JP3104007B2 - 画像形成装置における現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式を用いた
複写機、プリンタ、ファクシミリ、静電記録装置等の画
像形成装置に用いられる現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置の現像剤としては、トナー
のみからなる一成分現像剤と、トナーとキャリアからな
る二成分現像剤とが知られている。二成分現像剤を用い
た現像方法は、一般に、トナーとキャリアとを現像槽中
で撹拌することによりトナーを帯電させ、キャリアの表
面にトナーを付着させた状態で現像剤担持体（現像ロー
ラ）により、静電潜像担持体（感光体）と現像剤担持体
の対向位置である現像領域に搬送させる。このため、充
分な搬送量が得られ、高濃度の画像を得ることができ
る。しかしながら、二成分現像剤では現像濃度を一定に
維持するために、トナーとキャリアの混合比を一定に維
持する必要があり、現像装置全体の構成が複雑になる。

【０００３】一方、一成分現像剤を用いた現像装置で
は、その取り扱いが簡便である反面、トナーの搬送やト
ナーの帯電、さらに現像剤担持体上にトナーを均一にか
つ薄層化することが問題となる。この種の現像装置とし
て一般的なものについて、図９を用いて説明する。

【０００４】図９において、静電潜像担持体である感光
体１の表面に図示しない潜像形成手段により静電像が形
成され、感光体１に対向する現像剤担持体である現像ロ
ーラ２により一成分現像剤であるトナー６を感光体１に
付着させることにより現像が行われ、静電像が可視化さ
れる。現像ローラ２上には帯電したトナー６が薄層形成
されている。このトナーの薄層形成手段としては、現像
槽５内に配置され現像ローラ２に接触あるいは近接する
現像剤供給部材であるトナー供給ローラ３によりトナー
６が現像ローラ２に供給・塗布され、その後、現像剤規
制部材であるブレード４により薄層均一化されるように
なっている。また、トナー６の帯電については、トナー
供給ローラ３と現像ローラ２との間、現像ローラ２とブ
レード４との間の少なくとも一方での摺擦による摩擦帯
電や電荷注入帯電が一般に用いられる。なお、９はトナ
ー６の撹拌羽である。

【０００５】しかし、このような一成分現像剤を用いた
現像装置では一般に以下のような問題がある。

【０００６】 トナーの現像ローラへの充分な供給と
塗布 トナーの均一帯電 現像ローラ上でのトナーの均一な薄層の形成 現像後に現像ローラ上に残留したトナーの除去 以下、これらの問題について具体的に述べる。のトナ
ーの現像ローラへの充分な供給と塗布が行われない場
合、全面黒ベタの原稿のようにトナーを多く消費する現
像を行ったとき、現像ローラ上のトナー消費量に見合っ
たトナー量を補給できなくなり、濃度が徐々に薄くなる
現象が生じる。

【０００７】のトナーの均一帯電が行われない場合、
逆極性トナーが多く発生したり、トナーの帯電量のばら
つきが多くなり、かぶりの多い画像となってしまう。か
ぶりとは、非画像部分（原稿の白地部分）にトナーが付
く現象である。トナーの帯電量が少なかったり、トナー
のすりぬけがあるときに生じるものである。

【０００８】のトナーの均一薄層化が行われない場
合、現像ローラ上のトナーの層厚が不均一となるため、
濃度むらが生じやすくなる。

【０００９】また、の現像後トナーの現像ローラから
の除去が行われない場合、現像後に現像ローラ上に残留
したトナーにより生じた現像パターンが次の現像時まで
残り、それがゴースト像となって現れてしまう。

【００１０】これらの問題点を解決する従来技術とし
て、例えば、一成分現像剤として磁性トナーを用いるこ
とが広く知られている。すなわち、磁気力により磁性ト
ナーを搬送することができるため、現像ローラへの充分
なトナー搬送量を得ることが可能となる。しかしなが
ら、磁性トナーを用いた場合、磁性粉をトナーの主樹脂
に添加するため、その着色が困難なことから、カラー化
に対応することがむずかしくなってしまう。したがっ
て、一成分現像剤としては非磁性のものを用いる方が有
利であるが、この場合、磁気力によりトナー搬送が行え
ないため、トナー搬送方法を工夫する必要がある。

【００１１】非磁性トナー（以下、単にトナーと呼ぶ）
を用いた現像装置でのトナー搬送方法としては、前述し
た従来例で示したように、トナー供給ローラを用いる方
法やそれに準ずるものが多数開示されている。

【００１２】例えば、特開昭５８−９８７６２号公報や
ＵＳＰ４，０８３，３２６号に開示されたように、トナ
ー供給ローラとして繊維ブラシを用いる方法がある。す
なわち、表面に繊維ブラシを有するトナー供給ローラを
現像ローラに接触させることにより、繊維ブラシに含ま
れたトナーを供給することができる。しかしながら、繊
維ブラシを用いると、ブラシ間へのトナーの目詰まりや
ブラシの毛倒れによる経時的な劣化が問題となる。

【００１３】また、現像剤供給部材であるトナー供給ロ
ーラとして弾性発泡体を用いる方法が特開平２−１９１
９７４号公報に開示されている。すなわち、弾性発泡体
の発泡セル中にトナーを含ませることによりトナーを供
給することができる。しかしながら、弾性発泡体を用い
た方法においても、上述した繊維ブラシを用いた方法と
同様に、発泡セル中へのトナーの目詰まりにより経時的
な劣化が生じる場合がある。このような経時的劣化を生
じさせないためには、弾性発泡体の発泡セル密度や硬度
などの物性値とトナー供給ローラと現像ローラとの接触
深さなどの接触条件を最適な値に設定する必要がある。

【００１４】上記特開平２−１９１９７４号公報に開示
された技術では弾性発泡体の物性値や接触条件の範囲は
規定されておらず、ただ実施例の１つに、発泡セル数が
１０個／２５ｍｍから２００個／２５ｍｍの範囲が好ま
しく、接触深さが０．１ｍｍ〜２ｍｍ、接触幅が０．２
ｍｍ〜５ｍｍとなるように接触させるか、もしくは両者
の表面間距離が２ｍｍ以下となるよう近接配置されると
記述されている。しかしながら、上述した発泡セル数は
ほぼすべての発泡セル数範囲に相当し、実際に使用した
場合に問題が生じる範囲が存在する。接触条件について
も、上述したような広い範囲では特性が大きく異なって
くる。

【００１５】具体的にいうと、発泡セル数が少ないと、
すなわち発泡セル径が大きいと、トナーの発泡セル中へ
の入り込みにより弾性発泡体の硬質化が生じ、駆動トル
クの増加やトナー供給能力の低下が生じ、濃度の低下や
濃度むらが生じる。逆に、発泡セル数が多いと、すなわ
ち発泡セル径が小さいと、トナーの発泡セル中への入り
込みは少なくなるが、充分なトナー供給が行えず、現像
に必要な濃度が得られなかったり、弾性発泡体の硬度が
高くなるためトルクが大きくなったり、現像ローラとト
ナー供給ローラとの接触部においてトナーにストレスが
かかりやすくなりトナー劣化が起こりやすく、かぶりの
多い画像となったりする。

