(57)【要約】【課題】本発明の課題は、駆動負荷トルクの増加やブラシ潰れを防ぎ、良好な画像濃度と画像品質の維持を図ることができる非磁性一成分現像剤による現像装置を提供することである。【解決手段】観光体１の表面に現像剤を担持する現像ローラ２１と、現像ローラ２１に非磁性一成分現像剤を供給するブラシローラ２７と、現像ローラ２１上の現像剤を規制する薄層化ブレード２３を備えた現像装置１３において、供給ローラはブラシ繊維３０が植毛されたブラシローラ２７であり、ブラシ繊維３０の１Ｆ（フィラメント）あたりの太さを表すｄ（デニール）をＡ、ブラシ繊維３０の１ｍｍ２あたりの繊維密度をＢとしたとき、ブラシ繊維の１ｍｍ２あたりの総断面積Ｃは、【数１】Ｃ＝（１００×Ａ×Ｂ）／（９×１０５×１．１３）の関係に対して、Ｃが０．０３５〜０．０６５の範囲内になるようにした。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体の表面に現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤担持体に非磁性一成分現像剤を供給する供給ローラと、現像剤担持体上の現像剤を規制する規制部材を備えた現像装置において、
供給ローラはブラシ繊維が植毛されたブラシローラであり、
ブラシ繊維の１Ｆ（フィラメント）あたりの太さを表すｄ（デニール）をＡ、ブラシ繊維の１ｍｍ２あたりの繊維密度をＢとしたとき、ブラシ繊維の１ｍｍ２あたりの総断面積Ｃは、
【数１】
2004109185.tif 000005
の関係に対して、Ｃが０．０３５〜０．０６５の範囲内であることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
現像剤担持体とブラシローラとの間のニップ幅は、３．０〜５．０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
ブラシ繊維は導電性のナイロンであることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に係り、詳しくは現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
像担持体上に形成された静電潜像を現像し、可視像を形成する画像形成装置において、一般的に用いられる現像剤としてトナーとキャリアとからなる二成分現像剤と、トナー単体からなる一成分現像剤とがある。このうち、二成分現像剤を用いる現像方法は比較的安定して良好な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易く、また装置が大型化するという問題があった。そのため、装置の小型化等の観点から一成分現像剤が用いられている。
【０００３】
また、一成分現像剤はさらに一成分磁性トナーと一成分非磁性トナーとに分類されるが、両者を比較した場合に一成分磁性トナーを用いる現像方法では、一般的に黒色マグネット粉である磁性体をトナー中に含むため、黒以外の色については鮮明な画像を得ることが困難であった。このため、多色画像を得るためには非磁性トナーを用いていた。
【０００４】
非磁性トナーを用いた現像方法は、現像剤担持体との摩擦や、現像剤担持体の表面に圧接されている規制部材との摩擦により非磁性トナーに電荷を付与して、導電性の現像剤担持体の表面にトナーの薄膜を形成し、これを像担持体表面の静電潜像に接触させて、トナー像を形成するものである。
【０００５】
これに対し、現像剤担持体の表面に十点平均粗さが２０〜５０μｍの凹凸となるように粗面加工し、像担持体と現像剤担持体との間に１５０〜４００μｍの空隙を設け、さらに現像剤担持体に当接して現像剤を供給する導電性スポンジローラを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
