JP2990622B2 - 非磁性一成分現像装置 - Google Patents

非磁性一成分現像装置

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JP2990622B2 JP3200035A JP20003591A JP2990622B2 JP 2990622 B2 JP2990622 B2 JP 2990622B2 JP 3200035 A JP3200035 A JP 3200035A JP 20003591 A JP20003591 A JP 20003591A JP 2990622 B2 JP2990622 B2 JP 2990622B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真複写機、プリン
タ等において静電潜像保持体上に形成された静電潜像を
非磁性一成分現像剤によって、可視像にする非磁性一成
分現像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の現像装置としては特開昭
47ー13088号公報や特開昭53ー167341号
公報等に開示されるものがある。これらは、非磁性一成
分の現像剤を現像剤担持体の表面に薄層形成し、この現
像剤担持体によって潜像保持体上に形成された静電潜像
を可視像に現像する非磁性一成分現像装置である。この
ような非磁性一成分現像装置に於いては、トナー貯蔵部
に蓄えられたトナーはロール状に成形された供給部材に
より上記現像剤担持体上に供給される。現像剤担持体上
のトナーは該担持体上に圧接されたロール状またはブレ
ード状の現像剤規制部材により所定の現像剤層厚に規制
されると共に電荷が付与された後、潜像担持体上に供給
されて現像に供せられ、可視像が得られる。
【0003】このような非磁性一成分の現像剤を用いた
現像装置ではトナー貯蔵部のトナーをいかに安定して現
像剤担持体上に供給するかが重要となる。しかしなが
ら、非磁性一成分現像装置に用いられるトナーは磁性粉
を有しないため磁力による供給手段を用いることができ
ず、担持体への付着はファンデルワールス力およびクー
ロン力による付着力が支配的となり、充分な供給を安定
して行うことができない。たとえば連続した高濃度の原
稿を複写する場合、担持体上のトナーは多量に潜像保持
体に供せられる。ところが、上述のように供給ロールに
よる担持体へのトナーの供給が充分行えないため担持体
が2回転目以降では潜像保持体上のトナー量が急激に低
下し、結果として高濃度の画像が再現されないという不
具合が生じる。
【0004】これを解消するため例えば特開昭特開昭6
0−140275号公報や特開昭61ー112173号
公報に記載された現像方式では現像剤担持体と供給部材
の間にトナーが担持体へ吸引されるような電界を発生さ
せるための電圧が印加されている。本装置によれば、ト
ナー貯蔵部に蓄えられたトナーは現像剤担持体と供給ロ
ールの間に生じる電界によって充分な量が現像剤担持体
に供給されるため連続した高濃度の画像再現が可能とな
る。しかしながら、このような装置に於いては正規の極
性に帯電したトナーは現像剤担持体に供されるが逆の極
性に帯電したトナーは供給部材の回転とともに供給部材
に蓄積され、現像剤担持体と供給部材の間に生じている
電界を減少させる作用をする。
【0005】これを解消するために特願平2−1436
93には電圧を印加した導電部材を供給部材に近接また
は圧接させ供給部材上に蓄積した逆極性のトナーを機械
的、及び電気的に剥離するための剥離部材を設けた現像
装置も提案されている。このような装置に於いては剥離
部材を圧接させたことによる駆動トルクの上昇、振動と
いう問題や、剥離部材及び該部材に電圧を印加するため
の電圧印加手段を必要とし装置の構成が複雑になってし
まうという欠点がある。
【0006】また特公平2ー39790号報には担持体
に近接し、担持体による現像剤搬送方向下流側に配置さ
れた導電性部材と担持体との間に、担持体と潜像保持体
の間に生ずる電界の方向とは逆方向の電界を生じさせ担
持体への正規に帯電したのトナー蓄積を防止する方法が
開示されている。しかしながらこのような構成において
は担持体の回転とともに逆極性のトナーが担持体に蓄積
され背景部かぶり、トナー飛散を生じてしまい、また、
本発明に用いた構成の非磁性一成分現像装置に適用しよ
うとした場合、トナーが導電部材に転移するのに必要な
電界を得るための導電性部材の設定に高い精度が必要と
なり、また該部材に電圧を印加するための高圧電圧印加
手段を必要とし装置の構成が複雑になってしまう。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の課題を鑑みて簡単な構成で上述の現像装置に
於ける問題点を解消し、常に供給部材により充分な量の
トナーを現像剤担持体に供し、長期にわたり均一で安定
した濃度の複写画像を得ることができる非磁性一成分現
像装置を供給することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、現像剤を担持
する現像剤担持体と該現像剤担持体に対してトナー貯蔵
部に蓄えられた現像剤の供給を行う供給部材を有し、現
像動作中には、該供給部材に、正規に帯電している現像