【００１６】また、接触条件においては、接触深さが大
きいと駆動トルクの増加やトナーの凝集が生じやすくな
り、かぶりの多い画像となる。したがって、弾性発泡体
の物性値と接触条件がともに満足されなければ、充分な
性能が得られず、経時劣化の少ないトナー供給ローラを
得ることが困難である。

【００１７】トナーの入り込みによる弾性発泡体の経時
劣化を防ぐ方法として、例えば特開平５−２８１８４５
号公報に開示されたものがある。この技術では現像剤供
給部材であるトナー供給ローラをスポンジ等の発泡部材
で形成するとともに、トナー供給ローラの周囲に絶縁性
もしくは導電性からなるコート剤を付すことにより、ト
ナーの入り込みを防止できると記述されている。しかし
ながら、トナー供給ローラの表面をコートした場合、ト
ナーの入り込みは少なくなるが、現像剤担持体である現
像ローラとの接触部においてトナーの融着やトナー劣化
が起こりやすく、かぶりが生じやすくなる。また、構造
が複雑となるため製造コストが高くなるという問題もあ
る。

【００１８】これの対策として、弾性発泡体の物性値や
接触条件について開示されている技術がある。特開平５
−２７３８４８号公報では、トナー供給ローラが単泡性
を有するゴム材製の発泡体からなり、その発泡体の密度
は０．１８ｇ／ｃｍ³ から０．２８ｇ／ｃｍ³ までの範
囲内と規定している。単泡性を有する発泡体を用いるこ
とにより、気泡部へのトナー目詰まりによるローラの硬
質化を防ぐことができ、密度を最適化することによりロ
ーラの弾力性低下や引き裂き強度の低下を防止できると
記述されている。さらに、トナー供給ローラと現像ロー
ラとの接触部における直径方向の圧縮変形量は０．２ｍ
ｍから１．５ｍｍまでの範囲とし、トナー供給ローラの
アスカーＣ硬度を８°から１５°の範囲と規定してい
る。

【００１９】上記発明の実施例では、ゴム材料としてシ
リコーンゴム、ＥＰＤＭゴム、ＣＲゴムがあげられてい
る。しかし、トナーとの帯電系列との関係により例えば
ウレタン製のゴム材を用いる場合、その製法上の問題に
より、低硬度の単泡性の弾性発泡体を得ることは困難で
あり、上記発明ではゴム材料が限定されてしまう。ま
た、シリコーンゴム製の弾性発泡体はウレタンゴム等の
弾性発泡体に比べて製造コストが高くなる。

【００２０】また、特開平５−３３３６７６号公報で
は、トナー供給ローラを３５個／インチ以下の発泡セル
数をもつポリエステル系ポリウレタン発泡体よりなるロ
ーラと規定している。さらに、この公報では、トナー供
給ローラの現像ローラへの食い込み量をＹ（ｍｍ）と
し、かつトナー供給ローラの発泡セル数をＸ（個／イン
チ）としたとき、−０．０１Ｘ＋０．６≦Ｙ≦０．０１
Ｘ＋１．８なる関係を満足するものと規定されている。

【００２１】さらにまた、特開平５−３４１６３１号公
報では、トナー供給ローラを７０個／インチ以上９５個
／インチ以下の発泡セル数をもつポリエステル系ポリウ
レタン発泡体よりなるローラと規定している。さらに、
トナー供給ローラの現像ローラへの食い込み量を０．２
〜０．５ｍｍと規定している。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た開示技術に含まれない範囲においても高い性能と耐久
性を有する現像剤供給部材（トナー供給ローラ）の物性
値と現像剤担持体（現像ローラ）との接触条件が存在す
る。また、弾性発泡体の発泡セル数が９５個／インチ程
度以下であれば、発泡セルが粗いため現像剤担持体（現
像ローラ）に塗布された一成分現像剤層にすじむらが発
生しやすくなり、濃度むらの多い画像となる。

【００２３】さらに、現像剤供給部材（トナー供給ロー
ラ）の経時劣化の原因として、弾性発泡体への一成分現
像剤の目詰まりのほかに、現像剤担持体（現像ローラ）
への圧接による弾性発泡体の圧縮変形の問題がある。圧
縮変形が起こると、現像剤担持体（現像ローラ）と現像
剤供給部材（トナー供給ローラ）との初期の接触状態が
変化し、現像特性が変化してしまったり、接触むらが生
じて濃度むらの多い画像となってしまう。

【００２４】また、現像剤供給部材（トナー供給ロー
ラ）のみでなく、現像剤担持体（現像ローラ）の表面粗
さや現像剤規制部材（ブレード）の押圧力等の条件によ
っても、現像特性は異なり、現像剤担持体上に形成され
る一成分現像剤の付着量や帯電量を最適な値とし、さら
に一成分現像剤の不均一、現像剤担持体からの一成分現
像剤の飛散等が生じないようにしなければならない。特
に、非磁性の一成分現像剤では磁気力による現像剤担持
体への付着力が働かず、主に鏡像力、ファンデルワール
ス力のみにより現像剤担持体に付着しているため、プロ
セススピードが速い場合、一成分現像剤の飛散が問題と
なり、現像剤供給部材による一成分現像剤の帯電、現像
剤規制部材による均一な薄層形成が良好に行われる必要
がある。

【００２５】本発明は、このような事情に鑑みて創案さ
れたものであって、現像剤担持体への長期圧接による変
形によっても経時劣化の生じにくい現像剤供給部材を提
供することを目的としており、さらに、発泡セルへの一
成分現像剤の入り込みと一成分現像剤へのストレスを少
なくし、現像剤供給部材の硬質化や一成分現像剤の劣化
を防ぐことを目的としており、さらに、一成分現像剤へ
のストレスを少なくし、トルクを低減し、トナーの供給
・塗布と現像剤担持体からの現像剤の除去を良好に行え
るようにすることを目的としている。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１の
画像形成装置における現像装置は、一成分現像剤を表面
に担持して搬送する現像剤担持体と、この現像剤担持体
に接触し現像剤を現像剤担持体に供給する現像剤供給部
材とを備えた現像装置において、前記現像剤供給部材
を、発泡セル数が９５個／インチから１７５個／インチ
であり、アスカーＣ硬度が１５°から３０°であり、そ
の厚みが２ｍｍ以上である弾性発泡体から構成し、前記
弾性発泡体の圧縮永久歪みＸ（％）および前記現像剤担
持体と現像剤供給部材との接触位置での接触深さＬ（ｍ
ｍ）が、Ｘ＜２５Ｌ＋５の関係式を満たし、前記現像剤
供給部材と前記現像剤担持体との接触位置での接触深さ
が、０．３ｍｍ以下であることを特徴とするものであ
る。

【００２７】本発明に係る請求項２の画像形成装置にお
ける現像装置は、請求項１記載の画像形成装置における
現像装置であって、前記現像ローラ担持体の中心線平均
的表面粗さが、０．５μｍから３．５μｍであることを
特徴とするものである。

