JPH05333676A - 現像装置 - Google Patents
現像装置Info
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- JPH05333676A JPH05333676A JP4143866A JP14386692A JPH05333676A JP H05333676 A JPH05333676 A JP H05333676A JP 4143866 A JP4143866 A JP 4143866A JP 14386692 A JP14386692 A JP 14386692A JP H05333676 A JPH05333676 A JP H05333676A
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- Japan
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- toner
- roller
- foam
- developing roller
- cells
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 トナー供給部材として用いる発泡体ローラの
発泡セル数と食い込み量と周速とを特定の範囲とするこ
とにより、駆動トルク増加が無く、ゴースト画像の発生
も無く、全面黒ベタ画像も終始安定した現像を行なう。 【構成】 トナー供給部材３として、発泡セル数３５個
／インチ以下のポリエステル系ポリウレタン発泡体ロー
ラを用い、現像ローラへの食い込み量をＹ（ｍｍ）、発
泡セル数をＸ（個／インチ）としたときに、次式の関係
を満足させる。 −０．０１Ｘ＋０．６≦Ｙ≦−０．０１Ｘ＋１．８ さらに、現像ローラ２に対して周速比０．３〜２の周速
で現像ローラ２との接触部で反対方向にトナー供給部材
３を回転させる。
発泡セル数と食い込み量と周速とを特定の範囲とするこ
とにより、駆動トルク増加が無く、ゴースト画像の発生
も無く、全面黒ベタ画像も終始安定した現像を行なう。 【構成】 トナー供給部材３として、発泡セル数３５個
／インチ以下のポリエステル系ポリウレタン発泡体ロー
ラを用い、現像ローラへの食い込み量をＹ（ｍｍ）、発
泡セル数をＸ（個／インチ）としたときに、次式の関係
を満足させる。 −０．０１Ｘ＋０．６≦Ｙ≦−０．０１Ｘ＋１．８ さらに、現像ローラ２に対して周速比０．３〜２の周速
で現像ローラ２との接触部で反対方向にトナー供給部材
３を回転させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機または
プリンタ等に使用される現像装置に関し、特に一成分磁
性トナーを用いる現像装置に関する。
プリンタ等に使用される現像装置に関し、特に一成分磁
性トナーを用いる現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような電子写真複写機またはプリン
タは、コロナ帯電器等で一様帯電された像担持体（感光
体）に画像信号に応じた露光を行い静電潜像を形成し、
この感光に現像装置により帯電されたトナーを供給して
現像し、その後感光体上に形成されたトナー像を紙等の
転写材に転写・定着する。
タは、コロナ帯電器等で一様帯電された像担持体（感光
体）に画像信号に応じた露光を行い静電潜像を形成し、
この感光に現像装置により帯電されたトナーを供給して
現像し、その後感光体上に形成されたトナー像を紙等の
転写材に転写・定着する。
【０００３】このような電子写真複写機，プリンタ等に
用いられる現像装置のうち、一成分現像剤として非磁性
トナーを用いる現像装置においては、均一に帯電したト
ナーの薄層をトナー担持体上に形成して感光体表面に安
定供給することが重要である。
用いられる現像装置のうち、一成分現像剤として非磁性
トナーを用いる現像装置においては、均一に帯電したト
ナーの薄層をトナー担持体上に形成して感光体表面に安
定供給することが重要である。
【０００４】従来、このような非磁性トナーを用いる一
成分現像装置としては、トナー担持体へのトナー供給用
部材に発泡弾性体を用いるものが知られている（特開平
２−１９１９７４）。すなわち、トナー供給部材の表面
に発泡セルが存在するとトナーの搬送性が向上し、ま
た、低硬度の供給部材が得られるのでトナー担持体と接
触回転させる場合の駆動に重大な影響を及ぼすことがな
い。さらに好ましくは、トナー担持体とトナー供給部材
との間に電位差を設けて電界でトナー供給能を改良する
こともできる。ただしこの場合は、トナー供給部材には
カーボン等の導電性粒子を含浸、もしくは混入する導電
化処理が必要であるとされていた。
成分現像装置としては、トナー担持体へのトナー供給用
部材に発泡弾性体を用いるものが知られている（特開平
２−１９１９７４）。すなわち、トナー供給部材の表面
に発泡セルが存在するとトナーの搬送性が向上し、ま
た、低硬度の供給部材が得られるのでトナー担持体と接
触回転させる場合の駆動に重大な影響を及ぼすことがな
い。さらに好ましくは、トナー担持体とトナー供給部材
