(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する現像剤担持体上に現像剤を担持して搬送し、前記現像剤担持体に当接した現像剤規制部材により前記担持された現像剤の層厚を規制した後、像担持体と前記現像剤担持体とが対向した現像部において現像剤により、前記現像剤担持体に現像バイアスを印加した下で、前記像担持体上の静電潜像を現像する現像装置において、
前記現像剤と逆極性になる粉体が前記現像剤に外添され、
前記規制部材にブレードバイアスが印加され、しかも、前記規制部材と前記現像剤担持体との間に交流電圧が印加され、そして前記現像バイアスの直流電圧値または交流電圧実効値を電圧値ＤＣ１、前記ブレードバイアスの直流電圧値または交流電圧実効値を電圧値ＤＣ２としたときに、前記ブレードバイアスの電圧値ＤＣ２が、前記現像バイアスの電圧値ＤＣ１と同じ極性であり、前記現像バイアスの電圧値ＤＣ１に対し前記粉体の帯電極性と同じ極性側になることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤担持体または前記規制部材の現像剤担持体との当接部の少なくとも一方に絶縁層を有する請求項１の現像装置。
【請求項３】
前記規制部材は導電性板、または前記現像剤担持体と当接する側に弾性層を設けた導電性板からなる請求項１の現像装置。
【請求項４】
前記規制部材が、前記現像剤担持体に印加した現像バイアスと前記規制部材に印加したブレードバイアスにより振動する請求項１の現像装置。
【請求項５】
前記現像剤担持体の前記規制部材よりも回転方向上流側に、前記現像剤担持体に当接して回転する現像剤供給部材を有する請求項１の現像装置。
【請求項６】
前記現像剤供給部材が弾性ローラからなる請求項５の現像装置。
【請求項７】
前記現像剤が非磁性１成分現像剤である請求項１の現像装置。
【請求項８】
前記現像剤の鉄粉に対する帯電量に対し、鉄粉に対する帯電量が同極性の場合は絶対値として低い、あるいは逆極性を示す微粉体を前記現像剤に外添した請求項１の現像装置。
【請求項９】
前記現像バイアスとブレードバイアスの電源を別個に有する請求項１の現像装置。
【請求項１０】
前記現像バイアスまたはブレードバイアスの一方の電源を有し、他方のバイアスは、前記一方のバイアスから分圧して生成する請求項１の現像装置。
【請求項１１】
前記現像装置の長手方向両端の一方側を覆うカバー内に、前記一方のバイアスを分圧する電気回路を設けた請求項１０の現像装置。
【請求項１２】
前記現像剤担持体に当接して印加された帯電バイアスにより、前記現像剤担持体上に担持されたトナーを帯電するトナー帯電部材を有し、前記帯電バイアスは、前記他方のバイアスから分圧して生成する請求項１０の現像装置。
【請求項１３】
前記現像装置の長手方向両端の一方側を覆うカバー内に、前記他方のバイアスを分圧する電気回路を設けた請求項１２の現像装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかの項に記載の現像装置を有する、画像形成装置本体に着脱自在な現像カートリッジ。
【請求項１５】
前記一方のバイアスの電源が前記画像形成装置本体に設けられ、前記現像カートリッジの前記画像形成装置本体への装着により、前記一方のバイアスの電源を前記一方のバイアスを分圧する電気回路に接続する接続部を、前記現像装置の長手方向両端の一方側を覆うカバー内に設けた請求項１４の現像カートリッジ。
【請求項１６】
請求項１〜１３のいずれかの項に記載の現像装置を有する、画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジ。
【請求項１７】
前記一方のバイアスの電源が前記画像形成装置本体に設けられ、前記プロセスカートリッジの前記画像形成装置本体への装着により、前記一方のバイアスの電源を前記一方のバイアスを分圧する電気回路に接続する接続部を、前記現像装置の長手方向両端の一方側を覆うカバー内に設けた請求項１６のプロセスカートリッジ。
【請求項１８】
請求項１〜１３のいずれかの項に記載の現像装置を有する画像形成装置。
【請求項１９】
請求項１４又は１５の現像カートリッジを着脱自在に有する画像形成装置。
【請求項２０】
請求項１６又は１７のプロセスカートリッジを着脱自在に有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば電子写真複写機、電子写真プリンター等の画像形成装置、この画像形成装置に具備される現像装置、現像カートリッジおよびプロセスカートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置では、像担持体上に形成した静電潜像を現像装置により現像してトナー像として可視化することを行っている。複数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置では、色ずれのないカラー画像を目的として、図１５に示すような中間転写体を用いた画像形成装置が提案され、実用化されている。この画像形成装置は、中間転写体を用いることにより、転写材のサイズや厚さ等にこだわらずに画像形成でき、メディアフレキシビリティーの向上も図れる。
【０００３】
図１５の画像形成装置における画像形成工程を説明する。画像形成装置は、パーソナルコンピュータやワークステーション等のホスト１１２と接続されており、ホスト１１２からのプリント要求によりビデオインターフェースを介して画像データを受け取る。この画像データをイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色に分解し、感光ドラム１１０に対し順次各色について帯電、露光、現像工程を行ってトナー像を形成し、それらのトナー像をドラム状の中間転写体（中間転写ドラム）１０５に重ね合わせて転写した後、記録媒体（メディア）である紙等の記録材に一括転写し、記録材上にフルカラー画像を得るものである。
【０００４】
第１の像担持体である感光ドラム１１０は、所定の周速度を持って矢印方向に回転駆動される。この感光ドラム１１０の表面は帯電手段である帯電ローラ１０２により一様に帯電される。帯電ローラ１０２は、感光ドラム１１０の表面に所定の押圧力で圧接され、感光ドラム１１０の回転にともない従動回転しながら感光ドラム１１０を帯電する。つぎに１色目（たとえばイエロー）の画像データに応じてＯＮ／ＯＦＦ制御された露光手段１０３による走査が施され、感光ドラム１１０の表面に１色目の静電潜像が形成される。この１色目の静電潜像は、複数個の現像装置１０４のうちのイエロートナーを収容した現像装置１０４Ｙにより現像して、イエロートナー像として可視化される。現像装置１０４（現像装置１０４Ｙ〜１０４Ｋ）については後述する。
【０００５】
