JPS6217774A - トナ−層厚形成装置 - 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」 本発明は磁性トナーを用いて現像を行う電子写真現像方
式に適用されるトナー層厚形成装置に係り、特にトナー
担持体上に接触するトナー層厚規制部材によりトナーの
層厚規制を行うトナー層厚形成装置に関する。

「従来の技術」 従来より乾式現像トナーを用いる電子写真現像方式とし
て、トナー層を静電保持面に直接接触させずに、静電像
の電界と共に、現像位置に直流バイアス又は交番バイア
ス電圧を印加し、該電界効果により、前記トナーを静電
保持面に選択的に飛行させる、いわゆる非接触現像方法
や、前記現像位置に磁気刷子を形成し、該磁気刷子を静
電保持面に摺擦させて現像を行う磁気刷子現像方法等が
存在する。

そしてかかる現像方式のいずれも現像位置の上流側のト
ナー担持体上に、トナー層厚規制部材を接触又は所定間
隔離間して配置し、均一な膜厚を有するトナー層厚の形
成を行っているが、特に前記非接触現像方法においては
トナー層厚を静電保持面との間の現像間隔以下に設定し
なければならない為に、精度よく且つ薄膜なトナー層厚
規制が要求され、一般には所定の弾性力を有するトナー
層厚規制部材をトナー担持体上に軽く接触させ、その接
触圧により均−且つ薄膜なトナー層厚の形成を図ってい
る場合が多い。

第２　ａ−ｂ図はかかる層厚規制手段の公知例を示し、
その構成を簡単に説明すると、第２ａ図は前記トナー層
厚規制部材１０１をゴム等の軟弾性ブレードで形成し、
その自由端側エツジ部１０１ａをスリーブ状のトナー担
持体１１０に接触させ、線接触にて層厚規制を行うもの
である。（実開昭５３−３０３第２ｂ図は前記軟弾性ブ
レード等からなるトナー規制部材１０２を腕曲させてそ
の腹部１０２ａをトナー担持体１１０に接触させ、面接
触にて層厚規制を行うものである。（特開昭５４−５１
８４８）そしてこれらはいずれも前記接触点１０１ａ、
　１０２ａ位置よりトナー供給側に開いた楔状空間１０
３、好ましくは４５°以下の楔状空間１０３を形成し、
トナー層厚のより一層の均一化を図っている。

又図中１１１は静電潜像保持体、１１２はトナー容器で
ある。

「発明が解決しようとする問題点」 しかしながらかかる公知の層厚規制手段は下記のような
欠点を有する。

即ち第２ａ図のようにエツジ部ｔｏｔａ（線接触）にて
層厚規制を行う方法では、エツジ形成を行う為に必然的
に軟弾性ブレード１０１の肉厚を成る程度大にしなけれ
ばならず、該ブレード１０１の僅かな腕曲量の違いによ
り弾性力が大きく変化し易い。

而もトナー相持体１１０との接触部位は線接触である為
に、前記僅かな弾性力の変化が大きな接触圧の変化とな
って現れ、従って精度よく所望の膜厚で層厚規制を行う
のが極めて困難であった。

又前記エツジ規制においてはエツジ部１Ｏ１ａノ直線性
の変化が即トナー層厚の乱れ（うねりや搬送方向の波）
となって現れ、平滑なトナー層厚が形成し得ない。

一方、第２ｂ図は、面接触にてトナー層厚の規制を行う
為に、前記従来技術の欠点を解消し得るが、逆に該トナ
ー規制部材１０２とトナー粒子との間での摺擦時間が長
くなり、（前もって帯電されたトナーの層厚規制を行う
場合であっても又トナー規制と共に摩擦帯電を行うもの
であっても）必要以上に摩擦帯電が生じ、この結果、ト
ナー規制部材１０２側の接触面１０２ａにトナーが固着
してトナー層厚の乱れ（白筋の発生等）が生じたり、又
、トナーの帯電量のバラツキにより現像画像の乱れ等が
発生し易い。

又、前記面接触によるトナー層厚規制の変形例として第
２Ｃ図に示すように、板バネ１１３により弾性的に支持
された、ゴム等の軟弾性部材で形成されたローラ部材１
０５の周面をトナー担持体１１０に接触させた°層厚規
制手段（特開昭５４−５１８４８）が提案されているが
、かかる従来技術によれば前記接゛触面、即ち摺擦時間
が幾分短くなり、前記第２ｂ図に示す欠点が僅かながら
解消されるが、かかる従来技術では板バネ１１３の弾性
力と共にローラ部材１０５の荷重負担が直接規制面に印
加される為に、その接触圧が必要以上に大きくなり、適
切なトナー層厚の形成が困難になる。

