JPH0651618A

JPH0651618A - 現像装置

Info

Publication number: JPH0651618A
Application number: JP4201007A
Authority: JP
Inventors: Katsuaki Kobayashi; 克彰小林; Masahide Kinoshita; 正英木下
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-07-28
Filing date: 1992-07-28
Publication date: 1994-02-25

Abstract

(57)【要約】【目的】長期稼動においても安定して良好な画像を得
ることができる現像装置を提供すること。【構成】現像スリーブ３の回転に伴って一成分現像剤
であるトナー６を搬送する現像装置２０において、前記
現像スリーブ３の表面を、比較的滑らかな多数の凹部域
が形成されるように粗面化し、その表面粗さを中心線平
均表面粗さ（Ｒａ）で０．４μｍ〜１．０μｍの範囲内
に設定する（第１発明）。本発明によれば、現像スリーブ３上のトナー６の搬送能
力を高めながらも、現像スリーブ３上のトナー量及び帯
電量を適正に保ち、且つ、現像スリーブ３上のトナー６
を感光ドラム１に確実に付着させることによって、長期
稼動においても安定して良好な画像を得ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機等の画像形成装
置に使用される現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、現像装置としては、撹拌部材を備
えたトナーホッパー内の開口部にトナー担持体としての
ローラを回転駆動可能に設けるとともに、該ローラに規
制部材であるブレードを均一な圧力で当接させ、ローラ
の表面に保持されたトナーをその層厚を前記ブレードで
規制しつつ搬送し、該トナーを直接感光体の静電潜像の
現像に供するか、又は薄層状のトナーを一旦現像スリー
ブに供給してこれをキャリアと混合した上で現像に供す
るようにしたものが知られている。

【０００３】例えば、特開昭５４−４３０３８号公報に
開示されるような現像装置が挙げられる。この現像装置
は、現像剤規制手段であるゴム若しくは金属製の弾性ブ
レードを現像剤担持体である現像スリーブに当接せし
め、その当接部から現像剤であるトナーを進入通過させ
ることによって、現像スリーブ上にトナーの薄層を形成
するとともに、当接部において摩擦帯電による電荷（以
下、トリボと称する）をトナーに付与するものである。

【０００４】斯かる現像装置において、磁性トナーを使
用する場合には、現像スリーブ内に磁石を設ければ磁石
の磁力によって現像スリーブ上にトナーを供給すること
ができる。

【０００５】しかしながら、非磁性トナーを使用するに
は、新たに機械的な供給手段を必要とするという問題が
あった。

【０００６】そこで、本出願人は図１４に示す現像装置
を提案している（特開昭５８−１１６５５９号公報参
照）。斯かる現像装置では、弾性ブレード４と現像スリ
ーブ３の当接部よりも現像スリーブ回転方向上流側に、
現像剤供給剥離手段である供給ローラ５を現像スリーブ
３と接触するように配置し、現像スリーブ３へのトナー
供給及び現像スリーブ３上の未現像トナーの剥ぎ取りを
行なっている。これによれば、簡単な構成で、高濃度、
広面積のベタ黒画像を忠実に再現し、常に良好な画像を
得ることができる。

【０００７】又、従来装置の現像スリーブに角状粉粒子
のように鋭利な角を有する不定形ブラスト粒子（以下、
不定形粒子と称する）によるサンドブラスト処理を施
し、その表面を粗面化させることで、一成分現像剤を適
度な帯電状態にしつつ、搬送能力を一層安定化させる提
案もなされた。

【０００８】しかしながら、現像スリーブ上に粒度＃４
００（粒度の規格はＪＩＳ−Ｒ６００１『研磨材』によ
る。以下、粒度に関して同様である。）の不定形粒子で
サンドブラスト処理をした表面粗面化現像スリーブを使
用し、現像剤として非磁性一成分トナーを用い、弾性ブ
レード及び供給ローラを上記現像スリーブに当接させた
現像装置で画出し耐久試験を行なったところ、以下のよ
うな現象が発生した。即ち、連続複写動作を続けたところ、画出し枚数が約５００
枚位から画像濃度が低下し、且つ、カブリが発生してき
た。

【０００９】上記における現像装置において、現像
スリーブ表面全周のトナーを取り除き、その後更に溶剤
で現像スリーブ上を清浄した後に画出しを行なうと、画
像濃度は回復した。

【００１０】そこで、先ず上記現象に関し、現像スリ
ーブ上のトナーの摩擦帯電量（トリボ）を測定したとこ
ろ、前記複写回数時には複写開始時のトリボの約１／２
になっており、トリボの低下が画像濃度を低くし、且つ
カブリを発生させていることが分かった。

【００１１】又、このときの現像スリーブ面を電子顕微
鏡等で観察すると、表面の凹凸部の特に凹部に何か埋め
込まれている状態が観察できた。分析によると、凹部に
埋め込まれている物質はトナーの成分中の樹脂バインダ
ーであることが判明した。凹部が被われているバインダ
ーも、そしてトナーも樹脂であるため、樹脂同士の接触
が多発し、十分な帯電が得られず、トリボが低下したも
のである。特に凹部の深いところでは樹脂が強く付着
し、不定形粒子でブラストしているがために形状の鋭利
なことが更に樹脂の付着を強めていることが判明した。
又、この凹部の深く、形状の鋭利なところは、供給ロー
ラによるトナーの掻き取りが殆んどなされていないこと
も判明した。

【００１２】以上のような状態の現像スリーブに担持搬
送されるトナーは、弾性ブレードと現像スリーブとの当
接圧力下において、現像スリーブ表層に付着した（或い
は凹部に埋込まれた）トナー（樹脂）との摩擦により帯
電状態の不安定（電荷量が低め、或いは反対極性に帯
電）なトナーとなる。その結果、現像部においてこれら
のトナーが現像に寄与すると、濃度薄及びカブリの現象
が発生するという問題があった。

【００１３】次に、鋭利な形状は現像スリーブ表面に樹
脂を付着させることが分かったため、逆にサンドブラス
トに不定形粒子を用いないで定形粒子を用いて表面を滑
らかな凹凸にした現像スリーブを用いれば、上記問題が
解決されると考えられた。

【００１４】そこで、粒状粉粒子のように滑らかな表面
を有する粒度＃４００の定形ブラスト粒子（以下、定形
粒子と称する）を用いたサンドブラスト処理を施した現
像スリーブを用いて画出し・耐久を行なったところ（特
開昭５７−１１６３７２号公報参照）、長期稼動におい
ても、現像スリーブ表面に樹脂の付着を生じず、良好な
画像が得られるようになった。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、更なる
画質の向上を図るために、現像剤として小粒径トナーを
使用した場合等は、特に現像スリーブ表面を比較的滑ら
かな多数の凹部域のみで粗面化処理した状態でも、特別
な条件下では、新たに以下の問題となる現象が生じた。

【００１６】現像スリーブの表面粗さが中心線平均表
面粗さ（Ｒａ）で０．４μｍ未満の場合、低湿環境下で
極端にトナー消費量の少ない白地の多い原稿のコピーを
したところ、画像濃度が直ちに低下した。

【００１７】現像スリーブの表面粗さ（Ｒａ）を１．
０μｍより粗くした場合、高湿環境下で長期間放置した
後にコピーをしたところ、画像上に著しいカブリが生じ
た。そこで、上記現象の現像スリーブ表面を観察する
と、スリーブ表面のトナー層の厚さが薄く、且つその平
均トリボ量を測定したところ、初期のトリボ値より可成
り高くなっていることが確認された。これは、現像スリ
ーブ表面の粗さ（Ｒａ）が０．４μｍ未満と細かいため
に、トナーの搬送量が低下し、且つ、それにより弾性ブ
レード当接部でトナー粒子とスリーブ表面及びブレード
表面との接触確率が増大し、帯電量が増加したためであ
る。特に、トナーを小粒径にした場合には、上記傾向が
促進され、その結果、適正帯電量よりも著しく増加し、
トナーの静電潜像担持体への飛翔率が低下してしまうの
である。

【００１８】又、前記現象の現像スリーブ表面を観察
すると、スリーブ表面のトナー層の厚さが厚く、且つ、
その平均トリボ量を測定したところ、可成り低いことが
確認された。これは、現象とは逆の現象であり、現像
スリーブの表面荒さ（Ｒａ）が１．０μｍより粗いた
め、トナーの搬送量が増大し、それにより弾性ブレード
当接部でスリーブ表面及びブレード表面との接触確率の
低い、つまり、帯電量の少ないトナー粒子が増大し、そ
の結果、それら低帯電量のトナーが潜像担持体と現像ス
リーブ間に形成される電界に忠実に飛翔不可能となり、
原稿の白地部に付着する、所謂カブリとなってしまうの
である。

