(57)【要約】【課題】簡易な方法ではき寄せを防止し、且つ現像装置寿命まで安定した画像濃度を確保して画像形成を行うことのできる現像装置、並びに、斯かる現像装置を備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】像担持体１と現像剤担持体１１との間に振動電界を形成し振動電界により現像剤担持体１１上の現像剤を像担持体１と現像剤担持体１１との間で現像剤を往復運動させる現像領域２０にて、現像領域内上流側の一部を飛翔現像剤制御部材５００で遮断する。飛翔現像剤制御部材５００は、積層した絶縁性部材５０１と導電性部材５０２で構成し、像担持体１側に絶縁性部材５０１を、現像剤担持体１１側に導電性部材５０２を配置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性一成分現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向した像担持体とを有し、前記像担持体と前記現像剤担持体との間に振動電界を形成し前記振動電界により前記現像剤担持体上の前記現像剤を前記像担持体と前記現像剤担持体との間で前記現像剤を往復運動させることで現像領域にて、前記像担持体上に形成した静電潜像を可視化せしめる現像装置において、
前記現像領域内上流側の電界の一部を飛翔現像剤制御部材で遮断し、前記飛翔現像剤制御部材は積層した絶縁性部材と導電性部材で構成し、前記像担持体側に絶縁性部材を前記現像剤担持体側に導電性部材で構成する飛翔現像剤制御部材を配置することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像領域の長さをＬ、前記現像領域上流側開始位置から前記飛翔現像剤制御部材の先端位置の長さをＮとするとき、０．１≦Ｎ／Ｌ≦０．９になるように前記飛翔現像剤制御部材を配置することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記飛翔現像剤制御部材は、上記現像領域内で前記現像剤担持体表面に付着している現像剤に接触しないように設置することを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記飛翔現像剤制御部材が弾性を有するシート状の部材を用い、前記像担持体表面に押圧接触して設置することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記飛翔現像剤制御部材の前記絶縁性部材の体積抵抗値は１０１０Ωｃｍ以上であり、前記導電性部材の体積抵抗値が１０５Ωｃｍ未満であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記飛翔現像剤制御部材の前記導電性部材は、前記絶縁性部材に導電インキを用いて印刷されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかの項に記載の現像装置を備え、画像形成装置に着脱自在としたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかの項に記載の現像装置を具備したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電子写真法や静電記録法などにより形成した像担持体上の静電潜像を現像剤で可視像とする現像装置に関し、更には、斯かる現像装置を備えたプロセスカートリッジ、及び、例えば電子写真複写機や電子写真プリンタなどの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザビームプリンタや複写機として電子写真法を用いた画像形成装置が提案されている。図１７に、このような画像形成装置の一例である電子写真プリンタの概略構成を示す。図１７を参照して、電子写真プリンタの概略構成及び基本動作について説明する。
【０００３】
本例の電子写真プリンタ１００にて、像担持体としての通常ドラム状とされる電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）１は、一次帯電器２にて一様に帯電される。次に、外部装置より入力された画像情報に対応して露光装置３より感光ドラム１上に光照射を行い、静電潜像を形成する。この感光ドラム１上の静電潜像は、現像装置１０において、現像剤担持体しての現像ローラ１１により担持搬送される現像剤（以下「トナー」という。）Ｔにより可視像、即ち、トナー像とされる。トナーＴは、一次帯電器２の印加電圧と同極性の摩擦帯電極性を有する負帯電性非磁性一成分トナーとされる。
【０００４】
前記トナー像は、給紙装置７から供給される転写材Ｑに転写帯電器４の作用にて転写される。転写材Ｑは、感光ドラム１より分離され、続いて定着装置６に搬送されて、定着後に永久像となる。また、転写帯電器４で転写されずに残った感光ドラム１上のトナーＴは、クリーニング装置５にて除去され、感光ドラム１は次の画像形成プロセスに供される。
【０００５】
更に、現像装置１０について説明すると、現像装置１０は、現像容器１０Ａ内に、上記現像ローラ１１の他に、各種形状に加工された板状若しくはスクリュー等からなる第１及び第２攪拌部材１４（１４ａ、１４ｂ）を備えている。第１撹拌部材１４ａ及び第２撹拌部材１４ｂは、図１７にて矢印の方向に回転しており、現像容器１０Ａ中のトナーＴを現像ローラ１１へと搬送する。