本発明は、薄板状の弾性部材を用い、該弾性部材の折曲
部をトナー担持体上に圧接させて層厚規制を行う事によ
り、面接触による長所を生かしつつ実質的に線接触によ
る層厚規制を行い、これにより前述した従来技術の欠点
を一挙に解消し得るトナー層厚形成装置を提供する事を
目的とする。

又本発明の他の目的とする所は、トナー層厚規制位置の
上流側でトナー帯電を行い、該帯電されたトナーの層厚
規制を行う装置において、トナー帯電の乱れが生じてい
た場合であっても該トナーの帯電を均一化し、かぶりや
にじみ、モして白筋等が発生する事がなく常に良好な画
像が得られるトナー層厚形成装置を提供する事にある。

「問題点を解決する為の手段」 本発明は、トナー担持体上に接触するトナー層厚規制部
材によりトナーの層厚規制を行うトナー層厚形成装置に
おいて、薄板状の弾性部材を所定の曲率で折曲し、該折
曲部をトナー担持体上に弾性的に接触させて層厚規制を
行うと共に、その接触部位が実質的に線接触である技術
手段を提案する。

この場合、前記接触部位が実質的に線接触であるか否か
は、折曲部の曲率半径と曲げ角によって定まり、例えば
好ましい弾性力を得る為に肉厚が０．０２〜０．３■の
弾性部材を用いた場合において、曲率半径を０．１５〜
０．５　ａｍに、又曲げ角を少なく共１６０°以下に設
定する事により実質的に線接触で層厚規制を行う事が出
来る。

尚、電子写真現像方式には、複写機に用いられ、静電保
持面の荷電部分にトナーを転移させる正規現像の他に、
レーザプリンタ等に用いられ。

静電保持面の非荷電部分にトナーを転移させる反転現像
方法にも適用し得る事は自明である。

「作用」 かかる技術手段によれば、薄板状の弾性部材を用いてい
る為に、その腕曲量が変化してもヤング率が小さい為に
弾性方自体はほとんど変化せず、この結果前記弾性部材
の取付誤差等が生じても常に均一な接触圧をを維持する
事が出来、精度よく所望の膜厚で層厚規制を行う事が容
易になる。

又実質的な線接触によるトナー規制を行いつつもその接
触部位が折り曲げ部である為に、前記エツジ規制のよう
に急峻な直線性の変化が生じにくく、平滑なトナー層厚
の形成が容易である。

更に、実質的な線接触でトナー層厚規制を行う為に、必
要以上に摩擦帯電が生じる余地がなく、この結果、トナ
ー規制部材へのトナーの固着やトナーの帯電量の乱れが
生じる余地がなく、均−且つ安定したトナー層厚の形成
が可能となる。

尚、トナー層厚規制位置の上流側でトナー帯電を行い、
該帯電されたトナーの層厚規制を行う装置において、前
記弾性部材を金属材料で形成することにより、アンバラ
ンスに帯電したトナーを、トナー層厚規制中にトナー帯
電の均一化を図る事が出来る。

この結果、トナー層厚規制中におけるトナーの凝縮を防
止する事が出来、トナー規制位置下流側で良好なトナー
層が形成され、かぶりやにじみ、モして白筋のない良好
な画像が出来る。

尚、本発明においては実質的な線接触によるトナー規制
を行いつつもその接触部位を所定の曲率で折り曲げてい
る為に、該折り曲げ部位が実質的に接触点位置よりトナ
ー供給側に開いた楔状空間１０３となる為に、該折り曲
げ片へのトナーの侵入角度を必ずしも４５°以下に設定
する必要がなく、従って０〜９０°の範囲で自由に侵入
角度の設定をする事が可能となり、設計の自由度が広が
る。

「実施例」 以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に
詳しく説明する。ただしこの実施例に記載されている構
成部品の寸法、材質、形状、その相対配置な゛どは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

第１Ａ図は本発明が適用される現像装置の概略構成を示
し、第１Ｂ図はその要部拡大図である。

１は表面に光導電絶縁層が形成された感光体ドラムで、
正極性の帯電がなされるように構成すると共に、回転方
向に沿って画像形成用の各種周辺装置が配置されている
。（図示せず） ２は矢印方向に所定の周速で回転可能に構成した非磁性
スリーブで、アルミその他の非磁性金属材料で形成する
と共にその外周面の表面粗さを０゜５〜２０ｇｍに設定
し、該スリーブ２内・に固定磁石集成体５を内包する事
により、トナー容器６内の相互摩擦により負極性に帯電
された高抵抗磁性トナーをその周面上に担持しながら現
像位置まで搬送させる事が出来る。

