JPH08160750A

JPH08160750A - 一成分現像装置

Info

Publication number: JPH08160750A
Application number: JP6323855A
Authority: JP
Inventors: Akira Sawada; 彰沢田; Hiroharu Suzuki; 弘治鈴木; Yoichiro Sugino; 洋一郎杉野; Satohiko Baba; 聡彦馬場; Hiroshi Saito; 洋斉藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-11-30
Filing date: 1994-11-30
Publication date: 1996-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】層厚ならし板の当接圧と現像ローラ及びトナ
ー供給ローラの周速の比とを一定の関係にすることによ
り、現像ローラ上へのトナーの固着を防止し、現像ロー
ラ上のトナー付着量及びトナー帯電量の安定化を図り、
画像品質の劣化を防止する。【構成】層厚ならし板８の現像ローラ４に対する当接
圧Ｐ[N/m]と、現像ローラ４の周速Ｖ_DEV[sec/mm]及びト
ナー供給ローラ５の周速Ｖ_SUP[sec/mm]の比Ｒ＝Ｖ_SUP／
Ｖ_DEV[-]との関係を、Ｒ≦３．０[-]、Ｐ≦１００[N/m]
の範囲でかつＲ≧（８．３／１０³）×Ｐ＋１．０[-]と
して層厚ならし板８を現像ローラ４に当接させ、かつ、
トナー供給ローラ５を現像ローラ４に接触させながら従
動回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、レーザープリンター等の画像形成装置の現像装置に
係り、詳しくは一成分現像剤を用いる一成分現像装置に
関するものである。

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に採用される現像装置
に係り、詳しくは、一成分系現像剤を用いた現像装置に
おける現像剤担持体上のトナー付着量及びトナー帯電量
の安定化に関するものである。

【０００３】

【従来の技術】静電潜像を像担持体上に形成し、これを
現像剤によって可視化する画像形成装置において、現像
装置の小型化、低コスト化、高信頼性等の点から一成分
系現像剤を用いた現像装置が有利である。特にカラー化
を行うには透明度が高いことから非磁性一成分系現像剤
を用いることが有利である。一成分系現像剤を用いた現
像装置としては、表面に一成分系現像剤を担持し現像領
域を含む所定の循環経路に沿って搬送する現像剤担持体
と、一成分系現像剤を貯溜する貯溜手段と、該現像剤担
持体に接触し該現像剤貯溜手段に貯溜されている一成分
系現像剤を該現像現像剤担持体に供給する現像剤供給手
段とを有するものが知られている（例えば、特開昭６０
−２２９０５７号公報、特開昭６１−４２６７２号公報
参照）。

【０００４】ここで、例えば非磁性の一成分系現像剤
（以下、トナーという）を用いた現像方式における、現
像剤担持体上の最適なトナー付着量及びトナー帯電量に
ついて説明する。現像剤担持体上のトナー付着量は、像
担持体上で０．６〜１．０mg/cm²程度のトナー付着量、
転写紙上で０．５〜０．７mg/cm²程度のトナー付着量が
得られるものであることが望ましい。この像担持体上及
び転写紙上のトナー付着量は、現像剤担持体上のトナー
付着量のみならず、現像領域における像担持体と現像剤
担持体との相対速度によっても左右される。

【０００５】ところが、従来実用化されている例えば上
記特開昭６０−２２９０５７号公報や上記特開昭６１−
４２６７２号公報に記載された現像装置によれば、現像
剤担持体上でのトナー付着量は０．２〜０．５mg/cm²で
あり、上記の像担持体上等での所望のトナー付着量を得
るためには、現像剤担持体のスピードを像担持体のスピ
ードの２〜４倍に設定する必要がある。このように現像
剤担持体上でのトナー付着量不足をカバーするために現
像剤担持体の回転を高く設定する場合には、画像形成ス
ピードの高速化が困難であるばかりでなく、ベタ部を現
像したときに画像の後端部の濃度が高くなる“トナー後
端より”という現象も発生する。この現象は白黒画像で
は大きな問題はないが、カラー画像ではトナーを透過し
て色を視覚するため後端部で濃度が濃くなり、特に重ね
画像の場合は色違いになってしまうという不具合があ
る。

【０００６】このような“トナー後端より”という現象
を発生させずに、かつ、像担持体上等で所望のトナー付
着量を得るためには、現像剤担持体のスピードを像担持
体のスピードに近づける、つまり、等速現像に近づける
とともに、現像剤担持体上でのトナー付着量を従来に比
して多くすることが必要である。具体的には、像担持体
や転写紙上での充分なトナー付着量を、ほぼ等速現像で
確保するためには、現像剤担持体上のトナー付着量を、
現像効率の良い接触現像法で少なくとも０．８mg/cm²、
現像効率の悪い非接触現像法で少なくとも１．０mg/cm²
にする必要がある。このような現像剤担持体上のトナー
付着量を得るためには、２層以上のトナー層厚にしなけ
ればならない。

