JP3454267B2

JP3454267B2 - 現像装置

Info

Publication number: JP3454267B2
Application number: JP2002193308A
Authority: JP
Inventors: 賀欣郎古; 刀正尚功; 木守恵
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1991-03-22
Filing date: 2002-07-02
Publication date: 2003-10-06
Anticipated expiration: 2018-10-06
Also published as: JP2003066713A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プロセスを用
いて画像を形成する現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の、トナー担持体を潜像担持体に圧
接して現像を行う現像装置としては、米国特許第３７３
１１４６号に開示されているように、発泡部材を裏打ち
材（基材）として使用し、この発泡部材の表面に軟質な
導電層を別途設けてトナー担持体とし、このトナー担持
体を構成するローラにトナーを搬送するとともに潜像担
持体に圧接して現像を行うようにした現像装置が知られ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来のトナー担持体においては、基材となる発泡部材の
表面に均一な導電層を形成するためには、発泡部材のセ
ルの大きさ以上の膜厚となるように導電層を形成するこ
とが最低限必要となるが、発泡部材の有する柔軟性をト
ナー担持体表面にまで維持し発現させることは必ずしも
容易ではない。そのため、環境変動等により現像圧力や
現像ニップ幅（接触幅）が変化して濃度変動や解像度の
低下を発生するという問題が生じ得る。また、上述した
ような基材と表面層との２層に分離した構造を有するト
ナー担持体においては、その製造工程においても、発泡
部材の形成、発泡部材の機械加工、導電層の形成、とい
った一連の工程が最小限必要であり、また発泡部材は柔
軟であるため特に機械加工が繁雑化して、加工時間も長
くならざるを得ないため、トナー担持体の製造コスト、
ひいては現像装置のコストの増大化をもたらす。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した従来
技術の問題点を解決するものであって、その目的とする
ところは、柔軟な発泡部材を用いてソフトな圧接現像を
安定して行うことができる現像装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、潜像担持体に
圧接して一成分トナーを供給する現像装置であって、シ
ャフトと、前記シャフトの外周に形成された、フォーム
部とソリッド表層部とを有する発泡部材とからなり、前
記フォーム部とソリッド表層部とは同一物質の連続相か
らなりこれらの間には実質的に界面が存在しないことを
特徴とするものである。

【０００６】

【作用】本発明の上記の構成によれば、ローラを同一物
質よりなるフォーム部とソリッド表層部とからなる発泡
部材で形成し、これらフォーム部とソリッド表層部とは
同一物質の連続相からなりこれらの間には実質的に界面
が存在せず、特に高密度のソリッド表層部とするローラ
として構成することができる。これにより、繁雑な後加
工が不要で安価な圧接用ローラを製作できるだけでな
く、フォーム部の柔軟性とソリッド表層部の可撓性を利
用したソフトな圧接現像が可能になり、トナーへのダメ
ージが少なく耐久性の高い現像装置を提供することがで
きる。

【０００７】このような現像装置とすれば、特に一成分
非磁性のトナーを用いた構造の簡単な現像装置を提供す
ることができる。

【０００８】また、ソリッド表層部上に導電層を形成す
ることにより、現像電極を潜像担持体に最近接させてエ
ッジ効果が少なく高解像の画像を形成することができ
る。トナー担持体上に導電層を有するため、トナーの搬
送時に静電的鏡像力によりトナーを保持搬送することが
でき、特に一成分非磁性トナーを用いた、簡単な構造の
現像装置を提供することができる。

【０００９】さらに、ソリッド表層部上に磁界発生層を
形成することにより、トナーを磁気力によりトナー担持
体上に拘束して、トナーの搬送を安定化し、地カブリ
（潜像担持体の非画像部へのトナー付着）を磁気力によ
り阻止することができる。従って、特に一成分磁性のト
ナーを用いた、簡単な構造の現像装置を提供することが
できる。

【００１０】さらに、トナー担持体がローラー状であ
り、ソリッド表層部を少なくとも発泡部材の外周部に形
成することにより、外径の研磨加工が不要で、ソリッド
表層部上に導電層や磁界発生層などの機能層を容易に形
成することができる外径面が得られる。

【００１１】さらに、ソリッド表層部をシャフトとの固
着部に形成することにより、シャフトと発泡部材との固
着強度を向上することができる。

【００１２】さらに、ソリッド表層部の肉厚を２mm以下
とすることにより、圧接現像するのに十分な可撓性を得
ることができる。

【００１３】さらに、発泡部材を軟質フォームで形成す
ることにより、低圧の現像圧力で十分な圧接幅が得ら
れ、圧接部の圧接状態の変動を低減して現像濃度を安定
化することができる。特に、ポリウレタンフォーム、ポ
リスチレンフォーム、ポリエチレンフォーム、エラスト
マーフォーム、ゴムフォームのようなフォーム材料を用
いると、十分な柔軟性を持ち、安価で量産性に優れた現
像装置を得ることができる。

【００１４】

【本発明の好ましい態様】図１は本発明が適用される具
体的態様における現像装置を用いた画像形成装置の断面
概観図である。潜像担持体１は、導電性の支持部２の上
に有機または無機の光導電性材料からなる感光層３を形
成したものである。この感光層３に対してコロナ帯電器
や帯電ローラ等の帯電器４を用いて帯電を行った後に、
レーザーやＬＥＤ等の光源５から出た光を結像光学系６
を通して感光層３に画像に応じて選択的に光照射して電
位コントラストを得て所望の静電潜像パターンを形成す
る。一方、現像装置７は像形成体であるトナー８を搬送
し現像するものであって、トナー８を搬送するトナー担
持体９は、シャフト１０の外周に同一物質で連続したフ
ォーム部１１とソリッド表層部１２を有する発泡部材１
３を形成し、非磁性または磁性の金属や樹脂で構成され
るブレード１４をトナー担持体９に押圧してトナー８を
所定の極性に帯電させると共にトナー層を適量に薄層化
し、トナー担持体９上にトナー８を直接保持し、トナー
担持体９を回転させて薄層のトナー８を搬送するもので
ある。トナー担持体９は潜像担持体１に所定の圧力で圧
接されており、この圧接部もしくは圧接部近傍におい
て、潜像担持体１の電位コントラスト及び潜像担持体１
とトナー担持体９との間または潜像担持体１とブレード
１４との間に印加される現像バイアス電圧により現像電
界が形成され、現像電界に応じて帯電したトナー８が現
像される。このようにして、潜像担持体１の静電潜像パ
ターンを帯電したトナー８により顕像化する。さらに、
コロナ転写器や転写ローラ等の転写器１５を用いて記録
紙１６上にトナーによる像を転写し、熱や圧力を用いて
トナー８を記録紙１６に定着し、これにより所望の画像
を記録紙１６上に得ることができる。

【００１５】図２は本発明の他の具体的態様における現
像装置を用いた画像形成装置の断面概観図であって、図
１と略同一機能同一名称の部材には同一番号を付して説
明を省略する。現像装置２０は非磁性のトナー８を搬送
し現像するものであって、シャフト１０の外周に同一物
質で連続したフォーム部２１とソリッド表層部２２を有
する発泡部材２３を形成し、発泡部材２３のソリッド表
層部２２上に導電層２４を形成し、シャフト１０及び発
泡部材２３及び導電層２４によりトナー担持体３５が構
成される。トナー担持体２５は潜像担持体１に所定の圧
力で圧接されており、この圧接部もしくは圧接部近傍に
おいて、潜像担持体１の電位コントラスト及び潜像担持
体１とトナー担持体２５の導電層２４との間または潜像
担持体１とブレード１４との間に印加される現像バイア
ス電圧により現像電界が形成され、現像電界に応じて帯
電した非磁性のトナー８が現像される。このようにし
て、潜像担持体１の静電潜像パターンを、帯電した非磁
性のトナー８により顕像化することができる。