感光ドラム１１０上に形成された１色目のトナー像は、中間転写ドラム１０５の表面に転写される（１次転写）。第２の像担持体である中間転写ドラム１０５は、感光ドラム１１０に対して一定の押圧力で圧接されており、感光ドラム１１０の周速とほぼ等速の周速度で図の矢印方向に回転駆動されている。１次転写の際に転写されずに感光ドラム１１０の表面に残留したトナーは、感光ドラム１１０に圧接したクリーナ１０６のクリーニングブレード１０６ａにより掻き取られ、廃トナー容器１０６ｂ内に収容される。
【０００６】
上記の工程をマゼンタ、シアン、ブラックにも繰り返し、２色目のマゼンタトナー像、３色目のシアントナー像、４色目のブラックトナー像が得られる度に、その都度トナー像を中間転写ドラム１０５上に順次転写し、中間転写ドラム１０５上に４色のトナー像を重畳したフルカラー画像を形成する。
【０００７】
中間転写ドラム１０５上のフルカラー画像は、紙カセット１０８等から給紙された記録材Ｐに２次転写ローラ１０９により静電的に一括転写される（２次転写）。その後、記録材Ｐを定着装置１０７に送って、４色のトナー像を定着した後、排紙部より機外へ排出し、所望のプリント画像を得る。
【０００８】
上記の画像形成装置における現像装置１０４（１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋ）は特に限定されるものではないが、現像装置の１つとして乾式１成分現像装置が種々提案され、また実用化されている。これは、乾式１成分現像法が一般的に装置の小型化、簡略化が図れるためである。しかし、乾式１成分方式の現像装置は、いずれも、現像剤担持体上に１成分現像剤であるトナーの薄層を形成するのが難しい問題があった。
【０００９】
しかるに、画像の解像度、鮮明度等の向上が求められている現在、トナーの薄層形成方法およびその装置に関する開発は必須となっており、これに対していくつかの方策が提案されている。
【００１０】
たとえば特開昭５４−４３０３８号に示されるように、現像剤担持体にゴムまたは金属製の現像ブレード（弾性規制部材）を当接させ、この現像ブレードと現像剤担持体との当接部の間にトナーを通過させて規制することにより、現像剤担持体上にトナーの薄層を形成し、かつ当接部での摩擦によりトナーに十分な摩擦帯電電荷（トリボ）を付与させるものである。この乾式１成分現像装置および薄層形成方法は、１成分現像剤としてのトナー（１成分トナー）を何ら限定するものではない。
【００１１】
磁性トナーの場合には、図１６に示すような現像装置が提案されている。この現像装置１０４では、現像スリーブ（現像剤担持体）１２１内に配設したローラ状の磁石１１３の磁力により現像スリーブ１２１上にトナーを供給して担持し、現像ブレード１２２との当接部の間にトナーを通過させて規制し、現像スリーブ１２１上にトナーの薄層を形成するものである。非磁性トナーの場合には、現像スリーブ上にトナーを供給するトナー供給部材が別途必要になる。これは、非磁性トナーは磁力による供給が行えないからである。
【００１２】
そこで、非磁性トナーを用いる現像装置は、図１７のようなものが提案されている。この現像装置１０４では、１成分現像剤としての非磁性トナーＴを収容した現像容器１２６内に、現像ブレード１２２よりも現像スリーブ１２１の回転方向上流側の位置で、現像スリーブ１２１に当接するポリウレタンフォーム、スポンジ等からなる発泡体、あるいはファーブラシを用いたトナー供給ローラ１２３を設け、これを矢印方向に回転させることにより、現像スリーブ１２１上にトナーＴを供給担持させている。
【００１３】
現像スリーブ１２１上に担持されたトナーは、現像スリーブ１２１の回転にともない現像ブレード１２２との当接部に送られ、そこで規制されて薄層に形成された後、感光ドラム１１０と対向した現像部へ搬送され、感光ドラム上の静電潜像の現像に供される。現像に消費されずに現像スリーブ１２１上に残留したトナーは、現像スリーブ１２１の回転に従って現像容器５内に戻され、供給ローラ１２３により剥ぎ取られる。これと同時に、上記したように、現像スリーブ１２１上には供給ローラ１２３により新たなトナーが供給される。
【００１４】
現像スリーブ１２１が金属材料製の場合、現像ブレード１２２として金属薄板を用いると、現像スリーブ１２１の摩耗の点で好ましくなく、良好なトナー薄層を得るためには、現像ブレード１２２の現像スリーブ１２１との当接面にウレタン、シリコーン等のゴム材料を用いる必要がある。また現像スリーブ１２１がウレタン、シリコーン等のゴム材料製の場合は、現像ブレード１２２は金属薄板のもの、ウレタン、シリコーン等のゴム材料製のもの、いずれも用いることができる。
【００１５】
上記現像装置１０４で用いられる１成分現像剤のトナーＴにおいても、同様に、画像の解像度、鮮明度等の向上が求められている。
【００１６】
トナーの転写性の向上に関しては、トナー形状の作用効果として、トナーを球形にすることにより、従来の粉砕法によって製造した不定形トナーと比べて、転写効率を大幅に向上することが可能であることが分かってきた。球形トナーを製造する方法としては、主につぎの２つがある。
【００１７】
（１）従来の粉砕トナーの表面を、熱的ストレスや機械的ストレスにより塑性球形化処理する。（２）重合法により製造する。
【００１８】
加えて、上記方法は、外添する微粉体が現像容器内で受けるせん断力によってトナーへの付着、解離を繰り返すため、トナーとの接触回数が増加し、トナーの摩擦帯電電荷を大きくすることができ、トナーの現像性を向上することができる。
【００１９】
また、感光ドラムに所定の圧力で圧接したクリーニングブレードや帯電ローラにより、感光ドラム上に残留するトナーが強固に固着し堆積する、フィルミングやトナー融着という現象に対しては、たとえば特開昭６０−３２０６０号公報に示されるように、トナーに研磨剤成分を外添することができる。研磨剤成分が感光ドラムの表面を適度に研磨することで、感光ドラム上に残留するトナーが強固に固着・堆積することを未然に防ぐことができる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記現像装置１０４で１成分トナーＴを用いて現像動作を行った場合、現像ブレード１２２と現像スリーブ１２１の当接ニップ部の近傍において、トナーが現像スリーブ１２１の長手方向で不均一に滞留する現象が見られ、画像不良の原因となった。さらに現像動作を多数繰り返した場合には、滞留するトナー量が過多となり、トナーが現像装置からこぼれ落ちる問題が発生し、画像不良が発生して使用に耐えなかった。
【００２１】
トナーの滞留は、図１８に示すように、現像スリーブ１２１と現像ブレード１２２の当接部の現像スリーブ回転方向下流側の部分、すなわちくさび形状部Ａに発生する。そして現像動作時の現像スリーブ１２１の回転により、くさび形状部Ａでトナーの滞留が徐々に成長して最後にはトナーの凝集塊となり、現像スリーブ１２１の回転にともない、くさび形状部Ａからこぼれ落ちて画像不良となった。
【００２２】
このとき、くさび形状部Ａに滞留したトナーおよび現像容器１２６内のトナーは凝集度が上昇しており、かつ凝集度の高いトナーは凝集塊が発生しやすいことが分かった。
【００２３】
