JPH0486771A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転駆動されるトナー担持体に、該担持体に
当接しながら回転するトナー供給部材によってトナーを
供給し、該担持体上のトナーの層厚を層厚規制部材によ
って規制し、規制後のトナーをトナー担持体に担持しつ
つ搬送し、潜像担持体と前記トナー担持体が互いに対向
した現像領域にて、潜像担持体に形成された静電潜像を
、トナー担持体に担持されたトナーによって可視像化す
る現像装置に関する。

〔従来の技術〕

潜像担持体に形成された静電潜像を可視像化して記録画
像を得る電子複写機、レーザプリンタ或いはファクシミ
リ等の画像形成装置において、必要に応じて補助剤を外
添したトナー、すなわち−成分系現像剤を用いる上記形
式の現像装置を採用することは従来より周知である。

この形式の現像装置は、キャリアを含む二成分系現像剤
を用いた現像装置に比へ、装置の維持管理を簡素化でき
、装置の構造を小型化できる利点が得られる。

ところで、−成分系現像剤を用いる現像装置において、
所定濃度の高品質な可視像を形成するには、充分に帯電
したトナーを必要量現像領域へ搬送し、かかるトナーに
よって潜像を可視像化する必要がある。

ところが従来のこの種の現像装置によっては、この要求
を満足させることが容易でなく、その改善が望まれてい
た。すなわち従来の一成分系現像剤を用いた現像装置に
おいては、トナー担持体上に担持されて現像領域へ搬送
されるトナーの量は、通常０．１乃至０．３■／ｄ程度
であるのに対し、黒トナーの場合、転写紙上に例えば０
．４乃至０゜５■／−程度のトナーを付着させる必要が
あるため、トナー量が不足する。またカラートナーを用
いた場合には、トナー担持体上に例えば０．６乃至１．
２■／ｄ程度のトナーを付着させる必要があり、　トナ
ー量不足は一層著しくなる。

そこで従来はトナー担持体の速度を高め、その周速を潜
像担持体の表面の周速の３乃至４倍程度に設定し、現像
領域へ搬送されるトナー量を増大させ、可視像の濃度低
下を防止していた。

ところがこの構成によると、潜像担持体に形成されたベ
タ画像の該担持体移動方向の後端側だけが、他の部分に
比べて濃度が異常に高くなる「後端トナー寄り」と称せ
られている現象が発生し、その画質が低下する。この後
端トナー寄り現象は、カラー画像の場合、画像濃度が異
常に高くなった部分と他の部分とが色違いとなって現わ
れるため、カラー現像の場合は特に大きな問題となる。

そこで上述の現象を防止すべく、トナー担持体表面の周
速を潜像担持体表面の周速に近づければ、前述のように
トナー量不足を招き、所定濃度の可視像を得ることがで
きない。

トナー担持体の表面に凹凸を形成し、これらの凹凸にト
ナーを充填させて担持し、現像領域へ搬送されるトナー
の量を増大させた現像装置も提案されているが、この構
成によると、搬送できるトナー量は増大するものの、搬
送されるトナー中には帯電不足のトナーが多量に含まれ
ているため、これによって形成された可視像の画質が低
下する恐れがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、可視像の品質劣化を防止しつつ、上述
した従来の欠点を除去することの可能な現像装置を提供
することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、冒頭に記載した形式
の現像装置において、トナー担持体として、その表面の
近傍に微小閉電界が形成され、該閉電界により帯電トナ
ーを吸引して該トナーを表面に担持し、担持トナーを現
像領域へ搬送するトナー担持体を用い、前記トナー供給
部材の回転方向を、該部材とトナー担持体との接触部に
て両者が逆向きに移動する方向に設定すると共に、両者
の当接部におけるトナー供給部材の周速を、トナー担持
体の周速の０．５倍以上に設定した構成を提案する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。

第１図は本発明に係る現像装置の一例を示す概略図であ
り、先ずその全体構成と作用を明らかにする。

第１図において、潜像担持体の一例であるベルト状の感
光体１は矢印合方向に駆動され、これに対向して現像装
置２が設けられている。現像装置２のトナー容器３内に
は、必要に応じて補助剤が混合された非磁性トナー４、
すなわち非磁性の一成分系現像剤が収容されている。ト
ナーの体積固有抵抗率は例えば１０７〜１ｏ１２Ω■程
度テアル。