【０００７】しかも、現像領域に搬送される現像剤担持
体上のトナー層に無帯電トナーや逆帯電トナーが含まれ
ていると、現像転移の悪化、地肌汚れ、解像度劣化等の
原因にもなるので、トナー帯電量は平均帯電量で５〜１
０μc/gが望ましい。また、トナー帯電量分布がシャー
プ性及び解像度の低下や地汚れを生じさせる比較的低帯
電のトナーが少ない安定した分布であることが望まし
い。

【０００８】このように、現像剤担持体上に無帯電トナ
ーや逆帯電トナーを含まずに帯電分布の安定した平均帯
電量５〜１０μc/gの二層以上の多層のトナー層を現像
剤担持体上に形成すれば、画像形成スピードの高速化や
“トナー後端より”防止のための等速現像が可能とな
る。

【０００９】そこで、現像剤担持体上に帯電量の安定し
たトナーを所望量だけ付着させる手段として、例えば、
現像剤担持体として、表面が規則的または不規則的に微
小面積で分布した誘電体部と接地された導電部とから現
像剤担持体を用い、この現像剤担持体とその表面に接触
する位置で回転する現像剤供給部材との接触部におい
て、一成分系現像剤としてのトナーを帯電しかつ現像剤
供給部材及び現像剤担持体により誘電体部を摩擦帯電し
て現像剤担持体表面近傍に多数の微小電界を形成し、こ
れにより、摩擦帯電されたトナーを、微小電界により現
像剤担持体上に多層に担持させる現像装置（特開平４−
１２７１７７公報参照）が提案されている。

【００１０】また、この現像装置においては、現像剤担
持体上に担持されたトナーを介して現像剤担持体に当接
する現像剤規制部材が設けられており、この現像剤規制
部材により、現像剤担持体上の現像剤としてのトナーを
現像担持体上に圧接し、トナーの層の厚みを均一になら
している。かかる先願発明の現像装置によれば、現像剤
担持体上に帯電量の安定した多層のトナー層を形成する
ことが可能になる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開平
４−１２７１７７公報で提案した現像剤担持体のよう
に、上記所望のトナー付着量が得られるようにトナー搬
送力の強い現像剤担持体を用いた場合には、トナーと該
現像剤担持体との付着力が強固になるために、トナーが
現像に使用されずに、該現像剤担持体上に未現像トナー
として残ってしまう場合がある。その後、該現像剤担持
体上に新たなトナーが供給されるが、該未現像トナーは
最下層に付着しており、静電気的な吸引力で拘束され、
該現像剤担持体から離れることができなくなる。このよ
うな過程を繰り返すうちに、該現像剤担持体上のトナー
層の全トナーに対する該未現像トナーの割合が増加して
いく。このように該現像剤担持体上に堆積した該未現像
トナーは、現像剤規制部材に何度も摩擦されるうちに、
該現像剤担持体上に容着した状態となり、最終的には固
着してしまう。このようにして固着するトナーの量が増
えるにしたがって、該現像剤担持体はその機能を失い、
上記等速現像に必要なトナー付着量とトナー帯電量を得
られなくなってしまったり、トナー付着ムラ等が発生し
てしまったりして、画像品質に悪影響を及ぼすという不
具合があった。

【００１２】ところで、現像剤規制部材は、現像剤担持
体に対する当接圧が高いほどトナーを薄層化する際にト
ナーに与えるストレスが大きくなり、現像担持体上での
トナーの固着を促進する作用を有している。また、現像
剤供給部材は、現像剤担持体上にトナーを供給するとと
もに、現像剤担持体上に固着しようとするトナーを現像
剤担持体上から剥離する作用も有している。

【００１３】そこで、現像剤規制部材のトナー固着促進
作用とトナー剥離作用とのバランスを所定の関係に設定
して現像剤担持体上でのトナーの固着を防止することに
より、現像剤担持体の表面を初期の状態に保つことが可
能であることが考えられる。しかしながら、従来、現像
剤規制部材のトナー固着促進作用及びトナー剥離作用と
の関係については言及されておらず、上述のようにして
現像剤担持体上でトナーが固着し、現像剤担持体は、画
像品質に悪影響を及ぼすという不具合があった。

