JPH0421878A - 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、−成分トナーを使用する現像装置に関する。

［従来の技術］ 従来の現像装置は、特開昭６４−６５５７９に開示され
るように、駆動ローラーに対して余剰周長を有する筒状
の薄膜部材表面にトナーを保持し、駆動ローラーに薄膜
部材を介して圧接される弾性ブレードでトナーを摩擦帯
電させつつ、トナー層厚を規制し、薄膜部材の奈剰部を
感光体に弾性的に密着させて、非磁性トナーの搬送及び
現像を行うものであった。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、前述の従来技術では、トナーと弾性ブレードか
擦れる機会が少なく、トナーの平均帯電量が小さく、ト
ナーの帯電量分布が幅広い分布であった。すなわち、直
接弾性ブレードに擦られることなく、帯電量が少ないか
もしくは所定の極性に帯電せずに、現像領域に搬送され
るトナーもあり、潜像担持体上で著しい地力ブリの原因
となっていた。コロナ帯電器等で記録紙に転写した場合
、所定の極性に帯電していない異極性トナーは、転写さ
れにくいため記録紙上の地力ブリとはならないが、通常
潜像担持体からクリーニングされ廃棄されるため、多量
のトナーを捨てることになり、ランニングコストを高く
すると共に、過大な廃トナーボックスのスペースを必要
とし、小型軽量化の妨げになっていた。

以上のように従来技術では、トナーの平均帯電量が低く
、帯電量分布の幅が広かったために、現像特性に多大な
悪影響を及ぼすと共に、現像装置の効率をさげ、小型軽
量化も困難にするという問題点を有していた。

そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは、帯電量が安定で、均一薄層のト
ナー層を現像領域に搬送し、地力ブリが発生せず高画質
の現像装置を提供するところにある。他の目的は、不要
廃棄トナーを低減できる現像装置を提供するところにあ
る。更に他の目的は、構造が簡単で小型低コストの画像
形成装置に適用可能な現像装置を提供するところにある
。

［課題を解決するための手段］ 本発明の現像装置は、筒状の薄膜部材及び筒状の薄膜部
材の内周側面に少なくとも一部で接触する駆動ローラー
を有する現像ローラーによりトナーを現像領域へ搬送し
、トナーを潜像担持体に現像する現像装置において、 駆動ローラーに、薄膜部材を介して圧接される、回転自
在な搬送量規制ローラーを有することを特徴とする。

また本発明の現像装置は、薄膜部材が磁界発生層を有し
、ｌ・ナーが一成分磁性トナーであることを特徴とする
。

［作用］ 本発明の上記の構成によれば、搬送量規制ローラーと駆
動ローラーを同時に回転させると、薄膜部材は駆動ロー
ラーの摩擦力によって駆動され、トナーを表面に保持し
、現像領域に搬送する。

方、搬送量規制ローラーは、トナーを介して薄膜部材の
表面に対して滑りながら回転する。この時、搬送量規制
ローラーは、トナーを擦りながら所定の極性の摩擦帯電
をさせ、単一トナーが擦られる面積を広くするため、良
好な帯電をさせながら、トナー層厚を規制することがで
きる。すなわち、良好な帯電とは、平均帯電量が所定の
極性で高く、帯電量分布形状がシャープな帯電であり、
良好な帯電をしたトナーが現像領域に搬送されると、地
力ブリが少ない高画質な現像が実現できる。さらに、搬
送量規制ローラーにバイアスを印加し、所定の極性とは
逆極性に帯電したトナーが現像ローラーから搬送量規制
ローラーへ移動するような電界を形成すれば、現像領域
に搬送されるトナーの帯電極性が所望の極性に制限でき
、地力ブリの低減が可能である。また、地力ブリを低減
して不要廃棄トナーを低減することにより、本発明の現
像装置を用いた画像形成装置の小型低コスト化や低メイ
ンテナンス化が可能であり、トナー消費量を低減してラ
ンニングコストも低減可能である。

また、磁性トナーの場合でも、薄膜部材に磁界発生層を
設けることにより、磁界発生層が形成する磁界によって
トナーを確実に保持することができ、薄層化が容易であ
り、また搬送量規制ローラーとの摩擦も確実に行なうこ
とができる。特に、磁界発生層に微小な磁化反転ピッチ
の着磁をすることによって、薄膜部材表面の磁力線が小
さく閉じてしまい、そもそもトナーが多量に付着するこ
ともなく、搬送量規制ローラーによる薄層化を容易にす
ることができる。従って、非磁性トナーはもちろんであ
るが、特に磁性トナーにおいて地力ブリのない高画質な
現像装置を提供することができる。

