JPH06202454A

JPH06202454A - 現像装置

Info

Publication number: JPH06202454A
Application number: JP4348276A
Authority: JP
Inventors: Osamu Takagi; 修高木; Yoshiya Hashimoto; 佳也橋本; Toshihiro Kasai; 利博笠井; Takao Izumi; 貴雄泉; Naoko Seto; 尚子瀬戸
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1992-12-28
Publication date: 1994-07-22

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は現像剤にストレスを与えることなく、
現像剤の帯電、層形成を行うことができ、また、現像ロ
−ラを高速で回転させることなく、現像剤の搬送量を増
加できるようにした現像装置を提供することを目的とす
る。【構成】本発明は潜像を担持する感光体ドラム１に対向
して設けられ、前記潜像に供給される現像剤を保持する
回転自在な現像ロ−ラ４と、この現像ロ−ラ４にその移
動方向に所定間隔を存して接触配置され、前記現像ロ−
ラ４とにより構成される現像剤溜まり１２でトナ−ｔを
渦状に搬送してその搬送量を規制するとともに、帯電さ
せたのち、前記現像ロ−ラに供給する第１および第２の
搬送ロ−ラ５，７とを具備してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉末トナーを用いて静
電潜像あるいは磁気潜像を可視化する現像装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の現像装置においては、現像ロ−
ラ（現像剤保持手段）を備え、この現像ロ−ラの回転に
より、感光体ドラム（潜像担持体）に現像剤を供給し潜
像を可視像化している。上記現像ロ−ラには金属ブレー
ドが当接され、この金属ブレードにより、現像剤が帯電
されるとともに、一定の層厚に規制されるようになって
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいては、現像ロ−ラに金属ブレードを当接させて現像
剤の帯電およびその層厚の規制を行なっていたため、現
像剤にストレスが掛かり易すいという問題があった。

【０００４】また、現像剤の搬送量を増加させるととも
に、帯電量を安定化するために、現像ロ−ラを感光体ド
ラムの移動速度より速い速度で接触回転させるため、感
光体ドラムの移動速度に変動を与え画質を低下させると
いう欠点を持っていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、潜像を担持する潜像担持体に対向して設けら
れ、前記潜像に供給される現像剤を保持する移動自在な
現像剤保持手段と、この現像剤保持部材にその移動方向
に所定間隔を存して接触配置され、前記現像剤保持部材
とにより構成される現像剤溜まりで現像剤を渦状に搬送
してその層厚を規制するとともに帯電させたのち前記現
像剤保持部材に供給する複数の現像剤供給手段とを具備
してなる。

【０００６】現像剤保持部材に現像剤を供給する第１お
よび第２の現像剤供給手段を備え、前記第２の現像剤供
給手段は前記現像剤保持部材よりも弾性係数の低い部材
で構成した。複数の現像剤供給手段の少なくとも一つの
表面の現像剤層を均一な層に形成する層厚規制手段を備
えた。

【０００７】複数の現像剤供給手段の少なくとも一つ
に、現像剤を現像剤供給手段から現像剤保持部材へ移動
する方向のＤＣバイアス電圧を印加するバイアス電圧印
加手段を備えた。複数の現像剤供給手段の少なくとも一
つは、絶縁層を表面に持つ回転する導電体とする。複数
の現像剤供給手段の少なくとも一つを前記現像剤保持部
材に対し一定の圧力で加圧する加圧手段を具備する。

【０００８】

【作用】現像剤保持部材とにより構成される現像剤溜ま
りで現像剤を渦状に搬送してその搬送量を規制するとと
もに帯電させたのち前記現像剤保持部材に供給する複数
の現像剤供給手段を備えることにより、現像剤にストレ
スを与えることなく、層厚規制および帯電でき、また、
複数の現像剤供給手段を備えることにより、現像剤の搬
送量を増大させて現像剤の供給量を増やし、潜像担持体
と現像剤保持手段の周速差を減少させる。第２の現像剤
供給手段を現像剤保持部材よりも弾性係数の低い部材で
構成することにより、現像剤保持部材上の現像剤の層厚
規制を可能とする。

【０００９】複数の現像剤供給手段の少なくとも一つの
表面に形成される現像剤層を均一の層に規制する層厚規
制手段を設けるこにより、一定量の現像剤を供給するこ
とにより、安定した現像剤供給を行なう。現像剤供給手
段の少なくとも一つにバイアス電圧を印加する電圧印加
手段を設けることにより、安定した現像剤の供給を行な
う。

