JPH0271284A - 現像剤層形成装置 - 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、乾式電子写真転写方式の画像形成装置におい
て、乾式現像剤層を現像剤４５持体上に形成する現像剤
層形成装置の改良に関する。

（発明の背景） 乾式電子写真転写方式の画像形成装置においては、高画
質の画像を形成するために、乾式現像剤（以下ただ現像
剤と言う）をできるだけ均一で薄い層にした現像剤層を
安定して現像剤担持体上に形成することが望まれている
。以下に、従来の現像剤層形成装置の例を図面を用いて
説明する。

第５図は、従来の現像剤層形成装置の例を示す図である
。同図において、５は現像剤、６は現像剤担持体である
。該現像剤４５持体６は円筒形で、該円筒形の中心軸ま
わりに現像剤担持体の回転方向６ａが示すように反時計
まわりに回転するうこの現像剤担持体６には、その円周
表面に近接して層厚規制板１０が配置されている。該層
厚規制板１０は、たとえば金属や樹脂などで形成され、
前記現像剤担持体６の円周表面との隙間が均一で０．５
順前後あるいはそれ以下になるように設けられている。

現像剤５は、現像剤担持体６の円周表面に保持され、現
像剤担持体の回転方向６ａの方向に移動してきて層厚規
制板１０と現像剤担持体６の円周表面との隙間をずり抜
けることにより、該隙間よりも現像剤担持体の回転方向
６ａの下流側において所定の厚さの現像剤層を現像剤相
持体６の円周表面上に形成する。しかるに、層厚規制板
１０と現像剤担持体６の円周表面との隙間は、現像剤担
持体６を形成する円筒形の中心軸と平行に、数百能に及
ぶ長さで形成されねばならない。

従来の現像剤層形成装置で上記の数百能の長さにわたっ
て０．５　ａｍ前後あるいはそれ以下の隙間を形成する
には、層厚規制板１０の加工と、現像剤担持体６に対す
る該層厚規制板１０の相対位置の調整に極めて高い精度
が要求される。

本発明の出願人は、このような高精度の加工および調整
を行うことなく所望の隙間を現像剤相持体６の円周表面
との間に形成できる現像剤層形成装置を現在出願中であ
る（特願昭６２−２５３３０４　）。

第６図は、出願中の現像剤層形成装置の例を示す図であ
る。同図において、硬質弾性板１２ａは、厚さ０．０５
〜０．５關の燐青銅あるいはステンレスなどの金属板や
厚さ０．１〜１．０關のポリエチレンテレフタレートな
どの樹脂板であり、軟質弾性板１２ｂは、厚さが０．１
〜２．０順、ゴム硬度がアスカ−Ｃで４０’〜９０°の
ウレタンなどのゴム板である。硬質弾性板１２ａと軟質
弾性板１２ｂとは相互に貼着されているか、あるいはた
だ重ね合わされているだけかのいずれでもよく、また該
２つの弾性板と弾性板保持部材１１も相互に貼着されて
いるか、あるいはただ機械的に結合されているかのいず
れでもよい。弾性板保持部材１１は、軟質弾性板１２ｂ
を圧接点４で現像剤担持体６の円周表面に圧接する。

弾性板保持部材１１は、現像剤担持体６の円周表面とは
逆向きの反りを硬質弾性板１２ａに与え、また該硬質弾
性板１２ａの自由端を前記の圧接点４よりも現像剤担持
体の回転方向６ａの上流側に突出させている。軟質弾性
板１２ｂは、前述したように硬質弾性板１２ａと重なっ
ているため硬質弾性板１２ａと同じ反り方で現像剤相持
体６の円周表面に圧接され、かつその自由端は圧接点４
よりも現像剤担持体の回転方向６ａの上流側にある。

以上のように形成された現像剤層形成装置では、軟質弾
性板１２ｂと現像剤担持体６の円周表面とが圧接点４に
向かってすぼまるくさび形の空間を形成し、現像剤は現
像剤担持体６の回転とともにこのくさび形の空間に突入
する。このくさび形の空間に突入する現像剤が硬質弾性
板１２ａと軟質弾性板１２ｂとを突上げて軟質弾性板１
２ｂと現像剤担持体６の円周表面との間に隙間を形成し
、現像剤はこの隙間をすり抜けて圧接点４よりも現像剤
担持体の回転方向６ａの下流側で現像剤相持体６の円周
表面に現像剤層を形成する。

