(57)【要約】【目的】使用済のトナーを再利用する場合において、現像装置に混入した紙粉等が供給部材の発泡体の内部に入り込むことで生じる発泡体の目詰まりによる、供給部材のトナー搬送力の低下や供給部材の硬度の増大等の問題を防止できる現像装置を提供することにある。【構成】　現像剤担持体及び現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材を有する現像装置であり、かつ、使用済の現像剤を再利用する現像装置において、供給部材に、平均セル径０．５ｍｍ以上、連続気泡率７０％以上、アスカーＦ硬度９０°以下である連続気泡発泡体を用いることにより、供給部材の内部からトナーを円滑に排出する。これにより、発泡体の目詰まりが防止されて、供給部材のトナー搬送力の低下や供給部材の硬度の増大等の問題が解消する。【選択図】　　　図２
2004004963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤担持体及び現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材を有する現像装置であり、かつ、使用済の現像剤を再利用する現像装置において、
　前記供給部材が平均セル径０．５ｍｍ以上、連続気泡率７０％以上、アスカーＦ硬度９０°以下である連続気泡発泡体であることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記供給部材の外形線と現像装置の底壁面との間隙が０．１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項２記載の現像装置。
【請求項３】
前記連続気泡発泡体の気泡内部に、疎水性シリカが含浸されていることを特徴とする請求項１または２記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、潜像に着色微粒子（トナー）を選択的に付着せしめることにより可視画像を形成する現像装置、例えば、電子写真方式による画像形成装置に適用される現像装置に関する。さらに詳しくは、現像剤担持体及び現像剤担持体に使用済みの現像剤（トナー）も含めて現像剤（トナー）を供給する供給部材を有する現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
　現像剤担持体にトナーを供給する供給部材を有する現像装置は公知である（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００３】
　このような現像装置においては、供給部材として発泡体を用いることが提案されている。
【０００４】
　この発泡体は、気泡の形態により、連続気泡発泡体と独立気泡発泡体とに分類される。このような分類法は周知のものである（例えば、非特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６１−４２６７２号公報。
【特許文献２】特開昭６２−２５７１８５号公報。
【特許文献３】特開平２−１９１９７４号公報。
【非特許文献１】プラスチックフォームハンドブック（発行:日刊工業新聞社，編者:牧廣・小坂田篤，昭和４８年２月２８日初版発行）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
　供給部材として連続気泡発泡体を用いた場合には、発泡体の気泡内部にトナーが入り込み、発泡体の目詰まりが生じ、供給部材のトナー搬送力の低下や供給部材の硬度の増大等の問題が発生する。
【０００６】
　供給部材として独立気泡発泡体を用いた場合には、このような問題は生じないとされる。しかし、独立気泡発泡体は一般に硬質であり、一方で、従来、供給部材にはアスカーＣ硬度１０〜４０°程度の低硬度であることが求められており、このような低硬度の独立気泡発泡体を実際に長期間使用すると、供給部材へ繰り返し加えられる機械的応力により気泡間の隔壁が破壊され、連続気泡発泡体と同様の問題が発生する。また、独立気泡発泡体は製造が困難であり、また、材質も限定されるうえ、連続気泡発泡体と比較すると高価であり、実用には適さない。
【０００７】
　本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、現像剤担持体にトナーを供給する供給部材を簡単な構成としながら、上述の問題点を防止することができる現像装置を提供することにある。
【０００８】
　また、現像装置が使用済のトナーを再利用する場合、例えば、潜像担持体に付着させたトナーをクリーニング装置により回収清掃し、さらに回収されたトナーを現像装置に移送し再利用する場合、あるいは、現像装置がクリーニング装置の作用を兼ね、現像と回収清掃を同時にまたは別途行う場合においては、現像装置の中に、多量の異物が混入する。
【０００９】
　これは、現像装置が使用済のトナーを再利用する場合に特有の問題である。
【００１０】
　現像装置が使用済のトナーを再利用する場合に、現像装置の中に混入する異物は、記録媒体に付着していたゴミ，ホコリや記録媒体の一部（例えば、記録媒体として紙を用いた場合には、その填料や紙粉）、あるいは、潜像担持体の一部（クリーニング装置等との摩擦による潜像担持体表面の破片）等である。なかでも、紙粉が問題である。
【００１１】
　紙粉は、典型的には、直径が約１０μｍ〜４０μｍ、長さが約０．１ｍｍ〜３ｍｍの短繊維状のものである。ただし、紙の裁断面から発生する紙粉には、大きなものも存在する。
【００１２】
　この紙粉は、紙の質（例えば、バージンパルプのみから作成された上質紙であるか、故紙から作成された再生紙であるか等）にも因るが、Ａ４サイズ紙３００００枚相当の紙から約０．１〜０．３ｇあるいはそれ以上の紙粉が現像装置に混入する（これは、本発明者による実験で確認されている）。