【００１９】尚、上記現象，は、現像剤として一成
分磁性トナーを使用した場合にも同様に発生する。又、
トナーホッパー開口部に配設され、その表面にトナーの
薄層を形成し、現像スリーブにトナー層を供給し、トナ
ーをキャリアと混合した上で現像に供するトナー担持ロ
ールに対しても、その表面荒さ（Ｒａ）と現像スリーブ
へのトナーの付着量及び画像濃度、カブリに関して、前
記現象，と同様な現象が発生する。

【００２０】第１発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、現像剤担持体の搬送能力を高
めながらも、該現像剤担持体上の現像剤量及び帯電量を
適正に保ち、且つ、現像剤担持体上の現像剤を確実に像
担持体或いは現像剤担持体に付着させることによって、
長期稼動においても安定して良好な画像を得ることを可
能ならしめる現像装置を提供することにある。

【００２１】ところで、図１４に示す従来の現像装置に
おいては、ファーブラシ構造の弾性ローラ５が用いられ
ているが、この他に発泡骨格構造のポリウレタンフォー
ム等の連泡性の発泡体をトナー供給ローラとして使用す
ることも一般的に知られており、これによれば連泡性の
発泡体表面の適度な凹凸によって、ファーブラシ構造と
同様に現像スリーブ３へのトナー供給及び未現像トナー
の掻き取りを良好に行なうことができる。

【００２２】尚、上記構成、つまりトナー供給部材とし
ての弾性ローラ５を現像スリーブ３に当節させる構成
は、現像剤６として一成分磁性トナーを用いた場合にお
いても、その作用・効果は同じである。

【００２３】更なる画質の向上を図るために、小粒径の
トナーを使用する場合や低電力・クイックスタートを目
的として低融点のトナーを現像剤として使用する場合、
ファーブラシや連泡性発泡体構造の弾性ローラを用いた
現像装置で多数回の現像動作を繰り返すと、高温・高湿
環境下等では、特に以下に示す問題が発生した。

【００２４】現像動作を繰り返すうちに、次第に弾性
ローラ内部（ファーブラシの場合には各繊維の間に、連
泡性の発砲体の場合には各気泡が連通しているため、そ
の内部）にトナーが詰まり、その結果、弾性ローラの硬
質化が生じる。

【００２５】この硬質化が生じると、弾性ローラの現像
スリーブに対する当接圧が過大となり、現像スリーブ上
に弾性ローラによるトナーを擦り付ける働きが強過ぎ
て、現像スリーブ上へのトナー融着や、トナーの物性変
化（劣化）を起こし、カブリが増大したり、現像スリー
ブ及び弾性ローラの駆動トルクが著しく増す。

【００２６】弾性ローラ内へのトナー詰まりの程度
は、ローラ長手方向で不均一になり易いため、現像スリ
ーブへのトナーの塗布及び掻き取りという弾性ローラの
機能にも長手方向にムラができ、その結果、現像スリー
ブ上のトナー層のトリボ及び層厚のムラによる画像濃度
ムラを生じる。

【００２７】そこで、このような弾性ローラの硬質化に
よる不都合を解消するため、以下の構成を採ることが提
案されている。

【００２８】（ａ）連泡性の発砲体表面にゴムのスキン
層を設ける。

【００２９】（ｂ）単泡性の発砲体ゴムを用いる。

【００３０】しかしながら、上記（ａ）の構成、つまり
連泡性の発砲体表面にゴムのスキン層を設ける構成を採
ると、発砲体に比べ現像スリーブ表面に対するスキン層
表面の接触面積が増大するため、現像スリーブ上へトナ
ーを擦り付ける働きが強過ぎて、連泡性発砲体から成る
トナー供給ローラが硬質化した場合と同様の現像スリー
ブへのトナー融着、トナー劣化の問題が発生するのに加
え、スキン層自身へのトナー融着等の問題が生じた。

【００３１】又、接触面積を減らすためには、スキン層
表面を粗面化処理したり、凹凸状に成型する必要がある
が、このような構成としても、連泡性発砲体の初期の表
面に比較して、未だ現像スリーブへの局所的な圧力が高
く（発砲体のようなしなやかさに欠ける）、同様の問題
を解消し切れなかった。

【００３２】次に前記（ｂ）の構成、つまり単泡性の発
砲体ゴムでローラを構成すると、ローラ表面の単泡発砲
体による適度な凹凸で現像スリーブへのトナー塗布・掻
き取り及び電荷付与が良好に行なえ、且つ、ローラ内へ
のトナー詰まりによる硬質化を防止し得るが、この場
合、弊害なく良好な働きをするように、弾性ローラに関
わる影響因子に十分留意する必要がある。

【００３３】本発明者等の実験によれば、単泡性の発砲
体ゴムから成る弾性ローラを現像ローラに当接させてト
ナーを供給する供給ローラとして用いた場合、その働き
を十分に発揮させるための主な影響因子は、現像ローラ
と弾性ローラの摺接幅と、弾性ローラの硬度であり、こ
れらの因子を適正な範囲に規定する必要がある。

【００３４】しかしながら、従来は、これらの因子を考
慮に入れていなかったため、以下の不都合を生じてい
た。

【００３５】即ち、摺接幅が広過ぎる場合は、前記スキ
ン層を被覆した場合と同様に、駆動トルクの増大を招く
とともに、現像ローラ及びトナーへの負荷が過大とな
り、現像ローラ上へのトナー融着やトナー劣化が引き起
こされる。

【００３６】又、摺接幅が狭過ぎる場合は、現像ローラ
に対する弾性ローラの当接が不均一になり易く、その結
果、弾性ローラの現像スリーブへのトナー塗布・掻き取
りにムラを生じ、複写画像上でも濃度ムラ等の問題を生
じる場合があった。又、摺接幅を適正な範囲に設定して
も、弾性ローラの硬度が低い場合は、ローラ中の低分子
量成分（オイル分）が染み出し、現像ローラとの摺接部
でこのオイルが現像ローラに付着し、現像ローラを汚染
する場合がある。

【００３７】一方、硬度が高い場合は、現像ローラ上へ
のトナー融着及びトナー劣化の発生時期が早まるといっ
た問題が発生した。これらの不都合は、単泡性発砲体ゴ
ムから成る弾性ローラを現像ローラ上のトナー層厚を規
制する規制部材として用いた場合にも同様に生じるもの
である。

【００３８】次に、単泡性弾性ローラを、トナー担持体
たる感光ドラムに当接せしめ、接触現像を行なうための
現像ローラとして用いた場合は、前記摺接幅、硬度に加
え、その表面形状も重要な影響因子となってくる。通
常、この種のローラは、図１５に示すように、所望の外
径を出すために、その表面をグラインダー研磨等で加工
され、その結果、表面の単泡の隔壁１１が切断され、突
起状１２を有する形状となっている。

【００３９】上記突起状隔壁１２の高さや間隔が現像ロ
ーラとして単泡性発砲体を使用する場合、トナー搬送性
及び潜像の顕画像化の点で重要な因子となるのである
が、この因子は、当然のこと乍ら、単泡性発砲体ゴムを
構成するセル数によって決定されるものであり、例えば
セル数が多いと、突起状セルの高さや間隔が減ること
で、トナーの搬送性の低下や感光ドラム摺接部でのトナ
ーへの負荷が増加傾向になることにより、トナー劣化や
融着の度合が高まる。又、セル数が少ないと、逆に突起
状セルの高さや間隔が増すことで、感光ドラム摺接部で
突起状セルの摺接跡が残り易く、画像上にもガサツキ等
の問題が発生してしまう場合があった。

【００４０】第２発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、長期稼動においても現像剤担
持体への現像剤の融着や現像剤の劣化が生じず、良好で
安定した画像を低トルクで形成することを可能ならしめ
る現像装置を提供することにある。

【００４１】又、発明者等の実験によれば、単泡性の発
砲体から成る弾性ローラの働きを十分に発揮させるため
の影響因子は、現像スリーブに対する弾性ローラの侵入
量δであり、この因子を適正な範囲に規定する必要があ
る。

