現像装置及び画像形成装置
【課題】発泡セルの目詰まりと現像ローラフィルミングの発生とを防止できる現像装置と、この現像装置を使用した画像形成装置とを提供する。
【解決手段】現像装置５は、互いに周面を圧接させた現像ローラ１２とトナー供給ローラ１３とを備え、これらローラ１２,１３でトナー１７を摩擦帯電して現像ローラ１２の周面に吸着させる。トナー供給ローラ１３は、現像ローラ１２の周面に圧接する発泡層１５を備え、その発泡セル１５ｂのローラ周面１３ａに対する開口部に閉塞粒子３０を装着してある。
【解決手段】現像装置５は、互いに周面を圧接させた現像ローラ１２とトナー供給ローラ１３とを備え、これらローラ１２,１３でトナー１７を摩擦帯電して現像ローラ１２の周面に吸着させる。トナー供給ローラ１３は、現像ローラ１２の周面に圧接する発泡層１５を備え、その発泡セル１５ｂのローラ周面１３ａに対する開口部に閉塞粒子３０を装着してある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に使用される現像装置と、この現像装置を使用した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置では、コスト、信頼性等に優れた１成分現像法を採用するのが一般的である。この方法を実施する現像装置としては、互いに周面を圧接させた現像ローラとトナー供給ローラとを備え、これらローラでトナーを摩擦帯電して前記現像ローラの周面に吸着させるものが知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−２５７３７５号公報（段落００１５〜００１６、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
トナー供給ローラはシャフトの外側に発泡層を備え、この発泡層を現像ローラの周面に圧接させてある。トナーが発泡層の発泡セルに入って目詰まりを生じると、現像ローラへのトナー供給が不十分になり、印刷画像のカスレを生じる。そこで、発泡層として発泡セルの大きさがトナー粒径よりも小さいものを使用し、発泡セル内へのトナーの浸入を防止している。しかし、発泡セルを小さくすると、発泡層の弾性が失われ、現像ローラとの圧接力が大きくなる。このため、トナー（現像剤）が過度なストレスを受けて軟化し、現像ローラに付着し、所謂現像ローラフィルミングが生じ、印刷画像を劣化させてしまう。つまり、発泡層の目詰まり防止と適度な弾性確保とを両立させるのは難しい。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑み、発泡セルへの現像剤の目詰まりを防止できる現像装置と、この現像装置を使用した画像形成装置との提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するための本発明は、互いに周面を圧接させた現像ローラと現像剤供給ローラとを備え、これらローラで現像剤を摩擦帯電して前記現像ローラの周面に吸着させる現像装置において、前記現像剤供給ローラは、現像ローラの周面に圧接する発泡層を備え、その発泡セルのローラ周面に対する開口部に閉塞粒子を装着してあることを特徴とする。
【０００６】
前記発泡層は、断面略楕円形の発泡セルがその長軸をローラ半径方向に揃えて並んでいる一方、前記閉塞粒子は、略球形に形成されて前記発泡セルの縊れ部に押し込んであるのが好ましい。
【０００７】
前記閉塞粒子は、帯電極性が前記現像剤と異なるのが好ましい。
【０００８】
前記閉塞粒子は、帯電極性が前記現像剤と同じであって、帯電量の絶対値が前記現像剤の帯電量の絶対値よりも小さいのが好ましい。
【０００９】
現像剤供給ローラのシャフトを磁化するとともに、前記閉塞粒子を磁性体で構成するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、発泡セルのローラ周面に対する開口部が閉塞粒子によって塞がれるので、発泡セル内への現像剤の浸入がなくなり、発泡層の目詰まりが生じなくなる。これによる印刷画像のカスレの発生を防止できるとともに、発泡層の弾性を適度なものに保つことができるので、現像ローラフィルミングの発生による印刷画像の劣化も防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は画像形成装置の概略構成図、図２は図１の画像形成装置で使用する現像装置の拡大図、図３はトナー供給ローラの斜視図（発泡層の拡大模式図を含む）、図４は本発明のトナー供給ローラの発泡層を拡大して示す模式図、図５はトナー供給ローラに閉塞粒子を塗す際に用いる治具の斜視図である。
【００１２】
図１において、記録紙１は給紙カセット２に収容されており、搬送ローラ３により搬送路４を通して現像装置５に供給される。現像装置５は４つのユニット５Ａ〜５Ｄで構成され、記録紙１にブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの画像を順次形成する。その後、記録紙１は定着装置６を通って筐体７の上方に排出される。なお、両面印刷の場合は、記録紙１は現像装置５の下方の反転搬送路８を経由した後、再度、現像装置５に送られる。
【００１３】
図２において、感光体ドラム９は導電性支持体と光導電層からなるもので、図示しない駆動機構により図中矢印方向に回転する。導電性支持体としてはアルミニウム製の胴体を用いる一方、光導電層としては、電荷発生層、電荷輸送層を順次積層した有機系感光体を用いる。帯電ローラ１０は金属シャフトに半導電性エピクロロヒドリンゴム層を被覆したものである。ＬＥＤヘッド１１は露光装置であり、感光体ドラム1に対向して配設されている。現像ローラ１２は金属シャフトに半導電性ウレタンゴム層を被覆したものである。トナー供給ローラ（現像剤供給ローラ）１３は金属シャフト１４に発泡層１５を被覆したものである（図３参照）。この発泡層１５は現像ローラ１２の周面に圧接してある。現像ローラ１２とトナー供給ローラ１３は別々の駆動手段に連結されて同一方向に回転する。なお、現像ローラ１２には直流電源１６により正の現像バイアスが印加されている。
【００１４】
トナー（現像剤）１７は、結着樹脂としてポリエステル樹脂を用い、内部添加剤及び帯電制御剤、離型剤、着色剤、外部添加剤としてシリカを有している。このトナー１７は熱溶融性を有している。なお、トナー１７の粒径は５.５μｍである。現像ブレード１８は現像ローラ１２上のトナー層の厚さを均一化する薄層形成器である。クリーニングブレード１９はウレタンゴム製の現像剤回収装置で、感光体ドラム９上の残留トナーを掻き落とす。転写ローラ２０は金属シャフトにウレタンスポンジ層を被覆したものである。なお、２１はトナー１７を収容するトナーカ−トリッジである。
