JPH04109266A - 現像装置 - 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】 −の１ 本発明は、複写装置、画像記録装置、プリンター、ファ
クシミリ等の画像形成装置において、電子写真感光体や
静電記録誘電体などからなる像担持体上に形成した静電
潜像を現像して可視化するのに使用する現像装置に関し
、特にキャリアを含まない一成分現像剤を用いて現像す
る現像装置に関する。

１迷Ｊと１迷 複写装置や画像記録装置、プリンター、ファクシミリ等
の画像形成装置においては、電子写真感光体や静電記録
誘電体などからなる像担持体上に形成した静電潜像を、
現像装置により現像してトナー像として可視化すること
を行なっている。

このような現像装置の一つとして、乾式−成分現像装置
が種々提案され又実用化されている。しかし、いずれの
現像装置でも、現像剤担持体上に−成分現像剤であるト
ナーの薄層を形成することは困難である。

然るに、画像の解像力、鮮明度などの向上が求められて
いる現在、トナーの薄層形成方法及びその装置に関する
開発は必須となっており、又これに対してい（つかの方
策が提案されている。

例えば特開昭５４−４３０３８号に示されるように、現
像剤担持体の現像スリーブにゴム又は金属製の弾性ブレ
ードを当接させ、この弾性ブレードと現像スリーブとの
当接部の間をトナーを通過させて規制することにより、
現像スリーブ上にトナーの薄層を形成し、且つ当接部で
の摩擦でトナーに十分なトリボを付与させるものである
。

この場合、上記の弾性ブレードにより非磁性トナーを規
制するときには、現像スリーブ上にトナーを供給するト
ナー供給部材が別途必要となる。これは、磁性トナーの
場合には現像スリーブ内の磁石の磁力により現像スリー
ブ上にトナーを供給することができるが、非磁性トナー
の場合には磁力によるトナーの供給が行なえないためで
ある。

そこで、本出願人は、特開昭５８−１．１６５５９号で
第９図に示す現像装置を提案した。

上記提案の従来の現像装置では、−成分現像剤として非
磁性トナー６を収容した現像容器２内に、弾性ブレード
４よりも現像スリーブ３の回転方向上流側の位置で現像
スリーブ３に当接するファーブラシ構造の弾性ローラ１
５を設置して、現像スリーブ３上の現像に消費されずに
残存したトナー６を弾性ローラ１５により剥取ると共に
、現像スリーブ３上に新たなトナー６を供給するように
している。

これによれば、現像スリーブ３上に非磁性トナー６の薄
層を良好に形成することができ、感光体１上の静電層像
を良好に現像することができ、現像により高１度、広面
積のベタ黒画像を忠実に再現して、常に安定した画像を
得ることが可能になった。

が　　しようとする課 しかしながら、最近の複写画像の高画質化に伴ない現像
剤の小粒径化が叫ばれているが、小粒径のトナーを上記
提案の現像装置に使用するようにした場合、必ずしも十
分に良好な画像を得ることができない。

これは、次の理由による。

即ち、小粒径のトナー（平均粒径約８μｍ以下）が通常
の粒径のトナー（平均粒径約１０〜１２μｍ）に比べて
単位体積あたりの表面積が大きいために現像スリーブ３
との摩擦確圭が高く、トナーへ付与されるトリボが高く
なる傾向がある。そのために小粒径のトナーは、現像ス
リーブ３との鏡映力による付着力が大きく、現像スリー
ブ３上の現像に消費されずに残存したトナーの弾性ロー
ラ１５による剥取りが不十分になり易く、剥取られずに
現像スリーブ上に残留するトナーが生じる。この現像ス
リーブ上に残留したトナーは、現像スリーブ上に新たに
供給されたトナーと混在して、弾性ブレードとの当接部
に送られ、そこで新たなトナーと共に摩擦帯電を受ける
。このとき、新たなトナーは帯電を受けて適正なトリボ
を付与されるのに対し、残留したトナーは、元々適正な
トリボを有していた状態から再度摩擦帯電を受けるので
、過剰に帯電される。この過剰に帯電されたトナーは、
適正なトリボを付与されたトナーに比べて現像に使用さ
れに＜＜、現像により得られる画像に濃度ムラが生じる
。特に現像スリーブ３上のトナー薄層を感光体１に接触
させず、現像スリーブ３と感光体１との間に交互電界を
形成して現像を行なう非接触現像の場合、１度ムラは顕
著になる。