との間に電位差を設けて電界でトナー供給能を改良する
こともできる。ただしこの場合は、トナー供給部材には
カーボン等の導電性粒子を含浸、もしくは混入する導電
化処理が必要であるとされていた。
【０００５】しかしながら上記発明においては、発泡セ
ル数など発泡弾性体の重要な特性の範囲は規定されてい
ない。また、発泡弾性体を使用する方法として、トナー
担持体へ押し付け、もしくは非接触で使用するかは規定
されていない。ただ実施例の１つに、発泡セル数は１０
個／２５ｍｍないし２００個／２５ｍｍの範囲が好まし
く、トナー担持体への接触深さは０．１〜２ｍｍ、接触
幅が０．２〜５ｍｍとなるように接触させる、もしくは
両者の表面間距離が２ｍｍ以下となる近接配置でもよい
と記述されている。つまり、トナーをトナー担持体へ供
給するためには、トナー供給部材はほぼ全ての発泡セル
数範囲が使用可能であり、また、トナー担持体へ直接接
触している必要は必ずしもないとされている。
ル数など発泡弾性体の重要な特性の範囲は規定されてい
ない。また、発泡弾性体を使用する方法として、トナー
担持体へ押し付け、もしくは非接触で使用するかは規定
されていない。ただ実施例の１つに、発泡セル数は１０
個／２５ｍｍないし２００個／２５ｍｍの範囲が好まし
く、トナー担持体への接触深さは０．１〜２ｍｍ、接触
幅が０．２〜５ｍｍとなるように接触させる、もしくは
両者の表面間距離が２ｍｍ以下となる近接配置でもよい
と記述されている。つまり、トナーをトナー担持体へ供
給するためには、トナー供給部材はほぼ全ての発泡セル
数範囲が使用可能であり、また、トナー担持体へ直接接
触している必要は必ずしもないとされている。
【０００６】さらに、前記発明の実施例の記述の中に
は、一般にスポンジと呼ばれる発泡体においては発泡セ
ル間に皮膜が存在するので、発泡体の内部にまでトナー
が入り込むことは少なく、長期間の使用においても発泡
体が固化することは無いとされている。
は、一般にスポンジと呼ばれる発泡体においては発泡セ
ル間に皮膜が存在するので、発泡体の内部にまでトナー
が入り込むことは少なく、長期間の使用においても発泡
体が固化することは無いとされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の発泡セル数の発泡弾性体ローラを実際に使用し
てみると、まず、発泡体ローラをトナー担持体へ接触さ
せながら使用する場合には、特定のセル数範囲では発泡
体の内部へトナー粒子が入り込み、そのためにローラが
堅くなり、発泡体の初期状態とはトナー供給性能が異な
ってくるため、起動トルクもかなり増加して使用できな
いことが判った。
た従来の発泡セル数の発泡弾性体ローラを実際に使用し
てみると、まず、発泡体ローラをトナー担持体へ接触さ
せながら使用する場合には、特定のセル数範囲では発泡
体の内部へトナー粒子が入り込み、そのためにローラが
堅くなり、発泡体の初期状態とはトナー供給性能が異な
ってくるため、起動トルクもかなり増加して使用できな
いことが判った。
【０００８】次に、非接触で発泡体ローラを使用した場
合には、感光体と現像ローラとの接触部で現像されず
に、残ったトナーがこの発泡体ローラではかき落とされ
ず、現像パターン（トナーが消費された部分と未消費の
部分との痕跡）が次に現像ローラ回転でいわゆるゴース
ト画像として発生してしまうという問題がある。
合には、感光体と現像ローラとの接触部で現像されず
に、残ったトナーがこの発泡体ローラではかき落とされ
ず、現像パターン（トナーが消費された部分と未消費の
部分との痕跡）が次に現像ローラ回転でいわゆるゴース
ト画像として発生してしまうという問題がある。
【０００９】そのために、別部材としてトナー供給部材
のところへ戻ってくる現像ローラ上のトナーをかき落と
す部材が余計に必要になる。さらに、非接触で用いる場
合に別の問題点として、画像全面にトナーが現像される
用な全面黒ベタ画像パターンの場合などトナーの消費が
多い画像パターン時に、現像ローラへのトナー補給が不
足し、この状態で発泡弾性体ローラを使用すると、安定
したトナー薄層をトナー担持体上に形成することはでき
ないという欠点がある。
のところへ戻ってくる現像ローラ上のトナーをかき落と
す部材が余計に必要になる。さらに、非接触で用いる場
合に別の問題点として、画像全面にトナーが現像される
用な全面黒ベタ画像パターンの場合などトナーの消費が
多い画像パターン時に、現像ローラへのトナー補給が不
足し、この状態で発泡弾性体ローラを使用すると、安定
したトナー薄層をトナー担持体上に形成することはでき
ないという欠点がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、静電潜像を保
持する像担持体と、この像担持体の近接もしくは接触し
て移動しトナーを搬送するトナー担持体と、弾性を有し
前記トナー担持体に接触して回転移動するトナー供給部
材と、前記トナー担持体上に供給されたトナー層厚を規
制するトナー規制部材とを有する現像装置において、前
記トナー供給部材が、３５個／インチ以下の発泡セル数
