JPH0312672A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、現像装置、特に電子写真複写機、静電記録機
、磁気記録機等の画像形成装置に適用する一成分現像剤
使用の現像装置に関する。

【え立且遣 従来、−成分現像剤を使用する現像方法にジャンピング
現像法がある。このジャンピング現像法は、現像剤支持
手段の表面上に３３１剤（以下、トナーとも称す）を所
定厚みで塗布して均一な薄層のコート層を形成し、上記
コート層を現像位置に搬送して、所要間隔を保って潜像
支持手段の静電潜像担持面に対向させ、その静電引力に
より現像剤を現像剤支持手段から静電潜像担持面に飛翔
させて現像する方法である（例えば、特公昭４１−９４
７５号公報、米国特許第２８３３４００号明細書参照）
。

この方法による潜像電位のない静電潜像担持面の非画像
部では現像剤が引き付けられないだけでなく、従来のコ
ンタクト現像法のように、現像剤支持手段の表面上に担
持されている現像剤が静電潜像担持面に接触することが
ないから、非画像部へのカブリが全くない良好な現像が
実現できる。

更にキャリア粒子を用いないので現像剤の混合比に変動
がなくキャリア粒子の劣化もない等の良好な効果が得ら
れる。

また、本出願人は、上述の現像法とは別異の現像法とし
て、特願昭５２−１０９２４０号（第１の現像法）およ
び特願昭５３−９２１０８号（第２の現像法）に記載し
たような全く新しい現像法を先に提案した。

上記の第１の現像法では、−成分磁性現像剤と現像剤支
持手段（非磁性）と磁界発生手段とをこの順で配置し、
前記磁界発生手段の磁力で現像剤保持手段の表面上に均
一な現像剤の薄いコート層を形成し、このコート層が静
電ＷＩ像担持面に接触しないように微小間隔を離して潜
像支持手段に対向させている。そして、上記潜像支持手
段の静電潜像相持面の静電引力により画像部に対向した
現像剤のコート層の部分を伸長させ、前記柳持面に現像
させるのである。この現像法の場合も、前記静電潜像相
持面の非画像部には、現像剤支持手段における現像剤の
コート層は接触しない状態であり、現像に際してカブリ
の全くない現像画像が得られる。

また、上記の第２の現像法では、第１の現像法を実施す
る場合に、現像剤支持手段に現像バイアス電圧として低
周波交流バイアス電圧を印加し、更には、潜像支持手段
の静電潜像相持面と、これに対向する現像剤支持手段の
表面との間隔を経時的に変化させている。このような現
像法では、現像の初期において静電ＷＪ像担持面の非画
像部にも現像剤を到達させて、ハーフトーン部分の現像
を行い、経時的に非画像部に到達した現像剤を元の現像
剤支持手段側に戻させ、結果として１画像部のみに到達
するようにしている。これにより、前記ジャンピング現
像法に比較して、ハーフトーン部分の再現性が良好とな
る。しかも、それでいて、カブリのない現像が実現でき
る。

このように、−成分現像剤を用い、静電引力で現像剤支
持手段から、非接触の潜像支持手段への現像剤の移動を
行い、現像する方法では、現像性能、画像再現性、現像
剤の寿命等において極めて優れている。

が　　　　し しかしながら、上記のような現像方法においても、実用
化に際しては１画像履歴の差により画像濃度に差を生じ
ることがあるため、これを避けるためにも、現像剤保持
手段（以下、現像スリーブとも称する）上の現像後の残
存トナーを剥ぎ取り常にフレッシュなトナーを供給する
方法として、現像スリーブに当接された機械的手段によ
るスクレーパブレードを用いることが提案されている。

さらに、画像履歴の差をなくすために、現像スリーブと
のトナー容器側に、現像スリーブに内包された磁力手段
で拘束された磁性粒子群を設けることにより現像スリー
ブ上の残存トナーを撹乱する方法、あるいは画像履歴の
残った現像スリーブ上に強制的にフレッシュトナーを供
給すると共に現像スリーブ上の残存トナーを撹乱するた
めにトナー供給ローラを現像スリーブに当接回動する方
法等が提案されたり、あるいは実施されている。

また、本出願人により現像スリーブのトナー容器側に電
界発生手段を配設し、現像スリーブ上の残存トナーを非
接触かつ静電的に剥ぎ取り２画像履歴差を解消する方法
が提案されている。

しかしながら、上記従来例の機械的手段によるスクレー
パブレートヲ用いる方法では、スクレーパブレードで現
像スリーブを強く槽液するために現像スリーブ表面及び
スクレーパ当接部が摩耗。

損傷し、スクレープ不良を発生したり、スクレープ不良
トナーに強いトリポを局所的に付与する結果１画像上、
黒スジ、白スジ等の欠陥を生じることがあった。

また、上記した撹乱手段を用いる方法においては、撹乱
力が十分ではなく、現像スリーブ上の画像履歴を完全に
は消すことができず、画像濃度が不均一となる問題があ
った。

さらに、上記した本出願人による電界発生手段を用いた
方法によれば、電子写真複写機、静電記録機、磁気記録
機等の画像形成装置に適用し、通常の画像形成を行なう
上では非常に効果があり、有効な方法であるが、トナー
中に低抵抗な異物。

紙粉等が混入した場合、あるいは高湿度下または結露状
態で動作させた場合に、接地された電界発生手段と現像
スリーブが電気的に短絡することが生じ、現像スリーブ
に印加している静電潜像を現像するための現像バイアス
電圧が降下し、正常な画像形成が行なわれないといった
問題があった。

