JPS63261377A - 現像ロ−ラ - 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】 〔技術分野〕 本発明は静電写真法等における現像ローラに関し、詳し
くは、−成分型非磁性現像剤により顕像化するに有用な
現像ローラに関する。

〔従来技術〕

電子写真や静電記録等で採用される乾式現像方式には、
トナー及びキャリアからなる二成分系現像剤を用いる方
式と、キャリアを含まない一成分系現像剤を用いる方式
とがある。前者の方式は、比較的安定して良質な画像が
得られるが、キャリアの劣化並びにトナーとキャリアと
の混合比の変動等が発生しやすいことから、長期間にわ
たっての一定品質の画像は得られにくく、また、装置の
維持管理やコンパクト化に難点がある。こうして傾向は
フルカラー複写機への応用には特に問題を残している。

そこで、こうした欠点を有しない後者の一成分系現像剤
を用いる方式が注目されるようになっている。ただ、−
成分系現像剤においても磁性トナー、非磁性トナーとに
大別されるが、磁性トナーはそれに含有されている磁性
材料特有の色のためカラーないしフルカラー作像には不
向きである。

ところで、非磁性−成分系トナーを用いての現像方式に
おいては、現像ローラ上にトナー（現像剤）によって潜
像担持体に形成された静電荷像を可視像化する手段が採
られいるが、その際、現像ローラ表面のトナーの層厚は
極力薄くしなければならないとされている。これは、ト
ナ一層が厚いとトナ一層の表面近くだけが帯電し、トナ
一層全体が均一に帯電しにくくなるからである。

これに加えて、潜像担持体として例えばハードな円筒状
のものが使用されている現像装置においては、現像ドラ
ム（現像ローラ）はできるだけ或いはある程度ソフトで
あることが望ましい。だが、そうした条件を十分光たし
た現像ローラはいまだ作製されていないのが実情である
。

更に、現像ローラの電極層には、潜像担持体の電極との
間に、画質を制御するためのバイアス電圧が印加される
が、従来の現像装置にあってはそのバイアス電圧の印加
手段（例えば現像ローラからのバイアス印加リード線の
引き出し方法）も比較的面倒であるといった欠陥がある
。

〔目　　的〕

本発明の目的は、特に複写機の小型化、ピュアカラー化
、フルカラー化の実現が行なえる一成分非磁性現像方式
に有用な現像ローラを提供するものである。本発明の他
の目的はバイアス印加リード線の引き出しが容易に行な
える現像ローラを提供するものである。

〔構　　成〕

本発明は潜像担持体に接触ないし近接して設けられその
潜像担持体上の静電荷像を一成分型非磁性トナーで現像
するのに用いられる現像ローラにおいて、前記現像ロー
ラが導電性軸部上にソフト化層、該ソフト化層上に導電
性弾性シリンダ、該弾性シリンダ上にトナー担持層がそ
れぞれ積層されてなり、更に、該ソフト化層の端部に導
電性弾性部材が設けられ、この導電性弾性部材に該導電
性軸と該導電性弾性シリンダとが接触して電気的に導通
せしめられていることを特徴としている。

ちなみに、本発明者らは非磁性−成分系トナーを用いる
複写装置において種々検討した結果、現像ローラの構造
に工夫を凝らすことにより、容易にバイアス印加が行な
え良質のコピーが得られることを確めた。本発明はそれ
に基づいてなされたものである。

以下に本発明を添付の図面に従がいながらさらに詳細し
５説明する。第１図は本発明現像ローラを組込んだ現像
装置の一例の構式的例面図である。第１図において、現
像ローラ（現像スリーブ）１は回転自在に支軸されてお
り、この例では矢印方向に所定速度で回転駆動される。

ホッパー２の現像ローラ１にトナーを供給する出口側に
は、トナーの現像ローラ１表面上への移動を推進する現
像剤供給手段としてのトナー供給ローラ３が配設されて
いる。ここでのトナー供給ローラ３は、好ましくは周面
に例えばポリウレタンフォーム等の可撓材からなる表面
層を形成したスポンジローラであり、現像ローラ１表面
に圧接しながらそれと同方向に回転駆動するようになっ
ている。両者の周速度の比は約１０：１１＜らい設定さ
れているのが望ましい。

トナーの層厚を規制する層厚規制部材としてのドクター
ブレード４は、第１図に示されるように、現像ローラ１
の表面に配設されていてもよいが、トナー供給ローラ３
の表面であってアジテータ５に近接した位置に配設され
ていてもかまわない。

