JPH0387759A - 現像方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、電子写真装置や静電記録装置において、静
電潜像を可視像化する現像方法に係り、さらに詳しくは
一成分トナーを用い高品質な画像を得る現像方法に関す
る。

（従来の技術） 一代分トナー（現像剤）を用いる現像手段の一つとして
、たとえば米国特許節３．１５２．０１２号明細書、米
国特許節３，７５４．９６３号明細書、米国特許節３，
７３１，１４６号明細書、特開昭４７−１３０８８号公
報、特開昭４７−１３０８９号公報、特公昭５１−３８
０７０号公報、特公昭５２−３８４１４号公報などによ
って加圧現像法が知られている。この加圧現像方法は弾
力性、導電性および粗面性を有するトナー担持体の表面
に非磁性トナーのみから成る一成分現像剤の薄層を形成
し、このトナー層を静電潜像を保持した静電潜像保持体
面に相対速度ゼロとなるように接触させることを特徴と
しており、装置の簡素化やカラー化が容易であるなど多
くの利点を有している。しかしながら、本発明者らによ
る追試実験の結果、上記現像手段には下記のような問題
が存在することが分った。

■上記の加圧現像法の重要な特徴として、トナー層表面
と静電ａ＠面とを実質的にゼロの相対的周辺速度で移動
させることが明記されている。しかし、実験の結果、こ
の条件下で得られる現像像は、シャープネスに欠け、地
力ブリや濃度ムラの目立つ貧弱な画像となることが分っ
た。これ；こ対し、速度差を設けた場合には、トナー層
と静電潜像面との接触位置においてトナー粒子のころが
りやすべりなどが生じ、トナー粒子の帯電促進や画像の
整理などが行われるため、極めてシャープで、地力ブリ
がなく、均一で高濃度の現像像が得られた。

■加圧現像法を実行すると、トナー担持体上の帯電粒子
すなわちトナーが静電潜像面へ転移するため、トナー担
持体から現像バイアス用電源に至る電気回路に電流（以
下、現像電流と呼ぶ）が流れる。したがって、トナー担
持体表面の抵抗値、またはトナー担持体表面と現像バイ
アス用電源との間の抵抗値を所定の値以下としなければ
ならない。しかし、前記の公知例においては、この点に
ついて事実上有効な概念の開示がなされていない。

■さらに、上記の現像電流は主εしてトナー粒子の移動
に起因するものであるため、トナー帯電量や静電潜像保
持体面に形成されている静電潜像へのトナー付着量、ト
ナー担持体表面の移動速度、トナー担持体の寸法などに
依存する。したがって、これらの諸要素と上記の抵・抗
値との関係によってトナー担持体表面の電位、すなわち
実効現像バイアス値が変動し、場合によってはカブリや
濃度不足などが認められる極めて貧弱な画像となること
もある。

■また、この方法は磁性トナーを磁気作用によってトナ
ー担持体表面に担持して現像を行う方法に比べ、非磁性
現像剤（トナー）をトナー担持体表面に担持し、常に一
定量の非磁性トナーを潜像に供給することは容易ではな
い。何故ならば、非磁性トナーに対しては磁気力のよう
な遠隔作用力を確実に作用させることができないため、
所定潜像の現像によってトナー担持体表面のトナー層が
消費された時、速やかにトナー担持体表面にトナー薄層
を形成１回復することが困難となるからである（以後、
トナー担持体表面に速やかにトナー薄層を回復し、常に
一定量のトナー薄層を潜像に供給する能力をトナー搬送
性と呼ぶ）。このようなトナー搬送不良が生じると、ソ
リッド画像の後半において濃度の低下が生じてしまう。

しかして、トナー搬送性を改良するため、トナー容器内
にスポンジローラやブラシローラを設け、これらのロー
ラによってトナー担持体に非磁性トナーをこすりつけて
トナー供給を行う方法がたとえば特開昭８２−５２７４
号公報、特開昭８２−７０８７号公報、特開昭１ｉ２−
９５５５８号公報などに開示されている。

■さらに、上記加圧現像法においては、トナー担持体に
担持させたトナーを静電潜像に押圧ないし接触させて現
像を行うため、弾性および導電性を有する現像ローラを
トナー担持体として用いることが必要となる。特に、静
電潜像保持体が剛体である場合には、これを傷つけるこ
とを避けるため、トナー担持体を弾性体にて構成するこ
とが必須条件となる。

このような構成のトナー担持体の具体例としては、金属
性のローラ基材の表面にフオームラバーもくしはポリウ
レタンフォームのごとき弾性体層を設け、さらに可撓性
導電体層と結着用樹脂中にグラフアイＩ・粒子を分散し
た最列層とを順次被覆した現像ローラが知られている（
特開昭４７−１３０８８号公報）。すなわち、アルミ処
理されたポリエチレンテ・レフタレートの薄板に水平塗
布装置を用いて、上記のグラファイト−結着樹脂混合物
を約２０μ０の厚さになるように塗布したもので表面層
を溝底したトナー担持体（現像ローラ）が知られている
。

■一方、上記加圧現像法においては、トナー担持体上に
トナーの薄層を形成するため、トナー担持体にトナー層
形成部材を押圧する手段などが採られている。しかして
、前記トナー層厚規制手段として、主として次の２種類
の手段が従来知られている。

＜ａ＞板状トナー層厚規制部材の腹をトナー担持体に押
圧する。

（ｂ）板状トナー層厚規制部材の端部をトナー担持体に
押圧する。

（ａ＞の板状トナー層厚規制部材腹の面を押圧する方法
ないし手段は、たとえば特公昭６３−１６７３８号公報
、特開昭５７−１６５８６６号公報、特開昭１３０−７
３６４９号公報、特開昭６１−　Ｌ３Ｈ６７号公報、米
国特許４．５２１．０９８号明細書などに開示されてお
り、弾性体より成る板状規制部材の腹の面をトナー担持
体に押圧することによって、均一な厚さのトナー薄層を
形成すると同時にトナー粒子を確実に摩擦帯電し、良好
な可視像を得ることを可能にしている。

他方、（ｂ）の板状トナー層厚規制部材の端部を押圧す
る手段は、特公昭５１−３６０７０号公報、特開昭５３
−２３８３８号公報、特開昭５８−１１８５５９号公報
、特公昭８０−１．５０８８号公報、特開昭８２−９５
５５９号公報、特開昭６２−９６９８１号公報、特開昭
６２−１１３１７８号公報などに開示されている。端部
を押圧するこれら公知手段は、さらに次の３通りに分類
される。

（ｉ）円柱面状に加工された先端を押圧する方法（特公
昭５１−３６０７０号公報）。

（１１）鋭利な先端を押圧する方法 （特開昭５３−２３６３８号公報他）。

（１１，１）平面状に加工された先端を押圧する方法（
特開昭６２−９５５５９号公報他）。

これらの手段によれば、比較的低い押圧力で所望のトナ
ー薄層を形成できるため、腹の面を押圧する上記（ａ）
の方法に係る諸問題を回避することができる。しかしな
がら端部を押圧するこれらの方法にも次の様な問題があ
る。（１１）の鋭利な先端を押圧する場合には、トナー
担持体と規制部材の接触面積が極めて小さく、圧力が集
中するため、規制部材全体への圧力設定を厳密に管理し
なければならない。また先端部のわずかな加工精度不良
がトナー層の不均一化を招くこと、一般にトナー層の厚
さが過度に薄くなり易いことなどの欠点があった。（１
！ｉ）の場合においては、板状規制部材の端部断面をト
ナー担持体に押圧するため、前記（１１）の手段に係る
問題は通常の状態では生じないが、規制部材の取付状態
のわずかな変動によって端部断面のエツジがトナー担持
体に接触し、（ｊｌ）の場合と同様の問題が生じること
がある。

これに対し、（１）の手段では規制部材端部に鋭利なエ
ツジが存在しないため、規制部材の取付状態が多少変動
しても（１１）や（１１１）の場合のような問題を生じ
ることがなく、装置の製造や組立が極めて容易になる。

また、端部を曲面とすることで、腹の面を圧接する手段
と鋭利な端部を圧接する手段の中間的な効果を得ること
ができ、比較的低い圧力でトナー層の薄層化とトナー粒
子の確実な帯電を達成することができる。

（発明が解決しようとする課題） これらの問題点のうち、■の場合については特公昭６０
−１２６２７号公報、特開昭５３−２３６３８号公報な
どにおいて、トナー担持体を静電潜像よりも速く移動さ
せることが画質の改良をもたらす旨が開示されている。

一方、■の場合の問題に対しては、トナー担持体表面の
体積抵抗値の好ましい範囲について種々の提案がなされ
ている。特公昭８０−２２３５２号公報においては、ト
ナー担持体として１０５Ω・（至）以下の導電性を有す
るものを使用すればよいことが、特公昭８２−３９４９
号公報では１０８Ω・ｃｍ以下のものが好ましいことが
、実公昭８２−３５０９７号公報では１０ｉ３Ω・（至
）以上のものがよいことが、特公昭８３−２６３８６号
公報にはｌＯ６Ω・（１）程度がよいことがそれぞれ指
摘されている。しかしながら、このようにそれぞれの発
明によって抵抗値の好適範囲が異なることは、上述の問
題点■に示したいくつかのファクタによって適正条件が
変動してしまうことを示唆しており、これらファクタの
総合的なバランスを考慮しない限り、良好な画像を得る
ことは困難となる。

上記■の場合には、ある程度トナー搬送性を改良できる
が、トナー担持体表面と非磁性トナー粒子との摩擦帯電
が不十分な場合、非磁性トナー粒子はトナー担持体表面
に付着することができず、搬送性の向上は期待できない
。また、初期状態においては良好なトナー搬送性が得ら
れても、長期間の使用によりトナー担持体表面に非磁性
トナーの薄膜が形成される現象、すなわちフィルミング
と呼ばれる現象が生じ、非磁性トナー粒子とトナー担持
体表面の間の摩擦帯電が不十分となって、トナー搬送性
が劣化してしまうことが往々ある。

ところで、複写機やレーザプリンタなどの電子写真装置
においては、得られる画像の濃度をコントロールする方
法として一般に静電潜像保持体（感光体）を露光する光
量の制御、もしくはトナー担持体に印加する現像バイア
ス電圧の制御による方法が知られている。これらの方法
によれば、画像濃度をある程度コントロールすることが
可能であるが、トナー担持体表面に非磁性トナーの薄層
を形成し、これを潜像に供給することによって現像を行
う現像方法を用いる場合には、得られる画像濃度には上
限が存在し、それ以上の高濃度は望めないという問題が
ある。何故ならば１．トナー担持体上の非磁性トナー薄
層を１００ｘ消費してしまうと、それ以上の高濃度化は
不可能となるからである。高濃度化をはかるべく非磁性
トナー層の厚さを増すと、トナー担持体や非磁性トナー
層厚規制部材もしくは前述のトナー供給部材との接触を
経ずにトナー担持体表面に付着する非磁性トナー粒子が
非画像部にカブリをもたらすという問題が生じる。

また、■の場合、弾性体層が上記条件を満足ｊ７ても、
圧力下に長期間放置すると弾性体層の圧縮永久歪が生じ
画像に影響を与える場合があった。

一方、圧縮永久歪のすくない弾性材料は一般に高度が高
いため、たとえばトナー担持体に偏心が生じたとき、そ
のような変動をカバーできるだけの現像ニップ幅を容易
に得ることかできなくなり、画像濃度が不均一（濃度ム
ラ）となる場合があった。さらにトナー担持体の表面平
滑化については、下地を威す弾性体層の表面状態、つま
り材質に適合した形成条件に因っているか否かに影響さ
れると言う困難な問題がある。

さらに、トナー担持体の耐久性について、弾性体層の上
に導電層を設けたトナー担持体の場合、使用中に生じる
傷や摩耗あるいは導電層の剥がれについては、具体的な
技術が開示されておらず、導電層としてどのような耐久
性を必要とするかがわからず、要求される寿命に対して
必要以上に高価なトナー担持体となってしまったり、要
求される寿命が達成されなかったり、製造上の管理が難
しく、ロフト毎のバラツキが大きくなったりしていた。

上記トナー担持体を弾性を有する材料で構成した場合に
は、実用上多くの利点が認められるが、一方法のような
不都合がある。すなわち、所要のトナーの７４層を形成
するためトナー層形成部材を押圧すると、押圧されてい
る部分が凹みいわゆる圧縮永久歪を生ずる。しかも前記
凹みは長期間に亘って同墳所が圧縮された場合に生じ易
く、また環境が高温もしくは低温のときに生じ易い。し
かして、この圧縮永久歪が生じると、トナー担持体上に
形成されるトナー層が不均一になり易いこと、現像時の
現像電界が不均一になること、トナー（「１持体や潜像
保持体を定速で移動し難くなることなどによって、現像
して得た画像に濃度ムラや白すじ、黒すじなど生じ画質
の劣化を招くと言う問題がある。しかも、この場合、未
使用であっても画質が劣化することがあり、また実際的
には倉犀などに保存する場合や運搬時にもできるだけ環
境条件は緩和されていることが望ましい。

さらにまた、■の場合、前記（ａ）の板状規制部材の腹
の面を押圧するこれらの現像装置においては、規制部材
とトナー担持体との間に形成されるくさび型の空間にト
ナー粒子が滞留し易く、後続のトナー粒子がこれを押し
出そうとするため、所望のトナー薄層を形成するには規
制部材を比較的高い圧力でトナー担持体に押圧しなけれ
ばならない。その結果、トナー担持体や規制部材にトナ
ーが固着したり、トナー担持体の駆動に要する力が大き
なものとなるなどの問題が生じた。

一方、前記（ｂ）の板状規制部材の端部を押圧する手段
の中、最も実用的な（ｉ）の円柱面状に加工された先端
を抑圧する方法にも次のような欠点があることが明らか
になった。たとえば特公昭５１−３６０７０号公報にお
いては、ポリテトラフルオルエチレンやポリホルムアル
デヒド（商品名デルリン）などを素材にし、その端面を
円柱面状に加工した規制部材が好適である旨示されてい
る。しかし、本発明者らの追試によれば、規制部材の加
工精度、特に長手方向の反りやうねりがトナー層の不均
一化をもたらすこと、特に材料が剛体に近いものである
ため、規制部材の取付や加工精度の不良を吸収すること
ができず、トナー層の不均一化を招き易Ｌ・こと、精度
の良い円柱面を得るための加工が容易ではないことなど
の欠点があることがわかった。また、長期間の使用によ
って規制部材表面にトナーが固着する傾向があり、トナ
ー層の不均一化をもたらした。

本発明はかかる従来技術の課題を解決すべくなされたも
ので、常にシャープで地力ブリがなく均一で高濃度の画
像が容易に得られる現像方法を提供することを目的とす
る。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明に係る現像方法は、現像バイアス電圧が印加され
たトナー担持体の表面にトナー薄層を形成し、このトナ
ー薄層を静電潜像が形成された静電潜像保持体面に供給
することによって前記静電潜像を可視像化する現像方法
において、現像によって静電潜像保持体面に付着したト
ナーの帯電量をｑ［ｃ／ｋｇｌ、 静電潜像保持体面との摩擦帯電によってトナーが獲得し
た電荷量をｑ　　　［Ｃ／ｋｇコトナー担持体の電気抵
抗値をＲ［Ω・ｍ”１トナ一担持体の有効長さをｉ　［
ｍ］ トナー担持体の有効表面積をＳ［１１１２］、現像によ
って静電潜像保持体面に付着するトナーの量をｍ　　［
ｋｇ　／　ｖ２］、 静電潜像保持体面の移動速度をｙ　、　［ｍ／ｓｅｃ］
、トナー担持体表面のトナー付着量をｍ［ｋｇ／ｍ２］
および トナー担持体表面と静電潜像保持体面の速度比をｋ、と
したとき、これらの値が条件式１式％ を満たすように調整されていることを特徴とする。

（作　用） 本発明の作用について、第１図および第２図を参照しつ
つ説明する。第１図は、本発明の現像方法の作用を説明
するための現像装置の要部断面図である。導電性シャフ
ト１、弾性体層２および表面樹脂層３より成るトナー担
持体（現像ローラ）４の表面に、たとえば−成分系非磁
性トナーより成るトナー層５を形成し、これを静電潜像
保持体としての感光体ドラム６の表面に接触させて現像
を行う。本発明の現像方法は、周知の正規現像法にも適
用できるものであるが、ここでは反転現像を行う場合に
ついて例示する。

先ずトナー担持体をその電気抵抗値によって次のように
分類し、第２図のモデルに基づいて理論解析を行う。

（Ａ）導電性トナー担持体・・・表面樹脂層３を導電性
とし、この表面層に図示してない電源により直接現像バ
イアスを印加する。トナー担持体４の端部にも導電性樹
脂層を塗布し、シャフト１と表面層３を導通状態とすれ
ば、現像バイアスはシャフト１に供給してもよい。弾性
体層２をも導電性とした場色にも同様にシャフト１から
バイアスを供給できる。なお、弾性体層２を導電性とし
た場合には、表面樹脂層３はなくてもよい。

