JPH09258552A

JPH09258552A - 現像装置

Info

Publication number: JPH09258552A
Application number: JP9473696A
Authority: JP
Inventors: Kiyonari Ogawa; 研也小川; Yukihiro Ozeki; 行弘大関; Katsuhiro Sakaizawa; 勝弘境澤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-03-26
Filing date: 1996-03-26
Publication date: 1997-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】現像剤担持体に圧接した現像剤規制部材によ
り現像剤担持体上の一成分現像剤を、現像残りの現像剤
に現像剤担持体の表面への固着を生じることなく良好に
規制して、現像剤担持体上に現像剤の均一な薄層を形成
し、現像に供することを可能とした現像装置にある。【解決手段】トナー規制部材としてトナー規制ローラ
１を使用し、この規制ローラ１を、金属製の軸１ａの周
囲に弾性層１ｂを形成し、その表面上に誘電体層１ｃを
形成した構成とし、弾性層１ｂを導電性または半導電性
として電界発生手段に構成している。規制ローラ１を現
像スリーブ３の表面に圧接して回転させ、軸１ａに交流
電源９から交流電圧を印加して、現像スリーブ３の回転
方向上、圧接部の上流および下流の微少間隙に弾性層１
ｂから交番電界を発生させ、現像スリーブ３上の非磁性
トナーＴを飛翔し、往復動させて、トナーの規制を得
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、電子写真感光体あ
るいは静電記録誘電体等の像担持体上に形成した静電潜
像を可視化するための現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写装置や画像記録装置、プリンタ、フ
ァクシミリ等の画像形成装置においては、電子写真感光
体や静電記録誘電体などからなる像担持体上に静電潜像
を形成し、この潜像を現像装置により現像して、トナー
像として可視化することが行なわれている。

【０００３】このような現像装置の１つとして、乾式一
成分現像装置が種々提案され、また実用化されている。
しかし、いずれの現像装置でも、現像剤担持体上に一成
分現像剤のトナーの薄層を形成することが困難である問
題があった。

【０００４】しかるに、画像の解像力、鮮明力などの向
上が求められている現在、トナーの薄層形成方法および
その装置に関する開発は必須となっており、またこれに
対して幾つの方策が提案されている。

【０００５】たとえば特開昭５４−４３０３８号には、
現像剤担持体としての現像スリーブにゴムまたは金属製
の弾性ブレードを当接させ、トナー層がこの弾性ブレー
ドと現像スリーブとの当接部の間を通過するように構成
して、トナー層厚の規制を行ない、それによって、現像
スリーブ上にトナーの薄層を形成し、かつ当接部での摩
擦により、トナーに十分な摩擦帯電電荷（トリボ）を付
与させる現像装置が記載されている。

【０００６】この場合、弾性ブレードにより非磁性トナ
ーを規制するときには、現像スリーブ上にトナーを供給
する供給部材が別途必要になる。これは、磁性トナーの
場合には、現像スリーブ内の磁石の磁力により現像スリ
ーブ上にトナーを供給することができるが、非磁性トナ
ーの場合には、磁力によるトナーの供給を行なえないた
めである。

【０００７】図５に示した従来の現像装置（特開昭５８
−１１６５５９号）では、一成分現像剤として非磁性ト
ナー１０６を収容した現像容器１０２内に、弾性ブレー
ド１０４よりも現像スリーブ１０３の回転方向上流側の
位置で、現像スリーブ１０３に当接するファーブラシ構
造の供給ローラ１０５を設置して、現像スリーブ１０３
上の現像に消費されずに残存したトナー１０６を供給ロ
ーラ１０５により剥ぎとるとともに、現像スリーブ１０
３上に新たなトナー１０６を供給するようにしている。

【０００８】この構成により、現像スリーブ１０３上に
非磁性トナーの薄層を良好に形成することができ、像担
持体、すなわち感光ドラム１０１上の静電潜像を良好に
現像することができ、現像により高濃度、広面積のベタ
黒画像を忠実に再現して、常に安定した画像を得ること
が可能になった。また、この現像装置は、従来の二成分
現像装置に比べ簡易かつ小型で、トナー容量の多い現像
装置を提供することができた。

