JP2002040804A

JP2002040804A - 現像装置

Info

Publication number: JP2002040804A
Application number: JP2000229194A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Suzuki; 秀明鈴木; Tsuneji Masuda; 恒司桝田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-07-28
Filing date: 2000-07-28
Publication date: 2002-02-06

Abstract

(57)【要約】【課題】トナー塊が現像ＳＢ部から落下することによ
る画像不良を防止し、高画質、高耐久性の現像装置を提
供すること。【解決手段】現像装置において、前記現像剤担持体に
担持された二成分現像剤に前記現像領域よりも前記現像
剤担持体の回転方向上流側で接するように、ＪＩＳＡ硬
度が５０°乃至１１０°であり、かつ厚さが３０μｍ乃
至１２０μｍである絶縁性シート部材が前記層厚規制部
材から延設した現像装置とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プロセス
を利用した複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミ
リ等の画像形成装置に使用される現像装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、現像剤担持体の表面に顕画剤とし
ての乾式現像剤を担持し、静電潜像を担持した像担持体
の表面近傍に該現像剤を搬送供給し、そして像担持体と
現像剤担持体の間に交互（交番）電界を印加しながら静
電潜像を現像して顕像化する方法が良く知られている。

【０００３】尚、上記現像剤担持体は、一般に現像スリ
ーブが用いられる場合が多いので、以下の説明では「現
像スリーブ」といい、又、像担持体は、一般に感光体ド
ラムが用いられる場合が多いので、以下の説明では「感
光体ドラム」ということにする。

【０００４】従来より、上記現像方法として、例えば二
成分系組成（キャリア粒子とトナー粒子）からなる現像
剤（二成分現像剤）を、内部に磁石を配置した現像スリ
ーブの表面に磁気ブラシとして形成させ、その現像スリ
ーブと微小な現像間隙を保持して対向させた感光体ドラ
ムにこの磁気ブラシを摺擦または近接させ、そして現像
スリーブと感光体ドラム間（ＳＤ間）に連続的に交互電
界を印加することによって、トナー粒子の現像スリーブ
側から感光体ドラム側へ転位及び逆転位を繰り返し行わ
せて現像を行う、所謂磁気ブラシ現像法が知られてい
る。（特開昭５５−３２０６０号公報、特開昭５９−１
６５０８２号公報参照）また、簡易なカラー現像や多重
現像を目的とした二成分現像剤を用いた非接触方式の交
互電界現像法も知られている。（特開昭５６−１４２６
８号公報、特開昭５８−６８０６１号公報、特開昭５６
−４４４５２号公報、特開昭５９−１８１３６２号公
報、特開昭６０−１７６０６９号公報）そして近年、更
なる転写性の向上及び画質の向上を目的として、トナー
を重合法で生成し、その形状がほぼ球形のものが開発さ
れている。この重合トナーはその形状因子により、感光
体ドラムとの離型性が良く、その結果高い転写効率が得
られ、特に高濃度の大面積画像が高品位となる反面、現
像面では、特にハイライト、ハーフトーンのように付着
トナー量が少ない領域で、一度感光体についたトナーが
離れ易いという現象が目立ち、その結果、画像階調性が
悪化する場合があり、特に二成分現像で磁気ブラシが感
光体に接触する系では顕著である。

【０００５】しかし、この問題は、現像スリーブの回転
方向を感光体ドラムとの対向部において、感光体ドラム
回転方向と逆方向にする所謂カウンター現像方式によっ
て解決できる。カウンター現像方式は感光体ドラムと現
像スリーブ上の磁気ブラシとの相対速度差が、従来の順
方向現像方式よりも大きくなるので、単位時間当たりの
トナー供給量が上がり現像効率がアップするため、低コ
ントラスト領域であるハイライト、ハーフトーンの画像
濃度が確保され、階調性が向上するのである。

【０００６】また、順方向現像方式で、高濃度部に低濃
度部が連続する場合に高濃度部の後端が更に濃くなるハ
キヨセ現象も、カウンター現像方式で防止できることは
周知の事実である。

【０００７】なお、二成分現像剤の磁気ブラシの層厚を
規制するための層厚規制部材としては、非磁性もしくは
磁性材料からなる板状の金属部材が用いられるが、その
現像スリーブに対向する面が現像スリーブの略中心に向
いている構成とした方が磁気ブラシの層厚を決定するギ
ャップ（以下、「ＳＢギャップ」ともいう）の調整が容
易であるため、このような構成は従来から広く用いらて
いる。

