JP3462346B2 - 現像装置 - Google Patents
現像装置Info
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Description
特に、複写機、ファクシミリ、レーザプリンタ等の画像
形成装置に使用され、現像剤として一成分トナーを使用
する現像装置に関するものである。
開平5−88536号公報(従来例1)、あるいは特開
平7−199631号公報(従来例2)などに記載され
たものが知られている。従来例1は、トナ−供給部材に
導電性金属部材を当接させて供給されるトナ−の帯電立
ち上げを促進しようとするものであり、上記の導電性金
属部材とトナーとの摩擦帯電効果を利用する構成が開示
されている。また、従来例2には、現像時の現像電流、
および像担持体上の現像剤の付着量などの検出結果に基
づいて現像剤担持体への現像剤の供給条件を制御して適
性な現像条件とする構成が開示されている。
来例の現像装置、例えば従来例1の現像装置では、供給
部材として可撓性を有するスポンジローラで構成され、
トナーが現像ローラとの間に挟まれることにより互いに
摩擦して帯電する。その後、現像ローラ表面の鏡像力に
より薄層を形成する規制ブレードに搬送され、最終的に
均一な帯電したトナ−薄層が形成されるが、その時の規
制ブレードの効果が殆ど無いものである(例えば、Y.
Ueno et al.Ninth Internat
ionalCongress on Advances
in Non−ImpactPrintingTe
chnologies;45−48(1993),P4
8 L21〜24を参照。)。すなわち最終的なトナー
帯電を決定するものは供給部材で帯電され、且つ供給部
材で帯電され、且つ供給されたトナーに依存している。
的な現像ロ−ラ上におけるトナーの付着量は規制ブレー
ドの前では約2mg/cm2 であるのに対して、規制ブ
レード後では約0.8mg/cm2 となっている。(但
し、供給ローラの回転方向が現像ローラと逆すなわち接
触部では同一方向、つまり連れ回りに設定している。)
一方、供給部材の回転方向が現像ローラと同一すなわち
接触部では逆方向になるときは、規制ブレード前におけ
る付着量は約3mg/cm2 となっている。この両者の
エッジ部における塵や地肌汚れを比較した場合、明らか
に後者の方が画像品質上劣っている。これは供給部材の
現像ローラに対する接触状態を見れば明確である。すな
わち接触部で互いに逆回転の時は供給部材から多量のト
ナーがその喰い込みにより、接触部より下流に押し出さ
れて、出現することになり、かなりの量の低帯電トナー
が現像ローラに付着すると考えられる。なお、接触部に
おいて供給ローラの喰いこみ量は約1mmであり、特に
低帯電トナーは十分供給ローラによって掻き取られるも
のと考えられる。逆に、接触部で両者とも同一回転、つ
まり連れ回りである場合、比較的低帯電トナーの存在比
率も減少し、上記画像品質が向上しているが、それでも
完全ではなく、供給直後に低帯電トナーが付着するもの
と考えられる。
2の現像装置の場合、規制ブレードの現像ローラへの当
接状態は薄層形成を容易にするためにその楔状を呈する
トナー規制部分が現像ローラの回転方向に対して上流側
に位置して、その長さが比較的長いため、トナーは規制
ブレードで完全には掻き取られる事無く通過してしま
う。このため、最終的に形成されたトナー薄層は上記比
較的低帯電トナーを含んでおり、画像のエッジ部の塵や
地汚れに対して不利となる。
ーを回収するとともに、低帯電のトナーを現像ローラに
付着させないようにすることで、画像部のエッジ近傍の
ちりや地汚れを防止ないし低減できる現像装置を提供す
ることを目的とする。
一成分負帯電トナーを使用し、回転する現像ローラに供
給ローラにより前記トナーを供給し、前記現像ロ−ラ上
に担持して感光体上に形成された静電潜像を現像して顕
像化する現像装置において、前記現像ローラの前記現像
する位置に対して回転上流側に前記現像ローラ表面の鏡
像力により前記トナーを搬送して、前記現像ローラ表面
にトナー薄層を形成する薄層形成部材を有し、前記現像
ロ−ラおよび前記供給ローラの接触部と前記薄層形成部
材および前記現像ローラの接触部との間に、前記現像ロ
ーラ上のトナーの上層部だけを掻き取る程度に弱い物理
的当接力を有するトナー除去部材を配置するとともに、
前記トナー除去部材に前記現像ローラに印加される現像
バイアスに対して+50V以下のバイアス電圧を印加し
たことを特徴とする。