【０００６】
第１撹拌部材１４ａと現像ローラ１１との間には、現像剤供給・剥ぎ取り部材（以下「ＲＳローラ」という。）１２が配置され、ＲＳローラ１２と第１撹拌部材１４ａとの間には、現像容器仕切り板１５が配置される。この仕切り板１５は、その高さが、常に一定量のトナーを現像ローラ１１近傍のＲＳローラ１２上に供給するよう適正化されている。
【０００７】
本例の画像形成装置が採用する上述の非磁性一成分現像法においては、磁力によるトナー供給が不可能となるため、現像ローラ１１にはウレタンスポンジ製のＲＳローラ１２が当接されている。ＲＳローラ１２は、現像ローラ１１と当接したニップ部で現像ローラ１１に対してカウンタ方向に回転することでトナーＴを現像ローラ１１上に供給すると同時に、感光ドラム対向位置を通過しても現像されなかった現像ローラ１１上のトナーを剥ぎ取っている。
【０００８】
現像ローラ１１には、現像剤量規制部材として規制ブレード１３が当接されており、現像ローラ１１上のトナー量を規制してトナー薄層を形成し、現像領域（ドラム対向位置）２０に搬送されるトナー量を規定している。現像領域２０に搬送されるトナー量は、現像ローラ１１上に接触する規制ブレード１３の当接圧や当接長さ等により決定される。
【０００９】
規制ブレード１３は、厚さ数百μｍのリン青銅・ステンレス等の金属薄板上に絶縁性部材を接着若しくは溶着して作製されており、金属薄板の弾性によって均一に現像ローラ１１に当接される。このとき金属薄板の材質、厚さ、侵入量、設定角によって規制ブレード１３の当接条件が決定される。
【００１０】
また、上記現像ローラ１１は、現像領域２０で上記感光ドラム表面と所定の間隔（以下「ＳＤギャップ」という。）をおいて対向し、現像バイアス電源４１にて直流（ＤＣ）電圧に交流（ＡＣ）電圧を重畳した現像バイアスを印加することで感光ドラム１との間に振動（交流）電界を形成している。
【００１１】
上記の構成において所望の帯電量と所望の層厚で現像ローラ表面に付着して現像領域２０に搬送されてきたトナーは、上記交流電界によって現像ローラ表面に付着したトナーＴが現像ローラ１１と感光ドラム１との間で往復運動を行うことで感光ドラム表面に形成された静電潜像を可視化する。
【００１２】
上述のように、交流電界によって現像を行う現像装置においては、「はき寄せ」と呼ばれる画像不良が発生する。
【００１３】
図１８を用いて「はき寄せ」現象を説明する。図１８は、感光ドラム１と現像ローラ１１の長手軸線に直交する感光ドラム１と現像ローラ１１の一部横断面図である。
【００１４】
「はき寄せ」とは、図中Ｈのように画像後端部にトナーが多く集まる現象である。このようなトナー像が形成されると、画像に濃度が濃くなった部分が見られる画像欠陥を引き起こす。
【００１５】
図１８のように感光ドラム１と現像ローラ１１の間にＡＣ電圧を印加すると、樽型の電界が生じる。すると、現像ローラ表面に付着しているトナーは電界によって形成される電気力線に沿って、感光ドラム１と現像ローラ１１の間を往復運動するため、感光ドラム１と現像ローラ１１の最近接点Ｓよりも外側に向かって移動する。つまり、ＡＣ電圧を印加すると、現像領域内のトナーＴ１は常に現像領域外方向に移動する速度成分を持つようになる。
【００１６】
次に、感光ドラム１と現像ローラ１１が図中矢印方向に回転し潜像が作られている場合、つまり、実際の現像中の場合について説明する。
【００１７】
図１８にて、図中−１００Ｖの位置が潜像部分であり、トナー像を形成する領域であり、−５００Ｖは感光ドラム１の基準電位であり、トナー像が形成されない領域である。潜像部分が現像領域２０内に達したとき、現像ローラ１１上のトナーＴは潜像部分に付着していくが、上記したように飛翔トナーＴ１には現像領域外方向に移動する速度成分があるため、飛翔トナーＴ１は、潜像部分の上流側へと移動する。
【００１８】
また、−１００Ｖと−５００Ｖの境目においては、−５００Ｖから−１００Ｖに向かう電界が生じている。それにより、潜像部分の上流側へと移動してきたトナーＴ１は、この境目で止まってしまう。そのため、潜像部分の上流及び中央部よりも後端部のトナー量が多くなってしまう。このようにして「はき寄せ」Ｈが形成される。
【００１９】
従来、はき寄せ画像を低減させる方法として、二成分現像剤を使用した非接触現像にて、感光ドラムと現像ローラの間に電極部材からなる板状部材を設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００２０】
しかしながら、特許文献１の構成では非磁性一成分非接触現像はその実施が難しく、そのため、非磁性一成分現像剤を用いた現像装置においては、はき寄せ画像が発生してしまう。
【特許文献１】特開平８−２２１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
