JPH05173412A - 現像方法および現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 周囲環境の変化等にかかわらず画像不要のな
い現像を可能にする。 【構成】 導電性現像剤供給部材２は現像剤担持体１に
現像剤Ｔを供給し、導電性層厚規制部材３は現像剤担持
体１上の現像剤Ｔの薄層形成および帯電を行い、第１の
表面電位センサ１１は静電潜像保持体１０上の画像潜像
部の表面電位を測定し、第２の表面電位センサ１２は現
像剤Ｔの薄層が形成された現像剤担持体１の表面電位を
測定し、比較制御部１３は静電潜像保持体１０上の画像
潜像部の表面電位と電源Ｅ３からの電圧との第１差分値
が第１規定値に対して第１規定範囲内となるように現像
剤担持体１に接続された電源Ｅ３を制御し、現像剤担持
体１の表面電位と電源Ｅ３からの電圧との第２差分値が
第２規定値に対して第２規定範囲内となるように導電性
現像剤供給部材２および導電性層厚規制部材３に接続さ
れた電源Ｅ１および電源Ｅ２のうちの少なくとも１つを
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は静電潜像を現像剤にて現
像する現像方法および現像装置に関し、特に一成分の現
像剤を用いる現像方法および現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、静電潜像、例えば一様帯電さ
れた感光体等の静電潜像保持体上に画像情報に基づく露
光により形成される静電潜像を現像する現像法として
は、一般にトナーとキャリアとからなる二成分の現像剤
を用いる現像法、特に磁気ブラシ現像法（以下、単に二
成分磁気ブラシ現像法という）が多く用いられている。

【０００３】しかし、二成分磁気ブラシ現像法は、現像
装置が大型化する、トナーとキャリアとの混合比の安定
化が難しい、撹拌によるトナーの帯電の安定化が難しい
等といった実用上の問題点をもっている。

【０００４】以上のような観点から、トナーだけのいわ
ゆる一成分の現像剤を用いる現像法（以下、単に一成分
現像法という）が提案されており、多く実用化されてい
る。また、一成分現像法でも、現像剤に磁性を含むもの
や含まないものがあり、また現像剤担持体と静電潜像保
持体とを接触させながら現像するものや現像剤担持体と
静電潜像保持体とを接触させないで非接触にて現像剤を
現像剤担持体より静電潜像保持体に飛翔させて現像する
ものがある。

【０００５】そして、各現像剤および各方式とも、その
用途により現像装置の仕様要求に応じて使い分けられて
いる。例えば、磁性を含む現像剤は現像剤の搬送や飛散
防止に有効であり、磁性を含まない現像剤はカラー化、
特にフルカラー化に有効である。また、接触現像は高解
像度化に有効であり、飛翔現像はカラー色重ね現像に用
いられるものである。

【０００６】ところで、従来の一成分現像法を採用する
現像装置では、一成分の現像剤を用いることから現像剤
担持体上への現像剤の供給，現像域に搬送される現像剤
の帯電，薄層形成，現像域への搬送および現像性の制御
とともに、現像剤の除去，撹拌および循環が安定して行
われないと、画像かすれや地汚れ等の画像不良が発生す
るので、現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤の供
給，除去および帯電に関与する導電性現像剤供給部材
と、現像剤の薄層形成および帯電に関与する導電性層厚
規制部材とを設けるとともに、これら各部材に電圧を印
加して画像濃度の再現性（現像性能）を高めるようにし
ていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の一成分
現像法を採用する現像装置は、現像剤担持体，導電性現
像剤供給部材および導電性層厚規制部材に定電圧を印加
するようにしただけのものであったので、現像性能が周
囲環境の変化に伴う現像剤の帯電性能の変化，同じく周
囲環境の変化に伴う静電潜像保持体および現像剤担持体
間の現像剤の移動量の変化，現像装置の構成部材の長期
間使用あるいは長期間未使用による状態変化等によって
変化し、十分な画像濃度の再現性が得られないという問
題点があった。

【０００８】本発明の目的は、上述の点に鑑み、現像前
の静電潜像保持体上の画像潜像部の表面電位および現像
剤の薄層が形成された現像剤担持体の表面電位を測定
し、測定結果に基づいて現像剤担持体，導電性現像剤供
給部材および導電性層厚規制部材への電源の出力を制御
するようにして、画像不良がなく安定した現像が行える
ようにした現像方法を提供することにある。

