(57)【要約】【課題】  像担持体上に形成された静電潜像に対して、像担持体と所定の間隔をもって配置され且つ現像剤を担持して一方向に回転する現像剤担持体に、像担持体との間で作用する交番電界を印加し、現像剤を現像部へと搬送することによって現像動作を行い、非接触現像手段を簡潔・低廉に構成し、簡素な構成で、「はき寄せ」及び現像剤の飛散を抑制し、長期間に亘って高品位な現像剤像が得られる現像装置、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】シート部材１１を、像担持体９と現像剤担持体６との間隙ｄにおいて現像に作用する現像領域α内に侵入するように、現像剤担持体６の回転方向上流から垂下して配置する。【選択図】図１
2005148408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成された静電潜像に対して、前記像担持体と所定の間隔をもって配置され且つ現像剤を担持して回転する現像剤担持体に、前記像担持体との間で作用する交番電界を印加し、現像剤を現像部へと搬送することによって現像動作を行う現像装置において、
更に、シート部材を、前記像担持体と前記現像剤担持体との間隙において現像に作用する現像領域内に侵入するように、前記現像剤担持体の回転方向上流から垂下して配置したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記シート部材は、絶縁材質にて構成されることを特徴とする請求項１の現像装置。
【請求項３】
前記シート部材は、前記像担持体に接触させて配置されることを特徴とする１又は２の現像装置。
【請求項４】
更に、前記現像剤担持体上に担持された現像剤の層厚を規制する規制部材を有し、前記シート部材は、前記規制部材若しくは前記規制部材を保持する現像装置枠体に取付けられた支持部材に取り付けられることを特徴とする請求項１、２又は３の現像装置。
【請求項５】
前記像担持体と前記現像剤担持体との間隙内において、前記シート部材が前記現像領域に侵入する範囲は、前記現像剤担持体の回転方向上流側から前記現像領域中央までとす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】
前記シート部材を前記像担持体と前記現像剤担持体の双方に接触させ、前記像担持体と前記現像剤担持体のうちいずれか一方若しくは両方に押圧を行うことで、両部材間の間隙を前記シート部材の厚みに規制す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】
表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像を現像する請求項１〜６のいずれかの項に記載の現像装置と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像に対して、前記像担持体と所定の間隔をもって配置され且つ現像剤を担持して回転する現像剤担持体に、前記像担持体との間で作用する交番電界を印加し、現像剤を現像部へと搬送することによって現像に作用する現像装置と、を有する画像形成装置において、
更に、シート部材を、前記像担持体と前記現像剤担持体との間隙において現像に作用する現像領域内に侵入するように、前記現像剤担持体の回転方向上流から垂下して配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記シート部材は、絶縁材質にて構成されることを特徴とする請求項８の現像装置。
【請求項１０】
前記シート部材は、前記像担持体に接触させて配置されることを特徴とする８又は９の画像形成装置。
【請求項１１】
前記シート部材は、前記像担持体を保持する枠体又は該枠体に取付けられた支持部材に取り付けられることを特徴とする請求項８、９又は１０の画像形成装置。
【請求項１２】
前記像担持体と前記現像剤担持体との間隙内において、前記シート部材が前記現像領域に侵入する範囲は、前記現像剤担持体の回転方向上流側から前記現像領域中央までとすることを特徴とする請求項８〜１１のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記シート部材を前記像担持体と前記現像剤担持体の双方に接触させ、前記像担持体と前記現像剤担持体のうちいずれか一方若しくは両方に押圧を行うことで、両部材間の間隙を前記シート部材の厚みに規制することを特徴とする、請求項８〜１２のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記現像装置が着脱自在に設けられることを特徴とする請求項７〜１３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記像担持体と、少なくとも前記現像装置を含む、前記像担持体に作用する画像形成手段と、がプロセスカートリッジとして一体化されて着脱自在に設けられることを特徴とする請求項７〜１４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像に対して、前記像担持体と所定の間隔をもって配置され且つ現像剤を担持して回転する現像剤担持体に、前記像担持体との間で作用する交番電界を印加し、現像剤を現像部へと搬送することによって現像動作を行う現像装置と、を有し、画像形成装置に着脱自在に設けられたプロセスカートリッジにおいて、
更に、シート部材を、前記像担持体と前記現像剤担持体との間隙において現像に作用する現像領域内に侵入するように、前記現像剤担持体の回転方向上流から垂下して配置したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザプリンタ、複写機、ファクシミリ等の静電記録方式又は電子写真記録方式を利用する画像形成装置、及び前記画像形成装置に用いられる現像装置、プロセスカートリッジに係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より使用されている一般的な画像形成装置の基本構成を図１４に示す。図１４は、像担持体と、像担持体上の静電潜像を非接触現像する為の現像装置、更にクリーニング装置等を具備し、記録材上に画像形成を行う、単色画像形成装置の一例を示す模式図である。
【０００３】
ここでは、像担持体としては、円筒状に形成された感光ドラム１０１が用いられ、像担持体１０１を一様に帯電する接触帯電部材としての帯電ローラ１０２、一成分現像剤Ｔを内包し、感光ドラム１０１上に形成された静電潜像を非接触現像するための現像装置である非接触現像器（現像器）１０３を備える。
【０００４】
感光ドラム１０１は、アルミニウム等から構成される不図示の芯金上に、電荷発生層を形成し、その上層に電荷輸送層を形成した所謂有機感光体である。
【０００５】
帯電ローラ１０２の芯金には、画像形成装置本体に備えられた不図示の電源から芯金に接触させた摺動電極（不図示）を介し、ＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳した振動電圧（交番電圧）が印加される。
【０００６】
又、現像器１０３は、感光ドラム１０１に接触し、感光ドラム１の回転に対して順方向の図１４中矢印Ａ方向に回転しながら現像を行う現像剤担持体である現像ローラ１０３ａと、現像ローラ１０３ａの回転とカウンタ方向である図１４中矢印Ｂ方向に回転し、現像剤Ｔを現像ローラ１０３ａに供給する現像剤供給手段としての供給ローラ１０３ｂと、現像ローラ１０３ａ上の現像剤Ｔの塗布量（層厚）及び帯電量を規制する現像剤規制手段としての規制部材である現像ブレード１０３ｃと、現像剤Ｔを供給ローラ１０３ｂに供給すると共に現像剤Ｔの撹拌を行う撹拌部材１０３ｄと、等を備えている。尚、現像器１０３を構成する枠体内の空間は、現像剤Ｔを内包するための現像剤収容部１０３ｅとして利用される。尚、感光ドラム１０１と現像ローラ１０３ａで形成される間隙ｄは、規制コロ１０３ｆによって一定に保たれる。つまり、本画像形成装置においてなされる現像動作は、非接触現像方式を採用したものである。
【０００７】
画像形成工程において、感光ドラム１０１は、現像ローラ１０３ａの回転方向と順方向の図１４中矢印Ｃ方向に回転し、帯電工程として帯電ローラ１０２によりその周面を接触帯電処理されて所定の電荷を得る。
【０００８】
次いで、潜像形成工程にて、感光ドラム１０１の帯電処理面に対して、露光手段（露光用光源）であるレーザスキャナ１０５により走査露光がなされ、目的の画像情報の静電潜像が形成される。
【０００９】
