JPS58214177A - 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】 本発明はトナー担持体の表面ｌこトナ一層を薄層形成し
て担持させつつ静電潜像が形成された像担体に搬送して
現像する現像装置に関する。

電子写真複写装置、ファクシミリ又はプリンタ等の静電
記録機においては、像担体表面に形成した静電潜像に現
像装置からトナーを供給して可視像化する。而して、例
えばスリーブ状をなし内側に磁石を内股、したトナー相
持体の周面にトナーを磁力で付着させ、トナー担持体の
回転ｌこより、これと転動するスリーブ状又はベルト状
の像担体（例えば、感光体）にトナーを供給する現像装
置が知られている。ところで、トナー担持体の局面にト
ナーの薄層を均一に形成する必要があるが、この層厚規
制手段として。

通常１弾性を有するブレードが使用され、このブレード
をトナー担持体の周面に摺接させて設置する。これによ
り、トナー相持体の周面にトナーの薄層を容易に形成す
ることができるのに加え、ブレード及びトナー担持体さ
の間でトナーを摩擦することによりトナーを帯電させる
ことができる。然るに、ブレード及、びトナー担持体の
使用とともに、ズレードｌヒトナーが付着しトナー担持
体周面に、トナーフィルミングが発生するという不都合
があり、トナー担持体の周面上のトナ一層に層厚不拘−
又は帯電不均一が起き、また層厚及び帯電の変化が大き
く１画像濃度の不拘−又は画像密度の低下等の画質異常
が発生しやすい。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、トナ
ー相持体の表面の凹凸を適切に設定することによって、
トナー相持体及びブレードｌこトナーが固着するこさを
防止し１画質異常の発生を回避した現像装置を提供する
ことを目的とする。本発明に係る現像装置は、静電潜像
が形成された像担体の表面にトナーを供給する現像装置
において、スリーブ状又は無端ベルト状をなし前記像担
体の近傍をその通過域とするように移動可能に設けられ
たトナー担持体さ、該トナー担持体の表面にトナーを補
給するトナー補給手段と、前記トナー相持体上のトナー
の層厚を規制する層厚規制手段とを有し、前記トナー担
持体はその表面を前記トナーの体積平均粒径の約１乃至
４倍の凹凸を有する粗面に加工しであることを特徴きす
る（のである。

以下１本発明の実施例について、添付の図面を参照して
具体的に説明する。第１図は本発明の１実施例を示す模
式図である。像担体たる感光体ドラム１１が複写機本体
内に設置され、矢印方向に定速回転駆動されるようにな
っている。

感光体ドラム１１はスリーブ状の導電性基体上に光導電
性物質からなる感光層が形成されており、定速回転する
間にその表面に例えば正電荷による一様帯電がなされ、
像露光がなされて静電潜像が形成された後１本発明に係
る現像装置の配設付随に到達する。

トナー担持体ｌは、第１図の模式図及び第２図の一部拡
大断面図に示す如く、スリーブ状をなし導電性の非磁性
材料からなる基体２の外周面上に、ポリエステル樹脂の
粉末を静電塗装して約１０００μｍ厚の誘電体層３を形
成しである。

そして、誘電体層３上１こ粒径が３．０乃至４０μｍで
ある鉄粒子等の金属粒子５を熱硬化型の樹脂に分散させ
た金属粒子分散剤を誘電体層３上に約１００μｍ厚に塗
布して熱処理し１次いでこの硬化した分散剤膜の表面を
サンドブラスト加工。

エツチング等の化学的処理又はローレット加工等の機械
的処理により研削し１表面の凹凸の大きさが１０乃至１
５μ欝になるように加工して分散層４を形成しである。

斯かるトナー担持体１は、ＳＣ光体ドラム１１の周面と
トナー担持体１の周面とがトナー担持体１の周面上に形
成されるトナーの層厚以上の間隔をおいて対向するよう
に感光体ドラム１１の近傍に設置されており。

その対向位置にそ感光体ドラム１１の周面の移動方向と
同一方向に回転するように回転駆動される。トナー担持
体１の内側には磁石６がトナー担持体１と同軸的に且つ
同一方向に回転するように設置されている。磁石６はそ
の周方向にＮ極とＳ極とを交互的に配設したものであり
。

