JP2001142297A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像剤搬送量や帯電量が現像に好適で、濃度
ムラのない画像を安定して形成できる圧接現像用の現像
装置を得る。 【解決手段】 圧接現像方式の現像装置に於いて、現像
剤担持体をシャフトの外周に弾性層およびチューブを同
心円状に配設した構造とし、チューブの耐摩耗性をＪＩ
Ｓ−Ｋ７３１１摩耗試験において７００〔mg〕以下と
し、また、チューブの縦弾性係数Ｅと膜厚ｔの積を１２
０００以下にする。また、チューブの縦弾性係数Ｅを、
ある適正な範囲にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、潜像担持体上に形
成された静電潜像を、現像剤担持体上に薄層形成した現
像剤により顕像化する現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一成分現像剤を用いる現像方式の一つと
して、ＵＳＰ３１５２０１２に開示されるような圧接現
像法がある。この方法は、現像剤担持体上に現像剤の薄
層を形成した後、この現像剤薄層により潜像担持体上に
形成された静電潜像を圧接して現像し、可視像化するも
ので、現像剤担持体に要求される特性としては、現像剤
担持体上に安定して現像剤薄層を形成できることと、潜
像担持体に対してソフトな接触が可能であることが重要
となる。

【０００３】従来の現像装置において、現像剤担持体上
に安定して現像剤の薄層を形成する方法としては、特開
昭６０−１３５９６６に開示されるように、現像剤担持
体表面の摩擦係数を０．５〜０．７としたり、特開昭５
８−２１４１７７に開示されるように、現像剤担持体の
表面粗さを現像剤粒径の１〜４倍にするなどが行われて
いた。

【０００４】また、従来の圧接現像方式の現像装置に使
用される現像剤担持体は、特開平２−２５９７８５に開
示されるように、現像剤担持体を弾性体で構成し、さら
にその表面粗さＲｚを２０〔μｍ〕以下にして、潜像担
持体とのソフトな接触が可能でかつ現像剤搬送能力が安
定な現像剤担持体を得るものであった。

【０００５】さらに、潜像担持体とのソフトな圧接を可
能にするとともに現像電極効果を有効に得る方法とし
て、特開平１−１９１８８０に開示されるように、弾性
層の外側に可撓性を有する導電体層を形成して、圧接現
像用の現像剤担持体とする方法が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現像剤
担持体の表面粗さと摩擦係数が適当でないと、現像剤の
搬送性能が劣化してしまい、例えば現像剤担持体の表面
粗さが小さい場合でも、現像剤担持体を摩擦係数の大き
い材料で構成すれば現像剤の搬送量が非常に多くなって
しまうという問題や、逆に現像剤担持体表面の摩擦係数
が小さい場合でも、現像剤担持体の表面粗さを大きくす
れば現像剤の搬送量が増大し、地カブリの多い画像にな
るという問題が生じることが解った。

【０００７】また、現像剤担持体表面の耐摩耗性が低い
場合には、現像剤担持体表面が現像剤との摺擦により摩
耗するため、現像剤担持体の表面粗さが時間的に変化
し、長期間に渡って一定の現像剤搬送量が得られない問
題を生じた。

【０００８】さらに、現像剤担持体を低硬度の材質、例
えばゴム等で構成すれば、表面の研磨加工や粗面化加工
が難しく、外径の振れや表面粗さの制御が非常に困難で
あった。

【０００９】また、弾性層の外側に可撓性を有する導電
体層を形成して現像剤担持体とし、弾性層の硬度を下げ
て潜像担持体とのソフトな接触を実現すれば、弾性ブレ
ードの当接部や感光体との圧接部において、現像剤担持
体あるいは弾性ブレードが変形し、その歪みを解放する
際に発生する周期的な振動（いわゆる、スティックスリ
ップ現象）等のために現像剤搬送量や現像量が変動する
問題を生じた。

【００１０】さらに、低硬度の弾性層は、弾性ブレード
等の当接力により局所的な圧縮歪みを生じやすく、その
歪みがそのまま永久歪みとなったり、圧縮歪みが回復す
る場合においても現像剤担持体が数回転以上する時間を
要するため、現像剤搬送量が部分的に増加して帯電量が
低下し、地カブリや濃度ムラの原因となった。

【００１１】さらに、低硬度な弾性層の外側に導電層あ
るいは抵抗層等の機能層を塗布あるいは接着等の方法に
より形成する場合においては、該機能層が弾性ブレード
や潜像担持体との圧接部において圧縮変形を繰り返し受
けるため、機能層の割れや弾性層からの剥離を発生しな
いように機能層に十分な膜強度及び密着性を付与しなく
てはならないが、一般にカーボンブラックを分散した樹
脂や、金属薄膜等の機能層の伸張性や可撓性は低いの
で、弾性層の変形に追従しきれずに変形してしまった
り、また、弾性層がシリコン系ゴム等の表面エネルギー
が低い材質の場合には機能層と弾性層の密着性が十分に
取り難く、機能層が容易に剥離してしまう等の問題を有
していた。

【００１２】そこで、本発明はこのような問題点を解決
するもので、その目的とするところは、現像剤担持体上
に形成される現像剤層を現像に好適な搬送量及び帯電量
に規制できる現像装置を提供するところにある。

【００１３】また、本発明の他の目的は、現像剤担持体
表面が現像剤との摺擦によって著しく摩耗することが無
く、従って長期間に渡って現像剤搬送量及び帯電量が安
定する現像装置を提供するところにある。

【００１４】さらに、本発明の他の目的は、研磨加工及
び表面粗さの制御が容易に行え、従って現像剤担持体上
に形成される現像剤層を現像に好適な搬送量に規制でき
る現像剤装置を提供するところにある。

【００１５】さらに、本発明の他の目的は、現像剤担持
体を構成する弾性層の硬度が低い場合においても、ステ
ィックスリップや弾性層の部分的な圧縮永久歪みが発生
しにくく、従って現像剤搬送量や現像量が変動し難い現
像装置を提供するところにある。

【００１６】さらに、本発明の他の目的は、現像剤担持
体表面に形成する機能層が、圧縮変形に対して塑性変形
や疲労破壊を生じにくく、かつ弾性層との密着性が十分
にとれる、長寿命で圧接現像に適した現像装置を提供す
るところにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の現像装置は、現
像剤担持体上に薄層形成された現像剤層を保持し、潜像
担持体との対向位置まで搬送する現像装置であって、現
像剤担持体がシャフトの外周に弾性層およびチューブを
同心円状に配設した構造を有し、チューブの表面粗さＲ
ｚが、０．１〜１０〔μｍ〕であることを特徴とする。

【００１８】また、チューブ外面と現像剤層との動摩擦
係数が０．２〜０．７であることを特徴とする。

【００１９】さらに、現像剤担持体上に薄層形成された
現像剤層を保持し、潜像担持体との対向位置まで搬送す
る現像装置であって、前記現像剤担持体がシャフトの外
周に弾性層およびチューブを同心円状に配設した構造を
有し、チューブの耐摩耗性が、ＪＩＳ−Ｋ７３１１摩耗
試験において７００〔mg〕以下であることを特徴とす
る。

【００２０】さらに、現像剤担持体上に薄層形成された
現像剤層を保持し、潜像担持体との対向位置まで搬送す
る現像装置であって、現像剤担持体がシャフトの外周に
弾性層およびチューブを同心円状に配設した構造を有
し、チューブの縦弾性係数Ｅ〔ｋｇ／ｃｍ²〕及びチュ
ーブの膜厚ｔ〔ｃｍ〕が、式：Ｅ×ｔ≦１２０００を満
足することを特徴とする。

【００２１】さらに、現像剤担持体上に薄層形成された
現像剤層を保持し、潜像担持体との対向位置まで搬送す
る現像装置であって、現像剤担持体がシャフトの外周に
弾性層およびチューブを同心円状に配設した構造を有
し、チューブの縦弾性係数Ｅが、式： ５×ｒ³／Ｉ ≦ Ｅ ≦ ４００００×ｒ³／Ｉ
〔ｋｇ／ｃｍ²〕 Ｉ＝π×（ｄ₁ ⁴−ｄ₂ ⁴）／６４ ｒ＝（ｄ₁＋ｄ₂）／４ π：円周率 ｄ₁：チューブの外径 〔ｃｍ〕 ｄ₂：チューブの内径 〔ｃｍ〕 を満足することを特徴とする。

【００２２】

【作用】本発明の上記の構成によれば、現像剤担持体を
シャフトの外周に弾性層およびチューブを同心円状に配
設した構造とし、チューブの表面粗さＲｚを０．１〜１
０〔μｍ〕にすることにより、チューブ表面が現像剤で
目詰まりを起こしたり、現像剤が帯電不良を起こすこと
なく、現像剤担持体上に形成される現像剤層の搬送量及
び帯電量を現像に好適にでき、高濃度で地カブリの少な
い画像を形成することができる。

【００２３】また、本発明の上記の構成によれば、チュ
ーブ外面の動摩擦係数を０．２〜０．７にすることによ
り、現像剤担持体上に形成される現像剤の搬送量及び帯
電量が現像に好適で、しかも長期間の使用に際しても濃
度変動や地カブリ等の画像欠陥を生じることなく高濃度
で高解像度な画像を安定して形成できる。

【００２４】さらに、本発明の上記の構成によれば、チ
ューブの耐摩耗性を、ＪＩＳ−Ｋ７３１１摩耗試験にお
いて７００〔mg〕以下とすることにより、現像剤担持体
表面が現像剤との摺擦によって著しく摩耗することが無
く、従って表面粗さや摩擦係数が変化しないので、長期
間に渡って現像剤搬送量及び帯電量が安定する。

【００２５】また、弾性層を研磨加工の行いにくい低硬
度の材質、例えば発泡ゴム等で構成しても、表面に適度
な硬度を有するチューブを被覆するため、表面の研磨加
工や粗面化加工が行え、外径の振れや表面粗さの制御が
容易に行える。

【００２６】尚、チューブ表面の加工方法には、弾性層
にチューブを被覆した状態で加工する方法の外、あらか
じめ所望の表面粗さに加工したチューブを弾性層に被覆
すれば、非常に柔らかい弾性層であっても、容易にその
表面を現像に好適な状態にでき、またチューブの加工自
体も弾性層の影響を受けないので容易になる。

