JP2003021965A

JP2003021965A - 現像装置及びこの現像装置を備えるプロセスカートリッジ並びに画像形成装置

Info

Publication number: JP2003021965A
Application number: JP2001205819A
Authority: JP
Inventors: Osamu Iwasaki; 修岩崎; Takeshi Yamamoto; 毅山本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-07-06
Filing date: 2001-07-06
Publication date: 2003-01-24

Abstract

(57)【要約】【課題】現像剤供給部材への逆極性の外添剤の蓄積を
無くし、画像比率によらず、長期間安定した画像出力を
得ることができる現像装置及びこの現像装置を備えるプ
ロセスカートリッジ並びに画像形成装置を提供する。【解決手段】現像バイアス電源２及びトナー供給電源
６が、トナー供給ローラ４上のトナーが現像ローラ１に
供給される第一極性と、トナー供給ローラ４上の外添剤
を現像ローラ１に付着させる第二極性とに切換可能であ
り、現像バイアス電源２及びトナー供給電源６による供
給電界の極性が第二極性の際に、現像ローラ１上の外添
剤を感光体ドラム１１上の非画像形成領域に付着させる
よう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式、静
電記録方式等を採用する画像形成装置に用いられる現像
装置及びこの現像装置を備えるプロセスカートリッジ並
びに画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式を採用する画像形成
装置においては、例えば、潜像担持体としての感光体に
静電潜像を形成し、該静電潜像を絶縁性トナーによって
現像してトナー像として可視化し、該トナー像を記録材
上に転写し定着するという一連の画像形成プロセスによ
って画像を得ている。

【０００３】この画像形成プロセスにおける現像方法と
しては、一般に、トナーのみからなる一成分現像剤を用
いる一成分現像法の方が、磁性粒子及びトナーを含有す
る現像剤を用いる二成分現像法に比べ、現像装置の構成
が簡易であり、且つ、メンテナンスが容易であるため、
この現像法に基づく現像装置が多々提案されている。
又、一成分現像法として、磁性トナーを用いない非磁性
一成分現像法が提案されており、この非磁性一成分現像
法は、近年のカラー画像の要求に対応したカラー画像を
得ることが可能なために、低コストで且つ小型の現像装
置が開発され、製品化されている。

【０００４】しかしながら、上述した非磁性一成分現像
法においては、現像剤収容容器内から現像剤担持体たる
現像ローラへの現像剤の供給と該現像ローラから上記現
像剤収容容器内への現像剤の回収とを行なうための供給
回収ローラ等を上記現像ローラに摺擦しながら回転する
よう当接させて供給回収ローラの弾性変形による圧力及
び回転による摺擦力により上記現像ローラに対するトナ
ーの供給及び回収を行なっており、又、現像ローラに近
接若しくは接触して配設された現像剤規制部材たる規制
ブレードと現像ローラとの間を現像ローラ上のトナーが
通過する際の接触摩擦により主にトナーへの電荷付与が
行なわれている。

【０００５】よって、非磁性一成分現像法においては、
現像剤収容容器内のトナーが感光体上で現像の工程に供
給されるまでの間にトナーにかかる機械的な負荷は極め
て大きく、トナーに及ぼすダメージは他の現像法に比べ
非常に大きいものとなっている。更に、供給回収ローラ
の配置位置や回転の方向・速度によっては、現像ローラ
上の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、そのトナーの一部が現像ローラ
上に現像残トナーとして残留する場合が生じる。

【０００６】上述のように現像ローラ上に残留した現像
残トナーは、再度、現像ローラと規制ブレードとの間を
通過し、感光体と現像ローラとの間の現像領域に搬送さ
れることになるが、このような供給回収ローラや規制ブ
レードによる摺擦がトナーに対して連続的に繰り返され
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、供給回収ローラと現像ローラとの摺擦によ
り受ける機械的圧力や摺擦熱の蓄積によりトナー内部に
埋め込まれてしまい、所望の帯電特性と流動性が得られ
ない劣化トナーに変質させてしまう。

【０００７】上述のような劣化トナーは初期のトナーの
特性を維持できないことから、画像形成プロセス中に多
くの問題を引き起こすことになり、例えば、上記劣化ト
ナーが現像に寄与した場合、適正な現像特性が得られな
いことによる現像不良が発生しまうと、中抜け等の転写
不良を引き起こす場合がある。又、劣化トナーを中心と
してトナーが凝集してしまい、現像ローラ上への新たな
トナー供給が阻害されて感光体に対するトナー塗布量の
低下が生じ、濃度不良等が発生することもある。更に、
このように凝集した劣化トナーが規制ブレードの現像ロ
ーラとのニップ部や現像ローラ表面で固まって融着する
と、感光体に対して部分的にトナー供給の阻害が生じて
スジ等のコート不良を発生させると共に、新しく現像ロ
ーラ上に供給されるトナーへの電荷付与を阻害する。そ
の結果、未帯電トナーを現像部に搬送することになりカ
ブリ、ムラ等の画像形成不良を生じさせる場合もある。

【０００８】又、上述したような現像方法では、トナー
にかかる負荷が大きいだけでなく、現像装置自身にかか
る負荷も大きい。例えば、供給回収ローラに上述したよ
うなスポンジ系ローラを用いた場合、現像ローラに対す
る摺擦が長時間に及ぶと、供給回収ローラ自身の磨耗、
損傷、及びスポンジ部へのトナーの進入による目詰まり
と硬度上昇等が発生し、トナー供給回収ローラとしての
役割が不十分となり感光体に対する良好なトナー供給が
できなくなることもある。

【０００９】このように従来の非磁性トナーを用いた一
成分現像法は、簡易な構成でありながら良好なトナー像
を形成することが可能である一方、トナーや現像装置に
対する機械的負荷が大きく、従来の磁性一成分現像現像
法の現像装置や二成分現像法の現像装置に比べ長期的な
耐久性安定性が著しく乏しい。よって、トナー消耗の際
には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、複写機に見られるような
構成部品をそのままにして現像剤のみを補給していくタ
イプの現像装置にはあまり採用されていない。

【００１０】そこで、従来では、上記の諸問題を解決す
るため、図１０及び図１１に示すような現像装置が提案
されている。

【００１１】即ち、かかる現像装置は、図１０に示すよ
うに、開口部を有し現像剤たるトナーを収容する現像剤
収容容器９０３と、トナーを担持し潜像担持体たる感光
体ドラム９１１との対向位置である現像領域に搬送すべ
く上記開口部に設置された現像剤担持体たる現像ローラ
９０１と、現像ローラ９０１に対し接触若しくは近接し
て配置された現像剤供給部材たるブラシローラ９０４
と、現像剤担持体たる現像ローラ９０１上に供給された
現像剤の層厚を規制するための現像剤規制部材たる規制
ブレード９０７と、現像ローラ９０１上に残留した現像
残現像剤を回収すべく現像ローラ９０１に対向して設置
された現像剤回収部材たる回収ローラ９１７とを有して
いる。

【００１２】ブラシローラ９０４は、例えば、現像ロー
ラ９０１に対し非接触で近接して回転可能に配置された
導電性のブラシローラであり、現像剤流路制御部材９０
５の一端に接触して配置されている。尚、現像剤供給部
材として、例えば弾性スポンジローラ等を現像剤担持体
に対して軽圧で回転可能に当接させて配置してもよい。

【００１３】又、回収ローラ９１７は、図１１に示すよ
うに、例えば、現像ローラ９０１に対向して回転可能に
接触又は近接して非接触に配置され、剥ぎ取り部材（ス
クレーパ）９１８の一端に接触して配置されている。
又、回収ローラ９１７には電源が接続されており、現像
ローラ９０１上のトナーを回収ローラ９１７に静電的に
回収できるような電位差を形成するよう電圧が印加され
ることにより、図１１に示すように、現像ローラ９０１
から回収ローラ９１７に現像残トナーＴ９ｄを静電的に
吸着して回収させることができる。

【００１４】ここで、上記の現像装置を用いた画像形成
装置の画像形成方法について簡単に説明する。

【００１５】かかる画像形成装置にあっては、図１０に
示す回転する感光体ドラム９１１は帯電装置９１５によ
り表面を一様に帯電された後、露光装置９１４により所
望の画像データに応じた静電潜像が上記表面に形成され
る。

【００１６】次いで、該静電潜像は上記現像装置によっ
て現像ローラ９０１に担持された現像剤によりトナー像
として具現化された後、転写装置９２０によって上記ト
ナー像が記録材Ｐ９に転写される。尚、この工程におい
て記録材Ｐ９に転写されずに感光体ドラム９１１上に残
ったトナー、即ち転写残トナーは、感光体ドラム９１１
に付着したまま現像剤除去装置たるクリーニング装置９
１６に運ばれて回収され、感光体ドラム９１１上から除
去される。

【００１７】そして、上記トナー像を担持する記録材Ｐ
９は、定着装置（図示せず）によって加熱及び加圧され
ることにより上記トナー像が上記記録材に定着され排出
される。

【００１８】次に、上記画像形成工程における現像装置
の動作について詳しく説明する。

【００１９】上記現像装置にあっては、現像剤収容容器
９０３内からブラシローラ９０４に取り込まれたトナー
は、現像ローラ９０１近傍で、現像剤流路制御部材９０
５によりクラウド化されて静電凝集により現像ローラ９
０１上に供給される。尚、現像剤供給部材として例えば
スポンジローラを用いた場合には、その表面に現像剤収
容容器内のトナーを付着させ現像ローラとの当接部分ま
で搬送し、現像ローラに対するスポンジローラの圧接力
により現像ローラ上に上記トナーを付着させる。

【００２０】現像ローラ９０１表面に供給されたトナー
は、現像ローラ９０１の回転により現像ローラ９０１と
規制ブレード９０７との当接部に送られ、規制ブレード
９０７によりその層厚が規制される。このとき、トナー
への帯電付与は、主にブラシや現像ローラとトナーが接
触する際の摩擦帯電、並びにトナーが現像ローラ９０１
上で規制ブレード部を通過する際のトナーと現像ローラ
表面、或いは規制ブレード表面との摺擦時の摩擦帯電に
より行なわれる。

