JPH03296784A - 乾式現像装置 - 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、電子写真や静電記録等に採用される一成分系
又は二成分系現像剤を用いる乾式現像装置にかかり、詳
しくは、回転ファーブラシを用いてトナーをトナー担持
体に供給するようにした乾式現像装置に関するものであ
る。

ｒ従来の技術〕 この種の乾式現像装置は、感光体等の被現像像担持体表
面に形成された静電潜像等をトナーを用いて現像するも
のであり、被現像像担持体表面とこれに対向して配置さ
れた現像部材との間の現像領域にキャリヤとトナーとか
ら成る二成分系現像剤を供給するものと、キャリヤを含
まない二成分系現像剤を供給するものとがある。何れの
乾式現像装置においても、上記現像領域に帯電した所定
量のトナーを供給することが適正な画像を得るために要
求されるため、これを満足させるための技術が種々採用
されている。このような技術の一つとして、特開昭６１
−４２６７２号公報では上記現像部材に接触する回転フ
ァーブラシを用いて帯電した所定量のトナーを供給する
ことが提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記構成によれば、回転ファーブラシの前記
現像部材に対する食い込み量がトナーの帯電量や、現像
部材へのトナーの供給量に影響し、この食い込み量によ
っては良好な画像が得られないことがあるという問題点
を発見した。即ち、上記食い込み量が小さすぎると、フ
ァーブラシの先端部が現像部材表面に接触する力が小さ
く、トナーの帯電量が不足し、画像かすれや画像むら等
の不具合が発生し、一方、上記食い込み量が大き過ぎる
と、ファーブラシ間にトナーが残存して固着が進み、ト
ナーの帯電量が低下して、やはり、画像かすれや画像む
ら等の不具合が発生することがわかった。

本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みな
されたものであり、その目的とするところは、安定した
トナーの帯電、供給が可能な乾式現像装置を提供するこ
とである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の乾式現像装置は、
トナーを表面に担持して搬送するトナー担持体と、この
トナー担持体に接触してトナー担持体表面にトナーを供
給する回転ファーブラシとを有し１回転ファーブラシの
前記トナー担持体に対する食い込み量が２Ｍ以上かつ３
Ｍ以下であることを特徴とするものである。ここで、ト
ナーを表面に担持して搬送するトナー担持体には、上記
従来技術のように、直接被現像像担持体に対向配置され
る現像部材として用いられるもののほか上記回転ファー
ブラシから供給されたトナーを上記現像部材に供給する
中間搬送部材として用いられるものも含まれ、更には、
基体上にキャリヤ粒子群を担持するもの（この場合のト
ナー担持体表面はキャリヤ粒子群の包絡面である）も含
まれる。

〔作用〕

上記の様に構成された本発明は、トナー貯蔵手段から直
接に又は中間的なトナー搬送手段を介して間接的に回転
ファーブラシに供給されたトナーを、回転ファーブラシ
の回転により回転ファーブラシのトナー担持体に対する
食い込み部に搬送し、この食い込み部でファーブラシの
先端部がトナー担持体表面に充分な力で接触してトナー
を摩擦帯電させながらトナー担持体の表面に付着させ、
このトナーを表面に担持したトナー担持体により、直接
被現像像担持体表面の現像領域に、又は、直接波ｆ！ｔ
ｍ像担持体に対向する現像部材側へトナーを搬送するよ
うに作用するものである。

