JPH0460666A - 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】 の１ 本発明は、電子写真複写装置やプリンタ等の画像形成装
置において像担持体上に形成した静電潜像を現像するの
に使用する現像装置に関し、特に現像に一成分現像剤を
用いる現像装置に関する。

【未至且Ｉ 電子写真複写装置やプリンタ等の画像形成装置において
は、像担持体上に形成した静電潜像を現像装置で現像し
て、トナー像として可視化することを行なっている。

このような現像装置のうち一成分現像剤を用いた現像装
置では、現像剤担持体の現像スリーブ上に担持した一成
分現像剤であるトナーの均一な帯電とそれを実現するた
めの担持したトナーの均一な薄層化が、現像により得ら
れる画像の品質を環境変化や画像形成の経時変化に拘ら
ず安定化させるために、極めて重要である。

そのために、従来は、現像剤規制部材として厚さ１ｍｍ
程度の磁性金属板からなる磁性ブレードを用い、磁性ブ
レードを現像容器にその先端と現像スリーブ表面との間
の間隔が２００〜３００μｍとなるようにして固定する
と共に、現像スリーブ内に内包した現像マグネットに、
上記磁性ブレード先端のエツジ近傍に磁極ピークが位置
するような磁極パターンを設定し、これにより磁性ブレ
ード先端と現像スリーブ表面との間のギャップ部に磁気
シールを形成して、現像スリーブ上に鏡映力の強い高ト
リポのトナーのみを薄層状に塗布させるように、トナー
を規制することが行なわれている。

或いは、現像剤規制部材として金属板やその他の弾性体
からなる弾性レードを用い、これを現像スリーブ表面上
に弾性的に当接して、現像スリーブ上にトナーを薄層状
に塗布するように、トナーを規制することが行なわれる
。

以上の磁性ブレードによるトナー規制方式と弾性ブレー
ドによるトナー規制方式とを比較すると、一般に現像剤
規制部材としての設定性がよい、及びトナーに付与する
トリボ量を現像装置の使用初期から急速に立ち上げるこ
とができるといった意味では、後者の弾性ブレードによ
る方式の方が優れている一方、現像スリーブ表面のトナ
ーによる汚染を防止する、現像剤規制部材の寿命を長（
するといった面では、前者の磁性ブレードによる方式が
優れている。

このようなことから、上記２つの方式によるトナー規制
は、使用する一成分現像剤の種類や現像耐用回数など現
像装置、従って画像形成装置の性格によって使い分けら
れている。

が　゛しようとする課 ところで、近年、電子写真複写装置の高画質化に対する
市場の要望に答えるために、−成分現像剤であるトナー
の小粒径化が一段と図られつつある。

それは、例えば電子写真式レーザービームプリンタで言
えば、印字密度を従来の３００ｄｐｉから倍の６００ｄ
ｐｉ　（即ち２３．６ｐｅ１）に高くしたものを実現す
るには、解像度、シャープさ等を向上して静電潜像を忠
実に再現させることが必須であるが、従来の体積平均粒
径が１２μｍ程度の粒径のトナーを用いると、現像プロ
セスの大幅な見直しが必要で困難であるのに対し、粒径
が８ないし６μｍ程度の小粒径のトナーを用いると、比
較的簡単に達成することができるからである。

しかしながら、上記のような小粒径のトナーでは、従来
のトナーに比較すると、トナ一体積あたりの比表面積が
大きいので、トナー重量あたりの帯電量がほぼ比表面積
に比例して増加し、従来のトナーの３〜４倍の帯電量を
持つ。

このため、弾性ブレードを現像スリーブ表面に当接して
トナーを規制する方式では、弾性ブレードが現像スリー
ブ表面に当接した当接部、即ち所謂ニップ部において、
トナー中の樹脂成分や高トリポのトナー微粉が弾性ブレ
ードに固着し、その結果、トナーの均一な塗布が阻害さ
れる言った現象が、従来に比べて非常に短時間の間に発
生してしまう問題があった。

従って本発明の目的は、現像剤担持体とこれに弾性的に
当接させた現像剤規制部材との当接部において、−成分
現像剤中の樹脂成分や高トリポの微粉の固着による現像
剤規制部材の汚染を防いで、現像剤が小粒径であっても
これを現像剤担持体上に長期間に亙って安定して薄層状
に均一に塗布して、現像により良好な画像を得ることを
可能とした現像装置を提供することである。

