JPH09160380A - 現像ブレード、現像装置および画像形成装置 - Google Patents

現像ブレード、現像装置および画像形成装置

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JPH09160380A
JPH09160380A JP32322995A JP32322995A JPH09160380A JP H09160380 A JPH09160380 A JP H09160380A JP 32322995 A JP32322995 A JP 32322995A JP 32322995 A JP32322995 A JP 32322995A JP H09160380 A JPH09160380 A JP H09160380A
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JP
Japan
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toner
developing
blade
rubber
developing roller
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Application number
JP32322995A
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English (en)
Inventor
Takashi Oishi
剛史 大石
Tetsuo Waku
哲夫 和久
Fumio Yamada
富美雄 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zeon Corp
Original Assignee
Nippon Zeon Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナーへのダメージが少なく、しかも圧縮永
久歪が小さく、耐久性に優れ、ブレードと現像ローラと
の間の間隙が長期間運転後も一定であり、さらにロット
毎の体積固有抵抗のばらつきが少なく、しかも、トナー
の付着が少なく、逆帯電トナーを発生しにくい現像ブレ
ード用組成物、現像ブレード、それを用いた現像装置お
よび画像形成装置を提供すること。 【解決手段】 現像ブレード9は、エラストマー100
重量部、充填材5〜200重量部および架橋剤0.1〜
10重量部からなる現像ブレード用エラストマー組成物
で構成される。エラストマーとしては、アクリロニトリ
ルーブタジエン系ゴム(NBR)、エピクロロヒドリン
ゴム、スチレン−ブタジエン系ゴム(SBR)、シリコ
ンゴム、ウレタンゴム、弗素ゴムなどが例示できる。充
填材は、体積抵抗率が0.2Ω・cmを超え、300Ω
・cm以下のものであれば特に限定されないが、一般に
ゴムの導電性付与剤として使用されるもので良い。架橋
剤としては、通常、有機過酸化物や硫黄系加硫剤が使用
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、現像ブレード、現
像装置および画像形成装置に係り、さらに詳しくは、た
とえば電子写真装置などにおいて、保持体上に形成され
る静電潜像を非磁性1成分現像剤によって可視像に現像
する現象装置に用いられる現象ブレードに関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真現像方式における乾式現像法と
して、キャリヤとトナーを混合した2成分トナーを現像
剤として用いる2成分現像方法、および磁性または非磁
性1成分トナーを現像剤として用いる1成分現像方法と
が一般的な方法として知られている。
【0003】前者の2成分現像方法には、現像装置の大
型化、複雑化、トナーとキャリヤとの混合比制御の必要
性等の短所があるため、最近の小型複写機や小型プリン
ターには、キャリヤを必要としない1成分現像法を採用
したものが製品化されてきている。中でも磁石を現像装
置内に持たない非磁性1成分現像法は、現像装置の小型
化、低価格化、カラー化等のメリットが有り、最近多く
の研究報告がなされている。
【0004】従来におけるこの種の現像装置としては、
現像剤搬送手段としての現像ローラに接触しかつその現
像ローラと同方向に回転する現像剤供給手段としてのト
ナー供給ローラにより、ホッパー内に貯留されているト
ナーを現像ローラへ搬送し、次いで現像ローラに均一な
圧力で線接触している層厚規制用現像ブレードにより現
像ローラ上にトナー薄層を形成させ、トナー薄層を像担
持体に接触させることによって像担持体上の静電潜像を
可視化する現像装置が知られている。
【0005】現像ブレードは、トナー層の層厚規制時に
そのトナー層内のトナー粒子を摩擦帯電によって所定の
帯電させる機能も有する。このタイプのブレードとして
は一般的には液状注入成形型ポリウレタンゴムが使用さ
れている。しかし、このようなゴム製ブレードを用いた
摩擦帯電によるトナーの帯電は、温度または湿度の変動
によって影響を受けやすい。すなわち、トナーの帯電を
摩擦帯電だけに頼ると高温や高湿度環境下ではカブリが
発生することとなる。
【0006】そこで、現像ブレードに所定の極性の電圧
を印加してトナー層の層厚規制時にトナー粒子に積極的
に電荷注入を行うことが提案されている。要するにトナ
ーを帯電させるために電荷注入と現像ブレードによる摩
擦帯電とを併用する訳である。そのために使用される現
像ブレードとして導電性が要求されるのであるが、たと
えば金属製ブレードのような導電性の高い部材を使用し
た場合、トナーの融着が発生しやすい。そこで、要求さ
れるブレード特性としては、適度の導電性を有する、
電気抵抗値(体積固有抵抗)のバラツキが小さく、安
定している、トナーダメージを少なくするための弾性
を有することが挙げられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】そこで、導電性ゴム弾
性体で構成されたブレードが提案されている。しかしな
がら、従来の導電性ゴム弾性体で構成されたブレードで
は、弾性体の体積固有抵抗を一定に調整することが難し
いという課題を有する。すなわち、従来の金属製のブレ
ードでは体積固有抵抗をロット毎に一定に保つのは容易
であったが、ゴム弾性体製のブレードでは弾性体の体積
固有抵抗を一定に調整することが難しいのでブレードの
体積固有抵抗にバラツキが生じる。
【0008】また、従来のゴム製現像ブレードでは、ブ
レードが次第に撓んで、現像剤の層厚が厚くなってカブ
リ等が生じやすくなる。従って、ブレードは撓みに耐え
得る耐久性が要求される。すなわち、ブレードに電圧を
印加して現像ローラ上に付着する現像剤の量を規制する
現像装置においては、ブレードと現像ローラとの間の線
圧が長期間運転後も一定であることが要求される。
【0009】また、従来のゴム製ブレードでは、トナー
が付着したり、ブレードとトナーとの摩擦により目的と
する帯電極性とは反対の極性に帯電するトナーが発生す
ることがある。このような状態になると、カブリ等の印
字不良を生じ易くなる。
【0010】本発明は、このような実情に鑑みてなさ
れ、トナーへのダメージが少なく、しかも圧縮永久歪が
小さく、耐久性に優れ、ブレードと現像ローラとの間の
線圧が長期間運転後も一定であり、さらにロット毎の体
積固有抵抗のばらつきが少なく、しかも、トナーの付着
が少なく、逆帯電トナーを発生しにくい現像ブレード用
組成物、現像ブレード、それを用いた現像装置および画
像形成装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る現像ブレード用組成物は、エラストマ
ー100重量部、体積抵抗率0.2Ω・cmを超え30
0Ω・cm以下の充填剤5〜200重量部および架橋剤
0.1〜10重量部を含有する現像ブレード用エラスト
マー組成物で構成される。
【0012】本発明に係る現像ブレードは、外周に付着
されたトナーの一部を、潜像保持体の外周面に、潜像に
対応した所定のパターンで選択的に移動させて現像を行
