JPS6315580B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、静電像を現像剤にて現像する装置に
関し、更に詳言すると、現像剤担持体上に薄い現
像剤薄層を形成する手段を備える現像装置に関す
るものである。

〔従来技術〕 電子写真，静電記録の分野では、形成された静
電像を電荷を帯びた着色粉末で現像することが行
なわれているが、従来この為の現像装置として
は、所謂カスケード式，マグネツトブラシ式，フ
アーブラシ式，パウダークラウド式，マグネドラ
イ式，ドナー接触式等，現像剤を静電像保持体表
面の画像部（トナーを吸着すべき領域）にも非画
像部（トナーを吸着すべきでない領域）にも無差
別に一様に接触させて画像部に現像剤を残すよう
にして現像する現像装置と、特公昭41−9475号公
報、米国特許第3232190号明細書に記載されてい
るような、静電像担持体表面から現像剤支持体を
離間して対置移動させ、静電像保持面の画像部に
現像剤を静電吸引力により飛翔せしめるようにし
て現像する所謂「非接触タイプ」の現像装置とが
公知である。

しかしながら、この方法は、以下に述べる欠点
の為に、未だ本格的な実用化はなされたことがな
かつた。これによつて、現像効果も低下してい
た。その欠点とは、トナー担持体表面に実用的な
レベルでの均一塗布が困難であることである。

トナー担持体シートに予めトナーを付着させる
ため電界を与えているが、均一な付着が得にく
い。均一にトナーを塗布する方法として、周知の
剛体ブレードを挙げてみるに、液体と異り、粒子
を均一に且つ薄く塗布することが困難で塗布ムラ
が出易い。このムラは現像に直接的に再現される
ので実用的な画像再現に適しない。この改善策と
して、トナーを担持するシートの表面を布・紙等
にして、それらの繊維にトナーをうめ込む方法も
あるが、繊維の荒さよりもキメの細かいトナー粒
子はつくり難く均一な塗布が出来るとは言い難
い。一方、カスケード現像法により、シート状担
体に予めトナーを付着しようとしても装置が大型
化し、これまた実用的でない。

又トナー厚み精度及び均一性が不充分である
と、良質の画質を得ることが困難であつた。

〔発明の目的〕

本発明は、上記問題に鑑み、現像剤薄層を均一
に形成できる現像装置を提供するものであり、規
制部材としての弾性体の材料の選択の自由度を広
げ、一層簡単に薄層を形成できる装置を提供する
ことを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するもので、現像剤
担持体に供給された現像剤の層厚を規制すべく、
現像剤担持体にその腹部の面を圧接せしめられた
板状弾性体の現像剤層規制部材が、金属のバネ性
を有する薄板材とこの薄板材と現像剤担持体との
間に位置する軟弾性体とを一体的に有することを
特徴とする。

〔実施例〕

以下、図面を参照してその実施例を説明する
が、先ず第２図にもとづき本発明に係る現像装置
の適用可能なる装置につき説明しておく。

第３図は、本発明に係る現像装置が適用可能な
複写装置又は記録装置の一例の概略の構成を示す
ものである。勿論これに限定されない。１００
は、光導電層を含む感光体ドラムで、表面に絶縁
層を有するもの或は有しないものいずれも使用可
能で、又ドラム形状に限定されない。１０１は周
知の感光化帯電装置、１０３は原稿像、又は光
像、或は画像信号により変調された光ビーム等を
投影する光像照射装置で必要に応じ同時除電又は
帯電装置１０２と併用できる。これらにより感光
体１に静電像を形成する。この静電像形成プロセ
スは、所謂カールソンプロセス、或いは特公昭42
−23910号公報、同43−24748号公報、同42−
19748号公報、同44−13437号公報等に記載のプロ
セス、その他のプロセスが適用できる。１０４は
本発明に基づいた現像装置であり、これにより感
光体１０１上の静電像に従つたトナー粒子顕画像
を形成する。１０５は斯かるトナー像を転写材１
０６に転写する装置である。尚転写性向上のため
転写前にあらかじめ顕画像にコロナ放電等により
電荷を付与する場合もある。又、感光体１０１上
の静電像を一旦別の像担持体に移し、これを現像
装置１０４により顕画像とする所謂静電像転写方
式を採用することも可能である。１０７は転写後
の感光体１０１上の残留トナーを清掃して除去
し、再使用のためのクリーニング装置である。

本発明は、上記の現像装置１０４に適用され、
該装置内のスリーブの表面に前述した所定のトナ
ー薄層を精度良く形成させるため現像剤層厚み規
制部材を軟弾性体で構成し、該規制部材をスリー
ブ表面に軽く接触させることにより、スリーブ表
面に極く薄く、且つ均一なトナー層を形成するも
のである。以下実施例を図面を用いて説明する。