【００１６】図３は本発明の更に他の具体的態様におけ
る現像装置を用いた画像形成装置の断面概観図であっ
て、図１及び図２と略同一機能同一名称の部材には同一
番号を付して説明を省略する。現像装置３０は磁性のト
ナー８を搬送し現像するものであって、シャフト１０の
外周に同一物質で連続したフォーム部３１とソリッド表
層部３２を有する発泡部材３３を形成し、発泡部材３３
のソリッド表層部３２上に磁界発生層３４を形成し、シ
ャフト１０及び発泡部材３３及び磁界発生層３４により
トナー担持体３５が構成される。トナー担持体３５が磁
界発生層３４を有する構成とすることにより、磁界発生
層３４表面の漏洩磁界により磁性のトナー８をトナー担
持体３５上に磁気力で直接保持し搬送することができ
る。トナー担持体３５は潜像担持体１に所定の圧力で圧
接されており、この圧接部もしくは圧接部近傍におい
て、潜像担持体１の電位コントラスト及び潜像担持体１
とトナー担持体３５との間または潜像担持体１とブレー
ド１４との間に印加される現像バイアス電圧により現像
電界が形成され、現像電界に応じて、帯電した磁性のト
ナー８が現像される。このようにして、潜像担持体１の
静電潜像パターンを、帯電した磁性のトナー８により顕
像化する。

【００１７】尚、図１〜図３において、潜像担持体１の
感光層３は、有機または無機の感光性材料が使用可能で
ある。また、シャフト１０は、鉄鋼やアルミニウム等の
金属材料や樹脂材料等が使用可能である。さらに、ブレ
ード１４は、先端にドクターナイフ形状を有する金属板
や金属薄板、樹脂や樹脂フィルム等が使用可能であり、
トナー担持体上のトナー層を薄層化するためにはブレー
ド１４をトナー担持体に押圧する構成が好ましい。さら
にまた、トナー８は、磁性の有無を問わず広く公知のト
ナーを使用可能であって、レジン系、ワックス系の何れ
のトナーも使用可能であり、現像剤の構成は一成分に限
定されない。

【００１８】次に、トナー担持体を構成する発泡部材に
ついて説明する。

【００１９】図４は本発明の現像装置の発泡部材の密度
分布の例を示す図である。図４（ａ）は本発明の具体例
における発泡部材の密度分布を示す図であって、シャフ
トに加硫接着等の手段によってフォーム部が固着され、
フォーム部は連続した発泡セルを有しかつ十分な柔軟性
を有しており、外周部近傍では半径方向に向かって密度
分布が放物線を描くように増大し、外周部にフォーム部
と同一物質で発泡セル（空孔）のほとんどない高密度の
ソリッド表層部が形成される。このようなソリッド表層
部は、型中に発泡材料原液を射出注入して反応させる反
応射出成形法等により形成することができ、ソリッド表
層部の肉厚を２mm以下、好ましくは数百μｍ程度にし
て、フォーム部の柔軟性を損なうことなく十分な可撓性
を有ししかも表面が平滑なトナー担持体を形成すること
ができる。また、フォーム部とソリッド表層部の厚さの
比率に関していえば、フォーム部の厚さに対するソリッ
ド表層部の厚さの比が、０．０２〜０．５の範囲、さら
に好ましくは０．０３〜０．２の範囲に設定することに
よって圧接現像をさらに安定なものとすることができ
る。上記比が０．５を超えると表層部の硬度が増大して
可撓性が不十分となり、一方、上記比が０．０２未満で
は表面にピンホールが発生しやすくなりやはり好ましく
ない。

【００２０】図４（ｂ）は本発明の他の具体例における
発泡部材の密度分布を示す図であって、シャフトに加硫
接着等の手段またはシャフトとの一体成形によって発泡
部材が形成され、フォーム部は連続した発泡セルを有し
十分な柔軟性を有しており、シャフト部近傍及び外周部
近傍において密度がほぼ放物線状に増大し、少なくとも
シャフト外周部及び外周部にフォーム部と同一物質で発
泡セル（空孔）のほとんどないソリッド表層部が形成さ
れる。このようなソリッド表層部は、図４（ａ）の例と
同様に反応射出成形法等により形成することができ、ソ
リッド表層部をシャフト部にも形成して固着強度を向上
できるだけでなく、シャフトを型中にインサートして一
体成形することによって、加工工数が少なく機械精度の
高いトナー担持体を形成することが可能となる。

【００２１】尚、フォーム部は単泡、連泡何れの形態で
も使用することができるが、単泡では温度による寸法変
化が大きいため連泡の方が好ましい。また、フォーム部
の肉厚は２〜１０mm程度、ソリッド表層部の肉厚を数百
μｍとすることにより、線圧１〜５ｇ／mmと従来ゴムで
は困難であった非常に低い圧力でトナー担持体を潜像担
持体に押圧することができ、安定な圧接状態を保ちトナ
ーにダメージを与えずに圧接現像を行うことができる。
さらに、発泡部材としては、軟質フォーム材料が好適で
あり、ポリウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム、
ポリエチレンフォーム、エラストマーフォーム、ゴムフ
ォーム等を用いることができる。特に、ポリウレタンフ
ォームは、成形性に優れ、親水性も高いことからソリッ
ド表層部上に導電層や磁界発生層を形成するのに適して
いる。さらにまた、発泡部材の製法としては、反応射出
成形法以外にも、気体混入法、発泡剤分解法、溶剤気散
法、化学反応法、焼結法、溶出法等を用いることができ
る。何れの製法でも、ソリッド表層部を形成することに
より、後加工をしなくとも高精度の寸法が得られ、軽量
で低価格のトナー担持体を製作することができる。

【００２２】図２及び図３の例のようにソリッド表層部
上に導電性、磁性等の機能層を形成すると柔軟性に富ん
だ機能性ローラが得られるので、以下にトナー担持体の
層構成について具体例を示す。

【００２３】図５（ａ）はトナー担持体表面に導電層を
形成した具体例を示す断面概観図であって、シャフト等
の基体５０上にフォーム部５１及びソリッド表層部５２
を順に形成し、ソリッド表層部５２上に導電層５３を形
成したものである。このようにトナー担持体の外周部に
導電層５３を形成することにより、圧接現像時に薄層の
トナー層を介して導電層５３に現像バイアス電圧を印加
して現像電極を潜像担持体に最近接させて十分な現像電
極効果が得られ、エッジ効果（画像のエッジ部に強電界
が生じ過剰なトナーが現像される状態）が少ない高解像
で面積階調性に優れた画像を形成することができる。
尚、導電層５３の抵抗については、導電層５３表面と現
像バイアス電圧印加部との間の抵抗が１００ＭΩ以下と
なるようにすると安定な現像電流が得られ、導電層５３
の肉厚については、十分な可撓性を確保するために、１
００μｍ以下とするのが好ましく、導電層５３の材質に
ついては、フォーム部５１と略同一の樹脂にカーボンブ
ラックや金属等の導電性微粉末を分散させるとソリッド
表層部５３と導電層５３との密着強度を向上させること
ができる。導電層５３の形成方法としては、スプレーコ
ーティング、トランスファーコーティング、インモール
ドコーティング、ローラーコーティング、無電解メッキ
等を用いて均一な層を形成することができる。

