JPH0437778A - 一成分現像装置 - 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） 本発明は静電潜像を現像する現像装置に関し、特にキャ
リヤー粒子を用いない乾式−成分現像装置に関するもの
である。

（従来の技術） 静電潜像保持体上に形成された静電潜像を現像する現像
装置としては、トナーとキャリヤーとを主成分とする二
成分現像と、トナーを主成分とする一成分現像とが主と
して実用化されてきている。しかし、現像装置自体のコ
ンパクト化、及びメインテナンス性の向上等の観点から
、トナーのみから成る一成分現像剤を使用した一成分現
像方法、及び装置が実用化され、中でもカラー化への対
応でトナーの透明性が高いという観点から、磁性トナー
を用いない一成分現像法が提案されてきている。

この代表的なものとして特開昭６０−２９６７号公報に
て提案されているように、現像剤担持現像ロールに圧接
する規制部材により現像剤の薄層を現像剤担持現像ロー
ル上に形成すると共に、現像剤に所望極性の電荷を与え
る非磁性−成分現像装置が知られている。

この−成分現像装置において、現像剤は回転しながら互
いに圧接させ、電位差をもたせている為、現像剤供給部
材と現像剤担持現像ロールとの間で、逐次、現像剤供給
部材から現像剤担持現像ロールに供給される。そして、
現像剤担持現像ロールに供給された現像剤は、適当な規
制部材によって薄い層状に形成されると同時に摩擦帯電
され、現像剤担持現像ロールに近接して回転している静
電潜像保持体に静電吸着して静電潜像を可視像化する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した構成の一成分現像装置を設置し
た複写機においては、複写を重ねていく過程で、広面積
画像のベタ黒部の再現不良が発生するという問題点があ
った。

具体的には、現像剤供給部材と現像剤担持現像ロールの
間に設けている電位差により、現像剤を供給部材より現
像剤担持現像ロールに転移させ、十分な現像剤を供給さ
せていたが、経時により、現像剤の中に存在する逆極性
現像剤、及び現像剤に外添されている帯電制御剤の現像
剤供給部材への付着が増加してしまう為、電界強度が減
少してしまい現像剤の転移が十分に行えず、上記の問題
が発生してしまうことがあった。

このような問題に対して、実開昭６４−２３０５２号公
報では、現像剤供給部材を回転軸から所定長さに放射状
に延出し、その間、部分に現像剤を担持するように設け
られた複数の帯状部材と、これら帯状部材に当接して該
帯状部材に付着されている現像剤を離脱させるように現
像剤かき落とし部材を備えた一成分現像装置が提案され
ている。この装置では、この帯状部材へのトナーの付着
は、この離脱部材により、ある程度除去することは可能
であったが、これら両部材間での機械的な衝突力を大き
くする必要があり、長期間の使用に伴い、トナーの一部
がこれら部材に固着していくという問題が有り、又、現
像剤供給部材の回転駆動トルクが太きいという問題が有
り、又、トナーの電荷が高い場合には十分な離脱が出来
なかった。

本発明は、このような問題に対して、なされたものであ
り、その目的とするところは、長期にわたって使用して
も常に安定したコピー濃度を得ることのできる一成分現
像装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上述した従来技術の課題を解決する為に、本発明の一成
分現像装置は、現像剤担持現像ロールへの現像剤供給部
材と現像剤担持現像ロールが圧接し、回転している一成
分現像装置において、現像剤供給部材に当接して、ある
いは近傍に、現像剤かき落とし部材を備え、該かき落と
し部材にバイアス電圧をかけたことを特徴とする一成分
現像装置であり、前記現像剤供給部材に当接、あるいは
近傍に現像剤供給部材に付着している現像剤を剥離する
現像剤かき落とし部材を設け、さらに現像剤かき落とし
部材にバイアスをかけた一成分現像装置を提供すること
を特徴とするものである。

このような目的を達成する技術手段としては、機械的作
用として前記現像剤供給部材に固定部材を当接させ、あ
るいは近接させて、この固定部材に電界を作用させ、電
気的作用により現像剤供給部材に付着したトナーをより
効率的にかき落とす装置である。

現像剤供給部材に固定部材を当接させる部材としては棒
状の部材であっても良く、これらが回転していても良い
。

これらの部材にかける電圧は直流、あるいは交流、また
はこれらの組合せが適当に選ばれる。例えば、固定部材
へのバイアス電圧は、交流成分としてピーク値間として
１．５ＫＶ〜３．ＯＫＶ周波数として２〜６ＫＨｚが適
用でき、直流成分は現像剤供給部材と同じ値、ないしそ
れより高い値、例えば３００Ｖを加えた値が適用できる
。