【０００９】また、本発明の他の目的は、上記現像方法
を実現するために、現像前の静電潜像保持体上の画像潜
像部の表面電位を測定する第１の表面電位センサおよび
現像剤の薄層が形成された現像剤担持体の表面電位を測
定する第２の表面電位センサを設け、測定結果に基づい
て現像剤担持体，導電性現像剤供給部材および導電性層
厚規制部材への電源の出力を制御するようにした現像装
置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の現像方法は、現
像剤にて静電潜像を現像する現像方法において、導電性
現像剤供給部材により現像剤担持体に現像剤を供給する
供給工程と、導電性層厚規制部材により前記現像剤担持
体上に現像剤の薄層を形成するとともに現像剤に対して
帯電を行う薄層形成工程と、現像前の静電潜像保持体上
の画像潜像部の表面電位を測定する第１の測定工程と、
現像剤の薄層が形成された前記現像剤担持体の表面電位
を測定する第２の測定工程と、前記静電潜像保持体上の
画像潜像部の測定される表面電位と前記現像剤担持体に
印加される電圧との差分値が第１規定値に対して第１規
定範囲内となるように前記現像剤担持体への電源の出力
を制御する第１の制御工程と、前記現像剤担持体の測定
される表面電位と前記現像剤担持体に印加される電圧と
の差分値が第２規定値に対して第２規定範囲内となるよ
うに前記導電性現像剤供給部材および前記導電性層厚規
制部材への電源の出力のうちの少なくとも１つを制御す
る第２の制御工程とを含むことを特徴とする。

【００１１】また、本発明の現像装置は、現像剤を担持
する現像剤担持体と、この現像剤担持体に現像剤を供給
する導電性現像剤供給部材と、前記現像剤担持体上への
現像剤の層厚を規制して前記現像剤担持体上に現像剤の
薄層を形成するとともに現像剤に対して帯電を行う導電
性層厚規制部材と、現像前の静電潜像保持体上の画像潜
像部の表面電位を測定する第１の表面電位センサと、前
記導電性層厚規制部材により現像剤の薄層が形成された
前記現像剤担持体の表面電位を測定する第２の表面電位
センサと、前記第１の表面電位センサにより測定される
前記静電潜像保持体上の画像潜像部の表面電位と前記現
像剤担持体に印加される電圧との差分値が第１規定値に
対して第１規定範囲内となるように前記現像剤担持体へ
の出力を制御するとともに前記第２の表面電位センサに
より測定される前記現像剤担持体の表面電位と前記現像
剤担持体に印加される電圧との差分値が第２規定値に対
して第２規定範囲内となるように前記導電性現像剤供給
部材および前記導電性層厚規制部材への出力のうちの少
なくとも１つを制御する電源とを備えることを特徴とす
る。

【００１２】

【作用】本発明の現像方法では、供給工程で導電性現像
剤供給部材により現像剤担持体に現像剤を供給し、薄層
形成工程で導電性層厚規制部材により現像剤担持体上に
現像剤の薄層を形成するとともに現像剤に対して帯電を
行い、第１の測定工程で現像前の静電潜像保持体上の画
像潜像部の表面電位を測定し、第２の測定工程で現像剤
の薄層が形成された現像剤担持体の表面電位を測定し、
第１の制御工程で静電潜像保持体上の画像潜像部の測定
される表面電位と現像剤担持体に印加される電圧との差
分値が第１規定値に対して第１規定範囲内となるように
現像剤担持体への電源の出力を制御し、第２の制御工程
で現像剤担持体の測定される表面電位と前記現像剤担持
体に印加される電圧との差分値が第２規定値に対して第
２規定範囲内となるように導電性現像剤供給部材および
導電性層厚規制部材への電源の出力のうちの少なくとも
１つを制御する。

【００１３】本発明の現像装置では、現像剤担持体が現
像剤を担持し、導電性現像剤供給部材が現像剤担持体に
現像剤を供給し、導電性層厚規制部材が現像剤担持体上
への現像剤の層厚を規制して現像剤担持体上に現像剤の
薄層を形成するとともに現像剤に対して帯電を行い、第
１の表面電位センサが現像前の静電潜像保持体上の画像
潜像部の表面電位を測定し、第２の表面電位センサが導
電性層厚規制部材により現像剤の薄層が形成された現像
剤担持体の表面電位を測定し、電源が第１の表面電位セ
ンサにより測定される静電潜像保持体上の画像潜像部の
表面電位と現像剤担持体に印加される電圧との差分値が
第１規定値に対して第１規定範囲内となるように現像剤
担持体への出力を制御するとともに第２の表面電位セン
サにより測定される現像剤担持体の表面電位と現像剤担
持体に印加される電圧との差分値が第２規定値に対して
第２規定範囲内となるように導電性現像剤供給部材およ
び導電性層厚規制部材への出力のうちの少なくとも１つ
を制御する。

