JPS6143765A - 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】 五五分互 本発明は、−成分系現像剤を用いる現像装置に関し、よ
り詳細には、非磁性の一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。

鵞」Ｕ支度 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有る。

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。−成分系現像剤は１通常、トナー中にキャリ
ヤに相当する物質を含有させてあり、磁力を利用してト
ナーを移動させる場合は、トナーに磁性体を含有させる
。ところが、磁性体は不透明であるから、カラー現像に
おいてはその色素の影響を受は鮮明なカラー画像を得る
ことが難しい、従って、特にカラー現像に対しては、磁
性体を含まない非磁性現像剤を用いる方法が適する訳で
あるが、この場合、現像剤を如何にして円滑に所定経路
に沿って移動させるかが問題となり。

これに付随して種々の課題が生じる。

１−煎 本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、非磁
性現像剤を使用する場合も高度な画像品質を安定して得
ることができカラー現像用としても好適な応用範囲の広
い現像装置を提供することを目的とする。

隻−處 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循環経路に沿
って搬送する現像剤搬送体と、現像剤を貯留する貯留手
段と、前記現像剤搬送体に接触又は近接して自在に回転
可能に支承されており前記貯留手段に貯留されている現
像剤を前記現像剤搬送体に移送する現像剤供給手段と。

前記現像剤供給手段の現像剤搬送方向に対して下流側に
配設されており一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
、前記現像剤供給手段と前記層厚規制部材との間に配設
されており現像剤を移動させて凝集を防止する現像剤凝
集防止部材とを有することを特徴としたものである。

以下１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１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
される如く、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Ｒ層１ｂを被着し、更にその上に多数の電極粒子１ｃ
工を互いに電気的絶縁状態に分散させて成る電ｗＡ層１
ｃ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ＩＦ！混合し、この
混合材料を絶ｆｉＪｌｌｂ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１ｃ１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、ｆ
ｆｉ像剤としてのトナーが効率良く摩擦？＋Ｆ電される
様に使用する１〜ナーに対する摩擦帯電系列シバ類１１
ている二とが要求さｔしる。

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０本例で使用する
現像剤は、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Ｉ−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
るトナー供給部材５が回転自在に配設されている。トナ
ー供給部材５は、好適には、その表面を現像スリーブ１
表面に圧接可能な位置に支承されると共に現像スリーブ
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イ；Ｆ電されると共に層厚が
規制され、適切な厚さ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、トナー供給部材５を現像
スリーブ１に対して非接触状態に配設しても、トナーを
現像スリーブ１に供給することは可能であり、帯電効率
の良いトナーを用いるとか別個に抑圧部材を設けてトナ
一層を付着形成させる等の方法を併用することにより、
接触させる場合と同様な効果を得ることができる。

又、トナー供給部材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るが、総体的には
現像スリーブ１より高速度に設定し、＠像スリーブ１表
面とトナー供給部材５表面とが摺接しつつ回転する状態
が好ましい、然るに、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。トナー供給部材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５８の周面に好適には発泡度がセル数で
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
２５．４ｍｓの現像スリーブ１が４０Ｏｒｐｍの速度で
回転されるのに対して、直径が１４ｍｍのトナー供給部
材５が８００ｒｐＩ１１で回転され１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に移動させ好適なトナ一層を現像スリーブ
１表面に形成する為には、可撓材の硬度は高い方が良く
、発泡セル数は多い方が良い。

以上の如くトナー供給部材５を設けることにより、ホッ
パ２内に貯留されアジテータ４の回動と共に送り出され
てくるトナーは、トナー供給部材５の回転に追従して移
動し、円滑に接触部Ｃに移送される。この場合、トナー
をトナー供給部材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部材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、トナー供給部材
５の回転と共にホッパ２から現像スリーブ１表面に円滑
に移送することができる。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とトナー供給部材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。

現像スリーブ１の回転方向に沿って、トナー供給部材５
の下流側には、現像スリーブ１表面に付着形成されその
回転と共に搬送されてくるトナ一層の層厚を規制して薄
層化するドクタブレード６が配設されている０本例のド
クタブレード６は、弾性部材から成る本体６ａの一方の
側面に例えばテトラフルオロエチレン−パーフルオロア
ルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素系
樹脂から成る絶縁膜６ｂを被着して形成されており、こ
の絶縁膜６ｂを介してその先端部を現像スリーブ１表面
に圧接させトナーの層厚を規制する。

この場合、ドクタブレード６の先端エツジ部６Ｃを現像
スリーブ１表面に当接させることにより。

トナーの層厚を現像スリーブ１の幅方向における所要範
囲の略全域にわたり均一に規制することかで＊、［５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
。又、絶、１ｌｌｌ！１ｉ６ｂはトナー薄層の層厚の均
一化に悪影響を及ぼすトナーの固着の防止とイ；Ｆ電特
性の向上を図る為に設けられており、本例の如くフッ素
系材料を使用することにより、より効果的にトナーの固
着が防止され摩擦帯電が実施される。

