JPH08227212A

JPH08227212A - 現像装置及びプロセスカートリッジ

Info

Publication number: JPH08227212A
Application number: JP7123902A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kobayashi; 哲也小林; Hiroshi Sasame; 裕志笹目; Naoki Enomoto; 直樹榎本; Masuaki Saito; 益朗斎藤; Tatsuhiko Hayakawa; 竜彦早川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-12-21
Filing date: 1995-05-23
Publication date: 1996-09-03
Anticipated expiration: 2018-04-14
Also published as: KR0172200B1; EP0718717A2; EP0718717A3; DE69535538D1; JP3397510B2; AU4058895A; US5697028A; ES2287932T3; DE69535538T2; AU699128B2; CA2165750A1; EP0718717B1; KR960024751A; CN1067775C; CA2165750C; CN1158436A

Abstract

(57)【要約】【目的】現像剤供給部材の破損を防止し、均一なトナ
ーの塗布層の形成による画像欠陥の防止および現像装置
トルクの低減を図ること。【構成】現像室内の現像剤を現像領域に搬送する現像
剤担持体および該現像剤担持体に当接する回転可能な現
像剤供給部材を備えた現像装置において、該現像剤供給
部材の少なくとも表面に帯電能力が０である粉体および
現像剤と同極性に帯電し、且つ帯電能力の絶対値が該現
像剤の帯電能力以下である粉体から選ばれた粉体を有す
ることを特徴とする現像装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、像担持体上に電子写真
方式や静電記録方式などにより形成された静電潜像を現
像して可視像化する現像装置に関し、特に、１成分現像
剤を使用して高品位な画像を得ることができる現像装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式や静電記録方式の複写機、
プリンタ等の画像形成装置においては、現像剤（以下、
トナーとも称す）を使用する現像装置が用いられる。電
子写真方式の画像形成装置に使用されている現像装置の
一例を図８に示す。図示するように、この現像装置は感
光ドラム１０１に対向する部分に開口部１０３を有する
現像室１０２を備えており、この現像室１０２の背面に
は内部にトナーを収容するトナー容器１１４が配され
る。更に現像室１０２とトナー容器１１４の間を仕切る
ための仕切り壁１１５が設けてある。また現像室１０２
には上記開口部１０３に一部が露出するようにして導電
性の現像剤担持体である現像スリーブ１１０が回転可能
に配されており、現像動作時には図示矢印方向に回転
し、トナーを担持しながら感光ドラム１０１に向けて搬
送する。

【０００３】現像スリーブ１１０は感光ドラム１０１と
５０〜５００μｍの間隙をおいて保持され、現像スリー
ブ１１０に担持されているトナーを感光ドラム１０１に
向けて供給するための現像領域が形成されている。さら
に現像室１０２にはトナー容器１１４から搬送手段１１
１によって搬送されたトナーを現像スリーブ１１０に供
給するための供給ローラ１１２が収容されている。

【０００４】現像スリーブ１１０には現像動作時にバイ
アス電源１０６から直流電圧と交流電圧を重畳した現像
バイアス電圧が印加される。

【０００５】現像スリーブ１１０の上方には、現像スリ
ーブ１１０に担持されているトナーの層厚を規制する現
像剤規制部材であるブレード１１３が配置されている。
このブレード１１３は現像室１０２に取り付けられてい
る。また、現像スリーブ１１０の下方には、現像室１０
２の下部から外部へのトナー吹き出しを防止するための
吹き出し防止シート１０８が設けられている。

【０００６】現像動作時、搬送手段１１１はトナーを仕
切り壁１１５を越えて供給ローラ１１２に向けて搬送
し、トナーは図示矢印方向に回転する現像剤供給部材で
ある供給ローラ１１２によって現像スリーブ１１０に塗
布される。特に、磁性体を含まない非磁性トナーにおい
ては、現像スリーブ１１０への磁気拘束力によるトナー
の供給が困難であるため、非磁性トナーを用いた場合は
供給ローラ１１２を設ける必要がある。現像スリーブ１
１０は図中矢印で示す方向に回転され、この現像スリー
ブ１１０に担持されているトナーはブレード１１３で所
定の層厚に規制された後、感光ドラム１０１と対向する
上記現像領域に送られる。この現像領域においては、バ
イアス電源１０６から現像スリーブ１１０に供給される
現像バイアスによって、電界が形成され、該電界により
トナーは現像スリーブ１１０から感光ドラム１０１上の
静電潜像が形成されている部位に向けて飛翔、付着し静
電潜像が可視像化される。