を持つポリエステル系ポリウレタン発泡体よりなるロー
ラであることを特徴とする。
持する像担持体と、この像担持体の近接もしくは接触し
て移動しトナーを搬送するトナー担持体と、弾性を有し
前記トナー担持体に接触して回転移動するトナー供給部
材と、前記トナー担持体上に供給されたトナー層厚を規
制するトナー規制部材とを有する現像装置において、前
記トナー供給部材が、３５個／インチ以下の発泡セル数
を持つポリエステル系ポリウレタン発泡体よりなるロー
ラであることを特徴とする。
【００１１】また、このローラは、トナー担持体へのく
い込み量をＹ（ｍｍ）とし、かつ前記ローラの発泡セル
数をＸ（個／インチ）としたとき、次式の関係を満足す
るものを用いる。
い込み量をＹ（ｍｍ）とし、かつ前記ローラの発泡セル
数をＸ（個／インチ）としたとき、次式の関係を満足す
るものを用いる。
【００１２】 −０．０１Ｘ＋０．６≦Ｙ≦−０．０１Ｘ＋１．８ さらに、ローラがトナー担持体の接触部においてトナー
担持体の移動方向と反対方向へ移動回転し、かつトナー
担持体の周速度に対し０．３〜２倍の周速度で回転させ
てもよい。
担持体の移動方向と反対方向へ移動回転し、かつトナー
担持体の周速度に対し０．３〜２倍の周速度で回転させ
てもよい。
【００１３】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１４】図１は本発明の一実施例を示す断面図であ
り、図２は本実施例における発泡セル数と食い込み量と
の最適範囲を示す図である。
り、図２は本実施例における発泡セル数と食い込み量と
の最適範囲を示す図である。
【００１５】図１において、現像装置１は矢印方向に回
転する感光体１０に隣接して配置されている。現像装置
１は、回転する現像ローラ２（トナー担持体）、現像ロ
ーラ２に圧接しトナー層厚を規制する規制ブレード６、
現像ローラ２にトナーを供給し付着させるトナー供給部
材３、トナー５を貯留及び前記部材を支持・収納するハ
ウジング１１からなる。
転する感光体１０に隣接して配置されている。現像装置
１は、回転する現像ローラ２（トナー担持体）、現像ロ
ーラ２に圧接しトナー層厚を規制する規制ブレード６、
現像ローラ２にトナーを供給し付着させるトナー供給部
材３、トナー５を貯留及び前記部材を支持・収納するハ
ウジング１１からなる。
【００１６】なお、本実施例では、トナー５としてポリ
エステル系樹脂１００重量部に対してカーボンブラック
５部，電荷制御剤２部，定着でのオフセット防止用ポレ
プロピレン系のワックス１部などよりなり、体積中心粒
径１００μｍの負帯電のトナーを用いた。
エステル系樹脂１００重量部に対してカーボンブラック
５部，電荷制御剤２部，定着でのオフセット防止用ポレ
プロピレン系のワックス１部などよりなり、体積中心粒
径１００μｍの負帯電のトナーを用いた。
【００１７】まず、この現像ローラ２上へのトナー薄層
形成について説明する。図１において、矢印方向に回転
する現像ローラ２の近くに撹拌部材４により送りこまれ
たトナー５は、現像ローラ２との接触による摩擦帯電と
トナー供給部材３の回転とにより現像ローラ２に付着す
る。その後、規制ブレード６により、このトナーは所定
の厚みと単位面積当たり付着量とを持つ薄層になり、か
つ規制ブレード６との摩擦により所定の帯電量に達す
る。
形成について説明する。図１において、矢印方向に回転
する現像ローラ２の近くに撹拌部材４により送りこまれ
たトナー５は、現像ローラ２との接触による摩擦帯電と
トナー供給部材３の回転とにより現像ローラ２に付着す
る。その後、規制ブレード６により、このトナーは所定
の厚みと単位面積当たり付着量とを持つ薄層になり、か
つ規制ブレード６との摩擦により所定の帯電量に達す
る。
【００１８】このようにして現像ローラ２の上に形成さ
れたトナー層は、公知の方法で静電潜像の形成された感
光体１０に接する部分において、静電潜像の電位と現像
ローラ２に印加された現像バイアス電位との電位差に基
づいて現像され、感光体上に可視化されたトナー像が得
られる。この感光体上トナー像は、公知の各種電子写真
法による転写・定着プロセスを経て紙等へ記録される。
れたトナー層は、公知の方法で静電潜像の形成された感
光体１０に接する部分において、静電潜像の電位と現像
ローラ２に印加された現像バイアス電位との電位差に基
づいて現像され、感光体上に可視化されたトナー像が得
られる。この感光体上トナー像は、公知の各種電子写真
法による転写・定着プロセスを経て紙等へ記録される。
【００１９】現像ローラ２の材質としては、中抵抗域の
導電性を付与されたゴムなどの弾性対ローラが好まし
い。この中抵抗の範囲としては、この弾性現像ローラを
導電性金属基板の上に静置し、ローラ軸両端に５００ｇ
重ずつの荷重を掛けた状態で、ローラ軸と導電性金属基
板との間にＤＣ５００Ｖの電圧を印加し、１分後の値を
測定する方法であって、その値は１×１０3 〜１×１０
8 Ωが好ましい。その理由は、１×１０3 Ω以下では、
感光体上の静電潜像電位をリークさせて画像欠陥を引き
起こすことがあり、感光体１０と現像ローラ２との間に