トナー容器３の前後の側板には、該容器の開口から一部
を露出した状態で現像ローラ５が支持され、該ローラ５
は感光体１に対向して、図における反時計方向に回転駆
動される。現像ローラ５はトナー担持体の一構成例をな
すものであるが、かかるローラ５の代りにベルト状のト
ナー担持体を用いることもできる。

またトナー容器３の前後の側板にはトナー供給部材の一
例であるトナー供給ローラ６が支持され。

該ローラ６は現像ローラ５に当接しながら回転駆動され
る。ローラ６に代え、現像ローラ５に当接しながら回転
する無端ベルトにより構成されたトナー供給部材を用い
ることもできる。

トナー容器３内のトナー４は、時計方向に回転するアジ
チータフにより撹拌されつつ、トナー供給ローラ６に運
ばれ、次いでこのローラ６によって現像ローラ５に供給
される。この供給時にトナーは所定の極性、本例では感
光体１の静電潜像と逆極性の正極性に摩擦帯電され、現
像ローラ５の周面に静電的に付着し、現像ローラ５に担
持される。これに関連する構成と作用については後に詳
しく説明する。

上述のように現像ローラ５の局面に供給担持されたトナ
ーは、該ローラ５の回転によって搬送され１層厚規制部
材の一例であるドクターブレード８によってならされ、
厚さを規制されると共に。

トナーの帯電状態が安定化される。次いでこのトナーは
感光体１と現像ローラ５の対向した現像領域９へ搬送さ
れ、ここで、感光体１に形成された静電潜像に静電的に
移行し、該潜像を可視像化する。ブレード８に代え１回
転する規制ローラより成る層厚規制部材を用いることも
できる。

現像に供されずに現像領域９を通過したトナーは、現像
ローラ５に担持されたままトナー供給ローラ６のところ
に戻される。また感光体１上に形成された可視像は図示
していない転写紙に転写され、定着装置によって転写紙
上に定着される。

上述した構成自体は従来の現像装置と変りはなく、かか
る従来の現像装置においては、充分に帯電したトナーを
必要量現像領域へ搬送することが難しく、このため、現
像ローラの表面の線速を感光体の表面の線速の３乃至４
倍に設定していたが。

これにより先に示した不具合が発生していた。

そこで図示した現像装置においては、その現像ローラ５
が第２図乃至第４図に模式的に拡大して示したように１
例えばアルミニウム等の導電性ローラ１０より成る導電
性の基体と、該ローラ１０の表面に形成された溝（又は
多数の凹部などでもよい）１００に埋設固定された誘電
体１１を具備し、現像ローラ５の表面には導電性ローラ
表面の導電面１２と、溝１００に埋設された誘電体１１
の表面が第３図に示すように規則的に（又は不規則に）
露出し、その表面が平滑に形成されている。

溝１００の平面形状、すなわち外部に露出した誘電体１
１の面形状は適宜設定できるが、第３図及び第４図の例
では、誘電体１１が現像ローラ５の表面に格子状をなし
て延びている。このような誘電体１１、すなわち溝１０
０のピッチＰは１例えば０．１乃至１．０ＩＩｌ１１、
好ましくは０．２乃至０．４閣程度に設定され、現像ロ
ーラ５の全表面積に対する、導電面１２の全面積の比率
は１例えば２０乃至８０％、好ましくは３０乃至６０％
程度である。或いは、各導電部の部分の表面積を３０乃
至５００μｍ程に設定する。このように、現像ローラ５
の表面には誘電体１１の表面と導電面１２が微小面積で
混在している。

