JP2001125366A

JP2001125366A - 現像装置

Info

Publication number: JP2001125366A
Application number: JP30496599A
Authority: JP
Inventors: Yasunori Unagida; 恭典鰻田; Migaku Aoshima; 琢青島; Yoshimi Tokita; 好美鴇田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1999-10-27
Filing date: 1999-10-27
Publication date: 2001-05-11

Abstract

(57)【要約】【課題】層厚規制部材を用いることなくほぼ均一な量
の現像剤を現像領域に搬送し、転写効率の低下を防止す
るとともに、長期にわたり高画質な画像が得られる現像
装置を提供する。【解決手段】現像ロール１と対向する位置に、周面に
複数の凹部２ａが配列された供給ロール２を配置する。
現像ロール１の内部には磁石ロール１２が設けられ、供
給ロール２と対向する現像剤供給領域５で現像剤を磁気
的に吸着するような磁極が形成されている。現像装置内
の現像剤は供給ロール２の凹部２ａによって所定量が掬
い取られ、この現像剤の全量が磁石ロール１２の磁力に
よって現像ロール１の周面に吸着される。現像ロール１
上の現像剤は現像剤均し部材部材６によってほぼ均等に
均された後、現像領域７に搬送される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やレーザー
プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置において用い
られ、感光体上に静電電位の差による潜像を形成し、こ
れにトナーを選択的に転移させて可視化する現像装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタなどの電子写真方式の
画像形成装置では、像担持体上に静電潜像を形成し、こ
れにトナーを選択的に転移して可視像とした後、このト
ナー像を記録用紙等に転写するように構成されている。
このような装置において像担持体上に形成された静電潜
像を可視化する現像装置としては、一成分現像剤を用い
るもの並びにトナーとキャリアとからなる二成分現像剤
を用いるものがある。

【０００３】二成分現像剤を用いる現像装置としては、
周面が回転する現像ロールが像担持体に近接して設置さ
れ、その内部に複数の極性の固定磁石を設けたものが一
般に使用されている。このような現像装置では、現像ロ
ールの表面に供給された現像剤を前記固定磁石の磁界に
より保持して磁気ブラシを形成する。そして、磁気ブラ
シをトリマなどの層厚規制部材により現像ロール上に所
定量の現像剤が吸着するように規制し、現像ロールの回
転によりこの磁気ブラシを像担持体に摺擦又は近接させ
る。現像ロールにはバイアス電圧が印加されているた
め、現像ロールと静電潜像との間に電界が生じ、この作
用により帯電したトナーが画像部へ付着して像担持体上
の静電潜像が現像される。

【０００４】また、一成分現像剤を用いる現像装置とし
ては、トナーを現像剤担持体上に供給し、ブレード等の
層厚規制部材により現像剤担持体上にトナー層を形成す
る。非磁性トナーを用いる場合は、トナー層の形成と同
時にトナーと層厚規制部材との摩擦によりトナーに所定
の極性の電荷を付与する。そして、現像剤担持体上のト
ナー層を像担持体と対向する現像領域に搬送し、これら
の間にバイアス電圧を印加してその対向領域に電界を形
成し、この電界の作用によりトナーを像担持体上の画像
部に転移させて静電潜像を現像する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような現像装置では以下に示すような問題点がある。上
記現像装置では、現像剤担持体と対向する位置に、これ
と非接触で現像剤送り込み部材が設けられている。この
部材は現像剤担持体周辺に現像剤を送り込むことが目的
であるため、この部材より現像剤搬送方向の下流側の位
置にトリマなどの層厚規制部材を設ける必要がある。そ
の際、層厚規制部材の背面側、すなわち現像剤搬送方向
の上流側では、現像剤が過度に充填された状態となり、
現像剤に対して強い圧縮力が作用するとともに、層厚規
制部材と現像剤担持体との対向部では現像剤がパッキン
グしてしまうため、現像剤に多大なストレスが加わる。
一般に、トナーの表面には、帯電性及び流動性を向上す
るために外添剤が付着しており、現像剤にストレスが加
わると、この外添剤がトナー表面から脱離したり、トナ
ー中に埋没する。また、現像剤のパッキングによりトナ
ーの破断が生じる場合もある。このようなトナーの劣化
が進行すると摩擦帯電特性が変化し、トナーの電荷量分
布は極めて不安定となる。このため、帯電量の低いトナ
ー及び所定の極性と逆極性に帯電したトナーが生じて背
景部へのかぶりが生じたり、現像不良、転写不良などの
トナーの形状や帯電に起因する画像欠陥を引き起こす。

