JPH01257880A - 静電潜像現像装置のトナー層規制部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、静電潜像現像装置にかかり、詳しくは現像
装置の１ヘナ一層規制部材に関する。

［従来の技術］ 近年、複写機あるいは静電記録装置は、小型化、低価格
化あるいは多色化のためその現像器にも小型化か要求さ
れている。さらにメシデナンスフリーの面からも現像器
のユニッ１へ化か強く望まれている。このような要求か
ら、静電潜像現像装置においては、現像スリーン−Ｌに
ｈナー薄層を形成し感光体に接触させて現像を行なう−
・成分現像方式のものか注目されている。しかし、キャ
リアを混合攪拌して帯電する二成分現像方式のものに比
へ、トナーの帯電か層厚規制フレー）へと１ヘナ一搬送
部材゛Ｃあるスリーンの間を通過する瞬間に限られるた
め、十分なトナー帯電量を均一に得ることか困難てあっ
た。

このような欠点を解決するために、トナー搬送体表面ま
たは１ヘナ一層厚規制部材の圧接面あるいはこれらの両
者に、添加物を金石させた樹脂等の摩擦帯電系列におい
てトナーがら隔った材質のものをコーチインクするノｊ
’／１か考えられている。しかし、強いストレスのかか
るこのような圧接面に樹脂等の材料なコーチインクして
も、摩耗性等の耐久性において問題か生していた。

さらには、トナー層厚規制部材の圧接位置の近傍に、ト
ナーか塊状あるいはフィルム状に固着したり、また、ト
ナー層厚規制部材かトナーとの摩擦により経時的に摩耗
、あるいは表面に傷か付くといった現象のため、トナー
層厚のムラか発生し、得られた画像にいわゆるスジムラ
か現われ、可視像の品質か著しく低下してしまう欠点か
あった。

［発明か解決しようとする課題］ この発明は、このような点に鑑みてなされたものて、強
荷電性のセラミックスコーチインクをンルーゲル法、ス
パッタリンク法等によりトナー層規制部材に施すことに
より安定したトナー帯電の立ち上りを改良するとともに
１ヘナーの融着な防＋ｈし、極めて高い耐久性と均一で
安定な帯電性の得られるトナー層規制部材を提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ トナー粒子を担持し、所定の経路に沿って搬送するトナ
ー搬送部材と、一部を上記トナー搬送部材の表面に圧接
させ搬送されてくるトナー粒子の層厚を規制するトナー
層規制部材よりなる非磁性−成分トナーの現像装置にお
いて、上記トナー層規制部材は、少なくともシリコン、
チタン、鉄。

コバルト、　Ｍ　（Ｍはアルカリ土類金属）の酸化物の
うちから選ばれる１成分もしくは多成分系からなるセラ
ミックスコーチインク層を５μｍ以下に設けたことを特
徴とする静電潜像現像装置のトナー層規制部材である。

［作　用］ し″たかって、トナー搬送部材に対するトナーの搬送性
、荷電性か向上し、さらに耐久性にも優れ、トナーの層
厚、荷電か一定なトナー粒子の薄層を安定してトナー搬
送部材に形成するトナー層規制部材となる。

［実　施　例コ 以下、この発明の実施例を図面に基づき具体的に説明す
る。第１図は、この発明の１実施例としての電子写真複
写機等の現像装置を示した模式図である。第１図におい
て現像装置ｌは矢印ａ方向に回転駆動する感光体トラム
７の側部に配置されている。

現像ローラ３はアルミニウム等の導電性ローラ、あるい
はその」二に、ゴム等の弾性部材か被覆された構成とな
っており、このローラには図示しない現像バイアス電圧
か印加されている。それゆえに上層のゴム弾性部材を設
ける場合は適度の導電性を有することか望ましい。また
、表面に凹凸を有することか好ましい。