【０００７】ここで、トナーのスリーブ１１０への安定
供給、均一なトナー塗布を達成するために供給ローラ１
１２として、ポリウレタン、シリコーンなどのゴム発泡
材料が望ましく、更に供給ローラ１１２をスリーブ１１
０に当接しかつ周速差を持たせながら回転させることが
好ましい。発泡形態は単泡タイプ、連泡タイプのどちら
の形態でも使用できる。

【０００８】ここで現像装置の使用以前の状態において
は、トナーはトナー容器内に収納されたままであり、使
用時に初めてトナーが現像室内に送られるようになって
いる。特にプロセスカートリッジ、即ち、感光体ドラム
や現像装置、クリーニング手段などの構成要素のうち、
現像装置を含む複数のものを一体に結合して構成し、こ
れを画像形成装置（例えば、複写機、レーザービームプ
リンター等）本体に対して着脱可能に構成したユニット
に内包される現像装置にあっては、その流通時に装置内
からトナーが流出するという不具合を防止するために、
トナーは確実にトナー容器内に収納されている。従っ
て、現像装置使用以前では現像スリーブと供給ローラが
直接当接した状態になっている。このような状態で現像
装置を稼動させると供給ローラは現像スリーブとの摺擦
により外周面の一部が引き裂かれその破片は現像スリー
ブの回転に伴い現像スリーブと現像ブレードの当接部に
侵入し、均一なトナーコートを妨げ画像上にスジが入っ
てしまう。また、駆動時のトルクも大きくなり、破片形
成を助長したり、現像装置の駆動系の破損、ひいては画
像形成装置の駆動系の破損という多大なる被害を及ぼす
おそれがある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、供給ローラの破損、不均一なトナーの塗布による画
像欠陥および現像装置トルクが大きくなることによる現
像装置の駆動系の破損の点である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は現像室内の現像
剤を現像領域に搬送する現像剤担持体および、該現像剤
担持体に当接する回転可能な現像剤供給部材を備えた現
像装置において、該現像剤供給部材の少なくとも表面に
帯電能力が０である粉体または、現像剤と同極性に帯電
し、且つ帯電能力の絶対値が該現像剤の帯電能力と同等
若しくはそれ以下である粉体を有することを特徴とする
現像装置である。

【００１１】また本発明は、画像形成装置に着脱可能で
あり、少なくとも現像装置を備えたプロセスカートリッ
ジにおいて、該現像装置は現像室内の現像剤を現像領域
に搬送する現像剤担持体に当接する回転可能な現像剤供
給部材を備えており、該現像剤供給部材の少なくとも表
面に帯電能力が０である粉体、または現像剤と同極性に
帯電し、且つ帯電能力の絶対値が該現像剤の帯電能力と
同等若しくはそれ以下である粉体を有することを特徴と
するプロセスカートリッジである。

【００１２】現像剤供給部材と現像剤担持体の当接部に
粉体が介在することで両部材の滑り性が向上し、周速差
を持って回転しても現像剤供給部材の当接部は現像剤担
持体に引きずられなくなるので、引き裂かれることによ
る破片の形成を防止できる。また、塗布される粉体を帯
電能力が０か、または、帯電能力が現像剤と同極性に帯
電し、その絶対値が現像剤の帯電能力と同等若しくはそ
れ以下に設定することにより、現像装置使用初期におけ
る現像剤の過剰帯電や塗布した粉体の非画像部への転移
（所謂、反転カブリ）が防止できるものである。即ち、
粉体が現像剤とは逆極性に帯電するものであれば、現像
剤が、現像剤担持体さらには、現像剤を規制するブレー
ドに加え、この粉体との間でも摩擦帯電を生じ、現像剤
が過剰帯電する、また、粉体が現像剤と同極性に帯電す
る性質のものでも、その絶対値が現像剤より過剰に大き
くなれば、現像剤の摩擦帯電量を少くさせたり、逆帯電
させることになり、前者の場合には、現像剤担持体から
現像剤が離れにくくなり、画像濃度が低下し、後者の場
合には、カブリ等を発生する。

【００１３】粉体の帯電能力の絶対値が現像剤の帯電能
力と同等のものとしては、好適には、現像剤の帯電能力
の１．５倍以下のものまで含まれる。

【００１４】粉体の帯電能力は次のようにして規定され
る。

【００１５】図２は粉体の帯電量を測定する装置の説明
図である。まず、摩擦帯電量を測定しようとする粉体と
鉄粉（パウダーテック社製、ＥＦＶ２００／３００）
との混合物を５０ｍｌ容量のポリエチレン製のビンに入
れ、５００回手で振とうする。該混合物約０．５ｇを、
底に５００メッシュのスクリーン３のある金属製の測定
容器２に入れ、金属製のフタ４をする。この時の測定容
器全体の重量を計り、Ｗ₁ （ｇ）とする。次に、吸引機
１（測定容器２と接する部分は少なくとも絶縁体）にお
いて、吸引口７から吸引する（風量調節弁６を調整して
真空計５の圧力を２５０ｍｍＡｑとしておく）。この状
態で１分以上、好ましくは２分間吸引を行い粉体を吸引
除去する。この時の電位計９の電位をＶ（ボルト）とす
る。ここで８はコンデンサーであり、容量をＣ（μＦ）
とする。次に吸引後の測定容器全体の重量を計りＷ₂
（ｇ）とする。この粉体の摩擦帯電量（μＣ／ｇ）は下
式の如く計算される。

