JPH04191762A - 現像方法及びその装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、乾式現像剤を用いて現像を行なう現像方法及
びその装置に関する。

［従来の技術］ 従来、−成分現像剤を使用する電子写真現像方法として
、トナー粒子を噴霧状態にして用いるバラタ−・クラウ
ド法、ウェブ・シート等によりなる現像剤担持体上に−
様なトナー層を形成し、該トナー層を静電像保持面に接
触させて現像を行なうコンタクト現像法、トナー層を静
電像保持面に直接接触させず、静電像の電界により静電
像保持面にトナーを選択的に飛行させるジャンピンク現
像法、また、導電性磁性トナーを用いて磁気ブラシを形
成し、静電像保持面に接触させて現像するマグネドライ
法等が知られている。

上述の各種−成分現像方法のうち、バラタ−・クラウド
法、コンタクト現像法及びマクネトライ法は、トナーか
静電像保持面に画像部（本来トナーが付着すべき部分）
、非画像部（本来トナーが付着すべきてない他の領域部
分）の区別なく接触するため、非画像部にもトナー付着
が生し、いわゆるかぶりの発生を避けることかてきなか
った６しかし、上記ジャンピング現像法は、静電像保持
面とトナー層とか非接触で間隔を有するようにして現像
するため、地かふりの防止という点ては極めて有効な方
法である。この現像法は、現像剤担持体を静電像保持面
に対向させ、静電引力により現像剤担持体上の現像剤を
静電像保持面に飛翔させて現像するものである（例えば
、特公昭４Ｉ−９４７５号公報に記載の方法）。

また、本出願人は、上述の現像法とは別異の現像法とし
て、特願昭５：ｌ−９２１０８号に記載したような全く
新しい現像法を先に提案した。

この現像法ては、先ず、現像剤担持体（非磁性）の内部
に磁界発生手段を配置し、該磁界発生手段の磁力で現像
剤担持体の表面上に均一な現像剤の薄いコート層を形成
する。次に、このコート層か静電潜像担持面に接触しな
いように微小間隔を保って潜像担持体に対向させる。そ
して、現像剤担持体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、さらに、潜像担持体の静電潜
像担持面と、これに対向する現像剤担持体の表面との間
隔を経詩的に変化させるものである。このような現像法
では、現像の初期において静電潜像担持面の非画像部に
も現像剤を到達させてハーフトーン部分の現像を行ない
、該非画像部に到達した現像剤を経時的に元の現像剤担
持体側に戻し、結果として画像部のみに到達するように
している。これにより、上記シャンピンク現像法に比較
して、ハーフトーン部分の再現性か良好となり、かつ、
かぶりのない現像が実現できる。

また、本出願人は一成分現像剤を薄層形成する装置とし
て、特開昭５４−４３０３８に示されるような装置を提
案した。この装置は、現像剤規制手段たるゴムもしくは
金属の弾性ブレートを現像剤担持体たる現像スリーブに
当接させ、その当接部からトナーを進入通過させること
によって現像スリーブ上にトナー薄層を形成し、かつ当
接部において摩擦帯電による電荷（以下、トリボとする
）をトナーに付与するものである。

このような装置においても、上述した例と同様にかぶり
のない良質の画像を得ることかできる。

その上、磁性トナーたけでなく非磁性トナーを利用する
ことができるのて１色味の良いカラー画像を得ることが
できる。

しかしながら、上記のような従来の現像方法においても
、実用に際しては、以下に述べるような問題点か存在し
ていた。

すなわち、画像履歴の差によって生ずる画像濃度の差（
いわゆるゴースト）である。特に、ハーフトーン部分て
の濃度むらか生し易く、極端な場合には文字の太り、細
りなどを生じる。ここで言う”画像履歴”とは潜像担持
体の静電潜像担持面における画像、非画像の形成経過を
意味する。

該画像履歴の差が画像濃度に影響を与えるのは、現像剤
担持体における現像剤のコート層に問題があるからであ
る。以下、この点について詳述する。

上述したように、画像履歴部においては、現像剤が現像
に供されるため、現像剤担持体の表面の現像剤は殆ど存
在しないかあるいは少量のみか残留した状態となってい
る。

一方、非画像履歴部については、現像剤担持体の現像剤
が全部もしくは殆とか残存する。その結果、画像履歴部
には、次の現像剤供給に際して新しい現像剤が供給され
るが、非画像履歴部には、前回の現像剤が残り４次の現
像剤供給に際して新しい現像剤か供給されない。このよ
うな非画像履歴を同一箇所で繰り返し受けると、現像剤
担持体の表面におけるその部分ての現像剤のトリボ量及
びコーテイング量か変化し、さらに、現像剤の劣化、現
像剤担持体の表面汚染などを生しることがある。

その結果、画像・非両像の履歴の差で、現像剤担持体の
表面における現像剤の状態に差異を生して、現像能力、
最終画像の品質に差異を生しるものである。特に、この
現象は、縦方向に黒帯画像あるいは白帯画像のある原稿
を多数枚コピーする場合に顕著になる。

もちろん、画像・非画像の履歴の差異による画像（特に
ハーフトーン画像）の差は種々の条件により、−様ては
ない。例えば、画像履歴の後てあっても、現像剤担持体
への新しい現像剤の供給が不十分てあれば、次段におい
て再びその箇所に対応して静電潜像かあると、現像され
る画像濃度か低下する。また、非画像履歴の後における
コーチインク量か少なくなった場合には、次段において
その箇所に対応して静電潜像があると、現像される画像
濃度が低下する。

このように画像履歴の差による現像性の差は、現像位置
を経過した後の現像剤担持体の表面の残存現像剤を全て
剥ぎ取り、常に全表面に対して新しい現像剤を供給し、
所定厚さの均一な薄いコート層を形成するようにすれば
、解消することかてきる。

例えば、第１６図に示すように、現像剤担持体としての
現像スリーブ３の現像位置を経過した箇所に、現像剤剥
離手段としての弾性ローラ７を摺擦させ、現像スリーブ
３１の残存現像剤を剥ぎ取る手法が既に行なわれている
。