現像工程にて、感光ドラム１０１上に担持された静電潜像が、現像剤Ｔを担持した現像ローラ１０３ａと対向する部位に到達した時に、不図示の電源から現像ローラ１０３ａに対しＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳した振動電圧の印加が行われ、感光ドラム１０１と現像ローラ１０３ａ間に交番電界を形成することにより、感光ドラム１０１表面に形成された静電潜像に対し、現像剤Ｔが飛翔・転移して、現像が行われ、静電潜像は現像剤像となる。
【００１０】
感光ドラム１０１上に形成された現像剤像は、感光ドラム１０１の回転により画像形成装置本体に設けられた転写部１０６にて記録材Ｐに転写され（転写工程）、記録材Ｐは定着部１０７に搬送されて現像剤像が定着され（定着工程）、記録材Ｐ上に定着画像が完成する。
【００１１】
一方、転写時に感光ドラム１０１上に残留した現像剤Ｔは、再び帯電ローラ１０２を通過する前にクリーニングブレード１０８によって掻き落とされ、廃現像剤容器１０９内に蓄積される（クリーニング工程）。
【００１２】
又、図１５に示すように、現像剤補給や感光ドラム交換等のメンテナンスを容易にすることを目的とし、図１４に示した画像形成装置に於ける画像形成工程（プロセス）を実施する各画像形成手段（感光ドラム１０１・帯電ローラ１０２・現像ローラ１０３ａ・現像剤収容部１０３ｅ等）を構成要素として一体化して、プロセスカートリッジ１１０としたものが実用化されている。
【００１３】
以上説明したような従来からの画像形成装置において、現像工程を実施する際に、現像剤像後端部に現像剤が多く集まり、当該部位の濃度が他の部位に比較して濃く現像され、それがそのまま形成画像に現れてしまう「はき寄せ」が発生していた。この問題を改善する為の従来の技術として、像担持体である感光ドラム１０１と現像剤担持体である現像ローラ１０３ａの間に、導電性を有する板状の電極部材を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１４】
一方、現像剤担持体に印加する現像電圧を所定の条件に設定することで、上述の「はき寄せ」を改善する手段も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【００１５】
又、像担持体と現像剤担持体との間に、板状部材を挿入して両部材間の間隙を維持する手段が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【００１６】
しかしながら、従来の技術で説明したような、感光ドラム１０１上に形成された静電潜像を非接触現像により可視像化する画像形成装置では、現像ローラ１０３ａにＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳した振動電圧を印加する為、現像に作用する現像剤Ｔが現像領域以外へ飛翔してしまう、所謂現像剤飛散が発生し易くなる。
【００１７】
特に、現像ローラ１０３ａと感光ドラム１０１との間隙において、現像領域以外へと飛翔した現像剤Ｔは、現像ローラ１０３ａ及び感光ドラム１０１の回転により生じる空気流により、現像ローラ１０３ａ及び感光ドラム１０１の回転方向（この場合は互いに順方向回転であるため対向部においては同方向）下流側へと運ばれる。従って、現像剤収容部１０３ｅで、現像ローラ１０３ａの下部に設けられた現像器顎部１０３ｇ付近やその下方向に位置する画像形成装置本体の構造物の汚染が生じ易い。尚、現像に用いられず、現像領域外へと飛翔しなかった現像剤Ｔは、現像剤担持体１０３ａに回収されて次回の現像に用いられる。
【００１８】
上述した現像剤飛散が悪化すると、レーザスキャナ１０５の走査露光を妨げる等して、出力される画像にまで悪影響を及ぼすことになる。
【００１９】
更に、上述のように現像ローラ１０３ａにＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳した振動電圧を印加することにより、感光ドラム１０１上に形成された静電潜像を非接触現像する画像形成装置においても、前記の「はき寄せ」と呼ばれる画像不良が発生する。
【００２０】
「はき寄せ」は、以下に述べるメカニズムにより起こると考えられる。
【００２１】
図１６は、ＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳した振動電圧を印加した現像ローラ１０３ａと、感光ドラム１０１との間隙において形成される、電気力線Ｈを示す模式図である。これら電気力線Ｈが作用する領域は、ほぼ感光ドラム１０１上において静電潜像の現像に作用する領域、つまり現像領域αに相当する。
【００２２】
図１６に示されるように、現像ローラ１０３ａと感光ドラム１０１との間隙の中心部（ａ）、即ち現像ローラ１０３ａと感光ドラム１０１の両部材が最も近接する部位では、電気力線Ｈがほぼ直線状に形成される。
【００２３】
一方、（ａ）の両側、即ち現像ローラ１０３ａと感光ドラム１０１間の距離が広い部位（ｂ）及び（ｃ）では、電気力線Ｈが曲線状に形成される。
【００２４】
このような電気作用が施される現像ローラ１０３ａと対向した感光ドラム１０１の表面に、静電潜像Ｒｂが存在する際、図１７に示すように、現像ローラ１０３ａと感光ドラム１０１との間隙ｄにおいて、現像ローラ１０３ａ及び感光ドラム１０１の回転方向上流側端部（ｂ）に形成された電界の作用力により、現像剤Ｔが移動する。
【００２５】
そして、この移動した現像剤Ｔの様子を、図１８を使って説明する。現像剤Ｔは、現像ローラ１０３ａ及び感光ドラム１０１の回転方向上流側端部（ｂ）に形成された曲線状の電気力線Ｈ１上の点ａ１で、その接線方向にベクトル速度Ｖ１を持ち、更に外側の曲線Ｈ２上の点ａ２に移動する。
【００２６】
続いて、現像剤Ｔが点ａ２に到達した時点で、現像剤Ｔには点ａ２での電気力線Ｈ２の接線方向にベクトル速度Ｖ２を与えられる。
【００２７】
すると、現像剤Ｔは点ａ２から、これらの合成ベクトル（Ｖ１＋Ｖ２）の方向に一時的に飛翔する。
【００２８】
つまり、現像ローラ１０３ａ及び感光ドラム１０１の回転方向上流側端部（ｂ）では、現像ローラ１０３ａに担持された現像剤Ｔは、図１７に示すように、感光ドラム１０１と現像ローラ１０３ａとの間で徐々に外側へと向う飛翔軌跡Ｑ１のように電気力線Ｈに沿った往復運動を繰返す。
【００２９】
そして、図１９に示すように、感光ドラム１０１上の静電潜像が形成されない非画像部Ｒａ（表面電位を−６００Ｖとする）と、引続き上流側に形成された静電潜像Ｒｂ（表面電位を−１００Ｖとする）との境界部Ｒｃが、電気力線の曲線状に形成された現像ローラ１０３ａ及び感光ドラム１０１の回転方向上流側端部（ｂ）に達すると、静電潜像Ｒｂよりも下流側にある現像ローラ１０３ａ上の現像剤Ｔが飛翔軌跡Ｑ２に示すように飛翔し、静電潜像Ｒｂに対向する側へと移動する。よって、境界部Ｒｃに現像剤Ｔが集中し、これらの現像剤Ｔが再び現像ローラ１０３ａの上流側に戻る為、現像ローラ１０３ａの当該部位に現像剤Ｔの大きな溜りＳが出来る。
【００３０】
又、図２０に示すように、現像ローラ１０３ａ及び感光ドラム１０１の回転方向上流側端部（ｂ）に静電潜像Ｒｂが位置した状態になると、現像ローラ１０３ａ上の現像剤Ｔは飛翔軌跡Ｑ３のように感光ドラム１０１との間で徐々に外側へと向う往復運動を繰返す。よって、現像ローラ１０３ａが回転するにも関わらず、現像ローラ１０３ａ上の上流側の一定位置に現像剤Ｔの大きな溜りＳが形成され続ける。
【００３１】
更に、図２１に示すように、感光ドラム１０１の回転により、静電潜像Ｒｂとその上流側に連なる非画像部Ｒｄとの境界部Ｒｅが、現像ローラ１０３ａ及び感光ドラム１０１の回転方向上流側端部（ｂ）に達すると、電界は境界部Ｒｅに集中し、現像ローラ１０３ａ上に形成された現像剤Ｔの大きな溜りＳの現像剤Ｔは、境界部Ｒｅに引き寄せられる。よって、現像剤溜りＳの現像剤Ｔが現像ローラ１０３ａ及び感光ドラム１０１の間を、飛翔軌跡Ｑ４のように往復運動しながら、境界部Ｒｅの移動に伴って下流側に移動し、現像ローラ１０３ａと感光ドラム１０１の間隙ｄを通過する。
【００３２】
その後、図２２に示すように、現像ローラ１０３ａ及び感光ドラム１０１の回転方向下流側端部（ｃ）において、現像剤Ｔの大きな溜りＳの現像剤Ｔが、飛翔軌跡Ｑ５のように、静電潜像Ｒｂの後端に付着することで、「はき寄せ」画像が形成される。
【特許文献１】特登録３３６６９６８号公報（第２〜７頁  第１図参照）
【特許文献２】特登録２９７１７１３号公報（第４〜５頁）