【０００６】以上により、現像剤の寿命を延長するため
には現像剤のストレスを緩和することが必要不可欠とな
る。また、転写効率を維持するためには、トナー形状及
び物性を初期状態のまま維持する必要があり、この点か
らも層厚規制部材による現像剤のストレスを小さくしな
ければならない。

【０００７】本発明は、上記のような問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的は、層厚規制部材を用いる
ことなくほぼ均一な量の現像剤を現像領域に搬送し、転
写効率の低下を防止するとともに、長期にわたり高画質
な画像を安定して形成できる現像装置を提供することで
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、表面に静電電位の差
による潜像が形成される像担持体と対向するように設け
られ、周面が周回可能に支持された現像剤担持体と、
該現像剤担持体と前記像担持体との間に現像バイアス電
圧を印加する電源とを備え、前記現像剤担持体の周面
に現像剤を担持しながら搬送し、前記像担持体と前記現
像剤担持体との対向位置に形成された電界内でトナーを
前記像担持体に転移させて可視化する現像装置におい
て、前記現像剤担持体の周面に現像剤を供給する供
給部材を備え、該供給部材は、周回移動する周面が、
ほぼ均等な現像剤量を担持する周面構造を有するもので
あり、前記現像剤担持体は、前記供給部材からほぼ均
等に供給された現像剤の全量を、前記像担持体と対向す
る現像領域に搬送するものであることを特徴とする現像
装置を提供する。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の現像装置において、前記供給部材は、前記現像剤担
持体と非接触に支持されており、前記現像剤担持体と
対向する位置で、該供給部材上の現像剤は、磁気的吸引
力によって前記現像剤担持体に転移するように設定され
ていることを特徴とする現像装置を提供する。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１又は請
求項２に記載の現像装置において、前記供給部材は、表
面に配列された複数の凹部を有し、該凹部で前記現像
剤が掬われ、この掬われた現像剤のほぼ全量が前記現像
剤担持体の周面に供給されるものであることを特徴とす
る現像装置を提供する。

【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の現像装置において、前記供給部材の少なくとも表面
が、発泡体からなることを特徴とする現像装置を提供す
る。

【００１２】請求項５に記載の発明は、請求項１又は請
求項２に記載の現像装置において、前記供給部材は、回
転軸に対して垂直方向又は所定の角度を有する方向の羽
根状部材を周方向に複数有し、該羽根状部材で前記現
像剤が掬われ、この掬われた現像剤のほぼ全量が前記現
像剤担持体の周面に供給されるものであることを特徴と
する現像装置を提供する。

【００１３】本願発明に記載の現像装置では、供給部材
の周面がほぼ均等な現像剤量を担持する周面構造を有し
ているので、この供給部材の周面に所定量の現像剤を担
持させ、この現像剤の全量を現像剤担持体に供給するこ
とが可能となる。

【００１４】例えば、請求項３に記載したように、供給
部材の表面に複数の凹部を設けることにより、該凹部で
現像剤が掬われ、この掬われた現像剤のほぼ全量が現像
剤担持体表面に供給される。その際、請求項２に記載し
たように、供給部材が現像剤担持体と非接触に支持さ
れ、供給部材上の現像剤が現像剤担持体表面に磁気的吸
引力により転移するような構成とすることにより、従来
のような現像剤担持体と近接対向する層厚規制部材を用
いることなく、現像剤担持体上に必要な現像剤量を供給
することが可能となる。

