JPS61156168A - 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】 挟亙分更 本発明は、乾式現像装置に関し、より詳細には、−成分
系現像剤を用いる現像方式に好適な現像装置に関するも
のである。

丈釆扱亙 従来、電子写真や静電記録等に採用される乾式現像方法
には、トナーとキャリヤとを含む二成分系現像剤を用い
る方法と、キャリヤを含まない一成分系現像剤を用いる
方法が有る。前者の方法は。

比較的安定して良好な画像が得られるが、その反面、キ
ャリヤの劣化及びトナーとキャリヤとの混合比の変動等
が発生し易く、装置の維持管理性やコンパクト化に難点
がある。

そこで、上述の如き欠点を有しない一成分系現像剤が注
目される。−成分系現像剤を用いる場合は１．現像剤に
均一に充分な電荷を付与する為に層厚が均一に薄い現像
剤の薄層を安定的に形成することが要求される。その方
法の一つに１層厚規制部材先端角部を現像剤搬送体表面
に圧接させこの間に現像剤を挟圧して機械的に層厚規制
を行う方法があるが、この場合、層厚規制部材の先端近
傍で圧接部の現像剤搬送方向に対して下流側の表面に、
圧接部を通過した現像剤が蓄積する傾向がある。この現
像剤の蓄積を放置すると、形成する現像剤薄層に所望の
摩擦帯電量を得ることが困難となると共に、成長して現
像剤の塊が生じこ九が現像位置に搬送供給されて画像不
良を引き起こす。

１−孜 本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、必要
な帯電量が付与された層厚の均一な現像剤の薄層を常時
形成でき高度な画像品質を安定して得ることができる現
像装置を提供することを目的とする。

監−履 本発明は、上記の目的を達成させるため、潜像担持体に
現像剤を薄層化して供給し潜像を可視像化する現像装置
において、現像剤を現像領域を含む所定の経路に沿って
搬送する現像剤搬送体と、現像剤を貯留すると共に前記
現像剤搬送体に適量づつ供給する現像剤供給手段と、一
端を保持された板状部材から成ると共に先端近傍に開口
が穿設されており該先端角部を前記現像剤搬送体表面に
圧接させ搬送されてくる現像剤の層厚を規制する層厚規
制部材とを有することを特徴としたものである。

以下５本発明の実施例に基づいて具体的に説明する。第
１図は本発明の１実施例としての非磁性−成分系現像剤
を使用する現像装置を示した模式的断面図である。第１
図において、現像剤搬送体としての現像スリーブ１が回
転自在に支承されており、本例では、矢印Ａ方向に所定
速度で回転駆動される。現像スリーブ１は、第２図に示
す如く、スリーブ状の例えばアルミニウム等の導電性基
体１ａ周面上にクロロプレン等の絶縁材料から成る絶縁
層１ｂを被着し、更にその上に多数の電極粒子１ｃ、を
互いに電気的絶縁状態に分散させて成る電極層１Ｇが積
層され、構成されている。この場合、例えばエポキシ樹
脂等の絶縁材料にカーボンブラック等の導電性材料を均
一に分散混合し、この混合材料を絶縁層ｌｂ上に塗布す
ることにより、多数の微小電極が均一に分散する電極層
１ｃを容易に形成することができる。微小電極の材料と
しては、銅等の金属粉も使用できる。又、これらを互い
に電気的に絶縁状態に分散させる分散媒体材料としては
、アクリル系、ウレタン系、スチレン系、アクリル−ウ
レタン系、エポキシ−シリコン又はエポキシ−テフロン
系等の幅広い材料を使用できるが、現像剤としてのトナ
ーが効率良く摩擦帯電される様に使用するトナーに対す
る摩擦帯電系列が離れていることが要求される。

以上の如く、現像スリーブ１の表面層として微小電極を
分散させた電極層１ｃを形成することにより、−成分系
トナーを使用する場合も線画像で画像濃度が選択的に上
昇するエツジ効果による好適な現像特性を得ることがで
きる。又、微小電極としてのカーボンブラック等の低抵
抗物質を分散せしめたエポキシ樹脂等の絶縁材料は、金
属等に比べてトナーとの付着性が良いから、非磁性−成
分系トナーの様に特別な磁力等の担持力が関与しない現
像剤をもその充分な量を担持し搬送することができる。

尚、導電性基体１ａは、後述する除電ブラシ１０と同電
位でバイアス電源１１に接続されている。又、絶縁層１
ｂは、現像に適した電界強度を保持する為に設けてあり
、必要に応じて省略することも可能である。