【００１３】
　現像装置に混入した紙粉は、供給部材の発泡体の内部に入り込み、発泡体の目詰まりが生じ、供給部材のトナー搬送力の低下や供給部材の硬度の増大等の問題が発生する。紙粉は、トナーと比較すると極めて流動性が悪いため、発泡体の内部から排出されにくいため、現像装置が使用済のトナーを再利用する場合には、再利用しない場合と比較すると、極めて早期に問題が発生する。
【００１４】
　また、現像装置が使用済のトナーを再利用する場合には、トナーを繰り返し利用するため、劣化したトナーに対応することも必要となる。トナーを繰り返し利用することにより、トナーの流動性を向上するためにトナーに付与される外添剤がトナーの表面から脱落あるいは逆にトナーに埋め込まれることにより、トナーの流動性が低下したり、あるいは、トナーが（現像装置あるいはクリーニング装置等による）機械的力により破壊されることにより、小径化、さらに小径化に伴い流動性が低下したりするという問題がある。
【００１５】
　このような劣化したトナーも、紙粉と同様な問題を惹起する。
【００１６】
　本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、現像剤担持体にトナーを供給する供給部材を簡単な構成としながら、上述の問題点を防止することができる現像装置を提供することにある。
【００１７】
　特に、その目的とするところは、使用済のトナーを再利用する場合において、現像装置に混入した紙粉等が供給部材の発泡体の内部に入り込むことで生じる発泡体の目詰まりによる、供給部材のトナー搬送力の低下や供給部材の硬度の増大等の問題を防止することができる現像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
　本発明の現像装置は、上記の課題を解決するものであり、現像剤担持体及び現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材を有する現像装置であり、かつ、使用済の現像剤を再利用する現像装置において、前記供給部材が平均セル径０．５ｍｍ以上、連続気泡率７０％以上、アスカーＦ硬度９０°以下である連続気泡発泡体であることを特徴とする。
【００１９】
　また、本発明の現像装置は、前記供給部材の外形線と現像装置の底壁面との間隙が０．１ｍｍ以上であることを特徴とする。
【００２０】
　さらに、本発明の現像装置は、前記連続気泡発泡体の気泡内部に、疎水性シリカが含浸されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
　　（作用）
　請求項１記載の発明によれば、現像剤担持体にトナーを供給する供給部材を平均セル径が０．５ｍｍ以上の発泡体とし、発泡体表面の開放孔の直径をトナーの流動性を損なわない程度に充分大きくすることにより、発泡体表面の開放孔から入り込んだトナーが、再び、トナーが入り込んだその開放孔から容易に排出される。
【００２２】
　また、さらに、供給部材を連続気泡発泡体とすることにより、トナーが内部に入り込んでも、発泡体表面の開放孔はまた別の表面の開放孔と連通しているために、発泡体内部から容易に排出される。
【００２３】
　また、供給部材を連続気泡率が７０％以上の連続気泡発泡体とすることにより、発泡体表面の開放孔から入り込んだトナーが発泡体の内部に入り込んでも、発泡体表面の複数の開放孔が相互に連通しているために、トナーは発泡体の内部から容易に排出される。
【００２４】
　さらに、供給部材のアスカーＦ硬度を９０°以下とし、発泡体（供給部材）を従来よりもさらに変形し易い材質とすることで、発泡体を容易に変形せしめることにより、発泡体の内部に入り込んだトナーを発泡体の変形により、強制的、かつ、速やかに排出する。
【００２５】
　このように、発泡体（供給部材）表面の開放孔の直径を充分大きくし、さらに、発泡体表面の複数の開放孔が相互に連通するようにし、さらにまた、発泡体を容易に変形せしめることにより、使用済みのトナーを再利用する現像装置において、発泡体の内部に入り込んだトナーならびに紙粉等の異物を発泡体から円滑に、かつ、強制的に排出する。
【００２６】
　請求項２記載の発明によれば、供給部材の外形線と現像装置の底壁面との間隙を０．１ｍｍ以上とし、供給部材とその供給部材に対向する現像装置の底壁面の間隙をトナーの流動性を損なわない程度に充分大きくすることにより、発泡体（供給部材）の内部に入り込んだトナーの排出が阻害されず、円滑に排出される。
【００２７】
　請求項３記載の発明によれば、連続気泡発泡体の気泡内部に疎水性シリカを含浸することで、使用済みの劣化したトナーに流動性を再度付与でき、本発明の供給部材は、連続気泡発泡体の内部に入り込んだトナーを円滑に排出することに対して、さらに有効である。
【００２８】
　　（効果）
　以上のように、本発明の現像装置によれば、現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材として、平均セル径が０．５ｍｍ以上の連続気泡発泡体を用いることにより、発泡体表面の開放孔の直径がトナーの流動性を損なわない程度に充分大きいため、発泡体表面の開放孔から入り込んだトナーが、再び、トナーが入り込んだその開放孔から容易に排出され、また、さらに、供給部材を連続気泡発泡体とすることにより、トナーが内部に入り込んでも、発泡体表面の開放孔はまた別の表面の開放孔と連通しているために、発泡体内部から容易に排出される。
【００２９】
