JP3213655B2 - 非磁性一成分現像方法及び現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置や静電記
録装置などにおける感光体ドラムに形成される静電潜像
を現像する現像方法および現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、感光体ドラム上に形成された静電
潜像を可視化する現像方法としては、小型複写機や小型
プリンタなどで用いられている一成分現像方法が主流に
なりつつある。

【０００３】この一成分現像方法の中でも、磁石を現像
ローラ内に持たない非磁性一成分現像方法は、現像器の
小型軽量化、低価格化に有利である。一般に、従来の非
磁性一成分現像方法では、弾性を有する現像ローラによ
りトナーを搬送し、このトナーを上記現像ローラに押し
当てられるゴムブレードにより、帯電させるとともに、
その層厚を規制する。そして、この帯電ととももに層厚
が規制されたトナーを感光体ドラムの静電潜像に接触さ
せて現像を行なっている。

【０００４】この方法では、感光体ドラムを破損するこ
とがなく、また、現像ローラと感光体ドラムとが接触さ
れるため、現像電極が静電潜像に近接することになり、
文字やライン画像のシャープネスが向上し高画質な現像
を行なうことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法ではトナーに十分な電荷を与えてトナーの薄層を形成
するには、現像ローラに対するゴムブレードの押圧を大
きくする必要がある。このため、たとえば、フルカラー
複写機あるいはプリンタのように、３色ないし４色のト
ナーが定着時に完全に溶け合う必要上、軟化点が低く、
かつ、柔らかいトナーを使用する場合、トナーが現像ロ
ーラやゴムブレードに固着してしまい、画像劣化を引き
起こす原因になる。

【０００６】そこで、本発明は、カラー画像を形成する
ために必要な柔らかい現像剤を使用した場合でも、現像
剤に対し固着を引き起こすような大きなストレスを与え
ないで良好に現像できる現像方法および現像装置を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、請求項１記載のものは、像担持体に対向され
て現像剤を搬送供給する現像ローラに対し、Ｒ１を非磁
性一成分現像剤粒子の投影周長と同じ周長を持つ円の直
径、Ｒ２を前記非磁性一成分現像剤粒子の投影面積と同
じ面積を持つ円の直径、Ｒｅを前記非磁性一成分現像剤
の１，０００個についてのＲｌ／Ｒ２の平均値としたと
き、前記Ｒｅ≦１２の範囲にある非磁性一成分現像剤を
供給ローラにより供給する供給工程と、この供給工程に
より前記現像ローラに供給される非磁性一成分現像剤、
及び供給された非磁性一成分現像剤を、前記供給ローラ
よりも前記現像ローラの現像剤搬送方向下流側に位置し
て前記現像ローラ及び前記供給ローラのそれぞれに接触
する回転ローラにより帯電させるとともに、回転ローラ
により前記現像ローラに前記現像剤の層を形成する工程
と、前記像担持体に前記帯電された現像剤を前記現像ロ
ーラにより搬送供給し、前記像担持体に形成された静電
潜像を現像する現像工程とを具備してなる。

【０００８】請求項２記載のものは、Ｒｌを非磁性一成
分現像剤粒子の投影周長と同じ周長を持つ円の直径、Ｒ
２を前記非磁性一成分現像剤粒子の投影面積と同じ面積
を持つ円の直径、Ｒｅを前記非磁性一成分現像剤の１，
０００個についてのＲｌ／Ｒ２の平均値としたとき、前
記Ｒｅ≦１．２の範囲にある非磁性一成分現像剤を像担
持体に供給する現像ローラと、この現像ローラに前記非
磁性一成分現像剤を供給する供給ローラと、 この供給ロ
ーラよりも前記現像ローラの現像剤搬送方向下流側に位
置して前記現像ローラ及び前記供給ローラのそれぞれに
接触され、前記供給ローラによって現像ローラに供給さ
れる非磁性一成分現像剤、及び供給された現像剤を帯電
させるとともに、前記現像ローラ上に前記現像剤の層を
形成する回転ローラとを具備してなる。

