(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性一成分現像剤を収容した現像容器と、前記現像容器の開口部に像担持体と対向して回転自在に配置され、供給された現像剤を担持して像担持体と対向した現像部へ搬送する現像剤担持体と、前記現像部よりも現像剤担持体の回転方向上流側に現像剤担持体に非接触でかつ回転自在に配置され、現像剤を担持して現像剤担持体に供給する現像剤供給部材と、現像剤担持体と現像剤供給部材との対向部よりも現像剤供給部材の回転方向上流側に、その一端を現像剤供給部材に接触して配置された現像剤流路制御部材と、前記対向部よりも現像剤担持体の回転方向下流でかつ前記現像部よりも現像剤担持体の回転方向上流側に、現像剤担持体と接触して配置された現像剤規制部材と、前記現像部よりも現像剤担持体の回転方向下流側に現像剤担持体と接触配置された現像剤回収部材と、前記現像剤担持体および現像材供給部材のそれぞれに電圧を印加するそれぞれの電源とを有し、前記現像剤担持体は少なくとも表面に弾性層を有し、前記像担持体の表面に弾性当接したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記弾性層が２０〜７０゜の硬度（ＪＩＳＡ）を有する請求項１の現像装置。
【請求項３】
前記弾性層が１０3〜１０9Ωｃｍの体積抵抗を有する導電性弾性層である請求項１または２の現像装置。
【請求項４】
前記弾性層の表面を、前記現像剤に対し高い帯電付与性を持ち、１０2〜１０6Ωｃｍの体積抵抗を有する材料で被覆した請求項１〜３のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記現像剤担持体の表面粗さがＲｚ＝３〜２０μｍである請求項１〜４のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記現像剤供給部材が繊維を植毛したブラシローラである請求項１〜５のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記繊維が、低抵抗の導電性繊維と高抵抗の絶縁性繊維の少なくとも２種の繊維を混毛した請求項６の現像装置。
【請求項８】
前記絶縁性繊維が前記現像剤の帯電極性に対し逆の帯電極性を有し、前記現像剤との接触時にこれに摩擦帯電電荷を付与する請求項７の現像装置。
【請求項９】
前記弾性層は、硬度が異なる少なくとも２種類の弾性層を積層した積層弾性層である請求項１の現像装置。
【請求項１０】
前記積層弾性層は、３０〜６０゜の硬度（ＪＩＳＡ）を有する低硬度弾性層と、その上に積層した５０〜８０゜の硬度（ＪＩＳＡ）を有する高硬度弾性層とを少なくとも備える請求項９の現像装置。
【請求項１１】
前記積層弾性層全体の体積抵抗が１０3〜１０9Ωｃｍである請求項９または１０の現像装置。
【請求項１２】
前記積層弾性層の表面を、前記現像剤に対し高い帯電付与性を持ち、１０2〜１０6Ωｃｍの体積抵抗を有する材料で被覆した請求項９〜１１のいずれかの項に記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真装置および静電記録装置等の画像形成装置に用いられる現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式を利用した画像形成装置においては、像担持体に静電潜像を形成し、これを現像してトナー像として可視化し、そのトナー像を転写材上に転写して画像を得ている。
【０００３】
上記の現像方法としては、一般に、磁性トナーのみからなる一成分現像剤を用いた一成分現像法と、磁性粒子（磁性キャリア）とトナーからなる二成分現像剤を用いた二成分現像法とがあるが、一成分現像法の方が、現像装置の構成が簡単であり、メンテナンスが容易である等のメリットがあるため、その現像装置が種々提案され、また実用化されている。