う現像ローラの外周に当接して、前記現像ローラの外周
に形成されるトナーの層の厚さを調節する現像ブレード
であって、エラストマー100重量部、導電性物質5〜
200重量部および架橋剤0.1〜10重量部からなる
エラストマー組成物で形成されてなることを特徴とす
る。
【0013】本発明に係る現像装置は、上記現像ブレー
ドと、前記現像ブレードが当接する現像ローラが回転自
在に配置され、トナーが収容されるケーシングとを有す
る。本発明に係る画像形成装置は、現像装置と、前記現
像ローラの外周に付着されたトナーの一部が潜像に対応
した所定のパターンで選択的に移動することによりトナ
ー像が形成され、このトナー像を転写材に転写する潜像
保持体とを有する。
【0014】本発明に係る現像ブレード用エラストマー
組成物、現像ブレード、現像装置および画像形成装置に
おいて、現像ブレードを構成するエラストマー組成物中
に、体積抵抗率0.2Ω・cm以下の導電性物質3〜3
0重量%をさらに含有することが好ましい。
【0015】エラストマー 本発明において、エラストマーとしては、特に限定され
ないが、アクリロニトリルーブタジエン系ゴム(NB
R)、エピクロロヒドリン系ゴム、スチレン−ブタジエ
ン系ゴム(SBR)、シリコンゴム、ウレタンゴム、弗
素ゴムなどが例示できる。
【0016】プラス帯電トナーおよびマイナス帯電トナ
ーの両方に対して良好な現像が可能なものとするには、
帯電系列がトナーの近傍になるエラストマー、特にウレ
タンゴム、NBR、水素化NBRが好ましい。トナーに
対して帯電系列が大きくプラスとなるシリコンゴムをマ
イナス帯電トナーに適用すると現像ブレートにトナーが
付着し易くなり、またプラス帯電トナーに適用すると逆
帯電トナーが発生し易くなる傾向にある。トナーに対し
て帯電系列が大きくマイナスとなる弗素ゴムをプラス帯
電トナーに適用すると現像ブレードにトナーが付着し易
くなり、またマイナス帯電トナーに適用すると逆帯電ト
ナーが発生し易くなる。
【0017】充填剤 本発明において、充填剤としては、体積抵抗率が0.2
Ω・cmを超え、300Ω・cm以下のもので、好まし
くは0.2を超え100Ω・cm以下、さらに好ましく
は0.2を超え10Ω・cm以下であれば特に限定され
ないが、たとえばSAF(Super Abrasion Furnace),
ISAF(Intermidiate SAF),HAF(High Abrasio
n Furnace),FEF(Fast Extruding Furnace),G
PF(General Purpose Furnace),SRF(Semi rein
forcing Furnace),FT(Fine Furnace),MT(Mid
ium Thermal)などの体積抵抗率0.2Ω・cmを超え
るゴム用カーボン、酸化処理したカラー(インク)用カ
ーボン、熱分解カーボン、銅、銀、チタン、ゲルマニウ
ム等の金属酸化物、チタン酸カリウム、モリブデン酸ナ
トリウムなどの金属酸化物の塩、ポリアニリン、ポリピ
ロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー等が挙げら
れる。この中で価格が安く、少ない量で体積固有抵抗を
制御しやすいものとして、カーボン、導電性ポリマー類
が好ましく用いられる。
【0018】なお、本発明に使用されるゴム組成物は、
体積固有抵抗が1.0×10+4〜1.0×10+10 Ω・
cm、好ましくは1.0×10+5〜1.0×10+8Ω・
cmの半導電性を制御するために、適宜、充填剤の種類
および量は選択される。また、前述した充填剤の併用系
も使用され、二種以上の充填剤の併用系、あるいは後述
する導電性物質と充填剤との併用系が、体積固有抵抗の
バラツキとその他の特性とのバランスの点から特に有利
である。
【0019】本発明において、所定範囲の体積抵抗率を
有する充填剤の使用量は、上記エラストマー100重量
部当たり、5〜200重量部、好ましくは10〜150
重量部である。所定範囲の体積抵抗率を有する充填剤
を、前記重量部範囲で含有させることにより、ブレード
として必要な体積固有抵抗をブレードが有することにな
る。また、この範囲にすることにより、体積固有抵抗の
ばらつきが少ない。なお、充填剤を含有させ過ぎると、
ゴム弾性体の弾力性が低下し過ぎる傾向にある。現像ブ
レードとしては、トナーへのダメージを少なくするため
などのために、適度な弾性が必要である。
【0020】本発明において、充填剤の粒径は、特に限
定されないが、たとえば0.01〜10μm 程度である
ことが好ましい。導電性物質 本発明において、必要に応じて付加される導電性物質
は、体積抵抗率が0.2Ω・cm以下のものであり、こ
れは一般にゴムの導電性付与剤として使用されるもので
良い。導電性物質としては、EC(Extra Conductive)
カーボン、ECF(Extra Conductive Furnace)、SC
F(Super Conductive Furnace)、CF(Conductive F
urnace)、アセチレンブラック等(ケッチェンブラック
EC[商品名]を含む)の体積抵抗率0.2Ω・cm以
下の導電性カーボン、銅、銀、ゲルマニウム等の金属、
グラファイト等が挙げられる。この中で価格が安く、体
積固有抵抗を制御しやすいものとして、カーボン、グラ
ファイト類が好ましく用いられる。
【0021】なお、本発明に使用されるゴム組成物は、
体積固有抵抗が1.0×10+4〜1.0×10+10 Ω・
cm、好ましくは1.0×10+6〜1.0×10+8Ω・
cmの半導電性を制御するために、適宜、導電性物質の
種類および量は選択される。導電性物質と前述の充填剤
との併用系が、体積固有抵抗のバラツキとその他の特性
とのバランスの点から特に有利である。
【0022】本発明において、導電性物質の使用量は、
上記エラストマー100重量部当たり、好ましくは0〜
35重量部、さらに好ましくは3〜30重量部である。
この範囲で導電性物質を含有させることにより、ブレー
ドとして必要な体積固有抵抗をブレードが有することに
なる。また、この範囲にすることにより、体積固有抵抗
のばらつきが少ない。なお、導電性物質を含有させ過ぎ
ると、ゴム弾性体の弾力性が低下し過ぎる傾向にある。
現像ブレードとしては、トナーへのダメージを少なくす
るためなどのために、適度な弾性が必要である。
【0023】本発明において、導電性物質の粒径は、特
に限定されないが、たとえば0.01〜10μm 程度で
あることが好ましい。架橋剤 架橋剤としては、通常、有機過酸化物や硫黄系加硫剤が
使用される。また、イソシアネート系架橋剤も使用され
るが、特に有機過酸化物が有利である。有機過酸化物と
してはジクミルパーオキサイド、ジ−tブチルパーオキ
サイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、2,5−ジ
メチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサ
ン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5
−トリメチルシクロヘキサン、ベイゾイルパーオキサイ
ド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイドなどが
例示される。
【0024】また、硫黄系加硫剤としては硫黄または硫
黄供与体を使用することができる。硫黄供与体として
は、モルホリンジスルフィド、テトラメチルチウラムジ
スルフィドなどのチウラム化合物、高分子多硫化物など
が挙げられる。イソシアネート系架橋剤としては、たと
えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジ
イソシアネート、ナフチレン−1,5−ジイソシアネー
トなどのポリイソシアネート類などを挙げることができ
る。
【0025】架橋剤の使用量は、上記エラストマー10
0重量部当たり、0.1〜10重量部である。架橋剤の
使用量が0.1重量部よりも小さいと、良好な架橋反応
が得られず、所望の圧縮永久歪を有する組成物を得られ