而して、ドクタブレード６とトナー供給部材５との間に
は、トナーの凝集を防止する為のファーブラシ７が回転
自在に配設されている。トナー供給部材５とドクタブレ
ード６の間においては、ドクタブレード６によりその下
流側への移動を規制されたトナーが上流側に戻され、ト
ナー供給部材５の回転と共に現像スリーブ１側に移動し
てくるトナーと合流してトナー溜Ｓが形成される。この
トナー１ｆｆｌｓにおいて、均一な層厚のトナー薄層の
形成に悪影響を及ぼすトナーの凝集が生じ易い。

そこで１本例では、トナー溜Ｓにファーブラシ７を回転
自在に配設し、トナー供給部材５と同一方向に所定速度
で回転させてトナー凝集を防止する構成となっている。

ファーブラシ７は、導電性芯金７８の周面上に導電性材
料から成るブラシ毛７ｂが均等に植設されて形成されて
おり、トナー供給部材と同方向に駆動回転される。これ
により。

トナー溜Ｓで滞留しようとするトナーを強制的にアジテ
ータ４側に移動させ、トナーの凝集を防止内を循環させ
ることができる。そして、ファーブラシ７は、所定の極
性のバイアス電−ｇ８に接続されており、トナーが有す
る現像に不要な極性の電荷を選択的に除去する。従って
、トナーの凝集が効果的に防止されると共に層厚規制部
材等によるＦＪ擦帯電の効率を上昇させるのに寄与する
。尚、トナー凝集防止部材としては、ファーブラシに限
らず、アジテータ等の攪拌部材を回動させても良い、又
、バイアス電源８に接続せずに単に接地するだけでも良
く、トナーに除電処理を施す必要がない場合は、バイア
ス１！ｇ８は不要であり、従って、ブラシ毛７ｂを絶縁
材料で形成してもよい。

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性感光体ベルト（ＯＰＧベルト
）９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１−
９の表面に形成された静？！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、ドクタブレ
ード６により層厚が規制されると共に充分な電荷が摩擦
帯電されたトナー薄層が現像スリーブ１の表面に担持さ
れ搬送されてくる。

この場合、］５２像スリーブ１の表面部の電極７ｆＪ　
ｌ　ｃは、前述した如くトナーが付着し易いエポキシ樹
脂等の絶縁材料で形成されているから、非磁性−成分系
トナー等の特別な担持体が設定されていない現像剤をも
周面の所要領域に均等に担持し搬送することができる。

従って、ＯＰＧベル１〜９に形成された静電潜像に層厚
が均一なトナー薄層が安定して供給され、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１０が配設されている。現像スリーブ
１表面には、トナー供給部材５やドクタブレード６及び
ｏＰＣベルト９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ｒｆ！ｉ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ＩＣ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０本例においては、導電性ブラシ毛１０ａ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
１０の取付位置が設定されている。これにより、ブラシ
毛１０ａ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１０は、前述し
た現像スリーブ１の導電性基体１ｃと同一電位でバイア
ス電源１１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や現像に供されなかった残存
トナーの電荷を選択的に効率良く除去できる。かくして
、除電処理を受は静電気的付着力を消失した残存トナー
は、現像スリーブ１の回転と共にスポンジローラ５の配
設位置に搬送され、ここで現像スリーブ１の表面から容
易に掻き落とされる。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１−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。

尚、上記実施例においては、現像剤として非磁性−成分
系トナーを用いているが、これに限らず磁性トナーを用
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
。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、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。

級−玉 以上、詳述した如く、本発明によれば、現像剤供給部材
と層厚規制部材との間の現像剤が滞留し易い領域に現像
剤凝集防止部材を設けることにより、磁力を利用して移
動させることができない非磁性現像剤をも凝集させるこ
と無く円滑に移動させて現像に供することができる。従
って、−成分系非磁性トナーを使用する現像装置におい
ても、必要な電荷を有する均一な層厚の現像に好適なト
ナー薄層を安定的に形成供給でき、高度な画像品質を長
期間にわたって得ることが可能となる。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
１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０例えば、現像剤搬送体と潜像担持
体を接触させず近接させるだけで現像する方式にも１本
発明は適用可能である。

【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実施例の一部を示した説明図である。 （符号の説明） １：　現像スリーブ ５：　トナー供給部材 ６：　ドクタブレード ７：　ファーブラシ ８：　バイアス電源

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
   定の循環経路に沿って搬送する現像剤搬送体と、現像剤
   を貯留する貯留手段と、前記現像剤搬送体に接触又は近
   接して自在に回転可能に支承されており前記貯留手段に
   貯留されている現像剤を前記現像剤搬送体に移送する現
   像剤供給手段と、前記現像剤供給手段の現像剤の搬送方
   向に対して下流側に配設されており一部を前記現像剤搬
   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、前記現像剤供給手段と前記層厚規
   制部材との間に配設されており現像剤を移動させて凝集
   を防止する現像剤凝集防止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、前記現像剤凝集防止部材はフ
   ァーブラシであることを特徴とする現像装置。