JPH0744016A - 現像装置並びに現像方法並びに画像形成装置 - Google Patents
現像装置並びに現像方法並びに画像形成装置Info
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- JPH0744016A JPH0744016A JP5189735A JP18973593A JPH0744016A JP H0744016 A JPH0744016 A JP H0744016A JP 5189735 A JP5189735 A JP 5189735A JP 18973593 A JP18973593 A JP 18973593A JP H0744016 A JPH0744016 A JP H0744016A
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- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
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Abstract
(57)【要約】
【目的】初期からライフを通じて、高画質で、ベタ画像
の先端と後端の画像濃度の差がなく、連続印字を行って
も画像濃度低下のない現像を行なうことが出来る現像装
置並びに現像方法並びに画像形成装置を提供する。 【構成】回転可能な現像ローラ33に、トナーTを供給
するトナー供給ローラ34に対し、接触深さが0.1m
m〜2.0mmの範囲で接触する攪乱部材50を設け、
トナー供給ローラ34と攪乱部材50の間でトナーTを
摺擦帯電してトナーの搬送能力が向上させるとともに、
トナー供給ローラ34の表面層に入り込んだトナーTを
ほぐして、ローラ表面層が硬化することを防止する構成
とした。
の先端と後端の画像濃度の差がなく、連続印字を行って
も画像濃度低下のない現像を行なうことが出来る現像装
置並びに現像方法並びに画像形成装置を提供する。 【構成】回転可能な現像ローラ33に、トナーTを供給
するトナー供給ローラ34に対し、接触深さが0.1m
m〜2.0mmの範囲で接触する攪乱部材50を設け、
トナー供給ローラ34と攪乱部材50の間でトナーTを
摺擦帯電してトナーの搬送能力が向上させるとともに、
トナー供給ローラ34の表面層に入り込んだトナーTを
ほぐして、ローラ表面層が硬化することを防止する構成
とした。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置や静電記
録装置において静電潜像を可視化する現像装置並びに現
像方法並びに該現像装置を備えた画像形成装置に係り、
特に一成分現像剤を用いて高品位の画像を得ることがで
きる現像装置並びに現像方法並びに画像形成装置に関す
る。
録装置において静電潜像を可視化する現像装置並びに現
像方法並びに該現像装置を備えた画像形成装置に係り、
特に一成分現像剤を用いて高品位の画像を得ることがで
きる現像装置並びに現像方法並びに画像形成装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、一成分現像剤を用いた現像装置と
しては、現像ローラに接触し、その現像ローラと同一方
向に回転するトナー供給ローラによって、ホッパー内に
貯留されているトナーを現像ローラに搬送し、次いで、
現像ローラに均一な圧力で線接触している薄層形成部材
によって、現像ローラ上にトナー薄層を形成する。そし
て、トナー薄層を、像担持体に近接または接触させるこ
とによって、前記像担持体上に形成された静電潜像を可
視化する現像装置が知られている。
しては、現像ローラに接触し、その現像ローラと同一方
向に回転するトナー供給ローラによって、ホッパー内に
貯留されているトナーを現像ローラに搬送し、次いで、
現像ローラに均一な圧力で線接触している薄層形成部材
によって、現像ローラ上にトナー薄層を形成する。そし
て、トナー薄層を、像担持体に近接または接触させるこ
とによって、前記像担持体上に形成された静電潜像を可
視化する現像装置が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記方式で
は、現像ローラへのトナー搬送能力が不十分であり、全
面ベタ画像を印字した場合、先端の画像濃度に比べて、
後端の画像濃度が低くなったり、連続で画像をとると画
像濃度の低下や、層形成不良などが発生した。また、経
時的にトナー供給ローラの表面層にトナーが入り込み、
表面層が硬化し、トナー供給ローラのトナー搬送力が低
下することで更に層形成が不良となるといった問題があ
る。
は、現像ローラへのトナー搬送能力が不十分であり、全
面ベタ画像を印字した場合、先端の画像濃度に比べて、
後端の画像濃度が低くなったり、連続で画像をとると画
像濃度の低下や、層形成不良などが発生した。また、経
時的にトナー供給ローラの表面層にトナーが入り込み、
表面層が硬化し、トナー供給ローラのトナー搬送力が低
下することで更に層形成が不良となるといった問題があ
る。
【0004】本発明は、上記の問題点に鑑みなされたも
ので、初期からライフを通じて、高画質で、ベタ画像の
先端と後端の画像濃度の差がなく、連続印字を行っても
画像濃度低下のない現像を行なうことが出来る現像装置
並びに現像方法並びに画像形成装置を提供することを目
的とする。
ので、初期からライフを通じて、高画質で、ベタ画像の
先端と後端の画像濃度の差がなく、連続印字を行っても
画像濃度低下のない現像を行なうことが出来る現像装置
並びに現像方法並びに画像形成装置を提供することを目
的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するための現像装置として、像担持体の被現像部に対向
するように配置され前記現像剤を前記被現像部に供給す
る回転駆動可能な現像剤保持手段と、この現像剤保持手
段に現像剤を供給する回転可能な現像剤供給手段と、前
