JP2001083795A - 画像形成装置 - Google Patents
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- G03G15/09—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer using magnetic brush
- G03G15/0921—Details concerning the magnetic brush roller structure, e.g. magnet configuration
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- G03G2215/06—Developing structures, details
- G03G2215/0634—Developing device
Abstract
(57)【要約】
【課題】 現像ローラによるトナーの摩擦帯電を防止し
て潜像の現像が的確に行われるようにする。 【解決手段】 現像ローラ３の少なくとも表層をトナー
６と同極性に帯電する材料にて形成する。トナー６が負
帯電する場合には、現像ローラ表層材料をフッ素系含有
材料とする。感光体１の摩擦係数は０．１＜μ＜０．４
の範囲、現像ローラ３の硬度ＨＳは１０≦ＨＳ≦４５゜
（ＪＩＳ−Ａ）が好ましい。
て潜像の現像が的確に行われるようにする。 【解決手段】 現像ローラ３の少なくとも表層をトナー
６と同極性に帯電する材料にて形成する。トナー６が負
帯電する場合には、現像ローラ表層材料をフッ素系含有
材料とする。感光体１の摩擦係数は０．１＜μ＜０．４
の範囲、現像ローラ３の硬度ＨＳは１０≦ＨＳ≦４５゜
（ＪＩＳ−Ａ）が好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、１成分または２
成分系現像剤を供給してトナー担持体である現像ローラ
上にトナー薄層を形成した後、潜像の現像を行うプリン
タ、ファックス、複写機等の画像形成装置に関する。
成分系現像剤を供給してトナー担持体である現像ローラ
上にトナー薄層を形成した後、潜像の現像を行うプリン
タ、ファックス、複写機等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、現像システムにおいて、トナー担
持方式に特徴があるものとして、次の公報に開示のもの
がある。
持方式に特徴があるものとして、次の公報に開示のもの
がある。
【０００３】＜特開昭５６−４０８６２号公報＞２成分
系統現像剤を供給して現像ローラにトナーを坦持させ、
離間した感光体間に振動電界を形成して現像を行うシス
テムで、現像ローラと感光体とが離間している非接触現
像方式である。
系統現像剤を供給して現像ローラにトナーを坦持させ、
離間した感光体間に振動電界を形成して現像を行うシス
テムで、現像ローラと感光体とが離間している非接触現
像方式である。
【０００４】＜特開昭５９−１５１１７３号公報＞２成
分系統現像剤を供給して現像ローラにトナーを坦持さ
せ、離間した感光体間に振動電界を形成して現像を行う
システムで、現像ローラと感光体とが離間している非接
触現像方式で、現像ローラにトナーを回収する手段を有
するが、部品点数、ユニット容積が増えてコストも高く
なる。
分系統現像剤を供給して現像ローラにトナーを坦持さ
せ、離間した感光体間に振動電界を形成して現像を行う
システムで、現像ローラと感光体とが離間している非接
触現像方式で、現像ローラにトナーを回収する手段を有
するが、部品点数、ユニット容積が増えてコストも高く
なる。
【０００５】＜特開平８−２５４９３３号公報＞感光体
上に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段と、画像領域外に
付着するトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、
トナー濃度検知手段の検知に基づき潤滑剤塗布手段を制
御する制御手段を備える（制御は接離や回転制御）。
上に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段と、画像領域外に
付着するトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、
トナー濃度検知手段の検知に基づき潤滑剤塗布手段を制
御する制御手段を備える（制御は接離や回転制御）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、現像ローラ
をトナー層を介して感光体に接触させて現像ローラ上の
トナーを感光体上へ転移させる接触現像方式では、現像
ローラとトナーの摩擦帯電によりトナーが帯電するの
で、トナーが負極性に帯電する場合、現像ローラ表層が
トナーと同極に帯電すると、トナーは極端に低帯電か逆
帯電となり、十分潜像を現像せず、地汚れが著しくなり
画像品質が著しく劣化する問題がある。
をトナー層を介して感光体に接触させて現像ローラ上の
トナーを感光体上へ転移させる接触現像方式では、現像
ローラとトナーの摩擦帯電によりトナーが帯電するの
で、トナーが負極性に帯電する場合、現像ローラ表層が
トナーと同極に帯電すると、トナーは極端に低帯電か逆
帯電となり、十分潜像を現像せず、地汚れが著しくなり
画像品質が著しく劣化する問題がある。
【０００７】そこで、この発明の目的は、トナー担持体
によるトナーの摩擦帯電を防止して潜像の現像が的確に
行われるようにすることにある。
によるトナーの摩擦帯電を防止して潜像の現像が的確に
行われるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、１成分また
は２成分系現像剤を供給し、トナーのみを選択的にトナ
ー坦持体上に坦持し、感光体上の潜像の現像を行う画像
形成装置において、トナー担持体の少なくとも表層をト