【発明が解決しようとする課題】

【０００８】上記したように、二成分現像剤を用いた磁
気ブラシ現像法において、カウンター現像方式を採用す
ることにより、特に重合トナーを用いた場合に発生する
画像不良を抑止することができるが、現像装置の使用期
間が長くなるにつれて以下のような問題が生じることが
ある。

【０００９】現像装置の使用期間が長くなると現像剤
（トナー粒子＋キャリア粒子）の劣化が次第に進み、帯
電量が不十分なトナー（低トリボトナー）が発生し、徐
々に現像装置内に蓄積するようになる。この低トリボト
ナーは帯電量が少ないためにキャリアとの静電的な引力
が弱く、キャリアから遊離しやすい傾向にある。これが
現像スリーブと層厚規制部材の間（以下、「現像ＳＢ
部」という）に達すると、ここに溜まって凝集し、塊と
なって次第にここに蓄積するようになる。このトナー塊
の蓄積量がある程度多くなると現像ＳＢ部から外に押し
出され、やがてこれが落下し、これが画像を汚すという
画像不良や機内の汚染を引き起こすことになる。この現
象は層厚規制部材が現像スリーブの下方に配設されるカ
ウンター現像方式を採用した場合に特に顕著に発生する
傾向がある。

【００１０】そこで本発明は、画像形成装置に用いられ
る、二成分現像剤を用いたカウンター現像方式の現像装
置において、トナー塊が現像ＳＢ部から落下することに
よる画像不良を防止し、高画質、高耐久性の現像装置を
提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下の通りで
ある。（１）非磁性トナーと磁性キャリアから成る二成分現像
剤を担持して、静電潜像を担持する像担持体と対向した
現像領域に前記二成分現像剤を搬送する回転可能な現像
剤担持体と、前記現像剤担持体内に非回転に配設された
磁石と、前記現像剤担持体上に担持された前記二成分現
像剤によって形成された磁気ブラシの層厚を所定層厚に
規制する層厚規制部材と、を有し、前記現像剤担持体
は、前記像担持体との対向部において前記像担持体の移
動方向とは逆方向に移動する構成の現像装置において、
前記現像剤担持体に担持された二成分現像剤に前記現像
領域よりも前記現像剤担持体の回転方向上流側で接する
ように、ＪＩＳＡ硬度が５０°乃至１１０°であり、か
つ厚さが３０μｍ乃至１２０μｍである絶縁性シート部
材が前記層厚規制部材から延設されていることを特徴と
する現像装置。（２）前記非磁性トナーは負極性に帯電するトナーであ
り、前記絶縁性シート部材は、前記非磁性トナーとの接
触により、前記非磁性トナーの帯電をより高くする強ポ
ジ系の材質であることを特徴とする（１）の現像装置。（３）前記非磁性トナーは正極性に帯電するトナーであ
り、前記絶縁性シート部材は、前記非磁性トナーとの接
触により、前記非磁性トナーの帯電をより高くする強ネ
ガ系の材質であることを特徴とする（１）の現像装置。（４）前記非磁性トナーは、重合法により生成されたも
のであることを特徴とする（１）の現像装置。（５）非磁性トナーと磁性キャリアから成る二成分現像
剤を担持して、静電潜像を担持する像担持体と対向した
現像領域に前記二成分現像剤を搬送する回転可能な現像
剤担持体と、前記現像剤担持体内に非回転に配設された
磁石と、前記現像剤担持体上に担持された前記二成分現
像剤によって形成された磁気ブラシの層厚を所定層厚に
規制する層厚規制部材と、を有し、前記層厚規制部材
は、前記現像剤担持体に対向する面が前記現像剤担持体
の略中心方向に向いていると共に、前記現像剤担持体
は、前記像担持体との対向部において前記像担持体の移
動方向とは逆方向に移動する構成の現像装置において、
前記現像剤担持体に担持された二成分現像剤に前記現像
領域よりも前記現像剤担持体の回転方向上流側で接する
ように、ＪＩＳＡ硬度が５０°乃至１００°であり、か
つ厚さが３０μｍ乃至１００μｍである絶縁性シート部
材が前記層厚規制部材から延設され、かつ前記絶縁性シ
ート部材を前記層厚規制部材に固定する際の前記絶縁性
シート部材の固定端が、前記層厚規制部材の前記現像剤
担持体との最近接端よりも前記現像剤担持体の中心に対
して外側に位置していることを特徴とする現像装置。（６）前記非磁性トナーは負極性に帯電するトナーであ
り、前記絶縁性シート部材は、前記非磁性トナーとの接
触により、前記非磁性トナーの帯電をより高くする強ポ
ジ系の材質であることを特徴とする（５）の現像装置。（７）前記非磁性トナーは正極性に帯電するトナーであ
り、前記絶縁性シート部材は、前記非磁性トナーとの接
触により、前記非磁性トナーの帯電をより高くする強ネ
ガ系の材質であることを特徴とする（５）の現像装置。（８）前記非磁性トナーは、重合法により生成されたも
のであることを特徴とする（５）の現像装置。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明に係
る実施の形態について説明するが、本発明はこれらに限
定されない。

