JPH0244295Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、表面に電荷パターンが形成されてい
る像担持体に現像剤を付着させてその潜像を現像
する現像装置に関するものである。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

現像は電荷パターン例えば静電潜像を形成して
いる電荷と電位差を有すべく帯電されたトナーと
呼ばれる着色微粉末が、静電潜像に静電的に吸引
されることにより行なわれる。現像剤としては、
粉体のトナーのみ又はこのトナーの外表面に
SiO₂などの外添加物を付着させたものからなる
一成分現像剤の他に、粉体であるトナーとキヤリ
アと呼ばれる磁性粉または樹脂、ガラス等の微細
な粉末とと混合してなる二成分現像剤とがある。
二成分現像剤においてはトナーはキヤリアとの摩
擦によつて帯電され、トナーの帯電が確実に行な
われる。その反面、現像濃度を一定に維持するた
めに、トナーとキヤリアとの混合比すなわちトナ
ー濃度を常に一定に維持しておかなければならな
い。一成分現像剤は、このようなトナー濃度の管
理が不必要であり、その取扱いの簡便さにおいて
二成分現像剤に勝つている。

一成分現像剤は非磁性と磁性とに区別される。
非磁性現像剤は、一般に、樹脂粉末にカーボン等
の着色剤を混合させたものであり、磁性現像剤は
これに磁性粉を混入させたものである。

一成分現像剤を使用する従来の一般的な現像装
置は、特公昭41−9475号公報に記載されているい
わゆる非接触現像法と呼ばれるものの応用で、例
えば像担持体と現像剤担持体上の現像剤層とを離
間保持して対向させ適宜なバイアスを印加して画
像部のみに現像剤を飛翔せしめるようにしたもの
である。この現像法は電気絶縁性もしくは高抵
抗の現像剤を使用することができるため、転写工
程において転写不良等の問題が発生しない、非
画像部にかぶりを生じない等の利点を有してお
り、他の方法にくらべ優れた特徴をそなえてい
る。この方法によつて静電潜像の現像を行なう場
合、良画質の顕像を得るためには像担持体と現像
剤担持体との間隔はできるだけ狭くしなければな
らず、必然的に現像剤担持体上の現像剤層は極め
て薄い厚みの均一な薄層とすることが望ましい。

このような現像剤の薄層を形成する手段として
例えば、内部に磁界発生手段を有する現像剤担持
体を使用し、この担持体上に磁性現像剤の薄層を
形成する方法が特開昭54−43047号等に開示され
ている。この方法によれば磁性現像剤の均一な薄
層を安定に形成することが可能であり、したがつ
て前述の非接触現像法によつても良好な顕像を得
ることができる。

また、上述のように磁界発生手段を有する現像
剤担持体を使用して現像剤の薄層を形成する場合
には磁界発生手段すなわちマグネツトと、現像剤
中に磁性粉を分散してなる磁性現像剤とを不可欠
な構成要素としているため、現像剤担持体の内
部にマグネツトを設けなければならないため装置
が複雑で高価なものとなり、また軽量化と小型化
が困難である、磁性現像剤は非磁性現像剤にく
らべて高価である、磁性現像剤は樹脂中に磁性
粉を含有しているため彩色性が悪く、カラー化に
は不適当である、という欠点を有しているので、
非磁性現像剤を用いた非接触現像法によれば上記
問題点をことごとく解消することができ、かつ均
一な現像剤の薄層を現像剤担持体表面に安定に形
成することができる。

ここで、一成分現像剤を使用する従来の一般的
な現像装置について説明すると、例えば非磁性現
像剤をアルミドラムなどから成る現像剤担持体に
付着させて現像剤層を形成するためにウレタンゴ
ムやステンレスなどから形成された弾性体ブレー
ドが現像剤担持体の表面に圧接される構造になつ
ていて、弾性体ブレードと現像剤担持体との間で
流動転位する現像剤が摩擦帯電されて現像剤担持
体表面に付着され、この現像剤を像担持体表面の
電荷パターン（例えば静電潜像）に付着するよう
になつている。

