JPH02259786A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、電子写真装置や静電記録装置において潜像
を可視像化する現像装置に係り、さらに詳しくはトナー
担持体上にトナー薄層を形成し、薄層化したトナーによ
ってで現像を行なう現像装置に関する。

（従来の技術） トナー担持体上にトナー薄層を形成して潜像を現像（可
視像化）する現像装置においては、トナー層厚の規制が
画質の良否を決定する極めて重要なポイントとなる。し
かして、前記トナー層厚規制手段として、主として次の
２種類の手段が従来知られている。

■板状トナー層厚規制部材の腹をトナー担持体に押圧す
る。

■板状トナー層厚規制部材の端部をトナー担持体に押圧
する。

■の板状トナー層厚規制部材膜の面を押圧する方法乃至
手段は、たとえば特公昭６３−１（ｉ７３８号公報、特
開昭５７−１６５８８［１号公報、特開昭８０−７３Ｇ
４９号公報、特開昭６１−１３８９８７号公報、米国特
許４，５２１．０９８号明細書などに開示されており、
弾性体より成る板状規制部材の腹の面をトナー担持体に
押圧することによって、均一な厚さのトナー薄層を形成
すると同時にトナー粒子を確実に摩擦帯電し、良好な可
視像を得ることを可能にしている。

他方、■の板状トナー層厚規制部材の端部を押圧する方
法は、特公昭５１−３８０７０号公報、特開昭５３−２
３８３８号公報、特開昭５８−１１８５５９号公報、特
公昭８０−１５０６８号公報、特開昭６２−９５５５９
号公報、特開昭６２−９８９８１号公報、特開昭６２−
１１３１７８号公報などに開示されている。端部を押圧
するこれら公知手段は、さらに次の３通りに分類される
。

（ｉ）円柱面状に加工された先端を押圧する方法（特公
昭５１−３８０７０号公報）。

（１１）鋭利な先端を押圧する方法 （特開昭５３−２３６３８号公報他）。

（１ｉｔ）平面状に加工された先端を押圧する方法（特
開昭０２−９５５５９号公報他）。

これらの方法によれば、比較的低い押圧力で所望のトナ
ー薄層を形成できるため、腹の面を押圧する上記方法に
係る諸問題を回避することができる。

しかしながら端部を押圧するこれらの方法にも次の様な
問題がある。（ｉｉ）の鋭利な先端を押圧する場合には
、トナー担持体と規制部材の接触面積が極めて小さく、
圧力が集中するため、規制部材全体への圧力設定を厳密
に管理しなければならない。また先端部のわずかな加工
精度不良か１・す−層の不均一化をまねくこと、一般に
トナー層の厚さが過度に薄くなり易いこと等の欠点があ
った。

（１１１）の方法においては、板状規制部材の端部断面
をトナー担持体に押圧するため、（ｉｆ）の方法に係る
問題は通常の状態では生じないが、規制部材の取付状態
のわずかな変動によって端部断面のエツジがトナー担持
体に接触しく　ｉｆ）の場合と同様の問題が生じること
がある。これに対し、（ｉ）の方法では規制部材端部に
鋭利なエツジが存在しないため、規制部材の取付状態が
多少変動しても（１１）や（１１１）の場合のような問
題を生じることがなく、装置の製造や組立が極めて容易
になる。

また、端部を曲面とすることで、腹の面を圧接する方法
と鋭利な端部を圧接する方法の中間的な効果を得ること
ができ、比較的低い圧力でトナー層の薄層化とトナー粒
子の確実な帯電を達成することができる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記■の板状規制部材の腹の面を押圧す
るこれらの現像装置においては、規制部材とトナー担持
体との間に形成されるくさび型の空間にトナー粒子が滞
留し易く、後続のトナー粒子がこれを押し出そうとする
ため、所望のトナー薄層を形成するには規制部材を比較
的高い圧力でトナー担持体に押圧しなければならない。

その結果、トナー担持体や規制部材にトナーが固着した
り、トナー担持体の駆動に要する力が大きなものとなる
などの問題が生じた。

一方、前記■の板状規制部材の端部を押圧する手段の中
、最も実用的な（ｉ）の円柱面状に加工された先端を押
圧する方法にも次のような欠点があることが明らかにな
った。たとえば特公昭５１３８０７０号公報においては
、ポリテトラフルオルエチレンやポリホルムアルデヒド
（商品名デルリン）などを素材にし、その端面を円柱面
状に加工した規制部材が好適である旨示されている。し
かし、本願発明者の追試によれば、規制部材の加工精度
、特に長平方向の反りやうねりがトナー層の不均一化を
もたらすこと、特に材料が剛体に近いものであるため、
規制部材の取付や加工精度の不良を吸収することができ
ず、トナー層の不均一化を招き易いこと、精度の良い円
柱面を得るための加工が容易ではないことなどの欠点が
あることがゎがった。また、長期間の使用によって規制
部材全体にトナーが固着する傾向があり、トナー層の不
均一化をもたらした。