ここで、上記した画像履歴について以下に説明すると、
ここで言う″画像履歴″とは、Ｈｓ像支持手段の静電潜
像担持面における画像、非画像の形成経過を意味し、こ
れによって画像濃度に影響を与えるのは、現像スリーブ
におけるトナーのコート層に問題があるからである。こ
の点について詳述すると、現像スリーブにおけるトナー
は現像位置において、静電潜像担持面の画像部を現像す
るために静電引力で前記静電潜像担持面に引かれ、現像
スリーブの表面から除かれ、あるいは少量のみが残留し
た状態となる。

一方、非画像部については、現像スリーブのトナーは現
像位置においても、現像スリーブに全部もしくは殆んど
が残存する。その結果、画像履歴を受けた現像スリーブ
の表面の部分には１次のトナー供給に際して新しいトナ
ーが供給されるが。

非画像履歴を受けた現像スリーブの表面の部分には、前
回のトナーが残り、次のトナー供給に際して新しいトナ
ーが供給されない、このような非画像履歴を同一個所で
繰返し受けると、現像スリーブの表面におけるその部分
でのトナーのトリポ番コーティング量が変化し、さらに
、トナーの劣化、現像スリーブの表面汚染などを生じる
ことがある。

その結果１画像・非画像の履歴の差で、現像スリーブの
表面におけるトナーの状態に差異を生じて、現像能力、
最終画像の品質に差異を生じるものである。特に、この
現象は、縦方向に黒帯画像あるいは白書画像のある原稿
を多数枚コピーする場合に顕著になる。

したがって、画像履歴の差で、画像濃度に差を生じ、特
に、前述したハーフトーン部分での濃度ムラが生じ易く
、極端な場合には文字の太り、細りなどを生じることが
ある。

勿論１画像・非画像の履歴の差異による画像（とくにハ
ーフトーン画像）の差は種々の条件により、−様ではな
い１例えば、両像履歴の後における現像スリーブへの新
しいトナーの供給が不十分であれば、次段において再び
その個所に対応して静電潜像があると、現像される画像
濃度が低下する。また、非画像履歴の後におけるコーテ
イング量が少なくなった場合には１次段においてその個
所に対応して静電潜像があると、現像される画像濃度が
低下する。

このように画像履歴の差による現像性の差は。

現像位置を経過した後の現像スリーブの表面の残存トナ
ーを全て剥ぎ取り、常に全表面に対して新しいトナーを
供給し、所定厚さの均一な薄いコート層を形成するよう
にすれば、解消することができることが本発明者等の鋭
意なる実験研究の結果わかった。

したがって、本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その第１の目的とするところは、現像剤支持手段の
表面における現像後の残存現像剤を除去して、次段の現
像に際しては、前記表面の全てに対して新しい現像剤の
供給を達成し１画像・非画像の履歴の差を解消する現像
装置を提供することである。

また、本発明の第２の目的とするところは、現像剤支持
手段の表面から残存現像剤を除去する現像剤除去手段と
して、前記現像剤支持手段上所定間隔を有すると共に、
誘電体層を被覆した電界発生手段を所定位置に設け、前
記電界発生手段の作用により上記残存現像剤を除去し、
前記表面及び前記電界発生手段の損傷を回避し、耐久性
のある現像装置を提供することである。

また１本発明の第３の目的とするところは、電界発生手
段の移動方向を、好適に設定することで、現像剤支持手
段上電界発生手段との間の現像剤の詰り、こぼれなどを
回避するようにした現像装置を提供することである・ 更に、本発明の第４の目的とするところは、電界発生手
段の作用により引き付けた残存現像剤が前記電界発生手
段の表面に堆積されるのを防止するために前記電界発生
手段に保持された現像剤を除去する現像剤除去手段を配
設した現像装置を提供することである。

上記目的は、本発明に係わる現像装置によって達成され
る。すなわち、要約すれば本発明は、表面に現像剤を担
持して現像位置へと搬送する現像剤支持手段上、前記現
像剤支持手段に前記現像剤を供給する現像剤供給手段と
、前記現像剤支持手段上の現像剤コート層厚さを規制す
る規制部材と、現像後、前記現像剤支持手段上の現像剤
を除去するために前記規制部材より上流側の現像剤中に
前記現像剤支持手段上間隙を保って移動可撤に配設され
る電界発生手段と、前記電界発生手段により前記現像剤
支持手段から除去されて保持される現像剤を剥離、除去
する現像剤剥離手段とを備える現像装置において、前記
電界発生手段が誘電体層で被覆されたことを特徴とする
現像装置である。

そして、前記現像剤剥離手段としての導電性ブレードを
誘電体層で被膜された電界発生手段の表面に当接し、ま
た導電性ブレードを接地または電圧印加手段に接続する
ことにより、電荷蓄積された誘電体層を除電または帯電
することが可能であり、電界発生手段による現像剤の剥
ぎ取り効果を繰り返し安定化させることができ１画像履
歴の差によらず良好な画像を得ることができるものであ
る。

すなわち、本発明の現像装置では、現像剤支持手段上の
現像剤を剥ぎ取り１画像・非画像の履歴を受けた現像剤
支持手段上の残存現像剤の状態を均一化した後、新たに
現像剤を供給することにより、画像履歴の差を解消し、
良好な画像を得るものである。