【０００４】
ところで、特開昭５８−１１６５５９で示されるような、非磁性トナーのみからなる非磁性一成分現像剤による現像法も提案されており、近年の画像のカラー化に対応すべく、高品質なカラー画像を得ることが可能な上、低コストでかつ小型の現像装置が実用化されている。
【０００５】
非磁性一成分現像装置の一例を図８に示す。図８に示すように、現像装置は、非磁性一成分現像剤の非磁性トナーを収容した現像容器３に、現像剤担持体として弾性ローラからなる現像ローラ１を設置し、この現像ローラ１に、現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ１４、および現像剤規制部材としての規制ブレード１３を当接設置している。
【０００６】
現像ローラ１は、アスカーＣ硬度で３０〜７０゜程度の硬度を持ったソリッドゴム状の弾性層を有し、感光ドラム１１に接触しつつ矢印方向に回転駆動される。現像ローラ１の表面には、トナーへの電荷付与をより効率的に行うための被覆材を設けることがある。
【０００７】
トナー供給ローラ１４は、ＳＵＳ等の芯金１４ａの外周面上にウレタンフォーム等の弾性部材１４ｂを被覆して形成されており、現像ローラ１と摺擦しながら回転して、現像容器３内に収容されている非磁性トナーを現像ローラ１の表面に供給するとともに、感光ドラム１１と対向した現像部での現像に寄与せず、現像ローラ１の回転にともない現像容器３内に戻された非磁性トナーを現像ローラ１の表面から掻き落とす作用を有する。
【０００８】
規制ブレード１３は、厚さ０．１〜０．５ｍｍ程度の、たとえばステンレス等の金属板からなり、現像ローラ１の表面に５ｇ〜１００ｇ／ｃｍ程度の圧力（線圧）で接触配置することにより、現像ローラ１上に担持されたトナーを規制して、トナーの薄層に形成するとともにトナーに摩擦帯電電荷を付与している。
【０００９】
現像装置は、以上の構成により、現像ローラ１上に帯電した非磁性トナーの薄層を良好に形成して、感光ドラム１１の表面に形成された静電潜像の現像に供給することができ、潜像の良好な現像が可能となった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の非磁性一成分現像装置では、現像ローラ１を感光ドラム１１に当接して、トナーを摺擦させた状態で潜像を現像している。また現像容器３内においても、トナー供給ローラ１４を現像ローラ１に当接して、トナーを摺擦して現像ローラ１に供給しまた現像ローラ１上のトナーを回収している。さらにトナーへの電荷付与を、主にトナーが規制ブレード１３を通過する際の接触摩擦により行っている。
【００１１】
このようなことから、非磁性一成分現像装置では、現像容器３内のトナーが感光ドラム１１で現像に供されるまでに、トナーに極めて大きな機械的負荷がかかり、トナーのダメージは他の現像法に比べて非常に大きい。
【００１２】
さらに、トナー供給ローラ１４の配置位置や回転方向によっては、現像に寄与しなかったトナーを完全に回収することができないことがあり、現像ローラ１上にトナーが残留することがあった。現像ローラ１上に残留したトナーは、再度規制ブレード１３を通過して現像領域に搬送されることになるが、このような再搬送が繰り返し行われると、トナーの帯電量や流動性を制御している外添剤等が、その都度受ける機械的な軋轢や熱の蓄積によりトナー内部に埋め込まれ、トナーが劣化して所望の帯電特性や流動性を得られなくなる。
【００１３】
このような劣化トナーは、画像形成プロセス中に多くの問題を引き起こす。たとえば劣化トナーが現像に使用された場合、適正な現像特性が得られないことにより現像不良が発生したり、転写時に画像の中抜け等を引き起こす場合がある。さらには現像ローラ１への新たなトナーの供給が阻害されて、現像ローラ１上へのトナーの塗布量が低下し、濃度不良を引き起こしたりする。また劣化トナーが規制ブレード１３の現像ローラ１とのニップ部や現像ローラ１の表面に融着すると、現像ローラ１上にスジ等のトナーコート不良を発生させるとともに、現像ローラ１に新たに供給されるトナーへの電荷付与を阻害する。これにより、未帯電トナーを現像領域に送り込むことになり、カブリ、ムラ等の画像不良を生じさせることがある。