しかしながら現像剤担持体表面はアルミニウム
などの導電性部材だけで形成されていたので、こ
の現像剤担持体表面が極端に帯電しその表面に担
持される現像剤に対する拘束力が増し、現像剤を
前記電荷パターンに均一に付着させることができ
なくなるという問題があつた。また同様の理由に
より電荷パターンが形成されている像担持体表面
と摩擦帯電された現像剤が担持されている現像剤
担持体表面との間に形成される電界は現像剤担持
体表面及び像担持体表面でほぼ均一となるので、
その現像剤を静電的に効率よく像担持体表面へ付
着させるとができないという問題があつた。さら
に前記同様の理由すなわち現像剤担持体表面は導
電性部材だけで形成されていることから、現像装
置に最適な現像剤との摩擦帯電性を自由に獲得す
ることができないという問題があつた。なお上記
各問題点は非磁性現像剤を使用する装置ばかりで
はなく、磁性現像剤を使用する現像装置にもあて
はまることである。

〔考案の目的〕

本考案は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、現像剤担持体表面
の極端な帯電を防止することができるとともに、
現像剤担持体によつて搬送されてくる現像剤を均
一に像担持体表面へ付着させることができ、しか
も現像剤との摩擦帯電性を自由に選択することが
できる現像装置を提供することである。

〔考案の概要〕

本考案は上記目的を達成するために、表面に電
荷パターンが形成される像担持体に対向する位置
で近接移動する現像剤担持体により現像剤を搬送
し、この搬送途上の現像剤を前記電荷パターンに
付着させて現像を行う現像装置において、前記現
像剤担持体の現像剤搬送面は導電性表面と誘電性
表面とが網点状に露出して成り、前記導電性表面
は現像剤担持体表面の下層において導電性支持体
を介してバイアス用の電源に接続したものであ
る。

〔考案の実施例〕

以下図面を参照しながら本考案の現像装置につ
いて説明する。

先ず本考案の現像装置を適用した画像形成装置
例えば複写機について説明する。第１図は該複写
機の概略断面図である。図において１で示すもの
は複写機筐体であり、そのほぼ中央部には表面に
電荷パターン例えば静電潜像が形成される像担持
体例えばセレンなどから成るドラム状の感光体２
が回転可能に配置され、その周側部には、往復水
平移動する原稿台３に載置された原稿を光学的に
走査して感光体表面に原稿の像を結像させるため
のランプ４及び収束性光伝送体５と、原稿の像を
結像させる前に感光体２の表面を除電するための
除電ランプ６及び除電後に感光体２の表面を均一
に帯電させる帯電器７と、感光体２の表面に形成
された静電潜像に現像剤を選択的に飛翔させてそ
の静電潜像を現像する本考案に係る現像装置８と
が設けられていて、感光体表面の静電潜像に現像
剤が付着されて顕像が形成されるようになつてい
る。そして前記複写機筐体１の一側部（図におい
て右側部）には給電部１０が設けられていて、例
えば側部より着脱自在な給紙カセツト１１と、こ
の給紙カセツト１１に収納されている用紙Ｐの最
上層のものに転接してこれを先方へ送出する給紙
ローラ１２と、手差給紙用の手差給紙ガイド１３
と、この手差給紙ガイド１３から挿入された用紙
を先方へ搬送する搬送ローラ１４とによつて構成
されている。そしてこの給紙部１０から給紙され
た用紙はレジストローラ１５によつて搬送タイミ
ングがとられて前記感光体２に摺接するごとくに
搬送されるようになつている。搬送されてくる用
紙の近傍であつて感光体２の周側部には、転写前
チヤージヤ９と、顕像を構成する現像剤を用紙に
転写する転写チヤージヤ１６と、転写後に用紙を
感光体２から剥離する剥離チヤージヤ１７とが設
けられている。さらに現像剤の転写を受けた用紙
は、搬送ベルト１９で搬送されて定着装置２０に
案内され、この定着装置２０を構成しているヒー
トローラ対２１の圧力と熱とによつて現像剤の定
着が行なわれ、その後排紙ローラ対２２でトレー
２３に排紙される。