上に例示した各数値は、後述する閉電界の電界強度を高
め、現像ローラ５上に最適な量のトナーを付着させるこ
とができるようにその都度適宜選択される。

また、現像ローラ５の導電性ローラ１ｏに対して、電源
５ｏによって直流、交流、直流重畳交流。

矩形波パルスなどのバイアス電圧を印加し、可視像の画
質を高めるようにしてもよいし、また導電性ローラ１ｏ
を直に接地しておくように構成することも可能である。

トナー供給ローラ６に対しても同様である。

本例では、誘電体１１としてトナーの帯電極性と反対の
極性、すなわち負極性に摩擦帯電される材質のものが選
択されている。

一方、現像ローラ５に接するトナー供給ローラ６は、現
像ローラ５の誘電体１１に接触して、これをトナーの帯
電極性と反対の極性（負極性）に摩擦帯電させ、かつト
ナーを正極性に摩擦帯電させる材料から構成されている
。第１図及び第２図に示した例では、トナー供給ローラ
６が、導体の芯部材１４とそのまわりに積層された円筒
状の発泡体１５より成り、この発泡体１５が弾性変形し
ながら現像ローラ５に圧接している。このようなトナー
供給ローラ６を用いた場合、発泡体１５を上述のように
誘電体１１を負極性に、トナー４を正極性に摩擦帯電さ
せる材料によって構成すればよい。

上記構成のより詳細な作用を説明すると以下の通りであ
る。

第１図を参照して先に説明したように、現像領域９を通
過した現像ローラ部分はトナー供給ローラ６のところに
移動して該ローラ６に接触する。

ここで現像ローラ５上に担持されている、現像に供され
なかったトナーはトナー供給ローラ６により機械的、電
気的に掻き落される。同時に、現像ローラ５の誘電体１
１が、トナー供給ローラ６と接触し、その摩擦によって
トナーの帯電極性と反対の負極性に帯電される。その際
、現像領域９を通過した現像ローラ周面の誘電体１１に
、感光体１の静電潜像の影響による静電的な残像が残っ
ていても、トナー供給ローラ６との摩擦により、誘電体
１１をほぼ飽和状態まで帯電させ、その電荷量を均一に
し、残像をなくして、現像ローラ５を初期化することが
できる。

一方、トナー供給ローラ６の周面に接触しながら現像ロ
ーラ５に運ばれるトナー４は、第２図に模式的に示すよ
うに、トナー供給ローラ６との摩擦によって正極性に摩
擦帯電され、現像ローラ５に供給されるが、このときこ
の現像ローラ５の誘電体１１との摩擦によりさらに正極
性に強く摩擦帯電され、現像ローラ５の周面に静電的に
付着する。

このとき、現像ローラ５の誘電体１１はトナー供給ロー
ラ６との摩擦によって負極性に帯電していて、この誘電
体１１に隣接して微小面積の多数の導電面１２が存在し
、該導電面１２と誘電体１１の表面が混在している。こ
のような状態で、現像ローラ５の表面の誘電体１１のと
ころに選択的に負極性の電荷が保持された状態となって
いる。

このため、第５図に示すように各導電面１２と誘電体１
１の表面の間に大きな電位差ができ、これらの間に閉電
界Ｅが形成される。すなわち、現像ローラ５の表面近傍
には電界傾度の大なる無数の微小閉電界（マイクロフィ
ールド）が形成されるのである。

誘電体１１の表面と導電面１２は微小面積で隣接してい
るので、各微小閉電界は所謂エツジ効果ないしはフリン
ジング効果によってその強度が大変強くなる。かかる閉
電界によって、正に帯電したトナーは、誘電体１１の表
面に強く引かれ現像ローラ５上に多量に離れ難い状態で
保持される。

このときトナーはトナー供給ローラ６と現像ローラ５と
の摩擦によって強く摩擦帯電しており、しかも現像ロー
ラ５の表面に強い微小閉電界の作用で保持されるので、
現像ローラ５上には高い電荷を持った多量のトナーが担
持される。しかも、現像ローラ５に担持されたトナーが
ドクターブレード８によって層厚を規制され、トナーの
帯電状態が安定化されるとき、帯電の充分なトナーは微
小閉電界によって現像ローラ５の表面に強く保持される
が、かかるトナーに帯電量の小なるトナーが混在してい
ても、これはドクターブレード８との接触圧によって除
去され、結局、帯電量の大なるトナーだけが、従来より
も多量に現像領域９へ搬送され、前述の如く静電潜像を
可視像化する。現像領域９での現像ローラ５と感光体１
との間の電界は、電極効果が大きくなり、現像ローラ５
上のトナーが感光体１に付着しやすい状態となり、効率
的に現像動作が行われる。

