WO1993001530A1 - Developing device using a one-pack developing agent - Google Patents

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WO1993001530A1
WO1993001530A1 PCT/JP1992/000858 JP9200858W WO9301530A1 WO 1993001530 A1 WO1993001530 A1 WO 1993001530A1 JP 9200858 W JP9200858 W JP 9200858W WO 9301530 A1 WO9301530 A1 WO 9301530A1
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WO
WIPO (PCT)
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leaf spring
spring member
developing device
developing roller
conductive
Prior art date
Application number
PCT/JP1992/000858
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hideki Kamaji
Masae Ikeda
Kazunori Hirose
Yukio Nishio
Original Assignee
Fujitsu Limited
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Priority claimed from JP3166003A external-priority patent/JPH0511589A/ja
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Priority to DE69220013T priority Critical patent/DE69220013T2/de
Priority to US07/983,863 priority patent/US5412458A/en
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Priority to EP92914307A priority patent/EP0547238B1/en
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Definitions

  • the present invention relates to a developing device for developing an electrostatic latent image held on an image carrier such as a photoconductor or a dielectric with a one-component developer.
  • an electrostatic latent image is written on an image carrier such as a photoreceptor or a dielectric, and the electrostatic latent image is combined with a charged toner image by a developer. Then, the charged toner image is electrostatically transferred to a recording medium such as recording paper and then fixed on the recording medium by heat, pressure, light or the like.
  • the developing device using the two-component developer includes a developer holding container, a stirrer that stirs the two-component developer in the developer holding container to frictionally charge the toner particles and the magnetic carrier with each other, A magnetic roller for forming a magnetic brush by attracting a part of the magnetic material carrier with a magnetic force, that is, a developing roller, and a part of the developing roller is exposed from a developer holding container to carry an image. Faced with the body.
  • the magnetic carrier in the two-component developer is provided with two functions, that is, the function of charging and rubbing the toner and the function of transporting the toner to the development area.
  • Such a developing device for a two-component developer has an advantage that the toner is relatively good in the transferability of toner particles, which affects the quality of a developed toner image, that is, the quality of a recorded toner image.
  • it is necessary to maintain the component ratio between the toner particles and the magnetic carrier within a predetermined range, or to periodically replace the magnetic carrier. It is. That is, since the toner component is consumed by development, the toner component must be replenished as appropriate, and when the magnetic carrier deteriorates, it must be replaced.
  • a developing device using a one-component developer consisting of only a toner component, that is, a fine powder particle of a colored resin has attracted attention.
  • a one-component developer particularly a non-magnetic one-component developer
  • an elastic developer made of a conductive synthetic rubber material or a conductive porous synthetic rubber material is used as a developer carrier for transporting toner to the development area.
  • a roller is used, and the elastic developing roller is disposed in the toner holding container, and a part thereof is exposed from the toner holding container and is brought into contact with the image carrier.
  • the elastic developing roller is rotated, the toner particles adhere to the peripheral surface of the elastic developing roller with a frictional force to form a toner layer, whereby the toner particles are transported to the developing area.
  • a layer thickness regulating member such as a blade or a roller is applied to the elastic developing roller, thereby removing excess toner from the toner layer to make the toner layer uniform.
  • frictional charging to the elastic developing roller and the layer thickness regulating member is also used, but such frictional charging is easily affected by environmental fluctuations such as temperature and humidity.
  • a voltage having a predetermined polarity is applied to the toner layer and a voltage having a predetermined polarity is applied to the toner layer, whereby charge injection is actively performed on individual toner particles when the thickness of the toner layer is regulated.
  • the material of the toner one component, the material of the elastic developing roller and the layer thickness regulation When the material of the member is selected so as to give a predetermined amount of charge to the toner particles with a desired polarity, and when charge injection is used, the material of the layer thickness regulating member is limited to a conductive material.
  • One of the problems with the developing device for a one-component developer as described above is that it is difficult to stably maintain the uniformity of the toner layer thickness over a long period of time by the layer thickness regulating member.
  • a metal rigid blade having a sharp edge portion is used as a layer thickness regulating member capable of injecting electric charge. It has been proposed to remove toner particles and thereby make the toner layer thickness uniform. In this case, in order to guarantee the uniformity of the toner layer thickness, the processing accuracy of the sharp edge of the metal rigid blade must be 2 m or less.
  • the individual toner particles generally have a particle size of about 5 to about 10 m, and if the processing accuracy of the edge portion is 2 m or more, the surface of the toner layer may have irregularities. This is because the streaks remain as traces, and the traces appear as white streaks or black streaks in the recorded toner image. Even if it is possible to reduce the machining accuracy of the sharp edges of metal rigid blades, such edges are not only susceptible to damage but also very costly. It is very difficult to put this into practical use because it is expensive.
  • the flat surface of the metal rigid blade or the rotating surface of the metal opening roller comes into E-contact with the elastic developing roller and the toner layer pressure It has also been proposed to regulate In this case, it is possible to perform high-precision processing on the flat surface or the rotating surface at a relatively low cost, but in order to regulate the toner layer thickness to a predetermined thickness, it is necessary to perform the processing on the elastic developing roller.
  • the pressing force of the metal blade or metal roller must be considerably large, so that the toner particles can be crushed and physically fixed to the flat surface or the rotating surface.
  • a leaf spring member as a metal layer thickness regulating member capable of stably regulating the toner layer thickness over a long period of time and performing high-precision processing at a relatively low cost.
  • the leading edge of the leaf spring member is chamfered and rounded, and the rounded leading edge is elastically pressed against the elastic developing roller by the spring force of the leaf spring member itself.
  • the rounded leading edge of the leaf spring member Since the thickness of the toner layer is regulated by the flat surface, the pressing force of the flat surface against the elastic developing roller can be made relatively small, so that the toner particles adhere to the flat surface. Can be prevented.
  • high-precision machining of the flat surface of the plate spring member and high-precision machining of the rounded front edge can be performed at relatively low cost, and the rounded front edge is formed of the above-described metal. It is much less susceptible to damage than the edge of a rigid blade made of steel.
  • the toner layer when the thickness of the toner layer is regulated by such a spring member and the toner particles are charged by charge injection, it is necessary that the layer thickness is equal to the diameter of the toner particles.
  • the toner layer should be formed as a single layer of toner particles. That is, when the thickness of the toner layer is larger than the diameter of the toner particles, the toner layer includes toner particles that cannot directly contact the leaf spring member. Sufficient charge injection This is because the charge amount is insufficient. Of course, such toner particles having an insufficient charge amount cause capri. Disclosure of the invention
  • the main object of the present invention is to provide a developing device using a one-component developer consisting of only a toner component, and a metal plate as a layer thickness regulating member so that charge can be injected into one toner particle.
  • An object of the present invention is to provide a developing device which uses a member so as not to vibrate the plate member when regulating the toner layer thickness.
  • a developing device develops an electrostatic latent image held on an image carrier with a one-component developer, and includes: a developer holding container containing the one-component developer; A conductive elastic body developing roller rotatably provided in the holding container. The conductive elastic developing roller is arranged so that a part thereof is exposed from the developer holding container and is in contact with the image carrier, and a one-component developer is attached to the rotating surface to form a one-component developer layer.
  • the developing device further includes a conductive elastic developing roller.
  • a conductive leaf spring member for regulating the thickness of the one-component developer layer the conductive leaf spring member being integrally supported by a rotatable rigid support member at one end thereof, and At the other end, the conductive elastic developing roller is elastically pressed into contact with the conductive elastic developing roller to regulate the thickness of the one-component developer layer.
  • the center of rotation of the rigid support member is substantially positioned on a tangent line between the conductive leaf spring member and the conductive elastic developing roller. Characterized. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 is a schematic view of a laser printer to which a developing device according to the present invention is applied.
  • FIG. 2 is an enlarged view showing a developing roller, a leaf spring member, and a rigid support member taken out of the developing device shown in FIG.
  • FIG. 3 (a) and FIG. 3 (b) are schematic diagrams showing a comparative example for the present invention.
  • FIG. 4 (b) is a schematic view showing a configuration in which the developing roller, the leaf spring member and the rigid support member of the developing device are arranged according to the present invention
  • FIG. 4 (a) and FIG. FIG. 4 is a schematic diagram showing a comparative example of the configuration of FIG. 4 (b).
  • FIG. 5 is an explanatory view of a measuring method for measuring the thickness of the toner layer on the developing roller by using a laser microscan.
  • FIG. 6 shows the case where the layer thickness of the toner layer on the developing roller is measured according to the measuring method of FIG. 5 in each of the cases of FIGS. 4 (a), 4 (b) and 4 (c). 6 is a graph showing a measurement result.
  • FIG. 7 is an explanatory view of a measuring method for measuring the surface potential of the developing port using a surface voltmeter in a state where a toner layer is formed on the surface of the developing roller.
  • FIG. 8 is a graph for explaining the output tendency of the surface voltmeter when the surface potential of the developing roller is measured by the surface voltmeter according to the measuring method of FIG.
  • FIGS. 9 (a), 9 (b) and 9 (c) show the developing roller of FIGS. 4 (a), 4 (b) and 4 (c) respectively.
  • 9 is a graph showing the measurement results when the surface potential was actually measured according to the measurement method shown in FIG.
  • FIG. 10 (b) is a schematic diagram showing a configuration in which the developing roller, the leaf spring member, and the rigid support member of the developing device are arranged according to the present invention
  • FIG. 10 (a) and FIG. ) Is a schematic diagram showing a comparative example of the configuration of FIG. 10 (b).
  • FIG. 11 shows the thickness of the toner layer on the developing roller for each of Figs. 10 (a), 10 (b) and 10 (C) according to the measurement method shown in Fig. 5.
  • 6 is a graph showing measurement results when measurement is performed.
  • FIGS. 12 (a), 12 (b) and 12 (c) are the same as FIGS. 10 (a), 10 (b) and 10 (c), respectively.
  • 9 is a graph showing the measurement results when the surface potential of the developing roller was actually measured in accordance with the measurement method shown in FIG. 8 for the case.
  • FIG. 13 is a graph showing the relationship between the radius of the leading edge of the leaf spring member and the recording quality.
  • FIGS. 14 (a), 14 (b) and 14 (c) show the relationship between the pressing force of the leaf spring member against the developing roller and the thickness of the toner layer and the rounded tip of the leaf spring member.
  • 6 is a graph showing the relationship with the radius of a part.
  • FIG. 15 is an enlarged view showing a developing roller, a leaf spring member, and a rigid support member taken out of the developing device shown in FIG. 1, and is an explanatory diagram for explaining another feature of the present invention.
  • FIG. 16 is a schematic view showing a leaf spring member supporting device in which a rigid supporting portion of the leaf spring member in the developing device is replaceable.
  • FIG. 17 is a partially enlarged view showing a contact portion between the leaf spring member and the developing roller of the support device shown in FIG. 16 in an enlarged manner.
  • FIG. 18 is a schematic diagram in which a rigid supporting member for supporting the leaf spring member is mounted on the supporting device shown in FIG. 16 so that the bending length of the leaf spring member becomes 2 mm.
  • FIG. 18 is a schematic diagram in which a rigid support member for supporting the leaf spring member is mounted on the support device of FIG. 16.
  • FIG. 20 is a schematic diagram in which a rigid support member for supporting the leaf spring member is attached to the support device of FIG. 16 so that the flexural length of the leaf spring member is 4 mm.
  • FIG. 21 is a schematic view in which a rigid support member for supporting the leaf spring member so that the bending length of the leaf spring member is 5 mm is mounted on the support device of FIG.
  • Fig. 22 the thickness of the toner layer on the developing roller was measured according to the measurement method in Fig. 5 for each of the cases where the bending length of the leaf spring member was as shown in Figs. 18 to 21.
  • 9 is a graph showing measurement results at that time.
  • Fig. 23 is a graph showing the evaluation of the recording quality when 20,000 sheets of recording paper were run for each of the bending lengths of the leaf spring members shown in Figs. 18 to 21. 0
  • FIG. 24 is an enlarged view showing a developing roller, a leaf spring member, and a rigid support member taken out from the developing device shown in FIG. 1, and is an explanatory diagram for explaining still another feature of the present invention. is there.
  • FIG. 25 is a schematic view showing a supporting device configured to adjust the position of the leaf spring member with respect to the developing roller of the developing device.
  • FIG. 26 is a partially enlarged view showing the contact portion between the developing roller and the leaf spring member shown in FIG. 25 in an enlarged manner.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an arrangement relationship between a developing roller and a leaf spring member of the apparatus.
  • FIG. 27 is a partially enlarged view similar to FIG. 26 and shows another arrangement relationship between the developing roller of the developing device and the leaf spring member.
  • FIG. 28 is a partially enlarged view similar to FIG. 26, and is a view showing still another positional relationship between the developing roller and the leaf spring member of the developing device.
  • Fig. 29 shows the measurement of the thickness of the toner layer on the developing roller at each of the positions of the various leaf spring members as illustrated in Figs. 26 to 28 according to the measurement method in Fig. 5.
  • 9 is a graph showing the measurement results when the measurement is performed.
  • FIG. 30 shows the results obtained by measuring the layer thickness of the toner layer on the developing roller in accordance with the measurement method shown in FIG. 5 at each of the positions of the various leaf spring members as illustrated in FIGS. 26 to 28.
  • 3 is a graph showing the measurement results when fog on the photosensitive drum was measured.
  • FIGS. 31 (a) and 31 (b) show the surface potential of the developing roller at each of the positions of the leaf spring members as illustrated in FIGS. 27 and 28, respectively.
  • 6 is a graph showing measurement results when measured according to the measurement method shown.
  • the developing device is applied.
  • a laser printer is schematically shown, and this laser printer uses a photosensitive drum 10 as an image carrier.
  • the photosensitive drum 10 is formed by forming a photoconductive material layer, that is, a photosensitive material film layer on the surface of a cylindrical substrate made of, for example, aluminum.
  • a photosensitive material for example, an organic photosensitive material, Len-based photosensitive materials, amorphous silicone photosensitive materials, and the like can be used.
  • the photosensitive drum 10 is an OPC photosensitive drum having a film layer formed of an organic photosensitive material.
  • the photosensitive drum 10 is rotated in the direction shown by the arrow a, and the rotation speed is set so that the peripheral speed of the photosensitive drum 10 is 70 mm / s.
  • a negative charge is applied to the photosensitive material film layer of the photosensitive drum 10 by a suitable charger, for example, a scorotron charger 12, and the surface potential of the charged area is set to, for example, 1650V.
  • a suitable charger for example, a scorotron charger 12
  • the surface potential of the charged area is set to, for example, 1650V.
  • a positive charge is applied when a selenium-based photosensitive material is used.
  • an amorphous silicon photosensitive material either negative or positive charge is given.
  • An electrostatic latent image is written on the charged area of the photoreceptor drum 10 by a laser beam scanning unit 14, and the writing of the electrostatic latent image is performed by a laser beam emitted from a laser beam scanning unit 14.
  • the LB is repeatedly scanned along the generatrix direction of the photosensitive drum 10 and the laser beam This is performed by blinking the LB based on binary image data from, for example, a word processor or a microcomputer. That is, the electric charge at the position irradiated with the laser beam LB is released (the aluminum cylindrical substrate of the photoreceptor drum 10 is grounded), whereby the electrostatic latent image is formed by the potential difference in the charged area. Will be done.
  • the location where the charge is removed by the irradiation of the laser beam LB is called a charge well, and its potential is increased from about -650 V to about -100 V (decreased in absolute value).
  • the electrostatic latent image written by the laser beam scanning unit 14 is developed by the developing device 16 as a charged toner image.
  • the developing device 16 includes a developer holding container 16a for storing a one-component developer composed of only the toner component, and a rotation direction indicated by an arrow in the figure, which is disposed in the developer holding container 16a. And a developing roller 16b that is rotated in a predetermined direction.
