JP2002062737A

JP2002062737A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002062737A
Application number: JP2000200979A
Authority: JP
Inventors: So Kai; 創甲斐; Hisafumi Shoji; 尚史庄司; Hiroshi Yasutomi; 啓安富; Nobutaka Takeuchi; 信貴竹内
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-06-05
Filing date: 2000-07-03
Publication date: 2002-02-28
Anticipated expiration: 2020-07-03
Also published as: JP3816313B2

Abstract

(57)【要約】【課題】像担持体又は当該像担持体周辺の作像装置に
潤滑剤を塗布し低摩擦化を図った系においてもハーフト
ーン部の均一感の高い画像を提供し、且つ画像後端部の
白抜けの発生を抑え、横ラインの再現性にも優れた画像
を提供する。【解決手段】現像剤担持体外周面に現像剤を磁気吸着
させて磁気ブラシを形成する現像主磁極を有する現像装
置と当該現像装置に対向する像担持体とを備えた画像形
成装置において、上記像担持体の摩擦係数μが０．５以
下であり、上記磁気ブラシが像担持体と摺擦する現像領
域の法線方向磁束密度の減衰率が４０％以上であるよう
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、現像剤担持体外周
面に現像剤を磁気吸着させて磁気ブラシを形成し対向す
る像担持体に当該磁気ブラシが摺擦する現像領域部分で
現像処理する現像主磁極を有する現像装置を備えた画像
形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複写機、プリンタ、ファクシミ
リなどの電子写真式や静電記録式などによる各種画像形
成装置においては、感光体ドラムや感光体ベルトなどか
らなる潜像担持体上に画像情報に対応した静電潜像が形
成され、現像装置によって現像動作が実行されて、可視
像を得る。このように現像動作を実行するにあたり、転
写性、ハーフトーンの再現性、温度・湿度に対する現像
特性の安定性などの観点から、トナーとキャリアからな
る２成分現像剤を用いた磁気ブラシ現像方式が主流にな
ってきている。このような方式の現像装置では、現像剤
担持体上に２成分現像剤がブラシチェーン状に穂立ちさ
れて保持されながら、潜像担持体に対向する現像領域に
搬送されて、現像剤中のトナーを潜像担持体上の静電潜
像部分に供給するのである。

【０００３】上記現像剤担持体は、通常円筒状に形成さ
れたスリーブ（現像スリーブ）を備えて構成されると共
に、当該スリーブ表面に現像剤を穂立ちさせるように磁
界を形成する磁石体（磁石ローラ）をスリーブ内部に有
している。穂立ちの際、キャリアが磁石体で生じる磁力
線に沿うようにスリーブ上に穂立ちされると共に、この
穂立ちされたキャリアに対して帯電トナーが付着する。
上記磁石体は、複数の磁極を備え、棒状などに形成され
ており、特に現像剤担持体表面の現像領域部分に現像剤
を穂立ちさせる現像主磁極が備えられている。上記スリ
ーブと磁石体の少なくとも一方が動くことでスリーブ表
面に穂立ちされた現像剤が移動するようになっている。
現像領域に搬送された現像剤は上記現像主磁極から発せ
られる磁力線に沿って穂立ちし、この現像剤のチェーン
穂は撓むように潜像担持体表面に接触し、接触した現像
剤のチェーン穂が潜像担持体との相対線速差に基づいて
静電潜像と擦れ合いながら、トナー供給を行うのであ
る。

【０００４】一方、高画質の画像を長期にわたって安定
して提供するための一つの手段として、潜像担持体又は
潜像担持体周りの作像プロセスに潤滑剤を塗布すること
が広く行われている。潜像担持体たる感光体の摩擦係数
が高いと、転写工程ではライン部中央などトナー付着量
の多い部分の中抜け現象（所謂虫食い）が発生する（環
境変動などによるトナーの流動性変化によって中抜け率
は大きく変動する）。クリーニング工程ではクリーニン
グブレードの巻き込みが発生して感光体をクリーニング
できずに黒スジが発生すると共にクリーニングブレード
自体が異常に摩耗することになる。感光体などに潤滑剤
を塗布することによって、感光体とクリーニングブレー
ド、感光体と転写部材などの間での摩擦力を低減させ、
摩擦による感光体の膜削れ量を減少し、上記のような問
題を回避すると共に感光体の高寿命を達成できた。同時
に摩擦による「きしみ音」の発生を抑制することがで
き、不快音の発生を未然に防ぐことができた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、潤滑剤塗布
による低μ化により感光体へのトナーの付着量が減少
し、十分な画像濃度を得るのが困難となり、現像バイア
スや書込みビームパワーの変更などによる階調補正を余
儀なくされた。これらの制御は非常に複雑であり、コス
トアップに繋がってしまう。またハーフトーン領域にお
いては、トナーの感光体との付着力と磁気ブラシの摺擦
力のバランスが崩れた際にドット抜けが発生し、画像の
ザラツキ感が増す画像となってしまっている。またとり
わけ感光体のハーフトーン部においてはキャリアに対し
てカウンターチャージと磁気ブラシの摺擦とが作用し所
謂後端白抜け現象が発生するため、現像スリーブの対感
光体線速比を増加させることが不可能であった。