記現像剤保持手段の表面に現像剤薄層を形成する現像剤
薄層形成手段と、前記現像剤供給手段に対して接触深さ
が0.1mm〜2.0mmの範囲で接触する状態に設け
られ前記現像剤供給手段との間で現像剤を摺擦帯電する
とともに現像剤供給手段の表面層に入り込んだ現像剤を
ほぐす攪乱手段とを具備してなる構成としたものであ
る。
するための現像装置として、像担持体の被現像部に対向
するように配置され前記現像剤を前記被現像部に供給す
る回転駆動可能な現像剤保持手段と、この現像剤保持手
段に現像剤を供給する回転可能な現像剤供給手段と、前
記現像剤保持手段の表面に現像剤薄層を形成する現像剤
薄層形成手段と、前記現像剤供給手段に対して接触深さ
が0.1mm〜2.0mmの範囲で接触する状態に設け
られ前記現像剤供給手段との間で現像剤を摺擦帯電する
とともに現像剤供給手段の表面層に入り込んだ現像剤を
ほぐす攪乱手段とを具備してなる構成としたものであ
る。
【0006】上記課題を解決するための現像方法とし
て、回転可能な現像ローラにトナー供給ローラを介して
トナーを供給するとともにトナー薄層形成ブレ−ドによ
って前記現像ローラの表面にトナー薄層を形成し、かつ
前記トナー薄層を像担持体に近接または接触させること
によって前記像担持体上に形成された静電潜像を可視化
する現像方法において、前記トナー供給ローラに対して
接触深さが0.1mm〜2.0mmの範囲で攪乱部材を
当接させて、前記トナー供給ローラとの間でトナーを摺
擦帯電するとともにトナー供給ローラの表面層に入り込
んだ現像剤をほぐすようにしたものである。
て、回転可能な現像ローラにトナー供給ローラを介して
トナーを供給するとともにトナー薄層形成ブレ−ドによ
って前記現像ローラの表面にトナー薄層を形成し、かつ
前記トナー薄層を像担持体に近接または接触させること
によって前記像担持体上に形成された静電潜像を可視化
する現像方法において、前記トナー供給ローラに対して
接触深さが0.1mm〜2.0mmの範囲で攪乱部材を
当接させて、前記トナー供給ローラとの間でトナーを摺
擦帯電するとともにトナー供給ローラの表面層に入り込
んだ現像剤をほぐすようにしたものである。
【0007】上記課題を解決するための画像形成装置と
して、像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段
と、この静電潜像形成手段により前記像担持体上に形成
された静電潜像に一成分系現像剤を供給することにより
前記静電潜像を可視化する現像手段と、前記像担持体に
形成された現像剤像を被転写材に静電的に転写させる転
写手段とを具備してなる画像形成装置であって、前記現
像手段が、前記像担持体の被現像部に対向するように配
置され前記現像剤を前記被現像部に供給する回転駆動可
能な現像剤保持手段と、この現像剤保持手段に現像剤を
供給する回転可能な現像剤供給手段と、前記現像剤保持
手段の表面に現像剤薄層を形成する現像剤薄層形成手段
と、前記現像剤供給手段に対して接触深さが0.1mm
〜2.0mmの範囲で接触する状態に設けられ前記現像
剤供給手段との間で現像剤を摺擦帯電するとともに現像
剤供給手段の表面層に入り込んだ現像剤をほぐす攪乱手
段とを具備してなる構成としたものである。
して、像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段
と、この静電潜像形成手段により前記像担持体上に形成
された静電潜像に一成分系現像剤を供給することにより
前記静電潜像を可視化する現像手段と、前記像担持体に
形成された現像剤像を被転写材に静電的に転写させる転
写手段とを具備してなる画像形成装置であって、前記現
像手段が、前記像担持体の被現像部に対向するように配
置され前記現像剤を前記被現像部に供給する回転駆動可
能な現像剤保持手段と、この現像剤保持手段に現像剤を
供給する回転可能な現像剤供給手段と、前記現像剤保持
手段の表面に現像剤薄層を形成する現像剤薄層形成手段
と、前記現像剤供給手段に対して接触深さが0.1mm
〜2.0mmの範囲で接触する状態に設けられ前記現像
剤供給手段との間で現像剤を摺擦帯電するとともに現像
剤供給手段の表面層に入り込んだ現像剤をほぐす攪乱手
段とを具備してなる構成としたものである。
【0008】
【作用】本発明の現像装置並びに現像方法並びに画像形
成装置にあっては、現像剤保持手段としてのトナー供給
ローラに対して、接触深さが0.1mm〜2.0mmの
範囲で攪乱手段である攪乱部材を接触させて、トナー供
給ローラとの間で現像剤を摺擦帯電するとともに現像剤
供給手段の表面層に入り込んだ一成分系現像剤としての
トナーをほぐすようにしたから、トナーの搬送能力が向
上し、かつ、トナー供給ローラの表面層が硬化すること
を防止して、トナー供給ローラの目詰まりによる搬送能
力の低下を防止でき、これにより、初期からライフを通
じて、高画質で、ベタ画像の先端と後端の画像濃度の差
がなく、連続印字を行っても画像濃度低下のない現像を
行うことが可能となる。
成装置にあっては、現像剤保持手段としてのトナー供給
ローラに対して、接触深さが0.1mm〜2.0mmの
範囲で攪乱手段である攪乱部材を接触させて、トナー供
給ローラとの間で現像剤を摺擦帯電するとともに現像剤
供給手段の表面層に入り込んだ一成分系現像剤としての
トナーをほぐすようにしたから、トナーの搬送能力が向
上し、かつ、トナー供給ローラの表面層が硬化すること
を防止して、トナー供給ローラの目詰まりによる搬送能
力の低下を防止でき、これにより、初期からライフを通
じて、高画質で、ベタ画像の先端と後端の画像濃度の差
がなく、連続印字を行っても画像濃度低下のない現像を
行うことが可能となる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1ないし図7を
参照して説明する。図1は、画像形成装置1の構成を示
す。図1において、画像形成装置本体2の略中央部に
