JP2000275960A

JP2000275960A - 現像装置

Info

Publication number: JP2000275960A
Application number: JP8402099A
Authority: JP
Inventors: Shogo Sato; 正吾佐藤
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1999-03-26
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 2000-10-06

Abstract

(57)【要約】【課題】現像ローラ上にトナーの薄層を均一に形成で
きる非磁性１成分方式の現像装置を提供する。【解決手段】現像装置１において、現像ローラ８が回転
すると、供給ローラから供給されたトナーＴは、層厚規
制部材１０と現像ローラ８の周面との間の圧接部分Ｐに
送り込まれる。そして、トナーＴは層厚規制部材１０の
弧状部Ｂの丸みにより矢印Ｆで示すように流動し、当該
トナーＴは層厚規制部材１０と現像ローラ８の周面との
間に吸い込まれるように送り込まれる。また、トナーＴ
は、層厚規制部材１０の弧状部Ｂの丸みにより層厚規制
部材１０と現像ローラ８とに除々に押圧されながら送り
込まれるため、トナーＴが圧接部分Ｐを通過すると、当
該トナーＴは充填密度が高い均一の薄層となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現像装置に係り、
詳しくは、現像剤担持体上において、均一に現像剤の薄
層を形成でき、均一に現像剤を帯電させることができる
非磁性１成分方式の現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真複写機などに用いられる
画像形成装置において、感光体の表面に静電潜像を形成
するには、まず、表面が一様に帯電された感光体に光
（例えば、レーザ光など）を照射して照射部分の電荷を
除電する。このように、感光体の表面には、電荷が除電
された照射部分と、電荷が保持されたままの非照射部分
とからなる目視することができない静電潜像が形成され
る。このようにして感光体に形成された静電潜像に帯電
した現像剤（以下、トナーという）を供給することによ
って、静電潜像に応じてトナーが付着することによっ
て、感光体上に可視像が形成される。

【０００３】特に、いわゆる反転現像という現像方法に
おいては、トナーを感光体の帯電極性と同極性とし、感
光体の照射部分と非照射部分との間の電位を有する電極
を静電潜像に対向させて、この対向した領域にトナーを
供給することによって、感光体の照射部分である電荷が
除電された領域にトナーを付着させることが特徴であ
る。

【０００４】この時、トナーの帯電が不十分で、ほとん
ど帯電していなかったり、逆極性に弱く帯電している場
合には、本来ならトナーが付着してはいけない感光体の
非照射部分である電荷が保持されたままの領域にトナー
が付着してしまうことになる。このように非画像域であ
る感光体の非照射部分にトナーが付着する現象を地肌か
ぶりという。

【０００５】そこで、現像装置、特に非磁性１成分現像
方式の現像装置において、安定して高品位の画像を得る
ためには、均一に帯電した非磁性１成分のトナーの薄層
を感光体に供給することが重要となる。そのためには、
まず現像剤担持体（以下、現像ローラという）の周面上
にトナーの薄層を均一に形成する必要がある。そして、
現像ローラの周面上にトナーの薄層を均一に形成するに
は、層厚規制部材を備え、それを回転する現像ローラの
周面上に圧接して余分なトナーを掻き落とすのが一般的
である。この時に、層厚規制部材と現像ローラとの間で
トナーが擦られることによって、トナーに電荷が付与さ
れる。

【０００６】なお、現像ローラの周面上に所定の層厚に
薄層化されずにトナー層が厚く形成されると、層厚規制
部材と現像ローラとに十分擦られないトナーが生じてし
まう。このようなトナーは、ほとんど帯電していなかっ
たり逆極性に弱く帯電していたりするので、その結果と
して、地肌かぶりが発生する。

【０００７】また、現像ローラの周面上のトナーの層厚
は層厚規制部材の先端部の曲率の大きさに大きく依存す
るため、その曲率を所定の量に管理する必要がある。従
来、そのような層厚規制部材は、ステンレス製の板バネ
材にて形成され、その板バネ材を折り曲げることで曲率
を持たせるのが一般的であった。

【０００８】しかし、ステンレス製の板バネ材は表面硬
度が高いため、そのような板バネ材で形成された層厚規
制部材を現像ローラに圧接すると、トナーの流動性を高
めるために添加された外添剤が層厚規制部材の圧力に耐
えきれなくなり、トナー母粒子に埋め込まれるという現
象を引き起こしていた。なお、外添剤がトナー母粒子に
埋め込まれると、トナーの流動性と帯電性が低下し、が
さつきなどの印字不良の原因となる。

【０００９】また、ステンレス製の板バネの代わりに、
先端に曲率を設けたウレタンなどのゴム材にて層厚規制
部材を形成し、その層厚規制部材を現像ローラに圧接す
ると、圧接による圧力を受けてゴム材が変形し、所定の
曲率を維持することができず、トナーの層厚が不安定と
なる現象を引き起こしていた。

【００１０】そこで、特開昭６３−２０２７７１号公報
に開示されるように、金属などの基材の先端部に角部分
を丸く成形した樹脂材などを貼付したり、フィルム材な
どを貼付した層厚規制部材を備えた現像装置が提案され
ている。この現像装置では、層厚規制部材は、規制ブレ
ードと、先端部に当該規制ブレードを固定し基端部にバ
ネ（つるまきバネ）を取り付けて回転自在にケーシング
に設けた支持板とから成る。なお、層厚規制部材を現像
ローラに圧接するには、バネのバネ力を利用している。

