JPH01235975A - 静電潜像現像装置 - 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、電子写真複写機、およびプリンター等に使用
される現像装置に関する。更に詳しくは本発明は、複写
機等の感光体表面に形成された静電潜像に対し均一なト
ナーの荷電薄層を安定１７て供給しうる静電潜像現像装
置に関する。

徽米ｑ抜肪 ゛岨子褐真複写機あるいは静電複写機は、静電潜像の形
成された画像担体（感光体）に現像装置により帯電トナ
ーを供給して現像（可視像化）した後、得られたｌ・ナ
ー像を紙などの転写材に転写、定着する。

このような電子写真複写機等に用いられる現像装置、特
に、−成分現像剤として非磁性ｌ・ナーを用いる現像装
置においては、均一な帯電トナーの薄層を感光体表面に
供給するごとが重要である。

荷電トナー薄層の状態は、トナー規制状態に大きく依存
し、特に層厚規制部材がトナーと接触する状態が重要で
ある。

従来、かかる現像装置として、弾性現像ローラの表面に
非磁性トナーを供給すると共に、これに規制部材を圧接
して該ローラ外周面に荷電トナー薄層を形成１７、該荷
電ｌ・ナー薄層を感光体の表面に直接接触させることに
より［・ナー像を形成するもの、また、規制部材の先端
に丸い規制部材を取り付（ジてトナーの規１−行うもの
など力゛提案されている（特開昭５２−１４３８３１号
、特開昭６０−４６５７７号、　公報゛参照）。

、　　　　しかしながら、前記荷電トサー薄層を形成す
るためには、規制部材はある程度以−１−の圧接力をち
っ：てローラ表面に接触させる必要があり、このため現
像［７−ラは比較的高い硬度が求められる。一方、現像
ローラと感光体との接触部では感光体の損傷、像の破壊
を防止するため、現像ローラの硬度は可能な限り低いこ
とが望ましい。このように現像ローラの表面硬度に関し
ては全く相反した要求があり、実際の現像ローラではこ
れらを共に満足することはできない。

また、発泡性の軟質導電性弾性材からなるローラの表面
に導電性薄膜を配し、該表面に磁気プラノを用いてトナ
ーを電気的に付着させ、該ローラと感光体表面との接触
によってトナーを静電潜像に付着させて現像を行なうよ
うにしたものも提案されている（特開昭５５’７７７６
４号公報参照）。

しかしながら、かかる発泡材を用いた現像ローラにあっ
ても感光体への圧接力は充分に小さくてきす、特に、ロ
ーラ表面と感光体表面との間に周速差を持たせた場合、
感光体−］−の画像に破壊現像か生じろという問題が存
イ■−オろ。

本発明は前記問題点を解決し、トサー供給部においては
、現像ローラと規制部材との間に安定かつ十分な圧接圧
を確保してトナーの帯電と薄層の均一化の向上を図りつ
つ、静電潜像担体（感光体ドラム）との対向部において
（Ｊ、静電潜像担体に、安定した軽い接触を保１寺しな
からｌ−→−を静電潜像に供給しうる現像装置を提供す
ることを目的とする３、 床巡全解決ずろ）：、へガ瓜医 本発明は、 （１）回転する駆動［ノーラ、 （１１）該駆動ローラに外装され、該駆動ローラの周長
よりもわずかに長い周長を有し、駆動ローラと共に回転
移動する筒状の薄膜部４Ａ。

（ｉｉｉ　）前記薄膜部材の一部を現像ローラに密着さ
Ｕる密着手段、並びに （ｊｖ　）該薄膜部材の外面を押圧し、薄膜部材外周面
に荷電ｌ・ナーの薄層を形成する層厚規制部材からなり
、 （Ｖ）前記層厚規制部側か薄膜部材との接触部に曲面を
有する接触剛体、および該接触剛体を支持する弾性部側 を備えることを特徴とずろ静Ｎ潜像現像装置を提供する
ものである。

