JPS60225179A - 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】 技術分野 本発明は乾式現像装置ｌこ関するもので、より詳細ＦＣ
は、−成分的抵抗磁性トナーを使用する現像装置に関す
るものである。

従来技術 従来、７に子方、へや静電記録等における現像方法とし
ては、大別して乾式現像法と湿式現像法とがある。前者
ｌこは、史１こ、例んはトナーとキャリアとを含む二成
分系現像剤を用いる方法と一成分系現像剤を用いる方法
とがある。二成分系現像剤を用いる方法は、比較的安定
して良好な画像が得られるが、その半面、キャリアの劣
化及びトＪ−一とＶヤリ−アのＩｔ、　ｒ、−ｊ比の変
動等の欠点を有していｚ、）。

でこで、上述の如き欠点を何しな１バ一成分系現１夕剤
が注目されるのであるが、−成分糸現像剤も以ト−に述
べる如き欠点を有している。先ず、原稿に応じて好適な
現１３！特性を発揮させる為Ｉこ必要なエツジ効果が一
成分系現像剤では得られ難い。即ち、原稿がベタ画像で
ある場合１こは原稿画像濃度１こ略比例した伐与画像濃
度が得られれば良いが。

線画像の場合は原稿画像濃度の高低１こ拘イっらず複写
画像濃度を高くすることが要求される。この為ｆこは、
静電潜像の画像縁部１こ於ける電界の強度が画像中央領
域よりも強くなるエツジ効果が有効である。それは、こ
のエツジ効果ｌこより画像縁部］こ多敞１こトナーが付
着し、画像面オメの小さい線画像にむいては潜像の大部
分が縁部に相当して複写画像濃度が晶＜ｌＪる力１らで
ある。このようなエツジ効果は、−成分系現像剤を使用
する現像方法で得ることが困難である。

又、−成分糸現像剤に現像工程で必要な電荷な均一に付
与する為には、−成分系現像剤を均一な層厚で薄層化す
ることが要求される。現像剤を薄層化する場合は１通常
、現像剤を搬送する搬送体１こ対して例えばドクタブレ
ード等の層厚規制部材を設けて現像剤の層厚を機械的１
こ薄層化する方法が考えられるが、この場合に良好な一
成分系現像剤の薄層を安定して得る為１こは、層厚規制
部材が安定した規制効果を発揮することが要求される。

然るに、現像剤に混入した異物の詰まりゃ搬送体と現像
剤及び現像剤と層厚規制部材の間等に於ける摩擦作用ｔ
こよる搬送体や規制部材の摩耗等の為に、適切な層厚規
制効果を安定して発揮させることが難しい。この傾向は
、現像剤として磁性体が混合された一成分磁性トナーを
用いる場合ｌこより顕著である。

目　的 本発明は以上の点に鑑みてなされたものであっ勢 て、層厚が均一な現像剤の薄層を安定して形成すると共
に一成分現像剤ｌこ対してもエツジ効果が十分１こ発揮
され長期間Ｉこ亘って所望の画像品質な得ることが＋ｉ
Ｔ　（ｉヒｆ９１現像装置を唾供するＣとを目的とする
。

構成 以下、本発明の構成について具体的な実施例Ｅこ基づき
詳細１こＩＮ明する。第１図（ま本発明のＩ実施例とし
ての現像装置を示した模式図で、第２図はその要部を拡
大して示す説明図である。第１図において、円筒状に形
成された導′屯性基体の周面ｌこ光導電性物質が被着さ
れて構成された感光体ドラム１が回転自在Ｅこ支承され
ており、本例ではＡ矢印方向に所定速り史で回転され適
所で一様帯電された後像シ１（光を受けて形成された静
電７ａ像を表面に担持して搬送する。この感光体ドラム
１に隣接して、スリーブ状のトナー搬送体２が回転自在
１こ配設されており、本例においてはＢ矢印方向に定速
回転駆動される。トナー搬送体２は、第２図１こ示す如
く、スリーブ状の例えばステンレス等の非磁性体からな
る導電性基体３の外周面上ｔこ、例えばエポキシ樹脂等
の誘電性材料からなる誘電層４が被着形成され、更にこ
の上ｔこ、微小電極として多数の導電性粒子５ａが樹脂
等の誘電性保持材５ｂ）こ各粒子５ａが相互に電気的絶
縁状態（フロート状態）１こ保持されてなる電極層５が
積層され、構成されている。この様に電極層５を形成す
ることにより、−成分系現像剤ｌこ対しても原稿ｔこ応
じて所望の画像を得る為１こ必９なエツジ効果を発生さ
せることが可能となるのであるが、次にその構成１こつ
いて詳細Ｅこ説明する。

