JPH0387780A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はトナー粒子を用いて現像を行なう乾式現像方式
の現像装置に関する。

［従来の技術］ 従来、二成分現像剤を用いた現像装置においては、複写
画像品質の安定性の点では優れた利点かあるが、現像剤
の十分な攪拌・混合が必要とされている。これは、トナ
ー濃度を一定に保ち、トナーへの帯電を均一に安定ｆヒ
させるためである。

しかし、十分な混合・攪拌を行なうためには装置構成が
複雑となっていたし、現像剤、特に磁性粒子に流動性の
よい特性か要求されていた。

以上の二成分現像剤を用いた現像装置の問題点を解決す
るため、トナーの濃度維持あるいは現像剤の混合・撹拌
の機構を省略ないしは簡素化した現像装置がいくつか提
案されている。

例えば、本出願人は、従来の二成分現像方式とは異なり
、現像剤供給容器内に磁性粒子とトナー粒子を収納し、
現像部へは一戒分トナーであるトナー粒子のみを供給し
て現像を行なう装置を提供した。

これは現像剤供給容器内に予め磁性粒子を投入しておき
、回転駆動される現像剤担持体たる現像スリーブか現像
剤供給容器の内側に有する表面部分に上記磁性粒子を保
持させて磁性粒子Ｍ（第−層）を形威し、次いでトナー
を投入して上記磁性粒子層の外側に貯溜（第二層）させ
て、現像を行うものであった（特開昭５９−２０４８６
６号公報、特開昭５９−２０４８６７号公報）。

この手法は、現像剤供給容器内に磁性粒子を拘束し、現
像スリーブの回転とともに拘束した磁性粒子の一部を現
像スリーブ上で循環させて、この循環によってトナー粒
子を磁性粒子に付着させて取り込み現像スリープＪ：に
薄層のトナー層を形成するものであった。この＝Ｆ法に
よって複雑な機構を用いずに、現像スリーブ上での磁性
粒子とトナー粒子との十分な混合撹拌か可能となったの
である。

しかしながら、長期にわたって現像を行う場合や、現像
装置を画像記録装置本体に対して着脱ｆ＝７能にした場
合の何らかの衝撃が加わる場合には。

上記循環作用が不安定になり画像劣化となる不都合か発
生することが確認された。

そこで本出願人は多くの実験によって、これらの不都合
をも解決でき、積極的に現像部にも磁性粒子を搬送する
二成分現像装置を特開昭６２−６３９７０号（昭和６０
年９月１７日出願）等に提案している。

これらの提案は、現像スリーブ表面のトナー粒子を静電
潜像担持体へ転移させるために交互電界を現像部におい
て用い、現像スリーブと静電潜像担持体とで形成される
現像部の空間に対して、現像部に搬送される磁性粒子の
占める体積比率か１．５〜３０％であるように設定した
手法を用いることにより、高濃度・高現像効率の現像を
可能としたものである。すなわち、現像領域において磁
性粒子の穂をまばらにし、磁性粒子表面上に付着したト
ナー粒子を完全に現像に寄与させるとともに現像スリー
ブ上に付着しているトナー粒子も現像に寄与させること
により高濃度・高現像効率を達成するものであった。

［発明か解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来装置においては、磁性粒子上に
付着したトナーと、現像スリーブ上に付着したトナーを
比較すると、現像スリーツ上に付着したトナーの帯電電
荷量（以下トリボとする）は磁性粒子に付着したものよ
りも小さいことが判明した。この理由は、現像スリーブ
の移動とともに、磁性粒子も搬送されるため、現像スリ
ーブ上のトナー粒子か磁性粒子によって摺擦される機会
か少なくなっているためである。すなわち、現像スリー
ブ表面との摺擦によるトリボ付与はほとんど行われてい
なかったのである。この現像スリーブ上のトナーのトン
ボを所定の値までもち上げるためは、現像スリーブ近傍
で現像スリーブの回転と反対方向に移動する磁性粒子の
存在か必要となる。

しかし、単純に磁性粒子の搬送性を低ドさせることは上
述の磁性粒子によるトナーの取り込み作用を考慮すると
不都合が生ずる。

以上のことは、特に複写画像の高画質化に伴う現像剤の
小粒径化及び現像装置の小型化に伴う現像スリーブの小
径化によって顕著になる傾向にある。すなわち、現像ス
リープの小径化に伴い現像剤供給容器内で現像スリーブ
上に保持できる磁性粒子−量か減少し、トナー粒子か付
着できる現像スリーブ表面積も小さくなるので、現像ス
リーブ上の単位面積出りのトナーの帯電量かより減少す
る。また、現像剤の小粒径化によって、より十分な混合
・攪拌を現像スリーブ上で行う必要がある。