【００２７】一般に、チューブ表面に研磨加工や粗面化
加工等の表面加工を施す場合には、その硬度が低すぎる
と加工性が低下してしまい、また、チューブの硬度が高
過ぎると可撓性が低下し、感光体との当接部で十分なニ
ップ幅がとれなかったり、曲げ応力が繰り返し加わる部
分で疲労破壊を生じてしまうが、チューブの縦弾性係数
Ｅ〔ｋｇ／ｃｍ²〕とチューブの膜厚ｔ〔ｃｍ〕が、
式：Ｅ×ｔ≦１２０００を満足するようにすれば、十分
な可撓性を有する範囲でチューブの剛性を向上でき、か
つ繰り返し応力で疲労破壊することが無いので、現像剤
担持体表面が絶えず変形にさらされる圧接現像用の現像
剤担持体として適している。また、チューブに十分な可
撓性を付与できるので、弾性層を低硬度にすれば、潜像
担持体とのソフトな接触が可能になる外、弾性ブレード
及び潜像担持体との接触幅が広くとれるので現像剤の帯
電量の向上や高速印字が可能になる。さらに、チューブ
の剛性を加工性が良好な状態にできるので、チューブの
表面粗さや摩擦係数を容易に現像に好適な状態にでき、
従って現像剤の搬送量及び帯電量が安定して地カブリや
濃度変動の少ない画像を形成することができる。

【００２８】さらに、本発明の上記の構成によれば、現
像剤担持体をシャフトの外周に弾性層およびチューブを
同心円状に配設した構造とし、チューブの縦弾性係数Ｅ
が、式： ５・ｒ³／Ｉ ≦ Ｅ ≦ ４００００・ｒ³／Ｉ
〔ｋｇ／ｃｍ²〕 Ｉ＝π×（ｄ₁ ⁴−ｄ₂ ⁴）／６４ ｒ＝（ｄ₁＋ｄ₂）／４ π：円周率 ｄ₁：チューブの外径 〔ｃｍ〕 ｄ₂：チューブの内径 〔ｃｍ〕 を満足するようにすれば、弾性層の硬度が非常に低い場
合でも、弾性ブレードや感光体との当接圧力をチューブ
の剛性によって効果的に分散できるので、局所的に発生
した圧縮変形を解放する際に発生する周期的な微小振動
（スティックスリップ）の発生や弾性層の部分的な圧縮
永久歪の発生を防止でき、従って現像剤の搬送量及び帯
電量が安定し、濃度変動の少ない画像を形成できる。

【００２９】また、チューブの表面に磁界発生層等の機
能層を配設する場合においても、チューブが局所的に大
きな変形をしないので、機能層が圧縮変形等に対して剥
離や割れを発生しにくくできる外、チューブとして使用
できる材質の選択幅が広いので、例えば磁性塗料と同系
統の材質を使用して磁性塗料との密着性を向上させる
等、機能層の配設を容易にすることができる。

【００３０】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。

【００３１】

【発明の実施の形態】（実施例１）図１は、本発明の実
施例に於ける現像装置に使用した現像剤担持体の断面概
観図であって、導電性のシャフト１０の外周に、導電性
の弾性層１１と導電性を有するチューブ１２を同心円状
に設けたもので、チューブ１２はバインダ２１中に導電
性粒子であるカーボンブラック２２を分散させて導電性
を付与しており、その層厚はこれらの分散物の為にチュ
ーブの硬度が上昇しても十分な可撓性を有するように３
〔mm〕以下、望ましくは０．５〔mm〕以下としており、
チューブが十分な可撓性を有するので、現像剤担持体９
を潜像担持体（図示せず）に圧接し現像を行っても、圧
接圧力を弾性層１１により効果的に緩和してソフトな接
触が可能になり、潜像担持体表面の破損や現像剤が固化
することなく画像の形成が行えるものである。

【００３２】図２は本発明の現像装置の断面概観図であ
る。潜像担持体１は、導電性の支持部２の上に有機また
は無機の光導電性を有する感光層３を塗膜したものであ
って、感光層３をコロナ帯電器や帯電ローラー等の帯電
器４を用いて帯電した後に、レーザーやＬＥＤ等の光源
５から出た光を結像光学系６を通して感光層３に画像に
応じて選択的に光照射して電位コントラストを得て静電
潜像を形成する。一方、現像装置７は現像剤８を搬送し
現像するものであって、現像剤８を剥離供給ローラー１
７と現像剤担持体９の間で擦過することにより摩擦帯電
を付与して静電気力により現像剤担持体９上に保持し、
非磁性または磁性の金属や樹脂で構成される薄板バネ状
の弾性ブレード１３で帯電量を調整し適量に薄層化した
後、現像剤担持体９を回転させて該現像剤薄層を搬送す
るものである。現像剤担持体９上の現像剤８は、現像剤
担持体９と潜像担持体１の圧接部まで搬送されると、潜
像担持体１の電位コントラスト及び現像バイアス印加手
段１４により形成される現像電界に応じて潜像担持体１
に付着し静電潜像が顕像化される。さらに、コロナ転写
器や転写ローラー等の転写器１５を用いて記録紙１６上
に現像剤による像を転写し、熱や圧力を用いて現像剤を
記録紙に定着し所望の画像を記録紙上に得るものであ
る。

【００３３】図３は、本発明の現像装置の現像特性を示
す説明図である。

【００３４】図３（ａ）は、チューブの表面粗さＲｚ
〔μｍ〕と動摩擦係数μ_kの関係を示す説明図であり、
現像剤の搬送能力及び現像剤帯電量によって以下の５つ
の領域に区分される。

【００３５】領域１：現像剤搬送量、帯電量良好領域 領域２：現像剤搬送量不足領域 領域３：現像剤帯電量不足領域 領域４：不安定領域１ 領域５：不安定領域２ 図３（ａ）において、領域１は、チューブの表面粗さ及
び動摩擦係数ともに適正な領域であり、表面に現像剤の
融着や目詰まりは見られず、長期間に渡って安定して現
像剤を搬送でき、従って地カブリや濃度不足のない良好
な画像を安定して形成できる。領域２は、表面粗さ及び
動摩擦係数共に小さく、チューブ表面に現像剤を保持し
搬送する能力が低いので濃度不足の画像しか形成できず
好ましくない。領域３は、表面粗さ及び動摩擦係数とも
に大きく、現像剤の搬送能力が大き過ぎるため過剰の現
像剤を搬送してしまい、その結果現像剤帯電量が低下し
て地カブリを発生し易く好ましくない。領域４は、表面
状態が非常に平滑でかつ動摩擦係数が適度に大きい状態
で、初期的には良好な画像を形成できるが、チューブの
表面に現像剤が固着あるいは目詰まりしやすく、長期間
安定して画像を形成することが困難である。領域５は、
動摩擦係数が低く表面粗さが適度に大きい状態で、初期
的には良好な画像を形成できるが、現像剤残量や流動性
の変化によって搬送量が変動しやすいので、長期間安定
して画像を形成することが困難である。

【００３６】図３（ｂ）は、図３（ａ）に於いてＡ，
Ｂ，Ｃで示される表面粗さと動摩擦係数の関係を有する
チューブ３種類について、チューブの表面粗さＲｚ〔μ
ｍ〕に対する現像剤搬送量〔ｍｇ／ｃｍ²〕及び現像剤
帯電量〔μｃ／ｇ〕の関係を示した図である。

【００３７】図３（ｂ）に於いて、チューブＡを被着し
た現像剤担持体は、表面粗さＲｚが０．１〔μｍ〕以下
の領域では十分な現像剤搬送力が得られず濃度不足とな
り、表面粗さＲｚが１０〔μｍ〕以上では十分な現像剤
帯電量が得られず、地カブリの多い画像となり、動摩擦
係数が０．２〜０．７の範囲で地カブリがなく濃度が十
分な画像が得られた。

【００３８】チューブＢを被着した現像剤担持体は、表
面粗さＲｚが０．０５〔μｍ〕以下で現像剤搬送量が不
足して濃度不足の画像となり、動摩擦係数が０．７５以
上の領域では現像剤帯電量不足のため地カブリが発生
し、表面粗さＲｚが０．０５〜０．１〔μｍ〕及び動摩
擦係数が０．７〜０．７５の領域では初期的に良好な画
像が形成できたがフィルミングを生じてしまい好ましく
なく、表面粗さＲｚが０．１〔μｍ〕以上かつ動摩擦係
数が０．７以下の領域において濃度、解像度ともに良好
な画像を形成することができた。

【００３９】チューブＣを被着した現像剤担持体は、動
摩擦係数が０．１以下で現像剤搬送量が不足して濃度不
足の画像となり、表面粗さＲｚが３０〔μｍ〕以上で現
像剤帯電量不足のために地カブリが発生し、動摩擦係数
が０．１〜０．２の領域及び表面粗さＲｚが１０〜３０
〔μｍ〕の領域では、現像剤残量や流動性によって現像
剤搬送量および帯電量が変動しやすいので好ましくな
く、動摩擦係数が０．２以上かつ表面粗さＲｚが１０
〔μｍ〕の領域において濃度、解像度ともに良好な画像
を安定して得ることができた。

【００４０】以上で述べた、Ａ、Ｂ、Ｃ３種類のチュー
ブを被着した現像剤担持体の搬送実験の外、多くの実験
を重ねた結果、現像剤担持体の表面粗さＲｚを０．１
〔μｍ〕以上にすることにより、現像剤担持体表面が目
詰まりしにくく安定した現像剤の搬送ができ、また表面
粗さＲｚを１０〔μｍ〕以下にすることにより、現像剤
帯電量を十分に高くすることができ、地カブリの少ない
画像が得られる。また、現像剤担持体表面の表面粗さＲ
ｚを０．１〜１０〔μｍ〕、現像剤に対する動摩擦係数
を０．２〜０．７とすることによって、現像剤ホッパ内
の現像剤残量や現像剤の流動性の変動によらず現像剤を
安定して搬送することができ、長期間の使用に際しても
チューブ表面への現像剤のフィルミングがなく、高濃度
で地カブリのない画像を安定して形成できる。