以上のような画像の濃度ムラ等の弊害を防止するために
は、現像スリーブ３上の残存したトナーに対する弾性ロ
ーラ１５の剥取り能力を高める必要がある。

前述したように、弾性ローラ１５は現像スリーブ上のト
ナー６の剥取りたけてな（、現像スリーブ３上への現像
剤の供給をも行なう働きがある。

小粒径のトナーが通常粒径のトナーに比べて流動性が悪
いので、この弾性ローラ１５のトナー供給能力に関して
も十分な留意をしなければならない。

そこで、これらトナー６の剥取り及び供給能力の両者を
十分に発揮させて、現像スリーブ３上に良好なトナー６
の薄層を形成し、現像により濃度ムラ等のない良好な画
像を得るためには、弾性ローラ１５の形状、現像スリー
ブ３への当接条件及び回転条件を、適切に規定すること
が望まれている。

従って本発明の目的は、現像剤担持体上の現像に消費さ
れずに残存した一成分現像剤の剥取りと新たな現像剤の
供給とを確実に行なうことにより、現像剤担持体上に適
正な層厚で且つトリボが均一化した一成分現像剤の薄層
を形成して、現像剤を小粒径化した場合でも、現像によ
り濃度ムラのない画像を容易に得ることを可能とした現
像装置を提供することである。

を　　するための王 上記目的は本発明に係る現像装置にて達成される。要約
すれば本発明は、現像容器内に収容された一成分現像剤
を現像剤担持体上にこれとの当接部において逆方向に回
動する現像剤供給手段により供給して、担持させ、前記
現像剤担持体に当接された弾性規制部材により前記現像
剤を薄層に形成しながら、前言己現像剤担持体により前
記現像剤を像担持体と対向した現像部へと搬送し、前記
像担持体上に形成されたｔ替像を現像する現像装置にお
いて、前記現像剤供給手段の前記現像剤担持体と当接す
る表面に、前記現像剤供給手段の回動方向に沿って凹凸
部を設けると共に、前記現像剤担持体の回動速度ｖ、［
ｍｍ７秒１、現像剤供給手段の回動速度Ｖ２　　ｒｍｍ
／秒〕、前記現像剤担持体と現像剤供給手段との回動方
向当接幅ｄ　［ｍｍ〕、前記現像剤供給手段の回動方向
単位長さ当たりの前記凹凸部の凸部数Ｎ〔個／　ｍ　ｍ
　］との間に、 Ｖ２≧ｖ、／４　　且つ ６≦Ｎ　　ｄ　　（ｖ　ｌ＋　ｖ　ｚ　　）　　／　ｖ
　＋　　≦４０の関係を持たせたことを特徴とする現像
装置である。本発明の一態様によれば、前記現像剤供給
手段が発泡骨格状スポンジ構造の弾性ローラとされる。

人」［化 以下、本発明の実施例について詳細に説明する。

第１図は、本発明の現像装置の一実施例を示す概略構成
図である。

第１図において、２は一成分現像剤として非磁性トナー
６を収容した現像容器で、本現像装置は、現像容器２内
に現像剤担持体として、図中矢印ａ方向に回転する像担
持体の感光体１と対向設置した現像スリーブ３を備え、
感光体１上の静電潜像を現像してトナー像として可視化
するようになっている。

上記感光体１としては１例えばカールソンプロセスによ
り静電潜像を形成する所謂ゼログラフ感光体、特開昭４
２−２３９１０号に記載のＮＰプロセスにより静電潜像
を形成する表面に絶縁層を有した感光体、静電記録法に
より静電潜像を形成する絶縁体、転写法により静電潜像
を形成する絶縁体、その他適宜の方法により静電潜像（
電位潜像を含む）を形成する部材が使用される。

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

現像スリーブ３は、例えばアルミニウム、ＳＵＳ等の材
料からなる。現像スリーブ３は、上記開口部の図で見て
右略半周面を現像容器２内に突入し、左略半周面を現像
容器２外へ露出して、感光体１に対向するようにして、
回転自在に横設されている。現像スリーブ３と感光体１
との間には僅かな微小間隙が設けられる。現像スリーブ
３は、感光体１の回転方向ａに対し、矢印す方向に回転
駆動される。

尚、現像剤担持体は、上記現像スリーブ３のような円筒
体（スリーブ）に限られず、回転駆動される無端ベルト
の形態にし、でもよい。又導電性のゴムローラーを用い
てもよい。

更に上記現像容器２内には、現像スリーブ３の上方位置
に弾性規制部材として弾性ブレード４が設けられ、又弾
性ブレード４よりも現像スリーブ３の回転方向上流側の
位置に弾性ローラ５が設けられる。

