JPH05188755A

JPH05188755A - 現像装置

Info

Publication number: JPH05188755A
Application number: JP4022069A
Authority: JP
Inventors: Hiroharu Suzuki; 弘治鈴木; Katsuhiro Aoki; 勝弘青木; Akira Sawada; 彰沢田; Yuichi Ueno; 祐一上野; Naotaka Iwata; 尚貴岩田; Takatsugu Fujishiro; 宇貢藤城
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-01-11
Filing date: 1992-01-11
Publication date: 1993-07-30

Abstract

(57)【要約】【目的】無帯電トナーが少なく所望の帯電量をもつト
ナー層を現像剤担持体上に形成して潜像担持体に供給。【構成】現像ローラー４に圧接するトナー供給ローラ
ー５を、スポンジ状のローラやファーブラシが多数植設
されたローラで構成し、現像ローラー４との接触部Ｂで
表面が現像ローラー４表面と同方向に移動するように回
転させる。装置のケーシング３を、トナー供給ローラー
５下方の内面部分がアジテーター６によるトナー供給個
所Ａ近傍から現像ローラー４との接触部Ｂ近傍までにわ
たるトナー供給ローラー５表面部分に接触するように構
成する。そして、このケーシング３内面部分をケーシン
グ３基材に固設されかつ接地された、金属や導電樹脂層
からなる電極板３１で構成する。この電極板３１は単に
接地するのに代え、（ｂ）に示すように、トナーに所定
の電荷を注入するための電源３２を接続しても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に採用される現像装置
に係り、詳しくは、一成分系現像剤を用いた現像装置に
おけるトナー帯電の安定化に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】静電潜像を潜像担持体上に形成し、これ
を現像剤によって可視化する画像形成装置において、現
像装置の小型化、低コスト化、高信頼性等の点から一成
分系現像剤（以下、トナーという）を用いた現像装置が
有利である。またカラー化を行うには透明度が高いこと
から非磁性トナーを用いることが有利である。そして、
トナーに所定の電荷を与えて、潜像担持体との対向部で
ある現像領域に供給するために、潜像担持体との対向部
を表面が移動するように駆動される現像剤担持体と、こ
の現像剤担持体表面にトナーを供給する現像剤供給部材
を有する現像装置が知られている。例えば、特開昭６１
ー４２６７２号公報には、現像剤担持体としてのフロー
ト電極を有する中抵抗（10⁹〜10¹¹Ωcm）の現像ローラ
ーと、現像剤供給部材としての例えばポリウレタンから
なるスポンジローラーとを圧接させるように配置し、両
者の圧接部で互いの表面が逆方向に移動するようにそれ
ぞれ回転させるものが開示されている。この現像装置に
は、現像ローラー上のトナー付着量を所定量に規制する
ために所定の当接力で現像ローラーに圧接する層形成部
材としてのブレードも設けられている。この現像装置に
おいて、スポンジローラーの回転で両者の圧接部に搬送
したトナーを、該圧接部で摩擦帯電して現像ローラー表
面に付着させる。そして、表面に付着したトナーからな
るトナー層の層厚をブレードで規制して現像ローラー上
に所定量のトナー層を形成する。そして、現像ローラー
の回転でトナー層を潜像担持体としての感光体との接触
部に搬送して感光体上の静電潜像を現像する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ここで、一成分現像方
式、例えば非磁性一成分現像方式での最適なトナー帯電
量とトナー付着量について説明する。トナー帯電量は平
均帯電量で５〜１０μc/gが望ましく、しかもトナー帯
電量分布がシャープ性及び解像度の低下や地汚れを生じ
させる比較的低帯電のトナーが少ない安定した分布であ
ることが望ましい。一方、現像ローラー上のトナー付着
量は、潜像担持体上で０．６〜１．０mg/cm²程度のトナ
ー付着量、転写紙上で０．５〜０．７mg/cm²程度のトナ
ー付着量が得られるものであることが望ましい。この潜
像担持体上及び転写紙上のトナー付着量は、現像ローラ
ー上のトナー付着量のみならず、現像領域における潜像
担持体と現像ローラーとの相対速度によっても左右され
る。

【０００４】ところが、従来の現像装置によれば、現像
ローラー上のトナー層が１層と付着量が少ないために現
像領域に搬送されるトナーの帯電量は平均帯電量で５〜
１５μc/g程度であるが、現像ローラー上でのトナー付
着量は０．２〜０．８mg/cm²であり、上記の潜像担持体
上等での所望のトナー付着量を得るためには、現像ロー
ラーのスピードを潜像担持体のスピードの２〜４倍に設
定する必要がある。このように現像ローラー上でのトナ
ー付着量不足をカバーするために現像ローラーの回転を
高く設定する場合には、画像形成スピードの高速化が困
難であるばかりでなく、ベタ部を現像したときに画像の
後端部の濃度が高くなる“トナー後端より”という現象
も発生する。この現象は白黒画像では大きな問題はない
が、カラー画像ではトナーを透過して色を視覚するため
後端部で濃度が濃くなり、特に重ね画像の場合は色違い
になってしまうという不具合がある。