この隙間の値は、現像剤の粒径と圧接点４における軟質
弾性板１２ｂの圧接力によって定まる。

しかも、この圧接力の値は所定の粒径を持つ現像剤が破
壊されることなくすり抜けられる隙間を、該圧接力の値
の広い範囲で一定にできることが実験的に確かめられて
いる。該圧接力は、硬質弾性板１２ａの物性と寸法およ
び軟質弾性板１２ｂを゛現像剤担持体６の円周表面に圧
接するために与えられる反りの形状によって定められる
。

しかしながら、前記のように軟質弾性板１２ｂと現像剤
担持体６との間に形成される所定の隙間が広い範囲の圧
接力で一定にできるので、硬質弾性板１２ａの物性、寸
法および反りの形状に求められる精度は、従来の現像剤
形成装置において層厚規制板１０の加工および現像剤担
持体６との相対位置に求められる精度に比べて低くでき
る。

さらに、現像剤が軟質弾性板１２ｂと現像剤相持体６の
円周表面との隙間をすり抜ける場合、該現像剤は硬質弾
性板１２ａの反り状の変形による圧接力を前記の軟質弾
性板１２ｂとの接触面で受ける。したがって、圧接力が
１つの接触点に作用する場合には現像剤を破壊する大き
さになっても、この圧接力が前記の接触面に分散される
ため現像剤の破砕や溶融が防止され、破砕あるいは溶融
された現像剤が凝縮成長したり軟質弾性板１２ｂに固着
しなりすることが少なくなる。その結果、現像剤のすり
抜ける隙間が所定の寸法を均一に保ち易くなって現像剤
層の厚さや密度にばらつきが減るので、筋状の現像むら
などの発生が少なくできる。

（発明が解決しようとする課題） しかるに以上に説明した現在出願中の現像剤層形成装置
には次のような問題点がある。

すなわち、現像剤担持体への圧接力が硬質弾性板の反り
状の変形による板バネ作用で発生するので、該硬質弾性
板を保持する弾性板保持部材と圧接点との間の長さを短
くしにくく、したがって現像剤層形成装置の構成スペー
スをコンパクトにすることが困難である。また前述した
ような板バネ作用による圧接力は、その値が反り状の変
形に依存しているため調整が容易には行いにくい。さら
に、軟質弾性板がさまざまな粒径の現像剤に柔軟に接し
ても、該軟質弾性板と重なっている硬質弾性板には軟質
弾性板はどの柔軟性がないので、粒径の大きい現像剤が
突入すると該硬質弾性板がこの突入部分だけでなく現像
剤担持体の軸方向全体に変形する。その結果、現像剤が
現像剤担持体と軟質弾性板との接線（以下、この接線の
長さを画像幅と言う）上のあらゆる所で初期の隙間より
も広い隙間をすり抜けてしまうようになるため、現像剤
層の厚さや密度のばらつきによる筋状のむらなどが画像
に発生ずる。

以上説明したように、現在出願中の現像剤層形成装置で
は現像剤のすり抜ける隙間がその全長にわたって所望の
値を保てなくなる状態が発生し、また圧接力の調整と装
置のコンパクト化が困難であるという問題がある。

本発明の目的は、圧縮反発弾性材からなる第１層に第２
層を固着させた現像剤層規制体を形成し、第２層の第１
層との固着面とは反対側の面を支持体によって現像剤担
持体の円周表面に圧接するとともに、該支持体が現像剤
層規制体の位置を前記の第２層の一部が圧接点よりも現
像剤担持体の回転方向の上流側にあるように定めること
によって第２層と現像剤担持体の円周表面とでくさび状
の空間を形成し、該くさび状の空間に突入する現像剤が
第２層を押し上げて第２層と現像剤担持体の円周表面と
の間に隙間を作り、該隙間をすり抜けるようにすること
により、圧縮反発弾性材の第１層が現像剤の各粒子に対
応して柔軟に変形できるので現像剤が画像幅の全体にわ
たって所定の隙間よりも広い隙間をすり抜けることが防
がれ、また支持体による圧接力の調整が容易で装置に要
するスペースもコンパクトにし易い現像剤層形成装置を
提供することである。