【００４２】ここで、浸入量δ（ｍｍ）は次式で表され
る。

【００４３】

【数１】δ＝１／２（α＋β）−ｘここに、α：現像スリーブの直径（ｍｍ） β：弾性ローラの直径（ｍｍ）ｘ：現像スリーブと弾性ローラの軸間距離（ｍｍ）しかしながら、従来では、上記因子を考慮に入れていな
かたため、以下の不都合を生じていた。

【００４４】即ち、侵入量δが大き過ぎる場合は、連泡
性の発砲体から成る弾性ローラを用いた場合の侵入量δ
の適正範囲内であっても、単泡性の発砲体は連泡性の発
砲体に比べて硬度が高いため、弾性ローラの現像スリー
ブ及びトナーへの当接圧が過大となり、現像スリーブ上
へトナーを擦り付ける働きが強過ぎ、現像スリーブ上へ
のトナー融着やトナーの物性変化（劣化）に伴うカブリ
増を招いたり、現像スリーブ及び弾性ローラの駆動トル
クが著しく増す。

【００４５】又、侵入量が小さ過ぎる場合は、長手方向
で現像スリーブに対する弾性ローラの当接が不均一にな
り易く、弾性ローラの現像スリーブへのトナーの塗布、
剥ぎ取りにムラを生じ、画像上に長手方向の濃度ムラを
招き好ましくなかった。

【００４６】第３発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、現像剤担持体への現像剤の塗
布及び未現像現像剤の剥ぎ取りを良好に安定して行なう
ことができ、弾性ローラの現像剤担持体への侵入量が不
適当な場合に生ずる画像濃度ムラやカブリ等の不良画像
の発生を防いで良好な画像を長期間安定して得ることを
可能ならしめる現像装置を提供することにある。

【００４７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
第１発明は、撹拌部材を備えた一成分現像剤収納容器の
開口部に無端移動可能に配設された現像剤担持体に規制
部材を圧接し、該規制部材で規制しつつ、前記現像剤担
持体の移動に伴って前記一成分現像剤収納容器内の一成
分現像剤を搬送する現像装置において、前記現像剤担持
体の表面を、比較的滑らかな多数の凹部域が形成される
ように粗面化処理し、その表面粗さを中心線平均表面粗
さ（Ｒａ）で０．４μｍ〜１．０μｍの範囲内に設定し
たことを特徴とする。

【００４８】又、第２発明は、一成分現像剤を現像剤担
持体に供給する単泡性発泡体ゴムから成る回転可能な弾
性ローラを現像剤担持体に摺接せしめて成る現像装置に
おいて、前記現像剤担持体と弾性ローラとの摺接幅を
２．０ｍｍ〜６．０ｍｍの範囲内に設定したことを特徴
とする。

【００４９】更に、第３発明は、一成分現像剤を現像剤
担持体に供給する単泡性発泡体ゴムから成る回転可能な
弾性ローラを現像剤担持体に摺接せしめて成る現像装置
において、前記弾性ローラの前記現像剤担持体への侵入
量を０．３ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内に設定したことを
特徴とする。

【００５０】

【作用】第１発明によれば、現像剤担持体上の現像剤の
搬送能力を高めながらも、現像剤担持体上の現像剤量及
び帯電量を適正に保ち、且つ、現像剤担持体上の現像剤
を像担持体或いは現像剤担持体に確実に付着させること
によって、長期稼動においても良好な画像を安定して形
成することができる。

【００５１】又、第２発明によれば、長期稼動において
も現像剤担持体への現像剤の融着や現像剤の劣化が生じ
ず、良好で安定した画像を低トルクで形成することがで
きる。

【００５２】更に、第３発明によれば、現像剤担持体へ
の現像剤の塗布及び未現像現像剤の剥ぎ取りを良好に安
定して行なうことができ、弾性ローラの現像剤担持体へ
の侵入量が不適当な場合に生ずる画像濃度ムラやカブリ
等の不良画像の発生を防いで良好な画像を長期間安定し
て得ることができる。

【００５３】

【実施例】

［第１発明］以下に第１発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

【００５４】＜第１実施例＞図１は本発明に係る現像装
置の断面図であり、同図において、１は図示矢印ａ方向
に回転する像担持体としての感光ドラムである。尚、感
光ドラム１としては、例えばカールソンプロセスにより
静電潜像を形成した所謂ゼログラフ感光体、特公昭４２
−２３９１０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（或
いは電位潜像）或いは磁気潜像を形成保持させた部材が
用いられる。

【００５５】上記感光ドラム１には本発明に係る現像装
置２０が対抗配設されており、該現像装置２０は、現像
剤供給容器（以下、単に容器と称する）２と、現像剤担
持体としての現像スリーブ３と、現像剤規制手段たる弾
性ブレード４と、現像剤供給剥離手段たる供給ローラ５
と、トナー撹拌部材８とを備えている。

【００５６】上記容器２は、現像装置２０の長手方向
（図１の紙面に直角な方向）に延在する開口部２ａを有
し、該開口部２ａに前記現像スリーブ３が配設されてい
る。

【００５７】又、現像スリーブ３は、アルミニウム等の
非磁性材料製で構成され、後述する表面を有している。
該現像スリーブ３は、図１において前記開口部２ａ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支されて横設されており、図
示矢印ｂ方向に回転駆動される。そして、この現像スリ
ーブ３の容器２外への露出面は、感光ドラム１の表面と
の間に僅小な隙間を形成して対面している。尚、現像ス
リーブ３としては、円筒体（スリーブ）に限らず、回転
駆動される無端ベルト、導電性ゴムローラ等であっても
良い。

【００５８】上記現像スリーブ３の後方には、前記供給
ローラ５が現像スリーブ３の容器２内への突入面に摺接
部Ｓで摺接回転するように配設されている。この供給ロ
ーラ５は、現像スリーブ３と同方向に回転して現像剤で
あるトナー６を現像スリーブ３に供給するとともに、現
像スリーブ３と弾性接触することによって該現像スリー
ブ３上のトナー６を剥離せしめる。

【００５９】又、上記供給ローラ５と現像スリーブ３と
の摺接部Ｓよりも現像スリーブ３の回転方向下流側に
は、前記弾性ブレード４が現像スリーブ３に当接部Ｔで
当接するよう配設されており、当接部Ｔにおいて現像ス
リーブ３上のトナー６の通過が規制される。

【００６０】而して、本実施例においては、撹拌部材８
と供給ローラ５の回転により現像スリーブ３近傍に供給
されたトナー６は、供給ローラ５の摺接部Ｓに搬送され
て現像スリーブ３上に付着され、その後、弾性ブレード
４と現像スリーブ３との当接部Ｔに進入し、現像スリー
ブ３表面上に担持される。

【００６１】更に、トナー６は弾性ブレード４と現像ス
リーブ３との当接部Ｔを通過するときに、現像スリーブ
３表面と弾性ブレード４によって摺接されて摩擦帯電を
受ける。このようにしてトナー６は十分な摩擦帯電を受
けることができる。

【００６２】上記のようにして十分な摩擦帯電を受けた
トナー６は、当接部Ｔを通過して現像スリーブ３上のト
ナー薄層として形成され、現像スリーブ３上を感光ドラ
ム１と対抗する現像部Ｆへ運ばれる。

【００６３】現像部Ｆにおいては、トナー６の一部は現
像動作に消費され、他は現像スリーブ３の回転と共に該
現像スリーブ３の下部より回収される。この回収部分に
はシール部材７が設けられており、該シール部材７は、
現像に供されなかトナー６の容器２内への通過を許容す
るとともに、容器２内のトナー６の該容器２下部からの
漏出を防ぐ。

【００６４】尚、回収された現像スリーブ３上のトナー
６は、供給ローラ５と現像スリーブ３との摺接部Ｓで弾
性接触によって掻き落とされる。そして、掻き落とされ
たトナー６の大部分は、供給ローラ５の回転に伴って搬
送され、容器２内のトナー６と混ざり合い、帯電された
トナー６の電荷が分散される。同時にこのとき、現像ス
リーブ３上には新たなトナー６が供給され、該トナー６
は、再び弾性ブレード４と現像スリーブ３の当接部Ｔに
おいてトリボ付与及び薄層化されて現像部Ｆへと搬送さ
れていく。

【００６５】このようにして、現像スリーブ３上の未現
像トナー６が掻き落とされるため、現像スリーブ３上の
トナー６が入れ替わり、トナー６の過剰帯電、即ちチャ
ージアップが防止される。

