JPH04186383A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 の１ 本発明は、電子写真複写機、静電記録機、磁気記録機等
の画像形成装置において潜像支持手段上に形成した潜像
を現像するのに使用する現像装置に関し、特に現像に一
成分現像剤を用いる現像装置に関する。

【股立且ｌ 従来、電子写真複写機、静電記録機、磁気記録機等の画
像形成装置において、潜像支持手段上に形成した静電潜
像を一成分現像剤を用いて現像する方法として、ジャン
ピング現像法が知られている。

このジャンピング現像法は、現像剤支持手段の表面上に
、トナーからなりキャリアを含まない一成分現像剤を所
定厚みで塗布して均一な薄層の現像剤層を形成し、その
現像剤層を現像剤支持手段上に担持して潜像支持手段と
対向した現像部に搬送して、現像剤層を所要間隔を保っ
て潜像支持手段の静電潜像担持面に対向させ、その静電
引力により現像剤を現像剤支持手段から静電潜像担持面
に飛翔させて現像する方法である（例えば、特公昭４１
−９４７５号公報、米国特許第２８３３４００号明細書
参照）。

このようなジャンピング現像法によれば、現像剤が静電
潜像担持面の潜像電位のない非画像部では引き付けられ
ないだけでな（、従来のコンタクト現像法のように、現
像剤支持手段上に担持されている現像剤が静電潜像担持
面に接触することがないから、非画像部へのカブリが全
くない良好な現像が実現できる。更にキャリア粒子を用
いないので、二成分現像剤を用いた場合のような、現像
剤のキャリヤとの混合比の変動やキャリア粒子の劣化が
ない等の良好な結果が得られる。

又本出願人は、上述の現像法とは別の現像法として、特
願昭５２−１０９２４０号（以下、第１の現像法と称す
）、特願昭５３−９２１０８号（以下、第２の現像法と
称す）及び特願平１−２２３１９７号（以下、第３の現
像法と称す）に記載したような全く新しい現像法を先に
提案した。

上記の第１の現像法では、−成分磁性現像剤と非磁性の
現像剤支持手段と磁界発生手段とをこの順で配置し、前
記磁界発生手段の磁力で現像剤支持手段の表面上に現像
剤の均一な薄いコート層を形成し、この現像剤層が潜像
支持手段の静電潜像担持面に接触しないように微小間隔
を離して潜像支持手段に対向させる。そして、上記潜像
支持手段の静電潜像担持面の画像部の部分の静電引力に
より画像部に対向した現像剤層の部分を伸長して、現像
剤層を静電潜像担持面上の画像部に接触させ、画像部を
現像させるのである。この現像法の場合も、静電潜像担
持面の非画像部には、現像剤支持手段上の現像剤層は接
触せず、現像に際してカブリの全くない現像画像が得ら
れる。

上記の第２の現像法は、第１の現像法を実施する際に、
現像剤支持手段に現像バイアス電圧として低周波交流バ
イアス電圧を印加し、更に潜像支持手段の静電潜像担持
面とこれに対向する現像剤支持手段の表面との間隔を、
経時的に変化させるようにしたものである。この現像法
では、現像の初期において潜像支持手段の静電潜像担持
面の非画像部にも現像剤を到達させながら、静電潜像担
持面上の画像部のハーフトーン部分の現像を行ない、非
画像部に到達した現像剤は経時的に元の現像剤支持手段
側に戻すようにして、結果として現像剤を画像部のみに
到達して現像するようになっている。これにより上記ジ
ャンピング現像法に比較して、現像によるハーフトーン
部分の再現性が良好となり、然もそれでいてカブリのな
い現像が実現できる。

父上記の第３の現像方法では、現像剤として一成分非磁
性現像剤を用い、第２の現像法と同様に現像剤支持手段
に現像バイアス電圧として交流バイアス電圧を印加し、
更に潜像支持手段の静電潜像担持面とこれに対向する現
像剤支持手段の表面との間隔を経時的に変化させて、非
磁性現像剤による現像を行なっている。

この第３の現像方法によっても、ハーフトーン部分の再
現性が良好で然もカブリのない現像が、第２の現像方法
と同様に実現できる。そればかりでなく、この方法によ
れば、−成分非磁性現像剤を用いているため色味の良い
カラー画像を得ることができる。

このように、−成分現像剤を用い、静電引力で現像剤支
持手段から非接触の潜像支持手段への現像剤の移動を行
なって現像する方法は、現像性能、画像再現性、現像剤
の寿命等が極めて優れている。

日　が　　　゛　　　　よ　　　と しかしながら、上記のような現像方法においても、実用
化に際して、以下に述べるような問題点が存在する。

即ち、画像履歴の差で、画像濃度に差を生じることであ
る、特にハーフトーン部分での濃度ムラが生じ易（、極
端な場合には文字の太り、細りなどを生じる。上言己の
“画像履歴“とは潜像支持手段の静電潜像担持面で画像
の形成があったか、非形成であったかの画像の形成経過
を意味する。この画像履歴が画像濃度に影響を与えるの
は、現像剤支持手段上の現像剤コート層が相”違して来
るからである。