【００１５】したがって、供給部材の周面に担持される
現像剤量を適切に設定することにより、供給部材と対向
する現像剤担持体上の現像剤量と、像担持体と対向する
現像領域直前の現像剤担持体上の現像剤量とをほぼ等し
くすることができ、現像領域に安定した量の現像剤を搬
送することが可能となる。これにより、現像剤のパッキ
ングによるストレスを低減することができ、トナーの破
断や、トナー表面の外添剤の脱離又は埋まり込み等を防
止することができ、現像剤の寿命を延長することが可能
となる。このため、トナーの形状や帯電に起因するかぶ
り、現像不良、転写不良などの画像欠陥を長期間にわた
り低減できる。

【００１６】上記供給部材の形状としては、所定量の現
像剤を担持して現像剤担持体に供給できる構造のもので
あればよく、例えば請求項４に記載したように、供給部
材の表面を発泡体で構成し、発泡体の複数の穴で所定量
の現像剤を掬い取るような構成としてもよい。また請求
項５に記載したように、供給部材の表面に周方向に複数
の羽根状部材を設け、これらの羽根状部材により所定量
の現像剤を掬い取るような構成としてもよい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図１は、本願発明の一実施形態であ
る現像装置が適用される画像形成装置の一例を示す概略
構成図である。この画像形成装置は、一様帯電後にレー
ザー光を照射することによって表面に静電潜像が形成さ
れる感光体ドラム１０１を備えており、この感光体ドラ
ム１０１の周囲に、該感光体ドラム１０１の表面をほぼ
一様に帯電する帯電装置１０２と、感光体ドラム１０１
の表面に像光を照射する像書き込み装置１０３と、感光
体ドラム１０１上の静電潜像にトナーを転移させて可視
化する現像装置１０４と、感光体ドラム１０１上に転移
されたトナーの電位を調整する転写前帯電器１０５と、
感光体ドラム１０１上のトナー像を用紙あるいは透明シ
ートなどの転写材上に転写する転写装置１０６と、転写
後の感光体ドラム１０１の表面を清掃するクリーニング
装置１０７と、感光体ドラム１０１の表面を除電する除
電ランプ１０８とを備えている。上記現像装置１０４
は、本願発明の一実施形態である現像装置であり、これ
については後に詳述する。

【００１８】このような画像形成装置では、感光体ドラ
ム１０１は回転駆動され、帯電装置１０２によってその
表面が負極性にほぼ一様に帯電される。次いで、感光体
ドラム１０１の画像に対応する部分に像書き込み装置１
０３からレーザー光が照射され、表面に画像部分が低電
位となる静電潜像が形成される。画像形成時の現像装置
１０４は、所定のバイアスが印加された現像ロール１の
表面にキャリアとトナーとからなる二成分現像剤を担持
しており、上記のように形成された静電潜像を摺擦する
ことによって感光体ドラム１０１上にトナー像が形成さ
れる。このトナー像は転写前帯電器１０５によって所望
の電位に調整された後、転写部に搬送され、トナー像は
所定のタイミングで転写部に搬送される転写材上に、転
写装置１０６の転写電界の作用により転写される。

【００１９】転写後の感光体ドラム１０１は、残留トナ
ーがクリーニング装置１０７によって清掃され、感光体
ドラム表面が除電ランプ１０８によって除電される。転
写材上に転写されたトナー像は、図示しない定着装置に
よってトナー像が定着され、画像形成のプロセスを終了
する。

【００２０】図２は、本願発明の一実施形態である現像
装置が適用されるカラー画像形成装置の一例を示す概略
構成図である。このカラー画像形成装置は、一定方向に
周回移動しトナー像が一次転写される無端ベルト状の中
間転写体１２９を備えており、この中間転写体１２９と
対向する位置に、それぞれイエロー、マゼンタ、シア
ン、ブラックのトナー像を形成する画像形成ユニット１
２０Ｙ，１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｋが配設されてい
る。各画像形成ユニットは、感光体ドラム１２１と、帯
電装置１２２と、像書き込み装置１２３と、現像装置１
２４と、転写前帯電器１２５と、クリーニング装置１２
７と、除電ランプ１２８とを備えており、さらに中間転
写体１２９の内側には、感光体ドラム上のトナー像を中
間転写体１２９に転写する一次転写装置１２６を備えて
いる。