【００６６】ここで、現像スリーブ３について詳しく説
明する。

【００６７】本実施例において、トナー担持体である現
像スリーブ３の表面形状は、比較的平滑な多数の凹部域
を有するように粗面化処理され、且つ、その表面粗さ
は、中心線平均表面粗さ（Ｒａ）で０．４μｍ〜１．０
μｍの範囲内となっている。

【００６８】本発明者等は現像スリーブ３表面の中心線
平均表面粗さ（Ｒａ）を変化させて、現像スリーブ３に
よるトナー搬送量及び平均トリボ量と画像濃度及びカブ
リとの関係を調べた結果、Ｒａが０．４μｍ〜１．０μ
ｍの範囲内では、長期使用に対しても、現像スリーブ３
上のトナー搬送量及び平均トリボ量が適正な値に維持さ
れ、良好な画像を形成できることを見出した。

【００６９】図２及び図３はＲａが０．３μｍ、０．６
μｍ及び１．２μｍの場合の耐久枚数に対するトナー搬
送量及び平均トリボ量等の実験結果を示すものである。
これら図から明らかなように、Ｒａが０．６μｍの場合
には、トナー搬送量、平均トリボ量共に長期稼動に対し
て安定しており、他の場合のような変動は少なくなって
いる。

【００７０】次に、上述のように構成した本実施例の動
作を述べる。

【００７１】供給ローラ５により現像スリーブ３近傍に
搬送されてきたトナー６は、現像スリーブ３の回転に伴
って現像スリーブ３と弾性ブレード４との当接部Ｔに進
入する。このとき、トナー６は、現像スリーブ３の比較
的平滑な凹部及びブレード４の表面と摺擦してトリボを
付与され、且つ、起状を有する凸部の適度な搬送力で弾
性ブレード４の圧力下から抜け出される。ここで、現像
スリーブ３はその表面粗さＲａが０．４μｍ〜１μｍの
範囲内に入るよう粗面化処理されているため、該現像ス
リーブ上３のトナー層に対して適切な搬送量及びトリボ
付与が長期的に維持される。

【００７２】現像スリーブ３の表面粗さＲａが前記範囲
を外れた場合、例えばＲａが下限を下まわった場合は、
現像スリーブ３上のトナー搬送力の低下によって、現像
に供せられるトナー６の量が減少するとともに、現像ス
リーブ３と弾性ブレード４との当接部Ｔでのトナー６へ
のトリボ付与の確率が増大することで現像スリーブ３と
の鏡映力が増し、トナー６の現像部Ｆでの飛翔率が落ち
て画像濃度の低下を来たす。又、鏡映力が増しているた
め、現像に供されなかったトナー６を供給ローラ５で掻
き取ることも困難となる。

【００７３】一方、Ｒａが上限を上まわった場合には、
現像スリーブ３上のトナー搬送力が増大するため、現像
スリーブ上３のトナー層厚が増し、現像スリーブ３と弾
性ブレード４との当接部Ｔでのトリボ付与された方が、
現像スリーブ３上トナー層の上層と下層で差を生じ、特
に中間層は現像スリーブ３及び弾性ブレード４表面との
接触確率が低下するため、帯電量が著しく低くなり、そ
の結果、画像上カブリとなって現われてしまう。

【００７４】次に、本実施例に基づいて以下のような条
件で行なった実験例について説明する。

【００７５】＜実験例＞本実験例では、直径１６ｍｍの
アルミニウム製現像スリーブを用い、その表面を粒度＃
６００（粒度の規格はＪＩＳ−Ｒ６００１『研磨材』に
よる）のガラスビーズ等の定形粒子でブラスト処理し、
比較的平滑な凹部を多数形成した。このときの現像スリ
ーブ３の表面中心線平均粗さ（Ｒａ）は、０．６μｍで
あった。

【００７６】次に、弾性ブレードの材料としては、例え
ばＪＩＳ硬度４０°〜８０°のゴム、好ましくは硬度５
０°〜７０°のものが現像剤薄層の安定形成のために良
く、本実験においては、硬度６０°のシリコンＨＴＶゴ
ムにフィラーとして乾式シリカを３０部添加したものを
用いた。そして、弾性ブレードの端部は現像スリーブに
当接するように付勢される。

【００７７】尚、ここで上記弾性ブレードの端部とは、
該弾性ブレードの先端、該先端を含む近傍又は先端を含
まない先端近傍である。又、弾性ブレードの現像スリー
ブへの押圧力（現像スリーブの母線方向の線圧）の設定
値は１ｇ／ｃｍ〜１００ｇ／ｃｍが好ましく、本実験例
では１０ｇ／ｃｍとされた。

【００７８】又、供給ローラの材料としては、発砲度の
低い（密度の大きい）骨格構造状のスポンジローラが好
ましい。本実験例においては、肉厚５ｍｍのウレタン発
砲体（密度０．０２５ｇ／ｃｍ³ ）を芯棒に巻き付けた
ものを用いた。このスポンジローラは現像スリーブにソ
フトに当接するが、その当接幅としては１ｍｍ〜１０ｍ
ｍが有効で、本実験例では４ｍｍとした。尚、現像スリ
ーブ上の未現像トナーの剥ぎ取りを向上させるために、
スポンジローラの周速と現像スリーブの周速には差を持
たせることが好ましく、スポンジローラの現像スリーブ
に対する相対速度は５ｍｍ／ｓｅｃ〜６００ｍｍ／ｓｅ
ｃが有効で、本実験例では１００ｍｍ／ｓｅｃとした。

【００７９】更に、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エン樹脂の共重合体と顔料から
成る平均粒径１２μｍのトナー粉体にコロイダルシリカ
１．４％を外添したものを用いた。

【００８０】本実験例における現像方法としては、例え
ば特公昭５８−３２３７５号公報に記載の方法、即ち、
感光ドラムと現像スリーブとの間に直流を重畳した交番
電流を印加して、現像スリーブ上の薄層トナーを感光ド
ラム上の静電潜像に画像状に転移させる、所謂非接触現
像法を用いた。その他、接触現像法を用いても良い。

【００８１】以上の構成を有する現像装置をキヤノン株
式会社製ＦＣ−１複写機に組み込み、バイアス電源とし
て周波数１８００Ｈｚ、ピーク・ピーク電圧１２００Ｖ
の交流電圧に、−３００Ｖの直流を重畳させたものを用
い、感光ドラム上の潜像の表面電位を暗部−６００Ｖ、
明部−１５００Ｖに設定し、現像スリーブと感光ドラム
の間隔を２００μｍに設定して非接触現像により現像を
行なった。

【００８２】その結果、現像スリーブ上には約３０μｍ
の均一なトナー塗布層が得られ、この層の帯電量をブロ
ーオフ法で測定したところ、電荷量は＋１５μｃ／ｇで
あった。この電荷量は、良好な画像を得るのに十分な値
である。

【００８３】又、得られた画像は、反射濃度１．３の良
好な画像であった。

【００８４】更に、２０００枚の画像形成を連続的に行
なったところ、トナーの電荷量も１５μｃ／ｇ〜２０μ
ｃ／ｇを維持し続け、最終の画像形成に至るまでスリー
ブゴースト及び濃度低下の無い良好な画像を得ることが
できた。

【００８５】又、低湿環境下で前述のトナーと同種類で
平均粒径８μｍの小径のトナーを用いて現像を行なった
ところ、１０００枚の画像形成に至るまでトナーの摩擦
帯電量の異常な増加はなく、電荷量＋１８μｃ／ｇ〜＋
２２μｃ／ｇが維持され、濃度が薄くなったり、カブリ
が生じたりすることのない画像を得ることができた。

【００８６】＜第２実施例＞次に、本発明の第２実施例
を図４を用いて説明する。尚、図４は現像スリーブ表面
の拡大断面図である。

【００８７】本実施例では、現像剤担持体である現像ス
リーブ３の表面材質として、カーボン等の導電性微粉末
を分散させた樹脂を用いている。斯かる構成にすること
により、樹脂層９で平滑な凹部域、導電性微粉末部１０
で起伏のある凸部がそれぞれ形成され、且つ、現像スリ
ーブ３の表面粗さＲａを０．４μｍ〜１．０μｍとする
ことで、前述の第１実施例と同様の効果が得られる。

【００８８】尚、樹脂の材質としては、その帯電極性が
トナー粒子の正規な帯電極性と逆極性となるものを用い
れば、現像スリーブ３面からのトナーへのトリボ付与力
が向上し、高湿環境下等では効果的である。本実施例に
おいては、スチレン−アクリル製のポジ帯電トナーに対
して、スリーブ３表面の樹脂層９をテフロン樹脂で構成
した。