層厚規制部材（ドクターブレード）４は、弾性部材から
なる本体の一方の側面に例えばテトラフルオロエチレン
ーパーフロオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦ
Ａ）等のフッ素系樹脂からなる絶縁膜を被着して形成さ
れているのが望ましく、この絶縁膜をとおしてその先端
部を現像ローラ１表面に圧接させ、トナーの層厚を規制
する。この場合、ドクターブレード４の先端エツジ部を
現像スリーブ（現像ローラ）１表面に当接させることに
より、トナーの層厚を現像スリーブ１の幅方向における
所要範囲のほぼ全域にわたって均一に規制することがで
き、層厚の均一なトナー薄層を安定的に形成することが
可能となる。なお、前記フッ素系樹脂絶縁膜はトナーの
固着による画像欠陥発生を防止する上で好都合であり、
また近年普及している有機感光体など負極性の帯電によ
り感度付与する感光体にはトナーを正極性側へ帯電せし
めるため特に都合のよい材料である。

ホッパー２内に貯留されアジテータ５の回動とともに送
り出されてくるトナーは、トナー供給ローラ３の回転に
追従して移動し、更に現像ローラ１に移され、層厚規制
部材４においてトナーの現像ローラ１への供給量（トナ
一層の厚さ）が規制され、現像ローラ１表面にトナー薄
層が形成されると同時に摩擦帯電される。加えて、トナ
ー供給ローラ３と現像ローラ１とは互いに逆方向に回転
しており、このため、トナー供給ローラ３表面にトナ一
層は挟圧され、ここでもトナーは摩擦帯電されるととも
に現像ローラ１表面に付着せしめられる。

現像ローラ１の回転移動経路の適所には、潜像担持体（
感光体）６の一部が接触し、現像領域りが形成されてい
る。現像領域りには、トナ一層厚規制部材４で現像ロー
ラ１表面に付着せしめられた層厚が均一で充分な電荷を
もったトナー薄膜が現像ローラ１の回転とともに搬送さ
れてくる。そして、感光体６に形成された静電荷像に層
厚が均一なトナー薄層が安定して供給され、均一に潜像
が可視像化される。

第１図において、７はコロナ帯電器、８は露光光学系、
９は除電チャージャー、１０はクリーニング部、１１は
トナー、１２は転写紙、１３は給紙カセット、１４は給
紙ローラ、１５はレジストローラ、１６は転写チャージ
ャー、１７は分離チャージャーを表わしている。

本発明の主要部である現像ローラ（現像スリーブ）１は
、第２図に示されているように、導電性軸部１０１上に
ソフト化層１０２、導電性弾性シリンダ１０３、トナー
担持層１０４が順次積層された形態を呈してしているか
、第３図、第４図及び第５図に示されているように、弾
性シリンダが非導電性のもの１０５では、少なくともこ
の非導電性弾性シリンダ１０５の端部を覆い、かつ、ト
ナー担持層１０４に接する電極層１０６からなる導電性
弾性シリンダ１０３′が使用された形態を呈しており、
かつ、導電性軸部１０１と導電性弾性シリンダ１０３又
は電極層１０６とが接触し電気的に導通できるように、
ソフト化層１０２の端部には導電性弾性部材１０７又は
１０８が設けられている。

第４図は導電性弾性部材１０７が少なくとも１カ所だけ
で導電性軸部１０１と電極層１０６とに接していればよ
い例であり、第５図は導電性弾性部材１０８の全体が導
電性軸部１０１、電極Ｍ！Ｊ１０６に接し−でいる例を
示している。但し、いずれの例にしても、導電性弾性部
材１０７及び１０８の厚さはソフト化層１０２の厚さに
比べて同等が幾分それ以上である。１０８で表わされた
導電性弾性部材はドーナツ状のものである。

この現像ローラ１においては、ハードなドラム型潜像担
持体１への対応を意図して、導電性軸部１０１の局面に
ソフトな弾性を有するようなソフト化層１０２が設けら
れている。ソフト化層１０２の材料としては、各種ゴム
類、ウレタンスポンジゴムなどの各種スポンジゴム類、
ウレタンフオームなどの弾性を有する各種フオーム類が
使用されるがウレタンフオームは極めてソフトで弾性を
有し好都合な材料である。

導電性弾性シリンダ１０３はソフト化層１２を被覆する
ものであり、その材料としては電鋳ニッケル、ポリエス
テル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、含
弗素樹脂などに金属粉末、カーボンブラック、各種導電
剤を含有させたものが使用される。

