JP2855593B2

JP2855593B2 - 現像装置

Info

Publication number: JP2855593B2
Application number: JP62057782A
Authority: JP
Inventors: 宏美荻山; 広己出水
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1987-03-12
Filing date: 1987-03-12
Publication date: 1999-02-10
Anticipated expiration: 2014-02-10
Also published as: JPS63223676A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は、現像装置に係り、特に、１成分磁性トナー
を現像剤搬送部材上に担持しながら現像領域へ搬送せし
めるようにした現像装置に関する。（従来の技術）複写機等の各種記録装置に使用される現像装置は、潜
像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給して現
像・可視化せしめる機能を備えている。このような現像
装置のうち、１成分磁性トナーを用いるものにおいて
は、現像スリーブ等の現像剤搬送部材上に１成分磁性ト
ナーを磁力あるいは静電気力により担持させておき、こ
の現像剤搬送部材のトナー搬送機能に基づいてトナーを
現像領域に移動せしめ、上述のような現像動作を行なう
ようにしている。例えば、特公昭59−25221号公報に記載された現像装
置では、感光体ドラム等からなる潜像担持体に近接して
現像剤搬送部材としての導電性ゴムローラーが配置され
るとともに、この導電性ゴムローラーに近接して磁気ロ
ーラーが配置されており、別個に設けられたトナータン
クから上記磁気ローラー上に１成分磁気トナーを供給し
てトナーを磁気ローラー上に担持させておき、該磁気ロ
ーラーのトナー搬送機能に基づいてトナーを導電性ゴム
ローラーに移動せしめトナー補給を行なうようにしてい
る。ところが、このような従来の現像装置においては、磁
石ローラーに着磁されているＮ極およびＳ極の各磁極ど
うしの間の部分において磁界が弱くなり、その部分にお
けるトナー担持性、すなわちトナーの補給性が低下する
という問題がある。特に、Ｎ極およびＳ極の各磁極どう
しの間に生じる変異点では磁界は０になってしまう。また、特開昭50−45639号公報に記載された現像装置
では、感光体ドラム等からなる潜像担持体に近接配置さ
れた現像剤搬送部材としての円筒状の現像スリーブ内
に、複数の磁極が環状に配置された磁石体が配置されて
おり、この磁石体から発せられる磁界により１成分磁性
トナーを現像スリーブの表面上に吸着・担持させながら
現像スリーブと磁石体とを相対的に回転移動させ、これ
によりトナーを現像領域まで搬送して現像を行なうよう
にしている。この場合のトナーの帯電作用は、トナー粒
子が自転しながら現像スリーブ表面上を移動する時にト
ナー粒子と現像スリーブとの間に生じる摩擦力に基づい
て行なわれている。しかし、このような現像装置においても同様に、磁石
体に着磁されているＮ極およびＳ極の各磁極どうしの間
の部分においてトナー担持性、すなわちトナーの補給性
が低下するという問題がある。（目的）そこで本発明は、１成分磁気トナーを用いる現像装置
において、トナー補給性を良好に行なわれるようにする
ことを目的とする。（構成）上記目的を達成するため、本発明は、トナー容器内に
蓄えられた１成分磁性トナーにその表面部の一部を接触
するように配置され、同１成分磁性トナーを担持しなが
ら現像領域へ搬送する現像剤搬送部材を備える現像装置
において、上記トナー容器内で上記現像剤搬送部材に磁
力を及ぼしめるように同現像剤搬送部材と間隙をもって
対向配置され、上記現像剤搬送部材と同方向に回転駆動
される磁石体を有し、上記現像剤搬送部材は、その表面
部が高抵抗体材質で形成され、上記磁石体との対向部位
での上記表面部と１成分磁性トナーとの摩擦帯電により
発生する静電気力で１成分磁性トナーを磁力を用いずに
同表面部に担持して、上記現像領域に搬送することを特
徴としている。このような構成からなる現像装置において、磁石体は
トナー容器内で現像剤搬送部材に磁力を及ぼしめるよう
に現像剤搬送部材と間隙をもって対向配置されて現像剤
搬送部材と同方向に回転駆動され、現像剤搬送部材の表
面部が高抵抗体材質で形成されているので、容器内の１
成分磁性トナーが磁石体の磁力により磁石体の回りに集
められる。特に、現像剤搬送部材と磁石体との対向部位
では、磁石体と現像剤搬送部材とが逆方向に移動し、磁
石体の磁力が対向する現像剤搬送部材まで及んでいるた
め、現像剤搬送部材へのトナー補給領域におけるトナー
密度が高められる。これにより、１成分磁性トナーが現
像剤搬送部材の表面部と摩擦帯電されて、所定の帯電を
与えられると共に、現像剤搬送部材にはトナーと逆極性
の帯電電荷が与えられる。そして、この両者の静電気力