忙堆 本発明装置によれは、駆動１７−ラにこれよりも若干長
目の周長をイイ−づろ薄膜部材が外装おれるため、感光
体ドラムとの対向部において薄膜部材と駆動ローラとの
間に空間部が形成されろ。一方、駆動ローラと薄膜部材
の密着部分では、弾性部側にて支持された曲面を有する
剛体によりトナー薄層が形成されろ。

火巖外 以下、本発明を添（＝１図面を参照し実施例によりさら
に詳しく説明ずろ。

第１図は本発明の現像装置（＋）を示す断面図、第２図
はその駆動ローラまわりを示す拡大断面図である。現像
装置（１）は矢印（ａ）方向に回転駆動する感光体トラ
ム（１００）に隣接して配置される。。

現像装置（１）は、回転体をなす駆動ローラ（１０）、
被駆動ローラに外装された筒状の薄膜部材（１，１）、
該薄膜部材を駆動ローラ（１０）に抑圧する密着手段を
なずガイド部材（９）、前記薄膜部材の外表面に圧接さ
れる層厚規制部材（１２）、およびこれらを支持、収納
すると共にトナー（’Ｉ’　ｏ　）を貯溜するケーノン
グ（３）からなる。

まず、回転駆動を行う駆動ローラ（１０）は、アルミニ
ウム等の導電性部材−ヒに導電性をイ」勾したゴム、プ
ラスチック等の弾性部利が被覆されており、現像バイア
ス電圧が印加される。駆動ローラが弾性を有することに
より、トナー層厚規制の設定許容範囲が広くなる。

つぎに、薄膜部ＩＳ’（１１）は、駆動ローラ（１０）
の外周長よりもやや長目の周長を有する筒状のフィルム
からなり、前記駆動ローラ（［０）に外装され、駆動ロ
ーラに対して僅かの弛みを形成する。

かかる薄膜部材の材質としては、軟質の樹脂シー）・、
樹脂にカーホン又は金属微粉末等を添加したノート、ニ
ッケル又はアルミニウム等の金属薄膜、前記樹脂ノート
と金属薄膜とを積層１．たノートなどが好ましい。

ガイド部材（９）は、駆動ローラ（ｌＯ）の外面形状に
略対応＝ｌ−る円弧状の内面を備える。したがって、前
記薄膜部材（ＩＩ）を駆動ローラ（１０）の周囲に密着
させることにより、感光体ドラム対向面に設けられたカ
イト部材の開口部に薄膜部材（１１）の弛みか集中して
一定の空間部（、Ｓ）が形成され、感光体（１，００）
と接触する。

なお、前記内面円弧は、略半円〜２７０°までの実質的
な円弧を形成しておれば、一部不連続であってちよく、
実質上薄膜部材を駆動ローラに密着しうる形状であれば
よい。

前記ガイド部材の材質としては、ポリエチレン、ナイロ
ン、ポリアセタール、ポリプロピレンなどの合成樹脂に
より成型されたものか好ましい。

なお、駆動ローラ（１０）の外周面と薄膜部材（１１）
の内周面との摩擦係数をμｍ、薄膜部材（１１）の外周
面とカイト部しく９）との摩擦係数をμ２とすると、μ
ｍ）μｍの関係が１マ］句されており、駆動ローラ（１
０）が矢印（１））方向に回転すると、これに伴い薄膜
部＋８’（１１）０同方向に移動する。

さらに、層厚規制部材（１２）は駆動ローラ（１ｏ）の
」一部に設（）た支持部材（６）の背面側に数例ｃＪら
れ、板状弾性部材（１２ａ）の先端部に薄膜部材（１１
）と接触する接触剛体をなす金属丸棒（１２ｂ）を設け
る。

ごこで剛体とは、駆動ローラ」二の薄膜部材に押圧した
際にひずみ、変形を生ずることなく均一なトナー層厚を
形成しうるらのを意味１７、例えば鉄、ステンレス等の
金属丸棒か用いられる。さらに弾性駆動ローラに対して
は、ポリエチレン、ポリアセクール、テフロンなどの合
成樹脂により成型されたものなどが用いられる。かかる
接触剛体の薄膜部材との接触面は曲面をなす。かかる曲
面の好ましい曲率半径は、機械のシステムスピード、現
像機の回転トルク、規制部材の圧接力などによっても異
なるが、通′帛０．２５〜１．．Ｑｍｍである。