  • the volume resistivity 4 X 1 0 1 4 Q cm a negative polarity toner polyether ester system having an average particle diameter of 12 ⁇ ⁇ is used.
  • a part of the developing roller 16 b is exposed from the developer holding container 16 a and is pressed against the photosensitive drum 10.
  • the shaft of the developing roller 16b is drive-coupled to the same drive source (not shown) as the photosensitive drum 10 via a suitable transmission gear train (not shown), and the peripheral speed of the photosensitive drum 10 is controlled. It is rotated at a speed of 1 75 mni / s, approximately 2.5 times the peripheral speed of 0 mm / s.
  • Developing roller 16 b is configured as a conductive elastic roller
  • the conductive porous rubber material is formed of a conductive porous rubber material.
  • Examples of such a conductive porous rubber material include a porous polyurethane rubber material, a porous urethane rubber material, and a porous silicon rubber.
  • a material in which carbon black or the like is mixed as a conductivity-imparting agent in a material or the like can be used.
  • a conductive porous urethane rubber material (Rubicel (trade name, manufactured by Toyo Polymer Co., Ltd.)) is used.
  • the average pore diameter of the conductive porous urethane rubber material is 10 m, and the pore cell is number 200 cells / i nch, to a volume resistivity 1 0 4 to 1 0 7 Omega cm, also Asuka C hardness is 23 degrees.
  • the developing roller 16b formed from such a material has excellent toner particle transportability, and when the developing roller 16b is rotated, the toner particles adhere to the rotating surface with frictional force or the like. Thus, a toner layer is sequentially formed.
  • the developing device 16 includes a layer thickness regulating member 16c for regulating the layer thickness of one of the toner layers formed on the developing roller 16b to a predetermined thickness.
  • a layer thickness regulating member 16c for regulating the layer thickness of one of the toner layers formed on the developing roller 16b to a predetermined thickness.
  • the layer thickness regulating member that is, the leaf spring 16c is made of stainless steel (SUS304-CSP-3 / 4H), and its thickness is set to 0.1 leak.
  • the leaf spring member 16c is fixed to the rotatable rigid support member 16d, and at this time, one end of the leaf spring member 16 protrudes from the tip of the rigid support member 16d.
  • the rigid support member 16 d is mounted on a shaft 16 e that is supported by rotation between both walls of the developer holding container 16 a, and Appropriate spring means, for example, a coil spring 16f, is applied to the rigid support member 16d as shown in FIG. 1 so that the rigid support member 16d moves in the direction indicated by the arrow in the figure.
  • the projecting end of the leaf spring member 16c is pressed against the developing roller 16b with a linear pressure of, for example, 35 gf / cni.
  • the leading edge of the protruding end of the leaf spring member 16c is chamfered and rounded, and the radius of the rounded leading edge is, for example, 0.05 mni.
  • the layer thickness of the toner layer is regulated by the flat surface, the layer thickness of the toner layer is regulated to a desired thickness even if the pressing force of the flat surface on the developing roller 16b is relatively small. It is also possible to prevent toner particles from sticking to the flat surface.
  • a voltage of, for example, 1400 V is applied to the leaf spring member 16 c, whereby a negative charge is positively injected into the toner particles of the toner layer, and the toner particles are Are charged with a negative charge.
  • a developing bias voltage of -300 V is applied to the developing roller 16b, so that the charged toner particles can be electrostatically attached to the electrostatic latent image area, but the charged toner particles are charged to the background area. Attachment of particles is prevented and thus development of the electrostatic latent image is achieved.
  • the metal material of the leaf spring member 16c is used. As the material, stainless steel was used, but other metal materials such as phosphor bronze, cupronickel, cold-rolled steel sheet, constant elastic spring alloy, beryllium copper alloy and the like may be used.
  • the developing device 16 further includes a toner collecting and supplying roller 16 g, a rotating paddle 16 h, and a toner stirring blade 16 i.
  • Toner recovery and supply roller 1 6 g is favored properly conductive sponge material, for example, the number of pores cells about 40 cells / i nch, volume resistivity 10 4 Omega cm conductive sponge material (pre-Soo tonnes manufactured Ever Rai preparative TS -E), and is pressed against the developing roller 16b and rotated in the same direction as the developing roller 16b so that the peripheral speed is 228 mm / s.
  • the toner collecting and supplying roller 16g removes the residual toner particles not used for the development of the electrostatic latent image on one side (that is, the right side in FIG.
  • toner particles may enter the sponge material of the toner collecting and supplying roller 16 g. It is electrostatically blocked, and the supply of the toner particles to the developing roller 16b is also performed electrostatically.
  • the rotating paddle 16 h sends the toner particles in the developer holding container 16 a to the toner supply side of the toner collection and supply roller 16 h
  • the toner stirring blade 16i is rotated in the developer holding container 16a so as to eliminate the dead stock of the developer.
  • reference numeral 16j denotes a deformable sealing material, for example, a soft sponge, and the outflow of toner particles is prevented by the sealing material 16j.
  • the charged toner image obtained in the developing process is then electrostatically transferred onto a recording medium, for example, recording paper P, by a suitable transfer device, for example, a roller opening transfer device 18. That is, a charge having a polarity opposite to that of the charged toner image, that is, a positive charge is applied to the recording paper P from the corotron transfer device 18, whereby the charged toner image is transferred from the photosensitive drum 10 to the recording paper P. It is transferred electrostatically to the surface.
  • a suitable transfer device for example, a roller opening transfer device 18. That is, a charge having a polarity opposite to that of the charged toner image, that is, a positive charge is applied to the recording paper P from the corotron transfer device 18, whereby the charged toner image is transferred from the photosensitive drum 10 to the recording paper P. It is transferred electrostatically to the surface.
  • the recording paper P is temporarily stopped at a pair of resist rollers 20 and 20 after being ejected from a paper feed cassette (not shown), and then the pair of resist rollers 20 When driven by the timing, the recording paper P is introduced between the photoconductor drum 10 and the roller opening transfer device 18, whereby the charged toner image is recorded from the photoconductor drum 10. The image is transferred to the predetermined position on the paper P.
  • the heat setter 24 includes a heat 'roller 24a and a backup' roller 24b, and when the recording paper P is passed between them, the transferred toner image is melted by heat and the recording paper P is melted. It is firmly fixed on P. '
  • reference numeral 26 denotes a toner removal blade for removing residual toner particles remaining on the photosensitive drum 10 due to a transfer error from the photosensitive drum 10 to the recording paper P in a transfer process.
  • the toner removed by the toner removal blade 26 is stored in the toner reservoir 28.
  • Reference numeral 30 denotes an LED array functioning as a static elimination lamp, and the LED array 30 removes residual charges from the photoconductor drum 10, whereby the scoroton opening charger 12 is connected to the photoconductor. It is possible to form a negative uniform charged area again on the photosensitive material film surface of the drum # 0.
  • the center of rotation of the rigid support member 16d is substantially positioned on the tangent line between the leaf spring member 16c and the developing roller 16b, thereby forming a layer of the toner layer.
  • the vibration of the leaf spring member 16c can be prevented.
  • FIG. 2 when the pressing force of the coil spring 16f on the rigid support member 16d is released, the rotation center of the rigid support member 16d, The center of the foot 16e is the leaf spring member 16c and the developing roller. Therefore, the frictional force F received by the leaf spring member 16 e from the developing roller 16 b during the regulation of the toner layer thickness is located at the center of rotation of the rigid support member 16 d. As a result, the frictional force F does not act on the rigid support member 16d as a rotational moment, and thus the vibration of the leaf spring member 16c can be effectively prevented.
  • FIGS. 3 (a) and 3 (b) a comparative example for the present invention is shown.
  • L indicates a leaf spring member
  • S indicates a support for the leaf spring member L
  • D indicates an elastic developing roller.
  • the free edge of the leaf spring L is chamfered and rounded, and the leaf spring L is held by the support S so as to elastically press the rounded free edge against the elastic developing roller D. Is done. That is, Fig. 3
  • the leaf spring member L is subjected to tangential friction force F 2 during the rotation of the elastic developing roller D, supported by the component force component F 3 of the frictional force F 2 A rotation moment acts on the body S, so that the support S vibrates around its rotation axis (arrow A 4 ), and this vibration naturally extends to the leaf spring member L.
  • the layer thickness of the toner layer fluctuates, which not only affects the developing density of the electrostatic latent image, but also increases the toner thickness at the portion where the layer thickness of the toner layer is increased. Insufficient charge of the particles causes so-called fogging.
  • the center of rotation of the rigid support member 16 d is substantially positioned on the tangent line between the leaf spring member 16 c and the developing roller 16 b. Therefore, vibration of the leaf spring member 16c can be prevented from occurring when the thickness of the toner layer is regulated.
  • the term “substantially” means that if the vibration of the plate spring member 16 c is prevented, the center of rotation of the rigid support member 16 d is set to the plate spring member 16 c and the elastic body developing member. It is intended that it may be slightly off the tangent to roller 16b. That is, as shown in FIG.
  • the vibration of the leaf spring member 16c is prevented when the layer thickness of the toner layer is regulated, so that the layer thickness of the toner layer varies. Therefore, a high-quality developed toner image, that is, a recorded toner image can be obtained.
  • the present inventors conducted various experiments. This will be described in detail below.
  • the shaft 16e is supported on the mounting seat 32 that can be displaced in the horizontal direction, and the rigid support member 16d is made detachable from the mounting seat 32. . That is, a long hole 32a is formed in the mounting seat 32, and the rigid support member 16d is removably attached to the mounting seat 32 with a set screw 32b through the long hole 32a. As a result, the shaft 16e can be displaced in the horizontal direction with respect to the rigid support member 16d.
  • the rigid support member 16d is fixed to the mounting seat 32 such that the tangent between the leaf spring member 16c and the developing roller 1'6b passes through the center of the shaft 16e.
  • the thickness of the toner layer was regulated (the present invention).
  • the shaft 16e is displaced away from the rigid support member 16 so that the rigid support member 16d is fixed to the mounting seat 32.
  • the thickness of the toner layer was regulated.
  • the straight line connecting the contact point between the leaf spring member 16c and the developing roller 16b and the center of the shaft 16e is the leaf spring member 16c and the developing roller 16c. 5 for the tangent to b.
  • This angle is conveniently defined as the shift angle of the shaft 16 e of 15 °.
  • the shaft 16e is displaced so as to approach the rigid support member 16 so that the rigid support member 16d is fixed to the mounting seat 32.
  • the thickness of one layer was regulated.
  • the straight line connecting the contact point between the leaf spring member 16c and the developing roller 16b and the center of the shaft 16e is also the leaf spring member 16c and the developing roller. It forms an angle of 5 ° with the tangent to 16b, which is conveniently defined as the shift angle of the shaft 16e + 5 °.
  • the thickness of the toner layer obtained under each of the conditions shown in FIGS. 4 (a), 4 (b) and 4 (c) was measured.
  • the measurement was performed in the following procedure. That is,
  • FIG. B Installed in the measuring device 34.
  • the laser scanning micrometer 34 has a light-emitting part 34a and a light-receiving part 34b, and a reference shielding wall that blocks a part of the laser beam emitted from the light-emitting part 34a is provided at the center between them. 3 4 c force is arranged.
  • FIG. 5 the toner layer formed around the developing roller 16b is exaggerated, and the exaggerated toner layer is indicated by reference numeral TL.
  • the layer thickness of the toner layer is restricted by the leaf spring member 16c and reaches the photoconductor drum 10. This was done so that the missing part was located above the reference shielding wall 34c.
  • the layer thickness of the toner layer was calculated by calculating L 2 —L 1.
  • the developing device 16 in FIG. 7 is started and the voltages V b , V bl and V r are changed to the developing rollers 16 b, respectively.
  • the surface potential of the developing roller 16b immediately rises to V bs as shown in the graph of FIG. 8, and then stabilizes there. It is harm. Because the leaf spring member 16c is only in contact with the developing roller 16b via a toner layer having a predetermined thickness, the surface potential Vbs is applied to the developing roller 16b. and a constant developing bias voltage V b, is a two-Save to rely on the photoelectric position V t of the toner layer.
  • FIG. 9 shows the results of measuring the surface potential of the developer port 16b under the conditions shown in FIGS. 4 (a), 4 (b) and 4 (c). It is.
  • the reference width indicated by the arrow SL corresponds to 10 seconds, which is the same for FIGS. 9 (b) and 9 (c).
  • the shear angle of the shaft 16 e is ⁇ 5 ° and when the shear angle of the shaft 16 e is + 5 °
  • the surface potential of the developing roller 16b is unstable in the peak region, which indicates that vibration is generated in the leaf spring member 16c.
  • FIG. 4 (b) the present invention
  • the surface potential of the developing roller 16b is stable in the peak region. This indicates that vibration was not generated in the leaf spring member 16c.
  • the vibration of the leaf spring member 16c was suppressed, and the development was performed stably.
  • the quality of the actually obtained recording toner image was good. That is, 1.4 was obtained for the recording density (0D) measured using an optical reflection densitometer, the density unevenness (0D) was as small as 0.1 or less, and the fog density of the background portion on the recording paper was also low. Indistinguishable (capri concentration 0D ⁇ 0.01).
  • the leaf spring member 13c was fixed and the position of the shaft 16e was changed, but the shaft 16e was fixed and the leaf spring member 16c was installed.
  • a similar experiment was performed when the angle was changed. That is, as shown in FIG. 10, a rigid support member 16d is rotatably mounted on a shaft 16e fixed at a predetermined position, and a leaf spring is attached to the rigid support member 16d.
  • the member 16c was supported via an angularly displaceable mounting seat 38. More specifically, the leaf spring member 16c is supported by a mounting seat 38, and the mounting seat 38 is rigidly supported by passing a set screw 38b through an elongated hole 38a formed therein.
  • the angle position of the leaf spring member 16c was made freely adjustable by being detachable from the member 16d.
  • the angle of the leaf spring member 16c is set so that the tangent between the leaf spring member 16c and the developing roller 16b passes through the center of the shaft 16e.
  • the position was set, and the thickness of the toner layer was regulated under these conditions (the present invention).
  • the seat 38 was angularly displaced counterclockwise, and the toner layer thickness was regulated under this condition.
  • the straight line connecting the contact point between the leaf spring member 16c and the developing roller 16b and the center of the shaft 16e is the leaf spring member 16c and the developing roller.
  • the layer thickness of the toner layer was measured under the conditions shown in FIGS. 10 (a), 10 (b) and 10 (c). These layer thickness measurements were performed under the same conditions as in FIGS. 4 (a), 4 (b) and 4 (c). The results are shown in Figure 11.
  • the surface potential of the developing roller 16b under the conditions shown in FIGS. 10 (a), 10 (b) and 10 (c) is obtained by the same method shown in FIG. Was also measured.
  • the results are shown in FIG. In FIG. 12 (a), the reference width indicated by the arrow SL corresponds to 10 seconds, which is the same for FIGS. 12 (b) and 12 (c). If the displacement angle of the leaf spring member 1 6 c is one 5 beta, as apparent from the graph of the first FIG.
  • the macroscopic toner layer average thickness is 7.8, the variation 3 Fei 6.2 m.
  • density unevenness occurs in the recorded toner image in which the optical reflection density (0D) is 1.3 or less, and the optical reflection density (0D) of the capri is G.03 or more.
  • the background on the recording paper became dark.
  • the surface potential of the developing roller 16b also fluctuates drastically in the peak region, which is very similar to the case of FIG. 9 (C).
  • the displacement angle of the leaf spring member 16c is set to ⁇ 5 °, the leaf spring member 16c is moved in the tangential direction from the developing roller 16b as in the case of FIG. 9 (c). Then, one of the component forces acts to cause the leaf spring member 16 c to bite into the developing roller 16 b, whereby the leaf spring member 16 c is considered to vibrate.