（Ｂ）半導電性トナー担持体・・・弾性体層２を半導電
性、表面層３を導電性とし、シャフト１にバイアスを印
加する。

〔Ｃ）誘電性トナー担持体・・・弾性体層２を導電性と
し、表面層３を誘電体層として、シャフト１にバイアス
を印加する。

第２図は、第１図の現像領域を拡大して示した模式図で
あり、外性体層２、表面樹脂層３、トナー層５および静
電潜像保持体６の感光体面の各層の内部もしくは表面に
おける諸物埋置を図のように定義する。理論を一般化す
るため、はじめに前記の誘電性トナー担持体について解
析する。

第２図の各領域にＧ　ａ、ｕ　ｓ　ｓの法則を適用する
。

ｄｉｖ　　Ｄ　　−０（１） ｄｉｖ　　Ｄ　　−ｐ　　　（ρ、　−ｃｏｎｓｔ、）
　　（２）１ ｄｉｖ　　Ｄ、−０（３） 境界条件は、単位法線ベクトルをｎとして、Ｄ　−ｎｗ
−σｂ　　　　　　　　　　　　（４）（Ｄｔ−Ｄｐ）
−ｎ−ａｐ　　　　　（５）（Ｄ、−Ｄ、）　　・ｎ−
σｉ　　　　　　（６）−Ｄｉ−ｎ−Ｉσｒ　　　　　
　　　　　（７）φ　（０）−０（８） φ　（ｄ　ｐ）−φｔ　（ｄｐ）　　　　　　（９）φ
ｔ　（ｄｐ＋ｄｔ）−φｉ（ｄ　ｐ　＋、ｄ　ｔ　）　
（１，０）φ−（ｄ　ｐ　＋　ｄ　ｔ　＋　ｄ　ｉ）　
＝　Ｖ　ｂ、　　　　　（１１）現像領域に到達する以
前の感光体層６および誘電体層３の表面電位をＶｏおよ
びＶ、とすると、σ　−ε　Ｖ　　／ｄｐ　　　　　　
　　　　（１２）ｐ　　　　　　ｐ　　　Ｏ σ、−ε、Ｖ、／ｄｉ　　　　　　　　　　（１３）１
　　　　　　　１１ 上記の境界値問題を解き、トナー層中の電界を求めると
、 ｄφｔ　　ρｔ　　ρｔｄｐ 調　　　　　　Ｘ＋− Ｅ　　ｔ　　　　　　８ｔ Ｖ−Ｖ−Ｖ。

（ｏ　　　　　ｂ）　　　　　　１ ε　　　Ａ ρ　　ｄｄｄ。

ｔｔ　　　　　　ｔ　　　　　　　　１＋−（−＋　−
）　　　　　（１，４）ε　　Ａ　　　　２　ε　　　
　ε　。

１　　　　　　　　　　　１　　　　　　＞但し、 Ａ−ｄｐ／ε　＋ｄｔ／εｔ　＋　ｄ　’　／ε１（１
５）トナー層中の電界が０となる点ＸＯでトナー層が分
断され、現像が行われる。静電潜像保持体（感光体ドラ
ム）６面に付着するトナー量ｍ　は、トナー担持体４表
面のトナー付着量をｍ、トナー担持体４と静電潜像保持
体６の表面速度をＶ　。

■　、速度比をに−Ｖ　　／Ｖ　　とすると、ｐ　　　
　　　　　　　　　　　　　ｒ　　　　　ｐｍ、−ｋｍ
　（Ｘｏ−ｄ　ｐ）　／ｄ　ｔ　　　　　　（１Ｂ）式
〈１４〉、（１６）より、 ｋｍ　　　　（Ｖ　−Ｖｂ）−Ｖｉ ｍ−−（− Ａ　　　　　　　ｄｔρｔ ｄｔ　　　ｄｉ 十−＋−）（１７） ２εｔ　ｄｉ これが誘電性トナー担持体の現像特性を示す特性方程式
である。

導電性トナー担持体の特性式は、式（１７）でｄｉ＝０
、■、−〇とおいて、 ｍＶ−Ｖ ｏ　　　ｂ　　ｄｔ ｍ　　　−−（＋）　　　　（１８） Ａ　　　　ｄｔρ、　　２ε。

となる。

次に、半導電性ローラを考える。第２図においてｄ　１
−０　’−Ｖ　Ｈ’＝　Ｏとし、導電層と現像バイアス
電源の間に抵抗Ｒの半導電層を考える。この場合には、
現像電流によって実効現像バイアスが変動することを考
慮しなければならない。

現像領域におけるトナー粒子と静電潜像保持体６表面の
摩擦帯電を考慮すると、全面ソリッド画像の現像におけ
る現像電流Ｉは式（１８）のｍ　を用いて、 １−１　−１ 　　　ｒ 冒−（ｑ−ｑ）ｍＶｐＡ ｐ ＋ｑ　　　（ｋｍ−ｍ　　　）Ｖ　　　１２　　　　　
　　（１９）ｐ　　　　　ｐ　　ｐ 現像電流Ｉによって抵抗Ｒの両端に電位差が生じ、実効
現像バイアスＶ　は、 ｖ　　−Ｖ　　＋ＲＩ／５ｒ（２０） ｅ　　　　　　ｂ となる。但し、下記の記号を用いた。

Ｉ　：静電潜像保持体へのトナー付着による電流 ■　＝トナー担持体表面の残留トナーによる電流 ｑ　：静電潜像保持体面に付着したトナーの帯電量 ｑ　：静電潜像保持体面との摩擦によるトナーｐ 帯電量 Ｒ：トナー担持体の抵抗（Ω・ｒｒ？）（；トナー担持
体の有効長さ Ｓｒ：トナー担持体の有効表面積 現像による実効現像バイアスＶｅの変動は、現像トナー
ｆｆ１ｍ　　の変化をもたらし、その結果、再びＶ　が
変動する。計算機によってこのサイクルを繰返し、■　
の変動がｏ、ｉ　ｖ以下に収束した時のｍ　の値を真の
現像トナー量とした。第３図に計算のフローチャートを
示した。

以上の理論に基づき、前記３種類のトナー担持体の現像
稠性を導出し、実験結果との比較から諸現像パラメータ
の最適化が図られる。

（１）導電性トナー担持体の現像特性 第４図に導電性トナー担持体の現像特性を示したが、理
論と実験の一致は良好である。解析においては、現像領
域のトナー層の厚さは速度比ｋに依存しないものと仮定
し、下記の実験値を用いた。

実験では、８３Ω・がの表面導電層を有するトナー担持
体を使用した。

ｍ　−４，８Ｘ　１０−”　ｋｇ／　ｖ”ｄｐ−２＋３
、ｄｔ−１１、ｄｉ−５０μｍε　本−３，４、εを本
ｍｌ、２、εｉ＊ｗ６．５ｑ−−１，１０Ｘ１０’Ｃ／
ｋｇ（ａｔ　　ｋ−１，３０）ｑ＝−１，４３ＸｌＯ−
２Ｃ／ｋｇ（ａｔ　　ｋ−２，３８）ｑ　−−１，５５
Ｘ１０−’Ｃ／ｋｇ（ａｔ　　ｋ＝３．３２）Ｖ　　＝
　−７０Ｖ　ＳＪ２−０．２　ｍＶ　　−３，９３Ｘ　
１０’　ｍ　／　ｓｅｅＳ　　−１，１３ｘ　１０−２
担２ ｑ、−一〇、２　Ｘ　１０’　Ｃ／　ｋｇ（２）半導電
性トナー担持体の現像特性この場合の現像特性を第５図
に示す。同図から分るようにトナー担持体の電気抵抗Ｒ
が１，１×１０５Ω・■を以下の範囲では抵抗値による
特性の違いはほとんど認められないが、この値を超える
とγ値（特性曲線の傾き）が低下する傾向が認められる
。

ここで、第６図に示すように、現像位置における潜像全
体に占める画像部面積の割合（Ｓ　／　Ｓ　ｏ　）によ
って単位面積あたりの現像トナー１ｋｍ　　が変化する
ことに注意しなければならない。

第７図は、全面ソリッド現像（すなわちみＳｉ３−１）
における現像トナー量とトナー担持体の抵抗Ｒとの関係
を示している。同図から分るように、抵抗値が１×１０
５Ω・ｖ２を超えると急激な濃度低下が生じる。さらに
画質の良否を検討した結果、Ｌ、１．Ｘｌ、Ｏ’Ω・が
では問題はないが、１，５×Ｌ０６Ω・がでは目視によ
って明らかに画像濃度が低下していることがわかった。

したがって、トナー担持体の抵抗Ｒは、Ｒ＜　１．５　
Ｘ　１０’Ω・が、好ましくはＲ≦１．］、Ｘ１０５Ω
・１１１２としなければならない。

ここで、本発明に係る現像方法におけるトナー担持体の
抵抗Ｒについて定義する。物質の抵抗値として一般に固
有抵抗ρが使用されるが、ここでは実際に現像特性を支
配するローラパラメータとして、固有抵抗値ρと弾性体
層の肉厚Ｊ２ｅとの積ρ・、ｇｅ（−Ｒとおく）を用い
る。但し、実際にはトナー担持体の周面に面積Ｓの電極
を接触させ、これに電流計を接続してシャフトにＩＯＶ
の電圧を印加して、観測される電流値（１）から、この
時の抵抗値Ｒ（−１０／Ｉ）を計算し、ざらにＲ−Ｒ−
Ｓによって抵抗値Ｒを得る。一般的な抵抗値の定義式、 Ｒ−ρ−ｊ２　ｅ／Ｓ を用いると、Ｒ◆Ｓ−ρ・（ｅであることから、本発明
に係る現像方法でのトナー担持体の抵抗Ｒ（−ρ・ｆｆ
１ｅ）は、Ｒ−８として計算してよいことが分る。

第３図に示したフローチャートに基づくシミュレーショ
ンの結果をさらに詳しく検討する。フローチャートにお
いては、実効現像バイアスを計算し、ｎ−ｎ＋１とおい
てスタートに戻るル−プを繰返すことにより、実効現像
バイアスの収束を知ることができる。第８図はループの
繰返し回数ｎを横軸として、実効現１象バイアスの計算
結果をプロットした図である。第８図（ａ）はＲ−１，
５Ｘ１０”Ω・ｖ２のとき、第８図（ｂ）はＲ−３，０
ｘ１０ａΩ・■；のときの状態を示している。ただし、
Ｖｏ−ＯＶとした。第８図（ｂ）では実効現像バイアス
が発散しており、過渡現象論的な考察が必要な抵抗範囲
にあることがわかる。第８図（ａ）においては、第１の
ループにおける実効現像バイアスの値が初期値の−１０
０Ｖから約ＯＶまで変動している。この結果から、トナ
ー担持体の抵抗に関する前述の条件Ｒ＜　１，５　Ｘ　
１０’Ω・釘２は、さらに−膜化すれば、式（２０〉の
ＲＩ／Ｓ　　の絶対値が１００Ｖ以下、すなわち、 １００　＜　　（（ｑＱ　　　）　　ｍ　　　ｖＮ　”
　ｑｐｐ　　　　　ｐ　　　ｐ （ｋｍ　　ｍ　　）　ＶＪ２）　　”　Ｒ／　Ｓ　ｒ　
＜　１００ｐ　　　　　ｐ とすることが、常に高濃度の良好な画像を得るための条
件となる。

（３）誘電性トナー担持体の現像特性 第９図は誘電体トナー担持体による現像特性を示したも
ので、この結果から誘電体層の厚さや誘電率によって現
像のγ値を制御できるという特徴と、トナーとの摩擦帯
電に起因するトナー担持体表面電位Ｃ変化により現像特
性が変動するという問題があることがわかる。したがっ
て、実用上は誘電体層の表面電位を安定化する手段が必
要となる。なお、実験では２８Ω・がの導電性弾性体層
の表面に厚さ５０μｍの誘電体層を設けたトナー担持体
を使用した。

以上の結果から、トナー担持体の抵抗値を１．５×１０
６Ω・が以下とすることにより、安定で高濃度の現像特
性が得られることが明らかになった。

実用的には、 １）静電潜像保持体の絶縁破壊の防止を考慮すると、ｌ
Ｘ１．０’ないし１．５ＸＩＱ’Ω・１１２ノ抵抗値が
必要である。

２）このような抵抗範囲の半導電性弾性トナー担持体を
再現よく製造することは容易ではない。

３）本発明で検討した半導電性トナー担持体は、導電性
トナー担持体の表面導電層と現像バイアス電源の間に抵
抗器を挿入したものと等価であることを考慮すると、ト
ナー担持体の表面層は１．５×１０’Ω・ｍ２未満の安
定な導電層とし、これにＩ×１０４ないしり、５　ＸＩ
Ｏ’Ω・かに相当する保護抵抗（約ＬＭΩ〜１００　Ｍ
Ω）を介して現像バイアスを印加する方法が最も有効で
あるといえる。

（実施例） 以下、図面図を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。

実施例１ 第１０図は、本発明方法の実施に用いた現像装置の要部
断面図である。この現像装置１０は一成分系トナー１１
ａを収納するトナー容器１１、前記−成分系トナーＬｌ
ａをトナー担持体（４に供給するトナー供給ローラ１４
ａ１供給されたトナーを規制してトナー担持体１４面上
に均一なトナー層を形成するトナー層厚規制部材１４ｂ
　、　）ナー層を担持して回転するトナー担持体ｔ４に
対峙し表面に形成担持している静電潜像が可視像化され
る静電潜像保持体（感光体ドラム）１６、前記現像残り
のトナーをトナー容器１１に回収するためのりカバリ−
ブレードｉ４ｃ、）ナー容器１１内のトナーＩＬａを撹
拌する撹拌子１１ｂおよび前記トナー層厚規制部材Ｌ４
ｂを一定の荷重でトナー担持体面１４に押圧するスプリ
ング１４．ｄなどで構成されている。

なお、第１０図において、１５は潜像保持体としての感
光体ドラム１６に所要の静電荷を付与する帯電器、１７
は所要の静電潜像を感光体ドラム１６面に形成するため
の露光手段、１８は前記潜像保持体としての感光体ドラ
ム（Ｂの静電潜像が現像により可視像化されたものを、
たとえば紙などの支持体に転写する転写装置、１２はト
ナー担持体１４およびトナー供給ローラ１４ａに所要の
電流を供給する直流電源、１３は保護抵抗である。

次に、上記構成の現像装置の構成部品について説明する
。トナー担持体１４は、アルミニウムやステンレスなど
の金属や、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹
脂、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、シリコン樹脂、メラ
ミン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、エポ
キシ樹脂などの硬質もしくは軟質の樹脂、さらにはこれ
らの複合体などから成るものを用いることができ、内部
に磁極を配設したマグネットローラのごときものを用い
てもよい。

本実施例では、弾性と導電性を有する非磁性の（もしく
は磁化されていない）トナー担持体１４について例示す
る。弾性導電トナー担持体１４としては、シャフトの周
囲に導電性ゴム層（たとえばウレタンゴム、シリコンゴ
ム、エチレンプロピレンゴム、ＮＢＲ，クロロプレンゴ
ム、ブチルゴムなどのゴム中に導電性カーボン粒子や金
属粒子、金属ファイバーなどを分散することによって１
．５×１０６Ω・Ｔ０２未満の抵抗値としたもの）を設
けたもの、さらにその表面にシリコン樹脂、ウレタン樹
脂・、フッ素樹脂などを被覆したもの、もしくは高抵抗
ないし絶縁性のゴムローラの表面に導電性の樹脂を被覆
したもの、あるいは半導電性（１，５Ｘ１０６Ω・ｍ２
未満）のゴムローラの表面に導電層を設けたものなどが
好適と言えるが、ここでは特に硬度３０度（ＪＩＳＡ型
）のＥＰＤＭゴムローラの表面に導電性ウレタン塗料を
塗布し、金属シャフトと塗膜表面の間の抵抗値が１．５
Ｘｌｏ°Ω・が未満となるように調整した弾性導電トナ
ー担持体を用いた場合について説明する。金属シャフト
の外径は８１１Ｉ＋１、ゴムローラの外径は１８關、導
電性ウレタン塗料の厚さは２０ないし２００μｍとした
。

静電潜像の現像方法しては、静電潜像面とトナー担持体
１４表面とを非接触状態とし、現像電界によってトナー
粒子を飛翔させて現像を行う方法、両者を接触させて転
勤もしくは摺動することにより現像を行う方法がある。

本発明の場合はいずれの方法にも適用可能であるが、本
実施例においては静電潜像保持体１Ｂの静電潜像面にト
ナー担持体１４を当接する場合について説明する。なお
、非接触現像方法の場合、静電潜像保持体１６面との摩
擦帯電によりトナーが獲得する電荷量ｑ　はゼロとなる
。

トナー層厚規制部材１４ｂは、先端が円柱面状もしくは
曲面状（円柱面状ないし曲面状）に加工されゴム硬度３
０度ないし１００度の板状高分子体で構成されており、
その先端がスプリング１４ｄの押圧力によってトナー担
持体１４の表面に当接している。

