JPH04313782A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転駆動される現像剤
担持体に、一成分系現像剤を供給し、該担持体の表面に
前記現像剤を担持して搬送し、潜像担持体と前記現像剤
担持体が互いに対向した現像領域において、該潜像担持
体に形成された静電潜像を現像剤担持体に担持された前
記現像剤によって可視像化する現像装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】潜像担持体に静電潜像を形成し、これを
現像剤によって可視像化して記録画像を得る電子複写機
、プリンタ或いはファクシミリ等の画像形成装置では、
粉体状の現像剤を用いる乾式の現像装置が広く採用され
ている。

【０００３】かかる粉体状の現像剤としては、トナーと
キャリアを有する二成分系現像剤と、キャリアを含まな
い一成分系現像剤とが公知であり、前者の二成分系現像
剤を用いた二成分現像方式は、比較的安定した良好な記
録画像が得られる反面、キャリアの劣化やトナーとキャ
リアの混合比の変動が発生しやすく、装置の維持管理が
煩雑で、装置全体の構造が大型化しやすくなる欠点を有
している。

【０００４】このような観点から、上述の欠点を有しな
い一成分系現像剤を用いた一成分現像方式が注目されて
いる。一成分系現像剤は、トナー粒子のみから成るもの
と、これに必要に応じて補助剤を外添し、トナー粒子と
補助剤を混合したものとがある。またトナーとしては、
その各トナー粒子自体に磁性粉を練り込んだ磁性トナー
と、磁性体を含まない非磁性トナーとがある。

【０００５】ところで、一成分現像方式を採用した現像
装置においては、一成分系現像剤を現像剤担持体に担持
して搬送し、この担持体と潜像担持体とが互いに対向し
た現像領域において、潜像担持体に形成された静電潜像
を担持現像剤によって可視像化しているが、所定濃度の
高品質な可視像を形成するには、充分に帯電した必要と
される充分な量のトナーを現像領域に搬送し、かかるト
ナーによって潜像を可視像化する必要がある。

【０００６】磁性トナーを用いた場合には、現像剤担持
体に内設した磁石の磁力を利用して、該担持体にこの一
成分系現像剤を担持できるので、従来より上述の要求を
満たすことが可能であったが、現像剤担持体に磁石を内
設する必要があるため、その構成が複雑となる不具合を
免れなかった。

【０００７】一方、非磁性の一成分系現像剤を用いたと
きは、これを磁力によって現像剤担持体に担持させるこ
とはできないため、上述の要求を満たすことは特に難し
い。

【０００８】これに対する対策も従来より各種提案され
ており、例えば特開昭６１−４３７６７号公報には、現
像剤担持体の表面に誘電体の層を積層形成し、これに対
して、例えばスポンジローラから成る現像剤供給部材を
圧接させ、両者を互いに異極性に摩擦帯電させると共に
、この誘電体と逆極性に帯電させた非磁性トナーを誘電
体に静電的に付着させ、かかる一成分系現像剤を現像領
域に搬送する構成が提案されている。ところがこの構成
によっても、誘電体表面の近傍に形成される電界の強さ
を充分に高めることができないため、現像剤担持体表面
に多量のトナーを担持させることは難しく、現像領域へ
搬送できる現像剤量が不足し、高濃度の可視像を形成す
ることは困難であった。

【０００９】また現像剤担持体と現像剤供給部材の間に
、非磁性トナーが現像剤担持体側へ静電的に移行する向
きの電界を印加する構成も公知であるが、このような構
成を付加しても、現像剤担持体へ充分な量のトナーを付
着させることは難しい。

【００１０】さらに、特開昭５４−５１８４１号公報等
に示されているように、現像領域を通過した後の現像剤
担持体上の一成分系現像剤を掻き取ったあと、この現像
剤担持体の表層に対してコロナ放電を行って電荷を付与
し、次いで現像剤供給部材により非磁性トナーを現像剤
担持体上に静電的に積極的に付着させるようにした技術
も提案されているが、誘電体表面に形成される電界強度
が小さいため、この構成によっても現像剤担持体表面の
現像剤担持量を上げることができず、現像領域へ多量の
現像剤を搬送することはできない。

【００１１】また、特開昭６０−５３９９６号公報に示
されている如く、現像剤担持体の表面に凹凸を形成し、
これらの凹凸に非磁性の一成分系現像剤を充填させて担
持し、現像領域へ搬送される一成分系現像剤の量を増大
させた現像装置も提案されている。ところがこの構成に
よると、搬送できる現像剤量は増大するものの、搬送さ
れる現像剤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。

【００１２】さらに特公昭５５−９７１１号公報などに
、導電性の基体上に電気的絶縁層を介して格子状の導電
性スクリーン電極を設け、この電極に対して外部電源か
らバイアス電圧を印加し、現像剤担持体表面近傍に電界
を形成する構成も開示されている。ところが現像剤担持
体は回転する部材であるため、これに付設されたスクリ
ーン電極と外部電源とを電気的に接続することが容易で
なく、その構成が大変複雑化し、かつコストが上昇する
恐れを免れない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した従来の実情に鑑み、簡単な構成によって、現像剤担
持体上に必要とされる充分な量の一成分系現像剤を担持
し、充分に帯電したトナーを現像領域に搬送して高画質
の記録画像を形成できる冒頭に記載した形式の現像装置
を提供することである。

【００１４】

【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、回転駆動される現像剤担持体に一成分系現
像剤を供給し、該担持体の表面に前記現像剤を担持して
搬送し、潜像担持体と前記現像剤担持体が互いに対向し
た現像領域において、該潜像担持体に形成された静電潜
像を現像剤担持体に担持された前記現像剤によって可視
像化する現像装置において、前記現像剤担持体として、
導電性ローラ自体の導電部と、該導電性ローラに固着さ
れた微小の誘電体とが表面に規則的又は不規則に露出し
、該誘電体に電荷を保持せしめることにより前記表面の
近傍に多数の微小閉電界を形成し、この閉電界により、
個々に帯電したトナーを前記表面に吸引し、該トナーを
この表面に吸着させる現像剤担持体を使用し、前記誘電
体が、４以下の比誘電率と、温度３０℃、相対湿度８０
％の環境下で１０１３Ωｃｍ以上の体積固有抵抗率を有
していることを特徴とする現像装置を提案する。