【０００９】現像装置で使用するトナーについて説明す
る。トナーを製造する方法としては、樹脂、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
ダーエクストルーダーまたはメディア分散機を用いて均
一に分散させた後、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させた
後、さらに分級工程を経て粒度分布をシャープにして、
トナー化するいわゆる粉砕方法；特公昭５６−１３９４
５号公報になどに記載のディスクまたは多流体ノズルを
用い、溶融混合物を空気中に霧化して球状トナーを得る
方法；特公昭３６−１０２３１号公報、特開昭５９−５
３８５６号公報、特開昭５９−６１８４２号公報に述べ
られている懸濁重合法を用いてトナーを直接生成する方
法；単量体は可溶であるが重合体は不溶とする水系有機
溶剤を用い、トナーを直接生成する分散重合方法；水溶
性極性重合開始剤の存在下で直接重合してトナーを生成
する、ソプフリー重合法に代表される乳化重合法などが
あり、いずれも、トナーの製造に利用可能である。

【００１０】重合トナーとしては、常圧下または加圧下
での懸濁重合法で製造したものが好ましい。懸濁重合法
によれば、比較的容易に粒度分布がシャープで粒径４〜
８μｍの微粒子トナーを得ることができ、その形状も球
形で表面が滑らかなトナーとなる。

【００１１】トナーの形状を示す係数ＳＦ−１、ＳＦ−
２について説明する。トナーの形状係数ＳＦ−１、ＳＦ
−２は、日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用
いて、トナー粒子像を無作為に１００個サンプリング
し、その画像情報をインターフェースを介してニコレ社
製の画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）に導入し、解析を行
ない、下式により得られる値として定義したものであ
る。

【００１２】ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）² ／ＡＲＥ
Ａ｝×（π／４）×１００ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）² ／ＡＲＥＡ｝×（π／４）
×１００ここで、ＡＲＥＡ：トナー投影面積ＭＸＬＮＧ：トナー絶対最大長ＰＥＲＩ：トナー周長

【００１３】このＳＦ−１は球形度合を示し、１４０よ
り大きいと球形から徐々に不定形となる。ＳＦ−２は凹
凸度合を示し、１２０より大きいとトナー表面の凹凸が
顕著となる。ＳＦ−１が１４０を超えたり、ＳＦ−２が
１２０を超えると、トナーのかぶりが増したり、耐久性
が若干劣ることがある。

【００１４】トナー形状の球形の作用効果は、トナーの
流動性が向上し、トナーの機械的ストレスを減少するこ
と、また転写効率を１００％近くまで得ることを可能に
することである。粉砕トナーのような不定形トナーで
は、転写ローラにおいて押圧力が高いと、トナーが感光
ドラムに機械的に押し付けられて、いわゆる”文字の中
の抜け”の転写不良が発生しやすくなるが、球形トナー
ではそれが発生しづらい。

【００１５】懸濁重合法によれば、低軟化点物質を内包
させることが可能である。具体的には、水系媒体中での
材料の極性を主要単量体よりも低軟化点物質の方が小さ
くなるように設定し、少量の極性の大きな樹脂または単
量体をさらに添加することにより、内側の低軟化点物質
を外殻樹脂で被覆したいわゆるコア／シェル構造を有す
るトナーを得ることができる。

【００１６】トナーの粒径の制御や粒度分布の制御は、
軟水溶性の無機塩や保護コロイド作用をする分散剤の種
類や添加量を変える方法、機械的装置条件、たとえばロ
ータリーの周速・パス回数・撹拌羽根形状等の撹拌条件
や容器形状、または水溶液中での固形分濃度等を制御す
ることにより、所定のトナーを得ることができる。

【００１７】コア／シェル構造を有する重合トナーで
は、コア物質として低軟化点物質を用いることにより、
従来よりも少ない熱量での熱定着が可能となる。従っ
て、コア部の主たる成分としては低軟化点物質が好まし
く、ＡＳＴＭＤ３４１８−８に準拠し測定された主体
極大ピーク値が４０〜９０℃を示す化合物が好ましい。
極大ピーク値が４０℃未満であると、低軟化点物質の自
己凝集力が弱くなり、結果として高温オフセット性が弱
くなり好ましくない。一方、極大ピークが９０℃を超え
ると、定着温度が高くなり好ましくない。さらに、直接
重合法によりトナーを得る場合には、水系で造粒・重合
を行なうため、極大ピーク値の温度が高いと主に造粒中
に低軟化点物質が析出してきて、懸濁系を阻害するため
好ましくない。