第２図は、本発明が適用できる現像装置の具体
例を示すもので、図において、１は現像装置ハウ
ジングで、静電像保持面である感光体表面５に対
向する位置に開口を有し、トナーを外部から必要
に応じ補給される構成である。２は該ハウジング
内のトナー貯蔵部である。３は着磁又は埋込まれ
た磁極を有する磁石で、感光体の画像形成幅に沿
つて伸長している。４は磁石を包囲し回転可能に
軸支されたスリーブで、磁石長より長く形成され
ている。６は、上記ハウジングの下部にてトナー
をスリーブに供給する手段として作用するハウジ
ング開口１ａと静電像面に対向する位置との間に
おいて、スリーブ表面に接触し且つその接触点か
ら現像剤供給手段の方向に開いた楔状空間８を形
成し、その空間の先端角度θが45゜以下となるよ
うに設定されたブレード状のトナー層厚規制部材
（以下、コーテイング・ブレードともいう）であ
る。該コーテイング・ブレード６は、ゴム等の軟
弾性体で構成され、該材料の弾性力によつてスリ
ーブ表面に軽く接触する様に現像装置のハウジン
グに固定されている。スフリーブ４が第３図に示
す矢印方向に回転すると、トナー粒子はスリーブ
の全長に亘つて伸びたコーテイング・ブレード６
とスリーブ４で形成された楔形空間８に押し込ま
れ、スリーブ表面に対するトナーの磁気的吸着力
と機械的な力によつてコーテイング・ブレード６
は若干押し上げられ、トナー粒子の通過を許容す
る。これによつてコーテイング・ブレードの下を
通過後のスリーブ表面には、極く薄い均一なトナ
ー層が形成される。上記の如くトナーは楔形空間
に押し込まれる力と、スリーブ内の磁石による磁
界によるスリーブに対する保持力と、コーテイン
グ・ブレードとスリーブとの圧接力によつて、ス
リーブ上に担持且つ現像部に搬送されるトナー層
の厚み及び均一性が決定される為、コーテイン
グ・ブレードとスリーブとの接触圧の均一性が現
像性にも影響を与える。尚、硬度70度以下のゴム
のコーテイング・ブレードを使用したとして、こ
のブレードはスリーブの長手方向に関し１cm当り
0.4〜40ｇの力で圧接されている。0.4ｇ／cmより
軽いとトナー層が厚くなり過ぎ、40ｇ／cmより大
であると薄くなり過ぎる。例えば、コーテイン
グ・ブレードにウレタン、又はシリコンゴムを使
用し、これをスリーブに８ｇ／cm程度の力で圧接
して50μ内外の均一なトナー層を形成できる。

上記の如き理由からコーテイング・ブレードは
剛性の高い金属等でなく、シリコンゴム，ウレタ
ンゴム等のゴム系材質又はポリエチレン，ナイロ
ン等のプラステイツクス、あるいはバネ性を有す
る薄板金属、又はスポンジにゴムを接触部分に貼
付したもの、フエルト，紙，皮，不織布等の軟弾
性体で作る事が望ましい。これによつて機械精
度，組立精度を高める事なく前記接触圧を均一に
保つ事が可能となる。接触圧を一定に保つと云う
意味から、コーテイング・ブレード６とスリーブ
４の接触方法は、上記ブレード６の腹部とスリー
ブ４が接触している事が望ましく、上記ブレード
６のエツヂ部がスリーブ４の表面と接触している
様な場合エツヂ部の直線性により接触圧の不均一
を生じ易く好ましくない。

上述の様にトナー層厚規制部材として軟弾性体
を用いるのは、仮に粗大トナー粒子がこの軟弾性
体とスリーブとの接触域内に入り込んでもそのト
ナー粒子の部分のみが軟弾性体の変形をきたし、
該粒子を包み込んだ形態にて接触域を通過させる
から、接触域における斯かる規制部材とスリーブ
との空隙が不必要に大きくなり、必要以上に他の
微細トナー粒子が入り込むこむおそれがないよう
にするためである。コーテイング・ブレードの構
成としては、第２図の如くゴム等の軟弾性体で作
られたものを現像装置の機体に一端を固定し、上
記軟弾性体の弾性を利用してスリーブと接触させ
る形式があるが、軟弾性体自体に強度や弾性等の
特性を同時にもたせるため、弾性体の利用範囲は
せまい。これを解決するものが本発明である。即
ち、第１図本発明実施例の如く、金属等バネ性を
有する薄板材９のスリーブ４との接触面をゴム、
プラステイツクス等の軟弾性体６で構成し、常時
付勢する形式のものが採用できる。これによつ
て、部品の機械的精度、高度な組立精度に頼るこ
となく現像剤担持体上に均一なトナー薄層を形成
できる。又、軟弾性部分の材料弾性を下げること
ができるから薄く（トナーの１〜２層）且つ均一
なトナー層の形成に役立つものである。