　また、本発明の現像装置によれば、現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材として、連続気泡率が７０％以上の連続気泡発泡体を用いることにより、トナーが内部に入り込んでも、発泡体表面の複数の開放孔が相互にネットワーク状に連通しているために、発泡体内部から容易に排出される。
【００３０】
　また、本発明の現像装置によれば、現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材の外形線と現像装置の底壁面との間隙を０．１ｍｍ以上とすることにより、供給部材とその供給部材に対向する現像装置の底壁面の間隙がトナーの流動性を損なわない程度に充分大きいため、発泡体の内部に入り込んだトナーの排出が阻害されることなく、かつ、現像ローラへ供給ローラからトナーの供給が行われる供給部（現像ローラと供給ローラの接触部及びその近傍）以外の場所から、円滑に行われる。
【００３１】
　また、本発明の現像装置によれば、現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材として、アスカーＦ硬度を９０°以下の連続気泡発泡体を用いることにより、従来よりもさらに容易に発泡体を変形せしめることにより、発泡体の内部に入り込んだトナーを強制的、かつ、速やかに排出する。
【００３２】
　すなわち、本発明の現像装置によれば、発泡体の内部にトナーや紙粉等の異物が入り込み、目詰まりが生じ、発泡体の硬度が増大し、ひいては、現像装置を駆動するために必要なトルクが増大し、画像のジッタが生じたりすることがない。
また、発泡体の内部に入り込んだ、低帯電あるいは逆帯電したトナーが現像ローラに供給されることによる画像のカブリを防止することができる。また、トナーの凝集塊の発生等によるトナーのフィルミングあるいは紙粉等の異物による画像の白スジや、非画像部への黒点を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
　以下、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
　図１は、電子写真方式による画像形成装置に適用させるべく、現像装置及びその他の構成要素が一体化されたプロセスユニットであり、本発明の現像装置の一実施例を示したものである。
【００３４】
　図１において、符号１は、電子写真プロセスユニット一式を収容するケース本体である。
【００３５】
　このケース本体１には、その内部中央に静電潜像担持体として、感光体ドラム２が配設される。
【００３６】
　また、このケース本体１の一側には、現像剤担持体である現像ローラ３と現像剤担持体にトナーを供給する供給部材である供給ローラ４を備えた現像装置５が隔壁７をもって区画形成される。尚、図中符号８は、供給ローラ４から現像ローラ３に供給されたトナーをさらに薄層に規制するための規制部材であるドクターブレードである。
【００３７】
　さらに、このケース本体１の他側には、静電潜像担持体上からトナーを回収除去するためのクリーニングブレード９を備えたクリーニング装置１０が区画形成される。
【００３８】
　また、図１において、符号１３は、静電潜像担持体を帯電するための帯電部材である帯電ローラである。帯電ローラ１３は、隔壁７とクリーニングブレード９とによって区画された室１４に配設される。
【００３９】
　さらに、この感光体ドラム２の回転方向下手側に位置するケース本体１には、図示しない像露光手段、例えば光ビーム走査手段によって走査された光ビームを感光体ドラム２の表面に導くスリット１５が感光体ドラム２の長手方向に沿って形成されている。
【００４０】
　また、図１において、符号２０は、クリーニング装置１０から現像装置５へ、現像装置５からクリーニング装置１０へとトナーを攪拌しつつ循環搬送するトナー搬送ベルトである。このトナー搬送ベルト２０は無端状のコイルバネにより形成され、ケース本体１の一隅に配設した歯車型の駆動プーリー２３に駆動されて、ケース本体１の内周部を循環しつぇつ、クリーニング装置１０と現像装置５とを一端からその他端へとその長手方向に貫通してトナーを授受するように構成されている。
【００４１】
　このトナー搬送ベルト２０は、一方が、クリーニング装置１０の下方に設けた上向きのベルト案内溝１２内を、他方が、現像装置５の上部に設けた下向きのベルト案内溝６内を通るように構成されていて、現像装置５内のトナーをクリーニング装置１０に送り込み、ここで、新たなトナーと、クリーニングブレード９によって感光体ドラム２上から回収除去した未転写トナーとを攪拌混合して現像装置５へ送り返すように構成されている。
【００４２】
また、図１において、符号２５は、新たなトナーを現像装置５内に補給するためのトナーホッパーである。このトナーホッパー２５は、現像装置５とクリーニング装置１０を除くトナー循環経路中の任意の位置に配設される。
【００４３】
この実施例におけるトナーホッパー２５は、現像装置５の入口部分に配設した駆動プーリー２３の上に装着され、トナーホッパー２５の内部に設けられたアジテータ２８をこの駆動プーリー２３に結合させて同時に駆動するように構成されている。尚、図中符号２９は、アジテータ２８とともに回転して、ホッパー底面２６にあるトナーをホッパー２５の内部に掻き上げるためのスクレーパーを示している。
【００４４】
また、図１において、符号ｄは、供給ローラ４と現像装置５の底部壁面との間隙を示している。尚、本発明においては、現像装置５の底部壁面とは、現像装置５の内部壁面のうち、供給ローラ４の外周面に対向する部分を総称するものである。
【００４５】
　さて、ここで、現像装置５について、さらに詳しく説明する。
【００４６】
　現像ローラ３は、金属シャフトの外周に弾性層を形成した構成である。弾性層としては公知のゴム、エラストマー、樹脂あるいはそれらの発泡体を使用することが可能であり、さらに必要に応じて公知の導電剤等が添加される。