【０００６】本出願人は、低コントラスト画像であって
も後端白抜けの発生を改善することができ、良好な画像
濃度と画質を確保することができる画像形成装置を実現
するために、幾つかの提案を行った（特願平１１−３９
１９８号、特願平１１−１２８６５４号、特願平１１−
１５５３７８号）が、これらの提案を前提に上記欠点も
解消し、像担持体、クリーニングブレードの摩耗低減及
びブレードの巻き込み、ビビリなどをなくし、更に転写
効率を向上させ、小粒径トナーや球形トナーの使用を可
能にし、更には帯電部、転写部で発生し像担持体表面に
付着したＮＯ_Ｘを除去すると同時に像担持体表面の摩擦
係数を制御し、像流れをなくし、感光体やブレードの寿
命向上を図ることを本発明の課題とする。言い換えれ
ば、像担持体又は当該像担持体周辺の作像装置に潤滑剤
を塗布し低摩擦化を図った系においてもハーフトーン部
の均一感の高い画像を提供し、且つ画像後端部の白抜け
の発生を抑え、横ラインの再現性にも優れた画像を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題乃至目的は、本
発明にしたがって、現像剤担持体外周面に現像剤を磁気
吸着させて磁気ブラシを形成する現像主磁極を有する現
像装置と当該現像装置に対向する像担持体とを備えた画
像形成装置において、上記像担持体の摩擦係数μが０．
５以下であり、上記磁気ブラシが像担持体と摺擦する現
像領域の法線方向磁束密度の減衰率が４０％以上である
ことによって、あるいは主磁極の法線方向磁束密度の減
衰率が４０％以上であることによって、あるいは主磁極
と隣り合う磁極の法線方向磁束密度の減衰率が４０％以
上であることによって、あるいは現像主磁極の磁力形成
を補助する補助磁石を備えて主磁極の半値幅を狭くする
ことによって、あるいは主磁極が磁石ローラを形成する
全ての磁石のうち、半値幅が最小値のもので構成される
ことによって、あるいは更に主磁極の半値幅が当該主磁
極に隣り合う磁極の半値幅の８０％であることによって
解決される。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の詳細を、図に示す例に基
づいて説明する。先ず本発明に係る画像形成装置におけ
る感光体及びその周辺部材について説明する。図１にお
いて、静電潜像担持体である感光体ドラム１の周囲に
は、当該ドラム表面を帯電するための帯電装置２、一様
帯電処理面に潜像を形成するためのレーザー光線でなる
露光３、ドラム表面の潜像に帯電トナーを付着すること
でトナー像を形成する現像装置４、形成されたドラム上
のトナー像を記録紙へ転写するための転写装置５、ドラ
ム上の残留トナーを除去するためのクリーニング装置
７、ドラム上の残留電位を除去するための除電装置８が
順に配設されている。このような構成において、画像形
成がＮ／Ｐ（ネガポジ：電位が低い所にトナーが付着す
る）で行われる場合、帯電装置２の帯電ローラ２’によ
って表面を一様に負に帯電（例えば−９５０Ｖ）された
感光体１は、露光３によって静電潜像を形成され（例え
ば黒ベタ電位は−１５０Ｖ）、現像装置４（例えば現像
バイアスは−６００Ｖ）によってトナー像を形成され
る。当該トナー像は、転写ベルトなどでなる転写装置５
（例えば＋１０μＡ印加）によって、感光体ドラム１表
面から、不図示の給紙トレイから搬送された記録紙へ転
写される。この転写の際に感光体ドラムに静電的に付着
した記録紙は、分離爪によって感光体ドラム１から分離
される。そして未定着の記録紙上のトナー像は定着器に
よって記録紙に定着される。一方、転写されずに感光体
ドラム上に残留したトナーは、クリーニング装置７によ
って除去され回収される。残留トナーを除去された感光
体ドラム１は除電ランプ８で初期化され、次回の画像形
成プロセスに供される。なお作像形成装置の１つである
帯電装置２の内部に配置された塗布部材９では、図２に
示されるように、固定治具２１に固形潤滑剤２４がバネ
を介して配置されている。後述するように別の作像形成
装置であるクリーニング装置や他の装置内に塗布部材を
組み入れることも可能である。

【０００９】潤滑剤材料としては、表面エネルギーが低
いという特性を筆頭に、化学的に不活性であること、熱
安定性が高いことなどが望まれ、具体的にはステアリン
酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉄、ステ
アリン酸ニッケル、ステアリン酸マグネシウムなどの脂
肪酸金属やポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）や
ＰＦＡなどのフッ素系ポリマーなどが挙げられる。ステ
アリン酸亜鉛などの無機微粒子は＋の帯電極性をもち、
フッ素系ポリマーは−の帯電極性をもっていて、共に化
学的に不活性であり、像担持体やトナーに対し安定して
いることから使用に適している。ステアリン酸亜鉛など
の無機微粒子は特にポジポジ（正転現像）で用いられる
ことが多い。ポジポジ現像では帯電装置によりマイナス
に帯電し露光によって非画像部の電位がなくなり画像部
電位のみマイナス帯電される。この静電潜像にプラスト
ナーが現像される。この時、トナーの帯電特性と同極性
の無機微粒子を用いる。またフッ素系ポリマーは特にネ
ガポジ現像（反転現像）に用いられる。ネガポジ反転現
像では帯電装置によってマイナスに帯電し露光によって
画像部の電位を下げる。この静電潜像とマイナストナー
の電位差によりトナーが静電潜像に現像される。マイナ
ストナーはフッ素系ポリマー潤滑剤と反発し合うトナー
なので凝集することがなくなる。つまり、プラストナー
に対してはプラス極性の無機微粒子、マイナストナーに
はマイナス極性のフッ素系ポリマーを用いるのが好まし
い。本実施形態ではステアリン酸亜鉛を用いた。この理
由は、成形加工が容易で、画像形成に関して悪影響を及
ぼさず、安定した画像が得られるためである。

【００１０】固定治具によって固定された固形潤滑剤
は、不図示の押圧部材の圧力によりブラシ部２２に接触
していて、このブラシ２２によって潤滑剤が削り取られ
る。この際、押圧部材の押し付け圧力は可変であり、潤
滑剤をブラシ２２に押し付ける圧力の変化で塗布量を変
化させるようになっている。塗布量を変化させることに
よって、感光体１表面、および転写部材表面の摩擦係数
を変化させるものである。潤滑剤は帯電系列が「−帯電
系列」の上位のＰＴＦＥなどであるので摩擦されると
「−極性」に帯電する。感光体ドラム１に転移した潤滑
剤は帯電ローラ２’を通過するが、この時帯電ローラ
２’には「−極性」の電圧（例えば−１．６ｋＶ）が印
加されているが、感光体ドラム１上の潤滑剤は「−極
性」に帯電しているために帯電ローラ２’には付着しな
いで通過する。更に現像領域に達すると、感光体ドラム
１の表面電位が「−９５０Ｖ」で現像バイアスが「−６
００Ｖ」なので「３５０Ｖ」の電位差があり、感光体ド
ラム１上の潤滑剤は現像に一部回収される。この量は感
光体ドラム１上に塗布された潤滑剤の量の約３５％とな
る。続いて転写部に達すると、転写装置５へは「＋１０
μＡ」の定電流が印加されているので、約４４％が回収
される。そして感光体ドラム１上には約２１％の潤滑剤
が残り、クリーニング部へ到達することとなる。この行
程が繰り返され、感光体ドラム表面は塗布部材９の当接
条件に見合った摩擦係数まで下がることとなる。感光体
ドラム表面の摩擦係数は、潤滑剤の塗布量と現像及び転
写での回収量とがバランスした時に一定となる。

【００１１】感光体への潤滑剤の塗布については別の方
法としてブラシの感光体に対する塗布ブラシの線速比を
変化させて、塗布量を変化させるという手段もある。ま
た図３に示すように、押圧部材を兼ねる固定治具３１に
よって直接固形潤滑剤３２を感光体１に押し付け、その
圧力変化によって塗布量及び摩擦係数を変化させること
も可能である。塗布量と感光体表面の摩擦係数の関係は
後述する。なお本例では感光体１の摩擦係数μを低下さ
せるために、感光体１に潤滑剤を塗布する機構を設けた
が、感光体組成や製法の違いにより摩擦係数が本例程度
に低いシステムにおいても本発明の効果は確認済みであ
る。

【００１２】更に発光素子と受光素子により構成された
フォトセンサ１０が現像装置４の近傍に配置されてい
る。このような図示した位置にセンサを設置することに
より基準パターンの濃度を測定し、ＣＰＵを有する制御
手段にこの情報を入力し、潤滑剤塗布量並びに現像に関
与するパラメータの制御を行う。