【０００９】

【００１０】

【作用】Ｒ1 を非磁性一成分現像剤粒子の投影周長と同
じ周長を持つ円の直径、Ｒ2 を前記非磁性一成分現像剤
粒子の投影面積と同じ面積を持つ円の直径、Ｒe を前記
非磁性一成分現像剤の１，０００個についてのＲ1 ／Ｒ
2 の平均値としたとき、前記Ｒe ≦１．２の範囲にある
非磁性一成分現像剤を使用し、また、現像ローラに接触
して回転する回転ローラによって現像ローラ上の非磁性
一成分現像剤を摩擦帯電させるとともに、その現像剤の
層を形成することにより、現像剤に対し固着を引き起こ
すような大きなストレスを与えることなく、良好な現像
を可能とする。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の現像装置を図１に示す一実施
例を参照して説明する。図１は、弾性ローラを用いた接
触一成分現像法による現像装置を示す断面図である。

【００１２】図中１は像担持体としての感光体ドラム
で、この感光体ドラム１に現像装置２が対向されてい
る。この現像装置２は非磁性一成分現像剤としてのトナ
ーｔを収容する現像容器３を備え、この現像容器３内に
時計方向に回転するミキサ２１を備えている。また、上
記現像容器３内には反時計方向に回転する第１のトナー
供給ローラ１１が設けられ、この第１のトナー供給ロー
ラ１１には帯電ブレード１４が接触されている。上記第
１のトナー供給ローラ１１は反時計方向に回転する現像
ローラ１０に接触されている。上記現像ローラ１０は上
記感光体ドラム１と約１〜４ｍｍ程度の接触幅（現像ニ
ップ）を有して接触回転し、ＤＣバイアス電圧が印加さ
れる。上記現像ローラ１０の上部側には回転ローラとし
ての第２のトナー供給ローラ１２が接触されている。こ
の第２のトナー供給ローラ１２には帯電ブレード１５が
接触されている。上記現像ローラ１０の下部側には回収
ローラ３１が接触されている。上記第１のトナー供給ロ
ーラ１１および第２のトナー供給ローラ１２にはＤＣバ
イアス電圧が印加されるようになっている。

【００１３】しかして、現像時には、現像容器３内のミ
キサ２１が時計方向に回転し、一成分のトナーｔを攪拌
しながら第１のトナー供給ローラ１１の方向に搬送す
る。この第１のトナー供給ローラ１１に搬送されたトナ
ーはトナー供給ローラ１１の反時計方向の回転にともな
い搬送され、帯電ブレード１４により若干帯電されて現
像ローラ１０に供給される。現像ローラ１０上に供給さ
れたトナーｔは、現像ローラ１０の反時計方向の回転に
より第２のトナー供給ローラ１２と現像ローラ１０の当
接する位置まで運ばれる。第２のトナー供給ローラ１２
は現像ローラ１０に一定圧力で当接することにより現像
ローラ１０上のトナー量を規制するとともにそのトナー
ｔを所定の極性に帯電する。この規制により現像ローラ
１０上から剥ぎ取られた余剰のトナーｔは第２のトナー
供給ローラ１２により搬送され、帯電ブレード１５によ
って帯電されたのち、再び、現像ローラ１０に供給され
る。この現像ローラ１０上に供給されたトナーｔは現像
ローラ１０の回転にともない、感光体ドラム１と対向す
る位置まで搬送される。現像ローラ１０は感光体ドラム
１と約１〜４ｍｍ程度の接触幅（現像ニップ）を有して
接触回転しており、この現像ローラ１０に印加されてい
るＤＣバイアス電圧により感光体ドラム１に形成されて
いる電荷パターンにトナーｔを供給し現像する。