ここで１本発明によれば、上記現像剤支持手段上の現像
剤剥ぎ取り手段として現像剤支持手段上間隙を保って誘
電体層で被覆された電界発生手段を設けることにより、
現像剤支持手段および現像剤剥ぎ取り手段を損傷するこ
となく効果的に現像剤支持手段上の現像剤を剥ぎ取るこ
とができる。

また、電界発生手段を現像剤支持手段上カウンタ一方向
に移動させると、現像剤の詰り、こぼれ等を発生するこ
ともあるが、本発明の現像装置では、電界発生手段の移
動方向を、現像剤支持手段上同方向、すなわち順方向に
移動させるので、現像剤の詰り、現像剤のこぼれ等を防
止することができる。また、誘電体層で被覆された電界
発生手段に保持された現像剤を剥離除去するために現像
剤剥離手段としての導電性スクレーパブレードを設ける
ことにより、現像剤支持手段上の現像剤を誘電体層で被
覆された電界発生手段にて均一にしかも安定して効果的
に剥ぎ取ることができる。もし、この現像剤剥離手段を
設けなければ、電界発生手段が多量の現像剤を保持した
まま現像剤支持手段を摺擦することとなり、現像剤支持
手段上の現像剤を十分に剥ぎ取ることができなくなった
り、ムラも生じ易くなる。この現像剤剥離手段は、電界
発生手段が保持している現像剤を完全に羽ぎ取ることは
必要ではなく２例えば現像剤除去手段を電界発生手段と
間隙を保って設け、すなわち非接触にして、電界発生手
段上の現像剤の層厚を規制し、これによって電界発生手
段が、多少の現像剤を保持していても、現像剤支持手段
上の現像剤を有効に剥ぎ取ることが可能であり、現像剤
剥離手段の機械的精度を厳しく求められることはない、
さらに、長期の使用により現像剤除去手段、電界発生手
段に傷等が発生しても、電界発生手段による現像剤支持
手段上の現像剤の剥ぎ取りを十分に行なうことが可能で
ある。

このとき、電界発生手段は、現像スリーブが磁界発生手
段を内包している場合には、特に非磁性金属電極円筒も
しくは丸棒が好ましく、被覆する誘電体としては、公知
の有機物もしくは無機物の材料を使用することができる
が、現像剤支持手段上の現像剤を効果的に剥ぎ取るため
には、現像される潜像支持体の体積インピーダンスと同
等か。

あるいはそれ以下が好ましい、逆に、それ以上の場合に
は、ＷＩ像支持体と現像スリーブとの間に礪く現像コン
トラスト電位よりも現像スリーブと、電界発生手段との
間に働く現像剤剥ぎ取りコントラスト電位が、両間隙が
同等の場合は小さくなり、現像スリーブ上の画像履歴を
十分に消去することができなくなるからである。

また、現像剤支持手段が回動する現像方式の場合は、電
界発生手段と現像剤支持手段の周速比には適正な範囲が
あり１周速比として、電界発生手段の移動速度を、現像
剤支持手段の移動速度の２０〜１００％に設定すること
が好ましく、さらには、３０〜１００％に設定すること
がより好ましい、しかし、本発明は、上述の数値に限定
されるものではないが、周速比が小さいと、すなわち電
界発生手段の相対速度が遅いと１画像履歴解消効果が低
減し、周速比が大きいと、すなわち電界発生手段の相対
速度が速いと、トルクが大きくなり１画像ムラを生じ易
くなる。なお、ここでいう電界発生手段と現像剤支持手
段の周速比とは、電（％）のことである。

ここで１周速比１００％の場合はギア構成が簡単にでき
、コストが安いという効果もある。

また、現像剤支持手段上電界発生手段との最近接位置で
の電界強度Ｅ、に対して現像剤支持手段上感光体ドラム
の如き潜像支持手段との最近接位置（現像位１りでの電
界強度ＥＺがＥｌ≧Ｅｚである場合には、非画像履歴を
受けた現像剤支持手段の表面の残存現像剤を、画像履歴
により現像位置で現像のため現像剤支持手段の表面より
除かれた箇所以上に剥ぎ取りができるから、十分に画像
・非画像の履歴が解消される。

支ムｊ 、以下、本発明を、その一実施例に基づいて添付図面を
参照しつつ説明する。

第１図は、本発明の現像装置の一実施例を示す断面図で
あり、潜像支持手段としてドラム型の感光体ドラム６を
使用した１反転現像の複写機に適用したものである。な
お、図には省略したが、図示の矢印方向に回転自在に支
持された前記感光体ドラム６の周囲には、周知のように
電子写真プロセスで用いる帯電機構、画像露光機構、現
ｆＩ！機構、転写機構、クリーニング機構、除電機構な
どが配設されている。

前記感光体ドラム６上における？！像を現像化するため
に、前記感光体ドラム６に対向する位置に前記現像機構
が配設され、この現像機構は、現像剤２を収納した現像
剤供給手段としてのホッパ１、前記ホッパｌの開口部に
位置すると共に、上記感光体ドラム６の周面との間に、
所定間隔ｇｚを介して対向する現像剤支持手段上しての
非磁性現像スリーブ３および前記現像スリーブ３内に回
動しないように配設された磁石ローラ４、上記ホッパ１
に取付けられて、前記現像スリーブ３の表面上の現像剤
を所要のコート層のＨみ（所定間隔ｇ＋に設定）に規制
する現像剤層厚規制部材としての規制ブレード５．およ
び前記現像スリーブ３の表面との間に所定間隔ｇ３を保
って前記ホッパｌ内にて矢印方向に回転自在に支持され
た電界発生手段と、しての電極ローラ７がそれぞれ配設
されている。この電極ローラ７は、例えば非磁性のＳＵ
Ｓ　（ステンレス鋼）等からなる金属円筒もしくは円柱
とされており、その表面は誘電体層１１で被覆されると
共に、この電極ローラ７は接地されている。

