JP3817377B2

JP3817377B2 - 現像装置

Info

Publication number: JP3817377B2
Application number: JP35400498A
Authority: JP
Inventors: 毅山本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-11-27
Filing date: 1998-11-27
Publication date: 2006-09-06
Anticipated expiration: 2018-11-27
Also published as: JP2000162873A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真及び静電記録装置等の画像形成装置において、像担持体に形成された静電潜像を現像剤にて可視像（トナー像）とするために用いられる現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば電子写真方式を利用した画像形成装置においては、像担持体としての感光体に静電潜像を形成し、これらの静電潜像を現像剤にて現像することによりトナー像を形成し、その像を転写材上に転写して画像を得ている。
【０００３】
斯かる現像方法としては、一般に、トナーのみからなる一成分現像剤を用いた一成分現像法と、磁性粒子とトナーからなる現像剤を用いた二成分現像法とが知られているが、一成分現像法の方が二成分現像法に比べ、現像装置の構成が簡易であり、且つ、メンテナンスが容易であるという理由から、この一成分現像法を使用した現像装置が多々提案されている。
【０００４】
又、特開昭５８−１１６５５９号公報で示されるように、磁性トナーを用いない非磁性一成分トナーを用いた非磁性一成分現像法がある。この現像法は、近年のカラー画像の要求に対応してカラー画像を得ることが可能であり、更には、低コストで且つ小型の現像装置が可能であって、広く実用化されている。
【０００５】
図９に、従来の非磁性一成分現像法を用いた現像装置の一例を示す。
【０００６】
本例にて、現像装置は、現像剤、即ち、非磁性一成分トナーを収容した現像容器１に現像剤担持体としての現像ローラ２が回転可能に担持され、矢印の方向に回転駆動される。この現像ローラ２に対し、現像剤供給回収部材としてのトナー供給回収ローラ１５及び現像剤層厚規制部材としてのブレード１４が当接されている。ブレード１４は、リン青銅等からなる支持部材１４ａの現像ローラ対向面側にウレタンゴム等の弾性部材１４ｂが接着されており、これにより現像ローラ２表面にトナーの薄層を形成させると共に、トナーに電荷を付与させる作用を有している。トナー供給回収ローラ１５は、ＳＵＳ等の芯金１５ａの外周面にウレタンフォーム等の弾性部材１５ｂが被覆されており、これにより現像容器１に収容されているトナーを現像ローラ２表面に供給すると共に、現像工程に寄与せずに戻ってきたトナーを現像ローラ２表面から掻き落とす作用を有している。
【０００７】
この構成により現像ローラ２上に非磁性一成分トナーの薄層を簡易に形成することができ、潜像担持体の潜像を現像することが可能となった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した非磁性一成分現像法を用いた現像装置においては、トナー供給回収ローラ１５を現像ローラ２に当接、回転、摺擦することによりトナーの供給及び回収を行っている。又、トナーへの電荷付与は、主にトナーがブレード１４を通過する際の接触摩擦により行われている。
【０００９】
つまり、従来の現像装置では、現像容器１内のトナーが、現像部における静電潜像の現像作用に供されるまでの間、トナーにかかる機械的な負荷は極めて大きく、そのダメージは他の現像法に比べ非常に大きいものとなっている。
【００１０】