【００１５】
この現像装置５では、感光体ドラム９は図示しない駆動機構により図中矢印方向に回転させられる。帯電ローラ１０は感光体ドラム９に接触して、感光体ドラム９との摩擦力により図中矢印方向に回転させられ、図示されない直流電源によって電圧が印加され感光体ドラム９を帯電させる。また、ＬＥＤヘッド１１は帯電ロ−ラ１０によって帯電させられた感光体ドラム９に静電潜像を形成する。ＬＥＤヘッド１１に代えてレ−ザ等を使用することもできる。そして、現像ローラ１２は、感光体ドラム９に接触しながら、図示されない駆動機構を介し感光体ドラム９に対して相対速度が速くなるよう図中矢印方向に回転させられ、トナー１７を現像領域に運び、感光体ドラム９に形成された静電潜像にトナー１７を付着させ、静電潜像を可視像化してトナー像を形成する。なお、現像ローラ１２の感光体ドラム９との相対速度の大きさ、向きを変えて使用することもできる。
【００１６】
トナー供給ローラ１３は、現像ロ−ラ１２に接触しながら、図示されない駆動機構を介して図中矢印方向に回転し、現像ロ−ラ１２との圧接によりトナー１７を摩擦帯電させて現像ロ−ラ１２に吸着する。なお、トナー供給ローラ１３は現像ローラ１２から感光体ドラム９へ現像されないトナー１７を掻き取り、現像ローラ１２上のトナー１７を一定の状態にする役割をしている。現像ブレード１８はトナー供給ロ−ラ１３によって現像ロ−ラ１２に供給されたトナー１７を薄層化する。なお、現像ロ−ラ１２、トナー供給ロ−ラ１３および現像ブレ−ド１８によって現像装置５が構成される。さらに、転写ローラ２０は感光体ドラム１に接触しながら、図示されない駆動機構を介して図中矢印方向に回転させられ、図示されない電源によって電圧が印加され、可視像化された感光体ドラム９上のトナー像を記録紙１に転写する。また、クリーニングブレード１９は感光体ドラム９上の残留トナー１７を除去する。そして、定着装置６は転写されたトナー像を記録紙１に定着する。なお、トナーカートリッジ２１はトナー１７を収容し、その自重によりトナー６を現像装置５に供給する。
【００１７】
次に、トナー供給ローラ１３の発泡層１５の構造について詳細に説明する。
この発泡層１５は、図４に示すように弾性材で構成されたセル壁１５ａと、各セル壁１５ａとの間に整列配置された空隙としての発泡セル１５ｂとからなる。そして、発泡セル１５ｂのローラ周面１３ａに対する開口部に閉塞粒子３０を装着してある。つまり、閉塞粒子３０は発泡セル１５ｂの縊れ部分に押し込んで装着してある。各発泡セル１５ｂは概ね回転楕円体に形成されており、その断面軌跡は図３に示す楕円Ｃで近似することができる。ここで、ｆは発泡セル１５ｂの焦点、ａは発泡セル１５ｂの深さ方向の半径（２ａ：長径）、ｂは発泡セル１５ｂの幅方向の半径（２ｂ：短径）、Ｒｆは焦点ｆにおける発泡セル１５ｂの開口幅（２ａ２／ｂ）、Ｒｈは発泡セル１５ｂの最小開口幅（縊れ部分におけるセル壁１５ａの間隔）である。
【実施例１】
【００１８】
発泡層１５の材料としては、ポリイソシアネートとポリエステル型ポリオールとを反応させ、重合体生成反応と発泡反応とを同時に開始させ製造したポリウレタン軟質スクラブフォームを使用した。発泡の倍率は発泡剤の量や種類の変更、加硫時間や温度、そして昇温のタイミングによって変えることができる。製造したポリウレタン軟質スクラブフォームを所望の打ち抜き型で打ち抜き、シャフト１４に圧入し接着してロール形状にする。発泡層１５の半径方向の厚さは５ｍｍである。発泡セル１５ｂの大きさは、ロール形状に成形したトナー供給ローラ１４の発泡層１５を周方向に切断し、切断した面をデジタルマイクロスコープ「ＶＨＸ−２００」（ＫＥＹＥＮＣＥ社製）をもちいて撮影する。そして、撮影された画像を付属の画像処理ソフトを使用し、無作為に５０個の発泡セル１５ｂの計測を行った。
【００１９】
表１は発泡セル１５ｂの大きさと硬度に関する測定結果である。
【表１】
発泡セル１５ｂの大きさの異なる発泡層１５ｂを８種類作成し、これをシャフト１４に装着して８種類のトナー供給ローラ（１）〜（８）を製作した。各サンプルについて、画像計測により５０箇所の長径ａ、短径ｂ、最小開口幅Ｒｈの平均値を求め、得られた値から焦点ｆの位置を算術計算で求め、焦点ｆにおける発泡セル１５ｂの幅Ｒｆを求めた。発泡セル１５ｂの短径ｂは１０〜１００μｍ、長径ａは１５〜１４８μｍであった。硬度は、発泡層１５の側面をアスカーＦ硬度計（荷重１０００ｇｆ）で測定した値である。
【００２０】
発泡セル１５ｂの開口部を塞ぐ閉塞粒子３０には、平均粒子径６〜２００μｍの「ミクロパール」（積水ファインケミカル社製）を使用した。ここでは球形の閉塞粒子３０を用いたが、楕円などの非球形のものを用いることも勿論可能である。
【００２１】
発泡セル１５ｂの開口部に閉塞粒子３０を装着する場合、トナー供給ローラ１３の発泡層１５の表面に閉塞粒子３０を均一に塗し、図５に示す治具５０にトナー供給ローラ１３をセットして高さ５０ｍｍから５回自由落下させた後、トナー供給ローラ１３を現像装置５に装着すればよい。なお、治具５０はベース５１にガイド部材５２を一対立設してなるもので、各ガイド部材５２にトナー供給ローラ１３のシャフト１４の両端を係合し、その状態でトナー供給ローラ１３を落下させてシャフト１４をガイド部材５２のストッパ部５３に当接させる。つまり、治具Ｇでの自由落下により余分な閉塞粒子３０が発泡層１５から除去され、現像ローラ１２との圧接により閉塞粒子３０が発泡セル１５ｂの開口部に押し込まれることになる。なお、現像ローラ１２とトナー供給ローラ１３の軸芯間隔は１５ｍｍに固定した。
【００２２】
表２は、発泡セル１５ｂと閉塞粒子３０との組み合わせを示している。
【表２】
比較例１−１は、発泡セル１５ｂの最小開口幅Ｒｈがトナー１７の粒子径よりも小さく、閉塞粒子３０は塗していない。比較例１−２は、発泡セル１５ｂの最小開口幅Ｒｈがトナー１７の粒子径よりも大きく、閉塞粒子３０は塗していない。実施例１は、比較例１−２のトナー供給ローラ５に被覆粒子２６を塗したものである。ここで用いた被覆粒子２６は１５０μｍである。
【００２３】
次に、印刷試験方法について説明する。
試験には、図１に示す画像形成装置を用い、印刷速度（＝感光体ドラム９の線速＝通紙速度）は２００（ｍｍ／ｓ）に設定して行った。
図１３は試験に用いた印刷パターンの概要を示している（記録紙１はＡ４サイズ）。