この公報の従来技術では、像担持体と現像剤担持体との間に充分な空隙を設けているため、両者の駆動トルクの負荷を低減でき、劣化を抑制できる。また、トナーは導電性スポンジローラにより静電気的に吸着され、現像剤担持体の表面の凹凸部分に確実に保持されるので、良好な印字品質の非磁性トナー像を像担持体上に形成できるとしている。
【０００７】
一方、像担持体の表面に非磁性一成分トナーを付着させて現像を行う現像ローラと、現像ローラに所定の押圧力で当接させてトナーを供給する供給ローラを有する現像装置において、供給ローラの芯材としてのブラシ毛の密度を約６万乃至１２万本／ｉｎｃｈ２（９３〜１８６本／ｍｍ２）とし、ブラシ毛を芯材に均一に植毛したものがある（例えば特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平９−９０７３８号公報
【特許文献２】
特開２０００−２３５３０２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に記載された従来技術は、現像剤担持体の接線方向の線速度が５０〜６０ｍｍ／ｓ程度の低速回転の場合は問題ないが、線速度が１５０ｍｍ／ｓ以上、特に２００ｍｍ／ｓ以上となると種々の問題が発生する。例えば、トナーの劣化が早くなると共に、長期間に渡り駆動し続けると負荷トルクが上昇し、現像剤担持体表面の凹凸にトナーが埋め込まれるいわゆる固着が発生するという問題点があった。詳しく検討した結果、線速度が２００ｍｍ／ｓ以上の場合では、連続通紙で次第に現像剤担持体に係る負荷トルクが重くなり、６０００枚の通紙で、現像剤担持体表面の凹凸部にトナーが入り込む現象が見られた。また、この現象に伴い画像濃度の低下や逆帯電トナーが発生した。
【００１０】
また、特許文献２に記載された従来技術は、ブラシ繊維の長さが約１．７ｍｍ程度と短いため、線速度が２００ｍｍ／ｓ以上の場合では、ブラシ繊維の間にトナーが入り込んで正常なトナー層が形成できないという問題があった。また、ブラシ繊維の接着を強くしないと、ブラシ繊維が抜け落ち易く、この抜けたブラシ繊維が規制部材に挟み込まれ、白抜け画像が発生し易いという問題点があった。
さらに、現像ローラとの接触によって、ブラシ繊維の毛先が潰れて接触圧が変化して駆動トルクが上昇するという問題があった。
【００１１】
本発明は、駆動負荷トルクの増加やブラシ潰れを防ぎ、良好な画像濃度と画像品質の維持を図ることができる非磁性一成分現像剤による現像装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、像担持体の表面に現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤担持体に非磁性一成分現像剤を供給する供給ローラと、現像剤担持体上の現像剤を規制する規制部材を備えた現像装置において、供給ローラはブラシ繊維が植毛されたブラシローラであり、ブラシ繊維の１Ｆ（フィラメント）あたりの太さを表すｄ（デニール）をＡ、ブラシ繊維の１ｍｍ２あたりの繊維密度をＢとしたとき、ブラシ繊維の１ｍｍ２あたりの総断面積Ｃは、
【００１３】
【数２】
Ｃ＝（１００×Ａ×Ｂ）／（９×１０５×１．１３）
【００１４】
の関係に対して、Ｃが０．０３５〜０．０６５の範囲内であることを特徴とする。
【００１５】
この請求項１に記載の発明では、現像装置内に収納された非磁性一成分現像剤は、ブラシローラへ搬送された後、現像剤担持体に付着する。続いて規制部材により薄層化され、現像剤担持体にバイアスが印加される。現像剤担持体が像担持体に接触することで、像担持体上の静電潜像が現像され、顕像化される。
【００１６】