【００４１】尚、本実施例においては、現像剤として体
積平均粒径１０〔μｍ〕の一成分非磁性現像剤を使用
し、現像剤搬送量規制部材として、厚さ０．１〔ｍ
ｍ〕、表面粗さＲｚ０．０５〔μｍ〕、付勢（規制）力
１〔ｋｇ〕のステンレス製弾性ブレードを使用した。弾
性ブレードの付勢力が強い場合には、現像剤が弾性ブレ
ード下を通過し難くなるため、現像剤担持体の表面粗
さ、もしくは摩擦係数をより大きくして、現像剤の搬送
能力を大きくする必要があり、例えば、弾性ブレードの
付勢荷重が１．５〔ｋｇ〕程度であれば、現像剤担持体
の表面粗さＲｚは３〔μｍ〕程度が望ましい。また、現
像剤の粒径が小さいほど規制が困難になって、現像剤搬
送量がおおくなるので、現像剤担持体の表面粗さを小さ
くする必要がある。

【００４２】本実施例に於ける現像剤担持体と現像剤層
の動摩擦係数μ_kの測定には、図３（ｃ）に示すような
平行平板式せん断試験機（ＰＴＨＮ−１３ＢＡ型：三協
電業株式会社製）を用いており、より具体的には表面に
チューブ１２を貼り付けた２枚のせん断用固定板３１の
間隙に４〔ｍｍ〕の現像剤層を形成し、垂直応力σとし
て１００〔ｇｆ／ｃｍ²〕を付与した時のせん断力τよ
り求めたものである。

【００４３】また、本実施例に於いて使用した現像剤担
持体９は、ステンレス製のシャフト１０の外周に発泡シ
リコンゴムよりなる弾性層１１をＬＴＶ法にて一体成形
したもので、弾性層１１はカーボンブラックを４〔wt
%〕分散することにより体積抵抗率１０⁵〔Ω・cm〕程度
に導電化されており、ゴム硬度はアスカーＣ型硬度計で
４０度である。

【００４４】チューブ１２は、バインダ中に導電粒子を
分散した導電性かつ可撓性を有するチューブであって、
より詳しくはポリウレタン樹脂中にカーボンブラックを
６〔wt%〕分散して体積抵抗率１０⁴〔Ω・cm〕にし、膜
厚を５０〔μｍ〕で押し出し成形したチューブであり、
その外表面は表面粗さＲｚが２〔μｍ〕になる様にサン
ドブラスト処理が施されており、動摩擦係数は０．４で
ある。

【００４５】弾性層１１の外周に被覆されている導電性
かつ熱収縮性を有するチューブ１２は、その把持力によ
って弾性層１１上にしっかりと保持されているため、熱
収縮チューブ表面とシャフト間の導通が確保され、シャ
フトに現像バイアス電圧を印加して現像を行うことを可
能にしている。

【００４６】熱収縮前のチューブ１２の内径はφ２２
〔ｍｍ〕であり、熱収縮前のチューブ１２内部に弾性層
１１を挿入した後、環境を減圧し、さらに１２０〔℃〕
に加熱してチューブ１２を収縮させ、弾性層１１の外周
に被覆して現像剤担持体とした。

【００４７】尚、チューブ１２を構成するバインダ２１
はポリウレタン樹脂の外、塩化ビニル、フッ素樹脂、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミ
ド樹脂、ポリオレフィン、エポキシ樹脂や、酢酸ビニ
ル、ビニルアルコール、ビニルブチラール、ビニルホル
マール、ビニルエチルエステル等のビニル共重合系樹脂
もしくはポリアミドもしくはニトロセルロースもしくは
セルロースアセトブチレートやこれに他の樹脂をブレン
ドしたもの等が使用でき、例えば、酢酸ビニルと塩化ビ
ニルとポリウレタンをブレンドする、もしくはセルロー
スアセトブチレートとビニルホルマールをブレンドする
等により互いの諸特性を補完し、分散性と機械的強度を
両立したバインダーを設計する事が可能である外、ＥＰ
ＤＭ、フッ素ゴム、シリコンゴム、クロロプレンゴム、
天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ネオプレ
ンゴム、ＮＢＲ等のゴム材等、弾性あるいは可撓性を有
する材料であればすべてバインダーとして使用すること
ができる。また、チューブ１２中に分散する導電性粒子
としては、少しの添加量で十分な導電性が得られ、チュ
ーブの可撓性を低下させにくいものが望ましく、例えば
導電性のカーボンブラック等が好適であり、カーボンブ
ラックとしては強固なストラクチャーを形成する能力を
有し、カーボンブラックの添加量が増加するにつれ電気
抵抗を著しく低下するように働くものが望ましく、例え
ばケッチェンブラック、アセチレンブラック、ランプブ
ラック、ハイストラクチャーファーネスブラック等が使
用可能であり、特に導電率のよいアセチレンブラック等
が好適であり、また粒径は小さい方が単位添加量あたり
の表面積が大きくとれるため導電率を下げるためには望
ましい。

【００４８】また、チューブ１２の製造方法としては、
押し出し成形法、圧縮成形法、トランスファ成形法、射
出成形法、真空成形法、ブロー成形法等使用できるが、
特に押し出し成形法によれば、一定膜厚のチューブを連
続して製造することができるので製造コストを低減でき
る外、押し出し型の表面粗さＲｚを０．１〜１０〔μ
ｍ〕とすれば、チューブの表面に所望の表面粗さを付与
できるので、サンドブラスト処理等の表面処理を省略で
き、安価な現像剤担持体を製造するには特に望ましい。

【００４９】シャフト１０を構成する材質は、シャフト
から現像バイアスを印加して現像を行う場合には、ステ
ンレス、鋼、銅、アルミニウム、カーボンブラック等の
導電性粉末を分散した樹脂等の、導電性でかつ圧接力に
対して十分な曲げ強さを持つ材料が使用可能である。

【００５０】弾性層１１を構成する材質は、潜像担持体
との圧接圧力を緩和するために弾性が必要であり、その
硬度はアスカーＣ型硬度計（高分子計器株式会社製）で
８０度以下が望ましく、現像剤の劣化を防止するために
は５０度以下がさらに望ましく、ウレタンゴム、シリコ
ンゴム、フッ素ゴム、ＥＰＤＭ、クロロスルフォン化ポ
リエチレン、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、
多硫化ゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、天然ゴ
ム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ネオプレンゴ
ム、ＮＢＲ等を、ゴム、発泡体あるいは発泡体の外周に
スキン層を有するローラーの形態にして用いる事がで
き、またポリウレタン樹脂、スチロール樹脂、塩化ビニ
ール樹脂、ポリエチレン樹脂、メタクリル樹脂等の弾性
発泡体に形成することができるすべての樹脂やエラスト
マー等の弾性変形量が大きく元の状態への回復時間の短
い樹脂等が使用できる。

【００５１】シャフト１０外周への弾性層１１の配設に
は、シャフトと弾性層を一体成形する方法の外、弾性層
をあらかじめ中空円筒状に成形して嵌装あるいは接着等
により配設することができる。

【００５２】（実施例２〜６）図４は、本発明の他の実
施例に於ける現像装置に使用した現像剤担持体の断面概
観図及び機械的特性の説明図であって、実施例１と略同
一名称、同一機能の部材には同一番号を付して説明を省
略する。図４（ａ）に於いて、現像剤担持体９は、ステ
ンレス製のシャフト１０の外周にシリコンゴムよりなる
発泡性の弾性層１１を一体成形したもので、弾性層１１
は、発泡層４１の外周に、成形型と接触していた部分に
自然に形成されるスキン層４２を有しており、カーボン
ブラックを３〔wt%〕分散することにより体積抵抗率１
０⁵〔Ω・cm〕程度に導電化されており、ゴム硬度はア
スカーＣ型硬度計で２５度である。

【００５３】弾性層１１の外周には導電性かつ熱収縮性
のチューブ１２が被覆されており、熱収縮チューブ１２
は導電性の接着剤によって弾性層１１上に接着されてい
るため、熱収縮チューブ表面とシャフト間の導通が確保
され、シャフトに現像バイアス電圧を印加して現像を行
うことを可能にしている。

【００５４】熱収縮前のチューブ１２の内径はφ２４
〔ｍｍ〕であり、熱収縮前のチューブ１２内部に外径φ
２０．５〔ｍｍ〕の弾性層１１を挿入した後、環境を減
圧し、さらに加熱してチューブ１２を収縮させ、弾性層
１１の外周に被覆して外径φ２０〔ｍｍ〕の現像剤担持
体とした。

【００５５】チューブ１２は、バインダ中に導電粒子を
分散した導電性かつ可撓性を有するチューブであって、
より詳しくはバインダ中にカーボンブラックを６〔wt
%〕分散した体積抵抗率１０⁴〔Ω・cm〕程度、膜厚５０
〔μｍ〕の押し出し成形により作成されたチューブであ
り、その外周は表面粗さＲｚが２〔μｍ〕になる様にサ
ンドブラスト処理が施されており、動摩擦係数は０．４
５である。

【００５６】本実施例に於いては、チューブの耐摩耗性
を変化させた現像剤担持体を図２に示される現像装置に
使用して画像形成を行い、より詳しくは、チューブを構
成するバインダの材質を変えて、それぞれの現像剤担持
体について耐久印字試験を行い、表面粗さと印字画質の
評価を行った。

【００５７】尚、現像剤としては体積平均粒径１０〔μ
ｍ〕、磁性粉含有率２０〔ｗｔ％〕の１成分磁性現像剤
を使用し、潜像担持体に対する現像剤担持体の付勢荷重
を１〔ｋｇ〕で画像形成を行った。

【００５８】表１に、Ａ４サイズ用紙の印字枚数が５０
００枚、１００００枚、２００００枚、５００００枚時
におけるチューブ１２表面の１０点平均粗さＲｚと、潜
像担持体上に形成されたライン画像及びソリッド画像の
画質評価結果を示す。尚、表１において摩耗量は、ＪＩ
Ｓ−Ｋ７３１１摩耗試験（摩耗輪Ｈ２２、１０００回転
摩耗）によるチューブ１２の摩耗量を示すものである。

