JP2002049238A

JP2002049238A - 現像装置

Info

Publication number: JP2002049238A
Application number: JP2000233007A
Authority: JP
Inventors: Manami Sekiguchi; 真奈実関口; Katsuhiro Sakaizawa; 勝弘境澤; Makoto Nonomura; 真野々村; Yukihiro Ozeki; 行弘大関
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-08-01
Filing date: 2000-08-01
Publication date: 2002-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】低硬度、低動摩擦係数の弾性現像ローラを用
いた現像装置において、現像ローラに対しトナーの供給
と残留トナーの剥ぎ取りを常時十分かつ安定して行うこ
とができ、常に良好な画像を得ることを可能にすること
である。【解決手段】アスカーＣ硬度５０度以下の弾性体で表
面の動摩擦係数が０．０２〜０．８である弾性現像ロー
ラに当接配置された供給ローラは、少なくとも最上層を
連泡発泡体で構成する。さらに現像ローラ半径をＲ１と
し、供給ローラ半径をＲ２、供給ローラの連泡発泡体厚
さをＸ２とし、両ローラの軸中心間距離をＬとすると、
Ｎ＝（Ｒ１＋Ｒ２−Ｌ）／Ｘ２として、０．１０≦Ｎ≦
０．９０を満たすよう構成する。

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
電記録方式等の複写機、プリンターなどの画像形成装置
において、像担持体上に形成された静電潜像を現像して
可視化するのに使用する現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機、プリンターなどの画
像形成装置において、電子写真感光体や静電記録誘電体
などの像担持体上に形成した静電潜像を、現像装置によ
り現像してトナー像として可視化することが行われてい
る。

【０００３】近年、画像形成装置のカラー化によるカラ
ートナーの使用や、低消費電力化を目的とした低融点ト
ナーの使用が進められる傾向にある。低融点トナーを用
いる場合には、トナーにかかる圧力、熱などの劣化要因
を低減しなければ、たとえば現像ローラや規制ブレー
ド、感光ドラムへのトナー融着、あるいはトナーの変
形、帯電特性の変化が問題になり、長期間にわたり安定
した画像形成を行うことができない。

【０００４】そこで、現像装置の構成部材の中でも、最
も多くの部材と当接している現像ローラとして、低硬度
の弾性現像ローラを用いることにより、規制ブレードと
の当接部分や感光ドラムとの当接部分において、トナー
にかかる圧力、熱などの劣化要因を低減することが図ら
れている。

【０００５】図７に、従来の弾性現像ローラを用いた現
像装置の概略構成を示す。ここでは一例として、非磁性
負帯電トナーを用いて反転現像方式により接触現像する
１成分現像装置について説明する。

【０００６】現像装置１０４は、矢印ｄ方向に回転する
感光ドラム１０１との接触部に、トナーを搬送するため
の矢印ｅ方向に回転する現像ローラ１１０を有する。こ
の現像ローラ１１０は、導電性芯金上に弾性体を成型し
たいわゆる弾性現像ローラであり、感光ドラム１０１に
当接配置される。現像ローラ１１０の周囲には、現像ロ
ーラ１１０上へのトナーの供給および現像ローラ１１０
上からのトナーの剥ぎ取りを行う、矢印ｆ方向に回転す
る供給ローラ１１１、現像ローラ１１０上のトナーに所
望の帯電量を与えかつトナー量を規制する規制ブレード
１１２、現像ローラ１１０へ現像バイアスを印加する現
像バイアス電圧電源１１３を有する。供給ローラ１１１
は絶縁性の単泡スポンジローラである。

【０００７】上述のような現像装置において、弾性現像
ローラ１１０として表面の動摩擦係数μが高いもの（た
とえばμ＝１．２）を用いると、規制ブレード１１２と
の当接部や供給ローラ１１１との当接部において、トナ
ーが各々の当接部での摩擦により過剰に帯電されてしま
い、現像ローラ１１０への鏡映力が過剰になってしま
う。

【０００８】その結果、トナーが現像ローラ１１０から
剥ぎ取りにくくなるため、感光ドラム１０１と現像ロー
ラ１１０間に形成される電界でトナーを制御できず、現
像効率が悪化することや、現像ローラ１１０上に残留し
ているトナーを供給ローラ１１１で摩擦により剥ぎ取る
際にも、完全に剥ぎ取ることができず、現像ローラ１１
０上に前回の画像履歴が残ってしまう（いわゆるスリー
ブゴースト）などの問題が発生する。そうすると、現像
ローラ１１０は剥ぎ取られなかったトナーで覆われてし
まい、現像ローラ１１０に新たにトナーが供給されて
も、現像ローラ１１０上に残留している剥ぎ取られなか
ったトナーと摩擦されることになり、新たに供給された
トナーには適度な電荷を付与することができず、かぶり
やトナー飛散を招いてしまう。

【０００９】これらの問題を解決するために、現像ロー
ラ１１０との各々の当接部における当接圧を低くする
と、規制ブレード１１２との当接部は現像ローラ１１０
状のトナー搬送量（トナー層厚）の規制ができなくな
り、供給ローラ１１１からのトナー供給量の変動によっ
て現像ローラ１１０上のトナー搬送量も変動してしま
い、出力画像に濃度ムラを引き起こしてしまったり、ト
ナー飛散が起きてしまう。また現像ローラ１１０と供給
ローラ１１１との当接部の当接圧を低くすると、供給ロ
ーラ１１１の摺擦による剥ぎ取り効果も低下してしまう
ため、スリーブゴーストを解決することはできない。

【００１０】つまり、図７のような構成の現像装置にお
いては、弾性現像ローラ１１０を用いるときは、弾性現
像ローラ表面の動摩擦係数μが低いことが要求される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】そこで、弾性現像ロー
ラ１１０として表面の動摩擦係数μが低い（たとえばμ
＝約０．１）ものを用い、図７の現像装置に使用して現
像に供し、画像形成を行った。その結果、以下のような
問題が生じた。

【００１２】印字率の高い画像パターンを現像した場
合、現像ローラ１１０へのトナーの搬送が追いつかず、
画像パターンの後半部分に画像濃度が低い部分が生じる
ことがある。これは、つぎに記す現像ローラ１１０と供
給ローラ１１１によるトナー搬送量不足に起因するもの
である。

【００１３】つまり、現像ローラ１１０表面の動摩擦係
数が低いと、単位時間当たりおよび単位面積あたりのト
ナー搬送量が限られてしまう。さらに供給ローラ１１１
が単泡性であると、供給ローラ１１１表面に存在する単
泡内にしかトナーが蓄えられないため、単位時間当たり
および単位面積あたりの現像ローラ１１０へのトナー供
給量が限られしまう。特に感光ドラム１０１と現像ロー
ラ１１０が当接配置されている接触現像方式において
は、感光ドラム１０１と現像ローラ１１０が非常に接近
しており、現像ローラ１１０上の単位面積あたりのトナ
ー搬送量、トナー電荷量によって画像濃度が大きく左右
される。