課　を　　するための 上記目的は本発明に係る現像装置にて達成される。要約
すれば本発明は、現像容器内に収容した成分現像剤を現
像剤担持体上に担持して、前記現像剤担持体表面に当接
した現像剤規制部材により前記現像剤の薄層を形成しな
がら、前記現像剤担持体により前記現像剤を像担持体と
対向した現像位置へと搬送し、前記像担持体上に形成さ
れた潜像を現像する現像装置において、前記現像剤規制
部材の前記現像剤担持体表面との当接部に固体潤滑剤を
含有する固体潤滑性表面層を設け、且つ前記現像剤担持
体表面に固体潤滑剤と導電剤とを含有する導電性表面層
を設けたことを特徴とする現像装置である。本発明の一
態様では、前記現像剤の体積平均粒径が４〜９μｍとさ
れる。

及Ｌｊ 以下、本発明の実施例について詳細に説明する。

第１図は、本発明の現像装置の一実施例における要部を
示す断面図である。

第１図に示すように、本現像装置は、装置本体１０内に
仕切り壁１１によって仕切った現像容器１２とホッパー
１３とを有し、現像容器１２内に、像担持体の有機感光
体からなる感光ドラムｌに対向して現像スリーブ９を備
える。現像スリーブ９内には、ホッパー１３からの供給
によって現像容器１２内に収容された一成分現像剤の磁
性トナー７を、磁力によって現像スリーブ９上に担持さ
せるマグネット８が、現像スリーブ９の回転に対し不動
に設置されている。

ホッパー１３内には、現像容器１２内へトナー７を供給
するトナー送り部材１４が設けられている。送り部材１
４は回転することにより、その撹拌羽根フレーム６でト
ナー７を撹拌しながら先端のウレタンゴム製送りシート
５で送って、仕切り壁１１の開口部１１ａを通ってトナ
ー７を現像容器１２内に供給する。

上記現像スリーブ９の上方の現像容器１２の位置には、
現像スリーブ９上に担持したトナー７を規制して、トナ
ー７の薄層を形成する弾性ブレード５が設置されている
。弾性ブレード５は、ホットメルトテープにより現像容
器１２に熱融着されたステンレス製ホルダー３によって
現像容器１２に取り付けられ、現像スリーブ９の表面に
その回転方向上流側に向けて斜め下方に傾斜して、カウ
ンタ一方向の態様で弾性的に当接されている。

現像装置は以上の構成にて、ホッパー１３からトナー送
り部材１４で供給して現像容器１２内に収容されたトナ
ー７を、現像スリーブ９上にマグネット８の磁力で担持
して、弾性ブレード４による規制で薄層状に形成しなが
ら、トナー７を現像スリーブ９０回（によって感光ドラ
ムｌと対向した現像位置へと搬送し、感光ドラム１上に
形成された静電潜像にトナー７を付着して現像し、静電
潜像をトナー像として可視化する。

さて本実施例では、−成分現像剤のトナー７として体積
平均粒径が４〜９μｍの範囲の小粒径のトナーを使用す
る。これは、トナーの体積平均粒径が９μｍを超えると
、１９ｐｅｌや２３゜６ｐｅ　ｌの潜像を現像により再
現するにあたってシヤープさの改善が余り認められない
ためであり、又トナーの体積平均粒径が４μｍ未満では
、トナーを構成する樹脂中にマグネタイトを安定して含
有させることが技術的に困難であるのと、トナー製造時
の粉砕、分級にコストがかかり過ぎることとから、体積
平均粒径が４μｍ未満のトナーを製造するのが困難なた
めである。

このような小粒径のトナーを使用すると、弾性ブレード
４と現像スリーブ９との当接部で、弾性ブレード４への
トナー中の樹脂成分や高トリポの微粉の融着が発生し易
く、弾性ブレード４の汚染が顕著になる。

そこで本発明では、トナー７が小粒径トナーであるとき
に弾性ブレード４と現像スリーブ９との当接部で発生し
易い、弾性ブレード４へのトナー７中の樹脂成分や高ト
リポの微粉の融着を防いで、弾性プレーＦ：４の汚染を
防止するために、弾性ブレード４の現像スリーブ９表面
との当接部に固体潤滑剤を含有する固体潤滑性表面層を
設けている。本実施例では、弾性ブレード４の現像スリ
ーブ９側全体に固体潤滑性表面層２が設けられる。

上記固体潤滑性表面層２は、重量比でフェノール３に対
し固体潤滑剤としてグラファイト２を混合し、これをイ
ソプロパツールにより固形分２８ｗｔ％にまで希釈した
樹脂液を調製し、その樹脂液を弾性ブレード４の現像ス
リーブ９側の面にスプレーで塗布し、１５０℃で３０分
間加熱硬化することにより、厚さ１０〜１２μｍに設け
た。

