JP3042908B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転駆動される現像剤
担持体に一成分系現像剤を供給し、該担持体の表面に前
記現像剤を担持して搬送し、潜像担持体と前記現像剤担
持体が互いに対向した現像領域において、該潜像担持体
に形成された静電潜像を現像剤担持体に担持された前記
現像剤によって可視像化する現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】潜像担持体に静電潜像を形成し、これを
現像剤によって可視像化して記録画像を得る電子複写
機、プリンタ或いはファクシミリ等の画像形成装置で
は、粉体状の現像剤を用いる乾式の現像装置が広く採用
されている。

【０００３】かかる粉体状の現像剤としては、トナーと
キャリアを有する二成分系現像剤と、キャリアを含まな
い一成分系現像剤とが公知であり、前者の二成分系現像
剤を用いた二成分現像方式は、比較的安定した良好な記
録画像が得られる反面、キャリアの劣化やトナーとキャ
リアの混合比の変動が発生しやすく、装置の維持管理が
煩雑で、装置全体の構造が大型化しやすくなる欠点を有
している。

【０００４】このような観点から、上述の欠点を有しな
い一成分系現像剤を用いた一成分現像方式が注目されて
いる。一成分系現像剤は、トナー粒子のみから成るもの
と、これに必要に応じて補助剤を外添し、トナー粒子と
補助剤を混合したものとがある。またトナーとしては、
その各トナー粒子自体に磁性粉を練り込んだ磁性トナー
と、磁性体を含まない非磁性トナーとがある。

【０００５】ところで、一成分現像方式を採用した現像
装置においては、一成分系現像剤を現像剤担持体に担持
して搬送し、この担持体と潜像担持体とが互いに対向し
た現像領域において、潜像担持体に形成された静電潜像
を担持現像剤によって可視像化しているが、所定濃度の
高品質な可視像を形成するには、充分に帯電した必要と
される充分な量のトナーを現像領域に搬送し、かかるト
ナーによって潜像を可視像化する必要がある。

【０００６】磁性トナーを用いた場合には、現像剤担持
体に内設した磁石の磁力を利用して、該担持体にこの一
成分系現像剤を担持できるので、従来より上述の要求を
満たすことが可能であったが、現像剤担持体に磁石を内
設する必要があるため、その構成が複雑となる不具合を
免れなかった。

【０００７】一方、非磁性の一成分系現像剤を用いたと
きは、これを磁力によって現像剤担持体に担持させるこ
とはできないため、上述の要求を満たすことは特に難し
い。

【０００８】これに対する対策も従来より各種提案され
ており、例えば特開昭６１−４３７６７号公報には、現
像剤担持体の表面に誘電体の層を積層形成し、これに対
して、例えばスポンジローラから成る現像剤供給部材を
圧接させ、両者を互いに異極性に摩擦帯電させると共
に、この誘電体と逆極性に帯電させた非磁性トナーを誘
電体に静電的に付着させ、かかる一成分系現像剤を現像
領域に搬送する構成が提案されている。ところがこの構
成によっても、誘電体表面の近傍に形成される電界の強
さを充分に高めることができないため、現像剤担持体表
面に多量のトナーを担持させることは難しく、現像領域
へ搬送できる現像剤量が不足し、高濃度の可視像を形成
することは困難であった。

【０００９】また現像剤担持体と現像剤供給部材の間
に、非磁性トナーが現像剤担持体側へ静電的に移行する
向きの電界を印加する構成も公知であるが、このような
構成を付加しても、現像剤担持体へ充分な量のトナーを
付着させることは難しい。

【００１０】さらに、特開昭５４−５１８４１号公報等
に示されているように、現像領域を通過した後の現像剤
担持体上の一成分系現像剤を掻き取ったあと、この現像
剤担持体の表層に対してコロナ放電を行って電荷を付与
し、次いで現像剤供給部材により非磁性トナーを現像剤
担持体上に静電的に積極的に付着させるようにした技術
も提案されているが、誘電体表面に形成される電界強度
が小さいため、この構成によっても現像剤担持体表面の
現像剤担持量を上げることができず、現像領域へ多量の
現像剤を搬送することはできない。

【００１１】また、特開昭６０−５３９９６号公報に示
されている如く、現像剤担持体の表面に凹凸を形成し、
これらの凹凸に非磁性の一成分系現像剤を充填させて担
持し、現像領域へ搬送される一成分系現像剤の量を増大
させた現像装置も提案されている。ところがこの構成に
よると、搬送できる現像剤量は増大するものの、搬送さ
れる現像剤中には帯電不足のトナーが多量に含まれてい
るため、これによって形成された可視像の画質が低下す
る恐れがある。

【００１２】さらに特公昭５５−９７１１号公報など
に、導電性の基体上に電気的絶縁層を介して格子状の導
電性スクリーン電極を設け、この電極に対して外部電源
からバイアス電圧を印加し、現像剤担持体表面近傍に電
界を形成する構成も開示されている。ところが現像剤担
持体は回転する部材であるため、これに付設されたスク
リーン電極と外部電源とを電気的に接続することが容易
でなく、その構成が大変複雑化し、かつコストが上昇す
る恐れを免れない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した従来の実情に鑑み、簡単な構成によって、現像剤担
持体上に必要とされる充分な量の一成分系現像剤を担持
し、充分に帯電したトナーを現像領域に搬送して高画質
の記録画像を形成できる冒頭に記載した形式の現像装置
を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、冒頭に記載した形式の現像装置において、
導電性ローラ自体の導電部と、該導電性ローラに固着さ
れた誘電体とが表面に規則的又は不規則に露出した現像
剤担持体を用いると共に、前記誘電体を摩擦帯電させて
現像剤担持体表面の近傍に微小閉電界を形成し、この閉
電界により、個々に帯電したトナーを現像剤担持体表面
に吸着させる手段を設け、前記誘電体が、４以下の比誘
電率と、温度３０℃、相対湿度８０％の環境下で１０
^１３Ωcm以上の体積固有抵抗率を有していることを特徴
とする現像装置を提案する（請求項１）。

【００１５】同様に本発明は、上記目的を達成するた
め、冒頭に記載した形式の現像装置において、前記現像
剤担持体として、導電性ローラ上にローレット加工によ
って溝を形成し、その上に樹脂をコートした後切削加工
を行い、導電性ローラ自体の導電部と前記樹脂より成る
誘電体とを表面に規則的又は不規則に露出させた現像ロ
ーラを用いると共に、前記誘電体を摩擦帯電させて現像
ローラ表面の近傍に微小閉電界を形成し、この閉電界に
より、個々に帯電したトナーを現像ローラ表面に吸着さ
せる手段を設け、前記溝に埋設固定された誘電体の表
面、又は該誘電体の間の領域において露出した導電部の
表面のうち、前記閉電界の作用でトナーが静電的に多量
に吸着される方の表面の幅が、トナーの粒径の３倍以上
であって、５００μm以下の大きさに設定され、かつト
ナーが静電的に多量に吸着される方の表面の面積が現像
ローラの全表面の５０％乃至８０％を占めていることを
特徴とする現像装置を提案する（請求項２）。

