JPH0815990A

JPH0815990A - 現像装置

Info

Publication number: JPH0815990A
Application number: JP7062750A
Authority: JP
Inventors: Eiji Takenaka; 英二竹中; Kazuhiro Yuasa; 一弘湯浅; Shuichi Endo; 修一遠藤; Iwao Matsumae; 巌松前; Yoshiaki Tanaka; 善朗田中; Hiroshi Hosokawa; 浩細川; Mugijirou Uno; 麦二郎宇野; Koji Saito; 廣司齋藤; Toshihiro Sugiyama; 敏弘杉山; Tetsuo Yamanaka; 哲夫山中
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-04-28
Filing date: 1995-03-22
Publication date: 1996-01-19
Also published as: US5489747A

Abstract

(57)【要約】【目的】感光体ドラムの感光体層を破壊することな
く、記録画像に濃度ムラや地肌汚れ等の画像不良が発生
するのを防止し、鮮明度の優れた記録画像を得ることが
できると共に、高価な高圧電源や絶縁設備を必要としな
い現像装置を提供する。【構成】第２現像ローラー３３を金属導体棒３３ｃ、
半導電性の発泡樹脂層３３ｂ、絶縁性被覆樹脂層３３ａ
で構成し、金属導体棒３３ｃと表面の間の実抵抗を１０
³Ω以上かつ１０¹³Ω以下、常温時の実抵抗に対する最
大温度変化時の実抵抗の比の絶対値が４以下とし、第１
現像ローラー３２とブレード３４との間での摩擦により
帯電したトナーＴを第１現像ローラー３２から静電吸引
力により第２現像ローラー３３に均一に転移させて感光
体ドラム１との間の現像部に搬送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は周面上に微小なＮ−Ｓ磁
極が形成された硬質の第１現像ローラーと第１現像ロー
ラーから静電的に転移吸着した一成分系トナーを感光体
ドラム側に搬送する軟質の第２現像ローラーから成る二
段の現像ローラーを具えた複写機等の画像形成装置に用
いられる現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機等の画像形成装置では通常は静電
写真方式による画像形成が行われる。かかる画像形成の
過程で、感光体上に形成された潜像に感光体の周囲に配
置した現像器によりトナーを供給して、潜像電位に応じ
てトナーを吸着させる現像処理が必要になる。かかる現
像処理に用いられる現像器の現像方式には幾つかの方式
があり、それぞれに特徴を有している。図１３は柔軟材
で形成された現像ローラーにより現像を行うＳ−ＮＳＰ
現像方式の現像器の概略を示す構成図である。現像ロー
ラー３２′は感光体ドラム１およびトナー補給ローラー
３１に圧接して弾性変形し、それらとの間に所定面積の
接触部を有している。現像ローラー３２′とトナー補給
ローラー３１が接触しつつ回転することにより現像ロー
ラー３２′が摩擦帯電し、ホッパー３５内に収納されて
いるトナーＴがトナー補給ローラー３１により現像ロー
ラー３２′側に搬送される過程で負に帯電し、高圧電源
３７により負の高電圧バイアス電圧が印加された現像ロ
ーラー３２′に吸着されて搬送される。トナーＴは搬送
される過程でブレード３４により一定の厚みに規制さ
れ、薄層状になって現像ローラー３２′と感光体ドラム
１が接触する現像部に送られる。現像ローラー３２′に
より搬送されたトナーＴは現像部で感光体ドラム１上に
形成された潜像の静電電位に応じた量だけ感光体ドラム
１側に転移し、感光体ドラム１に転移したトナーＴは感
光体ドラム１に搬送されて転写部に移動し、図示しない
転写装置により給送された転写紙にトナー像として転写
される。