この点について詳述すると、潜像支持手段の静電潜像担
持面上の画像部を現像するために、現像剤支持手段上の
現像剤コート層は、現像部において静電潜像担持面上の
画像部に対応した部分が静電引力で静電潜像担持面に引
かれて飛翔し、これにより現像剤支持手段表面の画像部
に対応した箇所は、現像剤が除かれ或いは少量のみ残留
した状態となる。

これに対し、現像剤支持手段上の現像Ｊ１１層における
、潜像支持手段の静電潜像担持面上の非画像部に対応し
た部分は、現像部において静電潜像担持面に飛翔するこ
とがなく、潜像支持手段表面の非画像部に対応した箇所
は、現像剤が全部若しくは殆んどが残存する。

このため、現像剤支持手段表面の非画像部に対応した箇
所では、次の現像剤供給で新しい現像剤が供給されず、
現像剤層は前回の古い現像剤で形成されたままである。

即ち、現像剤支持手段表面の静電潜像担持面上非画像部
に対応した箇所は、静電潜像担持面での画像の非形成と
いう画像履歴ｉこより、現像剤層が前回の古い現像剤で
形成されたままの状態に維持される。一方、現像剤支持
手段表面の静電潜像担持面上画像部に対応した箇所は、
静電潜像担持面での画像の形成という画像履歴により、
現像剤層が新しい現像剤で形成される。

このような現像剤支持手段表面の静電潜像担持面非画像
部に対応した箇所は、静電潜像担持面の画像非形成とい
う画像履歴により、現像剤層が古い現像剤で形成された
ままであるというような画像履歴の影響を、現像剤支持
手段表面の同一箇所で繰り返し受けると、現像剤支持手
段表面のその箇所における現像剤のトリポ量、コーテイ
ング量が変化し、更には現像剤の劣化、現像剤支持手段
表面の汚染などを生じることがある。

その結果、画像形成、非形成の画像履歴の差で、現像剤
支持手段上の現像剤層は現像剤の状態に差異を生じ、現
像能力、最終画像の濃度、品質に差異を生じるのである
。この現象は、縦方向の黒帯画像あるいは白帯画像を有
する画像原稿を多数枚コピーする場合、特に顕著になる
。

画像形成、非形成の画像履歴の差異による画像（特にハ
ーフトーン画像）の濃度等の差は、種々の条件により一
様ではな（、上記したもの限らない。例えば、潜像支持
手段の静電潜像担持面での画像形成の画像履歴があった
部分に対応した現像剤支持手段表面の箇所でも、その箇
所への現像剤の供給が不十分になっておれば、得られる
画像は対応した箇所で濃度低下を生ずる。又、潜像支持
手段の静電潜像担持面での画像非形成の画像履歴が繰り
返しあった部分に対応した現像剤支持手段表面の箇所で
は、現像剤層を形成する現像剤のトリボが上昇して現像
剤層の現像剤量が減少する現象があり、このような場合
には、得られる画像は対応した箇所で濃度低下を生じる
ことがある。

いずれにせよ、これらの画像履歴の差による現像性の差
は、現像部を通過した後の現像剤支持手段表面に残存し
た現像剤を全て剥取ることにより、現像剤支持手段表面
の全面上に新しい現像剤を供給して、所定厚さの均一な
薄い現像剤層を形成するようにしてやれば、解消するこ
とができる。

このため、従来から、第５図に示すように、現像容器１
内に現像剤支持手段の現像スリーブ３に当接する弾性ロ
ーラ７を設けて、潜像支持手段の感光ドラム６と対向し
た現像部を経過した箇所で弾性ローラ７により現像スリ
ーブ３を摺擦して、現像スリーブ３上に残存した現像剤
２を剥ぎ取ることが既に行なわれている。

又、第６図に示すように、現像容器１内に弾性ローラの
代わりに電界ローラ７０を設けて、電解ローラ７０によ
り現像スリーブ３上の残存した現像剤２を剥ぎ取ること
も行なわれている。

尚、第５〜６図において、符号５は現像剤規制部材の弾
性ブレードである。

このように、現像部を通過した後の現像スリーブ３の表
面に残存した現像剤２を全て、弾性ローラ１７や電界ロ
ーラ７０で剥取って、現像スリーブ３表面の全面上に新
しい現像剤２を供給し、所定厚さの均一な薄い現像剤層
を形成することにより、画像履歴の差による現像性の差
を解消することができ、画像履歴差のない画像を得るこ
とができる。