【００１０】複数の現像剤供給手段の少なくとも一つ
を、絶縁層を表面に持つ回転する導電体とすることによ
り、現像剤保持手段と現像剤供給手段との間のギャップ
変化や使用する現像剤の抵抗値による現像保持手段と現
像剤供給手段の電圧リークを防ぎ安定した現像を可能と
する。

【００１１】複数の現像剤供給手段の少なくとも一つを
現像剤保持部材に対し一定の圧力で加圧する加圧手段を
備えることにより、現像剤供給手段と現像剤保持部材と
のギャップを一定に保ち、現像剤の供給量を安定化す
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図１に示す一実施例を参照し
て説明する。図１はキャリアを用いない接触一成分現像
法による現像装置を示す断面図である。

【００１３】図中１は潜像担持体としての感光体ドラム
で、この感光体ドラム１は矢印方向に回転するようにな
っている。上記感光体ドラム１には現像装置２が対向さ
れている。

【００１４】上記現像装置２は現像容器３を備え、この
現像容器３内には現像剤保持手段としての現像ロ−ラ４
が矢印方向に回転自在に設けられ、この現像ロ−ラ４は
上記感光体ドラム１に接触されている。

【００１５】上記現像ロ−ラ４の周囲部にはその回転方
向に沿って第１の現像剤供給手段としての第１の搬送ロ
−ラ５、第１の現像ブレ−ド６、第２の現像剤供給手段
としての第２の搬送ロ−ラ７および第２の現像ブレ−ド
８が配設され、これらは上記現像ロ−ラ４に接触されて
いる。上記現像ロ−ラ４と第１および第２の搬送ロ−ラ
５，７との間にはトナ−溜まり１２が構成されている。

【００１６】また、上記現像容器３内にはトナ−収容部
９が設けられ、このトナ−収容部９内には現像剤として
のトナ−ｔが収容されているとともに、トナ−ｔを攪拌
するミキサ−１０が時計方向に回転自在に設けられてい
る。

【００１７】しかして、現像する場合には、ミキサ−１
０が矢印方向に回転し、一成分のトナーｔを攪拌しなが
ら第１の搬送ローラ５方向に搬送する。第１の搬送ロー
ラ５に搬送されたトナーｔは第１の搬送ローラ５の反時
計方向の回転にともない現像ローラ４上に搬送される。
そして、このトナ−ｔは、現像ローラ４の反時計方向の
回転により、第１の現像ブレード６と現像ローラ４の当
接する位置まで運ばれる。このとき、ミキサ−１０によ
るトナ−の流れ、第１の搬送ロ−ラ５によるトナ−の流
れ、現像ロ−ラ４によるトナ−の流れによりトナ−溜ま
り１２でトナ−の渦が発生し、この渦の発生また、第１
の現像ブレード６の現像ローラ４への一定圧力での当接
することにより、現像ローラ４上で搬送されるトナー量
を規制するとともに、そのトナーを所定の極性に帯電す
る。また、トナ−ｔの規制により現像ローラ４上から剥
ぎ取られた余剰のトナーｔはミキサ−１０の搬送力によ
るトナーｔの流れにより、第２の搬送ローラ７へ運ばれ
る。そして、第２の搬送ローラ７の回転にともない現像
ローラ４上の第１の現像ブレード６で層形成されたトナ
ーｔ上へ搬送され、現像ローラ４の回転にともなって第
２の現像ブレード８と現像ローラ４の当接する位置まで
運ばれる。第２の現像ブレード８は現像ローラ４と一定
圧力で当接することにより現像ローラ４の搬送するトナ
ー量を規制するとともに、そのトナーｔを所定の極性に
帯電する。

【００１８】ここで、第１の搬送ローラ５にはバイアス
印加手段１３により、ＤＣバイアス電圧が印加されてお
り、さらに第２の搬送ローラ７にもＤＣバイアス電圧が
印加されている。

【００１９】第２の現像ブレード８により現像ローラ４
上にさらに厚い層を形成したトナーｔは現像ローラ４の
回転にともない、さらに感光体ドラム１と対向する位置
まで搬送され、この現像ローラ４に印加されているＤＣ
バイアス電圧により感光体ドラム１に形成されている電
価パターンを現像する。

【００２０】なお、上記一実施例で用いたトナーｔは平
均粒径６μｍの負帯電である。また、感光体ドラム１は
有機感光体を使用し表面電位が−５５０Ｖである。さら
に、上記現像ローラ４には現像バイアス電圧−２００Ｖ
が印加されている。

【００２１】上記第１の搬送ローラ５には、前述のよう
にバイアス電圧−４００Ｖが印加され、同様に、第２の
搬送ローラ７には、前述のようにバイアス電圧−４００
Ｖが印加されている。