更に、トナー供給回収ローラ１５の配置位置や回転方向によっては、現像に寄与しなかったトナーを完全に回収することができないことがあり、トナー供給回収ローラ１５上にトナーが残留する場合があった。これらトナー供給回収ローラ１５上に残留したトナーは、再度ブレード１４部を通過し、現像部に搬送されることになるが、このような工程が連続的に繰り返されると、トナーの帯電量や流動性を制御している外添剤等がその都度受ける機械的軋轢や熱の蓄積によりトナー内部に埋め込まれ、所望の帯電特性と流動性が得られない劣化トナーとなることが多々ある。
【００１１】
これら劣化トナーは、画像形成プロセス中に多くの問題を引き起こすことになり、例えば、上記劣化トナーが現像に寄与した場合、適正な現像特性が得られないことによる現像不良が発生したり、中抜け等の転写不良を引き起こす場合がある。更には、現像ローラ２上への新たなトナー供給が疎外され、トナー塗布量の低下が生じて濃度不良等が発生することもある。
【００１２】
又、これら劣化トナーが、ブレード１４のニップ部や現像ローラ２の表面に融着すると、スジ等のコート不良を発生させると共に、新しく現像ローラ２上に供給されるトナーへの電荷付与を阻害する。このために、未帯電トナーが現像領域へと搬送されることになり、カブリ、ムラ等の画像形成不良が発生することがある。
【００１３】
又、上記現像装置によれば、トナーにかかる負荷が大きいだけでなく、現像装置自身にかかる負荷も大きくなる。
【００１４】
更には、トナー供給回収ローラ１５に上述したようなスポンジ系ローラを用いた場合には、現像ローラ２に対する摺擦が長時間に及ぶとトナー供給回収ローラ１５自身の摩耗、損傷、トナーの目詰まり等が発生し、トナー供給回収ローラ１５としての役割が不十分となり、良好なトナー供給ができなくなることもある。
【００１５】
このように非磁性一成分トナーを用いた接触一成分現像装置は、簡易な構成で良好なトナー像を形成することが可能である一方、トナー及び現像装置にかかる負荷が大きく、従来の磁性一成分現像装置や二成分現像装置に比べ長期的な耐久性、安定性が著しく乏しい。
【００１６】
従って、トナー補給の際に現像装置を丸ごと交換するカートリッジタイプの現像装置として主に利用されており、複写機のような現像剤を補給していくタイプの現像装置にはあまり採用されていない。
【００１７】
又、近年、消費電力の低減により、より低い温度での定着が可能なトナーの開発が望まれており、それら低温定着用トナーに対応した低ストレスの現像プロセスが期待されている。
【００１８】
従って、本発明の目的は、特に、低温定着用現像剤に対応し得る低ストレスの、簡易な構造とされる現像装置を提供することである。
【００１９】
本発明の他の目的は、使用する現像剤にかかる負荷、特に、電荷付与及び現像剤担持体への供給時における負荷を著しく低減した低ストレスコートを実現すると共に、現像剤補給タイプの現像装置として長期間にわたり使用可能な非磁性一成分接触現像装置を提供することである。
【００２０】
【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にて達成される。要約すれば、本発明は、現像剤により像担持体上の静電潜像を現像する現像装置において、
前記現像剤を収容する現像剤収納部を有した現像容器と、
前記現像容器に回転可能に担持され、現像剤を担持し搬送する回転可能に担持された現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に電圧を印加する電源と、
前記現像剤担持体の回転方向に関し前記現像剤担持体と前記像担持体とが対向する現像部より上流側で且つ前記現像剤担持体に対し非接触にて回転可能に配置され現像剤供給部で前記現像剤担持体へ現像剤を供給する現像剤供給部材と、
前記現像剤供給部材の回転方向に関し前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材の対向位置より上流側で且つ前記現像剤供給部材にその一部が接触するように配置された現像剤流路制御部材と、