【００１４】ところで、本実施例では、上記トナーを重
合法で製作した。すなわち、スチレン８５部、アクリル
酸ブチル１５部、アクリル酸３部のモノマー混合液を水
１００部、ノニオン乳化剤（エマルゲン９５０）１部、
アニオン乳化剤（ネオゲンＲ）１．５部、過硫酸カリウ
ム０．５部の水溶液混合物に添加し、攪拌下７０℃で８
時間乳化重号させ樹脂エマルジョンを得た。次に、この
樹脂エマルジョン１００部に対してカーボンブラック
（リーガル３３０Ｒ）５部、帯電制御剤（Ｅ８２）１
部、をドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．１部
を含んだ水中へ投入し、ジエチルアミンを添加して、Ｐ
Ｈを５．５に調整後、ナノマイザで分散させた。攪拌し
ながら、９０℃に昇温し、過酸化水素水を３部加えて
６．５時間重合して、重号粒子を得た。冷却、ろ過した
後、４５℃で真空乾燥を１０時間行なった。こうして得
られた粒子に１００部に対してシリカ（Ｒ９７２）を外
添して、分級することにより最終的に体積平均粒子径８
μｍのほぼ球形のトナーを得た。トナー形状を走査型電
子顕微鏡（明石ビームテクノロジー製）で観察したとこ
ろほぼ球形であり、形状を画像解析装置ＴＯＳＰＩＸ
（（株）東芝製）で解析して形状係数を算出したとこ
ろ、Ｒａｖｅ（Ｒｅ）＝１．０３であった。また、同様
に重合粒子の生成条件を変えることによって、Ｒａｖｅ
（Ｒｅ）＝１．２０の若干表面に凹凸が存在するトナー
も得た。

【００１５】ここで、トナー形状係数は、 Ｒ1 ：トナー粒子の投影周長と同じ周長を持つ円の直径 Ｒ2 ：トナー粒子の投影面積と同じ面積を持つ円の直径 としたとき、Ｒ1 ／Ｒ2 で定義される。

【００１６】また、Ｒe はトナー粒子が１，０００個に
ついてのＲ1 ／Ｒ2 の平均値である。また、通常のトナ
ーの製法である粉砕法によって前記重合トナーと同じ種
類の樹脂で着色剤、帯電制御剤を含有し、シリカの外添
を行なったトナーを作製した。この粉砕トナーの体積平
均粒子径は、重合トナーと同様に８μｍとなるように調
整した。この粉砕トナーの形状係数は、重合トナーの時
と同様な測定で、Ｒａｖｅ＝１．３という数値を得た。
この形状係数Ｒｅの物理的な意味合いは、１に近づく
程、球形であることを意味している。ここでは、球形形
状に近いトナーと不定形のトナーを用いた場合の比較を
実施するために、トナーの球形度合いを定量化するため
にこの形状係数Ｒｅの導入を行なった。

【００１７】この３種類のトナーに関して、平均粒子径
が１２０μｍのフェライト系キャリアを用いてトナーの
キャリアに対する濃度を４％とし、充分摩擦帯電を行な
い、ブローオフ帯電量評価装置（東芝ケミカル製）で帯
電量を測定したところ、全てー３５μＣ／ｇ前後の帯電
量を得た。つまり、充分に帯電させた場合、この３種類
のトナーは飽和帯電量を示すことが確認できた。

【００１８】感光体ドラム１は有機感光体を使用し表面
電位−５５０Ｖ、現像ローラ１０には現像バイアス電圧
ー２００Ｖが印加されており、第１のトナー供給ローラ
１１には、前述のようにバイアス電圧−４００Ｖが印加
されており、同様に第２の第２のトナー供給ローラ１２
にも、前述のようにバイアス電圧−４００Ｖが印加され
ている。第１のトナー供給ローラ１１、第２のトナー供
給ローラ１２に印加するバイアス電圧を変化させれば現
像ローラ１０に供給するトナーの量を変化することがで
きる。この電圧値は現像剤が負帯電の場合は、現像ロー
ラ１０のバイアス電圧よりも低い値とするが、１００Ｖ
以上の電位差がないと効果は顕著には現れない。ちなみ
に、現像ローラ１０の表面は導電性ウレタンであり、第
１のトナー供給ローラ１１、第２のトナー供給ローラ１
２はアルミニュームローラ１１ａ，１２ａ上に絶縁性の
樹脂層１１ｂ，１２ｂを施してある。これは、現像ロー
ラ１０の表面が導電性であるために、第１のトナー供給
ローラ１１、第２のトナー供給ローラ１２の表面が導電
性であると、多大な電流が現像ローラ１０と第１のトナ
ー供給ローラ１１、第２のトナー供給ローラ１２との間
に流れてしまうためである。但し、各々のローラ間には
実際にはトナーｔがその間に介在するために、表面が完
全な絶縁性である必要は無い。