トナー供給ローラ６を通過した現像ローラ５の表面近傍
には、第５図に模式的に示したようにその全体に亘って
微小閉電界だけが形成される場合と、閉電界でない電界
が閉電界に混在する場合とが考えられるが、いずれにし
ても閉電界が存在するので、その強度が高められ、トナ
ーを多量に担持することができる。例えば、可視像の地
汚れを防止しかつそのシャープネスを高めるへく、８乃
至２０μｃ／ｇ、特に１０乃至１５　ｆｉｃ／　ｇ程に
帯電した０、４乃至２．０■／ｄ、特に０．８乃至１６
２■／ｄの必要とされる量のトナーを現像領域９に搬送
できる。

なお、第１図の例では現像領域９において接触現像を行
っているが、非接触現像方式により潜像を可視像化して
もよい。また上述した例では、誘電体１１をトナーと逆
極性に帯電させたが、トナーの帯電極性と同極性に誘電
体１１を帯電させ、特に導電面１２上に多量のトナーを
付着させることもできる。

上述のように、現像ローラ５上に充分に帯電した多量の
トナーを担持して現像領域９へ搬送できるので、従来の
ように現像ローラの線速を速める必要がなくなる。すな
わち、現像ローラ５の表面の線速（周速）をＶｄ、感光
体１の表面の線速（周速）をＶｐとしたとき、その比Ｖ
　ｄ　／　Ｖ　ｐを１．５以下に設定しても、現像領域
９へ搬送されるトナーの量が不足せず、可視像の濃度不
足を阻止できる。例えば、第１図に示した装置において
、感光体１の周速を１２０ｆｆＩＩ／ｓｅＣとしたとき
、現像ローラ５の周速を約１５０乃至１７０　ｗｍ／ｓ
ｅｃ程に設定し、地汚れの少ない高品質な可視像を形成
できる。

ところで現像領域９において、感光体１の静電潜像に対
向した現像ローラ５の部分では多量のトナーが潜像に持
って行かれ、他の現像ローラ部分ではトナーは実質的に
感光体１に移行することはない。このため、現像領域９
を通過した現像ローラの表面には、トナーがほとんど残
っていない部分とトナーが多量に残って付着している部
分とができ、トナーの付着状態は大変不均一となってい
る。従って、これを放置したまま、その上からトナーを
再び供給したとすると、そのトナーの層厚をドクターブ
レード８によって規制しても、現像領域９へ搬送された
トナー層の厚みが不均一となり、可視像に濃度むらを生
せしめる恐れがある。

そこで、第１図の例では、先にも説明したように回転す
るトナー供給ローラ６を現像ローラ５の表面に当接させ
、現像領域９を通過した現像ローラ部分に残ったトナー
をトナー供給ローラ６によって除去して現像ローラ５の
表面を初期化し、かつ該ローラ５の誘電体１１をトナー
供給ローラ６との摩擦により所定極性に強く帯電させ、
誘電部の電荷を均一化させて該ローラ表面に多量のトナ
ーを供給担持させているのである。ところが、このとき
トナー供給ローラ６の回転数が低く、また該ローラ６と
現像ローラ５との摩擦接触が不足すると、現像ローラ５
に対して運ばれるトナー量が少なくなり、或いは現像ロ
ーラ５の誘電体１１に対する帯電作用が不足するなどし
て、現像ローラ５に多量のトナーを供給できず、トナー
供給ローラ６へ至る前の現像ローラ上のトナー付着量の
不均一さの影響が、トナー供給ローラ６を通過した後の
現像ローラ５上にも残り、ドクターブレード８によるト
ナー層厚規制後にもトナー付着量が不均一となる恐れが
ある。

そこで本例においては、トナー供給ローラ６の回転方向
を、第１図及び第２図に示すように、該ローラ６と現像
ローラ５との接触部において両者が逆向きに移動する方
向に設定した。すなわち現像ローラ５とトナー供給ロー
ラ６を、共に図における反時計方向に回転させ、両者の
摩擦接触を強めたのである。さらに、現像ローラ５とト
ナー供給ローラ６の当接部におけるトナー供給部材の周
速（表面線速）■を、現像ローラ５の周速Ｖｄの０．５
倍以上に設定し１両者の摩擦接触状態を一層高めた。

