JPH0486852A - 現像装置 - Google Patents
現像装置Info
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- JPH0486852A JPH0486852A JP2203108A JP20310890A JPH0486852A JP H0486852 A JPH0486852 A JP H0486852A JP 2203108 A JP2203108 A JP 2203108A JP 20310890 A JP20310890 A JP 20310890A JP H0486852 A JPH0486852 A JP H0486852A
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- JP
- Japan
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- developing roller
- toner
- developing
- blade
- latent image
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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。
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
像を可視化する現像装置に係り、特に−成分現像剤を用
いて高品位の画像を得ることができる現像装置に関する
。
像を可視化する現像装置に係り、特に−成分現像剤を用
いて高品位の画像を得ることができる現像装置に関する
。
(従来の技術)
従来から一成分現像剤を用いる現像方法の一つとして、
加圧現像法(I鳳pression Deveropm
ent)が知られている。この方法は、静電潜像と、ト
ナー粒子の薄層を有するトナー担持体とを、実質的に零
の相対速度で接触させることを特徴としている。この方
法はたとえば、米国特許3,152,012、米国特許
3,731,148 、特開昭47−13088、特開
昭47−13089等に開示されている。この方法は、
装置の簡素化および小型化が可能であるとともに、磁性
材料が不用であるためトナーのカラー化が容易である等
多くの利点を有している。
加圧現像法(I鳳pression Deveropm
ent)が知られている。この方法は、静電潜像と、ト
ナー粒子の薄層を有するトナー担持体とを、実質的に零
の相対速度で接触させることを特徴としている。この方
法はたとえば、米国特許3,152,012、米国特許
3,731,148 、特開昭47−13088、特開
昭47−13089等に開示されている。この方法は、
装置の簡素化および小型化が可能であるとともに、磁性
材料が不用であるためトナーのカラー化が容易である等
多くの利点を有している。
この加圧現像法においては、トナー担持体(現像ローラ
)を静電潜像に押圧もしくは接触させて現像を行うため
、適度な弾性および導電性を有する現像ローラを用いる
ことが必要となる。特に静電潜像保持体が剛体である場
合は、これを傷つけるのを避けるため、現像ローラを弾
性体で構成することが必須条件となる。また、周知の現
像電極効果やバイアス効果を得るためには、現像ローラ
表面もしくは表面近傍に導電層を設は必要に応じてバイ
アス電圧を印加することが好ましい。
)を静電潜像に押圧もしくは接触させて現像を行うため
、適度な弾性および導電性を有する現像ローラを用いる
ことが必要となる。特に静電潜像保持体が剛体である場
合は、これを傷つけるのを避けるため、現像ローラを弾
性体で構成することが必須条件となる。また、周知の現
像電極効果やバイアス効果を得るためには、現像ローラ
表面もしくは表面近傍に導電層を設は必要に応じてバイ
アス電圧を印加することが好ましい。
(発明が解決しようとする課題)
しかしなから、弾性体ローラ表面に導電層を設ける場合
、導電層が静電潜像保持体やトナー薄層形成用のブレー
ドに押圧摺擦されるため、キズ等の破損が起こり易く、
弾性体を導電性にしてバイアスの導通が保持されたとし
ても、濃度ムラやカブリ、キズの跡が比較的短期間で画
像に現れてしまう。
、導電層が静電潜像保持体やトナー薄層形成用のブレー
ドに押圧摺擦されるため、キズ等の破損が起こり易く、
弾性体を導電性にしてバイアスの導通が保持されたとし
ても、濃度ムラやカブリ、キズの跡が比較的短期間で画
像に現れてしまう。
また、上記加圧厚現像法において、トナー薄層を形成す
るためのブレードとしては、従来、現像ローラとの当接
部が円形断面形状の凸状の曲面(以下単一R形状という
。)を有するものが開示されている。このようなブレー
ドでは、現像ローラとブレードの摺擦により、トナーを
円滑に現像ローラに押圧してトナー層を形成できるとい
う利点を持っているが、反面、ブレードの当接部の長手
方向での真直度の精度の影響を受は易く、長手方向で生
じる圧力ムラによる濃度ムラ(層厚ムラ)や層形成不良
が生し易いという問題があった。層厚ムラはそのまま帯
電量の不均一につながり、濃度変動や地力ブリ等の原因
となっていた。
るためのブレードとしては、従来、現像ローラとの当接
部が円形断面形状の凸状の曲面(以下単一R形状という
。)を有するものが開示されている。このようなブレー
ドでは、現像ローラとブレードの摺擦により、トナーを
円滑に現像ローラに押圧してトナー層を形成できるとい
う利点を持っているが、反面、ブレードの当接部の長手
方向での真直度の精度の影響を受は易く、長手方向で生
じる圧力ムラによる濃度ムラ(層厚ムラ)や層形成不良
が生し易いという問題があった。層厚ムラはそのまま帯
電量の不均一につながり、濃度変動や地力ブリ等の原因
となっていた。
本発明は、このような従来の課題を解決すべくなされた
もので、濃度ムラ、地力ブリ等の不良画像のない高品位
の画像が得られ、かつ長期間の使用においても画質の劣
化が生しない現像装置を提供することを目的とする。
もので、濃度ムラ、地力ブリ等の不良画像のない高品位
の画像が得られ、かつ長期間の使用においても画質の劣