【００１６】

【外１】

【００１７】測定するトナーおよび鉄粉は、２３℃、６
０％ＲＨ環境下に１２時間以上放置したものを用いる。
また、振とうおよび測定の環境も２３℃、６０％ＲＨと
する。なお、図３に示されるように、鉄粉の混合比を大
きくしてゆくと、粉体の摩擦帯電量の値が飽和帯電量に
達する。この飽和帯電量をもって粉体の帯電能力とす
る。図３は、粉体がネガ帯電性の場合を示すが、ポジ帯
電性の場合は曲線は（＋）側になる。

【００１８】粉体は、供給ローラとスリーブとの滑り性
が良好となる粒径が好ましく、現像剤の粒径と実質的に
同じか、小さくとも１／１００以上が望ましい。粒径と
しては、例えば、体積平均粒径で評価させる。即ち測定
装置として、コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型（コー
ルター社製）を用い、体積平均分布を出力するインター
フェイス（日科機製）およびＣＸ−１パーソナルコンピ
ュータ（キヤノン製）を接続し、電解液は１級塩化ナト
リウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。

【００１９】測定法としては、前記電解水溶液１００〜
１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはア
ルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１〜５ｍｌ加え、さ
らに測定試料を０．５〜５０ｍｇ加える。

【００２０】試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で
約１〜３分間分散処理を行い、前記コールターカウンタ
ーＴＡ−ＩＩ型により体積平均粒径を求める。

【００２１】

【実施例】

（実施例１）図１は本発明による現像装置の第１の実施
例を示す、現像スリーブ周辺の拡大断面図であり、従来
例の技術で説明した部分についてはその詳細な説明を省
略する。

【００２２】図１において、シールテープ２０２は現像
装置の使用以前にトナー２０５をトナー容器１１４内に
収納させ、現像室１０２内へトナーが流入することを防
止している。これは、現像装置の搬送時等の振動により
トナーが予期せず現像装置から流出し、ユーザーや現像
装置、ひいては画像形成装置本体のトナー汚れを防止す
るものである。ここで、図９及び図１０に現像装置を使
用可能な状態にするためのシールテープ２０２を引き抜
く様子を示す。図９は現像装置が使用以前の状態であ
り、現像装置がカバー２０４に覆われ、シールテープ２
０２に連結した把っ手２０３が現像装置から露出してい
る。この現像装置を使用可能とするためには、図１０に
示される様に把っ手２０３を引き抜きシールテープ２０
２を現像装置から取り除くことで、トナー容器１１４と
現像室１０２を一つの空間とし、この時初めてトナー容
器１１４内のトナーが現像室１０２におくることが可能
となる。

【００２３】本実施例においては、非磁性一成分トナー
を用い検討を行った。本実施例で用いたトナー供給ロー
ラ１１２の材質はポリウレタンの発泡体であり、その発
泡セル数（個／２５ｍｍ）は８０セル、外径１６．０ｍ
ｍである。また現像スリーブの外径は１６．０ｍｍで、
現像スリーブ１１０への侵入量は１．５ｍｍ、現像スリ
ーブ１１０との周速差は図１中矢印方向に６４％に設定
した。尚、この現像装置の通常使用時における静トルク
は１．０ｋｇｆ・ｃｍ〜１．３ｋｇｆ・ｃｍである。上
記設定で供給ローラ１１２に何も塗布しない状態の時、
現像装置の静トルクは２．３ｋｇｆ・ｃｍであり、画像
形成装置本体から現像装置への駆動部で歯とびが発生し
てしまった。これは現像室１０２内のトナー量を十分に
確保するためには搬送手段１１１が回転することが必要
であり、シールテープ２０２を引き抜いただけでは、ト
ナーが十分に現像室１０２に流入せず駆動トルクが大き
くなってしまったことによるものである。

【００２４】また、この現像装置を用い画像形成を行っ
たところ、画像上に色抜けしたスジが数本現われてしま
った。ここで供給ローラ１１２をトナー２０１で満たし
（約８ｇのトナーを担持させた）、現像室にあるトナー
は供給ローラ１１２に塗布されたトナー２０１のみの状
態とし、このときの静トルクは１．２ｋｇｆ・ｃｍと何
も塗布しないときの静トルクの約１／２になった。

