JP2000258987A - 現像装置 - Google Patents

現像装置

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JP2000258987A
JP2000258987A JP6293599A JP6293599A JP2000258987A JP 2000258987 A JP2000258987 A JP 2000258987A JP 6293599 A JP6293599 A JP 6293599A JP 6293599 A JP6293599 A JP 6293599A JP 2000258987 A JP2000258987 A JP 2000258987A
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toner
developing roller
roller
toner supply
developing
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JP6293599A
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English (en)
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Kenji Koido
健二 小井土
Toshiro Murano
敏郎 村野
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Data Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】トナーの流動性を向上させ、画像品位を向上さ
せる。 【解決手段】現像ローラ12と、回転に伴って前記現像
ローラ12に前記トナー15を供給するトナー供給ロー
ラ24とを有する。前記トナー供給ローラ24は、芯
(しん)部材にブラシ毛を均一に植毛することによって
形成され、前記ブラシ毛の腰の強さは、1〜7〔デニー
ル〕の太さのナイロン製のブラシ毛の腰の強さと等しく
される。印刷濃度が低くなったり、かすれ、ドラムリン
グ等が発生したりすることがなくなり、画像品位を向上
させることができる。また、現像装置に与えられる負荷
トルクが大きくなることがない。したがって、画像にジ
ッタが発生することがないので、画像品位を向上させる
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、現像装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、複写機、プリンタ等の電子写真記
録装置においては、一様に、かつ、均一に帯電させられ
た感光体ドラムを露光装置によって露光して静電潜像を
形成し、該静電潜像を現像装置によって現像してトナー
像を形成し、該トナー像を、転写装置によって印刷媒体
に転写し、定着装置によって定着するようにしている。
【0003】図2は従来の現像装置の概略図である。
【0004】図において、11は矢印A方向に回転させ
られる感光体ドラムであり、該感光体ドラム11の表面
は、図示されない帯電装置によって一様に、かつ、均一
に帯電させられ、LEDヘッド16等の露光装置によっ
て露光されて静電潜像が形成される。また、12は前記
感光体ドラム11と対向させて配設され、矢印B方向に
回転させられるとともに、前記静電潜像を現像してトナ
ー像を形成する現像ローラ、13は該現像ローラ12に
当接させて配設され、ステンレス、リン青銅等の金属製
のばね材から成る板状の現像ブレードであり、該現像ブ
レード13は、前記現像ローラ12の表面にトナー15
を薄層化するとともに、トナー15に電荷を与える。こ
の場合、前記トナー15は、非磁性一成分トナーであ
り、重合法によって製造され、球形の形状を有する。一
般に、トナー15の表面には、帯電させられたときの電
荷量を多くして、電気的な付着力及び機械的な搬送力を
安定させるために、トナー15よりも粒径の小さい微粉
体、例えば、シリカ系の微粉体が、外添剤として外添さ
れ、まぶされた状態で付着させられる。
【0005】また、14は前記現像ローラ12に当接さ
せて配設され、矢印C方向に回転させられるトナー供給
ローラであり、該トナー供給ローラ14は、ステンレス
等から成る芯(しん)金の外周面に半導電性シリコーン
発泡スポンジ、又はウレタン発泡スポンジ等の弾性部材
を被覆することによって形成され、回転に伴って現像ロ
ーラ12に前記トナー15を供給するとともに、現像ロ
ーラ12の表面から現像に使用されなかったトナー15
を掻(か)き落とす。そのために、トナー供給ローラ1
4は所定の押圧力で現像ローラ12に押し付けられる。
【0006】前記現像ローラ12は電源12aに、トナ
ー供給ローラ14は電源14aにそれぞれ接続され、電
源12a、14aによって現像ローラ12及びトナー供
給ローラ14にバイアス電圧が印加される。なお、前記