化が生しない現像装置を提供することを目的とする。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
本発明の現像装置は、静電潜像保持体に対向配置された
現像ローラと、この現像ローラの表面に現像剤薄層を形
成する現像剤薄層形成手段とを具備し、前記現像ローラ
に形成される現像剤薄層を前記静電潜像保持体に近接ま
たは接触させることによって前記静電潜像保持体に形成
される静電潜像を可視化する現像装置において、前記現
像剤層形成手段は、前記現像ローラと当接される当接部
が非円形断面形状を有する凸状面によって構成された当
接部材と、この当接部材を前記現像ローラに押圧する弾
性部材とを具備したことを特徴とする。
現像ローラと、この現像ローラの表面に現像剤薄層を形
成する現像剤薄層形成手段とを具備し、前記現像ローラ
に形成される現像剤薄層を前記静電潜像保持体に近接ま
たは接触させることによって前記静電潜像保持体に形成
される静電潜像を可視化する現像装置において、前記現
像剤層形成手段は、前記現像ローラと当接される当接部
が非円形断面形状を有する凸状面によって構成された当
接部材と、この当接部材を前記現像ローラに押圧する弾
性部材とを具備したことを特徴とする。
(作 用)
上記構成の本発明の現像装置では、従来より低い精度の
部品を用いても、現像ローラ上を搬送されるトナーを極
めて追従性良く弾力的に摺擦することができるとともに
、軽い圧力(摩擦力)でトナーの通過量の規制と摩擦帯
電が行われる。この結果、より均一な薄層形成と確実な
摩擦帯電が行われるようになり、濃度ムラ、地力ブリ等
の不良画像のない高品位の画像が得られ、かつ、長期間
の使用においても画質の劣化が生じない。
部品を用いても、現像ローラ上を搬送されるトナーを極
めて追従性良く弾力的に摺擦することができるとともに
、軽い圧力(摩擦力)でトナーの通過量の規制と摩擦帯
電が行われる。この結果、より均一な薄層形成と確実な
摩擦帯電が行われるようになり、濃度ムラ、地力ブリ等
の不良画像のない高品位の画像が得られ、かつ、長期間
の使用においても画質の劣化が生じない。
(実施例)
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明
する。
する。
第1図は、本発明の一実施例である接触型−成分非磁性
現像装置の構成を示す断面図である。
現像装置の構成を示す断面図である。
現像装置11は、導電性と弾性を有する現像ローラ12
を具備し、この現像ローラ12の表面に非磁性トナーの
薄層を形成し、これを感光体ドラム13の表面に接触さ
せることにより現像を行うものである。このため、現像
剤キャリア、マグネットローラ、トナー濃度コントロー
ル装置等が不用であり、小型化、低値格化が可能である
。
を具備し、この現像ローラ12の表面に非磁性トナーの
薄層を形成し、これを感光体ドラム13の表面に接触さ
せることにより現像を行うものである。このため、現像
剤キャリア、マグネットローラ、トナー濃度コントロー
ル装置等が不用であり、小型化、低値格化が可能である
。
現像装置11を用いた現像プロセスを以下に説明する。
トナー容器14内の非磁性トナー15はミキサー16に
よって撹拌されつつトナー供給ローラ17に送られ、こ
のトナー供給ローラ17により現像ローラ12に供給さ
れる。
よって撹拌されつつトナー供給ローラ17に送られ、こ
のトナー供給ローラ17により現像ローラ12に供給さ
れる。
このトナー15の一部は、現像ローラ12による機械的
搬送力と、現像ローラ表面やその他の部材との摩擦によ
る帯電による静電力により、現像ローラ12の回動に伴
って付着搬送され、ブレード18に到達する。ここで、
ブレード18は、トナー搬送量を規制すると同時に、ト
ナー15を摩擦帯電する。
搬送力と、現像ローラ表面やその他の部材との摩擦によ
る帯電による静電力により、現像ローラ12の回動に伴
って付着搬送され、ブレード18に到達する。ここで、
ブレード18は、トナー搬送量を規制すると同時に、ト
ナー15を摩擦帯電する。
なお、ブレード18は、第1のブレードホルダ18a1
スペーサ18bおよび第2のブレードホルダ18cによ
り保持され、現像ローラ12に当接されている。ブレー
ド18を含む層形成部材については後で詳述する。
スペーサ18bおよび第2のブレードホルダ18cによ
り保持され、現像ローラ12に当接されている。ブレー
ド18を含む層形成部材については後で詳述する。
トナー供給ローラ17は、前述の如(現像ロラ12への
トナーの供給と、現像後の現像ローラ12上のトナーの
掻き取りという2つの役割を有している。このため、ト
ナー供給ローラ17は、金属シャフト17aの周囲に1
06Ω・C以下の導電性を有する密度0.045g/c
d、セル数50〜60セル/25i+m程度の軟質発泡
ポリウレタンフオーム層17bを有したローラであり、
現像ローラ12に対する接触深さ 0.2〜1 、 O
tars程度、回転速度が現像ローラ12と反対方向に
1/2〜4倍速程度に設定され、現像ローラ12と同
電位ないしは100ボルト程度までのバイアス電圧をか
けることにより良好な画像が得られる。このバイアス電
圧は、トナーの転送量に寄与するため、実験的に確認調
整することが好ましい。なお、この実施例においては、
ブレード18は自由端が現像ローラ12の回転に対して
先行する、いわゆるアゲンストの位置とされているが、
いわゆるウィズの位置としてもよい。
トナーの供給と、現像後の現像ローラ12上のトナーの
掻き取りという2つの役割を有している。このため、ト
ナー供給ローラ17は、金属シャフト17aの周囲に1
06Ω・C以下の導電性を有する密度0.045g/c
d、セル数50〜60セル/25i+m程度の軟質発泡
ポリウレタンフオーム層17bを有したローラであり、
現像ローラ12に対する接触深さ 0.2〜1 、 O
tars程度、回転速度が現像ローラ12と反対方向に
1/2〜4倍速程度に設定され、現像ローラ12と同
電位ないしは100ボルト程度までのバイアス電圧をか
けることにより良好な画像が得られる。このバイアス電
圧は、トナーの転送量に寄与するため、実験的に確認調
