JPH0364780A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、潜像担持体に形成される静電潜像に一成分現
像剤を供給して現像を行なわせるようにした現像装置に
関する。

［従来の技術］ 一般に複写機、プリンター、ファクシミリなどの各種画
像形成装置においては、感光体などの潜像担持体に対し
て画像に対応する静電潜像が形成され、この静電潜像に
対して現像装置内に設けられている現像剤担持体からト
ナーが供給されて現像が行なわれ、これにより可視像が
得られるようになっている。

上記現像剤担持体はローラー状などに形成されてなるも
のであり、この現像剤担持体に対しては、同じくローラ
ー状などに形成されてなる現像剤補給手段が現像剤補給
領域に接触状態で付設されている。さらに上記現像剤補
給領域の下流側に形成されている現像剤薄層化領域には
ブレード状あるいはローラー状などに形成されてなる現
像剤薄層化規制手段が接触状態で付設されている。そし
て現像剤補給領域においてトナー蓄積部内に蓄えられて
いる新規トナーが上記現像剤補給手段の作用によって現
像剤担持体に補給され、これにより現像剤担持体の表面
上にトナーが付着されると、この現像剤担持体の表面上
に付着されたトナーは前記薄層化規制手段の均し作用に
よって現像剤薄層化領域にて均一に薄層化される。さら
にこの均一薄層化されたトナーは、上ｉｉｌ！現像剤薄
層化領域の下流側に形成されている現像領域に送り込ま
れて静’２１ｔＷＩ像に選択的に供給され、これにより
現像動作が行なわれるようになっている。

上述した現像剤担持体としては、導電性の単体からなる
弾性ロールや導電性の基体上に誘電体層（トナー保護Ｍ
）を備えるようにしたものが一般に用いられている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが上記従来装置において、現像剤担持体が導電性
の単体からなる場合には、当然感光体からのショート・
リークが生じ易くなっているとともに、その抵抗値を任
意に選定すると同時に硬さを任意に設定することはほと
んど不可能に近い。

−殻内には一方を主体的に設定するか、両者を一定の妥
協値に定めることが行なわれているが、例えば硬さがＪ
ＩＳＡ３０°以下で抵抗が１０”Ω備以下に設定するな
どということは困難である。

また導電性の基体上に誘電体層を備えるようにしたもの
では、バイアス電圧を高めてしまうこととなったり、画
像部・非画像部でのトナーを含めた電荷のやりとりに差
が生じていわゆる残像が発生することがある。また誘電
体層の温度特性が非常に悪い（例えばＮＢＲでは１〜２
桁変化する）ため、それにより現像特性に大きな影響が
生じる。

例えば低温になると濃度低下を生じるとともに地肌汚れ
を生じてしまう如くである。

そこで本発明は、良好な現像特性を常に実現することが
できるようにした現像剤担持体を備える現像装置を提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明は、現像剤担持体の表面
上にトナーを保持させながら現像領域に送り込み、所定
の現像バイアス下で静電潜像にトナーを供給して現像を
行なわせるようにした現像装置において、上記現像剤担
持体は、絶縁部材からなる弾性保持層と、この弾性保持
層の表面部に薄層状に被着されてなる表面抵抗層とを備
えてなるとともに、前記現像バイアスは、上記現像剤担
持体に接触配置されている導電性部材に対し印加される
構成を有している。

［作　　　用］ このような構成を備える手段においては、現像剤担持体
の表面部が導電性になされているため通常の導電性ロー
ルと同様な現像動作が行なわれる。

このとき感光体からのショート・リーク経路の途中には
、感光体と現像剤担持体との接触部と現像剤担持体と導
電性との接触部との２つの接触部が含まれており、これ
ら２つの接触部のいずれかが所定のタイミングで断続さ
れることによってリーク経路が良好に遮蔽状態になされ
るようになっている。また上記リーク経路は、現像剤担
持体の表面部において長尺円周状にかつ薄層状に形成さ
れることとなっているため、リーク経路の抵抗が大きく
なされることとなり、これによってもリークが抑えられ
る。

一方上記現像剤担持体における弾性度の度合いは、絶縁
部材からなる弾性保持層によりほとんど決定され、薄層
状の表面抵抗層にはほとんど影響されない、したがって
現像剤担持体の硬さは弾性保持層を所定のものに選定す
ることにより任意に決定されるようになっている。

