JPH1115268A

JPH1115268A - 現像装置

Info

Publication number: JPH1115268A
Application number: JP18024297A
Authority: JP
Inventors: Makoto Nonomura; 真野々村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-06-23
Filing date: 1997-06-23
Publication date: 1999-01-22

Abstract

(57)【要約】【課題】現像剤規制部材上の現像剤の十分な掻き落と
しを可能とし、現像に必要な帯電量のトナーのみを現像
剤担持体上に塗布することで、良好な画像形成を安定に
行なう現像装置の提供。【解決手段】磁性現像剤の動きが、回転可能な現像剤
担持体と現像剤規制部材と、現像剤規制部材に当接した
現像剤剥ぎ取り部材と、現像剤の動きを磁気的に規制す
る磁場発生手段とが協動して形成する磁場により規制さ
れ、且つ現像剤が現像剤担持体と現像剤規制部材との両
方からの搬送力を受けて、一定の帯電量を有するトナー
が選択的に現像剤担持体上へ塗布される現像装置におい
て、現像剤規制部材表面が導電性で、且つ現像剤担持体
とトナーとの摩擦帯電で相互に付与し合う電荷量が略同
等となるように現像剤規制部材表面を構成した現像装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真式画像形
成装置及び静電記録装置等に用いられる現像装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真式画像形成装置に用いら
れる現像方式として、トナーとキャリアが混合された二
成分現像剤を使用する二成分現像法と、主にトナーから
なる一成分現像剤を使用する一成分現像法がある。二成
分現像法では、現像剤担持体上に、トナーの付着した磁
性キャリアによって磁気ブラシを形成し、これをもって
静電潜像が形成された像担持体を慴擦することで現像を
行う「磁気ブラシ現像法」が一般的である。

【０００３】それに対する一成分現像方式としては、例
えば、磁性一成分現像剤を、現像剤担持体（以下、現像
スリーブとも呼ぶ）上に現像剤層厚規制部材を使用して
薄層に塗布し、これを像担持体と非接触の状態で、交番
電界によって飛翔、往復させることで現像を行う「ジャ
ンピング現像法」等が使用されている。その他にも、非
磁性トナーを用いた一成分現像法が各種提案され、使用
されている。前述の磁気ブラシ現像法では、像担持体上
に現像されたトナー像を、磁気ブラシが慴擦してトナー
像を乱してしまったり、像担持体上へキャリアの一部が
転移して画像にノイズを生じ易いのに対し、一成分現像
法では、キャリアを使用しておらず、現像剤担持体上に
はトナーのみが塗布されるので、上記磁気ブラシ現像法
におけるようなキャリアの存在によって生じるノイズは
発生せず、画像の均一性を得やすいといった特徴があ
る。

【０００４】しかし、キャリアとの摩擦帯電によってト
ナーに対して十分な電荷付与が安定的に行われる二成分
現像法に比べ、上記の一成分現像法では、摩擦帯電によ
るトナーに対する電荷付与が不均一、不十分になり易
く、これが良好な画像の安定形成への妨げの原因の一つ
となっている。そこで、一成分現像法では、現像に供す
るのに十分な摩擦帯電量をトナーに与えるべく、トナー
と現像スリーブとの接触機会を増加させる等の手段によ
り、現像剤担持体上にトナーを薄層塗布することが行わ
れている。

【０００５】例えば、トナーと現像スリーブとの接触機
会を増加させるために、非磁性トナーを現像剤担持体上
に薄層塗布する構成を有するものとしては、特公平２−
１３７９２号公報、特公平２−１５０６８号公報、特開
昭６０−４２７７６号公報等で、現像剤塗布方法並びに
現像方法を提案している。これらの現像方法において
は、非磁性トナーと磁性キャリアとからなる現像剤を使
用し、磁性キャリアの動きを磁場により規制し、キャリ
アを現像剤容器内に拘束して不動層を形成させ、実質的
に、非磁性トナーのみを現像スリーブ上に塗布して現像
に供させるものである。この結果、非磁性トナーに対し
ては、現像スリーブ表面との摩擦帯電のみならず、磁性
キャリアとの摩擦帯電によって現像に供するのに十分な
電荷付与が行われると共に、キャリアの動きは磁場によ
って規制されるので、現像スリーブ上に非磁性トナーの
みが薄層塗布される。

【０００６】しかしながら、上記構成を有する現像装置
においては、磁場によって現像剤の動きを規制し、磁性
キャリアの不動層を形成する構成をとるために、この現
像剤規制領域内における現像剤の入れ替わりが抑制され
易く、トナーへの電荷付与が不安定となったり、トナー
塗布量の変動が生じる場合があった。このような場合に
は、出力画像の濃度低下、濃度ムラが生じ、良好な画像
形成を行なうことができなくなる。又、不動層を形成す
べきキャリアが現像領域へと一部漏れ出す場合があり、
キャリアが転写して画像にノイズを生じる場合があっ
た。

【０００７】これに対し、上記した種々の問題を解決す
べく下記のような構成を有する現像装置が開発された。
このような従来例について、以下、図１０に即して説明
する。図１０に例示した現像装置は、内部に固定配置さ
れた磁場発生手段である永久磁石１０を有し、図１０中
の矢印方向に回転自在に構成されている現像剤担持体と
しての現像スリーブ１と、内部に固定配置された磁場発
生手段である永久磁石１１を有し、現像スリーブ１の回
転方向と同方向に回転自在に構成されている現像剤規制
部材である規制スリーブ２と、該規制スリーブ２に当接
して設けられている現像剤剥ぎ取り部材であるスクレイ
パ３とを有し、更に、現像剤容器５内において現像剤の
撹拌並びに現像スリーブ１への現像剤の供給を行なう攪
拌部材４とにより構成される。そして、規制スリーブ２
は、現像スリーブ１と対向して設けられ、一定の距離
Ｗ、例えば、１００μｍ〜２ｍｍの程度の間隙をおいて
配置されている。又、このような構成を有する従来の現
像装置においては、現像スリーブ１及び規制スリーブ２
は、非磁性部材よって形成されている。当該装置に搭載
する現像剤には、体積平均径１０μｍ以下程度の非磁性
トナーと平均粒径２０〜１００μｍ程度の磁性キャリア
を含んだものを使用している。

【０００８】このような従来例において、現像スリーブ
１内部の永久磁石１０、及び規制スリーブ２の内部永久
磁石１１は、現像スリーブ１と規制スリーブ２との対向
部近傍に、夫々磁極Ｎ₁、Ｓ₁を有するので、現像スリー
ブ１と規制スリーブ２との近接部一帯に磁力線の集中し
た磁場が協働して形成される。その結果、形成された磁
場によって現像剤の動き（特に、磁性キャリアの動き）
が規制され、図中にＧで示した現像剤規制領域が現像ス
リーブ１と規制スリーブ２との近接部一帯に形成され
る。以下、この領域を単に、現像剤規制領域と呼ぶ。

【０００９】次に、上記現像装置における現像剤の一連
の循環、並びに、これによるトナーの現像スリーブ上へ
の塗布について簡単に説明する。先ず、現像剤容器５か
ら、撹拌部材４によって撹拌されながら現像スリーブ１
へと供給された現像剤は、現像スリーブ１内部の永久磁
石１０の磁力を受け、現像スリーブ１上に担持され搬送
されるが、現像剤規制領域Ｇにおいて、その動きに規制
を受ける。図１１に、現像剤規制領域Ｇの拡大図を示
し、その際の現像剤の受ける規制について説明する。

【００１０】先ず、領域Ｇにおける磁場によって拘束さ
れた現像剤中の磁性キャリアは、規制スリーブ２内の永
久磁石１１の磁極Ｓ₁の磁力によって束縛を受けて留ま
る。しかし、規制スリーブ２は、図中に矢印で示した方
向に回転しているため、磁性キャリアは、その回転に伴
って現像剤容器５内へ戻される方向の搬送力（逆搬送
力）を受けることになる。従って、磁性キャリアは、規
制領域Ｇで拘束を受けつつも、規制スリーブ２からの搬
送力によって、図中に太い矢印で表示したように、順
次、現像剤容器５方向へと戻される。これによって、磁
性キャリアは、現像領域Ｇに漏出することなく、現像剤
容器内を循環する。

【００１１】一方、現像剤規制領域Ｇにおける現像剤中
の非磁性トナーは、磁性キャリアとの摩擦帯電、及び現
像スリーブ１表面との摩擦帯電により付与された電荷に
よって、現像スリーブ１からの鏡映力が作用するもの
の、非磁性ゆえに領域Ｇでの磁場による拘束を受けるこ
とはない。従って、非磁性トナーには、図中に矢印で示
した現像スリーブ１の回転に伴って、鏡映力に起因した
現像スリーブの回転方向への搬送力が働く。加えて、前
述の磁性キャリアにおいて説明した領域Ｇ内で形成され
る現像剤容器内方向へ戻されるような循環に伴なった慴
擦により、非磁性トナーも、現像剤容器５内方向へ戻さ
れるような搬送力（逆搬送力）を受ける。従って、現像
スリーブ１上に残り、最終的に現像スリーブ１上に塗布
される非磁性トナーは、この逆搬送力に打ち勝つだけの
搬送力を有したもの、即ち、十分な帯電量を有し、鏡映
力によって強く現像スリーブに束縛されていたものだけ
となる。