この現象は、転写性および現像性の向上の目的で、負帯電性トナーに対し外添剤として、トナーと逆極性に帯電する正帯電性微粉体や弱帯電性微粉体を外添した場合に顕著であった。さらに、感光ドラム等へのトナーのフィルミングやトナー融着を防ぐ研磨剤成分をトナーに外添した場合にも顕著であった。
【００２４】
従って、本発明の目的は、現像剤担持体と現像剤規制部材との当接部近傍において、長手方向でのトナーの滞留を防止して、現像剤担持体上にトナーの薄層を安定して形成することができ、良好な現像を行って高品質の画像を得ることを可能とした現像装置、現像カートリッジ、プロセスカートリッジおよび画像形成装置を提供することである。
【００２５】
本発明の他の目的は、トナーにこれと逆極性に帯電する微粉体を外添しても、現像剤担持体上にトナーの薄層を安定して形成することができ、同様に、高品質な画像を得ることを可能とした現像装置、現像カートリッジ、プロセスカートリッジおよび画像形成装置を提供することである。
【００２６】
本発明のその他の目的は、以下に説明する本発明の実施例から明らかになるであろう。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る現像装置、現像カートリッジ、プロセスカートリッジおよび画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、回転する現像剤担持体上に現像剤を担持して搬送し、前記現像剤担持体に当接した現像剤規制部材により前記担持された現像剤の層厚を規制した後、像担持体と前記現像剤担持体とが対向した現像部において現像剤により、前記現像剤担持体に現像バイアスを印加した下で、前記像担持体上の静電潜像を現像する現像装置において、
前記現像剤と逆極性になる粉体が前記現像剤に外添され、
前記規制部材にブレードバイアスが印加され、しかも、前記規制部材と前記現像剤担持体との間に交流電圧が印加され、そして前記現像バイアスの直流電圧値または交流電圧実効値を電圧値ＤＣ１、前記ブレードバイアスの直流電圧値または交流電圧実効値を電圧値ＤＣ２としたときに、前記ブレードバイアスの電圧値ＤＣ２が、前記現像バイアスの電圧値ＤＣ１と同じ極性であり、前記現像バイアスの電圧値ＤＣ１に対し前記粉体の帯電極性と同じ極性側になることを特徴とする現像装置である。
【００２８】
本発明によれば、前記現像剤担持体または前記規制部材の現像剤担持体との当接部の少なくとも一方に絶縁層を有することができる。前記規制部材は導電性板、または前記現像剤担持体と当接する側に弾性層を設けた導電性板からなることができる。前記規制部材が、前記現像剤担持体に印加した現像バイアスと前記規制部材に印加したブレードバイアスにより振動する。前記現像剤担持体の前記規制部材よりも回転方向上流側に、前記現像剤担持体に当接して回転する現像剤供給部材を有する。前記現像剤供給部材が弾性ローラからなる。前記現像剤が非磁性１成分現像剤である。前記現像剤の鉄粉に対する帯電量に対し、鉄粉に対する帯電量が同極性の場合は絶対値として低い、あるいは逆極性を示す微粉体を前記現像剤に外添することができる。
【００２９】
また、前記現像バイアスとブレードバイアスの電源を別個に有することができる。あるいは前記現像バイアスまたはブレードバイアスの一方の電源を有し、他方のバイアスは、前記一方のバイアスから分圧して生成することができる。前記現像装置の長手方向両端の一方側を覆うカバー内に、前記一方のバイアスを分圧する電気回路を設けることができる。前記現像剤担持体に当接して印加された帯電バイアスにより、前記現像剤担持体上に担持されたトナーを帯電するトナー帯電部材を有し、前記帯電バイアスは、前記他方のバイアスから分圧して生成することができる。前記現像装置の長手方向両端の一方側を覆うカバー内に、前記他方のバイアスを分圧する電気回路を設けることができる。
【００３０】
また、本発明は、上記現像装置を有する、画像形成装置本体に着脱自在な現像カートリッジである。前記一方のバイアスの電源が前記画像形成装置本体に設けられ、前記現像カートリッジの前記画像形成装置本体への装着により、前記一方のバイアスの電源を前記一方のバイアスを分圧する電気回路に接続する接続部を、前記現像装置の長手方向両端の一方側を覆うカバー内に設けることができる。
【００３１】
さらに、本発明は、上記現像装置を有する、画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジである。前記一方のバイアスの電源が前記画像形成装置本体に設けられ、前記プロセスカートリッジの前記画像形成装置本体への装着により、前記一方のバイアスの電源を前記一方のバイアスを分圧する電気回路に接続する接続部を、前記現像装置の長手方向両端の一方側を覆うカバー内に設けるようにすることができる。
【００３２】
さらにまた、本発明は、上記現像装置を有する画像形成装置である。現像カートリッジを着脱自在に有する画像形成装置である。プロセスカートリッジを着脱自在に有する画像形成装置である。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施例を図面に則して更に詳しく説明する。
【００３４】
実施例１
図１は、本発明の現像装置の一実施例を示す概略構成図である。
【００３５】
本現像装置４は、図１５に示したような画像形成装置の現像装置１０４Ｙ〜１０４Ｋとして設置され、感光ドラム１１０上の静電潜像を現像するのに使用される。本実施例では、現像装置４は、画像形成装置本体に着脱自在な現像カートリッジとされているが、固定設置のタイプとすることもできる。
【００３６】
現像装置４は、図１に示すように、１成分現像剤の非磁性トナー（１成分トナー）Ｔを収容した現像容器６に、現像スリーブ１、現像ブレード２、トナー供給回収ローラ３および撹拌羽根５等を備えて構成されている。
【００３７】
現像スリーブ１は、基本的に、アルミニウムおよびその合金、ステンレス等の金属で形成された円筒体からなっている。金属の材質は円筒への成形加工が容易であれば、特に限定されない。本実施例では、現像スリーブ１は、外径２０ｍｍのアルミニウム製円筒体の表面に、結着樹脂バインダーに球状粒子を添加した被膜層を形成してなっている。結着樹脂バインダー、球状粒子とも、公知の材料が使用可能である。これにより、トナーに対する摩擦帯電性の向上と、現像スリーブ１表面の機械的強度の向上を図っているが、特に被膜層を設ける構成に限るものではない。現像スリーブ１は、所定の周速度で図の矢印方向に回転駆動される。
【００３８】
現像スリーブ１の上方にはトナー規制部材である現像ブレード２が、押さえ板金７に支持され、かつ自由端側の先端近傍を現像スリーブ１の外周面に面接触状態で当接するように設けられている。現像ブレード２の当接方向は、当接部に対して先端側が現像スリーブ１の回転方向上流側に位置する、いわゆるカウンター方向である。
【００３９】
