JPH01257981A - 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して供給しうる現像装置に関する
。

従来の技術 電子写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、得られたトナー像を紙
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ト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
給することが重要である。

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、これにブレードを圧接
して該ローラ外周面に荷電トナー薄層を形成し、該荷電
トナー薄層を感光体の表面に直接接触させることにより
トナー像を形成するものが提案されている（特開昭５２
−１４３８３１号公報参照）。

しかしながら、前記荷電トナー薄層を形成するためには
、ブレードはある程度以上の圧接力をもってローラ表面
に接触させる必要があり、このため現像ローラは比較的
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変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、該表面に磁気ブラシを用いてトナ
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を充分に小さくすることはできず
、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、感光体上の画像に破壊現像が生じるという問
題が存在する。

本発明者らは前記問題点に鑑み、駆動ローラとこれに外
装されたやや長目の筒状薄膜を組み合わ仕ることにより
、トナー供給部においては、現像ローラとブレードとの
間に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
の対向部においては、静電潜像担体に安定した軽い接触
を保持しながらトナーを静電潜像に供給しうる現像装置
を先に提案した。

しかしながら、かかる現像装置おいてトナーの搬送性を
確保するため薄膜として、例えばニッケルベルトの表面
にアルミナ粉を付着させたものを用いた場合は、トナー
のニッケル面への融着がはなはだしく、使用可能なトナ
ーの種類が極めて限定される。また、接触現像であると
ころから、薄膜表面にトナー層がない場合には、鋭利な
アルミナ粉により感光体、あるいは規制ブレードか傷つ
けられることがある。一方、ニッケル面をブラスト処理
して表面に凹凸を設けた薄膜部材を用いた場合も同様の
問題を生じる。

本発明はかかる現像装置において薄膜へのトナーの融着
がおこりにくく、長期にわたり均一なトナー層を形成し
うる装置を提供することを目的とする。

課題を解決する一部めの手段 本発明は、 （ｉ）回転する駆動ローラ； （１１）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、かつ少なくとも表面の一
部に粗面化した樹脂面を設けた筒状の薄膜部材： （山）前記薄膜部材を駆動ローラに密着させる密着手段
；　および （１ν）前記薄膜部材の外面を押圧して薄膜部材外周面
に荷電トナーの薄層を形成する規制部材からなることを
特徴とする静電潜像現像装置を提供するものである。

作用 本発明装置によれば、駆動ローラにこれよりも若干長目
の周長を有する薄膜部材が外装されるため、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
間部が形成される。一方、駆動ローラと薄膜部材との密
着部分では、規制部材が強い押圧力にて樹脂表面の凹凸
に押し当てられる。

及嵐鯉 以下、本発明を添付図面を参照し実施例によりさらに詳
しく説明する。

第１図は本発明の現像装置（１）を示す断面図である。

現像装置（１）は矢印（ａ）方向に回転駆動する感光体
ドラム（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）、
該駆動ローラに外装された筒状の薄膜部材（１１）　、
該薄膜部材を駆動ローラ（１０）に押圧する密着手段で
あるガイド部材（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（ＴＯ）を貯溜するケーシング（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上に導電性を付与したゴム、プラス
チック等の弾性部材が被覆されておリ、現像バイアス電
圧が印加される。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などの導電性部材により製
造されてもよい。

つぎに、薄膜部材（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（１０）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、トナーの帯電極性によ
りポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、フッ
素樹脂などの樹脂シート、あるいはニッケル、クロムな
どの金属薄膜上に前記樹脂シートを積層したシートなど
が好ましい。該薄膜部材の厚さは通常３０〜２００μ肩
程度が好ましく、その表面は平均表面粗さ０．５〜３μ
ｍ程度の凹凸が設けられる。表面粗さがこれより大きい
と、搬送性は向上するが画像のカブリが発生する。