整することが好ましい。なお、この実施例においては、
ブレード18は自由端が現像ローラ12の回転に対して
先行する、いわゆるアゲンストの位置とされているが、
いわゆるウィズの位置としてもよい。
また本実施例においては、負帯電の有機感光体ドラム1
3を使用し、反転現像を行う。このため、トナー15と
して負帯電トナーを用い、ブレード18として負帯電さ
せやすい材質を使用している。
3を使用し、反転現像を行う。このため、トナー15と
して負帯電トナーを用い、ブレード18として負帯電さ
せやすい材質を使用している。
また、感光体ドラム13の表面電位−350〜70Vに
対して、現像バイアス電位は一130〜300vとし、
保護抵抗3〜10メグオームを介して現像ローラ12の
金属シャフト12aに給電している。本例では極めて高
い現像感度が得られ、表面電位−500■、バイアス電
圧200vで最大濃度1.4程度が安定して得られる。
対して、現像バイアス電位は一130〜300vとし、
保護抵抗3〜10メグオームを介して現像ローラ12の
金属シャフト12aに給電している。本例では極めて高
い現像感度が得られ、表面電位−500■、バイアス電
圧200vで最大濃度1.4程度が安定して得られる。
現像ローラ12は、約1〜5■l程度の接触幅(現像ニ
ップ)を形成する程度に感光体ドラム13に押圧されて
おり、この状態で感光体ドラム13の約1〜4程度度の
速度で矢印方向(vlth)に回転している。このため
トナー粒子は現像位置でも摩擦を受け、摩擦帯電される
ため、カブリが少なく極めてシャープな画像が得られる
。現像残りトナーは、リカバリーブレード(マイラーフ
ィルム)19を擦り抜は現像器内へ戻る。
ップ)を形成する程度に感光体ドラム13に押圧されて
おり、この状態で感光体ドラム13の約1〜4程度度の
速度で矢印方向(vlth)に回転している。このため
トナー粒子は現像位置でも摩擦を受け、摩擦帯電される
ため、カブリが少なく極めてシャープな画像が得られる
。現像残りトナーは、リカバリーブレード(マイラーフ
ィルム)19を擦り抜は現像器内へ戻る。
また、第1図において21は第1のブレードホルダ18
aに取付けられたバッフル板であり、ブレード18裏面
に取付けられたモルトブレン等でできた発泡材22とも
接されることにより、トナーのシールおよびブレード1
8の振動を抑え、良好なトナー層を現像ローラ12上に
形成することができるようにするためのものである。
aに取付けられたバッフル板であり、ブレード18裏面
に取付けられたモルトブレン等でできた発泡材22とも
接されることにより、トナーのシールおよびブレード1
8の振動を抑え、良好なトナー層を現像ローラ12上に
形成することができるようにするためのものである。
また、ブレード18は、第1のブレードホルダ18aの
回転軸23および加圧用の複数の圧縮スプリング24に
より現像ローラ12に押圧される。
回転軸23および加圧用の複数の圧縮スプリング24に
より現像ローラ12に押圧される。
上記複数の圧縮スプリング24は、ブレード18の薄板
バネ材のバネ定数よりも低く設定されており、ブレード
18の当接部が摩耗してもほとんど加圧力が変化せず、
良好なトナー層を維持できるようになっている。
バネ材のバネ定数よりも低く設定されており、ブレード
18の当接部が摩耗してもほとんど加圧力が変化せず、
良好なトナー層を維持できるようになっている。
第2図は、ブレード18を示す斜視図である。
ブレード18は、ステンレス、ベリリウム銅またはリン
青銅等からなる薄板バネ25からなり、この薄板バネ2
5の一方の端部には、たとえばシリコンゴムやウレタン
等のJIS−A硬度で30〜85度のゴム弾性体または
樹脂からなる、当接部材(チップ)26が長手方向に沿
って固着されている。また、このチップ26の両側には
、ウレタンフオーム等からなる弾性シール材27aおよ
び27bが固着されている。なお、本実施例では、薄板
バネ25として、リン青銅製で、板厚が0.2關のもの
を用いたが、形状によって0.1〜2龍程度のものが用
いることができる。
青銅等からなる薄板バネ25からなり、この薄板バネ2
5の一方の端部には、たとえばシリコンゴムやウレタン
等のJIS−A硬度で30〜85度のゴム弾性体または
樹脂からなる、当接部材(チップ)26が長手方向に沿
って固着されている。また、このチップ26の両側には
、ウレタンフオーム等からなる弾性シール材27aおよ
び27bが固着されている。なお、本実施例では、薄板
バネ25として、リン青銅製で、板厚が0.2關のもの
を用いたが、形状によって0.1〜2龍程度のものが用
いることができる。
上記チップ26は、第3図に示すように、薄板バネ25
から突出する非円形断面形状の凸状面を形成するように
設けられており、当接部断面が、現像ローラ12の回転
方向に対して上流側の当接部半径r、が0,5〜3mm
程度(本実施例ではr1=1.5m+g)、下流側の当
接部半径r2が2〜10mm(本実施例ではr2−8m
)とされている。
から突出する非円形断面形状の凸状面を形成するように
設けられており、当接部断面が、現像ローラ12の回転
方向に対して上流側の当接部半径r、が0,5〜3mm
程度(本実施例ではr1=1.5m+g)、下流側の当
接部半径r2が2〜10mm(本実施例ではr2−8m
)とされている。
上記弾性シール材27a、27bは、チップ26の高さ
とほぼ同じかやや高くなるように設けられ、かつ硬度が
低く設定されており、チップ26が現像ローラ12に圧
接される時に、トナーの両端方向への移動を確実にシー
ルすることができるよう構成されている。
とほぼ同じかやや高くなるように設けられ、かつ硬度が
低く設定されており、チップ26が現像ローラ12に圧
接される時に、トナーの両端方向への移動を確実にシー
ルすることができるよう構成されている。
ブレード18においては、チップ26が現像ローラ12
に対して確実に圧接されなければトナー層形成にムラが
生じる。
に対して確実に圧接されなければトナー層形成にムラが
生じる。
前述したように、従来のブレードを用いた場合、現像ロ
ーラ12と当接する部分の真直度50μm以下であれば