【００１６】また本発明は、上記目的を達成するため、
冒頭に記載した形式の現像装置において、導電性ローラ
自体の導電部と、該導電性ローラに固着された誘電体と
が表面に規則的又は不規則に露出した現像剤担持体を用
いると共に、前記誘電体を摩擦帯電させて現像剤担持体
表面の近傍に微小閉電界を形成し、この閉電界により、
個々に帯電したトナーを現像剤担持体表面に吸着させる
手段を設け、前記誘電体の厚さを５０μm以上に設定し
たことを特徴とする現像装置を提案する（請求項３）。

【００１７】さらに本発明は、上記目的を達成するた
め、冒頭に記載した形式の現像装置において、前記現像
剤担持体として、導電性ローラ上にローレット加工によ
って溝を形成し、その上に樹脂をコートした後切削加工
を行い、導電性ローラ自体の導電部と前記樹脂より成る
誘電体とを表面に規則的又は不規則に露出させた現像ロ
ーラを用いると共に、前記誘電体を摩擦帯電させて現像
ローラ表面の近傍に微小閉電界を形成し、この閉電界に
より、個々に帯電したトナーを現像ローラ表面に吸着さ
せる手段を設け、前記溝に埋設固定された誘電体の表面
が、現像ローラの軸線方向に対して３０°乃至６０°の
角度をなして延び、かつ現像動作時の現像ローラの表面
線速が潜像担持体の表面線速よりも高速となるように、
各線速を設定したことを特徴とする現像装置を提案する
（請求項４）。

【００１８】また本発明は、前記目的を達成するため、
冒頭に記載した形式の現像装置において、導電性部材自
体の導電部と、該導電性部材に固着された誘電体とが表
面に規則的又は不規則に露出した現像剤担持体を用いる
と共に、前記誘電体を摩擦帯電させて現像剤担持体表面
の近傍に微小閉電界を形成し、この閉電界により、個々
に帯電したトナーを現像剤担持体表面に吸着させる手段
を設け、該手段として、現像剤担持体の表面に当接しな
がら回転し、誘電体を摩擦帯電させつつ前記現像剤を現
像剤担持体に供給する摩擦帯電兼現像剤供給部材を使用
し、該部材の導電性芯部材表面から現像剤担持体に接す
る摩擦帯電兼現像剤供給部材表面までの抵抗値を温度１
０℃、相対湿度２０％の環境下で１０^１０Ω以下に設定
したことを特徴とする現像装置を提案する（請求項
５）。

【００１９】また、上記請求項１，３又は５に記載の現
像装置において、導電性ローラ上にローレット加工によ
って溝を形成し、その上に樹脂をコートした後切削加工
を行うことにより、導電性ローラ自体の導電部と前記樹
脂より成る誘電体とを表面に露出させることが有利であ
る（請求項６）。

【００２０】

【作用】現像剤担持体表面の近傍に微小閉電界が形成さ
れるので、その電界強度を著しく増大させることがで
き、充分に帯電した多量のトナーを現像剤担持体に担持
して現像領域に搬送できる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を電子複写機の現像装置として
構成した実施例につき、図面を参照して詳細に説明す
る。

【００２２】図１において、潜像担持体の一例であるド
ラム状の感光体１は矢印Ａ方向に回転駆動され、これに
対向して現像装置２が設けられている。現像装置２の現
像容器３内には、必要に応じて補助剤が外添された非磁
性トナー４より成る一成分系現像剤が収容されている。
トナーの体積固有抵抗率は１０^７〜１０^１２Ωcm程度で
あることが好ましい。現像容器３の前後の側板には、該
容器の開口から一部を露出した状態で、図１２にも示し
た現像ローラ５として構成された現像剤担持体が支持さ
れ、該ローラ５は感光体１に対向して、図における反時
計方向に回転駆動される。

【００２３】また現像容器３の前後の側板には現像剤供
給部材の一例であるトナー供給ローラ６が支持され、該
ローラ６は現像ローラ５に接触しながら反時計方向に回
転駆動される。

【００２４】現像容器３内のトナー４は、時計方向に回
転するアジテータ７により撹拌されつつ、トナー供給ロ
ーラ６に運ばれ、次いでこのローラ６によって現像ロー
ラ５に供給される。この供給時にトナーは所定の極性、
本例では感光体１の静電潜像と逆極性の正極性、すなわ
ちプラスの極性に摩擦帯電され、現像ローラ５の周面に
静電的に付着し、現像ローラ５に担持される。これに関
連する構成と作用については後に詳しく説明する。

【００２５】上述のように現像ローラ５の周面に供給担
持されたトナーは、該ローラ５の回転によって搬送さ
れ、層厚規制部材の一例であるドクターブレード８によ
ってならされ、均一な厚さに規制される。次いでこのト
ナーは感光体１と現像ローラ５の対向した現像領域９へ
搬送され、ここで、感光体１に形成された静電潜像に静
電的に移行し、該潜像が可視像化される。層厚規制部材
としては、ドクターブレードのほかに、規制ローラや規
制ベルトなどを用いることもできる。

【００２６】現像に供されずに現像領域９を通過したト
ナーは、現像ローラ５に担持されたままトナー供給ロー
ラ６のところに戻される。また感光体１上に形成された
可視像は図示していない転写紙に転写され、定着装置に
よって転写紙上に定着される。

【００２７】上述のように、本例の現像装置２は、回転
駆動される現像ローラ５として構成された現像剤担持体
に一成分系現像剤を供給し、該担持体の表面に上記現像
剤を担持して搬送し、感光体１として構成された潜像担
持体と現像剤担持体が互いに対向した現像領域９におい
て、潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤担持体に
担持された現像剤によって可視像化するように構成され
ている。この構成自体は従来の現像装置と変りはなく、
かかる従来の現像装置においては、トナー供給ローラか
ら現像ローラへ充分な量のトナーを供給することができ
ず、可視像の濃度が低下する等の欠点を免れなかった。

【００２８】そこで本例の現像装置においては、図２及
び図３に模式的に拡大して示したように、現像ローラ５
として、例えばアルミニウムやステンレス鋼等の導電性
ローラ１０より成る基体の周面部分に多数の微小誘電体
１１が分散して固定されたローラが用いられている。こ
のローラの表面には導電性ローラ１０自体の導電部１２
と、該ローラ１０に固着された微小の誘電体１１が規則
的又は不規則状態で混在露出している。

【００２９】本例では、導電性ローラ１０の表面にロー
レット加工によって多数の溝１００が形成され、その上
に樹脂をコートした後、その表面を切削加工することに
より、図９乃至図１１に例示したように、導電性ローラ
自体の導電部１２と、上記樹脂より成る微小の誘電部１
１とを表面に規則的又は不規則に露出させた現像ローラ
５が用いられている。

【００３０】このようにローレット加工により溝１００
を形成し、これに誘電体１１を埋設固定して現像ローラ
５を製作すると、簡単に現像ローラ５の表面を平滑に形
成でき、しかも低コストで高精度に現像ローラ５を構成
することができる。