しかし、以上によって画像履歴の差による現像性の差を
解消することができたとしても、ベタ黒画像を連続して
コピーした場合には、現像剤の供給が不足して画像濃度
が低下する問題を招くことがあった。又現像剤に磁性ト
ナーを使用する場合は、現像スリーブ内に設けた磁石の
磁力によって現像スリーブ上に現像剤をある程度供給す
ることが可能であるが、非磁性トナーを使用する場合は
、現像剤の供給が不足し易（、このため画像濃度の低下
を生じ易い傾向がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その第１
の目的は、現像剤支持手段の表面に現像後に残存した現
像剤を除去して、次段の現像に際して現像剤支持手段の
表面全面上に新しい現像剤を供給し、所定厚さの均一な
薄い現像剤層を形成することにより、画像履歴の差によ
る現像性の差を解消して、画像履歴の差のない画像を得
ることができる画像形成装置を提供することである。

本発明の第２の目的は、上記の現像剤支持手段上へ現像
剤を十分に供給して、ベタ黒画像を連続して現像した場
合でも、十分な画像濃度を維持することができる現像装
置を提供することである。

′　るた　の 上記目的は本発明に係る現像装置によって達成される。

要約すれば本発明は、現像容器内に収容した一成分現像
剤を支持、搬送する現像剤支持手段と、前記現像剤支持
手段上に支持された現像剤の厚みを規制する現像剤層厚
規制手段と、前記現像剤層厚規制手段よりも前記現像剤
支持手段の現像剤搬送方向上流側に配設され、前記現像
剤支持手段上の現像剤を剥離、除去すると共に、前記現
像容器内に収容された現像剤を前記現像剤支持手段上へ
供給する現像剤供給剥離手段とを備えた現像装置におい
て、前記現像容器内に、前記現像剤供給剥離手段による
現像剤搬送方向と交叉する方向の溝を表面に有し、前記
現像容器内の現像剤を前記現像剤供給剥離手段へ供給す
る現像剤供給手段を設けたことを特徴とする現像装置で
ある。

本発明の一態様によれば、前記現像剤供給手段の表面が
弾性体層とされ、前記表面の溝の深さが１ｍｍ以上とさ
れ、又前記現像剤が一成分非磁性現像剤とされる。

即ち、本発明の現像装置では、現像剤供給剥離手段によ
り現像剤支持手段上の現像剤を剥ぎ取り、画像形成、非
形成の画像履歴を受けた現像剤支持手段上の残存現像剤
の状態を均一化した後、新たな現像剤を供給することに
より画像履歴の差を解消して、現像により良好な画像を
得ると共に、現像剤供給手により現像剤供給剥離手段へ
現イ象剤を十分に供給して、現像剤供給剥離手段による
現像剤支持手段上への現像剤の供給を十分に行なわせる
ことにより、ベタ黒画像を連続して形成した場合でも、
十分に高い画像濃度を維持することができる。

現像剤供給手段の表面に、現像剤供給剥離手段による現
像剤搬送方向と交叉する方向に溝を形成しているので、
現像剤を現像剤供給剥離手段へ効果的に供給することが
できる。

東」Ｌ倒 以下、本発明の実施例について詳述する。

第１図は、本発明の現像装置の一実施例を示す断面図で
ある。本現像装置は、潜像支持手段としてドラム型の感
光体ドラム６を使用した複写機に適用したものである。

図には省略したが、図示の矢印方向に回転自在に支持さ
れた感光体ドラム６の周囲には、本現像装置の他に１周
知のように、電子写真プロセスで用いる帯電装置、画像
露光装置、転写装置、クリーニング装−１除電装置など
が配設されている。

本現像装置は、−成分磁性現像剤２を収納した現像容器
（以下ホッパと称す）ｌを備え、このホッパ１の現像装
置の長平方向（紙面に直角な方向）に延在する開口部に
現像剤支持手段として現像スリーブ３が、感光体ドラム
６との間に現像部Ｐを形成するように、所定間隔を開け
て対向して配設される。現像スリーブ３には、これに現
像バイアスを印加するためのバイアス電源１３が接続さ
れている。

ホッパ１の現像スリーブ３の頂部上の位置には、現像ス
リーブ３表面上に担持された現像剤２を所定の現像剤層
の厚みに規制する現像剤層厚規制部材として弾性−ド５
が、現像スリーブ３と当接部Ｔを形成するようにして設
けられている。

又ホッパ１内下部には、現像ローラ３への現像剤供給剥
取手段としての弾性ローラ７と、弾性ローラ７への現像
剤供給手段としての供給ローラ８と、供給ローラ８への
現像剤搬送手段としての現像剤送り部材９とを備える。

更にホッパ１内下面には、現像スリーブ３の表面に近い
位置に、ホッパ１と接触してその隙間を塞ぐことにより
ホッパ１内現像剤２のホッパ１外へのこぼれを防止する
シール部材１１が設けられている。該シール部材１１は
マイラー（デュポン社製、商品名）等の可撓性シートか
らなる。

現像スリーブ３は、アルミニウム又はステンレス鋼等の
非磁性材料製からなる。該現像スリーブ３は回転自在に
支持され、駆動源（図示せず）により矢印Ｂ方向に回転
駆動される。現像スリーブ３の表面には、現像剤２の保
持を確実にするために、０．５〜５μｍのピッチの凹凸
が形成されている。