本発明は上記事情に対処してなされたもので、比較的低
い押圧力でトナー層厚規制とトナー粒子の摩擦帯電とを
行なうことができ、高度、な加工精度や組立精度が不要
で、長期間にわたって良好なトナー薄層の形成、維持が
可能な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） 本発明は、’ｔＶｔ　＆保持体に近接配置されたトナー
担持体と、このトナー担持体に当接してトナー担持体上
にトナー薄層を形成するトナー層厚規制部材とを備え、
薄層化されたトナーによって前記潜像を現像する現像装
置ににおいて、 第１の発明は上記トナー層厚規制部材を、先端が円柱面
状乃至曲面状に加工されたゴム硬度３０度乃至１００度
の板状高分子体によって構成し、この円柱面部分もしく
は曲面部分をトナー担持体に押゛圧することを骨子とし
、 第２の発明は前記トナー層Ｉゾ規制部材の他、上記トナ
ー担持体にトナーを供給するため、トナー担持体の近傍
に弾性乃至可撓性を有する板状トナー供給部材を配設具
備したことを骨子とするもので、もって前記課題を解決
することを可能にする。

（作用） 第１の発明によれば、トナー層厚規制部材が柔軟な板状
高分子体によって構成されているため、このｊＡ制扉部
材しくはトナー担持体に加工精度不良が若干認められる
場合にも、これを吸収すべく柔軟に変形し、比較的低い
押圧力によって、均一な厚さのトナー薄層を形成するこ
とができる。

規制部材は単に弾性を有するばかりでなく、板状でかつ
端部が押圧されているので、より一層柔軟に変形するこ
とが可能である。また、端部を押圧する形式であるため
、板状弾性体の腹の面を押圧する場合にくらべ、より低
圧力で層厚規制を行なうことができる。従って、トナー
担持体の駆動力も小さくてよく、長期間の使用において
も規制部材にトナーが固着することもない。さらに、鋭
利な端部を押圧する場合にくらべて、圧力が小面積に集
中することがないため、圧力や取付などの条件設定が多
少変動してもトナー層の状態が顕著に変動することがな
くなる。同じ理由から、端部の加工精度に対する要求も
比較的緩やかである。端部平面を押圧する方法では、諸
条件のわずかな変動によって端部平面のエツジがトナー
担持体に接触してトナー層厚の不均一化をひきおこすこ
とがあるが、本発明の場合にはこのような問題が発生す
ることも全面的になくなる。

また、規制部材を柔軟な板状高分子体とこの高分子体の
内部に挿入、配設された剛性支持部材によってＩｔ成す
れば、板状高分子体が必要以上に変形することによって
トナー層が不均一化することもなくなる。また規制部材
を製造する場合にも、インサート成型などの方法によっ
て剛性支持部材と弾性高分子体とを容易に一体的に成型
することができるので、弾性高分子体を支持部材に接着
するなどの後加工が不要になり、製造・組立工程が簡素
化される。

第２の発明によれば、トナー層厚規制部材に加え、弾性
乃至可撓性を有する板状トナー供給部材をトナー担持体
の近傍にさらに配設したので、現像によってトナーが大
量に消費された場合にも、トナー担持体表面に速やかに
トナーが補給され常に一定の厚さのトナー層を形成する
ことが可能となる。スポンジローラなどのトナー供給ロ
ーラでトナー担持体を摺擦することにより、トナー担持
体にトナーを供給する方法が知られているが、このよう
な従来技術に対し、本発明によればトナー供給部材を駆
動する必要がなく、装置の小型化や低価格化をはかる上
で多大の効果が得られる。