【００１４】上記の画像濃度の低下は、現像装置内のト
ナー残量が少ない場合に顕著になる。さらにトナーの形
状が球状もしくは球状に近い場合には、現像ローラ１１
０や規制ブレード１１２、供給ローラ１１１とのトナー
の単位時間あたりの接触面積が小さくなるため、現像ロ
ーラ１１０へのトナー供給量が低下する傾向が一層顕著
になり、またトナーの帯電量も低下する傾向が大きく見
られる。

【００１５】上記の問題を解決するには、現像ローラ１
１０表面の動摩擦係数を高くするか、供給ローラ１１１
の周速を速くすればよいが、現像ローラ１１０表面の動
摩擦係数を高くすると、前述したようなトナーの過剰帯
電による現像効率の悪化やスリーブゴーストが生じてし
まう。また供給ローラ１１１の周速を速くすると、供給
ローラ１１１と現像ローラ１１０の当接部においてトナ
ーにより多くの圧力や摩擦熱がかかることになり、トナ
ーを劣化させたり、特に低融点トナーの場合には、供給
ローラ１１１、現像ローラ１１０にトナーが融着してし
まうことがある。

【００１６】供給ローラ１１１がウレタンゴム、シリコ
ーンゴムなどの単泡スポンジからなる場合は、供給ロー
ラ１１１の硬度が高いために、現像ローラ１１０と供給
ローラ１１１との当接圧が高くなり、トナーの劣化、融
着を促進してしまったり、現像ローラ１１０や供給ロー
ラ１１１の回転トルクが増大してしまう。また供給ロー
ラ１１１が現像ローラ１１０より硬度が高いと、現像ロ
ーラ１１０と供給ローラ１１１との当接部で現像ローラ
１１０が当接圧で変形してしまい、現像ローラ１１０が
回転して当接部上側に到達したときに、現像ローラが弾
性力で復元してしまう。そうすると、現像ローラ１１０
が当接部でトナーを保持しても、当接部で現像ローラ１
１０に供給されたトナーは、当接部上側で復元する際に
現像ローラから飛ばされてしまい、せっかく供給しても
トナーが規制ブレード１１２まで到達しない。

【００１７】また単泡スポンジの硬度を下げるために、
ゴム成分中にオイル成分を増量することも考えられる
が、高温高湿条件下ではゴム中のオイル成分が溶出し、
現像ローラ１１０にオイルが付着し、その上にトナーが
融着する現象が見られる。現像ローラ１１０上にトナー
融着が発生すると、現像ローラ１１０に新たに供給され
たトナーが、現像ローラ１１０上に融着したトナーと摩
擦されることになり、適度な電荷をトナーに与えること
ができず、電荷不足によるかぶりが発生してしまう。

【００１８】加えて発泡体の製造過程において、気泡を
単泡に制御することは困難である。そこで現像ローラ１
１０との当接圧を低くしつつ、低動摩擦係数の現像ロー
ラ１１０へのトナー供給量を増加させるために、供給ロ
ーラ１１１としてレーヨン、ナイロンなどの繊維からな
るファーブラシを用いたところ、画像形成動作が進むに
つれて、現像装置１０４内では、現像ローラ１１０とフ
ァーブラシの長期間の摺擦により、ファーブラシの繊維
が横に寝たようになってしまう現象が見られた。ファー
ブラシの繊維が寝てしまうと、現像ローラ１１０との当
接不良が起きて、トナーの剥ぎ取り不良、剥ぎ取りム
ラ、供給不良が生じてしまう。その他にも、ファーブラ
シの繊維が抜け落ちたり、抜け落ちた繊維が現像ローラ
１１０と規制ブレード１１２の間に侵入して、スジなど
の画像不良が起きるという現象が見られた。

【００１９】以上のように、低融点トナーを長期にわた
って使いこなすには、低硬度、低動摩擦係数の弾性現像
ローラが必要であるが、従来例に挙げた現像装置構成で
は、満足がいく画像形成を行うことができない。

【００２０】従って、本発明の目的は、低硬度、低動摩
擦係数の弾性現像ローラを用いた現像装置において、現
像ローラ上に常時十分かつ安定したトナー供給を行うと
同時に、現像ローラ上から常時十分かつ安定したトナー
の剥ぎ取りを行うことができ、良好な現像を行って高品
質な画像を得ることを可能とした現像装置を提供するこ
とである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像装置にて達成される。要約すれば、本発明は、供給
された１成分現像剤を担持して現像剤担持体と当接もし
くは対向した現像部へ搬送する回転可能な現像剤担持体
と、前記現像剤担持体上に担持された現像剤の層厚を規
制する層厚規制部材と、前記現像剤担持体に現像剤を供
給すると同時に前記現像剤担持体上の現像で余った現像
剤を剥ぎ取る、前記現像剤担持体に当接配置された回転
可能な現像剤供給部材とを備える現像装置において、前
記現像剤担持体がアスカーＣ硬度５０゜以下の弾性体か
らなり、前記現像剤担持体表面の動摩擦係数が０．０２
〜０．８であり、前記現像剤供給部材の少なくとも最上
層が連泡発泡体からなり、かつ前記連泡発泡体の硬度が
前記現像剤担持体の硬度よりも低く、前記現像剤供給部
材の前記現像剤担持体への侵入量が前記連泡発泡体の厚
さよりも小さいことを特徴とする現像装置である。

【００２２】また本発明は、供給された１成分現像剤を
担持して現像剤担持体と当接もしくは対向した現像部へ
搬送する回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体
上に担持された現像剤の層厚を規制する層厚規制部材
と、前記現像剤担持体に現像剤を供給すると同時に前記
現像剤担持体上の現像で余った現像剤を剥ぎ取る、前記
現像剤担持体に当接配置された回転可能な現像剤供給部
材とを備える現像装置において、前記現像剤担持体がア
スカーＣ硬度５０゜以下の弾性体からなり、前記現像剤
担持体表面の動摩擦係数が０．０２〜０．８であり、前
記現像剤供給部材が連泡発泡体からなり、かつ前記連泡
発泡体の硬度が前記現像剤担持体の硬度よりも低く、前
記現像剤担持体の半径をＲ１、前記現像剤供給部材の半
径をＲ２、前記連泡発泡体の厚さをＸ２、前記現像剤担
持体と前記現像剤供給部材の軸中心間距離をＬとしたと
き、０．１０≦（Ｒ１＋Ｒ２−Ｌ）／Ｘ２≦０．９０の関係が成り立つことを特徴とする現像装置である。

【００２３】さらに本発明は、供給された１成分現像剤
を担持して現像剤担持体と当接もしくは対向した現像部
へ搬送する回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持
体上に担持された現像剤の層厚を規制する層厚規制部材
と、前記現像剤担持体に現像剤を供給すると同時に前記
現像剤担持体上の現像で余った現像剤を剥ぎ取る、前記
現像剤担持体に当接配置された回転可能な現像剤供給部
材とを備える現像装置において、前記現像剤担持体がア
スカーＣ硬度５０゜以下の弾性体からなり、前記現像剤
担持体表面の動摩擦係数が０．０２〜０．８であり、前
記現像剤供給部材の少なくとも最上層が連泡発泡体から
なり、かつ前記連泡発泡体の硬度が前記現像剤担持体の
硬度よりも低く、前記現像剤担持体の半径をＲ１、前記
現像剤供給部材の半径をＲ３、前記連泡発泡体の厚さを
Ｘ３、前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材の軸中心
間距離をＬとしたとき、０．１０≦（Ｒ１＋Ｒ３−Ｌ）／Ｘ３≦０．９０の関係が成り立つことを特徴とする現像装置である。