また、第１７図に示すように、弾性ローラフの代りに電
界ローラ７０を用いて上記現像剤担持体上の残存現像剤
を剥ぎ取る手法も行なわれている。

これらの構成によれば、画像履歴差のない画像を得るこ
とがてきる。

このように、−成分現像剤を用いた現像においては、現
像位置経過後に現像剤担持体上の残存現像剤を一旦剥ぎ
取り、次に、現像位置への現像剤の進入量を規制し、現
像剤担持体と非接触に配設された潜像担持体へ静電引力
によって現像剤を移動させる方法か、現像性能、画像再
現性、現像剤の寿命等において極めて優れている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述のような従来の現像方法においては
、現像剤担持体上の現像剤を現像剤剥離手段により剥き
取る際に、剥ぎ取られた現像剤か剥取部下力に滞留し、
そのため、現像剤の詰まり、こぼれを生しることかあっ
た。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、簡易な構
成て、画像のかふりかなく、ゴーストかなく、また、画
像濃度が高く、さらに、トナーの詰まり、こぼれを生し
ることかなく、また、高画質な画像を安定して得ること
のできる現像方法及びその装置を提供することを目的と
する。

さらに、別の目的は、■少ないエネルギーて■現像剤を
効率よく安定して搬送でき■静かて俸Ｉ機械的駆動によ
る故障発生確率の低い現像剤の搬送方法を提供するもの
である。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、上記目的は、 先ず、現像方法については。

現像剤担持体に担持された未現像の一成分現像剤を、現
像剤剥離手段によって剥離・除去した後、現像剤容器内
の現像剤を上記現像剤担持体へ供給し、現像剤規制手段
によって現像部への進入量を規制しながら上記現像剤担
持体によって現像部へ現像剤を搬送して現像を行なう現
像方法において、 上記現像剤剥離手段によっ°Ｃ剥離・除去した未現像の
現像剤を超音波励振により現像剤容器内へ搬送し、搬送
した現像剤を上記現像剤容器内の現像剤と混合し、混合
した現像剤を再び上記現像剤担持体へ供給する、 ことによって達成され。

次に現像装置については、 前方に開口部を有する現像剤容器と、上記開口部に回転
自在に配設され一成分現像剤を担持搬送せしめる現像剤
担持体と、ｉ現像剤担持体へ現像剤を供給する供給手段
と、上記現像剤担持体上の現像剤の塗布量を規制する現
像剤規制手段と、該現像剤規制手段よりも上記現像剤担
持体の回転方向上流側に配設され現像剤担持体上の現像
剤を剥離除去する現像剤剥離手段とを備えた現像装置に
おいて、 上記現像剤容器の壁面に沿って音波伝播部材を設け、該
音波伝播部材に横波の進行波を与えて、定常波音場を移
動させることにより、上記現像剤剥離手段によって剥離
除去した現像剤を現像剤容器内へ搬送せしめる現像剤搬
送手段を設けた、ことによって達成される。

［作用］ 本発明によれば、現像剤担持体上に担持された未現像の
一成分現像剤を現像剤剥離手段によって剥離・除去した
後、該現像剤剥離手段によって剥離・除去した未現像の
現像剤を超音波励振の作用により現像剤容器内へ搬送す
る。その結果、現像剤の詰まり、こぼれか防止される。

その後、搬送した現像剤を現像剤容器内の現像剤と混合
して、再び上記現像剤担持体へ上記現像剤を供給する。

供給された現像剤は、現像剤規制手段によって規制され
なから現像部へと搬送され、現像に供せられる。

このように、現像剤剥離手段によって剥離除去した現像
剤を現像剤容器へ搬送する方法として超音波励振を用い
ているので、■少ないエネルギーて■現像剤を効率よく
安定して搬送し■静かで［相］）機械的駆動による故障
発生確率を低くする。

次に、超音波励振による現像剤の搬送方法について詳述
する。

例えば、対向した第一と第二の音波伝播部材の、片方も
しくは両方の部材を超音波励振させ該部材に横波の進行
波を与えて、該部材間に定常波音場を移動させることに
より、該部材間に現像剤を浮揚させなから該現像剤を搬
送させればよく、対向した第一と第二の音波伝播部材の
片方もしくは両方の部材を超音波励振させ該部材に横波
の進行波を与えるには、例えば次のようにすれば良い。

進行波の与えかたとして、 ｑ）音波伝播部材の一端に、横波の超音波励振発振手段
を設ける。

■音波伝播部材にｓｉｎ（ｗｔ）とｃｏｓ（ｗｔ）の横
波の超音波励振をそれぞれに与える超音波励振発振手段
を設け、共振周波数を接近させて励振させる。

■片方の音波伝播部材にｓｉｎ（ｗｔ、）とｃｏｓ　（
ｗｔ）の横波の超音波励振をそれぞれに与える超音波励
振発振手段を設け、もう一方の伝播部材にそれぞれに対
向したｓｉｎ（ｗｔ）とｃｏｓ（ｗｔ）の横波の超音波
励振なそれぞれに与える超音波励振発振手段を設け、５
ｉｎ（豐ｔ）とｃｏｓ（ｗｔ）のいずれかの振動か対向
部材に対向するそれぞれの振動に対し、その一方が対称
子−トで他方か非対称モートで、かつ共振周波数を接近
させて励振させる。

なお、片方の音波伝播部材に上述した横波の超音波励振
をさせ、進行波を与え、これに対向させて、他方の音波
伝播部材を接近させたときの効果は、他方の音波伝播部
材を接近させたことにより、この部材による反射効果に
よって浮揚させようとする二つの音波伝播部材間の空間
の音圧を高めることかでき、少ない音波のエネルギーて
現像剤を容易に浮揚搬送させる。

また、両方の音波伝播部材に進行波を与えたときは、こ
の二つの部材間の音圧分布は部材間の中心部が低くなり
、空気の粒子速度（部材間隔方向の粒子速度）は部材間
の中心部か大となる。これにより、この部材間の中心部
に現像剤か集り、有効に浮揚搬送させる。