そこで、本発明の目的は、簡易な方法ではき寄せを防止し、且つ現像装置寿命まで安定した画像濃度を確保して画像形成を行うことのできる現像装置、並びに、斯かる現像装置を備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的は本発明に係る現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明の第１の態様によれば、非磁性一成分現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向した像担持体とを有し、前記像担持体と前記現像剤担持体との間に振動電界を形成し前記振動電界により前記現像剤担持体上の前記現像剤を前記像担持体と前記現像剤担持体との間で前記現像剤を往復運動させることで現像領域にて、前記像担持体上に形成した静電潜像を可視化せしめる現像装置において、
前記現像領域内上流側の電界の一部を飛翔現像剤制御部材で遮断し、前記飛翔現像剤制御部材は積層した絶縁性部材と導電性部材で構成し、前記像担持体側に絶縁性部材を前記現像剤担持体側に導電性部材で構成する飛翔現像剤制御部材を配置することを特徴とする現像装置が提供される。
【００２３】
本発明の他の態様によれば、上記現像装置を備え、画像形成装置に着脱自在としたことを特徴とするプロセスカートリッジ、及び、上記現像装置を具備したことを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、非磁性一成分現像装置において、現像領域内上流側の一部を飛翔現像剤制御部材で遮断し、飛翔現像剤制御部材は積層した絶縁性部材と導電性部材で構成し、像担持体側に絶縁性部材を、現像剤担持体側に導電性部材で構成する飛翔現像剤制御部材を配置する構成とされるので、はき寄せ画像を防止することができる。
【００２５】
また、現像領域の長さをＬ、現像領域上流側開始位置から飛翔現像剤制御部材の先端位置の長さをＮとするとき、０．１≦Ｎ／Ｌ≦０．９になるように飛翔現像剤制御部材を配置する構成とすることにより、画像濃度を確保し、はき寄せ画像を防止することができる。
【００２６】
更に、飛翔現像剤制御部材を、現像領域内で現像剤担持体表面に付着している現像剤に接触しないように設置することにより、画像を乱すことなく、はき寄せ画像を防止することができる。
【００２７】
更に、飛翔現像剤制御部材の絶縁性部材の体積抵抗値は１０１０Ωｃｍ以上とし、導電性部材の体積抵抗値を１０５Ωｃｍ未満とすることにより、飛翔現像剤制御部材にトナーが蓄積すること防止し、且つはき寄せ画像を防止することことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明に係る画像形成装置、現像装置、及びプロセスカートリッジを図面に則して更に詳しく説明する。
【００２９】
実施例１
図１は、本実施例における画像形成装置１００及び現像装置１０の概略構成を示す断面図である。
【００３０】
本実施例の画像形成装置１００及び現像装置１０は、先に図１７を参照して説明した画像形成装置１００及び現像装置１０と同様の構成とされ、従って、同じ構成及び作用をなす部材には同じ参照番号を付し、詳しい説明は省略し、図１７を参照してなした説明を援用する。
【００３１】
本実施例の画像形成装置１００について、簡単に説明すると、像担持体としての通常ドラム状とされる電子写真感光体、即ち、感光ドラム１は、帯電手段としての一次帯電器２にて一様に帯電され、次に、外部装置より入力された画像情報に対応して露光装置３より感光ドラム１上に光照射を行い、静電潜像を形成する。この感光ドラム１上の静電潜像は、現像手段としての現像装置１０により、可視像、即ち、トナー像とされる。
【００３２】
前記トナー像は、給紙装置７から供給される転写材Ｑに転写帯電器４の作用にて転写される。転写材Ｑは、感光ドラム１より分離され、続いて定着装置６に搬送されて、定着後に永久像となる。また、転写帯電器４で転写されずに残った感光ドラム１上のトナーＴは、クリーニング手段としてのクリーニング装置５にて除去され、感光ドラム１は次の画像形成プロセスに供される。
【００３３】
なお、本実施例にて、画像形成装置１００は、像担持体としての感光ドラム１及び感光ドラム１に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジＢを画像形成装置本体Ａに着脱可能とするプロセスカートリッジ方式とされている。
【００３４】
ここで、プロセス手段としては、電子写真感光体を帯電する帯電手段、電子写真感光体に現像剤を供給する現像手段、電子写真感光体をクリーニングするクリーニング手段が含まれる。つまり、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段と、電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするか、或いは、帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち少なくとも１つと、電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものであるか、或いは、少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能としたものである。
【００３５】
