JP3050727B2 - 画像形成装置及び現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば複写装置、プリ
ンター、ファクシミリ等とされる電子写真式或は静電記
録式の画像形成装置及び現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写装置、プリンター、ファクシミリ等
の画像形成装置においては、電子写真感光体や静電記録
装置などからなる像担持体上に形成した潜像を、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を行な
っている。

【０００３】このような現像装置の一つとして、乾式１
成分現像装置が種々提案され又実用化されている。しか
し、いずれの現像装置でも、現像剤担持体上に１成分現
像剤のトナーの薄層を形成することが極めて難しい。然
るに、画像の鮮明度、解像度等の向上が求められている
現在、トナーの薄層形成法及びその装置に関する開発は
必須となっており、これに応えていくつかの方策が提案
されている。

【０００４】例えば、磁性１成分トナーを使用して、定
形粒子によるブラストにより、その表面を比較的滑らか
な凹凸を有する平滑面とした現像スリーブと、この現像
スリーブと間隙を有して配置された磁性ブレードとを用
いることで、現像スリーブ上に適正なトリボが付与され
たトナーの薄層を形成することが提案されている。

【０００５】ところで、更なる高画質化、及び複写動作
のクイックスタートを目的として、トナーを小粒径で低
融点とした場合、従来トナーと比較して凝集度が高いた
め、磁性ブレード近傍でトナーのブロッキングが生じ易
く、それにより高湿環境下においてはムラやカブリの多
い画像、または低湿環境においてはブロッキングに加
え、チャージアップによって、現像スリーブ上に局所的
にトナーが凝集付着する、いわゆるブロッチ現象が発生
し、それが画像上に出てしまう現象が生じる場合があ
る。

【０００６】上記現象の対策としては、特公昭６３−１
６７３６号公報等に記載されているように、ブレードと
して、ゴム、樹脂もしくは金属の弾性ブレードを現像ス
リーブに軽圧接触させ、その接触部で現像スリーブ上に
凝集付着したトナーを剥ぎ取りながら規制する、いわゆ
る弾性ブレード系により、均一なトナー薄層形成を実現
可能とし、かつブレードからの摩擦帯電電荷付与により
現像スリーブ上トナー層が上層も下層も充分均一なトリ
ボを有するようになり、その結果としてムラ、カブリ等
の無い良好な画像が提供できる。

【０００７】また他の対策として、磁性ブレードの現像
スリーブ近接部よりも現像スリーブ回転方向上流側の位
置で現像スリーブに当接して回転する連泡性ポリウレタ
ンフォーム、或はファーブラシ構造のローラを配設す
る、いわゆるローラ接触系により、現像スリーブ上に凝
集付着したトナーをその接触部で揺動させ現像スリーブ
から剥がれ易くすると同時にトナーへのトリボ付与を行
い、またブレード近傍にブロッキングしたトナーを上記
ローラの回転によりほぐし、良好な流動性を維持できる
ようになり、その結果として、前述の弾性ブレード系と
同様にブロッチ、ムラ、カブリ等の無い良好な画像を提
供できるようになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、弾性ブ
レード系又はローラ接触系による上記対策を実施する際
に、数万枚の連続複写動作を行う場合、複写動作後半や
トナー補給時に、以下のような問題が生じることがあっ
た。

【０００９】［１］弾性ブレード系 複写動作が進むにつれ、ブレードと現像スリーブの当接
ニップ部にトナーの凝集塊や粗粉トナー、或はゴミ、ケ
バ等がはさまり、上記ニップ部を通過できずに留まるよ
うになる。その結果、現像スリーブ上のその部分にはト
ナーがコーティングされず、画像上もその部分が筋状に
白くヌケる様になる。

【００１０】また、弾性ブレードの現像スリーブへの当
接圧が強く、トナーとしても融点が低い場合は特に、複
写動作が進むにつれトナーがブレードに融着してしま
い、その結果ブレード部での規制ムラや、ブレードから
のトナーへのトリボ付与不足、ムラが発生し、画像上に
もムラ、カブリ、濃度ウス等が発生する。この現象は、
トナー補給直後にスリーブ近傍に未帯電のフレッシュト
ナーが送られてきた時に顕著に発生する。

【００１１】［２］ローラ接触系 複写動作が進むにつれ、ローラ内部にトナーが徐々に詰
まっていくことで（連泡性の発泡体の場合は連通してい
る気泡を通過して、ファーブラシの場合には各繊維の間
に）、ローラが硬質化したり、また現像スリーブへの摺
動回数が増すことで発泡体のセルのホツレ、ファーブラ
シのへたりが発生する結果、現像スリーブ接触部でのロ
ーラ当接不良によるトナーの剥ぎ取り不足、剥ぎ取りム
ラが発生する。またローラ表面もトナーで被われること
になり現像スリーブとの接触部でのトナーへのトリボ付
与も減少する。その結果、前述したようなブロッチ、画
像濃度ムラ、カブリ、濃度ウス等が生じる。