なお、本実施例においては、前記現像スリーブ３内の磁
界発生手段としての磁石ローラ４は、現像スリーブ３内
にて、これと同心円状かつ固定して設けられ、第１図に
示すように、磁極Ｎ、、Ｓ、、Ｎｚ、Ｓｚが、この順序
で、磁石ローラ４の周面の長手方向に平行に形成されて
いる。

そして、前記電極ローラ７が前記ホッパ１内にて回転自
在に支持される位置は、現像剤の搬送方向に関して、感
光体ドラム６の潜像を現像化する位置、即ち、前記感光
体ドラム６に対向する現像スリーブ３の対向位置（間隔
ｇｚで設定されている）よりも後段でかつ規制ブレード
５の位置よりも前段にて設定されている。

また、前記電極ローラ７の移動方向（回転方向）は、前
記現像スリーブ３に対向する位置において前記現像スリ
ーブ３による現像剤２の搬送方向（矢印ａで示す）と順
方向（矢印すで示す）に設定されている。

更に、電極ローラフに対しては、刃先を前記電極ローラ
７の移動方向に対し順方向に当接して前記ホッパｌに取
付けられる現像剤除去手段としての導電性スクレーパブ
レード８が配設されている。このスクレーパブレード８
は、例えばリン青銅金属薄板等の可撓性のある部材で構
成され、接地されている。このとき、もちろん、スクレ
ーパブレード８を前記電極ローラ７の移動方向に対し逆
方向に当接して配設することもできる。

また、現像スリーブ３へ現像バイアスを印加するための
バイアス電源９が、前記現像スリーブ３に接続されてい
る。

ここで、現像剤支持手段上しての現像スリーブが回動す
る現像方式の場合は、電界発生手段としての電極ローラ
と現像スリーブの周速比には適正な範囲があり１周速比
として、電極ローラの移動速度を、現像スリーブの移動
速度の２０−１００％に設定することが好ましく、さら
には、３０〜１００％に設定することがより好ましい、
なお、ここでいう電界発生手段と現像剤支持手段の周速
比とは、電界発生手段の移動速度を■５、現像剤１００
（％）のことである。

このような構成においては、現像スリーブ３が駆動源（
図示せず）から駆動力を受けて矢印ａの方向に回動する
と、ホッパｌ内の現像剤２は磁力・静電気力などの支持
力により前記現像スリーブ３の表面上に拘束され、前記
現像スリーブ３と共に、その回転方向へ搬送される。規
制ブレード５は、この搬送される前記現像スリーブ３上
の現像剤２を、所要のコート層の厚さになるように磁気
カットし、あるいは規制し、その結果、現像スリーブ３
の表面上の現像剤は均一な層厚ｔ（ｔ＝ｇ１）となる、
この現像剤は、現像スリーブ３の回動によって、現像位
置に来ると、感光体ドラム６上の潜像パターン（画像）
に対応して静電気的に間隔ｇｚをジャンピングあるいは
伸長運動して感光体ドラム６の表面に転移し、現像に供
される。

なお、この場合、上記実施例では、反転現像を行なうの
で１．第２図に示すように、感光体ドラム６の表面にお
ける潜像の非露光の非画像部は、暗電位Ｖｏであり、露
光された画像部は明電位ＶＬとなる。そして、前記現像
剤支持手段の現像バイアスのＤＣ成分Ｖｂｉａｓは暗電
位ＶＤと明電位■、の中間にある０反転現像においては
、現像剤の極性は潜像と同極性のものを用いるので、非
画現像像部においては電位（Ｖｏ−Ｖｂｉａｓ）により
反発され、現像がなされないが、画像部においては電位
（ＶＬ　−Ｖｂｉａｓ）により、現像スリーブ３表面か
ら感光体ドラム６への現像剤の飛翔あるいは伸長がなさ
れ、感光体ドラム６Ｆで現像がなされるものである。こ
こで１画像部における＝＋ン）ラスｔｌｔ位ｖ１は、Ｖ
＋　＝ｌＶｂｉａＳ−ＶＬ　！であり、非画像部におけ
るコントラスト電位ｖＺは、■Ｚ　＝　ｌ　Ｖ　ｏ　　
Ｖ　ｂ　ｉ　ａ　ｓ　ｌである。

このようにして、現像位置を通過した後の現像スリーブ
３表面には、画像φ非画像の履歴が残されている。すな
わち１画像履歴を受けた場合には現像がなされ、現像ス
リーブ３の対応個所からは現像剤が全くあるいは殆んど
なくなり、非画像履歴を受けた場合には現像がなされる
ことなく、現像スリーブ３の対応個所にそのまま現像剤
が残ることになるが、この現像スリーブ３表面上に残存
した現像剤は、電界発生手段である電極ローラ７により
、静電的に全くもしくは殆ど剥離、除去され１両者の現
像スリーブ３表面上の残存現像剤量は略一致する。

そして、その後、現像スリーブ３上にホッパ１内から新
たに現像剤２が両者とも同様に供給され、規制ブレード
５により、両者とも同様に現像剤層厚が規制され、再び
、現像に供される。