本実施例においては、感光ドラム１、一次帯電器２、現像装置４、クリーニング装置５が一体的にカートリッジ化され、プロセスカートリッジＢを形成し、装置本体Ａに装着手段（図示せず）を介して着脱可能とされている。
【００３６】
図２をも参照して、本実施例における現像装置１０を更に詳しく説明する。本実施例にて、現像装置１０は、非磁性一成分非接触現像方式の現像装置とされ、先に図１７を参照して説明した現像装置と同様の構成とされ、現像容器１０Ａ内に絶縁性の非磁性一成分現像剤であるトナーＴを収容している。又、現像容器１０Ａ内には、現像剤担持体としての現像ローラ１１と、現像剤供給・剥ぎ取り部材としてのＲＳローラ１２と、現像剤量規制部材としての規制ブレード１３と、板状のトナー攪拌部材１４とを有し、更に、本実施例では、飛翔現像剤制御部材５００が設けられている。
【００３７】
なお、本実施例にて、撹拌部材１４は、１個配置されているが、これに限定されるものではなく、従来例で説明したように、２個設けることもできる。また、現像装置１０の構成に合わせて、現像容器１０Ａの端部から現像ローラ１１の近傍までトナーを搬送することができれば、撹拌部材１４の個数は任意とし得る。
【００３８】
現像装置１０内の各部材について更に説明する。
【００３９】
本実施例では、感光ドラム１は、直径３０ｍｍのアルミニウム素管表面に、ＯＰＣ等の感光材料を塗工して構成した。現像ローラ１１は、直径１６ｍｍのアルミニウム素管表面に、カーボン、グラファイトを分散したフェノール樹脂溶液をスプレー塗工して作製した。
【００４０】
また、現像ローラ１１の両端部には、現像ローラ１１と感光ドラム１との距離を規定するための部材、即ち、ＳＤコロ（図示せず）を設置し、感光ドラム表面に突き当てる構成とした。この構成にて、現像ローラ１１と感光ドラム１との間隙（ＳＤギャップ）は、所定の距離、本実施例では、３００μｍに保持された。
【００４１】
ＲＳローラ１２としては、直径５ｍｍの金属芯金に厚さ４．５ｍｍのウレタンフォームを外周に形成した部材を用いた。
【００４２】
規制ブレード１３としては、厚さ１００μｍのリン青銅板１３ａに、厚さ５０μｍのポリアミド含有ゴム（ポリアミドエラストマー）、即ち、絶縁性ＰＡ樹脂１３ｂをコーティングしたものを用いた。
【００４３】
現像装置１０の動作について説明する。
【００４４】
本実施例にて、トナーＴは、負帯電性の非磁性一成分現像剤を使用した。トナー撹拌部材１４は、図中矢印の方向に回転できるように配置され、トナー収納部、即ち、現像容器１０Ａ内のトナーＴを現像ローラ１１へ搬送している。
【００４５】
トナー撹拌部材１４とＲＳローラ１２との間に現像容器仕切り板１５が配置されており、仕切り板１５の高さは、常に一定量のトナーＴを現像ローラ１１近傍のＲＳローラ１２上に供給するように適正化されている。
【００４６】
ＲＳローラ１２は、現像ローラ１１に当接されており、ニップ部でカウンタ方向に回転することでトナーＴを現像ローラ１１上に供給すると同時に、感光ドラム１対向位置を通過しても現像されなかったトナーを現像ローラ１１上から剥ぎ取っている。
【００４７】
現像ローラ１１には、規制ブレード１３が当接されており、現像ローラ１１上のトナーを規制してトナー薄層を形成し、現像領域２０に搬送されるトナー量を規定すると同時に、トナーを帯電させている。
【００４８】
上記の構成において所望の帯電量と所望の層厚で現像ローラ表面に付着して現像領域に搬送されてきてトナーＴは、現像バイアスによって現像ローラ表面に付着したトナーＴが現像ローラ１１と感光ドラム１との間で往復運動を行うことで感光ドラム表面に形成された静電潜像を可視化する。
【００４９】
現像装置１０における各設定条件を説明する。
【００５０】
感光ドラム１は、図２にて矢印Ｒ１方向に回転し、現像ローラ１１は、矢印Ｒ２方向に回転する。現像ローラ１１には現像バイアス電源４１にて、交流振幅２ｋＶ、交流周波数３ｋＨｚの交流（ＡＣ）電圧に−２６０Ｖの直流（ＤＣ）電圧を重畳させた現像バイアスを印加した。これにより、現像領域にて、感光ドラム１と現像ローラ１１との間には、振動（交流）電界が形成される。現像バイアスは、ＲＳローラ１２及び規制ブレード１３にも印加した。
【００５１】
なお、現像ローラ表層のトナーを均一な薄層とするため、現像ローラ１１には規制ブレード１３が現像ローラ１１の回転方向に対してカウンタ方向に３０ｇ／ｃｍの線圧で当接している。
【００５２】
図３を参照して、飛翔現像剤制御部材５００について説明する。
【００５３】
図３は、本実施例の現像装置１０における現像領域２０付近の拡大図である。飛翔現像剤制御部材５００は、その先端が、現像領域２０内の感光ドラム１と現像ローラ１１との中心を結んだ線Ｐ上付近にまで侵入するように配置する。この構成により、詳しくは後述するように、はき寄せ画像を防止することができる。
【００５４】
ここで、図４を参照して、現像領域２０を定義し、そして、その測定方法を説明する。
【００５５】
上記現像装置１０において、現像ローラ１１の表面に帯電されたトナーＴが付着している状態で、且つ感光ドラム１及び現像ローラ１１を停止した状態で、現像ローラ１１上のトナーＴが充分飛翔可能なＡＣ電圧を印加する。そのとき、感光ドラム表面近傍の現像ローラ表面において、トナーＴが存在しないか、若しくは、周りよりもトナー層の少ない領域と、その領域の両端でトナー層の厚い領域とが発生する。その様子をモデル化したものが図４に示される。