【００１５】同様に本発明は、回転駆動される現像剤担
持体に一成分系現像剤を供給し、該担持体の表面に前記
現像剤を担持して搬送し、潜像担持体と前記現像剤担持
体が互いに対向した現像領域において、該潜像担持体に
形成された静電潜像を現像剤担持体に担持された前記現
像剤によって可視像化する現像装置において、前記現像
剤担持体として、導電性ローラ上にローレット加工によ
って溝を形成し、その上に樹脂をコートした後切削加工
を行い、導電性ローラ自体の導電部と前記樹脂より成る
微小の誘電体とを表面に規則的又は不規則に露出させ、
該誘電体に電荷を保持せしめることにより前記表面の近
傍に多数の微小閉電界を形成し、この閉電界により、個
々に帯電したトナーを前記表面に吸引して該表面に吸着
させる現像ローラを使用し、前記溝に埋設固定された誘
電体の表面、又は該誘電体の間の領域において露出した
導電部の表面のうち、前記閉電界の作用でトナーが静電
的に多量に吸着される方の表面の幅が、トナーの粒径の
３倍以上であって、５００μｍ以下の大きさに設定され
、かつトナーが静電的に多量に吸着される方の表面の面
積が現像ローラの全表面の５０％乃至８０％を占めてい
ることを特徴とする現像装置を提案する。

【００１６】また本発明は、回転駆動される現像剤担持
体に一成分系現像剤を供給し、該担持体の表面に前記現
像剤を担持して搬送し、潜像担持体と前記現像剤担持体
が互いに対向した現像領域において、該潜像担持体に形
成された静電潜像を現像剤担持体に担持された前記現像
剤によって可視像化する現像装置において、前記現像剤
担持体として、導電性ローラ自体の導電部と、該導電性
ローラに固着された微小の誘電体とが表面に規則的又は
不規則に露出し、該誘電体に電荷を保持せしめることに
より前記表面の近傍に多数の微小閉電界を形成し、この
閉電界により、個々に帯電したトナーを前記表面に吸引
し、該トナーをこの表面に吸着させる現像剤担持体を使
用し、前記誘電体の厚さを５０μｍ以上に設定した現像
装置を提案する。

【００１７】さらに本発明は、回転駆動される現像剤担
持体に一成分系現像剤を供給し、該担持体の表面に前記
現像剤を担持して搬送し、潜像担持体と前記現像剤担持
体が互いに対向した現像領域において、該潜像担持体に
形成された静電潜像を現像剤担持体に担持された前記現
像剤によって可視像化する現像装置において、前記現像
剤担持体として、導電性ローラ上にローレット加工によ
って溝を形成し、その上に樹脂をコートした後切削加工
を行い、導電性ローラ自体の導電部と前記樹脂より成る
微小の誘電体とを表面に規則的又は不規則に露出させ、
該誘電体に電荷を保持せしめることにより前記表面の近
傍に多数の微小閉電界を形成し、この閉電界により、個
々に帯電したトナーを前記表面に吸引して該表面に吸着
させる現像ローラを使用し、前記溝に埋設固定された誘
電体の表面が、現像ローラの軸線方向に対して３０°乃
至６０°の角度をなして延び、かつ現像動作時の現像ロ
ーラの表面線速が潜像担持体の表面線速よりも高速とな
るように、各線速を設定したことを特徴とする現像装置
を提案する。

【００１８】また本発明は、回転駆動される現像剤担持
体に一成分系現像剤を供給し、該担持体の表面に前記現
像剤を担持して搬送し、潜像担持体と前記現像剤担持体
が互いに対向した現像領域において、該潜像担持体に形
成された静電潜像を現像剤担持体に担持された前記現像
剤によって可視像化する現像装置において、前記現像剤
担持体として、導電性部材自体の導電部と、該導電性部
材に固着された微小の誘電体とが表面に規則的又は不規
則に露出し、該誘電体に電荷を保持せしめることにより
前記表面の近傍に多数の微小閉電界を形成し、この閉電
界により、個々に帯電したトナーを前記表面に吸引し、
該トナーをこの表面に吸着させる現像剤担持体を使用し
、前記誘電体に電荷を保持せしめる手段として、現像剤
担持体の表面に当接しながら回転し、誘電体を摩擦帯電
させつつ前記現像剤を現像剤担持体に供給する摩擦帯電
兼現像剤供給部材を使用し、該部材の導電性芯部材表面
から現像剤担持体に接する摩擦帯電兼現像剤供給部材表
面までの抵抗値を温度１０℃、相対湿度２０％の環境下
で１０１０Ω以下に設定したことを特徴とする現像装置
を提案する。

【００１９】導電部と誘電体とについては、導電性ロー
ラ上にローレット加工によって溝を形成し、その上に樹
脂をコートした後切削加工を行うことにより、導電性ロ
ーラ自体の導電部と前記樹脂より成る微小の誘電体とを
表面に露出させることが有利である。

【００２０】

【作用】現像剤担持体表面の近傍に多数の微小閉電界が
形成されるので、その電界強度を著しく増大させること
ができ、充分に帯電した多量のトナーを現像剤担持体に
担持して現像領域に搬送できる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を電子複写機の現像装置として
構成した実施例につき、図面を参照して詳細に説明する
。

【００２２】図１において、潜像担持体の一例であるド
ラム状の感光体１は矢印Ａ方向に回転駆動され、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の現
像容器３内には、必要に応じて補助剤が外添された非磁
性トナー４より成る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１０７〜１０１２Ωｃｍ程度
であることが好ましい。現像容器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、図１２にも示
した現像ローラ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。

【００２３】また現像容器３の前後の側板には現像剤供
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に接触しながら反時計方向に回
転駆動される。

【００２４】現像容器３内のトナー４は、時計方向に回
転するアジテータ７により撹拌されつつ、トナー供給ロ
ーラ６に運ばれ、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、
本例では感光体１の静電潜像と逆極性の正極性、すなわ
ちプラスの極性に摩擦帯電され、現像ローラ５の周面に
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。

【００２５】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、該潜像が可視像化される。層厚規制部材と
しては、ドクターブレードのほかに、規制ローラや規制
ベルトなどを用いることもできる。

【００２６】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。

【００２７】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、トナー供給
ローラから現像ローラへ充分な量のトナーを供給するこ
とができず、可視像の濃度が低下する等の欠点を免れな
かった。

【００２８】そこで本発明に係る現像装置においては、
図２及び図３に模式的に拡大して示したように、現像ロ
ーラ５として、例えばアルミニウムやステンレス鋼等の
導電性ローラ１０より成る基体の周面部分に多数の微小
誘電体１１が分散して固定されたローラが用いられてい
る。このローラの表面には導電性ローラ１０自体の導電
部１２と、該ローラ１０に固着された微小の誘電体１１
が規則的又は不規則状態で混在露出している。

