JPH028870A - 静電像現像装置 - 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、静電像を経由して画像を記録する例えばレー
ザプリンタ、電子写真装置等の記録装置に適用される静
電像現像装置に関する。

〔技術の背景〕

例えば電子写真装置は、一般に、感光体の表面を一様に
帯電するための帯電装置と、露光を行って感光体表面に
静電像を形成するための露光光学装置と、この静電像を
トナーにより現像してトナー像を形成するための静電像
現像装置と、このトナー像を転写材に転写するための転
写装置と、転写材上のトナー像を定着するための定着装
置と、転写後に感光体に残留したトナーを除去するクリ
ーニング装置とを備えてなる。

感光体は、例えば回転ドラム状あるいは回転ベルト状の
形態を有し、その表面に形成された静電像が当該感光体
の回転移動に伴い順次静電像現像装置を経由して現像が
遂行される。

しかして、解像度が高くしかも濃度ムラのない良好な現
像を達成するためには、現像領域に均一で適正な厚さの
現像剤層を供給することが必要とされる。このため、静
電像現像装置においては、現像剤層の厚さを規制するた
めの厚さ規制部材が設けられている。

〔従来の技術〕

従来においては、板状の厚さ規制部材（規制ブレード）
を現像剤担持体の表面に対向配置して現像剤層の厚さを
規制する手段が知られている。

しかし、この規制ブレードによる規制手段は以下の問題
がある。

（１）トナーの凝集物により規制ブレードと現像剤担持
体との間隙が詰まり、そのため現像剤層の厚さにムラが
生じたり、現像剤層の搬送不良が発生する。特に、転写
されずに感光体に残留したトナーを再使用するトナーの
リサイクルシステムを採用した場合には、転写紙に起因
する紙粉等の異物がトナーの回収とともに混入しやすい
ので、当該異物により規制ブレードと現像剤担持体との
間隙が詰まりやすい。

（２）規制ブレードの先端にトナーが融着しやすく、そ
のため画像の形成を繰返すに従って現像剤層の厚さの規
制が困難となる。

このような問題を解決するものとして下記の技術が提案
された。

■厚さ規制部材として、現像剤担持体とは反対方向に回
転する鉄製ローラを用いる技術（特公昭６２−３９４３
３号公報参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記技術■では以下の問題がある。

（１）鉄製ローラは磁化されやすいため、現像剤に磁気
的な悪影響を与え、その結実現像剤層の厚さにムラが生
じ、現像時に濃度ムラが発生しやすい。

（２）鉄製ローラは酸化により変質しやすいため、ｊ￥
さ規制作用が長期間安定して得られず耐久性が低い。

本発明は以上の如き事情に基づいてなされたものであっ
て、その目的は、現像剤に磁気的な悪影響を与えずに厚
さを規制でき、また耐久性が高くて長期間安定した厚さ
規制作用が発揮される厚さ規制部材を備えた静電像現像
装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の静電像現像装置は、
現像領域に現像剤層を搬送するための現像剤担持体と、
この現像剤担持体の表面に対向配置された、前記現像剤
層の厚さを規制する円筒状の厚さ規制部材とを備えてな
る静電像現像装置において、前記厚さ規制部材がアルマ
イト処理されたアルミニウムよりなることを特徴とする
。

〔作用〕

厚さ規制部材がアルマイト処理されたアルミニウムより
なるので、現像剤に磁気的な悪影響を与えずに厚さを規
制できる。従って、特に磁性トナーを用いて濃度不足お
よび濃度ムラのない良好な現像を達成できる。

厚さ規制部材がアルマイト処理されたアルミニウムより
なるので、酸化による早期劣化が生ぜず、また機械的な
強度も十分であるため傷が発生しにくく耐久性が高い、
従って、良好な厚さ規制作用が長期間にわたり安定して
発揮される。

