JP2912793B2 - 現像装置並びに現像方法並びに画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置や静電記
録装置において静電潜像を可視化する現像装置並びに現
像方法並びに該現像装置を備えた画像形成装置に係り、
特に一成分現像剤を用いて高品位の画像を得ることがで
きる現像装置並びに現像方法並びに画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、一成分現像方式の現像装置は、キ
ャリアとの混合、攪拌およびトナー濃度の制御が不要で
あるため、小型、低コストが図れるだけでなく、現像剤
の交換作業がいらなくなるので、メンテナンスフリーを
要求されるプリンタにおいて、年々その使われる比率が
高まってきている。

【０００３】従来、一成分現像剤を用いた現像装置とし
ては、現像ローラに接触しその現像ローラと同一方向に
回転するトナー供給ローラによってホッパー内に貯留さ
れているトナーを現像ローラに搬送し、次いで現像ロー
ラに均一な圧力で線接触しているトナー薄層形成部材に
よって、現像ローラ上にトナー薄層を形成する。そし
て、トナー薄層を、像担持体に接触させることによって
前記像担持体上に形成された静電潜像を可視化する接触
一成分現像方式の現像装置が知られている。

【０００４】また、非磁性トナーの場合は、磁力を使え
ないために、ブレード等のトナー薄層形成部材を現像ロ
ールに接触させて、トナーの持つ電荷（鏡像力）や摩擦
帯電によるクーロン力を利用し、トナーの供給と搬送を
行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、接触一成分現
像方式では、現像ローラにトナー薄層形成部材を接触さ
せ、トナーを摺擦することで層規制と電荷付与を行って
いるので、トナーへの機械的ストレスが大きい。

【０００６】その結果、経時的に破砕や凝集によるトナ
ー粒径変化が起こり易く、トナー残量が少なくなるライ
フ画像では、粒度分布が広がり、粗大側および微小側の
粒子が増えるために画像が劣化することが知られてい
る。とりわけドットパターンの多いハーフトーン画像に
おいては、ドット形状のバラツキやちりの増加により、
綺麗な中間階調が得られなくなるという欠点を有してい
る。

【０００７】また、接触一成分現像装置においては、ト
ナー供給ローラを現像ローラに接触させ、ローラ間に電
位差を生じさせてトナーの安定供給を行っている。とこ
ろが、画像部（ベタ黒部）では、トナー供給ローラから
現像ローラを経てトナー層が転移するので、その部分に
新しいトナーの供給が行われるが、非画像部（白印字
部）では、現像ローラ上およびトナー供給ローラ表面上
のトナー層が転移しないので、現像ローラと摺擦した際
に一部掻き落とされてはいるものの、トナーの入れ替わ
りが効率的に行われない。

【０００８】そのため、トナー粒子の帯電の立上がり特
性に差が生じ、比較的面積の大きな画像部（ベタ黒部）
があるパターンの直後のハーフトーン画像に、前画像の
履歴、一般に現像メモリ（残像）と呼ばれる濃度差が現
れてしまうというといった問題がある。

【０００９】本発明は、上記の問題点に鑑みなされたも
ので、トナー薄層形成手段を有する接触一成分現像方式
のものにおいて、ライフ時におけるハーフトーン画像劣
化と、トナー供給ローラに起因する現像メモリを解消す
ることが出来る現像装置並びに現像方法並びに画像形成
装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するための現像装置として、現像剤を収容する現像剤収
容部を内部に有する装置本体と、この装置本体内かつ像
担持体に近接するように配置され現像剤を被現像部に供
給する回転駆動可能な現像剤保持手段と、この現像剤保
持手段に接触しつつ回転することにより現像剤を現像剤
保持手段に供給する現像剤供給手段と、現像剤保持手段
の表面に接触する状態に設けられ現像剤保持手段の表面
に現像剤薄層を形成する現像剤薄層形成手段と、装置本
体内の現像剤収容部と現像剤供給手段の配設位置との間
を隔別する状態で現像剤収容部の底部から上方へ延出
し、その上端部が現像剤供給手段の最上端及び現像剤保
持手段と現像剤薄層形成手段との当接位置よりも高くな
るように形成し、その上端部を越えて現像剤が現像剤供
給手段へ供給されるようにした隔壁手段とを具備してな
る構成とし、さらに隔壁手段は現像剤供給手段に接触す
る状態に設けた構成としたものである。

