JPH07160112A

JPH07160112A - 電子写真現像装置

Info

Publication number: JPH07160112A
Application number: JP5309405A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Wada; 敏之和田; Yoshihiro Yokoyama; 嘉広横山; Kiyohito Miwa; 清仁三輪
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-12-09
Filing date: 1993-12-09
Publication date: 1995-06-23

Abstract

(57)【要約】【目的】現像部材の材料の選択の自由度が広く、所定
の帯電量とトナー量の自由な組合せを可能とする現像装
置を提供すること。【構成】感光体ドラム４と、この感光体ドラム４に対
向し現像剤を担持して搬送する現像ローラー３と、この
現像ローラー３に対向しトナーを担持して移送する帯電
移送ローラー２と、帯電移送ローラー２の周辺に配置さ
れ帯電移送ローラー２との相互作用によりトナーの帯電
と層規制を行う帯電層規制ブレード５という構成を備
え、帯電移送ローラー２上に帯電したトナー層を形成
し、このトナー層を現像ローラー３上に転移させ、さら
に現像ローラー３上のトナーを感光体ドラム４上に付着
させ潜像を現像するものであり、現像ローラー３と帯電
移送ローラー２の表面の材質，粗さ，移動速度の少なく
とも１つが異なるという特徴を備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、いわゆる１成分現像剤
を用いる電子写真方式において、感光体上に形成した静
電潜像に現像剤を付着させて顕像とする電子写真現像装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、この種の現像装置は複写機，レー
ザビーム・プリンタ，ファクシミリなどに広く応用され
ている。このような現像方法として、例えば文献：特開
平１−310363号公報，特開平２−1881号公報，特開昭60
−73650号公報，特開昭62−89975号公報に開示されてい
る技術が知られている。以下、図面を参照しながら上記
した従来の現像装置の一例について説明する。図４は従
来の現像装置の構成図を示すものである。図４におい
て、21は感光体ドラム、22は現像ローラーで、現像剤で
あるトナーを担持し、感光体ドラム21に対向している。
23は供給ローラー、24は帯電層規制ブレード、25はホッ
パで、１成分トナーを貯蔵している。26はパドル、27は
直流電源である。

【０００３】以上のように構成された現像装置につい
て、以下その動作を説明する。パドル26によりホッパ25
から送られたトナーを供給ローラー23が現像ローラー22
に供給する。トナーは帯電層規制ブレード24により摩擦
帯電および量規制の作用を受け、現像ローラー22上に帯
電したトナー層を形成する。このトナー層を介して現像
ローラー22は感光体ドラム21に対向しており、直流電源
27により印加された電圧によって感光体ドラム21上の潜
像に帯電したトナーを付着させ現像を行うものである。

【０００４】一般に、１成分トナーを用いた現像方法
は、接触現像と非接触現像に分けられる。接触現像で
は、現像ローラー22が弾性を有するゴム材料からなり、
トナー層を介して感光体ドラム21に圧接している(特開
平１−310303号公報，特開平２−1881号公報)。非接触
現像では、現像ローラー22は、このローラー上のトナー
層と感光体ドラム21が間隙を保って対向している(特開
昭62−89975号公報)。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、以下のような課題を有する。すなわち、
第１に、現像部材に多くの特性が要求され、材料の選択
の自由度が狭い。例えば、(a)継続的にトナーに電荷を
与える導電性、(b)感光体上に欠陥が存在しても、現像
バイアスによるリークを防止する絶縁性、(c)帯電層規
制ブレードによる摩擦に対する耐摩耗性、(d)所定のト
ナー量、トナー帯電量をもたらす表面粗さ、(e)トナー
を所定の極性に帯電させる電荷付与能力、(f)トナーが
微細な潜像に忠実に現像するために、トナーとの離型性
が高いこと、(g)形状の加工精度が高いこと、(h)上記の
特性の環境安定性が高いこと、等があげられる。

【０００６】上記のように現像ローラーの材料に対する
要求が多く、さらに(a)と(b)のように相反する特性も求
められる。すべての範囲を満たすために、それぞれの特
性の許容限界付近の材料を用いるしかなく、現像ローラ
ー１部材ですべての条件を満足させることは困難であ
る。特に、接触現像では潜像保持体に現像部材を押圧す
るために、現像部材を弾性体とする必要がある。そのた
め、トナーの帯電層規制部において、表面粗さ・形状精
度の加工性，耐摩耗性，導電性，電荷付与能力などの特
性に優れ安価な金属ローラーを用いることができない。
一般に、接触現像に必須の弾性ローラーはトナーとの離
型性が低い。現像ローラーに導電性を付与したウレタン
ゴムを用いた実験では、トナーの現像ローラーへの固着
・埋め込みが発生した。このため現像トナー量が確保で
きず、表面状態の変化によりトナー帯電量も低下した。