Ｃを０．０３５〜０．０６５の範囲内にすることで、ブラシ繊維によるトナーへの電荷を効率良く与えることができ、ブラシ繊維がトナーによって目詰まりを起こして駆動負荷トルクの上昇を抑えることができた。また、長期間にわたり使用しても、逆帯電トナーが発生することなく安定した帯電性が得られ、良好な画像濃度と画像品質の維持を図ることができる。Ｃの値が０．０３５未満の場合、ブラシ繊維の１ｍｍ２あたりの総断面積が少なくなることでブラシ面積に対してブラシ繊維がない箇所が増してしまい、ブラシ繊維がトナーに与える電荷が不足する。また、Ｃが０．０６５を超える場合、ブラシ繊維が密になったことで繊維が絡まり、ブラシ繊維の反発力の低下が起こり、ブラシ繊維の隙間に入り込んだトナーを弾き出せず繊維内部にトナーが蓄積されることでブラシ潰れが発生し、現像ローラ上にトナー固着を起こし、画像濃度の減少や地肌汚れが発生するからである。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、現像剤担持体とブラシローラとの間のニップ幅は、３．０〜５．０ｍｍであることを特徴とする。
【００１８】
この請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を奏するとともに、現像ローラに対してニップが３．０〜５．０ｍｍの範囲とすることで、現像ローラと供給ローラとの接触によるトナー帯電が安定し、充分な画像濃度及び画像品質を得られた。これは、ニップ幅を３．０ｍｍ未満とした場合、ブラシローラが現像ローラに接触する面積が減るので、トナー帯電量が減少し、良好な画像濃度が得られるトナー重量とトナー帯電量が得られなくなるからである。一方、ニップ幅が５．０ｍｍを超える場合には、トナー帯電量が増加しすぎて感光体にトナーが移動しにくく、またブラシ繊維が潰れてしまい現像ローラ上にトナー固着が発生するからである。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、ブラシ繊維は導電性のナイロンであることを特徴とする。
【００２０】
この請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明と同様の作用効果を奏するとともに、ブラシ繊維として導電性のナイロンを用いることで、逆帯電トナーの発生を減らすことができ、地肌汚れの発生や画像濃度の低下を防止することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は画像形成装置の感光体周辺を概略的に示す断面図、図２は図１に係る現像装置の断面図である。画像形成装置は、反転現像により２色のディジタル画像を形成するものであり、感光体（像担持体）１の周囲には、第１の現像に備えて感光体１表面を一様に帯電する第１帯電装置３と、スキャナにより読み取られた原稿画像信号に基づき静電潜像を形成する第１露光装置による光５と、静電潜像を第１のトナーにより現像しトナー像を形成する第１現像装置７と、第１の現像と同様に第２のトナーによりトナー像を形成する第２帯電装置９、第２露光装置による光１１及び第２現像装置１３、トナー像を転写するための記録紙を供給する給紙路１５、記録紙にトナー電荷と逆極性の電荷を与え、感光体１上のトナー像を記録紙に転写する転写装置１５、トナー像を転写後に感光体１上に残留するトナーを除去するクリーニング装置１７及び次の画像形成に備えて感光体１表面の電荷を除去する除電装置１９が順次配設されている。
【００２２】
感光体１は、ドラム状の導電性基体の周面に電荷発生層及び電荷輸送層が順次積層され回転可能に支持されており、図示しない駆動手段により例えば線速２５０ｍｍ／ｓｅｃで一定の方向に回転している。第１現像装置７及び第２現像装置１３は、感光体１と対向する位置にそれぞれ現像用の開口を有し、この部位に各現像ローラの周面が感光体１の周面と対向するように設けられている。第１現像装置７には磁性キャリアとトナーとから成る二成分現像剤が収納されており、第２現像装置１３にはカラー顔料を用いた非磁性一成分現像剤が収納されている。
【００２３】
第２現像装置１３は、図２に示すように感光体１と対向する位置に設けられた開口の部位に第２現像ローラ（以下、現像ローラ）２１を有し、現像ローラ２１は感光体１と同方向に回転するように支持されている。また、現像ローラ２１は、粗さ（Ｒｚ）が１４μｍ以上の表面を有している。感光体１と現像ローラ２１との対向部の上流側には、現像ローラ２１上のトナー層の層厚を均等にする薄層化ブレード２３が現像ローラ２１の周面に接して設けられている。