（課題を解決するための手段） 本発明の現像剤層形成装置は、上記の目的を達成するた
めに次の手段構成を有する。

すなわち本発明の現像剤層形成装置は、現像剤を担持す
る現像剤担持体と；　相互に対向する面を固着した２つ
の層からなり、その第１層が圧縮反発弾性材で形成され
、第２層が前記第１層との固着面とは反対側の面で現像
剤担持体と対向する現像剤層規制体と；　該現像剤層規
制体の第２層を現像剤担持体に圧接させるとともに、該
現像剤層規制体の位置を第２層の一部が前記の圧接点よ
りも現像剤担持体回転方向の上流側にあるように定める
支持体と；　を具備することを特徴とするものである。

（作　用） 以下、前記の如く構成される本発明の現像剤層形成装置
の作用を説明する。

本発明の現像剤層形成装置は、圧縮反発弾性材よりなる
第１層に相互に対向する面を固着する第２層が゛結合し
た現像剤層規制体を有し、該現像剤層規制体が支持体に
よって第２層の第１層との固着面とは反対側の面を現像
剤担持体の円周表面に圧接され、しかもその位置を第２
層の一部が圧接点よりも現像剤担持体の回転方向の上流
側にあるように定められている。したがって、第２屑と
現像剤担持体の円周表面とがくさび状の空間を形成する
こととなる。

現像剤は現像剤担持体の回転とともに該くさび状の空間
に突入し、前記の第２層を押し上げて該第２層と現像剤
担持体の円周表面との間に隙間を作り、この隙間をすり
抜けて圧接点よりも現像剤担持体の回転方向の下流側に
現像剤層を形成する。

この隙間は現像剤の粒径と前記の圧接点における第２層
の圧接力によって定まり、該圧接力は現像剤層規制体の
第１層が圧縮されることによって得られる。支持体は、
該第１層の圧縮量を固定して現像剤層規制体を支持する
か、またはこの圧縮量が変えられるように現像剤層規制
体を支持する。

また第１層が圧縮反発弾性材で形成され、かつ画像幅の
全体にわたって第２層に固着しているので、粒径の大き
い現像剤が第１層をも押し上げて隙間を作る場合にも、
この大きな粒径とほぼ等しい値の隙間は該特定の現像剤
粒子周辺の限られた範囲内にしか形成されない。

以上説明したように、本発明の現像剤層形成装置は、圧
縮反発弾性材の第１層と該第１層で裏打ちされた第２層
とからなる現像剤層規制体を有し、現像剤担持体の円周
表面に該第２Ｎの第１屑との固着面とは反対側の面を現
像剤層規制体の支持体によって圧接するようにしたこと
によって、板ばね作用を用いる場合に比べて圧接力の発
生がよりコンパクトな空間で行え、また該圧接力の調整
も容易になるとともに、粒径の大きい現像剤が前記の第
２層とともに第１層をも押し上げる場合にも、第１層が
該押し上げ範囲をこの特定の現像剤粒子の周辺に止めて
しまうので、隙間が大きくなるのはこの部分だけで他の
部分は所定の隙間寸法を保つ結果、所望の厚さの現像剤
層をより高い均一度で安定して得ることができる。

（実　施　例） 以下に本発明の現像剤層形成装置の実施例を図面に基づ
いて説明する。

第１図は、本発明の現像剤層形成装置の実施例の構成図
である。現像剤層規制体１は圧縮弾性層１ａと圧接層２
とから形成され、圧縮弾性層１ａにはたとえばウレタン
スポンジ、シリコンゴムスポンジあるいは低硬度シリコ
ンゴムなどのゴム硬度がアスカ−Ｃで２０°〜４０°の
圧縮反発弾性材が用いられ、圧接層２にはたとえば厚さ
０．０５〜０−１５　ｍｍのステンレスあるいは燐青銅
などの部分変形に対するフレキシビリティが高い極薄金
属板または厚さＯ１５〜２．０　ｍｍのウレタンゴム、
テフロンゴムあるいはシリコンゴムなどのゴム硬度がア
スカ−Ｃで５０°〜９０°のゴム材またはテフロンシー
ト、ナイロンシートあるいはポリエチレンテレフタレー
トなどの樹脂板が用いられる。

圧縮弾性層１ａと圧接層２とは、相互に向かい合う面を
余す所なく固着して結合している。支持体３は現像剤層
規制体１を支持し、圧接Ｎ２の一部が圧接点４よりも現
像剤担持体の回転方向６ａの上流側にあるように位置決
めして現像剤担持体６の円周表面へ圧接している。