【００１２】上記のように構成されている従来の現像装
置においては、現像スリーブ１及び規制スリーブ２の夫
々からの搬送力によって、図１０中に太い矢印で示した
ような現像剤の循環が形成され、この一連の循環によっ
て、磁性キャリアが現像領域に漏出することがなく、且
つ、現像に供されるに十分な電荷が付与された非磁性ト
ナーのみが現像スリーブ上に塗布されている。

【００１３】即ち、上記した従来例においては、規制領
域Ｇにおいて拘束された現像剤、とりわけ磁性キャリア
に、現像剤容器５内方向への搬送力を付加して現像剤を
積極的に循環させる構成を採ることで、規制領域Ｇにお
ける磁性キャリアの不動層を形成することなく、しか
も、その拘束を十分維持させることができる。従って、
磁性キャリアの漏出が防止される。更に、現像剤の円滑
な循環が行われることで、トナーとキャリアとの撹拌、
混合が十分に行われ、現像に供される非磁性トナーに対
する電荷付与の安定化が図られる。従って、このような
現像装置を使用すれば、良好な画像形成を、連続、且つ
高速に行うことが可能となる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、磁性を
有する現像剤を使用し、磁場を利用して現像剤、特に磁
性キャリアの動きを規制する構成を有する現像装置にお
いて、上記図１０に示した従来例のように、現像剤規制
部材が、磁場を利用して現像剤の規制を行うのみに留ま
らず、現像剤に対して搬送力を作用させる構成を有して
いる場合においては、現像剤規制部材により、必ずしも
すべての現像に不要な現像剤が現像剤容器内へと戻され
る訳ではなく、その一部が現像剤規制部材上に担持さ
れ、その回転に伴って現像剤担持体上へと漏出すること
が生じる。

【００１５】このため、図１０に示した従来例のよう
に、現像剤規制部材に現像剤剥ぎ取り部材、例えば、ス
クレイパ、ローラー、ブラシ等を当接して設け、これに
よって現像剤規制部材上に担持された現像剤を掻き落
し、現像剤の漏出を防止している。しかしながら、現像
剤規制部材上に担持された現像剤、とりわけトナーを完
全に掻き落とすことは容易ではなく、現像に不要な現像
剤の現像剤担持体への漏出が防止できない場合があり、
良好な画像形成に支障を来たす場合があった。以下、上
記したような場合について、図１０に示した従来例に則
して詳述する。

【００１６】現像剤規制部材である規制スリーブ２上に
担持される現像剤には、以下の二つの状態が存在する。
一つは、現像剤規制領域Ｇ内におけるもので、主に、規
制領域Ｇを形成する磁場の作用により規制スリーブ２上
に付着、担持されている状態である。もう一つは、現像
剤規制領域Ｇ外におけるもので、主に静電的な付着力、
即ち、現像剤の有する電荷に対して作用する鏡映力によ
り、規制スリーブ２上に付着、担持されている状態であ
る。この時の、現像剤の有する電荷とは、例えば、トナ
ーと磁性キャリアとを含んだ現像剤の場合では、トナー
と磁性キャリアとの相互の摩擦帯電、及び、規制領域Ｇ
における、現像スリーブ１表面との摩擦帯電により現像
剤に付与される電荷に、規制スリーブ２表面との摩擦帯
電により現像剤に付与される電荷が加わったものであ
る。従って、規制スリーブ２表面との摩擦帯電により付
与される電荷が大きな場合には、規制スリーブ２上に担
持された現像剤に対して作用する付着力は増大している
ため、スクレイパ３等による現像剤の掻き落しが不完全
なものとなり易く、現像スリーブ１への漏出を引き起こ
してしまう。

【００１７】ところで、上記のような現像剤を構成する
トナーと磁性キャリアとは、その大きさで数倍〜数十
倍、質量で数百倍以上異なり、磁性キャリアの方が大き
さが大きく、質量も大きい。従って、トナー、磁性キャ
リアの重量比電荷は、トナーの方が圧倒的に大きく、そ
れゆえ、トナーは磁性キャリアに比べて、相対的に大き
な付着力をもって規制スリーブ上に担持されていること
になる。そのため、現像剤のうちでも、とりわけトナー
の掻き落としは容易ではない。加えて、磁性キャリアに
比べてトナーは、その大きさが小さいために、例えば、
剥ぎ取り部材としてスクレイパを使用する場合には、像
担持体と当接するスクレイパとの間をトナーがすり抜け
てしまう場合がある。特にこの傾向は、トナーが小粒径
である場合や球形である場合に顕著なものとなる。

【００１８】これに対して、スクレイパの当接圧を高め
ることで、現像剤、特にトナーの十分な掻き落としを可
能とすることができるが、このようにすると、スクレイ
パとの当接部における負荷が増大し、現像剤の損傷等を
招く場合があり望ましい方法とは言えない。同様のこと
が、剥ぎ取り部材として、ローラー、ブラシ等を使用し
た場合にも言える。更に、上述のような現像剤規制部材
に対して剥ぎ取り部材が当接する構成を用いる場合に
は、剥ぎ取り部材自身の耐久劣化や、現像剤規制部材表
面の磨耗等が生じ易く、これが良好な画像形成を安定し
て行う際の障害ともなっていた。

【００１９】加えて、上述のように、現像剤規制部材
が、現像剤の規制を行うのみに留まらず、現像剤に対し
て搬送力を作用させる構成を有している場合において
は、現像剤規制部材と現像剤との摩擦帯電による電荷付
与による影響で、現像剤の帯電量の変動が生じ易く、こ
れもまた、良好な画像形成に支障を来たす要因の一つと
なる場合があった。

【００２０】従って、本発明の目的は、上記した従来技
術の課題を解決し、現像剤規制部材上に担持された現像
剤の十分な掻き落としを可能とすることで、良好な画像
形成を安定して行なうことのできる現像装置を提供する
ことにある。又、本発明の目的は、現像剤を構成してい
るトナーに付与される帯電量の変動を抑制し、現像に必
要な一定の帯電量を有するトナーのみを現像剤担持体上
に塗布することによって、安定した画像形成を可能とす
ることにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、下記の本
発明によって達成される。即ち、本発明は、磁性を有す
る現像剤を使用し、回転可能な現像剤担持体と、回転可
能な現像剤規制部材と、該現像剤規制部材に当接された
現像剤剥ぎ取り部材と、現像剤の動きを磁気的に規制す
るための磁場発生手段とを備え、現像剤の動きが、前記
現像剤担持体、前記現像剤規制部材、及び前記磁場発生
手段とが協動して形成する磁場により規制され、且つ、
現像剤が、前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材との
両方からの搬送力を受けることで、現像に適した帯電電
荷量を有するトナーが選択的に前記現像剤担持体上へ塗
布される構成を有する現像装置において、前記現像剤規
制部材の表面が導電性を有し、且つ、現像剤担持体とト
ナーとの摩擦帯電において、相互に付与し合う電荷量が
略同等となるように現像剤規制部材の現像剤との接触面
を構成したことを特徴とする現像装置である。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の態
様を挙げて本発明を詳細に説明する。本発明者は、上記
した従来技術の課題を解決すべく鋭意研究の結果、磁性
を有する現像剤を使用し、回転可能な現像剤担持体と、
回転可能な現像剤規制部材と、該現像剤規制部材に当接
配置された現像剤はぎ取り部材と、現像剤の動きを磁気
的に規制するための磁場発生手段とを備え、現像剤の動
きが、前記現像剤担持体、前記現像剤規制部材、及び前
記磁場発生手段とが協動して形成する磁場により規制さ
れ、且つ、現像剤が、前記現像剤担持体と前記現像剤規
制部材との両方からの搬送力を受けることで、現像に適
した帯電電荷量を有するトナーが選択的に前記現像剤担
持体上へ塗布される構成を有する現像装置において、現
像剤規制部材上に担持された現像剤の十分な掻き落とし
を行うと共に、現像剤を構成しているトナーの帯電量の
変動を抑制することで、良好な画像形成が可能となるこ
とを知見して本発明に至った。