弾性ブレード４は、現像スリーブ３の回転方向上流側に
向けて下がる向きに傾斜して設けられ、現像スリーブ３
の上部外周面に回転方向に対向して、当接されている。

弾性ローラ５は、現像スリーブ３の感光体ｌと反対側の
部分に当接され、且つ回転可能に支持されている。

現像装置は、上記構成にて、弾性ローラ５が矢印Ｃ方向
に回転し、弾性ローラ５の回転によりトナー６を担持し
て現像スリーブ３の近傍に供給し、現像スリーブ３と弾
性ローラ５とが当接する当接部にツブ部）において、弾
性ローラ５上のトナー６が現像スリーブ３と摺擦される
ことにより、現像スリーブ３上に付着する。

その後現像スリーブ３の回転に伴い、現像スリーブ３上
に付着したトナー６は、弾性ブレード４と現像スリーブ
３との当接部でこれらの間に侵入し、ここを通過する際
に現像スリーブ３の表面と弾性ブレード４の両者により
摺擦されて、十分に摩擦帯電を受ける。

以上のようにして帯電されたトナー６は、上記の弾性ブ
レード４と現像スリーブ３との当接部を抜は出して、現
像スリーブ３上にトナー６の薄層を形成し、感光体１と
微小間隙を開けて対向した現像部へと搬送される。そし
て現像部において現像スリーブ３と感光体１との間に、
現像バイアスとして直流に交流を重畳した交互電圧を印
加することにより、現像スリーブ３上のトナー６が感光
体ｌの静電潜像に対応して転移し、静電潜像に付着、現
像してトナー像として可視化する。

現像部において現像に消費されずに現像スリーブ３上に
残存したトナー６は、現像スリーブ３の回転と共に現像
スリーブ３の下部より現像容器２内に回収される。

この現像容器２のトナー回収部分にはシール部材７が設
けられる。シール部材７は、現像スリーブ３上に残存し
たトナー６の現像容器２内への通過を許容すると共に、
現像容器２内のトナー６が容器２の下部から漏出するの
を防止する。

上記の現像容器２内に回収されたトナー６は、弾性ロー
ラ５によって現像スリーブ３との当接部で現像スリーブ
３から剥取られる。同時に弾性ローラ５の回転により現
像スリーブ３上に新たなトナー６が供給され、新たなト
ナー６は、再び現像スリーブ３の回転に伴ない、現像ス
リーブ３と弾性ブレード４との当接部へ搬送される。

一方、上記の剥取られたトナー６の大部分は、弾性ロー
ラ５の回転に伴ない現像容器２内のトナー６中に搬送さ
れて混ざり合い、剥取られたｌ・ナー６の帯電電荷が分
散される。

さて、上記の現像スリーブ３の表面には、適度な凹凸粗
面が形成されており、これにより現像スリーブ３の表面
とトナー６との摺擦確率を高くし、且つトナー６の搬送
性を向上させている。

この凹凸粗面は、表面粗さＲｚが１〜１０μｍとなるよ
うに、現像スリーブ３の表面に不定形のアランダム砥粒
によりサンドブラスト処理を施すか、定形のガラスピー
ズによるサンドブラスト処理を施すかによって得ている
。或いは、単独で凸部を形成し得る例えば金属酸化物の
粒子、グラファイト、カーボン等の導電性粒子を用いて
、現像スリーブ３０表面に凸部粗面を形成し、この凸部
粗面を形成する粒子をフェノール樹脂、フッ素樹脂等の
結着樹脂で結着して、結着樹脂表面が凹部を形成し、こ
れにより現像スリーブ３の表面に凹凸粗面を得るように
してもよい。

本実施例では、現像スリーブ３は、基体として直径１６
ｍｍのアルミニウムスリーブを用い、これの表面に定形
のガラスピーズ（＃６００）によるブラスト処理を施し
て、表面粗さＲｚが約４ｕｍとしたものを用いた。

弾性ブレード４は、前述したように、現像スリーブ３に
圧接して当接されており、圧接下にこれらの間に侵入し
たトナー６を現像スリーブ３上に塗布して、トナー６の
薄層を形成させる。

上記の弾性ブレード４は、例えばシリコーン、ウレタン
等のゴム部材（ＪＩＳＡに規定の硬度が４０″〜９０”
）やリン青銅、ＳＵＳ等の金属薄板等の弾性体から形成
されており、弾性ブレード４の現像スリーブ３との対向
面の一部が面接触で当接して、現像スリーブ３を圧接し
ている。