ナーと同極性に帯電する材料にて形成したことを特徴と
する。
は２成分系現像剤を供給し、トナーのみを選択的にトナ
ー坦持体上に坦持し、感光体上の潜像の現像を行う画像
形成装置において、トナー担持体の少なくとも表層をト
ナーと同極性に帯電する材料にて形成したことを特徴と
する。
【０００９】負帯電トナーのみを選択的にトナー坦持体
上に坦持する画像形成装置の場合には、トナー担持体の
少なくとも表層をフッ素系含有材料にて形成する。
上に坦持する画像形成装置の場合には、トナー担持体の
少なくとも表層をフッ素系含有材料にて形成する。
【００１０】そして、感光体の摩擦係数μは０．１以上
且つ０．４以下とする。また、トナー担持体の硬度ＨＳ
を１０≦ＨＳ≦４５゜（ＪＩＳ−Ａ）とする。
且つ０．４以下とする。また、トナー担持体の硬度ＨＳ
を１０≦ＨＳ≦４５゜（ＪＩＳ−Ａ）とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態を図
面にしたがって詳細に説明する。
面にしたがって詳細に説明する。
【００１２】図１は、この発明による画像形成装置の現
像システムを模式的に表したもので、像坦持体である感
光体１と、トナー坦持体である現像ローラ３と、トナー
６と磁性粒子５とによる現像剤７を収容した現像剤容器
９と、現像剤７を供給する現像剤供給部材４と、現像剤
供給部材４から現像ローラ３へ供給される現像剤量を規
制する規制部材２とで構成される。
像システムを模式的に表したもので、像坦持体である感
光体１と、トナー坦持体である現像ローラ３と、トナー
６と磁性粒子５とによる現像剤７を収容した現像剤容器
９と、現像剤７を供給する現像剤供給部材４と、現像剤
供給部材４から現像ローラ３へ供給される現像剤量を規
制する規制部材２とで構成される。
【００１３】トナー６は、ポリエステル、ポリオ−ル、
スチレンアクリル等の樹脂に帯電制御剤（ＣＣＡ）、色
剤を混合し、その周りにシリカ、酸化チタン等の物質を
外添して、その流動性を高めている。添加剤の粒径は通
常０．１〜１．５［μｍ］の範囲である。色剤は、カ−
ボンブラック、フタロシアニンブル−、キナクリドン、
カ−ミン等を挙げることができる。図示例では、トナー
６の帯電極性は負帯電である。
スチレンアクリル等の樹脂に帯電制御剤（ＣＣＡ）、色
剤を混合し、その周りにシリカ、酸化チタン等の物質を
外添して、その流動性を高めている。添加剤の粒径は通
常０．１〜１．５［μｍ］の範囲である。色剤は、カ−
ボンブラック、フタロシアニンブル−、キナクリドン、
カ−ミン等を挙げることができる。図示例では、トナー
６の帯電極性は負帯電である。
【００１４】トナー６は、さらに場合によってはワック
ス等を分散混合させた母体トナーに、上記種類の添加剤
を外添しているものも使用することができる。
ス等を分散混合させた母体トナーに、上記種類の添加剤
を外添しているものも使用することができる。
【００１５】トナー６の体積平均粒径の範囲は３〜１２
μｍが好適であるが、図示例では７μｍであり、１２０
０ｄｐｉ以上の高解像度の画像にも十分対応することが
可能である。
μｍが好適であるが、図示例では７μｍであり、１２０
０ｄｐｉ以上の高解像度の画像にも十分対応することが
可能である。
【００１６】磁性粒子５は、金属もしくは樹脂をコアと
してフェライト等の磁性材料を含有し、表層はシリコン
樹脂等で被覆されたものである。粒径は、２０〜５０μ
ｍの範囲が良好である。
してフェライト等の磁性材料を含有し、表層はシリコン
樹脂等で被覆されたものである。粒径は、２０〜５０μ
ｍの範囲が良好である。
【００１７】現像剤供給部材４は、非磁性の回転可能な
スリーブ状の形状を持ち、内部には複数の磁石８を配設
している。磁石は、固定されているために現像剤が所定
の場所を通過するときに磁力を作用させられるようにな
っている。図示例では、スリーブの直径をφ１８とし、
表面は、サンドブラスト処理を行い１０〜２０μｍＲＺ
の範囲に入る粗さにしてある。
スリーブ状の形状を持ち、内部には複数の磁石８を配設
している。磁石は、固定されているために現像剤が所定
の場所を通過するときに磁力を作用させられるようにな
っている。図示例では、スリーブの直径をφ１８とし、
表面は、サンドブラスト処理を行い１０〜２０μｍＲＺ
の範囲に入る粗さにしてある。
【００１８】磁石８は、規制部材２の箇所から現像剤供
給部材４の回転方向にＮ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｓ２の４磁極
を有する。磁石８で形成された現像剤７、つまりトナー
６と磁性粒子５は現像剤供給部材４上に坦持され、トナ
ー６は、磁性粒子５と混合されることで規定の帯電量を
得る。図示例では、−１０〜−４０［μＣ／ｇ］の範囲
が最適である。
給部材４の回転方向にＮ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｓ２の４磁極
を有する。磁石８で形成された現像剤７、つまりトナー
６と磁性粒子５は現像剤供給部材４上に坦持され、トナ
ー６は、磁性粒子５と混合されることで規定の帯電量を
得る。図示例では、−１０〜−４０［μＣ／ｇ］の範囲
が最適である。
【００１９】現像ローラ３は、現像剤供給部材４の現像
剤７の磁気ブラシを形成した、磁石８のＳ１側の領域
に、現像剤供給部材４上の現像剤７の磁気ブラシと接触
するようにして対向して、像坦持体である感光体１に対
向して配設されている。そして、現像ローラ３は、感光
体１に当接して感光体１上の潜像を現像する。
剤７の磁気ブラシを形成した、磁石８のＳ１側の領域
に、現像剤供給部材４上の現像剤７の磁気ブラシと接触
するようにして対向して、像坦持体である感光体１に対
向して配設されている。そして、現像ローラ３は、感光
体１に当接して感光体１上の潜像を現像する。
【００２０】規制部材２は、現像ローラ３の供給部材４
との対向部に、現像剤供給部材４上に形成された現像剤