規制部材１４ｂの断面先端が円弧もしくは曲線であるこ
とは、腹の面を圧接する時の効果と鋭利なエツジ′を抑
圧する時の効果の中間的な効果を生み、比較的低い押圧
力で所望のトナー薄層を形成でき、かつトナー粒子を確
実に摩擦帯電することが可能であった。なお、トナー層
厚規制部材１４ｂは、先端の円柱面もしくは曲面の曲率
半径は０．１ｍｍないし２０ｍｍ、好ましくは０．５＋
ａｍないしｌＯｍ＋ｓの時に良好な結果が得られた。

その他の現像条件は前記基本的な構成ないし作用で述べ
た値を用い、静電潜像保持体（感光体ドラム）１６の表
面型αを一５００Ｖ、現像バイアス電源】２の出力を一
２００Ｖ、保護抵抗１３の値を１．０　ＭΩとして現像
を行ったところ、均一で高濃度であり、かつカブリのな
い極めて良好な画像が得られた。

上記本発明に係る現像方法の基本的な構成ないし作用の
説明および具体例の説明から分るように本発明によれば
、良好な画像を得るための現像条件を設定することが極
めて容易になり、例外なく良好な現像像を得ることがで
きる。

従来、トナー担持体の体積抵抗値として種々の値が提案
され、これに従って現像を行っても必ずしも良好な画像
が得られなかったのに対し、本発明に係る現像方法おい
て、重要な諸パラメータを総合的に考慮した条件設定を
行うことにより、常にまた容易に高画質の現像像を得る
ことが可能となり、実用性のある現像方法か提供される
に至った。

なお、前記では非磁性−成分トナーを用いる場合につい
て例示したが、磁性トナーを使用する現像方法にも適用
できること、またトナー担持体として弾性体ローラを例
示したが、金属や樹脂などより成る硬質のトナー担持体
を用いる場合においても、多大の効果を発揮することは
もちろんである。

実施例２ 次に本発明に係る現像方法の他の実施例を説明する。

第１の現像方法例は、前記設定された現像条件の範囲内
において、現像終了後のトナー担持体表面に前記非磁性
トナー薄層の一部を残留せしめ、また第２の現像方法例
は、同じく前記設定された現像条件の範囲内において、
トナー担持体の移動速度ｖｔＳ潜像の移動速度をｖｉ、
現像以前のトナー担持体表面に付着しているトナーの量
をｍｌ（ｆｆ１ｇ／　ｃｄ）としたとき、 （ｖｔ／ｖ１）　・ｍｌの値を、現像する潜像の性質に
より可変する。

すなわち、この実施例の現像方法によれば、現（象終了
後トナー担持体表面に非磁性トナー薄層の一部を残留さ
せたことにより、この残留トナーが新たな非磁性トナー
粒子の付着を容易にして（呼び込み）トナー搬送性が著
しく改良される。

何故、残留トナーがトナー搬送性の改良をもたらすかは
必ずしも明確ではないが、残留トナーは自身の摩擦帯電
電荷がトナー担持体表面に逆極性の電荷（いわゆる鏡像
電荷）を誘起し、これに基づく鏡像力によってトナー担
持体表面に強く付着しているため、この残留トナーがト
ナー容器内の新たな非磁性トナー粒子をすくい取り、以
てトナー搬送の向上に寄与するものと考えられる。

また、非磁性トナー層厚規制部材をトナー担持体表面に
押圧することによって非磁性トナー薄層を形成する場合
にも、上記の残留トナーが規制部材の圧力下を通過する
際規制部材とトナー担持体の間に間隙を形威し、新たな
非磁性トナー粒子が圧力下を通過し易くするなどしてト
ナー搬送性は著しく改良される。

一方、トナー担持体表面に現像前付着しているトナーの
ｆｆ１ｍ＋　　（ｍｇ／ｃｄ）が少ない場合にも、トナ
ー担持体と潜像の速度比Ｖｔ　／ｖｉを増すことによっ
て潜像へのトナー供給量（ｖｔ／ｖｌ）ｍｌを増すこと
ができ、以て所望の高濃度画像を得ることもできる。も
ちろん、トナー層厚規制部材もしくはその設定条件の変
更によりｍｌを増し、高濃度化を達成することもできる
が、上記のようにｍｌをむやみに増すことばカブリの発
生につながるのでｖｔ／ｖｌの増加を併用することが好
ましい。

特に、ソリッド領域の多い画像を出力する際には（ｖｔ
／ｖｉ）　・ｍｌの増加によりコントラストの高い良好
な画像を得ることができる。逆に、文字などのライン画
像より成る画像を出力する際には（ｖｔ／ｖｉ）　　・
ｍｌを減少させ、潜像へのトナー付＠量を抑制すること
によって、よりシャープな画像を出力できる。このよう
な（ｖｔ／ｖ１）ｍｌの変更は、使用者の判断によって
スイッチもしくはボリュームなどを操作し、モータの回
転速度もしくはトナー層厚規制部材の設定条件を変更す
ることによって達成することもできるし、また出力され
る画像の中でのソリッド画像の占める面積の割合や、ラ
イン画像の割合などを光学的もしくは電気的手段によっ
て検知し、予めプログラムされた所定の判断基準に沿っ
て自動的に変更することもできる。かくすることにより
、非磁性トナー薄層を用いる現像方法においても極めて
広い範囲にわたって画像濃度のコントロールを行うこと
か可能になる。

さらに重要な作用ないし効果として、 （ｖｔ／ｖｔ）　　・ｍｌの増減によって上記のトナー
搬送性をコントロールできることが挙げられる。

すなわち、文字などのライン画像を主体とする画像を出
力する際にはトナー消費量が少なくトナー搬送性の劣化
を生じないため、 （ｖｔ／ｖｉ）　　・ｍｌ を小さな値に抑えて、よりシャープなライン画像を出力
する。逆に、ソリッド画像を主体とする画像を出力する
際には（ｖｔ／ｖｉ）　　・ｍｌを大きくして潜像への
トナー供給量を増し、以て現像後のトナー担持体上の残
留トナーをも増加させてトナー搬送性の改良を達威し、
ひいては画像濃度の低下を効果的に防止できる。ここで
（ｖｔ／ｖ１）ｍｌの増減は、手動で行ってもよいし、
出力すべき画像の性質（性状）つまり現像する潜像がラ
イン画像かソリッド画像かなどを検知し、自動制御を行
ってもよい。

基本的な構造が前記第１０図に図示した場合と同様の現
像装置を用いた現像方法の具体例を次に説明する。

この具体例では、静電潜像保持体１Ｇの未露光部電位Ｖ
Ｑが一５００Ｖ　、露光部電位ｖ１が一５０Ｖの潜像に
反転現像法によってトナーを付着させる場合について例
示する。すなわち、背景電位、画像部電位はそれぞれＶ
　Ｏ％　Ｖ　ｌに対応する。トナー担持体１４の導電体
層には現像バイアス電圧ｖ２が印加されている。なお、
この実施例においては、Ｖ２−−２００Ｖ　、　ｖｔ　
＝８０關／　ｓｅｅ　ｓ感光体表面速度Ｖ＝　４０ｍｍ
　／　ｓｅｅ　、感光体ドラム１Ｂとトナー担持体１４
の接触幅は２〜３關とし、トナー１１ａとしてはスチレ
ンアクリル樹脂、カーボンブラック、帯電制御剤、ワッ
クス、疎水性シリカなどから戊る負帯電型−成分非磁性
トナーを用いる場合を標準状態とする。

また、画像の評価は、東京電気（株）製のレーザプリン
タＬＢ−１１０５によって（株）来旨のＰＰＣ用指定紙
上にトナー像を定着し、これをマクベス反射濃度計１？
Ｄ−９１８によって測定する方法を用いた。

ただし、前記レーザプリンタは、現像ユニットを第１０
図に示した一成分非磁性現像装置に改造したものを使用
した。

さらに、トナー搬送性の評価は、全面黒ベタ画像のＡ４
紙先端の画像濃度りと後端の画像濃度Ｄ′を測定し、Ｄ
−Ｄ’が０．２以下の時には良好、０．２を超える時に
は不良と判定する方法を用いる。

また、現像前のトナー担持体表面に付着しているトナー
の量をｍ　＋　　（ｉｇ／ｃｄ）　、ｍ　＋のうち現像
によって潜像面に転移するトナーの量をｍｌ　（Ｂ／ｃ
ｄ〕、現像後にトナー担持体表面に残留しているトナー
の量をｍ３（婁ｇ／ｄ）とし、次の３通りの方法でこれ
らの値を測定した。

ａ、粘着テープ（スコッチメンディングテープ、８１０
）によってトナー担持体１４表面および静電潜像保持体
１８表面のトナーを採取し、採取面積と重量から　ｍ　
１　、ｍ　２　、ｍ　３に換算する方法。

ｂ、ｍ像の実行により、トナー付着前後の静電潜像保持
体ＩＢの重量差を測定ｊ２、ｍｌ、ｍｌを算出し、ｍ３
”’ｍ１−ｍ２よりｍ３を得る方法。ただし、ｍｌは現
像電界を高め、トナー層が完全に静電潜像保持体１Ｂ側
へ転移する条件下で測定する。

Ｃ，）ナー担持体表面のトナー層をエアーによってサイ
クロン内に吸引し、その重量を測定することによってｍ
　１、ｍ　３を算出、ｍ　２　””　ｍ　１　　ｍ　３
によってｍｌを得る方法。

これら３通りの測定値の一致は極めて良好であるため、
いずれの測定値を用いてもよい。

はじめに、ｍ　２　／　ｍ　＋またはｍ　１　／　ｍ　
＋の値とトナー搬送性（Ｄ−Ｄ’　）の相関を調べた。

ｍｌの値は０．４〜０．８　　（ｓｇ／ｃｄ）の範囲内
とし、現像電圧ｖ、−ｖ２を種々変更することにより、
ｍｌ、ｍ３の値を変化させた。その結果、ｍ２／ｍ１≦
０．９の範囲内ではＤ−Ｄ’が０．２以下となり、良好
なトナー搬送性が認められたが、ｍ２７ｍ１が０．９を
超えるとＤ−Ｄ’が０．２を超え著しいトナー搬送不良
が認められた。諸条件の変動を考慮すると、実用上はｍ
　２　／　ｍ　＋を０．８以下とすることがより好まし
い。ｍ　３　／　ｍ　＋を用いると、ｍ　３／　ｍ　＋
よ０．（、好ましくはｍ３　／ｍ１に０．２の時に搬送
性が良好となる。現像後にトナー担持体１４表面に残留
するトナー量ｍ３の絶対値で表現すれば、０．０４　（
ＩＩｇ／　ｃｄ）以上、好ましくは０．０８（Ｉｍｇ／
　ｃｄ　）以上とすることが良好なトナー搬送性を得る
ための条件となる。

上記の如く、本実施例の場合は、トナー搬送性の劣化乃
至低下を防止し、常に均一で高濃度の良好な画像を得る
ことができる。

実施例３ 本実施例は、潜像面の単位面積（ｌｅｄ）に供給するト
ナーの量、すなわち（ｖｔ／ｖり　　・ｍｌとトナー搬
送性の相関についての場合である。画像濃度１．０以上
の画像を得るためには、潜像面のｌＣ−あたりに０，５
８ないし０．８３Ｂのトナーを付着させなければならな
いことから、ｍ　１　／　ｍ　＋≧０．１という条件を
満たすためには、 （ｖｔ／ｖｉ）　　・ｍ７；ｉ：０．７を満足すべく、
ｖｔＳｖｌ、ｍ＋を設定しなければならないことが明ら
かになった。この条件下においては、初期画像濃度を１
．０以上とし、かつ前記Ｄ−Ｄ’が０６２以下となるよ
う設定でき、常に均一で高濃度のソリッド画像を出力で
きる。

（ｖｔ／ｖｌ）　　・ｍｌが大きい時には、潜像により
多くのトナーを供給できると同時に現像後のトナー担持
体１４表面により多くのトナーを残留させることが・で
きるので、トナー搬送性を向上させる上で（ｖｔ／ｖｉ
）　　・ｍｌを、より大きな値とすることが望ましい。

前記第１０図示構成の現像装置において、トナー担持体
Ｉ４は図示しないモータによって回転駆動される。モー
タの回転速度は周知の通り、コントロール回路中の定数
を変更することにより一般に容易に変更し得るため、ト
ナー担持体１４の移動速度ｖｔの変更によって（ｖｔ、
／ｖｌ）　　・ｍｌを変更し、トナー搬送性や、画像濃
度、シャープネスを改良することは可能である。特に、
出力すべき画像の性質（性状）がソリッド部を主体とす
るもので現像によって多量のトナーが消費されると予想
される場合には、複写機やプリンタの使用者がこれら機
器に設置されているスイッチやボリュームを操作するこ
とによってモータの回転速度を選択し、（ｖｔ／ｖｌ）
　　・ｍｌを増加させて、トナー搬送不良の無い均一で
高濃度の画像を出力することができる。

従来の露光量もしくは現像バイアスによる濃度調整法で
は、トナー担持体表面のトナー薄層がｔｏｏｘ感光体１
Ｂ表面に付着する条件に達すると、それ以上の高濃度化
は不可能であったが、本発明の現像方法によれば（ｖｔ
／ｖｉ）　　・ｍｌの増加によって原理的には無限に高
濃度することができ、がつトナー搬送不良による濃度低
下も生じない。

逆に、出力すべき画像が文字などのライン画像を主体と
するもので、多量のトナーが／ｒ４費されることはない
と予想される場合は、トナー担持体１４駆動用モータを
減速することによって過剰現像による文字画像のつぶれ
を防止し、よりシャープな画像を得ることができる。

また、電気信号に変換された画像データを用いて所望の
画像を出力する装置、たとえばレーザビームプリンタ、
ＬＥＤプリンタ、液晶プリンタ、イオノグラフィツクプ
リンタ、静電記録装置およびこれらを用いた複写装置に
おいては、出力すべき画像を自動解析しソリッド部の割
合に応じて［・ナー担持体１４の回転速度を自動制御す
るように構成すれば、常に均一で高濃度のソリッド画像
とシャープなライン画像を得ることができる。

第１０図に示した現像装置を用いてさらに具体的に説明
する。静電潜像保持体（感光体ドラム）１８と、ローラ
型トナー担持体１４の回転周速を各々ｖｊ、ｖｉ、とし
、ローラ型トナー担持体１４の外径をｄとすると、出力
すべき画像に含まれるソリッド画像の長さ（感光体表面
の円周方向、もくしは紙に転写された画像で言えば紙の
進行方向に沿って測定した長さ）ぶがぶくπｄ・　（ｖ
ｌ／ｖｔ）を満たす時には、上記のトナー搬送不良に起
因する濃度低下は生じない。何故ならば、トナー担持体
１４の１回転に相当するソリッド画像の長さは出力画像
においては、πｄ・　（ｖｌ、／ｖｔ）であり、ぶがこ
の値以下であればトナー搬送不良を問題にする必要がな
いからである。したがって、出力すべき画像に長さ℃が
、 １１＆ｙｒｄ・　（ｖ１／ｖｔ　） を満たすソリッド画像が存在する時には、上記の方法で
（ｖｔ／ｖｌ）　・ｍｌを増し、トナー搬送不良を防止
すればよい。画像変調された電気信号を用いて画像を出
力する機器においては、画像データを自動解析し、上記
ぶの値に応じて自動的に（ｖｔ／ｖ１）　・ｍｌを変更
することができる。複写原稿からの反射光を感光体ドラ
ム１６表面に結像することによって静電潜像を形成し、
これを現像して複写を行う、いわゆるアナログ式複写機
においては、上記の℃を自動検知することは容易ではな
いので、ユーザーの判断もしくは好みにより手動でトナ
ー担持体の回転速度を可変できるよう設定してもよいし
、原稿からの反射光の強度を検知して自動的に（ｖｔ／
ｖｉ）　　・ｍｌを変更するように設定してもよい。

上記の説明においては、主としてｖｔを変更することに
よって（ｖｔ／ｖｌ）　　・ｍｌを変更する方法につい
て述べたが、ｍ　１を可変として制御することも可能で
ある。この場合には、トナー層厚規制部材１４ｂのトナ
ー担持体１４への押圧力Ｐを可変とする方法が有効であ
る。具体的には、第１０図に示した装置おいてトナー層
厚規制部材１４ｂに荷重を与えるスプリング１４ｄの長
さを決める荷重規制部材１４ａを図中上下方向に移動可
能とし、図示されていない駆動手段によって適宜上下の
位置設定を行えば、ｍｌを０．１　　（ｍｇ／ｃｊ）程
度から１．２（ｗｇ／　ｃｄ　）程度まで変化させるこ
とができる。

