JPH086386A

JPH086386A - 一成分現像用現像装置

Info

Publication number: JPH086386A
Application number: JP13553894A
Authority: JP
Inventors: Osamu Doi; 修土居; Hiromitsu Shimazaki; 大充島崎; Kazuhiko Noda; 和彦野田; Tetsuhiro Tsuru; 哲浩津留
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-06-17
Filing date: 1994-06-17
Publication date: 1996-01-12

Abstract

(57)【要約】【目的】トナーの帯電を安定化させて、高画質でノイ
ズの無い安定した画像を得ることができる一成分現像用
現像装置を提供することを目的とする。【構成】現像ブレード９を、現像ローラー４とトナー
供給ローラー５の両方に接触させることにより、トナー
供給部材３から供給されたトナー６が直接現像ローラー
４に流れるのを防ぐと共に、２段階の予備帯電行程を有
することによって、トナー６の帯電を安定させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写装置、プ
リンタ等の電子複写装置において一成分現像剤を用いて
静電潜像の現像を行う一成分現像用現像装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真技術を用いた複写装置、
あるいはプリンタでは、プロセスカートリッジが用いら
れるようになってきた。プロセスカートリッジとは潜像
担持体（以下感光体という）と、感光体上に一様に電荷
を付与する帯電器、静電潜像を具現化する現像装置及び
感光体上のトナーを除去するクリーニング装置等の画像
形成プロセスに必須であるプロセス手段の少なくとも一
つの手段を感光体と一体化したものである。また一成分
現像剤を用いた現像部を含むプロセスカートリッジはよ
く知られている。このような現像部は二成分現像剤を使
用するものに比較して、現像剤濃度の検知及び制御装置
が不要であること、現像に際して感光体へのキャリア付
着が無いので、可視像転写後、ブレードによる感光体の
クリーニングを行っても感光体表面を傷つけることな
く、現像部を小型化簡素化できる等の利点がある。一成
分現像には大まかに磁性トナーを用いるものと非磁性ト
ナーを用いるものがあり、機構が複雑で高価なマグネッ
トローラーが必要な磁性一成分プロセスに対し、簡便で
安価な弾性ローラーを用いる非磁性一成分プロセスは、
使い易さやコスト面で優れている。

【０００３】以下に非磁性一成分電子写真装置の構成に
ついて説明する。図２は従来の非磁性一成分電子写真装
置の断面図である。図２において、アルミニウム等の金
属ドラムを基材とし、その外周面上にセレン（Ｓｅ）あ
るいは有機光導電体（ＯＰＣ）等の感光受容層が薄膜状
に塗布された感光体１に近接して配設された帯電器２
は、タングステンワイヤ等の帯電線２ａと金属製のシー
ルド板２ｂおよびグリッド板２ｃによって構成されてい
る。この帯電器２は帯電線２ａがコロナ放電を起こしグ
リッド板２ｃを介して感光体１を一様に帯電する。５は
本体ハウジング２４に回転自在に支持され、矩形状に屈
曲形成されたトナー撹拌部材７により撹拌、搬送された
トナー６を現像ローラー４の表面に供給するトナー供給
ローラーで、現像ローラー４とトナー供給ローラー５
は、ステンレス等の金属を基材としてその外周面上にウ
レタン、シリコン等の帯電性層が層状に形成され、本体
ハウジング２４の両側に回転軸支されている。また、現
像ローラー４の両側にはトナー６が漏れるのを防止する
ため現像ローラー両端部シール１０が設けられている。

【０００４】トナー供給ローラー５により供給されてき
たトナー６は、トナー供給ローラー５と現像ローラー４
により予備帯電された後、シリコンまたはウレタン等の
帯電性部材により形成された現像ブレード９により帯電
されて、現像ローラー４の外周面上に薄層化され、感光
体１と接触し、現像ローラー４へ現像バイアス電源２３
により電圧を印加することにより、不図示の潜像形成手
段によって感光体１上に形成された、静電潜像部分に転
移付着して静電潜像を顕像化する。