【００１３】上記現像装置４の構成を図４に基づいて説
明する。現像装置４内には、現像剤担持体である現像ロ
ーラ４１が感光体１に近接するように配置されていて、
双方の対向部分に現像領域が形成される。現像ローラ４
１では、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂
などの非磁性体を円筒形に形成してなる現像スリーブ４
３が不図示の回転駆動機構によって時計回り方向に回転
されるようになっている。本例においては、感光体ドラ
ム１のドラム径が６０ｍｍで、ドラム線速が２４０ｍｍ
／秒に設定され、現像スリーブ４３のスリーブ径が２０
ｍｍで、スリーブ線速が６００ｍｍ／秒に設定されてい
る。したがって、ドラム線速に対するスリーブ線速の比
は２．５である。また感光体ドラム１と現像スリーブ４
３との間隔である現像ギャップは０．４ｍｍに設定され
ている。

【００１４】現像剤の搬送方向（図で見て時計回り方
向）における現像領域の上流側部分には、現像剤チェー
ン穂の穂高さ、即ち、現像スリーブ上の現像剤量を規制
するドクタブレード４５が設置されている。このドクタ
ブレード４５と現像スリーブ４３との間隔であるドクタ
ギャップは０．４ｍｍに設定されている。更に現像ロー
ラの感光体ドラムとは反対側領域には、現像ケーシング
４６内の現像剤を攪拌しながら現像ローラ４１へ汲み上
げるためのスクリュー４７が設置されている。

【００１５】上記現像スリーブ４３内には、当該現像ス
リーブ４３の周表面に現像剤を穂立ちさせるように磁界
を形成する磁石ローラ４４が固定状態で備えられてい
る。この磁石ローラから発せられる法線方向磁力線に沿
うように、現像剤のキャリアが現像スリーブ４３上にチ
ェーン状に穂立ちされ、このチェーン状に穂立ちされた
キャリアに帯電トナーが付着されて、磁気ブラシが構成
される。当該磁気ブラシは現像スリーブ４３の回転によ
って現像スリーブ４３と同方向（図で見て時計回り方
向）に移送されることとなる。上記磁石ローラ４４は、
複数の磁極（磁石）を備えている。具体的には、現像領
域部分に現像剤を穂立ちさせる現像主磁石Ｐ１ｂ、現像
主磁極磁力の形成を補助する主磁極磁力形成補助磁石Ｐ
１ａ，Ｐ１ｃ、現像スリーブ４３上に現像剤を汲み上げ
るための磁石Ｐ４、汲み上げられた現像剤を現像領域ま
で搬送する磁石Ｐ５，Ｐ６、現像後の領域で現像剤を搬
送する磁極Ｐ２，Ｐ３を備えている。これら各磁石Ｐ１
ｂ，Ｐ１ａ，Ｐ１ｃ，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ２及びＰ３は、現
像スリーブ４３の半径方向に向けて配置されている。本
例では、磁石ローラ４４を８極の磁石によって構成して
いるが、汲み上げ性、黒ベタ画像追従性を向上させるた
めにＰ３極からドクタブレード４５の間に磁石（磁極）
を更に増やして１０極や１２極で構成してもよい。

【００１６】図４で認識できるように、上記現像主極群
Ｐ１は、Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃの順で上流側から並ぶ
横断面の小さな磁石から構成されている。横断面の小さ
いこれら磁石は希土類金属合金により作製されている
が、サマリウム合金磁石、特にサマリウムコバルト合金
磁石などを用いることもできる。希土類金属合金磁石の
うち代表的な鉄ネオジウムボロン合金磁石では最大エネ
ルギー積が３５８ｋＪ／ｍ^３であり、鉄ネオジウムボロ
ン合金ボンド磁石では最大エネルギー積が８０ｋＪ／ｍ
^３前後である。このような磁石によって従来の磁石と異
なり、相当に小サイズ化しても必要な現像ローラ表面磁
力を確保できる。従来の通常フェライト磁石やフェライ
トボンド磁石などでは最大エネルギー積が３６ｋＪ／ｍ
^３前後、２０ｋＪ／ｍ^３前後である。スリーブ径を大き
くすることが許容される場合には、従来のフェライト磁
石やフェライトボンド磁石を用いてスリーブ側に向いた
磁石先端を細く形成することで半値幅を狭くすることが
可能である。ここで半値幅とは、法線方向の磁力分布曲
線の最高法線磁力（頂点）或いはピーク磁束密度の半分
の値（例えばＮ極によって作製されている磁石の最高法
線磁力が１２０ｍＴ（ミリテスラ）であった場合、半値
というと６０ｍＴである．）を指す部分の角度幅のこと
である。半値中央角、半値中央角度幅と称することもあ
る。

【００１７】本例では、現像主磁石Ｐ１ｂと、現像スリ
ーブ４３上に現像剤を汲み上げるための磁石Ｐ４と、汲
み上げられた現像剤を現像領域まで搬送する磁石Ｐ６
と、現像後の領域で現像剤を搬送する磁極Ｐ２，Ｐ３が
Ｎ極をなし、現像主磁極磁力の形成を補助する主磁極磁
力形成補助磁石Ｐ１ａ，Ｐ１ｃと、汲み上げられた現像
剤を搬送する磁石Ｐ５がＳ極をなしている。磁力詳細を
示す図５で理解できるように、主磁石Ｐ１ｂとして、現
像ローラ上で８５ｍＴ以上の法線方向磁力を有する磁石
が用いられた。当該主磁石Ｐ１ｂより回転下流側の主磁
極磁力形成補助磁石Ｐ１ｃと共に例えば６０ｍＴ以上の
磁力を有すれば、キャリア付着などの異常画像の発生が
無いことが確認されている。これよりも小さい磁力の場
合にはキャリア付着が発生した。キャリア付着に関係す
る磁力は接線磁力であり、この接線磁力を大きくするた
めにはＰ１ｂ，Ｐ１ｃの磁力を大きくする必要がある
が、どちらかを十分に大きくすることでキャリア付着の
発生を抑えることができる。磁石Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１
ｃの磁石幅は２ｍｍであった。この時のＰ１ｂの半値幅
は１６°であった。この場合、主磁極磁力形成補助磁石
Ｐ１ａ，Ｐ１ｃを有して現像主極群Ｐ１を形成しても
（図５の構成）、主磁石Ｐ１ｂの下流側のみに主磁極磁
力形成補助磁石Ｐ１ｃを配置しても（図６の構成）、主
磁石Ｐ１ｂでの半値幅は変わりなく、主磁極（Ｐ１ｂ部
分）の磁力が数％低下するだけである。更に磁石の幅を
狭くすることで、半値幅は更に細くなることが確認され
た。１．６ｍｍ幅を用いた際の主磁極の半値幅は１２°
であった。主磁極の半値幅は２５°を境に、それより大
きくすると異常画像の発生があることが確認された。

