JPH046039Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、電子写真複写機、静電プリンタ等に
おける静電潜像を一成分現像剤により可視化する
一成分現像装置に関する。

従来の技術 従来の電子写真複写機等における現像装置とし
ては、カスケード現像法、磁気ブラシ現像法、液
体現像法などを採用した現像装置が広く知られて
いる。これらの現像法を採用した現像装置では、
現像剤を定期的に交換することが必要であるた
め、保守点検を行なう頻度が高い分だけ多くの作
業時間や作業労力を費してきた。

近年、かかる現像剤の交換頻度を低減すること
を目的とした現像法として、キヤリヤー及び磁気
ロールを備えない一成分現像法が使用されるよう
になり、その中でもカラー現像化への対応から非
磁性一成分現像方法が望ましいとされてきた。

非磁性一成分現像法としては、米国特許第
2895847号に開示されるように「タツチダウン現
像法」が一般に良く知られており、この現像法で
は、現像剤に電荷を与える手段としてコロトロン
による放電作用を用いている。このタツチダウン
現像法は、手軽ではあるが、装置が大きくまた定
期的にコロトロンワイヤーを清掃したりする等の
作業面での多くの欠点を有している。

そこで本考案者等は、かかるタツチダウン現像
法の欠点を解消するために、静電潜像保持体に現
像剤を供給する現像剤担持体上に帯電規制部材を
当接することにより現像剤の薄層を形成し、同時
に該帯電規制部材により現像剤に所望極性をもつ
電荷を付与することのできる非磁性一成分現像装
置を開発した（特願昭59−109737号）。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の一成分現像装置によれ
ば、現像剤担持体に帯電規制部材を当接すること
により現像剤に所望極性をもつ電荷を付与するの
であるが、このときの摩擦時間が比較的短いた
め、十分な現像剤の帯電量が得られず、静電潜像
保持体の非画像部に現像剤が多めに付着するいわ
ゆる「カブリ」のあるコピー画像を生ずることが
よくあつた。

また現像剤に十分に電荷を付与することができ
ないため、帯電規制部材の応力により現像剤担持
体上に現像剤が静電気的に十分に担持されず、現
像剤の薄層が不均一になつたり、現像剤担持体か
ら現像剤がこぼれ落ちたりして現像装置の周囲を
汚染したりするという問題があつた。

本考案の目的は、上記問題点を解決することに
あり、現像剤担持体上に薄層として形成する現像
剤に充分な電荷を付与することにより所定厚さの
均一な現像剤薄層を形成しもつて静電潜像保持体
上にカブリの少ない均質な可視像を得ることにあ
る。

問題点を解決するための手段 従来の問題点を解決するために、本考案の一成
分現像装置は、静電潜像保持体に現像剤を供給す
る現像剤担持体に帯電規制部材を当接し、該帯電
規制部材により現像剤に所定の電荷を付与すると
共に現像剤担持体上に現像剤の薄層を形成し、該
薄層の現像剤を静電潜像保持体上に付着させるこ
とにより静電潜像を可視像に現像すると共に、前
記帯電規制部材にPH＝4.0以下の酸性カーボンを
含有して構成する。

本考案の望ましい実施態様によれば、帯電規制
部材は現像装置本体に取付けられる弾性体と該弾
性体の先端で現像剤担持体の周面と当接する軟弾
性体とからなり、このうちの軟弾性体がシリコー
ンゴム等から成る母材にPH＝4.0以下の酸性カー
ボンが含有して成る。弾性体としては、リン青
銅、ケイ素鋼、ステンレス鋼等から成る板厚0.03
〜0.5mmの板バネ材を用いるのが望ましい。軟弾
性体の母材としては、シリコーンゴム、エチレン
プロピレンゴム、スチレンブタジエンゴム、エピ
クロルビドリンゴム、クロロプレンゴム、ブチル
ゴム等のJIS規格ゴム硬度10度〜70度のものを用
いるのが望ましい。