【０００５】トナー撹拌部材７はトナー供給ローラー５
の回転とともにトナー供給部材３内で円の軌跡を描き、
現像装置内に投入されたトナー６の凝集を防ぐために撹
拌を行うとともに、トナー６をトナー供給ローラー５の
方へ搬送する。８は現像ブレード９を取り付ける取り付
け部材である。

【０００６】１１は感光体１上の残留トナーを掻き取る
ためのクリーニングブレードであり、１２は感光体１上
に残留した電荷を除去するための除電器である。また、
複写紙カセット１４に収納されている複写紙１３は複写
紙カセット１４から半月形をした給紙ローラー１５によ
って１枚ずつ搬送ローラー１６へ送り出される。送り出
された複写紙１３は搬送ローラー１５によって矢印Ａで
示した方向へ搬送される。１７は複写紙１３と感光体１
上に形成されたトナー像を一致させるため、一時的に複
写紙１３を停止待機させるためのレジストローラーであ
り、従動ローラー１８と当接している。

【０００７】転写器１９はタングステンワイヤ等からな
る転写線１９ａと、金属板からなるシールド板１９ｂに
よって構成されており、転写線１９ａへ高電圧を印加す
ることによって転写線１９ａがコロナ放電を起こし、複
写紙１３上に感光体１上のトナー像を転写する。この複
写紙１３上に転写されたトナー像は、内部に熱源を有す
るヒートローラー２１と加圧ローラー２２で構成された
定着器２０によって、ヒートローラー２１と加圧ローラ
ー２２の挟持回転に伴い、加圧と熱によって複写紙１３
に定着される。

【０００８】以上のように構成された従来の非磁性一成
分電子写真装置の現像部におけるトナー供給機構につい
て以下に説明する。図２に示すようにトナー６はトナー
供給部材３からトナー撹拌部材７によってトナー供給ロ
ーラー５に供給される。トナー供給ローラー５は現像ロ
ーラー４に対し順或は逆に回転しながらトナー６を帯電
させると共に、現像ローラー４にトナー６を供給する。
現像ローラー４上のトナー６は現像ローラー４の回転に
ともない現像ブレード９まで搬送され、ここで再帯電さ
れると共に均一に薄層化されて、感光体１と現像ローラ
ー４が接触する現像域へと送り込まれる仕組みになって
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、トナー供給部材３から供給されるトナー６
の量を制御できずトナー６の消費と供給のバランスが崩
れた時にはトナー６がトナー供給ローラー５を経ずに全
く帯電しないまま現像ローラー４や現像ブレード９に供
給される場合がある。ところが、非磁性一成分現像方式
ではトナー６が現像ブレード９に到達する前の予備帯電
行程が非常に重要であり、前述のようにトナー供給ロー
ラー５を経ず、帯電されていないトナー６は、現像ロー
ラー４に対する吸着性が弱く、現像ブレード９を通過で
きずに均一な薄膜を形成できない。また、現像ブレード
９を通過したトナー６の一部も十分に帯電されておら
ず、トナー６のこぼれや粉煙、下地かぶり等のトラブル
を発生させる。これらの問題は、上記バランスが崩れた
ときの他にも、複写器やプリンタ本体の振動や、トナー
６の流動性の変化等が起こった場合にも発生する。

【００１０】これらの問題を解決するため、特開昭６１
−１５６１６７号ではトナー供給ローラーに当接する仕
切り板を設けることを提案しているが、部品点数が増え
る上に、現像ブレードで掻き落とされた弱帯電トナーが
仕切り板との間に蓄積するため効果が十分ではなく、ま
たブロッキング等の問題も発生し得る。また、特開昭６
３−９８６７６号では、現像ブレードと仕切り板の間に
蓄積したトナーをトナー供給部材に戻す手段が提案され
ているが、機構が複雑であり部品点数も増えるため、コ
ンパクトさが要求されるプロセスカートリッジには適し
ていない。