【００２９】本例では、導電性ローラ１０の表面にロー
レット加工によって多数の溝１００が形成され、その上
に樹脂をコートした後、該樹脂を切削加工することによ
り、図９乃至図１１に例示したように、導電性ローラ自
体の導電部１２と、上記樹脂より成る微小の誘電部１１
とを表面に規則的又は不規則に露出させた現像ローラ５
が用いられている。

【００３０】このようにローレット加工により溝１００
を形成し、これに誘電体１１を埋設固定して現像ローラ
５を製作すると、簡単に現像ローラ５の表面を平滑に形
成でき、しかも低コストで高精度に現像ローラ５を構成
することができる。

【００３１】なお、図９乃至図１１において、符号Ｘは
現像ローラの軸線の方向を示し（図１２も参照）、図９
に示した例では溝１００ないしはこれに埋設された誘電
体１１が軸線方向Ｘに対してθで示した角度をなして延
び、図１０に示した例では逆方向にθをなして延びてお
り、また図１１に示した例では溝１００、従って誘電体
１１が軸線方向Ｘに対して共にθをなした格子状に延び
ている。勿論、各誘電体１１を図９乃至図１１に示した
方向以外に延在させてもよく、例えば図４（ｂ）に示す
ように現像ローラ５の軸線方向Ｘ、又はこれに直交する
方向などに各誘電体１１を適宜延ばすこともできる。

【００３２】その際、長く延びた各誘電体１１の幅、す
なわち各誘電体１１の延在方向に直交する方向の幅Ｄ１
をトナー粒子の３倍以上で５００μｍ以下に設定し、か
つ全ての誘電体１１の全表面積を、現像ローラ５の全表
面積の５０％乃至８０％に設定することが望ましい。そ
の理由は後に詳しく説明する。また各誘電体１１の中心
間距離Ｐ１（図３）は、例えば１００μｍ乃至５００μ
ｍ程度に設定される。

【００３３】現像剤担持体をベルトから構成するときも
、図３、図９乃至図１１と同様に、そのベルトの導電性
基体の表面に微小な誘電体を多数固定すればよい。

【００３４】誘電体１１として、本例ではトナーの帯電
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。

【００３５】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（本例ではマイナス極
性）に摩擦帯電させ、かつトナー４をプラスに摩擦帯電
させる材料から構成されている。図１及び図２に示した
例では、トナー供給ローラ６が、導電性の芯部材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をマイナスに
、またトナー４をプラスに摩擦帯電させる材料によって
構成すればよい。

【００３６】現像ローラ５は、後述するように電源２０
（図１）によって所定の電圧を印加されるか、又はアー
スされている。

【００３７】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。

【００３８】図１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トナー供給ローラ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、現像に供給されなかった
トナーはトナー供給ローラ６から受けるスキャベンジン
グ力によって掻き落される。同時に、現像ローラ５の誘
電体１１は、トナー供給ローラ６との摩擦によってトナ
ーの帯電極性と反対の負極性に帯電される。すなわちマ
イナスの電荷が保持されるのである。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。

【００３９】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に運ばれるトナーは、トナー供給ロ
ーラ６との摩擦によってプラス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
、特にその誘電体１１との摩擦によりさらにプラス極性
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。またトナー材料は、導電部１２及び誘電体１１
いずれとの摩擦においてもプラス極性に帯電する材料か
ら構成されていることが望ましい。

【００４０】このとき、現像ローラ５の各誘電体１１は
マイナス極性に摩擦帯電していて、各誘電体１１のまわ
りには現像ローラ表面に露出した導電部１２が存在し、
しかも現像ローラ５の導電性ローラ１０はアースされて
いるか、電圧を印加されているので、現像ローラ５の表
面は、多数の誘電体１１のところだけに選択的にマイナ
ス極性の電荷が付与されて保持された状態となっている
。これにより図３に示すように、マイナスに帯電した各
誘電体１１とそのまわりの導電部１２との間に閉電界が
形成され、現像ローラ５の表面の近傍には無数と言える
程多数の微小閉電界（マイクロフィールド）が形成され
る。すなわち、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、図３に円弧状
の多数の線で表わしたように電気力線が形成され、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、各誘電体１１と導電部１２との間に閉電界が形成
されるのである。

【００４１】各誘電体１１の表面の幅Ｄ１は前述のよう
に微小であるため、各閉電界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、プラスに帯電した個々のトナーは誘電体
１１に強く引かれ、該ローラ５の表面に多量に離れ難い
状態で吸着保持される。その際、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
作用で吸着されるので、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。

【００４２】また導電部１２にも、ファンデルファール
ス力、或いは帯電したトナーの電荷により誘起された電
荷によって少量のトナーを付着させることができ、例え
ば１層分のトナーを導電部１２の表面に付着させること
が可能である。

【００４３】上述のように現像ローラ５に担持されたト
ナーは、例えばウレタンよりなるドクターブレード８を
通るが、このブレード８によってトナーが層厚を規制さ
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、帯電量の小なる
トナー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。このため可視像の画像濃度を高め、かつその
地汚れを防止することができる。トナーの帯電量は、地
汚れ防止や、可視像のシャープ性を高めるべく、例えば
５乃至２０（望ましくは１０乃至１５）μｃ／ｇ程度に
帯電され、かかるトナーが現像領域９へ運ばれるのであ
る。

【００４４】ドクターブレード８を通過するトナーの量
を減少させるには、このブレード８が現像ローラ５に圧
接する力を強め、逆に多くするときはブレード８の圧接
力を弱めればよく、ブレード８を通過した後のトナー層
の厚みを容易に調整することができるが、ドクターブレ
ード８に加える力を弱くしすぎると、トナー層が不均一
となり、逆に強くしすぎると画像濃度の低下を招く恐れ
があるので、これらを考慮してブレード８の圧接力を設
定すべきである。

【００４５】また、現像ローラ５の表面近傍には、図３
に模式的に示したようにその全体に亘って微小閉電界が
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、いずれの場合も多数の閉電界
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る。

【００４６】上述のように、現像ローラ表面の誘電体１
１を摩擦帯電し、これによってトナーを現像ローラ５の
表面に吸着保持して現像領域９へ搬送するのであるが、
この搬送中に誘電体１１の電荷が消失してしまえば、多
量のトナーを現像領域９まで搬送できなくなる。