【００２３】即ち、本発明においては、上記構成を有す
る現像装置において、現像剤規制部材の表面が導電性を
有するように構成し、且つ、現像剤担持体とトナーとの
摩擦帯電において、相互に付与し合う電荷量が略同等と
なるように現像剤規制部材の現像剤との接触面を構成す
ることにより、現像剤規制部材上に担持された現像剤
（トナー）の帯電量の増加、換言すれば、トナーの現像
剤規制部材に対する静電的付着力の増加が抑制され、こ
の結果、現像剤規制部材上の現像剤を容易に掻き落とす
ことが可能となる。又、上記の構成によれば、併せて、
現像剤を構成するトナーの帯電量の変動が抑制されるの
で、良好な画像を安定して形成することが可能となる。

【００２４】従って、本発明の現像装置においては、現
像剤規制部材の現像剤との接触面を、上記の要件を満足
し得る材料で形成することを要する。そこで、本発明に
おいては、現像剤規制部材を、基材と、その基材と異な
る材質からなる上記した機能を有する表面部材とから構
成することによって、所期の目的に合致したより良好な
現像剤規制部材の形成を可能とすることが好ましい。

【００２５】即ち、使用する現像剤に対して、上記した
ような電荷付与能を有する材質は限られており、このよ
うな材質を有するものが、必ずしも、現像剤規制部材と
して満たすべきその他の各種条件、例えば、強度、耐磨
耗性、コスト等を満足する訳ではないが、現像剤接触面
を構成する表面部材に、基材と異なる材質を使用すれ
ば、現像剤に対する電荷付与能と、現像剤規制部材とし
て満たすべき各種条件との両立を図り、現像剤規制部材
の形成材料の選択性を拡大することができる。

【００２６】本発明の現像装置において使用し得る現像
剤規制部材の現像剤接触面を構成する表面部材として
は、例えば、導電性を有する樹脂層や、金属膜或いは合
金膜が挙げられる。これらの表面部材は、いずれも導電
性を有しており、現像剤との摩擦帯電によって付与され
た電荷が過剰に蓄積されることがないので、摩擦帯電に
よる電荷の付与性の変動が小さい。この結果、現像剤規
制領域における現像剤に対する電荷付与能の変動を有効
に防止でき、現像剤が適正な帯電量を維持することがで
きる。

【００２７】本発明で使用し得る導電性を有する樹脂層
としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等をバインダー
樹脂として、カーボン、金属粉、金属酸化物等の導電性
微粒子を分散させたものが挙げられる。この際に使用し
得るバインダー樹脂としては、具体的には、例えば、ス
チレン及びその置換体の単独重合体、及びそれらの共重
合体；スチレンと、アクリル酸エステル又はメタクリル
酸エステルのいずれか、ないしは両方の共重合／多元重
合体；スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合
体；スチレンとビニル系共重合性単量体とのスチレン系
共重合体、更に、ポリメチルメタクリレート、ポリブチ
ルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポ
リアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸、エ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等が挙げら
れる。

【００２８】又、バインダー樹脂中に分散させる導電剤
としては、カーボンやグラファイト、Ａｌ及びＣｕ等の
金属単体粉末、酸化チタン、酸化亜鉛及び酸化スズ等の
金属酸化物粉末等が挙げられる。本発明においては、上
記した導電剤と併せて適宜な電荷制御剤を分散させて導
電性を有する樹脂層を形成し、電荷付与性の制御を行っ
てもよい。この際に使用し得る電荷制御剤としては、具
体的には、例えば、ネガ系として、サリチル酸、ナフト
エ酸及びダイカルボン酸等の金属塩、スルホン酸、カル
ボン酸を側鎖に持つ高分子型化合物、ホウ酸化合物、尿
素化合物、ケイ酸化合物、カリークスアレーン等を利用
することができ、ポジ系として、四級アンモニウム塩、
該四級アンモニウム塩を側鎖に有する高分子型化合物、
グアニジン化合物、イミダゾール化合物等を利用するこ
とができる。

【００２９】基材上に設けられる樹脂層の厚みとして
は、基材表面粗さのＲｚの値以上とすることが望まし
い。これは、現像剤規制部材表面において、基材の材質
が露出しないようにするためであり、上記値未満の厚み
では、基材の影響が現れてしまい本発明による効果が不
十分となる。尚、Ｒｚとは、表面の任意の１０点におけ
る平均粗さで、ＪＩＳＢ０６０１において示される定
義のものであり、その測定には、小坂研究所製の表面粗
さ試験器「ＳＥ−３０Ｈ」を用いた。

【００３０】又、本発明においては、現像剤規制部材の
表面部材として金属膜或いは合金膜を使用し、現像剤接
触面を形成することができるが、その際の金属膜或いは
合金膜としては、基材上に、電解／無電解メッキ、融
着、蒸着、スパッタリング、拡散等によって単一金属な
いしは複数の金属からなる合金、金属酸化物合金、金属
窒化物合金、金属炭化物合金、金属硼化化合物等を表面
に積層したものが挙げられる。これらの使用により、先
に述べた基材表面に樹脂層を形成した部材に比べて、耐
摩耗性に優れたものとすることができる。具体的な金属
元素としては、例えば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃ
ｒ、Ｔｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｏ及びＷ等を使
用できる。又、基材上に樹脂層を設ける場合と同様に、
これらの材料で基材上に設ける金属膜の厚みも、その表
面粗さのＲｚ値以上とすることが望ましい。

【００３１】更に本発明においては、現像剤規制部材の
表面に形成されたこれらの表面膜に対して、併せて公知
の各種表面改質処理を施すことで、耐摩耗性の他に、例
えば、平滑性を持たせ、現像剤の離型性を向上させる等
の機能を付加することも可能である。例えば、ＰＴＦ
Ｅ、ＰＦＡ、（ＣＦ）_X等のフッ素化合物や、ＭｏＳ等
の潤滑剤を分散させながら膜を形成する複合メッキや、
イオンビームの打ち込み、熱処理等による表面改質処理
が挙げられる。

【００３２】又、これらの表面部材を設ける基材として
は、強度、耐摩耗性等を考慮すると、例えば、アルミニ
ウム（Ａｌ）やＳＵＳ（ステンレス）等のφ５〜４０ｍ
ｍ程度の金属シリンダ或いは棒等が好適である。

【００３３】本発明では、現像剤規制領域において、現
像剤規制部材の現像剤接触面との摩擦帯電により現像剤
規制部材が現像剤に付与する帯電量と、トナー同士、或
いはキャリアとの摩擦によって現像剤が付与される帯電
量との比較を、下記の手順で摩擦帯電量を測定すること
によって行なった。即ち、下記の手順によって測定され
る摩擦帯電量がゼロに近いような材料を、現像装置の現
像剤規制部材の表面部材に使用すれば、上記した優れた
効果を有する本発明の現像装置とすることができる。

【００３４】先ず、現像剤として、本発明で使用するト
ナー１００ｇを、トルエン等の有機溶剤に溶かして得た
溶液中に、平均粒径１００μｍ程度の鉄粉を混合して撹
拌し、その後、乾燥して鉄粉の表面全体がトナー粒子で
覆われたものを作成してサンプル粒子とする。この時の
鉄粉表面に対するトナーの被覆状態は、電子顕微鏡によ
り観察したところ、全面に被覆されていた。ここで、ト
ナーによって表面を被覆する粒子として上記では鉄粉を
使用したが、その材質は、導電性を有するものであれば
特に限定されない。何故なら、この粒子表面は、上記し
たようにトナー粒子（樹脂）で完全に覆われるため、摩
擦帯電による電荷のやり取りは、その表面のトナーが有
する摩擦帯電特性によるものが主となり、内部の材質の
影響は大きくないからである。導電性が必要とされるの
は、摩擦帯電により付与される電荷が、内部の材料に過
剰に蓄積されることで表面の摩擦帯電特性が変動するこ
とを抑止するためである。

【００３５】次に、本発明で使用する現像剤規制部材で
使用する芯材と同様のＡｌ或いはＳＵＳ基板の表面に、
各種の樹脂層或いは金属膜等を形成した板を作製してサ
ンプル板とした。そして、このサンプル板の表面に、上
記で得たサンプル粒子を接触させて摩擦することによっ
て、サンプル粒子に付与される摩擦帯電量を以下の手順
により測定した。そして、この帯電量をもって、現像剤
規制部材のトナーに対する摩擦帯電による電荷付与性と
した。

【００３６】帯電量の測定装置としては、図１２に示す
ものを用いた。１００はサンプル粒子を入れる容器であ
り、１０１はサンプル板、１０２は、サンプル板１０１
に接続されたコンデンサであり、１０３は、サンプル粒
子を受ける受け皿である。上記のような構成を有する測
定装置を用い、サンプル粒子を容器１００内に入れ、容
器１００に設けられたスリットより一定量ずつ１０〜２
０秒間の範囲の一定時間に亘って供給すると、サンプル
粒子は、水平面に対して４５〜６０°の範囲内の角度
で、一定の傾斜で配置されているサンプル板１０１の上
を摩擦帯電されながら転がり落ちる。この時、生じた摩
擦帯電電荷は、サンプル板１０１に接続されたコンデン
サ１０２に蓄えられる。尚、落下したサンプル粒子は、
受け皿１０３に収容される。上記のようにして得られる
摩擦帯電電荷量によって、サンプル粒子１ｇあたりに生
じた摩擦帯電電荷量を測定する。尚、この帯電量は、コ
ンデンサ１０２の両端の電位の測定値と容量の積により
算出される。尚、摩擦帯電による電荷付与性の測定は、
上記方法以外にも、例えば、ブローオフ法等の公知の各
種測定法を用いてもよい。