現像スリーブ１に対して１本例では図中右側に。

現像剤を貯留するホッパ２が形成されている。本例で使
用する現像剤は、強磁性体から成るキャリヤ等を含まな
い非磁性の一成分系トナーである。

ホッパ２の上部には、補給口２ａが形成され、ここにト
ナーが充填されたカートリッジ３が装着され、ホッパ２
に向けて新たなトナーが自然落下により補給される。ホ
ッパ２内には、トナーの凝集を防止しつつ現像スリーブ
１表面に向けて送り出すアジテータ４が回動自在に配設
されている。

ホッパ２の現像スリーブ１にトナーを供給する出口側に
は、トナーの現像スリーブ１表面上への移動を推進する
トナー供給ローラ５が配設されている。トナー供給ロー
ラ５は、その表面を現像スリーブ１表面に圧接可能な位
置に回転自在に支承されており、その回転方向は現像ス
リーブ１と同方向に駆動回転されることが望ましい。即
ち、接触部Ｃにおいて、双方の表面が圧接しつつ逆方向
に移動する状態が好ましい、これにより、トナーが双方
の表面間に挟圧され効率良く摩擦帯電されると共に層厚
が規制され、適度な層厚のトナ一層が現像スリーブ１表
面に付着形成される。この場合、トナー供給ローラ５の
表面の好適な周速度は、現像スリーブ１の周速度によっ
て異なり、総体的には現像スリーブ１より高速度に設定
するのが好ましいが、過度に高速度に設定すると、トナ
ー飛散や軸受部でのトナー固着及びホッパ２内でのトナ
ーの凝集の促進等の副作用を伴う為、適正範囲内に設定
することが要求される。トナー供給ローラ５の表面部の
材質は、トナーを効率良く摩擦帯電させる為に、トナー
に対して摩擦帯電系列が離れていることが望ましい。

本例では、芯金５ａの周面に好適には発泡度がセル数に
て１０〜１００の例えばポリウレタンフォーム等の可撓
材から成る表面層５ｂが被着されたスポンジローラ５が
、現像スリーブ１表面に圧接しつつ現像スリーブ１と同
方向に駆動回転可能に配設されている。この場合、直径
が２５．４ｍｍの現像スリーブ１が４００ｒｐ■の速度
で回転されるのに対して、直径が１４＋ｎ＋のスポンジ
ローラ５が８０Ｏｒｐｍで回転され、両者の周速度の比
は、約１０：１１に設定されている。尚、トナーを適量
ずつ接触部Ｃに搬送し好適なトナー薄層を現像スリーブ
１表面に形成する為には、可撓材の硬度は高い方が良く
、孔径は小さい方が良い。

以上の如くトナー供給ローラ５を設けることにより、ホ
ッパ２内に補給された新たなトナーは、アジテータ４の
回動と共に既存のトナーと撹拌された後、トナー供給ロ
ーラ５の回転に追従して円滑に接触部Ｃに移送される。

接触部Ｃにおいては、互いに逆方向に移動する現像スリ
ーブ１とトナー供給ローラ５の各表面間に移送されてき
たトナーが挟圧され、この際に摩擦帯電されると共にト
ナーが現像スリーブ１表面に付着せしめられる。この場
合、トナーをトナー供給ローラ５の回転に追従させる力
としては、主にトナーとトナー供給ローラ５との摩擦に
よる静電気力等が関与する。従って、現像剤がキャリヤ
も磁性体も含まない非磁性−成分系トナーであっても、
ホッパ２から現像スリーブ１表面に円滑に搬送供給する
ことができる。

而して、現像スリーブ１の回転方向に沿って。

トナー供給ローラ５の下流側には、層厚規制部材として
のドクタブレード６が配設されており、第３図に示す如
く、その先端面６ａ、のエツジ部６ａ２を現像スリーブ
１表面に圧接させその表面に担持され搬送されてくるト
ナ一層の層厚を規制してトナー薄層を形成する。このド
クタブレード６の先端面６ａ１近傍には、ドクタブレー
ド６に関する下流側領域Ａと上流側領域Ｂを連通する開
ロアが穿設されている０本例のドクタブレード６におい
ては、第４図に示す如く１弾性部材から成る本体６ｂの
先端エツジ部６ａ、からの距離ΔＱが好適には約ｌａｍ
の位置に、そのエツジラインＬに沿って等間隔に矩形状
の開ロアが適数個穿設されている。この様に形成された
ドクタブレード先端のエツジ部６ａ、を現像スリーブ１
表面の幅方向略全域に均等に圧接させることにより、ト
ナーの層厚を略全域にわたり均一に規制すると共に充分
に摩擦帯電させることができ、所望の帯電量を有する層
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。即ち、先端エツジ部６ａ２を現像スリーブ１表面
に所要圧力で圧接させて層厚規制を行うことにより、第
３図に示す如くその下流側領域Ａにトナーが蓄積する傾
向があるが、成る程度蓄積すると開ロアを通じて上流側
領域Ｂに自動的に返送される為、それ以上のトナーの蓄
積が防止される。従って、過度にトナーが上流側領域Ａ
に蓄積することによりトナーの帯電コントロールが悪化
したり蓄積トナーの塊が形成されたトナー薄層に追従し
て搬送される不都合が防止され、所望の帯電量を有する
層厚が均一なトナー薄層が安定して形成される。尚、ド
クタブレード先端部に設ける開ロアは、第５図に示すご
とく円形に適数個穿設しても良く、又、第６図に示す如
くエツジラインＬに沿って延在する単一の矩形間ロア′
を穿設しても良い。

