JPH01124880A - 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】 １１九夏 本発明は、潜像担持体に形成された静電潜像を粉体の現
像剤で現像する現像装置に関する。

皿米肢皇 潜像担持体に形成された静電潜像を粉体の現像剤で現像
する現像装置として、例えば、第２図において符号１で
示すような現像装置が知られている。この現像装置は、
現像剤容器２．アジテータ３、現像剤供給ローラ４．現
像ローラ５．現像剤規制ローラ６及びクリーニング部材
７等から主に構成されている。現像ローラ５は金属等の
導体より成る芯部材５ａとその外側の抵抗層５ｂよりな
る。

現像剤容器２内に収容された現像剤は、アジテータ３が
回転することにより攪拌され、この攪拌される現像剤は
現像剤供給ローラ４に担持される。

このローラ４は従来、スポンジローラのような弾性体ロ
ーラより成っていて、現像ローラ５に若干喰い込むよう
にして圧接している。

現像剤供給ローラ４と現像ローラ５とは、圧接部におけ
る各周面の移動方向が異なるように、その回転方向が定
められている。現像剤供給ローラ４にはバイアス電源８
によって、直流電圧又は直流に交流電圧を重畳した所定
のバイアス電圧が印加され、この印加と、現像ローラ１
５との圧接部における摩擦とにより、現像剤供給ローラ
４上に担持された現像剤は、所定の極性に帯電される。

一方、現像ローラ５の芯部材５ａには直流バイアス電源
９によって、ローラ４との間に所定の電位差が付与され
るようなバイアス電圧が印加され、これに伴い、ローラ
４上の現像剤がローラ５上に静電的に付着せしめられる
。

現像ローラ５上に付着担持された現像剤は、直流バイア
ス電源１０によってバイアス電圧の印加される現像剤規
制ローラ６のところを通過するとき、現像に適するよう
な高さに薄層化調整されると共に、その帯電量が制御さ
れる。かかる＊！！に伴う現像剤付着量や帯電量は、両
ローラ５，６間に付与される電位差や各ローラの周速等
によって定められる。

このようにして高さや帯電量が制御された現像ローラ５
上の現像剤は感光体１２のところを感光体と共に接触移
動する。

一方、感光体１２の周表面は、帯電チャージャ１３によ
るコロナ放電により所定の電位をもって一様に帯電させ
られており、この帯電面に対し露光部１４で露光が行わ
れることにより、上記周表面には静電潜像が形成される
。そして、この静電潜像は、感光体１２と現像ローラ５
との間に所定の電位差（感光体の表面電位と現像ローラ
に印加されるバイアス電圧によって定まる）が付与され
る状態で、感光体１２のところを接触移動する現像ロー
ラ５上の現像剤により顕像化される。すなわち静電潜像
の現像が行われるのである。

このようにして形成された感光体１２上の顕像は、給紙
部より給紙された図示されない転写紙に転写チャージャ
１６によるコロナ放電により転写され、このあと、転写
紙は分離チャージャ１７により感光体１２から分離され
て、図示されない定着部へと送られる。

一方、転写後に残された感光体１２上のトナーはクリー
ニングユニット１８のクリーニングブレード１９によっ
て掻き落され１回収ローラ２１の回転に伴ってクリーニ
ングユニット１８内にためられる。他方、感光体１２上
に若干残っている電荷がイレースランプ２２により除去
されて、感光体は次の複写プロセスに備えられる。

ここで、現像装置１において、ｆ！像ローラ５上の現像
に寄与されなかった現像剤は現像剤供給ローラ４によっ
て機械的に剥ぎ取られ、かつ、ローラ４にバイアス電源
８から交流バイアスが印加されることによって、現像剤
（トナー）が付着していた現像ローラ５上の、トナーの
電荷に対するカウンターチャージが消去されて、同ロー
ラ５は初期状態にされる。

上述のように現像に寄与されなかった現像ローラ５上の
現像剤（トナー）をローラ４によって剥ぎ取るのは、現
像ローラ５上に付着したトナーをそのまま再度現像に供
すると、このトナーと新たに現像ローラ５に供給されて
現像に供されるトナーとの電荷量が相違し、感光体１２
に形成される顕像の画質を低下させてしまうからである
。

現像剤供給ローラ４は、先にも述べたようにスポンジ等
の弾性体ローラより成り、現像ローラ５に若干喰い込む
ように圧接していて、現像剤の供給と回収とを共に行う
。

このような１弾性体ローラを用いる従来例では。

現像剤供給機能にはすぐれているものの、長期間ローラ
４が回転しているうちに、同ローラの摩耗が進行し、現
像ローラとの接触状態が変化して現像剤の供給性能が次
第に低下するようになる。このようになれば、現像に支
障を来たすこととなる。