本実施例によれば１弾性ブレード４は、ＪＩＳ硬度６５
＠のウレタンゴムからなっており、厚さは２ｍｍとされ
ている。固体潤滑表面層２を設けた弾性ブレード４の現
像スリーブ９表面への当接圧は２５　ｇ　ｆ　／　ｃ　
ｍ、弾性ブレード４と現像スリーブ９との間に生じるニ
ップ幅は１．２ｍｍ、ニップ中心からブレード４の自由
端先端までの距離は２ｍｍとされている。

本発明では、更に現像スリーブ９表面の接触抵抗の低減
とトナー７による汚染防止を図るために、現像スリーブ
９の表面に固体潤滑剤と導電剤を含有する導電性表面層
１５を設けている。現像スリーブ９の表面抵抗は低い方
がよく、好ましくは］×１０°Ωｃｍ以下とすることが
望ましい。

これは、現像スリーブ９には通常その芯金から現像バイ
アスが供給されており、芯金と現像スリーブ９表面との
間に電圧降下が生じると、現像スリーブ９表面の電圧が
把握できなくなる。又僅かではあるが現像スリーブ９か
ら感光ドラム１ヘトナー７を介して電流が流れており、
現像スリーブ９表面の抵抗値が高いと発熱する危険があ
る。

本実施例では、導電性表面層１５は、重量比でフェノー
ルｌＯに対し固体潤滑剤としてグラファイト９、導電剤
としてカーボンブラック１を混合した導電ペーストを、
インプロパノアールにより固形分２８ｗｔ％に希釈した
樹脂液を調製し、これをスプレーで現像スリーブ９０表
面に塗布し、２００℃で３０分間加熱硬化させることに
より、厚さ７〜１０μｍに形成した。

以上のように本実施例では、現像装置に固体潤滑表面層
２を設けた弾性ブレード４と、固体潤滑剤と導電剤を含
有する導電性表面層１５を設けた現像スリーブ９とを用
い、弾性ブレード４を現像スリーブ９の表面に当接して
使用した。

これにより弾性ブレード４で現像スリーブ９上のトナー
７を規制し、現像スリーブ９上にトナー７の薄層を形成
しながら、感光ドラム１の静電潜像の現像を行なわせ、
画像形成を行なったところ、従来１０００枚程度のプリ
ントで弾性ブレード４の現像スリーブ９との当接部にト
ナー７中の樹脂成分や高トリボの微粉の融着が生じてい
たのが、本実施例ではほとんど発生しなくなり、トナー
７中の樹脂成分等の融着による弾性ブレード４の汚染を
防止することができ、又現像スリーブ９の表面もトナー
７中の樹脂成分等の融着による汚染を防止することがで
きた。その結果、トナ７が小粒径であってもこれを現像
スリーブ９上に長期間に互って安定して薄層状に均一に
塗布して、現像により良好な画偉を得ることができた。

第２図は、本発明の現像装置の他の実施例における現像
スリーブ回りの要部を示す断面図である。

本実施例の現像装置では、弾性ブレード１７を現像スリ
ーブ９の表面にこれの回転方向と順方向に当接させたこ
とが大きな特徴で、それに伴ない弾性ブレード１７に設
ける固体潤滑剤を含有したの固体潤滑表面層１６の処方
を第１図に示した先の実施例と異ならせた。本現像装置
のその他の構成は第１図に示した現像装置と基本的に同
じで、現像スリーブ９の表面には固体潤滑剤と導電剤を
含有する導電性表面層１５が設けられる。第２図におい
て第１図に付した符号と同一の符号は同一の部材を示す
。

上記弾性ブレード１７はリン前框からなり、厚さ１００
ｍｍに形成されている。

本現像装置では、上記のように、この弾性ブレード１７
を現像スリーブ９に順方向に当接させたので、現像スリ
ーブ９回りのトナー７は図中Ａで示す網線な施した領域
と、図中Ｂで示す領域とに大きく２分され、領域Ａのト
ナー７は領域Ｂでのようなダイナミックな動きは行なわ
ず、はとんど滞留したままである。

このような順方向当接方式の弾性ブレード１７によるト
ナー規制では、弾性ブレード１７の現像スリーブ９への
当接圧が強いと、領域へのトナー７が現像スリーブ９を
押す圧力が高くなるため、現像スリーブ９上のトナー７
の塗布量は減るがトナー７のトリボは上昇する。逆に弾
性ブレード１７の当接圧か弱くなると、トナー７の塗布
量は増加するがトリボは減少する。

