JPS61176961A - 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】 艮４衾更 本発明は、現像領域へ搬送される現像剤を担持する現像
剤担持体と、該担持体上の現像剤に接触して該現像剤の
層厚を規制する層厚規制部材とを有し、層厚規制後の現
像剤により潜像担持体に形成された潜像を可視像化する
現像装置に関する。

丈米肢亙 電子複写機、プリンタ等の作像装置において上記形式の
現像装置を用いることは従来より周知である。この種装
置においてはキャリアとトナーを含む二成分系現像剤、
キャリアを含まない一成分系現像剤（トナー粒子のみ、
またはこれにトナーの流動性、荷電制御性、潜像担持体
上の残留トナーのクリーニング性を高めるＳｉＣ，Ｓｉ
Ｏ２等の無機化合物粒子、あるいはステアリン酸亜鉛等
を外添して成る現像剤）が用いられるが、特に−成分系
現像剤を用いたときは、現像剤担持体上の現像剤層を均
一に薄層化し、これを層厚全体に亘って均一に帯電して
現像に供することが望ましい。

このため、従来はたとえばブレードから成る層厚規制部
材によって現像剤の層厚を規制しているが、この規制部
材には溶融したトナーが経時的に固着する虞れがある。

このようにトナーが固着すると。

ここを通る現像剤の量が他の部分に比べて極端に少なく
なり、現像された可視像の画質が劣下せざるを得ない。

また層厚規制部材との接触によって現像剤を帯電させる
形式の現像装置においては、固着したトナ一部分を通る
現像剤は、固着トナーに接触するものの、規制部材には
充分接触せず、このため可視像の帯電量が不足し、可視
像の画質が劣下する。

また層厚規制部材は、現像装置の作像時に現像剤と常に
接触しているため早期に摩耗し、現像剤の層厚規制機能
、トナーに対する帯電機能が低下する虞れもあった。さ
らに層厚規制部材の先端規制部が摩耗することにより層
厚規制力が低下し、層厚の不均一、トナーの帯電量低下
が発生し、画像劣化を生ずる。

月」ｙ 本発明の目的は、層厚規制部材へのトナーの固着を抑制
でき、しかも耐摩耗性に優れ、帯電機能にも優れた層厚
規制部材を有する現像装置を提供することである。

１皮 本発明は１層厚規制部材の少なくとも一部をエチレンと
４フッ化エチレンの共重合体から構成される装置を提案
する。

以下９本発明の実施例を図面に従って説明する。

第１図は本発明に係る現像装置を電子複写機に用いた場
合の一例を示し、タンク１内には一成分系現像剤、本例
では非磁性−成分系現像剤２（以下、単にトナーと記す
）が収容されている。タンクｌ内のトナー２は、アジテ
ータ３によって攪拌作用を受け９反時計方向に回転駆動
されるトナー供給ローラ４によって、同じく反時計方向
に回転する現像ローラ５として構成された現像剤担持体
に供給される（矢印Ａ）。

現像ローラ５の表面に供給されたトナーは、該ローラ５
の回転に伴ってローラ表面に担持されつつ本発明に係る
Ｆ！Ｉ厚規制部材６によって、その厚さを薄く均一に規
制される。この規制部材６に関する詳細は後に明らかに
する。

層厚規制部材６を通過する現像ローラ５上のトナーは、
その厚さを薄く規制されたトナ一層をなし、その際トナ
ーと規制部材６との摩擦によって、所定の極性に帯電さ
れる。したがってこのトナ一層が、潜像担持体１本例で
は矢印Ｂ方向に走行する感光体７に対向した現像領域Ｃ
に至ったとき、感光体７に形成された静電潜像に静電的
に移行し、潜像が可視像化される。

現像ローラ５としては適宜な構成のローラを用いること
ができるが、第１図の例では感光体７の静電潜像に対す
る対向電極としての導電層８上に絶縁層９を介して、多
数の微小電極１０を分散させた電極分散層１１を積層し
て成るローラが用いられている。各微小電極１０は互い
に絶縁状態にあり、しかも導電ｙ／！ｊ８に対しても絶
縁され、フロート電極として作用するものであるが、そ
の機能は既に公知であるためその詳細な説明は省略する
（たとえば特開昭５７−１１４１６３号公報参照）。ま
た微小電極を用いると、該電極ないしはそのまわりの絶
縁性物質に電荷が蓄積する虞れがあるため。

現像領域通過後のスリーブ部分に除電ブラシ１２を接触
させ、除電するとよい。

次に本発明に係る層厚規制部材の構成について詳しく説
明する。

図示した層厚規制部材６はブレード状に形成され、一端
をたとえばタンク１に固定された支持部材１３に固定さ
れ、規制部材６の先端エツジ６ａがトナーを介して現像
ローラ５に圧接している。