【００１９】現像ローラ１０に要求されている特性とし
ては導電性と弾性を有するということである。これらを
達成するためにの構造としては金属シャフト上に導電性
ゴムローラの層を形成することである。この時、感光体
ドラム１と充分な接触幅を得るためには、ゴム硬度はＪ
ＩＳ規格５０°以下が望ましく。また、トナーｔを現像
ローラ１０の表面に圧接させつつ搬送されるためには表
面の平滑性が必要となる。そのため本方式の現像ローラ
１０は金属シャフト１０ａの周囲に弾性体層１０ｂと表
面導電層１０ｃの二層構成とした。前記弾性体層１０ｂ
を選択する場合、導電性のものと、そうでないものの２
通りが考えられるが、前記導電層１０ｃの剥離やキズを
考慮して本実施例では導電性のものを選択した。表面の
導電層１０ｃの強度が充分である場合には、絶縁層のも
のを採用しても問題は無い。但し、表面の導電層１０ｃ
にバイアス給電する方法を考慮する必要がある。また、
前記弾性体層１０ｂはトナー供給ローラ１１及び１２や
感光体ドラム１と圧接されているために梱包時や長時間
放置されることによるＪＩＳ Ｋ６３０１に示される永
久歪み（％）も問題となり、１０％を越えると画像に周
期的に画像濃度むらが発生してしまうために、弾性体層
１０ｂの圧縮歪みは１０％以下、好ましくは５％以下と
しなけれぱならない。この永久歪みとゴム硬度の関係
は、ゴム硬度が大きい程、永久歪みは小さくなるという
傾向があるので、材料のバランスが重要となる。以上の
要求を満足するものとして、本実施例では前述したよう
に導電性ウレタンを採用したが、他にも導電性ＥＰＤＭ
ゴムや導電性シリコンゴム等も要求される特性を満足し
ており、これらを用いることも可能である。

【００２０】導電性ウレタンゴムから成る弾性体層１０
ｂは、ＪＩＳ規格Ｋ６３０１のＡ型硬度計で３０°の硬
度を有し、外径は１８ｍｍである。また、導電性ウレタ
ンゴムの電気抵抗値は、上記の弾性ローラを直径６０ｍ
ｍのステンレス製のローラと接触幅が２ｍｍになるよう
に平行配置し、両ローラの金属シャフト間に１００Ｖの
電位差を設けたとき観測される電流を測定することによ
って算出した結果、４×１０³ Ω・cmであった。また、
永久歪みはＪＩＳ規格Ｋ６３０１に示される測定方法を
用いて測定した結果、３．８％であった。次に導電層１
０ｃは直接トナーｔや感光体ドラム１に接触するため、
可塑剤、可硫剤、プロセスオイル等の染みだしによりト
ナーｔや感光体ドラム１を汚染しないものでなければな
らず、また表面の平滑性については３μｍＲz 以下が望
ましく、それ以上になると表面の凹凸の模様が画像に現
れやすくなる。本実施例では、前述の導電性ウレタンゴ
ムから成る弾性体層１０ｂの表面に導電性ポリウレタン
塗料を塗布し、乾燥後、熱処理を行ない形成した。導電
性ポリウレタン塗料は、ポリウレタン樹脂中に導電性カ
ーボン微粒子を分散することにより、１０³ Ω・cm程度
の導電性を持ったものである。