【００１４】
また非磁性一成分現像装置では、トナーにかかる負担が大きいだけでなく、現像装置自体にかかる負荷も大きい。たとえばトナー供給ローラ１４であるが、上記のようにスポンジ系のローラに構成されている場合、現像ローラ１に対する摺擦が長時間に及ぶと、トナー供給ローラ１４自身の摩耗、損傷、トナーの目詰まり等が発生し、良好なトナーの供給、回収が行えなくなる。
【００１５】
このように非磁性一成分現像装置は、簡易な構成でありながら良好な現像画像を得ることが可能である一方、トナーおよび装置にかかる負荷が大きく、磁性一成分現像装置や２成分現像装置に比べて、長期的な安定性が乏しい。従って、トナーがなくなったら現像装置を丸ごと交換するカートリッジタイプの現像装置で主に利用されており、トナーを補給していくタイプの現像装置にはあまり採用されていない。
【００１６】
また、近年、消費電力の低減のために、より低い温度で定着が可能なトナーの開発が望まれており、低温定着用トナーに対応した低ストレスの現像プロセスを有する現像装置が要望されている。
【００１７】
本発明の目的は、低温定着用トナーに対応すべく、トナーにかかる負荷、特に電荷付与および現像ローラへの供給の際の負荷を顕著に低減した、低ストレスコートを実現できるとともに、反転トナーや未帯電トナーを含まないトナーのコートができ、トナー補給タイプとしても長期間にわたり使用可能な非磁性一成分現像装置を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明にかかる現像装置にて達成される。要約すれば、本発明は、非磁性一成分現像剤を収容した現像容器と、前記現像容器の開口部に像担持体と対向して回転自在に配置され、供給された現像剤を担持して像担持体と対向した現像部へ搬送する現像剤担持体と、前記現像部よりも現像剤担持体の回転方向上流側に現像剤担持体に非接触でかつ回転自在に配置され、現像剤を担持して現像剤担持体に供給する現像剤供給部材と、現像剤担持体と現像剤供給部材との対向部よりも現像剤供給部材の回転方向上流側に、その一端を現像剤供給部材に接触して配置された現像剤流路制御部材と、前記対向部よりも現像剤担持体の回転方向下流でかつ前記現像部よりも現像剤担持体の回転方向上流側に、現像剤担持体と接触して配置された現像剤規制部材と、前記現像部よりも現像剤担持体の回転方向下流側に現像剤担持体と接触配置された現像剤回収部材と、前記現像剤担持体および現像材供給部材のそれぞれに電圧を印加するそれぞれの電源とを有し、前記現像剤担持体は少なくとも表面に弾性層を有し、前記像担持体の表面に弾性当接したことを特徴とする現像装置である。
【００１９】
本発明によれば、好ましくは、前記弾性層が２０〜７０゜の硬度（ＪＩＳＡ）を有する。また前記弾性層を１０3 〜１０9 Ωｃｍの体積抵抗を有する導電性弾性層とすることができる。前記弾性層の表面を、前記現像剤に対し高い帯電付与性を持ち、１０2 〜１０6 Ωｃｍの体積抵抗を有する材料で被覆することができる。前記現像剤担持体の表面粗さをＲｚ＝３〜２０μｍとすることができる。
【００２０】
本発明によれば、好ましくは、前記現像剤供給部材が繊維を植毛したブラシローラである。前記繊維が、低抵抗の導電性繊維と高抵抗の絶縁性繊維の少なくとも２種の繊維を混毛したものとすることができる。また、前記絶縁性繊維が前記現像剤の帯電極性に対し逆の帯電極性を有し、前記現像剤との接触時にこれに摩擦帯電電荷を付与するようにすることができる。
【００２１】