【００３７】

【実施例】次に、実施例及び比較例を挙げて本発明を更
に具体的に説明する。（実施例１）本実施例における現像装置の構成を述べ
る。本実施例の現像装置は、図７に示した構成を有し、
現像剤として非磁性トナーと磁性キャリアとを含んだ現
像剤を使用した。図７に示したように、本実施例の現像
装置は、図中の矢印方向に回転する現像スリーブ１と、
該現像スリーブ１と一定の距離Ｗの間隙を有し、現像ス
リーブ１と対向した位置にあり、現像スリーブ１の回転
方向と同方向に回転自在に配置された規制スリーブ２
と、該規制スリーブ２に当接して配設されたスクレイパ
３、現像剤容器５内にあって現像剤の撹拌並びに現像ス
リーブ１へ現像剤を供給するための攪拌部材４とから構
成される。

【００３８】現像スリーブ１及び規制スリーブ２は、夫
々内部に固定配置された永久磁石１０、１１を有し、φ
２０ｍｍの外径をもつ非磁性体からなるシリンダからな
る。現像スリーブ１と、規制スリーブ２は、一定の距離
Ｗの間隙をおいて対向して配置されている。両者の間隙
の距離Ｗは、１．０ｍｍの値に設定されている。規制ス
リーブ２の形成材料等については後述するが、ＳＵＳシ
リンダーの上に導電性を有する樹脂層を設けたものを用
いた。

【００３９】現像スリーブ１内の永久磁石１０は、規制
スリーブ２との対向位置近傍に磁極Ｎ₁を有し、規制ス
リーブ２内の永久磁石１１は、現像スリーブ１との対向
位置近傍に前述の磁極Ｎ₁とは異極性の磁極Ｓ₁を有して
いる。この磁極Ｎ₁並びに、磁極Ｓ₁が主に協働すること
で、現像スリーブ１並びに規制スリーブ２との近接部一
帯に磁力線の集中した磁場が形成され、この磁場によっ
て現像剤の動きが規制される現像剤規制領域Ｇが形成さ
れる。

【００４０】本実施例で使用した現像剤を構成するトナ
ーとしては、結着樹脂たるスチレンアクリル樹脂に対し
て、低軟化点物質からなる離型剤、着色剤、荷電制御剤
等を加圧ニーダーやエクストルーダー、又はメディア分
散機を用いて均一に分散せしめた後、機械的またはジェ
ット気流下でターゲットに衝突させ、所望のトナー粒径
に微粉砕化せしめた後に、更に分級工程を経て、粒度分
布を所望の分布にそろえた、所謂、「粉砕方式」により
作成し、現像の際に負極性に帯電された状態で使用する
ものを用いた。又、磁性キャリアとしては、市販のフェ
ライトキャリアの表層にシリコン樹脂を被覆したものを
用いた。

【００４１】上記の構成を有する本実施例の現像装置に
おける現像剤の一連の循環と、これにより行なわれる現
像スリーブ１上への一定の帯電量を有する非磁性トナー
の塗布について簡単に説明する。本実施例の現像装置で
は、図７中に太い矢印で示したような一連の現像剤の循
環が形成される。又、現像剤容器５から撹拌部材４によ
って現像スリーブ１上へ供給された現像剤は、内部の永
久磁石１０の磁力を受け、現像スリーブ１上に担持さ
れ、搬送されるが、前述の現像剤規制領域Ｇにおいて、
その動きが下記のような規制を受ける。

【００４２】領域Ｇにおける現像剤中の磁性キャリア
は、現像スリーブ１、規制スリーブ２、及び永久磁石１
０と１１とが協動して形成する磁場により規制される
が、その中で、最も近傍に位置する永久磁石１１の磁極
Ｓ₁からの束縛を強く受ける。この時、規制スリーブ２
は、図７で示される矢印方向に回転しているため、その
回転に伴い、磁性キャリアには逆搬送力が作用する。従
って、磁性キャリアは、規制領域Ｇで拘束を受けつつ
も、規制スリーブ２からの逆搬送力によって、順次、現
像剤容器方向へ戻されるので、現像領域に漏出すること
がない。

【００４３】一方、領域Ｇにおける現像剤中の非磁性ト
ナーには、磁性キャリアとの摩擦、並びに現像スリーブ
１表面との摩擦帯電により電荷が付与されており、現像
スリーブ１からの鏡映力が作用する。従って、非磁性ト
ナーは、現像スリーブの回転に伴い、現像スリーブの回
転方向への搬送力を受けることとなり、規制領域Ｇ内の
磁場によって拘束されて形成された磁性キャリアによる
磁気ブラシの間を通過して、現像スリーブ上へ塗布され
る。加えて、規制領域Ｇ内の磁性キャリアの循環に伴な
った慴擦により、非磁性トナーは、現像剤容器内方向へ
戻されるような搬送力（逆搬送力）も受ける。従って、
この逆搬送力に打ち勝つだけの搬送力を有することが可
能な、十分な電荷を有する非磁性トナーのみが、現像ス
リーブ上に塗布される。以上のようにして、磁性キャリ
アが漏出することなく、現像に供されるに十分な電荷が
付与された一定の帯電量を有する非磁性トナーのみが安
定して現像スリーブ上に塗布される。

【００４４】一方、規制スリーブ２上に担持された現像
剤は、規制スリーブ２表面が導電性を有する樹脂層を有
するため、その作用により大きな付着力をもって担持さ
れることはないので、当接するスクレイパ３によって完
全に掻き落される。そして、現像剤容器５内へ戻された
現像剤は、不図示のトナー供給部から新たに供給された
非磁性トナーと共に、回転する撹拌部材４によって、攪
拌、混合され、再び現像スリーブ１上へと供給される。

【００４５】以下に、本実施例の現像装置において、最
も特徴的な規制スリーブ２について述べる。規制スリー
ブ２は、前述のように、内部に永久磁石１１を有し、φ
２０ｍｍの外径を有する円筒状のシリンダからなる。該
シリンダは、φ２０ｍｍのＳＵＳ（ステンレス）からな
る基体と、その表面、即ち、現像剤接触面を形成する、
フェノール樹脂中に、平均粒径０．５μｍのカーボン微
粒子が分散された厚みが１５０μｍの樹脂層Ａとから
なっている。この際、ＳＵＳ基体の表面に、上記樹脂層
Ａが形成された現像剤規制部材と同様の構成のサンプル
板と、本実施例で使用したと同様のトナーを用いて、先
に説明した方法によって樹脂層の帯電付与性を測定し、
図１に示したように、帯電量が、＋０．５×１０^-4μＣ
／ｇとなるように、荷電制御剤の量を調整して、現像剤
規制部材がトナーに付与する摩擦帯電量を非常に僅かに
した。

【００４６】（実施例２）樹脂層Ａの代わりに、ＰＭＭ
Ａ（ポリメチルメタクリレート）樹脂１００部に対し
て、荷電制御剤であるサルチル酸金属塩を２．０部添加
したものからなる導電性を有する樹脂層Ｂを使用した以
外は実施例１と同様にして現像剤規制部材を形成した。
そして、得られた現像剤規制部材を、実施例１と同様の
構成の現像装置に適用して本実施例の現像装置とした。
この際、基体の表面上に樹脂層Ｂが形成された現像剤規
制部材と同様の構成のサンプル板と、実施例１で使用し
たと同様のトナーを用いて、先に説明した方法によって
樹脂層の帯電付与性を測定し、図１に示したように、帯
電量が、＋１×１０^-4μＣ／ｇとなるように、荷電制御
剤の量を調整して、現像剤規制部材がトナーに付与する
摩擦帯電量を僅かにした。

【００４７】（比較例１）実施例２で使用した荷電制御
剤の代わりに、正極性の荷電制御剤である４級アンモニ
ウム塩を使用した以外は実施例２と同様にして、導電性
を有する樹脂層ＣをＳＵＳ基体上に設けた。そして、得
られた現像剤規制部材を実施例１と同様の構成の現像装
置に適用して比較用の現像装置とした。基体の表面上に
樹脂層Ｃが形成された現像剤規制部材と同様の構成のサ
ンプル板と、実施例１で使用したと同様のトナーを用い
て、先に説明した方法によって上記現像剤規制部材の帯
電付与性を測定した。この結果、本比較例の場合は、図
１に示したように帯電量が＋８×１０^-4μＣ／ｇであ
り、現像剤規制領域における現像剤規制部材とトナーと
の摩擦によって、かなりの量の電荷がトナーに付与され
ていることを確認した。

