JP3418228B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に用いる現像装置に係
り、詳しくは、一成分系現像剤を用いた現像装置におけ
る現像剤供給量、帯電量の安定化、並びに異常薄層現象
の防止に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像形成装置に用いられる現像
装置としては、トナーとキャリアとを用いた二成分系現
像剤を使用するものと、キャリアを含まないで、トナー
のみからなる一成分系現像剤を使用したものとが知られ
ている。このうち、一成分系現像剤を用いたものの方
が、現像装置の小型化、低コスト化、高信頼性等の点か
ら優れている。また、各色のトナーを重ね合わせたカラ
ー画像を形成する場合には、非磁性のトナーを用いるこ
とが望ましい。一成分系現像剤を使用した現像装置にお
いて、現像剤収容容器と、該容器開口に設けられ、回転
可能に支持された現像剤担持体と、該現像剤担持体の周
面に自由端部が付勢して当接された弾性規制部材と、該
弾性規制部材に対し該現像剤担持体の回転方向上流に位
置し該現像剤担持体に接触しつつ同方向に回転駆動され
る弾性ローラ（現像剤供給部材）と、現像剤の弾性ロー
ラ側への流出量を規制する現像剤流出規制用窓が形成さ
れた中間壁とを設け、該現像剤担持体の軸方向での該現
像剤規制用窓の開口幅を同方向での該弾性ローラの幅よ
りも狭くなるように設定したものが提案されている（特
開平３−８４５７３号公報）。また、前方に開口部を有
する現像剤供給容器と、該開口部に回転自在に配設され
た現像剤担持体と、現像剤担持体の後方でこれに摺擦回
転するように配設され同方向に回転して現像剤担持体へ
現像剤を供給せしめる現像剤供給手段と、現像剤担持体
に当接して現像剤量を規制する弾性現像剤規制手段とを
設け、該規制手段を、現像剤供給手段に近接あるいは当
接して該供給手段上の現像剤の通過をも規制せしめる規
制部を形成したものが提案されている（特開平３−８４
５７１号公報）。また、本出願人はこのような一成分系
現像剤、特に非磁性トナーを使用した現像方法及び装置
として、接地されている導電部と誘電部とがいずれも微
小面積で表面に無数に分散している現像ローラを用い、
該誘電部に摩擦によって電荷を付与してその電荷により
多くの微小の閉電界を形成し、帯電したトナーを、その
電界により現像ローラ表面に多層に担持して現像領域に
搬送し、潜像担持体上の潜像を現像する現像方法及び装
置を提案した（特開平４−１２７１７７号公報）。この
現像方法及び装置によれば、その出願前の従来技術にお
いて、現像ローラ上にトナーを単層に担持し、かつ現像
ローラの線速度を感光体の線速度の２〜４倍にして現像
していたのと異なり、現像ローラ上にトナーを多層に担
持できることから現像ローラと感光体とをほぼ等しい線
速で駆動して現像することができ、ベタ画像の均一性が
改良された。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば上記
特開平４−１２７１７７号公報、特開平３−８４５７１
号公報又は特開平３−８４５７３号公報の現像装置のよ
うに、現像剤担持体と現像剤供給部材とがそれぞれ両者
の圧接部で接触しつつ回転し、該圧接部で現像剤供給部
材から現像剤担持体へ現像剤を供給するように構成され
た現像装置においては、現像剤担持体及び現像剤供給部
材の回転方向によって以下のような不具合が生じる恐れ
がある。

【０００４】例えば、上記の特開平３−８４５７１号公
報や特開平３−８４５７３号公報の現像装置のように、
上記現像剤担持体と現像剤供給部材の回転方向が両者の
圧接部で互いの表面が逆方向に移動するように設定され
ていると、該圧接部を通過した現像剤担持体表面部分
に、現像剤供給部材によりトナー収容部からの無帯電ト
ナーも供給される。このためブレード当接部に進入して
くる現像剤担持体上のトナー層の上層部には帯電してい
ないトナーが多く含まれ、種々の不具合を生じる恐れが
ある。

【０００５】特に、上記の特開平４−１２７１７７号公
報の現像装置において、上記現像剤担持体と現像剤供給
部材の回転方向が両者の圧接部で互いの表面が逆方向に
移動するように設定されていると、現像剤担持体は表面
に微小閉電界が形成されておりトナー吸着力が大きいの
で、該無帯電トナーをも担持してしまい、種々の不具合
を生じる恐れがある。