なお、ここで板状トナー供給部材によるトナー供給の原
理は、板状トナー層厚規制部材によるトナー薄層形成の
原理と一部共通している。すなわち、板状トナー供給部
材をトナー担持体の近傍に配設することは、板状トナー
層厚規制部材の腹の面とトナー担持体が形成するくさび
型の空間に似た空間を構成することに他ならず、トナー
担持体の移動によってこの空間に進入しここで滞留した
トナー集合体は、後続のトナー集合体の後押しによって
トナー担持体表面に強く押しつけられてトナー担持体表
面に付岩することになる。このようにして、トナーが速
やかにトナー担持体表面に供給されるため、いわゆる全
面黒ベタ画像などの現像が行なわれトナーが大量に消費
された後にも、現像濃度は低下することがなく、常に均
一濃度の良好な画像を維持し得る。特に、第１の発明の
如くトナー層厚規制を板状部材の端部で行なおうとする
場合、腹の面を抑圧する方法にくらべ、より良好な規制
作用が得られる反面、前述のくさび型の空間が必ずしも
十分に形成されず、トナー層厚規制位置におけるトナー
供給は一般に不十分となり易い。このような場合に、本
発明の板状トナー供給部材を用いると、トナーの供給が
確実に行なわれるため、トナー層厚規制位置においては
規制作用を確実に行なうことにのみ注力することが可能
となるといった派生効果も得られる。さらに前述のトナ
ー供給ローラと本発明の板状ｌ・ナー洪給部材を同時に
用いると、より一層確実なトナー供給が実現され、良好
な現像を行なう上で多大の効果を奏するのである。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は、本発明の一実施例を示す現像装置の要部断面
図である。現像装置は一成分系トナー１ａを収納するト
ナー容器１、前記−成分系トナー１ａを現像ローラ２に
供給するトナー供給ローラ２ａ。

供給されたトナーを規制して現像ローラ２上に均一なト
ナー層を形成するトナー層厚規制部材２ｂ。

トナー層を担持して回転する現像ローラ２に対峙し表面
に形成担持している静電潜像が可視像化される感光体ド
ラム３、前記現像残りのトナーをトナー容器１に回収す
るためのりカバリ−ブレード２ｃ、トナー容器１内のト
ナー１ａを撹拌する撹拌子１ｂおよび前記トナー層厚規
制部月２ｂを一定の荷重で現像ローラ２に押圧するスプ
リング２ｄなどで構成されている。

なお、第１図において、４は潜像保持体としての感光体
ドラム３に所要の静電荷を付与する帯電器、５は所要の
静電潜像を形成するための露光手段、６は前記潜像保持
体としての感光体ドラム３の静電潜像が現像により可視
像化されたものをたとえば紙などの支持体に転写する転
写装置、７は現像ローラ２およびトナー供給ローラ２ａ
に所要の電流を供給する直流電源、８は保護抵抗である
。

次に上記構成の現像装置の構成部品について説明する。

現像ローラ２は、アルミニウムやステンレスなどの金属
や、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、フ
ッ素樹脂、ポリアミド樹脂、シリコン樹脂、メラミン樹
脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹
脂などの硬質もしくは軟質の樹脂、さらにはこれらの複
合体などから成るものを用いることができ、内部に磁極
を配設したマグネットローラのごときものを用いても良
い。本実施例では弾性と導電性を有する非磁性の（もし
くは磁化されていない）現像ローラ２について例示する
。弾性導電ローラとしては、シャフトの周囲に導電性ゴ
ム層（例えばウレタンゴム、シリコンゴム、エチレンプ
ロピレンゴム、ＮＢＲ。

クロロブレンゴム、ブチルゴムなどのゴム中に導電性カ
ーボン粒子や金属粒子、金属ファイバーなどを分散する
ことによってｌ　ＯＩＱΩ・ω以下の抵抗値としたもの
）を設けたもの、もしくはその表面にシリコン樹脂、ウ
レタン樹脂、フッ素樹脂などを被覆したもの、もしくは
高抵抗ないし絶縁性のゴムローラの表面に導電性の樹脂
を被覆したもの、成るいは半導電性のゴムローラの表面
に互いに電気的に絶縁された微小電極を設けたものなど
が好適と言えるが、ここでは特に硬度３０度（ＪｆＳＡ
型）のＥＰＤＭゴムローラの表面に導電性ウレタン塗料
を塗布し、金属シャフトと塗膜表面の間の抵抗値が１０
’Ω／Ｃ−以下となるように調整した弾性導電ローラを
用いた場合について説明する。金属シャフトの外径は８
ｍ＋＊、ゴムローラの外径は１８龍、導電性ウレタン塗
料の厚さは２ｏ乃至２００μｍとした。

潜像の現像法としては、潜像面と現像ローラ２表面とを
非接触状態とし、現像電界によってトナー粒子を飛翔さ
せて現像を行なう方法、両者を接触させて転勤もしくは
摺動することにより現像を行なう方法があり、さらに両
者間に直流電界を形成して現像する方法と交流電界を形
成して現像する方法が知られている。本発明装置の場合
はいずれの方法にも適用可能であるが、本実施例におい
ては現像面に現像ローラ２を当接する場合について説明
する。