【００４７】そこで本発明では、上記誘電体１１として
、４以下の比誘電率と、温度３０℃、相対湿度８０％の
環境下で１０１３Ωｃｍ以上の体積固有抵抗率を有する
誘電体を使用している。このような特性を有する誘電体
１１を用いれば、誘電体１１がトナー供給ローラ６によ
って電荷を付与された後、これが現像領域９へ至るまで
電荷を保持でき、その表面電位の低下を防止できるので
、多量のトナーを現像ローラ表面に吸着させてこれを現
像領域９に搬送することができる。逆に誘電体１１の比
誘電率が４より大であり、しかも前述の条件下における
誘電体の体積固有抵抗率が１０１３Ωｃｍよりも低いと
、現像領域へ至るまでに誘電体の表面電位が低下し、ト
ナーの吸着保持力が弱まって現像領域９へ搬送できるト
ナーの量が減少する恐れがある。

【００４８】また溝１００に埋設固定された誘電体１１
の厚さＴ（図３）も適宜設定できるが、この厚さＴがあ
まり薄いと、電気的な容量が大きくなり、誘電体１１を
いくら摩擦してもその表面電位を高めることができず、
現像ローラ５へのトナーの付着量が低下する。

【００４９】そこで本発明では、誘電体１１の厚さ（深
さ）Ｔを、５０μｍ以上に設定した。このようにすれば
誘電体１１の容量を小さくでき、トナー供給ローラ６に
より摩擦帯電された後の誘電体１１の表面電位を高め、
多量のトナーを現像ローラ５の表面に吸着保持させるこ
とができる。

【００５０】なお、現在行われているローレット加工に
よると、溝１００の深さを最大で５００μｍ程度まで形
成できるのが普通であるため、誘電体１１の厚さＴも最
大で５００μｍ程度となるが、今後の技術の進歩により
、厚さＴを５００μｍよりも大きくすることも可能であ
る。

【００５１】次に、本発明者の行ったより具体的な検討
結果を説明することにより、上述の利点をより具体的に
明らかにする。

【００５２】図４（ｂ）は現像ローラ５の表面を模式的
に拡大して示し、図４（ａ），（ｃ）は図４（ｂ）のＩ
Ｖ−ＩＶ線断面図である。これらの図に模式的に示すよ
うに、アルミニウムよりなる導電性ローラ１０の表面部
分に幅Ｄ１が２１０μｍで、深さＴが１００μｍの多数
の誘電体（例：商品名ルミフロン　　比誘電率ε＝２．
７）１１を３００μｍのピッチＰ１で配列し、その表面
と導電部１２の表面を外部に露出させた現像ローラ５を
用意した。

【００５３】一方、図５（ａ），（ｂ）に示すようにア
ルミニウムの導電性ローラ１０ａの表面全体に、厚さＴ
が１００μｍで比誘電率εが２．７である誘電体１１１
ａを層状に均一に積層した従来の現像ローラ５ａを用意
した。

【００５４】次いで両現像ローラ５，５ａの表面の誘電
体１１，１１１ａを摩擦帯電させ、その帯電量を表面電
位で−２００Ｖとしたときの、両現像ローラ５，５ａの
表面近傍の電界の強さを有限要素法により求めた。

【００５５】現像ローラ表面にトナーを引き付ける力Ｆ
は、この表面ないしはその近傍の電界の垂直方向成分の
強さＥとトナー粒子の帯電量ｑによって決まり、Ｆ＝ｑ
Ｅで表わされる。従って各トナー粒子の帯電量が一定で
あると仮定すると、垂直方向の電界が大きい程、現像ロ
ーラに引き付けられるトナーの力、従って現像ローラに
付着するトナーの量が増大する。

【００５６】そこで図４（ｃ）及び図５（ｂ）に模式的
に示すように、各トナー粒子４ａ，４ｂ，４ｃの半径ｄ
を５μｍと仮定し、各現像ローラ５，５ａの表面から１
層目のトナー粒子４ａの中心までの距離ｄ＝５μｍ隔て
た第１の位置Ｙ１における電界と、２層目のトナー粒子
４ｂの中心までの距離３ｄ＝１５μｍ隔てた第２の位置
Ｙ２における電界と、３層目のトナー粒子４ｃの中心ま
での距離５ｄ＝２５μｍ隔てた第３の位置Ｙ３における
電界の垂直方向成分のそれぞれを求めた。電界の方向は
、各現像ローラ５，５ａの法線方向外側向きを正とした
。従って、電界が負を示せば、この電界によってトナー
が現像ローラ表面に引き付けられることを意味する。

【００５７】図６（ａ）は図４（ａ），（ｂ），（ｃ）
に示した本発明に係る現像ローラ５における電界の垂直
方向成分を示し、図７は図５（ａ），（ｂ）に示した従
来の現像ローラ５ａの電界の垂直方向成分を示している
。これらの図の縦軸は電界の強さ（Ｖ／μｍ）を、横軸
は各現像ローラ５，５ａの周面の方向を示しており、図
６（ａ）は図６（ｂ）との比較から判るように、１つの
誘電体１１を含む現像ローラ周方向のＰ２で示した長さ
部分（各誘電体の半ピッチ分）における電界の強さを示
している（図４（ｃ）も参照）。図６（ａ）の横軸の「
０」は１つの誘電体１１の、図４（ｃ）及び図６（ｂ）
における右端１１ａに相当し、同じく「９０」は同じ誘
電体１１の周方向のほぼ中央部１１ｂに相当する。図７
の横軸も図６（ａ）と同じ現像ローラ位置を示している
。

【００５８】ここで、図７の線Ｅ０は、現像ローラ５ａ
の表面近傍における前述の第１、第２及び第３の位置Ｙ
１，Ｙ２，Ｙ３の電界の強さを示し、これらの位置の電
界の強さは全て−０．０９Ｖ／μｍであった。

【００５９】これに対し、図６（ａ）の線Ｅ１，Ｅ２，
Ｅ３は図４（ｃ）に示した第１乃至第３の各位置Ｙ１，
Ｙ２，Ｙ３における電界の強さを示しており、これから
判るように、これらの位置Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３における最
大の電界の強さは、それぞれ−０．９９Ｖ／μｍ、−０
．８６Ｖ／μｍ、−０．７４Ｖ／μｍである。これは図
５（ｂ）の各位置Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３における電界の強さ
である−０．０９Ｖ／μｍの約７乃至１０倍の電界の強
さを示している。このように図４（ａ），（ｂ），（ｃ
）に示した現像ローラによると、図５（ａ），（ｂ）に
示した従来の現像ローラ５ａよりも著しく強い電界が得
られ、多量の帯電トナーをその表面に吸着させることが
できる。

