JPH09179402A

JPH09179402A - 現像装置

Info

Publication number: JPH09179402A
Application number: JP34981895A
Authority: JP
Inventors: Akira Sawada; 彰沢田; Hiroharu Suzuki; 弘治鈴木; Kazunori Karasawa; 和典唐沢; Noriyuki Koinuma; 宣之鯉沼; Atsuko Komaba; 厚子駒場
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-12-21
Filing date: 1995-12-21
Publication date: 1997-07-11

Abstract

(57)【要約】【課題】トナー搬送力が強い現像ローラを用いた場合
でも、現像ローラへの現像剤の固着を防止することによ
り、現像ローラ上の現像剤付着量及び現像剤帯電量の安
定化を図り、画像品質の劣化を防止できる一成分現像剤
を用いた現像装置を提供することである。【解決手段】誘電体部及び導電体部が微小面積で分布
した表面を有する現像ローラ４上に形成した微小電界に
より、トナー供給ローラ５で供給したトナーを現像ロー
ラ４上に多層に担持し、層厚ならし板８で層厚を規制し
た後、感光体ドラム１に対向する現像領域Ａに搬送する
現像装置において、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の線速ＶDEV[mm/se
c]とトナー供給ローラ５の線速ＶSUP[mm/sec]との比Ｒ
＝ＶSUP／ＶDEVとの関係が、０．４≦Ｒ、Ｐ≦６０[N/
m]の範囲で、Ｒ≦−（６．７／１０³）×Ｐ＋１．０で
あることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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現像装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】像担持体上に形成した潜像を現像剤を用
いて現像する現像装置としては、小型化、低コスト化、
高信頼性等の観点から一成分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
から非磁性一成分現像剤を用いることが有利である。

【０００３】上記一成分現像剤を用いた現像装置として
は、表面に一成分該現像剤を担持して現像領域を含む所
定の循環経路に沿って搬送する現像剤担持体と、一成分
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該一成分現像剤を該
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現像剤（以
下「現像剤」という）を用いた現像方式における現像剤
担持体上の最適な現像剤付着量及び現像剤帯電量につい
て説明する。現像剤担持体上の現像剤付着量は、像担持
体上で０．６〜１．０mg/cm2程度の現像剤付着量、転写
材上で０．５〜０．７mg/cm2程度の現像剤付着量が得ら
れるものであることが望ましい。この像担持体上及び転
写材上の現像剤付着量は、現像剤担持体上の現像剤付着
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
剤担持体上での現像剤付着量は０．２〜０．５mg/cm²で
あり、上記像担持体上等での所望の現像剤付着量を得る
ためには、現像剤担持体の表面移動速度を像担持体の表
面移動速度の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現像剤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、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“現
像剤後端より”という現象が発生する。この現象は白黒
画像では大きな問題はないが、カラー画像では現像剤を
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“現像剤後端より”という現象
を発生させずに、かつ、像担持体上等で所望の現像剤付
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現像剤付着量を従来に比
して多くすることが必要である。具体的には、像担持体
や転写材上での充分な現像剤付着量を、ほぼ等速現像で
確保するためには、現像剤担持体上の現像剤付着量を、
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現像剤
付着量を得るためには、２層以上の現像剤層厚にしなけ
ればならない。

【０００７】そこで、現像剤担持体上に現像剤を所望量
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なる現像剤担持体を
用い、この現像剤担持体と、その表面に接触しながら移
動する現像剤供給部材との接触部において、現像剤を摩
擦帯電するとともに現像剤担持体の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、
この微小電界により摩擦帯電された現像剤を現像剤担持
体上に多層に担持させる現像装置（特開平４−１２７１
７７公報参照）が提案されている。

【０００８】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現像剤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を現像剤担持体表
面に圧接し、現像剤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、現像剤担持体上に多
層の現像剤層を形成することが可能になる。

【０００９】

【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装置の現像剤担持
体のように上記所望の現像剤付着量が得られる現像剤搬
送力の強い現像剤担持体を用いた場合には、現像剤と現
像剤担持体との付着力が強固になるために、現像剤が現
像に使用されずに現像剤担持体上に未現像の現像剤とし
て残ってしまう場合がある。その後、現像剤担持体上に
新たな現像剤が供給されるが、上記未現像の現像剤は最
下層に付着しており、静電気的な吸引力で拘束され、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、現像剤担持体上の現像剤層の全
現像剤に対する上記未現像の現像剤の割合が増加してい
く。この現像剤担持体上に堆積した未現像の現像剤は、
現像剤規制部材に何度も摩擦されるうちに現像剤担持体
上に溶着した状態となり、最終的には固着してしまう。
このようにして固着する現像剤の量が増えるにしたがっ
て、現像剤担持体はその機能を失い、上記等速現像に必
要な現像剤付着量と現像剤帯電量を得られなくなってし
まったり、現像剤の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。