【特許文献３】特公平６−４８４０４号公報（第２〜６頁  第１図参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３３】
本発明の目的は、現像剤担持体に交番電圧を印加して、像担持体上に形成された静電潜像の可視像化を行う現像装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジにおいて、非接触現像手段を簡潔・低廉に構成し、簡素な構成で、「はき寄せ」及び現像剤の飛散を抑制し、長期間に亘って高品位な現像剤像が得られる現像装置、画像形成装置、及びプロセスカートリッジを提供することである。
【００３４】
更に、現像剤担持体上の現像剤コート層が乱され、画像における濃度むら、濃度低下、等の画像欠陥が生じるのを防止した現像装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３５】
上記目的は本発明に係る現像装置、画像形成装置、及びプロセスカートリッジにて達成される。要約すれば、第１の本発明は、像担持体上に形成された静電潜像に対して、前記像担持体と所定の間隔をもって配置され且つ現像剤を担持して回転する現像剤担持体に、前記像担持体との間で作用する交番電界を印加し、現像剤を現像部へと搬送することによって現像動作を行う現像装置において、
更に、シート部材を、前記像担持体と前記現像剤担持体との間隙において現像に作用する現像領域内に侵入するように、前記現像剤担持体の回転方向上流から垂下して配置したことを特徴とする現像装置を提供する。
【００３６】
第２の本発明は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像を現像する第１の本発明の現像装置と、を有することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００３７】
第３の本発明は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像に対して、前記像担持体と所定の間隔をもって配置され且つ現像剤を担持して回転する現像剤担持体に、前記像担持体との間で作用する交番電界を印加し、現像剤を現像部へと搬送することによって現像動作を行う現像装置と、を有する画像形成装置において、
更に、シート部材を、前記像担持体と前記現像剤担持体との間隙において現像に作用する現像領域内に侵入するように、前記現像剤担持体の回転方向上流から垂下して配置したことを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００３８】
第４の本発明は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像に対して、前記像担持体と所定の間隔をもって配置され且つ現像剤を担持して回転する現像剤担持体に、前記像担持体との間で作用する交番電界を印加し、現像剤を現像部へと搬送することによって現像動作を行う現像装置と、を有し、画像形成装置に着脱自在に設けられたプロセスカートリッジにおいて、
更に、シート部材を、前記像担持体と前記現像剤担持体との間隙において現像に作用する現像領域内に侵入するように、前記現像剤担持体の回転方向上流から垂下して配置したことを特徴とするプロセスカートリッジを提供する。
【００３９】
第１〜第３の本発明の一実施態様によると、前記シート部材は、絶縁材質にて構成される。
【００４０】
第１〜第３の本発明の他の実施態様によると、前記シート部材は、前記像担持体に接触させて配置される。
【００４１】
第１〜第３の本発明の他の実施態様によると、前記像担持体と前記現像剤担持体との間隙内において、前記シート部材が前記現像領域に侵入する範囲は、前記現像剤担持体の回転方向上流側から前記現像領域中央までとする。
【発明の効果】
【００４２】
本発明の現像装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジは、像担持体上に形成された静電潜像に対して、像担持体と所定の間隔をもって配置され且つ現像剤を担持して回転する現像剤担持体に、像担持体との間で作用する交番電界を印加し、現像剤を現像部へと搬送することによって現像動作を行う現像装置を有し、更に、シート部材を、像担持体と現像剤担持体との間隙において現像に作用する現像領域内に侵入するように、現像剤担持体の回転方向上流から垂下して配置したので、
（１）「はき寄せ」画像の発生を抑止出来、長期間に亘って高品位な出力画像が得られるようにすることが出来た。
（２）シート部材を、像担持体に接触させて配置させることで、現像剤担持体上の現像剤コート層が乱され、濃度むら等の画像欠陥が生じるのを防止することが出来た。
（３）又、現像剤担持体と像担持体とで形成される間隙の現像領域への空気の流入が制限され、間隙における現像剤担持体表面移動方向上流から下流側に向けて生じる空気流が低減され、空気流により現像剤担持体及び像担持体の回転方向下流側へと運ばれる現像剤の量を低減し、現像剤飛散を抑制することが出来た。
（４）絶縁材質で構成されるシート状の部材を、簡単な構成により現像剤担持体と像担持体との間隙内に設置出来、現像装置機構の簡略化を図ることが出来た。
（５）又、現像装置の交換に併せて絶縁材質から構成されるシート状の部材の交換も行える為、シート状部材が破損したり、現像剤の汚染等でその効力が低下した場合に、容易にメンテナンスを行うことが出来た。
（６）像担持体と現像剤担持体との間隙内において、シート部材が現像領域に侵入する範囲は、現像剤担持体の回転方向上流側から現像領域中央までとすることで、現像画像の濃度低下を引き起こすこと無く、「はき寄せ」及び現像剤の飛散を抑制することが出来た。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明に係る現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。本発明は、実施例１、２又は３に記載される現像装置やそれを備える画像形成装置、実施例４〜７に記載される画像形成装置やプロセスカートリッジに適用される。
【００４４】
実施例１
本実施例では、本発明を、現像工程を含む画像形成工程を実施する様々な構成の画像形成装置又はプロセスカートリッジに備えられる現像装置に適用するものとする。本実施例にて説明する現像装置は、例えば、従来例にて説明した図１４に示されるような構成の画像形成装置や、実施例４〜７に後述するような画像形成装置等、様々な構成のものにおいて、現像工程を実施するのに適用される。
【００４５】
図１に示すのは、本実施例である現像装置の模式図、又、図２はこの現像装置における現像剤担持体近傍の拡大図である。
【００４６】
本実施例の現像装置は、電子写真方式の画像形成装置に用いることを目的とした非接触現像器１であり、例えば感光ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像を、像担持体と所定の間隔をもって配置され一方向に回転する現像剤担持体に対し、現像剤担持体と像担持体の間で作用する交番電界を印加することによって現像を行う。
【００４７】
例えば、最も基本的な構成として、図３に示すような装置において本実施例の現像装置は使用され、像担持体９としては、外径３０ｍｍのアルミニウム製芯金９ａ上に、電荷発生層９ｂを形成し、その上層に電荷輸送層９ｃを形成した有機感光ドラムが用いられる。
【００４８】
前記に説明したように、像担持体９の周囲に、像担持体９表面を一様な電位に帯電するローラ帯電装置１２と、像担持体９の回転に併せて一定の間隔で明滅する露光用光源１３が設けられている。
【００４９】
露光用光源１３を設置した位置に対し、像担持体９の回転方向下流側に非接触現像器（現像器）１が配置される。
【００５０】
ここで、図１を用いて非接触現像器１の構成を説明する。
【００５１】
非接触現像器１を構成する枠体内の空間は、現像剤Ｔを内包するための現像剤収容部２として利用される。
【００５２】
現像剤収容部２に充填された現像剤Ｔは、図１中矢印Ｄ方向に回転する撹拌部材３によって、供給ローラ４側へと搬送される。この時、現像剤収容部２と供給ローラ４の間は仕切り板５によって隔てられているので、撹拌部材３の押圧によって仕切り板５を乗越えた現像剤Ｔが、略一定量ずつ供給ローラ４へと搬送される。
【００５３】
供給ローラ４は、現像剤担持体である現像ローラ６に接触しながら、それとカウンタ方向である図１中矢印Ｅ方向へと回転することによって、現像剤Ｔを現像ローラ６に供給する。
【００５４】
