JPH02116872A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、１成分非磁性トナーを静電潜像に供給する現
像剤担持体に対してトナー薄層化規制部材を付設するよ
うにした現像装置に関する。

［従来の技術］ 一般に複写機などの各種画像形成装置においては、感光
体などの潜像担持体に対して画像に対応する静電潜像が
形成され、この静電潜像に対して現像装置内に設けられ
ている現像剤担持体から現像剤（以下トナーという。）
が供給されて現像が行なわれ、これにより可視像が得ら
れるようになっている。

上記現像剤担持体はローラー状などに形成されてなるも
のであり、この現像剤担持体に対しては、同じくローラ
ー状などに形成されてなるトナー補給部材が現像剤補給
領域に接触状態で付設されている。さらに上記現像剤補
給領域の下流側に形成されている現像剤薄層化領域には
ブレード状あるいはローラー状などに形成されてなるト
ナー薄層化規制部材が接触状態で付設されている。そし
て現像剤補給領域においてトナー蓄積部内に蓄えられて
いる新規トナーが上記トナー補給部材の作用によって現
像剤担持体に補給され、これにより現像剤担持体の表面
上にトナーが付着される。現像剤担持体の表面上に付着
されたトナーは前記トナー薄層化規制部材の作用によっ
て現像剤薄層化領域にて均一に薄層化される。この均一
薄層化されたトナーは、上記トナー薄層化領域の下流側
に形成されている現像領域に送り込まれて静電潜像にト
ナーが選択的に供給され現像動作が行なわれるようにな
っている。

［発明が解決しようとする課題〕 ところが上記トナー薄層化規制部材としてブレード状の
ものを採用すると、構成の簡易化を図ることはできるが
、現像剤担持体とトナー薄層ブレードとの接触部分にお
いてトナー固着が発生し易くなる。トナー固着部ではト
ナーの薄層が形成されなくなり、画像に白筋が生じるこ
ととなる。またトナー固着部における擦れ現象から装置
の寿命も短くなるという問題もある。

さらに上記トナー薄層化規制部材としてローラー状のも
の（ドクターローラー）を採用すると、トナーの固着を
なくすことによって装置の長寿命化を図ることができる
とともに、トナー層厚のむらやトナー帯電量のむらを良
好に防止することができる。しかしながら上記ドクター
ローラーは、一定厚さのトナー層を得るために現像剤担
持体の線速度に対してかなり小さな線速度を備えるよう
に設定する必要がある。例えば、現像剤担持体の線速度
ＶＲに対するドクターローラーの線速度Ｖ　Ｒ／Ｒ（７
）比は、従来０．０３〜Ｏ°、３に設定すしており、こ
れ以上の線速度に設定すると、トナー層厚が薄くなり過
ぎてしまう。このためドクターローラーを採用する装置
においては、駆動力伝達手段に大きな減速比をもたせる
機構が必要となり、このため駆動力伝達手段の複雑化お
よび大型化を招来している。

そこで本発明は、装置の複雑化・大型化を招来させるこ
となく、しかも長寿命の現像装置を提供することを目的
とする。

［課題を解決すべき手段］ 上記目的を達成するため本発明は、感光体の表面上に形
成されている静電潜像に１成分非磁性トナーを供給する
現像剤担持体と、この現像剤担持体上に現像前付着され
ているトナー層の厚さを均一に規制するように上記現像
剤担持体の表面上に接触配置されてなるトナー薄層化規
制部材とを備えた現像装置において、上記現像剤担持体
は、外圧に追随して可撓される弾性ローラー部材から形
成されているとともに、上記トナー薄層化規制部材は、
画像形成時において静止されかつ画像非形成時において
回転乱動される硬質ローラー部材から形成されてなり、
このトナー薄層化規制部材には、該トナー薄層化規制部
材に付着されたトナーを剥離させるトナー掻き落し部材
が付設される構成を有している。

