JPS6022350B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真複写装置、静電記録装置等の記録体上
に形成された静電潜像の現像袋直に関するものである。

従来、乾式電子写真複写装壇の現像装置においては、感
光体ドラムに近接して固定軸のまわりを回転する現像ロ
ーラーが設けられていた。この現像ローラーは例えば非
磁性の円筒から構成されており、内部には磁石を有して
おり、上記円筒表面にトナーと磁性キャリャとから成る
現像剤の磁気ブラシを形成している。そして、現像ロー
ラー上の磁気ブラシによって感光体ドラム面を摺濠して
静図潜像を可視像化した。このように磁気ブラシで現像
する型式のものにおいては、現像時磁気ブラシの感光体
ドラム表面への摺濠力が常に均一でないと現像ムラが発
生する恐れがあり、この磁気ブラシの沼濠力は磁気ブラ
シの穂高や現像ローフ−と感光体ドラムとの間隙によっ
て大きく左右されることが知られている。磁気ブラシの
穂高は現像ローラーに設けられたドクター板により現像
ローラーによって汲み上げられる現像剤の量を規制する
ことが出来るので磁気ブラシの穂高は一定とすることが
可能である。

一方現像ローラー表面と感光体ドラム表面との間隔は現
像ローラー又は感光体ドラムの偏心によって大きく変化
する可能性が強い。特にそれらを真円にすることは製造
上の問題で不可能であり、僅かではあるが上記偏心が必
ず発生する。これらの原因により現像ローラーの１回転
毎に現像ムラが発生することになる。また、二成分現像
剤ではなくトナーのみからなる一成分現像剤を使用する
現像方式においては、現像ローラー上に形成される磁気
ブラシ層又はトナー層の厚さは極めて薄いものであり、
そのため現像ローラー表面と感光体ドラム表面との間隔
は二成分現像剤を使用する場合に比較し、はるかに狭い
のである。

その上現像ローラー又は感光体ドラムの偏心があると上
記間隔が変化し、特に上記間隔が所定値よりも狭くなる
と現像ロ−ラー上のトナーが押圧されて、感光体表面に
静電荷と無関係に付着したり、トナーのブロッキング・
固化現象が発生したりする不都合があった。また上記間
隔が狭くなることにより、現像ローラー上のトナーがそ
のニップを通過することが出来なくなって、いわゆるト
ナー溜りが形成され、これが現像ローラーと感光体ドラ
ムとで形成される穣状空間にあって強引に上記ニップ間
に入り込もうとす作用が働きトナ−のブロッキングが生
じることになつた。そこで、このような欠点を解消する
一つの方法として第１図のような現像袋壇が提案された
。

即ち、第１図において符号１は感光体ドラムで示矢方向
に速度Ｖで回転しており、その上に静竃潜像が形成され
ている。符号２は現像ローラーでこれは示失方向にＶよ
り早い速度で回転する非磁性の円筒３とその内部に固定
されており、Ｎ極、Ｓ極が交互に着磁された磁石４とか
ら構成されている。現像ローラー２の上部にはトナーホ
ツパー５が配設されていて磁性トナーＴを収容している
。非磁性の円筒３の回転によりトナーホツパー５からト
ナーを搬出し、トナ−ホッバ−５の下端部に形成された
ドクター６によって所定量にトナ−が規制され円筒３上
に磁気ブラシを形成する。この現像ローラー２と同軸上
にあって現像ローラー２の両端部に上記円筒３よりも大
径のスベーサコロ７が現像ローラー２の軸（図示せず）
に対し回転自在に支承されている。このスベーサコロ７
は感光体ドラム１の端部に圧接されていて、感光体ドラ
ム１の回転によって従動回転されている。この状態は現
像ローラー２を現像装直本体に対し浮動に支持して、現
像ローラー２を感光体ドラム１側に押圧するよう付勢し
なければならない。このようにスベーサコロ７を設ける
ことによって、感光体ドラム１が偏心しても常に現像ロ
ーラー２より正確には円筒３の表面と感光体ドラムー表
面との間隔を一定に保つことが出来るのである。しかし
ながら、乾式現像においてはトナーの飛散という問題は
避けることが出来ないものであり、この飛散したトナー
が上記スベーサコロ７の表面に付着する。

