JP3016578B2

JP3016578B2 - 一成分現像装置

Info

Publication number: JP3016578B2
Application number: JP02223882A
Authority: JP
Inventors: 則幸木村; 秀哉古田; 弘治鈴木; 繁和榎木; 洋志高嶋; 尚貴岩田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-07-02
Filing date: 1990-08-24
Publication date: 2000-03-06
Anticipated expiration: 2015-03-06
Also published as: JPH04174470A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、複写機、ファクシミリ、レーザプリンタ等
の電子写真技術を用いる画像形成装置の現像装置、詳し
くは一成分現像剤を用いる一成分現像装置に関するもの
である。

〔従来技術〕

帯電、露光により静電潜像を形成された感光体を現像
装置を用いたトナーによる現像を行って可視像化し、そ
のトナー像を複写紙に転写、定着する複写機等の電子写
真画像形成装置が広く使用されている。

現像装置としては小型化、低コスト化、高信頼性等の
点から一成分現像剤を用いるのが有利であり、又これか
らの現像装置のカラー化に対応するには非磁性一成分現
像剤を用いる一成分現像装置が有利となる。

従来一成分現像装置には、例えば特開昭61−42672号
公報に示されるように、フロート電極を有する中抵抗
（10⁹〜10¹¹Ωcm）の現像ローラにスポンジローラ（ポ
リウレタン）が逆回転しながら圧接し、そこにトナーが
機械的に搬送され、トナーが現像ローラとスポンジロー
ラの表面間に挟まれ、摩擦帯電によりトナーが帯電して
現像ローラに付着し、ブレードで層厚が規制された状態
で現像ローラの上にトナー層を形成し、そのトナー層が
感光体の静電潜像と接触して現像する構造が知られてい
る。

現像ローラにトナーを静電的に付着させる方法として
は現像ローラとスポンジローラ（例えば特開昭60−2290
57号公報）、スキン層つき弾性体（例えば特開昭60−22
9060号公報）、ファーブラシ（例えば特開昭61−52663
号公報）等の摩擦帯電を利用する方法が知られている。

トナー供給部材によって静電的に付着した現像ローラ
のトナー層の層厚をブレードなどの層厚規制部材を用い
て制御し、感光体の静電潜像を現像するが、その際の現
像ローラとして、絶縁被覆ローラ、中抵抗体被覆ローラ
等が知られ、又現像ローラの積層の構成にも色々提案さ
れている。

トナー担持体に弾性体又は可撓性体からなる層厚規制
部材（もしくは帯電部材）を縁端当て、もしくは面圧接
することにより、トナーの帯電及びトナー層厚規制を行
うことは一成分現像装置において知られている。例えば
特開昭53−23638号公報により可撓性誘電体等の端縁に
よりトナーの帯電規制を行うことが知られているが、圧
接力が集中され非常に薄いトナー層しか形成されずロー
ラ上のトナー付着量が少ないという問題がある。又特開
昭59−45468号公報により、弾性体の層規制部材を面接
触させることにより層厚を規制することが知られてお
り、やや厚めの荷電トナー層が形成されることができ、
圧接力を調整してトナー量を多くすることができるが、
ローラ表面に静電的にトナーを保持する力が上層部では
極めて弱く、トナーの飛散や地汚れを発生するという問
題がある。

層厚規制部材としてローラを使用することが例えば実
開昭58−159546号、特開昭59−126567号公報により知ら
れている。前者では現像ローラ表面にトナー平均粒径の
0.5〜10倍程度の凹凸を設けてトナーを搬送するように
構成し、凹凸高さが小さい場合、トナー層は弾性層厚規
制ローラにより全体的に帯電を受けられるが、層厚規制
ローラを通過するトナー量は少なくなる。凹凸高さを大
とすると、トナー搬送量は大となるが凹部下位にあるト
ナーは層厚規制ローラと接触されず帯電が不十分かつ平
均一になるという問題がある。

非弾性トナーを用いた場合には、トナーは現像ローラ
と静電的に付着するので、帯電量の小さなトナーや静電
力で保持しきれない量のトナーを機械的に搬送すると、
トナーの飛散や地汚れを発生するという問題がある。