７の磁気ブラシと接触している。感光体１、現像ローラ
３、現像剤供給部材４それぞれの回転方法は、図１の矢
印に示したとおりである。
との対向部に、現像剤供給部材４上に形成された現像剤
７の磁気ブラシと接触している。感光体１、現像ローラ
３、現像剤供給部材４それぞれの回転方法は、図１の矢
印に示したとおりである。
【００２１】感光体１は、アルミ等の素管に感光性を有
する有機感光体を塗布し、感光層を形成したものが一般
的であるが、厚みの比較的薄いポリエチレンテレフタレ
ート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥ
Ｎ）、ニッケル等に感光層を形成したベルト感光体も使
用することが可能である。
する有機感光体を塗布し、感光層を形成したものが一般
的であるが、厚みの比較的薄いポリエチレンテレフタレ
ート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥ
Ｎ）、ニッケル等に感光層を形成したベルト感光体も使
用することが可能である。
【００２２】次に、動作を説明する。現像剤容器９に収
容された現像剤７は、トナー６と磁性粒子５が混合され
たもので、図示しない攪拌・搬送部材や現像剤供給部材
４の回転力、磁石８の磁力によって攪拌され、その時ト
ナー６には磁性粒子５との摩擦帯電により電荷が付与さ
れる。
容された現像剤７は、トナー６と磁性粒子５が混合され
たもので、図示しない攪拌・搬送部材や現像剤供給部材
４の回転力、磁石８の磁力によって攪拌され、その時ト
ナー６には磁性粒子５との摩擦帯電により電荷が付与さ
れる。
【００２３】一方、供給部材４上に坦持された現像剤７
は規制部材２によって規制され、現像剤７の一定量が印
加バイアス電圧等により現像ローラ３に転移し、残りは
現像剤容器９内に戻される。
は規制部材２によって規制され、現像剤７の一定量が印
加バイアス電圧等により現像ローラ３に転移し、残りは
現像剤容器９内に戻される。
【００２４】図示例では、規制部材２と現像剤供給部材
４の間の最近接部の間隔は５００μｍに設定され、また
規制部材２に対向した磁石８の磁極Ｎ１は、規制部材２
よりも現像剤供給部材４の回転方向上流側に角度θだけ
若干傾斜して位置している。これにより、現像剤７の循
環流を容易に形成することができる。
４の間の最近接部の間隔は５００μｍに設定され、また
規制部材２に対向した磁石８の磁極Ｎ１は、規制部材２
よりも現像剤供給部材４の回転方向上流側に角度θだけ
若干傾斜して位置している。これにより、現像剤７の循
環流を容易に形成することができる。
【００２５】現像ローラ３上に転移したトナー６は、感
光体１上に形成された潜像に対して、現像ローラ３に印
加された現像バイアスにより現像され、顕像化される。
ちなみに、感光体１の線速を２００ｍｍ／ｓ、現像ロー
ラ３の線速を３００ｍｍ／ｓとしている。
光体１上に形成された潜像に対して、現像ローラ３に印
加された現像バイアスにより現像され、顕像化される。
ちなみに、感光体１の線速を２００ｍｍ／ｓ、現像ロー
ラ３の線速を３００ｍｍ／ｓとしている。
【００２６】図示例では、アルミ素管をベースとした剛
体の感光体ドラムを想定しているので、現像ローラ３は
ゴム材料が良好で、硬度は１０〜７０ＨＳ ＪＩＳ−Ａ
の範囲が良好で、直径は１０〜３０ｍｍ、表面を適宜あ
らして粗さＲｚ（十点平均粗さ）１〜４［μｍ］とした
ものである。この値は、トナー６の体積平均粒径に対し
て１３〜８０［％］となり、現像ローラ３表面に埋没す
ることなくトナー６が搬送される。ここで、ゴム材料と
して使用できるものとして、シリコン、ブタジエン、Ｎ
ＢＲ、ヒドリン、ＥＰＤＭ等を挙げることができる。さ
らに、現像ローラ３表面に、経時品質を安定化させるた
めにコ−ト材料を被覆することが良好である。
体の感光体ドラムを想定しているので、現像ローラ３は
ゴム材料が良好で、硬度は１０〜７０ＨＳ ＪＩＳ−Ａ
の範囲が良好で、直径は１０〜３０ｍｍ、表面を適宜あ
らして粗さＲｚ（十点平均粗さ）１〜４［μｍ］とした
ものである。この値は、トナー６の体積平均粒径に対し
て１３〜８０［％］となり、現像ローラ３表面に埋没す
ることなくトナー６が搬送される。ここで、ゴム材料と
して使用できるものとして、シリコン、ブタジエン、Ｎ
ＢＲ、ヒドリン、ＥＰＤＭ等を挙げることができる。さ
らに、現像ローラ３表面に、経時品質を安定化させるた
めにコ−ト材料を被覆することが良好である。
【００２７】この発明における現像ローラ３の機能はト
ナーを坦持するためだけのものであり、従来の１成分現
像装置のようにトナー６と現像ローラ３との摩擦帯電に
よるトナー６への帯電電荷付与の必要が無いために、現
像ローラ３は電気抵抗、表面性、硬度と寸法精度を満た
せば良いので、材料の選択幅は格段に増えることとな
る。
ナーを坦持するためだけのものであり、従来の１成分現
像装置のようにトナー６と現像ローラ３との摩擦帯電に
よるトナー６への帯電電荷付与の必要が無いために、現
像ローラ３は電気抵抗、表面性、硬度と寸法精度を満た
せば良いので、材料の選択幅は格段に増えることとな
る。
【００２８】現像ローラ３の表層材料は、その帯電極性
がトナー６と同極性になるものが良好で、特にフッ素を
含有する材料が望ましい。すなわち、フッ素を含んだい
わゆるテフロン系であり、表面エネルギーが低く、離型
性が優れる。一般的な樹脂材料としてポリテトラフルオ
ロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パ
ーフルオロアルキルビニールエーテル（ＰＦＡ）、テト
ラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン重合体
（ＦＥＰ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴ
ＦＥ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体
（ＥＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン・エチレン
共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド
（ＰＶＤＦ）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）等を
挙げることができる。これに導電性を得るために適宜カ
ーボンブラック等の導電性材料を含有させる場合もあ
る。さらに、均一に現像ローラ３にコートできるように
他の樹脂を混ぜ合わせることもある。
がトナー６と同極性になるものが良好で、特にフッ素を
含有する材料が望ましい。すなわち、フッ素を含んだい
わゆるテフロン系であり、表面エネルギーが低く、離型
性が優れる。一般的な樹脂材料としてポリテトラフルオ
ロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パ
ーフルオロアルキルビニールエーテル（ＰＦＡ）、テト
ラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン重合体
（ＦＥＰ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴ
ＦＥ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体
（ＥＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン・エチレン
共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド
（ＰＶＤＦ）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）等を
挙げることができる。これに導電性を得るために適宜カ
ーボンブラック等の導電性材料を含有させる場合もあ
る。さらに、均一に現像ローラ３にコートできるように
他の樹脂を混ぜ合わせることもある。
【００２９】電気抵抗に関しても、コート層も含めてバ
ルクの体積固有抵抗を設定するもので、１０３〜１０８
Ω・ｃｍに設定できるようにベース層の抵抗と調整を行
う。図示例で使用するベース層の体積固有抵抗は１０３
〜１０５Ω・ｃｍなので、表層の体積固有抵抗は少し高
めに設定することがある。
ルクの体積固有抵抗を設定するもので、１０３〜１０８
Ω・ｃｍに設定できるようにベース層の抵抗と調整を行
う。図示例で使用するベース層の体積固有抵抗は１０３
〜１０５Ω・ｃｍなので、表層の体積固有抵抗は少し高
めに設定することがある。
【００３０】コ−ト層の厚みは５〜５０μｍの範囲が良
好で、５０μｍを越えるコート層の硬度とベース層の硬
度差によって応力が発生した時にひび割れ等の不具合が
発生しやすくなる。また、５μｍを下回ると、表面磨耗
が顕著でベース層の露出が発生してトナーが付着しやす
くなる。
好で、５０μｍを越えるコート層の硬度とベース層の硬
度差によって応力が発生した時にひび割れ等の不具合が
発生しやすくなる。また、５μｍを下回ると、表面磨耗
が顕著でベース層の露出が発生してトナーが付着しやす
くなる。
【００３１】図示例では、感光体１の直径を５０ｍｍ、
供給部材４の直径を１８ｍｍ、現像ローラ３の直径を１
６ｍｍとして、現像工程が行われる。
供給部材４の直径を１８ｍｍ、現像ローラ３の直径を１
６ｍｍとして、現像工程が行われる。
【００３２】感光体１に形成されたトナー６の顕像は、
その後、転写、定着工程を経て画像として完成される。
その後、転写、定着工程を経て画像として完成される。
【００３３】また、この発明では、感光体１の表面特性
を規定するために、摩擦係数０．１＜μ＜０．４の範囲
に規定する。感光体１の摩擦係数を下げることにより本
来感光体１への付着に不必要な地汚れトナーを除去でき
るものである。また、感光体１の表面を保護できるの
で、寿命を延ばすことが可能である。
を規定するために、摩擦係数０．１＜μ＜０．４の範囲
に規定する。感光体１の摩擦係数を下げることにより本
来感光体１への付着に不必要な地汚れトナーを除去でき
るものである。また、感光体１の表面を保護できるの
で、寿命を延ばすことが可能である。
【００３４】感光体１は、無機および有機感光体を使用
し、表面の摩擦係数μを０．１〜０．４の範囲を維持し
ている。前記状態を維持する方法は、特開平４−３７２
９８１公報に「体積平均粒径４〜１０μｍのトナーを使
用したとき、感光体の摩擦係数を低下させる物質を感光
体上に供給する。潤滑剤の供給は一定枚数おきに直接塗
布、又は潤滑剤を坦持した部材を常時又は一定枚数おき
に感光体に当接させても良い。」等として開示されてい
る。
し、表面の摩擦係数μを０．１〜０．４の範囲を維持し
ている。前記状態を維持する方法は、特開平４−３７２
９８１公報に「体積平均粒径４〜１０μｍのトナーを使
用したとき、感光体の摩擦係数を低下させる物質を感光
体上に供給する。潤滑剤の供給は一定枚数おきに直接塗
布、又は潤滑剤を坦持した部材を常時又は一定枚数おき
に感光体に当接させても良い。」等として開示されてい
る。
【００３５】感光体の摩擦係数を測定する方法（オイラ
−法）の一例について説明する。図２に示すような方法
で最大静止摩擦係数を求める。この方法では、ＴＹＰＥ
６２００ Ａ４ Ｔ目（リコ−製）を２９７ｍｍ×３０
ｍｍに切り、両端に糸１１・１２をつけて測定紙片１０
を作成する。その特性は、秤量；７１．７ｇ／ｍ２、厚
さ；８９μｍ、密度；０．８１ｇ／ｃｍ３、平滑度；
表；４０ｓ、裏；３７ｓ、体積抵抗；１．２Ｅ＋１１Ω
・ｃｍ、摩擦係数：表／裏；（ゴム付きオモリ）ｔａｎ
θで；縦；０．６４、横；０．６５である。
−法）の一例について説明する。図２に示すような方法
で最大静止摩擦係数を求める。この方法では、ＴＹＰＥ
