JP3076508B2 - 現像装置 - Google Patents

現像装置

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JP3076508B2
JP3076508B2 JP07214594A JP21459495A JP3076508B2 JP 3076508 B2 JP3076508 B2 JP 3076508B2 JP 07214594 A JP07214594 A JP 07214594A JP 21459495 A JP21459495 A JP 21459495A JP 3076508 B2 JP3076508 B2 JP 3076508B2
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幸治 新川
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裕史 ▲崎▼田
満 徳山
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、非磁性1成分現像
方式を用いた、複写機,レーザープリンタ,普通紙FA
X等の現像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】非磁性1成分現像剤を用いた従来技術の
一例として特開昭62−257185号公報を説明す
る。
【0003】この発明によれば、現像剤の回収,供給手
段として弾性ローラーを現像スリーブに接触回転させる
手段が用いられている。そして、前記弾性ローラーは単
泡性の発泡軟質フォーム部材から形成してなり、弾性ロ
ーラーの気泡部が外表面側と内部側とで連通されないよ
うになされており、これにより、トナー粒子が弾性ロー
ラーの外表面部分から内部に入り込まないようになされ
ると共に、含浸カーボンが外部に離脱されないようにな
されている。
【0004】すなわち、トナー粒子およびカーボン粒子
の移送経路を遮断するように単泡性の発泡軟質フォーム
部材から形成してなるから、弾性ローラーの外表面上に
トナー粒子やカーボン粒子の固まりが生じることを完全
に回避することができ、長期間安定して現像剤の補給や
掻き落としを行うことが可能とある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術によれば、発泡孔を有するがゆえ現像剤の侵入を完
全に阻止することは不可能である。すなわち、ローラー
を使用するにつれ現像剤が発泡孔に侵入しやすく、侵入
した現像剤にてローラーの弾性力が著しく変化してしま
い、安定した現像剤の回収,供給が行われないばかり
か、現像スリーブと供給ローラーとの摺擦力が増大し現
像剤に過度のストレスを与えてしまう。
【0006】結局、従来の技術によれば、現像剤搬送に
おいて、低ストレス化を促進することは不可能であっ
た。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の現像装置
は、非磁性トナーからなる1成分現像剤を現像スリーブ
に供給する手段を具備し、該1成分現像剤を薄層形成し
て感光体に静電潜像を現像する現像装置において、前記
現像スリーブへのトナー供給手段として該現像スリーブ
と逆方向に回転する供給ローラーを前記現像スリーブに
非接触に設け、前記現像スリーブと非接触でかつ同方向
に回転する回収ローラーを、前記供給ローラーよりも前
記現像スリーブ回転方向上流側に設け、該回収ローラー
と前記現像スリーブとのギャップは前記供給ローラーと
前記現像スリーブとのギャップよりも大きいことを特徴
とする現像装置である。
【0008】請求項2記載の現像装置は、前記供給ロー
ラーは、前記現像スリーブの周面上に複数個連設されて
おり、前記現像スリーブと各供給ローラーとのギャップ
は前記現像スリーブの回転方向下流側に向かうに従い狭
くなることを特徴とする請求項1記載の現像装置であ
る。
【0009】請求項3記載の現像装置は、前記回収ロー
ラーは、前記供給ローラーよりも硬度を低くしたことを
特徴とする請求項1記載の現像装置である。
【0010】請求項4記載の現像装置は、前記回収ロー
ラーに現像剤の帯電極性と逆極性の電圧もしくは交流電
圧を印加することを特徴とする請求項1記載の現像装置
である。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図1〜図4に基
づいて説明する。
【0012】図1は本発明を説明するための複写機の断
面図であり、1は感光体であり、アルミニウム素管上に
光導電層を積層して構成される。光導電層は電荷発生層
を膜厚0.5μmに均一に塗布した後、電荷輸送層を膜
厚25μmとなるように均一塗布した有機半導体からな
る。
【0013】2は帯電器であり、スクリーングリッド電
極を備えたスコロトロンチャージャからなる。3は原稿
台上の原稿を照射し、反射光を感光体上に結像させるた