本実施例の現像方法によれば、出力すべき画像の性質、
特にソリッド画像の長さに応じて潜像へのトナー供給量
（ｖｔ／ｖｌ）　　・ｍｌを変えるため、画像濃度を極
めて広い範囲にわたって任意に変えることができ、同時
によりシャープなライン画像を得ることができる。しか
も、潜像へのトナー供給量（ｖｔ／ｖｉ）　　・ｍｌを
増せば同時に、トナー担持体上に現像後より多くのトナ
ーを残留させるこができるので、トナー搬送性の向上を
達成することもできる。さらに、画像の性質に応じてｖ
ｔを変更することによって、トナー担持体表面の摺擦を
必要以上に多くすることもなく、ひいてはトナー担持体
の長寿命化にもつながるなど、多大の効果が得られる。

次に本発明に係る現像方法の実施に適する第１の現像装
置についての実施例４〜ｌＯを説明する。

先ず、第１の現像装置についての基本的な特長を挙げれ
ば次のようになる。

現像装置の長期使用あるいは長期保存後であっても、ト
ナー担持体（現像ローラ）を圧縮永久歪率が２０％以下
である弾性導電ローラと設定したことにより、トナー担
持体の変形に起因する画質の劣化がなく、高品位の画質
が維持できる。

トナー担持体基体の表面粗さが２０μｍＲｚ（ＪＩＳＢ
Ｏ８０１）以下であり、５０ｕ　ｍ　Ｒｍａｘ　（ＪＩ
Ｓ　ＢＯ６０１）以下と設定したことにより、弾性導電
ローラ（トナー担持体）は安価にかつ容易に製造し得る
ばかりでなく、高品位な画質の現像装置が得られる。

また、所定の摩耗試験後においてもトナー担持体の表面
粗さがｌＯμ−Ｒｚ　（ＪＩＳ　ＢＯ３０１）以下を維
持するものとしているため、現像装置の長期使用後であ
っても、表面が傷つきに＜＜、高品位の画質が維持でき
る。

さらに、所定の耐摩耗試験の後、トナー担持体の抵抗値
が１０７Ω／Ｃ−以下を維持するものとすることにより
、現像装置の長期使用後であっても、画像の白地部と画
像部との比に画質が左右されず、高品位の画質が維持で
きる。

さらにまた、トナー担持体基体と導電体層とは剥離強度
が２０ｇ／＋ｎ以上と強固に一体化することで、初期あ
るいは長期使用においても、現像ローラの表面層が剥が
れず、高品位の画質が維持できる。

実施例４ 第１を図は本発明に係る現像方法の実施に適する第１の
現像装置の要部構成例を断面的に示すものであ。現像装
置２０は、−成分系トナー２１ａを収納するトナー容器
２１．前記−成分基トナー２１ａをトナー担持体（現像
ローラ）２４上に供給するトナー供給ローラ２４ａ１供
給されたトナーを規制してトナー担持体２４上にほぼ均
一な厚さにトナー層を形成するトナー層厚規制部材（コ
ーティングブレード）　２４．ｂ　、前記トナー層を担
持して回転するトナー担持体２４に対接し表面に形成担
持している静電潜像が可視像化される静電潜像保持体（
感光体ドラム）２６、トナー容器２１内のトナー２１ａ
を攪拌する撹拌子２１ｂ　、前記トナー層厚規制部材２
４ｂを一定の荷重でトナー担持体２４に押圧するスプリ
ング２４ｄなどで構成されている。

また、前記静電潜像保持体２Ｂの感光体は、たとえばセ
レン系、硫化カドミウム系、酸化亜鉛系、非晶質シリコ
ン系、有機系のいずれでもよいが、本実施例では有機系
感光体のものを用いた。この静電潜像保持体２６は、ス
コロトロン帯電器２５によって均一に負に帯電された後
、画像変調された光ビーム、たとえばレーザビーム２７
により露光され、表面に所要の静電潜像が形成される。

この静電潜像は上記のように現像装置２０によって可視
像化され、トナー像が形成される。

しかして、前記形成されたトナー像は、転写チャージャ
ー（転写装置）２８にて像担持体である転写紙２８ａに
転写され、図示されていない定着装置にて定着される。

ここで、一部転写されずに静電潜像保持体２６面上に残
留したトナーは、クリーニングブレード２９などにより
除去される。その後、感光体は除電ランプ３０による光
照射を受けた後、再び帯電器２５によって帯電され、前
記プロセスが繰返される。

ここで、上記のようなプロセスにおける現像装置２０に
よる潜像の可視像化、すなわち現像の原理を説明する。

帯電され露光された感光体（静電潜像保持体）２８の表
面電位のうち未露光部の電位をＶＯｓ露光部の電位をＶ
ｑとし、直流電源２２により保護抵抗２３を介して前記
トナー担持体２４に印加される現像バイアス電圧をｖｂ
とする。また、トナー担持体２４の表面電位（実効現像
バイアス）Ｖｅを前記現像バイアス電圧ｖｂに等しいも
のとし、静電潜像は負極性に帯電した一成分系トナーに
より反転現像される。この反転現像においては、一般に
、実効現像バイアスｖｅが Ｖｏ　ｌ＞ｌＶｅ　Ｉ＞ＩｖＱ　ｌ　　（Ｖｏ、Ｖｅ。

Ｖｑはいずれも負）を満たすように設定し、電位差ＩＶ
ｅ−Ｖｑｌにより現像を行いつつ、電位差ＶＱ−Ｖｅｌ
によって非画像部へのトナー付着（白地部の汚れ、いわ
ゆるカブリ）の抑制がなされ、所要の現像が行われる。

次に、上記現像装置２０の構成ないし要素部品について
説明する。先ず、トナー層厚規制部材２４ｂは、トナー
担持体２４の表面に付着するトナー量を規制するととも
に、摩擦帯電によりトナー粒子にトリボ電荷を付与する
役割をするので、摩擦帯電し易い材料で構成される。

本発明では、トナー粒子を負に帯電するため、摩擦帯電
序列で正側に位置する物質、たとえばシリコーンゴム、
ポリアミド樹脂、メラミン・ホルマリン樹脂、ポリウレ
タンゴム、スチレンアクリロニトリル共重合体、羊毛、
石英等から選ぶのが好ましい。実用上は、長期間に亘っ
て使用しでもトナー層厚規制部材２４ｂにトナーが固着
せず、トナー担持体２４表面に均一なトナー層を形成で
きるような材質を選ぶとよく、本発明者らの実験による
と、Ｍ型性を有するシリコーンゴムを用いた場合、Ａ４
紙でｌＯ万枚の印字実験でもトナーの固着が発生せず、
常に均一な厚さのトナー層を形成でき、またトナー粒子
は確実に負に帯電されており、画質の劣化は認められな
かった。

また、トナー層厚規制部材２４ｂの形状および圧接様式
についてもいくつかの選択があり、平板の腹を押圧する
方法、平板のエツジを押圧する方法、平板の端部平面を
押圧する方法などがあり、いずれも適用可能であるが、
本実施例では端部を円弧状とし、円弧部分を押圧する手
段を用いた。この手段によれば、トナー層厚規制部材２
４ｂの適正荷重が小さくでき、トナー担持体２４の駆動
トルクが小さくできる。また、トナー担持体２４上のト
ナー層厚を均一に、かつトナー帯電量を均一に維持でき
る。

トナー供給ローラ２４ａとしては、たとえば、セル数１
００個／２５■ｌのウレタンフオームが適しており、こ
れを導電化処理をしたものは、トナーの静電凝集をほぐ
し、より均一なトナー層を形成するので好ましい。その
他、ブラシローラや低硬度ゴムローラも使用しつる。し
かして、このトナー供給ローラ２４ａは、トナー担持体
２４に対する接触深さを０．１〜１．０＋ａｍ程度とし
、トナー担持体２４の周速の１ノ４〜２倍程度に設定し
て回転させることにより、全面黒ベタ現像の場合など、
大量にトナーを消費するときにも所要のトナー供給が可
能となる。

次に、トナー担持体２４について説明する。トナー担持
体２４は第１２図に一部切欠して斜視的に示す如く、導
電性シャフト３１ａを中心軸として順次、弾性を有する
ローラ基体を威す弾性体層３１ｂ１可撓性を有する導電
層ａｌｅが同軸的に配設、構成されており、かつ表面導
電層ａｌｅは、トナー担持体２４の端面側に延設させて
シャフト３１ａに連接して、トナー担持体２４表面とシ
ャフト３１ａとの間は電気的に導通状態を保持している
。

上記したトナー担持体２４において、本実施例では、所
定の測定方法における圧縮永久歪率が２０％以下に設定
されたものを使用した。先ず、第１３図を参照して本発
明において規定する圧縮永久歪率の測定方法について説
明する。圧縮永久歪については、ＪＩＳ　Ｋ２ＳＯ３に
、その測定法が記載されているが、試験片の形状が本実
施例とは一致しないので、本発明においては以下のよう
なトナー担持体を試験片とした現実の使用法に近い簡便
な測定法によっている。つまり、第１１図で説明したよ
うに、トナー担持体２４はいくつかの部品により押圧さ
れており、未使用時や長期間保存した場合に、抑圧部の
変形が弾性回復せず、いわゆる歪みを生じ、これが大き
い場合に歪みの部分に均一なトナー層が形成できなくな
ったり、静電潜像保持体く感光ドラム）　２Ｂとの間に
生じる電界が変動したりするために、画像の劣化をもた
らし、ひどい場合には画像に白筋を生じてしまう。

このような歪みの測定は現像装置２０を用いて測定でき
ればよいが、数値化が難しい。そこで、第１３図（ａ）
に示すように、寸法精度の高いローラ、たとえばステン
レス製のローラ３２と、被測定物であるトナー担持体２
４を一定の間隔をおいて並べ、光学系３３を用いて光学
的に間隔を測定する。このとき、両者の中心距離が一定
に保持できるようにし、被測定物２４をとりばすした後
も、再度、中心距離をとりはずし前と同じ距離に保持で
き、同じ部分の両者の間隔を光学的に測定できるように
した。

第１３図（ａ）では、トナー担持体２４の外径は２０闘
とし、両者の中心距離は２０．２ｍｍとした。被測定物
の精度がよければ両者の間隔は０．２關として測定され
る。また、被測定物２４のシャフト以外の部分の肉厚を
ｔ　ｏ　＋＋ｕ＋＋とする。ここでは、シャフトの外径
を８關としたので％ｔＯ−８１１１１１である。このよ
うに、先にシャフトの外径を測定しておけば被測定物２
４の肉厚が測定される。

次に、第１３図（ｂ）で示すように、上記により被測定
物２４の間隔を測定した（第１３図（ａ））部分を治具
３４を用い圧縮する。この圧縮については、ＪＩＳ　Ｋ
８３０１にのっとり、肉厚ｔｏの２５％を圧縮し、７０
℃の環境で２２時間保持した。このときの肉厚をｔｌと
すると、ｔ　２　＝４．５　ｍ＋ｇである。次いで、圧
縮をやめ、室温で３０分放置し、第１３図（ｃ）で示す
ように、圧縮した部分の間隔を光学的に測定する。この
場合、中心距離は第１３図（ａ）のときと等しく保持し
、間隔がＯＪｎ＋と測定されれば、このときの肉厚ｔ１
はｔ　＋　−５，９ｍｍとなる。しかして、圧縮永久歪
率は次式で計算される。

ｔ　　ｏ　　−ｔ　　１ 圧縮永久歪率−ｘｉｏｏ（％） ｔ　ｏ　−ｔ　２ したがって、上記の例では、ｔｏ−６、ｔｌ−５，９、
ｔ　＋　−４，５として６．７％となる。

ところで、本実施例においでは、トナー担持体２４の圧
縮永久歪率を２０％以下に選択、設定したことにより、
前述の歪みによる画像の劣化を防止できる。ただし、こ
のときのトナー層厚規制部材２４ｂの押圧力はｌＯ〜１
００ｇ／ｃｍである。押圧力が最も大きい場合などの条
件の変化を考えると、トナーｍ持体２４の圧縮永久歪率
は好ましくは１０％以下がよい。なお、上記では圧縮の
ときの温度設定を７０℃としたが、これは運搬時や保存
時の温度を見込んだものであり、もっと高温下に保持さ
れる場合または低温下にさらされる場合にも、前記圧縮
のときの温度設定を適宜選択し本測定法で測定し得る。

本発明者らは低温については一２０℃において測定した
。

ここで、第１２図のような弾性体層の上に可撓性導電体
層を設けた構成のトナー担持体２４の圧縮永久歪みにつ
いて従来、本発明者らはローラ基体である弾性体層３１
ｂの圧縮永久歪が２（１％以下がよいとしてきたが、本
発明において新たに第１２図のような構造のトナー担持
体２４については、可撓性の表面層を含んだトナー担持
体２４の圧縮永久歪率が２０％以下、好ましくは１０％
以下とすることを提案する。

この違いについて説明すると、本発明者らの実験によれ
ば、ローラ基体３１ｂの圧縮永久歪率が２０％以下であ
っても、画質の劣化の起こる場合があり、これは必ずし
も前述のトナー担持体２４への圧縮荷重などの条件の変
化によるものではなく、トナー担持体２４の構造と材料
によることが判明した。

また、表面の可撓性層３１ｃの存在により圧縮永久歪率
が大きくなるものと小さくなるものとがあることが分か
った。先ず、歪率が小さくなる理由については、弾性体
を圧縮する場合と表面に可撓性層のある弾性体を圧縮す
る場合を考えると、後者の方が加重を広い部分で受ける
ようになり、そのときの変形は加重を受けた部分だけで
なく、他の部分も変形するためである。しかも、最も変
形の大きい部分から変形していない部分までの変形量の
変化の仕方が緩やかになり、歪み自体の画質の劣化への
影響も少なくなる。すなわち、永久歪みが起きたときの
トナー担持体２４上の鋭い折れや鋭い凹みが生じにくく
なる。

また、歪率が大きくなる理由については、表面Ｊｉ３１
ｃ自体が歪んでしまう場合や、表面層３１ｃが熱などに
より変形してしまう場合などある。この場合には、弾性
体層３１ｂの歪率を１０％以下、好ましくは７％以下と
し、トナー担持体２４の歪率を２０％以下にできた。こ
のように弾性体層３１ｂだけでは歪みの画像への影響は
判断できるものではないので、トナー担持体２４として
の歪みを考慮するとよい。一方、凹みが生じた場合、そ
の凹みの深さが０．１ｍｍ以下であれば画質への影響は
ほとんどなかった。

さらにまた、凹みの幅が１　ｍｍ以上の凹みが緩やかな
ものについては、深さが０．２關以下であれば画質への
影響はなかった。この凹みはトナー担持体２４の反発弾
性（弾性回復力）により徐々に目立たなくなり、使用中
になくなる。なくなるまでの時間は、圧縮永久歪率や硬
度などに依存し、圧縮永久歪率は小さいほどよく、好ま
しくは２０％以下がよく、硬度は高い方がよいが、トナ
ー担持体２４として硬度が高くなると現像装置ＬＯの駆
動トルクが大きくなったり、装置、部品の加工精度や取
付は精度が厳しくなってしまうので、圧縮永久歪率を小
さくした方がよい。

また、硬度については上記の理由から、従来本発明者ら
は弾性体＃３１ｂの硬度が４０度（ＪＩＳ　Ｋ８３０Ｉ
Ａ型）以下を提案しているが弾性体層３１ｂの上に可撓
性層ａｌｅを設けると数度はど硬度が高くなるが、これ
は硬度計が被測定物を押圧する部分が針状なので、可撓
性層ａｌｅの上から測定した場合、針により押圧される
部分の回りも凹み、針にかかる荷重は増え、硬度は高く
測定される。本発明者らは実験の結果、可撓性層３１ｃ
を有するトナー担持体２４の硬度が４５度以下、好まし
くは２０〜３５度であることを確認した。

さらに、ばらつきについては±５度以下好ましくは±３
度以下がよい。これにより、現像装置の駆動トルクが１
ｋｇ　◆（７）以下となり、また、装置、部品の加工精
度や取付は精度が緩和される。

実施例５ 本実施例では、第１２図に示した構造のトナー担持体２
４において、ローラ基体である圧縮永久歪率１０％以下
の弾性体層３１ｂの表面粗さ２０μｍＲｚ（ＪＩＳ　Ｂ
ＯＢＯＩ　）以下で、かツ５０μｍ　Ｒｍａｘ　（ＪＩ
Ｓ　ＢＯ３０１）以下に設定したトナー担持体２４を使
用した。

本発明者らはトナー担持体の表面層の平滑性ないし粗さ
について、３　ｕ　ｓ　Ｒｚ　（ＪＩＳ　ＢＯ３０１）
以下がよいとしてきた。つまり、トナー担持体２４上に
形成されるトナー層の層厚や帯電量の均一さが損なわれ
ることがなくなり、画像に濃度ムラやカブリの発生を防
止することができるからである。本実施例では表面層の
内部の弾性体層３１ｂの表面粗さを上記のようにするこ
とによって、その外側に形成される表面層ａｔｅの表面
粗さを容易に３μ沼Ｒｚ　（ＪＩＳ　ＢＯ３０１）以下
とすることができた。特に、弾性体層ａｔｂの表面粗さ
を１０μｍ　Ｒｚ　（ＪＩＳ　ＢＯ３０１）以下とする
二とによって、表面層３１ｃの表面粗さを表面層形成後
に仕上げすることなしに３μｍ　ＲＺ（、ＪＩＳ　８０
８０１．）以下とすることができた。