ざらに、トナー濃度（以下トナーコンテンツとする〉維
持のための自動トナー補給装置をもたない上述の現像装
置においては、非常に画像比率の低い原稿を連続して多
数枚複写した際に、現像容器内のトナーコンテンツか徐
々に上昇し、現像スリーフ上のトナーのトリボが低下す
る傾向にある。特に上述の現像剤の小粒径化及び現像ス
リーブの小径化によって顕著となる。

現像スリーフ上のトナー粒子のトリボが磁性粒ｔのそれ
に比べ低いことは、その絶対値がある値以上であれば特
に問題とならないか、ある値以下にトナー粒子のトリボ
か減少すると、現像領域でのトナー飛散が多くなったり
、転写材への感光ドラム上のトナー像を転写する際に飛
び散りを発生させる弊害を生じる。さらにトナー粒子の
トリボか減少すると画像上にかぶりを生じる虞れもある
。

この問題に対して現像剤規制部材の規制力を強くして解
決を試みる提案もあるか、局部的に磁性粒子を介して現
像剤へストレスが加わり、現像剤の過帯電及び機械的劣
化を生じやすくなるという問題もあった。

本発明は、上記問題を解決し磁性粒子とトナー粒子を用
いる現像装置において、複雑な混合・攪拌機構及びトナ
ーコンテンツ維持装置を用いることなく、常に安定した
画像か得られ、特に、小粒径の現像剤及び小径の現像ス
リーブを用いても鮮明で良好な画像を長期間維持するこ
とかできる現像装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、上記目的は。

前方に開口部を墳し、磁性粒子とトナー粒子とを収容す
る現像剤供給容器と、上記開口部に回転自在に配設され
トナー粒子と磁性を担持搬送せしめる現像剤担持体と、
該現像剤相持体の粒子内部に固定配設された磁界発生手
段と、上記現像剤担持体に当接して該現像剤担持体上の
現像剤の通過を規制する現像剤規制手段とを備えた現像
装置において、 上記現像剤担持体の表面は、導電性粒子を該表面に樹脂
で結着させて形成された導電性粗面を有しており、該導
電性粗面の突起か上記導電性粒子によって形成されてい
る。

ことによって達成される。

［作用］ 本発明は、現像剤担持体の表面か導電性粒子を樹脂で結
着させた導電性粗面となっているので、上記導電性粒子
から成る突起の間に樹脂によって形成される凹部が磁性
粒子を搬送して磁性粒子の循環及び攪拌が活発となり、
かつ、上記樹脂によって形成される平滑な凹部表面とト
ナー粒子との摺擦によってトナー粒子へのトリボ付与か
確実に行われる。

［実施例］ 以下、添付図面の第１図及び第２図にもとづいて本発明
の第一実施例を説明する。本実施例（用いる現像剤は、
−成分現像剤ではあるが、現像剤供給容器内の局部に磁
性粒子を存在せしめた手法を用いたものである。

第１図においてｌは矢印へ方向に回転する潜像担持体と
しての感光ドラムである。感光ドラムｌとし”Ｃは、例
えばカールソンプロセスにより静電潜像を形成したいわ
ゆるゼログラフ感光体、特公昭４２−２：１９１０号公
報に記載のＮＰプロセスにより静電潜像を形成した表面
に絶縁層を有する感光体、静電記録法により潜像を形成
した絶縁体、転写法により静電潜像を転写した絶縁体、
その他適宜の方法により静電潜像（あるいは電位潜像）
あるいは磁気潜像を形成保持させた部材である。

」；記感光ドラムｌには現像装置が対向配設されており
、該現像装置は、現像剤供給容器（以下単に容器と記す
）２と、現像剤担持体としての現像スリーブ３と、磁界
発生手段たる磁石４と、現像剤規制手段たる弾性プレー
ト６とを備えている。

容器２は現像装置の長手方向（紙面に直角な方向）に延
在する開口部を有し、該開口部には上記現像スリーブ３
か配設されている。該現像スリーブ３は、アルミニウム
等の非磁性材料製である。

該現像スリーブ３は第１図において上記開口部に、右略
半周面を容器２内へ突入させ、左略半周面を容器２外へ
露出させて回転自在に軸受させて横設してあり、矢印Ｂ
方向に回転駆動される。

上記現像スリーブ３の表面は後述のごとく凹凸形状が施
されている。

磁石４は現像スリーブ３内に設けられ、本実施例では固
定された永久磁石であり、現像スリーブ３が回転駆動さ
れた場合ても、固定位置及び姿勢な威持し、固定的な磁
界を発生する。この磁石４は磁極５（Ｎ極）を有する。

磁石４としては永久磁石に代えて電磁石を配設してもよ
い。

弾性ブレード６は現像スリーブ３の外表面に接触して設
けられている。接触点は磁石４の磁極５の位置よりも現
像スリーブ３回転方向下流側であり、弾性ブレード６は
同下流側に傾いて（すなわち、スリーブ回転方向に対向
して）設けられている。磁石４は前記接触点よりも上流
側に少なくとも一つ磁極を有する。