て、前記トナー除去部材にバイアス電圧が印加されたト
ナー搬送部材を当接させることで前記トナー除去部材に
転移されたトナーを前記トナー搬送部材に転移させて回
収することを特徴とする。
て、前記トナー除去部材にバイアス電圧が印加されたト
ナー再帯電部材を当接させることで前記トナー除去部材
に転移されたトナーを前記トナー再帯電部材に転移させ
るとともに、前記トナー再帯電部材を前記供給ローラに
接触させて前記転移されたトナーを帯電して前記供給ロ
ーラに供給することを特徴とする。
の形態を説明する。図1に、実施の形態の現像装置を示
した。この現像装置は、現像ホッパ4と、感光体10を
有して構成される。現像ホッパ4内には、現像ローラ
1、規制ブレード2、供給ローラ3、アジテータ5、ト
ナー除去部材6、トナー7、感光体10、トナー搬送部
材11、トナー掻き落とし部材12、トナー貯留容器1
3、などから構成される。
のものであり、具体的には、ポリエステル、ポリオール
等を主要な樹脂材料として、これに帯電制御剤および外
添剤としてシリカ等を含有して構成されるものである。
また、具体的にはトナー7はその粒形が4〜10μm
で、体積固有抵抗が1012Ω・cm以上である高抵抗タ
イプのものが使用されるが、システムの構成等により低
抵抗トナーも適宜採用される。
に作動している。そして、アジテータ5の回転によりト
ナー7が機械的に供給ローラ3に供給される。供給ロー
ラ3の上部には現像ローラ1が位置している。現像ロー
ラ1は、その表面がサンドブラスト等で細かく荒らされ
ている非磁性金属製のローラから構成されるものであ
り、具体的には、アルミ合金、ステンレス綱等の材料で
構成される。
供給ローラ3と接触摩擦することで、帯電および吸着さ
れて、所定の現像領域まで搬送される。なお、トナー7
を構成する上記材料に対して特定の帯電特性と抵抗値を
得るため、トナー7にリコン等の樹脂をコートした構成
としても良い。このような樹脂の組成とコート厚を調整
することで、トナー7の体積固有抵抗を100 〜1012
Ω・cmの範囲で適宜変化させることもできる。なお、
本実施の形態ではトナー7としてはコート無しのものを
採用している。
像力で搬送されたトナー7は、規制ブレード2を通過し
た後に最終的に現像に供され、これをサンプリングする
ことで所定の帯電量が得られる。この場合における具体
的なサンプリングの値は、トナー7の帯電極性がマイナ
スの極性を有している場合、帯電量は例えば−8〜−3
0μC/gの範囲である。また、この値は平均値であ
り、例えば帯電量が−12μC/gの場合でも図2に例
示したような分布を有し、帯電量が略0から逆帯電極性
まで(図2において斜線部分)のトナーが存在してい
る。ここで、帯電量が−5〜0μC/g近傍のトナーは
比較的低帯電トナーと呼ばれおり、画像のエッジ部のち
りや地肌汚れの原因になっている。そして、本発明で
は、このような比較的低帯電トナーを取り除くことで、
画像部のエッジ近傍のちりや地汚れを防止ないし低減し
ている。
ラ1が供給部材ローラ3と接触する部位の下流であっ
て、薄層形成部材である規制ブレード2と接触する部位
の上流において、現像ローラ1にトナー除去部材6が当
接させている。トナー除去部材6には下記のようなバイ
アス電圧が印加されている。そして、このトナー除去部
材6によって上記の比較的低帯電トナーを現像ローラ1
から回収するようにしている。
ゴム製のもの、あるいはブラシやブラシローラ等を用い
ることができる。ここで、トナー除去部材6としてはそ
の物理的な当接力が比較的弱いものを用いるのが好まし
い。これにより、現像ローラ1上のトナーの上層部だけ
を掻き取ることができる。トナー除去部材6における当
接力が強すぎる場合、現像ローラ1上から掻き落とされ
るトナー量が多くなる結果、現像ローラ1上に均一なト
ナー薄層を形成することが困難となる。
その厚さが0.2〜0.4mmであり、ブラシの繊維径
は6〜10デニール、密度は10、000〜50、00
0F/inch2 が良好な範囲である。また、トナー除
去部材6における現像ローラ1への喰い込み量は0.3
mm以下が良好である。
を印加した効果が得られるように低抵抗体であることが
好ましい。具体的には、トナー除去部材はその体積固有
抵抗が105Ω・cm以下であるものが望ましい。
材6に印加されるバイアス電圧は、印加電圧は現像ロー
ラ1に印加される現像バイアスに対して+50V以下に
設定される。例えば、現像ローラ1における現像バイア
スが−200Vである場合には、トナー除去部材6のバ