【００１３】先ず図２を用いて、本発明の現像装置を使
用することが出来るフルカラー画像形成装置の全体的構
成について説明する。

【００１４】画像形成装置は、矢印方向に回転する感光
体ドラム３を備え、その周囲には帯電器４、回転可能に
配置された４つの現像装置（１Ｍ、１Ｃ、１Ｙ、１Ｂ
Ｋ）、転写帯電器１０、クリーニング手段１２、及び感
光体ドラム３の図中上方に配置したＬＥＤ露光手段（以
下、「ＬＥＤアレイ」ともいう）ＬＥ等からなる画像形
成手段から構成されている。

【００１５】各現像装置１Ｍ、１Ｃ、１Ｙ、１ＢＫは、
トナー粒子とキャリア粒子を含有する二成分現像剤を感
光体ドラム３に供給する。現像装置１Ｍの現像剤はマゼ
ンタトナーを、現像装置１Ｃの現像剤はシアントナー
を、現像装置１Ｙの現像剤はイエロートナーを、現像装
置１ＢＫの現像剤はブラックトナーを含有する。

【００１６】ＣＣＤ等の光電変換素子を有する原稿読み
取り装置（不図示）は、原稿のマゼンタ画像情報、シア
ン画像情報、イエロー画像情報及び白黒画像情報に対応
する画像信号を出力する。ＬＥＤ露光手段ＬＥは、これ
らの画像信号に対応して例えば、発光ＯＮ−ＯＦＦが制
御され、露光を行う。なお、電子計算機からの出力信号
もプリントアウトすることができる。

【００１７】フルカラー画像形成装置全体の画像形成工
程は以下の通りである。まず感光体ドラム１が、帯電器
４によって一様に帯電される。次にマゼンタ画像信号に
より制御されたＬＥＤアレイＬＥにより露光が行われ、
感光体ドラム３上に静電潜像が形成され、現像位置に定
置されたマゼンタ現像装置１Ｍによってこの静電潜像は
反転現像される。

【００１８】一方、給紙カセットＣから取り出され、給
紙ガイド５ａ、給紙ローラ６、給紙ガイド５ｂを経由し
て進行した紙などの転写材は、転写ドラム９のグリッパ
７により把持され、当接用ローラ８とその対向極によっ
て静電的に転写ドラム９に巻き付けられる。転写ドラム
９は感光体ドラム３と同期して図示矢印ｙ方向に回転し
ており、マゼンタ現像装置１Ｍで現像されたマゼンタ画
像は、転写部において転写帯電器１０によって転写材に
転写される。転写ドラム９はそのまま、回転を継続し、
次の色（図２においてはシアン）の画像の転写に備え
る。

【００１９】一方、感光体ドラム３は、帯電器１１によ
り除電され、クリーニング手段１２によってクリーニン
グされ、再び帯電器４によって帯電され、次のシアン画
像信号により制御されたＬＥＤアレイＬＥにより前記の
ような露光を受け、静電潜像が形成される。この間に４
つの現像装置は回転して、シアン現像装置１Ｃが所定の
現像位置に定置され、シアンに対応する静電潜像の反転
現像を行い、シアン画像を形成する。

【００２０】続いて、同様の工程を、それぞれイエロー
画像信号、及び白黒画像信号に対して行い、４色分画像
（トナー像）の転写が終了すると、転写材は帯電器１
３、１４により除電され、グリッパ７を解除するととも
に、分離爪１５によって転写ドラム９から分離され、搬
送ベルト１６で定着器（熱ローラ定着）１７に送られ
る。定着器１７は転写材上に重なっている４色の画像を
定着する。こうして一連のフルカラーの画像形成工程が
終了し、所要のフルカラー画像が形成される。＜１＞本発明の現像装置本発明の現像装置は、上述のような画像形成装置に用い
られるものであり、非磁性トナーと磁性キャリアから成
る二成分現像剤を担持して、静電潜像を担持する像担持
体と対向した現像領域に前記二成分現像剤を搬送する回
転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体内に非回転
に配設された磁石と、前記現像剤担持体上に担持された
前記二成分現像剤によって形成された磁気ブラシの層厚
を所定層厚に規制する層厚規制部材とを有する。