【００６０】従来の現像ローラ５ａでは通常、図１に示
したドクターブレード８を通過した後の現像ローラの表
面に約０．１〜０．３ｍｇ／ｃｍ２を付着させることが
できるにすぎなかったが、本発明に係る現像ローラ５を
用いると、ドクターブレード通過後の現像ローラ表面に
例えば２乃至３層（１．０〜２．０ｍｇ／ｃｍ２）以上
のトナーを付着させることができ、トナーが黒トナーで
あるときも、また黒以外のカラートナーであるときも、
高品質な可視像を得ることができる。

【００６１】なお、図６（ａ），（ｂ）から判るように
、電界の強さは誘電体１１の中央部付近で最大となって
いるが、これは、誘電体１１のサイズが一辺で２００μ
ｍ程度であると、その全体に亘ってフリンジング電界が
作用し、誘電体１１の端縁部１１ａよりも中央部の方が
電界が強くなるためであると考えられる。

【００６２】また、誘電体１１に与える電荷量が同じで
あっても、その比誘電率によって、誘電体１１と導電部
１２との間に形成される電界強度が変化することは当然
である。例えば、誘電体１１に与える摩擦電荷量を単位
長さ（μｍ）当り７×１０−１１クーロンとし、誘電体
表面から５μｍ上方の空間位置での垂直方向に働く最大
の電界を考えたとき、誘電体１１の比誘電率を４から３
に変えると、電界強度は約１２％強くなる（例えば１０
０μｍ幅の誘電体が与える電界は０．８０５Ｖ／μｍか
ら０．９１８Ｖ／μｍになる）。逆に比誘電率を４から
５に変えると電界強度は１２％弱くなる。このような点
を考慮して、誘電体１１の材質や大きさを設定し、その
比誘電率を４以下に設定することが望ましいのである。

【００６３】以上のように、上述の現像ローラ５を用い
ることによって現像領域９へ多量のトナーを搬送できる
が、この効果を高めるには、各誘電体の幅Ｄ１をトナー
粒径の３倍以上で、５００μｍ以下に設定することが有
利であることを先に説明した。ここで、その理由を明ら
かにする。

【００６４】通常、トナー粒子の径は体積平均粒径で３
乃至２０μｍ、好ましくは５乃至１５μｍであり、この
ような粒径のトナーを現像ローラ５で使用できるように
することが望ましい。

【００６５】そこで本発明者は、平均粒径１０μｍのト
ナーを用い、各誘電体１１の幅を各種変えて実験してみ
たところ、この幅が３０μｍより小さくなると、現像ロ
ーラ表面に担持できるトナー量が減少し、画像濃度が低
下する傾向のあることが判明した。これは、微小閉電界
を発生する各誘電体１１の幅が、トナー粒径との比較に
おいて小さすぎるため、各誘電体１１にトナー粒子を充
分に吸引して保持できなかったためであると考えられる
。各誘電体１１の幅が３０μｍより小さくとも、これに
対応してトナー粒子の径が小さければ、誘電体１１に多
量のトナーを付着させることができ、７μｍの粒径のト
ナーを用いたときは、誘電体幅が３０μｍより小なると
きも、多量にトナーを担持できた。

【００６６】以上のことから、誘電体１１の幅をトナー
粒子の径の約３倍以上に設定することが望ましいこと、
従って３乃至１５μｍの粒径のトナーを支障なく使用で
きるようにするには、各誘電体１１の幅Ｄ１を約９μｍ
以上にすることが望ましいことを理解できる。トナーの
粒径は１０μｍ前後であることが多いが、このようなト
ナーを用いたときは、各誘電体１１の幅Ｄ１をほぼ３０
μｍ以上に設定するのである。またローレット加工で溝
１００を形成するとき、その加工性を考慮すると、各誘
電体１１の幅を５０μｍ以上に設定することが特に望ま
しい。

【００６７】また誘電体１１の幅Ｄ１が５００μｍを超
えると、その中心部においてフリンジング効果が低下し
、各誘電体１１の中心部の電界強度が低下してトナーを
吸引し難くなり、担持トナー量が減少して画像濃度が低
下する恐れがある。従って各誘電体１１の幅は５００μ
ｍ以下とすることが望ましい。

【００６８】ところで、従来の現像ローラ５ａを用いる
と、上述のように現像領域へ搬送できるトナー量が不足
するため、従来は現像ローラの回転速度を高め、その表
面の線速を感光体の表面の線速の３乃至４倍程度に設定
し、これによって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する方法も採用されてい
た。ところが、このように両者の線速を設定すると、感
光体上に形成されたベタ画像の感光体移動方向後端側だ
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」と称せられる現象が発生し、その画質が劣化す
る。また現像ローラ５ａの回転数を高めると、回転むら
が発生しやすくなり、これによって可視像に濃度むらを
生じる恐れもある。

【００６９】ところが本発明に係る現像ローラ５を用い
、ドクターブレード８を軽く当接させることで、多量の
トナーを現像領域に搬送できるので、従来のように現像
ローラの回転数を高めなくともよく、その表面線速を感
光体の表面線速と同等又はこれに近づけることができ、
後端トナー寄りや濃度むらのない高品質な可視像を得る
ことが可能となる。しかも現像ローラ５の表面線速を下
げることができるので、その駆動モータを小型化でき、
コストの低減を図ることが可能である。またトナーに与
える負荷を低減でき、その寿命を延ばすことが可能とな
る。

【００７０】ところが、その反面、上述の両線速を等し
く設定すると次のような問題が発生する。

【００７１】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の
で、現像ローラ５上に完全に均一にトナーを付着させる
ことは難しい。このため、現像ローラ５を感光体１と同
一の表面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。

【００７２】このような不具合は、現像ローラ５の表面
に露出した誘電体１１と導電部１２を不規則に配置する
と生じ難くなるが、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、前
述の如く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１０
０、すなわち誘電体１１が現像ローラ５の表面に規則性
をもって表われる傾向が強まるため、現像ローラ５と感
光体１の表面線速比を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」として現われてしまう恐れがある。

【００７３】また両線速を等しくすると、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の表面線速を感光体１の線速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、両表面線速を等しくすると、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
。