トナー層厚規制部材２ｂは、先端が円柱面状もしくは曲
面状（円柱面状乃至曲面状）に加工されたゴム硬度３０
度乃至１００度の板状高分子体で構成されており、その
先端がスプリング２ｄの押圧力によって現像ローラ２の
表面に当接している。規制部材２ｂの断面先端が円弧も
しくは曲線であることは、前記作用の項で述べたように
腹の面を圧接する時の効果と鋭利なエツジを押圧する時
の効果の中間的な効果を生み、比較的低い押圧力で所望
のトナー薄層を形成できかつトナー粒子を確実に摩擦帯
電することが可能となる。先端の円柱面もしくは曲面の
曲率半径は０．１龍乃至２０＋ｌｌ１１１好ましくは０
．５鰭乃至１０　ｍｍの時に良好な結果が得られる。

つまり、０．１ｍｍ未満の時には鋭利なエツジを押圧し
た時と同様の問題が、２０ｍｍを越えると腹の面を押圧
した時に生ずる問題がそれぞれ若干認められるからであ
る。また先端面の表面粗さはトナー層の均一性に大きな
影響を与える。ＪＩＳ規格の８０６０１に規定されてい
る表面粗さの表示のうち、十点平均粗さＲｚ及び最大高
さＲｌｌ１ａｘを用いて表面粗さと画像の均一性の相関
を調べた結果、規制部材２ｂ端部の円柱面もしくは端面
のうち少なくとも現像ローラ２に当接する部分の表面粗
さが１０μｍＲｚ以下でかつ３０μｍ　Ｒｍａｘ以下、
好ましくは５μｍＲｚ以下でかつ１０μｍ　Ｒｍａｘ以
下の時に実質的に厚さムラの無いトナー層が得られ均一
濃度の良好な画像が得られることがわかった。１０μｍ
　ＲＺを超える時もしくは３０μｒｎＲｍａｘを超える
時にはトナー層に顕著な厚さムラが発生り、、画像に筋
状の濃度ムラが生じた。

均一なトナー層を形成するにあたり、規制部材２ｂの柔
軟性が極めて重要となる。ＪＩＳＧ３０１に規定されて
いるＡ型ゴム硬度計によるＡ１１ｌ定値で　１００度を
超える材料を用いると、低圧力で均一なトナー層を形成
することが困難であ一〕だ。これは現像ローラ２とトナ
ー層厚規制部材２ｂの加工精度には実用上限界があり、
これら不可避の精度不良を吸収するためには規制部材を
強い圧力で現像ローラ２に押圧しなければならないこと
に起因している。

一方、規制部材２ｂの硬度が３０度未満の場合には現像
ローラ２との接触やトナー集合体の圧力などによって先
端がめくれたり過度に変形したりするため、やはりトナ
ー層が不均一になり易い。３０度乃至１００度好ましく
は５０度乃至８５度の範囲内の材料を用いると適度な変
形作用によって均一な厚さのト升−層が維持される。上
記変形の問題などに関連し、規制部材２ｂの板厚や、弾
性板としての自由長にも適正値が存在する。板厚は０．
５ｍｍ乃至１５關の範囲が良く、自由長すなわち規制部
材２ｂの支持体端部から自由端までの距離は板厚よりも
長くすることが好ましい。板厚が０．５ｍｍ未満の時に
は成型によって精度良く製造することが困難であり、１
５龍を超えると規制部材２ｂとしての十分な柔軟性を得
るためには自由長を長く設定しなければならず装置が大
型化してしまうなどの問題が生ずる。

第１図においては規制部月２ｂの先端形状を円柱面とし
ているが、その他に第２図乃至第５図に断面的に示すよ
うな形状も考えられる。第２図や第５図の形状とすると
現像ローラ２表面の上流側と規制部材２ｂとが比較的多
量のトナーを抱え込むことが可能な空間９を形成するた
め、規制部材２ｂの腹の面を押圧した時に得られる１・
・ナー供給効果に類似の効果、すなわちト・ナーを大量
に消費した場合にもすみやかにローラ２表面にトナーが
供給される効果が得られる。第３図や第４図の形状とす
ると上記の空間９が小さくなるため比較的低い抑圧によ
って所望のトナー薄層を形成できる。またこのような形
状においては、圧力下に進入しようとする異物やトナー
の塊を排除する機能か得られるため、圧力下に異物が滞
留することもなくなり常に均一なトナー薄層が形成され
る。また、現像ローラ２に対する規制部材２ｂの圧接位
置についても第６図に側面的に示すごとく種々の選択が
可能である。通常は、第６図中の２１〕■のように、規
制部材２ｂ先端が現像ローラ２の中心軸に向かうように
配置すれば良いが、２ｂ２のように上流側に配置すると
異物排除機能をより有効に作用させることができ、また
２ｂ３のように下流側に配置するとトナー供給機能を有
効に作用させることができる。