【００１２】その他ローラの硬質化によって、現像スリ
ーブへの当接圧が過大となり、現像スリーブ回転駆動ト
ルクが過剰にアップするという現象も生じる。

【００１３】上述した長期画出し耐久によって生じる問
題点に加え、弾性ブレード系においては、現像スリーブ
上のトナー層厚及び帯電量が、ブレードの現像スリーブ
への侵入量の微妙な変化に敏感に反応するため、侵入量
の設定及び安定維持に関して厳格さが要求されるように
なった。

【００１４】従って、本発明の目的は、現像剤担持体に
当接して現像剤を供給する現像剤供給部材を備え、そし
て現像剤規制部材で現像剤担持体上の現像剤の量を規制
する現像装置において、長期画出し耐久によってもブロ
ッチ現象や地カブリ、濃度低下、濃度ムラ等の無い良好
な画像を安定して得ることのできる画像形成装置及び現
像装置を提供することである。

【００１５】

【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、本発明の第１の
態様によれば、現像剤を担持して現像領域へ搬送する現
像剤担持体と、前記現像剤担持体に担持された現像剤の
量を規制する現像剤規制部材と、前記現像剤規制部材と
略対向して設けられた第１磁極と、前記現像剤担持体の
移動方向上流側に前記第１磁極に隣接して設けられた第
２磁極とを備え、前記現像剤担持体内に設けられた磁界
発生手段と、前記現像剤担持体へ現像剤を供給する単発
泡性発泡体からなる現像剤供給部材と、を有する現像装
置において、前記現像剤供給部材は、前記第１磁極と前
記第２磁極との間の位置であって、前記第１磁極と前記
第２磁極のうち前記第２磁極により近い位置において、
前記現像剤担持体に当接していることを特徴とする現像
装置が提供される。本発明の一実施態様によると、前記
現像剤は、１成分磁性現像剤である。又、他の実施態様
によると、前記第１磁極の磁束密度は、前記第２磁極の
磁束密度と同じか、又はより大きく、且つ前記第１磁極
の極性と前記第２磁極の極性が互いに異なる構成とされ
る。

【００１６】本発明の第２の態様によると、一成分現像
剤を担持して現像領域へ搬送する現像剤担持体と、前記
現像剤担持体に担持された一成分現像剤の量を規制する
現像剤規制部材と、前記現像剤規制部材と略対向して設
けられた第１磁極と、前記現像剤担持体の移動方向上流
側に前記第１磁極に隣接して設けられた第２磁極とを備
え、前記現像剤担持体内に設けられた磁界発生手段と、
前記第１磁極と前記第２磁極との間の位置で前記現像剤
担持体に当接し、前記現像剤担持体へ一成分現像剤を供
給する単発泡性発泡体からなる現像剤供給部材と、を有
する現像装置において、前記第１磁極の磁束密度は、前
記第２磁極の磁束密度と同じか、又はより大きいことを
特徴とする現像装置が提供される。本発明の一実施態様
によると、前記現像剤規制部材は、磁性を有する部材で
ある。又、他の実施態様によると、前記現像剤供給部材
の前記現像剤担持体との接触巾を０．５〜６．０ｍｍ、
前記現像剤供給部材の密度を０．１５〜０．３５ｇ／ｃ
ｍ³、硬度をアスカーＣ、３００ｇ荷重で８°〜３０
°、セル数を１００〜４００個／ｉｎｃｈとすることが
できる。更に他の実施態様によると、前記現像剤供給部
材に当接して、該現像剤供給部材上の現像剤の剥ぎとり
を行うスクレープ部材を有する。

【００１７】本発明の第３の態様によると、潜像を担持
する像担持体と、上記記載の現像装置とを備え、前記像
担持体と前記現像剤担持体との間に交互電圧が印加され
ることを特徴とする画像形成装置が提供される。

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【実施例】以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則
して更に詳しく説明する。尚、次に説明する実施例にて
は、図５に示されるような電子写真式画像形成装置に具
現化されるものとして説明するが、これに限定されるも
のではない。

【００２５】図５にて、電子写真式画像形成装置は、静
電潜像保持体とする導電基板上に、光導電層を塗布して
構成されるドラム状の電子写真感光体１を回転自在に設
け、この感光ドラム１を帯電器１２で一様に帯電し、次
に例えばレーザーのような発光素子１３によって第１の
情報信号を露光して、静電潜像を形成し、現像装置１４
で可視化する。次に可視像を転写帯電器１８により転写
紙１９へ転写し、更に定着装置２０により定着する。
又、感光ドラム１上の転写残トナーはクリーニング装置
１７によってクリーニングされる。

