JP2826822B2 - 一成分現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、改善された形状の層規制部材を有する一成
分現像装置に関する。 従来の技術 従来使用されている一成分現像装置は、現像剤層規制
部材を現像剤担持ロールに接触させる接触タイプのもの
と非接触タイプのものとに大別される。 接触タイプの典型的な一成分現像装置は、現像剤担持
ロール、層規制部材及び現像剤供給部材をホッパー的に
収容した構成を有している。このような一成分現像装置
において使用される接触型の層規制部材としては、第４
図（ａ）に示すようにバネ弾性を示す金属材料、例え
ば、リン青銅、ケイ素鋼、ステンレス鋼等、あるいは樹
脂フィルム等よりなる板バネ材７よりなるもの、及び
（ｂ）で示すように、現像剤に効果的に電荷を付与する
ために、板バネ材７に軟質弾性体８を接着させたものが
あげられる。後者の軟質弾性体は、現像剤と層規制部材
との摩擦等によるストレスを軽減する目的をも兼ねてい
る。又、軟質弾性体のみより構成された層規制部材が使
用される場合もある。 発明が解決しようとする問題点 ところが、従来の層規制部材を用いた一成分現像装置
においては、次のような欠点があった。 （１）現像剤担持ロールの軸に平行な軸で層規制部材を
固定し、現像剤層の規制に必要な圧力を印加する場合、
僅かな印加圧力の不均一によって層規制部材が歪み、現
像剤層厚が不均一になる。そのため、コピー画像上に濃
度むら、部分的地かぶり等を引起こす場合があり、特
に、層規制圧力が弱い場合に、層規制部材の歪みが生じ
やすいという欠点があった。 （２）現像剤担持ロールの両端部付近で現像剤が現像装
置からこぼれるのを防ぐために、層規制部材に加える圧
力はその中央部よりも両側端部において高くする必要が
あり、そのため、層規制部材の両側端部で歪みやたわみ
が生じたり、あるいは両側端部で現像剤が凝集して現像
装置外にこぼれやすくなるという欠点があった。 本発明は、従来の層規制部材を用いた一成分現像装置
における、上記のような欠点を解決することを目的とし
てなされたものである。 従って、本発明の目的は、現像の信頼性が向上し、よ
り高品位のコピー画像を形成することのできる一成分現
像装置を提供することにある。 問題点を解決するための手段 本発明者等は、従来の技術における上記のような問題
点は、一成分現像装置における層規制部材の剛性が不足
しているためと考え、層規制部材の剛性を高めることに
ついて検討した結果、本発明を完成するに至った。 本発明は、感光体に現像剤を供給する現像剤担持ロー
ルと、該現像剤担持ロールに当接して現像剤担持ロール
上に現像剤薄層を形成させると共に、所定の電荷を付与
するための層規制部材とを有する一成分現像装置におい
て、該層規制部材が、一端が固定され、他端が自由端と
なっている平板状弾性体と、該平板状弾性体の現像剤担
持ロールに当接する側に接合した軟質弾性体層とよりな
り、その平板状弾性体の自由端は、現像剤担持ロールの
軸方向に沿って現像剤担持ロールに当接する側とは反対
の側に折曲げられた折曲げ部を形成しており、上記軟質
弾性体層は、平板状弾性体の折曲げ部近傍において、現
像剤担持ロールの軸方向に沿って平板状弾性体との接合
面と平行する露出面で現像剤担持ロールに当接するよう
に配設されており、かつ層規制部材の側端部外側にサイ
ドシール部材を有することを特徴とする。 本発明を実施例に対応する第１図及び第３図によって
説明する。 本発明の一成分現像装置は、現像剤担持ロール４と、
層規制部材５とを有し、そして、層規制部材５は、平板
状弾性体（板バネ材）７とそれに接着された軟質弾性体
層８よりなっていて、その自由端に現像剤担持ロール４
の軸方向に沿って折曲げられた折曲げ部7aを有してい
る。この折曲げ部は、現像剤担持ロールの軸から多少ず
れた位置で、現像剤担持ロールの軸に平行な線で、現像
剤担持ロールに当接する側とは反対の側に折曲げられて
いる。折曲げ部の高さ、及び折曲げ角度は、層規制部材
の層厚、現像装置の使用条件等に応じて任意に設定する
ことができる。層規制部材の側端部外側にはサイドシー
ル部材13が設けられている。 本発明において用いる層規制部材は、第３図に示され
るように、バネ弾性を有する金属材料、例えば、リン青
銅、ケイ素鋼、ステンレス鋼等より構成される板バネ材
７に軟質弾性体層８を接着した構造を有している。軟質
弾性体層を構成する材料としては、例えば、シリコーン
ゴム、天然ゴム、SBR、NBR、アクリルゴム、フッ素ゴ
ム、クロロプレンゴム、イソプレンゴム、EPDM等があげ
られる。これらの軟質弾性体層は、電荷調節剤と混合し
て用いることもできる。電荷調節剤としては、トナーの
電荷調節剤として用いられる化合物がそのまま使用でき
