(57)【要約】【目的】簡単な構成で、先に述べたトナー漏れの防止をすることができる現像装置を提供する。【構成】像担持体１０表面に形成された静電潜像にトナーを供給するトナー担持体３０と、トナー担持体３０に接触または近接して配置されトナー担持体３０上に供給されたトナーを薄層に規制する層厚規制手段４０とを有し、層厚規制手段４０は、軸線方向に延び、軸線を中心として回転し、軸線方向中央部４１と端部４２とが電気的に絶縁された回転体であり、端部４２の表面粗さは中央部４１の表面粗さよりも粗く形成されていることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体表面に形成された静電潜像にトナーを供給するトナー担持体と、トナー担持体に接触または近接して配置されトナー担持体上に供給されたトナーを薄層に規制する層厚規制手段とを有し、
前記層厚規制手段は、軸線方向に延び、軸線を中心として回転し、軸線方向中央部と各端部とが電気的に絶縁された回転体であり、
前記端部の表面粗さは前記中央部の表面粗さよりも粗く形成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記トナー担持体は、表面層が弾性体で形成された単層または二層以上の回転体であることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記層厚規制手段の中央部の表面粗さは、前記トナー担持体の表面粗さと略同じに形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の現像装置。
【請求項４】
前記層厚規制手段の中央部の表面粗さは、トナーの平均粒径をｄとした時、０．００３ｄ〜６ｄの粗さを有することを特徴とする請求項１、２または３記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、電子写真装置に使用される現像装置に関するものであり、特には、像担持体上に形成された静電潜像にトナー担持体上に薄層に形成したトナーを接触させることにより現像して可視化する現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、非磁性一成分トナー等を用いた種々の現像システムが開発され、実機への応用がなされている。このシステムは、使用されるトナーの性質が非磁性であることから、従来の磁性現像剤システムのように、磁力によりトナーを拘束して、均一なトナー薄層をトナー担持体上に形成することが難しかった。
【０００３】
この問題を解決するため、ドクターブレードやドクターローラのような層厚規制手段により、トナー担持体上に供給されたトナーを薄層状に形成する構成がある。具体的なものとして、特許文献１に開示されているように、現像ロール（トナー担持体）にゴムブレード（層厚規制手段）を腹の面で接触させ、且つトナーの流れの下流側に位置するゴムブレードのエッジを現像ロール表面に接触させないように設定している構成がある。
【０００４】
しかし、この構成にあっては、図３に示すように、現像ロール１と層厚規制手段２とが押圧した状態で現像ロール１を回転させ、トナーＴの薄層を形成しているため、現像ロール１と層厚規制手段２との間を通過しないトナーが発生する。
【０００５】
具体的に説明すると、この搬送されなかったトナーＴは、現像ロール１表面で、トナーＴの薄層が形成されていない領域、すなわち現像ロール１の両端部まで移動して、結果として、現像ロール１の両端部からトナー漏れが生じてしまう問題があった。
【０００６】
特に、高速機、例えばプロセススピードが１５０ｍｍ／ｓｅｃ以上である場合には、トナー漏れが著しくなり、トナーの落下やトナーの飛散により、転写材や装置内部を汚してしまう傾向が高くなるおそれがある。この問題を解決するものとして特許文献２がある。
【０００７】
この特許文献２の構成は特許文献１の改良であり、現像ローラの両側近傍に位置するゴムブレード部分に加圧部材を配設し、加圧部材が配設される現像ローラ周面の領域を平滑面に形成し、さらに、それ以外の現像ローラ周面の領域をサンドブラスト処理等により凹凸の粗面が形成されているものである。
【０００８】
この構成により、現像ローラ両端部に形成されるトナー層を極めて薄く形成させ、ゴムブレード両端部と現像ローラとの隙間からトナーがこぼれ落ちるのを防止することができるものとしている。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭５９−４５４６８号公報
