JPS6217772A - 一成分現像装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、電子写真複写機、静電プリンタ等における静
電潜像を一成分現像剤により可視像とする一成分現像装
置に関し、更に詳しくは、現像剤担持体上に現像剤の薄
層を形成すると共に現像剤に適度な帯電を付与する帯電
規制部材に関する。

鷺Ｊ」とｉ玉 従来の電子写真複写機等における現像装置としては、カ
スケード現像法、磁気ブラシ現像法、液体現像法などを
採用した現像装置が広く知られている。これらの現像法
を採用した現像装置では、現像剤を定期的に交換するこ
とが必要であるため、保守点検を行なう頻度が高い分だ
け多くの作業時間や作業労力を費してきた。

近年、かかる現像剤の交換頻度を低減することを目的と
した現像法として、キャリヤー及び磁気ロールを備えな
い一成分現像法が使用されるようになった。更に、その
中でも透明性が高いという理由から非磁性現像剤を採用
してカラー現像に応用し良い結果を得ている。

この非磁性−成分現像法としては、米国特許第２．８９
５．８４７号に開示されるように「タッチダウン現像法
」が一般に良く知られており、この現像法では、現像剤
に電荷を与える手段としてコロトロンによる放電作用を
用いている。このタッチダウン現像法は、手軽ではある
が、＠霞が大きくまた定期的にコロトロンワイヤーを清
掃したりする等の作業面での多くの欠点を有している。

更に特開昭４７−１３０８８、特開昭４７−１３０８９
には、インプレッション現像及びインプレッション現像
に適したトナー分配工程に関する発明にもいて記載され
ている。インプレッション現像は、トナーを担持し光導
電材へ搬送する加圧現像ドラム、トナー分配ブレード等
からなり、加圧現像ドラムが回転してトナー分配ブレー
ドの下を流れるトナーがブレードとの接触により摩擦帯
電され均一層を形成し光導電材に接触して選択的に静電
潜像に転写する。そして前記トナー分配ブレードは、円
形の先端を有するポリテトラフルオロエチレン等からな
るドクターブレードでこれを１〜３個使用している。一
方加圧現像表面は、例えば樹脂−グラフフィトで形成し
、その下層には可撓性導電体及び弾力性の裏打ち材とな
っている。

しかしこのような構成においてもより高品位なコピー画
像を得るには、加圧現像表面にトナーの均一で薄い層を
形成し、トナーに適切な帯電電荷を付与しなければなら
ない。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の一成分現像装置によれば、現像剤
担持体に帯電規制部材を当接することにより現像剤に所
望極性をもつ電荷を付与づ゛るのであるが、このときの
摩擦時間が比較的短いため、十分な現像剤の帯電斑が得
られず、静電潜像保持体の非画像部に現像剤が付着する
いわゆる「カブリ」のあるコピー画像を生ずる。

また現像剤に十分に電荷を付与することができないため
、帯電規制部材の応力により現像剤担持体上に現像剤が
静電気的に十分に担持されず、現像剤の薄層が不均一に
なったり、現像剤担持体から現像剤がこぼれ落ちたりし
て現像装置の周囲を汚染したりするという問題があった
。

本発明の目的は、上記問題点を解決することにあり、現
像剤担持体上にｉ薄層として形成する現像剤に充分な電
荷を付与することにより所定厚さの均一な現像剤薄層を
形成する手段を見出しもって静電潜像保持体上にカブリ
の少ない均質な可視像を得ることにある。

問題点を解決するための手段 従来の問題点を解決するために、本発明の一成分現像装
置は、静電潜像保持体に現像剤を供給する現像剤担持体
に帯ｌ！規制部材を当接し、該帯電規制部材により現像
剤に所定の電荷を付与すると共に現像剤担持体上に現像
剤の薄層を形成し、該薄層の現像剤を静電潜像保持体上
に選択的に付着させることにより静電潜像を可視像に現
像すると共に、前記帯電規制部材に金属の酸化物を含有
して構成する。