規制部材２ｂをガイド部材によって第６図の上下方向に
移動可能に支持しつつスプリング２ｄで押圧する構成と
する場合には、現像ローラ２よる応力の作用方向と規制
部材２ｂの移動方向がほぼ一致する２ｂ２の位置に配置
するのが得策と言える。２ｂｌや２ｂ３のような位置に
配置する場合にも、第７図に側面的に示すごとく、規制
部材２ｂの支持体１０ａをガイドｌＯｂによって規制部
材２ｂの向きとは異なった向きに移動可能に支持し、ス
プリング２ｂによって現像ローラ２に押圧する構成とす
れば、第６図２ｂ２の位置に配置した場合と同様の効果
が得られる。また、第８図に側面的に示すごとく、同じ
圧接位置においても規制部材２ｂをローラ２の回転の向
きに対して順方向に圧接する方法と逆方向に圧接する方
法がある。第８図（ａ）に示した順方向圧接ではトナー
供給機能が優れ、第８図（ｂ）の逆方向圧接では異物排
除機能が優れている。

トナー層厚規制部材２ｂの製造法としては、切削によっ
て先端曲面を得る方法と成型によって上記形状を得る方
法の２通りがある。切削による方法を用いると、極めて
精度の良い曲面を得ることができる。これに対し成型法
は量産性に優れ、実用上有利である。前記第１図のよう
な形状の規制部材２ｂを成型法によって製造する際には
、通常第９図（ａ）に断面的に示すような構成の型１１
ａ　、　１１ｂを用いる。この場合、規制部材２ｂの先
端曲面にはパリが生じてはいけないので、側面の平面部
分もしくは曲面の立ち上がり部分の近傍（第９図（ａ）
のｌｌｃの位置）において型を割る必要が生じる。

このような形状とすると、先端曲面が型の第１の部分１
１ａに囲まれるためこの部分に成型時に気泡がたまり品
＜、曲面の精度不良をもたらすことが多い。また、一般
に平面もしくは曲面部分において型を割ると、この部分
に著しいパリが生じ、成型後に煩雑なパリ取り工程が必
要となる。これに対し、規制部材２ｂの先端形状を第２
図もしくは第４図のように曲面と鋭利な端部とから構成
し、曲面が現像ローラ２に押圧されるように設定すれば
、第９図（ｂ）に断面的に示すごとく型を分割すること
ができる。このような形状の型１２ａ、１２ｂであれば
曲面部分に気泡がたまることも少なく、また鋭利な端部
においていわゆるパリの食い切りを行なうことができる
ので、成型後にパリ取り工程を設ける必要もない。この
ような形状とすることにより、量産工程においても製品
の不良率が著しく減少し、また製造コストも低下できた
。硬度３０−１［１０度の柔軟な規制部材２ｂを現像ロ
ーラ２に均一に押圧するために、これを剛体によって精
度良く支持することが好ましい。規制部材２ｂの長平方
向にわたる圧力を均一化するためには、第１Ｏ図（ａ）
に側面的に示すように弾性規制部材２ｂを直接スプリン
グ２ｄで押圧する方法は適当でなく、第１θ図（ｂ）や
（Ｃ）に側面的に示すように剛性支持部材１３によって
規制部材２ｂを支持し圧力を均一化することが望ましい
。ただし、支持部材１３は必ずしも剛体でなくてもよく
、たとえば厚さ　０　、　ｌ　ｒａｔｓ以上のリン青銅
板やステンレス板のような腰の強い弾性板１４により第
１Ｏ図（ｄ）に側面的に示すように支持してもよい。こ
れらの例では規制部材２ｂを成型した後、これを支持部
材１３もしくは弾性板１４に接着（（ｂ）および（ｄ）
）もしくは挿入（（Ｃ）の場合）する工程が必要になる
。接着する場合には構造上、強い接着性が要求される為
、構成部品の材料や接着剤が限定されてしまう。また（
Ｃ）の例のようにコの字状の剛性支持部材１３に規制部
材２ｂを挿入して使用する場合には、規制部材２ｂを確
実に保持するために規制部材２ｂの厚さよりも若干小さ
な間口を有する溝に押し込むことが必要になるが、この
挿入工程において弾性規制部材２ｂが変形してしまいこ
れがトナー層の厚さムラをもたらす場合があった。

これに対し、第１１図に斜視的に示すように規制部材２
ｂの成型時に内部に支持部材１３を挿入配設し、いわゆ
るインサ、−ト成型を行なえば、上記の問題をすべて解
決することができる。支持部材１３ば厚さ　Ｏ、ｌ　ａ
ｍ乃至３ｍｍの金属板とすることが好ましく、支持部材
１３の先端から規制部材２ｂの先端までの長さ、すなわ
ち規制部材２ｂの自由長はｌ−■乃至１０■■、好まし
くは規制部材２ｂの厚さｇと同等か乃至はそれ以上とす
ると規制部材２ｂの弾性が生かされ、より均一なトナー
層形式が可能となる。

