JPH05297696A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一成分現像剤のトナーが弾性規制部材の現像
剤担持体との当接部の近傍に凝集するのを防止し、且つ
現像装置を高湿環境下で長期間放置したり、低画像比率
の原稿の複写に使用し続けても、弾性規制部材の近傍へ
のトナーの供給量過多が生じるのを防止して、高濃度、
広面積のベタ画像をムラやカブリを生じることなく忠実
に再現できるようにすることである。 【構成】 現像スリーブ３と同方向に回転してスリーブ
３上の未現像トナーを剥ぎ取り且つ新たなトナー８を供
給する弾性ローラ１５、又はローラ１５と逆方向に回転
して現像容器２内トナー８をローラ１５方向に供給する
トナー送り部材６の一方又は両方を、非現像時に現像時
と逆回転させた。 【効果】 非現像時のローラ１５又は送り部材６の一方
又は両方の逆回転により、弾性ブレード４のスリーブ３
との当接部の近傍へのトナーの滞留防止等が図られ、目
的を達成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写装置、画像表示装
置、画像記録装置、プリンタ或いはファクシミリ等にお
いて、電子写真感光体や静電記録誘電体などからなる像
担持体上に形成した潜像を現像して可視化するのに使用
する現像装置に関し、特に一成分現像剤を用いて現像す
る現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写装置や画像表示装置、画像記録装
置、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置におい
ては、電子写真感光体や静電記録誘電体などからなる像
担持体上に形成した潜像を、現像装置により現像してト
ナー像として可視化することを行なっている。

【０００３】このような現像装置の一つとして、乾式一
成分現像装置が種々提案され又実用化されている。しか
し、いずれの現像装置でも、現像剤担持体上に一成分現
像剤のトナーの薄層を形成することが極めて難しい。然
るに、画像の鮮明度、解像度等の向上が求められている
現在、トナーの薄層形成法及びその装置に関する開発は
必須となっており、これに応えていくつかの方策が提案
されている。

【０００４】例えば特開昭５４−４３０３８では、ゴム
若しくは金属の弾性ブレードを現像スリーブに軽圧接触
させ、現像スリーブ上に担持したトナーを上記の接触部
のニップ部を通過させて規制することにより、現像スリ
ーブ上にトナーの薄層を形成し、且つそこでの摩擦によ
りトナーに十分な摩擦帯電電荷量を与えるものである。

【０００５】又弾性ブレードで非磁性トナーの規制を行
なう場合、別途トナー供給部材が必要となる。これは、
磁性トナーでは現像スリーブ内の磁石の磁力により現像
スリーブ上にトナーを供給することができるが、非磁性
トナーではそれができないのでメカニックなトナー供給
部材を必要とするのである。

【０００６】そこで、本出願人は、図７に示す現像装置
を提案した（特開昭５８−１１６５５９）。この提案の
現像装置では、非磁性トナー８を収容した現像容器２内
に、弾性ブレード４よりも現像スリーブ３の回転方向上
流側の位置で現像スリーブ３に当接するファーブラシ構
造のローラ５を配設して、ローラ５で現像スリーブ３上
の未現像のトナー８の剥取り及び現像スリーブ３上への
新たなトナー８の供給を行なわせている。

【０００７】これによれば、トナー８が非磁性トナーの
場合にも、現像スリーブ３上にトナー８の薄層を良好に
形成して感光ドラム１上の静電潜像を現像することがで
き、現像により高濃度、広面積のベタ黒画像を忠実に再
現して、スリーブゴーストのない画像を常に安定して得
ることが可能となった。又現像装置の簡略化を図ること
が可能となった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、現像
装置自体の小型化、或いは複数個の現像装置をコンパク
トに収納して複数色の画像を形成する複写装置などが要
求され、図８に示すような横形配置の現像装置が要望さ
れている。

【０００９】このような現像装置の第１の現像剤供給手
段である弾性ローラ１５は、同じ回転数でも現像スリー
ブ３上へのトナー８の供給を十分に行なえ且つ未現像ト
ナーの剥ぎ取りも確実に行なえるように、回転方向を矢
印ｃ方向にして現像スリーブ３との相対速度を大きくし
ている。又第２の現像剤供給手段であるトナー送り部材
６も、同様な理由で矢印ｄ方向に回転させている。

【００１０】上記のようにすることにより、横形配置の
現像装置においても高濃度、広面積のベタ画像を忠実に
再現できるようになったが、ある特定の条件下では以下
のような問題点を生じた。 （１）上記の横形配置の現像装置では、複写動作のクイ
ックスタートを目的として低温定着用のトナーを使用し
た場合、従来トナーと比較して凝集度が高いため、弾性
ブレード４の当接部近傍でトナーのブロッキングが生
じ、ムラやカブリの大きい画像が生じる場合があった。 （２）横形配置の現像装置では、高湿環境下に長期間放
置したり、高湿環境下で画像比率の低い原稿を複写し続
けると、現像に要するトナー量に比べて弾性ブレード４
近傍へのトナー供給量が過多となり、上記（１）と同様
な現象が生じた。