【００１１】上記課題を解決するための現像方法とし
て、回転可能な現像ローラにトナー供給ローラを介して
トナーを供給するとともにトナー薄層形成ブレードによ
って現像ローラの表面にトナー薄層を形成し、かつトナ
ー薄層を像担持体に近接することによって像担持体上に
形成された静電潜像を可視化する現像方法において、ト
ナー供給ローラを、トナーを収容するトナー収容部とト
ナー供給ローラの配設位置との間を隔別する状態でトナ
ー収容部の底部から上方へ延出し、その上端部がトナー
供給ローラの最上端及び現像ローラとトナー薄層形成ブ
レードとの当接位置よりも高くなるように形成し、その
上端部を越えてトナーがトナー供給ローラへ供給される
ようにした隔壁部材に接触させた状態で回転させること
で現像ローラにトナーを供給しつつ現像するようにした
ものである。

【００１２】上記課題を解決するための画像形成装置と
して、像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段
と、この静電潜像形成手段により像担持体上に形成され
た静電潜像に一成分系現像剤を供給することにより静電
潜像を可視化する現像手段と、像担持体に形成された現
像剤像を被転写材に静電的に転写させる転写手段とを具
備してなる画像形成装置であって、現像手段が、現像剤
を収容する現像剤収容部を内部に有する装置本体と、こ
の装置本体内かつ像担持体に近接するように配置され現
像剤を被現像部に供給する回転駆動可能な現像剤保持手
段と、この現像剤保持手段に接触しつつ回転することに
より現像剤を現像剤保持手段に供給する現像剤供給手段
と、現像剤保持手段の表面に接触する状態に設けられ現
像剤保持手段の表面に現像剤薄層を形成する現像剤薄層
形成手段と、装置本体内の現像剤収容部と現像剤供給手
段の配設位置との間を隔別する状態で現像剤収容部の底
部から上方へ延出し、その上端部が現像剤供給手段の最
上端及び現像剤保持手段と現像剤薄層形成手段との当接
位置よりも高くなるように形成し、その上端部を越えて
現像剤が現像剤供給手段へ供給されるようにした隔壁手
段とを具備してなる構成としたものである。

【００１３】

【作用】本発明の現像装置並びに現像方法並びに画像形
成装置にあっては、現像剤収容部としてのトナー収容部
と現像剤供給手段としてのトナー供給ローラの配設位置
との間を隔別する状態でトナー収容部の底部から上方へ
延出し、その上端部がトナー供給ローラの最上端及び現
像剤保持手段としての現像ローラと現像剤薄層形成手段
としてのトナー薄層形成ブレードの当接位置よりも高く
なるように形成し、その上端部を越えてトナーがトナー
供給ローラへ供給されるようにした隔壁部材を設け、さ
らにこの隔壁部材をトナー供給ローラに接触させるよう
にしたから、トナー薄層形成ブレードで剥離された余剰
のトナーが隔壁部材で仕切られたトナー供給ローラの上
部の領域に止められるため、トナー収容部側に拡散する
ことを防止でき、しかも余剰の現像剤の上部から新しい
トナーが供給されるので、トナー供給ローラには下方に
向けて適当な圧力が働き、トナー供給ローラには余剰の
トナーを含めて一定量のトナーが常時供給貯蔵されるこ
とから、トナー供給ローラに常に適量の現像剤を付着さ
せることができ、またトナー供給ローラの表面近傍のト
ナー層を剥離攪乱させることができる。これにより、ラ
イフ時の画像劣化を防止できると同時に、現像メモリ
（履歴）を消失させる効果があり、ドット再現の乱れや
ちりなどの少ない、きれいなハーフトーン画像を提供す
ることが可能となる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図７を
参照して説明する。

【００１５】図１は、画像形成装置１の構成を示す。

【００１６】図１において、画像形成装置本体２の略中
央部には、周面長さが記録すべき像の長さよりも小さく
なるような径の像担持体としての感光体ドラム３が矢印
Ａ方向に回転自在に設けられている。この感光体ドラム
３は、有機感光体（ＯＰＣ）系の光導電材料から形成さ
れている。

【００１７】また、感光体ドラム３の周囲には、その回
転方向に沿って順次、後述する作用をなす除電手段とし
ての除電ランプ４、現像剤除去手段としてのクリーナ
５、帯電手段としてのスコロトロン帯電器６、静電潜像
形成手段としてのレーザ装置７、現像手段としての現像
装置８、および転写手段としての転写ローラ９が配設さ
れている。そして、感光体ドラム３の周面に現像剤像と
してのトナー像ＴＩを形成する画像形成手段１０を構成
している。

【００１８】また、感光体ドラム３、除電ランプ４、ク
リーナ５、帯電器６、現像装置８等は一体に組み込まれ
てユニット化され、装置本体２内より着脱可能なプロセ
スユニット１を構成している。

【００１９】また、装置本体２内には、装置本体２の一
側に装着された給紙カセット１１から取出された被転写
材としての用紙Ｐを、前記画像形成手段１０の前記感光
体ドラム３と前記転写ローラ９との間の画像転写部１２
を経て装置本体２の他側に配置された排紙トレイ１３に
導く用紙搬送路１４が形成されている。