ない傾向にあり、10重量部より大きい場合には、ゴム
弾性体の弾力性が低下することから好ましくない。な
お、架橋剤としては、単一種類の架橋剤に限らず、数種
類の架橋剤を併用することも、もちろん可能である。
【0026】任意成分 本発明では、必要に応じて、ジチオカルバメート類、チ
ウラム類、グアニジン類、チアゾール類などの加硫促進
剤、マレイミド類やアクリレート系およびメタクリレー
ト系多官能性モノマー類等の架橋助剤、ステアリン酸、
金属酸化物等の加硫促進助剤、老化防止剤など各種ゴム
配合剤を配合することができる。また、感光体を汚染し
ないものであれば、導電性粒子を均一に分散させるため
の分散剤を配合することもできる。これらの任意成分の
配合割合は、上記エラストマー100重量部当たり、2
0重量部以下が好ましい。
【0027】現像ブレード用ゴム組成物の製法 本発明による層厚規制用弾性現像ブレートに使用される
ゴム組成物は、前記各成分をロールやバンバリーミキサ
ーなどのような通常の混合機を用い混合することにより
得ることができる。このような一般のゴム混練機械によ
ってゴム成分と充填材および/または導電性物質を混合
することによって、液状注型ウレタンで混合時の粘度上
昇による成形不可能や分散不良のような問題は生じな
い。したがって、得られるブレード用組成物の体積抵抗
値のロット毎のばらつきが少ない。
【0028】このようにして得られたゴム組成物はプレ
ス成形やトランスファー成形等の方法を用いて、所望の
形状に成形加工することができる。本発明による層厚規
制用弾性現像ブレートの成形には、金属製のブレート用
板状基材に前記ゴム組成物の加硫物を接着させる。接着
方法として粘着剤および接着剤により接着または加硫同
時接着が挙げられる。粘着剤および接着剤による接着は
一般的に使用される方法であるが、本発明では、加硫同
時接着も可能であり、工程数の削減が可能となる。
【0029】現像ブレード 本発明に係る現像ブレードは、外周に付着されたトナー
の一部を、潜像保持体の外周面に、潜像に対応した所定
のパターンで選択的に移動させて現像を行う現像ローラ
の外周に当接して、前記現像ローラの外周に形成される
トナーの層の厚さを調節する現像ブレードであって、上
記組成のゴム弾性体で構成してあり、その圧縮永久歪
が、好ましくは12%以下、さらに好ましくは4〜8%
である。圧縮永久歪は、小さいほど好ましいが、現実的
には0にすることはできないので、上記範囲となる。圧
縮永久歪の測定は、JISK6262により測定され
る。
【0030】圧縮永久歪が12%を越えると、現像ロー
ラに圧接しているブレードに永久歪が生じ、ローラに対
するブレードの線圧が経時的に低下し、適正なトナー層
が形成されなくなる傾向にある。また、本発明に係る現
像ブレードの反発弾性率は、30〜50%であることが
好ましい。反発弾性率の測定は、リュプケ法JISK6
255により行う。反発弾性率が30%未満では、材料
の塑性が強くなり、現像ローラ上のトナー層が厚くなる
傾向にあり、50%を越えると、材料の弾性が強くなり
トナーを弾き、トナー層が薄く成りすぎる傾向にある。
【0031】このブレードのヤング率は、80〜120
kg/cm2 であることが好ましい。ブレードのヤング
率が80kg/cm2 未満では、現像ローラへの圧接力
が不足し、トナー層が厚くなりすぎる傾向がある。ま
た、ブレードのヤング率が120kg/cm2 より大き
い場合には、現像ローラへの圧接力が大きすぎて、トナ
ー層が薄くなり過ぎる傾向にある。また、この場合、現
像ローラへの回転トルクが増大し、ジッター(現像ロー
ラ駆動用のギアの歯数に応じた横縞)などの現象が生じ
るおそれがある。
【0032】この現像ブレードの電気抵抗は、106 Ω
以下が好ましい。この電気抵抗は低い方が好ましいが、
ゴム弾性体から成る導電性ブレードの製法上、導電性物
質を入れて抵抗を下げることから、導電性物質の含有量
が増大するとゴム弾性体の弾力性が低下し過ぎる傾向に
ある。
【0033】この現像ブレードの電気抵抗が106 Ωを
超えると、インピーダンスが高くなり、現像ローラ上へ
のトナーの帯電量の均一化が困難になる傾向にある。現
像ブレードには、トナーへの電荷注入を行うため、現像
バイアス以上の−200V〜−600Vの直流電圧が印
加されることが好ましく、そのために、現像ブレードの
電気抵抗は、106 Ω以下であることが好ましい。現像
ブレードの電気抵抗の測定方法は、ブレードが現像ロー
ラに触れるブレードの角部と、ブレードを固定するホル
ダーとの間の電気抵抗を絶縁抵抗計(印加電圧500
V)で測定する方法を採用する。
【0034】現像ブレードの圧縮永久歪、反発弾性率お
よびヤング率を上記範囲とするには、ゴム弾性体に含ま
れる架橋剤の添加量などの架橋条件を選択することによ
り行われる。たとえば圧縮永久歪が小さいゴム弾性体を
得るためには、架橋剤の添加量を多くし、架橋温度を高
くし、架橋時間を長めにすることが好ましい。また、本
発明に係る現像ブレードの電気抵抗を106 Ω以下とす
るためには、ゴム弾性体に含まれる導電性物質の添加量
を調節することにより行われる。
【0035】ブレードを構成するゴム弾性体のJIS硬
度Aは通常65〜80、好ましくは68〜78である。現像装置 本発明に係る現像装置は、前記現像ローラ用ブレード
と、現像ローラと、現像ローラが回転自在に配置され、
トナーが収容されるケーシングとを有する。
【0036】現像装置のケーシング内には、現像ローラ
の外周面にトナーを良好に付着させることを補助するト
ナー供給ローラを、現像ローラに近接して回転自在に配
置しても良い。現像ローラの導電性シャフトには、バイ
アス電圧が印加されるように構成することが好ましい。
反転現像の場合には、現像ローラの導電性シャフトに
は、潜像保持体の静電潜像と同じ極性の電圧が印加され
る。
【0037】画像形成装置 本発明に係る画像形成装置は、前記現像装置と、前記現
像ローラの外周に付着されたトナーの一部が潜像に対応
した所定のパターンで選択的に移動することによりトナ
ー像が形成され、このトナー像を転写材に転写する潜像
保持体とを有する。
【0038】潜像保持体は、たとえば感光ドラムで構成
される。転写材は、たとえば転写紙である。本発明に係
る画像形成装置は、潜像保持体の周囲に、潜像保持体の
表面を一様かつ均一に帯電する帯電装置と、均一に帯電
された感光体の表面に静電潜像を書き込むレーザ装置な
どの潜像形成装置と、前記現像装置と、現像されたトナ
ー像を転写紙などに転写する部分とを有することが好ま
しい。前記転写部分と帯電装置との間には、潜像保持体
の表面に付着している余分なトナーなどを取り除くクリ
ーニング装置を配置しても良い。なお、現像と同時にク
リーニングを行う場合には、このクリーニング装置は必
ずしも必要としない。
【0039】トナー 本発明で用いることができるトナーとしては、特に限定
されないが、以下に示すトナーが好ましい。本発明で用
いることが好ましいトナーとしては、体積平均粒径(d
v)が5〜10μmの範囲で、体積平均粒径(dv)と
個数平均粒径(dn)の比(dv/dn)が1.00〜
1.40の範囲にある球形トナー、好ましくは、さら
に、粒子の絶対最大長を直径とした円の面積(Sc)を
粒子の実質投影面積(Sr)で割った値(Sc/Sr)
が1.00〜1.30の範囲、かつBET法による比表
面積(A)(m2 /g)、個数平均粒径(dn)(μm
)および真比重(D)の積(A×dn×D)が5〜1
0の範囲の実質的に球形で、さらに、帯電量(Q)(μ
c/g)と比表面積(A)の比(Q/A)が80〜15
0の範囲にある非磁性一成分トナーである。この非磁性
一成分トナーには、コアが軟質樹脂、シェルが硬質樹脂
からなるカプセル型トナーや、カラートナーが含まれ
る。
【0040】この非磁性一成分トナーは、ビニル系単量
体と着色剤を含む均一混合液を懸濁重合法により重合さ
せて得ることができる。具体的な懸濁重合法としては、
例えば、ビニル系単量体、着色剤、ラジカル重合開始
剤、所望により各種添加剤などを含む混合物をボールミ
ル等で均一に分散させて均一混合液を調製し、次いでこ