【００３１】なお、図９乃至図１１において、符号Ｘは
現像ローラの軸線の方向を示し（図１２も参照）、図９
に示した例では溝１００ないしはこれに埋設された誘電
体１１が軸線方向Ｘに対してθで示した角度をなして延
び、図１０に示した例では逆方向にθをなして延びてお
り、また図１１に示した例では溝１００、従って誘電体
１１が軸線方向Ｘに対して共にθをなした格子状に延び
ている。勿論、各誘電体１１を図９乃至図１１に示した
方向以外に延在させてもよく、例えば図４（ｂ）に示す
ように現像ローラ５の軸線方向Ｘ、又はこれに直交する
方向などに各誘電体１１を適宜延ばすこともできる。

【００３２】その際、長く延びた各誘電体１１の幅、す
なわち各誘電体１１の延在方向に直交する方向の幅Ｄ１
をトナー粒子の３倍以上で５００μm以下に設定し、か
つ全ての誘電体１１の全表面積を、現像ローラ５の全表
面積の５０％乃至８０％に設定することが望ましい。そ
の理由は後に詳しく説明する。また各誘電体１１の中心
間距離Ｐ１（図３）は、例えば１００μm乃至５００μm
程度に設定される。

【００３３】現像剤担持体をベルトから構成するとき
も、図３、図９乃至図１１と同様に、そのベルトの導電
性基体の表面に微小な誘電体を多数固定すればよい。

【００３４】誘電体１１として、本例ではトナーの帯電
極性と反対の極性、すなわち負極性に摩擦帯電される材
質のものが選択されている。

【００３５】一方、現像ローラ５に接するトナー供給ロ
ーラ６は、現像ローラ５の誘電体１１に接触して、これ
をトナーの帯電極性と反対の極性（本例ではマイナス極
性）に摩擦帯電させ、かつトナー４をプラスに摩擦帯電
させる材料から構成されている。図１及び図２に示した
例では、トナー供給ローラ６が、導電性の芯部材１４と
そのまわりに積層された円筒状の発泡体１５より成り、
この発泡体１５が弾性変形しながら現像ローラ５に圧接
している。このようなトナー供給ローラ６を用いた場
合、発泡体１５を、上述のように誘電体１１をマイナス
に、またトナー４をプラスに摩擦帯電させる材料によっ
て構成すればよい。

【００３６】現像ローラ５は、後述するように電源２０
（図１）によって所定の電圧を印加されるか、又はアー
スされている。

【００３７】上記構成のより詳細な作用を説明すると以
下の通りである。

【００３８】図１を参照して先に説明したように、現像
領域９を通過した現像ローラ部分はトナー供給ローラ６
のところに移動して該ローラ６に接触する。ここで現像
ローラ５上に担持されている、現像に供給されなかった
トナーはトナー供給ローラ６から受けるスキャベンジン
グ力によって掻き落される。同時に、現像ローラ５の誘
電体１１は、トナー供給ローラ６との摩擦によってトナ
ーの帯電極性と反対の負極性に帯電される。すなわちマ
イナスの電荷が保持されるのである。その際、現像領域
９を通過した現像ローラ周面の誘電体１１に、感光体１
の静電潜像の影響による静電的な残像が残っていても、
トナー供給ローラ６との摩擦により、誘電体１１がほぼ
飽和状態まで帯電し、その電荷量が均一となるため、残
像はなくなり、現像ローラ５が初期化される。

【００３９】一方、トナー供給ローラ６の周面に接触し
ながら現像ローラ５に運ばれるトナーは、トナー供給ロ
ーラ６との摩擦によってプラス極性に摩擦帯電され、現
像ローラ５に供給されるが、このときこの現像ローラ
５、特にその誘電体１１との摩擦によりさらにプラス極
性に強く摩擦帯電され、現像ローラ５の周面に静電的に
付着する。またトナー材料は、導電部１２及び誘電体１
１いずれとの摩擦においてもプラス極性に帯電する材料
から構成されていることが望ましい。

【００４０】このとき、現像ローラ５の各誘電体１１は
マイナス極性に摩擦帯電していて、各誘電体１１のまわ
りには現像ローラ表面に露出した導電部１２が存在し、
しかも現像ローラ５の導電性ローラ１０はアースされて
いるか、電圧を印加されているので、現像ローラ５の表
面は、多数の誘電体１１のところに選択的にマイナス極
性の電荷が付与されて保持された状態となっている。こ
れにより図３に示すように、マイナスに帯電した各誘電
体１１とそのまわりの導電部１２との間に閉電界が形成
される。すなわち、電界の状態を表わす電気力線を考え
た場合、現像ローラ５の表面近傍の空間には、図３に円
弧状の多数の線で表わしたように電気力線が形成され、
その電気力線は現像ローラ５から出て同一の現像ローラ
５に戻り、各誘電体１１と導電部１２との間に閉電界が
形成されるのである。

【００４１】各誘電体１１の表面の幅Ｄ１は前述のよう
に微小であるため、各閉電界はフリンジング効果（周辺
電場効果）によってその強度が大変強くなる。かかる閉
電界によって、プラスに帯電した個々のトナーは誘電体
１１に強く引かれ、該ローラ５の表面に多量に離れ難い
状態で吸着保持される。その際、トナーはトナー供給ロ
ーラ６と現像ローラ５との摩擦によって強く摩擦帯電し
ており、しかも現像ローラ５の表面に強い微小閉電界の
作用で吸着されるので、現像ローラ５上には高い電荷を
持った多量のトナーが担持される。

【００４２】また導電部１２にも、ファンデルファール
ス力、或いは帯電したトナーの電荷により誘起された電
荷によって少量のトナーを付着させることができ、例え
ば１層分のトナーを導電部１２の表面に付着させること
が可能である。

【００４３】上述のように現像ローラ５に担持されたト
ナーは、例えばウレタンよりなるドクターブレード８を
通るが、このブレード８によってトナーが層厚を規制さ
れるとき、帯電の充分なトナーは微小閉電界によって現
像ローラ５の表面に強く保持されるが、帯電量の小なる
トナーはドクターブレード８との接触圧によって除去さ
れ、結局、帯電量の大なるトナーだけが、従来よりも多
量に現像領域９へ搬送され、前述の如く静電潜像を可視
像化する。このため可視像の画像濃度を高め、かつその
地汚れを防止することができる。トナーの帯電量は、地
汚れ防止や、可視像のシャープ性を高めるべく、例えば
５乃至２０（望ましくは１０乃至１５）μc／ｇ程度に
帯電され、かかるトナーが現像領域９へ運ばれるのであ
る。

【００４４】ドクターブレード８を通過するトナーの量
を減少させるには、このブレード８が現像ローラ５に圧
接する力を強め、逆に多くするときはブレード８の圧接
力を弱めればよく、ブレード８を通過した後のトナー層
の厚みを容易に調整することができるが、ドクターブレ
ード８に加える力を弱くしすぎると、トナー層が不均一
となり、逆に強くしすぎると画像濃度の低下を招く恐れ
があるので、これらを考慮してブレード８の圧接力を設
定すべきである。