【００１４】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、一成分系現像剤を用
いた現像装置において、現像剤担持体への現像剤の固着
を防止することにより、該現像剤担持体上のトナー付着
量及びトナー帯電量の安定化を図り、画像品質の劣化を
防止することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意検討した結果、現像剤規制部材の接触
圧と、現像剤担持体の線速に対する現像剤供給部材の線
速の比との関係を、現像剤規制部材による現像剤の固着
促進作用よりも現像剤供給部材による現像剤の剥離作用
の方が大きくなるような関係、すなわち、現像担持体上
での現像剤の固着量の収支がマイナスになる関係に設定
して、現像剤担持体表面を常に初期と同じ状態に保つこ
とが可能となることを知見した。

【００１６】本発明は、上記知見に基づいてなされたも
のであり、上記目的を達成するために、請求項１の発明
は、表面が規則的又は不規則的に微小面積で分布した誘
電体部及び接地された導電部からなり、現像剤を、該表
面に担持しながら移動して像担持体上に搬送する現像剤
担持体と、表面が該現像剤担持体に接触しながら移動し
て該現像剤を該現像剤担持体上に供給する現像剤供給部
材と、該現像剤担持体上に供給された該現像剤を介して
該現像剤担持体に当接して該現像剤の厚みを規制する現
像剤規制部材とを備え、該現像剤担持体上で搬送された
該現像剤を用いて該像担持体上の潜像を可視像化する一
成分現像装置であって、該現像剤担持体と該現像剤供給
部材との接触部で、該現像剤を摩擦帯電しかつ該現像剤
供給部材及び該現像剤担持体により該誘電体部を摩擦帯
電させて該現像剤担持体表面近傍に多数の微小電界を形
成して、摩擦帯電された該現像剤を該微小電界により該
現像剤担持体上に多層に担持する一成分現像装置におい
て、該現像剤規制部材の該現像剤担持体に対する当接圧
Ｐ[N/m]と、該現像剤担持体の周速Ｖ_DEV[mm/sec]及び該
現像剤供給部材の周速Ｖ_SUP[mm/sec]の比Ｒ＝Ｖ_SUP／Ｖ
_DEV[-]との関係が、Ｒ≦３．０[-]、Ｐ≦１００[N/m]の
範囲で、Ｒ≧（８．３／１０³）×Ｐ＋１．０[-]である
ことを特徴とするものである。

【００１７】請求項２の発明は、請求項１の一成分現像
装置において、上記現像剤供給部材が回転体であること
を特徴とするものである。

【００１８】請求項３の発明は、請求項１又は２の一成
分現像装置において、上記現像剤供給部材の少なくとも
上記現像剤担持体との接触部が発泡体であることを特徴
とするものである。

【００１９】請求項４の発明は、請求項１、２又は３の
一成分現像装置において、上記現像剤規制部材の少なく
とも上記現像剤担持体との当接部が軟弾性体であること
を特徴とするものである。

【００２０】

【作用】請求項１の発明においては、現像剤規制部材の
現像剤担持体に対する当接圧Ｐ[N/m]と、現像剤担持体
の周速Ｖ_DEV[mm/sec]及び現像剤供給部材の周速Ｖ_SUP[m
m/sec]の比Ｒ＝Ｖ_SUP／Ｖ_DEV[-]との関係を、Ｒ≧
（８．３／１０³）×Ｐ＋１．０[-]とすることにより、
現像担持体は、その表面に現像剤が固着しない。また、
Ｒ≦３．０[-]、Ｐ≦１００[N/m]の範囲にすることによ
り、現像剤は、現像剤担持体、現像剤供給部材との摩擦
によって劣化することがない。

【００２１】請求項２の発明においては、回転体である
現像剤供給部材は、その線速の設定が容易になる。

【００２２】請求項３の発明においては、少なくとも現
像剤担持体との接触部が発泡体である現像剤供給部材
は、現像剤の現像剤担持体上への供給及び現像剤担持体
上からの剥離が同時に行われる。

【００２３】請求項４の発明においては、少なくとも現
像剤担持体との接触部が軟弾性体である現像剤規制部材
は、該接触部の当接圧のバラツキが少なくなる。（以下、余白）

【００２４】

【実施例】以下、本発明を電子写真複写機の現像装置に
適用した一実施例について説明する。図１は本実施例に
係る現像装置の概要構成を示す正面図である。像担持体
としての感光体ドラム１は例えば周速１２０mm/secで、
矢印時計方向に回転駆動される。該感光体ドラム１の右
側方に現像装置２が配設されている。感光体ドラム１の
周囲には、電子写真プロセスを実施するために、周知の
帯電装置、露光光学系、転写分離装置、クリーニング装
置、除電装置（いずれも図示せず）が配設されている。
本実施例の現像装置２は、感光体ドラム１表面に向けた
開口を備えたケーシング３と、該開口から一部が露出し
て所定の周速で矢印反時計方向に回転駆動される現像剤
担持体としての現像ローラ４と、該現像ローラ４の右側
方部に圧接した状態で矢印時計方向に回転駆動される現
像剤供給部材としてのトナー供給ローラ５と、ケーシン
グ３内の右側方部に構成された現像剤貯溜手段としての
ホッパー部に収容されている非磁性一成分系現像剤（以
下、トナーという）７を該供給ローラ５表面に供給する
とともにホッパー部内のトナーを撹拌するアジテーター
６と、現像ローラ４の回転で感光体ドラム１との対向部
である現像領域Ａに搬送される現像ローラ４上のトナー
層の厚みを均一にならす現像剤規制部材としての層厚な
らし板８とを有している。