【０００６】図８は、このような不具合を確認できた現
像装置の概略構成を示すものである。同図において、現
像剤担持体としての現像ローラ１と現像剤供給部材とし
てのスポンジローラ２とは、矢印で示すように、接触部
で互いの表面が逆方向に移動するように駆動され、この
接触部の上方に楔状領域Ａが形成され、ここには、スポ
ンジローラ２で搬送され、かつ接触部内に進入していな
い現像剤の溜りが形成されている。ここで、スポンジロ
ーラ２はトナー搬送能力が大きいため、楔状領域Ａには
大量の現像剤の溜りが形成される。その結果、スポンジ
ローラ２との接触部を通過した現像ローラ１表面部分に
は、該接触部を通過して現像ローラ１やスポンジローラ
２との摩擦で帯電したトナーの他に、該接触部を通過し
ていない無帯電トナーも供給される。ここで、現像ロー
ラ２は表面に微小閉電界が形成されておりトナー吸着力
が大きいので、該無帯電トナーをも担持してしまい、該
無帯電トナーをも現像領域に搬送し、その結果種々の不
具合を生じる。

【０００７】ここで、上記特開平３−８４５７１号公報
においては、該現像剤供給手段に近接あるいは当接する
ように現像剤規制手段が配設されているので、上記のよ
うに現像剤担持体と現像剤供給部材の回転方向が両者の
圧接部で互いの表面が逆方向に移動するように設定され
ていても、該現像剤規制手段により供給手段上のトナー
の通過を規制し、該圧接部を通過した現像剤担持体表面
部分に供給されるトナー量を適量にでき、また例えば小
径のトナーを過剰に帯電させることなく現像剤担持体に
供給できる。ところが、該特開平３−８４５７１号公報
の構成において、現像剤供給部材として表面に開口した
無数の空孔を備えたスポンジローラなどを用い、かつ、
現像剤規制手段として例えばウレタンゴムで構成された
ブレードを用いた場合には、該スポンジローラは表面だ
けでなく空孔内部にもトナーを保持するのでトナー供給
量が非常に多くなり、また、該ブレードでスポンジロー
ラ表面を軽く摺擦する程度では該空孔内部のトナーも十
分に帯電させることは、該ブレードの該空孔内部のトナ
ーに対する接触確率からも困難である。従って、上記特
開平３−８４５７１号公報の構成において、上記のよう
に現像剤供給部材として表面に開口した無数の空孔を備
えたスポンジローラなどを用い、現像剤規制手段として
例えばウレタンゴムで構成されたブレードを用い、か
つ、７〜１５μｍの粉砕タイプの一般的なトナーを用い
た場合、スポンジローラに保持された全てのトナーを十
分に摩擦帯電することはできず、該スポンジローラによ
り搬送される多量のトナーには十分な帯電量のトナーと
帯電量の足りないトナーとが混在してしまい、異常画像
が発生することがあるという不具合があった。

【０００８】ところで、本出願人は、上記現像剤担持体
と現像剤供給部材の圧接部を通過した現像剤担持体表面
部分に無帯電トナーが供給され、ブレード当接部に進入
してくる現像剤担持体上のトナー層の上層部が帯電して
いないトナーを多く含んでいることで生じる上記不具合
の解決方法として、現像剤担持体と現像剤供給部材の回
転方向を、両者の圧接部で互いの表面が順方向になるよ
うに設定し、該圧接部を通過して帯電したトナーのみが
現像剤担持体に付着して現像領域に搬送されるように
し、これにより、トナー帯電量が安定し、しかも無帯電
トナーや逆帯電トナーの無い現像装置を提案した（特願
平４−３５１３３８号）。

【０００９】ところが、潜像担持体との対向部で表面が
上方へ移動するように現像剤担持体を駆動する必要があ
る現像装置に、このように現像剤担持体と現像剤供給部
材の回転方向を、両者の圧接部で互いの表面が順方向に
なるように設定する発明を適用した場合、現像装置を比
較的長期間放置した後の再作動時の比較的初期に、部分
的な画像濃度の上昇や地肌汚れ、ひどいときには帯状の
トナー付着などの不具合が生じることが確認された。

