JPH032880A - 一成分現像装置 - 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】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術（第６図） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するだめの手段（第１図） 作用 実施例 （ａ）　　一実施例の説明（第２図乃至第５図）（ｂ）
　　他の実施例の説明 発明の効果 〔概要〕 静電潜像が形成された潜像担持体上に帯電された一成分
トナーをトナー担持体が接触して供給する一成分現像装
置に関し、 潜像担持体の寿命を長くし、均一なトナー層の形成がで
き、信頼性を十分有することを目的とし、静電潜像が形
成された潜像担持体に一成分トナを供給するトナー担持
体と、該トナー担持体の一成分トナーを一定層厚に規制
する層厚規制部材とを有し、該潜像担持体と該トナー担
持体とを接触加圧して現像する一成分現像装置において
、該トナーｉｌｌ侍体は、アスカ−Ｃ硬度計で５０°以
下の導電性弾性体の単一層で構成した。

［産業上の利用分野］ 本発明は、静電潜像が形成された潜像担持体上に、帯電
された一成分トナーをトナー担持体が接触して供給する
一成分現像装置に関する。

電子写真印刷装置、静電記録装置等の像形成装置におい
て、潜像担持体である感光ドラムや誘電体上の静電潜像
を可視像化するため現像装置が広く用いられでいる。

このような現像装置は、従来キャリアとトナーからなる
二成分現像剤を用いたものが広く利用されていたが、近
年取り扱いの容易さ及び装置のコンパクト化が図れる一
成分現像剤を用いたものが利用されている。

係る一成分現像剤、特に、一成分非磁性トナを用いた現
像装置では、長期間に渡って現像特性が安定となるよう
な技術が求められている。

〔従来の技術〕

第６図は従来技術の説明図である。

一成分現像装置２は、矢印り方向に回転する感光ドラム
（潜像担持体）ｌに対し、現像ローラ（トナー担持体）
７が設けられている。

現像ローラ７は、現像装置２の一成分非磁性トナー４を
感光ドラム１に供給するために設けられ、現像部より上
流側には、現像ローラ７の長手方向全域に渡ってトナー
層を均一に担持させ且つトナー４を帯電させるためのバ
イアスブレード（層厚規制部材）８が、現像ローラフに
圧接して設けられている。

一成分現像装置２では、所望の印字濃度及び印字品質を
得るために、現像ローラ７の帯電トナを感光ドラム１に
一定のニップ幅で圧接するよう構成されるので、現像ロ
ーラ７は弾性体で構成されている。

従来、特開昭６３−１８９８７６号公報や特開昭６２−
１１８３７２号公報等に見られるように、現像ローラフ
にウレタンゴムやシリコンゴムの単−層を用いるものが
あった。

又、特開昭５３−２３１４６９号公報等では、低硬度の
スポンジローラからなる中間層の外周に、スポンジ内へ
のトナーの染み込みを防止するためのシリコンゴム層を
形成したものを現像ローラフに用いるものがあった。

〔発明が解決しようとする課題〕

現像ローラ７をゴム単一層で形成すると、ゴムの硬度が
高いため、接触現像に必要な現像ニップを得るための線
圧が高くなり、感光ドラム１が摩耗して寿命が短くなる
という問題があった。

又、バイアスブレード８の先端の平坦度は、３０μｍ程
度が限界であるため、現像ローラ７が硬いと、トナーが
規制部を擦り抜ける時に、ブレード先端面の影響を受け
て、均一な層形成が難しく、画像劣化の原因となるとい
う問題があった。

更に、後者の二層構造のものでは、製造コストが大とな
るという問題がある他に、外側のゴム層を厚くすると、
前記の単一ゴム層と同一の問題を住じ、外側のゴム層を
薄くする々、剥ｚＬシ易く信頼性が十分でないという問
題があった。

従って、本発明は、潜像担持体の寿命を長くし、均一な
トナー層の形成ができ、信頼性を十分有する一成分現像
装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理図である。

本発明は、第１図に示すように、静電潜像が形成された
潜像担持体１に一成分トナー４を供給するトナー担持体
７と、該トナー担持体７の一成分トナー４を一定層厚に
規制する層厚規制部材８とを有し、該潜像担持体１と該
トナー担持体７とを接触加圧して現像する一成分現像装
置において、該トナー担持体７は、アスカ−Ｃ硬度計で
５０゜以下の導電性弾性体の単一層で構成したものであ
る。

〔作用〕 本発明は、トナー担持体７の硬度をアスカ−Ｃ硬度計で
５０″以下としているので、トナー担持体７と潜像担持
体１との圧接力が低くても、ニップ幅が十分とれ、潜像
担持体の寿命を低下させずに十分な印字濃度かえられる
とともに、層厚規制部材８先端に３０μｍ程度のうねり
があっても、トナー層形成を安定化することができる。