上述の構成により、トナー供給ローラ６によって誘電体
１１を飽和状態まで均一に帯電させ、トナー供給ローラ
６へ至る前の現像ローラ上のトナー付着の不均一さの影
響をなくし、該ローラ６によって多量のトナーを均一に
現像ローラ５に付着させ、ドクターブレード８を通過し
た後のトナー層の均一性を高め、可視像の濃度むらを防
止することができる。すなわち、現像ローラ上にほぼ等
量のトナーを担持し、かかるトナーで潜像を可視像化し
、その濃度むらを除去することができるのである。トナ
ー供給部材が回転するベルトより成るときも、同様に構
成することにより、上述したところと同じ作用効果が得
られる。

本発明の理解のため、上述した現像装置のより具体的な
例を以下に示す。

（１）現像ローラ 第６図に示した現像ローラ５の径Ｄ１は２５゜４１で、
その表面にローレット加工により溝１００（第４図）が
形成され、該溝１００のピッチは０．４ｍｍ、深さＤ２
（第４図）は０．１ｍｍ、溝１ｗ１（第３図）は０．１
５ｍｍである。格子状に延びる溝１００の現像ローラ回
転方向Ｙ（第２図、第３図）に対する角度θは４５°で
ある。なお、第３図及び第５図における符号Ｘは現像ロ
ーラ５の軸線方向を示している。

現像ローラ表面に露出した誘電体１１の面積比率は６１
％、導電面は３９％であり、導電面１２の幅は０．１５
ｍ＋である。

（■）トナー供給ローラの発泡体 材料は発泡ポリウレタンカーボン処理したもので、その
外径は１４ｍｍであり、感光体１に対する食い込み量は
１＋ｍ＋である。また発泡体１５の表面抵抗は１０’Ω
である。

（■）ドクターブレード 厚さ０．１ｏｍの燐青銅より成る弾性部材に、弗素系樹
脂ＰＴＦＥシート（ＰＴＦＥ樹脂テープ２００μ：ニチ
ャス（株）製）を固定。

（ＴＶ）現像ｏ　−ラヘＡ　Ｃ５００Ｖ　（Ｐ　／　Ｐ
　）　、２５０Ｈｚ、ＤＣ−２５０Ｖ重畳の電圧を印加
。トナー供給部材へＤＣ−２５０Ｖの電圧を印加。

（Ｖ）感光体 ○ｐｃ感光体。

（■）トナー 非磁性スチレンアクリル系プラス帯電トナー極性制御剤
：ニグロシン、外添剤：　５ｉｎ２微粉末Ｑ、５ｗｔ％
。

次に現像ローラ５の作製方法の一例を簡単に説明する。

（Ｉ）先ず第７図（ａ）に示すように表面に角溝加工し
た金属ローラ（導電性ローラ１０）を作る。

格子状の角溝１００は角溝ローレット加工で形成し、例
えばそのピッチを０．２乃至１．０ｍ、深さＤを０．１
乃至０．５ｍｍとし、現像ローラの周方向に対して３０
’乃至６０°、特に４５°の角度で延ばす。

（ｎ）次に第７図（ｂ）に示す如く、例えば弗素系樹脂
（Ｍ硝子製ルミフロンＬＦ２００など）の誘電体１１を
、角溝１００を形成したローラ１０の表面にコーティン
グし、１００℃で約３０分乾燥する。塗布厚みは溝１０
０が完全に埋まる状態にする。

（ＩＩＩ）さらに第７図（ｃ）に示す如くローラの表面
を切削又は研磨加工して、導電面１２と誘電体１１の表
面を混在状態で露出させ、導電面１２の面積が例えば２
ｏ乃至８０％となるようにする。

このようにして表面がほぼ平滑な現像ローラ５が完成す
る。

なお、ベルト状のトナー担持体の場合には、第７図（ａ
）、（ｂ）、（ｃ）に示した導電性ローラ１０の代りに
導電性のシートよりなる基体を用い、その表面に溝を形
成し、ここに誘電体を埋設固定すればよく、その製造方
法は第７図に示したところ２実質的に異なるところはな
い。

他の各種の方法によっても、誘電体と導電面が表面に露
出した各種形態のトナー担持体を構成できることは明ら
かである。

なお第７図（ｃ）に示した如く製作した現像ローラ５の
表面にさらに所定厚みの誘電層を積層してもよい。この
ような現像ローラを用いたときも、誘電体１１とその上
の誘電層の厚みが、現像ローラの溝１００に対応して相
違し、その静電容量が異なることになる。従ってトナー
供給ローラ６によって表面の誘電層を帯電させれば、上
記静電容量の相違に応じて現像ローラ表面に電位差がで
き、その表面近傍に多数の微小間電界を形成できる。