【００２４】本発明によれば、前記連泡発泡体は導電性
を有することが好適である。前記連泡発泡体の厚さは１
ｍｍ以上が好適である。前記連泡発泡体の平均気泡径は
５０〜７００μｍが好適である。前記現像剤の丸さを表
す形状係数ＳＦ−１が１００〜１６０、前記現像剤表面
の凹凸度合いを示す形状係数ＳＦ−２が１００〜１４０
であり、前記現像剤の重量平均粒径が４〜１０μｍであ
ることが好適である。前記現像剤が非磁性トナーからな
る非磁性１成分現像剤である。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但し、こ
の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形
状、相対配置などは、特に特定的な記載がないかぎり
は、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のもの
ではない。

【００２６】実施例１図１は、本発明の現像装置の一実施例を示す概略構成
図、図２は、図１の現像装置が設置された画像形成装置
を示す概略構成図である。

【００２７】図１に示す現像装置４は、感光ドラム１の
画像部（露光部）にトナーを付着させて、潜像を可視化
する反転現像系であり、１成分現像剤の負帯電トナーを
担持した現像ローラ１０を感光ドラム１に当接させて現
像を行う１成分現像装置である。

【００２８】図２に示す画像形成装置は、像担持体とし
て矢印Ａ方向に回転される感光ドラム１を備え、その周
囲に、回転方向に沿って、帯電器２、露光器３、現像装
置４、転写帯電器５および定着器６が配設されている。
本実施例では、感光ドラム１は１００ｍｍ／秒で回転さ
れる。

【００２９】本実施例によれば、現像装置４は、図１に
示すように、現像剤担持体としての弾性現像ローラ１
０、現像剤供給剥ぎ取り部材としての供給ローラ１１、
および現像剤層厚規制部材としての規制ブレード１２を
備え、非磁性１成分現像剤の非磁性トナーを収容してい
る。現像装置４外には、現像ローラ１０に現像バイアス
電圧を印加する直流高圧電源（現像電源）１３が設置さ
れている。

【００３０】現像ローラ１０は、現像装置４の長手方向
に延在する開口部に感光ドラム１に当接するように配置
され、矢印Ｂ方向に１８０ｍｍ／秒で回転される。現像
ローラ１０に当接するように配置され、矢印Ｃ方向に１
０５ｍｍ／秒で回転される。供給ローラ１１は、現像ロ
ーラ１０よりも低硬度の連泡スポンジからなる。規制ブ
レード１２は、供給ローラ１１よりも垂直方向上側に位
置され、現像ローラ１０に圧接するように配置されてい
る。

【００３１】図２の画像形成装置における画像形成動作
を説明すると、矢印Ａ方向に回転する感光ドラム１を帯
電器２で均一に負極性に帯電し、レーザ光等を用いた露
光器３で露光することにより、感光ドラム１の表面に画
像情報を静電潜像として書き込む。

【００３２】一方、現像装置４では、供給ローラ１１が
矢印Ｃ方向に回転して、矢印Ｂ方向に回転する弾性現像
ローラ１０にトナーを搬送し、現像ローラ１０上にトナ
ーを供給する。この際、供給ローラ１１の硬度の方が現
像ローラ１０よりも低いので、当接部において供給ロー
ラ１１が大きく変形し、現像ローラ１０の方はほとんど
変形しない。

【００３３】現像ローラ１０上に供給されたトナーは、
現像ローラ１０により搬送されて、現像ローラ１０とこ
れに圧接された規制ブレード１２との間を通過する際
に、規制ブレード１２および現像ローラ１０との摩擦に
より負極性に帯電する。また通過と同時にトナーの層厚
が規制される。規制ブレード１２を通過した現像ローラ
１０上のトナーは、感光ドラム１と現像ローラ１０とが
当接した現像部に搬送される。

【００３４】現像ローラ１０には、現像電源１３によっ
て現像バイアス電圧が印加される。この現像バイアス電
圧と感光ドラム１上の電位から形成される電界に追従し
て、感光ドラム１と現像ローラ１０の当接部近傍におい
て、現像ローラ１０から帯電したトナーが感光ドラム１
の露光部に付着し、静電潜像を反転現像する。本実施例
では、感光ドラム１の非画像部（非露光部）電位を−７
００Ｖ、画像部（露光部）電位を−１５０Ｖとし、現像
ローラ１０に印加した直流現像バイアスを−３５０Ｖと
した。

【００３５】この現像により形成された感光ドラム１上
のトナー像は、感光ドラム１と転写帯電器５との間に搬
送された転写材７上に、図示しない転写電源から転写帯
電器５に正極性の転写バイアスを印加することにより転
写される。

【００３６】転写器通過後の感光ドラム１上にはトナー
が少量残留するが、その転写残りのトナーは、帯電器２
を通過する際の帯電、感光ドラム１と現像ローラ１０と
の当接部を通過する際の摩擦帯電により、再び適度な電
荷を与えられる。この適度な電荷を与えられたトナーが
感光ドラム１上の非画像部にある場合には、感光ドラム
１と現像ローラ１０の当接部通過直後に両者間に働く電
界の作用によって、現像ローラ１０に回収される。適度
な電荷を与えられたトナーが感光ドラム１上の画像部に
ある場合には、感光ドラム１と現像ローラ１０の当接部
通過直後に両者間に働く電界の作用に対し感光ドラム１
に付着したままであり、潜像を可視化するトナーとな
る。

【００３７】現像部で現像に消費されずに現像ローラ１
０上に残った現像残りのトナーは、現像ローラ１０の回
転によって現像装置４内に戻される。そして現像ローラ
１０と供給ローラ１１の当接部にいて、これらの摺擦に
より現像ローラ１０上から剥ぎ取られ、現像装置４内に
回収される。それと同時に、供給ローラ１１により新た
なトナーが現像ローラ１０上に供給され、再び規制ブレ
ード１２と現像ローラ１０の当接部に搬送される。

【００３８】上記のような動作を繰り返すことにより、
画像形成を行うことができる。この画像形成を常時安定
かつ良好に行うには、現像ローラ１０にトナーを所望し
た供給量、帯電量で安定して供給し、かつ現像ローラ１
０から残留トナーを確実に剥ぎ取ることが重要である。
そこで、本実施例では、供給ローラ１１を以下のような
構成とした。

【００３９】供給ローラ１１は、金属の芯金を支軸と
し、その外側に、導電剤分散のウレタンゴムで形成し
た、気泡部の壁面が連通している発泡体（スポンジ）を
設けてなっている。ゴム材料としては、その他に、シリ
コーンゴム、ＥＰＤＭゴム、アクリルゴム、ＮＢＲゴム
（ニトリルゴム）、ヒドリンゴム、クロロプレンゴム、
スチレンブタジエンゴム、イソプレンゴムなど単独、お
よびこれらの複合混合物等、一般的に用いられているゴ
ムが使用可能である。