【００１１】本発明の目的は、一成分現像剤のトナーが
弾性規制部材の現像剤担持体との当接部の近傍に凝集す
るのを防止し、且つ装置を高湿環境下で長期間放置した
り、低画像比率の原稿の複写に使用し続けても、弾性規
制部材の近傍へのトナーの供給量過多を生じるのを防止
して、高濃度、広面積のベタ画像をムラやカブリを生じ
ることなく忠実に再現できるようにした現像装置を提供
することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像装置にて達成される。要約すれば本発明は、一成分
現像剤を収容した現像容器内に、現像剤を担持して回転
することにより像担持体と対向した現像部へ搬送する現
像剤担持体と、現像剤担持体上に担持された現像剤の量
を現像剤担持体に当接して規制する弾性規制部材と、現
像剤担持体とその回転方向上流側で当接して同方向に回
転することにより、現像部での現像によって残った未現
像の現像剤を現像剤担持体から剥ぎ取ると共に新たな現
像剤を供給する第１の現像剤供給部材と、現像容器内の
現像剤を回転することにより第１の現像剤供給部材方向
に供給する第２の現像剤供給部材とを備えた現像装置に
おいて、前記第１、第２の現像剤供給部材のうちの一方
又は両方を、画像形成動作を開始したのち現像動作を開
始するまでの間又は現像動作を終了したのち画像形成動
作を終了するまでの間の少なくとも一方の間に逆回転さ
せることを特徴とする現像装置である。

【００１３】又本発明は、一成分現像剤を収容した現像
容器内に、現像剤を担持して回転することにより像担持
体と対向した現像部へ搬送する現像剤担持体と、現像剤
担持体上に担持された現像剤の量を現像剤担持体に当接
して規制する弾性規制部材と、現像剤担持体とその回転
方向上流側で当接して同方向に回転することにより、現
像部での現像によって残った未現像の現像剤を現像剤担
持体から剥ぎ取ると共に新たな現像剤を供給する現像剤
供給部材と、現像剤担持体に当接して現像容器内の現像
剤を封止する封止部材とを備えた現像装置において、前
記封止部材に、現像剤担持体上の未現像の現像剤に対し
てその摩擦帯電極性と反対極性の摩擦帯電電荷を付与す
る電荷付与部材を兼ねさせ、その封止部材を前記現像部
と現像剤供給部材の当接部との間に設置したことを特徴
とする現像装置である。

【００１４】

【実施例】 実施例１ 図１は、本発明の現像装置の実施例１の概略構成を示す
断面図である。図１の現像装置は、現像動作時の状態を
表している。

【００１５】本現像装置は、図中矢印ａ方向に回転する
像担持体としての感光体１上の静電潜像を現像するもの
である。感光体１は、例えばカールソンプロセスにより
静電潜像を形成する所謂ゼログラフ感光体、特公昭４２
−２３９１０公報に記載の表面に絶縁層を有したＮＰプ
ロセスにより静電潜像を形成する感光体、静電記録法に
より潜像を形成する絶縁体、転写法により静電潜像を転
写、形成する絶縁体、その他適宜の方法により静電潜像
（若しくは電位潜像）或いは磁気潜像を形成、保持でき
る部材である。

【００１６】本実施例の現像装置は、図１に示すよう
に、一成分現像剤として非磁性トナー８を収容した現像
容器２内に、現像剤担持体としての現像スリーブ３、現
像剤規制部材としての弾性ブレード４、第１の現像剤供
給手段としての弾性ローラ１５及び第２の現像剤供給手
段としてのトナー送り部材６を備えている。

【００１７】現像容器２は、感光体１と対面した箇所に
現像装置の長手方向（紙面に垂直な方向）に延在する開
口部を有し、その開口部に上記の現像スリーブ３が、図
で見て右半周面を容器２内に突入し、左半周面を容器２
外から露出して感光体１に僅少な間隙を開けて臨むよう
にして、回転自在に設置されている。現像スリーブ３
は、アルミニウム等の非磁性材料からなり、矢印ｂ方向
へ回転駆動されようになっている。

【００１８】弾性ブレード４は、現像容器２の現像スリ
ーブ３の略頂部の位置に設けられ、現像スリーブ３の回
転方向下流側に傾いてその周面に回転方向と対向するよ
うに当接されている。弾性ローラ１５は、現像スリーブ
３の周面に当接し且つ矢印ｃ方向に回転可能なように支
持され、その当接部はブレード４の現像スリーブとの当
接部よりも現像スリーブ３の回転方向上流側に位置され
ている。