［実施例コ 本発明の第一実施例ないし第七実施例を添付図面の第１
図ないし第１５図を用いて説明する。

〈第一実施例） 先ず１本発明の第一実施例について、第１図ないし第３
図を用いて説明する。

第１図は、本発明の現像装置の第一実施例を示す断面図
てあり、潜像担持体としてのドラム型の感光トラム６を
備えた複写機に適用したちのである。なお、図には省略
したか、図示の矢印方向に回転自在に支持された上記感
光トラム６の周囲には１周知のように電子写真プロセス
で用いる帯電機構、画像露光機構、転写機構、クリーニ
ンク機構、除電機構などが配設されている。そして、上
記感光トラム６上における潜像を現像化するために、上
記感光トラム６に対向する位置には、以下のような現像
機構か配設されている。

先ず、現像剤としての一成分非磁性トナー（以下、トナ
ーとする）２を収納する手段としては、現像剤容器たる
ホッパ１が配設されている。該ホッパｌの開口部には、
上記感光トラム６の周面との間に、所定間隔を介して対
向する現像剤担持体たる非磁性現像スリーブ３か配設さ
れている。

また、上記ホッパ１には、上記現像スリーン３の表面上
の現像剤を所要のコート層の厚み（所定間隔に設定）に
規制する現像剤層厚規制部材たる弾性フレート５か配設
されている。そして、上記現像スリーブ３の表面に出接
し、上記ホッパ１内にて回転自在に支持された現像剤供
給手段及び現像剤剥離手段としての弾性ローラ７と、該
弾性ローラ７後方のホッパｌ内壁に略平行に設けられた
音波伝播部材２１．２３と該音波伝播部材２１．２３を
振動させる超音波励振手段８と機械電気変換手段９と、
現像スリーブ３及び弾性ローラ７等が配設された小ツバ
前室Ｓ１へ後室Ｓ２の現像剤を供給する現像剤搬送手段
としてのトナー送り部材１２とか備えられている。

ホッパ１は現像装置の長手方向（紙面に直角な方向）に
延在する開口部を有し、該開口部には上記現像スリーブ
３か配設されている。該現像スリーン３は、アルミニウ
ムまたはステンレス鋼等の非磁性材料製である。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。上記現像スリーブ
３の表面には、トナーの保持を確実にするために０．５
〜５ｇｍのピッチの凹凸が形成されている。

上記現像スリーン３の後方には、弾性ローラ７が現像ス
リーン３と摺接回転するように配設されている。上記弾
性ローラ７は上記現像スリーブ３と同方向に回転して現
像剤を該現像スリーブ３へと供給すると共に該現像スリ
ーブ３と弾性接触することによって該現像スリーン３上
のトナーを剥離する。

上記弾性ローラ７と上記現像スリーブ３との摺接部より
も該現像スリーン３の回転方向下流側には、弾性プレー
ト５の自由端が上記現像スリーブ３に当接配設されて３
つ、この当接部において上記現像スリーブ３上の現像剤
の通過を規制している。

弾性プレート５には、所望の極性にトナーを帯電するに
適した摩擦帯電系列の材質のものを用いることか好まし
い。例えば、ポリスチレン、カーボン等を組成成分とす
るトナーを正に帯電させるためにはエチレンプロピレン
ゴム、弗素ゴム、天然コム、ポリクロロツタジエン、ポ
リイソブン、Ｎ、８．Ｒ等か好ましく、また、トナーを
負に帯電させるためには、シリコーンゴム、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
な材質を用いれば、トナーの摩擦帯電効率をより高くす
ることかてきる。また以上のような、摩擦帯電列におい
て適当に選択された導電性ゴムを使用した場合、トナー
か過剰に摩擦帯電するのを防止てき、したかってトナー
の静電的な凝集あるいは固化な防止、またはほぐす効果
かある。なお、以上のような材質の他に、りん青銅、ス
テンレス鋼等の金属薄板も用いることがてきる。

上記弾性ローラ７は鉄、ステンレス鋼等の剛体からなる
軸７１の外周に弾性体層７２を設けたものであり、弾性
体Ｒ７２としては、スポンジゴム、モルトブレン等の発
泡体あるいは他の弾性材料を単独あるいは適宜組み合わ
せて用いることがてきる。

例えは、弾性体層を二層構成とし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良い。このような
構成にすると弾性体層の外周の寸法を精度を得ることが
てきる。

また、上記弾性フレート５と現像スリーブ３の当接部は
上記現像スリーン３の中心を通る鉛直線よりも弾性ロー
ラフ側で、かつ、該弾性ローラ７よりも上方にあり、上
記弾性ローラ７と現像スリーン３の摺接部と上記当接部
は、この当接部で離反したトナーが弾性ローラ７へ落下
可能な位置関係を互いに有している。かくして上記当接
部と上記摺接部との間の空間において、トナーの円滑な
循環流か形成される。

上述したように、上記弾性ローラフの後方のホッパ１の
内壁と略平行に音波伝播部材２１と該音波伝播部材２１
を超音波により振動させる超音波励振手段８か配設され
ている。

第２図は超音波励振手段によるトナーの搬送を説明する
ため図てあり、第２図で、２１．２３は平板状の音波伝
播部材て互いに近接して対向配置されている。８は超音
波励振手段で、圧電性の振動素子８１とこれを駆動する
高周波型［８２とホーン８３より構成されている。４１
は超音波励振手段８による振動を板状の音波伝播部材２
１の一端に、この音波伝播部材２１の幅方向に対して均
一に伝えるための伝達手段である。４２は細長い穴であ
るこの細長い穴４２は音波伝播部材２１の幅方向に対し
て中央部とその両端に相当する部分に対応する伝達手段
４１の位置にそれぞれ異る形状の穴を設け、超音波励振
手段８による振動を板状の音波伝播部材２１に、この音
波伝播部材２１の幅方向に対して均一に伝えられるよう
に工夫されている。４３は付加振動体で、さらに、音波
伝播部材２］の幅方向に対して超音波励振手段による振
動か均一に伝えられるように。