【００４７】
　本実施例においては、導電剤としてカーボンブラックを添加したポリエステル-ポリウレタンを弾性層とする、アスカーＣ硬度５０゜、体積抵抗率約１０6Ω・ｃｍの現像ローラを使用している。尚、現像ローラ３は、感光体ドラム２に荷重６０ｇ/ｃｍにて圧接している。
【００４８】
供給ローラ４は、金属シャフトの外周に連続気泡発泡体による弾性層を形成した構成である。弾性層としては公知のゴム、エラストマー、樹脂の発泡体を使用することが可能であり、さらに必要に応じて公知の導電剤等が添加される。
【００４９】
　ゴムあるいは樹脂としては、例えば、天然ゴム、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム、エチレン・プロピレンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、スチロール樹脂、塩化ビニル、ポリウレタン、フェノール樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン、メタクリル樹脂等を適用することが可能である。
【００５０】
　本実施例においては、導電剤としてカーボンブラックを添加したポリウレタンの連続気泡発泡体を弾性層とする、体積抵抗率約１０4Ω・ｃｍの供給ローラを使用している。また、供給ローラ４は、現像ローラ３に接触するように配設されている。尚、供給ローラ４と現像ローラ３の接触幅は０．５〜５ｍｍが好ましい。
【００５１】
ドクターブレード８は、弾性板材により構成される。弾性板材としては公知のゴム、エラストマー、樹脂、金属を使用することが可能である。
【００５２】
　本実施例においては、弾性板材として、厚さ１００μｍのステンレス（ＳＵＳ３０４）製の薄板を使用している。尚、ドクターブレード８は、現像ローラ３に荷重４０ｇ/ｃｍにて圧接している。
【００５３】
以下、さらに本発明を具体的な実験例を用いて説明する。
【００５４】
（実験例１）
本実験例は、供給ローラの発泡体にトナーが入り込み、トナーが目詰まりすることによって、供給ローラの硬度が増大し、その結果、現像装置を駆動するためのトルクが増大するという問題に着目して行ったものである。
【００５５】
本実験例においては、供給ローラ４として、連続気泡率８０％，アスカーＦ硬度８５°の発泡体をシャフト外周面に層厚３ｍｍとなるように被覆したローラを用いた。また、発泡体の平均セル径は、０．１ｍｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍの４種類とした。尚、発泡体の連続気泡率は、周知の方法により行われるが、本実施例では、エアピクノメータ法（ＡＳＴＭ Ｄ ２８５６）により測定した値を示す。
【００５６】
　また、本実験例においては、現像ローラ３と供給ローラ４はニップ幅２ｍｍで接触するように配置した。
【００５７】
また、供給ローラ４と現像装置５の底部壁面との間隙ｄは、０．１ｍｍとした。
【００５８】
　また、現像剤として、疎水性シリカを０．５ｗｔ％外添した、体積平均粒子径７μｍの非磁性１成分トナー（トナーＡ）、あるいは、同様に疎水性シリカを外添した、体積平均粒子径１０μｍの非磁性１成分トナー（トナーＢ）を用いた。
【００５９】
トナーＡの圧縮率は３４％、トナーＢの圧縮率は２７％である。尚、圧縮率は、トナーの流動性を示すもので、下記式で定義される。
【００６０】
【数１】
2004004963.tif 000003
【００６１】
本実験例においては、現像装置を駆動するために必要なトルクを、画像形成開始時と、画像形成を連続して行い、所定時間経過した時に測定した。また、上記測定とともに、画像のジッタ（画像形成装置の駆動ムラによる画像の乱れ）の有無について評価した。
【００６２】
本実験例においては、画像形成開始時のトルクは、発泡体の平均セル径やトナーの圧縮率の差異にほとんど依存せず、０．９〜１．２ｋｇ・ｃｍであった。
【００６３】
　さて、画像形成を連続して行ううちに、供給ローラにトナーが目詰まりしてくると、供給ローラの硬度が増大し、その結果、現像装置のトルクが増加してくる。そのトルクの増加は、画像のジッタとして現れることとなる。
【００６４】
　本実験例においては、現像装置のトルクの増加が、画像形成開始時の２０％を越える場合は、画像に僅かながらジッタが発生し始め（ただし実用上は問題ない）、さらに、５０％を越える場合は、画像に明かなジッタが発生し、実用には不適当となった。ただし、画像形成を開始してから８時間を経過すると、供給ローラにトナーが目詰まりするような場合でも、その目詰まりがほぼ定常状態となり、それ以上の供給ローラの硬度の増大、現像装置のトルクの増加もほぼ一定に落ちついた。
【００６５】
本実験例の結果を表１に示す。表１は、画像形成開始時と画像形成を連続して８時間行った時の現像装置を駆動するために必要なトルクと、画像形成を連続して８時間行った時の画像のジッタの有無を評価したものである。
【００６６】
尚、表１中、×は画像に明らかなジッタが認められ、実用に不適当なもの，○は画像に僅かなジッタが認められるが、実用上差し支えないもの，◎は画像にはジッタがほとんど認められないもの，を示す
【００６７】
【表１】
2004004963.tif 000004
【００６８】
上表より明らかなように、供給ローラとして、平均セル径０．５ｍｍ以上の、さらに好ましくは１ｍｍ以上の連続気泡発泡体を用いることにより、トナーの目詰まりがほとんどない良好な供給ローラを得ることができる。また、供給ローラの発泡体の平均セル径は、トナーの体積平均粒子径の５０倍以上、さらに好ましくは１００倍以上が好ましい。