【００１０】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、一成分現像剤を用い
た現像装置であって、該現像剤に対する搬送力が強い現
像剤担持体を用いた場合でも、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現像
剤付着量及び現像剤帯電量の安定化を図り、画像品質の
劣化を防止することができる現像装置を提供することで
ある。

【００１１】なお、本発明者らは、上記現像剤規制部材
が、現像剤担持体に対する当接圧が高いほど現像剤を薄
層化する際に現像剤に与えるストレスが大きくなり、現
像担持体上での現像剤の固着を促進する作用を有し、上
記現像剤供給部材が、現像剤担持体上に現像剤を供給す
るとともに、現像剤担持体上に固着しようとする現像剤
を現像剤担持体上から剥離する作用も有する点に着目
し、上記現像剤規制部材の現像剤固着促進作用と上記現
像剤供給部材の現像剤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現像剤の固着を防止す
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を示した（特願平６−３２３８５
５号参照）。そして、この特願平６−３２３８５５号に
おいて、上記現像剤の固着を良好に防止することができ
る現像剤規制部材の当接圧Ｐ[N/m]及び現像剤担持体の
線速ＶDEV[mm/sec]と現像剤供給部材の線速ＶSUP[mm/se
c]との比Ｒの一条件範囲を提案した。

【００１２】本発明は、上記先願（特願平６−３２３８
５５号参照）で提案した条件範囲とは異なる、上記現像
剤固着を防止するための上記現像剤規制部材の当接圧Ｐ
[N/m]及び上記線速比Ｒの新たな条件範囲を提案するも
のである。

【００１３】

【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。

【００１４】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、該表面に一成分
現像剤を担持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
像剤担持体上に該現像剤を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、該現像剤担持体の表面と該現像剤供給
部材の表面との接触部において両表面を同方向に移動さ
せることにより、該現像剤担持体と該現像剤供給部材と
の間の現像剤を摩擦帯電するとともに該現像剤担持体の
誘電体部を摩擦帯電して該現像剤担持体表面近傍に多数
の微小電界を形成し、該摩擦帯電した現像剤を該微小電
界により該現像剤担持体上に多層に担持し、該現像剤規
制部材で厚みを規制した該多層の現像剤を該像担持体上
に搬送することにより、該像担持体上の潜像を可視像化
する現像装置において、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、該現像剤担持体の線速
ＶDEV[mm/sec]と該現像剤供給部材の線速ＶSUP[mm/sec]
との比Ｒ＝ＶSUP／ＶDEVとの関係が、０．４≦Ｒ、Ｐ≦
６０[N/m]の範囲で、Ｒ≦−（６．７／１０³）×Ｐ＋
１．０であることを特徴とするものである。

【００１５】請求項２の発明は、請求項１の現像装置に
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。

【００１６】請求項３の発明は、請求項１の現像装置に
おいて、上記現像剤供給部材の少なくとも上記現像剤担
持体に接触する接触部が発泡体であることを特徴とする
ものである。

【００１７】請求項４の発明は、請求項１の現像装置に
おいて、上記現像剤規制部材の少なくとも上記現像剤担
持体に当接する当接部が軟弾性体であることを特徴とす
るものである。

【００１８】請求項１乃至４の現像装置においては、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、該現像剤担持体の線速ＶDEV[mm/sec]と該現像剤供
給部材の線速ＶSUP[mm/sec]との比Ｒ＝ＶSUP／ＶDEVと
の関係を、０．４≦Ｒ、Ｐ≦６０[N/m]の範囲で、Ｒ≦
−（６．７／１０³）×Ｐ＋１．０にすることにより、
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を大きくして、
現像担持体の表面に現像剤が固着しないようにする。

【００１９】

【発明の実施の形態】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形態について説明する。図１
は本実施形態に係る現像装置の概略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は例えば線速３
３０mm/secで、矢印時計方向に回転駆動される。この感
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。

【００２０】上記現像装置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
露出して所定の線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の一成分現像
剤（以下「トナー」という）７をトナー供給ローラ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ように規制する現
像剤規制部材としての層厚ならし板８とを有している。

【００２１】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、前述の現像剤後端寄り（トナー後端寄り）
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Ａ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、その線速が感光体ドラム１の線速とほぼ等
速、即ちこの例の場合には約３３０mm／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の線速の方が少し速
くなるように設定する。例えば線速比（感光体ドラム１
線速：現像ローラ４線速）で１：１．０５〜１．１が好
ましい。この程度の線速比であれば前述した現像剤後端
寄り（トナー後端寄り）は目だたない。