【００２１】現像ローラ９０１上で層厚が規制されると
共に帯電付与されたトナーは、現像ローラ９０１の回転
により現像ローラ９０１と感光体ドラム９１１との対向
位置に送られ、現像ローラ９０１及び感光体ドラム９１
１に印加された現像バイアスにより感光体ドラム９１１
上の静電潜像に付着し可視像化させる。

【００２２】その後、上記可視像化に寄与せず現像ロー
ラ９０１上に残留した現像残トナーＴ９ｄは、図１１に
示すように現像ローラ９０１に対向して接触又は非接触
の設置された回収ローラ９１７と現像ローラ９０１との
最近接部において、現像ローラ９０１と回収ローラ９１
７との間に働く静電気力により回収ローラ９１７側に静
電吸着することにより回収される。そして、スクレーパ
９１８にて回収ローラ９１７上の現像残トナーＴ９０３
は、現像剤収容容器９０３内に剥ぎ落とされ、再度、上
述の現像工程に戻されることとなる。

【００２３】ところで、近年、トナーに対してはいろい
ろな目的によりトナーと逆極性の帯電粒子を外添剤とし
て添加することが行われている。

【００２４】例えば、特開２０００−１２２４２６号に
記載されているように、現像剤であるトナーの帯電性を
向上させるために、現像剤に帯電特性としてポジ帯電性
の微粒子からなるポジ外添剤を、いわゆる「マイクロキ
ャリア」としてトナーに添加することがある。

【００２５】これにより、ポジ性の外添剤がネガ性の微
粒子トナーの表面で接触しつつ、微粒子トナーに電子ｅ
を与え、ポジ性の外添剤自身はプラスの電荷を受け取
る。その後、ポジ性の外添剤が微粒子トナーを離れる
と、微粒子トナーは受け取った電子の分だけ、よりネガ
方向に帯電することになる。

【００２６】このようなことから、ポジ性の外添剤の効
果を発揮させるためには、トナーとポジ性の外添剤の付
着力を弱め、比較的容易にトナーからポジ性の外添剤が
分離しやすい、所謂、「遊離外添剤」を多くすることが
望ましい。

【００２７】又、このポジ性の外添剤は、ネガ性の微粒
子トナーのトナー粒子に付着していることから、トナー
粒子と例えば感光体ドラム表面等との間に介在して接触
抵抗（ファンデルワールス力や鏡映力）を低減する、所
謂スペーサやコロ的な役割を果たす。この接触抵抗の低
減によって電界によるトナーの移動が容易になるので、
現像性や転写性が向上する。

【００２８】更に、ポジ性の外添剤は、転写部において
転写されないので、そのまま感光体ドラム上に残り、ク
リーニング部に送られる。このとき、クリーニングブレ
ードの当接部において、転写残トナーやその他のネガ性
外添剤と静電的に凝集することになり、ポジ性の外添剤
が無い場合に比べて強固に固まることになる。この結
果、クリーニングブレードの当接部において「堤防」を
築くことになり、トナーがクリーニングブレード部分か
ら擦り抜けることを防止することができる。

【００２９】上述の現像装置とトナーの特性を組み合わ
せ、更に高性能な画像形成装置が考えられている。即
ち、ポジ性の外添剤を添加したトナーを用い、現像ロー
ラ９０１へのトナー供給を非接触或いは従来の現像装置
よりも軽圧接触で行い、更には、現像残トナーを常時、
現像ローラ９０１上から静電的に回収して現像剤収容容
器９０３内に戻すことにより、トナーに連続した機械的
負荷を与えず、一度、負荷による影響を緩和させてか
ら、再度、現像に利用する構成が可能となるので、トナ
ーへの機械的衝撃や蓄熱が防止され、外添剤のめり込み
等のトナー劣化を抑えることが可能となると共に、更に
トナーの帯電性、現像性、転写性、クリーニング特性を
向上させることができる。よって、上記のような構成を
とることにより、長期間にわたり安定したトナーへの帯
電を行なうことができる非磁性一成分現像法の現像装置
を提供することが可能となっている。

【００３０】このように、上述の現像装置における逆極
性の外添剤（帯電粒子）を添加した現像剤を用いたトナ
ー供給手法は、トナーに付加を与えない低ストレスな供
給方法でありトナー寿命に対し高い耐久性を得ることが
可能である上に、逆極性の帯電粒子を加えることによっ
て、更に高品位な画像を長期間安定して得ることができ
る。又、現像剤供給部材と現像剤担持体との間に供給電
界を形成することによりトナークラウドから帯電したト
ナーを選択的に現像ローラへと供給する構成となってい
るため、十分な帯電が行われたトナーのみを利用して高
品位な画質が形成を行なうことが可能となる。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
現像装置では、供給電界により現像剤供給部材から現像
剤担持体に現像剤を供給するので、現像剤である帯電粒
子の極性に起因した現像装置内への逆極性粒子の蓄積が
生じてしまっていた。

【００３２】即ち、ブラシローラ９０４から現像ローラ
９０１に現像剤を供給する部分において、供給電界を利
用しているために、現像剤流路制御部材９０５によりク
ラウド化された現像剤中のトナーＴ９ｎ表面から遊離し
た逆極性の外添剤Ｔ９ｐは、供給電界により図１２に示
すようにトナーＴ９ｎとは逆にブラシローラ９０４側に
移動する。この結果、画像形成動作が続けられると、図
１３に示すようにブラシローラ９０４に逆極性の外添剤
Ｔ９ｐ’が蓄積してしまう。或いは、トナー供給部材と
して導電性のスポンジローラを用い、スポンジローラの
圧力により現像ローラ上にトナーを供給する場合におい
ても、同様に、逆極性の外添剤は供給電界によりトナー
供給部材側に移動して、スポンジローラ中に埋め込まれ
てしまう。

【００３３】このように、逆極性の外添剤が遊離して
も、現像剤が現像に寄与しなかった場合には逆極性の外
添剤が不足した状態で回収されるので、再度、供給部材
に送られてくる時にトナーと逆極性の外添剤の量のバラ
ンスを維持することが可能である。

【００３４】しかしながら、現像剤が消費された場合、
消費された分量の現像剤がトナー容器側から搬送されて
くる。このため、更に供給電界により分離された逆極性
の外添剤が供給部材に蓄積され続けることになる。これ
により、トナー供給部材の近傍において過剰なマイクロ
キャリアによるトナーへの過剰な電荷付与や、凝集性が
高まりトナーの塗工状態にムラが生じる等の不具合が生
じることになる。特に、高印字比率な画像を出力しよう
とした場合、現像剤が大量に消費されてしまうので、そ
れに応じて多量の逆極性の外添剤がトナー供給部材中に
蓄積されることになる。

【００３５】更に、出力される画像の印字比率の偏りが
ある場合、印字比率の高い部分と低い部分において供給
部材に蓄積された逆極性の外添剤の量が異なるので、マ
イクロキャリアとしての電荷付与効果に差が生じてトナ
ーの帯電量が変わってしまうために、現像領域における
トナーの電界追従性、即ち現像性が異なってしまう。こ
れにより、画像濃度の偏りが有る画像を出力した後の画
像出力において濃度が不均一になる現象が起きる。

【００３６】又、供給部材として導電性ファーブラシロ
ーラを用いている場合、製造上、ファーブラシローラに
は「巻き目」が生じるので、供給部材に蓄積した逆極性
の外添剤がファーブラシローラの回転により「まき目」
に沿って搬送されてしまう。このような場合、ファブラ
シローラの片端側に逆極性の外添剤が集められるので、
この部分において現像剤と逆極性の外添剤の接触回数が
増えてしまう。この結果、トナーの帯電量が増加して現
像性が増加してしまうので、片端側の画像濃度が大幅に
増加してしまい、帯状の高濃度部が画像中に発生してし
まう。

【００３７】これらのように、従来の現像方式において
は、逆極性の帯電極性を有する外添剤が外添されている
現像剤を用いた場合、現像剤供給部材から供給電界によ
り現像剤担持体に現像剤の供給を行なうことによる不具
合が生じてしまっていた。

【００３８】そこで、本発明は、現像剤供給部材への逆
極性の外添剤の蓄積を無くし、画像比率によらず、長期
間安定した画像出力を得ることができる現像装置及びこ
の現像装置を備えるプロセスカートリッジ並びに画像形
成装置の提供を目的とする。

【００３９】

【課題を解決するための手段】本出願によれば、上記目
的は、逆極性の帯電極性を有する外添剤が添加された現
像剤を収容し開口部を有する現像剤収容容器と、潜像を
担持する潜像担持体に対向して該現像剤収容容器の開口
部に回転可能に配設され該現像剤収容容器からの現像剤
を担持しながら上記潜像担持体に供給する現像剤担持体
とを備え、上記現像剤担持体が、上記潜像担持体との間
に電源から電圧が印加されることにより上記現像剤担持
体上の現像剤を上記潜像担持体に供給するようになって
いる現像装置であって、上記現像剤担持体に接触若しく
は近接して回転可能に配設され上記現像剤収容容器から
の現像剤を保持しながら上記現像剤担持体に供給する現
像剤供給部材を備え、該現像剤供給部材が、上記現像剤
担持体との間に電源から電圧が印加され供給電界を形成
させることにより上記現像剤担持体に対し現像剤を供給
するようになっている現像装置において、供給電界の極
性を切り換え可能な切換手段を備え、該切換手段は、現
像剤供給部材上の現像剤が現像剤担持体に供給される第
一極性と、現像剤供給部材上の外添剤を現像剤担持体に
付着させる第二極性とに切換可能であり、切換手段によ
る供給電界の極性が第二極性の際に、現像剤担持体上の
外添剤を潜像担持体上の非画像形成領域に付着させるよ
う構成されているという第一の発明によって達成され
る。

【００４０】又、本出願によれば、上記目的は、第一の
発明において、切換手段は、現像剤担持体と現像剤供給
部材との間に印加される電圧を可変とする電圧可変手段
を有し、該電圧可変手段が上記電圧を変更することによ
り供給電界の切換がなされるという第二の発明によって
達成される。