厚さ規制部材がアルマイト処理されたアルミニウムより
なるので、加工が容易であり、長手方向に沿って高い寸
法精度の加工を施すことができる。

従って、厚さ規制部材と現像剤担持体との間隙を十分に
均一化でき、そのため規制ブレードの長手方向に沿って
濃度ムラのない均一な現像を達成できる。

厚さ規制部材がアルマイト処理されたアルミニウムより
なるので、軽量であり、装置の軽量化に貢献できる。

〔発明の具体的構成〕

以下、本発明の構成を具体的に説明する。

本発明においては、現像剤層の厚さを規制する円筒状の
厚さ規制部材（以下「規制ローラ」ともいう。）をアル
マイト処理されたアルミニウムにより構成する。

ここで「アルマイト処理されたアルミニウムＪとは、ア
ルミニウムの表面に酸化被膜を人工的に形成して腐食の
進行を阻止したものをいい、アルミニウムの陽極酸化法
により得ることができる。

また、「円筒状」とは、中空部がない円筒状または中空
部を有する円筒状のいずれをもいう。

規制ローラは、現像剤担持体に若干の間隙を介して対向
配置する。そして、規制ローラの回転方向は、現像剤担
持体との対向領域すなわち現像剤層の厚さ規制領域にお
いて、当該現像剤担持体と反対方向が好ましい。これに
より、トナーの凝集物等の通過を効果的に阻止すること
ができる。

例えばトナーを経済的に使用するためには、転写されず
に感光体に残留したトナーを回収して再利用するトナー
のリサイクルシステムを適用することが好ましいが、こ
の場合には転写紙に起因する紙粉が回収したトナーと共
に現像側容器内に混入されやすいので、この紙粉の現像
領域への進入を防止することが肝要である。しかして、
規制ローラを上記のように回転させる場合には、当該紙
粉の現像領域への進入を効果的に阻止でき、濃度ムラあ
るいは白筋のない安定した現像を達成できる。

第１図は本発明に係る静電像現像装置の一例の概略を示
す説明図である。

同図において、１０は例えば有機感光層を備えた回転ベ
ルト型の感光体、２５は静電像現像装置、２６は駆動ロ
ーラ、２８は現像領域である。

静電像現像装置２５において、３１は矢印Ａ方向に回転
駆動される例えばマルミニウム製の円筒状の現像剤担持
体（以下「現像スリーブ」ともいう）、３２は現像スリ
ーブ３１内に配置された、矢印Ｂ方向に回転駆動される
マグネットローラ、３３は現像スリーブ３１に若干の間
隙を介して対向配置された、矢印Ｃ方向に回転駆動され
る円筒状でアルマイト処理されたアルミニウムよりなる
規制ローラ、３４は規制ローラ３３の表面に圧接配置さ
れた、付着物を除去するためのスクレーバ、３５は現像
剤を撹拌するための撹拌部材、３６は例えば磁性トナー
よりなる一成分系現像剤、３７は現像剤容器である。

現像剤容器３７内において撹拌部材３５により撹拌され
ることにより摩擦帯電した磁性トナー（３６）は、マグ
ネットローラ３２による磁気力により現像スリーブ３１
の表面に層状に保持されたうえ、現像スリーブ３１の回
転に追随して移動する。そして、厚さ規制領域３３Ａに
おいて、磁性トナーの厚さが規制ローラ３３により規制
されて厚さの一定な磁性トナー層が形成される。

この磁性トナー層が現像領域２８に搬送され、ここで矢
印りで示す方向に回転移動されてきた感光体ＩＯ上の静
電像が現像されてトナー像が形成され以上の装置によれ
ば、規制ローラ３３が非磁性のアルマイト処理されたア
ルミニウム製であるので、磁性トナーに磁気的な悪影響
を与えずに磁性トナー層の厚さを規制できる。これに対
して、規制ローラが磁性材料よりなる場合には、当該規
制ローラによる磁気力が磁性トナー層に悪影響を与え、
その結果磁性トナー層の搬送が阻害され、濃度ムラ等の
現像不良が発生する。