後者では現像ローラと層厚規制ローラの少なくとも一
方に弾性をもたせ、ニップを形成することによりトナー
には十分な帯電量を与えることができるが、現像ローラ
上へのトナー付着量（搬送量）が不十分であるという問
題がある。

従来の各種の現像装置では現像ローラへのトナー付着
はトナー供給部材と現像ローラの摩擦帯電によって行わ
れるが、付着したトナーの付着量と帯電量のバランスが
最適なものが得られないという問題があった。

非磁性一成分現像方式での最適付着量と帯電量につい
て検討すると、白黒用では、従来例では、帯電量が10〜
20μc/gであり、現像ローラ上のトナー付着量は0.1〜0.
3mg/cm²であり、帯電量が小さいと地汚れやシャープ性
などの画質の面で劣ることになる。

トナー付着量は0.1〜0.3mg/cm²では少なく、転写紙上
には0.4〜0.5mg/cm²の付着量が必要であるため、従来は
現像ローラの速度を感光体の速度の３〜４倍にしてトナ
ー付着量の不足分をカバーすることが行われていた。こ
のように現像ローラの速度を感光体の速度の３〜４倍に
すると、画像が後端程濃くなる「トナー後端寄り」とい
う現像が発生する。つまりベタ部を現像すると、画像の
先端部より後端部にいく程濃くなるという現象が生じ、
この現象は白黒画像ではあまり大きな問題にはなってい
ないが、カラー現像の場合に大きな問題になる。

カラー画像の場合には「トナー後端寄り」の現象によ
り、画像の先端部と後端部では原稿の同じ色が色違いと
なって現れてしまう。

この「トナー後端寄り」現象を改良しようとすれば、
現像ローラの速度を感光体の速度に近づける（両者の線
速度比を１に近づける）必要がある。このためには現像
ローラの回転数を小さくし、トナー付着量を多くする必
要がある。

カラートナーの色特性をみると、黒トナーに比べて着
色度が小さく、従って、更に現像ローラ上に0.8〜1.2mg
/cm²という、黒トナーより多いトナー付着量を必要とさ
れる。又安定した画像を得るためには５〜20μc/g、好
ましくは10〜15μc/gの帯電量が望まれる。

このようなトナー付着量が多く、しかも最適のトナー
帯電量が得られる現像ローラは従来の現像装置では得ら
れなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上記の従来の問題点を解消し、トナー担持
体、例えば現像ローラに対するトナー付着量と帯電量が
最適になる一成分現像装置を提供することを課題として
いる。

〔課題を解決するための手段〕〕本発明は、上記の課題を、静電潜像が表面に形成され
る潜像担持体に接触もしくは非接触状態で隣接配置され
るトナー担持体と、該トナー担持体に接しトナーをトナ
ー担持多表面に供給するトナー供給部材と、前記トナー
担持体上のトナー層厚を規制する層厚規制部材とを有す
る一成分現像装置において、前記トナー担持体の表面に
多数の微小誘電体部と微小導電体部とが混在する微小電
極層が形成され、該微小電極層により形成される微小電
界によりトナーが保持され、前記トナー供給部材とトナ
ー担持体の軸方向接触幅L₁と、前記層厚規制部材の軸方
向接触幅L₂と、トナー担持体の本体部の軸方向幅L₃とが
L₁＜L₂＜L₃になるように形成され、前記トナー供給部材
の表面とトナー担持体の表面は接触部において逆方向に
移動することを特徴とする一成分現像装置により解決し
た。

〔作用〕本発明により、誘電体部と導電体部が微小面積で多数
混在することにより、トナー担持体の表面に多数の微小
閉電界が形成され、この電界により、トナー担持体とト
ナー供給部材との間の摩擦により帯電したトナーが積層
状態で付着保持される。