【００１１】そして、この層厚規制ブレードは、基材の
片面から先端部を経てもう一方の面にわたって樹脂等か
ら成るフィルム材が貼付されることにより曲率が形成さ
れている。そして、この層厚規制部材を現像ローラに圧
接すると、フィルム材による曲率の効果によりトナーが
層厚規制部材と現像ローラとの間に送り込まれ、均一な
トナーの薄層を現像ローラ上に形成できる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の現像
装置には以下の問題点があった。（１）層厚規制部材は、層厚規制ブレードの基材の先端
部にフィルム材を貼付することでのみ曲率を有してい
る。そのため、トナーの薄層の層厚を所望の量に調整す
るために、曲率を調整することが困難である。したがっ
て、高品位の画像を安定して形成するのが難しい。

【００１３】（２）層厚規制ブレードにおいて、基材の
片面から先端部を経てもう一方の面にわたってフィルム
材を貼付するには、フィルムを大きく曲げて貼付しなけ
ればならない。そのため、基材の先端部におけるフィル
ムの貼付箇所の浮きの発生を防止するのが困難である。
なお、フィルムの浮きが発生すると層厚規制部材の曲率
が不安定となり、均一な薄層が形成できない。したがっ
て、現像ローラ上にトナーの薄層を安定して均一に形成
するのが困難であり、高品位の画像を安定して形成する
のが難しい。

【００１４】（３）層厚規制部材を現像ローラに圧接す
るには、層厚規制部材の長手方向に平行してバネ力の等
しいバネを複数配置する必要がある。しかし、実際には
バネのバネ力には個体差があるため、層厚規制部材を均
一に現像ローラに圧接するのが困難である。したがっ
て、現像ローラ上にトナーの薄層を安定して均一に形成
するのが困難であり、高品位な画像を安定して形成する
のが難しい。

【００１５】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、現像ローラ上にトナー
の薄層を均一に形成できる非磁性１成分方式の現像装置
を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項１に記載の発明は、移動する現像剤
担持体の周面上に層厚規制部材を圧接して非磁性１成分
の現像剤の薄層を形成し、薄層化された当該現像剤を静
電潜像と対向する現像領域に供給することにより可視像
を形成する非磁性１成分現像方式の現像装置において、
前記層厚規制部材は、前記現像剤担持体との圧接部分に
弧状部を有する基材と、当該基材の少なくとも前記圧接
部分に貼付されたシート状の弾性部材とから形成されて
いることをその要旨とする。

【００１７】したがって、本発明によれば、層厚規制部
材が弧状部を有する基材にシート状の弾性部材が貼付さ
れて形成されているため層厚規制部材自体も弧状部を有
して丸みを帯びている。そして、層厚規制部材の弧状部
の曲率の大きさは、基材およびシート状の弾性部材の層
厚、または基材の弧状部の曲率の大きさで決定されるた
め、層厚規制部材自体の弧状部の曲率の大きさを調整す
るのが容易である。また、層厚規制部材の基材は弧状部
を有しているため、シート状の弾性部材を大きく曲げて
当該基材に貼付する必要がない。そのため、層厚規制部
材の弧状部の部分を現像剤担持体に圧接しても、当該弧
状部の部分では弾性部材が基材から浮き上がることはな
い。したがって、現像剤担持体上に現像剤の薄層を安定
して均一に形成することができ、感光体上に地肌かぶり
等の発生を伴うことなく高品位の画像を形成することが
できる。

【００１８】また、層厚規制部材の現像剤担持体に圧接
する箇所がシート状の弾性部材で構成されていることに
よって、現像剤に添加された外添剤に応じて弾性部材が
若干凹むことにより外添剤にかかる圧力が低減される。
その結果、外添剤が現像剤の母粒子に埋め込まれること
により現像剤の流動性が低下することを低減することが
でき、印字のがさつきなどを防止することができる。

【００１９】次に、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の現像装置において、前記基材はバネ性を有する
薄板から成り、前記弧状部は当該薄板から形成されてい
ることをその要旨とする。したがって、本発明によれ
ば、層厚規制部材の基材がバネ性を有する薄板から形成
されているため、その層厚規制部材を現像剤担持体の周
面上に均一の圧力で圧接することができる。

【００２０】次に、請求項３に記載の発明は、請求項１
または請求項２に記載の現像装置において、前記弾性部
材は、ウレタンゴムから成ることをその要旨とする。し
たがって、本発明によれば、トナーが層厚規制部材で擦
られる時、現像剤に添加された外添剤に応じてウレタン
ゴムが凹むことにより、外添剤にかかる圧力が低減され
る。その結果、外添剤が現像剤の母粒子に埋め込まれる
ことにより現像剤の流動性が低下することを大幅に低減
することができ、印字のがさつきなどを防止することが
できる。

【００２１】また、ウレタンゴムは耐磨耗性および耐老
化性に優れているため、そのようなウレタンゴムを層厚
規制部材に使用し、ウレタンゴムの部分を現像剤担持体
の周面上に圧接しても、ウレタンゴムは削れにくいた
め、長期間使用しても層厚規制部材の弧状部の曲率の大
きさの変化は著しく小さい。

【００２２】次に、請求項４に記載の発明は、請求項１
〜３のいずれか１項に記載の現像装置において、前記弾
性部材は導電性を有することをその要旨とする。したが
って、本発明によれば、当該弾性部材と現像剤担持体と
の間に電位差を発生させることができるため、現像剤に
電荷を注入することができ、現像剤を確実に所定の帯電
量となるように帯電させることができる。

【００２３】次に、請求項５に記載の発明は、請求項１
〜４のいずれか１項に記載の現像装置において、前記弾
性部材の少なくとも前記圧接部分に帯電性を改善するた
めのコート層が設けられたことをその要旨とする。した
がって、本発明によれば、弾性部材に現像剤とは逆極性
の性質を有するコート層を設けることにより、現像剤を
確実に所定の帯電量となるように帯電させることができ
る。