【００６９】
（実験例２）
本実験例は、実験例１よりもさらに大きな平均セル径を有する発泡体による供給ローラに関するものである。
【００７０】
本実験例においては、供給ローラ４として、平均セル径３ｍｍの発泡体を層厚６ｍｍとなるように被覆した以外は、実験例１と同様な構成のものを用いた。
【００７１】
　また、現像ローラ３と供給ローラ４はニップ幅４ｍｍで接触するように配置した。
【００７２】
本実験例の結果を表２に示す。表２は、画像形成開始時と画像形成を連続して８時間行った時の現像装置を駆動するために必要なトルクと、画像形成を連続して８時間行った時の画像のジッタの有無を評価したものである。尚、凡例は表１と同様である。
【００７３】
【表２】
2004004963.tif 000005
【００７４】
（実験例３）
本実験例は、画像形成装置を長期間駆動させた場合のトナーの劣化、さらにトナーの劣化による画像の劣化に着目して行ったものである。
【００７５】
　トナーの劣化としては、例えば、
・トナーに外添された疎水性シリカ等の外添剤が、トナーに加えられる機械的ストレスにより次第にトナーに埋め込まれたりすることによるトナーの流動性の低下，
・トナーの破砕による小粒径トナーの増大、あるいは、現像時のトナーの帯電量がトナーの粒子径に比例するため、トナーの粒子径により選択的に現像が行われることによる現像装置内への小粒径トナーの蓄積、さらに、それらの小粒径トナーによる流動性の低下，
・流動性の低下したトナーが相互に凝集することによる凝集塊の発生，
などであり、これらは、画像の劣化の原因となる。
【００７６】
　小粒径トナーは、その帯電量が過剰に大きくなり易く、さらに、潜像担持体への鏡像力が強く働くため、画像においては、非画像部への付着（いわゆる、画像のカブリ）として観察される。また、小粒径トナーは飛散し易く、現像装置の開口部等から飛散し、画像形成装置の内部汚染を引き起こす。
【００７７】
また、トナーの流動性が低下すると、現像装置内でのトナーの摩擦帯電が不充分となり、所望の帯電極性とは逆極性のトナーが生じる。この逆極性のトナーは、やはり、画像のカブリとして観察される。
【００７８】
　また、流動性の低下したトナーやそれらの凝集塊は、現像ローラとドクターブレードの接触部を円滑に通過することができないため、その帯電が不足して、画像のカブリを生じさせたりする。さらに、凝集塊は、現像ローラとドクターブレードの接触部における機械的力及び摩擦熱により、現像ローラあるいはドクターブレードの表面にトナーが融着（いわゆる、フィルミング）してしまったり、凝集塊が極端に大きな場合には、そのまま接触部に詰まってしまう。その結果、フィルミング等が発生した接触部では、現像ローラ上にトナー層が形成されず、そこに対応する画像は白いスジ（画像抜け）として観察される。
【００７９】
　本発明者らは鋭意検討したところ、現像ローラにトナーを供給する供給ローラとして、発泡体を用いた場合、供給ローラの発泡体の内部にまで入り込んだトナーが、画像のカブリや画像の白スジの原因となることに気付いた。
【００８０】
　すなわち、供給ローラの発泡体の内部にしばらく前から入り込んでいたトナーは、他との接触がないため、その帯電量がかなり低下あるいは逆極性に帯電している状態となっている。供給ローラから現像ローラにトナーが供給される供給部（現像ローラと供給ローラの接触部）において、供給ローラの表面に保持される（帯電が充分で新鮮な）トナーとともに、供給ローラの内部に入り込んだトナーが一緒に現像ローラに供給されるため、画像のカブリが生じる。この場合のカブリは、非画像部が全体的に薄黒くなり、顕著な場合には、非画像部の反射光学濃度の増大として観察される。
【００８１】
　また、トナーの流動性が低下してくると、供給ローラの発泡体の内部に入り込んでいたトナーが発泡体の外部に排出されにくくなり、あとから気泡に入り込んできたトナーにより次第に加圧され、凝集塊が発生する。この凝集塊が、供給ローラの表面に保持されるトナーとともに、現像ローラに供給されるため、同様に画像のカブリが生じる。この場合のカブリは、非画像部への黒点（おおよそ２００〜５００μｍ以下の直径を有する）として観察されるものであり、局所的な画像の欠陥であるので、非画像部の全体的な反射光学濃度にはほとんど影響しない。しかし、目視では明らかに観察されるものであり、顕著な場合には、使用者に不快感をを与え、実用上問題となる。また、さらに、この凝集塊は、フィルミング、ひいては、画像の白スジを生じさせる。
【００８２】
　さて、本実験例は、このような問題に鑑みてなされたものであり、供給ローラの発泡体に入り込んだトナーを目詰まりさせることなく、かつ、供給ローラから現像ローラにトナーが供給される供給部以外のところで、供給ローラの発泡体に入り込んだトナーを排出することにより、前記問題を解決しようとして行ったものである。
【００８３】
本実験例においては、供給ローラ４として、アスカーＦ硬度８５°の発泡体をシャフト外周面に層厚３ｍｍとなるように被覆したローラを用いた。また、発泡体の連続気泡率は、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％の５種類，平均セル径は、０．５ｍｍ、２ｍｍの２種類とした。
【００８４】
　また、現像剤として、疎水性シリカを０．５ｗｔ％外添した、体積平均粒子径１０μｍの非磁性１成分トナー（トナーＢ）１００重量部と、トナーＢをボールミル中で１時間攪拌したトナー（疎水性シリカがトナー表面に強制的に埋め込まれ、あるいは、トナーの一部が破砕された、強制的に劣化させたトナー）２０重量部を混合したもの（トナーＣ）を用いた。このトナーＣは、画像形成装置を１００時間以上駆動した時の現像装置内のトナーの状態に相当する。
【００８５】