さらに、本発明によれば、前記弾性層を、硬度が異なる少なくとも２種類の弾性層を積層した積層弾性層とすることができる。前記積層弾性層を、３０〜６０゜の硬度（ＪＩＳＡ）を有する低硬度弾性層と、その上に積層した５０〜８０゜の硬度（ＪＩＳＡ）を有する高硬度弾性層とを少なくとも備えるものとすることができる。前記積層弾性層全体の体積抵抗を１０3 〜１０9 Ωｃｍとすることができる。前記積層弾性層の表面を、前記現像剤に対し高い帯電付与性を持ち、１０2 〜１０6 Ωｃｍの体積抵抗を有する材料で被覆することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
【００２３】
実施例１
図１は、本発明の現像装置の一実施例を示す断面図である。
【００２４】
図１に示すように、本実施例の現像装置は、一成分現像剤の非磁性トナーを収容した現像容器３を有し、現像容器３の感光ドラム１１と対面した開口部に、現像剤担持体として弾性を有する現像ローラ１を備え、現像ローラ１は感光ドラム１１と弾性当接して矢印方向に回転する。現像ローラ１には、電源２より直流電圧の現像バイアスが印加されるようになっている。
【００２５】
この現像ローラ１に対し、トナー供給ブラシ４、トナー流路制御部材５およびトナー規制部材（弾性ブレード）７が設置され、さらに、現像容器３の開口部から見て現像ローラ１の奥側にトナー回収ローラ８が、その下方に撹拌部材１０が設置されている。トナー回収ローラ８にはスクレーパ９が当接されている。
【００２６】
現像ローラ１は、図２に示すように、芯金１ｃ上に弾性層１ａを有する弾性ローラからなっている。弾性層１ａの材料としては、シリコーンゴム、ＮＢＲゴム、ＥＰＤＭゴム、ウレタンゴム等の一般的なゴム材料が使用可能である。本実施例では、弾性層１ａとしてシリコーンゴムを使用した。さらに、トナーへの電荷付与性を考慮して、弾性層１ａの表面上にナイロン等の樹脂にカーボン等を分散した導電性樹脂膜１ｂを被覆した。
【００２７】
弾性層１ａのゴム硬度は、ＪＩＳＡゴム硬度計により導電性樹脂膜１ｂを含めた測定で、２０〜７０゜程度のものが適当である。弾性層１ａのゴム硬度が７０゜を超えるほど高いと、感光ドラム１１との接触面積が小さくなり、十分な現像を行うのが困難になる。また弾性層１ａのゴム硬度が高いと、現像ローラ１を感光ドラム１１に当接させる際に、現像ローラ１表面の侵入量の変動がおき、その当接力を大きく変化させることがあるので、好ましくない。一方、弾性層１ａのゴム硬度が２０゜を下回るほど低いと、ゴムの圧縮永久歪みが大きくなり、放置等によりゴムの弾性が失われ、弾性層１ａが変形する恐れがある。
【００２８】
弾性層１ａの表面は、トナーの搬送性を考慮して、表面粗さＲｚが３〜２０μｍであることが好ましく、具体的には使用するトナーの粒径、形状に合わせて設定される。本実施例では、弾性層１ａ表面に導電性樹脂膜１ｂを設けているが、この樹脂膜１ｂは１０μｍ程度と非常に薄いので、弾性層１ａに設定した表面粗さがそのまま現像ローラ１の表面粗さとして反映される。
【００２９】
現像ローラ１の電気的抵抗は、トナーとの接触摩擦帯電時に発生する逆極性チャージがローラ表面に残留しないように、なるべく低い方が好ましい。しかしながら、感光ドラム１１の表面にしばしばピンホールが存在することがあり、この場合、現像時に現像ローラ１と感光ドラム１１とのニップ部で電気的リークを招くことがあるので、現像ローラ１の抵抗は、導電性樹脂膜１ｂを含めた全体で、体積抵抗１０3 〜１０9 Ωｃｍ程度に設定することが好ましい。
【００３０】
トナー供給ブラシ４は、現像容器３に収容した非磁性トナーを現像ローラ１に供給するためのもので、現像ローラ１の略下部に、これと約１００μｍ〜１ｍｍの距離をあけて配置され、現像ローラ１の回転方向と同方向（現像ローラ１との最近接部で逆方向に移動する向き）に回転可能に配設されている。トナー供給ブラシ４の芯金にはバイアスを印加する電源６が接続され、現像バイアスに直流電圧Ｖｆを重畳した所望の電圧が印加される。
