JPH01191879A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、電子写真装置や静電記録装置において静電潜
像を可視像化する現像装置に関し、さらに詳しくは一成
分現像剤を用いて現像を行なう現像装置に関する。

（従来の技術） 一成分現像方式の一つとして加圧現像法（Ｉｎ＋ｐｒｅ
ｓｓｉｏｎ　ＤｅｖｅｌｏｐＩｌｅｎｔ）が知られてい
る。加圧現像法は、特開昭４７−１３０８８号公報、同
４７−１３０８９号公報、米国特許３，１５２，０１２
号明細書、同３，７３１，１４６号明細書等に開示され
ており、その特徴とするところは、弾力性を有しかつ少
なくとも表面が導電性を有するトナー用持体ローラと、
このトナー担特休ローラの表面にトナー薄層を形成する
手段と、前記トナー担持体ローラの導電性表面に周知の
現像バイアス電圧を印加する手段とを有し、前記トナー
薄層を静電潜像保持体に押圧もしくは接触させることに
よって静電潜像を可視像化する点にある。この方法によ
れば、磁性材料が不要となるため現像装置を簡素化かつ
小型化することができる。

また非磁性−成分現像剤を使用できるため、磁性トナー
を用いる一成分現像方式にくらべ、カラー化に適してい
るなど、多くの利点を有している。

加圧現像法のもう一つの特徴として、静電潜像保持体と
トナー７１！（もしくはトナー担持体）とを実質的に零
の相対速度で接触させることがあげられる。

これに対し発明者らは、トナー担持体ローラを静電潜像
保持体よりも速く移動させること樟より、より良好な現
像像が得られることを見いだした。

しかしながら、この方法においても、上記の加圧現像法
と同様に次のような問題があることが明らかになった。

すなわち、これらの現像法においては、非磁性トナーを
使用しているため、トナー担持体ローラ周面の両端部に
おいてトナーが現像装置の外へこぼれ落ち、システムや
画質の劣化を招く場合が多い、これを防止するためには
、ローラ周面の両端部近傍にシール部材を押圧し、ロー
ラの端部にはトナー層が形成されないようにする方法が
有効である。ところが、このような非ｉ・ナー付着部に
おいては、ローラ表面の導電層が露出しており、これが
静電潜像保持体表面に直接接触することになるため、次
のような問題が生じる。

■　ローラ表面の導電層には周知の現像バイアス電圧が
印加されているため、静電潜像保持体の導電基体との間
に大電流が流れ、静電潜像保持体の絶縁破壊を招く場合
がある。

■　静電潜像保持体にピンホールや傷などの欠陥があり
、接地された導電基体が露出していると、上記の非トナ
ー付着部すなわちローラ周面両端の導電層からこの欠陥
へ電流が流れ込む、その結果ローラ表面の導電層の電位
の絶対値が降下して、周知のバイアスリークが発生し、
画像に欠陥をもたらす。

これらの問題のうち、■の問題はローラ表面の導電層と
バイアス印加用電源との間に保護抵抗を挿入することに
よって解決できるが、■の問題に対しては逆効果となっ
てしまう。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記の問題点のない、新規で優れた現像装置を
提供すべくなされたもので、静電潜像保持体の絶縁破壊
やバイアスリークの無い現像装置を提供することを目的
とする。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本願第１の発明は、弾力性を有し、かつ少なくとも表面
が導電性を有するトナー担持体ローラと、該トナー担持
体ローラの表面にトナー薄層を形成する手段と、前記ト
ナー担持体ローラの導電性表面に電圧を印加する手段と
を有し、前記トナー薄層を静電潜像保持体に接触させる
ことによって前記静電潜像を可視像化する現像装置にお
いて、前記トナー担持体ローラ周面両端部の非トナー付
着部と、前記静電潜像保持体との間に高抵抗部材もしく
は絶縁性部材を介在せしめたことを骨子とし、本願第２
の発明は、前記トナー担持体ローラ両端の非トナー付着
部表面が高抵抗部材もしくは絶縁性部材より成ることを
骨子とするものであり、これにより前記従来技術の問題
を解決することができる。

（作　用） 本発明によれば、トナー担持体ローラ周面両端部の導電
層が高抵抗部材を介して静電潜像保持体に接触すること
になるため、静電潜像保持体の絶縁破壊やバイアスリー
クを確実に防止することができ、システムの長寿命化や
画質の向上に対し多大の効果がもたらされる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明す
る。

