JPH043083A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転駆動されるトナー担持体にトナ−を供給
し、該担持体の表面に前記トナーを担持して搬送し、潜
像担持体と前記トナー担持体が互いに対向した現像領域
にて、トナー担持体表面の移動方向と順方向に移動する
当該潜像担持体に形成された静電潜像を、トナー担持体
に担持したトナーによって可視像化する現像装置に関す
る。

〔従来の技術〕

潜像担持体に形成した静電潜像を可視像化して記録画像
を得る電子複写機、レーザプリンタ或いはファクシミリ
等の画像形成装置において、必要に応じて補助剤を外添
したトナー、すなわち−成分系現像剤を用いる上記形式
の現像装置を採用することは従来より周知である。

この形式の現像装置は、キャリアを含む二成分系現像剤
を用いた現像装置に比べ、装置の維持管理を簡素化でき
、装置の構造を小型化できる利点が得られる。

ところで、−成分系現像剤を用いる現像装置において、
所定濃度の高品質な可視像を形成するには、充分に帯電
した多量のトナーを現像領域へ搬送し、かかるトナーに
よって潜像を可視像化する必要がある。

ところが従来のこの種の現像装置によっては、この要求
を満足させることが容易でなく、従来よりその改善が望
まれていた。すなわち従来の一成分系現像剤を用いた現
像装置においては、トナー担持体上に付着させることの
できるトナーの量は、通常０．１乃至０．３ｍｇ／ｃｆ
ｆｌ程度であるのに対し、黒トナーの場合、転写紙上に
０．４乃至０．５■／ｄ程度のトナーを付着させる必要
があるため、トナー量が不足する。またカラートナーを
用いた場合には、トナー担持体上に０．６乃至１　、２
　ｍｇ　／　ａｌ程度のトナーを付着させる必要があり
、トナー量不足は一層著しくなる。

そこで従来はトナー担持体の速度を高め、その表面の線
速を潜像担持体の表面の線速の３乃至４倍程度に設定し
、現像領域へ搬送されるトナー量を増大させ、可視像の
濃度低下を防止していた。

ところがこの構成によるとトナー担持体の線速か高まる
ため、トナーが飛散しやすくなるばかりか、トナーに作
用するストレスが高まり、これが疲労しやすくなる。し
かもトナーが経時的にトナー担持体に薄い膜状に固着す
るトナーフィルミングも発生しやすくなる。また、特に
接触現像を行った場合には、潜像担持体の横方向のライ
ン像が縦方向のライン像よりも細くなり、画質が低下す
る恐れを免れない。さらに、高速画像形成装置において
は、潜像担持体の速度を高める必要があるが、このよう
にすると、トナー担持体の表面線速を増々大きなものに
しなければならず、かかる画像形成装置に従来の現像装
置を採用することは困難であった。

またトナー担持体の表面の線速を潜像担持体の表面の線
速の３乃至４倍の大きな値に設定すると、潜像担持体に
形成されたベタ画像の該担持体移動方向の後端側だけが
、他の部分に比べて濃度が異常に高くなる「後端トナー
寄り」と称せられている現象が発生し、その画質が低下
する。この後端トナー寄り現象は、カラー画像の場合、
画像濃度が異常に高くなった部分と他の部分とが色違い
となって現われるため、カラー現像の場合は特に大きな
問題となる。

そこで上述の現象を防止すべく、トナー担持体表面の線
速を潜像担持体表面の線速に近づければ、前述のように
トナー量不足を招き、所定濃度の可視像を得ることがで
きない。のみならず、両者の線速が等しくなる程、トナ
ー担持体の回転数を落すと、潜像担持体の地肌部に地汚
れを生し１画質が低下するなどの新たな問題も発生する
。

トナー担持体の表面に凹凸を形成し、これらの凹凸にト
ナーを充填させて担持し、現像領域へ搬送されるトナー
の量を増大させた現像装置も提案されているが、この構
成によると、搬送できるトナー量は増大するものの、搬
送されるトナー中には帯電不足のトナーが多量に含まれ
ているため、これによって形成された可視像の画質が低
下する恐れがある。