  • the macroscopic average toner layer thickness is 10.2 Zra, and the variation 3 is 2.2 / zm.
  • the optical reflection density (0D .4) was obtained as the printing density, the density unevenness was as small as 0.1 or less, and the fog density of the background on the recording paper could not be identified (capri density 0D ⁇ 0.01) .Met. ⁇
  • the leading edge of the protruding end of the leaf spring member 16c is chamfered and rounded, and the radius of the rounded leading edge is, for example, 0.05 mm in the present embodiment.
  • the radius of the rounded leading edge can also be an important factor in obtaining a high-quality recording toner image. Therefore, the following experiment was conducted on the relationship between the radius R of the leading edge of the rounding and the quality of the recording toner image.
  • leaf spring members were prepared from a stainless steel plate material (SUS 631-CSP-4 / 3H) with a thickness of 0.2mra, and one end of three leaf spring members was chamfered with a super-grinding wheel.
  • toner images were actually recorded on recording paper, and the quality of the recorded toner images was evaluated.
  • the outline of the experiment is as follows. (1) The center of the shaft 16e of the rigid support member 16d was positioned on the tangent line between each leaf spring member and the developing roller 16b.
  • the toner image recorded first and the toner image recorded on the 20,000th sheet of recording paper were selected for evaluation.
  • the evaluation results are shown in the graph of FIG.
  • the horizontal axis of the graph indicates the radius R of the rounded edge of the leaf spring member, and the right vertical axis indicates the maximum value of the average optical reflection density 0D (black streak) in the area of 4 mm in the diameter of the parallel oblique line pattern record.
  • the linear pressure on the developing roller 16b needs to be 30 gf / cm or more.
  • the linear pressures on the developing roller 16b were set to 12 gf / cm, 30 gf / cm, 45 gf / cm, and 60 gf / cm, respectively, as described above. After the running recording test was performed 20,000 times on the same recording paper (A4 size), the quality of the recording toner image was evaluated.
  • the linear pressure of the leaf spring member 16c against the developing roller 16 be in the range of about 30 gf / cm or about 45 gf / cm.
  • the bending length FL of the protruding end portion of the leaf spring member 16c that is, from the tip of the rigid support member 16d.
  • the support device includes a fixed shaft 40 disposed at a predetermined position, and a rigid support member 42 detachably attached to the shaft 40.
  • the rigid support member 42 includes The leaf spring member 16c is supported in the same manner as the rigid support member 16d.
  • a coil spring 44 is applied to the rigid support member 42, so that the leaf spring member 16c is positioned with respect to the developing roller 16b. It is elastically pressed at a constant pressure.
  • the center of rotation of the rigid support member 42 that is, the center of the fixed shaft 40, is positioned on the tangent line between the leaf spring member 16c and the developing roller 16b, so that the leaf spring member 16c Since the frictional force F (Fig. 17) acting on the shaft moves toward the center of the shaft 40, no component force that vibrates the leaf spring member 16c is generated from the frictional force F. That is, the support device shown in FIG. 16 is equivalent to the leaf spring member support device shown in FIG.
  • first 8 views, first 9 Figure, the second 0 view and second 1 4 kinds as shown in each of the rigid support member 4 2 i, 4 2 2, 4 2 3 and 4 2 5 are prepared, and a spring member 16c of the same size is attached to each of the rigid support members.
  • the support arm portion of the rigid support member, that is, the leaf spring member 16c is supported.
  • the length of each part is different. That is, in FIG. 18, the distance from the center of rotation of the rigid support member 42, to the tip of the support arm portion is 23 bandages, and the projecting end of the leaf spring member 16c projecting from the tip is 23.
  • the length of the part, that is, the deflection length FL is 2 ram.
  • the distance from the center of rotation of the rigid support member 422 to the tip of the support arm portion is 22 mm, and the deflection length FL of the leaf spring member 16c at this time is 3 mm. Is done. Further, in the second 0 Figure, the distance from the center of rotation of the rigid support member 4 2 3 to the tip of the support arm portion is a 21 mm, oar seen length FL of this time the leaf spring member 1 6 c is a 4 rani And in Figure 2 1 the rigid support member 4 2 4 The distance from the center of rotation to the tip of the support arm is 20 mm, and the radius FL of the leaf spring member 16c is 5 mm.
  • the contact width CW (FIG. 15) between each leaf spring member 16c and the developing roller 16b was 2.4 mm.
  • the measurement of the thickness of the toner layer was performed as shown in FIG.
  • the measurement was performed by the laser scanning micro-measurement device 34 of the above.
  • the thickness measurement of the toner layer was repeated five times under the conditions of FIGS. 18, 19, 20, and 21, respectively.
  • the measurement results are shown in the graph of FIG.
  • the flexure length FL of the leaf spring member 16c is set to 5 mm (Fig. 21)
  • the macroscopic average thickness of the toner layer is relatively large, 12.7 m.
  • the variation 3 ( ⁇ is the standard deviation) is as large as 5.4.
  • the open square indicates the density difference ⁇ ⁇ between the maximum value (black streak) and the minimum value (white streak) of the average optical reflection density (0D) of the area with a diameter of 4 mm for the parallel inclined pattern.
  • the black circle indicates the fog density (0D) measured by an optical reflection densitometer on the entire white record.
  • the radius FL of the leaf spring member 16c is at least 2.4mm to about 4 ram. It should be within the following range: As is clear from the graph of FIG. 22, when the bending length FL of the leaf spring member 16c is set to a range of 2.4 mra or more and 4 mm or less, the thickness of the toner layer becomes It can be seen that it is regulated to about O ⁇ m. This layer thickness of 10 ⁇ ra substantially corresponds to the average particle size of the toner particles. This means that the toner layer is regulated as a single layer of toner particles.In this case, individual toner particles can be charged with a sufficient amount of charge by charge injection, so that it is possible. Thus, the generation of capri can be greatly suppressed.
  • the rounded leading edge of the protruding end of the leaf spring member 16c is formed by the ⁇ spring member 16c and the developing roller 1c.
  • the following experiment confirmed that it must be located within a predetermined range based on the contact point with 6b. More precisely, as shown in FIG.
  • the support device consists of a fixed shaft 46 in place and this shaft. 40 is provided with a rigid support member 48 which is detachably attached to the rigid support member 48.
  • a mounting member 50 fixedly holding a leaf spring member 16c is attached to the rigid support member 48 in a displaceable manner. That is, the attachment member 50 is attached to the rigid support member 48 by passing a set screw 5Ob through the elongated hole 50a formed therein, whereby the attachment member 50 is connected to the reference line.
  • the plate spring member 16c can be displaced in the direction perpendicular to the SL, and thus the position of the leaf spring member 16c with respect to the reference line SL can be adjusted.
  • a coil spring 38 is acted on the rigid support member 48, whereby the leaf spring member 16c is elastically pressed against the developing roller 16b, and the rigid support member 48 has a shaft 4c.