【００４８】（比較例２）実施例２で使用した荷電制御
剤の代わりに、負極性の荷電制御剤であるアゾ染料を使
用した以外は実施例２と同様にして、導電性を有する樹
脂層ＤをＳＵＳ基体上に設けた。そして、得られた現像
剤規制部材を実施例１と同様の構成の現像装置に適用し
て本実施例の現像装置とした。基体の表面上に樹脂層Ｄ
が形成された現像剤規制部材と同様の構成のサンプル板
と、実施例１で使用したと同様のトナーを用いて、先に
説明した方法によって、現像剤規制部材の帯電付与性を
測定した。この結果、本比較例の場合は、図１に示した
ように帯電量が、−５×１０^-4μＣ／ｇであり、現像剤
規制領域における現像剤規制部材とトナーとの摩擦によ
って、かなりの量の電荷がトナーに付与されていること
を確認した。

【００４９】（実施例３）ＰＭＭＡ樹脂の代わりに、エ
ポキシ樹脂を使用した以外は実施例２と同様にして、導
電性を有する樹脂層ＥをＳＵＳ基体上に設けた。そし
て、得られた現像剤規制部材を実施例１と同様の構成の
現像装置に適用して本実施例の現像装置とした。この
際、基体の表面上に樹脂層Ｅが形成された現像剤規制部
材と同様の構成のサンプル板と、実施例１で使用したと
同様のトナーを用いて、先に説明した方法によって、樹
脂層の帯電付与性を測定し、図１に示したように、帯電
量が、−０．５×１０^-4μＣ／ｇとなるように、導電剤
と荷電制御剤の量を調整し、現像剤規制領域における現
像剤規制部材が、現像剤に付与する摩擦帯電量を非常に
僅にした。

【００５０】（比較例３）実施例３で使用した荷電制御
剤の代わりに、アゾ染料を使用した以外は実施例３と同
様にして、導電性を有する樹脂層ＦをＳＵＳ基体上に設
けた。そして、得られた現像剤規制部材を実施例１と同
様の構成の現像装置に適用して比較例の現像装置とし
た。基体の表面上に樹脂層Ｆが形成された現像剤規制部
材と同様の構成のサンプル板と、実施例１で使用したと
同様のトナーを用いて、先に説明した方法によって、現
像剤規制部材の帯電付与性を測定した。この結果、本比
較例の場合は、図１に示したように、帯電量は、−１１
×１０^-4μＣ／ｇであり、現像剤規制領域における現像
剤規制部材とトナーとの摩擦によって、かなりの量の電
荷がトナーに付与されていることを確認した。

【００５１】［評価］上記で得られた実施例１〜３と、
比較例１〜３との現像装置を使用して、５，０００回ま
での間欠した画像形成を行う過程で、現像剤の漏出がな
かったものを「○」、現像剤の漏出を生じたものを「Ｎ
Ｇ」で評価し、図２に結果を示した。又、出力画像の画
質を、画像濃度及び画像均一性に注目し、初期（およそ
１００回の画像形成時）に得られた画像、及び耐久後
（４，５００〜５，０００回の画像形成時）に得られた
画像について、良好な場合を「○」、濃度の変動、ない
しは画像のムラを生じたものを「×」として、評価し、
その結果を併せて図２に示した。尚、上記の実施例１〜
３及び比較例１〜３では、基材上に設ける各樹脂層の体
積抵抗値が、ほぼ同等となるように調整して現像剤規制
部材を作製した。

【００５２】図１及び図２に示したように、現像剤規制
部材のトナーに対する電荷付与性を、トナーの有する電
荷量と略同等とした、実施例１（樹脂層Ａ）及び実施例
２（樹脂層Ｂ）の場合には、耐久後においても現像剤の
漏出は生じず、良好な画像形成が維持された。これに対
して、トナーに対して負極性の電荷を付与する（即ち、
図１に示したサンプル板を使用しての測定では、トナー
に付与して失った電荷の対となる正電荷の帯電性が測定
される）比較例１（樹脂層Ｃ）の場合には、１００回の
間欠した画像形成を待たずして現像剤の漏出を生じた。
これは、トナーに対して更に電荷が付与されてしまうた
めに、過度に帯電したトナーが生じ、スクレイパによる
掻き落としが不完全となってしまうためと考えられる。

【００５３】又、比較例１（樹脂層Ｃ）とは逆に、トナ
ーに対して逆極性の正極性の電荷が付与される（サンプ
ル板を使用しての測定では、負電荷の帯電性を示す）比
較例２（樹脂層Ｄ）の場合には、図２に示したように現
像剤の漏出は生じなかった。これは、現像容器内等にお
ける磁性キャリアとの摩擦帯電、及び規制領域Ｇにおけ
る現像スリーブ表面との摩擦帯電によりトナーが有して
いた負極性の電荷が、規制スリーブ表面の導電性を有す
る樹脂層Ｄとの摩擦帯電により奪われてしまい、トナー
が有している帯電量が減少するので、スクレイパによる
掻き落としが容易となるためであると考えられる。しか
しながら、この場合には、画像形成を重ねるにつれ、出
力画像の濃度ムラが生じた。これは、トナーが有してい
た電荷が、規制スリーブ表面の樹脂層Ｄとの摩擦帯電に
より奪われてしまったために、現像剤容器内の現像剤中
に帯電不十分なトナーが次第に多く含まれることになっ
て、これが画像の濃度ムラを引き起こしていると考えら
れる。

【００５４】実施例１と同様に、規制スリーブのトナー
に対する電荷付与性を、トナーの有していた電荷量と略
同等とした本実施例３（樹脂層Ｅ）の場合にも、図２に
示したように、耐久後も現像剤の漏出は生じず良好な画
像形成が維持された。

【００５５】一方、負に帯電しているトナーに対して逆
極性の正極性の電荷を付与する比較例３（樹脂層Ｆ）の
場合は、比較例２（樹脂層Ｄ）と同様に、画像形成の当
初にはトナーの漏出を生じることはなかったが、図２に
示したように、およそ３，０００回の間欠した画像形成
時にトナーの漏出を生じた。これは、樹脂層Ｆが、樹脂
層Ｄに比べて、電荷付与能がより大きいために、トナー
が樹脂層Ｆと摩擦帯電を繰り返す結果、所望の極性とは
逆の正極性の電荷を有するに至り、ついには、過度に帯
電したトナーが生じるので、現像剤規制部材上のトナー
をスクレイパで掻き落とすことが不完全となってしまう
ためと考えられる。又、これは、耐久後に次第に出力画
像の濃度低下を生じ画像性が劣ったものとなっているこ
ととも整合する。即ち、画像形成を重ねるにつれて、現
像に供されない極性に帯電したトナーの存在が増して、
出力画像の濃度低下を生じたものと考えられる。

【００５６】上記に挙げた実施例１〜３では、現像剤に
使用するトナーとして非磁性トナーを使用したが、非磁
性トナーの代わりに磁性トナーを使用する以外は実施例
１〜３と同様にして試験を行なった。この結果、規制ス
リーブのトナーに対する電荷付与性が、磁性トナーが規
制スリーブに対する電荷付与性と略同等である導電性を
有する樹脂層を設けることで同様の効果が得られた。以
上までで示したように、前記した摩擦帯電量測定法によ
って得られるサンプル板の帯電電荷量Ｑの絶対値［Ｑ］
とした場合に、［Ｑ］＜５×１０^-4μＣ／ｇとなるよう
にする、即ち、現像剤規制部材とトナーとの摩擦帯電に
おいて、相互に付与し合う電荷量が略同等となるように
現像剤規制部材の現像剤との接触面を構成することで、
良好な画像形成が達成された。

【００５７】（実施例４）本実施例における現像装置
は、図８に示されるもので、先の実施例１〜３における
現像装置の小型化と、画像形成の高速化を図ったもので
あり、基本的には、同様の構成をもつ。本実施例におけ
る現像装置と、実施例１〜３の現像装置との相違点は、
構成材料が異なる現像剤の使用、これに伴う現像剤規制
部材表面に設ける樹脂層の種類の相違、並びに、より小
径のシリンダからなる現像剤担持体及び現像剤規制部材
の使用である。従って、これらの相違点並びに、これに
伴う若干の相違のみを示し、その他の説明は省略する。

