JPS6224282A - 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 本発明は一般的に現像装置に関し、特に現像剤担持体上
に供給された一成分現像剤を規制部材により所定厚さの
現像剤層とし、この現像剤層を静電潜像に搬送して可視
像に現像する一成分現像装置に関する。

従来の技術 静電潜像保持体上に形成された静電潜像を現像する乾式
現像装置としては、従来からトナーとキャリヤーとから
成る二成分現像剤を使用し、キャリヤーとのｆｆ１ｍ帯
電によりトナーに電荷を与えて帯電されたトナーを静電
潜像に静電吸着させる二成分現像装置が盛んに開発され
実用に供されている。二成分現像方法の代表的なものは
カスケード現像方法及び磁気ブラシ現像方法が挙げられ
る。

ベタ黒再現性等のコピー質の観点から、最近は磁気ブラ
シ現像方法が主流になりつつある。このようにトナーと
キャリヤーとから成る二成分現像剤を使用した・現像方
法は充分に実用に耐えるものであるが、最近になって現
像装置の設置スペースのコンパクト化及び現像剤劣化防
止等の観点から、トナーのみから成る一成分現像剤を使
用した一成分現像方法及び装置が提案されるようになり
、この中でも透明性が高いという観点から非磁性現像剤
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、従来米国特許第２．
８９５．８４７号、第３．８９３．４１８号に開示され
た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
による放電を行なっている。この方法は手軽ではあるが
、装置が大きくまた定期的にコロトロンワイヤーを清掃
する必要がある等の多くの欠点を有している。

特開昭４７−１３０８８号及び特開昭４７−１３０８９
号には、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ついて記載さ
れている。この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技術である。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
ァイトで形成し、その下層には可撓性導電体及び弾力性
の裏打ち材が設けられている。

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
像を得るためには、加圧現像表面にトナーのより均一で
薄い層を形成し、トナーに適度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するのであるが、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量が得られず
、静電潜像保持体の非画像部に現像剤が多く付着するい
わゆる「カブリ」のあるコピー画像を生ずることがよく
あった。

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
、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 上述した従来技術の問題点を解決するために、本発明は
、現像剤担持体と、該現像剤担持体に当接して現像剤の
薄層を現像剤担持体上に形成すると共に摩擦帯電により
現像剤に電荷を付与する規制部材とを設けて、静電潜像
保持体上の静電潜像を可視像とする現像装置において、
前記規制部材は現像剤担持体との少なくとも接触部にお
いて軟弾性体で形成されており、該軟弾性体は母材中に
アミノ基を含む有機顔料を含有していることを特徴とす
る現像装置を提供する。

本発明の望ましい実施態様によれば、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　　　　ム等からなる母材に
アミノ基を含む有数顔料を０゜０５〜６０重量％含有さ
せている。

アミノ基を含む有機顔料としては、例えば以下のちのが
挙げられる。

すｕｎ　　　　　　い ゞ！′１２ 弾性体としては、リン青銅、ケイ素鋼、ステンレス鋼等
からなる板厚０．０３〜０．５Ｍの板バネ材を用いるの
が望ましい。軟弾性体としては、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
望ましい。

この規制部材によって形成された現像剤薄層は、現像剤
担持体に直流重畳交流バイアス°澄圧を印加しながら現
像剤担持体を回転することにより静電潜像保持体に送ら
れ、静電潜像保持″体上の静電潜像と現像剤担持体との
間の電界により現像剤は静電潜像に向けて飛翔し、該静
電渇仰上に選択的に付着されて静電潜像を可視像にする
。

作　　　用 規制部材を現像剤担持体との接触部において軟弾性体で
構成したことにより、例えば粗大なトナー粒子が軟弾性
体と現像剤担持体との接触領域内に入り込んだ場合には
、軟弾性体は粗大トナー粒子の部分のみで変形する。こ
のためトナー粒子に加わるストレスが必要以上に太き（
なることを防ぐことができ、さらに接触域において、規
制部材と現像剤担持体との間隙が不必要に大きくなって
必要以上に他の微細トナー粒子が入り込む恐れをなくす
ことができる。また、規制部材と現像剤担持体との間に
異物が入り込んだ場合、軟弾性体が軟弾性体の性質で常
に現像剤担持体との間で機械的に振動するため、異物を
容易に除去することができ、又異物除去後、軟弾性体の
異物によるへこみ部分は速やかに元の状態に復帰する。