【００２１】また、中間転写体１２９の周囲には、中間
転写体上に転写されたトナー像を用紙等の転写材に転写
する二次転写装置１３０と、転写後の中間転写体表面を
清掃するクリーニング装置１３２とを備えている。各画
像形成ユニットに設けられた現像装置１２４は、本願発
明の一実施形態である現像装置であり、これについては
後に詳述する。

【００２２】このようなカラー画像形成装置では、感光
体ドラム１２１は回転駆動され、帯電装置１２２によっ
てその表面が負極性にほぼ一様に帯電される。次に、感
光体ドラム１２１上の画像に対応する部分に像書き込み
装置１２３からレーザー光が照射され、表面に静電潜像
が形成される。画像形成時の現像装置１２４は、所定の
バイアスが印加された現像ロール表面にキャリアとトナ
ーとからなる二成分現像剤を担持しており、上記のよう
に形成された静電潜像を摺擦して感光体ドラム１２１上
にトナー像が形成される。このトナー像は転写前帯電器
１２５によって所望の電位に調整された後、転写部に搬
送され、中間転写体１２９上に一次転写装置１２６によ
って転写される。転写後の感光体ドラム１２１は、残留
トナーがクリーニング装置１２７によって清掃され、除
電ランプ１２８によって除電される。

【００２３】上記の工程を各画像形成ユニット１２０
Ｙ，１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｋで行うことにより、
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応し
たトナー像が感光体ドラム１２１上にそれぞれ形成さ
れ、一次転写装置１２６により中間転写体１２９上に重
ね合わせて転写される。

【００２４】中間転写体１２９上で重ね合わされた４色
のトナー像は、所定のタイミングで二次転写部に搬送さ
れる転写材上に二次転写装置１３０によって転写され
る。転写材上に転写された４色のトナー像は、この後図
示しない定着装置によって溶融定着され、転写材上にフ
ルカラー画像が形成される。

【００２５】上記画像形成装置における現像条件は、以
下のとおりである。感光体ドラムと現像ロールとの最近接位置での距離：
０．３〜０．４ｍｍ感光体ドラムの回転速度：２００ｍｍ／ｓｅｃ静電潜像のトナー像形成部の電位：−３００Ｖ静電潜像の背景部電位：−７００Ｖ現像バイアス（ＤＣ）：−５５０Ｖ現像バイアス（ＡＣ，peak to peak）：１．５ｋＶ現像バイアス（ＡＣ，Duty）：０．５現像バイアス（ＡＣ，周波数）：４．０ｋＨｚ

【００２６】図３は、図１又は図２に示す画像形成装置
で用いられる現像装置であって、請求項１、請求項２又
は請求項３に記載の発明の一実施形態である現像装置を
示す概略構成図である。この現像装置は、トナーとキャ
リアとからなる二成分現像剤を収容するハウジング１５
内に、感光体ドラム１０１と近接対向するように配置さ
れた現像ロール１と、現像ロール１上に現像剤を供給す
る供給ロール２と、この供給ロール２の後方に、二成分
現像剤を撹拌するとともに軸線方向に搬送する第１のオ
ーガ３及び第２のオーガ４とを備えている。さらに、現
像ロール１と感光体ドラム１０１との間に現像バイアス
電圧を印加する電源１６を備えている。上記第１のオー
ガ３と第２のオーガ４との間には両端部で連通する隔壁
１７が設けられており、二成分現像剤はこれらのオーガ
３，４により循環移送されるようになっている。

【００２７】上記現像ロール１は、周方向に複数の磁極
を有する磁石ロール１２と、その周囲で回転可能に支持
された非磁性の中空円筒状のスリーブ１１とからなり、
スリーブ１１の外周面に二成分現像剤を磁気的に吸着し
て搬送することができるようになっている。上記磁石ロ
ール１２の周面付近には、現像剤を搬送するための異な
る極性の磁極が交互に複数設けられており、さらに供給
ロール２と対向する現像剤供給領域５では現像剤を磁気
的に吸着し、現像領域７を通過した後の現像剤剥離領域
８では現像剤を剥離するような磁極が設けられている。