あるトナーにかかる電界が強くなりすぎ、トナーに電荷
注入が起ってトナーちりが発生するので好ましくない。
また、感光体１０と現像ローラ２との間で放電が起こり
感光体１０や現像ローラ２を損傷してしまうこともあ
る。一方、１×１０8 Ω以上では、現像ローラ２の現像
電極としての効果がなくなり、ベタ画像の濃度不足を引
き起こし好ましくない。また、現像ローラ２はばねなど
の力で感光体１０へ圧接される構造となっている。ゴム
の硬度としては、感光体上の現像されたトナーを乱さな
いように、また、非画像部へのトナー付着を防止するた
めに低硬度が好ましく、ＪＩＳ Ａ型硬度計で測定して
５０°以下が好ましい。
導電性を付与されたゴムなどの弾性対ローラが好まし
い。この中抵抗の範囲としては、この弾性現像ローラを
導電性金属基板の上に静置し、ローラ軸両端に５００ｇ
重ずつの荷重を掛けた状態で、ローラ軸と導電性金属基
板との間にＤＣ５００Ｖの電圧を印加し、１分後の値を
測定する方法であって、その値は１×１０3 〜１×１０
8 Ωが好ましい。その理由は、１×１０3 Ω以下では、
感光体上の静電潜像電位をリークさせて画像欠陥を引き
起こすことがあり、感光体１０と現像ローラ２との間に
あるトナーにかかる電界が強くなりすぎ、トナーに電荷
注入が起ってトナーちりが発生するので好ましくない。
また、感光体１０と現像ローラ２との間で放電が起こり
感光体１０や現像ローラ２を損傷してしまうこともあ
る。一方、１×１０8 Ω以上では、現像ローラ２の現像
電極としての効果がなくなり、ベタ画像の濃度不足を引
き起こし好ましくない。また、現像ローラ２はばねなど
の力で感光体１０へ圧接される構造となっている。ゴム
の硬度としては、感光体上の現像されたトナーを乱さな
いように、また、非画像部へのトナー付着を防止するた
めに低硬度が好ましく、ＪＩＳ Ａ型硬度計で測定して
５０°以下が好ましい。
【００２０】ゴム材料の例としては、負帯電トナーの場
合には、いわゆる帯電系列上正側に位置する材料が好ま
しく、例えば、カーボンフラック，金属粉，ＳｉＯ2 な
どの導電性粒子を分散させたシリコンゴム，ウレタンゴ
ム，エチレンプロピレンゴム，アクリロニトリルブタジ
エンゴム，スチレンブタジエンゴム，クロロプレンゴム
などが好ましい。また、反対に正帯電トナーの場合に
は、帯電系列上負側に位置する材料が好ましく、例え
ば、ふっ素ゴムなどが好ましい。そして、ゴム現像ロー
ラ２の表面は、トナーの搬送性を最適に保つために１０
点平均粗さＲz １０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下で
あることが望ましく、５μｍ以上であると搬送力が強く
なって、規制ブレード６の下をくぐり抜けて多くのトナ
ーが運ばれていまい、現像ローラ２上のトナー層厚が大
きく、付着量が多くなる。
合には、いわゆる帯電系列上正側に位置する材料が好ま
しく、例えば、カーボンフラック，金属粉，ＳｉＯ2 な
どの導電性粒子を分散させたシリコンゴム，ウレタンゴ
ム，エチレンプロピレンゴム，アクリロニトリルブタジ
エンゴム，スチレンブタジエンゴム，クロロプレンゴム
などが好ましい。また、反対に正帯電トナーの場合に
は、帯電系列上負側に位置する材料が好ましく、例え
ば、ふっ素ゴムなどが好ましい。そして、ゴム現像ロー
ラ２の表面は、トナーの搬送性を最適に保つために１０
点平均粗さＲz １０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下で
あることが望ましく、５μｍ以上であると搬送力が強く
なって、規制ブレード６の下をくぐり抜けて多くのトナ
ーが運ばれていまい、現像ローラ２上のトナー層厚が大
きく、付着量が多くなる。
【００２１】なお、本実施例は図１に示すように、感光
体１０と現像ローラ２とを接触させる現像方式を採用し
ているが、本発明の目的の為には、非接触の現像方式で
あっても何ら問題はなく、その場合には現像ローラとし
ては、導電性剛体の筒、例えばアルミやステンレス鋼な
どの既存のスリーブを使用できる。
体１０と現像ローラ２とを接触させる現像方式を採用し
ているが、本発明の目的の為には、非接触の現像方式で
あっても何ら問題はなく、その場合には現像ローラとし
ては、導電性剛体の筒、例えばアルミやステンレス鋼な
どの既存のスリーブを使用できる。
【００２２】規制ブレード６の材質としては、従来、公
知のトナー層厚規制ブレードが使用可能である。例え
ば、ばね性を有する磁性金属薄板材料、またはステンレ
ス鋼，リン青銅板などの非磁性金属薄板を所定の圧力で
現像ローラ２に面当て、もしくはエッジ当てで用いるこ
とができる。また、これらの金属板材先端に負帯電トナ
ーの場合はシリコンゴムを、また、正帯電トナーに対し
てはテフロンなどのふっ素系高分子材料を貼り合わせた
ものを用いることもできる。
知のトナー層厚規制ブレードが使用可能である。例え
ば、ばね性を有する磁性金属薄板材料、またはステンレ
ス鋼，リン青銅板などの非磁性金属薄板を所定の圧力で
現像ローラ２に面当て、もしくはエッジ当てで用いるこ
とができる。また、これらの金属板材先端に負帯電トナ