【００５６】
つまり、図４にて、図中ａ−ｂ間、及び、ｃ−ｄ間がトナー層の厚い領域であり、ｂ−ｃ間がトナーの存在しないか、若しくは、周りよりもトナー層の少ない領域である。
【００５７】
図４において、ａ−ｄ間を「現像領域」２０とする。現像領域２０の幅は、感光ドラム１及び現像ローラ１１の径、ＳＤギャップ、温度、湿度、気圧等の環境、現像バイアス、現像バイアス印加時間、トナーの帯電量、及び、現像ローラ上のトナー付着量によって変化する。
【００５８】
本発明者の実験によれば、感光ドラム１の直径３０ｍｍ、現像ローラ１１の直径を１６ｍｍ、ＳＤギャップを３００μｍ、現像ローラ上トナーの平均帯電量を４０μＣ／ｇ、現像ローラ上表面単位面積当たりのトナー付着量を０．５ｍｇ／ｃｍ２として、１気圧、２０℃湿度６０％の環境下のもと感光ドラム１と現像ローラ１１との間に、周波数２５００Ｈｚ、交流振幅２０００ＶのＡＣ電圧を１秒間印加した場合、現像領域２０は４ｍｍとなった。
【００５９】
次に、飛翔現像剤制御部材５００の設置位置について説明する。
【００６０】
先ず、はき寄せ画像とその評価方法を説明する。
【００６１】
はき寄せは、感光ドラム上の潜像電位差が大きいほど目立つ。例えば、ベタ画像の次にベタ白画像が存在するような画像である。図５は、本発明の効果を調べるために用いた画像パターンの一部である。縦×横が３０ｍｍ×２０ｍｍのベタ画像の次にベタ白画像が続く画像である。この画像を画像スキャナシステムにてＰＣ内に取り込み、画像濃度を０から２５５の数値データに変換する。図６は、サンプル画像のＹ軸に対する濃度分布を示す。
【００６２】
次に、はき寄せ部の数値化の測定方法を説明する。
【００６３】
図６において、ＹｂからＹｃの範囲がＹａからＹｂの範囲よりも濃度が大きい。つまり、ＹｂからＹｃまでがはき寄せ領域である。図６中の斜線部分がはき寄せ濃度の積分値であり、１ミリメートルあたりの濃度変化をはき寄せ値とした。図６で示したはき寄せデータの場合、はき寄せ領域Ｙｂ−Ｙｃの値が４（ｍｍ）、はき寄せ濃度の積分値（図中斜線部分）が１６０（ｄｉｇ）である。従って、はき寄せ値は１６０／４＝４０（ｄｉｇ／ｍｍ）となる。
【００６４】
本発明者の実験によれば、はき寄せ値が２０（ｄｉｇ／ｍｍ）以下になれば、目視によるはき寄せは目立たなくなる。そこで、はき寄せ値２０以下を良好画像とした。
【００６５】
図７は、本実施例における現像領域２０付近の拡大図である。ポイントａからｄの範囲が現像領域２０でありその長さをＬ、飛翔現像剤制御部材５００の先端位置からポイントｄの範囲が、飛翔現像剤制御部材５００の現像領域侵入量でありその長さをＮとした。
【００６６】
図８にＮ／Ｌの値を変化させたときのはき寄せ値の推移を示す。図８に示すように、Ｎ／Ｌ値が０．１以上から、はき寄せ値は２０以下になり、良好画像を得ることができる。
【００６７】
図９にＮ／Ｌの値を変化させたときの上記評価画像のべた濃度の推移を示す。濃度の測定には、Ｍａｃｂｅｔｈ  Ｓｅｒｉｅｓ１２００を用いた。図９に示すように、Ｎ／Ｌの値が０．９以上になると画像濃度が薄くなってしまう。つまり、０．１≦Ｎ／Ｌ≦０．９になるように飛翔現像剤制御部材５００を配置することで、はき寄せを低減できる。即ち、画像濃度を確保し、はき寄せ画像を防止することができる。
【００６８】
また、はき寄せ値が１０以下になると、目視によるはき寄せが確認できない。また、ベタ濃度１．４以上で、低温、低湿などのトナーが飛翔し難い環境下においても良好な画像を得ることができる。そこで、０．３≦Ｎ／Ｌ≦０．６になるように配置し、かつ、現像ローラ１１には接することがなく、一方、感光ドラム１には接するように飛翔現像剤制御部材５００を配置することが望ましい。これにより、画像を乱すことなく、はき寄せ画像を防止することができる。
【００６９】
なお、飛翔現像剤制御部材５００を絶縁性のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）シートで作製した場合、静電潜像形成部分をＰＥＴシートで擦るくらいでは潜像が乱れることはないが、例えば、ＰＥＴシート厚みは１００μｍ、感光ドラム１への当接圧５ｇｆ以下とするのが好ましい。
【００７０】
また、飛翔現像剤制御部材５００は、本実施例では、図２に示すように、その取付部５００ａが規制ブレード１３の絶縁性ＰＡ樹脂１３ｂを介して現像容器１０Ａに取り付けられている。
【００７１】
また、図１０及び図１１に、より実際に即した飛翔現像剤制御部材５００の現像容器１０Ａに対する取付態様の一具体例を示す。図１０は、飛翔現像剤制御部材５００の現像容器１０Ａへの取付構造を示し、図１１は、プロセスカートリッジＢの現像装置１０に飛翔現像剤制御部材５００を取り付けた状態を示す。図１０にて、飛翔現像剤制御部材５００の構成は、詳しくは後述する実施例２で説明する図１６に示す構成とされているが、上記説明した構成とすることもでき、図示する構成に限定されるものではない。
【００７２】
図１０及び図１１に示す取付構造によれば、規制ブレード１３は、取付部１３Ａにより現像容器１０Ａに取り付けられる。即ち、規制ブレード１３には、位置決め穴１３ｃが形成されており、この位置決め穴１３ｃが、規制ブレード取付部１３Ａに設けられた位置決めボス１３Ａ１に嵌合することによって位置決め固定される。