尚、上記以外の条件は、実験例１と同様である。
【００８６】
本実験例においては、上記構成の現像装置により画像形成を３０時間連続して行い、画像のカブリ、白スジの有無について評価した。
【００８７】
本実験例の結果を表３に示す。
【００８８】
　尚、表３中、×は明らかな画像の欠陥が認められ、実用に不適切なもの（画像に、大きさに関わらず白スジが視認されるもの、あるいは、画像のカブリが光学的反射濃度で０．１を越えるもの、あるいは、トナーの凝集塊による非画像部の黒点がＡ４サイズ紙相当の画像面積あたり２０個を越えるもの），
△は画像の欠陥が認められるが、実用上は差し支えがないもの（評価×には該当しないが、非画像部の黒点がＡ４サイズ紙相当の画像面積あたり６個以上、２０個以下のもの。），
○は画像の欠陥が若干認められるが、実用上は差し支えがないもの（非画像部の黒点が５個以下のもの），
◎は画像の欠陥が認められないもの（画像の白スジ、カブリ、黒点が視認できないもの），を示す。
【００８９】
【表３】
2004004963.tif 000006
【００９０】
上表より明らかなように、供給ローラとして、連続気泡率が７０％以上の、さらに好ましくは９０％以上の連続気泡発泡体を用いることにより、劣化したトナーを用いても画像に影響のない、良好な供給ローラを得ることができる。
【００９１】
　本実験例の供給ローラにおいては、平均セル径が充分に大きい連続気泡発泡体を用いることでトナーの目詰まりがほとんどない。
【００９２】
　さらに、本実験例の供給ローラにおいては、連続気泡率を充分に高くすることにより、複数の気泡が相互に連通し、気泡間を通じる流路がネットワーク状に形成されることにより、供給ローラの表面の開口から入り込んだトナーが、その気泡が連通する他の開口から排出されることが可能となる。すなわち、現像ローラと供給ローラが接触し、現像ローラにトナーが供給される供給部では、供給ローラの表面に保持されるトナーのみが現像ローラに供給されるが、供給ローラの発泡体に入り込んだトナーは、現像ローラに供給されず、現像ローラと供給ローラの接触部の圧力ならびにその圧力による供給ローラの変形により、さらに供給ローラに押し込まれながら供給ローラの接触部以外の開口部から円滑に排出されるため、トナーの凝集塊の発生が防止されるとともに、低帯電あるいは逆帯電したトナーが現像ローラに供給されることが防止される。
【００９３】
このように、本実験例の供給ローラは、潜像担持体に一旦現像したトナーを再び現像装置に回収して再使用する画像形成装置のように劣化したトナーが生じ易い場合には特に有効である。
【００９４】
また、供給ローラの発泡体の気泡内部にあらかじめ、劣化したトナーに流動性を再度付与するための疎水性シリカ等を含浸させておけば、さらに有効である。
【００９５】
また、本実験例においては、供給ローラの発泡体に入り込んだトナーを排出するための圧力は、現像ローラと供給ローラの接触部の圧力によるものであったが、供給ローラに圧力を加え、供給ローラを変形させるための加圧部材を別途設けても良い。
【００９６】
（実験例４）
本実験例は、平均セル径が充分に大きく、かつ、複数の気泡が相互に連通し、気泡間を通じる流路がネットワーク状に形成された連続気泡発泡体により構成された供給ローラにおいて、その発泡体の内部に入り込んだトナーの一部は現像装置の底壁面側に排出されるが、トナーの排出を円滑に行うためには、供給ローラの外形線と現像装置の底壁面との間隙を最適な大きさにする必要があることを示すものである。
【００９７】
　すなわち、供給ローラの外形線と現像装置の底壁面が接触している、あるいは、両者の間隙が極端に狭い場合には、発泡体の内部から現像装置の底壁面側に排出されるはずのトナーが、発泡体の内部から全く排出されないかあるいは極めて少量しか排出されなくなってしまう。
【００９８】
　発泡体の内部からのトナーの排出が円滑に行われない場合は、供給ローラの硬度の増大や、ひいては、発泡体の内部でのトナーの凝集塊の発生等の問題が生じる。
【００９９】
本実験例においては、供給ローラ４として、アスカーＦ硬度８５°の発泡体をシャフト外周面に層厚３ｍｍとなるように被覆したローラを用いた。さらに、発泡体の連続気泡率は７０％、９０％の２種類、平均セル径は、０．５ｍｍ、２ｍｍの２種類とした。
【０１００】
また、供給ローラ４と現像装置５の底部壁面との間隙ｄは、０ｍｍ、０．１ｍｍ、０．３ｍｍ、１ｍｍの４種類とした。
【０１０１】
また、現像剤としてはトナーＣを用いた。
【０１０２】
　尚、上記以外の条件は、実験例１と同様である。
【０１０３】
まず、本実験例においては、現像装置を駆動するために必要なトルクを、画像形成開始時と、画像形成を連続して８時間行った時に測定した。また、上記測定とともに、画像のジッタの有無について評価した。
【０１０４】
本実験例の結果を表４に示す。表４は、画像形成開始時と画像形成を連続して８時間行った時の現像装置を駆動するために必要なトルクと、画像形成を連続して８時間行った時の画像のジッタの有無を評価したものである。尚、凡例は表１と同様である。
【０１０５】
【表４】
2004004963.tif 000007
【０１０６】
上表より明らかなように、平均セル径が０．５ｍｍ以上で、連続気泡率７０％以上の連続気泡発泡体により構成された供給ローラを用い、かつ、供給ローラの外形線と現像装置の底壁面との間隙ｄを０．１ｍｍ以上、さらに好ましくは０．３ｍｍ以上とすることにより、その発泡体の内部に入り込んだトナーを現像装置の底壁面側に円滑に排出することができる。
【０１０７】
ただし、供給ローラの外形線と現像装置の底壁面との間隙は３ｍｍを越えないようにすることが望ましい。
【０１０８】