は、周面長さが記録すべき像の長さよりも小さくなるよ
うな径の像担持体としての感光体ドラム3が矢印A方向
に回転自在に設けられている。この感光体ドラム3は、
有機感光体(OPC)系の光導電材料から形成されてい
る。
参照して説明する。図1は、画像形成装置1の構成を示
す。図1において、画像形成装置本体2の略中央部に
は、周面長さが記録すべき像の長さよりも小さくなるよ
うな径の像担持体としての感光体ドラム3が矢印A方向
に回転自在に設けられている。この感光体ドラム3は、
有機感光体(OPC)系の光導電材料から形成されてい
る。
【0010】また、感光体ドラム3の周囲には、その回
転方向に沿って順次、除電手段としての赤色LED4、
帯電手段としてのスコロトロン帯電器6、静電潜像形成
手段としてのレーザ装置7の露光部、現像手段としての
現像装置8、および転写手段としての転写ローラ9が配
設されている。そして、感光体ドラム3の周面に現像剤
像としてのトナー像TIを形成する画像形成手段10を
構成している。
転方向に沿って順次、除電手段としての赤色LED4、
帯電手段としてのスコロトロン帯電器6、静電潜像形成
手段としてのレーザ装置7の露光部、現像手段としての
現像装置8、および転写手段としての転写ローラ9が配
設されている。そして、感光体ドラム3の周面に現像剤
像としてのトナー像TIを形成する画像形成手段10を
構成している。
【0011】また、装置本体2内には、装置本体2の一
側に装着された給紙カセット11から取出された被転写
材としての用紙Pを、前記画像形成手段10の前記感光
体ドラム3と前記転写ローラ9との間の画像転写部12
を経て装置本体2の他側に配置された排紙トレイ13に
導く用紙搬送路14が形成されている。
側に装着された給紙カセット11から取出された被転写
材としての用紙Pを、前記画像形成手段10の前記感光
体ドラム3と前記転写ローラ9との間の画像転写部12
を経て装置本体2の他側に配置された排紙トレイ13に
導く用紙搬送路14が形成されている。
【0012】また、用紙搬送路14の前記画像転写部1
2の上流側には、給紙ローラ15を介して給紙カセット
11から取出された用紙Pの先端整位を行った後、タイ
ミングをとって画像転写部12に送り込むアライニング
ローラ対16が配置されている。また、前記画像転写部
12の下流側には、用紙Pに転写されたトナー像TIを
定着する定着装置17および定着された用紙Pを排紙ト
レイ13に排出する排紙ローラ対18が設けられてい
る。
2の上流側には、給紙ローラ15を介して給紙カセット
11から取出された用紙Pの先端整位を行った後、タイ
ミングをとって画像転写部12に送り込むアライニング
ローラ対16が配置されている。また、前記画像転写部
12の下流側には、用紙Pに転写されたトナー像TIを
定着する定着装置17および定着された用紙Pを排紙ト
レイ13に排出する排紙ローラ対18が設けられてい
る。
【0013】また、定着装置17と排紙ローラ対18と
の間には、定着装置17で定着された用紙Pを必要に応
じて反転搬送路19に導くゲート20が設けられてい
る。反転搬送路19に導かれた用紙Pは排紙ローラ対2
1を介して装置本体2の上面側に形成された凹所からな
る排紙部22に画像形成面を下にした状態で排紙される
ようになっている。
の間には、定着装置17で定着された用紙Pを必要に応
じて反転搬送路19に導くゲート20が設けられてい
る。反転搬送路19に導かれた用紙Pは排紙ローラ対2
1を介して装置本体2の上面側に形成された凹所からな
る排紙部22に画像形成面を下にした状態で排紙される
ようになっている。
【0014】つぎに、このように構成された画像形成装
置1の画像形成動作について説明する。感光体ドラム3
を矢印A方向に回転させ、感光体ドラム3の周面をスコ
ロトロン帯電器6によりー100〜ー700v(この実
施例では−550v)に略均一に帯電する。続いて、こ
の負の帯電領域にレーザ装置7から記録すべき画像情報
に応じてレーザビームLBを照射して露光し、感光体ド
ラム3の表面に静電潜像を形成する。ついで、この静電
潜像は感光体ドラム3の回転に伴って現像装置8と対面
する。
置1の画像形成動作について説明する。感光体ドラム3
を矢印A方向に回転させ、感光体ドラム3の周面をスコ
ロトロン帯電器6によりー100〜ー700v(この実
施例では−550v)に略均一に帯電する。続いて、こ
の負の帯電領域にレーザ装置7から記録すべき画像情報
に応じてレーザビームLBを照射して露光し、感光体ド
ラム3の表面に静電潜像を形成する。ついで、この静電
潜像は感光体ドラム3の回転に伴って現像装置8と対面
する。
【0015】ここで、摩擦帯電性のいわゆる非磁性の一
成分系現像剤としてのトナーTの層が形成された現像ロ
ーラ33が回転を開始し、感光体ドラム3上の静電潜像
にトナーTを付着させてトナー像TIを形成する。この
場合、トナーTは光の照射域に付着し、いわゆる反転現
像される。
成分系現像剤としてのトナーTの層が形成された現像ロ
ーラ33が回転を開始し、感光体ドラム3上の静電潜像
にトナーTを付着させてトナー像TIを形成する。この
場合、トナーTは光の照射域に付着し、いわゆる反転現
像される。
【0016】トナーTは、平均粒径6〜15μm程度の
ものが用いられ、トナー薄層形成ブレード35および現
像ローラ33との摩擦により、約ー5〜30μc/g程
度に帯電されている。本実施例では、負帯電性の有機感
光体からなる感光体ドラム3を用いた反転現像であるた
め、トナーTの帯電は負帯電である。
ものが用いられ、トナー薄層形成ブレード35および現
像ローラ33との摩擦により、約ー5〜30μc/g程
度に帯電されている。本実施例では、負帯電性の有機感
光体からなる感光体ドラム3を用いた反転現像であるた
め、トナーTの帯電は負帯電である。
【0017】また、本実施例においては、感光体ドラム
3の表面電位ー550V、現像装置8の現像バイアスは
ー220vである。現像バイアスは、図2を参照して後
