JP3112539B2 - 現像装置 - Google Patents

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
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現像剤層
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。また現像ローラー
を比較的高速で回転させるので、これに圧接しているブ
レードとの圧接面にトナー固着が発生しやすい。このト
ナー固着が生じた場合にはトナー層にすじ状のむらが生
じ、現像像における濃度むらを発生させるという不具合
もある。

【０００５】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１．０
mg/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ち、かつ、むらのないトナー
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
一成分系現像装置及び現像方法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の発明は、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、該現像剤
供給部材で現像剤が供給された現像剤担持体の表面に接
触する現像剤層形成部材とを有し、該現像剤供給部材で
供給され、かつ、該現像剤層形成部材で薄層化された現
像剤担持体上の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、該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、該現像剤層形成部材として現像
剤担持体に接触する表面に導電部と誘電部とが規則的又
は不規則に微小面積で分布してなるとともに該現像剤担
持体との接触部での摩擦による摩擦帯電電荷により該表
面に多数の微小閉電界を形成するものを用いることを特
徴とするものである。また、請求項２の発明は、請求項
１の現像装置において、上記現像剤担持体として表面に
接地された導電部と誘電部とが規則的又は不規則に微小
面積で分布したものを用い、現像剤供給部材による現像
剤担持体表面の摺擦による摩擦帯電電荷により現像剤担
持体表面近傍に多数の微小閉電界を形成し、かつ、該接
触部で摩擦帯電した現像剤を該微小電界により現像剤担
持体上に積層状態で担持することを特徴とするものであ
る。また、請求項３の発明は、現像剤担持体で静電潜像
担持体に現像剤を供給して該静電潜像担持体上の静電潜
像を現像する現像方法において、互いに表面を同方向に
移動させる現像剤供給部材と現像剤担持体との接触部で
現像剤を摩擦帯電させて現像剤担持体上に担持させ、摩
擦帯電された現像剤を担持した現像剤担持体表面を、微
小閉電界によって表面に現像剤が保持された現像剤層形
成部材で摺擦してむらのない現像剤層を形成し、該現像
剤層を該静電潜像担持体との対向部に搬送することを特
徴とするものである。

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【作用】請求項１及び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
触部へ搬送して、該接触部で現像剤を摩擦帯電する。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現像剤担持体表面近傍の微
小電界により該表面上に積層状態で担持される。一方、
導電部と誘電部とが規則的又は不規則に微小面積で分布
した現像剤担持体に接触する現像剤層形成部材の表面が
現像剤担持体により摩擦帯電され、これにより、該表面
近傍に多数の微小電界が形成される。この微小電界によ
って現像剤層形成部材の表面に摩擦帯電した現像剤が保
持されている。そして、現像剤担持体に担持された現像
剤層が、該現像剤層形成部材との接触部を通過するとき
に、該現像剤層形成部材表面に保持されている現像剤層
形成部材で摺擦され、これにより、層厚がならされる。

【００１３】更に請求項２の現像装置においては、現像
剤担持体の導電部と誘電部とが規則的又は不規則に微小
面積で分布した表面を現像剤供給部材で摩擦帯電し、こ
れにより、現像剤担持体表面近傍に多数の微小電界を形
成する。そして、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
が現像剤担持体表面近傍の微小電界により該表面上に積
層状態で担持される。

【００１４】更に請求項３の現像方法においては、互い
に表面を同方向に移動させる現像剤供給部材と現像剤担
持体との接触部で現像剤を摩擦帯電させて現像剤担持体
上に担持させ、摩擦帯電された現像剤を担持した現像剤
担持体表面を、微小電界によって表面に現像剤が保持さ
れた現像剤層形成部材で摺擦してむらのない現像剤層を
形成し、該現像剤層を現像剤担持体で静電潜像担持体と
の対向部に搬送する。

【００１５】

【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、電子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、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する現像剤層形成部材８
とを有している。

【００１６】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の表面と所
定の間隙を保持するような形状に構成されている。

【００１７】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電
圧、例えば直流、交流、直流重畳の交流、パルス電圧な
どを印加する。特に非接触現像の場合には、飛翔条件の
良い交番成分を有する電圧（交流、直流重畳の交流、又
は、パルス電圧など）を印加することが望ましい。