めの光学系である。4は転写器であり、感光体上のトナ
ー像を転写紙に転写する。転写紙に転写されたトナー像
は剥離器5により感光体から剥離され、定着器6によっ
て加熱固定され機外へと排出される。
【0014】7は本発明の現像装置であり、感光体と非
接触に対向するよう0.1mmの間隔を持って現像スリ
ーブ8が配置され前記した感光体の静電潜像により現像
剤が飛翔して現像を実行するものである。
【0015】図2は本発明の非接触回収,供給部材を有
する現像装置の断面図である。現像スリーブ8には現像
剤(以下トナーと呼ぶ)を薄層形成するためのドクター
ブレード9が接触配置され、ドクターブレード9はシリ
コンゴム(t=2.0mm;硬度50HS)9aとブレ
ード支持体9bとから構成され加圧スプリング10によ
り線圧300gf/cmの押圧力でブレード部分9aが
接触している。
【0016】現像装置7内のトナー11は、図示しない
供給手段から常に一定量となるように供給された後、非
接触供給ローラー12a,12bにより現像スリーブ8
に摺擦されることで予備帯電が行われ現像スリーブ8上
に付着する。付着したトナー11は現像スリーブ8の回
転と共に前記ドクターブレード9a部へ搬送されドクタ
ーブレード9a部を通過する際に現像スリーブ8にて更
に摩擦帯電が行われ均一なトナーの薄層が形成される。
【0017】薄層形成されたトナーは鏡像力を持って現
像スリーブの回転と共に感光体と対向する位置へと搬送
され感光体上の静電潜像の力が前記鏡像力を越えたとき
トナーが静電潜像に飛翔し可視像化される。
【0018】その後、現像に寄与されなかった現像剤
は、更に現像スリーブ8の回転と共に非接触回収ローラ
ー13まで搬送される。非接触回収ローラー13は、現
像スリーブ8と対向する位置で交差するよう同一の方向
へ回転しており、回収ローラー13により搬送されたト
ナーが対向面で現像スリーブ8の表面を摺擦することに
より鏡像力を持って現像スリーブ8に付着していたトナ
ーを剥離するものである。
【0019】図3は非接触ローラー12a,12b,1
3の配置を示す図であり、各非接触ローラー12a,1
2b,13と現像スリーブ8との間隔はG1>G2>G
3(現像スリーブ8と非接触ローラー13とのギャップ
=G1;現像スリーブ8と非接触ローラー12aとのギ
ャップ=G2;現像スリーブ8と非接触ローラー12b
とのギャップ=G3)となるように現像スリーブ8の回
転方向下流側へ向かうに従い間隔が狭くなるように配置
すると共に、周速をr1<r2<r3<r4(現像スリ
ーブの周速=r1;非接触ローラー12bの周速=r
2;非接触ローラー12aの周速=r3;非接触ローラ
ー13の周速=r4)として現像スリーブ8よりも各非
接触ローラーの周速を大きくし、かつ、現像スリーブ8
の回転方向下流側に向かうに従い周速を段階的に小さく
なるように非接触ローラー12a,12b,13を配置
することにより、各非接触ローラーによりP部へ搬送さ
れたトナーは出口Pb部が進入口Pa部より狭く設定さ
れているため、P部で進入したトナーが圧縮されること
になる。それにより、進入したトナーと現像スリーブ8
との摺擦力が増加し現像スリーブ8からのトナーの剥離
および供給が効率よく行うことができる。
【0020】なお、非接触ローラー12a,12bはト
ナーの供給に具するローラーであるがこのローラーは1
つであっても構わない。
【0021】図4は各ローラーの表面粗さの関係を表す
図であり、現像スリーブを含めた各ローラーの表面粗さ
をRz1<Rz3≦Rz4<Rz2(現像スリーブ8の
表面粗さ=Rz1;非接触ローラー12bの表面粗さ=
Rz2;非接触ローラー12aの表面粗さ=Rz3;非
接触ローラー13の表面粗さ=Rz4)とすることで更
に安定したトナーの回収,供給が可能となる。
【0022】本実施例の各部材の表面粗さは、Rz1=
5μm,Rz2=50μm,Rz3=20μm,Rz4
=30μmとし、材質については、現像スリーブ8はア
ルミニウム、非接触ローラー12a,12bはシリコン
ゴム(硬度60HS)、非接触ローラー13は導電性ウ
レタンゴム(硬度40HS)で構成されており、非接触
ローラー13の硬度は他の非接触ローラー12a,12
bより柔らかく設定している。
【0023】このように設定することにより、特に現像
後のトナーを現像スリーブ8から剥離する際の摺擦力が
非接触ローラー13自体の弾性力を利用することで更に
効率良くトナーの剥離を行うことができる。
【0024】また、現像後のトナーの回収をより効率良
く行うために、非接触ローラー13へトナーの帯電極性
と逆の電圧あるいは、交流の電圧を印加することにより
非接触ローラー13により搬送されるトナーの摺擦力だ
けでなく電気的な力で回収を行うことができる。
【0025】例えば、本実施例ではトナーの帯電極性は
正特性であり、直流の電圧を印加する場合は現像スリー
ブに印加されているバイアス電圧(−150V)よりも