【０００５】従って、このような“トナー後端より”と
いう現象を発生させずに、かつ、潜像担持体上等で所望
のトナー付着量を得るためには、現像ローラーのスピー
ドを潜像担持体のスピードに近づける、つまり、等速現
像に近づけるとともに、現像ローラー上でのトナー付着
量を従来に比して多くすることが必要である。具体的に
は、潜像担持体や転写紙上での充分なトナー付着量を、
ほぼ等速現像で確保するためには、現像ローラー上のト
ナー付着量を、現像効率の良い接触現像法で少なくとも
０．８mg/cm²、現像効率の悪い非接触現像法で少なくと
も１．０mg/cm²にする必要がある。このような現像ロー
ラー上のトナー付着量を得るためには、２層以上のトナ
ー層厚にしなければならない。

【０００６】ここで、２層以上のトナー層厚にするため
だけであれば上記ブレードの当接圧を弱めに設定すば良
い。しかし、上記の従来例に係る現像装置においては、
現像ローラーとスポンジローラーの回転方向が両者の圧
接部で互いの表面が逆方向に移動するものであることか
ら、該圧接部を通過した現像ローラー表面部分にはトナ
ー収容部からの無帯電トナーもスポンジローラーで供給
される。このためブレード当接部に侵入してくる現像ロ
ーラー上のトナー層の上層部には帯電していないトナー
が多く含まれている。従ってブレード当接部を通過した
現像ローラー上のトナーの帯電量分布は１０μc/g以下
の範囲で、しかも無帯電トナーや逆帯電トナーを含んだ
ものになる。この無帯電トナー等は現像転移が悪く、地
肌汚れや解像度劣化の原因にもなる。

【０００７】このように、現像ローラー上のトナー層の
上層部のトナーも全て帯電し無帯電トナーがない帯電分
布の安定した平均帯電量５〜１０μc/gの二層以上の多
層のトナー層を現像ローラー上に形成することが、画像
形成スピードの高速化や“トナー後端より”防止のため
の等速現像を可能にする上での最大の課題になってい
る。

【０００８】本発明は以上のような問題点に鑑みなされ
たものであり、その目的とするところは、無帯電トナー
が少なく所望の帯電量をもつトナー層を現像剤担持体上
に形成して潜像担持体に供給できる一成分系現像装置を
提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の現像装置は、表面が移動するように駆動
される現像剤担持体と、表面が現像剤担持体表面に接触
して移動するように駆動される現像剤供給部材とを有
し、現像剤供給部材で現像剤担持体上に供給された現像
剤により潜像担持体上の潜像を可視像化する現像装置に
おいて、現像剤供給部材表面の移動方向を現像剤担持体
表面との接触部で互いに同方向に移動するように設定
し、現像剤供給部材表面の移動方向において現像剤供給
部材への現像剤供給個所より下流側で且つ現像剤担持体
表面との接触個所よりも上流側である位置に、現像剤供
給部材表面上の現像剤に接触するように摩擦帯電促進用
の電極を設けたことを特徴とするものであり、請求項２
の現像装置は、請求項１の現像装置において、上記摩擦
帯電促進用の電極に代え、電圧が印加された電荷注入用
の電極を設けたことを特徴とするものであり、請求項３
の現像装置は、上記現像剤供給部材表面の移動方向を、
現像装置ケーシング下壁の内面上で該表面が現像剤担持
体側へ移動するように設定した請求項１又は２の現像装
置において、上記電極を、現像剤供給部材への現像剤供
給個所近傍から現像剤担持体表面との接触個所近傍まで
にわたって現像剤供給部材表面上の現像剤に接触するよ
うに設けたことを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】請求項１又は２の現像装置においては、現像剤
供給部材表面の移動で現像剤を現像剤担持体表面との接
触部へ搬送し、該接触部で現像剤を摩擦帯電するととも
に現像剤担持体表面に付着させる。このとき、現像剤供
給部材表面と現像剤担持体表面との移動方向は、両者の
接触部で両表面が同方向に移動するものであるので、該
接触部を通過した現像剤担持体表面に現像剤供給部材に
よりトナー収容部からの無帯電現像剤が直接供給される
ことはない。従って該接触部を通過した現像剤担持体表
面上には該接触部における摩擦帯電で充分に帯電した現
像剤のみが担持される。しかも、現像剤供給部材で現像
剤担持体表面に供給される現像剤を、摩擦帯電促進用の
電極又は電圧が印加された電荷注入用の電極に接触さ
せ、これにより、該現像剤に予め所定の電荷を付与して
現像剤の帯電を安定させる。