本発明の望ましい実施態様によれば、帯電規制部材は現
像装置本体に取付けられる弾性体と該弾性体の先端で現
像剤担持体の周面と当接する軟弾性体とからなり、この
うちの軟弾性体がシリコーンゴム等から成る母材に所定
の金属Ｍの酸化物を含有して成る。弾性体としては、リ
ン青銅、ケイ素鋼、ステンレス鋼等から成る板厚０．０
３〜０゜５ａ＋の板バネ材を用いるのが望ましい。軟弾
性体の母材としては、シリコーンゴム、エチレンプロピ
レンゴム、スチレンブタジェンゴム、エビクロルビドリ
ンゴム、クロロブレンゴム、ブチルゴム等のＪＩＳ規格
ゴム硬度１０度〜７０度のものを用いるのが望ましくま
た該母材に含有する金ｆａｔ化物の好ましい態様として
は、金属イオンの電気陰性度Ｘｉが１０以上でのもので
あり、例えば五酸化バナジウム■２０５、三酸化モリブ
デンＭ００３、五酸化タンタルＴａ２０５、酸化スズ５
ｎ０２、Ｍ化ゲルマニウムＧｅＯ２、酸化チタンＴｉＯ
２、Ｗ化ジルコニウム７ｒＯ２、二酸化マンガンＭｎＯ
２、酸化セリウムＣｅＯ３、等を前記母材に対して０．
１〜６０重ａ％更に好ましくは、０．２〜２５重量％含
有するのが望ましい。

本発明を適用する望ましい一成分現像装置としては、第
１図、第２図に示すように構成され、まずホッパー１内
の現像剤２を重力により現像剤供給部材３上に供給し、
該現像剤供給部材３と現像剤担持体４の摺擦により該現
像剤を摩擦帯電したあと帯電規制部材５に該現像剤を移
送し、ここで現像剤にさらに充分な一様電荷を付与する
と共に均−な現像剤薄層を現像剤担持体４上に形成する
ことにより、この現像剤薄層が静電潜像保持体６と対向
する現像領域にて静電潜像に飛翔し、もって該静電ｗｉ
像を可視像にするようになっている。

現像剤供給部材３はステンレス鋼製の芯金の外周にエチ
レンプロピレンダイマテリアル（ＥＰＤＭ）ゴム層を接
着して成り、現像剤担持体４の周面と圧接しながら回転
している。現像剤担持体４は鉄製の中実あるいは中空円
筒部材の表面に比抵抗１０〜１０１２Ω・αの半導電性
樹脂例えばフエノール樹脂を厚さ１ｇに被覆して構成さ
れている。帯電規制部材５は、前述した材料か・ら成る
第２図に示ずような弾性体８と軟弾性体９とから構成さ
れ、例えば板厚０．１＃Ｉｌｌの板バネ材から成る弾性
体８に前述した軟弾性体９を接着して構成されている。

しかして、ホッパー１内の現像剤２は現像剤供給部材３
と現像剤担持体４との摺擦により摩擦帯電されて電荷が
与えらえたあとに現像剤担持体４上に付着しながら帯電
規制部材５に移送され、該帯電規制部材５により所定厚
さ“のＳ＊の現像剤層に形成されると共に帯電規制部材
５により所定の極性をもつ充分な電荷が付与される。

この現像剤薄層は、現像剤担持体４に直流重畳交流バイ
アス電圧を印加しながら現像剤担持体４を回転すること
により静電潜像保持体６に送られ、静電潜像保持体６上
の静電潜像と現像剤担持体５との間の電界により静電潜
像に向けて飛翔し、該静電潜像上に選択的に付着させら
れて静電潜像を可視像にする。

１−一」 本発明によれば、現像剤担持体に当接する帯電規制部材
に金層の酸化物を含有したので、現像剤供給部材と現像
剤担持体の摺擦により摩擦帯電された現像剤にさらに帯
’ＩＩ　Ｍ　ａ、１１部材により充分な電荷を付与し、
所定のバイアス電圧が印加される現像剤担持体に現像剤
を確実に担持し、同時に現像剤担持体−ヒに現像剤の均
一な薄層を形成する。

このような充分に帯電した現像剤の薄層が静電潜像保持
体の現像領域に対向したとき、静電潜像保持体、ヒの静
電潜像に応じて適当聞の現像剤が該静電潜像上に付着し
、静電潜像保持体上の非画像部に不要な現像剤が付着す
ることなく、該現像々が用紙上に転写されたときには、
カブリの少ない鮮明なコピー画像を得ることができる。

また帯電規制部材により現像剤に充分な電荷が付与され
つつ現像剤担持体上に相対的に強い吸着力をもって現像
剤薄層を形成するので、現像装置の周辺に現像剤がこぼ
れ落ちて周囲を汚すという心配もない。