【００４０】供給ローラ１１の平均の気泡径は、トナー
の平均粒径の数倍以上であり、好ましくは５倍以上がよ
い。また供給ローラ１１の硬度は、弾性現像ローラ１０
の硬度以下である。現像ローラ１０と供給ローラ１１
は、図３に示すように当接して侵入している。

【００４１】このような構成にすると、供給ローラ１１
の回転が、現像ローラ１０と供給ローラ１１の当接部の
上側Ｐから当接部Ｑへと進むにつれて、半径Ｒ２の供給
ローラ１１が押しつぶされて変形する（当接部での供給
ローラ１１の半径はＲ２以下になる）。押しつぶされて
変形する際、供給ローラ１１の気泡内に含まれていたト
ナーは気泡から押し出されて、回転している現像ローラ
１０表面との摩擦帯電を受けながら、現像ローラ１０に
よって当接部上流Ｐへ運ばれていく。

【００４２】供給ローラ１１は、連泡気泡を有している
ため硬度も低く、十分な侵入量、当接幅を確保しても当
接圧が適度に抑えられ、熱や圧力によるトナーの劣化、
融着を最小限にすることができ、また当接部における現
像ローラ１０とトナーの接触確率、接触時間が多くなる
ことにより、動摩擦係数の低い現像ローラ１０でも、ト
ナーに十分な帯電量を付与することができる。

【００４３】また連泡気泡は単泡に比べて気泡内に多量
のトナーを蓄えることができるため、単位時間当たり且
つ単位面積あたりの現像ローラ１０へのトナー供給量の
増加を図ることができ、トナー残量が少ないときや印字
率が高い画像パターンを現像するときも、最後まで十分
な量のトナーを現像ローラ１０に確保することができ
る。

【００４４】供給ローラ１１の回転が、さらに現像ロー
ラ１０と供給ローラ１１の当接部Ｑから当接部の下側Ｒ
へと進むにつれて、押しつぶされて変形していた供給ロ
ーラ１１が再び弾性力によって半径Ｒ２まで復元する。
その際に、感光ドラム１上の潜像の現像に使用されなか
った現像ローラ１０上の残留トナーを押しつぶされた気
泡が吸引する。すなわち、現像ローラ１０からの残留ト
ナーに対し、供給ローラ１１表面の凹凸による機械的剥
ぎ取りだけでなく、気泡による吸引が加わり、確実に現
像ローラ１０から残留トナーを剥ぎ取ることができる。

【００４５】さらに、本実施例のように供給ローラ１１
が導電性を有する場合は、剥ぎ取りの際にトナーの過剰
電荷を効率よく分散できるので、チャージアップしたト
ナーによる弊害、たとえばトナーの供給不良や剥ぎ取り
不良、トナーの凝集、摩擦帯電量（トリボ）のばらつき
をより確実に防ぐことができる。ちなみに、供給ローラ
が絶縁性の場合でも、現像ローラの当接部における機械
的な剥ぎ取り効果及び連泡発泡体の弾性変形による吸引
効果により、十分にチャージアップした現像ローラ上の
トナーを剥ぎ取ることができる。

【００４６】本実施例では、導電剤を分散した低硬度の
連泡性発泡体の供給ローラ１１を容易に製造するため
に、つぎのような自由発泡方式とした。

【００４７】発泡剤やカーボンブラック等の導電剤を一
様に分散した未加硫、未発泡のウレタンゴム層を直径５
ｍｍの芯金の周りに形成し、このウレタンゴム層を自由
状態で加熱処理して加硫、発泡させて、導電性のウレタ
ンスポンジ層に形成する。発泡によって発生した気体
は、発泡によって形成されたスポンジ層内の連通した気
泡を通ってスポンジ層表面の気泡から排出される。発泡
剤の量や加熱処理時間、加熱温度などを調節することに
より、スポンジ層を所望する気泡径、気泡密度、硬度に
形成することができる。その後、このスポンジ層を研磨
して、供給ローラの所望する外径寸法、本実施例では１
６ｍｍに成型し仕上げる。

【００４８】一例として、上記のような自由発泡方式の
製造法を示したが、目的とする物性の供給ローラを製造
できるならば、特に製造法を指定するものではなく、た
とえばスポンジ層をローラ状に切り出し後、研磨成型す
る方法も可能である。

【００４９】供給ローラ１１の特性値としては以下が好
ましい。抵抗値は１０⁵Ω以下、ゴム硬度はアスカーＣ
で３〜３０゜、連泡発泡体（スポンジ）表層における平
均気泡径は５０μｍ以上７００μｍ以下である。現像ロ
ーラ１０と供給ローラ１１の当接部の線圧は５〜３０ｇ
ｆ／ｃｍである。また連泡発泡体層の厚さは１ｍｍ以上
が望まれる。その理由は、安定した侵入量の確保と、ト
ナーと現像ローラ１０との接触時間を増して十分な電荷
付与性を得るために、連泡発泡体の低硬度を十分に発揮
させるには、１ｍｍ以上の厚さが好ましいからである。

【００５０】さて、先の図３において、現像ローラ１０
の半径をＲ１、供給ローラ１１の半径をＲ２、供給ロー
ラ１１の連泡発泡体の厚さをＸ２とし、現像ローラ１０
と供給ローラ１１の軸中心間距離をＬとすると、トナー
供給量、剥ぎ取り量および帯電量を十分に得るために
は、０．１０≦Ｎ≦０．９０・・・（１）ただし、Ｎ＝（Ｒ１＋Ｒ２−Ｌ）／Ｘ２の関係を満たす必要がある。

【００５１】式（１）は、供給ローラ１１の侵入幅が連
泡発泡体の厚さを上回らない範囲で侵入率を規定するも
のである。侵入量と発泡体厚さが等しいとＮ＝１とな
り、供給ローラ１１と現像ローラ１０が点接触する場合
にはＮ＝０となる。

【００５２】Ｎ＝１の場合には、供給ローラ１１の芯金
が現像ローラ１０に当たってしまい、当接圧が極端に高
くなり、トナーの劣化、融着だけでなく、現像ローラ１
０、供給ローラ１１を損傷してしまう可能性が大にな
る。供給ローラ１１の芯金の影響を受けずに、連泡発泡
体の低硬度を十分に発揮して、確実にトナーの供給、剥
ぎ取りを行わせるには、Ｎが０．９０以下が適切であっ
た。

【００５３】Ｎ＝０の場合には、現像ローラ１０と供給
ローラ１１が点接触していることになり、ほとんどトナ
ー供給を行えないだけでなく、気泡によるトナーの吸引
を期待できなくなるため、トナーの剥ぎ取りが不十分に
なる。

【００５４】当接部において十分にトナーを供給、吸引
するためには、Ｎは０．１０以上が好ましい。これは、
動摩擦係数の低い現像ローラ１０上に層厚規制されたト
ナー層は、通常、トナー粒径の数倍程度の厚さであり、
本発明で使用を推奨するトナー粒径は１０μｍ弱である
ため、連泡発泡体の厚さが１ｍｍでも、Ｎ＝０．１であ
れば、気泡内に含まれているトナーを十分に現像ローラ
上に供給することができ、また十分に現像ローラ上のト
ナーを吸引できるからである。

【００５５】なお、気泡の平均粒径はトナーの平均粒径
の５倍以上必要であり、そうでないと気泡内でのトナー
の流動性が制限されて、当接部近傍において気泡へトナ
ーが出入りしづらくなり、吸引効果も明瞭に発揮されな
い。