【００１８】極大ピーク値の温度の測定には、たとえば
パーキンエレマー社製ＤＳＣ−７を用いる。装置検出部
の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補
正についてはインジウムの融解熱を用いる。サンプルは
アルミニウム製パンを用い、対照用に空パンをセット
し、昇温速度１０℃／分で測定を行なった。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５の
従来の現像装置では、供給ローラ１０５が現像スリーブ
１０３に所定の圧力で当接して摺擦することにより、現
像スリーブ１０３上へ新たなトナーを供給する前に、現
像スリーブ１０３上の現像残りのトナーを剥ぎとり、現
像スリーブ上のゴースト等の現像履歴を打ち消している
が、トナーを１００％剥ぎとれる分けではないため、次
のような欠点があった。

【００２０】（１）現像スリーブ１０３上のトナーを完
全に剥ぎとらずに新たなトナーを供給することを繰り返
しながら、ベタ白などの印字率の低い画像を複数枚出力
し続けると、現像スリーブ１０３上の同一のトナーが複
数回にわたって供給ローラ１０５を通過することになる
ため、そのトナーが密に圧接されて現像スリーブ１０３
上の表面に強固に付着する。取り分け、高温・高湿環境
下では、トナーが現像スリーブの表面に融着しやすく、
スジヤ白抜け等の画像不良が発生する。

【００２１】（２）弾性ブレード１０２のところにトナ
ーが詰まったり、帯電量の大きなトナーが付着すると、
そのトナーが現像スリーブ１０３と摺擦され続けるた
め、摩擦熱で弾性ブレード１０２に融着する。この弾性
ブレード１０２へのトナーの融着があると、現像スリー
ブ１０３上でのトナーのコートが妨げられ、スジ等の画
像不良が発生する。

【００２２】上記（１）の問題を解消するために、供給
ローラ１０５の現像スリーブ１０３との当接圧を高め
て、現像スリーブ１０３上のトナーの剥ぎとりを強く行
なうことが可能であるが、現像スリーブ等の駆動トルク
を大きくしなければならず、現像装置のコスト上昇を招
くだけでなく、トナーが現像スリーブと強く摺擦される
ことにより、トナーの表面が変化して帯電性が低下す
る。トナーの帯電性が低下すると、感光ドラム１０１上
の静電潜像の非画像部にトナーが付着してカブリを生じ
たり、画像濃度が低下し、同様に、画質が損なわれる。

【００２３】（２）の問題点をなくすためには、弾性ブ
レード１０２の現像スリーブ１０３との当接圧を低くす
れば、摩擦熱の発生を抑制できるので有効であるが、同
時にトナーの摩擦帯電量が低下するため、現像した画像
にカブリや濃度低下等の画質低下が生じる。

【００２４】これら（１）、（２）の問題の発生は、ト
ナーの形状や硬さ、表面性等のトナー性状に大きく依存
する。たとえば球形のトナーでは、流動性や転写性が向
上するものの、トナー同士がより密にパッキングする傾
向があるため、通常の不定形のトナーに比べて（１）の
問題が深刻化し、一方、低軟化点物質を用いたトナーに
よれば、定着温度を低下することが可能になるが、
（２）や（１）の問題も発生しやすくなっていた。

【００２５】本発明の目的は、現像剤担持体に圧接した
現像剤規制部材により現像剤担持体上の一成分現像剤
を、現像残りの現像剤に現像剤担持体の表面への固着を
生じることなく良好に規制して、現像剤担持体上に現像
剤の均一な薄層を形成し、現像に供することを可能とし
た現像装置を提供することである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にか
かる現像装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
一成分現像剤を担持して回転することにより、像担持体
と対向した現像領域に向けて搬送する現像剤担持体と、
該現像剤担持体の表面に圧接して現像領域に搬送される
現像剤を規制し、現像剤担持体上に現像剤の均一な薄層
を形成する現像剤規制部材とを備えた現像装置におい
て、前記現像剤規制部材は、現像剤担持体の表面に圧接
して回転する、電界発生手段を備えた弾性ローラからな
り、前記電界発生手段は、現像剤担持体の回転方向に関
し、現像剤担持体との圧接部の上流および下流に生じる
微少間隙の少なくとも下流側の微少間隙に、現像剤担持
体上の現像剤を飛翔し、往復動させる交番電界を発生す
ることを特徴とする現像装置である。