また、トナ一溜りの形成等によって円筒３上のトナーが
スベーサコロ７の高さ以上になってスべ−サコｏ７の表
面にまで達してしまうことがある。そしてこのスベーサ
コロ７の表面にトナーが付着すると、スベーサコロ７と
感光体ドラム１との押圧力によってトナーが押しつふく
され、スベーサコロ７又は感光体ドラム１表面にトナー
が強固に固着してしまう。すると感光体ドラム１とスベ
ーサコロ７の径は通常は同径ではないためにそのトナー
付着によって表面が凸凹になってしまい、それらで形成
される感光体ドラム１と円筒３との表面の間隔は一定に
維持することが出来なくなってしまう。特に高精度を要
求される一成分現像方式においては、これらの悪現象は
致命的である。本発明は上述の全ての欠点を解消するも
ので、静鰭溶像の形成された記録体表面と、現像ローラ
ー表面との間隔を常に保つようにした現像装置を提供す
ることを目的とするものである。

以下、本発明の好適な実施例について図面を参照しなが
ら詳細に説明することにする。

第２図は本発明の実施例を示す現像装置の斜視図であり
、符号８は感光体ドラムを示しており、示矢方向に一定
の速度で回転している。

感光体ドラム８は例えばアルミニウムの導電性円筒と、
その上に形成された光導亀体とから構成されている。光
導重体としては例えばＺの，Ｓｅ，ＣｄＳ，有機半導体
（ＯＰＣ）等が使用される。もちろん上記光導軍体の上
に透明な絶縁層を形成した三層感光体も同様に使用可能
である。上記光導電体は感光体ドラム８の両端部８ａ，
８ｂには形成されておらず、円筒の一部が露出している
。この部分８ａ，８ｂはハードアルマイト処理の耐摩耗
性の処理や、この上に耐摩耗性の物質を巻き付ける等の
処理が行われている。現像装置９は現像ローフー１０と
トナーホツパー１１と、スベーサコロ１２，１３及びク
リーニング部材１４，１５とから構成されている。現像
ローラー１川ま第３図に示すように示矢方向に回転する
非磁性の円筒１６とその内部に固定して設けられ、Ｎ極
、Ｓ極が交互に着磁された磁石ローラー１７とから成っ
ており、円筒１６表面にトナーのみからなる一成分現像
剤の磁気ブラシを形成する。この現像ローフー９の上部
にはトナーホッパ−１１が配置されており、内部にトナ
ーＴを貯蔵しており、上記円筒１６の回転によってトナ
ーホッパ−１１から所定量のトナーがホッパ−１１の下
部に形成されたドクター１８によって規制されて搬出さ
れていく。現像ローラー１０の藤１０ａと同軸上に回転
自在に支承されていて、その両端部にスベーサコロＩ２
，１３が設けられている。このスベーサコロ１２，１３
の半径Ｒは、現像ローラーの直径ｒよりもや）大きく設
定されている。この現像装鷹９は全体として感光体ドラ
ム８に押し付けられるように適当な手段によって付努さ
れている。従って、スベーサコロ１２，１３は上記感光
体ドラム８の両端部８ａ，８ｂと接触して、感光体ドラ
ム８の回転によって示矢方向に従動回転されている。即
ち、感光体ドラム８の表面と現像ローラー１０の表面と
の距離は（Ｒ−ｒ）の一定間隔に保たれることになる。
現像ローラー１０の怪変化よりも感光体ドラム８の蓬変
化いわゆる偏心が大きいので、この方法によれば感光体
ドラム８の偏心に拘らず上記間隔を一定に保つことが出
来るのである。そして、上記スべ−サコロ１２，１３の
表面にはクリーニング部材１４，１５が圧接して設けら
れており、スベーサコロ１２，１３の表面に付着トナー
を除去、清掃している。

クリーニング部材１４，１５の材質としてはポリウレタ
ンゴム、牛革等から成っており、スべ−サコロ１２，１
３を傷付けないものが選択されなければならない。この
都材は板ばね１４ａ，１５ａによってスべ−サコロ１２
，１３の表面に押し付けられている。なお、クリーニン
グ部材１４，１５は板ばねに限らず他の適当な秤圧手段
で押圧するようにしてもよい。第３図は本発明に係る現
像菱直を具備する電子写真複写装置を示すものである。