【００２０】また、用紙搬送路１４の前記画像転写部１
２の上流側には、給紙ローラ１５を介して給紙カセット
１１から取出された用紙Ｐの先端整位を行った後、タイ
ミングをとって画像転写部１２に送り込むアライニング
ローラ対１６が配置されている。また、前記画像転写部
１２の下流側には、用紙Ｐに転写されたトナー像ＴＩを
定着する定着装置１７および定着された用紙Ｐを排紙ト
レイ１３に排出する排紙ローラ対１８が設けられてい
る。

【００２１】また、定着装置１７と排紙ローラ対１８と
の間には、定着装置１７で定着された用紙Ｐを必要に応
じて反転搬送路１９に導くゲート２０が設けられてい
る。

【００２２】反転搬送路１９に導かれた用紙Ｐは排紙ロ
ーラ対２１を介して装置本体２の上面側に形成された凹
所からなる排紙部２２に画像形成面を下にした状態で排
紙されるようになっている。

【００２３】つぎに、このように構成された画像形成装
置１の画像形成動作について説明する。

【００２４】感光体ドラム３を矢印Ａ方向に回転させ、
感光体ドラム３の周面をスコロトロン帯電器６によりー
５００ｖに略均一に帯電する。続いて、この負の帯電領
域にレーザ装置７から記録すべき画像情報に応じてレー
ザビームＬＢが照射されてこの露光部分の表面電位が約
−５０ｖとなって、感光体ドラム３の表面に静電潜像が
形成される。ついで、この静電潜像は感光体ドラム３の
回転に伴って現像装置８と対面する。

【００２５】一方、現像装置８においては、摩擦帯電性
のいわゆる非磁性の一成分系現像剤としてのトナーＴの
層が形成された現像ローラ３３が感光体ドラム３に対し
てウイズ方向（矢印Ｂ方向）に回転している。現像ロー
ラ３３は感光体ドラム３の約１〜３倍程度の速度、すな
わち、この実施例においては、感光体ドラム３の周速７
０mm/secに対して現像ローラ３３は、周速１４０mm/sec
で回転している。なお、現像ローラ３３と、感光体ドラ
ム３は接触幅（現像ニップ）は約１mm〜５mmで接触して
いる。

【００２６】また、現像ローラ３３の金属シャフト３３
Ａには、後述するように感光体ドラム３の表面電位（Ｖ
₀ ）である−５００ｖ（Ｖ_H ）〜５０ｖ（Ｖ_L ）に対し
て、現像バイアス電位（Ｖ_D ）−２００ｖが給電されて
いる。

【００２７】なお、トナー供給ローラ３４の金属シャフ
ト３４Ａには、トナー供給バイアス電位（Ｖ_M ）である
−２００〜−４００ｖが給電されている。

【００２８】そして、静電潜像を担持した感光体ドラム
３と現像ローラ３３と接触すると、感光体ドラム３と現
像ローラ３３との間の約１５０ｖの電位差により、現像
ローラ３３上に付着しているトナーＴは、感光体ドラム
３表面のレーザ照射部分に付着し反転現像される。この
結果、感光体ドラム３表面の静電潜像がトナー像ＴＩと
なって可視化される。

【００２９】トナーＴは、平均粒径６〜１４μm 程度の
ものが用いられ、トナー薄層形成ブレード３５および現
像ローラ３３との摩擦により、約ー２〜ー２０μc ／ｇ
程度に帯電されている。本実施例では、負帯電性の有機
感光体からなる感光体ドラム３を用いた反転現像である
ため、トナーＴの帯電は負帯電である。

【００３０】現像後のトナー像ＴＩは、次に転写ローラ
９と対面する転写領域に搬送される。

【００３１】一方、転写領域には、給紙ローラ１５の回
転により給紙カセット１１から用紙Ｐが取出され、アラ
イニングローラ対１６を介して感光体ドラム３の回転に
同期して送られてくる。

【００３２】ここに搬送されてきた用紙Ｐは、図示して
いない転写バイアス電源から＋５００〜２０００ｖの電
圧が印加されている転写ローラ９により、その裏面がプ
ラスの極性に帯電される。したがって、感光体ドラム５
の表面上のトナー像ＴＩは静電気的に用紙Ｐに引寄せら
れて転写される。

【００３３】また、転写後の用紙Ｐは定着装置１７に送
られ、ここでトナーＴが熱および圧力で用紙Ｐに溶融定
着された後、排出される。

【００３４】一方、用紙Ｐ上に転移することなく感光体
ドラム３上に残留したトナーは、クリーナ５によりトナ
ー収容部に回収される。

【００３５】また、感光体ドラム３上に残存する静電潜
像は、除電ランプ４により消去され、再び帯電工程に戻
り、同様のプリントサイクルが繰り返される。すなわ
ち、感光体ドラム３を重複回転させ重複使用すること
で、一枚の記録画像が得られる。