現像ローラ３は回転可能に支持されているとともに、図
示しない駆動源に連結されており、外周面か感光体トラ
ム７の周面に接触している。

弾性駆動ローラ３の上部に設けた現像槽２のフレーム支
持部材６の背面部には先端に金属丸棒を具備したトナー
層厚規制部材４か取り付けてあり、現像ローラ３の背面
斜め上部にはトナーの層厚を規制するように圧接してい
る。

なお、トナー層規制部材４の表面は５μｍ以下のセラミ
ックスコーチインクを有するものである。

矢印Ｃの方向に回転するアジテータ５によって現像ロー
ラ表面に搬送されたトナーＴｏは、現像ローラ３とトナ
ー層規制部材４の圧接部を通過することによって、現像
ローラ３の表面にトナーか薄層状に均一に塗布されると
ともに、摩擦帯電されるようになっている。

第２図は、この発明の他の実施例としての電子写真複写
機等の現像装置を示した模式図である。

第２図において現像装置１０は矢印ａ方向に回転駆動す
る感光体トラム１００の側部に配置されている。弾性駆
動ローラ２０は、例えばアルミニウム等の導電性部材の
上に、ゴム等の弾性部材が被覆された構成となっており
、このローラには図示しない現像バイアス電圧か印加さ
れている。それ故に上層のゴム弾性部材は適度の導電性
を有するものである。薄膜部材２１は、弾性駆動ローラ
２０の外周長よりもやや長目の周長な有する無端状のも
のて弾性駆動ローラ２ｏに外装されている。

薄膜部材２１を装着された弾性駆動ローラ２゜は回転可
能に支持されているとともに図示しない駆動源に連結さ
れている。駆動ローラ２ｏの両端部には、薄膜部材２１
をりｉ性駆動ローラ２ｏの外周面に密着させるためのス
リーツガイト１９か介在させである。従って、薄膜部材
２１のスリーツガイト１９と接触する部分は、駆動ロー
ラ２゜の外周面に密着し、弾性駆動ローラ２ｏの前面部
分に、弾性駆動ローラ２ｏの周長よりもやや長目に形成
されている薄膜部材２工の余長部分か集中し、この薄膜
部材２１と弾性駆動ローラ２ｏとの間に空間部Ｓか形成
され、この空間部Ｓを覆う薄膜部材２１の外周面の弛み
部か感光体トラム１００の周面にソフトに接触している
。

なお、弾性駆動ローラ２ｏの外周面と薄膜部材２１の内
周面との摩擦係数をルＩ、ＦＪ膜部材２１の外周面とス
リーツガイト１９の内面との摩擦係数をｗ２とするとル
、）μ２の関係が付与されている。

このため弾性駆動ローラ２０か矢印す方向に回転すると
、これにつれて薄膜部材２１も同方向に従動し、空間部
Ｓを覆う薄膜部材２１の弛み部の外面か適当なニップ幅
をもって感光体ドラム１００の表面を摺擦するようにし
である。

９ｉ性駆動ローラ２０の上部に設けた支持部材１６の背
面部には先端に金属丸棒２６を具備したトナー層規制部
材２２か取り付けてあり、この規制部材２２の規制部は
５μｍ以下のセラミックスコーチインクか施され、弾性
駆動ローラ２０の背面側斜め−１一部にＴＩ＃Ｊ膜部材
２１を介して圧接している。

現像槽１２の後部はトナー収容槽２５としてあり、トナ
ー収容槽２５にはアジテータ２４か矢印Ｃ方向に回転駆
動可能に設けてあり、このアジテータ２４はトナー収容
槽２５内に収容されているトナーＴ。を矢印Ｃ方向に移
動させつつそのソロッキンク等を防止するようにしであ
る。

なお、トナーＴｏは非磁性のものか使用されている。

以Ｆ、上記構成からなる現像装置１０の動作について説
明する。

図示しない駆動源にて弾性駆動ローラ２０、アジテータ
２４かそれぞれ矢印す、ｃ方向に回転している状態にお
いて、トナー収容槽２５内のトナーＴｏはアジテータ２
４の攪拌作用を受けて矢印Ｃ方向に強制移動される。