【００２４】図５（ｂ）はトナー担持体表面に導電層を
形成した他の具体例を示す断面概観図であって、シャフ
ト等の基体５０上にソリッド表層部５２及びフォーム部
５１及びソリッド表層部５２を順に形成し、ソリッド表
層部５２上に導電層５３を形成したものである。このよ
うにトナー担持体の外周部に導電層５３を形成すること
により、十分な現像電極効果が得られる。また、シャフ
ト５０とフォーム部５１との接合部にソリッド表層部５
２を形成して、シャフト５０と発泡部材部との接合強度
を向上させると共に、シャフト５０を発泡部材と一体成
形して加工工数を低減することができる。尚、ソリッド
表層部５２は、フォーム部５１の上下だけでなくフォー
ム部５１の端部等に形成することができ、このような構
成にすることによりフォーム部５１へのトナーの混入を
防止することができる。

【００２５】図５（ｃ）はトナー担持体表面に導電層を
形成した更に他の具体例を示す断面概観図であって、シ
ャフト等の基体５０上にソリッド表層部５２及びフォー
ム部５１及びソリッド表層部５２を順に形成し、ソリッ
ド表層部５２上に導電層５３を形成し、導電層５３上に
保護層５４を形成したものである。このように導電層５
３上に保護層５４を形成することにより、導電層５３の
耐久性を向上できるだけでなく、保護層５４に荷電制御
剤等を混入してトナーの帯電極性の制御や帯電量の制御
が可能である。尚、保護層５４の肉厚については十分な
可撓性を確保するために、１００μｍ以下望ましくは数
μｍ程度とするのが好ましく、保護層５４の材質につい
ては、耐久性を向上する場合にはフッソ樹脂等の耐摩耗
性に優れた樹脂を用い、トナーの帯電を制御する場合に
は染料や顔料等を用いることができる。

【００２６】図６（ａ）はトナー担持体表面に磁界発生
層を形成した具体例を示す断面概観図であって、シャフ
ト等の基体６０上にフォーム部６１及びソリッド表層部
６２を順に形成し、ソリッド表層部６２上に磁界発生層
６３を形成したものである。このようにトナー担持体の
外周部に磁界発生層６３を形成することにより、磁性ト
ナーを磁気力によりトナー担持体上に保持して安定なト
ナー搬送を行い、トナーの飛散を防止でき、現像時に
は、現像電界による現像力に対抗して磁気力による現像
阻止力を発生して地カブリを低減することができる。ま
た、磁界発生層６３を導電性にして現像電極効果を得る
こともできる。尚、磁界発生層６３の肉厚については、
十分な可撓性を確保するために、１００μｍ以下とする
のが好ましく、磁界発生層６３の材質については、フォ
ーム部６１と略同一の樹脂に強磁性微粉末を分散させる
とソリッド表層部６２と磁界発生層６３との密着強度を
向上させることができ、磁界発生層６３の形成方法とし
ては、スプレーコーティング、トランスファーコーティ
ング、インモールドコーティング、ロールコーティン
グ、無電解メッキ等を用いて均一な層を形成することが
できる。ここで、磁界発生層６３に使用する強磁性の材
料としては、磁気記録材料や磁石材料として公知のもの
を用いることができ、より詳しくは、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃ
ｏ、Ｍｎ、Ｃｒ、のうち少なくとも一種類の元素を含有
する磁性材料、例えば、γ‐Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｂａ‐Ｆｅ、
Ｎｉ‐Ｃｏ、Ｃｏ‐Ｃｒ、Ｍｎ‐Ａｌ等が使用可能であ
り、保磁力を２００Oe以上として磁性トナーや現像装置
周辺の軟磁性の部品による磁界発生層６３の減磁を防止
することができる。

【００２７】図６（ｂ）はトナー担持体表面に磁界発生
層を形成した他の具体例を示す断面概観図であって、シ
ャフト等の基体６０上にソリッド表層部６２及びフォー
ム部６１及びソリッド表層部６２を順に形成し、ソリッ
ド表層部６２上に磁界発生層６３を形成したものであ
る。このようにトナー担持体の外周部に磁界発生層６３
を形成することにより、磁性トナーを磁気力によりトナ
ー担持体上に安定なトナー搬送を行い、トナーの飛散を
防止でき、地カブリを低減することができる。また、シ
ャフト６０とフォーム部６１との接合部にソリッド表層
部６２を形成して、シャフト６０と発泡部材部との接合
強度を向上すると共に、シャフト６０を発泡部材と一体
成形して加工工数を低減することができる。尚、ソリッ
ド表層部６２は、フォーム部６１の上下だけでなくフォ
ーム部６１の端部等に形成することができる。このよう
な構成にすることによりフォーム部６１へのトナーの混
入を防止することができる。

【００２８】図６（ｃ）はトナー担持体表面に磁界発生
層を形成した更に他の具体例を示す断面概観図であっ
て、シャフト等の基体６０上にソリッド表層部６２及び
フォーム部６１及びソリッド表層部６２を順に形成し、
ソリッド表層部６２上に導電層６４を形成し、導電層６
４上に磁界発生層６３を形成したものである。このよう
にソリッド表示部６２上に導電層６４及び磁界発生層６
３を形成することにより、十分な現像電極効果が得ら
れ、高解像で面積階調性に優れた画像が形成できるだけ
でなく、十分なトナー保持力が得られ、地カブリが少な
くコントラストの高い画像を形成することができる。
尚、導電層６４の肉厚については、十分な可撓性を確保
するために、１００μｍ以下とするのが好ましい。

【００２９】図６（ｄ）はトナー担持体表面に磁界発生
層を形成した更に他の具体例を示す断面概観図であっ
て、シャフト等の基体６０上にソリッド表層部６２及び
フォーム部６１及びソリッド表層部６２を順に形成し、
ソリッド表層部６２上に導電層６４上に磁界発生層６３
を形成し、磁界発生層６３上に保護層６５を形成したも
のである。このように磁界発生層６３上に保護層６５を
形成することにより、磁界発生層６３の耐久性を向上で
きるだけでなく、保護層６５に荷電制御剤等を混入して
トナーの帯電極性の制御や帯電量の制御ができる。尚、
保護層５４の肉厚については十分な可撓性を確保するた
めに、１００μｍ以下望ましくは数μｍ程度とするのが
好ましい。保護層５４の材質については、耐久性を向上
する場合にはフッソ樹脂等の耐摩耗性に優れた樹脂を用
い、トナーの帯電を制御する場合には染料や顔料等を用
いることができる。