によりトナーが現像剤搬送部材の表面部に付着されて担
持され、現像領域に搬送される。以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。第１図において、潜像担持体としての無端状の感光
体ベルト１には、現像装置２が近接配置されている。感
光体ベルト１は、有機感光体（OPC）から形成されてお
り、矢印Ａ方向に移送されている。この送り速度Vpは、
本実施例では約115mm/secに設定されている。この感光
体ベルト１上には、図示されていない適所で一様に帯電
及び像露光の各工程が施されており、この各工程を経て
感光体ベルト１上に所定の静電潜像が形成されるように
なっている。一方、現像装置２のトナー容器３内には、現像剤搬送
部材としての現像スリーブ４が回転自在に支承されてい
る。現像スリーブ４は、該現像スリーブ４上に付着され
たトナーが感光体ベルト１の表面に接触しながら反時計
回り、すなわち矢印Ｂ方向に所定の表面移動速度Vsで移
送されるように回転駆動されている。本実施例では、現
像スリーブ４として外径が25.4mmのものが用いられてい
るとともに、351rpmで回転駆動されている。この現像ス
リーブ４の構成は、円柱状をなす軸部4aの回りに、円筒
状の導電性支持体4bを介して表面部となる高抵抗体層4c
が環状に設置されているものである。高抵抗体層4cの感
光体ベルト１側に接触していない表面部分の一部は、ト
ナー容器３内に蓄えされた１成分磁性トナーＴ（以下
「トナーＴ」と記す）内に埋もれてトナー側に接触する
ように配置されており、その表面の一部がトナーＴに接
触するように配置されている。高抵抗体層4cは、トナーＴとの摩擦帯電によりトナー
Ｔの所望の帯電電荷を与える材質で形成されており、本
実施例においては、高抵抗体層4cの材質として、バリウ
ムフェライト磁性体を分散させてなるEPDMゴム材質が採
用されている。そして、その抵抗値は、10¹⁰〜10¹²Ωcm
に設定されている。本実施例では、高抵抗な１成分磁性
トナーが使用されており、例えば、（株）リコー製タイ
プ2000トナー（抵抗値約10¹³Ωcm）が採用されている。つぎに、感光体ベルト１と現像スリーブ４との接触部
である現像領域Ｋの上流側領域には、トナー層規制部材
としての規制ブレード５が配置されている。この規制ブ
レード５は、現像スリーブ４の高抵抗体層4c上に圧接さ
れており、現像スリーブ４の幅方向に渡って均一に押圧
接触されている。規制ブレード５は、高抵抗体層4c上に
付着されたトナー粒子の層規制を行なうとともに、帯電
摩擦を行わせるものである。そして、この規制ブレード
５と現像スリーブ４の表面部との間には、現像スリーブ
４の移送方向（矢印Ｂ方向）に向かって漸次狭小化され
る間隙部が形成されるようになっている。この間隙部
は、トナー粒子の層規制機能及び摩擦帯電機能を備えて
いることになる。規制ブレード５の材料としては、ステ
ンレスや日立金属（株）製のPK材等の非磁性金属が用い
られている。ブレード厚としては、例えば0.1mmを有す
るものが用いられている。感光体ベルト１と現像スリーブ４との接触部である現
像領域Ｋの下流側領域には、除電部材としての除電ブラ
シ６が配置されており、この除電ブラシ６によって現像
後に現像スリーブ４の表面上に残存する電荷が除去され
るようになっている。トナー容器３内には、磁石体としての磁石ローラー７
が現像スリーブ４と間隙Ｌをもって近接するように対向
配置されている。磁石ローラー７は、蓄えられたトナー
Ｔの内部に埋設するように配置されるとともに、矢印Ｃ
方向、すなわち反時計回りに回転駆動されている。そし
て、磁石ローラー７から発せられる磁力が、現像スリー
ブ４上に担持されたトナーＴに及ぶように磁石ローラー
７の設置位置が定められ、あるいは磁力の設定が行なわ
れている。このような実施例における現像装置により現像を行な
う場合、まず、トナー容器３内に蓄えられたトナーＴ
は、磁石ローラー７の備える磁力により磁気ローラー７
の回りに集められ、これにより、現像スリーブ４へのト
ナー補給領域にトナーが順次補給され、同領域における
トナー密度が常時高められることになる。このような状
態で現像スリーブ４が回転駆動されると、この現像スリ
ーブ４の高抵抗体層4cと間隙Ｌに高密度に押込まれたト
ナー粒子とが摩擦しあい、トナー粒子側に所定の帯電電
荷が与えられるとともに、現像スリーブの高抵抗体層4c
側にはトナーＴと逆極性の帯電電荷が与えられることと
なる。そして、この両者の静電気力によってトナーＴが
現像スリーブ４の表面上に付着されて担持される。現像スリーブ４上に担持されたトナーＴは、現像スリ
ーブ４の回転に伴い現像領域Ｋに搬送されていくが、そ
の途中で、規制ブレード５により摩擦帯電されるととも
に薄層化される。この場合、帯電されているトナー粒子
は、現像スリーブ４の表面部上に静電気力により吸着さ
れているので、規制ブレード５の圧接力に抗してこの規
制ブレード５を通過していき、トナー層を形成すること
となる。一方、帯電されていないトナーＴは、静電気力
がなく現像スリーブ４に対する吸着力が弱いので、規制