現像ローラ12、現像ブレード13及びトナー供給ロー
ラ14によって現像装置が構成される。そして、前記ト
ナー供給ローラ14が回転させられ、現像ローラ12と
トナー供給ローラ14との間にバイアス差が形成され
る。したがって、トナー15が、トナー供給ローラ14
と現像ローラ12との接触部において帯電させられて現
像ローラ12に付着する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の現像装置においては、現像ローラ12上において現
像に使用されなかったトナー15を、トナー供給ローラ
14によって十分に掻き落とすことができるように、ト
ナー供給ローラ14が現像ローラ12に押し付けられる
押圧力が大きくされるので、連続印刷が行われて時間が
経過すると、トナー15の表面に付着させられていた外
添剤が、トナー15内に埋め込まれたり、トナー15か
ら脱落したりしてしまう。
【0008】したがって、前記トナー15の表面の外添
剤が欠乏したり、現像ローラ12の摩耗等によって現像
ローラ12の表面のゴム材が削られて、ゴム材の摩耗粉
がトナー15と混合したりするので、トナー15が凝集
し、トナー15の流動性が低下してしまう。その結果、
印刷濃度が低くなったり、かすれ、ドラムリング等が発
生したりするので、画像品位が低下してしまう。
【0009】本発明は、前記従来の現像装置の問題点を
解決して、トナーの流動性を向上させることができ、画
像品位を向上させることができる現像装置を提供するこ
とを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】そのために、本発明の現
像装置においては、像担持体と対向させて配設され、像
担持体の表面にトナーを付着させて現像を行う現像ロー
ラと、該現像ローラに所定の押圧力で当接させて配設さ
れ、回転に伴って現像ローラに前記トナーを供給するト
ナー供給ローラとを有する。
【0011】そして、前記トナー供給ローラは、芯部材
にブラシ毛を均一に植毛することによって形成され、前
記ブラシ毛の腰の強さは、1〜7〔デニール〕の太さの
ナイロン(商品名)製のブラシ毛の腰の強さと等しくさ
れる。
【0012】本発明の他の現像装置においては、像担持
体と対向させて配設され、像担持体の表面にトナーを付
着させて現像を行う現像ローラと、該現像ローラに所定
の押圧力で当接させて配設され、回転に伴って現像ロー
ラに前記トナーを供給するトナー供給ローラとを有す
る。
【0013】そして、前記トナー供給ローラは、芯部材
にブラシ毛を均一に植毛することによって形成され、電
気抵抗値が1×108 〜1×1012〔Ω〕にされる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。
【0015】図1は本発明の第1の実施の形態における
現像装置の概略図である。
【0016】図において、11は周速度が約64〔mm
/s〕で矢印A方向に回転させられる像担持体としての
感光体ドラムであり、該感光体ドラム11の表面は、図
示されない帯電ローラ等の帯電装置によって一様に、か
つ、均一に帯電させられ、約−800〔V〕の表面電位
が形成される。そして、前記感光体ドラム11の表面
は、LEDヘッド16等の露光装置によって露光されて
約−50〔V〕の表面電位から成る静電潜像が形成され
る。また、12は前記感光体ドラム11と対向させら
れ、かつ、接触させて配設されたウレタンゴム製の現像
剤担持体としての現像ローラであり、該現像ローラ12
は、矢印B方向に回転させられ、回転に伴って静電潜像
に現像剤としてのトナー15を付着させて現像を行い、
トナー像を形成する。前記現像ローラ12は、外径が2
0.2〔mm〕、電気抵抗値が1×106 〔Ω〕、周速
度が78〔mm/s〕であり、外周面の粗さRzは10
〔μm〕程度にされる。そして、現像ローラ12には、
−300〔V〕のバイアス電圧が電源12aによって印
加される。
【0017】また、13は前記現像ローラ12に当接さ
せて配設され、ステンレス、リン青銅等の金属製、例え
ば、ステンレス製のばね材から成り、厚さが0.08
〔mm〕の板状の現像剤薄層形成部材としての現像ブレ
ードであり、該現像ブレード13は、先端部又は先端部
近傍を前記現像ローラ12の表面に対して約20〔g/
cm〕の線圧で当接させて配設される。前記現像ブレー
ド13は、前記現像ローラ12の表面にトナー15を薄
層化するとともに、トナー15に電荷を与える。そのた
めに、前記現像ブレード13には−300〔V〕の電圧
が図示されない外部の電源によって印加される。
【0018】また、24は前記現像ローラ12の回転方
向における現像ブレード13より上流側において、現像
ローラ12に所定の押圧力で当接させて配設され、矢印
C方向に49〔mm/s〕の周速度で回転させられる現
像剤供給回収回転体としてのトナー供給ローラであり、
該トナー供給ローラ24は、外径が14〔mm〕のアル
ミニウム製の芯部材としての芯金の外周に、長さが1.