【００１９】トナー送り部材６は、先端に可撓性シート
の羽根６ａを設けた回転部材からなっており、矢印ｄ方
向に回転される。

【００２０】現像容器２の開口部の下部には、容器２か
らのトナー８の漏れ出しを防ぐシール部材７が設置され
ている。シール部材７は、その一端を容器２の開口部の
下部に固定することによって弾性的に付勢して、現像ス
リーブ２の下部に当接されている。

【００２１】本実施例の現像装置の動作について説明す
る。現像動作中、弾性ローラ１５の回転により現像容器
２内のトナー８が現像スリーブ３に供給され、そのトナ
ー８は現像スリーブ３の回転により搬送されて、現像ス
リーブ３とブレード４との当接部に侵入し、当接部を通
過する際に現像スリーブ３とブレード４の両方によって
摺擦され、十分な摩擦帯電電荷を付与され、又ブレード
４による規制によって現像スリーブ３上に薄層状のトナ
ー層に形成される。このようにしてトナー８は、上記の
当接部で帯電及び規制を受けた後そこを抜け出して、現
像スリーブ３の回転に伴い感光体１と対向する現像部へ
運ばれる。

【００２２】現像部において、現像スリーブ３上のトナ
ー８は、一部が現像動作により消費され、トナー８の残
りは現像スリーブ３の回転により下部から現像容器２内
に入って戻される。現像容器２開口部の下部のシール部
材７は、現像で消費されなかったトナー８の現像容器２
内への通過を許容すると共に、現像容器２内のトナー８
が容器２の下部から漏出するのを防止する。

【００２３】上記の現像容器２内に戻されたトナー８
は、弾性ローラ１５によって現像スリーブ３との当接部
で現像スリーブ３から剥取られる。同時に弾性ローラ１
５の回転により現像スリーブ３上に現像容器２内の新た
なトナー８が供給され、新たなトナー８は、再び現像ス
リーブ３の回転に伴ない、現像スリーブ３と弾性ブレー
ド１４との当接部へ搬送される。

【００２４】一方、上記の剥取られたトナー８の大部分
は、弾性ローラ１５の回転に伴ない現像容器２内のトナ
ー８中に搬送されて混ざり合い、剥取られたトナー８の
帯電電荷が分散される。

【００２５】以上のようにして、現像スリーブ３上のト
ナー８は弾性ローラ１５の回転によって入れ替わりを生
じるが、従来の箇所で述べたように、特定条件下ではブ
レード４の現像スリーブ３との当接部近傍の、ブレード
４と現像スリーブ３と弾性ローラ１５に囲まれた空間
（図中Ａで示す領域）にトナー８が凝集（ブロッキン
グ）してしまうことがある。

【００２６】そこで本実施例では、非現像時、即ち画像
形成動作を開始したのち現像動作を開始するまでの間又
は現像動作を終了したのち画像形成動作を終了するまで
の間の少なくとも一方の間に、図２に示すように、弾性
ローラ１５を現像時とは逆方向に矢印ｅ方向に回転させ
るものである。

【００２７】このような弾性ローラ１５の逆回転によれ
ば、図中Ａ部に溜っていた過剰のトナーが第２供給手段
のトナー送り部材６方向に完全に戻されるので、容器２
内トナー８と十分に混ざり合い、Ａ部にトナーの凝集が
発生しない。又現像装置を高湿環境下で長期間放置した
り、低画像比率の原稿の複写に使用し続けても、弾性ブ
レード４の近傍にトナー８が過剰に供給されることがな
い。従って高濃度、広面積のベタ画像をムラやカブリを
生じることなく忠実に再現できる。

【００２８】上記において、弾性ローラ１５を現像動作
中においても矢印ｅ方向に回転させれば、常にＡ部への
トナーの詰まりを生じず、画像比率の低い原稿であれば
十分な濃度を確保できるが、広面積のベタ黒画像などの
追従性が悪化してしまった。本実施例においては、非現
像時のみ逆回転するため、ベタ黒追従性が悪化すること
がなく、良好な画像を得ることができる。

【００２９】この弾性ローラ１５の逆回転は、複写動作
に対して応答性がよければいかなる方法で行なってもよ
い。例えば現像時は現像スリーブ３の駆動ギヤと弾性ロ
ーラ１５の駆動ギヤの間を１つのギヤを介して連結し、
現像動作終了後、装置停止まではそのギヤが外れ、現像
スリーブ３のギヤと弾性ローラ１５のギヤが直接連結し
て逆回転するような構成にすればよい。

【００３０】第１供給手段である弾性ローラ１５として
は、発泡度の比較的低い骨格構造状のスポンジローラが
好ましい。本実施例では、肉厚５ｍｍのウレタン発泡体
（密度０．０２５ｇ／ｃｍ³ ）を心棒に巻き付けたもの
を用いた。このスポンジローラからなる弾性ローラ１５
は、現像スリーブ３にソフトに当接するが、その当接幅
としては１〜１０ｍｍが有効で、本実施例では３ｍｍと
した。