これにより、均一な現像剤層？経時的に常に安定して現
像剤担持体上に形成することが可能となる。

さらに軟弾性体中にアミン基を含む有機顔料を０．０５
〜６０重量％含有させたので、規制部材によるトナーの
摩擦帯電特性を顕著に向上することができる。この結果
本発明の現像装置により静電潜像を現像した場合、カブ
リの少ない綺麗なコピー画像を得ることができる。

以下本発明を図面を参照しつつ実施例に基づいてより詳
細に説明することにする。

実施例　１ 第１図を参照すると、本発明の現像装置の概略構成図が
示されている。第１図において、現像剤１を貯蔵したホ
ッパー２の下方には、現像剤１を担持する現像剤担持体
５と現像剤供給部材４とが相互に圧接し、かつ回転自在
に設けられており、。

現像剤担持体５には規制部材３が現像剤担持体５の軸方
向にわたり一様な圧力で圧接している。現像剤担持体５
と対向して静電潜像８を保持した静電潜像保持体７が回
転自在に設けられ、現像剤担持体５にはバイアス電源９
によりバイアス電圧が印加されるようにしである。６は
シール材である。

現像剤１は例えば非磁性−成分系の現像剤であり、スチ
レン樹脂やアクリル樹脂等の各種熱可塑性樹脂中にカー
ボン等の顔料や含金属アゾ染料等の極性制御剤を分散し
、粉砕、分級によって５〜２０μｍの大きさとしたもの
であり、場合によっては流動性を高めるために、現像剤
粒子に対し０゜５〜２．０重量％の範囲で疎水性シリカ
を添加してもよい。本実施例で実際に使用した現像剤は
、スチレンアクリル系バインダー中にアゾ染料２重量％
及びカーボンブラック１０重量％を含有した負帯電性ト
ナーである。

規制部材３は５ＬＪＳ３０４Ｃ３Ｐ３／４Ｈ０゜１＃厚
の板バネ３ａに、シリコーンゴム（硬度５０度）を母材
とし、これにＣ，１，Ｐｉｇｎ＋ｅｎｔ、Ｂｌｕｅ　３
を１．０重量％含有した軟弾性体３ｂを接着して構成し
た。シリコーンゴム母材としては、熱加硫型シリコーン
ゴムであるＫＥ６５０−Ｕ、ＫＥ８５０−Ｕ、ＫＥ５５
４−Ｕ、ＫＥ５５５−Ｕ％ＫＥ７５２−ＩＪ（以上信越
シリコーン）やＴＳＥ２２１、ＴＳＥ２７０、ＴＳＥ２
６０　（以上東芝シリコーン）等が使用可能であり、こ
れらの熱加硫型シリコーンゴムに３本ロールにてアミン
基を含む有機顔料を練り込み、型に入れて加熱、加硫し
たあと切断し、厚さ１ｍ、幅１０Ｉｎ！Ｒ１長さ３００
Ｍとして、５ＵＳ３０４Ｃ８Ｐ３／４Ｈ０，１ｍの板バ
ネ３ａ表面に接着剤により接着するようにする。本実施
例の実験に実際に用いたシリコーンゴム母材はＫＥ６５
０−ＬＪであり、これにｃ、　ｒ。

Ｐｉ（ｌｆｆｌｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　３を１．０ｍ１％含
有させて軟弾性体３ｂを形成した。

本発明には一般的に板バネ３ａとして、リン青銅、ケイ
素鋼、ステンレス鋼等の厚さ０．０３〜０．５履のもの
が採用可能であり、軟弾性体３ｂとしてはシリコーンゴ
ム、エチレンブＯピレンゴム、スチレン−ブタジェンゴ
ム、エビクロルピドリンゴム、クロロブレンゴム、ブチ
ルゴム等の硬度１０度〜７０度のものを母材とし、これ
にアミン基を含む有機顔料を０．０５〜６０重量％含有
させたものが採用可能である。さらに望ましくはアミノ
基を含む有機顔料の含有量は０．１〜２０重量％である
。