ーの場合はシリコンゴムを、また、正帯電トナーに対し
てはテフロンなどのふっ素系高分子材料を貼り合わせた
ものを用いることもできる。
【００２３】トナー供給部材３については、この実施例
ではポリエステル系ポリウレタンフォームの発泡体スポ
ンジローラを用いた。ウレタンフォームには、ポリエス
テル系とポリエーテル系とがある。一般的に、ポリエー
テル系はセル数を厳しく管理できないので硬度管理して
いるが、ポリエステル系はセル数で特性を管理すること
ができる。
ではポリエステル系ポリウレタンフォームの発泡体スポ
ンジローラを用いた。ウレタンフォームには、ポリエス
テル系とポリエーテル系とがある。一般的に、ポリエー
テル系はセル数を厳しく管理できないので硬度管理して
いるが、ポリエステル系はセル数で特性を管理すること
ができる。
【００２４】本発明者の実験によると、ポルエステル系
ポリウレタンフォームの発泡セル数は３４個／インチ以
下のものが、発泡体ローラを現像ローラ２に接触させて
使用しても、耐刷によりりローラが堅くなることが無
く、従って、駆動トルクの増加もほとんど無く好ましか
った。
ポリウレタンフォームの発泡セル数は３４個／インチ以
下のものが、発泡体ローラを現像ローラ２に接触させて
使用しても、耐刷によりりローラが堅くなることが無
く、従って、駆動トルクの増加もほとんど無く好ましか
った。
【００２５】なお、ここでいうセル数の測定方法は、拡
大鏡を用い長さ１インチの間にある気泡の数（個／イン
チ）を測定する。また、以後述べる発泡体はポリエステ
ル系ポリウレタン発泡体のこととする。
大鏡を用い長さ１インチの間にある気泡の数（個／イン
チ）を測定する。また、以後述べる発泡体はポリエステ
ル系ポリウレタン発泡体のこととする。
【００２６】ここで、３５個／インチ以下のセル数で発
泡体ローラが堅くならない理由について説明する。３５
個／インチ以下のセル数の場合、セルの目開きとしては
数百μｍがあり、トナーの粒径約１０μｍに比べて充分
トナーが入り込む大きさであり、１万頁のランニングテ
スト（耐刷）で約７ｇのトナーが実際に発泡体内部に入
り込んでいた。しかしながら、発泡体ローラの硬度はそ
れほど増加していなかった。すなわち、発泡体ローラを
圧縮してみるとトナーは塑性流動可能の状態で発泡体中
に存在していた。しかも、セル開口が充分大きいので、
発泡体ローラの特に表層部分についてはトナーが外部へ
流出しており、ほとんど初期の硬度を保っていた。
泡体ローラが堅くならない理由について説明する。３５
個／インチ以下のセル数の場合、セルの目開きとしては
数百μｍがあり、トナーの粒径約１０μｍに比べて充分
トナーが入り込む大きさであり、１万頁のランニングテ
スト（耐刷）で約７ｇのトナーが実際に発泡体内部に入
り込んでいた。しかしながら、発泡体ローラの硬度はそ
れほど増加していなかった。すなわち、発泡体ローラを
圧縮してみるとトナーは塑性流動可能の状態で発泡体中
に存在していた。しかも、セル開口が充分大きいので、
発泡体ローラの特に表層部分についてはトナーが外部へ
流出しており、ほとんど初期の硬度を保っていた。
【００２７】以上の事実から、セル個々が大きい場合に
は、外力が発泡体に加われば発泡セル間をトナーが移動
できる状態にあるので、セル中にトナーは存在しても堅
くならないものと考えられる。一方、ある程度セルが小
さくなりセル間のトナーの移動が困難になると、トナー
粒子が個々のセル内に保持されたままとなってしまうの
で堅くなるのである。この境界領域がセル数３５個／イ
ンチであるものと考えられる。
は、外力が発泡体に加われば発泡セル間をトナーが移動
できる状態にあるので、セル中にトナーは存在しても堅
くならないものと考えられる。一方、ある程度セルが小
さくなりセル間のトナーの移動が困難になると、トナー
粒子が個々のセル内に保持されたままとなってしまうの
で堅くなるのである。この境界領域がセル数３５個／イ
ンチであるものと考えられる。
【００２８】以上のように、トナー供給部材として発泡
体ローラを現像ローラに接触させて使用する場合には、
トナーが入り込んでも発泡体ローラ自身が堅くならない
ようにするために、発泡セル数に３５個／インチ以下と
いう最適範囲があることがわかった。
体ローラを現像ローラに接触させて使用する場合には、
トナーが入り込んでも発泡体ローラ自身が堅くならない
ようにするために、発泡セル数に３５個／インチ以下と
いう最適範囲があることがわかった。
【００２９】そこで、非接触で使用することが考えられ
るが、非接触で発泡体ローラを使用した場合には、感光
体１０と現像ローラ２との接触部で現像されずに残った
トナーが、この発泡体ローラではかき落とされず、現像
パターン（トナーが消費された場合と未消費の部分との
痕跡）が次の現像ローラ回転でいわゆるゴースト画像と
してプリント画像に出てしまうという問題がある。その
ために、別部材としてトナー供給部材３のところへ戻っ
てくる現像ローラ２上のトナーをかき落とす部材が余計
に必要になってしまう。さらに、非接触で用いる場合に
別の問題点として、画像全面にトナーが現像されるよう