【０００７】第２に、感光体ドラムに対向する現像ロー
ラー上で、面積当たりのトナー量(以下、トナー量と略
す)と重量当たりのトナー帯電量(以下、帯電量と略す)
を自在に設定することができない。帯電量が不足する場
合には解像度などの画像品質が損なわれ、トナー量が不
足する場合には画像濃度が低下するなどの問題が発生す
る。一般にキャリアを含まない１成分トナーをブレード
により層形成と帯電を同時に行った場合には、トナー量
と帯電量の間には相関関係がある。現像ローラーの表面
粗さを変化させたときの現像ローラー上のトナー量と帯
電量の関係を図５に示す。この実線で示した曲線は、ト
ナーと帯電部材(現像ローラー，帯電層規制ブレード)の
材料の帯電列に起因する電荷付与能力と摩擦係数で決定
される。現像ローラー，トナー，帯電層規制ブレードの
材料を決定し、現像ローラーの表面粗さを変化させた場
合、トナー量がｗ2のときに帯電量がｑ2、トナー量ｗ1
のときに帯電量ｑ1とすると、ｗ1＞ｗ2ならばｑ1＜ｑ2
となる。したがって、現像に求められる十分なトナー量
ｗ1と十分なトナー帯電量ｑ2の両立のために、各部材に
トナーへの電荷付与能力に優れた材料が求められる。し
かし従来、所定のトナー量と帯電量の関係を実現する理
想的な材料を見いだすことが困難であった。

【０００８】接触現像の場合には、さらに感光体の摩耗
が問題となる。トナー帯電量が高いときには上述のよう
にトナー量が不足するので、感光体ドラム上のトナー量
を確保するために現像ローラーを感光体よりも速く回転
させるなどの発明が考えられている(特開平１−310302
号公報)。この場合には感光体の摩耗という問題が発生
する。特に、プロセス速度が高い場合には感光体の摩耗
の影響が大きく、感光体の寿命が著しく短くなる。ま
た、非接触現像では、現像部材と感光体ドラムの速度差
があるときに、潜像のエッジ部にトナーが多量に付着す
る、いわゆるエッジ効果が発生する。このため現像ロー
ラーと感光体ドラムの表面に速度差を持たせることがで
きない。したがって、現像ローラー上に濃度を満足させ
るトナー量を確保する必要がある。しかしトナー量を十
分にする場合には、トナーの帯電量を満足することがで
きず解像度の低い画像となる。

【０００９】第３に、初期に所定の帯電量を得ることが
できたとしても、環境変動，現像剤，現像部材の劣化等
で、所定の帯電量，濃度を満足にさせるトナー量を確保
することが難しくなり画質劣化を招く。本発明は上記課
題に鑑み、現像部材の材料の選択の自由度が広く、所定
の帯電量とトナー量の自在な組合せを可能とする電子写
真現像装置を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電子写真現像装置は、潜像保持体と、前記
潜像保持体に対向しキャリアを含まない非磁性１成分現
像剤、もしくは１成分現像剤を担持して搬送する現像部
材と、前記現像部材に非接触で対向し現像剤を担持して
現像部材へ移送する帯電移送部材と、前記帯電移送部材
の周辺に配置され、前記帯電移送部材との相互作用によ
り現像剤の帯電と薄層形成を行う帯電層規制部材と、前
記帯電移送部材に供給される現像剤を貯蔵する現像剤ホ
ッパとを具備した構成において、前記帯電移送部材に対
向して帯電制御部材を設け、潜像保持体上の顕像化した
像を光センサでモニターし、その信号で現像剤の帯電量
および現像部材への現像材の搬送量を制御することによ
って画像を高画質に維持するようにしたものである。