述するように100K〜50MΩの保護抵抗60を介し
て、現像ローラ33の金属シャフト33Aに給電されて
いる。
3の表面電位ー550V、現像装置8の現像バイアスは
ー220vである。現像バイアスは、図2を参照して後
述するように100K〜50MΩの保護抵抗60を介し
て、現像ローラ33の金属シャフト33Aに給電されて
いる。
【0018】感光体ドラム3は、周速70mm/secで図
中矢印Aに回転し、また、現像ローラ33は、周速18
0mm/secで感光体ドラム3に対してウイズ方向に回転
している。なお、現像ローラ33と、感光体ドラム3は
接触幅約0.5mm〜4mmで接触している。
中矢印Aに回転し、また、現像ローラ33は、周速18
0mm/secで感光体ドラム3に対してウイズ方向に回転
している。なお、現像ローラ33と、感光体ドラム3は
接触幅約0.5mm〜4mmで接触している。
【0019】現像後のトナー像TIは、次に転写ローラ
9と対面する転写領域に搬送される。一方、転写領域に
は、給紙ローラ15の回転により給紙カセット11から
用紙Pが取出され、アライニングローラ対16を介して
感光体ドラム3の回転に同期して送られてくる。
9と対面する転写領域に搬送される。一方、転写領域に
は、給紙ローラ15の回転により給紙カセット11から
用紙Pが取出され、アライニングローラ対16を介して
感光体ドラム3の回転に同期して送られてくる。
【0020】ここに搬送されてきた用紙Pは、転写ロー
ラ9により、その裏面がプラスの極性に帯電される。し
たがって、感光体ドラム5の表面上のトナー像TIは静
電気的に用紙Pに引寄せられて転写される。
ラ9により、その裏面がプラスの極性に帯電される。し
たがって、感光体ドラム5の表面上のトナー像TIは静
電気的に用紙Pに引寄せられて転写される。
【0021】また、転写後の用紙Pは定着装置17に送
られ、ここでトナーTが熱および圧力で用紙Pに溶融定
着された後、排出される。つぎに、前記本発明の現像装
置8の構成に付いて図2ないし図5を参照して詳述す
る。
られ、ここでトナーTが熱および圧力で用紙Pに溶融定
着された後、排出される。つぎに、前記本発明の現像装
置8の構成に付いて図2ないし図5を参照して詳述す
る。
【0022】図2は、現像装置8の断面図である。現像
装置8は、内部が現像剤収納部としてのトナー収容部3
0となるトナーホッパ31が一体成形された現像装置本
体32を有する。
装置8は、内部が現像剤収納部としてのトナー収容部3
0となるトナーホッパ31が一体成形された現像装置本
体32を有する。
【0023】現像装置本体32は、感光体ドラム3に対
向する部分が開口した状態となっており、その開口部の
近傍には、感光体ドラム3に対して弾性的にかつ、変形
によりニップ幅をもって接触して感光体ドラム3の回転
方向に対してウイズ方向(矢印B方向)となる状態で回
転する現像剤保持手段としての現像ローラ33が設けら
れている。
向する部分が開口した状態となっており、その開口部の
近傍には、感光体ドラム3に対して弾性的にかつ、変形
によりニップ幅をもって接触して感光体ドラム3の回転
方向に対してウイズ方向(矢印B方向)となる状態で回
転する現像剤保持手段としての現像ローラ33が設けら
れている。
【0024】この現像ローラ33の後側で、トナー収容
部30の底部に当たる部分には、現像ローラ33に、非
磁性の一成分系現像剤であるトナーTを供給する現像剤
供給手段としてのトナー供給ローラ34が設けられてい
る。
部30の底部に当たる部分には、現像ローラ33に、非
磁性の一成分系現像剤であるトナーTを供給する現像剤
供給手段としてのトナー供給ローラ34が設けられてい
る。
【0025】現像装置本体32内には、現像ローラ33
の上方に位置して、現像ローラ33によるトナー搬送量
を規制し、現像ローラ33の表面に前記トナーTの薄層
を形成する現像剤薄層形成手段としてのトナー薄層形成
ブレード35が設けられている。
の上方に位置して、現像ローラ33によるトナー搬送量
を規制し、現像ローラ33の表面に前記トナーTの薄層
を形成する現像剤薄層形成手段としてのトナー薄層形成
ブレード35が設けられている。
【0026】さらに、現像ローラ33に対し、その回転
方向に対して被現像部位置よりも下流側の位置で接触す
るリカバリーブレード37が設けられている。前記トナ
ー収容部30内には、攪拌手段としてのミキサー38が
設けられトナーTを攪拌するようになっている。
方向に対して被現像部位置よりも下流側の位置で接触す
るリカバリーブレード37が設けられている。前記トナ
ー収容部30内には、攪拌手段としてのミキサー38が
設けられトナーTを攪拌するようになっている。
【0027】さらに、トナー供給ローラ34に対して接
触する状態に攪乱手段としての攪乱部材50を設けられ
ている。そして、トナーホッパ31内の非磁性トナーT
は、ミキサー38により攪拌されつつトナー供給ローラ
34に送られ、このトナー供給ローラ34より現像ロー
ラ33にトナーTが供給される。
触する状態に攪乱手段としての攪乱部材50を設けられ
ている。そして、トナーホッパ31内の非磁性トナーT
は、ミキサー38により攪拌されつつトナー供給ローラ
34に送られ、このトナー供給ローラ34より現像ロー
ラ33にトナーTが供給される。
【0028】なお、このトナー供給ローラ34は、現像
ローラ33と接触しており、接触部では、現像ローラ3
3とは擦り合うアゲインスト方向(矢印C方向)に回転
し、トナー供給を行う作用の他に現像されずに現像ロー
ラ33上に残存しているトナーTの一部を掻き落す機能
も兼ねている。
ローラ33と接触しており、接触部では、現像ローラ3
3とは擦り合うアゲインスト方向(矢印C方向)に回転
し、トナー供給を行う作用の他に現像されずに現像ロー
ラ33上に残存しているトナーTの一部を掻き落す機能
も兼ねている。
【0029】また、前記現像ローラ33は、感光体ドラ
ム3に接触する接触現像であるため、弾性を有するとと