前記現像剤収納部に設けられ、現像剤を前記現像剤供給部材に供給する撹拌部材と、
前記現像剤供給部材に電圧を印加する電源と、
前記現像剤担持体の回転方向に関し、前記現像部より上流側且つ前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材の対向位置より下流側に配置された現像剤層厚規制部材と、
現像剤回収部に設けられ、前記現像剤担持体の回転方向に関し前記現像部より下流側で且つ前記現像剤担持体に対し非接触に設置された現像剤回収部材と、
現像剤回収部に設けられ、前記現像剤回収部材から現像剤を前記現像剤収納部に回収するための現像剤剥ぎ取り部材と、
前記現像剤剥ぎ取り部材により剥ぎ取られた現像剤が前記現像剤供給部材に直接供給されるのを防止するために、前記現像剤収納部及び前記現像剤回収部と、前記現像剤供給部と、を仕切る仕切り部材と、
を有し、前記現像剤回収部材によって前記現像剤担持体より回収された現像残現像剤を、前記現像剥ぎ取り部材により前記現像剤回収部材から引き剥がし、前記現像剤収納部に回収することを特徴とする現像装置である。
【００２１】
本発明の一実施態様によると、前記現像剤剥ぎ取り部材は、その先端が前記現像剤回収部材に接するように配置され、前記現像剤回収部材より前記現像剤収納部に直接現像残現像剤を掻き落とす現像剤掻き取り部材である。
【００２３】
本発明の他の実施態様によると、前記現像剤供給部材はローラ状のトナー供給ブラシであり、現像剤流路制御部材は金属製薄板であって、その一端が前記トナー供給ブラシに接触している。又、前記現像剤回収部材は金属製ローラであり、接地されており、又、前記現像剤剥ぎ取り部材は、その先端が前記ローラ表面に当接したゴム弾性体を有する。更に、前記金属製ローラの表面にフッ素系樹脂を用いた表面加工を行う。
【００２４】
本発明によれば、前記現像剤は、非磁性一成分トナーが好適に使用される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る現像装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２７】
実施例１
図１は、本発明の現像装置の第１の実施例を示す。本実施例にて、現像装置は、現像容器１を備え、現像容器１の内部は、図２に示すように、現像剤、即ち、非磁性一成分トナーを収容した現像剤収納部としての領域Ａ、現像剤供給部としての領域Ｂ、及び、現像剤回収部としての領域Ｃにより構成されている。
【００２８】
現像容器１には、現像剤担持体としての現像ローラ２が回転可能に担持され、静電潜像が形成される像担持体、例えば、ドラム状の電子写真感光体、即ち、感光ドラム１００と対面して、感光ドラム１００上の静電潜像を可視像（トナー像）とする現像部を形成している。現像ローラ２は、現像ローラ２にトナーを供給する現像剤供給部材としてのローラ状のトナー供給ブラシ３とも対向しており、現像剤供給部Ｂを形成している。現像ローラ２及びトナー供給ブラシ３は、矢印の方向に回転駆動される。
【００２９】
現像ローラ２には現像バイアス電源４が接続され、直流電圧に交流電圧を重畳した所望の現像バイアス電圧が印加される。又、本実施例では、トナー供給ブラシ３の芯金５には、直流電源６を介して前記現像バイアス電源４に接続され、現像ローラ２との間に所望の電界が形成される。
【００３０】
現像ローラ２は、本実施例では、金属製のローラとされるが、材質は金属のものに限定されるものではなく、例えば、感光ドラム１００に現像ローラ２を当接させて現像を行う接触現像方法を用いた場合には、芯金上に単層若しくは複数層の弾性層を有する弾性現像ローラであってもよい。この場合、弾性層の材料としては、シリコンゴム、ＮＢＲゴム、ＥＰＤＭゴム、ウレタンゴム等の一般的なゴム材料が使用可能であり、更には弾性層の表面をナイロン等の樹脂にカーボン等を分散させた導電性樹脂膜で被覆したものを使用することもできる。又、弾性層のゴム硬度は、表面の導電性膜を含め、ＪＩＳＡゴム硬度計で計測して２０〜７０度のものが適当である。又、弾性層の表面は、トナーの搬送性を考慮して、その表面粗さは、Ｒｚ値で１〜２０μｍであることが望ましく、使用するトナーの粒径、形状に合わせて適当に設定される。尚、弾性現像ローラの体積抵抗値は、上記導電性樹脂膜を含めた状態で１０³ 〜１０⁹ Ω・ｃｍ程度となるように設定するのが望ましい。
