JPS6224285A - 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。

ｍ１」口え頂 静電潜像保持体上に形成された静電潜像を現像り゛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、キャリヤーとの摩擦帯電
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、最近になって分解
能等のコピー質向上の観点、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、この中でカラー化への
対応から非磁性−成分現像方法が望まれてきた。

非磁性−成分現像法としては、従来米国特許第２．８９
５．８４７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。我々はこの欠点を改善するために、現像
剤担持体に圧接する規制部材により、現像剤の薄層を現
像剤担持体上に形成すると共に現像剤に所望極性の電荷
を与える非磁性−成分現像装置を先に提案した。

発明が解決しようとする問題点 この装置によれば現像剤に所望極性の電荷を与えるため
にＩＩ擦帯電を利用しているが、摩擦時間が極めて短い
ため、従来の現像装置においては十分な現像剤の帯電量
が得られず、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した得られないという問題点があっ
た。また、現像剤に十分に電荷を与えられないため、規
制部材の応力により現像剤が現像剤担持体上に静電的に
十分に保持されず乱れた層になったり、現像剤が担持体
下にこぼれたりして現像装置を汚染する等の欠点があっ
た。

よって本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解決
した、非画像部のカブリのほとんどない複写像を得るこ
とのできる一成分現像装置を提供することである。

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Ｊ！ｊ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化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
にアミン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、軟弾性体としてシ
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、クロロプレンゴ
ム、ブチルゴム等の硬度１０度〜７０度のものを母材と
し、これにアミンを０゜１〜６０重量％含有させて用い
る。さらに望ましくは、アミンを０．１〜２０重量％含
有させる。

アミンを含むものとしてはとドロキシアミン類あるいは
一〇Ｈ基と反応してアミノ基を生ずるシクロイミン類が
適している。ヒドロキシアミン類としては一般式［ＨＯ
（ＣＨ）　　］　　　ＮＨ２ｎ　　３−Ｘ　　　Ｘ （ここにｎは２から６までの整数、Ｘは０，１又は２で
ある）で表わされるもので具体的にはモノエタノールア
ミン：ＨＯＣＨＣＨＮＨ１トリエタノールアミン：（Ｈ
ＯｃＨ２ｃＨ２）３Ｎなどが反応性も高く、又工業的に
生産されており取扱いも簡単で都合が良い。

（ここにＲはＨ，ＣＨ３又はＣ）１３ｃＨ２である）で
表わされるもので具体的にはプロピレンイミンなどが反
応性も高く、又工業的にも生産されており取扱いも簡単
で都合が良い。

作　　　　用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　“規制部材を現像剤
担持体との接触部におい１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　　　　１加わるストレスが必
要以上に大きく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、規制部材と現像剤層　　　　；−５持体
との間に異物が入り込んだ場合、軟弾性体が常に現像剤
担持体との間で振動しているため、異　　　　、物を容
易に除去することができる。これにより、　　　　゛均
一な現像剤層を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を０．１〜６０重量％含有さ
吐たので、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。

像側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の大きざとしたもので
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型山％及
びカーボンブラック１０重ｆｉｔ％を含有した負帯電性
トナーである。

規制部材３は５ＵＳ３０４Ｃ８Ｐ３／４Ｈ０゜１層厚の
板バネ３ａに、シリコーンゴム（硬度５０度）を母材と
し、これにモノエタノールアミンを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、ＫＦ８５０−ｔＪ、ＫＥ５５４−ｔＪ、ＫＥ５５
５−ｔＪ１ＫＥ７５２−Ｕ　（以上信越シリコーン）や
ＴＳＥ２２１、ＴＳＥ２７０、ＴＳＥ２６０　（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本ロールにてモノエタノールアミン
を練り込み、型に入れて加熱、加硫したあと切断し、厚
さ１１１Ｉｌ１１幅１０ａｗ＋、長さ３００履として、
５ＵＳ３０４Ｃ８Ｐ３／４Ｈ０，１重ｍの板バネ３８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ＫＥ６５０−ｔＪ
であり、これにモノエタノールアミンを１．０重量％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
ルゴム等の硬度１０度〜７０度のものを母材とし、これ
にアミンを０．１〜６０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ンの含有母は０゜１〜
２０重量％である。

アミンを含むものとしてはヒドロキシアミン類あるいは
一〇Ｈ基と反応してアミノ基を生ずるシクロイミン類が
適している。ヒドロキシアミン類としては一般式［ＨＯ
（ＣＨ’）　　］　　　ＮＨ２ｎ　　３−ｘ　　　Ｘ （ここにｎは２から６までの整数、Ｘは０．１又は２で
ある）で表わされるもので具体的にはモノエタノールア
ミン：ＨＯＣｌ−（ＣＨＮＨ、トリエタノールアミン：
　（ＨＯＣＨ２０Ｈ２）３Ｎなどが反応性も高く、又工
業的に生産されており取扱いも簡単で都合が良い。

（ここにＲはＨ１ＣＨ３又はＣＨ３ＣＨ２である）で表
わされるもので具体的にはプロピレンイミンなどが反応
性も高く、又工業的にも生産されており取扱いも簡単で
都合が良い。

現像剤供給部材４は金属製の芯金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１０Ｃ１／α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層を測定し、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
ム中にモノエタノールアミン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モノエタノールアミンを含有する
ことにより、トナーの平均帯電量は一２μｃ／ｇ　ｒか
ら一１５μｃ／ｇｒ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
り摩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。このとぎ、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
れにモノエタノールアミンを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。

この現像剤薄層は、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′Ｆｉ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（１！Ｂ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、中にアミンを含有するよう
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は
充分な電荷を与えられる。以上詳述した本発明によれば
、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をカブリを発生づることな
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トリエタノールア
ミンを１゜０重量％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Ｎｍを測定した結
果、−１８μＣ／ｇｒの平均帯電層を得た。またこの現
像装置によりコピ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
同様にモノエタノールアミンを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１ｆｉを測定したところ一２５μｃ／ｇ　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。比較例としてモノエタノールアミ
ンを練り込まないエチレンブロビレンゴ４を軟弾性体３
ｂとして使用した場合には、現像剤の平均帯電量が−３
，５μＣ／Ｑ　ｒ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モノエタノールアミ
ンを用いて軟弾性体３ｂを形成し、モノエタノールアミ
ンの含有量を０．０１〜８０重量％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、モノエタノールアミンの含有ｍが０．
１重ａ％以下ではモノエタノールアミンを添加した効果
があまり無く、６０重間％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、モノエタノールアミンの含有けは０．１〜６
０重量％が望ましく、さらに望ましくは０．１〜２０重
量％である。

友ｉ皇−１ 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１０を現像剤供給部材とし
て使用して、弱く帯電量−１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、軟弾性体中にアミン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！！！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、全く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電量分布を示すグ
ラフであり、破線が本発明を実線がモノエタノールアミ
ンを含まない比較例を示している。 第４図はモノエタノールアミンの含有量が現像剤の平均
帯電量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化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
   ンを含有していることを特徴とする現像装置。