規制部材２ｂにはトナー層厚の規制以外に、トナー粒子
を所定の極性に摩擦帯電する機能が要求される。従って
、この規制部材２ｂを構成する材料としては周知の摩擦
帯電序列において、トナー粒子の帯電極性とは逆の極性
に帯電し易い材料を選択する必要がある。トナー粒子を
負に帯電する場合には、シリコンゴム、ホルマリン樹脂
、ＰＭＭＡ。

ポリアミド、メラミン樹脂、ポリウレタンゴム、ポリウ
レタンスポンジなどが用いられる。トナー粒子を正に帯
電する場合には、フッ素樹脂、ポリエチレン、アクリロ
ニトリル、天然ゴム、エポキシ樹脂、ニトリルゴムなど
が好適である。但し、これらの材料に染料などを混入し
て摩擦帯電性を制御すれば、逆の帯電特性を付与するこ
とも可能である。規制部材２ｂを構成する材料に要求さ
れるもう一つの特性として、長期間の使用においてもト
ナーが規制部材２ｂに固着しないことがある。このよう
なトナー固着はトナー層の不均一化をもたらし、またト
ナーの帯電も不充分となる。

本発明者らの詳細な実験によれば、上記諸材料のうち、
シリコンゴムもしくはウレタンゴムを主成分とするもの
がこのような目的に対し最も良好な結果を与えることが
わかった。特にシリコンゴムはその離型性の故に、極め
て長期間（約１０万ザイクルの印字工程）の使用におい
てもトナーの固着は全く発生しなかった。ただし、これ
らのゴムには移行性の可塑剤や加硫剤、老化防止剤等の
添加物が含まれていないか、もしくは混入されていても
極めて微量であることが好ましい。すなわち、ブリード
もしくはブルームと呼ばれる含有物の析出現象によって
トナー材料や現像ローラ２、さらには感光体などを汚染
しない材料を選択することが極めて重要である。シリコ
ンゴムを使用する際にはその耐摩耗性にも注意する必要
がある。一般にシリコンゴムは他のゴム材料にくらべ耐
摩耗性の点で劣るため、フィラーなどの添加によって改
良したものを使用すべきである。本発明者らの実験によ
れば、摩耗により規制部材と現像ローラの接触面積か初
期状態にくらべ５倍以上となるとトナー層の状態、特に
トナー層の厚さに変化が生じ好ましくなかった。

弾性規制部材２ｂを成型・加工する際に注意すべき問題
として、両端部における「ひけ」の問題があげられる。

ここで言う「ひけ」とは、前記第１１図に示した長さρ
が長手方向の両端部と中央部で異なることを意味する。

−例゛とじて、Ω−１０ｍｍ、ｔ−３ｍｍ、先端分の半
径１．５ｍｍ、長さ　２００　ｍｍのシリコンゴム規制
部材を成型し加工精度を調べたところ、長手方向の両端
から１５ｍｍの範囲に「ひけ」が生じており、この範囲
では１０＜ｇ≦１１ｍｍとなっていた。この「ひ（）」
は主として、型から成型物を引き抜く際に生じるもので
、これを完全に無くすことは困難である。そこで、成型
時には長さを２５０　ｍｍとし、型から引き抜いた後に
両端部を２５ｍｍずつ切断したところ、極めて精度の良
い規制部材を得ることができた。切断以前にはΩの精度
が９．９５≦ｇ≦１０．９０であったものが、切断によ
り９．９５≦ρ≦１０．（１５まで高精度化された。切
り落とす部分の長さは、両端部をあわせて全体の長さの
５％以上とするとよい。

以上、詳述した規制部材２ｂを用いると長期間にわたっ
て極めて均一な厚さのトナー薄層を形成することができ
る。しかし、このような現像装置を使用するにあたって
もう一つ注意しなければならないことは、全面ベタ画（
象の現像などによってトナーを大量に消費した時に、現
像ローラ２表面にいかにしてすみやかにトナー１ａを補
給し所定の厚さのトナー層を形成するかということであ
る。これはトナーの薄層によって現像を行なう方式には
必ずつきまとう問題であるが、−成分系非磁性トナー１
ａを用いる場合には磁力によるトナー補給ができないた
め、より重要な問題となる。前記第１図に示したように
、スポンジやゴムなどから成る弾性トナー供給ローラ２
ａを現像ローラ２に摺擦せしめる方法により、現像ロー
ラ２によるトナー搬送性を改良できることはすでに知ら
れている技術である。トナー供給ローラ２ａを導電性と
し、これに電圧を印加して電界でトナーを供給する方法
も公知である。しかし、この方法ではトナー搬送性が必
ずしも充分ではない場合があること、一般に現像ローラ
２の表面とトナー供給ローラ２ａ表面の間に速度差を設
ける必要があるため、これらローラ２，２ａの駆動に要
する力が大きくなってしまうこと、トナー供給ローラ２
ａが現像装置内のスペースを占有し、全体の小型化に支
障をきたすこと、低価格化をはかる上でも好ましくない
ことなど、問題点も多い。