【００４５】また、現像ローラ５の表面近傍には、図３
に模式的に示したようにその全体に亘って微小閉電界が
形成される場合と、閉電界でない電界が閉電界に混在す
る場合とが考えられるが、いずれの場合も閉電界が存在
するので、その強度が高められ、トナーを多量に担持す
ることができる。

【００４６】上述のように、本例の現像装置において
は、導電性ローラより成る導電性部材自体の導電部と、
その導電性部材に固着された誘電体とが表面に規則的又
は不規則に露出した現像剤担持体を用いると共に、上記
誘電体を摩擦帯電させて現像剤担持体表面の近傍に微小
閉電界を形成し、この閉電界により、個々に帯電したト
ナーを現像剤担持体表面に吸着させる手段が設けられて
いる。より具体的に示すと、現像剤担持体として、導電
性ローラ上にローレット加工によって溝を形成し、その
上に樹脂をコートした後切削加工を行い、導電性ローラ
自体の導電部と前記樹脂より成る誘電体とを表面に規則
的又は不規則に露出させた現像ローラを用い、この現像
ローラの誘電体を摩擦帯電させて現像ローラ表面の近傍
に微小閉電界を形成し、この閉電界により、個々に帯電
したトナーを現像ローラ表面に吸着させるように構成さ
れている。さらに図示した例では、誘電体を摩擦帯電さ
せる上記手段として、トナー補給ローラ６が用いられて
いる。ここで、本例の現像装置においては、現像ローラ
表面の誘電体１１を摩擦帯電し、これによってトナーを
現像ローラ５の表面に吸着保持して現像領域９へ搬送す
るのであるが、この搬送中に誘電体１１の電荷が消失し
てしまえば、多量のトナーを現像領域９まで搬送できな
くなる。

【００４７】そこで本例の現像装置においては、前述の
構成に加え、上記誘電体１１として、４以下の比誘電率
と、温度３０℃、相対湿度８０％の環境下で１０^１３Ω
cm以上の体積固有抵抗率を有する誘電体が使用されてい
る。このような特性を有する誘電体１１を用いれば、誘
電体１１がトナー供給ローラ６によって電荷を付与され
た後、これが現像領域９へ至るまで電荷を保持でき、そ
の表面電位の低下を防止できるので、多量のトナーを現
像ローラ表面に吸着させてこれを現像領域９に搬送する
ことができる。逆に誘電体１１の比誘電率が４より大で
あり、しかも前述の条件下における誘電体の体積固有抵
抗率が１０^１３Ωcmよりも低いと、現像領域へ至るまで
に誘電体の表面電位が低下し、トナーの吸着保持力が弱
まって現像領域９へ搬送できるトナーの量が減少する恐
れがある。

【００４８】また溝１００に埋設固定された誘電体１１
の厚さＴ（図３）も適宜設定できるが、この厚さＴがあ
まり薄いと、電気的な容量が大きくなり、誘電体１１を
いくら摩擦してもその表面電位を高めることができず、
現像ローラ５へのトナーの付着量が低下する。

【００４９】そこで本例の現像装置では、誘電体１１の
厚さ（深さ）Ｔが５０μm以上に設定されている。この
ようにすれば誘電体１１の容量を小さくでき、トナー供
給ローラ６により摩擦帯電された後の誘電体１１の表面
電位を高め、多量のトナーを現像ローラ５の表面に吸着
保持させることができる。

【００５０】なお、現在行われているローレット加工に
よると、溝１００の深さを最大で５００μm程度まで形
成できるのが普通であるため、誘電体１１の厚さＴも最
大で５００μm程度となるが、今後の技術の進歩によ
り、厚さＴを５００μmよりも大きくすることも可能で
ある。

【００５１】次に、本発明者の行ったより具体的な検討
結果を説明することにより、上述の利点をより具体的に
明らかにする。

【００５２】図４（ｂ）は現像ローラ５の表面を模式的
に拡大して示し、図４（ａ），（ｃ）は図４（ｂ）のIV
−IV線断面図である。これらの図に模式的に示すよう
に、アルミニウムよりなる導電性ローラ１０の表面部分
に幅Ｄ１が２１０μmで、深さＴが１００μmの多数の誘
電体（例：商品名ルミフロン 比誘電率ε＝２．７）１
１を３００μmのピッチＰ１で配列し、その表面と導電
部１２の表面を外部に露出させた現像ローラ５を用意し
た。

【００５３】一方、図５（ａ），（ｂ）に示すようにア
ルミニウムの導電性ローラ１０ａの表面全体に、厚さＴ
が１００μmで比誘電率εが２．７である誘電体１１１
ａを層状に均一に積層した従来の現像ローラ５ａを用意
した。

【００５４】次いで両現像ローラ５，５ａの表面の誘電
体１１，１１１ａを摩擦帯電させ、その帯電量を表面電
位で−２００Ｖとしたときの、両現像ローラ５，５ａの
表面近傍の電界の強さを有限要素法により求めた。

【００５５】現像ローラ表面にトナーを引き付ける力Ｆ
は、この表面ないしはその近傍の電界の垂直方向成分の
強さＥとトナー粒子の帯電量ｑによって決まり、Ｆ＝ｑ
Ｅで表わされる。従って各トナー粒子の帯電量が一定で
あると仮定すると、垂直方向の電界が大きい程、現像ロ
ーラに引き付けられるトナーの力、従って現像ローラに
付着するトナーの量が増大する。

【００５６】そこで図４（ｃ）及び図５（ｂ）に模式的
に示すように、各トナー粒子４ａ，４ｂ，４ｃの半径ｄ
を５μmと仮定し、各現像ローラ５，５ａの表面から１
層目のトナー粒子４ａの中心までの距離ｄ＝５μm隔て
た第１の位置Ｙ１における電界と、２層目のトナー粒子
４ｂの中心までの距離３ｄ＝１５μm隔てた第２の位置
Ｙ２における電界と、３層目のトナー粒子４ｃの中心ま
での距離５ｄ＝２５μm隔てた第３の位置Ｙ３における
電界の垂直方向成分のそれぞれを求めた。電界の方向
は、各現像ローラ５，５ａの法線方向外側向きを正とし
た。従って、電界が負を示せば、この電界によってトナ
ーが現像ローラ表面に引き付けられることを意味する。

【００５７】図６（ａ）は図４（ａ），（ｂ），（ｃ）
に示した本例の現像ローラ５における電界の垂直方向成
分を示し、図７は図５（ａ），（ｂ）に示した従来の現
像ローラ５ａの電界の垂直方向成分を示している。これ
らの図の縦軸は電界の強さ（Ｖ／μm）を、横軸は各現
像ローラ５，５ａの周面の方向を示しており、図６
（ａ）は図６（ｂ）との比較から判るように、１つの誘
電体１１を含む現像ローラ周方向のＰ２で示した長さ部
分（各誘電体の半ピッチ分）における電界の強さを示し
ている（図４（ｃ）も参照）。図６（ａ）の横軸の
「０」は１つの誘電体１１の、図４（ｃ）及び図６
（ｂ）における右端１１ａに相当し、同じく「９０」は
同じ誘電体１１の周方向のほぼ中央部１１ｂに相当す
る。図７の横軸も図６（ａ）と同じ現像ローラ位置を示
している。