〔実施例〕

本発明の詳細を図に示す実施例に基づいて説明する。

第１図において、潜像担持体１、例えばベルト感光体
が、例えば120mm/secの速度で移動し、静電潜像を形成
される。静電潜像を形成した後の感光体１の移動途中に
設けた現像位置において静電潜像は現像装置２のトナー
担持体３、例えば現像ローラにより非磁性一成分現像剤
を付着されて現像される。

現像ローラ３は芯金部3aと微小電極層3bとを有し、例
えば約150mm/secの速度で移動（回転）される。

現像ローラ３にはトナー供給部材４、例えば供給ロー
ラが接触配置され、接触部において現像ローラ３と逆方
向に移動するように、例えば約100mm/secの速度で移動
（回転）される。

現像装置２の中に収容された現像剤、すなわち非磁性
一成分トナーはアジテータ６により攪拌供給され、供給
ローラ４により現像ローラ３へと送られる。トナーとし
ては一般的にポリエステル、BMA、ポリスチレン、エポ
キシ、フェノール等の樹脂を基本として形成され、極性
制御剤を添加することにより極性及び帯電量が制御され
る。

後に説明するような態様で現像ローラ３の表面に付着
されたトナーは現像ローラ３により搬送される途中で層
厚規制部材７、例えば弾性板7aと該弾性板7aに固定され
たシート7bを有するブレードにより層の厚みを規制さ
れ、トナーの帯電を安定化させて現像位置に送られる。
現像ローラ３のトナーは感光体１に接触配置、又は非接
触配置された状態で感光体１の静電潜像に付着されて現
像する。

現像ローラ３の微小電極層3bには第２図Ｃに示すよう
に夫々微小面積の誘電体部11と導電体部12がランダムに
又は規則的に多数混在し、しかもローラー表面がほぼ平
滑に形成される。微小面積の大きさは導電体部12で10〜
500μｍの大きさが好ましい。又は導電体部12の面積が
誘電体部11と導電体部12を含む全体面積の20〜70％にな
るようにするのが好ましい。

現像ローラ３は、一例として第２図Ａに示すように、
芯金部3aとしての金属ローラの表面に角溝13、例えば0.
2〜1.0mmピッチで深さ0.1〜0.5mmの溝13を傾斜角30〜60
度、例えば第３図に示すように傾斜角度45度の格子状
に、例えばローレット加工法により形成する。

角溝加工した芯金部3aの表面に、第２図Ｂに示すよう
に、誘電体11、例えば弗素系樹脂（旭硝子製商品名ルミ
フロンLF200等）をコーティングし、100℃で約30分乾燥
する。誘電体11の塗布厚みは溝13が完全に埋まる厚みを
選定する。

誘電体の塗布後ローラの表面を切削又は研磨加工して
余分の誘電体11を除去し、平滑なローラ表面を形成す
る。これによりローラ表面には第２図Ｃに示すように誘
電体部11と導電体部12とが混在した状態で露出する。

現像装置２の作動を説明する。

一例として25.4mm径のローラに0.4mmピッチ、深さ0.1
mm、溝巾0.15mmで45度の角溝ローレットを形成し、弗素
系樹脂である旭硝子製商品名ルミフロンLF200をコーテ
ィングし、100℃で約30分乾燥し、切削加工によりロー
ラ表面を加工して導電体部を露出させ、導電体部12の面
積を39％誘電体部の面積を61％とし、導電体部を巾0.15
mm、ピッチ0.4mmとした現像ローラ３に直径14mmで発泡
ポリウレタンカーボン処理のスポンジローラよりなる供
給ローラ４を食い込み量1mmで接触させて上記の速度で
回転させると、現像ローラ３の表面に第４図に示すよう
に摩擦帯電によりマイクロフィールド（閉電界）により
乱れた電界14が形成される。尚上記の供給ローラの表面
の抵抗は10⁷Ωとなる。

供給ローラ４は上記のスポンジローラに代えてファー
ブラシでもよい。

現像ローラ３の表面に形成される電界14は均一層の帯
電による電界に比較して電界傾度の大きい電界となり、
トナー16を多層に付着させることが可能となり、又閉電
界となっているので付着したトナー16は現像ローラ３の
側に強く引かれ離れにくい状態になる。