これによって現像ローラ５に担持されつつ規制部材６を
通るトナーの量、したがってその層厚が規制される。こ
の場合、従来は特に規制部材の先端エツジ６ａにトナー
が固着し、しかもこれが早期に摩耗して感光体に形成さ
れる可視像の画質を低下させる虞れのあったことは先に
説明した通りである。

上記観点から本発明者は各種実験をｐ−ｉした結果１層
厚規制部材６を含フッ素材料、たとえば４フッ化エチレ
ンと６フッ化プロピレンの共重合樹脂（商品名　ＦＥＰ
）、４フッ化エチレンとパーフロロアルキルビニルエー
テルの共重合樹脂（同じ＜ＰＦＡ）、４フッ化エチレン
樹脂（同ＰＴＦＥ）、３フッ化塩化エチレン樹脂（同Ｐ
ＣＴＦＥ）から構成したとき、この部材６にトナーが比
較的固着し難く、しかもトナーを効果的に（プラス極性
に）帯電させることのできることが明らかとなった。と
ころが上に例示した含フッ素材料は、耐摩耗性に劣り規
制部材６が早期に摩耗してトナ一層厚規制効果ならびに
トナーの帯電機能が劣化する欠点を有していることも同
時に明らかとなった。

そこで、含フッ素樹脂のうち次の基本構造、すなわち を有する共重合体から層厚規制部材６を構成してみたと
ころ、トナーの固着防止、およびトナーへの帯電効率の
向上を特に効果的に達成できただけでなく、その摩耗も
抑えることができ、長期に亘って規制部材６を最適状態
で使用できることが判明した。かかる観点から本発明に
係る層厚規制部材６はエチレンと４フッ化エチレンの共
重合体、好ましくは上述した。共重合比１：１のエチレ
ンと４フッ化エチレンの共重合体から構成されている。

この共重合体は旭硝子からアフロンＣｏＰなる商品名で
市販され、グレードとしてＣ−５５Ａ　　Ｃ−８８Ａ　
　Ｃ−５５ＡＸ　　ＣＦ−８０２５ＣＩＦＢ−８０５０
ＣＦ　−５０２０ＣＦ−８０１１があり、特にＣ−５５
ＡＣ−８８Ａ　　Ｃ−８８ＡＸは好ましい性能を示した
。

これをフィルム状にしたものについては同社よりアフレ
ックスなる商品名で市販されている。かかる物質で構成
された層厚規制部材は弾性を有し、該部材６を現像ロー
ラ５上のトナーに均一な圧力で接触させることができ、
均一なトナ一層を得ることも可能である。

上述した材料を用いた層厚規制部材は適宜な方法で製作
できるが、その代表例を挙げれば次の通りである。

■　第２図に示すようにフィルムまたはシート状の支持
部材１３を用意し、その面に両面接着テープ１４または
接着剤によって先に示した共重合体から成るフィルム状
の規制部材材料１０６（商品名；アフレックス）を接着
する。その際、材料１０６と接着テープ１４を支持部材
１３の端面１３ａより突出させ、突出した部分を鎖線で
示す如く支持部材１３の端面１３ａに沿ってナイフ１５
等によってカッティングする。このようにして第３図に
示す如く所定の角度のエツジ６ａを持った規制部材６が
完成する。

■　第４図に示すようにフィルムまたはシート状の支持
部材１３を用意した後その表面に、既述の共重合体から
成る液状の材料（商品名；アフロンＣ０Ｐ）２０６をコ
ーティングする。次いでこの材料が硬化した後、ナイフ
１５によって鎖線で示す如く適宜な位置で材料２０６と
支持部材１３をカッティングし、所定の規制部材６が完
成する（第３図）。カッティング時にその切断面にバリ
ができるときは、この切断面を軽く研磨りでバリを除去
するとよい。

カッティングに代え、研磨だけで規制部材６を得ること
もできる。

層厚規制部材６の支持方法は各種採用でき、たとえば第
５図に示すように、部材６の後端側をホルダ状の支持部
材１３によって保持してもよい。

また第１図に示したように支持部材１３の一方の面に規
制部材６を支持し、この支持部材１３をたとえば金属等
の比較的トナーが固着しやすい材料で作ったとき、規制
部材６にトナーが固着しなくとも支持部材１３の先端の
方にトナーが固着し、これが経時的に成長して規制部材
６の先端エツジ６ａの領域にまで達することもある。そ
こで、第６図に示すように支持部材１３の先端１３ａを
規制部材６によって覆い、先端１３ａにトナーが固着す
る不都合を防止することもできる。また第１図に示した
ように規制部材６を支持部材１３に重ねて固着した場合
、これらが摩擦熱等によって加熱されたとき、両部材６
，１３の熱膨張係数に違いがあると変形する虞れがある
ため、第７図に示すように支持部材１３の両面を規制部
材６で覆い。