【００１４】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して詳細に
説明する。

【００１５】図１は、本発明の一実施例に係る現像装置
の構成を示す断面図である。本実施例の現像装置は、静
電潜像が形成された静電潜像保持体１０とギャップｇを
もって対向されて回転可能に支持された金属ローラでな
る現像剤担持体１と、現像剤担持体１に一部が接触され
つつ回転可能に支持された導電性現像剤供給部材２と、
一成分の現像剤Ｔの層厚を規制して現像剤担持体１上に
現像剤Ｔの薄層を形成するとともに現像剤Ｔに対して所
定量の帯電を行う導電性層厚規制部材３と、現像剤供給
部内の現像剤Ｔを撹拌する撹拌パドル５と、現像剤担持
体１の下部より現像剤Ｔが漏れるのを防止する漏洩防止
カバー６と、上記各部材を取り付け現像剤Ｔを収納する
現像剤供給部を形成する現像槽容器７と、現像槽容器７
内の導電性現像剤供給部材２の上部に配設された仕切板
８と、導電性現像剤供給部材２に接続された電源Ｅ１
と、導電性層厚規制部材３に接続された電源Ｅ２と、現
像剤担持体１に接続された電源Ｅ３と、現像前の静電潜
像保持体１０の表面に対向して配置された第１の表面電
位センサ１１と、導電性層厚規制部材３により現像剤Ｔ
の薄層が形成された直後で現像前の現像剤担持体１の表
面に対向して配置された第２の表面電位センサ１２と、
第１の表面電位センサ１１および第２の表面電位センサ
１２の出力を入力し電源Ｅ１，Ｅ２およびＥ３の出力を
制御する比較制御部１３と、比較制御部１３に接続され
たデータメモリ１４とから、その主要部が構成されてい
る。

【００１６】導電性現像剤供給部材２は、繊維状導電性
部材でなり、例えば、導電性カーボンを分散させたナイ
ロン，レーヨン等の導電性の樹脂繊維や中央に導電性物
質の層をもたせたナイロン，レーヨン等の導電性の樹脂
繊維によりブラシ状に形成されている。繊維の導電化に
ついては、導電性カーボン等を微粒子化して表面に付着
させるなどの後処理にて導電化する方法等もある。導電
性の樹脂繊維としては、毛の太さが１００〜２０００デ
ニール／１００本、すなわち１ｇの材料を９０００ｍに
伸ばしたときの太さを１デニールとして１本で１〜２０
デニール（１００本で１００〜２０００デニール）とな
るようにし、密度もインチ平方当たり（１０〜１００
０）×１０³ 本程度が適当と考えられる。

【００１７】導電性現像剤供給部材２は、現像槽容器７
の壁に支持され回転可能となった金属軸２ａ上にブラシ
状に形成されている。導電性現像剤供給部材２の金属軸
２ａへの接着には、銀（Ａｕ）フィラー含有エポキシ系
接着剤やカーボンフィラー含有アクリル系接着剤などの
導電性接着剤が用いられる。

【００１８】導電性現像剤供給部材２の現像剤担持体１
との接触深さは、０．５〜２．０ｍｍ程度の間で設定さ
れることで、目的とする機能をもたせることができる。

【００１９】導電性現像剤供給部材２の回転数は、導電
性現像剤供給部材２の径によっても異なるが、周速とし
て現像剤担持体１の周速と同じかより速くしておく方が
よい。

【００２０】導電性層厚規制部材３は、導電性材料（例
えば、導電性カーボン）を分散あるいは付着させること
により導電性を付与したシリコーンゴム板等により硬度
６０〜８０°程度で厚さが２〜３ｍｍ程度に形成されて
いる。導電性層厚規制部材３は、シリコーンゴム板等の
腹の部分あるいは腹とエッジの部分が現像剤担持体１に
当たっており、接触圧によって規定されるものの、２０
〜４０μｍ程度の現像剤Ｔの薄層が現像剤担持体１上に
形成されるように現像剤Ｔの層厚を規制するとともに、
現像剤Ｔに対して所定量の帯電を行う。

【００２１】導電性層厚規制部材３は、比抵抗が１０³
〜１０¹⁰Ωｃｍ程度に選定されている。このため、導電
性層厚規制部材３に接続されている電源Ｅ２と現像剤担
持体１に接続されている電源Ｅ３との間でのリークはな
く、導電性層厚規制部材３と現像剤担持体１とはそれぞ
れの高圧電位を維持できるようになっている。なお、電
源Ｅ２の極性と現像剤Ｔの帯電極性とは同極性となって
いる。

【００２２】撹拌パドル５は、特に形状等が限定される
ものではないが、現像槽容器７内の現像剤供給部におけ
る現像剤Ｔの撹拌および循環に効果的な形状のものであ
り、かつ現像剤Ｔの停留部や凝集部を形成しないものが
よい。

【００２３】漏洩防止カバー６は、厚み０．０２ｍｍ程
度のウレタンゴム板等で形成されるのが適当である。

【００２４】仕切板８は、撹拌パドル５付近の現像剤Ｔ
が導電性現像剤供給部材２にかかわることなく現像剤担
持体１上に直接行くことを防止し、かつ導電性層厚規制
部材３による薄層の形成において現像域に運ばれること
を阻止された現像剤Ｔや現像後に残留する現像剤Ｔとし
て現像剤担持体１の回転とともに現像槽容器７に再回収
されてきて導電性現像剤供給部材２により掻き取られた
現像剤Ｔを現像槽容器７内の撹拌パドル５付近に導き入
れるような形状となっている。仕切板８は、樹脂等で形
成してもよいが、そこでの現像剤Ｔの帯電電荷やその後
の現像剤Ｔの帯電性の面から金属材料で形成し、かつ接
地しておくことが有効である。仕切板８は、導電性現像
剤供給部材２と接触することがあっても、導電性現像剤
供給部材２が１０³ 〜１０¹⁰Ωｃｍ程度の比抵抗をもっ
ているため、電源Ｅ１の高電圧をリークすることはな
い。