【００３１】
本発明によれば、トナー供給ブラシ４は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、体積抵抗１０2 〜１０8 Ωｃｍの低抵抗の導電性繊維１２ａと、体積抵抗１０8 〜１０15  Ωｃｍの高抵抗の絶縁性繊維１２ｂの２種類を混毛したブラシ部材１２を、ＳＵＳ等の芯金４ａに巻き付けたファーブラシ（ブラシローラ）からなっている。
【００３２】
本実施例では、非磁性トナーとして負極性帯電のものを使用するので、絶縁性繊維１２ｂには、正極性の帯電性を持つものが好ましく、ナイロン繊維（ただし、体積抵抗１０8 〜１０15Ωｃｍのもの）を使用した。しかし、絶縁性繊維１２ｂはこれに限られるものではなく、絶縁性を有する種々の繊維からトナーの特性に応じて適宜選択すればよく、本実施例の場合はレーヨン等の繊維でも可能である。
【００３３】
導電性繊維１２ａは、上記の抵抗範囲１０2 〜１０8 Ωｃｍを満たすことが第１の条件であるが、導電性繊維の多くは、絶縁性繊維の紡糸前の原液の段階でカーボン等の導電剤を分散しておいて、原液を繊維に紡糸して製造する場合が多く、導電性繊維１２ａは、図４に示すように、絶縁性繊維の単繊維（モノフィラメント）は、絶縁部１６中に導電部１７が分散されて構成されている。導電剤の分散方法は繊維メーカーによって様々であるが、単繊維の絶縁部１６の表面全てを導電部１７が覆っているとは限らず、従って、単繊維表面の導電部１７がない露出部とトナーが接触することがあることを考慮すると、絶縁性繊維素材として、トナーに対し正帯電特性のものを使用する方が好ましい。本実施例では、導電性繊維１２に使用する絶縁性繊維素材としてナイロンを使用した。
【００３４】
本実施例では、導電性繊維１２ａおよび絶縁性繊維１２ｂとも、後述するように、トナーをクラウド化するために弾力を有していることが必要で、そのために両者とも、繊度（太さ）を１〜１０デニール／フィラメント程度とし、それらを混毛した状態で、１万本〜２０万本／インチ2 の植密度を持ち、かつパイル長１〜１０ｍｍとなるように設定した。
【００３５】
トナー流路制御部材５は、トナー供給ブラシ４に担持されたトナーをクラウド化するとともに、現像ローラ１の方向へ弾き出すためのもので、現像ローラ１の下方の現像容器３の部分に、トナー供給ブラシ４に接触するように設けられている。本実施例では、トナー流路制御部材５として、ＳＵＳもしくはリン青銅等のの厚さ１００μｍ〜１ｍｍの金属製薄板を用いた。
【００３６】
このトナー流路制御部材５は、図のように、ストレート形状に限るものではなく、トナーをクラウド化する方向によっては形状を変えることもできる。またトナー供給ブラシ４の接触面に介在するトナーへの帯電付与を考慮して、トナー流路制御部材５のブラシ４との接触面に、トナーに対する帯電付与能の高い樹脂、たとえばカーボンを分散して体積抵抗を上限で１０5 Ωｃｍまで高めたナイロン樹脂層を設けてもよい。このようにすれば、トナーへの帯電付与が安定することになる。
【００３７】
トナー規制部材７は、現像ローラ１上に塗布されたトナーの層厚を規制するためのもので、トナー流路制御部材５に設けられ、現像ローラ１に弾性的に当接している。本実施例では、トナー規制部材７は、厚さ０．１ｍｍのステンレス薄板からなり、トナー流路制御部材５から延びて現像ローラ１方向に曲がった部分のの先端部を、その先端から約２ｍｍの位置で現像ローラ１と反対方向に折り曲げた形状に形成してあり、折曲部７ａを現像ローラ１に食い込ませて当接させている。このトナー規制部材７の当接圧は、線圧で約３０ｇ／ｃｍ程度に設定した。
【００３８】