本発明における弾性ブレード４の現像スリーブ３への当
接圧は、現像スリーブ３の母線方向の線圧で５〜２００
　ｇ　／　ｃ　ｍが好ましく、本実施例では弾性ブレー
ド４として硬度７３°、厚み１ｍｍのウレタンゴム製の
ブレードを使用し、これを５０　ｇ　／　ｃ　ｍの線圧
で現像スリーブ３に当接した。

非磁性トナー６は、非磁性−成分現像剤として使用され
るもので、スチレン樹脂やアクリル樹脂、ポリエチレン
樹脂等の各種熱可塑性樹脂中に、カーボン等の顔料を分
散してなっている。本実施例ではトナー６として、スチ
レン／アクリル樹脂とスチレン・ブタジェン樹脂の共重
合体及び顔料からなる平均粒径８ｕｍのトナー粉体に、
コロイダルシリカ１０％を外添したものを用いた。

次に、弾性ローラ５について詳細に説明する。

弾性ローラ５は、前述したように、現像スリーブ３上の
残存したトナー６の剥取り及び新たなトナー６の供給の
両方の働きを備えているため、それぞれの働きを十分に
発揮するように、弾性ローラ５の形状、材質、現像スリ
ーブ３への当接条件及び回転条件を設定する必要がある
。

この弾性ローラ５による現像スリーブ３上への新たなト
ナー６の供給が不足した場合に、画像比率の高いベタ黒
画像を現像すると、現像スリーブ３０１回転目で現像し
た画像部分よりも、２回転目以降で現像した画像部分の
方が１度が薄くなる現象が生じる。その画像濃度の様子
を第７図に示す。

複写画像は、現像スリーブ３の１周分に対応した長さρ
で第７図中矢印Ｇ方向に現像動作が行なわれ、現像スリ
ーブ３の１回転に対応した部分が濃度が最も高く、２回
転目以降に行（に従い濃度が低（なる。これは、現像ス
リーブ３の１回転目の現像により消費されたトナー量よ
りも、弾性ローラ５により供給されたトナー量が少ない
ために起きる現象である。以下、この現象をベタ黒追従
性不良と呼ぶ。

現像スリーブ３上の現像に消費されずに残存したトナー
６の弾性ローラ５による剥取りが不足した場合に生じる
現象は、従来技術の箇所で説明した通りである。

即ち、現像部において現像に消費されずに現像スリーブ
３上に残存したトナー６は、現像スリーブ３の回転に伴
い弾性ローラ５との当接部に送られ、弾性ローラ５によ
って剥取られる。弾性ローラ５による残存したトナー６
の剥取りが不足すると、剥取られずに現像スリーブ３上
に残留したトナー６が弾性ローラ５と現像スリーブ３と
の当接部を通過して、該当接部で弾性ローラ５によって
供給された新たなトナー６と混在して、弾性ブレード４
と現像スリーブ３との当接部へ送られ、そこで新たなト
ナー６と共に摩擦帯電を受ける。

このとき、新たなトナー６は帯電を受けて適正なトリボ
を付与されるのに対し、残留したトナー６は、元々適正
なトリボを有していた状態から再度摩擦帯電を受けるの
で、過剰に帯電される。この過剰に帯電されたトナー６
は、適正なトリボを付与されたトナー６に比べて現像ス
リーブ３との鏡映力が太き（、現像スリーブ３に強固に
付着するため、現像部において飛翔しにくく現像に使用
されづらいので、その結果、現像によって得られる画像
は全体として１度ムラを引き起こす。

そこで、現像スリーブ３上の現像に消費されずに残存し
たトナー６の弾性ローラ５による剥取りが不足した場合
に、第８図（ａ）に示したような原稿（画像部の反射濃
度は８部が１．５、Ｐ部が０．３．Ｑ部が０．０５で、
℃は現像スリーブ３の］周分に対応した長さ、Ｇは現像
方向である）を用いて複写動作を行なわせると、この原
稿の複写画像は、第８図（ｂ）に示したようなものにな
ってしまう。

即ち、第８図（ａ、　）、（ｂ）において、現像スリー
ブ３の１回転目で原稿の８部に対応した複写画像のＳａ
部の現像で現像スリーブ３上の８部に対応したトナーが
消費され、その部分に弾性ローラ５との当接部で新たに
供給されたトナーよりも、現像スリーブ３上の８部に対
応する以外の部分の現像に消費されずに残存したトナー
は、この残存したトナーが弾性ローラ５との当接部で剥
取られずに現像スリーブ３上に残留すると、現像スリー
ブ３の２回転目において前述したように過剰に帯電され
るので、現像スリーブ３の２回転目で原稿の反射濃度０
．３のＰ部を現像したときに、複写画像の濃度は、Ｓａ
部に対応した部分ｐｂを除く部分Ｐａで濃度が低くなる
現象を生じる。以下、この現象をゴーストと呼ぶ。