一般に現像剤担持体及び帯電規制部材がトナーに対し摩
擦帯電序列に関し互いに隔っておりかつ現像剤担持体の
方が帯電規制部材よりも上位にあればよい。更に現像剤
担持体とのＩ！！擦帯電によらずトナーが現像剤担持体
上に物理的に付着する力もある。

本発明においては、現像剤担持体表面層として半導電性
フェノール樹脂、金Ｆ４酸化物を含有するトナーを使用
したときに最も秀れたトナ一層が形成され、コピー画像
も高品位なものが得られた。

更に本発明では、非磁性、磁性いずれのトナーであって
も同様に好い結果を得た。　′ 以下本発明の実施例を幾つかあげて説明するが、実施例
１〜実施例４については第１図、第２図に示すような現
像装置を使用し、実施例５については後述するように第
５図に示す二成分マグネット現像機１０により現像剤担
持体４上に一成分現像剤層を形成するようにしている。

実施例　１ 第１実施例では、帯電規制部材５の弾性体８をステンレ
ス鋼５ｔＪＳ３０４Ｃ５ｌ）３／４ト１から成る板厚０
．１１ＭＩの板バネ材とし、軟弾性体９は、ＪＩＳゴム
硬度５０度のシリコーンゴムを母材としこれに五酸化バ
プジウムＶ２Ｏ５を１．０重量％含有して構成する。帯
電規制部材５の作製方法としては、まず、軟弾性体９の
シリコーンゴム母材として、ＫＥ６５０−ＵＳＫＥ８５
０−Ｕ、ＫＥ５５４−ｔＪ、ＫＥ’５５５−Ｕ、ＫＥ７
５２−Ｕ（以上信越シリコーン株式会社製）やＴ　８　
Ｅ、　２２１、ＴＳＥ２７０．ＴＳＥ２６０　（以上東
芝シリコーン株式会社製）等の熱加硫型シリコーンゴム
を単独又は混合して使用し、このシリコーンゴムに３本
ロールから成る混練機にてＶ２Ｏ５を練り込み、これを
型に入れて加熱、加硫したのち冷却してゴム状にする。

こうして得られたゴムをカッターにより、厚さ１ａｇ＋
１幅１０ａｍ＋、長さ３００ａｍに切断し、軟弾性体９
として前記弾性体８の板バネ表面に接着剤を用いて加熱
圧着する。

このようにして得られた弾性体８と軟弾性体９から成る
帯電規制部材５を第１図に示す現像装置に取付けた。現
像剤２としては、スチレンアクリル系バインダー中にニ
グロシン染料、カーボンを含有したプラス帯電性トナー
を用いた。現像剤担持体４の回転速度については、周速
１２７＃Ｉｌ／秒で駆動した。

上記設定条件のもとで帯電規制部材５により現像剤担持
体４上に形成される薄層としての現像剤層の帯電量を測
定したところ、第３図に示すような結果を得た。図中、
実線で示すＡは実施例１の帯電特性を示し、一点鎖線で
示すＢは軟弾性体９にＶ２Ｏ５を含有しない比較例の帯
電特性を示す。

第３図に示すグラフから明らかなように、比較例による
現像剤の平均帯Ｎｍが２μｃ／ｇｒであったのに対し、
実施例１による現像剤の平均帯電量は１５μＣ／Ｑ　ｒ
となり、マイナス極性の現像剤は生じなかった。この実
施例１によるコピーテストを行なった結果カブリの無い
鮮明なコピー画像を得ることができた。

実施例　２ 第２実施例では、軟弾性体９に含有・するＶ２Ｏ５をＯ
から８０１ｆｆｉ％まで種々変化させた。

弾性体８の構成、軟弾性体９の基本的作製方法、現像剤
等については実施例１と同じにした。前記実施例１の設
定条件と同一条件のもとで帯電規制部材５により帯電し
た現像剤の帯１！藁の測定を行なったところ、Ｖ２Ｏ５
の含有量に応じて現像剤の平均帯Ｎ量が第４図のように
測定された。

第４図のグラフから明らかなように、Ｖ２Ｏ５の含有ａ
が０．１〜６０重回％の範囲で現像剤の帯電特性が良好
であることが判明した。この実施例２によるコピーテス
トを行なった結果、カブリの無い鮮明なコピー画像が得
ることができた。

実施例　３ 第３実施例では、軟弾性体９に含有する本発明の金属酸
化物をＶ０Ｏ３とし、その含有量を５゜０重量％とし弾
性体８の基本的構成、軟弾性体９の基本的作製方法、現
像剤等については実施例１と同じにした。