【００１８】主磁石Ｐ１ｂと主磁極磁力形成補助磁石Ｐ
１ａ，Ｐ１ｃの位置関係を図７に示す。主磁極磁力形成
補助磁石Ｐ１ａ，Ｐ１ｃの半値幅は３５°以下に形成す
る。この部分での半値幅は外側に位置するＰ２やＰ６の
半値幅が大きいために主磁極（Ｐ１ｂ）でのように半値
幅を相対的に狭く設定することができない。また主磁石
Ｐ１ｂの両側にある主磁極磁力形成補助磁石Ｐ１ａ，Ｐ
１ｃによる挟角を３０°以下に形成する。上記の例で
は、主磁極での半値幅を１６°に設定するために当該挟
角は２５°とした。更に主磁極磁力形成補助磁石Ｐ１
ａ，Ｐ１ｃと当該補助磁石の外側にある磁石Ｐ２，Ｐ６
とによる変極点（０ｍＴ：磁力がＮ極からＳ極、Ｓ極か
らＮ極に変わる点）の挟角を１２０°以下にする。

【００１９】以上の条件を満たすことにより、主磁極で
の磁気ブラシが感光体に接触して現像するやり方では、
現像ニップが現像剤粒径以上で２ｍｍ以下となり、後端
白抜けがなく、横細線や１ドットのように小さい画像で
あっても十分に形成することができる。

【００２０】主磁石Ｐ１ｂの磁力によって形成されるス
リーブ表面の磁気ブラシは、穂立ちし始める部分（根元
部分の幅）を２ｍｍ以下にすることによって、感光体と
磁気ブラシが接触する部分の現像ニップ幅を２ｍｍ以下
に形成することが可能である。

【００２１】このような構成での現像にあっては、現像
ローラ４１に対して、現像ケーシング４６内に蓄えられ
た現像剤が攪拌・帯電された上で磁極Ｐ４によって汲み
上げられる。現像スリーブ４３上に現像剤を汲み上げら
れた現像剤は磁極Ｐ５及びＰ６によって現像領域まで搬
送され、現像主極Ｐ１ｂによって現像領域部分に現像剤
が穂立ちされるようになる。

【００２２】改めて図５に示された本発明での磁石ロー
ラによる法線磁力パターンに戻り、考察する。実線は現
像スリーブ表面上の法線方向の磁束密度を測定した円チ
ャートグラフであり、破線は現像スリーブ表面から１ｍ
ｍ離れたところでの法線方向の磁束密度を測定した円チ
ャートグラフである。目盛りは２０ｍＴ毎になってい
る。使用した計測装置、ＡＤＳ社製ガウスメーター（Ｈ
ＧＭ-８３００）、ＡＤＳ社製Ａ１型アキシャルプロー
ブである。本例での磁石ローラでは、主磁極Ｐ１ｂのス
リーブ表面上の法線方向の磁束密度は１１７ｍＴを示
し、スリーブ表面から１ｍｍ離れた部分での法線方向磁
束密度は５４．４ｍＴであり、磁束密度の変化量は６
２．５ｍＴの磁力差を観測した。この時の法線方向磁束
密度の減衰率（スリーブ表面上の法線方向磁束密度のピ
ーク値からとスリーブ表面から１ｍｍ離れたところでの
法線方向磁束密度のピーク値の差をスリーブ表面上の法
線方向磁束密度のピーク値で割った比率）は５３．５％
である。主磁極Ｐ１ｂの上流側に位置する主磁極磁力形
成補助磁石Ｐ１ａのスリーブ表面上の法線方向磁束密度
は１０６．２ｍＴを示し、スリーブ表面上から１ｍｍ離
れた部分での法線方向磁束密度は５６．６ｍＴであり、
磁束密度の変化量は４９．６ｍＴの磁力差を測定した。
この時の法線方向磁束密度の減衰率は４６．７％であ
る。主磁極Ｐ１ｂの下流側に位置する主磁極磁力形成補
助磁石Ｐ１ｃのスリーブ表面上の法線方向磁束密度は５
５．９ｍＴを示し、スリーブ表面上から１ｍｍ離れた部
分での法線方向磁束密度は５５．９ｍＴであり、磁束密
度の変化量は４３．５ｍＴの磁力差を測定した。この時
の法線方向磁束密度の減衰率は４３．８％である。本例
では、磁石ローラ上に発生した磁力線に沿って現像剤で
形成された磁気ブラシは、主磁極Ｐ１ｂに形成されるブ
ラシ部分のみが感光体に接し、感光体上の静電潜像を顕
像化する。この際、感光体が接しない状態とすると当該
箇所での磁気ブラシの長さは約１ｍｍで、従来の磁石ロ
ーラで形成される磁気ブラシよりも穂立ちが短く、密に
なった状態を作り出すことが可能となった。現像剤規制
部材と現像スリーブの間の距離が従来と同じである場合
には、現像剤規制部材を通過する現像剤量が同じである
ので、現像領域にある磁気ブラシは短く、密になってい
ることが確認できた。この現象は図５の法線磁力パター
ンからも理解でき、現像スリーブ表面から１ｍｍ離れた
ところでの法線磁束密度が大きく減少しているので、磁
気ブラシは現像スリーブより離れたところではブラシチ
ェーンを形成することができず、磁気ブラシが短く現像
スリーブ表面に密に形成することとなる。ちなみに従来
の磁石ローラでは主磁極のスリーブ表面上の法線方向磁
束密度は９０ｍＴを示し、スリーブ表面上から１ｍｍ離
れた部分での法線方向磁束密度は６３．９ｍＴであり、
磁束密度の変化量は２６．１ｍＴの磁力差を測定した。
この時の法線方向磁束密度の減衰率は２９％である。

【００２３】上記のような法線磁力を構成することによ
って現像ニップ幅の狭い状態を形成でき、現像ニップ上
流側の現像剤溜りの発生を抑え、安定した現像ニップを
形成することが可能となり、画像後端白抜けや横細線画
像の細りのない画像が得られ、ひいてはドット均一性の
高い美しい画像を提供することができるようになった。

【００２４】図８は１dot縦横ラインの線幅の比率と主
磁極（Ｐ１ｂ）の法線方向磁束密度の減衰率との関係を
示している。縦軸の１dot縦横ラインの線幅の比率が１
であれば縦線と横線の各幅は同等である。８０％のライ
ンはこれ以下だと横線細りが目立つボーダーラインであ
る。言い換えれば、上記ラインより上であれば実用上問
題ない。このグラフから、本例で使用した磁石ローラで
は横線細りがなくなっていることが分かる。したがって
法線方向磁束密度の減衰率が４０％以上であれば、画像
後端白抜け並びに横細線細りが解消される。また主磁極
と隣り合う磁極に関しても、４０％以上の法線方向磁束
密度の減衰率によって画像後端白抜け並びに横細線細り
がなくなっていることが確認された。

【００２５】上記磁束密度を測定した測定方法を示す。
ＡＤＳ社製ガウスメーター（ＨＧＭ-８３００）及びＡ
ＤＳ社製Ａ１型アキシャルプローブで測定し、円チャー
トレコーダにて記録した。現像スリーブ表面上の法線方
向磁束密度を測定する際には、現像スリーブ上に接触す
る様にアキシャルプローブを取り付け、磁石ローラを回
転させ、３６０度を０．１度のステップで測定し、円チ
ャートレコーダに記録する。次にアキシャルプローブの
先端を現像スリーブ表面より１ｍｍ上げて固定し、上記
と同じように磁石ローラを３６０度回転させて磁束密度
を測定した。