【００１１】

【作用】本発明は上記した構成により、(1)帯電移送部
材と現像部材で別部材で構成することにより、帯電移送
部材では帯電に必要とされる特性(導電性，電荷付与能
力，耐摩耗性，表面・形状加工性など)のみを満足する
材料を、現像部では現像に必要とされる特性(トナーの
離型性，リークの防止特性，形状加工性など)のみを満
足する材料を用いることができる。つまり、複数の特性
を１部材ですべて満たすのではなく、別個の部材でそれ
ぞれ満足すればよいので、材料の選定の自由度が広くな
り、環境変化に対する信頼性も得られる。特に接触現像
では、現像部材と帯電移送部材が別部材であり、潜像保
持体に押圧するのは現像部材であるので、潜像保持体の
表面を損傷することなく帯電移送部材に表面粗さ・形状
精度の加工性，耐摩耗性，導電性，帯電性などの特性に
優れ安価な剛体の金属ローラーを用いることができる。
(2)帯電移送部材上に帯電したトナー層を形成し、この
トナー層を現像部材上へ移送させることにより、現像部
材上のトナー量と帯電量を自在に設定することが可能と
なる。(3)帯電層規制部材に紙粉あるいはゴミ等の異物
が詰まり、その結果、帯電移送部材上に形成される白筋
が発生しても、そのトナー層をＤＣを重畳したＡＣバイ
アスでもって現像部材に飛翔せしめることにより、現像
部材上では白筋を低減することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例の現像装置について、
図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実
施例における現像装置の構成図を示すものである。図１
において、１は供給ローラー、２は帯電移送ローラー、
３は現像ローラー、４は感光体ドラム、５は帯電層規制
ブレード、６は帯電制御部材、７はＣＣＤ、８は交流バ
イアス制御回路、９は非磁性１成分トナーを貯蔵するホ
ッパ、10はパドル、11は現像器筐体、12は直流電源、13
は現像ローラー上トナー除去部材、14は帯電移送ローラ
ー上トナー除去部材、15，16はそれぞれは現像ローラー
３，帯電移送ローラー２上のトナーを回収しながらホッ
パ９内のトナーこぼれを防止するトナー回収シール、17
は記録用紙、18はトナーでキャリアを含まない負極性に
帯電する非磁性１成分トナーである。

【００１３】供給ローラー１はスポンジローラーであ
り、ホッパ９からパドル10により送出された非磁性１成
分トナー18を帯電移送ローラー２に供給するものであ
る。帯電移送ローラー２は導電性の樹脂材料を金属芯の
周囲に形成し、非磁性１成分トナー18を所定の負極性に
帯電させるものである。具体的には、耐摩耗性に優れた
ウレタン樹脂やシリコン樹脂に帯電列上でトナーと逆極
性の帯電特性や導電性を有する粒子や繊維を混在させた
ものである。帯電移送ローラー２の表面粗さは中心線平
均粗さＲa＝1.0〜2.0μmで、電気抵抗はそれほど高くな
く(106Ω・cm以下)、現像ローラー３にトナー層を介して
圧接している。現像ローラー３は導電性ゴム等の弾性材
料を金属芯の周囲に形成したもので、表面はトナーとの
離型性がよく電気抵抗の高い材料(107Ω・cm以上)からな
る。具体的には、弾性樹脂材料はウレタンゴムやシリコ
ンゴムに導電性粒子や繊維を混在させたもの(104Ω・cm
程度)の表面に50μm厚程度のテフロン樹脂をコーティン
グしたものである。この現像ローラー３を感光体ドラム
４に圧接させ、現像電位用の直流電源12aによる電界で
トナーを潜像に忠実に付着させる、いわゆる接触現像を
行う。感光体ドラム４の周速度(プロセス速度)は60mm／
ｓで、現像ローラー３は帯電移送ローラー２とニップ部
で等速度で順方向に回転し、感光体ドラム４に対しても
ニップ部で順方向に回転し、表面の速度は感光体ドラム
４の速度に対して２倍の速度で回転している。帯電層規
制ブレード５は弾性を有する材料からなり、帯電移送ロ
ーラー２に押圧されている。具体的にはウレタンゴム，
シリコンゴムや金属の薄板である。現像ローラー上トナ
ー除去部材13，帯電移送ローラー上トナー除去部材14は
ウレタンゴムまたはＰＥＴ，アクリル，金属の薄板で、
それぞれ現像ローラー３，帯電移送ローラー２に圧接し
ている。