トナーの層形状のムラが無視てきるレベルになることが
実験により確認された。しかしながら、現在の製造技術
で可能な精度は、およそ100μmが限界であり、トナ
ー層形成にムラが生じる原因となっていた。
ーラ12と当接する部分の真直度50μm以下であれば
トナーの層形状のムラが無視てきるレベルになることが
実験により確認された。しかしながら、現在の製造技術
で可能な精度は、およそ100μmが限界であり、トナ
ー層形成にムラが生じる原因となっていた。
これに対して、本実施例におけるブレード18ては、弾
力性に富む薄板バネ25上に当接部断面が、上記したよ
うに連続的に曲率が変化する特種断面形状を有するチッ
プ26がマウントされているため、上記チップ26の精
度が100μmだとしても、薄板バネ25の弾性により
圧力(加重)ムラが補償されるため、現像ローラ12の
動きに容易に追従し、確実にムラのないトナー層形成を
行うことができる。
力性に富む薄板バネ25上に当接部断面が、上記したよ
うに連続的に曲率が変化する特種断面形状を有するチッ
プ26がマウントされているため、上記チップ26の精
度が100μmだとしても、薄板バネ25の弾性により
圧力(加重)ムラが補償されるため、現像ローラ12の
動きに容易に追従し、確実にムラのないトナー層形成を
行うことができる。
これは突起部前半の曲率を、適度な大きさにしてトナー
通過量の規制に適した半径部分とし、次いて突起部後半
の半径が前半より大きく広い面で現像ローラ12に接触
摺擦するため、前半で規制されたトナー層を確実に摩擦
し帯電させることが可能となるためである。
通過量の規制に適した半径部分とし、次いて突起部後半
の半径が前半より大きく広い面で現像ローラ12に接触
摺擦するため、前半で規制されたトナー層を確実に摩擦
し帯電させることが可能となるためである。
このようにチップ26の前半部と後半部の形状を変化さ
せて機能を分割することにより、従来より効率的かつ容
易にトナーの搬送量(層厚)と帯電量の制御が可能とな
るのである。
せて機能を分割することにより、従来より効率的かつ容
易にトナーの搬送量(層厚)と帯電量の制御が可能とな
るのである。
なお、現像ローラ12とチップ26との接線に対する法
線方向の精度については前述の如く容易に保証し得るが
、接線方向の精度については圧力ムラとなって現れ易い
。このため、本実施例におけるブレード18においては
、第4図に示すように、チップ26は薄板バネ25の端
部からdlだけ離れた位置からマウントされており、こ
の間隔を成形や接着によってマウントされるときの押え
および位置決めとして使用することにより、薄板バネ2
5の短手方向のマウント精度、現像ローラ12との接線
方向の精度を向上させるよう構成されている。
線方向の精度については前述の如く容易に保証し得るが
、接線方向の精度については圧力ムラとなって現れ易い
。このため、本実施例におけるブレード18においては
、第4図に示すように、チップ26は薄板バネ25の端
部からdlだけ離れた位置からマウントされており、こ
の間隔を成形や接着によってマウントされるときの押え
および位置決めとして使用することにより、薄板バネ2
5の短手方向のマウント精度、現像ローラ12との接線
方向の精度を向上させるよう構成されている。
この間隔d1は、層厚の大小に関与するがdlをあまり
大きくとるとトナーの流れによる圧力により、ブレード
全体か押し上げられて層形成不良となるため、0.5〜
5龍程度あればよく、望ましくは0.5〜2關程度が最
適である。この間隔は、実際には加重やチップ26の曲
率(半径)等によって最適値が決められる。
大きくとるとトナーの流れによる圧力により、ブレード
全体か押し上げられて層形成不良となるため、0.5〜
5龍程度あればよく、望ましくは0.5〜2關程度が最
適である。この間隔は、実際には加重やチップ26の曲
率(半径)等によって最適値が決められる。
また、チップ26の長手方向の長さLpは、薄板バネ2
5の長手方向の長さLcに対して、第4図に示すd2+
d3分だけ短い。すなわち、Lc −Lp +d2+d
3 となり、d2および63部には、前述の弾性シール材2
7a、27bが貼り付けられる。
5の長手方向の長さLcに対して、第4図に示すd2+
d3分だけ短い。すなわち、Lc −Lp +d2+d
3 となり、d2および63部には、前述の弾性シール材2
7a、27bが貼り付けられる。
なお、d2+d3の長さはあまり長くとると現像器自体
が大きくなる。また、シール能力を考えると片側最低2
m+g程度必要であるためd2+d。
が大きくなる。また、シール能力を考えると片側最低2
m+g程度必要であるためd2+d。
は、4〜30II11程度、望ましくは4〜20關程度
にするのが良い。また、このときのチップ26の長さL
pは有効現像幅よりも大きく、そして薄板バネ25の長
さLcは現像ローラ12の幅と同等もしくは現像ローラ
12のサイドシール(図示されない)にかかる程度に長
く設定される。
にするのが良い。また、このときのチップ26の長さL
pは有効現像幅よりも大きく、そして薄板バネ25の長
さLcは現像ローラ12の幅と同等もしくは現像ローラ
12のサイドシール(図示されない)にかかる程度に長
く設定される。
次に、現像装置11の他の主要構成部品の詳細を説明す
る。
る。
第5図は第1図に示す現像装置11の現像ローラ12の
斜視断面図である。本実施例における現像方式において
、現像ローラ12に第1に要求される特性は、「導電性
と弾性を有する」ということであり、これを満足する一
番簡単な構成は金属シャフトと導電性ゴムローラという
組合わせであるが、トナーを表面に圧接されつつ搬送す
るために、表面の平滑性が必要となるため、本実施例に
おいては第5図に示す如く、金属シャフト12aの周囲
に弾性体層12bと表面導電層12cを設けた二層構造
を採用している。
斜視断面図である。本実施例における現像方式において
、現像ローラ12に第1に要求される特性は、「導電性
と弾性を有する」ということであり、これを満足する一
番簡単な構成は金属シャフトと導電性ゴムローラという
組合わせであるが、トナーを表面に圧接されつつ搬送す
るために、表面の平滑性が必要となるため、本実施例に