【００１１】更に請求項３の現像装置においては、上記
電極を、現像剤供給部材への現像剤供給個所近傍から現
像剤担持体表面との接触個所近傍までにわたって現像剤
供給部材表面上の現像剤に接触するように設け、これに
より、現像剤供給部材への現像剤供給個所近傍から現像
剤担持体表面との接触個所近傍までにわたって現像剤供
給部材表面と現像装置ケーシング下壁の内面との間に間
隙が生じないないようにしている。このため、このよう
な間隙が存在する場合と異なり、現像剤担持体下部表面
と現像装置ケーシング下壁の内面との間に現像剤供給部
材によって過剰な現像剤が搬入されて現像装置ケーシン
グ外へ現像剤が漏出することがない。また、上記電極に
よる現像剤の帯電を充分に行うことができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を電子写真複写機の現像装置に
適用した一実施例について説明する。図２は本実施例に
係る現像装置の概要構成を示す正面図である。潜像担持
体としての感光体ドラム１は例えば周速１２０mm／Sec
で、矢印時計方向に回転駆動される。該感光体ドラム１
の右側方に現像装置２が配設されている。感光体ドラム
１の周囲には、電車写真プロセスを実施するために、周
知の帯電装置、露光光学系、転写分離装置、クリーニン
グ装置、除電装置（いずれも不図示）が配設されてい
る。本実施例の現像装置２は、感光体ドラム１表面に向
けた開口を備えたケーシング３と、該開口から一部が露
出して所定の周速で矢印反時計方向に回転駆動される現
像ローラー４と、該現像ローラー４の右側方部に圧接し
た状態で矢印時計方向に回転駆動される現像剤供給部材
としてのトナー供給ローラー５と、ケーシング３内の右
側方部に構成されたホッパー部に収容されている非磁性
トナー（以下、トナーという）を該供給ローラー５表面
に供給するとともにホッパー部内のトナーを撹拌するア
ジテーター６と、ホッパー部内のトナーが現像ローラー
４表面近傍まで直接侵入するのを制限する隔壁板７と、
現像ローラー４の回転で感光体ドラム１との対向部であ
る現像領域に搬送される現像ローラー４上のトナー層の
厚みを均一にならす層厚ならし板８とを有している。

【００１３】上記ケーシング３は、トナー供給ローラー
５下方の内面部分が、トナー供給ローラー５の上記アジ
テーター６によるトナー供給個所Ａ近傍から現像ローラ
ー４との接触部Ｂ近傍までにわたるトナー供給ローラー
５表面部分に接触するような形状に構成されている。そ
して、このトナー供給ローラー５表面部分に接触するケ
ーシング３内面部分は、図１（ａ）に示すように、ケー
シング３基材に固設されかつ接地された金属や導電樹脂
層からなる電極板３１で構成されている。この電極板３
１はトナー供給ローラー５に付着しているトナーを摩擦
帯電させるものである。この電極板３１は単に接地する
のに代え、図１（ｂ）に示すように、トナーに所定の電
荷を注入するための電源３２を接続しても良い。

【００１４】上記現像ローラー４は、図２に示すように
感光体ドラム１表面と所定間隙をおいて配置して非接触
現像を行うようにしても良いし、現像ローラー４上のト
ナー層が感光体ドラム１表面に接触するように配置して
接触現像を行うようにしても良い。いずれの場合におい
ても、前述の後端トナー寄りの現象を防止するために
は、現像ローラー４の回転を、現像領域における表面移
動方向が感光体ドラム１と同方向で、かつ、その周速が
感光体ドラム１の周速とほぼ等速、即ちこの例の場合に
は約１２０mm／Secになるようにする。但し、接触現像
においては、まったくの等速現像であると、感光体ドラ
ム１表面と現像ローラー４表面との間に速度差がないた
めに、感光体ドラム１表面の電位に拘らず物理的なトナ
ー付着がおこる恐れがある。これを防止するためには、
現像ローラー４の周速の方が少し速くなるように設定す
る。例えば周速比（感光体ドラム１周速：現像ローラー
４周速）で１：１．０５〜１．１が好ましい。この程度
の速度比であれば前述した後端トナー寄りは目だたな
い。また、現像ローラー４には適当な現像バイアスを印
加する。例えば非接触現像の場合には、飛翔条件のよい
現像バイアスを印加する。