【００２２】上記第１、第２の搬送ローラ５、７に印加
するバイアス電圧を変化させれば、現像ローラ４に供給
するトナーの量を変化することができる。この電圧値は
現像剤が負帯電の場合は、現像ローラ４のバイアス電圧
よりも低い値とするが、１００Ｖ以上の電位差がないと
効果は顕著には現れない。

【００２３】因みに、現像ローラ４の表面抵抗は１０Ｋ
Ω、第１、第２の搬送ローラ５、７は表面抵抗１０ＫΩ
程度の導電性ウレタンであり、回転方向は現像ローラ４
と同方向、つまりアゲインストで接触している。上記現
像ローラ１０と第１、第２の搬送ローラ５、７とのギャ
ップは、第２の搬送ローラ７は食込み量０でギャップ０
である。

【００２４】第１の搬送ローラ５は現像ローラ４上の現
像後の残留トナーによるメモリ等を除去する必要がある
場合は、ギャップ０で食込ませ、現像後の残留トナーを
掻き取る効果を兼ね備える事ができる。

【００２５】しかし、他の手段、例えば図２に示すよう
な現像後の位置に現像ローラ４に印加するよりも高いバ
イアス電圧を印加したローラ１１を近接させるなどの手
段で現像後の残留トナー（メモリ）を除去できれば、第
２の搬送ローラ７と同様に食込み量０とすることができ
る。これにより、現像ローラ４の回転に変動を与えるよ
うな悪影響も無くなる。

【００２６】以上では負帯電のトナーについて説明した
が、正帯電のトナーの場合はそれぞれ印加するバイアス
電圧が現像ローラ４の現像バイアス電圧の値に対して負
帯電現像剤の場合とは逆の値になるのは言うまでもな
い。

【００２７】また、回転速度は現像ローラ４の回転数を
１とすると、それに対して第１の搬送ローラ５は１〜
２．５倍、第２の搬送ローラ７は０．２〜２倍で回転さ
せることにより最適な条件を設定することができる。

【００２８】上記の条件により、現像ローラ４の表面に
形成されるトナー層の安定化、ならびに正規の極性に帯
電されたトナーの搬送量を大幅に増加させることが可能
となり、これにより、感光体ドラム１との周速差を従来
の１．５〜２倍を１〜１．５倍に落とすことも可能とな
る。

【００２９】なお、本発明は上記一実施例に限られず、
図３に示すようなものであっても良い。上記実施例と同
一部分については、同一番号を付してその説明を省略す
る。この実施例においては、ミキサ−１０の回転によ
り、一成分のトナーは攪拌しながら、第１の搬送ローラ
５方向に搬送される。

【００３０】第１の搬送ローラ５に搬送されたトナーｔ
は搬送ローラ５の反時計方向の回転にともない現像ロー
ラ４上に搬送され、現像ローラ１０の反時計方向の回転
により第２の搬送ローラ（この第２の搬送ローラは現像
ロ−ラ４よりも弾性係数の低い表面に絶縁層を持つステ
ンレスローラである）７と現像ローラ４との当接する位
置まで運ばれる。第２の搬送ローラ７は剛体で構成さ
れ、現像ローラ４と一定圧力で当接することにより、現
像ローラ４上で搬送されるトナー量を規制するととも
に、そのトナーを所定の極性に帯電する。この規制によ
り現像ローラ４上から剥ぎ取られた余剰のトナーはミキ
サ−１０の搬送力によるトナーの流れと第２の搬送ロー
ラ７の反時計方向の回転により搬送ローラ７上を回転に
伴い現像ローラ４上の層形成されたトナー上へ搬送さ
れ、現像ローラ４の回転にともなって現像ブレード８と
現像ローラ４の当接する位置まで運ばれる。現像ブレー
ド８は現像ローラ４と一定圧力で当接することにより現
像ローラ４上の搬送するトナー量を規制するとともに、
そのトナーを所定の極性に帯電する。

【００３１】現像ブレード８により現像ローラ４上にさ
らに厚い層を形成したトナーは現像ローラ４の回転にと
もない、さらに感光体ドラム１と対向する位置まで搬送
され、この現像ローラ４に印加されているＤＣバイアス
電圧により感光体ドラム１に形成されている電価パター
ンを現像する。

【００３２】また、現像ローラ４と第１、第２の搬送ロ
ーラ５、７とのギャップは、第２の搬送ローラ７は、定
圧荷重でギャップ１０〜３０μｍを維持し、第１の搬送
ローラ５は、現像ローラ４上の現像後の残留トナーによ
るメモリ等を除去する必要がある場合はギャップ０で食
込ませ、現像後の残留トナーを掻き取る効果を兼ね備え
る事ができる。