【００３０】次に、上述した例において、ソリッド表層
部上に導電層を有するトナー担持体の形成方法の好まし
い例についてさらに説明する。

【００３１】まず、導電性の中空円筒部材を予め作製
し、この中に、フォーム部とソリッド表層部を有する発
泡部材を形成しトナー担持体を構成する。この場合の中
空円筒部材としては、金属製の薄肉円柱管、例えば電鋳
法により作製したＮｉ管、押し出し法等により作製した
Ａｌ管やＣｕ管等の金属製薄肉円柱管を使用することが
できる。次に、導電性の樹脂チューブを予め作製し、上
記と同様にしてトナー担持体を構成する。この場合の樹
脂チューブとしては、可撓性を有し、チューブに成形で
きる物なら何でもよい。たとえば、ウレタン、ポリエス
テル、ナイロン、フッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、塩化ビニル、シリコン、アクリルゴム、クロロ
プレンゴム、ニトリルゴム、スチレンブタジエンゴム、
ポリブタジエン、ポリイソプレン等の材料にカーボンブ
ラック等の導電性粉末を分散させた物を用いることがで
きる。また、チューブ表面に導電性物質を蒸着または塗
布したものも使用することができる。更にまた、導電剤
を分散させる方法の他に、導電性樹脂組成物を用いた材
料でチューブを構成することもできる。このチューブの
作製方法としては押し出し法、型抜き法等の公知の方法
が使用可能である。また、これらの材料からなる熱収縮
チューブも用いることができる。

【００３２】さらに、他の導電層の形成方法として、直
接、ソリッド表層部上にＡｌ、Ｃｒ，Ａｎの金属を蒸着
してもよい。

【００３３】導電層をソリッド表層部上に形成する場
合、発泡剤の材料によっては下層からの添加剤の滲み出
しにより感光体の汚染、破損が生じたり、トナーのフィ
ルミングが生じ易くなる。この場合、ソリッド表層部と
導電層の間に中間層、つまり滲み出し防止層（ブリード
アウト防止層）を設けることもできる。

【００３４】次に、本発明によるローラが具備する好ま
しい特性について説明する。

【００３５】トナー担持体（ローラ）表面（導電層、保
護層が存在する場合はそれらの表面）の粗さは２０μｍ
Ｒｚ以下がよく、更に好ましくは１０μｍＲｚ以下がよ
い。

【００３６】また、ソフトな圧接現像を安定に行うため
に、ローラの硬度は、アスカＣ硬度基準で、１０〜７０
度が好ましく、更に好ましくは２０〜３５度である。

【００３７】さらに、発泡部材で構成されているローラ
は弾性体であるため、ローラに永久歪が生じると感光体
とトナー担持体とのニップ幅の変動、感光体への押し圧
力の変動等が生じ、これに起因して著しい画像劣化が生
じるおそれがある。このような欠点を低減するために
は、ローラの永久圧縮歪（ＪＩＳ−Ｋ−６３０１の基準
による）を２０％以下にするのが好ましく、更には、５
％以下にすると部品同志の圧接による変形を実質的に解
消することができる。

【００３８】次に、磁界発生層について、さらに詳細に
説明する。

【００３９】本発明の好ましい態様においては、磁界発
生層は、磁性粉をバインダー中に分散させた熱収縮スリ
ーブからなる。この場合のバインダーとしては、ポリウ
レタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、直鎖状ポリエステル、ポリアミド樹脂、結晶性ポリ
オレフィン、架橋ポリオレフィン、非架橋ポリオレフィ
ン、結晶性のあるポリオレフィン共重合体、フッ素樹
脂、シリコンゴム、ＥＰＤＭ等の熱収縮性を有する材料
が使用できる。また、バインダーとしてはポリウレタン
樹脂の外、塩化ビニル、フッ素樹脂、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリエステル、ポリアミド樹脂、ポリオ
レフィン、エポキシ樹脂、酢酸ビニル、ビニルアルコー
ル、ビニルブチラール、ビニルホルマール、ビニルエチ
ルエステル等のビニル共重合系樹脂、ニトロセルロー
ス、セルロースアセトブチレートやこれらに他の樹脂を
ブレンドしたもの等が使用できる。その外、ＥＰＤＭ、
フッ素ゴム、シリコンゴム、クロロプレンゴム、天然ゴ
ム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ネオプレンゴ
ム、ＮＢＲ等のゴム材料等、弾性あるいは可撓性を有す
る材料であればすべてバインダーとして使用することが
できる。

【００４０】バインダー中に分散させる磁性粉として
は、磁気記録材料や磁石材料として公知の磁性粉末を適
宜用いることができる。具体的には、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃ
ｏ、Ｍｎ、Ｃｒのうち少なくとも一種類の元素を含有す
る磁性材料、例えば、γ‐Ｆｅ_２Ｏ_３、ＢａＯ‐６Ｆｅ
_２Ｏ_３、Ｃｏ‐γ‐Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｂａ‐Ｆｅ、Ｎｉ‐Ｃ
ｏ、Ｃｏ‐Ｃｒ、Ｍｎ‐Ａｌ等が使用可能である。

【００４１】また、磁性粉の他に、磁性粉、金属ウィス
カー、カーボンブラック等の導電粉末を含有させること
ができる。この場合のカーボンブラックとしては、強固
なストラクチャーを形成する能力を有し、カーボンブラ
ックの添加量が増加するにつれて電気抵抗を著しく低下
するように働くものが望ましい。具体的には、ケッチェ
ンブラック、アセチランブラック、ランプブラック、ハ
イストラクチャーファーネスブラック等が使用可能であ
り、特に導電率のよいアセチレンブラック等が好適であ
る。また粒径は小さい方が単位添加量あたりの表面積が
大きくとれるため導電率を下げるためには望ましい。

【００４２】次に、上述したスリーブ型の磁界発生層の
製造方法について説明する。

【００４３】スリーブ型磁界発生層は、押出し成形、射
出成形、ブロー成形、真空成形、圧縮成形、トランスフ
ァ成形、遠心成形等により成形が可能である。この中で
も、特に、スリーブの表面を鏡面状態に仕上げる場合
は、高速回転する円筒状の型の内面に溶融した樹脂を注
入して成形する遠心成形法が適している。また、押し出
し成形法によれば、一定膜厚で継ぎ目の無いスリーブを
連続して製造することができるので製造コストを低減で
きる。また、押し出し型の表面粗さＲｚを０．０５〜５
μｍの範囲とすることにより、スリーブの表面に所望の
表面粗さを付与できるので、サンドブラスト処理等の表
面処理を省略することができ、安価な現像剤担持体を製
造するには特に望ましい。

【００４４】スリーブ型磁界発生層を形成する場合にお
いては、熱収縮スリーブ被覆ローラーを使用することが
有利である。たとえば、熱収縮前のスリーブ内部に発泡
部材を挿入した後、環境を減圧し、さらに（１２０℃
に）加熱してスリーブを収縮させて発泡部材の外周に被
覆してトナー担持体とすることができる。このように、
環境を減圧後に熱収縮スリーブを収縮させることによっ
て、発泡部材とスリーブの間に空気が留りスリーブ表面
に凸部が生じるという問題は解消する。

【００４５】また、この方法によれば、熱収縮スリーブ
の把持力で発泡部材に被着されているので、熱収縮スリ
ーブと発泡部材とを別途に接着剤で固着する必要がなく
なる。また、発泡部材と熱収縮スリーブとを接着処理す
る場合であっても、発泡部材の表面が比較的高密度のソ
リッド表層部で覆われているので、接着剤がフォーム部
のセル中に含浸して発泡部材の硬度を過度に上昇させる
こともない。

【００４６】これに対して、熱収縮スリーブをセルの粗
いフォームの外周に直接被覆した場合には、フォーム部
のセルの起伏をトレースして熱収縮スリーブが収縮する
ので、非常に表面の粗い現像剤担持体しか得られない。
これに対して、上述した方法では、フォームの外周にソ
リッド表層部を有する発泡部材に熱収縮スリーブを被着
すれば、ソリッド表層部を非常に平滑にできるので、熱
収縮スリーブを被覆後の現像剤担持体も極めて平滑な表
面状態を有するものが得られるという効果もある。尚、
ソリッド表層部に微小な貫通穴が散在する場合は、環境
を減圧する工程を省略しても、熱収縮スリーブとソリッ
ド表層部の間に空気溜りを発生することが無い。