【００２５】現像剤担持体１，導電性現像剤供給部材２
および撹拌パドル５は、現像槽容器７外で歯車（図示せ
ず）を介して連結されており、矢印に示す方向にそれぞ
れ同時に回転するようになっている。なお、画像濃度の
確保のために静電潜像保持体１０の周速よりも現像剤担
持体１の周速を速くしておくことは有効な方法である。
また、導電性現像剤供給部材２の周速を現像剤担持体１
の周速よりも速めておくことは、現像剤担持体１上に残
留する現像剤Ｔの掻取り効果を向上させることができる
ばかりでなく、次の現像工程における導電性現像剤供給
部材２による現像剤担持体１への現像剤Ｔの供給および
帯電にも効果がある。

【００２６】静電潜像保持体１０は、アルミニューム等
の金属でなる円筒体状のベース部材と、ベース部材の外
周面にセレン等の感光物質を被覆してなる感光層とから
構成されていて、ベース部材は接地されている。

【００２７】第１の表面電位センサ１１および第２の表
面電位センサ１２としては、振動容量型，セクタ型，焦
電型等があるが、振動容量型が一般的であり、これは検
出電極への被測定物からの静電誘導電圧を圧電セラミッ
ク駆動による振動子チョッパにより周期的に変化させて
交流電圧として検出出力させるものである。交流電圧と
することで、その後の増幅が容易となり、また応答性も
向上するものである。また、被測定物と検出電極との間
の距離の依存性をなくすために、検出プローブに被測定
物電位と同電位をフィードバックして信頼性を向上させ
ることも可能である。なお、図１中には特に図示しなか
ったが、第１の表面電位センサ１１および第２の表面電
位センサ１２を駆動させるための駆動用回路が付設され
ることはいうまでもなく、これを比較制御部１３内の一
部に入れるか別回路として接続するかはいずれでもかま
わない。

【００２８】比較制御部１３は、入力端子が第１の表面
電位センサ１１，第２の表面電位センサ１２およびデー
タメモリ１４の出力端子に接続され、出力端子が電源Ｅ
１，Ｅ２およびＥ３の制御端子にそれぞれ接続されてい
る。比較制御部１３は、第１の表面電位センサ１１およ
び第２の表面電位センサ１２からの出力に基づいて電源
Ｅ１，Ｅ２およびＥ３の出力電圧を制御する。

【００２９】データメモリ１４には、電源Ｅ１，Ｅ２お
よびＥ３の初期設定出力電圧を決定するための初期値
と、基準となる画像潜像部が形成された静電潜像保持体
１０の表面電位（以下、第１表面電位という）Ｖｓ１と
電源Ｅ３の電圧値Ｅ３（電源Ｅ１，Ｅ２およびＥ３とそ
れらの出力値とを同一の符号を使って示す。以下同様）
との差分値（以下、第１差分値という）ΔＶ１＝｜Ｖｓ
１−Ｅ３｜に対応する第１規定値Ｔｖ１および第１規定
範囲Ｔｐ１と、基準となる現像剤Ｔの薄層が形成された
現像剤担持体１の表面電位（以下、第２表面電位とい
う）Ｖｓ２と電源Ｅ３の電圧値Ｅ３との差分値（以下、
第２差分値という）ΔＶ２＝｜Ｖｓ２−Ｅ３｜に対応す
る第２規定値Ｔｖ２および第２規定範囲Ｔｐ２とが記録
されている。

【００３０】電源Ｅ１，Ｅ２およびＥ３は、比較制御部
１３からの出力に応じて出力電圧を変化させる定電圧電
源となっていて、導電性現像剤供給部材２，導電性層厚
規制部材３および現像剤担持体１にそれぞれ高電圧を印
加する。

【００３１】ところで、静電潜像保持体１０の感度や残
留電位等の変化により静電潜像保持体１０の第１表面電
位Ｖｓ１が変化すると、静電潜像と現像剤担持体１との
間の電界を一定に保つために電源Ｅ３の出力値Ｅ３を変
化させなければならない。さらに、電源Ｅ３の出力値Ｅ
３が変化すると、現像剤担持体１の第２表面電位Ｖｓ２
も変化することになり、単純に第２表面電位Ｖｓ２が電
源Ｅ３の出力値Ｅ３が変化した分だけ変化すれば問題は
ないが、現像剤担持体１上の現像剤Ｔの薄層の形成状態
に応じて｜Ｖｓ２−Ｅ３｜によって示される第２差分値
ΔＶ２、すなわち現像剤Ｔの薄層の電位値が変化するこ
とがある。そこで、第１表面電位Ｖｓ１に対する電源Ｅ
３の出力値Ｅ３の変化と、第２差分値ΔＶ２に対する電
源Ｅ２の出力値Ｅ２や電源Ｅ１の出力値Ｅ１の変化とを
行わせることが必要になる。