上記弾性ローラ７は、現像スリーブ３と摺接部Ｓで摺接
回転するように、現像スリーブ３と当接させて回転自在
に配設されている。弾性ローラ７は、現像スリーブ３と
弾性接触しながら矢印Ｃ方向に同方向に回転して、現像
スリーブ３上の現像剤２を剥離すると共に、新たな現像
剤２を現像スリーブ３上へと供給する。

弾性ローラ７は、鉄、ＳＵＳ等の剛体からなる軸７１の
外周に弾性体層７２を設けてなっている。弾性体層７２
には、スポンジゴム、モルトブレン等の発泡体その他の
弾性材料を単独或いは適宜組み合せて用いることができ
る。例えば弾性体層７２を２層構成としたときには、そ
の下層をシリコンスポンジゴム、上層をウレタンゴムに
してもよい。弾性体層７２をこのような構成にすると、
弾性体層７２の外周の寸法精度を得ることができる。

上記の弾性ローラ７がホッパ１内にて回転自在に支持さ
れる位置は、現像スリーブ３による現像剤２の搬送方向
に関して、現像スリーブ３と感光ドラム６とが対向した
、感光体ドラム６上の潜像を現像する現像部よりも下流
で、且つ弾性ブレード５の位置よりも上流の位置に設定
される。

又、弾性ローラ７は、矢印Ｃで示される方向に回転する
ようになっており、弾性ローラフの回転方向Ｃが現像ス
リーブ３に対向する位置において、現像スリーブ３の回
転方向Ｂとカウンタ一方向に設定されている。

上記弾性ブレード５は、上述したように、現像スリーブ
３に当接部Ｔで当接するように配設されており、該当接
部Ｔにおいて現像スリーブ３上の現像剤２の通過を規制
している。

弾性ブレード５には、現像剤２を所望の極性に帯電する
のに適した摩擦帯電系列の材質のものを用いることが好
ましい。例えばポリスチレン、カーボン等を成分とする
現像剤２を正に摩擦帯電させるためには、エチレンプロ
ピレンゴム、弗素ゴム、天然ゴム、ポリクロロブタジェ
ン、ポリイソブン、Ｎ、Ｂ、Ｒ等が好ましく、又現像剤
２を負に帯電させるためには、シリコニンゴム、ポリウ
レタン、スチレンブタジェン等を用いればよい。

以上のような材質の材料を用いれば、現像剤の摩擦帯電
効率をより高くすることができる。又以上のような摩擦
帯電列で適当に選択された導電性ゴムを使用した場合、
現像剤が過剰に摩擦帯電するのを防止でき、従って現像
剤の静電的な凝集成いは固化を防止し、又はほぐすこと
ができる効果がある。尚、以上のような材料の他に、リ
ン青銅、ステンレス鋼等の金属の薄板を用いることもで
きる。

上記の弾性ブレード５と現像スリーブ３との当接部Ｔは
、現像スリーブ３の中心を通る鉛直線よりも弾性ローラ
７側で、且つ弾性ローラ７よりも上方に位置しており、
この当接部Ｔと弾性ローラ７と現像スリーブ３との摺接
部Ｓとは、当接部Ｔで離反した現像剤２が弾性ローラ７
上へ落下可能な位置関係を互いに有している。かくして
上記の当接部Ｔと摺接部Ｓとの間の空間において、現像
剤２の円滑な循環流が形成される。

上記の供給ローラ８は、弾性ローラ７へ現像剤２を搬送
して、供給するためのもので、供給ローラ８は、弾性ロ
ーラ７と矢印り方向へ摺擦回転するように、ホッパ１内
に配設されている。供給ローラ８の回転中心は、弾性ロ
ーラフの回転中心よりも上方に設定されている。この供
給ローラ８の表面には、所望数の小溝が形成しである。

第２図は供給ローラ８を示す斜視図である。本実施例で
は、供給ローラ８の表面には螺旋状の小さい溝８８が複
数本形成されている。供給ローラ８は表面に溝を設けさ
えすれば、前記の弾性ローラ７とほぼ同様の層構成のロ
ーラを用いることができる。

即ち、供給ローラ８は、鉄、ＳＵＳ等の剛体からなる軸
１８の外周に弾性体層２０を設けてなっており、弾性体
層２０には、スポンジゴム、モルトブレン等の発泡体そ
の他の弾性材料を、単独或いは適宜組み合せて用いるこ
とができる。

本実施例では、軸１８として直径６ｍｍのステンレス製
芯金を使用し、軸１８の外周面に発泡径１ｍｍのエバー
ライト（ブリデストン株式会社製、商品名）材を直径１
４ｍｍのローラー状に巻き付けて弾性体層２０を形成し
、その弾性体層２０の表面に輻０．５〜５ｍｍ、深さ１
〜４ｍｍ、ピッチ５〜４０ｍｍの螺旋状の溝８．ａを形
成して、供給ローラ８とした。又供給ローラ８と弾性ロ
ーラ７のニップ幅は、約５ｍｍに設定した。

