JPH0990744A

JPH0990744A - 現像装置

Info

Publication number: JPH0990744A
Application number: JP24414895A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Komagine; 弘志駒木根; Hiroshi Terada; 浩寺田; Kazumasa Hayashi; 一雅林; Akinori Toyoda; 昭則豊田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-09-22
Filing date: 1995-09-22
Publication date: 1997-04-04

Abstract

(57)【要約】【目的】均一で高帯電なトナー層を形成でき、高画質
でカラー化に対応し、さらに構成が簡単で小型長寿命な
現像装置を提供する。【構成】非磁性トナーと、非磁性トナーを担持し、所
定の方向へ回転する現像ローラと、現像ローラ内部に固
定された磁界発生手段と、磁界発生手段により発生する
磁界影響下において、現像ローラ表面に接触するように
設置され、非磁性トナーの層規制を行う、磁性体を含有
するシート状のブレードとを有する現像装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタやファクシミ
リ等に応用できる電子写真装置の現像装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来からの電子写真現像法としては、ト
ナーとキャリヤから成る現像剤を用いる２成分現像法が
広く用いられていたが、近年、像形成部の小型化低コス
ト化のために、現像剤としてトナーのみを用いる１成分
現像法の開発が進みつつある。その中で、カラー化にも
対応できる、非磁性トナーを用いた１成分現像法とし
て、ＦＥＥＤ現像法（特開昭５７−１１４１６３）、弾
性ローラ現像法（ＵＳＰ３，７５４，９６３）、ＦＭＴ
現像法（特開昭５５−８１３５８，３３８／特公昭６０
−９２６８，２９９／ＵＳＰ４，３７０，０５６）など
が開発されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のＦＥＥＤ現像
法、弾性ローラ現像法、ＦＭＴ現像法などでは、一定の
表面粗さを持った現像ローラに対して、ブレードを機械
的に押圧させることにより層規制を行い、同時にトナー
への電荷付与を行っていた。この方法では、現像ローラ
の表面粗さや、ブレードの押圧力の不均一さによりトナ
ー層にむらが発生しやすく、均一な層形成を行うために
は、高精度の表面粗さを持った現像ローラ、および高精
度のブレードを必要とした。また、トナーがブレードへ
付着し、現像ローラ周方向に筋状の層むらが発生し易い
という問題もあった。さらにトナーに対する電荷付与能
力も２成分現像法に較べ低く、そのため解像度も不十分
であった。さらにまた、トナーに対するストレスが大き
く、トナーの物性変化により経時安定性に問題があっ
た。

【０００４】本発明の目的は上記問題点に鑑み、均一で
高帯電なトナー層を得ることができる、高画質で小型長
寿命な現像装置を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の現像装置は、第１の構成として、非磁性
トナーと、非磁性トナーを担持し、所定の方向へ回転す
る現像ローラと、現像ローラ内部に固定された磁界発生
手段と、磁界発生手段により発生する磁界影響下におい
て、現像ローラ表面に接触するように設置され、非磁性
トナーの層規制を行う、磁性体を含有するシート状のブ
レードとを有するものである。

【０００６】また第２の構成として、非磁性トナーと、
非磁性トナーを担持し、所定の方向へ回転する磁性体よ
りなる現像ローラと、現像ローラ表面に接触するように
設置され、非磁性トナーの層規制を行う、磁石よりなる
シート状のブレードとを有するものである。

【０００７】さらにまた第３の構成として、非磁性トナ
ーと、非磁性トナーを担持し、所定の方向へ回転する現
像ローラと、現像ローラ表面に接触するように設置さ
れ、非磁性トナーの層規制を行う、現像ローラとの接触
面において表面に絶縁層を有する、導電性のシート状の
ブレードと、ブレードと現像ローラの間に電圧を印加す
る高圧発生手段とを有するものである。

【０００８】さらにまた第４の構成として、非磁性トナ
ーと、非磁性トナーを担持し、所定の方向へ回転する現
像ローラと、現像ローラ表面に接触するように設置さ
れ、非磁性トナーの層規制を行うブレードと、ブレード
の現像ローラ回転方向下流側において、現像ローラ表面
と所定の距離を隔てて対向して設置された電極プレート
と、電極プレートと現像ローラ間に交流電圧を印加する
高圧発生手段とを有するものである。

【０００９】さらにまた第５の構成として、非磁性トナ
ーと、非磁性トナーを担持し、所定の方向へ回転する現
像ローラと、現像ローラ表面と所定の距離を隔てて対向
し、現像ローラの回転方向と逆方向に回転する電極ロー
ラと、電極ローラ内部に固定されて設置され、現像ロー
ラとの対向部近傍において電極ローラ表面に磁極を発生
させる磁界発生手段と、電極ローラ内部の磁界発生手段
による磁界影響下に磁力により保持された、磁性体を含
有するキャリアと、電極ローラ表面の非磁性トナーおよ
びキャリアを掻き取るスクレーパと、電極ローラと現像
ローラの間に電圧を印加する高圧発生手段とを有するも
のである。

【００１０】さらにまた第６の構成として、非磁性トナ
ーと、非磁性トナーを担持し、所定の方向へ回転する、
導電性ゴムよりなる下層と、前記下層よりも硬度の大き
い材料よりなる表面層との２層よりなる現像ローラと、
現像ローラ表面に接触するように設置され、現像ローラ
の回転方向と逆方向に回転する、非磁性トナーの層規制
を行う導電性のドクターローラと、ドクターローラに接
触して設置され、ドクターローラ上の非磁性トナーを掻
き落とすスクレーパと、ドクターローラと現像ローラの
間に電圧を印加する高圧発生手段とを有するものであ
る。

【００１１】さらにまた第７の構成として、非磁性トナ
ーと、非磁性トナーを担持し、所定の方向へ回転する、
弾性を有する現像ローラと、現像ローラ表面に接触する
ように設置され、現像ローラの回転方向と逆方向に回転
する、非磁性トナーの層規制を行うドクターローラと、
ドクターローラに接触して設置され、ドクターローラ上
の非磁性トナーを掻き落とすスクレーパと、ドクターロ
ーラと現像ローラの間に電圧を印加する高圧発生手段と
を有するものであって、現像ローラの表面粗さＲ１とド
クターローラの表面粗さＲ２が、Ｒ１＞Ｒ２であること
を特徴とするものである。

【００１２】さらにまた第８の構成として、非磁性トナ
ーと、非磁性トナーを担持し、所定の方向へ回転する、
弾性を有する現像ローラと、現像ローラ表面に接触する
ように設置され、現像ローラの回転方向と逆方向に回転
する、非磁性トナーの層規制を行う導電性のドクターロ
ーラと、ドクターローラに接触して設置され、ドクター
ローラ上の非磁性トナーを掻き落とすスクレーパと、ス
クレーパの近傍に設けられ、スクレーパで掻き取られた
トナーを再び現像ローラ表面に導くガイド部材と、ドク
ターローラと現像ローラの間に電圧を印加する高圧発生
手段とを有するものである。

【００１３】さらにまた第９の構成として、非磁性トナ
ーと、前記非磁性トナーを担持し、所定の方向へ回転す
る、弾性を有する現像ローラと、前記現像ローラ表面に
接触するように設置され、現像ローラの回転方向と逆方
向に回転する、前記非磁性トナーの層規制を行う導電性
のドクターローラと、前記ドクターローラに接触して設
置され、前記ドクターローラ上の非磁性トナーを掻き落
とすスクレーパと、前記現像ローラの、前記ドクターロ
ーラとの対向部よりも回転方向上流側において、前記現
像ローラに接触し、かつ前記ドクターローラとの距離が
１０ｍｍ以内に近接して設置され、前記現像ローラおよ
び前記ドクターローラと逆方向に回転する供給ローラ
と、前記ドクターローラと前記現像ローラの間に電圧を
印加する高圧発生手段とを有するものである。

【００１４】さらにまた第１０の構成として、非磁性ト
ナーと、非磁性トナーを担持し、所定の方向へ回転す
る、弾性を有する現像ローラと、現像ローラ表面に接触
するように設置され、現像ローラの回転方向と逆方向に
回転する、非磁性トナーの層規制を行う導電性のドクタ
ーローラと、ドクターローラに接触して設置され、ドク
ターローラ上の非磁性トナーを掻き落とすスクレーパ
と、現像ローラとドクターローラの間のくさび部分に設
置されたトナーダンパーと、ドクターローラと現像ロー
ラの間に電圧を印加する高圧発生手段とを有するもので
ある。