【００４７】この方法においては、熱収縮スリーブの内
部に発泡部材を挿入した後、熱収縮スリーブの一端よ
り、電気炉あるいはドライヤー等の加熱手段により順次
加熱して、スリーブを発泡部材の外周に被覆するもので
ある。この方法に於いても、スリーブを端部より順次発
泡部材に被覆するので、空気溜りを生じることなく平滑
な表面状態を有する現像剤担持体を得ることができる。
さらに、環境を減圧することなくスリーブの被覆が可能
であるので、被覆装置を小型にすることができ、また、
被覆加工の時間を短くできるので、量産に特に適してい
る。

【００４８】また、上記の熱収縮法においては、たとえ
ば、熱収縮スリーブの内部に発泡部材を挿入した後、た
とえば９０℃程度の温水浴中に熱収縮スリーブの端部よ
り順次浸漬して収縮被覆させる方法をとることもでき
る。

【００４９】なお、ローラの製造方法としては、発泡部
材の外周に熱収縮スリーブを収縮させて被着させる方法
のほか、磁性粉あるいは導電粉等を分散したスリーブと
シャフトを型中にインサートして反応射出成形法等によ
り一体成形すれば、加工工数が少なく機械精度の高いロ
ーラが得られる。

【００５０】次に、ローラへの着磁方法について説明す
る。

【００５１】着磁方法は特に限定されるものではなく、
面内磁化や垂直磁化によって着磁することができる。

【００５２】面内磁化法は、磁界発生層に対して磁気ヘ
ッドを当接させた状態で、ローラを回転させ、これと同
時に磁気ヘッドをローラの軸方向に走査させながら着磁
を行うもので、ローラの周方向に微小ピッチでかつスパ
イラル状の着磁を施す方法である。本発明によるローラ
においては、磁界発生層が弾性を有する発泡部材上に形
成されているので、磁気ヘッドを磁界発生層に強く当接
した場合であっても、磁界発生層の可撓性と発泡部材の
弾性によってヘッドの当接圧力が分散され緩和されるの
で、磁界発生層の損傷を極力防止でき、また、ヘッドギ
ャップ部と磁界発生層が密着するので、着磁の際の隙間
損失を防止できる。

【００５３】一方、垂直磁化法としては、たとえば、表
面での漏洩磁束密度が２０００ガウスのマスター磁石に
よる磁気複写がある。この場合のマスター磁石として
は、厚さ１mmで円筒形状を有するＮｄ‐Ｆｅ‐Ｂ系の希
土類磁石を用いることができ、この磁石においては、表
面での漏洩磁石が２０００ガウスとなるように１mmピッ
チで着磁が施されている。

【００５４】上述した例においては、磁界発生層は、た
とえば、γ‐Ｆｅ_２Ｏ_３系の磁性粉とカーボンブラック
をウレタン系のバインダー中に分散した材料を２００μ
ｍの厚さで発泡部材上に設けることによって得られる。
この磁界発生層への着磁は、たとえば、磁界発生層とマ
スター磁石が３mm程度の接触幅を有するように当接させ
ながら、双方を同一周速度で回転させ、磁気複写を行っ
た。磁界発生層が発泡部材上に形成されているので、非
常に硬いマスター磁石に対してもローラが弾性的に変形
しながら隙間なく接触し、トナー担持体の何れの位置に
おいても一様な着磁が行えた。

【００５５】尚、磁性粉を分散したスリーブを磁界発生
層とする場合では、予めスリーブに垂直方向の着磁を施
した後、発泡部材に被覆したりあるいは一体成形するこ
とが可能である。

【００５６】磁界発生層の膜厚については、本発明者の
研究結果によれば、磁性塗膜の膜厚が厚い程磁気拘束力
が得られることが明らかであり、特に膜厚が２０μｍ以
上、さらに望ましくは４０μｍ以上で良好な磁気拘束力
が得られる。

【００５７】また、磁界発生層の保磁力については、保
磁力の大きい磁性塗膜程、強い磁気拘束力が得られ、保
磁力が２００（Oe）以上では磁気拘束力が減衰すること
無く安定して維持することができ、さらに、保磁力を２
０００（Oe）以上とすることによって、約１００Ｖの現
像バイアスに相当する磁気拘束力が得られ、逆極性トナ
ーによる地カブリを防止することができた。

【００５８】さらに、磁気力によってトナーを保持搬送
するので、３０PPM 以上の高速印字を行ってもトナー供
給不足による濃度低下は見られず、さらに、トナー供給
ローラーを排除しても、磁気力だけで十分なトナー供給
が可能なので、この点でも装置を安価に製造することが
でき、さらに、ホッパ内のトナー残量によらずトナーの
供給性能を安定化することが可能となる。

【００５９】上記のような磁気拘束力を発現させるため
には、トナー中に０〜６０重量％、好ましくは３０重量
％以上の磁性粉を含有させることが望ましい。

【００６０】磁界発生層を構成する磁性粉分散スリーブ
の厚みは、薄い程可撓性が良好である。本発明者の知見
によれば、膜厚７００μｍ以下で現像に使用可能な可撓
性が得られ、特に、３００μｍ以下の厚さで良好な可撓
性が得られることが判明している。

【００６１】磁界発生層の表面粗さ（Ｒｚ）は０．１〜
５μｍが好ましく、動摩擦係数は、０．２〜０．７が好
ましい。

【００６２】次に、磁界発生層の耐摩耗特性について説
明する。

【００６３】図７（ａ）は、バインダーとしてアクリル
樹脂を使用したスリーブ型磁界発生層の摩耗量の経時変
化を示しており、また図７（ｂ）は、スリーブ表面の摩
耗量と表面粗さＲｚの関係を示している。スリーブ表面
は、弾性ブレード及び静電潜像担持体との対向位置にお
いて、トナー粒子を介して常に擦過され続けるため、図
７（ａ）に示されるように時間の経過と共にその表面が
摩耗してしまい、その結果図７（ｂ）に示されるように
その摩耗量の増加に従って表面粗さＲｚが急激に低下
し、特にトナー担持体の使用開始直後に於けるスリーブ
の摩耗量が大きいので初期的なトナー搬送量の変化も大
きくなることが観察された。

【００６４】従って、トナー担持体の表面に耐摩耗性の
低いスリーブを使用すれば、初期的には現像に好適なト
ナー搬送量及び帯電量が得られていても、スリーブの表
面がトナーで摺擦されるうちに摩滅してしまい、スリー
ブの表面粗さ及び摩擦係数がトナーの搬送や帯電付与に
好適でなくなった場合には濃度不足の画像が形成されて
しまう。また、スリーブに傷等が発生した場合では、ト
ナーの搬送量が不均一となり、地カブリの多い画像や細
線再現性の低下した画像となる。