【００４１】更に、本出願によれば、上記目的は、第一
の発明又は第二の発明において、現像剤供給部材は、潜
像担持体の回転方向における非画像領域に対応する現像
剤担持体の領域に上記現像剤供給部材が対向している時
間長さの間に、少なくとも１回転以上回転するよう回転
量が設定されているという第三の発明によっても達成さ
れる。

【００４２】又、本出願によれば、上記目的は、第一の
発明乃至第三の発明のいずれかにおいて、現像剤供給部
材は、現像後の現像剤担持体上に残留している外添剤を
現像剤供給部材上に吸着させる工程での回転量よりも、
現像剤供給部材上に残留している外添剤を現像剤担持体
を介して潜像担持体に排出させる工程での回転量が多く
設定されているという第四の発明によっても達成され
る。

【００４３】更に、本出願によれば、上記目的は、第一
の発明乃至第四の発明のいずれかにおいて、切換手段
は、供給電界の極性の切り換えが、電源からの出力の極
性を切り換えることによりなされるという第五の発明に
よっても達成される。

【００４４】又、本出願によれば、上記目的は、第一の
発明乃至第五の発明のいずれかにおいて、現像剤担持体
と潜像担持体との対向部に対して現像剤担持体の回転方
向の下流側で現像剤担持体に接触若しくは近接して回転
可能に配設され該現像剤担持体上の現像剤を現像剤収容
容器内へ回収するため担持可能な現像剤回収部材を備え
るという第六の発明によっても達成される。

【００４５】更に、本出願によれば、上記目的は、現像
装置を保持し画像形成装置本体に対して着脱自在なプロ
セスカートリッジであって、第一の発明乃至第六の発明
のいずれかの現像装置を備えるという第七の発明によっ
ても達成される。

【００４６】又、本出願によれば、上記目的は、一連の
画像形成プロセスによって形成された画像を記録材に記
録する画像形成装置であって、第一の発明乃至第六の発
明のいずれかの現像装置、又は、第七の発明のプロセス
カートリッジを備えるという第八の発明によっても達成
される。

【００４７】更に、本出願によれば、上記目的は、第八
の発明において、切換手段は、潜像担持体上の非画像領
域が、連続画像形成時における二つの記録材のうち先行
記録材の後端と後行記録材の先端との間の距離に対応し
て供給電界の極性の切換が設定されているという第九の
発明によっても達成される。

【００４８】又、本出願によれば、上記目的は、第八の
発明又は第九の発明において、潜像担持体の回転方向に
対して現像剤担持体と潜像担持体との対向位置である現
像部より下流側に配設され上記現像剤担持体上の現像剤
を除去する現像剤除去装置を備えるという第十の発明に
よっても達成される。

【００４９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に関し
て、添付図面に基づき説明する。

【００５０】（第一の実施形態）先ず、本発明の第一の
実施形態について説明する。

【００５１】図１は、本発明の第一の実施形態にかかる
画像形成装置の概略構成を示す断面図である。

【００５２】先ず、本実施形態にかかる画像形成装置全
体について説明する。

【００５３】本実施形態の画像形成装置は、潜像担持体
として、有機感光体（ＯＰＣ）を用いた感光体ドラム１
１を備えている。

【００５４】かかる画像形成装置にあっては、帯電装置
１５が、感光体ドラム１１表面を一様に帯電させ、露光
装置１４が、帯電後の感光体ドラム１１に所望の画像デ
ータに応じた露光を行なうことにより静電潜像を形成す
る。

【００５５】次いで、上記静電潜像は、現像装置３が感
光体ドラム１１に現像剤たるトナーを付与することによ
り、トナー像として可視化される。

【００５６】そして、感光体ドラム１１上に形成された
トナー像は、感光体ドラム１１の回転により転写部に搬
送され、転写部において転写装置２０により紙等の記録
材Ｐに転写された後、定着器（図示せず）にて記録材Ｐ
上に定着されて画像出力される。

【００５７】又、感光体ドラム１１上に残った転写残ト
ナーは、感光体ドラム１１の回転に伴って現像剤除去装
置たるクリーニング装置１６に搬送され、クリーナー手
段によって感光体ドラム１１上から除去され、画像形成
動作が完了する。

【００５８】次に、本発明による現像装置３について詳
細に説明する。

【００５９】本実施形態の現像装置３は、現像剤収容容
器３０と、現像剤担持体たる現像ローラ１と、現像剤供
給部材たるトナー供給ローラ４と、切換手段たる現像バ
イアス電源２及びトナー供給電源６とを備えている。

【００６０】本実施形態では、バイアス電源２，６が画
像形成プロセス終了後に現像ローラ１とトナー供給ブラ
シとの間に形成される供給電界の方向を切り換えて、ト
ナー供給ローラ４に吸着保持されている逆極性の外添剤
を排出させて現像ローラ１上に付着させ、現像ローラ１
の回転により現像ローラ１と感光体ドラム１１との対向
領域である現像領域に移送して、方向の切り換えられた
現像電界により感光体ドラム１１に上記外添剤を静電的
に付着させ、クリーニング装置１６により感光体ドラム
１１から上記外添剤を回収することを特徴とする。

【００６１】図２は、現像ローラ１と感光体ドラム１１
との間に印加されるバイアス電圧（以下、現像バイアス
という）と、現像ローラ１とトナー供給ローラ４との間
に印加されるバイアス電圧との各バイアスの印加状態及
び画像形成動作のタイミングチャートである。

【００６２】図３に現像ローラ１の断面図を示す。

【００６３】現像ローラ１は、図３に示すように、図中
矢印の方向に回転し芯金１ｃ上に弾性層を有する弾性現
像ローラである。

【００６４】現像ローラ１に第一に要求される特性は、
導電性と弾性を有するということであり、これを満足す
る一番簡単な構成は、金属シャフトと導電性ゴムローラ
という組合せであるがトナーＴを現像ローラ１の表面に
圧接されつつ搬送されるために表面の平滑性が必要とな
る。

【００６５】尚、本実施形態では、現像ローラ１を感光
体ドラム１１に接触させてトナー像を形成する接触現像
方式を採用している。

【００６６】弾性層１ａの材料としては、シリコンゴム
・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が、本実施形態において
は、金属製の芯金１ｃ上に弾性層としてシリコンゴム層
を成形したものを使用した。

【００６７】又、上記弾性層の構成としては単層の構造
のものでもかまわないが、本実施形態では、トナーへの
電荷付与性を考慮して、弾性層の表面にナイロン等の樹
脂にカーボン等を分散させた導電性樹脂膜１ｂを被覆し
た。尚、弾性層のゴム硬度は導電性樹脂膜１ｂを含め、
ＪＩＳ−Ａゴム硬度計により計測され、その硬度は２０
〜７０度のものが適当とされる。ゴム硬度が７０度を超
えると感光体ドラム１１との接触面積が小さくなって現
像領域が狭くなるので、十分な量のトナーを現像するこ
とが困難となる。又、同様にゴム硬度が高いと、弾性の
現像ローラ１を感光体ドラムに当接させる際に進入量の
変動が発生し、現像ローラ１と感光体ドラム１１との当
接圧を大きく変化させることがあるので、構成上好まし
くない。一方、ゴム硬度が低すぎる（２０度以下）と、
ゴムの圧縮永久歪みが大きくなるので、長期間の放置等
によりゴム弾性が失われて変形する虞れがある。又、現
像ローラ１の表面はトナーの搬送性を考慮して、その表
面粗さであるＲｚ値が３〜２０μｍであることが望まし
く、使用するトナーの粒径・形状に合わせて設定され
る。

【００６８】尚、本実施形態においては、弾性層の最表
面に薄い導電性樹脂膜１ｂを設けているが、この膜は約
１０μｍと非常に薄いため、弾性層で設定した表面粗さ
がそのまま表面に反映される。更に、現像ローラ１の抵
抗としては、トナーとの接触摩擦帯電時に発生するカウ
ンターチャージがローラ表面に残留しないようその抵抗
値はなるべく低い方が好ましい。しかしながら、感光体
ドラムの表面にしばしばピンホールが存在するので、現
像時、感光体ドラム１１と現像ローラ１の当接ニップ部
において電流リークを起こす場合もある。よって、現像
ローラ１の抵抗値は導電性樹脂膜１ｂを含めた状態で１
０³〜１０⁹Ω・ｃｍ程度の体積抵抗となるよう設定する
のが望ましい。

【００６９】無論、現像ローラ１の層構成は上記記載に
限るものでなく、例えば、複数弾性層の構成をもった積
層型の弾性現像ローラ等であってもよく、使用するトナ
ーや画像形成の条件に応じて選択・決定すればよい。

【００７０】現像バイアス電源２は、所望の現像バイア
スを現像ローラ１に印加するため、現像剤回収に寄与で
きるように極性の異なる２つの電源回路２ｓ、２ｒから
なり、これを切り換えられるようにしてある。本実施形
態では、接触現像方式を用いているので、感光体ドラム
１１との電流のリーク等を考慮し、両電源回路共にＤＣ
のみの現像バイアスを印加するようになっている。

【００７１】現像装置３は、現像剤収容容器３０とトナ
ー容器４０とを備えており、トナー供給ローラ４が、現
像剤収容容器３０内の非磁性トナーＴを現像ローラ１に
供給するため、現像ローラ１との距離約１００μｍ〜１
ｍｍで現像ローラ１の回転方向と同方向（最近接部にお
いて逆方向）に回転可能となるよう設置されている。こ
こで、トナー供給ローラ４として、図４に示すよう、低
抵抗（１０²〜１０⁸Ω・ｃｍ）の電気的特性をもつ導電
性繊維４ａと、高抵抗（１０⁸〜１０¹⁵Ω・ｃｍ）の絶
縁性繊維４ｂの２種類を混毛したブラシ部材４ｐをＳＵ
Ｓ等の金属芯金４ｃに巻きつけたファーブラシを用いて
いる。本実施形態では、現像剤として負に帯電極性を持
つトナーを用いるため、対する上記絶縁性繊維は正極性
の帯電特性をもつものが望ましい。よって、本実施形態
では、ナイロン性の絶縁性繊維（１０⁸〜１０¹⁵Ω・ｃ
ｍ）を使用した。無論、絶縁性繊維はナイロンに限るも
のではなく、トナーの特性に応じて絶縁性繊維の選択を
行えばよく、本実施形態のような場合、レーヨン等の材
質であってもよい。