矢印Ｆ方向に回転する現像ローラ６に担持された現像剤Ｔは、規制部材である現像ブレード７によって所定の層厚に形成され、引続き図１に破線で示した像担持体９、図１４に示す画像形成装置においては像担持体としての感光ドラム１０１に対向した、像担持体９と現像ローラ６との間隙ｄに位置する現像領域αへと搬送される。ここで、現像ローラ６と像担持体９とは、対向部で同方向に移動する順方向に回転している。
【００５５】
間隙ｄまで搬送された現像剤Ｔは、不図示の現像用電源から現像ローラ６に印加されるＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳した振動電圧によって、像担持体９と現像ローラ６間を往復する間に、像担持体９表面に形成された静電潜像に付着して現像が行われる。本実施例の非接触現像器１では、ピーク間電圧：２．０ｋＶｐｐ、周波数：２．５ｋＨｚのＡＣ電圧に対し、−３００ＶのＤＣ電圧を重畳させたものを現像電圧として用いたが、これらの値は像担持体９上に形成された静電潜像のコントラストや、現像器１の置かれた環境等の諸条件に応じて適宜調整を行うことも出来る。
【００５６】
又、像担持体９表面に転移しなかった現像剤Ｔは、再び現像ローラ６に回収されて次回の現像に用いられる。
【００５７】
尚、図２を参照すれば理解されるように、現像ローラ６両端部には、内径部で現像ローラ６に接触し、その外径部を像担持体９に当接することにより現像ローラ６表面と像担持体９表面を所定の間隔に保つ働きをする、リング状の規制コロ８が設けられる。
【００５８】
本実施例の非接触現像器１では、樹脂溶液中にカーボン等を配合して抵抗調整を行った後、外径１５ｍｍのアルミニウム素管上に塗工を行ったものを現像ローラ６として使用した。
【００５９】
尚、現像ローラ６表面と像担持体９表面の間隔が、規制コロ８によって３００μｍに保たれるように調節を行った。
【００６０】
又、現像剤Ｔとしては、負極帯電される非磁性一成分トナーを用いたが、非接触現像に適したもので有れば、磁性・非磁性を問わず利用することが可能である。
【００６１】
ここで、本発明の特徴として、本実施例においては、像担持体９と現像ローラ６とで構成される間隙ｄ、そしてその間隙ｄに存在する現像に作用する領域である現像領域α内に侵入するように、絶縁材質から構成されるシート部材１１を、現像ローラ６の回転方向上流側より垂下して配置した。
【００６２】
即ち、本実施例の非接触現像器１では、図２に示すように、現像ブレード７に支持部材としての台座１０を固定し、台座１０に対し厚さ６０μｍ程のＰＥＴシート１１の貼付けを行った。この貼り付け部分１１ａがシート１１の固定端となる。
【００６３】
台座１０に固定されていないＰＥＴシート１１の固定端１１ａに対してもう一方の自由端Ｇは、現像ローラ６と像担持体９の間隙ｄにある現像領域αに侵入し、台座１０から垂れ下がるように垂下して配置される。
【００６４】
尚、本実施例では、重力の作用方向に対してその上方からＰＥＴシート１１を垂れ下げるように取付ける為、この様子を「垂下」と表現した。
【００６５】
ここで、シート部材１１を垂下させるには、固定端１１ａが重力方向上方で、自由端Ｇが下方に配置されることが必要である。そして、それを現像ローラ６と像担持体９との間隙ｄに、現像ローラ６回転方向上流から垂下するため、現像ローラ６の像担持体９の、その間隙ｄにおける回転方向（ここでは両部材は互いに順方向で回転しているため同方向）を重力方向にする。
【００６６】
但し、現像ローラ６表面と像担持体９表面の間隙は３００μｍと非常に狭く、一方が自由端ＧであるＰＥＴシート１１は現像ローラ６表面に接触し易い。ＰＥＴシート１１が現像ローラ６表面に接触すると、現像ローラ６上の現像剤コート層が乱され、濃度むら等の出力画像の欠陥が生じ易くなる。
【００６７】
そこで、非接触現像器１が像担持体９に対向した際、ＰＥＴシート１１の自由端Ｇが像担持体９に接触し、且つ現像ローラ６表面に接触しないよう、台座１０の高さｈを充分高くして位置決めを行った。前述の通り、ＰＥＴシート１１を所定の押圧力をもって積極的に像担持体９に押付けることで、現像剤ローラ６側へシート部材１１の倒れが抑えられ、現像ローラ６表面へのＰＥＴシート１１接触を防止する。
【００６８】
ここで、現像領域αとは、従来例で図１６を用いて説明したような、現像バイアスによって電気力線Ｈが生じる領域であり、つまり実際に現像に作用する領域である。本実施例における現像領域αは、上述の現像バイアスの条件下において、像担持体９の外径を外径３０ｍｍとした場合、現像領域αは像担持体９及び現像ローラ６の最近接部ｅから、現像ローラ６の回転方向の上下流側にそれぞれ１．５ｍｍ〜１．８ｍｍの範囲、即ち３．０〜３．６ｍｍ程度の幅を持つことが判った。
【００６９】
ここで、ＰＥＴシート１１が現像領域αを遮る量、即ち、図２中に示すδの設定について、間隙ｄ（現像領域αを含む）の中でＰＥＴシート１１の自由端Ｇの位置を振り、像担持体９上に形成された現像剤像での「はき寄せ」や現像剤飛散の状況を調べた。
【００７０】
以下、前記に説明した図３の模式図を用い、評価に使用した装置について説明を行う。
【００７１】
像担持体９としては、上記と同様に、３０ｍｍのアルミニウム製芯金９ａ上に、電荷発生層９ｂを形成し、その上層に電荷輸送層９ｃを形成した有機感光ドラムを用意した。
【００７２】
又、画像形成装置と同様に、像担持体９の周囲に、像担持体９表面を一様な電位に帯電するローラ帯電装置１２と、像担持体９の回転に併せて一定の間隔で明滅する露光用光源１３を取付けた。そして、露光用光源１３を設置した位置に対し、像担持体９の回転方向下流側に非接触現像器１を配置した。
【００７３】
像担持体９を１ｒｐｍで回転駆動した上で、露光用光源１３は０．５秒毎に明滅を繰返す。尚、現像ローラ６は３．２ｒｐｍで回転駆動し、現像ローラ６表面が像担持体９表面に対して１５０％の速度差を持って移動するように調整を行った。ここで、前記したように、現像ローラ６と像担持体９とは、通常互いに順方向で回転している。
【００７４】
上述の装置全体を覆って充分に遮光を行った後、ローラ帯電装置１２に印加するバイアス値を調整することで像担持体９の表面を−５００Ｖに帯電し、露光用光源１３によって露光を行うと、像担持体９上の露光部の表面電位は−１００Ｖ迄低下した。
【００７５】
続いて、非接触現像器１の現像ローラ６に先に述べた現像電圧を印加することで、露光部が現像される。この時点で、目視により像担持体９上の露光部後端部に「はき寄せ」が発生しているか否かの判断を行う。
【００７６】
尚、ＰＥＴシート１１の自由端Ｇの設定位置は、三次元測定装置において、図２に示す像担持体９と現像ローラ６の最近接部ｅ、即ち、現像領域αの中央部を基準に採り、現像ローラ６の回転方向の上下流側にそれぞれ０．３ｍｍ刻み（三次元測定装置による測定結果）に調整を行うようにした。
【００７７】
又、現像剤飛散の状況を調べる為、上述の条件で２時間の連続現像を行って、各部への飛散現像剤付着状況を調べた。
【００７８】
尚、本実施例の非接触現像器１の優位性を確認する為、ＰＥＴシート１１を取付けない構成でも同様の実験を行った。
【００７９】
以下、表１を用いて、評価結果の詳細を説明する。
【００８０】
【表１】
2005148408.tif 000003
【００８１】
表１において、自由端位置欄に記載された数値に付けられた符号は、像担持体９と現像ローラ６の最近接部ｅを基準とし、現像ローラ６の回転方向上流側、前記に記載したように現像ローラ６と像担持体９の回転方向は間隙ｄにおいては重力方向であるので、重力の作用方向に対し上方側を負、現像ローラ６の回転方向の下流側、即ち、重力の作用方向に対し下方側を正で表し、数値は、＋又は−の方向の最近接部ｅから自由端Ｇの距離（ｍｍ）を表している。
【００８２】
表１に記した結果から判るように、ＰＥＴシート１１の自由端Ｇが、−１．８ｍｍから＋０．６ｍｍの位置にある場合、「はき寄せ」が改善されている。
【００８３】
これは、像担持体９と現像ローラ６とで構成される間隙ｄ内上流側、即ち、重力の作用方向に対し上流側において、現像に作用する現像剤Ｔ量をＰＥＴシート１１により制限することで、像担持体９の静電潜像後端に集中して飛翔する現像剤Ｔ量が減少した為だと考えられる。
【００８４】
一方、ＰＥＴシート１１の自由端Ｇを＋０．３ｍｍにすると白縦筋状に現像されない部位が現れ、又、＋０．６ｍｍ以上とした場合、明らかな現像濃度の低下が観測された。
【００８５】
上記現象は、ＰＥＴシート１１が像担持体と現像ローラ６の間隙ｄにおける現像領域αを過多に遮ることにより、現像作用に介在する現像剤Ｔ量が極端に減少する為に生じると考えられる。