また、規制ローラ３３はアルマイト処理されたアルミニ
ウム製であるので、酸化による早期劣化が生ぜず、また
機械的な強度も十分であるため傷等が発生しにくく耐久
性が高い、従って、長期間安定した厚さ規制作用が発揮
される。また、軽量であるため、装置の軽量化を図るこ
とができる。

そして、規制ローラ３３はアルマイト処理されたアルミ
ニウム製であるため、加工が容易であり、長手方向に沿
って高い寸法精度の形状を有する規制ローラ３３を製造
できる。従って、規制ローラ３３の長手方向の全体にわ
たって均一な間隙の厚さ規制領域３３Ａを形成でき、ム
ラのない均一な厚さの磁性トナー層を形成できる。

また、規制ローラ３３の表面にトナーが付着したとして
もスクレーパ３４により掻き取られるので、当該規制ロ
ーラ３３の表面を常に清浄な状態とでき、厚さ規制領域
３３Ａの詰まりを防止することができる。

第２図は上記構成の本発明に係る静電像現像装置を組み
込んで構成した画像形成装置の一例の概略を示す説明図
である。

この画像形成装置は、回転ベルト型の感光体を２回転さ
せることにより、帯電工程、露光工程、現像工程、転写
工程、クリーニング工程を遂行して１回の画像を形成す
る方式を採用し、かつトナーのリサイクルシステムを採
用した構成の装置である。

１０は例えば有機感光層を備えた回転ベルト型の感光体
、２１は帯電器と転写器を兼用する帯電・転写電極１，
２２は露光光学系（図示省略）よりのシー１ア光、２３
は感光体ｌＯに離接可能に取付けられたりリーニングブ
レード、２４は除電ランプ、２５は静電像現像装置、２
６は駆動ローラ、２７は従動ローラ、２９は感光体移動
路規制部材である。

感光体１０の第１回転目においては、まず、帯電・転写
電極２１により感光体ｌＯの表面が順次−様に帯電され
る。次に、露光光学系よりのレーザ光２２により感光体
ｌＯの表面が順次露光されて静電像が形成される。この
静電像は、感光体１０の回転移動により現像領域２８に
移動されるが、このときはクリーニングブレード２３は
感光体１０から離間した状態とされ、また除電ランプ２
４も非作動状態とされる。

現像領域２８においては、静電像現像装置２５により゛
静電像が現像されてトナー像が形成される。このトナー
像は感光体１０の回転移動により転写領域２１Ａに移動
される。この転写領域２１Ａにおいては帯電・転写電極
２１により普通紙等の転写材の裏面側からコロナ放電が
作用されることによりトナー像が転写材上に静電転写さ
れる。

そして、転写材に転写されたトナー像は転写材とともに
定着器（図示省略）に送られて加熱あるいは加圧されて
定着される。

一方、帯電・転写電極２１を通過した転写後の感光体１
０の表面は、第２回転目に付され、クリーニング領域２
３Ａに移動されるが、このときは露光光学系は非作動状
態とされる。クリーニング領域２３Ａにおいては、クリ
ーニングブレード２３が感光体ｌＯの表面に圧接された
状態とされ、このブレード２３により感光体１０の表面
が摺擦される。このクリーング領域２３Ａを通過した感
光体１０の表面は除電ランプ２４により除電されたうえ
、現像領域２８を通過する。クリーニングブレード２３
により回収された残留トナーは、次回の帯電・露光時に
当該ブレード２３が感光体１０から離間した状態になっ
た後に、現像領域２８において現像スリーブ３１に磁気
力により吸引され、再び現像剤容器３７内に回収され、
再利用に供される。

