JPS6098472A - 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Ｈ置に関するもので、より詳細には、
−成分高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。

Ｌ１１ 従来、電子写真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。前者には
、更に、例えば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
化及びトナーとキャリアの混合比の変動等の欠点を有し
ている。

そこで、上述の如き欠点を有しない一成分系現像剤が注
目されるのであるが、−成分系現像剤も以下に述べる如
ぎ欠点を有している。先ず、原稿に応じて好適な現像特
性を発揮させる為に必要なエツジ効果が一成分系現像剤
では得られ難い。即ら、原稿がベタ画像である場合には
原稿画像濃度に略比例した複写画＆ｉ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工程に拘わらず
複写画像濃度を高くすることが要求される。この為には
、静電潜像の画像縁部に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
のエツジ効果により画像縁部に多舖にトナーが付着し、
画像面積の小さい線画像においては潜像の大部分が縁部
に相当して複写画ＷＡＦｊＡ度が高くなるからである。

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、−成分系現像剤に現像工程で必要な電荷を均一に付
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、通常
、現像剤を搬送する搬送体に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に薄
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には、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
剤並びに現像剤と層厚用１，１１部材の間等に於ける摩
擦作用による摩耗等の為に、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に
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
現像剤に対してもエツジ効果が十分に発揮され長期間に
亘って所望の画像品質を得ることが可能な川縁装置を提
供することを目的とする。

且−」（ 以下、本発明の構成について具体的な実施例に基づき詳
細に説明する。Ｍ１図は本発明の１実施例としてのＴＡ
懺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
た導電性基体の周面に光導電性物質が被着されて構成さ
れた感光体ドラム１が回転自在に支承されており、本例
ではＡ矢印方向に所定速度で回転され適所で一様帯電さ
れた後像露光を受けて形成された静電潜像を表面に担持
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１〜ナ一搬送体２が回転自在に配設されており、
本例においては感光体ドラム１と同方向の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図に示す
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の外周面上に、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
の上に、微小電極として多数の導電性粒子５ａが誘電性
保持材５ｂに各粒子５ａが相互に電気的絶縁状態（フロ
ート状態）に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を形饅することにより一
一虎分ｇ■・ａｌ（対【７ても原稿に応じて所望の画一
を得る為に必要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、次にその構成について詳細に説明する
。

電極層５に於いて、導電性粒子５ａはその周方向及び幅
方向に一様に点在させた分布状態で誘電性保持部材５ｂ
の表面部に保持されており、これら各導電性粒子５ａの
少なくとも一部は表面に露出されている。この導電性粒
子５ａが二成分系現像剤に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５ａを互いに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。何
故なら、トナー搬送体２は、その表面に担持するトナー
とはその回転と共に常時摩擦しており、又、後述する如
く層厚規制部材との間でトナーを挟圧する際には特に強
く摩擦する為、この摩擦作用によって導電性粒子５ａが
誘電性保持部材５ｂから脱離し易くなる傾向があるから
である。

即ち、使用初期の間は、例えば第３（ａ）図に示す如く
、導電性粒子５ａは保持材５ｂの接着力だけでなくその
アンカ効果により構造的にも固定され確実に保持されて
いるが、長期間に亘ってトナー搬送体２を駆動する内に
は、第３（ｂ）図に示される如く、上述した摩擦作用に
より相対的に硬度が低い保持材５ｂが摩耗しそのアンカ
効果が消滅して粒子５ａが脱離し易くなる。この傾向は
、後述する如く磁性粉としてＦｅ　３０４を含有する本
例で使用する磁性トナー等により顕著に現われる。そこ
で、本発明に於いては、誘電性保持材５ｂに硬度の高い
無機物質を含有させて耐摩耗性を向上させ、上述したア
ンカ効果等による必要とされる粒子５ａの保持機能を長
期間に亘って維持可能な様に電極層５を構成する。この
高硬度の無機物質を含有する誘電性保持材５ｂは、耐摩
耗性に優れているだけでなく、搬送するトナーとの摩擦
帯電性も良好であり、更に耐候性にも優れている。

この場合、含有させる高硬度無機物質としては、例えば
、酸化クロム、Ｍ化ジルコニウム、コランダム、ガーネ
ット、酸化セリウム、酸化珪素、炭化珪素、窒化珪素、
炭化硼素、ダイヤモンド粉。

酸化アルミニウム、１８Ｍカルシウム、硫酸バリウム、
硫酸アルミニウム、炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、
珪酸マグネシウム、酸化マグネシウム又は窟化硼素等が
好適であり、本例では酸化セリウムを含有させである。

この様に誘電性保持材５ｂ中に高硬度無機物質を含有さ
せることにより、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から脱離したり、そ
の脱離部に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に亘って
安定して得ることが可能となる。

そして、更に本例に於ける如（、導電性粒子５ａとして
鉄粒子を用い、これと接着性の良いポリオール含有樹脂
とイソシアネートからなる誘電性接着剤を保持材５ｂと
して用いることにより、導電性粒子５ａの保持機能が一
層強化され、更に安定して所望の画像品質を得ることが
できる。