【００５８】ここで、図７の線Ｅ₀は、現像ローラ５ａ
の表面近傍における前述の第１、第２及び第３の位置Ｙ
１，Ｙ２，Ｙ３の電界の強さを示し、これらの位置の電
界の強さは全て−０．０９Ｖ／μmであった。

【００５９】これに対し、図６（ａ）の線Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ
₃は図４（ｃ）に示した第１乃至第３の各位置Ｙ１，Ｙ
２，Ｙ３における電界の強さを示しており、これから判
るように、これらの位置Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３における最大
の電界の強さは、それぞれ−０．９９Ｖ／μm、−０．
８６Ｖ／μm、−０．７４Ｖ／μmである。これは図５
（ｂ）の各位置Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３における電界の強さで
ある−０．０９Ｖ／μmの約７乃至１０倍の電界の強さ
を示している。このように図４（ａ），（ｂ），（ｃ）
に示した現像ローラによると、図５（ａ），（ｂ）に示
した従来の現像ローラ５ａよりも著しく強い電界が得ら
れ、多量の帯電トナーをその表面に吸着させることがで
きる。

【００６０】従来の現像ローラ５ａでは通常、図１に示
したドクターブレード８を通過した後の現像ローラの表
面に約０．１〜０．３mg／cm^２を付着させることができ
るにすぎなかったが、本例の現像ローラ５を用いると、
ドクターブレード通過後の現像ローラ表面に例えば２乃
至３層（１．０〜２．０mg／cm^２）以上のトナーを付着
させることができ、トナーが黒トナーであるときも、ま
た黒以外のカラートナーであるときも、高品質な可視像
を得ることができる。

【００６１】なお、図６（ａ），（ｂ）から判るよう
に、電界の強さは誘電体１１の中央部付近で最大となっ
ているが、これは、誘電体１１のサイズが一辺で２００
μm程度であると、その全体に亘ってフリンジング電界
が作用し、誘電体１１の端縁部１１ａよりも中央部の方
が電界が強くなるためであると考えられる。

【００６２】また、誘電体１１に与える電荷量が同じで
あっても、その比誘電率によって、誘電体１１と導電部
１２との間に形成される電界強度が変化することは当然
である。例えば、誘電体１１に与える摩擦電荷量を単位
長さ（μm）当り７×１０^-11クーロンとし、誘電体表面
から５μm上方の空間位置での垂直方向に働く最大の電
界を考えたとき、誘電体１１の比誘電率を４から３に変
えると、電界強度は約１２％強くなる（例えば１００μ
m幅の誘電体が与える電界は０．８０５Ｖ／μmから０．
９１８Ｖ／μmになる）。逆に比誘電率を４から５に変
えると電界強度は１２％弱くなる。このような点を考慮
して、誘電体１１の材質や大きさを設定し、その比誘電
率を４以下に設定することが望ましいのである。

【００６３】以上のように、上述の現像ローラ５を用い
ることによって現像領域９へ多量のトナーを搬送できる
が、この効果を高めるには、各誘電体の幅Ｄ１をトナー
粒径の３倍以上で、５００μm以下に設定することが有
利であることを先に説明した。ここで、その理由を明ら
かにする。

【００６４】通常、トナー粒子の径は体積平均粒径で３
乃至２０μm、好ましくは５乃至１５μmであり、このよ
うな粒径のトナーを現像ローラ５で使用できるようにす
ることが望ましい。

【００６５】そこで、平均粒径１０μmのトナーを用
い、各誘電体１１の幅を各種変えて実験してみたとこ
ろ、この幅が３０μmより小さくなると、現像ローラ表
面に担持できるトナー量が減少し、画像濃度が低下する
傾向のあることが判明した。これは、微小閉電界を発生
する各誘電体１１の幅が、トナー粒径との比較において
小さすぎるため、各誘電体１１にトナー粒子を充分に吸
引して保持できなかったためであると考えられる。各誘
電体１１の幅が３０μmより小さくとも、これに対応し
てトナー粒子の径が小さければ、誘電体１１に多量のト
ナーを付着させることができ、７μmの粒径のトナーを
用いたときは、誘電体幅が３０μmより小なるときも、
多量にトナーを担持できた。

【００６６】以上のことから、誘電体１１の幅をトナー
粒子の径の約３倍以上に設定することが望ましいこと、
従って３乃至１５μmの粒径のトナーを支障なく使用で
きるようにするには、各誘電体１１の幅Ｄ１を約９μm
以上にすることが望ましいことを理解できる。トナーの
粒径は１０μm前後であることが多いが、このようなト
ナーを用いたときは、各誘電体１１の幅Ｄ１をほぼ３０
μm以上に設定するのである。またローレット加工で溝
１００を形成するとき、その加工性を考慮すると、各誘
電体１１の幅を５０μm以上に設定することが特に望ま
しい。

【００６７】また誘電体１１の幅Ｄ１が５００μmを超
えると、その中心部においてフリンジング効果が低下
し、各誘電体１１の中心部の電界強度が低下してトナー
を吸引し難くなり、担持トナー量が減少して画像濃度が
低下する恐れがある。従って各誘電体１１の幅は５００
μm以下とすることが望ましい。

【００６８】ところで、従来の現像ローラ５ａを用いる
と、上述のように現像領域へ搬送できるトナー量が不足
するため、従来は現像ローラの回転速度を高め、その表
面の線速を感光体の表面の線速の３乃至４倍程度に設定
し、これによって現像領域へ搬送されるトナー量を増大
させ、可視像の濃度低下を防止する方法も採用されてい
た。ところが、このように両者の線速を設定すると、感
光体上に形成されたベタ画像の感光体移動方向後端側だ
けが他の部分に比べて濃度が異常に高くなる「後端トナ
ー寄り」と称せられる現象が発生し、その画質が劣化す
る。また現像ローラ５ａの回転数を高めると、回転むら
が発生しやすくなり、これによって可視像に濃度むらを
生じる恐れもある。

【００６９】ところが本例の現像ローラ５を用い、ドク
ターブレード８を軽く当接させることで、多量のトナー
を現像領域に搬送できるので、従来のように現像ローラ
の回転数を高めなくともよく、その表面線速を感光体の
表面線速と同等又はこれに近づけることができ、後端ト
ナー寄りや濃度むらのない高品質な可視像を得ることが
可能となる。しかも現像ローラ５の表面線速を下げるこ
とができるので、その駆動モータを小型化でき、コスト
の低減を図ることが可能である。またトナーに与える負
荷を低減でき、その寿命を延ばすことが可能となる。