本実施例では、現像ブレード２は、金属薄板２ａとしてのバネ弾性を有する厚さ０．１ｍｍのリン青銅板に、弾性部材２ｂである厚さ１ｍｍのポリアミドエラストマーを接着しもしくは射出成形してなっており、弾性部材２ｂ側を現像スリーブ１の表面に対して所定の線圧で当接している。金属薄板２ａにより現像スリーブ１に対する現像ブレード２の圧接力を維持し、ポリアミドエラストマーにより負帯電性のトナーに対する帯電性を持たせるものである。金属薄板は現像ブレードの圧接力を維持するものであれば特に限定されず、また弾性部材もトナーの帯電性を考慮して選択可能である。弾性部材は、現像スリーブ１と現像ブレード２の金属薄板との間のリーク防止の点で、印加される電圧によって所定値以上の抵抗を持つことはいうまでもない。
【００４０】
本発明では、この現像ブレード２の金属薄板は、現像ブレード２に電圧（ブレードバイアス）を印加する際の電極としての働きを兼ねている。現像スリーブ１には現像電源８が接続され、現像ブレード２の金属薄板にはブレード電源９が接続され、金属薄板と現像スリーブ１との間に所定の電位差を形成するように制御される。現像ブレード２等へのバイアスの印加方法およびその作用効果については後述する。
【００４１】
トナー供給ローラ３は、スポンジ構造や芯金上にレーヨン、ナイロン等の繊維を植毛したファーブラシ構造のものが、現像スリーブに対するトナーの供給および現像残りのトナーの剥ぎ取りの点から好ましく、本実施例では、芯金上にウレタンフォームを設けた直径２０ｍｍの弾性ローラを用いている。この弾性ローラからなる供給ローラ３は、現像スリーブ１に当接して、図示しない駆動手段により現像スリーブ１と同一方向に回転駆動して使用する。
【００４２】
トナーＴについて説明する。本実施例では、現像剤は非磁性１成分現像剤の非磁性トナーＴとされているが、本発明は、磁性トナーおよび粉砕トナーにも応用可能である。本実施例では、非磁性トナーＴとして、転写効率を大幅に向上させたほぼ球形状のトナーを用いている。具体的には形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０で、ＳＦ−２が１００〜１４０であるものを用いている。
【００４３】
この形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２は、日立製作所ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い、トナー像を無作為に１００個サンプリングし、その画像情報をインターフェースを介してニコレ社製の画像解析装置（Ｌｕｓｅｘ３）に導入して解析を行い、下記式より算出された値として定義している。
【００４４】
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）2／ＡＲＥＡ｝×（π／４）×１００
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）2／ＡＲＥＡ｝×（π／４）×１００
ただし、ＭＸＬＮＧ：絶対最大長、ＡＲＥＡ：トナー投影面積、
ＰＥＲＩ：周長
このトナーの形状係数ＳＦ−１は球形度合いを示し、１００から大きくなるにつれて球形から徐々に不定形になる。ＳＦ−２は凸凹度合いを示し、１００から大きくなるにつれてトナー表面の凹凸が顕著になる。
【００４５】
トナーの製造方法としては、トナーが上記形状係数の範囲内になれば、特に限定されるものではない。たとえば、従来の粉砕トナーの表面を熱的・機械的ストレスにより塑性球形化処理することも可能であるし、懸濁重合法により直接トナーを製造する方法や、単量体は可溶で得られる重合体は不溶な水系有機溶媒を用い、直接トナーを生成する分散重合法、水溶性極性開始剤の存在下で直接重合し、トナーを生成するソープフリー重合法に代表される乳化重合法等を用いることも可能である。
【００４６】
本実施例では、重合トナーとして、比較的容易に球状係数ＳＦ−１を１００〜１８０、ＳＦ−２を１００〜１４０に調整でき、粒度分布がシャープな粒径４〜８μｍの微粒子トナーが得られる、常圧下または加圧下での懸濁重合法を用い、モノマーとしてスチレンとｎ−ブチルアクリレート、荷電制御剤としてサリチル酸金属化合物、極性レジンとして飽和ポリエステル、さらに着色剤を加え、重量平均粒径が約７μｍの着色懸濁粒子を製造した。
【００４７】
このトナーは、無機微粉体であるケイ酸微粉体を外添して使用した。ケイ酸微粉体はシリカ等であり、その表面にはカップリング処理、オイル処理等の有機処理が可能である。また窒素吸着によるＢＥＴ比表面積が３０〜４００ｍ2／ｇの範囲のものが好ましい。本実施例では、疎水性シリカを１．２ｗｔ％を外添したが、当然これに限定されるものではない。
【００４８】
さらにトナーの現像性および転写性を向上する目的で、トナーと逆極性になる、つまり負帯電性のトナーに対し正帯電性を示す微粉体および弱帯電性を示す微粉体を、また、感光ドラムのフィルミングを防止する目的で、研磨剤としての効果を有する微粉体をトナーに外添する。
【００４９】
研磨剤としての効果を有する微粉体としては、
ＭXＴｉYＯZ                                     ・・・（１）
ただし、Ｍ：金属元素、Ｔｉ：チタニウム元素、Ｏ：酸素原子、
Ｘ、ＹおよびＺ：０でない正の数
で代表される複合金属酸化物微粒子があり、Ｍには、たとえばストロンチウム、バリウム、マグネシウム、カルシウムとの元素が挙げられる。これらの中でも、Ｍがストロンチウムである場合が、特に研磨剤としての効果が高い。
【００５０】
本実施例において、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０、ＳＦ−２が１００〜１４０で、重量平均粒径が約７μｍの負帯電性の非磁性トナーに対し、疎水性シリカを１．２ｗｔ％と、つぎに示す微粉体０．８ｗｔ％を外添し、これを上記構成の現像装置４に用いて現像に供し、画像形成を行って、現像ブレード２と現像スリーブ１との当接ニップ部に、トナーが現像スリーブ長手方向で不均一に滞留する現象が発生するかを実験した。
【００５１】
具体的には、外添した微粉体によって異なる３種類の非磁性トナーを使用した。その微粉体は、（１）無機微粉体でかつ研磨剤効果を有する金属酸化物ＳｒＴｉＯ3、（２）研磨剤効果を有さない金属酸化物ＳｒＳｉＯ3、（３）研磨効果を有する別の金属酸化物ＣａＴｉＯ3である。
【００５２】
実験には、従来と同様の画像形成装置を使用し、５００枚の画像形成を行った。現像ブレード２の現像スリーブ１への当接条件は、全て同じとし、現像スリーブ長手方向の１ｃｍあたりの線圧を２５ｇ／ｃｍ、当接最上流位置（スリーブ回転方向の上流）からブレード自由端までの距離を１ｍｍとした。このとき、現像ブレードの金属薄板と現像スリーブは等電位とした。結果を表１に示す。
【００５３】
【表１】
0003919381.tif 000002
表１に示されるように、（１）〜（３）の微粉体を使用した全ての実験で、トナーが長手方向に不均一に滞留する現象が発生した。
【００５４】