［作　　用］ このような構成を備える手段においては、トナー薄層化
規制手段としてのドクターローラーが画像形成時点にお
いて静止されながらトナーの薄層化作用が実行されると
ともに１画像非形成時点においては、比較的大きな線速
度で回転駆動されながらトナーの薄層化作用が実行され
、これにより該ドクターローラーのトナー薄層化作用が
増大され、トナー層の厚さは現像不可能程度に薄くされ
るようになっている。またこのドクターローラーの回転
暉動時においては、上述したトナー薄層化作用に伴って
ドクターローラー上に付着されるトナーがトナー掻き落
し部材によってドクターローラーから除去されるように
なっている。

［実　施　例］ 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図には１成分非磁性現像剤（トナー）を用いる現像
装置１が表わされている。この現像装置１は１図示を省
略した潜像担持体としての感光体ドラムの近傍に付設さ
れている。上記感光体ドラムは、所定の極性に一様帯電
される例えば有機感光体（ｏｐｃ）から形成されており
、所定の極性に帯電されるトナーにより現像が行なわれ
るようになっている。

現像装置１の現像ユニット３内には現像剤担持体として
の現像ローラー４が軸支されており、この現像ローラー
４は現像領域において上記感光体ドラムの表面に弾性的
に接触するように配置されている。現像ローラー４は矢
印Ａで示される方向すなわち感光体ドラムと逆の方向に
回転駆動されており、感光体ドラムとの接触部分におい
て現像ローラー４と感光体ドラムとが互いに同一の方向
にそれぞれ回転駆動されている。そして両者の接触部分
には現像動作が実行される現像領域が上述のように形成
されている。

上記現像ローラー４は、外圧に追随して撓む弾性体ロー
ラー、例えばシリコーンゴムロールやアクリロニトリル
ブダジエンゴムロールなどから形成されており、フッ素
系高分子材料など低表面エネルギーを有する物質が耐ト
ナーフイルミング性向上のために必要に応じて表面上に
被着されている。

上記現像ユニット３には、トナー蓄積部とじてのトナー
ホッパー５が設けられているとともに、このトナーホッ
パー５内に蓄えられている新規トナーを上記現像ローラ
ー４の表面に補給する現像剤補給手段としてのトナー補
給ローラー６、現像ローラー４の表面に補給され付着さ
れたトナーを薄層化するトナー薄層化規制部材としての
トナー層規制ドクターローラー７、上記トナーホッパー
５内に蓄えられているトナーを撹拌しながらトナー補給
ローラー６側に搬送させるアジテータ−８などが、前記
現像ユニット３内に矢印Ｂ、Ｃ，Ｄでそれぞれ示される
方向に回転駆動されるようにして軸支されている。上記
トナー補給ローラー６およびトナー層規制ドクターロー
ラー７は現像ローラー４の表面上に接触されるようにし
てそれぞれ配置されており、現像ローラー４の回転方向
上流側からトナー補給ローラー６、トナー層規制ドクタ
ーローラー７の順に所定の間隔を持ってそれぞれ配置さ
れている。そして上記トナー補給ローラー６およびトナ
ー層規制ドクターローラー７の現像ローラー４に対する
接触部分には現像剤補給領域および現像剤薄層化領域が
それぞれ形成されることとなっている。

上記トナー層規制ドクターローラー７は硬質ローラー部
材から形成されており、その材質としては金属材料ある
いは硬質性の樹脂材料が採用されている。このトナー層
規制ドクターローラー７は前記現像ローラー４に対して
接触・離間されるように軸直角方向に往復移動可能に設
置されている。

これによりトナー層規制ドクターローラー７は現像ロー
ラー４の表面からトナーの層厚さ分だけ浮き上がり、現
像ローラー４に対する接触圧がほぼ一定に維持されるよ
うに構成されている。また該トナー層規制ドクターロー
ラー７の表面上にはトナー掻き落しブレード１ｏの先端
縁部が圧接されており、このトナー掻き落しブレード１
０の摺擦力によってトナー層規制ドクターローラー７の
表面上に付着されたトナーが良好に掻き落されクリーニ
ングされるようになっている。

