JP2000305343A

JP2000305343A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000305343A
Application number: JP11115735A
Authority: JP
Inventors: Junichi Matsumoto; 純一松本; Katsuhiro Aoki; 勝弘青木; Takashi Hodoshima; 隆程島
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-04-23
Filing date: 1999-04-23
Publication date: 2000-11-02

Abstract

(57)【要約】【課題】潜像担持体の地汚れの抑止と均一なベタ現像
特性を確立できる構成を備えた画像形成装置を得る。【解決手段】予め均一帯電し、表面の摩擦係数（μ）
が、０．１≦μ≦０．４に設定された潜像担持体に対し
て光り書き込みにより静電潜像を形成し、該静電潜像に
対して現像剤を担持した現像剤担持体を当接させて上記
静電潜像を可視像処理し、転写媒体への転写および転写
画像の定着を行って画像を形成する画像形成装置におい
て、現像剤の体積平均粒径Ｒｔ（ｃｍ）と、上記現像剤
担持体上での現像剤の付着量Ｍ（ｍｇ／ｃｍ²）と、嵩
密度ρ（ｍｇ／ｃｍ³）との関係を、０．５ρＲｔ≦Ｍ≦１．２ρＲｔ（但し、現像剤は１００（ｇｆ／ｃｍ²）で加圧されて
いる。）に設定したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に関
し、さらに詳しくは、画像形成装置での潜像担持体と現
像剤担持体との間での現像剤付着制御のための構成に関
する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタや複写機あるいはファクシミリ
装置などの画像形成装置においては、感光体ドラムなど
の潜像担持体上に形成された静電潜像が現像装置から供
給されるトナーなどの現像剤により可視像処理され、そ
の可視像が記録紙などの転写材に静電転写されて複写物
が得られる。

【０００３】ところで、潜像担持体に対して現像装置か
らの現像剤が供給される際には、現像装置に備えられて
いる現像ローラなどの現像剤供給手段の表面に担持され
ている現像剤層、いわゆる、トナー層が潜像担持体の表
面に接触しており、静電潜像からの静電気力によってト
ナー層内のトナーが静電吸引されて静電潜像に付着する
ことになる。しかし、実際には、トナー層と潜像担持体
との接触状態等によって生起される非静電気力によって
潜像担持体表面、特に、潜像の静電引力がトナーに作用
しない地肌部にトナーが付着することがある。このた
め、潜像担持体の地汚れの発生が顕著となることがあ
る。

【０００４】そこで、従来では、潜像担持体の画像領域
外でのトナー濃度を検出して地肌汚れの程度を割り出
し、地肌汚れの程度に応じて潜像担持体の表面に対する
潤滑剤の塗布量を潤滑剤塗布手段の当接圧調整によって
供給制御して画像転写後に実行されるクリーニング効果
を向上させる構成（例えば、特開平８−２５４９３３号
公報）、あるいは、非磁性一成分系現像装置の場合にお
いて、現像剤担持体上の現像剤量を０．６〜１．２ｍｇ
／ｃｍ²に設定し、かつ、現像剤担持体の移動速度Ｖ１
と潜像担持体の移動速度Ｖ２との関係を、０．６≦Ｖ１
／Ｖ２≦０．９に設定して駆動力を大きくしないで付着
力の弱い現像剤を機械的に除去するようにした構成（例
えば、特公平７−１１７７８８号公報）が提案されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、感光体などの
潜像担持体に対する潤滑剤塗布手段の当接圧や潜像担持
体と現像剤供給手段に有する現像ローラとの間の線速比
を変更する場合には、次のような問題があった。すなわ
ち、潜像担持体と現像剤担持体とがトナー層を介して当
接するので、静電気力もさることながら、非静電気力に
より潜像担持体表面にトナーが付着することがあり、こ
れによって潜像担持体の地肌汚れ、いわゆる地汚れが悪
化することがある。このような状況を回避するために、
画像形成設定プロセス条件を設定する際、上記両部材の
当接圧若しくは現像剤担持体における対潜像担持体線速
比を増加させることが行われている。

【０００６】しかし、当接圧を増加させると当接圧を設
定する駆動手段に対する負担を増加させることから、バ
ンディングといわれる回転ムラに起因した異常画像が発
生し易くなり、また潜像担持体との相対的な線速比を増
加させるとトナー寄りといわれる画像濃度の不均一な状
態が発生しやすい。

【０００７】一方、現像剤担持体上で層状をなすトナー
は上層部と下層部とで帯電量に差があり、十分に帯電さ
れていない上層部に位置するトナーが潜像担持体上に散
り、潜像担持体上での地肌汚れを発生させる。また、経
時においてトナーの凝集性が高くなると、トナー間での
付着力が大きくなり、ハーフトーン画像などを形成する
際には現像剤担持体上のトナーが潜像担持体に転移しに
くくなることで良好なハーフトーン画像の再現性が得ら
れない場合があり、これによって、不良画像が得られて
しまう。しかも、上述したバンディング画像は、トナー
の層厚が厚いほど顕著となる。つまり、トナーはトナー
層厚規制部材によって薄層化されるが、その際の回転ム
ラにより規制部材の当接圧が変動した場合にはトナー層
厚にばらつきが発生する。このため、現像剤担持体上に
担持されているトナーのうちで、現像剤担持体と静電気
力、非静電気力によって確実に付着していない上層部ト
ナーが層厚変動の影響を受けやすくなり、層厚ムラが発
生しやすくなる。

【０００８】上記ハーフトーンの再現性に関しては、上
述したように凝集性に一因があることを踏まえ、凝集
度、安息角、ゆるみ見掛比重の経時的変化量およびトナ
ー形状の特定によりトナーの経時的な流動性の低下を防
止して画像濃度の低下や階調性の劣化を防止するように
した構成（例えば特開平９−１９７７１３号公報）、あ
るいは、トナー薄層の嵩密度および現像体担持体上での
トナー付着量を特定することにより、いわゆる、トナー
のかぶり現象による画像の不鮮明化を防止するようにし
た構成（例えば、特開平９−７３２２９号公報）が提案
されている。

【０００９】しかし、このような構成のうちの前者の構
成（特開平９−１９７７１３号公報）においては、画像
濃度の低下を抑制する目的から、トナーの付着量を最大
量とした状態を維持することが前提となっており、ま
た、後者の構成（特開平９−７３２２９号公報）におい
ては、非画像部へのかぶりを防止して画像濃度を高める
ことを目的とし、そのために、トナー薄層の厚みを均一
化することを主眼としており、いずれの場合にも、画像
濃度が最大値ではないハーフトーン画像の形成を前提と
したものではない。つまり、現像剤のニップ部において
トナーが潜像担持体と現像剤担持体との間に挟まれるこ
とにより凝集しやすくなり、トナーの充填率が高まるこ
とでトナー間付着力が増加し、ハーフトーン画像の再現
性が低下する構成となっている。従って、上記各公報に
開示されている構成では、ハーフトーン画像部の再現性
に関する構成がないといえる。