尚トナー15は供給ローラ４により送られ、現像ローラ
３と供給ローラ４の間の摩擦により帯電され、現像ロー
ラ３の電界14に付着される。

感光体１に対する現像後の残トナーは現像ローラ３が
供給ローラ４に接触する際機械的及び電気的に供給ロー
ラ４により掻き取られる。供給ローラ４との接触により
現像ローラ３の誘電体部11は摩擦により帯電される。こ
のとき、現像ローラ３とトナー15の前回の現像時の電荷
は摩擦により一定化され、初期化され、そこに新しく供
給ローラ４により運ばれるトナー15が摩擦により帯電
し、現像ローラ３の上に静電的に付着する。このとき極
性は感光体１の電荷に対してトナーは逆極性に、現像ロ
ーラ３の誘電体部11は同極性となるように材料が選定さ
れる。

現像ローラ３に付着したトナーはブレード７、例えば
厚さ0.1mmの燐青銅よりなる弾性板に弗素系樹脂であるP
TFEシート（例ニチセス製PTFE樹脂テープ200μ）を固定
したブレードにより層厚さを制御され、現像位置に達す
る。現像位置では現像ローラ３と感光体１との間の電界
は、電極効果が大きくなり、現像ローラ３の上のトナー
15が感光体１に付着し易い電界となり、現像が行われ
る。

この際、現像ローラ３は第１電源16により、供給ロー
ラ17は第２電源17によりバイアスが印加される。バイア
スとしては、直流、交流、直流、流重畳交流、パルスな
ど画像の制御に適したものが選択されることができる。
図の例では、現像ローラにはバイアスとしてAC500V（P/
P）、250HZ、DC250Vの重畳印加が行われ、供給ローラに
はDC250Vの印加が行われる。

図の例の感光体１としてはOPCが使用され、トナーと
しては非磁性スチレンアクリル系（＋）帯電トナーに極
性制御剤としてニグロシンを、外添剤としてSiO₂微粉末
0.5wt％を添加する。

現像装置の各部材にはトナー離型性、耐久性等から好
ましい材料が選ばれるが、例えばトナーとの関係で表１
に示すような材料の組合せが選ばれる。

上記の例のように例えばスポンジローラ等からなる供
給ローラ４の回動により、現像ローラ３の表面の誘電体
部11を摩擦帯電すると同時にトナーを帯電させ、現像ロ
ーラ３の表面にトナーを供給する場合、感光体の潜像の
現像を確実に行うためには、第５図に示すような供給ロ
ーラ４と現像ローラ３との接触部の軸方向の巾L₁は最大
画像巾、つまり通紙する記録紙18の最大巾L₀以上が必要
である。供給ローラ４により現像ローラ３の表面に付着
させられたトナーは現像ローラ３の回動に伴い層厚規制
部材であるブレード７の位置に移送される。ブレード７
による層厚規制時、トナーは現像ローラ３の回転方向と
現像ローラ３の軸方向への移動分力が働く、このため、
トナーはブレード７の両側端面から洩れたり飛散した
り、現像ローラ３の軸受部材へ侵入する危険性がある。

この問題を解消するために、層厚規制部材７の現像ロ
ーラ３と接触する軸方向巾L₂は供給ローラ４の接触巾L₁
より広く形成し、現像ローラ３の上で軸方向に動いたト
ナーは層厚規制部材７の範囲内で移動できるようにし、
移動したトナーが直ちに層厚規制部材７の両側端から洩
れるのを防止する。現像ローラ３においては供給ローラ
４の接触巾L₁より外側の部分ではマイクロフィールドが
形成されないので、トナーが層厚規制部材７を直接通過
することはほぼ完全に防止される。