【００３２】図２を参照すると、比較制御部１３におけ
る処理は、初期値設定ステップ１０１と、第１表面電位
測定ステップ１０２と、第１差分値計算ステップ１０３
と、第１差分値判定ステップ１０４と、電源出力変化ス
テップ１０５と、第２表面電位測定ステップ１０６と、
第２差分値計算ステップ１０７と、第２差分値判定ステ
ップ１０８と、電源出力変化ステップ１０９とからな
る。

【００３３】次に、このように構成された本実施例の現
像装置の動作について説明する。

【００３４】現像装置が起動されると、現像剤担持体
１，導電性現像剤供給部材２および撹拌パドル５は、そ
れぞれ矢印で示す方向に回転を開始する。なお、このと
き、静電潜像保持体１０も矢印で示す方向に回転してい
る。

【００３５】また、比較制御部１３は、データメモリ１
４に記録された初期値に基づく出力により電源Ｅ１，Ｅ
２およびＥ３を初期設定出力電圧にそれぞれ設定する
（ステップ１０１）。これらの初期設定出力電圧は、室
温状態にて新規供給現像剤Ｔが用いられる際に、静電潜
像保持体１０上に規定画像濃度となるように現像剤Ｔを
移行するために、電源Ｅ１，Ｅ２およびＥ３の出力電圧
として設定される値である。

【００３６】現像剤担持体１，導電性現像剤供給部材２
および撹拌パドル５の回転が始まると、現像槽容器７内
の現像剤供給部に収納されている現像剤Ｔは、導電性現
像剤供給部材２の回転により、導電性現像剤供給部材２
と現像剤担持体１との接触部分に運ばれ、電源Ｅ１に接
続されている導電性現像剤供給部材２により電荷付与を
受けて帯電される。

【００３７】導電性現像剤供給部材２から電荷付与を受
けた現像剤Ｔは、現像剤担持体１および導電性現像剤供
給部材２の回転とともに動き、一部は導電性層厚規制部
材３により２０〜４０μｍ程度の厚さに規制されて現像
剤担持体１上に薄層を形成するとともに、電源Ｅ２から
高電圧が印加された導電性層厚規制部材３から電荷付与
を受けて安定した所定の帯電量に制御される。このとき
の現像剤担持体１と現像剤Ｔとの付着力は、現像剤Ｔが
もつ電荷と金属性の現像剤担持体１との間での鏡像力で
ある。

【００３８】現像剤Ｔの薄層が形成された現像剤担持体
１は、回転とともに第２の表面電位センサ１２と対向す
る。

【００３９】一方、静電潜像保持体１０上には、一様帯
電後の露光により画像潜像部が形成され、画像潜像部が
形成された静電潜像保持体１０は、回転とともに第１の
表面電位センサ１１と対向する。

【００４０】比較制御部１３は、第１の表面電位センサ
１１に対向した画像潜像部が形成された静電潜像保持体
１０の第１表面電位Ｖｓ１を測定する（ステップ１０
２）。

【００４１】次に、比較制御部１３は、第１の表面電位
センサ１１の出力値（第１表面電位）Ｖｓ１から電源Ｅ
３の出力値Ｅ３を差し引いた第１差分値ΔＶ１＝｜Ｖｓ
１−Ｅ３｜を画像潜像部の電位として計算する（ステッ
プ１０３）。

【００４２】続いて、比較制御部１３は、第１差分値Δ
Ｖ１が第１規定値Ｔｖ１に対して第１規定範囲±Ｔｐ１
内にあるかどうか（規定内にあるかどうか）を判定し
（ステップ１０４）、規定外であれば電源Ｅ３の出力値
Ｅ３を変化させ（ステップ１０５）、ステップ１０３に
制御を戻して規定内になるまで繰り返す。

【００４３】ステップ１０４で第１差分値ΔＶ１が第１
規定値Ｔｖ１に対して第１規定範囲±Ｔｐ１内になる
と、比較制御部１３は、第２の表面電位センサ１２に対
向した現像剤Ｔの薄層が形成された現像剤担持体１の第
２表面電位Ｖｓ２を測定する（ステップ１０６）。

【００４４】次に、比較制御部１３は、第２の表面電位
センサ１２の出力値（第２表面電位）Ｖｓ２から電源Ｅ
３の出力値Ｅ３を差し引いた第２差分値ΔＶ２＝｜Ｖｓ
２−Ｅ３｜を現像剤担持体１上に形成されている現像剤
Ｔの薄層の電位として計算する（ステップ１０７）。