したがって、画像俸非画像の履歴が解消された状態で現
像に供されることになる。

一方・電界発生手段としての電極ローラ７の表面に転移
された現像剤は、電界発生手段の回動によって矢印す方
向に搬送され、現像剤除去手段としてのスクレーパブレ
ード８により剥離、除去されホラ／＜ｉ内に戻される。

そして、剥離、除去され、少量となった現像剤を保持し
た電極ローラ７は、再び現像スリーブ３の対向面におい
て、電界により現像スリーブ３上の現像剤を有効に剥離
。

除去する。

このとき、電界発生手段としての電極ローラ７と現像剤
支持手段上しての現像スリーブ３との最近接位Ｍ（間隔
ｇ３で示される）での電界Ｅは、現像剤支持手段上潜像
支持手段との最近接位と（間隔ｇｚで示される）での電
界Ｅｚ以上にすることが好ましい、なお、ここで「電界
Ｅ＋Ｊとは、現像剤支持手段へ印加される現像バイアス
のＤＣ成分をＶｂｉａｓとし、電界発生手段へ印加され
るバイアスのＤＣ成分をＶｂｉａｓｚとした時、（Ｖｂ
ｉａＳ−Ｖｂｉａｓｚ）／ｇｉのことである。

そして１本実施例では、電界発生手段は接地されている
から、Ｖｂｉ＆５ｚ＝Ｏとなり、　Ｅｌ　＝Ｖｂｉａ５
／ｇｉとなる。また「電界ＥｚＪとは感光体ドラムの画
像部における潜像電位をＶｉｍａｇｅとした時、（Ｖｂ
ｉａｓ−Ｖｌｍａｇｅ）／　ｇ　ｚのことであり、この
場合、Ｖｉｍａｇｅ＝ｖＬナノテ、Ｅｚ　＝　（Ｗｂ　
ｉ　ａｓ−ＶＬ　）　７ｇ３となる。

そして、現像剤支持手段上電界発生手段間の電位Ｖｂｉ
ａｓは、ＷＩ像支持手段と現像剤支持手段間の電位Ｖｂ
ｉａｓ−ＶＬ　よりも大きくなるように設定されている
ので、したがって、例えば、現像剤支持手段上電界発生
手段間の隙間ｇ３と潜像支持手段と現像剤支持手段間の
隙間ｇ２を同一にし、さらに電界発生手段を被覆する誘
電体層の体積インピーダンスを潜像支持体の体積インピ
ーダンスと同等、もしくはそれ以下にした場合、電界Ｅ
ｌは電界Ｅｚよりも確実に大きくなり、電界発生手段に
て、非画像履歴を受けた現像剤支持子段丘表面の現像剤
に対して、現像部で画像履歴を受は現像されたときと同
等か、それ以上に剥ぎ取ることができるから、さらに効
率良く現像剤の画像・非画像の履歴を完全に解消できる
ことになる。

すなわち、たとえ、現像剤支持手段の表面（現像スリー
ブ、３の表面）に現像剤が残存したとしても、電界発生
手段にて現像剤支持手段上の現像剤を殆ど、もしくは全
て除去されるので、画像Φ非画像の履歴が解消され、そ
の後、現像スリーブ３Ｆにホッパｌから新たに現像剤２
が磁気的・静電的に拘束され２以前の画像部、非画像部
両者に同様に供給され、そして前述したように、規制ブ
レ１５により両者とも同様に現像剤層厚が規制され、か
くして現像スリーブ３上に、新しい現像剤の併給がなさ
れることになる。なお、上記実施例のように、反転現像
を行掬う場合は、電界発生手段を接地することが可能と
なり、−電界発生手段への電圧印加手段が不要となり、
安全性も向上し、かつコストを安くすることができる。

さらに、電界Ｅ１を電界Ｅｚｌｕ上にするように構成す
ることにより、電界発生手段にて非画像履歴を受けた現
像剤支持手段上の現像剤を１画像履歴により現像部で現
像する以上に剥ぎ取ることができるため、いかなる現像
剤を用いても画像争非画像の履歴を解消することができ
るものである。

すなわち、現像剤の種類に制限されることなく、あらゆ
る現像剤を利用し得るものである。

次に１本発明の優越性を実験的に開示する。

なお、上記実施例では、電極ローラ７として、外径８ｍ
ｍの５ＵＳ３０４の丸棒（非磁性体）に、アルミニウム
アルコレートを加水分解して作製したアルミナゾルを塗
布し、約５００’Ｃで加熱乾燥して作製した膜厚３Ｂｍ
のアルミナＭ（Ａ１２０ｘ　）を誘電体層１１として被
覆したものを用いた。また、潜像支持手段としての感光
体ドラム６は、外径６０　ｍ　ｍのアルミニウム製ドラ
ム上に静電潜像担持体としての感光層として、ポリカポ
ネートを主成分とする膜厚２０ｐｍの積層機能分離型有
機光導電体層を塗布したものを用い。

現像剤担持体としての現像スリーブ３は、外径２０ｍｍ
の非磁性のアルミニウム円筒体に固定マグネットローラ
を内包したものであり、現像剤として一成分磁性トナー
を用いた。