〔発明が解決しようとする課題〕 本発明の目的は、可視像の品質劣化を防止しつつ、上述
した従来の欠点を除去することの可能な現像装置を提供
することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、冒頭に記載した形式
の現像装置において、トナー担持体として、その表面に
選択的に電荷を保持せしめることにより該担持体表面の
近傍に微小閉電界を形成し、この閉電界により帯電トナ
ーを吸引して該トナーを表面に担持するトナー担持体を
用い、トナー担持体の表面の線速をｖｄ、潜像担持体の
表面の線速をｖｐとしたとき、 ｖｐ を満たすように、各線速を設定した構成を提案する。

またトナー担持体として、誘電体の表面と、接地又はバ
イアス電圧の印加された導電面とが表面に露出し、かつ
該誘電体又は導電面が、トナー担持体表面の移動方向に
対して３０°乃至６０’の角度をなして格子状に延びて
いて、誘電体を帯電させることにより、該誘電体の表面
と前記導電面との間に微小閉電界を形成するトナー担持
体を用いると有利である。

またトナー担持体として、前記誘電体及び前記導電面上
に、さらに誘電層を積層し、この誘電層を帯電させるこ
とにより表面に微小閉電界を形成することのできるトナ
ー担持体を用いることもできる。

〔実施例〕

以下１本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。

第１図は本発明に係る現像装置の一例を示す概略図であ
り、先ずその全体構成と作用を明らかにする。

第１図において、潜像担持体の一例であるベルト状の感
光体１は矢印六方向に駆動され、これに対向して現像装
置２が設けられている。現像装置２のトナー容器３内に
は、必要に応じて補助剤が混合された非磁性トナー４、
すなわち非磁性の一成分系現像剤が収容されている。ト
ナーの体積固有抵抗率は例えば】−０７〜１０１２Ω国
程度である。

トナー容器３の前後の側板には、該容器の開口から一部
を露出した状態で現像ローラ５が支持され。

該ローラ５は感光体１に対向して、図における反時計方
向に回転駆動される。現像ローラ５はトナー担持体の一
構成例をなすものであるが、かかるローラ５の代りにベ
ルト状のトナー担持体を用いることもできる。またトナ
ー容器３の前後の側板にはトナー供給部材の一例である
トナー供給ローラ６が支持され、該ローラ６は現像ロー
ラ５に接触しながら例えば約１００　ｍ／ｓｅｃの表面
線速くトナー供給ローラの表面における移動速さ）で反
時計方向に回転駆動される。

トナー容器３内のトナー４は、時計方向に回転するアジ
チータフにより攪拌されつつ、トナー供給ローラ６に運
ばれ５次いでこのローラ６によって現像ローラ５に供給
される。この供給時にトナーは所定の極性５本例では感
光体１の静電潜像と逆極性の正極性に摩擦帯電され、現
像ローラ５の局面に静電的に付着し、現像ローラ５に担
持される。これに関連する構成と作用については後に詳
しく説明する。

上述のように現像ローラ５の周面に供給担持されたトナ
ーは、該ローラ５の回転によって搬送され、層厚規制部
材の一例であるドクターブレード８によってならされ、
均一な厚さに規制される。

次いでこのトナーは感光体１と現像ローラ５の対向した
現像領域９へ搬送され、ここで、感光体１に形成された
静電潜像に静電的に移行し、該潜像を可視像化する。

現像に供されずに現像領域９を通過したトナーは、現像
ローラ５に担持されたままトナー供給ローラ６のところ
に戻される。また感光体１上に形成された可視像は図示
していない転写紙に転写され、定着装置によって転写紙
上に定着される。

現像領域９における現像ローラ表面の移動方向と、感光
体表面の移動方向は順方向である。順方向とは、第１図
から判るように現像領域９における感光体１と現像ロー
ラ５との最接近部において両者の移動方向が同じ向きに
なることを意味する。

現像ローラが反時計方向に回転し、感光体１が矢印Ａと
反対方向に移動するとき、或いは現像ローラ５が時計方
向に、感光体が矢印入方向に移動するときは、両者の移
動方向は「逆方向」となるにのような関係は、感光体が
ドラムより成り、或いはトナー担持体がベルトより成る
ときも同様である。