剤が前記担持体ロールに吸引される方向の電界を生じる
ような電圧を印加するための電圧印加手段を有する現像
装置において、静電潜像現像終了後、該供給部材の回転
が停止する前の一定時間、前記静電潜像現像中に前記供
給部材に蓄積した逆極性に帯電している現像剤が、前記
供給部材から引き離される方向の電界を生じさせるべく
前記電圧印加手段の極性を反転させることを特徴とする
ものである。このように一連の現像課程の中に担持体ロ
ールと供給部材間の電界を逆転させるという動作を導入
することにより簡単な構成で長期にわたって良好なコピ
ー画質を得ることができる。
【0009】さらには、供給部材に逆極性に帯電してい
る現像剤が前記担持体ロールに吸引される方向の電界を
生じるような電圧を印加する時間は、該供給部材が1回
転ないしは10回転する間が効果的であり、またその間
は逆極性トナーが担持体によって現像領域に搬送されな
いように現像剤担持体ロールは停止していることが望ま
しい。
【0010】
【作用】本構成によれば、トナー貯蔵部のトナーは供給
部材の回転により供給部材の周囲に搬送される。現像時
には供給部材に担持体ロールに対し現像剤と同極性にな
る電圧が印加されているので、正規に帯電しているトナ
ーは現像剤担持体と供給部材間の電界により、充分な量
のトナーが担持体に供給されるので高濃度の原稿を良好
に再現できる。一方このとき、逆極性に帯電したトナー
は供給部材に蓄積され現像剤担持体と供給部材間の電界
を減少させ電界による担持体へのトナー供給機能を低下
させる作用をするが、現像終了時の供給部材の回転が停
止する前の一定時間、供給部材には逆極性のトナーが担
持体ロールに引き寄せられるような電界を発生する電圧
が印加されるので、供給部材に蓄積された逆極性トナー
は電界によるクーロン力、及び機械的な微少振動、摺擦
力により供給部材より剥離され、供給部材は初期の性能
を回復する。逆の電圧が印加されている時間は供給部材
が1回転する時間以上であることが好ましい。逆電圧印
加時間がこれ以下のときは供給部材の一部に逆極性のト
ナーが蓄積されたままの状態が生じ、現像剤担持体への
トナー供給にむらが生じるためである。このとき、現像
剤担持体には逆極性に帯電しているトナーが供給される
が、現像剤担持体の動作を停止させることにより逆極性
トナーの搬送を防止できトナー層形成不良によるトナー
飛散や、潜像保持体の汚染を防止できる。また供給部材
の撹拌力により剥離された逆極性トナーは現像装置内に
拡散されるので次の現像に支障をきたさない。逆極性ト
ナーを拡散させるためには逆電圧印加時間は長いほど効
果があるが供給部材10回転以上ではそれほど効果に差
が得られない。
【0011】
【実施例】
(実施例1)第1図は、本発明の実施例として用いた非
磁性一成分現像装置の模式図である。静電潜像保持体と
して正帯電の有機感光体を用い、その帯電電位は画像部
で400v、非画像部で100vとなるようにした。現
像剤担持体1は比抵抗が107Ωcmのフェノール樹脂
で表面が被覆されており被覆の厚さは1mmである。フ
ェノール樹脂の表面はサンドペーパー等により軸方向に
研磨されており中心線平均粗さで0.3〜0.4μmと
した。供給部材2は金属シャフト表面に平均気孔径が5
00μmである発泡ウレタンを被覆した構成であり、電
極効果を得るためウレタンを発泡前にカーボンを分散し
比抵抗を105Ωcmとしている。これら現像剤担自体
と供給部材2は干渉量が1mmとなるように圧接され互
いに逆方向に回転するようになっている。また、トナー
3としてはスチレンアクリル樹脂を用い少量の疎水性シ
リカを添加、負極性となるものを用いたので供給部材の
現像剤担持体に対する電位差は第2図に示すようにし
た。層規制部材4は板ばね材の現像剤担持体に当接する
部分が軟弾性体からなる構成で担持体に対し線圧が10
0g/cmで圧接している。軟弾性体としては厚さ1m
mのシリコンゴムを用いた。上記の構成からなる現像装
置を静電潜像保持体と現像剤担持体の間隙が200μm
となるように保持し、現像剤担持体には250vのDC
電圧にVppが2000v、で周波数が3kHzなるA
C電圧を重畳したものをバイアスとして印加し複写テス
トを行ったところ30、000枚にわたって濃度が一定
した良好なコピーが得られた。
【0012】(比較例1)上記の実施例と同様の構成に
おいて供給部材の現像剤担持体に対する電位差を第3図
に示すようようにし複写テストを行ったところ100枚
くらいの所から画像の濃度が低下し始め、500枚くら
いのところでは極度の濃度低下により著しく品質の悪い
コピーとなってしまった。このとき供給部材を取り出し
その表面電位を測定したところ約500vの電位が観測
され、供給部材へ逆極性トナーが蓄積されたことにより
現像剤担持体と供給部材間の電界が相殺され現像剤担持
体へ充分なトナーが供給できなくなったことによること
が分かった。
【0013】(比較例2)上記、比較例1と同様の構成
において、第4図に示すように厚さ200μmなるポリ
エステルフィルムを供給部材に当接させ、供給部材上に
蓄積される逆極性のトナーを機械的に剥離するようにし
て複写テストを行ったところ、約200枚のところから
筋状の線がコピーに現れはじめ、300枚では急激な濃
度低下が発生しコピーが取れなくなってしまった。その