【００１０】本発明者らがその原因について鋭意検討し
たところ、装置が停止して長時間放置されている間に、
現像剤担持体と現像剤供給部材の圧接部上方の、現像剤
供給部材と現像剤担持体の表面で形成される楔状の領域
に溜ったトナーが、自重で固まり（例えば、装置停止時
に０．２５〜０．４程度の嵩密度だったものが０．６以
上に嵩密度になる）、この固まった状態のトナーが、そ
の後の再作動時に現像剤担持体及び現像剤供給部材の圧
接部に向けた表面移動に伴って接触部を通過して、現像
剤担持体により現像領域に搬送されるためであることが
判った。そして、この圧接部を通過した後の現像剤担持
体表面に対向してブレードなどを設けた現像装置におい
ても、上記固まったトナーが部分的に多量にこのブレー
ドを通過してしまうことが判った。更に、現像剤供給部
材として表面に開口した無数の空孔を備えたスポンジロ
ーラなどを用いている場合には、上記のように固まった
トナーの特性変動などで、この空孔がつまり他の不具合
を生じる恐れがあることも判った。すなわち、スポンジ
ローラ表面の空孔がつまると、現像剤担持体表面へのト
ナー供給量が低下して部分的な現像濃度低下をもたらし
たり、現像剤担持体との接触部における摺擦力の低下で
トナー帯電量が低下して、低帯電トナーの存在による部
分的な現像濃度の上昇や地汚れなどの不具合が生じる恐
れがある。以上のように、現像剤担持体と現像剤供給部
材の圧接部上方の、現像剤供給部材と現像剤担持体の表
面で形成される楔状の領域に溜り自重で固まったトナー
が、現像剤担持体及び現像剤供給部材の、ともに両者の
圧接部に向かう表面移動によって、この圧接部を通過す
ることにより生じた現像剤担持体上の異常な現像剤層
が、種々の不具合を生じる恐れがある。

【００１１】図９は、このような不具合を確認できた現
像装置の概略構成を示すものである。同図において、現
像剤担持体としての現像ローラ１と現像剤供給部材とし
てのスポンジローラ２とは、矢印で示すように、接触部
で共に表面が下方に移動するように駆動され、この接触
部の上方に楔状領域Ａが形成され、ここには、スポンジ
ローラ２で搬送され、かつ接触部内に進入していない現
像剤の溜りが形成されている。この溜りの現像剤は装置
の長期放置によって固まり流動性が劣化する。このた
め、その後の再作動時の初期に、固まった現像剤が多量
に接触部に進入して現像ローラ２上に担持されて現像領
域に搬送され、種々の不具合を生じる。

【００１２】なお、現像担持体と現像剤供給部材が両者
の圧接部で、互いに表面が逆方向に移動するように回転
駆動される現像装置においても、現像剤供給部材が圧接
部の上方の楔状の領域にトナーを送りこむような回転で
ある場合には、この楔状の領域にトナー溜りが生じ、長
時間放置中にトナーの固まりが生じていたものと思われ
る。にもかかわらず、上記のような不具合が生じなかっ
たのは、この場合、現像剤担持体は上記圧接部で上方に
移動するので、現像剤担持体及び現像剤供給部材の表面
がともに接触部に向けて下方に移動して上記トナーの固
まりを、圧接部を通過させてそのまま現像剤担持体に担
持させるということがなかったためと思われる。

【００１３】本発明は以上のような問題点を鑑みなされ
たものであり、その目的は、現像剤を担持して潜像担持
体又は他の現像剤担持体へ搬送するするように駆動され
る現像剤担持体と、該現像剤担持体表面に接触するよう
に配置され、かつ収容部からの現像剤を該現像剤担持体
に摺擦させて摩擦帯電しながら供給するように駆動され
る現像剤供給部材とを有する現像装置であって、無帯電
トナーが少なく所望の付着量と帯電量を持ち、更に異常
な薄層が発生しないトナー層を現像剤担持体上に形成し
て潜像担持体に供給できる現像装置を提供することであ
る。また、その他の目的は、上記現像剤担持体及び現像
剤供給部材が、両部材の接触部でいずれの表面も下方に
移動するように駆動する現像装置であって、無帯電トナ
ーが少なく所望の付着量と帯電量を持ち、更に異常な薄
層が発生しないトナー層を現像剤担持体上に形成して潜
像担持体に供給できる現像装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、現像剤を担持して潜像担持体又
は他の現像剤担持体へ搬送するように駆動される現像剤
担持体と、該現像剤担持体表面に接触するように配置さ
れ、かつ収容部からの現像剤を該現像剤担持体に摺擦さ
せて摩擦帯電しながら供給するように駆動される現像剤
供給部材とを、両部材の接触部でいずれの表面も下方に
移動するように駆動し、かつ、該現像剤供給部材で搬送
されながら該接触部に進入しきれなかった現像剤によっ
て形成される該接触部近傍の現像剤溜り内に、支持部材
で回転自在に支持されたコイル状撹拌部材を該現像剤供
給部材表面に接触して連れ回りするように配置したこと
を特徴とするものである。また、請求項２の発明は、請
求項１の現像装置において、上記現像剤担持体として、
接地された導電部と誘電部とが、微小面積で規則的又は
不規則的に表面に分布し、かつ、上記現像剤供給部材で
の摺擦に基づく摩擦帯電により該表面上に多数の微小電
界が形成されるものを用いたことを特徴とするものであ
る。