【００３１】
現像容器１内の非磁性一成分トナーを現像ローラ２に供給するためのトナー供給ブラシ３は、現像ローラ２との距離Ｓ₁ が約１００μｍ〜１ｍｍに保持され、現像ローラ２の回転方向と同方向（最近接部において逆方向）に回転可能に設置される。
【００３２】
トナー供給ブラシ３を構成する繊維は、導電性のもののみでも構わないが、本実施例では、図５に示すように、低抵抗の電気的特性を持つ導電性繊維３ａ（１０² 〜１０⁸ Ω・ｃｍ）と、高抵抗の絶縁性繊維３ｂ（１０⁸ 〜１０¹⁵Ω・ｃｍ）の２種類を混毛したブラシ部材をＳＵＳ等の金属芯金に巻きつけたファーブラシを用いる。
【００３３】
更に、本実施例では、現像剤として負の帯電極性をもつ非磁性一成分トナーを用いているため、トナー供給ブラシ３を構成する絶縁性繊維３ｂは正極性の帯電特性を持つものが望ましい。従って、本実施例においては、ナイロン製の絶縁性繊維（１０⁸ 〜１０¹⁵Ω・ｃｍ）を使用した。勿論、絶縁性繊維はナイロンに限るものではなく、トナーの特性に応じて適当な絶縁性繊維の選択を行えばよく、本実施例の場合には、レーヨン等の材質であってもよい。
【００３４】
一方、導電性繊維３ａは上記体積抵抗値を満たすことが第一の条件であるが、導電性繊維３ａの多くは絶縁性繊維にカーボン等の導電性樹脂を分散させて紡糸した場合が多く、その分散方法は繊維メーカーさまざまであり、糸表面全てに導電性樹脂が表出しているとは限らない。即ち、図６に示す導電性繊維３ａの断面にて理解されるように、導電性繊維３ａの表面には導電部Ｄ以外に絶縁部Ｅが存在するため、トナーと絶縁部Ｅとの接触を考慮し、導電性繊維３ａの基礎構成素材として、トナーに対し正帯電特性を持つ材質を選ぶことが望ましい。従って、本実施例では、ナイロン系の導電性繊維３ａを使用した。
【００３５】
又、本実施例に用いられる繊維３には、トナーをクラウド化するための弾力が必要とされるため、導電性繊維３ａ及び絶縁性繊維３ｂは共にその繊度を１〜１０デニール／フィラメント程度とし、それらが混毛された状態で１〜２０万本／（インチ）² の植密度をもち、且つパイル長が１〜１０ｍｍになるよう設定した。
【００３６】
現像装置は、更に、トナー供給ブラシ４からトナーをクラウド化するとともに、現像ローラ２の方向へトナーを叩き出すための現像剤流路制御部材７を有する。現像剤流路制御部材７は、その一部がトナー供給ブラシ３と接するように配置されている。本実施例では、例えば、現像剤流路制御部材７は、厚さが１００μｍ〜１ｍｍ程度の金属製薄板にて作製される。本実施例では、図１で示すように、ストレートの薄板を用いているがその形状はこれに限定されるものではなく、トナーをクラウド化する方向によっては所望の形状に成形することもできる。
【００３７】
又、現像剤流路制御部材７とトナー供給ブラシ３との接触面に介在するトナーへの帯電付与を考慮し、現像剤流路制御部材７は、ブラシとの接触面にトナーに対し電荷付与可能が高い樹脂、例えば、ナイロンにカーボンを分散させたものを積層してもよい。このような構成を取ることにより、よりトナーへの帯電付与が安定することになる。
【００３８】
本実施例によると、現像装置は、現像ローラ２に当接し、現像ローラ２に塗布されたトナーの層厚を規制するために現像剤層厚規制部材８を有する。本実施例にて、現像剤層厚規制部材８は、０．１ｍｍ程度の厚みを持った金属製の薄板８ａと、この薄板８ａの先端に積層したＪＩＳＡゴム硬度計で５０〜７０度のウレタン、シリコン等のゴム材質である弾性体８ｂとを有する。
【００３９】