【００１４】以上のように構成された現像装置につい
て、以下図１を用いてその動作を説明する。まず、各部
材は図示の矢印の方向に回転している。非磁性１成分ト
ナー18はホッパ９からパドル10により供給ローラー１ま
で送出され、供給ローラー１により帯電移送ローラー２
に供給される。そして帯電移送ローラー２上で帯電層規
制ブレード５との相互作用により層規制されて、トナー
量を規制するとともに摩擦帯電により帯電したトナー層
を形成する。帯電移送ローラー２は電気抵抗が低く、ト
ナーを所定の負極性に帯電させやすい材料を含むので、
帯電移送ローラー２上に帯電量が高いトナー層を継続的
に得られる。帯電移送ローラー２と現像ローラー３は圧
接しているので、トナーは保持する電荷の鏡像力により
現像ローラー３上に転移する。実験を行ったところ、現
像ローラー３上のトナー量は0.7mg／cm²、帯電量は12μ
C／ｇであった。現像ローラー３上に転移したトナー層
を、現像電位用の直流電源12aによる電界で感光体ドラ
ム４上の潜像に忠実に付着させる。そして感光体ドラム
４から記録用紙17に転写して記録画像が得られる。現像
したパターンによって、トナーが消費された部分と残留
している部分とで現像ローラー３上のトナーはムラが生
じるが、現像ローラー上トナー除去部材13によって残留
トナーを除去し、リフレッシュする。そして再び帯電移
送ローラー２からトナーが現像ローラー３上に均一に転
移し、繰り返し現像が行われる。

【００１５】以上のように本実施例によれば、帯電移送
部材と現像部材を別部材で構成することによって、帯電
移送ローラー２は帯電に必要とされる導電性，電荷付与
能力，耐摩耗性，表面・形状加工性のみを満足する樹脂
材料を、現像ローラー３は接触現像に必要とされる弾
性，トナーの離型性，リークの防止特性，形状加工性の
みを満足するゴム材料をそれぞれ用いることができる。
このため、従来のように１つの現像部材にすべての特性
を満足させるのではなく、帯電移送ローラー２と現像ロ
ーラー３の両部材に、それぞれ別の特性を満足する樹脂
材料を用いることができ、材料の選定の自由度が広くな
り、環境変化に対する信頼性も得られる。

【００１６】実験の結果から、十分な濃度を得るために
必要なトナー量は1.2mg／cm²であった。現像ローラー３
は感光体ドラム４の２倍の周速で回転しているので、感
光体ドラム４上には現像ローラー３上のトナー量(0.7mg
／cm²)の２倍のトナー量を現像することができ、十分な
濃度の画像が得られる。また現像ローラー３の表面はト
ナーの離型性がよいので、微細な潜像に従ってトナーが
現像でき、接触現像の長所である高解像度と、濃度の両
立した画像が得られる。

【００１７】帯電移送ローラー２と現像ローラー３は圧
接しているので、トナーは保持する電荷の鏡像力により
現像ローラー３上に転移させることができる。現像ロー
ラー上トナー除去部材13によって現像ローラー３上の現
像残りのトナーを除去するので、現像パターンによるト
ナーのムラの影響なく継続して一定のトナー層を現像ロ
ーラー３上に形成することができる。なお、帯電移送ロ
ーラー２と現像ローラー３を圧接して逆回転させた場合
には、現像ローラー３上に付着しているトナーを除去し
ながら新たにトナーを付着させられる。このため、現像
ローラー３上のトナーをリフレッシュしながら一定量の
トナー層を形成することができる。したがって、現像時
に現像ローラー３上のトナーの消費に偏りがあっても、
帯電移送ローラー２との圧接部を通過した後は常に一定
のトナー層を再現でき、現像ローラー上トナー除去部材
13がなくとも安定した条件で現像することが可能であ
る。ただしこの場合、帯電移送ローラー２，現像ローラ
ー３の回転方向によって帯電層規制ブレード５，帯電移
送ローラー上トナー除去部材14，トナー回収シール15，
16の位置は図１に示す位置とは変える必要がある。