【００２２】また、上記現像ローラ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。

【００２３】そして、本実施形態の現像ローラ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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】以下、本実施形態に係る現像装置２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上に体積抵抗率約１×１０
⁶Ωcm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、混練時にカー
ボンを内添及び分散し、その後、発泡及び型成型した発
泡ポリウレタンを用いた。・線速は現像ローラ４の線速
の約０．６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１０〜３０N/mの当接圧で当接するように
配置した。・この弾性板としては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５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。

【００２９】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。

【００３０】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
（微小閉電界）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、すなわち接触部における
両表面が同じ方向に移動するよう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。

【００３１】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、本実施形態においては、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。また、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/cm²、及びトナー帯電量８〜１
５μＣ/ｇのトナー層が形成されている。このように現
像領域Ａに搬送される現像ローラ４上のトナー層に無帯
電現像剤や逆帯電現像剤が含まれないので、現像転移の
悪化、地肌汚れ、解像度劣化等の発生を抑えることがで
きる。また、比較的低帯電のトナーが少ない安定したト
ナー帯電量分布が得られるのでシャープ性及び解像度の
低下や地汚れの発生を抑えることができる。また、帯電
分布の安定した二層以上の多層のトナー層を現像ローラ
４上に剤担持体上に形成できるので、画像形成スピード
の高速化や“現像剤後端より”防止のための等速現像が
可能となる。

【００３２】上記現像領域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。そして、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。（以下、余白）

【００３３】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。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、上記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の線速ＶDEV[sec/mm]及びトナー供給ローラ５の線
速ＶSUP[sec/mm]の比Ｒ＝ＶSUP／ＶDEV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。

【００３４】そこで、本実施形態では、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の線速ＶDEV[sec/mm]及びトナー供給ローラ５の線速
ＶSUP[sec/mm]の比Ｒ＝ＶSUP／ＶDEVとの関係が、０．
４≦Ｒ、Ｐ≦６０[N/m]の範囲で、Ｒ≦−（６．７／１
０³）×Ｐ＋１．０になるように、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。

【００３５】以上、本実施形態によれば、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の線速の比Ｒ（＝ＶSUP／
ＶDEV）との関係を、０．４≦Ｒ、Ｐ≦６０[N/m]の範囲
で、Ｒ≦−（６．７／１０³）×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。
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。

【００３６】また、上記層厚ならし板８の現像ローラ４
に対する当接圧Ｐ[N/m]と上記線速の比Ｒ（＝ＶSUP／Ｖ
DEV）を０．４≦Ｒ、Ｐ≦６０[N/m]の範囲にすることに
より、現像ローラ４上でのトナー薄層不良（カスレ）の
発生を防止できる。なお、０．４＞Ｒ、Ｐ＞６０[N/m]
の範囲では、現像ローラ４上でのトナー薄層不良（カス
レ）が発生し、画像上ではベタ濃度ムラが発生した。

【００３７】また、本実施形態では、回転体であるトナ
ー供給ローラ５の回転速度を変えることでトナー供給ロ
ーラ５表面の線速ＶSUPを容易に設定できるので、上記
層厚ならし板８の当接圧Ｐ[N/m]と上記線速の比Ｒとの
関係を上記所定の範囲に安定して保つことができる。

【００３８】また、本実施形態では、現像ローラー４と
の接触部Ｂが発泡体であるトナー供給ローラ５により、
現像ローラ４上でのトナー供給及び剥離を同時に行い、
現像ローラ４へのトナー供給性能を犠牲にすることな
く、現像ローラ４上の固着トナーの剥離を良好に行って
現像ローラ４の表面を初期の状態に保つことができるの
で、現像ローラ４へのトナー供給及び現像ローラ４から
の固着トナーの剥離の両立を図ることができる。

【００３９】また、本実施形態では、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、上記層厚ならし板８の当接圧Ｐ[N/m]と上
記線速の比Ｒ（＝ＶSUP／ＶDEV）との関係を上記所定の
範囲に安定して保つことができる。

【００４０】また、上記構成及び条件における本実施形
態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の線速ＶDEV[sec/mm]及びトナー
供給ローラ５の線速ＶSUP[sec/mm]の比Ｒ＝ＶSUP／ＶDE
Vとの関係を、Ｒ≦−（６．７／１０³）×Ｐ＋１．０と
しかつ０．４≦Ｒ、Ｐ≦６０[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、６
０,０００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、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。