このような供給ローラ８は溝８ａの深さが特に重要であ
り、溝８ａが浅いと現像剤２の供給が不十分となり易い
。好ましくは溝８８の深さは１ｍｍ以上がよ（、特に溝
８ａの深さが２ｍｍ以上のときは、現像剤２の供給をよ
り十分に行なえることができた。

上記現像剤送り部材９は、−成分非磁性現像剤２を供給
ローラ８へ供給するためのもので、矢印Ｇ方向に回転す
るようにホッパ１内に配設されている。

上記トナー送り部材９と供給ローラ８との間のホッパ１
内の位置には、下側から案内壁１０が設けられている。

案内壁１０の高さは、供給ローラ８の中心位置よりも高
く、又供給ローラ８の最高部位置よりも低いことが望ま
しい。又ホッパ１内の案内壁１０にほぼ対応した位置に
は、上側から規制部材１２が設けられている。具体的に
は規制部材１２の設置位置は、現像剤送り部材９による
搬送流路の８口付近における現像剤２の滞留の程度を考
慮して設定することが望ましい。

上記のトナー送り部材９によって搬送された現像剤２は
、案内壁１０を越えて少量ずつ供給ローラ８へ供給され
る。供給ローラ８へ供給された現像剤２は、その表面の
溝８ａに保持して搬送され、弾性ローラ７上へ確実に供
給される。弾性ローラ７上へ供給された現像剤２は、弾
性ローラ７と供給ローラ８との摺擦部で弾性ローラ７上
への現像剤２の供給量が規制される。

上記弾性ローラ７上への現像剤２の供給量は、供給ロー
ラ８の材質、溝８ａの大きさ、形状、弾性ローラフの材
質、弾性ローラ７と供給ローラ８のニップ幅等により適
宜制御される。

弾性ローラ７上へ供給された現像剤２は、弾性ローラフ
の回転に伴ない現像スリーブ３との摺擦部Ｓへと搬送さ
れ、残存していた現像剤２が弾性ローラフにより剥離、
除去された現像スリーブ３上へ、新たに供給される。

このようにしてホッパ１内現像剤２は、現像剤送り部材
９、供給ローラ８及び弾性ローラフにより、現像剤搬送
流路Ｆを経て現像スリーブ３へと搬送される。

尚、供給ローラ８の表面に設ける溝として、供給ローラ
８表面に一方向に根回した螺旋状の溝８ａだけでなく、
更に第２図に１点鎖線で示すように、反対方向に根回す
る溝８ｂを形成することも可能である。又第２図に２点
鎖線で示すように、供給ローラ８の表面の一部にのみ溝
８ｅ又は８ｆを形成してもよい。いずれの溝の形成法に
よっても、供給ローラ８の長手方向の現像剤供給量を適
宜調整できるようにすることが可能である。

本実施例における現像方法としては、例えば特公昭５８
−３２３７５に記載の方法、即ち感光ドラム１と現像ス
リーブ３との間に直流を重畳した交番電流を印加して、
現像スリーブ３上の薄層状の現像剤２を感光ドラム６上
の静電潜像に対応して転移させる所謂非接触現像法を用
いることができるが、接触現像法を用いてもよい。

次に、本実施例の現像装置における動作について説明す
る。

第１図において、現像剤送り部材９が矢印Ｇ方向に回転
して現像剤２を供給ローラ８上へ搬送し、供給ローラ８
は矢印り方向に回転して、供給ローラ８上に搬送された
現像剤２を弾性ローラ７上へ搬送し、弾性ローラ７は矢
印Ｃ方向に回転して、弾性ローラ７上に搬送された現像
剤２を供給ローラ８との間で一定量に均一に規制しなが
ら、現像スリーブ３との摺接部Ｓへ搬送する。現像スリ
ーブ３と弾性ローラ７との摺接部Ｓに搬送された現像剤
２は、そこで現像スリーブ３と摺擦されることにより摩
擦帯電を受けると共に、現像スリーブ３上へ供給され、
担持される。

現像スリーブ３上に担持された現像剤２は、現像スリー
ブ３と弾性ブレード５との当接部Ｔを通過する間に、現
像スリーブ３の表面と弾性ブレード５とにより摺接され
て、摩擦帯電を更に受ける。このようにして現像剤２は
十分な摩擦帯電を受ける。上記の十分に摩擦帯電を受け
た現像剤２は、当接部Ｔを通過する間に現像スリーブ３
上に現薄層として形成され、現像スリーブ３の回転に伴
ない感光ドラム６と対向した現像部Ｐへと搬送される。

現像部Ｐへ搬送された現像剤２は、そこで一部が現像に
より消費され、現像剤２の残りは、現像スリーブ３が更
に回転するにつれて、現像スリーブ３と共にホッパ１内
にその下部から入って回収される。

