速８０ｍｍ／ｓｅｃで回転させた。

【００３３】像担持体は、直径８０ｍｍとし、表面に有
機感光体を塗布し、周速８０ｍｍ／ｓｅｃで回転させ
た。また、トナーロールと像担持体との間の距離は０．
５ｍｍとし、静電潜像部の電位は−２００Ｖ、背景部の
電位は−５００Ｖとした。導電性ロールは、鏡面仕上げ
を施したアルミ製であり、直径１０ｍｍとした。掻き落
とし部材およびトナー除去部材はポリエステルフィルム
製である。

【００３４】層形成部材は、０．２ｍｍ厚のＳＵＳ板製
であり、トナーに接する部分には、０．５ｍｍ厚ウレタ
ンゴムを貼りつけた。帯電器は、セラミック基板上に半
導電性ガラスを塗布して放電電極を形成し、７５μｍ厚
ポリイミドで、放電電極とのスペースを確保して、孔径
１００μｍの孔が開口率約１５％となるように開けられ
た２０μｍ厚を有するＳＵＳ製の制御電極を設けたもの
を用いた。帯電器とトナーロールとの間の距離は３ｍｍ
とした。

【００３５】トナーは、平均粒径が約７μｍであるポリ
エステル系トナーを用い、負に帯電させた。以下の各実
験では、現像装置を、コピー機に組み込んで実験を行
い、現像装置によって現像された像をコピー用紙上に定
着させた。また、ハーフトーンの文字「Ｈ」の後に、一
様なベタ画像が続く印字パターンを用いて印字を行っ
た。また、特に断らない場合には、掻き落とし部材を取
り外すとともに、帯電器の電流制御部を取り外して実験
を行った。

【００３６】先ず、第１比較例として、帯電器に電圧を
印加せず、かつ導電性部材を取り除いて印字を行った。
図１０は、印字結果を模式的に示す図である。この図に
は、コピー用紙８０上に定着された像が表されており、
図に示す矢印ｆ方向が、像担持体の回転方向に対応する
方向である。ハーフトーンの文字８１からトナーロール
一回転分後ろ側のベタ画像８２上に、文字８１の形と同
じ形を有し、画像が薄くなるゴースト８３が弱く発生し
た。また、背景部８４にはかぶりが発生した。

【００３７】層形成部材を通過した直後のトナーを解析
したところ、平均帯電量は６．１μＣ／ｇであり、逆極
性トナーが７ｗｔ％存在しており、トナーの平均粒径は
７．２μｍであった。また、現像領域を通過した後のト
ナーロール上には、ハーフトーンの文字「Ｈ」の像が明
瞭に残っており、この像を形成しているトナーを解析し
たところ、平均帯電量は１０．１μＣ／ｇ、平均粒径は
６．５μｍであり、小粒径かつ高帯電のトナーの割合が
多いことがわかった。

【００３８】次に、第１実施例として、トナーロールと
導電性ロールとの間の距離を保持部材により０．４５ｍ
ｍとして導電性ロールを取り付け、導電性ロールに−３
５０Ｖの電圧を印加して印字を行ったところ、かぶりは
発生したが、ゴーストは発生しなかった。トナーロール
上に形成された文字「Ｈ」の像は、導電性ロールとトナ
ーロールとの間を通過すると輪郭がぼやけ、トナーがほ
ぐされていることがわかった。

【００３９】第２比較例として、帯電器の供給電極に−
１．５ｋＶ、制御電極に−５００Ｖの電圧を印加し、上
述した実験条件のうち、背景部の電位を−５００Ｖから
−５５０Ｖに変更し、現像バイアス電圧の直流成分を−
３５０Ｖから−４００Ｖに変更して、導電性ロールを取
り除いて印字を行ったところ、強いゴーストが発生した
が、かぶりは発生しなかった。帯電器とトナーロールと
の間を通過した直後のトナーを解析したところ、平均帯
電量は１０．５μＣ／ｇであり第１比較例および第１実
施例の場合よりも高帯電側にシフトしていることがわか
った。また、逆極性トナーは０．７ｗｔ％に減少した。
また、トナーの平均粒径は７．３μｍであった。さら
に、現像領域を通過した後のトナーロール上には、ハー
フトーンの文字「Ｈ」の像が明瞭に残っており、この像
を形成しているトナーを解析したところ、平均帯電量は
１５．７μＣ／ｇ、平均粒径は５．９μｍであり、小粒
径かつ高帯電のトナーの割合が、第１比較例および第１
実施例の場合よりも多いことがわかった。