【００１０】本発明の目的は、上記従来の画像形成装
置、特に、現像剤担持体上での静電的な吸着保持および
規制部材による現像剤の薄層化が実行される構成におけ
る問題に鑑み、潜像担持体上での地肌汚れ（地汚れ）の
防止が可能であるとともにハーフトーン画像の再現性が
良好に得られる構成を備えた画像形成装置を提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
予め均一帯電し、表面の摩擦係数（μ）が、０．１≦μ
≦０．４に設定された潜像担持体に対して光り書き込み
により静電潜像を形成し、該静電潜像に対して現像剤を
担持した現像剤担持体を当接させて上記静電潜像を可視
像処理し、転写媒体への転写および転写画像の定着を行
って画像を形成する画像形成装置において、現像剤の体
積平均粒径Ｒｔ（ｃｍ）と、上記現像剤担持体上での現
像剤の付着量Ｍ（ｍｇ／ｃｍ²）と、嵩密度ρ（ｍｇ／
ｃｍ³）との関係を、０．５ρＲｔ≦Ｍ≦１．２ρＲｔ（但し、現像剤は１００（ｇｆ／ｃｍ²）で加圧されて
いる。）に設定したことを特徴としている。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、上記現像剤担持体上の現像剤は、
略一層にて担持されていることを特徴としている。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、上記現像剤担持体上の現像剤は、
該現像剤担持体に対向する現像剤規制手段により上記関
係が得られれる層厚に規制されることを特徴としてい
る。

【００１４】請求項４記載の発明は、請求項１または３
記載の画像形成装置において、上記現像剤規制手段は、
上記現像剤担持体に対し上記現像剤を介して当接してお
り、先端部もしくはその先端に至る途中が上記現像剤に
当接する構成とされていることを特徴としている。

【００１５】請求項５記載の発明は、請求項４記載の画
像形成装置において、上記現像剤規制手段には、金属若
しくは非金属材料が用いられることを特徴としている。

【００１６】請求項６記載の発明は、請求項４または５
記載の画像形成装置において、上記現像剤規制手段は、
現像剤に対するバイアス電源が接続されていることを特
徴としている。

【００１７】請求項７記載の発明は、請求項１乃至６の
うちの一つに記載の画像形成装置において、上記潜像担
持体と上記現像剤担持体との間のニップ幅Ｗ（ｍｍ）
が、０．３≦Ｗ≦３．０に設定されていることを特徴としている。

【００１８】請求項８記載の発明は、請求項１乃至７の
うちの一つに記載の画像形成装置において、上記潜像担
持体と上記現像剤担持体との接触面圧Ｐ（ｇｆ／ｍ
ｍ²）を、１．０≦Ｐ≦５．０に設定したことを特徴としている。

【００１９】請求項９記載の発明は、請求項１乃至８の
うちの一つに記載の画像形成装置において、上記現像剤
担持体には、ゴム材料が用いられることを特徴としてい
る。

【００２０】請求項１０記載の発明は、予め均一帯電
し、表面の摩擦係数（μ）が、０．１≦μ≦０．４に設
定された潜像担持体に対して光り書き込みにより静電潜
像を形成し、該静電潜像に対して現像剤を担持した現像
剤担持体を当接させて上記静電潜像を可視像処理し、転
写媒体への転写および転写画像の定着を行って画像を形
成する画像形成装置において、上記現像剤のゆるみ見掛
密度を、０．３５以上に設定することを特徴としてい
る。

【００２１】請求項１１記載の発明は、予め均一帯電
し、表面の摩擦係数（μ）が、０．１≦μ≦０．４に設
定された潜像担持体に対して光り書き込みにより静電潜
像を形成し、該静電潜像に対して現像剤を担持した現像
剤担持体を当接させて上記静電潜像を可視像処理し、転
写媒体への転写および転写画像の定着を行って画像を形
成する画像形成装置において、上記現像剤の形状を球形
度で規定し、その値を真球球形度に対して９０％以上と
したことを特徴としている。

【００２２】請求項１２記載の発明は、予め均一帯電
し、表面の摩擦係数（μ）が、０．１≦μ≦０．４に設
定された潜像担持体に対して光り書き込みにより静電潜
像を形成し、該静電潜像に対して現像剤を担持した現像
剤担持体を当接させて上記静電潜像を可視像処理し、転
写媒体への転写および転写画像の定着を行って画像を形
成する画像形成装置において、上記現像剤担持体近傍に
複数の粒子を滞留させることを特徴としている。

【００２３】請求項１３記載の発明は、請求項１２記載
の画像形成装置において、上記粒子および上記現像剤担
持体がそれぞれ磁性を有することを特徴としている。

【００２４】請求項１４記載の発明は、請求項１２また
は１３記載の画像形成装置において、上記粒子は、現像
剤を薄層化するために上記現像剤担持体と対峙して設け
られている現像剤規制手段と該現像剤担持体との間の対
向間隔よりも大きい粒径に設定されていることを特徴と
している。

【００２５】

【実施例】以下図示実施例により本発明の詳細を説明す
る。図１は、請求項１乃至６および９に記載の発明の実
施例による画像形成装置に装備されている潜像担持体と
現像剤供給手段との関係を示す図である。同図において
潜像担持体としては感光体ドラム１が用いられ、現像剤
供給手段としては一成分系現像剤を供給可能な現像装置
２が用いられる。

【００２６】図１において感光体ドラム１は、直径が５
０ｍｍとされた無機および有機感光体が用いられ、表面
の摩擦係数（μ）が、０．１≦μ≦０．４に設定されて
いる。

【００２７】この摩擦係数に関しては、図２に示す実験
に基づく。図２は、オイラーベルト方式による摩擦係数
を求める実験構造を示す模式図であり、同図において感
光体ドラム１の周面の一部に、測定用紙（リコー製ＰＰ
Ｃ用紙ＴＹＰＥ６２００Ａ４サイズＴ目）Ｓを２９７
×３０ｍｍのサイズに裁断し、この測定用紙Ｓの中央を
感光体ドラム１の周方向で９０度（π/２rad.）の範囲
に巻き回す。測定用紙Ｓの巻き回し方向端部の一方に
は、一定重さ（０．９８Ｎ（１００ｇ））の分銅Ｗを取
付け、他方にはデジタルプッシュプルゲージＤＳを取付
け、分銅Ｗが揺れない状態で測定用紙Ｓを一定速度の条
件で牽引し、感光体ドラム１の表面で測定用紙Ｓが動き
始めた瞬間でのデジタルプッシュプルゲージＤＳの値を
測定する。このときの測定値をＦ（Ｎ）とすると、摩擦
係数（μ）は、μ＝Ｉｎ（Ｆ／０．９８）／（π／２）
で求められる。

【００２８】上記実験構造から得られる摩擦係数のうち
で、トナー層からの圧力によってトナーが感光体ドラム
１の表面に擦り込まれた際、擦り込み圧力による摩擦力
によってトナーが付着するのを防止できる摩擦係数
（μ）として次に挙げる範囲の値が地肌汚れを防止でき
る値として得られた。