【００１５】なお、この例の現像ローラー４は、付着ト
ナー量を増大させる等の目的で、図３（ａ）、（ｂ）に
示すように、表面に誘電体部４１と接地された導電体部
４２とが微小面積で混在するように構成されている。図
３（ａ）は現像ローラー４表面の平面図、図３（ｂ）は
図３（ａ）のａ−ａ切断線で切断した場合の断面図であ
る。この誘電体部４１の大きさは、例えば径が５０〜２
００μm程度になるようにする。このような誘電体部４
１がランダムに、又はある規則に従って分散しているよ
うにする。両部の面積比は誘電体部４１の面積が４０〜
７０％の範囲になるようにするのが好ましい。そして、
この誘電体部４１の材料としては、上記トナー供給ロー
ラー５による摩擦帯電で電荷が蓄積されない程度の抵抗
値を有するものを用いる。このような材料の具体例につ
いては後述する。

【００１６】上記トナー供給ローラー５は、表面近傍の
内部にトナーを保持できるように、スポンジ層を備えた
ローラ、多数のファーブラシが植設されたローラ等の構
造を採用することが好ましい。また、少なくとも表面の
材質は、現像ローラー４と接触してトナーと現像ローラ
ー４に所望の摩擦帯電を与えることのできるように、摩
擦帯電系列上トナー材料と現像ローラー４材料との中間
にあるものを採用する。また、このトナーや現像ローラ
ー４の微小な誘電体部４１の摩擦帯電におけるカウンタ
ーチャージが蓄積されない程度の抵抗値、例えば１０⁶
Ωcm以下の抵抗値を有するものが好ましい。好ましい材
料の具体例については後述する。そして、トナー供給ロ
ーラー５の回転は、表面が現像ローラー４との接触部Ｂ
において現像ローラー４表面と同方向に移動する順方向
の回転にする。周速は例えば現像ローラー４の周速の約
０．５〜１．０倍に設定する。

【００１７】上記アジテーター６は、ホッパー部内の収
容トナーをトナー供給ローラー５表面に供給するととも
に、該収容トナーを撹拌するものであるが、ホッパー部
の形状やトナーの流動性によってトナーの自重でトナー
供給ローラー５表面への供給が可能である場合等には、
省略しても良い。

【００１８】上記隔壁板７はホッパー部内の収容トナー
が現像ローラー４表面近傍まで直接侵入するのを制限
し、かつ、該収容トナーをトナー供給ローラー５表面に
供給可能にするように配設する。但し、ホッパー部の形
状等によってホッパー部内の収容トナーが現像ローラー
４表面近傍まで直接侵入する恐れがない場合には省略し
ても良い。

【００１９】上記層厚ならし板８は10〜20g/cm程度の軽
い当接圧で現像ローラー４に当接するように配置する。
これはトナー層の厚みを均一にならすものであるが、上
記のトナー供給ローラー５と現像ローラー４との接触部
Ｂを通過した現像ローラー４上のトナー層で、充分な厚
みの均一性を実現できる場合には省略しても良い。

【００２０】以上の構成において、隔壁板７の下端縁と
ケーシング３下壁内面との間である供給部Ａでホッパー
部側に露出しているトナー供給ローラー５表面に、アジ
テータ６によってホッパー部内の収容トナーが供給され
る。トナー供給ローラー５に供給されたトナーはスポン
ジやブラシの空隙及び表面に付着し、トナー供給ローラ
ー５の時計方向の回転によってトナー供給ローラー５と
現像ローラー４との接触部に向けて搬送される。この搬
送中に、トナー供給ローラー５上のトナーはケーシング
３に設けられた電極板３１に摺擦されて、摩擦帯電（図
１（ａ））又は電荷注入（図１（ｂ））により、現像ロ
ーラー４と接触する前に所望の極性に充分帯電する。一
方、トナー供給ローラー５との接触部Ｂには、現像ロー
ラー４の矢印反時計方向の回転により現像領域を通過し
た現像ローラー４表面部分も侵入してくる。

【００２１】この接触部Ｂにおいて、トナー供給ローラ
ー５表面と現像ローラー４表面とが相対速度差をもって
移動するので、現像領域通過時に感光体ドラム１表面に
付着せずに現像ローラー４表面に残留している非画像部
の残トナーは、トナー供給ローラー５（例えばスポンジ
ローラー）により機械的、電気的に掻き取られ、また、
現像ローラー４上の電荷もトナー供給ローラー５による
摩擦帯電により一定化され、これにより、現像ローラー
４表面は初期化される。そして、現像ローラー４とトナ
ーとトナー供給ローラー５の摩擦により現像ローラー４
の誘電体部４１に所望のトナー帯電極性と逆極性の帯電
（正規現像（Ｐ／Ｐ）においては感光体電荷と同極性の
帯電であり、反転現像（Ｎ／Ｐ）においては感光体電荷
と逆極性の帯電である）を与え、図３（ｂ）に示すよう
に現像ローラー４上にマイクロフィールド（閉電界）を
作る。一方、トナー供給ローラは現像ローラー４に対し
て順方向に回転しているため供給ローラに付着したトナ
ーは現像ローラー４と供給ローラ間で摺察され、ほとん
どが所望の極性（正規現像においては感光体電荷と逆極
性であり、反転現像においては感光体電荷と同極性であ
る）に帯電する。そして、トナー供給ローラー５上の帯
電トナーは現像ローラー４上のマイクロフィールドの電
界により静電的に吸引され現像ローラー４表面に多層に
付着する。これにより、現像ローラー４は充分に帯電し
たトナーを多層に担持した状態でこの接触部Ｂを出てい
く。なお、本実施例においては、トナー供給ローラー５
と現像ローラー４とを順回転させていることから、前述
の従来例に係る現像装置と異なり、トナー供給ローラー
５の回転によって接触部Ｂを通過した現像ローラー４上
にホッパー部からの無帯電トナーを供給することがな
い。この点については後に詳述する。