な全面黒ベタ画像パターンの場合などトナーの消費が多
い画像パターン時に、現像ローラへトナー補給が不足す
るということも判明した。
るが、非接触で発泡体ローラを使用した場合には、感光
体１０と現像ローラ２との接触部で現像されずに残った
トナーが、この発泡体ローラではかき落とされず、現像
パターン（トナーが消費された場合と未消費の部分との
痕跡）が次の現像ローラ回転でいわゆるゴースト画像と
してプリント画像に出てしまうという問題がある。その
ために、別部材としてトナー供給部材３のところへ戻っ
てくる現像ローラ２上のトナーをかき落とす部材が余計
に必要になってしまう。さらに、非接触で用いる場合に
別の問題点として、画像全面にトナーが現像されるよう
な全面黒ベタ画像パターンの場合などトナーの消費が多
い画像パターン時に、現像ローラへトナー補給が不足す
るということも判明した。
【００３０】従って、トナー供給部材３は現像ローラ２
に接触させて使用する必要があり、全面黒ベタ画像のと
きに充分なトナー供給性能を確保するために、幾らの接
触深さ（食い込み量）が必要かが問題となる。そこで、
これについて実験結果をもとに説明する。
に接触させて使用する必要があり、全面黒ベタ画像のと
きに充分なトナー供給性能を確保するために、幾らの接
触深さ（食い込み量）が必要かが問題となる。そこで、
これについて実験結果をもとに説明する。
【００３１】ここで、セル数３０個／インチのポリエス
テル系ポリウレタンフォームでの実験結果の１例を表１
に示す。
テル系ポリウレタンフォームでの実験結果の１例を表１
に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】表１によれば、食い込み量０．３〜１．５
ｍｍの範囲内であれば充分な全面黒ベタ印字特性を得ら
れることがわかった。その理由は、くい込み量が１．５
ｍｍより大きい場合には、初期駆動トルクに問題が有
り、また、０．３ｍｍより小さい場合には、表１に示す
ように、トナーの供給能力が不足して現像ローラ２上ト
ナーの付着量が通常画像時より低下する。
ｍｍの範囲内であれば充分な全面黒ベタ印字特性を得ら
れることがわかった。その理由は、くい込み量が１．５
ｍｍより大きい場合には、初期駆動トルクに問題が有
り、また、０．３ｍｍより小さい場合には、表１に示す
ように、トナーの供給能力が不足して現像ローラ２上ト
ナーの付着量が通常画像時より低下する。
【００３４】なお、本実施例では、感光体１０の周速は
３５ｍｍ／ｓｅｃ、現像ローラ２の周速は、７０ｍｍ／
ｓｅｃ、トナー供給部材３（発泡体ローラ）の周速は７
０ｍｍ／ｓｅｃであり、かつ画像部電位−５０Ｖ，非画
像部電位−７００Ｖ，現像バイアス電位−２８０Ｖで現
像しており、最終的な紙上での画像の光学的反射濃度
１．４以上でかつ地かぶりの無い画像を得るためには、
現像ローラ２上のトナー付着量は０．６〜０．７ｍｇ／
ｃｍ2 が好ましいことが判っている。
３５ｍｍ／ｓｅｃ、現像ローラ２の周速は、７０ｍｍ／
ｓｅｃ、トナー供給部材３（発泡体ローラ）の周速は７
０ｍｍ／ｓｅｃであり、かつ画像部電位−５０Ｖ，非画
像部電位−７００Ｖ，現像バイアス電位−２８０Ｖで現
像しており、最終的な紙上での画像の光学的反射濃度
１．４以上でかつ地かぶりの無い画像を得るためには、
現像ローラ２上のトナー付着量は０．６〜０．７ｍｇ／
ｃｍ2 が好ましいことが判っている。
【００３５】次に、その他のセル数の場合の全面黒ベタ
再現能力評価結果を含めて、セル数と食い込み量を変え
た発泡体ローラについての発泡体硬化，初期トルク，全
面黒ベタ再現性の関連性を調査した結果を図２に示す。
図２に示すように、発泡体硬化，初期トルク，全面黒ベ
タ再現性の３つの性能を全て満たすためには、発泡セレ
数は３５個／インチ以下である必要があり、発泡体ロー
ラの現像ローラ２への食い込み量をＹ（ｍｍ）、発泡体
ローラの発泡セル数をＸ（個／インチ）としたときに、
次式の関係を満足する必要がある。
再現能力評価結果を含めて、セル数と食い込み量を変え
た発泡体ローラについての発泡体硬化，初期トルク，全
面黒ベタ再現性の関連性を調査した結果を図２に示す。
図２に示すように、発泡体硬化，初期トルク，全面黒ベ
タ再現性の３つの性能を全て満たすためには、発泡セレ
数は３５個／インチ以下である必要があり、発泡体ロー
ラの現像ローラ２への食い込み量をＹ（ｍｍ）、発泡体
ローラの発泡セル数をＸ（個／インチ）としたときに、
次式の関係を満足する必要がある。
【００３６】 −０．０１Ｘ＋０．６≦Ｙ≦−０．０１Ｘ＋１．８ 次に、トナー供給部材３の回転速度について説明する。
図１に示すように、トナー供給部材３は現像ローラ２と
接触する部分にて現像ローラ２の回転方向に対して反対
方向であることが好ましい。もしも同一方向であると、
現像で未消費のトナーを掻き落とす能力が不足し、前述
したような画像ゴーストが発生しやすくなったり、現像
ローラ２へのトナーの供給が過大になりトナー付着量が
多すぎる傾向にあるからである。また、周速は現像ロー
ラ２の周速に対し０．３〜２の周速比範囲が、トナー付