イアス電圧は−150Vとされる。これにより、極めて
弱い付着力で現像ローラ1上に担持されるトナーを掻き
取ると同時に、バイアス電圧により発生する電界でトナ
ーをトナー除去部材6に転移させることができる。
低帯電トナーは、トナー搬送部材11に両者の電位差に
よって転移される。さらに、トナー搬送部材11上に転
移されたトナーは、トナー掻き落とし部材(図示せず)
の当接によって掻き落とされて、トナー貯留容器(図示
せず)に貯留される。なお、トナー掻き落とし部材(図
示せず)は、例えば、ウレタンゴムや金属などで作られ
る。
形態を説明する。この実施の形態は、図1の実施の形態
において、供給ローラ3とトナー除去部材6の両者に接
触するように再帯電部材14を配設して構成される。再
帯電部材14には、バイアス電圧が印加されている。
低帯電トナーは、バイアス電圧が印加された再帯電部材
14に転移する。それぞれは約50Vの電位差を持って
いる。再帯電部材14上のトナーは、次いで、供給ロー
ラ3とその接触部位で逆方向に移動し、そこでトナーは
主に再帯電部材14によって摩擦帯電によって再帯電さ
れる。
は、トナーが負帯電であることから、シリコン、ナイロ
ン等の樹脂であって、抵抗が107Ω・cm以下のもの
が良い。そして、上記の摩擦帯電により例えば−5μC
/g程度に帯電し、図4に示したように、トナー除去部
材6とトナー再帯電部材14との電位差(VSP−VB)
が約−110Vとなると、上記のようなトナー転移が開
始される。
のあるトナーを供給ローラ3に供給し、このような可能
性のないトナーは供給ローラ3に付着させないようにす
る点である。これにより回収した比較的低帯電トナーを
再度帯電させて供給ローラ3に供給することが出来る。
ーラ1と規制ブレード2との当接によって所定の厚さに
制限される。ここで、規制ブレード2の先端と現像ロー
ラは接触しており10〜100gf/cmの線圧を有し
ている。そして、規制ブレード2を通過したトナー7は
感光体10上に選択的に現像ローラ1から転写・現像さ
れて、選択的にトナー7が現像ローラ1より現像され、
感光帯10上にトナー7による顕像が形成される。その
後、転写および定着行程を経て画像形成が終了する。な
お、感光体10には図示しない方法で均一帯電と所定の
光源で書き込みが行われて静電潜像が形成されている。
実施の形態を説明する。この実施の形態においては、現
像ローラ1と供給ローラ2の間に孔を有するシート状部
材8が配置されている。ここで、上記の通り、比較的低
帯電トナーが現像ローラ1に付着するのは現像ローラ1
と供給ローラ3の接触部(ニップ部)を出た直後の電界
の影響が原因と考えられる。よって、このようなトナー
付着を阻止するため、本実施の形態においては、現像ロ
ーラ1と供給ローラ3の接触部にシート状部材8による
障壁を作るようにしたものである。
ローラ3の接触部における画像範囲に対応する個所が孔
8aとなっており、この画像範囲以外の部分に上記の障
壁を作るようにしたものである。また、シート状部材8
は、例えばホッパ4に固定されて配置される。そして、
具体的には、孔8aの大きさは、幅Lが画像範囲+4〜
6mm程度であり、また高さHが接触幅+4〜5mm程
度である。好ましい実施の形態では、A4縦方向(幅2
10mm)として、幅L=214〜6mm、また接触幅
を3〜5mmとしてH=7〜10mmとなる。
を現像ローラ1に付着させないこと、並びに現像ローラ
1上のトナーをシート状部材8によって掻き取らないこ
とにある。このため、シート状部材8としては、マイラ
等の樹脂で構成され、また0.1〜0.5mm程度の厚
みのものが好適である。なお、現像ローラ1と供給ロー
ラ3の回転方向によって、シート状部材8は常にが引っ
張られている状態となることから、シート状部材8の上
方端部は通常は固定する必要はない。
説明する。この実施の形態では、供給ローラ3を単一部
材のスポンジのみではなくて、図7に例示したように、
導電性粒子を分散して孤立電極9を分散した構成として
点が、上記の各実施の形態とは相違する。
砲ポリウレタンが使用されるが、孤立電極9の効果を得
るために、体積固有抵抗を通常の105〜106Ω・cm
に対して109〜1010Ω・cmとする。また、発泡前
の材料に、粒径が10〜20μmの導電性(体積固有抵
抗で100〜102Ω・cm程度)を有する樹脂もしくは
金属を、孤立電極9を構成する導電性粒子として分散さ
せる。このような導電性粒子としては、カーボンブラッ
クや金属製のものが使用される。そして、上記の発泡に
より、導電性粒子が分散し孤立電極9となる。