又、現像ローラ２として上記弾性現像ローラを用いた場合は、現像剤層厚規制部材８として０．１ｍｍ程度の厚みを持った金属製の薄板８ａを使用するのが望ましい。更に、その形状は、先端部から約２ｍｍの位置で弾性現像ローラの反対方向に折り曲げたものであり、その折り曲げ部が線圧約２０ｇ／ｃｍ程度で該弾性現像ローラに食い込む状態で接触する。
【００４０】
現像に寄与しなかった現像ローラ２上の現像残現像剤、即ち、現像残トナーは、現像剤回収部Ｃにて現像ローラ２に隣接して配置された現像剤回収部材としてのトナー回収ローラ９により電気的に現像ローラ表面から剥ぎ取られ、現像容器１内へと戻され、その後、再度、現像工程を行う現像部に供される。
【００４１】
本実施例にて、トナー回収ローラ９は、現像ローラ１との距離Ｓ₂ が約１００μｍ〜１ｍｍで、現像ローラ２の回転方向と逆方向（最近接部において同方向）に回転可能に設置されている。本実施例では、トナー回収ローラ９としては、表面が鏡面とされる円筒状の金属部材を用い、電気的に接地されているが、回収するトナーの離型性を考慮し、ローラ表面にテフロン等のフッ素系樹脂を用いた表面加工を行ってもよい。例えば、ニッケル、クローム等をローラ表面に急冷メッキ加工し、その際に形成されるメッキ表面のクラックにフッ素系樹脂を溶かし込んで形成されたローラ表面は、トナーの離型性を高める一方、フッ素系樹脂（絶縁部）とメッキ（導電部）による電界集中効果により、現像残トナーをより回収し易くする。
【００４２】
トナー回収ローラ９に回収されたトナーをトナー回収ローラ９表面から離脱させ、現像剤収納部Ａに戻すために現像剤剥ぎ取り部材（スクレーパー）１０が配置される。本実施例でスクレーパー１０は、１ｍｍ程度の厚みを持った金属製の薄板１０ａと、この薄板１０ａに積層したＪＩＳＡゴム硬度計で５０〜７０度のウレタン、シリコン等のゴム材質である弾性体１０ｂとを有する。この弾性体１０ｂは、トナー回収ローラ９の表面に先端（エッジ）が当接するように配置され、トナー回収ローラ９から機械的にトナーを掻き落とす構成となっている。又、掻き落とされたトナーは、撹拌部材１１が配置された現像剤収納部Ａへと落下し、撹拌部材１１により、トナー供給ブラシ３へと供給される。
【００４３】
このように、本実施例によると、スクレーパー１０のエッジ位置は、トナー回収ローラ９から掻き落とされたトナーの殆どが確実に現像剤収納部Ａへと戻されるように設定される。
【００４４】
尚、本実施例におけるトナーには、重量平均径５μｍ以上で、且つ、熱可塑性樹脂に着色剤を混合分散し粉砕化した非磁性一成分トナーを用いており、該熱可塑性樹脂には負の荷電制御剤を含んだポリスチレン、ポリエステル系等の樹脂を使用した。
【００４５】
本実施例によれば、感光ドラム１００にはＯＰＣ感光体を用い、感光ドラム１００を一次帯電器にて負極性の一様帯電を行い、その後露光手段にてイメージ露光を行うことにより、感光ドラム１００上に静電潜像を形成し、この静電潜像を反転現像してトナー像を得た。つまり、感光ドラム１００上の静電潜像は、電源４からの負極性直流（ＤＣ）電圧と交流（ＡＣ）電圧の重畳電圧である現像バイアス電圧を現像ローラ２に印加することにより、負極性の非磁性一成分トナーで、反転現像を行った。
【００４６】
本発明の現像装置の作動について説明すれば、現像容器１の現像剤収納部Ａ内のトナーは、撹拌部材１１によりトナー供給ブラシ３に送られ、トナー供給ブラシ３の混合繊維と接触することにより負に帯電される。
【００４７】
このとき、図７に示すように、トナーＴは、トナー供給ブラシ３の繊維間並びにその表面に鏡映力等の付着力によって担持され、トナー供給ブラシ３の回転と共に現像剤流路制御部材７方向に搬送される。現像剤流路制御部材７との接触部まで搬送されたトナーＴは、現像剤流路制御部材７と接触することでより安定して電荷が付与されると共に、トナー供給ブラシ３を通過した後、繊維の弾性力によりブラシ３の回転方向に弾き出され、図７に示すように、クラウド状となって矢印Ｘの方向に飛翔する。更に、トナー供給ブラシ３と現像ローラ２の間には、電源４により現像ローラ２に印加された現像バイアス電圧と、電源６によりトナー供給ブラシ３に印加された電圧とにより形成される電界によって、トナーＴを矢印Ｙ方向へと現像ローラ２の表面に引き寄せ担持する。