【００７４】上述したところから判るように、感光体１
と現像ローラ５の表面線速を等しく設定したときと、現
像ローラ５の表面線速を速くしたときとで、それぞれ利
害得失があり、従ってそのときの必要性に応じて、これ
らの表面線速を適宜設定すべきである。

【００７５】ここで後者のように現像ローラ５の表面線
速を感光体１の表面線速よりも速くすれば、現像領域９
において、現像ローラ表面の誘電体１１と導電部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や導電部１２の
パターン、すなわちローレット加工の目が可視像に「む
ら」ないしは「あと」として現われる不具合を阻止でき
るのである。このように現像ローラ５の表面線速を感光
体１の表面線速よりも速くしたとき、上述の「あと」又
は「むら」の問題をより確実に防止するには、図９乃至
図１１に例示したように、各誘電体１１の表面が、現像
ローラ５の軸線方向Ｘに対して３０°乃至６０°、好ま
しくは４５°の角度θをもって延びるように各溝１００
を形成することが望ましい。このようにすると、各誘電
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Ｘ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や導電部１２
のパターンに対応した「むら」が可視像の感像面中に現
われる不具合をより確実に防止できる。

【００７６】後述するように、誘電体１１の帯電極性と
トナーの帯電極性を同極性とし、導電部１２の方に多量
のトナーを吸着させるときも、誘電体１１又は導電部１
２を現像ローラ５の軸線方向Ｘに対して３０°乃至６０
°の角度をもって延ばすことにより、上述したところと
全く同様にして、可視像上にローレットの目が現われる
不具合を防止できる。また前述のようにトナーが多量に
吸着する誘電体１１の幅をトナー粒子の径の３倍以上に
設定することによっても、ローレットの目が可視像に現
われる不具合を抑制できる。

【００７７】ここで、再び図１に示した現像装置２の説
明に戻ることとし、この装置２における現像ローラ５の
導電性ローラ１０は、前述のように単にアースしておく
だけでもよいが、該ローラ１０に電源２０によってバイ
アス電圧を印加し、感光体１に形成される可視像の地汚
れを防止することが有利である。また導電性ローラ１０
とトナー供給ローラ６の両者に電源２０，２１によりバ
イアス電圧を印加し、両者を同電位とし、或いはトナー
供給ローラ６から現像ローラ５の側へトナーが電気的に
引かれるように、現像ローラ５とトナー供給ローラ６に
同極性で、トナー供給ローラ６の方に高い電圧を印加し
、トナー供給ローラ６と現像ローラ５の間に電位差を持
たせ現像ローラ５へのトナー付着量を一層高めるように
することもできる。このようなバイアス電圧としては、
直流、交流、交流に直流を重畳したもの、或いはパルス
電圧等を適宜採用できる。また現像ローラ５上に付着し
たトナーは、該ローラ５に軽く（例えば１０乃至１００
ｇ／ｃｍ）当接するドクターブレード８によって厚みが
規制され、安定な多層のトナー層を得ることができる。

【００７８】ところで、図１に示した実施例では、現像
ローラ５の誘電体１１に電荷を保持せしめる手段として
、現像ローラ５の表面に当接しながら回転し、誘電体を
摩擦帯電させつつトナー４を現像ローラ５に供給するト
ナー供給ローラ６が使用されている。すなわち、トナー
供給ローラ６は、摩擦帯電兼現像剤供給部材の一例を構
成しているのであるが、かかるトナー供給ローラ６の導
電性芯部材１４の表面から、現像ローラ５に接するトナ
ー供給ローラ６の表面までの抵抗値があまり高いと、こ
のローラ６の発泡体１５がトナー４との摩擦によって該
トナーを帯電させたとき、或いは現像ローラ５の誘電体
１１との摩擦によって該誘電体１１を帯電させたときに
、発泡体１５に発生する電荷（トナー及び誘電体の帯電
極性と逆極性）が該発泡体１５から逃げることができな
くなるため、トナー４と誘電体１１をそれぞれ帯電させ
難くなる。

【００７９】そこで、本例においてはトナー供給ローラ
６における導電性の芯部材１４の表面から現像ローラ５
に接するトナー供給ローラ表面までの抵抗値を、温度１
０℃、相対湿度２０％の環境下で１０１０Ω以下に設定
した。このように抵抗値を定めれば、発泡体１５に発生
する電荷を迅速に導電性の芯部材１４へ逃がすことがで
き、トナー４と誘電体１１をそれぞれ所定の極性に支障
なく摩擦帯電させることができる。

【００８０】またトナー供給ローラ６の抵抗値を上述の
ように１０１０Ω程度に設定すると、トナー供給ローラ
６から現像ローラ５の側にトナーが電気的に引かれるよ
うに、両者間に電位差をもたせたときも、１０１０Ωの
抵抗によって、両者間が導通状態となることを阻止でき
、両者の電位をそれぞれ所定の高さに維持することがで
きる。

【００８１】図１乃至図３に示した現像ローラ５の誘電
体１１は、導電性ローラ１０に形成されたほぼ角形の溝
１００に埋設固定されているが、このような現像ローラ
５は、例えば次のように簡単に製造できる。

【００８２】すなわち、先ず図８（ａ）に示すように表
面平滑なアルミニウム等から成る導電性ローラ１０を製
作し、次いで図８（ｂ）のようにこのローラ１０の表面
に、ローレット加工により微小な凹溝１００を形成し、
さらに図８（ｃ）に示すようにその上から樹脂より成る
誘電体１１をコーティングし、その固化後、図８（ｄ）
のように表面を研削して導電部１２と誘電体１１を表面
に混在露出させ、幅が９乃至５００μｍ程の誘電体１１
が表面に露出した現像ローラ５を完成する。