該母材に含有するPH＝4.0以下の酸性カーボン
としては、例えばMA−８、MA−11、MA−
100、100（以上三菱化成）、ローヤル・スペクト
ラ、ネオ・スペクトラ・マーク、ネオ・スペク
トラ・マーク、ネオスペクトラ・タ・ビーズ、
スーパー・スペクトラ、スーパーBA、ペールレ
ス、ペールレス155、ペールレス・MK（以上
コロビアンカーボン社製）、カーボラツク１、カ
ーボラツク２、カーボラツク46（以上キヤボツト
社製）、リージエント・スーパー、リージエント、
FW2、FW2V、FW200、FW1、スペシヤルブラ
ツク５、スペシヤルブラツク４、スペシヤルブラ
ツク4A（以上テグサ社製）、コスモラツク／デイ
キシーグロス、ユーナイテイド15（以上アシユラ
ンドケミカル社製）等を前記母材に対して5.0〜
60重量％含有するのが望ましい。

本考案を適用する望ましい一成分現像装置とし
ては、第１図、第２図に示すように構成され、ま
ずホツパー１内の現像剤２を重力により現像剤供
給部材３上に供給し、該現像剤供給部材３と現像
剤担持体４の摺擦により該現像剤を摩擦帯電した
あと帯電規制部材５に該現像剤を移送し、ここで
現像剤にさらに充分な電荷を付与すると共に均一
な現像剤薄層を現像剤担持体４上に形成すること
により、この現像剤薄層が静電潜像保持体６と対
向する現像領域にて静電潜像に飛翔し、もつて該
静電潜像を可視像にするようになつている。

現像剤供給部材３はステンレス鋼製の芯金の外
周にエチレンプロピレンダイマテリアル
（EPDM）ゴム層を接着して成り、現像剤担持体
４の周面と圧接しながら回転している。現像剤担
持体４は鉄製の中実あるいは中空円筒部材の表面
に半導電性樹脂としてのフエノール樹脂を厚さ例
えば１mmに被覆して構成されている。帯電規制部
材５は、前述した材料から成る第２図に示すよう
な弾性体８と軟弾性体９とから構成され、例えば
板厚0.1mmの板バネ材から成る弾性体８に前述し
た軟弾性体９を接着して構成されている。

しかして、ホツパー１内の現像剤２は現像剤供
給部材３と現像剤担持体４との摺擦により摩擦帯
電されて電荷が与えられたあとに現像剤担持体４
上に付着しながら帯電規制部材５に移送され、該
帯電規制部材５により所定厚さの薄層の現像剤層
に形成されると共に帯電規制部材５により所定の
極性をもつ充分な電荷が付与される。

この現像剤薄層は、現像剤担持体４に直流重畳
交流バイアス電圧を印加しながら現像剤担持体４
を回転することにより静電潜像保持体６に送ら
れ、静電潜像保持体６上の静電潜像と現像剤担持
体５との間の電界により静電潜像に向けて飛翔
し、該静電潜像上に付着させられて静電潜像を可
視像にする。

作 用 本考案によれば、現像剤担持体に当接する帯電
規制部材にPH＝4.0以下の酸性カーボンを含有し
たので、現像剤供給部材と現像剤担持体の摺擦に
より摩擦帯電された現像剤にさらに帯電規制部材
により充分な電荷を付与し、女帝のバイアス電圧
が印加される現像剤担持体に現像剤を確実に担持
し、同時に現像剤担持体上に現像剤の均一な薄層
を形成する。

このような充分に帯電した現像剤の薄層が静電
潜像保持体の現像領域に対向したとき、静電潜像
保持体上の静電潜像に応じて適当量の現像剤が該
静電潜像上に付着し、静電潜像保持体上の非画像
部に不要な現像剤が付着することなく、該現像々
が用紙上に転写されたときには、カブリの少ない
鮮明なコピー画像を得ることができる。また帯電
規制部材により現像剤に充分な電荷が付与されつ
つ現像剤担持体上に相対的に強い吸着上をもつて
現像剤薄層を形成するので、現像装置の周辺に現
像剤がこぼれ落ちて周囲を汚すという心配もな
い。

