JPH02296267A - 一成分現像装置 - 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】 ［目次］ 概要 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（第１図） 作用 実施例 （ａ）　　一実施例の説明（第２図、第３図）（ｂ）　
　他の実施例の説明 発明の効果 〔概要〕 一成分トナーを用いて像担持体上の静電潜像を現像する
一成分現像装置に関し、 所定のニップ幅が得られ且つ耐久性を十分保証すること
を目的とし、 静電潜像が形成された像担持体に一成分トナを供給する
トナー担持体を、該像担持体に圧接して現像する一成分
現像装置において、該トナー担持体を発泡体の単一層で
形成し、該トナー担持体は、気泡が存在しない、又は内
部の気孔径より小さい気孔径を有する気泡が存在する表
面部を有する。

に弾性が求められしかもその硬度が変化しないことが求
められている。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、一成分トナーを用いて像担持体上の静電潜像
を現像する一成分現像装置に関する。

電子写真印刷装置、静電記録装置等の像形成装置におい
ては、像担持体である感光ドラムや誘電体上に形成され
た静電潜像を可視像化するため粉体現像装置が用いられ
ている。

近年、この現像装置として、メイテナンスが容易で装置
のコンパクト化が可能な一成分トナー、特に非磁性一成
分トナーを用いた一成分現像装置が注目されている。

一成分現像装置では、像担持体上の静電潜像を可視像化
するために、一成分トナーを像担持体上に供給するため
のトナー担持体は、像担持体に圧接されるため弾性体で
構成され、常に一定のニップ幅で圧接されている。

このような一成分現像装置では、トナー担持体〔従来の
技術〕 従来、特開昭６２−４１８３７２号公報、特公昭６０−
１２６２７号公報等のように、このトナ担持体として、
導電性のシリコーン系ゴムの単−層を用いるものが提案
されている。

又、特開昭５３−２３１４６９号公報等のように、現像
に必要なニップ幅を確保するため、導電性の剛体の軸上
に低硬度のスポンジからなる中間層を形成し、この中間
層の外周にスポンジ内への一成分トナーの染み込みを防
止するためのシリコンゴム層を形成したものも提案され
ている。

〔発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前者の提案においては、トナ担持体の硬
度をスポンジ材料の硬度程低くすることができず、圧接
によって充分な現像ニップ幅が得にくいという問題があ
り、現像品質が十分でなかった。

一方、後者の提案においては、スポンジ中間層によって
硬度を十分低くすることができる反面、スポンジ層とシ
リコンゴム層との多層構造とせねばならず、層間の剥離
が生じ易く、耐久性が乏しいという問題がある他に、製
造コストも高くなるという問題もあった。

従って、本発明は、所定のニップ幅が得られ且つ耐久性
を十分保証することのできる一成分現像装置を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理図である。

本発明は、第１図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように
、静電潜像が形成された像担持体１に一成分トナー４を
供給するトナー担持体７を、該像担持体１に圧接して現
像する一成分現像装置において、該トナー担持体７を発
泡体の単一層で形成し、該トナー担持体７は、気泡７０
が存在しない、又は内部の気孔径より小さい気孔径を有
する気泡７０が存在する表面部７ａを有するものである
。

〔作用〕

本発明は、トナー担持体７を発泡体の単一層で形成して
いるので、硬度を十分低くでき且つ製造も容易となり、
剥離も生じないため、耐久性も十分保証できる。

このような発泡体で構成すると、表面の開放された気泡
に一成分トナー４が侵入し、硬度が変化するおそれがあ
るが、表面部７ａを開放された気泡が存在しないか（第
１図（Ａ）、内部気泡の気孔径より小の気孔径の気泡を
存在する（第１図（Ｂ）、（Ｃ））ようにしているため
、一成分トナー４が侵入することもなく、たとえ高解像
度用の平均粒径５ミクロン程度のトナーでも侵入しない
。

このため、使用により一成分トナーが侵入して、その硬
度が高くなることがなく、長期間に渡って接触ニップ幅
を一定に維持でき、印字品質の劣化が生じない。

〔実施例〕

（ａ）　　一実施例の説明 第２図は本発明の一実施例構成図である。

図において、■は前述の像担持体としてのＯＰＣ感光ド
ラムであり、直径６０ｍｍ、表面速度７０ｍｍ／ｓであ
り、図示されざるコロナ放電器によりその表面が一６５
０Ｖに帯電させられた後、図示されざるレーザ走査光学
系、ＬＥＤ露光光学系等により記録すべき情報に応じた
光照射が行われることにより静電潜像が形成されるもの
である。