もに表面の平滑性を有し、また、金属シャフト33Aと
の間に適度の抵抗を有していなければならない。
ム3に接触する接触現像であるため、弾性を有するとと
もに表面の平滑性を有し、また、金属シャフト33Aと
の間に適度の抵抗を有していなければならない。
【0030】そのため、図2および図3に示す如く、金
属シャフト33Aの周囲に、弾性体層33Bと、電気抵
抗を有する表面導電層33Cとを順次形成し全体として
弾力性のあるローラを構成している。
属シャフト33Aの周囲に、弾性体層33Bと、電気抵
抗を有する表面導電層33Cとを順次形成し全体として
弾力性のあるローラを構成している。
【0031】弾性体層33Bに、ゴム硬度25度、伸び
425%程度、抵抗値5×103 Ωcm程度のシリコンゴ
ムを使用し、表面導電層33Cは、導電性ポリウレタン
塗料(日本ミラクトラン株式会社製 スパレックス)抵
抗値5×103 Ωcm程度、伸び353%程度のものを使
用し、約70μmの表面層とした。その結果、形成され
た現像ローラ33のゴム硬度は、約30度、シャフト3
3Aと表面導電層33Cとの間の抵抗は約100KΩ、
表面粗さ3μm程度となった。
425%程度、抵抗値5×103 Ωcm程度のシリコンゴ
ムを使用し、表面導電層33Cは、導電性ポリウレタン
塗料(日本ミラクトラン株式会社製 スパレックス)抵
抗値5×103 Ωcm程度、伸び353%程度のものを使
用し、約70μmの表面層とした。その結果、形成され
た現像ローラ33のゴム硬度は、約30度、シャフト3
3Aと表面導電層33Cとの間の抵抗は約100KΩ、
表面粗さ3μm程度となった。
【0032】さらに、上記現像ローラ33の金属シャフ
ト33Aには、図2に示すように、100k〜50MΩ
の保護抵抗60を介して電圧印加手段として直流電源3
6が接続されており、感光体ドラム3の表面電位ー55
0Vに対してー200V程度のバイアス電圧を印加する
ようになっている。
ト33Aには、図2に示すように、100k〜50MΩ
の保護抵抗60を介して電圧印加手段として直流電源3
6が接続されており、感光体ドラム3の表面電位ー55
0Vに対してー200V程度のバイアス電圧を印加する
ようになっている。
【0033】また、リカバリーブレード37は、リン青
銅の薄板バネ製で端部を現像装置本体32のフレームに
固定し、他端はフリーにした構造をとることにより、現
像剤保持部材としての現像ローラ33の全長に亘り押圧
している。押圧力は約3g/cm2 である。
銅の薄板バネ製で端部を現像装置本体32のフレームに
固定し、他端はフリーにした構造をとることにより、現
像剤保持部材としての現像ローラ33の全長に亘り押圧
している。押圧力は約3g/cm2 である。
【0034】また、トナー供給ローラ34は、金属シャ
フト34Aの外周に導電性を有する軟質発泡ポリウレタ
ンフォーム層34Bを設けた構成であり、現像ローラ3
3の回転方向に対してアゲインスト方向(矢印C方向)
に周速90mm/secで回転するようになっている。
フト34Aの外周に導電性を有する軟質発泡ポリウレタ
ンフォーム層34Bを設けた構成であり、現像ローラ3
3の回転方向に対してアゲインスト方向(矢印C方向)
に周速90mm/secで回転するようになっている。
【0035】そして、トナーTの搬送供給とホッパ3内
底部のトナーTの凝集防止の役割を果たしている。さら
に、トナー供給ローラ34の金属シャフト34Aには電
圧印加手段としての直流電源39により現像ローラ33
と同電位のバイアス電圧が印加されるようになってお
り、良好なトナーTの移動性が得られるようになってい
る。
底部のトナーTの凝集防止の役割を果たしている。さら
に、トナー供給ローラ34の金属シャフト34Aには電
圧印加手段としての直流電源39により現像ローラ33
と同電位のバイアス電圧が印加されるようになってお
り、良好なトナーTの移動性が得られるようになってい
る。
【0036】また、トナー薄層形成ブレード35は、第
1のブレードホルダ40、スペーサ41及び第2のブレ
ードホルダ42により保持されている。第1のブレード
ホルダ40は軸43を介して回動自在に支持されている
とともに加圧用の複数の圧縮スプリング44により所定
方向に回動するように常時付勢された状態となってい
る。
1のブレードホルダ40、スペーサ41及び第2のブレ
ードホルダ42により保持されている。第1のブレード
ホルダ40は軸43を介して回動自在に支持されている
とともに加圧用の複数の圧縮スプリング44により所定
方向に回動するように常時付勢された状態となってい
る。
【0037】上記圧縮スプリング44のバネ定数は、ト
ナー薄層形成ブレード35の薄板バネ材のバネ定数より
小さいため、トナー薄層形成ブレード35の当接部が磨
耗しても、ほとんど加圧力の変化がなく、長期間安定し
た層形成能力を維持することができる。なお、実施例で
は、トナー薄層形成ブレード35の現像清掃ローラ33
に対する押圧力は、約80g/cm2 である。
ナー薄層形成ブレード35の薄板バネ材のバネ定数より
小さいため、トナー薄層形成ブレード35の当接部が磨
耗しても、ほとんど加圧力の変化がなく、長期間安定し
た層形成能力を維持することができる。なお、実施例で
は、トナー薄層形成ブレード35の現像清掃ローラ33
に対する押圧力は、約80g/cm2 である。
【0038】また、トナー薄層形成ブレード35の背面
には、モルトプレン等で出来た発泡材45が貼着されて
おり、この発泡材45が第1のブレードホルダ40に取
り付けられたバッフル板46に当接するようになってい
る。これにより、トナー薄層形成ブレード35の振動を
押さえ、良好なトナーTの層形成ができるようになって
いる。
には、モルトプレン等で出来た発泡材45が貼着されて
おり、この発泡材45が第1のブレードホルダ40に取
り付けられたバッフル板46に当接するようになってい
る。これにより、トナー薄層形成ブレード35の振動を
押さえ、良好なトナーTの層形成ができるようになって