現像スリーブ１の回転移動経路におけるドクタブレード
６の下流側の適所には、回動自在に張設された潜像担持
体としての無端状の有機感光体ベルト（ＯＰＣベルト）
８の一部と現像スリーブ１表面が転勤接触し、現像領域
りが形成されている。

適所で一様帯電及び像露光の工程を経てｏＰＣベルト８
の表面に形成された静電潜像は、その回動と共に現像領
域りまで搬送される。現像領域りには、開ロアが設けら
れたドクタブレード６により蓄積トナーの塊を混入させ
ることなく形成された層厚及び帯電量が共に均一なＭ望
のトナー薄層が安定的に搬送されてきており、ここで、
ｏｐｃベルト８に形成された静電潜像に供給されて均一
に潜像が可視像化される。

現像領域りの現像スリーブ１の回転方向に沿った下流側
には、現像スリーブ１表面に蓄積された不要な電荷を除
去する除電ブラシ９が配設されている。現像スリーブ１
表面には、トナー供給ローラ５やドクタブレード６及び
ＯＰＣベルト８等との摩擦により、現像に不要な極性に
帯電された電荷が蓄積される傾向がある。この不要な電
荷は、地肌汚れやスジ等の画像不良を発生させる原因と
なるので、確実に除去することが要求される。特に、現
像スリーブ１の電極層１ｃの材料であるエポキシ樹脂等
の絶縁材料に蓄積された電荷は、金属等の場合に比べて
除去が困難であり、効率の良い除電手段が要求される。

本例においては、導電性ブラシ毛９ａの先端腹部がそれ
自体の弾性による適度な圧力で現像スリーブ１表面に当
接できる様に、その長さや材質及び除電ブラシ９の取付
位置が設定されている。これにより、ブラシ毛９ａが現
像スリーブ１表面の幅方向の所要領域にわたり均一に当
接でき、除電ムラの無い良好な除電効果を得ることがで
きる。そして、除電ブラシ９は、前述した現像スリーブ
１の導電性基体１ａと同一電位でバイアス電源１０に接
続されている。これにより、現像スリーブ１表面の不要
な蓄積電荷が選択的に効率良く除去される。かくして、
除電処理を受は静電気的付着力が弱められた残存トナー
は、現像スリーブ１の回転と共にトナー供給手段５の配
設位置に搬送され、ここで現像スリーブ１表面から脱離
せしめられ、新たな現像プロセスに供される。本例では
、トナー供給ローラとしてのスポンジローラ５を圧接接
触状態で回転させであるから、搬送されてきた残存トナ
ーは現像スリーブ１の表面から容易に効率良く掻き落と
される。

即ち、スポンジローラ５は、現像スリーブ１に圧接され
て撓み適長にわたって面接触状態となっており、接触部
Ｃのローラ５の回転方向に対して上流側では、前述した
如くローラ５に担持され搬送されてくるトナーを規制し
て現像スリーブ１表面に付着させるが、下流側では、現
像スリーブ１表面に付着した残存トナーを掻き取る効果
を発揮する。掻き取られたトナーは、ローラ５の回転と
共にホッパ２内に返送され、再使用に供せられる。

次に、本発明の他の実施例について第７図の要部説明図
に基づき説明する。尚、上記実施例と同一の構成要素に
ついては同一符号を付し、その説明を省略する。本例で
は、層厚規制部材として２個のドクタブレード１１．１
２を現像スリーブ１周面に沿って適長離隔させ直列的に
設け、下流側のドクタブレード１２をトナー固着を防止
すべくトナーとの非粘着性に優れた例えば含フッ素樹脂
で形成し、上流側のドクタブレード１１を充分な摩擦帯
電が常に実施される様に耐摩耗性に優れた弾性部材で形
成しである。そして、上流側ドクタブレード１１にのみ
、その先端１１ａ近傍に上記実施例と同様の開口１３が
穿設されている。これは、下流側のドクタブレード１２
には予め層厚が規制されてトナーが供給されるから過大
な負荷が加わることが稀であり、その下流側領域Ｃにト
ナーが蓄積する虞が少ないからである。故に、ブレード
１２にも開口を設けてもよい。その他の部分は、上記実
施例と同一に構成されている。