【００１８】そして、この例の現像ローラー４として
は、付着トナー量を増大させる等の目的で、図３（ａ）
乃至（ｃ）に示すように、表面に誘電体部４１と導電体
部４２とが微小面積で混在露出すように構成されてい
る。図３（ａ）は現像ローラー４表面、（ｂ）はその断
面、（ｃ）はその表面のトナー層形成状態を、それぞれ
示す説明図である。この誘電体部４１の大きさは、例え
ば径が５０〜２００μm程度になるようにする。このよ
うな誘電体部４１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
の面積は例えば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。図示
のような表層部を形成するには、例えば芯金ローラの表
面をローレット加工して所定の溝を形成した後、絶縁性
の例えば樹脂をコートし、その後に表面を切削加工して
芯金部が導電体部４２として、溝内の樹脂が誘電体部４
１として、それぞれ表面に露出するようにすることによ
って形成できる。また、図３（ａ）乃至（ｃ）の表面部
構造に代え、図４（ａ）及び（ｂ）に示す表面部構造に
しても良い。図３（ａ）は現像ローラーの表面、（ｂ）
はその表面のトナー層形成状態を、それぞれ示す説明図
である。この例の表面部は芯金ローラ上に粒径が例えば
５０乃至１００μｍの誘電体粒子を分散させた導電性材
料からなる表面層を形成した後、必要に応じて該表面層
を多少切削加工することによって形成できる。

【００１９】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。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１．２〜１．５倍に設定することが望ましい。
また、トナー供給ローラー５の芯金にも上記現像ローラ
ー４に印加するのと同様の電圧を印加しても良い。

【００２０】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。

【００２１】上記現像剤層形成部材８は、従来に比して
低圧である例えば７g／cm程度の軽い線圧で現像ローラ
ー４に当接するように配置する。そして、本実施例にお
いては、この現像剤層形成部材８の現像ローラー４との
接触面を、上記の現像ローラー４と同様に、導電体部４
２と誘電体部４１とが微小面積で混在露出すように構成
する。図１はその断面を模式的に示すしたものである。
図示の例では、上記の図４（ａ）及び（ｂ）に示す現像
ローラー４と同様の表面部構造になるように形成してい
る。

【００２２】以上の構成において、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。一方、トナー供給ローラー５との接触部には、
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。

【００２３】この接触部において、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、例えば図３（ｂ）に電
気力線Ｅで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トナー
供給ローラー５に付着したトナーは現像ローラー４とト
ナー供給ローラー５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。

【００２４】接触部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現像剤層
形成部材８で厚みを均一に摺擦される。ここで、現像剤
層形成部材８の現像ローラー４との接触面には、前述の
ように導電体部４２と誘電体部４１とを混在し、かつ、
現像ローラー４又は現像ローラー４上のトナーによって
摩擦帯電され、現像ローラー４表面部と同様にマイクロ
フィールドが形成される。現像ローラー４上の帯電トナ
ーの一部がこのマイクロフィールドによって吸引され
て、これにより、現像剤層形成部材８の表面にはトナー
層が保持された状態になっている。従って、現像ローラ
ー４上のトナー層が、現像剤層形成部材８との接触部を
通過するときには、トナーを保持した現像剤層形成部材
８によって摺擦され、トナー供給ローラー５との接触部
における摺擦時のむらなどが解消される。そして、現像
ローラー４の回転で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４２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。

【００２５】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
５（ａ）と図６（ａ）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
５（ａ）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６（ａ）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。

【００２６】図５（ｂ）と図６（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れ
ら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（図５
（ｂ））には無帯電トナーが激減していることが判る。

【００２７】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、上記実施例では、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。

【００２８】以上、本実施例によれば、現像ローラー４
として、表面に誘電体部４１と導電体部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を摩擦帯電し
て多数の微小電極を形成し、これにより、現像ローラー
４の表面に容易に充分に帯電した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上に充分帯電
した多層のトナー層を容易に形成することができる。ま
た、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。
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る。