そこで、より簡便な構成で確実にトナーを搬送できる手
段として、第１２図に要部を断面的に示ように、板状ト
ナー供給部材２ｅの配設を検討して、その著しい効果を
確認した。トナー供給の改良は次の２つの原理によって
達成される：　（イ）板状トナー供給部材２ｃ１トナー
層厚規制部材２ｂ、及び現像ローラ２によって形成され
る空間９ａにトナーｌａが押し込められ、後続のトナー
の圧力によって空間９ａ内の内圧が高まっているため、
トナーが大量に消費されても現像ローラ２上に速やかに
トナーが供給される、（ロ）板状トナー供給部材２ｅと
トナー供給ローラ２が形成するくさび型の空間９ｂにお
いても（イ）の場合と同様の内圧が生じ、ここでもトナ
ーが現像ローラ２に押しつけられるためトナーが速やか
に供給される。

（イ）と（ロ）の効果を同時に得るためには、板状トナ
ー供給部材２ｅを弾性体もしくは可撓性部材で構成し、
腹の面を現像ローラ２に軽く押圧することが好ましい。

板状トナー供給部材２ｅの材料としては、前述した種々
のゴム板（厚さは０．５〜３龍程度が好ましい）や樹脂
板（厚さは２０μｍ乃至１ｎ＋ｍ程度が良い）を用いる
ことができるが、シリコンゴム、ウレタンゴム、ポリエ
ステルフィルム、ポリイミドフィルム、テフロンフィル
ム、ＰＥＴフィルムなどがより好適と言える。また、現
像ローラ２の回転によって空間９ａに多量のトナーがつ
め込まれ、その内圧によって規制部材２ｂの圧力下を過
剰量のトナーが通過することのない様、内圧に応じて板
状トナー供給部材２ｅが現像ローラ２に対し接離可能で
あることが好ましい。何故ならば、内圧が高まって一定
値に達すると板状トナー供給部材２ｅが現像ローラ２か
ら離れるように構成すれば（第１２図の破線）、内圧は
一定値以上に高まることがなく従ってトナー層が過剰に
厚くなることも無い。またトナー供給部材２ｅが現像ロ
ーラ２から離れることによって空間９ａが閉空間でなく
なれば、両者の間隙から空間９ａ内のトナーの一部がト
ナー容器１内にもどることも可能で、空間９ａ内の圧力
上昇を確実に抑制することができる。

上記のような弾性もしくは可撓性を有する板状規制部材
２ｂを用いると板の腰の強さに応じて上記接離操作が自
動的に行なわれるため、極めて簡素な構成で確実にトナ
ーを供給することができる。第１３図は剛性板を用いて
これと同じ作用を得ようとする時の構成例を側面的に示
したものである。剛性板２ｅ“は蝶番２ｒによって回転
可能に支持されており、しかもスプリング２ｇによって
現像ローラ２に押圧されているので、上記トナーの内圧
をより厳密に管理することができる。

板状トナー供給部材２ｃまたは２ｅ’はトナー供給機能
を得ることを目的として取り付けたものであるから、こ
れによって規制部材２ｂのようにトナー層厚を規制する
作用を発現する必要はない。

厳密に言えば、トナー供給部材２ｅ、２ｅ’によって所
望のトナー層よりも薄い厚さのトナー層を形成してしま
うことは好ましくない。従って、トナー層厚規制部材２
ｂと板状トナー供給部材２ｅ（または２ｅ°）の現像ロ
ーラ２に対する圧力を各々ＰＬ、Ｐ２［ｒ／ｃｊｌとし
た時、Ｐ２　＞Ｐ２となるよう設定することが重要であ
る。

上記板状トナー供給部材２ｏの変１１例をｍ１４図およ
び第１５図に側面的に示した。第１４図は閉空間９ａを
設けることを主眼としたもので、板２ｅは剛性板であっ
てもよい。第１５図は、上記（ロ）の効果を得ようする
もので、この場合は閉空間９ａは形成されないがくさび
、型空間９ｂによってトナー供給を改良することができ
る。もちろん、第１２図から第１５図に示した板状トナ
ー供給部材２ｅ（または２ｅ°）と、第１図に示したト
ナー供給ローラ２ａを併用することは、トナー搬送性を
改良する上で際立った効果をもたらす。