同図において、印刷可能領域６０は画像形成装置が持つ特有の領域であり、領域６１は５％ｄｕｔｙの領域である。５％ｄｕｔｙとは、用紙１枚の印刷可能領域６０に全面ベタ印刷時の面積率１００％印刷のことを１００％ｄｕｔｙと表記し、印刷可能領域６０の面積１００％対する実際に印刷する面積の割合が５％であることを表している。この条件においてＡ４標準紙（例えばＯＫＩエクセレントホワイト紙、坪量＝８０（ｇ／ｍ２）を縦方向送り（４辺のうち短い２辺が先端と後端）で３０，０００枚印刷した。ここで、印刷枚数を３０，０００枚としたのは、現像装置５の寿命と想定されているからである。
【００２４】
まず、表２のサンプルについて閉塞粒子３０の有無による効果を調べた。
図６は印刷試験を行った時の画像カスレ評価の結果を示すもので、５，０００枚印刷するごとにＡ４標準紙に１００％ｄｕｔｙで１枚印刷する。印刷した記録紙１の印刷領域において、画像カスレが発生している領域の面積を計測し、その値を印刷可能領域の面積で割って比率で表現した。画像カスレの発生する領域比率が２０％以上になった場合、画像品質悪化のため、実用性を持たないことを意味する。比較例１−２の場合、１０，０００枚印刷時には十分な画像品質が得られなくなる。それは、トナー供給ローラ１３の発泡層１５がトナー１７による目詰まりを生じ、現像ローラ１２への十分なトナー供給ができなくなっている為である。これに対し、実施例１の場合は、発泡セル１５ｂのローラ周面１４ａに対する開口部が閉塞粒子３０によって塞がれるので、発泡層１５の目詰まりが生じにくくなくなり、現像装置の寿命到達時でも画像カスレの生じる割合は２０％以下となった。一方、比較例１−１の場合は、実施例１とほぼ同様の結果になっているが、これは、発泡セル１５ｂの最小開口幅Ｒｈがトナー１７の粒径よりも小さく、閉塞粒子３０がなくても、トナー１７の発泡セル１５ｂ内への浸入を防止できる為である。
【００２５】
図７は印刷試験を行った時の現像ローラフィルミング評価の結果を示している。
同図の縦軸は、現像ローラ１２の表面にトナー１７の融着が生じている領域の面積を現像ローラ１２の表面積で割った値（比率）で表したものである。画像カスレの場合と同様、比率２０％は画像品質の悪化により実用性を持たなくなる限界を意味する。比較例１−１の場合、２０，０００枚印刷時点で顕著な現像ローラフィルミングの発生が認められた。これは、発泡セル１５ｂの大きさが小さく、発泡層１５の硬度が高くなっているので、現像ローラ１２との圧接力が上昇し、トナー１７が過大なストレスを受けるためである。比較例１−２は、比較例１−１に比べ良い結果であるが、２５，０００枚印刷時点で実用限界を超えてしまう。これは、発泡層１５の目詰まりによりトナー供給ローラ５の見掛け上の硬度が大きくなり、比較例１−１の場合と同様、現像ローラ１２に対するトナー供給ローラ１５の圧接力が上昇し、トナー１７が過大なストレスを受ける為である。これに対し、実施例１の場合は、発泡層１５の硬度が元々小さい上、発泡セル１５ｂのローラ周面１４ａに対する開口部が閉塞粒子３０によって塞がれるので、発泡層１５の目詰まりが生じなくなり、発泡層１５の弾性を適度なものに保つことができる。このため、現像ローラフィルミングの発生が抑えられ、現像装置５の寿命到達時まで良好な印刷品質を得ることができる。
【００２６】
すなわち、実施例１によれば、発泡層１５ａの目詰まり防止と適度な弾性確保の両立が可能になるので、印刷画像カスレと現像ローラフィルミングの発生が抑えられ、現像装置５の寿命到達時まで良好な印刷画像が得られることが分かる。
【００２７】
次に、発泡セル１５ｂの大きさと閉塞粒子３０の大きさとの関係を調べた。
表１に示すトナー供給ローラ（１）〜（８）１３と、粒径６〜２００μｍの閉塞粒子３０とを組み合わせたサンプルを作成し、前記方法で現像ローラフィルミングの発生状態を調べた。
図８はその結果を示すもので、３０，０００枚印刷を行った時点での、現像ローラフィルミング発生による印刷画像品質を○、×、△の３段階に分けて評価してある。図中の○は現像ローラに対するトナー６の融着がなく、画像品質が良好なものを示し、△は僅かに現像ローラフィルミングが生じ画像品質に若干問題があるものを示し、×は現像ローラフィルミングによる画像品質悪化が著しく実用性を持たないものを示している。
【００２８】
図８において、印刷画像の比較的良いものは直線Ｄ＝Ｒｈと直線Ｄ＝２ｂの範囲に収まっているのが分かる。これは次のような理由によるものと考えられる。
すなわち、閉塞粒子３０の粒径Ｄが発泡セル１５ｂの最小開口幅Ｒｈよりも小さい場合（Ｄ＜Ｒｈ）、閉塞粒子３０の粒径Ｄが発泡セル１５ｂ内に入り込み、発泡セル１５ｂのローラ周面１４ａに対する開口部を閉塞できなくなってしまう。また、閉塞粒子３０の粒径Ｄが発泡セル１５ｂの短径よりも大きい場合（Ｄ＞２ｂ）、閉塞粒子３０を発泡セル１５ｂの開口部に押し込むのが困難になる。以上の考察から閉塞粒子３０の粒径ＤはＲｈ＜Ｄ＜２ｂの関係が成り立つとき良好な画像が得られる。
【００２９】
しかしながら、トナー供給ローラ１３は現像ローラ１２と接触しながら回転するため、閉塞粒子３０の粒径Ｄが発泡セル１５ｂの最小開口幅Ｒｈよりも大きい場合（Ｄ＞Ｒｈ）でも、トナー供給ローラ１３の発泡層１５のセル壁１５ａが現像ローラ１２からの圧力により変形し、閉塞粒子３０が発泡セル１５ｂ内に入り込んでしまう虞がある。そのため、トナー１７の目詰まりを防ぐための閉塞粒子３０の粒径Ｄの大きさとしては、発泡セル１５ｂの断面形状を楕円と仮定した際の、焦点ｆでの開口幅Ｒｆ（２ａ２／ｂ）よりも大きくするのが望ましい。このような大きさの閉塞粒子３０を用いると、閉塞粒子３０が発泡セル１５ｂのローラ周面１４ａに対する開口部から内部に入り込む虞がなくなるので、経時での発泡層１５の目詰まり防止に役立つ。そして、トナー供給ローラ１３の硬度が変化せず、トナー１７へのストレス増大による現像ローラフィルミングの発生を防止できる。
なお、図４は発泡層１５における発泡セル１５ｂの配置を模式的に示すもので、発泡セル１５ｂの大きさと間隔は図示のように均一なものではない。よって、発泡セル１５ｂの各部の大きさは、発泡層１５の表面に開口するものを多数計測し、その平均を取って決定するのが好ましい。
【実施例２】
【００３０】
ところで、トナー供給ローラ１３は現像ローラ１２に接触しながら回転している。つまり、発泡層１５の窪み変形が繰り返されるため、時間の経過により閉塞粒子３０が発泡セル１５ｂの縊れ部分から外れて発泡層１５から脱離してしまう虞がある。そこで、発泡層１５の表面に静電気力で固定する閉塞粒子３０を用意した。このような帯電特性を有する閉塞粒子３０として、平均粒子径１５０μｍの「ミクロパール」（積水ファインケミカル社製）、ＰＭＭＡ、メラミン樹脂を使用した。その他の構成は上述の実施例１と同様である。