【００１５】さらにまた第１１の構成として、非磁性ト
ナーと、非磁性トナーを担持し、所定の方向へ回転す
る、弾性を有する現像ローラと、現像ローラ表面に接触
するように設置され、現像ローラの回転方向と逆方向に
回転する、非磁性トナーの層規制を行う導電性のドクタ
ーローラと、ドクターローラに接触して設置され、ドク
ターローラ上の非磁性トナーを掻き落とすスクレーパ
と、ドクターローラと現像ローラの間に交流電圧を印加
する高圧発生手段とを有するものである。

【００１６】

【作用】本発明は上記した第１の構成によって、ブレー
ドは現像ローラ内部の磁界発生手段により磁気的な吸引
力を受ける。この時、ブレードはシート状であるため現
像ローラの表面に沿って変形し密着する。これにより、
現像ローラ上のトナーは、長い距離にわたって、ブレー
ドから磁力による均一な押圧力を受け帯電および層規制
されるため、均一で高帯電なトナー層が形成される。ま
た、ニップ幅が長いため、ブレードの押圧力を小さく設
定できる。従ってトナーに対するストレスが小さくトナ
ーの劣化が軽減でき、同時にブレードへのトナー付着も
軽減される。

【００１７】また上記した第２の構成によって、磁石よ
りなるブレードは、磁性体よりなる現像ローラにより磁
気的な吸引力を受ける。この時、ブレードはシート状で
あるため現像ローラ表面に沿って変形し密着する。これ
により、現像ローラ上のトナーは、長い距離にわたっ
て、ブレードから磁力による均一な押圧力を受け帯電お
よび層規制されるため、均一で高帯電なトナー層が形成
される。また、ニップ幅が長いため、ブレードの押圧力
を小さく設定できる。従ってトナーに対するストレスが
小さくトナーの劣化が軽減でき、同時にブレードへのト
ナー付着も軽減される。

【００１８】さらに上記した第３の構成によって、ブレ
ードはブレードに印加された直流電圧により、現像ロー
ラとの間に電位差を生じ、その間に静電気的な吸引力が
生じる。この時、ブレードはシート状であるため現像ロ
ーラの表面に沿って変形し密着する。これにより、現像
ローラ上のトナーは、長い距離にわたって、ブレードか
ら静電気力による均一な押圧力を受け帯電および層規制
されるため、均一で高帯電なトナー層が形成される。同
時にブレードと現像ローラ間の電位差により、ブレード
あるいは現像ローラからトナーに電荷が注入されるため
トナーはより高帯電に帯電される。また、ニップ幅が長
いため、ブレードの押圧力を小さく設定できる。従って
トナーに対するストレスが小さくトナーの劣化が軽減で
き、同時にブレードへのトナー付着も軽減される。

【００１９】さらにまた上記した第４の構成によって、
トナーはまずブレードによって現像ローラ上に層形成さ
れる。その後現像ローラの回転により、電極プレートの
下を通過する。この時、電極プレートに印加された交流
電圧により電極プレートと現像ローラ間に交流電界が形
成され、この交流電界により現像ローラ上のトナーは電
極プレートと現像ローラ間を往復運動する。この往復運
動により、トナーは電極プレートおよび現像ローラと多
数回衝突するため均一に高帯電化される。同時にブレー
ドでの層形成において発生する層形成むらも均一化され
る。以上により均一で高帯電なトナー層が得られる。

【００２０】さらにまた上記した第５の構成によって、
トナーはまずキャリヤと混ざり十分に帯電される。そし
てキャリアは電極ローラ内部の磁界発生手段の発生する
磁力により現像ローラと電極ローラとの対向部近傍へ引
き付けられる。この対向部において、電極ローラに印加
された直流電圧および電極ローラ内部の磁界発生手段に
よる磁界により、トナーは現像ローラ方向に電界力を受
け、そしてキャリアは電極ローラ方向に磁力を受ける。
これにより現像ローラ側には十分帯電した均一なトナー
層が形成され、電極ローラ側には残りのトナーを含むキ
ャリアが引き付けられ、電極ローラの回転により再びホ
ッパに戻される。以上のようにキャリアを用いてトナー
の帯電および層形成を行うため、均一で高帯電なトナー
層が得られる。さらに、キャリアに働く磁力によりトナ
ーおよびキャリアを搬送するため、トナーの流動性に対
しても裕度が広い。さらにブレードによる層規制を行わ
ないため、トナーに対するストレスも小さくトナーの劣
化が軽減できる。また、電極ローラに印加する直流電圧
を変化させることにより、現像ローラ上のトナー量を制
御することも可能となる。

【００２１】さらにまた上記した第６の構成によって、
トナーはまず現像ローラ表面に付着し搬送される。そし
てドクターローラとの対向部において、ドクターローラ
の摺擦力により、不要なトナーが掻き取られ現像ローラ
上に均一なトナー層が得られる。このような層形成方法
では、現像ローラと対向するドクターローラの表面が常
時変化しているため、ドクターローラ表面へのトナー付
着による縦筋などのトナー層形成むらが防止できる。さ
らに、現像ローラ下層のゴム層により、現像ローラの表
面がドクターローラに対して密着し、かつ弱い押圧力で
広いニップ幅が得られるため、均一で高帯電なトナー層
が得られ、またトナーに対するストレスも小さい。さら
に、現像ローラの表面層の高硬度層により、現像ローラ
とドクターローラとの間の摩擦抵抗が小さくなり、駆動
トルクの低減がはかれる。

【００２２】さらにまた上記した第７の構成によって、
トナーはまず現像ローラ表面に付着し搬送される。そし
てドクターローラとの対向部において、ドクターローラ
の摺擦力により、不要なトナーが掻き取られ現像ローラ
上に均一なトナー層が得られる。この時、現像ローラの
表面粗さをドクターローラの表面粗さよりも大きくする
ことにより、ドクターローラの回転速度などを大きくし
てドクターローラの摺擦力を強くしても、現像ローラ表
面の１層程度のトナー層のみは、掻き取られずに均一に
残される。これにより安定して均一なトナー層を得るこ
とが可能となる。

【００２３】さらにまた上記した第８の構成によって、
トナーはまず現像ローラ表面に付着し搬送される。そし
てドクターローラとの対向部において、ドクターローラ
の摺擦力により、不要なトナーが掻き取られ現像ローラ
上に均一なトナー層が得られる。そして、ドクターロー
ラによって掻き取られたトナーはスクレイパによりドク
ターローラ表面より掻き取られる。この時、ドクターロ
ーラ表面から掻き取られたトナーを、ガイド部材により
再び現像ローラ表面に導くことによって、現像ローラ表
面におけるトナー密度が高まり均一化され、また現像ロ
ーラとの摩擦帯電が促進される。以上により、均一で高
帯電なトナー層が形成される。

【００２４】さらにまた上記した第９の構成によって、
トナーはまず現像ローラ表面に付着し搬送される。そし
てドクターローラとの対向部において、ドクターローラ
の摺擦力により、不要なトナーが掻き取られ現像ローラ
上に均一なトナー層が得られる。この時、ドクターロー
ラ表面から掻き取られたトナーを、供給ローラの回転に
より再び現像ローラ表面に導くことによって、現像ロー
ラ、ドクターローラ、供給ローラに囲まれた領域におけ
るトナー密度が高まり均一化され、また現像ローラとの
摩擦帯電が促進される。さらに、現像ローラ、ドクター
ローラ、供給ローラの表面に沿ってトナーの流れが安定
化する。以上により、均一で高帯電なトナー層が形成さ
れる。

【００２５】さらにまた上記した第１０の構成によっ
て、トナーはまず現像ローラ表面に付着し搬送される。
そしてドクターローラとの対向部において、ドクターロ
ーラの摺擦力により、不要なトナーが掻き取られ現像ロ
ーラ上に均一なトナー層が得られる。この時、トナーダ
ンパーにより、現像ローラに沿ったトナーの流れと、ド
クターローラに沿ったトナーの流れが分離される。これ
によりトナーの流れがスムーズとなり、かつ安定するた
め、層形成が均一化および安定化される。

【００２６】さらにまた上記した第１１の構成によっ
て、トナーはまず現像ローラ表面に付着し搬送される。
そしてドクターローラとの対向部において、ドクターロ
ーラの摺擦力により、不要なトナーが掻き取られ現像ロ
ーラ上に均一なトナー層が得られる。そして、現像ロー
ラとドクターローラとの対向部の後半部において、現像
ローラとドクターローラ間に印加された交流電圧によ
り、トナーは現像ローラとドクターローラの間を往復運
動する。この時トナーは、往復運動により層厚のむらが
均等化され、また現像ローラおよびドクターローラとの
多数回の接触によりさらに帯電される。これにより、均
一で高帯電なトナー層が得られる。