【００８９】＜第３実施例＞次に、本発明の第３実施例
を図５を用いて説明する。尚、図５は第３実施例に係る
現像装置の断面図である。

【００９０】本実施例においては、現像剤担持体として
は図５に示すトナー供給ローラ１１を用いている。

【００９１】而して、本実施例に係る現像装置は二成分
現像装置であり、一成分非磁性トナー６を収納するホッ
パー２Ａの開口部２ｂにトナー供給ローラ１１が回転可
能に配設されている。このトナー供給ローラ１１は、ホ
ッパー２Ａ内のトナー撹拌部材８によって送られて来た
トナー６を該ローラ１１に当接している弾性ブレード４
によって規制しつつ、該ローラ１１と現像スリーブ３間
に形成される電界によって該トナー６を現像スリーブ３
に供給し、このトナー６を現像スリーブ３近傍に存在す
る磁性キャリア１２と混合させて撹拌し、現像に供する
ような作用をする。

【００９２】この構成においてトナー供給ローラ１１の
表面は、前述の第１、２実施例と同様に比較的平滑に処
理された多数の凹部域を有するように粗面化処理され、
且つ、その表面中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．４μｍ〜
１．０μｍの範囲内に設定されることによって、現像ス
リーブ３へのトナー６の搬送量が長期間安定して維持で
きる。［第２発明］以下に第２発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

【００９３】＜第１実施例＞図６は第１実施例に係る現
像装置２０の概略構成図であり、同図において、２は一
成分現像剤である非磁性トナー６を収容した現像容器で
あり、本現像装置２０は、図示矢印ａ方向に回転する像
担持体であるの感光ドラム１に対抗設置される現像スリ
ーブ３を現像容器２内に備え、感光体ドラム上の静電潜
像トナー像としてを現像して可視化する。

【００９４】又、上記現像容器２内には、現像スリーブ
３の上方位置に弾性規制部材としての弾性ブレード４が
設けられており、該弾性ブレード４よりも現像スリーブ
３の回転方向上流側の位置には単泡性発砲体ゴムから成
る弾性ローラ５がトナー供給ローラとして設けられてい
る。

【００９５】上記弾性ブレード４は、現像スリーブ３の
回転方向上流側に向けて下がる向きに傾斜して取り付け
られており、これは現像スリーブ３の上部外周面に回転
方向に対抗して当接されている。

【００９６】又、前記弾性ローラ５は、現像スリーブ３
の感光ドラム１と反対側の部分に当接され、且つ、回転
自在に支持されている。

【００９７】而して、現像装置２０においては、弾性ロ
ーラ５が図示矢印ｃ方向に回転してトナー６を担持して
現像スリーブ３の近傍にトナー６を供給し、現像スリー
ブ３と弾性ローラ５とが当接する当接部（ニップ部）に
おいて、弾性ローラ５上のトナー６が現像スリーブ３と
摺擦されることにより、該トナー６は現像スリーブ３上
に付着する。尚、上記弾性ローラ５の現像スリーブ３と
の当接部での動作については後に詳細に述べる。

【００９８】その後、現像スリーブ３の回転に伴い、該
現像スリーブ３上に付着したトナー６は弾性ブレード４
と現像スリーブ３との当接部でこれらの間に侵入し、こ
こを通過する際に現像スリーブ３の表面と弾性ブレード
４の両者により摺擦されて、十分に摩擦帯電を受ける。

【００９９】以上のようにして帯電されたトナー６は、
弾性ブレード４と現像スリーブ３との当接部を抜け出し
て、現像スリーブ３上に薄層を形成し、感光ドラム１と
微小間隙を形成して対抗する現像部へと搬送される。そ
して、現像部において現像スリーブ３と感光ドラム１と
の間に、現像バイアスとして直流に交流を重畳した交番
電圧を印加することにより、現像スリーブ３上のトナー
６が感光ドラム１の静電潜像に対応して転移し、静電潜
像に付着してこれをトナー像として現像して可視化す
る。

【０１００】ところで、現像部において現像に消費され
ないで現像スリーブ３上に残存したトナー６は、現像ス
リーブ３の回転に伴って現像スリーブ３の下部より現像
容器２内に回収される。現像容器２のトナー回収部分に
はシール部材７が設けられている。シール部材７は、現
像スリーブ３上に残存したトナー６の現像容器２内への
通過を許容するとともに、現像容器２内のトナー６が容
器２の下部から漏出するのを防止する。

【０１０１】而して、現像容器２内に回収されたトナー
６は、弾性ローラ５によって現像スリーブ３との当接部
で現像スリーブ３から剥ぎ取られる。同時に、弾性ロー
ラ５の回転により現像スリーブ３上に新たなトナー６が
供給され、この新たなトナー６は、再び現像スリーブ３
の回転に伴って現像スリーブ３と弾性ブレード４との当
接部へ搬送される。

【０１０２】一方、剥ぎ取られたトナー６の大部分は、
弾性ローラ５の回転に伴って現像容器２内のトナー６中
に搬送されて混ざり合い、剥ぎ取られたトナー６の帯電
電荷が分散される。

【０１０３】ところで、現像スリーブ３の表面には適度
な凹凸粗面が形成されており、これにより現像スリーブ
３の表面とトナー６との摺擦確率が高められ、且つトナ
ー６の搬送性が高められる。

【０１０４】現像スリーブ３の凹凸粗面は、表面粗さＲ
ｚが１μｍ〜１０μｍとなるように、当該現像スリーブ
３の表面に不定形のアランダム砥粒によりサンドブラス
ト処理を施すか、定形のガラスビーズによるサンドブラ
スト処理を施すかによって得られる。或いは、単独で凸
部を形成し得る例えば金属酸化物の粒子、グラファイ
ト、カーボン等の導電性粒子を用いて現像スリーブ３の
表面に凸部粗面を形成し、この凸部粗面を形成する粒子
をフェノール樹脂、フッ素樹脂等の結着樹脂で結着して
結着樹脂表面に凹部を形成し、これにより現像スリーブ
３の表面に凹凸粗面を得るようにしても良い。

【０１０５】本実施例では、現像スリーブ３として、基
体として直径１６ｍｍのアルミニウムスリーブを用い、
これの表面に定形のガラスビーズ（＃６００）によるブ
ラスト処理を施して表面粗さＲｚを約３μｍとしたもの
を用いた。

【０１０６】弾性ブレード４は現像スリーブ３に当接さ
れており、これは現像スリーブ３との間に侵入したトナ
ー６を現像スリーブ３上に塗布してトナー６の薄層を形
成する。この上記弾性ブレード４は、倒えばシリコン、
ウレタン等のゴム部材（ＪＩＳＡに規定の硬度が４０°
〜９０°のもの）から形成されており、該弾性ブレード
４の現像スリーブ３との対抗面の一部が面接触で当接し
て、現像スリーブ３を圧接している。

【０１０７】本発明における弾性ブレード４の現像スリ
ーブ３への当接圧は、現像スリーブ３の母線方向の線圧
で１ｇ／ｃｍ〜１００ｇ／ｃｍが好ましく、本実施例で
は弾性ブレード４として硬度６０°、厚さ１．０ｍｍの
シリコンゴム製のブレードを使用し、これを１０ｇ／ｃ
ｍの線圧で現像スリーブ３に当接させた。

【０１０８】尚、線圧の測定方法は摩擦係数の既知の薄
板を三枚重ねにして弾性ブレード３当接部に挿入し、中
央の薄板をバネ秤で引き抜き、そのときの引き抜き力と
摩擦係数から線圧を換算した。

【０１０９】非磁性トナー６は、非磁性一成分現像剤と
して使用されるもので、スチレン樹脂やアクリル樹脂、
ポリエチレン樹脂等の各種熱可塑性樹脂中にカーボン等
の顔料を分散して構成されている。本実施例では、トナ
ー６として、スチレン樹脂／アクリル樹脂とスチレン・
ブタジエン樹脂の共重合体及び顔料から成る平均粒径１
２μｍのトナー粉体に、コロイダルシリカ１．０％を外
添したものを用いた。