おいては第5図に示す如く、金属シャフト12aの周囲
に弾性体層12bと表面導電層12cを設けた二層構造
を採用している。
弾性体層12bとしては、導電性のものとそうでないも
のの2通りが考えられるが、表面導電層12cに剥離や
キズが生じる場合も考慮して、導電性のものの方が望ま
しい。
のの2通りが考えられるが、表面導電層12cに剥離や
キズが生じる場合も考慮して、導電性のものの方が望ま
しい。
また、弾性体層12bは、ブレード18や感光体ドラム
13と圧接されているため、ゴム硬度が大きいと所定の
ニップを得るのに大きな荷重が必要となり、現像器トル
クの上昇にもつながる。また、梱包時や長時間放置され
ることによるJISK8301によって定義される永久
歪(%)も問題となり、おおよそ10%を越えると画像
に現像ローラ周期のムラが生じてしまう。このため、弾
性体層12bの圧縮歪(%)は10%以下、望ましくは
5%以下としなければならない。ゴム硬度と永久歪(%
)との関係は、一般にゴム硬度が大きいほど永久歪は小
さくなるという傾向があるので材料と相互のバランスが
重要となる。
13と圧接されているため、ゴム硬度が大きいと所定の
ニップを得るのに大きな荷重が必要となり、現像器トル
クの上昇にもつながる。また、梱包時や長時間放置され
ることによるJISK8301によって定義される永久
歪(%)も問題となり、おおよそ10%を越えると画像
に現像ローラ周期のムラが生じてしまう。このため、弾
性体層12bの圧縮歪(%)は10%以下、望ましくは
5%以下としなければならない。ゴム硬度と永久歪(%
)との関係は、一般にゴム硬度が大きいほど永久歪は小
さくなるという傾向があるので材料と相互のバランスが
重要となる。
現像ローラ12は、ブレード18により変形を受けた後
、感光体ドラム13の現像部に送られるが、変形したま
までは現像に影響を与えてしまうため、変形はそれまで
に回復しなければならない。
、感光体ドラム13の現像部に送られるが、変形したま
までは現像に影響を与えてしまうため、変形はそれまで
に回復しなければならない。
そのため、弾性体層12bのゴム硬度は35″以下、好
ましくは30″以下であり、導電層12cのゴム硬度は
35″以下、好ましくは30°以下か良い。
ましくは30″以下であり、導電層12cのゴム硬度は
35″以下、好ましくは30°以下か良い。
導電層12cは導電性ウレタン系塗料をスプレー塗布ま
たはディッピングにより弾性体層12bの表面に塗布す
ることにより形成され、直接トナーや感光体に接触する
ため、可塑剤・可硫剤・プロセスオイル等のしみ出しに
より、トナーや感光体を汚染しないものでなければなら
ない。
たはディッピングにより弾性体層12bの表面に塗布す
ることにより形成され、直接トナーや感光体に接触する
ため、可塑剤・可硫剤・プロセスオイル等のしみ出しに
より、トナーや感光体を汚染しないものでなければなら
ない。
導電層12cの表面の平滑性については3〜5μmRz
以下が望ましく、それ以上になると表面の凹凸の模様が
画像に現れ易くなる。平滑度3μmRzを実現するため
には弾性体層12bに十分膜厚の大きい導電層12cを
付けた後、後加工(研磨)により所定の外径、表面粗さ
に仕上げるということが考えられるが、コストが高くな
るため後加工なしで実現するためには、弾性体層12b
の表面粗さと導電層12cの膜厚とその塗料の粘度を最
適に選択することで可能である。すなわち、塗料の粘度
が低いものほど、かつ弾性体層12bの表面粗さが大き
いほど、導電層12cの膜厚を大きくしなければならい
。導電層12cを形成するたるの塗料の粘度については
、弾性体12b表面に塗料を塗布する方法に応じて同じ
塗料でも粘度を変えて(希釈量を変化させて)使用しな
ければならい。
以下が望ましく、それ以上になると表面の凹凸の模様が
画像に現れ易くなる。平滑度3μmRzを実現するため
には弾性体層12bに十分膜厚の大きい導電層12cを
付けた後、後加工(研磨)により所定の外径、表面粗さ
に仕上げるということが考えられるが、コストが高くな
るため後加工なしで実現するためには、弾性体層12b
の表面粗さと導電層12cの膜厚とその塗料の粘度を最
適に選択することで可能である。すなわち、塗料の粘度
が低いものほど、かつ弾性体層12bの表面粗さが大き
いほど、導電層12cの膜厚を大きくしなければならい
。導電層12cを形成するたるの塗料の粘度については
、弾性体12b表面に塗料を塗布する方法に応じて同じ
塗料でも粘度を変えて(希釈量を変化させて)使用しな
ければならい。
現像ローラ12の抵抗についての検討として、現像バイ
アス電源と金属シャフト12aとの間に任意の抵抗値の
抵抗を介在させて現像実験を行い、現像ローラ表面の電
位と抵抗値および画像との相関を得た。その結果を第6
図に示す。なお、このときの現像バイアス電源の電圧は
一200■である。
アス電源と金属シャフト12aとの間に任意の抵抗値の
抵抗を介在させて現像実験を行い、現像ローラ表面の電
位と抵抗値および画像との相関を得た。その結果を第6
図に示す。なお、このときの現像バイアス電源の電圧は
一200■である。
第6図から明らかなように、抵抗値10”Ω以上の抵抗
値において、白ベタ画像(感光体電位が一500■の部
分)と黒ベタ画像(感光体電位が0〜40■)の現像時
では現像ローラ表面電位は違った値を示し、白ベタ画像
では白地潜像電位に、黒ベタ画像では黒ベタ潜像電位に
近付く傾向を示す。つまり、大面積の画像部を有する画
像では、画像部潜像電位と現像ローラ表面電位との電位
差が小さくなり濃度の薄い画像となり、反対に画像部の
面積が小さい細線画像等の場合、現像ローラ表面電位は
白地部潜像電位に近付くため画像部との電位差が大きく
なり細線が太ってしまい、鮮鋭度の低い画像となってし
まう。
値において、白ベタ画像(感光体電位が一500■の部
分)と黒ベタ画像(感光体電位が0〜40■)の現像時
では現像ローラ表面電位は違った値を示し、白ベタ画像
では白地潜像電位に、黒ベタ画像では黒ベタ潜像電位に
近付く傾向を示す。つまり、大面積の画像部を有する画
像では、画像部潜像電位と現像ローラ表面電位との電位