【００５９】

【表１】

【００６０】その結果、本実施例２〜６に於いて、潜像
担持体１上に６００〔ＤＰＩ〕のライン画像がつぶれる
ことなく形成され、また、ＯＤ値１．４以上の高濃度な
ソリッド画像が形成できた。さらに、Ａ４サイズ用紙５
００００枚の画像形成後後においても、潜像担持体上に
６００〔ＤＰＩ〕のライン画像がつぶれることなく形成
され、また、ＯＤ値１．４以上の高濃度な画像を形成す
ることができ、ソリッド画像の濃度低下も０．１以下で
あった。

【００６１】（比較例１〜２）本比較例は、現像剤担持
体９を構成するチューブ１２として、ＪＩＳ−Ｋ７３１
１摩耗試験による摩耗量が７００〔ｍｇ〕以上のものを
使用して、実施例２〜６と同様の方法により耐久印字試
験を行ったものである。チューブ１２の表面は、表面粗
さＲｚが２〔μｍ〕になる様にサンドブラスト処理を施
した。

【００６２】表２に、本比較例に於いて使用した、チュ
ーブ１２を構成するバインダの種類、ＪＩＳ−Ｋ７３１
１摩耗試験によるチューブの摩耗量、そしてＡ４サイズ
用紙で５０００枚、１００００枚、２００００枚、５０
０００枚印字後の表面粗さ及び印字画像の画質評価結果
を示す。

【００６３】

【表２】

【００６４】その結果、初期的には、潜像担持体１上に
６００〔ＤＰＩ〕のライン画像がつぶれることなく形成
され、また、ＯＤ値１．４以上の高濃度な画像を形成で
きた。 しかし、比較例１に於いては、Ａ４サイズ用紙
２００００枚相当の画像を連続して形成したところ、チ
ューブ１２の表面が摩耗してしまい、その結果十分な現
像剤搬送量が得られなくなり、十分な画像濃度を有する
ソリッド画像を形成できなくなった。

【００６５】また、比較例２に於いては、Ａ４サイズ用
紙５０００枚相当の画像を連続して形成したところでチ
ューブ１２の表面が摩耗してしまい、ソリッド画像の濃
度が十分でなくなった。さらに印字を継続したところ、
チューブ１２の周方向に筋状の傷が無数に発生し、チュ
ーブ表面には現像剤が局所的に融着しており、形成され
る画像は非常に地カブリが多く、６００〔ＤＰＩ〕のラ
イン画像はつぶれてしまった。図４（ｂ）は、バインダ
としてアクリル樹脂を使用したチューブの摩耗量の経時
変化を示しており、また図４（ｃ）は、チューブ表面の
摩耗量と表面粗さＲｚの関係を示している。チューブ表
面は、弾性ブレード及び静電潜像担持体との対向位置に
おいて、現像剤粒子を介して常に擦過され続けるため、
図４（ｂ）に示されるように時間の経過と共にその表面
が摩耗してしまい、その結果図４（ｃ）に示されるよう
にその摩耗量の増加に従って表面粗さＲｚが急激に低下
し、特に現像剤担持体の使用開始直後に於けるチューブ
の摩耗量が大きいので初期的な現像剤搬送量の変化も大
きくなった。

【００６６】従って、現像剤担持体の表面に耐摩耗性の
低いチューブを使用すれば、初期的には現像に好適な現
像剤搬送量及び帯電量が得られていても、チューブの表
面が現像剤で摺擦されるうちに摩滅してしまい、チュー
ブの表面粗さ及び摩擦係数が現像剤の搬送や帯電付与に
好適でなくなった場合には濃度不足の画像を形成してし
まう。また、チューブに傷等が発生した場合では、現像
剤の搬送量が不均一となり、地カブリの多い画像や細線
再現性の低下を引き起こしてしまった。

【００６７】以上より、弾性層を被覆するチューブの材
質を、ＪＩＳ−Ｋ７３１１摩耗試験（摩耗輪Ｈ２２、１
０００回転摩耗）に於いて摩耗量が７００〔ｍｇ〕以下
とすることにより、激しい現像剤の摺擦に対してもチュ
ーブ表面が容易に摩滅することがなく、長期間に渡って
表面粗さが一定の現像剤担持体が得られ、従って画像濃
度が十分でかつ解像度の良好な画像を安定して得ること
が可能であった。また、チューブの材質を、前記摩耗試
験において摩耗量が２００〔ｍｇ〕以下とすることによ
って、初期的に生じるチューブの大幅な摩耗を低減で
き、従って、現像剤担持体の使用開始から長期間に渡っ
て濃度変動の少ない画像を得ることが可能になった。

【００６８】尚、チューブの材質としてはポリウレタ
ン、フッ素樹脂、ポリエチレン、ナイロン、ポリカーボ
ネート、塩化ビニル等、ＪＩＳ−Ｋ７３１１摩耗試験に
於いて摩耗量が７００〔ｍｇ〕（摩耗輪Ｈ２２，１００
０回転摩耗）以下のものが使用可能であり、好ましく
は、摩耗量が２００〔ｍｇ〕以下で、かつ十分な可撓性
を有するポリウレタンが特に望ましい。

【００６９】（実施例７）図５は、本発明の他の実施例
に於ける現像装置に使用した現像剤担持体の断面概観図
であって、実施例１と略同一名称、同一機能の部材には
同一番号を付して説明を省略する。図５（ａ）に於い
て、現像剤担持体９は、ステンレス製のシャフト１０の
外周にウレタンよりなる発泡体の弾性層１１を一体成形
したもので、弾性層１１はカーボンブラックを７〔wt
%〕分散することにより体積抵抗率１０6〔Ω・cm〕程度
に導電化されており、ゴム硬度はアスカーＣ型硬度計で
３７度である。

【００７０】弾性層１１の外周には導電性のチューブ１
２が被覆されており、チューブ１２は、現像剤を所望の
極性に帯電させやすく、耐摩耗性が良好で、表面粗さの
制御が容易な材質、例えばポリカーボネートにカーボン
ブラックを分散して導電性を付与したチューブであっ
て、チューブ表面とシャフト間の導通がとれるため、シ
ャフトに現像バイアス電圧を印加して現像を行うことを
可能にしている。また、チューブ１２の外周は表面粗さ
Ｒｚが５〔μｍ〕になる様にサンドブラスト処理が施さ
れており、動摩擦係数は０．６である。

【００７１】チューブ１２は、あらかじめ押し出し加工
により外径φ２０〔ｍｍ〕、厚さ５０〔μｍ〕のスリー
ブ状に形成されており、外径φ２１〔ｍｍ〕の弾性層１
１をチューブ１２内部に弾性変形させながら嵌装し、現
像剤担持体としたものである。

【００７２】弾性層１１は発泡体であるため、その硬度
を非常に低減できるので、感光体との圧接力を効果的に
緩和してソフトな接触が可能になり、圧接現像用の現像
剤担持体の形態としては望ましいが、その表面で直接現
像剤を搬送すれば、弾性層表面に露出したセルによって
多量の現像剤が搬送されるため、現像剤帯電量が低く地
カブリの多い画像となってしまう。本発明においては、
弾性層１１の外周表面にチューブを被覆することによ
り、発泡体のセル密度に関係なく表面状態を現像剤搬送
に適正な表面粗さに容易に加工できるので、常に安定し
た現像剤搬送を長期間に渡り行うことが可能になった。

【００７３】弾性層１１の形態としては、図５（ａ）に
示したような発泡体以外にも、非常に低硬度なゴムや熱
可塑性エラストマー等も使用可能であるが、一般に低硬
度のゴムは研磨加工が行い難く、図５（ｂ）に示す様
な、１０点平均粗さＲｚが３０〔μｍ〕以上の研削痕を
生じ易く、この研削痕中に現像剤が詰まって過剰量の現
像剤を搬送したり、現像剤のフィルミングを発生する原
因となる。この場合に於いても、本発明のように弾性層
の外周にチューブを被覆すれば、弾性層の研削痕に関係
なく表面状態を現像剤搬送に適正な表面粗さに容易に加
工できるので、弾性層が発泡体であったり、研磨加工が
行い難い低硬度のものであっても、常に安定した現像剤
搬送を長期間に渡り行うことができる。また、現像剤担
持体表面の粗さ加工をチューブ単体で行えるため、弾性
層の影響を受けることなく、表面粗さの制御が容易に行
える。

【００７４】（実施例８〜１９）図５（ａ）は、本発明
の他の実施例に於ける現像装置に使用した現像剤担持体
の断面概観図であって、実施例１と略同一名称、同一機
能の部材には同一番号を付して説明を省略する。

【００７５】図５（ａ）において、現像剤担持体９は、
ステンレス製のシャフト１０の外周に発泡性シリコンゴ
ムよりなる弾性層１１を一体成形したもので、弾性層１
１の外周にはさらにチューブ１２が被覆されている。

【００７６】弾性層１１の外周にチューブ１２を被覆し
ているので、弾性層１１を発泡体等の、セルの開口部を
表面に有する部材で構成しても、セル中に現像剤が目詰
まりして地カブリを引き起こすことがなく、また、弾性
層を低硬度のゴム等のように研磨性の悪い材料で構成し
た場合でも、弾性層の研削痕に関係なく、現像剤担持体
の表面状態を現像剤の搬送に適正な表面粗さに容易に加
工できるので、常に安定した現像剤の搬送が行える。さ
らに、現像剤担持体を低硬度とするために、多量の可塑
剤を弾性層中に添加した場合は、可塑剤が徐々に現像剤
担持体表面に滲み出して弾性層の弾性を失わせてしまっ
たり、可塑剤が現像剤中に滲み込んで、現像剤の帯電性
能、流動性の劣化や、現像剤担持体表面へのフィルミン
グの原因となるが、弾性層の外周にチューブを被覆する
ことにより、現像剤担持体表面への可塑剤の滲み出しが
防止でき、現像剤のフィルミングや弾性層の硬度上昇を
防止できる。

【００７７】本実施例に於ける現像剤担持体は、潜像担
持体に圧接した状態で使用するため、弾性層表面に被覆
するチューブは、現像剤担持体の弾性を失わせないよう
に十分な可撓性を有することと、繰り返し圧縮応力に対
して疲労破壊しないことが必要となる。