【００５８】先ず、本実施例の現像装置に使用する現像
剤としては、実施例１と同様に、非磁性トナーと磁性キ
ャリアを含むものを用いるが、トナーとして、結着樹脂
たるスチレンアクリル樹脂に対して、低軟化点物質から
なる離型剤、着色剤、荷電制御剤等を分散させ、特公昭
３６−１０２３１号公報、特開昭５９−５３８５６号公
報、特開昭５９−６１８４２号公報等に記載の懸濁重合
方式によるトナー製造方法を用いて形成した重合トナー
を使用する。又、実施例１と同様に、現像の際に、負に
帯電させて使用するものを用いた。上記の懸濁重合法に
よって製造することによって、４〜８μｍ程度の体積平
均径を有する小粒径の球状トナーを容易に得ることがで
きる。

【００５９】又、磁性キャリアには、前述のフェライト
を、エポキシ樹脂のバインダーに分散して作製した平均
７０μｍ程度の樹脂キャリアを使用した。更に、トナー
に対して所望の電荷付与を行うために、その表面にシリ
コン樹脂の被覆を施したものを使用した。尚、本発明に
おいては、その他にも、表面酸化又は未酸化の鉄、ニッ
ケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類等の金属、
及びそれらの合金又は酸化物フェライト等を、熱硬化性
樹脂等のバインダー樹脂に分散して形成した樹脂キャリ
アを用いてもよい。

【００６０】本実施例の現像装置を構成する現像剤担持
体たる現像スリーブ１は、φ１６ｍｍの外径を有する非
磁性体からなるシリンダと、内部に固定配置された磁性
部材１０からなり、規制スリーブ２は、非磁性体からな
るシリンダと、その内部に配置された現像スリーブ１と
規制スリーブ２との対向位置近傍に位置する磁極Ｓ
₁と、図８中には図示されていないもう一つの磁極の、
２極を有する永久磁石１１とからなる。

【００６１】現像スリーブ１内の磁性部材１０は、規制
スリーブ２内の永久磁石１１によって磁化されること
で、永久磁石１１と協働し、現像スリーブ１と一定の距
離Ｗ＝５００μｍの間隙をおいて対向する規制スリーブ
２との近接部一帯に磁力線の集中した磁場を形成する。
この磁場によって、実施例１の装置の場合と同様に、現
像剤規制領域Ｇが形成され、この磁場に起因する作用に
より一連の現像剤の循環が形成される。これによって、
磁性キャリアは漏出することなく現像剤容器内を循環
し、現像スリーブ１上に、非磁性トナーのみが塗布され
る。本現像装置を使用し、画像の出力を高速且つ連続し
て行なったが、規制スリーブ上に担持された現像剤の十
分な掻き落とし状態が維持されると共に、現像剤の漏出
による画像不良は生じず、良好な画像形成を安定して行
なうことができた。

【００６２】以下に、本実施例の現像装置における規制
スリーブ２の構成、及び、規制スリーブ２上に担持され
た現像剤の剥ぎ取りの経緯について詳述する。規制スリ
ーブ２は、前述のように、内部に永久磁石１１を有し、
φ１６ｍｍの外径を有する円筒状のシリンダを用いた
が、該シリンダは、基体と、導電性を有する樹脂層Ｇか
らなる表面部材とからなる。基体には、Ａｌを用い、樹
脂層Ｇには、フェノール樹脂に、荷電制御剤のアゾ染料
と、更に導電剤としての粒径１．０μｍのカーボンブラ
ックを分散したものを用いた。荷電制御剤及びカーボン
ブラックの量は、先に述べたサンプル粒子及びサンプル
板を使用しての帯電量を測定して、図３に示したよう
に、帯電量が−０．５×１０^-4μＣ／ｇと帯電量がほぼ
ゼロになるように決定した。

【００６３】又、本実施例の現像装置では、シリンダの
径が実施例１〜３で使用したものよりも小さく、高速で
画像形成が行なわれるので、装置の動作に伴う現像剤の
一連の循環も実施例１の装置の場合よりも著しく、特
に、規制スリーブ２と現像剤との摩擦帯電による影響が
無視できない。しかし、本実施例では、規制スリーブ２
表面に設けられた樹脂層が導電性を有しており、現像剤
との摩擦帯電により生じる樹脂層自身の帯電が防止され
るので、現像剤に対する電荷付与能の変動が抑制され、
現像剤は適正な帯電量を維持することができる。

【００６４】（比較例４）樹脂層Ｇの代わりに、ポリカ
ーボネイトに対して、導電剤及び荷電制御剤を分散した
樹脂層Ｈを使用した以外は実施例４と同様にして現像剤
規制部材を形成した。そして、得られた現像剤規制部材
を実施例４と同様の構成の現像装置に適用して本実施例
の現像装置とした。基体の表面上に樹脂層Ｈが形成され
た現像剤規制部材と同様の構成のサンプル板と、実施例
４で使用したと同様のトナーを用いて、先に説明した方
法によって、現像剤規制部材の帯電付与性を測定した。
この結果、本比較例の場合は、図３に示したように、帯
電量が＋９×１０^-4μＣ／ｇであり、現像剤規制領域に
おける現像剤規制部材とトナーとの摩擦によって、かな
りの量の電荷が磁性トナーに付与されていることを確認
した。

【００６５】（比較例５）樹脂層Ｇの代わりに、メラミ
ン樹脂に対して、導電剤として、酸化チタンを分散した
樹脂層Ｉを使用した以外は実施例４と同様にして現像剤
規制部材を形成した。そして、得られた現像剤規制部材
を実施例４と同様の構成の現像装置に適用して本実施例
の現像装置とした。基体の表面上に樹脂層Ｉが形成され
た現像剤規制部材と同様の構成のサンプル板と、実施例
４で使用したと同様のトナーを用いて、先に説明した方
法によって、現像剤規制部材の帯電付与性を測定した。
この結果、本比較例の場合は、図３に示したように、帯
電量が−６×１０^−４μＣ／ｇであり、現像剤規制領域
における現像剤規制部材とトナーとの摩擦によって、か
なりの量の電荷がトナーに付与されていることを確認し
た。

【００６６】（実施例５）フェノール樹脂の代わりにエ
ポキシ樹脂を使用し、導電剤として酸化スズと、荷電制
御剤としてサルチル酸金属塩を使用した以外は実施例４
と同様にして樹脂層Ｊを基体上に設けた。そして、得ら
れた現像剤規制部材を実施例４と同様の構成の現像装置
に適用して本実施例の現像装置とした。この際、基体の
表面上に樹脂層Ｊが形成された現像剤規制部材と同様の
構成のサンプル板と、実施例４で使用したと同様のトナ
ーを用いて、先に説明した方法によって、樹脂層の帯電
付与性を測定し、図３に示したように、帯電量が、＋１
×１０^-4μＣ／ｇとなるように、導電剤及び荷電制御剤
の量を調整して、現像剤規制部材がトナーに付与する摩
擦帯電量を僅かにした。

【００６７】（比較例６）実施例５で使用した荷電制御
剤の分散量を変えて、現像剤規制部材を絶縁性とした以
外は実施例５と同様にして樹脂層Ｋを基体上に設けた。
そして、得られた現像剤規制部材を実施例４と同様の構
成の現像装置に適用して比較例の現像装置とした。基体
の表面上に樹脂層Ｋが形成された現像剤規制部材と同様
の構成のサンプル板と、実施例４で使用したと同様のト
ナーを用いて、先に説明した方法によって、現像剤規制
部材の帯電付与性を測定した。この結果、本比較例の場
合は、図３に示したように、帯電量が、＋０．５×１０
^-4μＣ／ｇであり、現像剤規制領域における現像剤規制
部材とトナーとの摩擦によっても、現像剤に電荷が付与
されていないことが確認された。

【００６８】［評価］上記の実施例４及び５、比較例４
〜６で得た現像装置を夫々用い、５００回の連続した画
像形成を、６０回繰り返し、計３０，０００回の画像形
成を行う過程での、現像剤の漏出、及び出力画像の画質
の試験を行なった。評価基準は、実施例１〜３で用いた
と同様にし、図４に、初期（およそ２５０回の画像形成
時）、及び耐久後（２５，０００〜３０，０００回の画
像形成時）についての評価結果を示した。

【００６９】図３及び図４に示したように、現像剤規制
部材のトナーに対する電荷付与性を、トナーの有する電
荷量と略同等とした、実施例４（樹脂層Ｇ）及び実施例
５（樹脂層Ｊ）の場合には、耐久後においても現像剤の
漏出は生じず、良好な画像形成が維持された。これに対
して、図３及び４で示されるように、トナーに対して負
極性の電荷を付与する（図３に示したサンプル板を使用
しての測定では、正電荷の帯電量が測定される）比較例
４（樹脂層Ｈ）の場合には、２５０回の間欠した画像形
成を待たずして、現像剤の漏出を生じた。これは、規制
スリーブからの過剰な電荷付与のために、過度に帯電し
たトナーが生じ、スクレイパによる掻き落としが不完全
となったためである。