なお、トナー規制部材７は上記のような金属薄板に限るものではなく、たとえばＪＩＳＡ硬度が５０゜〜７０゜のウレタン系ゴム、シリコーン系ゴム等のゴム弾性体を用い、現像ローラ１に５〜５０ｇ／ｃｍの線圧で当接して、トナー層を規制するようにしてもよい。
【００３９】
トナー回収ローラ８は、現像ローラ１上の現像に寄与しなかった現像残りのトナーを、現像ローラ１から電気的に剥ぎ取って担持することにより、現像容器３内に回収して再度現像行程に戻すためのもので、現像ローラ１と当接して配置され、現像ローラ１の回転方向と逆方向（最近接部で同方向）に回転される。
【００４０】
本実施例では、トナー回収ローラ８として表面を鏡面とした金属円筒を用い、電気的には接地する構成をとったが、現像ローラ１から剥ぎ取ったトナーに対する離型性を考慮して、この回収ローラ８の表面には、テフロン等のフッ素系樹脂の層を２μｍから５０μｍ程度の厚さで設けることができる。このような樹脂層の付加は、現像ローラ１と回収ローラ８との間に非常に強い電界がかかる場合、リーク防止の役割を果たす作用があり好ましい。回収ローラ８にはトナーの離型性に応じて、所定の電圧を印加することもできる。
【００４１】
スクレーパ９は、現像ローラ１から剥ぎ取って回収ローラ８に担持した現像残りのトナーを、回収ローラ８の表面から掻き取るためのもので、掻き取られたトナーが撹拌部材１０上に落下するように、回収ローラ８の下部の面に当接されている。
【００４２】
撹拌部材１０は回転することにより、現像容器３内に収容された非磁性トナーを撹拌しながら、トナー供給ブラシ４に供給するためのものである。
【００４３】
本実施例で使用した非磁性トナーは、熱可塑性樹脂に着色剤を混合、分散し、粉砕化した、重量平均粒径５μｍ以上のものを用いており、熱可塑性樹脂には負の帯電特性を持つポリスチレン、ポリエステル系の樹脂を使用した。さらに、この非磁性トナー中には、負の荷電制御剤を含有させた。
【００４４】
現像法は、イメージ露光−反転現像方式としており、図示しない帯電手段により感光ドラム１１の表面を負極性に帯電し、図示しない露光手段によりイメージ露光をして静電潜像を形成し、電源２により現像ローラ１に、現像バイアスとして負極性ＤＣ電圧を印加して、負極性の非磁性トナーを潜像（露光部）に付着する、つまり反転現像する方式である。また感光ドラム１１にはＯＰＣ感光体を用いた。
【００４５】
現像容器３内に収容された非磁性トナーは、撹拌部材１０により撹拌されながらトナー供給ブラシ４に搬送され、ブラシ４の繊維と接触することにより、負に帯電される。そしてトナーは、トナー供給ブラシ４の繊維間および繊維表面に鏡映力等によって付着して担持され、ブラシ４の回転にともないトナー流路制御部材５方向に搬送される。トナー流路制御部材５との接触部まで搬送されたトナーは、制御部材５と接触することにより安定して電荷が付与されるとともに、図５に示すように、制御部材５を通過した後、繊維の弾性力によりブラシ４の回転方向に矢印Ａのように弾き出され、クラウド状となってブラシ４と現像ローラ１との間の空間に飛翔する。
【００４６】
なお、このようにトナー供給ブラシ４を流路制御部材５に接触させてブラシ繊維中のトナーを弾き出すようにすると、未帯電トナー等もブラシ繊維間から弾き出して残留することを防げるので、未帯電トナー等によるブラシ繊維の目詰まりも防止できるメリットがある。
【００４７】
上記の飛翔したクラウド状のトナーに対し、トナー供給ブラシ４と現像ローラ１の間には、電源２から現像ローラ１に印加された現像バイアスと、電源６からブラシ４に印加されたバイアスとにより電界が形成されている。飛翔したトナーは、この電界によって現像ローラ１に引き寄せられて担持される。
【００４８】
たとえば図６に示すように、現像バイアスをＶｄｃ＝−３５０Ｖに設定した場合、電源６により現像バイアスにΔＶ＝−７５０Ｖ程度のＤＣ電圧を重畳したバイアスをトナー供給ブラシ４に印加するように設定しておくと、トナーの帯電は負であるので、飛翔したトナーがＤＣ電圧の差分（−７５０Ｖ）による電界の作用により、ブラシ４から現像ローラ１へと引き寄せられるようになる。