【００７８】しかしながら、一般に、チューブ表面に研
磨加工や粗面化加工等の表面加工を施すには、その硬度
が低すぎると加工性が低下してしまい、また、チューブ
の硬度が高過ぎると可撓性が低下し、曲げ応力が繰り返
し加わった際に疲労破壊を生じてしまう。

【００７９】本実施例に於いては、弾性層を被覆するチ
ューブの縦弾性係数Ｅ〔ｋｇ／ｃｍ2〕と、その膜厚ｔ
〔ｃｍ〕を様々に変えて、Ａ４サイズ用紙で５万枚の耐
久印字試験を行った。印字試験には、体積平均粒径１０
〔μｍ〕、磁性粉含有率２０〔ｗｔ％〕の一成分磁性現
像剤を使用し、現像剤担持体の潜像担持体に対する付勢
荷重は１〔ｋｇ〕として試験を行った。また、チューブ
の外径は２０〔ｍｍ〕とした。耐久印字試験の結果を表
３に示す。

【００８０】表３中、「評価」における◎は、Ａ４サイ
ズ用紙で１０万枚耐久印字後においてもチューブが破断
することがなく、また、チューブ表面に現像剤のフィル
ミングも発生せず、画像濃度及び細線再現性の良い画像
形成ができる場合を示す。また、○は、Ａ４サイズ用紙
で１０万枚耐久印字後においてチューブが破断すること
はないが、約２万枚の印字が終了した時点でチューブ表
面に現像剤のフィルミングが発生していた場合を示す。

【００８１】

【表３】

【００８２】本実施例に於いては、潜像担持体上に６０
０〔ＤＰＩ〕の画像がつぶれることなく形成され、ま
た、Ａ４サイズ用紙で１０万枚耐久印字後においてもチ
ューブが疲労破壊することがなく、従って弾性層の表面
にチューブを被覆したローラーを現像剤担持体として
も、圧接現像が良好に行えた。

【００８３】（実施例２０〜２７）本実施例に於いて
は、弾性層を被覆するチューブの縦弾性係数Ｅ〔ｋｇ／
ｃｍ²〕、チューブの膜厚ｔ〔ｃｍ〕、チューブの外径
ｄ〔ｃｍ〕を様々に変えて、Ａ４サイズ用紙で１０万枚
の耐久印字試験を行った。

【００８４】

【表４】

【００８５】印字試験には、体積平均粒径１０〔μ
ｍ〕、磁性粉含有率２０〔ｗｔ％〕の一成分磁性現像剤
を使用し、現像剤担持体の潜像担持体に対する付勢荷重
は１〔ｋｇ〕として試験を行った。また、チューブの外
径は２０〔ｍｍ〕とした。

【００８６】耐久印字試験の結果を表４に示す。表４
中、「評価」における◎は、Ａ４サイズ用紙で１０万枚
耐久印字後においてもチューブが破断することがなく、
また、チューブ表面に現像剤のフィルミングも発生せ
ず、画像濃度及び細線再現性の良い画像形成ができる場
合を示す。また、○は、Ａ４サイズ用紙で１０万枚耐久
印字後においてチューブが破断することはないが、約５
万枚の印字が終了した時点でチューブ表面に現像剤のフ
ィルミングが発生していた場合を示す。

【００８７】本実施例に於いては、外径０．５〜５〔ｃ
ｍ〕のチューブを使用した現像剤担持体にて画像形成を
行ったところ、潜像担持体上に６００〔ＤＰＩ〕の画像
がつぶれることなく形成され、また、Ａ４サイズ用紙で
１０万枚耐久印字後においてもチューブが疲労破壊する
ことがなく、従って弾性層の表面にチューブを被覆した
ローラーを現像剤担持体としても圧接現像が良好に行え
た。

【００８８】（実施例２８〜３１）本実施例は、図５
（ａ）に示す様な、シャフトの外周に弾性層及びチュー
ブを同心円状に形成した構造を有する現像剤担持体を、
潜像担持体に対して１〔ｋｇ〕の付勢荷重で押圧した状
態で画像形成を行う場合において、チューブの膜厚を変
化させて耐久印字試験を行い、画像欠陥及びチューブの
状態を観察した。

【００８９】本実施例においては、弾性層としてシリコ
ンゴム、チューブとして外径１０〔ｍｍ〕のニッケル電
鋳管を使用し、ニッケル電鋳管の内部でシリコンゴムを
発泡させて一体成形を行った現像剤担持体を使用した。

【００９０】耐久印字試験の結果を表５に示す。表５
中、「応力Ｓ」は、チューブを感光体に押圧した際に、
チューブ中に生じる最大曲げ応力Ｓ〔ｋｇ／ｃｍ²〕を
示す。表５中、「評価」における◎は、現像剤担持体が
１０⁶回転後においてもチューブが破断することがな
く、また、チューブ表面に現像剤のフィルミングも発生
せず、画像濃度及び細線再現性の良い画像形成ができる
場合を示す。また、○は、現像剤担持体が１０⁶回転後
においてチューブが破断することはないが、チューブ表
面に現像剤のフィルミングが発生した場合を示す。

【００９１】

【表５】

【００９２】本実施例２８〜３１に於いては、チューブ
の膜厚ｔを変化させて耐久印字試験を行ったところ、Ｏ
Ｄ値１．４以上の高濃度な画像が安定して形成され、ま
た、現像剤担持体を１０⁶回転後においてもチューブが
疲労破壊することがなく、従って弾性層の表面にチュー
ブを被覆したローラーを現像剤担持体としても圧接現像
が良好に行えた。さらに、縦弾性係数Ｅ〔ｋｇ／ｃ
ｍ²〕とチューブの膜厚ｔ〔ｃｍ〕の積Ｅ×ｔが９００
０以下では、現像剤担持体が１０⁶回転後においても潜
像担持体上に６００〔ＤＰＩ〕の画像がつぶれることな
く形成でき、細線再現性の良好な画像を長期間に渡って
形成するためには特に望ましかった。

【００９３】本実施例においては、チューブとしてニッ
ケル電鋳管を使用したが、ポリウレタンや塩化ビニル等
の樹脂を使用した場合においても、Ｅ×ｔが１２０００
以下であれば、現像剤担持体が１０⁶回転以上する間使
用してもチューブが破断することなく、圧接現像が良好
に行えた。

【００９４】（比較例３〜６）本比較例３〜６は、実施
例２８〜３１に対応するもので、チューブの縦弾性係数
Ｅ〔ｋｇ／ｃｍ²〕と膜厚ｔ〔ｃｍ〕を変化させて耐久
印字試験を行い、画像欠陥及びチューブの状態を観察し
た。

【００９５】図６は、本比較例における現像装置に使用
した現像剤担持体を構成するチューブの機械的特性の説
明図であって、図５（ａ）に示す様な、シャフトの外周
に弾性層及びチューブを同心円状に形成した構造を有す
る現像剤担持体を、潜像担持体に対して１〔ｋｇ〕の付
勢荷重で押圧した状態で画像形成を行った場合の、チュ
ーブに生じる最大曲げ応力Ｓ〔ｋｇ／ｃｍ²〕と、チュ
ーブが疲労破壊を生じる曲げ回数（現像剤担持体の回転
数）Ｎの関係を示したものである。尚、本比較例に於い
ては、弾性層としてシリコンゴム、チューブとしてニッ
ケル電鋳管を使用し、現像剤担持体の外径（チューブの
外径）は１０〔ｍｍ〕とした。

【００９６】耐久印字試験の結果を表６に示す。表６
中、「応力Ｓ」は、チューブを感光体に押圧した際に、
チューブ中に生じる最大曲げ応力Ｓ〔ｋｇ／ｃｍ²〕を
示す。表５中、「評価」における×は、現像剤担持体を
構成するチューブが、耐久印字試験中に繰り返し応力に
よって疲労破壊し、画像形成を続行不可能な状態になっ
たことを示す。また、△は、現像剤担持体が１０⁶回転
後においてチューブが破断することはなかったが、チュ
ーブが変形して濃度ムラのある画像となったり、チュー
ブ上に現像剤のフィルミングを発生して高解像度の画像
を形成できなくなっており、耐久印字試験をさらに続行
した際に疲労破壊を起こしたことを示す。

【００９７】

【表６】

【００９８】比較例３及び図６に於いて、膜厚０．００
８〔ｃｍ〕のニッケル電鋳管でチューブを構成し、圧接
現像を行ったところ、チューブに発生する最大曲げ応力
は１６８０〔ｋｇ／ｃｍ²〕であった。また、この現像
剤担持体を用いて耐久印字試験を行ったところ、現像剤
担持体を約１０⁵回転した時点でチューブが繰り返し応
力によって疲労破壊してしまった。

【００９９】比較例４及び図６に於いて、膜厚０．００
６〔ｃｍ〕のニッケル電鋳管でチューブを構成し、圧接
現像を行ったところ、チューブに発生する最大曲げ応力
は１２６０〔ｋｇ／ｃｍ²〕であった。また、この現像
剤担持体を用いて耐久印字試験を行ったところ、現像剤
担持体を約１０⁶回転後においてチューブが破断するこ
とはなかったが、チューブが変形して濃度ムラのある画
像となり、また、チューブ上に現像剤のフィルミングを
発生して高解像度の画像を形成できなくなった。さら
に、耐久印字試験を続行したところ、間もなくチューブ
が繰り返し応力によって疲労破壊してしまった。

【０１００】従って、シャフトの外周に弾性層及びチュ
ーブを同心円状に形成して圧接現像用の現像剤担持体と
し、チューブの縦弾性係数Ｅとチューブの膜厚ｔの積
（Ｅ×ｔ）を１２０００以下とすれば、一般的な現像剤
担持体の直径０．５〜５〔ｃｍ〕及び潜像担持体に対す
る付勢荷重（線圧）０〜２００〔ｇ／ｃｍ〕に対して、
現像剤担持体の表面に形成したチューブが、圧接現像を
行う際にチューブに加わる繰り返し曲げ応力によって疲
労破壊する事がない。また、弾性層に発泡体や硬度の低
いゴム等の、表面形状を制御し難い材質を使用しても、
弾性層の外周にチューブを被覆することによって、現像
剤担持体の表面を現像剤の搬送に適した状態に容易に加
工でき、しかも、チューブが繰り返し曲げ応力で疲労破
壊することがないので、圧接現像に好適な現像剤担持体
とすることができる。