又、トナー担持体７を単一層で形成することにより、製
造時の処理工数削減と、二層構造にみられる表面層の密
着不良等による剥離が発生せず、信頼性が向上する。

〔実施例〕

（ａ）　　一実施例の説明 第２図は本発明に係る一成分現像装置の一実施例構成図
である。

図において、１は前述の潜像担持体としてのＯＰＣ感光
ドラムであり、直径６０ｍｍ、表面速度７０ｍｍ／ｓで
あり、図示されざるコロナ放電器により、その表面が一
６５０ｖに帯電させられた後、図示されざるレーザ走査
光学系、ＬＥＤ露光光学系等により記録すべき情報に応
じた光照射が行われることにより、静電潜像が形成され
るものである。

２は前述の一成分現像器であり、ＯＰＣ感光ドラム１上
に、一成分非磁性トナーを供給することで静電潜像の可
視像化を行うために、以下の構成を有するものである。

即ち、現像容器３は、平均粒径が約１０μｍの一成分非
磁性トナー（ポリエステルトナー）４を収納しており、
アジテータ５は、現像界２Ｓ３内で矢印Ａ方向に回転す
ることで、一成分非磁性トナ４との間で摩擦を起こすこ
とにより一成分非磁性トナー４を、負極性（＝）に帯電
させる。

パドルローラ６は、現像容器３の底部に形成された第１
の凹部３ａ内に配置されており、矢印Ｂ方向に回転する
ことで現像容器３内の最も低い位置に存在する一成分非
磁性トナー４を後述する現像ローラ７方向に汲み上げて
供給する。

前述の現像ローラ７は、矢印Ｃ方向に回転し、パドルロ
ーラ６により搬送されて来た一成分非磁性トナー４をそ
の表面に吸着した状態でＯ’ＰＣ感光ドラム１との接触
部に搬送し、ＯＰＣ感光ドラムｌ上の静電潜像を可視像
化するためのものである。

この現像ローラ７は、例えば、直径２０ｍｍ。

体積抵抗値１０’〜１０”Ω・ｍ（最適には１０５Ω・
ｍ）、硬度が１０〜３５°　（アスカ−Ｃ硬度計にて測
定：最適には１０’）・の高分子発泡ポリウレタン（連
泡状態）で形成される単一層７ｂと図示しない剛体より
成る導電性の中心軸を含み、この中心軸を介して現像バ
イアス電圧（−３００■）が印加されている。

更に、この現像ローラ７は、図示しないスプリング等の
付勢手段により、現像容器３全体がＯＰＣ感光ドラム１
方向（矢印Ｙ方向）に押圧されることによって、線圧２
２〜５０ｇ／ｃｍ（最適には４３ｇ／ｃｍ）で押圧され
、矢印り方向に回転するＯＰＣ感光感光ドラム対してニ
ップが幅１〜３．５ｍｍとなるように圧接される。

前述の層厚規制バイアスブレード８は、アルミニウムあ
るいはステンレス材等で構成され、軸８ａ回りを回動自
在に設けられ、現像ローラフに対して図示しないスプリ
ング等の付勢手段により、矢印Ｘ方向に線圧２６ｇ／ｍ
ｍで押圧されており、現像ローラ７上のトナー層厚を一
定値に規制すると共に、−４００Ｖの電圧が印加されて
おり、摩擦帯電により一成分非磁性トナー４を、本実施
例では負極性に帯電させ、電圧を印加する事により帯電
をリークさせない様にしている。

回収ローラ９は、現像ローラ７と同様に、体積抵抗値１
０６Ω・ｍ、硬度ｌＯ〜７０”程度の高分子発泡ポリウ
レタンであり、現像容器３の第２の四部３ｂ内に配置さ
れている。

この回収ローラ９は、直径が１１ｍｍ、周速が７０ｍｍ
／ｓ、ニップ厚が１ｍｍとなるように設けられ、更に、
現像ローラフに印加される現像バイアス電圧と等しいか
又はそれより大きい回収バイアス電圧（−３００Ｖ〜−
２５０Ｖ）が印加されることにより現像ローラフの表面
から機械的及び電気的に一成分非磁性トナー４を回収し
、現像ローラ７上から機械的且つ電気的な履歴を解消す
るために設けられる。

以上の説明した構成において、本実施例では、現像ロー
ラ７として、アスカ−Ｃ硬度計で２０゜体積抵抗値１０
７Ω・ｃｍで、発泡の気孔径が３〜２０μｍの発泡ポリ
ウレタン（東洋ポリマー（株）製画品名ルビセル）を用
いた。