【００２７】

【実施例】以下本発明の現像装置について、図面を参照
しながら説明する。

【００２８】（具体的実施例１）図１は本発明の現像装
置の第１の実施例を示すものである。図１において、１
は平均粒径約８μｍのマイナス帯電性非磁性１成分トナ
ーである。２はトナーを溜めておくホッパ、３はアルミ
ニウム製のローラの表面に、ウレタンゴムにリチウム塩
を溶解して生成した導電性ゴム層を設けた現像ローラ
（直径１６ｍｍ）で、図の矢印の方向に周速６０mm/sで
回転させた。なお表面粗さはＲａで０．５程度とした。
４は現像ローラ３内部に固定された磁石で、現像ローラ
３の表面において約８００ガウスの磁界を発生した。５
は鉄製の厚み２５μｍのシート状のブレード、６は現像
ローラ３にトナーを供給する、発砲ウレタンよりなる供
給ローラで、現像ローラ３と接触し現像ローラ３と逆方
向に周速６０mm/sで回転させた。７はフタロシアニンを
ポリエステル系バインダ樹脂に分散した静電潜像保持体
である有機感光体ドラム（直径３０ｍｍ）で、図の矢印
の方向に周速３０mm/sで回転させた。なお、現像ローラ
３には直流電圧−３００Ｖを印加した。

【００２９】用いた非磁性１成分トナーの構成は、ポリ
エステル樹脂９０％、カーボンブラック５％、オキシカ
ルボン酸金属錯体２％、低分子ポリプロピレン３％から
なり、さらにコロイダルシリカを０．４％外添して用い
た（いずれも重量％）。

【００３０】以上のように構成された現像装置につい
て、以下図１を用いてその動作を説明する。ホッパ２内
において供給ローラ６により現像ローラ３表面にトナー
が押しつけられ、トナーは現像ローラ３表面に静電気的
力および分子間力により付着させられる。付着したトナ
ーは現像ローラ３の回転により現像ローラ３とブレード
５との接触部まで搬送される。一方、ブレード５はフレ
キシブルなシート状であるために現像ローラ３内部の磁
石４との間の磁気力により、現像ローラ３の表面に密着
しており、そのニップ幅は１０ｍｍ程度であった。ブレ
ード５まで搬送されたトナーは、ブレード５から長い距
離にわたって押圧力を受け次第に帯電および層規制さ
れ、ブレード５通過後には、０．５ｍｇ／ｃｍ2程度の
均一なトナー層が形成された。なお、この時トナーの帯
電量は−１５μＣ／ｇであった。また、この現像装置を
用いて感光体７上の静電潜像を現像した結果、文字画像
周辺のトナー飛散が少なく、逆極性のカブリトナーも見
られなかった。また長い距離にわたって磁力による均一
な押圧力により層形成しているため、ブレード５へのト
ナー付着がなく、中間調画像においてもべた画像の濃度
むらや縦筋もほとんど発生しなかった。また長い距離に
わたって層形成しているため、押圧力を小さく設定で
き、駆動トルクの低減もはかれた。

【００３１】さらにブレード５は磁力によって現像ロー
ラ３に押圧されているため、ブレード５の精度に対する
裕度が広くなった。さらにまたブレード５の長さを長く
し、ブレード５の先端を感光体７の表面からの距離が３
ｍｍ以下となるまで接近させることにより、ブレード５
先端部から飛散したトナーが、感光体７と現像ローラ３
の対向部近傍の電界により捕捉されるため、トナー飛散
を極めて低減することができた。

【００３２】（具体的実施例２）図２は本発明の現像装
置の第２の実施例を示すものである。図２の構成は図１
の構成と、現像ローラ３の基材が鉄である点と、現像ロ
ーラ３内部に磁石が無い点と、そしてブレード５が、図
３に示すように両面全面に磁極を持ち表面における磁界
が約５００ガウスであるゴム磁石よりなる、厚み２００
μｍのシート状のブレードである点の３点が異なる。そ
れ以外は図１の構成と同じである。また用いたトナーも
第１の実施例と同じである。

【００３３】以上のように構成された現像装置につい
て、以下図２を用いてその動作を説明する。ホッパ２内
において供給ローラ６により現像ローラ３表面にトナー
が押しつけられ、トナーは現像ローラ３表面に静電気的
力および分子間力により付着させられる。付着したトナ
ーは現像ローラ３の回転により現像ローラ３とブレード
５との接触部まで搬送される。一方、ゴム磁石よりなる
ブレード５は、鉄よりなる現像ローラ３との間の磁気力
により、現像ローラ３の表面に密着しており、そのニッ
プ幅は１０ｍｍ程度であった。ブレード５まで搬送され
たトナーはブレード５の押圧により次第に層規制され、
ブレード５通過後には、０．５ｍｇ／ｃｍ2程度の均一
なトナー層が形成された。なお、この時トナーの帯電量
は−１５μＣ／ｇであった。また、この現像装置を用い
て感光体７上の静電潜像を現像した結果、文字画像周辺
のトナー飛散が少なく、逆極性のカブリトナーも見られ
なかった。また中間調画像においてもべた画像の濃度む
らや縦筋もほとんど発生しなかった。

【００３４】（具体的実施例３）図４は本発明の現像装
置の第３の実施例を示すものである。図４において、１
は平均粒径約８μｍのマイナス帯電性非磁性１成分トナ
ーである。２はトナーを溜めておくホッパ、３はアルミ
ニウム製のローラの表面に、ウレタンゴムにリチウム塩
を溶解して生成した導電性ゴム層を設けた現像ローラ
（直径１６ｍｍ）で、図の矢印の方向に周速６０mm/sで
回転させた。なお表面粗さはＲａで０．５程度とした。
５はステンレス製の厚み２５μｍのシート状のブレード
で表面に厚み１５μｍの絶縁層を設けた。６は現像ロー
ラ３にトナーを供給する、発砲ウレタンよりなる供給ロ
ーラで、現像ローラ３と接触し現像ローラ３と逆方向に
周速６０mm/sで回転させた。７はフタロシアニンをポリ
エステル系バインダ樹脂に分散した静電潜像保持体であ
る有機感光体ドラム（直径３０ｍｍ）で、図の矢印の方
向に周速３０mm/sで回転させた。なお、現像ローラ３に
は−３００Ｖの直流電圧、そしてブレード５には−８０
０Ｖの直流電圧を印加した。

【００３５】用いた非磁性１成分トナーの構成は、ポリ
エステル樹脂９０％、カーボンブラック５％、オキシカ
ルボン酸金属錯体２％、低分子ポリプロピレン３％から
なり、さらにコロイダルシリカを０．４％外添して用い
た（いずれも重量％）。

【００３６】以上のように構成された現像装置につい
て、以下図４を用いてその動作を説明する。トナーホッ
パ２内において供給ローラ６により現像ローラ３にトナ
ーが押しつけられ、トナーは現像ローラ３表面に静電気
的力および分子間力により付着させられる。付着したト
ナーは現像ローラ３の回転により現像ローラ３とブレー
ド５との接触部まで搬送される。一方、ブレード５は現
像ローラ３との間の電位差によって生じる静電気力によ
り、現像ローラ３の表面に密着しており、そのニップ幅
は１０ｍｍ程度であった。ブレード５部まで搬送された
トナーはブレード５の押圧により次第に層規制され、ブ
レード５通過後には、０．５ｍｇ／ｃｍ2程度の均一な
トナー層が形成された。なお、この時トナーの帯電量は
−１８μＣ／ｇと高かった。また、この現像装置を用い
て感光体７上の静電潜像を現像した結果、文字画像周辺
のトナー飛散が少なく、逆極性のカブリトナーも見られ
なかった。また中間調画像においてもべた画像の濃度む
らや縦筋もほとんど発生しなかった。

【００３７】なお保護抵抗１〜１０ＭΩを用いることに
より、ブレード５と現像ローラ３間の放電を防止でき
た。

【００３８】さらにブレード５に印加する電圧を−４０
０〜−１０００Ｖに変化させることにより、現像ローラ
３に対するブレード５の押圧力が変わり、トナー層厚を
０．３〜０．６ｍｇ／ｃｍ2に再現良く制御することが
できた。