【００８６】
尚、自由端位置−２．１ｍｍの場合、ＰＥＴシート１１の自由端Ｇが先に述べた現像領域αより外に位置していることが確認出来た。
【００８７】
以上の結果から、ＰＥＴシート１１が現像領域αを遮る範囲を、現像ローラ６の回転方向現像領域αにおいて、上流端側からその中央部分までに設定することで、現像剤像の濃度低下を引起さずに「はき寄せ」を抑制出来ることが判った。
【００８８】
一方、現像剤飛散については、ＰＥＴシート１１が取付けられた構成とするだけで、良い結果が得られている。しかし、ＰＥＴシート１１の取付けを行わない構成では、現像装置顎部１ｇや、非接触現像器１を設置した底面に、多量の現像剤付着が見られた。
【００８９】
これは、ＰＥＴシート１１を取り付けることで、像担持体９と現像ローラ６とで形成される間隙ｄへの空気の流入が制限され、前述の間隙において現像ローラ６及び像担持体回転方向上流から下流側に向けて生じる空気流が減少した為と考えられる。
【００９０】
本実施例の非接触現像器１では、台座１０に取付けるシート部材としてＰＥＴシート１１を用いたが、例えばウレタン等のように絶縁性を有し、且つ被現像ローラ６等の現像部材に接触した際に傷等を生じさせないもの、例えば、ポリプロピレン、アクリル系樹脂等をシート状に成型したものであれば、同様の効果が得られる。
【００９１】
尚、ＰＥＴシート１１の現像ローラ６軸方向の長さである幅は、現像ローラ６が現像剤Ｔを担持する領域（現像幅）全てを覆い、且つ両端部に設けられる規制コロ８よりも内側までとすることで、現像幅全域で「はき寄せ」や現像剤飛散を抑えることが出来る。
【００９２】
又、本実施例の非接触現像器１と同様に、像担持体９と現像ローラ６の間隙にＰＥＴシート１１を上方から垂れ下げて（垂下）して配置すれば、複数の非接触現像器１を格納し、各々の現像装置１で現像を行った現像剤像を積層してフルカラー画像の形成を行う、タンデム方式・ロータリ方式の多色画像形成装置においても、「はき寄せ」及び現像剤飛散を抑制することが可能である。
【００９３】
上述した通り、本実施例の非接触現像器１では、像担持体９と現像ローラ６とで構成される間隙ｄ内の現像領域αの現像ローラ６回転方向上流側においてのみＰＥＴシート１１を垂下することで、現像に作用する現像剤Ｔ量をＰＥＴシート１１により制限することで、像担持体９の静電潜像後端に集中して飛翔する現像剤Ｔ量を減少させ、現像剤像の「はき寄せ」を抑止することが出来た。
【００９４】
又、ＰＥＴシート１１が像担持体と現像ローラ６の間隙ｄにおける現像領域αを過多に遮ることによって生じる、現像作用に介在する現像剤Ｔ量の極端な減少が防止された。
【００９５】
従って、現像画像の濃度低下を引き起こすこと無く、「はき寄せ」及び現像剤の飛散を抑制することが可能となった。
【００９６】
ここで、以上に説明した、像担持体と所定の間隔をもって配置され一方向に回転する現像剤担持体上に現像剤を担持して現像部へと搬送し、現像剤担持体に像担持体との間で作用する交番電界を印加することによって現像を行なう現像装置において、像担持体と現像剤担持体とで構成される間隙にある現像領域内に侵入するように、絶縁材質から構成されるシート部材を、現像剤担持体の回転方向上流から垂下して配置することの効果を、従来例にて「掃き寄せ」を説明するのに用いた図１９を参照して説明する。
【００９７】
図１９に示す現像ローラ１０３ａ（現像剤担持体）と感光ドラム１０１（像担持体）とで形成される間隙ｄで、電気力線Ｈが形成される現像領域αにおいて、前記両部材の回転方向上流側端部（ｂ）で往復する現像剤Ｔの飛翔運動が阻止される。従って、現像ローラ１０３ａ上の上流側の一定位置に現像剤Ｔの大きな溜りＳが形成されず、現像ローラ１０３ａ及び感光ドラム１０１の回転方向下流側端部（ｃ）において、現像剤Ｔが像担持体表面の静電潜像Ｒｂ後端に、現像剤Ｔが多量に付着することが無くなって、「はき寄せ」画像の発生が抑止される。
【００９８】
つまり、非接触現像器１において、像担持体９と現像ローラ６とで構成される間隙ｄ内の現像領域αの現像ローラ６回転方向上流側においてＰＥＴシート１１を垂下することで、現像に作用する現像剤Ｔ量をＰＥＴシート１１により制限し、像担持体９の静電潜像後端に集中して飛翔する現像剤Ｔ量を減少させ、現像剤像の「はき寄せ」を抑止することが出来た。
【００９９】
更に、現像ローラ１０３ａ（現像剤担持体）の回転方向上流から、絶縁材質から形成されるシート状の部材を垂下して配置することにより、現像ローラ１０３ａと感光ドラム１０１（像担持体）とで形成される間隙ｄ（現像に作用する現像領域αを含む）への空気の流入が制限され、前述の間隙において上流から下流側に向けて生じる空気流が低減される。
【０１００】
よって、前述空気流により現像ローラ１０３ａ及び感光ドラム１０１の回転方向下流側へと運ばれる現像剤Ｔの量を低減し、現像剤飛散を抑制することが出来る。
【０１０１】
尚、現像剤担持体１０３ａの回転方向上流から垂下するシート状の部材は絶縁材質からなる為、現像剤担持体１０３ａと像担持体１０１との間隙ｄに形成された電界において、放電現象の発生を促すことは無い。
【０１０２】
そして、シート部材を像担持体に接触させて配置することで、現像剤担持体と像担持体との微小な間隙において、絶縁材質から構成されるシート部材の先端位置を、容易に固定することが可能となる。加えて、シート部材を、像担持体に対して所定の押圧力をもって積極的に押付けることで、現像剤担持体側へのシート部材の倒れを抑え、現像剤担持体表面への接触が防止される。従って、シート部材が現像剤担持体表面に接触することにより、現像剤担持体上の現像剤コート層が乱され、濃度むら等の画像欠陥が生じるのを防止することが出来る。
【０１０３】
シート部材の取付方法に関しては、特に限定するものではないが、規制部材若しくは規制部材を保持する現像装置枠体に取付けられた支持部材に対し、絶縁材質からなるシート部材を貼付けることができ、簡単な構成により現像剤担持体と像担持体との間隙内に設置出来、現像装置機構の簡略化を図ることが出来る。又、現像装置の交換に併せて絶縁材質からなるシート状の部材の交換も行える為、シート状部材が破損したり、現像剤Ｔの汚染等でその効力が低下した場合に、容易にメンテナンスを行うことが出来る。
【０１０４】
そして、上記の図３の装置を用いた試験によって、明らかになったように、像担持体と現像剤担持体とで構成される間隙において、シート部材が遮る領域を、現像領域において現像剤担持体の回転方向上流端側より半分以下にすることで、シート部材が現像剤担持体と像担持体の間隙において、現像に作用する領域を過多に遮ることにより生じる、現像作用に介在する現像剤量の極端な減少が防止され、現像画像の濃度低下を引き起こすこと無く、「はき寄せ」及び現像剤の飛散を抑制することが出来る。
【０１０５】
実施例２
本実施例では、本発明に係わる非接触現像器１を用い、現像器の姿勢と現像剤飛散の関係を調べた。
【０１０６】
実験は、実施例１で用いた図３に示される装置を利用して行った。
【０１０７】
又、像担持体９の周囲に配置する非接触現像器１の位置を、図４に示すように、像担持体９の回転方向に沿って移動させることで、現像姿勢を変化させた。この時、当然、現像器１は露光手段３の像担持体９の回転方向下流で像担持体９の周囲に備えられた他の部材より上流の領域内且つ像担持体９と現像ローラ６との対向部にて両部材の回転方向が重力方向となる範囲で移動する。
【０１０８】
そして、像担持体９と現像ローラ６の最近接部ｅにおいて、現像ローラ６の回転により現像ローラ６外径の接線方向に作用するベクトルＸの重力方向に対する角度で現像姿勢を定義し、図５を用いて詳しく説明する。
【０１０９】
図５では、水平方向に対してベクトルＸが垂直となり、重力方向へと向かう方向となる状態（図５（ａ））を基準（０°）とし、現像器１本体が反重力方向つまり上方へ向う姿勢変化の際（図５（ｂ））のベクトルＸの角度ｘを負、現像器１本体が重力方向つまり下方へ向う姿勢変化の際（図５（ｃ））のベクトルＸの角度ｘを正、と表現する。
【０１１０】
つまり、図５（ａ）〜（ｃ）を参照すれば理解できるように、重力方向に対して現像器１本体が像担持体９に対して上方に移動すれば、重力によって、ベクトルＸは像担持体９の下方に回り込むように傾き、現像器１本体が像担持体９に対して下方に移動すれば、ベクトルＸは現像ローラ６の下方に回り込むように傾いていく力が働く。
【０１１１】
尚、この際、像担持体９と現像ローラ６の最近接部ｅにおいて、現像ローラ６の回転により現像ローラ６外径の接線方向に作用するベクトルＸが、１０°〜２０°ずつ変化するように現像姿勢の調整を行い、各角度において以下の試験を行った。