従って、トナー供給ローラ５により現像スリーブ１上に
供給されたトナーは、先ずドクタブレード１１により層
厚規制を受ける。この際、開口１３が設けられているか
ら、上記実施例と同様に下流側領域Ａにおけるトナーの
蓄積が防止され、所望の摩擦帯電効果が発揮される。ド
クタブレード１１で層厚規制を受けたトナーは、下流側
のドクタブレード１２で再度層厚規制されることにより
、スジ等のない層厚が均一で充分な帯電電荷を有する現
像に好適なトナー薄層に仕上げられ、現像領域Ｄ（第１
図参照）に安定して搬送供給される。この場合、下流側
のブレード１２により移動を規制されたトナーが双方の
ブレード間、即ちＡ領域に２点鎖線で示す如く蓄積する
傾向があるが、開口１３を通じてブレード１１の上流側
領域Ｂに円滑に返送されるので、その過度な蓄積が防止
される。

又、含フッ素樹脂はトナーを正極性に摩擦帯電させるか
ら、ドクタブレード１２により最終的に形成されたトナ
ー薄層は正極性に均一に帯電されており１本例の如く負
極性の静電潜像を形成する有機性感光体ベルト８を使用
する場合には好都合となる。尚、配設するドクタブレー
ドは２個に限らず、３個以上を現像スリーブ１周面に沿
って多段状に配設しても良い。この場合、本例と同様に
。

最下流側のドクタブレードを含フッ素樹脂で形成すると
共に少なくともそれ以外のドクタブレードに先端部開口
を設ける構成とすれば、最下流側のドクタブレードでト
ナー薄層の層厚及び極性を含めた帯電状態を最適に仕上
げて現像に供することができる。

上記実施例等においては、現像剤として非磁性−成分系
トナーを使用しているが、これに限らず磁性トナーや磁
性キャリヤを用いる現像装置に対しても本発明を適用す
ることができる。この場合、現像剤を移動させる推進力
として磁力が設定されているから、トナー供給口゛−ラ
５を省略することも可能である。又、感光体ドラム等の
剛性を有するドラム式潜像担持体に対しても本発明は適
用可能である。更に、第３図に示した実施例において。

ドクタブレード６を弾性磁性体で形成し現像スリーブ１
内部に配設した磁石の磁力により、ドクタブレード６の
先端エツジ部６ａ、を現像スリーブ１表面に適度に圧接
させる構成としてもよい。

効果 以上、詳述した如く、本発明によれば１層厚規制部材の
先端近傍に開口を設けることにより、現像剤の搬送方向
に対して層厚規制部材の下流側領域における現像剤の過
度の蓄積を防止することができる。従って、所望の電荷
が帯電されると共に現像剤の塊の混入等が無く層厚が均
一な現像剤薄層を常時安定して形成することができ、長
期に亘って高度な画像品質を得ることができる。尚、本
発明は上記の特定の実施例に限定されるものではなく、
本発明の技術的範囲内において種々の変形が可能である
ことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示した模式図、第２図は本
発明の１実施例におけるスリーブ１の構成を示した説明
図、゛第３図は本発明の１実施例の要部を示した説明図
、第４図乃至第６図は夫々本発明の１実施例におけるド
クタブレード６の変形実施例を示した各説明図、第７図
は本発明の他の実施例を示した説明図である。 （符号の説明） １：　　ＩＩＬ像スリスリ ーブ　トナー供給ローラ （スポンジローラ） ６．１１．１２　：　　ドクタブレード７．７’、１３
：　　開口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、潜像担持体に現像剤を薄層化して供給し潜像を可視
   像化する現像装置において、現像剤を現像領域を含む所
   定の経路に沿って搬送する現像剤搬送体と、現像剤を貯
   留すると共に前記現像剤搬送体に適量づつ供給する現像
   剤供給手段と、一端を保持された板状部材から成ると共
   に先端近傍に開口が穿設されており該先端角部を前記現
   像剤搬送体表面に圧接させ搬送されてくる現像剤の層厚
   を規制する層厚規制部材とを有することを特徴とする現
   像装置。 ２、上記第１項において、前記層厚規制部材は複数個配
   設されており、その内の少なくとも現像剤の搬送方向に
   対して最下流側に配設した層厚規制部材以外の層厚規制
   部材の各先端近傍に前記開口が穿設されていることを特
   徴とする現像装置。 ３、上記第２項において、前記最下流側に配設された層
   厚規制部材の少なくとも前記現像剤搬送体との圧接部は
   含フッ素樹脂から成ることを特徴とする現像装置。