本実施例では、弾性ローラ５として、第２図に示すよう
に、金属の芯体５１にポリウレタンフォーム、ゴムスポ
ンジ等のスポンジ体５２を設けた発泡骨格状スポンジ構
造の弾性ローラを用いている。弾性ローラ５の現像スリ
ーブ３と当接する表面、即ち外周面を第３図に平面図で
示す。

第３図に示すように、弾性ローラ５のスポンジ体５２は
、セル（気泡部）５２ａをスポンジのセル壁５２ｂで囲
んだ組織をしており、スポンジ体５２の表面にセル５２
ａは凹部として、セル壁５２ｂは凸部として露出してい
る。

このような弾性ローラ５によれば、回転に伴いスポンジ
体５２のセル壁５２ｂの弾性ローラ５の長手方向（軸方
向）に向いた壁部分で現像スリーブ３を摺擦して、現像
スリーブ３上の残存したトナー６の剥取りを行ない、そ
の剥取ったトナー６をスポンジ体５２のセル５２ａ内に
保持して搬送し、現像スリーブ３へのトナー６の供給を
行なっている。

本発明者の実験によると、弾性ローラ５による現像スリ
ーブ３上の残存したトナー６の剥取り及び新たなトナー
６の供給を安定して行なわせるためには、スポンジ体５
２のセル壁５２ｂの弾性ローラ５の長手方向に向いた部
分が重要な働きをしており、弾性ローラ５をセル壁５２
ｂがない構成とした場合、例えば表層がウレタンゴムの
スキン層になっている構成の場合、使用初期は所定の性
能を発揮するものの、現像操作を繰り返すと現像スリー
ブ３上のトナー６を擦り付ける働きが強（なりすぎて、
現像スリーブ３上にトナー６の融着を引き起こし、好ま
しくなかった。又トナー６に対して作用する圧力が強す
ぎるため、トナー６自身の劣化を促進する結果も招く。

これに対し、本実施例のように、セル５２ａ及びセル壁
５２ｂでローラ周方向に沿って凹凸部を有する、即ちロ
ーラ長手方向の凸部を有するスポンジ体５２を設けた弾
性ローラ５を用いると、現像スリーブ３上の残存したト
ナー６の剥取り及び新たなトナー６の供給を安定して行
なうことができる。

弾性ローラ５の回転方向は、現像スリーブ３との当接部
において、矢印す方向に回転する現像スリーブ３に対し
矢印Ｃ方向と逆方向であるのがよく、これを順方向にす
ると弾性ローラ５によって現像スリーブ３上にトナー６
を十分に供給することができず、好ましくなかった。

さて、弾性ローラ５による現像スリーブ３上の残存した
トナー６の剥取り及び新たなトナー６の供給には、弾性
ローラ５のスポンジ体５２のセル壁５２ｂにおけるロー
ラ長手方向のセル部分と、第２図に示した弾性ローラ５
と現像スリーブ３との当接幅ｄと、現像スリーブ３に対
する弾性ローラ５の周速とが、強い影響を及ぼす影響因
子となっている。

そこで、上記の影響因子の適正条件を見出すために、弾
性ローラ５として、外径５ｍｍの金属製芯体５１にスポ
ンジ体５２としてポリウレタンフォーム（商品名　モル
トフィルター）をローラ状に被覆した外径１．４　ｍ　
ｍのものを用い、その弾性ローラ５の周速Ｖ２　ｍｍ／
秒、現像スリーブ３との当接幅ｄｍｍ、弾性ローラ５の
周方向単位長さ当たりのスポンジ体５２のセル壁５２ｂ
の数、従ってセル５２ａの数Ｎ個／　ｍ　ｍを種々変更
して複写動作を行ない、前述したベタ黒追従性不良及び
ゴーストを調べると共に、多数枚の連続複写として２０
００枚の連続複写を行なってそのときの画像劣化につい
ても調べた。

使用した複写機は、キャノン（株）製複写機ＦＣ５で、
これに第３図の現像装置に上記の伸性ローラ５を用いた
ものを組み込んで、弾性ローラ５により現像スリーブ３
上の残存したトナー６の剥取り及び新たなトナー６の供
給を行なわせながら現像して、複写動作を行なわせた。