【００２８】本発明に係る請求項３の画像形成装置にお
ける現像装置は、請求項１または２の画像形成装置にお
ける現像装置であって、前記現像剤担持体の表面に担持
された前記一成分現像剤に接触して帯電化および薄層化
させる現像剤規制部材を備え、前記現像剤担持体に対す
るこの現像剤規制部材の押圧力が、５０ｇｆ／ｃｍ²〜
７００ｇｆ／ｃｍ²であることを特徴とするものであ
る。

【００２９】

【作用】請求項１の現像装置においては、現像剤担持体
と現像剤供給部材とを常に接触させた状態で使用する
と、現像剤供給部材の圧縮変形により初期の特性が得ら
れなくなったり、現像剤担持体と現像剤供給部材との接
触むらにより現像むらが生じる問題があり、これは、弾
性発泡体の圧縮変形量だけでなく、現像剤担持体と現像
剤供給部材との接触深さとも関係している。そこで、上
記関係式を満たす現像剤供給部材を用いることにより、
圧縮変形による経時劣化の影響が少なくなり、現像剤担
持体に現像剤供給部材を常に圧接させつつ長期にわたり
使用した場合でも、圧縮変形による現像剤供給部材の現
像剤担持体への接触状態の変化が少なく、長期にわたり
安定した画像を得ることができる。

【００３０】また、請求項１の現像装置においては、現
像剤供給部材の弾性発泡体が９５個／インチから１７５
個／インチの範囲内の発泡セル数であることにより、発
泡セル径が２００μｍ程度と比較的小さくなるように設
定することで、発泡セルへの一成分現像剤の入り込みを
少なくすることができる。さらに発泡セル径の小さいす
なわち発泡セル個数の多い弾性発泡体を用いるときは発
泡セルへの一成分現像剤の入り込みは少なくできるが、
この場合、弾性発泡体の硬度が高くなりやすいため、現
像剤担持体の駆動トルクが増大したり、現像剤担持体と
現像剤供給部材との接触位置での一成分現像剤への圧力
が増大し、一成分現像剤の劣化が生じやすくなる。ま
た、発泡セル数が９５個／インチから１７５個／インチ
の弾性発泡体を用いた場合でも、現像剤担持体と現像剤
供給部材との接触位置での接触深さが０．３ｍｍより大
きかったり、弾性発泡体の厚さが２ｍｍ以下であったり
すると、トルクの増大、トナーへのストレスの増加を招
くが、接触深さを０．３ｍｍ以下に設定し、弾性発泡体
の厚さを２ｍｍ以上とすることにより、接触位置での接
触圧力を低減できるため、一成分現像剤の発泡セルへの
入り込みを少なくし、かつ、現像剤担持体と現像剤供給
部材との接触部分においての一成分現像剤へのストレス
を少なくでき、長期間使用による現像剤供給部材の硬質
化や一成分現像剤の劣化を防ぐことができる。

【００３１】なお、請求項１の現像装置においては、現
像剤供給部材の硬度が高い場合、次のような種々の問題
が生じる。現像剤担持体と現像剤供給部材との接触位置
においての接触圧力が高くなる。現像剤担持体の駆動ト
ルクが増大する。一成分現像剤へのストレスが増大し、
一成分現像剤が劣化する。現像剤供給部材による現像剤
担持体への一成分現像剤の塗布能力が低下する（掻き落
としてしまう）。逆に、現像剤供給部材の硬度が低い場
合、次のような問題が生じる。一成分現像剤への充分な
帯電量の付与が行えない。現像後に現像剤担持体に残留
した一成分現像剤の現像剤担持体からの除去が良好に行
えない。これらの問題は現像剤供給部材の硬度のみでな
く現像剤担持体と現像剤供給部材との接触深さによって
も異なってくる。すなわち、接触深さが大きいと弾性発
泡体の硬度が高い場合と同様の問題が生じやすくなる。
そこで、アスカーＣ硬度を１５°から３０°の範囲に設
定し、かつ現像剤担持体との接触深さを０．３ｍｍ以下
に設定することにより、現像剤担持体と現像剤供給部材
との接触位置においての一成分現像剤へのストレスが少
なくなり、トルクを低減でき、かつトナーの供給・塗布
と現像剤担持体からの現像剤の除去を良好に行うことが
でき、安定した画像を長期にわたり得ることが可能とな
る。請求項２の現像装置においては、現像剤担持体の表
面を荒らすことで一成分現像剤の供給能力を向上させて
いる。すなわち、現像剤担持体の表面が粗いと一成分現
像剤との摩擦が生じやすくなり、一成分現像剤が効率良
く搬送される。ただし、現像剤担持体の表面粗さが大き
すぎるとその凹部に一成分現像剤が入り込んだり、現像
剤担持体上の一成分現像剤層が不均一になってしまい、
かぶりや濃度むらが生じる。一方、現像剤担持体の表面
粗さが小さすぎると、現像剤担持体上の一成分現像剤の
付着量は極端に少なくなり、現像剤の比電荷は高い値に
なってしまうため、充分な現像濃度を得るためには、現
像剤担持体の周速を速くする必要がでてくる。しかしな
がら、そうすると、現像剤の飛散や騒音、駆動トルク不
足等の問題が生じる。そこで、現像剤担持体の表面粗さ
を本請求項のごとく規定することで、上述した各不都合
を生じさせることなく、一成分現像剤の供給能力を向上
させている。請求項３の現像装置においては、現像剤規
制部材は現像剤供給部材により塗布された現像剤担持体
上の一成分現像剤をより均一に薄層化し、また、現像剤
担持体との接触位置で一成分現像剤を摩擦あるいは電荷
注入により帯電する働きがある。この働きは、現像剤規
制部材の現像剤担持体への押圧力と密接に関係する。現
像剤規制部材の押圧力が小さいほど、現像剤担持体上の
現像剤付着量は多くなり、現像剤比電荷は低くなる傾向
にある。逆に、押圧力が大きいほど、現像剤担持体上の
現像剤付着量は少なくなり、現像剤比電荷は高くなる傾
向にある。具体的には、現像剤規制部材の押圧力が５０
ｇｆ／ｃｍ² より小さい場合、一成分現像剤の充分な帯
電が行われていず、付着量も多いため、かぶりの多い画
像となってしまう。また、トナーのすりぬけ（左側のハ
ッチング）が多くみられ、トナー飛散が生じやすくな
る。しかしながら、現像剤規制部材の押圧力が７００ｇ
ｆ／ｃｍ² 以上になると、現像剤付着量の低下、比電荷
の増加により現像濃度の低下を招くとともに、現像剤担
持体の駆動トルクの増加、現像剤の現像剤規制部材への
融着が生じやすくなる。そこで、現像剤規制部材の押圧
力を本請求項のごとく規定することで、上述した各不都
合を生じさせることなく、現像剤担持体上の１成分現像
剤を均一に薄層化し、かつ最適に帯電化している。

【００３２】

【実施例】以下、本発明に係る画像形成装置における現
像装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

【００３３】〔第１実施例〕図１は画像形成装置におけ
る現像装置の要部の構成を示す断面図である。図示しな
い潜像形成手段により静電潜像が形成される感光体１に
対向するように現像装置７が配置されている。現像装置
７は、現像剤担持体である現像ローラ２、現像剤供給部
材であるトナー供給ローラ３、現像剤規制部材であるブ
レード４、現像槽５、電源８、撹拌羽９を有し、現像槽
５内に一成分現像剤であるトナー６を収納している。