【０１１０】次に、本実施例における単泡性発砲体ゴム
から成るトナー供給ローラとしての弾性ローラ５につい
て詳しく説明する。

【０１１１】本実施例におけるトナー供給用の弾性ロー
ラ５は、金属の芯金５１を支軸とし、その外側にシリコ
ンゴム、ＥＰＤＭゴム、ＣＲゴム等、その気泡部の壁面
が隣合う気泡部と連通していない単泡性の発砲体をロー
ラ状にしたものであり、その硬度はアスカーＣ、３００
ｇ荷重で８°〜２５°の範囲に設定されている。そし
て、この弾性ローラ５を現像スリーブ３にその摺接幅Ｗ
が２．０ｍｍ〜６．０ｍｍになるように摺接させ、該弾
性ローラ５を図示矢印ｃ方向に回転駆動する。

【０１１２】本発明者等は、弾性ローラ５と現像スリー
ブ３との摺接幅Ｗと弾性ローラ５の硬度を変化させて、
複写動作を多数回繰り返し、現像スリーブ３上のトナー
融着及び弾性ローラ５から染み出す低分子量成分（オイ
ル）による現像スリーブ３の汚染、並びに弾性ローラ５
の当接ムラによる画像上の濃度ムラとの関係を調べた結
果、摺接幅Ｗが２．０ｍｍ〜６．０ｍｍの範囲内で、且
つ、弾性ローラ５の硬度が８°〜２５°（アスカーＣ、
３００ｇ荷重で）の範囲内では長期使用に対しても、低
駆動トルクで良好な画像を形成できることを見出した。

【０１１３】図７は上記関係を示すグラフである。図７
は、横軸に弾性ローラ５の硬度、縦軸に摺接幅Ｗをと
り、それらと現像スリーブ３上のトナー融着、トナー劣
化、トルク大の領域、弾性ローラ５からのオイルの染み
出しによる現像スリーブ３の汚染領域、及び当接ムラ等
による画像濃度ムラ領域との関係を示している。図７に
おいて、３つの線で囲まれた領域が適正画像を形成でき
る領域であり、その領域を外れると、従来例で述べたよ
うな理由から弊害が生じるのである。

【０１１４】本実施例においては、弾性ローラ５として
は外径４ｍｍの金属芯体５１に硬度１０°（アスカー
Ｃ、３００ｇ荷重）のシリコンの単泡性発砲体ゴムを肉
厚４ｍｍでローラ状に被覆した外径１２ｍｍのものを用
い、該弾性ローラ５の外径１６ｍｍの現像スリーブに対
する摺接幅Ｗを４．０ｍｍに設定した。又、弾性ローラ
５は現像スリーブ３に対して相対速度を有しており、そ
の範囲は５ｍｍ／ｓｅｃ〜２００ｍｍ／ｓｅｃが良好で
あり、本実施例においては８０ｍｍ／ｓｅｃとした。

【０１１５】以上のような装置をキヤノン株式会社製Ｆ
Ｃ−１複写機に組み込み、バイアス電源としてとして周
波数１８００Ｈｚ、ピーク・ピーク電圧１２００Ｖの交
流電圧に−３００Ｖの直流を重畳させたものを用い、感
光ドラム１上の潜像の表面電位を暗部−６００Ｖ、明部
−１５０Ｖに設定し、現像スリーブ３と感光ドラム１の
間隔を２００μｍに設定して非接触現像を行なった。

【０１１６】その結果、現像スリーブ３上には約３０μ
ｍの均一なトナー塗布層が得られ、トナー６の帯電量も
＋１５μｃ／ｇと良好な値となり、画像としても反射濃
度１．３の良好な画像であった。更に、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、現像スリーブ３へのトナー６の融着やオイルの
染み出しによる現像スリーブ３の汚染も発生せず、又、
濃度ムラ、ゴースト、濃度低下、カブリ等の無い良好な
画像を低駆動トルクで得ることができた。

【０１１７】＜第２実施例＞次に本発明の第２実施例を
図８を用いて説明する。尚、図８は第２実施例に係る現
像装置の断面図である。

【０１１８】本実施例では、単泡性発砲体ゴムから成る
弾性ローラを現像スリーブ３上のトナー層厚を規制する
規制ローラ８として用い、且つ、該規制ローラ８の現像
スリーブ３との摺接幅Ｗを２．０ｍｍ〜６．０ｍｍの範
囲に設定し、その硬度を８°〜２５°（アスカーＣ、３
００ｇ荷重で）の範囲に設定している。規制ローラ８の
接触幅Ｗ及び硬度を上記範囲に設定することによって、
現像スリーブ３上のトナー６の融着及び規制ローラ８か
らのオイルの染み出しによる現像スリーブ３の汚染を生
ずることなく、現像スリーブ３上に均一で適正なトナー
層厚を維持することが可能となる。

【０１１９】尚、本実施例の場合は、規制ローラ８の現
像スリーブ３との摺接部でトナー６に適正な電荷を付与
できるように、規制ローラ８の摺接幅Ｗ及び硬度を前記
範囲内にするとともに、その帯電極性をトナー６の正規
な帯電極性と逆極性にするのが好ましい。

【０１２０】又、現像スリーブ３上の未現像トナー６の
掻き取り力を向上させる目的で、規制ローラ８に加え
て、もう１つの単泡性発砲体ゴムの弾性ローラを現像ス
リーブ３上に当接させても良い。

【０１２１】＜第３実施例＞次に、本発明の第３実施例
を図９を用いて説明する。尚、図９は第３実施例に係る
現像装置の断面図である。

【０１２２】本実施例においては、単泡性発砲体ゴムか
ら成る弾性ローラは、その内部にカーボン等の導電性微
粉末を分散させて現像ローラ９として用いられ、該現像
ローラ９は像担持体である感光体ドラム１と摺接して該
感光ドラム１上の静電潜像をトナー像として現像して顕
画化する。

【０１２３】このときの摺接幅Ｗと現像ローラ９の硬度
の適正範囲は前記第１及び第２実施例と同じであるが、
これらに加え、現像ローラ９の表面性を決定する該現像
ローラ９の単位長さ当りのセル数を１００個〜３００個
／ｉｎｃｈとし、且つ、表面をグラインダー研磨等で処
理して単泡隔壁の突起を形成することで、感光体ドラム
１へのトナー６の融着の促進を防止し、又、現像ローラ
９の表面の突起状隔壁による感光ドラム１表面の摺擦ス
ジ等の無い良好な画像を形成することができる。［第３発明］以下に第３発明の実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

【０１２４】＜第１実施例＞図１０は第１実施例に係る
現像装置の概略構成図である。

【０１２５】図１０において、２は一成分現像剤として
非磁性トナー６を収容した現像容器であり、本現像装置
２０は、図示矢印ａ方向に回転する像担持体である感光
ドラム１に対抗して設置される現像スリーブ３を現像容
器２内に備え、感光ドラム１上の静電潜像をトナー像と
して現像して可視化する。

【０１２６】弾性ブレード４は、現像スリーブ３の回転
方向上流側に向けて下がる向きに傾斜して設けられ、現
像スリーブ３の上部外周面に回転方向に対抗して当接さ
れている。

【０１２７】又、弾性ローラ５は、現像スリーブ３の感
光ドラム１と反対側の部分に当接され、且つ、回転自在
に支持されている。

【０１２８】而して、現像装置２０においては、弾性ロ
ーラ５が図示矢印方向に回転してトナー６を担持してこ
れを現像スリーブ３の近傍に供給し、現像スリーブ３と
弾性ローラ５とが当接する当接部（ニップ部）におい
て、弾性ローラ５上のトナー６が現像スリーブ３と摺擦
されることにより、該トナー６が現像スリーブ３上に付
着する。

【０１２９】その後、現像スリーブ３の回転に伴い、該
現像スリーブ３上に付着したトナー６は弾性ブレード４
と現像スリーブ３との当接部でこれらの間に侵入し、こ
こを通過する際に現像スリーブ３の表面と弾性ブレード
４の両者により摺擦されて、十分に摩擦帯電を受ける。

【０１３０】以上のようにして帯電されたトナー６は、
弾性ブレード４と現像スリーブ３との当接部を抜け出し
て、現像スリーブ３上に薄層を形成し、感光ドラム１と
の間に微小間隙を形成して対抗する現像部へと搬送され
る。そして、現像部において現像スリーブ３と感光ドラ
ム１との間に、現像バイアスとして直流に交流を重畳し
た交番電圧を印加することにより、現像スリーブ３上の
トナー６が感光ドラム１の静電潜像に対応して転移し、
静電潜像に付着して該静電潜像をトナー像として現像し
て可視化する。