次に上記現像装置８の詳細について説明する。
第２図は現像装置の概略斜視図、第３図は同現像
装置の概略断面図である。この現像装置８は、例
えば非磁性現像剤を使用するものであり、離間配
置されたバツクフレーム３０とフロントフレーム
３１との両側部にサイドフレーム３２，３３が取
付けられて現像装置用筐体３４が構成され、その
上端開口部３４Ａには現像剤を補給するための開
閉自在な蓋体４１が設けられている。そして、下
端開口部３４Ｂ近傍には表面に電荷パターンが形
成される感光体２に対向する位置でこれと相対移
動しながら現像剤を搬送するものであつて第２図
に示すように導電性表面３５Ａと誘電性表面３５
Ｂとが網点状に露出して成る現像剤担持体例えば
ドラム状の現像ローラ３５が回転可能に前記両サ
イドフレーム３２，３３に枢支されている。更
に、前記フロントフレーム３１と現像ローラ３５
の間には、この現像ローラ３５に圧接されていて
圧接下に進入した現像剤Ｔを現像ローラ３５表面
に付着させて現像剤層を形成する弾性体例えばシ
リコンブタジエンゴム（硬度40度〜45度）、ウレ
タンゴム、ステンレス、燐青銅（厚さ0.07mm〜
0.2mm程度）又はウレタンシートなどから形成さ
れた弾性体ブレード３６が前記現像ローラ３５表
面に圧接可能にブレードホルダ３７を介してフロ
ントフレーム３１に取付けられている。なお、こ
の弾性体ブレード３６は前記ブレードホルダ３７
の位置調整により現像ローラ３５に対する圧接力
の微調整が可能になつている。特に上記弾性体ブ
レード３６は、現像ローラ３５との対向面の一部
が面接触するごとく現像ローラ３５に圧接されて
いるので、弾性体ブレード３６の自由端部が圧接
される構造のものに比べ弾性体ブレード３６と現
像ローラ３５との接触面積を大きくすることがで
きる。したがつて現像ローラ３５への圧接圧力の
微調整が容易であつて圧接圧力の均一化を図るこ
とができ、しかも現像剤はより長時間圧接圧力下
で摩擦を受けることになり現像剤は均一かつ充分
な摩擦帯電電荷を獲得することができる。また弾
性体ブレード３６と現像ローラ３５との間で流動
転位して弾性体ブレード３６の圧接下に進入して
くる現像剤がそれらの側方から漏れることを防止
するために、弾性体ブレード３６と現像ローラ３
５とが対向している両側部にウレタンやフエルト
などからなるシート状の図示しないシール部材が
介装されたサイドフレーム３２，３３に貼付けら
れている。なお、この図示しないシール部材は比
較的摩擦係数の小さなもので現像ローラ３５の回
転を阻害するものではない。そしてこの現像装置
８は、現像ローラ３５に付着された現像剤が感光
体２とは非接触である位置に配置されている。こ
の非接触配置関係は、現像剤の粒径、現像ローラ
３５に塗布される現像剤の層厚などによつて決ま
るものであるが、現像剤の飛翔を確実に行つて良
質な顕像（電荷パターンに現像剤が付着されて形
成された像）を得るためには現像ローラ３５と感
光体２との間隔はできるだけ狭くする必要があ
り、しかもそのためには付着される現像剤層は薄
層であることが望ましく、かつ使用に供される現
像剤粒径の範囲も解像度との関係で決まつてくる
ので、実用上の両者間のギヤツプ寸法はほぼ
10μm〜300μm程度である。なおこのギヤツプ寸
法を保持するために、例えば現像ローラ３５の軸
にはギヤツプ規制ローラ３９が一体回転可能に取
付けられていて、このギヤツプ規制ローラ３９が
感光体２両側部の周面又は感光体２の軸に取付け
られている図示しない受ローラに当接して感光体
２と現像ローラ３５との心間距離が一定に保持さ
れるようになつている。又、現像ローラ３５の導
電性表面３５Ａの下層、即ち、この現像ローラ３
５の中心部にはリード線を介してバイアス電圧印
加用の電源４０が接続されている。この電源４０
により感光体２にも通電するようになつている。