【００２７】本発明の一態様によれば、前記弾性ローラ
は、金属製の軸の周囲に少なくとも弾性層を設けてな
り、前記弾性層は、導電性もしくは半導電性の弾性部材
から形成されて電界発生手段を構成しており、前記軸へ
の交流電圧の印加により前記弾性層が、前記現像剤担持
体との圧接部の上流および下流の微少間隙に前記電界を
発生する。前記弾性層上に誘電体製の表面層を有するこ
とができる。前記誘電体は、トナーとは逆の帯電極性を
有することができる。

【００２８】本発明の他の態様によれば、前記弾性ロー
ラは、誘電体製の回転する弾性体円筒の内側に、円筒状
電極部材を同心かつ非回転に配置してなり、前記電極部
材は、軸の周囲に誘電体層を設け、その誘電体層の表面
に電界発生手段を構成する電極を設けてなり、前記電極
は前記現像剤担持体との圧接部の現像剤担持体回転方向
下流に向けて位置され、前記電極への交流電圧の印加に
より前記電極が、前記現像剤担持体との圧接部の下流の
微少間隙に前記電界を発生する。前記弾性体円筒の誘電
体は、トナーとは逆の帯電極性を有することができる。

【００２９】本発明によれば、好ましくは、前記交流電
圧の周波数が３００〜３０００Ｈｚである。前記弾性ロ
ーラの回転方向は、現像剤担持体とその圧接部で逆方向
に移動する向きである。前記現像剤の形状係数ＳＦ−１
が１００〜１４０、ＳＦ−２が１００〜１２０である。
前記現像剤の一部または全体が重合法により形成され
る。前記現像剤の一部または全体が低軟化点物質であ
り、該低軟化点物質の融点が４０〜９０℃である。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を詳細に説明する。

【００３１】図１は、本発明の現像装置の一実施例を示
す断面図である。本実施例の現像装置は、非磁性一成分
現像装置である。

【００３２】図１に示すように、現像装置は、一成分現
像剤として非磁性トナーＴを収容した現像容器４を備
え、図示しない感光ドラムと対向したその容器４の開口
部に、矢印方向に回転する現像スリーブ３を有する。現
像スリーブ３の容器４内側の部分には、トナー剥ぎとり
・供給部材としてトナー供給ローラ５が設置され、さら
にその容器４の奥方にはトナー撹拌部材６が設置されて
いる。

【００３３】本実施例では、非磁性トナーＴは、前述し
た懸濁重合法により製造した粒径分布がシャープな重合
トナーとした。その重量平均粒径は約７．５μｍであ
る。この懸濁重合法による非磁性トナーＴは、トナー１
００重量部に対しＢＥＴ法による比表面積が２００ｍ²
／ｇの疎水性シリカを２重量部の割合で外添して使用し
た。

【００３４】現像スリーブ３は、アルミニウムからなる
直径１６ｍｍの導電性円筒とし、図示しない間隙規制部
材により感光ドラムと３００μｍの間隙を保って配置し
た。トナー撹拌部材６は、図中矢印の方向に回転して、
容器４内の非磁性トナーＴを撹拌するとともに、現像ス
リーブ３および供給ローラ５に向けて搬送する。

【００３５】トナー供給ローラ５は、芯金の周囲にウレ
タンスポンジを設けた弾性ローラからなり、本実施例で
は、連泡のウレタンスポンジを用い、そのスポンジはア
スカーＣ硬度が２０°の低硬度品とした。供給ローラ５
の直径は８ｍｍで、供給ローラ５を現像スリーブ３に対
し１ｍｍの侵入量で弾性当接した。図示しないギアによ
り供給ローラ５に駆動力を供給し、供給ローラ５を現像
スリーブ３との当接部で逆方向に移動するカウンター方
向に、５０ｍｍ／秒の周速で回転駆動した。

【００３６】この供給ローラ５のカウンター方向回転に
より、現像スリーブ３の表面が摺擦されて、現像スリー
ブ３上の現像残りのトナーが剥ぎとられ、表面のトナー
履歴（ゴースト）が除去されるともに、新たなトナーＴ
が現像スリーブ３上に供給される。

【００３７】本発明によれば、トナー規制部材として中
実の規制ローラ１を設けたことが大きな特徴である。こ
のトナー規制ローラ１は、金属製心棒１ａの周囲に弾性
層１ｂを設けてなっており、この弾性層１ｂを導電性ま
たは半導電性とすることにより、電界発生手段に構成し
ている。好ましくは、弾性層１ｂの上に表面層として誘
電体層１ｃが設けられる。