【０００３】図１４は硬質材で形成された現像ローラー
により現像を行うμ−ＩＳＰ現像方式の現像器の概略を
示す構成図である。硬質材で形成された現像ローラー３
２″の表層の内部には微小なＮ−Ｓの磁極が形成されて
おり、ホッパー３５内に収納されるトナーＴには磁性ト
ナーが用いられる。この方式では、トナーＴは搬送され
る過程でブレード３４との摩擦またはトナーＴ同士の摩
擦により帯電する。また、像担持体として柔軟性のある
感光体ベルト１１が用いられ、硬質材で形成された現像
ローラー３２″との間に所定面積の接触部（現像部）を
以て接触するように架設される。トナーＴは静磁気力に
より現像ローラー３２″に吸着されて搬送される。現像
部に搬送されたトナーＴは感光体ベルト１１上に形成さ
れた潜像の静電気力により感光体ベルト１１側に転移す
る。ところで、上述の現像方式はそれぞれ以下に述べる
ような欠点がある。即ち、図１３に示すＳ−ＮＳＰ現像
方式では、現像ローラー３２′が柔軟材で形成されてい
るため、ブレード３４等に長時間当接することにより圧
縮永久歪（クリープ変形）が生じ易く、圧縮永久歪が生
じた現像ローラー３２′はブレード３４や感光体ドラム
１との接触が不均一になり、ブレード３４との間に均一
なトナー薄層を生成できないため、現像不良が発生す
る。また、トナーＴを均一に帯電させることが困難なた
め、トナーＴの逆極性帯電が生じ、地肌領域画像の微細
な斑点様の汚染等の記録画像不良が発生する。一方、図
１４に示すμ−ＩＳＰ現像方式では現像ローラー３２″
が硬質材で形成されているため、トナー薄層の不均一に
起因する現像不良は生じないが、像担持体としてローラ
ー間に掛け渡される柔軟性の感光体ベルト１１が用いら
れるため、感光体ベルト１１を張設するための空間や感
光体ベルト１１を駆動する機構のための空間が必要にな
り、画像形成装置が大型で複雑化し、高価になる。さら
に、感光体ベルト１１の張力不均衡等により感光体ベル
ト１１のローラー軸方向の偏倚現象が生じるため、この
偏倚現象の防止手段を設けなければならない。また、こ
の方式でもトナーＴの逆極性帯電現象が起きる。逆極性
帯電トナーが発生すると、記録画像の地肌部に斑な黒点
が形成されるため、画像品質が低下して見苦しくなる。

【０００４】そこで、本出願人は逆帯電トナーの発生に
伴う問題点を克服するために、磁性を有した硬質の第１
現像ローラーに磁性トナーを磁気吸着させ、そのトナー
を転移させる方向にバイアスされた軟質の第２現像ロー
ラーに静電吸着させて現像部に送ることにより、逆極性
帯電トナーの現像部への搬送を阻止するようにした現像
装置に関する発明を既に出願している。ところで、一成
分系トナーを用いる現像器では一般的には、（第１）現
像ローラーとブレードの間をトナーが通過する際に生じ
る摩擦帯電によりトナー帯電させているが、トナー帯電
の均一性を確保するには（第１）現像ローラーに吸着し
て搬送されるトナーの円周面上の単位面積当りの付着量
を制限しなければならない。制限量以上のトナーを（第
１）現像ローラーに吸着させて搬送すると、未帯電、帯
電不足あるいは逆極性帯電トナーが多く発生する。上述
の改良された従来技術により未帯電、逆極性帯電トナー
の現像部への搬送を阻止することができるが、帯電不足
トナーの現像部への搬送を阻止することはできない。帯
電不足トナーにより現像された潜像による記録画像は所
定の濃度や濃淡比が得られない等の画質劣化を来す。こ
のような記録画像の画質劣化を防止してトナー帯電の均
一性を確保するために、（第１）現像ローラーの円周面
上の単位面積当りのトナー付着量を制限すると、単位時
間当りに感光体上の潜像に転移させ得る単位面積当りの
トナー量も制限されるため、原稿の高濃度画像に対し十
分な記録画像濃度が得られない場合がある。かかる不具
合を解消するために、現像ローラーの回転周速度を感光
体の周速度の２〜３倍に高めて、現像部に供給される現
像ローラーの単位面積当りのトナー量を増大させる等の
工夫が成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の第２
現像ローラーの表面電位が低下（＋側に変動）すると、
感光体上の同じ静電電位の静電潜像に単位時間に転移付
着する単位面積当りのトナー量も減少する。図７は感光
体上の静電電位Ｖo と第２現像ローラーの表面電位Ｖm
の差（Ｖo −Ｖm ）と感光体上の単位時間・単位面積当
りのトナー付着量Ｍt の関係を表す特性（現像γ特性）
図である。同図において、Ｖk はこの値以上の電圧で現
像が可能となる現像可能限界電圧、Ｖh はこの値以上の
電圧では単位時間・単位面積当りのトナー付着量Ｍt g/
(cm².t) が増大しない現像飽和電圧、Ｍtsはこの時の飽
和トナー付着量を表す。これらの値は現像装置に固有の
値である。なお、Ｖk ＜（Ｖo −Ｖm ）＜０の範囲で感
光体に対して一定のトナー付着があるのは、この範囲の
感光体上の静電電位Ｖo と第２現像ローラーの表面電位
Ｖm に対しては、トナーに対する静電気反発力より機械
的（分子力的）な付着力の方が優るためである。第２現
像ローラーの表面電位Ｖm は第２現像ローラーに印加さ
れるバイアス電圧と第２現像ローラーを構成する素材の
抵抗値に依存し、第２現像ローラーが完全導体で形成さ
れている場合には第２現像ローラーの表面電位Ｖm は第
２現像ローラーに印加されるバイアス電圧に一致する。
感光体の構成として一般的な感光体ドラムは接地電位に
保たれたドラム状導体上に半導体の感光体層が形成さ
れ、その上にさらに絶縁層が形成されている。ところ
が、この絶縁層は極薄い塗膜層で形成されているため、
微細な塗膜欠陥が形成されるのを避けられず、かかる感
光体ドラムに導体で形成された第２現像ローラーが接触
すると、上記塗膜欠陥を介して高電圧のバイアス電圧が
印加された第２現像ローラーから感光体ドラムのドラム
状導体に大電流が流れ、ドラム状導体上の感光体層を破
壊してしまうため、第２現像ローラーを導体で形成する
ことができず、従って、従来は第２現像ローラーの主体
は絶縁体で形成されていた。