トナー担持体ｌの周面上に磁性トナーを磁力により付着
させる。

トナー担持体１の周面における感光体ドラム１１と対向
する現像位置の反対側の位置には。

トナー８を貯留したタンク７が配設されている。

トナー８はカーボン粉末に磁性粉を混合させた所謂−成
分トナー（磁性トナー）であり、例えば平均粒径が約１
０μｍ、真比重が約１．８６に調整される。また、トナ
ーの体積固有抵抗は１０１３Ω・ｃｍ以上であり、この
高抵抗磁性トナーに後述する如く摩擦帯電させて感光体
ドラム１１の周面に形成された静電潜像に静電的に付着
させる。タンク７の上方には層厚調整部材たるブレード
９が配設されている。ブレード９はポリウレタン、スチ
レンブタジェン系のゴム材料又はオーステナイト系マル
テンサイトステンＶス鋼等の金属材料からなる板状のも
のであって、トナー担持体１の幅方向の略全域において
トナー担持体１の周面に摺接するように設けられており
、タンク７からトナー担持体１の周面に供給されたトナ
ーがプレード９を通過した後に約０．５ｍｆ／ｃｍ２の
密度の均一な層厚、に規制されるようになっている。ま
た、トナーはプレード９により層厚を規制されると共に
、プレード９とトナー担持体１との間で摩擦を受けてこ
れらの材質間の摩擦帯電系列により決まる極性１例えば
負極性に帯電せしめられる。

トナー相持体１の回転方向における現像位置の下流側に
は、導電性ブラシ１０をそのブラシ毛先端がトナー相持
体１の幅方向略全域にお１／）てその周面に接触するよ
うに設信しである。この導電性ブラシ１０は接地してあ
り、従って。

感光体ドラム１１と対向する現像位置１こてトナーが消
費されたトナー担持体１の周面が導電性ブラシ１０によ
り除電される。なお、トナー担持体１に現像バイアス電
圧を印加することも可能であるが、この場合にはトナー
担持体１の周面に形成されたトナーに不均一に電荷が注
入されることを防止するため、基体２、プｖ　−）”　
９及びブラシ１０が同電位になるようにノくイアスミ圧
を印加するのが好ましい。

而して１本発明にお（−ては、第２図番こ示す如く１分
散層４の表面をその凹凸がトナーの体積平均粒径の約１
乃至４倍の大きさとなるよう番こ粗面に仕上げである。

分散層４の表面の凹凸力５トナーの平均粒径以下である
場合は、この分散層４上にトナーを補給し、）ｖ　−）
’９ｇこより分散層４上にトナーの薄層を形成するとい
う動作を繰返してトナー相持体１・を現像に供する間に
。

トナー担持体１の周面の凹所にトナーが埋まり。

周面が平滑化されてしまう。その結果、トナー相持体１
の周面上のトナー量が減少し、又はトナーが周面の凹凸
とブレード９との間で押圧されて破壊され１画像濃度の
低下及び地肌汚れ等が発生する。一方１分散層４の表面
の凹凸がトナーの平均粒径の４倍を超えるさ、分散層４
上のトナーを均一に帯電させることができなくなり、画
像ムラ又は画質異常が発生する。このような理由から１
本発明においては分散層４延いてはトナー担持体ｌの表
面の凹凸をトナーの平均粒径の約１乃至４倍に設定する
。

また、ブレード９は第３図に示す如く、その下端の端面
をブレード９の厚み方向に角度α（０くα＜９０°）だ
け傾斜させてあり、端面とブレード９の長手方向とのな
す角度が鋭角αである側の先端にてトナー担持体ｌの周
面に摺接させである。このように、ブレード９をその下
端先端にてトナー担持体１の周面に摺接させるのは、ブ
レード９の下端がトナー相持体１との摺接位置より下方
に延長していると、その延長部とトナー相持体１との間
に櫟状部が形成されるため、ブレード９の先端部にトナ
ーが速やかに付着してしまい、このためトナー相持体１
の周面上のトナ一層にスジ状のムラが発生し、複写画像
において白スジ又は黒スジ等の画像ムラが発生するから
である。また、プレード９の先端鋭角部をトナー担持体
１の周面に摺接させるのは、トナー相持体１上のトナ一
層の薄層化を容易にするためであり、逆にブレード９の
先端鈍角部をトナー担持体１の周面に摺接させるとその
傾斜端面とトナー担持体１の端面との間で櫟状部が形成
されて前述の如くトナーがブレード９の先端部に付着す
る等の不都合が発生する。