６２００ Ａ４ Ｔ目（リコ−製）を２９７ｍｍ×３０
ｍｍに切り、両端に糸１１・１２をつけて測定紙片１０
を作成する。その特性は、秤量；７１．７ｇ／ｍ２、厚
さ；８９μｍ、密度；０．８１ｇ／ｃｍ３、平滑度；
表；４０ｓ、裏；３７ｓ、体積抵抗；１．２Ｅ＋１１Ω
・ｃｍ、摩擦係数：表／裏；（ゴム付きオモリ）ｔａｎ
θで；縦；０．６４、横；０．６５である。
【００３６】この測定紙片１０を感光体１にのせて、一
方に０．９８Ｎ（１００ｇ重）の重り１３をつけ、もう
一方からデジタルプッシュプルゲ−ジ１４で紙片１０を
引っ張り、紙が動き出した時のゲ−ジの値を読む。この
時の値をＦ（Ｎ）とすると、 μ＝［ｌｎ（Ｆ／０．９８）］／（π／２） で求められる。
方に０．９８Ｎ（１００ｇ重）の重り１３をつけ、もう
一方からデジタルプッシュプルゲ−ジ１４で紙片１０を
引っ張り、紙が動き出した時のゲ−ジの値を読む。この
時の値をＦ（Ｎ）とすると、 μ＝［ｌｎ（Ｆ／０．９８）］／（π／２） で求められる。
【００３７】感光体１表面に潤滑剤等を塗布しない、未
処理の場合の感光体１における上記方法による測定値
は、０．４〜０．６であり、経時で増加する傾向にあ
る。これに対して潤滑剤を塗布した感光体１の測定を行
うと、その値は０．１〜０．４の範囲であった。
処理の場合の感光体１における上記方法による測定値
は、０．４〜０．６であり、経時で増加する傾向にあ
る。これに対して潤滑剤を塗布した感光体１の測定を行
うと、その値は０．１〜０．４の範囲であった。
【００３８】感光体１と現像ローラ３は、現像ローラ３
上のトナー層を介して当接している。その当接方法はバ
ネで押圧するのが良好で、特に複数のバネで押圧する
と、当接ムラを低減させることが可能であ。このような
当接用バネとしてはコイルバネ、板バネ等が使用可能で
ある。図示例の現像ローラ３は、硬度が３０゜ＪＩＳ−
Ａとすると、現像ローラ３の感光体１に対する当接線圧
は１〜１６ｇｆ／ｍｍの範囲が好ましい。また、押圧手
段の数は多い程圧が分散されるので、当接ムラが低減で
きて良好である。以下に、現像特性（ベタ均一性、地汚
れ）における当接圧の与える影響を示した実験結果を図
３に示す。
上のトナー層を介して当接している。その当接方法はバ
ネで押圧するのが良好で、特に複数のバネで押圧する
と、当接ムラを低減させることが可能であ。このような
当接用バネとしてはコイルバネ、板バネ等が使用可能で
ある。図示例の現像ローラ３は、硬度が３０゜ＪＩＳ−
Ａとすると、現像ローラ３の感光体１に対する当接線圧
は１〜１６ｇｆ／ｍｍの範囲が好ましい。また、押圧手
段の数は多い程圧が分散されるので、当接ムラが低減で
きて良好である。以下に、現像特性（ベタ均一性、地汚
れ）における当接圧の与える影響を示した実験結果を図
３に示す。
【００３９】図３は、感光体の摩擦係数の範囲がμ＞
０．１であるので、μ≦０．１の場合の弊害を述べる。
０．１であるので、μ≦０．１の場合の弊害を述べる。
【００４０】μ≦０．１の範囲では、現像ローラ３のス
キャベンジ能力が高まって感光体１と現像ローラ３の間
のトナー６が十分現像されずに、低濃度の画像となるた
めに品質が著しく劣化する。
キャベンジ能力が高まって感光体１と現像ローラ３の間
のトナー６が十分現像されずに、低濃度の画像となるた
めに品質が著しく劣化する。
【００４１】μ≧０．４では感光体地肌部の地汚れが出
易くなり、その防止手段として現像ローラ３の感光体１
に対する当接圧を増やすとか回転線速比を増やすことが
有効であるが、バンディング等の異常画像が発生しやす
くなる。
易くなり、その防止手段として現像ローラ３の感光体１
に対する当接圧を増やすとか回転線速比を増やすことが
有効であるが、バンディング等の異常画像が発生しやす
くなる。
【００４２】さらに、この発明では、現像ローラ３の硬
度を４５゜ＪＩＳ−Ａ以下に規定したもので、感光体１
との均一当接が可能となり均一な画像を得ることができ
る。
度を４５゜ＪＩＳ−Ａ以下に規定したもので、感光体１
との均一当接が可能となり均一な画像を得ることができ
る。
【００４３】図４を使用して説明する。ただし、基本部
分は前述の例と同じであるので、省略する。
分は前述の例と同じであるので、省略する。
【００４４】現像ローラ３の硬度ＨＳの範囲を１０≦Ｈ
Ｓ≦４５゜（ＪＩＳ−Ａ）と規定したものである。そも
そもこの発明における現像ローラ３は、上記のようにト
ナー層を介して感光体１に当接するので、均一な画像を
得るためには現像ローラ表面も平滑に成形することが必
要になる。
Ｓ≦４５゜（ＪＩＳ−Ａ）と規定したものである。そも
そもこの発明における現像ローラ３は、上記のようにト
ナー層を介して感光体１に当接するので、均一な画像を
得るためには現像ローラ表面も平滑に成形することが必
要になる。
【００４５】硬度１０゜ＪＩＳ−Ａを下回るものは、寸
法精度良く成形することが非常に困難である。これは成
型時に収縮・膨張を受け易いことに起因する。また、柔
らかくする場合には、基材へオイル成分を含有させるこ
とが一般的な方法であるが、加圧状態で連続作動させる
と滲みだして来るという欠点を有している。これにより
現像ローラ３表面に坦持するトナーを汚染させ、現像能
力が著しく低下することが分かった。これに対して、硬
度４５゜ＪＩＳ−Ａを上回るものは、硬度が上がった分
精度良く成形できるのと、オイル含有量を少なく抑える
ことが可能となるので、トナーに対する汚染性は低減可
能である。しかし、当接圧の使用可能範囲を考慮すると
喰い込み量の適性範囲が著しく狭まるので、現像ローラ
３の感光体１への当接圧を極めて正確に設定することが
必要になる。
法精度良く成形することが非常に困難である。これは成
型時に収縮・膨張を受け易いことに起因する。また、柔
らかくする場合には、基材へオイル成分を含有させるこ
とが一般的な方法であるが、加圧状態で連続作動させる
と滲みだして来るという欠点を有している。これにより