【００２２】接触部Ｂを通過した現像ローラー４上のト
ナー層は、現像ローラー４上に軽く当接している層厚な
らし部材８で厚みを均一に制御された後、現像領域に搬
送される。現像領域では、接触又は非接触現像法で最適
な現像バイアスが印加された現像ローラー４の表面と感
光体ドラム１表面とがほぼ等速で移動しながら現像が行
われる。この現像領域では現像ローラー４の導電体部４
２が電極効果を発揮して現像ローラー４上のトナーが感
光体ドラム１に付着し易い電界も形成されている。

【００２３】ここで、トナー供給ローラー５と現像ロー
ラー４とが順回転することによる現像ローラー４担持ト
ナー層のトナー帯電分布の安定化について詳述する。図
４及び図５は、トナー供給ローラー５（図示の例ではス
ポンジローラ）と現像ローラー４とが順回転するの場合
と逆回転するの場合それぞれの、現像ローラー４へのト
ナー付着及び帯電状況を模式的に表したものである。図
中、○はトナーを示し、帯電しているものにのみ、○中
に＋を記入して帯電の有無を表している。図４に示すよ
うに、トナー供給ローラー５と現像ローラー４とが順回
転するの場合には、トナー供給ローラー５に既に付着し
ている帯電トナーと新たにホッパー部から供給された不
帯電トナーの両方がトナー供給ローラー５によって現像
ローラー４との接触部に搬送され、この接触部において
両ローラー４，５の摩擦により全トナーが帯電されて現
像ローラー４上に付着する。トナー供給ローラー５と現
像ローラー４とを順回転させていることから、トナー供
給ローラー５の回転によってこの接触部を通過した現像
ローラー４上にホッパー部からの無帯電トナーが供給さ
れることはない。従って、接触部を通過した現像ローラ
ー４上のトナー付着量は現像ローラー４の電界、トナー
供給ローラー５としてのスポンジローラの空隙率等で決
定されるため比較的安定している。一方、図５に示すよ
うに、トナー供給ローラー５と現像ローラー４とが逆回
転する場合にも、トナー供給ローラー５に既に付着して
いる帯電トナーと新たにホッパー部から供給された不帯
電トナーの両方がトナー供給ローラー５によって現像ロ
ーラー４との接触部に搬送される。特に図示の例のよう
にホッパー部から供給された新たなトナー（白抜きの矢
印でトナー供給ローラー５表面への供給路を示す）がト
ナー供給ローラー５上に乗ったままの状態で現像ローラ
ー４との接触部まで搬送されるような場合には、比較的
多量の無帯電トナーが接触部の入り口まで搬送される。
そして、この接触部へ侵入して両ローラー４，５の摩擦
により充分帯電されたトナーは積極的に現像ローラー４
表面に付着してこの接触部から搬出される。これに加え
この接触部の入り口までトナー供給ローラー５上に乗っ
て搬送された帯電の充分でないトナーも現像ローラー４
上の電界による静電的な力（グラディエント力）やトナ
ー凝集力等によって接触部通過後の現像ローラー４上に
付着する。このトナー凝集力等により物理的に付着する
トナーの量は環境などで大きく変化する。特に、本実施
例の現像ローラー４のように表面にマイクロフィールド
の電界を形成して多層にトナーを形成する場合には、こ
の無帯電トナーの付着量も大くなり、現像ローラー４に
担持されるトナーの帯電量分布が一層不安定なものにな
ってしまう。

【００２４】図６（ａ）と（ｂ）は、トナー供給ローラ
ー５と現像ローラー４とが順回転するの場合と逆回転す
るの場合それぞれの、現像ローラー４担持トナー層にお
けるトナーの帯電量分布を示すしたものである。このト
ナーの帯電量分布は、図７に示すように、現像ローラー
４表面との距離を変えながら吸引ノズル９で現像ローラ
ー４上の担持トナーを吸引して複数回サンプリングし、
各サンプリングにおける吸引ノズル９内のフィルター９
１に捕獲された吸引トナーの帯電量と付着量を求め、こ
れを現像ローラー４上の担持トナーにおける帯電量分布
としてグラフ化したものである。このグラフからも逆回
転する場合には（図６（ｂ））無帯電トナーが多いのに
対し、順回転する場合には無帯電トナーが激減している
ことが判る。