【００２４】次に、請求項６に記載の発明は、請求項１
〜５のいずれか１項に記載の現像装置において、前記弾
性部材の前記現像剤担持体との圧接部分の曲率半径が
１．２ｍｍ以下であることをその要旨とする。したがっ
て、本発明によれば、層厚規制部材の弧状部の曲率半径
を１．２ｍｍ以下にすることで、現像剤担持体の周面上
には現像剤が良好に薄層化され、トナー層が厚くなり過
ぎることがなく、印字不良などを防止することができ
る。

【００２５】なお、以下に述べる発明の実施の形態にお
いて、特許請求の範囲または課題を解決するための手段
に記載の「現像剤担持体」は現像ローラ８に相当し、同
じく「現像剤」はトナーＴに相当し、同じく「現像領
域」は感光ドラム２５と現像ローラ８のニップ部分に相
当し、同じく「弧状部」は弧状部ＢＳに相当し、同じく
「曲率半径」は曲率半径Ｒおよび曲率半径ＲＳに相当
し、同じく「弾性部材」はウレタンゴム１５，４２，６
４に相当し、同じく「コート層」はフッ素コート層５３
に相当する。

【００２６】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明を
具体化した第１実施形態を図面と共に説明する。図１
は、本実施形態の現像装置の概略構成を示す縦断面図で
ある。図２は、本実施形態の現像装置における層厚規制
部材付近を示す縦断面図である。

【００２７】現像装置１は、ケース２、トナー収容室
３、アジテータ４、現像室６、供給ローラ７、現像ロー
ラ８、摺設部材９、層厚規制部材１０から成る。トナー
収容室３はケース２の内側に形成されている。そして、
トナー収容室３の内側には、正帯電性の非磁性１成分現
像剤のトナーＴが収容されている。トナーＴは正帯電粉
砕ポリエステルトナーであり、トナーＴには、着色剤、
荷電制御剤、ワックス、トナーＴの流動性を高めるため
の外添剤が添加されている。トナー収容室３の内側に
は、供給ローラ７にトナーＴを供給する薄板状のアジテ
ータ４が駆動手段（図示略）によって回転可能に枢支さ
れている。

【００２８】そして、トナー収容室３の隣には現像室６
が形成されている。また、現像室６の内側には、供給ロ
ーラ７と現像ローラ８とが駆動手段（図示略）によって
それぞれ図中矢印方向へ回転可能に枢支されている。さ
らに、供給ローラ７と現像ローラ８とは互いに表面が接
触するように設けられ、現像に使用されずに現像ローラ
８の周面上に滞留しているトナーＴを供給ローラ７が現
像室６内に掻き落とすように構成されている。そして、
ケース２の下端部と現像ローラ８との間からトナーＴが
漏れるのを防止するため、ケース２の下端部には現像ロ
ーラ８に接触するシート状の摺設部材９が突設されてい
る。

【００２９】ケース２の上端部には、断面が略Ｌ字状の
層厚規制部材１０が設けられている。層厚規制部材１０
の始端部は座金１７を挟んでねじ部材１８にてケース２
に固定されている。しかも、層厚規制部材１０は現像ロ
ーラ８の周面上に圧接するように設けられている。ま
た、層厚規制部材１０は、基材１１、両面テープ１２、
シート状のウレタンゴム１５から成る。基材１１は耐錆
性のよいステンレス鋼から形成され、そのステンレス鋼
を薄板状にすることで基材１１はバネ性を有している。
また、基材１１は断面が略Ｌ字状に折り曲げられてい
る。そして、基材１１における折り曲げられた部分は
弧状部ＢＳが形成され曲率を帯びている。また、折り曲
げられた基材１１の背部側の面にウレタンゴム１５が両
面テープ１２にて接着されている。このようにすること
で、層厚規制部材１０は折り曲げられた形状を呈し、層
厚規制部材１０自体も弧状部Ｂが形成されて曲率を帯び
ている。そして、層厚規制部材１０は弧状部Ｂの部分が
現像ローラ８の周面上に圧接部分Ｐを有して圧接するよ
うに設けられている。

【００３０】図１に示した現像装置１において、現像ロ
ーラ８の周面上にトナーＴの薄層を均一に形成し、トナ
ーＴの薄層を均一に帯電させるには、まず、トナー収容
室３に収納されているトナーＴを回転するアジテータ４
にて掻き取り、トナーＴを供給ローラ７の周面上に供給
する。そして、供給ローラ７にてトナーＴを現像ローラ
８の周面上に供給する。次に、現像ローラ８を図中矢印
方向に回転させることにより、供給ローラ７から供給さ
れたトナーＴを現像ローラ８と層厚規制部材１０との間
の圧接部分Ｐに送り込む。この時、圧接部分Ｐに送り込
まれるトナーＴは所定の層厚を遙かに越えた厚みを有す
る。ところが、図２に示すようにトナーＴは層厚規制部
材１０の弧状部の曲率により矢印Ｆで示すように流動
し、トナーＴは層厚規制部材１０と現像ローラ８との間
に吸い込まれるように送り込まれる。さらに、トナーＴ
は層厚規制部材１０と現像ローラ８とに除々に押圧され
ながら送り込まれるので、トナーＴが圧接部分Ｐを通過
した後では、当該トナーＴは充填密度が高い薄層とな
る。

【００３１】また、層厚規制部材１０の基材１１はステ
ンレス鋼の薄板材で形成されてバネ性を有しているた
め、層厚規制部材１０を現像ローラ８の周面上に均一の
圧力で圧接することができ、トナーＴの薄層を均一に形
成することができる。そして、層厚規制部材１０のウレ
タンゴム１５は、トナーＴが層厚規制部材１０で擦られ
る時、トナーＴに添加された外添剤に応じてウレタンゴ
ム１５が凹むことにより、外添剤にかかる圧力が低減さ
れ、外添剤がトナーＴの母粒子に埋まり込むのを低減で
きる。