【００２６】磁石ローラの別の構成を図９に示す。当該
磁石ローラが収まる現像ローラ４１や現像装置４は上記
の例と全く同じなので、同じ符号を付して説明は省略す
る。本磁石ローラ４４’は、現像領域部分に現像剤を穂
立ちさせる現像主磁石Ｐ１、現像スリーブ４３上に現像
剤を汲み上げるための磁石Ｐ４、汲み上げられた現像剤
を現像領域まで搬送する磁石Ｐ５，Ｐ６、現像後の領域
で現像剤を搬送する磁極Ｐ２，Ｐ３を備えている。上記
磁石ローラ４４に比べて、現像主磁極磁力の形成を補助
する磁石が備えられていない。現像主極を形成する主磁
石Ｐ１は、主磁極磁力形成補助磁石を備えた例のものと
同じく希土類金属合金により作製されているが、サマリ
ウム合金磁石等であってもよい。磁力詳細を示す図１０
で理解できるように、主磁石Ｐ１として、現像ローラ上
で８５ｍＴ以上の法線方向磁力を有する磁石が用いられ
た。例えば６０ｍＴ以上の磁力を有すれば、キャリア付
着などの異常画像の発生が無いことが確認されている。
磁石Ｐ１の磁石幅は２ｍｍであった。この時のＰ１の半
値中央角は２２°であった（図１１）。更に磁石の幅を
狭くすることで、半値幅は更に細くなることが確認され
た。１．６ｍｍ幅を用いた際の主磁極の半値幅は１６°
で形成された。主磁極（Ｐ１）の半値幅２５°を境に、
それより大きくすると異常画像の発生があることが確認
された。主磁石Ｐ１と当該磁石の外側にある磁石Ｐ２，
Ｐ６とによる変極点（０ｍＴ：磁力がＮ極からＳ極、Ｓ
極からＮ極に変わる点）の挟角を４５°以下にする。

【００２７】本例での磁石ローラでは、現像磁極Ｐ１の
スリーブ表面上の法線方向の磁束密度は８５ｍＴを示
し、スリーブ表面から１ｍｍ離れた部分での法線方向磁
束密度は３９．５ｍＴであり、磁束密度の変化量は４
５．５ｍＴの磁力差を観測した。この時の法線方向磁束
密度の減衰率は５３．５％である。本例では、磁石ロー
ラ上に発生した磁力線に沿って現像剤で形成された磁気
ブラシは、現像磁極Ｐ１に形成されるブラシ部分のみが
感光体に接し、感光体上の静電潜像を顕像化する。この
際、感光体が接しない状態とすると当該箇所での磁気ブ
ラシの長さは約１．５ｍｍで、従来の磁石ローラで形成
される磁気ブラシよりも穂立ちが短く、密になった状態
を作り出すことが可能となった。

【００２８】塗布量と感光体表面の摩擦係数の関係を説
明する。図１２に塗布量と摩擦係数（以下μと記述す
る）の関係を示す。感光体に潤滑剤を塗布することによ
って、図示するような勾配で感光体μが変化する。感光
体μは無限に零に近づくものではなく或る値に収束す
る。この値は塗布する前の感光体の組成、表面状態、並
びに環境条件（特に湿度）に依存する。本発明において
はオイラー法により感光体μを測定した。この測定装置
の概略を図１３に示す。本測定において、感光体μは
０．０２に限りなく収束した（潤滑剤塗布前の感光体μ
は０．７であった）。ただし、この値は他の測定法を用
いた場合や測定環境によっても相違する。本測定はＲＨ
６５％、温度２３℃の標準環境で行った。

【００２９】感光体上のトナー付着量と反射型フォトセ
ンサ出力の関係を図１４に示す。基準パターンとして例
えば２ｃｍ×２ｃｍ程度の大きさの潜像を感光体上に作
成する。このパターンは条件変化に対して敏感に反応す
るため、ハーフトーンなどの中間調が望ましいが、黒ベ
タ画像でも制御可能である。

【００３０】潤滑剤塗布量の変化は図１５に示すように
現像γカーブにも影響を与える。このグラフは縦軸に画
像濃度、横軸に現像ポテンシャルをプロットしたもので
ある。このグラフが示すように、潤滑剤塗布量が少ない
場合には、設計した現像γに対して高くなる。逆に塗布
量が多い場合には低くなる。そのため、即座に現像γを
設計値に修正することが必要である。本発明では例えば
図１６のフローチャートのように現像剤塗布量を制御す
る。すなわち、塗布ブラシ線速を標準に設定した上で基
準濃度パターンを形成し、基準パターンの反射濃度を読
み取って、或る基準値（上限側）よりも高い場合には塗
布ブラシ線速を増加し、別の基準値（下限側）よりも低
い場合には塗布ブラシ線速を減少するように制御して反
射濃度を適正範囲に収める。このように制御することに
よって常に安定した画像を得ることができる。

【００３１】本発明者らは、像担持体に近接する主磁極
に隣接して、主磁極の磁力と半値幅を調整するための補
助磁極を設けた磁石ローラ（第１例の磁石ローラ）と従
来タイプの磁石ローラ（現像磁極の半値幅が４８°のも
の）を用いて詳細に実験を行った。後端白抜けと感光体
μとの関係を以下に示す。なおリファレンスとして従来
タイプの磁石ローラのデータも添付した。

【００３２】図１７は、潤滑剤塗布後の感光体表面μに
対する後端白抜けのレベルをランク評価したものであ
る。後端白抜けレベルのランク評価とは、ハーフトーン
画像の後端部において抜けがまったく存在しないものを
ランク５とし、最も抜けるものをランク１とするもので
ある（例えばランク１レベルでは、感光体線速２００ｍ
ｍ／ｓ、現像ギャップ０．３５ｍｍ、対感光体現像スリ
ーブ線速比：１．８、ＡＣバイアスの周波数９ｋＨｚ、
感光体μ：０．２で従来磁石ローラを使用した系におい
て、画像後端部より４．２ｍｍ画像抜けが発生した）。
感光体表面摩擦係数は図中でμ：０．７までプロットし
ている。しかしながら、μが０．６以上では１０Ｋ程度
のランニングにより、クリーニングブレードが摩耗し、
その機能が著しく低下した、また感光体表面にもトナー
がフィルミングを起こし画像品質を低下させてしまっ
た。図に示す通り、従来タイプの磁石ローラでは、感光
体μ：０．２で後端白抜けランクがランク１となってい
る。一方、本発明に係る磁石ローラを使用した場合、感
光体μが０．５から０．１に変化しても後端白抜けラン
クは５を維持している。本発明に係る磁石ローラに関し
ては更に小さな感光体μに対しても実験した。図１８に
示す様に、感光体μが０．１以下の時の後端白抜けラン
クは、感光体μが０．０２以上において、良好なレベル
を示した。