第３図は感光体寿命（耐刷枚数）と現像線圧の関係図で
ある。

現像線圧が大きくなるに従い、耐刷枚数も減り、感光体
摩耗が早く、ドラム寿命が短くなる。

このため、耐刷１万５千シートの所望の仕様を満足する
には、線圧が５０　ｇ　／　ｃ　ｍ以下（好ましくは、
４０　ｇ　／　ｃ　ｍ以下）が必要である。

第４図はニップ幅の関係図を示し、第４図（Ａ）は現像
濃度とニップ幅の関係図、第４図（Ｂ）はニップ幅とゴ
ム硬度の関係図である。

第４図（Ａ）に示すように、ニップ幅が大きくなるに従
い、現像濃度０．Ｄも大きくなる。

線圧４０ｇ／ｃｍの条件下では、必要な現像濃度（０，
Ｄ）約０．９以上をえるには、ニップ幅が１ｍｍ以上で
あることが必要であり、好ましくは１．５ｍｍ以上であ
るとなお良い。

このため、必要なドラム寿命と現像濃度を満たすニップ
幅を確保するには、第４図（Ｂ）に示すように、ゴム硬
度がアスカ−Ｃ硬度計で５０°以下が必要であり、好ま
しくは３５°以下（線圧４０ｇ／ｃｍ）が望ましい。

これにより、現像ニップ幅１〜３．５ｍｍを、感光体の
摩耗による寿命の低下が起きることがない、現像線圧５
０　ｇ　／　ｃ　ｍより小さい線圧で得られる。

第５図は印字濃度ムラとローラ硬度関係図である。

ブレード８の先端の平坦度は３０μｍ程度であり、トナ
ーが規制部を控り抜ける時に、ブレード先端面の影百を
受けて均一な層形成が難しい。

この傾向は、現像ローラフの硬度が高い程強く出て、ト
ナー層の均一さは、印字濃度ムラと密接に結びついてお
り、印字品質に大きな影響を及ばず。

現像ローラフの硬度が低くなると、ブレード８先端と現
像ローラ７との密着度が良くなり、トナ層が均一に形成
し易くなる。

第５図ではベタ黒印字内の濃度ムラを示しており、現像
ローラフの硬度が高くなる程トナー層が均一でなくなり
、印字濃度ムラが大になることを示している。

印字濃度ムラ限界値を５％とすると５、現像ローラフの
硬度がアスカ−Ｃ硬度で５０％以下になると、印字濃度
のムラが目立たなくなった。

硬度が低い程この傾向が強く働き、実施例の現像ローラ
７では硬度２０°であり、非常に均一な濃度の印字が得
られる。

又、現像ローラ７を単一層で形成することにより、製造
時の処理工数が削減され、二層構造のように表面層との
密着不良等の問題が発生せず、信軌性向上が得られる。

この実施例では、現像ローラ７として、表面を多孔質体
で形成しているので、表面層がゴムの場合のように表面
摩擦係数が温度等の環境変化により変わり、トナーの搬
送力が大きく変動し、トナ層形成の安定性を阻害するよ
うなことがない。

又、この実施例では、現像ローラフの多孔質の孔径を１
００μｍ以下としたため、トナーが互いに支え合う力が
十分に働き、表面を多孔質体としても目詰りが内部まで
進行せず、現像ローラ７としての機能を十分維持できる
。

（ハ）他の実施例の説明 上述の実施例では、潜像形成体としてＯＰＣ感光体を例
に説明したが、他の感光体や誘電体等であってもよく、
現像ローラも多孔質ポリウレタンに限られない。

以上本発明を実施例により説明したが、本発明は本発明
の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明からこれ
らを排除するものではない。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、 ■　潜像形成体の寿命を損なわない線圧で十分なニップ
幅が得られ、印字濃度の長期的安定化が可能となるとい
う効果を奏する。

■　又、層厚規制部材との密着度が良くなり、トナー層
が均一に形成され、印字濃度ムラが防止できるという効
果を奏する。

■　更に、単一層で形成できるので、製造が容易で且つ
質信顛性も向上しうるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の一実施例構成図、 第３図は感光体寿命と現像線圧関係図、第４図はニップ
幅の関係図、 第５図は印字濃度ムラとローラ硬度関係図、第６図は従
来技術の説明図である。 図中、■−潜像担持体（感光ドラム）、４−〜−一成分
トナ ７−）ナー担持体（現像ローラ）、 ８−層厚規制部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 静電潜像が形成された潜像担持体（１）に一成分トナー
   （４）を供給するトナー担持体（７）と、該トナー担持
   体（７）の一成分トナー（４）を一定層厚に規制する層
   厚規制部材（８）とを有し、該潜像担持体（１）と該ト
   ナー担持体（７）とを接触加圧して現像する一成分現像
   装置において、該トナー担持体（７）は、アスカーＣ硬
   度計で５０゜以下の導電性弾性体の単一層で構成したこ
   とを 特徴とする一成分現像装置。