一方、表面粗さが前記範囲より小さいと、トナーの搬送
性が低下し画像濃度が低下する。かかる薄膜部材表面の
粗面化を行うには、例えばブラスト処理、エツチング処
理などが用いられる。

なお、薄膜部材の表面は、少なくとも一部が樹脂からな
る表面を有しておればよく、表面の他の部分が金属など
から形成されていてもよい。

ガイド部材（９）は、駆動ローラ（１０）の外面形状に
略対応する円弧状の内面を備え、したがって前記薄膜部
材（１１）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ガイド部材
（９）の開口部に薄膜部材（１１）の弛みが集中して一
定の空間部（Ｓ）が形成される。

なお、当接部の内面円弧は、実質的に円弧を形成してお
ればよく、一部不連続であってもよく、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、ポリアセクール、ポリプロピレンなどの合成樹脂に
より成型されたものが好ましい。

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
面とガイド部材（９）との摩擦係数をμ、とすると、μ
ｍ）μ、の関係が付与されており、駆動ローラ（１０）
が矢印（ｂ）方向に回転すると、これに伴い薄膜部材（
１１）も同方向に移動する。

さらに、層厚規制部材（１２）は駆動ローラ（１０）の
上部に設けた支持部材（６）の背面側に取付けられ、薄
膜部材（１１）と先端部にて接触する。

該規制部材（１２）は、ガイド部材（９）が薄膜部材を
駆動ローラに押圧する領域、すなわち駆動ローラ（１０
）の背面側斜め上部にてその先端部を薄膜部材（１１）
に圧接する。規制部材の圧接位置はガイド部材の前記押
圧領域のうち現像領域に近い後半部分であるのが特に好
ましい。後半部分を押圧することにより現像領域におけ
る感光体と薄膜部分と接触により生ずる駆動ローラから
の薄膜部材の浮き上がりを防止することができ安定した
トナー薄層が得られる。

なお、前記規制部材の材質としては、ステンレス鋼、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材料、またそれらを貼り合わせた複
合材等、従来トナー層厚の規制部材として用いられてい
る材料がいずれも好適に用いられ、弾性を有する材料で
あるのが好ましい。かかる材料は、プラス（＋）トナー
に対しては、摩擦帯電系列でより陰性の材料、マイナス
（−）トナーに対しては陽性の材料を用いるのが好まし
い。例えば、プラスドナーに対しては、テフロンなどの
フッ素樹脂のシートまたはそのコーティング、マイナス
トナーに対しては、ナイロンなどのポリアミド系のフィ
ルムまたはそのコーティングが好適である。

なお、層厚規制部材（１２）としては、第１図に示すご
とく薄板状弾性部材（１２ａ）の先端部に前記薄膜部材
（１１）に接触する金属丸棒（１２ｂ）などの接触剛体
を設けてもよい。

ケーシング（３）には、トナー貯槽（１５）が設けられ
る。該トナー貯槽（１５）には矢印（ｃ）方向に回転す
るアジテータ（１４）が設けられ、内部に貯溜されたト
ナー（ＴＯ）のブロッキングを防止しつつ矢印（ｃ）方
向に移動させる。

なお、本発明装置にて用いられるトナーとしては、いわ
ゆる−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。また、薄膜部材を駆動ロ
ーラに密着させるには、ガイド部材のかわりに駆動ロー
ラ内に磁石を配置し磁性体よりなる薄膜部材を吸着させ
るなどのいかなる方法を用いても良い。