【００４０】第２実施例として、第２比較例に、トナー
ロールと導電性ロールとの間の距離を保持部材により
０．４５ｍｍとして導電性ロールを取り付け、導電性ロ
ールに−４００Ｖの電圧を印加して印字を行ったとこ
ろ、かぶりは発生せず、ゴーストは薄くなった。第１実
施例の場合と同様に、トナーロール上に形成された文字
「Ｈ」の像は、導電性ロールとトナーロールとの間を通
過すると輪郭がぼやけ、トナーがほぐされていることが
わかった。

【００４１】第２実施例の実験条件のうち、トナーロー
ルと導電性ロールとの間の距離を０．４５ｍｍから０．
４ｍｍに変更した第３実施例を用いて印字を行ったとこ
ろ、ゴーストもかぶりも発生しなかった。トナーロール
上に形成された文字「Ｈ」の像は、導電性ロールとトナ
ーロールとの間を通過すると輪郭がなくなり、トナー
が、第２実施例の場合よりもよくほぐされていることが
わかった。また、導電性ロールとトナーロールと間を通
過した直後のトナーの帯電量を測定したところ、４．９
μＣ／ｇに除電されたことが分かった。この結果から、
導電性ロールとトナーロールとの間隙を狭くして、導電
性ロールとトナーロールとの間に形成される電場を強く
するとゴースト消滅効果が高くなることが分かった。

【００４２】第２実施例の実験条件のうち、供給掻き落
としロールの直径を１６ｍｍから１５ｍｍに変更した第
４実施例、および１７ｍｍに変更した第５実施例を用い
て印字を行ったところ、第４実施例ではゴーストが濃く
なり、第５実施例ではゴーストが消滅した。この結果か
ら、供給掻き落としロールによって十分にトナーを掻き
落とすことによって、ゴースト消滅効果が高くなること
が分かった。

【００４３】次に、第５実施例を用いて１０００枚のプ
リント実験を行ったところ、最後までかぶりおよびゴー
ストが発生しなかった。また、第５実施例の実験条件の
うち、導電性ロールへの印加電圧を−４００Ｖから−３
００Ｖに変更した第６実施例について１０００枚のプリ
ント実験を行ったところ、１、２枚プリントしたところ
で導電性ロールにトナーが付着して導電性ロールが被覆
され、除電効果が小さくなり、その結果、かぶりは発生
しなかったが、ゴースト消滅効果が弱くなった。また、
第５実施例の実験条件のうち、導電性ロールへの印加電
圧を−４００Ｖから−５００Ｖに変更した第７実施例に
ついて１０００枚のプリント実験を行ったところ、ゴー
スト消滅効果は徐々に減衰し、１０００枚後には、第６
実施例の場合と同等になった。これは、逆極性トナーが
徐々に導電性ロールに付着し、徐々に導電性ロールが被
覆されたことによると思われる。これらのプリント実験
の結果から、導電性ロールとトナーロールとの間には、
直流成分のない交流電圧のみを印加するのが望ましいこ
とがわかった。

【００４４】次に、第５実施例を用いて、高温多湿環境
（２８°Ｃ８５％ＲＨ）、低温低湿環境（１０°Ｃ３０
％ＲＨ）および常温常湿環境（２２°Ｃ５５％ＲＨ）そ
れぞれの下で、この順番で２０００枚ごとに動作環境を
切り替えながら１００００枚のプリント実験を行ったと
ころ、動作環境によって、かぶりが発生したりゴースト
が発生したりした。かぶりが生じた時にはゴーストは発
生せず、ゴーストが生じた時にはかぶりは発生しなかっ
た。これは、帯電器に用いた抵抗体の抵抗が動作環境に
従って変化し、その結果、逆極性トナーの量や高帯電ト
ナーのレベルが変化したことによると考えられる。そこ
で、第５実施例の帯電器に電流制御部を取り付けて上記
同様のプリント実験を行ったところ、トナー帯電量が安
定し、最後までかぶりおよびゴーストが発生しなかっ
た。また、第５実施例の導電性ロールに掻き落とし部材
を取付けて上記同様のプリント実験を行った場合にも、
最後までかぶりおよびゴーストが発生しなかった。これ
は、トナーによる導電性ロール表面の被覆が排除され、
除電効果が最後まで保持されたことによると考えられ
る。