【００３４】トナー供給ローラ３は軸体と弾性発泡体と
からなるが、このトナー供給ローラ３が反時計方向に回
転することによりトナー供給ローラ３の弾性発泡体に含
まれたトナー６が、トナー供給ローラ３の上部から現像
ローラ２に供給され、トナー供給ローラ３と現像ローラ
２の接触部分においてトナー６が摩擦帯電されるととも
に現像ローラ２上に塗布される。このとき、電源８によ
りトナー供給ローラ３と現像ローラ２との間に電位差が
与えられ、静電力により、効率的にトナー６が現像ロー
ラ２に塗布されるとともに逆極性に帯電したトナー６が
現像ローラ２に転移するのを防止する。

【００３５】現像ローラ２に塗布されたトナー６は現像
ローラ２の反時計方向の回転によりブレード４との接触
位置に搬送される。この接触位置においてトナー６は摩
擦あるいは電荷注入により帯電されるとともに薄層化さ
れ、ブレード４を通過後の現像ローラ２上にトナー６の
薄層が形成され、現像ローラ２の回転により、感光体１
と現像ローラ２の対向位置である現像領域に搬送され
る。

【００３６】現像領域において、感光体１上に形成され
た静電潜像に対応して現像ローラ２上のトナー６が感光
体１に転移し可視化される。このとき、現像バイアスと
して直流、あるいは直流に交流を重畳した電圧を印加し
てもよい。そして、現像ローラ２上に残ったトナー６
は、現像ローラ２の回転によりトナー供給ローラ３との
接触位置に搬送され、現像ローラ２とトナー供給ローラ
３との摺擦により残留したトナー６が現像ローラ２から
除去される。

【００３７】本実施例では、感光体１としてφ８０ｍ
ｍ、長さ３４０ｍｍのアルミ円筒上にフタロシアニン等
からなる有機光導電性物質を形成したいわゆるＯＰＣド
ラムを使用し、周速１７５ｍｍ／ｓｅｃで時計方向に回
転させた。感光体１としては、そのほかにＣｄＳ，Ｓ
ｅ，ａ−Ｓｉ，ＺｎＯ等の光導電性物質からなる感光層
を用いたもの等を使用することもできる。

【００３８】現像ローラ２としては表面をサンドブラス
ト処理により中心線平均表面粗さ１．５μｍに荒らした
φ３２ｍｍ、長さ２９０ｍｍのアルミ円筒を用い、感光
体１と０．１５ｍｍの間隔をあけて配置し、反時計方向
に周速３００ｍｍ／ｓｅｃで回転させるようにしてい
る。現像ローラ２としては、そのほかにアルミニウムや
ステンレス等の金属製の導電性軸上に弾性を有する表層
を形成したいわゆる弾性ローラでもよい。

【００３９】また、現像ローラ２の形状は円筒状に限る
ものではなく、回転駆動される無端ベルトを用いてもよ
く、また感光体１に非接触である必要はなく、現像ロー
ラ２は感光体１に接触していてもよい。現像ローラ２の
表面粗さは、中心線平均表面粗さで０．５μｍから３．
５μｍが好ましい。現像ローラ２の表面粗さについては
後に詳述する。

【００４０】ブレード４としては厚さ２ｍｍ、長さ２９
２ｍｍ、体積抵抗１０⁵ Ωｃｍ、硬度ＪＩＳＡ５０°の
ウレタン製の弾性体をブレード支持板４ｂに接着したも
ので、ブレード付勢部材４ａにより現像ローラ２に対し
てニップ幅２ｍｍ、押圧力２００ｇｆ／ｃｍ² で圧接し
た。ブレード材料としては、そのほかにシリコーン、ポ
リアミド、アクリル、エポキシ等の弾性体や、現像剤担
持体（現像ローラ２）が弾性体の場合にはアルミニウ
ム、ステンレス、銅、真鍮、リン青銅等の金属製のもの
を用いることができる。押圧力は５０ｇｆ／ｃｍ² 〜７
００ｇｆ／ｃｍ²が適当であり、押圧力により現像ロー
ラ２上のトナー付着量や帯電量を調整することが可能で
ある。なお、押圧力については後で詳述する。

【００４１】トナー６は一成分のものであり、スチレン
アクリル等の樹脂を主樹脂としてカーボン等の着色剤を
混合させ粉砕・分級した非磁性のものであり、流動性を
向上させるために疏水性アルミナを外添している。トナ
ー６の体積平均粒径は７μｍで体積抵抗率は１０¹¹Ωｃ
ｍである。本実施例ではトナー６の帯電極性が正のもの
を用いたが、本発明の構成は帯電極性によらず、もちろ
ん負の帯電極性をもつトナーでも適用できる。主樹脂と
しては、そのほかにポリエステル、エポキシ、ポリスチ
レン、アクリル樹脂等を用いることができる。また、外
添剤としてシリカ、酸化チタン等を用いたり、顔料、染
料等により着色してもよく、重合法、マイクロカプセル
化法によって製造してもよい。

【００４２】現像ローラ２とトナー供給ローラ３の間に
は電源８が設けられている。電源８は直流電源であり、
トナー６の帯電極性が正の場合はトナー供給ローラ３側
が電位が高く、トナー帯電極性が負の場合はトナー供給
ローラ３側が電位が低くなる電圧が印加される。本実施
例ではトナーの帯電極性が正であるため、現像ローラ２
をグランドとしてトナー供給ローラ３に＋２００Ｖの電
圧を印加した。なお、印加電圧とトナー供給能力の関係
については後に詳述する。

【００４３】トナー供給ローラ３としては、アルミニウ
ム、ステンレス等の金属製の導電性軸に発泡セル数９５
個／インチから１７５個／インチ、アスカーＣ硬度１５
°から３０°、発泡セル径（気孔径）１００μｍから３
００μｍの弾性発泡体を円筒状に形成したものが用いら
れ、現像ローラ２に接触深さ０．３ｍｍ以下で接触さ
せ、反時計方向に周速３００ｍｍ／ｓｅｃで回転させ
た。

【００４４】感光体１と現像ローラ２、トナー供給ロー
ラ３の周速比は任意に設定される。

【００４５】現像ローラ２とトナー供給ローラ３の周速
比については後に詳述する。

【００４６】トナー供給ローラ３における弾性発泡体と
してはポリウレタン、シリコーン、ＣＲ、ＮＢＲ、ポリ
スチレン、ポリエチレン、ニトリル、ブタジエン等のゴ
ム材料が使用できる。本実施例では発泡セル数１４０個
／インチ、アスカーＣ硬度２０°、平均気孔径２００μ
ｍ、体積抵抗率１０⁵ Ωｃｍ、厚さ２４ｍｍ、長さ２９
０ｍｍのポリウレタン系弾性発泡体をφ８ｍｍのステン
レス製軸上に形成させたものを使用した。ポリウレタン
発泡体は安価で入手が容易である。