［実　施　例］ 以下１本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

図に示・される実施例において、潜像担持体としての感
光体ドラムｌは接地されている基板上に光導電層を有し
ており、図示を省略した邸動機構によって一定方向へ回
転廓動されている。この感光体ドラム１は例えば有機感
光体（○ｐｃ）から形成されており、帯電チャージャー
２によって所定電位に一様に初期帯電されるとともに、
露光光学系３による光像の結像作用によって静電潜像が
形成され、この静電潜像が現像装置４から供給されるト
ナーによって現像されトナー可視像が得られるようにな
っている。形成されたトナー可視像は転写チャージャー
５により記録紙側に転写されて送り出され、転写後の感
光体ドラム１上に残留するトナーがクリーニング装置６
により除去されるようになっている。

上記現像装置４の現像ケーシング４１内には現像剤担持
体としての現像ローラー４２が軸支されており、この現
像ローラー４２は現像領域において上記感光体ドラムｌ
の表面に弾性的に接触するように配置されている。感光
体ドラム１および現像ローラー４２は各矢印で示される
ように互いに逆の方向すなわち両者の接触部分において
同一の方向にそれぞれ回転駆動されており１両者の接触
部分には現像動作が行なわれる現像領域が上述のように
形成されている。

上記現像ローラー４２には中心側から、芯金４２ａと、
絶縁部材からなる弾性保持層４２ｂと、この弾性保持１
４２ｂの表面部に薄層状に被着されてなる表面抵抗層４
２ｃとが備えられている。

上記弾性保持ｆｉ４２ｂとしてはゴム系の各種弾性体を
採用することができるほか、熱可塑性弾性体例えばスチ
レン系、オレフィン系、ウレタン系。

ポリエステル系、塩化ビニル系などをも採用することが
できる。一方前記表面抵抗層４２ｃとしては、一般のゴ
ム、プラスチックあるいはこれらにカーボン、セラミッ
ク、金属などの粉末を混入して必要な抵抗値を備えるよ
うにしたものが採用されており、上記弾性保持Ｍ４２ｂ
より抵抗値が１桁以上好ましくは２桁以上低くなされて
いる。具体的には、ＮＢＲ，ＣＲｌＥＰ、シリコン、ヒ
ドリン、ウシタンなどの各種ゴム類あるいはエポキシ、
フッ素、エチレンなどの各種プラスチック類。

さらにはこれらの変性樹脂類などが採用されている。ま
た抵抗値が１０”Ω備程度に設定される場合にはカーボ
ン粉が５〜２０ｗｔ％前後混入され、抵抗値が１０′Ω
備程度に設定される場合にはカーボン粉が２０〜３０ｖ
ｔ％以上混入されるようになっている。

現像ローラー４２の実施例としては、直径が２０ａｍ、
抵抗値が１０１＠Ω個のＮＢＲからなる弾性保持層４２
ｂに対して、ＮＢＲを主体とした抵抗値１０３Ω備の表
面抵抗層４２ｃを２０μｍ〜１００μｍのＷＩＷＩ状に
塗布することとしており、感光体ドラム１とのニップ幅
が０．１〜０．２ｍになされている。

さらに上記現像ローラー４２には導電性回転ローラ一部
材としてのトナー補給ローラー４３が接触配置されてお
り、このトナー補給ローラー４３に対して電源回路４４
から現像バイアスが印加されている。現像バイアスの実
施例としては、ＤＣＩＫＶ、　ＡＣＩＫＶ、周波数ＩＫ
Ｃのものが採用されている。なお現像ローラー４２の芯
金４２ａに対しても電源回路４５から所定のバイアス電
圧が印加されている。

上記トナー補給ローラー４３は、芯金４３ａに対して１
０”Ω以下の導電性ロール体４３ｂを巻き付けてなるも
のであり、導電性ロール体４３ｂとしては任意な表面形
状を備えるスポンジロール。

金属ロール、ゴムロールなどが採用されている。

トナー補給ローラー４３の実施例としては、直径が１０
１ｍ、抵抗値が１０３Ω０のスポンジ状導電性ロールが
用いられているとともに、現像ローラー４２とのニップ
幅が０．５〜１０ｍｇｍの範囲で適切に選択されており
、図示矢印の方向に１００〜３００ｍ／ｓｅｅの線速度
で回転駆動されるようになっている。

なお本実施例に用いられているトナーとしては。

粒径が１〜３０μに分布されるものが採用されている。

さらに前記現像ローラー４２と現像領域との間部分であ
・るトナー搬送領域には、現像ローラー４２の表面に補
給され付着されたトナーを薄層化する薄層化規制手段と
してのトナー層規制ブレード４６が現像ローラー４２に
接触するようにして配置されている。

このような実施例における装置では、まず−様帯電され
た感光体ドラム１の表面に対して露光書き込みが行なわ
れ画像に対応する静電潜像が形成される。この静電潜像
に対して現像装置４の現像ローラー４２から現像領域に
おいてトナーが選択的に供給され、これにより上記静電
潜像の現像が行なわれて可視像が得られるようになって
いる。

