画像形成装置
【課題】 ブロッチ（スリーブへのトナーの固着による画像不良）の発生を防止しつつ、トナーに対し十分な帯電付与を行なうことにより高品質な画像形成可能な現像装置を提供する。
【解決手段】 トナー担持部材とは独立したトナー帯電部材を備え、前記トナー担持部材の現像剤帯電能力を実質的に０とした。
トナー担持部材でのトナーの帯電を行わずに、上流工程で十分な現像剤帯電を行うので、ブロッチの発生を防止しつつ、高品位の画像が得られる。
【解決手段】 トナー担持部材とは独立したトナー帯電部材を備え、前記トナー担持部材の現像剤帯電能力を実質的に０とした。
トナー担持部材でのトナーの帯電を行わずに、上流工程で十分な現像剤帯電を行うので、ブロッチの発生を防止しつつ、高品位の画像が得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性粉体トナーによって静電潜像等を顕像化する現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
潜像担持部材に対向するトナー担持部材におけるよりも前にトナー帯電を行う技術として、特許文献１（図４）では、潜像担持部材４と対向した現像領域にトナーとキャリアから成る２成分現像剤を搬送する現像剤担持部材３ａに内蔵された磁石３ｂの搬送用磁極Ｎ２・Ｓ２の磁束密度を、現像極Ｎ１のそれに対して所定の比率に抑え、かつ筐体９ａ内に、現像剤担持部材３ａ上の現像剤量を規制するドクターブレード３ｃとは別の、トナー帯電補助手段１８を設置した現像装置が開示されている。
【０００３】
磁性トナーは、トナー濃度制御が不要、キャリア付着しない、現像剤交換不要の理由で、黒色画像の形成に最適であるのに対し、背景技術は、２成分現像剤を使用することを前提としているので、磁性トナーに対して最適とはいえない。具体的には、低湿環境下等でトナー帯電量が過剰となった場合、図４においてトナーｔが鏡像力Ｆｉによりトナー担持部材３ａ上に拘束されてブロッチという現象が発生しやすい。
【０００４】
鏡像力とは、導体等３ａ（比誘電率εｒ２）の外部（比誘電率εｒ１）であって前記導体３ａ等の表面から距離Ｄに位置する電荷−Ｑを有するトナーｔに対して、前記導体３ａ等の内部であって前記導体３ａ等の表面から距離Ｄに位置する電荷＋Ｑを有する仮想電荷ｖｃが存在すると仮定した場合の電気力である。
【０００５】
ブロッチとは、トナー担持部材上のトナーの一部がトナー担持部材に拘束されて潜像担持部材に飛翔できなくなってムラ画像（図７ｂ）になる現象である（正常な場合は図７ａのような画像になる）。磁性トナーは、磁気力が作用する分、同じ帯電量を有する非磁性トナーよりもトナー担持部材上への拘束力が大きく不利である。
【０００６】
トナー担持部材がトナー帯電と現像電極の機能を兼用する従来の技術で高画質を得るためには、トナー担持部材との摩擦によってトナー帯電量を高める必要があるが、そのためにはトナーｔとトナー担持部材３ａ間の鏡像力Ｆｉ（一般的には式１で与えられる）が増すような材料（具体的には金属（比誘電率εｒ２を∞と考え、鏡像力Ｆｉは式２で与えられる））をトナー担持部材表面に使わざるを得ない（図６）。
【０００７】
【数１】
【０００８】
理由は、トナー担持部材に対向するドクターブレード３ｃの上流に滞留する現像剤からトナー担持部材が受ける圧力が大きいため、金属以外の材料（樹脂等）だと、耐久性が著しく劣るからである。さらに、トナー担持部材に鏡像力により強固に付着したトナーは、ブロッチ画像として現れてしまう。スリーブに強固に付着したトナーを電気力Ｆｄ（式３で与えられる）で剥離するためには強力な現像バイアスが必要となるため現像バイアスのリークの可能性も増す。（Ｆｉ／Ｆｄ＜０．３５が必要） 逆に、トナー帯電をブロッチが生じない程度に抑制すると画質が低下する。
【０００９】
Ｆｄ＝Ｑ×Ｅｄ Ｅｄ：現像バイアスによる現像電界強度 式３
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平０６−３３２３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、磁性トナーでのブロッチを防止しつつ、高画質を達成することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的は本発明に係る現像装置にて達成される。
【００１３】
すなわち、負帯電性磁性トナーを担持して潜像担持部材と対向した現像領域に搬送する回転可能な中空円筒状のトナー担持部材、前記トナー担持部材に内蔵されて固定配置された第１の磁界発生手段、前記トナー担持部材に対向して固定配置されたトナー量規制部材、前記トナー担持部材に対して前記潜像担持部材とは略反対の位置に配設されたトナー再配置部材、前記トナー再配置部材に対して前記トナー担持部材とは略反対の位置に配設された回転可能な中空円筒状のトナー帯電部材、及び前記トナー帯電部材に内蔵されて固定配置された第２の磁界発生手段、を備え、前記トナー帯電部材表面の仕事関数Ｗｔｃｍが前記トナーの仕事関数Ｗｔより小であり、前記トナー再配置部材表面の仕事関数Ｗｒａｍ及び前記トナー担持部材表面の仕事関数Ｗｔｈｍが前記トナーの仕事関数Ｗｔと略同等であり、前記トナー再配置部材は、前記トナー担持部材及び前記トナー帯電部材と接触する回転体であり、トナー担持部材の最外層の比誘電率εｒ２が５以下であることを特徴とする現像装置である。
【００１４】
あるいは、正帯電性磁性トナーを担持して潜像担持部材と対向した現像領域に搬送する回転可能な中空円筒状のトナー担持部材、前記トナー担持部材に内蔵されて固定配置された第１の磁界発生手段、前記トナー担持部材に対向して固定配置されたトナー量規制部材、前記トナー担持部材に対して前記潜像担持部材とは略反対の位置に配設されたトナー再配置部材、前記トナー再配置部材に対して前記トナー担持部材とは略反対の位置に配設された回転可能な中空円筒状のトナー帯電部材、及び前記トナー帯電部材に内蔵されて固定配置された第２の磁界発生手段を備え、前記トナー帯電部材表面の仕事関数Ｗｔｃｍが前記トナーの仕事関数Ｗｔより大であり、前記トナー再配置部材表面の仕事関数Ｗｒａｍ及び前記トナー担持部材表面の仕事関数Ｗｔｈｍが前記トナーの仕事関数Ｗｔと略同等であり、前記トナー再配置部材は、前記トナー担持部材及び前記トナー帯電部材と接触する回転体であり、トナー担持部材の最外層の比誘電率εｒ２が５以下であることを特徴とする現像装置である。
【発明の効果】
【００１５】