この圧接力は、圧縮弾性層１ａの圧縮量によって定めら
れ、該圧縮量は支持体３の現像剤担持体６に対する相対
位置が変えられることによって調整される。

現像剤５は、圧接Ｎ２と現像剤担持体６の円周表面とで
形成されているくさび状の空間へ現像剤担持体６の回転
とともに突入し、圧接層２を押し上げて該圧接層２と現
像剤担持体６の円周表面との間に隙間を作りこの隙間を
すり抜けて圧接点４よりも現像剤担持体の回転方向６ａ
の下流側で現像剤担持体６の円周表面上に現像剤層を形
成する。

圧接層２とともに圧縮弾性層１ａが押し上げられる場合
、この押し上げは圧縮弾性層１ａの有する物性によって
該押し上げ箇所の近傍に止まるので、粒径の大きな現像
剤粒子のために隙間が大きくなるのはこの現像剤粒子周
辺の限られた範囲内だけで、他の部分は所定の間隙寸法
が保たれる。

第２図は支持体が筐体の一部である実施例を示す図であ
る。本実施例の場合は、支持体が筐体７の一部であり、
現像剤層規制体１の収納寸法を圧縮弾性層１ａが所定の
圧接力を生ずるように定めである。

第３図は圧接力調整型支持体の実施例を示す図である。

現像剤層規制体１は規制体保持部３ｂに結合され、該規
制体保持部３ｂはピン３ｃによって固定部３ａと該ビン
３ｃまわりに回転自由に結合されている。固定部３ａは
めネジを有し、これに螺合するネジ棒３ｆをまわすこと
によりバネ受け３ｅを介してバネ３ｄの高さが変えられ
るので、該バネ３ｄが規制体保持部３ｂを介して圧接層
２を現像剤担持体６へ押し付ける圧接力が調整できる。

３ｇはネジ棒３ｆが調整後の圧接力を保持するためのロ
ックナツトである。以上のように支持体を構成したこと
により、圧接力の調節が現像剤層規制体１の収納寸法を
変えるだけで行われる場合よりも広範囲に行われる。

以上の第１〜第３図に示した各実施例の現像剤には、磁
性トナーを用いた１成分現像剤あるいはトナーとキャリ
アとからなる２成分現像剤のいずれをも用いることがで
きる。

第４図は、１成分現像剤を用いる場合の実施例を示す図
である。この実施例では、現像剤層規制体１の圧縮弾性
層１ａに厚さ７關のシリコンゴムスポンジを用い、圧接
層２にゴム硬度がアスカ−Ｃで７０°のウレタンゴムを
厚さ１順で用いている。現像剤５は、磁性トナーの１成
分現像剤である。上記以外の現像剤層形成条件を第１表
に示す。

第７図は、１成分非磁性現像剤を用いる場合の実施例を
示す図である。この実施例では、現像剤層規制体１の圧
縮弾性層１ａに厚さ７龍のシリコンゴムスポンジを用い
、圧接層２にゴム硬度がアスカ−Ｃで７０°のウレタン
ゴムを厚さ１龍で用いている。現像剤５は、次の手順で
作製したもの第１表 第２表 である。

スチレン−アクリル共重合体（共重合体組成比；スチレ
ン／メチルメタクリレート／ブチルアクリレート＝７５
／１０／１５）１００部、カーボンブラック（モーガル
Ｌ）３部、低分子量ポリプロピレン（融点＝１６０℃、
商品名＝ビスコール６６０Ｐ、三洋化成工業社製）３部
、荷電制御剤にグロシン系染料、商品名＝ニグロシンＳ
ｏ、オリエント化学工業社製）３部を混合し、練肉、粉
砕、分級し、体積平均粒径が１１，５μｍの粒子を得た
。

これを粒子１とする。次に粒子１００部に疎水性シリカ
（商品名＝Ｒ−９７２、アエロジル社製）０．３部、ス
テアリン酸亜鉛０．３部を加え、タービュラーミキサー
にて攬はん混合することでトナーを得た。

上記以外の現像条件を第２表に示す。

現像剤担持体６に印加する現像バイアスに更にＶｐｐ＝
４００〜８００Ｖの交番電圧を重畳してもよい。

また１成分現像剤を本発明の現像剤層形成装置に用いる
場合には、特に圧接層２の圧接点４がら現像剤担持体の
回転方向６ａの上流側端部までの長さ（第４図、第７図
に示すｔ）がトナーの帯電量の増減に影響を及ぼし、ｔ
が小さくなるとトナーの帯電量は増加する傾向をもつ。