′電極層５に於いて、導電性粒子５ａは、本例では粒径
が１０〜５００μｍで好適には１００μｍの鉄粉等の金
用粉から成り、その周方向及び幅方向）こ一様１こ点在
させた分布状態で線型性保持部材５ｂの表面部蚤こ保持
されていて、これら各導電性粒子５ａの少なくとも一部
は表面＋ｃｊＫ出されている。この導電性粒子５ａが二
成分系現像剤）こ於けるキャリアと同様な役割を果し、
エツジ効果が奏されるものと思料される。導電性粒子５
ａを互い１こフロート状態に保持する誘電性保持材５ｂ
は、耐摩耗性に優れていることが要求される。例数なら
、トナー搬送体２は、その回転と共ｉこその表面に担持
するトナーと′１・ｌ’＋　”’ｊ　Ｉ”？！擦してお
り、又、後Ｊ・もする如く層厚）ＪＪ、　ｆｌｉ！１部
口との間でトナーを挾圧する際には特ｉこ強＜Ｓ擦する
為、この摩擦作用ｉこよって誘電性保持部材５ｂが摩れ
しＹ？電性粒子５ａが脱離し易くなる傾向があるｌ′）
）らである。Ｃの傾向は、後述する如＜）【磁性粉とし
てＩｉ”ｅ、、０．を含有する本例で使用する４厳性ト
ナー等により顕著１こ現われる。そこで、本兜明におい
ては、耐摩耗性）こ優れた選定材料で誘：＋ｉ、　＋Ｊ
−区持４Ｊ５ｂな形成し、粒子５ａを長期間に亘って確
′（１こ（呆持町龍とする。本例では、選定材料とｌ、
て；Ｉｓ　ｌ’史化を土１・・ｌ　ｌｉｌ：こ〕！゛１
Ｑノは２１四（幾↑η質を含有させたｉＶａロ事十シ用
いる。この無１幾・Ｉ物質を含自する誘屯ＩＬ医１：ｆ
＋４５１１は、酊１・ｊｆ、耗１′Ｌに陵れているだけ
でｆよく、１’ｌｊ　＋ゑするトナーとの摩程帯七性も
良好であり、四÷こ耐１リミ注にも）゛すれている。尚
、このスち定材料から成る詩１１性保持材５ｂの具体的
な材料構成及びその・″４法：こついてＣま、後で計述
する。この様に誘電性保持材５ｂを遮定材料で形成゛Ｃ
ることにより、保持材５ｂの摩耗が著しく抑制され、導
電性粒子５ａが誘電性保持材５ｂ力）ら脱離１−たり、
七の脱離部１こトナーが溜って画像上に白抜は反転や白
スジ等が生じる不都合が防止される。従って、所望のエ
ツジ効果が十分に発揮され好適な画像品質を長期間］こ
亘って安定して得ることが可能となる。

トナー搬送体２の内側１こは円柱状マグネットロール６
がトナー搬送体２と同軸状に回転自在に配設されており
、本例ではトナー搬送体２の回転方向と同方向のＣ矢印
方向ｌこ定速回転駆動される。

従って、トナー搬送体２表面に担持された磁性トナーは
マグネットロール６の回転と共Ｅこその方向ｌこ沿って
搬送され、この際同方向ｆこ回転するトナー搬送体２表
面と効率良く摩擦する。

トナー搬送体２の周面近傍で例んば本例のごとく感光体
ドラムｌｉこ近接する現像位置りの略反対９１１　ｉこ
はトナー搬送体２表面に適量ずつトナーを補給するホッ
パ７が配設されている。ホッパ７内には、磁性トナー７
ａが貯留されている。本例で使用する磁性トナー７ａは
、５０ｗｔ％のスチレン−アクリル酸ブチル共重合体ｌ
こ対し磁性粉としてのＦｅ、Ｏ，と荷電制御剤としての
ニグロシンを夫々４７．５ｔｖｔチ及び２．５ｗｔチの
ス１１　（＋で配合して調整したー＝　ｌＪ’ｌ：外商
抵抗磁性トナーであり、トナー搬送体２等との摩擦イ１
）電作用により正極性１こ帯電する。