ブレード５により遮蔽されてトナー層を形成しないこと
となる。この結果、トナー層は良好に均一層化されると
ともに、このトナー層を形成するトナー粒子の均一帯電
化が完全に行なわれる。このようにして得られた薄層状のトナー層が現像領域
Ｋに搬送されて現像に供せられる。すなわち、感光体ベ
ルト１状の静電潜像に薄層状のトナー層から選択的にト
ナーＴの供給が行なわれる。この場合、トナー層の均一
化が上述のように行なわれているため、現像動作として
のトナーＴの供給動作自体が均一に行なわれるととも
に、現像バイアス電圧の分布が均一化されることとな
り、現像むらを生じることなく現像が行なわれ、かつ地
汚れも発生しにくくなる。またこの場合、現像スリーブ４上に担持されるすべて
のトナーＴは、均一に帯電されているため、現像スリー
ブ４に現像バイアスを印加しても、カブリを生じること
がなくなる。特に、本実施例では、現像スリーブ４に高
抵抗体層4cを設置しているため、トナー粒子が現像スリ
ーブ４側から電荷の注入を受けないこととなり、低電位
潜像をも良好に現像することができる。すなわち第４図
に示すように、本実施例によれば、潜像電位（横軸）に
見合っただけのトナーが現像に供せられることとなり、
現像上のトナー付着了（縦軸）は、なだらかに変化され
る。したがって、従来の１成分現像装置では困難とされ
ていた低濃度なライン原稿も忠実に再現することがで
き、良好な階調正が得られる。現像後、現像スリーブ４上に残留する電荷は、除電ブ
ラシ６の作用により除去され、残存電荷が除去された現
像スリーブ４の表面は、その回転とともに再びトナー補
給領域（間隔Ｌ）に戻され新たな現像プロセスが開始さ
れる。第１図に示す実施例と同一構成物を同一符号で表わし
た第２図に示す本発明の他の実施例においては、潜像担
持体としてドラム状の感光体10が用いられるとともに、
現像スリーブ４の高抵抗体層4cとして弾性部材が採用さ
れており、現像スリーブ４を感光体10に接触させて現像
を行なうようにしている。さらに、第２図に示す実施例と同一構成物を同一符号
で表わした第３図に示す本発明の他の実施例において
は、現像スリーブ４の表面上に帯電層11が薄層状にコー
ティングされている。この帯電層11は、トナーＴに十分
な帯電を与える材質から形成されているとともに、磁力
が十分現像スリーブ４の表面まで及ぶ程度に薄く形成さ
れている。このようにすれば、トナーＴの帯電をより一
層十分に行なわせることができる。（効果）以上述べたように、本願発明によれば、トナー容器内
で現像剤搬送部材に磁力を及ぼしめるように現像剤搬送
部材と間隙をもって対向配置された磁石体を有し、この
磁石体を現像剤搬送部材と同方向に回転駆動し、現像剤
搬送部材の表面部を高抵抗体材料で形成したことで、磁
石体の備える磁力が、磁石体の周部やトナー補給領域と
なる現像剤搬送部材と磁石体との対向部位の１成分磁性
トナーに十分に作用してこの対向部位での同トナーの密
度を高めるので、この対向部位で１成分磁性トナーが磁
力を備えない現像剤搬送部材の表面部により摩擦帯電さ
れ、その時に発生する静電気力により現像剤搬送部材の
表面部に付着されて担持搬送される。従って、従来のよ
うに磁石体にトナーを担持させ、これを現像剤搬送部材
に転移させる場合に発生していた磁力の強弱による補給
ムラが発生しなくなりトナー補給性を良好に行なえる。
また、現像剤搬送部材は、トナーを担持搬送するための
磁力発生源を備える必要が無く、その構成を簡素化でき
る。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の一実施例を示す現像装置の縦断面模式
図、第２図及び第３図は本発明の他の実施例を示す現像
装置の縦断面模式図、第４図は潜像電位とトナー付着量
との関係を表した線図である。１……感光体、３……トナー容器、４……現像剤搬送部
材、７……磁石体、Ｋ……現像領域、Ｓ……間隙、Ｔ…
…１成分磁性トナー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭55−46789（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−73656（ＪＰ，Ａ) 実開昭58−57861（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】１．トナー容器内に蓄えられた１成分磁性トナーにその
表面の一部を接触するように配置され、同１成分磁性ト
ナーを担持しながら現像領域へ搬送する現像剤搬送部材
を備える現像装置において、上記トナー容器内で上記現像剤搬送部材に磁力を及ぼし
めるように同現像剤搬送部材と間隙をもって対向配置さ
れ、上記現像剤搬送部材と同方向に回転駆動される磁石
体を有し、上記現像剤搬送部材は、その表面部が高抵抗体材質で形
成され、上記磁石体との対向部位での上記表面部と１成
分磁性トナーとの摩擦帯電により発生する静電気力で１
成分磁性トナーを磁力を用いずに同表面部に担持して、
上記現像領域に搬送することを特徴とする現像装置。