上述した構成自体は従来の現像装置と変りはなく、かか
る従来の現像装置においては、充分に帯電した多量のト
ナーを現像領域へ搬送することが難しく、このため、現
像ローラの表面の線速を感光体の表面の線速の３乃至４
倍に設定していたが、これにより先に示した各種の不具
合が発生していた。

そこで図示した現像装置においては、その現像ローラ５
が第２図乃至第４図に模式的に拡大して示したように１
例えばアルミニウム等の導電性ローラ１０より成る導電
性の基体と、該ローラ１０の表面に形成された溝１ｏｏ
に埋設固定された誘電体１１を具備し、現像ローラ５の
表面には導電性ローラ表面の導電面］２と、溝１００に
埋設された誘電体１１の表面が第３図に示すように規則
的に（又は不規則に）露出し、その表面は平滑に形成さ
れている。溝１００の平面形状、すなわち外部に露出し
た誘電体１１の面形状は適宜設定できるが、第３図及び
第４図の例では、誘電体］１が現像ローラ５の表面に格
子状をなして延びている。このような誘電体］−１、す
なわち溝１００のピノ千Ｐは、例えば０．１乃至１　、
　Ｏｗｏ　、好ましくは０．２乃至０．４ｉｏ程度に設
定され、現像ローラ５の全表面積に対する、導電面１２
の全面積の比率は、例えば２ｏ乃至８０％、好ましくは
３０乃至６０％程度である。このように、現像ローラ５
の表面には誘電体１１の表面と導電面１２が微小面積で
混在している。

上に例示した各数値は、後述する閉電界の電界強度を高
め、現像ローラ５上に最適な量のトナーを付着させるこ
とができるようにその都度適宜選択される。

また、現像ローラ５の導電性ローラ１０に対しては、必
要に応じて直流、交流、直流重畳交流、パルスなどのバ
イアス電圧を印加し、可視像の画質を高めるようにして
もよいし、また導電性ローラ１０を直に接地しておくよ
うに構成することも可能である。トナー供給ローラ６に
対しても同様である。

本例では、誘電体１１としてトナーの帯電極性と反対の
極性、すなわち負極性に摩擦帯電される材質のものが選
択されている。

一方、現像ローラ５に接するトナー供給ローラ６は、現
像ローラ５の誘電体１１に接触して、これをトナーの帯
電極性と反対の極性（負極性）に摩擦帯電させ、かつト
ナーを正極性に摩擦帯電させる材料から構成されている
。第１図及び第２図に示した例では、トナー供給ローラ
６が、導体の芯部材１４とそのまわりに積層された円筒
状の発泡体１５より成り、この発泡体１５が弾性変形し
ながら現像ローラ５に圧接している。このようなトナー
供給ローラ６を用いた場合、発泡体１５を、上述のよう
に誘電体１１を負極性に摩擦帯電させる材料によって構
成すればよい。発泡体１５の代りに、例えばファーブラ
シ等、それ自体公知のものを用いることもできる。

上記構成のより詳細な作用を説明すると以下の通りであ
る。

第１図を参照して先に説明したように、現像領域９を通
過した現像ローラ部分は］−ナー供給ローラ６のところ
に移動して該ローラ６に接触する。

ここで現像ローラ５上に担持されている、現像に供され
なかったトナーはトナー供給ローラ６により機械的、電
気的に掻き落される。同時に、現像ローラ５の誘電体１
１が２　トナー供給ローラ６と接触し、その摩擦によっ
てトナーの帯電極性と反対の負極性に帯電される。その
際、現像領域９を通過した現像ローラ周面の誘電体１１
に、感光体１の静電潜像の影響による静電的な残像が残
っていても、トナー供給ローラ６との摩擦により、誘電
体１１がほぼ飽和状態まで帯電し、その電荷量が均一と
なるため、残像はなくなり、現像ローラ５が初期化され
る。

一方、トナー供給ローラ６の周面に接触しながら現像ロ
ーラ５に運ばれるトナー４は、第２図に模式的に示すよ
うに、トナー供給ローラ６との摩擦によって正極性に摩
擦帯電され、現像ローラ５に供給されるが、このときこ
の現像ローラ５の誘電体１１との摩擦によりさらに正極
性に強く摩擦帯電され、現像ローラ５の周面に静電的に
付着する。