いる。
【0039】トナー薄層形成ブレード35は、リン青銅
等からなる薄板バネ材35Aの先端部に、例えばシリコ
ンゴムやウレタン等のゴム弾性体または樹脂からなるチ
ップ35Bをほぼ全長に亘って長手方向に接着したもの
である。チップ35Bは、当接部が断面半円形状を呈し
ており、このチップ35Bの円弧状部が現像ローラ33
に所定の加重で押圧されるようになっている。ここを通
過するトナーTは、感光体ドラム3と同極性の負の摩擦
帯電を帯びて、1層〜3層程度のトナーTの層を形成す
る。
等からなる薄板バネ材35Aの先端部に、例えばシリコ
ンゴムやウレタン等のゴム弾性体または樹脂からなるチ
ップ35Bをほぼ全長に亘って長手方向に接着したもの
である。チップ35Bは、当接部が断面半円形状を呈し
ており、このチップ35Bの円弧状部が現像ローラ33
に所定の加重で押圧されるようになっている。ここを通
過するトナーTは、感光体ドラム3と同極性の負の摩擦
帯電を帯びて、1層〜3層程度のトナーTの層を形成す
る。
【0040】また、攪乱部材50は、図4に示すよう
に、厚さ0.1mmのポリエチレンテレフタレート(商
品名マイラー)などの合成樹脂板から成る弾性支持部材
51上に、ブラシ状攪乱部材52を接着したものであ
る。
に、厚さ0.1mmのポリエチレンテレフタレート(商
品名マイラー)などの合成樹脂板から成る弾性支持部材
51上に、ブラシ状攪乱部材52を接着したものであ
る。
【0041】ブラシ状攪乱部材52としては、別珍(V
elveteen)状の布で、基布52Aに、ナイロン
繊維・レーヨン繊維・アクリル繊維・ポリエステル繊維
・及びそれらに導電処理を施したものなどの繊維を太さ
1〜10デニール、長さ0.2〜5mm、植毛密度1万
〜5万本/cm2 の毛体52Bを植毛することで構成さ
れている。
elveteen)状の布で、基布52Aに、ナイロン
繊維・レーヨン繊維・アクリル繊維・ポリエステル繊維
・及びそれらに導電処理を施したものなどの繊維を太さ
1〜10デニール、長さ0.2〜5mm、植毛密度1万
〜5万本/cm2 の毛体52Bを植毛することで構成さ
れている。
【0042】そして、図2に示すように、弾性支持部材
51の一端を、現像装置本体32に固定し、弾性支持部
材51の弾性を利用して、トナー供給ローラ34に当接
させる。この時、図5に示すように、ブラシ状攪乱部材
52のトナー供給ローラ34に対する接触深さがHmm
となっている。
51の一端を、現像装置本体32に固定し、弾性支持部
材51の弾性を利用して、トナー供給ローラ34に当接
させる。この時、図5に示すように、ブラシ状攪乱部材
52のトナー供給ローラ34に対する接触深さがHmm
となっている。
【0043】しかして、トナー供給ローラ34により、
現像ローラ33上に供給されたトナーTは、現像ローラ
33と摩擦帯電し、静電気的な力および物理的な力によ
り、トナー薄層形成ブレード35の配設位置へと搬送さ
れて行く。
現像ローラ33上に供給されたトナーTは、現像ローラ
33と摩擦帯電し、静電気的な力および物理的な力によ
り、トナー薄層形成ブレード35の配設位置へと搬送さ
れて行く。
【0044】現像ローラ33上のトナーTは、トナー薄
層形成ブレード35により、通過量を規制されつつ、摩
擦帯電により電荷が付与される。トナー薄層形成ブレー
ド35を通過した後のトナーTは、十分に帯電されてお
り、かつ均一に層形成された状態で感光体ドラム3側に
搬送され、感光体ドラム3の静電潜像を現像する。
層形成ブレード35により、通過量を規制されつつ、摩
擦帯電により電荷が付与される。トナー薄層形成ブレー
ド35を通過した後のトナーTは、十分に帯電されてお
り、かつ均一に層形成された状態で感光体ドラム3側に
搬送され、感光体ドラム3の静電潜像を現像する。
【0045】そして、静電潜像の現像に供しなかった現
像残りトナーT′は、リカバリ−ブレ−ド37を通り抜
け現像装置本体32内に戻る構成となっている。次ぎ
に、この様な構成の現像装置8を市販の装置(東芝製ペ
ージプリンタ−TN−7300)に組み込みテストを行
った。
像残りトナーT′は、リカバリ−ブレ−ド37を通り抜
け現像装置本体32内に戻る構成となっている。次ぎ
に、この様な構成の現像装置8を市販の装置(東芝製ペ
ージプリンタ−TN−7300)に組み込みテストを行
った。
【0046】(実験例1)図5に示すように、攪乱部材
50として、ナイロン繊維植毛のブラシ(日本シール株
式会社製)を使用した直毛タイプのブラシ状攪乱部材5
2を備えたものを使用した例である。
50として、ナイロン繊維植毛のブラシ(日本シール株
式会社製)を使用した直毛タイプのブラシ状攪乱部材5
2を備えたものを使用した例である。
【0047】図6は、この直毛タイプのブラシ状攪乱部
材52を、トナー供給ローラ33に対して接触深さをH
(mm)で接触させたときの、A4前ベタ画像の先端画
像濃度、後端画像濃度、ベタ搬送性を示したものであ
る。
材52を、トナー供給ローラ33に対して接触深さをH
(mm)で接触させたときの、A4前ベタ画像の先端画
像濃度、後端画像濃度、ベタ搬送性を示したものであ
る。
【0048】この図から明らかなように、接触深さHに
ついては、弾性支持部材51の厚み、固定位置を変えて
変化させた。そして、接触深さHが、0.1mmより小
さいと、ベタ搬送性が90%以下となり、ベタ搬送性が
不良となる。また、接触深さHが、2.0mmより大き
くなるとトルクが大きくなりジッターのレベルが悪化し
てしまう。したがって、接触深さHは0.1mm〜2.
0mmの範囲に設定することが好ましい。
ついては、弾性支持部材51の厚み、固定位置を変えて
変化させた。そして、接触深さHが、0.1mmより小
さいと、ベタ搬送性が90%以下となり、ベタ搬送性が
不良となる。また、接触深さHが、2.0mmより大き
くなるとトルクが大きくなりジッターのレベルが悪化し
てしまう。したがって、接触深さHは0.1mm〜2.