【００４５】なお、上記では、ハーフトーンの文字
「Ｈ」の後に、一様なベタ画像が続く印字パターンを用
いた実験結果について説明したが、ベタの文字「Ｈ」の
後に、一様なハーフトーン画像が続く印字パターンを用
いた実験も行った。図１１は、この場合に生じるゴース
トを模式的に示す図である。図１０同様に図１１にも、
コピー用紙８０上に定着された像が表されており、図に
示す矢印ｆ方向が、像担持体の回転方向に対応する方向
である。ベタの文字９１からトナーロール一回転分後ろ
側のハーフトーン画像９２上に、文字９１の形と同じ形
を有し、画像が濃くなるゴースト９３が発生した。ま
た、実験の結果、上記同様のゴースト消滅効果が見られ
た。

【００４６】以下、図８に示す現像装置同様の装置を用
いて実験を行なった結果について説明する。実験条件は
次のとおりである。トナーロールは、表面サンドブラス
ト処理（Ｒｚ＝２．５μｍ）を施したアルミ製であり、
直径３０ｍｍとし、周速１３０ｍｍ／ｓｅｃで回転させ
た。また、現像バイアス電圧として、周波数が２．０ｋ
Ｈｚで振幅が２．０ｋＶである交流成分と、−３５０Ｖ
の直流成分とを有する振動電圧を印加した。

【００４７】導電性ロールは、ウレタンフォームの表面
にＳＵＳの薄板を貼り付けたものを用い、直径１６ｍｍ
とし、周速８０ｍｍ／ｓｅｃで回転させた。絶縁性突起
は、ポリイミド製であり、直径０．５ｍｍかつ高さ０．
２ｍｍとし、ピッチ１ｍｍで配置した。像担持体は、直
径８０ｍｍとし、表面に有機感光体を塗布し、周速８０
ｍｍ／ｓｅｃで回転させた。また、トナーロールと像担
持体との間の距離は０．５ｍｍとし、静電潜像部の電位
は−２００Ｖ、背景部の電位は−５００Ｖとした。

【００４８】層形成部材は、０．２ｍｍ厚のＳＵＳ板製
であり、トナーに接する部分には、０．５ｍｍ厚ウレタ
ンゴムを貼りつけた。帯電器は、セラミック基板上に半
導電性ガラスを塗布して放電電極を形成し、７５μｍ厚
ポリイミドで、放電電極とのスペースを確保して、孔径
１００μｍの孔が開口率約１５％となるように開けられ
た２０μｍ厚を有するＳＵＳ製の制御電極を設けたもの
を用いた。帯電器とトナーロールとの間の距離は３ｍｍ
とした。

【００４９】トナーは、平均粒径が約７μｍであるポリ
エステル系トナーを用い、負に帯電させた。以下の各実
験では、ハーフトーンの文字「Ｈ」の後に、一様なベタ
画像が続く印字パターン、およびベタの文字「Ｈ」の後
に、一様なハーフトーン画像が続く印字パターンを用い
て印字を行った。また、特に断らない場合には、帯電器
の電流制御部を取り外して実験を行った。

【００５０】先ず、第３比較例として、帯電器に電圧を
印加せず、かつ導電性ロールにトナーロールの電圧と同
じ電圧を印加して印字を行ったところ、ハーフトーンの
文字の後に続くベタ画像上に弱いゴーストが発生し、ベ
タの文字の後に続くハーフトーン画像上に強いゴースト
が発生した。また、第４比較例として、帯電器の供給電
極に−１．５ｋＶ、制御電極に−５００Ｖの電圧を印加
し、上述した実験条件のうち、背景部の電位を−５００
Ｖから−５５０Ｖに変更し、現像バイアス電圧の直流成
分を−３５０Ｖから−４００Ｖに変更し、導電性ロール
にトナーロールの電圧と同じ電圧を印加して印字を行っ
たところ、ハーフトーンの文字の後に続くベタ画像上、
およびベタの文字の後に続くハーフトーン画像上に強い
ゴーストが発生した。

【００５１】次に、第８実施例として、導電性ロールに
−４００Ｖの電圧を印加して印字を行ったところ、かぶ
りは発生せず、ゴーストは目立たなくなった。このと
き、トナーロール上へのトナーの供給を止めて、導電性
ロールとトナーロールとの間を通過したトナーを採取
し、帯電量を測定したところ、１．９μＣ／ｇに除電さ
れていることがわかった。