【００３１】又現像時の弾性ローラ１５の周速は、現像
スリーブ３上の未現像のトナーの剥取り力を向上させる
ために、当接部においての現像スリーブ３との相対速度
を５〜６００ｍｍ／秒にすると有効である。本実施例で
は１２０ｍｍ／秒とした。逆回転時は、現像時のＡ部に
溜るトナーを送り部材６側へ戻せればよく、弾性ローラ
１５の当接部におけるスリーブ周速との相対速度は、絶
対値で０〜１００ｍｍ／秒が有効で、本実施例では４０
ｍｍ／秒とした。

【００３２】弾性ローラ１５の部材としてはレーヨン繊
維などを植毛したファーブラシ構造のものでもよく、同
様の効果が得られる。

【００３３】第２供給手段のトナー送り部材６の羽根６
ａは、ＰＥＴ、ウレタン、ポリイミド等の可撓性シート
で構成され、厚みとしては１５〜７５μｍ、自由長とし
ては図のＡ部に届く位の長さを有したものが有効であ
る。本実施例においては、羽根６ａは厚み３８μｍのＰ
ＥＴフィルムを用いた。

【００３４】現像スリーブ３としては、ＳＵＳ、Ａｌな
どの金属及び各種樹脂、ゴムなどの円筒体或いはベルト
体を用い、トナー搬送性を向上させるために、表面のＲ
ｚを０．５〜５．０μｍに粗面化処理したものが有効で
ある。本実施例では外径１６ｍｍのアルミニウムスリー
ブの表面上に＃６００の定型ビーズでブラスト処理し
て、表面の粗度Ｒｚを１．５〜３．０μｍにしたものを
用いた。

【００３５】弾性ブレード４としては、例えばＪＩＳ硬
度４０〜８０°のウレタン、シリコン、フッ素、クロロ
プレン又は金属分散ゴムなどの各種ゴムが使用でき、好
ましくは硬度５０〜７０°のものが現像剤薄層の安定な
形成のためによい。本実施例では弾性ブレードに硬度６
５°のシリコンゴムを用いた。

【００３６】この弾性ブレード４は、その端部が現像ス
リーブ３に当接するように付勢される。ブレード４の端
部とは、ブレード４の先端又はその近傍又は先端及びそ
の近傍のいずれでもよい。弾性ブレード４の現像スリー
ブ３との当接圧は、５〜２００ｇ／ｃｍ（スリーブ母線
方向の線圧）が有効で、本実施例では２０ｇ／ｃｍとし
た。

【００３７】本実施例では、トナー８として非磁性トナ
ーを用い、具体的には、スチレン／アクリル樹脂とスチ
レン・ブタジエン樹脂の共重合体及び顔料からなる平均
粒径１２μｍのトナー粉体に、コロイダルシリカ１．５
％を外添したトナーを用いた。これを弾性ローラ１５に
より現像スリーブ３に供給し、弾性ブレード４により規
制して、現像スリーブ３上にトナー８の薄層を形成した
ところ、約３０μｍ厚のトナー薄層を均一に形成するこ
とができた。このトナー薄層の帯電量をブローオフ法で
測定したところ、電荷量は＋１５μＣ／ｇであり、十分
な値が得られた。

【００３８】ここで使用する現像方法としては、特公昭
５８−３２３７５号に記載の方法が好ましい。感光体１
と現像スリーブ３との間には現像バイアスが印加され、
バイアスとしては交流電圧でも直流電圧でもよいが、交
流に直流を重畳した交互電圧が好ましい。現像方法はこ
れに限られるものではなく、現像剤薄層を感光体１に接
触させる方式であってもよい。

【００３９】以上の構成の本実施例の現像装置をキヤノ
ン（株）製複写機ＦＣ−２に組み込んで、有機光導電体
からなる感光体１上の静電潜像の表面電位を暗部−５４
０Ｖ、明部−１５０Ｖとし、感光体１と現像スリーブ３
との間の間隙を２５０μｍとし、現像スリーブ３に印加
する現像バイアスを周波数１８００Ｈｚ、ピーク・ピー
ク電圧１２００Ｖの交流電圧に−２５０Ｖの直流電圧を
重畳させたものとして、現像を行なって画像形成したと
ころ、反射濃度１．３の良好なベタ画像を得ることがで
きた。

【００４０】更に２０００枚の画像形成を連続的に行な
ったところ、トナーの電荷量も＋１５〜＋２０μＣ／ｇ
を維持し続け、最終の画像に至るまでスリーブゴースト
及び濃度低下のない良好な画像を得ることができた。

【００４１】又高湿環境下で画像比率の低い原稿の画像
形成を１０００枚連続して行なっても、カブリのない良
好な画像が得られ、その後に数カ月放置してから行なっ
た連続の画像形成でも、高濃度でカブリのない画像が得
られ続けた。