感光体ドラム８は帯電装置１９によって均一に帯電され
、次いで図示しない露光装置によって光像が照射され、
その上に静電槽像を形成する。この静亀溶像は１０９
０仇以上則ち中抵抗以上の磁性トナ−からなる磁気ブラ
シによって現像される。この場合、現像装置９は感光体
ドラム８の右方に配直されており、軸２０を中心として
時計方向に回敷するように支持されており、自重によっ
て感光体ドラム８に押し付けられている。特に中抵抗の
磁性トナーの場合感光体ドラム８の表面から現像ローラ
ー１０の表面までの距離が大きいと、エッジ効果が出て
、べ夕部分の十分な現像を行うことが出来なくなるので
世釆るだけ近づけた方がよいのである。そして、現像さ
れたトナー像は給紙カセット２１から給紙ローラー２２
によって給紙された転写紙と重ね合わされ、コロナ転写
菱贋２３によって転写される。転写後、転写紙裏面に存
在する電荷も交流コロナ又は転写コロナと逆極性の険峻
チャージャーからなるコロナ分離装置２４によって除蚤
し、転写紙と感光体ドラム８との静電的な密着力を減少
させ、転写紙の腰等を利用して転写紙を感光体ドラム８
から剥離する。剥離された転写紙はベルト２５によって
定着装魔（図示せず）に搬送され定着されて排出される
。一方、転写後の感光体ドラム８上には夫転写の残留ト
ナーが残存しており、クリーニング装置２６によってそ
の表面から除去される。

クリーニング菱贋２６は円筒２７上に繊維状のブラシが
形成されており、示矢方向に感光体ドラム８の表面と相
対速度差を有して回転しており、ブラシ中に捕獲された
磁性トナーをたたき棒２８によって除去し、クリーニン
グ菱魔２６の底部に集めて、スパイラル・フィンからな
る搬送手段２９によって一方向に搬送されて、回収又は
現像菱鷹９へ再使用のために回収される。ところで、ク
リーニング作用を補助するために円筒２７内には、感光
体ドラム８上の磁性トナーを磁気的に吸引する磁石３０
が配置されている。

而して、クリーニング装置２６によって表面の残留トナ
ーの除去された感光体ドラム８は除電装贋３１によって
、表面の残留電荷が除去され、再び再使用に供される。
第４図は本発明の他の実施例を示すもので、現像。

ーラー１０の軸１０ａは軸３２を中心に回転する支持腕
３３に回転自在に支承されている。該支持腕３３の中間
にはスベーサコロ３４が支持腕３３に設けられた軸３５
に回転自在に鞠支されており、感光体ドラム８にばね３
６で押圧されている。これによって現像ローラー１０と
感光体ドラム８との表面の間隔は一定に維持される。そ
してスべ‐サコロ３４の表面にはクリーニング部材３７
が当接されており、その表面に付着したトナーを除去、
清掃している。感光体ドラム８と現像ローラー１０との
間隔の調整はスベーサコロ３４の軸３５を支持腕３３に
対し変位させること又は軸３２の位鷹を変位させること
によって可能である。なお、感光体ドラム８と現像ロー
ラー１０との間隔の保持は上述した方法以外に感光体ド
ラム８と現像ローラー１０の両表面に共に接舷して回転
するロ−ラ−であっても同様に実施可能である。

次に、第５図はクリーニング部村の変形例を示すもので
ある。スベーサコロ３８の表面に弾性物質例えばポリウ
レタンゴム、シリコンゴム等のクリーニングローラー３
９が接触し、スべ−サコロ３８とその表面において互い
に逆方向に回転している。クリーニングローラー３９は
スベーサコロの表面に付着したトナー等をそれ自体の粘
着力又は摩擦帯電等の静電吸引力でその表面に付着させ
、除去する。そしてクリーニングローラ…３９に付着し
たトナー等はブレード４川こよってその表面から掻き滋
ごれ下方に設けられた回収容器４１に貯められる。第６
図はトナーと磁性キャリャとからなる二成分現像剤を用
いた磁気ブラシ現像装置を示すものである。

二成分現像剤の場合には一成分現像剤の場合に比較し、
キャリャが現像電極として役目も一部果しているため、
現像ローラーを極端に感光体ドラムへ近接させる必要は
ない。しかしながら、均一な現像を行うためには、磁気
ブラシの超榛力を常に一定にする必要があり、感光体ド
ラムの偏心によってそれと現像ローラーの間隔を一定に
保たねばならない。図において、非磁性の円筒スリーブ
４２は示矢方向に回転しており、その内部には固定の複
数の磁石４３，〜４３４がＮ極、Ｓ極が交互に設置され
ている。