以下本考案の実施例を幾つかあげて説明する
が、実施例１〜実施例４については第１図、第２
図に示すような現像装置を使用し、実施例５につ
いては後述するように第６図に示す二成分マグネ
ツト現像機１０により現像剤担持体４上に一成分
現像剤層を形成するようにしている。

実施例 １ 第１実施例では、帯電規制部材５の弾性体８を
ステンレス鋼SUS304csp3／4Hから成る板厚0.1
mmの板バネ材とし、軟弾性体９は、JISゴム硬度
50度のシリコーンゴムを母材としこれにPH＝2.5
のMA−８（三菱化成）を20重量％含有して構成
する。

帯電規制部材５の作製方法としては、まず、軟
弾性体９のシリコーンゴム母材として、KE650−
Ｕ、KE850−Ｕ、KE554−Ｕ、KE555−Ｕ、
KE752−Ｕ（以上信越シリコーン株式会社製）や
TSE221、TSE270、TSE260（以上東芝シリコー
ン株式会社製）等の熱加硫型シリコーンゴムを使
用し、このシリコーンゴムに３本ロールから成る
混練機にしてPH＝2.5のMA−８を練り込み、こ
れを型に入れて加熱、加硫したのち冷却してゴム
状にする。こうして得られたゴムをカツターによ
り、厚さ１mm、幅10mm、長さ300mmに切断し、軟
弾性体９として前記弾性体８の板バネ表面に接着
剤を用いて加熱圧着する。

このようにして得られた弾性体８と軟弾性体９
から成る帯電規制部材５を第１図に示す現像装置
に取付けた。現像剤２としては、スチレンアクリ
ル系バインダー中にニグロシン染料、カーボンを
含有したプラス帯電性トナーを用いた。現像剤担
持体４を回転速度については、周速127mm／秒で
駆動した。

上記設定条件のもとで帯電規制部材５により現
像剤担持体４上に形成される薄層としての現像剤
層の帯電量を測定したところ、第３図に示すよう
な結果を得た。図中、実線で示すＡは実施例１の
帯電特性を示し、一点鎖線で示すＢは軟弾性体９
にPH＝4.0以下の酸性カーボンを含有しない比較
例の帯電特性を示す。

第３図に示すグラフから明らかなように、比較
例による現像剤の平均帯電量が3μc／grであつた
のに対し、実施例１による現像剤の平均帯電量は
12μc／grとなり、マイナス極性の現像剤は全く
生じなかつた。この実施例１によるコピーテスト
を行なつた結果カブリの全く無い鮮明なコピー画
像を得ることができた。

実施例 ２ 第２実施例では、軟弾性体９に含有するカーボ
ンを母剤としてのシリコーンゴム中に20重量％含
有し、この場合の含有カーボンのPHに応じて現像
剤の平均帯電量がどのように変化するかを測定し
た。

弾性体８の構成、軟弾性体９の基本的作成方
法、現像剤等については実施例１と同じにした。
そして、実施例１に設定条件と同一条件のもとで
帯電規制部材５により帯電した現像剤の帯電量を
測定したところ第４図に示すような結果を得た。

第４図のグラフから明らかなように、カーボン
のPHが4.0以下の範囲で現像剤の帯電特性が良好
であることが判明した。

実施例 ２ 第３実施例では、軟弾性体９に含有する酸性カ
ーボンPH＝2.5のMA−８（三菱化成）を０〜70重
量％の範囲とし、弾性体８の構成、軟弾性体９の
基本的作製方法、現像剤等については実施例１に
同じにした。前記実施例１の設定条件と同一条件
のもとで帯電規制部材５により帯電した現像剤の
帯電量の測定を行なつたところ、PH＝2.5のMA
−８の含有量に応じて現像剤の平均帯電量が第５
図のように測定された。

第５図のグラフから明らかなように、PH＝2.5
のMA−８の含有量が5.0〜60重量％の範囲で現
像剤の帯電特性が良好であることが判明した。こ
の実施例３によるコピーテストを行なつた結果、
カブリの全く無い鮮明なコピー画像が得ることが
できた。