第３図は現像機としての回転）・ルクＩｋｇ−ｃｍ、層
厚規制部材の圧接力５ｇ／ｍｍ、ンステノ、スピード８
ｃｍ／秒の装置において、規制部材の内性状の接触剛体
の直径と、トナー荷電ｆｉＱ／Ｍおよびトラ−搬送量Ｍ
　／　Ｓとの関係を示−４゛グラフある。

第３図より規制部材の直径が２ｍｍ（曲率半径１ｒｎ　
ｒｎ　）を越えると層厚規制部材を通過するトナー量が
多くなり、荷電量か低下して、画像に下地カゾリか発生
する。また、曲率半径が０．２５ｍｍ以下の場合は、直
線性、強度の面等より均一規制が不安定となる。な干３
、剛体の曲率半径は必ずしも」−記範囲に限らず、例え
は１−ルクの大きな高速のシステムスピードを有ケる機
種ては曲率半径が１ｍｍを越えてもよい。

また、かかる接触剛体の材質としては、プラス（＋））
ナーに対しては、摩擦帯電系列でより陰性の＋）Ｉｔ−
＋、マイナス（−）トナーに対しては陽性の桐材を用い
るのが好ましい。例えば゛プラスドナーに対しては、鉄
、ＳＵＳ等の金属、更にはこれらにフッ素系樹脂のコー
ティングを施したもの、またマイナストナーに対しては
、鉄、ＳＵＳ等の′金属、更にほこれらに）′ミン系樹
脂のコーティングを施したものが好適である。

また、層厚規制部材の前記弾性部材のヰ」質としては、
磁性金属薄板材料、またはステンレス鍜、リン青銅など
の非磁性金属薄板材料、テフロン、ナイロンなどのプラ
スチック飼料、またそれらを貼り合わせノこ複合＋Ａ等
の弾性を有する祠ｉ４が用いられる。

ケーシング（３）には、トナー貯槽（１５）が設りられ
る。該トナー貯槽（１５）には矢印（ｃ）方向に回転す
るアノテータ（１４）が設置づられ、内部に貯溜された
トナー（Ｔｏ）のブロツキングを防止しつつ矢印（ｃ）
方向に移動させる。

本発明にて薄膜部（オを駆動しノーラに密着さＵろ手段
としては、前記ガイド部材（９）のがわりに駆動ローラ
内に磁石を配置し磁性体て形成した薄膜を吸着させるな
ど、他のいかなる方法を用いても良い。

また、該駆動ローラは、ブラスト処理して粗面化したア
ルミニウムまた表面に導電性弾性ゴム眉を有するアルミ
ニウムなどの導電性部制によ９製造されてもよい。

なお、本発明装置にて用いられるトナーとしては、いイ
つゆる一成分系の非磁性トナーが好適に用いられるが、
磁性トナーなどであってもよい。

つぎに本発明装置を用いて現像を行なう場合の動作につ
いて第１図を用いて説明する。

駆動ローラ（ｌＯ）およびアジテータ（１４）は、駆動
源（図示ｕす゛）によって、それぞれ矢印（ｂ）、（ｃ
）方向に回転し、トナー（Ｔｏ’）は矢印（ｃ）方向に
強制的に移動させられる。−力、薄膜部＋、１（１＋）
は、駆動ローラ（１０）との摩擦力により駆動し１−ラ
（ＸＯ）と共に矢印（ｂ）方向に回転移動する。１−ナ
ー貯槽（１５）内のトナー（’Ｉ”ｏ）は薄膜部＋ａ’
（１１）との接触及び静電気力によって薄膜部材（１１
）の表面に付着し、矢印（ｂ）方向へ搬送される。）・
ナー（’ｌ’　ｏ　）は、薄膜部材（１１）と規制部Ｕ
’（１２）先端の金属丸棒（１２ｂ）とにより形成され
るクザビ状の取込み部（１３）に取り込まれ、規制部材
（１２）の圧接部に達して、薄膜部＋４（ｎ）の表面に
薄層状に均一に塗布されると共に、所定の正または負の
極性に摩擦帯電される。