このときの表面層３１ｃの厚さは２０μｍ以上であれば
前述の粗さを満足した。ただし、表面層３１ｃを形成す
るときにホコリが混入したり、表面層材料の大粒子など
の影響があるときは仕上げが必要であるが、従来のもの
に比較すれば容易に仕上げることができた。また、弾性
体層Ｂｌｂの表面粗さを２０ｕ　ｔｇ　Ｒｚ　（ＪＩＳ
　ＢＯ６０１）以下で、５０μＩａ　Ｒｍａｘ（ＪＩＳ
　ＢＯ３０１）以下とすることによって、表面層３１ｅ
の表面粗さを６　μＩＩＲｚ　（ＪＩＳ　ＢＯ３０１）
以下であっても、現像ローラ上に形成されるトナー層は
均一であり、画質の劣化はなかった。

この点について、第１４図を参照して説明する。

第１４図はローラ基体である弾性体層３１ｂの表面に表
面層３１ｃを形成した例を模式的に示す断面図である。

第１４図（ａ）は弾性体層３１ｂの表面が粗いものであ
り、第１４図（ｂ）は弾性体層３１ｂの表面が平滑なも
のである。第１４図（ａ、　）の場合には表面を押圧し
たときの弾性変形などの挙動が部分的に異なり、トナー
担持体Ｚ４上に形成されるトナー層が均一になりにくい
。したがって、第１４図（ａ）の場合、表面層の表面粗
さは第１４図（ｂ）の場合よりも小さくしなければなら
ず、また、弾性体層３１ｂの表面粗さがひどい場合には
、表面層ａｌｅの表面粗さを小さくしても画質はよくな
らないし、表面層３１　ｃの表面粗さを小さくすること
も容易ではない。

また、トナー担持体２４上に形成するトナー層の厚さや
、トナーの付着し易さなどは、トナー担持体２４の表面
粗さが影響するので、表面層３Ｌｃの表面粗さを本実施
例よりも大きくする場合があるが、このときもローラ基
体である弾性体層３１ｂの表面粗さは２０μｍ　Ｒｚ　
（ＪＩＳ　ＢＯ６０１）以下で、５０μＩＩＲＩ！ｌａ
ｙ＋　（Ｊ’ｌＳ　ＢＯ６０１）以下がよい。何故なら
、前述したように、トナー担持体２４の弾性変形の挙動
が部分的に異なることや、表面層３１ｃの表面粗さが均
一にしにくいことにより、トナー担持体２４上に形成さ
れるトナー層が均一にしにくくなるからである。

次に、上記のような表面層の形成方法について説明する
。先ず、圧縮永久歪率２０％以下の弾性体層３１ｂの上
に表面層３１ｃを所定値以上の厚さに形成し、その後、
所定値の近傍の厚さに研磨し仕上げることを少なくとも
１回行うような形成方法がよい。何故なら、トナー担持
体２４として表面層に要求される特性として表面層３１
ｃの厚さは、その抵抗値に影響する。

本発明者らは、従来、表面層３１ｃの抵抗値については
、比抵抗で１０７Ω印以下、また表面抵抗でＬＸＩＯ’
Ω／　ｃｄｄ以下好ましくはｌＸｌ０’Ω／　ｄ以下が
よいとしているが、このように抵抗値が広い範囲で許さ
れる現像手段に適用した場合には、表面層　３１ｃは抵
抗値１０７Ω印以下の材料である値以上の厚さに形成す
ればよい。

たとえば表面抵抗１０４Ω（至）程度の材料を使う場合
、３０μｍ以上の厚さにすればよい。ただし、弾性体層
３１ｂの表面粗さが２０μｖａ　Ｒｚ　（ＪＩＳ　ＢＯ
６０１）以下でなければいけない。製品毎のバラツキを
考慮すれば、３０μ口以上の厚さに形成した後、３０μ
川程度まで研磨仕上げなどにより仕上げるとよい。

この表面ｇｉ１３１ｃの厚さについては、抵抗値だけに
着１１シた場合の例について述べたので、耐摩耗性や研
磨仕上げの精度を考慮して５０μ恒〜２００μ道程度の
値でもよい。

また、特に、表面層３１ｃの抵抗値が画質に影響するよ
うな許される抵抗範囲が狭い現像手段に適用した場合、
このような表面層３１８の形成方法により、表面層ａｌ
ｅの層厚が均一化できるので有効である。さらに、より
高精度な厚さが必要な場合には、層形成と仕上げを複数
回行うとよい。

さらにまた、層厚を厚くした場合や、異種の層を重ねる
場合にもこのような工程を複数回行うとよい。また、所
定値以上に表面層３１ｃを形成した後、仕上げを複数回
行ってもよいし、層形成を複数回行ってから仕上げても
よい。

また、所定値以上の表面粗さの表面層３１ｃを形成した
後、所定値以下の粗さに仕上げることを少なくとも１回
行うとよい。これは、弾性体層３１ｂの表面粗さが表面
層との密着性に関与し、弾性体層３１ｂの表面粗さを小
さくできない場合や、弾性体層３１ｂの表面粗さを小さ
くするのが容易でない場合、たとえば材料自体が粘りの
あるものの場合、表面は粗れ易い。

前記弾性体層３１ｂが発泡体の場合、表面に発泡セルが
でるので、表面を平滑にはできない。このような場合に
、弾性体層３１ｂの上に表面の粗い表面層を形成し、そ
の後、仕上げによって所望の表面粗さとするとよい。特
に、発泡体上に表面層を形成するときは、表面層を形成
するのを複数回行うとよく、その都度、仕上げてもよい
。

また、弾性体層３１ｂの表面粗さが小さいものでも、表
面層を形成するときに、ホコリなどの影響で所定値以下
の表面粗さとするのに容易でない場合がある。このよう
な場合にも、表面層を形成した後、仕上げるとよい。前
述した表面層の層厚の仕上げと同時に行ってもよい。

実施例６ 本実施例は、表面粗さが所定の耐摩耗性試験の後、１０
μｍ　ＲＺ　（ＪＩＳ　ＢＯ６０１）以下でかつ、圧縮
永久歪率２０％以下であるトナー担持体２４を使用した
例である。

先ず、第１５図を参照して、耐摩耗性試験について説明
する。第１５図は、耐摩耗性試験の状態を模式的に示す
斜視図で、２４はトナー担持体（現像ローラ〕、３５は
サンドベーパー、３６は加圧板である。

加圧板３８は、板厚ｔは４　Ｉｌｌで、トナー担持体２
４の軸方向に沿う長さは、トナー担持体２４の軸長より
も長い。荷重Ｗが加圧されたとき、トナー担持体２４と
の間に挾まれたサンドベーパー３５とトナー担持体２４
とに、軸方向の長さ当りに均一な加重が加わるような構
造となっている。また、）・ナー担持体２４は荷重Ｗが
加圧された状態でサンドベーパー３５とこすれながら回
転できるようになっている。

試験時の回転周速度は現像装置２０として使用するとき
の速度と同じ速度とする。このとき、サンドベーパー３
５は加圧板３８に保持され、ずれないように接着されて
いる。サンドベーパー３５は田宮模型（製造元（株）小
松原研＠製作所）の８００番と１８０１を使用する。６
００番を使用するときは、荷重ＷはｌＱＧｇ／側とし、
１＆０番を使用するときは、荷重Ｗは７０ｇ／ａｍとす
る。

先ず、第１の耐摩耗性試験としては、６００番で１００
ｇ／（至）の荷重で、１０秒間回転する。その後、表面
粗さを測定する。また、別の新しいトナー担持体２４を
用いて、１８０番で７０ｇ／ｃｍの荷重で１０秒間回転
し、その後、表面粗さを測定する。本実施例では、回転
周速度はトナー担持体２４の現像時の周速度が約７０ｍ
＋ｗ／Ｓなので、約７０ｍｍ／Ｓとした。

第１の耐摩耗性試験の結果は、６００番でも１８０番で
もｌｌｚ　ｍ　Ｒｚ　（ＪＩＳ　ＢＯ６０１）以下であ
った。第１の耐摩耗性試験は、現像装置の使用中に、ホ
コリ、ゴミ、トナーの塊などによりトナー担持体２４が
傷つき、画質が劣化するのを防止するためのものである
。すなわち、第１の耐摩耗性試験の後、トナー担持体２
４の表面粗さが１．Ｏｕ　ｍ　Ｒｚ　（ＪＩＳ　ＢＯ３
０１）以下であれば、トナー担持体２４が傷つくことに
よって画質か劣化することがない。

次に、第２の耐摩耗性試験としては、６００番で１００
ｇ／ａｎの荷重でＮＴ／に、秒間回転し、その後、トナ
ー担持体２４の表面粗さを測定する。また、別の新しい
トナー担持体２４を用い、１８０番で７０ｇ／印の荷重
でＮＴ／に２秒間回転し、その後、トナー担持体２４の
表面粗さを測定する。

ここで、Ｎは現像装置の耐刷枚数（寿命）の仕様で、本
実施例では１０万枚とした。Ｔは１枚印刷するのに必要
なトナー担持体２４の回っている平均的時間（秒）で、
本実施例では１０秒とした。ｋｌ、ｋｌは加速係数で、
ｋｌは（０００でに２は２０００である。したがって本
実施例では、ＮＴ／に＋は１６分３６秒であり、ＮＴ／
に２は８分１８秒である。第２の耐摩耗性試験の結果、
６００番でも１８０番でもトナー担持体２４の表面粗さ
は１．０μＩａ　Ｒｚ　ＣＪＩＳ　ＢＯ６０１）以下で
あった。

第２の耐摩耗性試験は、長期使用におけるトナー担持体
２４の摩耗による画質の劣化を防止するためのものであ
る。すなわち、第２の耐摩耗性試験の後、トナー担持体
２４の表面粗さがｌＯμｍＲｚ（ＪＩＳ　Ｂ０６Ｇｌ　
）以下であれば、長期使用においてもトナー担持体２４
の摩耗による画質の劣化が防止できる。なお、本発明者
らの実験によれば、上記のトナー担持体２４を使用し、
１０万枚の印刷試験を行った結果、トナー担持体２４が
傷ついて画質が劣化することがなく、トナー担持体２４
が摩耗して画質が劣化することもなかった。

本発明に係る現像方法の実施に適する第１の現像装置は
、前記実施例４〜６で説明した形態に限られるものでは
なく、弾性体層３１ｂの上に可撓性層Ｌｌｃを有するも
のや、それらの単数または複数の層を有するものに適用
可能であり、また、接触式の現像手段に限定されるもの
でもない。特に、表面が可撓性導電体層３１ｃのものや
、さらに、その上に抵抗層を設けたもの、あるいは導電
性弾性体層３１ｂをローラ基体とするトナー担持体２４
で少なくとも表面に可撓性の抵抗層を有するものに適用
できる。

実施例７ 本実施例は、抵抗値が所定の耐摩耗性試験の後、１ｘｉ
ｏ’Ω・ｃｄ以下でかっ、圧縮永久歪率２０％以下であ
るトナー担持体２４を使用して成る現像装置である。先
ず、第１の耐摩耗性試験は、前記実施例６の場合におけ
る第１の耐摩耗性試験と同じである。

第１の耐摩耗性試験の結果、６００番でも１８０番でも
ｌＸｌ０’Ω・ｃｄ以下であった。このようなトナー担
持体２４であれば、現像装置の使用中にトナー担持体２
４が傷つくことによって抵抗値が変化し、画質が劣化す
ることを防止できた。

次に、第２の耐摩耗性試験も前記と同様に第２の耐摩耗
性試験と同じである。第２の耐摩耗性試験の結果、６０
０番でも１８０番でもｌＸｌ０’Ω・ｃｄ以下であった
。このようなトナー担持体２４であれば、現像装置の長
期使用においてもトナー担持体２４の摩耗により抵抗値
が変化し、画質が劣化することを防止できた。本実施例
においても、１０万枚の印刷試験の結果、抵抗値は許容
範囲の１．Ｘ１０’Ω・ｃｄ以下であり、画質の劣化は
なかった。なお、抵抗測定時の電位差はＬＯＷで測定し
た。

本発明においては、本実施例の形態に限定されるもので
はなく、表面の抵抗値が画質に影響するような現像ロー
ラを有する現像装置に適用できるものである。その場合
は、耐摩耗試験の後の抵抗値の許容範囲は、各現像装置
、現像手段によるが、各々における初期画像への抵抗値
の影響から決定される。また、表面が可撓性導電体層３
１ｃのものや、さらに、その上に抵抗層を設けたもの、
あるいは導電性弾性体層３１．　ｂをローラ基体とする
トナー担持体２４で少なくとも表面に可撓性の抵抗層を
有するものに適用できる。

実施例８ 本実施例は、現像ローラ基体である圧縮永久歪み率１０
％以下の弾性体層３１．　ｂと可撓性表面層３１ｃとが
所定の測定方法において剥離強度２０ｇ／ａ＋ｍ以上で
一体化して成るトナー担持体２４を使用した場合である
。先ず、第１６図を参照して剥離強度の測定方法につい
て説明する。

第１６図は剥離強度の測定法を説明する模式図で、２４
はトナー担持体、３１ｂはローラ基体である弾性体層、
３１．　ｃは可撓性表面層で一部剥がされている。

トナー担持体２４はシャフト３１ａを中心に回動自在に
支持されている。表面層３１ｃは剥がされている部分が
図のように幅Ｗで、回転方向、すなわちトナー担持体２
４とし使用するときに、摩擦あるいは引き剥がされる方
向に剥がす。このとき、表面層３１、　ｃには、幅Ｗで
切り込み（図中のｃｕｔｌｉｎｅ　）を入れておき、他
部分の影響を少なくする。また、表面層３１ｃを容易に
剥がせないときは、白色ガムテープ５ｔｌＬＩＯＮ　Ｔ
ＡＰＥ　　（菅原工業製、商品名）を剥がす部分に貼り
、表面層３１ｃとともに剥がすとよい。また、さらに密
着性の強いものについては、表面層３１ｃと５ＬＩＬＩ
ＯＮ　ＴＡＰＥとの間にアロンアルファ（東亜合成化手
製、商品名）を流し接着してから剥がすとよい。また、
５ＵＬＩＯＮ　ＴＡＰＥで剥がれるものは、既に２０ｇ
　／　ｍｍ以下であり、簡易的には５ＯＬＩＯＮ　ＴＡ
ＰＥにて判断できる。なお、テープを使うたきはテープ
を接着してから切り込みを入れるとよい。

このようにして、表面層８１ｅを幅Ｗ（ｍｍ）で剥がし
ていくと、トナー担持体２４は回動自在に支持されてい
るので、はぼトナー担持体２４の法線方向に剥がすこと
ができる。剥がすときの力Ｆ（ｇ）は、トナー担持体２
４の法線方向で、軸に直角方向に引張る。剥がす速さは
約１ｍｍ／ｓとする。

本実施例においては、幅Ｗは１．　Ｏ＋ｎ＋ｓとした。

カＦの測定は荷重変換器を用い、常温、常湿、好ましく
は２０℃、５０％Ｒ１１の環境において、カＦを記録計
にて引張っている時間とともに記録した。引張る速さが
分かっているので、剥がした長さ、位置とそのときの力
との関係が容易に分かる。このようにして求められた力
Ｆ（ｇ）と幅Ｗ（ｍｕ）がら長さ当りの剥離力がＦ／Ｗ
（ｇ／ｍｍ）として求められ、これを剥離強度（ｇ／ｍ
＋ｍ）とした。

また、記録計の記録によれば、力Ｆは通常一定ではなく
波状であるので、トナー担持体２４−周分の測定値の中
で、異常な所たとえば表面層３１．　ｃが一部剥がれな
かったり、他の部分と著しく異なる値の所や、最初と最
後を除き、最も大きい値から５番目までと、最も小さい
値から５番目までとの１０点の平均値を用いた。さらに
、別の場所を剥がして、同様に数ケ所の値を求めて、そ
れらの平均値を平均して求めた。また、トナー担持体２
４−周の中で力Ｆの小さい場所が、別の場所でのトナー
担持体２４−周の中での場所と近い場合には、１０点の
平均でなく、そのときの力Ｆを用いた。さらに、軸方向
に差がある場合には、力Ｆの平均値の最も小さい場所で
のトナー担持体２４−周の力Ｆの平均値を用いた。本実
施例においては、剥離強度は２０ｇ／＋ａｍ以上であっ
た。また、好ましくは、４０ｇ／關以上がよく、理想的
には上記の方法では剥がれないものがよい。