【００３６】つぎに、前記本発明の現像装置８の構成に
付いて図２ないし図５を参照して詳述する。

【００３７】この現像装置８は、導電性と弾性を有する
現像ローラ３３を具備し、この現像ローラ３３の表面に
非磁性トナーＴの薄層を形成し、これを感光体ドラム３
の表面に接触させることにより現像を行うもので、現像
剤キャリア、マグネットローラ、トナー濃度コントロー
ル装置などが不要であり、小型化、低価格化が可能な現
像装置である。

【００３８】図２は現像装置８の断面図である。

【００３９】現像装置８は、内部が現像剤収納部として
のトナー収容部３０となるトナーホッパ３１が一体成形
された現像装置本体３２を有する。

【００４０】現像装置本体３２は、感光体ドラム３に対
向する部分が開口した状態となっており、その開口部の
近傍には、感光体ドラム３に対して弾性的にかつ、変形
によりニップ幅をもって接触して感光体ドラム３の回転
方向に対してウイズ方向（矢印Ｂ方向）となる状態で回
転する現像剤保持手段としての現像ローラ３３が設けら
れている。

【００４１】この現像ローラ３３の後側でトナー収容部
３０の底部に当たる部分には、現像ローラ３３に非磁性
の一成分系現像剤であるトナーＴを供給する現像剤供給
手段としてのトナー供給ローラ３４が設けられている。

【００４２】現像装置本体３２内には、現像ローラ３３
の上方に位置して、現像ローラ３３によるトナー搬送量
を規制し、現像ローラ３３の表面に前記トナーＴの薄層
を形成する現像剤薄層形成手段としてのトナー薄層形成
ブレード３５が設けられている。

【００４３】さらに、現像ローラ３３に対しその回転方
向に対して被現像部位置よりも下流側の位置で接触する
リカバリーブレード３７が設けられている。

【００４４】また、前記トナー収容部３０内には、矢印
Ｄ方向に回転する攪拌手段としてのミキサー３８が設け
られ、トナーＴを攪拌しつつ現像部５０のトナー供給ロ
ーラ３４の上部に示す領域５０Ａに送られる。なお、こ
の領域５０Ａにおいて、トナー供給ローラ３４の方向
（鉛直下方に）適当な圧力が働くことが、トナー供給上
必要である。

【００４５】また、装置本体３２内には、トナー収容部
３０とトナー供給ローラ３４の配設位置との間を隔別す
る状態かつ前記トナー供給ローラ３４に接触する状態に
隔壁手段としての隔壁部材１００が一体的に形成されて
いる。

【００４６】換言すれば、トナー供給ローラ３４は、領
域５０Ａより回転方向Ｃ上流において、現像容器４の底
部に一端を固定した隔壁部材１００の一部と接触させて
いる。

【００４７】隔壁部材１００は、前記領域５０Ａを囲む
ようにして、トナー供給ローラ３３の上端よりも高い位
置まで伸びている。また、隔壁部材１００の上端は現像
ローラ３３とトナー薄層形成ブレード３５の当接位置よ
りも若干高くなっている。

【００４８】また、隔壁部材１００は、例えばポリカボ
ネート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリエチレンテ
レフタレート（商品名 マイラー）等のトナーホッパ３
１と同一の合成樹脂材料で一体成形されている。

【００４９】しかして、トナーホッパ３１内の非磁性ト
ナーＴは、矢印Ｄ方向に回転するミキサー３８により攪
拌されつつトナー供給ローラ３４の上方の領域５０Ａに
送られる。この領域５０Ａにおいて、トナー供給ローラ
３４の方向に（鉛直下方に）適当な圧力が働くことが、
トナー供給上必要である。トナー供給ローラ３４は、現
像ローラ３３と接触しており、接触部では、現像ローラ
３３とは擦り合うアゲインスト方向（矢印Ｃ方向）に回
転し、領域５０Ａ内のトナーＴは、現像ローラ３３に供
給される。

【００５０】トナー供給ローラ３４により、現像ローラ
３３上に供給されたトナーＴは、現像ローラ３３と摩擦
帯電し、静電気的な力および物理的な力により、トナー
薄層形成ブレード３５の配設位置へと搬送されて行く。

【００５１】現像ローラ３３上のトナーＴは、トナー薄
層形成ブレード３５により、通過量を規制されつつ、摩
擦帯電により電荷が付与される。トナー薄層形成ブレー
ド３５を通過した後のトナーＴは、十分に帯電されてお
り、かつ均一に層形成された状態で感光体ドラム３側に
搬送され、感光体ドラム３の静電潜像を現像する。