このとき、現像ローラ５の誘電体１１はトナー供給ロー
ラ６との摩擦によって負極性に帯電していて、この誘電
体１１に隣接して微小面積の多数の導電面１２が存在し
、該導電面１２と誘電体１１の表面が混在している。こ
のような状態で、現像ローラ５の表面の誘電体１１のと
ころに選択的に負極性の電荷が保持された状態となって
いる。

このため、第５図に示すように各導電面１２と誘電体１
１の表面の間に大きな電位差ができ、これらの間に閉電
界が形成される。すなわち、現像ローラ５の表面近傍に
は無数の微小閉電界（マイクロフィールド）が形成され
るのである。より詳しく説明すると、電界の状態を表わ
す電気力線を考えた場合、現像ローラ５の表面近傍の空
間には。

第５図に円弧状の多数の線で表わしたように電気力線Ｅ
が形成され、その電気力線は現像ローラ５から出て同一
の現像ローラ５に戻り、該ローラ５の表面の近傍に閉電
界が形成されるのである。このように電界傾度の大なる
電界が現像ローラの表面近傍に形成される。

誘電体１１の表面と導電面１２は微小面積で隣接してい
るので、各微小閉電界は所謂エツジ効果ないしはフリン
ジング効果（周辺電場効果）によってその強度が大変強
くなる。かかる閉電界によって、正に帯電したトナーは
、誘電体１１の表面に強く引かれ現像ローラ５上に多量
に離れ難い状態で保持される。このときトナーはトナー
供給ローラ６と現像ローラ５との摩擦によって強く摩擦
帯電しており、しかも現像ローラ５の表面に強い微小閉
電界の作用で保持されるので、現像ローラ５上には高い
電荷を持った多量のトナーが担持される。しかも、現像
ローラ５に担持されたトナーが例えばウレタンよりなる
ドクターブレード８によって層厚を規制されるとき、帯
電の充分なトナーは微小閉電界によって現像ローラ５の
表面に強く保持されるが、かかるトナーに帯電量の小な
るトナーが混在していても、これはドクターブレード８
との接触圧によって除去され、結局、帯電量の大なるト
ナーだけが、従来よりも多量に現像領域９へ搬送され、
前述の如く静電潜像を可視像化する。現像領域９での現
像ローラ５と感光体１との間の電界は、電極効果が大き
くなり、現像ローラ５上のトナーが感光体１に付着しや
すい状態となり、効率的に現像動作が行われる。

トナー供給ローラ６を通過した現像ローラ５の表面近傍
には、第５図に模式的に示したようにその全体に亘って
微小閉電界だけが形成される場合と、閉電界でない電界
が閉電界に混在する場合とが考えられるが、いずれにし
ても閉電界が存在するので、その強度が高められ、トナ
ーを多量に担持することができ、可視像の地汚れを防止
しかつそのシャープネスを高めるべく、８乃至１５μＣ
／ｇ程に帯電した０、６乃至２．０■／ｄ、好ましくは
０．８乃至１，２■／ａｊの多量のトナーを現像領域９
に搬送できる。

本発明の理解のため５現像ローラ５の表面と。

第１図に示したドクターブレード８を通過し、現像領域
へ達する前の現像ローラ表面に付着したトナーの状態を
撮影した参考写真１．２を別途物件提出番により提示す
る。

なお、第１図の例では現像領域９において接触現像を行
っているが、非接触現像方式により潜像を可視像化して
もよい。また上述した例では、誘電体１１をトナーと逆
極性に帯電させたが、トナーの帯電極性と同極性に誘電
体１１を帯電させに特に導電面１２上に多量のトナーを
付着させることもできる。

上述のように現像ローラ５上に充分に帯電した多量のト
ナーを担持して現像領域９へ搬送できるので、従来のよ
うに現像ローラの線速を速める必要がなくなる。すなわ
ち、現像ローラ５の表面の線速をｖｄ、感光体１の表面
の線速をｖ２としたとき、その比■ｄ／ｖｐを１．５以
下に設定しても。

現像領域９へ搬送されるトナーの量が不足せず、可視像
の濃度不足を阻止できる。例えば、第１図に示した装置
において、感光体１の表面の線速を１２０ｍ／ｓｅｅ、
現像ローラ５の表面の線速を約１７０■／ｓｅｃに設定
することができるのである。