【００３２】このように、層厚規制部材１０は、バネ性
を有する基材１１にウレタンゴム１５が貼付されて形成
されているため、層厚規制部材１０を現像ローラ８の周
面上に圧接する際に、トナーＴに添加された外添剤がト
ナーＴの母粒子に埋まり込むのを著しく低減でき、トナ
ーＴの流動性が低下するのを確実に防止することができ
る。

【００３３】なお、トナーＴの薄層の形成に使用されな
い不要なトナーＴは、現像ローラ８上にトナーＴの薄層
を形成するのと同時に層厚規制部材１０にて現像室６内
に掻き落とされる。また、現像ローラ８上にトナーＴの
薄層が形成されるのと同時に、トナーＴは現像ローラ８
または層厚規制部材１０との摩擦により所定の帯電量と
なる。この場合においても、層厚規制部材１０の基材１
１がステンレス鋼の薄板材で形成されてバネ性を有して
いるため、層厚規制部材１０を現像ローラ８の周面上に
均一の圧力で圧接することができ、トナーＴを均一に帯
電させることができる。

【００３４】以上に説明したように、現像装置１は現像
ローラ８の周面上にトナーＴの薄層を均一に形成でき、
トナーＴの薄層を均一に帯電させることができる。とこ
ろで、現像装置１は、複写機やレーザプリンタなどの画
像形成装置に組み込んで使用する装置である。

【００３５】図３は、現像装置１を組み込んだレーザプ
リンタ２０の概略構成を示す縦断面図である。レーザプ
リンタ２０は、本体ケース２１、現像装置１、フィーダ
ユニット２２、用紙Ｐ、給紙ローラ２３、レジストロー
ラ２４ａ，２４ｂ、感光ドラム２５、帯電器２６、レー
ザスキャナユニット２７、転写ローラ３２、加熱ローラ
３３、押圧ローラ３４、搬送ローラ３５ａ，３５ｂ、排
紙ローラ３６ａ，３６ｂ、排紙トレイ３７から成る。ま
た、レーザスキャナユニット２７は、レーザ発信器（図
示略）、ポリゴンミラー２８、レンズ３０ａ，３０ｂ、
反射ミラー３１ａ，３１ｂから成る。

【００３６】表面上に可視像を形成するための感光ドラ
ム２５は、現像装置１に設けられた現像ローラ８の隣
に、駆動手段（図示略）によって回転可能に枢支されて
いる。なお、感光ドラム２５は、正帯電性のポリカーボ
ネートを主成分とする有機感光体から形成される。そし
て、感光ドラム２５の表面を帯電させるため、感光ドラ
ム２５の表面と対向する位置に帯電器２６が設けられて
いる。なお、帯電器２６は、タングステン製のワイヤお
よびグリッド電極を備える周知のスコロトロン型の帯電
器から構成される。

【００３７】そして、感光ドラム２５の表面上に可視像
を形成するには、まず、帯電器２６にて感光ドラム２５
の表面を一様に正帯電させ、感光ドラム２５の表面電位
を上昇させる。次に、画像情報に応じて変調されたレー
ザ光Ｌをレーザスキャナユニット２７から照射する。す
ると、レーザ光Ｌが照射された部分は正電荷が除電され
るため、その部分の表面電位が下がり静電潜像が形成さ
れる。

【００３８】次に、この静電潜像を可視像化するには、
まず、現像ローラ８に所定の正の電圧を印加し、現像ロ
ーラ８の周面上の正帯電させたトナーＴの薄層を感光ド
ラム２５の表面に接触させる。すると、正帯電したトナ
ーＴが現像ローラ８への印加電圧と感光ドラム２５の表
面電位との電位差により、感光ドラム２５の表面上に形
成された静電潜像に付着するため、当該静電潜像は現像
される。

【００３９】以上に説明したように、レーザプリンタ２
０の感光ドラム２５の表面上に可視像を形成することが
できる。なお、感光ドラム２５の表面上に形成された静
電潜像に供給されず、現像ローラ８の周面上に滞留した
トナーＴは、供給ローラ７にて現像ローラ８の周面上か
ら現像室６内に掻き落とされ、再び供給ローラ７にて現
像ローラ８の周面上に供給される。

【００４０】ところで、感光ドラム２５の表面上に高品
位な可視像を形成するには、現像装置１の現像ローラ８
の周面上に、より均一にトナーＴの薄層を形成し、その
トナーＴをより均一に帯電させなければならない。その
ためには、層厚規制部材１０の弧状部Ｂの曲率の大きさ
を最適化する必要がある。

【００４１】そこで、現像装置１を組み込んだレーザプ
リンタ２０を用いて、層厚規制部材１０の弧状部Ｂの大
きさを最適化するために実験を行ったので、その内容を
図１〜図５を用いて以下に説明する。（実験１）層厚規制部材１０の弧状部Ｂの曲率は、当該
弧状部Ｂの曲率半径Ｒを変化させることで任意の大きさ
に形成することができる。そこで、本実験では、層厚規
制部材１０の弧状部Ｂにおける曲率半径Ｒの大きさと、
現像ローラ８の周面上に形成されたトナーＴの薄層の単
位面積当たりの質量との関係を調査した。