【００５６】供給ローラ１１の現像ローラ１０との当接
部の線圧（当接圧）は、つぎのように測定することがで
きる。引き抜き板として長さ１００ｍｍ×幅１５ｍｍ×
厚さ３０μｍのＳＵＳ薄板を、挟み板として長さ１８０
ｍｍ×幅３０ｍｍ×厚さ３０μｍのＳＵＳ薄板を長さが
半分になるように折ったものを用意し、その折った挟み
板の間に引き抜き板を挿入し、その状態で挟み板を現像
ローラ１０と供給ローラ１１との間に挿入する。そして
引き抜き板に取り付けたバネ計りを引張って、引き抜き
板を一定速度で引き抜き、そのときのバネ計りが示す荷
重（ｇ）を読む。バネ計りの値を１．５で除して、単位
をｃｍあたりの荷重に換算すれば、供給ローラ１１の当
接圧、すなわち線圧（ｇ／ｃｍ）が測定される。

【００５７】本実施例では、供給ローラ１１は、導電剤
としてカーボンブラックを分散配合した連泡性ウレタン
スポンジゴム製であり、Ｒ２＝８ｍｍ、Ｘ２＝５．５ｍ
ｍで、また現像ローラ１０のＲ１＝８ｍｍで、Ｌ＝１
４．５ｍｍ、Ｎ＝０．２７３である。また供給ローラ１
１の抵抗値は１０⁵Ω程度であり、ゴム硬度は１０゜程
度（アスカーＣ）である。連泡発泡体表層における平均
気泡径は３００μｍである。現像ローラ１０との当接圧
は２０ｇｆ／ｃｍである。

【００５８】本実施例で用いた現像ローラ１０について
説明する。現像ローラ１０は、ステンレスなどの直径８
ｍｍの導電性芯金上に弾性体層を成型した、直径１６ｍ
ｍの弾性ローラからなっている。弾性体層は、下層にシ
リコーンゴム層、表層に１０μｍ程度のポリアミド層を
配した２層構造とし、硬度は３５゜程度（アスカーＣ）
である。

【００５９】現像ローラ１０表面の動摩擦係数μは０．
０２〜０．８が好ましく、好適には０．０２〜０．４で
ある。本実施例では約０．１とした。従来例のところで
述べたように、動摩擦係数が高いとトナーの過剰帯電や
剥ぎ取り不良など様々な問題が生じる。

【００６０】本発明において、現像ローラ１０の動摩擦
係数μは、図４に示すように、ステンレス薄板に対し測
定した動摩擦係数である。

【００６１】図４に示すように、被測定物である現像ロ
ーラ１０を回転軸に固定してセットし、その現像ローラ
の周面に、基準材となる厚さ０．０３ｍｍ、重さＷ２の
ステンレス薄板１１０をほぼ２分される部分で掛け、そ
の薄板１１０の一端部を水平にデジタルフォースゲージ
１１２に取り付け、薄板１１０の他端部に重さＷ１の重
り１１６を取り付けて鉛直方向に引張り、薄板１１０が
現像ローラ１０の表面にθ＝９０°にわたって接するよ
うに設置する。デジタルフォースゲージ１１２は、ステ
ンレス薄板１１０も重りＷ１も取り付けない無負荷時に
値０に調整しておく。

【００６２】ついで、ステンレス薄板１１０および重り
Ｗ１（＝１００ｇ）を取り付けた状態でデジタルフォー
スゲージ１１２の値の読みが安定したら、現像ローラ１
０を図の矢印Ｚで示す反時計方向に回転してステンレス
薄板１１０と摺擦し、フォースゲージ１１２でこのとき
の現像ローラ１０とステンレス薄板１１０間の摺擦力
（すなわち搬送力）を測定する。フォースゲージ１１２
からの測定値（アナログ出力値）をレコーダで周波数１
０Ｈｚでサンプリングし、サンプリングしたデータをコ
ンピュータ１１４に導入して、動摩擦係数μを下記式に
より計算する。これを現像ローラ１０の１周について行
い、その平均値を現像ローラ１０の真の動摩擦係数とす
る。

【００６３】μ＝１／θ×ｌｎ（Ｆ／Ｗ）ただし、Ｗ：Ｗ＝Ｗ１＋Ｗ２Ｆ：デジタルフォースゲージの測定値上記のように、ステンレス薄板に対して現像ローラ１０
の表面の動摩擦係数を測定した理由は、感光ドラム１
も、アルミニウム等の基板上に厚さ数１０μｍ程度の感
光層を形成したものを用いていること、規制ブレード１
２も、本実施例ではステンレス板金を用いていることか
ら、現像ローラ１０表面の動摩擦係数を測定するには、
ステンレス板に対するものが現状に近く、より適切と判
断したためである。

【００６４】現像ローラ１０の弾性体としては、特に２
層構造に限定する必要はなく、単層でもよく、３層以上
の多層構造でもよい。弾性体はシリコーンゴムに限られ
ず、ウレタンゴムなど一般に用いられるゴムでも構わな
い。また現像ローラ１０の表層は、ポリアミド樹脂に限
定する必要はなく、フッ素樹脂など一般的に用いられる
樹脂でもよい。体積抵抗率は１０¹⁰Ωｃｍ以下が好まし
い。１０¹⁰Ωｃｍ以下であると、トナーの過剰なチャー
ジアップを防止できるためである。本実施例では、体積
抵抗率が約１０⁷Ωｃｍの導電性現像ローラを使用し
た。

【００６５】現像ローラ１０の表面粗さは、使用するト
ナーの粒径と相関があるが、トナー粒径が重量平均粒径
で約７μｍでは、十点平均粗さＲｚ（ＪＩＳＢ０６０
１）で３〜１５μｍが好ましい。Ｒｚが３μｍ以下であ
ると、現像ローラ１０に十分なトナー搬送力が得られ
ず、１５μｍ以上であると、感光ドラム１上の潜像を現
像したときに、得られる画像に現像ローラ１０表面の凹
凸が影響を与えることがあるため、ともに好ましくな
い。トナー粒径がより小さくなる場合には、十点平均粗
さＲｚもやや小さくすることが望ましい。

【００６６】現像剤規制部材としての規制ブレード（現
像ブレード）１２は、図１に示すように、厚さ約０．１
ｍｍのステンレス薄板の先端部から約２ｍｍの位置を現
像ローラ１０とは反対方向に折り曲げたものであり、こ
の折曲部が現像ローラ１０に若干食い込む状態で接触配
置している。このときの接触圧は、線圧で約１０〜４５
ｇ／ｃｍが好適である。接触圧が１０ｇ／ｃｍ以下にな
ると、トナーに対して適切な帯電付与ができず、かぶり
を発生して画質を低下させる。４５ｇ／ｃｍ以上になる
と、圧力、摩擦熱等により低融点トナーの場合には溶融
したり、トナーに混合されていると外添剤がトナー表面
から剥離しやすくなるなど、トナーの劣化を促進させ
る。