現像ローラ３の中央部と同径に形成された本体部（芯
金部3a及び微小極層3bを含む部分）の軸方向巾L₃は層厚
規制部材７の接触巾L₂より大になるように形成し、第６
図及び第７図に示すように、現像ローラ３の本体部の両
端部の層厚規制部材７の接触巾L₂より外側の範囲にシー
ル部材19が取付けられる。シール部材19は、例えばスポ
ンジ、フェルト、ゴム、植毛シート等により形成され、
現像ローラ３の外周面及び層厚規制部材７の側端面に押
圧された状態で装着され、しかもハウジング20により支
持される。現像ローラ３の本体部より両端に突出する軸
部3cは軸受21によりハウジング20に回転自在に支持され
る。

この構造により現像ローラ３の上のトナーが軸方向に
移動して層厚規制部材７から外に洩れようとしてもシー
ル部材19により洩れを阻止され、軸受21へのトナー侵入
が防止される。

シール部材19は現像ローラ３であるトナー担持体の表
面と常に摺接しているが、シール部材19の材質と現像ロ
ーラ３の誘電体部11の材質との帯電系列が離れている
と、誘電体部11はシール部材19との摺接により強く帯電
され、上記のようなマイクロフィールドが形成されるこ
とになる。シール部においてマイクロフィールドが形成
されると現像ローラ３の表面へのトナー付着力が大きく
なるため、トナーがシール部材19と現像ローラ３の本体
部の表面との間の摺接部に侵入し、シール性を低下さ
せ、更にはトナー洩れや軸受部へのトナー侵入を発生さ
せることになる。

このような問題を起こさせず、シール性を向上させる
ために、シール部材の押圧力を強くすると、トルクの増
大や発熱による不具合が生じることになる。そこで、現
像ローラ３の表面のシール部材19と接触する部分には、
電界を作る電極加工等を行われないようにするか、シー
ル部材19の材質を現像ローラ３の表面の誘電体11の材質
と帯電系列において隣接し、帯電特性が近似した材料に
より形成すると、摺接によるシール部でのマイクロフィ
ールドは弱く押えられ、シール部材19の押圧力を比較的
小さくしても良好なシール性を確保できる。

又電界形成幅（電極加工幅）を、第８図に示すよう
に、最大画像形成幅以上にし、両端シール部より内側中
央部分のみとすると、シール部材19の押圧力が比較的小
さくても良好なシール性を確保できる。電界形成幅を
Ｍ、層厚規制部材の幅をＬとすると、Ｍ＜Ｌになるよう
に設定するのが望ましい。

シール部材19は第９図に示すように現像ローラ３の表
面との摺接面幅が最大幅D₁から最小幅D₂まで次第に減少
するように、第９図Ｂに示すような展開図で台形状に形
成し、現像ローラの回転方向において、上流側の幅が狭
い幅D₂になり、下流側が広い幅D₁になるように現像ロー
ラ３に装着する。これによりトナーのシール部材19への
侵入が防止され、良好なシール性が得られる。

別の実施例を示す第10図の現像装置において、潜像担
持体１に対する現像を終了した現像装置２のトナー担持
体である現像ローラ３は矢印の方向に例えば400rpmで回
転し、トナー供給部材４、例えばスポンジローラとの接
触部にいたる。トナー供給部材４、例えば供給ローラは
現像ローラ３との接触点において現像ローラ３と反対方
向に走行するように約300rpmで回転し、現像ローラ３と
トナーに帯電を与えてトナーを現像ローラ３の上に付着
させる。トナーを付着して回転する現像ローラ３は層厚
規制部材７によりトナー層厚さを規制され、トナーの帯
電を安定化させ、潜像担持体１に対する現像域に達す
る。現像域では接触又は非接触現像により潜像担持体を
現像する。現像ローラ３と供給ローラ４は第１図の例と
同様、バイアス、例えば、直流、又は交流、又は直流重
畳交流又はパルス等のバイアスを印加して最適な画像を
得るように制御することができる。トナー供給部材４へ
はアジテータ６によりトナーが攪拌供給される。現像ロ
ーラ３の上方は必要部分以外は上カバー５により覆われ
ている。