ｌ煎 本発明は、上記点に鑑みなされたものであって。

現像ローラのような現像剤担持部材への現像剤の供給を
長期間安定的に行えるようにした現像装置を提供するこ
とを目的とする。

１戊 本発明は上記目的を達成させるため、この発明に係る現
像装置に関し、現像剤を収容する現像剤容器と１表面に
現像剤を担持して該担持現像剤で潜像担持体に形成され
た静電潜像を＠像する現像剤担持部材と、現像剤容器内
の現像剤を担持し、該担持現像剤が現像剤担持部材側に
付着供給されるような電位差が現像剤担持部材との間で
付与される剛体の現像剤供給部材と、現像剤担持部材上
において現像に寄与されなかった現像剤が付着回収され
るような電位差が現像剤担持部材との間で付与される現
像剤回収部材とを具備することを特徴としたものである
。

以下、本発明を一実施例に基づき説明する。なお、この
説明にあたって、従来例と同一の機能を達成する部材に
ついては便宜上同一の符号を使用する。

第１図において、符号１２で示すものは潜像担持体の一
構成例であるドラム状感光体であり、符号５で示すもの
は現像剤担持部材の一構成例である現像ローラである。

現像ローラ５は従来と同様に、例えば金属等の導体より
なる芯部材５ａと、そのまわりの抵抗層５ｂより成り、
この抵抗層５ｂは１例えば１０’乃至１０１０Ω・１程
度の体積固有抵抗率を有する物質により構成される。

現像剤容器３２内には、現像剤として、例えば非磁性−
成分現像剤である非磁性トナーが収容されている（第２
図の従来例も同じ）、シたがって、この実施例に即して
現像剤の冠される部材については以後、トナーを冠する
こととする。

本案実施例は、スポンジローラで行っていた現像剤の供
給や回収を２つの剛体ローラにそれぞれ受けもたせて行
うことを特徴とする。

現像ローラ５の抵抗層５ｂはゴム等の弾性体で構成され
ていて、これには現像剤供給部材の一構成例であるトナ
ー供給ローラ３０と、現像剤回収部材の一構成例である
トナー回収ローラ３１がそれぞれ接している。そして、
両ローラ３０，３１は金属などの剛体のローラで構成さ
れていて１図の例では便宜上、各ローラ３０，３１の全
体が金属より成るものとする。

両ローラ３０，３１にはこれらのローラに付着したトナ
ーが何度も現像ローラ５との間で圧力を受けないように
するためのトナー剥離用スクレーパ３３．３４の先端が
それぞれ接している。

現像ローラ５の芯部材５ａと、トナー規制ローラ６と、
トナー供給ローラ３０と、トナー回収ローラ３１とには
、各バイアス電源１０．９．３８゜４８によって直流又
は交流（或いは両方）のバイアス電圧が印加されるよう
になっていて、各ローラは、第１図にそれぞれ矢印を付
した方向に回転する。

ここで、Ｔ！Ａ像ローラ５、より正確にはその芯部材５
ａとトナー回収ローラ３１間にはローラ５上のトナーが
ローラ３１側に付着回収されるような電位差が付与され
ている１例えば、現像ローラ５の芯部材５ａにトナーの
帯電極性と同じ極性の電圧が付与され、トナー回収ロー
ラ３１にはトナーと反対の極性の電圧が付与されるよう
になっていて、現像ローラ５上において現像に寄与され
なかったトナーが回収ローラ３１の方に静電的に付着回
収されるようになっている。このため、現像に用いられ
なかったトナーが現像ローラ５に付着したまま、再度現
像に供されることを防止でき、付着したままのトナーと
新たに現像ローうに供給されたトナーとの帯電量の相違
による顕像の画質劣化発生を阻止できる。またトナー回
収ローラ３１に、例えば、直流の他、交流が重畳された
電圧を印加する等して、トナーが付着していた現像ロー
ラ表面の、トナー電荷によるカウンターチャージを除去
することができる。

トナー回収ローラ３１の方に回収されたトナーはスクレ
ーパ３４により同ローラ３１から掻き落される。また上
述のように、トナー回収ローラ３１と接するところを通
過した現像ローラ５の周面部分はトナーの付着しない状
態となってトナー供給ローラ３０のところに移動する。

なお、ローラ５とローラ３１とは互いにスリップ回転す
るようにしである。

トナー供給ローラ３０と現像ローラ５、正確にはその芯
部材５ａとの間にはトナー供給ローラ３０上の担持トナ
ーが現像ローラ５側へ付着供給されるような電位差が付
与されている０例えば、トナーと同極性のバイアス電圧
が各ローラ３０，５にそれぞれ印加され、これらローラ
間に電位差をもたせるようにしである。これによって、
トナー供給ローラ３０上に担持されたトナーは現像ロー
ラ５の方に供給されて担持される。なお、各ローラに印
加されるバイアス電圧の極性などについては、後で具体
的に述べる。

トナー供給ローラ３０とトナー回収ローラ３１とは、現
像ローラ５に圧接する方向に微少移動可能となっていて
、スプリングなどより所定の圧力をもって現像ローラ５
に圧接している６例えば。

各ローラ３０，３１の軸の軸受が、現像装置側板に形成
された長孔中を、現像ローラ５に対して動けるようにし
、各ローラ３ｏ、３１１！像ローラ５に対してばね付勢
する。