本実施例のようなトナー担持体２４によれば、長期間使
用においても、表面層３１ｃが剥がれることによる画質
の劣化のない現像装置が得られた。また、前記実施例５
で説明した表面層３１ｃの形成方法も、本実施例に適用
できる。さらに、表面が可撓性導電体層３１ｃのものや
、その上に抵抗層を設けたもの、あるいは導電性弾性体
層３１ｂをローラ基体とするトナー担持体２４で少なく
とも表面に可撓性の抵抗層を有するものに適用できる。

実施例９ 本実施例は、圧縮永久歪み率２０％以下であるトナー担
持体２４の表面抵抗層３ｉｅが少なくともウレタンを含
有する材料またはフッ素樹脂を含有する材料または少な
くともシリコーンを含有する材料より形成されている。

またローラ基体である弾性体層３１ｂが少なくともウレ
タンを含有する材料、少なくともエチレンプロピレンゴ
ム（ＥＰＲもしくはＥＰＤＭ）を含有する材料、少なく
ともＮＢＲゴムを含有する材料または少なくともシリコ
ーンを含有する材料より形成されているトナー担持体２
４を使用した場合の例である。そしてこのトナー担持体
は、前記第４〜第８および後記の第（０の各実施例にい
ずれも適用し得るものである。この中で特に、表面抵抗
層３１ｃがウレタンエラストマーで、弾性体層３１．　
ｂがウレタン、ＥＰＤＭまたはＮＢＲゴムなどが好まし
い。表面抵抗層３１ｃとしてのウレタンエラストマーが
弾性体層３１ｃと充分な剥離強度が得られないときは、
弾性体層３１ｂをプライマーなどで表面処理するとよい
。また、表面抵抗層３１ｃがフッ素系のもので、弾性体
層３１ｂがシリコーンの場合が好ましい。この場合は、
弾性体層３１ｂをプライマーなどで表面処理するのも好
ましい。

さらに、表面抵抗層３１ｃがシリコーンで、弾性体層３
１．　ｂがシリコーンまたはウレタンのものが好ましく
、また表面抵抗層３１ｃがシリコーンでその表面にさら
にフッ素系の抵抗層を設けたものも好ましい。これらの
組合せは各層間の剥離強度が充分なものであり、いずれ
も剥離強度は４０ｇ　／　ｎｎ以上であった。

しかして、表面抵抗層３１ｃは摩擦帯電極性により選択
され、表面が正極性としたい場合には、ウレタンまたは
シリコーンがよく、負極性としたい場合には、フッ素系
のものがよい。各層の抵抗値は、導電性カーボンや金属
粉、金属繊維を分散含有させ調整され、表面層について
は、特に層厚の調整も重要であり、この際第４〜第８お
よび後記第１０の各実施例で述べた特性を考慮する必要
がある。

本発明者らは、表面層３１．ｃとしては、日本ミラクト
ラン製のスバレックスＤ）Ｉ−２０ｚ３１３および必要
に応じてプライマーあるいはエレクトロバックＺ−２７
９（大泰化工製、商品名）あるいはＡＥ−８５（、日本
ポリウレタン製、商品名）をウレタンエラストマーとし
て使用し、フッ素系としては、テフロンやラテックス（
商品名）を使用した。弾性体層３１ｂとしては、大和ゴ
ム製ＥＰＤＭゴムローラ、バンド−化学製ウレタンゴム
ローラ、日本ゼオン（加工は南化研）製ＮＢＲゴムロー
ラ、ブリジストン製Ｉ５Ｌラバー（ウレタン系ゴムスポ
ンジ〕、東洋ポリマー製ルビセル（ウレタン系スポンジ
〕、来旨シリコーン（加工は昭和電線電纜）製シリコー
ンローラ、弁上ＭＴＰ製ＥＮＤＵＩ？　　（ウレタンス
ポンジ）などを使用した。この中で、弾性体層３１ｂと
して低抵抗化できるもの（１０８Ｑｃｍ以下）は、大和
ゴム製ＥＰＤＭゴムローラ、バンド−化学製ウレタンゴ
ムローラ、東洋ポリマー製ルビセル、東芝シリコーン製
シリコーン、東しシリコーン製シリコーンがある。

実施例１０ 本実施例は、所定の測定方法による摩擦係数が０．６以
下でかっ、圧縮永久歪み率が２０％以下であるトナー担
持体２４を使用した場合の例である。先ず、第１７図を
参照して摩擦係数の測定方法について説明する。

第１７図は摩擦係数の測定方法を模式的に示す斜視図で
、加圧板３６に両面テープなどにより来旨ＰＰＣ用指定
紙３７が貼られている。指定紙３７は、加圧板３６とト
ナー担持体２４に挟まれて、トナー担持体２４に均一な
荷ｇ１ｗが加圧できるようになっている。

加圧板３６は、板厚ｔは１．　Ｏｍｍで、トナー担持体
２４の軸方向に沿う長さはトナー担持体２４の軸長より
も長い。また、トナー担持体２４は荷重Ｗが加圧された
状態で指定紙３７とこすれながら回転できるようになっ
ている。測定するときは常温、常湿、好ましくは２０℃
、５０％の環境において荷重Ｗが加圧された状態で、静
止状態においてトナー担持体２４を回し始めるのに必要
な最大トルクを測定し、指定紙３７と接している部分の
接線方向の最大の力を求める。この力を指定紙３７と接
している部分に働く全荷重（荷重Ｗに必要に応じて加圧
板の重さを加えたもの）で除することにより、指定紙３
７とトナー担持体２４との最大静止摩擦係数が求まる。

本実施例では、この値を０．６以下とした。本実施例に
よれば、現像装置におけるトナー担持体２４の駆動トル
クを小さくでき、駆動モータの小型化、低価格化ができ
る。この実施例では・、トナー担持体２４とトナー供給
ローラ２４ａなどの現像装置の駆動部品の全駆動トルク
を合せて、１ｋｇ　ａｍ以下とすることができた。また
、摩擦係数は好ましくは０．５以下がよい。

上記したように、本発明に係る現像方法の実施に適する
第１の現像装置によれば、長期使用、長期保存後であっ
ても高画質な、低価格の現像装置が得られる。

実施例１１ 次に、本発明に係る現像方法の実施に適する第２の現像
装置の例を説明する。

現像装置の基本的な構成は前記第１１図に図示した場合
と同様であり、本実施例においては、トナー担持体２４
として表面に可撓性導電層３１ｃを備え、内部に弾性体
層３１ｂを有しているものを用いた。

ここで表面導電層３１ｃはｌＸｌ０９Ω／　ｃｍ　２以
下の抵抗値を有し、トナー担持体２４の硬度は４０度（
ＪＩ　Ｓ　Ｋ８３０１Ａ型）以下で圧縮永久歪率は２０
％（ＪＩ　Ｓ　Ｋ　８３０１）以下である。トナー供給
ローラ２４ａはウレタンフオーム製のものを使用した。

また、トナー担持体２４の表面に付着するトナー１崎を
規制するとともに、摩擦帯電によりトナー粒子にトリボ
電荷を付与する役割をするトナー層厚規制部材２４ｂと
しては、摩擦帯電し易いシリコーンゴム製板を使用した
。さらに、このトナー層厚規制部材２４ｂ（コーティン
グブレード）の形状および圧接様式についてもたとえば
、平板の腹を押汗する方法、平板のエツジを押圧する方
法などがあるが、本実施例では平板の端部を直径３ｍｍ
の円弧状に加工し、円弧部分を圧接する構成としている
。

このような、弾性を有するトナー担持体２４を用いた現
像装置においては、トナー担持体２４の圧縮永久歪が画
質の劣化をもたらす。圧縮永久歪が生じ易い部分は、ト
ナー層厚規制部材２４ｂに押圧されている部分と、静電
潜像保持体（感光体ドラム）２６に押圧されている部分
と、トナー供給ローラ２４ａに接触している部分と、リ
カバリーブレード２４ｃと接触している部分が挙げられ
るが、トナー供給ローラ２４ａに接触している部分およ
びりカバリ−ブレード２４ｃと接触している部分は、ト
ナー担持体２４の変形にほとんど影響しないので問題に
はならない。

また、静電潜像保持体２Ｇに押圧されている部分は、実
際には変形量は０．１＋ａｍ以下なので、たとえば圧縮
永久歪率が２０％以下のトナー担持体２４を使えばへこ
み量すなわち歪み量は０．０２ｍｍ以下であり、へこみ
方も鋭くなく画質の劣化はほとんどなかった。この部分
の歪み量は０．０５ｍｍ以下であればよかった。ところ
が、トナー層厚規制部材２４ｂに押圧されている部分は
、押圧力が大きく、抑圧面積が狭いため、保存環境や使
用環境が悪化したときに画質の劣化をもたらす場合があ
った。また、環境条件は緩い方が好ましいのは述べるま
でもない。

第１８図は前記第１１図にて説明したような構成を成す
電子写真装置を基本とした本発明に係る現像方法の実施
に適する現像装置の要部構成例の断面図である。第１１
図の場合と同一もしくは似た構成部分ないし構成部材に
ついては同−ｎ号をつけた。

本実施例においては、トナー担持体２４とトナー層厚規
制部材２４ｂとの押圧力を減じることができるような構
成となっている。つまり、トナー層厚規制部材２４ｂの
ホルダー２４１にストッパ２４ｅを挿着することによっ
て、トナー層厚規制部材２４．ｂをトナー担持体２４よ
り離れる方向に持ち上げて、両者間の押圧力を減じてい
る。

このようにトナー層厚規制部材２４ｂの押圧力を減じ得
る手段（ストッパ２４ｅ）を特に付設した現像装置を使
用するときには、ストッパ２４ｅを矢印Ａ方向に引き抜
くことによって第１１図に示した現像装置の場合と同等
の状態になる。ここで、トナー２１ａをトナー容器２１
内に供給してから使用することになるが、第１８図のも
のは、ストッパー２４ｅによりｆｉ２１ｃを開くことが
できないような構成としており、ストッパー２４ｅの抜
き忘れを防止することもできるようになっている。

また、本実施例では蓋２１ｅが支点２１ｄを中心に回動
するようになっており、蓋２１．ｃを開けてトナー２１
．ａを供給するようになっているが、公知のトナーカー
トリッジを用いた場合にもストッパー２４０の抜き忘れ
防止が可能である。さらにストッパー　２４ｅの先端は
図のようにくさび状になっており、トナー層厚規制部材
２４ｂホルダー２４ｆに挿入、挿着し易くなっている。

前記トナー層厚規制部材２４ｂをどの程度持ち上げれば
良いかについては、本発明者らの実験によれば（トナー
担持体２４のトナー層厚規制部材２４ｂによる変形ｆｆ
１）Ｘ（）ナー担持体２４の圧縮永久歪率）がＯ、（）
２　＋＋ｕｓ以下となるように設定すれば画質の劣化は
ほとんどない。

本実施例では、ストッパー２４ｅの無い状態で変形量が
０．２關で圧縮永久歪率が２０％以下であったので、ス
トッパー２４ｅにより　Ｏ、ｌ　ａｍ持ち上げることに
より、ストッパー挿入状態で変形量が０．１１Ｉｍとな
り、変形量と圧縮永久歪率の積は０．０２ｍｍとなった
。また、ストッパー２４．ｅを設けることにより上式で
計算される歪みｆｆ１０．０２ｍｍよりも実際の歪み量
は少なくなることが分かった。これは、ストッパー２４
ｅがない状態で環境が変わると、トナー担持体２４の弾
性が変化し、変形量が大きくなる場合があるためである
。

また、トナー担持体２４に使われるようなゴム材料は完
全な弾性体ではなく、いわゆる粘弾性体であるため、材
料に荷重を加えると変形が安定するまでに時間がかかる
ので、長時間荷重を加えた場合、変形量が増加する場合
がある。つまり、この時間に影響する粘性も環境によっ
て変化するためでもある。

このようにして、トナー担持体２４とトナー層厚規制部
材２４ｂを離さずに保持しても画質の劣化を防止するこ
とが可能となり、たとえば、使用後に、トナーの入った
状態で、ストッパー２４ｅを再び挿入、挿着することに
より、長期間の非使用状態であっても画質の劣化を防止
でき、また、不注意によるトナーの噴出を防止できる。

たとえば、カラートナ・−の入った現像装置により、カ
ラー画像を得る場合に、トナーの入った状態でも画質の
劣化が防止できる。

トナー層厚規制部材２４ｂの押圧力を減じる手段は上記
例示に限られず、たとえばスプリング２４ｄを支えてい
るスプリング支持部材２４ｇを移動させてもよく、トナ
ー層厚規制部材２４．ｂを直接移動させてもよい。

本実施例でホルダー２４ｆを移動させたのは、図のよう
な構成の場合、ストッパー２４ｅとの摩擦が大きいと、
ストッパー２４ｅの挿入が容易でなくなるためである。

つまり、本実施例ではトナー層厚規制部材２４．ｂを摩
擦が大きいシリコーンゴム製としたのでホルダー２４ｒ
の移動方式を用いた。また、ストッパー２４ｅの引き抜
き方向は、トナー容器２１の方向は避けた方が操作し易
いし、設計もし易い。

これは、公知のトナーカートリッジを用いると、トナー
容器２１上部のスペースを使ってしまい邪魔になるから
である。

上記の如く、トナー層厚規制部材２４ｂの押圧力を減じ
る機構ないし手段は前記例示に限定されるものではなく
、この機構ないし手段の駆動は手動によってもよいし自
動的であってもよい。たとえば、電子写真装置が元々も
っている駆動力を用い、カムやリンク、ギアなどを用い
てもよいし、あるいは電磁力により挿入と引き抜きを行
ってもよい。

ここで、自動的に行う場合は、ストッパー２４ｅとスト
ッパー２４ｅへの駆動力伝達部が離接可能となっている
ものがよい。そのためには、ストッパー　２４ｅの形状
は端部に穴やフックを有するもの、あるいはコの字状の
形状やギアを有するものなどが好ましい。

第１９図は前記第１８図に図示した構成において、スト
ッパー２４ｅに機能を付加したものを示す例である。こ
の例の場合は、使用前においてトナー層厚規制部４Ａ２
４ｂの押圧力を減じることができ、使用時に、ストッパ
ー２４ｅをつけたまま使用条件に適した押圧力を得るこ
とができる。つまり、ストッパ２４ｅをＢ方向に挿入す
ることにより、ストッパー２４ｅの位置２４０′がホル
ダー２４ｒの所になりホルダー２４１’がスプリング２
４ｄの設定された荷重を受ける。なお、このときに、ト
ナー容器２１の部分のストッパーが大きなガタが無いよ
うな形状がよい。

また、第１９図では、ストッパー２４ｅの位置２４ｅの
部分の左側の面が位置決め部材２４ｈより、適切な位置
にストッパー２４ｅが決まるようになっている。さらに
、再引き抜き時にスムーズに抜けるようにストッパー２
４ｅの位置２４ｅ’の右側の面が形成されている。さら
に、ストッパー２４ｅは、蓋２１ｃのストッパーを兼ね
ており、使用中にｘ　　２１Ｃを形成する部材（公知の
トナーカートリッジ）の保持を兼ねることができる。

第２０図は、押圧力を減する部材を現像装置から取りは
ずせないようにした構成例である。図のように、ストッ
パー２４ｅに、トナー層厚規制部材２４ｂのホルダ−２
４１’端部に係止する突起２４０′を設け、トナー２１
を供給するときはＡ方向へ引き、不使用時はＢ方向へ押
す。また使用前や未使用時には、図のような位置に設定
しておけばよい。

第２ｉ図は、ホルダー２４ｆの形状を制御して押圧力を
減じる得るようにしたものであり、ストッパー２４ｅを
他部材に挿入貫通することなしに押圧力を減することを
可能とした例である。つまり、Ａ方向１　Ｂ方向への進
退する部材３８によって、トナー層厚規制部材２４ｂと
トナー担持体２４との離接に伴うホルタ−２４「のバネ
的な作用により、ストッパー２４ｅとトナー担持体２４
との離接が容易になっており、自動的に押圧力を減する
ためには、この方が好ましい。

上記の如く、本発明に係る現像方法の実施に適する第２
の現像装置の場合は、使用前もしくは非使用時において
、弾性を有するトナー担持体２４面を押圧するトナー層
厚規制部材２４ｂの押圧力が低減されているため、前記
トナー担持体の圧縮永久歪による画質の劣化が効果的に
防止される。また、使用前や非使用時において現像装置
を設置ないし貯蔵する環境条件を緩和できるなどの効果
もある。

しかも付設する手段は簡単かつ容易で安価に実現できる
。

実施例１２ 次に、本発明に係る現像方法の実施に適する第３の現像
装置の実施例を説明する。

先ず、本実施例に係る現像装置の基本的な動作を挙げる
と次のようになる。第一の場合はトナー層厚規制部材が
柔軟な板状高分子体によって構成されているため、この
トナー層厚規制部材もしくはトナー担持体に加工精度不
良が若干認められる場合でも、加工精度不良を吸収すべ
く柔軟に変形し、比較的低い押圧力によって、均一な厚
さのトナー薄層を形成することができる。トナー層厚規
制部材は単に弾性を有するばかりでなく、板状でかつ、
端部が押圧されているので、より一層柔軟に変形するこ
とが可能である。