現像ローラ３表面に坦持するトナーを汚染させ、現像能
力が著しく低下することが分かった。これに対して、硬
度４５゜ＪＩＳ−Ａを上回るものは、硬度が上がった分
精度良く成形できるのと、オイル含有量を少なく抑える
ことが可能となるので、トナーに対する汚染性は低減可
能である。しかし、当接圧の使用可能範囲を考慮すると
喰い込み量の適性範囲が著しく狭まるので、現像ローラ
３の感光体１への当接圧を極めて正確に設定することが
必要になる。
【００４６】ここで、この発明の硬度範囲外である５０
゜ＪＩＳ−Ａを現像ローラＡ、硬度範囲内である２０゜
ＪＩＳ−Ａを現像ローラＢとすると、作成の難易度が異
なり得られたものの精度が異なる。具体的には直径の中
心からの振れである。
゜ＪＩＳ−Ａを現像ローラＡ、硬度範囲内である２０゜
ＪＩＳ−Ａを現像ローラＢとすると、作成の難易度が異
なり得られたものの精度が異なる。具体的には直径の中
心からの振れである。
【００４７】直径φ１６ｍｍの現像ローラＡでは、振れ
幅０．０５ｍｍが得られている。すなわち、片側では喰
い込み量で０．０２５ｍｍ変動すると考える。ところ
が、現像ローラＢでは振れ幅０．１ｍｍが得られてい
る。すなわち、片側では、喰い込み量で０．０５ｍｍ変
動して接触現像にならない部分や強く当接する部分が出
てきてしまう。
幅０．０５ｍｍが得られている。すなわち、片側では喰
い込み量で０．０２５ｍｍ変動すると考える。ところ
が、現像ローラＢでは振れ幅０．１ｍｍが得られてい
る。すなわち、片側では、喰い込み量で０．０５ｍｍ変
動して接触現像にならない部分や強く当接する部分が出
てきてしまう。
【００４８】図４は、当接圧をパラメ−タとして現像ロ
ーラ硬度と感光体への喰い込み量の関係を示したもの
で、上記精度による現像ローラ径の振れ幅を考慮する
と、現像ローラＡでは３〜１２ｇ／ｍｍ、現像ローラＢ
では３〜７ｇ／ｍｍとなり、現像ローラＡでは、未当接
による現像抜けや過剰な当接圧による現像ローラのスキ
ャベンジ効果で感光体上のトナー現像量が著しく低下す
る。これに対して、現像ローラＢでは均一な現像特性が
得られる。
ーラ硬度と感光体への喰い込み量の関係を示したもの
で、上記精度による現像ローラ径の振れ幅を考慮する
と、現像ローラＡでは３〜１２ｇ／ｍｍ、現像ローラＢ
では３〜７ｇ／ｍｍとなり、現像ローラＡでは、未当接
による現像抜けや過剰な当接圧による現像ローラのスキ
ャベンジ効果で感光体上のトナー現像量が著しく低下す
る。これに対して、現像ローラＢでは均一な現像特性が
得られる。
【００４９】上述の実施例では、現像剤を２成分で説明
したが、これは知られている１成分磁気ブラシでも可能
である
したが、これは知られている１成分磁気ブラシでも可能
である
【００５０】
【発明の効果】請求項１および請求項２の発明によれ
ば、トナー担持体（現像ローラ）の表層がトナーと同極
性に帯電するため、トナーはトナー担持体による静電気
的な影響は受けなく、トナー担持体はトナーを担持する
だけで、トナー担持体の静電気のために潜像の現像が影
響されることがなくなるので、画像品質の向上が図れ
る。
ば、トナー担持体（現像ローラ）の表層がトナーと同極
性に帯電するため、トナーはトナー担持体による静電気
的な影響は受けなく、トナー担持体はトナーを担持する
だけで、トナー担持体の静電気のために潜像の現像が影
響されることがなくなるので、画像品質の向上が図れ
る。
【００５１】請求項３の発明では、感光体の摩擦係数を
０．１＜μ＜０．４の範囲に規定したので、感光体への
付着に不必要な地汚れトナーを除去でき、また感光体の
表面を保護できるので、寿命を延ばすことが可能であ
る。
０．１＜μ＜０．４の範囲に規定したので、感光体への
付着に不必要な地汚れトナーを除去でき、また感光体の
表面を保護できるので、寿命を延ばすことが可能であ
る。
【００５２】請求項４の発明では、トナー担持体の硬度
ＨＳを１０≦ＨＳ≦４５゜（ＪＩＳ−Ａ）としたので、
トナー担持体の表面を平滑に成形することができ、均一
な現像特性が得られる。
ＨＳを１０≦ＨＳ≦４５゜（ＪＩＳ−Ａ）としたので、
トナー担持体の表面を平滑に成形することができ、均一
な現像特性が得られる。
【図１】この発明による画像形成装置の現像システムの
模式図である。
模式図である。
【図２】感光体の摩擦係数測定法を示す図である。
【図３】現像ローラの感光体に対する当接圧と地汚れお
よび異常画像の関係を示す図である。
よび異常画像の関係を示す図である。
【図４】当接圧をパラメ−タとして現像ローラ硬度と感
光体への喰い込み量の関係を示すグラフである。
光体への喰い込み量の関係を示すグラフである。
１ 感光体 ２ 規制部材 ３ 現像ローラ ４ 現像剤供給部材 ５ トナー ６ 磁性粒子 ７ 現像剤 ８ 磁石 ９ 現像剤容器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小山 一 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H077 AD06 AD13 AD35 AE04 EA03 EA13 FA00 FA01 FA13 FA25
Claims (4)
- 【請求項１】 １成分または２成分系現像剤を供給し、
トナーのみを選択的にトナー坦持体上に坦持し、感光体
上の潜像の現像を行う画像形成装置において、前記トナ
ー担持体の少なくとも表層をトナーと同極性に帯電する
材料にて形成したことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項２】 １成分または２成分系現像剤を供給し、
負帯電トナーのみを選択的にトナー坦持体上に坦持し、
感光体上の潜像の現像を行う画像形成装置において、前
記トナー担持体の少なくとも表層がフッ素系材料を含有
することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項３】 感光体の摩擦係数μが０．１以上且つ