微粉体の摩擦帯電量の測定は、温度２３℃、湿度６０％の環境下で、キャリアとしてＥＦＶ２００／３００（パウダーテック社製）を用いて行った。このキャリア１０．０ｇと微粉体０．２ｇを容量５０ｍｌのポリエチレン製の容器に入れ、手で９０回振盪する。ついで、図１４に示すような測定装置の底が５００メッシュの導電性スクリーン８３になった金属製の測定用器８２に入れ、容器８２に金属製のフタ８４を被せる。この状態の測定用器８２全体の重量を計り、これをＷ１（ｇ）とする。
【００５５】
つぎに、測定用器８２を吸引機８１に設置し（吸引機８１の少なくとも測定用器８２と接する部分は絶縁体）、吸引口８７から吸引し、風量調節弁８６を調節して真空計８５の圧力を２４５０Ｐａとして、この状態で２分間吸引を行い微粉体を吸引除去する。このときの測定用器８２に接続した電位計８９が示す電位を読み、これをＶ１（Ｖ）とする。また吸引後の測定容器８２全体の重量を計り、これをＷ２（ｇ）とする。測定用器８２に電位計８９と並列接続したコンデンサ８８の容量をＣ１（ｍＦ）とすると、微粉体の摩擦帯電量は、下式：
摩擦帯電量（ｍＣ／ｋｇ）＝Ｃ１×Ｖ１／（Ｗ１−Ｗ２）
のごとく計算される。
【００５６】
この結果により、現像ブレード１と現像スリーブ２との当接ニップ部付近において、トナーが滞留する現象は、研磨剤としての効果の有無、金属酸化物の種類によらずに発生することが分かった。
【００５７】
つまり、これら微粉体は、キャリア（鉄粉）に対する帯電が正帯電性であるか、絶対値で１０μＣ／ｇ以下の弱帯電性であった。１成分トナーの鉄粉キャリアに対する帯電量、および本実施例で用いた疎水性シリカを外添した１成分トナーの鉄粉キャリアに対する帯電量が−３０〜−８０μＣ／ｇであることから、本発明の現像装置では、微粉体がトナーにより摩擦帯電を受けた際に、その帯電系列から微粉体がトナーとは逆極性に帯電していることが分かった。以上のことから、トナーが現像スリーブ１の長手方向に不均一に滞留する現象は、トナーとこれと逆極性に帯電する微粉体が静電的に凝集することにより引き起こされるものである。
【００５８】
従来例のところで述べたように、特に、この静電凝集が現像ブレード２と現像スリーブ１との当接ニップ部において、現像スリーブ回転方向下流側のくさび形状部で発生すると、現像動作時の現像スリーブの回転により、トナーの滞留がくさび形状部で徐々に成長して最後には凝集塊となり、現像スリーブの回転にともなって、トナー凝集塊がくさび形状部からこぼれ落ちて画像不良の原因となる。
【００５９】
本発明者らは、この問題を解決するべく、現像スリーブと現像ブレード間の電位差について着目し、実験を行った。実験は表１の実験で使用した微粉体が（１）〜（３）の３種類のトナーを使用し、長手方向でのトナーの不均一滞留現象をよりよく明確にするために、現像スリーブ１を空回転させて、現像ブレード２と現像スリーブ１との間の電位差を変化し、トナーの滞留の有無を確認した。
【００６０】
現像ブレードの現像スリーブへの当接条件は、前と同じで、現像スリーブ長手方向の１ｃｍあたりの線圧を２５ｇ／ｃｍ、当接最上流位置（スリーブ回転方向の上流）からブレード自由端までの距離を１ｍｍとした。前述したように、現像スリーブ１と現像ブレード２には、それぞれ電源８、９が接続されている。現像スリーブ１には現像バイアスとして、現像時を考慮して、直流電圧−３５０Ｖを印加した。現像ブレード２の金属薄板には、直流電圧を０〜−５００Ｖまで変化させて印加した。０Ｖのときは現像ブレードを接地した。結果を表２に示す。
【００６１】
【表２】
0003919381.tif 000003
表２から、負帯電性１成分トナーでは、現像スリーブに印加する直流電圧（これをＤＣ１とする）に対して、現像ブレードに印加する直流電圧（これをＤＣ２とする）が、
ＤＣ１＜ＤＣ２≦０
の場合において、現像スリーブ長手方向でトナーが不均一に滞留するのを防止できることが分かった。
【００６２】
さらなる考察の結果、現像スリーブに対する現像ブレードの電位をプラス側にすることにより、負帯電性１成分トナーと逆極性に帯電する微粉体は、特に現像スリーブと現像ブレードの当接部およびその近傍において、静電的に凝集することが抑制され、それにより引き起こされる長手方向でのトナー不均一滞留の発生を防いでいることが分かった。
【００６３】
正帯電性１成分トナーの場合は、これと逆極性に帯電する微粉体が外添されていれば、現像スリーブに対して現像ブレードの電位をマイナス側にすればよい。
【００６４】
しかしながら、現像動作を多数繰り返した現像装置では、現像スリーブと現像ブレードに直流電圧を印加した場合でも、長手方向でのトナー不均一滞留を解消することができなかった。また現像動作を多数繰り返した現像装置では、トナーの凝集度が極めて上昇していた。
【００６５】
現像動作を多数繰り返すと、トナーの凝集度が上昇し、トナーが不均一に滞留する原因を検討するために、耐久試験後のトナーを観察した結果、以下のことが分かった。
（１）耐久試験に使用後のトナーでは、ケイ酸微粉体がトナー表面に埋め込まれている。（２）加えて、負帯電性トナーに外添する逆極性となる正帯電性微粉体、弱帯電性微粉体は、トナーに対する相対的重量比が初期よりも耐久試験後で増加している。
【００６６】
これらの結果から、現像動作を多数繰り返すと、トナーは、トナー同士および現像ブレードや現像スリーブによる摺擦を受けて摩擦劣化し、特に非磁性トナーにおいては、現像スリーブ１と供給ローラ３との摺擦によるせん断力によって、より劣化しやすいことが分かった。このため、ケイ酸微粉体がトナー表面に埋め込まれてしまい、トナー同士の間に微粉体が存在することにより作用していた流動性の付与効果が失われ、凝集度が上昇していることが分かった。
【００６７】
また逆極性になる正帯電性微粒子、弱帯電性微粉体のトナーに対する相対的重量比が、トナーの初期よりも耐久試験後で増加していることによって、トナーと微粉体の静電凝集がより発生しやすいことが分かった。
【００６８】
この問題を解決するために、現像スリーブ１および現像ブレード２に印加する電圧について着目し、実験を行った。実験は、長手方向でのトナーの不均一滞留現象をよりよくわかりやすくするために、現像スリーブを空回転させて、現像ブレードと現像スリーブとの間の電位差を変化し、トナーの滞留の有無を確認した。空回転は１０時間で現像装置の耐久寿命に相当する。
【００６９】
現像ブレードの現像スリーブへの当接条件は、これまでと同様、現像スリーブ長手方向の１ｃｍあたりの線圧を２５ｇ／ｃｍ、当接最上流位置（スリーブ回転方向の上流）からブレード自由端までの距離を１ｍｍとした。
【００７０】
まず、初めに、現像動作を考慮し、現像スリーブ１には現像バイアスとして、交流電圧を印加する。このとき交流電圧のＶｐｐを変化させるが、その実効値は常に−３５０Ｖとする。これに対して、現像ブレードの金属薄板には、−２００Ｖを印加する。結果を表３に示す。
【００７１】
【表３】
0003919381.tif 000004
つぎに、現像スリーブに直流電圧−３５０Ｖを印加し、現像ブレードの金属薄板には交流電圧を印加する。このとき交流電圧のＶｐｐを変化させるが、その実効値は常に−２００Ｖとする。結果を表４に示す。