【００２１】本発明の現像装置は、層厚規制部材から絶
縁性シート部材が延設されていること以外は通常用いら
れる現像装置でよく、例えば、以下の現像装置が具体的
に例示できる。

【００２２】図１を用いて上述の図２で示される画像形
成装置に用いられる現像装置について説明する。尚、各
現像装置は同一の構成を備えているので、上述した画像
形成装置に用いられる現像装置のうち、現像装置１Ｍに
ついてのみ説明を行う。

【００２３】現像装置１Ｍは現像容器１８を備え、その
内部は隔壁１９によって現像室Ｒ１と攪拌室Ｒ２に区画
され、攪拌室Ｒ２の上方にはトナー貯蔵室Ｒ３があり、
中には補給用トナー２０が収容されている。トナー貯蔵
室Ｒ３下部にある補給口２１からは、現像で消費された
トナーに見合った量のトナーが攪拌室Ｒ２内に落下補給
される。一方、現像室Ｒ１及び攪拌室Ｒ２内には、上記
トナー粒子とフェライト等の磁性キャリアが混合された
現像剤２２が収容されている。なお、本実施の形態では
トナーとして重合法により生成された負極性に帯電する
トナーを用いている。現像室Ｒ１内には現像剤搬送スク
リュー２３が収容されており、回転駆動により現像剤を
現像スリーブ２５の長手方向に沿って搬送する。又、攪
拌室Ｒ２には搬送スクリュー２４が収容されている。ス
クリュー２４による現像剤搬送方向はスクリュー２３に
よるそれとは反対方向である。隔壁１９には手前側と奥
側に開口が設けられており、スクリュー２３で搬送され
た現像剤がこの開口の１つからスクリュー２４に受け渡
され、スクリュー２４で搬送された現像剤が、上記の開
口の他の１つからスクリュー２３に受け渡される。現像
容器１８の感光体ドラム３に近接する部位には開口部が
設けられ、この開口部にアルミニウムや非磁性ステンレ
ス鋼等の材質であり、その表面に適度な凹凸を有する非
磁性現像スリーブ２５が設けられている。現像スリーブ
２５には、バイアス電源２７が接続されている。

【００２４】現像スリーブ２５は矢印ｂの方向に周速度
Ｖｂで回転し、現像容器１８の開口部下端にある層厚規
制部材２８にて適正な現像剤層厚に規制された後、該現
像剤を現像領域２６に担持搬送する。現像スリーブ２５
に担持された現像剤の磁気ブラシは現像領域２６で、矢
印ａ方向に周速度Ｖａで回転する感光体ドラム３に接触
し、静電潜像はこの現像領域２６で現像される。現像ス
リーブ２５の周速度Ｖｂは感光体ドラム周速比１３０〜
２００％が望ましく、１５０〜１８０％なら更によい。
上記の範囲以下では十分な画像濃度が得られず、またそ
れ以上では現像剤の飛散が生じることがある。

【００２５】ここで記述した周速比は、下式（１）で表
せる。式（１）周速比(%)＝（Ｖｂ／Ｖａ）×100 現像スリーブ２５内には円柱状の磁石２９が固定配置さ
れている。この磁石２９は、現像領域２６に対向する現
像磁極Ｓ１を有している。現像磁極Ｓ１が、現像領域２
６に形成する現像磁界により現像剤の磁気ブラシが形成
され、この磁気ブラシが感光体ドラム３に接触して静電
潜像を現像する。その際、磁気ブラシに付着しているト
ナーと、現像スリーブ表面に付着しているトナーも、静
電潜像の画像領域に転移して現像する。

【００２６】本実施の形態では、磁石２９は上記現像磁
極Ｓ１の他にＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｓ２極を有している。
斯かる構成により、従来と同様に、現像スリーブ２５の
回転によりＮ３極及びＳ２極にて塗布された現像剤は層
厚規制部材２８を通過して現像磁極Ｓ１に至り、その磁
界中に穂立ちした現像剤が感光体ドラム３上の静電潜像
を現像する。その後、Ｎ２極、Ｎ３極間の反発磁界によ
り現像スリーブ２５上の現像剤は、攪拌室Ｒ１内へ落下
する。攪拌室Ｒ１内に落下した現像剤はスクリュー２
３、２４により攪拌搬送される。なお、現像容器１８の
磁極構成は、上記構成にとどまらず、例えば反発磁極の
片方を層厚規制部材２８の対向近傍に配置した構成でも
構わない。