第４図、第７図の実施例では圧接層２の長さｔの好まし
い値として０．２５〜３　ｍｍを用い、さらに好ましい
値としては０．５〜１朋を用いている。

ｔを０．２５〜３關に設定することによって、特に画像
に筋状の濃度ムラやトナーのカブリが生じ難くなり、均
一な濃度の画像を形成することができる。また、文字等
の細線についても鮮鋭な画像を形成することができる。

さらに、像担持体８から転写紙等の転写材にトナーの像
を転写した後に像担持体８上に残留するトナー量も少な
くなり、転写効率の良い画像形成が行われる。

以上の実施例では、支持体３の圧縮弾性層１ａとの固着
面が平面で、現像剤層規制体１と現像剤担持体６の圧接
部分で圧縮弾性層１ａの厚さが同じであるので、圧接層
２が画像幅の全長にわたって均一に変形し、このため、
筋状またはさぎなみ状の現像剤層のむらが生じにくい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の現像剤層形成装置は、圧
縮反発弾性材の第１層と該第１層で裏打ちされた第２層
とからなる現像剤層規制体を有し、現像剤担持体の円周
表面に該第２層の第１層との固着面とは反対側の面を現
像剤層規制体の支持体によって圧接するようにしたこと
によって、板ばね作用を用いる場合に比べて圧接力の発
生がよりコンパクトな空間で行え、また該圧接力の調整
も容易になるとともに、粒径の大きい現像剤が前記の第
２層とともに第１層をも押し上げる場合にも、第１層が
該押し上げ範囲をこの特定の現像剤粒子の周辺に止めて
しまうので、隙間が大きくなるのはこの部分だけで他の
部分は所定の間隙寸法を保つ結果、所望の厚さの現像剤
層をより高い均一度で安定して得ることができる。また
、本発明の現像剤層形成装置では、平滑性の優れた圧接
層を容易に形成することができるとともに、画像幅の全
体にわたって均一な圧接力を広い範囲で与えることがで
きるという利点を有する。

また粒径の大きい現像剤が現像剤層規制体の全体を押し
上げることがなく、この特定の現像剤粒子のある所だけ
が局部的に高圧になることがないので、現像剤層規制体
および現像剤担持体の寿命が長くなるという利点をも有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像剤層形成装置の実施例の構成図、
第２図は支持体が筐体の一部である実施例を示す図、第
３図は圧接力調整型支持体の実施例を示す図、第４図は
１成分現像剤を用いる場合の実施例を示す図、第５図は
従来の現像剤層形成装置の例を示す図、第６図は出願中
の現像剤層形成装置の例を示す図、第７図は１成分非磁
性現像剤を用いる場合の実施例を示す図である。 １・・・・・・現像剤層規制体、　１ａ・・・・・・圧
縮弾性層、２・・・・・・圧接層、　３・・・・・・支
持体、　３ａ・・・・・・固定部、　３ｂ・・・・・・
規制体保持部、　３ｃ・・・・・・ビン、３ｄ・・・・
・・バネ、　３ｅ・・・・・・バネ受け、　３ｆ・・・
・・・ネジ棒、　３ｇ・・・・・・ロックナツト、　４
・・・・・・圧接点、　５・・・・・・現像剤、　６・
・・・・・現像剤担持体、６ａ・・・・・・現像剤担持
体の回転方向、　７・・・・・・筐体、８・・・・・・
像担持体、　９・・・・・・マグネットローラ、９ａ・
・・・・・マグネットローラの回転方向、１０・・・・
・・層厚規制板、　１１・・・・・・弾性板保持部材、
１２ａ・・・・・・硬質弾性板、　１２ｂ・・・・・・
軟質弾性板、１３・・・・・・供給ローラ、　１３ａ・
・・・・・供給ローラの回転方向。 代理人　弁理士　　八　幡　　義　博

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 現像剤を担持する現像剤担持体と；相互に対向する面を
   固着した２つの層からなり、その第１層が圧縮反発弾性
   材で形成され、第２層が前記第１層との固着面とは反対
   側の面で現像剤担持体と対向する現像剤層規制体と；該
   現像剤層規制体の第２層を現像剤担持体に圧接させると
   ともに、該現像剤層規制体の位置を第２層の一部が前記
   の圧接点よりも現像剤担持体回転方向の上流側にあるよ
   うに定める支持体と；を具備することを特徴とする現像
   剤層形成装置。