アミノ基を含む有瀕顔料としては、以下のものが挙げら
れる。

（Ｃ，工、４５１７５−Ｌａｋｅｌ す 現像剤供給部材４は金Ｒ％の芯金４ａにウレタンゴム等
の弾性体４ｂを円筒状に接着した形状をしており、現像
剤担持体５の表面に所定圧力で圧接している。現像剤担
持体５は例えばフェノール樹脂を導電化したロールから
構成されており、これに規制部材３が５０〜５００９　
／　ｃｍの線圧で圧接している。

本実施例で実際に採用した線圧は１００ｇ／ＩＪであり
、現像剤担持体５を周速１２７Ｍ／秒で回転させ、現像
剤担持体上の現像剤層の帯電量を測定し、その結果を第
３図に破線で示した。また比較例として、シリコーンゴ
ム中にＣ，１，Ｐｉｇｍｅｎｔａｇｕｅ　３を含有しな
い場合を第３図中に実線で示した。第３図のグラフから
明らかなように、シリコーンゴム中にＣ，Ｉ、Ｐｉ（ｌ
ｌｌｌｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　３を含有することにより、ト
ナーの平均帯’ＲＩＬは一２μＣ１０ｒから一１５μＣ
／Ｑ　ｒに上がり、逆極性（プラス帯電）トナーの存在
は全く無かった。

次に第１図に示した本発明の現像装置の作用について以
下に説明することにする。ホッパー２内の現像剤１は重
力によって現像剤供給部材４の弾性体４ｂ上に供給され
、供給部材４と現像剤担持体５との摺擦により僅かばか
りｆ！ｉ擦帯電されて電荷が与えられたあとに現像剤担
持体５に送られ、次いで規制部材３によって所定厚さの
薄層の現像剤層が現像剤担持体５上に形成されると共に
、規制部材３と現像剤１及び現像剤担持体５との間でも
摩擦帯電されて現像剤に電荷が与えられる。このとき、
規制部材３の軟弾性体３ｂはシリコーンゴムを母材とし
、これにＣ，１，Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　３を１．
０重量％含有して構成しているので、現像剤１との摩擦
帯電特性を顕著に向上することができるため、現像剤担
持体５上の現像剤層は充分に電荷が与えられた状態とな
ると共に、均一な厚さの薄層に形成される。

この現像剤１層は、現像剤担持体５にバイアス電圧を印
加しながら現像剤担持体５を回転することにより静電潜
像保持体７に対向する現像領域に送られ、静電潜像８と
現像剤担持体５との間の電界により静電潜像８に向けて
飛翔し、静電潜像８上に付着させられて可視像に現像さ
れる。

このように、規制部材３をバネ板材３ａと軟弾性体３ｂ
とにより構成し、軟弾性体中にアミノ基を含む有機顔料
を含有するように構成したので、現像剤１に対する軟弾
性体３ｂのｓｍ帯電特性を顕著に向上することができる
ため現像剤には充分な電荷を与えられる。以上詳述した
ように本発明によれば、充分なる電荷を有する常に安定
した均一な現像剤薄層を現像剤担持体５上に形成するこ
とができるため、静電潜像保持体７上の静電潜像８をカ
ブリを発生することなく忠実に現像することができる。

現像領域を通過した現像剤担持体５上には現像に寄与し
なかった現像剤が不均一な状　　　　１態で残存し、こ
の残存現像剤の一部は供給部材４で回収され、かつ現像
剤が存在しない部分には供給部材４により現像剤１が供
給されてほぼ均一な状態に修正されたあとに再び、規制
部材３により充分に帯電された所定厚さの薄層の現像剤
層が現像剤担持体５上に形成される。

実施例　２ 実施例１に用いたシリコーン母材中にＣ，Ｉ。

Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　１を１．Ｏ重ｆｆｉ％練り
込み、他の条件は実施例１と全く同様にして規制部材３
を形成　　　　□゛した。この規制部材を第１図に示す
現像装置に採用し、実施例１と同様な条件で現像剤担持
体５上の現像剤層の帯電量を測定した結果、−１８μＣ
／（ｊｒの平均帯電量を得た。またこの現像装置により
］ビーテストをした結果、非画像部にカブリの全く無い
鮮明なコピー画像が得られた。