第１図の如き構成によれば、薄板バネ９、スプ
リング１１によつてスリーブとの必要な接触圧を
得る為に、該スリーブとの接触面のトナー層規制
部材の材料に選択性が増すばかりでなく、上記ト
ナー層規制部材の弾性力の経時変化による接触圧
の変化を起す事なく良質の画像を維持する事が出
来る。

第２図に示した実施例は、更に上述の構成に加
えて、スリーブ４′のカバー１４を設け、該カバ
ー１４の先端を感光体表面５から１mm以内に近ず
けることにより上記コーテイング・ブレード６と
相俟つてトナーの飛散，落下を防ぐことが出来、
機械内部の汚損を防止し、故障の原因となる事が
ないようにした特徴を有している。他の図面に示
した実施例においてもこの様な構成を採用するこ
とができること勿論で、図示例も可能な限りその
様に描いてある。

第１図に示した現像装置をドラム状感光体の上
部に配設させた構成をとることは、トナーの重力
による供給を利用できると共に、該ドラムの周囲
に配設される第３図に図示の各要素の配置を自由
に選択できる効果がある。

以上の各実施例において、いずれもスリーブと
して１個の例を示したが、静電像面に対面して複
数のスリーブ及び夫々に現像剤層規制部材，リミ
ツター部材，現像材飛散防止部を配設させて、広
域の現像に寄与させるように構成できること勿論
である。

以上の各実施例において、共通して用いられる
各要素についてその組成並びに材質について、こ
こで説明を加える。

先ず現像剤として用いられる磁性トナーとして
は、一例として、ポリスチレン50部、マグネタイ
ト40部、電荷制御剤３部、カーボン６部の割合で
混合して周知の方法により形成された平均粒径５
〜10μのものを用いた。その他周知の磁性トナー
（絶縁性、導電性いずれも可）が利用できること
勿論でる。

トナー担持体としてのスリーブは、非磁性材と
してアルミニウム材を用い、これを各実施例図面
に示されるように円筒状とし、静電像（約600V
のコントラスト）保持ドラムと同方向に且つ実質
的にその担持するトナー最外層が同速度となるよ
う一例として50mm／sec，にて駆動した。

磁石は静電像保持部材とトナー担持体との最接
近部に磁極を配し、そのときの表面磁束密度は
600〜1300ガウス程度の範囲内から一例として800
ガウスを選んだ。勿論磁石をスリーブ内で回転さ
せるようにしても良い。

トナー塗布ブレードとしては、一例として弾性
体のブレードとしてポリウレタンゴムからなるブ
レード状のものを磁石の磁極位置に設け、そのブ
レード面をトナー担持体表面に軽く接触（0.4〜
40ｇ／cm）させて、一例として約50μのトナー層
を得た。

〔発明の効果〕

本発明は、板状弾性体規制部材を金属のバネ性
を有する薄板材とこの薄板材と現像剤担持体との
間に位置する軟弾性体とを一体的に有する構成と
し、その腹部の面を現像剤担持体に圧接させてい
るので、均一で薄い現像剤層を形成でき、薄板材
に弾性や剛性を求めて、当接する軟弾性体の材質
や特性を選出する自由度を高めることができる。

従つて、現像装置に対して最適の規制部材を簡
単な構成でしかも確実な均一現像剤層を形成でき
るものにでき、現像像の画質を安定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像装置の要部説明図、第２
図は本発明が適用される現像装置の説明図、第３
図は本発明に係る現像装置の適用可能なる画像形
成装置の一例の説明図である。 ５……静電像保持面、４……可動現像剤担持
体、１ａ……現像剤供給手段、６，６′，６″，６
……現像剤層規制部材、１２，１２′……リミ
ツター部材、１３……間隙保持部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 像担持体に対向して配置され、表面に現像剤
   を担持した可動な現像剤担持体と、この現像剤担
   持体に現像剤を供給する現像剤供給手段と、現像
   剤担持体に供給された現像剤の層厚を規制すべ
   く、現像剤担持体にその腹部の面を圧接せしめら
   れた板状弾性体の現像剤層規制部材と、を有し、 この現像剤層規制部材は金属のバネ性を有する
   有する薄板材とこの薄板材と現像剤担持体との間
   に位置する軟弾性体とを一体的に有することを特
   徴とする現像装置。 ２ 上記軟弾性体は、ゴム又はプラスチツクであ
   る特許請求の範囲第１項記載の現像装置。