【００２６】実施例１ 図１を参照して、本発明による画像形成装置の第１実施
例について説明する。同図において、１成分現像剤とし
ての磁性トナー７を収容した現像容器２の内部には、図
中矢印ａ方向に回転する像担持体である感光体１と対向
設置された現像剤担持体としての現像スリーブ３を備
え、感光体１上の静電潜像を現像してトナー像として可
視化するように構成されている。現像スリーブ３の内部
には複数の磁極４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを有する磁界発
生手段としての磁石４が固定されている。

【００２７】上記感光体１としては、例えばカールソン
プロセスにより静電潜像を形成する所謂ゼログラフィー
感光体、特開昭４２−２３９１０号公報に記載のＮＰプ
ロセスにより静電潜像を形成する表面に絶縁層を有した
感光体、静電記録法により静電潜像を形成する絶縁体、
転写法により静電潜像を形成する絶縁体、その他適宜の
方法により静電潜像（電位潜像を含む）を形成する部材
が使用される。

【００２８】上記現像容器２は、現像装置の長手方向
（紙面に直角方向）に延在する開口部を有し、その開口
部に上述した現像スリーブ３が設けられる。

【００２９】現像スリーブ３は、例えばアルミニウム、
ＳＵＳ等の材料からなる。又、現像スリーブ３は、上記
開口部の、図上右略半周面を現像容器２内に突入し、左
略半周面を現像容器２外へ露出して、感光体１に対向す
るようにして、回転自在に横設されている。又、現像ス
リーブ３と感光体１との間には僅かな微小間隙が設けら
れる。尚、現像スリーブ３は、感光体１の回転方向ａに
対して逆方向となる矢印ｂ方向に回転駆動される。

【００３０】尚、現像剤担持体は、上記現像スリーブ３
のような中空円筒体に限らず、回転駆動される無端ベル
トの形態にしてもよい。また導電性のゴムローラを用い
てもよい。

【００３１】磁石４は、現像スリーブ３内に設けられ、
本実施例では固定された永久磁石であり、現像スリーブ
３が回転駆動された場合も、固定位置および姿勢を維持
し、固定的な磁界を発生する。

【００３２】更に、上記現像容器２内には、現像スリー
ブ３の上方位置に、そのエッジ部を近接させて現像剤規
制部材としての磁性ブレード５が設けられ、又磁性ブレ
ード５よりも現像スリーブ３の回転方向上流側の位置に
現像剤供給部材としての単泡性発泡体ゴムからなるトナ
ー供給ローラ６が回転可能に設けられる。

【００３３】現像装置１４は、撹拌棒１０により磁性ト
ナー７を供給ローラ６に搬送し、上記構成にて、供給ロ
ーラ６が図中矢印ｃ方向に回転し、この供給ローラ６の
回転と現像スリーブ３内の磁石の磁界作用により、磁性
トナー７を現像スリーブ３の近傍に供給し、現像スリー
ブ３と供給ローラ６とが当接するニップ部において、磁
性トナー７が、供給ローラ６及び現像スリーブ３と摺擦
されることにより、充分に摩擦帯電され、それによる静
電気力と現像スリーブ３内の磁石の磁力により現像スリ
ーブ３上に付着する。尚、上記供給ローラ６の現像スリ
ーブ３との当接部での動作については後に詳述する。

【００３４】その後現像スリーブ３の回転に伴い、現像
スリーブ３上に付着した磁性トナー７は磁性ブレード５
と現像スリーブ３の間隙で生じる磁気的な規制部を抜け
出して、現像スリーブ３上に磁性トナー７の薄層を形成
し、感光体１との間に微小間隙をおいて対向した現像部
へと搬送される。そして現像部において現像スリーブ３
と感光体１との間に、現像バイアスとして直流に交流を
重畳した交互電圧を印加することにより、現像スリーブ
３上の磁性トナー７が感光体１の静電潜像に対応して転
移し、静電潜像に付着、現像してトナー像として可視化
する。

【００３５】現像部において現像に消費されずに現像ス
リーブ３上に残存した磁性トナー７は、現像スリーブ３
の下部より現像容器２内に回収される。この回収トナー
７は、供給ローラ６によって現像スリーブ３との当接部
で現像スリーブ３から剥ぎとられる。同時に供給ローラ
６の回転により現像スリーブ３上に新たな磁性トナー７
が供給され、新たな磁性トナー７は、再び現像スリーブ
３の回転に伴い、磁性ブレード５との近接部へ搬送され
る。

【００３６】一方、上記の剥ぎとられた磁性トナーの大
部分は、供給ローラ６の回転に伴い現像容器２内のトナ
ー中に搬送されて混ざり合い、剥ぎとられたトナーの帯
電電荷が分散させる。