0mmの範囲に設定することが好ましい。
【0049】図7は、接触深さHを、0.5mmに設定
して2万枚の通紙テストを行ったところ、実線で示すよ
うに、ライフを通じて、ベタ搬送性90%以上の良好な
ベタ画像を得られた。
して2万枚の通紙テストを行ったところ、実線で示すよ
うに、ライフを通じて、ベタ搬送性90%以上の良好な
ベタ画像を得られた。
【0050】なお、非磁性一成分現像においては、磁石
の力を利用してトナーを搬送することが出来ないため、
ベタ画像をとると、現像ローラ33へのトナーの供給が
追いつかず、ベタ先端の画像濃度と、後端の画像濃度の
差が大きくなってしまう。
の力を利用してトナーを搬送することが出来ないため、
ベタ画像をとると、現像ローラ33へのトナーの供給が
追いつかず、ベタ先端の画像濃度と、後端の画像濃度の
差が大きくなってしまう。
【0051】ベタ搬送性を以下の様に定義し、ベタ画像
の先端と後端の画像濃度変動を評価した。 ベタ搬送性Rb(%)=(De/Ds)×100(%) Ds:ベタ先端画像濃度 De:ベタ後端画像濃度 Ds,Deが1.2以上で、かつ、Rbが90%以上で
あれば、良好なベタ画像と判定することが出来る。
の先端と後端の画像濃度変動を評価した。 ベタ搬送性Rb(%)=(De/Ds)×100(%) Ds:ベタ先端画像濃度 De:ベタ後端画像濃度 Ds,Deが1.2以上で、かつ、Rbが90%以上で
あれば、良好なベタ画像と判定することが出来る。
【0052】(比較例1)ブラシ状攪乱部材がない場合
には、図7中の破線で示すように、初期からライフ共に
ベタ搬送性が90%以下で、ライフに近付くにつれて悪
化しているのがわかる。
には、図7中の破線で示すように、初期からライフ共に
ベタ搬送性が90%以下で、ライフに近付くにつれて悪
化しているのがわかる。
【0053】(実験例2)図8に示すように、攪乱部材
50として、ナイロン繊維植毛のブラシ(日本シール株
式会社製)を倒毛処理したブラシ状攪乱部材520を備
えたものを使用したところ、トナー供給ローラの回転方
向に対して、順目の方向、逆目の方向ともに(実験例
1)と同様の結果が得られた。図8に示す順目方向の場
合、現像装置8のトルクが直毛タイプの場合よりも軽減
できた。
50として、ナイロン繊維植毛のブラシ(日本シール株
式会社製)を倒毛処理したブラシ状攪乱部材520を備
えたものを使用したところ、トナー供給ローラの回転方
向に対して、順目の方向、逆目の方向ともに(実験例
1)と同様の結果が得られた。図8に示す順目方向の場
合、現像装置8のトルクが直毛タイプの場合よりも軽減
できた。
【0054】(実験例3)攪乱部材50として、ウレタ
ン発泡フォームからなるブロック状攪乱部材530を当
接したところ、ブラシ状攪乱部材52,520の場合と
ほぼ同様の結果が得られた。なお、ブロック状攪乱部材
530は、ブラシ状攪乱部材52,520に比べて安価
に構成できるというメリットがある。
ン発泡フォームからなるブロック状攪乱部材530を当
接したところ、ブラシ状攪乱部材52,520の場合と
ほぼ同様の結果が得られた。なお、ブロック状攪乱部材
530は、ブラシ状攪乱部材52,520に比べて安価
に構成できるというメリットがある。
【0055】(比較例2)図10に示すように、厚み
0.1mm、材質SUS304の板に直径2mmの孔5
40Aを、4mmピッチで、千鳥状に穿設した掻取り部
材540を、トナー供給ローラ34に押し当てて食い込
ませたものでライフテストを行ったところ、ライフに伴
いベタ追従性は悪化した。トナー供給ローラ34の外径
を測定したところ、初期に比べて2万枚後は、0.8m
mも小さくなっており、これにより、ベタ追従性が悪化
したものである。従って、比較例2の様な掻取り部材で
は、ライフに伴い、トナー供給ローラ34の外径を小さ
くしてしまい、良好なベタ画像を得ることができないも
のとなる。
0.1mm、材質SUS304の板に直径2mmの孔5
40Aを、4mmピッチで、千鳥状に穿設した掻取り部
材540を、トナー供給ローラ34に押し当てて食い込
ませたものでライフテストを行ったところ、ライフに伴
いベタ追従性は悪化した。トナー供給ローラ34の外径
を測定したところ、初期に比べて2万枚後は、0.8m
mも小さくなっており、これにより、ベタ追従性が悪化
したものである。従って、比較例2の様な掻取り部材で
は、ライフに伴い、トナー供給ローラ34の外径を小さ
くしてしまい、良好なベタ画像を得ることができないも
のとなる。
【0056】したがって、攪乱部材50としては、トナ
ー供給ローラ34と攪乱部材50の間でトナーTを摺擦
帯電して、トナーTの搬送能力が向上させる機能と、ト
ナー供給ローラ34の表面層に入り込んだトナーTをほ
ぐして攪乱し、ローラ表面層が硬化することを防止し
て、トナー供給ローラ34の目詰まりによる搬送能力の
低下を防止する機能とを満足すればよく、本実施例であ
げたもの以外でも、使用可能であることは勿論である。
ー供給ローラ34と攪乱部材50の間でトナーTを摺擦
帯電して、トナーTの搬送能力が向上させる機能と、ト
ナー供給ローラ34の表面層に入り込んだトナーTをほ
ぐして攪乱し、ローラ表面層が硬化することを防止し
て、トナー供給ローラ34の目詰まりによる搬送能力の
低下を防止する機能とを満足すればよく、本実施例であ
げたもの以外でも、使用可能であることは勿論である。
【0057】また、現像ローラ33を、感光体ドラム3
に接触させるものについて説明したが、現像ローラ33
を感光体ドラム3に接触させないで、感光体ドラム3上
に形成された静電潜像を可視化するようなものに適用し
ても良い。その他、本発明は、本発明の要旨を変えない
範囲で、種々変形実施可能なことは勿論である。
に接触させるものについて説明したが、現像ローラ33
を感光体ドラム3に接触させないで、感光体ドラム3上
に形成された静電潜像を可視化するようなものに適用し
ても良い。その他、本発明は、本発明の要旨を変えない
範囲で、種々変形実施可能なことは勿論である。
【0058】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
並びに画像形成装置によれば、トナー供給ローラに対し