【００４８】
例えば、図８で示すよう、現像バイアス電圧のＤＣ分をＶｄｃ＝−３５０Ｖと設定した場合、電源６により、この現像バイアス電圧にΔＶ＝−７５０Ｖ程度のＤＣ電圧が重畳されたバイアス電圧をトナー供給ブラシ３に印加するよう設定すれば、負に帯電したトナーＴはＤＣ電圧の差分による電界の作用によりトナー供給ブラシ３から現像ローラ２へと飛翔する。
【００４９】
尚、トナー供給ブラシ３を現像剤流路制御手段７に接触させブラシ中のトナーＴを叩き出す構成は、ブラシ繊維間に残留した未帯電トナー等の詰まりをも防止できる。
【００５０】
このようにして、現像ローラ２上に供給されたトナーは、鏡映力により現像ローラ２上に担持された後、現像剤層厚規制部材８であるブレード８ａまで搬送され、このブレード８ａより、トナー層の薄層化、及び、更なる摩擦帯電電荷の付与が行われる。この工程により均一な帯電量分布を持った薄層密なトナー層が形成される。
【００５１】
本発明の現像装置によれば、上述のように、帯電したトナーを一度クラウド化し、電界コートにより非接触にてトナーを現像ローラ２上に供給することにより、トナーへの機械的ストレスを著しく低減させることができ、又、十分に帯電したトナーのみが現像ローラ２上に供給されるため、トナー層内での帯電量分布の偏りが少なく非常にシャープなものとなり、高品位で安定した画像を得ることができる。
【００５２】
一方、現像部で現像に寄与せず現像ローラ２上に担持されたまま現像容器１内へと戻ってきたトナーは、トナー回収ローラ９と現像ローラ２との最近接部で形成される電界により、静電的にトナー回収ローラ９の表面に担持回収される。回収されたトナーはトナー回収ローラ９の回転と共に、現像容器内に搬送され、スクレーパー１０により現像剤収納部Ａに掻き落とされる。
【００５３】
このような円筒状のトナー回収ローラ９とスクレーパー１０を用いることにより、現像ローラ２に対しトナー回収ローラ９表面が常時フレッシュな電極面となるため、常に安定した電界がトナー回収ローラ９と現像ローラ２間に形成される。このように、現像残トナーを現像ローラ２から完全に離脱させ、現像剤収納部Ａに確実に回収するといった、トナー循環路を作ることにより、トナーは連続した負荷を受けることがなく発熱が防止され、従って、トナー劣化の促進を最小限に抑えることができる。その結果として、トナーの寿命が格段に伸び長期にわたり良好な画像形成を行うことが可能である。
【００５４】
実施例２
図３に、本発明の現像装置の第２の実施例を示す。実施例１で説明した現像装置では、トナー剥ぎ取り部材としてのスクレーパー１０により、トナー回収ローラ９上に回収された現像残トナーを現像剤収納部Ａに回収する構成とされ、それによって、トナーが連続的に負荷を受けない構成としているが、本実施例では、更に、図３に示すよう、現像剤収納部Ａと現像剤供給部Ｂの間に、隔壁としての仕切り部材１２を設けることにより、現像剤収納部Ａへの回収をより確実にすることが可能となる。
【００５５】
図４に、仕切り部材１２の概略構成を示す。本実施例によると、仕切り部材１２は、その下部に現像剤を供給するための開口部１２ａが設けてあり、又、その先端１２ｂは現像ローラ２と約１０〜５００μｍの間隔Ｓ₃ を持って設置されている。
【００５６】
現像剤収納部Ａ内のトナーは、撹拌部材１１によって仕切り部材１２の下部に設けられた開口部１２ａにより現像剤供給部Ｂに送られるが、この開口部１２ａの大きさは、所望のトナー送り量に合わせて適宜設定される。
【００５７】
本実施例においても、現像剤供給部材、即ち、トナー供給ブラシ３に送られたトナーは、その後、実施例１と同様に、現像工程を行う現像部に供されることになるが、本実施例でも、現像ローラ２上の現像残トナーは、トナー回収ローラ９により回収され、この回収されたトナーは、更にスクレーパー１０により掻き落とされる。この時、本実施例では、仕切り部材１２が設けられていることにより、掻き落とされたトナーが現像剤供給部Ｂ側まで飛散することがない。そのために、より確実に現像残トナーを収納部に戻すことが可能となる。