【０００６】絶縁体で形成された第２現像ローラーの表
面からは自然放電やトナーへの電動により電荷が流出す
るので、一般に、第２現像ローラーの表面電位Ｖm は第
２現像ローラーに印加されるバイアス電圧より低く、第
２現像ローラーの実抵抗（第２現像ローラーのバイアス
電極と第２現像ローラーの表面の間の抵抗）Ｒr が増大
すると、所定の現像可能限界電圧Ｖk 、現像飽和電圧Ｖ
h を得るための第２現像ローラーに印加されるバイアス
電圧Ｖb も増大させなければならない。このように、上
述の塗膜欠陥を通した異常放電を防止するために第２現
像ローラーの実抵抗Ｒr を大きくすると、バイアス電圧
Ｖb も大きな値にしなければならないが、大きな値のバ
イアス電圧Ｖb が得られる高圧電源は高価であり、しか
も、高電圧部位からの放電を防止するための大掛かりな
絶縁設備や感電防止のための設備が必要になるため、汎
用機に搭載するには不向きな現像装置になってしまう。

【０００７】図８、図９および図１０はそれぞれ第２現
像ローラーの実抵抗Ｒr を変化させた時の現像γ特性
図、第２現像ローラーの実抵抗Ｒr と飽和トナー付着量
Ｍtsの関係を示す特性図および感光体上の単位時間・単
位面積当りのトナー付着量Ｍtと転写紙上に転写された
画像の濃度Ｄi の関係を示す特性図、図１１は第２現像
ローラーの実抵抗Ｒr と現像飽和電圧Ｖh の関係を示す
特性図である。図８に矢印で示すように、第２現像ロー
ラーの実抵抗Ｒr が増大すると、現像γ特性の傾斜部の
傾きが減少すると共に、現像飽和電圧Ｖh と現像可能限
界電圧Ｖk の絶対値が増大する（図１１参照）。さら
に、図８，９に示すように、第２現像ローラーの実抵抗
Ｒr が増大すると、飽和トナー付着量Ｍtsは減少する。
図１０に示すように、感光体上の単位時間・単位面積当
りのトナー付着量Ｍt が増大するに連れて、転写紙上に
転写された画像の濃度Ｄi は増大するが、飽和画像濃度
Ｄisを与える飽和濃度トナー付着量ｍs を越えると、こ
の最大値の飽和画像濃度Ｄisのままとなる。実際には、
飽和トナー付着量Ｍtsが飽和画像濃度Ｄisを与えるよう
な現像γ特性曲線が選択される。ところが、図９に戻っ
て、第２現像ローラーの実抵抗Ｒr が非常に大きくなる
と、飽和トナー付着量Ｍtsが飽和画像濃度Ｄisを与える
飽和濃度トナー付着量ｍs を下回ってしまう。このよう
な場合には、転写紙上に転写された画像の濃淡差が減少
するため、記録画像は鮮明度の欠ける画像になる。第２
現像ローラーの実抵抗Ｒr を非常に大きくすると、かか
る不具合が発生するので、あまり大きな値にすることが
できない。