向、上記の多数枚の連続複写による画質劣化の原因及び
現象は種々あるが、−数的に、弾性ローラ５のトナー６
の剥取り及び供給能力を高めすぎると発生するものであ
る。

トナー粒子が外力によりダメージを受けると、トナー粒
子の帯電能が低下して適正な摩擦帯電を受けることがで
きず、このダメージを受けたトナー粒子が現像で消費さ
れずに、複写動作を繰り返すにつれて現像容器２内に除
々に溜る。そして現像容器２内にダメージを受けたトナ
ー粒子の割合が増すと、ダメージを受けたトナーと正常
なトナーとの摺擦確率が高まり、所望の極性と反対の極
性の反転極性のトナーが増加し、感光体１上の非画像域
に付着すると言ったいわゆる反転カブリとなる。以上が
多数枚の連続複写による画質劣化の内容である。

実験条件は、感光体１上の静電潜像の表面電位を暗部−
６００Ｖ、明部−１５０Ｖとし、感光体１と現像スリー
ブ３との間の間隙を２５０μｍとし、感光体１と現像ス
リーブ３との間に印加する現像バイアスを周波数１８０
０Ｈｚ、ピーク・ピーク電圧〕、　２００　Ｖの交流電
圧に一２５０Ｖの直流電圧を重畳させたものとした。又
感光体１の周速（プロセススピード）の約５０ｍｍ／秒
に対し現像スリーブ３の周速ｖ１を７０ｍｍ／秒とした
。

以上の条件で実験したところ、第１〜３表に示す結果が
得られた。

第１表は弾性ローラ５のスポンジ体５２のローラ周方向
単位長さあたりのセル数Ｎが１個／ｍｍ（スポンジ体５
２の密度は３０上５ｋｇ／ｍ３）の場合、第２表は同じ
く２個／　ｍ　ｍ　（密度は同じ（３０上５ｋｇ／ｍ３
）の場合、第３表は同じく３個／ｍｍ（密度は８０上５
ｋｇ／ｒｎ３）の場合である。

第１表から、ローラ周方向１ｍｍ当たりのスポンジ体５
２のセル数が１個の弾性ローラ５を用いた場合、複写画
像にゴーストを発生させず且つベタ黒追従性を満足させ
るには、弾性ローラ５と現像スリーブ３との当接幅ｄが
１ｍｍのとき、弾性ローラ５の周速■２を現像スリーブ
３の周速Ｖに対しｖ２≧５ｖ１、同様に当接幅ｄが２ｍ
ｍのどきｖ２≧２ｖ１、当接幅ｄが３ｍｍのときｖ２≧
ｖ１、当接幅ｄが４ｍｍのときｖ２≧ｖ＋／２となるこ
とが判った。これによれば、少なくともゴーストの発生
を防止する条件とすれば、ベタ黒追従性も満足している
。

又弾性ローラ５の周速としてＶ２＝０としだ場合は、ト
ナーの供給が行なわれず好ましくない。

更に当接幅ｄが８ｍｍのときｖ２≧５　ｖ　＋　とする
と、多数枚の連続複写による画像劣化が発生した。

以上の結果から、■２≧ｖ１／４のとき、現像スリーブ
３上の任意の１点が現像スリーブ３と弾性ローラ５の当
接部を通過する時間内に、その任意の１点が弾性ローラ
５に摺擦を受ける距離ａ　（Ｖｌ　＋Ｖ２　）　／　Ｖ
、に着目した場合、６≦ｄ　（ｖ　＋　＋　ｖ　２）　
／　ｖ　ｌ≦４０の条件で画質的に良好となることが判
る。

同様に、第２表から、ローラ周方向１ｍｒｎ当たりのス
ポンジ体５２のセル数が２個の弾性ローラ５を用いた場
合）Ｖ２≧Ｖ１／４のとき３≦ａ　（Ｖ、＋Ｖ２　）／
ｖ＋≦２０の条件で、第３表からは、ローラ周方向１ｒ
ｎｍ当たりのスポンジ体５２のセル数が３個の弾性ロー
ラ５を用いた場合、■２≧ｖ１／４のとき２≦ｄ　（ｖ
　＋　＋　ｖ　ｚ　）　／　ｖ　＋≦１４の条件で、そ
れぞれ画質的に良好となる。

従って第１〜３表の結果から、Ｖ２≧ｖ＋／４のとき、
現像スリーブ３上の任意の１点が現像スリーブ３と弾性
ローラ５の当接部通過時間内に弾性ローラ５に摺擦を受
ける弾性ローラ５の周方向上のセル数Ｎが、以下の条件
式（１）、即ち、６≦Ｎ　ｄ　（Ｖ　＋　＋　Ｖ　ｚ　
）　／　Ｖ　＋≦４０　　（１）を満足した場合、現像
スリーブ３上の残存したトナー６の剥取り及び新たなト
ナー６の供給を安定して行なうことができ、画質劣化の
ない良好な画像が得られた。