【００３８】本実施例では、金属製軸１ａを直径４ｍｍ
とし、弾性層１ｂをウレタンスポンジで形成し、誘電体
層１ｃを厚さ５０μｍのナイロン樹脂で形成して、トナ
ー規制ローラ１全体の直径を８ｍｍに形成した。ウレタ
ンスポンジの弾性層１ｂは、カーボンブラックを分散す
ることにより、１０⁶ Ω程度の中抵抗（半導電性）に調
整した。規制ローラ１自体の硬度は、アスカーＣ硬度
（総加重５００ｇ）で３０°である。

【００３９】規制ローラ１は、容器４側の現像スリーブ
３の斜め上の部分の表面に圧接して、現像スリーブ３と
の当接部で逆方向に移動するカウンター方向に回転し
て、現像スリーブ３上のトナーＴを規制し、トナーＴに
現像に適した帯電電荷を付与するとともに、所定厚さの
トナー薄層７に形成して、感光ドラムと対向した現像領
域に搬送されるトナー量を適量としている。本実施例で
は、規制ローラ１を現像スリーブ３の表面に３０ｇ／ｃ
ｍの圧で圧接し、カウンター方向に５ｍｍ／秒の周速で
回転駆動した。

【００４０】現像スリーブ３には、直流電源８と交流電
源９を直列接続した現像電源が接続されており、現像
時、現像電源により現像スリーブ３に感光ドラムとの間
で、−５００Ｖの直流電圧に１．５ｋＶｐｐ、２ｋＨｚ
の交流電圧を重畳した現像バイアスを印加する。この現
像バイアスにより、現像領域に搬送されたトナー薄層７
を構成するトナーＴが飛翔して、感光ドラム１上の潜像
に付着し、潜像を現像してトナー像として可視化する。

【００４１】トナー規制ローラ１の現像容器４側の部分
には、スクレーパ２が当接されている。スクレーパ２は
厚さ２ｍｍのウレタンゴムからなり、規制ローラ１の表
面にエッジ当接することにより、規制ローラ１上に付着
したトナーを掻き落とし、トナーが現像容器４外に飛散
するのを防いでいる。

【００４２】本発明によれば、トナー規制ローラ１の金
属製の軸１ａは交流電源に接続される。本実施例では、
交流電源を新たに設ける代わりに、軸１ａを現像電源の
直流電源８と交流電源９の間に接続して、この交流電源
９を利用した。規制ローラ１と現像スリーブ３との間に
は、交流電源９による交流電圧の印加で交番電界が発生
される。このため、図２に示すように、現像スリーブ３
上に担持され、規制ローラ１の摺擦部Ｙでの帯電電荷を
付与されるとともに薄層化されたトナーＴは、現像スリ
ーブ３の回転方向上の摺擦部の下流部分の（飛翔領域）
Ｘで、交番電界により現像スリーブ３から剥離、飛翔し
て、飛翔領域Ｘの規制ローラ１と現像スリーブ３との微
少間隙を往復動し、現像スリーブ３上に再配列する。

【００４３】従って、現像スリーブ３上の現像残りのト
ナーの供給ローラ５による剥ぎとりで、現像スリーブ３
上に現像残りのトナーが残存することがあっても、その
残存トナーに過度なパッキングがなくなり、現像スリー
ブ３へのトナーの融着およびスリーブゴーストを防止す
ることができる。

【００４４】さらに、規制ローラ１と現像スリーブ３と
の間の交番電界の周波数は、現像スリーブ３の周速と比
べて十分に高く、トナーが高速で往復動するため、現像
スリーブ３上に薄層のトナーコート層が均一な厚さで得
られる。交番電界の周波数としては、高すぎるとトナー
の往復動が追随できずに、飛翔領域Ｘの幅が狭まるの
で、３０００Ｈｚ以下が好ましい。

【００４５】現像スリーブ３上のトナーコート量は、規
制ローラ１と現像スリーブ３との間に直流電位差が存在
しないので、交番電界の印加にかかわらず不変であり、
このため規制ローラ１への過剰なトナー付着やトナー飛
散は発生しなかった。