【００３３】しかし、他の手段例えば図４に示すような
現像後の位置に現像ローラ４に印加するよりも高いバイ
アス電圧を印加したローラ１１を近接させるなどの手段
で現像後の残留トナー（メモリ）を除去できれば、第２
の搬送ローラ７と同様に食込み量０とすることができ、
これにより現像ローラ４の回転に変動を与えるような悪
影響も無くなる。また、本発明は図５に示すように構成
してもよい。

【００３４】すなわち、ミキサ１０の時計方向の回転に
より、一成分のトナーを攪拌しながら第１の搬送ローラ
５方向に搬送している。第１の搬送ローラ５に搬送され
たトナーは第１の搬送ローラ５の反時計方向の回転にと
もない現像ローラ４上に搬送され、現像ローラ４の反時
計方向の回転により第２の搬送ローラ７と現像ローラ４
の当接する位置まで運ばれる。第２の搬送ローラ７は剛
体で構成され、現像ローラ４と一定圧力で当接すること
により現像ローラ４上で搬送されるトナー量を規制する
とともにそのトナーを所定の極性に帯電する。

【００３５】この規制方法は従来のブレード等により強
制的に剥がされるものではなく、ミキサ−１０の搬送力
によるトナーの流れ、第１の搬送ローラ５によるトナー
の流れ、現像ローラ４によるトナーの流れと、第２の搬
送ローラ７によるトナーの流れによりトナ−溜まり１２
でトナーの渦を発生させ、トナー搬送量を各々の要素の
回転数により発生する渦をコントロールし、現像ローラ
４と第２の搬送ローラ７とのニップ部分に入り込むトナ
ー量をコントロールし、トナーに作用するストレスを軽
減することが可能となる。

【００３６】この渦により余剰トナーは、掃き出され、
第２の搬送ローラ７の反時計方向の回転により搬送ロー
ラ７上をその回転に伴い搬送され層規制ブレード１５に
より第２の搬送ローラ７上を搬送するトナー量を規制す
るとともにそのトナーを所定の極性に帯電する。第２の
搬送ローラ７上に層形成されたトナーは第２の搬送ロー
ラ７の回転にともなって現像ローラ４と当接する位置ま
で搬送され、現像ローラ４上の層形成されたトナーの上
へ搬送され、現像ローラ４上に移る。

【００３７】ちなみに、炭素含有量２〜７％のトナ−で
は最終的に紙上にトナ−が０．８mg/ cm² あれば定着後
濃度ＩＤ１．３程度を得ることが可能であるとされてい
るが、従来のブレ−ドタイプでは、現像ロ−ラ４上の搬
送量が０．５〜０．８mg/c^m2程度であり、これ以上供給
すると、トナ−を十分に帯電させることが不可能であっ
た。

【００３８】実際には、この後、感光体ドラム１に現像
されるときの現像効率０．６〜０．８、感光体ドラム１
から紙上に転写されるときの効率０．７〜０．８が掛り
最終的に紙上に０．２〜０．５mg/c^m2程度しか供給でき
ないこととなり、濃度ＩＤ１．３〜１．５を望むために
は現像ロ−ラ４のトナ−供給量を２〜４倍程度に増加さ
せる必要があり、感光体ドラム１に対する現像ロ−ラ４
の周速を２〜４倍程度に増加させて対応してきた。しか
し、この周速差が感光体ドラム１の回転速度変動をもた
らす原因となり、接触位置成分現像の高い画質化を阻ん
でいた。

【００３９】本発明の現像装置を採用することにより、
トナ−搬送量は従来の５０〜１１０％アップ、トナ−帯
電量は従来と同等かあるいは５０％程度の増加までは確
認されている。また、この渦は実験値より第１の搬送ロ
−ラ５と第２の搬送ロ−ラ７は現像ロ−ラ４を中心とし
て３０°〜１５０°の範囲でその形成を確認している。

【００４０】現像ローラ４上に厚い層を形成したトナー
は現像ローラ４の回転にともない、さらに感光体ドラム
１と対向する位置まで搬送され、この現像ローラ４に印
加されているＤＣバイアス電圧により感光体ドラム１に
形成されている電価パターンを現像する。

【００４１】上記現像ローラ４と第１、第２の搬送ロー
ラ５、７とのギャップは、第２の搬送ローラ７は、定圧
荷重でギャップ１０〜３０μｍを維持し、第１の搬送ロ
ーラ５は、現像ローラ４上の現像後の残留トナーによる
メモリ等を除去する必要がある場合はギャップ０で食込
ませ、現像後の残留トナーを欠き取る効果を兼ね備える
事ができる。