【０１０１】さらに、シャフトの外周に弾性層及びチュ
ーブを同心円状に形成して圧接現像用の現像剤担持体と
し、現像剤担持体を構成するチューブの縦弾性係数Ｅと
膜厚ｔの積（Ｅ×ｔ）を９０００以下とすれば、長時間
の画像形成に際しても、現像剤担持体表面に現像剤がフ
ィルミングを起こし難く、また、濃度の十分な画像形成
を安定して行うことが可能になった。

【０１０２】以上より、低硬度の弾性層の外周に（Ｅ×
ｔ）が１２０００以下のチューブを被覆する事により、
潜像担持体に対してソフトな接触が可能で、広い現像ニ
ップが確保できる現像剤担持体が得られ、従って、現像
剤が固化したり、現像剤担持体上へ現像剤がフィルミン
グを発生したり、潜像担持体を傷つけることがなく、ま
た、濃度ムラの少ない画像を高速に得ることが可能にな
った。

【０１０３】（実施例３２〜３８）図７は、本発明の他
の実施例に於ける現像装置に使用した現像剤担持体の断
面概観図であって、図２と略同一名称、同一機能の部材
には同一番号を付して説明を省略する。図７（ａ）に於
いて、現像剤担持体９は、ステンレス製のシャフト１０
の外周にポリウレタンの発泡体よりなる弾性層１１（縦
弾性係数＝８〔ｋｇ／ｃｍ²〕）を一体成形したもので
ある。

【０１０４】弾性層１１の外周には導電性かつ熱収縮性
のチューブ１２が被覆されており、熱収縮チューブ１２
の端部はシャフト１０と直接接着されているため、弾性
層１１が非導電性の材質であっても熱収縮チューブとシ
ャフトの導通が確保され、シャフトに現像バイアス電圧
を印加して現像を行うことを可能にしている。

【０１０５】熱収縮前のチューブ１２の内径はφ２２
〔ｍｍ〕であり、熱収縮前のチューブ１２内部に弾性層
１１を挿入した後、環境を減圧し、さらに１００〔℃〕
に加熱してチューブ１２を収縮させ、弾性層１１の外周
に被覆して現像剤担持体とした。

【０１０６】チューブ１２は、バインダ中に導電粒子を
分散した導電性かつ可撓性を有するチューブであって、
より詳しくはポリウレタン樹脂中にカーボンブラックを
６〔wt%〕分散して体積抵抗率１０⁴〔Ω・cm〕にした押
し出し成形チューブであり、その外面は表面粗さＲｚが
１〔μｍ〕になるようにサンドブラスト処理が施されて
おり、動摩擦係数は０．５、ＪＩＳ−Ｋ７３１１摩耗試
験による摩耗量は１００〔ｍｇ〕である。

【０１０７】本実施例に於いては、弾性層の硬度（アス
カーＣ硬度）〔度〕、チューブの膜厚ｔ〔ｃｍ〕、チュ
ーブの縦弾性係数Ｅ〔ｋｇ／ｃｍ²〕を変化させて印字
実験を行い、画像欠陥及び潜像担持体の表面状態を観察
した。

【０１０８】印字実験の結果を表７に示す。

【０１０９】表７中、「評価」における○は、６００
〔ＤＰＩ〕のライン画像が線太りや、画像端部に尾びき
等を発生することなく形成され、１００００枚の画像形
成を行った後でもチューブ上に現像剤のフィルミング等
はみられず、地カブリの無い、ＯＤ値１．４以上の高濃
度なソリッド画像を安定して形成でき、潜像担持体上に
も現像剤の固着や、傷が無いことを示す。また、△は、
６００〔ＤＰＩ〕のライン画像が線太りや、画像端部に
尾びき等を発生することなく形成できたが、１００００
枚の画像形成後に、チューブ上に現像剤のフィルミング
が発生していたことを示す。

【０１１０】

【表７】

【０１１１】図７（ａ）に於いて、弾性層１１の縦弾性
係数は８〔ｋｇ／ｃｍ²〕と非常に小さいため、弾性層
の表面で直接現像剤搬送を行えば、弾性層１１と潜像担
持体１及び弾性層１１と弾性ブレード１３の当接位置上
流に於いて、それぞれ図７（ｂ）のＡ，Ｂで示される様
な弾性層の隆起部が形成され、その歪を解放するために
弾性層１１あるいは弾性ブレード１３が周期的な振動
（スティックスリップ）を発生し、濃度変動をきたして
しまう。また、弾性層１１が圧縮永久歪を生じ易い材質
の場合には、現像剤担持体が非動作時に弾性ブレード等
の当接部材により圧縮されて永久歪を生じ、現像剤搬送
量を変動させてしまう。

【０１１２】そこで、本実施例に於いては、弾性層１１
の外周に、適度な縦弾性係数Ｅと膜厚ｔを有するチュー
ブを被覆することにより、現像剤の搬送性、帯電性の向
上や、現像剤担持体が圧接される部分の上流に発生する
弾性層の隆起をチューブ１２の剛性によって未然に防い
でおり、しかもチューブ１２は十分な可撓性を有するの
で感光体とのソフトな圧接が可能であり、十分に広い現
像ニップを確保できるので高濃度、高解像度な画像を高
速に印字することが可能となった。

【０１１３】また、現像剤担持体が非動作時において
も、弾性ブレード等の当接部材による圧接力をチューブ
の剛性によって効果的に分散できるため、圧縮永久歪を
生じやすい材質であっても弾性層として使用することが
可能となり、弾性層の硬度を下げることや現像剤担持体
を安価に製造すること等が可能になった。

【０１１４】（比較例７〜１１）本比較例は、実施例３
２〜３８に対応するものであり、図７に示す現像剤担持
体において、弾性層の硬度（アスカーＣ硬度）〔度〕、
チューブの膜厚ｔ〔ｃｍ〕、チューブの縦弾性係数Ｅ
〔ｋｇ／ｃｍ²〕を変化させて印字実験を行い、画像欠
陥及び潜像担持体の表面状態を観察したものである。

【０１１５】現像剤担持体９は、実施例３２〜３８と同
様な材質、形状、製造方法で製作し、図２に示す現像装
置に装着して印字実験を行った。

【０１１６】印字実験結果を表８に示す。

【０１１７】表８中、「評価」における×⁺は、弾性層
１１の外周に被覆したチューブ１２の剛性が高過ぎたた
め可撓性が低下し、現像剤担持体の圧接圧力を十分に緩
和できず、チューブ１２と潜像担持体上に現像剤が固着
（フィルミング）してしまい、また、潜像担持体の表面
には無数の傷が発生している状態を示す。また、×
^-は、弾性層１１の外周にチューブ１２を被覆したにも
かかわらず、現像剤担持体が圧接される部分の上流に、
現像剤担持体の表面が隆起する部分が発生してしまい、
現像剤担持体や弾性ブレードが周期的な振動をして、濃
度変動や地カブリのある画像しか形成できなかったこと
を示す。

【０１１８】

【表８】

【０１１９】（実施例３９）図８は、本発明の他の実施
例に於ける現像装置に使用した現像剤担持体の機械的特
性の説明図であって、図７（ａ）で示される構成の現像
剤担持体を図２に示される現像装置に装着して印字を行
い、スティックスリップの発生を防止できる条件を示し
たものである。

【０１２０】図７（ａ）に於いて、弾性層１１の硬度が
アスカーＣ型硬度（高分子計器株式会社製）で３０度以
下の場合には、弾性層が容易に変形するため、弾性層１
１と潜像担持体１あるいは弾性層１１と弾性ブレード１
３の当接部に於いてスティックスリップ現象を発生して
しまう。

【０１２１】そこで本出願人は、弾性層１１の外周に縦
弾性係数Ｅと膜厚ｔが以下の式を満足するようなチュー
ブ１２を被覆することにより、現像剤担持体が圧接され
る部分の上流に発生する弾性層の隆起を、チューブの剛
性によって未然に防いだ。

【０１２２】 ５・ｒ³／Ｉ ≦ Ｅ 〔ｋｇ／ｃｍ²〕 Ｉ＝π×（ｄ₁ ⁴−ｄ₂ ⁴）／６４ ｒ＝（ｄ₁＋ｄ₂）／４ 〔ｃｍ〕 ｔ＝（ｄ₁−ｄ₂）／２ 〔ｃｍ〕 π：円周率 ｄ₁：チューブの外径 〔ｃｍ〕 ｄ₂：チューブの内径 〔ｃｍ〕 但し、チューブ１２の剛性が大き過ぎるとチューブの可
撓性が失われるため、チューブの縦弾性係数Ｅは以下の
式を満足しなくてはならない。

【０１２３】 Ｅ ≦ ４００００・ｒ³／Ｉ 〔ｋｇ／ｃｍ²〕 また、弾性層１１の硬度が大きい場合には、チューブ１
２の膜厚ｔ、縦弾性係数Ｅを大きくしすぎると可撓性が
失われるので、チューブの硬度がアスカーＣ型硬度計
（高分子計器株式会社製）で３５度以上の場合には、チ
ューブの縦弾性係数Ｅが以下の式を満足することが望ま
しい。

【０１２４】 Ｅ ≦ １５０・ｒ³／Ｉ 〔ｋｇ／ｃｍ²〕 チューブ１２の膜厚ｔは、上述の関係式を満足するもの
であればいくらでも良いが、あまり薄すぎると取扱いが
困難になるので、 ０．００１５ ≦ ｔ 〔ｃｍ〕 以上が望ましい。

【０１２５】本実施例の現像剤担持体を、図２に示され
る現像装置に使用して、６００〔ＤＰＩ〕のライン画
像、文字画像及びソリッド画像を１００００枚にわたり
連続形成したところ、非常に柔らかい弾性層の外周に可
撓性を有するチューブを被覆したので、現像剤担持体と
潜像担持体の圧接圧力が緩和され、スティックスリップ
の発生や弾性層の圧縮永久歪を生じることが無く、しか
も現像剤が固化したり潜像担持体を傷つけることなく圧
接現像が可能になり、６００〔ＤＰＩ〕のライン画像が
線太りや、画像端部に尾びき等を発生することなく形成
され、１００００枚の画像形成を行った後でもチューブ
上に現像剤のフィルミング等の融着はみられず、地カブ
リの無い、ＯＤ値１．４以上の高濃度なソリッド画像を
長期間に渡り安定して形成することができた。