（作用） 本発明の現像装置にあっては、現像剤供給部材に当接し
て、あるいは近傍に、現像剤剥離部材を設け、又は、さ
らに前記現像剥離部材にバイアスをかけ、好ましくは高
周波交番電界を印加させることによって、経時による逆
極性現像剤、及び現像剤の外添剤が現像剤供給部材に付
着蓄積せず、常に最初に設定した条件と同様に現像剤供
給部材にトナーが供給され、トナー供給部材から現像剤
担持現像ロールに安定して現像剤が供給されることによ
り、安定した画質が得られるものである。

（実施例） 第１図は、本発明が適用されている一成分現像装置の典
型例を示したものである。

現像剤担持現像ロール２と現像剤供給部材３とが互いに
圧接しながら回転可能に軸支されている。

現像剤供給部材３には現像機底部のサプライオーガー４
により、外部より搬送された現像剤が軸方向均一に供給
される。そして、現像剤は現像剤担持現像ロール２と現
像剤供給部材３との圧接部分において電位差による電界
の効果で転移される。そして、現像剤担持現像ロール２
の回転に伴って、その表面に保持されながら移動し、一
端が固定され他端が現像剤担持現像ロールに圧接するよ
うに設けられたトナー規制部材１により、薄層状にトナ
ーが形成されると共に、摩擦帯電され、さらに静電潜像
を保持する感光体７の近傍まで移動して該潜像を可視像
化する。

電源９は、現像効率を向上する為に現像剤担持現像ロー
ル１、及び現像剤供給部材３との間のＤＣ電源であり、
また８は現像剤担持現像ロール２、及び感光体７との間
に印加された現像バイアス電源であり、感光体７は図示
されていないフレーム等に電気的に接地されている。

６は、本発明に特徴的な現像剤かき落とし部材であり、
Ｌ型の弾性体から形成され、その一端が現像剤供給部材
３の周面に現像剤供給部材の回転軸方向にわたって当接
するように設けられている。上述した現像剤かき落とし
部材６にはって、現像剤供給部材３に付着した逆極性現
像剤、及び現像剤の外添剤がかき落とされる。

通常は、トナーは正、または負の電荷を有しているので
、外部から交流電界、２．０ＫＶｐｐ、２．５ＫＨｚ、
及び直流２５０■をかけることによりトナーに剥離する
力がおよぼされるものである。上記かき詔とし部材は、
第１図に示されるようなＬ型板６を配置させている。

これはトナー供給部材３の回転する力に適する強度を省
スペースにて実現することができる。この部材の表面を
絶縁部材とし、内側の導電部材を通して高周波電界をか
けることにより、この部材よりトナー供給部材３への電
気的なリーク現象を防ぐことができる。

以上のような構成を有する一成分現像装置を用いて、次
のような条件で現像を行った。

現像剤担持現像ロール２は、直径１２ｍｍのＳＵＳ製円
筒形部材に厚さ１ｍｍ、比抵抗１０６ΩＣｍのフェノー
ル樹脂（カーボン分散）を被覆したΦ２０ｍｍものを用
い、これに０．１ｍｍ厚のＳＵＳ製板バネ材ｅ、ＥＰＤ
Ｍのゴム材を接着した軟弾性体の層形成部材１を５０〜
５００ｇ／ａｍの範囲の圧力で圧接された。

現像剤供給部材３としては、直径６ｍｍのＳＵＳ製円筒
形部材に帯状の発砲ウレタンを被覆させ、外径Φ１５ｍ
ｍ、比抵抗１０６Ωｃｍのものを用いている。

これを現像剤担持現像ロール２に密着させた。

現像剤としては、ｅ極性の粒径１２ｐｍのものを用いた
。そして感光体７を１６０ｍｍ／ｓで回転させ、現像剤
担持現像ロール２には２５０ｖの直流電圧２．０ＫＶｐ
ｐ、２．５ＫＨｚの交流電圧を重畳してバイアス電圧と
して印加しながら周速を２２０ｍｍ／ｓで回転させた。

そして、さらに、現像剤担持現像ロール２と現像剤供給
部材３の間には５００Ｖの直流電圧を印加した。そして
供給部材３は、５００ｍｍ／ｓにて回転させた。また現
像剤かき落とし部材は、約５００ｐｍ現像剤供給部材３
と接触させた。かき落とし部材１１にかけるバイアスは
、２．ＩＫＶｐｐ、及び２．５ＫＨｚとした。

この実施例の構成による現像装置を用いて、１０ＫＣ／
Ｖの繰り返し複写テストを行い広面積へり部の濃度低下
をレベルを１枚のコピーの中で濃度差として評価を行っ
た結果、第２図に示すようになった。