【００２９】感光体ドラム１の表面に潤滑剤などを塗布
しない、いわゆる未処理の場合の摩擦係数（μ）は、
０．４〜０．６という結果であるが、経時により増加す
る傾向にある。これに対して潤滑剤を塗布した感光体ド
ラム１の摩擦係数（μ）は、０．１〜０．４という結果
が得られた。このような結果から、感光体ドラムの摩擦
係数（μ）を０．１〜０．４とすることにより、感光体
ドラム１の表面で摺擦される際のトナーの付着、特に静
電潜像が形成されている箇所以外の、いわゆる、地肌部
へのトナー付着が生じないようにすることができる。

【００３０】このような摩擦係数を維持する方法として
は、可視像処理に用いられるトナーの粒径にもよるが、
体積平均粒径が４〜１０μｍである場合、感光体ドラム
の摩擦係数を低下させる物質、いわゆる、潤滑剤を塗布
することにより維持される。このための潤滑剤の供給
は、所定回数の画像形成、つまり複写動作毎に直接供給
することや潤滑剤を担持した塗布手段を常時あるいは所
定回数の複写動作毎に感光体ドラム１の表面に当接させ
ることで行われる（例えば、特開平４−３７２９８１号
公報）。感光体ドラム１は、周知の帯電手段により予め
規定の表面電位に帯電され、周知の光書き込み手段によ
って原稿像あるいは書き込み情報に応じた静電潜像が形
成される。

【００３１】現像装置２には、現像槽２Ａ内において感
光体ドラム１と対向する現像ローラ２Ｂと、現像ローラ
２Ｂに対して一成分系現像剤からなるトナーを供給する
供給ローラ２Ｃと、現像ローラ２Ｂに担持されているト
ナーの層厚を規制する現像剤規制手段である規制ブレー
ド２Ｄと、アジテータ２Ｅとが備えられている。

【００３２】現像装置２に用いられるトナーは、ポリエ
ステル、ポリオール、スチレンアクリルなどの樹脂に帯
電制御剤（ＣＣＡ）、着色剤を混合し、その周りにシリ
カ、酸化チタン等の物質を外添して構成されている。ト
ナーの平均粒径は、３〜１２μｍが選択され、本実施例
では、７．５μｍが用いられている。この粒径に関して
は、高解像度（１２００ｄｐｉ）の要求を満足させるこ
とができる値であり、さらには、高解像力の需要ととも
にこれよりも小粒径化することも十分可能である。

【００３３】現像ローラ２Ｂはゴム材料で構成され、外
径が１０〜３０ｍｍに形成されたローラである。上記ゴ
ム材料としては、シリコンゴム、ブタジェンゴム、ニト
リル−ブタジェンゴム（ＮＢＲ）、ヒドリン、ＥＰＤＭ
等がある。また、現像ローラ２Ｂの表面には、経時品質
を安定化させるためにコート材料により被覆することも
可能であり、この場合の材料としては、シリコン系、テ
フロン系の材料が用いられる。前者の材料はトナーの帯
電性が良好であり、後者の材料は離型性に優れている。
さらに、導電性を向上させるためにカーボンブラックな
どの導電性材料を含有させることも可能であり、コート
層の厚さは５〜５０μｍとされ、この範囲以上で割れ易
くなるのが防止されることが好ましい。本実施例では、
現像ローラ２Ｂの硬度が感光体ドラム１の硬度よりも低
くされているが、現像ローラ２Ｂの硬度が高く、感光体
側の硬度が低いベルト状感光体の場合を設定することも
可能である。

【００３４】現像装置２に有する供給ローラ２Ｃは、発
泡ポリウレタンなどの可撓性材料を用いて５０〜５００
μｍの径のセルでトナーを表面に保持しやすい構造とさ
れている。さらに表面硬度が１０〜３０゜（ＪＩＳ−
Ａ）と比較的低硬度に設定されて現像ローラ２Ｂと均一
に当接できるようにされ、現像ローラ２Ｂに対する食い
込み量が０．５〜１．５ｍｍに設定されている。供給ロ
ーラ２Ｃは、現像ローラ２Ｂと同方向（逆方向）に回転
するようになっており、現像ローラ２Ｂとの間での線速
比が０．５〜１．５の範囲内、本実施例では０．９の線
速比に設定されて現像ローラ２Ｂと同方向（対向面が逆
方向に移動する方向）に回転するようになっている。こ
の線速比に関しては、現像ローラ２Ｂと逆方向に回転
（接触部で順方向）する場合、０．８〜１．５が適当で
ある。上記食い込み量は、本実施例の場合、現像装置２
での現像可能なユニット有効幅がＡ４判サイズの転写用
紙をの縦方向送りの際の幅に相当する２４０ｍｍを対象
とした場合の必要トルクである、１．５〜２．５ｋｇ・
ｆｃｍが得られる値とされている。なお、この食い込み
量および前述した線速比は、現像装置２の駆動系に有す
るモータやギヤヘッドの特性さらにはトナーの帯電特性
や供給性に依存する関係上、さらに広い範囲で最適条件
を設定することも可能である。

【００３５】供給ローラ２Ｃの表面に担持あるいは内部
に存在するトナーは、現像ローラ２Ｂとの接触点で互い
に反対方向の力を受けながら両部材間に挟まれた際の摩
擦帯電で電荷が誘起され、本実施例の場合、使用するト
ナーの特性により負の帯電電荷が誘起されることによる
とともに現像ローラ２Ｂの表面粗さによる搬送効果によ
って現像ローラ２Ｂの表面に保持されるようになる。供
給ローラ２Ｃから現像ローラ２Ｂに転移した時点のトナ
ー層は均一な厚さではなく、過剰に付着した状態（１〜
３ｍｇ／ｃｍ²）にあり、後述する規制ブレード２Ｄに
よって厚さを均一化される。なお、上記供給ローラ２Ｃ
は、現像ローラ２Ｂと逆方向の回転（対向面が同じ方向
に移動する方向）とすることも可能である。

【００３６】規制ブレード２Ｄは、現像槽２Ａによって
支持されている基端から延長された先端が現像ローラ２
Ｂの回転方向に対して上流側に指向した状態で先端に至
る途中に相当する基端寄りが現像ローラ２Ｂの周面に接
触する、いわゆるカウンタ方式の腹当て接触状態とさ
れ、板厚が０．１〜０．１５（ｍｍ）に設定されている
ＳＵＳ３０４などの金属製ブレードで構成されている。
この場合には、現像ローラ２Ｂとの接触位置から先端ま
での距離（突き出し量）が０．１〜２．０ｍｍとされて
いる。なお、規制ブレード２Ｄは、現像ローラ２Ｂに対
する当接状態を上記と逆の関係（トレーリング方式）と
することおよび先端を当接させるエッジ当接方式とする
ことも可能である。上記材質に代えて１〜２ｍｍ程度の
厚さを有するポリウレタンゴムなどのゴム材料やシリコ
ン樹脂、帯電特性を逆極性とするフッ素系（例えば、Ｅ
ＴＦＥ，ＰＴＦＥ、ＰＶｄＦ）樹脂などの比較的硬度の
高い樹脂材料が使用可能である。金属以外でもカーボン
ブラックなどを混ぜ込むことにより低抵抗化が可能であ
るので、バイアス電源を接続して現像ローラ２Ｂとの間
に電界を形成するようにすることも可能である。