【００８３】次に図１に示した現像装置を含む複写機の
より具体的な実施例を明らかにする。

【００８４】（１）感光体１の表面線速：１２０ｍｍ／
ｓｅｃ （２）現像ローラ５の表面線速：１２０〜１４４ｍｍ／
ｓｅｃ （３）完成した現像ローラの径は２５．４ｍｍで、誘電
体１１が埋設される角溝ローレットは、０．３ｍｍピッ
チ、深さ０．１ｍｍ、溝幅０．１５ｍｍで、角溝の延在
方向と現像ローラの軸線方向の成す角度は４５°である
（４）誘電体１１としては、弗素系樹脂（旭硝子　　ル
ミフロンＬＦ２００）を用い、これを、表面にローレッ
ト加工を施した導電性ローラ１０にコーティングし、１
００℃で約３０分乾燥した後、その表面を切削加工し、
導電部１２を露出させる。このとき導電部１２の面積は
２５％で、誘電体の表面積は７５％であった。 （５）トナー供給ローラ６の表面線速：現像ローラと逆
方向に０．５〜０．６倍 （６）トナー供給ローラ６の材料：発泡ポリウレタンカ
ーボン処理、径１４ｍｍのスポンジローラー（７）トナ
ー供給ローラ６の現像ローラ５への食い込み：１ｍｍ （８）トナー供給ローラ６の抵抗：表面で１０７Ω（９
）ドクターブレード８：弾性部材（ｔ＝０．１ｍｍの燐
青銅）８ａ（図１）に弗素系樹脂ＰＴＦＥシート（ＰＴ
ＦＥ樹脂テープ２００μ：ニチアス（株））８ｂを貼り
合せ。現像ローラに対する押圧力は２０ｇ／ｃｍとした
。 （１０）現像バイアス現像ローラ５：パルス電圧１ＫＶ
（Ｐ−Ｐ）、２５０Ｈｚ、ＤＣ−５００Ｖ重畳印加ディ
ーティー比（高電位部時間／１サイクル時間）＝０．７
（１１）感光体：ＯＰＣ　　ＳＶ：−８００Ｖ（１２）
現像ギャップ：１００μｍ （１３）トナー４：プラス帯電性トナー外添補助剤：Ｓ
ｉＯ２微粉末１．０ｗｔ％

【００８５】上述した構成の
現像装置によると、ドクターブレード８を通過した後の
現像ローラ５の表面に１．２〜１．５ｍｇ／ｃｍ２のト
ナーを付着させ、かつトナーの帯電量を５〜１５μｃ／
ｇとすることができ、安定したトナー層が得られた。

【００８６】なお図１に示した実施例は、感光体１と現
像ローラ５をトナーを介して互いに非接触させて現像を
行う非接触現像であるが、接触現像を行うときはベルト
状の感光体を用い、該感光体を現像ローラに軽く当接さ
せればよい。このときも、現像ローラと感光体の周速比
をほぼ等速とし、かつバイアス電圧を変更などして、図
１に示した現像装置と同様な効果が得られる。

【００８７】以上説明した実施例においては、現像ロー
ラ５表面を凹凸のない平滑な面に形成でき、よってトナ
ーの目詰まり発生を阻止できると共に、摩耗に対しても
強く、例えば図２に示した現像ローラ５の場合、誘電体
１１の表面が消滅するまで摩耗させない限りその機能を
失わず、優れた耐摩耗性を示す。また現像剤担持体を帯
電させるために、外部電源を用いるときも、この電源と
現像剤担持体との接続を非常に簡素化できる。

【００８８】以上説明した実施例では、トナーをプラス
に帯電させたが、これをマイナスに帯電させてもよいこ
とは当然であり、また上記実施例では現像ローラ５の誘
電体１１に、トナーの帯電極性と逆極性の電荷を保持せ
しめて微小閉電界を形成したが、これとは逆に、現像ロ
ーラ５の誘電体１１に、トナーの帯電極性と同極性の電
荷を保持させ、これによって多数の微小閉電界を形成し
、この閉電界によって、導電部１２の方に多量のトナー
を付着させるように構成することもできる。この場合、
担持されたトナーの帯電量が低下しないように現像剤担
持体の材質を選択することが望ましい。例えば図２に示
した例では、誘電体１１の表面に、これと同じ極性に帯
電したトナーが接触したとき、その摩擦によってトナー
の帯電量が大きく低下しないように、誘電体１１の材質
を選択すべきである。

【００８９】上述のように導電部１２の表面の方に、閉
電界の作用によって多量のトナーを吸着させるときは、
導電部１２の幅Ｄ２（図９乃至図１１）を、トナーの粒
径の３倍以上であって、５００μｍ以下に設定し、かつ
全導電部１２の面積が現像ローラ５の全表面の５０％乃
至８０％を占めるようにすることは当然である。すなわ
ち、溝１００に埋設固定された誘電体１１の表面、又は
該誘電体１１の間の領域において露出した導電部１２の
表面のうち、微小閉電界の作用でトナーが多量に静電的
に吸着される方の表面の幅が、トナーの粒径の３倍以上
であって、５００μｍ以下の大きさに設定され、かつト
ナーが静電的に多量に吸着される方の表面の面積が現像
ローラの全表面の５０％乃至８０％を占めるようにする
のである。

【００９０】また上記実施例では、白黒画像だけでなく
カラー画像を形成するのにも最適な非磁性トナーを用い
た例を示したが、本発明は磁性トナー、或いは非磁性ト
ナーと磁性トナーを混合したトナーを用いたときにも適
用できることは当然である。磁性トナーを用いたときも
、現像剤担持体に磁石を内設することなく、このトナー
を担持搬送でき、装置の構造を簡素化できる。

【００９１】また本発明は、電子複写機以外の各種画像
形成の現像装置にも適用できるものである。

【００９２】

【発明の効果】請求項１乃至３に記載の現像装置によれ
ば、簡単な構成によって、現像剤担持体上に必要量の一
成分系現像剤を担持でき、充分に帯電したトナーによっ
て高濃度の高画質可視像を形成できる。

【００９３】請求項４に記載の現像装置によれば、ロー
レット加工により形成された溝に埋設された誘電体又は
導電部のあとが可視像上に現われる不具合を防止できる
。

【００９４】請求項５に記載の現像装置によれば、摩擦
帯電兼現像剤供給部材によって、現像剤担持体の誘電体
とトナーをそれぞれ所定の極性に支障なく摩擦帯電させ
ることができる。

【００９５】請求項６に記載の構成によれば、低コスト
で簡単に現像剤担持体を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る現像装置の一例を示す断面図であ
る。

【図２】現像ローラの誘電体の構成と、該ローラに付着
するトナーを模式的に拡大して示した説明図である。

【図３】誘電体により形成される微小閉電界の電気力線
を示した説明図である。

【図４】現像ローラを模式的に示した説明図である。

【図５】現像ローラの模式図である。

【図６】図４に示した現像ローラの特性を示す説明図で
ある。

【図７】図５に示した現像ローラ表面近傍の電界を示す
グラフである。

【図８】現像ローラの製造方法の一例を示す説明断面図
である。

【図９】現像ローラの表面を拡大し、かつ展開して示す
説明図である。

【図１０】現像ローラの表面を拡大し、かつ展開して示
す説明図である。

【図１１】現像ローラの表面を拡大し、かつ展開して示
す説明図である。

【図１２】現像ローラの斜視図である。

【符号の説明】

２　　現像装置 ４　　トナー ５　　現像ローラ ９　　現像領域 １１　　誘電体 １２　　導電部 １４　　芯部材 １００　　溝 Ｄ１　　幅 Ｄ２　　幅 Ｔ　　厚さ Ｘ　　軸線方向 θ　　角度