【００７２】一方、導電性繊維は上記抵抗を満たすこと
が第一の条件であるが、導電性繊維の多くは絶縁性繊維
にカーボン等の導電性樹脂を分散させ紡糸した場合が多
く、その分散方法は繊維メーカーさまざまであり、糸表
面全てに導電性樹脂が表出しているとは限らない。即
ち、分散系導電性繊維の表面には導電部以外に絶縁部が
存在するため、トナーとの接触時を考慮して導電性繊維
の基礎構成素材とし、トナーに対し正帯電特性をもつ材
質を選ぶことが望まれる。本実施形態では、ナイロン系
の導電性繊維を使用した。

【００７３】又、本実施形態に用いられる繊維には、ト
ナーをクラウド化するための弾力が必要とされるため、
導電性繊維・絶縁性繊維ともにその繊度を１〜１０デニ
ール／フィラメント程度とし、それら混毛した状態で１
〜２０万本／インチ²の植密度をもち且つパイル長が１
〜１０ｍｍになるよう設定した。

【００７４】現像剤収容容器３０には、トナー供給ロー
ラ４からトナーをクラウド化するともに、現像ローラ１
方向へトナーを叩き出すための現像剤流路制御部材（ト
ナー流路制御部材）５がトナー供給ローラ４と接するよ
うに配置されている。本実施形態では、現像剤流路制御
部材５にその厚さが１００μｍ〜１ｍｍ程度の金属製薄
板を用いており、具体的にはＳＵＳ若しくはリン青銅の
薄板を用いている。尚、本実施形態では図中に示すよう
ストレートの薄板を用いているが、その形状は上記に限
るものではなく、トナーをクラウド化させて叩き出す方
向によっては先端部に曲げ加工を施す場合もある。

【００７５】又、トナー供給ブラシとの接触面に介在す
るトナーへの帯電付与を考慮し、現像剤流路制御部材５
のトナー供給ローラ４との接触面にトナーに対し電荷付
与能が高い樹脂、例えば、ナイロンにカーボンを分散さ
せその抵抗を〜１０⁵Ω・ｃｍ程度に調整したものを積
層してもよい。このような構成をとることにより、より
トナーへの帯電付与が安定することになる。

【００７６】本実施形態では、現像ローラ１に塗布され
たトナーの層厚を均一に規制するための現像剤規制手段
として規制ブレード７が設けられている。

【００７７】規制ブレード７は、例えば、ステンレス、
ベリリウム銅またはリン青銅等からなる薄板バネ材の先
端部に、例えばシリコンゴムやウレタン等のＪＩＳ−Ａ
硬度で３０〜８５度のゴム弾性体又は樹脂からなるチッ
プをほぼ全長に亘って長手方向に接着し、このチップ
が、当接部半径が０．５〜６ｍｍ程度の断面半円形状を
呈しており、この円弧状部を現像ローラ１に所定の加重
で押圧されるようになっている構成や、０.１ｍｍ程度
の厚みを持ったステンレス製の薄板バネ材の先端を弾性
現像ローラの反対方向に直角に折り曲げ、この折り曲げ
部が弾性現像ローラに食い込む状態で接触させた構成が
提案されている。

【００７８】これらのような支持構造の規制ブレード７
を用いる場合、薄板バネ材の弾性により圧力（加重）ム
ラ（精度不足）が補償されるため、現像ローラ１の動き
に容易に追従し、確実にムラのないトナー層形成を行な
うことができる。

【００７９】本実施形態では、０.１ｍｍ程度の厚みを
もったステンレス製の薄板の先端をその先端部から約２
ｍｍの位置で現像ローラの反対方向にＬ字状に折り曲げ
たものであり、折り曲げ部が現像ローラに食い込む状態
で接触する。このときの接触圧は、線圧約１５〜４０ｇ
／ｃｍ程度に設定した。

【００８０】回収ローラ８は、金属製で円筒状をなし、
現像に寄与しなかった現像ローラ１上の現像残トナーＴ
を電気的に現像ローラ１表面から回収するため、現像ロ
ーラ１と接触して、現像ローラ１の回転方向と逆方向
（最近接部において順方向に移動）に回転可能となるよ
う設置されている。

【００８１】本実施形態では、回収ローラ８に回収・担
持されたトナーを現像剤収容容器３０内に回収するため
の剥ぎ取り部材１８が設けられている。剥ぎ取り部材１
８は、その一端が回収ローラ８に接触して配置された剥
ぎ取り部材（スクレーパ）及び固定部材（図示せず）等
により構成される。本実施形態では、硬度５５度のウレ
タンゴム板を固定板金に接着したものを、先端部分が回
収ローラ８の回転に対してカウンター方向で当接するよ
うに固定・配置したものを剥ぎ取り部材として用いた。
本実施形態では、このときのゴム板の侵入量が、回収ロ
ーラ８からのトナーの剥ぎ取り効果を考慮して、１.０
ｍｍに設定されている。回収ローラ８は、ＳＵＳ製であ
り、現像ローラ１への摺擦抵抗の低減のためと、スクレ
ーパ部材による回収したトナーの剥ぎ取り性を向上させ
るために、表面を電界研磨により鏡面処理し、摺擦時の
低摩擦抵抗化が図られている。回収ローラ８の芯金部は
接地されており、電位的にＧＮＤになっている。無論、
回収効率の向上を図るために芯金部に電源を接続し、所
望の回収電圧を印加する構成としてもよい。

【００８２】本実施形態では、図１に示すように、現像
ローラ１、トナー供給ローラ４には、それぞれ現像バイ
アス電源２、トナー供給電源６が接続されている。

【００８３】この現像バイアス電源２、トナー供給電源
６の各電源は、本発明の特徴である正逆の２つの極性を
もった電源回路２ｓ，２ｒ、電源回路６ｓ，６ｒがスイ
ッチを介して組み込まれており、この２つの電源回路を
供給（Ｓ）側と排出（Ｒ）側に切り換えて接続できるよ
うになっている。具体的には、現像バイアス電源２には
供給（Ｓ）側の−３００Ｖと排出（Ｒ）側の＋５０Ｖを
付与するＤＣ電源回路２ｓ，２ｒが、トナー供給電源６
には供給（Ｓ）側の−７００Ｖと排出（Ｒ）側の＋５０
０Ｖを付与するＤＣ電源回路６ｓ，６ｒがそれぞれ設け
られて接続されている。これら供給（Ｓ）側と排出
（Ｒ）側の各電源回路２ｓ，２ｒ，６ｓ，６ｒの切り換
えは現像バイアス電源２、トナー供給電源６の各電源に
接続されているコントローラ２３により制御されてい
る。これら各電源回路は、いずれも現像及び排出時のト
ナーの転移に寄与する電界を形成するために設けられて
いるものである。

【００８４】本実施形態では、トナー容器４０内部のト
ナーをトナー供給ローラ４に送るための撹拌部材１０に
よって、隔壁１２の開口部より現像剤収容容器３０側に
トナーが供給される。

【００８５】本実施形態における現像剤としてのトナー
には、着色樹脂として負の荷電制御剤を含んだスチレン
／アクリル樹脂とスチレンブタジエン樹脂の共重合体と
顔料から成る平均粒径６μｍのトナー母体を用い、これ
に着色樹脂と同じ負の耐電性を有するコロイダルシリカ
１．４％を外添したものを負極性トナーＴｎとして用い
た。無論、本発明における現像装置で使用可能なトナー
は上記粉砕トナーのみではなく、熱可塑性樹脂に着色剤
を混合分散し粉砕化した絶縁性非磁性一成分トナーや重
合トナー等も使用可能である。

【００８６】又、このトナーには、本実施形態の特徴で
あるような逆極性（ポジ性）の外添剤Ｔｐとして、チタ
ン酸ストロンチウムを０．６重量部を添加した。このポ
ジ性の外添剤は、トナー粒子間に介在して電荷付与を行
う、いわゆるマイクロキャリアとして作用すると共に、
トナー粒子に付着して粒子間の接触抵抗を低減させ、更
に、クリーニング補助の働きを行なわせている。このよ
うなネガ帯電性のトナーに対するポジ性の外添剤として
は、上記の他にメラニン樹脂粒子やＰＭＭＡ樹脂粒子等
を使用することもできる。

【００８７】次に、画像形成動作時の現像装置３内の動
作について説明する。

【００８８】画像形成動作が開始されると、現像ローラ
１、感光体ドラム１１、定着装置、搬送装置等の駆動装
置が動作を開始するとともに、帯電装置１５等の電気回
路も動作を開始する。このとき、現像ローラ１、トナー
供給ローラ４に接続された現像バイアス電源２、トナー
供給電源６は、電源回路に接続されているコントローラ
２３によりトナーを供給するように制御される。これら
各電源回路は、いずれも現像のトナーの転移に寄与する
電界を形成するために、各電源回路内のスイッチは「供
給（Ｓ）」側である各電源回路２ｓ，６ｓに切り換えら
れる。

【００８９】現像装置３のトナー容器４０側のトナーＴ
は、撹拌部材１０により現像剤収容容器３０側の回転す
るトナー供給ローラ４に送られる。このとき、トナーは
トナー供給ローラ４のブラシの混合繊維と接触・摺擦す
ることにより負極性に帯電される。又、このとき同時に
ポジ性の外添剤Ｔｐがネガ性の微粒子トナーＴｎの表面
で接触するので、トナーに更なる電荷が付与される。こ
の際、トナーは、トナー供給ローラ４の繊維間、及び、
その表面に鏡映力等の付着力によって保持され、トナー
供給ローラ４の回転と共に現像剤流路制御部材５方向に
搬送される。