【００４７】トナー供給ローラ３の役割としては、現像
ローラ２へのトナー６の充分な供給と塗布、およびトナ
ーの帯電、現像後に現像ローラ２上に残留したトナーの
現像ローラ２からの除去があり、さらにトナー層のすじ
むら、現像ローラ２との圧接による駆動トルクの増加や
トナーへのストレスによる劣化を生じさせることなく、
またトナーの目詰まりや圧縮変形による弾性発泡体の接
触状態の変化が生じにくく、長期間にわたり安定した性
能が得られる必要がある。トナー供給ローラ３の特性と
弾性発泡体の発泡セル数、硬度、接触深さとの間には密
接な関係があり、後に詳述する。

【００４８】以上のような構成の本実施例の現像装置に
おいて、トナー供給ローラ３の特性と弾性発泡体の発泡
セル数、硬度、接触深さとの関係を調べるために、次の
ような実験を行った。トナー供給ローラ３の特性の評価
項目としては、（Ａ）トナー供給・塗布、（Ｂ）トナー
帯電、（Ｃ）現像ローラ上のトナーの履歴除去、（Ｄ）
トナーへのストレス、（Ｅ）駆動トルク、（Ｆ）長期使
用による弾性発泡体の経時劣化の６項目とし、判定結果
について、良好は（○）、不良は（×）、その間は
（△）で表した。また、判定方法として、以下のような
実験を行い判定基準とした（表１，表２参照）。

【００４９】（Ａ）トナー供給・塗布：上述した本実施
例の現像装置をシャープ（株）製の複写機ＳＦ８３００
に組み込み、感光体１と現像ローラ２、トナー供給ロー
ラ３とを周速比１：１：１（周速１７５ｍｍ／ｓｅｃ）
で回転させ、Ａ４Ｒの黒ベタ原稿を複写した。現像ロー
ラ２の外径と周速との関係から現像ローラ２が約３周す
ることにより１枚の原稿が複写される。複写サンプルの
現像ローラ２の各周回数に相当する位置での光学濃度
（Ｏ．Ｄ．）をＭａｃｈｂｅｔｈ ＲＤ９１８を用いて
測定し、光学濃度の変化をみた。

【００５０】光学濃度の変化量が、±３％以内でかつ最
大濃度が１．４以上であれば○、変化量が±６％以内で
かつ最大濃度が１．３５以上であれば△、それ以外であ
れば×とした。

【００５１】（Ｂ）トナー帯電：上述した本実施例の現
像装置を単独で駆動できるユニットを用い、トナー供給
ローラ３以外は前述してきた実施例で示した条件で現像
装置を駆動し、ブレード４を通過した後のトナー６の帯
電量を次の２つの方法により測定した。

【００５２】 現像ローラ２上のトナーを吸引装置に
より吸引除去し、吸引したトナーの質量と現像ローラ２
上に残った電荷量を測定することにより平均帯電量（比
電荷量）を求める。

【００５３】 現像ローラ２上のトナーの帯電量分布
をレーザードップラー法を用いた単振動気流法（ホソカ
ワミクロン（株）Ｅ−ＳＰＡＲＴ ＡＮＡＬＹＺＥＲ）
により測定する。

【００５４】帯電量分布の逆極性トナー割合が１０％以
下でかつ平均帯電量が所望の値（本実験では１０μＣ／
ｇ）の±２０％以内であれば○、逆極性割合が１５％以
下でかつ平均帯電量が所望の値の３０％以内であれば
△、それ以外を×とした。

【００５５】（Ｃ）現像ローラ上のトナーの履歴除去：
上述した本実施例の現像装置をシャープ（株）製の複写
機ＳＦ８３００に組み込み、縦縞の原稿（幅１０ｍｍ、
ピッチ１０ｍｍ）を複写した後、現像装置の駆動を停止
させる。そのときの現像ローラ２上のトナー層による軸
方向の表面電位分布を表面電位計（ＴＲＥＫ ＭＯＤＥ
Ｌ ３４４）を用いて測定した。表面電位はトナーの帯
電量に比例し、層厚の２乗に比例するため、その変動に
より履歴の有無が判る。

【００５６】表面電位の変動が±１０％以内であれば
○、±２０％以内であれば△、それ以外は×とした。

【００５７】（Ｄ）トナーへのストレス：上述した本実
施例の現像装置をシャープ（株）製の複写機ＳＦ８３０
０に組み込み、連続して２０００枚の複写を行った後、
現像ローラ２とトナー供給ローラ３との間のトナーを採
取して、凝集状態の比較を行った。

【００５８】（Ｅ）駆動トルク：上述した本実施例の現
像装置の駆動トルクとその経時変化を測定し、トルクと
その変動の大小により判定した。

【００５９】（Ｆ）弾性発泡体の経時劣化：上述した本
実施例の現像装置をシャープ（株）製の複写機ＳＦ８３
００に組み込み、連続して２０００枚の複写を行い、ト
ナー供給ローラ３の圧縮変形量、トナーの目詰まりを調
べた。また、画像の劣化も調べ（目視または直感的評価
による）、良否を判定した。

【００６０】以上のような評価項目を用いて、トナー供
給ローラ３の特性と弾性発泡体の発泡セル数との関係に
ついて評価した結果の一例を表１に示す。

【００６１】

【表１】

【００６２】この結果をもとにして発泡セル数と現像剤
供給特性の関係を説明する。なお、接触深さは０．２ｍ
ｍとしている。

【００６３】発泡セル数が８０個／インチのものでは、
気孔径が大きいため発泡セル中へのトナーの入り込みが
多くなり経時劣化がみられる。また、現像ローラ２との
摺擦面積も小さくなるため、トナー供給・塗布が充分に
行えず、濃度の低下がみられる。さらに、履歴除去も好
ましくなく、発泡セルによるすじむらもみられた。発泡
セル数が２００個／インチと多いものでは、トナーの入
り込みは少なくなるが、トナーへのストレスが大きくな
り、駆動トルクも増大する。一方、発泡セル数が１４０
個／インチのものでは、６項目すべてにおいて良好な結
果が得られた。

【００６４】また、トナー供給ローラ３の特性と接触深
さとの関係を調べたところ、接触深さが大きくなると、
トナー帯電、履歴除去には有利であるが、トナーへのス
トレス、駆動トルクが増大する傾向がみられた。

【００６５】そこで、発泡セル数と接触深さを変化させ
て詳しく評価したところ、発泡セル数９５個／インチか
ら１７５個／インチで、かつ現像ローラ２との接触位置
での接触深さが０．３ｍｍ以下の場合に良好な結果が得
られることが判った。

【００６６】さらに、トナー供給ローラ３と現像ローラ
２との間に電位差を設けることによりトナー供給能力が
改善される。現像ローラ２（現像剤担持体）上のトナー
付着量と電位差の関係を図２に示す。トナーが正の帯電
極性のものであればトナー供給ローラ３側の電位を高く
設定し、また、トナーが負の帯電極性のものであればト
ナー供給ローラ３の電位を低く設定した場合に、トナー
供給能力の向上がみられる。本実施例においては、電位
差は５００Ｖ以下の方が好ましく、それより大きいとト
ナーの付着むらや電圧のリークが生じる。ただし、現像
ローラ２、トナー供給ローラ３、トナー６の抵抗値によ
りこの値は異なってくる。また、上述の電位差を与える
ことにより、逆極性に帯電したトナーを除去することが
でき、逆極性トナーが現像ローラ２に付着するのを防
ぎ、逆極性トナーによるかぶりを抑えるという効果があ
る。