トナー帯電をトナー担持部材ではなく専用のトナー帯電部材で行うことにより、トナー帯電部材表面でブロッチが発生したとしても、接触して回転するなトナー再配置部材の機械力により剥離させて、かつクラウド化することによって、トナー担持部材表面においてトナー層の均一化が可能である。トナーとトナー帯電部材の仕事関数の差を大きくすることにより、摩擦によるトナー帯電量が高まってトナーの現像・潜像電界への反応が忠実となり、高品位な現像が実現される。トナー担持部材の表面の誘電率を５以下とすることにより、高帯電トナーでも鏡映力Ｆｉを低減し（式１・図６）、さらにトナー担持部材の表面の仕事関数をトナーと同じにすることにより、トナー担持部材でのトナー帯電量が過剰に高くなることを防止し、通常の電界強度の現像バイアスでも飛翔が可能となるトナー担持部材にトナー量規制部材を対向させても、トナー量規制部材上流の滞留トナーの量が非常に少ないので、トナー担持部材へ及ぼす圧力も小さいため、トナー担持部材表面として硬度の低い材料が適用可能である。
【００１６】
トナー再配置部材を、トナー帯電部材及びトナー担持部材のどちらとも最近接部で接触させて回転させることにより、前記二の部材からのトナー剥離性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例に係る現像装置の断面図
【図２】本発明の実施例に係るトナー再配置部材近傍の断面図
【図３】本発明の実施例に係るトナー再配置部材近傍の断面図
【図４】背景技術（従来例）に係る現像装置の断面図
【図５】鏡像力を説明する図
【図６】誘電率と鏡像力の関係を示す図
【図７】ブロッチを説明する図
【図８】従来例に係る現像装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［実施例１］
図１は、本実施例に係る現像装置９の断面図であり、これを参照しながら、現像装置９の画像形成動作を説明する。
【００１９】
不図示かつ公知の一次帯電手段によって、略均一の電位（約−７００Ｖ）に帯電された潜像担持部材としての不図示かつ公知の感光ドラム４に、不図示かつ公知の露光手段によって、最低画像濃度部で約−１５０Ｖの電位にされた非画像部が形成される。
【００２０】
感光ドラム４は、１００ｍｍ／ｓの速度でＤ４方向に回転する。感光ドラム４と非接触（間隙約２００μｍ）に対向配置されたトナー担持部材としての現像スリーブ２３ａ等を備えた現像装置９から供給された磁性トナーにより感光ドラム４の画像部に黒色トナー像が形成される。
【００２１】
トナーとしては、公知のものでよく、結着樹脂としては、架橋されたスチレン系共重合体もしくは架橋されたポリエスエルが使用される。架橋剤としては、主として２個以上の重合可能な二重結合を有する化合物が用いられる。磁性トナーは帯電制御剤を添加して用いることが好ましく、正帯電トナー用としては、ニグロシン系、四級アンモニウム塩のごとき荷電制御剤が、特に好ましく用いることができる。磁性トナーは黒の着色剤の役割を兼ねても良いが、磁性材料を含有している。
【００２２】
磁性トナー中に含有させる磁性材料としては、マグネタイト、γ−酸化鉄、フェライト、鉄過剰型フェライト等の酸化鉄；鉄、コバルト、ニッケルのような金属、あるいはこれらの金属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属との合金、およびその混合物等が挙げられる。前記材料をボールミルその他の混合機により、充分混合してから熱混練機を用いて溶融混練し、次いで粗粉砕および微粉砕を行う等の公知の方法によって得られる体積平均径７．６μｍ、仕事関数４のものである。
【００２３】
体積平均径は、装置としてコールター社製のマルチサイザ（商標）、電解液としてコールターサイエンティフィックジャパン社製のＩＳＯＴＯＮ Ｒ−ＩＩ（商標）を使用し、電解液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤を０．１〜５ｍｌ加え、更に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液を超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行いアパーチャとして１００μｍ品を用いて測定・算出した。
【００２４】
仕事関数は、フェルミ準位にある金属内電子を固体外部の真空へ移すのに必要な仕事と定義され、通常、電子ボルト（ｅＶ）単位で表される。その測定は、光電効果を利用した理研計器社製の表面分析装置ＡＣ−１Ｓ（商標）を用いて行った。尚、トナーの仕事関数は、トナーをアルミニウム板の上に板状に融解したものを測定用試料とした。
【００２５】
感光ドラム４と現像スリーブ３ａの間には、不図示かつ公知の現像バイアス電源によって電界が形成され、前記現像の原動力となる。
【００２６】
現像装置の基本形状は筐体９ａで決定される。トナー流入口９ｂより不図示かつ公知のトナー供給手段より供給されたトナーが、Ｄ１１・Ｄ１２方向に回転する公知の攪拌部材１１・１２によって攪拌されながらトナー帯電部材としての帯電スリーブ１８ａ方向に搬送される。攪拌部材１１・１２は、梯子形状（孔の開いた平板）を呈する樹脂製部材であり、回転数はともに８回転／分であり、攪拌領域の直径はそれぞれ２４ｍｍ、１６ｍｍである。
【００２７】
帯電スリーブ１８ａは、直径１６ｍｍの中空の円筒状部材であって、２００ｍｍ／ｓの速度でＤ１８ａ方向に回転する。基層は、Ａ５０５６製（厚さ０．６ｍｍ）でガラス粒子吹き付けによって粗面化処理がなされている。その上に、公知の電気Ｃｕメッキ（厚さ１０μｍ）がほどこされ、表面の表面粗さは０．６μｍＲａ、仕事関数Ｗｔは、５．４である。
【００２８】
攪拌部材１２の回転による力、帯電スリーブ１８ａに内蔵・固定された永久磁石１８ｂの磁気力及び帯電スリーブ１８ａの回転による力によって、帯電スリーブ１８ａに付着し、帯電スリーブ１８ａと１５０μｍの間隙をもって近接配置されたトナー量規制部材としてのドクターブレード１８ｃ（厚さ１ｍｍ・ＳＰＣＣ製）の作用等により、所定の質量（約０．５〜０．７ｍｇ／ｃｍ＾２）に規制された正帯電（＋１５〜＋１８μＣ／ｇ）のトナー層が形成される。ドクターブレード１８ｃは、帯電スリーブ１８ａとともに電気的に接地されている。
【００２９】
トナー再配置部材を構成するトナー再配置部材としてのブラシローラ２３ｂとの最近接部近傍を通過する際に剥ぎ取られたトナーは、弾き部材２３ｃによってクラウド化され、トナー担持部材としての現像スリーブ３ａが内蔵する永久磁石３ｂの磁気力によって現像スリーブ３ａに均一に担持される。
【００３０】
ブラシローラ２３ｂは、Ａ５０５６製のφ４の軸２３ｂａに長さ４ｍｍ、繊維密度５００本／ｃｍ＾２，繊度１０ｄｔｅｘ，仕事関数４のナイロン繊維２３ｂｂを埋め込んだものであり、５００回転／分の回転数でＤ２３ｂ方向に回転する。