【００２８】上記供給ロール２は、図４（ａ）に示すよ
うに、表面に複数の円形状の凹部２ａが規則的に形成さ
れたものである。二成分現像剤は供給ロール２の凹部２
ａで掬い取られ、この掬い取られた現像剤のすべてが現
像剤供給領域５で磁石ロール１２の磁力により現像ロー
ル１上に吸着されるようになっている。現像ロール１へ
の現像剤の供給量は、凹部２ａの容積と供給ロール２の
周速によって決まる。

【００２９】このとき磁石ロール１２の磁力が弱いと、
供給ロール２の凹部２ａで掬い取られた現像剤の一部し
か現像ロール１に供給されず、供給不足になる場合があ
るので、磁力はある程度以上に設定する必要がある。ま
た、ハウジング１５内の現像剤が供給ロール２を介さず
に現像ロール１に供給されてしまうと供給過多になって
しまうので、現像剤が直接現像ロール１に吸着しないよ
うに、ハウジング１５内の現像剤の総量と磁石ロール１
２の磁力との関係を適切に設定する必要がある。好まし
くは、ハウジング１５内の現像剤の上面が供給ロール２
の回転軸の中心付近にあり、またスリーブ１１の表面に
おける磁束密度のピーク値は１０ｍＴ〜３０ｍＴ程度で
あることが望ましい。

【００３０】なお、供給ロール２に設けられた凹部２ａ
の形状は、本実施形態では円形であるが、例えば図４
（ｂ）に示すように方形の凹部２２ａを有する供給ロー
ル２２であってもよい。このような凹部の形状は一例で
あり、上記の容量と周速とを最適化すれば、他の形状で
あっても構わない。また、供給ロールを発泡体で形成
し、該発泡体により所定量の現像剤を掬い取ることがで
きる構成としてもよい。

【００３１】また、供給ロール２から現像ロール１へ現
像剤を供給する現像剤供給領域５の上流側には、ハウジ
ング１５内の現像剤が直接現像ロール１に付着しないよ
うに遮蔽板１０が設けられている。この遮蔽板１０によ
り、供給ロール２から供給される現像剤以外の余分な現
像剤が現像ロール１に付着して現像領域７に搬送される
を防止するようになっている。

【００３２】また、現像剤供給領域５の下流側には、現
像ロール１上に供給された現像剤の厚みを均一化する現
像剤均し部材６が設けられている。この現像剤均し部材
６は、マイラなどの弾性体からなり、現像ロール１に当
接するように支持されている。この現像剤均し部材６
は、供給ロール２の凹部２ａのピッチ等に依存する現像
剤厚みの変動を均すものであり、過剰に搬送された現像
剤を掻き落とすものではない。また、強いパッキングを
生じることなく現像剤の厚みの変動を抑えて平均化する
構成であれば、他の形状のものでもよい。例えば、現像
ロール１に圧接され、同速で回転する弾性ロールなどを
用いてもよいし、現像剤をパッキングしない程度に調整
されたブレード状部材を用いてもよい。

【００３３】上記第１のオーガ３及び第２のオーガ４
は、本実施形態では２本配設されているが、１本もしく
は複数本配設される構成でもよい。これらのオーガ３，
４は、回転軸方向に現像剤を搬送するとともに、補給さ
れたトナーや現像に使用された現像剤、現像剤層の形成
に使用されなかった現像剤を互いに撹拌するものであ
る。ここではオーガを撹拌・搬送に使用しているが、ト
ナーの補給時に現像装置内のトナー濃度が均一にでき、
安定して供給ロール２に現像剤を供給できればよく、現
像剤の撹拌部材であるアジテータなどを用いてもよい。
また、同様の理由からこれらの部材の個数も限定されな
い。