【００２５】上記現像ローラ４は、図１に示すように現
像領域Ａで感光体ドラム１表面と所定間隙をおいて対向
して非接触現像を行うように配置しても良いし、現像ロ
ーラ４上のトナー層が感光体１表面に接触するように配
置して接触現像を行うようにしても良い。いずれの場合
においても、前述の後端トナー寄りの現象を防止するた
めには、現像ローラ４の回転を、現像領域における表面
移動方向が感光体ドラム１と同方向で、かつ、その周速
が感光体ドラム１の周速とほぼ等速、即ちこの例の場合
には約１２０mm／secになるようにする。但し、接触現
像においては、まったくの等速現像であると、感光体ド
ラム１表面と現像ローラ４表面との間に速度差がないた
めに、感光体ドラム１表面の電位に拘らず物理的なトナ
ー付着がおこる恐れがある。これを防止するためには、
現像ローラ４の周速の方が少し速くなるように設定す
る。例えば周速比（感光体ドラム１周速：現像ローラ４
周速）で１：１．０５〜１．１が好ましい。この程度の
周速比であれば前述した後端トナー寄りは目だたない。
また、現像ローラ４及び層厚ならし板８には、バイアス
電源２１により、適当な現像バイアス電圧、例えば直
流、交流、直流重畳の交流、パルス電圧などを印加す
る。特に非接触現像の場合には、飛翔条件の良い交番成
分を有する電圧（交流、直流重畳の交流、又はパルス電
圧等）を印加することが望ましい。

【００２６】そして、本実施例の現像ローラ４として
は、付着トナーを増大させる等の目的で、表面に電荷を
保持できる誘電体部と接地された導電体部とが微小面積
で混在露出するように構成された現像ローラ４を用い
る。この誘電体部の大きさは、例えば径が５０〜２００
μm程度になるようにする。このような誘電体部がラン
ダムに、又はある規則に従って分散しているようにす
る。両部の面積比としては、例えば誘電体部の面積が全
体の４０〜７０％の範囲になるようにするのが好まし
い。そして、この誘電体部の材料としては、上記トナー
供給ローラ５による摩擦帯電で電荷が蓄積されない程度
の抵抗値を有するものを用いる。所望の表層部を形成す
るには、例えば芯金ローラの表面をローレット加工して
所定の溝を形成した後、絶縁性の例えば樹脂をコート
し、その後に表面を切削加工して芯金部が導電体部とし
て、溝内の樹脂が誘電体部として、それぞれ表面に露出
するようにすることによって形成できる。

【００２７】上記トナー供給ローラ５は、芯金５１上に
弾性発泡体層５２を備えており、この弾性発泡体層５２
の少なくとも表面近傍の内部にトナーを保持できるよう
に表面に多数の空孔が開口している。このトナー供給ロ
ーラ５の弾性発泡体層５２の材質としては、現像ローラ
４と接触してトナーと現像ローラ４に所望の摩擦帯電を
与えることのできるように、摩擦帯電系列上、トナー７
の材料と現像ローラ４の表面部の材料との中間にあるも
のを採用することが望ましい。なお、トナー供給ローラ
５は、例えば現像ローラ４の表面に所定量食い込んでで
圧接する位置に支持され、表面が現像ローラ４との接触
部において現像ローラ４表面と同方向に移動する順方向
に回転するように駆動される。

【００２８】また、トナー供給ローラ５の芯金５１に
も、バイアス電源２１により、上記現像ローラ４に印加
するのと同様の電圧、又は、所定極性に摩擦帯電したト
ナーがトナー供給ローラ５側から現像ローラ４側に向か
う静電気力を受けるような電界を、現像ローラ４との間
に形成するような電圧を印加しても良い。

【００２９】上記アジテーター６は、ホッパー部内の収
容トナー７をトナー供給ローラ５表面に供給するととも
に、該収容トナー７を撹拌するものであるが、ホッパー
部の形状やトナーの流動性によってトナーの自重でトナ
ー供給ローラ５表面への供給が可能である場合等には、
省略しても良い。