絶対値が高く、トナーの帯電極性とは逆の電圧(−30
0V)を印加した。交流バイアスを印加する場合は40
0Hz,300Vの交流を使用した。この時、非接触ロ
ーラー13の体積固有抵抗は106Ωcm以下が望まし
い。
【0026】このように、現像後のトナーを電気的に補
助回収することにより、非接触ローラー13の周速を現
像スリーブ8よりも小さくする(r1>r4)ことが可
能となり、非接触ローラー13により与えるトナーへの
ストレスを軽減することができる。
【0027】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、現像スリ
ーブに対し非接触に現像剤の回収,供給を実行する部材
を設けることにより、現像剤に一切ストレスを与えるこ
となく現像動作を行える。
【0028】また、現像スリーブの回転方向下流側に向
かうに従い該現像スリーブとの間隔(ギャップ)が狭く
なるように各非接触ローラーを配置することで、搬送さ
れた現像剤が回収,供給部分で圧力が増大し、現像後に
現像に寄与しなかった現像剤の回収および新たな現像剤
の供給を安定して行うことができる。
【0029】請求項2記載の発明によれば、複数の供給
ローラーは現像スリーブの回転方向下流側に向かうに従
い該現像スリーブとの間隔(ギャップ)が狭くなるよう
に配置することで、現像剤の供給が安定して行うことが
できる。
【0030】請求項3記載の発明によれば、前記回収ロ
ーラーの硬度を前記供給ローラーよりも低くすること
で、この現像剤の回収を目的としたローラーは弾性力を
利用した摺擦ができるので、現像剤の回収効率が良くな
る。
【0031】請求項4記載の発明によれば、前記回収ロ
ーラーに現像剤の帯電極性と逆極性の電圧もしくは交流
電圧を印加することで、現像剤の摺擦力による回収だけ
ではなく、電気的な現像剤の回収を行うことができ、現
像剤の回収効率が向上する。
【0032】また、回収効率の向上に伴いローラーの周
速を小さくすることも可能なため、トナーに与えるスト
レスをより小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る複写機の側断面図である。
【図2】本発明に係る現像装置の断面図である。
【図3】非接触ローラーの配置を示す図である。
【図4】各ローラーの表面粗さの関係を表す図である。
【符号の説明】 1 感光体 2 帯電器 3 光学系 4 転写器 5 剥離器 6 定着器 7 現像装置 8 現像スリーブ 9 ドクターブレード 9a ブレード部 9b ブレード支持体 10 加圧スプリング 11 現像剤 12a 非接触供給ローラー 12b 非接触供給ローラー 13 非接触回収ローラー
フロントページの続き (72)発明者 ▲崎▼田 裕史 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 徳山 満 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 中村 昌次 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−134526(JP,A) 特開 昭62−246081(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 51/08

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性トナーからなる1成分現像剤を現
    像スリーブに供給する手段を具備し、該1成分現像剤を
    薄層形成して感光体に静電潜像を現像する現像装置にお
    いて、 前記現像スリーブへのトナー供給手段として該現像スリ
    ーブと逆方向に回転する供給ローラーを前記現像スリー
    ブに非接触に設け、前記現像スリーブと非接触でかつ同
    方向に回転する回収ローラーを、前記供給ローラーより
    も前記現像スリーブ回転方向上流側に設け、該回収ロー
    ラーと前記現像スリーブとのギャップは前記供給ローラ
    ーと前記現像スリーブとのギャップよりも大きいことを
    特徴とする現像装置。
  2. 【請求項2】 前記供給ローラーは、前記現像スリーブ
    の周面上に複数個連設されており、前記現像スリーブと
    各供給ローラーとのギャップは前記現像スリーブの回転
    方向下流側に向かうに従い狭くなることを特徴とする請
    求項1記載の現像装置。
  3. 【請求項3】 前記回収ローラーは、前記供給ローラー
    よりも硬度を低くしたことを特徴とする請求項1記載の
    現像装置。
  4. 【請求項4】 前記回収ローラーに現像剤の帯電極性と
    逆極性の電圧もしくは交流電圧を印加することを特徴と
    する請求項1記載の現像装置。
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