【００４５】続いて、比較制御部１３は、第２差分値Δ
Ｖ２が第２規定値Ｔｖ２に対して第２規定範囲±Ｔｐ２
内にあるかどうか（規定内にあるかどうか）を判定し
（ステップ１０８）、規定外であれば電源Ｅ１および／
またはＥ２の出力値Ｅ１および／またはＥ２を変化させ
（ステップ１０９）、ステップ１０６に制御を戻して規
定内になるまで繰り返す。

【００４６】ステップ１０８で第２差分値ΔＶ２が第２
規定値Ｔｖ２に対して第２規定範囲±Ｔｐ２内になる
と、比較制御部１３は、ステップ１０２に制御を戻し
て、処理を繰り返す。

【００４７】いま、例えば負帯電型の現像剤Ｔで非接触
にて反転現像する場合を考えると、図３に例示するよう
に、電源Ｅ３の出力値Ｅ３を−５５０Ｖ、電源Ｅ２の出
力値Ｅ２を−６００Ｖ、電源Ｅ１の出力値Ｅ１を−７０
０Ｖ、第１の表面電位センサ１１の出力値（第１表面電
位）Ｖｓ１を−１７０Ｖ、第２の表面電位センサ１２の
出力値（第２表面電位）Ｖｓ２を−５８０Ｖとすると、
第１規定値Ｔｖ１が４２０Ｖ、第１規定範囲Ｔｐ１が±
２０Ｖ、第２規定値Ｔｖ２が２５Ｖ、第２規定範囲Ｔｐ
２が±３Ｖであれば、第１差分値ΔＶ１＝｜Ｖｓ１−Ｅ
３｜＝｜１７０−５５０｜＝３８０で規定外となる。電
源Ｅ３の出力値Ｅ３を変化させて、例えば−５８０Ｖと
すると、第２の表面電位センサ１２の出力値Ｖｓ２も−
６１０Ｖとなる。次に、第２差分値ΔＶ２＝｜Ｖｓ２−
Ｅ３｜＝｜６１０−５８０｜＝３０で規定外となる。こ
のため、電源Ｅ１の出力値Ｅ１を−６８０Ｖとする。こ
れによって、第２差分値ΔＶ２が第２規定値Ｔｖ２に対
する第２規定範囲±Ｔｐ２内となれば、そのまま現像を
行うが、まだ不完全な場合はさらに制御を行う。ここで
は、電源Ｅ１の出力値Ｅ１を変化させたが、電源Ｅ２の
出力値Ｅ２を変化させることで対応してもよいし、電源
Ｅ１の出力値Ｅ１と電源Ｅ２の出力値Ｅ２とをともに変
化させて対応してもよい。

【００４８】第１差分値ΔＶ１を第１規定値Ｔｖ１に対
して第１規定範囲±Ｔｐ１内とするために制御可能な範
囲において制御しても第１規定値Ｔｖ１に対して第１規
定範囲±Ｔｐ１内とならない場合には、例えばリーク等
の電気的故障などの異常と判断し、動作を停止させて異
常表示のモードに移行させることができる。また、第２
差分値ΔＶ２を第２規定値Ｔｖ２に対して第２規定範囲
±Ｔｐ２内とするために制御可能な範囲において制御し
ても第２規定値Ｔｖ２に対して第２規定範囲±Ｔｐ２内
とならない場合には、例えば現像剤Ｔの残量なしやリー
ク等の電気的故障などの異常と判断し、動作を停止させ
て異常表示のモードに移行させることができる。

【００４９】第２の表面電位センサ１２により現像剤担
持体１の第２表面電位Ｖｓ２が測定された後に、現像剤
担持体１上に形成された現像剤Ｔの薄層は、現像剤担持
体１の回転とともに第１の表面電位センサ１１により第
１表面電位Ｖｓ１が測定された静電潜像保持体１０と
（ギャップｇ−現像剤Ｔの薄層厚）の距離をもって対向
する現像域に運ばれる。

【００５０】現像剤担持体１には電源Ｅ３から出力値Ｅ
３が印加されており、現像域では静電潜像保持体１０上
の静電潜像の画像潜像部と非画像部とで表面電荷密度が
異なるため、現像剤Ｔの帯電量をｑ、現像域の位置での
電界をＥとすると、静電潜像の画像潜像部と非画像部と
では現像剤Ｔに働く力Ｆ＝ｑＥが異なって、画像潜像部
のみで現像剤Ｔが現像剤担持体１より静電潜像保持体１
０側に移行する。

【００５１】現像に使用されなかった現像剤担持体１上
の現像剤Ｔは、現像剤担持体１の回転とともに現像槽容
器７内の現像剤供給部に再収納されるべく漏洩防止カバ
ー６の方向へと搬送される。漏洩防止カバー６は、現像
剤担持体１に当たっているが、柔らかく接触しており、
かつ湾曲状部分で当たっているため、現像剤Ｔは漏洩防
止カバー６により現像剤担持体１上から剥ぎ取られるこ
となく現像槽容器７内に導かれる。