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　回転駆動される現像剤担持体に一成分
   系現像剤を供給し、該担持体の表面に前記現像剤を担持
   して搬送し、潜像担持体と前記現像剤担持体が互いに対
   向した現像領域において、該潜像担持体に形成された静
   電潜像を現像剤担持体に担持された前記現像剤によって
   可視像化する現像装置において、前記現像剤担持体とし
   て、導電性ローラ自体の導電部と、該導電性ローラに固
   着された微小の誘電体とが表面に規則的又は不規則に露
   出し、該誘電体に電荷を保持せしめることにより前記表
   面の近傍に多数の微小閉電界を形成し、この閉電界によ
   り、個々に帯電したトナーを前記表面に吸引し、該トナ
   ーをこの表面に吸着させる現像剤担持体を使用し、前記
   誘電体が、４以下の比誘電率と、温度３０℃、相対湿度
   ８０％の環境下で１０１３Ωｃｍ以上の体積固有抵抗率
   を有していることを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】　　回転駆動される現像剤担持体に一成分
   系現像剤を供給し、該担持体の表面に前記現像剤を担持
   して搬送し、潜像担持体と前記現像剤担持体が互いに対
   向した現像領域において、該潜像担持体に形成された静
   電潜像を現像剤担持体に担持された前記現像剤によって
   可視像化する現像装置において、前記現像剤担持体とし
   て、導電性ローラ上にローレット加工によって溝を形成
   し、その上に樹脂をコートした後切削加工を行い、導電
   性ローラ自体の導電部と前記樹脂より成る微小の誘電体
   とを表面に規則的又は不規則に露出させ、該誘電体に電
   荷を保持せしめることにより前記表面の近傍に多数の微
   小閉電界を形成し、この閉電界により、個々に帯電した
   トナーを前記表面に吸引して該表面に吸着させる現像ロ
   ーラを使用し、前記溝に埋設固定された誘電体の表面、
   又は該誘電体の間の領域において露出した導電部の表面
   のうち、前記閉電界の作用でトナーが静電的に多量に吸
   着される方の表面の幅が、トナーの粒径の３倍以上であ
   って、５００μｍ以下の大きさに設定され、かつトナー
   が静電的に多量に吸着される方の表面の面積が現像ロー
   ラの全表面の５０％乃至８０％を占めていることを特徴
   とする現像装置。
3. 【請求項３】　　回転駆動される現像剤担持体に一成分
   系現像剤を供給し、該担持体の表面に前記現像剤を担持
   して搬送し、潜像担持体と前記現像剤担持体が互いに対
   向した現像領域において、該潜像担持体に形成された静
   電潜像を現像剤担持体に担持された前記現像剤によって
   可視像化する現像装置において、前記現像剤担持体とし
   て、導電性ローラ自体の導電部と、該導電性ローラに固
   着された微小の誘電体とが表面に規則的又は不規則に露
   出し、該誘電体に電荷を保持せしめることにより前記表
   面の近傍に多数の微小閉電界を形成し、この閉電界によ
   り、個々に帯電したトナーを前記表面に吸引し、該トナ
   ーをこの表面に吸着させる現像剤担持体を使用し、前記
   誘電体の厚さを５０μｍ以上に設定した現像装置。
4. 【請求項４】　　回転駆動される現像剤担持体に一成分
   系現像剤を供給し、該担持体の表面に前記現像剤を担持
   して搬送し、潜像担持体と前記現像剤担持体が互いに対
   向した現像領域において、該潜像担持体に形成された静
   電潜像を現像剤担持体に担持された前記現像剤によって
   可視像化する現像装置において、前記現像剤担持体とし
   て、導電性ローラ上にローレット加工によって溝を形成
   し、その上に樹脂をコートした後切削加工を行い、導電
   性ローラ自体の導電部と前記樹脂より成る微小の誘電体
   とを表面に規則的又は不規則に露出させ、該誘電体に電
   荷を保持せしめることにより前記表面の近傍に多数の微
   小閉電界を形成し、この閉電界により、個々に帯電した
   トナーを前記表面に吸引して該表面に吸着させる現像ロ
   ーラを使用し、前記溝に埋設固定された誘電体の表面が
   、現像ローラの軸線方向に対して３０°乃至６０°の角
   度をなして延び、かつ現像動作時の現像ローラの表面線
   速が潜像担持体の表面線速よりも高速となるように、各
   線速を設定したことを特徴とする現像装置。
5. 【請求項５】　　回転駆動される現像剤担持体に一成分
   系現像剤を供給し、該担持体の表面に前記現像剤を担持
   して搬送し、潜像担持体と前記現像剤担持体が互いに対
   向した現像領域において、該潜像担持体に形成された静
   電潜像を現像剤担持体に担持された前記現像剤によって
   可視像化する現像装置において、前記現像剤担持体とし
   て、導電性部材自体の導電部と、該導電性部材に固着さ
   れた微小の誘電体とが表面に規則的又は不規則に露出し
   、該誘電体に電荷を保持せしめることにより前記表面の
   近傍に多数の微小閉電界を形成し、この閉電界により、
   個々に帯電したトナーを前記表面に吸引し、該トナーを
   この表面に吸着させる現像剤担持体を使用し、前記誘電
   体に電荷を保持せしめる手段として、現像剤担持体の表
   面に当接しながら回転し、誘電体を摩擦帯電させつつ前
   記現像剤を現像剤担持体に供給する摩擦帯電兼現像剤供
   給部材を使用し、該部材の導電性芯部材表面から現像剤
   担持体に接する摩擦帯電兼現像剤供給部材表面までの抵
   抗値を温度１０℃、相対湿度２０％の環境下で１０１０
   Ω以下に設定したことを特徴とする現像装置。
6. 【請求項６】　　導電性ローラ上にローレット加工によ
   って溝を形成し、その上に樹脂をコートした後切削加工
   を行うことにより、導電性ローラ自体の導電部と前記樹
   脂より成る微小の誘電体とを表面に露出させた請求項１
   ，３又は５記載の現像装置。