【００３０】上記層厚ならし板８は、その材質として、
上記のトナー供給ローラ５の表面材質と同様に、帯電系
列上トナー材料と上記誘電体の材料との間に位置するも
のを採用することが望ましい。

【００３１】以下、本実施例のより具体的な態様を具体
例として記載する。（１）現像ローラ４・径が２５mmの芯金ローラ表面にローレット加工によ
り、深さ０．１mm、溝巾０．２mmの角状溝を、ピッチ
０．２mmでアヤメ状に形成した。・この芯金ローラの表面に、エポキシ変性シリコーン樹
脂（東レＳＲ２１１５：商標）をコーティングし、１０
０°Ｃで約３０分乾燥させて誘電層コートを施した。・このローラの表面を切削加工して、芯金部を導電体部
として表面に露出させ、ローレット加工の溝に充填され
て残っている樹脂部を誘電体部とした。このときの導電
体部の総面積が全体の５０％（従って誘電体部の総面積
は全体の５０％）になるようにした。（２）トナー供給ローラ５・径が８mmの芯金ローラ５１上に抵抗率約１×１０⁶Ωc
mの導電性弾性発泡体層５２を有する径１６mmのスポン
ジローラで構成し、これを食い込み量１mmで現像ローラ
４に当接させて配置した。・上記導電性弾性発泡体層５２としては、カーボン１０
wt％を内添及び分散させ、その後、発泡及び型成型した
発泡ポリウレタンを用いた。・周速は現像ローラ４の周速の約１．２倍に設定した。（３）層厚ならし板８・厚さ２mm、ゴム硬度７３度、及びヤング率０.６６g/m
m²の軟弾性板を、現像ローラ４に対して、エッジ部角度
９０度、及び３０N/mの当接圧で当接配置した。・この弾性板としては、カーボン１０wt％を内添及び分
散させ、その後、型成型したウレタンゴムを用いた。（４）現像バイアス２１、現像ギャップ・現像ローラ４、トナー供給ローラ及び層厚ならし板８
に、直流−５００Ｖを重畳したピーク・ツウ・ピーク電
圧１０００Ｖp-p、１０００HZの交流バイアスを印加し
た（これに代え、−８００Ｖの直流バイアスを印加して
も良い）。・現像ギャップを１５０μｍに設定した。（５）感光体１・ＯＰＣ・ネガ潜像が地肌部で−８５０Ｖ、書き込み部（画像
部）で−１５０Ｖになるように一様帯電を施した。（６）トナー７・非磁性スチレンアクリル系＋ポリエステル系樹脂使用
の負帯電トナーを用いた。・外添剤としてシリカ微粉末０.５ｗｔ％を外添した。

【００３２】以上の構成において、トナー供給ローラ５
表面に、アジテーター６によってホッパー部内の収容ト
ナー７が供給される。トナー供給ローラ５に供給された
トナー７は導電性弾性発泡体層５２の表面や空孔内に担
持されて、トナー供給ローラ５の時計方向の回転によっ
てトナー供給ローラ５と現像ローラ４との接触部Ｂに向
けて搬送される。

【００３３】そして、現像ローラ４とトナー７とトナー
供給ローラ５の摩擦により、現像ローラ４の誘電体部に
所望のトナー帯電極性と逆極性の帯電（正規現像（Ｐ／
Ｐ）においては感光体電荷と同極性の帯電であり、反転
現像（Ｎ／Ｐ）においては感光体電荷と逆極性の帯電で
ある）を与え、現像ローラ４上にマイクロフィールド
（閉電界）を作る。一方、トナー供給ローラ５は現像ロ
ーラ４に対して順方向に回転しているため、トナー供給
ローラ５に担持されたトナー７は現像ローラ４とトナー
供給ローラ５間で摺察され、ほとんどが所望の極性（正
規現像においては感光体電荷と逆極性であり、反転現像
においては感光体電荷と同極性である）に帯電する。

【００３４】そして、トナー供給ローラ５上の帯電トナ
ー７は、現像ローラ４上のマイクロフィールドの電界に
より静電的に吸引され、現像ローラ４表面に多層に付着
する。これにより、現像ローラ４は充分に帯電したトナ
ー７を多層に担持した状態でこの接触部Ｂを出ていく。
なお、本実施例においては、トナー供給ローラ５と現像
ローラ４とを順回転させていることから、トナー供給ロ
ーラ５上のトナー７は現像ローラ４とトナー供給ローラ
５との間で摺察されてほとんどが帯電する。また、トナ
ー供給ローラ５の回転によって、接触部Ｂを通過した現
像ローラ４上にホッパー部からの無帯電又は弱帯電のト
ナー７を供給することがない。