【００６７】本実施例では、以上のように、現像ブレー
ド１２としてステンレス製の薄板をエッジ当接させた
が、金属薄板を面当接させることも可能である。

【００６８】本発明では、トナーとして低融点のものを
使用することができる。低融点トナーとしては、ワック
ス成分が結着樹脂と相溶しない状態で実質的に球状およ
び／または紡錘形で島状に分散されている球形トナーが
好適である。供給ローラ１１の気泡内に効率よくトナー
を含ませるには球形トナーが適しており、また供給ロー
ラ１１の多くの気泡を通過するには球形の方が凹凸の引
っかかりがなく、気泡内にトナーが詰まりにくい。その
結果、常時安定したトナー量でトナーを現像ローラ１０
に供給し、また吸引により剥ぎ取りができる。

【００６９】トナーのワックス成分は、示差走査熱量計
により測定されるＤＳＣ曲線において、昇温時に４０〜
１３０℃の領域に最大吸熱ピークを有するものが好まし
い。

【００７０】トナーの球形度は、指標としての形状係数
ＳＦ−１が１００〜１２０であり、形状係数ＳＦ−２が
１００〜１４０であることが好ましい。

【００７１】本発明において、形状係数ＳＦ−１、ＳＦ
−２とは、日立製作所製電子顕微鏡ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−
８００）を用い、倍率５００倍に拡大したトナー粒子像
を１００個無作為にサンプリングし、その画像情報をイ
ンターフェースを介してニコレ社製の画像解析装置（Ｌ
ｕｓｅｘ３）に導入し、解析を行い、下記式から算出さ
れる値と定義した。

【００７２】ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）²／ＡＲＥ
Ａ｝×（π／４）×（１００）ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）²／ＡＲＥＡ｝×（１／４
π）×（１００）ただし、ＡＲＥＡ：トナーの投影面積、ＭＸＬＮＧ：絶
対最大長、ＰＥＲＩ：周長トナーの形状係数ＳＦ−１はトナー粒子の丸さの度合い
を示し、数値が大きくなるしたがい、球形から徐々に不
定形となる。ＳＦ−２は、トナー粒子の凹凸の度合いを
示し、数値が大きくなるにしたがい、トナー表面の凹凸
が顕著になる。形状係数ＳＦ−１が１６０を超える場合
には、トナーの形状が不定型になるため、トナーの帯電
量分布がブロードになりやすく、現像器内でトナー表面
が磨砕されやすくなるため、トナーの劣化やかぶりの一
因になる。

【００７３】トナーの粒径は、重量平均粒径が１０μｍ
以下、より好ましくは４〜８μｍであり、トナー粒子の
個数分布における変動係数が３５％以下であることが好
ましい。重量平均粒径が４μｍ未満のトナーでは、転写
効率の低下から感光ドラム上に転写残りトナーが多く、
トナーの重量平均粒径が１０μｍを超える場合には、感
光ドラム表面や規制ブレードなどへの融着が起きやす
い。トナー粒子の個数分布における変動係数が３５％を
超えると、さらにその傾向が強まる。

【００７４】トナー粒子の個数分における変動係数Ａ
は、下記式から算出される。

【００７５】変動係数Ａ＝Ｓ／Ｄ１×１００ただし、Ｓ：トナー粒子の個数分布における標準偏差値Ｄ１：トナー粒子の個数平均粒径（μｍ）トナーは、ワックス成分を球状および／または紡錘形で
島状に分散させて内包させることにより、定着器などで
加熱する際にワックス成分が効率よく作用するため、低
温定着や耐オフセットを可能にすることができる。また
定着用オイルが不必要となり、小型化、低コスト化に有
利になる。

【００７６】さらには、本発明で使用するトナーとして
は、トナー粒子表面が外添剤で被覆されたものを用い、
トナーが所望の帯電量を付与されるようにすることが好
ましい。

【００７７】本実施例では、ＳＦ−１の値が１３０、Ｓ
Ｆ−２の値が１２０で、重量平均粒径が約７μｍ、個数
分布における変動係数が２０％のトナーを用いた。

【００７８】本実施例において、動摩擦係数が０．０２
〜０．８、アスカーＣ硬度が５０゜以下の低動摩擦係
数、低硬度の弾性現像ローラ１０、およびスポンジ層の
アスカーＣ硬度が現像ローラ１０の硬度よりも低く、現
像ローラ１０への侵入量がスポンジ層の厚さよりも小さ
い、導電性のウレタンスポンジ層を有する供給ローラ１
１を図１の現像装置に組み込んで現像に供し、画像形成
を行ったところ、印字率の高い画像パターンを出力した
場合でも、画像濃度が全域において一定の画像パターン
が得られた。また現像装置内のトナーが少なくなった場
合でも、供給ローラ１１の気泡内からトナーが供給され
て、高印字率の画像パターンでも画像濃度のムラは見ら
れなかった。

【００７９】また印字率が極端に低い画像パターンを連
続出力した場合にも、現像ローラ１０が１周するごとに
供給ローラ１１により確実にトナーを剥ぎ取って、新た
なトナーを現像ローラ１０に供給でき、現像ローラ１０
上のトナーにチャージアップすることなく安定した帯電
量を保持させることができた。

【００８０】本実施例は、以上のように構成され、現像
剤担持体として動摩擦係数、低硬度の弾性現像ローラを
用いた現像装置において、現像剤供給剥ぎ取り部材とし
て導電性の連泡発泡体からなる供給ローラを用い、これ
を現像ローラに当接侵入させるようにしたので、現像ロ
ーラにトナーを十分かつ安定な供給量および帯電量で供
給することができ、同時に現像ローラからトナーを十分
な剥ぎ取り量で安定に剥ぎ取ることができ、これにより
良好に現像を行って、高品質な画像を安定して得ること
ができる。

【００８１】実施例２図５は、本発明の現像装置の他の実施例を示す断面図で
ある。

【００８２】図１に示した実施例１では、連泡発泡体か
らなる供給ローラ１１を動摩擦係数、低硬度の弾性現像
ローラ１０に当接侵入させることにより、現像ローラに
トナーを十分かつ安定な供給量および帯電量で供給し、
同時に現像ローラからトナーを十分な剥ぎ取り量で安定
に剥ぎ取って、良好な現像を行えるようにしたが、本実
施例では、供給ローラ１４の連泡気泡内のトナーの入れ
替え効率を高め、現像装置４内には劣化要因である摩擦
を受けていない新品に近いトナーを保持することによ
り、トナーの耐久性向上、現像装置の耐久性向上を図っ
た。

【００８３】すなわち、現像ローラ１０に対する良好な
トナー供給および剥ぎ取りを維持しつつ、供給ローラ１
４の連泡気泡内のトナーの入れ替え効率をよくするため
に、供給ローラ１４を複層構造にし、その際、表層を連
泡発泡体（スポンジ）で形成し、下層はトナーの侵入が
ないように構成した。

【００８４】本例では、供給ローラ１４は２層構造と
し、その最上層を導電性の連泡発泡体で形成し、下層を
導電性の単泡発泡体で形成した。

【００８５】図６に、現像ローラ１０と供給ローラ１４
の位置関係を示す。弾性現像ローラ１０の半径をＲ１、
供給ローラ１４の半径をＲ３、現像ローラ１０と供給ロ
ーラ１４の軸中心距離をＬ、供給ローラ１４の最上層の
連泡スポンジ層の厚さをＸ３とすると、０．１０≦Ｎ≦０．９０・・・（２）ただし、Ｎ＝（Ｒ１＋Ｒ３−Ｌ）／Ｘ３の関係を満たすように配置する。