着量もほぼ一定で好ましいことが判った。周速２より大
の場合には、トナーに加わるせん弾力が過大となり、ト
ナーの流動性が低下し、ブロッキングを起こしやすくな
るなどトナー劣化を来すので好ましくない。
図１に示すように、トナー供給部材３は現像ローラ２と
接触する部分にて現像ローラ２の回転方向に対して反対
方向であることが好ましい。もしも同一方向であると、
現像で未消費のトナーを掻き落とす能力が不足し、前述
したような画像ゴーストが発生しやすくなったり、現像
ローラ２へのトナーの供給が過大になりトナー付着量が
多すぎる傾向にあるからである。また、周速は現像ロー
ラ２の周速に対し０．３〜２の周速比範囲が、トナー付
着量もほぼ一定で好ましいことが判った。周速２より大
の場合には、トナーに加わるせん弾力が過大となり、ト
ナーの流動性が低下し、ブロッキングを起こしやすくな
るなどトナー劣化を来すので好ましくない。
【００３７】以上述べたトナー供給部材３の発泡体層
は、絶縁体で構成されている。本発明の目的である安定
した層厚で所定の帯電量のトナー量を形成するために
は、絶縁性の発泡体層であっても何ら問題はない。た
だ、導電性の発泡体層を用いると、トナー供給部材３に
もバイアス電圧（負帯電トナーの場合には負極性）を印
加でき、トナーへの電荷注入が可能となり、より安定し
た帯電トナーを得ることが可能となる。
は、絶縁体で構成されている。本発明の目的である安定
した層厚で所定の帯電量のトナー量を形成するために
は、絶縁性の発泡体層であっても何ら問題はない。た
だ、導電性の発泡体層を用いると、トナー供給部材３に
もバイアス電圧（負帯電トナーの場合には負極性）を印
加でき、トナーへの電荷注入が可能となり、より安定し
た帯電トナーを得ることが可能となる。
【００３８】上述したように、画像部電位−５０Ｖ，非
画像部電位−７００Ｖ，感光体１０の周速３５ｍｍ／ｓ
ｅｃ，現像ローラ２の周速７０ｍｍ／ｓｅｃ，トナー供
給部材３の周速７０ｍｍ／ｓｅｃとし、感光体１０へ現
像ローラ２を現像ローラ２の軸片端に５００ｇ重のバネ
荷重がかかるように圧接し、現像ローラ２の外形２０ｍ
ｍ，トナー供給部材３の外径１４ｍｍ，食い込み量１ｍ
ｍ，セル数３０ケ／インチのポリエステル系ポリウレタ
ン発泡体をトナー供給部材３として用い、１万頁のラン
ニングテストしたところ、発泡体中へのトナー入り込み
量は約７ｇであるが、発泡体はほとんど堅くならず、駆
動トルクも初期に比べて１５％程度増加しただけで全く
問題が無かった。また、全面黒ベタ画像は最後まで濃度
低下すること無く、光学的反射濃度で１．３５以上を満
たしたいた。
画像部電位−７００Ｖ，感光体１０の周速３５ｍｍ／ｓ
ｅｃ，現像ローラ２の周速７０ｍｍ／ｓｅｃ，トナー供
給部材３の周速７０ｍｍ／ｓｅｃとし、感光体１０へ現
像ローラ２を現像ローラ２の軸片端に５００ｇ重のバネ
荷重がかかるように圧接し、現像ローラ２の外形２０ｍ
ｍ，トナー供給部材３の外径１４ｍｍ，食い込み量１ｍ
ｍ，セル数３０ケ／インチのポリエステル系ポリウレタ
ン発泡体をトナー供給部材３として用い、１万頁のラン
ニングテストしたところ、発泡体中へのトナー入り込み
量は約７ｇであるが、発泡体はほとんど堅くならず、駆
動トルクも初期に比べて１５％程度増加しただけで全く
問題が無かった。また、全面黒ベタ画像は最後まで濃度
低下すること無く、光学的反射濃度で１．３５以上を満
たしたいた。
【００３９】最後に、比較例としてセル数４５〜６５個
／インチの発泡体ローラをトナー供給部材３として使用
したときの実験結果について説明する。まず、準備した
この範囲の発泡体ローラを図１に示す現像装置に用い、
食い込み量０．１と０．３及び０．５ｍｍで現像ローラ
２に接触させて回転させたとき、いずれの場合も約２０
０〜６００頁の画像印字後、非常に駆動トルクが増加し
ており以後の使用に耐えないということが判った。この
発泡体ローラを取り出し、軽く叩いて表層のトナーをふ
るい落としてみると、いずれも約１０ｇ以上のトナーが
発泡体中に強く入り込んで保持されており、そのために
発泡体ローラは初期の抵抗度と全く異なり堅くなってい
た。
／インチの発泡体ローラをトナー供給部材３として使用
したときの実験結果について説明する。まず、準備した
この範囲の発泡体ローラを図１に示す現像装置に用い、
食い込み量０．１と０．３及び０．５ｍｍで現像ローラ
２に接触させて回転させたとき、いずれの場合も約２０
０〜６００頁の画像印字後、非常に駆動トルクが増加し
ており以後の使用に耐えないということが判った。この
発泡体ローラを取り出し、軽く叩いて表層のトナーをふ
るい落としてみると、いずれも約１０ｇ以上のトナーが
発泡体中に強く入り込んで保持されており、そのために
発泡体ローラは初期の抵抗度と全く異なり堅くなってい
た。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように本発明の現像装置
は、発泡セル数３５個／インチ以下のポリエステル系ウ
レタン発泡体でトナー供給部材を形成することにより、
発泡体が堅くなるようなことが無く、駆動トルクの増加
が無い。また、前記発泡体を所定の式の範囲内で現像ロ