現像ローラ３は第11図に示すように導電体としての金
属ローラ3aの表面に角溝（Ｕ溝）加工をし、第３図に示
すように0.1〜0.5mmピッチでローラ長手方向に対し約45
度の角度のアヤメローレット加工を施す。現像ローラ３
の表面に誘電体11として弗素樹脂（例えば旭硝子製商品
名ルミフロンLF200）をコーティングし、100℃で約30分
乾燥する。誘電体11の塗布厚みはＵ溝が完全に埋まる厚
みを選定する。誘電体の塗布後ローラの表面を切削又は
研磨加工により導電部3aと誘電部11が微小面積で混在す
るように削り、導電部面積が20〜60％なるようにする。

通常、現像装置では潜像担持体に対向する現像装置開
口からのトナー飛散防止或いは現像ローラの保護等の目
的で現像ローラを覆うカバー部材等が設けられる。しか
し、現像ローラ表面の近傍に他の部材が設けられるとロ
ーラ表面近傍の電界を乱すことになり、現像ローラ表面
へのトナー保持力にも乱れを生じ、トナー飛散等の問題
を生じる。

第12図において、現像ローラ３のマイクロフィールド
上部に他の部材として導電体を設けた場合の導電体と現
像ローラ３との間の距離の変化と電界の変化を示した。
現像ローラの導電部と誘電部のピッチＰを、第12図Ｂに
示すように、Ｐ＝100μとし、導電部と誘電部の夫々の
幅d₂をP/2＝50μとし、誘電部の深さd₁を100μとしたと
き、導電体を第12図Ａに示すように右から左へ45゜の傾
きで離隔させると、導電体が現像ローラに近い部分では
明らかに電界が傾いているが、導電体が離れるに従って
電界の乱れが少なくなる。

第12図Ａの一番左の部分ではほとんど導電体の影響を
受けない。このことから電界を形成する誘電体の間のピ
ッチの５倍以上の間隔を導電体と現像ローラとの間に設
けると、現像ローラ表面近傍の電界に影響がほとんど生
じないことが判明した。

第１図の例と同様の材料のトナーを用いて現像装置の
部品としてトナーとの離型性、耐久性等から好ましい材
料として、表２に示す材料の組合せが選ばれる。

現像ローラ３は第２図の例とは別に、第13図Ａに示す
ようにAl、Cu、Fe等の金属性ローラ状またはシート状基
体８に10〜100μのピッチ間隔の凹凸パターンのマスク2
2を形成し、エッチング法による第13図Ｂに示すように
溝13を形成し、基体８の表面に誘電層をコーティングし
た後研磨することによって誘電層を溝13内に形成し、基
体８の凸部である金属面は露出させ、表面に微小面積の
誘電面と金属面（導電面）を混在させる。

現像装置の変形実施例として、第14図に示すようにト
ナー収容器としてトナー23を収容するホッパ24の潜像担
持体１に対向して設けた開口部にトナー担持体としての
現像ローラ３が回転自在に設けられた装置を使用するこ
とができる。

ホッパ24における現像ローラ３の回転方向下流側の間
隙部にはトナーが流出するのを防止し、且つ現像ローラ
３の上のトナー量を規制する層厚規制部材としてのブレ
ード７が現像ローラ３に圧接するようにホッパ24に固定
される。

現像ローラ３は矢印で示すように反時計方向に回転
し、ホッパ24内に収容されたトナーの現像ローラ３の近
傍にあるものをその回動方向に移送される。層厚規制部
材７はウレタンゴムブレードや弾性を有する板状の支持
体の現像ローラ３と接触する部分に樹脂層を設けたもの
により形成され、現像ローラ３とニップを形成するよう
に圧接される。

層厚規制部材７の接触により現像ローラ３の表面とト
ナーは荷電され、現像ローラ３の表面に形成された微小
な閉電界によりトナーは現像ローラ３の表面に付着保持
されると同時にニップ部で層厚さを規制されて現像域に
入る。現像域位で接触又は非接触現像することと、現像
ローラがバイアスを印加されることができること及び現
像ローラへのトナー付着のメカニズムについては第１図
の例と同様である。