【００３７】さらに、基端から先端に至る自由端長は８
〜１５ｍｍが良好である。これは、自由端長が上記範囲
の上限を越えると、現像装置２のサイズが大型化してし
まうことでコンパクトに収納することができなくなり、
逆に下限を下回ると、現像ローラ２Ｂ表面と接触すると
きに振動を生じやすくなり、可視画像上に横方向の段々
ムラなどの異常画像が発生しやすくなることに基づく。

【００３８】規制ブレード２Ｄは、現像ローラ２Ｂに対
する当接圧が１〜２５（ｇ・ｆ／ｃｍ）に設定され、現
像ローラ２Ｂ上に一層厚分のトナー薄層が形成される。
当接圧に関しては、上限を越えると現像ローラ２Ｂ上の
トナー付着量が減少し、かつトナー帯電量が増加しすぎ
ることになるので、トナーの転移不足による現像量の減
少によって画像濃度が低下する。これとは逆に下限を下
回ると、トナー薄層が均一に形成されずにトナーの固ま
りが規制ブレード２Ｄを通過してしまうこともあり、画
像品質が著しく低下する。本実施例では、現像ローラ２
Ｂの硬度が４０゜（ＪＩＳ−Ａ）のもので板厚として
０．１ｍｍのＳＵＳが用いられ、当接圧が６０（ｇ・ｆ
／ｃｍ）を選択される。これにより、規制ブレード２Ｄ
により現像ローラ２Ｂ上に担持されている過剰なトナー
は掻き取られ、一層分のトナー薄層が形成でき、トナー
の帯電量も−５〜−３０μＣ／ｇに設定されて感光体ド
ラム１の静電潜像に供給される。

【００３９】次に、現像領域でのトナーの挙動について
説明する。図３および図４は従来構造におけるトナーの
付着状態および本実施例によるトナーの付着状態を順に
示している。図３において、従来構造では、トナーが多
層化した状態で付着しており、帯電量に関しては上層ほ
ど小さく、各層を意味する符号ａ，ｂ、ｃを用いて示す
と、ａ＞ｂ＞ｃの関係が得られる。例えばトナーの帯電
量が、−１７〜−２０（μＣ／ｇ）の時、下層部では、
−２０〜−２５（μＣ／ｇ）であるのに対し、上層部で
は−１２〜−１７（μＣ／ｇ）となっている。これは、
規制ブレード２Ｄを通過する際に十分に帯電されないト
ナーが規制力が弱いために通過してしまい、帯電量に差
が生じるためである。

【００４０】上記構成に挙げた感光体ドラム１のように
表面の摩擦係数（μ）が０．４以下であるような場合、
感光体ドラム１とトナーとの付着力が弱くなる傾向にあ
る。このため、下層部に比べて帯電量が不足している上
層部のトナーは、感光体ドラム１上で飛翔しやすくな
り、結果として、感光体ドラム１の地肌部に付着すると
地肌汚れを発生させてしまう。また、課題において説明
したように、経時でのトナー同士の凝集度が高まり、こ
れにつれてトナー間付着力が強くなると、ハーフトーン
画像などのように、現像ローラ２Ｂ上に担持されている
トナーの一部を使用して現像しようとした場合、感光体
ドラム１に向け転移されないトナーが発生し、忠実なハ
ーフトーン画像の再現ができなくなる。

【００４１】多層状態にあるトナーにおける別の問題点
として、現像ローラ２Ｂの回転ムラにより画像上でのバ
ンディングがある。つまり、現像ローラ２Ｂに回転ムラ
が発生すると、感光体ドラム１の表面上での摩擦係数
（μ）が０．１以下では、付着力が極端に小さくなり、
感光体ドラム１に転移されないトナーが発生する。

【００４２】さらに多層状態にあるトナーにおける問題
点の一つに、現像ローラ２Ｂの回転ムラによる規制ブレ
ード２Ｃでの当接圧ムラに起因してバンディングが発生
することが挙げられる。つまり、現像ローラ２Ｂの可移
転ムラにより規制ブレード２Ｄの当接圧にムラが生じ
る。このとき図３において、ａ層以外のトナーは帯電不
足に加えて現像ローラ２Ｂに接触していないことにより
現像ローラ２Ｂとの付着力が極めて弱く規制ブレード２
Ｄの圧変動によって掻き取られやすくトナー層厚が変化
しやすくなる。この結果、現像ローラ２Ｂ上のトナー層
厚がばらつき、現像量が一定とならず、バンディング画
像が発生してしまう。

【００４３】このような従来構造における問題に対し、
規制ブレード２Ｄの当接圧を増加させ、さらにカウンタ
方式での規制ブレード２Ｄの突き出し量の短縮などによ
り、図４に示すように、現像ローラ２Ｂ上でのトナー付
着量Ｍ（ｍｇ／ｃｍ²）を、０．５ρＲｔ≦Ｍ≦１．２ρＲｔ但し、Ｒｔ：トナーの体積平均粒径（ｃｍ）、ρ：嵩密
度（ｍｇ／ｃｍ²）の関係を設定することによってトナ
ーの薄層を略一層とし、帯電量に差を生じさせないで一
定とすることができるので、帯電量不足に起因した地肌
汚れが発生しないようにできる。例えば、トナーの体積
平均粒径（ｃｍ）を７．５（μｍ）、比重を１．２とし
た場合に１００（ｇｆ／ｃｍ²）で加圧したとき、嵩密
度（Ｍ）が０．６となるので、付着量（Ｍ）は下限が、
Ｍ＝１．２ａＲｔ＝０．２７（ｍｇ／ｃｍ²）となり、
これを下回ると十分な現像量が得られなくなる。上限は
Ｍ＝１．２ａＲｔ＝０．６５（ｍｇ／ｃｍ²）となり、
これを上回ると付着量が増加して上述した多層状態が得
られてしまい、忠実な画像の再現が行えなくなる。

【００４４】以上のような本実施例によれば、上記関係
式を成立させることで、経時におけるトナーの凝集によ
るトナー間付着量の増加も防ぐことができ、さらに、図
３に示した場合と比較して、感光体ドラム１と現像ロー
ラ２Ｂとの間の距離（便宜上、図４において符号ｈ２で
示す距離）が非常に小さくなるので（図３における符号
ｈ１で示す距離に対してｈ１＞ｈ２となる関係）、容易
かつ忠実にトナーが感光体ドラム１上の静電潜像に向け
転移することができるようになる。

【００４５】しかも、バンディング画像に対しても、規
制ブレード２Ｄの圧変動による上層部トナーを対象とし
た掻き取り作用が起こらない。つまり、トナーは鏡像力
とファンデルワース力によって現像ローラ２Ｂ上に強固
に付着してるので、当接圧の変動があっても掻き取られ
にくく、層厚ムラが発生しにくい。この結果、付着力が
不安定な上層部のトナーの掻き取り等が発生しないの
で、バンディング画像の発生を低減することができる。
なお、感光体ドラム１上に所望の現像量を設定するに
は、感光体ドラム１に対する現像ローラ２Ｂの線速比
を、１．５〜２．０倍が好ましい。