【００６７】また、現像ローラ２の表面を荒らすことに
よってもトナー供給能力を向上させることができる。す
なわち、現像ローラ２の表面が粗いとトナーとの摩擦が
生じやすくなり、トナーが効率良く搬送される。ただ
し、表面が粗すぎると凹部にトナーが入り込んだり、現
像ローラ２上のトナー層が不均一になってしまい、かぶ
りや濃度むらが生じる。

【００６８】そこで、ブレード４を通過した後の現像ロ
ーラ２上のトナーの付着量、帯電量と現像ローラ２の表
面粗さの関係を調べた。図３にその結果を示す。

【００６９】図３から明らかなように、現像ローラ２上
のトナー付着量は現像ローラ２の中心線平均表面粗さＲ
ａが大きいほど多くなっている。また、現像ローラ２上
のトナーの帯電量は中心線平均表面粗さＲａが大きいほ
ど小さくなっている。

【００７０】中心線平均表面粗さＲａが３．５μｍ以上
の場合、ブレード４の通過後の現像ローラ２上のトナー
の現像ローラ２からのこぼれ落ちがみられるようにな
る。これは、このときのトナー比電荷が約４μＣ／ｇと
低く、トナー付着量も約１ｍｇ／ｃｍ² と多くなってい
るため、トナーの現像ローラ２への鏡像力による付着力
が低下していることや、トナー付着量が多いためブレー
ド４との摩擦が充分に行われず、不良帯電トナー（帯電
量が極端に小さいものや逆極性に帯電したトナー）が発
生しているためと考えられる。

【００７１】一方、中心線平均表面粗さＲａが０．５μ
ｍ以下の場合、現像ローラ２上のトナー付着量は約０．
４ｍｇ／ｃｍ² しか得られておらず、トナー比電荷は約
１７μＣ／ｇと高い値になっている。濃度不足の領域に
ハッチングを施してある。この場合、充分な現像濃度を
得るためには、現像ローラ２の感光体１に対する周速比
を大きくする必要があるが、周速を速くすると、トナー
飛散や騒音、駆動トルク不足等の問題が生じる。このた
め、現像ローラ２の表面粗さとしては、中心線平均表面
粗さＲａで０．５μｍから３．５μｍの間であることが
好ましい。

【００７２】トナー供給ローラ３と現像ローラ２の回転
方向としてはともに反時計方向とし、トナーを常にトナ
ー供給ローラ３の上方より供給する方が好ましく、トナ
ー供給ローラ３と現像ローラ２の接触位置においてそれ
ぞれが逆回転となるため、現像後に現像ローラ２上に残
留したトナーの除去が効率的に行える。

【００７３】トナー供給ローラ３の現像ローラ２に対す
る周速比は大きいほどトナー供給能力が向上するが、周
速比が３以上になるとトナーを供給しすぎるため、トナ
ー目詰まりやトナー凝集が生じやすくなることが判っ
た。また、周速比が０．５より小さいと充分なトナー供
給が行えず、画像濃度が低下してしまう。このため、ト
ナー供給ローラ３の現像ローラ２に対する周速比は０．
５から３の間に設定することが好ましい。

【００７４】ブレード４はトナー供給ローラ３により塗
布された現像ローラ２上のトナーをより均一に薄層化
し、また、現像ローラ２との接触位置でトナーを摩擦あ
るいは電荷注入により帯電する働きがある。この働き
は、ブレード４の現像ローラ２への押圧力と密接に関係
する。そこで、ブレード４の押圧力とブレード４通過後
の現像ローラ２上のトナーの付着量、帯電量を測定し
た。その結果を図４に示す。

【００７５】ブレード４の押圧力が小さいほど、現像ロ
ーラ２上のトナー付着量は多くなり、トナー比電荷は低
くなる傾向にある。逆に、押圧力が大きいほど、現像ロ
ーラ２上のトナー付着量は少なくなり、トナー比電荷は
高くなる傾向にある。ブレード４の押圧力が５０ｇｆ／
ｃｍ² より小さい場合、トナーの充分な帯電が行われて
いず、付着量も多いため、かぶりの多い画像となってし
まう。また、トナーのすりぬけ（左側のハッチング）が
多くみられ、トナー飛散が生じやすくなる。

【００７６】ブレード４の押圧力が７００ｇｆ／ｃｍ²
以上になると、トナー付着量の低下、比電荷の増加によ
り現像濃度の低下を招くとともに、現像ローラ２の駆動
トルクの増加、トナーのブレード４への融着が生じやす
くなる。このため、ブレード４の押圧力としては、５０
ｇｆ／ｃｍ² から７００ｇｆ／ｃｍ² の間に設定するこ
とが望ましい。

【００７７】〔第２実施例〕次に、トナー供給ローラ３
の特性と弾性発泡体の硬度との関係について、表２の評
価結果をもとに説明する。なお、本実施例においても第
１実施例と同一の構成の現像装置を用い、同様の評価方
法により評価を行った。また、接触深さは０．２ｍｍと
した。

【００７８】

【表２】

【００７９】表２に示した評価結果から判るように、ア
スカーＣ硬度が１０°と低い場合、トナーへのストレ
ス、駆動トルクが小さくなるが、現像ローラ２との摺擦
が弱くなるため履歴除去、トナーの塗布が良好に行えな
くなる。アスカーＣ硬度が３５°と高い場合、履歴除去
やトナー帯電は良好となるが、トナーへのストレス、経
時劣化が大きくなる。一方、アスカーＣ硬度が２０°の
ものではすべての項目にわたって良好な結果が得られ
た。

【００８０】これらの特性は現像ローラ２とトナー供給
ローラ３との接触深さとも密接な関係があり、接触深さ
が大きいとトナー供給ローラ３の弾性発泡体の硬度が高
い場合と同様の問題が生じやすくなる。そこで、弾性発
泡体の硬度と接触深さの関係を詳しく調べたところ、ア
スカーＣ硬度１５°から３０°の範囲内であり、かつ現
像ローラ２との接触深さを０．３ｍｍ以下に設定するこ
とにより、現像ローラ２とトナー供給ローラ３との接触
位置においてのトナーへのストレスが少なくなり、トル
クを低減でき、かつトナーの供給・塗布と現像後に現像
ローラ２に残留したトナーの現像ローラ２からの除去を
良好に行うことができ、安定した画像を長期にわたり得
られることが判った。

【００８１】なお、弾性発泡体の厚さは２ｍｍ以上であ
ることが望ましく、これより薄くなると硬度が高い場合
と同様の現象がみられた。

【００８２】また、第１実施例に記述したようにトナー
供給ローラ３と現像ローラ２との間にトナー供給ローラ
３側が、トナーが正の帯電極性のものであれば電位が高
く、負の帯電極性のものであれば電位が低くなる電位差
を設けることにより、トナー供給能力が改善される。ま
た、現像ローラ２の表面を荒らすことによってもトナー
供給能力を向上させることができ、現像ローラ２の表面
粗さとしては、中心線平均表面粗さで０．５μｍから
３．５μｍの間であることが好ましい。