【００４６】また摺擦部Ｙの上流の領域Ｚにおいても、
規制ローラ１と現像スリーブ３との微少間隙に、摺擦部
の下流の飛翔領域Ｘと同等の電界強度の交番電界が生じ
るので、現像スリーブ３上のトナーはここでも往復動を
行なうが、飛翔領域Ｘと比べてトナー量が格段に多いの
で、現像スリーブ３からの剥離効果は弱く、現像スリー
ブ３上へのトナーの再配列は補助的なものに留まる。

【００４７】摺擦部Ｙにおいては、規制ローラ１が回転
するのでトナーが滞留することがなく、たとえばチャー
ジアップしたトナーが規制ローラ１に付着しても、摺擦
部Ｙから搬出される。従って、摺擦部Ｙでトナーに摩擦
熱が蓄積されず、トナーの融着を長期にわたって防止可
能となる。

【００４８】規制ローラ１の回転方向は、現像スリーブ
３に対し順方向としてもよいが、本実施例のように、カ
ウンター方向とする方がより効果的である。現像スリー
ブ３上のトナーをカウンター方向に摺擦することによ
り、現像容器４の内側方向に押し戻して、トナーが現像
容器４の外部へ飛翔するのを抑えられるからである。従
って、従来のブレード上のトナー規制部材では、滑って
規制しにくい重合トナー等の球形トナーでも、規制ロー
ラ１によれば擦り抜けることなく規制して、安定してト
ナーのコート層を得ることができる。

【００４９】規制ローラ１の弾性層１ｂの材料として
は、帯電系列でトナーと逆極性のものが好ましく、本実
施例では、非磁性トナーＴとして負帯電性のものを使用
したので、上述したように、ウレタンゴムような正帯電
性の弾性材料を用い、このスポンジにより弾性層１ｂを
形成した。このようなトナーと逆の帯電性の弾性層とす
ることにより、トナーＴに−１０〜−２０ｍＣ／ｋｇの
ような十分な摩擦帯電荷を付与することができ、濃度の
安定した画像を得ることができる。

【００５０】弾性層１ｂに使用する正帯電性の弾性材料
としては、ウレタンゴム他に、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、シリ
コンゴムなどの一般のゴムを用いることができ、これに
含有させる抵抗調整のための導電剤としては、カーボン
ブラックだけでなく、種々の金属微粉を用いることがで
きる。

【００５１】規制ローラ１の最表層の誘電体層１ｃは、
規制ローラ１に印加した交流電圧のリークを防ぐために
設けられるが、これにトナーの帯電付与材を兼ねさせる
意味から、誘電体層１ｃの材料として、帯電系列がトナ
ーと逆極性のウレタン、アクリル等の誘電性材料を用い
ることが可能である。

【００５２】本実施例の現像装置は、以上のように構成
されるので、供給ローラ５による現像残りのトナーの剥
ぎとりで、現像スリーブ３上に現像残りのトナーが残存
しても、現像スリーブ３およびトナー規制ローラ１の表
面にトナー固着や融着を発させることがなく、長期間に
わたって、現像スリーブ３上に担持したトナーをスジや
トナーのボタ落ちなく良好に規制して、所定の厚さの薄
層のトナー層を安定してコートができ、これにより、高
品質の画像を得ることができるようになった。

【００５３】本発明の他の実施例について説明する。図
３は、本発明の現像装置の他の実施例を示す概略構成図
である。本実施例では、トナー規制ローラ１２を、中空
の弾性ローラ１０内に電極部材１１を配置して構成した
ことが大きな特徴である。本実施例のその他の構成は、
図１に示した現像装置と同様で、図３において図１に付
した符号と同一の符号は同一の部材を示す。

【００５４】弾性ローラ１０は、図４に示すように、円
筒１０ｂ上に弾性層１０ａを形成した中空ローラに構成
されている。弾性層１０ａの材料は、弾性を有し、平滑
な表面性が得られ、かつ帯電系列上、トナーの帯電極性
と逆極性に帯電する材料が好ましい。円筒１０ｂはたと
えば樹脂などの誘電体からなり、トナーを現像スリーブ
７の長手方向上で均一に圧接できれば、それ以上の材料
の選択は問われない。本実施例では、ポリカーボネート
樹脂の厚さ３００μｍの円筒１０ｂ上に、ウレタンゴム
の弾性層１０ａを厚さ２ｍｍに形成して、中空の弾性ロ
ーラ１０とした。この弾性ローラ１０の硬度は、アスカ
ーＣ硬度（総加重５００ｇ）で５０°とした。