【０００８】そこで、第２現像ローラーの主要部を半導
電性の素材で形成することが考えられるが、半導電性の
素材として一般的な、粉末状の導電材料を分散した発泡
樹脂材料は導電材料の分散状態を制御して所望の抵抗係
数の発泡樹脂材料を作成することが困難であり、しか
も、局部的に抵抗値が変動するため、かかる素材を用い
て作成した第２現像ローラーの抵抗値が局部的あるいは
全体的にバラつき、この第２現像ローラーを用いて画像
形成した記録画像に濃度ムラや地肌汚れ等の画像形成不
良が発生し、記録画像品質が低下してしまうことがあっ
た。本発明は従来技術におけるかかる問題点の解決を図
るべく成されたものであり、感光体ドラムの感光体層を
破壊することなく、記録画像に濃度ムラや地肌汚れ等の
画像不良が発生するのを防止し、鮮明度の優れた記録画
像を得ることができると共に、高価な高圧電源や絶縁設
備を必要としない現像装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、第１現像ローラーに接触して、第１現像ロ
ーラーにより搬送された適性帯電の一成分系トナーを静
電的に吸引してその表面に転移させて感光体ドラム側に
搬送する第１現像ローラーよりも軟質の第２現像ローラ
ーは中心部の現像バイアス電圧印加点と表層部との間の
実抵抗は１０³Ω以上かつ１０¹³Ω以下としたものであ
る。好ましくは、第２現像ローラーは最外層が絶縁性の
表面被覆層で、その内部が半導電性の弾性体層で構成さ
れた多層構造を成し、常温時の実抵抗に対する最大温度
変化時の実抵抗の比の１０を底とする対数値の絶対値を
４以下としたものである。

【００１０】

【作用】一成分系トナーは第１現像ローラーとブレード
との間を通過する間に摩擦帯電し、第１現像ローラーの
表面に磁気吸着して搬送され、第２現像ローラーと第１
現像ローラーとの接触部で適性帯電のトナーだけが第２
現像ローラーに静電的に吸引され、その表面に吸着して
感光体ドラム側に搬送され、最大濃度の記録画像を形成
できる飽和濃度トナー付着量を現像部に供給する。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳
細に説明する。図２は本発明の実施例に係る複写機の電
子写真画像記録過程の概要を示す構成図である。右回り
に回転する感光体ドラム１は帯電器２によって一様に帯
電され、露光光Ｌによって露光されることにより露光光
Ｌの強弱に応じた静電潜像が形成される。静電潜像は現
像装置３に送られて現像され、トナー像となり、転写装
置４に送られる。一方、給紙カセット内に収納された転
写紙Ｐは給紙ローラー７によって繰り出され、感光体ド
ラム１に移送されるトナー像と同期を取って送り出すレ
ジストローラー８によって転写装置４に送られ、感光体
ドラム１に移送されるトナー像が転写される。トナー像
が転写された転写紙Ｐは定着装置９によって定着処理さ
れて画像が焼き付けられたコピー紙となって排紙ローラ
ー１０によって機外に排出される。転写装置４によって
転写しきれなかったトナーは清掃刃５によって掻き落と
される。清掃刃５によって清掃された感光体ドラム１の
表面の残留電荷は除電器６によって除電される。

【００１２】図１は現像装置の構成を示す構成図であ
る。同図に矢印で示すように、感光体ドラム１に２層構
造の軟質材で形成された第２現像ローラー３３が接触し
て接触部における周回方向が同じになるように回転し、
第２現像ローラー３３よりも硬質の素材で形成され、表
面に微小なＮ−Ｓ磁極が形成された第１現像ローラー３
２が第２現像ローラー３３と接触しながら接触部におけ
る周回方向が逆向きに回転する。ホッパー３５内に収納
されたトナーＴは下部に配設されたトナー補給ローラー
３１によって第１現像ローラー３２側に送られ、第１現
像ローラー３２表面の磁極に磁気吸着して搬送され、そ
の搬送量がブレード３４によって規制される。第２現像
ローラー３３の弾性変形によって感光体ドラム１と第２
現像ローラー３３および第１現像ローラー３２と第２現
像ローラー３３との間にそれぞれ所定面積の接触領域が
形成される。トナー補給ローラー３１および第１現像ロ
ーラー３２にはそれぞれ負の高圧バイアス電圧が印加さ
れていて、第２現像ローラー３３には現像バイアス電源
（ＨＶ）３７の負電源端子電圧（バイアス電圧）Ｖb
が、第１現像ローラー３２にはそれに直流電源３６によ
る負のバイアス電圧が重畳されたバイアス電圧Ｖb'が印
加されている。