また、容器２の内部には少量の磁性粒子７と〜成分現像
剤（以下この実施例ではトナーと称す）８とか投入され
ており、磁性粒子７は磁石４による磁界の作用で容器２
の表面上に拘束され、磁気ブラシを形成している。ここ
で少量とは１例えば、特開昭６２−９６９７７に開示さ
れている磁性粒子の量であり、現像剤供給容器開口部で
現像スリーブ表面に対して弾性プレート部近傍のみ存在
するような少量、より具体的には弾性プレート部近傍に
存在してその近傍の現像スリーブ表面が磁性粒子によっ
てほとんど覆われずトナーへ開放される状態を形成でき
る量である。さらに特開昭６０−９５５７５に開示され
ているように、容器開ＩＪ部の現像スリーフ全体を覆う
ことができる量までを含める。

本実施例においては、弾性ブレード先端部近傍ないしは
現像剤容器開口部の現像剤容器内に少量の磁性粒子を有
し、該少量の磁性粒子の現像スリーブ上での循環を形成
せしめ、現像剤担持体表面ないしは磁性粒子に付着する
トナーの混合・攪拌な生じさせると共に現像部へ至る現
像スリーフ表面上にトナーの薄層な形成する。

次に、現像スリーブ３の表面に形成された凹凸形状につ
いて詳しく説明する。本発明は、磁性粒子の循環・振動
を向上させることによってトナーの搬送及びトリボ付与
を安定させ、かつ、現像ス！Ｊ−ニア’表面とトナーの
摺擦によってもトナーヘトリボを付与させようとするも
のである。しかし、磁性粒子の循環・振動作用と現像ス
リーブ表面に直接付着するトナーへのトリボ付与とは若
干相反する点かある。すなわち、磁性粒子の循環・振動
を向上させようとして現像スリーブ表面の凹凸のピッチ
を大きくして該凹凸表面の粗さを強くすると、現像スリ
ーブ上の磁性粒子の搬送力は、向上し、循環・振動作用
は激しくなる。したかって、磁性粒子によるトナーへの
トリボ付与は向上する。

しかし、凹凸のピッチを大きくすれば磁性粒子たけでな
くトナー搬送力も向上し、トナーか現像スリーブ近傍に
滞留しながら該現像スリーブ表面と何度も摺擦すること
によってトリボを得る機会が少なくなる。したがって、
現像スリーブ表面からトナーへのトリボ付与は低下する
傾向となり現像スリーブ上のトナーのトリボ値Ｑ／Ｍ　
（単位重量邑りの電荷量）は低下を示すことになる。

一方、現像スリーツーヒのトナーか十分に現像スリーツ
表面と摺擦するように現像スリーブ表面の凹凸のピッチ
を小さくしてその表面を平滑にすれば、現像スリーブ上
のトナーのトリボ値Ｑ／Ｍは高くなるか、磁性粒子の搬
送性か悪くなり循環・振動作用か低下する。したがって
、磁性粒子によるトナーへのトリボ付与及び磁性粒子に
よるトナーの搬送は減少する。

本発明は、以上のような磁性粒子の循環・振動作用と現
像スリーツ表面のトナーとの摺擦作用の均衡を保ち常に
安定した画像を得ることのできる現像スリーブを提供す
るものである。

本発明では凸部粗面形成に単独で凸部を形威し得る導電
性粒子を用い、凹部形成にこの粒子を結着するための樹
脂を用いて平滑面とした。なお、表面層全体として導電
性を維持するために１表面凹凸構造に影響を与えないよ
うに微粉性の高い導電粉を樹脂に混在させた。このよう
にすることによって、凹部の平滑面でトナーを捕獲して
摺擦するので現像スリーブとトナーとの摺擦頻度が高く
なり現像スリーフ表面によるトリボ付与能力か向１；す
る。また、凹部での捕獲によって磁性粒子の搬送性も向
上するので、磁性粒子の循環・振動作用を向上させるこ
とかできる。

以上のような現像スリーブ表面の抵抗値としては、現像
スリーブ表面における電荷の蓄積を防止し、非接触現像
におけある現像性を良好なものにするために、１０４Ω
Ｃ−以下に保つことか好ましい。

また、上記現像スリーブに用いる樹脂としては、トナー
のトリボ付与能力を向上させるために、トナーと摩擦帯
電列の相違する物質を用いればよい。例えば、トナーを
正極性に帯電しやすくするには、フッ素樹脂、塩化ビニ
ル樹脂、ポリオレフィン樹脂５クロルスチレン樹脂、エ
ポキシ樹脂等の電子吸引性の強い樹脂を用いるとよい。

逆に負極性に帯電しやすくするには、ポリアミド樹脂、
メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂等の電
子供与性の強い樹脂を用いるとよい。