【００３４】次に、上記現像装置の動作について説明す
る。ハウジング１５内の現像剤は、供給ロール２の凹部
２ａで掬い取られ、図中の点線で示される矢印のよう
に、現像ロール１との近接部である現像剤供給領域５へ
供給ロール２の回転によって搬送される。現像剤供給領
域５では、現像ロール１内の磁石ロール１２の磁力によ
り、凹部２ａで掬い取られた現像剤のすべてが現像ロー
ル１上に供給吸着される。このとき、供給ロール２は凹
部２ａの容積と周速とを適切に設定することにより、現
像ロール１の周面へ所定量の現像剤が供給されるように
なっている。

【００３５】現像剤供給領域５で現像ロール１上に供給
された現像剤は、弾性体からなる現像剤均し部材６によ
って厚みが均一化され、現像領域７に搬送される。現像
領域７では、現像ロール１と感光体ドラム１０１との間
に現像バイアス電圧が印加され、これらの対向領域に現
像電界が形成されており、現像ロール１上のトナーが感
光体ドラム１０１上の静電潜像に選択的に飛翔し、静電
潜像が可視化される。

【００３６】このような現像の後、現像領域７を通過し
た現像剤は現像剤剥離領域８に搬送され、磁石ロール１
２の磁極により現像ロール１から剥離され、剥離現像剤
回収板９に沿って第２のオーガ４付近に回収される。こ
の現像剤は、第２のオーガ４及び第１のオーガ３によっ
て、新たに補給されたトナーや、現像剤層の形成に使用
されなかった現像剤と混合撹拌され、再び供給ロール２
との対向位置に搬送される。

【００３７】上記現像装置における実際の主要部材の設
定は次のとおりである。現像ロールの外径：１８ｍｍスリーブの回転速度：４００ｍｍ／ｓｅｃスリーブの表面処理：Ｒｚ２０〜２５μｍサンドブラス
ト現像ロールの現像剤供給領域付近における磁束密度のピ
ーク：２５ｍＴキャリアの平均粒径：３５μｍフェライトキャリアトナーの平均粒径：５．５μｍ供給ロールの外径：１４ｍｍ供給ロールの回転速度：４００ｍｍ／ｓｅｃ凹部の総容量：３ｃｍ³

【００３８】また、上記トナーとキャリアとを混合した
二成分現像剤は、トナー濃度を５．０ｗｔ％として使用
し、また現像装置内の現像剤総量は２５０ｇであった。
また、供給ロールで現像剤の供給量を設定することによ
り、現像領域付近での現像剤の搬送量は３００〜４００
ｇ／ｍ² であった。

【００３９】また、この現像装置においては、ハウジン
グ内の現像剤の体積が変動してしまうと、供給過多又は
供給不足が生じ、現像領域付近での現像剤の搬送量が変
動してしまうので、トナー濃度センサ（図示せず）を設
け、これに基づきトナーの補給等を行うことにより、ト
ナー濃度の変化に起因した現像剤体積の変化を抑制して
いる。

【００４０】次に、上記現像装置の現像剤劣化に対する
効果を確認するために、現像装置のみを３０分間駆動さ
せ、その前後における画像形成時の転写率を調査した。
この場合、より強いストレスがかかるほど、トナーへの
外添剤の埋まり込みや、はがれが起こり、転写率の低下
につながる。この実験では、上記現像装置を搭載した画
像形成装置として図２に示すものを使用した。

【００４１】この実験の結果は次のとおりである。駆動前の現像剤を使用したときの転写率：一次転写９２％、二次転写９３％（Total ８５．６％）３０分駆動後の現像剤を使用したときの転写率：一次転写８７％、二次転写９１％（Total ７９．２％）以上により、３０分駆動後の現像剤を使用したときの転
写率の低下は６．４％であった。

【００４２】これと比較するために、現像ロール上で現
像剤の層厚を規制するために通常のトリマブレードを使
用して、同様の調査を行った。このときのトリマブレー
ドと現像ロールとの間隙は約０．７ｍｍであった。