  • the rotation center of 6 is located on a tangent line between the leaf spring member 16c and the developing port roller 16b.
  • the support device shown in FIG. 25 can be equivalent to that shown in FIG. 1 except that the position of the leaf spring member 16c can be adjusted.
  • reference numeral D indicates a coordinate axis orthogonal to the reference line SL, and the intersection point is the coordinate origin.
  • the position of the tip of the rounded edge of the leaf spring member 16c with respect to the reference line SL is specified by the coordinate axis D as the amount of protrusion of the leaf spring member 16c with respect to the reference line SL. That is, when the protruding end of the leaf spring member 16 actually protrudes from the reference line SL as shown in FIG. 25, the distance from the reference line SL to the tip of the rounded edge is positive.
  • the protrusion amount d while the protrusion end of the leaf spring member 16c is If they do not actually protrude, the distance from the edge of the rounding to the reference line SL is defined as the negative protrusion amount d.
  • the protruding amount is defined as zero.
  • FIGS. 26 to 28 each show an enlarged view of the rounded leading edge of the protruding end of the leaf spring member 16c of FIG. 3.
  • the amount of protrusion d is In FIGS. 27 and 28, the protrusion amount d is negative.
  • the overhang and d 2 are equal to -0.50 maraud and 0.30 ram, respectively, and the range is the same as that shown in Figure 24.
  • the protruding ends of the leaf spring member 16c were protruded at six protruding amounts, namely, 0.85 mm, 0.50 rani, Omra, 0.30 mm, 0.50 ram, and 0.80 mm, respectively.
  • the thickness of the toner layer was measured by the laser scanning microphone port measuring device 34 in FIG.
  • the measurement of the thickness of the toner layer was repeated five times for each protrusion amount.
  • the measurement results are shown in the graph of Fig. 29.
  • the capri on the photoconductor drum 10 was also measured.
  • the capri concentration also increases sharply when d ⁇ -0.50 mm.
  • the amount of protrusion of the leaf spring member 16c is less than 0.50 mm, as shown in the graph of FIG. 29, the toner layer thickness is relatively small, which is a result inconsistent with the above description.
  • the reason for this is that when d ⁇ 0.50, the rounded leading edge of the leaf spring member 16c bites into the developing roller 16b as shown in Fig. 28. This is probably because the member 16c vibrates violently and the thickness of the toner layer fluctuates greatly.
  • the protrusion amount d of the leaf spring member 16c should be set within the above-mentioned predetermined range, that is, within the following range.
  • FIG. Fig. 31 shows the results of measuring the surface potential of the developer opening 16b for 0 ⁇ d ⁇ 0.3mm and d ⁇ 0.50mm.
  • Fig. 31 (a) when 0 ⁇ d ⁇ 0.3 mm, the surface potential of the developing roller 16 b is stable in its peak region.
  • Figure 6c shows that no vibration occurred.
  • d ⁇ -0.50 mm the surface potential of the developing roller 16b is unstable in its peak region, which means that vibration occurs in the leaf spring member 16c. Is shown.
  • the projecting amount d (0.80 °) of the leaf spring member 16c is large, so that the contact point between the leaf spring member 16c and the developing roller 16b is located at the tip of the mounting member 50.
  • the leaf spring member 16c was too close and the flexibility of the leaf spring member 16c was impaired, so the lower part of the leaf spring member 16c was displaced from the developing roller 16b at the tip of the mounting member 50 during running recording of 20,000 sheets. It can bend somewhat farther, during which toner particles are packed. That is, it is considered that the toner particles thus packed are crushed and adhered to the layer thickness-regulated surface of the leaf spring member 16c.

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Description

明 細 書 一成分現像剤を用いる現像装置 技術分野
本発明は感光体、 誘電体等の像担持体に保持された静 電潜像を一成分現像剤でもって現像する現像装置に関す な 背景技術
電子写真複写機、 電子写真プリ ンタ等の静電記録装置 では、 感光体、 誘電体等の像担持体に静電潜像が書き込 まれ、 その静電潜像は現像剤で帯電トナー像と して静電 的に現像され、 次いでその帯電トナー像は記録紙等の記 録媒体に静電的に転写された後に熱、 圧力あるいは光等 によって該記録媒体上に定着される。
現像プロセスで用いられる現像剤としては、 一般的、 トナー成分 (着色樹脂の微粉体粒子) と磁性成分 (微細 な磁性体キヤ リャ) とからなる二成分現像剤が広く知ら れている。 二成分現像剤を用いる現像装置は、 現像剤保 持容器と、 この現像剤保持容器内の二成分現像剤を攪拌 して トナー粒子と磁性体キヤ リャとを互いに摩擦帯電さ せる攪拌器と、 その磁性体キヤ リャの一部を磁力でも つ て吸着して磁気ブラシを形成する磁気ローラすなわち現 像ローラ とを具備し、 この現像ローラの一部は現像剤保 持容器から露出されて像担持体と対面させられる。 現像 ローラの周囲に形成された磁気ブラシには トナー粒子が 静電的に付着し、 該現像ローラの回転により トナー粒子 は磁気ブラシに伴われて像担持体との対面領域すなわち 現像領域に搬送され、 そこで静電潜像の現像が行われる。 要するに、 二成分現像剤中の磁性キヤ リャには、 トナー を帯電摩擦される機能と、 トナーを現像領域まで搬送さ せる機能との 2つの機能が与えられている訳である。
このような二成分現像剤用の現像装置では、 現像 トナ —像の品位すなわち記録トナー像の品位を左右する トナ 一粒子の搬送性が比較的良好であるという利点がある反 面、 その良好な トナー搬送性を維持するためには、 トナ 一粒子と磁性体キヤ リャとの成分比を所定の範囲内に維 持したり、 また磁性体キヤ リャを定期的に交換したりす るこ とが必要である。 すなわち、 トナー成分は現像によ つて消費されるので、 トナー成分は適宜補給されなけら ばならないし、 また磁性体キヤ リャが劣化した場合には それを交換しなければならない。
そこで、 二成分現像剤の場合のような面倒な保守を必 要としない現像装置として、 着色樹脂の微粉体粒子いわ ゆる トナー成分のみからなる一成分現像剤を用いる現像 装置が注目されている。 しかしながら、 一成分現像剤、 特に非磁性タイプの一成分現像剤の場合には、 トナー粒 子を如何にして帯電させかつ如何にして現像領域まで搬 送させるかが重要な課題となる。 というのは、 現像 トナ 一像の品位すなわち記録 トナー像の品位が トナー成分の 帯電特性ならびに トナー成分の搬送性によって大き く左 右されるからである。
—成分現像剤を用いる従来の現像装置では、 トナーを 現像領域まで搬送するための現像剤搬送体として、' 導電 性合成ゴム材料あるいは導電性多孔質合成ゴム材料等か ら形成された弾性体現像ローラが使用され、 この弾性体 現像ローラは トナー保持容器内に配置させられる と共に その一部が該トナー保持容器から露出されて像担持体と 対接させられる。 弾性体現像ローラが回転させられると、 その回転周囲面には トナー粒子が摩擦力でもつて付着し て トナー層が形成され、 これにより トナー粒子は現像領 域まで搬送されるこ とになるが、 静電潜像の現像を一様 な現像濃度で行うためには該トナー層の層厚を均一に規 制することが必要である。
このため弾性体現像ローラにはブレー ドあるいはロー ラ等の層厚規制部材が適用され、 これにより トナー層か ら余剰 トナーを除去して該トナー層の均一化を図ってい る。 一方、 トナーの帯電については、 弾性体現像ローラ や層厚規制部材に対する摩擦帯電も利用されるが、 この ような摩擦帯電は温度湿度等の環境変動に影響され易い ので、 層厚規制部材を導電性材料から形成してそこに所 定の極性の電圧を印加し、 これにより トナー層の層厚規 制時に個々の トナー粒子に積極的に電荷注入を行う こ と も行われる。 勿論、 摩擦帯電を利用する場合には、 トナ 一成分の材料、 弾性体現像ローラの材料および層厚規制 部材の材料が トナー粒子に所定量の電荷を所望の極性で 与えるべく選択され、 また電荷注入を利用する場合には、 層厚規制部材の材料は導電性材料に限定される。
ところで、 以上に述べたような一成分現像剤用の現像 装置の問題点として、 層厚規制部材による トナー層厚の 均一化を長期に亘つて安定して維持するこ とが難しいと い点が指摘されている。 例えば、 電荷注入を行い得る層 厚規制部材として例えば先鋭なエツ ジ部を持つ金属製剛 性ブレー ドが用いられ、 そのエッ ジ部を弾性体現像口一 ラに弾性的に係合させて余剰トナー粒子を除去し、 これ により トナー層厚を均一化するこ とが提案されている。 この場合、 トナー層厚の均一化を保証するためには金属 製剛性ブレー ドの先鋭なエッ ジ部の加工精度については 2 m 以下にすることが必要である。 というのは、 個々 の トナー粒子の粒径は一般的には約 5ないし約 10 m で あるので、 かかるエッ ジ部の加工精度が 2 m 以上であ ると、 トナー層の表面に凹凸状の筋が痕跡として残り、 その痕跡が記録トナー像に白筋あるいは黒筋として現れ ることになるからである。 たとえ金属製剛性ブレー ドの 先鋭なェッ ジ部の加工精度を 以下にするこ とが可 能であっても、 そのようなエツジ部は損傷を受け易いだ けでなく加工コス ト も非常に高く付く ものとなるので、 これを実用化することは非常に難しい。
また、 金属製剛性ブレー ドの平坦面あるいは金属製口 —ラの回転面を弾性体現像ロ ーラに E接して トナー層圧 を規制するこ とも提案されている。 この場合、 かかる平 坦面あるいは回転面については比較的低コス 卜で高精度 な加工を行う ことは可能であるが、 トナー層厚を所定の 厚さまで規制するためには弾性体現像ローラに対する該 金属製ブレー ドあるいは金属製ローラの圧接力を相当に 大き く しなければならず、 このため トナ'一粒子が潰れて その平坦面あるいは回転面に物理的に固着し得るこ とに なる。 勿論、 トナー粒子が金属製剛性ブレー ドの平坦面 あるいは金属製ローラの回転面に固着した場合にも、 ト ナ一層の表面に凹凸状の筋が痕跡として残り、 その痕跡 は上述の場合と同様に記録 トナ一像に現れることになる, なお、 層厚規制部材の材料として、 硬質の高分子材料等 を用いた場合には、 トナー粒子の帯電を電荷注入によつ て制御することはできない。
そこで、 長期に亘つて トナー層厚の規制を安定して行 い得ると共に比較的低コス トで高精度加工を行い得る金 属製層厚規制部材として板ばね部材を用いるこ とも提案 されている。 この板ばね部材はその先端縁が面取りされ て丸み付けされ、 その丸み付け先端縁が該板ばね部材自 体のばね力でもつて弾性体現像ローラに弾性的に押し付 けられ、 これにより トナー層厚が規制されるこ とになるお このような板ばね部材がトナー層厚規制部材と して用い られた場合には、 弾性体現像ローラの周囲に形成された トナー層からはその余剰トナーの大部分が板ばね部材の 丸み付け先端縁によって除去され、 次いで該板ばね部材 の平坦面でもって トナー層厚の規制が行われるので、 弾 性体現像ローラに対する該平坦面の押圧力は比較的小さ くすることが可能であり、 このため該平坦面への トナー 粒子の固着を防止することができる。 また、 かかる板ば ね部材の平坦面の高精度加工ならびにその丸み付け先端 縁の高精度加工については比較的低コス トで行う こ とが 可能であり、 しかもその丸み付け先端縁は上述した金属 製剛性ブレー ドのエツジ部に比べれば遙かに損傷を受け 難い。
しかしながら、 以上で説明したような板ばね部材の問 題点として、 トナー層厚規制時、 該板ばね部材 Lに振動 が容易に発生して トナー層厚が周期的に変動するこ とが 指摘されている。 勿論、 板ばね部材が振動して トナー層 厚が変動すると、 静電潜像の現像濃度が影響を受けるだ けでなく、 トナー層厚の厚くなつた箇所では トナー粒子 の帯電量が不足して、 静電潜像の背景領域での トナー粒 子による汚染、 所謂ガブリが発生するこ とになる。
—方、 かかる扳ばね部材でもって トナー層の層厚を規 制しかつその トナー粒子を電荷注入により帯電させる際 には、 その層厚は トナー粒子の直径に等しくするこ とが 必要である。 換言すれば、 トナー層は トナー粒子の単層 として形成されるべきである。 というのは、 トナー層の 層厚がトナー粒子の直径より も厚い場合には、 該トナー 層には板ばね部材と直接的に接触し得ない トナー粒子も 含まれ、 このような トナー粒子には充分な電荷注入が行 われず、 その帯電量は不足するこ とになるからである。 勿論、 そのような帯電量の不足した トナー粒子はカプリ の発生原因となる。 発明の開示