【００６５】上記知見に基づいてさらに研究した結果、
弾性層を被覆するスリーブの材質を、ＪＩＳ−Ｋ７３１
１摩耗試験（摩耗輪Ｈ２２、１０００回転摩耗）に於い
て摩耗量が７００mg以下とすることにより、激しい現像
剤の摺擦に対してもスリーブ表面が容易に摩滅すること
がなく、長期間に渡って表面粗さが一定のトナー担持体
が得られ、従って画像濃度が十分でかつ解像度の良好な
画像を安定して得ることが分かった。また、スリーブの
材質を、前記摩耗試験において摩耗量が２００mg以下と
することによって、初期的に生じるスリーブの大幅な摩
耗を低減でき、従って、トナー担持体を構成するローラ
の使用開始から長期間に渡って濃度変動の少ない画像を
得ることが可能となった。

【００６６】上記のように、磁界発生層を形成すること
により、ローラのアスカーＣ硬度が２度以上、好ましく
は５度以上上昇し、表面に硬度の高い層を形成すること
ができる。この硬度範囲の表面硬化を行うことによっ
て、ブレード部分、現像部分でのスティックスリップ防
止効果が得られる。

【００６７】なお、本発明においては、発泡部材と磁界
発生層の間にブリードアウト防止層を設けることもでき
る。このブリードアウト防止層は、滲出性物質のブリー
ドアウトを防止するものであり、樹脂またはゴムによる
耐油層からなり、かつ、耐油層を構成する樹脂またはゴ
ムの溶解度係数（Solubility Parameter）ＳＰと発泡部
材に含まれる可塑剤の溶解度係数ＳＰｓが下記式：２≦
｜ＳＰ−ＳＰｓ｜を満足する材料が好ましく用いられ得
る。また、磁界発生層自体をブリードアウト防止層とす
ることもできる。

【００６８】本発明によれば、上述した導電層や磁界発
生層をコーティング法によりソリッド表層部に塗布形成
する場合においては、発泡部材中への塗料の浸入は実質
的に生じないので、密着性の高いこれら導電層や磁界発
生層を形成することが可能である。また、上述したチュ
ーブ形態の導電層や磁界発生層を形成する場合において
も、上述した理由によりこれらチューブの接着はより容
易かつ強固なものとすることができ、しかも表面に凹凸
のないトナー担持体の形成が可能となる。