【００９０】現像剤流路制御部材５との接触部まで搬送
されたトナーは、現像剤流路制御部材５と接触・摺擦さ
れることでより安定して電荷が付与されると共に、現像
剤流路制御部材５を通過した後、図５（ａ）に示すよう
に繊維の弾性力によりトナー供給ローラ４の回転方向に
弾き出飛ばされ、クラウド状となって現像ローラ１の方
向Ａに飛翔する。

【００９１】更に、トナー供給ローラ４と現像ローラ１
との間には、現像ローラ１に印加された現像バイアス電
源２よりの供給側の現像バイアスＶ２ｓと、トナー供給
ローラ４に印加されたトナー供給電源６により供給側の
トナー供給バイアスＶ６ｓにより供給電界が形成される
ため、クラウド化やトナー供給ローラ４に付着していた
負に帯電したトナーが静電的に現像ローラ１側に引き寄
せられ、現像ローラ１上に静電吸着により担持搬送され
る。例えば、供給側の現像バイアスをＶ２ｓ=−３００
Ｖと設定した場合、電源回路６ｓにより、現像バイアス
に対しΔＶ=−４００Ｖ程度を加えたＤＣ電圧をトナー
供給ローラ４に供給側のトナー供給バイアスとして印加
（Ｖ６ｓ=−７００Ｖ）するよう設定すれば、トナー供
給ローラ４側の負に帯電したトナーはＤＣの差分による
電界の作用によりトナー供給ローラ４から現像ローラ１
側へと飛翔していくような構成となる。無論、上記トナ
ー供給バイアスＶ６ｓは、使用するトナーの帯電特性な
らびブラシと現像ローラとの間隔等に応じて設定を変化
させるものである。

【００９２】このように、帯電したトナーを一度クラウ
ド化し、静電吸着により現像ローラ１上に電界コートす
ることで、非接触にて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こ
とができ、又、あらかじめ帯電したトナーのみが現像ロ
ーラ１上に供給されるため、トナー層内での帯電量分布
の偏りが少ないものとなる。

【００９３】現像ローラ１に担持、搬送されたトナー
は、規制ブレード７より薄層化されるとともに規制ブレ
ード７並び現像ローラ１間の摺擦によりさらなる摩擦帯
電が行われ、均一な帯電量分布をもった薄層なトナー層
に形成される。

【００９４】一方、このとき、トナーに付着していたポ
ジ性の外添剤Ｔｐは、トナーと同様に現像剤流路制御部
材５を通過した後、繊維の弾性力によりトナー供給ロー
ラ４の回転方向に弾き出飛ばされ、クラウド状となる
が、トナーとの付着力の弱い、所謂「遊離外添剤」であ
る場合には、トナー供給ローラ４と現像ローラ１との間
の、現像ローラ１に印加された現像バイアス電源２より
の供給側の現像バイアスＶ２ｓと、トナー供給ローラ４
に印加されたトナー供給電源６により供給側のトナー供
給バイアスＶ６ｓにより供給電界によってトナーＴｎか
ら引き離されて、図５（ａ）に示すように、トナーＴｎ
とは逆極性のポジ性の外添剤Ｔｐは静電的にトナー供給
ローラ４側に引き寄せられ、トナー供給ローラ４上に静
電吸着され担持される。このとき、トナー容器４０側か
ら新たな現像剤が供給されてくると、同様にして更に逆
極性のポジ性の外添剤Ｔｐがトナー供給ローラ４上に静
電吸着（Ｔｐ’）され担持される。このようにして、ト
ナー供給ローラ４上にポジ性の外添剤Ｔｐが次々と吸着
され、蓄積されることになる。

【００９５】現像ローラ１上で層厚規制されたトナー
は、現像ローラの回転に伴い図１中で示す感光体ドラム
１１との対向部において、現像ローラに印加された現像
バイアスＶ２ｓと、潜像電位（露光部ＶＬ、未露光部Ｖ
ｄ）とにより形成される電界により図５（ａ）に示すよ
うに感光体ドラム１１上に転移しトナー像Ｔｎ’を形成
する。

【００９６】一方、上記現像部において現像に寄与せず
現像ローラ上に担持されたまま現像装置３内に戻ってき
た現像残トナーＴｄは、回収ローラ８との当接部分にお
いて、該回収ローラ８と現像ローラ１（Ｖｄｃ）との間
で形成される電界により、回収ローラ８側に担持回収さ
れる。

【００９７】本実施形態においては回収電位差を形成す
る方法として、現像ローラ１に印加された現像バイアス
と、接地された回収ローラのＧＮＤとの電位差を用いて
いる。

【００９８】一方、画像形成動作が完了した後、トナー
供給ローラ４上に吸着・蓄積されたポジ性の外添剤Ｔｐ
に対しては、本発明の特徴である次の排出動作を行な
う。

【００９９】先ず、感光体ドラム１１上に形成されたト
ナー像が転写装置により転写部材に転写され終わると、
コントローラ２３により現像ローラ１、トナー供給ロー
ラ４に接続された現像バイアス電源２、トナー供給電源
６、のスイッチを、ポジ性の外添剤Ｔｐを排出するよう
に制御する。これらの各電源回路は、いずれもポジ性の
外添剤Ｔｐを感光体ドラム１１側に転移に寄与する方向
に電界を形成するために、図１に示すような各電源回路
内のスイッチを「排出（ｒ）」側である各電源回路２
ｒ，６ｒに切り換える。このとき、現像ローラ１、トナ
ー供給ローラ４には、それぞれ、＋５０Ｖ、＋５００Ｖ
のＤＣ電圧が印加される。

【０１００】図５（ｂ）に示すように、上記現像部にお
いてトナー供給ローラ４上に担持されたポジ性の外添剤
Ｔｐはトナー供給ローラ４の回転に伴い、現像ローラ１
とトナー供給ローラ４との対向部Ｂにおいて、電源回路
２ｒから現像ローラ１に印加された排出側の現像バイア
スＶ２ｒと、電源回路６ｒからトナー供給ローラ４に印
加された排出側のトナー供給バイアスＶ６ｒによりトナ
ー供給時とは逆極性の電界が形成されるため、トナー供
給ローラ４上に吸着保持されたポジ性の外添剤Ｔｐが静
電的に現像ローラ１側に引き寄せられ、現像ローラ１上
に静電吸着により再付着される。本実施形態の場合、排
出側の現像バイアスをＶ２ｒ=＋５０Ｖと設定した場
合、トナー供給電源６により、現像バイアスに対しΔＶ
=４５０Ｖ程度を加えたＤＣ電圧をトナー供給ローラ４
に排出側のトナー供給バイアス（Ｖ６ｒ=＋５００Ｖ）
として印加するよう設定することにより、トナー供給ロ
ーラ４側のポジ性の外添剤ＴｐはＤＣの差分による電界
の作用によりトナー供給ローラ４から現像ローラ１側へ
と移動し再付着する。

【０１０１】現像ローラ１上の再付着されたポジ性の外
添剤Ｔｐは、図５（ｃ）に示すように現像ローラ１の回
転に伴い、感光体ドラム１１の対向部（現像部）に搬送
される。このとき、感光体ドラム１１表面と現像ローラ
１との間には、現像ローラ１に印加された現像バイアス
電源２よりの回収側の現像バイアスＶ２ｒと、潜像電位
（非画像領域であるので未露光部電位Ｖｄ）とにより形
成される電界により、図５（ｄ）に示すように現像ロー
ラ１上のポジ性の外添剤Ｔｐは現像ローラ１側から引き
剥がされて、より電位的に低い側である感光体ドラム１
１表面に静電吸着され、現像装置３からポジ性の外添剤
Ｔｐが排出される。

【０１０２】感光体ドラム１１上に再付着したポジ性の
外添剤Ｔｐは、感光体ドラム１１の回転に伴ってクリー
ニング装置１６に搬送され、クリーナー手段によって感
光体ドラム１１上から除去される。このようにして、ト
ナー供給ローラ４からポジ性の外添剤Ｔｐが回収され
る。

【０１０３】上述の回収動作を、所定の時間、具体的に
は、トナー供給ブラシに蓄積されたポジ性の外添剤が均
一に排出されるように行なう。このときに要する時間
は、各バイアスの条件やトナーの電荷量、各ローラの相
対速度等により左右されるが、少なくとも、トナー供給
ブラシの全周が現像ローラ対向部との間を一度以上は通
過する必要がある。従って、回収動作を行なう時間を短
縮するために、回収動作時のみ、トナー供給ブラシの回
転数を上げることも可能である。

【０１０４】上述の回収動作が完了した後、現像ロー
ラ、感光体ドラム、定着装置、搬送装置等の駆動装置が
動作を停止するとともに、帯電装置等の電気回路も動作
を停止して、画像形成動作を完了する。

【０１０５】よって、本実施形態によれば、画像形成終
了後、トナー供給ブラシ、現像ローラに印加する電圧の
極性を変えてトナー供給ブラシに吸着・保持されたポジ
性の外添剤を現像ローラを経て感光体ドラムに吸着させ
て現像装置内から排出させることで、トナー供給部材へ
の逆極性の外添剤の蓄積を無くし、画像比率によらず、
長期間安定した画像出力を可能となった。

【０１０６】尚、本実施形態においては、供給電界、回
収電界の方向を切り換えを各電源回路からの出力の極性
を切り換えにより行なっているが、各バイアスの相対的
な電位の関係を変える手段を用いても同様の効果が得ら
れる。

【０１０７】又、本実施形態においては、トナー供給ブ
ラシとして繊維状部材からなる導電性ファーブラシロー
ラを用いたが、マグネットローラとマグネットローラの
磁気力により拘束された導電性磁性キャリア粒子からな
る磁気ブラシローラをトナー供給部材として用いること
も可能である。

【０１０８】（第二の実施形態）次に、本発明の第二の
実施形態について説明する。尚、本発明の第一の実施形
態と同様の構成に関しては、その説明を省略する。

【０１０９】第一の実施形態で説明したように、画像形
成終了後、トナー供給部材、現像ローラに印加する電圧
の極性を変えてトナー供給部材に吸着・保持されたポジ
性の外添剤を現像ローラを経て感光体ドラムに吸着させ
て現像装置内から排出させることで、トナー供給部材へ
の逆極性の外添剤の蓄積を無くし、画像比率によらず、
長期間安定した画像出力を可能となった。