なお、現像ローラの表面の線速Ｖｄとは、現像領域にお
ける現像ローラ表面の接線方向の速さ、すなわちローラ
表面の移動方向の速さ（周速）である。トナー担持体が
ベルトより成るときも同様であり、現像領域における感
光体に面した側のトナー担持体表面の移動方向速さがそ
の表面の線速である。また、ベルト状の感光体１の表面
の線速ｖｐも、現像領域におけるトナー担持体に面した
側の感光体表面の移動方向速さであり、感光体がドラム
より成るときも同様であって、現像領域における感光体
表面の接線方向の速さ、すなわちその周速が感光体の表
面の線速である。

以上のように、従来はＶ　ｄ　／　Ｖ　ｐを３乃至４程
度に設定しなければならなかったが１本発明に係る構成
ではこの比の値を１．５以下に抑えることができる。

ｖｄ／ｖｐを上述のように設定することにより、従来発
生していた各種の欠点２例えばトナーの飛散５　トナー
の早期の疲労、現像ローラ上へのトナーフィルミング、
横ライン像の細化現象などを防止でき、かつ高速画像形
成装置にも支障なく本発明に係る現像装置を採用するこ
とが可能となる。

なお、実験によると、Ｖ　ｄ／　Ｖ　ｐを１．５まで下
げずに、これを２．５以下に設定すれば、上述のトナー
飛散などの不具合を防止できることが判明しているが、
本発明のようにＶｄ／ｖｌ）を１．５以下に設定すると
、先に説明した後端トナー寄り現象の発生も次に説明す
るように実質的に阻止することができる。

第８図は可視像■の後端部に幅ａで形成されたトナー寄
りを示し、この部分の画像濃度は他の画像部分の濃度よ
りも高くなっている。第９図は縦軸に後端トナー寄りの
幅ａをとり、横軸にＶｄ／ｖｐをとって、両者の関係の
一例を示したグラフである。後端トナー寄りの幅ａは、
一般に０．５膣以下であれば、これを目視距離でＩＩし
たとき目立たず、看者に後端トナー寄りを意識させるこ
とはない。そして第９図から判るようにＶｄ／ｖｐが１
．５より大であると、幅ａは０．５ｗ＋より大きくなり
、後端トナー寄りが顕著となるが、Ｖｄ／ｖｐが１．５
以下であると、幅ａは０．５ｗ＋以下となり、後端トナ
ー寄りは問題とならず−Ｖｄ／ＶＰを１にすれば後端ト
ナー寄り現象を完全に阻止できる。

上述のようにＶｄ／ｖｐを１．５以下に設定でき、この
値を例えば１、すなわちｖｄ＝ＶＰに設定しても現像領
域におけるトナー不足を阻止でき、可視像の濃度低下を
防止できる。

ところが、両線速Ｖｄとｖｐを等しくすると次のような
問題が発生する。

図示した実施例では、前述のように現像ローラ５の誘電
体１１の表面に多量のトナーが付着する。

誘電体１１とトナー４を同極性に帯電させたときは導電
面１２にトナーが多量に付着する。すなわち現像ローラ
５上に完全に均一にトナーを付着させることば難しいの
である。このため、現像ローラ５を感光体１と同一線速
で回転させつつ現像動作を行うと、感光体１上に形成さ
れた可視像には。

現像ローラ５上のトナーの付着状態のむらに対応した極
く微小な「あと」ができる恐れがある。

このような不具合は、現像ローラ５表面に霧出した誘電
体１１と導電面１２を不規則に配置すると、生し難くな
るが、現像ローラ５の製造コストを下げ、部品精度を上
げるには、導電性ローラ１０の表面に例えばローレット
加工によって溝１００を形成し、ここに誘電体１１を埋
め込むことが望ましい。ところがこのような方法によっ
て現像ローラを製作すると、溝１００．すなわち誘電体
１１が現像ローラ５の表面に規則性をもって表われるた
め、現像ローラ５と感光体１の線速比Ｖｄ／■２を１に
設定すると、可視像の画像面に、極く微小ではあるがロ
ーレット加工のパターンがそのまま「むらＪとして現わ
れてしまうのである。