【００３９】（具体的実施例４）図５は本発明の現像装
置の第４の実施例を示すものである。図５において、１
は平均粒径約８μｍのマイナス帯電性非磁性１成分トナ
ーである。２はトナーを溜めておくトナーホッパ、３は
アルミニウム製のローラの表面をサンドブラスト処理し
た現像ローラ（直径１６ｍｍ）で、図の矢印の方向に周
速６０mm/sで回転させた。なお表面粗さはＲａで０．５
程度とした。５は燐青銅製の厚み２００μｍのＬ字型の
ブレード、６は現像ローラ３にトナーを供給する、発砲
ウレタンよりなる供給ローラで、現像ローラ３と接触し
現像ローラ３と逆方向に周速６０mm/sで回転させた。８
は現像ローラ３の表面から３００μｍの距離を隔てて設
置した電極プレート、７はフタロシアニンをポリエステ
ル系バインダ樹脂に分散した静電潜像保持体である有機
感光体ドラム（直径３０ｍｍ）で、図の矢印の方向に周
速３０mm/sで回転させた。なお、現像ローラ３には−３
００Ｖの直流電圧、そして電極プレートには１．３ｋＶ
p-p（１ｋＨｚ）の交流電圧を重畳した−５００Ｖの直
流電圧を印加した。

【００４０】用いた非磁性１成分トナーの構成は、ポリ
エステル樹脂９０％、カーボンブラック５％、オキシカ
ルボン酸金属錯体２％、低分子ポリプロピレン３％から
なり、さらにコロイダルシリカを０．４％外添して用い
た（いずれも重量％）。

【００４１】以上のように構成された現像装置につい
て、以下図５を用いてその動作を説明する。トナーホッ
パ２内において供給ローラ６により現像ローラ３にトナ
ーが押しつけられ、トナーは現像ローラ３表面に静電気
的力および分子間力により付着させられる。付着したト
ナーは現像ローラ３の回転により現像ローラ３とブレー
ド５との接触部まで搬送された。そしてブレード５の押
圧により層規制された。この時現像ローラ３上のトナー
量は０．５ｍｇ／ｃｍ2で、帯電量は−８μＣ／ｇであ
った。なお、現像ローラ３上のトナー層には周方向の筋
状の層むらが見られた。次に、現像ローラ３上のトナー
は電極プレート８との間に搬送された。ここでは電極プ
レート８と現像ローラ３間の交流電界に従ってトナーが
激しく往復運動を行なっていた。そして電極プレート８
通過後、現像ローラ３上には周方向の筋状のむらのない
均一なトナー層が形成された。またこの時のトナーの帯
電量は−２０μＣ／ｇと高かった。さらに、この現像装
置を用いて感光体７上の静電潜像を現像した結果、文字
画像周辺のトナー飛散が少なく、逆極性のカブリトナー
も見られなかった。また中間調画像においてもべた画像
の濃度むらや縦筋もほとんど発生しなかった。

【００４２】なお、電極プレート８に印加する直流電圧
は、−３００Ｖよりもマイナス側の領域において良好な
結果が得られた。−３００Ｖよりもプラス側では、電極
プレート８表面に高帯電したトナーが蓄積し、トナーと
電極プレート８との接触が阻害され、トナーの帯電量が
不安定となった。また電極プレート８に印加する交流電
圧は、０．６〜２．０ｋＶp-pが望ましく、０．６ｋＶp
-p以下ではトナーの往復運動がみられず、また２．０ｋ
Ｖp-p以上では放電が発生した。また周波数は、５００
〜３ｋＨｚにおいて、トナーの活発な往復運動が観察さ
れ、画像上も良好な結果が得られた。

【００４３】さらにまた、ブレード５と電極プレート８
を一体化し、両者間の隙間を埋めることにより、ブレー
ド５による層形成において発生した飛散トナーを、電極
プレート８と現像ローラ３との間の交流電界によるトナ
ーの往復運動により確実に帯電させ現像ローラ３表面に
回収することができ、トナー飛散を極めて低減すること
ができた。

【００４４】（具体的実施例５）図６は本発明の現像装
置の第５の実施例を示すものである。図６において、１
は平均粒径約８μｍのマイナス帯電性非磁性１成分トナ
ーである。２はトナーを溜めておくホッパ、３はアルミ
ニウム製のローラの表面に、ウレタンゴムにリチウム塩
を溶解して生成した導電性ゴムを塗布した現像ローラ
（直径１６ｍｍ）で、図の矢印の方向に周速６０mm/sで
回転させた。９は現像ローラ３と２５０μｍ離れて設置
された電極ローラ（直径１２ｍｍ）で、現像ローラ３と
逆方向に周速６０mm/sで回転させた。１０は電極ローラ
９内部に固定して設置された磁石で、電極ローラ９表面
位置における磁界はＮ極が４００ガウス、Ｓ極が３００
ガウスである。１１は平均粒径５０μｍの樹脂キャリ
ア、１２は電極ローラ９上のトナーおよびキャリアを電
極ローラ９表面から掻き取るスクレーパ、７はフタロシ
アニンをポリエステル系バインダ樹脂に分散した静電潜
像保持体である有機感光体ドラム（直径３０ｍｍ）で、
図の矢印の方向に周速３０mm/sで回転させた。なお、現
像ローラ３には−３００Ｖの直流電圧、そして電極ロー
ラ９には−５００Ｖの直流電圧を印加した。

【００４５】用いた非磁性１成分トナーの構成は、ポリ
エステル樹脂９０％、カーボンブラック５％、オキシカ
ルボン酸金属錯体２％、低分子ポリプロピレン３％から
なり、さらにコロイダルシリカを０．４％外添して用い
た（いずれも重量％）。

【００４６】以上のように構成された現像装置につい
て、以下図６を用いてその動作を説明する。ホッパ２内
においてトナーはキャリア１１と混合される。トナーを
含んだキャリア１１は電極ローラ９内部の磁石による磁
力により、現像ローラ３と電極ローラ９との対向部に運
ばれる。対向部において現像ローラ３と電極ローラ９間
の電界により、十分帯電したトナーのみが現像ローラ３
側に移り、キャリア１１は電極ローラ９内部の磁石１０
による磁力により電極ローラ９表面に引きつけられる。
電極ローラ９表面に引きつけられたキャリア１１および
トナーは、電極ローラ９の回転によりホッパ２側へ運ば
れスクレーパ１２により掻き取られて再びホッパ２に戻
された。この時、現像ローラ３上には、トナー量は０．
５ｍｇ／ｃｍ2、帯電量が−２３μＣ／ｇのむらのない
均一なトナー層が形成された。この現像装置を用いて感
光体７上の静電潜像を現像した結果、文字画像周辺のト
ナー飛散が少なく、逆極性のカブリトナーも見られなか
った。また中間調画像においてもべた画像の濃度むらや
縦筋も発生しなかった。なお、本実施例においては電極
ローラ９に印加する直流電圧は−５００Ｖであったが、
この値を−４００〜−７００Ｖに変化させることによ
り、現像ローラ３上のトナー量を０．３〜０．８ｍｇ／
ｃｍ2の範囲で再現良く安定して制御することができ
た。さらに、層形成部において大きな圧力がかからない
ためにトルクが小さく、ジッタの発生が軽減された。

【００４７】（具体的実施例６）次に小粒径トナーを用
いて高解像度を実現した実施例を示す。図７は本発明の
現像装置の第６の実施例を示すものである。図７の構成
は、図６の構成と、トナー１の平均粒径が約５μｍであ
る点と、電極ローラ９内部に、現像ローラ３の表面位置
における磁界が、Ｎ極が３００ガウス、Ｓ極が５００ガ
ウスとなるような磁石１３を固定して設置した点と、フ
ェライトキャリア１１の平均粒径が２０μｍである点が
異なる。さらに、現像ローラ３と電極ローラとの間の距
離が２００μｍであり、現像ローラ３には−３００Ｖの
直流電圧、そして電極ローラ９には１．３ｋＶp-p（１
ｋＨｚ）の交流電圧を重畳した−４５０Ｖの直流電圧を
印加した点が異なる。その他の構成は第５の実施例と同
じである。

【００４８】用いた非磁性１成分トナーの構成は、ポリ
エステル樹脂９０％、カーボンブラック５％、オキシカ
ルボン酸金属錯体２％、低分子ポリプロピレン３％から
なり、さらにコロイダルシリカを１．０％外添して用い
た（いずれも重量％）。