【００７０】ところが、その反面、上述の両線速を等し
く設定すると次のような問題が発生する。

【００７１】図示した実施例では、前述のように現像ロ
ーラ５の誘電体１１の表面に多量のトナーが付着するの
で、現像ローラ５上に完全に均一にトナーを付着させる
ことは難しい。このため、現像ローラ５を感光体１と同
一の表面線速で回転させつつ現像動作を行うと、感光体
１上に形成された可視像には、現像ローラ５上のトナー
の付着状態のむらに対応した極く微小な「あと」ができ
る恐れがある。

【００７２】このような不具合は、現像ローラ５の表面
に露出した誘電体１１と導電部１２を不規則に配置する
と生じ難くなるが、現像ローラ５の製造コストを下げ、
部品精度を上げるには、導電性ローラ１０の表面に、前
述の如くローレット加工によって溝１００を形成し、こ
こに誘電体１１を埋め込むことが望ましい。ところがこ
のような方法によって現像ローラを製作すると、溝１０
０、すなわち誘電体１１が現像ローラ５の表面に規則性
をもって表われる傾向が強まるため、現像ローラ５と感
光体１の表面線速比を１に設定すると、可視像の画像面
に、極く微小ではあるがローレット加工のパターンがそ
のまま「むら」として現われてしまう恐れがある。

【００７３】また両線速を等しくすると、感光体１上の
地肌に地汚れが発生しやすくなる。すなわち、現像ロー
ラ５の表面線速を感光体１の線速よりも大きくすると、
現像ローラ５上のトナーが感光体１の地肌部に対してス
キャベンジング作用を及ぼし、これにより地汚れが低減
するのであるが、両表面線速を等しくすると、スキャベ
ンジング効果を期待できず、地汚れが発生しやすくな
る。

【００７４】上述したところから判るように、感光体１
と現像ローラ５の表面線速を等しく設定したときと、現
像ローラ５の表面線速を速くしたときとで、それぞれ利
害得失があり、従ってそのときの必要性に応じて、これ
らの表面線速を適宜設定すべきである。

【００７５】ここで後者のように現像ローラ５の表面線
速を感光体１の表面線速よりも速くすれば、現像領域９
において、現像ローラ表面の誘電体１１と導電部１２が
感光体１に対して等速で対向することはなくなり、両者
間に相対速度ができるので、誘電体１１や導電部１２の
パターン、すなわちローレット加工の目が可視像に「む
ら」ないしは「あと」として現われる不具合を阻止でき
るのである。このように現像動作時の現像ローラ５の表
面線速が感光体１より成る潜像担持体の表面線速よりも
高速となるように、各線速を設定し、かつ上述の「あ
と」又は「むら」の問題をより確実に防止するには、図
９乃至図１１に例示したように、溝１００に埋設固定さ
れた各誘電体１１の表面が、現像ローラ５の軸線方向Ｘ
に対して３０°乃至６０°、好ましくは４５°の角度θ
をもって延びるように各溝１００を形成することが望ま
しい。このようにすると、各誘電体１１の表面に付着し
たトナーが、現像領域９において現像ローラ５の軸線方
向Ｘに亘って均一にならされた状態で存在することにな
るので、誘電体１１や導電部１２のパターンに対応した
「むら」が可視像の画像面中に現われる不具合をより確
実に防止できる。

【００７６】後述するように、誘電体１１の帯電極性と
トナーの帯電極性を同極性とし、導電部１２の方に多量
のトナーを吸着させるときも、誘電体１１又は導電部１
２を現像ローラ５の軸線方向Ｘに対して３０°乃至６０
°の角度をもって延ばすことにより、上述したところと
全く同様にして、可視像上にローレットの目が現われる
不具合を防止できる。また前述のようにトナーが多量に
吸着する誘電体１１の幅をトナー粒子の径の３倍以上に
設定することによっても、ローレットの目が可視像に現
われる不具合を抑制できる。

【００７７】ここで、再び図１に示した現像装置２の説
明に戻ることとし、この装置２における現像ローラ５の
導電性ローラ１０は、前述のように単にアースしておく
だけでもよいが、該ローラ１０に電源２０によってバイ
アス電圧を印加し、感光体１に形成される可視像の地汚
れを防止することが有利である。また導電性ローラ１０
とトナー供給ローラ６の両者に電源２０，２１によりバ
イアス電圧を印加し、両者を同電位とし、或いはトナー
供給ローラ６から現像ローラ５の側へトナーが電気的に
引かれるように、現像ローラ５とトナー供給ローラ６に
同極性で、トナー供給ローラ６の方に高い電圧を印加
し、トナー供給ローラ６と現像ローラ５の間に電位差を
持たせ現像ローラ５へのトナー付着量を一層高めるよう
にすることもできる。このようなバイアス電圧として
は、直流、交流、交流に直流を重畳したもの、或いはパ
ルス電圧等を適宜採用できる。また現像ローラ５上に付
着したトナーは、該ローラ５に軽く（例えば１０乃至１
００ｇ／cm）当接するドクターブレード８によって厚み
が規制され、安定な多層のトナー層を得ることができ
る。

【００７８】ところで、図１に示した実施例では、前述
のように、現像ローラ５の誘電体１１を摩擦帯電させる
手段として、現像ローラ５より成る現像剤担持体の表面
に当接しながら回転し、誘電体を摩擦帯電させつつ現像
剤を現像剤担持体に供給するトナー供給ローラ６が使用
されている。すなわち、トナー供給ローラ６は、摩擦帯
電兼現像剤供給部材の一例を構成しているのであるが、
かかるトナー供給ローラ６の導電性芯部材１４の表面か
ら、現像ローラ５に接するトナー供給ローラ６の表面ま
での抵抗値があまり高いと、このローラ６の発泡体１５
がトナー４との摩擦によって該トナーを帯電させたと
き、或いは現像ローラ５の誘電体１１との摩擦によって
該誘電体１１を帯電させたときに、発泡体１５に発生す
る電荷（トナー及び誘電体の帯電極性と逆極性）が該発
泡体１５から逃げることができなくなるため、トナー４
と誘電体１１をそれぞれ帯電させ難くなる。

【００７９】そこで、本例においては摩擦帯電兼現像剤
供給部材の導電性芯部材表面から現像剤担持体に接する
摩擦帯電兼現像剤供給部材表面までの抵抗値、すなわち
トナー供給ローラ６における導電性の芯部材１４の表面
から現像ローラ５に接するトナー供給ローラ表面までの
抵抗値を、温度１０℃、相対湿度２０％の環境下で１０
^１０Ω以下に設定した。このように抵抗値を定めれば、
発泡体１５に発生する電荷を迅速に導電性の芯部材１４
へ逃がすことができ、トナー４と誘電体１１をそれぞれ
所定の極性に支障なく摩擦帯電させることができる。

【００８０】またトナー供給ローラ６の抵抗値を上述の
ように１０¹⁰Ω程度に設定すると、トナー供給ローラ６
から現像ローラ５の側にトナーが電気的に引かれるよう
に、両者間に電位差をもたせたときも、１０¹⁰Ωの抵抗
によって、両者間が導通状態となることを阻止でき、両
者の電位をそれぞれ所定の高さに維持することができ
る。

