JPH0341487A - 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（第５図） 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図乃至第４図）（ｂ）
　　他の実施例の説明 発明の効果 〔概要〕 静電潜像が形成された潜像担持体上に、帯電されたー成
分トナーをトナー担持体が接触して供給する一成分現像
装置に関し、 一成分トナーの帯電特性に影響を与えることなく且つト
ナー層厚の変化もなく、濃度ムラを防止することを目的
とし、 静電潜像が形成された潜像担持体に一成分トナを供給す
るトナー担持体と、該トナー担持体の一成分トナーを一
定層厚に規制する層厚規制部材とを有し、該潜像担持体
と該トナー担持体とを接前加圧して現像する一成分現像
装置において、該１−す一世持体は、アスカ−Ｃ硬度計
で５０°以下の導電性弾性体で構威し、該層厚規制部材
を金属で構威した。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、静電潜像が形成された潜像担持体上に、帯電
された一成分トナーをトナー担持体が接触して供給する
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、潜像担持体である感光ドラムや誘電体上の静電潜像
を可視像化するため現像装置が広く用いられている。

このような現像装置は、従来キャリアとトナからなる二
成分現像剤を用いたものが広く利用されていたが、近年
取り扱いの容易さ及び装置のコンパクト化が図れる一成
分現像剤を用いたものが利用されている。

係る一成分現像剤、特に、一成分非磁性トナを用い゛た
現像装置では、長期間に渡って現像特性が安定となるよ
うな技術が求められている。

〔従来の技術〕

第５図は従来技術の説明図である。

一成分現像装置２は、矢印り方向に回転する感光ドラム
（潜像担持体）■に対し、現像ローラ（トナー担持体）
７が設けられている。

現像ローラ７は、現像装置２の一成分非磁性トナー４を
感光ドラム１に供給するために設けられ、現像部より上
流側には、現像ローラ７の長平方向全域に渡ってｌ・ナ
ー層を均一に担持させ且つトナ４を帯電させるためのバ
イアスブレード（層厚規制部材）８が、現像ローラ７に
圧接して設けられている。

一成分現像装置２では、所望の印字濃度及び印字品質を
得るために、現像ローラ７の帯電トナを感光ドラム１に
一定のニップ幅で圧接するよう構威されるので、現像ロ
ーラ７は弾性体で構威されている。

従来、このバイアスブレード８に電気的絶縁体を用いた
ものが、特開昭６２−２２３５２号公報等で開示されて
いる。

又、バイアスブレード８に金属を用い、現像ロラフにソ
リッド・ゴムローラを用いたものも知られていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、ブレー　ド８に絶縁性材料を用いた場合
には、トナーとの帯電が繰返されるうちに、帯電電位が
上昇し、トナーへのリークが起こり、トナーに所望の帯
電電位と逆極性の帯電が生し、カブリ等が発生し、印刷
品質に悪影響を及ぼすという問題があった。

一方、金属ブレードとゴムローラとの組合わせのもので
は、トナーが１０μｍ程度であるのに対し、金属ブレー
ド面の加工精度は３０μｍ以上であることから、ブレー
ド８面の加工跡に従って硬いゴムの現像ローラ７上のト
ナー層厚が変化し、濃度ムラが生じるという問題が生じ
ていた。

又、ブレード８が中心軸を中心に回動する構造のもので
は、ブレード８の中心軸に求められる位置精度も、現像
ローラ７が硬いゴムでは、非常に正確さを要求されると
いう問題があった。

従って、本発明は、一成分１ヘナーの帯電特性に影響を
与えることなく且つトナー層厚の変化もなく、濃度ムラ
を防止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図に示すように、静電潜像が形成された
潜像担持体１に一成分トナー４を供給するトナー担持体
７と、該トナー担持体７の一成分トナー４を一定層厚に
規制する層厚規制部材８とを有し、該潜像担持体１と該
トナー担持体７とを接触加圧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は、アスカ−Ｃ硬度計で
５０゜以下の導電性弾性体で構威し、該層厚規制部材８
を金属で構成したものである。

〔作用〕

本発明では、層厚規制部材８に金属製ブレードを用いる
ことによって、蓄積電荷による電位」二昇が抑えられ、
リーク等が発生ずる電圧まで電位が上昇せず、放電等の
リークが発生しない。

このため、逆帯電トナーが発生せず、カブリ等の印字劣
化を防止できる。

このように金属製ブレードを用いると、規制先端の加工
精度により、トナー層厚が変化するおそれがあるが、１
・す−担持体７にアスカ−Ｃ硬度計で５０’以下の導電
性弾性体を用いているので、金属製ブレードの規制面と
トナー担持体７の面とが十分なしみ、均一なトナー層が
容易に得られる。

更に、中心軸を中心に回動する層厚規制部材を用いても
、トナー担持体７が軟いため、位置誤差を吸収し、中心
軸に求められる位置精度が低くて済み、機械加工精度や
組立精度を簡易にできる。

〔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、■は前述の潜像担持体であり、ＯＰＣ感光
ドラムで構成され１、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
面が一６３０ｖ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は前述の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１０μｍの一成分非
磁性トナー（ポリエステルトナー）４を収納しており、
アジテータ５は、現像容器３内で矢印へ方向に回転する
ことで、一成分非磁性トナ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。