【００４９】以上のように構成された現像装置につい
て、以下図７を用いてその動作を説明する。ホッパ２内
においてトナーはキャリア１１と混合される。トナーを
含んだキャリア１１は現像ローラ３内部の磁石による磁
力により、現像ローラ３表面に引きつけられ、現像ロー
ラ３の回転により現像ローラ３と電極ローラ９との対向
部に運ばれる。対向部において現像ローラ３と電極ロー
ラ９間の交流電界によりトナーおよびキャリア１１は現
像ローラ３と電極ローラ９間で激しく往復運動し、現像
ローラ３と電極ローラ９が離れるに従って、直流成分に
より十分帯電したトナーのみが現像ローラ３側に移り、
電極ローラ９内部の磁石１０による磁力およびトナーと
逆極性に帯電したキャリア１１に働く電界力によりキャ
リア１１は電極ローラ９表面に引きつけられる。電極ロ
ーラ９表面に引きつけられたキャリア１１およびトナー
は、電極ローラ９の回転によりホッパ２側へ運ばれスク
レーパ１２により掻き取られて再びホッパ２に戻され
た。この時、現像ローラ３上には、トナー量は０．４ｍ
ｇ／ｃｍ2、帯電量が−２６μＣ／ｇのむらのない均一
なトナー層が形成された。この現像装置を用いて感光体
７上の静電潜像を現像した結果、文字画像周辺のトナー
飛散が少なく、逆極性のカブリトナーも見られなかっ
た。これにより８００dpiが解像する高解像度が得られ
た。また中間調画像においてもべた画像の濃度むらや縦
筋も発生しなかった。なお、本実施例においては電極ロ
ーラ９に印加する直流電圧は−４５０Ｖであったが、こ
の値を−３５０〜−６５０Ｖで変化させることにより、
現像ローラ３上のトナー量を０．２〜０．７ｍｇ／ｃｍ
2に再現良く安定して制御することができた。さらに、
層形成部において大きな圧力がかからないためにトルク
が小さくジッタの発生が軽減された。

【００５０】（具体的実施例７）次に高速プロセスに応
用した実施例を示す。図８は本発明の現像装置の第７の
実施例を示すものである。図８の構成は、図６の構成
と、電極ローラ９内部の磁石１０が、現像ローラ３の表
面位置における磁界の強さがすべて４００ガウスである
８極よりなる円筒状の磁石（直径１０ｍｍ）であり、現
像ローラ３と同方向に３００ｒｐｍで回転している点
と、電極ローラ９が停止している点と、現像ローラの周
速が３００ｍｍ／ｓ、感光体７の周速が１５０ｍｍ／ｓ
である点が異なる。その他の構成および用いた非磁性１
成分トナーの構成は第５の実施例と同じである。

【００５１】以上のように構成された現像装置につい
て、以下図８を用いてその動作を説明する。ホッパ２内
においてトナーはキャリア１１と混合される。トナーを
含んだキャリア１１は現像ローラ３内部の磁石による磁
力により、現像ローラ３と電極ローラ９との対向部に引
き付けられる。対向部において現像ローラ３と電極ロー
ラ９間の電界により、十分帯電したトナーのみが現像ロ
ーラ３側に移り、電極ローラ９内部の磁石１０による磁
力によりキャリア１１は電極ローラ９表面に引きつけら
れる。電極ローラ９表面に引きつけられたキャリア１１
およびトナーは、電極ローラ９内部の磁石１０の回転に
よりホッパ２側へ運ばれスクレーパ１２により掻き取ら
れて再びホッパ２に戻された。この時、現像ローラ３上
には、トナー量は０．５ｍｇ／ｃｍ2、帯電量が−２０
μＣ／ｇのむらのない均一なトナー層が形成された。こ
の現像装置を用いて感光体７上の静電潜像を現像した結
果、文字画像周辺のトナー飛散が少なく、逆極性のカブ
リトナーも見られなかった。また中間調画像においても
べた画像の濃度むらや縦筋も発生しなかった。なお、本
実施例においては電極ローラ９に印加する直流電圧は−
５００Ｖであったが、この値を−４００〜−７００Ｖで
変化させることにより、現像ローラ３上のトナー量を
０．３〜０．８ｍｇ／ｃｍ2に再現良く安定して制御す
ることができた。さらに、層形成部において大きな圧力
がかからないためにトルクが小さくジッタの発生が軽減
された。

【００５２】（具体的実施例８）図９は本発明の現像装
置の第８の実施例を示すものである。図９において、１
は平均粒径約８μｍのマイナス帯電性非磁性１成分トナ
ーである。２はトナーを溜めておくホッパ、３はステン
レス製の軸に、シリコンゴムにカーボンを混練して生成
した導電性ゴム層を設け、表面にウレタン系の半導電性
樹脂層（厚み５０μｍ）を設けた現像ローラ（直径１６
ｍｍ）で、図の矢印の方向に周速６０mm/sで回転させ
た。なお、表面粗さはＲａで０．６程度で、硬度はアス
カーＣ４０゜であった。１４はステンレス製のドクタ
ーローラ（直径１２ｍｍ）で図の矢印の方向に周速３０
ｍｍ／ｓで回転させた。なお表面粗さはＲａ０．３程度
であり、現像ローラ３に対してバネ２本により計１ｋｇ
の強さで押圧した。１５はドクターローラ１４上のトナ
ーを掻き取る燐青銅製のスクレイパである。６は現像ロ
ーラ３にトナーを供給する、発砲ウレタンよりなる供給
ローラで、現像ローラ３と接触し現像ローラ３と逆方向
に周速６０mm/sで回転させた。７はフタロシアニンをポ
リエステル系バインダ樹脂に分散した静電潜像保持体で
ある有機感光体ドラム（直径３０ｍｍ）で、図の矢印の
方向に周速３０mm/sで回転させた。なお、現像ローラ３
には直流電圧−３００Ｖ、ドクターローラ１４には−８
００Ｖを印加した。

【００５３】用いた非磁性１成分トナーの構成は、ポリ
エステル樹脂９０％、カーボンブラック５％、オキシカ
ルボン酸金属錯体２％、低分子ポリプロピレン３％から
なり、さらにコロイダルシリカを０．４％外添して用い
た（いずれも重量％）。

【００５４】以上のように構成された現像装置につい
て、以下図８を用いてその動作を説明する。まずホッパ
２内において供給ローラ６により現像ローラ３表面にト
ナーが押しつけられ、トナーは現像ローラ３表面に静電
気的力および分子間力により付着させられる。付着した
トナーは現像ローラ３の回転により現像ローラ３とドク
ターローラ１４との接触部まで搬送される。ドクターロ
ーラ１４まで搬送されたトナーはブレード５の回転によ
る摺擦力により次第に余分なトナーが掻き取られた。こ
の時、現像ローラ３の下層のゴム層により現像ローラ３
の表面がドクターローラ１４に対して密着し、かつ弱い
押圧力で広いニップ幅が得られるため、ドクターローラ
１４通過後には、０．５ｍｇ／ｃｍ2程度の均一なトナ
ー層が形成された。なお、この時トナーの帯電量は−１
８μＣ／ｇであった。また、この現像装置を用いて感光
体７上の静電潜像を現像した結果、文字画像周辺のトナ
ー飛散が少なく、逆極性のカブリトナーも見られなかっ
た。また現像ローラ３と対向するドクターローラ１４の
表面が常時変化しているため、ドクターローラ１４表面
へのトナー付着による縦筋などのトナー層形成むらは、
５Ｋ枚連続印字後においても発生しなかった。また、現
像ローラ３の表面層が硬質であるため、ドクターローラ
１４との間の摩擦力が小さく、トルクが低減された。

【００５５】なお本実施例においては、ドクターローラ
１４に印加する直流電圧は−８００Ｖであったが、この
値を−３００〜−１２００Ｖで変化させることにより現
像ローラ３上のトナー量を０．２〜０．８ｍｇ／ｃｍ2
に安定して再現良く制御することができた。

【００５６】なお、現像ローラ３の硬度は、アスカーＣ
５０゜以下、好ましくは４０゜以下において良好な結
果が得られた。５０゜以上になると現像ローラ３とドク
ターローラ１４の接触状態が不安定となり層形成むらが
発生した。またその時十分接触させるためにより大きな
押圧力を印加すると、それにともなって駆動トルクが急
増し、ジッタなどの問題も発生した。但し、ここでいう
硬度は高分子計器株式会社製、アスカーＣ型測定器を、
現像ローラ３に直接垂直に押圧して測定したものであ
る。

【００５７】また現像ローラ３およびドクターローラ１
４の表面粗さの影響を調べた結果、現像ローラ３の表面
粗さがドクターローラ１４の表面粗さより大きく、かつ
ドクターローラ１４の表面粗さがＲａ０．３μｍよりも
小さい場合において良好であった。ドクターローラ１４
の方が現像ローラ３よりも表面粗さが大きい場合、およ
びドクターローラ１４の表面粗さがＲａ０．３よりも大
きい場合には、ドクターローラ１４通過後現像ローラ３
上に残るトナー層厚は、ドクターローラ１４の部分的な
押圧力のむらの影響を受け易く、濃度むらが発生した。