【００３１】
表３は閉塞粒子３０の帯電特性を示している。
【表３】
この特性は、閉塞粒子３０とシリコンコートフェライトキャリア「ＦＬ９６１−１０２５」(パウダーテック社製)１９．４（ｇ）とをボールミルで１０分間撹拌し、吸引式帯電量測定装置「Ｍｏｄｅｌ２１０ＨＳ−２Ａ」（ＴＲｅｋ社製）で帯電量を測定したものである。
そして、表３に示す帯電特性の異なる３つの粒子１,２,３を閉塞粒子３０として用い、これを表１のトナー供給ローラ（７）に塗し、画像カスレと現像ローラフィルミングについて、実施例１の場合と同様の評価を行った。
【００３２】
図９は印刷試験を行った時の画像カスレ評価の結果である。ここでは縦軸の上限を２０％としているが、これは、実験結果がすべての条件において印刷品質を満足しており、各閉塞粒子３０の効果の差異を比べればよいためである。
現像ローラ１２には、その周面にトナー１７を吸着すべく現像バイアスが印加されている。つまり、現像ローラ１２とトナー供給ローラ１３の間には電場が生じている。閉塞粒子３０の帯電特性がトナー６の帯電極性と異なる粒子３を用いた場合、現像バイアスによる静電力が閉塞粒子３０に作用し、閉塞粒子３０がトナー供給ローラ１３側に引き寄せられ、その表面から脱離しにくくなる。図９において、最も画像カスレを生じにくい最良の結果が得られているのはこのためである。
【００３３】
また、トナー１７と帯電極性が同じであっても、帯電量の絶対値がトナー１７のそれより小さい粒子１の場合にも、閉塞粒子３０が相対的な静電力によりトナー供給ローラ１３側に引き寄せられ、閉塞粒子３０の脱離しにくくなる。図９において、粒子３に次いで良い結果が得られるのはこのためである。しかし、トナー１７と帯電極性が同じであって、帯電量の絶対値がトナー１７のそれより大きい粒子１の場合、閉塞粒子３０はトナー供給ローラ１３から引き剥がされる方向の力を受ける。このため、閉塞粒子３０の脱離が経時的に進行し、発泡層１５の目詰まりによる画像カスレを生じ易くなるのである。
【００３４】
図１０は印刷試験を行った時の現像ローラフィルミング評価の結果である。
図９の画像カスレの場合と同様、粒子３が最良の結果になる。これは、発泡層１５から脱離する閉塞粒子３０の数が最も少なく、目詰まりによる発泡層１５の硬度が経時的に増加するのを抑制できるためである。
【実施例３】
【００３５】
とろで、閉塞粒子３０の脱離抑制には磁力を利用する方法も考えられる。
すなわち、トナー供給ローラ１３のシャフト１４を磁化し、閉塞粒子３０を磁性体にすればよい。その他の構成は実施例１と同様である。
表４は、閉塞粒子３０として用いる粒子の帯電特性を示している。ここで、磁性粒子はＰＭＭＡ樹脂に磁性粉を１０重量部添加したものである。帯電特性の測定方法は実施例２と同様である。
【表４】
そして、この磁性粒子を表１のトナー供給ローラ（７）に塗し、画像カスレと現像ローラフィルミングについて、実施例１の場合と同様の評価を行った。
【００３６】
図１１は画像カスレ評価の結果を示し、図１２は現像ローラフィルミング評価の結果を示している。なお、比較例として示した粒子２は非磁性体であって、実施例２で粒子２として使用したものである。
いずれの評価においても、磁性粒子は粒子２に較べて格段に良い結果になっていることが分かる。これは、閉塞粒子３０が磁場によりシャフト１４側に引き寄せられ、静電力を利用する場合（実施例２の粒子３）と同様、閉塞粒子３０が発泡層１５から脱離しにくくなるためである。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、プリンタや複写機、ファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１の画像形成装置で使用する現像装置の拡大図である。
【図３】図３はトナー供給ローラの斜視図である。
【図４】本発明のトナー供給ローラの発泡層を拡大して示す模式図である。
【図５】トナー供給ローラに閉塞粒子を塗す際に用いる治具の斜視図である。
【図６】実施例１の画像カスレ評価の結果を示す図である。
【図７】実施例１の現像ローラフィルミング評価の結果を示す図である。
【図８】実施例１における現像ローラフィルミング評価の結果を閉塞粒子と発泡セルの関係で示す図である。
【図９】実施例２の画像カスレ評価の結果を示す図である。
【図１０】実施例２の現像ローラフィルミング評価の結果を示す図である。
【図１１】実施例３の画像カスレ評価の結果を示す図である。
【図１２】実施例３の現像ローラフィルミング評価の結果を示す図である。
【図１３】記録紙上の画像カスレ評価領域を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ 記録紙
５ 現像装置
９ 感光体ドラム
１２ 現像ローラ
１３ トナー供給ローラ
１３ａ ローラ周面
１４ シャフト
１５ 発泡層
１５ａ セル壁
１５ｂ 発泡セル
３０ 閉塞粒子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に使用される現像装置と、この現像装置を使用した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置では、コスト、信頼性等に優れた１成分現像法を採用するのが一般的である。この方法を実施する現像装置としては、互いに周面を圧接させた現像ローラとトナー供給ローラとを備え、これらローラでトナーを摩擦帯電して前記現像ローラの周面に吸着させるものが知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−２５７３７５号公報（段落００１５〜００１６、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