【００６９】

【実施例】以下、更に詳細な実施例を示し、本発明を具
体的に説明する。実施例１ポリウレタンを主原料として反応射出成形により、シャ
フトとポリウレタンフォームの発泡部材を一体成形し、
ソリッド表層部を外周面に有する外径２０mmのトナー担
持体を形成した。成形後のトナー担持体表面は、成形型
の表面状態に応じて任意の表面粗さとすることができ、
成形型を研磨することにより表面粗さ５μｍ以下の十分
な平滑面が得られ、トナー担持体の外径研磨加工等の後
加工は不要であった。また、シャフトを除いたこのトナ
ー担持体の重量は長さ２３０mm、外径６０mmのもので２
５ｇと軽量化することができた。このトナー担持体を外
径６０mmの潜像担持体に２ｇ／mmで押圧したところ、約
２mmの現像ニップ幅（接触幅）が得られ、ソフトで安定
な圧接状態を維持することのできる現像装置が得られ
た。このような現像装置を図１に示されるような画像形
成装置に用いて、３００ＤＰＩのライン画像及び文字画
像及びソリッド画像を１００００枚にわたり連続形成し
たところ、３００ＤＰＩのライン画像が線太りすること
なく安定して形成され、面積階調性に優れ、ＯＤ値１．
４以上の高濃度なソリッド画像を安定して形成すること
ができた。また、潜像担持体またはトナー担持体上にト
ナーの固着や融着状態等は観測されず、トナーのダメー
ジも観測されなかった。但し、現像バイアス電圧はブレ
ードに印加し、現像後にトナー担持体の除電を行う構成
で画像形成を行った。実施例２導電化剤を添加したシリコンゴムを主原料として反応射
出成形により、シャフトとシリコンゴムフォームの発泡
部材を一体成形し、ソリッド表層部を外周面に有する外
径２０mmの導電性のトナー担持体を形成した。成形後の
トナー担持体表面は、十分な平滑面が得られ、トナー担
持体の外径研磨加工等の後加工は不要であった。また、
トナー担持体表面とシャフトとの間の抵抗は、数ＭΩ程
度と適度の導電性が得られ、シャフトに現像バイアス電
圧を印加して現像を行うことができるようになった。こ
のトナー担持体を外径６０mmの潜像担持体に２ｇ／mmで
押圧したところ、約２mmの現像ニップ幅（接触幅）が得
られ、ソフトで安定な圧接状態を維持することのできる
現像装置が得られた。このような現像装置を図１に示さ
れるような画像形成装置に用いて、６００ＤＰＩのライ
ン画像及び文字画像及びソリッド画像を１００００枚に
わたり連続形成したところ、エッジ効果が少なく６００
ＤＰＩのライン画像が線太りすることなく安定して形成
され高解像の画像を形成することができ、ドットの記録
再現性が良く面積階調性に優れ、ＯＤ値１．４以上の高
濃度なソリッド画像を安定して形成することができた。
また、潜像担持体上またはトナー担持体上にトナーの固
着や融着状態等は観測されず、トナーのダメージも観測
されなかった。尚、導電化剤としては、カーボンブラッ
ク等の導電性微粒子を用い、カーボンブラックの含有率
を変化させることにより任意の抵抗を有するトナー担持
体を形成することができた。実施例３ポリウレタンを主原料として反応射出成形により、シャ
フトとポリウレタンフォームの発泡部材を一体成形し、
表面のソリッド表層部にポリウレタンをバインダーとし
てカーボンブラックを分散させた導電性塗料を約５０μ
ｍの膜厚でスプレーコーティングして外径２０mmの導電
性のトナー担持体を形成した。導電層コーティング後の
トナー担持体表面は、十分な平滑面が得られ、トナー担
持体の外径研磨加工等の後加工は不要であった。また、
このトナー担持体を外径３０mmの潜像担持体に押圧して
も十分な可撓性と圧縮永久歪特性が得られた。さらに、
トナー担持体の表面抵抗は、１ＭΩ以下と適度の導電性
が得られ、ブレードに現像バイアス電圧を印加して現像
を行うことができた。このトナー担持体を外径３０mmの
潜像担持体に３ｇ／mmで押圧したところ、約２mmの現像
ニップ幅（接触幅）が得られ、ソフトで安定な圧接状態
を維持することのできる現像装置が得られた。このよう
な現像装置を図２に示されるような画像形成装置に用い
て、６００ＤＰＩのライン画像及び文字画像及びソリッ
ド画像を１０００枚にわたり連続形成したところ、エッ
ジ効果が少なく６００ＤＰＩのライン画像が線太りする
ことなく安定して形成され高解像の画像を形成すること
ができ、ドットの記録再現性が良く面積階調性に優れ、
ＯＤ値１．４以上の高濃度なソリッド画像を安定して形
成することができた。また、潜像担持体上またはトナー
担持体上にトナーの固着や融着状態等は観測されず、ト
ナーのダメージも観測されなかった。実施例４ポリウレタンを主原料として反応射出成形により、シャ
フトとポリウレタンフォームの発泡部材を一体成形し、
表面のソリッド表層部にポリウレタンをバインダーとし
てカーボンブラックを分散させた導電性塗料を約５０μ
ｍの膜厚でスプレーコーティングして保護層を形成し、
更に導電層上にフッ素樹脂を約１μｍの膜厚でコーティ
ングして保護層を形成し、外径２０mmの導電性のトナー
担持体を形成した。導電層コーティング後のトナー担持
体表面は、十分な平滑面が得られ、トナー担持体の外径
研磨加工等の後加工は不要であった。また、このトナー
担持体を外径３０mmの潜像担持体に押圧しても十分な可
撓性と圧縮永久歪特性が得られた。このトナー担持体を
外径３０mmの潜像担持体に３ｇ／mmで押圧したところ、
約２mmの現像ニップ幅（接触幅）が得られ、ソフトで安
定な圧接状態を維持することのできる現像装置が得られ
た。このような現像装置を図２に示されるような画像形
成装置を用いて、６００ＤＰＩのライン画像及び文字画
像及びソリッド画像を２０００枚にわたり連続形成した
ところ、エッジ効果が少なく６００ＤＰＩのライン画像
が線太りすることなく安定して形成され高解像の画像を
形成することができ、ドットの記録再現性が良く面積階
調性に優れ、ＯＤ値１．４以上の高濃度なソリッド画像
を安定して形成することができた。また、潜像担持体上
またはトナー担持体上にトナーの固着や融着状態等は観
測されず、トナーのダメージも観測されず、保護層によ
りトナー担持体の耐久性を向上することができた。実施例５ポリウレタンを主原料として反応射出成形により、シャ
フトとポリウレタンフォームの発泡部材を一体成形し、
表面のソリッド表層部にポリウレタンをバインダーとし
てγ‐Ｆｅ２Ｏ３及びカーボンブラックを分散させた磁
性導電性塗料を約１０μｍの膜厚でローラーコーティン
グして外径２０mmの導電性の磁界発生層を有するトナー
担持体を形成した。磁界発生層コーティング後のトナー
担持体表面は、十分な平滑面が得られ、トナー担持体の
外径研磨加工等の後加工は不要であった。この磁界発生
層を有するトナー担持体を５０μｍの磁化反転ピッチで
微小ピッチにライン着磁し、磁性トナーによるトナー薄
層（２０μｍ程度のトナー膜厚）をトナー担持体表面に
磁気力により保持することができた。また、このトナー
担持体を外径３０mmの潜像担持体に押圧しても十分な可
撓性と圧縮永久歪特性が得られた。さらに、トナー担持
体の表面抵抗は、１ＭΩ以下と適度の導電性が得られ、
シャフトまたはブレードに現像バイアス電圧を印加して
現像を行うことができた。この微小ピッチに着磁された
磁界発生層を有するトナー担持体を外径６０mmの潜像担
持体に２ｇ／mmで押圧したところ、約２mmの現像ニップ
幅（接触幅）が得られ、ソフトで安定な圧接状態を維持
することのできる現像装置が得られた。このような現像
装置を図３に示されるような画像形成装置を用いて、６
００ＤＰＩのライン画像及び文字画像及びソリッド画像
を１００００枚にわたり連続形成したところ、エッジ効
果が少なく６００ＤＰＩのライン画像が線太りすること
なく安定して形成され高解像の画像を形成することがで
き、画像端部の尾引きや地カブリがなく、ドットの記録
再現性が良く面積階調性に優れ、ＯＤ値１．４以上の高
濃度なソリッド画像を安定して形成することができた。
また、記録紙上に地カブリがないのはもちろん潜像担持
体上にも地カブリがなく廃トナー量を大幅に低減するこ
とができ、磁気拘束力による地カブリの低減を確認でき
た。さらに、潜像担持体上またはトナー担持体上にトナ
ーの固着や融着状態等は観測されず、トナーのダメージ
も観測されなかった。実施例６ポリウレタンを主原料として反応射出成形により、シャ
フトとポリウレタンフォームの発泡部材を一体成形し、
表面のソリッド表層部にポリウレタンをバインダーとし
てγ‐Ｆｅ_２Ｏ_３及びカーボンブラックを分散させた磁
性導電性塗料を約１０μｍの膜厚でローラーコーティン
グして磁界発生層を形成し、更に磁界発生層上にフッ素
樹脂を約１μｍの膜厚でコーティングして保護層を形成
し、外径２０mmの磁界発生層を有するトナー担持体を形
成した。保護層コーティング後のトナー担持体表面は、
十分な平滑面が得られ、トナー担持体の外径研磨加工等
の後加工は不要であった。この磁界発生層を有するトナ
ー担持体を微小ピッチ着磁し、磁性トナーによるトナー
薄層をトナー担持体表面に磁気力により保持することが
できた。また、この微小ピッチに着磁された磁界発生層
を有するトナー担持体を外径６０mmの潜像担持体に２ｇ
／mmで押圧したところ、約２mmの現像ニップ幅（接触
幅）が得られ、ソフトで安定な圧接状態を維持すること
のできる現像装置が得られた。このような現像装置を図
３に示されるような画像形成装置を用いて、６００ＤＰ
Ｉのライン画像及び文字画像及びソリッド画像を２００
００枚にわたり連続形成したところ、エッジ効果が少な
く６００ＤＰＩのライン画像が線太りすることなく安定
して形成され高解像の画像を形成することができ、画像
端部の尾引きや地カブリがなく、ドットの記録再現性が
良く面積階調性に優れ、ＯＤ値１．４以上の高濃度なソ
リッド画像を安定して形成することができた。また、記
録紙上に地カブリがないのはもちろん潜像担持体上にも
地カブリがなく廃トナー量を大幅に低減することがで
き、磁気拘束力による地カブリの低減を確認できた。さ
らに、潜像担持体上またはトナー担持体上にトナーの固
着や融着状態等は観測されず、トナーのダメージも観測
されず、保護層によりトナー担持体の耐久性を向上する
ことができた。実施例７導電化剤を添加したシリコンゴムを主原料として反応射
出成形により、シャフトとシリコンゴムフォームの発泡
部材を一体成形し、ソリッド表層部をシランカップリン
グ剤処理して接着層を形成した後、表面のソリッド表層
部にポリオレフィンをバインダーとしてγ‐Ｆｅ_２Ｏ_３
を分散させた磁性塗料を約１０μｍの膜厚でローラーコ
ーティングして磁界発生層を形成し、更に磁界発生層上
にフッ素樹脂を約１μｍの膜厚でコーティングして保護
層を形成し、外径２０mmの磁界発生層を有するトナー担
持体を形成した。保護層コーティング後のトナー担持体
表面は、十分な平滑面が得られ、トナー担持体の外径研
磨加工等の後加工は不要であった。また、ソリッド表層
部と磁界発生層との間の界面に接着層を設けたため、磁
界発生層のソリッド表層部への密着強度を向上すること
ができた。この磁界発生層を有するトナー担持体を微小
ピッチ着磁し、磁性トナーによるトナー薄層をトナー担
持体表面に磁気力により保持することができた。また、
この微小ピッチに着磁された磁界発生層を有するトナー
担持体を外径６０mmの潜像担持体に２ｇ／mmで押圧した
ところ、約２mmの現像ニップ幅（接触幅）が得られ、ソ
フトで安定な圧接状態を維持することのできる現像装置
が得られた。このような現像装置を図３に示されるよう
な画像形成装置を用いて、６００ＤＰＩのライン画像及
び文字画像及びソリッド画像を２００００枚にわたり連
続形成したところ、エッジ効果が少なく６００ＤＰＩの
ライン画像が線太りすることなく安定して形成され高解
像の画像を形成することができ、画像端部の尾引きや地
カブリがなく、ドットの記録再現性が良く面積階調性に
優れ、ＯＤ値１．４以上の高濃度なソリッド画像を安定
して形成することができた。また、記録紙上に地カブリ
がないのはもちろん潜像担持体上にも地カブリがなく廃
トナー量を大幅に低減することができ、磁気拘束力によ
る地カブリの低減を確認できた。さらに、潜像担持体上
またはトナー担持体上にトナーの固着や融着状態等は観
測されず、トナーのダメージも観測されず、保護層によ
りトナー担持体の耐久性を向上することができた。比較例１導電化剤を添加したシリコンゴムを主原料として射出成
形により、シャフトとシリコンゴムを一体成形し、外径
２０mmの導電性のトナー担持体を形成した。成形後のト
ナー担持体表面は、パーティングライン等の不要部を取
り除き外径精度を出すために、トナー担持体の外径研磨
加工の後加工が必要であった。また、シャフトを除いた
このトナー担持体の重量は長さ２３０mmのもので７５ｇ
と軽量化することはできなかった。このトナー担持体を
外径６０mmの潜像担持体に２ｇ／mmで押圧してもほとん
ど現像ニップ幅（接触幅）は得られず、約１mmの現像ニ
ップ幅（接触幅）を得るのにも、２０ｇ／mm以上の押圧
力でトナー担持体を潜像担持体に押圧しなければなら
ず、押圧機構部品等が大型化してしまい、潜像担持体や
トナー担持体やトナーに圧力によるダメージが発生し
た。このような現像装置を図１に示されるような画像形
成装置に用いて、６００ＤＰＩのライン画像及び文字画
像及びソリッド画像を１００００枚にわたり連続形成し
たところ、６００ＤＰＩのライン画像が線太りし、地カ
ブリの多い画像しか形成できなかった。また、数十枚程
度の画像形成で潜像担持体に傷を発生すると共に、潜像
担持体上またはトナー担持体上にトナーの固着や融着が
発生して正常な画像形成を行うのが困難であった。