実施例１ 第１図は、本発明にかかる現像装置の一実施例を示す概
略断面図である。

この図において、現像ローラ１は、金属シャフト２の外
周に弾性体Ｒ３および導電体層４を順に設けたもので、
反時計まわりに回転する０弾性体Ｍ４３はウレタン系の
マイクロセル発泡体（商品名ＥＮＤｔｌＲ−Ｃ２５０−
２０；弁上エムチービー社製）であり、ゴム硬度８度（
アスカ−Ａ）、外径２Ｇ、　５ｎ＋ｌｌである・導電体
Ｊｆ１４は、内径２０ｎｎ、厚さ１１００Ｊｉのポリエ
ステル系シームレスチューブの外周面に設けられており
、ポリエステル系樹脂中に導電性カーボンを分散するこ
とにより体積固有抵抗値１０４Ω・Ｃ１の導電性が付与
されたものから形成されている。

現像ローラ１は、上記のシームレスチューブの内部に金
属シャフト２と弾性体ｊＩ！！３より成る弾性体ローラ
を挿入することによって形成されている。

シームレスチューブと弾性体層３の界面は接着すること
が好ましいが、上記の弾性体表面は摩擦係数が極めて高
いため接着を省略しても実用上さしつかえない、トナー
薄層形成部材５は、厚さ０．２１１１１のリン青銅板の
売端部を内径２＋ｕｇの半円形に成形したもので、円弧
の一部が現像ローラ表面に所定の圧力で押圧されている
。現像ローラ１の表面には、この他にトナーこぼれ防止
用のりカバリ−ブレード６、トナー供給ローラ７および
感光体ドラム８が圧接されている。

リカバリーブレード６は、トナー容器９の内部に収納さ
れている一成分非磁性トナー１０が現像器外にこぼれる
ことを防止すると同時に、現像ローラ表面の現像残りの
トナーをこぼさずにトナー容器内に回収する機能を持っ
ており、この実施例では厚さ０．５ｉｎのウレタンゴム
シートをスポンジ上に接着したものを用いた。トナー供
給ローラ７は密度７５ｉＣｇ／♂、発泡セル数８０個／
２５ｎｕの軟質ポリウレタンフォームより成っており、
現像ローラ１に対する接触深さを０．５ｎ１１、回転周
速度を現像ローラ１１／２とした。トナー薄層形成部材
５を線圧８０ｇ／ｃｒａで現像ローラ１に押圧し、現像
ローラ１を９４Ｉｎ／ｓｅｃの周速で回転させたところ
、現像ローラ表面には単位面積あたり０．５Ｉ１ｇの均
一なトナー薄層が形成された。このトナー薄層をエアー
にて吸引しファラデーケージ内に導入して電荷量を測定
したところ、−９，０μｃ／ｇであった・ここで使用し
たトナーは、ポリエステル系樹脂中にカーボンブラック
を分散した負帯電型の絶縁性黒色トナーで、トナーの帯
電は主としてトナー薄層形成部材５との摩擦によって行
なわれている。

本実施例においては、表面が負に帯電された有機光導電
体にレーザビームを照射することによって潜像を形成し
、これを反転現像法によって可視像化するいわゆるレー
ザビームプリンタに上記現像装置を適用した場合を例示
する。

画像部電位すなわち露光部電位を一５０Ｖ、非画像部電
位すなわち未露光部電位を一５ｏｏｖ　、現像バイアス
（現像ローラ１の導電体層４の電位）を−２５０Ｖ、感
光体ドラム８と現像ローラ１の接触幅を１．５１１１１
として反転現像を実行する。

ここで、現像ローラ１周面両端部に非トナー付着部が生
じる理由を第２図を用いて説明する。

第２図は、本実施例にかかる現像装置の構成部材のうち
、現像ローラ１およびサイドフレーム１１．１２に注目
して示された要部斜視図である。

不図示の支持部材によって現像ローラ１両端のシャフト
１３．１４は回転可能に支持されている。

現像ローラ１周面の両端部とサイドフレーム１１．１２
の間にはトナーこぼれ防止用シール部材１５が配設され
ている。ここではシール部材１５を体積抵抗値１０３Ω
・Ｃｌｌの導電性発泡ウレタンによって構成し、片面を
サイドフレームに接着した。このような構成にすると、
現像ローラ１を図中矢印の方向に回転させてもトナー容
器９内に収納されたトナーはローラ両端部へ到達するこ
とができず、従ってトナーこぼれを防止することができ
る。このことは、とりもなおさずシール部材１５が接触
している領域のローラ表面にはトナー層が形成されず、
導電体層４が露出した非トナー付着部１６が生じること
を意味している０本実施例では、このようにシール部材
１５と導電体層４が導通状態となることを利用し、シー
ル部材１５に不図示の直流電源を接続して導電体１醪に
現像バイアス電圧を供給するようにした。

