JPH03145668A - 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、複写機等の画像形成装置に設けられる現像装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、−成分系の現像剤が用いられる現像装置では、
現像ローラ等からなる現像剤担持体の表面にブレード等
からなる薄層形成部材が所定の圧力で押付けられ、両者
間の摩擦帯電で現像剤に電荷が与えられることにより、
この現像剤が所定の表面電位を有する感光体に付着し、
これによって顕像が形成される。すなわち、薄層形成部
材と現像剤担持体の接触圧により現像剤の帯電量が決定
され、ひいては画像状態が決定されることになる。

上記薄層を形成する手段としては、金属板を直接現像ロ
ーラに接触させるか、ゴム板を直接現像ローラに接触さ
せるか、あるいは金属板にゴム片を固定し、このゴム片
を現像ローラに接触させるか、またはゴム製のローラを
現像ローラに圧接させるといった構造が用いられている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

まず、金属板を直接現像ローラに接触させる構造や、ゴ
ム板を直接現像ローラに接触させる構造や、金属板にゴ
ムを固定した構造では、金属板がどうしても現像ローラ
の軸方向に撓むためにその両端部での圧接力が他の部分
と比べて弱くなり、全域に亘って均一な接触圧を得るこ
とができない。

従って、上記方向で薄層の厚みや帯電量にばらつきが生
じ、これが画像ムラの原因となる。

また、十分な摩擦帯電量を得るためには薄層形成部材と
現像剤担持体との接触面積を大きく確保することが望ま
れるが、このように接触面積を増加させると、全接触面
で均一な接触圧が得られず、良質の画像を得ることが困
難となる。

また、ゴムローラを現像ローラに圧接させる構造につい
ても、両者の接触面積を大きく確保することは困難であ
る。

さらに、以上説明した構造において、薄層形成部材と現
像ローラとの間を流れる現像剤を微視的に見ると、薄層
形成部材と現像剤とが擦れ合う部分、および現像ローラ
と現像剤とが擦れ合う部分では、現像剤の十分な摩擦帯
電が行われるものの、現像ローラにも薄層形成部材にも
接触しない中間層では現像剤の十分な摩擦帯電が行われ
にくく、これも帯電ムラの大きな要因となっている。

本発明は、このような事情に鑑み、従来に比べ、より均
一で十分に帯電された現像剤薄層を形成することができ
る現像装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、感光体近傍に配置された現像剤担持体と、こ
の現像剤担持体の表面に対して押圧され、現像剤担持体
上に現像剤の薄層を形成する薄層形成部材とを備えた現
像装置において、上記薄層形成部材を内部に流体が封入
された流体袋により構成するとともに、可撓性材料から
なり、一端が装置本体側に固定され、かつ他端が上記流
体袋と現像剤担持体との間に挟まれ、現像剤との接触に
より該現像剤を帯電させる帯電部材を備えたものである
。

〔作　用〕

上記構成によれば、薄層形成部材である流体袋が、その
中に封入される流体の圧力によって、現像剤担持体上に
全域に亘って均等な接触圧でかつ広い接触面積でもって
接触する。しかも、この間を流れる現像剤は、上記流体
袋との接触、および現像剤担持体との接触だけでなく、
その中間部分で帯電部材と接触することによっても摩擦
帯電を受けるので、より均一かつ十分な現像剤の摩擦帯
電が行われる。

〔実施例〕

本発明の第１実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、複写機等の画像形成装置内に設けられた現像
装置を示している。この現像装置は、成分系（ここでは
非磁性）の現像剤りを収容するハウジング１０を備えて
いる。このハウジング１０は、現像剤りを収容するホッ
パ１３と、現像容器１４とからなり、この現像容器１４
内には、互いに接する現像ローラ（現像剤担持体）１１
および供給ローラー２が配設されている。これらのロー
ラｌＬ１２の回転軸は、ハウジング１０の両側壁１０２
に回転可能に支持され、両ローラー１゜１２が図外の駆
動機構によって第１図の反時計回りの方向に連動駆動さ
れるようになっている。

上記現像ローラー１は、感光体ドラム１６の近傍に配置
され、その周面上には、ポリウレタンゴムやシリコンゴ
ム等の弾性材により袋状に形成されたエアバッグ（流体
袋）２２が配設されている。

このエアバッグ２２は、上記現像ローラー１の周面に対
して現像ローラー１の軸方向（第１図の奥行き方向）全
域に接触する長さを有するとともに、内部に空気が封入
されている。そして、現像装置内に設けられた、下向き
に開口する枠体２４内に圧入されており、上記内圧によ
って現像ローラー１の周面に所定の圧力で接している。

既にパスカルの原理として知られているように、上記内
圧はエアバッグ２２と現像ローラー１との接触箇所に拘
らず一定であるので、このエアバッグ２２は、全域に亘
って均等な圧力で現像ローラー１に圧接している。