【特許文献２】
特公平７−４６２４８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献２で記載された構成は、現像ロール両端部に形成されるトナー層を極めて薄くするものであり、最後には、先に図３で説明したように、現像ロール１と層厚規制手段２との間を通過しないトナーが、現像ロールの両端部から漏れてしまう可能性が高いものである。特に、高速機の場合にはその可能性がさらに高くなる。
【００１１】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、先に述べたトナー漏れの防止をすることができる現像装置、特には本出願人が出願した特開２００１−５６６００号の改良した現像装置を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、本発明において、請求項１記載の現像装置は、像担持体表面に形成された静電潜像にトナーを供給するトナー担持体と、トナー担持体に接触または近接して配置されトナー担持体上に供給されたトナーを薄層に規制する層厚規制手段とを有し、層厚規制手段は、軸線方向に延び、軸線を中心として回転し、軸線方向中央部と各端部とが電気的に絶縁された回転体であり、端部の表面粗さは前記中央部の表面粗さよりも粗く形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載に係わる現像装置は、具体的に、トナー担持体は、表面層が弾性体で形成された単層または二層以上の回転体であることを特徴とする。また、請求項３に係わる現像装置は、層厚規制手段の中央部の表面粗さは、トナー担持体の表面粗さと略同じに形成されていることを特徴とする。
【００１４】
さらに、請求項４記載に係わる現像装置は、層厚規制手段の中央部の表面粗さは、トナーの平均粒径をｄとした時、０．００３ｄ〜６ｄの粗さを有することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明が適用される現像装置２０の概略構成図である。１０は、時計方向に回転するドラム状の像担持体であり、例えば、アルミニウムまたは合成樹脂等の略円筒基体上にＳｅ系および有機系光導電体を層状に蒸着または塗布したものである。なお、像担持体１０は、ドラム状のものに限定されるものではなく、両端を支持したベルト状の構成であってもよい。
【００１６】
像担持体１０の周囲には、回転方向に沿って像担持体１０の残留電荷を消去するためのイレーサランプ（図示せず）と、像担持体１０を特定極性に一様に帯電する帯電器（図示せず）と、帯電された像担持体１０表面にデジタル光情報を入射して像担持体１０上に静電潜像を形成させるＬＥＤヘッド等の露光装置（図示せず）と、後に述べるトナー担持体に供給されたトナーを静電潜像が形成された像担持体１０に反転現像して、像担持体１０上にトナー像を形成する現像装置２０と、トナー像が形成された像担持体１０上を一様に露光し、像担持体１０上おびこの像担持体１０上のトナーを一定の電位まで除電することにより、トナーの転写効率の向上を助けるポストランプ（図示せず）と、像担持体１０上のトナー像を紙等の転写材上に転写させる転写装置（図示せず）とが、それぞれ所定の場所に配置されている。
【００１７】
図１に示すように、現像装置２０は、トナーが収容されたトナー容器２０Ａと、トナー容器２０Ａ内のトナーをトナー供給手段２０Ｃに送る攪拌部材２０Ｂと、攪拌部材２０Ｂから送られたトナーをトナー担持体３０に供給するトナー供給手段２０Ｃと、トナー供給手段２０Ｃから供給されたトナーを静電潜像が形成された像担持体１０上に送るトナー担持体３０と、トナー担持体３０上に送られたトナーを一定の薄層に形成する層厚規制手段４０とを有する。
【００１８】
トナー担持体３０は、ステンレス等の導電性の剛体からなる中心軸の周りに、弾性中間層を形成し、さらに、中間層の外周に弾性表面層を形成した構成からなり、反時計方向に回転する。
【００１９】
さらに、弾性中間層と弾性表面層とは、体積抵抗値等の異なる性質を持つシリコンゴムからなる二層の弾性体により形成される。また、材料は、シリコンゴムのほか、弾性中間層としてＮＢＲゴム（アクリロニトリルブタジエン共重合ゴム）やウレタンゴム等の弾性体で形成したものを使用し、弾性表面層もウレタンゴム等の弾性体で形成したものでもよい。なお、トナー担持体３０は、先に述べたように二層構造に限定されることなく、単層、または三層以上の構造であってもよい。