ホッパ１の現像剤回収部分には、上述したように、シー
ル部材１１が設けられている。シール部材１１は、現像
で消費されなかった現像剤２のホッパ１内への通過を許
容すると共に、ホッパ１内の現像剤２がホッパ１の下部
から漏出することを防止する。

現像スリーブ３と共にホッパ１内に回収された現像剤２
は、現像スリーブ３と弾性ローラ７との摺擦部Ｓでこれ
らの弾性接触によって掻き落とされる。掻き落とされた
現像剤２は、弾性ローラフによって供給ローラ８へと搬
送され、現像剤送り部材９によって搬送された新たな現
像剤２と混合され、上述したように、再度供給ローラ８
から弾性ローラ７へ、その弾性ローラ７と現像スリーブ
３との摺接部Ｓへと搬送される。従って感光ドラム６の
表面上の非画像形成部（背景部）に対応して、現像に供
されなかった現像スリーブ３上の現像剤２や、トリボが
不足だったために現像に供されなかった現像スリーブ３
上の現像剤２を、新しく補給された現像剤２と混合しな
がら再利用することができ、現像剤２の偏った消費が防
止される。

又弾性ブレード５の当接部Ｔと弾性ローラ７の摺擦部Ｓ
の位置関係も、現像剤２の偏った消費を防止するように
なっている。即ち従来の現像装置では、上記の当接部Ｔ
で進入を規制されて離反した現像剤が、直接現像スリー
ブ３上に落下して再び当接部Ｔで規制されるという循環
を繰り返し、現像に供されないという問題があった。

これに対し、本実施例によれば、当接部Ｔで規制された
現像剤２は直接弾性ローラ７上へ落下するので、当接部
Ｔから摺接部Ｓへの間の空間において循環流Ｅを形成し
て摺接部Ｓへ搬送され、再び現像に利用することができ
る。

以上のように、本実施例の現像装置によれば、現像剤２
の偏った消費を防止することができ、このため長期間の
使用に対しても、現像によりカブリ等の画像劣化のない
安定した画像を得ることができる。又以上のように当接
部Ｔと摺接部Ｓとの間の空間に現像剤２の円滑な循環流
Ｅが形成されろために、次のような新たな効果を得るこ
ともできた。

即ち、現像スリーブ３の中心を通る垂直線よりも圧側（
第１図において感光ドラム６側）の上方位置に現像スリ
ーブ３と弾性ブレード５との当接部を設けた場合には、
現像スリーブ３表面の弾性ブレード５直前の箇所に現像
剤２の溜りが形成される場合があった。この現像剤溜り
は、現像スリーブ３の長手方向に不均一に形成されるこ
とが多く、例えば現像剤２の溜りが多量に形成された部
分に対応した箇所では、現像スリーブ３上の現像剤２０
層厚も厚くなる。勿論弾性ブレード５の現像スリーブ３
への当接圧を高めれば、現像剤溜りに殆ど無関係に現像
スリーブ３上に一定の現像剤層厚が得られるようになる
が、しかしその代わり長期間使用すると、現像剤２の現
像スリーブ３への融着及び現像剤２自身の劣化を招く場
合があった。

又弾性ブレード５の固定端を現像スリーブ３の回転方向
上流側に設けた場合には、弾性ブレード５と現像スリー
ブ３の当接部の近傍に広範囲に亙り狭い間隙を生じ、こ
の間隙部分に現像剤２が詰まって現像剤２のを生じ、こ
のため得られる現像スリーブ３上の現像剤層に現像剤２
の塗布すじが発生し易くなる場合があった。

これに対し本実施例では、上述のように、現像剤２の循
環流Ｅを形成することによって、現像スリーブ３表面の
弾性ブレード５直前の箇所に現像剤２の溜りを発生させ
ることがないので、現像剤２とし・て小粒径の現像剤を
使用した場合にも、現像剤２のブロッキング（凝集塊）
を発生させることがなく、このため現像により安定した
画像を得ることができる。

又上記の現像スリーブ３と弾性ブレード５との当接部Ｔ
で離反した現像剤２が直接現像スリーブ３上へ落下する
と、現像スリーブ３上でのみ循環する傾向があり、新し
い現像剤２との混合、入れ替わりが少ないため、現像剤
２自身の劣化が促進されるという問題もあった。

これに対し本実施例では、現像剤２の円滑な循環流Ｅ及
び流路Ｆの形成によって、常に新しい現像剤２との混合
、入れ替わりを行なうことができるので、現像剤２の劣
化が防止され、又現像剤２として小粒径の現像剤を使用
した際のチャージアップが防止される。

次に、本実施例の現像装置による実験例について説明す
る。

現像スリーブ３として、直径２０ｍｍのアルミニウムス
リーブの表面を６００番のサンドペーパーで粗面化して
、１．５μｍのピッチの凹凸を形成したものを用いた。

弾性ブレード５としては、硬度６０°のウレタンゴム製
のブレードを用い、その寸法形状を厚さ２ｍｍ、幅２０
ｍｍとした。

ウレタンゴム製のブレードの硬度は、寸法形状を種々変
えた結果では５０°〜８０”の範囲で有効であった・ 一成分非磁性現像剤２には、カーボン１０部、ポリスチ
レン９０部を主体とする平均粒径７〜１５μｍの粉末に
、流動性付与の外添剤としてシリカを約１６０％外添し
たものを使用した。現像剤２がホッパ１から飛散するの
を防ぐためのシール部材１１として、５０μｍ厚の薄い
マイラー（デュポン社製、商品名）等を用いた。