２は一成分現像器であり、ＯＰＣ感光ドラム１上に一成
分非磁性トナーを供給することで静電潜像の可視像化を
行うために以下の構成を有するものである。

即ち、現像容器３は、平均粒径が約５μｍの一成分非磁
性トナー４を収納しており、アジテータ５は、現像容器
３内で矢印Ａ方向に回転することで、一成分非磁性トナ
ー４との間で摩擦を起こすことにより一成分非磁性トナ
ー４を、負極性（−）に帯電させる。

パドルローラ６は、現像容器３の底部に形成された第１
の凹部３ａ内に配置されており、矢印Ｂ方向に回転する
ことで、現像容器３内の最も低い位置に存在する一成分
非磁性トナー４を後述する現像ローラ７方向に汲み上げ
て供給する。

前述の現像ローラ（トナー担持体）７は、矢印Ｃ方向に
回転し、パドルローラ６により搬送されて来た一成分非
磁性トナー４をその表面に吸着した状態でＯＰＣ感光ド
ラム１との接触部に搬送し、ＯＰＣ感光ドラム１上の静
電潜像を可視像化するためのものである。

この現像ローラ７は、例えば、直径２０ｍｍ。

体積抵抗値１０４〜１０Ｉ０Ω・ｍ（最適には１０６Ω
・ｍ）、硬度が１０〜３５°　（アスカ−Ｃ硬度計にて
測定：最適には１０°）の高分子発泡ポリウレタン（連
泡状態）で形成される単一層７ｂと図示しない剛体より
成る導電性の中心軸を含み、この中心軸を介して現像バ
イアス電圧（−３００Ｖ）が印加されている。

更に、この現像ローラ７は、図示しないスプリング等の
付勢手段により、現像容器３全体がＯＰＣ感光ドラム１
方向（矢印Ｙ方向）に押圧されることによって、線圧２
２〜５０ｇ／ｒ：ｍ（最適には４３ｇ／ｃｍ）で押圧さ
れ、矢印り方向に回転するＯＰＣ感光ドラム１に対して
ニップが幅１〜３．５ｍｍとなるように圧接される。

層厚規制バイアスブレード８は、アルミニウムあるいは
ステンレス材等で構成され、軸８ａ回りを回動自在に設
けられ、現像ローラフに対して図示しないスプリング等
の付勢手段により、矢印Ｘ方向に線圧２６ｇ／ｍｍで押
圧されており、現像ローラ７上のトナー層厚を一定値に
規制すると共に、−４００Ｖの電圧が印加されており、
摩擦帯電により一成分非磁性トナー４を、本実施例では
負極性に帯電させ、電圧を印加する事により帯電をリー
クさせない様にしている。

回収ローラ９は、現像ローラ７と同様に体積抵抗値１０
６Ω・ｍ、硬度１０〜７０’程度の高分子発泡ポリウレ
タンであり、現像容器３の第２の凹部３ｂ内に配置され
ている。

この回収ローラ９は、直径が１１ｍｍ、周速が７０ｍｍ
／ｓ、ニップ厚が１ｍｍとなるように設けられ、更に、
現像ローラフに印加される現像バイアス電圧と等しいか
又はそれより大きい回収バイアス電圧（−３００Ｖ〜−
２５０Ｖ）が印加されることにより、現像ローラフの表
面から機械的及び電気的に一成分非磁性トナー４を回収
し、現像ローラ７上から機械的且つ電気的な履歴を解消
するために設けられる。

以上説明した構成において、本実施例では現像ローラ７
として用いられる発泡ポリウレタンの発泡の気孔径が３
〜２０μｍのものを用いている。

この場合、気孔がそのまま表面部まで及んでいると、粒
径１０ｔｔｍ前後のトナーであれば、現像ローラフの表
面に侵入しないが、高解像用の粒径５μｍ以下のトナー
は侵入してしまう。

そこで、現像ローラフの表面部７ａに気泡が存在しない
か、存在しても、その気孔径が内部の気泡の気孔径より
小と構成する。

このためには、以下の様な製造工程上の処理をすればよ
い。

■　成形したローラフの表面を加熱したブレドで研削す
る（ヒートカッ日ことによって表面部７ａを溶かし、表
面部７ａの気孔をつぶして、第１図（Ａ）のような気泡
のない表面部７ａをえる。