しかし、弾性シリンダを前記樹脂で形成し導電剤等を含
有させないで形成した非導電性弾性シリンダ１０５にあ
っては、前記のとおり、この弾性シリンダ１０５の外表
面側及びそれに連続して端部から若干内表側にかけて電
極層（導電層）１０６を形成させておく必要がある。電
極層１０６はカーボンブラックなどの導電性微粉末を分
散した樹脂溶液を非導電性弾性シリンダ１０５面に塗工
することにより形成され、そうすることで導電性弾性シ
リンダ１０３′が構成される。従って、弾性シリンダが
第２図に示されているように、当初から導電性を有して
いるときには敢えて電極層を設けなくてもよい。

トナー担持層１０４はトナーを好都合に摩擦帯電し静電
吸引力により搬送し得る材料の塗工により形成されてい
る。ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、アクリ
ルなどの各種樹脂の他、シリコン樹脂、含フツ素樹脂も
好都合なトナー担持層材料である。また、これらの樹脂
中には、カーボンブラック、ＴｉＯ□、Ｓｉｎ、、各種
金属粉各種ファイバー類などが画質調整耐摩耗性向上な
どのために含有せしめることができる。

導電性弾性シリンダ１０３又は１０３′の少なくとも一
端部と導電性軸部１０１の少くとも一端部との間には、
導電性弾性部材１０７又は１０８が嵌め込まれて、これ
らが導通するように工夫されている。導電性弾性部材１
０７又は１０８の材料としては、導電性のゴム、スポン
ジゴム、ウレタンフオーム及びポリエチレンフオームな
どが好ましいが。

薄肉の金属片も使用可能である。なお、この導電性弾性
部材１０７又は１０８はとくに固定しなくてもよいが、
固定する場合は導電性接着剤を使用するか全面固定でな
く一部のみが固定されるのが望ましい、従って、この導
電性弾性部材１０７又は１０８が嵌め込まれる分だけソ
フト化層１０２は内方に凹まされている。

第６図は導電性弾性シリンダ１０３又は１０３’にバイ
アス電圧を印加する手段（ここでは電極層１０６を通し
て印加している）の−例を示しており。

導電性軸部１０１に接触している弾性の導電部材２１か
らリード線２１をのばし、これをバイアス電源２２に連
続している。

こうした構造を有する現像ローラ１を組み込んだ現像装
置を一成分系非磁性トナーでの複写に供すれば良質のコ
ピーが得られる。

〔効　　果〕

本発明の現像ローラは、全体としてソフト化層の材質と
近い硬度を有する導電材で構成され、広い面積にて導電
性軸部と導電性弾性シリンダとを導通させることができ
、現像ロールに変形が与えられることがなく、また導電
性弾性シリンダを破壊するなどのストレスがかからない
ために信頼性が高く、電極層と軸部との導通を与えるた
め安定した現像バイアス電圧を現像ローラに与えること
ができ、常に安定した画質を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像ローラを用いた電子写真複写装置
の概略図である。第２回及び第３図は本発明に係る現像
ローラの二側の断面図である。第４図及び第５図はこの
現像ローラの端部を示した図である。第６図は現像ロー
ラにバイアス印加の与え方を説明するための図である。 １０１・・・導電性軸部　　　　１０２・・・ソフト化
層１０３、１０３’・・・導電性弾性シリンダ１０４・
・・トナー担持層 １０５・・・非導電性弾性シリンダ １０６・・・電極層（導電層）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、潜像担持体に接触ないし近接して設けられその潜像
   担持体上の静電荷像を一成分型非磁性トナーで現像する
   のに用いられる現像ローラにおいて、前記現像ローラが
   導電性軸部上にソフト化層、該ソフト化層上に導電性弾
   性シリンダ、該弾性シリンダ上にトナー担持層がそれぞ
   れ積層されてなり、更に、該ソフト化層の端部に導電性
   弾性部材が設けられ、この導電性弾性部材に該導電性軸
   と該導電性弾性シリンダとが接触して電気的に導通せし
   められていることを特徴とする現像ローラ。 ２、前記の導電性弾性部材は導電性軸部の周囲にドーナ
   ツ状に設けられており、かつ導電性弾性部材の厚さは導
   電性弾性シリンダ内面と導電性軸部表面とが電気的に導
   通するように、ソフト化層の厚さに比べて同等又はそれ
   以上である特許請求の範囲第１項記載の現像ローラ。 ３、前記の導電性弾性シリンダには、導電性軸部を通し
   てバイアス電圧が印加される特許請求の範囲第１項又は
   第２項記載の現像ローラ。