【００１５】

【作用】請求項１及び２の発明においては、現像剤担持
体と現像剤供給部材とを、両部材が接触するように配置
し、駆動する。これにより、収容部からの現像剤を、現
像剤供給部材により該現像剤担持体に摺擦させて摩擦帯
電しながら供給した後、現像剤担持体により潜像担持体
又は他の現像剤担持体へ搬送して現像を行う。 そして、
請求項１及び２の発明においては、現像剤担持体と現像
剤供給部材とは、両部材の接触部でいずれの表面も下方
に移動するように駆動するので、現像剤供給部材より、
該接触部を通過した現像剤担持体上に、収容部からの摩
擦帯電されていない現像剤が直接供給されることはな
い。よって、帯電量が安定した現像剤層を現像剤担持体
に担持させることができる。 また、請求項１及び２の発
明においては、現像剤供給部材で搬送されながら該接触
部に進入しきれなかった現像剤によって形成される該接
触部近傍の現像剤溜り内に配置したコイル状撹拌部材
が、装置作動により駆動される現像剤供給部材表面に接
触して、連れ回りして、この現像剤溜り内の現像剤を撹
拌する。よって、装置停止後に比較的長時間放置して、
この現像剤溜り内の現像剤が固まっていても、その後の
再作動時に、固まった現像剤を解すことができる。 特
に、請求項２の発明においては、請求項１の現像装置に
おいて、上記現像剤担持体として、接地された導電部と
誘電部とが、微小面積で規則的又は不規則的に表面に分
布し、かつ、上記現像剤供給部材での摺擦に基づく摩擦
帯電により該表面上に多数の微小電界が形成されるもの
を用いるので、現像剤供給部材の摺擦による基づく現像
剤担持体表面の摩擦帯電によって該微小電界を形成し、
該微小電界により現像剤担持体上に現像剤を担持させる
静電的な吸引力を大きくして現像剤担持体に現像剤を多
層に担持させることができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を画像形成装置である電子写真
複写機（以下、複写機という）の現像装置に適用した実
施例について説明する。図１は複写機の一例を示す概略
構成図である。潜像を保持した感光体１０は、ドラム状
をしており、矢印反時計回りに回転駆動されている。こ
の感光体１０の回りには、電子写真プロセスを実行する
ための図示しない帯電、露光、転写、クリーニングなど
の装置が配設されている。ここで、感光体１０の回転方
向を反時計回りに設定しているのは、感光体１０の上方
に例えば水平に直線的な転写紙搬送路を形成するため、
図示しない転写装置を感光体１０の上方に配設できるよ
うにするためである。この感光体１０の露光装置と転写
装置との間に図示した現像装置が配設されている。この
現像装置は、感光体１０表面に対向する前部が開口した
ケーシング４を有し、このケーシング４内に、該開口か
ら表面が部分的に露出する位置で回動自在に取り付けら
れた現像剤担持体としての現像ローラ１と、該現像ロー
ラ１にケーシング４内後方から当接する位置で回動自在
に取り付けられた現像剤供給部材としてのスポンジロー
ラ２と、自由端部が現像ローラ１の下部に当接するよう
に取り付けられたトナー層整形ブレード３と、現像ロー
ラ１の上部とケーシング４の上壁とをシールする入り口
シール７とを有し、ケーシング４内の後部が現像剤とし
ての非磁性トナー（以下、トナーという）を収容するト
ナー収容部８になっている。このトナー収容部８内に収
容トナーを撹拌すると共に上記スポンジローラ２側に搬
送するアジテータ５などを設けることができる。なお、
上記トナー層整形ブレード３は、上記スポンジローラ２
と現像ローラ１との圧接部を通過した後の現像ローラ１
上のトナー層を、そのまま現像に使用できる場合には、
省略することができる。