【００２４】
本実施の形態では、現像ローラ２１は感光体１と所定の空隙を持ってトナーを感光体１表面の静電潜像に付着させてトナー像を形成する非接触現像方式であるが、接触現像方式にて静電潜像をトナー現像しても良く、この場合は、金属製の芯金表面にシリコンゴム、ＮＢＲゴム、ＥＰＤＭゴム、ウレタンゴム等の一般的なゴム材料からなる弾性層を有している現像ローラを用いてよい。
【００２５】
上記の構成において、図示しないトナー補給部から補給されたトナーは、アジテータ２５によりブラシローラ２７へ搬送される。次に、ブラシローラ２７に搬送されたトナーは現像ローラ２１に付着し、続いて薄層化ブレード２３により薄層化され、直流現像バイアス電源もしくは直流を重畳した交流現像バイアスが現像ローラ２１に印加される。現像ローラ２１が感光体１に接触することで、感光体１上の静電潜像が現像され、顕像化される。
【００２６】
トナーは、重量平均粒子径が５〜１５μｍの範囲にあり、トナー極性は負帯電性を有している。重量平均粒子径が５μｍ未満では、現像ローラ２１との付着力が強すぎるため現像性が低下し、たとえ現像されても重量が小さいために画像濃度が低くなり高品位の画像を得ることが難しいからである。重量平均粒子径が１５μｍを超える場合では、逆に現像されやすく画像の非画像部に画像汚れが発生しやすいからである。
【００２７】
また、トナーは熱可塑性樹脂に着色剤を溶融混合し粉砕して製造する。熱可塑性樹脂としては、ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル樹脂等を用いる。着色剤として黒色トナーにはカーボンブラック、赤色トナーにはキナクリドン系顔料、アゾ系顔料あるいはペリレン系顔料等を使用する。尚、黒色又は赤色トナー以外の着色剤を用いてイエロー、シアン、マゼンタを再現するトナーであってもよい。
【００２８】
現像ローラ２１の後方に設けられるブラシローラ２７は、現像ローラ１２と逆方向に線速比が１：１．３以上の割合で回転している。また、ブラシローラ２７には導電性のブラシ繊維３０が埋め込まれており、トナーと逆極性の帯電極性を持っている。また、ブラシ繊維３０は後述する所定のブラシ密度（Ｆ／ｍｍ２）１０６で、且つ所定のブラシ繊維太さを有している。また、ブラシ繊維３０は隙間が０．５ｍｍ未満になるように芯金部材の周囲に斜めに巻き付けている。
【００２９】
次に供給ローラとしてブラシローラ２７を使用する理由について説明する。ブラシローラ２７は、現像ローラ２１との接触が解放されるときに、ブラシ繊維の反発力と、回転による遠心力で、ブラシ繊維表面の残留トナーが後方へと弾き出されることで、ブラシ繊維表面が清掃される。従って、常に新しいトナーを現像ローラ２１に供給することができ、且つブラシ繊維３０に入り込んだトナーが現像ローラ２１との接触で押し潰されるので、トナーの凝固を防ぎ駆動負荷トルクの上昇を防ぐことができると共にトナー劣化の抑制を図ることができる。また現像ローラ２１に対して逆方向にブラシローラ２７が回転することで、ブラシ繊維３０が清掃されやすくなっている。
【００３０】
一方、スポンジ層を有するスポンジローラでは、ブラシローラ２７のようなブラシ繊維の反発力がないため、トナーの清掃が完全ではなく、トナーは現像ローラとスポンジローラの接触圧によって徐々にスポンジ内部に入り込む。これによりスポンジが肥大して現像ローラとの接触圧が変わり、経時の駆動負荷トルク上昇やトナー劣化が発生し、画像濃度の低下や逆帯電トナーが増加する原因となる。
【００３１】
これを証明するため、スポンジローラを用いて実験した。実験の条件及び結果は表１及び表２で示すが、実験に使用した導電性のスポンジローラは体積抵抗率が約１×１０６Ωｃｍ、直径が約１６ｍｍであり、スポンジ層の内部にはカーボン１０ｗｔ％を充填したものである。スポンジローラ表面には発泡ポリウレタンを用い、このスポンジローラ表面の空孔開口径は平均０．２〜０．３ｍｍである。