【００１３】図３は現像装置におけるトナー搬送の様子
を示す部分拡大図である。一成分系磁性トナーＴはトナ
ー補給ローラー３１によって第１現像ローラー３２側に
搬送され、第１現像ローラー３２とブレード３４の接触
部に送られ、ブレード３４によって摺動摩擦される過程
で負に摩擦帯電する。帯電したトナーＴはやがて第２現
像ローラー３３側に搬送され、第１現像ローラー３２と
第２現像ローラー３３との間の電位差によって第２現像
ローラー３３側に吸引されて転移し、第２現像ローラー
３３の回転によって感光体ドラム１とトナー補給ローラ
ー３１が接する現像部に送られる。第１現像ローラー３
２に搬送された逆極性（正極）のトナーＴ₊は第１現像
ローラー３２の大きな負のバイアス電圧によって第２現
像ローラー３３側に転移付着することができない。従っ
て、現像部には第２現像ローラー３３を介して正規の負
帯電したトナーＴのみが供給される。なお、本実施例に
おける現像方式はネガポジ現像方式に依っているが、現
像方式がポジポジ現像方式に依る場合には、第１現像ロ
ーラー３２および第２現像ローラー３３に印加されるバ
イアス電圧Ｖb'，Ｖb は正のバイアス電圧となり、Ｖb'
＜Ｖb の関係になる。

【００１４】第２現像ローラー３３は金属芯金３３ｃ、
体積抵抗率が約１０⁴Ω・cm、厚みが約５mmの半導電性
の樹脂材料、スポンジ状または中実のゴム等で形成され
た弾性体層３３ｂおよび体積抵抗率が約１０¹²Ω・cm、
厚みが約２０μm のフッ素樹脂やシリコン樹脂等の絶縁
性の表面被覆層３３ａで構成されており、感光体ドラム
１と第１現像ローラー３２に当接した時の食い込み量は
それぞれ約０．２mmおよび０．４mmであった。また、感
光体ドラム１と第２現像ローラー３３と第１現像ローラ
ー３２との間の回転速度比は１：1.1 ：３に設定されて
いる。図４は絶縁性の表面被覆層３３ａの厚みや素材を
変えて第２現像ローラー３３の実抵抗Ｒr を変化させた
時の常温における現像γ特性図である。同図ではＲr＝
１０¹⁰Ω，１０¹³Ωの場合の現像γ特性曲線Γ_{1 ,}Γ₂
が示されている。これらの現像γ特性曲線Γ_{1 ,}Γ₂か
ら判るように、それぞれの曲線に対応する現像飽和電圧
Ｖh_1,Ｖh₂と飽和トナー付着量Ｍts₁，Ｍts₂はＶh₁＝
３００Ｖ，Ｖh₂＝６００Ｖ，Ｍts₁＝０．９mg/cm²，Ｍ
ts₂＝０．８mg/cm²となる。別途実験により、飽和トナ
ー付着量Ｍtsが飽和画像濃度Ｄisを与える飽和濃度トナ
ー付着量ｍs を測定したところ、ｍs ＝Ｍts₂＝０．８
mg/cm²であった。また、現像飽和電圧Ｖh が６００Ｖを
越えると、第２現像ローラー３３に印加されるバイアス
電圧Ｖb を供給する現像バイアス電源３７が急激に大型
化すると共に高価になり、放電を防止するための絶縁設
備や感電防止のための設備が大掛かりなものになってし
まう。従って、実抵抗Ｒr は１０¹³Ω以下にする必要が
あり、好ましくは、１０¹⁰Ω以下にする方が良い。な
お、実抵抗Ｒr が１０³Ω以下になると前述のように感
光体ドラムの感光体層が破壊され始めるので、実際には
実抵抗Ｒr は１０³Ω以上かつ１０¹³Ω以下でなければ
ならない。