【００２１】第１のトナー供給ローラ１１、第２のトナ
ー供給ローラ１２の回転方向は現像ローラ１０と同方
向、つまりアゲインストで接している。現像ローラ１０
と、第２のトナー供給ローラ１２は、食込み量０でギャ
ップ０である。現像ローラ１０と、第１のトナー供給ロ
ーラ１１は、現像ローラ１０上の現像後の残留トナーに
よるメモリ等を除去する必要がある場合はギャップ０で
食込ませ、現像後の残留トナーを欠き取る効果を兼ね備
える事ができる。しかし、現像後の位置に現像ローラ１
０に印加するよりも高いバイアス電圧を印加したローラ
３１を近接させるなどの手段で現像後の残留トナー（メ
モリ）を除去できれば、第２のトナー供給ローラ１２と
同様に食込み量０とすることができ、これにより現像ロ
ーラ１０の回転に変動を与えるような悪影響も無くな
る。この場合、ローラ３１にはアルミニュームローラ３
１ａ上に絶縁膜３１ｂを施したローラを使用する。この
絶縁処理は、現像ローラ１０の表面が導電性のため、ロ
ーラ３１との間に電位差が生じているので、過大な電流
がローラ３１へ流れるのを防ぎ、現像ローラ１０の電位
を維持するために必要である。

【００２２】トナーｔに電荷を与える一つの手段である
帯電ブレード１４，１５の材質は燐青銅で、厚さは０．
２〜０．５ｍｍ、現像ローラ１０に対する押し付け圧は
１０〜２０ｇ／ｃｍが適当である。但し、これは実施例
の条件であり、トナーｔに帯電を付与でき、且つトナー
層の規制が可能であるなら、この構成或いはこの数値に
拘る必要はない。

【００２３】以上のような構成の非磁性一成分接触現像
器に重合法で作製した２種類の略球形のトナーに関し
て、画像出し実験を行なった。それぞれの回転速度は、
現像ローラ１０の回転数を１とすると、それに対して第
１のトナー供給ローラ１１は１〜２．５倍、第２のトナ
ー供給ローラ１２は０．２〜２倍で回転させることによ
り、最適な条件を設定することができる。上記速度比が
０．２より小さいとトナーの帯電不良をおこす。２より
大きいと現像ローラ１０上に固着をおこしてしまう。上
記の条件により現像ローラ１０の表面に形成されるトナ
ー層の安定化、ならびに正規の極性に帯電されたトナー
の搬送量を大幅に増加させることが可能となり、これに
より感光体ドラム１との周速差を従来の１．５〜２倍を
１〜１．５倍に落とすことも可能となった。この低周速
比化によって、感光体ドラム１の回転変動が極端に少な
くなり、画像ジッタの少ない均一な濃度の画像が得られ
た。これは、球形に近いトナーであるために、トナーの
ころがり抵抗が減少し、現像ローラ１０及び第１のトナ
ー供給ローラ１１、第２のトナー供給ローラ１２の回転
トルクの絶対値が少なくなったためと、滑らかな回転が
可能になったために、トルク変動も少なくなったためと
考えられる。更に、トナーのころがり抵抗が減少したた
めに、トナーに作用する機械的なストレスも減少したた
めに、トナーの現像ローラ１０や第１のトナー供給ロー
ラ１１、第２のトナー供給ローラ１２に対する固着減少
も観察されなかった。