【００７２】
【表４】
0003919381.tif 000005
以上の結果より、現像スリーブ１に印加する現像バイアスと、現像ブレード２に印加するブレードバイアスの少なくとも一方を交流電圧とすれば、現像動作を多数繰り返した現像装置でも、現像スリーブ１と現像ブレード２の当接ニップ部近傍で、トナーの長手方向での不均一滞留を解消することができることが分かった。
【００７３】
これは、現像スリーブ１と現像ブレード２の少なくとも一方に交流電圧を印加することにより、現像スリーブと現像ブレードとの当接部に形成される交番電界で現像ブレードが振動して、現像動作の繰り返しにより凝集度が上昇したトナーをほぐし、トナーを滞留させないためであると思われる。
【００７４】
以上の実験結果に鑑み、本発明では、現像スリーブ１に印加する現像バイアスと、現像ブレード２に印加するブレードバイアスの少なくとも一方を交流電圧とする。そして先のＤＣ１、ＤＣ２を改めて使用して、ブレードバイアスの直流電圧値または交流電圧実効値を電圧値ＤＣ１とし、ブレードバイアスの直流電圧値または交流電圧実効値を電圧値ＤＣ２としたときに、現像バイアスの電圧値ＤＣ１とブレードバイアスの電圧値ＤＣ２とをトナーの帯電極性と同極性側で、かつブレードバイアスの電圧値ＤＣ２が、現像バイアスの電圧値ＤＣ１に対しトナーの帯電極性と逆極性側になるようにする。
【００７５】
すなわち、本実施例では、負帯電性のトナーを使用するので、
ＤＣ１＜ＤＣ２≦０                              ・・・（２）
とする。
【００７６】
具体的には、図２示すように、現像スリーブには現像バイアスとして、Ｖppが１８００Ｖで、実効値ＤＣ１が−３５０Ｖの交流電圧を印加し、現像ブレードにはブレードバイアスとして、直流電圧値ＤＣ２が−２００Ｖの直流電圧を印加した。
【００７７】
もちろん、これに限定されるものではなく、現像ブレードに印加する現像バイアスの電圧値ＤＣ１、すなわち直流電圧値もしくは交流電圧の実効値が、現像スリーブに印加するブレードバイアスの電圧値ＤＣ２、すなわち直流電圧値もしくは交流電圧の実効値よりも、トナーの帯電極性とは逆の極性側となればよい。
【００７８】
この条件で、現像動作をその耐久寿命まで長期間行ったところ、トナーの滞留が過多となったり、それによりトナー凝集塊がこぼれ落ちて画像不良を招くというような現象が発生しなかった。
【００７９】
本実施例は、以上の構成をとるので、従来問題であった、現像ブレードと現像スリーブの当接ニップ部において、１成分トナーが長手方向で不均一に滞留する現象を防ぎ、現像スリーブ上に均一な厚さのトナー薄層を安定して形成することができ、感光ドラム上の潜像を良好に現像することが可能となった。
【００８０】
またトナーに、これと逆極性を示す微粉体を外添してあっても、現像ブレードと現像スリーブとの当接ニップ部で、トナーが凝集するのを防ぎ、現像スリーブ上に均一な厚さのトナー薄層を安定して形成することができ、感光ドラム上の潜像を良好に現像することが可能となった。
【００８１】
さらに凝集度の高いトナーにおいても、現像ブレードと現像スリーブの当接ニップ部において滞留する現象を防ぎ、その耐久寿命まで現像スリーブ上に均一な厚さのトナー薄層を安定して形成することができ、感光ドラム上の潜像を良好に現像することが可能となった。
【００８２】
実施例２
本実施例は、図１に示した実施例１の現像装置において、現像スリーブ１と現像ブレード２の構成を変えた。本実施例のその他の構成は、実施例１と同様である。以下、図１を援用して本実施例を説明する。
【００８３】
本実施例では、現像スリーブ１は、アルミニウム、その合金、ステンレス等の金属の円筒体の周囲に、基層とその上の表層とからなる弾性層を設けて構成されており、外径２０ｍｍを有する。弾性層の基層はＮＢＲ等のゴムからなり、表層はエーテルウレタンやナイロン等からなっている。もちろん、これらに限定されるものではなく、基層にスポンジ等の発泡体を用い、表層にゴム弾性層を形成した等の構造も可能である。現像スリーブ１の抵抗も、現像スリーブ１と現像ブレード２との間でのリークを防止し、かつ良好な画質を得る点から、適切な値を選択することが可能である。
【００８４】
また、本実施例では、現像ブレード２は、バネ弾性を有する厚さ０．１ｍｍのＳＵＳ金属製の薄板のみからなっており、現像スリーブ１の表面に所定の線圧で当接されている。
【００８５】
もちろん、現像スリーブ１に対する現像ブレード２の圧接力を維持し、負帯電性のトナーに対する良好な帯電性を持たせることを目的として、実施例１と同様、現像ブレード２を、金属薄板２ａの現像スリーブ１との当接部側にシリコーン、ウレタン等の弾性部材２ｂを設けた構成としてもよい。
【００８６】
本実施例の現像装置４においても、実施例１と同様、現像ブレード２と現像スリーブ１との当接ニップ部において、トナーが長手方向に不均一に滞留する現象が発生し、現像動作を多数繰り返した場合には、滞留するトナー量が過多になり、現像スリーブ表面から外部にトナーがこぼれ落ち、画像不良を生じて使用に耐えなくなる。
【００８７】
これに対し、現像スリーブ１よりも現像ブレード２の電位をプラス側にすると、負帯電性のトナーと逆極性に帯電する微粉体が現像ブレード２に付着せず、現像スリーブ１側に積極的に供給されることにより、特に現像スリーブと現像ブレードとの当接部およびその近傍で、微粉体が静電的に凝集することが抑制され、微粉体の凝集により引き起こされる長手方向でのトナーの不均一滞留を防ぐことができることが分かった。
【００８８】
正帯電性のトナーでは、これと逆極性に帯電する微粉体が外添されていれば、現像スリーブ１に対して現像ブレード２の電位をマイナス側にすればよい。さらに、現像ブレード２に交流電圧を印加することにより、耐久寿命近くまで現像動作を繰り返した際に、トナーが長手方向で不均一に滞留する現象を解消できる。
【００８９】
以上の実験結果に鑑み、本実施例では、現像装置の現像スリーブ１に現像バイアスとして直流電圧を印加し、現像ブレード２に現像バイアスとして交流電圧を印加し、その現像バイアスの直流電圧ＤＣ１に対して、ブレードバイアスの交流電圧の実効値ＤＣ２を、
ＤＣ１＜ＤＣ２≦０
となるように設定した。
【００９０】
具体的には、図３に示すように、現像スリーブに印加する現像バイアスの直流電圧ＤＣ１は−３５０Ｖ、現像ブレードに印加するブレードバイアスの交流電圧は、Ｖppが８００Ｖで、実効値ＤＣ２が−２００Ｖとした。もちろん、これに限定されるものではない。
【００９１】
この条件で、現像動作を長期間行ったところ、トナーの滞留が過多となったり、それによりトナー凝集塊がこぼれ落ちて画像不良となるような現象が発生しなかった。
【００９２】