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（１０）およびアジテータ（１４）は、駆動
源（図示せず）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。一方、薄膜部材（１１）は、駆動
ローラ（１０）との摩擦力により駆動ローラ（１０）と
共に矢印（ｂ）方向に回転移動する。トナー貯槽（１５
）内のトナー（ＴＯ）は薄膜部材（１１）との接触及び
静電気力によって薄膜部材（［ｌ）の表面に付着し、矢
印（ｂ）方向へ搬送される。トナー（ＴＯ）は、薄膜部
材（１１）と層厚規制部材（１２）先端とにより形成さ
れるクサビ状の取込み部（１３）に取り込まれ、規制部
材（１２）の圧接部に達して、薄膜部材（１１）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）上に自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（２００）と接する薄膜部材（１
１）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
材（１１）はそれ自身の剛性のみで感光体ドラム（１０
０）にソフトに、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（１００）の静電潜
像に対し、均一なトナー像を形成する。また、感光体ト
ラム（１００）の周速度と薄膜部材（Ｈ）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）にて薄膜部材（１１）上に残留したトナ
ー（Ｔｏ）は引き続き薄膜部材（１１）と共に矢印（ｂ
）方向に搬送される。

つぎに、薄膜部材（１１）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形成さ
れ、再び前記の動作を繰り返す。

以下にポリアミド樹脂膜およびＮｉ電鋳膜をいずれもブ
ラスト処理し、薄膜部材として用いて、第１図の現像装
置にて耐刷テストを行った場合の表面粗さの変化を第２
図に示す。

［耐刷テスト条件］ 駆動ローラ；ＡＱスリーブにシリコンゴム層を設けた。

直径２３．５ｍｍ 層厚規制部材；ステンレス薄板、ｔ＝０．１ｍｍ、圧接
力２．０ｇ７ｍｍ 薄膜部材（駆動ローラ）の周速：ｌ０ｃｍ／秒薄膜部材 Ｒｚ　　　　　　厚さ ポリアミド樹脂膜　　２．５μｊＩ　　１５０μ肩Ｎｉ
電鋳膜　　　　　２．５μｍ　　　　４０μｍ第２図よ
り明らかなごとく、ポリアミド樹脂膜では表面粗さの大
きな低下はないが、Ｎｉ電鋳膜では表面粗さが半分以下
に低下する。すなわち、従来のＮｉ電鋳膜（ブラスト処
理）からなる薄膜部材の断面は、第３図（ａ）のごとき
形状を有する。このような形状のものを用いた場合、ト
ナー規制部においてクサビ状部分へのトナー融着が急速
に進行し、表面粗さか大きく低下して必要なトナー量が
搬送されず、画像濃度が低下する。

これに比べ、ポリアミド樹脂にブラスト処理を行ったも
のでは、第３図（ｂ）に示すように樹脂の弾性のためブ
ラスト処理にて鋭利な部分は形成されておらず、全体的
にゆるやかな形状を有すると考えられる。

このため、長期の耐すリテストを行っても薄膜形成部材
へのトナー融着は起こらず１．その表面粗さらほぼ一定
値を示し、画像ａ変度化の少ない良好な画像を長期にわ
たって形成する。

発明の効果 本発明にかかる現像装置によれば、トナー供給部におい
ては十分な圧接力をもってトナーの帯電位を所望の値ま
で向上することができ、一方、現像領域では、薄膜部材
が感光体ドラムに対して充分なニップ幅にて低圧接力に
て接触を行なうことができるとともに、薄膜部材へのト
ナーの融着かなくなり、トナー薄層の均一性、トナー搬
送量が長期にわたって安定し、常に一定の画像濃度が得
られる。また、感光体の傷の発生が少なく、規制部材の
先端の摩耗も少なくなり、駆動トルクが減少する。

【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図は耐スト処理
したＮｉ電鋳膜およびポリアミド樹脂膜の断面を示す模
式図である。 図中の主な符号は、つぎのとおりである。 ｌ二現像装置、９ニガイド部材、■０：駆動ローラ、１
１：薄膜部材、１２・層厚規制部材。

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、かつ
   少なくとも表面の一部に粗面化した樹脂面を設けた筒状
   の薄膜部材；前記薄膜部材を駆動ローラに密着させる密
   着手段；および前記薄膜部材の外面を押圧して薄膜部材
   外周面に荷電トナーの薄層を形成する規制部材からなる
   ことを特徴とする静電潜像現像装置。