このように、誘電体１１の表面や導電面１２が規則的に
現われていると、特に可視像にそのあとが現われやすい
。

またＶｄとｖｐを等しくすると、感光体１上の地肌に地
汚れが発生しやすくなる。すなわち、現像ローラ５の線
速Ｖｄを感光体１の線速■３よりも大きくすると、現像
ローラ５上のトナーが感光体１の地肌部に対してスキャ
ベンジング作用を及ぼし、これにより地汚れが低減する
のであるが、■、とＶ、を等しくすると、スキャベンジ
ング効果を期待できず、地汚れが発生しやすくなる。

そこで本発明では、現像ローラ５と感光体１の表面の線
速ｖｄ、ｖｐの比Ｖｄ／ｖｐを１．２以上。

好ましくは１．３以上に設定した。

このようにＶｄをｖｐよりも大きくすれば、現像領域９
において、現像ローラ表面の誘電体１１と導電面１２が
感光体１に対して等速で対向することはなくなり、両者
間に相対速度ができるので、誘電体１１や導電面１２の
パターンが可視像に「むら」ないしは「あと」として現
われる不具合を阻止できる。

またＶｄ／ｖｐ≧１．２とすることにより、感光体１１
の地肌部に対するスキャベンジング効果が発揮され、地
肌汚れを抑制することができる。第１０図は縦軸に地汚
れランクをとり、横軸にＶｄ／ｖｐの値をとって示した
グラフであり、ランクが３以上であれば明視距離で画像
を見たとき、地汚れは目立たず、実用上問題はない。こ
のグラフからも判るように、Ｖｄ／ｖいを１．２以上、
特に１．３以上に設定すれば地汚れの問題は生しない。

結局、第１図に示した本発明に係る現像装置においては
、現像領域９で順方向に移動する現像ローラ５と感光体
１の表面の線速ｖｄ、　Ｖｔｌの比が。

ｖｐ 好ましくは ｖｐ に設定され、これによって、トナーが黒トナーであると
きも、またカラートナーであるときも、トナー飛散やト
ナーフィルミング、或いは後端トナー寄りなどの発生を
抑えつつ、地汚れのない所定濃度の高品質な可視像を得
ることができる。感光体がドラム状に形成され、またト
ナー担持体がベルトにより構成されているときも、その
線速比Ｖｄ／ｖｐは上述したところと同じく設定される
。

ところで、現像ローラ表面に現われる誘電体表面ないし
は導電面の形状は前にも説明したように適宜設定できる
が、誘電体１１が第３図に示した如く現像ローラ５の周
方向（ローラ５の表面の移動方向Ｙ）に対して３０°乃
至６０°、好ましくは４５°−の角度θをもって延びる
格子状にすると、誘電体１１の表面に付着したトナーが
、現像領域９において現像ローラ５の軸線方向に亘って
均一にならされた状態で存在することになるので、誘電
体１１や導電面１２のパターンに対応した「むら」が可
視像の画像面中に現われる不具合をより確実に防止でき
る。

導電面が現像ローラの表面に格子状に延びるように現わ
れ、すなわち第３図における導電面１２と誘電体１１を
入れ換えて、主として導電面１２の方にトナーを多量に
付着させるようにしたときも、格子状の導電面の延びる
方向と、現像ローラの移動方向のなす角度θを３０°乃
至６０’に設定することによって、上述したところと同
じ利点が得られる。

上述のような現像ローラ５を含む現像装置のより具体的
な例を以下に示す。

（１）現像ローラ 第６図に示した現像ローラ５の径Ｄ１は２５゜４開で５
その表面にローレット加工により溝１００が形成され、
該溝１００のピッチは０．４ｍ、深さＤ２（第４図）は
０．１１ＩＩｎ、溝幅Ｗ１（第３図）は０．１５ｍｍで
、格子状に延びる溝１００、ないしは誘電体１１の現像
ローラ移動方向Ｙに対する角度０は４５°である。なお
、第３図及び第５図における符号Ｘは現像ローラ５の軸
線方向を示している。