現像ローラー４２に対しては、現像剤補給領域において
トナー捕給ローラー４３により現像ケーシング４１内の
新規トナーが補給されるとともに、この現像ローラー４
２の表面上に付着されたトナーは現像剤ｇ層化領域にお
いてトナー層規制ブレード４６により均一に薄層化され
現像領域に送り込まれるようになっている。

この場合現像ローラー４２の表面部は１表面抵抗、１５
４２ｃにより一定の導電状態になされているため通常の
導電性ロールと同様な現像動作が行なわれる。このとき
感光体ドラム１と現像ローラー４２とトナー補給ローラ
ー４３とによりショート・リーク経路が形成されること
となるが、このショート・リーク経路の途中には、感光
体ドラム１と現像ローラー４２との接触部および現像ロ
ーラー４２とトナー補給ローラー４３との接触部の２つ
の接触部が含まれており、これら２つの接触部のいずれ
かが所定のタイミングで断続されることによってリーク
経路が遮蔽状態になされるようになっている。加えて上
記リーク経路は、表面抵抗層４２ｃにより現像ローラー
４２の表面部に長尺円周状かつ薄層状に形成されること
となり、これによってリーク経路の実質抵抗は大きくな
されるようになっている。このため従来のようなリーク
現象は防止されることとなる。なお実験により、上記表
面抵抗層４２ｃの抵抗値をより低く設定することによっ
て好ましい現像結果を得ることができ、誘ｍ層を有する
従来ロールより低い電圧で現像を行なわせることができ
ることが確認された。

さらに上記現像ローラー４２の弾性度の度合いは、絶縁
部材からなる弾性保持［４２ｂによりほとんど決定され
ることとなり、薄層状の表面抵抗［４２ｃにはほとんど
影響されない。したがって現像ローラー４２の硬さは弾
性保持層４２ｂを所定のものに選定することにより任意
に決定されるようになっている。

現像ローラー４２の他の実施例としては、抵抗値１０１
４Ω備のＣＲゴム（クロロプレンゴム）からなるＪＩＳ
Ａ５０〜７０″の弾性保持層４２ｂを備えるものがある
。このとき電源回路４４から出力される現像バイアスが
５００Ｖ、電源回路４５から出力される現像バイアスが
０〜７００Ｖとした場合に得られる画像にほとんど変化
はみられなかった。弾性保持層４２ｂが高いためである
と考えられる。

また現像ローラー４２のさらに他の実施例としては、抵
抗値１０６Ω備のシリコンゴムからなる弾性保持層４２
ｂを備えるもののがあり、その他の条件を上記実施例と
同様なものとすることによって同様な好結果を得ること
ができた。

さらに必要に応じて現像ローラー４２の表面部にはコー
ト層が被着される。この場合のコート層の抵抗値は、弾
性保持層４２ｂと表面抵抗［４２Ｃとの間の値に設定さ
れる。具体的には、抵抗値が１０１Ω備のシリコン樹脂
にアルミ粉をＬｏｗｔ％入れてｉｏ”ΩＧとなすととも
に、厚さを１０μｍとし、Ｒｖ４１０’の実測値で前述
した第１実施例に採用することとしている。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明は、ｔＩ！！縁部材からなる弾
性保持層に対して′ｇＩ層状の抵抗表面層を被着して現
像剤担持体を形成するとともに、この現像剤担持体に接
触配置されている導電性部材を通して現像バイアスを印
加することとしたから、感光体からのリークを抑え、か
つ現像剤担持体の弾性度の度合いを任意に決定すること
ができる。したがって本発明によれば、常に良好な現像
特性を実現することができ、画像品質を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例における１成分トナーを用いる現
像装置を表わした縦断面説明図である。 １・・・感光体ドラム、２・・・現像装置、４２・・・
現像ローラー、４２ｂ・・・弾性保持層、４２ｃ・・・
表面抵抗層、４３・・・トナー補給ローラー、４３・・
・導電性ロール体、４４・・・電源回路。 （ばか１名） ７０５−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 現像剤担持体の表面上にトナーを保持させながら現像領
   域に送り込み、所定の現像バイアス下で静電潜像にトナ
   ーを供給して現像を行なわせるようにした現像装置にお
   いて、 上記現像剤担持体は、絶縁部材からなる弾性保持層と、
   この弾性保持層の表面部に薄層状に被着されてなる表面
   抵抗層とを備えてなるとともに、前記現像バイアスは、
   上記現像剤担持体に接触配置されている導電性部材に対
   し印加されていることを特徴とする現像装置。