【００７３】
一方、飛翔現像剤制御部材５００は、その取付部を構成する支持部材５００ａにより前記規制ブレード取付部１３Ａに、規制ブレード１３を介して固定される。
【００７４】
本実施例にて、支持部材５００ａは、水平部材５００ａ１と垂直部材５００ａ２とにて形成された概略Ｌ字形状とされ、水平部材５００ａ１に飛翔現像剤制御部材５００が取り付けられる。また、垂直部材５００ａ２には位置決め穴５００ａ３が形成されており、この位置決め穴５００ａ３が、規制ブレード取付部１３Ａに設けられた位置決めボス１３Ａ１に嵌合することによって位置決めされ、固定される。
【００７５】
従って、支持部材５００ａの垂直部材５００ａ２は、規制ブレード１３の現像ローラ１１に当接する側の面、即ち、規制ブレード１３の絶縁性ＰＡ樹脂１３ｂ（図２参照）に当接することとなる。垂直部材５００ａ２と規制ブレード１３との固定方法は、その間に介設した両面テープ或いは接着剤１３ｄにて行うこともでき、又は、ビスなどを用いて固定することもできる。いずれでも良い。
【００７６】
また、本発明では支持部材５００ａの規制ブレード１３への位置決めは規制ブレード取付部１３Ａのボス１３Ａ１によって行われている。しかし、更に精度を上げて支持部材５００ａを規制ブレード１３へ取り付けるために、専用の組立工具を用いて規制ブレード１３に対し位置調整し支持部材５００ａを組み付ける場合には、その位置の微調整が可能なように、規制ブレード取付部１３Ａに設けられた位置決めボス１３Ａ１に対し支持部材５００ａの穴５００ａ３を大きく設ける場合もある。
【００７７】
こうすることで支持部材５００ａと規制ブレード１３は精度良くかつ安定した位置が得られる。
【００７８】
次に、飛翔現像剤制御部材５００の構成について更に詳細に説明する。
【００７９】
図１２に示すように、飛翔現像剤制御部材５００を汎用の絶縁性ＰＥＴシートを用いて作製した場合には、現像領域２０外の上流側にトナー溜り５０が形成される。このトナー溜り５０は、現像中の飛散トナーが蓄積されたものである。このトナー溜り５０は、現像中に飛翔現像剤制御部材５００より剥がれ落ち、感光ドラム１に転移し、画像弊害を引き起こす。このような現象を「ボタ落ち」と呼ぶ。
【００８０】
斯かる問題を回避するために、本実施例では、図１３に示すように、飛翔現像剤制御部材５００をシート状の絶縁性部材、即ち、絶縁性シート５０１と、シート状の導電性部材、即ち、導電性シート５０２で構成する。
【００８１】
絶縁性シート５０１は、本実施例では、材料がＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）で厚み２５〜５０μｍ、導電性シート５０２は、材料がＡｌ（アルミニウム）で厚み０．１〜０．５μｍとした。
【００８２】
飛翔現像剤制御部材５００がはき寄せに効果を示すメカニズムは現像領域２０の電界を遮蔽する点にあり、現像領域２０内の絶縁性シート５０１の存在は必須である。しかしながら、この構成だけではボタ落ちが発生してしまう。ボタ落ちするトナーの溜り５０は、現像領域２０外の上流側に静電的に付着する。
【００８３】
従って、トナーの溜り５０を防止するために、現像ローラ１１に対向するシート面を導電性にする。
【００８４】
また、本実施例によれば、導電性シート５０２のシート面に接点を設けて直接バイアスを印加することは行わず、シート５０２を導電性にすることで現像ローラ１１に印加された交流バイアスがギャップ２００μｍを介し、導電性シート５０２に現像バイアス（交流振幅２ｋＶ、交流周波数３ｋＨｚ）より小さな交流バイアス（交流振幅１ｋＶ、交流周波数３ｋＨｚ）が印加されることとなる。
【００８５】
その結果、導電性シート５０２に振動電界が生じ、飛翔現像剤制御部材５００は振動する。この振動によりトナーの付着を防止できる。
【００８６】
図１４に比較例としての飛翔現像剤制御部材６００を示す。この比較例としての飛翔現像剤制御部材６００においては、導電性シート６０２を絶縁性シート６０１と絶縁性シート６０３で挟んだ構成とされる。
【００８７】
このような比較例の構成では、絶縁性シート６０３の静電容量により導電性シート６０２に印加される交流バイアスが小さくなり、トナー付着の防止が不十分となる。また、飛翔現像剤制御部材６００の厚みが大きくなり、振動しにくくなる傾向にある。
【００８８】
従って、本実施例にて、飛翔現像剤制御部材５００の感光ドラム１側に絶縁性シート５０１を設け、現像ローラ１１側は導電性シート５０２で構成するのが最適である。
【００８９】
また、本実施例にて、絶縁性シート５０１の体積抵抗値としては、はき寄せ防止のために１０１０Ωｃｍ以上が最適である。１０１０Ωｃｍ未満であると電界遮断効果がなく、はき寄せ防止が不十分になる。通常、上限は、高いほど良いが樹脂、エラストマーを採用するといった理由から１０１３Ωｃｍ程度までとされる。
【００９０】
一方、導電性シート５０２の体積抵抗値としては、１０５Ωｃｍ未満が最適である。１０５Ωｃｍ以上であると導電シート５０２に振動電界が生じずトナー付着を防止できない。通常、下限は、金属材料を採用するといった理由から１０Ωｃｍ程度までとされる。