【００５２】現像槽容器７内へと導かれた現像剤担持体
１上に残留する現像剤Ｔは、導電性現像剤供給部材２の
方向へと搬送され、導電性現像剤供給部材２により現像
剤担持体１上から掻き取られ、導電性現像剤供給部材２
の回転とともに現像槽容器７内の撹拌パドル５の方向へ
と運ばれる。そこで、現像剤Ｔは、再び現像に寄与すべ
く現像槽容器７内を循環し撹拌されることになる。

【００５３】現像槽容器７内の現像剤供給部では、現像
剤Ｔとして残留現像剤Ｔや未使用現像剤Ｔが入り混じっ
ているが、現像剤Ｔとして静電潜像保持体１０に付着寄
与するものはすべて導電性現像剤供給部材２および導電
性層厚規制部材３による接触および搬送を経るため、そ
こでの電荷付与によって帯電量が制御される。

【００５４】現像剤Ｔの消費にともなって現像槽容器７
内の現像剤供給部に現像剤Ｔを補給する場合には、供給
用蓋７ａを開放することにより行うことができるし、ま
たカートリッジにて行うことも可能である。

【００５５】なお、上記実施例では、負帯電型の現像剤
Ｔで反転現像する場合を一例として述べたが、特にこれ
に限定されるものではなく、正帯電型の現像剤Ｔを使用
する場合や正規現像プロセスにおいても本発明が同様に
適用可能であることはいうまでもない。また、現像剤Ｔ
は、磁性を有していても、非磁性であってもよい。

【００５６】また、現像剤担持体１として、中間調から
ベタ黒画像まで良好な現像性能が保てるように、金属ロ
ーラの表面に半導電層を設けた現像剤担持体を使用する
こともできる。半導電層としては、導電性粉末を分散し
た比抵抗１０⁴ 〜１０¹²Ωｃｍの樹脂を厚み１．５〜５
ｍｍ程度に形成することが適当である。また、非接触現
像ではなしに、接触現像を行う場合には、現像剤担持体
を軟質多孔質部材（例えば、スポンジローラ）等で構成
すればよい。さらに、現像剤担持体１と静電潜像保持体
１０との回転方向は対向面で見て同一方向となるように
したが、両者の回転方向は対向面で見て異なる方向であ
ってもよい。

【００５７】さらに、導電性現像剤供給部材２として繊
維状導電性部材を使用した場合を例示したが、特にこれ
に限定されるものではなく、導電性カーボンを含んだ３
次元構造の骨格組織をもった軟質ポリウレタンフォーム
等の材料で構成される多孔質導電性弾性部材を使用する
ようにしてもよい。多孔質導電性弾性部材は、現像槽容
器７の壁に支持され回転可能となった金属軸上にロール
状に形成され、金属軸への接着には銀（Ａｕ）フィラー
含有エポキシ系接着剤やカーボンフィラー含有アクリル
系接着剤などの導電性接着剤が用いられる。多孔質導電
性弾性部材は、比抵抗が１０³ 〜１０¹⁰Ωｃｍ程度とな
っており、このために多孔質導電性弾性部材に接続され
る電源Ｅ１と現像剤担持体１に接続される電源Ｅ３との
間でのリークはなく、多孔質導電性弾性部材と現像剤担
持体１とはそれぞれの高圧電位を維持できる。また、多
孔質導電性弾性部材の多孔質のレベルは、セル（孔）数
として２５ｍｍ当たり１５個以上〜４５個以下が望まし
い。さらに、多孔質導電性弾性部材の現像剤担持体１へ
の接触深さ（くい込み量）は、現像剤Ｔの搬送性および
現像後に現像剤担持体１上に残留する現像剤Ｔの除去効
果の面から見て０．５〜１．０ｍｍ程度が実験的に良好
であった。

【００５８】さらにまた、導電性層厚規制部材３を導電
性を付与したシリコーンゴム板で形成した例を示した
が、導電性層厚規制部材３の構成は、これに限られるも
のではなく、現像剤担持体１と当接する面を含む付近が
高電圧を印加できるとともに所定の比抵抗をもち、かつ
それを支持する部材により現像剤担持体１への機械的な
当接条件を満足できれば、導電性層厚規制部材３として
の機能を満たすものである。例えば、導電性層厚規制部
材３は、ローラ状のものでもよく、また金属板や導電性
積層板で形成するようにしてもよい。