【００８１】図１乃至図３に示した現像ローラ５の誘電
体１１は、導電性ローラ１０に形成されたほぼ角形の溝
１００に埋設固定されているが、このような現像ローラ
５は、例えば次のように簡単に製造できる。

【００８２】すなわち、先ず図８（ａ）に示すように表
面平滑なアルミニウム等から成る導電性ローラ１０を製
作し、次いで図８（ｂ）のようにこのローラ１０の表面
に、ローレット加工により微小な凹溝１００を形成し、
さらに図８（ｃ）に示すようにその上から樹脂より成る
誘電体１１をコーティングし、その固化後、図８（ｄ）
のように表面を研削して導電部１２と誘電体１１を表面
に混在露出させ、幅が９乃至５００μm程の誘電体１１
が表面に露出した現像ローラ５を完成する。

【００８３】次に図１に示した現像装置を含む複写機の
より具体的な実施例を明らかにする。

【００８４】（１）感光体１の表面線速：１２０mm／se
c （２）現像ローラ５の表面線速：１２０〜１４４mm／se
c （３）完成した現像ローラの径は２５．４mmで、誘電体
1１が埋設される角溝ローレットは、０．３mmピッチ、
深さ０．１mm、溝幅０．１５mmで、角溝の延在方向と現
像ローラの軸線方向の成す角度は４５°である （４）誘電体１１としては、弗素系樹脂（旭硝子 ルミ
フロンＬＦ２００）を用い、これを、表面にローレット
加工を施した導電性ローラ１０にコーティングし、１０
０℃で約３０分乾燥した後、その表面を切削加工し、導
電部１２を露出させる。このとき導電部１２の面積は２
５％で、誘電体の表面積は７５％であった。 （５）トナー供給ローラ６の表面線速：現像ローラと逆
方向に０．５〜０．６倍 （６）トナー供給ローラ６の材料：発泡ポリウレタンカ
ーボン処理、径１４mmのスポンジローラー （７）トナー供給ローラ６の現像ローラ５への食い込
み：１mm （８）トナー供給ローラ６の抵抗：表面で１０⁷Ω （９）ドクターブレード８：弾性部材（ｔ＝０．１mmの
燐青銅）８ａ(図１）に弗素系樹脂ＰＴＦＥシート（Ｐ
ＴＦＥ樹脂テープ２００μ：ニチアス（株））８ｂを貼
り合せ。現像ローラに対する押圧力は２０ｇ／cmとし
た。 （１０）現像バイアス現像ローラ５：パルス電圧１ＫＶ
（Ｐ−Ｐ）、２５０Ｈz、ＤＣ−５００Ｖ重畳印加ディ
ーティー比（高電位部時間／１サイクル時間）＝０．７ （１１）感光体：ＯＰＣ ＳＶ：−８００Ｖ （１２）現像ギャップ：１００μm （１３）トナー４：プラス帯電性トナー 外添補助剤：ＳｉＯ₂微粉末１．０wt％

【００８５】上述した構成の現像装置によると、ドクタ
ーブレード８を通過した後の現像ローラ５の表面に１．
２〜１．５mg／cm²のトナーを付着させ、かつトナーの
帯電量を５〜１５μc／ｇとすることができ、安定した
トナー層が得られた。

【００８６】なお図１に示した実施例は、感光体１と現
像ローラ５をトナーを介して互いに非接触させて現像を
行う非接触現像であるが、接触現像を行うときはベルト
状の感光体を用い、該感光体を現像ローラに軽く当接さ
せればよい。このときも、現像ローラと感光体の周速比
をほぼ等速とし、かつバイアス電圧を変更などして、図
１に示した現像装置と同様な効果が得られる。

【００８７】以上説明した実施例においては、現像ロー
ラ５表面を凹凸のない平滑な面に形成でき、よってトナ
ーの目詰まり発生を阻止できると共に、摩耗に対しても
強く、例えば図２に示した現像ローラ５の場合、誘電体
１１の表面が消滅するまで摩耗させない限りその機能を
失わず、優れた耐摩耗性を示す。また現像剤担持体を帯
電させるために、外部電源を用いるときも、この電源と
現像剤担持体との接続を非常に簡素化できる。

【００８８】以上説明した実施例では、トナーをプラス
に帯電させたが、これをマイナスに帯電させてもよいこ
とは当然であり、また上記実施例では現像ローラ５の誘
電体１１に、トナーの帯電極性と逆極性の電荷を保持せ
しめて微小閉電界を形成したが、これとは逆に、現像ロ
ーラ５の誘電体１１に、トナーの帯電極性と同極性の電
荷を保持させ、これによって微小閉電界を形成し、この
閉電界によって、導電部１２の方に多量のトナーを付着
させるように構成することもできる。この場合、担持さ
れたトナーの帯電量が低下しないように現像剤担持体の
材質を選択することが望ましい。例えば図２に示した例
では、誘電体１１の表面に、これと同じ極性に帯電した
トナーが接触したとき、その摩擦によってトナーの帯電
量が大きく低下しないように、誘電体１１の材質を選択
すべきである。

【００８９】上述のように導電部１２の表面の方に、閉
電界の作用によって多量のトナーを吸着させるときは、
導電部１２の幅Ｄ２（図９乃至図１１）を、トナーの粒
径の３倍以上であって、５００μm以下に設定し、かつ
全導電部１２の面積が現像ローラ５の全表面の５０％乃
至８０％を占めるようにすることは当然である。すなわ
ち、溝１００に埋設固定された誘電体１１の表面、又は
該誘電体１１の間の領域において露出した導電部１２の
表面のうち、微小閉電界の作用でトナーが静電的に多量
に吸着される方の表面の幅が、トナーの粒径の３倍以上
であって、５００μm以下の大きさに設定され、かつト
ナーが静電的に多量に吸着される方の表面の面積が現像
ローラの全表面の５０％乃至８０％を占めるようにする
のである。

【００９０】また上記実施例では、白黒画像だけでなく
カラー画像を形成するのにも最適な非磁性トナーを用い
た例を示したが、本発明は磁性トナー、或いは非磁性ト
ナーと磁性トナーを混合したトナーを用いたときにも適
用できることは当然である。磁性トナーを用いたとき
も、現像剤担持体に磁石を内設することなく、このトナ
ーを担持搬送でき、装置の構造を簡素化できる。

【００９１】また本発明は、電子複写機以外の各種画像
形成の現像装置にも適用できるものである。

【００９２】

【発明の効果】請求項１乃至３に記載の発明によれば、
簡単な構成によって、現像剤担持体上に必要量の一成分
系現像剤を担持でき、充分に帯電したトナーによって高
濃度の高画質可視像を形成できる。

【００９３】請求項４に記載の発明によれば、ローレッ
ト加工により形成された溝に埋設された誘電体又は導電
部のあとが可視像上に現われる不具合を防止できる。

【００９４】請求項５に記載の発明によれば、摩擦帯電
兼現像剤供給部材によって、現像剤担持体の誘電体とト
ナーをそれぞれ所定の極性に支障なく摩擦帯電させるこ
とができる。