【００１８】以下、本発明の第２の実施例について図面
を参照しながら説明する。図２は本発明の第２の実施例
を示す現像装置の構成図である。図１の構成と異なるの
は、帯電移送ローラー２が現像ローラー３の３倍の周速
で回転していること、現像ローラー３と圧接している感
光体ドラム４は両者の圧接部において周速はほぼ等しい
こと、感光体ドラム４の周速度(プロセス速度)は120mm
／ｓであること、帯電移送部材の電位をＶc、現像部材
の電位をＶbとしたときに、電位差(Ｖc−Ｖb)の符号が
トナーの帯電極性と一致する電位を印加する転移電位用
の直流電源12bを備え、その電位差は所定量のトナー層
の帯電量による表面電位をＶtとして｜Ｖt｜≦｜Ｖc−
Ｖb｜≦｜Ｖt｜＋100Ｖの条件を満たすこと、帯電移送
ローラー２を金属ローラーで形成したこと、帯電移送ロ
ーラー２の表面粗さは中心線平均粗さＲa＝0.2〜1.0μm
であること、帯電移送ローラー２に圧接する帯電層規制
ブレード５を下方、帯電移送ローラー２上のトナー回収
シール15を上方に設けることである。

【００１９】帯電移送ローラー２と現像ローラー３の電
位差を印加する転移電位用の直流電源12bの電圧につい
て詳細に説明する。高解像度と濃度を両立する所定のト
ナー層の帯電量を20μC／ｇ，トナー量を1.2mg／cm²と
すると、このトナー層の表面電位Ｖtは−350Ｖとなる。
この場合には、｜Ｖt｜≦｜Ｖc−Ｖb｜≦｜Ｖt｜＋100
Ｖに従って、転移電位用の直流電源12bの電圧は−400Ｖ
が好適である。このように、所定のトナー層の帯電量と
トナー量によって印加すべき電圧が決定される。

【００２０】上記のように構成された現像装置につい
て、以下図２を用いてその動作を説明する。まず、各部
材は矢印の方向に回転している。非磁性１成分トナー18
はホッパ９からパドル10により供給ローラー１まで送出
され、供給ローラー１により帯電移送ローラー２に供給
される。そして帯電移送ローラー２上で帯電層規制ブレ
ード５により層規制されて、トナー量を規制するととも
に摩擦帯電により帯電したトナー層を形成する。図５の
トナー量，帯電量，表面粗さの関係からわかるように、
帯電移送ローラー２の表面粗さが小さいので、高帯電の
トナー層が得られる反面、必要なトナー量は得られな
い。実験を行った結果では、帯電量は20μC／ｇ得られ
たが、トナー量は0.45mg／cm²に過ぎなかった。このト
ナー層を帯電移送ローラー２の１／３の周速度で回転し
ている現像ローラー３上に電界により転移させる。この
とき、現像ローラー３上には必要なトナー量1.2mg／cm²
を上回るトナー量が1.35mg／cm²で帯電量が20μC／ｇの
高帯電なトナー層が形成される。このトナー層を現像電
位用の直流電源12aによる電界で感光体ドラム４上の潜
像に忠実に付着させる。

【００２１】以上のように、この第２の実施例において
は、帯電移送部材上に帯電量が高くトナー量が少ないト
ナー層(面積当りのトナー量ｗ2)を得、この帯電移送部
材の表面の移動速度(ｕ2)を現像部材の表面の移動速度
(ｕ1)よりも相対的に速くすることによって現像部材上
に帯電量が高くトナー量も多いトナー層(面積当りのト
ナー量ｗ1)を実現することができる。一般には、ｗ1＝
ｗ2＊(ｕ2／ｕ1)となるので、現像ローラー３上のトナ
ー量を周速比(ｕ2／ｕ1)によって自由に決定することが
できる。

【００２２】したがって、帯電層規制ブレード５と帯電
移送ローラー２の帯電層規制部においては所定の帯電量
を得ることだけを実現すればよい。現像ローラー３上で
はトナー量と帯電量が両立するので、画像上で接触現像
の長所である高解像度を十分な濃度とともに得ることが
できる。感光体ドラム４と現像ローラー３は圧接部でほ
ぼ等速で移動しているので、感光体ドラム４表面に摩耗
は発生しない。したがって、感光体の長寿命をプロセス
速度が高い接触現像で実現できる。120mm／ｓ以上のプ
ロセス速度で感光体ドラム４表面の摩耗が画像に影響し
ない範囲は、感光体ドラム４と現像ローラー３の圧接部
での速度比が0.8：１〜１：0.8であった。ただし、完全
に１：１の場合には感光体ドラム４へのトナーの現像量
が低下するので、わずかに速度差を与えた方がよい。