トナー供給ローラはシャフトの外側に発泡層を備え、この発泡層を現像ローラの周面に圧接させてある。トナーが発泡層の発泡セルに入って目詰まりを生じると、現像ローラへのトナー供給が不十分になり、印刷画像のカスレを生じる。そこで、発泡層として発泡セルの大きさがトナー粒径よりも小さいものを使用し、発泡セル内へのトナーの浸入を防止している。しかし、発泡セルを小さくすると、発泡層の弾性が失われ、現像ローラとの圧接力が大きくなる。このため、トナー（現像剤）が過度なストレスを受けて軟化し、現像ローラに付着し、所謂現像ローラフィルミングが生じ、印刷画像を劣化させてしまう。つまり、発泡層の目詰まり防止と適度な弾性確保とを両立させるのは難しい。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑み、発泡セルへの現像剤の目詰まりを防止できる現像装置と、この現像装置を使用した画像形成装置との提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するための本発明は、互いに周面を圧接させた現像ローラと現像剤供給ローラとを備え、これらローラで現像剤を摩擦帯電して前記現像ローラの周面に吸着させる現像装置において、前記現像剤供給ローラは、現像ローラの周面に圧接する発泡層を備え、その発泡セルのローラ周面に対する開口部に閉塞粒子を装着してあることを特徴とする。
【０００６】
前記発泡層は、断面略楕円形の発泡セルがその長軸をローラ半径方向に揃えて並んでいる一方、前記閉塞粒子は、略球形に形成されて前記発泡セルの縊れ部に押し込んであるのが好ましい。
【０００７】
前記閉塞粒子は、帯電極性が前記現像剤と異なるのが好ましい。
【０００８】
前記閉塞粒子は、帯電極性が前記現像剤と同じであって、帯電量の絶対値が前記現像剤の帯電量の絶対値よりも小さいのが好ましい。
【０００９】
現像剤供給ローラのシャフトを磁化するとともに、前記閉塞粒子を磁性体で構成するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、発泡セルのローラ周面に対する開口部が閉塞粒子によって塞がれるので、発泡セル内への現像剤の浸入がなくなり、発泡層の目詰まりが生じなくなる。これによる印刷画像のカスレの発生を防止できるとともに、発泡層の弾性を適度なものに保つことができるので、現像ローラフィルミングの発生による印刷画像の劣化も防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は画像形成装置の概略構成図、図２は図１の画像形成装置で使用する現像装置の拡大図、図３はトナー供給ローラの斜視図（発泡層の拡大模式図を含む）、図４は本発明のトナー供給ローラの発泡層を拡大して示す模式図、図５はトナー供給ローラに閉塞粒子を塗す際に用いる治具の斜視図である。
【００１２】
図１において、記録紙１は給紙カセット２に収容されており、搬送ローラ３により搬送路４を通して現像装置５に供給される。現像装置５は４つのユニット５Ａ〜５Ｄで構成され、記録紙１にブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの画像を順次形成する。その後、記録紙１は定着装置６を通って筐体７の上方に排出される。なお、両面印刷の場合は、記録紙１は現像装置５の下方の反転搬送路８を経由した後、再度、現像装置５に送られる。
【００１３】
図２において、感光体ドラム９は導電性支持体と光導電層からなるもので、図示しない駆動機構により図中矢印方向に回転する。導電性支持体としてはアルミニウム製の胴体を用いる一方、光導電層としては、電荷発生層、電荷輸送層を順次積層した有機系感光体を用いる。帯電ローラ１０は金属シャフトに半導電性エピクロロヒドリンゴム層を被覆したものである。ＬＥＤヘッド１１は露光装置であり、感光体ドラム1に対向して配設されている。現像ローラ１２は金属シャフトに半導電性ウレタンゴム層を被覆したものである。トナー供給ローラ（現像剤供給ローラ）１３は金属シャフト１４に発泡層１５を被覆したものである（図３参照）。この発泡層１５は現像ローラ１２の周面に圧接してある。現像ローラ１２とトナー供給ローラ１３は別々の駆動手段に連結されて同一方向に回転する。なお、現像ローラ１２には直流電源１６により正の現像バイアスが印加されている。
【００１４】
トナー（現像剤）１７は、結着樹脂としてポリエステル樹脂を用い、内部添加剤及び帯電制御剤、離型剤、着色剤、外部添加剤としてシリカを有している。このトナー１７は熱溶融性を有している。なお、トナー１７の粒径は５.５μｍである。現像ブレード１８は現像ローラ１２上のトナー層の厚さを均一化する薄層形成器である。クリーニングブレード１９はウレタンゴム製の現像剤回収装置で、感光体ドラム９上の残留トナーを掻き落とす。転写ローラ２０は金属シャフトにウレタンスポンジ層を被覆したものである。なお、２１はトナー１７を収容するトナーカ−トリッジである。
【００１５】
この現像装置５では、感光体ドラム９は図示しない駆動機構により図中矢印方向に回転させられる。帯電ローラ１０は感光体ドラム９に接触して、感光体ドラム９との摩擦力により図中矢印方向に回転させられ、図示されない直流電源によって電圧が印加され感光体ドラム９を帯電させる。また、ＬＥＤヘッド１１は帯電ロ−ラ１０によって帯電させられた感光体ドラム９に静電潜像を形成する。ＬＥＤヘッド１１に代えてレ−ザ等を使用することもできる。そして、現像ローラ１２は、感光体ドラム９に接触しながら、図示されない駆動機構を介し感光体ドラム９に対して相対速度が速くなるよう図中矢印方向に回転させられ、トナー１７を現像領域に運び、感光体ドラム９に形成された静電潜像にトナー１７を付着させ、静電潜像を可視像化してトナー像を形成する。なお、現像ローラ１２の感光体ドラム９との相対速度の大きさ、向きを変えて使用することもできる。
【００１６】
トナー供給ローラ１３は、現像ロ−ラ１２に接触しながら、図示されない駆動機構を介して図中矢印方向に回転し、現像ロ−ラ１２との圧接によりトナー１７を摩擦帯電させて現像ロ−ラ１２に吸着する。なお、トナー供給ローラ１３は現像ローラ１２から感光体ドラム９へ現像されないトナー１７を掻き取り、現像ローラ１２上のトナー１７を一定の状態にする役割をしている。現像ブレード１８はトナー供給ロ−ラ１３によって現像ロ−ラ１２に供給されたトナー１７を薄層化する。なお、現像ロ−ラ１２、トナー供給ロ−ラ１３および現像ブレ−ド１８によって現像装置５が構成される。さらに、転写ローラ２０は感光体ドラム１に接触しながら、図示されない駆動機構を介して図中矢印方向に回転させられ、図示されない電源によって電圧が印加され、可視像化された感光体ドラム９上のトナー像を記録紙１に転写する。また、クリーニングブレード１９は感光体ドラム９上の残留トナー１７を除去する。そして、定着装置６は転写されたトナー像を記録紙１に定着する。なお、トナーカートリッジ２１はトナー１７を収容し、その自重によりトナー６を現像装置５に供給する。
【００１７】
次に、トナー供給ローラ１３の発泡層１５の構造について詳細に説明する。