【００２７】以下に本発明における、トナー塊落下防止
用の絶縁性シート部材について図３に基づいて詳しく説
明する。

【００２８】本発明における絶縁性シート部材１００
は、ＪＩＳ規格のＫ−６２５３で規定されるＪＩＳＡ硬
度が５０°以上１１０°以下、かつ厚さ３０μｍ以上１
２０μｍ以下のシート状のポリウレタンから成り、層厚
規制部材２８からその先端が突き出すような形状に形成
され、層厚規制部材２８の表面に両面テープ等で固定さ
れている。

【００２９】絶縁性シート部材の先端は、層厚規制部材
２８を通過後の現像剤層に現像領域よりも前記現像剤担
持体の回転方向上流側で接するように、その自由長が約
２．５ｍｍになるように形成されている。ここでの自由
長とは図３に示すように、絶縁性シート部材１００の先
端から両面テープ等によって層厚規制部材２８に固定さ
れている端までの長さのことである。図３においては
自由長を２．５ｍｍとしたが、ポリウレタンシートが現
像剤層と接し、かつ現像領域に浸入しない長さであれば
長さは特に制限はない。現像装置の使用期間が長くなる
と現像剤（トナー粒子＋キャリア粒子）の劣化が次第に
進み、帯電量が不十分なトナー（低トリボトナー）が発
生し、徐々に現像装置内に蓄積するようになる。この低
トリボトナーは帯電量が少ないためにキャリアとの静電
的な引力が弱く、キャリアから遊離しやすい傾向にあ
る。これが現像ＳＢ部に達すると、ここに留まって凝集
し、塊となって次第にここに蓄積するようになる。

【００３０】本発明における、トナー塊落下防止用の絶
縁性シート部材が無い場合、図９に示すように、トナー
塊Ｔ１の蓄積量がある程度多くなると現像ＳＢ部から外
に押し出され、やがてこれが落下し、これが画像を汚す
という画像不良もしくは機内の汚染を引き起こすことに
なる。そこで上記したような本発明の構成にすること
で、現像ＳＢ部が絶縁性シート部材２８によって完全に
塞がれ、ここからのトナー塊の落下を防止することが可
能となる。また本発明の優れている点は、この絶縁性シ
ート部材２８が直接現像剤層と接していることにより、
現像ＳＢ部に溜まったトナー塊の落下を防止するだけに
とどまらず、図４に示したように、トナー塊Ｔ１が現像
スリーブの回転によって移動する現像剤の磁気ブラシＤ
１と摺擦することで凝集が解され、少しずつすり抜ける
ことで現像ＳＢ部に過度に蓄積することが抑制されるこ
とにある。

【００３１】ここでトナー塊の凝集が解かれず、現像Ｓ
Ｂ部に過度に蓄積した場合は絶縁性シート部材の捲れや
折れ、もしくは巨大なトナー塊による現像剤層のコート
阻害等を引き起こす可能性がある。それを防ぐ目的であ
る本発明の構成は、長期間に渡り、安定してトナー塊の
落下を防止するため、非常に有効である。

【００３２】上記実施の形態では、絶縁性シート部材の
厚さが３０μｍ以上１２０μｍ以下の範囲内であるポリ
ウレタンシートを用いたが、その厚さが３０μｍ以下だ
と柔らかすぎるために波打ち、ヨレ等が発生しやすくな
り、トナー塊の落下防止効果が十分に得られなくなって
しまい、逆に厚さが１２０μｍ以上だと硬すぎるために
シートがしなりにくくなり、現像スリーブ上の現像剤層
に突き刺さり、コートを阻害してしまうことが分かっ
た。

【００３３】また、３０μｍ以上１２０μｍ以下の厚さ
の絶縁性シート部材を用いても、ＪＩＳＡ硬度が５０°
以下であると柔らかすぎ、また１１０°以上のものを使
用すると硬過ぎるために、上記したのと同様な問題が生
じる。

【００３４】現像スリーブを空回転する検討を行った。
評価結果については目視評価で行った。結果を表１、表
２に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【表２】この一連の検討結果から絶縁性シート部材２８の硬度、
及び厚さを上記の範囲内に規定した。