この構成によると、現像ローラに交流又は交流に直流を
重畳したバイアス電圧を印加したときも、現像ローラ５
と感光体１との間の電荷のリークを防止でき、リークに
よる静電潜像の乱れを防止できる。ベルト状のトナー担
持体についても同様に構成できる。

また第１図および第２図に示した実施例では、誘電体１
１又はその上に積層された誘電層を所定の極性に帯電さ
せることにより、トナー担持体表面の近傍に微小電界を
形成し、潜像の可視像化に用いられるトナーを閉電界に
よってトナー担持体に付着させる帯電手段として、トナ
ー供給ローラ６を用いたが、これ以外の独立した摩擦帯
電部材や、コロナ放電器や、トナー担持体に接して電荷
を注入する部材など、それ自体公知な適宜な帯電手段を
用いてもよく、この場合もトナー供給ローラ６の回転方
向と、その周速を前述のように設定することによって、
はぼ等量のトナーを現像領域９へ搬送できる。

次に、参考としてトナーと現像装置の主要部材の材質を
さらに追加的に例示する。

トナーとしては、一般にポリエステル、ＢＭＡ、ポリス
チレン、エポキシ、フェノールなどの樹脂が基本となり
、トナーに内添又は外添する極性制御剤によりその帯電
極性及び帯電量を制御できる。

なお、外添とは極性制御剤などの補助剤をトナー粒子と
混合することであり、内添とは各トナー粒子自体に練り
込んだ状態で一体化することである。

また現像装置の各部材も、トナーの帯電極性、トナーと
の離型性、耐久性などを考慮して１例えば次に例示する
ものが適宜使用できる。

ところで、第１図及び第２図に示した実施例では、トナ
ー供給ローラ６として、発泡体１５を有するスポンジロ
ーラを用いた。ところがこのようなローラ６は使用を重
ねるうちに、発泡体１５に目詰まりを生じ、現像ローラ
５へのトナー供給量。

及びその誘電体１１の帯電量が低下し、可視像に「かす
れ」を生じさせる恐れがある。

そこで第８図に示した実施例では、現像ローラ５に当接
しながら回転するトナー供給ローラ６として、導電性の
芯部材１４に植設されたブラシ１５ａより成るファーブ
ラシローラが用いられている。第８図における他の構成
は第１図は実質的に相違はない。第８図の例では感光体
１としてドラム状の感光体が用いられているが、これも
本質的な相違ではない。また第８図に示した現像ローラ
５と感光体１の間にも、鮮明度の高い可視像が得られる
ように、電源５０によって直流電界に加え矩形波パルス
電界が周波数３００乃至２０００Ｈｚ、好ましくは５０
０乃至１５００Ｈｚに設定して印加されている。

第８図に示したトナー供給ローラ６も、その回転方向と
、現像ローラ５の周速に対する該ローラ６の周速が第１
図の場合と全く同じく設定されていて、先の実施例と同
じ作用が得られるが、そのほか、トナー供給ローラ６と
してファーブラシローラを用いたため、長期に亘ってト
ナーの目詰まりが起らず、スポンジローラを用いたとき
に生じる前述の不具合を阻止できる。

またこのようなファーブラシローラを用いた場合、その
各ブラシ１５ａを極性制御剤により処理することが望ま
しい。無処理のブラシローラを用いると、湿度の変化に
よって、現像ローラ５の誘電体１１（第２図）に対する
帯電性にむらを生じさせ、担持トナー量が不均一になる
恐れがあるが、ブラシ１５ａを極性制御剤により処理す
ると、誘電体１１に対する摩擦帯電量を環境に左右され
ずに一定に保つことができる。