【００４９】
このようにして現像ローラ１上に供給されたトナーは、その表面に鏡映力により担持され、現像ローラ１の回転にともないトナー規制部材７まで搬送され、この弾性部材製のトナー規制部材７により薄層化および摩擦帯電電荷の付与が行われ、より均一な帯電量分布を持った薄く緻密なトナー層に形成される。
【００５０】
本発明では、このように、帯電したトナーをクラウド化して、電界により非接触でトナーを現像ローラ１上に供給するので、トナーへの機械的ストレスを著しく低減させることができる上、十分に帯電したトナーのみを現像ローラ１上に供給してコートするので、帯電量分布が非常にシャープで偏りが少ないトナーコート層を得ることができる。従って、高品位な画像を安定して得ることができる現像が可能になる。
【００５１】
トナー規制部材７を通過したトナーは、感光ドラム１１との対向部において、感光ドラム１１上の静電潜像に応じて転移して現像し、得られたトナー像は、感光ドラム１１の回転にともない図示しない転写部に搬送され、そこで紙等の転写材上に転写される。
【００５２】
一方、現像に寄与せずに、現像ローラ１上に担持されたまま現像容器３内に戻されたトナーは、回収ローラ８と現像ローラ１との当接部で形成される電界により現像ローラ１から剥ぎ取られ、回収ローラ８の表面に担持、回収される。担持されたトナーは、回収ローラ８の表面に接するように配置されたスクレーパー９により掻き落とされ、再度現像行程に戻される。
【００５３】
このように、現像剤回収部材として回転する円筒状のローラ８を用いることにより、フレッシュな電極面が常に現像ローラ１の表面と対向することとなり、常時安定した電界が現像ローラ１とローラ８間に形成されるため、現像ローラ１からのトナーの回収効率は高いものになる。
【００５４】
また、現像残りのトナーは、現像ローラ１の１回転ごとにスクレーパ９により確実に掻き落とされるため、従来、現像時に発生していた感光ドラム１１との連続的摺擦による熱の蓄積が抑えられ、急激なトナー劣化を防止できる。
【００５５】
実施例２
図７は、本発明の他の実施例おける現像ローラを示す断面図である。
【００５６】
本発明は、現像剤担持体としての弾性を有する現像ローラは、実施例１の図２に示した弾性層１ａの１層しか弾性層を持たない現像ローラ１に限られるものではなく、本実施例のように、硬度が異なる少なくとも２種類の弾性層を積層した積層弾性層を持つ現像ローラであってもよい。
【００５７】
本実施例によれば、現像ローラ１５は、金属製の芯金１５ａ上に３０〜６０゜（ＪＩＳＡ）程度の硬度を有する低硬度の弾性層１５ｂを形成し、その上に５０〜８０゜（ＪＩＳＡ）程度の硬度を有する高硬度の弾性層１５ｃを形成してなっており、２層の積層弾性層を有している。さらに、上層の弾性層１５ｂの表面上には、実施例１のときと同様、トナーへの電荷付与性を考慮して、ナイロン等の樹脂にカーボン等を分散した導電性樹脂膜１５ｄが被覆されている。積層した弾性層１５ｂおよび１５ｃ全体の抵抗は、１０3 〜１０9 Ωｃｍ程度となるように設定されている。
【００５８】
上記の上層の弾性層１５ｃは、実施例１に記載と同様なシリコーンゴム、ＮＢＲゴム、ＥＰＤＭゴム、ウレタンゴム等の一般的なゴム材料からなっている。下層の弾性層１５ｂは、上記と同じようなゴム材料の他、所望の硬度を持つスポンジ状の弾性体から形成することもでき、これによっても十分な効果が達成される。
【００５９】
現像ローラ１５が弾性層を１層しか持たないとした場合、現像ローラ１５に対し感光ドラム１１との接触圧、すなわち現像ニップの確保を優先したとき、弾性層の硬度を非常に低いものにする必要があるが、硬度が低い弾性層は、規制ブレード７との接触時に傷がつくことがあった。逆に、規制ブレード７との接触時の弾性層の損傷防止を優先に弾性層の硬度を設定すると、十分な現像ニップを確保できない場合があった。