【００４２】しかし、他の手段例えば図６に示すような
現像後の位置に現像ローラ４に印加するよりも高いバイ
アス電圧を印加したローラ１１を近接させるなどの手段
で現像後の残留トナー（メモリ）を除去できれば、第２
の搬送ローラ７と同様に食込み量０とすることができ、
これにより現像ローラ４の回転に変動を与えるような悪
影響も無くなる。また、本発明は図７に示すように構成
しても良い。

【００４３】すなわち、この実施例においては、現像ロ
ーラ４は表面抵抗が１０ＫΩ、体積抵抗が１Ｋ〜１０Ｋ
Ωcm程度の弾性ローラであり、第１の搬送ローラ１５は
表面抵抗１０ＫΩの導電性ウレタンである。

【００４４】また、第２の搬送ローラ７は表面に絶縁層
７ａを持つ導体のローラで、本実施例ではステンレスロ
ーラの表面に８０μｍ程度のポリカーボネイトを塗布
し、第２の搬送ローラ７と現像ローラ４との間での電圧
のリークに備えている。この絶縁層７ａを持たせること
により、現像ローラ４の表面抵抗の不均一性やトナー層
を薄くした場合の電圧のリークに対応する。また、絶縁
層７ａは、固有抵抗１０⁵ Ωcm以上の材料で膜厚３μｍ
以上でその効果が現れる。

【００４５】現像ローラ４と第１、第２の搬送ローラ
５、７とのギャップは、第２の搬送ローラ７は定圧荷重
でギャップ１０〜３０μｍを維持し、第１の搬送ローラ
５は、現像ローラ４上の現像後の残留トナーによるメモ
リ等を除去する必要がある場合はギャップ０で食込ま
せ、現像後の残留トナーを掻き取る効果を兼ね備える事
ができる。

【００４６】しかし、他の手段例えば図８に示すような
現像後の位置に現像ローラ４に印加するよりも高いバイ
アス電圧を印加したローラ１１を近接させるなどの手段
で現像後の残留トナー（メモリ）を除去できれば、第２
の搬送ローラ７と同様に食込み量０とすることができ、
これにより現像ローラ４の回転に変動を与えるような悪
影響も無くなる。また、本発明は図９に示すように構成
してもよい。

【００４７】第１の搬送ローラ５は常に必要量以上のト
ナーを供給できれば良く、第２の搬送ローラ７はその構
成上、現像ローラ４とのギャップ管理が重要な課題とな
るのは言うまでもない。

【００４８】そこで、本実施例では、弾性ローラである
現像ローラ４に対して、剛体の第２の搬送ローラ７を加
圧手段としてのコイルスプリング１８により調整可能な
一定圧力で加圧し、押し当てることにより、第２の搬送
ローラ７と現像ローラ１０とのギャップを一定に保って
いる。

【００４９】現像ローラ４と第１、第２の搬送ローラ
５、７とのギャップは、第２の搬送ローラ７は、定圧荷
重でギャップ１０〜３０μｍを維持し、第１の搬送ロー
ラ５は、現像ローラ４上の現像後の残留トナーによるメ
モリ等を除去する必要がある場合はギャップ０で食込ま
せ、現像後の残留トナーを掻き取る効果を兼ね備える事
ができる。

【００５０】しかし、他の手段例えば図１２に示すよう
な現像後の位置に現像ローラ４に印加するよりも高いバ
イアス電圧を印加したローラ１１を近接させるなどの手
段で現像後の残留トナー（メモリ）を除去できれば、第
２の搬送ローラ７と同様に食込み量０とすることがで
き、これにより現像ローラ４の回転に変動を与えるよう
な悪影響も無くなる。また、本発明は図１１に示すもの
であっても良い。この実施例においては、第２の搬送ロ
−ラ７に第１および第２の圧接部材２１，２２が接触さ
れている。

【００５１】上記第１および第２の圧接部材２１，２２
は、図１２，１３にも示すように、金属の支持部材２３
と、この支持部材２３に装着された蒲鉾状のシリコンゴ
ムチップ２４と、前記支持部材２３を付勢するバネ２６
とにより構成されている。上記圧接部材２１，２２がも
し一つであれば、十分な帯電量を得るには、２００〜１
０００g/cm² の圧力を与えなければならない。

【００５２】しかし、本発明においては、圧接部材２
１，２２を複数配設することにより、圧接部材２１，２
２の押し付け強さを１００〜７００g/cm² に減らすこと
を可能としている。