本発明において、多数枚の連続複写時の弾性ローラ５の
耐久性についても調べたところ、現像スリーブ３との当
接幅ｄを８ｍｍ以下とすれば、２０００枚の連続複写動
作を行なっても問題はなかったが、それよりも当接幅ｄ
を大きくすると、弾性ローラ５自体が損傷する結果とな
り好ましくなかった。又当接幅ｄが１ｍｍ未満の場合、
回転駆動時に現像スリーブ３への安定した弾性ローラ５
の当接を行なえず、好ましくなかった。

更に上記条件式（１）の妥当性を調べるために、現像ス
リーブ３の周速ｖＩを１００ｍｍ／秒に設定して同様に
実験を行なったところ、条件式（１）を満足する範囲で
良好な画像が得られた。

結局、当接幅ｄが１ｍｍ；Ｓｄ≦８ｍｍで、弾性ローラ
５の同速ｖ２が■２≧Ｖ１／４の範囲において、 ６≦Ｎｄ　（ｖ、＋Ｖ２　）／Ｖｌ≦４０の条件を満足
した場合、弾性ローラ５は、現像スリーブ３上の残存し
たトナー６の剥取り及び新たなトナー６の供給を安定し
て行なうことができ、ゴーストがなくベク黒原稿を忠実
に再現した画質劣化のない良好な画像が得られた。

勿論、トナー６として平均粒径が１０〜１２μｍの通常
粒径のトナーを用いても、条件式（１）を満足すれば良
好な画像が得られた。

第４図は、本発明の現像装置の他の実施例における弾性
ローラを示す側面図である。本実施例では、金属製の芯
体７１上に円筒状に接着、被覆した発泡体からなる弾性
体層７２を設け、弾性体層７２上にウレタンゴム、シリ
コーンゴム等のゴム材からなるゴムスキン層７３を設け
た構成の弾性ローラ１７を使用する点が特徴である。

上記弾性ローラ１７のゴムスキン層７３の表面には、図
に示したように、ローラ１７の長手方向（軸方向）に延
びる溝状の凹部７３ａを周方向に沿って設けることによ
り、長平方向に延びる凹部７３と凸部７３ｂとからなる
凹凸部が周方向に形成されている。弾性ローラ１７の周
方向単位長さ当たりの凸部７３ｂの数をＮ個／　ｍ　ｍ
とすると、先の実施例のときと同様、条件式（１）を満
たす範囲内で、現像スリーブ３上の残存したトナー６の
剥取り及び新たなトナー６の供給を安定して行なえ、現
像により画質劣化のない良好な画像を得ることができ、
同様な優れた効果を奏した。

第５図は、本発明の現像装置の更に他の実施例における
弾性ローラを示す側面図、第６図は、第５図の弾性ロー
ラに設けたメツシュ部材を示す平面図である。

本実施例では、第５図に示すように、金属製の芯体８１
上に円筒状に接着、被覆した発泡体からなる弾性体層８
２を設け、弾性体層８２上にナイロン、テフロン、ＰＴ
ＦＥ等のメツシュ部材８３を設けた構成の弾性ローラ１
８を使用する点が特徴である。

上記メツシュ部材８３は、第６図に示すように、矢印入
方向に回転する弾性ローラ〕８の軸と平行及び直角の格
子の態様で、弾性体層８２上に設けられており、これに
より弾性ローラ１８の表面に、メツシュ部材８３の空部
８３ａを凹部とし、格子部８３ｂを凸部とした凹凸部が
周方向に沿って形成されている。メツシュ部材８３の格
子部８３ｂのローラ長手方向の部分が、先の発泡骨格状
スポンジ構造の弾性ローラ１５におけるセル壁５２ｂの
ローラ長手方向のセル壁部と同様な働きをする。

以上のような弾性ローラ１８によっても、ローラ周方向
単位長さ当たりの格子部８３ｂの数をＮ個／　ｍ　ｍと
したとき、先の実施例のときと同様、条件式（１）を満
たす範囲内で、現像スリーブ３上の残存したトナー６の
剥取り及び新たなトナー６の供給を安定して行なえ、現
像により画質劣化のない良好な画像を得ることができ、
同様な優れた効果を奏した。

更にこのメツシュ部材８３の材質を現像スリーブ３に対
する摩擦係数の低いもので形成することにより、現像ス
リーブ３等の駆動力を得る現像装置の駆動源のトルク低
減効果を得る利点もある。