る。 作用 本発明の一成分現像装置は、上記のように層規制部材
５を構成する平板状弾性体７の自由端に折曲げ部7aを有
しており、この折曲げ部は、第３図で示すようにｘ−ｚ
面をｘ−ｙ面で折曲げた形になっているから、ｙ−ｚ断
面二次モーメントが大きくなり（剛性が大きくなり）、
歪みやたわみが減少する。 したがって、層規制に必要な圧力を印加した場合に、
層規制部材の長手方向、すなわち現像剤担持ロールの軸
に平行な方向の歪み、たわみを減少させることが可能に
なり、従来の平板型層規制部材で発生していた種々のト
ラブルを解決することができる。 なお、前記断面二次モーメントの大きさは、折曲げ部
の折曲げ面からの高さ及び折曲げ角度により、任意に変
えることができる。高さ及び角度は層規制部材のたわみ
量と歪み量により決められるが、これらは層規制部材に
設ける軟質弾性体の厚さ、現像装置の使用条件により、
種々変化するので、一義的には決定することができな
い。 実施例 以下、本発明を実施例によって説明する。 第２図は、本発明の一成分現像装置の一例であって、
第３図で示される構造の層規制部材が第１図で示される
ように現像剤担持ロールと組み合わせて用いられてい
る。即ち、ホッパー２内に現像剤担持ロール４と現像剤
供給部材３が収容され、支持体９に支持された層規制部
材５は、その軟質弾性体層が平板状弾性体の折曲げ部近
傍において、現像剤担持ロールの軸方向に沿って平板状
弾性体との接合面と平行する露出面で現像剤担持ロール
に当接するように配設され、現像剤担持ロール４に圧接
されている。層規制部材５の側端部外側にはサイドシー
ル部材13が設けられている。 上記装置において、現像担持ロール４は、長さ41mm、
直径3cmのステンレス鋼製の円柱であり、又、層規制部
材５は、ステンレス鋼板バネ材７に軟質弾性体層８が固
着しており、そしてその軟質弾性体層８は、平板状弾性
体との接合面と平行する露出面が現像剤担持ロールと接
触するように配置されている。上記ステンレス鋼板バネ
材は、長手方向長さ40cm、幅5cm、厚さ0.15mmであっ
て、自由端に高さ1cmの折曲げ部7aが形成されている。 この装置において、ホッパー２内の現像剤１を重力に
よって現像剤供給部材３上に供給し、該現像剤供給部材
３に対して現像剤担持ロール４を摺擦させ、その動作に
より現像剤１を摩擦帯電させて現像剤担持ロール４の表
面に付着させる。その後現像剤担持ロール４の表面に付
着された現像剤１に対して、層規制部材５をその軟質弾
性体層の平板状弾性体との接合面と平行する露出面が現
像剤担持ロールに当接するようにして接触させ、その摺
擦によって現像剤に更に十分な電荷を付与すると共に、
均一な現像剤薄層を現像剤担持ロール４の表面に形成さ
せる。又、ホッパー２の下部は、現像剤担持ロール４と
の間に現像剤シール部材12を設け、それによってシール
を行うようになっている。 現像剤担持ロール４の表面に形成された薄層状の現像
剤は、感光体10に対向する現像領域に至ると、その感光
体10の表面に形成されている静電潜像の電荷により飛翔
し、該静電潜像を可視化する。現像領域を通過した現像
剤担持ロール４は、現像装置の下部に設けた現像剤シー
ル部材12を通って、その表面に残りの現像剤を付着させ
たままでホッパー２内に戻される。 上記のように構成された一成分現像装置において、ホ
ッパー２内の現像剤１は、現像剤供給部材３と現像剤担
持ロール４との摩擦により、摩擦帯電されて電荷が与え
られ、現像剤担持ロール４の表面に付着して層規制部材
５により所定の厚さの薄層状態にされると共に、摺擦の
作用によって、所定の極性を有する十分な電荷が付与さ
れる。 この現像剤薄層６は、現像剤担持ロール４に現像バイ
アス電源11より直流重畳交流バイアス電圧を印加しなが
ら、現像剤担持ロール４を回転させることにより、感光
体10に対向する現像領域に移動し、感光体10表面の静電
潜像と、現像剤担持ロール４との間の電界により静電潜
像にむけて飛翔し、該静電潜像上に付着して静電潜像を
可視化する。 上記一成分現像装置を用い、現像剤の層厚の均一性に
ついて試験を行った。なお、現像剤としては、結着樹
脂、カーボンブラック及び電荷調節剤からなる体積平均
粒径12μｍのトナーに、シリカ微粉末を外添したものを
用いた。また、現像剤担持ロールに層規制部材を50g/cm
²の圧力で圧接させ、現像剤担持ロールを回転速度300mm
/secで矢印の方向に回転させた。 また、比較のために、第４図（ｂ）で示される層規制
部材を比較例として用いて同様に試験を行った。 試験は、それぞれ50個の層規制部材を用意して50回行
った。上記回転数にて、目視で現像剤層厚が均一である
回数を比較したところ、本発明における層規制部材を用
いた場合には、全ての場合に均一な層厚となったのに対
し、比較例の場合には、41回が均一な層厚になったに過