【００５３】また、圧接部材としては図１１の構造に限
定されるもののではなく、図１４に示すように、ＳＵＳ
製の弾性ブレ−ド２７，２８を用いて、これら弾性ブレ
−ド２７，２８の表面をアモルファスシリコン等でコ−
トしても良く、また、弾性ブレ−ド２７，２８の先端に
シリコン、ウレタン等のゴムチップを接着したものでも
良い。

【００５４】さらに、図１１，１４においては、圧接部
材２１，２２，２７，２８を２組有する例について説明
したが、これに限定されるものではなく、３組以上配置
されても構わない。

【００５５】なお、圧接部材を押し付ける強さの最適値
は、圧接部材により摩擦される回数、および材質に応じ
て変化するものであり、配置された圧接部材すべてに摩
擦された後、最適な帯電量となるよう調整されるべきも
のである。

【００５６】ところで、上記ゴムチップ２４は、ゴム硬
度７５°以上のシリコンゴムであるとき、長期間の使用
によっても磨耗の度合いが少なく、安定に摩擦帯電が行
えることを発見した。ここで、ゴム硬度はＪＩＳＫ６
３０１加硫ゴム物理試験方法により、測定される値であ
り、スプリング式硬さ試験（Ａ型）による測定値であ
る。通常、耐磨耗性を論じる場合、金属であれば、硬度
が高い程磨耗しにくく、高分子では硬度が低いほうが磨
耗し難いといわれている。ところが、本発明によれば、
ゴムチップ２４は単に接触しているのではなく、トナ−
を摩擦帯電させるために、荷重をかけて押し当てられて
いる。ゴム硬度が低いと、荷重により、表面の凹凸がつ
ぶれてトナ−粒子との接触面積が増え、摩擦抵抗が大き
くなる。その状態で長時間こすられることによって磨耗
量も大きくなってしまう。しかし、ゴム硬度が７５°以
上であれば、トナ−粒子との接触面積の増大に限りがあ
るため、磨耗しにくい。押し当て荷重を軽減すれば、ゴ
ム硬度の低いシリコンゴムでも磨耗しない。しかし、押
し当て荷重を下げると、効果的にトナ−を磨耗すること
ができず、トナ−に十分な帯電量を与えることができな
い。

【００５７】シリコンゴムを用いている理由は、固着の
防止、および摩擦帯電の高効率化である。シリコンゴム
は特有の表面物理性を備えているため、剥離性に優れて
いることが知られている。熱可塑性のトナ−粒子を長時
間摩擦するため、剥離性の劣る材質では、トナ−が固着
し易い。また、シリコンは摩擦帯電列の上部（正端）に
位置することが知られており、トナ−に効率的に負帯電
を与えることができる。シリコンゴムのゴム硬度を上げ
るためには、まず、ゴムの種類の変更が考えられる。

【００５８】ゴムの種類とは重合度、構成ユニットの種
類などである。重合度を増加させれば、ゴム硬度は増加
し、また、分子構造の一部を（ＣＨ₃）₂ＳｉＯから
（ＣＨ3)Ｓｉ3/2 に変えても良い。充填剤の種類とその
量の変更も有効である。

【００５９】充填剤としては、アルミナ、酸化アンチモ
ン、マイカ、シリカ、酸化チタン、酸化ジルコンなどの
酸化金属、けい酸ジルコン、けい酸アルミ、炭化けい素
などのけい素化合物、チタン酸バリウム、タルク、炭酸
カルシウム、二流化モリブデン、グラフアイト、ガラス
繊維、炭素繊維等などを単独、もしくは、複数種を混合
して用いることができる。添加量は通常１〜２００重量
％である。

【００６０】ゴム硬度７５°が境界条件になっている原
因は定かではないが、様々なゴム硬度のサンプルを試作
してその磨耗度を検討したところ、ゴム硬度７５°以上
あれば、実用上問題ないレベルが得られた。ＳＵＳ製の
弾性のブレ−ドの先端に、かまぼこ状のＲ５mmのシリコ
ンゴムチップを装着した構造の帯電ブレ−ドを制作し
た。

【００６１】このゴムチップは、ゴム硬度６９°、引張
り強さ８．６２×１０⁶ N/cm² のシリコンゴムＡにフィ
ラ−として粒径１０μm のシリカを５．０重量％添加し
たものであり、添加後のゴム硬度は７５°、引張り強さ
８．３３×１０⁶ N/cm² であった。この弾性ブレ−ドを
図１５に示すように、非磁性．接触１成分現像装置に適
用した。第２の搬送ロ−ラ７への押し当て強さは５００
／cm² である。