【０１３１】ところで、現像部において現像に消費され
ないで現像スリーブ３上に残存したトナー６は、現像ス
リーブ３の回転に伴って現像スリーブ３の下部より現像
容器２内に回収される。この現像容器２のトナー回収部
分にはシール部材７が設けられている。シール部材７
は、現像スリーブ３上に残存するトナー６の現像容器２
内への通過を許容するとともに、現像容器２内のトナー
６が容器２の下部から漏出するのを防止する。

【０１３２】而して、現像容器２内に回収されたトナー
６は、弾性ローラ５によって現像スリーブ３との当接部
で現像スリーブ３から剥ぎ取られる。同時に、弾性ロー
ラ５の回転により現像スリーブ３上に新たなトナー６が
供給され、この新たなトナー６は、再び現像スリーブ３
の回転に伴って現像スリーブ３と弾性ブレード４との当
接部へ搬送される。

【０１３３】一方、剥ぎ取られたトナー６の大部分は、
弾性ローラ５の回転に伴って現像容器２内のトナー６中
に搬送されて混ざり合い、剥ぎ取られたトナー６の帯電
電荷が分散される。

【０１３４】ところで、現像スリーブ３の表面には適度
な凹凸粗面が形成されており、これにより現像スリーブ
３の表面とトナー６との摺擦確率が高められ、且つ、ト
ナー６の搬送性が高められている。

【０１３５】現像スリーブ３表面の凹凸粗面は、表面粗
さＲｚが１μｍ〜１０μｍとなるように現像スリーブ３
の表面に不定形のアランダム砥粒によりサンドブラスト
処理を施すか、定形のガラスビーズによるサンドブラス
ト処理を施すかによって形成される。或いは、単独で凸
部を形成し得る例えば金属酸化物の粒子、グラファイ
ト、カーボン等の導電性粒子を用いて、現像スリーブ３
の表面に凸部粗面を形成し、この凸部粗面を形成する粒
子をフェノール樹脂、フッ素樹脂等の結着樹脂で結着し
て結着樹脂表面に凹部を形成し、これにより現像スリー
ブ３の表面に凹凸粗面を形成するようにしても良い。

【０１３６】本実施例では、現像スリーブ３としては、
基体として直径１６ｍｍのアルミニウムスリーブを用
い、これの表面に定形のガラスビーズ（＃６００）によ
るブラスト処理を施して表面粗さＲｚを約３μｍとした
ものを用いた。

【０１３７】弾性ブレード４は現像スリーブ３に圧接さ
れており、両者の間に侵入したトナー６は現像スリーブ
３上に塗布されて薄層を形成する。

【０１３８】又、弾性ブレード４は、倒えばシリコン、
ウレタン等のゴム部材（ＪＩＳＡに規定の硬度が４０°
〜９０°のもの）から形成されており、該弾性ブレード
４の現像スリーブ３との対抗面の一部が面接触で当接し
て現像スリーブ３を圧接している。

【０１３９】本発明においては、弾性ブレード４の現像
スリーブ３への当接圧としては、現像スリーブ３の母線
方向の線圧で５ｇ／ｃｍ〜２００ｇ／ｃｍが好ましく、
本実施例では弾性ブレード４として硬度６５°、厚さ
１．２ｍｍのウレタンゴム製のブレードを使用し、これ
を５０ｇ／ｃｍの線圧で現像スリーブ３に当接した。

【０１４０】尚、線圧の測定方法は摩擦係数が既知の薄
板を三枚重ねにして弾性ブレード３の当接部に挿入し、
中央の薄板をバネ秤で引き抜き、そのときの引き抜き力
と、摩擦係数から線圧を換算する。

【０１４１】非磁性トナー６は、非磁性一成分現像剤と
して使用されるもので、スチレン樹脂やアクリル樹脂、
ポリエチレン樹脂等の各種熱可塑性樹脂中にカーボン等
の顔料を分散して構成されている。本実施例ではトナー
６として、スチレン／アクリル樹脂とスチレン・ブタジ
エン樹脂の共重合体及び顔料から成る平均粒径１２μｍ
のトナー粉体に、コロイダルシリカ１．０％を外添した
ものを用いた。

【０１４２】次に、本実施例における弾性ローラ５につ
いて詳しく説明する。

【０１４３】弾性ローラ５は、前述のように現像スリー
ブ３上に残存したトナー６の剥ぎ取り及び新たなトナー
６の供給を行なっている。

【０１４４】この弾性ローラ５として、金属の芯金５１
を支軸とし、その外側にシリコンゴム、ＥＰＤＭゴム、
ＣＲゴム等、その気泡部の壁面が隣合う気泡部と連通し
ていない単泡性の発砲体をローラ状にしたものを用い、
該弾性ローラ５は図示矢印ｃ方向に回転駆動されてい
る。

【０１４５】本実施例においては、図１１に示すよう
に、弾性ローラ５として外径５ｍｍの金属芯金５１に肉
厚５ｍｍでシリコンゴム発砲体５２をローラ状に被覆し
た外径１５ｍｍのものを用いている。そして、外径１６
ｍｍの現像スリーブ３に対し、弾性ローラ５の回転中心
Ａがこれと現像スリーブ３の回転中心Ｂとを結ぶ直線上
を移動可能にし、現像スリーブ３及び弾性ローラ５の軸
間距離ｘを変えられる構成としている。

【０１４６】この弾性ローラ５の現像スリーブ３への侵
入量δ（ｍｍ）は、現像スリーブ３の直径をα（ｍ
ｍ）、弾性ローラ５の直径β（ｍｍ）とすると、

【０１４７】

【数２】δ＝１／２（α＋β）−ｘで表され、本実施例においては、侵入量δ（ｍｍ）は、

【０１４８】

【数３】δ＝１／２（１６＋１５）−ｘ＝１５．５−ｘとなる。

【０１４９】本発明者等は、この侵入量δ（ｍｍ）の適
正範囲を調べるために軸間距離ｘを変え、以下の条件で
実験を行なった。

【０１５０】即ち、キヤノン製複写機ＦＣ−２にこの現
像装置２０を組み込み、感光ドラム１上の静電潜像の表
面電位を暗部−６００Ｖ、明部−１５０Ｖとし、感光ド
ラム１と現像スリーブ３との間に印加する現像バイアス
を周波数１８００Ｈｚ、ピーク・ピーク電圧１２００Ｖ
の交流電圧に−２５０Ｖの直流電圧を重畳させたものを
用い、現像スリーブ３と感光ドラム１との対向部の空隙
を２５０μに設定した。又、感光ドラム１の周速５０ｍ
ｍ／ｓｅｃに対し、現像スリーブ３の周速を７０ｍｍ／
ｓｅｃ、弾性ローラ５の周速を５０ｍｍ／ｓｅｃに設定
した。

【０１５１】上記条件で、侵入量δ（ｍｍ）を変えてそ
れぞれ約２０００枚の複写動作を行なった。結果を図１
２に示す。尚、図１２において、○は良、△は可、×は
不可をそれぞれ示す。

【０１５２】図１２から明らかなように、弾性ローラ５
の侵入量δを０．２ｍｍに設定すると弾性ローラ５によ
る現像スリーブ３へのトナー６の塗布及び剥ぎ取りに長
手方向でムラが生じ、画像に濃度ムラを引き起こして好
ましくなかった。

【０１５３】又、逆に侵入量δを２．５ｍｍに設定する
と、トナー６の劣化や現像スリーブ３へのトナー６の融
着を招き、カブリが生じて好ましくなかった。

【０１５４】従って、単泡性の発砲体で構成した弾性ロ
ーラ５の侵入量δの適正範囲は０．３ｍｍ〜２．０ｍｍ
であり、より好ましくは、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍであ
った。

【０１５５】上記範囲においては、弾性ローラ５の現像
スリーブ３への当接ムラによる濃度ムラや現像スリーブ
３への当接圧過大によるトナー６の劣化に伴うカブリの
発生が生じず、弾性ローラ５は現像スリーブ３へのトナ
ー６の供給及び未現像トナー６の剥ぎ取りを安定して良
好に行なうことができ、感光ドラム１上の静電潜像に忠
実な画像を得ることが可能となった。

【０１５６】＜第２実施例＞次に、本発明の第２実施例
を図１３に基づいて説明する。尚、図１３は第２実施例
に係る現像装置の断面図である。

【０１５７】本実施例においては、第１実施例と異なり
現像スリーブ３と感光体８がトナー６を介して接触する
構成を採っている。このような構成とするために、本実
施例では、感光体８としてフレキシブルなベルト感光体
を用いており、このバルト感光体８は表層にアルミニウ
ムを蒸着したポリエチレンテレフタレート（商品名：マ
イラー）等のベルト基層の表面に例えばＯＰＣ感光層を
形成したものであり、これは図示矢印ｄ方向に回転駆動
される。