【００４２】実施例２ 図３は、本発明の現像装置の実施例２における非現像時
の状態を示す断面図である。本実施例では、非現像時
に、現像装置の第１の現像剤供給手段である弾性ローラ
１５は逆回転させず、第２の現像剤供給手段であるトナ
ー送り部材６を矢印ｆ方向に逆回転させ、弾性ブレード
４の現像スリーブ３との当接部近傍の図中のＡ部に滞留
するトナー８を送り部材６の羽根６ａで掻き取り、現像
スリーブ３とは逆側の容器２方向に戻すことが特徴であ
る。これによっても同様な効果が得られる。

【００４３】以上のような方法によれば、Ａ部のトナー
８を少量ずつ取り換えることができるので、トナー８と
して凝集度が差程高くないトナーを用いた場合や、低湿
環境下での画像形成、画像比率の高い原稿の画像形成を
行なうようなときに実施するのに好ましい。

【００４４】実施例３ 図４は、本発明の現像装置の実施例３における非現像時
の状態を示す断面図である。本実施例では、非現像時
に、現像装置の第１、第２の供給手段の弾性ローラ１
５、トナー送り部材６を共に逆回転させるものである。
これにより弾性ブレード４当接部近傍のＡ部へのトナー
８の滞留を防止すると共に、現像容器２内でのトナー８
の撹拌及び現像スリーブ３近傍でのトナー８の入れ換わ
りを著しく促進することができる。トナー８として凝集
度の高いトナーを用いた場合や、高湿環境下での画像形
成、画像比率の低い原稿の画像形成を行なうようなとき
により効果的である。

【００４５】実施例４ 図５は、本発明の現像装置の実施例４の概略構成を示す
断面図である。本実施例では、現像容器２の開口部の下
部に設けられたシール部材７にトナーと反対極性の電荷
付与部材を兼ねさせて、シール部材７により現像スリー
ブ３上の未現像のトナーを摺擦して、その帯電量を低下
させるようにしたことが大きな特徴である。本実施例の
その他の構成は、現像容器２内に現像剤供給部材として
弾性ローラ１５のみを設置したことを除き、図１に示し
た実施例１の現像装置と基本的に同じで、図５において
図１に付した符号と同一の符号は同一の部材を示す。

【００４６】現像装置は、弾性ローラ１５の回転でトナ
ー８を現像スリーブ３に供給し、現像スリーブ３の回転
でトナー８を搬送し、その搬送途上で現像スリーブ３と
ブレード４の当接部で規制して、トナー８を十分に摩擦
帯電し且つ現像スリーブ３上にトナー薄層を形成し、そ
のトナー８を感光体１と対向した現像部Ｃで現像に供
し、現像で残った未現像のトナーを現像スリーブ３の回
転により現像容器２内に戻し、弾性ローラ１５で現像ス
リーブ３上から剥ぎ取ると共に現像スリーブ３に新たな
トナー８を供給することは、前述した通りである。

【００４７】シール部材７は、同様に、その一端を現像
容器２の開口部の下部に固定することによって弾性的に
付勢して、現像スリーブ２の下部に当接されており、現
像で消費されなかったトナー８の容器２内への通過を許
容すると共に、容器２内のトナー８が容器２の下部から
漏出するのを防止する。

【００４８】本実施例では、上記したように、シール部
材７の現像スリーブ３との当接部Ｂにおいて、シール部
材７で現像スリーブ３上の未現像のトナーを摺擦して、
未現像のトナーの帯電量を現像部Ｃでの帯電量よりも低
下させるようにしてある。つまり、例えばトナー８とし
て摩擦帯電極性が正極性のトナーを用いる場合、シール
部材７の材料として、トナーと反対極性の摩擦帯電電
荷、即ち電子供与性のある材質を選択して、当接部Ｂで
のシール部材７による未現像トナーの摺擦でマイナス電
荷を付与し、未現像トナーのプラス電荷を中和して帯電
量を低減するようにしているのである。

【００４９】先の図７で示した従来の現像装置の場合、
トナー８として小粒径のトナーを使用したときに、特別
な条件下では次のような問題が生じることがあった。 （１）低湿環境下で極端に画像比率の低い原稿につき多
数枚の連続画像形成を行なったところ、画像濃度がすぐ
に低下する。 （２）上記の連続画像形成の後ベタ画像を複写すると、
複写方向に沿う画像先端の現像スリーブ１周分がそれよ
りも後の画像部分よりも濃度が薄いスリーブゴースト現
象が生じる。

【００５０】これらの原因を調べたところ、現像スリー
ブ３上のトナーの摩擦帯電電荷量が画像形成開始時に比
較してかなり高いことが確認され、そのために現像スリ
ーブ３に対するトナーの鏡映力が上昇して、ファーブラ
シローラ５による現像スリーブ３上の未現像トナーの剥
ぎ取りが十分に行なわれない結果、生じたものと考えら
れる。そしてこの現象は、現像容器２の開口部の下部で
現像スリーブ３に当接するトナー封止部材のシール部材
７の材質にも影響を受けることが分った。つまりシール
部材７の材質によってはそれによるトナーの摺擦によ
り、現像部におけるトナーの帯電量よりも未現像トナー
の帯電量が高くなり、その結果、ファーブラシローラ５
による未現像トナーの剥ぎ取り効果が更に悪化するので
ある。