弾性ブレード５の現像スリーブ３への当接圧は、ブレー
ド５の硬度、寸法形状を変えた結果では、約５〜１００
ｇ／ｃｍが有効で、本実験では約４５　ｇ　／　ｃ　ｍ
に設定した。その当接圧の現像スリーブ３の長手方向上
での誤差は、５　ｇ　／　ｃ　ｍ以内に保つことが好ま
しい。

弾性ローラフには、直径６ｍｍのステンレス製芯金軸か
らなる軸１８の外周面に、発泡径１ｍｍのエバーライト
（ブリデストン株式会社製、商品名）材を直径１４ｍｍ
のローラー状に巻き付けて弾性体層２０を形成したスポ
ンジローラを用いた。供給ローラ８には、弾性ローラ７
と同じスポンジローラの表面に幅０．５〜５ｍｍ、深さ
１〜４ｍｍ、ピッチ５〜４０ｍｍの螺旋状の溝を形成し
たものを用いた。現（象スリーブ３を１２０ｍｍ／秒で
回転させたことに対し、これら弾性ローラ７及び供給ロ
ーラ８を現像スリーブ３に対する相対速度５０〜３００
ｍｍ／秒で回転させた。

以下の結果は、供給ローラ８の溝を幅１ｍｍ、深さ２ｍ
ｍ、ピッチ１０ｍｍの螺旋状とし、弾性ローラ７及び供
給ローラ８の現像スリーブ３に対する相対速度を７０ｍ
ｍ／秒に設定した場合である。

このようにして実験を行なった結果、現像スリーブ３の
表面に現像剤２の３０−１００μｍの薄層状の現像剤層
をスジやムラなく形成することができた。弾性ブレード
５の当接圧を変えることにより、現像剤層の層厚を変化
させることができることも確認された。

本実験で現像法には、現像スリーブ３上の現像剤層厚さ
を、現像部の現像スリーブ３と感光ドラム６の対向間隙
よりも小さくし、上述したように、その間隙内を現像ス
リーブ３から感光ドラム６へ現像剤２を移動させて現像
（所謂非接触現像又はジャンピング現像）する手法を用
いた。

本実験で画像形成は、キャノン株式会社製ＮＰ１２１５
複写機（プロセススピード１００ｍｍ／秒）に適用して
行なった。画像形成条件は、感光ドラム６上に暗部＋６
００■、明部が０■の層像を形成し、感光ドラム６と現
像スリーブ３との間隙を約３００μｍに保ち、現像スリ
ーブ３上の現像剤層厚を５０μｍに規制して、現像スリ
ーブ３にピーク・ピーク電圧１４００Ｖ、周波数ｉｓ。

ＯＨｚの矩形波交互電圧に＋１５０■の直流電圧を重畳
した現像バイアスを印加して現像を行なった。

画像は、先ず、感光ドラム６上に画像履歴を与えるため
に、感光ドラム６の回転方向と同方向に黒帯画像（画像
形成の画像履歴を付与）と白帯画像（画像非形成の画像
履歴を付与）とを有する画像を形成、プリントし、これ
を３０枚コピーした後、次に文字画像及びハーフトーン
画像を形成し、プリントした。そしてこの文字画像及び
ハーフトーン画像について、画像形成、非形成の画像履
歴の差により画像濃度等に差を生じるか否かを検討した
。

その結果、文字画像、ハーフトーン画像共に画像濃度の
差は殆ど若しくは全（な（、画イ象濃度も十分に高く維
持されており、地力ブリ、飛び散り等の画質劣化もな（
、安定して良好な画像を得ることを維持することができ
た。

次に、本発明の現像装置の他の実施例について説明する
。

第３図は、本実施例の現像装置における供給ローラを示
す正面図である。本実施例の現像装置は、第３図に示す
ように、供給ローラ２８が、第１〜２図を参照して説明
した先の実施例の現像装置の供給ローラ８と構成を異に
する点が相違する。本現儂装置のその他の構成は、第１
〜２図の現像装置と基本的に同じである。

即ち供給ローラ２８は、第３図に示すように、その表面
に円周方向に波状の溝２８ａを週数故形成してなってい
る。本実施例では、軸１８として実施例１と同じく直径
６ｍｍのステンレス製芯金を用い、この軸１８上に弾性
体層２０としてＡＳＫＥＲＣ硬度３０＠のソリッド状シ
リコンゴムからなる弾性体層を形成した外径１４ｍｍの
ローラに、輻１ｍｍ、深さ２ｍｍ、ピッチ１０ｍｍの波
状の溝２８ａを形成して、供給ローラ２８とした。