【００３１】
ブラシローラ２３ｂとトナー帯電部材１８ａの当接ニップは２ｍｍ、ブラシローラ２３ｂと現像スリーブ３ａの当接ニップはともに１ｍｍであった。ちなみに、ナイロン繊維２３ｂｂに導電性を保持させるために導電性カーボンを充填している。
【００３２】
ブラシローラ２３ｂと現像スリーブ３ａ間には電源２３ａによって直流バイアスが印加され、ブラシローラ２３ｂに付着したトナーが現像スリーブ３ａ方向に移動する方向の電気力が作用する。
【００３３】
現像スリーブ３ａに担持されたトナーは、ドクターブレード３ｃによってもう一度均一化され、感光ドラム４との再近接部において現像に供されるが、この時点でも帯電量は＋１５〜＋１８μＣ／ｇに維持されている。
【００３４】
現像に供されなかった現像スリーブ３ａ上のトナーは、再度トナー再配置部材及び非画像形成期間に印加される回収バイアスによってかきとられるので、同一のトナーが現像スリーブ３ａ上に付着しつづけることはない。非画像形成期間に印加される回収バイアスも、前記電源２３ａが発生させる直流バイアスであって、現像スリーブ３ａに付着したトナーがブラシローラ２３ｂ方向に移動する方向の電気力を作用させる。
【００３５】
現像スリーブ３ａは、直径３０ｍｍの中空の円筒状部材であって、２００ｍｍ／ｓの速度でＤ３ａ方向に回転する。ポリカーボネート製（厚１ｍｍ）でガラス粒子吹き付けによって粗面化処理がなされており表面粗さは１．１μｍＲａ、仕事関数Ｗｔｈｍは、４、比誘電率εｒ２は３である。
【００３６】
ここで、比誘電率εｒの測定は次とおり行った。測定装置として、ヒューレット・パッカード社製のＨＰ４２８４ＡプレシジョンＬＣＲメータ（商標）及び電極ＨＰ１６４５１Ｂ（商標）を用い印加電圧は１ＶＰＰ、周波数は１００Ｈｚとする。被測定物は、直径５６ｍｍの円板状に成形し、Ｐｔ−Ｐｄ蒸着膜により直径５０ｍｍの主電極と内径５１ｍｍのガード電極とを設ける。Ｐｔ−Ｐｄ蒸着膜は、日立製作所社製のマイルドスパッタＥ１０３０（商標）によって蒸着操作を２分間行うことにより得られたものを温度２２〜２３℃、湿度５０〜６０％の雰囲気中に２４時間以上放置したものであり、式４で算出する。
【００３７】
εｒ＝Ｔ×Ｃ／（１．７３８×１０＾（‐１４）） 式４
ここで、Ｔは、被測定物の厚さ（単位ｍ）。Ｃは、前記測定装置で測定された静電容量（単位Ｆ）である。
【００３８】
表１に、本実施例に係る現像装置の条件を示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】
表２に、１５℃１０％ＲＨの環境下で、画像比率６％の画像出力をＡ４サイズ横の転写材に１万ページ連続して実施した際の本実施例に係る現像装置及び該現像装置を備えた画像形成装置の性能を示す。従来例に比較して、優位であることが理解できる。
【００４１】
ここで、ブロッチは、べた中間調出力画像の目視による主観評価によった。
【００４２】
尾引き、飛び散りは、横線出力画像の目視による主観評価によった。べた部画像反射濃度とは、紙上のいわゆる「べた黒」部分の画像反射濃度であり、Ｘ−Ｒｉｔｅ社の５０４型分光濃度計（商標）により測定した。かぶりは、東京電色社製のＴＣ−６ＤＳ（商標）を用いて測定した、べた白出力画像の反射率と、未使用紙の反射率の差（単位％）である。
【００４３】
【表２】
【００４４】
［実施例２］
本実施例は、トナーの帯電極性が負、トナー再配置部材がゴムローラである点等が実施例１において異なるので、この点を中心に説明し、実施例１と同じである部分は割愛する。
【００４５】
本実施例のトナーとしても、公知のものでよく、負帯電制御剤としては、たとえば有機金属錯体、キレート化合物が有効であり、例示すれば、アルミニウムアセチルアセトナート、鉄（ＩＩ）アセチルアセトナート、３，５−ジターシャリーブチルサリチル酸クロム等がある。特にアセチルアセトン金属錯体、サリチル酸系金属錯体またはサリチル酸系金属塩が好ましく、中でもサリチル酸系金属錯体または金属塩が好ましい。体積平均径は５．９μｍ、仕事関数Ｗｔは５．４である。
【００４６】
帯電スリーブ１８ａは、表層として公知の電気Ｃｒメッキ（厚さ１．５μｍ）がほどこされ、仕事関数Ｗｔｃｍは５．４である。帯電スリーブ１８ａ上のトナー層は、帯電量（−１８〜−２２μＣ／ｇ）、質量０．７〜０．９ｍｇ／ｃｍである。
【００４７】
トナー再配置部材を構成するトナー再配置部材としてのゴムローラ２３ｂは、ＳＰＣＣ製のφ３の軸２３ｂａに厚さ４．５ｍｍ、仕事関数Ｗｒａｍ＝５．４のシリコーンゴム層２３ｂｂを巻きつけたものであり、５００回転／分の回転数でＤ２３ｂ方向に回転する。
【００４８】
ゴムローラ２３ｂとトナー帯電部材１８ａの当接ニップは２ｍｍ、ゴムローラ２３ｂと現像スリーブ３ａの当接ニップはともに１ｍｍであった。
【００４９】
現像スリーブ３ａに担持されたトナーは、ドクターブレード３ｃによってもう一度均一化され、感光ドラム４との再近接部において現像に供されるが、この時点でも帯電量は−１８〜−２２μＣ／ｇに維持されている。
【００５０】
表２を参照すれば。比較例２・従来例２に比較して、優位であることが理解できる。
【００５１】
［比較例１］
本比較例は、トナー帯電部材表面の仕事関数が実施例１と異なるので、この点を中心に説明し、実施例１と同じ部分は割愛する。
【００５２】
トナー帯電部材表面は電気Ｃｒメッキであって、仕事関数ＷｔｃｍがトナーのそれＷｔと同じ（４）である（表１）のでトナー帯電性能が低く、トナー担持部材上でのトナー帯電量は＋２〜＋３μＣ／ｇであり、尾引きが非常に良くない（表２）。
【００５３】
［比較例２］
本比較例は、トナー担持部材表面の仕事関数Ｗｔｈｍが実施例２と異なるので、この点を中心に説明し、実施例２と同じ部分は割愛する。
【００５４】
トナー担持部材表面はＣｒメッキであって、仕事関数ＷｔｈｍがトナーのそれＷｔ＝５．４と大きく異なる（４）（表１）のでトナー帯電性能が高く、トナー担持部材上でのトナー帯電量は−１７〜−２１μＣ／ｇである。かつ、誘電率εｒ２が大きい（∞）ので帯電量の大きなトナーに働く鏡像力が大きいためブロッチが発生する（表２）。
【００５５】
［従来例１］
本従来例は、トナー帯電部材、トナー再配置部材を備えない（図８）等の点が実施例１と異なるので、この点を中心に説明し、実施例１と同じ部分は割愛する。
【００５６】
トナー担持材表面はＣｒメッキであって、仕事関数ＷｔｈｍがトナーのそれＷｔ＝５．４と大きく異なる（４）（表１）のでトナー帯電性能が高く、トナー担持部材上でのトナー帯電量は＋１５〜＋１８μＣ／ｇである。かつ、誘電率εｒ２が大きい（∞）ので帯電量の大きなトナーに働く鏡像力が大きいためブロッチが発生する（表２）。