０．４以下であることを特徴とする請求項２に記載の画
像形成装置。 - 【請求項４】 トナー担持体の硬度ＨＳを１０≦ＨＳ≦
４５゜（ＪＩＳ−Ａ）としたことを特徴とする請求項２
に記載の画像形成装置。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP26169799A JP4141066B2 (ja) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | 画像形成装置 |
| US09/662,550 US6526248B1 (en) | 1999-09-16 | 2000-09-15 | Toner support member and developing device prevented from charging toner by friction |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26169799A JP4141066B2 (ja) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | 画像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001083795A true JP2001083795A (ja) | 2001-03-30 |
| JP4141066B2 JP4141066B2 (ja) | 2008-08-27 |
Family
ID=17365467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26169799A Expired - Fee Related JP4141066B2 (ja) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | 画像形成装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6526248B1 (ja) |
| JP (1) | JP4141066B2 (ja) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| WO2003081342A1 (de) * | 2002-03-26 | 2003-10-02 | Oce Printing System Gmbh | Vorrichtung zum transport von toner zu einer/von einer toneranlagerungseinheit bei einer elektrofotografischen druck- oder kopiereinrichtung |
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|---|---|---|---|---|
| JP2004046081A (ja) | 2002-05-17 | 2004-02-12 | Ricoh Co Ltd | 定着装置、および画像形成装置 |
| US7024141B2 (en) * | 2002-12-13 | 2006-04-04 | Ricoh Company, Ltd. | Developing device and process cartridge for an image forming apparatus |
| JP2004280068A (ja) * | 2003-02-07 | 2004-10-07 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置及び画像形成方法 |
| US7035575B2 (en) * | 2003-04-16 | 2006-04-25 | Ricoh Company, Ltd. | Developing device, image forming apparatus, and process cartridge |
| JP4393900B2 (ja) | 2003-06-26 | 2010-01-06 | 株式会社リコー | 現像装置、画像形成装置、プロセスカートリッジ及び現像方法 |
| JP4672243B2 (ja) * | 2003-06-27 | 2011-04-20 | 株式会社リコー | 現像装置及び画像形成装置 |
| JP4314124B2 (ja) * | 2004-02-04 | 2009-08-12 | 株式会社リコー | 現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び現像方法 |
| JP2006017965A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Ricoh Co Ltd | 現像剤供給装置、現像ローラ、現像装置、画像形成装置、およびプロセスカートリッジ |
| JP4505275B2 (ja) | 2004-07-12 | 2010-07-21 | 株式会社リコー | 現像装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジ |
| JP4378303B2 (ja) * | 2005-03-03 | 2009-12-02 | 株式会社リコー | 現像装置の評価方法 |
| JP4955492B2 (ja) * | 2007-09-14 | 2012-06-20 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
| JP5239555B2 (ja) * | 2008-06-30 | 2013-07-17 | 株式会社リコー | 現像装置および画像形成装置 |
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|---|---|---|---|---|