薄膜部材（１１）上に白身の帯電による静電気力で保持
された薄層トナー（Ｔｏ）は、さらに移動して感光体ド
ラム（１００）との対向部（現像領域（Ｘ））に運ばれ
、感光体ドラム（１００）の表面電位と駆動ローラ（１
０）に印加されているバイアス電圧との電圧差に基づく
電界により、感光体ドラム（１００）の表面に形成され
ている静電潜像に移動してトナー像を形成する。

ここで、感光体ドラム（１，００）と接する薄膜部１ｔ
（１１）は、駆動ローラ（１０）との間に空間部（Ｓ）
を有しており駆動ローラとは非接触状態にあるため、薄
膜部４−’！’（１１）はそれ白身の剛性のみで感光体
ドラム（１，００）にソフトに、しかも一定の距離を保
持して適当なニップ幅にてむらなく接触し、感光体ドラ
ム（１０’０）の静電潜像に対し、均一なトナー像を形
成する。また、感光体ドラム（１，００）の周速度と薄
膜部材（１１）の速度との間に速度差もたせることも可
能であり、いったん感光体ドラム（１００）上に形成さ
れたトナー像が薄膜部材の摺擦力等の物理力により破壊
されることがない。

現像領域（Ｘ）を通過した薄膜部材（１■）は、引き続
き矢印（ｂ）方向に搬送される。つぎに、薄膜部材（］
】）表面にはアジテータ−（１４）の回転により再びト
ナー（Ｔｏ　）が供給され、規制部材（１２）の圧接部
にて均一な帯電トナー薄層が薄膜部材（１１）の表面に
形成され、再び前記の動作を繰り返す。

発明の効果 本発明にかかる現像装置によれば、層厚規制部材の薄膜
部）Ａに接触する部分を円面を備えた剛体とし、これを
弾性体て“支持することにより、トナー規制部での接触
均一性をはかるとともに、設定バラツキやローラの偏心
などによる接触位置のずれによっても規制部の状態が一
定となる。

したがって、トナー供給部においては、鹿に安定した状
態で規制部材の十分な圧接力が確保てき、トナーの帯電
位を所望の値まで向上することができるとともに、トナ
ーの均一薄膜化を図り得ろ。

また、一方、現像領域では、薄膜部材は感光体ドラムに
対して充分なニップ幅にて非常に低圧接力で安定かつ正
確な接触を行なうことができ、トナーを静電潜像に均一
に供給して濃度むらのない安定した濃度の画像を形成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明現像装置の断面図、第２図はその要部拡
大断面図、第３図は接触剛体の直径と、トナー荷電量Ｑ
／Ｍおよびトナー搬送量Ｍ／Ｓとの関係を示すグラフあ
る。 図中の主な符号は、っぎのとおりである。 １、現像装置、９・ガイド部材、ＸＯ駆動ローラ、１１
　薄膜部材、１２・規制部材、＋２ｂ　　金属丸棒。 第２図 第３図　　− 接触剛体の直径（ｍｍ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転する駆動ローラ；該駆動ローラに外装され、
   駆動ローラの周長よりもわずかに長い周長を有し、駆動
   ローラと共に回転移動する筒状の薄膜部材；前記薄膜部
   材の一部を駆動ローラに密着させる密着手段；並びに該
   薄膜部材の外面を押圧し薄膜部材外周面に荷電トナーの
   薄層を形成する層厚規制部材からなり、前記層厚規制部
   材が薄膜部材との接触部に曲面を有する接触剛体、およ
   び該接触剛体を支持する弾性部材を備えることを特徴と
   する現像装置。