【００５１】本実施例では、上記したように、シール部
材７としてトナーの帯電極性と反対極性の摩擦帯電電荷
を付与することができる材料を選択することにより、シ
ール部材７による現像スリーブ３上の未現像のトナーの
摺擦で、未現像のトナーの帯電量を現像部Ｃでの帯電量
よりも低下させるようにしている。従って未現像トナー
の現像スリーブ３に対する鏡映力が小さくなり、弾性ロ
ーラ１５による現像スリーブ３上からの未現像トナーの
剥ぎ取りが容易になる。このため低湿環境下で極端に画
像比率の低い原稿につき多数枚の連続画像形成を行なっ
ても、画像濃度が低下することがなく、更に連続画像形
成の後ベタ画像を複写してもスリーブゴーストが発生す
ることがなく、複写方向に沿う画像先端の現像スリーブ
１周分にそれよりも後の画像部分よりも濃度が薄くなる
ことがない。

【００５２】上記の当接部Ｂでのシール部材７による摺
擦後の未現像トナーの極性は、現像部Ｃにおけるトナー
の極性と同極性であることが好ましが、反対極性の電荷
の過剰付与により逆極性になってもよい。しかしその場
合は、当接部Ｂでの摺擦後の電荷量の絶対値が現像部Ｃ
での電荷量の絶対値よりも小さくなるように、シール部
材７の材質を選択しなければならない。摺擦後のトナー
の帯電が逆極性の場合でも、その電荷量の絶対値が大き
くなればトナーの現像スリーブ３への鏡映力が低減しな
いので、弾性ローラ１５による剥ぎ取り効率が低下する
からである。

【００５３】シール部材７の材質としては、トナーとの
摩擦帯電性を考慮してＰＥＴ、ポリイミド、ポリアミ
ド、ウレタン、ＰＶＤＦなど各種の可撓性シートを用い
ることができる。シール部材７の現像スリーブ３との当
接圧は、現像スリーブ３上の未現像トナーの現像容器２
開口部下部からの容器２内への進入を許容し且つ容器２
からのトナーの漏れ出しを防止するバランスを考えて、
５〜５０ｇ／ｃｍにすることが好ましい。本実施例では
１０ｇ／ｃｍとした。

【００５４】現像スリーブ３、弾性ブレード４、弾性ロ
ーラ１５及びトナー８の条件は基本的には前述した通り
で、実施例１のときと同様、現像スリーブ３としては外
径１６ｍｍのアルミニウムスリーブの表面の粗度Ｒｚを
１．５〜３．０μｍにしたものを用い、弾性ブレード４
としては硬度６５°のシリコンゴムを用い、その現像ス
リーブ３との当接圧は２０ｇ／ｃｍとし、トナー８とし
てスチレン／アクリル樹脂とスチレン・ブタジエン樹脂
の共重合体及び顔料からなる平均粒径１２μｍのトナー
粉体に、コロイダルシリカ１．５％を外添した非磁性ト
ナーを用いた。

【００５５】又弾性ローラ１５としては同様に、肉厚５
ｍｍのウレタン発泡体（密度０．０２５ｇ／ｃｍ³ ）を
心棒に巻き付けたものを用い、その現像スリーブ３との
当接幅は３ｍｍとした。弾性ローラ１５の周速は同様
に、現像スリーブ３上の未現像のトナーの剥取り力を向
上させるために、当接部においての現像スリーブ３との
相対速度を５〜６００ｍｍ／秒にすると有効で、本実施
例では１２０ｍｍ／秒とした。尚、現像スリーブ３への
トナー供給部材として弾性ローラ１５の代わりに、レー
ヨン繊維などを植毛したファーブラシローラも使用する
ことができる。

【００５６】本実施例によれば、上記のトナー８を弾性
ローラ１５により現像スリーブ３に供給し、弾性ブレー
ド４（シリコーンゴム、硬度６５°、当接圧２０ｇ／ｃ
ｍ）により規制して、現像スリーブ３上にトナー８の薄
層を形成したところ、約３０μｍ厚のトナー薄層を均一
に形成することができた。このトナー薄層の帯電量をブ
ローオフ法で測定したところ、電荷量は＋２０μＣ／ｇ
の十分な値が得られた。

【００５７】現像法も実施例１に準じ、特公昭５８−３
２３７５号に記載の方法が好ましく、感光体１と現像ス
リーブ３との間には現像バイアスが印加され、そのバイ
アスは交流電圧でも直流電圧でもよいが、交流に直流を
重畳した交互電圧が好ましい。又現像方法はこれに限ら
れるものではなく、現像剤薄層を感光体１に接触させる
方式であってもよい。