次に、斯かる構成を有する本発明装置の動作について説
明する。トナー担持体１が回転する間にタンク７からト
ナー８がその局面に供給され、ブレード９によりトナー
担持体１の周面のトナ一層厚が所定値に規制゛きれ、ト
ナーはトナー担持体１とプｖ−ト”９・とにより摩擦を
受けて所定の極性に帯電し、磁石６からの磁力を受けて
トナー担持体１の周面に付着する。このトナーはトナー
相持体１の回転とともに、トナー担持体１が感光体ドラ
ム１１と対向する現像位置に搬送され、感光体ドラム１
１の周面に形成された静電潜像ｌこ転移して静電潜像が
飛翔現像される。この場合に、トナーを飛翔現像させる
ためには基体２に交流電圧を印加して感光体ドラム１１
の周面との間に交流電界を形成するか、又はトナー担持
体１に内設した磁石６をその周方向に高速回転させれば
よい。

静電潜像の画像部にトナーが付着して形成されたトナー
像は感光体ドラム１１−の回転と共に現像装置の下流側
の転写装置・（不図示）の配設位置に至り、転写材に転
写される。一方、現像に消費されなかったトナーは磁石
６からの磁力を受けてトナー担持体１の周面に付着した
まオタンク７の配設位置に至り、トナーが消費された部
分に新たなトナーが補給される。なお、トナー担持体１
の表面に対するトナーの授受により１分散層４の表面の
金属粒子に雷、荷が蓄積する虞れがあるが、トナー担持
体１が移動する過程でその周面が導電性ブラシ１０に接
触されて除電されるので、金属粒子への電荷蓄積は回避
される。

ところで５本発明においては、トナー担持体１の表面を
その凹凸がトナーの平均粒径の約１乃至４倍の大きさと
なるようにしたから、トナー担持体１の表面にトナーが
付着し難く１画像ムラ及び画質異常の発生が回避される
。また。

プＶ−ド９をその先端鋭角部にてトナー担持体１の周面
に摺接させるから、ブレード９の先端にトナーが付着し
てトナ一層のスジ状ムラを発生させることもない。従っ
て１本発明に係る現像装置においては、長期間に亘り画
像濃度及び画像品質が安定した現像を行うことができる
。

また、トナー担持体１はその分散層４の表面に相互に絶
縁された金属微粒子を点在させたものであるから、静電
潜像に対して顕著なエツジ効果を示し、線現像の静電潜
像であっても画像密度が高く、高再現性の画像が得られ
る。

なお、ブレード９は、第４図Ｉこ示す如＜、トナー担持
体１の周面の接線方向に対し、傾余（させて設置しても
よい。この場合に、ブレード９をその下端とトナー相持
体ｌとの摺接点０を中心さして、トナー担持体１から離
隔する方向に傾斜させたときの、トナー相持体１の接線
方向とブレード９の長手方向とのなす角度をβとすると
、βは０乃至３０°に設定するのが好ましい。

才た、ブレード９の材質は金属等の弾性を有する磁性体
材料を使用する。そうすると、ブレード９は呈として磁
石６からの磁力によってトナー相持体１の周面に引き付
けられて摺接するから、一層均一なトナーの薄層・を形
成することができる。なお、βが３０°を超えるように
ブレード９を傾斜させると、プレード９．！：トナー担
持体１との間の摩擦抵抗が増大してブレード９が振動を
起しやすくなり、トナ一層厚が不均一になり異常音が発
生する等の不都合がある。このため、ブレード９の＃ｉ
旧角度βは３０°以下に設定するが、この臨界値はブレ
ード９等の利賀により、多少相異する。また、トナー相
持体１の分散層４の表面をサンドブラスト加工により仕
上げた場合は１局所的にパリ等の突起物が残存しやすい
ので、サンドブラスト加工をした後。

表面を精密研削することが望才しい。分散層４の表面に
突起物が残存していると、ブレード９が突起物のために
トナー相持体１の周仙から若干離隔しトナ一層の層厚ム
ラの原因となるからである。