【００４２】本実験に使用した層厚規制部材１０の各構
成部材（基材１１，両面テープ１２，ウレタンゴム１
５）の各層厚ＴＳ，ＴＴ，ＴＵは、それぞれ０．１ｍ
ｍ，０．１ｍｍ，０．２ｍｍである。さらに、現像ロー
ラ８には導電性シリコンを使用し、供給ローラ７には連
続気泡を有する発泡体から成る導電性ウレタンゴムを使
用した。また、トナーＴには正帯電粉砕ポリエステルト
ナーを使用した。なお、トナーＴには荷電制御剤のニグ
ロシンと外添剤のシリカとを添加した。また、外添剤の
シリカはシランカップリング剤にて疎水化されたもので
ある。さらに、窒素吸着によるＢＥＴ比表面積が５０ｍ
²／ｇおよび２００ｍ²／ｇを有するシリカを混合したも
のを外添剤として使用した。また、トナーＴは周知の着
色剤であるカーボンブラックによって着色されている。
そして、画像形成装置としてレーザプリンタ２０を使用
した。

【００４３】本実験では、まず、基材１１の曲率半径Ｒ
Ｓの大きさを変化させ、曲率半径Ｒの大きさが０．３〜
１．５ｍｍの間で曲率半径の異なる６種類の層厚規制部
材１０を形成した。ただし、曲率半径Ｒの大きさが０．
３ｍｍの層厚規制部材１０のみは、薄板状のステンレス
鋼の先端部に角張った樹脂製の基材を両面テープにて接
着し、さらに、その樹脂基材上にシート状のウレタンゴ
ムを両面テープにて接着して形成した。

【００４４】そして、現像ローラ８において層厚規制部
材１０の圧接部分Ｐを通過した後の周面上に形成されて
いるトナーＴの薄層の単位面積当たりの質量（以下、Ｍ
／Ａという）を前記６種類の層厚規制部材１０に対して
測定した。Ｍ／Ａの測定方法は、先端に細いノズルを設
け、途中にトナーＴを通過しないが空気は通過するフィ
ルタを設けた掃除機等で現像ローラ８の周面上のトナー
Ｔを吸い取ることによって、フィルタの質量の変化を測
定することでトナーＴの質量を測定し、現像ローラ８に
残されたトナーＴの吸い取られた面積を測定することに
よって行った。

【００４５】図４は、実験１における層厚規制部材１０
の弧状部Ｂにおける曲率半径Ｒの大きさと、Ｍ／Ａとの
関係を示すグラフである。層厚規制部材１０の弧状部Ｂ
における曲率半径Ｒの大きさが０．３〜１．５ｍｍとな
るにつれて、Ｍ／Ａは０．４〜１ｍｇ／ｃｍ²に増加す
る。曲率半径Ｒが大きくなるとＭ／Ａが増加するのは、
曲率半径Ｒが大きくなることで層厚規制部材１０の弧状
部Ｂと現像ローラ８との間の圧接部分Ｐに多量のトナー
Ｔが送り込まれるからである。

【００４６】また、層厚規制部材１０の弧状部Ｂにおけ
る曲率半径Ｒが小さくなるとＭ／Ａが減少するのは、層
厚規制部材１０によって現像ローラ８上のトナーＴが掻
き取られやすくなるためである。なお、Ｍ／Ａの増加率
が曲率半径Ｒの増加につれて小さくなるのは、供給ロー
ラ７が現像ローラ８にトナーＴを供給する能力に限界が
あるためである。（実験２）実験２では、層厚規制部材１０の弧状部Ｂに
おける曲率半径Ｒと、トナーＴの帯電性能との関係を調
査した。

【００４７】まず、上記した実験１で用いたものと同じ
曲率半径の異なる６種類の層厚規制部材１０を用いて実
験を行った。そして、当該層厚規制部材１０を用いて、
正帯電させたトナーＴの薄層を現像ローラ８の周面上に
形成し、これを表面を一様に正帯電させた感光ドラム２
５上に供給した。なお、この時、感光ドラム２５の表面
上は一様に正帯電させているため、正帯電したトナーＴ
は付着しにくくなっている。

【００４８】次に、このトナーＴの薄層を供給した感光
ドラム２５上に透明色の粘着テープを貼付して、その粘
着テープを感光ドラム２５から剥がし、表面が白色の台
紙に貼付した。もし、感光ドラム２５上に地肌かぶりと
なってトナーＴが付着している場合には、当該トナーＴ
は粘着テープの粘着面に転写される。

【００４９】そして、粘着テープを貼付した台紙の粘着
テープ貼付側の面に光を照射し、反射率Ｘ（％）を測定
した。次に、同じ台紙に単に粘着テープを貼付し、その
台紙の粘着テープ貼付側の面に光を照射して反射率Ｙ
（％）を測定した。さらに、反射率Ｙと反射率Ｘとの差
を求めた。

【００５０】このようにして、反射率Ｙと反射率Ｘとの
差を求めることによって、感光ドラム２５上の地肌かぶ
りを評価することができる。この反射率Ｙと反射率Ｘと
の差は、感光ドラム２５上で地肌かぶりとなっているト
ナーＴの量に依存しており、トナーＴの量が多ければ大
きくなり、少なければ小さくなる。さらに、地肌かぶり
となっているトナーＴがなければ零になる。

【００５１】また、反射率Ｙと反射率Ｘとの差を２以下
に収めることができれば、感光ドラム２５から用紙Ｐに
転写した後、用紙Ｐの地肌かぶりはほとんど生じない。
図５は、実験２における層厚規制部材１０の弧状部Ｂに
おける曲率半径Ｒの大きさと、反射率Ｙと反射率Ｘとの
差との関係を示すグラフである。

【００５２】層厚規制部材１０の弧状部Ｂにおける曲率
半径Ｒが０．３〜１．５ｍｍとなるにつれて、反射率Ｙ
と反射率Ｘとの差が０．２５〜３．５％と大きくなる傾
向がある。すなわち、層厚規制部材１０の弧状部Ｂにお
ける曲率半径Ｒが大きくなるにつれて、感光ドラム２５
上に地肌かぶりが発生し易くなる傾向がある。