【００５８】次に本実施例における実験例について説明
する。

【００５９】実験例１ 本実施例の現像装置をキヤノン（株）製複写機ＦＣ−２
に組み込んで、有機光導電体からなる感光体１上の静電
潜像の表面電位を暗部−５４０Ｖ、明部−１５０Ｖと
し、感光体１と現像スリーブ３との間の間隙を２５０μ
ｍとし、現像スリーブ３に印加する現像バイアスを周波
数１８００Ｈｚ、ピーク・ピーク電圧１２００Ｖの交流
電圧に−２５０Ｖの直流電圧を重畳させたものとして、
現像を行なって画像形成した。

【００６０】トナー８としてはスチレン／アクリル系樹
脂を主成分とした非磁性トナーを使用し、弾性ブレード
４としてシリコーンゴムブレードを使用し、シール部材
７としてナイロンシートを使用した。

【００６１】その結果、現像スリーブ３上のトナーの帯
電量は、現像部Ｃで＋２０μＣ／ｇ、シール部材７の当
接部Ｂ通過後、弾性ローラ１５の当接部の手前で＋５μ
Ｃ／ｇとなった。

【００６２】実験例２ トナー８としてはポリエステル系樹脂を主成分とした非
磁性トナーを使用し、弾性ブレード４としてウレタンゴ
ムブレードを使用し、シール部材７としてフッ素樹脂系
のシートを用い、上記と同様にして現像を行なったとこ
ろ、現像スリーブ３上のトナーの帯電量は、現像部Ｃで
−１５μＣ／ｇ、シール部材７の当接部Ｂ通過後、弾性
ローラ１５の当接部の手前で−５μＣ／ｇとなった。

【００６３】比較例 トナー８として実験例１のスチレン／アクリル系樹脂を
主成分とした非磁性トナーを使用し、弾性ブレード４及
びシール部材７としてそれぞれ実験例２のウレタンゴム
ブレード及びフッ素樹脂系のシートを用いて現像を行な
ったところ、現像スリーブ３上のトナーの帯電量は、現
像部Ｃで＋２０μＣ／ｇ、シール部材７の当接部Ｂ通過
後、弾性ローラ１５の当接部の手前で＋３０μＣ／ｇと
なった。

【００６４】上記実験例１〜２及び比較例のいずれの場
合も、低湿環境下で低画像比率の原稿を１０００枚連続
複写した。その結果、実験例１及び２では、最終画像に
至るまで反射濃度１．３の良好な画像が維持でき、その
後ベタ画像を複写してもゴースト画像は発生しなかっ
た。これに対し比較例の場合は、１００枚程度で反射濃
度が１．３から０．９に低下し、ベタ画像でもゴースト
が発生した。

【００６５】実施例５ 図６は、本発明の現像装置の実施例５の概略構成を示す
断面図である。本実施例では、現像容器２の開口部下部
のシール部材７と容器２の底部との間に任意の帯電装置
１８を配置し、シール部材７に現像スリーブ３上の未現
像トナーの電荷を中和する極性のバイアスを印加して、
シール部材７をトナーと反対極性の電荷付与部材にし
た。

【００６６】このような方法によっても実施例４と同様
な効果が得られる。更にシール部材７を電荷付与部材と
するために、トナーの極性に応じてシール部材７の材質
を選択するというようなことが必要でなく、帯電装置１
８で印加するバイアスの極性を変化させるだけで、簡単
に正、負の両極性のトナーに適用することができる利点
もある。

【００６７】本実施において、トナー８としてスチレン
／アクリル系樹脂の非磁性トナーを使用し、弾性ブレー
ド４としてシリコーンゴムブレードを使用し、シール部
材７としてＰＥＴシートを使用して、帯電装置１８から
シール部材７にマイナスのバイアスを印加した条件で、
現像し、画像形成を行なった。現像スリーブ３上の未現
像トナーの帯電量を現像部Ｃで＋２０μＣ／ｇ、シール
部材７の当接部Ｂの通過後、弾性ローラ１５の当接部の
手前で＋５μＣ／ｇにしたところ、低湿環境下でも良好
な画像を連続して複写できた。

【００６８】実施例６ 本実例では、図５を参照して説明した実施例４におい
て、トナー８に対してシール部材７の材料を選択する代
わりに、シール部材７の現像スリーブ３との当接側にカ
ーボンなどを分散した導電性の弾性層を設けたことが特
徴である。

【００６９】これによれば、シール部材７の弾性層の抵
抗による電圧降下分、現像スリーブ３上の未現像トナー
の帯電電荷が弾性層側に逃げるので、シール部材７自体
をトナーと反対極性の電荷付与部材にしたのと同じよう
な効果が得られ、実施例４のときと同様に、未現像のト
ナーの帯電量を現像部Ｃでの帯電量よりも低下させこと
ができる。