【００１１】そこで本発明は、トナー供給部材から供給
されたトナーを均一に帯電させ、下地かぶりが無く高品
質な画像を安定して供給できる複写器或はプリンタの一
成分現像用現像装置を提供することを目的とする。更に
は、周囲環境の変化によってトナーの流動性が変化した
場合においても、安定した画像を提供できる複写機或は
プリンタの一成分現像用現像装置を提供することを目的
とする。更には、小型のプロセスカートリッジに適した
現像方法を有する一成分現像用現像装置を提供すること
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の一成分現像用現像装置は、静電潜像を形成
する潜像担持体を現像する現像部が、少なくとも現像ロ
ーラーと、この現像ローラーに接触する現像ブレード
と、この現像ローラーにトナーを供給するトナー供給ロ
ーラーとを有し、現像ブレードが、現像ローラーと前記
トナー供給ローラーの両方に接触するようにしたもので
ある。

【００１３】

【作用】上記構成によれば、現像ブレードが現像ローラ
ーとトナー供給ローラーの両方に接触することにより、
無帯電或は弱帯電のトナーが現像領域に供給されること
を防ぎ、トナーこぼれや粉煙、下地かぶりの無い高品質
な画像を安定して供給できる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の第一実施例における
電子写真装置の一成分現像用現像装置の断面図である。
図１において、従来と同じものについては同じ符号を付
すことにより説明を省略する。現像ブレード９は厚さ
０．２ｍｍのステンレス板で構成されており、現像ロー
ラー４とトナー供給ローラー５の両方に接触している。
トナー６は現像ブレード９とトナー供給ローラー５との
間で一次予備帯電され、つづいてトナー供給ローラー５
と現像ローラー４との間で二次予備帯電された後、現像
ブレード９と現像ローラー４の間で最終帯電されること
によって十分な帯電量が得られる仕組みになっている。
また、現像ブレード９がトナー供給ローラー５と接触し
ているため、トナー供給部材３から供給されたトナー６
は直接現像ローラー４と接触することはなく、ここでも
安定した帯電を得られる仕組みになっている。さらに、
現像ブレード９と現像ローラー４およびトナー供給ロー
ラー５で囲まれたスペースは狭いためトナー６の入れ替
わりが早く、現像ブレード９で掻き落とされたトナー６
がブロッキングすることもない。なお現像ブレード９で
あるステンレス板の厚さは１ｍｍ以下が好ましく、０．
１〜０．３ｍｍであればより好ましい。また、本実施例
においてトナー６は市販のプリンターＰａｎａｓｏｎｉ
ｃＫＸ−Ｐ５４００用トナーを用いた。このトナーの
物性を調べたところ重量平均粒径９．５μｍ、ガラス転
移点６２．１℃であった。

【００１５】次に他の実施例について説明する。第二実
施例では、第一実施例における現像ブレード９の材質
を、厚さ０．２ｍｍのりん青銅板で構成したものであ
る。りん青銅板の厚さについても、１ｍｍ以下が好まし
く、０．１〜０．３ｍｍであればより好ましい。

【００１６】第三実施例では、第一実施例における現像
ブレード９の材質を、厚さ０．３ｍｍのＰＥＴ（ポリエ
チレンテレフタレート）フィルムで構成したものであ
る。フィルムの材質については上記ＰＥＴの他にトナー
６や現像ローラー４の材質の帯電系列に合わせて、市販
されているあらゆるフィルム材料を選択できる。

【００１７】第四実施例では、第一実施例における現像
ブレード９の材質を厚さ２ｍｍのウレタンゴムブレード
で構成したものである。現像ブレード９の材質について
は上記ウレタンゴムの他にシリコンゴム等、トナー６や
現像ローラー４の材質の帯電系列に合わせて、市販され
ているあらゆるゴム材を選択できる。

【００１８】第五実施例では、第四実施例の現像装置を
用いトナー６として市販のプリンターＰａｎａｓｏｎｉ
ｃＫＸ−Ｐ５４００用トナーのバインダーレジンのガ
ラス転移点を６５℃に変更し、同様の混練り粉砕行程を
経た後、重量平均粒径９μｍに分級し、流動性向上剤と
して疏水性コロイダルシリカＲ９７２（日本アエロジル
社製）を０．５ｗｔ％外添処理したものを用いた。ここ
でレジンのガラス転移点は６５℃でも構わないが好まし
くは７０℃以上、より好ましくは、７２℃〜７８℃の間
である。また、トナー６の粒径においても、９μｍでも
構わないが好ましくは８μｍ以下、より好ましくは７〜
６μｍである。