ぎなかった。 さらに、この一成分現像装置をFX3800（富士ゼロック
ス（株）製）を改造した電子写真複写機に装着し、背景
部及びハーフトーン部からなるテストチャートを用いて
コピーテストを行い、背景部の地かぶり及びハーフトー
ン部の均一性について官能評価を行った。結果は第１表
に示す通りであった。 第１表の結果で明らかなように、本発明における層規
制部材を用いた場合には得られたコピー画像に地かぶり
がなく、また、ハーフトーン部も非常に均一な画質のも
のであった。 次に、層規制部材の両端部から現像剤が現像装置外に
こぼれる現像剤のこぼれ現象について試験を行った。 現像剤のこぼれは、第１図で示すように、層規制部材
５、サイドシール部材13及び現像剤担持ロール４の接触
面を中心に発生するので、この実験では、サイドシール
部材として、厚み2mm、幅1cmのテフロン布を用い、その
サイドシール部材を層規制部材に対して矢印の方向に加
圧密着させたものを使用し、コピーテストを行った。 比較例においては、サイドシール部材を加圧密着させ
ることにより、その境界部付近で、層規制部材が歪みを
生じ、現像剤のこぼれを生じた。一方、本発明における
層規制部材を用いた一成分現像装置においては、現像剤
のこぼれを防止することができた。さらに、50,000枚の
コピーテストを行ったところ、現像剤のこぼれもなく、
画像濃度の均一な画像が得られた。 発明の効果 本発明の一成分現像装置においては、上記のように層
規制部材として、軟質弾性体を固着した平板状弾性体
に、軸方向にそって折曲げられた折曲げ部を設け、軟質
弾性体の腹部が現像剤担持ロールに当接するように配設
し、また、層規制部材端部外側にサイドシール部材を設
けたから、従来の平板型層規制部材を用いた場合におけ
るような、層規制部材の変形や歪み、たわみ等による現
像剤層厚の不均一という現象がなくなり、また、層規制
部材の両端部からの現像剤のこぼれ現象も発生しない。
したがって、本発明の一成分現像装置によれば、地かぶ
りがなく、画像濃度の均一な優れた画質のコピー画像が
得られる。 また、本発明における層規制部材は、従来の平板型層
規制部材のように剛性をもたせるために厚くするという
必要がないという効果もある。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の一成分現像装置の要部を示す斜視図
であり、第２図は、本発明の一成分現像装置の概略断面
図であり、第３図は、本発明において用いる層規制部材
の斜視図であり、第４図（ａ）及び（ｂ）は、従来用い
られている層規制部材の斜視図である。 １……現像剤、２……ホッパー、３……現像剤供給部
材、４……現像剤担持ロール、５……層規制部材、６…
…現像剤薄層、７……平板状弾性体（板バネ材）、８…
…軟質弾性体層、９……支持体、10……感光体、11……
現像バイアス電源、12……シール部材、13……サイドシ
ール部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今井 秀樹 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼ ロックス株式会社竹松事業所内 (56)参考文献 特開 昭60−93469（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−75563（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−182780（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−94872（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．感光体に現像剤を供給する現像剤担持ロールと、該
   現像剤担持ロールに当接して現像剤担持ロール上に現像
   剤薄層を形成させると共に、所定の電荷を付与するため
   の層規制部材とを有する一成分現像装置において、該層
   規制部材が、一端が固定され、他端が自由端となってい
   る平板状弾性体と、該平板状弾性体の現像剤担持ロール
   に当接する側に接合した軟質弾性体層とよりなり、該平
   板状弾性体の自由端は、現像剤担持ロールの軸方向に沿
   って現像剤担持ロールに当接する側とは反対の側に折曲
   げられた折曲げ部を形成しており、該軟質弾性体層は、
   平板状弾性体の折曲げ部近傍において、現像剤担持ロー
   ルの軸方向に沿って平板状弾性体との接合面と平行する
   露出面で現像剤担持ロールに当接するように配設されて
   おり、かつ層規制部材の側端部外側にサイドシール部材
   を有することを特徴とする一成分現像装置。