て、接触深さが0.1mm〜2.0mmの範囲で、攪乱
部材を接触させることによって、トナー供給ローラと攪
乱部材の間でトナーを摺擦帯電することからトナーの搬
送能力が向上し、かつ、トナー供給ローラの表面層に入
り込んだトナーをほぐしてローラ表面層が硬化すること
を防止することから、トナー供給ローラの目詰まりによ
る搬送能力の低下を防止でき、これにより、初期からラ
イフを通じて、高画質で、ベタ画像の先端と後端の画像
濃度の差がなく、連続印字を行っても画像濃度低下のな
い現像を行うことができるといった効果を奏する。
並びに画像形成装置によれば、トナー供給ローラに対し
て、接触深さが0.1mm〜2.0mmの範囲で、攪乱
部材を接触させることによって、トナー供給ローラと攪
乱部材の間でトナーを摺擦帯電することからトナーの搬
送能力が向上し、かつ、トナー供給ローラの表面層に入
り込んだトナーをほぐしてローラ表面層が硬化すること
を防止することから、トナー供給ローラの目詰まりによ
る搬送能力の低下を防止でき、これにより、初期からラ
イフを通じて、高画質で、ベタ画像の先端と後端の画像
濃度の差がなく、連続印字を行っても画像濃度低下のな
い現像を行うことができるといった効果を奏する。
【図1】本発明の画像形成装置の内部構成を概略的に示
す正面図。
す正面図。
【図2】本発明の現像装置の一実施例を示す断面図。
【図3】同実施例の要部である現像ローラの一部を断面
して示す斜視図。
して示す斜視図。
【図4】同実施例の要部である攪乱部材の側面図。
【図5】同実施例の攪乱部材のトナー供給ローラへの接
触状態を示す概略図。
触状態を示す概略図。
【図6】同実施例における接触深さとベタ追従性、ジッ
ターの関係を示す図。
ターの関係を示す図。
【図7】同実施例における通紙テストの結果を示す図。
【図8】要部である攪乱部材の第1の他の実施例を示す
概略図。
概略図。
【図9】要部である攪乱部材の第2の他の実施例を示す
概略図。
概略図。
【図10】比較例を示す概略図。
【図11】同比較例における通紙テストの結果を示す
図。
図。
1…画像形成装置、3…感光体ドラム(像担持体)、4
…消去ランプ(除電手段)、6…スコロトロン帯電器
(帯電手段)、7…レーザ装置(静電潜像形成手段)、
8…現像装置(現像手段)、9…転写ローラ(転写手
段)、33…現像ローラ(現像剤保持手段)、34…ト
ナー供給ローラ(現像剤供給手段)、35…トナー薄層
形成ブレード(現像剤薄層形成手段)、50…攪乱部材
(攪乱手段)、51…弾性支持部材、52…ブラシ状攪
乱部材、52A…基布、52B…毛体、520…ブラシ
状攪乱部材、530…ブロック状攪乱部材、H…接触深
さ、P…用紙(被転写材)、T…トナー(現像剤)、T
I…トナー像(現像剤像)。
…消去ランプ(除電手段)、6…スコロトロン帯電器
(帯電手段)、7…レーザ装置(静電潜像形成手段)、
8…現像装置(現像手段)、9…転写ローラ(転写手
段)、33…現像ローラ(現像剤保持手段)、34…ト
ナー供給ローラ(現像剤供給手段)、35…トナー薄層
形成ブレード(現像剤薄層形成手段)、50…攪乱部材
(攪乱手段)、51…弾性支持部材、52…ブラシ状攪
乱部材、52A…基布、52B…毛体、520…ブラシ
状攪乱部材、530…ブロック状攪乱部材、H…接触深
さ、P…用紙(被転写材)、T…トナー(現像剤)、T
I…トナー像(現像剤像)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 手塚 実 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 東芝イン テリジェントテクノロジ株式会社内
Claims (3)
- 【請求項1】像担持体の被現像部に対向するように配置
され現像剤を被現像部に供給する回転駆動可能な現像剤
保持手段と、 この現像剤保持手段に現像剤を供給する回転可能な現像
剤供給手段と、 前記現像剤保持手段の表面に現像剤薄層を形成する現像
剤薄層形成手段と、 前記現像剤供給手段に対して接触深さが0.1mm〜
2.0mmの範囲で接触する状態に設けられ前記現像剤
供給手段との間で現像剤を摺擦帯電するとともに現像剤
供給手段の表面層に入り込んだ現像剤をほぐす攪乱手段
と、を具備してなることを特徴とする現像装置。 - 【請求項2】回転可能な現像ローラにトナー供給ローラ
を介してトナーを供給するとともにトナー薄層形成ブレ
−ドによって前記現像ローラの表面にトナー薄層を形成
し、かつ前記トナー薄層を像担持体に近接または接触さ
せることによって前記像担持体上に形成された静電潜像
を可視化する現像方法において、 前記トナー供給ローラに対して接触深さが0.1mm〜
2.0mmの範囲で攪乱部材を当接させて、前記トナー
供給ローラとの間でトナーを摺擦帯電するとともにトナ
ー供給ローラの表面層に入り込んだ現像剤をほぐすよう
にしたことを特徴とする現像方法。 - 【請求項3】像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形
成手段と、 この静電潜像形成手段により前記像担持体上に形成され
た静電潜像に一成分系現像剤を供給することにより前記
静電潜像を可視化する現像手段と、 前記像担持体に形成された現像剤像を被転写材に静電的
に転写させる転写手段と、を具備してなる画像形成装置
であって、 前記現像手段が、 前記像担持体の被現像部に対向するように配置され前記
現像剤を前記被現像部に供給する回転駆動可能な現像剤
保持手段と、 この現像剤保持手段に現像剤を供給する回転可能な現像
剤供給手段と、 前記現像剤保持手段の表面に現像剤薄層を形成する現像
剤薄層形成手段と、 前記現像剤供給手段に対して接触深さが0.1mm〜
2.0mmの範囲で接触する状態に設けられ前記現像剤
供給手段との間で現像剤を摺擦帯電するとともに現像剤
供給手段の表面層に入り込んだ現像剤をほぐす攪乱手段
と、を具備してなることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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