この発泡層１５は、図４に示すように弾性材で構成されたセル壁１５ａと、各セル壁１５ａとの間に整列配置された空隙としての発泡セル１５ｂとからなる。そして、発泡セル１５ｂのローラ周面１３ａに対する開口部に閉塞粒子３０を装着してある。つまり、閉塞粒子３０は発泡セル１５ｂの縊れ部分に押し込んで装着してある。各発泡セル１５ｂは概ね回転楕円体に形成されており、その断面軌跡は図３に示す楕円Ｃで近似することができる。ここで、ｆは発泡セル１５ｂの焦点、ａは発泡セル１５ｂの深さ方向の半径（２ａ：長径）、ｂは発泡セル１５ｂの幅方向の半径（２ｂ：短径）、Ｒｆは焦点ｆにおける発泡セル１５ｂの開口幅（２ａ２／ｂ）、Ｒｈは発泡セル１５ｂの最小開口幅（縊れ部分におけるセル壁１５ａの間隔）である。
【実施例１】
【００１８】
発泡層１５の材料としては、ポリイソシアネートとポリエステル型ポリオールとを反応させ、重合体生成反応と発泡反応とを同時に開始させ製造したポリウレタン軟質スクラブフォームを使用した。発泡の倍率は発泡剤の量や種類の変更、加硫時間や温度、そして昇温のタイミングによって変えることができる。製造したポリウレタン軟質スクラブフォームを所望の打ち抜き型で打ち抜き、シャフト１４に圧入し接着してロール形状にする。発泡層１５の半径方向の厚さは５ｍｍである。発泡セル１５ｂの大きさは、ロール形状に成形したトナー供給ローラ１４の発泡層１５を周方向に切断し、切断した面をデジタルマイクロスコープ「ＶＨＸ−２００」（ＫＥＹＥＮＣＥ社製）をもちいて撮影する。そして、撮影された画像を付属の画像処理ソフトを使用し、無作為に５０個の発泡セル１５ｂの計測を行った。
【００１９】
表１は発泡セル１５ｂの大きさと硬度に関する測定結果である。
【表１】
発泡セル１５ｂの大きさの異なる発泡層１５ｂを８種類作成し、これをシャフト１４に装着して８種類のトナー供給ローラ（１）〜（８）を製作した。各サンプルについて、画像計測により５０箇所の長径ａ、短径ｂ、最小開口幅Ｒｈの平均値を求め、得られた値から焦点ｆの位置を算術計算で求め、焦点ｆにおける発泡セル１５ｂの幅Ｒｆを求めた。発泡セル１５ｂの短径ｂは１０〜１００μｍ、長径ａは１５〜１４８μｍであった。硬度は、発泡層１５の側面をアスカーＦ硬度計（荷重１０００ｇｆ）で測定した値である。
【００２０】
発泡セル１５ｂの開口部を塞ぐ閉塞粒子３０には、平均粒子径６〜２００μｍの「ミクロパール」（積水ファインケミカル社製）を使用した。ここでは球形の閉塞粒子３０を用いたが、楕円などの非球形のものを用いることも勿論可能である。
【００２１】
発泡セル１５ｂの開口部に閉塞粒子３０を装着する場合、トナー供給ローラ１３の発泡層１５の表面に閉塞粒子３０を均一に塗し、図５に示す治具５０にトナー供給ローラ１３をセットして高さ５０ｍｍから５回自由落下させた後、トナー供給ローラ１３を現像装置５に装着すればよい。なお、治具５０はベース５１にガイド部材５２を一対立設してなるもので、各ガイド部材５２にトナー供給ローラ１３のシャフト１４の両端を係合し、その状態でトナー供給ローラ１３を落下させてシャフト１４をガイド部材５２のストッパ部５３に当接させる。つまり、治具Ｇでの自由落下により余分な閉塞粒子３０が発泡層１５から除去され、現像ローラ１２との圧接により閉塞粒子３０が発泡セル１５ｂの開口部に押し込まれることになる。なお、現像ローラ１２とトナー供給ローラ１３の軸芯間隔は１５ｍｍに固定した。
【００２２】
表２は、発泡セル１５ｂと閉塞粒子３０との組み合わせを示している。
【表２】
比較例１−１は、発泡セル１５ｂの最小開口幅Ｒｈがトナー１７の粒子径よりも小さく、閉塞粒子３０は塗していない。比較例１−２は、発泡セル１５ｂの最小開口幅Ｒｈがトナー１７の粒子径よりも大きく、閉塞粒子３０は塗していない。実施例１は、比較例１−２のトナー供給ローラ５に被覆粒子２６を塗したものである。ここで用いた被覆粒子２６は１５０μｍである。
【００２３】
次に、印刷試験方法について説明する。
試験には、図１に示す画像形成装置を用い、印刷速度（＝感光体ドラム９の線速＝通紙速度）は２００（ｍｍ／ｓ）に設定して行った。
図１３は試験に用いた印刷パターンの概要を示している（記録紙１はＡ４サイズ）。
同図において、印刷可能領域６０は画像形成装置が持つ特有の領域であり、領域６１は５％ｄｕｔｙの領域である。５％ｄｕｔｙとは、用紙１枚の印刷可能領域６０に全面ベタ印刷時の面積率１００％印刷のことを１００％ｄｕｔｙと表記し、印刷可能領域６０の面積１００％対する実際に印刷する面積の割合が５％であることを表している。この条件においてＡ４標準紙（例えばＯＫＩエクセレントホワイト紙、坪量＝８０（ｇ／ｍ２）を縦方向送り（４辺のうち短い２辺が先端と後端）で３０，０００枚印刷した。ここで、印刷枚数を３０，０００枚としたのは、現像装置５の寿命と想定されているからである。
【００２４】
まず、表２のサンプルについて閉塞粒子３０の有無による効果を調べた。
図６は印刷試験を行った時の画像カスレ評価の結果を示すもので、５，０００枚印刷するごとにＡ４標準紙に１００％ｄｕｔｙで１枚印刷する。印刷した記録紙１の印刷領域において、画像カスレが発生している領域の面積を計測し、その値を印刷可能領域の面積で割って比率で表現した。画像カスレの発生する領域比率が２０％以上になった場合、画像品質悪化のため、実用性を持たないことを意味する。比較例１−２の場合、１０，０００枚印刷時には十分な画像品質が得られなくなる。それは、トナー供給ローラ１３の発泡層１５がトナー１７による目詰まりを生じ、現像ローラ１２への十分なトナー供給ができなくなっている為である。これに対し、実施例１の場合は、発泡セル１５ｂのローラ周面１４ａに対する開口部が閉塞粒子３０によって塞がれるので、発泡層１５の目詰まりが生じにくくなくなり、現像装置の寿命到達時でも画像カスレの生じる割合は２０％以下となった。一方、比較例１−１の場合は、実施例１とほぼ同様の結果になっているが、これは、発泡セル１５ｂの最小開口幅Ｒｈがトナー１７の粒径よりも小さく、閉塞粒子３０がなくても、トナー１７の発泡セル１５ｂ内への浸入を防止できる為である。
【００２５】
図７は印刷試験を行った時の現像ローラフィルミング評価の結果を示している。