ここで、上述の如く構成されるトナー搬送体２の製造方
法の一例について説明する。まず、中空円筒状の導電性
基体３を用意し、その外周面を脱脂処理する。次に、こ
の外周面全体に、誘電性材料を静電塗装法により均一に
塗布し乾燥硬化させた後表面加工を施し、表面が円滑で
層厚が約３００ＪＩＩ１１程度で均一な誘電層４を形成
する。次いで、酸とポリオールとの重縮合によって得ら
れる水酸基を末端に有する飽和ポリエステル樹脂を主剤
としイソシアネートを硬化剤とする接着剤に酸化セリウ
ムの微粉末を混合した誘電性保持材５ｂを、例えば圧送
式スプレ等により誘電層４の表面に均一に吹き付は塗布
し、これが硬化する前に粒径が１００Ｐａ程度の導電性
粒子５ａとしての銅粒子をこの上から均一に散布し、こ
の後再度上述の酸化セリウムを含む保持材５ｂをオーバ
ーコートし約１４０℃の恒温槽内に収容して保持材５ｂ
を完全に硬化させる。そして、その表面を研削し表面を
円滑にすると共に各銅粒子の一部を表面に露出させれば
、上述した電極層５を有するトナー搬送体２が完成する
。

トナー搬送体２の内側には円柱状のマグネットロール６
が１−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の回転方向とは逆のＣ矢印
方向に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の回転と共にその方向に沿って搬送
され、この際反対方向に回転するトナー搬送体２表面ど
効率良く摩擦する。

１−ナー搬送体２の周面近傍で例えば本例のごとく感光
体ドラム１に近接する現像位［０の略反対側にはトナー
搬送体２表面に退社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７ａが貯留
されている。本例で使用する磁性トナー７ａは、５０ｗ
ｔ％のスチレン−アクリル酸ブチル共重合体に対し磁性
粉としての１”ｅ　ａ　Ｏａと荷電制御剤としてのニグ
ロシンを夫々４７，５ｗｔ％及び２，５ｗｔ％の割合で
配合して１１整した一成分高抵抗磁性トナーであり、ト
ナー搬送体２等との摩擦帯電作用により正極性に帯電す
る。

この場合、磁性トナー７ａを負極性に帯電させるには、
荷電制御剤としてのニグロシンを配合割合を変えずに例
えばスビ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上流側（
トナーの搬送方向に於ける下流側）には、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８ａ
を加わる負荷に応じてトナー殖送体２表面から離脱可能
に圧接させて配設されている。本例の層厚規制部材８は
、弾性に冨んだ有１性体からなり、その先端部８ａをト
ナー搬送体２周面の幅方向略全域に支持部８ｂの押圧力
とマグネットロール６の磁力とによる適度な圧力で弾接
させである。従って、トナー中に混入した異物等に対し
ても適宜トナー搬送体２表面との間隙を拡げてその詰ま
りを回避し、この間隙部下にトナーを挾圧し安定して層
厚を規制すると共にこの際の摩擦帯電作用により電荷を
十分に付与することができる。これにより、現像に必要
な電荷を有すると共に層厚が均一な一成分磁性トナーの
薄層が安定的に形成されてマグネットロール６の回転と
共に現像位置りまで搬送され、ここで感光体ドラム１表
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をフロート状に保持
する耐久性に優れた電極層５に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質を得
ることができる。

尚、上記実施例に於いて、層厚ＩＡ制郡部材は、支持側
端部を回動自在に支承し、先端部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が磁力だけでトナーの薄層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、層厚用量
り部材８は全体を磁性体で形成する必要はなく、少なく
とも間隙部下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は互いに反
対方向に回転駆動されているが、これに限らずこの両者
は同方向に回転させても良く、或いは、何れか一方のみ
を所望の方向に回転させる構成とすることも可能である
。更に又、誘電層４は導電性基体上の誘電厚みを調節す
る為に設けてあり、従って省略しても艮い。

効　果 以上詳述した如く、本発明によれば、現像剤搬送体の表
面部に多数の導電性粒子を高硬度無機物質を含有する耐
摩耗性に優れた誘電性保持材で相互にフロート状態に保
持してなる電極層を形成することにより、−成分現像剤
を使用する場合も十分なエツジ効果を安定して発揮する
ことができる。

又層厚規制部材を加わる負荷に応じて適度に搬送体表面
から離隔可能な様に磁力を利用して支持することにより
、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、−成分現像剤に対しても、均一に薄層
化して必要な電荷を付与すると共にエツジ効果を十分に
発揮させることかでき、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。尚、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く、本発明の
技術的範囲に於いて種々の変形が可能であることは勿論
である。例えば、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実施例の要部を示した拡大説明図、第３（ａ）
図、第３（ｂ）図は夫々導電性粒子５ａの脱離現象を示
した模式的説明図である。 （符号の説明） ２：　トナー搬送体　４：　誘電層 ５ａ：　導電性粒子　５ｂ：　誘電性保持材５：　電極
層　６：　マグネットロール７：　ホッパ　８：　層厚
規制部材 特許出願人　株式会社　リ　コ　− 第１図 り 第２図 第３（０）図 ”Ｉｎ 第３（ｂ）図 らｎ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、導電性支持体上に微小電極としての多数の導電性粒
   子が硬度の高い無機物質を含有する誘電性保持材に相互
   に電気的絶縁状態に保持されて形成され磁性現像剤を表
   面に担持して現像領域を含む所定径路に沿って搬送する
   現像剤搬送体と、前記現像剤搬送体の裏面側に配設され
   た磁界発生手段と、少なくとも一部が磁性体からなり前
   記現像剤ｌｆＩ！ｉ送体の表面に先端部を圧接させ搬送
   されて（る磁性現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と
   を有することを特徴とする現像装置。 ２、上記第１項に於いて、前記無機物質は酸化セリウム
   であることを特徴とする現像装置。 ３、上記第１項に於いて、前記導電性粒子は銅粒子であ
   り、前記誘電性保持材はポリオール含有樹脂とイソシア
   ネートからなることを’ａｍとする現像装置。 ４、上記第１項に於いて、前記層厚規制部材は加わる負
   荷に応じて前記圧接点から離脱可能に支持されているこ
   とを特徴とする現像装置。