【００４３】この実験の結果は次のとおりである。駆動前の現像剤を使用したときの転写率：一次転写９２％、二次転写９３％（Total ８５．６％）３０分駆動後の現像剤を使用したときの転写率：一次転写８１％、二次転写８３％（Total ６７．２％）以上により、３０分駆動後の現像剤を使用したときの転
写率の低下は１８．４％であり、本実施形態と比較して
転写率が悪化することが確認された。

【００４４】また、電子顕微鏡を用いて、トナー表面を
観察した。本実施形態の現像装置で駆動したトナーは外
添剤付着量が駆動前の現像剤に比べて２／３から半分程
度であった。これに対してトリマブレードを使用した現
像装置では、トナーの外添剤付着量がさらに少なく半分
以下となっており、さらにトナーの凸部にはほとんど外
添剤の付着がみられなかった。

【００４５】図５は、請求項１、請求項２又は請求項５
に記載の発明の一実施形態である現像装置を示す概略構
成図である。この現像装置は、図３に示す現像装置とほ
ぼ同様に、現像ロール４１、供給ロール４２、第１のオ
ーガ４３、第２のオーガ４４、現像剤均し部材４６、剥
離現像剤回収板５０、電源５６等を備えているが、供給
ロール４２の構成が異なる。この供給ロール４２は、図
６に示すように、回転軸と垂直な方向の羽根状部材４２
ａを周方向に複数備えており、この羽根状部材４２ａに
よって現像剤が掬い取られ、この現像剤が磁石ロール５
２の磁力により現像ロール４１の周面に供給されるよう
になっている。なお、この現像装置の他の構成は図３に
示す現像装置と同じである。

【００４６】このような現像装置では、ハウジング５５
内の現像剤は供給ロール４２の羽根状部材４２ａで掬い
取られ、図中の点線に示される矢印のように、現像ロー
ル４１との近接部である現像剤供給領域４５へ供給ロー
ル４２の回転によって搬送される。現像剤供給領域４５
では、現像ロール４１内の磁石ロール５２の磁力によ
り、羽根状部材４２ａで掬い取られた現像剤のすべてが
現像ロール４１上に吸着される。

【００４７】現像ロール４１上に供給された所定量の現
像剤は、現像剤均し部材４６によって厚みが均一化さ
れ、現像領域４７に搬送される。現像後に、現像領域４
７を通過した現像剤はスリーブ５１の周回移動により現
像剤剥離領域４８に搬送され、現像ロール４１から磁気
的に剥離され、剥離現像剤回収板４９に沿って第２のオ
ーガ４４付近に回収される。

【００４８】上記現像装置における実際の主要部材の設
定は次のとおりである。現像ロールの外径：１８ｍｍスリーブの回転速度：４００ｍｍ／ｓｅｃスリーブの表面処理：Ｒｚ２０〜２５μｍサンドブラス
ト現像ロールの現像剤供給領域付近における磁束密度のピ
ーク：２５ｍＴキャリアの平均粒径：３５μｍフェライトキャリアトナーの平均粒径：５．５μｍ供給ロールの外径：１４ｍｍ供給ロールの回転速度：４００ｍｍ／ｓｅｃ凹部の総容量：３ｃｍ³

【００４９】また、二成分現像剤は、トナー濃度を５．
０ｗｔ％として使用し、また現像装置内の現像剤総量は
２５０ｇであった。また、供給ロールで現像剤の供給量
を設定することにより、現像領域付近での現像剤搬送量
は３００〜４００ｇ／ｍ² であった。

【００５０】次に、上記現像装置の現像剤劣化に対する
効果を確認するために、現像装置のみを３０分間駆動さ
せ、その前後における画像形成時の転写率を調査した。
この場合、より強いストレスがかかるほど、トナーへの
外添剤の埋まり込みや、はがれが起こり、転写率の低下
につながる。この実験では、上記現像装置を搭載した画
像形成装置として図２に示すものを使用した。

【００５１】この実験の結果は次のとおりである。駆動前の現像剤を使用したときの転写率：一次転写９２％、二次転写９３％（Total ８５．６％）３０分駆動後の現像剤を使用したときの転写率：一次転写８７％、二次転写９２％（Total ８０．０％）以上により、３０分駆動後の現像剤を使用したときの転
写率の低下は５．６％であった。