の均一混合液を高剪断撹拌により水中に微細化分散させ
た水分散液として、通常30〜200°Cの温度で懸濁
重合する方法が挙げられる。
【0041】ここで用いられるビニル系単量体として
は、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルス
チレン等のスチレン系モノマー;アクリル酸、メタクリ
ル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチル
ヘキシル、メタアクリル酸エチル、メタクリル酸プロピ
ル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキ
シル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリロニ
トリル、アクリルアミド等のアクリル酸もしくはメタク
リル酸の誘導体;エチレン、プロピレン、ブチレン等の
エチレン性不飽和モノオレフィン;塩化ビニル、塩化ビ
ニリデン、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル;酢酸ビ
ニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル;ビニル
メチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエー
テル;ビニルメチルケトン、メチルイソプロペニルケト
ン等のビニルケトン;2−ビニルピリジン、4−ビニル
ピリジン、N−ビニルピロリドン等の含窒素ビニル化合
物等が挙げられる。これらのビニル系単量体、それぞれ
単独で、あるいは2種以上の単量体を組み合わせて用い
ることができる。
【0042】これらのビニル系単量体とともに任意の架
橋性単量体を用いることができる。架橋性単量体として
は、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンお
よびその誘導体等の芳香族ジビニル化合物;エチレング
リコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメ
タクリレート等のジエチレン性不飽和カルボン酸エステ
ル;N,N−ジビニルアニリン、ジビニルエテール等の
ジビニル化合物、および3個以上のビニル基を有する化
合物を挙げることができる。これらの架橋性単量体は、
単独あるいは2種以上を組み合わせて用いることができ
る。
【0043】本発明に用いられる着色剤としては、例え
ば、カーボンブラック、アニリンブラック、クリスタル
バイオレット、ローダミンB、マラカイトグリーン、リ
グロシン、銅フタロシアニン、アゾ染料等の顔料、染料
を挙げることができる。これらの着色剤は、それぞれ単
独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができ
る。
【0044】さらに、ニグロシン染料、モノアゾ染料、
含金属染料、亜鉛ヘキサデシルサクシネート、ナフトエ
酸のアルキルエステルまたはアルキルアミド、ニトロフ
ミン酸、N,N′−テトラメチルジアミンベンゾフェノ
ン、N,N′−テトラメチルベンジジン、トリアジン、
サリチル酸金属錯体等のこの分野で帯電制御剤と呼ばれ
る極性の強い物質を1種または2種以上含有させてもよ
い。
【0045】また、本発明で用いることができる非磁性
トナーには、帯電性、導電性、流動性、あるいは感光体
または定着ローラへの付着性を制御するための添加剤を
含有もしくは外添させることができる。このような添加
剤としては、例えば、低分子量ポリプロピレン、低分子
量ポリエチレン、各種ワックス、シリコーンオイル等の
離型剤、カーボンブラック、シリカ、アルミナ、酸化チ
タン、酸化亜鉛、酸化セリウム、炭酸カルシウム等の無
機微粉末等が挙げられる。
【0046】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る現像ブレー
ド、現像装置および画像形成装置を、図面に示す実施形
態に基づき、詳細に説明する。第1実施形態 図1に示すように、本発明の一実施形態に係る画像形成
装置は、潜像保持体としての感光ドラム1を有する。感
光ドラム1は、矢印A方向に回転自在に装着してある。
感光ドラム1は、導電性支持ドラム体の上に光導電層を
設けたものであり、光導電層は、たとえば有機系感光
体、セレン感光体、酸化亜鉛感光体、アモルファスシリ
コン感光体などで構成される。
【0047】感光ドラム1の周囲には、その周方向に沿
って、帯電装置3、潜像形成装置4、現像装置5、転写
装置6およびクリーニング装置2が配置してある。帯電
装置3は、感光ドラム1の表面を、プラスまたはマイナ
スに一様に帯電するためのものであり、たとえばコロナ
放電装置、帯電ドラム、帯電ブレードなどにより構成さ
れる。
【0048】潜像形成装置4は、画像信号に対応した光
を感光ドラムの表面に照射し、一様に帯電されたドラム
の表面に所定のパターンで光を照射して、光が照射され
た部分に静電潜像を形成する(反転現像の場合)、また
は光が照射されない部分に静電潜像を形成する(正規現
像の場合)ためのものであり、たとえばレーザ装置と光
学系とで構成される。または、LEDアレイと光学系と
で構成することもできる。
【0049】現像装置5は、感光ドラム1の静電潜像に
トナーを付着させるためのものであり、反転現像におい
ては光照射部にのみトナーを付着させ、正規現像におい
ては、光非照射部にのみトナーを付着させるように、現
像ローラ8と感光ドラム1との間にバイアス電圧が印加
される。この現像装置の詳細については、後述する。
【0050】転写装置6は、現像装置5により形成され
た感光ドラム表面のトナー像を転写紙7に転写するため
のものであり、たとえば転写ローラなどで構成される。
クリーニング装置2は、感光ドラム1の表面に残留した
トナーを清掃するためのものであり、たとえば清掃用ブ
レードなどにより構成される。このクリーニング装置
は、現像時に同時にクリーニング作用を行う方式の場合
には、必ずしも必要ではない。
【0051】次に、本実施形態に係る現像装置5につい
て説明する。この現像装置5は、トナー10が収容され
るケーシング11内に、現像ローラ8と供給ローラ12
とを有する。現像ローラ8は、感光ドラム1に一部接触
するように近接して配置され、感光ドラム1と反対方向
Bに回転するようになっている。供給ローラ12は、現
像ローラ8に接触して現像ローラ8と同じ方向Cに回転
し、現像ローラ8の外周にトナー10を供給するように
なっている。
【0052】図2に示すように、この現像ローラ8は、
導電性シャフト20の外周に、ゴム弾性体22を被覆す
ることにより製造される。導電性シャフト20は、たと
えばステンレスなどの金属で構成される。導電性シャフ
ト20の外周にゴム弾性体22を被覆させるには、導電
性シャフト20の外周にプレス成形および押し出し成形
などの手段でゴム弾性体22を被着させれば良い。この
場合、特に押し出し成形が好ましい。量産に適している
と共に、プレス成形と異なり割型の線が形成されないか
らである。
【0053】ゴム弾性体22の表面と導電性シャフト2
0の表面との間の電気抵抗は、10 5 〜108 Ω(50
0V電圧印加時)であることが好ましい。ゴム弾性体2
2の抵抗が低く過ぎると、現像ローラ8から感光ドラム
1へ電流が流れるおそれがあると共に、トナーが持つ電
荷が現像ローラ8にリークするおそれがあることから好
ましくない。また、ゴム弾性体22の抵抗が高すぎる
と、表面が摩擦により帯電して現像に悪影響を与えるお
それがあることから好ましくない。
【0054】ゴム弾性体22としては、特に限定されな
いが、スチレン−ブタジエン系共重合体ゴム、アクリロ
ニトリル−ブタジエン系共重合体ゴム、アクリルゴム、
エピクロロヒドリン系ゴム、ウレタンゴム、シリコンゴ
ムなど、好ましくはエピクロロヒドリン系ゴム、アクリ
ロニトリル−ブタジエン系共重合体ゴムなどが用いられ
る。
【0055】本実施形態では、ゴム弾性体22の表面の
摩擦係数が、0.1〜1.2、好ましくは0.3〜0.