【００２９】また、現像剤層形成部材８の現像ローラー
４との接触面に導電体部４２と誘電体部４１とを混在さ
せて、これを現像ローラー４等で摩擦帯電させることで
マイクロフィールドを形成し、これにより、該接触面に
トナーを保持した状態で、現像ローラー４上のトナー層
を均一化するので、該接触面へのトナー固着が生じにく
い。従って、現像ローラー４上のトナー層を長期にわた
って安定して均一化することができる。また、上記のよ
うにトナー供給ローラー５を順方向に回転させることに
よって、充分に帯電したトナーのみを現像ローラー４へ
供給できるので、トナー供給ローラー５を現像ローラー
４との接触部で逆方向に移動するものと異なり、現像ロ
ーラー４上のトナー層上層部の無帯電トナーを除去する
等のために、現像剤層形成部材８の現像ローラー４への
圧接力を比較的低い圧接力に設定できることも、現像剤
層形成部材８へのトナー固着を防止するのに有利であ
る。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るが、トナ
ー供給ローラー５との接触部を通過した現像ローラー４
表面部分に軽く当接する現像剤層形成部材８でローラ上
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。

【００３０】また、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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、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、
これにより、該接触部における摩擦帯電で充分に帯電し
た現像剤のみが現像剤担持体表面上に積層状態で担持さ
れるので、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。また、現像剤担持体に接触する導
電部と誘電部とが規則的又は不規則に微小面積で分布し
た現像剤層形成部材の表面に形成された多数の微小電界
によって、現像剤層形成部材の表面に摩擦帯電した現像
剤が保持された状態で、現像剤担持体に担持された現像
剤層を均一化するので、現像剤層形成部材に現像剤が固
着しにくく、長期にわたって均一な現像剤層を形成する
ことができる。従って、経時、環境において安定した良
好な現像像を得ることが可能になる。

【００３４】特に、請求項２の現像装置によれば、しか
も、現像剤担持体の接地された導電部と誘電部とが規則
的又は不規則に微小面積で分布した表面を現像剤供給部
材で摩擦帯電して現像剤担持体表面近傍に多数の微小電
界を形成し、これにより、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現像剤担持体表面近傍の微
小電界により該表面上に積層状態で担持されるので、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、確実に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る現像装置の主要部を説明する説明
図。

【図２】同現像装置の正面図。

【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）はその表面部の断面図、（ｃ）
はその表面上へのトナー層形成状態の説明図。

【図４】（ａ）は変形例に係る現像ローラー４表面の一
部を示す平面図、（ｂ）はその表面上へのトナー層形成
状態の説明図。

【図５】（ａ）は同現像装置におけるトナー供給ローラ
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、（ｂ）は現像ローラー４上のトナー層のトナ
ーの帯電量分布を示すグラフ。

【図６】（ａ）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、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、（ｂ）はその場合
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。

【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 ８ 現像剤層形成部材 ， ４１ 誘電
体部 ４２ 導電体部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)発明者 沢田 彰 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 昭55−62469（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−188170（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【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、該現像剤供給部材で
   現像剤が供給された現像剤担持体の表面に接触する現像
   剤層形成部材とを有し、該現像剤供給部材で供給され、
   かつ、該現像剤層形成部材で薄層化された現像剤担持体
   上の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、 該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、 該現像剤層形成部材として現像剤担持体に接触する表面
   に導電部と誘電部とが規則的又は不規則に微小面積で分
   布してなるとともに該現像剤担持体との接触部での摩擦
   による摩擦帯電電荷により該表面に多数の微小閉電界を
   形成するものを用いることを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】上記現像剤担持体として表面に接地された
   導電部と誘電部とが規則的又は不規則に微小面積で分布
   したものを用い、現像剤供給部材による現像剤担持体表
   面の摺擦による摩擦帯電電荷により現像剤担持体表面近
   傍に多数の微小閉電界を形成し、かつ、該接触部で摩擦
   帯電した現像剤を該微小閉電界により現像剤担持体上に
   積層状態で担持することを特徴とする請求項１の現像装
   置。
3. 【請求項３】現像剤担持体で静電潜像担持体に現像剤を
   供給して該静電潜像担持体上の静電潜像を現像する現像
   方法において、 互いに表面を同方向に移動させる現像剤供給部材と現像
   剤担持体との接触部で現像剤を摩擦帯電させて現像剤担
   持体上に担持させ、摩擦帯電された現像剤を担持した現
   像剤担持体表面を、微小閉電界によって表面に現像剤が
   保持された現像剤層形成部材で摺擦してむらのない現像
   剤層を形成し、該現像剤層を現像剤担持体で静電潜像担
   持体との対向部に搬送することを特徴とする現像方法。