【００７０】本実例において、シール部材７として厚さ
２００μｍのウレタンゴムシート中にカーボンブラック
を約３０部分散させたものを用いたところ、現像スリー
ブ３上の未現像トナーの帯電量は、現像部Ｃで＋２０μ
Ｃ／ｇ、シール部材７の当接部Ｂの通過後、弾性ローラ
１５の当接部の手前で＋１０μＣ／ｇに低下した。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
では、現像時に現現像剤担持体と同方向に回転して、現
像剤担持体上の未現像の一成分現像剤としてのトナーを
剥ぎ取ると共に現像容器内のトナーを新たに供給する第
１の現像剤供給部材、又は回転することにより現像容器
内のトナーを第１の現像剤供給部材の方向に供給する第
２の現像剤供給部材の一方又は両方を、非現像時の画像
形成動作を開始したのち現像動作を開始するまでの間又
は現像動作を終了したのち画像形成動作を終了するまで
の間の少なくとも一方の間に、現像時とは逆方向に回転
するようにしたので、トナーが弾性規制部材の現像剤担
持体との当接部の近傍に凝集するのを防止し、且つ装置
を高湿環境下で長期間放置したり、低画像比率の原稿の
複写に使用し続けても、弾性規制部材の近傍へのトナー
の供給量過多が生じるのを防止して、高濃度、広面積の
ベタ画像をムラやカブリを生じることなく忠実に再現で
きる。

【００７２】又本発明の他の態様では、現像剤供給部材
として上記の第１の供給部材のみが設置され、現像剤担
持体に当接して現像容器内トナーを封止するシール部材
が設置された現像装置において、トナーに対してシール
部材の材料を選択する等により、現像剤担持体上の未現
像トナーに対してその摩擦帯電極性と反対極性の摩擦帯
電電荷を付与する電荷付与部材としての役目をシール部
材に兼ねさせて、現像部と現像剤供給部材の現像剤担持
体との当接部との間に配置したので、未現像トナーの帯
電量を低減して上記の現像供給部材で容易に剥ぎ取るこ
とができ、低湿環境下で小粒径トナーを使用し、低画像
比率の原稿を連続して画像形成しても、高濃度、広面積
のベタ画像を再現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の実施例１の概略構成を示す
断面図である。

【図２】図１の現像装置の非現像時の状態を示す断面図
である。

【図３】本発明の現像装置の実施例２における非現像時
の状態を示す断面図である。

【図４】本発明の現像装置の実施例３における非現像時
の状態を示す断面図である。

【図５】本発明の現像装置の実施例４の概略構成を示す
断面図である。

【図６】本発明の現像装置の実施例５の概略構成を示す
断面図である。

【図７】従来の現像装置の一例の概略構成を示す断面図
である。

【図８】従来の現像装置の他の一例の概略構成を示す断
面図である。

【符号の説明】

１ 感光体 ２ 現像容器 ３ 現像スリーブ ４ 弾性ブレード ５ ファーブラシローラ ６ トナー送り部材 ７ シール部材 ８ トナー １５ 弾性ローラ １８ 帯電装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細井 敦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 浅井 淳 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 木村 茂雄 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 草加 健作 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一成分現像剤を収容した現像容器内に、
   現像剤を担持して回転することにより像担持体と対向し
   た現像部へ搬送する現像剤担持体と、現像剤担持体上に
   担持された現像剤の量を現像剤担持体に当接して規制す
   る弾性規制部材と、現像剤担持体とその回転方向上流側
   で当接して同方向に回転することにより、現像部での現
   像によって残った未現像の現像剤を現像剤担持体から剥
   ぎ取ると共に新たな現像剤を供給する第１の現像剤供給
   部材と、現像容器内の現像剤を回転することにより第１
   の現像剤供給部材方向に供給する第２の現像剤供給部材
   とを備えた現像装置において、前記第１、第２の現像剤
   供給部材のうちの一方又は両方を、画像形成動作を開始
   したのち現像動作を開始するまでの間又は現像動作を終
   了したのち画像形成動作を終了するまでの間の少なくと
   も一方の間に逆回転させることを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 一成分現像剤を収容した現像容器内に、
   現像剤を担持して回転することにより像担持体と対向し
   た現像部へ搬送する現像剤担持体と、現像剤担持体上に
   担持された現像剤の量を現像剤担持体に当接して規制す
   る弾性規制部材と、現像剤担持体とその回転方向上流側
   で当接して同方向に回転することにより、現像部での現
   像によって残った未現像の現像剤を現像剤担持体から剥
   ぎ取ると共に新たな現像剤を供給する現像剤供給部材
   と、現像剤担持体に当接して現像容器内の現像剤を封止
   する封止部材とを備えた現像装置において、前記封止部
   材に、現像剤担持体上の未現像の現像剤に対してその摩
   擦帯電極性と反対極性の摩擦帯電電荷を付与する電荷付
   与部材を兼ねさせ、その封止部材を前記現像部と現像剤
   供給部材の当接部との間に設置したことを特徴とする現
   像装置。