又、該スリーブ２には直流パルス発生回路７が接続され
、感光体ドラム１との間の現像領域にスイッチング直流
バイアスを印加する事により、該電界効果によりスリー
ブ２に担持しているトナーを静電保持面に選択的に飛行
させて現像を行う。

３は現像位置上流側のトナー容器６出ロ側に配設された
トナー層厚規制部材で、金属系薄板弾性部材で形成され
、その自由端側を所定の曲率で折曲し、該折曲部３ａを
スリーブ２周面に所定の押圧力で接触させると共に、一
方基端側は所定の侵入角度でもってトナー容器８側に延
設し、トナー容器６出ロ部に形成された支持部材８外壁
面に固設されている。

つぎに、トナー層厚規制部材３の構成について詳細に説
明するに、該規制部材３は、ＳＵＳ　３０４、ＳＵＳ電
界研磨品、燐青銅のいずれかを用い、その肉厚を０．０
２〜０．３　＋ｓ＋ｓに、又折曲部３ａの曲率半径Ｒを
０．１５〜０．５■、更に前記折曲部３ａの侵入角（θ
１）、曲げ角（θ２）、逃げ角（０３）を夫々下記のよ
うに設定する。

θ１：１０”〜９０°、θ２　：ｌＯ＠〜ＩＢＯ′″、
θ３：ｌＯ°〜（１６０−θｌ）″ かかる現像装置において前記規制部材３の肉厚、折曲部
３ａの曲率半径Ｒを夫々変化させて反転現像にて画像形
成を行った所、肉厚については０゜０５ｍｍの厚みのも
のが、又折曲部３ａの曲率半径Ｒについては０．２層ｍ
前後が最もよい結果が得られた。

又本実施例においては、摩擦帯電とトナー層厚規制を別
個に行っているが、前記トナー層厚規制部材３に、高抵
抗磁性トナーと摩擦帯電序列が隔たり、而も該トナーの
帯電極性と異極性の高抵抗樹脂材料を用い、トナー層厚
規制と同時に摩擦帯電を行うよう構成してもよい。

例えば前記トナーの帯電極性が正の極性であればテフロ
ン、カプトン、ポリエチレン、などを用゛い、又負の極
性であればポリアミド、ポリカーボネート等を用いるの
が好ましい。

このようにトナー層厚規制と同時に摩擦帯電を行うよう
構成することにより小形で簡素化した現像機の提供が可
能となる。

「発明の効果」 以上記載した如く本発明によれば、薄板状の弾性部材を
用い、該弾性部材の折曲部をトナー担持体上に圧接させ
て層厚規制を行い、これにより面接触による長所を生か
しつつ実質的に線接触による層厚規制を行う事が可能と
なり、均−且つ平滑な薄膜のトナー層が形成出来、この
結果にじみやかぶり等が発生する事のない良好な画像が
得られる。

又本発明によれば、トナー層厚規制位置の上流側でトナ
ー帯電を行い、該帯電されたトナーの層厚規制を行う装
置において、トナー層厚規制部材を金属材料で形成する
事により、トナー帯電の乱れが生じていた場合であって
も該トナーの帯電を均一化し、層厚規制の際のトナーの
凝集等を防ぎ、常に良好な画像が得られる。

等の種々の著効を有す。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図乃至第１Ｂ図は本発明が適用される現像装置の
概略構成を示し、第１Ａ図は全体図、第１Ｂ図はその要
部拡大図である。 第２ａ図乃至第２Ｃ図はいずれも公知の層厚規制手段の
構成を示す概略図である。 第１Ａ図 第１Ｂ図 第２０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）トナー担持体上に接触するトナー層厚規制部材によ
   りトナーの層厚規制を行うトナー層厚形成装置において
   、薄板状の弾性部材を所定の曲率で折曲し、該折曲部を
   トナー担持体に弾性的に接触させて層厚規制を行うと共
   に、その接触部位が実質的に線接触である事を特徴とす
   るトナー層厚形成装置 ２）肉厚が０．０２〜０．３ｍｍの弾性部材を用い、前
   記折曲部の曲率半径を０．１５〜０．５ｍｍに、又曲げ
   角を少なく共１６０°以下に夫々設定した事を特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のトナー層厚形成装置 ３）トナー層厚規制位置の上流側でトナー帯電を行い、
   該帯電されたトナーの層厚規制を行う装置において、前
   記弾性部材を金属材料で形成した事を特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のトナー層厚形成装置