【００１７】 そして、この一例では、上記現像ローラ１
及び上記スポンジローラ２を両者の当接部で共に表面が
下方に移動するように回転駆動している。すなわち、図
中矢印で示すように現像ローラ１を時計回り、スポンジ
ローラ２を反時計回りに回転駆動している。このような
回転方向に設定にしているのは、現像ローラ２が感光体
１０に接触又は非接触で対向する現像領域において、上
方に表面が移動する感光体１０と、ほぼ同じ線速度で現
像ローラ２表面を移動させる、いわゆる等速現像を行う
とともに、前述の特願平４−３５１３３８号で提案し
た、現像ローラ１とスポンジローラ２の圧接部で互いの
表面移動が順方向になるように設定してトナー帯電量の
安定などを図る発明を適用するためである。なお、スポ
ンジローラ２の回転速度は、圧接部で現像ローラ１表面
を摺擦し得るよう例えば現像ローラ２回転速度の０．８
〜１．５倍に設定されている。

【００１８】 また、この一例では、現像ローラ１とスポ
ンジローラ２との圧接部上方の楔状領域Ａにトナー溜り
が生じるのを防止するため、スポンジローラ２によって
トナー収容部８側から現像ローラ１との圧接部に搬送さ
れるトナー量を、該圧接部にトナー溜りが生じない程度
の一定量に規制する供給現像剤規制手段としての現像剤
量規制部材６が設けられている。この現像剤規制部材６
は自由端である下端がスポンジローラ２上部にほぼ全幅
にわたって近接又は接触するように上部がケーシング４
の上壁に例えば螺子止めで固定されている。ここで、現
像剤規制部材６の自由端とスポンジローラ２の近接ある
いは接触などの具体的な対向条件は、スポンジローラ２
によるトナー搬送量が上記トナー溜りが生じない程度の
一定量になるようにスポンジローラ２の表面部構造、現
像ローラ２によって担持されるトナー量などを考慮して
設定する。

【００１９】 また、この一例では、現像ローラ１とし
て、前述の特開平４０−１２７１７７号公報で提案した
現像方法及び装置に用いられる、微小な閉電界によりト
ナーを多層に担持するため、接地されている導電部と誘
電部とがいずれも微小面積で表面に無数に分散している
現像ローラが用いられている。図２（ａ）は現像ローラ
１表面の説明図、同（ｂ）は同ローラ１の断面図、同
（ｃ）は同ローラ１上に形成される微小な閉電界Ｅの説
明図である。図示の現像ローラ１は、金属ローラ１１上
に誘電粒子１３を分散させた導電性樹脂１２からなる層
が設けられた構成になっている。この誘電体粒子１３の
表面露出部分が誘電部１３になり、導電性樹脂１２その
ものの露出部が導電部１２になっている。この現像ロー
ラ１の誘電粒子１３の大きさは粒径（ｄ₂）で５０μｍ
以上あり、この誘電粒子１３が露出した誘電部１３を帯
電すれば十分な微小閉電界が得られる。誘電粒子１３の
粒径（ｄ₂）の上限は、画像やローラ工法からの制約を
うけ、平面上の大きさとしては２００μｍ程度が限度と
なる。誘電粒子１３が大きくなると現像ローラ１上の微
小閉電界（Ｅ）によるグラディエント力の空間分布が粗
くなり、まばらなトナー付着となってムラの多い画像と
なることが上げられる。また、誘電粒子１３の深さ方向
の寸法は、特にローラ工法からの制約をうけ、１００μ
ｍ程度が限度となる。

【００２０】 例えばトナーＴを負帯電させて現像を行う
場合、上記導電性樹脂１２としては、ビニル系樹脂、ア
クリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、
ポリエチレン系樹脂などにカーボンブラックやアルカリ
金属塩を混合分散したものなどを用いることができ、誘
電粒子１３としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポ
リアミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、フ
ェノール樹脂、ポリエチレン樹脂などを用いることがで
きる。

【００２１】 以上の構成において、トナー収容部８に収
容されているトナーは、アジテータ５によってスポンジ
ローラ２側に搬送され、更にスポンジローラ２によって
現像ローラ１側へ搬送されて、現像ローラ１との圧接部
に送りこまれる。ここで、スポンジローラ２によって現
像ローラ１との圧接部に送り込まれるトナー量は、図３
に示すように、スポンジローラ２上方に設けられた現像
剤規制部材６により、この圧接部上方の楔状領域Ａにト
ナー溜りが生じない程度の一定量に規制されている。そ
して、圧接部に搬入されたトナーは、スポンジローラ２
表面あるいは現像ローラ１表面との摩擦帯電で所定極性
に全て帯電し、スポンジローラ２による摺擦に基づいて
誘電部が摩擦帯電されて図２（ｃ）に示すような微小な
閉電界が無数に形成されている現像ローラ１表面に吸引
され、多層に担持される。この圧接部で現像ローラ１表
面に吸引担持されたトナー層は、現像ローラ１の回転に
よって圧接部を脱する。ここで、現像ローラ１とスポン
ジローラ２とは、共に圧接部で表面が下方に移動するう
よに回転しているので、圧接部を脱した現像ローラ１表
面に、トナー収容部８からの無帯電トナーが付着するこ
とはない。そして、圧接部を脱した現像ローラ１表面に
担持されたトナー層は、現像ドクタ３により層厚が整え
られた後に、感光体１０との対向部に到達し、ここで現
像に使用される。