現像ローラ表面に露出した誘電体１１の面積比率は６１
％、導電面は３９％。導電面１２の幅は０．１５ｍ＋＋
＋である。

（■）トナー供給ローラの発泡体 材料は発泡ポリウレタンカーボン処理したもので、その
外径は１４ｍであり、感光体１に対する食い込み量は１
閣である。そして発泡体１５の表面抵抗１０７Ωである
。

（ＩＩＩ）　　ドクターブレード 厚さ０．１−の燐青銅より成る弾性部材に、弗素系樹脂
ＰＴＦＥシート（ＰＴＦＥ樹脂テープ２００μ：ニチャ
ス（株）製）を固定。

（ＩＶ）現像ローラへＡｃ５００Ｖ　（Ｐ／Ｐ）、２５
０Ｈｚ、ＤＣ−２５０Ｖ重畳の電圧ヲ印加。トナー供給
部材へＤＣ−２５０Ｖの電圧印加。

（Ｖ）感光体 ＯＰＣ感光体。

（■）トナー 非磁性スチレンアクリル系プラス帯電トナー極性制御剤
ニグロシン、外添剤Ｓ　ｉｏ２微粉末０゜５％ｆｔ％。

次に現像ローラ５の作製方法について簡単に説明する。

（１）先ず第７図（ａ）に示すように表面に角溝加工し
た金属ローラ（導電性ローラ１０）を作る。

格子状の角溝１００は角溝ローレット加工で形成し、例
えばそのピッチを０．２乃至１．０ｍ、深さＤを０．１
乃至０．５１１Ｉ１１とし、現像ローラの周方向に対し
て３０’乃至６０°、特に４５°の角度で延ばす。

（ＩＩ）次に第７図（ｂ）に示す如く、例えば弗素系樹
脂（ｍ硝子製ルミフロンＬＦ２００など）の誘電体１１
を、角溝１００を形成したローラ１０の表面にコーティ
ングし、１００℃で約３０分乾燥する。塗布厚みは溝１
００が完全に埋まる状態にする。

（ＩＩＩ）さらに第７図（ｃ、）に示す如くローラの表
面を切削又は研磨加工して、導電面１２と誘電体１１の
表面を混在状態で露出させ、導電面１２の面積が例えば
２０乃至８０％となるようにする。

このようにして表面がほぼ平滑な現像ローラ５が完成す
る。

なお、ベルト状のトナー担持体の場合には、第７図（ａ
）、（ｂ）、（ｃ）に示した導電性ローラ１０の代りに
導電性のシートよりなる基体を用い、その表面に溝を形
成し、ここに誘電体を埋設固定すればよく、その製造方
法は第７図に示したところと実質的に異なるところはな
い。

他の各種の方法によっても、誘電体と導電面が表面に露
出した各種形態のトナー担持体を構成できることは明ら
かである。

なお第７図（ｃ）に示した如く製作した現像ローラ５の
表面にさらに所定厚みの誘電層を積層してもよい。この
ような現像ローラを用いたときも、誘電体１１とその上
の誘電層の厚みが、現像ローラの溝１００に対応して相
違し、その静電容量が異なることになる。従ってトナー
供給ローラ６によって表面の誘電層を帯電させれば、上
記静電容量の相違に応じて現像ローラ表面に電位差がで
き、その表面近傍に多数の微小閉電界を形成できる。

この構成によると、現像ローラに交流又は交流に直流を
重畳したバイアス電圧を印加したときも、現像ローラ５
と感光体ｌとの間の電荷のリークを防止でき、リークに
よる静電潜像の乱れを防止できる。ベルト状のトナー担
持体についても同様に構成できる６ また第１図および第２図に示した実施例では、誘電体１
１又はその上に積層された誘電層を所定の極性に帯電さ
せることにより、トナー担持体表面の近傍に微小電界を
形成し、潜像の可視像化に用いられるトナーを閉電界に
よってトナー担持体に付着させる帯電手段として、トナ
ー供給ローラ６を用いたが、これ以外の独立した摩擦帯
電部材や、コロナ放電器や、トナー担持体に接して電荷
を注入する部材など、それ自体公知な適宜な帯電手段を
用いてもよい。