【００２４】次に同様の粉砕法で作成した不定形のトナ
ーを用いて、画像出し実験を行なった。それぞれのロー
ラの回転速度を略球形トナーと同一の条件で実施する
と、画像はかぶりが顕著に発生し、画像ジッタも略球形
トナーの場合より目立った。かぶりを低減するために、
第２のトナー供給ローラ１２の回転速度を現像ローラ１
０の５倍に設定したところ、かぶりの低減はある程度達
成されたが、さらに画像ジッタの増大を招いた。そこ
で、トナーの摩擦帯電をさらに促進させるために、第２
のトナー供給ローラ１２の現像ローラ１０への押圧力を
更に高めた。この結果、初期的にはかぶりの少ない画像
が得られたが、感光体回転変動による画像ジッタが増大
した。また、数百枚のランニング画像出しで、画像濃度
の低下とかぶりの増大を引き起こした。これは、現像ロ
ーラ１０およびトナー供給ローラ１１へのトナー固着が
原因であることが、確認された。上記したトナーの形状
係数Ｒｅと感光体ドラム１のカブリおよび画像ジッタと
の関係を表にして示すと以下の如くである。

【００２５】

【表１】

【００２６】すなわち、表からも分かるように、形状係
数Ｒｅが１．０３と１．２０のトナーを用いた場合に
は、感光体ドラム１上のかぶり、および画像ジッタとも
少なく、良好な画像が得られる。

【００２７】また、形状係数Ｒｅが１．３０のトナーを
用いた場合には、感光体ドラム１上のかぶりはやや低減
するが、画像ジッタが大きく、さらに、形状係数Ｒｅが
１．４２のトナーを用いた場合には、感光体ドラム１上
のかぶり、および画像ジッタとも大きくなり、画像が不
良になる。

【００２８】したがって、本発明では、形状係数Ｒｅが
１．２０以下のトナを用いて現像し良好は画像を得るこ
とを可能にする。なお、本発明の現像装置は上記一実施
例に限られず、図２に示すようなものであっても良い。

【００２９】なお、図１で示した部分と同一部分につい
ては、同一番号を付してその説明を省略する。現像ロー
ラ１０にはトナー供給ローラ１１が接触されている。前
記現像ローラ１０とトナー供給ローラ１１との間には、
これら両者に接触して従動回転する回転ローラ３２が設
けられている。

【００３０】しかして、現像時には現像容器３内のミキ
サ２１が時計方向に回転し、一成分のトナーｔを攪拌し
ながらトナー供給ローラ１１に搬送する。トナー供給ロ
ーラ１１に搬送されたトナーｔはトナー供給ローラ１１
の反時計方向の回転にともない搬送され、前記トナー供
給ローラ１１に従動する回転ローラ３２と接触し、摩擦
帯電される。この摩擦帯電されたトナーｔは前記トナー
供給ローラ１１の回転により、さらに搬送されて現像ロ
ーラ１０へと送られて接触して摩擦帯電される。そし
て、この現像ローラ１０上に供給されたトナーは、現像
ローラ１０の反時計方向の回転により再び、回転ローラ
３２へと搬送されて接触し十分に帯電されるとともに層
厚も規制される。

【００３１】このように、摩擦帯電されるとともに層厚
が一定に規制されたトナー層は現像ローラ１０の回転に
より感光体ドラム１へと搬送され、感光体ドラム１に形
成された静電潜像に接触して現像する。

【００３２】ところで、上記回転ローラ３２はアルミニ
ューム製のローラ３２ａと、このローラ３２ａ上に設け
られた絶縁層３２ｂとによって構成されている。上記絶
縁層３２ｂは少なくともトナーｔの適正な帯電を損なわ
ない材質を選択する必要がある。たとえば、メラミン樹
脂コート、ポリイミド樹脂コート、シリコンゴム被膜な
どが適している。回転ローラ３２の表面はトナーｔとの
離けい性を良くするため、表面粗さが小さい方がよく、
Ｒz=１．５以下が望ましい。

【００３３】また、上記回転ローラ３２は現像ローラ１
０とトナー供給ローラ１１の回転に伴い、従動するた
め、両ローラ１０，１１の周速が異なっていても特に問
題はない。

【００３４】また、回転ローラ３２のアルミニューム製
のローラ３２ａにバイアス電圧を印加することによって
トナーｔが回転ローラ３２上に層形成することを防ぐこ
とができる。

【００３５】この場合、少なくとも、現像ローラ１０、
トナー供給ローラ１１に印加しているバイアス電圧よ
り、負極性で大きな絶対値のバイアス電圧を印加する必
要がある。