【００８６】式（２）は、供給ローラ１４の侵入幅が連
泡発泡体の厚さを上回らない範囲で侵入率を規定するも
のである。供給ローラ１４の最上層の連泡スポンジ層の
厚さＸ３は１ｍｍ以上が好ましい。これは、安定した侵
入量の確保と、トナーと現像ローラ１０との接触時間を
増して十分な電荷付与性を得るために、連泡発泡体の低
硬度を十分に発揮させるには、１ｍｍ以上の厚さが好ま
しいからである。

【００８７】実施例１と同様、Ｎ＝１の場合には、供給
ローラ１４の下層部分が現像ローラ１０に当たってしま
い、当接圧が下層部分の硬度に影響され、下層部分の硬
度が高い場合には、トナーの劣化、融着が起きてしまう
からである。供給ローラ１４の下層部分の影響を受けず
に、連泡発泡体の低硬度を十分に発揮して、確実にトナ
ーの供給、剥ぎ取りを行わせるには、Ｎが０．９０以下
が適切であった。Ｎ＝０の場合には、現像ローラ１０と
供給ローラ１４が点接触していることになり、ほとんど
トナー供給を行えないだけでなく、気泡によるトナーの
吸引を期待できなくなるため、トナーの剥ぎ取りが不十
分になる。

【００８８】当接部において十分にトナーを供給、吸引
するためには、Ｎは０．１以上が好ましい。これは、動
摩擦係数の低い現像ローラ１０上に層厚規制されたトナ
ー層は、通常、トナー粒径の数倍程度の厚さであり、本
発明で推奨するトナー粒径は１０μｍ弱であるため、最
低でも連泡発泡体の厚さが１ｍｍでも、Ｎ＝０．１であ
れば、気泡内に含まれているトナーを十分に現像ローラ
上に供給することができ、また十分に現像ローラ上のト
ナーを吸引できるからである。

【００８９】上記のような構成にすると、現像ローラ１
０への供給ローラ１４の侵入量が、供給ローラ１４の最
上層の連泡発泡体の厚さより小さいので、侵入部分の硬
度は連泡発泡体の硬度のみが反映され、過剰な当接圧が
かかることもなく、圧力や摩擦熱などによるトナーの劣
化の心配はない。また供給ローラ１４の気泡内にトナー
が含まれる際には、トナーは供給ローラ１４の最上層の
みにしか含まれないので、現像ローラ１０から剥ぎ取ら
れて供給ローラ１４に吸引されたトナーは、つぎの回転
後の現像ローラ１０と当接して押し出されるときに、ほ
とんど気泡内から押し出される。そして当接部で摩擦帯
電を受けて現像ローラ１０によって搬送され、規制ブレ
ード１２によって所望の層厚に規制され、感光ドラム１
上の潜像を現像することになる。

【００９０】つまり、気泡内に吸引したトナーをより確
実に現像ローラ１０に供給し、現像に供することがで
き、現像装置４内に何度もストレスを受けた使い古され
たトナーが蓄積されにくく、常時状態が新品に近いトナ
ーを現像装置内に保持することができる。その結果、現
像装置４内のトナーや構成部材の寿命が長くなり、現像
装置の寿命を向上でき、ひいては画像形成装置の耐久性
を向上することができる。

【００９１】本実施例の供給ローラ１４の好ましい特性
値は、抵抗値が１０⁵Ω以下、ゴム硬度が３〜３０゜程
度（アスカーＣ）、連泡発泡体表層における平均気泡径
が５０μｍ以上７００μｍ以下、連泡発泡体層の厚さが
１ｍｍ以上である。供給ローラ１４の現像ローラ１０と
の当接圧（線圧）は５〜３０ｇｆ／ｃｍである。またＲ
１＝８ｍｍ、Ｒ３＝８ｍｍ、Ｘ３＝２．５ｍｍ、Ｌ＝１
４．５ｍｍ、Ｎ＝０．６０である。

【００９２】本実施例では、実施例１に述べたのと同様
な構成部材を使用したが、特に同じものを用いる必要は
ない。しかし、本発明の効果を十分発揮させるには、実
施例１と同様の構成部材もしくはこれに準ずる構成部材
を用いることが好ましい。

【００９３】また本実施例では、感光ドラム１上の非画
像部電位は−７００Ｖ、画像部電位は−１５０Ｖであ
り、現像ローラ１０に印加されている直流現像バイアス
電圧は−３５０Ｖである。

【００９４】本実施例の現像装置を現像に供し、画像形
成を行ったところ、印字率の高い画像パターンを出力し
た場合でも、トナー供給不足が全く見られず、画像濃度
が全域において一定の画像パターンが得られた。また現
像装置内のトナーが少なくなった場合でも、供給ローラ
１４の気泡内からトナーが供給されて、高印字率の画像
パターンでも画像濃度のムラは見られなかった。

【００９５】また印字率が極端に低い画像パターンを連
続出力した場合にも、現像ローラ１０が１周するごとに
供給ローラ１４により確実にトナーを剥ぎ取って、新た
なトナーを現像ローラ１０に供給でき、現像ローラ１０
上のトナーにチャージアップすることなく安定した帯電
量を保持させることができた。

【００９６】さらに画像形成を続けたところ、実施例１
よりも長期にわたって良好な画像を得ることができ、ト
ナー劣化や種々の構成部材へのトナー融着も認められな
かった。

【００９７】以上では、供給ローラ１４は、連泡スポン
ジ層（連泡発泡体）の上層と単泡スポンジ層（単泡発泡
体）の下層の２層構造としたが、最上層が連泡スポンジ
層であれば特に限定するものではなく、３層以上の構成
でも構わない。また最上層以外の材質は単泡スポンジ層
に限らず、低硬度のゴム層や、層間に侵入防止層を挟
み、下層に連泡スポンジ層を用いるなどということも可
能である。これは、本実施例では、現像ローラ１０と当
接侵入する部分が連泡スポンジ層に限られており、最上
層以外の構成が影響しないからである。なお、現像ロー
ラ上のチャージアップしたトナーをより確実に剥ぎ取る
ためには各層とも導電性であることが好ましい。

【００９８】本実施例は、以上のように構成され、現像
剤担持体として動摩擦係数、低硬度の弾性現像ローラを
用いた現像装置において、現像剤供給剥ぎ取り部材とし
て最上層が導電性の連泡発泡体からなる供給ローラを用
い、これを現像ローラに当接侵入させるようにしたの
で、実施例１と同様、現像ローラにトナーを十分かつ安
定な供給量および帯電量で供給することができ、同時に
現像ローラからトナーを十分な剥ぎ取り量で安定に剥ぎ
取ることができ、これにより良好に現像を行って、良好
な画像を安定して得ることができる。さらに本実施例で
は、気泡内吸引したトナーをより確実に現像ローラに供
給することができ、トナーが圧力や熱によって徐々に劣
化する前にトナーを現像に供することができ、トナー劣
化による現像装置の寿命短縮等の様々な問題を解決する
ことができる。