【００２５】更に、画像形成においても色抜けスジの発
生もなかった。

【００２６】以上説明したように、供給ローラを使用す
るトナーで満たすことで、現像装置の初期トルクを通常
の使用時におけるトルクと等しい状態にすることが出来
るとともに、発泡弾性体の破片によるスジ抜け画像の発
生が防げる。尚、本実施例において非磁性一成分を用い
て説明したが、磁性一成分トナーを用いても同様な効果
が得られた。

【００２７】（実施例２）図４は本発明による現像装置
の第２の実施例を示す現像スリーブ周辺の拡大断面図で
あり、従来例の技術で説明した部分についてはその詳細
な説明を省略する。また図４に示す各部材の設定値は実
施例１と同様である。

【００２８】トナー２０１が塗布された供給ローラ１１
２は、その塗布量によってローラからトナーがこぼれ落
ちたりして、扱いにくい場合がある。特に現像装置を大
量に生産する場合においては、その作業性が要求される
ので、トナー塗布量はできるだけ少ない方がトナーこぼ
れを招かず作業性も向上され作業者にも不快感を与えな
いですむ。そこで本実施例では、トナー２０１の塗布量
を出来る限り少なくした。

【００２９】トナー２０１の塗布量を供給ローラ１１２
の発泡セル数に応じて供給ローラ外周面から回転中心方
向にまんべんなく塗布したところ、約２セル分（深さ約
０．６ｍｍ）以上塗布することで発泡体の削れが防止で
きた。しかし、約１セル分（深さ約０．３ｍｍ）の場
合、僅かながら発泡体の削れが発生してしまった。これ
は、現像スリーブと供給ローラが侵入量を持ちながら当
接するために、供給ローラ最表層の発泡セルの下にある
２層目発泡セルも部分的にスリーブに接触するので、１
セル分塗布では十分な滑り性が得られなくなり削れが発
生してしまうものと考える。更に、静トルクについても
１セル分では２．０ｋｇｆ・ｃｍであるのに対し、２セ
ル分では１．５ｋｇｆ・ｃｍと低くなる。同様な検討を
発泡セル数５５の供給ローラで行ったところ、発泡体の
削れは約２セル分以上塗布することで防止することがで
きた。尚、トナー塗布量は作業性を考慮し、供給ローラ
に担持されたトナーが現像スリーブを組み付けたとき、
現像スリーブに押され吹き出すので供給ローラの侵入量
以下に塗布することが好ましい。

【００３０】（実施例３）本実施例において、供給ロー
ラ１１２に塗布する粉体として、トナーの帯電能力や流
動性、環境安定性等を制御するために用いられる粉体
を、供給ローラに塗布した。このような粉体を用いる理
由として、トナーの原料であるためにトナーとして製造
するコストが発生せず、供給ローラに塗布する粉体とし
てコスト削減が図れる。ここで、このような粉体として
例えば、樹脂粉末、すなわちフッ化ビニリデン微粉末、
ポリテトラフルオロエチレン微粉末など；または脂肪酸
金属塩、すなわちステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カル
シウム、ステアリン酸鉛など；または金属酸化物、すな
わち酸化亜鉛粉末、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸
化スズなど、更にそれらシリカにシランカップリング
剤、チタンカップリング剤、シリコンオイルなどにより
表面処理をほどこしたものが上げられる。しかしながら
全ての粉体が供給ローラの塗布剤として用いることはで
きない。現像装置の使用開始直後は、現像スリーブや供
給ローラ周囲はトナー容器から侵入したトナーで満たさ
れるが、現像装置が駆動しトナーが現像ブレードで規制
されるときは、供給ローラに塗布された粉体がトナーに
比べその量がスリーブ上でリッチになるので、塗布した
粉体の帯電能力とトナーの有する帯電能力のバランスが
崩れていると、不均一なトナーコートを形成したり反転
カブリを発生したりしてしまう。また、粉体としては、
できるだけ無彩色であるものが好ましい。

【００３１】本実施例ではネガ帯電特性を有するトナー
を用い、供給ローラ塗布剤として数種の粉体を使用し
た。粉体Ａはポジ帯電特性を有するもの、粉体Ｂはそれ
自体ほとんど帯電しないもの、粉体Ｃはネガ帯電するも
ののトナーよりも弱く帯電するもの、粉体Ｄはトナーよ
りも強くネガ帯電するものである。トナーおよび各粉体
の帯電能力（飽和帯電量）は以下の通りである。

【００３２】トナー −１０〜−３０μｃ／ｇ粉体Ａ（表面処理シリカ）＋５０〜＋１００μｃ／ｇ粉体Ｂ（スチレンアクリル樹脂）０〜−１０μｃ／ｇ粉体Ｃ（ポリエステルとポリエチレンの樹脂混合物）
−１０〜−３０μｃ／ｇ粉体Ｄ（表面処理シリカ） −８０〜−２００μｃ／ｇ