また、端部を押圧する形式であるため、板状弾柱体の腹
の面を押圧する場合にくらべ、より低圧力でトナー層厚
規制を行なうことができる。したがって、トナー担持体
の駆動力も小さくてよく、長期間の使用においてもトナ
ー層厚規制部材にトナーが固着することもない。

さらに、鋭利な端部を押圧する場合にくらべて、圧力が
小面積に集中することがないため、圧力や取付などの゛
条件設定が多少変動してもトナー層の状態が顕著に変動
することがなくなる。同じ理由から、端部の加工精度に
対する要求も比較的緩やかである。端部平面を押圧する
方法では、諸条件のわずかな変動によって端部平面のエ
ツジがトナー担持体に接触してトナー層厚の不均一化を
ひきおこすことがあるが、本発明の場合にはこのような
問題が発生することも全面的になくなる。

また、トナー層厚規制部材を柔軟な板状高分子体とこの
高分子体の内部に挿入、配設された剛性支持部材によっ
て構成すれば、板状高分子体が必要以上に変形すること
によってトナー層が不均一化することもなくなる。また
トナー層厚規制部材を製造する場合にも、インサート底
型などの方法によって剛性支持部材と弾性高分子体とを
容易に一体的に成型することができるので、弾性高分子
体を支持部材に接着するなどの後加工が不要になり、製
造・組立工程が簡素化される。

第二の場合は、トナー層厚規制部材に加え、弾性ないし
可撓性を有する板状トナー供給部材をトナー担持体の近
傍にさらに配設するので、現像によってトナーが大量に
消費された場合にも、トナー担持体表面に速やかにトナ
ーが補給され常に一定の厚さのトナー層を形成すること
が可能となる。

スポンジローラなどのトナー供給ローラでトナー担持体
を摺擦することにより、トナー担持体にトナーを供給す
る方法が知られているが、このような従来技術に対し、
本発明によればトナー供給部材を駆動する必要がなく、
装置の小型化や低価格化をはかる上で多大の効果が得ら
れる。

なお、ここで板状トナー供給部材によるトナー供給の原
理は、板状トナー層厚規制部材によるトナー薄層形成の
原理と一部共通している。すなゎち、板状トナー供給部
材をトナー担持体の近傍に配設することは、板状トナー
層厚規制部材の腹の面とトナー担持体が形成するくさび
型の空間に似た空間を構成することに外ならず、トナー
担持体の移動によってこの空間に進入しここで滞留した
トナー集合体は、後続のトナー集合体の後押しによって
トナー担持体表面に強く押しつけられてトナー担持体表
面゛に付着することになる。

このようにして、トナーが速やかにトナー担持体表面に
供給されるため、いわゆる全面黒ベタ画像などの現像が
行なわれトナーが大量に消費された後にも、現像濃度は
低下することがなく、常に均一濃度の良好な画像を維持
し得る。特に、第一の場合の如くトナー層厚規制を板状
部材の端部で行なおうとする場合、腹の面を押圧する手
段にくらべ、より良好な規制作用が得られる反面、前述
のくさび型の空間が必ずしも十分に形成されず、トナー
層厚規制位置におけるトナー供給は一般に不十分となり
易い。このような場合に、前記板状トナー供給部材を用
いると、トナーの供給が確実に行なわれるため、トナー
層厚規制位置においては規制作用を確実に行なうことに
のみ注力することが可能となるといった派生効果も得ら
れる。

さらに、前述のトナー供給ローラと板状トナー供給部材
を同時に用いると、より一層確実なトナー供給が実現さ
れ、良好な現像を行なう上で多大の効果を奏するのであ
る。

本発明に係る現像方法の実施に適する第３の現像装置は
、基本的な構成において第１０図に図示した場合と同様
である。すなわち、この現像装置は、−成分系トナー１
１ａを収納するトナー容器１１．前記−成分糸トナー１
１ａをトナー担持体１４（現像ローラ）　１４に供給す
るトナー供給ローラ１４ａ１供給されたトナーを規制し
てトナー担持体１４上に均一なトナー層を形成するトナ
ー層厚規制部材１４Ｉ〕、トナー層を担持して回転する
トナー担持体１４に幻特し表面に形成担持している静電
潜像が可視像化される静ｆ４Ｉ４Ｉ像保持体（感光体ド
ラム）１６、前記現像残りのトナーをトナー容器１１に
回収するためのりカバリ−ブレード１４ｃ、）ナー容器
１１肉のトナー］、、　１　ａを撹拌する撹拌子１１ｂ
　、前記トナー層厚規制部材１４ｂを一定の荷重でトナ
ー担持体１４に押圧するスプリング１４ｄ　、静電潜像
保持体１０としての感光体ドラムに所要の静電荷を付与
する帯電器１５、静電潜像保持体１６面に所要の静電潜
像を形成するための露光手段Ｌ７、静電潜像保持体１６
面の静電潜像が現像により可視像化されたものをたとえ
ば紙などの支持体に転写する転写装置１８およびトナー
担持体１４とトナー供給ローラ１４ａに保護抵抗１３を
介して所要の電流を供給する直流電源１２などで構成さ
れている。

静電潜像の現像法としては、潜像面とトナー担持体１４
表面とを非接触状態とし、現像電界によってトナー粒子
を飛翔させて現像を行なう方法、両者を接触させて転勤
もしくは摺動することにより現像を行なう方法、さらに
両者間に直流電界を形成して現像する方法と交流電界を
形成して現像する方法のいずれの方法も適用可能である
が、本実施例においては潜像面にトナー担持体１４を当
接する手段を用いた場合について説明する。

トナー層厚規制部材１４ｂは、先端が円柱面状もしくは
曲面状（円柱面状ないし曲面状）に加工されたゴム硬度
３０度ないし１００度の板状高分子体で構成されており
、その先端がスプリング１４ｄの押圧力によってトナー
担持体１４の表面に当接している。トナー層厚規制部材
１４ｂの断面先端が円弧もしくは曲線であることは、前
記したように腹の面を圧接する時の効果と鋭利なエツジ
を押圧する時の効果の中間的な効果を生み、比較的低い
押圧力で所望のトナー薄層を形成できかつトナー粒子を
確実に摩擦帯電することが可能となる。先端の円柱面も
しくは曲面の曲率半径は０　、１　ｍｍないし２０ｍｍ
。

好ましくは０．５ｍ＋＊ないし１０ｍｍの時に良好な結
果が得られる。つまり、０．１ｍｍ未満の時には鋭利な
エツジを押圧した時と同様の問題が、２０　ｓｒｓを越
えると腹の面を押圧した時に生ずる問題がそれぞれ若干
認められるからである。

また、先端面の表面粗さはトナー層の均一性に大きな影
響を与える。ＪＩＳ規格のＢ　０８０１に規定されてい
る表面粗さの表示のうち、十点平均粗さＲｚおよび最大
高さＲｌ１ａｘを用いて表面粗さと画像の均一性の相関
を調べた結果、トナー層厚規制部材１４ｂ端部の円柱面
もしくは端面のうち少なくともトナー担持体１４に当接
する部分の表面粗さが１０μｍＲｚ以下でかつ３０μｍ
　Ｒｆｆ１ａｘ以下、好ましくは５μｍＲ２以下でかつ
ｌＯμｍＲｉａｘ以下の時に実質的に厚さムラの無いト
ナー層が得られ均一濃度の良好な画像が得られることが
わかった。（０μｍＲｚを超える時もしくは３０μｍＲ
ｍａｙを超える時にはトナー層に顕著な厚さムラが発生
し、画像に筋状の濃度ムラが生じた。

均一なトナー層を形成するにあたり、トナー層厚規制部
祠１４ｂの柔軟性が極めて重要となる。ＪＩ　Ｓ　６３
０１に規定されているＡ型ゴム硬度計による測定値で１
００度を超える材料を用いると、低圧力で均一なトナー
層を形成することが困難であった。

これはトナー担持体１４とトナー層厚規制部材１４ｂの
加工精度には実用上限界があり、これら不可避の精度不
良を吸収するためには、トナー層厚規制部＋１４ｂを強
い圧力でトナー担持体１４に押圧しなければならないこ
とに起因している。

一方、トナー層厚規制部材１４ｂの硬度が３０度未満の
場合にはトナー担持体１４との接触やトナー集合体の圧
力などによって先端がめくれたり過度に変形したりする
ため、やはりトナー層が不均一になり易い。３０度ない
し　１００度好ましくは５０度ないし８５度の範囲内の
材料を用いると適度な変形作用によって均一な厚さのト
ナー層が維持される。

上記変形の問題などに関連し、トナー層厚規制部材１４
ｂの板厚や、弾性板としての自由長にも適正値が存在す
る。板厚は０　、５　ａｍないし１５ｍｍの範囲が良く
、自由長すなわちトナー層厚規制部材１４ｂの支持体端
部から自由端までの距離は板厚よりも長くすることが好
ましい。板厚が０　、５　ｍｍ未満の時には底型によっ
て精度良く製造することが困難であり、１５＋ａｍを超
えるとトナー層厚規制部材１４ｂとしての十分な柔軟性
を得るためには自由長を長く設定しなければならず装置
が大型化１７てしまうなどの問題が生ずる。

第１０図においてはトナー層厚規制部材１４ｂの先端形
状を円柱面としているが、その他に第２２図ないし第２
５図に断面的に示すような形状も考えられる。第２２図
や第２５図の形状とするとトナー担持体１４表面の上流
側とトナー層厚規制部材１４ｂとが比較的多量のトナー
を抱え込むことが可能な空間Ａを形成するため、トナー
層厚規制部材１４ｂの腹の面を押圧した時に得られるト
ナー供給効果に類似の効果、すなわちトナーを大量に消
費した場合にも速やかにトナー担持体１４表面にトナー
が供給される効果が得られる。

第２３図や第２４図の形状とすると上記の空間Ａが小さ
くなるため比較的低い抑圧によって所望のトナー薄層を
形成できる。

また、このような形状においては、圧力下に進入しよう
とする異物やトナーの塊を排除する機能が得られるため
、圧力下に異物が滞留することもなくなり常に均一なト
ナー薄層が形成される。さらに、トナー担持体１４に対
するトナー層厚規制部材１４ｂの圧接位置についても第
２６図に側面的に示すごとく種々の選択が可能である。

通常は、第２６図中の１４ｂＬのように、トナー層厚規
制部材１．４　ｂ先端がトナー担持体１４の中心軸に向
かうように配置すればよいが、１４ｂ２のように上流側
に配置すると異物排除機能をより有効に作用させること
ができ、また１４ｂ３のように下流側に配置するとトナ
ー供給機能を有効に作用させることができる。

トナー層厚規制部材１４ｂをガイド部材によって第２６
図の上下方向に移動可能に支持１７つつスプリング１４
ｄで押圧する構成とする場合には、トナー担持体１４よ
る応力の作用方向とトナー層厚規制部材１４ｂの移動方
向がほぼ一致する　１４ｂ２の位置に配置するのが得策
と言える。１４ｂｌや１４ｂ３のような位置に配置する
場合にも、第２７図に側面的に示すごとく、トナー層厚
規制部材１４ｂの支持体３９ａをガイド３９ｔ）によっ
てトナー層厚規制部材１．４　ｂの向きとは異なった向
きに移動可能に支持し、スプリング１４ｄによってトナ
ー担持体１４に押圧する構成とすれば、第２６図１４ｂ
２の位置に配置した場合と同様の効果が得られる。

また、第２８図に側面的に示すごとく、同じ圧接位置に
おいてもトナー層厚規制部材１４ｂをトナー担持体１４
の回転の向きに対して順方向に圧接する方法と逆方向に
圧接する方法がある。第２８図（ａ）に示した順方向圧
接ではトナー供給機能が優れ、第２８図（ｂ）の逆方向
圧接では異物排除機能が優れている。

トナー層厚規制部材１４ｂの製造法としては、切削によ
って先端曲面を得る方法と成型によって上記形状を得る
方法の２通りがある。切削による方法を用いると、極め
て精度の良い曲面を得ることができる。これに対し成型
法は量産性に優れ、実用上有利である。前記第１Ｏ図に
図示したような形状のトナー層厚規制部材１４ｂを成型
法によって製造する際には、通常第２９図（ａ）に断面
的に示すような構成の型４０ａ　、　４０ｂを用いる。

この場合、トナー層厚規制部材１４ｂの先端曲面にはパ
リが生じてはいけないので、側面の平面部分もしくは曲
面の立ち上がり部分の近傍（第２９図（ａ）の４０ｃの
位ｆｆ１）において型を割る必要が生じる。このような
形状とすると、先端曲面が型の第１の部分４０ａに囲ま
れるためこの部分に成型時に気泡がたまり易く、曲面の
精度不良をもたらすことが多い。

また、一般に平面もしくは曲面部分において型を割ると
、この部分に著しいパリが生じ、成型後に煩雑なパリ取
り工程が必要となる。これに対し、トナー層厚規制部材
Ｌ４ｂの先端形状を第２２図もしくは第２４図のように
曲面と鋭利な端部とから構成し、曲面がトナー担持体１
４に押圧されるように設定すれば、第２９図（ｂ）に断
面的に示すごとく型を分割することができる。

このような形状の型４ｆａ、４１ｂであれば曲面部分に
気泡がたまることも少なく、また鋭利な端部においてい
わゆるパリの食い切りを行なうことができるので、成型
後にパリ取り工程を設ける必要もない。このような形状
とすることにより、量産工程においても製品の不良率が
著しく減少し、また製造コストも低下できた。

本実施例の現像装置においては、硬度３０〜＋０１〕度
の柔軟なトナー層厚規制部材１４ｂをトナー担持体１４
に均一に押圧するために、これを剛体によって精度良く
支持することが好ましい。トナー層厚規制部材１・１ｂ
の長手方向にわたる圧力を均一化するためには、第３０
図（ａ）に側面的に示すように弾性のトナー層厚規制部
材１４ｂを直接スプリング１４ｄで押圧する方法は適当
でなく、第３０図（ｂ）や〔Ｃ）に側面的に示すように
剛性支持部材４２によって）・ナー層厚規制部材１４ｂ
を支持し圧力を均一化することが望ましい。ただし、支
持部材４２は必ずしも剛体でなくてもよく、たとえば厚
さ０　、１　ｍ＋ｇ以上のリン青銅板やステンレス板の
ような腰の強い弾性板４３により第３０図（ｄ）に側面
的に示すように支持してもよい。

これらの例ではトナー層厚規制部材１４ｂを成型した後
、これを支持部材４２もしくは弾性板４３に接着（〈ｂ
）および（ｄ））もしくは挿入（〔Ｃ）の場合）する工
程が必要になる。接着する場合には構造上、強い接着性
が要求されるため、構成部品の材料や接着剤が限定され
てしまう。

また（ｅ）の例のようにコの字状の剛性支持部材４２に
トナー層厚規制部材１４ｂを挿入して使用する場合には
、トナー層厚規制部材１４ｂを確実に保持するためにト
ナー層厚規制部材１４ｂの厚さよりも若干中さな間口を
有する溝に押し込むことが必要になるが、この挿入工程
において弾性のトナー層厚規制部＋４’１４ｂが変形し
てしまいこれがトナー層の厚さムラをもたらす場合があ
った。

これに対し、第３１図に斜視的に示すようにトナー層厚
規制部材１４ｂの成型時に内部に支持部材４２を挿入配
設し、いわゆるインサート成型を行なえば、上記の問題
をすべて解決することができる。

支持部材４２は厚さ　０．Ｌｍｍ乃至３■の金属板とす
ることが好ましく、支持部材４２の先端からトナー層厚
規制部材１４ｂの先端までの長さ、すなわち規制部材２
ｂの自由長は１ｍｍないし１０ｍｍ、好ましくはトナー
層厚規制部材Ｌ４ｂの厚さｇと同等かそれ以」二とする
とトナー層厚規制部材］、　４　ｂの弾性が生かされ、
より埃１−なトナー層形式が可能となる。

トナー層厚規制部材１４ｂにはトナー層厚の規制以外に
、トナー粒子を所定の極性に摩擦帯電する機能が要求さ
れる。したがって、この］・ナー層厚規制部材１４ｂを
構成する材料としては周知の摩擦帯電序列において、ト
ナー粒子の帯電極性とは逆の極性に帯電し易い材料を選
択する必要がある。

トナー粒子を負に帯電す゛る場合には、シリコンゴム、
・ホルマリン樹脂、ＰＭＭＡ、ポリアミド、メラミン樹
脂、ポリウレタンゴム、ポリウレタンスポンジなどが用
いられる。トナー粒子を正に帯電する場合には、フッ素
樹脂、ポリエチレン、アクリロニトリル、天然ゴム、エ
ポキシ樹脂、ニトリルゴムなどが好適である。ただし、
これらの材料に染料などを混入して摩擦帯電性を制御す
れば、逆の帯電特性を付与することも可能である。