前記実施例１の設定条件と同一条件のもとで帯電規制部
材５により帯電した現像剤の帯電測定を行なったところ
、現像剤の平均帯′Ｒ１が１８μＣｌ０ｒと測定された
。

実施例３によるコピーテストを行なった結果、カブリの
無い鮮明なコピー画像が得ることができた。

実施例　４ 第４実施例では、軟弾性体９の母材にエヂレンブＯピレ
ンゴムを用い、これに含有するＶ２Ｏ５含有吊を実施例
１と同じ１．０ｆｆｉ１％とし、弾性体８の構成、軟弾
性体９の基本的作製方法、現像剤等については実施例１
と同じにした。前記実施例１と同−設定条件のもとで帯
電規制部材５により帯電した現像剤の帯電測定を行なっ
たところ、比較例としてＶ２Ｏ５を全く含有しないもの
では現像剤の平均帯電量が３．５μＣｌ０ｒであったの
に対し、実施例４では現像剤の平均帯１ｉｆｆｌが２５
μＣ１０ｒと測定された。コピーテストを行なった結果
、比較例ではカブリの多いコピー画像であったが、実施
例４ではカブリの無い鮮明なコピー画像が得ることがで
きた。

衷１」Ｌ−五 第５実施例においては、基本的構成は第１図に示すもの
と同様であるが、現像剤供給部材３に代えて二成分マグ
ネット環１１１０を取付けている点が異なる。

即ち、ホッパー１１内にはトナーとキャリヤーの二成分
現像剤が混入されており、これらを磁気ロール１２の周
りを回転するスリーブ１３により現像剤担持体４の周面
に運搬するようにしている。

スリーブ１３と現像剤担持体４との対向領域では、キャ
リヤーとの摩擦帯電により帯電されたトナーが現像剤担
持体４上に付着され、キャリヤーについてはホッパー１
１内に回収されるようになっている。そして、現像剤担
持体４上に付着されたトナーは、実施例１〜４の場合と
同様に帯電規制部材１４により所望の極性をもつ充分な
電荷が付与され、現像剤担持体４上に均一な現像剤Ｂ層
を形成するようになっている。

この実施例５によるコピーテストを行なった結果におい
ても帯電規制部材１４により充分な電荷を付与すること
ができ、これによりカブリのない鮮明なコピー画像を得
ることができた。

尚、実施例１〜４については非磁性−成分現像剤を使用
したが、本発明ではこれに限られるものでなく磁性−成
分現像剤を使用しても良いことは勿論である。

発明の効果 本発明によれば、現像剤担持体上に供給する現像剤に対
し所定の金属の酸化物を含有す°る帯電規制部材により
充分な電荷を付与すると共に、この充分な帯電に基づく
均一な現像剤ｗＪＪ！ｉを現像剤担持体上に形成するよ
うにしたので、静電潜像保持体上の静電潜像に応じて適
正な現像濃度が得られ、また非画像部に現像剤が多く付
着するというカブリの発生を防止することができ、鮮明
なコピー画像を得ることができる。

また、現像剤担持体に対する現像剤のＤ’Ｆｆ気的吸気
力吸着力ため、現像、剤がこぼれ落ちることなく現像装
置の周囲を汚染するのを確実に防止することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例をあられす概略構成図、 第２図はその帯電規制部材をあられ寸断面図、第３図は
本発明の実施例と比較例のそれぞれの現像剤の帯電特性
をあられす帯電特性図、第４図は本発明の実施例におけ
る現椴剤の帯電特性をあられす帯電特性図、 第５図は本発明の他の実施例をあられす第１図に対応す
る概略構成図である。 １・・・ホッパー、　　　　２・・・現像剤、３・・・
現像剤供給部材、　４・・・現像剤担持体、５・・・帯
電規制部材、　　６・・・静電潜像保持体、８・・・弾
性体、　　　　　９・・・軟弾性体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 静電潜像保持体に現像剤を供給する現像剤担持体に帯電
   規制部材を当接して該帯電規制部材により現像剤に所定
   の電荷を付与し、現像剤担持体上に現像剤の薄層を形成
   し、該薄層の現像剤を静電潜像保持体上の静電潜像に応
   じて選択的に付与して現像する一成分現像装置において
   、前記帯電規制部材に金属の酸化物を含有していること
   を特徴とする一成分現像装置。