【００３３】以上４種の粉体を供給ローラに塗布し現像
装置を駆動させたところ、粉体Ｄの場合は粉体が現像ス
リーブ上に強固に静電吸着してしまい、トナーは摺擦に
よる帯電が妨げられスリーブへの鏡映力が形成されにく
くなり均一なトナーコートが形成されなかった。粉体Ａ
を用いた場合、トナーと外添剤が互いに静電吸着し、ト
ナー本来の帯電力が持てず反転カブリを招いてしまっ
た。粉体Ｂ並びに粉体Ｃの場合は、トナーを供給ローラ
に塗布した場合と同様、何等支障を来さなかった。

【００３４】ここで、使用したトナーの帯電能力が−１
０μＣ／ｇのとき帯電能力が−１５μＣ／ｇの粉体を用
いて検討を試みたところ、トナーを供給ローラに塗布し
た状態と同様、何等支障を来さなかった。また、帯電能
力が−１８μＣ／ｇのトナーに対し帯電能力が−２９μ
Ｃ／ｇの粉体を用いて供給ローラに塗布した場合におい
ても、同様に何等支障を来さなかった。これは、トナー
の帯電能力の概ね５割増し、つまりトナーの帯電能力と
同等の帯電能力を有する粉体であれば、トナー帯電能力
よりも過剰に帯電する粉体（粉体Ｄ）のようにトナーの
帯電能力を著しく妨げることがないので何等支障を来さ
ない。

【００３５】（実施例４）図５、図６、図７は本発明に
よるプロセスカートリッジおよび画像形成装置の実施例
を示すものである。現像スリーブおよび供給ローラ周辺
等、従来例の技術で説明した部分については同一の符号
を付しその詳細な説明を省略する。

【００３６】図５は本発明に係る現像装置を本体装置に
着脱可能なプロセスカートリッジとしたものである。図
５に示すように現像装置がカートリッジカバー１１８に
内包されたプロセスカートリッジ１１９形態であり、ト
ナー容器１１４内のトナーが無くなった状態をカートリ
ッジ寿命とし、新しいプロセスカートリッジと交換する
ことで再び画像形成が可能となり、トナー補給等の煩わ
しさを解消するものである。プロセスカートリッジ１１
９は図６に示すように、本体装置１２１に設けられたカ
ートリッジ挿入口１２０から本体装置１２１に着脱可能
な形態を用いた。

【００３７】次に図７を用い本実施例における画像形成
装置の詳細な説明と画像形成工程を説明する。図７に示
す画像形成装置は前記プロセスカートリッジ１１９内に
異なる色のトナーをそれぞれ内包させ、カラー画像形成
が可能な装置である。この種のカラー画像形成装置に
は、像担持体上に帯電、露光、現像によって形成された
記録像を記録紙上に転写する行程を複数回繰り返すこと
によって、記録紙上に複数色の重ね画像を形成しカラー
画像を得る方法である。図５は、本実施例に係るカラー
画像形成装置の断面図であり、図示の様に装置全体内に
は像担持体であるところの感光ドラム１０１、ローラ帯
電器１２２、更に感光ドラムの左辺には、複数個のプロ
セスカートリッジ１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃ、１１
９ｄを回転可能の支持体１２３に対し着脱可能とし、支
持体１２３で担持された状態では支持体回転軸を中心と
する同一円筒上に各プロセスカートリッジ１１９ａ、１
１９ｂ、１１９ｃ、１１９ｄの現像用開口面１２４ａ、
１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄを設定するものである。
また、プロセスカートリッジ１１９ａ、１１９ｂ、１１
９ｃ、１１９ｄ内には、それぞれマゼンタトナー、シア
ントナー、イエロートナー、黒トナーがそれぞれ収容さ
れている。そしてプロセスカートリッジ内スリーブ１１
０は感光ドラム１０１の周速の１．７５倍の周速で回転
する。また、支持体１２３に収納されたプロセスカート
リッジ１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃ、１１９ｄは図５
の如く現像用開口面１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１
２４ｄが常に感光ドラム面に対向するよう駆動される。
駆動方法の一手段は特開昭５０−９３４３７号公報に詳
述されている。

【００３８】右辺には、転写材（不図示）を保持し且つ
感光ドラム１０１上の像を転写材（不図示）上に転移さ
れる機能を有する転写ドラム１２５が配置されている。
以上の構成によって、感光ドラム１０１は、不図示の駆
動手段によって１００ｍｍ／ｓｅｃの周速度で図示矢印
方向に駆動される。また、感光ドラム１０１は、直径４
０ｍｍのアルミシリンダーの外周面に有機感光体（ＯＰ
Ｃ）からなる光導電体を塗布して構成されるが、前述感
光体は、Ａ−Ｓｉ、ＣｄＳ、Ｓｅ等でも良い。