一方、弾性駆動ローラ２０との摩擦力により薄膜部材２
１は矢印す方向に従動しており、薄膜部材２１と接する
トナーＴｏは薄膜部材２１との接触および静電気的な力
によって矢印す方向への搬送力を受ける。そして、トナ
ーＴ。は、薄膜部材２１とトナー層規制部材２２の先端
部の金属丸棒２６とて形成されるくさひ状の取り込み部
２３に取り込まれ、規制部材２２の圧接部に達すると薄
膜部材２１の表面に薄層状に均一・に塗布されると共に
摩擦帯電される。

薄膜部材２１Ｊ−に保持されたトナーＴＴ］は、弾性駆
動ローラ２０に従動する薄膜部材２１の動作に従って感
光体トラム１００との対向部（現像領域（Ｘ））に選ば
れると、感光体トラム１００の表面電位と弾性駆動ロー
ラ２０に印加されているバイアス屯圧との電圧差に基づ
き、感光体トラム１００の表面に形成されている静電潜
像に刺着してトナー像を形成する。

ここて、感光体ドラム１００と接する薄膜部材２１は、
空間部Ｓを介して弾性駆動ローラ２ｏと非接触状態にあ
るため、薄膜部材２１は感光体１〜ラム１００にソフト
に、しかも適当なニップ幅をもってむらなく接触し、感
光体ドラム１ｏｏの静電潜像に均一・なトナー像を形成
する。また、感光体ドラムｉｏｏの周速度と薄膜部材２
１の速度との間に速度差をつけても、いったん感光体ト
ラム１、００　Ｊ−に形成されたトナー像は破壊される
ことはない。

現像領域Ｘを通過したトナーＴ。は引き続き薄膜部材２
１とともに矢印す方向に搬送され、そして、１与ひ１ヘ
ナ一層規制部材２２の圧接部にて薄膜部材２１の表面に
は均　な帯’１ｔｌ−ナーの薄層か形成され、以下、前
述の動作を繰り返す。

以上の現像装置において、可撓性を有する薄膜状のトナ
ー粒子搬送部材２１は導電性ゴムを円筒状に形成したも
の等から構成してもよいか、電鋳法（エレクトロフォー
ミンク）により形成した無端円筒状のニッケル、アルミ
ニウム、チタン、クロム、セリフテン、タングステン等
さらに合金としては黄銅、真ちゅう、ステンレス、Ｃｏ
−Ａｌ２Ｏ３、Ｐｂ　　ＴｌＯ２、Ｐｂ　　Ｔｉｃ等に
金属から成る導電性薄膜を用いることかてきる。また、
ポリカーボネート、ナイロン、ポリエステル、フッ素樹
脂等の樹脂から成る軟質の無端状に形成されたフィルム
、さらに樹脂にカーボンクラファイトまたは金属または
、金属酸化物微粉末等の導電性微粉末を含有させたもの
から成る。

次に１以上のような現像装置ｌ、１０におけるトナー層
規制部材であるフレート４，２２の表面にセラミックス
コーチインク層を形成する具体例について説明する。

■第１図に示すリン青銅製の金属フレート４の表面に分
散媒とし゛Ｃ氷水−ルコール系を使用した５ＩＯ２系バ
インターのコーチインク液をスプレー法により均一にな
るように塗布した後、温度１２０°Ｃて２時間キュアー
することにより、約ｌｐＬｍの均一なセラミックスハー
トコーチインク膜を有するフレートＡを製造した。

■」１記フレー１−Ａのコート剤として５１０２系に代
えて、Ｓ　ｉ　Ｏ’２　　Ｔ　ｉ　Ｏ□ＣＯ２０：ｌ系
バインターのコーチインク液に代える以外は、上記■と
同様の方法で約１７１ｍの均一なセラミックスバー１ヘ
コーテインク膜を有するフレートＢを製造した。