【００５９】また、電源Ｅ１，Ｅ２およびＥ３として、
直流電源を図示したが、現像剤Ｔの凝集の防止や搬送性
の向上のためには、（直流＋交流）の重畳電源を用いる
ことも効果的である。ただし、交流が重畳されても、現
像剤Ｔの極性が変化しないような直流分があることは必
要である。また、電源Ｅ１およびＥ２については、定電
流源を使用することもできる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像方法
および現像装置によれば、現像前の静電潜像保持体上の
画像潜像部の表面電位を測定し、現像剤の薄層が形成さ
れた現像剤担持体の表面電位を測定して、静電潜像保持
体上の画像潜像部の測定される表面電位と現像剤担持体
に印加される電圧との差分値が第１規定値に対して第１
規定範囲内となるように現像剤担持体への電源の出力を
制御し、現像剤担持体の測定される表面電位と現像剤担
持体に印加される電圧との差分値が第２規定値に対して
第２規定範囲内となるように導電性現像剤供給部材およ
び導電性層厚規制部材への電源の出力のうちの少なくと
も１つを制御して、静電潜像保持体および現像剤担持体
の条件に応じて現像バイアス条件および現像剤層条件を
変更するようにしたことにより、これまでの摩擦帯電や
現像剤の流れを無視した構成による現像条件の不安定さ
をなくすとともに、画像再現を良好に行うための適正現
像条件の設定を容易とする（すなわち、各パラメータを
個々に設定できる）ようになっており、画像の安定した
現像を実現でき、信頼性の面において優れたものになる
という効果がある。

【００６１】また、環境特性の面においても、周囲環境
や材料の表面状態に大きく影響を受ける摩擦帯電方式を
用いていないため、安定した特性を示すものになるとい
う効果がある。

【００６２】さらにまた、現像剤担持体，導電性現像剤
供給部材および導電性層厚規制部材への電源の出力を制
御することで画像濃度を制御でき、環境変動，現像剤変
動あるいはこれら構成部材の電気抵抗変動，ロットのば
らつき等が生じた場合でも、各電源の出力を制御するこ
とで画像濃度のレベルを合わせることが可能であるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る現像装置の構成を示す
断面図である。

【図２】図１中の比較制御部における処理を示すフロー
チャートである。

【図３】本実施例の現像装置における電圧の関係を例示
する図である。

【符号の説明】

１ 現像剤担持体 ２ 導電性現像剤供給部材 ２ａ 金属軸 ３ 導電性層厚規制部材 ５ 撹拌パドル ６ 漏洩防止カバー ７ 現像槽容器 ７ａ 供給用蓋 ８ 仕切板 １０ 静電潜像保持体 １１ 第１の表面電位センサ １２ 第２の表面電位センサ １３ 比較制御部 １４ データメモリ Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３ 電源 Ｔ 現像剤

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤にて静電潜像を現像する現像方法
   において、 導電性現像剤供給部材により現像剤担持体に現像剤を供
   給する供給工程と、 導電性層厚規制部材により前記現像剤担持体上に現像剤
   の薄層を形成するとともに現像剤に対して帯電を行う薄
   層形成工程と、 現像前の静電潜像保持体上の画像潜像部の表面電位を測
   定する第１の測定工程と、 現像剤の薄層が形成された前記現像剤担持体の表面電位
   を測定する第２の測定工程と、 前記静電潜像保持体上の画像潜像部の測定される表面電
   位と前記現像剤担持体に印加される電圧との差分値が第
   １規定値に対して第１規定範囲内となるように前記現像
   剤担持体への電源の出力を制御する第１の制御工程と、 前記現像剤担持体の測定される表面電位と前記現像剤担
   持体に印加される電圧との差分値が第２規定値に対して
   第２規定範囲内となるように前記導電性現像剤供給部材
   および前記導電性層厚規制部材への電源の出力のうちの
   少なくとも１つを制御する第２の制御工程とを含むこと
   を特徴とする現像方法。
2. 【請求項２】 現像剤を担持する現像剤担持体と、 この現像剤担持体に現像剤を供給する導電性現像剤供給
   部材と、 前記現像剤担持体上への現像剤の層厚を規制して前記現
   像剤担持体上に現像剤の薄層を形成するとともに現像剤
   に対して帯電を行う導電性層厚規制部材と、 現像前の静電潜像保持体上の画像潜像部の表面電位を測
   定する第１の表面電位センサと、 前記導電性層厚規制部材により現像剤の薄層が形成され
   た前記現像剤担持体の表面電位を測定する第２の表面電
   位センサと、 前記第１の表面電位センサにより測定される前記静電潜
   像保持体上の画像潜像部の表面電位と前記現像剤担持体
   に印加される電圧との差分値が第１規定値に対して第１
   規定範囲内となるように前記現像剤担持体への出力を制
   御するとともに前記第２の表面電位センサにより測定さ
   れる前記現像剤担持体の表面電位と前記現像剤担持体に
   印加される電圧との差分値が第２規定値に対して第２規
   定範囲内となるように前記導電性現像剤供給部材および
   前記導電性層厚規制部材への出力のうちの少なくとも１
   つを制御する電源とを備えることを特徴とする現像装
   置。