【００５７】
［従来例２］
本従来例も、トナー帯電部材、トナー再配置部材を備えない（図８）等の点が実施例２と異なるので、この点を中心に説明し、実施例２と同じ部分は割愛する。
【００５８】
トナー担持材表面はＣｕメッキであって、仕事関数ＷｔｈｍがトナーのそれＷｔ＝４と大きく異なる（５．４）（表１）ので、トナー帯電性能が高く、トナー担持部材上でのトナー帯電量は−１４〜−１９μＣ／ｇである。かつ、誘電率εｒ２が大きい（∞）ので帯電量の大きなトナーに働く鏡像力が大きいためブロッチが発生する（表２）。
【００５９】
［従来例３］
本従来例は、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤を用いる点等で実施例２と異なる。図４に示すとおり、現像剤溜りｄ’を形成する返し部材９ｄ等を有している。現像容器９ａ内の略下半部は、紙面に垂直方向に延在する隔壁９ｗによって現像室９ｂと攪拌室９ｃとに区画されている。隔壁９ｗは上方が開放されおり、現像室９ｂで余分となった現像剤が攪拌室９ｃ側に回収される。
【００６０】
前記現像室９ｂ及び攪拌室９ｃには、搬送スクリュー１１・１２が配設されている。搬送スクリュー１１は現像室９ｂ内の現像剤を撹拌しながら搬送し、又搬送スクリュー１２は現像剤濃度制御装置の制御の下で、不図示かつ公知のトナー補給手段から攪拌室９ｃ内にそのスクリュー１２の上流側に供給されるトナーと、攪拌室９ｃ内に既にある現像剤とを撹拌しながら搬送し、現像剤のトナー濃度を均一化する。
【００６１】
隔壁９ｗの両端部には、現像室９ｂと撹拌室９ｃとを相互に連通させる現像剤通路（図示せず）が形成されており、現像によってトナーが消費されてトナー濃度が低下した現像室９ｂ内の現像剤を、前記スクリュー１１・１２の搬送力により現像剤通路の一方を通って攪拌室９ｃ内へ移動する。
【００６２】
前記現像剤溜り部ｔ’には，トナー帯電部材としてＡ５０５６にＣｒメッキを施したスクリュー１８が配設されており、現像剤溜りｄ’における現像剤を撹拌することにより、ドクターブレード３ｃを経て現像領域に搬送されるトナーの帯電不足を補う。
【００６３】
前記ドクターブレード３ｃはＡ５０５６等の非磁性材料で形成され、感光ドラム４よりも外径２０ｍｍの現像スリーブ３ａの回転方向上流側に配設されている。前記スクリュー１１は、現像室９ｂ内の底部に現像スリーブ３ａの軸線方向に沿ってほぼ平行に配置されており、本実施例では、回転軸の回りに羽根部材をスパイラル形状に設けたものであり、回転しながら現像室９ｂ内の現像剤を現像スリーブ３ａの軸線方向に沿って一方向に搬送する。又スクリュー１２も搬送スクリュー１１と同じ形状をしており、攪拌室９ｃ内の底部にスクリュー１１とほぼ平行に配置され、スクリュー１１と同方向に回転して攪拌室９ｃ内の下現像剤をスクリュー１１と反対方向に搬送する。かくして、スクリュー１１・１２の回転による搬送により、現像剤が隔壁９ｗの両端部の開口部を通って現像室９ｂと攪拌室９ｃとの間で循環される。
【００６４】
本実施例で用いた非磁性トナーは、ポリエステル樹脂に着色用顔料、更に負電荷制御剤としてアルキル置換サリチル酸の金属錯体を分散させたものであり、これに酸化チタンを外添して使用した。
【００６５】
磁性キャリアはコア材としてＺｎ系フェライトを用い、アクリル系樹脂をコートした、キャリアを用いた。
【００６６】
現像スリーブ３８ａ上のトナーの帯電量は−３０〜−３６μＣ／ｇと高いため、ブロッチや、出力画像のべた白部に黒いポチ、べた黒部に白いポチが発生することがある（表２）。ポチはいずれも、キャリア粒子が、感光ドラムに付着したことが原因である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、粉体トナーを用いる電子写真法等によるプリンタ・複写機等の画像形成装置の現像装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
３ａ トナー担持部材
３ｂ 磁界発生手段
３ｃ トナー量規制部材
４ 潜像担持部材
９ 現像装置
１８ａ トナー帯電部材
１８ｂ 磁界発生手段
２３ トナー再配置部材
Ｗｔ トナーの仕事関数
Ｗｔｃｍ トナー帯電部材表面の仕事関数
Ｗｔｈｍ トナー担持部材表面の仕事関数
Ｗｒａｍ トナー再配置部材表面の仕事関数
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性粉体トナーによって静電潜像等を顕像化する現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
潜像担持部材に対向するトナー担持部材におけるよりも前にトナー帯電を行う技術として、特許文献１（図４）では、潜像担持部材４と対向した現像領域にトナーとキャリアから成る２成分現像剤を搬送する現像剤担持部材３ａに内蔵された磁石３ｂの搬送用磁極Ｎ２・Ｓ２の磁束密度を、現像極Ｎ１のそれに対して所定の比率に抑え、かつ筐体９ａ内に、現像剤担持部材３ａ上の現像剤量を規制するドクターブレード３ｃとは別の、トナー帯電補助手段１８を設置した現像装置が開示されている。
【０００３】
磁性トナーは、トナー濃度制御が不要、キャリア付着しない、現像剤交換不要の理由で、黒色画像の形成に最適であるのに対し、背景技術は、２成分現像剤を使用することを前提としているので、磁性トナーに対して最適とはいえない。具体的には、低湿環境下等でトナー帯電量が過剰となった場合、図４においてトナーｔが鏡像力Ｆｉによりトナー担持部材３ａ上に拘束されてブロッチという現象が発生しやすい。
【０００４】
鏡像力とは、導体等３ａ（比誘電率εｒ２）の外部（比誘電率εｒ１）であって前記導体３ａ等の表面から距離Ｄに位置する電荷−Ｑを有するトナーｔに対して、前記導体３ａ等の内部であって前記導体３ａ等の表面から距離Ｄに位置する電荷＋Ｑを有する仮想電荷ｖｃが存在すると仮定した場合の電気力である。
【０００５】
ブロッチとは、トナー担持部材上のトナーの一部がトナー担持部材に拘束されて潜像担持部材に飛翔できなくなってムラ画像（図７ｂ）になる現象である（正常な場合は図７ａのような画像になる）。磁性トナーは、磁気力が作用する分、同じ帯電量を有する非磁性トナーよりもトナー担持部材上への拘束力が大きく不利である。
【０００６】
トナー担持部材がトナー帯電と現像電極の機能を兼用する従来の技術で高画質を得るためには、トナー担持部材との摩擦によってトナー帯電量を高める必要があるが、そのためにはトナーｔとトナー担持部材３ａ間の鏡像力Ｆｉ（一般的には式１で与えられる）が増すような材料（具体的には金属（比誘電率εｒ２を∞と考え、鏡像力Ｆｉは式２で与えられる））をトナー担持部材表面に使わざるを得ない（図６）。