時点で供給部材を取り出して調べたところ、発泡ウレタ
ンが破壊されており現像剤担持対への正常なトナー供給
が行えていなかったことが分かった。
【0014】(実施例2)前述の実施例1と同様の構成
において、供給部材として平均気孔径7μm、比抵抗1
5Ωcmなる導電性発泡ウレタンを第5図に示す形状
に成形し、現像剤担持体との干渉量は1mmで、互いに
逆方向に回転するようにした。供給部材の現像剤担持体
に対する電位差は実施例1と同様第2図に示すように
し、複写テストを行ったところ、実施例1と同様、3
0、000枚にわたって濃度が一定した良好なコピーが
得られた。
【0015】(比較例3)実施例2と同様の構成におい
て、第6図に示すように厚さ200μmなるポリエステ
ルフィルムを供給部材に当接させ、供給部材上に蓄積さ
れる逆極性のトナーを機械的に剥離するようにして複写
テストを行ったところ、供給部材のフィンが剥離部材に
当接することによって回転に変動が生じ、コピー上には
それに起因する濃度のむらが発生した。また、約300
枚で画像濃度が低下し始め良好なコピーが得られなくな
った。
【0016】(実施例3)前述の実施例1と同様の構成
において、供給部材として第7図に示す様な金属性パイ
プを担持体に対し1mmの間隙を開け配置、互いに逆方
向に回転するようにした。供給部材の現像剤担持体に対
する電位差は実施例1と同様第2図に示すようにし、複
写テストを行ったところ、実施例1と同様、30、00
0枚にわたって濃度が一定した良好なコピーが得られ
た。
【0017】(発明の効果)本発明により簡単な構成
で、常に供給部材により充分な量のトナーを現像剤担持
体に供し、長期にわたり均一で安定した濃度の複写画像
を得ることができる非磁性一成分現像装置が得られる。
さらに、本発明によれば供給部材に圧接して機械的な剥
離機構を必要としないので供給部材として発泡ウレタン
等の比較的強度の弱い軟弾性体や表面に突起等を有する
種々の形状の物を用いることができその適用範囲は広く
なる。
【0018】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に用いた非磁性一成分現像装置
の模式図
【図2】本発明による供給部材の現像剤担自体に対する
電位差を横軸を時間の関係で表した図
【図3】従来の現像装置における供給部材の現像剤担自
体に対する電差を横軸を時間の関係で表した図
【図4】比較例2における供給部材に蓄積された逆極性
のトナーを剥離部材により掻き落とす構成とした現像装
置の模式図
【図5】実施例2における供給部材の断面形状と現像剤
担持体との位置関係を表した図
【図6】比較例3における供給部材に蓄積された逆極性
のトナーを剥離部材により掻き落とす構成とした現像装
置の模式図
【図7】実施例3に用いた金属性供給部材を表す図
【図8】金属性供給部材の他の例を表す図
【符号の説明】
1 …… 現像剤担持体 2 …… 供給部剤 3 …… トナー 4 …… 層規制部材 5 …… ACバイアス電源 6 …… DCバイアス電源 7 …… バイアス切換装置 8 …… 掻き取り部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 美樹夫 神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロ ックス株式会社 海老名事業所内 (56)参考文献 特開 昭56−99367(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 15/08 G03G 15/06 101 G03G 15/00 303

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】現像剤を担持する現像剤担持体に当接ある
    いは間隙をおいて、現像剤の供給を行う供給部材を有
    し、静電潜像現像中には、該供給部材に、正規に帯電し
    ている現像剤が前記担持体ロールに吸引される方向の電
    界を生じるような電圧を印加する電圧印加手段を有する
    現像装置において、上記供給部材には、現像終了後、該
    供給部材の回転が停止する前の一定時間、前記静電潜像
    現像中に前記供給部材に蓄積した逆極性に帯電している
    現像剤が、前記供給部材から引き離される方向の電界を
    生じさせるべく前記電圧印加手段の極性を反転させるる
    ことを特徴とする非磁性一成分現像装置。
  2. 【請求項2】供給部材には、現像終了後、該供給部材が
    1回転ないしは10回転する間、逆極性に帯電している
    現像剤が前記担持体ロールに吸引される方向の電界を生
    じるような電圧を印加することを特徴とする特許請求の
    範囲第1項に記載の非磁性一成分現像装置。
  3. 【請求項3】現像剤担持体は、前記供給部材に逆極性に
    帯電している現像剤が前記担持体ロールに吸引される方
    向の電界を生じるような電圧が印加されている間は停止
    している事を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
    非磁性一成分現像装置。
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