【００３７】次に、本発明の特徴部分である、単泡性発
泡体ゴムからなるトナー供給ローラと磁性ブレードの組
み合わせにおける作用について詳しく説明する。図２は
本実施例における供給ローラの概略断面図である。図２
に示すように、金属の芯金８を支軸とし、その外側に、
シリコンゴム、ＥＰＤＭゴム、ＣＲゴム、ネオプレンゴ
ム等、その気泡部９の壁面が隣り合う気泡部と連通して
いない単泡性の発泡体をローラ状にしたものであり、図
１中矢印Ｃ方向に回転駆動させ現像スリーブに摺接させ
ている。この単泡性発泡体ゴムからなる供給ローラ（以
下、単泡ローラ）６を使用することで、従来の連泡性の
ローラやファーブラシローラに比べ、現像スリーブへの
侵入量を同等にしても、その表面が密なため、実質的な
接触面積が上がり、その結果、現像スリーブ３へのトナ
ー塗布、及び剥ぎ取りが良好に行える様になる。

【００３８】よって、磁性ブレードを使用し、単泡ロー
ラを配設しない場合に生じていたブロッチ現象も完全に
防止できる。

【００３９】更に、単泡ローラ６の現像スリーブ３との
当接部で、トナーが充分に摩擦帯電され、電荷を保持で
きるので磁性ブレード５を規制部材として使用した場合
に、弾性ブレードに比べ、その規制部でのトナーへのト
リボ付与能力が劣っていても、上記の単泡ローラ６の効
果により、弾性ブレードを抜け出たトナーのトリボは両
者同等の値を示す。

【００４０】また、ローラ６の気泡が単泡であるため、
ローラ６内へトナーが詰まることがなく、長期動作によ
るローラの硬質化や、その結果として生じるホツレ、欠
損等も防止でき、長期に亘り、安定して、ローラの作用
効果を維持することが可能となる。

【００４１】そして、ローラ表面の気泡による適度な凹
凸と、ローラ自身の回転により、現像スリーブとの当接
部に異物が混入してもすぐにその当接部から抜け出るた
め、弾性ブレード当接の系で生じていた現像スリーブ上
の白スジ等も発生しない。上記ローラ表面の適度な凹凸
は、トナーの搬送力が向上することにより、その他の効
果としてローラ表面或いは、現像スリーブ表面へのトナ
ー融着をも防止することが可能となる。

【００４２】次に本発明に用いる単泡ローラと現像スリ
ーブ内磁石との磁極位置関係について詳しく説明する。
図３は本実施例における現像スリーブと磁性ブレードと
単泡ローラとの間の関係を示す模式図である。

【００４３】図３に示すように、現像スリーブ３に内包
された磁石４の磁極Ｎ１（４ａ）は磁性ブレード５と略
対向しており、前述の様に、現像スリーブ３上に磁性ト
ナーの薄層を形成するための磁極である。磁石４の磁極
Ｓ１（４ｄ）は、感光体に略対向しており、静電潜像に
トナーを現像する時の余分なカブリや飛散したトナーを
引き戻す働きをする。磁石４の磁極Ｓ２（４ｂ）は現像
容器内からのトナーの洩れを防止する。磁束密度分布２
０は磁石４の磁極により発生するスリーブ径方向の磁束
密度分布であり、トナーはこの磁束密度の極大点近傍で
磁気ブラシ状の穂立ちを形成する。

【００４４】また、磁束密度の極大点近傍は磁極位置に
対応し、磁気力による現像スリーブ３表面へのトナー取
込みが起こる。磁極Ｎ１（４ａ）は磁性ブレード５と略
対向しており、トナーが密に充填されているため、電荷
付与されていないホッパーからの新トナーが取り込まれ
ず、ほとんど現像容器内の磁極Ｓ２（４ｂ）近傍で取り
込まれ易い。通常トナー量が多い場合はこの現象は発生
しづらいが、環境が低湿でかつ、極端にトナー量が少な
い場合はこの現象が発生し、電荷付与されていないトナ
ーが現像されるため、地カブリ及び濃度低下及び濃度ム
ラが顕著になる。

【００４５】そのため、特に単泡ローラ６は磁極Ｎ１
（４ａ）と磁極Ｓ２（４ｂ）との間に配置し、第３図中
矢印Ｃ方向に回転駆動させ現像スリーブ３に摺接させ
る。

【００４６】これにより、たとえ磁極Ｓ２（４ｂ）に、
電荷付与されていない新トナーが取り込まれても、前述
の様に単泡ローラ６と現像スリーブの摺接によりその当
接部で、トナーが充分に摩擦帯電され、電荷保持できる
ので、上述の地カブリ及び濃度低下及び濃度ムラは発生
しない。