5〔mm〕のナイロンから成るブラシ毛を10万〔本/
inch2 〕の密度で均一に植毛することによって形成
され、トナー供給ローラ24の電気抵抗値は1×1010
〔Ω〕にされる。なお、植毛は、例えば、静電植毛によ
って行われる。前記トナー供給ローラ24は、回転に伴
って現像ローラ12に前記トナー15を供給するととも
に、現像ローラ12の表面から現像に使用されなかった
トナー15を掻き落とす。なお、トナー供給ローラ24
には、−550〔V〕のバイアス電圧が電源24aによ
って印加される。
【0019】また、現像ローラ12及びトナー供給ロー
ラ24の各半径の合計から、現像ローラ12とトナー供
給ローラ24とを所定の押圧力で圧接させたときの各半
径の合計を減算した値、すなわち、現像ローラ12とト
ナー供給ローラ24との当込量は0.4〔mm〕にされ
る。
【0020】前記トナー15は、平均粒径が7〔μm〕
の非磁性一成分トナーであり、重合法によって製造さ
れ、球形の形状を有する。一般に、トナー15の表面に
は、帯電させられたときの電荷量を多くして、電気的な
付着力及び機械的な搬送力を安定させるために、トナー
15よりも粒径の小さい微粉体、例えば、粒径が50
〔nm〕以下のシリカ系の微粉体が、外添剤として0.
5〔%〕の重量比で外添され、まぶされた状態で付着さ
せられる。
【0021】そして、前記トナー供給ローラ24が回転
させられ、現像ローラ12とトナー供給ローラ24との
間にバイアス差が形成される。したがって、トナー15
が、トナー供給ローラ24と現像ローラ12との接触部
において帯電させられて現像ローラ12に付着する。
【0022】そして、感光体ドラム11、現像ローラ1
2、現像ブレード13、トナー供給ローラ24、及び攪
(かく)拌バー25によって現像装置が構成される。
【0023】なお、31は前記トナー15を収容する現
像剤収容容器としてのトナー収容容器であり、該トナー
収容容器31は前記感光体ドラム11の表面と対向する
位置に開口部32を備え、該開口部32に臨ませて前記
現像ローラ12がトナー収容容器31に対して回転自在
に支持される。
【0024】ところで、前記トナー供給ローラ24は、
ブラシ毛を植毛することによって形成されるので、トナ
ー供給ローラ24が現像ローラ12に押し付けられる押
圧力が小さくなる。したがって、連続印刷が行われて時
間が経過すると、トナー15の表面に付着させられてい
た外添剤が、トナー15内に埋め込まれたり、トナー1
5から脱落したりするのを防止することができる。そし
て、トナー15の表面の外添剤が欠乏したり、現像ロー
ラ12の摩耗等によって現像ローラ12の表面のゴム材
が削られて、ゴム材の摩耗粉がトナー15と混合したり
することがなくなるので、トナー15が凝集することが
なくなり、トナー15の流動性を向上させることができ
る。
【0025】その結果、印刷濃度が低くなったり、かす
れ、ドラムリング等が発生したりすることがなくなり、
画像品位を向上させることができる。
【0026】ところが、ブラシ毛が太すぎると各ブラシ
毛間にトナー15が入り込み、トナー供給ローラ24の
全体が固くなり、現像装置に与えられる負荷トルクが大
きくなる。したがって、画像に横筋模様のジッタが発生
して画像品位が低下したり、トナー供給ローラ24を回
転させるためのギヤが脱調したりしてしまう。また、ブ
ラシ毛が細すぎると、現像ローラ12の表面から現像に
使用されなかったトナー15を掻き落とす能力が低下
し、現像ローラ12へのトナー15の供給が不足するの
で、画像品位が低下してしまう。
【0027】次に、前記トナー供給ローラ24のブラシ
毛の太さを変化させたときの、現像装置の負荷トルク及
び画像品位に与えられる影響に関する実験の結果につい
て説明する。
【0028】図3は本発明の第1の実施の形態における
ブラシ毛の太さと負荷トルクとの関係図、図4は本発明
の第1の実施の形態における負荷トルク、ブラシ毛の太
さ及び画像品位の関係図である。なお、図3において、
横軸にブラシ毛の太さを、縦軸に負荷トルクを採ってあ
る。
【0029】この場合、図1に示されるような現像装置
に、ナイロン製のブラシ毛の太さが異なる数種類のトナ