【０１１２】
実施例１にて行った試験と同じ条件で２時間の連続現像を行ない、各部への飛散現像剤付着状況を調べた結果を表２に示す。又、本実施例の非接触現像器１の優位性を確認する為、ＰＥＴシート１１を取付けない構成でも同様の実験を行った。
【０１１３】
【表２】
2005148408.tif 000004
【０１１４】
表２に示した結果では、像担持体９と現像ローラ６の最近接部ｅにおいて、現像ローラ６の回転により現像ローラ６外径の接線方向に作用するベクトルＸと、現像剤飛散量に相関が見られる。
【０１１５】
ベクトルＸが、０°〜−９０°の状態で、重力の作用によっては、像担持体９の方へ回り込む方向に力が働く場合では、現像剤飛散が発生し易い。尚、この時、図５（ｂ）に示すように、像担持体９に対して、現像器１は上方に設置されている。
【０１１６】
一方、前述したベクトルＸが、０°〜＋４０°の状態で、重力の作用によっては、現像ローラ６の方へ回り込む方向に力が働く場合では、ＰＥＴシート１１が取付けられていなくても、現像装置顎部１ｇや、非接触現像器１を設置した底面に飛散する現像剤量が比較的少ない。尚、この時は、図５（ｃ）に示すように、像担持体９に対して、現像器１は下方に設置されている。
【０１１７】
つまり、現像器１の姿勢が、ベクトルが負の方向に傾くような状態にある際において、ＰＥＴシート１１を配置し、現像剤飛散が抑える効果を発揮できることが分かる。上述の条件で、像担持体９と現像ローラ６の間隙にＰＥＴシート１１を配置することによる現像剤飛散防止効果が、最大限に得られる。
【０１１８】
更に、図６に示すように、ベクトルＸが重力の作用方向に対して同方向の成分を有する場合（０°〜−９０°）に、ＰＥＴシート１１を取付けた上で、現像器顎部１ｇの形状を現像ローラ６の下部を覆い、ベクトルＸを遮るように構成することで、現像器１外への現像剤飛散をほぼ皆無にすることが出来た。
【０１１９】
以上述べたように、本発明に係わる実施例１である非接触現像器１では、現像ローラ６上の空間を塞ぐ様、現像ローラ６の上方よりＰＥＴシート１１を垂下して像担持体９と現像ローラ６の間隙ｄにおける現像領域αに配置することで、現像ローラ６上方からの空気の流入が制限される。よって、像担持体９と現像ローラ６の間隙ｄにおいて上流から下流側に向けて生じる空気流が減少し、現像剤飛散が抑えられた。
【０１２０】
又、何れの現像姿勢を採った場合でも「はき寄せ」の抑制効果が得られ、画像形成装置に搭載する際に、レイアウトの自由度が増す。
【０１２１】
実施例３
図７に示すのは、本発明の実施例３である現像装置である非接触現像器１ａの模式図、また図８は非接触現像器１ａにおける現像剤担持体である現像ローラ６近傍の拡大図である。
【０１２２】
実施例１の非接触現像器１においては、像担持体９と現像ローラ６とで構成される間隙ｄの現像領域α内に侵入するように、現像ローラ６の回転方向上流から垂下して配置したＰＥＴシート１１を貼り付けるため、台座１０を現像ブレード７に固定していたが、本実施例の現像器１ａでは、図７、図８において示されるようなシート部材１４に変更した。
【０１２３】
シート部材１４には厚さ１００μｍのＰＥＴシートを用い、ＰＥＴシート１４の折り曲げ部Ｉを設けて、現像ブレード７への固定面Ｊを作る。ここで、残りの一面はシート部材１４が現像ローラ６に触れず、且つ自由端Ｋが像担持体９と現像ローラ６とで構成される間隙ｄで現像領域αに侵入し、自由端Ｋが像担持体９に接触するように湾曲させてある。
【０１２４】
この際、現像領域αにおいてシート部材１４が遮る領域が、現像剤ローラ６の回転方向上流端側より半分以下となるように調整を行った。
【０１２５】
本実施例の非接触現像器１ａでは、実施例１の非接触現像器１と同様に、像担持体９と現像ローラ６とで構成される間隙ｄ上流側において、現像に作用する現像剤量をシート部材１４により制限することで、像担持体９の静電潜像後端に集中して飛翔する現像剤Ｔ量を減少させ、現像剤像の「はき寄せ」を抑止することが出来、更に、シート部材１４が像担持体と現像ローラ６の間隙ｄにおける現像領域αを過多に遮ることによって生じる、現像作用に介在する現像剤Ｔ量の極端な減少が防止される。従って、現像画像の濃度低下を引き起こすこと無く、「はき寄せ」を抑制することが可能であった。
【０１２６】
更に、現像器顎部１ｇや、非接触現像器１ａを設置した底面への現像剤飛散も良好であったが、図８に示すように、実験的にシート部材１４の湾曲面に空気流入口Ｌを設けた所、現像器顎部１ｇや非接触現像器１ａを設置した底面に、空気流入口Ｌの幅（現像ローラ６回転軸方向）で飛散現像剤の付着が見られた。この結果からも、現像ローラ６の回転方向上流から垂下して配置したシート材１４の効力が確認出来た。
【０１２７】
尚、本実施例の非接触現像器１ａも、実施例２にて説明したように、像担持体９の周囲に、像担持体９及び現像ローラ６の回転方向が間隙ｄにおける回転方向が重力方向となる範囲で、どの角度にても設けることが可能である。
【０１２８】
実施例４
実施例１〜３において説明してきたような本発明の現像装置としての非接触現像器１、１ａは、実施例２にて説明したように、像担持体９の周囲に、像担持体９及び現像ローラ６の回転方向が間隙ｄにおける回転方向が重力方向となる範囲であらゆる姿勢で適用できるので、多様な構成の画像形成装置において、好適に適用可能である。
【０１２９】
本実施例では、本発明を適用した画像形成装置の一例について説明する。
【０１３０】
図９に示すように、本実施例の画像形成装置は従来例に説明した図１４に示す画像形成装置と基本構成を同様とし、現像装置として、実施例１に説明した非接触現像器１を採用したものである。
【０１３１】
本実施例の画像形成装置は、像担持体９として直径３０ｍｍに形成された感光ドラム９を有し、感光ドラム９は、帯電工程にて接触帯電部材としての帯電ローラ１０２に一様に帯電される。潜像形成工程にて、一様に帯電された感光ドラム９表面には、潜像形成手段の露光手段であるレーザスキャナ（露光用光源）１０５によって露光されて静電潜像が形成され、現像工程にて、現像剤Ｔを内包する現像装置としての非接触現像器１によって、感光ドラム９上に形成された静電潜像は現像される。
【０１３２】
感光ドラム９は、アルミニウム等からなる芯金９ａ上に、電荷発生層９ｂを形成し、その上層に電荷輸送層９ｃを形成した所謂有機感光体である。
【０１３３】
感光ドラム９は図９中矢印Ｃ方向に回転しながら、帯電ローラ１０２によりその周面を−５００Ｖの電位に接触帯電処理される。
【０１３４】
帯電ローラ１０２の芯金１０２ａには、画像形成装置本体に備えられた帯電用電源１８から芯金１０２ａに接触させた摺動電極（不図示）を介し、ＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳した振動電圧が印加される。
【０１３５】
次いで、感光ドラム９の帯電処理面に対して、レーザスキャナ１０５により走査露光がなされ、目的の画像情報の静電潜像が形成される。
【０１３６】
非接触現像器１では、感光ドラム９上に形成された静電潜像を、感光ドラム９と所定の間隔をもって配置され一方向に回転する現像剤担持体（現像ローラ）６に対し、現像ローラ６及び感光ドラム９の間で作用する交番電界を印加することによって現像を行う。
【０１３７】
一方、感光ドラム９に担持された静電潜像が、現像剤Ｔを担持した現像ローラ６と対向する部位に到達すると、現像用電源２２から現像ローラ６に対しＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳した振動電圧の印加を行ない、感光ドラム９と現像ローラ６間に交番電界を形成することにより、感光ドラム９表面に形成された静電潜像に対し現像剤Ｔが飛翔・転移して、現像が行われる。
【０１３８】
尚、本実施例の画像形成装置では、ピーク間電圧：２．０ｋＶｐｐ、周波数：２．５ｋＨｚのＡＣ電圧に対し、−３００ＶのＤＣ電圧を重畳させたものを現像電圧として用いたが、これらの値は感光ドラム９上に形成された静電潜像のコントラストや、現像器１の置かれた環境等の諸条件に応じて適宜調整を行うことも出来る。
【０１３９】
感光ドラム９上に形成された現像剤像は、感光ドラム９の回転により画像形成装置本体に設けられた転写部１０６にて記録材Ｐに転写され（転写工程）、記録材Ｐは定着部１０７に搬送されて現像剤像が定着され（定着工程）、記録材Ｐ上に定着画像が完成する。
【０１４０】