そして、現像領域２８を通過した感光体１０の表面は、
第１回転目の開始時と同様の位置に復帰し、再び帯電・
転写電極２１により帯電工程に付され、上記と同様のプ
ロセスに供される。

本発明に係る静電像現像装置に適用できる現像剤として
は、磁性トナーのみよりなる一成分系現像剤、トナーと
キャリアとよりなる二成分系現像剤を挙げることができ
る。

特に磁性トナーのみよりなる一成分系現像剤を用いたと
きには、上記規制ローラにより著しく優れた厚さ規制作
用が発揮される。これは、既述のように規制ローラが非
磁性のアルマイト処理されたアルミニウム製であり、磁
性トナーに磁気的な悪影響を与えないからである。

斯かる磁性トナーは、基本的には、バインダー樹脂中に
、磁性体、その他の添加剤が含有されて構成される、平
均粒径が５〜２０ｐｍ程度の粒子粉末である。また、当
該粒子粉末に必要に応じて外部添加剤を添加混合しても
よい。

磁性トナーを構成する磁性体としては、磁場によってそ
の方向に強く磁化する物質、例えば鉄、フェライト、マ
グネタイトをはじめとする鉄、ニッケル、コバルト等の
強磁性を示す金属もしくは合金またはこれらの元素を含
む化合物、強磁性元素を含まないが適当に熱処理するこ
とによって強磁性を示すようになる合金、例えばマンガ
ン−銅アルミニウムもしくはマンガン−銅−錫等のホイ
スラー合金とよばれる種類の合金または二酸化クロム等
よりなる微粒子を用いることができる。

磁性トナーのバインダー樹脂としては、特に限定されず
種々の樹脂を用いることができる。具体的には、スチレ
ン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル系樹脂、ポリエチ
レン樹脂、スチレン・ブタジェン樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、メ
タクリレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、
ポリアミド樹脂、およびこれらの共重合体樹脂等がある
。

バインダー樹脂中に必要に応じて含有されるその他の添
加剤としては、例えば着色剤、荷電制御剤、離型剤等が
ある。

磁性トナーの外部添加剤としては、例えば無機微粒子等
がある。この無機微粒子は、流動化剤、研磨剤等として
優れた作用を発揮する。

感光体としては、有機感光層を備えた有機感光体が好ま
しい。有機感光体は、通常、有機化合物よりなる光導電
性物質を含有して構成された有機感光層を、４電性支持
体上に積層して構成される。

当該有機感光層は、有機化合物よりなる光導電性物質を
樹脂よりなるバインダー中に分散含有させて構成するこ
とが好ましい。

当該有機感光層としては、可視光を吸収して荷電キャリ
アを発生するキャリア発生物質を含有してなるキャリア
発生層と、このキャリア発生層において発生した正また
は負のキャリアのいずれか一方または両方を輸送するキ
ャリア輸送物質を含有してなるキャリア輸送層とを組合
せて構成された、いわゆる機能分離型の有機感光層が好
ましい。

このように、キャリアの発生と、その輸送という感光層
において必要な２つの基本的機能を別個の層に分度させ
ることにより、有機感光層の構成に用い得る物質の選択
範囲が広範となるうえ、各機能を最適に果たす物質また
は物質系を独立に選定することが可能となり、またそう
することにより、画像形成プロセスにおいて要求される
緒特性、例えば帯電させたときの表面電位が高く、電荷
保持能が大きく、光感度が高く、また反復使用における
安定性が大きい等の優れた特性を有する有機感光体を構
成することが可能となる。