【００２３】帯電移送ローラー２の電位をＶc、現像ロ
ーラー３の電位をＶbとしたときに、(Ｖc−Ｖb)の符号
がトナーの帯電極性と一致する電位を印加することによ
って、現像ローラー３へのトナーの転移を促進すること
ができる。さらに、帯電移送ローラー２と現像ローラー
３をトナー層を介して押圧し、両ローラー間に電圧を印
加することによって現像ローラー３上にトナーを転移さ
せる。転移したトナー層の電荷による電界が印加電界に
等しくなるときに、トナーの転移は終了する。ただし、
ファンデルワールス力など非電気力の影響により、多少
高い電界が必要になる。実験の結果、非電気力に対応す
る電位として100Ｖ以下で十分であった。したがって、
現像に必要な所定量のトナー層の表面電位をＶtとした
ときに、｜Ｖt｜≦｜Ｖc−Ｖb｜≦｜Ｖt｜＋100Ｖとな
る電位差を印加すれば、現像時に現像ローラー３上のト
ナーの消費に偏りがあっても、帯電移送ローラー２との
圧接部を通過した後は、常に所定のトナー層を再現で
き、安定した条件で継続的に現像することが可能であ
る。

【００２４】現像ローラー３と帯電移送ローラー２の表
面での回転方向を順回転とすることにより、所定のトナ
ー量と帯電量を実現しながら逆回転方向の場合に比較し
て弾性ローラー表面の摩耗による経時変化を防止でき
る。帯電移送ローラー２を金属で形成することによっ
て、ゴムや樹脂材料に比べ、表面粗さを中心線平均粗さ
Ｒa＝0.1〜1.0μmと低く加工することが容易で、しかも
導電性，電荷付与能力，耐摩耗性，表面・形状加工性を
容易に向上させることができる。なお、帯電移送ローラ
ー２と現像ローラー３の圧接部での移動方向が逆の場合
には、現像ローラー２上の現像残りトナーを除去しなが
ら新たにトナーを転移させるので、順方向の場合より
も、さらに安定したトナー層を形成することができる。

【００２５】以下に、本発明の第３の実施例について図
面を参照しながら説明する。図３は本発明の第３の実施
例を示す現像装置の構成図である。図２の構成と異なる
のは、現像ローラー３と帯電移送ローラー２の間に間隙
を設けること、現像ローラー３と帯電移送ローラー２を
共に金属で形成すること、現像ローラー３上のトナー層
と感光体ドラム表面４に間隙を設けた、いわゆる非接触
現像としていること、現像電位用の直流電源12aによる
電位差を−800Ｖ、転移電位用の直流電源12bによる電位
差を−55０Ｖとした点である。また、帯電移送ローラー
２の表面粗さが0.2〜1.0μmと小さいこと、現像ローラ
ー３と帯電移送ローラー２の間に周速差を設けること、
帯電移送部材の電位をＶc、現像部材の電位をＶbとした
ときに、(Ｖc−Ｖb)の符号がトナーの帯電極性と一致す
る電位を印加することは第２の実施例と同様である。

【００２６】上記のように構成された現像装置につい
て、以下、図３を用いてその動作を説明する。まず各部
材は図示の矢印の方向に回転している。非磁性１成分ト
ナー18はホッパ９からパドル10により供給ローラー１ま
で送出され、供給ローラー１により帯電移送ローラー２
に供給される。そして帯電移送ローラー２上で帯電層規
制ブレード５により層規制されて、トナー量を規制する
とともに摩擦帯電により帯電したトナー層を形成する。
帯電移送ローラー２は表面粗さが中心線平均粗さＲa＝
0.3μmと小さいので、トナー量が少なく帯電量の高いト
ナー層が形成される。このトナー層を、帯電移送ローラ
ー２の１／３の周速度で順方向に回転している現像ロー
ラー３上に転移電位用の直流電源12bの電界により飛翔
させる。帯電移送ローラー２と現像ローラー３は間隙を
保って対向しているので、トナー飛翔のために所定のト
ナー層の表面電位をＶt、現像ローラー３の電位をＶb、
帯電移送ローラー２の電位をＶcとすると、｜Ｖc−Ｖb
｜≧｜Ｖt｜＋200Ｖの電位差が必要である。したがっ
て、所定のトナー層の表面電位を−350Ｖとすると、転
移電位用の直流電源は12bによる電位差は550Ｖ以上であ
ればよい。べた現像するので転移電位用の直流電源12b
の電圧(−550Ｖ)は、現像電位用の直流電源12aの電圧
(−800Ｖ)より小さくても、帯電移送ローラー２上のト
ナーを現像ローラー３上に容易に転移させられる。そし
て現像ローラー３上のトナーを現像電位用の直流電源12
aによる電界で感光体ドラム４上の潜像に飛翔させ現像
を行う。