【００６２】感光体ドラム１は有機感光体で表面電位は
−６００ｖ、周速５０mm/secで回転し、現像ロ−ラ４は
感光体ドラム１に対し周速比１．３でウイズ方向に回転
している。

【００６３】現像ロ−ラ４には現像バイアス電位−２０
０ｖが印加されており、第１の搬送ロ−ラ５には電圧−
４００v が印加されており、同様に第２の搬送ロ−ラ７
にも電圧−４００ｖが印加されている。さらに、回収ロ
−ラ３１には電圧＋１００ｖが印加され、現像残りトナ
−を現像ロ−ラ４から引き剥がしている。使用したトナ
−は体積平均粒径８．３μm 、軟化点１４３°Ｃであ
る。

【００６４】主にスチレン−アクリル樹脂で構成されて
おり、現像器を６５mm/secで回転させて現像ロ−ラ４上
のトナ−を吸引し、吸引されたトナ−の電荷量と重量を
測定して求めた重量あたりの帯電量は９．４μc/g であ
った。

【００６５】この現像器を市販の電子写真方式のレ−ザ
プリンタに搭載して画像を印字させたところ、画像濃度
１．４（Macbeth 反射濃度計R918による測定）が得ら
れ、かぶりもなく、良好な画像であった。また、５００
０枚の連続印字を行っても帯電ブレ−ドの磨耗が少な
く、帯電量、画像濃度、非画像部のかぶり等、問題ない
レベルであった。（比較例１）

【００６６】シリコンゴム（ゴム硬度６９°）Ａにシリ
カを添加しなかった以外は上記実施例と同様にして印字
試験を行った。その結果、３０００枚の連続印字試験に
よって帯電ブレ−ドが磨耗し、安定な帯電が維持でき
ず、非画像部のかぶり、トナ−の機内飛散等の問題が発
生した。（比較例２）

【００６７】シリコンゴムＡにシリカを３重量％添加し
たシリカ充填後のゴム硬度が７３°であった以外は上記
実施例と同様にして印字試験を行った。その結果、初期
の重量当たりの帯電量は９．０μc/g と良好なレベル
で、非画像部のかぶりもなかった。

【００６８】しかし、５０００枚の連続印字試験を行っ
たところシリコンゴムトップの磨耗が激しく、安定な帯
電が維持できずに非画像部のかぶり、トナ−の機内飛散
等の問題が発生した。（比較例３）シリコンゴムＡにガラス繊維１０wt％添加
し充填後のゴム硬度が７９°であった以外は上記実施例
と同様にして印字重量％試験を行った。

【００６９】その結果、初期の重量当たりの帯電量は
９．５μc/g で、５０００枚の連続印字試験後もシリコ
ンゴムチップの磨耗が少なく、共に帯電量、画像濃度、
非画像部のかぶり等、問題のないレベルであった。（比較例４）

【００７０】シリコンゴムＡに過酸化ベンゾイル０．５
％を加えて良く分散させ加硫操作を行ったところ、ゴム
硬度７６°のシリコンゴムＢができた。これを用いて上
記実施例と同様にして印字試験を行ったところ、５００
０枚の連続印字試験後、シリコンゴムチップの磨耗が少
なく、帯電量、画像濃度、非画像部のかぶり等の問題の
ないレベルであった。

【００７１】

【発明の効果】以上詳述したごとく本発明によれば、現
像剤保持部材への現像剤の供給、並びに現像剤の帯電
時、現像剤に加わるストレスが軽減され、さらに、現像
剤保持部材の表面に形成される現像剤層の安定化ならび
に正規の極性に帯電された現像剤の搬送量を大幅に増加
させることが可能となり、これにより潜像像担持体との
周速差を減少させ、安定して均一な現像を行なうことが
できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である現像装置を示す構成
図。