この実施例によれば、経時的に摩耗を来たすようなスポ
ンジローラを用いることがないので、現像ローラに対す
るトナー供給を長期間安定して行うことができ、信頼性
の高い現像装置を提供し得るものである。またトナー供
給ローラ３０が剛体から構成されていても、トナー回収
ローラ３１が設けられているので、現像ローラからのト
ナーの回収を確実に行うことができ、しかも各ローラ５
゜３０．３１に前述の如く電圧が印加されているので、
トナー供給ローラ３０から現像ローラ５に充分にトナー
を供給でき、かつトナー回収ローラ３１によるトナー回
収効果も支障なく行うことができる。なお、現像ローラ
５としては外表面層が抵抗体となっていれば、剛体であ
っても構わない。

当該実施例の各部材の材質などについては例えば次のよ
うな具体例を挙げることができる。

現像ローラ５の抵抗１５ｂは、−例として、ゴム硬度が
ＪＩＳＡで３０＠程度のニトリルブタジェンゴムを用い
て、この表面にポリウレタンのオーバコート層を施した
もので構成される。

トナー規制ローラ６やトナー供給ローラ３０やトナー回
収ローラ３１等は、−例として、金属ローラの表面にク
ロームをメツキ処理したもので構成される。また、各ス
クレーパ３３．３４やクリーニング部材７についてはス
テンレス鋼の金属板などが用いられる。

一方、第１図において、例えば、複写プロセス速度を９
２■／Ｓとして、ｌｔ像ローラ５の周速度は２０７■／
Ｓに、トナー供給ローラ３０の周速度は１３５■／Ｓに
、トナー回収ローラ３１の周速度は３００ｍ＋／ｓに、
トナー規制ローラ６の周速度は３１■／Ｓにそれぞれ定
められる。

他方、トナーの帯電極性が負であるとして、現像ローラ
５の芯部材５ａへの印加電圧をｖｂ、トナー供給ローラ
３０への印加電圧をＶａ、トナー回収ローラ３１への印
加電圧をｖｓｃ、トナー規制ローラ６への印加電圧をＶ
ｒｒとそれぞれするとして、各印加電圧を、　Ｖｂ　＝
Ｖｒｒ　＝　−４５０Ｖ、　Ｖａ＝−７５０Ｖ、Ｖｓｃ
＝＋３５０Ｖというようにそれぞれ定める。このように
すると、１〜ナー供給ローラ３０と現像ローラ５との間
の電位差（Ｖａ−Ｖｂ）は３００ｖとなり、現像ローラ
５とトナー回収ローラ３１との間の電位差（Ｖｂ−Ｖｓ
ｃ）は８００ｖとなる。

以上述べたような、材質を含む仕様条件で実験を行った
ところ、ネガ・ポジ現像方式において。

長期間にわたり良好なプリントを得ることができた。

なお、トナー供給ローラ３０の全体を金属で構成する代
りに、例えば金属より成る芯部材のまわりに硬質合成樹
脂を積層し、その芯部材に電圧を、印加してもよいし、
逆に芯部材を硬質合成樹脂により構成し、そのまわりに
金属を積層し、該金属に電圧を印加する等してもよい、
トナー回収ローラを剛体により構成するときも同様であ
る。

また現像剤回収部材をローラ以外の１例えばブレード等
によって構成してもよいが１図の例のようにローラ３１
により構成すると、その摩耗を低減で、き、しかもトナ
ーの回収効果を高めることもできる。また第１図の例で
は、トナー回収ローラ３１が現像剤容器３２に向けて時
計方向に回転駆動されるため、この回転によって飛散し
ようとするトナーが容器３２に向く、このためトナーが
容器３２の外部に飛散する不都合を防止できる。

現像剤回収部材は、弾性体等により構成することも可能
であるが、図示した実施例のように剛体によって構成す
ると、回収部材自体を高寿命化でき、特に有利である。

本発明においては、複写機の他、レーザプリンタやファ
クシミリなどの画像形成装置の現像装置にも適用可能で
ある。

紘釆 以上、本発明によれば、現像剤担持部材に対する現像剤
の供給を長期間安定して行うことができ。

信頼性の高い現像装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の断面図、第２図は従来例の現
像装置を用いた画像形成装置の概略断面図である。 ５・・・現像剤担持部材としての現像ローラ３０・・・
現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ３１・・・現
像剤回収部材としてのトナー回収ローラ３２・・・現像
剤容器 ／惠４　図 ３２　霞

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 現像剤を収容する現像剤容器と、表面に現像剤を担持し
   て該担持現像剤で潜像担持体に形成された静電潜像を現
   像する現像剤担持部材と、現像剤容器内の現像剤を担持
   し、該担持現像剤が現像剤担持部材側に付着供給される
   ような電位差が現像剤担持部材との間で付与される剛体
   の現像剤供給部材と、現像剤担持部材上において現像に
   寄与されなかった現像剤が付着回収されるような電位差
   が現像剤担持部材との間で付与される現像剤回収部材と
   を具備することを特徴とする現像装置。