また第２図に示されるように、上記現像ローラー４の支
軸４ａにはカップリング１２が固定されているとともに
、図示を省略した装置本体側の回転駆動源から発せられ
る回転駐動力の出力部が上記カップリング１２に接続さ
れている。そしてこれにより現像ローラー４が所定の方
向に所定の線速度で回転移送されるようになっている。

さらに上記現像ローラー４の支軸４ａには、回転伝達用
の出力歯車１３が固定されているとともに、前記トナー
補給ローラー６の支軸６ａおよびアジテータ−８の支軸
８ａには従動歯車１４および１５がそれぞれ固定されて
いる。そして上記出力歯車１３に対して従動歯車１４が
噛み合わされているとともにこの従動歯車１４に対して
従動歯車１５が噛み合わされている。そしてこれにより
トナー補給ローラー６およびアジテータ−８が所定の方
向に所定の線速度で回転移送されるようになっている。

さらにまた第３図にも示されるように、上記現像ローラ
ー４の支軸４ａの反対側にはドクターローラー邸動用の
出力歯車１６が固定されているとともに、トナー層規制
ドクターローラー７の支軸７ａにはクラッチ１７を介し
て入力歯車１８が固定されており、上記出力歯車１６は
、中間アイドル歯車１９を介して入力歯車１Ｂに噛み合
わされている。そしてこれによりトナー層規制ドクター
ローラー７が所定の方向に所定の線速度で回転移送され
るようになっている。このときトナー層規制ドクターロ
ーラー７の線速度Ｖ　Ｒ／Ｒは現像ローラー４の線速度
ＶＲを越える大きさに設定されている。さらにこのトナ
ー層規制ドクターローラー７は、第４図に示されるよう
に、帯電・露光がオン状態になされる画像形成時におい
て静止され、かつ帯電・露光がオフ状態になされる画像
非形成時において上記線速度で回転駆動されるようにな
されている。

このような実施例における現像装置１では、まず−様帯
電された感光体ドラムの表面に対して露光書き込みが行
なわれ画像に対応する静電潜像が形成される。この静電
潜像に対して現像装置１の現像ローラー４から現像領域
においてトナーが選択的に供給され、これにより上記静
電潜像の現像が行なわれて可視像が得られるようになっ
ている。

現像ローラー４に対しては、現像剤補給領域においてト
ナー補給ローラー６によりトナーホッパー５内の新規ト
ナーが補給されるとともに、この現像ローラー４の表面
上に付着されたトナーは現像剤薄層化領域においてトナ
ー層規制ドクターローラー７により均一に薄層化され現
像領域に送り込まれるようになっている。

この場合上記トナー薄層規制ドクターローラー７は画像
形成時点において静止され、この静止状態で現像ローラ
ー４上のトナーの薄層化作用が実行されるようになって
いる。第５図は現像ローラー４の線速度ＶＲとトナー薄
層規制ドクターローラー７の線速度Ｖ　Ｒ／Ｒとの比（
横軸）に対する現像ローラー４上のトナー付着量（縦軸
；Ｍ／Ａ）を表わしたものである。本発明者は、トナー
薄層規制ドクターローラー７が静止されている状態にお
いて、Ｑ、６５ｍｇ／ａＪ程度のトナー付着量を得ると
ともに、このトナー付着量によって良好な画像を得るこ
とができることを確認している。

また画像非形成時点において上記トナー薄層規制ドクタ
ーローラー７は比較的大きな線速度で回転駆動され、現
像ローラー４上に付着されているトナーの薄層化作用が
高速回転状態にあるトナー薄層規制ドクターローラー７
により実行されるようになっている。トナー薄層規制ド
クターローラー７が高速回転されると、該トナー薄層規
制ドクターローラー７のトナー薄層化作用が増長され、
トナー層の厚さは現像不可能程度に薄くされるようにな
っている。本発明者は、トナー薄層規制ドクターローラ
ー７が現像ローラー４より大きい線速度で回転移送され
る状態において、０．０５■／ｄ程度以下のトナー付着
量を得るとともに、このトナー付着量によっては現像ロ
ーラー４側にトナーの供給が行なわれず非画像領域に対
する現像動作は実行されないことを確認している。