上記枠体２４は略円弧状の断面形状を有しており、この
枠体２４内に上記エアバッグ２２が回動可能に保持され
ている。詳しくは、第２図（ａ）に示されるように、エ
アバッグ２２の周面につまみ３２が突設されるとともに
、枠体２４に周方向に延びる長孔３４が設けられ、この
長孔３４を通して上記っまみ３２が枠体２４の外部に突
出しており、このっまみ３２を操作することによって、
エアバッグ２２を回動操作できるようになっている。

なお、同じ（手動でエアバッグ２２を回動させる場合、
同図（ｂ）に示されるように、エアバッグ２２の側部に
っまみ３６を設けるようにしてもよい。

この実施例において、上記枠体２４は、第１図に示され
るように、ハウジング側壁１０２の内面に突設された一
対のガイド板１０３間に上下動可能に嵌込まれている。

この枠体２４の上面には、第３図にも示されるような同
一の軸４２に固定された複数（単数でもよい）のカム４
ｏが接し、上記軸４２にはギヤ４４が固定されている。

一方、装置本体にはカム駆動用モータ４８が固定され、
このカム駆動用モータ４８の原動軸４８１にギヤ４６が
固定されており、このギヤ４６が上記ギヤ４４に噛合さ
れている。従って、上記カム駆動用モータ４８の作動に
より、その回転力がギヤ４６４４を介して軸４２に伝達
され、各カム４０が同時に回転するようになっている。

さらに、この装置の特徴として、第１図および第２図に
示されるように、上記枠体２４の一方の下端部に、その
長手方向の全域に亘って、第４図にも示されるような多
数の帯電ブラシ（帯電部材）２５の一端が固定されてお
り、他端がエアバッグ２２と現像ローラ１１との間に挟
み込まれている。

この帯電ブラシ２５は、可撓性を有し、かつ現像剤りと
は逆の帯電特性を有するものがよい。具体的に、現像剤
りが負の極性をもつ場合には、上記帯電ブラシ２５とし
て羊毛等が好適である。

次に、この現像装置の作用を説明する。

まず、現像ローラ１１および供給ローラ１２が第１図反
時計回りの方向に回転駆動されることにより、ホッパ１
３から現像容器１４の下部に供給された現像剤が供給ロ
ーラ１２により汲上げられ、この供給ローラ１２と現像
ローラ１１との接触部分で若干の摩擦帯電により現像剤
りに電荷（この実施例では負の電荷）が与えられる。

この現像剤りは、現像ローラー１の周面に付着した状態
で感光体ドラム１６側へ運ばれ、現像口う１１の周面と
エアバッグ２２との接触部分で薄層にされるとともに、
さらに強く摩擦帯電され、予め正の表面電位が与えらハ
でいる感光体ドラム１６の周面に付着する。これによっ
て感光体ドラム１６上に顕像が形成される。

詳しくは、第４図に示されるように、現像剤りが上側の
エアバッグ２２および下側の現像ローラ１１に各々接触
することによって摩擦帯電を受けるとともに、中間層に
ある現像剤りも帯電ブラシ２５と接触することによって
摩擦帯電を受ける。

そして、この帯電ブラシ２５の下流側（第４図では左側
）で層厚が規制され、最終的に均一な厚みをもつ現像剤
層が現像ローラー１上に形成されることになる。

すなわち、この装置では、エアバッグ２２がその内圧に
より全域に亘って均一な圧力でかつ広い接触面積でもっ
て現像ローラー１と接触しており、かつエアバッグ２２
と現像ローラー１との間でも帯電ブラシ２５によって現
像剤りの摩擦帯電が行われているので、均一な厚みをも
ち、また均一かつ十分な帯電量をもつ現像剤薄層か形成
されることになる。この帯電ブラシ２５による効果は、
エアバッグ２２のように現像ローラ１１との広い接触面
積を確保できる薄層形成部材を利用しているために得ら
れるものである。

さらに、上記のように帯電ブラシ２５によって現像剤り
の摩擦帯電が補助されているため、現像ローラ１１とエ
アバッグ２２との接触圧をあまり大きくしなくても十分
な帯電量を得ることができる。従って、現像剤薄層の厚
みをより大きくとることが可能になるとともに、エアバ
ッグ２２の摩耗損傷を抑制することができる利点もある
。

また、この装置では、上記カム４０を回転させて枠体２
４を上下させることにより、エアバッグ２２の内圧が変
化して同エアバッグ２２が現像ローラ１１上に接触する
圧力（接触圧）が変わるため、この接触圧を任意の値に
調整することが可能である。また、エアバッグ２２内に
封入されてぃ０ る空気の量を増減し、その内圧を変化させることによっ
ても、上記接触圧を容易に調整することが可能である。