ー供給ローラ24(図1)を組み込んだ状態で、現像ロ
ーラ12、トナー供給ローラ24及び感光体ドラム11
をそれぞれ所定の周速度で回転させた。なお、実験に使
用されたトナー供給ローラ24においては、芯金の外径
が14〔mm〕、ローラの外径が17.0〔mm〕、ブ
ラシ毛の密度が10万〔本/inch2 〕にされた。ま
た、トナー供給ローラ24の電気抵抗値は1×10
10〔Ω〕にされた。
【0030】図3及び4に示されるように、ブラシ毛の
太さが7〔デニール〕を超えると、現像装置に与えられ
る負荷トルクが大きくなる。その結果、画像にジッタが
発生して画像品位が低下してしまう。なお、ブラシ毛の
太さが15〔デニール〕以上になると、ギヤが脱調して
しまう。また、ブラシ毛の太さが1〔デニール〕より小
さくなると、現像ローラ12の表面から現像に使用され
なかったトナー15を掻き落とす能力が低下し、現像ロ
ーラ12へのトナー15の供給が不足するので、画像品
位が低下してしまう。したがって、ナイロン製のブラシ
毛を使用した場合、ブラシ毛の太さを1〜7〔デニー
ル〕にすることが望ましい。この場合、図4において、
○は画像品位が高い状態を、×は画像品位が低い状態を
示す。
【0031】なお、本実施の形態においては、ナイロン
製のブラシ毛を使用したトナー供給ローラ24について
説明しているが、ナイロン製以外のブラシ毛を使用する
こともできる。ただし、ブラシ毛の腰の強さは材料によ
って異なるので、ブラシ毛の最適な太さも材料によって
異なる。したがって、ブラシ毛の太さは、腰の強さが1
〜7〔デニール〕の太さのナイロン製のブラシ毛の腰の
強さと等しくなるように設定される。
【0032】次に、本発明の第2の実施の形態について
説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有する
ものについては、同じ符号を付与することによってその
説明を省略する。
【0033】図5は本発明の第2の実施の形態における
電気抵抗値の測定装置を示す図である。
【0034】図において、24は電気抵抗値の被測定物
となるトナー供給ローラ、29はシャフトであり、該シ
ャフト29に−300〔V〕の電圧が印加される。そし
て、30はボールベアリングであり、該ボールベアリン
グ30は、外径が8〔mm〕、幅が2〔mm〕、押当量
が0.5〔mm〕になるように、約10〔gf〕の押圧
力でトナー供給ローラ24に押し付けられる。したがっ
て、前記ボールベアリング30とトナー供給ローラ24
との接触面積Sは、 S=2×0.5 =1〔mm2 〕 になる。そして、前記シャフト29とボールベアリング
30との間に電流計(A)31が接続される。
【0035】前記構成の測定装置において、トナー供給
ローラ24を50〔rpm〕で30〔sec〕間回転さ
せ、その間にトナー供給ローラ24を流れる電流を測定
し、測定された電流に基づいて抵抗値RIを算出した。
前記トナー供給ローラ24の電気抵抗値は前記抵抗値R
Iの平均である。したがって、前記電気抵抗値の正確な
単位は〔Ω/mm2 〕である。
【0036】次に、前記トナー供給ローラ24の電気抵
抗値と印刷濃度との関係について説明する。
【0037】図6は本発明の第2の実施の形態における
電気抵抗値と印刷濃度との関係図である。なお、図にお
いて、横軸に電気抵抗値を、縦軸に印刷濃度を採ってあ
る。
【0038】この場合、図1に示されるような現像装置
に、電気抵抗値の異なる数種類のトナー供給ローラ24
(図1)をセットし、像担持体としての感光体ドラム1
1、現像ローラ12及びトナー供給ローラ24をそれぞ
れ所定の周速度で回転させ、得られる画像の印刷濃度
(単位は〔ID〕である。)を測定した。なお、実験に
使用されたトナー供給ローラ24においては、芯金の外
径が14〔mm〕、ローラの外径が17.0〔mm〕、
ナイロン製のブラシ毛の密度が10万〔本/inc
2 〕にされた。
【0039】図に示されるように、トナー供給ローラ2
4の電気抵抗値が1×1012〔Ω〕を超えると、印刷濃
度が低くなり、画像品位が低下してしまう。また、電気
抵抗値が低くなると、印刷濃度は飽和する。