【００５３】なお、層厚規制部材１０の弧状部Ｂにおけ
る曲率半径Ｒが大きくなるにつれて、感光ドラム２５上
に地肌かぶりが発生し易くなるのは以下に示す理由によ
る。層厚規制部材１０の弧状部Ｂにおける曲率半径Ｒが
大きくなると、前記時実験１に示したように現像ローラ
８上のトナーＴのＭ／Ａが増加する。そして、さらにＭ
／Ａが増加すると、ついには層厚規制部材１０と現像ロ
ーラ８とに十分擦られないトナーＴが生じてしまう。こ
のようなトナーＴは、ほとんど帯電していなかったり逆
極性に弱く帯電していたりするので、このようなトナー
Ｔを感光ドラム２５に供給すると、地肌かぶりが発生す
る。図５において、曲率半径Ｒが１．２ｍｍを越えるあ
たりから反射率Ｙと反射率Ｘとの差が急激に増加してい
るのは、曲率半径Ｒが１．２ｍｍの付近で、層厚規制部
材１０と現像ローラ８とがトナーＴを十分擦ることがで
きるＭ／Ａの許容量を越えてしまったからである。

【００５４】このように、本実施形態および各実験１，
２においては、層厚規制部材１０は、折り曲げられて弧
状部が形成された薄板状のステンレス鋼から成る基材１
１に、両面テープ１２にてシート状のウレタンゴム１５
が接着されて形成されている。したがって、以下の作用
および効果を得ることができる。

【００５５】（１）層厚規制部材１０の弧状部Ｂの曲率
の大きさは、基材１１，両面テープ１２，ウレタンゴム
１５の各層厚、または基材１１の弧状部における曲率半
径ＲＳの大きさで決定できる。そのため、層厚規制部材
１０の弧状部Ｂの丸みの大きさを調整するのが容易であ
る。したがって、現像装置１は、現像ローラ８の周面上
にトナーＴの薄層を安定して均一に形成することができ
る。

【００５６】（２）層厚規制部材１０において、基材１
１は弧状部ＢＳを有しているため、ウレタンゴム１５を
大きく曲げて当該基材１１に接着する必要がない。した
がって、層厚規制部材１０における弧状部Ｂの部分を現
像ローラ８に圧接しても、当該弧状部Ｂの部分ではウレ
タンゴム１５が基材１１または両面テープ１２から浮き
上がることはない。したがって、現像装置１は、現像ロ
ーラ８の周面上にトナーＴの薄層を安定して均一に形成
することができる。

【００５７】（３）層厚規制部材１０の基材１１は薄板
状のステンレス鋼から形成されているためバネ性を有し
ている。そのため、層厚規制部材１０を現像ローラ８の
周面上に均一の圧力で圧接することができる。したがっ
て、現像装置１は、現像ローラ８の周面上にトナーＴの
薄層を均一に形成することができる。

【００５８】また、現像ローラ８の周面上にトナーＴの
薄層を形成するのと同時に、トナーＴを所定の帯電量と
なるように帯電させる際においても、層厚規制部材１０
を現像ローラ８の周面上に均一の圧力で圧接することが
できるため、トナーＴを均一に帯電させることができ
る。

【００５９】（４）層厚規制部材１０は弧状部Ｂを有し
ているため、トナーＴの薄層を現像ローラの周面上に形
成する際には、トナーＴは層厚規制部材１０と現像ロー
ラ８の周面との間に吸い込まれるように送り込まれる。
しかも、トナーＴは層厚規制部材１０と現像ローラ８の
周面とに除々に押圧されながら送り込まれるので、現像
ローラ８の周面上に充填密度が高いトナーＴの薄層を形
成することができる。

【００６０】（５）層厚規制部材１０を現像ローラ８に
圧接して、トナーＴの薄層を現像ローラの周面上に形成
する際に、トナーＴの母粒子から突き出た外添剤に対し
てウレタンゴム１５が変形して凹む。そのため、層厚規
制部材１０または現像ローラ８から受ける圧力によって
外添剤がトナー母粒子に埋まり込むのを低減することが
でき、トナーＴの流動性が低下するのを防止することが
できる。

【００６１】（６）層厚規制部材１０を現像ローラ８に
圧接する際に、層厚規制部材１０は現像ローラ８の回転
に伴い強い圧力を受けるが、層厚規制部材１０の弧状部
Ｂの曲率の大きさは、ステンレス鋼で形成されておりほ
とんど変形しない基材１１の弧状部における曲率ＲＳで
決められているので、強い圧力を受けても曲率はほとん
ど変化しない。したがって、現像装置１は、現像ローラ
８の周面上にトナーＴの薄層を安定して均一に形成する
ことができる。

【００６２】（７）層厚規制部材１０には耐磨耗性およ
び耐老化性のよいシート状のウレタンゴム１５が用いら
れている。そのため、層厚規制部材１０を現像ローラ８
に強い圧力で圧接してもウレタンゴム１５は削れにく
く、耐久時においても層厚規制部材１０の弧状部Ｂの丸
みの大きさの変化は著しく小さい。したがって、現像装
置１は耐久時においても、現像ローラ８の周面上に帯電
したトナーＴの薄層を現像ローラ８上に安定して均一に
形成することができる。

【００６３】（８）層厚規制部材１０の弧状部Ｂにおけ
る曲率半径Ｒの大きさを１．２ｍｍ以下にすると、現像
ローラ８上のトナーＴのＭ／Ａを、層厚規制部材１０と
現像ローラ８とがトナーＴを十分擦ることができる許容
値内に収めることができるため、感光ドラム２５上の地
肌かぶりの発生を低減することができる。