【００３２】
実験の結果、現像ローラ２１上のトナー薄層に、スジ状のムラが発生して画像濃度の低下を発生させる等の問題を有した。これは、スポンジローラ表面の空孔にトナーが進入することで駆動トルクが上昇し、またトナーが現像ローラ２１に固着することでトナーの帯電能力が低下してトナーが逆帯電してしまうことが原因と考えられる。更に、スポンジローラとブラシローラ２７の駆動負荷トルクを比較したところ、初期ではブラシローラ２７が１．０ｋｇｆ・ｃｍに対し、スポンジローラが２．５ｋｇｆ・ｃｍであり、連続通紙後ではブラシローラ２７は１．０ｋｇｆ・ｃｍに対し、スポンジローラは３．５ｋｇｆ・ｃｍと上昇した。また、逆帯電トナーの発生の有無を確認すべく、実際に転写後の感光体上に残った残トナーの帯電量を測定すると、スポンジローラの方は高い逆帯電のトナーである正帯電のトナーが残っているのを確認した。
【００３３】
ブラシ繊維３０をローラに植毛する方法として、ブラシ繊維３０を織り込んだ生地を芯金に巻き付け接着する方法と、静電的にブラシを芯部材に植毛する静電植毛による方法がある。後者の方法は静電的にブラシを芯部材に植毛するため、ブラシ長さが２ｍｍ程度しか得られず、またある程度のブラシ毛の太さ（Ｄ／Ｆ）が必要となってしまうので、現像ローラ２１との接触によりブラシが抜けたり、現像ローラ２１との負荷で徐々に経時でブラシが潰れて、この潰れた部分にトナーが入り込むことで駆動負荷トルクが増加したりするなどの問題が生じた。そこで、本実施の形態ではブラシ繊維３０を織り込んだ生地を芯金に巻き付け接着する方法を用いた。
【００３４】
ブラシ繊維３０を生地に織り込んだ状態を詳細に説明する。図３に示すようにブラシ繊維３０の間に３本の生糸を織り込むＷ織り３１と、図４に示すようにブラシ繊維３０の間に一本の生糸を織り込むＵ織り３３とがある。Ｗ織り３１はブラシ繊維３０を芯金３５に３回通すため、ブラシ繊維３０が抜けにくくなる。一方、Ｕ織り３３はブラシ繊維３０を芯金３５に一本しか通さないため、容易にブラシ繊維３０が抜け落ちるおそれがある。抜け落ちたブラシ繊維３０は、薄層化ブレード２３と現像ローラ２１の間に入り込み、薄層にスジを形成し、ブラシ繊維の抜け落ちた箇所のトナー供給性が低下し、トナー帯電性の低下や現像ローラ２１上のトナー重量が減少するなどの問題が発生するおそれがあった。このため、Ｗ織り３１で形成したブラシローラ２７が望ましい。
【００３５】
また、ブラシ繊維３０の隙間が１．０ｍｍ以上では、現像ローラ２１と接触がなく、現像ローラ２１へのトナー供給量が少ないために濃度ムラ（白抜け）が発生する。そのため、隙間を０．５ｍｍ以下にすることで濃度ムラは少なくなり、更にこの箇所のトナーの接触帯電が行われるようになることで逆帯電トナーの発生も減少できるため、ブラシ繊維３０同士の隙間は０．５ｍｍ以下が望ましい。
【００３６】
ブラシ繊維３０は、低抵抗の電気的特性を持つ導電性繊維（１０３〜１０７Ω・ｃｍ）であるナイロンを使用した。これは負極性の帯電性をもつトナーを用いるので、トナーに負極性に帯電させる特性を持つ材質を選ぶことが望ましいからである。尚、導電性繊維３０はナイロンに限るのもではなく、トナーを帯電特性に応じて導電性繊維の選択を行えばよく、例えばトナーを負極性に帯電させる材質としてレーヨンであってもよい。
【００３７】
一方、トナーの帯電と同極性の帯電極性のブラシ繊維を用いた場合、例えば体積抵抗率約１×１０６〜１×１０９ｃｍの導電性ＰＥＴを用いると、地肌汚れが発生してしまい、かつ経時で画像濃度が低下する。これは、ブラシ繊維３０の帯電極性がトナーと同極性では、ブラシ自身の帯電効果が強すぎて、トナーを逆帯電化してしまい、経時で逆帯電トナーが徐々に増えるからである。
【００３８】
次に、ブラシ繊維３０の詳細な条件について説明する。ここで、ブラシ繊維３０の１Ｆ（フィラメント）あたりの太さを表すｄ（デニール）値をＡとし、１ｍｍ２あたりの繊維密度をＢとしたとき、ブラシ繊維の１ｍｍ２あたりの総断面積Ｃは、