【００５２】そして、静電潜像の現像に供しなかった現
像残りトナーＴ′は、リカバリ−ブレ−ド３７を通り抜
け現像装置本体３２内に戻る構成となっている。

【００５３】なお、トナー供給ローラ３４は、トナー供
給を行う作用の他に、現像されずに現像ローラ３３上に
残存しているトナーＴの一部を掻き落す機能も兼ねてい
る。

【００５４】また、前記現像ローラ３３は、感光体ドラ
ム３に接触する接触現像であるため、現像ローラ３３に
第一に要求される特性は“導電性と弾性を有する”とい
うことであり、そのため、図２および図３に示す如く、
支持体としての金属シャフト３３Ａの周囲に、導電性を
有する弾性体層３３Ｂと、表面平滑性を満足し得るよう
に塗布した表面導電層３３Ｃとを順次形成し全体として
弾力性のあるローラを構成している。

【００５５】また、前記弾性体層３３Ｂに、ゴム硬度３
０度、伸び４２５％程度、抵抗値５×１０³ Ωcm程度の
シリコンゴムを使用し、表面導電層３３Ｃは、導電性ポ
リウレタン塗料（日本ミラクトラン株式会社製 スパレ
ックス）抵抗値５×１０³ Ωcm程度、伸び３５３％程度
のものを使用し、約４０μｍの表面層とした。その結
果、形成された現像ローラ３３のゴム硬度は、約４０
度、シャフト３３Ａと表面導電層３３Ｃとの間の抵抗は
約１００ＫΩ、表面粗さ３μｍ程度となった。

【００５６】さらに、上記現像ローラ３３の金属シャフ
ト３３Ａには、図２に示すように、１００ｋ〜５０ＭΩ
の保護抵抗６０を介して電圧印加手段として直流電源３
６が接続されており、感光体ドラム３の表面電位
（Ｖ₀ ）；−５００ｖ（Ｖ_H ）〜５０ｖ（Ｖ_L ）に対し
て、現像バイアス電位（Ｖ_D ）−２００ｖを印加するよ
うになっている。

【００５７】また、リカバリーブレード３７は、リン青
銅の薄板バネ製で端部を現像装置本体３２のフレームに
固定し、他端はフリーにした構造をとることにより、現
像剤保持部材としての現像ローラ３３の全長に亘り押圧
している。押圧力は約３ｇ／cm² である。

【００５８】また、トナー供給ローラ３４は、前述の如
く現像ローラ３３へのトナーＴの供給と、現像後の現像
ローラ３３上のトナーＴの掻き取りという２つの役割を
有しており、このため、上記トナー供給ローラ３４は、
金属シャフト３４Ａの外周に導電性を有する軟質発泡ポ
リウレタンフォーム［商品名：エバーライト、ブリヂス
トン（株）社製］層３４Ｂを設けた構成となっている。
また、現像ローラ３３に対する接触幅は約１〜５ｍｍ、
接触深さは０．２〜１．０ｍｍ程度に設定してあり、現
像ローラ３３の回転方向に対してアゲインスト方向（矢
印Ｃ方向）に周速２００mm/secで回転するようになって
いる。

【００５９】そして、トナーＴの搬送供給と、ホッパ３
内底部のトナーＴの凝集防止の役割を果たしている。

【００６０】さらに、トナー供給ローラ３４の金属シャ
フト３４Ａには、図２に示すように電圧印加手段として
のトナー供給バイアス電源（可変）３９により、トナー
供給バイアス電位（Ｖ_M ）−２００ｖ〜−４００ｖが印
加されるようになっており、良好なトナーＴの移動性が
得られるようになっている。

【００６１】また、トナー薄層形成ブレード３５は、図
２に示すように、第１のブレードホルダ４０、スペーサ
４１及び第２のブレードホルダ４２により保持されてい
る。

【００６２】第１のブレードホルダ４０は、軸４３を介
して回動自在に支持されているとともに加圧用の複数の
圧縮スプリング４４により所定方向に回動するように常
時付勢された状態となっている。

【００６３】上記圧縮スプリング４４のバネ定数は、ト
ナー薄層形成ブレード３５の薄板バネ材のバネ定数より
小さいため、トナー薄層形成ブレード３５の当接部が磨
耗しても、ほとんど加圧力の変化がなく、長期間安定し
た層形成能力を維持することができる。

【００６４】なお、実施例では、トナー薄層形成ブレー
ド３５の現像ローラ３３に対する押圧力は約８０ｇ／cm
² である。

【００６５】また、トナー薄層形成ブレード３５の背面
には、モルトプレン等で出来た発泡材４５が貼着されて
おり、この発泡材４５が第１のブレードホルダ４０に取
付けられたバッフル板４６に当接するようになってい
る。これにより、トナー薄層形成ブレード３５の振動を
押さえ、良好なトナーＴの層形成ができるようになって
いる。