【００２５】以上のように、トナー供給ローラー５と現
像ローラー４とが順回転する場合には、現像ローラー４
へのトナーの付着量が環境変動に左右されにくく、また
無帯電トナーが少ないトナーの帯電量分布を得ることが
できるので、現像特性の安定性にきわめて有利である。
なお、上記の実施例に装置等では、例えば、図２に示す
ようにトナー供給ローラー５を時計方向、現像ローラー
４を反時計方向にそれぞれ回転させることにより、両者
を順回転にしているが、これに代え、トナー供給ローラ
ー５を反時計方向、現像ローラー４を時計方向にそれぞ
れ回転させることによって、両者を順回転にしても良
い。この場合に等速現像を行うためには感光体ドラム１
を反時計方向に回転駆動する。

【００２６】以上、本実施例によれば、トナー供給ロー
ラー５と現像ローラー４とを順回転させ、これにより、
トナー供給ローラー５の回転によって接触部Ｂを通過し
た現像ローラー４上にホッパー部からの無帯電トナーを
供給しないようにしているので、現像ローラー４へのト
ナーの付着量が環境変動に左右されにくく、また無帯電
トナーが少ないトナーの帯電量分布を得ることができ、
現像特性を安定させることができる。また、トナー供給
ローラー５にホッパー部から供給されたトナーを現像ロ
ーラー４との接触部Ｂに向けて搬送する途中で、ケーシ
ング３に設けられた電極板３１に摺擦して、摩擦帯電
（図１（ａ））又は電荷注入（図１（ｂ））により帯電
するので、この接触部Ｂにおける両ローラー４，５によ
る摩擦帯電と合わせてトナーを充分に帯電させることが
でき、また現像ローラー４へのトナー付着量も比較的増
大させることができる。従って、無帯電トナーが少なく
所望の帯電量をもつ多層のトナー層を現像ローラー４上
に安定して形成できるので、等速現像も可能になり、ま
た、現像ローラー４上のトナー層の上層部の無帯電トナ
ーを除去するためのブレード等を設ける必要がなく、そ
の分だけ現像装置の構成を簡素化することができる。そ
して、現像ローラー４を現像領域において感光体ドラム
１とほぼ等速度で移動するように回転しているので、
“トナー後端より”が発生せず、カラー画像でも後端部
での濃度過多や重ね画像の色違いといった不具合がな
い、良好な画像を得ることができる。また、現像ローラ
ー４上のトナー層に無帯電トナーが含まれていないの
で、地肌汚れや解像度劣化もない良好な画質を得ること
ができる。

【００２７】また、上記実施例においては、ケーシング
３を、トナー供給ローラー５下方の内面部分がトナー供
給ローラー５の上記アジテーター６によるトナー供給個
所Ａ近傍から現像ローラー４との接触部Ｂ近傍までにわ
たるトナー供給ローラー５表面部分に接触するような形
状にしているので、トナー供給ローラー５をケーシング
３の下壁内面との対向部で現像ローラー４側にトナーを
搬送する様に回転させるにも拘らず、トナー供給ローラ
ー５の回転で過剰なトナーを現像ローラー４の下方に搬
送することがない。従って、トナー供給ローラー５で現
像ローラー４表面とケーシング３の下壁との間にトナー
を過剰に押し込んで、ケーシング３の開口部からトナー
を漏出させることもない。更に、トナー供給ローラー５
の上記アジテーター６によるトナー供給個所Ａ近傍から
現像ローラー４との接触部Ｂ近傍までにわたるトナー供
給ローラー５表面部分に接触するような形状にケーシン
グ３の内面部分を、トナーを摩擦帯電又は電荷中による
帯電を行う電極板３１で構成しているので、トナー供給
ローラー５上のトナーを現像ローラー４との接触部に到
達する前に充分に帯電させることができる。

【００２８】また、現像ローラー４として、表面に誘電
体部４１と接地された導電体部４２とが微小面積で混在
するように構成されているものを用い、かつ、トナー供
給ローラー５でこの誘電体部４１を摩擦帯電するように
し、これにより、現像ローラー４の表面に容易に多量の
トナーを吸引できるようにしているので、現像ローラー
４上に多層のトナー層を容易に形成することができる。