【００１５】図５は第２現像ローラー３３を構成する弾
性体層３３ｂの素材を変えて第２現像ローラー３３の実
抵抗Ｒr の値を変化させた時の記録画像の画像品質の評
価結果を示した評価特性図である。横軸には第２現像ロ
ーラー３３の実抵抗Ｒr の局部的なバラつきＤV 、縦軸
には画像レベルＬI を取っている。なお、第２現像ロー
ラー３３の実抵抗Ｒr の局部的なバラつきＤV は、ＤV ＝〔Ｌog₁₀( Ｒr max/Ｒr ave)−Ｌog₁₀( Ｒr min/
Ｒr ave)〕／２Ｒr ave ；平均実抵抗、Ｒr max ；最大実抵抗、Ｒr mi
n ；最小実抵抗であり、画像レベルＬI は基準画像との比較により視覚
判定して５段階評価した値を示す。前述のように、第２
現像ローラー３３を構成する弾性体層３３ｂの素材によ
っては、製造条件を一定にしても作成された第２現像ロ
ーラー３３の実抵抗Ｒr の値が局部的にバラつくことが
ある。図５に示すように、実抵抗Ｒr の局部的なバラつ
きＤV ≦４であれば画像レベルＬI ≧４となり、記録画
像の画質は許容範囲内になるが、本実施例においては半
導電性の弾性体層３３ｂと、その外側に大きな体積抵抗
率を有した絶縁性の表面被覆層３３ａにより構成された
第２現像ローラー３３の実抵抗Ｒr は主に絶縁性の表面
被覆層３３ａの抵抗に依存するので、その局部的なバラ
つきＤV は全てこの許容範囲内に収まった。

【００１６】第２現像ローラー３３の要部は樹脂材料、
スポンジ状または中実のゴム等で形成されているので、
材料に依っては第２現像ローラー３３の実抵抗Ｒr の値
は周囲温度によって大きく変動することがある。前述の
ように、第２現像ローラー３３の実抵抗Ｒr の値が小さ
くなり過ぎると、記録画像に地肌汚れが生じたり、感光
体の絶縁破壊が生じたりする。逆に、第２現像ローラー
３３の実抵抗Ｒr の値が大きくなり過ぎると、記録画像
は濃度の薄い鮮明度の欠ける画像になる。図６は異なる
樹脂材料を用いた時の第２現像ローラー３３の実抵抗Ｒ
r の値の温度変動比と記録画像の画像品質の評価結果を
示した評価特性図である。横軸には実抵抗Ｒr の温度変
動比Ｖt 、縦軸には画像レベルＬI を取っている。な
お、実抵抗Ｒr の温度変動比Ｖt は、Ｖt ＝Ｌog₁₀( Ｒrtmax ／Ｒrtnor ）Ｒrtmax ；最大温度変化時（５°Ｃ≦ｔ≦３５°Ｃ）の
実抵抗、Ｒrtnor ；常温時の実抵抗である。図６から明らかなように、記録画像の画質が許
容範囲内である画像レベルＬI ≧４となるためには−４
≦Ｖt ≦４である必要がある。従って、第２現像ローラ
ー３３を形成する樹脂またはゴムの材料は上記条件、即
ち、−４≦Ｖt ≦４を満たすような素材を選択しなけれ
ばならない。