〔実験例〕

以下、本発明に係る静電像現像装置を用いて行った実験
例について説明する。

実験例１（本発明用） 本発明に係る静電像現像装置を搭載した第２図に示した
構成の画像形成装置を用いて、５万回にわたり連続して
画像を形成する実験を行った。

実験の主な条件は次の通りである。

・感光体 回転ベルト型の有機感光体 表面電位１−６５０Ｖ ・現像スリーフ 円筒状でステンレス製 現像領域での回転方向；感光体と同一 ・マグネットローラ Ｎ、　Ｓ極合計８捲 現像スリーブとは逆回転 ・規制ローラ 円筒状でアルマイト処理されたアルミニウム製 規制領域での回転方向：現像スリーブと逆・現像剤 スチレン・アクリル系樹脂と、マグネタイトとを主成分
とする磁性トナー ・環境条件 常温常温（温度２０°Ｃ２相対湿度５０％）（評価） 得られた定着画像を目視により観察して、濃度変化、濃
度ムラを判定したところ、最後まで濃度変化および濃度
ムラの発生が認められなかった。

実験例２（比較用） 実験例１において、規制ローラを銅製の規制ローラに変
更したほかは同様にして実験を行った。

（評価） 得られた定着画像を目視により観察して、濃度変化、濃
度ムラを判定したところ、濃度変化の発生は認められな
かったが、２０　、０００回を経過した頃から局所的な
濃度ムラが発生した。ｍ度ムラが発生したのは、銅製の
規制ローラの表面に傷が発生していて、当該傷にトナー
が融着したからである。

実験例３（比較用） “実験例１において、規制ローラを磁性ステンレス製の
規制ローラに変更したほかは同様にして実験を行った。

（評１Ｉｌｌｉ） 得られた定着画像を目視により観察して、濃度変化、濃
度ムラを判定したところ、濃度ムラの発生は認められな
かったが、２，０００回を経過した頃から濃度低下が若
干認められた。濃度低下が発生したのは、磁性ステンレ
ス製の規制ローラの磁気的悪影響によって磁性トナーの
搬送不良が生じたからである。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によれば、以下の効
果が発揮される。

（＋）厚さ規制部材がアルマイト処理されたアルミニウ
ム製であるので、現像剤に磁気的な悪影響を与えずに厚
さを規制できる。従って、濃度低下を伴わずに長期間安
定して現像を達成できる。特に磁性トナーに対して好適
な厚さ規制作用が発揮される。

（２）厚さ規制部材がアルマイト処理されたアルミニウ
ム製であるので、酸化による早期劣化が生ぜず、また機
械的な強度も十分であるため傷が発生しにくく耐久性が
高い。従って、厚さ規制部材へのトナーの融着が発生せ
ず長期間安定した厚さ規制作用が発揮される。

（３）　Ｊｔさ規制部材がアルマイト処理されたアルミ
ニウム製であるため、加工が容易であり、長手方向に沿
って高い寸法精度の加工を施すことができる。従って、
ムラのない均一な厚さの現像剤層を形成できる。また、
軽量であるため、装置の軽量化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る静電像現像装置の一例の概略を示
す説明図、第２図は本発明に係る静電像現像装置を組み
込んで構成した画像形成装置の一例の概略を示す説明図
である。 １０・・・回転ベルト型の感光体 ２１・・・帯電・転写電橋　　２２・・・レーザ光２３
・・・クリーニングブレード ２４・・・除電ランプ　　　　２５・・・静電像現像装
置２６・・・駆動ローラ　　　　２７・・・従動ローラ
２８・・・現像領域 ２９・・・感光体移動路規制部材 ３１・・・現像剤担持体（現像スリーブ）３２・・・マ
グネットローラ ３３・・・厚さ規制部材（規制ローラ）３３Ａ・・・厚
さ規制領域　　３４・・・スクレーパ３５・・・撹拌部
材 ３６・・・−成分系現像剤（磁性トナー）３７・・・現
像剤容器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像領域に現像剤層を搬送するための現像剤担持
   体と、この現像剤担持体の表面に対向配置された、前記
   現像剤層の厚さを規制する円筒状の厚さ規制部材とを備
   えてなる静電像現像装置において、 前記厚さ規制部材がアルマイト処理されたアルミニウム
   よりなることを特徴とする静電像現像装置。