この」【）合、磁性トナー７ａを負極性に帯電させる１
こは、荷電制御剤としてのニグロシンを配合割合を変え
ず１こ例えばスピロンブラック等に換えればよい。

ホッパ７のトナー搬送体２の回転方向に於けるド流側ｆ
こは、搬送されてくるトナーの層厚を規制する層厚規制
部材８が先端部表面８ａを加わる負荷重こ応してトナー
搬送体２表面から離脱可能１こ圧接させて配設されてい
る。本例の層厚規制部材８は、厚さが１００μｍ程肛の
弾性ｌこ富んだ鋼板からｆより、その先端部８ａをトナ
ー搬送体２周面の幅方向略全域−こ支持部８ｂの押圧力
とマグネットロール６の磁力とｔこよる適Ｋｆｉ圧力で
弾接させである。従って、トナー中に混入した異物等１
こ対しても適宜トナー搬送体２表面との間隙を拡げて七
〇詰まりを回釈し、この間隙部゛ｖ１こトナーを挾圧し
安定して層厚をＪｊ［ｌ、制すると共ｌここの際の摩擦
帯電作用Ｅこより電荷を十分ｌこ付与することができる
。

而して、層厚規制部材８の少なくともトナー搬送体２表
面と圧接する表面８ａｌこは、前述した搬送体２の誘電
性保持材５ｂと同様な選定材料から成る保護膜９が抜機
されており、規制すべきトナーやトナー搬送体又表面と
はこの保護膜９を介して接触する構成とｆｊっている。

本餌の保穫膜９は、適切な無機微粉末材料を含有した熱
硬化性樹脂を用い、トナー搬送体２Ｉこ対向する表面の
全面１こ被覆されている。このように保護膜９を規制部
材８とトナー搬送体２或いはトナー間に介在させること
をこより、規制部材８の圧接面８の潤滑性、耐摩耗性及
び機械的強度が向上され長期間に亘ってその圧接面８ａ
の平滑性を維持することができる。

従って、前述した磁力を利用した挾圧作用により現像ｌ
こ必要な電荷が充分Ｅこ付与されると共に均一な層厚に
規制された一成分系磁性トナーの薄層な安定的に形成す
ることができる。かくの如くして形成されたトナー薄層
はマグネットロール６の回転と共ｌこ現像位１ｔＤまで
搬送され、ここで感光体ドラノ、１衣面に供給されて静
電潜像を可視像化する、この場合、前述した導電性粒子
５ａをフロート状ｉこ１呆持する耐久性１こ優れた電極
層５Ｉこより十分なエツジ効果が安定して発揮され、長
期間に亘って所望の画像品）ｅｔを得ることができる。

ここで、４電性保持材５ｂ及び保泗膜９を形成する選定
材料の具体的な材料構成及びその製造方法について説明
する。まず、熱硬化性樹脂１こ含有さ（する無機物質と
しては、カオリン、　ｒイソウ土。

ベントナイト、タルク′、ＩＦの耐摩耗性の向上に有効
なセラミックス材料が価格も安く好適であり、これらを
９１独或いは？１も合して使用すればよい。この無イ：
慢物質材料と熱硬化性樹脂（固形分）との混合；＋：り
合はｌ：９９乃至２０　：　８０が好しく、この内でも
２：９８乃至１０　：　９０が史１こ好適である。又、
熱硬化性樹脂としては、一般的に熱硬化性接着材として
使用されろ材料が好適であり、ヤれらには、例んば、ユ
リア樹脂、メラミン樹脂、フェノール側脂、エポキシ樹
脂、ポリエステル、フラン樹脂。

シリコン樹脂等がある。尚、誘電性保持材５ｂ及び保膜
膜９を上述した熱硬化性樹脂単独で形成しても良い。以
上の如き材料な用いて保持材５ｂ及び保祿膜９を被覆す
る方法としては、例んは上述した無機物質の微粉末を添
加した熱硬化性樹脂溶液を誘電層４或いは規制部材８の
表面上に夫々直接スプレーする方法とか、同様な熱硬化
性樹脂溶液中に誘電層４が積層された導電性基体３或い
は規制部材８を浸漬し、所定時間後引き上げて乾燥、熱
処理する方法等が適用可能である。尚、誘電性保持材５
ｂと保−膜９は必ずし、も同一材料で形成する心安は’
ａ　＜　、例んば保持材５ｂは熱硬化性樹脂のみで形成
し１゛１循膜９を無機物質と熱硬化性樹脂との混合材料
で形成しても良く、又この逆でも良い。