【０１５８】本実施例においてベルト感光体８の周速は
５０ｍｍ／ｅｃに設定されており、現像スリーブ３はこ
れより速く周速１００ｍｍ／ｓｅｃに設定されており、
ベルト感光体８と相対速度をもたせて、現像スリーブ３
上のトナー薄層をベルト感光体８に摺擦させることによ
り、この摺擦部分でもトナー６へのトリボ付与を積極的
に行なっている。

【０１５９】現像スリーブ３へ印加するバイアスは、−
ＤＣ成分のみとし、ベルト感光体８との電位差により現
像を行なっている。

【０１６０】本実施例においては、現像スリーブ３とベ
ルト感光体８とが接触する構成となっているため、第１
実施例の非接触現像に比べ、現像部におけるトナー６の
受ける力が増すことから、弾性ローラ５の侵入量の適正
範囲が狭まると予想されたため、第１実施例の場合と同
様に侵入量δ（ｍｍ）を変えて約２０００枚の複写動作
を行なったところ、侵入量δ（ｍｍ）の小さい場合は、
第１実施例と同様に侵入量δ＝０．３ｍｍ以上で良好で
あったが、侵入量δ（ｍｍ）の大きい場合は、適正範囲
が狭まる結果となった。

【０１６１】即ち、侵入量δ＝２．０ｍｍ以上の場合、
第１実施例の結果と異なり現像スリーブ３へのトナー６
の融着及びトナー６の劣化に伴うカブリが発生する結果
を招いた。

【０１６２】このように、ベルト感光体８と現像スリー
ブ３とが接触する構成を採った場合は、特い侵入量δを
適正範囲内におさめることが必要である。本実施例にお
いては、弾性ローラ５の侵入量δ（ｍｍ）の適正範囲
は、前記結果より０．３ｍｍ〜１．５ｍｍであり、実際
に第１実施例の適正範囲０．３ｍｍ〜２．０ｍｍに比べ
て狭くなっている。

【０１６３】上記適正範囲内においては、本実施例のよ
うにベルト感光体８と現像スリーブ３とが接触する構成
でも、濃度ムラやカブリの無い良好な画像が得られる。

【０１６４】尚、第１、第２実施例においては、非磁性
トナーを用いたが、現像スリーブ内にマグネットを設
け、磁性トナーを用いた一成分現像装置に対しても本発
明は適用可能であり、その他発明の範囲内で種々変更は
可能である。

【０１６５】

【発明の効果】以上の説明で明らかな如く、第１発明に
よれば、現像剤担持体の表面を、比較的滑らかな多数の
凹部域が形成されるように粗面化処理し、その表面粗さ
を中心線平均表面粗さ（Ｒａ）で０．４μｍ〜１．０μ
ｍの範囲内に設定したため、現像剤担持体上の現像剤量
及び帯電量を適正に保ち、且つ、現像剤担持体上の現像
剤を像担持体或いは現像剤担持体に確実に付着させるこ
とによって、長期稼動においても良好な画像を安定して
形成することができるという効果が得られる。

【０１６６】又、第２発明によれば、現像剤担持体と弾
性ローラとの摺接幅を２．０ｍｍ〜６．０ｍｍの範囲内
に設定したため、長期稼動においても現像剤担持体への
現像剤の融着や現像剤の劣化が生じず、良好で安定した
画像を低トルクで形成することができるという効果が得
られる。

【０１６７】更に、第３発明によれば、弾性ローラの現
像剤担持体への浸入量を０．３ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲
内に設定したため、現像剤担持体への現像剤の塗布及び
未現像現像剤の剥ぎ取りを良好に安定して行なうことが
でき、弾性ローラの現像剤担持体への浸入量が不適当な
場合に生ずる画像濃度ムラやカブリ等の不良画像の発生
を防いで良好な画像を長期間安定して形成することがで
きるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の第１実施例に係る現像装置の断面図
である。

【図２】耐久枚数に対するトナー搬送量の測定結果を示
す図である。

【図３】耐久枚数に対する平均トリボ量の測定結果を示
す図である。

【図４】第１発明の第２実施例に係る現像装置の断面図
である。

【図５】第１発明の第３実施例に係る現像装置の断面図
である。

【図６】第２発明の第１実施例に係る現像装置の断面図
である。

【図７】ローラ硬度と摺接幅との関係を示す図である。

【図８】第２発明の第２実施例に係る現像装置の断面図
である。

【図９】第２発明の第３実施例に係る現像装置の断面図
である。

【図１０】第３発明の第１実施例に係る現像装置の断面
図である。

【図１１】第３発明の第１実施例に係る現像装置の弾性
ローラと現像スリーブの拡大断面図である。

【図１２】弾性ローラの浸入量δに対する画像の良否
（濃度ムラ、カブリ）を示す図である。

【図１３】第３発明の第２実施例に係る現像装置の断面
図である。

【図１４】従来の現像装置の断面図である。

【図１５】単泡性発泡体ゴムから成る弾性ローラの拡大
断面図である。

【符号の説明】

１感光ドラム（現像剤担持体、像担持体）２現像剤収納容器３現像スリーブ（現像剤担持体）４弾性ブレード（現像剤規制部材）５弾性ローラ６トナー（一成分現像剤）８トナー撹拌部材２０現像装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撹拌部材を備えた一成分現像剤収納容器
の開口部に無端移動可能に配設された現像剤担持体に規
制部材を圧接し、該規制部材で規制しつつ、前記現像剤
担持体の移動に伴って前記一成分現像剤収納容器内の一
成分現像剤を搬送する現像装置において、前記現像剤担
持体の表面を、比較的滑らかな多数の凹部域が形成され
るように粗面化処理し、その表面粗さを中心線平均表面
粗さ（Ｒａ）で０．４μｍ〜１．０μｍの範囲内に設定
したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】前記一成分現像剤は、非磁性であること
を特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】前記現像剤担持体の表面は、定形粒子に
よるブラスト処理が施されることを特徴とする請求項１
記載の現像装置。
【請求項４】前記現像剤担持体の表面は、樹脂中に導
電性粉末を分散させ、樹脂で比較的平滑な凹部域、導電
性粉末で起状のある凸部を形成して成ることを特徴とす
る請求項１記載の現像装置。
【請求項５】一成分現像剤を現像剤担持体に供給する
単泡性発泡体ゴムから成る回転可能な弾性ローラを現像
剤担持体に摺接せしめて成る現像装置において、前記現
像剤担持体と弾性ローラとの摺接幅を２．０ｍｍ〜６．
０ｍｍの範囲内に設定したことを特徴とする現像装置。
【請求項６】前記現像剤担持体は、現像容器開口部に
回転自在に配設された現像ローラで構成され、該現像ロ
ーラに摺接する前記弾性ローラの硬度が８°〜１０°
（アスカーＣ、３００ｇ荷重）の範囲内に設定されてい
ることを特徴とする請求項５記載の現像装置。
【請求項７】前記現像剤担持体と弾性ローラとの摺接
部よりも現像剤担持体回転方向下流側に、現像剤担持体
上の現像剤の層厚を規制するための弾性ブレードを圧接
したことを特徴とする請求項５又は６記載の現像装置。
【請求項８】前記現像剤担持体は像担持体である感光
ドラムであり、該感光ドラムに摺接する前記弾性ローラ
はその硬度、単位長さ当りのセル数がそれぞれ８°〜１
０°（アスカーＣ、３００ｇ荷重）、１００個〜３００
個／ｉｎｃｈの範囲内に設定されるとともに、その表面
が研磨加工されることを特徴とする請求項５記載の現像
装置。
【請求項９】前記一成分現像剤は、非磁性であること
を特徴とする請求項５記載の現像装置。
【請求項１０】一成分現像剤を現像剤担持体に供給す
る単泡性発泡体ゴムから成る回転可能な弾性ローラを現
像剤担持体に摺接せしめて成る現像装置において、前記
弾性ローラの前記現像剤担持体への侵入量を０．３ｍｍ
〜１．５ｍｍの範囲内に設定したことを特徴とする現像
装置。
【請求項１１】前記一成分現像剤は、非磁性であるこ
とを特徴とする請求項１０記載の現像装置。