したがって、 本発明の主たる目的は、 'トナー成分のみ からなる一成分現像剤を用いる現像装置であって、 トナ 一粒子に電荷注入を行い得るように層厚規制部材と して 金属製の板ぱね部材を使用し、 この板ぱね部材を トナー 層厚の規制時に振動させないように構成した現像装置を 提供することである。
本発明の別の目的は、 上述した現像装置において、 ト ナ一層の層厚を所望の厚さに規制して、 該トナー層に含 まれる トナー粒子のすべてを電荷注入により充分に帯電 し得るように構成した現像装置を提供するこ とである。 本発明によれる現像装置は像担持体に保持された静電 潜像を一成分現像剤でもって現像するものであって、 一 成分現像剤を収容する現像剤保持容器と、 この現像剤保 持容器内に回転駆動可能に設けられた導電性弾性体現像 ローラとを具備する。 導電性弾性体現像ローラはその一 部を現像剤保持容器から露出させて像担持体に対接する ように配置され、 かつその回転面に一成分現像剤を付着 させて一成分現像剤層を形成すると共にその回転により 像担持体との対接領域に搬送するようになっている。 本 発明による現像装置は、 更に、 導電性弾性体現像ローラ の一成分現像剤層の層厚を規制するための導電性板ばね 部材を具備し、 この導電性板ばね部材はその一端側で回 動可能な剛性支持部材に一体的に支持させられ、 かつそ の他端側で導電性弾性体現像ロ ーラの一成分現像剤層の 層厚を規制すべく該導電性弾性体現像ロ ーラに対して弾 性的に押圧接触させられる。 本発明によれば、 このよう な現像装置において、 剛性支持部材の回動中心が導電性 板ばね部材と導電性弾性体現像ロ ーラ との接線上に実質 的に位置決めされているこ とが特徴とされる。 図面の簡単な説明
本発明は添付図面を参照して更に詳細に説明される。
第 1 図は本発明による現像装置を適用したレーザプ リ ン夕の概略図である。
第 2図は第 1 図に示した現像装置から現像ロ ー ラ、 板ばね部材および剛性支持部材を取り出して示す拡大図 である。
第 3図 ( a ) および第 3図 ( b ) は本発明に対する 比較例を示す概略図である。
第 4図 ( b ) は現像装置の現像ロ ー ラ、 板ばね部材 および剛性支持部材を本発明に従って配置した構成を示 す概略図であり、 第 4図 ( a ) および第 4図 ( c ) は第 4図 ( b ) の構成の比較構成例を示す概略図である。
第 5図は現像ローラ上の トナー層の層厚をレーザマ イクロスキャ ンによつて測定する測定方法の説明図であ る o
第 6図は第 4図 ( a ) 、 第 4図 ( b ) および第 4図 ( c ) のそれぞれの場合について現像ローラ上の トナー 層の層厚を第 5図の測定方法に従って測定した場合の測 定結果を示すグラフである。
第 7図は現像ローラの表面に トナー層を形成させた 状態で該現像口一ラの表面電位を表面電位計によつて測 定する測定方法の説明図である。
第 8図は第 7図の測定方法に従って現像ローラの表 面電位を表面電位計によって測定した場合の該表面電位 計の出力傾向を説明するためのグラフである。
第 9図 ( a ) 、 第 9図 ( b ) および第 9図 ( c ) は 第 4図 ( a ) 、 第 4図 ( b ) および第 4図 ( c ) のそれ それの場合について現像ローラの表面電位を第 8図の測 定方法に従って実際に測定した際の測定結果を示すグラ フである。
第 1 0図 ( b ) は現像装置の現像ローラ、 板ばね部 材および剛性支持部材を本発明に従って配置した構成を 示す概略図であり、 第 1 0図 ( a ) および第 1 0図 ( c ) は第 1 0図 ( b ) の構成の比較構成例を示す概略図であ る o
第 1 1 図は第 1 0図 ( a ) 、 第 1 0図 ( b ) および 第 1 0図 ( C ) のそれぞれの場合について現像ローラ上 の トナー層の層厚を第 5図の測定方法に従って測定した 場合の測定結果を示すグラフである。 第 1 2図 ( a ) 、 第 1 2図 ( b ) および第 1 2図 ( c ) は第 1 0図 ( a ) 、 第 1 0図 ( b ) および第 1 0 図 ( c ) のそれぞれの場合について現像ローラの表面電 位を第 8図の測定方法に従って実際に測定した際の測定 結果を示すグラフである。
第 1 3図は板ばね部材の丸み付け先端縁の半径と記 録品位との関係を示すグラフである。
第 1 4図 ( a ) 、 第 1 4図 ( b ) および第 1 4図 ( c ) は現像ローラへの板ばね部材の圧接力と トナー層 の層厚との関係と板ばね部材の丸み先端部の半径との関 係を示すグラフである。
第 1 5図は第 1 図に示した現像装置から現像ローラ、 板ばね部材および剛性支持部材を取り出して示す拡大図 であって、 本発明の別の特徵を説明するための説明図で ある。
第 1 6図は現像装置における板ばね部材の剛性支持 部を交換可能となるように構成した板ばね部材の支持装 置を示す概略図である。
第 1 7図は第 1 6図に示した支持装置の板ばね部材 と現像ローラとの接触箇所を拡大して示す部分拡大図で ある。
第 1 8図は板ばね部材の撓み長を 2 mmとなるように 該板ばね部材を支持する剛性支持部材を第 1 6図に示し た支持装置に装着した概略図である。
第 1 9図は板ばね部材の橈み長を 3 nunとなるように 該板ばね部材を支持する剛性支持部材を第 1 6図の支持 装置に装着した概略図である。
第 2 0図は板ばね部材の撓み長を 4 mmとなるように 該板ばね部材を支持する剛性支持部材を第 1 6図の支持 装置に装着した概略図である。
第 2 1 図は板ばね部材の撓み長を 5 mmとなるように 該板ばね部材を支持する剛性支持部材を第 1 6図の支持 装置に装着した概略図である。
第 2 2図は第 1 8図ないし第 2 1 図に示したような 板ばね部材の撓み長とした場合のそれぞれについて現像 ローラ上の トナー層の層厚を第 5図の測定方法に従って 測定した際の測定結果を示すグラフである。
第 2 3図は第 1 8図ないし第 2 1 図板ばね部材の撓 み長とした場合のそれぞれについて記録紙 2万枚ラ ンニ ング記録を行った際の記録品位の評価を示すグラフであ る 0
第 2 4図は第 1 図に示した現像装置から現像ローラ、 板ばね部材ぉよび剛性支持部材を取り出して示す拡大図 であって、 本発明の更に別の特徴を説明するための説明 図である。
第 2 5図は現像装置の現像ローラに対して板ばね部 材の位置を調整し得るように構成された支持装置を示す 概略図である。
第 2 6図は第 2 5図に示した現像ロ ーラ と板ばね部 材との接触部を拡大して示す部分拡大図であって、 現像 装置の現像ローラと板ばね部材との配置関係を示す図で ある。
第 2 7図は第 2 6図と同様な部分拡大図であって、 現像装置の現像ローラと板ばね部材との別な配置関係を 示す図である。
第 2 8図は第 2 6図と同様な部分拡大図であって、 現像装置の現像ローラと板ばね部材との更に別な配置関 係を示す図である。
第 2 9図は第 2 6図ないし第 2 8図に例示したよう な種々の板ばね部材の配置位置のそれぞれについて現像 ローラ上の トナー層の層厚を第 5図の測定方法に従つて 測定した際の測定結果を示すグラフである。
第 3 0図は第 2 6図ないし第 2 8図に例示したよう な種々の板ばね部材の配置位置のそれぞれについて現像 ローラ上の トナー層の層厚を第 5図の測定方法に従って 測定したときに感光体 ドラム上でのカブリを測定した際 の測定結果を示すグラフである。
第 3 1 図 ( a ) および第 3 1 図 ( b ) は第 2 7図お よび第 2 8図に例示したような板ばね部材の配置位置の それぞれについて現像ローラの表面電位を第 7図に示し た測定方法に従って測定した際の測定結果を示すグラフ である。 発明を実施するための最良の態様
第 1 図を参照すると、 本発明による現像装置を適用 し た静電記録装置の一例として、 レーザプリ ン夕が概略的 に示され、 このレーザプリ ンタは像担持体として感光体 ドラム 1 0が用いられる。 感光体 ドラム 1 0 は例えばァ ルミニゥム製の円筒基体の表面に光導電材料層す わち 感光材料フ ィ ルム層を形成したものであり、 そのような 感光材料としては、 例えば有機感光材料、 セ レ ン系感光 材料、 アモルフ ァスシ リ コ ン感光材料等が用いるられ得 る。 本実施例では、 感光体 ドラム 1 0 は有機感光材料か ら形成されたフ ィ ルム層を持つ O P C感光体 ドラムとさ れる。 記録作動中、 感光体 ドラム 1 0 は矢印 aで示す方 向に回転させられ、 その回転速度は感光体 ドラム 1 0の 周速が 70mm/sとなるよう される。
感光体ドラム 1 0の感光材料フ ィ ルム層には適当な帯 電器例えばスコロ トロン帯電器 1 2によつて負の電荷が 与えられ、 その帯電領域の表面電位は例えば一 650Vとさ れる。 なお、 本実施例では、 感光材料として有機感光材 料が用いられるので、 感光体 ドラム 1 0 には負の電荷が 与えられるが、 しかしセレ ン系感光材料を用いる場合に は正の電荷が与えられ、 またアモルフ ァスシリ コ ン感光 材料を用いる場合には負または正のいずれかの電荷が与 えられる。 感光体 ドラム 1 0の帯電領域にはレーザビー ム走查ュニッ ト 1 4 によって静電潜像が書き込まれ、 こ の静電潜像の書込みはレーザビーム走査ュニッ ト 1 4か ら射出されたレーザビーム L Bを感光体ドラム 1 0 の母 線方向に沿って繰り返し走査すると共に該レーザビーム L Bを例えばワー ドプロセッサあるいはマイクロコ ンビ ユ ー夕からのニ値画像データに基づいて点滅せるこ とに よって行われる。 すなわち、 レーザビーム L Bが照射さ れた箇所の電荷が抜け (感光体ドラム 1 0のアルミニゥ ム製の円筒基体は接地されている) 、 これにより静電潜 像は帯電領域中での電位差によって形成されるこ とにな る。 なお、 レーザビーム L Bの照射によって電荷が抜け た箇所は電荷井戸と呼ばれ、 その電位は約— 650Vから約 — 1 00Vまで高められる (絶対値としては低下)
レーザビーム走査ュニッ ト 1 4 によって書き込まれた 静電潜像は現像装置 1 6によって帯電トナー像と して現 像される。 現像装置 1 6 は トナー成分のみからなる一成 分現像剤を収容する現像剤保持容器 1 6 a と、 この現像 剤保持容器 1 6 a内に配置されかつ図中の矢印で指示さ た回転方向に回転させられる現像ローラ 1 6 b とを具備 する。 なお、 こ こでは非磁性タイプの一成分現像剤と し ては、 体積抵抗 4 X 1 0 1 4 Q cm、 平均粒径 12 ζ πι のポリエ ステル系負極性トナーが用いられる。 現像ローラ 1 6 b の一部は現像剤保持容器 1 6 aから露出されて、 感光体 ドラム 1 0 に押圧させられる。 現像ローラ 1 6 bのシャ フ トは感光体 ドラム 1 0 と同じ駆動源 (図示されない) に適当な伝達歯車列 (図示されない) を介して駆動連結 させられ、 しかもその周速度が感光体ドラム 1 0 の周速 0mm/sの約 2. 5 倍の 1 75mni/s となるように回転させられ る。 現像ローラ 1 6 bは導電性弾性体ローラとして構成 されるが、 好ま しく は導電性多孔質ゴム材料から形成さ れ、 そのような導電性多孔質ゴム材料としては、 例えば 多孔質ポリ ウ レタ ンゴム材料、 多孔質ウ レタ ンゴム材料、 多孔質シリ コンゴム材料等に導電性付与剤としてカーボ ンブラ ッ ク等を混入したものを用いるこ とができる。 本 実施例では、 導電性多孔質ゥ レタ ンゴム材料 ( ト一ョ一 ポリマー製の商品名ルビセル) が用いられ、 この導電性 . 多孔質ウ レタンゴム材料の平均気孔径は 1 0 m 、 気孔セ ル数は 200 セル/ i nch 、 体積抵抗は 1 04 ないし 1 0 7 Ω cm, またァスカー C硬度は 23度である。 このような材料から 形成された現像ローラ 1 6 bは優れた トナー粒子の搬送 性を持ち、 現像ローラ 1 6 bが回転されると、 その回転 面には トナー粒子が摩擦力等でもって付着して トナー層 が順次形成される。
また、 現像器 1 6 は現像ローラ 1 6 bに形成された ト ナ一層の層厚を所定厚さに規制するための層厚規制部材 1 6 cを具備し、 この層厚規制部材 1 6 c は適当な金属 材料から板ばね部材として形成され得る。 本実施例にあ つては、 層厚規制部材すなわち板ばね 1 6 c はステンレ ス(SUS304-CSP-3/4H) から形成され、 その厚さは 0. 1漏 とされる。 板ばね部材 1 6 cは回動可能な剛性支持部材 1 6 dに固着され、 このとき板ばね部材 1 6 の一端部は 剛性支持部材 1 6 dの先端から突出させられる。 剛性支 持部材 1 6 dは現像剤保持容器 1 6 aの両壁間で回転自 在に支持されたシャ フ ト 1 6 e上に取り付けられ、 また 剛性支持部材 1 6 dには第 1 図に示すように適当なばね 手段例えばコィルばね 1 6 f が作用させられ、 これによ り剛性支持部材 1 6 dは図中の矢印で指示された方向に 弾性的に偏倚させられ、 このとき板ばね部材 1 6 cの突 出端部は現像ローラ 1 6 bに対して例えば 35 gf /cni の線 圧で押圧させられる。 また、 板ばね部材 1 6 cの突出端 部の先端縁は面取り されて丸みが付けられ、 その丸み付 け先端縁の半径は例えば 0. 05mniとされる。 したがって、 現像ローラ 1 6 bの回転時にそこに順次形成される トナ 一層からは余剰トナー粒子の大部分が板ばね部材 1 6 c の丸み付け先端縁によって除去され、 次いで板ばね部材 1 6 cの平坦面でもって トナー層の層厚が規制されるの で、 現像ローラ 1 6 bに対する該平坦面の押圧力が比較 的小さ くても、 トナー層の層厚を所望の厚さに規制する ことが可能であり、 また該平坦面への トナー粒子の固着 も防止され得る。
現像装置 1 6の作動時、 板ばね部材 1 6 c には例えば 一 400Vの電圧が印加され、 これにより トナー層の トナー 粒子には負の電荷注入が積極的に行われて、 該トナー粒 子は負の電荷でもって帯電させられる。 一方、 現像ロー ラ 1 6 bには— 300Vの現像バイアス電圧が印加され、 こ のため帯電トナー粒子は静電潜像領域には静電的に付着 され得るが、 その背景領域への帯電トナー粒子の付着は 阻止され、 かく して静電潜像の現像が達成されるこ とに なる。 なお、 本実施例では、 板ばね部材 1 6 cの金属材 料としては、 ステン レスが用いられたが、 その他の金属 材料例えばリ ン青銅、 キュプロニッケル、 冷間圧延鋼板、 恒弾性ばね合金、 ベリ リ ウム銅合金等を用いるこ と もで さ な。
現像器 1 6 は更に トナー回収兼供給ローラ 1 6 g、 回 転パ ドル 1 6 hおよびトナー攪拌翼 1 6 i を具備する。 トナー回収兼供給ローラ 1 6 gは好ま しく は導電性スポ ンジ材料、 例えば気孔セル数約 40セル/ i nch 、 体積抵抗 104 Ω cmの導電性スポンジ材料 (プリ ジス ト ン製エバー ラィ ト TS-E) から形成され、 かつ現像ローラ 1 6 bに圧 接させられると共に現像ローラ 1 6 b と同じ方向にその 周速が 228mm/s となるように回転させられる。 トナー回 収兼供給ローラ 1 6 gは現像ローラ 1 6 bに対する圧接 領域の一方の側 (すなわち、 第 1 図の右側) で静電潜像 の現像に用いられなかった残留 トナー粒子を現像ローラ 1 6 bから搔き落とすと共に該圧接領域の反対側 (すな わち、 第 1 図の右側) で該現像ローラ 1 6 bに対して ト ナー粒子を積極的に供給して付着させるように機能する。 また、 トナー回収兼供給ローラ 1 6 gには例えば一 400V の電圧を印加してもよ く、 この場合には、 該トナー回収 兼供給ローラ 1 6 gのスポンジ材料中への トナー粒子の 侵入が静電的に阻止され、 また現像ローラ 1 6 bへの 卜 ナー粒子の供給が静電的にも行われるこ とになる。 回転 パドル 1 6 hは現像剤保持容器 1 6 a内の トナー粒子を トナー回収兼供給ローラ 1 6 hの トナー供給側に送り込 むように回転させられ、 また トナー攪拌翼 1 6 i は現像 剤保持容器 1 6 a内で現像剤のデッ ドス ト ツ クを排除す ベく 回転させられる。 なお、 第 1 図において、 参照符号 1 6 j は変形自在なシール材例えば柔らかいスポンジで あり、 このシール材 1 6 j によって トナー粒子の流出が 阻止される。
現像プロセスで得られた帯電トナー像は次いで適当な 転写器例えばコロ ト口ン転写器 1 8 によって記録媒体例 えば記録紙 P上に静電的に転写される。 すなわち、 コロ ト ロ ン転写器 1 8から記録紙 Pには帯電トナー像とは逆 極性の電荷すなわち正の電荷が与えられ、 これにより帯 電トナー像は感光体ドラム 1 0から記録紙 P上に静電的 に転写される。 なお、 記録紙 Pは給紙カセッ ト (図示さ れない) から操り出された後に一対のレジス ト · ローラ 2 0、 2 0の箇所で一旦停止され、 次いで一対のレジス ト · ローラが所定のタイ ミ ングでもって駆動されると、 該記録紙 Pは感光体 ドラム 1 0 とコロ ト口ン転写器 1 8 との間に導入され、 これにより帯電トナー像が感光体ド ラム 1 0から記録紙 P上にその所定位置に転写されるこ とになる。 このような転写プロセスを経た直後の記録紙 Pには除電器 2 2 によって負の電荷が与えられ、 これに より記録紙 Pの正の電荷の一部が中和され、 かく して記 録紙 P と感光体 ドラム 1 0 との間の静電的吸着力が弱め られ、 これにより該記録紙 Pが感光体ドラム 1 0 によつ て静電的に吸着してそこに巻き込まれないようにされる。 続いて、 記録紙 Pは熱定着器 2 4 に送られ、 そこで転写 トナー像が記録紙 P上に熱定着される。 すなわち、 熱定 着器 2 4 はヒー ト ' ローラ 2 4 aおよびバッ クアップ ' ローラ 2 4 bからなり、 その間に記録紙 Pが通過させら れると、 転写トナー像は熱溶融して該記録紙 P上に強固 に固着される。 '