【００３７】また、ＪＩＳＡ硬度の測定方法は、ＪＩＳ
規格のＫ−６２５３によって測定できる。また、本発明
の現像装置に用いられる層厚規制部材は、図５、図６に
示したように、層厚規制部材２８の現像スリーブ２５に
対向する面（Ｐ）が現像スリーブの略中心（Ｃ）に向い
ている構成とすることも好ましい。

【００３８】このような構成は、図８のように層厚規制
部材の現像スリーブに対向する面が、現像スリーブの略
中心以外に向かっている構成の現像装置に比べて、層厚
規制部材２８と現像スリーブ２５間の隙間（ＳＢギャッ
プ）の調整が容易になるという利点を有する。

【００３９】図５、図６に示される絶縁性シート部材１
００は、ＪＩＳ規格のＫ−６２５３で規定されるＪＩＳ
Ａ硬度が５０°以上１００°以下、かつ厚さ３０μｍ以
上１００μｍ以下のシート状のポリウレタンから成り、
層厚規制部材２８からその先端が突き出すような形状に
形成され、層厚規制部材２８の表面に両面テープ等で固
定されている。

【００４０】絶縁性シート部材の先端は、層厚規制部材
２８を通過後の現像剤層に現像領域の手前で接するよう
に、その自由長が約３ｍｍになるように形成されてい
る。ここでの自由長とは図６に示すように、絶縁性シー
ト部材１００の先端から両面テープ等によって層厚規制
部材２８に固定されている端までの長さのことである。

【００４１】図６においては自由長を３ｍｍとしたが、
ポリウレタンシートが現像剤層と接し、かつ現像領域に
浸入しない長さであれば長さは特に制限はない。本発明
では図６に示すように、絶縁性シート部材１００の層厚
規制部材２８への貼り付け位置の上端、すなわち固定端
（Ｅ）を層厚規制部材２８の上端よりも下側（現像スリ
ーブ中心に対して外側）に位置するように構成すること
が好ましい。ここでは一例として層厚規制部材の上端よ
りも２ｍｍ下げた位置を固定端（Ｅ）としている。本発
明で用いられる絶縁性シート部材１００は現像剤と直接
接していることから、どうしても現像剤とその下にある
現像スリーブ２５にある程度の圧力がかかることにな
る。この圧力が強いと現像剤が現像スリーブに押し付け
られる力が強まり、現像剤中に含まれる外添剤等の微小
な粒子が現像スリーブ表面の凹凸に入り込みやすくなっ
てしまう。このような事態が生じると、現像スリーブ表
面の現像剤を搬送する能力が低下し、現像スリーブ上に
コートされる現像剤層の層厚が現像に適した層厚よりも
少なくなるという現象が発生してしまう。本発明のよう
に、層厚規制部材の現像スリーブに対向する面が現像ス
リーブの略中心を向いている構成の現像装置で、絶縁性
シート部材の固定端を層厚規制部材の上端に近づけると
図７に示したように絶縁性シート部材が大きくたわむた
めに、特に圧力が大きくなってしまう。

【００４２】この問題を解決するために、絶縁性シート
部材の厚みを薄くしたり、又はＪＩＳＡ硬度を柔らかく
すると、後述するような波打ちが発生し、トナー塊の落
下を十分に防止できなくなることがある。

【００４３】そこで、上記したような絶縁シート部材の
層厚規制部材への固定端を層厚規制部材の現像スリーブ
との最近接端よりも現像スリーブの中心に対して外側に
位置する構成することで、絶縁性シート部材１００が現
像剤が塗布された現像スリーブ２５へ当接する際の角度
がより浅くなることで現像剤、並びに現像スリーブにか
かる圧力が軽減することができ、長期に渡り現像スリー
ブ上の現像剤層の層厚を適性に保つことが可能となる。

【００４４】種々の検討の結果、ここで用いられる絶縁
性シート部材の硬度、及び厚さが上記した範囲内に規定
されている必要があることが判明した。

【００４５】図６の実施の形態では、絶縁性シート部材
の厚さが３０μｍ以上１００μｍ以下の範囲内であるポ
リウレタンシートを用いたが、その厚さが３０μｍ以下
だと柔らかすぎるために波打ち、ヨレ等が発生しやすく
なり、トナー塊の落下防止効果が十分に得られなくなっ
てしまい、逆に厚さが１００μｍ以上だと硬すぎるため
にシートがしなりにくくなり、現像スリーブ上の現像剤
層に突き刺さり、コートを阻害してしまうことが分かっ
た。