【００８３】トナー供給ローラ３の回転方向としては現
像ローラ２との接触位置において、逆方向に回転させる
ことにより、履歴除去が行いやすくなるため好ましい。
また、第１実施例と同様に、トナー供給ローラ３の現像
ローラ２に対する周速比は０．５から３の間が好まし
い。さらにまた、ブレード４の現像ローラ２への押圧力
は５０ｇｆ／ｃｍ² から７００ｇｆ／ｃｍ² の間である
ことが好ましい。

【００８４】〔第３実施例〕トナー供給ローラ３の経時
劣化の原因としては、弾性発泡体の発泡セルへのトナー
目詰まりによる弾性発泡体の硬質化のほかに、弾性発泡
体の圧縮変形による影響があり、発泡セル数、硬度、接
触深さを良好な値に設定しても、現像ローラ２にトナー
供給ローラ３を圧接することにより弾性発泡体が変形
し、圧接条件が変化することにより現像濃度むらやかぶ
りが生じやすくなる。よって、トナー供給ローラ３に用
いる弾性発泡体としては圧縮変形の生じにくいものを使
用する必要がある。

【００８５】圧縮変形による影響は接触条件により異な
ってくる。そこで、弾性発泡体の圧縮永久歪みＸ（％）
と接触深さＬ（ｍｍ）との関係を調べた。なお、本実施
例においても第１実施例と同一の構成の現像装置を用
い、同様の評価方法により評価を行った。

【００８６】ここで、接触深さＬ（ｍｍ）は図５に示す
ように、トナー供給ローラ３と現像ローラ２との接触位
置における半径方向での最大変形量（食い込み量）を表
す。

【００８７】圧縮永久歪みＸ（％）の測定法は、ＪＩＳ
Ｋ６４０１に準じて一辺５０ｍｍ、厚さ２５ｍｍの試
験片を７０℃で２２時間、５０％に圧縮固定した後、室
温で開放し、３０分後の厚さの変化を測定した。初期の
厚さをｔ₀ 、試験後の厚さをｔ₁ としたとき、圧縮永久
歪みＸ（％）は、 Ｘ＝１００（ｔ₀ −ｔ₁ ）／ｔ₀ で定義される。

【００８８】接触深さＬが小さいほど圧縮変形による接
触むらの影響が大きくなり、接触深さＬが大きくなると
圧縮変形量が大きくなる。接触深さＬと圧縮永久歪みＸ
とトナー供給ローラ３の特性との関係を、第１実施例で
説明した判定基準の経時劣化を中心として調べた結果を
図６に示す。この結果から、接触深さＬが小さいほど圧
縮永久歪みＸが小さい値である必要があることが判っ
た。

【００８９】さらに、これらの関係を詳しく調べたとこ
ろ、接触深さＬが０．５ｍｍ以下のとき、弾性発泡体の
圧縮永久歪みＸ（％）が、 Ｘ＜２５Ｌ＋５ であれば、経時劣化の少ない良好な画像が得られること
が判った。

【００９０】接触深さＬが０．５ｍｍより大きい場合
は、圧縮永久歪みＸは２０％以下であることが望まし
い。この範囲以外の圧縮永久歪みＸをもつ弾性発泡体を
使用した場合、現像ローラ２とトナー供給ローラ３との
接触むらにより、トナー層が均一とならず、現像濃度む
らが生じる。なお、弾性発泡体の厚さは２ｍｍ以上であ
ることが望ましい。

【００９１】〔第４実施例〕図７は第４実施例の要部の
構成の概略断面図である。トナー供給ローラ３の反時計
方向の回転により、トナー供給ローラ３の弾性発泡体の
発泡セルに含まれるトナー６が供給され、現像ローラ２
に塗布される。トナー供給ローラ３と現像ローラ２との
間には電源８ａにより電位差が与えられ、トナー６が現
像ローラ２に効率良く供給される。

【００９２】現像ローラ２は時計方向に回転し、トナー
６を現像装置７の下部に配置されたブレード４の接触位
置に搬送する。この接触位置においてトナー６は薄層化
され、同時に摩擦帯電される。ブレード４と現像ローラ
２との間には電源８ｂにより電位差が与えられ、電荷注
入により充分な電荷が与えられるとともに、逆極性に帯
電したトナーが除去される。ブレード４を通過したトナ
ーは充分な電荷を有するとともに均一な薄層を形成して
おり、現像領域に搬送される。

【００９３】本実施例において、現像ローラ２として、
φ２５ｍｍのアルミスリーブをサンドブラスト処理によ
り、中心線平均表面粗さを１μｍに荒らしたローラを使
用した。トナー供給ローラ３は厚さ８ｍｍのウレタン製
の弾性発泡体をφ４ｍｍのステンレス軸の表面に円筒状
に形成したものを使用した。弾性発泡体は発泡セル数１
５０個／インチ、アスカーＣ硬度２５°、接触深さ０．
２５ｍｍ、体積抵抗率１０⁷ Ωｃｍとした。ブレード４
はシリコーンゴム製で、ＪＩＳＡ硬度５０°、体積抵抗
率１０⁵ Ωｃｍとし、押圧力５００ｇｆ／ｃｍ² で腹当
ての状態で現像ローラ２に圧接した。トナー６の帯電極
性は負とし、現像ローラ２とトナー供給ローラ３との間
には電源８ａにより、現像ローラ２をグランドとしてト
ナー供給ローラ３に−４００Ｖを印加した。現像ローラ
２とブレード４との間には電源８ｂにより、現像ローラ
２をグランドとしてブレード４に−３００Ｖを印加し
た。

【００９４】本実施例では、ブレード４を現像装置７の
下部に配置したため、現像ローラ２の回転方向が時計方
向となり、トナー供給ローラ３との接触位置において、
同一の方向に回転する。この場合、現像後に現像ローラ
２に残留したトナーのトナー供給ローラ３による除去が
行いにくくなる。その代わり、トナー供給ローラ３の弾
性発泡体の硬度を高めに、発泡セル数を多めに設定し、
トナーの現像ローラ２からの除去が行いやすいようにし
ている。また、この場合、トナーの供給・塗布を効率良
く行うためには、トナー供給ローラ３の周速は現像ロー
ラ２より速く設定する必要がある。

【００９５】このようにブレード４を現像装置７の下部
に配置する構成とすることにより、ブレード４を現像装
置７の上部に配置する場合と比べて、現像ローラ２の回
転方向を逆方向に設定することができ、感光体に対する
位置を変更でき、帯電、転写、定着、クリーニング等の
他の装置との位置関係が変更できるという利点がある。
また、トナー６が自重によりトナー供給ローラ３へ導か
れるため、トナー６が完全になくなるまで使用でき、ト
ナーを無駄にしないですむという効果もある。