そして、感光体ドラム６の静電潜像の暗電位ＶＤを一７
００Ｖ、明電位Ｖ、を一１３０Ｖとし。

現像剤支持手段上しての現像スリーブ３には現像バイア
スとして矩形波交番電界（周波数１８００Ｈｚ、振幅１
６００Ｖ）を印加し、これに直流バイアス−４８０Ｖを
重畳、印加している。また、現像スリーブ３と規制ブレ
ード５との間の間隔ｇを２４０＃Ｌｍ、現像スリーブ３
と感光体ドラム６との間の間隔ｇｚを３００　、ｍ、現
像スリーブ３と電極ローラ７との間の間隔ｇ３を３００
μｍ〜８００　ｐｍとしている。さらに、前記感光体ド
ラム６及び現像スリーブ３の周速を、各々、２゜Ｏｍｍ
／ｓｅｃとし、現像スリーブ３に対する電極ローラ７の
周速比を２０〜１５０％の範囲で検討した。

さらに、感光体ドラム６の周方向に明電位帯温像（現像
スリーブ上の画像履歴部）と暗電位帯潜像（現像スリー
ブ上の非画像履歴部）を形成し。

３０枚コピー後２文字画像及びハーフトーン画像を形成
し１画像・非画像部の履歴差により画像に差を生じるか
否かを検討した。

このような条件下において、上述実施例の現像装置を用
いて種々の実験を行なったが、現像スリーブ３と電極ロ
ーラ７との間の間隔ｇ３を３００７ｔｍとし、電極ロー
ラ７と回転スリーブ３との周速比を２０％とした場合、
ハーフトーン画像にやや画像濃度差があるものの許容し
うるレベルであり１文字画像では、殆ど差がなかった。

また１周速比３０％以上では、ハーフトーン画像におい
ても全く差がないか、若干差があっても気にならない程
度であり、良好な画像であった。

しかし、周速比１５０％以上にすると１画像番非画像の
履歴差を解消する効果はあるものの、その後、数十枚の
耐久試験を行なったところ、画像ムラを生じた。したが
って１周速比を１５０％以上とする場合には、電極ロー
ラ７にかかるトルク軽減の工夫をすると共に、電極ロー
テアの外径を太きくすることで、画像ムラを防止する必
要がある。

次に１周速比６０％の条件下で１間隔ｇ３を３００μｍ
〜ａ　ｏ　ｏ　、ｍとし、数種類の一成分磁性トナーを
用い、上記と同様に画像形成を行なったところ間隔ｇ３
＝４００１Ｌｍ　〜５００ｇｍｃ７）範囲では、トナー
の種類によらず画像履歴差のない良好な結果を得ること
ができたが、間隔１１３＝５００ルｍ〜８００　ＩＬｍ
の範囲では、トナーの種類によっては、画像履歴差を生
じるものがあった。

すなわち、間隔ｇ３の最大電界Ｅｌが１間隔ｇ１の最大
電界Ｅｚより大きい場合には、トナーの種類によらず画
像履歴差のない良好な画像が得られた。

さらに、実際に、１万枚程度、繰り返し画像形成を行な
った現像器内のトナーを用い同様の検討を行なった。し
たがって、このトナーは、紙粉。

タルク、繊維くず、摩耗金属粉等、吸湿性の、または低
抵抗の異物が混入しているものである。このようなトナ
ーを用いて、現像を行なった結果。

現像スリーブ３と電極ローラ７との間隔ｇ３を１記異物
が通過しても、現像バイアスである交１！？ｌＥ界及び
重畳直流バイアスが電極ローラ７を介してアースに短絡
することもなく１画像上も現像バイアス短絡による画像
抜けも生じなかった。さらに、同様の検討を高温高湿度
下（３２’Ｃ１８５％ＲＨ）で行なったところ、上記し
たと同様に全く問題なく、良好な画像が繰り返し得られ
た。

比較例１ これに対し、従来の技術を示す比較例１では、第１図に
示した現像器・置の電極ローラ７として誘電体層で被覆
されていない非磁性のＳＵＳ　（ステンレス鋼）製丸棒
を用い、その他は１本発明の上記実施例と同様の構成と
し、画像形成を検討した結果、吸湿性の、及び低抵抗の
異物が混入しているトナーを用いた場合には、間隔ｇ３
を該異物が通過すると、現像バイアスが電極ローラ７を
介してアースに短絡し１画像上も現像バイアス短絡によ
る画像抜けを生ずることがあった。また、同様の検討を
高温高湿度下（３２’Ｃ１８５％ＲＨ）で行なったとこ
ろ、上記と同様に現像バイアス短絡による画像抜けの頻
度が増加した。この現象は、間隔ｇ３が挟いほど頻繁で
あった。

比較例２ さらに、従来の技術を示す比較例２では、第１図に示し
た現像装置のスクレーパブレード８として非導電性材料
である１、５ｍｍ厚のウレタンゴムブレードを用い、そ
の他は１本発明の上記実施例と同様の構成とし１画像形
成を検討した結果、各条件で、画像形成初期は、全く問
題なかったが綴り返し画像形成を行なったところ、電極
ローラ７での現像スリーブ３上の残存トナーの剥ぎ取り
効果にムラが生じ１画像履歴消去効果が徐々に低下し、
許容範囲以下となった。

これは１画像形成の繰り返しにより１回動する電極ロー
ラ７上の誘電体層１１にトナーとの摩擦、あるいはウレ
タンゴムブレードとの摩擦により電荷が蓄積したが、ス
クレーパブレードが非導電性であるために十分に除電で
きなかったために起こったものと考えられる。

次に１本発明の現像装置の他の実施例について第３図を
参照して説明する。

なお、第１図に示す前述実施例と同様な部分、部位には
、同一の参照番号を付して説明を省略する。

この第３図は、本発明の現像装置を、ドラム型感光体を
使用し１反転現像する複写機に適用した第２の実施例の
概略断面図である。この第３図では省略されているが、
感光体ドラム６の周囲には、周知の電子写真プロセスで
ある帯電機構１画ｅｘ光機構、転写機構、クリーニング
機構、除電機構等が配設されている。