【００１９】第六実施例では、第五実施例のトナー６を
分級時に３０℃〜５０℃の熱を加えて、球形化したもの
を用いた他は第五実施例と同様の機構である。

【００２０】第七実施例では、第五実施例に用いたトナ
６ーの代わりに、特公昭３６−１０２３１、特公昭４３
−１０７９９、特公昭５１−１４８９５等に記載の、す
でに公知の技術である重合トナーの製造方法に基づいて
製造されたトナーを用いた。他は第五実施例と同様の機
構である。またこのトナーの物性を調べたところ、ガラ
ス転移点は６６．５℃でありトナー粒径は７．４μｍで
あった。

【００２１】第八実施例では、第五実施例のトナーにつ
いて流動性向上剤の外添処理量を１ｗｔ％に増やしたも
のを用い、他は第五実施例と同様の機構である。外添処
理量については、１ｗｔ％でも構わないが、１．５ｗｔ
％以上であればより好ましい。

【００２２】比較例１では、図２に示す従来の電子写真
画像形成装置の現像ブレード９に厚さ０．２ｍｍのステ
ンレス板を用い、トナー６として市販のプリンターＰａ
ｎａｓｏｎｉｃＫＸ−Ｐ５４００用トナーを用いた。

【００２３】比較例２では、図２に示す従来の電子写真
画像形成装置の現像ブレード９に厚さ２ｍｍのウレタン
ゴムブレードを用い、トナー６として実施例五で使用し
たトナー６と同様の、市販のプリンターＰａｎａｓｏｎ
ｉｃＫＸ−Ｐ５４００用トナー改良品を用いた。

【００２４】第一〜第八実施例における一成分現像用現
像装置を、図２に示す従来の電子写真画像形成装置に組
み込み、印字可能にしたものを用いて耐久試験を行った
結果及び、比較例１，２の装置について耐久試験を行っ
た結果を（表１）に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】なお印字条件は、室内環境（２５℃／６０
％）、低温低湿環境（１０℃／２０％）、高温高湿環境
（３２℃／８０％）において、それぞれ２０００枚であ
る。（表１）から明らかなように、第一〜第八実施例
は、比較例１，２と比較して、文字、細線の印字が極め
て良好であり、下地かぶり等の画像ノイズも全く若しく
はほとんどないレベルとなる。比較例１、２は下地かぶ
りが目立ち、実使用に支障をきたすレベルのもが多い。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明は、現像ローラーと
供給ローラーの両方に接触するように構成された現像ブ
レードを有することにより、トナーの帯電をより効果的
に行うことができ、高画質でノイズの無い安定した画像
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例における電子写真装置の一
成分現像用現像装置の断面図

【図２】従来の非磁性一成分電子写真装置の断面図

【符号の説明】

１感光体４現像ローラー５トナー供給ローラー６トナー９現像ブレード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者津留哲浩大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像を形成する潜像担持体を現像する
現像部が、少なくとも現像ローラーと、この現像ローラ
ーに接触する現像ブレードと、この現像ローラーにトナ
ーを供給するトナー供給ローラーとを有し、前記現像ブ
レードが、前記現像ローラーと前記トナー供給ローラー
の両方に接触することを特徴とする一成分現像用現像装
置。
【請求項２】前記現像ブレードが金属板から成ることを
特徴とする請求項１記載の一成分現像用現像装置。
【請求項３】前記現像ブレードが樹脂フィルムから成る
ことを特徴とする請求項１記載の一成分現像用現像装
置。
【請求項４】前記現像ブレードがゴムブレードから成る
ことを特徴とする請求項１記載の一成分現像用現像装
置。
【請求項５】静電潜像を現像するトナーの重量平均径が
６〜９μｍであり、トナーのガラス転移温度が６５℃以
上であることを特徴とする請求項１記載の一成分現像用
現像装置。
【請求項６】前記トナーが球形であることを特徴とする
請求項５記載の一成分現像用現像装置。
【請求項７】前記トナーが重合法によって製造されたこ
とを特徴とする請求項６記載の一成分現像用現像装置。
【請求項８】前記トナーに外添処理された流動性向上剤
の外添量が１ｗｔ％以上であることを特徴とする請求項
５記載の一成分現像用現像装置。