【００３５】上記接触部Ｂを通過した現像ローラ４上の
トナー層は、現像ローラ４上に当接している層厚ならし
板８で厚みを均一に摺擦されて均一な薄層にされ、現像
ローラ４の回転で現像領域Ａに搬送される。このとき、
現像ローラ４上には、トナー付着量１．０〜１．５mg/c
m²、及びトナー帯電量８〜１５μＣ/ｇのトナー層が形
成されている。そして、現像領域Ａでは、接触又は非接
触現像法で最適な現像バイアスが印加された現像ローラ
４の表面と感光体ドラム１表面とがほぼ等速で移動しな
がら現像が行われる。

【００３６】現像領域Ａの通過時に感光体ドラム１表面
に付着せずに現像ローラ４表面に残留している非画像部
の残トナーは、トナー供給ローラ５により機械的、電気
的に掻き取られ、また、現像ローラ４上の電荷もトナー
供給ローラ５による摩擦帯電により一定化され、これに
より、現像ローラ４表面は初期化される。

【００３７】ところで、以上の構成及び条件でランニン
グテストを行なうと、約５,０００枚のコピーで現像ロ
ーラ４上にトナー７が固着し始め、約１０,０００枚の
コピーで画像異常（ベタ部濃度ムラ）が認められ、画像
濃度の低下が生じた。

【００３８】そして、本出願人らが予備実験にて調べた
ところ、トナーが層厚ならし板８によって現像ローラ４
上で厚みを均一にならされる際に現像ローラ４上に固着
し、また、トナー供給ローラ５と現像ローラ４との接触
部Ｂにおいて固着したトナーが現像ローラ４上から剥離
することが判った。そして、層厚ならし板８の現像ロー
ラ４に対する当接圧Ｐ[N/m]と現像ローラ４の周速Ｖ_DEV
[sec/mm]及びトナー供給ローラ５の周速Ｖ_SUP[sec/mm]
の比Ｒ＝Ｖ_SUP／Ｖ_DEV[-]とを種々の値に設定して現像
ローラ４上でのトナー７の固着について調べたところ、
当接圧Ｐと比Ｒとが一定の関係を満たすと、層厚ならし
板８によるトナーの固着作用よりもトナー供給ローラ５
によるトナーの剥離作用の方が大きくなり、現像ローラ
４上でのトナー７の固着が発生しないことが判った。

【００３９】そこで、本実施例では、層厚ならし板８の
現像ローラ４に対する当接圧Ｐ[N/m]と、現像ローラ４
の周速Ｖ_DEV[sec/mm]及びトナー供給ローラ５の周速Ｖ
_SUP[sec/mm]の比Ｒ＝Ｖ_SUP／Ｖ_DEV[-]との関係を、Ｒ≦
３．０[-]、Ｐ≦１００[N/m]の範囲でかつＲ≧（８．３
／１０³）×Ｐ＋１．０[-]として層厚ならし板８を現像
ローラ４に当接させ、かつ、トナー供給ローラ５を現像
ローラ４に接触させながら従動回転させている。

【００４０】以上、本実施例によれば、層厚ならし板８
の現像ローラ４に対する当接圧Ｐ[N/m]と、現像ローラ
４及びトナー供給ローラ５の周速の比Ｒ（＝Ｖ_SUP／Ｖ
_DEV）[-]との関係を、Ｒ≧（８．３／１０³）×Ｐ＋
１．０[-]とすることにより、現像ローラ４の表面にト
ナー７が固着しない。また、Ｒ≦３．０[-]、Ｐ≦１０
０[N/m]の範囲にすることにより、トナー７が現像ロー
ラ４、トナー供給ローラ５との摩擦によって劣化するこ
とがない。これにより、現像ローラ４上でのトナー７の
固着を防止でき、現像ローラ４の表面が常に初期の状態
に保たれるので、現像ローラ４上でのトナー付着量及び
トナー帯電量が経時においても安定し、トナー付着ムラ
等による画像品質の劣化が防止できる。なお、Ｒ＞３．
０[-]、Ｐ＞１００[N/m]の範囲では、トナー７が現像ロ
ーラ４、トナー供給ローラ５との摩擦によって劣化し、
トナー７の流動性の低下による濃度不足やトナーの微粉
化による帯電不良が生じる。

【００４１】また、本実施例では、回転体であるトナー
供給ローラ５の周速Ｖ_SUPの設定が容易に行えるので、
層厚ならし板８の現像ローラ４に対する当接圧Ｐ[N/m]
と、現像ローラ４及びトナー供給ローラ５の周速の比Ｒ
の関係とを、層厚ならし板８によるトナー７の固着促進
作用よりもトナー供給ローラ５によるトナー７の剥離作
用の方が大きくなるような関係に安定して保つことがで
きる。