【００６６】トナー薄層形成ブレード３５は、図４に示
すように、リン青銅等からなる薄板バネ材３５Ａの先端
部に、シリコンゴム弾性体からなる突起部であるチップ
３５Ｂを、長手方向に少なくとも画像形成幅より大きい
領域に設け、その両端部にウレタンフォームからなるシ
ール材３５Ｃを貼ってある。前記シール材３５Ｃは、チ
ップ３５Ｂの高さよりも厚くしてあり、トナーＴの両端
方向への移動を確実にシールしている。

【００６７】チップ３５Ｂは、図５に詳図するように、
現像ローラ３３に対する側の断面の表面形状が半円形を
有した第１の突起部５５と、その表面に配置された微小
な第２の突起部５６からなる。このチップ３５Ｂが、現
像ローラ３３に所定の加重で押圧されるようになってい
る。そして、ここを通過するトナーＴは、感光体ドラム
３と同極性の負の摩擦帯電を帯びて１層〜３層程度のト
ナーＴの層を形成する。

【００６８】また、上記微小な第２の突起部５６を設け
ることにより、現像ローラ３３の当接部において上記第
２の突起部５６に荷重が集中し、第１の突起部５５が変
形を受け易くなるので、トナー層形成不良による濃度ム
ラ等の画像不良をなくすことができる。

【００６９】なお、本実施例においては、負帯電性の有
機感光体ドラム３を用いた反転現像であるため、トナー
Ｔとして負帯電トナーを用い、ブレード３５として負帯
電させ易い材質を使用している。

【００７０】次ぎに、トナー収容部３０とトナー供給ロ
ーラ３４の配設位置との間を隔別する状態かつトナー供
給ローラ３４に接触する状態に設けられた隔壁部材１０
０を設けた本発明の現像装置（隔壁接触タイプ）８と、
いずれも図示しないが、隔壁部材１００を有しない従来
の現像装置（隔壁なしタイプ）、および隔壁部材１００
をトナー供給ローラ３４に対して非接触状態で設けた従
来改良型の現像装置（隔壁非接触タイプ）を、それぞれ
図１に示す画像形成装置１に組込みテストを行ったとこ
ろ、次のような結果が得られた。

【００７１】まず、隔壁なしタイプの現像装置を画像形
成装置１に搭載して、５０００枚間欠プリント（Ａ４，
５％印字）を行ったところ、トナー残量が少なくなるに
従い、トナー粒度分布が広がり、ハーフトーン画像の荒
れ（ドット形状のバラツキやちりの増加）が顕著となっ
た。

【００７２】この欠点を補うために種々の対策を施し、
同様のランニングテストを行ったところ、従来改良型の
隔壁非接触タイプ、すなわち、領域５０Ａを含む現像部
５０とトナー収容部３０との間に、少なくともトナー供
給ローラ３４の最上端および現像ローラ３３とトナー薄
層形成ブレード３５との当接部よりも高い隔壁を設け、
トナー薄層形成ブレード３５で剥離された余剰のトナー
Ｔがトナー収容部３０側に拡散しないよう現像部５０に
止め、かつ現像部５０には一定量のトナーＴが常時供給
貯蔵されるような構造にするのが効果的であることがわ
かった。

【００７３】すなわち、トナー薄層形成ブレード３５を
通過したトナーＴは、優先的に現像に寄与する（消費す
る）ことになるので、ライフ時においてもストレスを受
けていないトナーＴの供給が実現できるためである。

【００７４】一方、前述の現像メモリ（残像）は、現像
部５０とトナー収容部３０に隔壁を設けただけでは、そ
の発生原理より解決には至らない。

【００７５】現像メモリを消滅させるには、トナー薄層
形成ブレード３５を通過し、感光体ドラム３との接触部
を経て、再び現像装置本体３２に戻ってきた現像ローラ
３３の表面のトナー層を、トナー供給ローラ３４により
剥離または攪乱する方法が有効であることが知られてい
る。

【００７６】そこで、図２に示すように、現像装置本体
３２の内壁の一部を突設させて、前述した高さの隔壁部
材１００を形成するとともに、この隔壁部材１００をト
ナー供給ローラ３４に当接させ、トナー供給ローラ３４
表面のトナー層を積極的に剥離して、常に現像ローラ３
３側にトナーＴを安定供給できるようにする一方、現像
ローラ３３の表面のトナー層をトナー供給ローラ３４に
より確実に剥離または攪乱させるようにした隔壁接触タ
イプの現像装置８を試作した。