【０１１０】しかしながら、連続的に画像出力を行なう
場合には、画像形成終了迄にトナー供給部材上に多量の
ポジ性の外添剤が蓄積され、画像上に不具合が生じる虞
れがある。

【０１１１】そこで、第二の実施形態では、トナー供給
部材に吸着・保持されたポジ性の外添剤を現像剤収容容
器外に排出する動作を、転写部材の通過の間のタイミン
グ（紙間）に設定してトナー供給部材に蓄積されたポジ
性の外添剤を逐次排出することにより、連続的な画像形
成動作時においても良好な画像品位の維持を図るもので
ある。

【０１１２】図６は、本実施形態の現像装置の概略構成
を示す断面図であり、図７は、各バイアスの印加状態及
び画像形成動作状態のタイミングチャートである。

【０１１３】図６に示すように、本実施形態の画像形成
装置本体内には、画像形成装置本体に装着された給紙ユ
ニット１１８から取出された記録材Ｐを、上記画像形成
装置の潜像担持体たる感光体ドラム１１１と画像転写装
置である転写ローラ１２０との間の転写部を経て定着装
置（図示せず）に導く被記録材搬送路としての記録材搬
送路１２６が形成されている。

【０１１４】この、記録材搬送路１２６の転写ローラ１
２０の上流側には、給紙ローラ１１７を介して給紙ユニ
ット１１８から取出された記録材Ｐを検知する被記録材
検知手段としての記録材検出センサ１２５及び記録材Ｐ
の先端を一時的に停止させた後、感光体ドラム１１１上
に形成されたトナー像とのタイミングをとって転写ロー
ラ１２０に送り込むためのレジストローラ対１１９が配
置されている。

【０１１５】現像剤担持体たる現像ローラ１０１は、第
一の実施形態と同様に、図中矢印の方向に回転し芯金上
に弾性層を有する弾性現像ローラである。尚、本実施形
態においては、現像ローラ１０１を潜像担持体である感
光体ドラム１１１と３００μｍ程度の空隙を開けて配置
し、トナーをこの空隙の間を往復飛翔させてトナー像を
形成するジャンピング現像方式にて行っている。

【０１１６】本実施形態では、所望の現像バイアスを感
光体ドラム１１１と現像ローラ１０１との間に印加する
ための現像バイアス電源１０２によって、所望の現像方
式に応じて適当な現像バイアスが印加される。本実施形
態では、現像バイアス電源１０２には電源から供給側所
定のＤＣ電圧に重畳してＡＣ電圧、具体的には、Ｖｐｐ
＝２０００Ｖ、周波数ｆ＝２ＫＨｚの矩形波を印加する
電源回路１０２ｓが、回収側には供給側と逆極性のＤＣ
電圧に重畳してＡＣ電圧、具体的には、Ｖｐｐ＝２００
０Ｖ、周波数ｆ＝２ＫＨｚの矩形波を印加する電源回路
１０２ｒの２つの電源回路が接続され、スイッチにより
切り換えられるようになっている。

【０１１７】現像時には、このＡＣバイアス分により、
現像ローラ１０１上のトナーは、感光体ドラム１１１と
現像ローラ１０１との対向部近傍において、飛翔し往復
運動を行なう。これにより、感光体ドラム１１１上の静
電潜像にトナーを繰り返し充填していくことになるの
で、特に、孤立ドットの様な小さな潜像でも、忠実に再
現することが可能となるので、画像品位、特にハーフト
ーンにおける階調の再現性を向上させることができる。

【０１１８】現像装置１０３にあっては、現像剤収容容
器１３０内の非磁性トナーＴを現像ローラ１０１に供給
するためのトナー供給ローラ１０４が、現像ローラ１０
１に対して侵入量約１００μｍで現像ローラ１０１の回
転方向と同方向（最近接部において逆方向）に回転可能
となるよう当接設置されている。

【０１１９】本実施形態においては、現像剤供給部材た
るトナー供給ローラ１０４には導電性のスポンジローラ
を用いた。スポンジローラを用いる場合、スポンジ表面
に付着して搬送されたトナーを、直接、現像ローラに圧
着して供給することができるので、第一の実施形態にお
いて用いた現像剤流路制御部材が不要となる上、現像バ
イアスとトナー供給バイアスによる静電吸着力に加えて
凝集力による作用があるので現像ローラへの現像剤の供
給量が多くなり、現像剤供給部材であるスポンジローラ
の回転数が少なくて済む。又、本実施形態では、現像ロ
ーラ１０１にトナーを供給することだけを行なうので、
通常の非磁性１成分現像装置で用いているスポンジロー
ラの機能である、現像ローラ１０１からトナーを剥ぎ取
る作用が不要となる。このため、本実施形態において
は、現像ローラ１０１とトナー供給ローラ１０４は軽圧
での接触していればよく、スポンジローラの現像ローラ
への侵入量は０.１ｍｍとした。これにより、通常の非
磁性１成分現像装置での場合に比べて、スポンジローラ
での摺擦によるトナーに機械的なダメージを与えること
が少なくて済む。

【０１２０】トナー供給ローラ１０４は、金属シャフト
１０４ａの周囲に１０⁹Ω・ｃｍ程度以下の導電性を有
する密度０．４５ｇ／ｃｍ²、セル数５０〜６０セルｍ
ｍ程度の軟質発泡ポリウレタンフォーム製のウレタンフ
ォーム層１０４ｂを設けた構成であり、回転速度が現像
ローラ１０１の０．５倍程度で回転方向がカウンター方
向に接触するように設定される。尚、ウレタンフォーム
層１０４ｂとしてはこれに限定されるものではなく、機
械的要求或いは電気的特性等が満たされる他の回転ブラ
シや発泡シリコンゴムなど多くの材料による代替するこ
とが可能である。

【０１２１】又、トナー供給ローラ１０４には、電源か
ら供給側では所定のＤＣ電圧に重畳して現像バイアスに
同期させたＡＣ電圧を印加する電源回路１０６ｓが、回
収側には供給側と逆極性のＤＣ電圧に重畳し、かつ現像
バイアスに同期させたＡＣ電圧を印加する電源回路１０
６ｒの２つの電源回路が接続され、スイッチ（図示せ
ず）により切り換えられるようになっている。

【０１２２】一方、上記現像部において現像に寄与せず
現像ローラ上に担持されたまま現像装置１０３内に戻っ
てきた現像残トナーＴｄ１００は、回収ローラ１０８と
の当接部分において、回収ローラ１０８と現像ローラ１
０１（Ｖｄｃ）との間で形成される電界により、回収ロ
ーラ１０８側に担持回収される。

【０１２３】本実施形態においては、回収電位差を形成
する方法として、現像ローラ１に印加された現像バイア
スと、接地された回収ローラのＧＮＤとの電位差を用い
ている。

【０１２４】画像形成動作時には、次のような動作を行
なう。

【０１２５】第一枚目の画像形成動作が開始されると、
現像ローラ、感光体ドラム、定着装置、記録材搬送装置
等の駆動装置が動作を開始するとともに、潜像形成を行
なうための帯電装置等の電気回路も動作を開始する。こ
のとき、給紙ローラ１１７が動作して給紙ユニット１１
８から第一枚目の記録材Ｐ１１を取り出して記録材搬送
路中を搬送し、記録材Ｐ１１の先端を検知する被記録材
検知手段としての記録材検出センサ１２５により記録材
先端を検知した後、記録材Ｐ１１の先端をレジストロー
ラ対１１９に突き当てることで一時的に停止させる。

【０１２６】そして、現像ローラ１０１、トナー供給ロ
ーラ１０４に接続された現像バイアス電源１０２、トナ
ー供給電源１０６は電源回路に接続されているコントロ
ーラ１２３により現像ローラ１０１、トナー供給ローラ
１０４に接続された現像バイアス電源１０２、トナー供
給電源１０６のいずれも現像のトナーの供給に寄与する
電界を形成するために、各電源回路内のスイッチは「供
給（Ｓ）」側であるの各電源回路１０２ｓ，１０６ｓに
切り換えられている。このとき、現像ローラ１０１、ト
ナー供給ローラ１０４には、それぞれ、Ｖ１０２ｓとし
てＶｐｐ＝２０００Ｖ、周波数ｆ＝２ＫＨｚの矩形波を
−３００ＶのＤＣ電圧に重畳したもの、Ｖ１０６ｓとし
てＶｐｐ＝２０００Ｖ、周波数ｆ＝２ＫＨｚのＶ１０２
ｓに同期した矩形波に−７００ＶのＤＣ電圧に重畳した
ものが、それぞれ印加されている。

【０１２７】更に、第一の実施形態と同様にして、感光
体ドラム１１１上に静電潜像を形成した後、トナー像を
形成する。このとき、現像装置においても第一の実施形
態と同様に、トナー供給ローラ１０４と現像ローラ１０
１との間に、現像ローラ１０１に印加された現像バイア
ス電源１０２よりの供給側の現像バイアスＶ１０２ｓ
と、トナー供給ローラ１０４に印加されたトナー供給電
源１０６により供給側のトナー供給バイアスＶ１０６ｓ
により供給電界が形成され、トナー供給ローラ１０４か
ら現像ローラ１０１にトナーを供給し、現像ローラ１０
１の回転により現像領域に搬送されて現像を行なう。

【０１２８】現像部において現像に寄与せず現像ローラ
１０１上に担持された現像残トナーＴｄ１００は、現像
ローラ１０１の回転に伴い、現像ローラ１０１と回収ロ
ーラ１０８との対向部分において、回収ローラ１０８と
現像ローラ１０１との間で形成される電界により、回収
ローラ１０８側に静電吸着し回収される。

【０１２９】感光体ドラム１１１上のトナー像は、感光
体ドラム１１１の回転により転写部へと搬送される。こ
こで、感光体ドラム１１１上のトナー像の先端との位置
を合わせるようにタイミングを調整してレジストローラ
対１１９を動作させ、一時停止していた第一枚目の記録
材Ｐ１１の搬送を再開する。これと同時に転写ローラ１
２０等の転写装置を動作させることで、記録材Ｐ１１の
適切な位置にトナー像を転写する。