【００３３】次に対感光体現像スリーブ線速比と後端白
抜けの関係を説明する。感光体μと後端白抜けの関係の
場合と同様に従来磁石ローラをリファレンスとして図１
９に付け加えた。図に示す通り、本発明に係る磁石ロー
ラにおいては、線速比４．０まで後端白抜けに対して非
常によいランクを保持できた。一方、従来磁石ローラの
場合、線速比１．５で後端白抜けランクが低下し、線速
比２．０でランク１まで低下した。

【００３４】潤滑剤塗布部材をクリーニング装置７内に
配置した例を図２０に示す。当該塗布部材が収まるクリ
ーニング装置７やこれと一体化した帯電装置２等は図１
の例と全く同じなので、同じ符号を付して説明は省略す
る。本例の潤滑剤塗布部材は、感光体ドラム１に潤滑剤
を塗布するブラシローラ２８と当該ブラシローラに潤滑
剤を供給する潤滑剤ローラ２９とを備えてなっている。
この塗布部材において、感光体ドラムを所望の摩擦係数
とするには、感光体ドラムに塗布された潤滑剤が現像や
転写で回収される量は基本的に同じなので、塗布部材と
感光体での当接条件を変えることとなる。つまり摩擦係
数を高くしたい場合には潤滑剤ローラ２９とブラシロー
ラ２８の食い込み量あるいはブラシローラ２８と感光体
ドラム１の食い込み量を少なくするか又は潤滑剤ローラ
２９とブラシローラ２８の周速差あるいは感光体ドラム
１とブラシローラ２８の周速差を小さくし、摩擦係数を
低くしたい場合には潤滑剤ローラ２９とブラシローラ２
８の食い込み量あるいはブラシローラ２８と感光体ドラ
ム１の食い込み量を多くするか又は潤滑剤ローラ２９と
ブラシローラ２８の周速差あるいは感光体ドラム１とブ
ラシローラ２８の周速差を大きくする。

【００３５】所定の条件下で感光体ドラム１表面の摩擦
係数が時間と共に低下し、所定の摩擦係数に安定するた
めには転写後の感光体ドラム１上に残留する潤滑剤の量
が順次増加し、摩擦係数が安定したところで塗布量と回
収量が同一にならなければならない。感光体ドラム１上
の潤滑剤は現像部と転写部の２カ所で回収されるるが、
その内の現像部においては初期時には回収のみがなされ
るが、現像剤中に潤滑剤が混入されると磁気ブラシによ
る摺擦で現像剤中に混入された潤滑剤が再び感光体ドラ
ム１上に塗布されることとなる。時間が経過すると現像
剤中の潤滑剤は次第に増加し回収量と再塗布量が同一と
なり実質的に現像部では回収されなくなる。したがって
摩擦係数が安定した以後は回収は転写部のみでなされる
こととなり、塗布量と転写部での回収量とが同一とな
る。

【００３６】既述のように摩擦係数が安定した状態にな
るためには転写後の感光体ドラム１上に残留する潤滑剤
の量が順次増加し、摩擦係数が安定した状態で塗布量と
回収量が同一にならなければならず、「塗布量が一定で
回収量が多くなる場合」、「回収量が一定で塗布量が少
なくなる場合」、「塗布量が少なくなり、回収量が多く
なる場合」の３つのパターンが考えられるが、回収量
は、時間と共に現像部での再塗布が行われ少なくなって
いくので「塗布量が一定で回収量が多くなる場合」、
「塗布量が少なくなり、回収量が多くなる場合」ではな
い。したがって「回収量が一定で塗布量が少なくなる場
合」となる。

【００３７】感光体ドラム１へ潤滑剤を塗布し摩擦係数
を下げる目的はクリーニング装置７のブレード２７と感
光体ドラム１の相対摩擦係数を下げ、ブレード２７で感
光体ドラム１を削らないようにするためであり、ブレー
ド２７、感光体ドラム１の摩耗をなくしブレード２７と
感光体ドラム１の寿命を延ばすことにある。

【００３８】図２１に示されるように、感光体ドラム１
の磨耗量は摩擦係数が低くなればなるほど少なくなる。
したがって感光体ドラム１の寿命を延ばすためには摩擦
係数は低ければ低いほど良いことになる。図２１の実線
は図２２に示す構成（塗布部材としてはループブラシ３
６と固定された固形潤滑剤２２を備える）でφ３０感光
体ドラム１で線速１１４ｍｍ／ｓｅｃ、Ａ４横送り１ｔ
ｏ２（２枚連続画像形成の繰り返し）でφ１５ｍｍ直毛
ブラシを使用し、感光体ドラム１への食い込み量が１．
５ｍｍで２００ｋ枚時点での摩擦係数と感光体磨耗量の
関係を示すものである。

【００３９】摩擦係数が下がると感光体ドラム１表面が
削られなくなり、図中１点鎖線で示すような磨耗量の領
域（４μｍ以下）では帯電、転写部で発生するＮＯ_Ｘの
蓄積により高温高湿環境下では感光体ドラム１表面のＮ
Ｏ_Ｘが水分を吸収し、抵抗が下がり本来の潜像が形成で
きなくなる所謂像流れが発生する。

【００４０】また図２２の構成では、感光体表面の摩擦
係数のコピー枚数による変化を示すグラフである図２
３，２４（図２３はループブラシが感光体ドラムと逆方
向に回転する場合であり、図２４は同方向に回転する場
合である）で分かるように、回転数を高くしても摩擦係
数は殆ど下がらない。これはループブラシ３６が感光体
ドラム１表面の潤滑剤を研磨しているからである。ルー
プブラシ３６は感光体ドラム１の微量研磨と潤滑剤の塗
布の機能を併せもっている。φ１５ｍｍのループブラシ
をローラ回転数４００ｒｐｍで使用しφ３０感光体ドラ
ム、線速１１４ｍｍ／ｓｅｃ、Ａ４横送り１ｔｏ２で、
感光体ドラム１への食い込み量が１．５ｍｍの条件で長
期的な画像形成を行うと図２１における「・」印で示す
ように磨耗量は約１６μｍとなる。これはループブラシ
３６とブレード２７が両方で感光体ドラム１表面を削っ
ているからである。感光体ドラム１の磨耗量を減らすに
は感光体ドラム１を削らないブラシ、すなわち直毛ブラ
シを使用することで摩擦係数を下げることも考えられる
がこれについては後述する。像流れが発生しないで且つ
寿命を延ばすためにはクリーニングブレード２７で削る
分を「０」にし、ループブラシ３６で像流れが発生しな
いような量を削るようにすればよい。ブラシへの潤滑剤
の供給は潤滑剤とブラシのＰＶ値（Ｐはブラシと潤滑剤
の食い込み量、当接幅等のプレッシャー、Ｖは周速差）
に依るので、潤滑剤とブラシの周速差をブラシと感光体
ドラムの周速差より大きくし、ブラシへの潤滑剤の供給
量をブラシが感光体ドラムから削り取る量より十分に多
くすれば摩擦係数は下がることとなる。