実施例 ４ 第４実施例では、軟弾性体９に含有する本考案
の酸性カーボンをPH＝3.0のカーボラツク１（キ
ヤボツト社製）とし、その含有量をシリコーンゴ
ム母材中に40重量％とし弾性体８の基本的構成、
軟弾性体９の基本的作製方法、現像剤等について
は実施例１と同じにした。

前記実施例１の設定条件と同一条件のもとで帯
電規制部材５により帯電した現像剤の帯電測定を
行なつたところ、現像剤の平均帯電量が12μc／
grと測定された。

実施例４によるコピーテストを行なつた結果、
カブリの全く無い鮮明なコピー画像が得ることが
できた。

実施例 ５ 第５実施例においては、基本的構成は第１図に
示すものと同様であるが、現像剤供給部材３に代
えて二成分マグネツト現像機１０を取付けている
点が異なる。

即ち、ホツパー１１内にはトナーとキヤリヤー
の二成分現像剤が混入されており、これらを磁気
ロール１２の周りを回転するスリーブ１３により
現像剤担持体４の周面に運搬するようにしてい
る。スリーブ１３と現像剤担持体４との対向領域
では、キヤリヤーとの摩擦帯電により帯電された
トナーが現像剤担持体４上に付着され、キヤリヤ
ーについてはホツパー１１内に回収されるように
なつている。そして、現像剤担持体４上に付着さ
れたトナーは、実施例１〜４の場合と同様に帯電
規制部材１４により所望の極性をもつ充分な電荷
が付与され、現像剤担持体４上に均一な現像剤薄
層を形成するようになつている。

この実施例５によるコピーテストを行なつた結
果においても帯電規制部材１４により充分な電荷
を付与することができ、これによりカブリのない
鮮明なコピー画像を得ることができた。

尚、実施例１〜４については非磁性一成分現像
剤を使用したが、本考案ではこれに限られるもの
でなく磁性一成分現像剤を使用しても良いことは
勿論である。

考案の効果 本考案によれば、現像剤担持体上に供給する現
像剤に対しPH＝4.0以下の酸性カーボンを含有す
る帯電規制部材により充分な電荷を付与すると共
に、この充分な帯電に基づく均一な現像剤薄層を
現像剤担持体上に形成するようにしたので、静電
潜像保持体上の静電潜像に応じて適正な現像濃度
が得られ、また非画像部に現像剤が付着するとい
うカブリの発生を確実に防止することができ、鮮
明なコピー画像を得ることができる。

また、現像剤担持体に対する現像剤の静電気的
吸着力が強いため、現像剤がこぼれ落ちることな
く現像装置の周囲を汚染するのを確実に防止する
こともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例をあらわす概略構成
図、第２図はその帯電規制部材をあらわす断面
図、第３図は本考案の実施例と比較例のそれぞれ
の現像剤の帯電特性をあらわす帯電特性図、第４
図は酸性カーボンのPHと現像剤の平均帯電量の関
係をあらわす帯電特性図、第５図は本考案の実施
例における現像剤の帯電特性をあらわす帯電特性
図、第６図は本考案の他の実施例をあらわす第１
図に対応する概略構成図である。 １……ホツパー、２……現像剤、３……現像剤
供給部材、４……現像剤担持体、５……帯電規制
部材、６……静電潜像保持体、８……弾性体、９
……軟弾性体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 静電潜像保持体に現像剤を供給する現像剤担持
   体に帯電規制部材を当接し、該帯電規制部材によ
   り現像剤に所定の電荷を付与すると共に現像剤担
   持体上に現像剤の薄層を形成し、該薄層の現像剤
   を静電潜像保持体上に付着させることにより静電
   潜像を可視像に現像する一成分現像装置におい
   て、前記帯電規制部材にPH＝4.0以下の酸性カー
   ボンを含有したことを特徴とする一成分現像装
   置。