同図の縦軸は、現像ローラ１２の表面にトナー１７の融着が生じている領域の面積を現像ローラ１２の表面積で割った値（比率）で表したものである。画像カスレの場合と同様、比率２０％は画像品質の悪化により実用性を持たなくなる限界を意味する。比較例１−１の場合、２０，０００枚印刷時点で顕著な現像ローラフィルミングの発生が認められた。これは、発泡セル１５ｂの大きさが小さく、発泡層１５の硬度が高くなっているので、現像ローラ１２との圧接力が上昇し、トナー１７が過大なストレスを受けるためである。比較例１−２は、比較例１−１に比べ良い結果であるが、２５，０００枚印刷時点で実用限界を超えてしまう。これは、発泡層１５の目詰まりによりトナー供給ローラ５の見掛け上の硬度が大きくなり、比較例１−１の場合と同様、現像ローラ１２に対するトナー供給ローラ１５の圧接力が上昇し、トナー１７が過大なストレスを受ける為である。これに対し、実施例１の場合は、発泡層１５の硬度が元々小さい上、発泡セル１５ｂのローラ周面１４ａに対する開口部が閉塞粒子３０によって塞がれるので、発泡層１５の目詰まりが生じなくなり、発泡層１５の弾性を適度なものに保つことができる。このため、現像ローラフィルミングの発生が抑えられ、現像装置５の寿命到達時まで良好な印刷品質を得ることができる。
【００２６】
すなわち、実施例１によれば、発泡層１５ａの目詰まり防止と適度な弾性確保の両立が可能になるので、印刷画像カスレと現像ローラフィルミングの発生が抑えられ、現像装置５の寿命到達時まで良好な印刷画像が得られることが分かる。
【００２７】
次に、発泡セル１５ｂの大きさと閉塞粒子３０の大きさとの関係を調べた。
表１に示すトナー供給ローラ（１）〜（８）１３と、粒径６〜２００μｍの閉塞粒子３０とを組み合わせたサンプルを作成し、前記方法で現像ローラフィルミングの発生状態を調べた。
図８はその結果を示すもので、３０，０００枚印刷を行った時点での、現像ローラフィルミング発生による印刷画像品質を○、×、△の３段階に分けて評価してある。図中の○は現像ローラに対するトナー６の融着がなく、画像品質が良好なものを示し、△は僅かに現像ローラフィルミングが生じ画像品質に若干問題があるものを示し、×は現像ローラフィルミングによる画像品質悪化が著しく実用性を持たないものを示している。
【００２８】
図８において、印刷画像の比較的良いものは直線Ｄ＝Ｒｈと直線Ｄ＝２ｂの範囲に収まっているのが分かる。これは次のような理由によるものと考えられる。
すなわち、閉塞粒子３０の粒径Ｄが発泡セル１５ｂの最小開口幅Ｒｈよりも小さい場合（Ｄ＜Ｒｈ）、閉塞粒子３０の粒径Ｄが発泡セル１５ｂ内に入り込み、発泡セル１５ｂのローラ周面１４ａに対する開口部を閉塞できなくなってしまう。また、閉塞粒子３０の粒径Ｄが発泡セル１５ｂの短径よりも大きい場合（Ｄ＞２ｂ）、閉塞粒子３０を発泡セル１５ｂの開口部に押し込むのが困難になる。以上の考察から閉塞粒子３０の粒径ＤはＲｈ＜Ｄ＜２ｂの関係が成り立つとき良好な画像が得られる。
【００２９】
しかしながら、トナー供給ローラ１３は現像ローラ１２と接触しながら回転するため、閉塞粒子３０の粒径Ｄが発泡セル１５ｂの最小開口幅Ｒｈよりも大きい場合（Ｄ＞Ｒｈ）でも、トナー供給ローラ１３の発泡層１５のセル壁１５ａが現像ローラ１２からの圧力により変形し、閉塞粒子３０が発泡セル１５ｂ内に入り込んでしまう虞がある。そのため、トナー１７の目詰まりを防ぐための閉塞粒子３０の粒径Ｄの大きさとしては、発泡セル１５ｂの断面形状を楕円と仮定した際の、焦点ｆでの開口幅Ｒｆ（２ａ２／ｂ）よりも大きくするのが望ましい。このような大きさの閉塞粒子３０を用いると、閉塞粒子３０が発泡セル１５ｂのローラ周面１４ａに対する開口部から内部に入り込む虞がなくなるので、経時での発泡層１５の目詰まり防止に役立つ。そして、トナー供給ローラ１３の硬度が変化せず、トナー１７へのストレス増大による現像ローラフィルミングの発生を防止できる。
なお、図４は発泡層１５における発泡セル１５ｂの配置を模式的に示すもので、発泡セル１５ｂの大きさと間隔は図示のように均一なものではない。よって、発泡セル１５ｂの各部の大きさは、発泡層１５の表面に開口するものを多数計測し、その平均を取って決定するのが好ましい。
【実施例２】
【００３０】
ところで、トナー供給ローラ１３は現像ローラ１２に接触しながら回転している。つまり、発泡層１５の窪み変形が繰り返されるため、時間の経過により閉塞粒子３０が発泡セル１５ｂの縊れ部分から外れて発泡層１５から脱離してしまう虞がある。そこで、発泡層１５の表面に静電気力で固定する閉塞粒子３０を用意した。このような帯電特性を有する閉塞粒子３０として、平均粒子径１５０μｍの「ミクロパール」（積水ファインケミカル社製）、ＰＭＭＡ、メラミン樹脂を使用した。その他の構成は上述の実施例１と同様である。
【００３１】
表３は閉塞粒子３０の帯電特性を示している。
【表３】
この特性は、閉塞粒子３０とシリコンコートフェライトキャリア「ＦＬ９６１−１０２５」(パウダーテック社製)１９．４（ｇ）とをボールミルで１０分間撹拌し、吸引式帯電量測定装置「Ｍｏｄｅｌ２１０ＨＳ−２Ａ」（ＴＲｅｋ社製）で帯電量を測定したものである。
そして、表３に示す帯電特性の異なる３つの粒子１,２,３を閉塞粒子３０として用い、これを表１のトナー供給ローラ（７）に塗し、画像カスレと現像ローラフィルミングについて、実施例１の場合と同様の評価を行った。
【００３２】
図９は印刷試験を行った時の画像カスレ評価の結果である。ここでは縦軸の上限を２０％としているが、これは、実験結果がすべての条件において印刷品質を満足しており、各閉塞粒子３０の効果の差異を比べればよいためである。
現像ローラ１２には、その周面にトナー１７を吸着すべく現像バイアスが印加されている。つまり、現像ローラ１２とトナー供給ローラ１３の間には電場が生じている。閉塞粒子３０の帯電特性がトナー６の帯電極性と異なる粒子３を用いた場合、現像バイアスによる静電力が閉塞粒子３０に作用し、閉塞粒子３０がトナー供給ローラ１３側に引き寄せられ、その表面から脱離しにくくなる。図９において、最も画像カスレを生じにくい最良の結果が得られているのはこのためである。
【００３３】
また、トナー１７と帯電極性が同じであっても、帯電量の絶対値がトナー１７のそれより小さい粒子１の場合にも、閉塞粒子３０が相対的な静電力によりトナー供給ローラ１３側に引き寄せられ、閉塞粒子３０の脱離しにくくなる。図９において、粒子３に次いで良い結果が得られるのはこのためである。しかし、トナー１７と帯電極性が同じであって、帯電量の絶対値がトナー１７のそれより大きい粒子１の場合、閉塞粒子３０はトナー供給ローラ１３から引き剥がされる方向の力を受ける。このため、閉塞粒子３０の脱離が経時的に進行し、発泡層１５の目詰まりによる画像カスレを生じ易くなるのである。
【００３４】
図１０は印刷試験を行った時の現像ローラフィルミング評価の結果である。
図９の画像カスレの場合と同様、粒子３が最良の結果になる。これは、発泡層１５から脱離する閉塞粒子３０の数が最も少なく、目詰まりによる発泡層１５の硬度が経時的に増加するのを抑制できるためである。
【実施例３】