付加振動体４３か第２図のように伝達手段４１の背後に
設けて振動調整している。

９は機械電気変換手段て、機械振動をエネルギーに変換
するためのものである。音波伝播部材２１の上記と反対
側の一方（第２図では音波伝播部材２１の右側）に、上
記と同様に伝達手段４１と付加振動体４３とを設け、伝
達手段４１の背後にこの機械電気変換手段９が設けられ
ている。９３は８３と同様のホーンである。９１は圧電
素子である。９２は電気抵抗負荷て、圧電素子９１によ
り機械振動を電気エネルギーに変換したエネルギーをこ
の電気抵抗負荷て熱エネルギーに変換して、機械振動を
エネルギー吸収してしまうものである。機械電気変換手
段９は、このホーン９３と圧電素子９１と電気抵抗負荷
９２とて構成されている。これらの目的は音波伝播部材
２１を通して伝播してきた機械振動を伝達手段４１で受
け、さらに機械電気変換手段９により機械振動をエネル
ギー吸収してしまうためである。

伝達手段４１を通して超音波励振手段８による振動を板
状の音波伝播部材２１の一端に伝えて超音波励振させ、
音波伝播部材２１に横波の進行波を与えている。このと
きに、音波伝播部材２１に、音波伝播部材２３を近接接
近して配置させることによって、音波伝播部材２３の超
音波反射効果により、音波伝播部材２１．２３間の部材
間の浮揚させようとする空間音圧を高めることかてき、
効率よく定常波音場を移動させることかてきる。このこ
とにより該部材間に現像剤を浮揚させなから該現像剤を
矢印方向に搬送することがてきた。例えば、平均粒径３
終鵬から３０に−の熱可塑性樹脂をバインター成分とし
た電子写真用（記録用）の帯電した顕画粒子（トナー）
を用いた場合、アルミニウム板からなる音波伝播部材２
１．２３にこの帯電した粒子が、静電的鏡映力で強く静
電付着してしまうことなく、十分に高速て、かつ高密度
で搬送することができた。低湿等の厳しい環境下におい
ても搬送性は変動動することなく安定して搬送できた。

なお、高周波電源８２の周波数を２０ｋＨｚ〜６０ｋＨ
ｚの間の周波数て超音波励振させた。近接接近して配置
させる音波伝播部材２１．２３間の部材間間隙長は例え
ば数十用■〜数■程度であるが、超音波励振のパワーに
も依存することは言うまでもない。音波伝播部材２１と
伝達手段４１はホーン８３とホーン９３の振動の節の部
分を固定支持することにより支えられている。

第３図は本実施例における超音波励振によるトナー搬送
手段の要部を示す斜視図（長手方向中央よりもやや手前
の位置て切断したときの斜視図）である。２１と２３は
平板上の音波伝播部材て互いに近接して対向配置されて
いる。２２はホッパｌと音波伝播部材２」の間に配設さ
れたシール部材であり、トナーか超音波励振手段８及び
機械電気変換手段９に入るのを防止している。シール部
材２２としては、マイラーテープ、セロテープ等の可撓
性の接着テープあるいは、スポンジゴム、モルトブレン
等の発泡体を用いた。

１０は超音波励振手段８により音波伝播部材２１と２３
の間を右上方向へ搬送されたトナー２の搬送方向を偏向
させトナー２を音波伝播部材２３上を右下方向へ搬送さ
せるための偏向部材てあり湾曲した形状となっている。

この偏向されたトナー２は、後述するように、トナー送
り部材１２によってホッパ後室Ｓ２から案内壁１３を越
えて搬送されてきたトナーと合流・混合された後１重力
作用により音波伝播部材２３上を下方向へ搬送され弾性
ローラ７へ供給され、さらに、現像スリーブ３へと供給
される。

ここで音波伝播部材２３の上方のトナーの搬送について
説明すると、音波伝播部材２３の上方には近接して音波
伝播部材を配設していないことから、両部材による反射
効果を生しないのて、音波伝播部材２３上のトナーは超
音波励振により左下方向へ搬送される。この音波伝播部
材２３上のトナーは上記超音波励振による搬送力に加え
て、重力の作用を受けるので安定して搬送される。

以上に述べたように、現像スリーブ上のトナーを現像剤
剥離手段としての弾性ローラて剥ぎ取った後、上記トナ
ーを超音波励振の作用てホッパ内へ搬送することにより
、上記剥取部下力へのトナーの滞留を防止できるので、
トナーの詰まり、こぼれを防止することかてきる。

また、上記弾性ローラフの後方の上記ホッパ１内にはト
ナー送り部材１２か矢印方向に回転するように配設され
、−成分非磁性トナーであるトナー２を上記弾性ローラ
７へ供給する。

上記弾性ローラ７と上記トナー送り部材１２の間には、
案内壁１３か設けられており、トナー送り部材１２によ
って搬送されるトナーが案内壁１３を越え　　　　□て
少量ずつ上記弾性ローラフの後方へ供給され、上記超音
波励振手段により、ホッパ１内に搬送されてきたトナー
と合流し混合される。この混合されたトナー２は、この
弾性ローラ７と現像スリーブ３との摺擦部へと搬送され
、弾性ローラ７により残存トナーが剥離除去された現像
スリーブ３上へ供給される。

このように、ホッパｌ後室Ｓ２内のトナーはトナー送り
部材１２、弾性ローラ７により現像スリーブ３へと搬送
供給される。また、現像スリーブ３の下方にはホッパ１
との隙間を塞ぐシール部材１１か配設されている。該シ
ール部材１１はマイラー（デュポン社製商品名。以下マ
イラーに関して同様である。）等の可撓性シートである
。

なお、感光ドラム６と現像スリーブ３の間には電源１５
か配設されて、バイアスを印加するようになっているか
、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、すなわち感光ドラム６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上の薄層トナーを感光トラム６上の
静電潜像に画像状に転移させるいわゆる非接触現像法を
用いることができるか、その他、接触現像法を用いても
よい。

次に以上のような本実施例装置に８ける動作について説
明する。

第１図において、トナー送り部材１２が矢印方向に回転
してトナー２を弾性ローラ７へ搬送し、該弾性ローラ７
は矢印Ｃ方向に回転し、弾性ローラ７上に搬送されたト
ナー２を現像スリーブ３との摺接部へ供給する。次いて
現像スリーブ３と弾性ローラ７との摺接部において１弾
性ローラフ上のトナー２は、現像スリーブ３と摺接され
ることによって摩擦帯電を受けると共に現像スリーブ３
へと供給される。