【００９９】以上の実施例では、いずれも、負極性の反
転現像系を例にとって説明したが、本発明は、正極性の
反転現像系、および負極性、正極性の正規現像系にも適
用でき、同様な効果が得られる。また１成分現像剤には
非磁性トナーを使用したが、磁性トナーを使用する場合
でも構わない。さらに、感光ドラムと現像ローラとが当
接配置された接触現像方式について説明したが、感光ド
ラムと現像ローラとが間隙を開けて対向配置された非接
触現像方式でも同様の効果が得られる。

【０１００】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
低硬度、低動摩擦係数の弾性現像剤担持体を用いた現像
装置において、現像剤担持体がアスカーＣ硬度５０゜以
下の弾性体からなり、現像剤担持体表面の動摩擦係数が
０．０２〜０．８であり、現像剤担持体に対し１成分現
像剤の供給および残留現像剤の剥ぎ取りを行う現現像剤
供給部材が連泡発泡体からなり、かつ連泡発泡体の硬度
が現像剤担持体の硬度よりも低く、現像剤供給部材の現
像剤担持体への侵入量が連泡発泡体の厚さよりも小さく
したので、現像剤供給部材を現像剤担持体に当接侵入さ
せることによって、低当接圧を保持したまま現像剤担持
体に常時十分かつ安定したトナー供給を行うと同時に、
現像剤担持体から常時十分かつ安定したトナーの剥ぎ取
りを行うことができ、良好な現像を行って高品質な画像
を得ることができる。

【０１０１】さらに、現像剤供給部材の最上層を連泡発
泡体から形成した場合には、連泡単層の現像剤供給部材
と同様な低当接圧を保持したまま、気泡内に吸引したト
ナーをより確実に現像剤担持体に供給することができ、
上記の効果に加えて、現像装置内に現像剤を常時ストレ
スを受けていない新品に近い状態で保持することがで
き、現像装置の耐久性向上、ひいては画像形成装置の耐
久性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一実施例を示す概略構成図
である。

【図２】図１の現像装置が設置された画像形成装置を示
す概略構成図である。

【図３】図１の現像装置における現像ローラと供給ロー
ラの位置関係を示す説明図である。

【図４】本発明で行った現像ローラ表面の動摩擦係数の
測定法を示す説明図である。

【図５】本発明の現像装置の他の実施例を示す概略構成
図である。

【図６】図５の現像装置における現像ローラと供給ロー
ラの位置関係を示す説明図である。

【図７】従来の現像装置を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１感光ドラム４現像装置１０現像ローラ１１、１４供給ローラ１２規制ブレードＲ１現像ローラ半径Ｒ２、Ｒ３供給ローラ半径Ｘ２、Ｘ３連泡発泡体の厚さＬ現像ローラと供給ローラの軸中心間距離

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｇ０３Ｇ 9/08 Ｇ０３Ｇ 9/08 (72)発明者野々村真東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者大関行弘東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H005 AA15 EA05 FA07 2H077 AA37 AC04 AC16 AD06 AD13 AD17 AD23 AD31 AD35 AE04 EA14 EA15 FA01 FA13 FA22 FA25 GA17 3J103 AA02 AA13 AA14 AA21 AA51 BA41 EA11 FA30 GA02 GA57 GA58 HA03 HA04 HA12 HA20 HA43 HA46 HA48 HA52 HA53 HA60

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】供給された１成分現像剤を担持して現像
剤担持体と当接もしくは対向した現像部へ搬送する回転
可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体上に担持され
た現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、前記現像剤
担持体に現像剤を供給すると同時に前記現像剤担持体上
の現像で余った現像剤を剥ぎ取る、前記現像剤担持体に
当接配置された回転可能な現像剤供給部材とを備える現
像装置において、前記現像剤担持体がアスカーＣ硬度５０゜以下の弾性体
からなり、前記現像剤担持体表面の動摩擦係数が０．０
２〜０．８であり、前記現像剤供給部材の少なくとも最
上層が連泡発泡体からなり、かつ前記連泡発泡体の硬度
が前記現像剤担持体の硬度よりも低く、前記現像剤供給
部材の前記現像剤担持体への侵入量が前記連泡発泡体の
厚さよりも小さいことを特徴とする現像装置。
【請求項２】供給された１成分現像剤を担持して現像
剤担持体と当接もしくは対向した現像部へ搬送する回転
可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体上に担持され
た現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、前記現像剤
担持体に現像剤を供給すると同時に前記現像剤担持体上
の現像で余った現像剤を剥ぎ取る、前記現像剤担持体に
当接配置された回転可能な現像剤供給部材とを備える現
像装置において、前記現像剤担持体がアスカーＣ硬度５０゜以下の弾性体
からなり、前記現像剤担持体表面の動摩擦係数が０．０
２〜０．８であり、前記現像剤供給部材が連泡発泡体か
らなり、かつ前記連泡発泡体の硬度が前記現像剤担持体
の硬度よりも低く、前記現像剤担持体の半径をＲ１、前
記現像剤供給部材の半径をＲ２、前記連泡発泡体の厚さ
をＸ２、前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材の軸中
心間距離をＬとしたとき、０．１０≦（Ｒ１＋Ｒ２−Ｌ）／Ｘ２≦０．９０の関係が成り立つことを特徴とする現像装置。
【請求項３】供給された１成分現像剤を担持して現像
剤担持体と当接もしくは対向した現像部へ搬送する回転
可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体上に担持され
た現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、前記現像剤
担持体に現像剤を供給すると同時に前記現像剤担持体上
の現像で余った現像剤を剥ぎ取る、前記現像剤担持体に
当接配置された回転可能な現像剤供給部材とを備える現
像装置において、前記現像剤担持体がアスカーＣ硬度５０゜以下の弾性体
からなり、前記現像剤担持体表面の動摩擦係数が０．０
２〜０．８であり、前記現像剤供給部材の少なくとも最
上層が連泡発泡体からなり、かつ前記連泡発泡体の硬度
が前記現像剤担持体の硬度よりも低く、前記現像剤担持
体の半径をＲ１、前記現像剤供給部材の半径をＲ３、前
記連泡発泡体の厚さをＸ３、前記現像剤担持体と前記現
像剤供給部材の軸中心間距離をＬとしたとき、０．１０≦（Ｒ１＋Ｒ３−Ｌ）／Ｘ３≦０．９０の関係が成り立つことを特徴とする現像装置。
【請求項４】前記連泡発泡体が導電性を有する請求項
１〜３のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項５】前記連泡発泡体の厚さが１ｍｍ以上であ
る請求項１〜４のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項６】前記連泡発泡体の平均気泡径が５０〜７
００μｍである請求項１〜５のいずれかの項に記載の現
像装置。
【請求項７】前記現像剤の丸さを表す形状係数ＳＦ−
１が１００〜１６０、前記現像剤表面の凹凸度合いを示
す形状係数ＳＦ−２が１００〜１４０であり、前記現像
剤の重量平均粒径が４〜１０μｍである請求項１〜６の
いずれかの項に記載の現像装置。
【請求項８】前記現像剤が非磁性トナーからなる非磁
性１成分現像剤である請求項１〜７のいずれかの項に記
載の現像装置。