前記電源４０は、感光体２と現像ローラ３５の
導電性表面３５Ａとの間に電界を形成し、現像ロ
ーラ３５の表面上の現像剤を感光体２の表面に飛
翔させ易くするものである。

尚、感光体２表面の潜像電荷の静電吸引力が十
分に大きく、現像ローラ３５上の摩擦帯電された
現像剤が前記静電吸引力だけでも十分に感光体２
の表面に飛底させることができる場合には、電源
４０を省くことも可能である。

ここで前記現像ローラ３５の詳細な構造につい
て説明する。この現像ローラ３５を製造する方法
としては例えば第４図Ａに示すようにアルミニウ
ム製又はステンレス製などの導電性材料から成る
ドラム状ローラ３５ａの表面をサンドブラストや
バフ仕上などによつて粗面化処理をしてその表面
粗さをたとえば0.5S〜4S（JIS Ｂ 0651−1973，
JIS Ｂ 0652〜1973などによつて測定）程度に
し、その後この表面にエポキシ樹脂，ポリフツ化
エチレン樹脂，ポリウレタン樹脂又はポリアミド
樹脂などの誘電性材料を被覆してコーテイング層
３５ｂを形成する。そしてその表面を所定量研摩
して平滑化することにより第４図Ｂに示すように
導電性表面３５Ａと誘電性表面３５Ｂとが網点状
に露出して成る現像ローラ３５が製造されること
になる。このように構成された導電性表面３５Ａ
は、現像剤粒径をＤとしたとき約0.1D〜1.0Dの
間隔を有して前記誘電性表面と網点状に露出して
いる。なお導電性表面３５Ａの露出寸法はドラム
状ローラ３５ａの表面粗さや研摩代寸法によつて
所望の値に設定することができる。

次に上記現像装置８の作用及び効果について説
明する。現像装置用筐体３４内に非磁性の現像剤
が充填されて現像ローラ３５が第２図及び第３図
に示す矢印方向に回転されると、現像剤はその搬
送力によつて弾性体ブレード３６と現像ローラ３
５との圧接下に進入しかつ弾性体ブレード３６及
び現像ローラ３５などとの接触によつて摩擦帯電
される。摩擦帯電された現像剤は、弾性体ブレー
ド３６と現像ローラ３５との圧接部に近づくにつ
れ、その圧接圧力により徐々に薄層化され、現像
ローラ３５表面に付着されて搬送されてくる。こ
のとき、前述のごとく現像ローラ３５の表面は導
電性表面３５Ａと誘電性表面３５Ｂとが網点状に
露出しているので両表面の露出する割合を適宜選
定すれば該現像装置に最適な現像剤との摩擦帯電
性を自由に獲得することができ、本実施例装置の
ように非磁性現像剤を使用するものにあつては充
分な摩擦帯電を獲得することも可能である。また
一方前記感光体２表面には電荷パターン例えば
「正」の電荷パターンが形成され、現像ローラ３
５の表面には前記電源４０によつてバイアス電圧
が印加されているので、感光体２表面と現像ロー
ラ３５表面との間には電界が形成されることにな
るが、前述のごとく現像ローラ３５表面には導電
性表面３５Ａと誘電性表面３５Ｂとが交互に露出
しているので、第５図に示すように感光体２表面
と現像ローラ３５との間に形成される電気力線
（第５図において２点鎖線で示す）は導電性表面
に集中することになる。この結果現像ローラ３５
の表面近傍すなわち現像ローラ３５表面に層状を
なして付着されている現像剤Ｔの近傍には不平等
電界域Ａ（感光体２表面に近い空間部は平等電界
域Ｂとなつている）が形成されるため、現像剤Ｔ
は局部的に強い電界が作用され（その結果主にグ
ラジエントフオースが働く）静電的に効率よく感
光体表面へ付着されることになる。本実施例のよ
うな非接触現像にあつては現像剤に対して飛翔力
が作用し易くなり、現像感度が向上することにな
る。特に本実施例のように現像剤粒径をＤとした
とき導電性表面３５Ａが約0.1D〜1.0Dの間隔を
有して誘電性表面３５Ｂと網点状に露出していれ
ば、現像剤に対するグラジエントフオースが極め
て有効に作用することになり、現像剤を静電的に
極めて効率よく感光体２表面に付着させて電荷パ
ターンの現像を行うことが可能となる。また現像
ローラ３５表面は導電性の表面だけで形成されて
いないので、現像ローラ３５表面が極端に帯電し
てしまうことがなく、その表面に担持される現像
剤に対する拘束力が経時的に増大して現像剤を電
荷パターンに均一に付着させることができなくな
るということを防止することが可能である。