この実施例が、前述実施例と異なる構成は、第１図に示
す現像装置おいて、現像スリーブ内に磁石ローラ４が内
包されていないことと、用いられるトナー２が一成分非
磁性トナーであることと。

トナー層厚規制手段が現像スリーブ３に当接された非磁
性金属薄板の規制ブレード５′であることである。その
他の構成は、前述した本発明の現像装置の一実施例を示
す第１図とほぼ同様である。

この実施例では、電極ローラ７として、その表面に膜厚
１０ｐｍのポリカーボネート樹脂で被覆された誘電体Ｐ
Ｊ１１を有した外径８　ｒｎ　ｍの５ＵＳ３０４（ステ
ンレス鋼）の丸棒を用いた。

この実施例においても、ＮＩ像支持手段としての感光体
ドラム６は、外径６０ｍｍのアルミニウム製ドラム上に
静電ＷＪ像拒持体としての感光層として、ポリカーボネ
ートを主成分とする膜厚２０ｇｍの積層機能分離型有機
光導電体層を塗布したものを用い、現像剤担持体として
の現像スリーブ３は、外径２０ｍｍの非磁性のアルミニ
ウム円筒体を用いた。

そして、感光体ドラム６の静電潜像の暗電位Ｖ。を−７
００Ｖ、明電位ｖＬを一１３０ＶとＬ、現像剤支持手段
上しての現像スリーブ３には現像バイアスとして矩形波
交番電界（周波数２０００Ｈｚ、振幅２０００Ｖｌを印
加し、これに直流バイアス−４８０Ｖを重畳、印加して
いる。また。

現像スリーブ３と感光体ドラム６との間の間隔ｇＺを３
００７Ｌｍ、現像スリーブ３と電極ローラ７との間の間
隔ｇ１を３００５ｍとし、さらに、前記感光体ドラム６
及び現像スリーブ３の周速を。

各々、２００ｍｍ／ｓｅｃとし、現像スリーブ３に対す
る電極ローラ７の周速比を６０％で検討した。その結果
、上記実施例とほぼ同様の結果が得られた。

次に、電極ローラ７の被覆ポリカーボネート膜の厚さを
１５ｐｍ、２０ｇｍ、２５ｐｍ、３０終ｍ、５０４ｍと
変化させ、同様の検討を行なった結果、２５ｇｍまでは
現像スリーブ３上の残存トナーの剥ぎ取り効果が十分に
得られたが、ざらに膜厚が厚くなるにつれ残存トナーの
剥ぎ取り効果が低下し１画像履歴消去効果が低下し１画
像濃度に差が生じた。

これは、膜厚が厚くなるにつれて膜の体積インピーダン
スが増加するために、電極ローラ７と現像スリーブ３と
の間にかかる現像バイアス電界が分圧降下し、感光体ド
ラム６に対する現像効率より、剥ぎ取り効果が低下する
現象によるものと考えられる。

したがって、電極ローラ７の被覆誘電体層の体積インピ
ーダンスを、感光体ドラムの感光層の体積インピーダン
スと少なくとも同等か、それ以下にすることにより、特
に間隔ｇｚ≧ｇ、においては、少なくとも画像部におけ
る潜像電位Ｖｉｍａｇ　ｅ　＝　ＶＬ　分だけは電極ロ
ーラ７に対する剥ぎ取り現像コントラストを大きく維持
することができ、画像履歴を消去できる。

次に、本発明の現像装置の他の実施例についてｗ４４図
を参照して説明する。

なお、第１図に示す前述実施例と同様な部分、部位には
、同一の参照番号を付して説明を省略する。

この第４図は１本発明の現像装置のさらに他の実施例の
概略断面図である。

この実施例が、前述実施例と異なる構成は、第１図に示
す現像Ｓａｔおいて、誘電体層１１が被覆された電極ロ
ーラ７に当接する導電性スクレーパブレード８に電圧印
加手段ｌＯが接続されていることであり、それ以外の構
成は、前述した本発明の現像装置の一実施例を示す第１
図とほぼ同様である。

この実施例において、電圧印加手段ｌＯには、交番電界
として、直流重畳偏寄していない周波数５０Ｈｚ　〜２
０００１（ｚ、振幅１００Ｖ　〜５００Ｖの電源を用い
た。この交番電界としては単独の電源を用いても、現像
スリーブ３に印加される現像バイアスをコンデンサ及び
インピーダンス素子を介して直流成分をカットし、降圧
印加してもかまわない、Ｅ記条件のもと、ｔｉ述実施例
と同様の画像形成の検討を行なったところ、電極ローラ
７の被覆誘電体１１に対する除電効果が有効に得られ、
画像履歴消去効果が大きかった。

特に、導電性スクレーパブレード８の電極ローラ７に対
する当接にムラがあったり、スクレープ不良気味でも確
実に除電効果が得られた。

ここで２仮に、上記スクレーパブレードが導電性、かつ
電圧印加手段に接続されていない場合あるいは前述実施
例のように接地されていない場合には、被覆された誘電
体に蓄積された電荷を除電できないばかりか、摺擦によ
り電荷蓄積を促進し、現像スリーブから残存トナーを剥
ぎ取る効果が低減することになり、好ましくない。