同様に、結着樹脂にトナーへの荷電制御剤を含浸させて
もよい。また、樹脂層中に潤滑性粉末を分散させて、現
像スリーブ上のトナーの剥ぎ取り及び離脱を容易にして
もよい。

次に、現像スリーブ３の凹凸の表面粗さ（Ｒｚ）として
は、凸部の高されはＲｚて磁性粒子の平均粒径の０．０
２〜１倍、凸部のピッチ間平均圧ｆｉｄは上記平均粒径
の０．０２〜５倍か好ましく、ｈ＜２ｄを満足する範囲
が好ましい。

ここで表面粗さＲｚとは表面を基準長さだで抜き取った
部分の平均線に平行な直線のうち凸部の高い方から三番
目の山と凹部の深い方から三番目の谷を通るものを選び
、この間隔を表したものであり、ＪＩＳ表面粗さ■６０
１の規格に依るものである。以下表面粗さＲｚに関して
同様である。

上記の範囲を外れると、磁性粒子の循環・振動作用が得
られなくなり、トナーとの混合攪拌か不十分となる。特
に、上限の範囲を越えると、現像スリーブ表面の搬送力
か強すぎて、現像剤供給容器内の磁性粒子を拘束してお
くことか難しくなる。

また２導電粉としてた５ル置よりも大きいことか望まし
い。５井■以下では、磁性粒子の搬送性か低下し、磁性
粒子による攪拌・振動作用か減少する傾向がある。

なお、樹脂に混在させる導電粉としては、薄片状、ｔａ
線維状粉末状の各種形状の金属物、もしくは、金属酸化
物の粒子、グラファイト、カーボンフラッフ等を用いる
ことかできる。

次に本実施例装置の動作について説明する。現像スリー
ブ３が矢印Ｂの方ｒムｌに回転すると、磁性粒子７は磁
石４によって形成される磁界に拘束されつつ現像スリー
ブ３の回転方向に搬送される。

しかし磁性粒子７は弾性ブレード６の端部によって搬送
を岨止され容器２の外部には出す、重力および磁力によ
って磁極５付近に向って落下する。

この時、磁性粒子７は弾性プレート６の端面近傍で循環
するとともに磁極５付近で振動する。この振動は磁性粒
子が少量である程、また、現像スリーブ３による搬送力
、弾性ブレード６による反転力、磁力による引戻し力お
よび重力による引戻し力に依存して激しく振動するもの
である。一方、磁性粒子７間に混入しているトナー８は
、弾性ブレード６と現像スリーブ３との接触部に侵入し
現像スリーブ３表面上を容器外に搬送される。　磁性粒
子７の現像スリーブ３上での循環および振動に伴ない、
容器２の内部ではトナー８が攪拌され同時に磁性粒子７
と摺擦されることによって、また、現像スリーブ３の表
面に形成された凹部での摺擦によって摩擦帯電を受ける
。さらに、トナー８は弾性ブレード６と現像スリーブ３
との接触部を通過するときに、現像スリーブ３表面と弾
性ブレード６によって摺擦され、さらに摩擦帯電を受け
る。このようにしてトナー８は十分な摩擦帯電を受ける
ここができる。この結果、現像像において画像濃度を確
保し、さらに地かぶりを減少させることがてきる。

この−ようにして十分な摩擦帯電を受けたトナー８は上
記接触部を通過して現像スリーブ３上のトナーＳ！層と
して形成され、現像スリーブ３上を感光ドラムｌと対向
する現像部へ運ばれる。現像部において、−・部のトナ
ーは現像動作により消費され、他のトナーは現像スリー
ブ３の回転とともに現像スリーブ３の下部により回収さ
れる。この回収部分にはシール部材９が設けられ現像で
消費されなかったトナーの容器２内への通過を許容する
とともに、容器２内の磁性粒子７およびトナー８が容器
２の下部から漏出することを防止する。回収されたスリ
ーブ３上のトナーは磁性粒子７の循環および振動によっ
て、−旦掻落されその後１ｍ性粒子７によって撹拌混合
され再びトナー薄層として現像スリープ３の表面上に塗
布される。このようにして現像で消費されなかったトナ
ーは現像スリーブ３表面から一旦掻落されるので、現像
後の現像スリーブ３表面上の残留トナー量のばらつきに
かかわらず、上記接触部を通過した後の表面」二には均
一な厚さのトナー薄層が形成される。また、このように
してトナーか一旦掻落されるので、スリーブ３上のトナ
ーが入代るためトナーの過剰帯電すなわちチャージアッ
プが防止される。

なお１本実施例における現像方法としては、例えば特公
昭５８−：１２３７５に記載の方法、すなわち感光トラ
ムｌと現像スリーブ３との間に微小な間隙を設け、これ
らの間に直流を重畳した交番電圧を印加して、現像スリ
ーブ３上の薄層トナーを感光ドラム七の静電潜像に画像
状に転移させる方法を用いることかできるが、その他、
接触現像法でも利用できる。