8、さらに好ましくは0.3〜0.6である。ゴム弾性
体22の表面の摩擦係数を、このような範囲とすること
で、ローラ表面上のトナー層を現像ブレード9により安
定して形成し易くなり、トナーを均一に摩擦帯電するこ
とができ、感光体カブリや用紙カブリを低減することが
できる。
【0056】ゴム弾性体22の表面の周方向表面粗さ
は、10μm 以下であり、かつ表面の軸方向表面粗さが
10μm 以下であることが好ましい。本実施形態では、
周方向表面粗さおよび軸方向表面粗さは、10μm 以下
であれば、0に限りなく近づいても良いが、量産性およ
び経済性を考慮すれば、6〜8μm 程度が好ましい。
【0057】周方向および軸方向の表面粗さを10μm
以下にすることで、図3に示すように、トナー10の層
が均一になり、感光体カブリや用紙カブリをさらに低減
することができる。表面粗さを前記範囲とするために
は、ゴム弾性体22の外周面を円筒研削盤などで研磨す
れば良い。また、摩擦係数を上記範囲とするためには、
現像ローラの外周面を研磨後に、紫外線照射を行えば良
い。紫外線照射の条件は、たとえば80w/cmの光源
を用い、2〜3分間照射する条件である。
【0058】本実施形態では、図1に示すように、現像
ローラ8の周囲において、供給ローラ12との接触点か
ら感光ドラム1との接触点との間の位置に、本発明に係
る現像ブレード9が配置してある。このブレード9は、
エラストマー100重量部、充填材5〜200重量部お
よび架橋剤0.1〜10重量部からなるエラストマー組
成物で構成される。エラストマー、充填剤および架橋剤
の例示に関しては、前述した通りである。必要に応じ
て、前記例示の導電性物質を含有させても良い。
【0059】本実施態様で用いられるブレード9の圧縮
永久歪は、12%以下であることが好ましい。圧縮永久
歪が12%を越えると、現像ローラに圧接しているブレ
ードに永久歪が生じ、ローラに対するブレードの線圧が
経時的に低下し、適正なトナー層が形成されなくなるお
それがある。
【0060】この現像ブレード9の反発弾性率は30〜
50%であることが好ましい。反発弾性率の測定は、リ
ュプケ法JISK6255により行う。反発弾性率が3
0%未満では、材料の塑性が強くなり、現像ローラ上の
トナー層が厚くなる傾向にあり、50%を越えると、材
料の弾性が強くなりトナーを弾き、トナー層が薄く成り
すぎる傾向にある。
【0061】また、この現像ブレード9のヤング率は、
好ましくは80〜120kg/cm 2 、さらに好ましく
は90〜110kg/cm2 である。本実施形態では、
ブレード9は、図4に示すように平板形状であり、その
基端部がホルダー50に保持してある。ホルダー50
は、導電性材料である金属などで構成される。
【0062】ブレードのヤング率が80kg/cm2
満では、現像ローラへの圧接力が不足し、トナー層が厚
くなりすぎる傾向がある。また、ブレードのヤング率が
120kg/cm2 より大きい場合には、現像ローラへ
の圧接力が大きすぎて、トナー層が薄くなり過ぎる傾向
にある。また、この場合、現像ローラへの回転トルクが
増大し、ジッター(現像ローラ駆動用のギアの歯数に応
じた横縞)などの現象が生じる。
【0063】また、このブレード9では、ブレードの現
像ローラに触れる部分とブレードを固定するホルダー部
分との間の電気抵抗が106 Ω以下、現実的には104
〜106 Ωであることが好ましい。ブレード9には、ト
ナーへの電荷注入を行うため、−300V〜−600V
の電圧が印加されることが好ましく、そのために、ブレ
ード9の電気抵抗は、10 6 Ω以下であることが好まし
い。ブレード9の電気抵抗の測定方法は、以下のように
して行う。図5に示すように、ブレード9が現像ローラ
8に触れるブレード9の角部先端を導電板52に接触さ
せ、ブレード9を固定するホルダー50との間の電気抵
抗を絶縁抵抗計54(印加電圧500V)で測定する。
【0064】本発明による層厚規制用弾性現像ブレート
に使用されるゴム組成物は、エラストマー、充填材およ
び/または導電性物質、架橋剤および必要に応じて任意
成分を、ロールやバンバリーミキサーなどのような通常
の混合機を用い混合することにより得ることができる。
このような一般のゴム混練機械によってゴム成分と導電
性物質を混合することによって、液状注型ウレタンで混
合時の粘度上昇による成形不可能や分散不良のような問
題は生じない。したがって、得られるブレード用組成物
の体積抵抗値のロット毎のばらつきが少ない。
【0065】このようにして得られたゴム組成物はプレ
ス成形やトランスファー成形等の方法を用いて、所望の
形状に成形加工することができる。本発明による層厚規
制用弾性現像ブレートの成形には、図5に示す金属製の
ホルダー50にゴム組成物の加硫物を接着させる。接着
方法として粘着剤および接着剤により接着または加硫同
時接着が挙げられる。粘着剤および接着剤による接着は
一般的に使用される方法であるが、本実施形態では、加
硫同時接着が可能となり工程数の削減が可能となる。
【0066】加硫条件は、好ましくは圧縮永久歪、反発
弾性率およびヤング率を上記範囲に設定するように決定
され、たとえば加硫温度150〜170°C、加硫時間
20〜50分間である。本実施形態に係る現像装置5に
収容されるトナー10としては、体積平均粒径(dv)
が5〜10μmの範囲で、体積平均粒径(dv)と個数
平均粒径(dn)の比(dv/dn)が1.00〜1.