| US3929098A (en) * | 1973-11-28 | 1975-12-30 | Xerox Corp | Toner loading for touchdown donor |
| US5341196A (en) | 1990-10-24 | 1994-08-23 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming equipment using a toner cartridge |
| JPH0546009A (ja) | 1991-08-12 | 1993-02-26 | Ricoh Co Ltd | 現像装置 |
| US5424814A (en) | 1992-01-11 | 1995-06-13 | Ricoh Company, Ltd. | Developing device with microfields formed on developer carrier |
| JPH05210292A (ja) | 1992-01-31 | 1993-08-20 | Nec Corp | 現像装置 |
| KR970003014B1 (ko) | 1992-02-16 | 1997-03-13 | 가부시끼가이샤 리코 | 다수의 마이크로필드를 형성할 수 있는 현상제 담체가 갖춰진 현상장치 |
| JPH06161226A (ja) | 1992-11-18 | 1994-06-07 | Nec Corp | 電子写真記録装置用現像装置 |
| JP3518812B2 (ja) | 1993-04-30 | 2004-04-12 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
| JPH07209921A (ja) * | 1993-12-02 | 1995-08-11 | Mita Ind Co Ltd | 現像方法 |
| JP3336808B2 (ja) | 1994-04-11 | 2002-10-21 | 株式会社リコー | 回転型現像装置 |
| JPH0815990A (ja) * | 1994-04-28 | 1996-01-19 | Ricoh Co Ltd | 現像装置 |
| JPH08146765A (ja) | 1994-09-20 | 1996-06-07 | Ricoh Co Ltd | 現像装置 |
| JP3384914B2 (ja) | 1994-10-04 | 2003-03-10 | 株式会社リコー | 現像装置 |
| JP3347251B2 (ja) | 1994-12-31 | 2002-11-20 | 株式会社リコー | 現像装置 |
| JP3240865B2 (ja) * | 1995-01-10 | 2001-12-25 | 東海ゴム工業株式会社 | 現像ロール |
| EP1338929A3 (en) | 1995-04-20 | 2004-12-01 | Ricoh Company, Ltd. | Developing device using a toner and carrier mixture |
| US5864733A (en) | 1995-10-25 | 1999-01-26 | Ricoh Company, Ltd. | Developing device for image forming apparatus |
| US5805965A (en) | 1995-11-14 | 1998-09-08 | Ricoh Company, Ltd. | Developing device for an image forming apparatus having developer distribution features |
| JPH1093117A (ja) * | 1996-09-11 | 1998-04-10 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光電変換装置 |
| JPH10311328A (ja) * | 1997-05-13 | 1998-11-24 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | ローラ |
| JP3705400B2 (ja) * | 1998-02-04 | 2005-10-12 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
| US6163669A (en) * | 1998-05-29 | 2000-12-19 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus |
| US6295437B1 (en) | 1998-12-28 | 2001-09-25 | Ricoh Company, Ltd. | Apparatus and method for forming an image using a developing device capable of obtaining a high quality image |
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-
1999
- 1999-09-16 JP JP26169799A patent/JP4141066B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-09-15 US US09/662,550 patent/US6526248B1/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6526248B1 (en) | 2003-02-25 |
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