次に本実施例にもとづいて行なった実験例について説明
する。

本実験例には直径１６ｍｍのアルミニウム製現像スリー
ブを用い、凸部を形成する導電粒子としてのカーボン粉
と、樹脂に混在させる導電粉としての結晶グラファイト
粒子（短軸的５μ、−１長袖的ｌｕｇｍ　）とを１＝９
の割合で混合し、これらとフェノール樹脂とを等量で混
合したものを、上記現像スリーブの表面に塗布し、乾燥
した。

以上のような現像スリープはグラファイト粒子間ｆ均距
離約ｌ５１１．鴎、現像スリーブ上の樹脂層厚的６μｍ
　、　Ｒｚ＃２．６　）Ｌｍ　、層全体の電気抵抗値は
約１０Ωｃｌｌであった。

本実験例の場合のクラファイトの含有量は重畳パーセン
トで１０〜６０％、カーボン粉は０〜４０％が好ましく
、これらの粉末の合計が１０〜６０％の含有量であるこ
とが好ましい。

次に弾性ブレード６の材料としては、例えば、１１Ｓ硬
度４０〜８０＠のゴム、好ましくは５０〜７０″のもの
がトナー薄層の安定形成のためによい。本実験例ではシ
リコーンゴム（ゴム硬度ＪＩＳ　６０’厚さ２１１１１
１）を用いた１弾性ブレード６の端部は現像スリーブ３
に当接するように付勢される。なお、ここでブレード端
部とは、プレート先端、該先端を含む近傍または先端を
含まない先端近傍である。

弾性ブレード６の先端のエツジ部が現像スリーブ３表面
と離れすぎていると、この間隙に磁性粒子７か侵入し、
接触圧力の均一性を損なうとともに、現像スリーブ３表
面を損傷する可能性があることが判明したからである。

弾性ブレード設定圧としては、５〜２００ｇ／ｃ＋＊　
　（現像スリーブ母線方向の線圧）か有効で、実験例で
は４０ｇ／ｃｍとした。

磁石４としては、磁束密度のピーク値７００ガウス、半
値＠Ｊ６０°のものを用いた。

磁性粒″ｆ−７としては、鉄粉、フェライト粉体などを
用いることができる。さらに、これらに現像剤８の帯電
極性に合せて樹脂コーティングしたものはさらに好まし
い。磁性粒子７の粒径は４０〜３００μａのものを用い
得る。４０ｐｍ以下では、磁性粒子７の流動性が悪く、
十分な循環および振動が得られず、トナー８の取込み疑
が少なくなり、トナー８の安定した薄層が形成されない
ことか確認された。また、３００←璽以との粒径の場合
は、トナー８の供給は十分に行なわれるものの、摩擦帯
電か十分でないので好ましくない。この範囲の中でも、
７０〜２００　ｇｍが十分な磁性粒子７の循環および振
動を得るために特に好ましい。本実施例では粒径８０〜
１００　ＪＬ園　（１５０／２００メツシユ）の鉄製粒
子（最大磁化＝　１９０ｅｍｕ／ｇ）にアクリル系およ
びフッ素系樹脂をコーティングしたものを用いた。

なお、トナーとしてはスチレン／アクリル樹脂とスチレ
ンブタジェン樹脂の共重合体１００部にべリレン系赤の
顔料５部からなる平均粒径８μ層のトナー粉体にコロイ
ダルシリカ１．０％を外添した赤トナーを用いた。

以上のような装置をキャノン株式会社製ＦＣ５複写機に
組み込み、バイアス′准源として周波数１８００ｉ１ｚ
、ピーク・ピーク電圧１２００Ｖの交流電圧に、−２８
０Ｖの直流を重畳させたものを用い、感光ドラムｌ　、
ｈの潜像の表面電位を暗部−５２０ｖ、明部−２００Ｖ
にし、現像スリーブ３と感光ドラムｌの間隔を２５０　
ｇｍに設定して非接触現像により現像を行なった。

その結果、現像スリーブ上には約２５井−の均一な塗布
層か得られ、この暦の帯電量をフローオフ法で測定した
ところ、電荷量は＋１４）Ｌｃ／ｇであった。この電荷
量は、良好な画像を得るのに十分な電荷量である。

また、得られた画像は、反射濃度１．３の良好な赤色の
画像であった。

さらに、２０００枚の画像形成を連続的に行なったとこ
ろ、最終の画像形成に至るまでスリーブゴーストのない
良好な画像を得ることかできた。

次に本実施例との比較を行なった比較例について説ｔＪ
ｌする。本比較例では、アルミニウム製の現像スリーブ
表面を、粒度＃４００　　（粒度の規格はＪＩＳ　Ｒ６
００１研摩材のものによる。以下粒度に関して同様であ
る。）の炭化珪素で直径７■の吹き付はノズルを用いて
、距ｊｌｌｌＯ口謙膳、空気圧４Ｋｇ／ｃｉｉ’で９０
秒間荒し、　ＲＺ”；１．８　ｐ−ｍのいわゆる不定形
砥粒によるサンドブラスト処理をした。