なお、 第 1 図において、 参照符号 2 6 は転写プロセス で感光体 ドラム 1 0から記録紙 Pに転写さずれに該感光 ドラム 1 0 に残された残留 トナー粒子を除去するための トナー搔取りブレー ドを示し、 この トナー搔取りブレー ド 2 6で除去された トナーは トナー溜め容器 2 8内に収 容される。 また、 参照符号 3 0 は除電ラ ンプとして機能 する L E Dアレイを示し、 この L E Dアレイ 3 0 により 感光体 ドラム 1 0から残留電荷が除去され、 これにより スコロ ト口ン帯電器 1 2は該感光体 ドラム 〗 0の感光材 料フィ ルム面に再び負の一様な帯電領域を形成するこ と が可能となる。
本発明の 1 つの特徴によれば、 剛性支持部材 1 6 dの 回動中心は板ばね部材 1 6 c と現像ローラ 1 6 b との接 線上に実質的に位置決めされ、 これにより トナー層の層 厚規制時に板ばね部材 1 6 cの振動の発生が防止され得 る。 本実施例においては、 第 2図に示すように、 剛性支 持部材 1 6 dに対するコィルばね 1 6 f の押圧力が解除 された際、 該剛性支持部材 1 6 dの回動中心、 すなわち シャ フ ト 1 6 eの中心が板ばね部材 1 6 c と現像ローラ 1 6 b との接線上に位置させられ、 このため トナー層の 層厚規制時に板ばね部材 1 6 eが現像ローラ 1 6 bから 受ける摩擦力 Fは剛性支持部材 1 6 dの回動中心に向け られるので、 該摩擦力 Fが剛性支持部材 1 6 dに回転モ 一メ ン ト として作用することはなく、 かく して板ばね部 材 1 6 cの振動が効果的に阻止され得る。
第 3図 ( a ) および第 3図 (b ) を参照すると、 本発 明に対する比較例が示される。 なお、 これら両図におい て、 Lは板ばね部材、 Sは板ばね部材 Lの支持体、 また Dは弾性体現像ローラを示す。 板ばね Lの自由端縁は面 取されて丸みが付けられ、 板ばね Lはその丸み付け自由 端縁を弾性体現像ロ ーラ Dに対して弾性的に押圧させる ように支持体 Sによって保持される。 すなわち、 第 3図
( a ) の例では、 扳ばね部材 Lはその自体の弾性変形に よるばね力でもって弾性体現像ローラ Dに対して押圧さ れ、 また第 3図 ( b ) の例では、 支持体 Sが矢印 で 指示した方向から弾性的偏倚力を受け、 これにより板ば ね部材 Lが弾性体現像ローラ Dに押圧される。 このよう な配置構成であっても、 弾性体現像ローラ Dの回転時に そこに順次形成される トナー層からはその余剰トナーの 大部分が板ばね部材 Lの丸み付け自由端縁によって除去 され、 次いで板ばね部材 Lの平坦面でもって トナー層の 層厚規制が行われるので、 弾性体現像ローラ Dに対する 該平坦面の押圧力は比較的小さ くて済み、 このため該平 坦面への トナー粒子の固着を防止するこ とが可能である。 しかしながら、 第 3図 ( a ) および第 3図 ( b ) に示 した板ばね部材 Lには トナー層の層厚規制時に振動が発 生して トナー層の層厚が周期的に変動するこ とになる。 すなわち、 第 3図 ( a ) に示す例では、 板ばね部材 Lは 弾性体現像ローラ Dの回転中に接線方向の摩擦力 F , を 受け、 この摩擦力のために板ばね部材 Lの自由端縁は矢 印 A 2 で指示した方向で上下に移動し、 このため板ばね 部材 Lは矢印 A 3 で指示した方向で振動するこ とになる。 また、 第 3図 ( b ) に示す例でも、 板ばね部材 Lは弾性 体現像ローラ Dの回転中に接線方向の摩擦力 F 2 を受け、 この摩擦力 F 2 の分力成分 F 3 によって支持体 Sには回 転モーメ ン トが作用し、 これにより該支持体 Sがその回 転軸線の回りで (矢印 A 4 ) で振動し、 この振動は当然 板ばね部材 Lにも及ぶこ とになる。 このように板ばね部 材 Lが振動すると、 トナー層の層厚が変動し、 このため 静電潜像の現像濃度が影響されるだけでなく、 トナー層 の層厚が厚くなった箇所では トナー粒子の帯電量が不足 して所謂ガブリが発生することになる。
これに対して、 本発明によれば、 上述したように、 剛 性支持部材 1 6 dの回動中心は板ばね部材 1 6 c と現像 ローラ 1 6 b との接線上に実質的に位置決めされるので、 トナー層の層厚規制時に板ばね部材 1 6 cの振動の発生 が防止され得る。 なお、 "実質的" という用語は、 板ば ね部材 1 6 cの振動が阻止されるのであれば、 剛性支持 部材 1 6 dの回動中心が板ばね部材 1 6 c と弾性体現像 ローラ 1 6 b との接線上から多少ずれていてもよいとい う ことが意図されている。 すなわち、 第 2図に図示した ように、 剛性支持部材 1 6 dに対するコイルばね 1 6 f の押圧力が解除された際に剛性支持部材 1 6 dの回動中 心が板ばね部材 1 6 c と現像ローラ 1 6 b との接線上に 位置されていれば、 該コイルばね 1 6 f の押圧力を剛性 支持部材 1 6 d に及ぼすこ とにより剛性支持部材 1 6 d の回動中心が板ばね部材 1 6 c と現像ローラ 1 6 b との 接線上から多少ずれたとしても、 板ばね部材 1 6 cの振 動が防止され得るという こ とである。
以上で述べたように、 本発明による現像器 1 6 にあつ ては、 トナー層の層厚規制時に板ばね部材 1 6 cの振動 が防止されるので、 トナー層の層厚が変動するこ となく 一定に維持され、 このため高品位の現像トナー像すなわ ち記録トナー像が得られるこ とになる。 これを実際に確 認すべく本発明者等は種々の実験を行った。 これについ て以下に詳細に説明する。
先ず、 第 4図に示すように、 シャ フ ト 1 6 eを水平方 向に変位可能な取付座 3 2に支持させて、 剛性支持部材 1 6 dを該取付座 3 2に着脱自在とした。 すなわち、 取 付座 3 2に長孔 3 2 aを形成し、 それら長孔 3 2 aを介 して止め螺子 3 2 bでもって剛性支持部材 1 6 dを取付 座 3 2 に着脱自在に取り付け得るようにし、 これにより シャフ ト 1 6 eが剛性支持部材 1 6 dに対して水平方向 に変位し得るようにした。 先ず、 第 4図 ( b ) に示すよ うに、 板ばね部材 1 6 c と現像ローラ 1 '6 b との接線が シャ フ ト 1 6 eの中心を通るよう に剛性支持部材 1 6 d が取付座 3 2に固定され、 この条件下でトナー層の層厚 規制が行われた (本発明) 。 次に、 第 4図 ( a ) に示す よう に、 シャ フ ト 1 6 eが剛性支持部材 1 6から遠の く ように変位させて剛性支持部材 1 6 dが取付座 3 2 に固 定され、 この条件下でも トナー層の層厚規制が行われた。 なお、 第 4図 ( a ) において、 板ばね部材 1 6 c と現像 ローラ 1 6 b との接点とシャ フ ト 1 6 eの中心とを結ぶ 直線は板ばね部材 1 6 c と現像ローラ 1 6 b との接線に 対して 5。 の角度を成し、 この角度については、 シャ フ ト 1 6 eのずらせ角一 5 ° として便宜的に定義する。 続 いて、 第 4図 ( c ) に示すように、 シャ フ ト 1 6 eを剛 性支持部材 1 6 に接近するように変位させて剛性支持部 材 1 6 dが取付座 3 2に固定され、 この条件下でも トナ 一層の層厚規制が行われた。 なお、 第 4図 ( c ) におい ても、 板ばね部材 1 6 c と現像ローラ 1 6 b との接点と シャ フ ト 1 6 eの中心とを結ぶ直線は板ばね部材 1 6 c と現像ローラ 1 6 b との接線に対して 5 ° の角度を成し、 この角度についてはシャ フ ト 1 6 eのずらせ角 + 5 ° と して便宜的に定義する。
第 4図 ( a ) 、 第 4図 ( b ) および第 4図 ( c ) のそ れぞれの条件下で得られた トナー層の層厚を測定した。 その測定については次のような手順で行った。 すなわち、
(1) 第 4図 ( a ) 、 第 4図 ( b ) および第 4図 ( c ) のそれぞれの条件下でトナー層の層厚規制を実行した後 に現像器 1 6から現像ローラ 1 6 bを静かに取り出し、 この現像ローラ 1 6 bを第 5図に示すようなレーザスキ ヤ ンマイ ク ロ測定装置 3 4 に設置した。 レーザスキャ ン マイ クロ測定装置 3 4 には発光部 3 4 a と受光部 3 4 b とが設けられ、 その間の中央箇所には発光部 3 4 aから 射出したレーザビームの一部を遮る基準遮蔽壁 3 4 c力 配置される。 第 5図では、 現像ローラ 1 6 bの周囲に形 成された トナー層が誇張して図示され、 その誇張された トナー層が参照符号 T Lで示される。 レーザスキャ ンマ ィ ク口測定装置 3 4 に対する現像ローラ 1 6 bに設置に ついては、 トナー層の層厚が板ばね部材 1 6 c によって 規制された箇所であって、 感光体ドラム 1 0 まで到達し ていない箇所が基準遮蔽壁 3 4 cの上方に位置するよう に行われた。
(2) このような設置状態で先ず距離 L 1 が測定された。
(3) 次いで、 現像ローラ 1 6 bをレーザスキャ ンマイ クロ測定装置 3 4 に設置した儘で該現像ローラ 1 6 bに 窒素ガスを吹き付けてそこから トナー層を完全に除去し た後に距離 L 2が測定された。
(4) 次に、 L 2 — L 1 の演算を行って、 トナー層の層 厚が算出された。
(5) 以上の測定を第 4図 ( a ) 、 第 4図 ( b ) および 第 4図 ( c ) のそれぞれの条件下で 5回ずつ繰り返して、 巨視的な トナー層の層厚平均値および測定値のばらつき が求められた。
以上の測定結果については第 6図のグラフに示す。 同 グラフから明らかなように、 シャ フ ト 1 6 eのずらせ角 がー 5 ° であるとき (第 4図 ( a ) ) 、 巨視的な トナー 層平均厚は 13.8 m であり、 そのばらつき 3 σ (ひは標 準偏差) は 7.3 と大きなものとなった。 また、 シャ フ ト 1 6 eのずらせ角が + 5 ° のとき (第 4図 ( c ) ) 、 巨視的な トナ一層平均厚は 8.7 β m であり、 そのばらつ き 3 びは 4.5 um であった。 シャ フ ト 1 6 eのずらせ角 度が 0度のとき (第 4図 ( b ) ) 、 すなわち本発明に従 つてシャフ ト 1 6 eの中心が板ばね部材 1 6 c と現像口 —ラ 1 6 b との接線上に配置されたとき、 巨視的な トナ —層平均厚は 10.2〃 m であり、 そのばらつき 3 びは 2.2 UL m であった。
次に、 第 4図 ( a ) 、 第 4図 ( b ) および第 4 図 ( c ) のそれぞれの条件下での板ばね部材 1 6 cの振動の発生 状況について観察した。 なお、 こ こで問題にする板ばね 部材 1 6 cの振動は視覚的には認識し得ない微細なもの であるので、 かかる観察は第 7図に示すような方法で間 接的に行った。 すなわち、 現像装置 1 6から感光体 ドラ ム 1 0を取り払って、 そこに表面電位差計 3 6 を設置し た後、 該現像装置 1 6を作動させて現像ローラ 1 6 bの 表面電位を測定するこ とによって、 板ばね部材 1 6 じ の 振動の発生状況を観察することが可能である。 なお、 第 7図において、 V b は現像ローラ 1 6 bに印加される現 像バイアス電圧一 300Vを、 Vb lは板ばね部材 1 6 c に印 加される電荷注入電圧一 400Vを、 V r は トナー回収兼供 給ローラ 1 6 gに印加される電圧— 400Vを示す。
も し板ばね部材 1 6 c に振動が発生してないと仮定す るならば、 図 7の現像器 1 6が起動され、 かつ電圧 V b 、 Vb lおよび V r がそれぞれ現像ローラ 1 6 b、 板ばね部 材 1 6 cおよびトナー回収兼供給ローラ 1 6 に印加され た場合、 現像ローラ 1 6 bの表面電位は第 8図のグラフ に示すように直ちに Vb sまで上昇した後そこで安定する 害である。 というのは、 板ばね部材 1 6 cは現像ローラ 1 6 bに所定の厚さの トナー層を介して接触させられて いるだけなので、 表面電位 V bsは現像ローラ 1 6 bに印 加された一定の現像バイアス電圧 Vb と、 トナー層の電 位 V t とに依存しなければならにからである。 これとは 反対に、 も し扳ばね部材 1 6 cに振動が生じていると仮 定するならば、 すなわち板ばね部材 1 6 cが現像ローラ 1 6 b上の薄い トナー層に対して絶えず振動すると仮定 するならば、 その振動中に該扳ばね部材 1 6 c と現像口 ーラ 1 6 b との間にはほぼ直接的な接触状態が局部的に 生じ得るこ とになり、 このとき現像ローラ 1 6 bには現 像バイアス電圧だけでなく電荷注入電圧の一部が印加さ れるので、 表面電位 Vb sはきわめて不安定な状態となる 箬である。 なお、 現像器 1 6の作動が停止されて、 V b 、 Vb lおよび V r が接地レベル (零ボル ト) に戻ると、 表 面電位は Vbiから トナー層の電位 V , まで速やかに低下 する箬である。
第 4図 ( a ) 、 第 4図 ( b ) および第 4図 ( c ) のそ れぞれの条件下で現像口—ラ 1 6 bの表面電位を測定し た結果が第 9図に示される。 なお、 第 9図 ( a ) におい て、 矢印 S Lで示される基準幅は 10秒に相当し、 これは 第 9図 ( b ) および第 9図 ( c ) についても同じである, 第 9図 ( a ) および第 9図 ( c ) のグラフのそれぞれか ら明らかなように、 シャフ ト 1 6 eのずらせ角が— 5 ° の場合およびシャ フ ト 1 6 eのずらせ角が + 5 ° の場合 では、 現像ローラ 1 6 bの表面電位はそのピ一ク領域で 不安定であり、 これは板ばね部材 1 6 c に振動が発生し ているこ とを示している。 これに対して第 4図 ( b ) の 条件下 (本発明) 、 すなわちシャ フ ト 1 6 eのずらせ角 が 0 ° の場合、 現像ローラ 1 6 bの表面電位はそのピー ク領域で安定しており、 これは板ばね部材 1 6 c に振動 が発生していないことを示している。
シャ フ ト 1 6 eのずらせ角が一 5 ° の場合、 板ばね部 材 1 6 cが現像ローラ 1 6 bから接線方向の摩擦カを受 けたとき、 その一方の分力が板ばね部材 1 6 cを現像口 ーラ 1 6 bから引き離すように作用し、 この引離し作用 によって板ばね部材 1 6 cが振動させられるこ とになる < このような板ばね部材 1 6 bの振動によれば、 トナー層 の層厚に対する規制力が弱まるので、 トナー層の層厚は 比較的厚めとなり、 これは第 6図のグラフの結果と一致 する。 すなわち、 トナー層の層厚が厚く なるにつれ、 ト ナー粒子の平均帯電量が低下し、 これは個々の トナー粒 子の中には無電荷に近い トナー粒子も存在するこ とを意 味し、 それら無電荷の トナー粒子はカプリを生じさせる ことになる。 実際、 シャ フ ト 1 6 eのずらせ角を— 5 ° に設定した儘でかつ高温高湿度(40 度 · 相対湿度 80%RH) の環境下で記録作動を行ったところ、 記録紙上には光学 反射濃度(0D)が 0. 04以上のカプリが発生し、 また記録濃 度にも変動が生じ、 その記録トナー像の品位は劣悪であ つた。
また、 シャ フ ト 1 6 e のずらせ角が + 5 ° の場合、 板 ばね部材 1 6 cが現像ローラ 1 6 bから接線方向の摩擦 力を受けたとき、 その一方の分力が板ばね部材 1 6 cを 現像ローラ 1 6 bに喰い込ませるように作用し、 この喰 込み作用によって板ばね部材 1 6 cが振動するこ とにな る。 このような扳ばね部材 1 6 bの振動によれば、 トナ 一層の層厚に対する規制力が強まるので、 トナー層の層 厚は比較的薄く なり、 これは第 6図のグラフの結果と一 致する。 しかし、 シャ フ ト 1 6 eのずらせ角を + 5 ° に 設定した儘で記録作動を実際に行ったところ、 記録紙上 には光学反射濃度(0D) 0. 04以上のカプリが発生した。 こ れは上記の説明と一見矛盾する結果となるが、 かかる力 プリの発生については、 扳ばね部材 1 6 cが現像ローラ 1 6 bに喰い込んだ直後に該板ばね部材 1 6 cは現像口 —ラ 1 6 bによって弾き返され、 このとき トナー層の層 厚が厚くなつて、 その部分の トナー粒子の平均帯電量が 低下するためであると推測される。
シャ フ ト 1 6 eのずらせ角が 0 の場合 (本発明) には、 板ばね部材 1 6 c の振動が抑えられ、 現像が安定して行 われた。 実際に得られた記録 トナー像の品位は良好であ つた。 すなわち、 光学反射濃度計を用いて測定した記録 濃度(0D)については 1 . 4 が得られ、 また濃度ムラ(0D)も 0. 1 以下と小さ く、 更に記録紙上の背景部のカブリ濃度 も識別不能 (カプリ濃度 0D≤ 0. 01 ) であった。