【００６４】なお、層厚規制部材１０の弧状部Ｂにおけ
る曲率半径Ｒの大きさの範囲は１．２ｍｍ以下が適当で
あり、望ましくは０．３〜１．２ｍｍ、特に望ましくは
０．６ｍｍである。この範囲より大きくなると層厚規制
部材１０と現像ローラ８とに十分擦られないトナーＴが
生じてしまい、このようなトナーＴは、ほとんど帯電し
ていなかったり逆極性に弱く帯電していたりするので、
地肌かぶりが増加するという傾向があり、小さくなる
と、現像ローラ８上のトナーＴのＭ／Ａが低下してトナ
ーＴの供給量が不足し、画像を黒濃度が不足してしま
う、という傾向がある。

【００６５】ところで、ウレタンゴムはトナーに対する
帯電性能が悪いことで知られている。そこで、そのウレ
タンゴムの帯電性能の悪さを改善するために第１実施形
態の一部を変更した各変形例について、図６および図７
を用いて説明する。なお、各変形例において、第１実施
形態の現像装置１と同じ構成部材については符号を等し
くしてその詳細な説明を省略する。［第１変形例］図６は、本変形例の現像装置４０におけ
る層厚規制部材４１付近を示す縦断面図である。

【００６６】現像装置４０は、図１に示した現像装置１
とは以下に示す点で異なる。（１）現像装置４０において、層厚規制部材４１のウレ
タンゴム４２を導電性にするために、ウレタンゴム４２
には導電性微粒子のカーボン微粒子が添加され、電子導
電により電荷を流通するすることができる。

【００６７】（２）現像装置４０において、層厚基材部
材４１のウレタンゴム４２と、現像ローラ８との間に電
位差を発生させるために、現像装置４０にはウレタンゴ
ム４２に正の電圧を加えることができる加電圧ユニット
４４が設けられ。したがって、本変形例の現像装置４０
によれば、現像ローラ８の周面上に帯電したトナーＴの
薄層を形成する際には、トナーＴは層厚規制部材１０ま
たは現像ローラ８から受ける摩擦にて帯電されるのみな
らず、層厚規制部材１０の導電性のウレタンゴム４２に
加えた正の電圧により、ウレタンゴム４２と現像ローラ
８との間に電位差を発生させ、層厚規制部材１０の導電
性ウレタンゴム４２から圧接部分ＰのトナーＴに正電荷
を注入することができる。そのため、現像装置４０は、
確実に所定の帯電量に達するようにトナーＴを帯電させ
ることができ、当該トナーＴを現像ローラ８から感光ド
ラム２５の表面上に供給すれば、より高品位な可視像を
形成することができる。

【００６８】なお、本変形例に係わるその他の作用およ
び効果は、第１実施形態の現像装置１における作用およ
び効果と同様である。［第２変形例］図７は、本変形例の現像装置５０におけ
る層厚規制部材５１付近を示す縦断面図である。

【００６９】現像装置５０が図１に示した現像装置１と
異なる点は、層厚規制部材５１のウレタンゴム５４が、
ウレタンゴム層５２とウレタンゴムにフッ素が添加され
たフッ素コート層５３とから成る点にある。しかも、フ
ッ素コート層５３は、ウレタンゴム５４における現像ロ
ーラ８との圧接する側の面に形成されている。

【００７０】したがって、本変形例の現像装置５０によ
れば、現像ローラ８上に帯電したトナーＴの薄層を形成
する際に、トナーＴは現像ローラ８と帯電性能が悪いウ
レタンゴム５４と摩擦するのではなく、現像ローラ８と
負帯電性を有するフッ素コート層５３と摩擦する。フッ
素は負帯電性が非常に強いため、摩擦した物質を正に帯
電させる能力に優れているので、現像ローラ８上のトナ
ーＴは、確実に正に帯電される。

【００７１】このように、現像装置５０は確実にトナー
Ｔを帯電させることができ、第１変形例と同様な作用お
よび効果を得ることができる。なお、本変形例に係わる
その他の作用および効果は、第１実施形態の現像装置１
における作用および効果と同様である。（第２実施形態）以下、本発明を具体化した第２実施形
態を図面と共に説明する。

【００７２】なお、本第２実施形態において、第１実施
形態と同じ構成部材については符号を等しくしてその詳
細な説明を省略する。図８は、本実施形態の現像装置６
０の概略構成を示す縦断面図である。本変形例の現像装
置６０が図１に示した第１実施形態の現像装置１と異な
る点は、現像装置６０の層厚規制部材６１が、ステンレ
ス薄板６２の先端部に、角部分を丸く成形した樹脂製の
基材６３が両面テープにて接着され、さらに当該基材６
３および当該ステンレス薄板６２の先端部を覆うように
ウレタンゴム６４が両面テープにて接着されて形成され
ている点にある。

【００７３】このように、本変形例の現像装置６０にお
いては層厚規制部材６１は、ステンレス薄板６２の先端
部に角部分を丸く成形した樹脂製の基材６３が接着さ
れ、さらに当該ステンレス薄板６２および当該基材６３
の先端部を覆うようにウレタンゴム６４が接着されて形
成されている。したがって、以下の作用および効果を得
ることができる。

【００７４】（１）層厚規制部材６１における弧状部Ｂ
の丸みの大きさは、樹脂製の基材６３の角部分の曲率
と、ウレタンゴム６４の層厚とで決定できるため、層厚
規制部材６１の弧状部Ｂの丸みの大きさを調整するのが
容易である。したがって、現像装置６０は、層厚規制部
材６１にて現像ローラ８の周面上にトナーＴの薄層を均
一に形成することができる。