【０１２６】尚、チューブ１２を構成する材質として
は、導電化処理を施した樹脂、ゴムの外、Ｎｉ、Ｃｕ、
Ｚｎ、Ａｌ等の金属もしくはそれらを含む合金等、薄肉
円筒に成形可能なものはすべて使用可能でり、好ましく
は、熱収縮チューブの形態に加工して、その把持力によ
り弾性層の硬度が調整可能な、熱収縮性の樹脂等が望ま
しい。

【０１２７】（実施例４０）図９は、本発明の他の実施
例に於ける現像装置に使用した現像剤担持体の断面概観
図であって、実施例１と略同一名称、同一機能の部材に
は同一番号を付して説明を省略する。図９に於いて、現
像剤担持体９は、ステンレス製のシャフト１０の外周に
シリコンゴムよりなる弾性層１１を一体成形したもの
で、弾性層１１は発泡層４１の外周にスキン層４２を持
った構造をしており、カーボンブラックを３〔wt%〕分
散することにより体積抵抗率１０⁷〔Ω・cm〕程度に導
電化されており、ゴム硬度はアスカーＣ型硬度計で２５
度である。

【０１２８】弾性層１１の外周には導電性かつ熱収縮性
のチューブ１２が被覆されており、熱収縮チューブ１２
は導電性の接着剤によって弾性層１１上に接着されてい
るため、熱収縮チューブ表面とシャフト間の導通が確保
され、シャフトに現像バイアス電圧を印加して現像を行
うことを可能にしている。

【０１２９】熱収縮前のチューブ１２の内径はφ２４
〔ｍｍ〕であり、熱収縮前のチューブ１２内部に弾性層
１１を挿入した後、環境を減圧し、さらに１２０〔℃〕
に加熱してチューブ１２を収縮させ、弾性層１１の外周
に被覆して現像剤担持体とした。

【０１３０】チューブ１２は、バインダ中に導電粒子を
分散した導電性かつ可撓性を有するチューブであって、
より詳しくはポリウレタン樹脂中にカーボンブラックを
６〔wt%〕分散した体積抵抗率１０⁴〔Ω・cm〕、膜厚５
０〔μｍ〕の押し出し成形により作成されたチューブで
ある。

【０１３１】磁界発生層８１は、カーボンブラック及び
磁性粉をバインダ中に分散させた磁性塗料を、ローラー
コーティング法によってチューブ１２上に塗工したもの
で、その層厚は、磁界発生層の硬度が上昇しても可撓性
を有するように０．５〔ｍｍ〕以下、望ましくは０．１
〔ｍｍ〕以下としたもので、カーボンブラックとしては
導電率のよいアセチレンブラックが好適であり、１０⁴
〔Ω・ｃｍ〕に導電化している。

【０１３２】また、バインダとしてはポリエステル樹脂
を使用したが、その外、ポリウレタン、エポキシ樹脂、
酢酸ビニル、ビニルアルコール、ビニルブチラール、ビ
ニルホルマール、ビニルエチルエステル等のビニル共重
合系樹脂もしくはポリアミドもしくはニトロセルロース
もしくはセルロースアセトブチレートやこれに他の樹脂
をブレンドしたもの等が使用でき、例えば、酢酸ビニル
と塩化ビニルとポリウレタンをブレンドする、もしくは
セルロースアセトブチレートとビニルホルマールをブレ
ンドする等により互いの諸特性を補完し、分散性と機械
的強度を両立したバインダーを設計する事が可能であ
る。

【０１３３】磁性粉としては磁気記録材料や磁石材料と
して公知の磁性粉末を用いることができ、より詳しく
は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃｒ、のうち少なくとも
一種類の元素を含有する磁性材料、例えば、γ−Ｆｅ₂
Ｏ₃、Ｂａ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｃｏ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｍｎ−Ａ
ｌ等が使用可能である。

【０１３４】磁界発生層８１の外周は表面粗さＲｚが１
〔μｍ〕になる様にサンドブラスト処理が施されてお
り、動摩擦係数は０．５、ＪＩＳ−Ｋ７３１１摩耗試験
による摩耗量は１５０〔ｍｇ〕であり、磁気ヘッドによ
り周方向に１００〔μｍ〕ピッチで着磁が施してある。

【０１３５】本実施例の現像剤担持体を、図２に示され
る現像装置に使用して、６００〔ＤＰＩ〕のライン画像
及び文字画像及びソリッド画像を１００００枚にわたり
連続形成したところ、非常に柔らかい弾性層の外周に可
撓性を有するチューブを被覆したので、現像剤担持体と
潜像担持体の圧接圧力が緩和され、スティックスリップ
の発生や弾性層の圧縮永久歪を生じることが無く、しか
も現像剤が固化したり潜像担持体を傷つけることなく圧
接現像が可能になり、６００〔ＤＰＩ〕のライン画像が
線太りや、画像端部に尾びき等を発生することなく形成
され、１００００枚の画像形成を行った後でもチューブ
上に現像剤のフィルミング等の融着はみられず、地カブ
リの無いＯＤ値１．４以上の高濃度なソリッド画像を長
期間に渡り安定して形成することができた。

【０１３６】また、磁界発生層との密着性が良くないシ
リコンゴムを弾性層として使用したにもかかわらず、表
面に磁界発生層と密着がとりやすい材質のチューブ（ポ
リウレタン樹脂）を被覆したので、現像剤担持体上に磁
界発生層を十分な密着強度で配設でき、従って、磁界発
生層が圧縮変形等の外力に対して剥離や割れを生じにく
く、圧接現像に適した現像剤担持体を得ることができ
た。

【０１３７】また、磁界発生層８１は最小磁化反転ピッ
チが１００〔μｍ〕以下になるように着磁が施されてい
るので、磁性現像剤を引きつける漏れ磁束が磁界発生層
の表面から概略数十〔μｍ〕に制限され、現像剤を均一
に薄層化すると同時に磁気ブラシ形成による現像ローラ
ー上の現像剤搬送量の変動を抑え、濃度ムラの少ない画
像を安定して形成できた。

【０１３８】（実施例４１）図５（ａ）は、本発明の他
の実施例に於ける現像装置に使用した現像剤担持体の断
面概観図であって、実施例１と略同一名称、同一機能の
部材には同一番号を付して説明を省略する。図５（ａ）
に於いて、現像剤担持体９は、ステンレス製のシャフト
１０の外周に発泡シリコンゴムよりなる弾性層１１を一
体成形したもので、弾性層１１は発泡層４１の外周にス
キン層４２を有しており、カーボンブラックを３〔wt
%〕分散することにより体積抵抗率１０⁷〔Ω・cm〕程度
に導電化されており、ゴム硬度はアスカーＣ型硬度計で
２７度である。

【０１３９】弾性層１１の外周には、磁性粉を分散した
導電性でかつ熱収縮性のチューブ１２が被覆されてお
り、チューブ１２は導電性の接着剤によって弾性層１１
上に接着されているため、チューブ表面とシャフト間の
導通が確保され、シャフトに現像バイアス電圧を印加し
て現像を行うことを可能にしている。

【０１４０】熱収縮前のチューブ１２の内径はφ２２
〔ｍｍ〕であり、熱収縮前のチューブ１２内部に弾性層
１１を挿入した後、環境を減圧し、さらに９０〔℃〕に
加熱してチューブ１２を収縮させ、弾性層１１の外周に
被覆して現像剤担持体とした。チューブ１２は、バイン
ダ中に導電粒子を分散した導電性かつ可撓性を有するチ
ューブであって、より詳しくはポリウレタン樹脂中にカ
ーボンブラックを６〔wt%〕分散した体積抵抗率１０
⁴〔Ω・cm〕、膜厚５０〔μｍ〕の押し出し成形により
作成されたチューブである。

【０１４１】チューブ１２は、カーボンブラック及び磁
性粉をバインダ中に分散させた熱収縮性のチューブであ
って、その膜厚は、磁性粉含有量が増加してチューブの
硬度が上昇しても可撓性を有するように０．５〔ｍｍ〕
以下、望ましくは０．１〔ｍｍ〕以下としたもので、カ
ーボンブラックとしては導電率のよいアセチレンブラッ
クが好適である。

【０１４２】また、バインダとしてはポリウレタン樹脂
を使用したが、その外、ＥＰＤＭ、ポリ塩化ビニル、フ
ッ素樹脂、フッ素ゴム、シリコンゴム、ポリエチレン、
ポリプロピレン、直線状ポリエステル、ポリアミド樹
脂、結晶性ポリオレフィン、架橋ポリオレフィン、非架
橋ポリオレフィン、結晶性のあるポリオレフィン共重合
体、ＰＥＴ等の熱収縮性を有する材料等が使用可能であ
る。

【０１４３】磁性粉としては磁気記録材料や磁石材料と
して公知の磁性粉末を用いることができ、より詳しく
は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃｒ、のうち少なくとも
一種類の元素を含有する磁性材料、例えば、γ−Ｆｅ₂
Ｏ₃、Ｂａ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｃｏ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｍｎ−Ａ
ｌ等が使用可能である。

【０１４４】チューブ１２の外周は表面粗さＲｚが１
〔μｍ〕になる様にサンドブラスト処理が施されてお
り、動摩擦係数は０．４５、ＪＩＳ−Ｋ７３１１摩耗試
験による摩耗量は１６０〔ｍｇ〕であり、磁気ヘッドに
より周方向に１００〔μｍ〕ピッチで着磁が施してあ
る。

【０１４５】本実施例の現像剤担持体を、図２に示され
る現像装置に使用して、６００〔ＤＰＩ〕のライン画像
及び文字画像及びソリッド画像を１００００枚にわたり
連続形成したところ、非常に柔らかい弾性層の外周に可
撓性を有するチューブを被覆したので、現像剤担持体と
潜像担持体の圧接圧力が緩和され、スティックスリップ
の発生や弾性層の圧縮永久歪を生じることが無く、しか
も現像剤が固化したり潜像担持体を傷つけることなく圧
接現像が可能になり、６００〔ＤＰＩ〕のライン画像が
線太りや、画像端部に尾びき等を発生することなく形成
され、１００００枚の画像形成を行った後でもチューブ
上に現像剤のフィルミング等の融着はみられず、地カブ
リの無いＯＤ値１．４以上の高濃度なソリッド画像を長
期間に渡り安定して形成することができた。