【００７０】又、上記比較例４（樹脂層Ｈ）とは逆に、
トナーに対して逆極性の正極性の電荷を付与する（図３
に示したサンプル板を使用しての測定では、負電荷の帯
電量が測定される）比較例５（樹脂層Ｉ）の場合には、
現像剤の漏出は生じなかった。これは、トナーの有して
いた負極性の電荷が、規制スリーブ表面の導電性を有す
る樹脂層Ｉとの摩擦帯電により奪われてしまうために、
帯電量が減少し、スクレイパによる掻き落としが容易と
なったからである。しかしながら、耐久後には、出力画
像の濃度ムラが生じた。これは、規制スリーブからの逆
極性の電荷の付与により、現像剤容器内の現像剤中に、
帯電不十分なトナーが増加することで、画像の濃度ムラ
を生じたものである。

【００７１】更に、実施例５（樹脂層Ｊ）と同様の構成
材料を使用するが絶縁性とした比較例６（樹脂層Ｋ）の
場合には、現像剤の漏出こそ生じなかったものの、耐久
に連れ、出力画像の濃度変動や、ムラが生じた。これ
は、現像剤との摩擦帯電により生じた電荷が、絶縁性の
樹脂層Ｋに蓄積されてしまうので、現像剤に対する電荷
付与性が変化し、現像剤の有する電荷量の変動を招いて
しまったためと考えられる。

【００７２】（実施例６）本実施例における現像装置
は、図９に示されるもので、現像装置の高耐久、長寿命
を目指したものであり、基本的には、実施例１〜３の現
像装置と同様の構成をもつ。従って、本実施例の現像装
置は、使用される現像剤、現像剤規制部材、及び現像剤
担持体が異なる点以外は、実施例１の現像装置と同様な
構成を有するので、以下、その相違点のみ順に述べる。

【００７３】本実施例では現像剤として、磁性トナーを
含んだ、所謂、一成分現像剤を使用する。該トナーとし
ては、結着樹脂たるスチレンアクリル樹脂に対して、磁
性体、低軟化点物質からなる離型剤、着色剤、及び荷電
制御剤等を分散せしめ、粉砕方式により作成した正極性
に帯電させて使用するものを用いた。本実施例の現像装
置を構成する現像スリーブ１及び規制スリーブ２は、夫
々内部に固定配置された永久磁石１０、１１を有し、φ
２０の外径をもつ非磁性体からなるシリンダからなる。

【００７４】現像スリーブ１内の永久磁石１０は、規制
スリーブ２との対向位置近傍に磁極Ｎ₁、及び、静電潜
像が形成された像担持体との対向部近傍において、磁性
トナーによる磁気ブラシを形成させるための磁極（現像
極）を有し、一方、規制スリーブ２内の永久磁石１１
は、現像スリーブ１との対向位置近傍に、前述の磁極Ｎ
₁とは異極性の磁極Ｓ₁を有している。この磁極Ｎ₁並び
に、磁極Ｓ₁が主に協働して形成した磁場によって、現
像剤規制領域Ｇが形成される。

【００７５】本実施例における磁性トナーへの電荷付
与、並びに、現像スリーブ１上への磁性トナーの塗布に
ついて簡単に説明する。現像剤容器５から撹拌部材４に
よって現像スリーブ１上へに供給された磁性トナーは、
内部の永久磁石１０の磁力を受け、現像スリーブ１上に
担持、搬送された後に、前述の領域Ｇにおいて規制を受
ける。領域Ｇ内で規制されている磁性トナーは、現像ス
リーブ１との摩擦帯電により電荷を付与され、この電荷
に作用する現像スリーブからの鏡映力により拘束を受け
ることになる。従って、この磁性トナーには、現像スリ
ーブの回転に伴って、現像スリーブ回転方向への搬送力
が働く。

【００７６】一方、領域Ｇ内の磁性トナーは、規制スリ
ーブ２内の永久磁石１１の磁極Ｓ₁の磁力による束縛も
受ける。従って、この磁性トナーには、規制スリーブの
回転に伴い、規制スリーブ回転方向、つまり現像剤容器
内方向への逆搬送力が働く。即ち、規制領域Ｇ内の磁性
トナーは、付与された電荷に起因する現像スリーブ１の
回転方向の搬送力と、磁性に起因する現像剤容器５内方
向への逆搬送力が働いている。従って、現像スリーブ１
上に塗布される磁性トナーは、この逆搬送力に打ち勝つ
だけの搬送力を有することが可能な、十分な電荷を有す
るもののみとなり、帯電不十分な磁性トナーは、逆搬送
力により、現像剤容器内方向へ戻されることになる。以
上のようにして、現像に供されるに十分な電荷を付与さ
れた一定の帯電量を有する磁性トナーのみが、安定して
現像スリーブ１上に塗布される。

【００７７】尚、規制スリーブ２上に担持された現像剤
は、規制スリーブ２表面に設けられている金属膜の作用
により、大きな付着力をもって担持されることはないた
め、当接するスクレイパ３によって完全に掻き落され
る。その後、現像剤容器内へ戻された現像剤は、不図示
のトナー供給部から新たに供給された磁性トナーととも
に、回転する撹拌部材４によって、再び現像スリーブ１
上へと供給される。

【００７８】上記した構成を有する本実施例の現像装置
を使用し、画像の出力を連続して行なったが、規制スリ
ーブ２上に担持された現像剤の掻き取り不良、並びに、
これに伴う現像剤の漏出は生じず、良好な画像形成を長
期に渡って安定して行なうことができた。以上までで示
したように、前記した摩擦帯電量測定法によって得られ
るサンプル板の帯電電荷量Ｑの絶対値［Ｑ］とした場合
に、［Ｑ］＜５×１０⁻⁴μＣ／ｇとなるようにする、
即ち、現像剤規制部材とトナーとの摩擦帯電において、
相互に付与し合う電荷量が略同等となるように、現像剤
規制部材の現像剤との接触面を構成することで良好な画
像形成が達成された。

【００７９】以下に、本実施例の現像装置において、現
像剤規制部材たる規制スリーブ２、及び、これに関する
点について詳述する。現像剤規制部材たる規制スリーブ
２は、内部に永久磁石１１を有し、φ２０の外径を有す
る円筒状のシリンダからなる。シリンダは、Ａｌからな
る基体からなり、その表面、即ち、現像剤接触面には、
現像剤を構成するトナーとの摩擦帯電による電荷付与性
が略同等となる金属膜として、Ｎｉをメッキ（Ｎｉ−Ｐ
メッキ／金属膜Ｌ）したものを用いた。その際、先に説
明した方法によって、金属膜の帯電付与性を測定し、図
５に示したように、帯電量が、−１．５×１０^-4μＣ／
ｇとなるように、現像剤規制部材の現像剤接触面の材質
を調整して、現像剤規制部材がトナーに付与する摩擦帯
電量を僅かにした。これにより、規制スリーブ２から磁
性トナーに対する電荷付与の寄与が実質的になくなるの
で、規制スリーブ上の磁性トナーの付着力の増大が抑制
される。

【００８０】ところで、規制スリーブ２には、規制スリ
ーブ上に担持される磁性トナーを掻き落すために、スク
レイパ３が当接されている。このような構成を有する現
像装置においては、スクレイパ自身の耐久劣化や、現像
剤規制部材表面の磨耗等が生じるので、装置の長寿命化
をなすのは困難とされる。しかし、本実施例のように、
規制スリーブを構成する表面部材として金属膜を設ける
ことで、磁性トナーの付着力の増大を抑制し、磁性トナ
ーを剥ぎ取り易くし、スクレイパへの負荷を低減せしめ
ると共に、規制スリーブに耐磨耗性を持たせることで、
長寿命化を達成できる。

【００８１】又、磁性トナーに対する電荷付与性や、耐
磨耗性は、規制スリーブ２の表面部材である金属膜によ
るものであり、規制スリーブの基体自身に対しては、上
記特性を求める必要がなくなるので、その材質の選択肢
は多くなる。例えば、強度に優れ低コストで有りなが
ら、耐磨耗性に劣るＡｌのような材質を用いたり、金属
膜を設けて強度向上をはかることで単独では強度不十分
な各種樹脂を使用することも可能である。

【００８２】比較例７実施例６で用いた金属膜Ｌの代わりに、Ｓｎメッキによ
る金属膜Ｍを使用した以外は、実施例６と同様にして現
像剤規制部材を作製し、実施例６と同様の構成の現像装
置に適用して本比較例の現像装置とした。基体の表面上
に金属膜Ｍが形成された現像剤規制部材と同様の構成の
サンプル板と、実施例６で使用したと同様の磁性トナー
を用いて、先に説明した方法によって、現像剤規制部材
の帯電付与性を測定した。この結果、本比較例の場合
は、図３に示したように、帯電量が、−６×１０^-4μＣ
／ｇであり、現像剤規制領域における現像剤規制部材と
トナーとの摩擦によって、かなりの量の電荷が磁性トナ
ーに付与されていることを確認した。