【００２７】以上のように現像ローラー３と帯電移送ロ
ーラー２の間に間隙を設けることによって、両方のロー
ラーを剛体(金属)で形成することができ、摩耗によるロ
ーラー表面での経時変化を防止して安定した性能を保つ
ことができる。また、両ローラーを金属で形成すること
により、表面でのトナーの離型性，表面加工および寸法
精度を容易に向上させることができる。現像ローラー３
と帯電移送ローラー２の間に周速差を設けることによっ
て、トナー量と帯電量を自在に設定できるので、現像ト
ナー量と解像度の両立を損なうことなく、現像ローラー
３と感光体ドラム４をほぼ等速で回転させることができ
る。現像ローラー３と感光体ドラム４の対向部での周速
比が１：0.8〜0.8：１の１：１にほぼ等しい範囲では、
画像のエッジ部のトナーが多く付着する、いわゆるエッ
ジ効果を防止することができる。したがって、感光体上
の非画像部にトナーが付着する、いわゆる地かぶりを防
止する非接触現像の長所とともに濃度と解像度を満足す
る画像が得られる。また、現像ローラー３と帯電移送ロ
ーラー２間に電圧を印加することによって、両ローラー
間でのトナーの飛翔を促進できることは第２の実施例と
同様である。なお、第３の実施例で現像ローラー３と帯
電移送ローラー２の回転方向は順回転方向としたが、逆
回転でもよい。

【００２８】なお、第１から第３までの実施例におい
て、帯電層規制部材はブレード形状としたが、ローラー
形状でもよい。第１から第３までの実施例において、現
像部材はローラー形状としたが、エンドレス状のベルト
形状でもよい。供給部材はスポンジローラーとしたが、
金属ローラーでもよい。また、トナーは非磁性１成分と
したが磁性トナーを用い、帯電移送ローラー２の内部に
磁石を備えるなどの手段により磁性ローラーとしてもよ
い。磁性トナーを用い、帯電移送ローラー２に磁性を付
与することにより、磁力によりトナーを帯電移送ローラ
ー２に供給できるので、供給ローラー１が不必要とな
る。したがって、簡単な構成でこれまでに述べた効果が
得られる。トナーは負極性帯電としたが、正帯電性のト
ナーを用いてもよい。この場合には、帯電移送ローラー
と現像ローラー間の電位差，現像ローラーと感光体ドラ
ム間の電位差の極性が逆になる。さらに、帯電移送ロー
ラーの材料も帯電列上でトナーを正帯電させる材料に変
更する必要がある。第２の実施例において、現像部材に
帯電移送部材を圧接させたが、第３の実施例のように両
者の間に間隙を設けてもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明の現像装置は、潜像
保持体と、この潜像保持体に対向しトナーを担持して搬
送する現像部材と、この現像部材に対向しトナーを担持
して移送する帯電移送部材と、帯電移送部材の周辺に配
置され帯電移送部材との相互作用によりトナーの帯電と
層規制を行う帯電層規制部材という構成を備え、帯電移
送部材上に帯電したトナー層を形成し、このトナー層を
現像部材上に転移させ、さらに現像部材上のトナーを潜
像保持体上に付着させ潜像を現像するものであり、この
現像部材と帯電移送部材の表面の材質，粗さ，移動速度
が異なることによって、現像部材の材料の選定の自由度
を広くし、さらに現像部材上にトナー層の帯電量とトナ
ー量を自在に設定することができる。

【００３０】接触現像でも、現像部材と帯電移送部材が
別部材であるので、潜像保持体を傷つけることなく、帯
電移送部材に導電性，電荷付与能力，耐摩耗性，表面・
形状加工性などの特性に優れ安価な金属ローラーを用い
ることができる。現像部材と帯電移送部材を間隙を保っ
て対向させることによって、剛体同士でも互いに損傷し
ないので、両部材を金属で形成できる。両部材を金属で
形成することによって表面・形状加工の高精度の実現が
容易である。現像部材上にトナー量と帯電量が十分に確
保できるので、現像部材と潜像保持体の表面に速度差を
与える必要がない。このため、潜像保持体に現像部材を
圧接させる、いわゆる接触現像においても、潜像保持体
表面の摩耗の発生を防止することができるので、高速か
つ長寿命を実現できる。非接触現像においても、現像部
材上に十分なトナー量と帯電量のトナー層を形成するこ
とができるので、エッジ効果もなく、非画像部へのトナ
ーの付着を防止できる非接触現像の長所とともに、濃
度，解像度を満足する画像を得ることができる。現像部
材上トナーの除去部材によって、現像によるトナーを部
分的に消費した場合にも、現像部材表面をリフレッシュ
し、安定した現像トナー層を継続的に形成することがで
きる。