従来のかき落とし部材のないタイプに比較し、本発明の
実施例は経時的に安定した濃度レベルを維持することが
できた。かき落とし部材のみを設けることによって、濃
度差は低減させることが可能であったが、十分とはいえ
ず、このかき落とし部材に電圧を付与することにより、
より効果が大きいことがわかった。

この実験結果は、トナーの組成を変えることにより絶対
値は異なるが、この図で示したような効果は、材料に係
わらず相対的に認めることができた。

この経時テスト５ＫＣｖの後に、従来の現像剤供給部材
とかき落とし部材を設けたタイプの現像剤供給部材の比
抵抗の変化を測定し、その結果を第３図に示す。

かき落とし部材のない場合には、現像剤供給部材の抵抗
がコピーをとっていくにつれて、高くなっていくことが
判った。この原因を調べるために、顕微鏡観察を実施し
た。その結果、第４図に示すように現像剤のｅの逆極性
の外添剤の付着量について、両者にて差が認められ、か
き落とし部材を設けた場合は、現像供給部材に付着した
ｅの逆極性現像剤が除去される為、現像剤担持現像ロー
ル２上の層形成部材１を通過した現像剤の帯電性も良好
となり、クラウド低減、及び地かぶりのない良好な画質
が得られるという効果がもたらされた。つまり、本発明
のかき落とし部材と電界をこの部材にもうけた場合には
、複写枚数に係わらず、電荷量が安定することが分かっ
た。

また、かき落とし部材５の設置位置は現像機が図１で示
すように配置されている場合には、第５図に示すような
空間配置、すなわち２７０°の範囲で設置することが可
能である。

第６図は、本発明の他の望ましい実施例を示している。

第１１図と同様の構成であるが、現像剤供給部材の構成
及び材質の面から強いストレスをかけられない場合に好
適である。図に示すような片面ＡＩ蒸着絶縁板を用いて
、トナー供給部材３に接触させ、このＡＩ部１１には供
給材料３に対して直流電圧２５０Ｖを印加し、そしてさ
らに現像剤供給部材より剥離された現像剤のつまりを除
去する為に、交流電圧１．５ＫＶｐ−ｐ周波数２ＫＨｚ
を印加させている。

本構成においても前述の実施例と同様に良好な結果が得
られた。

また好ましい他の実施例としては、第７図に示すように
、直接現像剤供給部材に接触させず約１５０〜３００Ｐ
離した位置に丸棒６を配置し、そこに直流、交流電圧を
印加する場合においても同様の結果が得られた。

この場合の実施例として、丸棒として２ｍｍ径のＳＵＳ
を使用して、現像バイアスを２．ＩＫＶｐ−ｐ、及び２
．５ＫＨｚをかけた。この先棒は固定してもよいが、回
転できるようにしてもよい。このようにすることにより
、前述の第２図で示したと同じ実験において、６ＫＣＶ
の複写後においても０．１以下の濃度差を保つことが可
能であった。

（発明の効果） 本発明の一成分現像装置にあっては現像剤供給部材に当
接、もしくは近傍に現像剤かき落とし部材を設け、電圧
印加することにより現像剤を現像剤供給部材よりかき落
とすようにしたので、常に現像剤供給部材にはほとんど
逆極性現像剤、及び外添剤の集積はなく、当初の電位差
による電界の効果が十分得られ、経時変化なく安定１−
で現像剤を供給できる為、長期にわたり安定したコピー
画像が得られる。

本発明はプリンター等の記録装置にも応用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第６図、及び第７図は、本発明の現像器の構成
例を示す。 第２図は、かき落とし部材有無、及び電界の有無による
ベタ画像の安定性の比較。 第３図は、かき落とし部材、及び電量の有無による経時
による供給部材の供給部材の抵抗値変化。 第４図は、かき落とし部材の有無、及び電界による経時
による現像剤の電荷量の変化を示す。 第５図は、かき落とし部材設置可能範囲を示す。 １・・・層形成部材、２・・・現像剤担持現像ロール、
３・・・現像剤供給部材、４・・・サプライオーガー、
５・・リターンオーガー、６・・・現像剤かき落とし部
材、７・・・感光体、８．・、バイアス電源、９・・・
現像剤担持現像ロールと供給部材間のＤＣ電源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像剤担持現像ロールへの現像剤供給部材と現像
   剤担持現像ロールが圧接し、回転している一成分現像装
   置において、現像剤供給部材に当接して、あるいは近傍
   に、現像剤かき落とし部材を備え、該かき落とし部材に
   バイアス電圧をかけたことを特徴とする一成分現像装置
   。