実施例　３ 母材としてエチレンプロピレンゴムを用い、実施例１と
同様に：Ｃ，１，Ｐｉｏｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　３を１．
０重量％練り込んで軟弾性体３ｂを形成し、これを実施
例１と同様なバネ板材３ａに接着し規制部材３を形成し
た。この規制部材を第１図の現像装置に使用して現像剤
担持体５上の現像剤の平均帯電口を測定したところ一２
５μＣ／Ｑ　ｒの平均帯Ｎ量を得た。この現像装置によ
りコピーテストを実施した結果、非画像部にカブリの全
く無い鮮明なコピー画像が得られた。比較例としてＣ，
１，ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ　３を練り込まないエチレ
ンプロピレンゴムを軟弾性体３ｂとして使用した場合に
は、現像剤の平均帯電量が−３，５μｃ／ｇｒであり、
コピー画像もカブリの多いものであった。

実施例　４ 実施例１と同様のシリコーンゴムとＣ，Ｉ。

Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　３を用いて軟弾性体３ｂを
形成し、Ｃ，１，Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　３の含有
量を０．０１〜８０重堡％の範囲内で変化させて帯電量
を測定した結果を第４図に示した。第４図から明らかな
ように、Ｃ，Ｉ、Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　３の含有
ωが０．０５１ｆｆｉ％以下ではＣ，ｔ、　Ｐｉｇｍｅ
ｎｔ　Ｂｌｕｅ　３を添加した効果があまり無く、６０
重量％以上ではゴムの表面が均一にならず現像剤の帯電
量も下がっているのが観察される。この結果、Ｃ，１，
Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　３の含有量は０．０５〜６
０重伍％が望ましく、さらに望ましくは０．１〜２０重
礒％である。

実施例　５ 第５図に示したように現像剤としてトナーとキャリヤー
とから成る二成分磁性現像剤１′を使用し、従来公知の
二成分現像マグネットロール１゜を現像剤供給部材とし
て使用して、弱く帯電した現像剤１′を現像剤担持体５
上に送るように構成した。この場合においても、本発明
の規制部材３を用いれば現像剤を充分に帯電することが
でき、コピー画像には全くカブリがみられなかった。

発明の効果 本発明は以上詳述したように規制部材をバネ板材と軟弾
性体で形成し、軟弾性体中にアミノ基を含む有機顔料を
含有するように構成したので、現像剤に対する規制部材
の摩擦帯電特性を顕著に向上することができるため、現
像剤に望ましい極性の充分なる電荷を与えることができ
るという効果を奏する。さらに本発明の現像装置により
静電潜像を現像すると、カブリの無い綺麗なコピー像を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像装置の概略構成図、第２図は本発
明の現像装置に使用する規制部材の拡大断面図、 第３図は現像剤担持体上の現像剤の帯ｔａ分布を示すグ
ラフであり、破線が本発明を実線がＣ１■。 Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　３を含まない比較例を示し
ている。 第４図はＣ，１，Ｐｆｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　３の含有Ｍ
が現像剤の平均帯１ｆｌに与える関係を示したグラフ、
第５図は現像剤として二成分磁性トナーを使用し、現像
剤供給部材として従来公知のマグネットロールを使用し
た本発明の他の実施態様を示す概略構成図である。 １・・・現像剤、　　　　２・・・ホッパー、３・・・
規制部材、　　３ａ・・・バネ板材、３ｂ・・・軟弾性
体、　　　４・・・現像剤供給部材、５・・・現像剤担
持体、　７・・・静電潜像保持体、９・・・バイアス電
源、１０・・・マグネットロール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 現像剤担持体と、該現像剤担持体に当接して現像剤の薄
   層を現像剤担持体上に形成すると共に摩擦帯電により現
   像剤に電荷を付与する規制部材とを設けて、静電潜像保
   持体上の静電潜像を可視像とする現像装置において、前
   記規制部材は現像剤担持体との少なくとも接触部におい
   て軟弾性体で形成されており、該軟弾性体は母材中にア
   ミノ基を含む有機顔料を含有していることを特徴とする
   現像装置。