【００４１】図２５，２６は、潤滑剤ローラ２９がφ１
０で、ブラシローラ２８との線速比を２倍にしたときの
各回転方向（図２５はループブラシが感光体と逆方向に
回転する場合で、図２６は同方向に回転する場合）、各
回転数での初期的な枚数と摩擦係数の関係を示すもので
ある。図２７は図２６中の１００ｒｐｍで長期的な画像
形成動作を行ったときの摩擦係数の変化を示している。
摩擦係数はほぼ０．１〜０．１５の幅で変化している。
この時の感光体磨耗量は図２１中「△」印に示すように
φ３０感光体ドラムで線速１１４ｍｍ／ｓｅｃ、Ａ４横
送り１ｔｏ２、２００Ｋ枚で約５μｍとなり、像流れも
発生しなかった。

【００４２】なお感光体表面の摩擦係数は、図２８に示
されるような装置を用い、一般的にはオイラーベルト式
（日本機械学会、機械工学便覧基礎編、Ａ３力学・機
械力学、３５頁(1986)）と称される方法で測定、計算
(重り＝１００ｇを吊るし、μ＝ln（Ｆ／１００）／
（π／２））した値である。

【００４３】図２２の構成でループブラシに代えてφ１
５ｍｍ直毛ブラシを使用し、感光体ドラム１への食い込
み量１．５ｍｍのとき、感光体ドラム１と逆及び同方向
に回転した時の初期的な枚数と摩擦係数の関係を図２
９，３０に示す。直毛ブラシの場合は摩擦係数は回転数
によって変化するが、長期的には図３１（φ１５ｍｍ直
毛ブラシ、４００ｒｐｍ、感光体ドラム１と同方向回
転、食い込み量１．５ｍｍ）に現れるように摩擦係数の
変動が大きい。

【００４４】摩擦係数の経時的な変動を示す図３１で分
かるように、その変動幅は０．１５〜０．２５で±０．
０５程度であり、図中像流れが発生しない摩擦係数以上
で摩擦係数を制御するとしても、０．２５〜０．３５と
なる。この時最大摩擦係数０．３５で一定になったとす
ると２００Ｋ枚で約１２μｍの磨耗量となる。

【００４５】φ３０感光体ドラムの潤滑剤がない場合の
摩擦係数は約０．５であり、磨耗量は約２０μｍ／２０
０Ｋ枚なので約４０％程度の効果はあるが十分ではな
い。当然経時で摩擦係数が０．２５〜０．３５の間を変
動すれば、もう少し磨耗量は減ることになるが、図３２
に示されるように摩擦係数が変化すると現像でのトナー
付着量が変化し、転写紙上の画像濃度が変わってくる。
図２１に示されるように摩擦係数を小さくして使用する
と感光体の摩耗量を減らすことができるが、０．１５以
下にまで最大限下げて変動を少なくして使用すると、こ
の領域ではクリーニングブレード２７による感光体ドラ
ム１の研磨が行われないので像流れが発生する。したが
って摩耗量が４μｍ以上となるように摩擦係数を得るよ
うに当接条件を設定すべきである。

【００４６】ブラシローラ３６と潤滑剤ローラ２９とで
なる潤滑剤塗布部材を帯電装置２内に配置した例を図３
３，３４に示す。当該塗布部材が収まる帯電装置２やこ
れと一体化したクリーニング装置７等は図２０等の例と
全く同じなので、同じ符号を付して説明は省略するが、
これらの構成によっても同じ効果が期待できるものであ
る。特にこのような配置は転写残トナーの悪影響を受け
ずに摩擦係数のバラツキがなく、摩擦係数が安定する。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、像担持体表面の摩擦係
数を０．５以下にすることで転写効率が向上し且つ転写
残トナーが低減し且つ現像部でのクリーニングが容易に
なり、更には像担持体上のトナー付着量の多い領域での
虫食いを防止できる画像形成装置においても、ハーフト
ーン部の均一感の高い画像を提供し且つ画像後端部の白
抜けの発生を抑え、横ラインの再現性にも優れた画像を
提供することが可能となる。

【００４８】塗布部材を形成する塗布ブラシローラと潤
滑剤供給部材の周速差が像担持体と塗布ブラシローラの
周速差よりも大であれば、帯電部、転写部で発生し像担
持体表面に付着し及び潤滑剤中に埋もれたＮＯ_Ｘを微量
研磨して取り除き、像流れを解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】感光体ユニットの構成概略図である。

【図２】塗布部材の構成概略図である。

【図３】図２に対する代替例としての塗布部材構成図で
ある。

【図４】図１における現像装置の詳細構成図である。

【図５】磁石ローラの法線磁力分布とその大きさ程度を
示す図である。

【図６】磁石Ｐ１ａが欠けた場合の磁力分布を示す図で
ある。

【図７】主磁石と主磁極磁力形成補助磁石の位置関係を
表す図である。

【図８】１ドット縦横ラインの線幅の比率と磁石ローラ
の主磁極法線方向磁束密度の減衰率との関係を示すグラ
フである。

【図９】磁石Ｐ１ａ，Ｐ１ｃが欠けた磁石ローラでの詳
細構成図である。

【図１０】図９の磁石ローラにおける法線磁力分布とそ
の大きさ程度を示す図である。

【図１１】主磁極の半値幅と、当該主磁石とその外側に
ある磁石とによる変極点の挟角の大きさを示す図であ
る。

【図１２】塗布量と感光体表面の摩擦係数の関係を示す
グラフである。

【図１３】感光体摩擦係数を測定するための測定装置の
概略図である。

【図１４】感光体上のトナー付着量と反射型フォトセン
サ出力の関係を示すグラフである。

【図１５】潤滑剤塗布量の変化と現像γカーブの関係を
表すもので、縦軸に画像濃度、横軸に現像ポテンシャル
をプロットする。

【図１６】現像剤塗布量の制御を説明するフローチャー
トである。

【図１７】潤滑剤塗布後の感光体表面摩擦係数に対する
後端白抜けのレベルをランク評価したグラフである。

【図１８】本発明に係る磁石ローラでの感光体摩擦係数
０．１以下の後端白抜けレベルのランク評価のグラフで
ある。

【図１９】対感光体現像スリーブ線速比と後端白抜けの
関係を説明するグラフである。

【図２０】潤滑剤塗布部材をクリーニング装置内に配置
した例を示す部分図である。

【図２１】感光体表面の摩擦係数と感光体の摩耗量の関
係を示すグラフである。

【図２２】図２０に対応するもので、潤滑剤供給ローラ
に変えて固形潤滑剤がループブラシに接している構成の
図である。

【図２３】ループブラシが感光体ドラムと逆方向に回転
する場合のコピー枚数の変化による感光体表面の摩擦係
数の変化を示すグラフである。

【図２４】ループブラシが感光体ドラムと同方向に回転
する場合のコピー枚数の変化による感光体表面の摩擦係
数の変化を示すグラフである。

【図２５】潤滑剤供給ローラとブラシローラ２８の線速
比を２としたときの逆回転方向での、コピー枚数の変化
による感光体表面の摩擦係数の変化を示すグラフであ
る。

【図２６】潤滑剤供給ローラとブラシローラ２８の線速
比を２としたときの同回転方向での、コピー枚数の変化
による感光体表面の摩擦係数の変化を示すグラフであ
る。

【図２７】図２６中の１００ｒｐｍで長期的な画像形成
動作を行ったときの摩擦係数の変化を示すグラフであ
る。

【図２８】感光体表面の摩擦係数をオイラーベルト式で
測定するための装置を示す概略図である。

【図２９】ループブラシに代えて直毛ブラシを使用した
場合の、感光体ブラシと逆方向に回転した時のコピー枚
数の変化による感光体表面の摩擦係数の変化を示すグラ
フである。