【００５５】電極部材１１は、軸１１ｃの周囲に、誘電
体、たとえば樹脂の円柱１１ｂを形成し、その円柱１１
ｂの表面に電極１１ａを設けてなっている。軸１１ｃに
は、電極１１ａの位置を設定するためのＤカットが切っ
てある。円柱１１ｂの外径は、弾性ローラ１０の円筒１
０ｂ内に電極部材１１を非接触に配置するために、円筒
１０ｂの内径よりもわずかに小径とされている。電極１
１ａは導電性もしくは中抵抗の材料からなり、円柱１１
ｂの表面の一所にトナーの飛翔領域幅で、その長手方向
全域にわたって形成している。本実施例では、円柱１１
ｂをポリカーボネート樹脂により外径４ｍｍに形成し、
その樹脂円柱１１ａの表面に導電塗料により電極１１ａ
を幅２ｍｍに形成した。

【００５６】弾性ローラ１０は、現像容器４の側板に回
転自在に取り付けられ、これにより、弾性ローラ１０が
容器４の側の現像スリーブ３の斜め上の部分の表面に圧
接される。この弾性ローラ１０の表面には、スクレーパ
２がエッジ当接される。弾性ローラ１０の内側の電極部
材１１は、容器４の側板に非回転に取付けられ、このと
き、電極１１ａがトナー規制ニップ部下流の微少間隙に
対向するように、弾性ローラ１０内で軸１１ｃのＤカッ
トにより予め位置決めしておく。

【００５７】本実施例では、弾性ローラ１０を現像スリ
ーブ３に対し当接圧１０ｇ／ｃｍで当接し、現像スリー
ブ３との当接部で逆方向に移動するカウンター方向に、
周速５ｍｍ／秒で駆動した。

【００５８】電極部材１１の電極１１ａは、現像電源の
直流電源８と交流電源９との間に接続されている。従っ
て、交流電源９により電極１１ａに現像スリーブ３との
間に交流電圧を印加すると、電極１１ａから交番電界が
発生される。弾性ローラ１０の弾性層１０ａおよび樹脂
円筒１０ｂが誘電体であるので、この交番電界を電極１
１ａの幅でトナー規制ニップ部の下流領域Ｘ（図２）の
微少間隙に集中させることが可能である。

【００５９】本実施例では、このように、トナー規制ロ
ーラ１２から発生させる交番電界をトナー規制ニップの
下流領域Ｘに限定したので、先の実施例のように、トナ
ー規制ローラ１の全体に交番電界を発生させるときに比
べて、消費電力を低下でき、また交番電界による規制ロ
ーラ１２の振動を抑制することができる。さらに、規制
ニップ部には電圧を印加しないことから、電気のリーク
が生じにくいという効果もある。

【００６０】電極１１ａに現像スリーブ３との間で印加
する電圧としては、電極１１ａと現像スリーブ３の距離
によるが、現像スリーブ３上のトナーを飛翔させるには
２００Ｖｐｐ以上、リークを防止するためには５ｋＶｐ
ｐ以下とすることが好ましい。本実施例では、先の実施
例と同様、電源の省略化のために現像電源の交流電源９
を共用したので、電極１１ａには１．５ｋＶｐｐ、２ｋ
Ｈｚを印加した。

【００６１】本実施例によれば、上記のように、交番電
界による規制ローラ１２の振動を低減できるので、その
弾性ローラ１０の現像スリーブ３に対する当接圧を１０
ｇ／ｃｍと低くしても、現像スリーブ３上の非磁性トナ
ーＴを安定したコート量で規制することが可能となっ
た。従って、先の実施例と同様、非磁性トナーＴとし
て、懸濁重合法により製造した重合トナーを使用する
が、本実施例では、特にコア／シェル構造を有する重合
トナー、なかでもコア物質として低軟化点物質のパラフ
ィンワックスを内包した重合トナーを用いた。

【００６２】その重合トナーの処方は次の通りである。

【００６３】スチレンモノマー１６５ｇｎ−ブチルアクリレート１５ｇサリチル酸金属化合物（荷電制御剤）３ｇ飽和ポリエステル（極性レジン。酸価１４、ピーク分子量８０００）１０ｇパラフィンワックス（離型剤。融点６０℃）５０ｇ