【００４６】次に請求項７記載の発明の実施例について
説明する。

【００４７】請求項７記載の発明は、感光体ドラム１と
現像ローラ２Ｂとの当接状態におけるニップ幅を規定し
たことを特徴としている。つまり、請求項７記載の発明
の実施例は、基本的な構成が図１に示した実施例と同様
とされ、その構成において感光体ドラム１と現像ローラ
２Ｂとのニップ幅Ｗ（ｍｍ）が、０．３≦Ｗ≦３．０に
設定されている。ニップ幅が３ｍｍを越えるとベタ画像
を対象とした場合のトナーの均一性が低下してムラにな
る。これは、現像ローラ２Ｂによる感光体ドラム１から
トナーを掻き取るスキャベンジ効果が高まることによる
もので、現像ローラ２Ｂの硬度および当接状態に依存し
ている。また、感光体ドラム１と現像ローラ２Ｂとの線
速比Ｖｄ／Ｖｐは、画像濃度を得るためと、地汚れ発生
の回避のために１．０以上に設定する必要がある。

【００４８】ところが線速比を大きくしすぎると、後端
トナー寄というベタ画像の後端部だけに過剰トナーが付
着する異常画像が発生する。これは潜像の後端が現像さ
れた後も現像領域を通過している間に現像ローラ２Ｂの
回転に伴い新たに感光体ドラム１と対峙する周面に担持
されているトナーが後端から進入し過剰に現像されるた
めに発生する。従ってニツプ幅が小さいほど、後端が現
像領域を通過している時間が短く、過剰トナーが少なく
なり、後端トナー寄りも目立ちにくくなる。ただし下限
値である０．３ｍｍを下回ると、スキヤペンジ効果が得
られなくなり、感光体ドラム１上で地汚れが発生する。

【００４９】本実施例によれば、上述したように、ニッ
プ幅を規定することでトナー寄等による異常画像の発生
が防止でき、感光体ドラム１上での地肌汚れの発生も防
止できる。

【００５０】次に請求項８記載の発明の実施例について
説明する。請求項８記載の発明は、感光体ドラム１と現
像ローラ２Ｂとの接触面圧を規定したことを特徴として
いる。つまり、請求項８記載の発明の実施例は、基本的
な構成が図１に示した実施例と同様とされ、その構成に
おいて感光体ドラム１と現像ローラ２Ｂとの接触面圧Ｐ
（ｇｆ／ｃｍ²）が、１．０≦Ｐ≦５．０に設定されて
いる。

【００５１】現像ローラ２Ｂの感光体ドラム１に対する
接触面圧が５．０（gｆ／ｍｍ²）を越えると、前述した
スキャベンジ効果が高まりベタ均一性が低下すると共
に、現像ローラ２Ｂの駆動トルクが増加し、回転むらを
引き起こしバンデイング画像が発生する。

【００５２】一方、１．０（ｇｆ／ｍｍ²）を下回る
と、前記スキャベンジ効果が得られないと当時に、現像
ローラ２Ｂの寸法誤差を、感光体ドラム１に食い込ませ
る量によって吸収することができなくなり、画像にムラ
が生じる。本実施例によれば、上述した接触面圧の設定
により、バンディング効果等の発生を防止して画像ムラ
を抑止することができる。

【００５３】次に請求項１０乃至１４記載の発明の実施
例について説明する。図５は、請求項１０乃至１４記載
の発明の実施例による画像形成装置の要部構成を説明す
るための模式図であり、同図に示す構成において、図１
に示した構成部材と同じものについては同符号により示
してある。感光体ドラム１は、上述した実施例と同様に
表面の摩擦係数（μ）が、０．１≦μ≦０．４に設定さ
れている。

【００５４】現像装置２に用いられるトナーは、ポリエ
ステル、ポリオール、スチレンアクリルなどの樹脂に帯
電制御剤（ＣＣＡ）、着色剤を混合し、その周りにシリ
カ、酸化チタン等の物質を外添して構成されている。上
記着色剤としては、カーボンブラック、フタロシアニア
ンブルー、キナクリドン、カーモンなどが用いられる。
トナーの平均粒径は、３〜１２μｍが選択され、本実施
例では、７．５μｍが用いられている。この粒径に関し
ては、高解像度（１２００ｄｐｉ）の要求を満足させる
と共に小粒径化することも十分可能である。さらにトナ
ーは、ポリエステル、ポリオール、スチレンアクリルな
どの樹脂に帯電制御剤（ＣＣＡ）、着色剤、さらに場合
によっては、ワックスなどを分散混合させた母体トナー
に上記種類の添加剤を外添している。添加剤の粒径は
０．１〜１．５μｍの範囲である。現像ローラ２Ｂに
は、上述したように、所定の表面粗さを有するゴム材料
が用いられると共に、ゴム材料中にはフェライトなどの
磁性材料が含有されて磁化（または着磁）され、また、
表面には上記実施例と同様にコート材料が被覆されてい
る。

【００５５】規制ブレード２Ｄは、現像槽２Ａによって
支持されている基端から延長された先端が現像ローラ２
Ｂとの対向位置での接線方向に対して１０〜４５゜の傾
きで現像ローラ２Ｂの回転方向下流側に向けて配置さ
れ、先端よりも基端寄りが現像ローラ２Ｂの周面に接触
する腹当て接触状態とされた、板厚が０．１〜０．１５
（ｍｍ）に設定されているＳＵＳ３０４などの金属製ブ
レードで構成されている。さらに、基端から先端に至る
長さは１０〜１５ｍｍとされ、現像ローラ２Ｂとの当接
圧が５〜５０（ｇ・ｆ／ｃｍ）に設定されている。

【００５６】本実施例では、現像ローラ２Ｂの硬度が３
０゜（ＪＩＳ−Ａ）のものを対象とした場合、板厚とし
て０．１ｍｍのＳＵＳが用いられ、当接圧が２０（ｇ・
ｆ／ｃｍ）を選択されている。このときに現像ローラ２
Ｂ上でのトナー付着量の目標値としては、０．４〜０．
８ｍｇ／ｃｍ²が得られる。このときのトナーの帯電量
は−８〜−３０μＣ／ｇの範囲であり、感光体ドラム１
上に担持されている静電潜像に対してトナー層を介して
現像ローラ２Ｂが当接することで現像されて顕像化する
ことができる。先端に至るまでの長さの規定により、先
端までの長さが長すぎた場合に装置が大型化すること
や、振動が発生しやすくなることで現像ローラ２Ｂ上で
のトナー層の厚さを均一化できなくなることによるトナ
ーの付着ムラの発生を防止するようになっている。トナ
ーの付着ムラは現像された画像上でトナーの付着ムラに
よる濃淡が顕著となる異常画像の発生を招く。また、当
接圧の規定により、上限を越えた場合に発生しやすい現
像ローラ２Ｂ上でのトナーの付着量の低下が原因するト
ナー帯電量の増加を防止して感光体ドラム１側へのトナ
ーの転移不足による画像濃度の低下を抑止するととも
に、下限を下回った際に発生しやすい固化したトナーが
通過してしまう現象を防止して異常画像の発生をなくす
ことができるようになっている。