【０１３０】トナー像を転写された第一枚目の記録材Ｐ
１１は、記録材搬送路１２６に沿って定着装置に搬送さ
れる。記録材Ｐ１１が搬送され、第一枚目の記録材Ｐ１
１の後端若しくは記録材が無い状態を記録材検出センサ
１２５が検知する。

【０１３１】この第一枚目の記録材Ｐ１１の後端もしく
は記録材が無い状態を記録材検出センサ１２５が検知し
た信号により、トナー供給ローラ１０４に蓄積されたポ
ジ性の外添剤Ｔｐの排出を行なう。即ち、コントローラ
１２３により現像ローラ１０１、トナー供給ローラ１０
４に接続された現像バイアス電源１０２、トナー供給電
源１０６のいずれも現像残トナーを回収するように「放
出（Ｒ）」側である各電源回路１０２ｒ，１０６ｒ，１
１３ｒに切り換えられ、第一の実施形態と同様の現像残
トナーの放出動作を行なう。このとき、「放出（Ｒ）」
側の各回路から現像ローラ１０１、トナー供給ローラ１
０４には、それぞれ、Ｖ１０２ｒとしてＶｐｐ＝２００
０Ｖ、周波数ｆ＝２ＫＨｚの矩形波を＋５０ＶのＤＣ電
圧に重畳したもの、Ｖ１０６ｒとしてＶｐｐ＝２０００
Ｖ、周波数ｆ＝２ＫＨｚの矩形波を＋３００ＶのＤＣ電
圧に重畳したものが、それぞれ印加されている。

【０１３２】「放出（Ｒ）」側のバイアスが印加される
ことにより、トナー供給ローラ１０４上に担持されてい
たポジ性の外添剤Ｔｐは現像ローラ１０１側に再付着さ
れる。

【０１３３】更に、現像ローラ１０１上の再付着された
ポジ性の外添剤Ｔｐは、第一の実施形態と同様にして感
光体ドラム１１１の対向部に搬送され、現像ローラ１に
印加された現像バイアス電源２よりの回収側の現像バイ
アスＶ２ｒと、潜像電位（非画像領域であるので未露光
部電位Ｖｄ）とにより形成される電界により、より電位
的に低い側である感光体ドラム１１１上に静電吸着さ
れ、感光体ドラム１１１の回転によりクリーニング装置
に送られる。これにより、トナー供給ローラ１０４上か
らポジ性の外添剤が排出される。

【０１３４】上述の回収動作を、所定の時間、具体的に
は、第二の画像形成動作が開始されて、第二枚目の記録
材Ｐ１２が給紙ユニット１１８から記録材搬送路１２６
中を搬送され、記録材検出センサ１２５により第二枚目
の記録材Ｐ１２の先端を検知するまで続ける。

【０１３５】第二枚目の画像形成動作が開始されると、
給紙ローラ１１７が動作して給紙ユニット１１８から第
二枚目の記録材Ｐ１２を取り出して記録材搬送路１２６
中を搬送し、記録材Ｐ１２の先端を検知する被記録材検
知手段としての記録材検出センサ１２５により記録材先
端を検知した後、記録材Ｐ１２の先端をレジストローラ
対１１９に突き当てることで一時的に停止させる。

【０１３６】ここで、記録材検出センサ１２５により第
二枚目の記録材Ｐ１２の先端を検知したら、再びコント
ローラにより現像ローラ１０１、トナー供給ローラ１０
４に接続された現像バイアス電源１０２、トナー供給電
源１０６のスイッチを現像残トナーを再度供給するよう
に制御を「供給（Ｓ）」側に切り換え、トナー供給ロー
ラ１０４からのポジ性の外添剤の排出動作を停止し、現
像ローラ１０１へのトナー供給動作を開始し、第一枚目
と同様にして、感光体ドラム１１１上に第二枚目のトナ
ー像を形成する。以下、同様にして、トナー供給ローラ
に蓄積されたポジ性の外添剤を現像剤収容容器中から排
出しながら画像形成動作を続ける。

【０１３７】このように、本実施形態においては、記録
材検出センサにより検知される第一枚目の記録材の後端
と第二枚目の記録材の先端との間の紙間を利用して、ト
ナー供給ローラからのポジ性の外添剤の排出を行なう。
従って、より効率よくトナー供給ローラ上のポジ性の外
添剤を排出させるためには、紙間の間で、少なくともト
ナー供給ローラが１回転以上回転して、トナー供給ロー
ラ全周のポジ性の外添剤が排出されることが望ましい。

【０１３８】よって、上述したように、本実施形態によ
れば、トナー供給ローラと現像ローラとの間に印加する
電圧の極性を変えてトナー供給ローラに吸着・保持され
たポジ性の外添剤を現像ローラを経て感光体ドラムに吸
着させて現像装置内から排出させる動作を、転写部材の
通過の間のタイミング（紙間）に設定してトナー供給ロ
ーラ上に蓄積したポジ性の外添剤を逐次排出すること
で、連続的に画像出力を行なう場合にもトナー供給ロー
ラ上に多量のポジ性の外添剤が蓄積されることを無く
し、長期間安定した画像出力を可能とする上記現像装置
を提供することが可能となった。

【０１３９】（第三の実施形態）次に、本発明の第二の
実施形態について説明する。尚、本発明の第一の実施形
態と同様の構成に関しては、その説明を省略する。

【０１４０】第一の実施形態で説明したように、画像形
成終了後、トナー供給ローラと現像ローラとの間に印加
する電圧の極性を変えてトナー供給ローラに吸着・保持
されたポジ性の外添剤を現像ローラを経て感光体ドラム
に吸着させて現像装置内から排出させることで、トナー
供給ローラへの逆極性の外添剤の蓄積を無くし、画像比
率によらず、長期間安定した画像出力を可能となった。

【０１４１】しかしながら、ポジ性の外添剤は、マイク
ロキャリアとして機能をもたせる目的で添加されている
ために、過剰に現像剤中から排出された場合、トナーの
帯電量が不足し、画像不良を引き起こす虞が生じる。

【０１４２】そこで、本実施形態では、トナー供給ロー
ラに吸着・保持されたポジ性の外添剤を現像剤収容容器
外に排出する動作の実施の制御を、転写部材の通過枚数
等のあらかじめ決められた所定の条件に基づいて設定し
てトナー供給ローラに蓄積されたポジ性の外添剤を適量
で排出することにより、常に良好な画像品位の維持を図
るものである。

【０１４３】図８は、本実施形態の現像装置の概略構成
を示す断面図であり、図９は、各バイアスの印加状態及
び画像形成動作状態のタイミングチャートである。

【０１４４】本実施形態の画像形成装置にはカウンタ２
２９が取り付けられており、画像形成枚数をカウントで
きるようになっている。又、カウンタ２２９には画像形
成枚数が１０枚通過するごとにポジ性の外添剤を現像装
置内から排出させる動作を行うように画像形成装置を制
御するようになっている。

【０１４５】画像形成動作が行われると、図９のタイミ
ングチャートに示されているように、カウンタ２２９の
カウント数ｎが加算されていく。

【０１４６】カウント数ｎが１０になると、画像形成動
作を中断し、ポジ性の外添剤を現像装置内から排出させ
る動作を行う制御を実行する。このときの排出させる動
作は第一の実施形態と同様である。

【０１４７】ポジ性の外添剤を現像装置内から排出させ
る動作が完了すると、カウンタ２２９のカウント数ｎを
「０」に戻し、再び通常の画像形成動作を行う。

【０１４８】このようにして、あらかじめ決められた所
定の条件に基づいて設定してトナー供給ローラに蓄積さ
れたポジ性の外添剤について、適切な量を排出すること
ができるので、現像剤へのポジ性の外添剤の添加量や、
供給電界の強度等に応じて長期間安定した画像形成を行
うことができる。

【０１４９】尚、本実施形態においては、画像形成枚数
によりトナー供給ローラに吸着・保持されたポジ性の外
添剤を現像剤収容容器外に排出する動作の実施の制御を
行ったが、上述のように、ポジ性の外添剤は印字比率に
よりトナー供給部材への蓄積量が変化する。そこで、枚
数の変わりに出力印字数（トナー消費量）により同様の
制御を行っても良い。

【０１５０】

【発明の効果】以上説明したように、本出願にかかる第
一の発明によれば、現像剤供給部材上の外添剤を現像剤
担持体に付着させる第二極性に供給電界の極性が切換手
段によって切り換えられた際に、現像剤担持体上の外添
剤を潜像担持体上の非画像形成領域に付着させるように
なっているので、現像剤供給部材への逆極性の外添剤の
蓄積を無くし、画像比率によらず、長期間安定した画像
出力を得ることができる。

【０１５１】又、本出願にかかる第二の発明によれば、
現像剤担持体と現像剤供給部材との間に印加される電圧
を電圧可変手段が変更することによって、現像剤供給部
材上の外添剤を現像剤担持体に付着させる第二極性に供
給電界の極性が切り換えられた際に、現像剤担持体上の
外添剤を潜像担持体上の非画像形成領域に付着させるよ
うになっているので、現像剤供給部材への逆極性の外添
剤の蓄積を無くし、画像比率によらず、長期間安定した
画像出力を得ることができる。

【０１５２】更に、本出願にかかる第三の発明によれ
ば、現像剤供給部材上の外添剤を現像剤担持体に付着さ
せる第二極性に供給電界の極性が切換手段によって切り
換えられた際に、現像剤担持体上の外添剤を潜像担持体
上の非画像形成領域に付着させると共に、現像剤供給部
材が、潜像担持体の回転方向における非画像領域に対応
する現像剤担持体の領域に上記現像剤供給部材が対向し
ている時間長さの間に、少なくとも１回転以上回転する
ようになっているので、現像剤供給部材への逆極性の外
添剤の蓄積を無くし、画像比率によらず、長期間安定し
た画像出力を得ることができる。