【００８３】比較例８実施例６で用いた金属膜Ｌの代わりに、無電解Ｃｒメッ
キによる金属膜Ｎを使用した以外は、実施例６と同様に
して現像剤規制部材を作製し、実施例６と同様の構成の
現像装置に適用して本比較例の現像装置とした。基体の
表面上に金属膜Ｎが形成された現像剤規制部材と同様の
構成のサンプル板と、実施例６で使用したと同様の磁性
トナーを用いて、先に説明した方法によって、現像剤規
制部材の帯電付与性を測定した。この結果、本比較例の
場合は、図３に示したように、帯電量が、＋７．５×１
０^-4μＣ／ｇであり、現像剤規制領域における現像剤規
制部材とトナーとの摩擦によって、かなりの量の電荷が
磁性トナーに付与されていることを確認した。

【００８４】実施例７実施例６で用いた金属膜Ｌの代わりに、Ｃｕ−Ｚｎによ
る合金膜Ｏを使用した以外は、実施例６と同様にして現
像剤規制部材を作製し、実施例６と同様の構成の現像装
置に適用して本実施例の現像装置とした。基体の表面上
に上合金膜Ｏが形成された現像剤規制部材と同様の構成
のサンプル板と、実施例６で使用したと同様の磁性トナ
ーを用いて、先に説明した方法によって、図５に示した
ように、帯電量が、−０．５×１０^-4μＣ／ｇとなるよ
うに、現像剤規制部材の現像剤接触面の材質を調整し
て、現像剤規制部材がトナーに付与する摩擦帯電量を非
常に僅かにした。

【００８５】実施例８実施例６で用いた金属膜Ｌの代わりに、フェノール樹脂
に、導電剤としてカーボンブラック、及び帯電制御剤を
添加して形成した樹脂層Ｐを使用した以外は、実施例６
と同様にして現像剤規制部材を作製し、実施例６と同様
の構成の現像装置に適用して本実施例の現像装置とし
た。基体の表面上に樹脂層Ｐが形成された現像剤規制部
材と同様の構成のサンプル板と、実施例６で使用したと
同様の磁性トナーを用いて、先に説明した方法によって
現像剤規制部材の帯電付与性を測定した。そして、図５
に示したように、帯電量が＋０．２×１０^-4μＣ／ｇと
なるように、現像剤規制部材の現像剤接触面の形成材料
の材質を調整して、現像剤規制部材がトナーに付与する
摩擦帯電量を非常に僅かにした。

【００８６】［評価］上記で得られた実施例６〜８と、
比較例７及び８の現像装置を使用して、１００，０００
回までの間欠した画像形成を行う過程での現像剤の漏
出、及び、出力画像の画質を、初期（およそ１００回の
画像形成時）、耐久中間（４０，０００〜５０，０００
回の画像形成時）、及び、耐久後（８０，０００〜１０
０，０００回の画像形成時）について、実施例１〜３の
場合と同様の方法及び基準で評価した。結果を図６に示
した。

【００８７】図５及び図６で示されるように、トナーに
対して正極性の電荷を付与する比較例７（金属膜Ｍ）の
場合には、耐久中間時点で、現像剤の漏出を生じた。こ
れは、トナーに対して更に電荷が付与されてしまうため
に、過度に帯電したトナーが生じ、スクレイパによる掻
き落としが不完全となってしまうためである。又、比較
例７（金属膜Ｍ）とは逆に、トナーに対して逆極性の負
極性の電荷を付与する比較例８（金属膜Ｎ）の場合に
は、磁性トナーの漏出は生じなかった。これは、現像ス
リーブ表面との摩擦帯電によりトナーが有していた正極
性の電荷が、規制スリーブ表面の金属膜Ｎとの摩擦帯電
により奪われてしまうことで、帯電量が減少し、スクレ
イパによる掻き落としが容易となるためである。しかし
ながら、この場合には、画像形成を重ねるにつれ、出力
画像の濃度変動、及びムラが生じた。これは、トナーが
有していた電荷が、金属膜Ｍとの摩擦帯電により奪われ
てしまうために、現像剤容器内の現像剤中に、帯電不十
分なトナーが含まれることになり、これが画像の濃度変
動、ムラを引き起こすためである。

【００８８】一方、トナーに対する電荷付与性を略同等
とした、実施例６（金属膜Ｌ）、実施例７（合金膜Ｏ）
及び実施例８（樹脂層Ｐ）の場合には、いずれも、初期
及び耐久中間時においては、現像剤の漏出は生じなかっ
た。しかしながら、実施例６（金属膜Ｌ）及び実施例７
（合金膜Ｏ）の場合は、更に耐久を続けた長期耐久後に
も、現像剤の漏出を生じなかったのに比べ、実施例８
（樹脂層Ｐ）では、長期耐久後において、一部の現像剤
の漏出が生じた。これは、樹脂層Ｐの耐磨耗性が、長期
耐久に対しては不十分であり、スクレイパの当接により
樹脂層Ｐが摩耗してしまったからと考えられる。以上ま
でで示したように、前記した摩擦帯電量測定法によって
得られるサンプル板の帯電電荷量Ｑの絶対値［Ｑ］とし
た場合に、［Ｑ］＜５×１０^-4μＣ／ｇとなるようにす
る、即ち、現像剤規制部材とトナーとの摩擦帯電におい
て、相互に付与し合う電荷量が略同等となるように現像
剤規制部材の現像剤との接触面を構成することで、良好
な画像形成が達成された。

【００８９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
現像剤規制部材上に担持された現像剤の十分な掻き落と
しが可能となり、良好な画像形成を安定して行なうこと
のできる現像装置を提供できる。又、本発明によれば、
現像剤を構成しているトナーに付与される帯電量の変動
を抑制し、現像に必要な一定の帯電量を有するトナーの
みを現像剤担持体上に塗布され、良好な画像形成を安定
して行なうことが可能な現像装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】表面に樹脂層を有する各現像剤規制部材が、非
磁性トナーと磁性キャリアからなる現像剤に付与する電
荷付与性を示した図である。

【図２】現像剤の漏出及び画像性についての相関を示す
図である。

【図３】表面に樹脂層を有する各現像剤規制部材が、磁
性トナーと磁性キャリアからなる現像剤に付与する電荷
付与性を示した図である。

【図４】現像剤の漏出及び画像性についての相関を示す
図である。

【図５】表面に金属膜等を有する各現像剤規制部材が、
磁性トナーからなる現像剤に付与する電荷付与性を示し
た図である。

【図６】現像剤の漏出及び画像性についての相関を示す
図である。

【図７】実施例１〜３の現像装置の構成を示す概略図で
ある。

【図８】実施例４及び５の現像装置の構成を示す概略図
である。

【図９】実施例６〜８の現像装置の構成を示す概略図で
ある。

【図１０】従来例の現像装置の解説図である。

【図１１】従来例の現像装置の現像剤規制領域Ｇ付近の
解説図である。

【図１２】現像剤規制部材が現像剤に付与する電荷付与
性を測定する測定装置の解説図である。

【符号の説明】

１：現像スリーブ２：規制スリーブ３：スクレイパ４：撹拌部材５：現像剤容器１０、１１：永久磁石Ｎ₁、Ｓ₁：磁極Ｇ：規制領域１００：サンプル粒子を入れる容器１０１：サンプル板１０２：コンデンサ１０３：サンプル粒子の受け皿

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性を有する現像剤を使用し、回転可能
な現像剤担持体と、回転可能な現像剤規制部材と、該現
像剤規制部材に当接された現像剤剥ぎ取り部材と、現像
剤の動きを磁気的に規制するための磁場発生手段とを備
え、現像剤の動きが、前記現像剤担持体、前記現像剤規
制部材、及び前記磁場発生手段とが協動して形成する磁
場により規制され、且つ、現像剤が、前記現像剤担持体
と前記現像剤規制部材との両方からの搬送力を受けるこ
とで、現像に適した帯電電荷量を有するトナーが選択的
に前記現像剤担持体上へ塗布される構成を有する現像装
置において、前記現像剤規制部材の表面が導電性を有
し、且つ、現像剤担持体とトナーとの摩擦帯電におい
て、相互に付与し合う電荷量が略同等となるように現像
剤規制部材の現像剤との接触面を構成したことを特徴と
する現像装置。
【請求項２】現像剤規制部材が、基材とその周囲に形
成された表面部材とからなり、該表面部材が、基材と異
なる材質であって、且つ導電性を有する樹脂層で構成さ
れている請求項１記載の現像装置。
【請求項３】現像剤規制部材が、基材とその周囲に形
成された表面部材とからなり、該表面部材が、基材と異
なる材質であって、且つ金属膜或いは合金膜を現像剤接
触面に形成したものを用いる請求項１記載の現像装置