【００３５】
とろで、閉塞粒子３０の脱離抑制には磁力を利用する方法も考えられる。
すなわち、トナー供給ローラ１３のシャフト１４を磁化し、閉塞粒子３０を磁性体にすればよい。その他の構成は実施例１と同様である。
表４は、閉塞粒子３０として用いる粒子の帯電特性を示している。ここで、磁性粒子はＰＭＭＡ樹脂に磁性粉を１０重量部添加したものである。帯電特性の測定方法は実施例２と同様である。
【表４】
そして、この磁性粒子を表１のトナー供給ローラ（７）に塗し、画像カスレと現像ローラフィルミングについて、実施例１の場合と同様の評価を行った。
【００３６】
図１１は画像カスレ評価の結果を示し、図１２は現像ローラフィルミング評価の結果を示している。なお、比較例として示した粒子２は非磁性体であって、実施例２で粒子２として使用したものである。
いずれの評価においても、磁性粒子は粒子２に較べて格段に良い結果になっていることが分かる。これは、閉塞粒子３０が磁場によりシャフト１４側に引き寄せられ、静電力を利用する場合（実施例２の粒子３）と同様、閉塞粒子３０が発泡層１５から脱離しにくくなるためである。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、プリンタや複写機、ファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１の画像形成装置で使用する現像装置の拡大図である。
【図３】図３はトナー供給ローラの斜視図である。
【図４】本発明のトナー供給ローラの発泡層を拡大して示す模式図である。
【図５】トナー供給ローラに閉塞粒子を塗す際に用いる治具の斜視図である。
【図６】実施例１の画像カスレ評価の結果を示す図である。
【図７】実施例１の現像ローラフィルミング評価の結果を示す図である。
【図８】実施例１における現像ローラフィルミング評価の結果を閉塞粒子と発泡セルの関係で示す図である。
【図９】実施例２の画像カスレ評価の結果を示す図である。
【図１０】実施例２の現像ローラフィルミング評価の結果を示す図である。
【図１１】実施例３の画像カスレ評価の結果を示す図である。
【図１２】実施例３の現像ローラフィルミング評価の結果を示す図である。
【図１３】記録紙上の画像カスレ評価領域を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ 記録紙
５ 現像装置
９ 感光体ドラム
１２ 現像ローラ
１３ トナー供給ローラ
１３ａ ローラ周面
１４ シャフト
１５ 発泡層
１５ａ セル壁
１５ｂ 発泡セル
３０ 閉塞粒子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに周面を圧接させた現像ローラと現像剤供給ローラとを備え、これらローラで現像剤を摩擦帯電して前記現像ローラの周面に吸着させる現像装置において、
前記現像剤供給ローラは、現像ローラの周面に圧接する発泡層を備え、その発泡セルのローラ周面に対する開口部に閉塞粒子を装着してあることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記発泡層は、断面略楕円形の発泡セルがその長軸をローラ半径方向に揃えて並んでいる一方、前記閉塞粒子は、略球形に形成されて前記発泡セルの縊れ部に押し込ん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】
前記閉塞粒子は、帯電極性が前記現像剤と異なることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記閉塞粒子は、帯電極性が前記現像剤と同じであって、帯電量の絶対値が前記現像剤の帯電量の絶対値よりも小さいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像装置。
【請求項５】
現像剤供給ローラのシャフトを磁化するとともに、前記閉塞粒子を磁性体で構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の現像装置と、該現像装置により現像された現像剤像をシート状媒体に転写する転写器とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
互いに周面を圧接させた現像ローラと現像剤供給ローラとを備え、これらローラで現像剤を摩擦帯電して前記現像ローラの周面に吸着させる現像装置において、
前記現像剤供給ローラは、現像ローラの周面に圧接する発泡層を備え、その発泡セルのローラ周面に対する開口部に閉塞粒子を装着してあることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記発泡層は、断面略楕円形の発泡セルがその長軸をローラ半径方向に揃えて並んでいる一方、前記閉塞粒子は、略球形に形成されて前記発泡セルの縊れ部に押し込ん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】
前記閉塞粒子は、帯電極性が前記現像剤と異なることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記閉塞粒子は、帯電極性が前記現像剤と同じであって、帯電量の絶対値が前記現像剤の帯電量の絶対値よりも小さいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像装置。
【請求項５】
現像剤供給ローラのシャフトを磁化するとともに、前記閉塞粒子を磁性体で構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の現像装置と、該現像装置により現像された現像剤像をシート状媒体に転写する転写器とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−１０２２０７（Ｐ２０１０−１０２２０７Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７５００１（Ｐ２００８−２７５００１）
【出願日】平成２０年１０月２７日（２００８．１０．２７）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２７日（２００８．１０．２７）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【Ｆターム（参考）】
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