【００４７】実際に低湿環境下で耐久を行い、極端にト
ナー量を少なくしてトナー補給をし、その時のカブリを
反射濃度計で測定した。反射濃度計は市販のＴＯＫＹＯ
ＤＥＮＳＨＯＫＵ ＣＯ，ＬＴＤ製反射濃度計を用
い、未使用の転写紙の反射率と転写後ベタ白部の反射率
の差分で示す。単泡ローラがない現像器では最悪４．５
％であり、本実施例で単泡ローラ６を磁極Ｎ１（４ａ）
と磁極Ｓ２（４ｂ）との間に配置した現像器では最悪
１．５％であった。尚、反射率差分が４％以上の場合、
目視で地カブリがわかり良好な画像と言えない。

【００４８】また画像濃度に関しても、単泡ローラがな
い現像器ではトナー補給時１．４から１．２５まで濃度
低下が発生したが、本実施例で単泡ローラ６を磁極Ｎ１
（４ａ）と磁極Ｓ２（４ｂ）との間に配置した現像器で
はトナー補給時も１．４のままで全く変化しなかった。

【００４９】この様に非常に厳しい条件の耐久によって
もほとんど地カブリ及び濃度薄及び濃度ムラも発生せ
ず、良好な画像を形成することが可能となった。

【００５０】尚、単泡ローラ６と磁極Ｎ１（４ａ）が近
い場合、磁極Ｎ１（４ａ）は磁性ブレード５と略対向し
ており、トナーが密に充填されているため、単泡ローラ
６の回転によりトナーをさらに磁性ブレード５と単泡ロ
ーラ６の間に凝集させることとなり、長期に亙る複写工
程でトナー劣化を起こし、濃度低下及びカブリを生じさ
せてしまい、画質を著しく劣化させる。

【００５１】そのため、単泡ローラ６と磁極Ｎ１（４
ａ）と磁極Ｓ２（４ｂ）との詳しい位置関係は、単泡ロ
ーラ６が磁極Ｎ１（４ａ）よりスリーブ回転方向上流側
に離れており、磁極Ｓ２（４ｂ）に近い位置に当接させ
るのが好ましい。

【００５２】本発明者らの実験によれば、単泡ローラ６
を磁極Ｓ２（４ｂ）のスリーブ径方向の磁束密度分布の
極大点近傍からスリーブ回転方向下流側に少しずれた位
置から磁極Ｎ１（４ａ）と磁極Ｓ２（４ｂ）のスリーブ
径方向の磁束密度分布が交わる付近の間に当接させるこ
とで、上記の問題が発生しないことを確認した。

【００５３】次に、上記構成、つまり、現像スリーブ内
の磁石の磁界を利用し磁性ブレードで現像スリーブ上の
トナー層厚を規制し、単泡ローラで現像スリーブ上への
トナー塗布、及び現像スリーブ上トナーの剥ぎ取りを行
なう系での、単泡ローラの当接条件について説明する。

【００５４】本発明者らの実験によれば、従来、マグネ
ットローラの効果を用いない系（特にノンマグトナーを
使用した系）において許容されていた範囲に比べ、本発
明では、マグネットローラの作用により、磁気的な力に
よるトナー塗布、そして現像スリーブ表面での磁力の強
弱を利用してのトナー剥ぎ取りが可能となるため、許容
範囲が広がる、又は弊害が出にくい範囲にできるという
利点がある。

【００５５】つまり、 スリーブとの接触巾：０．
５〜６．０ｍｍ ローラの密度 ：０．１５〜０．３５ｇ／ｃｍ
³ ローラ硬度（アスカーＣ、３００ｇ荷重）：８°〜
３０° ローラ表面のセル数：１００〜４００個／ｉｎｃｈ とすることができる。上記に関しては、０．５ｍｍよ
り小さくなるとスリーブコーティングムラが発生し、逆
に６．０ｍｍより大きくなると、現像スリーブへのトナ
ー融着や駆動トルクアップという問題が生じる。また
に関しても、８°より小さいと、低分子オイルのしみ出
しによるスリーブ汚染が発生し易くなり、３０°より大
きくなると、当接圧過大からスリーブ上トナー融着、駆
動トルクアップが生じる。に関しても同様な理由で
範囲が決定される。

【００５６】尚、本実施例における単泡ローラとして
は、外径８ｍｍの金属芯体に硬度１２°（アスカーＣ、
３００ｇ荷重）、密度０．２５ｇ／ｃｍ³ 、セル数２０
０個／ｉｎｃｈのネオプレンゴム発泡体を肉厚４ｍｍで
ローラ状に被覆した、外径１６ｍｍのものを用い現像ス
リーブに対して８０ｍｍ／ｓｅｃの相対速度を有し、当
接巾４．０ｍｍで当接させた。