しかしながら、非トナー付着部１６を有する現像ローラ
１を静電潜像保持体８に直接接触させると、前述の絶縁
破壊やバイアスリークをひきおこすことになる。トナー
付着部１７においては、感光体ドラムと導電体層の間に
常時トナー層が介在しており、これが抵抗層としての機
能を発揮するため上述の問題は生じない、測定によれば
、ローラ表面に０．５１１（＋／　ｃｉのトナー層が存
在する時、このトナー層はローラ回転時に１０７Ω以上
の抵抗体としてふるまうことが明らかになった。これに
対し、非トナー付着部１６においては感光体表面に電圧
の印加された導電体層が直接接触するため、感光体の絶
縁破壊が頻繁に発生し、破壊された領域には感光体の導
電基体が露出するため、バイアスリークの原因となった
。バイアス印加用直流電源とローラ表面の導電体１４の
間に１０Ｍ・Ω程度の保護抵抗を挿入し、電流値を制限
すると絶縁破壊を防止できるが、何らかの原因で感光体
表面に傷やピンホールなどの欠陥が生じ、導電体層４と
感光体の導電基体とが導通状態となると上述の保護抵抗
の両端に電位差が生じ導電体層４の電位の絶対値が減少
するため、画像部の濃度が減少しいわゆるバイアスリー
クと呼ばれる画像欠陥が生じるのである。

第３図は本願発明の骨子を示す要部斜視図である。２０
は、現像ローラ１の非トナー付着部と感光体ドラムとの
間に介在するよう配設された高抵抗もしくは絶縁性部材
である。高抵抗部材２０としては、体積抵抗値が１０’
Ω・Ｃ１以上のシート状部材を用いることができ、これ
により上述の問題を完全に解決することができる。高抵
抗部材２０の例としては厚さ５０〜５００μｍ程度のポ
リエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、テフロン
フィルムなどがあげられる０体積抵抗値が１０６Ω・Ｃ
１１以下の部材を用いると上述の絶縁破壊やバイアスリ
ークを有効に防止することができない。

実施例２ 第２図において、非トナー付着部１６を１０６Ω・Ｃ１
１以上の抵抗値を有する抵抗層によって構成すれば、上
述の高抵抗部材２０は不要となり、現像装置により簡素
なものとなる。ただし、この場合にはシール部材１５よ
りバイアス電圧を供給することが出来ないため、現像ロ
ーラ１の弾性体層３を導電性とし、金属シャフト２より
現像バイアスを供給するような構成を採る必要がある。

なお本発明は、これらの実施例の内容に限定されるもの
ではなく、正規現像法、アナログ複写機、誘電体ドラム
を用いた静電記録方式等にも適用できることはもちろん
である。

［発明の効果］ 以上、詳述したように、本発明によれば比較的簡便な方
法によって静電潜像保持体の絶縁破壊やバイアスリーク
を確実に防止することができ、システムの長寿命化や画
質の向上に対し、多大の効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略断面図、第２図は
現像ローラのサイドフレームへの装着郡部を示す斜視図
、第３図は本発明の実施例の要部斜視図である。 １・・・・・・トナー担持体ローラ ３・・・・・・弾性体層 ４・・・・・・導電体層 ５・・・・・・トナー薄層形成部材 １６・・・・・・非トナー付着部 ２０・・・・・・高抵抗部材 を 第１図 第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）弾力性を有し、かつ少なくとも表面が導電性を有
   するトナー担持体ローラと、該トナー担持体ローラの表
   面にトナー薄層を形成する手段と、前記トナー担持体ロ
   ーラの導電性表面に電圧を印加する手段とを有し、前記
   トナー薄層を静電潜像保持体に接触させることによって
   前記静電潜像を可視像化する現像装置において、 前記トナー担持体ローラ周面両端部の非トナー付着部と
   、前記静電潜像保持体表面との間に高抵抗もしくは絶縁
   性部材を介在せしめたことを特徴とする現像装置。
2. （２）弾力性を有し、かつ少なくとも表面が導電性を有
   するトナー担持体ローラと、該トナー担持体ローラの表
   面にトナー薄層を形成する手段と、前記トナー担持体ロ
   ーラの導電性表面に電圧を印加する手段とを有し、前記
   トナー薄層を静電潜像保持体に接触させることによって
   前記静電潜像を可視像化する現像装置において、前記ト
   ナー担持体ローラ両端の非トナー付着部表面が高抵抗部
   材もしくは絶縁性部材より成ることを特徴とする現像装
   置。