40の範囲であり、粒子の絶対最大長を直径とした円の
面積(Sc)を粒子の実質投影面積(Sr)で割った値
(Sc/Sr)が1.00〜1.30の範囲、かつBE
T法による比表面積(A)(m2/g)、個数平均粒径
(dn)(μm )および真比重(D)の積(A×dn×
D)が5〜10の範囲の実質的に球形で、さらに、帯電
量(Q)(μc/g)と比表面積(A)の比(Q/A)
が80〜150の範囲にある非磁性一成分トナーであ
る。
【0067】このような比較的粒径が揃った5〜10μ
m 程度の球形のトナーを用い、しかも、本実施態様に係
るブレード9を用いることで、図3に示すように、現像
ローラ8の表面に付着するトナー10の層厚を実質的に
一層にすることができる。また、本実施態様に係るブレ
ード9は、前記組成のエラストマー組成物で構成される
ために、圧縮永久歪が小さく、耐久性に優れ、ブレード
と現像ローラとの間の間隙が長期間運転後も一定であ
る。また、適度な弾性を有するので、トナーへのダメー
ジも少ない。さらに、本実施態様に係るブレード9は、
前記エラストマー組成物で構成されるために、ロット毎
の体積固有抵抗のばらつきが少なく、トナーへの電荷注
入と摩擦帯電とをバランス良く良好に行うことができ
る。
【0068】さらに、ブレードへの余分なトナーの付着
が少なく、逆帯電トナーも発生しにくい。したがって、
このブレードを用いた現像装置を用いて、画像を形成
(印字を含む)しても、感光体カブリや用紙カブリが発
生しにくい。第2実施形態 本実施形態は、前記第1実施形態に示す装置を用いて、
反転現像を行い、現像同時クリーニングを行う場合の例
である。
【0069】反転現像を行うために、本実施形態では、
図1に示す帯電装置3により、感光ドラム1の表面を、
図8(A)に示すように、たとえばVc=+500V程
度に一様に帯電させる。次に、図1に示す潜像形成装置
4により所定のパターンで光を照射し、帯電された感光
ドラム1の表面を部分的に帯電を解除し、所定のパター
ンで静電潜像を形成する。静電潜像が形成される領域の
電位は、たとえば0Vに近い電圧である。
【0070】次に、図1に示す現像装置5において、感
光ドラム1の表面の静電潜像を現像する。現像装置5の
現像ローラ8の表面には、前記第1実施形態の現像ブレ
ード9の作用により、一層のトナー10が形成してあ
る。また、図8(B)に示すように、現像ローラ8の表
面電位VD が300Vとなるように、現像ローラ8と感
光ドラム1との間にはバイアス電圧が印加してある。こ
のため、現像ローラ8の周面に付着してあるプラスに帯
電されたトナー10は、光照射部である静電潜像のパタ
ーンで、感光ドラム1の表面に移動し、感光ドラム1の
表面には、図8(C)に示すように、静電潜像のパター
ンでトナー像が形成される。
【0071】また、図8(B)に示すように、感光ドラ
ム1の静電潜像以外の領域に付着しているプラスの残留
トナー10aは、感光ドラムの表面電位と現像ローラ8
の表面電位に基づく電界により、現像ローラ8側に移動
する。その結果、現像と同時に、感光ドラム1の表面の
クリーニングを行うことができる。
【0072】本実施形態に係る画像形成装置では、図1
に示すクリーニング装置2が不要となる。なお、本実施
形態において、現像同時クリーニングを行うための条件
としては、感光ドラム1の表面の帯電電位をVcとし、
現像ローラ8の表面の電位をVDとした場合に、Vc−
VD が50V以上であれば良い。また、好ましくは、図
1に示すブレード9の先端の電位をVBLとし、供給ロー
ラ12の表面電位をVsとした場合には、VD ≦VBL≦
Vsであることが好ましい。なお、トナー10の帯電極
性および感光ドラム1の表面電位の極性が負である場合
には、Vc−VD の絶対値が50V以上であり、VD の
絶対値≦VBLの絶対値≦Vsの絶対値の関係にあれば良
い。この関係は、正規現像における現像同時クリーニン
グの場合にも同様である。
【0073】本実施形態のその他の構成および作用は、
前記第1実施形態と同様である。第3実施形態 本実施形態では、図6に示すように、現像ブレード9a
を、凹部が形成されたホルダー56で保持し、スプリン
グ57により所定圧で現像ローラ8の表面に当接させた
以外は、前記第1実施形態と同様にして、現像ブレード
9a、現像装置および画像形成装置を構成した。
【0074】この現像ブレード9aを構成するゴム弾性
体の材質は、前記第1実施形態の現像ブレード9の材質
と同一である。本実施形態に係る現像ブレード9a、こ
れを用いた現像装置および画像形成装置でも、前記第1
実施形態に係る現像ブレード、現像装置および画像形成
装置と同様な作用効果を奏する。
【0075】第4実施形態 本実施形態では、図7に示すように、現像ブレード9b
を、凸部が先端に形成された形状に構成し、これを凹部
が形成されたホルダー56aで保持し、スプリング57
aにより所定圧で現像ローラ8の表面に当接させた以外
は、前記第1実施形態と同様にして、現像ブレード9
b、現像装置および画像形成装置を構成した。
【0076】この現像ブレード9bを構成するゴム弾性
体の材質は、前記第1実施形態の現像ブレード9の材質
と同一である。本実施形態に係る現像ブレード9b、こ
れを用いた現像装置および画像形成装置でも、前記第1
実施形態に係る現像ブレード、現像装置および画像形成
装置と同様な作用効果を奏する。
【0077】なお、本発明は、上述した実施形態に限定
されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変する
ことができる。
【0078】
【実施例】以下に実施例および比較例を挙げて、本発明
についてより具体的に説明するが、本発明はこれらの実
施例のみに限定されるものではない。なお、配合割合の
部数は重量基準である。
【0079】なお、測定法は以下のとおりである。体積固有抵抗値 2mm厚のゴムシートをガイドリング付き電極にはさん
で、直流500Vの電圧で体積固有抵抗を測定した。
【0080】トナー付着状態の評価 一万枚印刷後、ブレードの状態を目視観察することによ
り行った。◎はトナー付着なし。○は僅かに付着した。
△は付着やや多く、印字不良発生した。×は付着量多く
使用できなかった。
【0081】逆帯電トナーの発生状態の評価 300枚印字後、感光体上非画像部のカブリ、つまり感
光体カブリを測定することにより行った。◎はほとんど
発生なし。○は発生するが少ない。△は頻繁に発生し画
質の低下が見られる。×は著しい画質低下で使用できな
かった。
【0082】実施例1〜7 下記の表1に示す配合処方のエラストマー、充填材、導
電性物質、架橋剤および任意成分を、ニーダーを用いて
均一に混練し、ウレタンゴムベースを得た。エラストマ
ーとしては、H−NBR(日本ゼオン社製のZetpo
l 2020、水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴ
ム)、NBR(日本ゼオン社製のNipol 1052
J、アクリロニトリル−ブタジエンゴム)、シリコンゴ
ム(東芝シリコーン社製のTSE−270−5U)、ま
たはフッ素ゴム(ダイキン工業社製のダイセルG−60
1)を用いた。
【0083】導電性物質としては、導電性カーボンとし
てのECカーボン(ケッチェンブラックインターナショ
ナル社製ケッチェンブラックEC:体積抵抗率0.1Ω
・cm)またはアセチレンブラック(電気化学工業社製
デンカブラック:体積抵抗率0.17Ω・cm)を用
い、充填材としては、ゴム用カーボンとしてのHAF