【００５２】また、電子顕微鏡を用いて、トナー表面を
観察したところ、本実施形態の現像装置で駆動したトナ
ーは、外添剤の付着量が駆動前の現像剤に比べて２／３
から半分程度であった。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本願発明に係る現
像装置では、現像剤担持体上もしくはその周辺での現像
剤のパッキングが減少し、トナーにかかるストレスが減
少するため、トナーの破断、外添剤の脱離やトナーへの
埋まり込み等がなくなり、転写効率の低下を改善するこ
とができる。さらに、トナーの形状や帯電に起因した、
かぶり、現像不良、転写不良などの画像欠陥も改善でき
る。また、従来のトリマブレードなどのように現像剤担
持体に近接して配置される層厚規制部材が必要なくなる
ため、層厚規制部材と現像剤担持体との設置変動や層厚
規制部材そのものの歪み等により現像剤の搬送量が変動
するのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の一実施形態である現像装置が用いら
れる画像形成装置の一例を示す概略構成図である。

【図２】本願発明の一実施形態である現像装置が用いら
れるカラー画像形成装置の一例を示す概略構成図であ
る。

【図３】本願発明の一実施形態である現像装置を示す概
略構成図である。

【図４】図１に示す現像装置で用いられる供給ロールの
例を示す図である。

【図５】本願発明の他の実施形態である現像装置を示す
概略構成図である。

【図６】図２に示す現像装置で用いられる供給ロールの
例を示す図である。

【符号の説明】

１、４１現像ロール２、４２供給ロール３、４３第１のオーガ４、４４第２のオーガ５、４５現像剤供給領域６、４６現像剤均し部材７、４７現像領域８、４８現像剤剥離領域９、４９剥離現像剤回収板１１、５１スリーブ１２、５２磁石ロール１５、５５ハウジング１６、５６電源１０１、１２１感光体ドラム１０２、１２２帯電装置１０３、１２３像書き込み装置１０４、１２４現像装置１０５、１２５転写前帯電器１０６転写装置１０７、１２７クリーニング装置１０８、１２８除電ランプ１２６一次転写装置１２９中間転写体１３０二次転写装置１３２クリーニング装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鴇田好美神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内Ｆターム(参考） 2H077 AB02 AB18 AC02 AC04 AD06 EA03 GA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に静電電位の差による潜像が形成
される像担持体と対向するように設けられ、周面が周回
可能に支持された現像剤担持体と、該現像剤担持体と前記像担持体との間に現像バイアス電
圧を印加する電源とを備え、前記現像剤担持体の周面に現像剤を担持しながら搬送
し、前記像担持体と前記現像剤担持体との対向位置に形
成された電界内でトナーを前記像担持体に転移させて可
視化する現像装置において、前記現像剤担持体の周面に現像剤を供給する供給部材を
備え、該供給部材は、周回移動する周面が、ほぼ均等な現像剤
量を担持する周面構造を有するものであり、前記現像剤担持体は、前記供給部材からほぼ均等に供給
された現像剤の全量を、前記像担持体と対向する現像領
域に搬送するものであることを特徴とする現像装置。
【請求項２】前記供給部材は、前記現像剤担持体と
非接触に支持されており、前記現像剤担持体と対向する位置で、該供給部材上の現
像剤は、磁気的吸引力によって前記現像剤担持体に転移
するように設定されてい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】前記供給部材は、表面に配列された複
数の凹部を有し、該凹部で前記現像剤が掬われ、この掬われた現像剤のほ
ぼ全量が前記現像剤担持体の周面に供給されるものであ
ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像
装置。
【請求項４】前記供給部材の少なくとも表面が、発
泡体からなることを特徴とする請求項３に記載の現像装
置。
【請求項５】前記供給部材は、回転軸に対して垂直
方向又は所定の角度を有する方向の羽根状部材を周方向
に複数有し、該羽根状部材で前記現像剤が掬われ、この掬われた現像
剤のほぼ全量が前記現像剤担持体の周面に供給されるも
のであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載
の現像装置。