【0040】次に、前記トナー供給ローラ24の電気抵
抗値とトナー供給ローラ24から現像ローラ12に流れ
る電流の電流値との関係について説明する。
【0041】図7は本発明の第2の実施の形態における
電気抵抗値と電流値との関係図である。なお、図におい
て、横軸に電気抵抗値を、縦軸に電流値を採ってある。
【0042】図に示されるように、トナー供給ローラ2
4(図1)の電気抵抗値が小さくなると、トナー供給ロ
ーラ24から現像ローラ12に流れる電流が多くなるこ
とが分かる。特に、電気抵抗値が1×108 〔Ω〕より
小さくなると、電流値が極めて大きくなり、トナー供給
ローラ24から現像ローラ12に搬送されるトナー15
の量が過剰になる。その結果、ドラムリング等が発生し
て画像品位が低下してしまう。
【0043】次に、連続印刷を行った場合の前記トナー
供給ローラ24の電気抵抗値の変化について説明する。
【0044】図8は本発明の第2の実施の形態における
連続印刷を行ったときの電気抵抗値の変化を示す図であ
る。
【0045】図に示されるように、トナー供給ローラ2
4(図1)の初期状態における電気抵抗値と、1500
0枚の連続印刷を行った後の電気抵抗値とを比較する
と、電気抵抗値はほとんど変化していないことが分か
る。
【0046】図6〜8の実験結果から、トナー供給ロー
ラ24の電気抵抗値を1×108 〜1×1012〔Ω〕に
することが望ましい。特に、電気抵抗値を1×109
1×1011〔Ω〕にすることが望ましい。
【0047】このように、本実施の形態においては、前
記トナー供給ローラ24は、ブラシ毛を植毛することに
よって形成され、かつ、電気抵抗値が1×108 〜1×
10 12〔Ω〕にされるので、印刷濃度が低くなるのを防
止することができる。また、トナー供給ローラ24から
現像ローラ12に搬送されるトナー15の量が過剰にな
るのを防止することができるので、ドラムリング等が発
生するのを防止することができる。したがって、画像品
位を向上させることができる。
【0048】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。
【0049】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、現像装置においては、像担持体と対向させて配設
され、像担持体の表面にトナーを付着させて現像を行う
現像ローラと、該現像ローラに所定の押圧力で当接させ
て配設され、回転に伴って現像ローラに前記トナーを供
給するトナー供給ローラとを有する。
【0050】そして、前記トナー供給ローラは、芯部材
にブラシ毛を均一に植毛することによって形成され、前
記ブラシ毛の腰の強さは、1〜7〔デニール〕の太さの
ナイロン製のブラシ毛の腰の強さと等しくされる。
【0051】この場合、前記トナー供給ローラは、ブラ
シ毛を植毛することによって形成されるので、トナー供
給ローラが現像ローラに押し付けられる押圧力が小さく
なる。したがって、連続印刷が行われて時間が経過する
と、トナーの表面に付着させられていた外添剤が、トナ
ー内に埋め込まれたり、トナーから脱落したりするのを
防止することができる。そして、トナーの表面の外添剤
が欠乏したり、現像ローラの摩耗等によって現像ローラ
の表面のゴム材が削られて、ゴム材の摩耗粉がトナーと
混合したりすることがなくなるので、トナーが凝集する
ことがなくなり、トナーの流動性を向上させることがで
きる。
【0052】その結果、印刷濃度が低くなったり、かす
れ、ドラムリング等が発生したりすることがなくなり、
画像品位を向上させることができる。
【0053】また、前記ブラシ毛の腰の強さは、1〜7
〔デニール〕の太さのナイロン製のブラシ毛の腰の強さ
と等しくされるので、現像装置に与えられる負荷トルク
が大きくなることがない。したがって、画像にジッタが
発生することがないので、画像品位を向上させることが
できる。また、現像ローラの表面から現像に使用されな
かったトナーを掻き落とす能力が低下することがないの
で、現像ローラへのトナーの供給が不足することかな
い。したがって、画像品位を向上させることができる。
【0054】本発明の他の現像装置においては、像担持