【００７５】（２）層厚規制部材６１において、基材６
３は角部分が丸く成形されているため、ウレタンゴム６
４を大きく曲げて基材６３に両面テープにて接着する必
要がない。したがって、層厚規制部材６１の弧状部Ｂの
部分を現像ローラ８に圧接しても、ウレタンゴム６４が
基材６３または両面テープから浮き上がることがない。
したがって、現像装置６０は、現像ローラ８の周面上に
トナーＴの薄層を安定して均一に形成することができ
る。

【００７６】なお、本実施形態に係わるその他の作用お
よび効果は第１実施形態の現像装置１における作用およ
び効果と同様である。ところで、第２実施形態の現像装
置６０において、上記した第１変形例のように層厚規制
部材６１のウレタンゴム６４を導電性にして、当該ウレ
タンゴム６４と現像ローラ８との間に電位差が発生する
ように構成してもよい。このようにすれば、ウレタンゴ
ム６４のトナーＴに対する帯電性能の悪さを改善するこ
とができ、第１変形例と同様の作用および効果を得るこ
とができる。

【００７７】また、ウレタンゴム６４における少なくと
も現像ローラ８との圧接部分Ｐに上記した第２変形例の
ようにフッ素を添加したフッ素コート層を設けてもよ
い。このようにすれば、ウレタンゴム６４のトナーＴに
対する帯電性能の悪さを改善することができ、第２変形
例と同様の作用および効果を得ることができる。

【００７８】なお、本発明は上記した各実施形態に限定
されるものではなく、以下のように変更してもよく、そ
の場合でも、上記各実施形態と同様の作用および効果を
得ることができる。（１）各層厚規制部材１０，４１，５１，６１に使用す
るシート状のウレタンゴムに代えて、他の弾性材料（例
えば、ＥＰＲ（エチレンプロピレンゴム）、ＥＰＤＭ
（エチレンプロピレンジェンモノマー）など）を用いて
もよい。

【００７９】（２）各層厚規制部材１０，４１，５１の
基材１１および層厚規制部材６１のステンレス薄板６２
は、薄板状のステンレス鋼に代えて、バネ性を有するな
らば他の薄板状の材料（例えば、リン青銅、硬質樹脂な
ど）に代えてもよい。（３）各層厚規制部材１０，４１，５１において、各ウ
レタンゴム１５，４２，５４をそれぞれ基材１１に接着
するには両面テープ１２のみならず、接着剤を用いてよ
い。

【００８０】（４）層厚規制部材６１において、基材６
３のステンレス薄板６２への接着およびウレタンゴム６
４の基材６３への接着は、両面テープのみならず接着剤
を用いてもよい。（５）現像装置４０において、層厚規制部材４１のウレ
タンゴム４２を導電性にするにはカーボン微粒子に代え
て、他の導電材（例えば、鉄、銅、金など）の微粒子を
添加してもよい。

【００８１】（６）現像装置４０において、層厚規制部
材４１の導電性のウレタンゴム４２に代えて、アルカリ
金属塩（例えば、ＬｉＣｌＯ₄、ＬｉＣＦＳＯ₃など）を
液状化された状態のウレタンゴムに添加して形成された
導電性ウレタンゴムを用いてもよい。このようにすれ
ば、導電性ウレタンゴムに添加されたアルカリ金属塩の
イオン導電により電荷を流通させることができる。

【００８２】（７）現像ローラ８は導電性シリコンゴム
に代えて、他の導電性を有する弾性材料（例えば、ウレ
タンゴム、ＥＰＲ、ＥＰＤＭ）などを用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の現像装置の縦断面図。

【図２】第１実施形態の現像装置における層厚規制部材
付近の縦断面図。

【図３】第１実施形態の現像装置を組み込んだレーザプ
リンタの縦断面図。

【図４】実験１の実験結果を示すグラフ。

【図５】実験２の実験結果を示すグラフ。

【図６】第１変形例の現像装置における層厚規制部材付
近の縦断面図。

【図７】第２変形例の現像装置における層厚規制部材付
近の縦断面図。

【図８】第２実施形態の現像装置の縦断面図。

【符号の説明】

１，４０，５０，６０…現像装置８…現像ローラ１１，６３…基材１０，４１，５１，６１…層厚規
制部材２５…感光ドラム１５，４２，５２，６４…ウレタ
ンゴム５３…フッ素コート層４２…導電性ウレタンゴム６２…ステンレス薄板Ｂ，ＢＳ…弧状部Ｒ，Ｒ
Ｓ…曲率半径Ｔ…トナーＰ…圧接部分

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動する現像剤担持体の周面上に層厚規
制部材を圧接して非磁性１成分の現像剤の薄層を形成
し、薄層化された当該現像剤を静電潜像と対向する現像
領域に供給することにより可視像を形成する非磁性１成
分現像方式の現像装置において、前記層厚規制部材は、前記現像剤担持体との圧接部分に弧状部を有する基材
と、当該基材の少なくとも前記圧接部分に貼付されたシート
状の弾性部材とから形成されていることを特徴とする現
像装置。
【請求項２】前記基材はバネ性を有する薄板から成
り、前記弧状部は当該薄板から形成されていることを特
徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】前記弾性部材は、ウレタンゴムから成る
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像
装置。
【請求項４】前記弾性部材は導電性を有することを特
徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像装
置。
【請求項５】前記弾性部材の少なくとも前記圧接部分
に帯電性を改善するためのコート層が設けられたことを
特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像装
置。
【請求項６】前記弾性部材の前記現像剤担持体との圧
接部分の曲率半径が１．２ｍｍ以下であることを特徴と
する請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像装置。