■第２図に示すトナー層規制部材２２と金属丸棒に」−
記製造例■て施したのと同様のセラミックス処理を行な
い、約１ｐＬｍの均一なセラミックスハートコーチイン
ク膜を有するトナー層規制部材Ｃを製造した。

これらのセラミックスコーチインク膜の表面電気抵抗値
は１０５Ω／　ｃ　ｍより小さいと、金属フレート上に
コートした効果か得られず、この発明の目的とする効果
か十分に得られない。即ち、コーティング層を通して電
荷がリークしてしまい、トナー帯電量の立ち上りか悪く
、帯電量の絶対値も十分てなくなってしまうおそれかあ
る。

次に、上記トナー層規制部材の評価を行なうため、次の
組成によりトナーＩ、ＩＩを製造した。

トナー■（十帯電性トナー） 成　　分　　　　　　　　　　　　　重量部・スチレン
−ｎ−ツチル　　　　　　　ｉｏ。

メタクリレート樹脂 （軟化点、１３２°Ｃニガラス転移点、６０°Ｃ）・カ
ーボンブラック　　　　　　　　　　　５（三菱化成工
業（株）製、ＭＡ＃８） ・ニグロシン染料　　　　　　　　　　　　３（オリエ
ント化学工業（株）製、ボントロンＮ−０１） ・低分子量ポリプロピレン　　　　　　　　３（三洋化
成工業（株）製、ビスコール５５０Ｐ）トナーＩＩ　（
−帯電性トナー） 成　　分　　　　　　　　　　　　　重量部・ポリエス
テル樹脂　　　　　　　　　１００（＠、化点、１３０
°Ｃニガラス転移点、６０°Ｃ）・カーボンブラック　
　　　　　　　　　　５（三菱化成（株）製、ＭＡ＃８
） ・クロム錯塩型染料　　　　　　　　　　　３（保土谷
化学工業（株）製、スビロンフラックＴＲＨ） ・醇化型ポリプロピレン　　　　　　　　　３（三洋化
成工業（株）製、ビスコールＴＳ−２００）上記材料を
ボールミルで十分混合した後、温度１４０８Ｃに加熱し
た３本ロール上て混練した。

混練物を放置冷却後、フェサーミルを用い粗粉砕し、さ
らにシェツトミルて微粉砕した。つぎに、風力分級し、
平均粒径１１　ｐ、ｍの微粉末トナーＩおよびトナーＩ
Ｉを得た。

実際、このトナー層およびＩＩを実機において評価する
にあたっては、トナーＩ、ＩＩそれぞれ１００重量部に
対してコロイダルシリカＲ−９７４（日本アエロジル（
株）製）０．５重量部で表面処理を行なったものを使用
した。なお、このコロイタルシリカはトナー表面には固
着されていない。

次に、前記したように製造した現像ローラのスリープＡ
、Ｂおよび薄膜部材Ｃを一ヒ記トナーを使用して１；ｆ
価を行なった。

実　　施　　例　　１ ＥＰ−５０（ミノルタカメラ（株）製）を改造し、フレ
ートの製造例１て得たスリープＡを用いた第１図の構成
をもつ現像器を装着することによって、−成分現像方式
を持つ複写機を得た。この複写機にトナーエを使用して
、初期の画像評価、および耐刷テストを行ない、次に示
す各種画像評価を行なった。

■）画像上のかふり 白地画像上のトナーかぶりを評価したところ、全体にか
ぶりの少ない良好な画像か得られた。これは、トナー帯
電量か十分に得られていることを示すものである。

２）黒へ夕像の後の下地かふり 半面か黒ベタである原稿を用い、半面黒ベタ画像をコピ
ーした後の白地画像上のトナーかぶりを評価したところ
、黒へ夕画像の有無にかかわらす、かぶりは少なかった
。これは、１〜ナー帯電♀の立ち１−かりかはやく、良
好な画像か原稿によらずに安定して得られることを示す
ものである。