【００３６】ここでトナー供給ローラ１１にはＤＣバイ
アス電圧が印加されている。現像ローラ１０上に形成さ
れたトナー層は現像ローラ１０の回転にともない、さら
に感光体ドラム１と対向する位置まで搬送され、この現
像ローラ１０に印加されているＤＣバイアス電圧により
感光体ドラム１に形成されている電荷パターンを現像す
る。

【００３７】本発明で用いたトナーｔは上記一実施例で
示した重合法で製作した負帯電トナーで、体積粒径８μ
ｍである。感光体ドラム１は有機感光体を使用し表面電
位−５５０Ｖ、現像ローラ１０には現像バイアス電圧−
２００Ｖが印加されており、トナー供給ローラ１１に
は、バイアス電圧−４００Ｖが印加されている。トナー
供給ローラ１１に印加するバイアス電圧を変化させれば
現像ローラ１０に供給するトナーの量を変化することが
できる。この電圧値は現像剤が負帯電の場合は、現像ロ
ーラ１０のバイアス電圧よりも低い値とするが、１００
Ｖ以上の電位差がないと効果は顕著には現れない。ちな
みに、現像ローラ１０の表面は上記一実施例と同様に導
電性ウレタンであり、トナー供給ローラ１１はアルミロ
ーラ１１ａ上に絶縁膜１１ｂを施してある。トナー供給
ローラ１１の回転方向は現像ローラ１０と同方向、つま
りアゲインストで接している。現像ローラ１０とトナー
供給ローラ１１とのギャップは、現像ローラ１０上の現
像後の残留トナーによるメモリ等を除去する必要がある
場合はギャップ０で食込ませ、現像後の残留トナーを欠
き取る効果を兼ね備える事ができる。しかし、現像後の
位置に現像ローラ１０に印加するよりも高いバイアス電
圧を印加した従動ローラ３１を近接させるなどの手段に
より、現像後の残留トナー（メモリ）を除去できれば、
食込み量０とすることができ、これにより現像ローラ１
０の回転に変動を与えるような悪影響も無くなる。この
場合、従動ローラ３１にはアルミニューム製のローラ３
１ａ上に絶縁膜３１ｂを施したローラを使用する。ま
た、それぞれの回転速度は現像ローラ１０の回転数を１
とすると、それに対してトナー供給ローラ１１は０．２
〜２倍で回転させることにより、最適な条件を設定する
ことができる。上記速度比が０．２より小さいとトナー
ｔの帯電不良を起こす。上記速度比が２より大きいと現
像ローラ１０上にトナーの固着を起こしてしまう。

【００３８】上記の条件により現像ローラ１０の表面に
形成されるトナー層の安定化、ならびに正規の極性に帯
電されたトナーｔの搬送量を大幅に増加させることが可
能となり、これにより感光体ドラム１との周速差を従来
の１．５〜２倍を１〜１．５倍に落とすことも可能とな
る。

【００３９】以上のような構成の現像器で、現像ローラ
１０と感光体ドラム１の周速比を１〜１．５倍に落とし
た場合でも、回転ローラ３２の作用により、トナーｔの
充分な帯電が確保されるために、充分な画像濃度で少な
いかぶりの鮮明な画像を得ることが可能であった。ま
た、現像ローラ１０の低周速化により、感光体ドラム１
の回転変動も抑えられ、画像ジッタの少ない均一な画像
濃度が得られた。

【００４０】以上では負帯電のトナーについて説明した
が正帯電のトナーの場合はそれぞれ印加するバイアス電
圧が現像ローラ１０の現像バイアス電圧の値に対して負
帯電現像剤の場合とは逆の値になるのは言うまでもな
い。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カラー画像を形成するために必要な柔らかい現像剤に対
して現像剤固着を引き起こす大きなストレスを与えず、
充分な画像濃度とかぶりのない画像が得られる。