■　金型から押し出して成形する（押し出し成形）して
、ローラ７を作成する場合には、押し出し成形の金型の
温度と圧力により表面部７ａの気孔をつぶすことができ
、第１図（Ａ）のような気泡のない表面部７ａを得る。

この場合、金型の温度により、第１図（Ｂ）又は第１図
（Ｃ７）のように多少表面部７ａに小さい気孔が残る場
合もあるが、気孔は少なく且つ５μｍ以下であるため、
トナーの侵入を防止できる。

■　ポリウレタンで形成された現像ローラフの表面７ａ
に、同一材料の溶剤ポリウレタンエラストマを塗布し、
表面部７ａを溶かして、表面部に基材と同化した膜を形
成し第１図（Ａ）、又は第１図（Ｂ）又は第１図（Ｃ）
のような現像ローラフの表面部７ａを得る。

第３図は印刷枚数に対する現像ローラの硬度変化の関係
を示す図である。

本発明の場合として、ポリウレタン製ローラの表面部７
ａを気泡が存在しないか、気泡の気孔径が内部より小さ
いよう処理した現像ローラ７を用い、比較例（ａ）とし
て、ポリウレタン製ローラの表面部７ａをまったくその
ような処理しない現像ローラ７を用い、印刷枚数に対す
る現像ローラフの硬度をアスカ−Ｃ硬度計で測定した。

尚、使用した一成分トナーは、平均粒径５μｍのポリエ
ステル非磁性トナーであった。

第３図より、本発明の場合、印刷枚数の増加に対し、現
像ローラフの硬度がほとんど変化せず、単一層で良好な
弾性を保持し、現像ニップ幅が一定であることを示して
いる。

一方、比較例（ａ）の場合には、印刷枚数の増加ととも
に硬度が上昇する傾向を示しており、このことは、一成
分トナーが表面部７ａに侵入し、目詰り状態となり次第
に硬度が高くなり、硬化する現象が生じるためである。

又、第３図の一点鎖線以上の領域は印刷結果に、０．１
％以上のカブリが発生し、印字不良として扱われる領域
である。

比較例（ａ）では、印刷枚数が３０００枚程度Ｔ１その
硬度が３５°以上となり、カブリ限界値を越えてしまう
のに対し、本発明では、印刷枚数が１万枚を越えてもこ
のようなことがなく、トナの侵入を防止しているととも
に、耐久性も高いことを示している。

従って、第３図から判るように、現像ローラ７を構成す
る発泡ポリウレタンの表面部７ａの気孔を溶かしてつぶ
すか、押出し成形によってつぶしてしまえば、単一層で
長期的に安定した印字が可能となる。

尚、現像ローラフの体積抵抗値は、１０１０Ω・ｃｍを
越えると、現像ローラ７である発泡ポリウレタンと感光
ドラムとの電位差が大きくなり、地力ブリが発生し、１
０４Ω・ｃｍより低いと大電流が流れ込み、ジュール熱
が発生し、現像ローラが焼損してしまう。

（ｂ）　　他の実施例の説明 上述の実施例では、感光ドラム１にＯＰＣ感光体を用い
たが、他の感光体であってもよく、感光体に限らず、誘
電体であってもよい。

又、現像ローラ７もポリウレタン材料のものに限らず、
他の発泡材料のものであってもよい。

以上本発明を実施例により説明したが、本発明は本発明
の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明からこれ
らを排除するものではない。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、トナー担持体とし
て、発泡体を用い且つその表面部に気泡が存在しないか
、存在しても内部の気孔径より小の気孔径のものとして
いるため、トナー担持体内に一成分トナーが侵入せず、
その硬度が増大することなく、長期間に渡り一定のニッ
プ幅を維持でき、一定の印字品質を維持できるという効
果を奏する。

又、単一層で形成できるので、耐久性も十分あり、長期
間に渡り、一定の印字品質を維持できるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の一実施例構成図、 第３図は印刷枚数に対する現像口 化の関係を示す図である。 図中、１−像担持体（感光ドラム） ４−一一一成分トナ ７−）ナー担持体（現像口 アロー表面部、 ７〇−気泡。 うの硬度変 う）、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 静電潜像が形成された像担持体（１）に一成分トナー（
   ４）を供給するトナー担持体（７）を、該像担持体（１
   ）に圧接して現像する一成分現像装置において、 該トナー担持体（７）を発泡体の単一層で形成し、 該トナー担持体（７）は、気泡（７０）が存在しない、
   又は内部の気孔径より小さい気孔径を有する気泡（７０
   ）が存在する表面部（７ａ）を有することを 特徴とする一成分現像装置。