【００５７】次に本発明に用いるその他の構成部材につ
いて説明する。

【００５８】まず、前述した現像スリーブの表面には、
適度な凹凸粗面が形成されており、これによりトナーの
搬送性を向上させている。この凹凸粗面は、本発明の単
泡ローラを用いない現像装置においては、トナーの搬送
力低下防止と、現像スリーブ上のトナーの、ある部分が
局所的に異常にチャージアップするブロッチ現象の防止
のため、あまり細かくできず、その結果、高湿環境下な
どでは、トリボ不足によるカブリが発生することがあっ
た。しかし本発明においては、単泡ローラの作用によ
り、スリーブ表面粗さを細かくしても、上記ブロッチ現
象は確実に防止でき、またトナーのスリーブへの機械的
付着力も向上しているので搬送力の低下もなく、よっ
て、さらなるトリボ付与向上からスリーブ表面粗さを細
かくすることが可能となる。上記凹凸粗面は、表面粗さ
Ｒｚが１〜５μｍとなるように、現像スリーブの表面に
不定形のアランダム砥粒によりサンドブラスト処理を施
すか、定形のガラスビーズによるサンドブラスト処理を
施すかによって得ている。或いは、単独で凸部を形成し
得る例えば金属酸化物の粒子、グラスファイト、カーボ
ン等の導電性粒子を用いて、現像スリーブの表面に凸部
粗面を形成し、この凸部粗面を形成する粒子をフェノー
ル樹脂、フッ素樹脂等の結着樹脂で結着して、結着樹脂
表面が凹部を形成し、これにより現像スリーブの表面に
凹凸粗面を得るようにしてもよい。

【００５９】本実施例における現像スリーブは、基体と
して直径２０ｍｍのＳＵＳスリーブを用い、これの表面
に定形のガラスビーズ（＃４００）によるブラスト処理
を施して、表面粗さＲｚが約１．５μｍとしたものを用
いた。

【００６０】磁性トナー７は、磁性１成分現像剤として
使用されるもので、スチレン樹脂やアクリル樹脂、ポリ
エチレン樹脂等の各種熱可塑性樹脂中に、フェライト等
の磁性体を分散させたものである。本実施例ではトナー
として、スチレン／アクリル樹脂とスチレン、ブタジエ
ン樹脂の共重合体及び磁性体からなる平均粒径８μｍの
トナー粉体に、コロイダルシリカ０．５％を外添したも
のを用いた。

【００６１】以上のような単泡ローラを有する現像装置
を、キャノン株式会社製、ＮＰ−２０２０複写機に組み
込み、バイアス電源として、周波数１８００Ｈｚ、ピー
ク・ピーク電圧１３００Ｖの交流電圧に、−３００Ｖの
直流を重畳させたものを用い、感光体ドラム１上の潜像
の表面電位を暗部−７００Ｖ、明部−１５０Ｖにし、現
像スリーブ３と感光体ドラム１の間隔を３００μｍに設
定して非接触現像を行なった。その結果、現像スリーブ
上に良好なトナー薄層を均一に形成することができ、画
像としても、反射濃度１．４の良好な画像を得られた。
この時トナーの帯電量は＋１５μｃ／ｇであり、この値
は十分な値である。

【００６２】更に、１０万枚の画像形成を、２０００枚
ごとにトナーを補給しながら、連続的に行なったとこ
ろ、トナー補給時を含め、最終の画像形成に至るまで、
ブロッチ濃度ムラ、カブリ、濃度低下等のない良好な画
像を維持することができた。

【００６３】実施例２ 次に、本発明による画像形成装置の第２実施例につい
て、特に図３を再度参照して説明する。尚、本実施例
は、磁極Ｎ１（４ａ）と磁極Ｓ２（４ｂ）の磁束密度の
強さに特徴がある。

【００６４】磁極Ｎ１（４ａ）は、磁性ブレード５と現
像スリーブ３の間隙に磁気的な規制力を発生させ、現像
スリーブ３上に磁性トナー７の薄層を形成するために、
ある程度強い磁束密度が必要である。次に磁極Ｓ２（４
ｂ）の磁束密度の強さを磁極Ｎ１（４ａ）の磁束密度の
強さに比べて大きくすると磁極Ｓ２のトナー保持力が増
大し、単泡ローラと磁極Ｓ２の間にトナー滞留が発生
し、ひどい場合は現像器下部からトナーボタ落ちが発生
する事が判明した。これは単泡ローラ６のトナーの搬送
力が磁極Ｎ１のトナー保持力に助長されており、磁極Ｓ
２のトナー保持力との力関係でトナー搬送性が決まると
考えられる。そして磁極Ｓ２（４ｂ）の磁束密度の強さ
を磁極Ｎ１（４ａ）の磁束密度の強さに比べて同等か又
は、小さくすることで上述の問題を解決できた。

【００６５】本実施例では、磁極Ｎ１（４ａ）の磁束密
度を約１０００Ｇａｕｓｓとし、磁極Ｓ２（４ｂ）の磁
束密度の強さを約７００Ｇａｕｓｓとして第１の実施例
と同様の耐久を行い、最終の画像形成に至るまで、ブロ
ッチ、濃度ムラ、カブリ、濃度低下等のない良好な画像
を維持することができた。