【０１５３】又、本出願にかかる第四の発明によれば、
現像剤供給部材上の外添剤を現像剤担持体に付着させる
第二極性に供給電界の極性が切換手段によって切り換え
られた際に、現像剤担持体上の外添剤を潜像担持体上の
非画像形成領域に付着させると共に、現像剤供給部材
が、現像後の現像剤担持体上に残留している外添剤を現
像剤供給部材上に吸着させる工程での回転量よりも、現
像剤供給部材上に残留している外添剤を現像剤担持体を
介して潜像担持体に排出させる工程での回転量が多くな
っているので、現像剤供給部材への逆極性の外添剤の蓄
積を無くし、画像比率によらず、長期間安定した画像出
力を得ることができる。

【０１５４】更に、本出願にかかる第五の発明によれ
ば、現像剤供給部材上の外添剤を現像剤担持体に付着さ
せる第二極性に供給電界の極性が切換手段によって電源
からの出力の極性を切り換えることにより切り換えられ
た際に、現像剤担持体上の外添剤を潜像担持体上の非画
像形成領域に付着させるようになっているので、現像剤
供給部材への逆極性の外添剤の蓄積を無くし、画像比率
によらず、長期間安定した画像出力を得ることができ
る。

【０１５５】又、本出願にかかる第六の発明によれば、
現像剤供給部材上の外添剤を現像剤担持体に付着させる
第二極性に供給電界の極性が切換手段によって切り換え
られた際に、現像剤担持体上の外添剤を潜像担持体上の
非画像形成領域に付着させると共に、現像剤回収部材
が、現像剤担持体と潜像担持体との対向部に対して現像
剤担持体の回転方向の下流側で現像剤担持体に接触若し
くは近接して回転可能に配設され該現像剤担持体上の現
像剤を現像剤収容容器内へ回収するため担持するように
なっているので、現像剤供給部材への逆極性の外添剤の
蓄積を無くし、画像比率によらず、長期間安定した画像
出力を得ることができる。

【０１５６】更に、本出願にかかる第七の発明によれ
ば、現像剤供給部材上の外添剤を現像剤担持体に付着さ
せる第二極性に供給電界の極性が切換手段によって切り
換えられた際に、現像剤担持体上の外添剤を潜像担持体
上の非画像形成領域に付着させるようになっているの
で、現像剤供給部材への逆極性の外添剤の蓄積を無く
し、画像比率によらず、長期間安定した画像出力を得る
ことができる。

【０１５７】又、本出願にかかる第八の発明によれば、
現像剤供給部材上の外添剤を現像剤担持体に付着させる
第二極性に供給電界の極性が切換手段によって切り換え
られた際に、現像剤担持体上の外添剤を潜像担持体上の
非画像形成領域に付着させるようになっているので、現
像剤供給部材への逆極性の外添剤の蓄積を無くし、画像
比率によらず、長期間安定した画像出力を得ることがで
きる。

【０１５８】更に、本出願にかかる第九の発明によれ
ば、現像剤供給部材上の外添剤を現像剤担持体に付着さ
せる第二極性に供給電界の極性が切換手段によって切り
換えられた際に、現像剤担持体上の外添剤を潜像担持体
上の非画像形成領域に付着させると共に、切換手段が、
潜像担持体上の非画像領域が、連続画像形成時における
二つの記録材のうち先行記録材の後端と後行記録材の先
端との間の距離に対応して供給電界の極性の切換が設定
されているので、現像剤供給部材への逆極性の外添剤の
蓄積を無くし、画像比率によらず、長期間安定した画像
出力を得ることができる。

【０１５９】又、本出願にかかる第十の発明によれば、
現像剤供給部材上の外添剤を現像剤担持体に付着させる
第二極性に供給電界の極性が切換手段によって切り換え
られた際に、現像剤担持体上の外添剤を潜像担持体上の
非画像形成領域に付着させると共に、現像剤除去装置
が、潜像担持体の回転方向に対して現像剤担持体と潜像
担持体との対向位置である現像部より下流側に配設され
上記現像剤担持体上の現像剤を除去するようになってい
るので、現像剤供給部材への逆極性の外添剤の蓄積を無
くし、画像比率によらず、長期間安定した画像出力を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態にかかる画像形成装置
の概略構成を示す断面図である。

【図２】本発明の第一の実施形態における現像装置での
各バイアスの印加状態と画像形成装置の動作状態との関
係を示すタイミングチャートである。

【図３】本発明の第一の実施形態における現像剤担持体
の概略構成を示す断面図である。

【図４】（ａ）は、本発明の第一の実施形態における現
像剤供給部材の概略構成を示す断面図であり、（ｂ）
は、その部分拡大断面図である。

【図５】本発明の第一の実施形態における現像剤担持体
に対する現像剤供給及び外添剤回収を説明するための図
である。

【図６】本発明の第二の実施形態にかかる画像形成装置
の概略構成を示す断面図である。

【図７】本発明の第二の実施形態における現像装置での
各バイアスの印加状態と画像形成装置の動作状態との関
係を示すタイミングチャートである。

【図８】本発明の第三の実施形態にかかる画像形成装置
の概略構成を示す断面図である。

【図９】本発明の第三の実施形態における現像装置での
各バイアスの印加状態と画像形成装置の動作状態との関
係を示すタイミングチャートである。

【図１０】従来の画像形成装置の概略構成を示す断面図
である。

【図１１】従来における現像剤担持体に対する現像剤回
収を説明するための図である。

【図１２】従来の現像装置における現像剤担持体に対す
る現像剤供給と外添剤の挙動とを説明するための図であ
る。

【図１３】従来の現像装置における現像剤供給部材に対
する外添剤蓄積を説明するための図である。

【符号の説明】

１現像ローラ（現像剤担持体）２現像バイアス電源（切換手段）３現像装置４トナー供給ローラ（現像剤供給部材）６トナー供給電源（切換手段）１１感光体ドラム（潜像担持体）１６クリーニング装置（現像剤除去装置）３０現像剤収容容器１０１現像ローラ（現像剤担持体）１０２現像バイアス電源（切換手段）１０３現像装置１０４トナー供給ローラ（現像剤供給部材）１０６トナー供給電源（切換手段）１１１感光体ドラム（潜像担持体）１３０現像剤収容容器Ｐ記録材Ｐ１１記録材Ｐ１２記録材Ｔトナー（現像剤）Ｔｎトナー（現像剤）Ｔｐ外添剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H073 AA01 BA11 BA13 BA25 BA41 BA43 BA45 CA02 2H077 AA12 AC04 AC13 AD02 AD06 AD31 AD36 AE08 BA09 DB08 DB14 EA14 GA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】逆極性の帯電極性を有する外添剤が添加
された現像剤を収容し開口部を有する現像剤収容容器
と、潜像を担持する潜像担持体に対向して該現像剤収容
容器の開口部に回転可能に配設され該現像剤収容容器か
らの現像剤を担持しながら上記潜像担持体に供給する現
像剤担持体とを備え、上記現像剤担持体が、上記潜像担
持体との間に電源から電圧が印加されることにより上記
現像剤担持体上の現像剤を上記潜像担持体に供給するよ
うになっている現像装置であって、上記現像剤担持体に
接触若しくは近接して回転可能に配設され上記現像剤収
容容器からの現像剤を保持しながら上記現像剤担持体に
供給する現像剤供給部材を備え、該現像剤供給部材が、
上記現像剤担持体との間に電源から電圧が印加され供給
電界を形成させることにより上記現像剤担持体に対し現
像剤を供給するようになっている現像装置において、供
給電界の極性を切り換え可能な切換手段を備え、該切換
手段は、現像剤供給部材上の現像剤が現像剤担持体に供
給される第一極性と、現像剤供給部材上の外添剤を現像
剤担持体に付着させる第二極性とに切換可能であり、切
換手段による供給電界の極性が第二極性の際に、現像剤
担持体上の外添剤を潜像担持体上の非画像形成領域に付
着させるよう構成されていることを特徴とする現像装
置。
【請求項２】切換手段は、現像剤担持体と現像剤供給
部材との間に印加される電圧を可変とする電圧可変手段
を有し、該電圧可変手段が上記電圧を変更することによ
り供給電界の切換がなされることとする請求項１に記載
の現像装置。
【請求項３】現像剤供給部材は、潜像担持体の回転方
向における非画像領域に対応する現像剤担持体の領域に
上記現像剤供給部材が対向している時間長さの間に、少
なくとも１回転以上回転するよう回転量が設定されてい
ることとする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】現像剤供給部材は、現像後の現像剤担持
体上に残留している外添剤を現像剤供給部材上に吸着さ
せる工程での回転量よりも、現像剤供給部材上に残留し
ている外添剤を現像剤担持体を介して潜像担持体に排出
させる工程での回転量が多く設定されていることとする
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の現像装
置。
【請求項５】切換手段は、供給電界の極性の切り換え
が、電源からの出力の極性を切り換えることによりなさ
れることととする請求項１乃至請求項４に記載の現像装
置。
【請求項６】現像剤担持体と潜像担持体との対向部に
対して現像剤担持体の回転方向の下流側で現像剤担持体
に接触若しくは近接して回転可能に配設され該現像剤担
持体上の現像剤を現像剤収容容器内へ回収するため担持
可能な現像剤回収部材を備えることとする請求項１乃至
請求項５のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項７】現像装置を保持し画像形成装置本体に対
して着脱自在なプロセスカートリッジであって、請求項
１乃至請求項６のいずれか一項に記載の現像装置を備え
ることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】一連の画像形成プロセスによって形成さ
れた画像を記録材に記録する画像形成装置であって、請
求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の現像装置、
又は、請求項７に記載のプロセスカートリッジを備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】切換手段は、潜像担持体上の非画像領域
が、連続画像形成時における二つの記録材のうち先行記
録材の後端と後行記録材の先端との間の距離に対応して
供給電界の極性の切換が設定されていることとする請求
項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】潜像担持体の回転方向に対して現像剤
担持体と潜像担持体との対向位置である現像部より下流
側に配設され上記現像剤担持体上の現像剤を除去する現
像剤除去装置を備えることとする請求項８又は請求項９
に記載の現像装置。