ざらに、トナー２は弾性ブレード５と現像スリーブ３と
の当接部を通過するときに、現像スリーブ３表面と弾性
プレート５によって摺接され、さらに摩擦帯電を受ける
。このようにしてトナー２は十分な摩擦帯電を受けるこ
とがてきる。

この十分な摩擦帯電を受けたトナー２は上記当接部を通
過して現像スリーブ３上のトナー薄層として形成され、
現像スリーブ３上を感光ドラム６と対向する現像部へ運
ばれる。現像部に３いて、−部のトナーは現像動作によ
り消費され、他のトナーは現像スリーブ３の回転と共に
現像スリーブ３の下部より回収される。この回収部分に
はシール部材１１が設けられ現像て消費されなかったト
ナーのホッパ１内への通過を許容すると共に。

ホッパ１内のトナー２かホッパ１の下部から漏出するこ
とを防止する０回収された現像スリーブ３上のトナーは
弾性ローラ７と現像スリーブ３との摺接部で弾性接触に
よって掻き落とされる。この掻き落とされたトナーは、
超音波励振の作用によりホッパｌ内へ（矢印り方向へ）
搬送され、トナー送り部材１２によって搬送されたトナ
ーと合流し、再び上述したように摺接部へと搬送される
。

従って、感光ドラム６の表面上の非画像形成部（白紙部
分）のために現像に供されなかったトナーや、トリボが
不良だったために現像に供されなかったトナーを新しく
補給されるトナーと混合しながら再利用することがてき
るので、トナーの偏った消費を防止する。

さらに、弾性ローラ７て剥ぎ取られたトナーを超音波励
振手段８、音波伝播部材２１．２３により超音波励振の
作用でホッパｌ内へ搬送することかてきるので、上記剥
取部下力にトナーを滞留させることかなく、従って、ト
ナーの詰まり、こぼれを防止することかでさる。

次に以下のような条件て行なった実験例について説明す
る。

本実験例では、現像スリーブとして直径２０曹■のアル
ミニウムスリーブ表面を６００番のサンドペーパーで粗
面化して、ピッチ１．５μ層の凹凸を形成したものを用
いた。弾性ブレードとしては厚さ２１１、輻２０ｍｍの
寸法形状のウレタンで硬度６０°のゴムを用いた。硬度
については寸法形状を種々変えた場合、５０″〜８０″
が有効であった。

また、このとき用いた非磁性トナーはカーボン１０部、
ポリスチレン９０部を主体とする平均粒径７〜１５ｐ脂
の粉末を用い、外添剤としてシリカを約１，０％外添し
、トナーに流動性を与えた。トナーか容器から飛散する
のを防ぐためのシール部材として、薄い５０μ■厚のマ
イラーシールを用いた。弾性フレートの現像スリーブへ
の当接圧はプレートの硬度・寸法形状を変えた場合、約
５〜１００ｇ／ｃ＋ｓか有効て、現像スリーブの長手方
向において５ｇ以内の誤差に保つことが好ましい。実験
例ては約４５ｇ／ｃ■に設定した。弾性ローラとしては
発泡径１ｍｍのエバーライト（ブリチストン株式会社製
商品名）材を直径６１のステンレス製芯金上に巻きつけ
、直径１４ｍ■のローラ状にしたスポンジローラを用い
た。また、現像スリーブを１２０−ｍ１ｓｅｃて回転さ
せ供給ローラを現像スリーブに対して相対速度５０〜３
００ｍｍ／ｓｅｅにして回転させた。以下の結果は、７
０ｍｍ／ｓｅｅに設定したときのものである。

音波伝播部材２１．２３としては、厚さ２腸園のアルミ
ニウム板を用い、音波伝播部材２１．２３の間隔は２■
霞とした。また、シール部材としては、発泡径ｌ■■の
エバライト（プリチストン株式会社商品名）を用いた。

超音波励振手段８へはピーク・ピーク電圧１００Ｖ、周
波数５０ｋＨｚの交流電圧を印加した。

このようにして実験を行なった結果、現像スリーブの表
面にすし、むらのない３０〜１００ル■の薄いトナー層
を形成することができた。弾性フレートの線圧を変える
ことによりトナーの層厚を変化させることかてきること
も確認された。

本実験例ては、現像スリーブ上のトナー層厚さを、現像
スリーブと感光ドラムとの対向間隙長よりも小さくし、
上述したようにその間隙内を現像スリーブから感光ドラ
ムへトナーを移動させて現像（いわゆる非接触現像また
はジャンピンク現像）する手法を用いた。

本実験例では、感光ドラム上に暗部＋６００ｖ、明部か
Ｏｖの潜像を形成し、感光ドラムと現像スリーブとの間
隙を約３００　終ｍに保ち、トナー層厚を５０弘■に規
制して、現像スリーブにピーク・ピーク電圧１４００Ｖ
、１８００１（ｚ）矩形波交互電圧１ニー　＋　１５０
Ｖ（７）直流電圧を重畳した現像バイアスを印加してキ
ャノン株式会社製ＮＰ１２１５機に適用して（プロセス
スピード１００　ｍｍ／５ｅｃ）現像した。

進行方向に黒帯画像（画像履歴部）と白帯画像（非画像
履歴部）を形成し、３０枚コピーした後。

文字画像及びハーフトーン画像を形成し、画像・非画像
の履歴差により画像に差を生しるか検討したところ、文
字画像、ハーフトーン画像共に画像濃度差は殆どもしく
は全くなく、画像濃度も高く維持されており、地かふり
、飛び散り等の画像劣化もなく安定して良好な画像を維
持てきた。さらに、三万枚コピーしてもトナーの詰まり
、こぼれを生しることがなく、安定して良好な画像か得
られた。

〈第二実施例〉 次に本発明の第二実施例について第４図及び第５図を用
いて説明する。第一実施例と共通の箇所には同一の符号
を付して説明を省略する。

本実施例は第一実施例とは超音波励振手段の配設構成が
異るのみで他の構成は共通である。

音波伝播部材２１かホッパｌの内壁と略平行に配置され
ており、音波伝播部材２１に近接して対向配置された平
板２３の代りにホッパ１内壁を利用するものである。そ
して、超音波励振手段８、伝達手段４４、機械電気変換
手段９等は上記音波伝播部材２】の上方に配設されてい
る。第５図に示すように上記伝達手段４４は長手方向の
両端部の一部のみか接触しており、中央の殆どの部分は
開放されている。これは、この開放部を通してトナーが
搬送てきるようにするためである。