【００５８】
又、この仕切り部材１２は、現像剤供給部Ｂでクラウド化されたトナーのうち、所望の電荷を持てなかったものが現像ローラ２とトナー回収ローラ９とのギャップを通過、飛散する現象に対しても有効である。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る現像装置は、現像剤により像担持体上の静電潜像を現像する現像装置において、現像剤を収容する現像剤収納部を有した現像容器と、現像容器に回転可能に担持され、現像剤を担持し搬送する回転可能に担持された現像剤担持体と、現像剤担持体に電圧を印加する電源と、現像剤担持体の回転方向に関し現像剤担持体と像担持体とが対向する現像部より上流側で且つ現像剤担持体に対し非接触にて回転可能に配置され現像剤供給部で現像剤担持体へ現像剤を供給する現像剤供給部材と、現像剤供給部材の回転方向に関し現像剤担持体と現像剤供給部材の対向位置より上流側で且つ現像剤供給部材にその一部が接触するように配置された現像剤流路制御部材と、現像剤収納部に設けられ、現像剤を現像剤供給部材に供給する撹拌部材と、現像剤供給部材に電圧を印加する電源と、現像剤担持体の回転方向に関し、現像部より上流側且つ現像剤担持体と現像剤供給部材の対向位置より下流側に配置された現像剤層厚規制部材と、現像剤回収部に設けられ、現像剤担持体の回転方向に関し現像部より下流側で且つ現像剤担持体に対し非接触に設置された現像剤回収部材と、現像剤回収部に設けられ、現像剤回収部材から現像剤を現像剤収納部に回収するための現像剤剥ぎ取り部材と、現像剤剥ぎ取り部材により剥ぎ取られた現像剤が現像剤供給部材に直接供給されるのを防止するために、現像剤収納部及び現像剤回収部と、現像剤供給部と、を仕切る仕切り部材と、を有し、現像剤回収部材によって現像剤担持体より回収された現像残現像剤を、現像剥ぎ取り部材により現像剤回収部材から引き剥がし、現像剤収納部に回収する構成とされ、それによって、現像剤流路制御部材の一部と接触配置された現像剤供給部材の回転に伴い、現像剤供給部材内に取り込まれた現像剤が機械的に弾き出されてクラウド化すると同時に、現像剤担持体と現像剤供給部材との間に形成される電界により、所望の電荷量を持った現像剤のみを現像剤担持体上に供給することができる。従って、本発明によれば、
（１）従来の接触供給、即ち、トナー供給ローラと現像剤担持体との接触及び摺擦による供給を回避することができ、現像剤供給時のストレスを格段に低減することが可能となる。
（２）又、クラウド化した現像剤から適正な帯電量をもった現像剤を選択的に供給するため、未帯電若しくは反転現像剤が供給され難いだけでなく、結果的に現像剤層厚規制部材による現像剤への電荷付与が少なくて済むことになる。即ち、現像剤層厚規制部材の接触圧を低減することが可能となり、より現像剤への負荷を低減することができる。
（３）又、現像工程に寄与せず戻ってきた現像剤は、現像剤担持体に対し非接触で配置された現像剤回収部材により静電的に引き剥がされ、更には現像剤回収部材から現像剤剥ぎ取り部材によって現像剤収納部に確実に戻される。このように現像装置内で現像剤の循環路をもつ構成を取ることにより、現像に寄与しなかった現像剤が、現像剤層厚規制部材ニップ部を繰り返して通過することがなくなるため、現像剤へ連続的な負荷が加わることがなくなり、蓄熱等による外添剤等の埋め込みを著しく押さえることができる。即ち、現像剤は、現像剤層厚規制部材ニップ部に受けた圧により発生した熱をこの循環中に放熱する構成とされる。
（４）以上のことから、本発明の現像装置は、長期にわたり、現像工程における現像剤の負荷を著しく低減すると共に、カブリ等のない高品位な画像形成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現像装置の第１の実施例を示した断面図である。