【００９１】
上述のように、本実施例では、絶縁性シート５０１は、材料がＰＥＴで厚み２５〜５０μｍ、導電性シート５０２は材料がＡｌで厚み０．１〜０．５μｍとしている。絶縁性シート５０１の材料がＰＥＴで厚み２５μｍ未満の場合、トンネル効果によるシート抵抗がダウンする。よって、電界遮蔽が不十分ではき寄せの効果が不十分になる。また、絶縁性シート５０１の材料がＰＥＴで厚み５０μｍより大きいとシートのこしが強くなり振動効果が薄れ、トナー付着の防止が不十分となる。導電性シート５０２は、材料がＡｌで厚み０．１〜０．５μｍとしているが、導電性シート５０２の厚みは薄いほど良い。
【００９２】
絶縁性シートの材質としては上記ＰＥＴ以外に、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＩ（ポリイミド）等が使用可能であり、同等の効果が得られる。
【００９３】
また、導電性シートの材質としては上記アルミニウム以外に、他の金属、カーボン等低抵抗なものが良い。また、表面粗度としてはＲｚ：０．１〜１０μｍが最適である。１０μｍを越えると、トナー溜り５０が多くなると言った問題が起こり、０．１μｍより小さいとシートの作製が困難になるといった問題がある。
【００９４】
実施例２
図１５は、本発明の他の実施例における現像領域付近の飛翔現像剤制御部材の拡大詳細説明図である。
【００９５】
本実施例にて、図１５に示すように、飛翔現像剤制御部材５００は、先の実施例１と同様に、絶縁性部材としての絶縁性シート５０１と、導電性部材としての導電性シート５０２とにて構成する。本実施例において、絶縁性シート５０１は、材料がＰＥＴで厚み３８μｍ、導電性シート５０２は、材料がＡｌで厚み０．５μｍとした。
【００９６】
飛翔現像剤制御部材５００がはき寄せに効果を示すメカニズムは、現像領域２０の電界を遮蔽する点にあり、現像領域２０内の絶縁性シート５０１の存在は必須である。
【００９７】
しかしながら、上記構成では、ボタ落ちが発生してしまう。ボタ落ちするトナーの溜り５０は、現像領域２０外の上流側に静電的に付着する。
【００９８】
従って、トナーの溜り５０を防止するために現像ローラ１１に対向するシート面を導電性にする。更に、本実施例では、図示するように、導電性シート７０２の面積を小さくし、飛翔現像剤制御部材７００の先端部にのみ配置する構成とする。この構成により、現像ローラ１１に印加された交流バイアスがギャップ２００μｍを介し、導電性シート５０２に対して、先の実施例１の場合と同じ現像バイアス（交流振幅２ｋＶ、交流周波数３ｋＨｚ）によって、先の実施例１（交流振幅１ｋＶ、交流周波数３ｋＨｚ）より更に小さな交流バイアス（交流振幅０．５ｋＶ、交流周波数３ｋＨｚ）が印加される。
【００９９】
その結果、導電性シート５０２に実施例１より大きな振動電界が生じ、飛翔現像剤制御部材５００は大きく振動する。この振動によりトナーの付着防止のマージンアップが可能となる。
【０１００】
絶縁性シート５０１の体積抵抗値としては、実施例１の場合と同様に、はき寄せ防止のために１０１０Ωｃｍ以上が最適である。１０１０Ωｃｍ未満であると電界遮断効果がなく、はき寄せ防止が不十分になる。また、導電性シート５０２の体積抵抗としては１０５Ωｃｍ未満が最適である。１０５Ωｃｍ以上であると導電性シート７０２に振動電界が生じずトナー付着を防止できない。
【０１０１】
絶縁性シート５０１の材質としては、上記ＰＥＴ以外に、ＰＶＤＦ、ＰＡ、ＰＩ等でも同等の効果が得られる。また、導電性シート５０２の材質としては、上記アルミニウム以外に、その他の金属、カーボン等低抵抗なものが良い。また、表面粗度としてはＲｚ：０．１〜１０μｍが最適である。
【０１０２】
本実施例では、導電性シート５０２の材質をＡｌで厚み０．５μｍと記載したが、本実施例のように、絶縁性シート５０１を感光ドラム１当接側とし現像ローラ対向面側の一部を導電性にする手段として、上述した０．５μｍのＡｌシート、または、厚み２５〜５０μｍのＰＥＴの表面にＡｌを蒸着し、そのＰＥＴを絶縁性シート５０１に両面テープ等で接着する方法がある。
【０１０３】
このような場合、絶縁性シート５０１と、導電表面を持つＰＥＴとの接合部から、両面テープが微少突出し、その突出した両面テープに、ゴミ、ケバが付着する可能性があり、ゴミ、ケバが付着してしまった場合にはそのゴミ、ケバにより、現像ローラ１１上のトナー層が乱されたり、感光ドラム１上のトナー像が乱されたりする事による画像不良が発生する可能性がある。
【０１０４】
そのため、図１６に示すように、導電性シート５０２を絶縁性シート５０１の感光ドラム１側先端から隙間Ｍを開けて配置し、絶縁性シート５０１と、導電表面を持つＰＥＴとの接合部を現像領域から隙間Ｍ分遠ざけることで絶縁性シート５０１と、導電表面を持つＰＥＴとの接合部からの両面テープにゴミ、ケバが付着した場合であっても現像領域のトナーを乱すことを防止することができる。この場合の隙間Ｍは、０．５〜１．５ｍｍ程度で設けられる。
【０１０５】