【００５７】上記現像ローラ２Ｂは、感光体ドラム１に
対してトナー層を介して当接しており、当接させる際に
は、コイルバネあるいは板バネ等の加圧手段が用いら
れ、本実施例では現像ローラ２Ｂの硬度（ＨＳ）が３０
°（ＪＩＳ−Ａ）である場合に当接圧が２〜６ｇ・ｆ／
ｍｍに設定されている。当接のための加圧手段の数が現
像ローラ２Ｂの長手方向に沿って多いほど現像ローラ２
Ｂと感光体ドラム１との対向面間での当接ムラが少なく
できるので、このような構成を用いることがベタ画像の
濃度均一性を確保するためには好ましい。上記当接圧
は、ベタ画像の均一現像や地肌汚れの防止に影響するの
で、以下の理由に基づいて設定されている。

【００５８】本発明者が当接圧に関して実験した処、図
６に示す結果を得た。

【００５９】図６は、硬度と当接圧とによる不良画像
（ベタ均一性、地肌汚れ（図６では、地汚れと表記され
ている））の発生状態を示す線図であり、その実験結果
から、図６中、右下がりの斜め線で示した上記当接圧の
範囲において明らかになっているように、上記当接圧の
範囲の下限を下回ると現像能力が低下し、充分な現像量
が得られない。また、上限を上回ると現像ローラ２Ｂの
スキャベンジ力が増加することと、トナー層が圧縮され
て凝縮されることとが原因して感光体ドラム１に対して
転移したトナーが掻き取られたり凝縮したままで現像ロ
ーラ２上に残留してしまい、ベタ画像部での濃度ムラな
どの異常画像が発生しやすくなることが判明した。この
ため、上記現像ローラ２Ｂの硬度を基準とした場合に上
記範囲内での当接圧を設定することにより、高濃度の均
一な画像を得ることができる。

【００６０】本実施例では、トナーの流動性に関して次
のように規定している。トナーの流動性は感光体ドラム
１に対する付着性に影響するパラメータであり、このパ
ラメータの指標としてはトナーのゆるみ見掛比重があ
る。本実施例ではゆるみ見掛比重を０．３５ｇ／ｃｍ³
以上に設定している。本発明者は、ゆるみ見掛密度を使
用してトナーによる現像特性、本実施例では、ハーフト
ーン画像の再現性に関する比較を行った処、表１に示す
結果を得た。

【００６１】

【表１】

【００６２】表１には、ゆるみ見掛密度が異なるトナー
Ａ（ゆるみ見掛密度＝０．３）とトナーＢ（ゆるみ見掛
密度＝０．４２）を用い、現像ローラ２Ｂの感光体ドラ
ム１に対する当接圧を６ｇ・ｆ／ｍｍとし、感光体ドラ
ム１と現像ローラ２Ｂとの間の線速比を１．２とするこ
とでハーフトーン画像を形成し、その再現性を実験した
結果が示されている。なお、この実験には（株）ホソカ
ワミクロン製パウダーテスターＰＴ−Ｎ型が使用され
た。表１においてハーフトーン不均一画像の欄で「Ｘ」
はハーフトーン画像の再現が不良であることを意味し、
「○」は再現が良好に行われたことを意味している。

【００６３】ゆるみ見掛密度は、そもそも充填率を測定
することで流動性の善し悪しを示すが、流動性がよいほ
どその値が大きくなる。図７は、ハーフトーン画像が不
均一な状態で得られる場合を説明するための模式図であ
る。現像は、トナーと静電潜像との間の作用力が影響す
る。いま、トナーに作用する力として、トナーと感光体
ドラム表面間の非静電気的付着力を（Ｆ_t _・ _p）とし、ト
ナーに作用するクーロン力を（Ｆ_q _・ _e）とした場合、こ
れら各力の和がトナー間付着力（Ｆ_t _・ _t）およびトナー
と現像ローラ表面間での非静電気的付着力（Ｆ_t _・ _r）の
和よりも大きい時、つまり、Ｆ_t _・ _p＋Ｆ_q _・ _e＞Ｆ_t _・ _t＋Ｆ_t _・ _r で表されるときにトナーが静電潜像に向け転移すること
で現像される。

【００６４】一方、規制ブレード２Ｄによる薄層形成時
や感光体ドラム１に対する現像時での当接圧によりトナ
ー間凝集力が増加した場合には、上記関係式でのトナー
間付着力（Ｆ_t _・ _t）が一部強まることで部分的にトナー
の転移が起こらなくなり、これにより部分的に現像され
なくなる。

【００６５】図７に示す作用力は次の通りである。（１）現像ローラ２Ｂの周面に対して垂直な方向に作用
する力Ｆ_t _・ _p：トナーと感光体ドラム１表面間の非静電的付着
力Ｆ_q _・ _e：トナーに作用するクーロン力Ｆ_t _・ _t：トナー間付着力Ｆ_t _・ _r：トナーと現像ローラ２Ｂ表面間の非静電気的付
着力（２）現像方向と垂直方向に作用する力Ｆμ_t _・ _p：トナーと感光体ドラム１表面間の摩擦力（μ_t
_・ _pは摩擦係数）Ｆμ_t _・ _t：トナー間の摩擦力（μ_t _・ _tは摩擦係数）Ｆμ_t _・ _r：トナーと現像ローラ２Ｂ表面間の摩擦力（μ_t
_・ _rは摩擦係数）図７において、トナー間付着力（Ｆ_t _・ _t）の増加によ
り、トナー同士の凝集力が高まることで感光体ドラム１
への転移が阻まれやすくなる。

【００６６】そこで、本実施例では、トナー間付着力に
よるトナーの凝縮力を規制するために添加剤を用いる。
本実施例では、現状トナー（シリカ０．２ｗｔ％、酸化
チタン０．３ｗｔ％）に対して前述したトナーＢ、つま
り、表１に示したゆるみ見掛密度＝０．４２のトナーを
対象として、シリカ０．５ｗｔ％、酸化チタン１ｗｔ％
を設定し、トナーＡよりも添加量が高められている。こ
のため、添加剤の主機能の一つであるトナー同士での凝
集力を下げる機能が発揮され、トナー同士が付着して凝
集塊となるのを防止して、いわゆる、ほぐした状態でト
ナーを感光体ドラム１と接触させることが可能となり、
均一な現像および転写特性が得られる。

【００６７】次に請求項１１記載の発明の実施例につい
て説明する。本発明者は、トナーの球形化とハーフトー
ン画像の再現性について次の実験としたところ、表２に
示す結果を得た。