なお上記実施例は一例であり本考案の要旨の範
囲内において種々の変形実施が可能であることは
言うまでもない。例えば現像剤担持体はドラム状
だけはなく板状やベルト状などに置換えることが
できる。また本現像装置によつて現像することが
できる電荷パターンは第１図に示す複写機によつ
て形成されたものに限定されず陰極線管，レーザ
光，針電極，静電記録ヘツドまたは発光ダイオー
ド等によつて形成された荷電粒子のパターンであ
れば何でもよい。さらに本考案の現像装置に適用
できる現像剤は非磁性現像剤に限定されず、磁性
現像剤であつてもよい。

〔考案の効果〕

以上詳述した本発明によれば、上記構成とした
ことにより、現像剤担持体表面に導電性表面と誘
電性表面とが網点状に混在するので、この表面の
極端な帯電を防止でき、しかも、導電性表面はバ
イアス用の電源によつて通電状態となつているの
で像担持体の静電潜像の状態にかかわりなく一定
の現像電極作用を発揮することになり、これらの
作用の結果、像担持体表面に現像剤を均一に付着
させることができる現像装置を提供することがで
きる。

さらに、前記導電性表面と誘電性表面との割合
を適宜選定することにより、現像剤の摩擦帯電性
の選択を自由に行うことができる現像装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の現像装置を適用した複写機の
概略断面図、第２図は本考案の現像装置の一実施
例を示す概略斜視図、第３図は同装置の概略断面
図、第４図Ａ，Ｂは同装置の現像ローラの製造工
程を示す断面図、第５図は同現像装置の作用説明
のための部分概略断面図である。 ２……像担持体、３５……現像剤担持体、３５
Ａ……導電性表面、３５Ｂ……誘電性表面、３６
……弾性体、Ｔ……現像剤。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 表面に電荷パターンが形成される像担持体に
   対向する位置で近接移動する現像剤担持体によ
   り現像剤を搬送し、この搬送途上の現像剤を前
   記電荷パターンに付着させて現像を行う現像装
   置において、 前記現像剤担持体の現像剤搬送面は導電性表
   面と誘電性表面とが網点状に露出して成り、前
   記導電性表面は現像剤担持体表面の下層におい
   て導電性支持体を介してバイアス用の電源に接
   続されたことを特徴とする現像装置。 (2) 導電性表面は、現像剤粒径をＤとしたとき約
   0.1Dから1.0Dまでの間隔を有して前記誘電性
   表面と網点状に露出して成るものである実用新
   案登録請求の範囲第１項に記載の現像装置。