以上の実施例では、いずれも、−成分現像剤のトナー６
として非磁性トナーを使用したが、現像スリーブ３内に
マグネットを設置することにより磁性トナーを使用して
もよい。又弾性ローラにはバイアス電圧を印加すること
をしなかったが、弾性ローラを半導電性にして、現像ス
リーブ３上のトナー６の剥取り等を目的としてバイアス
電圧を印加してもよい。現像バイアスには直流電源を使
用してもよい。

肛玉二皇ｊ 以上説明したように、本発明の現像装置では、現像剤担
持体に当接する現像剤供給手段の現像剤担持体と当接す
る表面に、現像剤供給手段の回動方向に沿って凹凸部を
設け、そして現像剤担持体の回動速度ｖ、［ｍｍ／秒〕
、現像剤供給手段の回動速度Ｖａ　　［ｍｍ／秒〕、前
記現像剤担持体と現像剤供給手段との回動方向当接幅ｄ
　［ｍｍ］現像剤供給手段の回動方向単位長さ当たりの
凹凸部の凸部数Ｎ［個／ｍｍｌ　との間に、ｖ２≧ｖ１
／４　且つ ６≦Ｎ　ｄ　（ｖ　＋　＋　Ｖ　２　）　／　ｖ　＋≦
４０の関係を持たせたので、現像剤担持体上の現像に消
費されずに残存した一成分現像剤の剥取りと新たな現像
剤の供給とを、現像剤供給手段により確実に行なって、
現像剤担持体上に適正な層厚で且つトリボが均一化した
一成分現像剤の薄層を形成することができ、従って現像
剤を小粒径化した場合でもゴーストを防止して、現像に
より濃度ムラのない画像を容易に得ることでき、高濃度
、広面積のベタ黒画像を忠実に再現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の現像装置の一実施例を示す概略構成
図である。 第２図は、第１図の現像装置に設けられた弾性ローラの
一部を示す側面図である。 第３図は、同じく弾性ローラの一部を示す平面図である
。 第４図は、本発明の現像装置の他の実施例における弾性
ローラを示す側面図である。 第５図は、本発明の現像装置の更に他の実施例における
弾性ローラを示す側面図である。 第６図は、第５図の弾性ローラに設けられたメツシュ部
材を示す平面図である。 第７図は、現像装置の弾性ローラによる現像スノーブ上
への新たなトナーの供給が不足した場合の現像における
濃度薄の様子を示す説明図であるより得られた複写画像
を示す説明図である。 第９図は、従来の現像装置を示す概略構成図である。 １：感光体 ２：現像容器 ３：現像スリーブ ４：弾性ブレード ５．１７．１８：弾性ローラ ６：トナー ５２ｂ：セル壁 ７３ｂ：凸部 ８３ｂ＝格子部 第８図（ａ）は、現像装置の弾性ローラによる現像スリ
ーブ上の現像に消費されずに残存したトナーの剥取りが
不足した場合の現像に供した原稿を示す説明図である。 第８図（ｂ）は、第８図（ａ）の原稿の現像に第１図 第２図 第６図 第４図 第５区 第６図 第９図 第７図 第８図 （ａ） （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）現像容器内に収容された一成分現像剤を現像剤担持
   体上にこれとの当接部において逆方向に回動する現像剤
   供給手段により供給して、担持させ、前記現像剤担持体
   に当接された弾性規制部材により前記現像剤を薄層に形
   成しながら、前記現像剤担持体により前記現像剤を像担
   持体と対向した現像部へと搬送し、前記像担持体上に形
   成された潜像を現像する現像装置において、前記現像剤
   供給手段の前記現像剤担持体と当接する表面に、前記現
   像剤供給手段の回動方向に沿って凹凸部を設けると共に
   、前記現像剤担持体の回動速度ｖ＿１〔ｍｍ／秒〕、現
   像剤供給手段の回動速度ｖ＿２〔ｍｍ／秒〕、前記現像
   剤担持体と現像剤供給手段との回動方向当接幅ｄ［ｍｍ
   ］、前記現像剤供給手段の回動方向単位長さ当たりの前
   記凹凸部の凸部数Ｎ〔個／ｍｍ〕との間に、 ｖ＿２≧ｖ＿１／４且つ ６≦Ｎｄ（ｖ＿１＋ｖ＿２）／ｖ＿１≦４０の関係を持
   たせたことを特徴とする現像装置。 ２）前記現像剤供給手段が発泡骨格状スポンジ構造の弾
   性ローラである請求項１記載の現像装置。