3を用いることで、供給ローラ3の現像ローラ1からの
剥離時に比較的低帯電トナーが現像ローラ1に付着する
ことが阻止される。そして、供給ローラ3がトナ−7や
現像ローラ1と接触することで、トナー7は負に、また
現像ローラ1は正に、それぞれ帯電する。この場合、供
給ローラ3の孤立電極9もトナー帯電に対して正に帯電
すると共に現像ローラ1との接触によって正に帯電した
状態になる。また、現像ローラ1と剥離したときは、孤
立電極9は現像ローラ1と同電位を持つ。
電位を持つことで、上記のバイアス印加による現像ロー
ラ1と供給ローラ3との電界が低減され、比較的低帯電
トナーの現像ローラ1への付着が防止できる。尚、孤立
電極9は一周する間にその時定数によって電位が0に戻
る。
上記した比較的低帯電トナーが除去されることから、画
像部のエッジのちりや地肌汚れをなくすことができる。
る。
フである。
ある。
たグラフである。
の説明図である。
明図である。
明図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 一成分負帯電トナーを使用し、回転する
現像ローラに供給ローラにより前記トナーを供給し、前
記現像ロ−ラ上に担持して感光体上に形成された静電潜
像を現像して顕像化する現像装置において、前記現像ロ
ーラの前記現像する位置に対して回転上流側に前記現像
ローラ表面の鏡像力により前記トナーを搬送して、前記
現像ローラ表面にトナー薄層を形成する薄層形成部材を
有し、前記現像ロ−ラおよび前記供給ローラの接触部と
前記薄層形成部材および前記現像ローラの接触部との間
に、前記現像ローラ上に担持される低帯電トナーを掻き
取るトナー除去部材を配置するとともに、前記トナー除
去部材に前記現像ローラに印加される現像バイアスに対
して+50V以下のバイアス電圧を印加したことを特徴
とする現像装置。 - 【請求項2】 前記トナー除去部材にバイアス電圧が印
加されたトナー搬送部材を当接させることで前記トナー
除去部材に転移されたトナーを前記トナー搬送部材に転
移させて回収することを特徴とする請求項1記載の現像
装置。 - 【請求項3】 前記トナー除去部材にバイアス電圧が印
加されたトナー再帯電部材を当接させることで前記トナ
ー除去部材に転移されたトナーを前記トナー再帯電部材
に転移させるとともに、前記トナー再帯電部材を前記供
給ローラに接触させて前記転移されたトナーを帯電して
前記供給ローラに供給することを特徴とする請求項1記
載の現像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15018996A JP3462346B2 (ja) | 1996-05-22 | 1996-05-22 | 現像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15018996A JP3462346B2 (ja) | 1996-05-22 | 1996-05-22 | 現像装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09311547A JPH09311547A (ja) | 1997-12-02 |
JP3462346B2 true JP3462346B2 (ja) | 2003-11-05 |
Family
ID=15491467
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15018996A Expired - Fee Related JP3462346B2 (ja) | 1996-05-22 | 1996-05-22 | 現像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3462346B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5012087B2 (ja) | 2007-03-01 | 2012-08-29 | ブラザー工業株式会社 | 現像装置および画像形成装置 |
-
1996
- 1996-05-22 JP JP15018996A patent/JP3462346B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH09311547A (ja) | 1997-12-02 |
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