そして現像容器４４内の二成分現像剤Ｄを磁石４３，〜
４３４ の磁力の作用で円筒スリーブ４２に吸着して汲
み上げ、磁気ブラシを形成する。この円筒スリーブ４２
と同軸上に回転自在に鞠支されており、円筒スリーブ４
２よりも大径のスベーサコロ４５が設けられている。こ
のスベーサコロ４５は感光体ドラム８の両端部に圧接さ
れていて従動回転されている。現象容器４４の出口部に
は、円筒スリーブ４２によって汲み上げられる現像剤の
量を規制するドクター板４６が‘まね４７によってスベ
ーサコロ４５に対して庄接されている。

これによってドクター板４６と円筒スリーブ４２との間
隔が一定に保たれる。もし円筒スリーブ４２が現像容器
４４に対し浮動に支持されている場合には、上記ドクタ
ー板４６も上記円筒スリーブ４２と共に移動する必要が
ある。現像後、磁気ブラシは円筒スリーブ４２の表面か
ら掻き落し板４８によって除去され、現像容器４４内に
落下する。一方、スべ−サコロ４５の表面に付着したト
ナー又はキヤリヤはブレード４９によって除去され、現
像容器４４内に回収される。

このブレード４９は、スベーサコロ４５が感光体ドラム
８と接触する前にその表面に付着したトナー又はキャリ
ャを除去するので間隔を一定に保つ上で優れている。上
述した実施例において、スベーサコロの表面に付着して
いる物質が磁性体である場合には、磁石の磁気力を利用
して、その表面からそれらを除去するように磁力発生手
段を設けてもよい。

しかし、それらは、スベーサコロと感光体ドラムとが接
触する前に設けなければ、例えば磁性トナーが圧接され
てその粘着力で固化してしまうと磁力の作用では除去出
来なくなってしまう。場所的な制約によってそこに設け
られない場合には上述したように機械的な摩擦力により
スベーサコロの表面からそれらを除去しなければならな
い。また、上述の例は何れも磁気ブラシ現像法の場合に
ついてのみ述べてきたが、非磁性のトナーのみからなる
現像剤を使用するもので、現像ギャップの精度が要求さ
れるものは、本発明をそのまま利用することも可能であ
る。

なお、当然のことながら現像ローラーが現像装置本体に
対して浮動に設けられている場合には、現像ローラーと
所定の位置関係にあるドクター、クリーニング部材、掻
き落し板、等はそれと共に変位するようになっている。
またスベーサコロと当援する感光体ドラムの両端部をク
リーニング装置又は別に設けたクリーニング手段でクリ
ーニングしてもよい。さらに、本発明は電子写真複写装
置に限らず、誘電体上にマルチスタィラス等の記録計に
よって直接静蚤潜像を形成する静電記録装置にも同様に
実施出来ることは言うまでもない。

以上のように、本発明によれば、記録体表面と現像ロー
ラー表面との間隔を一定にするスベーサコロの表面を常
に清掃しているので、極めて精度よく上記間隔を一定に
保つことができる。

そして均一な現像を行うことが出来るばかりではなく、
現像剤のブロッキング等の発生も防止することが出来る
優れた利点を有している。た簡単な装置により、現像ギ
ャップを一定にすることが出来るので小型化され、安価
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従釆の現像装魔を説明するための図、第２図
は本発明の実施例を示す現像装置の斜視図、第３図は第
２図に示す現像装置を具備する電子写真複写装置の概略
構成図、第４図は本発明の別の実施例を示す現像装置の
横断面図、第５図は本発明の他の実施例を示すクリーニ
ング部材の横断面図、第６図は本発明の他の実施例を示
す磁気ブラシ現像装置の横断面図である。 ８・・・感光体ドラム、１０・・・現像ローフー、１２
，１３，３４，３８，４５…スベーサコロ、１６，４２
・・・円筒、１４，１５，３７・・・クリーニング部村
、１７，４３．〜４３４・・・磁石。 格「図袷と図 怖４図 船５図 策５図 稀６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 静電潜像をその上に担持して移動する記録体に近接
   して回転する現像剤供給ローラーと、該現像剤供給ロー
   ラー端部又は上記記録体端部に接触して回転し、現像剤
   供給ローラーと記録体との間隙を一定に保つスペーサコ
   ロと、スペーサコロの表面に接触し、これと逆方向に回
   転する弾性物質で形成されたクリーニング部材とからな
   る現像装置。