【００５８】さらに非磁性１成分トナーに外添剤として
直径０．１〜１μｍ程度のシリカあるいは酸化チタンを
添加することにより、トナー同志の摩擦力が低下し、層
形成がより安定した。なお母体を球形化することも同様
の効果があった。

【００５９】さらに本実施例では現像ローラ３の下層の
材料として導電性のシリコンゴムを用いたが、ウレタン
ゴムなど他のゴム材料や他の弾性材料でも良い。また表
面層としてウレタン系樹脂を用いたが、フッソ系樹脂を
用いることにより現像ローラ３の寿命が長くなり、１０
Ｋ枚印字後においても現像ローラ３の経時劣化は見られ
なかった。また現像ローラ３の表面層として金属材料を
用いることにより、現像場における対向電極の効果が大
きくなり、シャープな高画質が得られ、さらに経時的な
感光体７に対する汚染も発生しなかった。

【００６０】さらに現像ローラ３の表面層の厚みは３０
０μｍ以下が良く、望ましくは１００μｍ以下が良好で
ある。３００μｍ以上になると、表面層が硬くなりすぎ
るため、現像ローラ３とドクターローラ１４との間の接
触状態が不均一となり、層形成にむらが発生した。

【００６１】さらに現像ローラ３の抵抗値が１００ｋΩ
以下においては保護抵抗１〜１０ＭΩを用いることによ
りドクターローラ１４との間の放電を防止できた。

【００６２】（具体的実施例９）次に高速印字に応用し
た実施例を示す。図１０は本発明の現像装置の第９の実
施例を示すものである。図１０の構成は、図９の構成
と、スクレイパ１５により掻き取られたトナーを再び現
像ローラ３の表面に導くガイド部材１６を設けた点が異
なる。さらに、現像ローラ３が周速３００ｍｍ／ｓ、ド
クターローラ１４が周速１５０ｍｍ／ｓ、供給ローラ６
が周速１５０ｍｍ／ｓ、そして感光体が周速１５０ｍｍ
／ｓで回転していることが異なる。その他の構成は第８
の実施例と同じである。また、用いた非磁性１成分トナ
ーの構成も第８の実施例と同じである。

【００６３】以上のように構成された現像装置につい
て、以下図１０を用いてその動作を説明する。まずホッ
パ２内において供給ローラ６により現像ローラ３表面に
トナーが押しつけられ、トナーは現像ローラ３表面に静
電気的力および分子間力により付着させられる。付着し
たトナーは現像ローラ３の回転により現像ローラ３とド
クターローラ１４との接触部まで搬送される。ドクター
ローラ１４部まで搬送されたトナーはブレード５の回転
による摺擦力により次第に余分なトナーが掻き取られ、
ドクターローラ１４通過後には、０．５ｍｇ／ｃｍ2程
度の均一なトナー層が形成された。なお、この時トナー
の帯電量は−１８μＣ／ｇであった。一方、ドクターロ
ーラ１４により掻き取られたトナーはスクレイパ１５に
より掻き取られ、ガイド部材１６により現像ローラ３表
面に導かれる。これにより現像ローラ３表面におけるト
ナー密度が高まり均一化され、同時に現像ローラ３との
摩擦帯電が促進される。なおこの現像装置を用いて感光
体７上の静電潜像を現像した結果、高速印字時において
も、文字画像周辺のトナー飛散が少なく、逆極性のカブ
リトナーも見られなかった。また中間調画像においても
べた画像の濃度むらや縦筋は発生しなかった。さらに５
Ｋ枚連続印字後においても縦筋が発生しなかった。

【００６４】（具体的実施例１０）同じく高速印字に応
用した実施例を示す。図１１は本発明の現像装置の第１
０の実施例を示すものである。図１１の構成は、図１０
の構成と、ガイド部材１６が無い点と、供給ローラ６の
位置が、現像ローラ３と接触し、かつドクターローラと
の距離が５ｍｍである点が異なる。その他の構成は第９
の実施例と同じである。また、用いた非磁性１成分トナ
ーの構成も第９の実施例と同じである。

【００６５】以上のように構成された現像装置につい
て、以下図１１を用いてその動作を説明する。まずホッ
パ２内において供給ローラ６により現像ローラ３表面に
トナーが押しつけられ、トナーは現像ローラ３表面に静
電気的力および分子間力により付着させられる。付着し
たトナーは現像ローラ３の回転により現像ローラ３とド
クターローラ１４との接触部まで搬送される。ドクター
ローラ１４部まで搬送されたトナーはブレード５の回転
による摺擦力により次第に余分なトナーが掻き取られ、
ドクターローラ１４通過後には、０．５ｍｇ／ｃｍ2程
度の均一なトナー層が形成された。なお、この時トナー
の帯電量は−１８μＣ／ｇであった。一方、ドクターロ
ーラ１４により掻き取られたトナーはスクレイパ１５に
より掻き取られる。この時、供給ローラ６がドクターロ
ーラ１４に近接しているため、スクレイパ１５により掻
き取られたトナーは供給ローラ６の回転により運ばれ、
現像ローラ３の表面に導かれる。これにより現像ローラ
３表面におけるトナー密度が高まり均一化され、同時に
現像ローラ３との摩擦帯電が促進される。なおこの現像
装置を用いて感光体７上の静電潜像を現像した結果、高
速印字時においても、文字画像周辺のトナー飛散が少な
く、逆極性のカブリトナーも見られなかった。また中間
調画像においてもべた画像の濃度むらや縦筋は発生しな
かった。さらに５Ｋ枚連続印字後においても縦筋が発生
しなかった。

【００６６】（具体的実施例１１）次に小粒径トナーを
用いた実施例を示す。図１２は本発明の現像装置の第１
１の実施例を示すものである。図１２の構成は、図９の
構成と、現像ローラ３とドクターローラ１４との間にト
ナーダンパー１７を設けた点と、トナー１の平均粒径が
５μｍである点が異なる。その他の構成は第８の実施例
と同じである。

【００６７】用いた非磁性１成分トナーの構成は、ポリ
エステル樹脂９０％、カーボンブラック５％、オキシカ
ルボン酸金属錯体２％、低分子ポリプロピレン３％から
なり、さらにコロイダルシリカを１．０％外添して用い
た（いずれも重量％）。

【００６８】以上のように構成された現像装置につい
て、以下図１２を用いてその動作を説明する。まずホッ
パ２内において供給ローラにより現像ローラ３表面にト
ナーが押しつけられ、トナーは現像ローラ３表面に静電
気的力および分子間力により付着させられる。付着した
トナーは現像ローラ３の回転により現像ローラ３とドク
ターローラ１４との接触部まで搬送される。ドクターロ
ーラ１４部まで搬送されたトナーはブレード５の回転に
よる摺擦力により次第に余分なトナーが掻き取られ、ド
クターローラ１４通過後には、０．４ｍｇ／ｃｍ2程度
の均一なトナー層が形成された。なお、この時トナーの
帯電量は−２５μＣ／ｇであった。また、この現像装置
を用いて感光体上の静電潜像を現像した結果、文字画像
周辺のトナー飛散が少なく、逆極性のカブリトナーも見
られなかった。また中間調画像においてもべた画像の濃
度むらや縦筋は発生しなかった。

【００６９】なお小粒径トナーを用いた場合、トナーダ
ンパー１７が無いと、高温高湿環境において、現像ロー
ラ３とドクターローラ１４間のくさび部分においてトナ
ーが滞留し固まるという現象が見られたが、本実施例に
おいては、高温高湿環境下で５Ｋ枚連続印字後において
もトナーの滞留や凝固は見られず、濃度むらや縦筋が発
生しなかった。

【００７０】なお、図１２においてはトナーダンパー１
７は固定されているが、図１３のように、トナーダンパ
ー１７の形状をローラ状とし現像ローラ３およびドクタ
ーローラ１４の表面と同方向に回転させることにより、
この効果はより大きくなった。

【００７１】さらにトナーダンパー１７に交流電圧を印
加することにより、トナーダンパー１７と現像ローラ
３、およびトナーダンパー１７とドクターローラ１４の
間の交流電界によりトナーが振動され、トナーはさらに
凝固し難くなり、トナーの帯電も促進された。