【図２】本発明の現像装置の概略構成図である。
【図３】本発明の現像装置の第２の実施例を示した断面図である。
【図４】仕切り部材の概略斜視図である。
【図５】ローラ状トナー供給ブラシの一部拡大斜視図である。
【図６】ブラシを構成する繊維の一実施例の断面図である。
【図７】本発明の現像装置におけるトナー供給法を説明する図である。
【図８】トナー供給時の一実施例に係るバイアス構成を説明する図である。
【図９】従来の現像装置の断面図である。
【符号の説明】
１現像容器
２現像剤担持体（現像ローラ）
３現像剤供給部材（トナー供給ブラシ）
４現像バイアス電源
５トナー供給ブラシ芯金
６トナー供給ブラシ用電源
７現像剤流路制御部材
８現像剤層厚規制部材（ブレード）
９現像剤回収部材（トナー回収ローラ）
１０現像剤剥ぎ取り部材（スクレーパ）
１１撹拌部材
１２仕切り部材
１００像担持体（感光ドラム）

Claims

現像剤により像担持体上の静電潜像を現像する現像装置において、
前記現像剤を収容する現像剤収納部を有した現像容器と、
前記現像容器に回転可能に担持され、現像剤を担持し搬送する回転可能に担持された現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に電圧を印加する電源と、
前記現像剤担持体の回転方向に関し前記現像剤担持体と前記像担持体とが対向する現像部より上流側で且つ前記現像剤担持体に対し非接触にて回転可能に配置され現像剤供給部で前記現像剤担持体へ現像剤を供給する現像剤供給部材と、
前記現像剤供給部材の回転方向に関し前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材の対向位置より上流側で且つ前記現像剤供給部材にその一部が接触するように配置された現像剤流路制御部材と、
前記現像剤収納部に設けられ、現像剤を前記現像剤供給部材に供給する撹拌部材と、
前記現像剤供給部材に電圧を印加する電源と、
前記現像剤担持体の回転方向に関し、前記現像部より上流側且つ前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材の対向位置より下流側に配置された現像剤層厚規制部材と、
現像剤回収部に設けられ、前記現像剤担持体の回転方向に関し前記現像部より下流側で且つ前記現像剤担持体に対し非接触に設置された現像剤回収部材と、
現像剤回収部に設けられ、前記現像剤回収部材から現像剤を前記現像剤収納部に回収するための現像剤剥ぎ取り部材と、
前記現像剤剥ぎ取り部材により剥ぎ取られた現像剤が前記現像剤供給部材に直接供給されるのを防止するために、前記現像剤収納部及び前記現像剤回収部と、前記現像剤供給部と、を仕切る仕切り部材と、
を有し、前記現像剤回収部材によって前記現像剤担持体より回収された現像残現像剤を、前記現像剥ぎ取り部材により前記現像剤回収部材から引き剥がし、前記現像剤収納部に回収することを特徴とする現像装置。
前記現像剤剥ぎ取り部材は、その先端が前記現像剤回収部材に接するように配置され、前記現像剤回収部材より前記現像剤収納部に直接現像残現像剤を掻き落とすことを特徴とする請求項１の現像装置。
前記現像剤供給部材はローラ状のトナー供給ブラシであり、現像剤流路制御部材は金属製薄板であって、その一端が前記トナー供給ブラシに接触していることを特徴とする請求項１又は２の現像装置。
前記現像剤回収部材は金属製ローラであり、前記現像剤剥ぎ取り部材は、その先端が前記ローラ表面に当接したゴム弾性体を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の現像装置。
前記金属製ローラは接地されることを特徴とする請求項４の現像装置。
前記金属製ローラの表面にフッ素系樹脂を用いた表面加工を行うことを特徴とする請求項４又は５の現像装置。
前記現像剤は、非磁性一成分トナーであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の現像装置。