【００４６】また、３０μｍ以上１００μｍ以下の厚さ
の絶縁性シート部材を用いても、ＪＩＳＡ硬度が５０°
以下であると柔らかすぎ、また１００°以上のものを使
用すると硬過ぎるために、上記したのと同様な問題が生
じる。

【００４７】現像スリーブを空回転する検討を行った。
評価結果については目視評価で行った。結果を表３、表
４に示す。

【００４８】

【表３】

【００４９】

【表４】この一連の検討結果から絶縁性シート部材２８の硬度、
及び厚さを上記の範囲内に規定した。なお、上記２つの
実施の形態では、絶縁性シート部材としてポリウレタン
シートを用いたが、絶縁性でかつＪＩＳＡ硬度が上記の
範囲内に規定されるものであれば他の材質のものを用い
てもよい。具体的には、ナイロン、テフロン等が挙げら
れる。現像剤として負極性トナーを用いる場合には、負
極性トナーに対する帯電をより促進させるために、絶縁
性シート部材の材質としてナイロン等の強ポジ系（強い
正帯電性）の材質のものを使用することが好ましい。こ
の構成により、トナーの負極性の帯電が十分に行われる
ため、遊離トナーの再活性化、並びにトナー飛散の抑止
に対して高い効果が得られる。

【００５０】現像剤として正極性トナーを用いる場合に
は、絶縁性シート部材の材質としてテフロン（登録商
標）等の強ネガ系（強い負帯電性）の材質のものを使用
した方が好ましい。この構成により、トナーの正極性の
帯電が十分に行われるため、遊離トナーの再活性化、並
びにトナー飛散の抑止に対して高い効果が得られる。

【００５１】以上記述したように、二成分現像剤を用い
たカウンター現像方式の現像装置において、本実施例の
ような構成を用いることにより、現像装置の使用期間が
長くなるにつれて発生するトナー塊のＳＢ部からの落下
を防止し、それによる画像不良や機内の汚染を抑制する
ことが可能となることで、高画質で高耐久性の現像装置
を提供することができる。＜２＞本発明における現像剤本発明における現像剤は、非磁性トナーと磁性キャリア
からなる二成分現像剤である。

【００５２】本発明における非磁性トナーは、結着樹脂
および着色剤を少なくとも有するものであり、粉砕法に
より製造されたトナーでも良いが、本実施例において
は、高転写効率を実現可能でまたオイルレス定着を達成
するためにワックス成分を含有する球形の重合トナーを
用いている。ここでは重合法のモノマーに着色剤及び荷
電制御剤を添加したモノマー組成物を水系の媒体中で懸
濁し重合させることで球形のトナー粒子を得ている。な
お、生成法は上記手法に限るものではなく、乳化重合法
等で生成しても構わず、また他の添加物が入っていても
構わない。

【００５３】本発明の非磁性トナーは、負極性に帯電す
るトナー、正極性に帯電するトナーのいずれも用いるこ
とが可能である。

【００５４】また、本発明における磁性キャリアとして
は、従来から用いられているフェライトキャリア、もし
くはバインダー樹脂と磁性金属酸化物及び非磁性金属酸
化物から成る樹脂磁性キャリア等が用いられる。これら
トナーとキャリアの混合比（トナー重量／トナー重量＋
キャリア重量）を約６％になるように制御を行うことで
良好な画像が得ることができる。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、二成分現像剤を用いた
カウンター現像方式の現像装置において、現像ＳＢ部か
らのトナー塊の落下を防止することができる上、現像Ｓ
Ｂ部でのトナー塊の過度の蓄積も生じないため、長期間
に渡ってトナー塊の落下に起因する画像不良、もしくは
機内汚染を抑止することが可能となり、信頼性の高い現
像装置を提供することができる。

【００５６】また、本発明により、負極性に帯電するト
ナーを用いた場合に絶縁性シート部材との接触により帯
電性が向上し、遊離トナーの再活性化、またトナーの飛
散防止に対しても大きな効果を得ることができる。

【００５７】さらに本発明により、正極性に帯電するト
ナーを用いた場合でも絶縁性シート部材との接触により
帯電性が向上し、遊離トナーの再活性化、またトナーの
飛散防止に対しても大きな効果を得ることができる。

【００５８】本発明により、従来のトナーよりも高い転
写効率を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一つの実施の形態を示す
図である。