本実施例における超音波励振によるトナーの搬送につい
て説明すると、現像剤剥離手段としての弾性ローラによ
り現像スリーブ上から剥ぎ取られたトナーは、超音波励
振手段８により音波伝播部材２１に伝えられた進行波に
よって音波伝播部材２】とホッパｌの間を斜め上方へ搬
送され、ホッパｌに固設された偏向部材１０により劃め
下方向へ偏向される。このとき、トナー送り部材１２に
よってホッパ後室Ｓ２から案内壁１３を越えて少量づつ
搬送されてきたトナーと合流・混合される。この混合さ
れたトナーは音波伝播部材２１上を超音波励振による搬
送力と重力の作用により斜め下方へ搬送され伝達手段４
４の開放部を通過し、弾性ローラ７へ供給され、さらに
、現像スリープ３へと供給される。

本実施例装置を用い、第一実施例と同様に画像形成を行
なったところ、第一実施例と同様な効果を奏することか
できた。

〈第三実施例〉 次に、本発明の第三実施例について第６図及び第７図を
用いて説明する。第二実施例と共通の箇所には同一の符
号を付して説明を省略する。

本実施例は第二実施例とは超音波励振手段の配設構成か
異るのみで他の構成は共通である。

すなわち、超音波励振手段８、伝達手段４４、機械電気
変換手段９等が上記音波伝播部材２１の上方てはなく下
方に配設されている。

このような構成においても、弾性ローラフにより現像ス
リーブ３上から剥ぎ取られたトナーは、超音波励振手段
８により音波伝播部材２１に伝えられた進行波によって
音波伝播部材２１とホッパｌの間を斜め上方へ搬送され
、伝達手段４４の中央開放部を通過しながらさらに斜め
上方へ搬送されホッパｌに固設された偏向部材１０によ
り斜め下方向へ偏向される。このとき、トナー送り部材
１２によってホッパ後室Ｓ２から案内壁１３を越えて少
量づつ搬送されてきたトナーと合流・混合される。この
混合されたトナーは音波伝播部材２１上を超音波励振に
よる搬送力と重力の作用により斜め下方へ搬送され弾性
ローラ７へ供給され、さらに、現像スリーブ３へと供給
される。

本実施例装置を用い、第一実施例と同様に画像形成を行
なったところ、第一実施例と同様な効果を奏することが
てきた。

く第四実施例〉 次に、本発明の第四実施例について第８図及び第９図を
用いて説明する。第一実施例と共通の箇所には同一の符
号を付して説明を省略する。本実施例は第一実施例の音
波伝播部材２３の上方にさらに音波伝播部材２４を設け
、この音波伝播部材２４の上方両端部に各々伝達手段４
４を介して超音波励振手段８と機械電気変換手段９を配
設したものてあり、第一実施例に具備されていた偏向手
段１０を除去したものである。

本実施例における超音波励振によるトナーの搬送につい
て説明すると、現像剤剥離手段としての弾性ローラフに
より現像スリーブ３上から剥ぎ取られたトナーは、超音
波励振手段８により音波伝播部材２１に伝えられた進行
波によって音波伝播部材２１と平板２３の間を斜め上方
へ搬送され、音波伝播部材２１と平板２３の右上方へ排
出搬送されたトナーは、トナー送り部材１２によってホ
ッパ後室Ｓ２から案内壁１３を越えて少量づつ搬送され
てきたトナーと合流・混合される。この混合されたトナ
ーは超音波励振手段８０により音波伝播部材２４に伝え
られた進行波によって音波伝播部材２４と平板２３の間
を斜め下方へ搬送され、弾性ローラ７へ供給され、さら
に、現像スリープ３へと供給される。

このような構成にすると現像スリープから剥ぎ取ったト
ナーを劃め上方へ安定して搬送することは第一実施例と
同様であるか、ホッパ後室Ｓ２から案内壁１３を越えて
搬送されてきたトナーと合流・混合された後のトナーを
より安定して弾性ローラ７へ搬送、供給する効果かある
。

本実施例装置を用い、第一実施例と同様に画像形成を行
なったところ、第一実施例と同様な効果を奏することか
てきた。

〈第五実施例〉 次に、本発明の第五実施例について第１０図及び第１１
図を用いて説明する。第一実施例と共通の箇所には同一
の符号を付して説明を省略する。

本実施例は第一実施例とは超音波励振手段の配設構成か
異るのみて他の構成は共通である。

すなわち、音波伝播部材２１．２３として厚さ２１ｍの
アクリル板を用い１超音波励振手段８は設けているか、
機械電気変換手段は設けていないものである。本実施例
においては、音波伝播部材としてアクリル板を用いてい
るのて進行波が比較的大きな減衰特性を示す。超音波励
振手段８により、音波伝播部材２１へ伝えられた進行波
は減衰していくのて、端部において反射波か殆どなく、
したかつて、進行波か反射波によって乱されることがな
い。したかって、機械振動をエネルギー吸収しなくても
トナーを十分に搬送することかてきる。

このように、比較的大きなｇ衰特性を示すものを用いれ
ばアクリルに限定されるものではなく、実験によれば、
アクリル、ナイロン、ＰＯＭ　　（ポリアセタール）　
、ＡＢＳ　、ポリプロピレン、ポリスチロール等が適し
ていた。