一方、転写時に感光ドラム９上に残留した現像剤Ｔは、再び帯電ローラ１０２を通過する前にクリーニングブレード１０８によって掻き落とされ、廃現像剤容器１０９内に蓄積される（クリーニング工程）。
【０１４１】
本実施例にて、ここで現像工程を行う現像装置として、実施例１に説明した非接触現像器１を使用する。
【０１４２】
現像器１の構成については図１を用いて説明したものと同様であり、即ち、実施例１に記載した像担持体９として、上記の構成の画像形成装置には、像担持体である感光ドラム９が設けられ、非接触現像器は、実施例１に説明したように、感光ドラム９上に形成された静電潜像を、感光ドラム９と規制コロ８によって３００μｍの間隔をもって配置され、一方向に回転する現像ローラ９との間で作用する交番電界を印加することによって現像を行う。
【０１４３】
又、感光ドラム９と現像ローラ６とで構成される間隙ｄの現像領域α内にかかるように、現像ブレード７に固定した台座１０に厚さ６０μｍ程のＰＥＴシート１１を貼付け、現像ローラ６の回転方向上流から垂下して配置してある。この際、現像領域α内においてＰＥＴシート１１が遮る領域が、現像剤ローラ６の回転方向上流端側より半分以下となり、且つＰＥＴシート１１が現像ローラ６に接触しないように、調整を行った。
【０１４４】
つまり、現像ローラ６と感光ドラム９とで構成される間隙ｄにおいて、現像領域α内に侵入するように、絶縁材質からなるシート部材１１を、現像ローラ６の回転方向上流から垂下して配置したことを特徴とする。
【０１４５】
本実施例の画像形成装置において「はき寄せ」及び現像剤飛散の抑止効果を確認する為、ａ）ＰＥＴシート１１を取付けた状態と、ｂ）ＰＥＴシート１１を取外した状態で、連続して２０００枚の画像形成を行った。
【０１４６】
出力を行う画像としては、２５ｍｍ×２５ｍｍ角のベタ部（レーザスキャナ１０５により露光を行った後、感光ドラム９上の前記ベタ部潜像電位は−１００Ｖである）を用い、前記ベタ部後端に「はき寄せ」が発生するか否かに着目する。
【０１４７】
その結果、イ）ＰＥＴシート１１を取付けた状態では当該ベタ部に「はき寄せ」が生じなかったのに対し、ロ）ＰＥＴシート１１を取外した状態では明らかな「はき寄せ」が見られた。
【０１４８】
又、イ）、ロ）何れの構成においても、２０００枚の画像形成を通じて充分なべた濃度が得られていた。
【０１４９】
一方、ロ）ＰＥＴシート１１を取外した場合でのみ、現像器１顎部１ｇや現像ブレード７、そして転写部１０６周辺に多量の現像剤付着が見られた。
【０１５０】
本実施例の画像形成装置では、台座１０に取付けるシート部材１１としてＰＥＴシート１１を用いたが、例えばウレタン等のように絶縁性を有し、且つ感光ドラム９に接触した際に傷等を生じさせないものであれば、同様の効果が得られる。
【０１５１】
尚、ＰＥＴシート１１の幅は、現像ローラ６が現像剤Ｔを担持する領域である現像領域α全てを覆い、且つ両端部に設けられる規制コロ８よりも内側までとすることで、現像幅全域で「はき寄せ」や現像剤飛散を抑えることが出来る。
【０１５２】
又、本実施例の画像形成装置と同様に、感光ドラム９と現像ローラ６の間隙ｄにＰＥＴシート１１を垂下して配置すれば、複数の現像器を格納し、各々の現像器で現像を行った現像剤像を積層してフルカラー画像の形成を行う、タンデム方式・ロータリ方式等の多色画像形成装置においても、「はき寄せ」及び現像剤飛散を抑制することが可能である。又、電子写真方式の画像形成装置においても、静電記録方式の画像形成装置においても、本発明を適用することができる。
【０１５３】
以上述べたように、本実施例の画像形成装置では、感光ドラム９と現像ローラ６とで構成される間隙ｄで現像ローラ６回転方向上流側において、現像に作用する現像剤Ｔ量をＰＥＴシート１１により制限することで、感光ドラム９の静電潜像後端に集中して飛翔する現像剤Ｔ量を減少させ、現像剤像の「はき寄せ」を抑止することが出来た。
【０１５４】
又、感光ドラム９と現像ローラ６との間隙ｄ内において、ＰＥＴシート１１が現像領域αに侵入する範囲を、現像ローラ６の回転方向上流側から現像領域α中央までとすることで、ＰＥＴシート１１が感光ドラム９と現像ローラ６の間隙ｄにおける現像領域αを過多に遮ることによって生じる、現像作用に介在する現像剤Ｔ量の極端な減少が防止された。従って、出力画像の濃度低下を引き起こすこと無く、「はき寄せ」及び現像剤の飛散を抑制することが可能となった。
【０１５５】
更に、現像ローラ６上の空間を塞ぐように、現像ローラ６の上方よりＰＥＴシート１１を垂下して感光ドラム９と現像ローラ６の間隙ｄの現像領域αに配置することで、現像ローラ６上方からの空気の流入が制限される。よって、感光ドラム９と現像ローラ６の間隙ｄにおいて、現像ローラ６回転方向上流から下流側に向けて生じる空気流が減少し、現像剤飛散が抑えられた。
【０１５６】
つまり、実施例１〜３において説明した現像装置における効果が、画像形成装置においても得ることができた。
【０１５７】
又、本実施例においては、画像形成装置に実施例１の現像器を搭載したが、実施例２に説明したように、現像器は、図９に示した配置以外に、感光ドラム９の周囲にあらゆる角度に設置することができ、又、実施例３に説明した構成の現像器を上記に説明したあらゆる構成の画像形成装置に搭載してもよい。
【０１５８】
実施例５
図１０に、本発明に係わる実施例５である画像形成装置の模式図を示す。
【０１５９】
本実施例の画像形成装置は、実施例４の画像形成装置において、感光ドラム９上に形成された静電潜像を非接触現像する現像器１を着脱可能とした現像器１ｂとし、容易に現像剤Ｔの補給を行えるようにしたものである。
【０１６０】
又、実施例４に記載した画像形成装置は、従来同様の構成の画像形成装置に本発明の現像装置を搭載したものであるが、本実施例では、感光ドラム９と現像ローラ６の間隙において現像領域αを遮るＰＥＴシート２０は、現像器１ｂに設けられるのではなく、感光ドラム９を回転自在に保持する枠体（ハウジング）２７に設けられた台座１０に貼り付けられている。つまり、画像形成装置全体構成に本発明を施したものといえる。この時、ハウジング２７の厚みや形状を工夫することで、ハウジング２７に直接ＰＥＴシート２０を貼り付けてもよい。
【０１６１】
尚、シート部材２０の取り付け方法以外は、画像形成装置や現像器１ｂの基本動作や構成は、実施例１〜４に説明したものと同様であるので、詳しい説明は省略し、同じ部材には同じ参照番号を付す。
【０１６２】
尚、ＰＥＴシート２０は現像ローラ６に触れずに、自由端Ｇが感光ドラム９に接触すると共に、現像領域αをＰＥＴシート２０が遮る領域が、現像剤ローラ６の回転方向上流端側より半分以下となるように調整を行っている。
【０１６３】
本実施例の画像形成装置においても、実施例４の画像形成装置と同様に、出力画像上の「はき寄せ」や現像剤飛散を抑止出来た。更に、現像器１ｂを交換することで現像剤Ｔの補給や、現像ローラ６等消耗部材の取替えを容易に行えるため、諸々のメンテナンス作業に係わる使用者の労力を軽減出来、且つ長期に亘り安定した出力画像を得られるようになった。
【０１６４】
更に、像担持体９を保持する枠体２７又は枠体２７に設けられた支持部材である台座１０に対し、絶縁材質から形成されるシート部材２０を貼付ける手段を用いることで、簡単な構成によりシート部材２０を現像剤担持体６と像担持体９との間隙ｄ内に設置出来、画像形成機構の簡略化を図ることが出来る。
【０１６５】
更に、本実施例の構成においては、現像剤Ｔ切れや現像ローラ６の劣化等、感光ドラム９に対して現像器１ｂの消耗が早い場合に、現像器１ｂの交換を頻繁に行った場合においても、感光ドラム９とＰＥＴシート２０の位置関係は不変である為、ＰＥＴシートの位置ズレによって生じる「はき寄せ」抑止効果の低下や、出力画像の濃度低下をより一層防止することが可能となった。
【０１６６】
実施例６
図１１に、本発明に係わる実施例６である画像形成装置の模式図を示す。
【０１６７】
本実施例の画像形成装置は、本発明に係わる実施例４の画像形成装置において、画像形成プロセスの構成要素のうち、像担持体である感光ドラム９と、感光ドラム９表面を帯電する帯電手段である帯電ローラ１０２と、感光ドラム９上に形成された静電潜像を非接触現像する現像器１、そしてクリーニングブレード１０８及び廃現像剤容器部１０９とを一体化し、画像形成装置本体と着脱可能なプロセスカートリッジ１１０として構成したものである。つまり、従来例にて説明した図１５に示す画像形成装置のプロセスカートリッジ１１０に実施例１の現像装置１を設けたものである。もちろん実施例３の構成の現像装置を設けてもよい。
【０１６８】