また、絶縁性シート５０１の先端を、より精度良く現像領域に挿入する方法として、絶縁性シート５０１を支持部材５００ａへ貼り付けた後、絶縁性シート５０１の先端を専用工具によりカットする場合がある。このようにカットすることにより絶縁性シート５０１、支持部材５００ａの持つ部品公差と、絶縁性シート５０１と支持部材５００ａとを貼り付ける時の貼り付け位置ズレによる絶縁性シート５０１の先端位置ズレを補正することが出来、現像領域への絶縁性シート５０１の挿入量が安定し、はき寄せに対する効果を安定化させることが可能となる。
【０１０６】
しかし、このカットを行う場合、絶縁性シート５０１と、導電表面を持つＰＥＴとを両面テープで接合した場合、この接合部をカットしてしまうと、カット部で両面テープが露出する。絶縁性シート５０１の感光ドラム１当接側先端に両面テープが露出するため、両面テープにゴミ、ケバが付着した場合は、現像領域のトナーを乱すこととなる。
【０１０７】
それを避けるために、絶縁性シート５０１先端と、導電表面を持つＰＥＴとの隙間Ｍを拡げて、両面テープ接合部をカットしない構成にした場合、絶縁性シート５０１先端に対し導電表面を持つＰＥＴが離れすぎてしまい、導電表面と現像ローラ１１との距離が離れ、現像バイアスによる導電シート振動効果が無くなってしまう。
【０１０８】
このように、絶縁性シート５０１の先端をカットし、現像領域への絶縁性シート５０１の挿入量バラツキを小さくする場合には、絶縁性シート５０１への導電部形成方法として印刷方式を採用する。金属、カーボン等を含有したインキを用い、絶縁性シート５０１に直接印刷してしまうことにより現像バイアスによる導電シート振動効果を得られ、導電インキにより導電層を印刷された絶縁性シート５０１先端側をカットした場合であっても、カット部に粘着層の露出が無いため、ゴミ、ケバ付着により現像領域のトナーを乱されることがない。
【０１０９】
絶縁性シート５０１に行う印刷の厚みは、５〜３０μｍ程度である。
【０１１０】
上記各実施例にて、現像装置１０は、感光ドラム１、帯電手段２、クリーニング装置５などと共に一体的にカートリッジ化され、プロセスカートリッジＢを形成し、装置本体Ａに装着手段を介して着脱可能に構成するものとして説明したが、本発明の現像装置１０は、画像形成装置本体Ａに一体に設置することもできるし、或いは、画像形成装置本体Ａに対して、単独で着脱可能とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成図である。
【図２】本発明に係る現像装置の一実施例の概略構成図である。
【図３】本発明の現像領域付近の拡大説明図である。
【図４】本発明の現像領域を説明する図である。
【図５】はき寄せのサンプル画像の説明図である。
【図６】はき寄せの数値化を示す説明図である。
【図７】現像領域を説明するモデル図である。
【図８】はき寄せ値とＮ／Ｌとの関係を示す図である。
【図９】サンプル画像濃度とＮ／Ｌとの関係を示す図である。
【図１０】飛翔現像剤制御部材の現像容器への取付構造の一実施例を示す図である。
【図１１】プロセスカートリッジの現像装置に飛翔現像剤制御部材を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図１２】現像領域付近の飛翔現像剤制御部材の詳細な拡大説明図である。
【図１３】本発明に係る現像領域付近の飛翔現像剤制御部材の詳細な拡大説明図である。
【図１４】比較例としての現像領域付近の飛翔現像剤制御部材の詳細な拡大説明図である。
【図１５】本発明に係る現像領域付近の飛翔現像剤制御部材の他の実施例の詳細な拡大説明図である。
【図１６】本発明に係る現像領域付近の飛翔現像剤制御部材の他の実施例の詳細な拡大説明図である。
【図１７】従来の電子写真装置の概略構成図である。
【図１８】はき寄せ画像を説明する図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１      感光ドラム（像担持体）
２      帯電ローラ（帯電手段）
４      転写ローラ（転写手段）
５      クリーニング装置（クリーニング手段）
１０    現像装置（現像手段）
１１    現像ローラ（現像剤担持体）
１２    ＲＳローラ（現像剤供給、剥ぎ取りローラ）
１３    規制ブレード（現像剤量規制部材）
５００  飛翔現像剤制御部材
５０１  絶縁性シート（絶縁性部材）
５０２  導電性シート（導電性部材）
【図１】
2006171468.tif 000003
【図２】
2006171468.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006171468.tif 000006
【図５】
2006171468.tif 000007
【図６】
2006171468.tif 000008
【図７】
2006171468.tif 000009
【図８】
2006171468.tif 000010
【図９】
2006171468.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2006171468.tif 000016
【図１５】
2006171468.tif 000017
【図１６】
2006171468.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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