【００２２】 以上、上述した一例によれば、スポンジロ
ーラ２により現像ローラ１との圧接部に供給されたトナ
ーは全て、両ローラ１，２に摺擦されて十分に摩擦帯電
し、トナー層整形ブレード３で層厚を整えられ、良好な
現像を行えるトナー層を形成することができた。具体的
には、スポンジローラ２のスポンジ材質として、見かけ
密度０．１ｇ／ｃｍ³以下、セル数１００ケ／インチ以
下、電気抵抗１０¹⁰Ωｃｍ以下のウレタンスポンジを用
い、かつ、現像剤規制部材６により約１ｍｇ／ｃｍ²の
トナーが通過するように規制したところ、感光体１０と
の対向部に到達する現像ローラ１上のトナ層を、トナー
量０．８〜１．５ｍｇ／ｃｍ²、帯電量５〜２０μｃ／
ｇの安定した多層薄層にすることができる。このトナー
量は、感光体上のベタ画像を現像するに十分な量であ
る。そして、この一例によれば、圧接部上の楔状領域Ａ
にトナー溜りがほとんど形成されず、比較的長時間放置
後に再作動させても、黒帯び状のトナー付着などの不具
合も発生しなかった。なお、スポンジローラ２のスポン
ジ材料として、セル数が１００ケ／インチよりも大き
く、従って各空孔の表面開口径が比較的小さいものを用
いた場合には、圧接部上の楔状領域Ａにトナー溜りを生
じさせず、かつ、現像ローラ１上に良好なトナー層を形
成するのに必要な量のトナーのみが、スポンジローラ２
で圧接部に搬送させれるように、現像剤規制部材６の規
制状態を設定することが困難であった。よって、スポン
ジ材料としては、セル数が１００ケ／インチ以下のもの
を用いることが望ましい。

【００２３】 なお、上記の一例においては、スポンジロ
ーラ２表面に対し一定の位置に固定された現像剤規制部
材６を用いて供給現像剤規制手段を構成したが、これに
代え、図４、図５（ａ）乃至（ｃ）、図６（ａ）、
（ｂ）にそれぞれ示すような部材を用いて現像剤規制手
段を構成しても良い。

【００２４】 図４の例は、図示しない支持機構によって
垂直方向に移動可能に支持され、かつ自重でスポンジロ
ーラ２に当接するようにした現像剤量規制部材２０を用
いている。この場合、現像剤量規制部材２０の先端は、
トナーが通りやすいく、かつスポンジローラ２表面を痛
めないようにするため、断面円弧状の形状にすることが
望ましい。

【００２５】 図５（ａ）の例では、図示しない支持機構
によって垂直方向に移動可能に支持され、かつ、自重で
スポンジローラ２に当接するようにした丸い棒状の現像
剤量規制部材９を用いている。この丸い棒状の現像剤量
規制部材９は回転不能に支持した場合にも、回転可能に
支持した場合にも良好なトナー規制を行うことができ
た。

【００２６】 図５（ｂ）の例では、図示しない支持機構
によって垂直方向に移動可能に支持され、かつ、自重で
スポンジローラ２に当接するようにした"Ｌ"字形の現像
剤規制部材２１を用いた。Ｌ字に曲げた部分は円弧状を
なし、先端はスポンジローラ２に接触しないようにして
ある。

【００２７】 図５（ｃ）の例は、ケーシング４の例えば
上壁にブロック２２ａを固定し、このブロック２２ａに
フィルム、ゴム等の弾性部材２２ｂの上端部を張り付
け、下端部がスポンジローラ２に対しトレーリング方向
に当接するようにしている。これによれば、スポンジロ
ーラ２のスポンジにトナーを適量詰め込み、両ローラ
１，２による摩擦工程に入るようすることが容易であ
る。

【００２８】 図６（ａ）の例は、上記図５（ｃ）の例の
弾性部材２２ｂのスポンジローラ２に対する当接状態を
逆にして、カウンター方向にし、かつ腹当てで当接させ
たものである。２３ａが固定ブロック、２３ｂが弾性部
材である。