尚、上記実施例１こ於いて、層厚規制部材８は、支持側
端部を回動自在１こ支承し、先端圧接面８ａをマグネッ
トロール６の磁力だけで圧接させる構成としても良い。

但し、この場合、マグネットロール６の磁力を、層厚規
制部材８が磁力だけでト峰 ナーの薄Ｉ―を形成するのに必要な押圧力を発揮できる
様に設定する必要がある。又、層厚規制部材８は全体を
磁性体で形成する必要はなく、少なくとも間隙部Ｔの近
傍が磁性体で形成されておれば良い。更に、トナー搬送
体２とマグネットロール６は互いに同方向蒼こ回転駆動
されているが、これに限らずこの両者は反対方向に回転
させても良く、或いは、何れか一方のみを所望の方向１
こ回転させる構成とすることも可能でおる。更４こ又、
誘電層４は導電性基体上の線型厚みを調節する為ｔこ設
けてあり、従って省略しても良い。

効　果 以上詳述した如く、木兄明によれば、現像剤搬送体の表
面部に多数の導電性粒子を無機物質を含有する耐摩耗性
１こ優れた誘電性保持材で相互ｌこフロート状Ｑｌｌこ
１呆持してなる電極層を形成すること基こより、−成分
現像剤を使用する場合も十分なエツジ功１４をを安定し
て発揮することができる。又、現１象剤の層厚規制部材
の少なくとも圧接曲に選定刊本１から成る保、１′キ膜
を被色することにより、圧接面の平滑性を長期間に匂、
って維持でき、層厚が均一な現像剤の薄層を安定して形
成することができる。従って、−成分現像剤１こ対して
も、均一１こ薄層化して必要な電荷を付与すると共にエ
ツジ効果を十分１こ発揮させることができ、長期間に亘
って安定して所望の画像品質を得ることが可能となる。

又、誘電性保持材及び保設膜を形成する選定材料中１こ
混合する無機物質として安価なセラミックス材料を用い
ることにより、各部材のコストを低減することができる
。尚、本発明は上記の特定の実施側音こ限定されるべき
ものではｆ、ｉ　＜　、本発明の技術的範囲に於いて種
々の変形が可能でめるＣとは勿論である。例んば、感光
体ドラム１は、無端ベルト状の感光体ベルトでも良く誘
電体ベルトでも良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示した模式図、第２図は本
発明の１実施例の差部を示した拡大説明図でおる。 （符号の説明） ２　：トナー搬送体　４：ｉ含電層 ５ａ：導電性粒子　５ｂ　訪電性医持材５：’ｉＩ、極
層　（］：マグネットロール７　：ホソパ　８　：層厚
規制部材 ８ａ：圧１で而　９　：保り膜 ’１．ｒ　ｇｌ　ｌｔ＋　ｉ”ｉｔ　人１．に式（；社
＋）　：１　−代　理　人　小　僑　止　明 １　第１　噛 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　微小電極としての多毅の導電性粒子が導電性支持
   体上に積層された選定材料から成る誘電性）呆持材によ
   り相互１こ電気的絶縁状態に保持されてｂりれ（性現像
   削を表面−こ担持して現１象亀′１域を含む１当定径路
   ）こ沿って搬送する現像ｉ’ｉｌｌ　ｌ’ｒ２　ｒ入体
   と、１）１１記現１“々削搬送体の裏面側に配設された
   似各界発生千１定と、少なくとも表面の一部Ｉこ鷺定祠
   料力）ら成る保ｉ′！！穀を被↑゛ｒｓ　Ｌ該保り艷膜
   面を＾４Ｉ　Ｎｅ　ＩＪＡ像剤印送体表面Ｅこ圧接させ
   て搬送されてぐる☆１ｉ性現作ｉジノの層ノ・Ｉを規制
   する層Ｉ′ノ規１ｌｉ１１部材とを有することを特徴と
   する現１′ｙ、裟１ｆｆｔ　。 ２　上ｉｔｅ　’Ｂ　１項１こ１５いて、前記ｈ７５電
   性保持材はカオリ／、ケイ砂、り一イソウ土、ベントナ
   イト、メルク等のセラミックス材料の少なくとも１４４
   １類を含有する熱硬化性４１＋（脂から成ることを特徴
   とする現像装置。 ３　上記第１項乃至第２項）こおいて、前記層厚規制部
   材の保ｎ１膜を形成する選定材料はカオリン、ケイ砂、
   ケイソウ土、ベントナイト。 メルク等のセラミックス材料の少なくとも１種類を含有
   する熱硬化性樹脂から成ることを特徴とする現像装置。