差が小さくなり濃度の薄い画像となり、反対に画像部の
面積が小さい細線画像等の場合、現像ローラ表面電位は
白地部潜像電位に近付くため画像部との電位差が大きく
なり細線が太ってしまい、鮮鋭度の低い画像となってし
まう。
このような現像ローラ表面電位の変動は、現像時に上記
抵抗中を流れる電流によって生じている。
抵抗中を流れる電流によって生じている。
黒ベタ現像時には負の帯電したトナー粒子が現像ローラ
12から感光体ドラム13へ転移するため現像ローラ1
2から現像バイアス電源に向かう電流が流れる。白ベタ
現像時には、感光体ドラム13の表面電荷が現像ローラ
12によって除電され、現像バイアス電源から現像ロー
ラ12へ向がう電流が流れる。
12から感光体ドラム13へ転移するため現像ローラ1
2から現像バイアス電源に向かう電流が流れる。白ベタ
現像時には、感光体ドラム13の表面電荷が現像ローラ
12によって除電され、現像バイアス電源から現像ロー
ラ12へ向がう電流が流れる。
このような電流は、抵抗両端に電位差を生じさせ、上記
のような現像ローラ表面電位の変動をもたらすのである
。この傾向は、1×108Ω以上で顕著であった。
のような現像ローラ表面電位の変動をもたらすのである
。この傾向は、1×108Ω以上で顕著であった。
すなわち、金属シャフト12aと表面導電層12cとの
間の現実の抵抗値は1×108Ω以下、好ましくはlX
l0’Ω以下の時に良好な画像が得られることが確認さ
れた。金属シャフト12aと表面導電層1.2 c間の
抵抗値が1×108Ω以下であるので、導電性の弾性体
層12bおよび表面導電層12cの抵抗値は金属シャフ
ト12aと弾性体層12b1弾性体層12bと導電層1
2cの接着層やブライマー等のため、 1×106Ω・
(1)よりも低くなければ良い画像が実現できないこと
になる。
間の現実の抵抗値は1×108Ω以下、好ましくはlX
l0’Ω以下の時に良好な画像が得られることが確認さ
れた。金属シャフト12aと表面導電層1.2 c間の
抵抗値が1×108Ω以下であるので、導電性の弾性体
層12bおよび表面導電層12cの抵抗値は金属シャフ
ト12aと弾性体層12b1弾性体層12bと導電層1
2cの接着層やブライマー等のため、 1×106Ω・
(1)よりも低くなければ良い画像が実現できないこと
になる。
つまり、金属シャフト12aから表面導電層12C間の
トータルの抵抗がlXl06Ω・C以下であれば満足す
る結果が得られた。
トータルの抵抗がlXl06Ω・C以下であれば満足す
る結果が得られた。
以上のことから、現像ローラ12においては、弾性体層
12bにゴム硬度(JIS−^)35°以下、伸び25
0〜500%程度、抵抗値1x106Ω・口以下の導電
性シリコンゴムを使用し、導電層12cは導電性ポリウ
レタン塗料、たとえば、日本ミラクトロン(株)社製の
商品名「スバレックス」抵抗値104〜105Ω・口、
伸び100〜400%程度のものを使用し、現像ローラ
12全体としてのゴム硬度は30〜40″前後となった
。また、表面粗さ 5〜10μmの弾性体層12bに対
して、スプレー塗布により膜厚50〜120μm程度の
導電層12cを形成することにより、表面粗さがほぼ
3μmRzの現像ローラ12を実現てき、良好な画像が
得られた。
12bにゴム硬度(JIS−^)35°以下、伸び25
0〜500%程度、抵抗値1x106Ω・口以下の導電
性シリコンゴムを使用し、導電層12cは導電性ポリウ
レタン塗料、たとえば、日本ミラクトロン(株)社製の
商品名「スバレックス」抵抗値104〜105Ω・口、
伸び100〜400%程度のものを使用し、現像ローラ
12全体としてのゴム硬度は30〜40″前後となった
。また、表面粗さ 5〜10μmの弾性体層12bに対
して、スプレー塗布により膜厚50〜120μm程度の
導電層12cを形成することにより、表面粗さがほぼ
3μmRzの現像ローラ12を実現てき、良好な画像が
得られた。
以上、本実施例においては、現像ローラ12として、金
属シャフト上に導電性シリコンゴムおよび導電性ポリウ
レタン塗料を施したものを用いたが、前述のような特性
を満足するものであれば、それに限定されない。
属シャフト上に導電性シリコンゴムおよび導電性ポリウ
レタン塗料を施したものを用いたが、前述のような特性
を満足するものであれば、それに限定されない。
次に、ブレード18についてさらに異なる実施例を説明
する。
する。
前記した実施例におけるブレード18のチップ26の先
端(当接部)形状は、断面形状が前半と後半で異なる2
つの半円筒形で構成したが、さらに3つ以上の曲面で構
成しても良い。また、異なる半径の円筒面のみの組合わ
せでなくても良く、重要なことは、チップ26の前半(
上流側)から後半(下流側)にかけて断面の形状を連続
的かつ滑らかな曲面で構成することにあり、たとえば楕
円筒を半分に割ったような二次曲面、あるいはこれと円
筒の組合わせであっても前記した趣旨に合致する形状と
なり得る。なお、この形状は、あくまで先端当接部であ
り、円筒状突起部を受ける台座部分の形状を限定するも
のではない。すなわち、チップ26全体の形状を限定す
るものではない。
端(当接部)形状は、断面形状が前半と後半で異なる2
つの半円筒形で構成したが、さらに3つ以上の曲面で構
成しても良い。また、異なる半径の円筒面のみの組合わ
せでなくても良く、重要なことは、チップ26の前半(
上流側)から後半(下流側)にかけて断面の形状を連続
的かつ滑らかな曲面で構成することにあり、たとえば楕
円筒を半分に割ったような二次曲面、あるいはこれと円
筒の組合わせであっても前記した趣旨に合致する形状と
なり得る。なお、この形状は、あくまで先端当接部であ
り、円筒状突起部を受ける台座部分の形状を限定するも
のではない。すなわち、チップ26全体の形状を限定す
るものではない。
第7図は、他の実施例のブレード18の構成を示すもの
で、この実施例のブレード18は、使用圧力範囲では剛
体で弾力の少ない厚さ 1.2mmの鉄板からなる支持
板29の端部に、シリコンゴムからなる先端半径r1が
11II111後端部半径r2が8mmのチップ30を
設けたもので、現像ローラ12に垂直に近い角度で押圧