【００７０】以上、実施例を述べたが、本発明は上述し
た実施例の記載に限定されることなく、広く電子写真等
の現像装置に応用することができ、特にプリンターや複
写機やファクシミリやディスプレーに適用することがで
きる。

【００７１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、柔軟
な発泡部材を用いてソフトな圧接現像を安定して行うこ
とができ、高解像で濃度変動の少ない画像を形成でき
る。また、圧接現像に適した製造が容易で小型軽量低コ
ストのローラを提供することができる。

【００７２】特に、ローラを同一物質で連続した相から
なるフォーム部とソリッド表層部を有する発泡部材で形
成し、ソリッド表層部をトナー担持面とすることによっ
て、後加工が不要で安価なローラを製作できる。また、
フォーム部の柔軟性とソリッド表層部の可撓性を利用し
たソフトな圧接現像が可能となり、トナーへのダメージ
が少なく耐久性の高い現像を実現することができる。

【００７３】また、ソリッド表層部上に導電層を形成す
ることにより、現像電極を潜像担持体に最近接させてエ
ッジ効果が少なく高解像の画像を形成することができ
る。

【００７４】さらに、ソリッド表層部上に磁界発生層を
形成することにより、トナーを磁気力によりトナー担持
体上に拘束して、トナーの搬送が安定で、地カブリを磁
気力により阻止することができ、廃トナー量も低減する
ことができる。

【００７５】さらに、トナー担持体を構成するローラに
おいて、ソリッド表層部を少なくとも発泡部材の外周部
に形成することにより、外径の研磨加工が不要で、ソリ
ッド表層部上に導電層や磁界発生層などの機能層を容易
に形成することができる外径面が得られる。

【００７６】さらに、ソリッド表層部をシャフトとの固
着部に形成することにより、シャフトと発泡部材との固
着強度を向上することができる。

【００７７】さらに、ソリッド表層部の肉厚を２mm以下
とすることにより、圧接現像するのに十分な可撓性を得
ることができる。

【００７８】さらに、発泡部材を軟質フォームで形成す
ることにより、低圧の現像圧力で十分な圧接幅が得ら
れ、圧接部の圧接状態の変動を低減して現像濃度を安定
化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される具体的態様における現像装
置を用いた画像形成装置の断面概観図。

【図２】本発明が適用される他の具体的態様における現
像装置を用いた画像形成装置の断面概観図。

【図３】本発明が適用される更に他の具体的態様におけ
る現像装置を用いた画像形成装置の断面概観図。

【図４】本発明のローラの発泡部材の密度分布を示す
図。

【図５】本発明のローラ表面に導電層を形成した具体例
を示す断面概観図。

【図６】本発明のローラ表面に磁界発生層を形成した具
体例を示す断面概観図。

【図７】本発明のローラに形成した磁界発生暦の機械的
特性を示す図。

【符号の説明】

１潜像担持体７，２０，３０現像装置８トナー９，２５，３５トナー担持体１０シャフト１１，２１，３１，５１，６１フォーム部１２，２２，３２，５２，６２ソリッド表層部１３，２３，３３発泡部材５０，６０基体２４，５３，６４導電層３４，６３磁界発生層

フロントページの続き (56)参考文献特開平２−296267（ＪＰ，Ａ) 特開2002−23486（ＪＰ，Ａ) 実開昭60−69255（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/08 G03G 15/08 F16C 13/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像担持体に圧接して一成分トナーを供給
する現像装置であって、シャフトと、前記シャフトの外周に形成された、発泡部材からなるト
ナー担持体と、前記トナー担持体に押圧してトナーを所定の極性に帯電
させるブレードとを有し、前記発泡部材は、実質的に界面が存在しない同一物質か
らなる、フォーム部とその外周部に形成されたリソッド
表層部とからなることを特徴とする、現像装置。
【請求項２】前記ソリッド表層部が少なくとも前記発泡
部材の外周部に形成されてなる、請求項１に記載の現像
装置。
【請求項３】前記発泡部材がシャフトの周囲に固着さ
れ、かつ、前記ソリッド表層部が前記シャフトとの固着
部にも形成されてなる、請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】前記ソリッド表層部の厚さが２mm以下であ
る、請求項１に記載の現像装置。
【請求項５】前記発泡部材が、ポリウレタンフォーム、
ポリスチレンフォーム、ポリエチレンフォーム、エラス
トマーフォームおよびゴムフォームの中からなる群から
選択された軟質フォームによって形成されてなる、請求
項１に記載の現像装置。
【請求項６】前記トナー担持体の硬度が１０〜７０度
（アスカＣ硬度基準）の範囲にある、請求項１に記載の
現像装置。
【請求項７】前記発泡部材の圧縮永久歪が２０％以下
（ＪＩＳ−Ｋ−６３０１基準）である、請求項１に記載
の現像装置。
【請求項８】フォーム部の厚さに対するソリッド表層部
の厚さの比が、０．０２〜０．５の範囲にある、請求項
１に記載の現像装置。
【請求項９】前記発泡部材の断面の密度勾配曲線がＳ字
状である、請求項１に記載の現像装置。
【請求項１０】前記発泡部材の断面の密度勾配曲線がＵ
字状である、請求項１に記載の現像装置。
【請求項１１】前記ソリッド表層部の表面にさらにブリ
ードアウト防止層が形成され、前記ブリードアウト防止
層が、耐油層からなり、かつ、この耐油層を構成する材
料の溶解度係数ＳＰと前記発泡部材に含まれる可塑剤の
溶解度係数ＳＰｓが下記式：２≦｜ＳＰ−ＳＰｓ｜を満足する、請求項１に記載の現像装置。