バドルローラ６は、現像容器３の底部に形成された第１
の四部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７は、矢印Ｃ方向に回転し、バドルロ
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ｌ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１０４〜１０１°Ω〜ｍ（最適には１０５Ω・ｍ）、
硬度が１０〜５０°　（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と図示しない剛体より威る導電性の
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）に押圧されるごとによって一線圧２
２〜５０ｇ／ｃｍ（最適には４３ｇ／ｃｍ）で押圧され
、矢印り方向に回転する○ＰＣ感光ドラム１に対してニ
ップ幅がｌ〜３．５ｍｍとなるように圧接される。

前述の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の金属で構成され、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２６
ｇ／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、−４Ｏ０Ｖ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１
０６Ω・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７０　ｍ
　ｍ　／　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（−３０
０Ｖ　〜−２３０Ｖ）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。

以上の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、アスカ−Ｃ硬度計で２０”体積抵抗値１０
７Ω・ｃｍで、発泡の気孔径が３〜２０μｍの発泡ポリ
ウレタン（東洋ポリマ（株）製商晶名ルビセル）を用い
た。

又、バイアスブレード８として、ステンレス製のものを
用いた。

第３図は印字濃度ムラとローラ硬度関係図である。

ブレード８の先端の平坦度は３０μｍ程度であり、１０
μｍ程度のトナーが規制部を擦り抜ける時に、ブレード
先端面の影響を受けて均一な層形成が難しい。

この傾向は、現像ローラフの硬度が高い程強く出て、ト
ナー層の均一さば、印字濃度ムラと密接に結びついてお
り、印字品質に大きな影響を及ぼず。

現像ローラフの硬度が低くなると、ブレード８先端と現
像ローラ７との密着度が良くなり、トナ層が均一に形成
し易くなる。

第３図ではベタ黒印字内の濃度ムラを示しており、現像
ローラフの硬度が高くなる程トナー層が均一でなくなり
、印字濃度ムラが大になることを示している。

印字濃度ムラ限界値を５％とすると、現像ロラ７の硬度
がアスカ−Ｃ硬度で５０％以下になると、印字濃度のム
ラが目立たなくなった。

硬度が低い程この傾向が強く働き、実施例の現像ローラ
７では硬度２０°であり、非常に均一な濃度の印字が得
られる。

（エ 第４図は印字濃度差と口〜う硬度の関係図である。

第３図と同様の条件で、現像ローラの硬度と印字濃度差
との関係を測定した。

印字濃度差は、ベタ黒印字における最も濃い部分から最
も薄い部分を引いた差分ΔＯＤで示し、この値が低い程
濃度が均一である。

この実験例でも、視覚的に問題のないレベルΔ０１）＝
０．２以下の濃度差を得るには、現像ローラフの硬度が
５０°以下であることが得られた。

即ち、現像ローラ７の硬度が５０°を越えると、金属ブ
レード８の面粗さがトナー層厚に大きく影響し、無視で
きない濃度差を生じる。

これに対し、現像ローラフの硬度が５０°以下では、金
属ブレード８の面粗さを、現像ローラフの軟らかさが吸
収し、均一なトナー層厚を形成し、濃度差が少なくなる
。

又、現像ローラ７を単一層で形成することにより、製造
時の処理工数が削減され、二層構造のように表面層との
密着不良等の問題が発生せず、信頼性向」二が得られる
。

この実施例では、現像ローラ７として、表面を多孔質体
で形成しているので、表面層がゴムの場合のように表面
摩擦係数が温度等の環境変化により変わり、トナーの搬
送力が大きく変動し、トナ層形成の安定性を阻害するよ
うなことがない。

又、この実施例では、現像ローラ７の多孔質の孔径をト
ナーの平均粒径の２倍以下としたため、トナーが互いに
支え合う力が十分に働き、表面を多孔質体としても目詰
りが内部まで進行せず、現像ローラ７としての１！能を
十分維持できる。

（ｂ）　　他の実施例の説明 上述の実施例では、潜像担持体としてｏｐｃ感光体を例
に説明したが、他の感光体や誘電体等であってもよく、
現像ローラも多孔質ポリウレタンに限られない。

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、層厚規制部材に金
属を用いているので、蓄積電荷による電位上昇が抑えら
れ、放電等のリークによる逆帯電トナーの発生を防止し
、カブリ等の印字劣化を防止できるという効果を奏する
。

又、金属製の層厚規制部材を用いると、規制先端面の加
工精度によってトナー層厚が変化するが、トナー担持体
７にアスカ−Ｃ硬度計で５０°以下の導電性弾性体を用
いているの・で、層厚規制部材の規制面とトナー担持体
とが十分なしみ、均一なトナー層が容易に得られるとい
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図は印字濃度ムラとローラ硬度関係図、第４図は印
字濃度差と口〜う硬度の関係図、第５図は従来技術の説
明図である。 図中、１−層像担持体、 ４−−−一成分トナ ７−　トナー担持体、 ８−層厚規制部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　静電潜像が形成された潜像担持体（１）に一成分トナ
   ー（４）を供給するトナー担持体（７）と、該トナー担
   持体（７）の一成分トナー（４）を一定層厚に規制する
   層厚規制部材（８）とを有し、該潜像担持体（１）と該
   トナー担持体（７）とを接触加圧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）は、アスカーＣ
   硬度計で５０゜以下の導電性弾性体で構成し、 該層厚規制部材（８）を金属で構成したことを特徴とす
   る一成分現像装置。