ーラに食い込み接触させ、発泡体ローラの周速比を現像
ローラ周速に対して０．３〜２とすることにより、ゴー
スト画像の発生しない、全面黒ベタ画像の再現性もよい
現像ができるという効果がある。
は、発泡セル数３５個／インチ以下のポリエステル系ウ
レタン発泡体でトナー供給部材を形成することにより、
発泡体が堅くなるようなことが無く、駆動トルクの増加
が無い。また、前記発泡体を所定の式の範囲内で現像ロ
ーラに食い込み接触させ、発泡体ローラの周速比を現像
ローラ周速に対して０．３〜２とすることにより、ゴー
スト画像の発生しない、全面黒ベタ画像の再現性もよい
現像ができるという効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】本実施例における発泡セル数と食い込み量との
関係を示す図である。
関係を示す図である。
１ 現像装置 ２ 現像ローラ ３ トナー供給部材 ４ 撹拌部材 ５ トナー ６ 規制ブレード １０ 感光体 １１ 現像ハウジング
Claims (3)
- 【請求項１】 静電潜像を保持する像担持体と、この像
担持体の近接もしくは接触して移動しトナーを搬送する
トナー担持体と、弾性を有し前記トナー担持体に接触し
て回転移動するトナー供給部材と、前記トナー担持体上
に供給されたトナー層厚を規制するトナー規制部材とを
有する現像装置において、前記トナー供給部材が、３５
個／インチ以下の発泡セル数を持つポリエステル系ポリ
ウレタン発泡体よりなるローラであることを特徴とする
現像装置。 - 【請求項２】 前記ローラの前記トナー担持体へのくい
込み量をＹ（ｍｍ）とし、かつ前記ローラの発泡セル数
をＸ（個／インチ）としたとき、 −０．０１Ｘ＋０．６≦Ｙ−０．０１Ｘ＋１．８ なる関係を満足することを特徴とする請求項１記載の現
像装置。 - 【請求項３】 前記ローラが前記トナー担持体の接触部
において、前記トナー担持体の移動方向と反対方向に移
動回転し、かつ前記トナー担持体の周速度に対し０．３
〜２倍の周速度で回転することを特徴とする請求項１又
は２記載の現像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4143866A JPH05333676A (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | 現像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4143866A JPH05333676A (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | 現像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05333676A true JPH05333676A (ja) | 1993-12-17 |
Family
ID=15348817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4143866A Pending JPH05333676A (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | 現像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05333676A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009271415A (ja) * | 2008-05-09 | 2009-11-19 | Konica Minolta Business Technologies Inc | トナー供給ローラ、現像装置及び画像形成装置 |
| US11237513B2 (en) | 2018-07-27 | 2022-02-01 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Cleaning electrophotographic printing drums |
-
1992
- 1992-06-04 JP JP4143866A patent/JPH05333676A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009271415A (ja) * | 2008-05-09 | 2009-11-19 | Konica Minolta Business Technologies Inc | トナー供給ローラ、現像装置及び画像形成装置 |
| US11237513B2 (en) | 2018-07-27 | 2022-02-01 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Cleaning electrophotographic printing drums |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990615 |