図 4 に示した例では、 板ばね部材 1 3 cを固定させて シャ フ ト 1 6 eの位置を変化させたが、 シャ フ ト 1 6 e を固定して板ばね部材 1 6 cの設置角度を変化させた場 合についても同様な実験を行った。 すなわち、 第 1 0図 に示すように、 剛性支持部材 1 6 dが所定位置に固定さ れたシャ フ ト 1 6 eに回動自在に装着され、 該剛性支持 部材 1 6 dには板ばね部材 1 6 cが角度変位可能な取付 座 3 8を介して支持された。 詳しく述べると、 板ばね部 材 1 6 cは取付座 3 8 によって支持され、 該取付座 3 8 はそこに形成された長孔 3 8 a に止め螺子 3 8 bを揷通 させることにより剛性支持部材 1 6 dに対して着脱自在 にされ、 これにより板ばね部材 1 6 cの角度位置が調節 自在とされた。 先ず、 第 1 0図 ( b ) に示すように、 板 ばね部材 1 6 c と現像ローラ 1 6 b との接線がシャ フ ト 1 6 eの中心を通るように板ばね部材 1 6 cの角度位置 を設定し、 この条件下でトナー層の層厚規制が行われた (本発明) 。 次いで、 第 1 0図 ( a ) に示すように、 取 付座 3 8を反時計方向に角度変位させ、 この条件下でも トナー層の層厚規制が行われた。 なお、 第 1 0図 ( a ) においては、 板ばね部材 1 6 c と現像ローラ 1 6 b との 接点とシャ フ ト 1 6 eの中心とを結ぶ直線は板ばね部材 1 6 c と現像ローラ 1 6 b との接線に対して 5 ° の角度 を成し、 この角度については板ばね部材 1 6 cの変位角 — 5 ° として便宜的に定義する。 更に、 第 1 0図 ( c ) に示すように、 取付座 3 8を時計方向に角度変位させ、 この条件下でも トナー層の層厚規制が行われた。 なお、 第 1 0図 ( c ) においても、 板ばね部材 1 6 c と現像口 ーラ 1 6 b との接点とシャ フ ト 1 6 eの中心とを結ぶ直 線は扳ばね部材 1 6 c と現像ローラ 1 6 b との接線に対 して 5 ° の角度を成し、 この角度については板ばね部材 1 6 cの変位角 + 5。 として便宜的に定義する。
第 1 0図 ( a ) 、 第 1 0図 ( b ) および第 1 0図 ( c ) のそれぞれの条件下でトナー層の層厚測定が行われた。 これら層厚測定については第 4図 ( a ) 、 第 4図 ( b ) および第 4図 ( c ) の場合と同様な条件で行われた。 そ の結果は第 1 1 図に示される。 また、 第 7図に示した同 じ手法により、 第 1 0図 ( a ) 、 第 1 0図 ( b ) および 第 1 0図 ( c ) のそれぞれの条件下で現像ローラ 1 6 b の表面電位の測定も行った。 その結果は第 1 2図に示さ れる。 なお、 第 1 2図 ( a ) において、 矢印 S Lで示さ れる基準幅は 10秒に相当し、 これは第 1 2図 ( b ) およ び第 1 2図 ( c ) についても同じである。 板ばね部材 1 6 cの変位角が一 5 β の場合、 第 1 1 図 のグラフから明らかなように、 巨視的な トナー層平均厚 は 7. 8 であり、 そのばらつき 3 ひは 6. 2 m と大き なものとなった。 実際に記録作動を行う と、 記録'トナー 像には光学反射濃度(0D)が 1 . 3 以下となる濃度ムラが発 生し、 またカプリの光学反射濃度(0D)は G. 03以上となつ て、 記録紙上の背景部が黒ずむ程になった。 一方、 第 1 2図 ( a ) に示すように、 現像ローラ 1 6 bの表面電位 も ピーク領域で激しく変動し、 これ.は第 9図 ( C ) 場合 と酷似している。 要するに、 板ばね部材 1 6 cの変位角 がー 5 ° とされたときには、 第 9図 ( c ) の場合と同様 に、 板ばね部材 1 6 cが現像ローラ 1 6 bから接線方向 の摩擦力を受け、 その一方の分力が板ばね部材 1 6 cを 現像ローラ 1 6 bに喰い込ませるように作用 し、 これに より板ばね部材 1 6 cが振動すると考えられる。
板ばね部材 1 6 cの変位角度 + 5 ° の場合、 巨視的な トナー層平均厚は 18. 4〃 m であり、 そのばらつき 3 σは 4. 6 m と大きなものとなった。 実際に記録作動を行う と、 記録 トナー像には濃度ムラが見られ、 また光学反射 濃度(0D) 0. 04以下のカプリが発生した。 一方、 第 1 2図 ( c ) に示すように、 現像ローラ 1 6 bの表面電位も ピ —ク領域で不安定であり、 これは第 9図 ( a ) の場合と と酷似している。 要するに、 板ばね部材 1 6 cの変位角 が + 5 ° とされたときには、 第 9図 ( a ) の場合と同様 に、 板ばね部材 1 6 cが現像ローラ 1 6 bから接線方向 の摩擦力を受け、 その一方の分力が板ばね部材 1 6 cを 現像ローラ 1 6 bから引き離すように作用し、 これによ り板ばね部材 1 6 cが振動すると考えられる。
板ばね部材 1 6 c の変位角が 0 ° の場合 (本発明) 、 巨視的な トナー層平均厚は 10.2 Z ra であり、 そのばらつ き 3 びは 2.2 /zm である。 実際の記録作動でも、 印字濃 度として、 光学反射濃度(0D .4 が得られ、 濃度ムラも 0.1 以下と小さ く、 更に記録紙上の背景部のカブリ濃度 も識別不能 (カプリ濃度 0D≤ 0.01) .であった。 ·
既に述べたように、 板ばね部材 1 6 cの突出端部の先 端縁は面取りされて丸みが付けられ、 その丸み付け先端 縁の半径は本実施例では例えば 0.05mmとされる。 この丸 み先端縁の半径も優れた品位の記録トナー像を得る上で 重要な要因となり得るものである。 そこで、 かかる丸み 付け先端縁の半径 Rと記録 トナー像の品位との関係につ いて以下のような実験を行った。
厚さ 0.2mra のステンレス板材(SUS 631-CSP-4/3H)から 4枚の板ばね部材を用意し、 そのうちの 3枚の板ばね部 材の一端部にスーパ一砥石でもって面取り加工を施し、 その丸み付け先端部の半径をそれぞれ R =0.10随、 R = 0.07fflmおよび R =0.03龍とし、 残り 1枚の板ばね部材に ついては面取り加工を施さなかった。 これら 4種類の板 ばね部材をそれぞれ用いて実際に トナー像を記録紙上に 記録し、 その記録トナー像の品位を評価した。 実験の概 要は次の通りである。 ( 1 ) 剛性支持部材 1 6 dのシャ フ ト 1 6 e の中心は各 板ばね部材と現像ローラ 1 6 b との接線上に位置決めさ れた。
(2) 各板ばね部材は線圧 40gi/cm で現像ローラ 1 6 b に圧接させられた。
(3) 各現像プロセスはガブリが発生し易い温度 40 ° お よび相対湿度 80%RH の環境下で行った。
(4) 各現像プロセスでは、 角度 45 ° の多数の 1 ドッ ト 斜線からなる平行斜線パターン現像 (水平方向の斜線間 ピッチは 8 ドッ ト) および全面白での現像 (感光体 ドラ ム 1 0への露光なし) を行い、 それぞれの現像 トナー像 を記録紙 (A 4サイズ) 上に転写させて定着させた。 な お、 全面白での現像では、 感光体 ドラム 1 0から記録紙 上に転写すべき現像 トナー像は存在しないこ とは言う ま でもない。
(5) 評価対象として、 最初に記録された トナー像と、 記録紙 2万枚目に記録された トナー像とが選ばれた。 評価結果を第 1 3図のグラフに示す。 なお、 同グラフ の横軸は板ばね部材の丸み付け先端縁の半径 Rを示し、 その右縦軸は平行斜線パターン記録の直径 4 mmの領域の 平均光学反射濃度 0Dの最大値 (黒すじ) と最小値 (白す じ) との差を示し、 その左縦軸は全面白記録のカプリ濃 度を光学反射濃度計で測定した値である。 このグラフか ら明らかなように、 丸み先端部を持たないの板ばね部材 ( R = 0 ) を用いた場合の平行斜線パターン記録では、 平均記録濃度の差は 0.08と大き く、 目視による識別可能 な濃度差 0.03を大巾に上回り、 記録紙上に黒すじ状およ び白すじ状の濃度ムラが認められた。 これに対して、 丸 み面取り加工を施した板ばね部材 (R =0.10I I、 R = 0.07mm. R =0.03匪) の場合には、 濃度差は 0.03以下に 抑え得ることが分かる。 また、 高温高湿度 (40度/ 80%RH ) の環境下で行った全面白記録では、 R =0.10關の板ば ね部材を用いた場合には、 目視による識別限界の濃度差 0.01 (記録紙の光学反射濃度 (0D) 0.10を引いた値) を 越えており、 ガブリが発生し易いこ とが分かる。 要する に、 板ばね部材 ( 1 6 b ) の突出端部の先端縁の面取り 加工を施す場合には、 その半径 Rについては以下の範囲 内とすべきであることが分かる。
0.03ram ≤ R ≤ 0.07mm
更に、 面取り加工を施した 3種類の板ばね部材 (R = 0.10mm. R = 0.07mm, R =0.03mm) について、 現像口一 ラ 1 6 bに対する線圧 (すなわち、 トナー層の層厚規制 圧力) を変化させた場合に トナー層の層厚がどのように 変化するかも実験された。 その結果を第 1 4図のグラフ に示す。 同グラフから明らかなように、 一般的な傾向と して、 板ばね部材の丸み付け先端縁の半径 Rが小さ く な るにつれ、 一層小さな線圧でもって トナー層の層厚を薄 く規制し得ることが分かる。 例えば、 板ばね部材の丸み 付け先端縁の半径 Rの上限値 (0.07mni) について見ると、 現像ローラ 1 6 bに対する線圧は 30gf/cm 以上必要であ ることが分かる。 また、 面取り加工を施した 3種類の板 ばね部材について、 現像ローラ 1 6 bに対する線圧をそ れぞれ 12gf /cm 、 30gf /cm 、 45gf /cm および 60gf /cm に 設定して、 上述の場合と同様な記録紙 (A 4サイズ) 2 万回ランニング記録試験を行った後に記録トナー像の品 位の評価を行った。 その結果、 線圧 60gf/cm のとき、 い ずれの板ばね部材にも トナー粒子が潰れたように固着し、 平行斜線パターン記録には最大濃度差 0. 1 6の黒すじと白 すじが発生した。 以上のこ とから、 現像ローラ 1 6 わに 対する板ばね部材 1 6 cの線圧としては、 約 30gf /cm な いし約 45gf /cm の範囲内にするこ とが好ま しいこ とが分 カヽる。
また.. 本発明においては、 第 1 5図に示すように、 板 ばね部材 1 6 cの突出端部の撓み長 F L (すなわち、 剛 性支持部材 1 6 dの先端から該板ばね部材 1 6 c の丸み 付け先端縁までの距離) が トナー層の層厚規制に深く 関 与するこ とが以下の実験により確認された。
先ず、 実験に先立って、 第 1 6図に示すような板ばね 部材 1 6 c の支持装置が作成された。 この支持装置は所 定位置に配置された固定シャ フ ト 4 0 と、 このシャ フ ト 4 0 に着脱自在に装着される剛性支持部材 4 2 とを具備 し、 この剛性支持部材 4 2 には板ばね部材 1 6 cが剛性 支持部材 1 6 dの場合と同様な態様で支持される。 剛性 支持部材 4 2にはコィルばね 4 4が作用させられ、 これ により板ばね部材 1 6 c は現像ローラ 1 6 bに対して所 定の圧力で弾性的に押圧される。 剛性支持部材 4 2の回 動中心すなわち固定シャ フ ト 4 0 の中心は板ばね部材 1 6 c と現像ローラ 1 6 b との間の接線上に位置決めさ れ、 このため板ばね部材 1 6 c に作用する摩擦力 F (第 1 7図) はシャ フ ト 4 0 の中心に向かうので、 板ばね部 材 1 6 cを振動させるような分力が摩擦力 Fからは生じ ることはない。 すなわち、 第 1 6図に示した支持装置は 第 1 図に示した板ばね部材支持装置と等価なものである。 実験に際し、 第 1 8図、 第 1 9図、 第 2 0図および第 2 1 図のそれぞれに図示するような 4種類の剛性支持部 材 4 2 i 、 4 2 2 、 4 2 3 および 4 2 5 が用意され、 こ れら剛性支持部材のそれぞれには同一寸法の扳ばね部材 1 6 cが取り付けられるが、 該剛性支持部材の支持ァー ム部分、 すなわち板ばね部材 1 6 cを支持する部分の長 さはそれぞれ異なる。 すなわち、 第 1 8図では、 剛性支 持部材 4 2 , の回動中心からその支持アーム部分の先端 までの距離は 23匪とされ、 該先端から突出する板ばね部 材 1 6 cの突出端部の長さすなわち撓み長さ F Lは 2 ram とされる。 また、 第 1 9図では、 剛性支持部材 4 2 2 の 回動中心からその支持アーム部分の先端までの距離は 22 mmとされ、 このとき板ばね部材 1 6 cの撓み長 F Lは 3 mmとされる。 更に、 第 2 0図では、 剛性支持部材 4 2 3 の回動中心からその支持アーム部分の先端までの距離は 21mmとされ、 このとき板ばね部材 1 6 cの橈み長 F Lは 4 raniとされ、 そして第 2 1 図では、 剛性支持部材 4 2 4 の回動中心からその支持アーム部分の先端までの距離は 20mmとされ、 このとき板ばね部材 1 6 cの橈み長 F Lは 5 mmとされる。 なお、 各板ばね部材 1 6 c と現像ローラ 1 6 b との間の接触幅 C W (第 1 5図) は 2. 4圆 とされ た。
第 1 8図、 第 1 9図、 第 2 0図および第 2 1 図のそれ ぞれに示した条件下でトナー層の層厚規制を行った後に その トナー層の層厚測定が第 5図のレーザスキヤ ンマイ クロ測定装置 3 4 によってなされた。 なお、 第 1 8図、 第 1 9図、 第 2 0図および第 2 1 図のそれぞれの条件下 でトナー層の層厚測定は 5回繰り返された。 その測定結 果を第 2 2図のグラフに示す。 同グラフから明らかなよ うに、 板ばね部材 1 6 cの撓み長 F Lが 5 mmとされたと き (第 2 1 図) 、 トナー層の巨視的な平均層厚は比較的 厚い 12. 7 m となり、 かつそのばらつき 3 びは ( σは標 準偏差) も 5. 4 匪と大き く なる。 このような原因とし ては、 板ばね部材 1 6 cの撓み長を増大すると、 その橈 み性が増すので、 トナー層の層厚規制力が弱く なると共 に振動も発生し易く なり、 かく して トナー層の巨視的な 平均層厚だけでなく そのばらつきも大き くなると考えら れる。 第 2 2図のグラフから明らかなように、 ばらつき が 5. 4 隱になると、 トナー層の層厚は良好な現像 トナ 一像の品位を維持し得る上限値 14. 5 m を度々越えるこ とになる。 トナー層の層厚が上限値 1 4. 5 m を越えた場 合には、 その平均 トナー帯電量が低下し、 その結果カブ リが発生し得るこ とになる。
次に、 第 1 8図ないし第 2 0図のそれぞれの条件下で 記録紙 (A 4サイズ) 2万枚ラ ンニング記録を行って記 録品位を評価した。 このとき記録紙上には角度 45 ° の多 数の 1 ドッ 卜斜線からなる平行斜線パターン記録 (水平 方向の斜線間ピッチは 8 ドッ ト) 、 全面白記録 (感光体 ドラム 1 0への露光なし) ならびに全面黒記録 (感光体 ドラム 1 0への全面露光) が行われた。 評価対象として、 最初の記録紙上の記録と、 2万枚目の記録紙上の記録と が選択された。 その評価結果を第 2 3図のグラフに示す。 なお、 同グラフにおいて、 白抜き四角は平行傾斜パター ンについてその直径 4 mmの領域の平均光学反射濃度(0D ) の最大値 (黒すじ) と最小値 (白すじ) との濃度差 Δ Οϋ を示し、 また黒丸は全面白記録について光学反射濃度計 で測定したカブリ濃度(0D)を示す。 第 2 3図のグラフか ら明らかなように、 板ばね部材 1 6 cの撓み長が 3關以 下になると、 濃度差 A ODが急激に増大するこ とが分かる。 そして板ばね部材 1 6 cの撓み長が 2 mmの場合 (第 1 8 図) にだけ、 平行斜線パターン記録に大きな濃度差 A 0D 0. 08の黒すじおよび白すじが認められ、 この濃度差 Δ Οΰ 0. 08は目視による識別可能な濃度差 A OD O . 03を大き く上 回るものであった。 そこで、 現像装置を分解して原因を 調べると、 板ばね部材 1 6 cの層厚規制面に トナー粒子 が付着しており、 その トナー粒子の付着箇所は該層厚規 制面の裏側に位置する剛性支持部材 4 2 i の支持アーム の部分の先端に一致していた。 その理由としては、 板ば ね部材 1 6 cの橈み長が短いためにその撓み性が小さ く なり、 しかも剛性支持部材 4 2 , の支持アーム部分の先 端が第 1 8図から明らかなように該板ばね部材 1 6 c と 現像ローラ 1 6 b との接触領域幅 ( CW = 2.4匪 ) 内に 位置し、 このため記録紙 2万枚ラ ンニング記録中に板ば ね部材 1 6 cの突出端部がそれと現像ローラ 1 6 b との 間に押し込められた トナー粒子によって該現像ローラか ら幾分遠のく ように折曲がって、 その間に トナー粒子が 詰め込まれたことが挙げられる。 すなわち、 そのように 詰め込まれた トナー粒子が板ばね部材 1 6 cの層厚規制 面に対して押し潰されてそこに固着されたものと考えら れる。
—方、 板ばね部材 1 6 cの突出端部の撓み長 F Lが 4 隱以下でかつ板ばね部材 1 6 c と現像ローラ 1 6 b との 接触領域幅 ( CW-2.4mm ) 以上の場合には、 記録品位 の評価については良好なものであった。 すなわち、 記録 紙 2万枚ラ ンニング記録後でも、 充分な記録濃度 0D1.4 が得られ、 また全面黒記録でも濃度ムラは 0.10と小さ く、 更にカプリ濃度も目視による識別不能な小さな値 (力ブ リ濃度 0D 0.01 : 記録紙の光学反射濃度 0D0.1 を差し引 いた値) であった。 要するに、 板ばね部材 1 6 c と現像 ローラ 1 6 b との接触領域幅 CWが 2.4mm とされるとき には、 板ばね部材 1 6 cの橈み長 F Lについては 2.4mm 以上ないし約 4 ram以下の範囲内とされるべきでる。 なお、 第 2 2図のグラフから明らかなように、 板ばね 部材 1 6 cの撓み長 F Lが 2. 4mra 以上ないし 4 mm以下の 範囲内とされた場合には、 トナー層の層厚が l O ^ m 程度 まで規制されることが分かる。 この層厚 10〃 ra は トナー 粒子の平均粒径にほぼ一致する。 このことは、 トナー層 がトナー粒子の単層として規制されることを意味し、 こ の場合には個々の トナー粒子を電荷注入により充分な電 荷量でもって帯電させるこ とが可能となるので、 カプリ の発生が大巾に抑えられるこ とになる。