【００２９】 図６（ｂ）の例は、スポンジローラ２との
当接部が円弧状になっている棒状の現像剤規制部材２４
ａを、図示しない支持機構で上下に可動に支持し、か
つ、この部材２４ａをスポンジローラ２に向けて押圧す
る押圧部材２４ｂを設けたものである。この例では圧力
を加えながらスポンジローラ２上のトナー量を規制でき
る。

【００３０】 なお、図１、図４、図５（ａ）乃至
（ｃ）、図６（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示すような現像
剤規制手段を構成する部材を、金属又は各種導電材料で
形成し、かつ、この部材を接地することによりトナーを
摩擦帯電するようにしても良い。また、例えば図６
（ｂ）に合わせて示すように、所望の現像剤帯電極性を
得るためのバイアス電圧を、現像剤規制部材に印加する
ことにより安定した帯電量のトナー層が得られた。その
ときの現像ローラ１上のトナー層特性としては付着量
０．８〜１．２ｍｇ／ｃｍ²、帯電量１０〜２０μｃ／
ｇであった。

【００３１】 次 に、図７（ａ）、（ｂ）を用いて、本発
明の実施例について説明する。本実施例の現像装置の基
本的な構成動作は、上述した一例の現像装置と同様であ
る。すなわち、トナー収容部８に収容されているトナー
は、アジテータ５によってスポンジローラ２側に搬送さ
れ、更にスポンジローラ２によって現像ローラ１側へ搬
送されて、現像ローラ１との圧接部で、スポンジローラ
２表面あるいは現像ローラ１表面との摩擦帯電で所定極
性に帯電し、スポンジローラ２による摺擦に基づいて誘
電部が摩擦帯電されて図２（ｃ）に示すような微小な閉
電界が無数に形成されている現像ローラ１表面に吸引さ
れ、多層に担持される。この圧接部で現像ローラ１表面
に吸引担持されたトナー層は、現像ローラ１の回転によ
って圧接部を脱し、現像ドクタ３により層厚が整えられ
た後に、感光体１０との対向部に到達し、ここで現像に
使用される。本実施例でも現像ローラ１とスポンジロー
ラ２とは、共に圧接部で表面が下方に移動するうよに回
転しているので、圧接部を脱した現像ローラ１表面に、
トナー収容部８からの無帯電トナーが付着することはな
い。

【００３２】 そして、本実施例では、現像ローラ１とス
ポンジローラ２の圧接部上方の楔状領域Ａにトナー溜り
が生じても、長期放置後の再作動時に前述の不具合が生
じないようにするための構成が採用されている。すなわ
ち、図７（ａ）に示すように、上記楔状領域Ａにコイル
状のスプリングを用いた撹拌機構２５を、スポンジロー
ラ２に接して回転するように設けている。このようにス
プリングを設けるには、例えば図７（ｂ）に示すよう
に、スプリング２５ｂを、軸２５ａを用いて回転自在
に、かつ、スポンジローラ２表面に接触するように支持
すれば良い。これに代え、スプリング２５ａを軸２５ａ
に固定し、該軸２５ａを回動自在にケーシング４に取り
付けても良い。更に、積極的にモータなどで駆動するよ
うにしても良い。

【００３３】 本実施例によれば、上記楔状領域Ａに撹拌
機構２５を設けているので、長期放置によってこの領域
Ａにトナー固まりが生じても、再作動時に撹拌機構によ
ってトナー固まりを崩して流動性を回復させるので、前
述の不具合を防止できる。従って、従来の上記楔状領域
Ａにトナー溜りが生じる内部レイアウトの現像装置に撹
拌機構２５を設けるだけで、前述の不具合を防止でき
る。

【００３４】 以上の実施例装置においては、接地されて
いる導電部と誘電部とがいずれも微小面積で表面に無数
に分散している現像ローラ２として、金属ローラ１１上
に誘電粒子１３を分散させた導電性樹脂１２からなる層
が設けられた構成のものを用いたが、これに代え、前述
の特開平４−１２７１７７号公報に開示されている、例
えばローレット型現像ローラなども用いることができ
る。例えばローレット型現像ローラは、芯金ローラの表
面をローレット加工して所定の溝を形成した後、絶縁性
の例えば樹脂をコートし、その後に表面を切削加工して
芯金部が導電部として、溝内の樹脂が誘電部として、そ
れぞれ表面に露出するようにすることによって形成でき
る。また、前述の特開平４−１２７１７７号公報に開示
されている他の構成の現像ローラなどを用いて、現像ロ
ーラ上に所定の微小閉電界を形成するようにしても良
い。なお、現像ローラ４として、表面に電荷を保持でき
る誘電体部と接地された導電体部とが微小面積で混在露
出するように構成された現像ローラを用いる場合、誘電
体部は、大きさが、例えば径が５０〜２００μm程度
で、誘電体部の総面積がローラ表面全体の４０〜７０％
の範囲になるようにするのが好ましい。また、導電部や
絶縁部の材質、スポンジローラ３の材質などは、トナー
の材質や帯電極性などに応じて、適宜選択することがで
きる。