板状トナー供給部材２ｅを導電性とすることにより、ト
ナーの過剰な帯電を防止することができる。さらに、こ
れに直流電圧もしくは交流電圧もしくはこれらを重畳し
た電圧を印加し、電界によって現像ローラ２へのトナー
供給をより促進することができる。トナー粒子が負帯電
型の場合は、トナー供給部材２ｅの電位を現像ローラ２
よりも負電位側に設定すればよい。このような直流電界
に交流電界を重畳すればトナー粒子は両者間で往復運動
を行ないながら、より確実に現像ローラ２表面に供給さ
れる。現像ローラ２の表面が導電性の場合は、板状トナ
ー供給部材２ｅの現像ローラ２側の面を高抵抗層もしく
は絶縁層とし、逆側を導電層として、この導電層に上記
電圧を印加することか好ましい。なお第１図のトナー供
給ローラ２ａとしては、ポリニレタンフオームローラに
導電性カーボンを後含浸することにより１０８Ω・口以
下の導電性を付与したものや、発泡前にあらかじめポリ
ウレタン溶液中に導電性カーボンを分散し、しかる後に
発泡せしめて導電性フオームとなしたものが好適である
。トナー供給ローラ２ａを導電性とすることは、トナー
供給部材を導電性とすることと同様、トナー粒子の過剰
な帯電を防止する上で重要である。

［発明の効果］ 上記の如く本発明によれば、簡便、安価でかつ製造、組
立ても容易な構成でありながら、常に均一で所望の厚さ
を有する一成分系トナーの薄層を形成でき、ひいては長
期間にわたり常に良好な現像を行なうことが可能な現像
装置を提供し得ることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す現像装置の要部断面図
、第２図乃至第５図は本発明に係る現像装置におけるト
ナー層厚規制部材の異なる構成例それぞれ示す側面図、
第６図は本発明に係る現像装置におけるトナー層厚規制
部材の配設位置と特性の相違を示す説明図、第７図は本
発明に係る現像装置におけるトナー層厚規制部材の他の
支持構成例を示す要部断面図、第８図（ａ）および（ｂ
）は本発明に係る現像装置におけるトナー層厚規制部材
の向きによる特性の相違を説明するための説明図、第９
図（ａ）および（ｂ）は本発明に係る現像装置において
用いるトナー層厚規制部材の成形型の例を示す断面図、
第１Ｏ図（ａ）　、（ｂ）　、（ｃ）および（ｄ）は本
発明に係る現像装置におけるトナー層厚規制部材の支持
構成の異なる例を示す要部断面図、第１！図は本発明に
係る現像装置におけるトナー層厚規制部材の寸法形状に
よる特性の違いを説明するための斜視図、第１２図は本
発明に係る現像装置における板状トナー供給部材の配設
、構成例を示す要部断面図、第１３図乃至第１５図は本
発明に係る現像装置における板状トナー供給部材の他の
異なる配設、構成例を示す要部側面図である。 １・・・・・・・・・トナー容器 １ａ・・・・・・・・・トナー ２・・・・・・・・・トナー担持体（現像ローラ）２ａ
・・・・・・・・・トナー供給ローラ２ｂ・・・・・・
・・・トナー層厚規制部材２ｅ、２ｃ’・・・板状トナ
ー供給部材３・・・・・・・・・潜像保持体（感光ドラ
ム）９ａ・・・・・・・・・閉空間 出願人　　　　　株式会社　東芝 同　　　　　　　東京電気株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）潜像保持体に近接配置されたトナー担持体と、こ
   のトナー担持体に先端が当接してトナー担持体上にトナ
   ー薄層を形成するトナー層厚規制部材とを備え、前記薄
   層化されたトナーによって前記潜像を現像する現像装置
   において、 前記トナー層厚規制部材は、トナー担持体に押圧される
   先端が円柱面状乃至曲面状に加工されたゴム硬度３０度
   乃至１００度の板状高分子体より成ることを特徴とする
   現像装置。
2. （２）潜像保持体に近接配置されたトナー担持体と、こ
   のトナー担持体に先端が当接してトナー担持体上にトナ
   ー薄層を形成するトナー層厚規制部材とを備え、前記薄
   層化されたトナーによって前記潜像を現像する現像装置
   において、 前記トナー担持体にトナーを供給すべくトナー担持体の
   近傍に弾性乃至可撓性を有する板状トナー供給部材を配
   設したことを特徴とする現像装置。