JPH0322988B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、現像剤を用いた現像装置に関するも
のであり、更に詳細には繊維状ブラシに現像剤を
供給塗布し、この現像剤が塗布された繊維状ブラ
シを潜像保持体に接触させて潜像を現像する現像
装置に関するものである。

一成分現像剤を適用する現像装置としては各種
方法が知られている。この中でも、例えばビーバ
ーの毛のような柔い毛を円筒状のブラシにして、
これに現像剤を付着させて用いるフアーブラシ現
像装置や、表面がベルベツト等の繊維で作られた
現像ローラに現像剤を付着させて用いるインプレ
ツシヨン現像装置（米国特許第3152012号明細書
等）などが良く知られている現像装置である。こ
れらの現像装置は静電潜像を現像する際磁性粉を
含有させた高価な現像剤を用いることなく、また
キヤリア粒子を用いて常に一定の現像剤粒子とキ
ヤリア粒子との割合に保たねばならないような複
雑な装置を必要としない現像装置である。

このような現像装置においてはトナーに摩擦帯
電電荷を与える方法としては、弾性体ブレードを
複数枚用いてトナー塗布を行なうもの、あるいは
塗布部材の表面に繊維状のブラシを設けたものな
どが考案されている。

しかし、現像ローラ表面の繊維状ブラシの電気
的抵抗値が高い時にはトナー及び塗布部材との摺
擦により現像ローラ表面には電荷が蓄積し、トナ
ーへの摩擦帯電が進行しなくなり、コピー濃度が
低下するという欠点がある。又、逆に繊維状ブラ
シの電気的抵抗が低い時には、感光板の潜像上の
電荷がリークしてしまう。

本発明は、一成分系現像剤を用いて静電潜像あ
るいは磁気潜像を減少する装置において、静電潜
像あるいは磁気潜像保持体に当接して回転し、表
面に現像剤を保持するとともに摩擦帯電する繊維
状ブラシを有する現像剤保持手段を設けて、該繊
維状ブラシの厚み方向の抵抗を10²乃至10¹²Ω／cm²
とし、更に現像剤保持手段に接触して現像剤を塗
布する現像剤塗布部材の表面に繊維状ブラシを設
け、この繊維状ブラシの厚み方向の抵抗を
10¹⁰Ω／cm²以下としたことを特徴とする現像装置
を提供することにより、上記の問題点の解消を図
つたものである。

即ち、本発明は、静電潜像あるいは磁気潜像保
持体に当接して表面に繊維状ブラシを有する一成
分系現像剤保持手属を設けて、該繊維状ブラシの
厚み方向の抵抗を10²乃至10¹²Ω／cm²としたことを
特徴とする現像装置を提供とするものである。

次に、本発明の構成および作用を図によつて説
明する。

第１図は、本発明を電子写真装置に適用したと
きの現像装置の一実施例の概略図である。第１図
において、１は静電潜像または磁気潜像の保持体
で、以下、便宜上、静電潜像の場合を例にとつて
説明するが、磁気潜像の場合も同様である。

第１図において、１は光半導体層を含む静電潜
像保持体で、その周囲には帯電装置および像露光
装置を含む静電潜像形成装置、現像装置３、静電
潜像保持体１の顕画像を被転写紙４に転写する転
写装置５、静電潜像保持体のクリーニング装置６
などのプロセス要素が配置されている 第２図は本発明の現像装置の一例の構成図であ
る。第２図において、７はホツパーで、この中に
高抵抗非磁性のトナー８が入つている。本実施例
において、現像剤保持手段の役割りをする現像ロ
ーラ９の表面のトナーのホツパーからの流出出口
の移動方向上流側には、現像ローラ９の表面への
トナー８の補給量を規制するトナー補給量規制部
材１０が設けられている。現像ローラ９は、表面
に繊維状の現像ブラシ１１を有し、ホツパーから
供給されたトナー８を搬送して均一塗布すると同
時に、繊維状の塗布ブラシ１２によつて摺擦され
てトナーに摩擦帯電電荷を賦与する。現像ローラ
９は、剛体芯の周囲に導電性スポンジなどの中間
弾性体を巻き、さらにこの周囲に繊維ブラシを設
けてもよい。本実施例においては、アルミニウム
製円筒２１の周囲に繊維ブラシ１１を設けた。ト
ナー補給規制部材１０としては、本実施例ではウ
レタンゴムブレード（硬度70゜）を用いたが、他
にスポンジローラーでもよく、又ブレード表面に
凹凸を設けてもよい。