体と対向させて配設され、像担持体の表面にトナーを付
着させて現像を行う現像ローラと、該現像ローラに所定
の押圧力で当接させて配設され、回転に伴って現像ロー
ラに前記トナーを供給するトナー供給ローラとを有す
る。
【0055】そして、前記トナー供給ローラは、芯部材
にブラシ毛を均一に植毛することによって形成され、電
気抵抗値が1×108 〜1×1012〔Ω〕にされる。
【0056】この場合、電気抵抗値が1×108 〜1×
1012〔Ω〕にされるので、印刷濃度が低くなるのを防
止することができる。また、トナー供給ローラから現像
ローラに搬送されるトナーの量が過剰になるのを防止す
ることができるので、ドラムリング等が発生するのを防
止することができる。したがって、画像品位を向上させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における現像装置の
概略図である。
【図2】従来の現像装置の概略図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態におけるブラシ毛の
太さと負荷トルクとの関係図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態における負荷トル
ク、ブラシ毛の太さ及び画像品位の関係図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態における電気抵抗値
の測定装置を示す図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態における電気抵抗値
と印刷濃度との関係図である。
【図7】本発明の第2の実施の形態における電気抵抗値
と電流値との関係図である。
【図8】本発明の第2の実施の形態における連続印刷を
行ったときの電気抵抗値の変化を示す図である。
【符号の説明】
11 感光体ドラム 12 現像ローラ 13 現像ブレード 15 トナー 24 トナー供給ローラ 25 攪拌バー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)像担持体と対向させて配設され、
    像担持体の表面にトナーを付着させて現像を行う現像ロ
    ーラと、(b)該現像ローラに所定の押圧力で当接させ
    て配設され、回転に伴って現像ローラに前記トナーを供
    給するトナー供給ローラとを有するとともに、(c)前
    記トナー供給ローラは、芯部材にブラシ毛を均一に植毛
    することによって形成され、(d)前記ブラシ毛の腰の
    強さは、1〜7〔デニール〕の太さのナイロン製のブラ
    シ毛の腰の強さと等しくされることを特徴とする現像装
    置。
  2. 【請求項2】 (a)像担持体と対向させて配設され、
    像担持体の表面にトナーを付着させて現像を行う現像ロ
    ーラと、(b)該現像ローラに所定の押圧力で当接させ
    て配設され、回転に伴って現像ローラに前記トナーを供
    給するトナー供給ローラとを有するとともに、(c)前
    記トナー供給ローラは、芯部材にブラシ毛を均一に植毛
    することによって形成され、電気抵抗値が1×108
    1×1012〔Ω〕にされることを特徴とする現像装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007086682A (ja) * 2005-09-26 2007-04-05 Katsuragawa Electric Co Ltd 現像装置
JP2009058736A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Canon Inc 現像装置とこれを備えた画像形成装置
US8489003B2 (en) 2009-12-09 2013-07-16 Oki Data Corporation Developing device and image forming apparatus

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