【００９６】〔第５実施例〕図８は第５実施例の要部の
構成の概略断面図である。トナー供給ローラ３ａ，３ｂ
を複数個設けている。トナー供給ローラ３ａ，３ｂとし
ては、トナー供給ローラ３ａの弾性発泡体は発泡セル数
１００個／インチ、アスカーＣ硬度１７°、接触深さ
０．２ｍｍとし、トナー供給ローラ３ｂの弾性発泡体は
発泡セル数１５０個／インチ、アスカーＣ硬度２７°、
接触深さ０．３ｍｍとするように、異なる特性をもたせ
る。すなわち、トナー供給ローラ３ａではトナー供給・
塗布の効率が良く、トナー供給ローラ３ｂでは現像ロー
ラ２上のトナーの除去の効率の良いものを用いる。

【００９７】このようにトナー供給ローラを複数個設け
ることにより、トナー供給や残留トナー除去等がより効
率的に行えるため、高速プロセスの現像装置として使用
できるという効果がある。

【００９８】

【発明の効果】請求項１の現像装置によれば、現像剤供
給部材を弾性発泡体により形成し、その圧縮永久歪みＸ
（％）を、現像剤担持体と現像剤供給部材との接触深さ
Ｌ（ｍｍ）との関係において、Ｘ＜２５Ｌ＋５とするこ
とにより、現像剤供給部材の圧縮変形による経時劣化の
影響が少なくなり、現像剤担持体に現像剤供給部材を常
に圧接させつつ長期にわたり使用した場合でも、圧縮変
形による現像剤供給部材の現像剤担持体への接触状態の
変化が少なく、長期にわたり安定した画像を得ることが
できる。

【００９９】また、請求項１の現像装置によれば、現像
剤供給部材の弾性発泡体を９５個／インチから１７５個
／インチの範囲内の発泡セル数とし、かつ現像剤担持体
と現像剤供給部材との接触深さを０．３ｍｍ以下に設定
したので、弾性発泡体の発泡セルへの一成分現像剤の入
り込みを少なくできるとともに、現像剤担持体と現像剤
供給部材との接触部分においての一成分現像剤へのスト
レスを少なくでき、長期間使用による現像剤供給部材の
硬質化や一成分現像剤の劣化を防ぐことができるため、
高濃度でかぶりの少ない画像を得ることができる。

【０１００】さらには、請求項１の現像装置によれば、
アスカーＣ硬度を１５°から３０°の範囲に設定し、か
つ現像剤担持体との接触深さを０．３ｍｍ以下に設定
し、弾性発泡体の厚さを２ｍｍ以上としたので、現像剤
担持体と現像剤供給部材との接触位置においての一成分
現像剤へのストレスを少なくして経時劣化を防ぎ、トル
クを低減でき、かつトナーの供給・塗布と現像剤担持体
からの現像剤の除去を良好に行うことができ、安定した
画像を長期にわたって得ることができる。

【０１０１】なお、請求項１において、一成分現像剤と
して正の帯電極性をもつ非磁性一成分現像剤を使用する
場合、弾性発泡体として安価で容易に入手できるポリウ
レタン発泡体を用いることができ、そうすることで安定
した帯電特性を得ることができる。

【０１０２】また、上述した条件を組み合わせることに
より、より安定した性能を得ることができ、一成分現像
剤の弾性発泡体への目詰まりや弾性発泡体の圧縮変形、
一成分現像剤へのストレスによる経時劣化が生じにく
く、高濃度で逆極性の現像剤の発生が少なく、かぶりの
少ない画像が得られ、さらに、小粒径の現像剤を用いた
高画質現像、カラー化、高速プロセスでの現像に対応
し、安価で簡単な構成の現像装置が得られるという副次
的な効果を有する。請求項２の現像装置によれば、かぶ
りや濃度むらを生じさせることなく、また、現像剤の飛
散や騒音、駆動トルク不足等の問題も生じさせることな
く、一成分現像剤の供給能力を向上させることができ
る。 請求項３の現像装置によれば、画像のかぶり、現像
剤のすりぬけ、現像剤飛散を生じさせることなく、ま
た、現像剤付着量の低下、現像濃度の低下、現像剤担持
体の駆動トルクの増加、現像剤の現像剤規制部材への融
着も生じさせることなく、現像剤担持体上の１成分現像
剤を均一に薄層化し、かつ最適に帯電化することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る画像形成装置における
現像装置の概略構成を示す断面図である。

【図２】現像ローラとトナー供給ローラとの電位差と現
像ローラ上のトナー付着量との関係を示すグラフであ
る。

【図３】現像ローラの中心線平均表面粗さと現像ローラ
上のトナー付着量およびトナー比電荷との関係を示すグ
ラフである。

【図４】現像ローラへのブレード押圧力と現像ローラ上
のトナー付着量およびトナー比電荷との関係を示すグラ
フである。

【図５】現像剤供給部材（トナー供給ローラ）と現像剤
担持体（現像ローラ）との接触深さを説明する部分拡大
図である。

【図６】接触深さと現像剤供給部材（トナー供給ロー
ラ）に用いる弾性発泡体の圧縮永久歪みとの関係を示す
図である。

【図７】本発明の別の実施例の画像形成装置における現
像装置の概略構成を示す断面図である。

【図８】本発明のさらに別の実施例の画像形成装置にお
ける現像装置の概略構成を示す断面図である。

【図９】従来例の画像形成装置における現像装置の概略
構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１……感光体（静電潜像担持体） ２……現像ローラ（現像剤担持体） ３，３ａ，３ｂ……トナー供給ローラ（現像剤供給部
材） ４……ブレード ４ａ……ブレード付勢部材 ４ｂ……ブレード支持板 ５……現像槽 ６……トナー ７……現像装置 ８，８ａ，８ｂ……電源 ９……撹拌羽

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一成分現像剤を表面に担持して搬送する
   現像剤担持体と、この現像剤担持体に接触し現像剤を現
   像剤担持体に供給する現像剤供給部材とを備えた現像装
   置において、前記現像剤供給部材を、発泡セル数が９５
   個／インチから１７５個／インチであり、アスカーＣ硬
   度が１５°から３０°であり、その厚みが２ｍｍ以上で
   ある弾性発泡体から構成し、 前記弾性発泡体の圧縮永久歪みＸ（％）および前記現像
   剤担持体と現像剤供給部材との接触位置での接触深さＬ
   （ｍｍ）が、 Ｘ＜２５Ｌ＋５の関係式を満たし、 前記現像剤供給部材と前記現像剤担持体との接触位置で
   の接触深さが、 ０．３ｍｍ以下である ことを特徴とする画像形成装置に
   おける現像装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像形成装置における現
   像装置であって、 前記現像ローラ担持体の中心線平均的表面粗さが、０．
   ５μｍから３．５μｍである ことを特徴とする画像形成
   装置における現像装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の画像形成装置に
   おける現像装置であって、 前記現像剤担持体の表面に担持された前記一成分現像剤
   に接触して帯電化および薄層化させる現像剤規制部材を
   備え、前記現像剤担持体に対するこの現像剤規制部材の
   押圧力が、５０ｇｆ／ｃｍ²〜７００ｇｆ／ｃｍ²である
   ことを特徴とする画像形成装置における現像装置。