【００３１】帯電移送部材の電位をＶc、現像部材の電
位をＶbとしたときに、(Ｖc−Ｖb)の符号がトナーの帯
電極性と一致する電位を印加することによって、帯電移
送部材から現像部材へのトナーの転移を促進することが
できる。現像部材と帯電移送部材を圧接して両部材間に
電位差を印加することによって、現像部材上のトナー層
電位が印加電圧にほぼ等しくなる条件でトナーの転移が
終了するので、現像部材上に安定したトナー層のを継続
的に形成することができる。また、現像部材と帯電移送
部材を圧接させ、対向部で互いに逆方向に移動させるこ
とによって、現像部材上トナー除去部材がなくとも、現
像部材上のトナーの除去と転移が同時に行える。さらに
電圧を印加してトナーを転移させることにより、印加電
圧で転移トナー量を規制できるので、安定した現像トナ
ー層を継続的に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における現像装置の構成
図である。

【図２】本発明の第２の実施例における現像装置の構成
図である。

【図３】本発明の第３の実施例における現像装置の構成
図である。

【図４】従来の現像装置の構成図である。

【図５】１成分トナーの層規制後の帯電量とトナー量の
関係を示す模式図である。

【符号の説明】

１，23…供給ローラー、２…帯電移送ローラー、
３，22…現像ローラー、４，21…感光体ドラム、５，
24…帯電層規制ブレード、６…帯電制御部材、７…Ｃ
ＣＤ、８…交流バイアス制御回路、９，25…ホッ
パ、 10，26…パドル、 11…現像器筐体、 12a，27
…直流電源(現像電位用)、 12b…直流電源(転移電位
用)、 13…現像ローラー上トナー除去部材、 14…帯
電移送ローラー上トナー除去部材、 15，16…トナー回
収シール、 17…記録用紙、 18…非磁性１成分トナ
ー、 19…圧電素子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０４Ｃ５０７Ｅ 15/06 １０１

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像保持体と、前記潜像保持体に対向し
キャリアを含まない非磁性１成分現像剤を担持して搬送
する現像部材と、前記現像部材に非接触で対向し現像剤
を担持して現像部材へ移送する帯電移送部材と、前記帯
電移送部材の周辺に配置され、前記帯電移送部材との相
互作用により現像剤の帯電と薄層形成を行う帯電層規制
部材と、前記帯電移送部材に供給される現像剤を貯蔵す
る現像剤ホッパとを具備することを特徴とする電子写真
現像装置。
【請求項２】帯電移送部材と帯電層規制部材によって
薄層形成を行う場所と前記帯電移送部材によって担持し
た現像材を前記現像部材を移送する場所との間に、前記
帯電移送部材に対向して帯電制御部材を配置したことを
特徴とする請求項１記載の電子写真現像装置。
【請求項３】帯電移送部材と帯電制御部材との間に直
流電圧を冗長させた交流バイアスをかけることによって
帯電移送部材上の現像剤の帯電量を制御することを特徴
とする請求項１または２記載の電子写真現像装置。
【請求項４】帯電移送部材と現像部材の間にかける直
流バイアスの電位を変化させることで帯電移送部材から
現像移送部材へ移送する現像剤の量を制御することを特
徴とする請求項１または２記載の電子写真現像装置。
【請求項５】帯電移送部材と現像部材の間にかける直
流電圧を冗長した交流バイアスの電位または周波数のい
ずれか、またはその両方を変化させることで帯電移送部
材から現像移送部材へ移送する現像剤の量を制御するこ
とを特徴とする請求項１または２記載の電子写真現像装
置
【請求項６】潜像保持体上の潜像が、現像部材により
搬送された現像剤によって顕像化した像を、光センサに
よってモニターしてその結果を制御信号とすることを特
徴とする請求項１，２，３，４または５記載の電子写真
現像装置。