【０００７】
【数１】
【０００８】
理由は、トナー担持部材に対向するドクターブレード３ｃの上流に滞留する現像剤からトナー担持部材が受ける圧力が大きいため、金属以外の材料（樹脂等）だと、耐久性が著しく劣るからである。さらに、トナー担持部材に鏡像力により強固に付着したトナーは、ブロッチ画像として現れてしまう。スリーブに強固に付着したトナーを電気力Ｆｄ（式３で与えられる）で剥離するためには強力な現像バイアスが必要となるため現像バイアスのリークの可能性も増す。（Ｆｉ／Ｆｄ＜０．３５が必要） 逆に、トナー帯電をブロッチが生じない程度に抑制すると画質が低下する。
【０００９】
Ｆｄ＝Ｑ×Ｅｄ Ｅｄ：現像バイアスによる現像電界強度 式３
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平０６−３３２３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、磁性トナーでのブロッチを防止しつつ、高画質を達成することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的は本発明に係る現像装置にて達成される。
【００１３】
すなわち、負帯電性磁性トナーを担持して潜像担持部材と対向した現像領域に搬送する回転可能な中空円筒状のトナー担持部材、前記トナー担持部材に内蔵されて固定配置された第１の磁界発生手段、前記トナー担持部材に対向して固定配置されたトナー量規制部材、前記トナー担持部材に対して前記潜像担持部材とは略反対の位置に配設されたトナー再配置部材、前記トナー再配置部材に対して前記トナー担持部材とは略反対の位置に配設された回転可能な中空円筒状のトナー帯電部材、及び前記トナー帯電部材に内蔵されて固定配置された第２の磁界発生手段、を備え、前記トナー帯電部材表面の仕事関数Ｗｔｃｍが前記トナーの仕事関数Ｗｔより小であり、前記トナー再配置部材表面の仕事関数Ｗｒａｍ及び前記トナー担持部材表面の仕事関数Ｗｔｈｍが前記トナーの仕事関数Ｗｔと略同等であり、前記トナー再配置部材は、前記トナー担持部材及び前記トナー帯電部材と接触する回転体であり、トナー担持部材の最外層の比誘電率εｒ２が５以下であることを特徴とする現像装置である。
【００１４】
あるいは、正帯電性磁性トナーを担持して潜像担持部材と対向した現像領域に搬送する回転可能な中空円筒状のトナー担持部材、前記トナー担持部材に内蔵されて固定配置された第１の磁界発生手段、前記トナー担持部材に対向して固定配置されたトナー量規制部材、前記トナー担持部材に対して前記潜像担持部材とは略反対の位置に配設されたトナー再配置部材、前記トナー再配置部材に対して前記トナー担持部材とは略反対の位置に配設された回転可能な中空円筒状のトナー帯電部材、及び前記トナー帯電部材に内蔵されて固定配置された第２の磁界発生手段を備え、前記トナー帯電部材表面の仕事関数Ｗｔｃｍが前記トナーの仕事関数Ｗｔより大であり、前記トナー再配置部材表面の仕事関数Ｗｒａｍ及び前記トナー担持部材表面の仕事関数Ｗｔｈｍが前記トナーの仕事関数Ｗｔと略同等であり、前記トナー再配置部材は、前記トナー担持部材及び前記トナー帯電部材と接触する回転体であり、トナー担持部材の最外層の比誘電率εｒ２が５以下であることを特徴とする現像装置である。
【発明の効果】
【００１５】
トナー帯電をトナー担持部材ではなく専用のトナー帯電部材で行うことにより、トナー帯電部材表面でブロッチが発生したとしても、接触して回転するなトナー再配置部材の機械力により剥離させて、かつクラウド化することによって、トナー担持部材表面においてトナー層の均一化が可能である。トナーとトナー帯電部材の仕事関数の差を大きくすることにより、摩擦によるトナー帯電量が高まってトナーの現像・潜像電界への反応が忠実となり、高品位な現像が実現される。トナー担持部材の表面の誘電率を５以下とすることにより、高帯電トナーでも鏡映力Ｆｉを低減し（式１・図６）、さらにトナー担持部材の表面の仕事関数をトナーと同じにすることにより、トナー担持部材でのトナー帯電量が過剰に高くなることを防止し、通常の電界強度の現像バイアスでも飛翔が可能となるトナー担持部材にトナー量規制部材を対向させても、トナー量規制部材上流の滞留トナーの量が非常に少ないので、トナー担持部材へ及ぼす圧力も小さいため、トナー担持部材表面として硬度の低い材料が適用可能である。
【００１６】
トナー再配置部材を、トナー帯電部材及びトナー担持部材のどちらとも最近接部で接触させて回転させることにより、前記二の部材からのトナー剥離性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例に係る現像装置の断面図
【図２】本発明の実施例に係るトナー再配置部材近傍の断面図
【図３】本発明の実施例に係るトナー再配置部材近傍の断面図
【図４】背景技術（従来例）に係る現像装置の断面図
【図５】鏡像力を説明する図
【図６】誘電率と鏡像力の関係を示す図
【図７】ブロッチを説明する図
【図８】従来例に係る現像装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［実施例１］
図１は、本実施例に係る現像装置９の断面図であり、これを参照しながら、現像装置９の画像形成動作を説明する。
【００１９】
不図示かつ公知の一次帯電手段によって、略均一の電位（約−７００Ｖ）に帯電された潜像担持部材としての不図示かつ公知の感光ドラム４に、不図示かつ公知の露光手段によって、最低画像濃度部で約−１５０Ｖの電位にされた非画像部が形成される。
【００２０】
感光ドラム４は、１００ｍｍ／ｓの速度でＤ４方向に回転する。感光ドラム４と非接触（間隙約２００μｍ）に対向配置されたトナー担持部材としての現像スリーブ２３ａ等を備えた現像装置９から供給された磁性トナーにより感光ドラム４の画像部に黒色トナー像が形成される。
【００２１】
トナーとしては、公知のものでよく、結着樹脂としては、架橋されたスチレン系共重合体もしくは架橋されたポリエスエルが使用される。架橋剤としては、主として２個以上の重合可能な二重結合を有する化合物が用いられる。磁性トナーは帯電制御剤を添加して用いることが好ましく、正帯電トナー用としては、ニグロシン系、四級アンモニウム塩のごとき荷電制御剤が、特に好ましく用いることができる。磁性トナーは黒の着色剤の役割を兼ねても良いが、磁性材料を含有している。
【００２２】