具体例を示すと、現像ローラ５の誘電体１１を正に帯電
させ、トナーを負に帯電させる現像装置の場合、ブラシ
１５ａの素材としてナイロンなどの誘電物質を用い、か
かるブラシ１５ａを有するトナー供給ローラを、極性制
御剤中にデイツプすることにより、ブラシ１５ａの素材
表面にコーティング処理を施し、現像ローラ５の誘電体
を正に、かつトナーを負に帯電させるトナー供給ローラ
６が得られる。かかるトナー供給ローラ６の外径は例え
ば１６ｎｅ、ブラシ１５ａの植毛密度は１平方インチ当
たり１０万本、８．５乃至９．０Ｄ／Ｆであり、かかる
ローラ６を用いることにより階調性に優れた高品質な可
視−を得ることができた。

第９図に示した実施例では、トナー供給ローラ６として
、その回転方向も現像ローラ５に対する周速も第８図に
示したローラ６と全く同じく構成された、ブラシローラ
が用いられている。そのブラシ１５ａは例えばナイロン
より成る。トナーは負に帯電されて現像ローラ５に微小
閉電界によって担持される。

異なるところは、トナー供給ローラ６と現像領域９の間
に除電ローラ２０が設けられている点である。先に説明
した各実施例では、トナー供給ローラ６によって、現像
領域９を通過した現像ローラ５の誘電体１１を飽和状態
まで摩擦帯電させて現像ローラ５を初期化し、再度均一
量のトナーを現像ローラぢに付着させるように構成され
ていたが、第９図の例では、現像ローラ５を通過した現
像ローラ５の誘電体１１（第２図参照）に残っている電
荷を、除電ローラ２０によって一旦除去することにより
初期化し、しかる後、トナー供給ローラ６によって誘電
体１１を再び均一に帯電して均一量のトナーを現像ロー
ラ５上に付着させるように構成されている。

除電ローラ２０は、その導電性の芯材２１の周面に発泡
体２２を固定したスポンジローラが用いられ、該ローラ
２０は現像ローラ５に圧接しながら、両者の接触部で移
動方向が逆向きとなる方向に回転訃動される。除電ロー
ラ２０の径は例えば１４ｎｍ程度で、その製造段階にお
いて発泡体２２に界面活性剤が練り込まれている。発泡
体２２としては例えばポリウレタンが使用され、界面活
性剤としてはアジピン酸とＰＯＥオクチルフェニルエー
テルのジエステルが用いられ、これによりポリウレタン
の抵抗値が下げられている。かかる除電ローラ２０はア
ースされ、かつ現像ローラ５の表面に接触してその誘電
体１１（第２図）を除電し、かつ現像ローラ５上に残っ
ているトナーを掻き取り、その表面を初期化する。

除電ローラ２０の周速も、トナー供給ローラ６と同じく
、現像ローラ５の周速の０．５倍以とに設定され、特に
２倍に設定したとき、ベタ部の均一性に優れた高品質な
可視像が得られた。

第１０図に示す実施例においても、エポキシ樹脂などか
ら成る誘電体１１（第２図参照）を有する現像ローラ５
や、ブラシローラから成るトナー供給ローラ６を有し、
負に帯電したトナーを現像ローラ５に付着させる。また
トナー供給ローラ６が先の各実施例と同じ向きに駆動さ
れ、その周速が現像ローラの周速の０．５倍以上に設定
されており、これらは第８図に示した実施例と実質的に
変りはない。

異なるところは、トナー供給ローラ６と現像領域９との
間に、芯材３０の周面にブラシ３１を多数植設して成る
初期化ローラ３２が設けられている点である。ブラシ３
１はトナー供給ローラ６のフラジと同じく例えばナイロ
ンにより構成され。

このブラシ３１が現像ローラ５の表面に接触する。

このローラ３２は、第９図に示した除電ローラ２０と同
しく、現像ローラ５との接触部にて、該ローラ５に対し
て反対向−きに回転する。このとき、現像ローラ５上に
残っているトナーが掻き取られ、かつその誘電体１１（
第２図）が飽和状態まで摩擦帯電され、その電荷が均一
化される。このようにして、現像領域９において、感光
体１の静電潜像の影響により現像ローラ５の誘電体１１
の電荷分布に偏りができても、初期化ローラ３２による
帯電作用により均一化される。このようにして初期化さ
れた現像ローラ５の誘電体１１は、再度トナー供給ロー
ラ６によって帯電作用を受けるが。

このとき誘電体１１の電荷分布が既に均一化されている
ので、誘電体１１は偏りなく均一に帯電された状態とな
り、該誘電体１１にマイナスに帯電されたトナーが均一
量付着する。