本比較例では、低湿環境下の耐久テストによってわずか
ながら地かぶりを生じた。これは、本比較例の現像スリ
ーブはＲＺξ　１．８ｇ鳳の粗面スリーブであり１本実
験例の現像スリーブ（ＲＺ″＝ｒ２．６井冒〉よりもＲ
Ｚは小さいにもかかわらず単位面積当りのトナー塗布量
Ｍ／Ｓ（ｇ／Ｃ１１２）は多く、単位重破当りの現像剤
トリボ量Ｑ／Ｍ（ｃｏｕ　１部ｇ）は少なかったためで
ある。すなわち、炭化珪素のような不定形粒子によるツ
ラスト処理粗面の方か鋭利な粗面を有しているため、搬
送力か強く、塗布量が多いものと考える。したがってト
リボ値も小さくなったものと考えられる。

また、　ｚｏｏｏ枚の耐久試験を行なった際１本実験例
の現像スリーブを用いた場合、磁性粒子等により、現像
スリーブ表面は若干摩耗したにもかかわらすＲＺ＃　２
．９部鵬と凹凸かむしろ大きくなり、わずかにトナーの
トリボ値か減少し、塗布量か微増したが良好な画像が得
られた。ＲＺの微増は現像スリーブ表面か摩耗しても大
きい導電粉等がその表面に突出て所定の範囲内で凹凸が
維持されていることを示すものであると考えられる。一
方、上記比較例の現像スリーブではＲＺ”＝−１，６μ
ｍとなり、トリボ値が増加し、塗布量は減少し、現像ス
リーブゴーストが発生しやすくなった。これは粗さの数
値としては大きな変化となってあられれなかったが、顕
微鏡で現像スリーブ表面を観察すると、全体的に鋭利な
凸部先端か摩耗して平滑化されており、これか原因で生
じたものと考えられる。この現象は低湿環境ｆでの耐久
試験においてさらにそのＳ買時性の劣化か生しる。この
ような状況下では耐久が進むにつれてトリボ付与か強す
ぎるため現像スリーブ表面でのトナーの過帯電を引き起
こし、＾像濃度薄・反転かぶりを生じることになる。

なお、本発明では耐久中も一定の範囲で凹凸か維持され
た適度の全体摩耗により常に新しい表面か露出するため
現像スリーブ汚染の防止にもなる。

さらにまた、Ｅ記実験例では現像剤を規制する部材とし
て弾性ゴムブレードを用いた例を示したが、金属弾性ブ
レードも用いることができる。また、特開昭６０−９５
５７５で開示の現像スリーブに非接触である磁性プレー
トを用いることも現像スリーブ表面の摩耗の点から好ま
しい。さらに、両者の特性を効果的に生かすため１ｍｍ
粒粉含浸した弾性ゴムブレードを用いることは特に好ま
しい。

上記実験例では非磁性トナーを使用したが、磁性粒子に
比較して磁性か弱くかつ摩擦帯電可能てあれば、磁性ト
ナーも使用可能である。

さらに、現像スリーブ３内の磁石４の磁極をさらに増加
させて、感光トラム１側にも磁極を設け、現像スリーブ
３の回転とともに弾性ブレード６の下側を通過したわず
かな磁性粒子を搬送して現像スリーブ３内に回収しても
よい。

次に本発明の第二実施例装置を第２図にもとづき説明す
る。

本実施例装置は現像剤規制手段の設定方式を変更して、
二成分系現像剤を使用したところが前実施例と異なる。

現像スリーブ表面の凹凸粗面としては前述の高さｈおよ
び距離ｄの数値範囲関係を満足することか磁性粒子の循
環・振動作用のためには好ましい。上記範囲を外れると
、補給トナーの磁性粒子層への取り込みが変動し、現像
スリーブ上に塗布される現像剤の適正トナー濃度が得ら
れなくなるからである。

本実施例では、二成分系現像剤は１例えば表面をシリコ
ン樹脂で被覆した粒径約７０〜５０ト膳のフェライトよ
りなる磁性粒子７と、例えばスチレンツタジエン共重合
体樹脂ｌ口０部に、銅フタロシアニン系顔料５部からな
る平均粒径約７１Ｌｌの小粒径トナ−８粉体に、コロイ
ダルシリカ１．２％を添加してなる非磁性トナーとを混
合して形成されている。

現像スリーブ３は、その外径が約６−ｍ〜２０ｍｔ肉厚
が約０．７５ｓ＋ｓの円筒として形威されているか、好
ましくは外径を約８ｍｍ〜１６−＠にして現像剤１２の
飛散等を十分に防止するように形威してもよい。