なお、上述実施例において、電界発生手段から、転移し
た現像剤を剥離、除去する現像剤除去手段としては、機
械的手段、電気的手段、磁気的手段等があるが、構成が
簡単でコストが安いという面で、かつ電界発生手段に被
覆された誘電体層の表面を除電するために機械的手段と
しての導電性スクレーパブレード８を用いることが好ま
しく、上記実施例では、この導電性スクレーパブレード
８を電極ローラフの如き電界発生手段に順方向に当接す
る場合を述べたが、スクレーパブレードをカウンタ方向
に当接させても良い。

なお、電界発生手段として、円筒型の電極ローラを例に
して説明したが、ベルト形状のものを用いることができ
るのは勿論のことである。

また、現像剤支持手段の表面の現像剤のコート層の厚さ
を規制する規制部材（ブレード５）には磁気カー／）に
よる規制ブレード及び金属薄板当接ブレードを例に示し
たが１弾性部材よりなる弾性ゴムブレードを用いてもよ
い、また、上記実施例では、現像剤支持手段の表面上の
現像剤を常に電界発生手段で除去する構成であるため、
現像領域での現像剤のトリポが低くなる傾向にあるから
。

弾性ブレードにて現像剤支持手段の表面上の拘束現像剤
の層厚を規制すると共に、その現像剤にトリポを付与す
るようにするとよい、この場合、弾性ブレードの材質と
してニグロシンあるいはクロム・七ノアゾ錯体等の電荷
制御剤を反応させた高分子弾性体を用いると、トリポ付
与能力を、高めることが可能となる。

また、上記実施例では、磁石ローラが固定され、現像ス
リーブが回転する場合について述べたが本発明は、磁石
ローラが回転し、現像スリーブが固定される場合、ある
いは磁石ローラ及び現像スリーブが共に回転する場合に
も適用することができるものである。

さらに、上述の実施例では、現像剤支持手段に円筒型の
スリーブを例示したが、無端ベルトを用いた現像剤搬送
の形態で構成してもよいし・また、弾性ローラの構造を
用いてもよい。

また、−ト述の実施例では、交番電界に直流を重畳する
形で、現像剤支持手段に現像バイアスをかけたが、現像
バイアスとして直流電界のみを用いることもできる。ま
た、現像剤支持手段上の現像剤は潜像支持手段とは非接
触とし、静電的にジャンピングあるいは伸長運動させる
ことにより現像を行なう例を示したが、現像剤支持手段
上の現像剤が潜像支持手段に摺接して、現像される場合
にも本発明は適用できるものである。また、電界発生手
段は、そこに保持している現像剤を完全に除去しなくて
もよく、静電気的に現像剤支持手段より残存現像剤を除
去できる能力を保持していれば足りる。したがって、ス
クレーパブレード８のような現像剤除去手段は、許容範
囲が広い設置が可能である。また、長期使用で、電界発
生手段、現像剤除去手段に傷などを発生しても、現像剤
支持手段からの残存現像剤の剥離・除去の能力に影響し
ないので、経時的な画質の低下をもたらさない。

＆ＪＪＬ１上 以上説明してきたように、本発明の現像装置によれば５
表面に現像剤を担持して現像位置へと搬送する現像剤支
持手段上、前記現像剤支持手段に前記現像剤を供給する
現像剤供給手段と、前記現像剤支持手段上の現像剤コー
ト層厚さ全規制する規制部材と、現像後、前記現像剤支
持手段上の現像剤を除去するために前記規制部材より上
流側の現像剤中に前記現像剤支持手段上間隙を保って移
動可能に配設される電界発生手段と、前記電界発生手段
により前記現像剤支持手段から除去されて保持される現
像剤を剥離５除去する現像剤剥離手段とを備える現像装
置において、前記電界発生手段を誘電体層で被覆するこ
とにより、現像バイアス電圧の短絡降下を防止し、画像
履歴の差によらず良好な画像を得ることができる。

さらには、前記現像剤剥離手段としての導電性ブレード
を誘電体層で被覆された電界発生手段の表面に当接させ
、また導電性ブレードを接地または電圧印加手段に接続
することにより、電荷ＪＪＪｔされた誘電体層を除電ま
たは帯電することが可能であり、電界発生手段による現
像剤剥ぎ取り効果を繰り返し安定化させることができ１
画像緩歴の差によらず良好な画像を得ることができる。

ｌ：ホッパ ２：現像剤 ３：現像スリーブ ５：規制ブレード ７：？ｌｉ界発生手段 ８：導電性スクレーパブレード １１：ｉｉ誘電体

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による現像装置の一実施例の要部の概
略側断面図である。 第２図は、第１図に示す現像装置を用いて反転現像を行
なったときの潜像電位を説明するための線図である。 第３図は、本発明による現像装置の他の実施例の要部の
概略側断面図である。 第４図は、本発明による現像装置のさらに他の実施例の
要部の概略側断面図である。 第３図 ０ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）表面に現像剤を担持して現像位置へと搬送する現像
   剤支持手段と、前記現像剤支持手段に前記現像剤を供給
   する現像剤供給手段と、前記現像剤支持手段上の現像剤
   コート層厚さを規制する規制部材と、現像後、前記現像
   剤支持手段上の現像剤を除去するために前記規制部材よ
   り上流側の現像剤中に前記現像剤支持手段と間隙を保っ
   て移動可能に配設される電界発生手段と、前記電界発生
   手段により前記現像剤支持手段から除去されて保持され
   る現像剤を剥離、除去する現像剤剥離手段とを備える現
   像装置において、前記電界発生手段が誘電体層で被覆さ
   れたことを特徴とする現像装置。