【００４１】なお、本実施形態では、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−２０
０Ｖを用いる。

【００４２】また、本実施形態では、非磁性一成分現像
剤を用いる現像装置の例で説明したが、本発明は、磁性
一成分現像剤を用いる現像装置等にも同様に適用できる
ものである。

【００４３】

【発明の効果】請求項１乃至４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、該
現像剤担持体の線速ＶDEV[mm/sec]と現像剤供給部材の
線速ＶSUP[mm/sec]との比Ｒ＝ＶSUP／ＶDEVとの関係
を、０．４≦Ｒ、Ｐ≦６０[N/m]の範囲で、Ｒ≦−
（６．７／１０³）×Ｐ＋１．０にすることにより、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を大きくして、現
像担持体の表面に現像剤が固着しないようにする。これ
により、上記誘電体部及び導電体部からなる表面に形成
した微小電界で摩擦帯電した現像剤を強く担持するよう
な搬送力の強い現像剤担持体を用いた場合でも、像剤担
持体の表面が常に初期の状態に保たれ、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、上記現像剤規制部材の現
像剤担持体に対する当接圧Ｐ[N/m]、及び該現像剤担持
体の線速ＶDEV[mm/sec]と現像剤供給部材の線速ＶSUP[m
m/sec]との比Ｒ＝ＶSUP／ＶDEVを、０．４≦Ｒ、Ｐ≦６
０[N/m]の範囲にすることにより、現像剤担持体上の現
像剤薄層不良の発生を防止することができるという効果
がある。

【００４４】特に、請求項２の発明によれば、回転体で
ある現像剤供給部材の回転速度を変えることで該現像剤
供給部材の線速を容易に設定できるので、上記現像剤規
制部材の当接圧Ｐ[N/m]と上記線速の比Ｒ＝ＶSUP／ＶDE
Vとの関係を上記所定の範囲に安定して保つことができ
るという効果がある。

【００４５】また特に、請求項３の発明によれば、少な
くとも現像剤担持体に接触する接触部が発泡体である現
像剤供給部材により、現像剤担持体上での現像剤供給及
び剥離を同時に行い、現像剤担持体への現像剤の供給性
能を犠牲にすることなく、現像剤担持体からの固着現像
剤の剥離を良好に行って現像剤担持体の表面を初期の状
態に保つことができるので、現像剤担持体への現像剤供
給及び現像剤担持体からの固着現像剤の剥離の両立を図
ることができるという効果がある。

【００４６】また特に、請求項４の発明によれば、現像
剤規制部材の少なくとも現像剤担持体に当接する当接部
が軟弾性体であることにより、該現像剤規制部材の現像
剤担持体との当接部における当接圧のバラツキが少なく
安定するので、上記現像剤規制部材の当接圧Ｐ[N/m]と
上記線速の比Ｒ＝ＶSUP／ＶDEVとの関係を上記所定の範
囲に安定して保つことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る現像装置の概略構成を
示す正面図。

【図２】同現像装置における現像ローラに対するトナー
供給ローラの線速の比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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鯉沼宣之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)発明者駒場厚子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、該表面
に一成分現像剤を担持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
て該現像剤担持体上に該現像剤を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、該現像剤担持体の表面と該現像
剤供給部材の表面との接触部において両表面を同方向に
移動させることにより、該現像剤担持体と該現像剤供給
部材との間の現像剤を摩擦帯電するとともに該現像剤担
持体の誘電体部を摩擦帯電して該現像剤担持体表面近傍
に多数の微小電界を形成し、該摩擦帯電した現像剤を該
微小電界により該現像剤担持体上に多層に担持し、該現
像剤規制部材で厚みを規制した該多層の現像剤を該像担
持体上に搬送することにより、該像担持体上の潜像を可
視像化する現像装置において、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
の線速ＶDEV[mm/sec]と該現像剤供給部材の線速ＶSUP[m
m/sec]との比Ｒ＝ＶSUP／ＶDEVとの関係が、０．４≦Ｒ、Ｐ≦６０[N/m]の範囲で、Ｒ≦−（６．７／１０³）×Ｐ＋１．０であることを特
徴とする現像装置。
【請求項２】請求項１の現像装置において、上記現像剤供給部材が回転体であることを特徴とする現
像装置。
【請求項３】請求項１の現像装置において、上記現像剤供給部材の少なくとも上記現像剤担持体に接
触する接触部が発泡体であることを特徴とする現像装
置。
【請求項４】請求項１の現像装置において、上記現像剤規制部材の少なくとも上記現像剤担持体に当
接する当接部が軟弾性体であることを特徴とする現像装
置。