【図２】本発明の第１の他の実施例である現像装置を示
す構成図。

【図３】本発明の第２の他の実施例である現像装置を示
す構成図。

【図４】本発明の第３の他の実施例である現像装置を示
す構成図。

【図５】本発明の第４の他の実施例である現像装置を示
す構成図。

【図６】本発明の第５の他の実施例である現像装置を示
す構成図。

【図７】本発明の第６の他の実施例である現像装置を示
す構成図。

【図８】本発明の第７の他の実施例である現像装置を示
す構成図。

【図９】本発明の第８の他の実施例である現像装置を示
す構成図。

【図１０】本発明の第９の他の実施例である現像装置を
示す構成図。

【図１１】本発明の第１０の他の実施例である現像装置
を示す構成図。

【図１２】図１１の現像装置に備えられる現像剤層規制
部材を示す側面図。

【図１３】図１１の現像装置に備えられる現像剤層規制
部材を示す平面図。

【図１４】本発明の第１１の他の実施例である現像装置
を示す構成図。

【図１５】本発明の第１２の他の実施例である現像装置
を示す構成図。

【符号の説明】

１…感光体ドラム（像担持体）、４…現像ロ−ラ（現像
剤保持部材）、５…第１の搬送ロ−ラ（現像剤供給手
段）、７…第２の搬送ロ−ラ（現像剤供給手段）、１２
…トナ−溜まり（現像剤溜まり）、１３…バイアス電圧
印加手段、１５…層規制ブレード（層厚規制手段）、１
８…コイルスプリング（加圧手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者泉貴雄神奈川県川崎市幸区柳町70番地株式会社東芝柳町工場内 (72)発明者瀬戸尚子神奈川県川崎市幸区柳町70番地東芝インテリジェントテクノロジ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像を担持する潜像担持体に対向して設
けられ、前記潜像に供給される現像剤を保持する移動自
在な現像剤保持手段と、この現像剤保持部材にその移動方向に所定間隔を存して
接触配置され、前記現像剤保持部材とにより構成される
現像剤溜まりで現像剤を渦状に搬送してその搬送量を規
制するとともに帯電させたのち前記現像剤保持部材に供
給する複数の現像剤供給手段と、を具備してなることを
特徴とする現像装置。
【請求項２】潜像を担持する潜像担持体に対向して設
けられ、前記潜像に供給される現像剤を保持する移動自
在な現像剤保持手段と、この現像剤保持部材にその移動方向に所定間隔を存して
接触配置され、前記現像剤保持部材とにより構成される
現像剤溜まりで現像剤を渦状に搬送してその搬送量を規
制するとともに帯電させたのち前記現像剤保持部材に供
給する第１および第２の現像剤供給手段と、を具備し、前記第２の現像剤供給手段は前記現像剤保持部材よりも
弾性係数の低い部材で構成されたことを特徴とする現像
装置。
【請求項３】潜像を担持する潜像担持体に対向して設
けられ、前記潜像に供給される現像剤を保持する移動自
在な現像剤保持手段と、この現像剤保持部材にその移動方向に所定間隔を存して
接触配置され、前記現像剤保持部材とにより構成される
現像剤溜まりで現像剤を渦状に搬送してその搬送量を規
制するとともに帯電させたのち前記現像剤保持部材に供
給する複数の現像剤供給手段と、前記複数の現像剤供給手段の少なくとも一つの表面に形
成される現像剤層を均一の層厚に規制する層厚規制手段
と、を具備してなることを特徴とする現像装置。
【請求項４】潜像を担持する潜像担持体に対向して設
けられ、前記潜像に供給される現像剤を保持する移動自
在な現像剤保持手段と、この現像剤保持部材にその移動方向に所定間隔を存して
接触配置され、前記現像剤保持部材とにより構成される
現像剤溜まりで現像剤を渦状に搬送してその搬送量を規
制するとともに帯電させたのち前記現像剤保持部材に供
給する複数の現像剤供給手段と、この複数の現像剤供給手段の少なくとも一つに、現像剤
を現像剤供給手段から現像剤保持部材へ移動する方向の
ＤＣバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段と、
を具備してなることを特徴とする現像装置。
【請求項５】潜像を担持する潜像担持体に対向して設
けられ、前記潜像に供給される現像剤を保持する移動自
在な現像剤保持手段と、この現像剤保持部材にその移動方向に所定間隔を存して
接触配置され、前記現像剤保持部材とにより構成される
現像剤溜まりで現像剤を渦状に搬送してその搬送量を規
制するとともに帯電させたのち前記現像剤保持部材に供
給する複数の現像剤供給手段と、を具備し、前記複数の現像剤供給手段の少なくとも一つは、絶縁層
を表面に持つ回転する導電体であることを特徴とする現
像装置。
【請求項６】潜像を担持する潜像担持体に対向して設
けられ、前記潜像に供給される現像剤を保持する移動自
在な現像剤保持手段と、この現像剤保持部材にその移動方向に所定間隔を存して
接触配置され、前記現像剤保持部材とにより構成される
現像剤溜まりで現像剤を渦状に搬送してその搬送量を規
制するとともに帯電させたのち前記現像剤保持部材に供
給する複数の現像剤供給手段と、この複数の現像剤供給手段の少なくとも一つを前記現像
剤保持部材に対し一定の圧力で加圧する加圧手段と、を
具備することを特徴とする現像装置。