このような構成にすれば機械電気変換手段を用いなくて
済むのて構成が簡単となり、コストを安くすることがで
きる。

本実施例装置を用い、第一実施例と同様に画像形成を行
なったところ、第一実施例と同様な効果を奏することか
できる。

〈第六実施例〉 次に、本発明の第六実施例について第１２図及び第１３
図を用いて説明する。第一実施例と共通の箇所には同一
の符号を付して説明を省略する。

本実施例は第一実施例とは超音波励振手段の配設構成か
異るのみて他の構成は共通である。

第１３図は、第−実施例及び第五実施例で用いた超音波
励振手段８による伝播部材の超音波励振方法とは異る方
法で、進行波を与える方法で、トナーを搬送する別の実
施例を示す。１０１，１０２はジュラルミンやステンレ
ス鋼等の材質からなる平板状音波伝播部材である。１０
：ｌ、１０４，１０５，１０６は音波伝播部材１０１，
１０２を屈曲振動の超音波励振をさせ、横波の進行波を
与えるための圧電性の振動素子である。この圧電性の振
動素子である。この圧電性の振動素子１０３，１０４，
１０５，１０６に表示されている＋、−の表示は圧電性
の振動素子の厚み方向の分極配向方向の違いを示してい
る。板状の圧電性の振動素子１０３，１０４，１０５，
１０６の広い両面には電極か設けられていて、１０３と
１０５，１０４と１０６かそれぞれ対向するように音波
伝播部材１０１，１０２の背面に接合されている。圧電
性の振動素子１０３．１０５はｓｉｎモートの振動を与
える素子で、圧電性の振動素子１０４，１０６はｃｏｓ
モートの振動を与える素子である。１０７は圧電性の振
動素子１０３，１０４，１０５，１０６を駆動するため
の高周波電源である。１０８はカプラーで、圧電性の振
動素子１０３，１０５のｓｉｎモードの振動に対しては
振動の腹の部分に相当し、圧電性の振動素子１０４，１
０６のｃｏｓモートの振動に対し・では振動の節の部分
に相当する音波伝播部材１０１゜１０２の位置に、圧電
性の振動素子１０３，１０４，１０５゜１０６を挟むよ
うにして四隅に四本の棒状のカプラーを介して音波伝播
部材１０１，１０２を互いに固く接合している。近接接
近して配置させる音波伝播部材１０１，１０２間の部材
間間隙長は超音波励振のパワーにも依存するか５例えば
、数土井１〜数ｌ程度て設定すればよい。圧電性の振動
素子１０３と１０４ｊ０５と１０６の共振周波数をてき
るだけ接近させることが好ましく、ことにカプラー１０
８の使用は有効である。

第１４図（ａ）の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は音
波伝播部材１０１．１０２の横波の屈曲振動の様子を分
かり易く示した屈曲振動模様を示す。（Ａ）と（８）と
はｓｉｎモートの振動て、互いに対称モートて相対して
振動している様子を示し・ている。これに対して（Ｃ）
と（Ｄ）とはｃｏｓモートの振動で、互いに非対称モー
ドで相対して従動するように振動している様子を示して
いる。またトナー２は相対向する音波伝播部材１０１，
１０２の間隙のほぼ中央に沿って浮揚搬送される様子を
示している。たたし、音波伝播部材１０１．１０２の間
隙長か１００給■以下だとあたかも両方の音波伝播部材
１０１，１０２に沿って時々それぞれの部材に接触しな
からトナー２か搬送されるように見える。第１４図（ｂ
）は音波伝播部材１０１゜１０２の間隙の間１ｇ！ｉ長
に対する間隙方向の空気の粒子速度■と音圧ｐの大きさ
を模式的に表わした図である。すなわち、両方の音波伝
播部材に進行波を与えたときは、この二つの部材間の音
圧分布は部材間の中心部か低くなり、空気の粒子速度（
部材間隙方向の粒子速度）は部材間の中心部か大となる
。これにより、この部材間の中心部にトナーは集り、静
電的鏡映力等により静電的に付着してしまうことなく有
効に浮揚搬送させることができた。

このように、超音波励振手段として圧電素子を用いるこ
とも可能である。

次に、第１２図を用いて本実施例における超音波励振に
よるトナーの搬送について説明すると、現像剤剥離手段
としての弾性ローラフにより現像スリーフ３上から剥ぎ
取られたトナーは、圧電性の振動素子１０３，１０４，
１０５，１０６により音波伝播部材１０１．１０２へ与
えられた進行波によって音波伝播部材１０１と１０２の
間を斜め上方へ搬送され、ホッパ１に固設された偏向部
材１０により斜め下方へ偏向される。このとき、トナー
送り部材１２によってホッパ後室Ｓ２から案内室１３を
越えて少量づつ搬送されてきたトナーと合流・混合され
る。この混合されたトナーは音波伝播部材１０１上を重
力の作用により斜め方へ搬送され１弾性ローラフへと供
給されて現像スリーン３へと供給される。

本実施例装置を用い、第一実施例と同様に画像形成を行
なったところ、第一実施例と同様な効果を奏することが
できた。

〈第七実施例〉 次に本発明の第七実施例について第１５図を用いて説明
する。第一実施例と共通の箇所には同一の符号を付して
説明を省略する。

本実施例は、現像剤剥離手段として電界ローラ７０を用
いたことと、感光体の種類を変えて反転現像させたとこ
ろが第一実施例と異なる。他の構成は共通である。

本実施例においては、現像剤剥離手段として、また、電
界発生手段として電極ローラ７０か配設されており、現
像スリーン３の表面との間に所定間隙（約３００に■）
を保ち、ホッパ１内て矢印方向へ回転自在に支持されて
いる。なお、該電極ローラ７０は接地されている。

さらに、電極ローラ７０に対しては、刃先を上記電極ロ
ーラ７０の移動方向に対し順方向に当接して上記ホッパ
１に取りつけられる現像剤除去手段としてのスクレーパ
フレードが配設されている。このとき、もちろん、スク
レーパフレートを上記電極ローラ７０の移動方向に対し
逆方向に当接して配設することもできる。

なお、電極ローラ７０の外径は６厘厘であり、電極ロー
ラ７０と現像スリーブ３との周速比を２０〜１５０％と
している。

以下の結果は電極ローラ７０の周速を現像スリーン３の
周速と同じ１２０ｍｍ／ｓｅｃに設定したものである。

感光ドラム６としては、ＯＰＣ感光体を用い、感光ドラ
ム上に暗部−７υＯｖ、明部か一１００ｖの潜像を形成
し、感光ドラムと現像スリーブ３との間隔を約３００μ
■に保ち、トナー層厚を５０μ■に規制して、現像スリ
ーブにビーク−ビーク電圧１４００Ｖ。