更に１本発明に係る現像装置は、第５図に示す如く、像
担体として感光体ベルト１３を使用した複写機等にも適
用可能であることは勿論である。第１図の場合と同一物
には同一符号を付して説明を省略する。感光体ベル）１
３は無端ベルト状の導電性基体上に光導電性物質からな
る感光層を形成してなるものであって、適宜のローラ１
４に張架され、その回転により矢印方向に移動するよう
に駆動される。トナー担持体１は感光体ベルト１３−を
°その内側に若干押圧するように設置されており、矢印
方向に定速回転して感光体ベルト１３♂転動するように
しである。一方、ブレード１２は、前述のゴム系材料又
は金属系材料のうちから選択された異種材料からなる２
枚のブレード１２ａ及び１２ｂをその厚み方向に重ね合
わせたものである。このよ′うに。

異種材料のブレード１２ａ及び１２ｂを組み合わせるこ
さにより、プレード１２の弾性及び磁性の調節が容易と
なる。

本実施例においては、トナー担持体１の周面上のトナー
は感光体ベルト１３との間で接触現像がなされるが１本
実施例においても、トナー担持体１の表面の凹凸がトナ
ーの平均粒径の約１乃至４倍の大きさになるよ′うにし
であるから。

長期間に亘り、トナーの均一な薄層を形成することが可
能である。

以上、詳細に説明した如く５本発明による場合はトナー
担持体１の表面及びプレードにトナーが付着し雛いので
、長期間に亘り１画像濃度が均一で画像ムラがな（、地
肌汚れがない高画像品質の画像を得ることができる。な
お、本発明は上記の特定の実施例に限定されるべきもの
ではな（１本発明の技術的範囲内において種々の変形が
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す模式図、第２図はトナ
ー担荷体１の一部拡大断面図、第３図及び第４図はプレ
ード９の配置関係の説明図。 第５図は本発明の他の実施例を示す模式図である。 （符号の説明） １：トナー担持体　　２：基　体 ３：誘電体層　　　４：分散層 ５：金属粒子　　　９．１２．１２ａ、　１２ｂ　ニブ
ノード１１：感光体ドラム　　１３：感光体ベルト特許
出願人　　株式会社　リ　コ　一 １’ｊ；’ｌ、”　ｅ：、 代　理　人　　　小　　　橋　　　正　　　明／　、’
１．０３．ハ第１図 Ｕ 第２図 第３図　１ 手続“補正書 昭和５７年８月５日 特許庁ｉ　若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５７年　特許　願第９６３４５号 ２、発明の名称　　現　像　装　置 ３、　補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　所　　　東京都大田区中馬込１丁目３番６号氏　　
名（名称）　　　（６７４）　　株式会社　　リ　　ョ
　　−４、代理人 補正の内容 本橿明細書中、以下の点を補正する。 １、４６貞、１９行中、「カーボン粉末」を「樹脂」と
訂正する。 ２、第７頁、１〜２行中、［約１．８６Ｊと「に調整さ
れる。」の間に「ｌｌ／ｃｄＪ　　を加入する。 ３、　　ｇｉｚ貞、３行中、「の金属粒子」の５字を削
除する。 ４、　　ｄｃ１２頁、６行中、「金属粒子へ」を「分散
層４の表面」と訂正する。 ５、　第１３頁、２行中、「線現像」を「線画慮」と訂
正する。 （以　上）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、静電潜像が形成された像担体の表面にトナーを供給
   する現像装置において、スリーブ状又は無端ベルト状を
   なし前記像担体の近傍をその通過域きするように移動可
   能に設けられたトナー担持体と、該トナー担持体の表面
   にトナーを補給するトナー補給手段と、前記トナー担持
   体上のトナーの層厚を規制する層厚規制手段とを有し、
   前記トナー担持体はその表面を前記トナーの体積平均粒
   径の約１乃至４倍の凹凸を有する粗面に加工しであるこ
   とを特徴とする現像装置。 ２、上記第１項において、前記層厚規制手段は。 前記トナー担持体の移動方向下流側にて支持されたプレ
   ードであり、該プレードはその実質的に先端部にて前記
   トナー担持体の表面に摺接するようにしたことを特徴と
   する現像装置。 ３、上記第２項において、前記トナー担持体はスリーブ
   状をなし、前記ブレードはその長手方向を前記トナー担
   持体の接線方向又は該接線方向から前記トナー担持体と
   離隔する方向に所定角以下だけ傾斜した方向に設置した
   ことを特徴とする現像装置。 ４、上記第３項において、前記プレードはその先端面を
   厚み方向に傾斜して形成し、前記先端面と前記ブレード
   の長手方向きのなす角度が鋭角である側の先端にて前記
   トナー担持体の局面に摺接させであるこ七を特徴とする
   現像装置。