【００３９】次に、装置本体の上方には、露光装置を構
成するレーザーダイオード、高速モーターによって、回
転駆動される回転多面鏡、レンズを含んだ光学ユニット
１２６、および折り返しミラー１２７が配置され、前述
帯電ローラ１２２には、−７００Ｖの直流電圧に交流周
波数１０００ＨｚでＶ_PP（ピークトゥピーク）１８００
Ｖの交流電圧が重畳され、略−７００Ｖに均一に帯電さ
れる。前述光学ユニット１２６に画像情報信号が入力さ
れるとレーザーダイオードから発せられたレーザー光が
光路１２８を通って感光ドラム１０１に照射され、感光
ドラム１０１は光の照射された箇所は略−１００Ｖにな
る。更に感光ドラム１０１が矢印方向に進むとプロセス
カートリッジ１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃ、１１９ｄ
によって可視化される。

【００４０】次に、転写行程を詳述する。転写ドラム１
２５は、直径１５５ｍｍの金属シリンダー１２６に厚さ
５ｍｍの弾性層１２７を巻き付け、更に上層には厚さ１
００μｍのＰＶｄＦ１２８を巻き付けた構成とし、同弾
性層は、発泡ウレタンを使用した。そして転写ドラム１
２５は不図示の駆動手段によって、感光ドラム１０１と
同じ１００ｍｍ／ｓｅｃの周速度で図示矢印方向に駆動
される。転写材カセット１２９内からピックアップロー
ラ（不図示）によって給紙された転写材は、グリッパー
１３０によって転写材先端が保持され、次いで電圧印加
した吸着ローラ１３１によって転写ドラムに静電吸着さ
れる。感光ドラム１０１上のトナー像は、不図示の電源
から転写ドラム１２５に印加された電圧によって、上記
転写ドラムに吸着された転写材（不図示）上に転写され
る。上記の行程をマゼンタ色、シアン色、イエロー色、
黒色を行うことによって、転写材上には複数色のトナー
像が形成される。最終色転写行程終了後この転写材は分
離爪１３２によって転写ドラム１２５から剥され、更に
転写材は従来公知の加熱、加圧の定着装置１３３によっ
て溶融固着されカラー画像が得られる。また、一担中間
転写媒体に複数回転写し、その後転写材に転写する方法
や、感光ドラム上に複数色のトナー像を形成後に転写す
る多重現像方式にも適用できる。

【００４１】感光ドラム１０１上の転写残トナーは公知
のファーブラシ、ブレード手段等のクリーニング装置１
３４によって清掃される。更に感光ドラム１０１は、除
電装置によって除電され、初期化される。ここで、本実
施例の場合、感光ドラム１０１の帯電用に帯電ローラ１
２２を用いているが、感光ドラム１０１を除電する場合
には印加する交番電圧はそのままで、直流電圧をおおむ
ね０Ｖにすることによって除電を行う。また、転写ドラ
ム１２５上のトナーも必要に応じてファーブラシ、ウエ
ブ等の転写ドラムクリーニング装置１３５によって清掃
することが好ましい。更に、転写ドラムは不図示の電源
から除電ローラ１３６に印加された電圧によって除電さ
れ、初期化される。

【００４２】ここで、供給ローラ１１２にトナー塗布を
施す際、現像装置内トナー色と同じ現像剤を塗布するこ
とが最も望ましいが、トナー塗布工程や装置が色毎に必
要となるため製造コストが高くなってしまう。そこで、
本実施例では使用されるトナーの中で最も明度の高いト
ナー色で、全ての異なる色の現像装置における供給ロー
ラに塗布することを特徴とする。例えば、マゼンタ、シ
アン、イエロー、ブラックの４色の中で最も明度の高い
色はイエローである。この４色をそれぞれ供給ローラに
塗布し、それぞれのトナーと組み合わせ初期画像形成を
行ったところ、明度の最も高いイエロー色を供給ローラ
に塗布したものが色味をほとんど変えることなく画像形
成が行えた。逆に明度の最も低いブラック色を供給ロー
ラに塗布した場合、マゼンタ、シアン色の画像形成にお
いてはくすんだ画像となってしまい、イエロー画像形成
に至ってはイエローを再現できないまでになってしまっ
た。マゼンタ、シアン色を供給ローラに塗布した場合、
ブラック画像形成には何等支障はなかったが、イエロー
画像形成では赤味がかかったり青味がかったりして良好
な画像形成ができなかった。