【００２９】また、トナー供給ローラー５との接触部Ｂ
を通過した現像ローラー４表面部分に軽く当接する層厚
ならし部材８を設け、これにより、ローラ上のトナー厚
みを均一に制御して、現像領域に搬送するトナー層の厚
みを均一にしているので、現像像の濃度均一性を向上さ
せ、良質なベタ画像を得ることができる。特に、現像ロ
ーラー４として、表面に誘電体部４１と接地された導電
体部４２とが微小面積で混在するように構成されている
ものを用いていることから、現像ローラー４で多少の付
着量ムラを生じる恐れがあり、この付着量ムラによる画
像品質の劣化を防止するのに有効である。

【００３０】以下、本実施例のより具体的な態様を以下
に説明する。（１）現像ローラー４・径が２５mmの芯金ローラー表面にローレット加工によ
り、深さ０．１mm、溝巾０．１３mmの溝を、ピッチ０．
３mm、角度４５度でアヤメ状に形成した。・この芯金ローラの表面に、弗素系樹脂（旭硝子ルミフロンL
F200）をコーティングし、１００℃で約３０分乾燥させ
て誘電層コートを施した。・このローラーの表面を切削加工して、芯金部を導電体
部４２として表面に露出させ、ローレット加工の溝に充
填されて残っている弗素系樹脂部を誘電体部４１とし
た。このときの導電体部４２面積は全体の３６％で、誘
電体部４１は全体の６４％にした。なお、表面粗さはＲ
３乃至２０μｍ、好ましくは５乃至１０μｍ程度。（２）トナー供給ローラー５・発泡ポリウレタンカーボン含浸処理した体積抵抗１０
⁶Ωcmで径１４mmのスポンジローラーを食い込み量１mm
で現像ローラー４に当接させて配置した。・このスポンジローラーの芯金に後述する現像ローラー
４と同電位〜トナーと逆極性のバイアス印加１００Ｖの
バイアスを印加した。（３）ケーシング３・上記のトナー供給ローラーのバイアス（ＤＣ成分）＋
（１００〜２００Ｖ）のバイアスを印加した。（４）層厚ならし板８・厚さ２mmのウレタンゴムからなる弾性板を、現像ロー
ラー４に対して１０〜２０g/cmの接触圧で接触配置し
た。（５）現像バイアス、現像ギャップ・現像ローラー４に直流-500Ｖを重畳したピーク・ツウ
・ピーク1000Ｖ、250HZの交流バイアスを印加した（こ
れに代え、-50〜150Ｖの直流バイアスを印加しても良
い）・現像ギャップを150μｍに設定した。（６）感光体・ＯＰＣ・一様帯電電位をー９００Ｖに設定した。（７）トナー・非磁性スチレンアクリル系プラス帯電トナー・極性制御剤として:ニグロシンを用い、外添剤として
ＳｉＯ₂微粉末0.5ｗｔ％を外添した。

【００３１】以上の条件で現像ローラー４上に付着して
担持されたトナー層の付着量等を測定したところ、付着
量１．０〜１．５mg/cm²、平均帯電量５〜８μc/g、無
帯電トナーの少ない帯電量分布のトナー層を形成するこ
とができた。なお、現像ギャップ０mmの接触現像を、現
像バイアスとして直流-250Ｖを重畳したピーク・ツウ・
ピーク500Ｖ、250HZの交流バイアス（これに代え、-100
〜250Ｖの直流バイアスを印加しても良い）を用い、他
の条件は上記と同じにして、現像ローラー４上に付着し
て担持されたトナー層の付着量等を測定したところ同様
に良好なトナーを形成することができた。なお、このよ
うに接触現像を行う場合には、感光体としてベルト状の
ものを用いるか、又はゴムなど弾性体の層が形成された
弾性ローラを用いることが望ましい。

【００３２】また、以上の具体的な実施の条件は、負帯
電感光体での正帯電トナーで正規現像する場合のもので
あるが、トナーとして正帯電トナーを用いたり、反転現
像にしたりしても良い。トナーについては、一般的にポ
リエステル、アクリル、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るが、添加する極性制御
剤で極性及び帯電量は制御できることは良く知られてい
るので、ここではトナーの処方に付いては省略する。現
像装置の部品についても多くの種類の物が使用できる
が、トナーとの離型性、耐久性等から好ましい材料のみ
に絞って表１に記載する。（以下、余白）