【００３９】
【数３】
Ｃ＝（１００×Ａ×Ｂ）／（９×１０５×１．１３）
【００４０】
の関係が成り立つ。Ｃは０．０３５〜０．０６５の範囲内、好ましくは０．０４０〜０．０６１であると、ブラシ繊維３０の反発力と回転による遠心力で現像ローラ２１へ供給された後のブラシ繊維３０の表面に残った残留トナーが後方へと弾き出される効果が最大限に発揮できる。よって、ブラシ繊維３０内へのトナーの進入を防ぎ、ブラシ繊維３０が潰れることなく、経時において安定したブラシ品位が保たれる。また、ブラシ繊維３０同士又はブラシ繊維３０とトナーの摩擦によってトナー帯電効率が上がり、トナー帯電が一定に保たれる効果が認められる。
【００４１】
Ｃの値が０．０３５未満の場合、ブラシ繊維３０の１ｍｍ２あたりの総断面積が少なくなることでブラシ面積に対してブラシ繊維３０がない箇所が増してしまい、ブラシ繊維３０がトナーに与える電荷が不足する。従ってトナーの帯電量が減少し、且つブラシ繊維３０によるトナー帯電が不安定になることで帯電されない逆帯電トナーを形成し、その結果、画像濃度が薄くなる。また、Ｃが０．０６５を超える場合、ブラシ繊維３０が密になったことで繊維が絡まり、ブラシ繊維３０の反発力の低下が起こり、ブラシ繊維３０の隙間に入り込んだトナーを弾き出せず繊維内部にトナーが蓄積されることでブラシ潰れが発生し、現像ローラ上にトナー固着を起こし、画像濃度の減少や地肌汚れが発生する。
【００４２】
本実施の形態では、上記のことに鑑み、Ｃが０．０３５〜０．０６５の範囲内となるように、１ｍｍ２あたりの繊維密度Ｂを２２３．２Ｆ、ブラシ繊維３０の１Ｆあたりの太さＡを２．０、すなわちＣ＝０．０４４となるような導電性ナイロンを用いた。
【００４３】
また、Ａは６以上となると、ブラシ繊維３０が太すぎて弾性力が大きくなり、現像ローラ上のトナーを掻き取る力がトナー供給力を上回り、現像ローラ上の薄層にブラシ繊維跡を形成するためである。従って、Ａの値は好ましくは２．０〜４．０である。
【００４４】
また、ブラシローラ２７と現像ローラ２１とのニップ幅は３．０〜５．０ｍｍ、好ましくは３．５〜４．５ｍｍであることが望ましい。このような範囲とすることで、現像ローラ２１とブラシローラ２７の接触によるトナー帯電が安定して得られ、良好な画像濃度となる現像ローラ２１上のトナー重量０．７０〜１．６０（ｍｇ／ｃｍ２）、トナー帯電量−６．０〜−２０．０（μＣ／ｇ）の範囲内となる。
【００４５】
ニップ幅が３．０ｍｍ未満の場合、ブラシローラ２７が現像ローラ２１に接触する面積が減ることで、現像ローラとブラシローラ２７の接触によるトナー帯電量が減少し、良好な画像濃度が得られるトナー重量とトナー帯電量が得られなくなり、画像濃度の低下や濃度ムラが発生するからである。
【００４６】
一方、ニップ幅が５．０ｍｍを超える場合、トナー帯電量が増加しすぎて感光体にトナーが移動しにくくなり現像ローラ上にトナー固着を起こしたり、ブラシ繊維が潰れてブラシ繊維表面にある残留トナーがブラシ繊維内部に入り込み、駆動負荷トルクが上昇するなどの問題が発生するからである。
【００４７】
非磁性一成分現像方式に用いるブラシローラ２７について、詳細にわたってその効果や影響を解明したものはなく、スポンジローラと同様に扱われる場合が多かった。スポンジローラとブラシローラ２７の差を解明すると共に、ブラシローラの特有の問題であるトナー帯電不足やブラシ潰れ等が発生しないブラシ条件を明らかにし、良好な画像濃度と画像品質が得られるブラシ条件を導き出すため以下のような実験を行った。
【００４８】
図１及び図２の様な構成を有する複写機（（株）リコー製　商品名：ＩｍａｇｉｏＭＦ３３５０Ｗ）の現像装置に非磁性一成分現像剤を供給して、複写機を温度２３℃、湿度６５％ＲＨの常温常湿環境下で、Ａ４を３００００枚まで連続通紙を行い、初期と３００００枚時の画像濃度と地肌汚れ有無を調べた。表１には、