次に、第２実施例を第５図に基づいて説明する。

上記のようなエアバッグ２２は、外温等の影響で内圧が
変化し易い。そこで、この実施例では、現像ローラ１１
よりも感光体ドラム１６の回転方向下流側の位置に、こ
の感光体ドラム１６上に顕像化された像の濃度を検出す
る濃度センサ２６を配設し、その検出信号に応じてエア
バッグ２２の内圧を調節するようにしている。

この濃度センサ２６は、複写機に内蔵された制御装置２
８に接続されている。一方、上記エアバッグ２２の内部
には、ホース２３を介してポンプ３０が接続されている
。上記制御装置２８は、上記濃度センサ２６により検出
された形成画像濃度が許容範囲を超えた場合にポンプ駆
動モータ３１に制御信号を出力してポンプ３０を作動さ
せ、エアバッグ２２内に空気を供給し、あるいは脱気す
るように構成されている。

１ このような構造によれば、現像装置の使用中にエアバッ
グ２２の内圧が下がり、形成画像に異常が生じた場合に
も、その変化を濃度センサ２６によって読取り、その検
出信号に応じてポンプ３０を作動させることにより、適
正なエアバッグ２２の内圧、すなわち感光体ドラム１６
とエアバッグ２２との適正な接触圧を保つことができる
。例えば、上記濃度センサ２６により検出された画像濃
度が高すぎる場合には、エアバッグ２２の内圧を高める
ようにすればよい。これによって、エアバッグ２２と現
像ローラ１１との接触圧が高まり、薄層の層厚が減少す
るため、感光体ドラム１６に移される現像剤りの量は適
正な値に抑えられる。

なお、本発明はこのような実施例に限定されず、例とし
て次のような態様をとることも可能である。

（１）　　本発明では、流体袋に封入される流体の種類
を問わず、空気以外の気体や、あるいは水等の液体を封
入しても上記と同様の効果を得ることができる。

（２）　　前記実施例では、帯電ブラシ２５の一端を２ 枠体２４の下端部に固定しているが、・この上端部以外
であっても、装置本体の適所に帯電ブラシ２５を固定す
れば、上記と同様の効果を得ることが可能である。

（３）　　前記第２図（ａ）（ｂ）には、手動でエアバ
ッグ２２を回動させるものを示したが、例えばモータ等
でエアバッグ２２を回転駆動することも可能である。こ
の場合、エアバッグ２２と現像ローラ１１との間から帯
電ブラシ２５の端部が落ちない方向に回転させる必要が
ある。

（４）　　前記第２実施例では、濃度センサ２６の検出
信号に基づいてエアバッグ２２の内圧調整を行っている
が、例えばエアバッグ２２と枠体２４との間に挟まれる
位置に圧力センサを設け、この圧力センサの検出信号に
基づいてエアバッグ２２の内圧調整を行うようにしても
よい。上述のように、エアバッグ２２の内圧は場所に拘
らず一定であり、上記箇所に圧力センサを設けることに
よりエアバッグ２２と現像ローラ１１との接触圧を検出
することができるので、その検出信号に基づくことに３ よりより適正な内圧調整を行うことができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、薄層形成部材として、内部に流
体が封入された流体袋を用いたものであるので、流体袋
の内圧を利用して同流体袋を現像剤担持体に対して全域
に亘り均一な圧力で接触させることができる。しかも、
現像剤担持体と流体袋との間に帯電部材を配し、この帯
電部材との接触で中間層にある現像剤をも帯電させるよ
うにしているので、均一な厚みをもち、また均一かつ十
分な帯電量をもつ現像剤薄層を形成することができる効
果がある。

さらに、上記のように帯電部材によって現像剤の摩擦帯
電が補助されるため、現像剤担持体と流体袋との接触圧
をあまり大きくしなくても十分な帯電量を得ることがで
きる。従って、現像剤薄層の厚みをより大きくとること
が可能になるとともに、流体袋の摩耗損傷を抑制するこ
とができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

４ 第１図は本発明の第１実施例における現像装置の断面正
面図、第２図（ａ）（ｂ）は同装置の要部を示す斜視図
、第３図は同装置の要部を示す側面図、第４図は同装置
の要部の拡大図、第５図は第２実施例における現像装置
の制御システムを示すブロック図である。 １１・・・現像ローラ（現像剤担持体）、１６・・・感
光体ドラム、２２・・・エアバッグ（流体袋）、２５・
・帯電ブラシ（帯電部材）、Ｄ・・・現像剤。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、感光体近傍に配置された現像剤担持体と、この現像
   剤担持体の表面に対して押圧され、現像剤担持体上に現
   像剤の薄層を形成する薄層形成部材とを備えた現像装置
   において、上記薄層形成部材を内部に流体が封入された
   流体袋により構成するとともに、可撓性材料からなり、
   一端が装置本体側に固定され、かつ他端が上記流体袋と
   現像剤担持体との間に挟まれ、現像剤との接触により該
   現像剤を帯電させる帯電部材を備えたことを特徴とする
   現像装置。