【００２０】
トナー担持体３０の中心軸３１は、電源に接続されている（図示せず）。電源は、像担持体１０上に形成された静電潜像の非画像領域へのトナーのかぶりを防止するためのバイアス電圧を印加する。
【００２１】
トナー供給手段２０Ｃは、トナー担持体３０の軸線と並行に延びて配置され、トナー担持体３０とほぼ全長にわたって接触している。また、トナー供給手段２０Ｃは、例えばカーボン微粉末が混入されたウレタンゴムの発泡体からなり、トナー担持体３０に対して所定の圧力で接触しながら矢印方向に回転し現像容器内のトナーをトナー担持体３０に供給するとともに、摩擦帯電によりトナー担持体３０上のトナーを荷電する。トナー供給手段２０Ｃの中心軸２０Ｃ１は、ツェナーダイオード（図示せず）を介して電源（図示せず）に接続されている。
【００２２】
攪拌部材２０Ｂは、トナー供給手段２０Ｃの後方に配置され、トナー担持体３０の軸線と同方向に延びる中心軸２１Ｂ１と、中心軸２１Ｂ１に軸線方向の複数箇所において設けられた攪拌翼２０Ｂ２とを有し、攪拌翼２０Ｂ２は時計方向に回転する。
【００２３】
トナー供給手段２０Ｃによりトナー担持体３０上に層状に供給されたトナーは、トナー担持体３０に適宜な圧力で接触して配置された層厚規制手段４０により、その層厚が薄層に規制される。
【００２４】
この層厚規制手段４０は、トナー担持体３０の回転方向からみて、トナー担持体３０と像担持体１０との接触部の上流位置に配置された導電性または半導電性の回転可能なローラ体からなり、反時計方向に回転する。
【００２５】
さらに、図２に示すように、層厚規制手段４０は、軸線方向に伸び、中央部４１と端部４２とからなる。中央部４１はトナー担持体３０上の画動領域に対応する部位となる。中央部４１と端部４２は電気的に絶縁されている。この電気的な絶縁は、中央部４１と端部４２との間に絶縁性樹脂からなるカラー４３を介してなされる。
【００２６】
なお、この実施の形態においては、中央部４１と端部４２との電気的な絶縁方法は絶縁樹脂からなるカラー４３に限定されるものでなく、絶縁塗料等のその他の方法であってもよい。
【００２７】
カラー４３は、カラー４３の内周面により中央部４１の端面と中央部４１の支軸４４とを覆うようにして中央部４１と中央部４１の支軸４４を固定するようになっている。さらに、カラー４３の外周面は、端部４２に覆うように固定されている。図２に図示されている一方の支軸４４は、図示しない駆動源の駆動力を層厚規制手段４０に伝達するギア４５に嵌めこまれている。
【００２８】
端部４２の表面は中央部４１の表面より粗く形成されている。層厚規制手段４０の中央部４１の表面粗さをＸとした場合、層厚規制手段４０の端部４２の表面粗さを５〜１０倍となるようにすることが望ましい。具体的に、中央部４１および端部４２の各面の表面粗さは、中心線平均粗さ（Ｒａ）、最大高さ（Ｒｍａｘ）、十点平均高さ（Ｒｚ）等に基づいて形成されている。一例として、ＪＩＳＢ−０６０１に規定された中心線平均粗さ（Ｒａ）に基づいて中央部４１の表面粗さを０．１ａ〜１．０ａ未満とした場合、端部４２の表面粗さを１．０ａ〜５．０ａとすることが望ましい。
【００２９】
これは、実験から、中央部４１の表面粗さを０．１ａより小さくすると、トナー担持体３０と層厚規制手段４０との間で厚みムラが発生し、トナー層の膜厚の制御が困難となりやすく、さらに、中央部４１の表面粗さを１．０ａより大きくするとトナーの掻き取り作用が高くなり、薄層のトナー層を形成することができなくなってしまうおそれがある。
【００３０】
また、端部４２の表面粗さを１．０ａより小さくすると、トナーの掻き取り作用が低くなり、結果としてトナー漏れが生じやすくなり、端部４２の表面粗さを５．０ａより大きくすると、トナー担持体３０表面を掻き取るように作用し、トナー担持体表面を傷つけてしまうおそれがある。
【００３１】
なお、上で述べたように、単に、中央部４１の表面粗さを端部４２の表面粗さよりも細かく形成しているが、トナー担持体３０の表面粗さを基準として、層厚規制手段４０の表面粗さを設定してもよい。
【００３２】