【図３０】ループブラシに代えて直毛ブラシを使用した
場合の、感光体ブラシと同方向に回転した時のコピー枚
数の変化による感光体表面の摩擦係数の変化を示すグラ
フである。

【図３１】摩擦係数の経時的な変動を示すグラフであ
る。

【図３２】摩擦係数の違いによる現像バイアスと画像濃
度の関係の差を説明するグラフである。

【図３３】潤滑剤塗布部材を帯電ローラの上流側に配置
した構成例を示す概略図である。

【図３４】潤滑剤塗布部材を帯電ローラの下流側に配置
した構成例を示す概略図である。

【符号の説明】

１感光体ドラム４現像装置４１現像ローラ４３現像スリーブ４４磁石ローラ４５ドクタブレード４７スクリュー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者安富啓東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者竹内信貴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） 2H031 AC19 AC20 AD03 AD15 DA03 2H034 AA07 BF00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像剤担持体外周面に現像剤を磁気吸着
させて磁気ブラシを形成する現像主磁極を有する現像装
置と当該現像装置に対向する像担持体とを備えた画像形
成装置において、上記像担持体の摩擦係数μが０．５以下であり、上記磁
気ブラシが像担持体と摺擦する現像領域の法線方向磁束
密度の減衰率が４０％以上であることを特徴とする画像
形成装置。
【請求項２】現像剤担持体外周面に現像剤を磁気吸着
させて磁気ブラシを形成する現像主磁極を有する現像装
置と当該現像装置に対向する像担持体とを備えた画像形
成装置において、上記像担持体の摩擦係数μが０．５以下であり、上記主
磁極の法線方向磁束密度の減衰率が４０％以上であるこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】現像剤担持体外周面に現像剤を磁気吸着
させて磁気ブラシを形成する現像主磁極を有する現像装
置と当該現像装置に対向する像担持体と当該像担持体に
潤滑剤を塗布する装置とを備えた画像形成装置におい
て、上記像担持体の摩擦係数μが０．５以下であり、上記主
磁極と隣り合う磁極の法線方向磁束密度の減衰率が４０
％以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】現像剤担持体外周面に現像剤を磁気吸着
させて磁気ブラシを形成する現像主磁極を有する現像装
置と当該現像装置に対向する像担持体とを備えた画像形
成装置において、上記像担持体の摩擦係数μが０．５以下であり、上記現
像主磁極の磁力形成を補助する補助磁石を備え、主磁極
の半値幅を狭くしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】現像剤担持体外周面に現像剤を磁気吸着
させて磁気ブラシを形成する現像主磁極を含む複数の磁
極を備えた磁石ローラを有した現像装置と当該現像装置
に対向する像担持体とを備えた画像形成装置において、上記像担持体の摩擦係数μが０．５以下であり、上記現
像主磁極は、磁石ローラを形成する全ての磁石のうち、
半値幅が最小値のもので構成されていることを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項６】現像剤担持体外周面に現像剤を磁気吸着
させて磁気ブラシを形成する現像主磁極を含む複数の磁
極を備えた磁石ローラを有した現像装置と当該現像装置
に対向する像担持体とを備えた画像形成装置において、上記像担持体の摩擦係数μが０．５以下であり、上記現
像主磁極の半値幅は、当該主磁極に隣り合う磁極の半値
幅の８０％であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】上記像担持体の摩擦係数を０．５以下に
するために、当該像担持体に潤滑剤を塗布する装置を備
えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記
載の画像形成装置。
【請求項８】上記像担持体に接触して転写残トナーを
除去するクリーニング装置を備えることを特徴とする請
求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】上記クリーニング装置がブレードタイプ
であることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装
置。
【請求項１０】上記主磁極の半値幅が２５°以下とす
ることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載
の画像形成装置。
【請求項１１】上記潤滑剤がトナーの帯電極性と同帯
電系列の無機微粒子潤滑剤であることを特徴とする請求
項１〜１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】上記無機潤滑剤がステアリン酸亜鉛で
あることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装
置。
【請求項１３】上記潤滑剤がトナーの帯電極性と逆帯
電系列上位のフッ素系潤滑剤であることを特徴とする請
求項１〜１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】上記フッ素系潤滑剤がポリテトラフル
オロエチレンであることを特徴とする請求項１３に記載
の画像形成装置。
【請求項１５】上記潤滑剤塗布部材が像担持体に接し
て回転可能な塗布ブラシローラを備えていることを特徴
とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の画像形成
装置。
【請求項１６】上記塗布ブラシローラがループブラシ
を植設したものであることを特徴とする請求項１５に記
載の画像形成装置。
【請求項１７】上記塗布ブラシローラが直毛ブラシを
植設したものであることを特徴とする請求項１５に記載
の画像形成装置。
【請求項１８】上記塗布ブラシローラに潤滑剤を供給
する供給部材が回転可能に形成されており、塗布ブラシ
ローラと供給部材の周速差が回転可能な像担持体と塗布
ブラシローラの周速差よりも大であることを特徴とする
請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の画像形成装
置。
【請求項１９】回転可能な像担持体に対して塗布ブラ
シローラが逆方向に回転し、塗布ブラシローラに潤滑剤
を供給する供給部材が塗布ブラシローラと逆方向乃至順
方向に回転することを特徴とする請求項１５〜１７のい
ずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項２０】回転可能な像担持体に対して塗布ブラ
シローラが順方向に回転し、塗布ブラシローラに潤滑剤
を供給する供給部材が塗布ブラシローラと逆方向乃至順
方向に回転することを特徴とする請求項１５〜１７のい
ずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項２１】上記潤滑剤塗布部材がクリーニング装
置のクリーニング位置よりも像担持体回転の上流側で且
つ転写装置の下流側に配置されたことを特徴とする請求
項１〜２０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項２２】上記潤滑剤塗布部材が帯電装置の帯電
位置よりも像担持体回転の上流側で且つクリーニング装
置のクリーニング位置の下流側に配置されたことを特徴
とする請求項１〜２０のいずれか一項に記載の画像形成
装置。
【請求項２３】上記潤滑剤塗布部材が現像装置よりも
像担持体回転の上流側で且つ帯電装置の帯電位置の下流
側に配置されたことを特徴とする請求項１〜２０のいず
れか一項に記載の画像形成装置。