【図２】本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す
図である。

【図３】本発明の現像装置に用いられる絶縁性シート
部材の詳細を示す図である。

【図４】現像ＳＢ部に蓄積したトナー塊の凝集が現像
剤の磁気ブラシとの摺擦によって解かれる様子を示した
図である。

【図５】本発明の現像装置の一つの実施の形態を示す
図である。

【図６】本発明の現像装置に用いられる絶縁性シート
部材の詳細を示す図である。

【図７】本発明の現像装置に用いられる絶縁性シート
部材の固定端を層厚規制部材の上端近傍にしたときの、
絶縁性シート部材のたわみ方を示した図である。

【図８】層厚規制部材の現像スリーブに対向する面が
現像スリーブの略中心以外を向いている現像装置の構成
を示す図である。

【図９】本発明で用いられる絶縁性シート部材が無い
場合に、トナー塊が落下する様子を示した図である。

【符号の説明】

１Ｍマゼンタ現像装置１Ｃシアン現像装置１Ｙイエロー現像装置１ＢＫブラック現像装置１００絶縁性シート部材２５現像スリーブ２８層厚規制部材３感光ドラムＴ１トナー塊Ｄ１磁気ブラシ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性トナーと磁性キャリアから成る二
成分現像剤を担持し、静電潜像を担持する像担持体と対
向した現像領域に前記二成分現像剤を搬送する回転可能
な現像剤担持体と、前記現像剤担持体内に非回転に配設された磁石と、前記現像剤担持体上に担持された前記二成分現像剤によ
って形成された磁気ブラシの層厚を所定層厚に規制する
層厚規制部材と、を有し、前記現像剤担持体は、前記像担持体との対向部において
前記像担持体の移動方向とは逆方向に移動する構成の現
像装置において、前記現像剤担持体に担持された二成分現像剤に前記現像
領域よりも前記現像剤担持体の回転方向上流側で接する
ように、ＪＩＳＡ硬度が５０°乃至１１０°であり、か
つ厚さが３０μｍ乃至１２０μｍである絶縁性シート部
材が前記層厚規制部材から延設されていることを特徴と
する現像装置。
【請求項２】前記非磁性トナーは負極性に帯電するト
ナーであり、前記絶縁性シート部材は、前記非磁性トナ
ーとの接触により、前記非磁性トナーの帯電をより高く
する強ポジ系の材質であることを特徴とする請求項１に
記載の現像装置。
【請求項３】前記非磁性トナーは正極性に帯電するト
ナーであり、前記絶縁性シート部材は、前記非磁性トナ
ーとの接触により、前記非磁性トナーの帯電をより高く
する強ネガ系の材質であることを特徴とする請求項１に
記載の現像装置。
【請求項４】前記非磁性トナーは、重合法により生成
されたものであることを特徴とする請求項１に記載の現
像装置。
【請求項５】非磁性トナーと磁性キャリアから成る二
成分現像剤を担持して、静電潜像を担持する像担持体と
対向した現像領域に前記二成分現像剤を搬送する回転可
能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体内に非回転に配設された磁石と、前記現像剤担持体上に担持された前記二成分現像剤によ
って形成された磁気ブラシの層厚を所定層厚に規制する
層厚規制部材と、を有し、前記層厚規制部材は前記現像剤担持体に対向する面が前
記現像剤担持体の略中心方向に向いていると共に、前記現像剤担持体は、前記像担持体との対向部において
前記像担持体の移動方向とは逆方向に移動する構成の現
像装置において、前記現像剤担持体に担持された二成分現像剤に前記現像
領域よりも前記現像剤担持体の回転方向上流側で接する
ように、ＪＩＳＡ硬度が５０°乃至１００°であり、か
つ厚さが３０μｍ乃至１００μｍである絶縁性シート部
材が前記層厚規制部材から延設され、かつ前記絶縁性シート部材を前記層厚規制部材に固定す
る際の前記絶縁性シート部材の固定端が、前記層厚規制
部材の前記現像剤担持体との最近接端よりも前記現像剤
担持体の中心に対して外側に位置していることを特徴と
する現像装置。
【請求項６】前記非磁性トナーは負極性に帯電するト
ナーであり、前記絶縁性シート部材は、前記非磁性トナ
ーとの接触により、前記非磁性トナーの帯電をより高く
する強ポジ系の材質であることを特徴とする請求項５に
記載の現像装置。
【請求項７】前記非磁性トナーは正極性に帯電するト
ナーであり、前記絶縁性シート部材は、前記非磁性トナ
ーとの接触により、前記非磁性トナーの帯電をより高く
する強ネガ系の材質であることを特徴とする請求項５に
記載の現像装置。
【請求項８】前記非磁性トナーは、重合法により生成
されたものであることを特徴とする請求項５に記載の現
像装置。