この弾性ブレード１７の順方向当接方式によれば、第１
図に示した先の実施例での弾性ブレード４の先端をトナ
ー７の塊に向けるカウンタ一方向当接方式のときと違い
、弾性ブレード１７がその腹で現像スリーブ９に当接し
ていればよく、弾性ブレード１７の先端の位置はラフに
設定できる。

しかし、前述したように、トナー７を現像スリーブ９上
に薄層状に塗布し、塗布したトナー７の全体に均一で且
つ適正なトリボを付与するためには、現像スリーブ９へ
の弾性ブレード１７の当接圧を先の実施例に示す当接方
式の場合に比べ高くとる必要がある。

本実施例では、弾性ブレード１７の当接圧は３５　ｇ　
ｆ　／　ｃ　ｍに設定した。これによると領域へのトナ
ー７が弾性ブレード１７を押す圧力が増し、このため弾
性ブレード１７の固体潤滑表面層１６の処方を先の実施
例の弾性ブレード４における固体潤滑表面層１５と同じ
にすると、固体潤滑表面層１６の摩耗量が大きくなり、
１枚のプリント毎に感光ドラム１の前回転、後回転を行
なうプリントモードで、従って感光ドラム１の回転に伴
う現像スリーブ９の回転を行なうモードでは、５０００
〜７０００枚程度のプリントで固体潤滑表面層１６が摩
滅してしまい、その後陣々に弾性ブレード１７と現像ス
リーブ９との当接部で弾性ブレード１７が汚染される不
都合が生じた。

そこで本実施例では、固体潤滑表面層１６の処方を次の
ようにした。即ち、重量比でフェノール樹脂７に対し二
硫化モリブデン３を混合し、これをイソプロパツールに
より固形分２８ｗ％にまで希釈した樹脂液を調製し、ス
プレーで弾性ブレード１７の表面に塗布し、２００℃で
３０分間加熱硬化することにより、固体潤滑表面層１６
を厚さ１５〜１８μｍに形成した。

このような固体潤滑表面層１６を設けた弾性ブレード１
７を現像スリーブ９の表面に当接させることにより、弾
性ブレード１７の現像スリーブ９との当接部における汚
染がなくなり、トナー７が小粒径であってもこれを現像
スリーブ９上に長期間に互って安定して薄層状に均一に
塗布することができ、現像により良好な画像を得ること
ができた。加えて固体潤滑表面層１６自体の強度、耐久
性が向上し、１枚のプリント毎に感光ドラム１の前回転
、後回転を行ない、それに伴い現像スリーブ９の回転を
行なうプリントモードにおいて、１５００枚のプリント
を行なっても固体潤滑表面層１６が摩滅してしまうと言
ったような現象は生じなかった。又現像スリーブ９の表
面もトナー７中の樹脂成分等の融着による汚染を防止す
ることができた。

１吋二匁１ 以上説明したように、本発明の現像装置では、現像剤規
制部材の現像剤担持体表面との当接部に固体潤滑剤を含
有する固体潤滑性表面層を設け、且つ現像剤担持体表面
に固体潤滑剤と導電剤とを含有する導電性表面層を設け
たので、−成分現像剤中の樹脂成分や高トリボの微粉の
固着による現像剤規制部材の汚染を防ぎ、又現像剤担持
体の汚染を防いで、現像剤が小粒径であってもこれを現
像剤担持体上に長期間に亙って安定して薄層状に均一に
塗布して、現像により良好な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の現像装置の一実施例を示す断面図で
ある。 第２図は、本発明の現像装置の他の実施例における現像
スリーブ回りの要部を示す断面図である。 １：感光ドラム ２．１６：固体潤滑表面層 ４．１７：弾性ブレード ７：トナー ８：マグネット ９、現像スリーブ １２：現像容器 １５：導電性表面層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）現像容器内に収容した一成分現像剤を現像剤担持体
   上に担持して、前記現像剤担持体表面に当接した現像剤
   規制部材により前記現像剤の薄層を形成しながら、前記
   現像剤担持体により前記現像剤を像担持体と対向した現
   像位置へと搬送し、前記像担持体上に形成された潜像を
   現像する現像装置において、前記現像剤規制部材の前記
   現像剤担持体表面との当接部に固体潤滑剤を含有する固
   体潤滑性表面層を設け、且つ前記現像剤担持体表面に固
   体潤滑剤と導電剤とを含有する導電性表面層を設けたこ
   とを特徴とする現像装置。 ２）前記現像剤の体積平均粒径が４〜９μｍである請求
   項１記載の現像装置。