トナー層厚規制部材１４ｂを構成する材料に要求される
もう一つの特性として、長期間の使用においてもトナー
がトナー層厚規制部材１４ｂに固着しないことかある。

このようなトナー固着はトナー層の不均一化をもたらし
、またトナーの帯電も不充分となる。

本発明者らの詳細な実験によれば、上記諸材料のうち、
シリコンゴムもしくはウレタンゴムを主成分とするもの
がこのような目的に対し最も良好な結果を与えることが
わかった。特にシリコンゴムはその離型性の故に、極め
て長期間（約ｌＯ万ナイクルの印字工程）の使用におい
てもトナーの固着は全く発生しなかった。ただし、これ
らのゴムには移行性の可塑剤や加硫剤、老化防止剤など
の添加物が含まれていないか、もしくは混入されていて
も極めて微量であることが好ましい。すなわち、ブリー
ドもしくはブルームと呼ばれる含有物の析出現象によっ
てトナー材料やトナー担持体ｉ４、さらには静電潜像保
持体１Ｂとしての感光体などを汚染しない材料を選択す
ることが重要である。

シリコンゴムを使用する際にはその耐摩耗性にも注意す
る必要がある。一般にシリコンゴムは他のゴム材料にく
らべ耐摩耗性の点で劣るため、フィラーなどの添加によ
って改良したものを使用すべきである。本発明者らの実
験によれば、摩耗により規制部材と現像ローラの接触面
積が初期状態にくらべ５倍以上となるとトナー層の状態
、特にトナー層の厚さに変化が生じ好ましくなかった。

弾性のトナー層厚規制部材Ｌ４ｂを成型・加工する際に
注意すべき問題として、両端部における「ひけ」の問題
が挙げられる。ここで言う「ひけ」とは、前記第３１図
に示した長さｇが長平方向の両端部と中央部で異なるこ
とを意味する。−例として、ｆｌ−１０ｍｍ、ｔ＝３ｍ
ｍ、先端分の半径Ｌ５ｕ＋ｍ。

長さ　２００關のシリコンゴム製トナー層厚規制部材を
成型し加工精度を調べたところ、長手方向の両端から１
５出の範囲に「ひけ」が生じており、この範囲ではＩＩ
ｇ≦１１　ａｍとなっていた。

この「ひけ」は主として、型から成型物を引き抜く際に
生じるもので、これを完全に無くすことは困難である。

そこで、成型時には長さを２５０　ａｍとし、型から引
き抜いた後に両端部を２５關ずつ切断したところ、極め
て精度の良い規制部材を得ることができた。切断以前に
はｇの精度が９，９５≦ｇ≦１．０　、９０であったも
のが、切断により９．９５≦、Ｑ５１、０　、０５まで
高精度化された。切り落とす部分の長さは、両端部をあ
わせて全体の長さの５％以上とするとよい。

以上、説明した構成のトナー層厚規制部材１４ｂを用い
ることによって、長期間にわたって極めて均一な厚さの
トナー薄層をトナー担持体１４面に形成することができ
る。

前記構成のトナー層厚規制部材１４ｂを用いることによ
って、長期間にわたって極めて均一な厚さのトナー薄層
をトナー担持体１４面に形成し、高品質な画像を一般的
に得られるが、もう一つ注意しなければならないことが
ある。すなわち、全面ベタ画像の現像などによってトナ
ーを大量に消費した時に、トナー担持体１４表面にいか
にして速やかにトナー１１ａを補給し所定の厚さのトナ
ー層を形成するかということである。これはトナーの薄
層によって現像を行なう方式には必ずつきまとう問題で
あるが、−成分系非磁性トナー１１ａを用いる場合には
磁力によるトナー補給ができないため、より重要な問題
となる。

前記第１０図に示したように、スポンジやゴムなどから
成る弾性トナー供給ローラ１４ａをトナー担持体１４に
摺擦せしめる方法により、トナー担持体１４によるトナ
ー搬送性を改良できることはすでに知られている技術で
ある。トナー供給ローラ１４ａを導電性とし、これに電
圧を印加して電界でトナーを供給する方法も公知である
。しかし、この方法ではトナー搬送性が必ずしも充分で
はない場合があること、一般にトナー担持体１４表面と
トナー供給ローラ１４．ａ表面の間に速度差を設ける必
要があるため、これらトナー担持体１４．トナー供給ロ
ーラ１４ａの駆動に要する力が大きくなってしまうこと
、トナー供給ローラ１４ａが現像装置内のスペースを占
有し、全体の小型化に支障をきたすこと、低価格化をは
かる上でも好ましくないことなど、問題点も多い。

本発明者らは、より簡便な構成で確実にトナーを搬送で
きる手段として、第３２図に要部を断面的に示ように、
板状トナー供給部材１４ｒの配設を検討して、その著し
い効果を確認した。トナー供給の改良は次の２つの原理
によって達成される。

１、板状トナー供給部材１４ｆ、トナー層厚規制部材１
４ｂ、およびトナー担持体１４によって形成される空間
Ａ′にトナー１１ａが押し込められ、後続のトナーの圧
力によって空間Ａ′内の内圧が高まっているため、トナ
ーが大量に消費されてもトナー担持体１４上に速やかに
トナーが供給される。

■、板状１−ナー供給部材１４１’とトナー供給ローラ
１４ａが形成するくさび型の空間Ｂ′においても前記Ｉ
、の場合と同様の内圧が生じ、ここでもトナーがトナー
担持体１４に押しつけられるためトナーが速やかに供給
される。

前記Ｉ、および■、の効果を同時に得るためには、板状
トナー供給部材１４１’を弾性体もしくは可撓性部材で
構成し、腹の面をトナー担持体１４に軽く押圧すること
が好ましい。板状トナー供給部材１４ｆ’の材料として
は、前述した種々のゴム板（厚さは０．５〜３＋ｇｍ程
度が好ましい）や樹脂板（厚さは２０μｍ乃至１ｍｍ程
度が良い）を用いることができるが、シリコンゴム、ウ
レタンゴム、ポリエステルフィルム、ポリイミドフィル
ム、テフロンフィルム、ＰＥＴフィルムなどがより好適
といえる。

また、トナー担持体１４の回転によって空間Ａ′に多量
のトナーがつめ込まれ、その内圧によってトナー層厚規
制部材１４ｂの圧力下を過剰量のトナーが通過すること
のない様、内圧に応じて板状トナー供給部材１４ｆがト
ナー担持体１４に対し接離可能であることが好ましい。

何故ならば、内圧が高まって一定値に達すると板状トナ
ー供給部材Ｌ４ｆ’がトナー担持体１４から離れるよう
に構成すれば（第３２図の破線〕、内圧は一定値以上に
高まるこたがなくしたがってトナー層が過剰に厚くなる
ことも無い。またトナー供給部材１４「がトナー担持体
ｉ４から離れることによって空間Ａ′が閉空間でなくな
れば、両者の間隙から空間Ａ′内のトナーの一部がトナ
ー容器ｌｌ内にもどることも可能で、空間Ａ′内の圧力
上昇を確実に抑制することができる。

上記のような弾性もしくは可撓性を有するトナー層厚規
制部材１４ｂを用いると板の腰の強さに応じて上記接離
操作が自動的に行なわれるため、極めて簡素な構成で確
実にトナーを供給することができる。第３３図は剛性板
を用いてこれと同じ作用を得ようとする時の構成例を側
面的に示したものである。剛性板１４ｆ”は蝶番１４ｇ
によって回転可能に支持されており、しかもスプリング
１４ｈによってトナー担持体１４に押圧されているので
、上記トナーの内圧をより厳密に管理することができる
。

板状トナー供給部材１４ｆ’または１４ｆ’はトナー供
給機能を得ることを目的として取り付けたものであるか
ら、これによってトナー層厚規制部材１４ｂのようにト
ナー層厚を規制する作用を発現する必要はない。厳密に
言えば、トナー供給部材１４「。

１４「′　よって所望のトナー層よりも薄い厚さのトナ
ー層を形成してしまうことは好ましくない。従って、ト
ナー層厚規制部材１４ｂと板状トナー供給部材１４ｆ（
またはＬ４ｆ’　）のトナー担持体１４に対する圧力を
各々ＰＬ　ＳＦ３　　［ｇ／ｃｄ］とした時、Ｐ２　＞
Ｐ２となるよう設定することが重要である。

上記板状トナー供給部材１４ｆ’の変形例を第３４図お
よび第３５図に側面的に示した。第３４図は閉空間Ａ′
を設けることを主眼としたもので、板状トナー供給部材
１４ｆ’は剛性板であってもよい。第３５図は、上記１
．の効果を得ようするもので、この場合は閉空間Ａ′は
形成されないがくさび型空間Ｂ′によってトナー供給を
改良することができる。

もちろん、第３２図から第３５図に示した板状トナー供
給部材１４ｆ’　　（またはＬ４ｆ”　）と、第１０図
に示したトナー供給ローラ１４ａを併用することは、ト
ナー搬送性を改良する上で際立った効果をもたらす。

板状トナー供給部材１４ｆ’を導電性とすることにより
、トナーの過剰な帯電を防止することができる。さらに
、これに直流電圧もしくは交流電圧もしくはこれらを重
畳した電圧を印加し、電界によってトナー担持体１４へ
のトナー供給をより促進することができる。トナー粒子
が負帯電型の場合は、トナー供給部材１４ｆ’の電位を
トナー担持体１４よりも負電位側に設定すればよい。こ
のような直流電界に交流電界をｍ畳すればトナー粒子は
両者間で往復運動を行ないながら、より確実にトナー担
持体ｔ４表面に供給される。トナー担持体ｉ４の表面が
導電性の場合は、板状トナー供給部材１４ｆのトナー担
持体１４側の面を高抵抗層もしくは絶縁層とし、逆側を
導電層として、この導電層に上記電圧を印加することが
好ましい。

なお、第１０図のトナー供給ローラ１４ａとしては、ポ
リニレタンフオームローラに導電性カーボンを後含浸す
ることにより１０８Ω・０以下の導電性を付与したもの
や、発泡前にあらかじめポリウレタン溶液中に導電性カ
ーボンを分散し、しかる後に発泡せしめて導電性フオー
ムとなしたものが好適である。トナー供給ローラ１４ａ
を導電性とすることは、トナー供給部材１４１’を導電
性とすることと同様、トナー粒子の過剰な帯電を防止す
る上で重要である。

上記説明したように本発明に係る現像方法の実施に適す
るの現像装置は、簡便、安価でかつ製造、組立ても容易
な構成でありながら、常に均一で所望の厚さを有する一
成分系トナーの薄層を形成でき、ひいては長期間にわた
り常に良好な現像を行なうことが可能となる。

［発明の効果］ このように本発明によれば、良好な画像を得るための現
像条件を設定することが極めて容易になり、例外なく良
好な現像像を得ることができる。

すなわち、従来トナー担持体の体積抵抗値として種々の
値が提案されており、これに従って現像を行っても、良
好な画像が得られなかったのに対して、本発明方法によ
って重要なパラメータを総合的に考慮した条件設定を行
うことが可能となり、真に実用性のある現像方法が得ら
れる。

なお、実施例では、非磁性−成分トナーを用いる場合に
ついて例示したが、磁性トナーを使用する現像方法にも
本発明を適用できること、またトナー担持体として弾性
体トナー担持体を例示したが、金属や樹脂などより成る
硬質のトナー担持体を用いる場合においても、多大な効
果を発揮することは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像方法の作用を説明するための現像
装置の要部断面図、第２図は本発明の現像方法の作用を
説明するためトナー担持体の構成部分と電気特性との関
係を示す模式図、第３図は本発明の現像方法における作
用を裏付ける計算機シミュレーションのフローチャート
、第４図は本発明の現像方法において導電性トナー担持
体を用いたときの現像特性図、第５図は本発明の現像方
法において半導電性トナ・−担持体を用いたときの現像
特性図、第６図は本発明の現像方法において半導電性ト
ナー担持体を用いた現像装置における静電潜像保持体面
の静電潜像面積と単位面積当りのトナー付着量の関係図
、第７図は本発明の現像方法において半導電性トナー担
持体を用いた現像装置におけるトナー担持体の電気抵抗
と全ソリッド現像される静電潜像保持体面のトナー付着
量の関係図、第８図は本発明の現像方法において半導電
性トナー担持体を用いた場合における第３図のフローチ
ャートのループ繰返し回数と実効バイアス値との関係図
、第９図は本発明の現像方法において誘電性トナー担持
体を用いたときの現像特性図、第１Ｏ図は本発明の現像
方法の実施に用いた現像装置の要部を示す断面図、第Ｈ
図は本発明に係る現像方法の実施に適する現像装置の要
部構成例を示す断面図、第１２図は本発明に係る現像方
法の実施に適する現像装置に用いたトナー担持体の構成
例を示す斜視図、第１３図（ａ）　、　（ｂ）および（
ｅ）は本発明に係る現像方法の実施に適する現像装置用
トナー担持体の圧縮永久歪率の測定方法を示す側面図、
第１４図（ａ）および（ｂ）はトナー担持体の要部構成
例を示す断面図、第１５図は現像装置用トナー担持体の
耐摩耗試験法を示す斜視図、第１６図は現像装置用トナ
ー担持体の剥離強度測定法を示す斜視図、第１７図は現
像装置用トナー担持体の摩擦係数の測定法を示す斜視図
、第１８図〜第２１図は本発明に係る現像方法の実施に
適する現像装置のそれぞれ異なる要部構成例を示す断面
図、第２２図〜第２５図は本発明に係る現像方法の実施
に適する現像装置におけるトナー層厚規制部材のそれぞ
れ異なる構成例を示す側面図、第２６図は本発明に係る
現像方法の実施に適する現像装置におけるトナー層厚規
制部材の配置位置と特性の関係を示す説明図、第２７図
は本発明に係る現像方法の実施に適する現像装置におけ
るトナー層厚規制部材の他の支持構成例を示す要部断面
図、第２８図（ａ）および（ｂ）は本発明に係る現像方
法の実施に適する現像装置におけるトナー層厚規制部材
の向きによる特性の相違を説明するための説明図、第２
９図（ａ）および（ｂ）は本発明に係る現像方法の実施
に適する現像装置において用いるトナー層厚規制部材の
成形型例を示す断面図、第３０図（ａ）　、　（ｂ）　
、（ｅ’）および（ｃｔ）は本発明に係る現像方法の実
施に適する現像装置におけるトナー層厚規制部材の支持
構成のそれぞれ異なる例を示す要部側面図、第３１図は
本発明に係る現像方法の実施に適する現像装置における
トナー層厚規制部材の寸法形状による特性の違いを説明
するための説明図、第３２図は本発明に係る現像方法の
実施に適する現像装置における板状トナー供給部材の配
役例を示めす要部断面図、第３３図〜第３５図は本発明
に係る現像方法の実施に適する現像装置における板状ト
ナー供給部材の他の異なる配設例を示めす要部断面図で
ある。 １．３１ａ・・・・・・導電性シャフト２．３１ｂ・・
・・・・弾性体層 ３．３１ｃ・・・・・・表面樹脂層 ４、ｊ４．２４・・・現像ローラ（トナー担持体〉５・
・・・・・・・・・・・・・・トナー層６．１６．２６
・・・静電潜像保持体 １１．２１・・・・・・・・・トナー容器１１ａ　、　
２１ａ　−＝　トナー １２・・・・・・・・・・・・・・・現像バイアス電源
１４ａ　、　２４ａ・・・トナー供給ローラ＋４ｂ　、
　２４ｂ・・・トナー層厚規制部材（感光体ドラム）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 現像バイアス電圧が印加されたトナー担持体の表面にト
   ナー薄層を形成し、このトナー薄層を静電潜像が形成さ
   れた静電潜像保持体面に供給することによって前記静電
   潜像を可視像化する現像方法において、 現像によって潜像保持体に付着したトナーの帯電量をｑ
   〔Ｃ／ｋｇ〕、 潜像保持体との摩擦帯電によってトナーが獲得した電荷
   量をｑ＿ｐ〔Ｃ／ｋｇ〕、 トナー担持体の電気抵抗値をＲ〔Ω・ｍ＾２〕、トナー
   担持体の有効長さをｌ〔ｍ〕、 トナー担持体の有効表面積をＳ＿ｒ［ｍ＾２］、現像に
   よって潜像保持体に付着するトナーの量をｍ＿ｐ［ｋｇ
   ／ｍ＾２］、 潜像保持体表面の移動速度をＶ＿ｐ［ｍ／ｓｅｃ］、ト
   ナー担持体表面のトナー付着量をｍ［ｋｇ／ｍ＾２］お
   よび トナー担持体表面と潜像保持体表面の速度比をｋ、 としたとき、これらの値が条件式 −１００＜｛−（ｑ−ｑ＿ｐ）ｍ＿ｐＶ＿ｐｌ＋ｑ＿ｐ
   （ｋｍ−ｍ＿ｐ）Ｖ＿ｐｌ｝・Ｒ／Ｓ＿ｒ＜１００を満
   たすように調整されていることを特徴とする現像方法。