上記の供給ローラ２８を第１図の現像装置の供給ローラ
８に代えて用い、その現像装置を実施例１と同様に、キ
ャノン株式会社製ＮＰ　１２１５複写機に組み込んで画
像形成を行なったところ、画像履歴の差による画像濃度
の差は殆ど若しくは全くなく、地力ブリ、飛び散り等の
画像劣化もなく、十分に高い画像濃度を維持した良好な
画像を安定して得ることができた。

第４図は、本発明の現像装置の更に他の実施例における
供給ローラを示す正面図である。本実施例の現像装置は
、第４図に示すように、供給ローラ３８の表面の溝３８
ａの形状が、第３図の供給ローラ２８表面の溝２８ａと
異なる点が相違する。

即ち供給ローラ３８は、第４図に示すように、その表面
全面に楕円形の溝３８ａを形成してなっている。

本実施例においても、上記の供給ローラ３８を第１図の
現像装置の供給ローラ８に代えて用い、その現像装置を
実施例１と同様に、キャノン株式会社製ＮＰ１２１５複
写機に組み込んで画像形成を行なったところ、画像履歴
の差による画像濃度の差は殆ど若しくは全くなく、地力
ブリ、飛び散り等の画像劣化もなく、十分に高い画像濃
度を維持した良好な画像を安定して得ることができた。

以上の実施例においては、いずれも、現像スリーブ３上
への現像剤供給及び剥離手段として弾性ローラ７を用い
たが、本発明はこれに限定される以ではなく、現像スリ
ーブ３上の現像剤２を剥離すると共に新たな現像剤２を
供給することができるものであれば原則として何んでも
よく、例えばファーブラシローラ等を用いることもでき
る。

又供給ローラはいずれも、弾性体層２０有する供給ロー
ラ８．２８．３８０−ラを示したが、これに限定される
ものではな（、ファーブラシローラ等を用いることもで
きる。

又現像法も非接触現像により現像を行なう例を示したが
、これに限定されるものではな（、接触現像法を用いて
もよい。

本発明は、磁性体を含まない構成分非磁性カラー現像剤
を用いる現像装置に好適に適用することができ、コスト
の安く、現像剤飛散のないカラー複写機に対し有益であ
る。又現像スリーブ内部にマグネットローラを配設する
ことによって、−成分磁性現像剤の薄層を形成して搬送
する現像装置にも、本発明は適用することができる。

１１立皇１ 以上説明したように、本発明の現像装置では、現像容器
内に、現像剤供給剥離手段による現像剤搬送方向と交叉
する方向の溝を表面に有し、現像容器内の現像剤を現像
剤供給剥離手段へ供給する現像剤供給手段を設けたので
、潜像支持手段上の画像履歴の差による一成分現像剤の
現像性の差を解消して、現像により画像履歴の差のない
画像を得ることができ、又ベタ黒画像を連続して現像し
た場合でも、十分な画像濃度を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の現像装置の一実施例を示す断面図で
ある。 第２図は、第１図の現像装置に設けられた供給ローラを
示す斜面図である。 第３図、本発明の現像装置の他の実施例における供給ロ
ーラを示す正面図である。 第４図は、本発明の現像装置の更に他の実施例における
供給ローラを示す正面図である。 第５図は、従来の現像装置の一例を示す断面図である。 第６図は、従来の現像装置の他の例を示す断面図である
。 ｌ：ホッパ ２：現像剤 ３：現像スリーブ ５：弾性ブレード ７；弾性ローラ ８．２８．３８：供給ローラ ９：現偉剤送り部材 ８ａ〜８ｆ、２８ａ、３８ａ：溝 イ 代理人　　弁理士　　倉　橋　　　暎　　、・ご。 〜し・ 第２図 ８今 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）現像容器内に収容した一成分現像剤を支持、搬送す
   る現像剤支持手段と、前記現像剤支持手段上に支持され
   た現像剤の厚みを規制する現像剤層厚規制手段と、前記
   現像剤層厚規制手段よりも前記現像剤支持手段の現像剤
   搬送方向上流側に配設され、前記現像剤支持手段上の現
   像剤を剥離、除去すると共に、前記現像容器内に収容さ
   れた現像剤を前記現像剤支持手段上へ供給する現像剤供
   給剥離手段とを備えた現像装置において、前記現像容器
   内に、前記現像剤供給剥離手段による現像剤搬送方向と
   交叉する方向の溝を表面に有し、前記現像容器内の現像
   剤を前記現像剤供給剥離手段へ供給する現像剤供給手段
   を設けたことを特徴とする現像装置。 ２）前記現像剤供給手段の表面が弾性体層からなる請求
   項１記載の現像装置。 ３）前記表面の溝の深さが１ｍｍ以上である請求項１又
   は２記載の現像装置。 ４）前記現像剤が一成分非磁性現像剤である請求項１、
   ２又は３記載の現像装置。