【００４２】また、本実施例では、トナー供給現像ロー
ラー５が発泡体で形成されて現像ローラ４との接触部Ｂ
が発泡体であり、トナー７の現像ローラー４上への供給
及び現像ローラ４上からの剥離が容易にかつ同時に安定
して行われるので、層厚ならし板８の現像ローラ４に対
する当接圧Ｐ[N/m]と、現像ローラ４及びトナー供給現
像ローラー５の周速の比Ｒ（＝Ｖ_SUP／Ｖ_DEV）[-]との
関係を、層厚ならし板８によるトナー７の固着促進作用
よりも層厚ならし板８によるトナー７の剥離作用の方が
大きくなるような範囲に安定して保つことができる。

【００４３】また、本実施例では、層厚ならし板８が軟
弾性板で形成されて現像ローラ４との接触部Ｐが軟弾性
板であり、該接触部Ｐの当接圧のバラツキが少なく安定
するので、層厚ならし板８の現像ローラ４に対する当接
圧Ｐ[N/m]と、現像ローラ４及びトナー供給現像ローラ
ー５の周速の比Ｒ（＝Ｖ_SUP／Ｖ_DEV）[-]との関係を、
層厚ならし板８によるトナー７の固着促進作用よりも層
厚ならし板８によるトナー７の剥離作用の方が大きくな
るような範囲に安定して保つことができる。

【００４４】また、本実施例の具体的なコピーテストで
は、次のような結果が得られた。層厚ならし板８の現像
ローラ４に対する当接圧Ｐ[N/m]と、現像ローラ４の周
速Ｖ_DEV[sec/mm]及びトナー供給ローラ５の周速Ｖ_SUP[s
ec/mm]の比Ｒ＝Ｖ_SUP／Ｖ_DEV[-]との関係を、Ｒ≧
（８．３／１０³）×Ｐ＋１．０[-]としかつＲ≦３．０
[-]、Ｐ≦１００[N/m]の範囲として、ランニングテスト
を行なったところ、図２に示すように、６０,０００枚
のコピー時でも、現像ローラ４上へのトナー７の固着が
発生しなかった。ここで、記号〇で示したデータは、６
０,０００枚のコピーを行った後に現像ローラ４上にト
ナー７の固着が発生しなかったデータであり、記号×で
示したデータは、６０,０００枚のコピーを行った後に
現像ローラ４上にトナー７の固着が発生したデータであ
る。

【００４５】なお、本実施例では、反転現像方式のもの
であるが、正規現像方式のものにも適用できる。この正
規現像方式の場合、現像ローラ４の誘電部の材料として
は、テフロン樹脂、ポリエチレン樹脂、トナー供給ロー
ラ５、層厚ならし板８の材料としては、ポリウレタン樹
脂、ポリカーボネート樹脂、トナー７の材料としては、
ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂などが使用できる。そ
して適当な現像バイアス２１として例えば−２００Ｖを
用いる。

【００４６】また、本実施例では、付着トナーを増大さ
せるために表面が誘電体部及び導電体部で構成された現
像ローラ４を備えた、非磁性一成分系現像剤を用いる現
像装置の例で説明したが、本発明は、磁性一成分系現像
剤を用いる現像装置等にも同様に適用でき、また、誘電
体部及び導電体部を設けていない現像ローラや、内部に
磁石を備えた現像ローラなどにも適用できる。

【００４７】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、現像剤規制部
材の現像剤担持体に対する当接圧Ｐ[N/m]と、現像剤担
持体の周速Ｖ_DEV[sec/mm]及び現像剤供給部材の周速Ｖ
_SUP[sec/mm]の比Ｒ＝Ｖ_SUP／Ｖ_DEV[-]との関係を、Ｒ≧
（８．３／１０³）×Ｐ＋１．０[-]とすることにより、
現像剤規制部材による現像剤の固着促進作用よりも現像
剤供給部材による現像剤の剥離作用の方が大きくなるの
で、現像担持体の表面に現像剤が固着しない。また、Ｒ
≦３．０[-]、Ｐ≦１００[N/m]の範囲にすることによ
り、現像剤が現像剤担持体、現像剤供給部材との摩擦に
よって劣化することがない。これにより、現像剤担持体
の表面が常に初期の状態に保たれる。従って、現像剤担
持体上での現像剤の付着量及び帯電量が経時においても
安定し、現像剤の付着ムラ等による画像品質の劣化を防
止できるという効果がある。また、現像剤担持体の表面
における該現像剤の固着の防止を、現像剤規制部材の現
像剤担持体に対する当接圧と現像剤担持体及び現像剤供
給部材の周速の比との関係を用いることにより、容易に
達成できるという優れた効果がある。