【００６４】従来の現像装置では、このような低温で溶
融するパラフィンワックス内包の重合トナーは、現像ス
リーブやトナー規制部材に融着して、スジなどの画像不
良を発生しやすかったが、本実施例では、トナー規制ロ
ーラ１２を現像スリーブ３に低い当接圧で圧接させて回
転し、トナー規制ニップ部の下流領域の微少間隙でトナ
ーを飛翔し、往復動させているので、長期間にわたっ
て、現像スリーブ３上に担持したトナーをスジやトナー
のボタ落ちなく良好に規制して、所定の厚さの薄層のト
ナー層を安定してコートができ、高品質の画像を得るこ
とができるようになった。またトナーの定着温度を低下
し、画像形成装置全体の消費電力の低下が

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
現像剤担持体に圧接した現像剤規制部材により現像剤担
持体上の一成分現像剤を、現像残りの現像剤に現像剤担
持体の表面への固着を生じることなく良好に規制して、
現像剤担持体上に現像剤の均一な薄層を形成し、現像に
供することができ、これにより、高品質な画像を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一実施例を示す断面図であ
る。

【図２】図１の現像装置に設置したトナー規制ローラと
現像スリーブとの圧接部の近辺を示す説明図である。

【図３】本発明の現像装置の他の実施例を示す断面図で
ある。

【図４】図４の現像装置のトナー規制ローラの構成要素
を示す断面図である。

【図５】従来の現像装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１トナー規制ローラ１ａ軸１ｂ弾性層１ｃ誘電体層２スクレーパ３現像スリーブ５トナー供給ローラ９交流電源１０弾性ローラ１０ａ弾性層１０ｂ円筒１１電極部材１１ａ電極１１ｂ樹脂円柱１１ｃ軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一成分現像剤を担持して回転することに
より、像担持体と対向した現像領域に向けて搬送する現
像剤担持体と、該現像剤担持体の表面に圧接して現像領
域に搬送される現像剤を規制し、現像剤担持体上に現像
剤の均一な薄層を形成する現像剤規制部材とを備えた現
像装置において、前記現像剤規制部材は、現像剤担持体
の表面に圧接して回転する、電界発生手段を備えた弾性
ローラからなり、前記電界発生手段は、現像剤担持体の
回転方向に関し、現像剤担持体との圧接部の上流および
下流に生じる微少間隙の少なくとも下流側の微少間隙
に、現像剤担持体上の現像剤を飛翔し、往復動させる交
番電界を発生することを特徴とする現像装置。
【請求項２】前記弾性ローラは、金属製の軸の周囲に
少なくとも弾性層を設けてなり、前記弾性層は、導電性
もしくは半導電性の弾性部材から形成されて電界発生手
段を構成しており、前記軸への交流電圧の印加により前
記弾性層が、前記現像剤担持体との圧接部の上流および
下流の微少間隙に前記電界を発生する請求項１の現像装
置。
【請求項３】前記弾性層上に誘電体製の表面層を有す
る請求項２の現像装置。
【請求項４】前記誘電体は、トナーとは逆の帯電極性
を有する請求項２の現像装置。
【請求項５】前記弾性ローラは、誘電体製の回転する
弾性体円筒の内側に、円筒状電極部材を同心かつ非回転
に配置してなり、前記電極部材は、軸の周囲に誘電体層
を設け、その誘電体層の表面に電界発生手段を構成する
電極を設けてなり、前記電極は前記現像剤担持体との圧
接部の現像剤担持体の回転方向下流に向けて位置され、
前記電極への交流電圧の印加により前記電極が、前記現
像剤担持体との圧接部の下流の微少間隙に前記電界を発
生する請求項１の現像装置。
【請求項６】前記弾性体円筒の誘電体は、トナーとは
逆の帯電極性を有する請求項５の現像装置。
【請求項７】前記交流電圧の周波数が３００〜３００
０Ｈｚである請求項１、２、３、４、５または６の現像
装置。
【請求項８】前記弾性ローラの回転方向は、現像剤担
持体とその圧接部で逆方向に移動する向きである請求項
１、２、３、４、５、６または７の現像装置。
【請求項９】前記現像剤の形状係数ＳＦ−１が１００
〜１４０、ＳＦ−２が１００〜１２０である請求項１、
２、３、４、５、６、７または８の現像装置。
【請求項１０】前記現像剤の一部または全体が重合法
により形成された請求項１、２、３、４、５、６、７、
８または９の現像装置。
【請求項１１】前記現像剤の一部または全体が低軟化
点物質であり、該低軟化点物質の融点が４０〜９０℃で
ある請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または
１０の現像装置。