−船釣には第６図に示されるように、帯電・露光がオフ
状態になされる画像非形成時において、現像動作を阻止
させるように通常の現像バイアスに対する逆バイアスが
印加される。しかしながら本発明におけるように、トナ
ー薄層規制ドクターローラー７を画像非形成時において
比較的大きな線速度で回転駆動させることにより上記逆
バイアスは不要となる。したがって逆バイアス印加用の
電源は不要となる。さらに従来のようにトナー薄層規制
ドクターローラー７を大きく減速させる必要がなくなる
ため、従来のような大型の減速機構が不要となり、装置
全体を小型化させることが可能となる。

上記実施例においては、現像ローラー４の支軸４ａを本
体側からの駆動入力軸としているが、現像側板上のアイ
ドラーなどを介して本体側から入力を受けることとして
もよ°いし、また本体側からの即動入力手段としてギア
を用いてもよい。さらに上記実施例においては、現像ロ
ーラー４の支軸４ａを介してトナー層規制ドクターロー
ラー７の駆動を行なっているが、第７図に示されるよう
に、回転駆動モーター２１からの駆動力を２系統の即動
系に分け、一方の駆動系をカップリング２２を介して現
像ローラー４の支軸４ａに伝達させるとともに、他方の
駆動系をクラッチ２３およびカップリング２４を介して
トナー層規制ドクターローラー７の支軸７ａに伝達させ
る構成とすることもできる。このような実施例によれば
、現像装置にクラッチを固定する必要がなくなり、現像
装置を一層コンパクトになすことができる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明におけるトナー薄層化規制部材
は、画像形成時点において静止されながら現像剤担持体
上のトナーの薄層化作用が実行されるとともに、画像非
形成時点において比較的大きな線速度で回転即動されな
がら現像剤担持体上のトナーの薄層化作用が実行される
ように構成されてなるから、従来のような大型の減速機
構が不要とすることができるとともに、装置の複雑化・
大型化を招来させることなく現像装置の長寿命化を図る
ことができ、画像品質を長期にわたって高度かつ安定的
に維持させることができるができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例における１成分
非磁性トナーを用いる現像装置を表わした縦断面説明図
および平面図、第３図はトナー層規制ドクターローラー
への回転邸動力伝達機構における歯車構成を表わした側
面説明図、第４図はトナー層規制ドクターローラーの動
作タイミングを表わしたタイミング図、第５図はローラ
ーの回転速度と現像剤担持体上のトナー付着量との関係
を表わした線図、第６図は一般の現像装置における逆バ
イアス印加タイミングを表わしたタイミング図、第７図
は本発明の他の実施例におけるトナー層規制ドクターロ
ーラーへの回転昧動力伝達機構を表わした平面説明図で
ある。 １・・・現像装置、４・・・現像ローラー、７・・・ト
ナー層規制ドクターローラー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 感光体の表面上に形成されている静電潜像に１成分非磁
   性トナーを供給する現像剤担持体と、この現像剤担持体
   上に現像前付着されているトナー層の厚さを均一に規制
   するように上記現像剤担持体の表面上に接触配置されて
   なるトナー薄層化規制部材とを備えた現像装置において
   、上記現像剤担持体は、外圧に追随して可撓される弾性
   ローラー部材から形成されているとともに、上記トナー
   薄層化規制部材は、画像形成時において静止されかつ画
   像非形成時において回転駆動される硬質ローラー部材か
   ら形成されてなり、このトナー薄層化規制部材には、該
   トナー薄層化規制部材に付着されたトナーを剥離させる
   トナー掻き落し部材が付設されていることを特徴とする
   現像装置。