【００６６】また単泡ローラの表面粗さをある程度変化
させたが、トナー滞留及び現像器下部からトナーボタ落
ちも発生しなかった。

【００６７】実施例３ 次に本発明による画像形成装置の第３実施例について説
明する。

【００６８】本実施例は、トナー供給ローラたる単泡性
発泡体ローラの材質を、その摩擦帯電極性が使用するト
ナーの極性と逆極性となる様に選定する点に特徴があ
る。このような構成とすることにより、現像スリーブと
供給ローラとの摺擦部でのトナーへのトリボ付与効果が
向上するのみならず、現像に寄与せず現像容器内に回収
される未現像トナーをクーロン力により、供給ローラに
付着させる力が増すことで、剥ぎ取り能力も向上する。
よって、特に高湿環境下での長期放置直後の複写におけ
るカブリ防止に有効である。

【００６９】尚、本実施例においては、トナーとして、
ポジ帯電特性を有するスチレン−アクリル樹脂を用い、
単泡性発泡体ローラとしては、上記トナーと逆のネガ帯
電性を有するシリコンゴム単泡ローラを用いた。

【００７０】実施例４ 次に本発明による画像形成装置の第４実施例について、
図３を用いて説明する。

【００７１】本実施例においては、単泡ローラの現像ス
リーブへの当接部と、現像スリーブ内磁石の磁極位置と
の関係を示すことにより、単泡ローラの作用を更に向上
させている。

【００７２】つまり、図３に示す様に、磁性ブレード５
の現像スリーブ３近接位置と単泡ローラ６の現像スリー
ブ３との当接部の間に少なくとも１つの磁極（４ａ）を
配設し、より好ましくは、単泡ローラ６の現像スリーブ
３との当接部は磁極を対向させない様に構成する。この
様な構成にすることにより、まず単泡ローラ当接部近傍
では現像スリーブ内磁石の磁極による、現像スリーブ径
方向の磁力が少ないため、そこでのトナーの現像スリー
ブへの付着力が低く、単泡ローラで剥ぎ取り易い。ま
た、同時に磁極直上のトナー穂立ち部に比べ、トナー層
が密であるため、単泡ローラの特徴の１つである、トナ
ーへのトリボ付与能力及び確率も向上する。更に、磁性
ブレード近接部とローラ当接部の間に少なくとも１つ、
磁極を有することで、単泡ローラへのトナー供給及び現
像スリーブ上トナー搬送力が向上し、ベタ黒画像の追従
性が一段とアップするという効果がある。

【００７３】実施例５ 次に本発明による画像形成装置の第５実施例について、
図４を用いて説明する。

【００７４】本実施例は、図４に示すようにトナー供給
ローラ表面に軽圧接触させたスクレープ部材１１を配設
させた点に特徴がある。

【００７５】前述したように、単泡性発泡体ゴムローラ
は、その構造上、内部にトナーが詰まることはないが、
６μ以下の微小粒径トナーを用いて、数万枚の複写動作
を行なう場合、その表層に微粉トナーが付着する場合が
あり、その結果、ローラの機能が若干低減する場合があ
る。この現象を防止するために、供給ローラ表層に軽圧
接触させたスクレープ部材１１を配設することで、供給
ローラ自身の回転により、その接触部で、上記微粉トナ
ー等が剥ぎ取られ、長期的に安定した機能を維持できる
様になる。

【００７６】尚、本実施例においては、金属性のブラシ
を、ローラに対して軸方向に均一に軽圧接触させ、ロー
ラの回転により、ブラシを揺動させ、トナーを剥ぎ取る
様にした。

【００７７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、第１の
本発明は、現像剤を担持して現像領域へ搬送する現像剤
担持体と；現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制
する現像剤規制部材と；現像剤規制部材と略対向して設
けられた第１磁極と、現像剤担持体の移動方向上流側に
第１磁極に隣接して設けられた第２磁極とを備え、現像
剤担持体内に設けられた磁界発生手段と；現像剤担持体
へ現像剤を供給する単発泡性発泡体からなる現像剤供給
部材と；を有する現像装置及びこの現像装置を使用し且
つ像担持体と現像剤担持体との間に交互電圧が印加され
る画像形成装置において、現像剤供給部材は、第１磁極
と第２磁極との間の位置であって、第１磁極と第２磁極
のうち第２磁極により近い位置において、現像剤担持体
に当接している構成とされるので、現像剤担持体との当
接部で、現像剤担持体上の現像剤を十分に摩擦帯電して
現像剤に電荷を付与することができ、しかも、長期画出
し耐久によっても現像剤劣化を生じさせることもなく、
地カブリ、濃度薄及び濃度ムラも発生させず、良好な画
像を形成することができる。第２の本発明は、一成分現
像剤を担持して現像領域へ搬送する現像剤担持体と；現
像剤担持体に担持された一成分現像剤の量を規制する現
像剤規制部材と；現像剤規制部材と略対向して設けられ
た第１磁極と、現像剤担持体の移動方向上流側に第１磁
極に隣接して設けられた第２磁極とを備え、現像剤担持
体内に設けられた磁界発生手段と；第１磁極と第２磁極
との間の位置で現像剤担持体に当接し、現像剤担持体へ
一成分現像剤を供給する単発泡性発泡体からなる現像剤
供給部材と；を有する現像装置及びこの現像装置を使用
し且つ像担持体と現像剤担持体との間に交互電圧が印加
される画像形成装置において、第１磁極の磁束密度は、
第２磁極の磁束密度と同じか、又はより大きい構成とさ
れるので、長期画出し耐久によっても最終の画像形成に
至るまでブロッチ、濃度ムラ、地カブリ、濃度低下など
のない良好な画像を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像形成装置の現像装置の第１実
施例を示す概略断面図である。