初期化ローラ３２にはブレード３３が食い込む位置に配
置され、これによって、ローラ３２に付着したトナーが
除去される。

初期化ローラ３２の周速も、現像ローラ５の周速の０．
５倍以上に設定することが好ましく、これを２倍に設定
したとき、ベタ部において均一な良好な可視像を得るこ
とができた。

第１０図に示した現像装置□のより具体的な例を示す。

ドラム状の有機感光体′１に形成された静電潜像を、マ
イナスの電荷を有するトナーによってネガ−ポジ現像に
より可視像化するものとする。

現像ローラ５と感光体１の間隙を１００μｍ、現像ロー
ラ５と感光体１の周速を共に１５０ｍｍ／ｓｅＣとし、
初期化ローラ３２の周速を３００１１ＩＩｌ／ｓｅｃと
した。現像ローラ５には、電源５０によって直流重畳パ
ルスバイアスが印加され、そのパルスバイアスの型とし
ては、−５０Ｖの電圧部分と一８００■の電圧部分から
成り、周波数は７５〇七である。用いた現像ローラ５は
、ローレット加工により形成された溝にエポキシ樹脂を
埋め込んだものである。トナー供給ローラ６としてはナ
イロンブラシを、ドクターブレード８としてはウレタン
ゴムブレードを用い、該ブレード８を現像ローラ５に対
して面光てにして配置した。トナー供給ローラ６の回転
方向は第１０図の通りとし、その周速を現像ローラ５の
周速の０．５倍以上に設定した。その結果、現像ローラ
５上に単位面積当たり質量が１．１■／ａ１．単位質量
光たり電荷量が一１２μｃ／ｇの均一なトナー層を形成
でき、かかるトナーで現像を行ったところ、ベタ部の濃
度の偏りのない階調性に優れた、ライン部の鮮明な可視
像が得られた。これは現像ローラ５の構成に加え、トナ
ー供給ローラ６と初期化ローラ３２を設けたことによる
結果であると予測される。

以上、特にカラー現像に最適な非磁性トナーの一成分系
現像剤を用いた現像装置を例示したが、本発明は必要に
応じ七補助剤を外添した磁性トナーより成る一成分系現
像剤を用いる現像装置にも適用できるものである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来のようにトナー担持体を高速で回
転させることなく、充分に帯電した必要量のトナーを、
トナー担持体上にほぼ等量担持しつつ現像領域へ搬送で
き、所望する１度の可視像を形成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は現像装置の一例を示す概略断面図、第２図は現
像ローラの誘電体と、トナー粒子を模式的に拡大して示
した説明図、第３図は現像ローラ表面の拡大平面図、第
４図は第３図のＩＶ−ＴＶ線拡大断面図、第５図は現像
ローラ表面の近傍に形成される微小閉電界の電気力線を
示した説明図、第６図は現像ローラの斜視図であって、
その誘電体の一部だけを拡大して模式的に示した図、第
７図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は現像ローラの製造方法の
一例を示す模式拡大断面図、第８図乃至第１０図はそれ
ぞれ他の実施例を示す断面図である。 ２・・・現像装置　　４・・・トナー　　９・・・現像
領域代理人　弁理士　星　野　則　夫 第３図 １０゜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 回転駆動されるトナー担持体に、該担持体に当接しなが
   ら回転するトナー供給部材によってトナーを供給し、該
   担持体上のトナーの層厚を層厚規制部材によって規制し
   、規制後のトナーをトナー担持体に担持しつつ搬送し、
   潜像担持体と前記トナー担持体が互いに対向した現像領
   域にて、潜像担持体に形成された静電潜像を、トナー担
   持体に担持されたトナーによって可視像化する現像装置
   において、 前記トナー担持体として、その表面の近傍に微小閉電界
   が形成され、該閉電界により帯電トナーを吸引して該ト
   ナーを表面に担持し、担持トナーを現像領域へ搬送する
   トナー担持体を用い、前記トナー供給部材の回転方向を
   、該部材とトナー担持体との接触部にて両者が逆向きに
   移動する方向に設定すると共に、両者の当接部における
   トナー供給部材の周速を、トナー担持体の周速の０．５
   倍以上に設定したことを特徴とする現像装置。