　なぜならば、供給ローラの外形線と現像装置の底壁面との間隙が３ｍｍを越える場合には、現像装置にトナーをはじめて補給した直後に、高デューティー画像（例えば、いわゆる黒ベタ画像）を連続的に形成した時に、供給ローラから現像ローラに供給されるトナー量が不足し、現像ローラ１〜２回転相当の画像領域後の画像濃度が低下するという問題が発生するからである。
【０１０９】
　本実験例では、現像ローラと供給ローラの接触部において、供給ローラから現像ローラにトナーが供給されるわけだが、この供給作用は、供給ローラの表面のトナーが現像ローラに機械的に擦りつけられることにより生じる。
【０１１０】
　しかし、供給ローラの外形線と現像装置の底壁面との間隙が３ｍｍを越える場合、現像装置にトナーをはじめて補給した直後では、連続気泡発泡体により構成された供給ローラの表面のトナーは、発泡体の内部に入り込み、さらに、現像装置の底壁面側に容易に排出され易いため、現像ローラと供給ローラの接触部において、供給ローラの表面のトナーには機械的力が有効に働かず、トナーの大半は供給ローラの内部へ向かって移動し、現像ローラにはほとんど移動しない。その結果、現像ローラへのトナーの供給不足が生じる。
【０１１１】
　したがって、供給ローラの外形線と現像装置の底壁面との間隙が３ｍｍを越えないようにすることが好ましい。ただし、現像ローラと供給ローラの間に、供給ローラから現像ローラにトナーが供給されるような電界を充分に作用させる場合には、この限りではない。
【０１１２】
　また、本実験例においては、供給ローラの回転方向を図１中の矢印で示す方向とした。このように、供給ローラの外形線と現像装置の底壁面との間隙のトナーが供給ローラの回転方向に沿って移動した時に、現像装置の開口部（潜像担持体との対向部）の方向には移動せず、逆方向に移動させるようにすることにより、発泡体の内部に入り込み、さらに、現像装置の底壁面側に容易に排出されたトナーが現像装置の開口部から落下や飛散したりしないようにすることができる。
【０１１３】
（実験例５）
本実験例は、平均セル径が充分に大きく、かつ、複数の気泡が相互に連通し、気泡間を通じる流路がネットワーク状に形成された連続気泡発泡体により構成された供給ローラにおいて、その発泡体の内部に入り込んだトナーの排出を円滑に行うためには、供給ローラの硬度を最適な大きさにする必要があることを示すものである。
【０１１４】
　ここで、本実験例において用いられる発泡体の硬度を示すアスカーＦ硬度について説明する。
【０１１５】
アスカー硬度とは、高分子計器株式会社により製造販売されるゴム・プラスチック硬度計（コイルスプリング式）により測定される硬度である。測定対象となるゴムあるいはプラスチックの硬度に応じて、硬度計の型が適宜選択される。例えば、測定対象が硬質である場合には、アスカーＡ型硬度計が用いられ、アスカーＡ硬度１００°〜０°で示され、測定対象が軟質である場合には、アスカーＣ型硬度計が用いられ、アスカーＣ硬度１００°〜０°で示される。アスカーＦ硬度は、アスカーＣ硬度よりもさらに柔らかいものを測定対象とするアスカーＦ硬度計による硬度であり、アスカーＣ硬度では示すことができない（アスカーＣ硬度０°以下）硬度である。
【０１１６】
さて、本実験例においては、供給ローラ４として、連続気泡発泡体をシャフト外周面に層厚３ｍｍとなるように被覆したローラを用いた。さらに、発泡体のアスカーＦ硬度は、５０°、７０°、８０°、９０°及びアスカーＣ硬度１５°の６種類、連続気泡率は、７０％、９０％の２種類、平均セル径は、０．５ｍｍ、２ｍｍの２種類とした。
【０１１７】
また、現像剤としてはトナーＣを用いた。
【０１１８】
　尚、上記以外の条件は、実験例１と同様である。
【０１１９】
本実験例においては、上記構成の現像装置により画像形成を３０時間連続して行い、画像のカブリ、白スジの有無について評価した。
【０１２０】
本実験例の結果を表５及び表６に示す。表５は、供給ローラとしてアスカーＦ硬度５０°〜９０°の発泡体を用いたもの、表６は、供給ローラとしてアスカーＣ硬度１５°の発泡体を用いたものの結果を示す。尚、凡例は表３と同様である。
【０１２１】
【表５】
2004004963.tif 000008
【０１２２】
【表６】
2004004963.tif 000009
【０１２３】
上表より明らかなように、平均セル径が充分に大きく、かつ、連続気泡率が充分に高く、複数の気泡が相互に連通し、気泡間を通じる流路がネットワーク状に形成されている連続気泡発泡体により構成される供給ローラにおいて、連続気泡発泡体の硬度をアスカーＦ硬度９０°以下、さらに好ましくは８０°以下とすることによって、供給ローラの表面の開口から入り込んだトナーが、その気泡が連通する他の開口から円滑に排出されることが可能となる。すなわち、アスカーＦ硬度９０°以下の連続気泡発泡体により供給ローラを構成することにより、現像ローラと供給ローラの接触部の圧力ならびにその圧力による供給ローラの容易かつ大きな変形により、発泡体の内部に入り込んだトナーが、さらに供給ローラに押し込まれながら供給ローラの接触部以外の開口部から、強制的にかつ円滑に排出されるため、トナーの凝集塊の発生が防止されるとともに、低帯電あるいは逆帯電したトナーが現像ローラに供給されることが防止される。
【０１２４】
（実験例６）
本実験例は、使用済みのトナーを再利用する現像装置（さらに具体的には、潜像担持体に一旦現像した現像剤を再び現像装置に回収して再使用する画像形成装置）において、現像装置の中に回収したトナーとともに紙粉が混入した場合の画像の劣化に着目して行ったものである。
【０１２５】
　発泡体の内部からの紙粉の排出が円滑に行われない場合は、供給ローラの硬度の増大、ひいては、画像のジッタの発生や、発泡体の内部で紙粉が目詰まりすることにより、発泡体の内部からのトナーの円滑な排出が阻害されることによるトナーの凝集塊の発生等の問題が生じる。