〔実施例〕

二の発明の実施例を第１図乃至第５図に基づいて説明す
る。

先ず、本発明の実施例に係る非磁性−成分現像剤を使用
した乾式現像装置の概略について説明する。

第２図において、トナー担持体としての現像スリーブ１
が図示しない側板に回転自在に支承されており、矢印Ａ
方向に所定速度で回転駆動される。

この現像スリーブｌは、第３図に示すように、アルミニ
ウムから成るスリーブ状の導電性基体１ａ周面上にクロ
ロブレンから成る絶縁層１ｂを被着し、更にその上に多
数の電極粒子を互いに電気的絶縁状態で均一に分散させ
て成る電極層ＩＣが積層され、構成されている。この電
極層ＩＣは絶縁材料であるエポキシ樹脂に導電性材料で
あるカーボンブラックを均一に分散混合したものを塗布
することにより形成するものである。現像スリーブ１に
対して、図中右側に、トナー貯蓄手段としてのホッパ２
の上部には、補給口２ａが形成され、ここにトナーが充
填されたカートリッジ３が装着され、ホッパ２に向けて
新たなトナーが自然落下により補給される。ホッパ２内
には、トナーの凝集を防止しつつ現像スリーブ１表面に
向けてトナーを送り出すアジテータ４が回動自在に配設
されている。ホッパ２の現像スリーブ１にトナーを供給
する出口側には、トナーの現像スリーブ１表面上への移
動を推進するトナー供給部材としての回転ファーブラシ
５が配設されている。回転ファーブラシ５は、そのファ
ーブラシが現像スリーブ１表面に食い込むような位置に
回動自在に支承されており、現像スリーブ１と同方向に
回転駆動され、両者の接触部Ｃにおいて、双方が逆方向
に移動している。現像スリーブ１の回転方向に沿って、
回転ファーブラシ５の下流側には、現像スリーブ１表面
にその先端が圧接されたドクターブレード６が配設され
ている。現像スリーブ１の回転移動経路におけるドクタ
ーブレード６の下流側の適所には、回動自在に張設され
た被現像像担持体としての無端状の有機半導体ベルト（
ｏｐｃベルト）７の一部と現像スリーブ１表面が転勤接
触し、現像領域りが形成されている。二〇〇ＰＣベルト
７上には、適所で一様帯電及び像露光の工程を経て被現
像像としての静電潜像が形成されている。現像領域りの
現像スリーブ１の回転方向に沿って下流側には、スリー
ブ表面に蓄積された不要な電荷を除去する除電ブラシ８
が配設されており、二の除電ブラシ８は、前述した現像
スリーブ１の導電性基体ＩＣと同電位で図示しないバイ
アス電源に接続されている。

以上の構成により、ホッパ２内に蓄積されているトナー
は、アジテータ４の回動により１回転ファーブラシ５上
に送り出され、回転ファーブラシ５の回動に追従して移
動し、現像スリーブ１と回転ファーブラシ５の接触部Ｃ
に移送される。接触部Ｃにおいて、トナーは、互いに逆
方向に移動する現像スリーブ１表面と回転ファーブラシ
５先端部の間で挟圧され、この際に、トナーが双方に挟
圧され効率良く摩擦帯電されると共に適度な層厚のトナ
ー層が現像スリーブ１表面に付着形成される。この後、
ドクターブレード６により層厚が規制されると共にその
先端部と現像スリーブ１表面とで挟圧され充分な電荷が
摩擦帯電されたトナーは、現像スリーブ１の回動により
、現像領域りに搬送される。現像領域りにおいて、○Ｐ
Ｃベルト７の回動とともに現像領域りまで搬送されてき
た○ＰＣベルト７上の静電潜像をスリーブの表面に担持
されるトナー薄層で可視像化する。

次に、本実施例における回転ファーブラシ５について詳
述する。回転ファーブラシ５のファーブラシ表面材質は
、トナーを効率良く摩擦帯電させるために、トナーに対
して摩擦帯電系列が離れていることが望ましく、本例で
は、ポリスチレンから成るトナーを正極性に帯電して用
いているので、ファーブラシとして線径２１０Ｄ／２１
Ｆ（Ｄはデニール、Ｆはフィラメントを表す）のナイロ
ン繊維を用い、これを植毛密度５万本／釧１で基体上に
植毛し、ナイロン繊維の基体上からの長さが５．５ｍｆ
ｆ１になる様な回転ファーブラシ５を形成した。この回
転ファーブラシ５を、第１図に示すように、現像スリー
ブ１に対する食い込み量が２゜７Ｍになる様に配置した
。ここで、食い込み量（第１図中、Ｅで示す。）は、現
像スリーブ１の半径（第１図中、Ｒ１で示す。）と回転
ブラシの半径（第１図中、Ｒ１で示す。）とを加えたも
のから現像スリーブ１と回転ブラシの中心間距離（第１
図中、Ｌで示す。）を引いて求められる（Ｅ＝Ｒ，＋Ｒ
，−Ｌ）。

以上の構成で、現像装置を駆動することにより、トナー
を摩擦帯電させて、ドクターブレード６を通過後の現像
スリーブ１上のトナーの帯電量が１８μｃ／ｇで、付着
量が０．２ｍｇ／−という良好な結果が得られ、画像に
も画像かすれや画像むらも発生せず、かつ１回転ブラシ
へのトナー付着も生じなかった。なお、ここでのトナー
帯電量の値は、第４図のような吸引プローブのノズル９
を現像スリーブ１表面上に臨ましめて、空気と共に現像
スリーブ１表面上のトナーを吸引しながら吸引プローブ
内のフィルタ１０に付着するトナーの電荷を図示しない
エレクトロメーターにより測定し、その測定値をフィル
ターｌ○に付着しているトナーの重量値で割って求めた
。