本実施例において、トナーの塗布部材の役割を
する塗布ブラシ１２は、支持体としてゴムブレー
ドを用い、このブレードの周囲に繊維ブラシを巻
いたものを使用した。塗布ブラシ１２は、現像ロ
ーラ上の繊維ブラシよりも腰が強いものの方が均
一塗布及びトナーへの摩擦帯電電荷賦与を十分に
行なうことができる。又、両ブラシとも、トナー
が所望の極性に帯電する様に、トナーの材質とは
摩擦帯電系列において離れた材質を用いることが
望ましい。また各ブラシの形状は、刷毛状のも
の、静電植毛したもの、繊物、編んだ物などがあ
る。また、トナーとしては、カーボン10部、ポリ
スチレン90部を主体とする７〜15μの粉末を用い
たが、磁気潜像を現像する場合には、マグネタイ
トなどの磁性粉を加えたトナーを用いて現像すれ
ばよい。

２０は、ホツパーのトナー移動方向に対して上
流入口に設けられたトナー飛散防止部材で、たと
えばマイラーなどを用いるとよい。また、同様の
トナー飛散防止部材を、現像領域以外の現像器側
に、現像ローラの繊維ブラシに接触させて設ける
と、トナーが現像器外に飛散することを防止でき
る。

現像時は少なくとも潜像保持体１に現像ブラシ
１１を接触させて現像する。この際潜像保持体１
と現像ブラシ１１又は現像ローラ９とは相対速度
をそれ程ずらさない範囲内で現像する方が良画質
が得られる。また現像する際には、潜像保持体１
の裏面側にある電極の電位と、現像ローラ９又は
現像ブラシ１１の裏面との電位は、同電位であつ
ても同電位でなくともよく、例えば100pFの静電
容量を入れて電気的に浮かしてもよい。電気的に
適当に浮かすことは、例えば潜像保持体１上の潜
像電位の変動による現像への影響を比較的少なく
する効果を生む。さらに、第２図に示すように、
この間のバイアス電源により直流電界ないしは、
交番電界、又は直流電界をこれに重畳して現像し
ても良い。

次に、現像ローラ９の表面の繊維状ブラシ１１
の厚み方向の抵抗と、得られる画像濃度との関係
を調べるため、繊維状ブラシ１１の材質にナイロ
ン繊維を使用し、繊維に導電性粒子（本実施例で
はカーボン）を含有させた糸により、各種の厚み
方向抵抗を持つ繊維状ブラシを作り、実験した。

得られた結果を第３図に示した。

第３図において、横軸は抵抗の対数値を記入し
てあり、実線は、厚み方向抵抗が10¹¹Ω／cm²の塗
布ブラシを用いた場合、破線は、厚み方向抵抗が
10⁷Ω／cm²の塗布ブラシを使用した場合の結果を
示している。

第３図で、抵抗の低い部分での画像濃度の低下
は、潜像保持体１の表面からの繊維状ブラシ１１
への電荷のリークにより、画像濃度が落ちたり、
ガサついたりしたもの、又抵抗が高い部分での画
質低下は、現像ローラ表面に電荷の蓄積が生じ、
その為トナーへの摩擦帯電電荷付与が次第に行な
われなくなり、コピー濃度が低下したものであ
る。

なお、厚み方向の抵抗値は、YHP絶縁抵抗計
（High Resistance weter 4329A＋Resistivity
cell 16008A）を使用し、印加電圧を50Vとして、
電極間に繊維をはさんで測定して得たものであ
る。

第３図から、現像ローラ９の表面の繊維ブラシ
１１の厚み方向抵抗は、塗布ブラシ１２の厚み方
向抵抗が10⁷Ω／cm²の時には10²〜10¹²Ω／cm²、ま
た、10¹¹Ω／cm²の時には10²〜10¹⁰Ω／cm²の場合に
良好な画像が得られる事がわかる。又、塗布ブラ
シ１２の厚み方向抵抗が10⁷Ω／cm²の時に、現像
ローラブラシ１１の抵抗許容範囲が広いのは、現
像ローラに蓄積された電荷が塗布ブラシ１２を通
してリークする為と考えられる。また、他の実験
結果から、塗布ブラシ１２の厚み方向抵抗が
10¹⁰Ω／cm²以下のときに上記の効果があることが
確認されている。