この現像スリーブ３には現像時に交互電界が形成される
。また、現像スリーブ３に内蔵される磁界発生手段とし
ての磁石４は、磁極Ｎ、Ｓが一対をなして外面上Ｃ設定
され、かつ上記磁極Ｎ、Ｓおよび現像スリーブ３の回転
中心か直線上に並ぶように設定すればよく各種方法で形
威しうる。すなわち、磁石４は、磁極Ｎ、Ｓのみでなる
一体成形磁石、二つの磁石を異極が外面にくるように貼
り合せた磁石、さらには支持部材に二つの切欠部を設け
てここに異極が外面にくるように二つの磁石をそれぞれ
埋めこんだ磁石従来公知の手段で作成することが可能で
ある。要は外面上に６１極Ｎと磁極Ｓが一磁極づつ設定
されればよい。磁石４の外周面から現像スリーブ３の外
周面までの距離は１．２５ｍｍ、　　Ｌ／たがって現像
スリーブ３の肉厚が０．７５ｍ５であるから磁石４の外
周面と現像スリーブ３の内周面との間隙は約０−５　！
＊ｌｌに設定されていて、現像スリーブ３は矢印Ｂ方向
に回転自在となっている。この磁石４の一方の磁極Ｎは
、感光ドラム１の回転中心ＯＩと現像スリーブ３の回転
中心０２とを結ぶ直線の延長線×Ｙ上で現像領域Ｐの反
対側位置に設定されている。また、他方の磁極Ｓは上記
直線上での現像領域Ｐに対向する位置に設定されている
。このように、磁極Ｎ、Ｓを設定して磁石４はその磁気
力が現像スリーブ３の外周表面に最大限有効に発揮でき
るように形成されている。

本実施例装置においては、感光ドラムｌに例えば約−２
００ｖ〜−７００ＶのＷＩ像電位を形成し、現像領域Ｐ
は感光ドラムｌと現像スリーブ３の設定間隙４００　Ｉ
Ｌｍ　、現像スリーブ３に波形のピーク値間の電圧が約
ｔｓｏｏｖで１６００Ｈｚの周波数の交流電圧に一２５
０ｖの直流電圧を重畳して印加し、現像スリーブ３の外
周表面に現像剤の約７０１Ｌ１１〜８０井園の層厚を形
成する条件の下で、例えば現像スリーブ３の外径を約１
０ａｍ、現像剤規制手段６として非磁性プレートを用い
、この非磁性プレートと現像スリーブ３との間隙を３０
０川會に設定し、現像スリーブ３の外周表面に作用する
磁石４の磁気力を８００ガウスに設定する条件を加えて
現像を行なうと、二極性磁石４の磁気力は、現像領域Ｐ
において現像スリーブ３の外周表面に強く作用し現像剤
の磁気ブラシが遠くまで届く。換言すると、感光ドラム
ｌに十分な磁気ブラシが対向し現像効率が向上する。し
かも、現像スリーブ３は小型化されているので現像剤は
現像領域Ｐへ十分に搬送される。このため、画像濃度の
十分高い良質の画像が得られる。またさらに、現像スリ
ーブ３が小型化されていることにより、現像領域Ｐが感
光ドラムの最近接部に限定されるので、階調性の高い良
好な画像か得られる。

さらに、本発明の現像スリーブ表面によって現像剤塗布
層は、均一化されている。特に本実施例のように、トナ
ーとしてトリボ付与の点で不均一になりやすい小粒径化
トナーを用い、がっ小径スリーブ及二極磁石では、現像
スリーブと現像剤との接触回数が減少するにもかかわら
ず、現像スリーブ表面に本発明にかかる導電性凹凸層を
形成することによって、トナーへのトリボ付与を向上さ
せることができ、地かぶりの無い良好な画質が得られる
。

また小径スリーブでは、同じ感光ドラム上の面積を現像
する上で、小径スリーンては大径スリーブよりも動作回
転数を増加させる必要があったが、本実施例の小径スリ
ーブにおいては長期使用でも良好な画質が安定して得ら
れた。

また、本実施例では５〜１０μ園程度の小粒径トナーに
ついて適用した場合を示したが、【ｏ〜２０ｇｍ程度の
通常の複写機に用いられているトナーにも適用可能であ
る。

また、上述実施例装置においては、現像剤規制手段６は
、非接触タイプの非磁性ブレード及び磁性ブレートを用
いたが、これらに限るものでなく、第３図に示す第三実
施例装置のように現像スリーブに接触するタイプの弾性
ブレードとすることも可能である。この場合に、現像剤
規制手段の当接部とは、非接触タイプのブレートならば
その先端部を意味することとなる。なお、第３図の第三
実施例！ａｉｉｌｌにおいては弾性スポンジから成る供
給ローラ１５を備えるており、現像スリーブ３へ現像を
供給し、かつ、現像スリーブ３上の現像剤を剥離する。