されるよう構成されている。この場合も効果作用は前述
した実施例と概ね同しであり、前半部の曲率と、後半部
の曲率が異なる機能を発揮しやすいように選択されてい
る。
で、この実施例のブレード18は、使用圧力範囲では剛
体で弾力の少ない厚さ 1.2mmの鉄板からなる支持
板29の端部に、シリコンゴムからなる先端半径r1が
11II111後端部半径r2が8mmのチップ30を
設けたもので、現像ローラ12に垂直に近い角度で押圧
されるよう構成されている。この場合も効果作用は前述
した実施例と概ね同しであり、前半部の曲率と、後半部
の曲率が異なる機能を発揮しやすいように選択されてい
る。
第8図は、さらに他の実施例のブレード18の構成を示
すもので、この実施例のブレード18は、薄板バネ25
の端部に現像ローラ12に対する当接部上流側の当接円
筒部半径r1が0.5〜4關、下流側の当接円筒部半径
r2が2〜10■m(rl<「2)の条件を満たす異な
る曲率の面から構成されるチップ31を設けたもので、
この構造により第1の小さい(鋭い)円筒状部(rl)
により効率的にトナー搬送量を規制でき(すなわち、層
厚規制か容易)、次いで第2の大きい(なだらかな)円
筒状部(r2)により、より広い接触幅に亘って規制さ
れたトナーを摩擦するため、トナーの帯電がより確実と
なり環境変化に対しても変動の少ない安定した画像か得
られる効果を呈する。
すもので、この実施例のブレード18は、薄板バネ25
の端部に現像ローラ12に対する当接部上流側の当接円
筒部半径r1が0.5〜4關、下流側の当接円筒部半径
r2が2〜10■m(rl<「2)の条件を満たす異な
る曲率の面から構成されるチップ31を設けたもので、
この構造により第1の小さい(鋭い)円筒状部(rl)
により効率的にトナー搬送量を規制でき(すなわち、層
厚規制か容易)、次いで第2の大きい(なだらかな)円
筒状部(r2)により、より広い接触幅に亘って規制さ
れたトナーを摩擦するため、トナーの帯電がより確実と
なり環境変化に対しても変動の少ない安定した画像か得
られる効果を呈する。
一方、従来の接触式層形成部材の当接部はエツジ(直線
の組合わせ)、または単一円筒面から成るもので、エツ
ジを当接した場合には極めて高精度のエツジを用いない
とスジ状のトナー層厚ムラが生じるため製造が著しく困
難であるとともに、当接部面積が小さいため、摩耗が早
く長期安定性が悪いという欠点がある。また、曲率の大
きいすなわち、半径の小さい)当接部を単独で用いた場
合には、層形成は比較的容易なものの帯電が不安定にな
りやすく摩耗も比較的早い欠点がある。曲率の小さい(
すなわち、半径の大きい)当接部を単独で用いると、摩
耗は少なくなるものの層厚が厚くなり過ぎる特性があり
、このために強い加重をブレードに加えねばならず、駆
動トルクの増大を招くとともにトナーの現像ローラやブ
レードへの固着(フィルミング)を引起こすなどの副作
用が生じ易いなどの欠点を有していた。
の組合わせ)、または単一円筒面から成るもので、エツ
ジを当接した場合には極めて高精度のエツジを用いない
とスジ状のトナー層厚ムラが生じるため製造が著しく困
難であるとともに、当接部面積が小さいため、摩耗が早
く長期安定性が悪いという欠点がある。また、曲率の大
きいすなわち、半径の小さい)当接部を単独で用いた場
合には、層形成は比較的容易なものの帯電が不安定にな
りやすく摩耗も比較的早い欠点がある。曲率の小さい(
すなわち、半径の大きい)当接部を単独で用いると、摩
耗は少なくなるものの層厚が厚くなり過ぎる特性があり
、このために強い加重をブレードに加えねばならず、駆
動トルクの増大を招くとともにトナーの現像ローラやブ
レードへの固着(フィルミング)を引起こすなどの副作
用が生じ易いなどの欠点を有していた。
以上、実施例に基づいて説明してきたが、本発明は現像
ローラ12との当接部を構成するチップ26.30.3
1(当接部材)の凸状面に異なる曲面構造を与えること
により、層形成部材に要求される機能を分担設計させる
ようにしたもので、従来の単一の曲面しか持たないもの
に対して機能の分離により設計上の自由度が大きくとれ
、従来のような高精度が要求されない、あるいは精度の
維持が容易である、あるいは寿命が長いなど多くの効果
を呈するものである。
ローラ12との当接部を構成するチップ26.30.3
1(当接部材)の凸状面に異なる曲面構造を与えること
により、層形成部材に要求される機能を分担設計させる
ようにしたもので、従来の単一の曲面しか持たないもの
に対して機能の分離により設計上の自由度が大きくとれ
、従来のような高精度が要求されない、あるいは精度の
維持が容易である、あるいは寿命が長いなど多くの効果
を呈するものである。
なお、上記実施例では、現像方式として接触方式の一成
分現像を例に説明したが、本発明はががる実施例に限定
されるものではなく、たとえば、いわゆるジャンピング
現像法等の非接触の方式でも同様にして適用することが
でき、接触式の現像剤(トナー)層形成部材を採用した
全ての現像方式において効果を発揮できる。
分現像を例に説明したが、本発明はががる実施例に限定
されるものではなく、たとえば、いわゆるジャンピング
現像法等の非接触の方式でも同様にして適用することが
でき、接触式の現像剤(トナー)層形成部材を採用した
全ての現像方式において効果を発揮できる。
[発明の効果〕
以上説明したように、本発明の現像装置によれば、より
均一な薄層形成と確実な摩擦帯電が行われるようになり
、濃度ムラ、地力ブリ等の不良画像のない高品位の画像
が得られ、かつ長期間の使用においても画質の劣化が生
じない現像が可能となる。
均一な薄層形成と確実な摩擦帯電が行われるようになり
、濃度ムラ、地力ブリ等の不良画像のない高品位の画像
が得られ、かつ長期間の使用においても画質の劣化が生
じない現像が可能となる。
第1図は本発明の一実施例の現像装置の構成を示す図、
第2図ないし第4図は第1図に示す現像装置のブレード
の構成を示す図、第5図は第1図に示す現像装置の現像
ローラの構成を示す図、第6図は現像ローラ電位と抵抗
値および画像との相関を示すグラフ、第7図ないし第8
図は他の実施例のブレードの構成を示す図である。 11・・・・・・・・・・・・現像装置12・・・・・