これらの熱変形を防止することも有利である。

規制部材６を先に示したエチレンと４フッ化エチレンの
共重合体だけで構成すると、トナーの固着を特に効果的
に抑制でき有利であるが、必要に応じてたとえばカーボ
ンブラック、グラファイト、ガラス繊維、カーボン繊維
、シリカ、酸化第２鉄（Ｆｅ２０３）−二硫化モリブデ
ン等のフィラーを配合したエチレン・４７ツ化工チレン
共重合体を用いることも可能である。導電性のフィラー
を用いると規制部材６を導体化でき、この部材６によっ
て現像ローラ表面の微小電極ｌＯを除電することが可能
となる。

層厚規制部材６の全体を既述の共重合体から構成する他
、その一部、特にトナーと接触する部分だけをこの共重
合体によって構成してもよい。

次に、本発明に係る構成の利点を明らかにするため本発
明者の行った実験の結果を示しておく。

それぞれ（１）ＰＦＡ、（２）４Ｆ、（３）ＰＥ、（４
）アフレックスから成る１００μ厚さの層厚規制部材を
用意した。他の実験条件は以下の通りとした。

［１１感光体の移動速度：　１２０　ｍｍ／　ｓｅｃ［
１１］現像ローラ径：２５．４ｎ。

現像ローラ回転数：　４００Ｒ，Ｐ、Ｍ。

現像ローラ回転方向：感光体と同方向 ［■］トナー供給ローラとしてスポンジローラを使用 トナー供給ローラの回転数：　８００Ｒ，Ｐ、Ｍトナー
供給ローラの回転方向：現像ローラに対してカウンタ一
方向 ［ＩＶ］アジテータとして２枚羽根を使用アジテータの
回転数：　８０Ｒ，Ｐ、Ｍ。

アジテータの回転方向：トナー供給ローラとトレール方
向　　　　′ 上記条件にて、（１）乃至（４）の層厚規制部材をそれ
ぞれ用いた現像装置にて現像動作を繰返し行った・ （１）ＰＦＡ：３０００コピーにて画像背景部に黒すじ
が発生、 （２）４Ｆ：　２５００コピーにて画像背景部に黒すじ
が発生、 上記（１）、（２）において、光学顕微鏡により層厚規
制部材の摩耗が認められた。

（３）ＰＥ：　１５００コピーにて画像の背景部にかぶ
りが発生した。層厚規制部材の先端にわずかなトナーの
固着が発生。

（４）アフレックス：　１００００コピーにおいても優
れた画像が得られた。

図示した実施例では説明の便宜上−成分系非磁性現像剤
を用いた例を示したが、−成分系磁性現像剤（所謂磁性
トナー）を用いた現像装置、ベルトから成る現像剤担持
体を用いた現像装置、電子複写機以外の作像装置におけ
る現像装置等にも広く適用できる他、第８図に示すよう
に層厚規制部材の先端エツジを現像剤担持体上の現像剤
の搬送方向に沿わせて配置し、あるいは規制部材の腹面
を現像剤担持体に当てたとき、また層厚規制部材をブレ
ード以外の、たとえばベルト、ローラ、ファーブラシ等
の形態に構成したときも本発明を支障なく適用可能であ
る。

また本明細書に言う一成分系現像剤とは、現像タンクの
現像剤受容部ではキャリアを含む二成分であり、現像剤
担持体上ではキャリアを含まない一成分となる現像剤を
も意味することは当然である。

本発明によれば、層厚規制部材へのトナーの固着、規制
部材の早期の摩耗を防止でき、しかも規制部材によって
トナーを効果的に帯電させることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る現像装置の一例を示す断面図、第
２図は層厚規制部材の製造方法の一例を示す説明図、第
３図は完成した層厚規制部材の側面図、第４図は他の製
造方法を示す説明図、第５図乃至第７図は層厚規制部材
の他の支持形態をそれぞれ例示する側面図、第８図は規
制部材の配置状態の他の例を示す側面図である。 ２・・・−成分系現像剤 ６・・・層厚規制部材 Ｃ・・・現像領域 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第８図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像領域へ搬送される一成分系現像剤を担持する
   現像剤担持体と、該担持体上の現像剤に接触して現像剤
   の層厚を規制する層厚規制部材とを有し、層厚規制後の
   現像剤により潜像担持体に形成された潜像を可視像化す
   る現像装置において、 前記層厚規制部材の少なくとも一部を、エチレンと４フ
   ッ化エチレンの共重合体から構成したことを特徴とする
   前記現像装置。
2. （２）基本構造として共重合比１：１のエチレンと４フ
   ッ化エチレンの共重合体を用いた特許請求の範囲第１項
   に記載の現像装置。
3. （３）前記層厚規制部材の少なくとも一部を、エチレン
   と４フッ化エチレンの共重合体にフィラーを配合した材
   料から構成した特許請求の範囲第１項に記載の現像装置
   。