磁性トナー中に含有させる磁性材料としては、マグネタイト、γ−酸化鉄、フェライト、鉄過剰型フェライト等の酸化鉄；鉄、コバルト、ニッケルのような金属、あるいはこれらの金属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属との合金、およびその混合物等が挙げられる。前記材料をボールミルその他の混合機により、充分混合してから熱混練機を用いて溶融混練し、次いで粗粉砕および微粉砕を行う等の公知の方法によって得られる体積平均径７．６μｍ、仕事関数４のものである。
【００２３】
体積平均径は、装置としてコールター社製のマルチサイザ（商標）、電解液としてコールターサイエンティフィックジャパン社製のＩＳＯＴＯＮ Ｒ−ＩＩ（商標）を使用し、電解液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤を０．１〜５ｍｌ加え、更に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液を超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行いアパーチャとして１００μｍ品を用いて測定・算出した。
【００２４】
仕事関数は、フェルミ準位にある金属内電子を固体外部の真空へ移すのに必要な仕事と定義され、通常、電子ボルト（ｅＶ）単位で表される。その測定は、光電効果を利用した理研計器社製の表面分析装置ＡＣ−１Ｓ（商標）を用いて行った。尚、トナーの仕事関数は、トナーをアルミニウム板の上に板状に融解したものを測定用試料とした。
【００２５】
感光ドラム４と現像スリーブ３ａの間には、不図示かつ公知の現像バイアス電源によって電界が形成され、前記現像の原動力となる。
【００２６】
現像装置の基本形状は筐体９ａで決定される。トナー流入口９ｂより不図示かつ公知のトナー供給手段より供給されたトナーが、Ｄ１１・Ｄ１２方向に回転する公知の攪拌部材１１・１２によって攪拌されながらトナー帯電部材としての帯電スリーブ１８ａ方向に搬送される。攪拌部材１１・１２は、梯子形状（孔の開いた平板）を呈する樹脂製部材であり、回転数はともに８回転／分であり、攪拌領域の直径はそれぞれ２４ｍｍ、１６ｍｍである。
【００２７】
帯電スリーブ１８ａは、直径１６ｍｍの中空の円筒状部材であって、２００ｍｍ／ｓの速度でＤ１８ａ方向に回転する。基層は、Ａ５０５６製（厚さ０．６ｍｍ）でガラス粒子吹き付けによって粗面化処理がなされている。その上に、公知の電気Ｃｕメッキ（厚さ１０μｍ）がほどこされ、表面の表面粗さは０．６μｍＲａ、仕事関数Ｗｔは、５．４である。
【００２８】
攪拌部材１２の回転による力、帯電スリーブ１８ａに内蔵・固定された永久磁石１８ｂの磁気力及び帯電スリーブ１８ａの回転による力によって、帯電スリーブ１８ａに付着し、帯電スリーブ１８ａと１５０μｍの間隙をもって近接配置されたトナー量規制部材としてのドクターブレード１８ｃ（厚さ１ｍｍ・ＳＰＣＣ製）の作用等により、所定の質量（約０．５〜０．７ｍｇ／ｃｍ＾２）に規制された正帯電（＋１５〜＋１８μＣ／ｇ）のトナー層が形成される。ドクターブレード１８ｃは、帯電スリーブ１８ａとともに電気的に接地されている。
【００２９】
トナー再配置部材を構成するトナー再配置部材としてのブラシローラ２３ｂとの最近接部近傍を通過する際に剥ぎ取られたトナーは、弾き部材２３ｃによってクラウド化され、トナー担持部材としての現像スリーブ３ａが内蔵する永久磁石３ｂの磁気力によって現像スリーブ３ａに均一に担持される。
【００３０】
ブラシローラ２３ｂは、Ａ５０５６製のφ４の軸２３ｂａに長さ４ｍｍ、繊維密度５００本／ｃｍ＾２，繊度１０ｄｔｅｘ，仕事関数４のナイロン繊維２３ｂｂを埋め込んだものであり、５００回転／分の回転数でＤ２３ｂ方向に回転する。
【００３１】
ブラシローラ２３ｂとトナー帯電部材１８ａの当接ニップは２ｍｍ、ブラシローラ２３ｂと現像スリーブ３ａの当接ニップはともに１ｍｍであった。ちなみに、ナイロン繊維２３ｂｂに導電性を保持させるために導電性カーボンを充填している。
【００３２】
ブラシローラ２３ｂと現像スリーブ３ａ間には電源２３ａによって直流バイアスが印加され、ブラシローラ２３ｂに付着したトナーが現像スリーブ３ａ方向に移動する方向の電気力が作用する。
【００３３】
現像スリーブ３ａに担持されたトナーは、ドクターブレード３ｃによってもう一度均一化され、感光ドラム４との再近接部において現像に供されるが、この時点でも帯電量は＋１５〜＋１８μＣ／ｇに維持されている。
【００３４】
現像に供されなかった現像スリーブ３ａ上のトナーは、再度トナー再配置部材及び非画像形成期間に印加される回収バイアスによってかきとられるので、同一のトナーが現像スリーブ３ａ上に付着しつづけることはない。非画像形成期間に印加される回収バイアスも、前記電源２３ａが発生させる直流バイアスであって、現像スリーブ３ａに付着したトナーがブラシローラ２３ｂ方向に移動する方向の電気力を作用させる。
【００３５】
現像スリーブ３ａは、直径３０ｍｍの中空の円筒状部材であって、２００ｍｍ／ｓの速度でＤ３ａ方向に回転する。ポリカーボネート製（厚１ｍｍ）でガラス粒子吹き付けによって粗面化処理がなされており表面粗さは１．１μｍＲａ、仕事関数Ｗｔｈｍは、４、比誘電率εｒ２は３である。
【００３６】
ここで、比誘電率εｒの測定は次とおり行った。測定装置として、ヒューレット・パッカード社製のＨＰ４２８４ＡプレシジョンＬＣＲメータ（商標）及び電極ＨＰ１６４５１Ｂ（商標）を用い印加電圧は１ＶＰＰ、周波数は１００Ｈｚとする。被測定物は、直径５６ｍｍの円板状に成形し、Ｐｔ−Ｐｄ蒸着膜により直径５０ｍｍの主電極と内径５１ｍｍのガード電極とを設ける。Ｐｔ−Ｐｄ蒸着膜は、日立製作所社製のマイルドスパッタＥ１０３０（商標）によって蒸着操作を２分間行うことにより得られたものを温度２２〜２３℃、湿度５０〜６０％の雰囲気中に２４時間以上放置したものであり、式４で算出する。
【００３７】
εｒ＝Ｔ×Ｃ／（１．７３８×１０＾（‐１４）） 式４
ここで、Ｔは、被測定物の厚さ（単位ｍ）。Ｃは、前記測定装置で測定された静電容量（単位Ｆ）である。
【００３８】
表１に、本実施例に係る現像装置の条件を示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】
表２に、１５℃１０％ＲＨの環境下で、画像比率６％の画像出力をＡ４サイズ横の転写材に１万ページ連続して実施した際の本実施例に係る現像装置及び該現像装置を備えた画像形成装置の性能を示す。従来例に比較して、優位であることが理解できる。
【００４１】
ここで、ブロッチは、べた中間調出力画像の目視による主観評価によった。
【００４２】