(カーボン東海カーボン社製シースト#3:体積抵抗率
0.25Ω・cm)および/またはチタン酸カリ系ウィ
スカー(大塚化学社製、デントールWK−200、体積
抵抗率1.0Ω・cm)を用いた。
【0084】架橋剤としては、ジクミルパーオキサイ
ド、ジ(t−ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼ
ン、および/または硫黄を用いた。任意成分としては、
ジベンゾチアジルジスルフィドと塩化亜鉛との錯体、ジ
ベンゾチアジルジスルフィド、2−メルカプトベンゾチ
アゾール、酸化マグネシウム、、水酸化マグネシウムお
よび/またはステアリン酸を用いた。
【0085】次に、前記エラストマーベースに所定量の
各種架橋剤をオープンロール上で均一に混合して組成物
を得た。次いで、この組成物を温度160°C、時間2
0分間の条件下でプレス成形して厚さ2mmのシート状成
形品を得た。これらの成形品を170°Cに設定された
熱風循環式オーブン中に入れ、30分放置した。このウ
レタンゴムシート10枚の体積固有抵抗率を測定し、そ
の平均値とバラツキ範囲について表1に示した。また、
それらの圧縮永久歪を測定した。さらにブレードに対す
るトナー付着状況および逆帯電トナーの発生について調
べた。結果を下記の表1に示す。
【0086】
【表1】
【0087】ただし、上記表1中の1)〜10)として
は、下記のものを用いた。 1)弗素ゴム:ダイキン工業社製、ダイエル G−60
1 2)H−NBR:日本ゼオン社製、Zetpol 20
20、水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴム 3)NBR:日本ゼオン社製、Nipol 1052
J、アクリロニトリル−ブタジエンゴム 4)シリコンゴム:東芝シリコーン社製、TSE−27
0−5U 5)ケッチェンブラックEC:KETJEN BLAC
K INT.Co.製、導電性カーボン、体積抵抗率
0.1Ω・cm 6)アセチレンブラック:電気化学工業社製、デンカブ
ラック、体積抵抗率0.17Ω・cm 7)シースト#3:東海カーボン社製、HAFカーボ
ン、体積抵抗率0.25Ω・cm 8)チタン酸カリ系ウィスカー:大塚化学社製、デント
ールWK−200W、体積抵抗率1.0Ω・cm 9)THANECURE:ジベンゾチアジルジスルフィ
ドと塩化亜鉛との錯体 10)酸化スズ被属酸化チタン:三菱マテリアル社製、
W−1、体積抵抗率5〜10Ω・cm比較例1 H−NBR100重量部に対して、ケッチェンブラック
EC10重量部、ジ(t−ブチルパーオキシ)ジイソプ
ロピルベンゼン2重量%、ステアリン酸1重量部とした
以外は、前記実施例1と同様にしてブレードを製造し
た。
【0088】下記の表2に示すように、実施例に比較
し、体積固有抵抗のばらつきが大きかった。また、表2
に示すように、ブレード特性において難点があった。
【0089】
【表2】
【0090】なお、上記表2中、トナー付着状態の評価
および逆帯電トナーの発生状態の評価は、下記の基準で
行った。 トナー付着状態の評価 1万枚印刷後、ブレードの状態を目視観察、 ◎・・トナー付着なし ○・・僅かに少し付着 △・・付着やや多く印字不良発生 ×・・付着量多く使用不可 逆帯電トナーの発生状態の評価 ◎・・ほとんど発生しない ○・・発生するが少ない △・・頻繁に発生しカブリ生じる ×・・使用不可比較例2 導電性物質として、ケッチェンブラックEC10重量部
の代わりに、アセチレンブラック20重量部を用いた以
外は、前記比較例1と同様にして、ブレードを得た。
【0091】表2に示すように、実施例に比較し、体積
固有抵抗のばらつきが大きく、また、ブレード特性に難
点があった。実施例8 図2に示すように、直径10mmのステンレス製シャフト
20の外周に、エピクロロヒドリンゴムとアクリロニト
リル−ブダジエン系共重合体ゴムのブレンドゴムで構成
されたゴム弾性体22を、押し出し成形により、厚さ
4.1mmで形成した。その後、ゴム弾性体22の外周面
を円筒研削盤で研磨することにより、その外周面の表面
粗さを軸方向および周方向で6μm とした。
【0092】次に、そのゴム弾性体を回転させながら、
その表面に紫外線を80w/cmのランプを用いて3分
間の条件で照射した。その結果、ゴム弾性体の表面の摩
擦係数は、0.3となった。この現像ローラ8を、図1
に示すように、感光ドラム1に接触幅が約2mmとなるよ
うに接触させて配置した。
【0093】感光ドラム1としては、有機系感光体ドラ
ムを用い、その外径は、30mmであった。帯電装置3と
しては、感光ドラム1の表面電位がVc=−650V程
度に一様に成るようなコロナ放電装置を用いた。静電潜
像形成装置4としては、レーザ装置と光学系とを組み合
わせたものを用いた。供給ローラ12としては、外径1
2.5mmのウレタンゴム製のスポンジローラを用いた。
この供給ローラ12は、現像ドラム8に接触幅が約2mm
となるように接触させた。
【0094】現像ブレード9としては、前記実施例1に
示す組成のエラストマー組成物で構成され、その圧縮永
久歪が5%で、そのヤング率が92kg/cm2 、反発
弾性率が34%で、11.5mm×220mm×1.5mmの
平板状のブレードを用いた。このブレードの電気抵抗
は、図5に示す測定方法により測定したところ、6×1
4 Ωであった。このブレード9を、図4に示すよう
に、現像ローラ8に対する線圧が0.7〜2g/mmと成
るように現像ローラ8の外周に接触させて取り付けた。
【0095】現像装置5の内部に収容されるトナー10
としては、次に示す製法により得られたトナーを用い
た。スチレン90部、ステアリルメタクリレート10
部、低分子量ポリプロピレン4部、カーボンブラック
(商品名ブラックパール130)7部、クロム系染料
(商品名ボントロンS−34)0.5部および2,2′
−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)2部を
ボールミル分散して均一混合液を得た。
【0096】次に、上記混合液を、リン酸カルシウム
4.5部を微細に分散した純水400部中に添加し、水
分散液を得た。この水分散液をрН9以上の条件下でロ
ーターステーター型ホモミキサーより高剪断撹拌を行っ
て、上記混合液を水中に微細化して分散させた。この水
分散液を撹拌翼の付いた反応器に入れて、65°Cで4
時間、撹拌下に重合を行った。
【0097】このようにして得られた重合体を含む分散
液を酸洗浄、水洗浄を充分に行った後、分離、乾燥して
トナー材料を得た。上記トナー材料100部に、流動化
剤として疎水性シリカ0.3部を外添し、非磁性一成分
トナーを得た。得られた非磁性一成分トナーは、実質的
に球型の粒子であった。このトナーの体積平均粒径(d
v)は6.5μmであり、体積平均粒径(dv)と個数
平均粒径(dn)の比(dv/dn)が1.18であ
り、粒子の絶対最大長を直径とした円の面積(Sc)を
粒子の実質投影面積(Sr)で割った値(Sc/Sr)
が1.07であり、かつBET法による比表面積(A)
(m2 /g)、個数平均粒径(dn)(μm )および真
比重(D)の積(A×dn×D)が5.6で、さらに、
帯電量(Q)(μc/g)と比表面積(A)の比(Q/
A)が120であった。
【0098】また、本実施例では、反転現像で清掃同時
現像を行うために、現像ローラ8の表面電位VD が−2
50Vとなるように、現像ローラ8と感光ドラム1との
間にバイアス電圧を印加した。また、ブレード9の先端