本実施例は、以上のように構成され、実施例１と同様、従来問題であった、現像ブレードと現像スリーブの当接ニップ部において、長手方向での１成分トナーの不均一滞留を防ぎ、またトナーにこれと逆極性を示す微粉体を外添してあった場合のトナーの凝集を防ぎ、さらに凝集度の高いトナーにおける滞留を防いで、いずれも、現像スリーブ上に均一な厚さのトナー薄層を安定して形成することができ、感光ドラム上の潜像を良好に現像することが可能となった。
【００９３】
以上の実施例１〜２では、現像装置４は、図１５に示すような画像形成装置本体に着脱可能な現像カートリッジとして用いたが、画像形成装置本体に固定設置して、トナーを補給するタイプの現像装置としてもよい。また少なくとも現像装置４と感光ドラム１１０とを一体に組み込んで、画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジに構成してもよい。このプロセスカートリッジには、他に、図１５に示したクリーナ１０６や帯電装置１０２等を組み込むこともできる。
【００９４】
実施例３
図４は、本発明の現像装置のさらに他の一実施例を示す概略構成図である。
【００９５】
本実施例では、現像スリーブ１に現像バイアスを印加する現像電源８を設けているが、実施例１〜２と違って、現像ブレード２にはブレードバイアスを印加するブレード電源を設けていない。その代わり、現像スリーブ１に印加した現像バイアスから、図５に示すようなＲＣ等価回路によって分圧して、ブレードバイアスを現像ブレード２に印加するようにしたことが特徴である。
【００９６】
現像装置４は、画像形成装置本体に固定設置のタイプでも、着脱自在な現像カートリッジのタイプでもよい。
【００９７】
現像バイアスは、図６に示すように、Ｖpp＝１８００Ｖ、周波数ｆ＝２０００ＨzのＡＣ電圧に、Ｖdc＝−３００Ｖを重畳した電圧とされており、現像動作時に、現像スリーブ１に実効値−３００ＶのＡＣ電圧が印加され、これにより、現像ブレード２にはブレードバイアスとして、実効値−２００ＶのＡＣ電圧が印加される。
【００９８】
ブレードバイアスは、図５のコンデンサーＣ１、Ｃ２において、主に現像バイアスのＡＣ成分のＶppを分圧し、抵抗Ｒ１、Ｒ２で実効値もしくは直流電圧を調整している。同様なバイアスを得られる等価回路ならば、図５に示したものに限られない。
【００９９】
本実施例は、以上のように構成され、実施例１と同様、現像ブレードと現像スリーブの当接ニップ部において、長手方向での１成分トナーの不均一滞留を防ぎ、またトナーにこれと逆極性を示す微粉体を外添してあった場合のトナーの凝集を防ぎ、さらに凝集度の高いトナーにおける滞留を防いで、いずれも、現像スリーブ上に均一な厚さのトナー薄層を安定して形成することができ、感光ドラム上の潜像を良好に現像することが可能となった。さらに、本実施例では、現像スリーブの電源の他に、現像ブレードの電源を設ける必要がないので、現像装置、ひいては画像形成装置を安価かつコンパクトにすることができる利点もある。
【０１００】
実施例４
本実施例は、現像装置４が画像形成装置本体に着脱自在な現像カートリッジとされており、図７に示すように、現像スリーブ１に接続した電源供給部１０を有する。現像電源８は画像形成装置本体側に設置されており、このカートリッジタイプの現像装置４を画像形成装置本体に装着したときに、電源供給部１０を現像電源８に接続するようにしてある。
【０１０１】
本実施例では、電源８から現像スリーブ１に印加する現像バイアスを、図６のＲＣ等価回路、すなわち電圧分圧部により分圧して、現像ブレード２にブレードバイアスを印加する。
【０１０２】
本実施例でも、現像動作時に、現像スリーブ１に現像バイアスとして、Ｖpp＝１８００Ｖ、周波数ｆ＝２０００ＨzのＡＣ電圧に、Ｖdc＝−３００Ｖを重畳した、実効値−３００ＶのＡＣ電圧を印加し、現像ブレード２にはブレードバイアスとして、実効値−２００ＶのＡＣ電圧を印加した。
【０１０３】
本実施例によっても、実施例３と同様、現像ブレードと現像スリーブの当接ニップ部において、長手方向での１成分トナーの不均一滞留等を防ぎ、現像スリーブ上に均一な厚さのトナー薄層を安定して、感光ドラム上の潜像を良好に現像することができ、また現像装置、ひいては画像形成装置を安価かつコンパクトにすることができる。
【０１０４】
実施例５
本実施例では、図８に示すように、現像装置４の現像スリーブ１に対しトナー帯電ローラ１１を設置している。現像装置４は、実施例４と同様、画像形成装置本体に着脱自在な現像カートリッジとされ、現像スリーブ１に接続した電源供給部１０を有する。
【０１０５】
上記のトナー帯電ローラ１１はＮＢＲ製のゴムローラからなり、現像容器６に押圧部材１２によって取り付けて、現像スリーブ１の表面に圧接されている。帯電ローラ１１は現像スリーブ１と同速度で回転され、その回転は現像スリーブ１の従動回転でも、現像スリーブ１と独立の駆動回転でもどちらでもよい。このトナー帯電ローラ１１は、現像スリーブ１上のトナー層が不均一になり、トナーの帯電量が不十分になる場合に、トナー帯電ローラ１１に帯電バイアスを印加して放電させることにより、現像スリーブ１上の帯電が不十分なトナーを帯電させるように使用される。
【０１０６】
本実施例でも、カートリッジタイプの現像装置４を画像形成装置本体に装着したときに、電源供給部１０を画像形成装置本体側に設置された現像電源８に接続する。
【０１０７】
実施例１と同様、現像動作時、現像スリーブ１に現像バイアスとして、図１０に示すように、Ｖpp＝１８００Ｖ、周波数ｆ＝２０００ＨzのＡＣ電圧に、Ｖdc＝−３００Ｖを重畳した、実効値−３００ＶのＡＣ電圧を印加した。
【０１０８】
トナー帯電ローラ１１への帯電バイアスは、本実施例では、電源８から現像スリーブ１に印加した現像バイアスから分岐し、図９に示すような等価回路（電圧分圧部）によって分圧して印加するようにした。
【０１０９】
図１０に示すように、現像動作時、帯電バイアスは、Ｖpp＝６００Ｖ、周波数ｆ＝２０００ＨzのＡＣ電圧に、Ｖdc＝−９５０Ｖを重畳した、実効値−９５０のＡＣ電圧を印加した。このトナー帯電バイアスは、図９の等価回路のコンデンサーＣ３、Ｃ４によって調整される。同様なバイアスを得られる等価回路ならば、図９に示したものに限られない。
【０１１０】
現像ブレード２へのブレードバイアスは、トナー帯電ローラ１１に印加したトナー帯電バイアスから分岐し、図９に示すような等価回路（電圧分圧部）によって分圧して印加するようにした。
【０１１１】
現像動作時、図１０に示すようなブレードバイアスを印加した。図１０のコンデンサーＣ１、Ｃ２において、主に現像バイアスのＡＣ成分のＶｐｐを分圧し、抵抗Ｒ１、Ｒ２で実効値もしくは直流電圧を調整している。同様なバイアスを得られる等価回路ならば、図１０に示したものに限られない。
【０１１２】
本実施例によっても、実施例４と同様、現像ブレードと現像スリーブの当接ニップ部において、長手方向での１成分トナーの不均一滞留等を防ぎ、現像スリーブ上に均一な厚さのトナー薄層を安定して、感光ドラム上の潜像を良好に現像することができる他、現像装置、ひいては画像形成装置を安価かつコンパクトにすることができる。
【０１１３】
実施例６
本実施例は、現像装置における現像スリーブ等への電圧供給系の実装について説明する。