尾引き、飛び散りは、横線出力画像の目視による主観評価によった。べた部画像反射濃度とは、紙上のいわゆる「べた黒」部分の画像反射濃度であり、Ｘ−Ｒｉｔｅ社の５０４型分光濃度計（商標）により測定した。かぶりは、東京電色社製のＴＣ−６ＤＳ（商標）を用いて測定した、べた白出力画像の反射率と、未使用紙の反射率の差（単位％）である。
【００４３】
【表２】
【００４４】
［実施例２］
本実施例は、トナーの帯電極性が負、トナー再配置部材がゴムローラである点等が実施例１において異なるので、この点を中心に説明し、実施例１と同じである部分は割愛する。
【００４５】
本実施例のトナーとしても、公知のものでよく、負帯電制御剤としては、たとえば有機金属錯体、キレート化合物が有効であり、例示すれば、アルミニウムアセチルアセトナート、鉄（ＩＩ）アセチルアセトナート、３，５−ジターシャリーブチルサリチル酸クロム等がある。特にアセチルアセトン金属錯体、サリチル酸系金属錯体またはサリチル酸系金属塩が好ましく、中でもサリチル酸系金属錯体または金属塩が好ましい。体積平均径は５．９μｍ、仕事関数Ｗｔは５．４である。
【００４６】
帯電スリーブ１８ａは、表層として公知の電気Ｃｒメッキ（厚さ１．５μｍ）がほどこされ、仕事関数Ｗｔｃｍは５．４である。帯電スリーブ１８ａ上のトナー層は、帯電量（−１８〜−２２μＣ／ｇ）、質量０．７〜０．９ｍｇ／ｃｍである。
【００４７】
トナー再配置部材を構成するトナー再配置部材としてのゴムローラ２３ｂは、ＳＰＣＣ製のφ３の軸２３ｂａに厚さ４．５ｍｍ、仕事関数Ｗｒａｍ＝５．４のシリコーンゴム層２３ｂｂを巻きつけたものであり、５００回転／分の回転数でＤ２３ｂ方向に回転する。
【００４８】
ゴムローラ２３ｂとトナー帯電部材１８ａの当接ニップは２ｍｍ、ゴムローラ２３ｂと現像スリーブ３ａの当接ニップはともに１ｍｍであった。
【００４９】
現像スリーブ３ａに担持されたトナーは、ドクターブレード３ｃによってもう一度均一化され、感光ドラム４との再近接部において現像に供されるが、この時点でも帯電量は−１８〜−２２μＣ／ｇに維持されている。
【００５０】
表２を参照すれば。比較例２・従来例２に比較して、優位であることが理解できる。
【００５１】
［比較例１］
本比較例は、トナー帯電部材表面の仕事関数が実施例１と異なるので、この点を中心に説明し、実施例１と同じ部分は割愛する。
【００５２】
トナー帯電部材表面は電気Ｃｒメッキであって、仕事関数ＷｔｃｍがトナーのそれＷｔと同じ（４）である（表１）のでトナー帯電性能が低く、トナー担持部材上でのトナー帯電量は＋２〜＋３μＣ／ｇであり、尾引きが非常に良くない（表２）。
【００５３】
［比較例２］
本比較例は、トナー担持部材表面の仕事関数Ｗｔｈｍが実施例２と異なるので、この点を中心に説明し、実施例２と同じ部分は割愛する。
【００５４】
トナー担持部材表面はＣｒメッキであって、仕事関数ＷｔｈｍがトナーのそれＷｔ＝５．４と大きく異なる（４）（表１）のでトナー帯電性能が高く、トナー担持部材上でのトナー帯電量は−１７〜−２１μＣ／ｇである。かつ、誘電率εｒ２が大きい（∞）ので帯電量の大きなトナーに働く鏡像力が大きいためブロッチが発生する（表２）。
【００５５】
［従来例１］
本従来例は、トナー帯電部材、トナー再配置部材を備えない（図８）等の点が実施例１と異なるので、この点を中心に説明し、実施例１と同じ部分は割愛する。
【００５６】
トナー担持材表面はＣｒメッキであって、仕事関数ＷｔｈｍがトナーのそれＷｔ＝５．４と大きく異なる（４）（表１）のでトナー帯電性能が高く、トナー担持部材上でのトナー帯電量は＋１５〜＋１８μＣ／ｇである。かつ、誘電率εｒ２が大きい（∞）ので帯電量の大きなトナーに働く鏡像力が大きいためブロッチが発生する（表２）。
【００５７】
［従来例２］
本従来例も、トナー帯電部材、トナー再配置部材を備えない（図８）等の点が実施例２と異なるので、この点を中心に説明し、実施例２と同じ部分は割愛する。
【００５８】
トナー担持材表面はＣｕメッキであって、仕事関数ＷｔｈｍがトナーのそれＷｔ＝４と大きく異なる（５．４）（表１）ので、トナー帯電性能が高く、トナー担持部材上でのトナー帯電量は−１４〜−１９μＣ／ｇである。かつ、誘電率εｒ２が大きい（∞）ので帯電量の大きなトナーに働く鏡像力が大きいためブロッチが発生する（表２）。
【００５９】
［従来例３］
本従来例は、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤を用いる点等で実施例２と異なる。図４に示すとおり、現像剤溜りｄ’を形成する返し部材９ｄ等を有している。現像容器９ａ内の略下半部は、紙面に垂直方向に延在する隔壁９ｗによって現像室９ｂと攪拌室９ｃとに区画されている。隔壁９ｗは上方が開放されおり、現像室９ｂで余分となった現像剤が攪拌室９ｃ側に回収される。
【００６０】
前記現像室９ｂ及び攪拌室９ｃには、搬送スクリュー１１・１２が配設されている。搬送スクリュー１１は現像室９ｂ内の現像剤を撹拌しながら搬送し、又搬送スクリュー１２は現像剤濃度制御装置の制御の下で、不図示かつ公知のトナー補給手段から攪拌室９ｃ内にそのスクリュー１２の上流側に供給されるトナーと、攪拌室９ｃ内に既にある現像剤とを撹拌しながら搬送し、現像剤のトナー濃度を均一化する。
【００６１】
隔壁９ｗの両端部には、現像室９ｂと撹拌室９ｃとを相互に連通させる現像剤通路（図示せず）が形成されており、現像によってトナーが消費されてトナー濃度が低下した現像室９ｂ内の現像剤を、前記スクリュー１１・１２の搬送力により現像剤通路の一方を通って攪拌室９ｃ内へ移動する。
【００６２】
前記現像剤溜り部ｔ’には，トナー帯電部材としてＡ５０５６にＣｒメッキを施したスクリュー１８が配設されており、現像剤溜りｄ’における現像剤を撹拌することにより、ドクターブレード３ｃを経て現像領域に搬送されるトナーの帯電不足を補う。
【００６３】
前記ドクターブレード３ｃはＡ５０５６等の非磁性材料で形成され、感光ドラム４よりも外径２０ｍｍの現像スリーブ３ａの回転方向上流側に配設されている。前記スクリュー１１は、現像室９ｂ内の底部に現像スリーブ３ａの軸線方向に沿ってほぼ平行に配置されており、本実施例では、回転軸の回りに羽根部材をスパイラル形状に設けたものであり、回転しながら現像室９ｂ内の現像剤を現像スリーブ３ａの軸線方向に沿って一方向に搬送する。又スクリュー１２も搬送スクリュー１１と同じ形状をしており、攪拌室９ｃ内の底部にスクリュー１１とほぼ平行に配置され、スクリュー１１と同方向に回転して攪拌室９ｃ内の下現像剤をスクリュー１１と反対方向に搬送する。かくして、スクリュー１１・１２の回転による搬送により、現像剤が隔壁９ｗの両端部の開口部を通って現像室９ｂと攪拌室９ｃとの間で循環される。