１８００Ｈｚの矩形波交互電圧に一５５０ｖの直流電圧
を重畳した現像バイアスを印加し１反転現像を行なった
。

感光トラム６と現像スリーブ３との間隔及び現像スリー
ブ３と電極ローラ７０の間隔は共に、３００μ腸であり
、同しである。そして、感光トラム６と現像スリーブ３
との間の現像電位は −１００−（−５５０）−４５０Ｖであり、電極ローラ
７０と現像スリーブ３との間の剥取電位はｏ−（−ｓｓ
ｏ）−ｓｓｏｖである。従って、現像特電界よりも剥取
時の電界の方か大きくなる。計算してみると、この例で
は現像時の電界は１．５ｘｌＯ’　Ｖ／Ｃｍとなり、剥
取時の電界は１．８３ｘｌＯ’Ｖ／ｃｉ＋となる。

また、反転現像において暗部に対応した現像スリーブ３
上ではトナーが消費されないのでそのまま残存し、明部
に対応した部分ではトナーが消費されるのて現像スリー
ブ上にはトナーか殆ど残っていないかもしくは全く残っ
ていない状態である。現像された後の現像スリーブ３上
の残存トナーは電極ローラにより、現像時における電界
よりも大きな電界で剥ぎ取られるため現像スリーブ３上
のトナーは全ての領域において均一に除去され、トナー
は殆ど残っていないかもしくは全く残っていない状態と
なる。

上述のように電極ローラ７０を用いることにより、確実
に現像スリーブ３Ｌのトナーを除去することかてきるの
で、画像履歴の差により画像濃度に濃淡を生しるいわゆ
るゴースト画像を確実に防止することかてきるたけてな
く、電極ローラ７０と現像スリー７３とか非接触なのて
剥取手段たる電極ローラ７０及び現像スリーブ３を損傷
することかないのて安定して長期間使用することかてき
る。

本実施例を用い、第一実施例と同様に両像形成を行なっ
たところ、第一実施例と同様な効果を奏することかてき
た。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、現像剤担持体上
の未現像の一成分現像剤を現像剤剥離手段によって剥離
・除去した後、現像剤容器内の現像剤を現像剤担持体へ
供給し、現像剤規制手段によって現像部への進入量を規
制しながら上記現像剤担持体によって現像部へと現像剤
を搬送することによって現像を行なう現像方法において
、上記現像剤剥離手段によって剥離・除去した未現像の
現像剤を超音波励振により現像剤容器内へ搬送し、現像
剤容器内の現像剤と混合し、再び上記現像剤担持体へ上
記現像剤を供給することにより、簡単な構成で画像のか
ぶりかなく、ゴーストかなく、画像濃度が高く、トナー
の詰まり、こぼれを生しることもなく高画質な画像を安
定して得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例装置の概要を示す断面図、
第２図は第１図装置における超音波励振によるトナーの
搬送手段を説明するための図、第３図は！＄１図装置に
おける超音波励振によるトナーの搬送手段の要部を示す
斜視図、第４図は本発明の第二実施例装置の概要を示す
断面図、第５図は第４図装置における超音波励振による
トナーの搬送手段の要部を示す斜視図、第６図は本発明
の第三実施例装置の概要を示す断面図、第７図は第６図
装置における超音波励振によるトナーの搬送手段の要部
を示す斜視図、第８図は本発明の第四実施例装置のｌ！
要を示す断面図、第９図は第８図装置における超音波励
振によるトナーの搬送手段の要部を示す斜視図、第１θ
図は本発明の第五実施例装置のｌ！Ｅ要を示す断面図、
第１１図は第１０図装置における超音波励振によるトナ
ーの搬送手段の要部を示す斜視図、第１２図は本発明の
第六実施例装置の概要を示す断面図、第１３図は第１２
図装置における超音波励振によるトナーの搬送手段を説
明するための図、第１４図（ａ）は第１３図手段の音波
伝播部材間の様子を示す図、第１４図（ｂ）は第１３図
手段の音波伝播部材の間隙の間隙長に対する間隙方向の
空気の粒子速度と音圧の大きさを模式的に表わした図、
第１５図は本発明の第七実施例装置の概要を示す断面図
、第１６図、第１７図は従来の現像装置の概略構成を示
す断面図である。 １・・・・・・現像剤容器（ホッパ） ２・・・・・・現像剤（トナー） ３・・・・・・現像剤担持体（現像スリーブ）５・・・
・・・現像剤規制手段（弾性フレート）７・・・・・・
現像剤剥離除去手段（弾性ローラ）７０・・・・・・現
像剤剥離除去手段（電界ローラ）８・・・・・・超音波
励振手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像剤担持体に担持された未現像の一成分現像剤
   を、現像剤剥離手段によって剥離・除去した後、現像剤
   容器内の現像剤を上記現像剤担持体へ供給し、現像剤規
   制手段によって現像部への進入量を規制しながら上記現
   像剤担持体によって現像部へ現像剤を搬送して現像を行
   なう現像方法において、 上記現像剤剥離手段によって剥離・除去した未現像の現
   像剤を超音波励振により現像剤容器内へ搬送し、搬送し
   た現像剤を上記現像剤容器内の現像剤と混合し、混合し
   た現像剤を再び上記現像剤担持体へ供給する、 ことを特徴とする現像方法。
2. （２）前方に開口部を有する現像剤容器と、上記開口部
   に回転自在に配設され一成分現像剤を担持搬送せしめる
   現像剤担持体と、該現像剤担持体へ現像剤を供給する供
   給手段と、上記現像剤担持体上の現像剤の塗布量を規制
   する現像剤規制手段と、該現像剤規制手段よりも上記現
   像剤担持体の回転方向上流側に配設され現像剤担持体上
   の現像剤を剥離除去する現像剤剥離手段とを備えた現像
   装置において、 上記現像剤容器の壁面に沿って音波伝播部材を設け、該
   音波伝播部材に横波の進行波を与えて、定常波音場を移
   動させることにより、上記現像剤剥離手段によって剥離
   除去した現像剤を現像剤容器内へ搬送せしめる超音波励
   振手段を設けた、ことを特徴とする現像装置。