３）耐刷テスト 初期画像の評価をした後、ｌＯ万枚の耐刷テス１〜を行
ない、画像を目視評価した。その結果、第１表にツバし
た通り、コピー枚数によらずかぶりの少ない安定した画
像か得られた。これは、トナー層規制部材のフレーｌ−
上に施したセラミックスコーティングか充分な耐久性を
有していることを示すものである。また、フレート１−
のトナー融着等の問題も全く発生しなかった。

実　　施　　例　　２ 実施例１において、１ヘナーをトナーＩＩに代え、感光
体を正帯電性のＳｅ系感光体に代える以外は、同様の評
価を行なった結果、いずれの評価も良好な結果か得られ
た。（第１表参照）実　　施　　例　　３，４ 実施例１，２において、フレートを製造例２て得られた
フレー１〜Ｂに代える以外は、同様の評価を行なった結
果、いずれの評価も良好な結果か得らえた。（第１表参
照） 実施例５ ＥＰ−５０（ミノルタカメラ（株）製）を改造し、フレ
ートの製造例３て得たフレーＦ　Ｃを用いた第２図の構
成をもつ現像器を装着することによって、−成分現像方
式を持つ複写機を得た。この複写機にトナーエを使用し
て、実施例１と同様の評価を行なった結果、いずれの評
価も良好な結果か得られた。（第１表参照） 実施例６ 実施例５におい°Ｃ、トナーをトナーＴＩに代え、感光
体をＩＥ帯′屯性のＳｅ系感光体に代える以外は、同様
の評価を行なった結果、いずれの評価も良好な結果か得
られた。（第１表参照）比　　較　　例　　１ 実施例１において、フレートをセラミックスコートして
いないものに代える以外は同様にして、初期の画像評価
を行なった結果、帯電性か悪く、かぶりの多い画像しか
得られなかった。（第１表参照） 一成分現像トナーを使用する現像装置において、１〜ナ
ーの帯電かトナー搬送部材゛Ｃあるスリープと１−ナー
層厚規制フレートの間におりる瞬間に限られるので、荷
電性の安定か十分に得ることかむずかしかったか、以上
の各個にみられるように良好な現像画像か得られるよう
になった。また、セラミックスコーチインクの層厚を５
ルｍ以下にすることによりセラミックスコート層の剥離
も一切起らず、クラック等の発生もなく耐久性も極めて
良好である。

（以下余白） ３、発明の効果 以」二の説明て明らかなように、この発明にかかる現像
装置のトナー層規制部材は、少なくともシリコン、チタ
ン、鉄、コバルト、　Ｍ　（Ｍはアルカリ土類金属）の
耐化物のうちから選ばれる一成分もしくは多成分系から
なるセラミックスコーチインク層を５ｐ−ｍ以下に設け
ることによって、安定したトナー帯電の立ち一４二かり
を得るとともに、トナーの融着を防止し、極めて高い耐
久性と均一て安定な帯電性を得ることかてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例のトナー層規制部材を有
する静電潜像現像装置の構成を示す断面図、 第２図は、この発明の他の実施例を示す薄膜部材のトナ
ー搬送体を有する静電潜像現像装置にトナー層規制部材
を使用した例を示す断面図である。 ３．２１・・・・・・トナー搬送部材 ４．２２・・・・・・トナー層厚規制部材７．１００・
・・・感光体ドラム 特許出願人　ミノルタカメラ株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、トナー粒子を担持し、所定の経路に沿って搬送する
   トナー搬送部材と、一部を上記トナー搬送部材の表面に
   圧接させ搬送されてくるトナー粒子の層厚を規制するト
   ナー層規制部材よりなる非磁性一成分トナーの現像装置
   において、 上記トナー層規制部材は、セラミックスコーティング層
   を５μｍ以下に設けたことを特徴とする静電潜像現像装
   置のトナー層規制部材。 ２、上記トナー層規制部材は、少なくともシリコン、チ
   タン、鉄、コバルト、Ｍ（Ｍはアルカリ土類金属）の酸
   化物のうちから選ばれる一成分もしくは多成分系からな
   る請求項１記載の静電潜像現像装置のトナー層規制部材
   。