【００７２】（具体的実施例１２）次により高画質なフ
ルカラープリンタに応用した実施例を示す。図１４は本
発明の現像装置の第１２の実施例を示すものである。図
１４において、１は平均粒径約５μｍのマイナス帯電性
非磁性１成分トナーである。２はトナーを溜めておくホ
ッパ、３はステンレス製の軸に、シリコンゴムにカーボ
ンを混練して生成した導電性ゴム層を設け、表面にウレ
タン系の半導電性樹脂層（厚み５０μｍ）を設けた現像
ローラ（直径１６ｍｍ）で、図の矢印の方向に周速６０
mm/sで回転させた。なお、表面粗さはＲａで０．６程度
で、硬度はアスカーＣ４０゜であった。１４はステン
レス製のドクターローラ（直径１２ｍｍ）で図の矢印の
方向に周速６０ｍｍ／ｓで回転させた。なお表面粗さは
Ｒａ０．３程度であり、現像ローラ３に対してバネ２本
により計１．２ｋｇの強さで押圧した。１５はドクター
ローラ１４上のトナーを掻き取る燐青銅製のスクレイパ
である。６は現像ローラ３にトナーを供給する、発砲ウ
レタンよりなる供給ローラで、現像ローラ３と接触し現
像ローラ３と逆方向に周速６０ｍｍ／ｓで回転させた。
７はフタロシアニンをポリエステル系バインダ樹脂に分
散した静電潜像保持体である有機感光体ドラム（直径３
０ｍｍ）で、図の矢印の方向に周速３０ｍｍ／ｓで回転
させた。なお、現像ローラ３には直流電圧−３００Ｖ、
ドクターローラ１４には交流電圧５００Ｖpp（周波数１
ｋＨｚ）を重畳して直流電圧−５００Ｖを印加した。

【００７３】用いた非磁性１成分トナーの構成は、ポリ
エステル樹脂８８％、顔料５％、オキシカルボン酸金属
錯体２％、低分子ポリプロピレン５％からなり、さらに
コロイダルシリカを１．０％外添して用いた（いずれも
重量％）。なお、顔料の種類はイエローがベンジジン
系、マゼンタがキナクリドン系、シアンが銅フタロシア
ニン系である。

【００７４】以上のように構成された現像装置につい
て、以下図１４を用いてその動作を説明する。まずホッ
パ２内において供給ローラにより現像ローラ３表面にト
ナーが押しつけられ、トナーは現像ローラ３表面に静電
気的力および分子間力により付着させられる。付着した
トナーは現像ローラ３の回転により現像ローラ３とドク
ターローラ１４との接触部まで搬送される。ドクターロ
ーラ１４まで搬送されたトナーはドクターローラの回転
による摺擦力により次第に余分なトナーが掻き取られて
層形成される。層形成されたトナーは、現像ローラ３と
ドクターローラ１４との離間部において、交流電界によ
り現像ローラ３とドクターローラ１４との間を往復運動
し、層厚が均され、さらに帯電される。これにより、
０．４ｍｇ／ｃｍ2程度の均一なトナー層が形成され
た。なお、この時トナーの帯電量は−２４μＣ／ｇであ
った。また、この現像装置を用いて感光体７上の静電潜
像を現像した結果、文字画像周辺のトナー飛散が少な
く、逆極性のカブリトナーも見られなかった。また中間
調画像においてもべた画像の濃度むらや縦筋は発生しな
かった。さらに５Ｋ枚連続印字後においても縦筋が発生
しなかった。さらにまたフルカラー画像に適した均一な
中間調画像が得られた。

【００７５】なお、ドクターローラ１４に印加する直流
電圧は、−３００Ｖよりもマイナス側において良好な層
形成が得られた。この時、図１５のように、現像ローラ
３とドクターローラ１４との離間部においては、トナー
は往復運動するが、両者の間の距離が大きくなるにつれ
て、トナーは次第に現像ローラ３側に移動し、現像ロー
ラ３上には均一なトナー層が形成された。一方、ドクタ
ーローラに印加する直流電圧が−３００Ｖよりもプラス
側においては、図１６のようにトナーは次第にドクター
ローラ側に移動し、ドクターローラ１４の回転により再
び現像ローラ３とドクターローラ１４の最近接部方向に
戻され、現像ローラ３とドクターローラ１４との間のく
さび部分にトナーが蓄積されるため、トナー層厚が不安
定となりむらが発生した。なお、現像ローラ３およびド
クターローラ１４の抵抗により表面において電位が降下
する場合には、現像ローラ３およびドクターローラ１４
の表面における電位が、トナーがドクターローラ１４か
ら現像ローラ３に向かうような電界を形成するように、
印加電圧を設定する必要がある。またドクターローラ１
４に印加する直流電圧が−８００Ｖよりもマイナスに大
きい時には、電界により多量のトナーが現像ローラ３と
ドクターローラ１４の間に流入するため、層規制が十分
行われず、部分的にトナー層厚が極端に厚くなる筋状の
むらが発生した。さらに、直流電圧をより大きくする
と、現像ローラ３とドクターローラ１４との間に微小な
放電が発生し、放電によるむらが発生した。

【００７６】またドクターローラ１４に印加する交流電
圧は、５０〜１２００Ｖp-pが望ましく、５０Ｖp-p以下
ではトナーの往復運動がみられず、また１２００Ｖp-p
以上では放電が発生した。また周波数は、５００〜３ｋ
Ｈｚにおいて、トナーの活発な往復運動が観察され、画
像上も良好な結果が得られた。なお、交流電圧の波形は
正弦波を用いたが、方形波や三角波などでも同様の効果
が得られた。

【００７７】さらに、本実施例では現像ローラ３に直流
電圧−３００Ｖ、そしてドクターローラ１４に交流電圧
５００Ｖp-p（１ｋＨｚ）を重畳した直流電圧−５００
Ｖを印加したが、現像ローラ３に交流電圧５００Ｖp-p
（１ｋＨｚ）を重畳した直流電圧−３００Ｖ、そしてド
クターローラ１４に直流電圧−５００Ｖを印加すること
により、交流バイアスを、現像ローラ３とドクターロー
ラ１４の間の層形成と同時に、現像ローラ３と感光体７
との間の作像においても利用できる。

【００７８】さらにまた、図１７のように、現像ローラ
３に接触してトナー層規制部材１８を設け、現像ローラ
３とドクターローラ１４との対向部に搬送されるトナー
量を規制することにより、現像ローラ３とドクターロー
ラ１４との対向部よりも手前においても、現像ローラ３
とドクターローラ１４との間の交流電界により、トナー
が活発に往復運動するため、トナー層の均一性および帯
電量はさらに向上した。

【００７９】

【発明の効果】本発明によれば、均一で高帯電なトナー
層を形成でき、高画質で優れた現像装置を得ることがで
きる。また、カラー化に対応でき、構成が簡単で、小型
長寿命な現像装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における現像装置の構成
図