又、感光ドラム９と現像ローラ６の間隙ｄにおいて現像領域αを遮るＰＥＴシート１１も、台座１０を介してプロセスカートリッジ１１０に取付けられている。
【０１６９】
ここでは、実施例１の現像器１を設け、現像器１の規制部材７に台座１０が設けられているが、例えば、実施例５の画像形成装置のように感光ドラムの枠体２７を設けてそこに台座１０を設けてＰＥＴシート１４を配置してもよく、プロセスカートリッジ１１０内のどこかに設けられていればよい。
【０１７０】
本実施例の画像形成装置においても、本発明に係わる実施例４である画像形成装置と同様に、出力画像上の「はき寄せ」や現像剤飛散を抑止出来た。
【０１７１】
更に、プロセスカートリッジ１１０を交換するという簡単な操作のみで、現像剤の補給、感光ドラム９や帯電ローラ１０２等の消耗部材の交換が容易に行えるため、諸々のメンテナンス作業に係わる使用者の労力を軽減出来、衣服・手等の現像剤汚染を抑止することが可能となり、且つ長期に亘り安定した出力画像を得られるようになった。
【０１７２】
実施例７
図１２に、本発明に係わる実施例７の画像形成装置を説明する模式図、又、図１３に画像形成装置で用いるシート部材２９の模式図を示す。
【０１７３】
本実施例の画像形成装置は、本発明に係わる実施例４の画像形成装置において、規制コロ８を取り外し、前述間隙ｄを遮るように現像ローラ６の上方より垂下して配置するシート部材２９両端部を利用し、感光ドラム９と現像ローラ６の間隙ｄを一定に保つことを特徴としたものである。つまり、シート部材１１に感光ドラム９と現像ローラ６との間隔を保持する間隔保持部材の機能を付加したものである。
【０１７４】
シート部材２９は図１３に示す通り、現像器１ｃによる現像幅Ｗ外側端部の領域、つまり現像剤Ｔが担持されていない端部領域Ｔ１及びＴ２を肉厚に、又、現像幅Ｗ以内の領域では、感光ドラム９に接触する面とは反対の面に段差を設けることで肉薄に成型されている。
【０１７５】
尚、本実施例の画像形成装置では、前述した現像幅Ｗより外側の領域Ｔ１及びＴ２で厚みが３００μｍに、又、現像幅Ｗ以内の領域で厚みが６０μｍとなるように、シート部材２９の作成を行った。
【０１７６】
シート部材２９両端部Ｔ１、Ｔ２を感光ドラム９と現像ローラ６の双方に接触させ、感光ドラム１と現像ローラ６のうち何れか一方、若しくは両方に押圧を行うことで、両部材間の間隙ｄをシート部材２９両端部Ｔ１、Ｔ２の厚みに規制する。
【０１７７】
本実施例の画像形成装置では、像担持体９と現像剤担持体６とで構成される間隙ｄ内上流側において、現像に作用する現像剤Ｔをシート部材２９により制限することで、像担持体９表面の静電潜像後端に集中して飛翔する現像剤Ｔ量を減少させることが出来た。加えて、従来より現像剤担持体６と像担持体９の間隙ｄを一定に保つ為に用いられる規制コロを廃止し、簡潔・低廉に非接触現像手段を構成することが出来た。
【０１７８】
よって、画像欠陥である「はき寄せ」や現像剤による汚染を防止し、長期間に亘って高品位な出力画像が得られる画像形成装置を、使用者に対し安価に提供することが可能となった。
【０１７９】
つまり、本実施例では、絶縁材質から構成されるシート部材を像担持体と現像剤担持体の双方に接触させ、像担持体と現像剤担持体の内何れか一方、若しくは両方に押圧を行うことで、両部材間の間隙をシート部材の厚みに規制することで、像担持体と現像剤担持体とで構成される間隙内上流側において、現像に作用する現像剤をシート部材により制限することで、像担持体表面の静電潜像後端に集中して飛翔する現像剤量を減少させることが出来、加えて、従来より現像剤担持体と像担持体の間隙を一定に保つ為に用いられる規制コロを廃止し、簡潔・低廉に非接触現像手段を構成することが出来る。
【０１８０】
よって、画像欠陥である「はき寄せ」や現像剤による汚染を防止し、長期間に亘って高品位な出力画像が得られる画像形成装置を、使用者に対し安価に提供することが出来る。
【０１８１】
尚、シート状部材の厚みを、現像剤担持体の現像剤担持幅より外側の領域で、像担持体と現像剤担持体を隔てる所望の間隔と等しく、又、前記現像剤担持幅にかかる領域で前述した現像剤担持幅外の領域より肉薄に形成することで、前記シート状部材の現像剤担持体への接触を回避することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１８２】
【図１】本発明に係る現像装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る現像装置のシート部材取り付け部の一例を示す拡大図である。
【図３】本発明に係る現像装置を動作させる装置の一例を示す概略構成図である。
【図４】本発明に係る現像装置の像担持体に対する配置を示す説明図である。
【図５】本発明に係る現像装置の像担持体に対する配置を示す説明図である。
【図６】本発明に係る現像装置の像担持体に対する配置の一例を示す概略構成図である。
【図７】本発明に係る現像装置の他の例を示す概略構成図である。
【図８】本発明に係る現像装置のシート部材取り付け部の他の例を示す拡大図である。
【図９】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図１０】本発明に係る画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。
【図１１】本発明に係る画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。
【図１２】本発明に係る画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。
【図１３】本発明に係るシート部材の一例を示す斜視図である。
【図１４】従来の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図１５】従来の画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。
【図１６】像担持体と現像剤担持体との間の電気力線の様子を示す説明図である。
【図１７】像担持体と現像剤担持体との間の掃き寄せの様子を示す説明図である。
【図１８】像担持体と現像剤担持体との間の掃き寄せの様子を示す説明図である。
【図１９】像担持体と現像剤担持体との間の掃き寄せの様子を示す説明図である。
【図２０】像担持体と現像剤担持体との間の掃き寄せの様子を示す説明図である。
【図２１】像担持体と現像剤担持体との間の掃き寄せの様子を示す説明図である。
【図２２】像担持体と現像剤担持体との間の掃き寄せの様子を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１８３】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ  非接触現像器（現像装置）
６    現像ローラ（現像剤担持体）
７    現像ブレード（規制部材）
８    規制コロ（間隔保持部材）
９    像担持体（感光ドラム）
１０  台座（支持部材）
１１、１４、２０、２９  ＰＥＴシート（シート部材）
２７  ハウジング（枠体）
１１０  プロセスカートリッジ
ｄ    間隙
α    現像領域
Ｔ    現像剤
【図１】
2005148408.tif 000005
【図２】
2005148408.tif 000006
【図３】
2005148408.tif 000007
【図４】
2005148408.tif 000008
【図５】
2005148408.tif 000009
【図６】
2005148408.tif 000010
【図７】
2005148408.tif 000011
【図８】
2005148408.tif 000012
【図９】
2005148408.tif 000013
【図１０】
2005148408.tif 000014
【図１１】
2005148408.tif 000015
【図１２】
2005148408.tif 000016
【図１３】
2005148408.tif 000017
【図１４】
2005148408.tif 000018
【図１５】
2005148408.tif 000019
【図１６】
2005148408.tif 000020
【図１７】
2005148408.tif 000021
【図１８】
2005148408.tif 000022
【図１９】
2005148408.tif 000023
【図２０】
2005148408.tif 000024
【図２１】
2005148408.tif 000025
【図２２】
2005148408.tif 000026