第14図において、トナーは第１図の例と同様の材料が
使用され現像装置の部品としてトナーとの離型性、耐久
性から表３に示すような材料が使用される。

現像ローラ３は、第15図に示すように、金属基体12の
表面に断面Ｖ字状の溝11をアヤメローレット加工等によ
り格子状に形成する。Ｖ字溝は0.1〜0.5mmピッチで配置
され、現像ローラ３き軸線方向に対し約45゜の角度で延
在する。Ｖ溝加工した基体12の表面に誘電体として弗素
樹脂（旭硝子製商品名ルミフロンLF200）をコーティン
グし、100℃で約30分乾燥し、ローラ表面を切削又は研
磨加工により導電面と誘電面が微小面積で混合するよう
に削り、導電部面積が20〜60％になるようにする。

第14図の例において、トナー担持体としての現像ロー
ラ３の回転方向下流側のホッパー24と現像ローラ３との
間隙よりのトナー流出防止のために層厚規制部材７とし
てブレードを取付けたのに対し、第16図に示すように規
制部材７としてローラが現像ローラ３に接触配置され、
回転支持されるローラ状規制部材７とホッパー24との間
をシール部材25によりシールする構造に変形することが
できる。規制部材７にはゴムローラ、スポンジローラ、
又は乾質部材表面を弾性表面層で被覆した弾性ローラが
使用されることができ、現像ローラ３に対してニップを
形成するように当接され、接触点において現像ローラ３
と反対方向に移動するように回転される。層厚規制部材
７により現像ローラ３とトナーは荷電され、トナーは現
像ローラ３の表面に形成される微小閉電界により付着保
持されると共に層厚さを規制される。

現像ローラ３は第15図に示す如く形成され、トナーと
の離型性を考慮して現像ローラと層厚規制部材の材料は
表４の組合わせが選定されることができる。

〔効果〕本発明により、トナー担持体の表面に微小な閉電界が
多数形成され、この電界により適切な帯電量をもつトナ
ーが多層に付着保持され、そのトナーによる潜像担持体
に対する現像を行うことができるので、トナー担持体の
潜像担持体に対する速度比を従来より小さくすることが
可能になり、一成分現像において発生しやすい後端トナ
ー寄りが解消され、ベタ埋まりの良い高濃度でかつ地汚
れの無い又シャープ性の高い高画質画像が得られるよう
になった。

本発明により、トナー担持体の速度を低く抑えること
ができ、各部材の耐久度を向上することができ、又トナ
ー飛散の防止にも有利となった。

更に、トナー担持体と、トナー供給部材と、層厚規制
部材の長さ及び接触巾を適正に選定することにより、非
磁性一成分トナーのトナー担持体端部での飛散のない優
れた一成分現像装置が得られた。

本発明により、トナー担持体と該トナー担持体の近く
に配置される部材との間隔を層厚規制部材と現像域との
間ではトナー担持体の微小電界間の平均間隔の少なくと
も５倍以上に設定することによりトナー担持体の表面近
傍で電界が乱されることがなく、電界によって保持され
たトナー層も乱されることなく現像域に達することがで
き、トナー飛散等が防止された。

本発明により、シール部材が摺接する部分ではトナー
担持体に電界が形成されないようにすることにより、現
像ローラ表面へのトナー保持力が弱められシール性が向
上し、シール部材におけるトナーもれやトナー飛散、ト
ナー担持体の軸受へのトナー混入が防止された。

本発明によりシール部材の材質をトナー担持体の材質
と帯電系列が同じか近似的に同じにすることにより、更
にトナー担持体移動方向の下流側程シール部材の摺接幅
を広くすることにより、シール性が向上し、トナー洩
れ、飛散及び軸受への混入が防止された。