・・・・・・・現像ローラ13・・・・・・・・・・・
・感光体ドラム18・・・・・・・・・・・・ブレード
25・・・・・・・・・・・・薄板バネ26・・・・・
・・・・・・・当接部材(チップ)出願人
株式会社 東芝
第2図ないし第4図は第1図に示す現像装置のブレード
の構成を示す図、第5図は第1図に示す現像装置の現像
ローラの構成を示す図、第6図は現像ローラ電位と抵抗
値および画像との相関を示すグラフ、第7図ないし第8
図は他の実施例のブレードの構成を示す図である。 11・・・・・・・・・・・・現像装置12・・・・・
・・・・・・・現像ローラ13・・・・・・・・・・・
・感光体ドラム18・・・・・・・・・・・・ブレード
25・・・・・・・・・・・・薄板バネ26・・・・・
・・・・・・・当接部材(チップ)出願人
株式会社 東芝
Claims (3)
- (1)静電潜像保持体に対向配置された現像ローラと、
この現像ローラの表面に現像剤薄層を形成する現像剤薄
層形成手段とを具備し、前記現像ローラに形成される現
像剤薄層を前記静電潜像保持体に近接または接触させる
ことによって前記静電潜像保持体に形成される静電潜像
を可視化する現像装置において、 前記現像剤層形成手段は、前記現像ローラと当接される
当接部が非円形断面形状を有する凸状面によって構成さ
れた当接部材と、この当接部材を前記現像ローラに押圧
する弾性部材とを具備したことを特徴とする現像装置。 - (2)静電潜像保持体に対向配置された現像ローラと、
この現像ローラの表面に現像剤薄層を形成する現像剤薄
層形成手段とを具備し、前記現像ローラに形成される現
像剤薄層を前記静電潜像保持体に近接または接触させる
ことによって前記静電潜像保持体に形成される静電潜像
を可視化する現像装置において、 前記現像ローラの表面を弾性部材から構成し、前記現像
剤層形成手段は、前記現像ローラと当接される当接部が
非円形断面形状を有する凸状面によって構成された当接
部材と、この当接部材を前記現像ローラに弾性的に押圧
する押圧部材とを具備したことを特徴とする現像装置。 - (3)前記現像剤層形成手段の当接部の凸状面は、前記
現像ローラの回動方向に対して上流側の曲率が、下流側
の曲率より大であることを特徴とする請求項1または請
求項2記載の現像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2203108A JP2997516B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 現像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2203108A JP2997516B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 現像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0486852A true JPH0486852A (ja) | 1992-03-19 |
| JP2997516B2 JP2997516B2 (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=16468529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2203108A Expired - Lifetime JP2997516B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 現像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2997516B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09138566A (ja) * | 1995-11-13 | 1997-05-27 | Nec Corp | 現像装置 |
| KR19980085699A (ko) * | 1997-05-30 | 1998-12-05 | 윤종용 | 현상롤러의 토너층 규제장치 |
| JP2008090160A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Canon Chemicals Inc | 現像剤量規制ブレード及びこれを用いた現像装置 |
| JP2017181811A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | キヤノン株式会社 | 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP2203108A patent/JP2997516B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09138566A (ja) * | 1995-11-13 | 1997-05-27 | Nec Corp | 現像装置 |
| KR19980085699A (ko) * | 1997-05-30 | 1998-12-05 | 윤종용 | 현상롤러의 토너층 규제장치 |
| JP2008090160A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Canon Chemicals Inc | 現像剤量規制ブレード及びこれを用いた現像装置 |
| JP2017181811A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | キヤノン株式会社 | 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2997516B2 (ja) | 2000-01-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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