【００３５】 また以上の実施例では、スポンジローラ２
を用いて現像ローラ１上に摩擦帯電しながらトナーを供
給して現像ローラ１上に所定のトナー層を形成する現像
装置に、本発明を適用したものであるが、本発明は、現
像ローラ上磁力を用いて、キャリアとトナーを含む２成
分系現像剤を担持し、この磁力によって担持されている
２成分系現像剤に接触して帯電したトナーを供給するた
めのトナー供給ローラ上に、例えばスポンジローラを用
いて摩擦帯電しながらトナーを供給して所定のトナー層
を形成する現像装置にも適用できる。

【００３６】

【発明の効果】請求項１及び２の発明によれば、現像剤
担持体と現像剤供給部材とを、両部材の接触部でいずれ
の表面も下方に移動するように駆動して、帯電量が安定
した現像剤層を現像剤担持体に担持させるので、良好な
現像が行えるとともに、所定の現像剤溜り内に配置した
撹拌部材により、装置停止後に比較的長時間放置後の再
作動時に、固まった現像剤を解すので、接触部上方の楔
状領域にトナーの溜りができるような従来のレイアウト
と同じ様な現像装置においても、長時間放置後の再作動
の初期から異常な現像剤層が現像剤担持体上に形成され
るのを防止し良好な現像を行うことができるという効果
がある。特に、請求項２の発明によれば、請求項１の現
像装置において、上記現像剤担持体として所定の現像剤
担持体を用いて、微小電界により現像剤担持体上に現像
剤を担持させる静電的な吸引力を大きくして現像剤担持
体に現像剤を多層に担持させるので、多層の現像剤層を
用いた現像により更に良質な画像を得ることかできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】複写機の一例を示す概略構成図。

【図２】（ａ）は同複写機の現像装置の現像ローラ表面
の説明図。 （ｂ）は同現像ローラの断面図。 （ｃ）は現像同ローラ上に形成される微小な閉電界Ｅの
説明図。

【図３】同現像装置のスポンジローラによるトナー供給
動作の説明図。

【図４】同現像装置の他の例を示す概略構成図。

【図５】（ａ）乃至（ｃ）はそれぞれ更に他の例に係る
現像装置の概略構成図。

【図６】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ更に他の例に係る現
像装置の概略構成図。

【図７】（ａ）は実施例に係る現像装置の概略構成図。 （ｂ）は同現像装置の撹拌機構の斜視図。

【図８】本発明の課題の説明図。

【図９】本発明の他の課題の説明図。

【符号の説明】

１ 現像ローラ ２ スポンジローラ ３ トナー層整形ブレード ４ 現像部ケーシング ５ アジテータ ６ 現像剤規制部材 ７ 入口シール ８ トナー収容部 １２ 導電部 １３ 誘電部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−5573（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−14260（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−127507（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−54478（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−190877（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−271753（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−315173（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−50877（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−164765（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 501 G03G 15/08 507 G03G 15/06 101

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】現像剤を担持して潜像担持体又は他の現像
   剤担持体へ搬送するように駆動される現像剤担持体と、
   該現像剤担持体表面に接触するように配置され、かつ収
   容部からの現像剤を該現像剤担持体に摺擦させて摩擦帯
   電しながら供給するように駆動される現像剤供給部材と
   を、両部材の接触部でいずれの表面も下方に移動するよ
   うに駆動し、かつ、該現像剤供給部材で搬送されながら
   該接触部に進入しきれなかった現像剤によって形成され
   る該接触部近傍の現像剤溜り内に、支持部材で回転自在
   に支持されたコイル状撹拌部材を該現像剤供給部材表面
   に接触して連れ回りするように配置したことを特徴とす
   る現像装置。
2. 【請求項２】上記現像剤担持体として、接地された導電
   部と誘電部とが、微小面積で規則的又は不規則的に表面
   に分布し、かつ、上記現像剤供給部材での摺擦に基づく
   摩擦帯電により該表面上に多数の微小電界が形成される
   ものを用いたことを特徴とする請求項１の現像装置。