【００６０】
本実施例では、上記の不具合に対する対策のために、現像ローラ１５の弾性層して、低硬度の弾性層１５ｂと高硬度の弾性層１５ｃの少なくとも２層を積層した。これによれば、感光ドラム１との接触時に現像ローラ１５に必要な接触圧を、下層の硬度が低い弾性層１５ｃが有する弾性力により得ることができ、規制ブレード７との接触時に発生する現像ローラ１５へのダメージを、上層の硬度が高い弾性層１５ｂにより最大限に防止することができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、現像容器内に弾性を有する現像ローラに対し、現像剤供給部材として繊維を植毛したブラシローラからなるトナー供給ブラシを非接触に配置し、トナー供給ブラシの繊維内に一成分現像剤の非磁性トナーを取り込ませて現像ローラへ向けて搬送し、そのブラシ繊維が現像剤流路制御部材と接触して弾かれるときの弾性力により、ブラシ繊維からトナーを機械的に弾き出してトナーをクラウド化し、トナー供給ブラシと現像ローラとの空間に飛翔させ、そしてその空間に形成している電界により、飛翔したトナーを現像ローラに供給させる。従って、所望の帯電極性、帯電電荷量を有するトナーのみを現像ローラに供給して、規制ブレードによりコートすることができる。
【００６２】
これにより、従来のトナー供給ローラを現像ローラと接触し、摺擦してトナーを供給するときのような、トナーへのストレスを格段に低減することができる。またクラウド化したトナーから適正な電荷量を持ったトナーを選択的に供給できるため、規制ブレードによるトナーへの電荷付与が少なくてすみ、規制ブレードの接触圧を低減することが可能となる。
【００６３】
さらにまた、現像に寄与せずに現像ローラとともに戻ってきた現像残りのトナーは、現像ローラに対し接触配置したトナー回収ローラにより静電的に引き剥がして現像容器内に戻しているので、現像残りのトナーが、現像ローラとトナー供給ブラシとのニップ部や規制ブレードとのニップ部、さらには感光ドラムとの接触部を繰り返し通過することがなくなり、このためトナーへの連続的な負荷が加わることがなくなって、トナーへの蓄熱等による外添剤の埋め込みや劣化が顕著に抑制できる。
【００６４】
以上から、本発明の現像装置は、非磁性一成分現像法によっても、カブリ等のない高品位な画像を得ることができ、また低温定着用トナーに対応することができ、さらにはトナー補給タイプの現像装置としても長期間にわたり使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現像装置の一実施例を示す断面図である。
【図２】図１の現像装置に設置した現像ローラを示す断面図である。
【図３】図１の現像装置に設置したトナー供給ブラシおよびその繊維を示す図である。
【図４】図３のブラシ繊維の一方を構成する導電性繊維を示す断面図である。
【図５】図１の現像装置におけるトナー供給法を示す説明図である。
【図６】図５のトナー供給時のバイアスを示す説明図である。
【図７】本発明の他の実施例における現像ローラを示す断面図である。
【図８】従来の現像装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１    現像ローラ
２    現像バイアス電源
３    現像容器
４    トナー供給ブラシ
５    トナー流路制御部材
６    トナー供給ブラシ用電源
７    トナー規制ブレード
８    トナー回収ローラ
９    スクレーパ
１１  感光ドラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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