【０１４６】また、弾性層として、磁性塗料の塗工が困
難な発泡体を使用したにもかかわらず、磁性粉を分散し
た熱収縮チューブを被覆したので、弾性層の表面に均一
膜厚の磁界発生層を容易に配設でき、磁界発生層（磁性
粉を分散させたチューブ）が圧縮変形等の外力に対して
剥離や割れを発生することなく、圧接現像に適した現像
剤担持体を得ることができた。

【０１４７】また、チューブ１２は最小磁化反転ピッチ
が１００〔μｍ〕以下になるように着磁が施されている
ので、磁性現像剤を引きつける漏れ磁束が磁界発生層の
表面から概略数十〔μｍ〕に制限され、現像剤を均一に
薄層化すると同時に磁気ブラシ形成による現像ローラー
上の現像剤搬送量の変動を微小ピッチに抑えられ、濃度
ムラの少ない画像を安定して形成できた。

【０１４８】尚、図１〜９において、図中の構成のみで
本発明を限定するものではない。特に、チューブ１２の
構造は図１，４，５，７，９に限定されるものではな
く、チューブのバインダーに分散剤などの添加剤を加え
ることや、カーボンブラック以外の機能性粉末例えば導
電性粒子を分散させフローティング電極とし現像電極効
果を向上させることも可能であり、チューブの外周ある
いは内周表面に機能層、例えば接着層や抵抗層等を配設
して、チューブの密着性や導電性、耐擦性、バイアスリ
ークの防止や現像剤搬送特性の向上、現像電極効果等を
向上させることも可能である。さらに、チューブ表面に
細かい穴をあけたりメッシュ状とする構成も可能であ
る。

【０１４９】また、矢印はそれぞれの部材の回転方向を
示すが本発明を限定するものではない。

【０１５０】さらに、現像方法も、正規現像、反転現像
の別を問うことなく使用することができる。

【０１５１】さらに、本発明に使用する現像剤として
は、磁性現像剤、非磁性現像剤の別を問うことなく使用
でき、さらに１成分系の現像剤や２成分系の現像剤ある
いは１．５成分系の現像剤として公知の全ての現像剤を
使用することができ、レジン系現像剤、ワックス系現像
剤の何れでも良い。現像剤の組成は、公知のように、樹
脂に磁性粉や着色剤や外添剤やその他の添加剤を加えた
もので、粉砕法や重合法等で作成される。

【０１５２】以上実施例を述べたが、本発明は以上の実
施例のみならず、広く電子写真等の現像装置に応用する
ことができ、特にプリンターや複写機やファクシミリや
ディスプレーに応用すれば有効である。

【０１５３】

【発明の効果】以上説明したように、現像剤担持体をシ
ャフトの外周に弾性層およびチューブを同心円状に配設
した構造とし、チューブの表面粗さＲｚを０．１〜１０
〔μｍ〕、動摩擦係数を０．２〜０．７にすることによ
り、現像剤搬送量および帯電量を現像に好適に、長期間
に渡って安定して維持できる。

【０１５４】また、チューブの耐摩耗性を、ＪＩＳ−Ｋ
７３１１摩耗試験において７００〔mg〕以下とすること
により、現像剤担持体表面が現像剤との摺擦により著し
く摩耗することがなく、表面粗さや摩擦係数の変動を抑
制できるので、長期間に渡って現像剤搬送量及び帯電量
が安定する。

【０１５５】さらに、弾性層を低硬度の材質、例えば発
泡ゴム等で構成しても、表面に適度な剛性を有するチュ
ーブを被覆するため、表面の研磨加工や粗面化加工が行
え、外径の振れや表面粗さの制御が容易に行える外、弾
性層の外周に磁界発生層等の機能層を配設する場合にお
いても、チューブとして使用できる材質の選択幅が広い
ので、例えば磁性塗料と同系統の材質を使用して磁性塗
料との密着性を向上させる等、機能層の配設を容易にす
ることができる。

【０１５６】さらに、チューブの表面粗さの加工をチュ
ーブ単体で行えるので、弾性層の影響を受けることな
く、精度の良い加工が容易に行える。

【０１５７】さらに、チューブの縦弾性係数Ｅ〔ｋｇ／
ｃｍ²〕とチューブの膜厚ｔ〔ｃｍ〕が、式： Ｅ×ｔ≦１２０００ を満足するようにすれば、十分な可撓性を有する範囲で
チューブの剛性を向上でき、かつ繰り返し応力で疲労破
壊することが無いので、チューブの表面状態を容易に加
工・制御でき、また、現像剤担持体表面が絶えず変形に
さらされる圧接現像用の現像剤担持体として使用するこ
とができる。さらに、チューブに十分な可撓性を付与で
きるので、弾性層を低硬度にすれば、潜像担持体とのソ
フトな接触が可能になる外、弾性ブレード及び潜像担持
体との接触幅が広くとれるので現像剤の帯電量の向上や
高速印字が可能になる。

【０１５８】さらに、チューブに適度な剛性を付与する
ことにより、弾性層の硬度が非常に低い場合でも、弾性
ブレードや感光体との当接圧力をチューブの剛性によっ
て効果的に分散できるので、局所的に発生した圧縮変形
を解放する際に発生する周期的な微小振動（スティック
スリップ）の発生や弾性層の部分的な圧縮永久歪の発生
を防止できる。

【０１５９】さらに、チューブの表面に磁界発生層等の
機能層を配設する場合においても、チューブが局所的に
大きな変形をしないので、機能層が圧縮変形等に対して
剥離や割れを生じにくく、従って機能層の密着性や可撓
性などの機械的特性を向上することができる。

【０１６０】さらに、弾性層として発泡体を採用して
も、弾性層の外周にチューブを被覆するので、弾性層表
面に露出するセルの開口部を塞ぐことができ、従って、
現像剤担持体の表面に現像剤が目詰まりすることなく、
地カブリの少ない画像を形成することができる。また、
現像剤担持体の表面に磁性塗料等を塗工する場合におい
ても、表面を平滑な状態にできるので、塗工が難しい発
泡体の上にも、磁界発生層等の機能層を容易に配設でき
る。

【０１６１】さらに、弾性層の外周に被覆するチューブ
中に、磁性粉等の機能性粉末を分散して機能層とすれ
ば、弾性層がシリコンゴム等の密着性がとり難い材質で
あっても、容易に機能層を配設可能であり、また、圧接
現像を行った際に機能層が剥離し難く、製造も容易に行
える。

【０１６２】さらに、弾性層の外周にチューブを被覆す
れば、弾性層中に含まれる可塑剤等の滲み出しが防止で
きる外、弾性層中への現像剤の目詰まりを防止できるの
で、弾性層や現像剤の劣化が少なく、長寿命の現像剤担
持体が得られる。

【０１６３】従って、本発明によれば、地カブリや尾引
き等の画像欠陥が少なく、高解像度の画像を長期間に渡
り安定して得られる現像装置を安価に提供できるという
優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に於ける現像装置に使用した現
像剤担持体の断面概観図。

【図２】本発明の現像装置の断面概観図。

【図３】本発明の現像装置の現像特性を示す説明図。

【図４】本発明の他の実施例に於ける現像装置に使用し
た現像剤担持体の断面概観図及び機械的特性の説明図。

【図５】本発明の他の実施例に於ける現像装置に使用し
た現像剤担持体の断面概観図。

【図６】本比較例における現像装置に使用した現像剤担
持体を構成するチューブの機械的特性の説明図。

【図７】本発明の他の実施例に於ける現像装置に使用し
た現像剤担持体の断面概観図。

【図８】本発明の他の実施例に於ける現像装置に使用し
た現像剤担持体の機械的特性の説明図。

【図９】本発明の他の実施例に於ける現像装置に使用し
た現像剤担持体の断面概観図。

【符号の説明】

１ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 潜像担持
体 ７ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 現像装置 ８ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 現像剤 ９ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 現像剤担
持体 １０ ・・・・・・・・・・・・・・・・ シャフト １１ ・・・・・・・・・・・・・・・・ 弾性層 １２ ・・・・・・・・・・・・・・・・ チューブ １３ ・・・・・・・・・・・・・・・・ 弾性ブレー
ド １７ ・・・・・・・・・・・・・・・・ 剥離供給ロ
ーラー ２１ ・・・・・・・・・・・・・・・・ バインダ ２２ ・・・・・・・・・・・・・・・・ カーボンブ
ラック ４１ ・・・・・・・・・・・・・・・・ 発泡層 ４２ ・・・・・・・・・・・・・・・・ スキン層 ８１ ・・・・・・・・・・・・・・・・ 磁界発生層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｃ 13/00 Ｆ１６Ｃ 13/00 Ｅ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤担持体上に、薄層形成された現像
   剤層を保持し、潜像担持体との対向位置まで搬送する現
   像装置であって、前記現像剤担持体がシャフトの外周に
   弾性層およびチューブを同心円状に配設した構造を有
   し、前記チューブの耐摩耗性が、ＪＩＳ−Ｋ７３１１摩
   耗試験において７００〔mg〕以下であることを特徴とす
   る現像装置。
2. 【請求項２】 現像剤担持体上に、薄層形成された現像
   剤層を保持し、潜像担持体との対向位置まで搬送する現
   像装置であって、前記現像剤担持体がシャフトの外周に
   弾性層およびチューブを同心円状に配設した構造を有
   し、前記チューブの縦弾性係数Ｅが、式： ５×ｒ³／Ｉ ≦ Ｅ ≦ ４００００×ｒ³／Ｉ 〔ｋ
   ｇ／ｃｍ²〕 Ｉ＝π×（ｄ₁ ⁴−ｄ₂ ⁴）／６４ ｒ＝（ｄ₁＋ｄ₂）／４ π：円周率 ｄ₁：チューブの外径〔ｃｍ〕 ｄ₂：チューブの内径〔ｃｍ〕 を満足することを特徴とする現像装置。