【００４８】請求項２の発明によれば、請求項１と同様
の効果を奏することに加えて、回転体である現像剤供給
部材の周速の設定が容易になるので、現像剤規制部材の
現像剤担持体に対する当接圧Ｐ[N/m]と、現像剤担持体
の周速Ｖ_DEV[sec/mm]及び現像剤供給部材の周速Ｖ_SUP[s
ec/mm]の比Ｒ＝Ｖ_SUP／Ｖ_DEV[-]との関係を、現像剤規
制部材による現像剤の固着促進作用よりも現像剤供給部
材による現像剤剥離作用の方が大きくなるような範囲に
安定して保つことができる。

【００４９】請求項３の発明によれば、請求項１及び２
と同様の効果を奏することに加えて、少なくとも現像剤
担持体との接触部が発泡体である現像剤供給部材は、現
像剤の現像剤担持体上への供給及び現像剤担持体上から
の剥離が容易にかつ安定して行われるので、現像剤規制
部材の現像剤担持体に対する当接圧Ｐ[N/m]と、現像剤
担持体の周速Ｖ_DEV[sec/mm]及び現像剤供給部材の周速
Ｖ_SUP[sec/mm]の比Ｒ＝Ｖ_SUP／Ｖ_DEV[-]との関係を、現
像剤規制部材による現像剤の固着促進作用よりも現像剤
供給部材による現像剤剥離作用の方が大きくなるような
範囲に安定して保つことができる。

【００５０】請求項４の発明によれば、請求項１、２及
び３と同様の効果を奏することに加えて、少なくとも現
像剤担持体との接触部が軟弾性体である現像剤規制部材
は、該接触部の当接圧のバラツキが少なく安定するの
で、現像剤規制部材の現像剤担持体に対する当接圧Ｐ[N
/m]と、現像剤担持体の周速Ｖ_DEV[sec/mm]及び現像剤供
給部材の周速Ｖ_SUP[sec/mm]の比Ｒ＝Ｖ_SUP／Ｖ_DEV[-]と
の関係を、現像剤規制部材による現像剤の固着促進作用
よりも現像剤供給部材による現像剤剥離作用の方が大き
くなるような範囲に安定して保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る電子写真複写機の現像装置の概略
構成を示す正面図。

【図２】現像ローラに対するトナー供給ローラの周速の
比Ｒと、現像ローラに対する層厚ならし板の当接圧Ｐと
の関係を示したグラフ。

【符号の説明】

１感光体ドラム２現像装置３ケーシング４現像ローラ５トナー供給ローラ６アジテーター７トナー８層厚ならし板５１芯金５２弾性発泡体層

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【手続補正書】

【提出日】平成７年１２月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】削除

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者馬場聡彦東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者斉藤洋東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面が規則的又は不規則的に微小面積で分
布した誘電体部及び接地された導電部からなり、現像剤
を、該表面に担持しながら移動して像担持体上に搬送す
る現像剤担持体と、表面が該現像剤担持体に接触しなが
ら移動して該現像剤を該現像剤担持体上に供給する現像
剤供給部材と、該現像剤担持体上に供給された該現像剤
を介して該現像剤担持体に当接して該現像剤の厚みを規
制する現像剤規制部材とを備え、該現像剤担持体上で搬
送された該現像剤を用いて該像担持体上の潜像を可視像
化する一成分現像装置であって、該現像剤担持体と該現像剤供給部材との接触部で、該現
像剤を摩擦帯電しかつ該現像剤供給部材及び該現像剤担
持体により該誘電体部を摩擦帯電させて該現像剤担持体
表面近傍に多数の微小電界を形成して、摩擦帯電された
該現像剤を該微小電界により該現像剤担持体上に多層に
担持する一成分現像装置において、該現像剤規制部材の該現像剤担持体に対する当接圧Ｐ[N
/m]と、該現像剤担持体の周速Ｖ_DEV[mm/sec]及び該現像
剤供給部材の周速Ｖ_SUP[mm/sec]の比Ｒ＝Ｖ_SUP／Ｖ
_DEV[-]との関係が、Ｒ≦３．０[-]、Ｐ≦１００[N/m]の範囲で、Ｒ≧（８．３／１０³）×Ｐ＋１．０[-]であることを特
徴とする一成分現像装置。
【請求項２】上記現像剤供給部材が回転体であることを
特徴とする請求項１の一成分現像装置。
【請求項３】上記現像剤供給部材の少なくとも上記現像
剤担持体との接触部が発泡体であることを特徴とする請
求項１又は２の一成分現像装置。
【請求項４】上記現像剤規制部材の少なくとも上記現像
剤担持体との当接部が軟弾性体であることを特徴とする
請求項１、２又は３の一成分現像装置。