【００３３】

【表１】

【００３４】以上は非磁性一成分現像装置の例で説明し
たが、磁性トナーをもちいた一成分現像装置等にも同様
に適応できる。

【００３５】

【発明の効果】請求項１又は２の現像装置によれば、現
像剤供給部材表面と現像剤担持体表面とを、両者の接触
部で両表面が同方向に移動するようにして現像剤供給部
材上の現像剤を現像剤担持体表面に付着させ、これによ
り、該接触部を通過した現像剤担持体表面にトナー収容
部からの無帯電現像剤を現像剤供給部材表面の移動によ
っては直接供給しないようにし、しかも、現像剤供給部
材で現像剤担持体表面に供給される現像剤を、摩擦帯電
促進用の電極又は電圧が印加された電荷注入用の電極に
接触させ、これにより、該現像剤に予め所定の電荷を付
与して現像剤の帯電を安定させるので、該接触部を通過
した現像剤担持体表面上には該接触部における摩擦帯電
で充分に帯電した現像剤のみが多層に担持される。これ
により、無帯電トナーが少なく所望の帯電量をもつ多層
のトナー層を現像剤担持体上に形成して潜像担持体に供
給することができる。従って、等速現像を行うことによ
り、“トナー後端より”を防止してカラー画像でも後端
部の濃度過多や重ね画像の色違いが生じない良好な現像
像を得ることが可能になる。また、無帯電トナー等が現
像領域に搬送されないので、地肌汚れや解像度劣化等も
生じない良好な現像像を得ることができる。また、環境
によって現像剤担持体への付着量が変動しやすい無帯電
現像剤を現像剤担持体上に担持しないので、現像剤担持
体上の安定した現像剤層の形成を行うことができ、これ
により、このような無帯電現像剤をそのまま現像領域に
搬送させないためのブレード等を現像剤担持体表面に当
接配置する必要がない。従って、このようなブレード等
を省略して、その分だけ、現像装置の構成を簡素化する
ことも可能である。

【００３６】更に請求項３の現像装置によれば、上記電
極を、現像剤供給部材への現像剤供給個所近傍から現像
剤担持体表面との接触個所近傍までにわたって現像剤供
給部材表面上の現像剤に接触するように設け、これによ
り、現像剤供給部材への現像剤供給個所近傍から現像剤
担持体表面との接触個所近傍までにわたって現像剤供給
部材表面と現像装置ケーシング下壁の内面との間に間隙
が生じないないようにしているので、このような間隙が
存在する場合と異なり、現像剤担持体下部表面と現像装
置ケーシング下壁の内面との間に現像剤供給部材によっ
て過剰な現像剤が搬入されて現像装置ケーシング外へ現
像剤が漏出することがない。また、上記電極による現像
剤の帯電を充分に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は実施例に係る現像装置の主要部の正面
図、（ｂ）は同現像装置の電極板３１に電圧を印加した
変形例を示す正面図。

【図２】同現像装置の全体の概略構成を示す正面図。

【図３】（ａ）は同現像装置の現像ローラー４表面の一
部を示す平面図、（ｂ）は（ａ）中のａ−ａ切断線にお
ける断面図。

【図４】同現像装置のトナー供給ローラー５による現像
ローラー４へのトナー供給作用を説明する説明図。

【図５】トナー供給ローラー５と現像ローラー４との回
転方向の関係を同現像装置と異なるものにした場合の、
トナー供給ローラー５による現像ローラー４へのトナー
供給作用を説明する説明図。

【図６】（ａ）同現像装置における現像ローラー４上の
トナー層のトナーの帯電量分布を示すグラフ、（ｂ）は
トナー供給ローラー５と現像ローラー４との回転方向の
関係を同現像装置と異なるものにした場合の、現像ロー
ラー４上のトナー層のトナーの帯電量分布を示すグラ
フ。

【図７】現像ローラー４上のトナー層のトナーの帯電量
分布を求めるための測定装置の説明図。

【符号の説明】

１感光体ドラム，２現像
装置３ケーシング，４現像
ローラー５トナー供給ローラー，６アジ
テーター７隔離板，８層厚
ならし部材３１電極板，３２電源Ａトナー供給部，Ｂ接触
部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上野祐一東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者岩田尚貴東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者藤城宇貢東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面が移動するように駆動される現像剤担
持体と、表面が現像剤担持体表面に接触して移動するよ
うに駆動される現像剤供給部材とを有し、現像剤供給部
材で現像剤担持体上に供給された現像剤により潜像担持
体上の潜像を可視像化する現像装置において、現像剤供給部材表面の移動方向を現像剤担持体表面との
接触部で互いに同方向に移動するように設定し、現像剤供給部材表面の移動方向において現像剤供給部材
への現像剤供給個所より下流側で且つ現像剤担持体表面
との接触個所よりも上流側である位置に、現像剤供給部
材表面上の現像剤に接触するように摩擦帯電促進用の電
極を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】上記摩擦帯電促進用の電極に代え、電圧が
印加された電荷注入用の電極を設けたことを特徴とする
請求項１の現像装置。
【請求項３】上記現像剤供給部材表面の移動方向を、現
像装置ケーシング下壁の内面上で該表面が現像剤担持体
側へ移動するように設定した請求項１又は２の現像装置
において、上記電極を、現像剤供給部材への現像剤供給個所近傍か
ら現像剤担持体表面との接触個所近傍までにわたって現
像剤供給部材表面上の現像剤に接触するように設けたこ
とを特徴とする請求項１又は２の現像装置。