また、トナーの平均粒径を基準として、中央部４１の表面粗さと端部４２の表面粗さを各々設定してもよい。例えば、トナーの平均粒径をｄとした場合に、０．００３ｄ〜３ｄの範囲内において、中央部４１の表面粗さを設定してもよい。この時、端部４２の表面粗さが大きくなるように設定する。これは、先に述べたように、中央部４１の表面粗さを０．００５ｄより小さくするとトナー担持体３０と層厚規制手段４０との間で厚みムラが発生し、トナー層の膜厚の制御がしにくくなる。さらに、端部４２の表面粗さを６ｄより大きくすると、トナーの掻き取り作用が高くなり、トナー担持体３０表面を傷つけてしまうおそれがある。
【００３３】
このような構成により、層厚規制手段４０の中央部４１を通過したトナー担持体３０上の画像領域には規制されたトナー層が形成される。さらに、トナー担持体３０上の非画像領域にあるトナーは、層厚規制手段４０の端部４２に掻き取られ、トナー担持体３０の端側または層厚規制手段４０の端側からのトナーの漏れの防止がなされる。
【００３４】
また、逆に、中央部４１と中央部４１と対向するトナー担持体３０表面との間で所定のトナー層が形成された場合、トナー層として形成されなかった余剰トナーの一部は、トナー担持体３０の端側に移動し、移動したトナーは端部４２表面により書き取られるように作用する。なお、他の一部の余剰トナーは、トナー供給手段２０Ｃ側に回収される。
【００３５】
また、加えて、この構成は、層厚規制手段４０の端部４２に印加して、トナー担持体３０上の端側に付着したトナーを層厚規制手段４０の端部４２側に吸着転写させるための電源を省略することができる。
【００３６】
また、トナー担持体３０の非画像領域に付着したトナーを確実になくすために、層厚規制手段４０の端部４２にトナーと逆極性の電圧を印加してもよい。この時、層厚規制手段４０の端部４２に電圧を印加するタイミングは、装置の作動中、常時でなくてもよく、例えば、装置の始動時、一定の転写紙を出力したとき、装置がセーフモードに入ったときまたは解除されたときであってもよい。
【００３７】
また、図１に示されたトナー担持体３０の表面は、先に述べたように、シリコンゴムのほか、弾性中間層としてＮＢＲゴム（アクリロニトリルブタジエン共重合ゴム）やウレタンゴム等の弾性体で形成したものであり、このトナー担持体３０の表面を、層厚規制手段４０と同様に中央部４１と端部４２とに、異なる表面粗さを形成することは難しい。
【００３８】
さらに、トナー担持体３０表面を所定の表面粗さで形成したとしても中央部４１と端部４２との境目で段差が生じやすくなり、その段差からトナーが漏れ、結果として層厚規制手段４０とトナー担持体３０間のシール性を確保できないおそれがある。
【００３９】
一方、層厚規制手段４０において、導電性または半導電性の金属ローラである場合は、容易に加工しやすいため、段差がない状態で、容易に所望の表面粗さに形成することができ、先に述べた問題を解消することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、請求項１記載に係わる発明は、層厚規制手段の端部の表面粗さを層厚規制手段の中央部の表面粗さよりも粗くすることにより、簡単な構成で、層厚規制手段の端部がトナー担持体の端側に付着したトナーを掻き取ることができる。
【００４１】
請求項２記載に係わる発明は、トナー担持体の表面層を弾性体で形成された単層または二層以上の回転体とすることにより、接触現像方式に適用することができる。
【００４２】
請求項３記載に係わる発明は、層厚規制手段の中央部の表面粗さは、トナー担持体の表面粗さと略同じに形成することにより、トナー担持体および層厚規制手段の製作を容易にすることができる。
【００４３】
請求項４記載に係わる発明は、層厚規制手段の端部の表面粗さおよび層厚規制手段の中央部の表面粗さは、トナーの平均粒径をｄとした時、０．００３ｄ〜６ｄの粗さを有することにより、効率的にトナーの漏れの設定を行うことができる。
【００４４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される現像装置の概略構成図。
【図２】本発明の現像装置の詳細を示す概略図。
【図３】トナー漏れを示した模式図。
【符号の説明】
１０  像担持体
２０  現像装置
３０  トナー担持体
４０  層厚規制手段
４１  中央部
４２  端部
【図１】
2005003963.tif 000003
【図２】
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【図３】
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