の電位がVBL=−350Vと成るようにバイアス電圧を
印加し、供給ローラ12の表面電位Vs=−350Vと
成るように、バイアス電圧を印加する。本実施例では、
現像同時クリーニングなので、図1に示すクリーニング
装置は不要となる。
【0099】本実施例に係る画像形成装置において、感
光ドラム1を周速47.6mm/秒で矢印A方向に回転
し、現像ローラ8を周速105mm/秒で矢印B方向に回
転し、供給ローラ12を周速92mm/秒で矢印C方向に
回転し、用紙7に、300回転写した。
【0100】感光体カブリおよび用紙カブリに関して定
量化した数値は、感光体カブリでは、1.0%(初
期)、1.1%(300枚印字後)となり、用紙カブリ
では、0.1%(初期)、0.1%(300枚印字後)
であり、小さいことが確認された。また、印字濃度につ
いて観察した結果、印字濃度の低下または増加による細
線再現性の低下は見られなかった。
【0101】なお、感光体カブリとは、感光体ドラムに
付着すべきトナーの極性と逆極性のトナーが感光ドラム
に付着し、均一帯電が困難になり、画質の低下などの問
題を引き起こす現象である。また、用紙カブリとは、感
光ドラムの帯電よりも高い同極性のトナーが感光ドラム
の非画像部に付着し、それが転写紙までも転写され、画
質の低下などの問題を引き起こす現象である。
【0102】感光体カブリの観察は、感光体ドラム上の
カブリの部分のトナーをメンディングテープで紙に転写
し白色度計(日本電色製)で測定した反射率の値を、メ
ンディングテープだけを紙に貼った時の反射率を白色度
計で測定した値から引いた値を比較することで行った。
この値が大きいほど感光体カブリが多い。
【0103】また、用紙カブリの観察は、定着後の用紙
の非画像部のカブリ部分を白色度計で測定した反射率の
値を、印字前の用紙の反射率を白色度計で測定した値か
ら引いた値を比較することで行った。また、本実施例に
係る現像ブレードおよび現像ローラを用いて印字を行っ
た場合には、トナーを馴染ませるための空運転をするこ
となく初期から正常な印字が可能であった。
【0104】比較例3 前記比較例1の組成で構成される現像ブレードを用いた
以外は、前記実施例6と同様にして、現像ブレード、現
像装置および画像形成装置を構成した。前記実施例6と
同様にして、感光体カブリ、用紙カブリおよび印字濃度
を観察したところ、感光体カブリおよび用紙カブリの定
量化した数値は、感光体カブリでは、4.0%(初
期)、10.3%(300枚印字後)となり、用紙カブ
リでは、0.3%(初期)、0.6%(300枚印字
後)であり、感光体カブリおよび用紙カブリが増加して
いることが確認でき、また印字濃度の増加による細線再
現性低下も観察された。
【0105】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係る
ブレードは、前記組成のエラストマー組成物で構成され
るために、圧縮永久歪が小さく、耐久性に優れ、ブレー
ドと現像ローラとの間の間隙が長期間運転後も一定であ
る。また、適度な弾性を有するので、トナーへのダメー
ジも少ない。さらに、本発明によれば、充填剤を、一般
ゴム加工機械で加工可能なエラストマーと混練により混
合して成型することにより、半導電性領域の抵抗値をバ
ラツキなく有する現像ブレードを、簡素な加工工程で得
ることができる。
【0106】さらに、本発明では、ブレードへの余分な
トナーの付着が少なく、逆帯電トナーも発生しにくい。
したがって、このブレードを用いた現像装置を用いて、
画像を形成(印字を含む)しても、感光体カブリや用紙
カブリが発生しにくい。したがって、本発明によれば、
導電性と硬度の程度を任意に設定された現像ブレードを
得ることができる。かくして、得られる現像ブレード
は、非磁性1成分現像方式による電子写真プリンター、
複写機、ファックスにおいて、現像ローラ上のトナーを
均一に帯電させるための層厚規制用現像ブレードとして
好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施形態に係る画像形成装置
の概略図である。
【図2】図2は図1に示す現像ローラの一部破断斜視図
である。
【図3】図3は図2に示す現像ローラの要部拡大断面図
である。
【図4】図4は図1に示す現像ブレードの取付方を示す
概略図である。
【図5】図5は電気抵抗の計測方法を示す概念図であ
る。
【図6】図6は本発明の他の実施形態に係る現像ブレー
ドの断面図である。
【図7】図7は本発明のさらに他の実施形態に係る現像
ブレードの断面図である。
【図8】図8(A)〜(C)は反転現像における現像同
時クリーニングの作用を示す概略図である。
【図9】図9は現像ローラの摩擦係数を測定する方法を
示す概念図である。
【符号の説明】
1… 感光ドラム 2… クリーニング装置 3… 帯電装置 4… 潜像形成装置 5… 現像装置 6… 転写装置 7… 転写紙 8… 現像ローラ 9,9a,9b… 現像ブレード 10… トナー 12… 供給ローラ 20… 導電性シャフト 22… ゴム弾性体

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エラストマー100重量部、体積抵抗率
    0.2Ω・cmを超え300Ω・cm以下の充填剤5〜
    200重量部および架橋剤0.1〜10重量部を含有す
    る現像ブレード用エラストマー組成物。
  2. 【請求項2】 外周に付着されたトナーの一部を、潜像
    保持体の外周面に、潜像に対応した所定のパターンで選
    択的に移動させて現像を行う現像ローラの外周に当接し
    て、前記現像ローラの外周に形成されるトナーの層の厚
    さを調節する現像ブレードであって、 エラストマー100重量部、体積抵抗率0.2Ω・cm
    を超え300Ω・cm以下の充填剤5〜200重量部お
    よび架橋剤0.1〜10重量部からなるエラストマー組
    成物で形成されてなる現像ブレート。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の現像ブレードと、 前記現像ブレードが当接する現像ローラが回転自在に配
    置され、トナーが収容されるケーシングとを有する現像
    装置。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の現像装置と、 前記現像ローラの外周に付着されたトナーの一部が潜像
    に対応した所定のパターンで選択的に移動することによ
    りトナー像が形成され、このトナー像を転写材に転写す
    る潜像保持体とを有する画像形成装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6256471B1 (en) * 1999-03-11 2001-07-03 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image developing device and image forming apparatus
EP1801664A1 (en) * 2005-12-20 2007-06-27 Sumtiomo Rubber Industries Ltd Cleaning blade for use in image-forming apparatus

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