また、現像スリーブ３上に付着した磁性粒子の運動によ
って非磁性トナーを取込み、現像スリーブ３上で磁性粒
子と非磁性トナーとを混合・攪拌する場合を示したが、
本発明では通常の二成分系現像方式（ＦＢ性キャリアを
混合して弱い磁性のトナーや非磁性トナーの混合現像剤
）（特願昭５０−２０４６０５号）にも適用可能である
。

また、現像スリーブ表面はほぼ平滑な金属スリーブ表面
に直接導電粉と結着樹脂とを混合して準々する以外に、
あらかじめ粗面を形成させてから導電粉と結着樹脂との
混合液を塗布して構成することは好ましい、特に粒状粒
子のような定形砥粒を用いてサンドブラスト処理した後
に上記の塗布をした現像スリーブは現像剤の搬送性およ
びトリボ付与性がさらに向上することが判明した。また
、充填補剤を混入してもよく、例えば炭化珪素に（シリ
コーンカーバイト５ｉＣ）を針状の単結晶として成長さ
せたもの〈短軸０．１〜１、υμ膳、長袖５０〜２００
　ｇｍ　）を混入して機械的強度を向上させることかで
さる。なお、この場合、導電粉混入樹脂剤のみで現像ス
リーブを構成することができ、軽量かつ弾性に富んだ変
形しにくい現像スリーブか得られる。

［発明の効果］ 以上説明のごとく本発明によれば、均一な一成分系ない
し二成分系現像剤層厚と均一で十分な量のトリボを有す
る現像剤薄層が安定的に形成されて、この現像剤薄層を
現像動作に使用することにより、現像剤・現像装置の設
定条件に余裕を与えることができ良ｔ！ｆな画像を安定
的に得ることができる。特に小粒径現像剤を用いた場合
、もしくは小径現像スリーブを用いた場合にも、トナー
への帯電の過不足を防止して良好な画像を得ることがで
きる。

また１本発明によれば、現像スリーブ上で二成分現像剤
を混合・攪拌する際に、現像スリーブ上での磁性粒子の
循環・振動作用を改善するたけでなく、現像スリーブ上
のトナーの帯電安定化を図ることかできる。このため、
トリボ値の均一安定化が必要な非接触現像に適用するこ
ともできるし、感光ドラムに各種トナーを重ね現像する
多色の電子写真プロセスに応用する際にも混色の無い良
好な画面が得られる。

また、Ｉａ磁性粒子用いても、磁性粒子による摩耗が少
なく凹凸形状を越持することかできる。

さらに、同じ感光ドラム上の面積を現像する上で、小径
スリーブでは大径スリーブよりも動作回転数は増加し、
耐摩耗性に富んだ表面構造を必要とするか２本発明（よ
ればこの点も改善できた。

さらに、現像スリーブ以外のトナーへの帯電付与に寄与
する部材の例えば、弾性ブレード、磁性粒子の機能負担
を軽くすることかでき、これらの部材の選択および設定
条件を広げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例の概略構成を示す断面図、
第２図は本発明の第二実施例の概略構成を示す断面図２
第３図は本発明の第三実施例の概略構成を示す断面図で
ある。 ２・・・・・・現像剤供給容器（容器）３・・・・・・
現像剤担持体（現像スリーブ）４・・・・・・磁界発生
手段（磁石） ６・・・・・・現像剤規制手段（弾性ブレード〉７・・
・・・・磁性粒子 ８・・・・・・トナー粒子（トナー）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）前方に開口部を有し、磁性粒子とトナー粒子とを
   収容する現像剤供給容器と、上記開口部に回転自在に配
   設されトナー粒子と磁性粒子を担持搬送せしめる現像剤
   担持体と、該現像剤担持体の内部に固定配設された磁界
   発生手段と、上記現像剤担持体に当接して該現像剤担持
   体上の現像剤の通過を規制する現像剤規制手段とを備え
   た現像装置において、上記現像剤担持体の表面は、導電
   性粒子を該表面に樹脂で結着させて形成された導電性粗
   面を有しており、該導電性粗面の突起が上記導電性粒子
   によって形成されている、 ことを特徴とする現像装置。
2. （２）突起と突起の間に形成される凹部の表面は突起に
   比べて平滑となっていることとする請求項（１）に記載
   の現像装置。
3. （３）現像剤担持体の表面は抵抗率１００００オーム・
   センチメートル以下であり、突起の高されは磁性粒子の
   平均粒径の０．０２から１倍、突起のピッチ間平均距離
   ｄは上記平均粒径の０．０２から５倍であり、上記ｈよ
   りも上記ｄを２倍したものが大であることを満足するこ
   ととする請求項（１）に記載の現像装置。