本発明によりホッパ状トナー収容器の開口部に設けた
トナー担持体にマイクロフィールドという微小電界を形
成することにより安定したトナー付着量とトナー帯電量
が得られ、トナーを多層に形成することができ、トナー
飛散、地肌汚れを防止できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る現像装置の説明図、第２図は現像
ローラの断面図でＡ〜Ｃは表面形成を工程順に示す図、
第３図は現像ローラの斜視図、第４図は現像ローラのト
ナー付着を説明する図、第５図は現像ローラと供給ロー
ラとブレードの関係説明図、第６図は現像ローラの端部
の斜視図、第７図は現像ローラの端部の断面図、第８図
はトナー担持体の別の例を示す斜視図、第９図はシール
部材の別の例を示す図でＡは展開囲、Ｂは斜視図、第10
図は現像装置の別の実施例の説明図、第11図はトナー担
持体の部分断面図、第12図Ａはトナー担持体と他の導電
体の距離による電界の変化を示す図、Ｂはその際の導電
部と誘電部材の関係を示す図、第13図はトナー担持体の
製造方法の別の例を示す図でＡ、Ｂ、Ｃは工程を順次示
した図、第14図は現像装置の別の実施例の説明図、第15
図はトナー担持体の別の例の部分断面図、第16図は第15
図に対する変形例の説明図である。１……潜像担持体、２……現像装置３……トナー担持体、７……層厚規制部材 11……誘電体部、12……導電体部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者榎木繁和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)発明者高嶋洋志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)発明者岩田尚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 (56)参考文献特開昭55−62469（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−126567（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−137451（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−153058（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/06 101 G03G 15/08 - 15/095

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像が表面に形成される潜像担持体に
接触もしくは非接触状態で隣接配置されるトナー担持体
と、該トナー担持体に接しトナーをトナー担持体表面に
供給するトナー供給部材と、前記トナー担持体上のトナ
ー層厚を規制する層厚規制部材とを有する一成分現像装
置において、前記トナー担持体の表面に多数の微小誘電体部と微小導
電体部とが混在する微小電極層が形成され、該微小電極
層により形成される微小電界によりトナーが保持され、前記トナー供給部材とトナー担持体の軸方向接触幅L
₁と、前記層厚規制部材の軸方向接触幅L₂と、トナー担
持体の本体部の軸方向幅L₃とが L₁＜L₂＜L₃ になるように形成され、前記トナー供給部材の表面とトナー担持体の表面は接触
部において逆方向に移動することを特徴とする一成分現
像装置。
【請求項２】前記層厚規制部材よりもトナー担持体移動
方向下流側で層厚規制部材と潜像担持体に対する現像域
との間の位置では、トナー担持体と他の部材との間の距
離がトナー担持体の微小電界間の平均間隔の少なくとも
５倍以上に設定されていることを特徴とする請求項１に
記載の一成分現像装置。
【請求項３】前記トナー担持体は、両端のシール部材が
摺接する部分を除く中央部分表面にのみ、微小電極によ
る電界が形成されることを特徴とする請求項１に記載の
一成分現像装置。
【請求項４】前記層厚規制部材の前記トナー担持体の軸
方向の幅が前記トナー担持体の軸方向の電界形成領域幅
より大に設定されることを特徴とする請求項１に記載の
一成分現像装置。
【請求項５】前記トナー担持体の両端部に摺接する前記
シール部材の少なくとも前記担持体と摺接する部分の材
質が前記トナー担持体表面の材質と帯電特性が少なくと
も近似的に同じ材質よりなることを特徴とする請求項１
に記載の一成分現像装置。
【請求項６】前記シール部材はトナー担持体との摺接面
の幅がトナー担持体の回転方向下流側に次第に広くなる
ように形成されていることを特徴とする請求項１に記載
の一成分現像装置。
【請求項７】前記トナー担持体が一成分トナーを収容す
るトナー収容器の潜像担持体に対向する開口部に設けら
れ、前記トナー収容器の出口端付近に配置され前記トナ
ー担持体に圧接される弾性体の層圧規制部材が設けら
れ、前記トナー担持体の表面と表面近傍のいずれかに少
なくとも一部分が電荷保持機能を有し、トナー担持体に
電荷が選択的に付与されることにより電荷の異なる少な
くとも２つの部分間に微小閉電界が形成されることを特
徴とする請求項１に記載の一成分現像装置。
【請求項８】前記層厚規制部材がトナー収容器に内包さ
れ回動自在に支持されるローラ状部材として形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の一成分現像装置。