【００６８】

【表２】

【００６９】実験に際しては、球形化トナーがその指標
を球形度で表せることに着目し、真球を１とした場合、
粉砕トナーになるに従い球形度が低下するとそのトナー
によりハーフトーン画像の再現性にどのような影響があ
るかを観察した。表２に示す結果を得た実験には、球形
度の異なるトナー、つまり、トナーＣ（球形度＝０．８
８）と、トナーＤ（球形度＝０．９６）とが用いられ、
感光体ドラム１に対する現像ローラ２Ｂの当接圧を６ｇ
・ｆ／ｍｍとし、感光体ドラム１と現像ローラ２Ｂとの
線速比を１：２としてハーフトーン画像が形成された。
なお、この場合に添加剤はシリカが用いられ、その添加
量は０．６ｗｔ％である。表２に示す結果から、トナー
の球形度が上がり、添加剤の添加重量比率が同等であっ
ても、球形度により変化するトナー母体の表面積に応じ
た添加剤の付着量に相当する被覆率が増加したためにト
ナー間付着力が減少し、規制ブレード２Ｄによる薄層形
成時や感光体ドラム１による現像時の当接圧でもトナー
間付着力があまり増加せずにトナーの凝集塊ができにく
くなって均一な現像が行えることにより、ハーフトーン
画像の再現性が向上できたといえる。なお、トナーの球
形化方法には、重合法および粉砕トナーを加熱すること
で表面を溶融して元に戻す方法などがある。

【００７０】上記実施例からも明らかなように、トナー
に対する添加剤の添加量比、トナーの形状を制御するこ
とにより、トナーの凝集力を低減できることで低コント
ラスト潜像に対しても均一でしかも濃度の高い画像を得
ることができる。

【００７１】図８は、図５に示した現像装置における現
像ローラ２Ｂと規制ブレード２Ｄとの関係を示す模式図
であり、同図において、現像ローラ（便宜上、図１に示
した符号２Ｂを用いる）は、１６ｍｍの外径を有し、弾
性層若しくは表層に磁性体を含有させて６０極の着磁部
を備えた磁性ローラで構成されている。現像槽２Ａ内に
は、トナーに加えて磁性流体Ｐが混在させてある。磁性
粒子Ｐは、粒径が１００〜３００μｍｍとされ、望まし
くは表面にシリコン樹脂などが被覆された磁性体で構成
されている。磁性粒子Ｐは、その粒径が現像ローラ２Ｂ
と規制ブレード２Ｄとの入り口側開口高さ（ｌ（小文字
のエル））よりも大きい径とされていることにより、規
制ブレード２Ｄによって薄層化される前のトナーと当接
すると少量のトナーを掻き取ることができ、さらにトナ
ー間に混在することでトナー同士をほぐしてトナーの凝
集を解消するようになっている。

【００７２】上記構成とする理由は次の通りである。つ
まり、前述したように、トナー間付着力が増加する原因
としては、（１）トナー流動性（ゆるみ見掛密度）
（２）薄層形成時での規制ブレード２Ｄと現像ローラ２
Ｂとの間の当接圧、（３）現像時での感光体ドラム１と
現像ローラ２Ｂとの間の当接圧がある。特に、ソリッド
現像、いわゆる、ベタ画像に対する現像追従性を維持し
てコントラストの低い画像に対しても十分なトナーの供
給量を保証するために、供給ローラ２Ｃを介して現像ロ
ーラ２Ｂに対してトナーが供給されるようになっている
が、そのときのトナーの付着量が１ｍｇ／ｃｍ²を越え
る場合がある。このため、大量に付着しているトナー間
での（２）に挙げた圧力が増加し、結果として、トナー
間付着量は増加してしまう。そこで、薄層化前のトナー
を対象として磁性粒子Ｐをトナーの一部に接触させてそ
の一部を掻き取るとともに凝集をほぐすことで上記した
当接圧が一定の場合で凝集度合いが少なくなっている
分、トナー間付着力を低減させることができる。

【００７３】以上のような実施例においては、現像ロー
ラ２Ｂが磁性体であることに起因して磁性粒子Ｐが現像
ローラ２Ｂと連れ回り、規制ブレード２Ｄの入り口開口
部に達する。このとき、トナーと磁性粒子Ｐとは攪拌混
合された状態となり、互いに摩擦帯電してトナーが磁性
粒子Ｐに付着して掻き取られることになり、これによ
り、トナーの凝集度合いが低減される。

【００７４】規制ブレード２Ｄにより入り口開口部から
現像ローラ２Ｂと規制ブレード２Ｄとの対峙位置に向け
進入するのが阻まれたトナーおよび磁性粒子Ｐは、磁性
粒子Ｐの粒径が入口側開口部よりも大きいことにより供
給ローラ２Ｃあるいは現像槽２Ａ内に向け落下する。し
かも、規制ブレード２Ｄが現像ローラ２Ｂに対して十分
な圧力（２．０ｇ・ｆ／ｍｍ）によって当接しているの
で、規制ブレード２Ｄと現像ローラ２Ｂとの間を通過す
ることがなく、規制ブレード２Ｄにより剥ぎ取られた磁
性粒子Ｐは、自重で現像ローラ２Ｂと供給ローラ２Ｄと
の接触部に落下するので、感光体ドラム１に対する現像
領域内に進入して感光体ドラムの表層を損傷させるよう
なことがない。

【００７５】

【発明の効果】請求項１乃至６および９記載の発明によ
れば、現像剤の体積平均粒径Ｒｔ（ｃｍ）と、上記現像
剤担持体上での現像剤の付着量Ｍ（ｍｇ／ｃｍ²）と、
嵩密度ρ（ｍｇ／ｃｍ³）との関係を、０．５ρＲｔ≦
Ｍ≦１．２ρＲｔ（但し、現像剤は１００（ｇｆ／ｃｍ
²）で加圧されている。）とされて、現像剤担持体上に
担持されている現像剤が略一層で担持するようにしてい
るので、担持されている現像剤層に帯電量の差が生じな
いようにすることができる。これにより、帯電不足を生
じることがないので、帯電不足による現像剤の飛翔を防
止してその飛翔した現像剤が潜像担持体の地肌汚れの原
因となるのを確実に防止することが可能となる。しか
も、経時におけるトナーの凝集によるトナー間付着量の
増加も防ぐことができ、さらに、潜像担持体と現像剤担
持体との間の距離が非常に小さくなることにより、容易
かつ忠実に潜像担持体上の静電潜像に向け現像剤を転移
させやすくなるので、所望の現像量を供給できることに
より、均一なベタ画像およびハーフトーン画像を再現す
ることが可能となる。また、現像剤規制手段が現像剤を
介して現像剤担持体に当接し、先端部若しくはその先端
に至る途中を現像剤に当接させる構成となっているの
で、現像剤規制手段の当接圧変動を防止して上記した一
層分の層厚を正確に規定することができ、振動の発生を
抑えて段々ムラやバンディング画像の発生を確実に防止
することが可能となる。

【００７６】請求項７記載の発明によれば、潜像担持体
と現像剤担持体との間のニップ幅（Ｗ）を、０．３≦Ｗ
≦３．０（ｍｍ）に設定したので、現像剤担持体による
潜像担持体からの現像剤を掻き取るスキャベンジ効果を
適正化して均一なベタおよび後端トナー寄というベタ画
像の後端部だけに過剰トナーが付着する異常画像が発生
するのを防止することが可能となる。