【００１７】次に、第２現像ローラー３３の実抵抗Ｒr
の測定方法について説明する。図１２は第２現像ローラ
ー３３の実抵抗Ｒr の測定方法を示す模式図である。第
２現像ローラー３３は実装時と同様の加圧力ｐで導電板
２１に押し付けられている。第２現像ローラー３３と導
電板２１の間には電流計２２を介して直流電源２３が接
続されていて、その印加電圧Ｅは現像バイアス電源３７
のバイアス電圧Ｖb に対応付けられる。直流電源２３の
出力端子間には電圧計２４が接続されている。本実施例
では弾性体層３３ｂを構成する樹脂またはゴムの材料が
異なる複数の第２現像ローラー３３の標本を用意し、そ
れらを回転させながら第２現像ローラー３３の金属芯金
３３ｃと導電板２１の間を流れる電流を電流計２２で測
定して、第２現像ローラー３３の実抵抗Ｒr の局部的な
バラつきＤV を測定した。なお、加圧力ｐおよび印加電
圧Ｅはそれぞれ０≦ｐ≦５kgf,０≦Ｅ≦５kVの範囲で設
定された。周知のように、実抵抗Ｒr は電流計２２の測
定電流をＩとすると、Ｒ＝Ｅ／Ｉの関係式により求める
ことができる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、第２現像ローラーは中心部のバイアス電圧印
加点と表層部との間の実抵抗は１０³Ω以上かつ１０¹³
Ω以下としたので、高価な高圧電源や絶縁設備を必要と
せず、しかも、感光体ドラムの感光体層を破壊すること
なく、記録画像に濃度ムラや地肌汚れ等の画像不良が発
生するのを防止し、鮮明度の優れた記録画像を得ること
ができる。請求項２記載の発明によれば、第２現像ロー
ラーは最外層が絶縁性の表面被覆層で、その内部が半導
電性の弾性体層で構成された多層構造としたので、第２
現像ローラーのバラつきを良好な記録画像の画質が得ら
れる範囲内に収めることが容易になる。請求項３記載の
発明によれば、常温時の実抵抗に対する最大温度変化時
の実抵抗の比の１０を底とする対数値の絶対値が４以下
としたので、画質が良好な記録画像を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る現像装置の構成を示す構
成図

【図２】複写機の電子写真画像記録過程の概要を示す構
成図

【図３】現像装置におけるトナー搬送の様子を示す部分
拡大図

【図４】第２現像ローラーの実抵抗を変化させた時の常
温における現像γ特性図

【図５】実抵抗の値を変化させた時の記録画像の画像品
質の評価特性図

【図６】第２現像ローラーの実抵抗の値の温度変動比と
記録画像の画像品質の評価特性図

【図７】一般的な現像γ特性を表す特性図

【図８】第２現像ローラーの実抵抗を変化させた時の現
像γ特性図

【図９】第２現像ローラーの実抵抗と飽和トナー付着量
の関係を示す特性図

【図１０】感光体上の単位時間・単位面積当りのトナー
付着量と転写紙上に転写された画像の濃度の関係を示す
特性図

【図１１】第２現像ローラーの実抵抗と現像飽和電圧の
関係を示す特性図

【図１２】第２現像ローラーの実抵抗の測定方法を示す
模式図

【図１３】従来のＳ−ＮＳＰ現像方式の現像器の概略を
示す構成図

【図１４】従来のμ−ＩＳＰ現像方式の現像器の概略を
示す構成図

【符号の説明】

１感光体ドラム３現像装置４転写装置３１トナー補給ローラー３２第１現像ローラー３３第２現像ローラー３３ａ絶縁性の表面被覆層３３ｂ弾性体層３３ｃ金属芯金３４ブレード３６直流電源３７現像バイアス電源Ｔ，Ｔ₊ トナー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松前巌東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者田中善朗東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者細川浩東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者宇野麦二郎東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者齋藤廣司東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者杉山敏弘東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者山中哲夫東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者村上栄作東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者小松原悟東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】周面上に微小なＮ−Ｓ磁極が形成され、
一成分系トナーをその表面に磁気吸着させて搬送する硬
質の第１現像ローラーと、該第１現像ローラーに当接し
て、前記第１現像ローラーにより搬送される前記トナー
の量を規制すると共に前記第１現像ローラーとの間を通
過する前記トナーを摩擦帯電させるブレードと、前記第
１現像ローラーに接触して、前記第１現像ローラーによ
り搬送された適性帯電の前記トナーを静電的に吸引して
その表面に転移させて感光体ドラム側に搬送する前記第
１現像ローラーよりも軟質の第２現像ローラーと、前記
第１現像ローラーおよび前記第２現像ローラーに所定の
バイアス電圧をそれぞれ供給するバイアス電源を具えた
現像装置において、前記第２現像ローラーは中心部のバ
イアス電圧印加点と表層部との間の実抵抗は１０³Ω以
上かつ１０¹³Ω以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項２】第２現像ローラーは最外層が絶縁性の表
面被覆層で、その内部が半導電性の弾性体層で構成され
た多層構造を成していることを特徴とする請求項１記載
の現像装置。
【請求項３】バイアス電圧印加点と表面層との間の常
温時の実抵抗に対する最大温度変化時の実抵抗の比の１
０を底とする対数値の絶対値が４以下であることを特徴
とする請求項２記載の現像装置。