【００６４】
本実施例で用いた非磁性トナーは、ポリエステル樹脂に着色用顔料、更に負電荷制御剤としてアルキル置換サリチル酸の金属錯体を分散させたものであり、これに酸化チタンを外添して使用した。
【００６５】
磁性キャリアはコア材としてＺｎ系フェライトを用い、アクリル系樹脂をコートした、キャリアを用いた。
【００６６】
現像スリーブ３８ａ上のトナーの帯電量は−３０〜−３６μＣ／ｇと高いため、ブロッチや、出力画像のべた白部に黒いポチ、べた黒部に白いポチが発生することがある（表２）。ポチはいずれも、キャリア粒子が、感光ドラムに付着したことが原因である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、粉体トナーを用いる電子写真法等によるプリンタ・複写機等の画像形成装置の現像装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
３ａ トナー担持部材
３ｂ 磁界発生手段
３ｃ トナー量規制部材
４ 潜像担持部材
９ 現像装置
１８ａ トナー帯電部材
１８ｂ 磁界発生手段
２３ トナー再配置部材
Ｗｔ トナーの仕事関数
Ｗｔｃｍ トナー帯電部材表面の仕事関数
Ｗｔｈｍ トナー担持部材表面の仕事関数
Ｗｒａｍ トナー再配置部材表面の仕事関数
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負帯電性磁性トナーを担持して潜像担持部材（４）と対向した現像領域に搬送する回転可能な中空円筒状のトナー担持部材（３ａ）、
前記トナー担持部材に内蔵されて固定配置された第１の磁界発生手段（３ｂ）、
前記トナー担持部材に対向して固定配置されたトナー量規制部材（３ｃ）、
前記トナー担持部材に対して前記潜像担持部材とは反対の位置に配設されたトナー再配置部材（２３）、
前記トナー再配置部材に対して前記トナー担持部材とは反対の位置に配設された回転可能な中空円筒状のトナー帯電部材（１８ａ）、及び前記トナー帯電部材に内蔵されて固定配置された第２の磁界発生手段（１８ｂ）、
を備え、
前記トナー帯電部材表面の仕事関数Ｗｔｃｍが前記トナーの仕事関数Ｗｔより小であり、
前記トナー再配置部材表面の仕事関数Ｗｒａｍ及び前記トナー担持部材表面の仕事関数Ｗｔｈｍが前記トナーの仕事関数Ｗｔと同等であり、
前記トナー再配置部材は、前記トナー担持部材及び前記トナー帯電部材と接触する回転体であり、
トナー担持部材の最外層の比誘電率εｒ２が５以下であることを特徴とする現像装置（９）。
【請求項２】
正帯電性磁性トナーを担持して潜像担持部材（４）と対向した現像領域に搬送する回転可能な中空円筒状のトナー担持部材（３ａ）、
前記トナー担持部材に内蔵されて固定配置された第１の磁界発生手段（３ｂ）、
前記トナー担持部材に対向して固定配置されたトナー量規制部材（３ｃ）、
前記トナー担持部材に対して前記潜像担持部材とは反対の位置に配設されたトナー再配置部材（２３）、
前記トナー再配置部材に対して前記トナー担持部材とは反対の位置に配設された回転可能な中空円筒状のトナー帯電部材（１８ａ）、及び前記トナー帯電部材に内蔵されて固定配置された第２の磁界発生手段（１８ｂ）、
を備え、
前記トナー帯電部材表面の仕事関数Ｗｔｃｍが前記トナーの仕事関数Ｗｔより大であり、
前記トナー再配置部材表面の仕事関数Ｗｒａｍ及び前記トナー担持部材表面の仕事関数Ｗｔｈｍが前記トナーの仕事関数Ｗｔ同等であり、
前記トナー再配置部材は、前記トナー担持部材及び前記トナー帯電部材と接触する回転体であり、
トナー担持部材の最外層の比誘電率εｒ２が５以下であることを特徴とする現像装置（９）。
【請求項１】
負帯電性磁性トナーを担持して潜像担持部材（４）と対向した現像領域に搬送する回転可能な中空円筒状のトナー担持部材（３ａ）、
前記トナー担持部材に内蔵されて固定配置された第１の磁界発生手段（３ｂ）、
前記トナー担持部材に対向して固定配置されたトナー量規制部材（３ｃ）、
前記トナー担持部材に対して前記潜像担持部材とは反対の位置に配設されたトナー再配置部材（２３）、
前記トナー再配置部材に対して前記トナー担持部材とは反対の位置に配設された回転可能な中空円筒状のトナー帯電部材（１８ａ）、及び前記トナー帯電部材に内蔵されて固定配置された第２の磁界発生手段（１８ｂ）、
を備え、
前記トナー帯電部材表面の仕事関数Ｗｔｃｍが前記トナーの仕事関数Ｗｔより小であり、
前記トナー再配置部材表面の仕事関数Ｗｒａｍ及び前記トナー担持部材表面の仕事関数Ｗｔｈｍが前記トナーの仕事関数Ｗｔと同等であり、
前記トナー再配置部材は、前記トナー担持部材及び前記トナー帯電部材と接触する回転体であり、
トナー担持部材の最外層の比誘電率εｒ２が５以下であることを特徴とする現像装置（９）。
【請求項２】
正帯電性磁性トナーを担持して潜像担持部材（４）と対向した現像領域に搬送する回転可能な中空円筒状のトナー担持部材（３ａ）、
前記トナー担持部材に内蔵されて固定配置された第１の磁界発生手段（３ｂ）、
前記トナー担持部材に対向して固定配置されたトナー量規制部材（３ｃ）、
前記トナー担持部材に対して前記潜像担持部材とは反対の位置に配設されたトナー再配置部材（２３）、
前記トナー再配置部材に対して前記トナー担持部材とは反対の位置に配設された回転可能な中空円筒状のトナー帯電部材（１８ａ）、及び前記トナー帯電部材に内蔵されて固定配置された第２の磁界発生手段（１８ｂ）、
を備え、
前記トナー帯電部材表面の仕事関数Ｗｔｃｍが前記トナーの仕事関数Ｗｔより大であり、
前記トナー再配置部材表面の仕事関数Ｗｒａｍ及び前記トナー担持部材表面の仕事関数Ｗｔｈｍが前記トナーの仕事関数Ｗｔ同等であり、
前記トナー再配置部材は、前記トナー担持部材及び前記トナー帯電部材と接触する回転体であり、
トナー担持部材の最外層の比誘電率εｒ２が５以下であることを特徴とする現像装置（９）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−４３６８８（Ｐ２０１１−４３６８８Ａ）
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９２０５６（Ｐ２００９−１９２０５６）
【出願日】平成２１年８月２１日（２００９．８．２１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２１日（２００９．８．２１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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