【０１１４】
図１１は、本発明の一実施例における現像カートリッジを示す断面図、図１２は、図１１の現像カートリッジのカバー部材内部の電圧発生回路とトナー帯電ローラ等との接続部の構造を示す斜視図、図１３は、図１１の現像カートリッジのカバー部材と電圧発生回路を示す断面図である。
【０１１５】
図１１において、電源Ｅは画像形成装置本体に設置されており、電源Ｅは、現像カートリッジとされた現像装置４の内部、図示しない電源供給部を経て現像スリーブ１およびトナー供給ローラ３へとつながっている。電源Ｅには、現像動作時に現像スリーブ１に印加する現像バイアスが設定されており、現像バイアスは、Ｖpp＝１８００Ｖ、周波数ｆ＝２０００Ｈzの矩形波の交流電圧に、Ｖdc＝−３００Ｖを重畳した電圧、すなわち実効値−３００ＶのＡＣ電圧を印加した。
【０１１６】
トナー帯電ローラ１１に与えるトナー帯電バイアスは、現像装置４内の電圧発生回路１８内で現像バイアスから分岐して印加される。帯電バイアスは、Ｖpp＝６００Ｖ、周波数ｆ＝２０００Ｈzの矩形波の交流電圧に、Ｖdc＝−９５０Ｖを重畳した電圧、すなわち実効値−９５０ＶのＡＣ電圧を印加した。
【０１１７】
現像ブレード２へのブレードバイアスは、回路１８内で帯電バイアスから分岐して印加される。
【０１１８】
図１２は、本実施例の特徴を示す現像カートリッジのカバー部材３４内の電圧発生回路とトナー帯電ローラ１１、現像ブレード２との接続部の構造を示す斜視図である。符号２１ａ〜２１ｃで示されるバイアス供給板金は、バイアス受け取り部２１ａで、図示しない画像形成装置本体側のバイアス接点部から現像バイアスを受け取り、現像スリーブ接点部２１ｂで現像スリーブ１に、またトナー供給ローラ接点部２１ｃでトナー供給ローラ３に現像バイアスを供給している。
【０１１９】
一方、電圧発生回路１８へのバイアスの供給は、バイアス分岐板金２２が板金接触部２２ａでバイアス供給板金２１と接触してバイアスを受け取って、バイアスの供給を行っている。電圧発生回路１８はアース接続板金２３で図示しないアース接点部に接続されている。また電圧供給板金２４で、現像スリーブの軸受け部材２５に取り付けられた接続板金２６の先端に取り付けた図示しないバネ接点部材に接続されている。バネ接点部材で受けたバイアスは接続板金２６を導通し、バネ接続部材２７によりローラバイアス接続板金２８に導通し、トナー帯電ローラ１１にバイアスが供給される。
【０１２０】
図１３において、電圧発生回路１８には電気素子として、ダイオード２９、コンデンサー３０、３１、抵抗３２、３３が使用されている。それらの電気素子は、カバー部材３４に一体的に設けられている受け部によって受けられており、バイアス分岐板金２２、スリーブバイアス供給板金２４、アース接続板金２３、ブレード接続板金３５で押さえ付けられ保持されている。それぞれの板金は、熱カシメ等の方法によりカバー部材３４に取り付けられている。ここで、ブレード接続板金３５にブレード接点板金３６が接触しており、図１２に示すように、接点部３６ａとブレード押え板金２０が接続して、現像ブレード２にバイアスが印加される。
【０１２１】
本実施例によれば、現像装置の長手方向両端の一方側を覆うカバー部材内に、電源供給部から現像スリーブに供給される現像バイアスを分圧して、現像ブレードにブレードバイアスを供給する電気回路を設けたので、高圧接点の数を増さずに、現像スリーブ１と現像ブレード２にバイアスを印加することができ、現像ブレードと現像スリーブとの当接ニップ部において、長手方向での１成分トナーの不均一滞留等を防ぎ、現像スリーブ上に均一な厚さのトナー薄層を安定して、感光ドラム上の潜像を良好に現像することができる。また接点の数が増えないので、新規接点用の面積を設ける必要がなく、装置を小型化するのに障害とならない。
【０１２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、トナーにこれと逆極性に帯電する微粉体を外添してあっても、現像剤担持体と現像剤規制部材との当接部近傍において、長手方向でのトナーの滞留を防止して、現像剤担持体上にトナーの薄層を安定して形成することができ、良好な現像を行って高品質の画像を得ることを可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現像装置の一実施例を示す概略図である。
【図２】図１の現像装置の現像スリーブおよび現像ブレードに印加するバイアスの電圧波形を示す図である。
【図３】本発明の他の一実施例における現像スリーブおよび現像ブレードに印加するバイアスの電圧波形を示す図である。
【図４】本発明の現像装置のさらに他の一実施例を示す概略図である。
【図５】図４の現像装置における電圧分圧部の等価回路を示す図である。
【図６】図４の現像装置の現像スリーブおよび現像ブレードに印加するバイアスの電圧波形を示す図である。
【図７】本発明の現像装置のさらに他の一実施例を示す概略図である。
【図８】本発明の現像装置のさらに他の一実施例を示す概略図である。
【図９】図８の現像装置における電圧分圧部の等価回路を示す図である。
【図１０】図８の現像装置の現像スリーブ、トナー帯電ローラおよび現像ブレードに印加するバイアスの電圧波形を示す図である。
【図１１】本発明のさらに他の一実施例における現像カートリッジを示す断面図である。
【図１２】図１１の現像カートリッジのカバー部材内部の電圧発生回路とトナー帯電ローラ等との接続部の構造を示す斜視図である。
【図１３】図１１の現像カートリッジのカバー部材と電圧発生回路を示す断面図である。
【図１４】本発明で、トナーに添加している微粉体の帯電量を測定するのに使用した測定装置を示す斜視図である。
【図１５】中間転写体を用いた画像形成装置を示す概略図である。
【図１６】従来の磁性トナーを用いた現像装置を示す概略図である。
【図１７】従来の非磁性トナーを用いた現像装置を示す概略図である。
【図１８】図１７の現像装置における現像スリーブと現像ブレードとの当接ニップ部に形成されるくさび形状部を示す図である。
【符号の説明】
１      現像スリーブ
２      現像ブレード
３      トナー供給ローラ
４      現像装置
５      トナー撹拌部材
６      現像容器
８      現像電源
９      ブレード電源
１０    電源供給部
１１    トナー帯電ローラ
１８    電圧発生回路
３４    カバー部材
１１０  感光ドラム
Ｅ      電源
Ｔ      １成分トナー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【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】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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