【００４３】以上説明したように、使用するトナー色の
中で最も明度の高いトナーを供給ローラに塗布すること
で、初期画像形成に被害を与えることなく製造コストの
削減が図れる。尚、トナー樹脂中に顔料を有しない無彩
色のトナーを塗布剤として用いることが最も色再現性を
損なわないことは言うまでもない。また、本実施例でト
ナーの明度を測定する測定器としてＸ−Ｒｉｔｅ社の分
光則色計９３８を使用した。

【００４４】（実施例５）図１１は本発明によるプロセ
スカートリッジ及び画像形成装置の実施例を示すもので
ある。同図において本発明に係る現像装置が像担持体で
ある感光ドラム３１１、帯電部材３０３、クリーニング
部材３１３等と共に内包され、本体装置３０１に着脱可
能なプロセスカートリッジ３１８としたもので、図１１
に示すように現像装置３０４、感光ドラム３１１、帯電
部材３０３、クリーナ器がカートリッジカバーに内包さ
れたプロセスカートリッジ３１８形態であり、トナー容
器３０９内のトナーが無くなった状態をカートリッジ寿
命とし、新しいプロセスカートリッジと交換することで
再び画像形成が可能となり、トナー補給等の煩わしさを
解消するものである。

【００４５】本実施例では、磁性一成分トナーを用い
た。磁性トナー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できるため、トナー供給と
いう観点から見ると図１１に示す供給ローラ３０６を備
える必要はない。然るに画像の解像力、鮮明度等の向上
が求められている現在、トナーの薄層形成によるトナー
帯電能力向上と帯電の均一化が必須となる。そこで、図
１１に示すように、現像剤担持体の現像スリーブにゴム
または金属製の弾性ブレードを当接させ、この弾性ブレ
ードと現像スリーブとの当接部の間にトナーを通過させ
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、かつ当接部での摩擦でトナーに十分な帯電を
行なうものである。これにより解像力、鮮明度等を向上
させることができる。しかしながら、印字部と非印字部
における現像スリーブ上現像残トナーの状態が異なり、
その履歴が画像上に現れる現象、所謂スリーブゴースト
を招いてしまう場合がある。また、現像装置の長期に渡
る連続使用等でトナーが著しく帯電してしまう現象、所
謂トナーチャージアップが発生する場合があり、特に低
湿環境下でこの傾向が強くなる。そこで、これら不具合
を解消するために、本実施例では現像残トナーをはぎ取
り且つトナー容器内のトナーを安定して供給するため現
像スリーブ３０５に当接する供給ローラ３０６を備え
た。

【００４６】次に、図１１を用い本実施例における画像
形成工程を説明する。同図において、３０１は画像形成
装置本体である。３１１は潜像担持体たる円筒状の感光
ドラムであり、その軸を中心に一方向に回転する。該感
光ドラム３１１は帯電装置３０３にその表面を一様に帯
電された後、露光装置３０２により潜像を形成される。
また、現像装置３０４はそれ自体が現像剤担持体たる現
像スリーブ３０５を備えたトナーの貯蔵・保管を行うホ
ッパーであり、感光ドラム３１１上に形成した潜像にト
ナーを供給して可視化せしめる。なお、現像スリーブ３
０５の近傍には現像剤規制部材たる現像ブレード３０７
と現像スリーブ３０５にトナーを搬送・供給し且つ現像
スリーブ３０５上の現像残トナーを剥し取る供給ローラ
３０６が設置されている。そして、感光ドラム３１１ち
ょ現像スリーブ３０５の間には直流バイアスに交流バイ
アスを重畳したバイアス供給電源（不図示）が接続され
ており、適正な現像バイアスを与えるようになってい
る。このようにトナーにより可視化された感光ドラム３
１１上の像は転写装置３１０により転写材３１４に転写
される。転写材３１４は紙カセット３１７から給紙ロー
ラ３１６で給紙され、レジストローラ（不図示）により
感光ドラム３１１上の像と同期がとられて転写装置３１
０に送られる。そして、転写材３１４に転写された現像
剤による可視像は、転写材３１４とともに定着装置３１
５に搬送され熱もしくは圧力により定着され記録画像と
なる。一方、転写後に転写されず感光ドラム３１１上に
残った現像材はブレード３１３を有するクリーニング装
置３１２により除かれる。その後、感光ドラム表面は再
び帯電装置３０３によって帯電され上述の工程を繰り返
す。