【００４２】また、現像ローラと、この現像ローラに接
触する供給ローラと、前記現像ローラと供給ローラとの
双方に接触して回転し現像剤を摩擦帯電させるととも
に、現像剤の層を形成する回転ローラを具備するから、
前記供給ローラへの現像剤の安定供給と摩擦帯電確率が
増大し、安定した画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である現像装置を示す概略的
構成図。

【図２】本発明の他の実施例である現像装置を示す概略
的構成図。

【符号の説明】

１…感光体ドラム（像担持体）、１０…現像ローラ、１
１…第１のトナー供給ローラ（供給手段）、１２…第２
のトナー供給ローラ（回転ローラ）、３２…回転ロー
ラ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 修 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会 社東芝柳町工場内 (72)発明者 橋本 佳也 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会 社東芝柳町工場内 (72)発明者 瀬戸 尚子 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 東芝イ ンテリジェントテクノロジ株式会社内 審査官 吉野 公夫 (56)参考文献 特開 平１−185555（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−185556（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−291678（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−22926（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−138759（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 G03G 9/08

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体に対向されて現像剤を搬送供給
   する現像ローラに対し、Ｒ１を非磁性一成分現像剤粒子
   の投影周長と同じ周長を持つ円の直径、Ｒ２を前記非磁
   性一成分現像剤粒子の投影面積と同じ面積を持つ円の直
   径、Ｒｅを前記非磁性一成分現像剤の１，０００個につ
   いてのＲｌ／Ｒ２の平均値としたとき、前記Ｒｅ≦１２
   の範囲にある非磁性一成分現像剤を供給ローラにより供
   給する供給工程と、 この供給工程により前記現像ローラに供給される非磁性
   一成分現像剤、及び供給された非磁性一成分現像剤を、
   前記供給ローラよりも前記現像ローラの現像剤搬送方向
   下流側に位置して前記現像ローラ及び前記供給ローラの
   それぞれに接触する回転ローラにより帯電させるととも
   に、回転ローラにより前記現像ローラに前記現像剤の層
   を形成する工程と、 前記像担持体に前記帯電された現像剤を前記現像ローラ
   により搬送供給し、前記像担持体に形成された静電潜像
   を現像する現像工程と、を具備してなることを特徴とす
   る非磁性一成分現像方法。
2. 【請求項２】 Ｒｌを非磁性一成分現像剤粒子の投影周
   長と同じ周長を持つ円の直径、Ｒ２を前記非磁性一成分
   現像剤粒子の投影面積と同じ面積を持つ円の直径、Ｒｅ
   を前記非磁性一成分現像剤の１，０００個についてのＲ
   ｌ／Ｒ２の平均値としたとき、前記Ｒｅ≦１．２の範囲
   にある非磁性一成分現像剤を像担持体に供給する現像ロ
   ーラと、 この現像ローラに前記非磁性一成分現像剤を供給する供
   給ローラと、 この供給ローラよりも前記現像ローラの現像剤搬送方向
   下流側に位置して 前記現像ローラ及び前記供給ローラの
   それぞれに接触され、前記供給ローラによって現像ロー
   ラに供給される非磁性一成分現像剤、及び供給された現
   像剤を帯電させるとともに、前記現像ローラ上に前記現
   像剤の層を形成する回転ローラと、 を具備してなることを特徴とする現像装置。
3. 【請求項３】 前記供給ローラは表面に絶縁層を有する
   ことを特徴とする請求項２記載の現像装置。
4. 【請求項４】 前記現像ローラの回転速度に対し前記回
   転ローラの回転速度を０．２〜２倍の速度で回転させる
   回転手段をさらに有することを特徴とする請求請２記載
   の現像装置。
5. 【請求項５】 前記現像ローラは弾性体層と、この弾性
   体層の表面に導電層を有し、前記供給ローラは表面に絶
   縁層を有し、前記回転ローラは金属ローラとこの金属ロ
   ーラ上に設けられる絶縁層を有することを特徴とする請
   求請２記載の現像装置。