JPS6145257A - 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】 致免分互 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。

従】巳１１ 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。−成分系現像剤は、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
柱体を含まない非磁性−成分系現像剤を用いる方法が適
している。然るに、−成分系現像剤を使用する場合は、
現像に必要な電荷が充分に付与される様にまず均一に薄
層化することが要求される。

従って、非磁性−成分現像剤を使用する場合は、現像剤
を如何にして円滑に薄層化し所定経路に沿って移動させ
るかが問題となる。

１−呵 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。

昼−腹 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しつつ回転自在に支承さ
れており前記貯留手段の現像剤を前記現像剤搬送体に供
給する現像剤供給手段と、一部を前記現像剤供給手段の
表面に圧接させ供給すべき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、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本例では矢印へ方向に所定速
度で回転駆動される。本例の現像スリーブ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
ｍを互いに電気的絶縁状態に分散させて成る電極層１ｃ
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、多数の電極
粒子１ｃ工が均一に分散する電極層ＩＣを容易に形成す
ることができる。電極粒子１ｃ工の材料としては、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１ｃ２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−テフロン系各樹
脂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の表面層として電極粒子１
ｃｍ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、電極粒子１ｃ工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８と同電位でバイアス電源９に接続されている。

又、絶縁層１ｂ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、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、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
現像剤供給手段としてのトナー供給ローラ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いる
。トナー供給ローラ５の現像スリーブ１と接触する表面
部５ａの材質としては、発泡性樹脂やゴム等の可撓性材
料から金属等の剛性材料まで幅広い材料を適用できるが
、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。又、トナ
ー供給ローラ５の回転方向は、可撓性ローラの場合は、
現像スリーブ１と同方向、即ち、接触部Ｃにおいて双方
が互いに圧接しつつ反対方向に移動する方向が良いが、
剛性ローラの場合は、接触部Ｃで同方向に移動する上述
とは逆の方向が望ましい。トナー供給ローラ５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、現像
スリーブ１表面とトナー供給ローラ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。

本例では、周面に好適には発泡度がセル数で１０〜１０
０の例えばポリウレタンフォーム等の可撓材から成る表
面部５ａが形成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。ごの場合、直径が２５．４ｍ
ｍ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１４ｍ＋ｉのトナー供給ローラ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。

発泡径は小さい方が良い。

而して、トナー供給ローラ５のアジテータ４に近接する
位置における表面には、トナー供給ローラ５の回転に追
従して′移動しようとするトナーの層厚を規制する層厚
規制部材としてのドクタブレード６が配設されている。

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トナー供給
ローラ５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をトナー供
給ローラ５表面に当接させることにより、トナーの層厚
をトナー供給ローラ５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ができ、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。又、絶
縁膜６ｂはトナーの固着防止と帯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。

以上の如く、ホッパ２の出口側にトナー供給ローラ５と
ドクタブレード６を配設することにより、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、トナー供給ローラ５の回転に追従して移動し、
層厚規制部Ｓにおいてトナーの移動量が規制され、トナ
ー供給ローラ５表面にトナー薄層が形成されると共に摩
擦帯電される。トナー供給ローラ５表面に形成されたト
ナー薄層はその回転と共にトナー供給ローラ５と現像ス
リーブ１が接触する接触部Ｃに搬送される。

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の各表面間に搬送されてき
たトナー薄層が挟圧され、ここで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、トナー供給ローラ５表面にトナーを担持する力と
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、本例のキャリヤも磁
性体も含まない非磁性−成分系トナー等の如く、磁力等
の特別な担持力が設定されていない現像剤であっても、
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。

現像スリーブ１の回転移動経路におけるトナー供給ロー
ラ５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（ＯＰＣベル
ト）７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７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、接触部Ｃで現像スリーブ１表面に付着せしめ
られた層厚が均一で充分な電荷が帯電されたトナー薄層
が現像スリーブ１の回転と共に搬送されてくる。この場
合、現像スリーブ１の表面部の電極層１ｃは、前述した
如く１〜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
担持力が設定されていない現像剤をも、現像スリーブ１
の所要領域の全周面に万遍無く担持し搬送することがで
きる。従って、ＯＰＣベルト７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８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及びＯＰＣベルト７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、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。本例においては、導電性ブラ
シ毛８ａ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８の取付位置が設定されている。これ
により、ブラシ毛８ａ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８
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９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を適正レベルまで効
率良く除去できる。かくして、除電処理を受は静電気的
付着力が低下した残存トナーは、現像スリーブ１の回転
と共にトナー供給ローラ５の配設位置に搬送されると共
に現像スリーブ１表面から脱離し、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、スポ
ンジローラ５を圧接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。

尚、第３図に示す如く、上記実施例におけるトナー供給
ローラ５から現像領域りに至る間に、ドクタブレード６
とは別個に更に層厚規制部材１０を現像スリーブ１表面
の所要領域に均等に軽く当接する様に配設してもよい。

これにより、より層厚が均一で充分な電荷を有するトナ
ー薄層を確実に形成し現像領域りに供給することができ
る。この場合、層厚規制部材１０は、ブレード状に限ら
すローラ状或いはブラシ状等に形成しても良く、又、そ
の材料も、金属、ゴム、樹脂等の池幅広い材料を適用す
ることができる。又、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。更に
、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。加えて、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、貯留された現像
剤を現像剤搬送体上に供給する現像剤供給手段表面に層
厚規制部材を当接させて現像剤を薄層化した後現像剤搬
送体にその薄層を供給する構成とすることにより、非磁
性−成分系トナー等の移動させる為の担持力が特別に設
定されていない現像剤をも円滑にＭ定経路に沿って移動
させ。

効率良く摩擦帯電と層厚規制を実施することができる。

従って、非磁性−成分系トナーを使用する現像装置にお
いても、必要な電荷が充分に付与されると共に均一に薄
層化された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１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１例えば、潜像担持体
に現像剤搬送体を接触させず近接させるだけの現像方式
に対しても、本発明を適用することができる。又、現像
剤搬送体は通常の金属スリーブでもよい。

【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実施例における一部を示した説明図、第３図は
本発明の他の実施例を示した各説明図である。 （符号の説明） １：　現像スリーブ ５：　トナー供給ローラ （スポンジローラ） ６：　ドクタブレード １０：　層厚規制部材 特許出願人　　　　株式会社　リ　コ　一部１図 ９Ｘに 第２図 第３図

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しつつ
   回転自在に支承されており前記貯留手段の現像剤を前記
   現像剤搬送体に供給する現像剤供給手段と、一部を前記
   現像剤供給手段の表面に圧接させ供給すべき現像剤の層
   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、前記現像剤供給手段は表面部
   が多孔質可撓性部材から成るスポンジローラであること
   を特徴とする現像装置。