次に、参考としてトナーと現像装置の主要部材の材質を
さらに追加的に例示する。

トナーとしては、一般にポリエステル、ＢＭＡ、ポリス
チレン、エポキシ、フェノールなどの樹脂が基本となり
、トナーに内添又は外添する極性制御剤によりその帯電
極性及び帯電量を制御できる。

なお、外添とは極性制御剤などの補助剤をトナー粒子と
混合することであり、内添とは各トナー粒子自体に練り
込んだ状態で一体化することである。

また現像装置の各部材も、トナーの帯電極性。

トナーとの離型性、耐久性などを考慮して、例えば次に
例示する如きものが適宜使用される。

以上、特にカラー現像に最適な非磁性トナーの一成分系
現像剤を用いた現像装置を例示したが、本発明は必要に
応じて補助剤を外添した磁性トナーより成る一成分系現
像剤を用いる現像装置にも適用できるものである。

〔発明の効果〕

請求項１に記載の構成によれば、従来のようにトナー担
持体を高速で回転させることなく、充分に帯電した多量
のトナーを現像領域へ搬送でき、所望する濃度の可視像
を形成できると共に、トナー飛散や後端トナー寄りなど
の、トナー担持体を高速回転させることに伴う欠点を阻
止でき、しかも可視像の画像面中にむらができることを
防止し、かつ地汚れの発生を抑制することができる。

請求項２に記載の構成によれば、トナー担持体を低コス
トで製作でき、かつ可視像の画質低下を防止できる。

請求項３に記載の構成によれば、トナー担持体と潜像担
持体間の電荷のリークを阻止でき、高品質な可視像を形
成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は現像装置の一例を示す概略断面図、第２図は現
像ローラの誘電体と、トナー粒子を模式的に拡大して示
した説明図、第３図は現像ローラ表面の拡大平面図、第
４図は第３図のＩＶ−ｒＶ線線入大断面図第５図は現像
ローラ表面の近傍に形成される微小閉室界の電気力線を
示した説明図、第６図は現像ローラの斜視図であって、
その溝の一部を拡大して模式的に示した図、第７図（ａ
）。 （ｂ）、（Ｃ）は現像ローラの製造方法の一例を示す模
式拡大断面図、第８図は後端トナー寄りを説明する図、
第９図は現像ローラ及び感光体の線速比と、後端トナー
寄りの関係の一例を示すグラフ、第１０図は地汚れと、
現像ローラ及び感光体の線速比との関係の一例を示すグ
ラフである。 ２・・・現像装置　　　　４・・・トナー９・・・現像
領域　　　　１１・・・誘電体１２・・・導電面 第３図 第４図 第５図 代理人　弁理士　星　野　則　夫 公憤案１へ八Ｎ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転駆動されるトナー担持体にトナーを供給し、
   該担持体の表面に前記トナーを担持して搬送し、潜像担
   持体と前記トナー担持体が互いに対向した現像領域にて
   、トナー担持体表面の移動方向と順方向に移動する当該
   潜像担持体に形成された静電潜像を、トナー担持体に担
   持したトナーによって可視像化する現像装置において、 前記トナー担持体として、その表面に選択的に電荷を保
   持せしめることにより該担持体表面の近傍に微小閉電界
   を形成し、この閉電界により帯電トナーを吸引して該ト
   ナーを表面に担持するトナー担持体を用い、 トナー担持体の表面の線速をｖ＿ｄ、潜像担持体の表面
   の線速をｖ＿ｐとしたとき、 １．２≦ｖ＿ｄ／ｖ＿ｐ≦１．５ を満たすように、各線速を設定したことを特徴とする現
   像装置。
2. （２）前記トナー担持体として、誘電体の表面と、接地
   又はバイアス電圧の印加された導電面とが表面に露出し
   、かつ該誘電体又は導電面が、トナー担持体表面の移動
   方向に対して３０°乃至６０°の角度をなして格子状に
   延びていて、誘電体を帯電させることにより、該誘電体
   の表面と前記導電面との間に微小閉電界を形成するトナ
   ー担持体を用いた請求項１記載の現像装置。
3. （３）前記トナー担持体として、前記誘電体及び前記導
   電面上に、さらに誘電層が積層され、該誘電層を帯電さ
   せることにより、表面近傍に微小閉電界を形成するトナ
   ー担持体を用いた請求項２記載の現像装置。