【００７７】図６は、従来の隔壁なしタイプの現像装置
と、従来装置を改良した隔壁非接触タイプの現像装置
と、本実施例の隔壁接触タイプの現像装置８（図２参
照）を使用した場合の、トナー残量に対する体積５０％
平均粒径の変化を示したものである。

【００７８】これらの結果から、従来の隔壁なしタイプ
の現像装置は、トナー残量が少なくなるに従い、トナー
粒度分布が広がり、従来装置を改良した隔壁非接触タイ
プの現像装置、および、本実施例の隔壁接触タイプの現
像装置８に比べ、その差は顕著である。

【００７９】また、図７は従来の隔壁なしタイプの現像
装置、図８は従来装置を改良した隔壁非接触タイプの現
像装置、図９は本実施例の隔壁接触タイプの現像装置８
で、それぞれ５０００枚プリントした後、ハーフトーン
画像（網点ドットパターン）をプリントし、画像解析装
置（ＴＯＳＰＩＸ−ＩＩ）にて画像処理した後の拡大写
真である。

【００８０】また、表１、図１０は、ハーフトーン画像
中の任意の１０点を選んで測定、解析した結果である。

【００８１】

【表１】 これらの結果から、隔壁を有する従来改良型の隔壁非接
触タイプ現像装置、および本実施例の隔壁接触タイプの
現像装置８は、ハーフトーン画像の荒れ（ドット形状の
バラツキやちりの増加）が無く、ライフ時の画像劣化防
止に大きな効果があることがわかる。

【００８２】現像メモリ（履歴）は、それぞれの現像装
置を図１のプリンタに搭載し、図１１に示すチャート画
像２００を出力した際に、ベタ黒パターン直後のハーフ
トーン画像部（イ）と、白印字直後のハーフトーン画像
（ロ）の絶対濃度差（１０点平均値）で評価した。その
結果を図１２に示す。

【００８３】隔壁部材１００を、トナー供給ローラ３４
に当接させた場合と、そうでない場合とでは、明らかに
現像メモリの発生状況に差があることがわかる。

【００８４】本発明の現像装置８を用いた場合、その差
が０．０１以下と大幅に減少し、従来改良型の隔壁非接
触タイプ現像装置に比べ、肉眼では判別できない程度
に、現像メモリが消失できた。

【００８５】なお、本実施例では、非磁性トナーを用い
ているが、磁性トナーを用いた場合であっても、本発明
の本意から同様の効果が期待できる。

【００８６】また、本実施例では、トナー供給ローラ３
４に、弾性を有する軟質発泡性部材として軟質発泡ポリ
ウレタンフォームを用いる一方、隔壁部材１００として
現像装置本体３２の材質と同じ剛性部材を使用している
が、これに限るものでない。

【００８７】すなわち、トナー供給ローラとして、金属
または樹脂などの剛体ローラからなるトナー供給ローラ
３４′を用いた場合は、図１３に示すように、可撓性を
有する隔壁部材１００′を用いればよい。比較例とし
て、厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートのフ
ィルムを使用したが同様な効果が得られた。

【００８８】なお、図１３に示す他の実施例の説明にお
いて、前述の一実施例と同一部分は、同一の符号を付し
て重複説明を省略する。

【００８９】その他、本発明は本発明の要旨を変えない
範囲で種々変形実施可能なことは勿論である。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
並びに現像方法並びに画像形成装置によれば、現像剤収
容部としてのトナー収容部と現像剤供給手段としてのト
ナー供給ローラの配設位置との間を隔別する状態でトナ
ー収容部の底部から上方へ延出し、その上端部がトナー
供給ローラの最上端及び現像剤保持手段としての現像ロ
ーラと現像剤薄層形成手段としてのトナー薄層形成ブレ
ードの当接位置よりも高くなるように形成し、その上端
部を越えてトナーがトナー供給ローラへ供給されるよう
にした隔壁部材を設け、さらにこの隔壁部材をトナー供
給ローラに接触させるようにしたことにより、ライフ時
の画像劣化を防止できると同時に、現像メモリ（履歴）
を消失させる効果があり、ドット再現の乱れやちりなど
の少ない、きれいなハーフトーン画像を提供することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の内部構成を概略的に示
す正面図。