【００９５】請求項６に記載の発明によれば、低コスト
で簡単に現像剤担持体を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る現像装置の一例を示す断面図であ
る。

【図２】現像ローラの誘電体の構成と、該ローラに付着
するトナーを模式的に拡大して示した説明図である。

【図３】誘電体により形成される微小閉電界の電気力線
を示した説明図である。

【図４】現像ローラを模式的に示した説明図である。

【図５】現像ローラの模式図である。

【図６】図４に示した現像ローラの特性を示す説明図で
ある。

【図７】図５に示した現像ローラ表面近傍の電界を示す
グラフである。

【図８】現像ローラの製造方法の一例を示す説明断面図
である。

【図９】現像ローラの表面を拡大し、かつ展開して示す
説明図である。

【図１０】現像ローラの表面を拡大し、かつ展開して示
す説明図である。

【図１１】現像ローラの表面を拡大し、かつ展開して示
す説明図である。

【図１２】現像ローラの斜視図である。

【符号の説明】

２ 現像装置 ４ トナー ５ 現像ローラ ９ 現像領域 １１ 誘電体 １２ 導電部 １４ 芯部材 １００ 溝 Ｄ１ 幅 Ｄ２ 幅 Ｔ 厚さ Ｘ 軸線方向 θ 角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榎木 繁和 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平２−214874（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−101879（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−132475（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−220763（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−202772（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−156167（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動される現像剤担持体に一成分系
   現像剤を供給し、該担持体の表面に前記現像剤を担持し
   て搬送し、潜像担持体と前記現像剤担持体が互いに対向
   した現像領域において、該潜像担持体に形成された静電
   潜像を現像剤担持体に担持された前記現像剤によって可
   視像化する現像装置において、導電性ローラ自体の導電
   部と、該導電性ローラに固着された誘電体とが表面に規
   則的又は不規則に露出した現像剤担持体を用いると共
   に、前記誘電体を摩擦帯電させて現像剤担持体表面の近
   傍に微小閉電界を形成し、この閉電界により、個々に帯
   電したトナーを現像剤担持体表面に吸着させる手段を設
   け、前記誘電体が、４以下の比誘電率と、温度３０℃、
   相対湿度８０％の環境下で１０^１３Ωcm以上の体積固有
   抵抗率を有していることを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 回転駆動される現像剤担持体に一成分系
   現像剤を供給し、該担持体の表面に前記現像剤を担持し
   て搬送し、潜像担持体と前記現像剤担持体が互いに対向
   した現像領域において、該潜像担持体に形成された静電
   潜像を現像剤担持体に担持された前記現像剤によって可
   視像化する現像装置において、前記現像剤担持体とし
   て、導電性ローラ上にローレット加工によって溝を形成
   し、その上に樹脂をコートした後切削加工を行い、導電
   性ローラ自体の導電部と前記樹脂より成る誘電体とを表
   面に規則的又は不規則に露出させた現像ローラを用いる
   と共に、前記誘電体を摩擦帯電させて現像ローラ表面の
   近傍に微小閉電界を形成し、この閉電界により、個々に
   帯電したトナーを現像ローラ表面に吸着させる手段を設
   け、前記溝に埋設固定された誘電体の表面、又は該誘電
   体の間の領域において露出した導電部の表面のうち、前
   記閉電界の作用でトナーが静電的に多量に吸着される方
   の表面の幅が、トナーの粒径の３倍以上であって、５０
   ０μm以下の大きさに設定され、かつトナーが静電的に
   多量に吸着される方の表面の面積が現像ローラの全表面
   の５０％乃至８０％を占めていることを特徴とする現像
   装置。
3. 【請求項３】 回転駆動される現像剤担持体に一成分系
   現像剤を供給し、該担持体の表面に前記現像剤を担持し
   て搬送し、潜像担持体と前記現像剤担持体が互いに対向
   した現像領域において、該潜像担持体に形成された静電
   潜像を現像剤担持体に担持された前記現像剤によって可
   視像化する現像装置において、導電性ローラ自体の導電
   部と、該導電性ローラに固着された誘電体とが表面に規
   則的又は不規則に露出した現像剤担持体を用いると共
   に、前記誘電体を摩擦帯電させて現像剤担持体表面の近
   傍に微小閉電界を形成し、この閉電界により、個々に帯
   電したトナーを現像剤担持体表面に吸着させる手段を設
   け、前記誘電体の厚さを５０μm以上に設定したことを
   特徴とする現像装置。
4. 【請求項４】 回転駆動される現像剤担持体に一成分系
   現像剤を供給し、該担持体の表面に前記現像剤を担持し
   て搬送し、潜像担持体と前記現像剤担持体が互いに対向
   した現像領域において、該潜像担持体に形成された静電
   潜像を現像剤担持体に担持された前記現像剤によって可
   視像化する現像装置において、前記現像剤担持体とし
   て、導電性ローラ上にローレット加工によって溝を形成
   し、その上に樹脂をコートした後切削加工を行い、導電
   性ローラ自体の導電部と前記樹脂より成る誘電体とを表
   面に規則的又は不規則に露出させた現像ローラを用いる
   と共に、前記誘電体を摩擦帯電させて現像ローラ表面の
   近傍に微小閉電界を形成し、この閉電界により、個々に
   帯電したトナーを現像ローラ表面に吸着させる手段を設
   け、前記溝に埋設固定された誘電体の表面が、現像ロー
   ラの軸線方向に対して３０°乃至６０°の角度をなして
   延び、かつ現像動作時の現像ローラの表面線速が潜像担
   持体の表面線速よりも高速となるように、各線速を設定
   したことを特徴とする現像装置。
5. 【請求項５】 回転駆動される現像剤担持体に一成分系
   現像剤を供給し、該担持体の表面に前記現像剤を担持し
   て搬送し、潜像担持体と前記現像剤担持体が互いに対向
   した現像領域において、該潜像担持体に形成された静電
   潜像を現像剤担持体に担持された前記現像剤によって可
   視像化する現像装置において、導電性部材自体の導電部
   と、該導電性部材に固着された誘電体とが表面に規則的
   又は不規則に露出した現像剤担持体を用いると共に、前
   記誘電体を摩擦帯電させて現像剤担持体表面の近傍に微
   小閉電界を形成し、この閉電界により、個々に帯電した
   トナーを現像剤担持体表面に吸着させる手段を設け、該
   手段として、現像剤担持体の表面に当接しながら回転
   し、誘電体を摩擦帯電させつつ前記現像剤を現像剤担持
   体に供給する摩擦帯電兼現像剤供給部材を使用し、該部
   材の導電性芯部材表面から現像剤担持体に接する摩擦帯
   電兼現像剤供給部材表面までの抵抗値を温度１０℃、相
   対湿度２０％の環境下で１０^１０Ω以下に設定したこと
   を特徴とする現像装置。
6. 【請求項６】 導電性ローラ上にローレット加工によっ
   て溝を形成し、その上に樹脂をコートした後切削加工を
   行うことにより、導電性ローラ自体の導電部と前記樹脂
   より成る誘電体とを表面に露出させた請求項１，３又は
   ５記載の現像装置。