【図２】第１実施例における単泡性トナー供給ローラを
示す概略断面図である。

【図３】本発明による画像形成装置の第３実施例におけ
る現像装置の単泡ローラ当接部近傍を示す拡大断面図で
ある。

【図４】本発明による画像形成装置の現像装置の第５実
施例を示す概略断面図である。

【図５】本発明を具現化する電子写真式画像形成装置の
概略構成図である。

【符号の説明】

１ 感光体（像担持体） ２ 現像容器 ３ 現像スリーブ（現像剤担持体） ４ 磁石（磁界発生手段） ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ 磁極 ５ 磁性ブレード（現像剤規制手段） ６ トナー供給ローラ（現像剤供給部材） ７ 磁性トナー（現像剤） ８ 芯金 ９ 気泡 １１ スクレープ部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−35067（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−181352（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−79878（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−299372（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−39980（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−103276（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 - 15/095

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を担持して現像領域へ搬送する現
   像剤担持体と、 前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現
   像剤規制部材と、 前記現像剤規制部材と略対向して設けられた第１磁極
   と、前記現像剤担持体の移動方向上流側に前記第１磁極
   に隣接して設けられた第２磁極とを備え、前記現像剤担
   持体内に設けられた磁界発生手段と、 前記現像剤担持体へ現像剤を供給する単発泡性発泡体か
   らなる現像剤供給部材と、 を有する現像装置において、 前記現像剤供給部材は、前記第１磁極と前記第２磁極と
   の間の位置であって、前記第１磁極と前記第２磁極のう
   ち前記第２磁極により近い位置において、前記現像剤担
   持体に当接していることを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記現像剤は、１成分磁性現像剤である
   ことを特徴とする請求項１の現像装置。
3. 【請求項３】 前記第１磁極の磁束密度は、前記第２磁
   極の磁束密度と同じか、又はより大きく、且つ前記第１
   磁極の極性と前記第２磁極の極性が互いに異なることを
   特徴とする請求項１又は２の現像装置。
4. 【請求項４】 一成分現像剤を担持して現像領域へ搬送
   する現像剤担持体と、 前記現像剤担持体に担持された一成分現像剤の量を規制
   する現像剤規制部材と、 前記現像剤規制部材と略対向して設けられた第１磁極
   と、前記現像剤担持体の移動方向上流側に前記第１磁極
   に隣接して設けられた第２磁極とを備え、前記現像剤担
   持体内に設けられた磁界発生手段と、 前記第１磁極と前記第２磁極との間の位置で前記現像剤
   担持体に当接し、前記現像剤担持体へ一成分現像剤を供
   給する単発泡性発泡体からなる現像剤供給部材と、 を有する現像装置において、 前記第１磁極の磁束密度は、前記第２磁極の磁束密度と
   同じか、又はより大きいことを特徴とする現像装置。
5. 【請求項５】 前記現像剤規制部材は、磁性を有する部
   材であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項
   に記載の現像装置。
6. 【請求項６】 前記現像剤供給部材の前記現像剤担持体
   との接触巾を０．５〜６．０ｍｍ、前記現像剤供給部材
   の密度を０．１５〜０．３５ｇ／ｃｍ³、硬度をアスカ
   ーＣ、３００ｇ荷重で８°〜３０°、セル数を１００〜
   ４００個／ｉｎｃｈとしたことを特徴とする請求項５の
   現像装置。
7. 【請求項７】 前記現像剤供給部材に当接して、該現像
   剤供給部材上の現像剤の剥ぎとりを行うスクレープ部材
   を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項
   に記載の現像装置。
8. 【請求項８】 潜像を担持する像担持体と、請求項１〜
   ７のいずれかの項に記載の現像装置とを備え、前記像担
   持体と前記現像剤担持体との間に交互電圧が印加される
   ことを特徴とする画像形成装置。