また、ブレードに他の弾性体などの材質を用い
た場合は、その材質の抵抗が10¹⁰Ω／cm²以上のと
きは現像ローラ上の繊維ブラシ１１の厚み方向抵
抗を10²〜10¹⁰Ω／cm²、またその材質の抵抗が
10¹⁰Ω／cm²以下のときは繊維ブラシ１１の厚み方
向抵抗を10²〜10¹²Ω／cm²とするとよい。

又、塗布部材と現像ローラ間に電界を印加する
ことにより、帯電電荷付与、及び繊維ブラシ状の
チヤージアツプの防止をより効果的に行なうこと
が出来る。

また、湿度による抵抗値の変化を防止するため
には、吸湿性の少ない高分子材料を用いて繊維ブ
ラシ１を形成すればよく、抵抗値を調整するため
には、導電性粒子や低電気抵抗物質で繊維の断面
の一部を形成させたり、画質を損わない範囲でブ
ラシの長さを調整する等の方法がある。

第４図は本発明の現像装置の他の例の構成図で
ある。

本実施例において、現像ローラ９は、表面に繊
維状の現像ブラシ１１を有し、ホツパーから供給
されたトナー８を搬送して表面にブラシを有する
ローラ１４によつて摺擦されてトナーを均一塗布
すると共に摩擦帯電電荷を賦与する。ここではト
ナー供給金属ローラ２２を現像ローラ９の反対側
に塗布ローラ１４に接するように配置してロロー
ラ１４，２２間に交番バイアスを印加しトナーを
ローラ１４の繊維層の表面のみでなく内部まで塗
布するとともにトナーに電荷を予備的に与える効
果を持つ。

金属ローラ２２の表面はブラスト処理，ローレ
ツト，プラズマ溶射等の方法により粗く処理をし
ておくとトナーの撹拌がより容易に確実となる。

ローラ状の塗布ブラシはブレード状の塗布ブラ
シと比較して現像ローラとの接触面における塗布
ブラシの寝ぐせを容易に防ぐことができ、凝集ト
ナーによる画像不良が生じにくいという利点を有
している。

この他塗布ブラシ形状はこれに限らずベルト状
にして現像ローラと接する面を広くしたり、ブレ
ード状ブラシをレシプロ移動させる等各種の方法
が限られる。

以上述べたように、本発明によれば、表面に現
像剤を保持するとともに摩擦帯電する繊維状ブラ
シを有する現像剤保持手段のこの繊維状ブラシの
厚み方向の抵抗を10²乃至10¹²Ω／cm²としたので、
潜像の電荷のリークを防止でき、一方、現像剤保
持手段に接触して現像剤を塗布する現像剤塗布部
材の表面の繊維状ブラシの厚み方向の抵抗を
10¹⁰Ω／cm²以下としたので、現像剤を摩擦帯電す
ることで現像剤保持手段の繊維状ブラシに蓄積さ
れた電荷が現像剤塗布部材を通してリークする
為、現像剤への摩擦帯電付与を安定して行うこと
ができる。かくして本発明によれば適正な濃度の
可視像を安定して得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を電子写真装置に適用したと
きの現像装置の一実施例の概略図、第２図は、本
発明の現像装置の一例の構成図、第３図は、現像
ローラの表面の繊維状ブラシの厚み方向抵抗と得
られる画像濃度との関係図、第４図は本発明の現
像装置の他の実施態様を示す構成図である。 １……潜像保持体、２……潜像形成装置、３…
…現像装置、４……被転写紙、５……転写装置、
６……クリーニング装置、７……ホツパー、８…
…非磁性トナー、９……現像ローラ、１０……ト
ナー補給量規制部材、１１……現像ブラシ、１２
……塗布ブラシ、１３……ゴム・ブレード、１４
……塗布ローラ、２０……トナー飛散防止部材、
２１……アルミニウム製円筒、２２……金属ロー
ラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一成分系現像剤を用いて静電潜像あるいは磁
   気潜像を減少する装置において、静電潜像あるい
   は磁気潜像保持体に当接して回転し、表面に現像
   剤を保持するとともに摩擦帯電する繊維状ブラシ
   を有する現像剤保持手段を設けて、該繊維状ブラ
   シの厚み方向の抵抗を10²乃至10¹²Ω／cm²とし、更
   に現像剤保持手段に接触して現像剤を塗布する現
   像剤塗布部材の表面に繊維状ブラシを設け、この
   繊維状ブラシの厚み方向の抵抗を10¹⁰Ω／cm²以下
   としたことを特徴とする現像装置。