【０１２６】
　また、紙粉は、現像ローラとドクターブレードの接触部を円滑に通過することができないために引っ掛かり、その紙粉の引っ掛かった場所を起点として、現像剤ローラあるいはブレードの表面にトナーがフィルミングしてしまったり、紙粉が極端に大きな場合には、そのまま接触部に詰まってしまう。その結果、現像ローラ上にトナー層が形成されず、そこに対応する画像は白いスジとして観察される。
【０１２７】
　さて、本実験例は、このような問題に鑑みてなされたものであり、供給ローラの発泡体の内部にまで入り込んだ紙粉を目詰まりさせることなく、かつ、供給ローラから現像ローラにトナーが供給される供給部以外のところで、供給ローラの発泡体に入り込んだトナーを円滑に、かつ、強制的に排出することにより、前記問題を解決しようと行ったものである。
【０１２８】
本実験例においては、供給ローラ４として、アスカーＦ硬度８０°の発泡体をシャフト外周面に層厚３ｍｍとなるように被覆したローラを用いた。さらに、発泡体の連続気泡率は７０％、９０％の２種類、平均セル径は、０．５ｍｍ、２ｍｍの２種類とした。
【０１２９】
　また、現像剤として、疎水性シリカを０．５ｗｔ％外添した、体積平均粒子径１０μｍの非磁性１成分トナー（トナーＢ）１００重量部と、上質紙より採取した紙粉１重量部を混合したもの（トナーＤ）を用いた。
【０１３０】
尚、上記以外の条件は、実験例１と同様である。
【０１３１】
まず、本実験例においては、現像装置を駆動するために必要なトルクを、画像形成開始時と、画像形成を連続して８時間行った時に測定した。また、上記測定とともに、画像のジッタの有無について評価した。
【０１３２】
本実験例の結果を表７に示す。表７は、画像形成開始時と画像形成を連続して８時間行った時の現像装置を駆動するために必要なトルクと、画像形成を連続して８時間行った時の画像のジッタの有無を評価したものである。尚、凡例は表１と同様である。
【０１３３】
【表７】
2004004963.tif 000010
【０１３４】
さらに、本実験例においては、上記構成の現像装置により画像形成を３０時間連続して行い、画像の白スジの有無について評価した。しかし、現像ローラとドクターブレードとの接触部に紙粉が詰まることに起因する画像の白スジは、認められなかった。
【０１３５】
したがって、上記より明らかなように、供給ローラとして、連続気泡率が７０％以上の、さらに好ましくは９０％以上の連続気泡発泡体、あるいは、平均セル径が０．５ｍｍ以上の、さらに好ましくは２ｍｍ以上の連続気泡発泡体を用いることにより、現像装置に紙粉が混入した場合でも画像に影響のない、良好な供給ローラを得ることができる。
【０１３６】
このように、本実験例の供給ローラは、潜像担持体に一旦現像したトナーを再び現像装置に回収して再使用する画像形成装置等の、現像装置に紙粉等の異物が混入し易い場合に特に有効である。
【０１３７】
以上、実施例を述べたが、本発明は、現像剤担持体及び現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材を有する現像装置、特に、潜像担持体に一旦現像した現像剤を再び現像装置に回収して再使用する画像形成装置のように劣化したトナーが生じ易い場合や現像装置に紙粉等の異物が混入し易い場合に有効である。
【０１３８】
　また、現像剤として２成分現像剤や１成分磁性現像剤を用いる場合にも、本発明が適用可能であることは言うまでもない。ただし、１成分非磁性現像剤においては、現像後に現像剤担持体上に残った現像剤を剥離すると同時に現像剤担持体に現像剤を強制的に付与するための供給部材が必要である上、さらに、２成分現像剤のキャリアによる静電気力あるいは１成分磁性現像剤に対する現像剤担持体からの磁気力等の、供給部材表面の現像剤を（供給部材の内部に押し込むことなく）現像剤担持体側に吸引する手段が、１成分非磁性現像剤においては存在しないため、本発明は、１成分非磁性現像剤について、特に有効である。
【０１３９】
　また、現像装置以外の、画像形成装置の他の部材として、例えば、潜像担持体を帯電する手段、潜像担持体上の現像剤による可視像を記録媒体（紙等）に転写する手段、あるいは、潜像担持体上の現像剤を除去する清掃手段等として、発泡体を用いる場合にも有効である。なぜならば、それらの部材は、トナーと接触する機会が多いため、やはり、それらの部材を発泡体により構成した場合には、発泡体の内部にトナーが入り込み、目詰まりを生じ、発泡体の硬度が増大したり、トナーの凝集塊を生じさせたりするからである。
【０１４０】
　また、本発明の画像形成装置としては、プリンタのみならず、複写機、ファクシミリ、ディスプレイ等にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１４１】
　本発明の現像装置は、現像剤担持体及び現像剤担持体に使用済みの現像剤（トナー）も含めて現像剤（トナー）を供給する供給部材を有し、潜像に現像剤（トナー）を選択的に付着せしめることにより可視画像を形成する、例えば、電子写真方式等による画像形成装置に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】本発明の現像装置、さらにその現像装置を一体的に組み込んだ画像形成装置の分解斜視図。
【図２】同上装置の断面概略図。
【符号の説明】
【０１４３】
　２　感光体ドラム
　３　現像ローラ
　４　供給ローラ
　５　現像装置
　８　ドクターブレード
　２０　トナー搬送ベルト
　２５ トナーホッパー
【図１】
2004004963.tif 000011
【図２】
2004004963.tif 000012