【図２】本発明の現像装置の一実施例を示す断面図。

【図３】同実施例の要部である現像ローラの斜視断面
図。

【図４】同実施例の要部であるブレードの斜視図。

【図５】同実施例のブレード先端部の断面図。

【図６】同実施例における効果を示す図。

【図７】従来の現像装置を用いた場合のライフ時のハー
フトーン画像を示す図。

【図８】従来の現像装置を改良し、現像部とホッパー部
との間に隔壁を設けた現像装置を用いた場合のライフ時
のハーフトーン画像を示す図。

【図９】本発明の現像装置を用いた場合のライフ時のハ
ーフトーン画像を示す図。

【図１０】本発明の効果を示す図。

【図１１】判定に使用したチャ−ト画像を示す図。

【図１２】本発明の効果を示すグラフ図。

【図１３】本発明の第２の実施例を示す現像装置の断面
図。

【符号の説明】

１…画像形成装置、３…感光体ドラム（像担持体）、４
…除電ランプ（除電手段）、５…クリーナ（現像剤除去
手段）、６…スコロトロン帯電器（帯電手段）、７…レ
ーザ装置（静電潜像形成手段）、８…現像装置（現像手
段）、９…転写ローラ（転写手段）、３３…現像ローラ
（現像剤保持手段）、３４，３４′…トナー供給ローラ
（現像剤供給手段）、３５…トナー薄層形成ブレード
（現像剤薄層形成手段）、５０…現像部、５０Ａ…領
域、１００，１００′…隔壁部材（隔壁手段）、Ｐ…用
紙（被転写材）、Ｔ…トナー（現像剤）、ＴＩ…トナー
像（現像剤像）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島崎 隆 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会 社東芝柳町工場内 (72)発明者 手塚 実 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 東芝イ ンテリジェントテクノロジ株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−84573（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−172290（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/08 - 15/09

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を収容する現像剤収容部を内部に
   有する装置本体と、 この装置本体内かつ像担持体に近接するように配置され
   前記現像剤を被現像部に供給する回転駆動可能な現像剤
   保持手段と、 この現像剤保持手段に接触しつつ回転することにより前
   記現像剤を現像剤保持手段に供給する現像剤供給手段
   と、 前記現像剤保持手段の表面に接触する状態に設けられ現
   像剤保持手段の表面に現像剤薄層を形成する現像剤薄層
   形成手段と、 前記装置本体内の現像剤収容部と前記現像剤供給手段の
   配設位置との間を隔別する状態で前記現像剤収容部の底
   部から上方へ延出し、その上端部が前記現像剤供給手段
   の最上端及び前記現像剤保持手段と前記現像剤薄層形成
   手段との当接位置よりも高くなるように形成し、その上
   端部を越えて前記現像剤が前記現像剤供給手段へ供給さ
   れるようにした隔壁手段と、 を具備してなることを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記隔壁手段は、前記現像剤供給手段に
   接触する状態に設けたことを特徴とする請求項１記載の
   現像装置。
3. 【請求項３】 回転可能な現像ローラにトナー供給ロー
   ラを介してトナーを供給するとともにトナー薄層形成ブ
   レードによって前記現像ローラの表面にトナー薄層を形
   成し、かつ前記トナー薄層を像担持体に近接することに
   よって前記像担持体上に形成された静電潜像を可視化す
   る現像方法において、 前記トナー供給ローラを、前記トナーを収容するトナー
   収容部と前記トナー供給ローラの配設位置との間を隔別
   する状態で前記トナー収容部の底部から上方へ延出し、
   その上端部が前記トナー供給ローラの最上端及び前記現
   像ローラとトナー薄層形成ブレードとの当接位置よりも
   高くなるように形成し、その上端部を越えて前記トナー
   が前記トナー供給ローラへ供給されるようにした隔壁部
   材に接触させた状態で回転させることで前記現像ローラ
   にトナーを供給しつつ現像することを特徴とする現像方
   法。
4. 【請求項４】 像担持体に静電潜像を形成する静電潜像
   形成手段と、 この静電潜像形成手段により前記像担持体上に形成され
   た静電潜像に一成分系現像剤を供給することにより前記
   静電潜像を可視化する現像手段と、 前記像担持体に形成された現像剤像を被転写材に静電的
   に転写させる転写手段と、 を具備してなる画像形成装置であって、 前記現像手段が、 前記現像剤を収容する現像剤収容部を内部に有する装置
   本体と、 この装置本体内かつ前記像担持体に近接するように配置
   され前記現像剤を前記被現像部に供給する回転駆動可能
   な現像剤保持手段と、 この現像剤保持手段に接触しつつ回転することにより現
   像剤を現像剤保持手段に供給する現像剤供給手段と、 前記現像剤保持手段の表面に接触する状態に設けられ現
   像剤保持手段の表面に現像剤薄層を形成する現像剤薄層
   形成手段と、 前記装置本体内の前記現像剤収容部と現像剤供給手段の
   配設位置との間を隔別する状態で前記現像剤収容部の底
   部から上方へ延出し、その上端部が前記現像剤供給手段
   の最上端及び前記現像剤保持手段と前記現像剤薄層形成
   手段との当接位置よりも高くなるように形成し、その上
   端部を越えて前記現像剤が前記現像剤供給手段へ供給さ
   れるようにした隔壁手段と、 を具備してなることを特徴とする画像形成装置。