更に、 本発明においては、 トナー層の層厚を適正に規 定するためには、 板ばね部材 1 6 cの突出端部の丸み付 け先端縁が該扳ばね部材 1 6 c と現像ローラ 1 6 b との 接点を基準として所定の範囲内に位置されなければなら ないことが以下の実験により確認された。 より正確に言 えば、 第 2 4図に示すように、 板ばね部材 1 6 c と現像 ローラ 1 6 d との間の接線に直角でしかもその間の接点 を通る線を基準線 S L としたとき、 この基準線 S Lを通 過する現像ローラ 1 6 bの移動表面の上流側に該基準線 S Lから 0. 3nira 離れた箇所と該移動表面の下流側に該基 準線から 0. 5mni 離れた箇所との間に、 板ばね部材 1 6 c の突出端部の丸み付け先端縁が位置されなければならな い。
先ず、 実験に先立って、 第 2 5図に示すような板ばね 部材 1 6 c の支持装置が作成された。 この支持装置は所 定位置に配置された固定シャ フ ト 4 6 と、 このシャ フ ト 4 0 に着脱自在に装着される剛性支持部材 4 8 とを具備 し、 この剛性支持部材 4 8 には板ばね部材 1 6 c を固定 保持した取付部材 5 0が変位自在に取り付けられる。 す なわち、 取付部材 5 0 はそこに形成された長孔 5 0 aに 止め螺子 5 O bを揷通させるこ とによって剛性支持部材 4 8 に取り付けられ、 これにより取付部材 5 0 は基準線 S Lに対して直角方向に変位自在とされ、 かく して該基 準線 S Lに対する板ばね部材 1 6 cの位置調節が可能と なる。 剛性支持部材 4 8 にはコィルばね 3 8が作用させ られ、 これにより板ばね部材 1 6 c は現像ローラ 1 6 b に対して弾性的に押圧させられ、 また剛性支持部材 4 8 のシャフ ト 4 6の回動中心は板ばね部材 1 6 c と現像口 ーラ 1 6 b との間の接線上に位置させられる。 要するに、 第 2 5図の支持装置は板ばね部材 1 6 cの位置調整が可 能である点を除けば、 図 1 に示したものと等価なもので める。
なお、 第 2 5図において、 参照符号 Dは基準線 S L と 直交する座標軸を示し、 その交点が座標原点となる。 基 準線 S Lに対する板ばね部材 1 6 cの丸み付け先端縁の 位置が該基準線 S Lに対する板ばね部材 1 6 cの突出量 として座標軸 Dによって特定する。 すなわち、 板ばね部 材 1 6 の突出端部が第 2 5図に示すように基準線 S L から実際に突き出た場合には、 該基準線 S Lからその丸 み付け先端縁までの距離がプラスの突出量 d として定義 され、 一方板ばね部材 1 6 cの突出端部が基準線 S Lか ら実際に突き出ていない場合にはその丸み付け先端縁か ら基準線 S Lまでの距離がマイナスの突出量 d と して定 義される。 勿論、 板ばね部材 1 6 cの突出端部の丸み付 け先端縁が基準線 S L上に位置しているときには その 突出量は零として定義される。
第 2 6図ないし第 2 8図のそれぞれには図 3の板ばね 部材 1 6 cの突出端部の丸み付け先端縁が拡大して図示 されており、 第 2 6図では、 突出量 dはプラスであり、 また第 2 7図および第 2 8図では、 突出量 dは々ィナス である。 突出量 および d 2 のそれぞれは- 0. 50匪お よび 0. 30ramに等しく、 その範囲は第 2 4図に示したもの と同じである。
実験に際し、 板ばね部材 1 6 cの突出端部は 6つの突 出量、 すなわち一 0. 85mm、 一 0. 50rani、 Omra 、 0. 30mm. 0. 50ramおよび 0. 80mmでそれぞれ突出させられ、 各突出量 でトナー層の層厚規制を行った後にその トナー層の層厚 測定が第 5図のレーザスキヤ ンマイ ク口測定装置 3 4 に よってなされた。 なお、 各突出量に対して、 トナー層の 層厚測定は 5回繰り返された。 その測定結果を第 2 9図 のグラフに示す。 また、 トナー層の層厚測定と平行して 感光体ドラム 1 0でのカプリ も測定され、 このカプリ測 定は感光体 ドラム 1 0の感光材料層表面にスコ ツチメ ン デイ ングテープを貼り付けた後にそこから剝がし、 その テープ貼付け面を光学反射濃度計で計測するこ とによつ て行われた。 その結果は第 3 0図のグラフに示される。 第 2 9図のグラフに示すように、 突出量 dが 0. 8m以上 となると (例えば第 2 6図) 、 トナー層の平均層厚だけ でなく そのばらつきも良好な記録品位が得られる適正範 囲 6ないし 14. 5 z m から外れるこ とが分かる。 一方、 第 3 0図のグラフから明らかなように、 d ≥ 0. 3mm の場合 には、 カプリ濃度(0D)が急激に増大するこ とが分かる。 要するに、 板ばね部材 1 6 cの突出量 dが d ≥ 0. 3mm 以 上になると、 その丸み付け先端縁による トナー層の搔取 り効果が低下し、 このため板ばね部材 1 6 cをすり抜け る トナー量が増大するためである。 トナー層厚が増大す ると、 トナー粒子の平均帯電量が低下して、 カプリが発 生原因することになる。
また、 第 3 0図のグラフに示すように、 d ≤— 0. 50mm の場合にも、 カプリ濃度が急激に増大する。 板ばね部材 1 6 cの突出量が一 0. 50mm以下の場合には、 第 2 9図の グラフに示すように、 トナー層厚は比較的小さ く、 これ は上記の説明と矛盾する結果となるが、 その理由は d ≤ 一 0. 50匪の場合、 板ばね部材 1 6 cの丸み付け先端縁が 第 2 8図に示すように現像ローラ 1 6 bに喰い込み、 こ のため板ばね部材 1 6 cが激しく振動して、 トナー層の 層厚が大き く変動するからであると考えられる。
以上の結果から、 板ばね部材 1 6 cの突出量 dについ ては先に述べたような所定範囲、 すなわち以下の範囲内 に設定されるべきである。
0. 50mm ( d i ) ≤ d ≤ 0. 3mm ( d 2 ) なお、 このような範囲は現像ローラ 1 6 bの直径の相 違によって基準線 S Lの前後すなわち現像ローラ 1 6 b に対する接点で多少は変化し得るものであるが、 扳ばね 部材 1 6 cの丸み付け先端縁の位置を該接点付近に位置 決めすれば、 その位置は所望の範囲内に含まれるので、 径の異なった個々の現像ローラ毎に板ばね部材の突出量 の所望範囲を求める必要はない。
次に、 扳ばね部材 1 6 cの突出量 dがー 0. 50蘭以下の とき、 板ばね部材 1 6 cの振動の発生状況について第 7 図に示した方法で観察した。 0 ≤ d ≤ 0. 3mm および d ≤ 一 0. 50mmのそれぞれの場合に現像口一ラ 1 6 bの表面電 位を測定した結果を第 3 1 図に示す。 第 3 1 図 ( a ) の グラフから明らかなように、 0 ≤ d ≤ 0. 3mm のとき、 現 像ローラ 1 6 bの表面電位はそのピーク領域で安定して おり、 これは板ばね部材 1 6 c に振動が発生していない こ とを示す。 これに対して、 d ≤ - 0· 50mmのとき、 現像 ローラ 1 6 bの表面電位はそのピーク領域で不安定であ り、 これは板ばね部材 1 6 c に振動が発生しているこ と を示す。
また、 上述した各突出量において、 記録紙 (A 4サイ ズ) 2万枚ランニング記録を行って記録品位を評価した。 このとき記録紙上に全面黒記録 (感光体ドラム 1 0 の全 面に露光) 、 全面白記録 (感光体ドラム 1 0の露光なし) および角度 45 ° の多数の 1 ドッ ト斜線からなる平行斜線 パターン記録 (水平方向の斜線間ピッチは 8 ドッ ト) を 行った。 評価対象として、 最初の記録紙上の記録と、 2 万枚目の記録紙上の記録とが選択された。 その結果、 d = 0. 80mniの場合にだけに全面黒記録および平行斜線パ夕 ーン記録に黒すじおよび白すじが見られた。 平行斜線パ ターン記録の場合についてその直径 4 mmの領域の平均光 学反射濃度 0Dの最大値 (黒すじ) と最小値 (白すじ) と の差を評価したところ、 記録紙 2万枚ランニング記録後 の平行斜線パターン記録にはきな平均記録濃度差 0. 1 0が 現れ、 これは目視による識別可能な濃度差 0. 03を大き く 上回るものであった。 そこで、 現像装置を分解して原因 を調べたところ、 板ばね部材 1 6 cの層厚規制面に トナ 一粒子が付着しており、 その トナー粒子の付着箇所は該 層厚規制面の裏側に位置する取付部材 5 0の先端箇所に —致していた。 その理由としては、 板ばね部材 1 6 cの 突出量 d ( 0. 80瞧) が大きいために該板ばね部材 1 6 c と現像ローラ 1 6 b との接点が取付部材 5 0 の先端箇所 に接近し過ぎて板ばね部材 1 6 cの撓み性が損なわれ、 このため 2万枚ランニング記録中に板ばね部材 1 6 cの 下方部分が取付部材 5 0の先端箇所で現像ローラ 1 6 b から幾分遠のく ように折曲がって、 その間に トナー粒子 が詰め込まれたことが挙げられる。 すなわち、 そのよう に詰め込まれた トナー粒子が板ばね部材 1 6 cの層厚規 制面に対して押し潰されてそこに付着したと考えられる。 —方、 一 0. 50mm≤ d ≤ 0. 3mm の突出量の場合では記録品 位の評価については良好なものであった。 すなわち、 2 万枚ラ ンニング記録後でも、 充分な記録濃度 0D1.4 が得 られ、 また全面黒記録でも濃度ムラは 0.10と小さ く、 更 にカプリ濃度も目視による識別不能な小さな値 (力ブリ 濃度 0D≤ 0.01 : 記録紙の光学反射濃度 0D0. 1 を差し引い た値) であつた。

Claims

請求の範囲
1 . 像担持体 ( 1 0 ) に保持された静電潜像を一成分 現像剤でもって現像する現像装置であって、 一成分現像 剤を収容する現像剤保持容器 ( 1 6 a ) と、 この現像剤 保持容器内に回転駆動可能に設けられた導電性弾性体現 像ローラ ( 1 6 a ) とを具備し、 この導電性弾性体現像 ローラはその一部を前記現像剤保持容器から露出させて 前記像担持体に対接するように配置され、 かつその回転 面に一成分現像剤を付着させて一成分現像剤層を形成す ると共にその回転により前記像担持体との対接領域に搬 送するようになっており、 更に、 前記導電性弾性体現像 ローラの一成分現像剤層の層厚を規制するための導電性 板ばね部材 ( 1 6 c ) を具備し、 この導電性板ばね部材 はその一端側で回動可能な剛性支持部材 ( 1 6 d ) に一 体的に支持させられ、 かつその他端側で前記導電性弾性 体現像ロ ーラの一成分現像剤層の層厚を規制すベく該導 電性弾性体現像ロ ーラに対して弾性的に押圧接触させら れる現像装置において、
前記剛性支持部材 ( 1 6 d ) の回動中心が前記導電性 板ばね部材 ( 1 6 c ) と前記導電性弾性体現像口—ラ ( 1 6 b ) との接線上に実質的に位置決めされているこ とを特徵とする現像装置。
2. 請求の範囲第 1 項に記載の現像装置において、 前 記導電性弾性体現像ローラ ( 1 6 b ) に対する前記導電 性板ばね部材 ( 1 6 c ) の弾性的押圧接触状態が解除さ れた際に前記剛性支持部材 ( 1 6 d ) の回動中心が該導 電性板ばね部材 ( 1 6 c ) と該導電性弾性体現像ロ ーラ ( 1 6 b ) との接線上に一致させられることを特徴とす る現像装置。
3. 請求の範囲第 1項に記載の現像装置において、 前記導電性板ばね部材 ( 1 6 c ) が金属材料から形成さ れ、 しかも一成分現像剤層の層厚を規制時にその一成分 現像剤に所定の極性の電荷を電荷注入により与えるべく 電気工ネルギ源に接続されるこ とを特徵とする現像装置。
4. 請求の範囲第 1 項に記載の現像装置において、 前 記導電性弾性体現像ローラ ( 1 6 b ) が導電性多孔質ゴ ム材料から形成されるこ とを特徵とする現像装置。
5. 請求の範囲第 1 項に記載の現像装置において、 前 記導電性板ばね部材 ( 1 6 c ) の他端側の先端縁が面取 りされて丸み付けされることを特徴とする現像装置。
6. 請求の範囲第 5項に記載の現像装置において、 前 記丸み付けされた先端縁の半径 (R) が 0.03匪以上 0.07 龍以下とされることを特徵とする現像装置。
7. 請求の範囲第 5項に記載の現像装置において、 前 記導電性弾性体現像ローラ ( 1 6 b ) に対する前記導電 性板ばね部材 ( 1 6 c ) の弾性的押圧接触状態が解除さ れた際に前記剛性支持部材 ( 1 6 d ) の回動中心が該導 電性板ばね部材 ( 1 6 c ) と該導電性弾性体現像ローラ
( 1 6 b ) との接線上に一致させられるこ とを特徵とす る現像装置。
8. 請求の範囲第 5項に記載の現像装置において、 前記導電性板ばね部材 ( 1 6 c ) が金属材料から形成さ れ、 しかも一成分現像剤層の層厚を規制時にその一成分 現像剤に所定の極性の電荷を電荷注入により与えるべく 電気工ネルギ源に接続されるこ とを特徴とする現像装置。
9. 請求の範囲第 5項に記載の現像装置において、 前 記導電性弾性体現像ローラ ( 1 6 b ) が導電性多孔質ゴ ム材料から形成されるこ とを特徴とする現像装置。
1 0. 請求の範囲第 1項に記載の現像装置において、 前記導電性板ばね部材 ( 1 6 c ) がー成分現像剤層の層 厚を所定厚さに安定して規制すべく その他端側に 4 mm以 下の撓み長 (F L) を与えるように前記剛性支持部材
( 1 6 d ) に支持されることを特徵とする現像装置
1 1. 請求の範囲第 1 0項に記載の現像装置において、 前記橈み長 (F L) が前記導電性板ばね部材と前記導電 性弾性体現像ローラ ( 1 6 b) との接触幅 (CW) 以上 とされるこ とを特徴とする現像装置。
1 2. 請求の範囲第 1 0項に記載の現像装置において、 前記導電性弾性体現像ロ ーラ ( 1 6 b ) に対する前記導 電性板ばね部材 ( 1 6 c ) の弾性的押圧接触状態が解除 された際に前記剛性支持部材 ( 1 6 d) の回動中心が該 導電性板ばね部材 ( 1 6 c ) と該導電性弾性体現像ロ ー ラ ( 1 6 b) との接線上に一致させられるこ とを特徴と する現像装置。
1 3. 請求の範囲第 1 0項に記載の現像装置において、 前記導電性板ばね部材 ( 1 6 c ) が金属材料から形成さ れ、 しかも一成分現像剤層の層厚を規制時にその一成分 現像剤に所定の極性の電荷を電荷注入により与えるべく 電気工ネルギ源に接続されることを特徵とする現像装置。
1 4. 請求の範囲第 1 0項に記載の現像装置において、 前記導電性弾性体現像ロ ーラ ( 1 6 b ) が導電性多孔質 ゴム材料から形成されることを特徵とする現像装置。
1 5. 請求の範囲第 1 0項に記載の現像装置において、 前記導電性板ばね部材 ( 1 6 c ) の他端側の先端縁が面 取りされて丸み付けされることを特徴とする現像装置。
1 6. 請求の範囲第 1 5項に記載の現像装置において、 前記丸み付けされた先端縁の半径 (R) が 0.03mm以上 0.07πιπι以下とされるこ とを特徵とする現像装置。
1 7. 請求の範囲第 1 項に記載の現像装置において、 前導電性板ばね部材 ( 1 6 c ) の他端側の先端縁が一成 分現像剤層の層厚を所定厚さに安定して規制すベく該導 電性板ばね部材と前記導電性弾性体現像ローラ ( 1 6 d ) との接点に実質的に位置決めされるこ とを特徴とする現
1 8. 請求の範囲第 1 7項に記載の現像装置において、 前記導電性板ばね部材 ( 1 6 c ) と前記導電性弾性体現 像ローラ ( 1 6 b ) との接点に対する該導電性板ばね部 材の他端側の先端縁の実質的な位置決めが該接点での該 導電性弾性体現像ロ ーラの回転移動面に対して該接点か らその上流側に向かって約 0.3mm までの箇所と該接点か らその下流側に向かって約 0.5mm までの箇所との間の範 囲で行われることを特徴とする現像装置。
1 9. 請求の範囲第 1 7項に記載の現像装置において、 前記導電性弾性体現像ローラ ( 1 6 b ) に対する前記導 電性扳ばね部材 ( 1 6 c ) の弾性的押圧接触状態が解除 された際に前記剛性支持部材 ( 1 6 d ) の回動中心が該 導電性板ばね部材 ( 1 6 c ) と該導電性弾性体現像ロ ー ラ ( 1 6 b ) との接線上に一致させられるこ とを特徵と する現像装置。
2 0. 請求の範囲第 1 7項に記載の現像装置において、 前記導電性板ばね部材 ( 1 6 c ) が金属材料から形成さ れ、 しかも一成分現像剤層の層厚を規制時にその一成分 現像剤に所定の極性の電荷を電荷注入により与えるべく 電気工ネルギ源に接続されるこ とを特徴とする現像装置。
2 1 . 請求の範囲第 1 7項に記載の現像装置において、 前記導電性弾性体現像ローラ ( 1 6 b ) が導電性多孔質 ゴム材料から形成されることを特徴とする現像装置。
2 2. 請求の範囲第 1 7項に記載の現像装置において、 前記導電性板ばね部材 ( 1 6 c ) の他端側の先端縁が面 取りされて丸み付けされるこ とを特徴とする現像装置。
2 3. 請求の範囲第 2 2項に記載の現像装置において、 前記丸み付けされた先端縁の半径 (R) が 0.03mm以上 0.07ram以下とされるこ とを特徴とする現像装置。
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