【００７７】請求項８記載の発明によれば、潜像担持体
と現像剤担持体との間の接触面圧Ｐ（ｇｆ／ｃｍ²）
を、１．０≦Ｐ≦５．０に設定したことにより、スキャ
ベンジ効果が高まるのを防止してベタ均一性が低下させ
ないようにするとともに、現像剤担持体の駆動トルクを
増加させないようにして、回転むらを引き起こすことが
原因するバンデイング画像の発生を防止し、さらには、
スキャベンジ効果が得られなくなるのを防止し、現像剤
担持体の寸法誤差を、潜像担持体に食い込ませる量によ
って吸収することで画像ムラの発生を防止することが可
能となる。

【００７８】請求項１０記載の発明によれば、現像剤の
ゆるみ見掛密度を０．３５以上に設定することにより、
現像剤同士での凝集力を下げることができ、現像剤同士
が付着して凝集塊となるのを防止して、いわゆる、ほぐ
した状態で現像剤を潜像担持体と接触させることが可能
となり、均一なハーフトーン画像の現像および転写特性
を得ることが可能となる。

【００７９】請求項１１記載の発明によれば、現像剤の
形状を球形度により規定し、その球形度を真球球形度に
対して９０％以上としたので、添加剤の添加重量比率が
同等であっても、球形度により変化するトナー母体の表
面積に応じた添加剤の付着量に相当する被覆率が増加さ
せてトナー間付着力を低減することができ、これによ
り、現像剤の塊を生じにくくすることで均一な現像を行
うことが可能となり、ハーフトーン画像の再現性が向上
させられる。

【００８０】請求項１２乃至１４記載の発明によれば、
現像材中に複数の粒子、特に現像剤規制手段と潜像担持
体との対向間隔よりも大きい磁性粒子を滞留させたの
で、磁性粒子によりトナー間付着力を弱めた状態が得ら
れ、これにより、現像剤に塊ができるのを防止して均一
な現像を行うことが可能となり、ハーフトーン画像の再
現性を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１乃至６および９記載の発明の実施例に
よる画像形成装置の要部を説明するための模式図であ
る。

【図２】図１に示した画像形成装置に用いられる潜像担
持体の表面摩擦係数に関する実験構造を説明するための
模式図である。

【図３】潜像担持体と現像剤担持体との間での現像剤の
積層状態に関する従来例を説明するための模式図であ
る。

【図４】図４に示した積層状態に対する図１に示した実
施例による画像形成装置での現像剤の積層状態を説明す
るための模式図である。

【図５】請求項７、８および１０、１１記載の発明の実
施例による画像形成装置の要部を説明するための模式図
である。

【図６】図５に示した画像形成装置における潜像担持体
と現像剤担持体との当接圧と磁汚れおよび異常画像との
関係を説明するための表図である。

【図７】現像剤同士の付着力と静電潜像への転移力との
関係を説明するための模式図である。

【図８】請求項１２乃至１４記載の発明の実施例を説明
するために、図５に示した構成における現像剤担持体と
現像剤規制手段との関係を説明するための模式図であ
る。

【符号の説明】

１潜像担持体である感光体ドラム２現像剤供給手段である現像装置２Ｂ現像剤担持体である現像ローラ２Ｄ現像剤規制手段である規制ブレードＰ磁性粒子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者程島隆東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2H005 EA05 EA07 EA10 2H073 BA12 CA02 2H077 AD02 AD06 AD13 AD17 AD35 AE04 EA13 EA15 FA19 FA22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】予め均一帯電し、表面の摩擦係数（μ）
が、０．１≦μ≦０．４に設定された潜像担持体に対し
て光り書き込みにより静電潜像を形成し、該静電潜像に
対して現像剤を担持した現像剤担持体を当接させて上記
静電潜像を可視像処理し、転写媒体への転写および転写
画像の定着を行って画像を形成する画像形成装置におい
て、現像剤の体積平均粒径Ｒｔ（ｃｍ）と、上記現像剤担持
体上での現像剤の付着量Ｍ（ｍｇ／ｃｍ²）と、嵩密度
ρ（ｍｇ／ｃｍ³）との関係を、０．５ρＲｔ≦Ｍ≦１．２ρＲｔ（但し、現像剤は１００（ｇｆ／ｃｍ²）で加圧されて
いる。）に設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、上記現像剤担持体上の現像剤は、略一層にて担持されて
いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項１記載の画像形成装置において、上記現像剤担持体上の現像剤は、該現像剤担持体に対向
する現像剤規制手段により上記関係が得られれる層厚に
規制されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項１または３記載の画像形成装置にお
いて、上記現像剤規制手段は、上記現像剤担持体に対し上記現
像剤を介して当接しており、先端部もしくはその先端に
至る途中が上記現像剤に当接する構成とされていること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項４記載の画像形成装置において、上記現像剤規制手段には、金属若しくは非金属材料が用
いられることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】請求項４または５記載の画像形成装置にお
いて、上記現像剤規制手段は、現像剤に対するバイアス電源が
接続されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】請求項１乃至６のうちの一つに記載の画像
形成装置において、上記潜像担持体と上記現像剤担持体との間のニップ幅Ｗ
（ｍｍ）が、０．３≦Ｗ≦３．０に設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】請求項１乃至７のうちの一つに記載の画像
形成装置において、上記潜像担持体と上記現像剤担持体との接触面圧Ｐ（ｇ
ｆ／ｍｍ²）を、１．０≦Ｐ≦５．０に設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】請求項１乃至８のうちの一つに記載の画像
形成装置において、上記現像剤担持体には、ゴム材料が用いられることを特
徴とする画像形成装置。
【請求項１０】予め均一帯電し、表面の摩擦係数（μ）
が、０．１≦μ≦０．４に設定された潜像担持体に対し
て光り書き込みにより静電潜像を形成し、該静電潜像に
対して現像剤を担持した現像剤担持体を当接させて上記
静電潜像を可視像処理し、転写媒体への転写および転写
画像の定着を行って画像を形成する画像形成装置におい
て、上記現像剤のゆるみ見掛密度を、０．３５以上に設定す
ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】予め均一帯電し、表面の摩擦係数（μ）
が、０．１≦μ≦０．４に設定された潜像担持体に対し
て光り書き込みにより静電潜像を形成し、該静電潜像に
対して現像剤を担持した現像剤担持体を当接させて上記
静電潜像を可視像処理し、転写媒体への転写および転写
画像の定着を行って画像を形成する画像形成装置におい
て、上記現像剤の形状を球形度で規定し、その値を真球球形
度に対して９０％以上としたことを特徴とする画像形成
装置。
【請求項１２】予め均一帯電し、表面の摩擦係数（μ）
が、０．１≦μ≦０．４に設定された潜像担持体に対し
て光り書き込みにより静電潜像を形成し、該静電潜像に
対して現像剤を担持した現像剤担持体を当接させて上記
静電潜像を可視像処理し、転写媒体への転写および転写
画像の定着を行って画像を形成する画像形成装置におい
て、上記現像剤担持体近傍に複数の粒子を滞留させることを
特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】請求項１２記載の画像形成装置におい
て、上記粒子および上記現像剤担持体がそれぞれ磁性を有す
ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】請求項１２または１３記載の画像形成装
置において、上記粒子は、現像剤を薄層化するために上記現像剤担持
体と対峙して設けられている現像剤規制手段と該現像剤
担持体との間の対向間隔よりも大きい粒径に設定されて
いることを特徴とする画像形成装置。