【００４７】本実施例では現像装置を内包したプロセス
カートリッジ３１８形態であるために、搬送中等の振動
による不慮のトナー漏れを防止する為にトナー容器３０
９と現像室とを仕切るシールテープ３１９が具備され
る。ここで、シールテープ３１９を除去し単にトナーを
現像室に送り込まれた状態では、供給ローラ３０６は現
像スリーブ３０６は現像スリーブ３０５にニップを持っ
て当接するので、トナーはニップ部に侵入しない。この
とき供給ローラ３０６が直接現像スリーブに当接した状
態であると、前述したように稼働時に供給ローラと現像
スリーブとの摺擦により外周面の一部が引き裂かれ破片
を形成してしまったり、駆動時のトルクが大きくなって
しまう。特にプロセスカートリッジへの駆動伝達部を１
箇所で行なう場合、現像装置のみならず、感光ドラム３
１１のトルクも必要となるので、トルクアップは破片形
成を助長するばかりか、現像装置の駆動系の破損、プロ
セスカートリッジの駆動系の破損、ひいては画像形成装
置の駆動系の破損という多大なる被害を及ぼすおそれが
ある。

【００４８】従って、本実施例では供給ローラ３０６の
外周面に使用するトナーをまんべんなく塗布し現像スリ
ーブ３０５と供給ローラ３０６が直接当接しないように
した。これにより、プロセスカートリッジの使用開始時
におけるトルクアップを防止でき、さらに供給ローラ３
０６の破片形成も解消できた。

【００４９】尚、供給ローラに塗布される粉体として現
像装置で使用されるトナーを用いて説明したが、それ自
身は帯電しない粉体、若しくはトナーと同極性に帯電し
且つ帯電能力の絶対値がトナーの帯電能力と同等若しく
はそれ以下である粉体、例えばトナーの帯電能力や流動
性、環境安定性等を制御するために用いられる粉体を、
供給ローラ外周面に塗布することでも同様な効果が得ら
れた。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、現像剤供給部材を
用いた現像装置において、現像剤供給部材と現像剤担持
体の潤滑効果を与えるために粉体を塗布することで、現
像装置の初期トルクを増加させることなく現像装置駆動
時の現像剤供給部材の削れによる画像欠陥を防ぐことが
可能となった。

【００５１】さらに、塗布する粉体の帯電特性として、
その粉体の帯電能力が０である粉体、若しくは使用する
現像剤と同極性に帯電し且つ帯電能力の絶対値が現像剤
の帯電能力と同等若しくはそれ以下とすることで、スリ
ーブ上トナーコートの均一化向上や反転カブリの防止で
きるという効果が得られた。また、プロセスカートリッ
ジにおける使用開始時のトルクアップを防ぐことも可能
となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す説明図である。

【図２】粉体の帯電能力を測定する装置の説明図であ
る。

【図３】粉体の摩擦帯電量傾向を示す説明図である。

【図４】本発明の第２の実施例を示す説明図である。

【図５】本発明の第４の実施例を示す説明図である。

【図６】本発明の第４の実施例に用いた現像装置をプロ
セスカートリッジ形態としそれを装置本体に挿入する様
子を示した説明図である。

【図７】本発明の第４の実施例を適用したカラー画像形
成装置の説明図である。

【図８】従来例の画像形成装置の説明図である。

【図９】本発明の第１の実施例に用いた現像装置の斜視
図である。

【図１０】本発明の第１の実施例に用いた現像装置のシ
ールテープを引き抜く様子を示した説明図である。

【図１１】本発明の第５の実施例を示す説明図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者斎藤益朗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)発明者早川竜彦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

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像室内の現像剤を現像領域に搬送する
現像剤担持体および、該現像剤担持体に当接する回転可
能な現像剤供給部材を備えた現像装置において、該現像
剤供給部材の少なくとも表面に帯電能力が０である粉
体、または現像剤と同極性に帯電し、且つ帯電能力の絶
対値が該現像剤の帯電能力と同等若しくはそれ以下であ
る粉体を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】粉体が現像剤である請求項１の現像装
置。
【請求項３】粉体が金属酸化物である請求項１の現像
装置。
【請求項４】粉体が無彩色の粉体または使用される現
像剤の中で最も明度の高い現像剤である請求項１の現像
装置。
【請求項５】現像剤供給部材が発泡弾性体ローラであ
る請求項１の現像装置。
【請求項６】現像剤が一成分の現像剤である請求項１
の現像装置。
【請求項７】現像剤が一成分の現像剤である請求項５
の現像装置。
【請求項８】画像形成装置に着脱可能であり、少なく
とも現像装置を備えたプロセスカートリッジにおいて、
該現像装置は現像室内の現像剤を現像領域に搬送する現
像剤担持体に当接する回転可能な現像剤供給部材を備え
ており、該現像剤供給部材の少なくとも表面に帯電能力
が０である粉体、または現像剤と同極性に帯電し、且つ
帯電能力の絶対値が該現像剤の帯電能力と同等若しくは
それ以下である粉体を有することを特徴とするプロセス
カートリッジ。