実験に用いた供給ローラの種類や、ニップ幅等の条件を示している。また、実験結果を表２に示す。画像濃度評価のランク分けは、α：１．２以上、β：０．９以上１．２未満、γ：０．６以上０．９未満、δ：０．６未満、−：結果なしとし、地肌汚れ有無は、○：未発生、×：発生とした。なお、画像濃度は、０．９以上を良好な画像濃度とした。
【００４９】
【表１】
2004109185.tif 000003
【００５０】
【表２】
2004109185.tif 000004
【００５１】
尚、比較例５に使用した導電性のスポンジローラは体積抵抗率が約１×１０６Ωｃｍ、直径が約１６ｍｍであり、スポンジ層の内部にはカーボン１０ｗｔ％を充填したものである。スポンジローラ表面には発泡ポリウレタンを用い、このスポンジローラ表面の空孔開口径は平均０．２〜０．３ｍｍである。現像ローラに対してニップ幅が４．０ｍｍで接触している。
【００５２】
実験の結果、実施例の条件では画像濃度の低下及び地肌汚れは、ほぼ見られなかった。しかし比較例は、全般に画像濃度の低下及び地肌汚れが発生した。特に比較例２及び比較例４において２０００枚通紙後にブラシ潰れが発生した。
比較例５においては、１００００枚を超えると現像ローラ上にトナーの固着が見られた。
【００５３】
【数４】
Ｃ＝（１００×Ａ×Ｂ）／（９×１０５×１．１３）
【００５４】
上記の式において、Ｃが０．０３５〜０．０６５の範囲内であるブラシローラ２７で、現像ローラ２１に対してニップ幅が３．０〜５．０ｍｍの条件であるならば、長期間においてブラシローラ２７の繊維状態が変化することなく、ブラシ繊維によるトナーへの電荷が効率良く十分に与えられることが分かった。また、ブラシ繊維がトナーによって目詰まりを起こさず駆動負荷トルクの上昇を抑えることができた。また逆帯電トナーが発生することなく、画像濃度が一定で地肌汚れも発生しない良好な画像品質が得られた。
【００５５】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。上述の実施形態は本発明の現像装置を複写機等について説明したが、プリンタ、ＦＡＸなどに係るものでも良い。
【００５６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明では、ブラシ繊維によるトナーへの電荷を効率良く与えることができ、ブラシ繊維がトナーによって目詰まりを起こして駆動負荷トルクの上昇を抑えることができた。また、長期間にわたり使用しても、逆帯電トナーが発生することなく安定した帯電性が得られ、良好な画像濃度と画像品質の維持を図ることができた。
【００５７】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、現像ローラに対してニップが３．０〜５．０ｍｍの範囲とすることで、現像ローラと供給ローラとの接触によるトナー帯電が安定し、充分な画像濃度及び画像品質を得られた。
【００５８】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、ブラシ繊維として導電性のナイロンを用いることで、逆帯電トナーの発生を減らすことができ、地肌汚れが発生や画像濃度が低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の感光体周辺を概略的に示す断面図である。
【図２】図１に係る現像装置の断面図である。
【図３】ブラシ繊維の間に３本の生糸を織り込むＷ織の状態を示す図である。
【図４】ブラシ繊維の間に一本の生糸を織り込むＵ織りの状態を示す図である
【符号の説明】
１　　　　　感光体（像担持体）
７，１３　　現像装置
２１　　　　現像ローラ（現像剤担持体）
２７　　　　ブラシローラ（供給ローラ）
３０　　　　ブラシ繊維
【図１】
2004109185.tif 000006
【図２】
2004109185.tif 000007
【図３】
2004109185.tif 000008
【図４】
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