比較のため、上記食い込み量を変化させてトナーの帯電
量を測定したところ、第５図の様な食い込み量とトナー
帯電量との関係が得られ、食い込み量２圓未濶ものでは
、トナー帯電量が１５μＣ／ｇ未満になり画像かすれが
生じ、食い込み量が３ｍを越えるものでは、ブラシ内部
でのトナーの固着が生じ、食い込み量が２ｍ以上かつ３
ｍ以下のものはではこのような不具合が発生しないこと
が確認された。又、上記線径のナイロン繊維を用い植毛
密度が異なる回転ファーブラシ５を作成して同様の実験
を行った結果、植毛密度が３乃至７．５万本／ｄの範囲
のものでは、画像の不具合やブラシ内部でのトナーの固
着も生じないことが確認された。

次に、回転ファーブラシ５のファーブラシとして線径３
００Ｄ／４８Ｆのアクリル系導電処理繊維（抵抗１０１
乃至１０１ΩａＴｌ）を用いて回転ファーブラシ５を形
成して、植毛密度や食い込み量を変えて、同様の実験を
行ったところ、食い込み量が２ｍｍ未満のものや３ｍｍ
を越えるものでは上記と同様の不具合が生じたが、２ｍ
以上かつ３Ｍ以下のものでは画像の不具合やブラシ内部
でのトナーの固着も生じないことが確認された。

上記実施例では、回転ファーブラシ５のファーブラシ材
質としてナイロン繊維、アクリル系導電処理繊維を用い
たが、これらに限られるものではなく種々の材質のもの
を用いることができる。これらは、使用するトナーが所
望の極性に摩擦帯電する関係に摩擦帯電系列上でトナー
の材質と離れたもの、を用いることが望ましい。

又、上記実施例では、トナー担持体としての現像スリー
ブ１の表面層として微小電極としてのカーボンブラック
等の低抵抗物質を分散せしめたエポキシ樹脂等の絶縁材
料を用いたので、金属等に比べてトナーとの付着性が良
いから、非磁性−成分系現像剤のように特別な磁力等の
担持力が関与しない現像剤をもその充分な量を担持し搬
送することが出来るが、これに限られるものではなく、
アクリル系、ウレタン系、スチレン系、アクリル−ウレ
タン系、エポキシ−シリコン系又はエポキシ−テフロン
系等の幅広い材料を使用できる。これらは、現像剤とし
てのトナーが効率良く摩擦帯電されるように使用するト
ナーに対する摩擦帯電系列が離れている二とが望ましい
。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、トナー担持体に接触
してトナー担持体表面にトナーを供給する回転ファーブ
ラシの前記トナー担持体に対する食い込み量を２１１Ｉ
ｆｆ１以上かっ３ＩＩＩＩ１１以下にしたので、この食
い込み部でファーブラシの先端部がトナー担持体表面に
充分なカで接触してトナーを摩擦帯電させながらトナー
担持体の表面に付着させ、がっ、ファーブラシ間にトナ
ーが残存して固着が進むこともなく、安定して充分なト
ナーの帯電量を得ることができ、画像かすれや画像むら
等の不具合が発生しない乾式現像装置を得ることができ
るという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は、本発明の実施例に係る乾式現像装
置を説明するための図面であり、第１図は現像スリーブ
に対する回転ファーブラシの食い込み状態を示す説明図
、第２図は乾式現像装置の概略構成図、第３図は現像ス
リーブの構造を示す部分断面図である。第４図は、トナ
ーの帯電量を測定するための器具の断面図、第５図は食
い込み量とトナー帯電量との関係を示す特性図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）トナーを表面に担持して搬送するトナー担持体と
   、このトナー担持体に接触してトナー担持体表面にトナ
   ーを供給する回転ファーブラシとを有する乾式現像装置
   において、回転ファーブラシの前記トナー担持体に対す
   る食い込み量が２ｍｍ以上かつ３ｍｍ以下であることを
   特徴とする乾式現像装置。
2. （２）上記ファーブラシの材質としてトナーが所望の極
   性に摩擦帯電する関係に摩擦帯電系列上でトナーの材質
   と離れたものを用いることを特徴とする請求項（１）記
   載の乾式現像装置。