【００５２】次に、第８実施例を用いて１０００枚のプ
リントテストを行ったところ、最後までかぶりおよびゴ
ーストが発生しなかった。また、第８実施例の実験条件
のうち、導電性ロールへの印加電圧を−４００Ｖから−
３００Ｖに変更した第９実施例と、第８実施例の実験条
件のうち、導電性ロールへの印加電圧を−４００Ｖから
−５００Ｖに変更した第１０実施例について１０００枚
のプリント実験を行ったところ、上述した、第６実施例
および第７実施例における実験結果と同様の実験結果が
得られた。

【００５３】さらに、第８実施例を用いて、高温多湿環
境（２８°Ｃ８５％ＲＨ）、低温低湿環境（１０°Ｃ３
０％ＲＨ）および常温常湿環境（２２°Ｃ５５％ＲＨ）
それぞれの下で、この順番で２０００枚ごとに動作環境
を切り替えながら１００００枚のプリント実験を行った
ところ、動作環境によって、かぶりが発生したりゴース
トが発生したりした。また、第８実施例の帯電器に電流
制御部を取り付けて同様のプリント実験を行ったとこ
ろ、トナー帯電量が安定し、最後までかぶりおよびゴー
ストが発生しなかった。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
によれば、ゴーストを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の第１実施形態を示す図であ
る。

【図２】本発明の現像装置の第２実施形態を示す図であ
る。

【図３】帯電器を示す詳細図である。

【図４】本発明の現像装置の第３実施形態を示す図であ
る。

【図５】本発明の現像装置の第４実施形態を示す図であ
る。

【図６】図５に示すトナーロールおよび導電性ロールを
図５の左側から見た図である。

【図７】本発明の現像装置の第５実施形態を示す図であ
る。

【図８】本発明の現像装置の第６実施形態を示す図であ
る。

【図９】図８に示すトナーロールおよび導電性ロール
を、図８の下側から見た図である。

【図１０】ハーフトーンの文字「Ｈ」に続くベタ画像上
に発生するゴーストを示す模式図である。

【図１１】ベタの文字「Ｈ」に続くハーフトーン画像上
に発生するゴーストを示す模式図である。

【図１２】トナーの帯電量の分布を表すグラフである

【符号の説明】

１０，３０，４０，５０，６０，７０現像装置１１トナーロール１２トナー１５導電性部材１７供給掻き落としロール１８シール部材２０像担持体３１帯電器４１支持部材５１導電性ロール５２保持部材６１掻き落とし部材７１導電性ロール７２絶縁性突起

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像を担持して所定の方向に移動す
る像担持体に所定の現像領域において対向するように配
置され、帯電したトナーを表面に担持して該現像領域を
経由する搬送経路に沿って所定の移動方向に循環移動す
るトナー担持体を備え、該トナー担持体上のトナーを前
記像担持体上の静電潜像に移動させて該静電潜像を現像
する現像装置において、前記現像領域よりも前記移動方向前方において前記トナ
ー担持体表面に対向するように配置された導電性部材を
有し、前記トナー担持体と前記導電性部材との間に所定
の交流電圧を印加することによって該トナー担持体上の
トナーを該トナー担持体と該導電性部材との間で往復運
動させて該トナーを除電する除電手段を備えたことを特
徴とする現像装置。
【請求項２】前記導電性部材を保持するとともに前記
トナー担持体表面に当接して、該導電性部材と該トナー
担持体表面との距離を一定距離に保つ保持部材を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】前記トナー担持体が回転ロールからなり
前記導電性部材が前記回転ロールの回転軸との距離を一
定に保つように固定されたものであることを特徴とする
請求項１記載の現像装置。
【請求項４】前記導電性部材が回転ロールからなり、
該回転ロールに付着したトナーを掻き落とす部材表面掻
き落とし部材を備えたことを特徴とする請求項１記載の
現像装置。
【請求項５】前記導電性部材が、前記トナー担持体に
対向する、平面および凸面のうちのいずれかの面を有す
るものであることを特徴とする請求項１記載の現像装
置。
【請求項６】前記導電性部材よりも前記移動方向前方
に、前記トナー担持体表面に担持されたトナーを掻き落
とす担持体表面掻き落とし部材を備えたことを特徴とす
る請求項１記載の現像装置。
【請求項７】前記導電性部材が回転ロールからなり、
該回転ロールが、該回転ロール周面に分散配置されて前
記トナー担持体表面に当接し、前記トナー担持体表面に
担持されたトナーを掻き落とすとともに該回転ロールの
導電性表面と該トナー担持体表面との間隙を一定に保
つ、複数の絶縁性突起を備えたものであることを特徴と
する請求項１記載の現像装置。