【図２】本発明の第２の実施例における現像装置の構成
図

【図３】本発明の第２の実施例におけるブレードの拡大
図

【図４】本発明の第３の実施例における現像装置の構成
図

【図５】本発明の第４の実施例における現像装置の構成
図

【図６】本発明の第５の実施例における現像装置の構成
図

【図７】本発明の第６の実施例における現像装置の構成
図

【図８】本発明の第７の実施例における現像装置の構成
図

【図９】本発明の第８の実施例における現像装置の構成
図

【図１０】本発明の第９の実施例における現像装置の構
成図

【図１１】本発明の第１０の実施例における現像装置の
構成図

【図１２】本発明の第１１の実施例における現像装置の
構成図

【図１３】本発明の第１１の実施例における現像装置の
第２の構成図

【図１４】本発明の第１２の実施例における現像装置の
構成図

【図１５】本発明の第１２の実施例におけるトナーの運
動を示す説明図

【図１６】本発明の第１２の実施例におけるトナーの運
動を示す説明図

【図１７】本発明の第１２の実施例における現像装置の
第２の構成図

【符号の説明】

１、２１トナー２、２２ホッパ３、２３現像ローラ４磁石５、２４ブレード６、２５供給ローラ７、２６感光体８電極プレート９電極ローラ１０磁石１１キャリア１２スクレーパ１３磁石１４ドクターローラ１５スクレイパ１６ガイド部材１７トナーダンパー１８層規制ブレード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者豊田昭則大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性トナーと、前記非磁性トナーを担持
し、所定の方向へ回転する現像ローラと、前記現像ロー
ラ内部に固定された磁界発生手段と、前記磁界発生手段
により発生する磁界影響下において、前記現像ローラ表
面に接触するように設置され、前記非磁性トナーの層規
制を行う、磁性体を含有するシート状のブレードと、を
有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】非磁性トナーと、前記非磁性トナーを担持
し、所定の方向へ回転する磁性体よりなる現像ローラ
と、前記現像ローラ表面に接触するように設置され、前
記非磁性トナーの層規制を行う、磁石よりなるシート状
のブレードと、を有することを特徴とする現像装置。
【請求項３】非磁性トナーと、前記非磁性トナーを担持
し、所定の方向へ回転する現像ローラと、前記現像ロー
ラ表面に接触するように設置され、前記非磁性トナーの
層規制を行う、前記現像ローラとの接触面において表面
に絶縁層を有する、導電性のシート状のブレードと、前
記ブレードと前記現像ローラとの間に直流電圧を印加す
る高圧発生手段と、を有することを特徴とする現像装
置。
【請求項４】ブレードの先端が感光体の表面より、３ｍ
ｍ以内の距離に位置していることを特徴とする請求項
１、２または３記載の現像装置。
【請求項５】非磁性トナーと、前記非磁性トナーを担持
し、所定の方向へ回転する現像ローラと、前記現像ロー
ラ表面に接触するように設置され、前記非磁性トナーの
層規制を行うブレードと、前記ブレードの前記現像ロー
ラ回転方向下流側において、前記現像ローラ表面と所定
の距離を隔てて対向して設置された電極プレートと、前
記電極プレートと前記現像ローラ間に交流電圧を印加す
る高圧発生手段と、を有することを特徴とする現像装
置。
【請求項６】ブレードと電極プレートが一体化している
ことを特徴とする請求項５記載の現像装置。
【請求項７】非磁性トナーと、前記非磁性トナーを担持
し、所定の方向へ回転する現像ローラと、前記現像ロー
ラ表面と所定の距離を隔てて対向し、前記現像ローラの
回転方向と逆方向に回転する電極ローラと、前記電極ロ
ーラ内部に固定されて設置され、前記現像ローラとの対
向部近傍において電極ローラ表面に磁極を発生させる磁
界発生手段と、前記電極ローラ内部の磁界発生手段によ
る磁界影響下に磁力により保持された、磁性体を含有す
るキャリアと、前記電極ローラ表面の前記非磁性トナー
および前記キャリアを掻き取るスクレーパと、前記電極
ローラと前記現像ローラの間に電圧を印加する高圧発生
手段と、を有することを特徴とする現像装置。
【請求項８】現像ローラ内部に固定されて設置され、電
極ローラとの対向部近傍において前記現像ローラ表面に
磁極を発生させる磁界発生手段を有することを特徴とす
る請求項７記載の現像装置。
【請求項９】電極ローラが固定され、前記電極ローラ内部の磁界発生手段が現像ローラの回転
方向と同方向に回転していることを特徴とする請求項７
記載の現像装置。
【請求項１０】キャリアの粒径が５０μｍ以下であるこ
とを特徴とする請求項７記載の現像装置。
【請求項１１】電極ローラと現像ローラの間に交流電圧
を印加する高圧発生手段を有することを特徴とする請求
項７記載の現像装置。
【請求項１２】非磁性トナーと、前記非磁性トナーを担
持し、所定の方向へ回転する、導電性ゴムよりなる下層
と、前記下層よりも硬度の大きい材料よりなる表面層と
の２層よりなる現像ローラと、前記現像ローラ表面に接
触するように設置され、前記現像ローラの回転方向と逆
方向に回転する、前記非磁性トナーの層規制を行う導電
性のドクターローラと、前記ドクターローラに接触して
設置され、前記ドクターローラ上の非磁性トナーを掻き
落とすスクレーパと、前記ドクターローラと前記現像ロ
ーラの間に電圧を印加する高圧発生手段と、を有するこ
とを特徴とする現像装置。
【請求項１３】現像ローラ表面のアスカーＣ硬度が５０
゜以下であることを特徴とする請求項１２記載の現像装
置。
【請求項１４】現像ローラの表面層の厚みが３００μｍ
以下であることを特徴とする請求項１２記載の現像装
置。
【請求項１５】現像ローラに１Ｍ〜１０ＭΩの保護抵抗
を有することを特徴とする請求項１２記載の現像装置。
【請求項１６】現像ローラの表面層としてフッソ系樹脂
を用いることを特徴とする請求項１２記載の現像装置。
【請求項１７】現像ローラの表面層として金属材料を用
いることを特徴とする請求項１２記載の現像装置。
【請求項１８】非磁性トナーと、前記非磁性トナーを担
持し、所定の方向へ回転する、弾性を有する現像ローラ
と、前記現像ローラ表面に接触するように設置され、前
記現像ローラの回転方向と逆方向に回転する、前記非磁
性トナーの層規制を行うドクターローラと、前記ドクタ
ーローラに接触して設置され、前記ドクターローラ上の
非磁性トナーを掻き落とすスクレーパと、前記ドクター
ローラと前記現像ローラの間に電圧を印加する高圧発生
手段と、を有する現像装置であって、前記現像ローラの
表面粗さＲ１と前記ドクターローラの表面粗さＲ２が、
Ｒ１＞Ｒ２であることを特徴とする現像装置。
【請求項１９】ドクターローラの表面粗さがＲａ０．５
μｍ以下であることを特徴とする請求項１８記載の現像
装置。
【請求項２０】非磁性トナーの外添剤として、直径０．
１〜１μｍの微粒子を外添していることを特徴とする請
求項１８記載の現像装置。
【請求項２１】前記非磁性トナーの形状を球形化してい
ることを特徴とする請求項１８記載の現像装置。
【請求項２２】非磁性トナーと、前記非磁性トナーを担
持し、所定の方向へ回転する、弾性を有する現像ローラ
と、前記現像ローラ表面に接触するように設置され、前
記現像ローラの回転方向と逆方向に回転する、前記非磁
性トナーの層規制を行う導電性のドクターローラと、前
記ドクターローラに接触して設置され、前記ドクターロ
ーラ上の非磁性トナーを掻き落とすスクレーパと、前記
スクレーパの近傍に設けられ、前記スクレーパで掻き取
られたトナーを再び現像ローラ表面に導くガイド部材
と、前記ドクターローラと前記現像ローラの間に電圧を
印加する高圧発生手段と、を有することを特徴とする現
像装置。
【請求項２３】非磁性トナーと、前記非磁性トナーを担
持し、所定の方向へ回転する、弾性を有する現像ローラ
と、前記現像ローラ表面に接触するように設置され、前
記現像ローラの回転方向と逆方向に回転する、前記非磁
性トナーの層規制を行う導電性のドクターローラと、前
記ドクターローラに接触して設置され、前記ドクターロ
ーラ上の非磁性トナーを掻き落とすスクレーパと、前記
現像ローラの、前記ドクターローラとの対向部よりも回
転方向上流側において、前記現像ローラに接触し、かつ
前記ドクターローラとの距離が１０ｍｍ以内に近接して
設置され、前記現像ローラおよび前記ドクターローラの
回転方向と逆方向に回転する供給ローラと、前記ドクタ
ーローラと前記現像ローラの間に電圧を印加する高圧発
生手段と、を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２４】非磁性トナーと、前記非磁性トナーを担
持し、所定の方向へ回転する、弾性を有する現像ローラ
と、前記現像ローラ表面に接触するように設置され、前
記現像ローラの回転方向と逆方向に回転する、前記非磁
性トナーの層規制を行う導電性のドクターローラと、前
記ドクターローラに接触して設置され、前記ドクターロ
ーラ上の非磁性トナーを掻き落とすスクレーパと、前記
現像ローラと前記ドクターローラの間のくさび部分に設
置されたトナーダンパーと、前記ドクターローラと前記
現像ローラの間に電圧を印加する高圧発生手段と、を有
することを特徴とする現像装置。
【請求項２５】トナーダンパーがローラ形状であり、現
像ローラおよびドクターローラの回転方向と同方向に回
転することを特徴とする請求項２４記載の現像装置。
【請求項２６】トナーダンパーに交流電圧を印加する高
圧発生手段を有することを特徴をする請求項２４記載の
現像装置。
【請求項２７】非磁性トナーと、前記非磁性トナーを担
持し、所定の方向へ回転する、弾性を有する現像ローラ
と、前記現像ローラ表面に接触するように設置され、前
記現像ローラの回転方向と逆方向に回転する、前記非磁
性トナーの層規制を行う導電性のドクターローラと、前
記ドクターローラに接触して設置され、前記ドクターロ
ーラ上の非磁性トナーを掻き落とすスクレーパと、前記
ドクターローラと前記現像ローラの間に、順極性に帯電
したトナーが前記ドクターローラから前記現像ローラへ
と移動する方向に直流電圧を重畳した、交流電圧を印加
する高圧発生手段と、を有することを特徴とする現像装
置。
【請求項２８】現像ローラの、ドクターローラとの対向
部よりも上流側に近接して設置され、前記現像ローラに
付着して搬送されるトナー量を規制する規制部材を有す
ることを特徴とする請求項２７記載の現像装置。