以下、実施例により本発明の詳細を示す。

［実施例］ 第１図は、本発明の現像装置の実施例における断面概観
図である。トナー１を搬送する現像ローラー２は、回転
駆動され外周に摩擦部等を有する駆動ローラー３および
駆動ローラー３の外周に余剰長を残して外装された筒状
の薄膜部材４により構成される。筒状の薄膜部材４は弾
性および導電性を有し、トナー１の帯電電荷による鏡像
力等でトナー１を保持し、駆動ローラー３の外周と薄膜
部材４の内周の摩擦力で駆動される。一方、搬送量規制
ローラー５も、回転駆動され、同時に、トナー層及び薄
膜部材４を介して駆動ローラー３に圧接される。薄膜部
材４に保持されたトナー１は、搬送量規制ローラー５で
層厚を規制させると同時に、搬送量規制ローラー５との
摩擦で帯電しながら搬送される。そして、支持電極９と
静電像保持層１０で構成される潜像担持体８と現像ロー
ラー２が近接する現像ギャップ部まで搬送されたトナー
１は、潜像担持体８の電位コントラストおよび現像バイ
アス印加手段１１により形成される現像電界に応じて、
潜像担持体８に付着し静電潜像が顕像化される。

第１図において、搬送量規制ローラーは、例えば、シャ
フト１４等の外周に、天然ゴム、ウレタンゴム等の弾性
を有する弾性層１５を、さらに表面にトナーに所望の極
性の帯電を与えるＰＭＭＡ等の物質で表面Ｈ１６を構成
したものを使用することができる。また、使用するトナ
ーとしては、非磁性１成分トナーとして公知のトナーを
用いることができ、レジン系のトナー　ワックス系のト
ナーいずれでも良い。

第１図に示されるような現像装置を用いて、６００　［
ＤＰＩ］のライン画像及び文字画像及びソリッド画像を
１００００枚にわたり連続形成したところ、６００　［
ＤＰＩ］のライン画像が線太りすることなく安定して形
成され、画像端部の尾弓きや地力ブリがなく、ＯＤ値１
．４以上の高温度なソリッド画像を安定して形成するこ
とができ、記録紙上に地力ブリがないのはもちろん潜像
担持体上にも地力ブリがなく廃トナー量を大幅に低減す
ることができた。

第２図は本発明の現像装置の他の実施例における断面概
観図であって、第１図と略同−機能同−名称の部材には
同一番号を付して説明を省略する。

本実施例の場合、用いられるトナーは磁性のトナー２１
であり、筒状の薄膜部材２４は弾性および導電性を有す
る基体２６上に磁界発生層２７が配設された構成であり
、磁界発生層２７の外周の漏洩磁束により磁性のトナー
２１を保持し、搬送する。トナー２１は、バイアス印加
手段１２によって所定の電位が与えられた搬送量規制ロ
ーラー２５で層厚が規制され、同時に摩擦帯電しつつ、
薄膜部材２４が潜像担持体８圧接されている現像領域に
搬送され、潜像担持体８の電位コンＩ・ラストおよび現
像バイアス印加手段１１による現像電界に応じて、潜像
担持体８に付着し静電潜像が顕像化される。逆極性に帯
電したトナーは、搬送量規制ローラー２５と薄膜部材２
４の間の所定の電界によって、搬送量規制ローラー２５
に付着し、さらに剥離ブレード１３によって剥離され、
再帯電が行われる。

搬送量規制ローラー２５は、例えば、シャフト３４等の
外周に、天然ゴム、ウレタンゴム等の弾性を有する物質
中に、カーボンブラック等の導電性物質を分散させた弾
性層３５を、さらに表面にトナーに所望の極性の帯電を
与える物質で表面層３６を構成したものを使用しても良
い。導電性を有する弾性層に印加するバイアスは、負帯
電）・す一を用いた場合、薄膜部材２４の電位より低い
電位設定とすると、正に帯電したトナーは搬送量ローラ
ーに移動し、現像領域に搬送されることがない。また、
正帯電トナーを用いる場合は、薄膜部材２４の電位より
高い電位設定をすると、負帯電トナーの現像領域への搬
送を防止することができる。また、磁界発生層２７は、
磁気記録材料や磁石材料として公知のものを用いること
ができ、膜厚は１００［μｍコ以下望ましくは１０［μ
ｍ］前後に薄膜化し、最小磁化反転ピッチを１００［μ
ｍ］以下にしてトナーを均一に薄層化すると同時に磁気
ブラシ形成による現像ローラー上のトナー搬送量の変動
を微小ピッチに抑えて流度ムラを低減することができる
。さらに、使用するトナーとしては、磁性１成分トナー
として公知のトナーを用いることができ、磁性粉を含有
した、レジン系のトナーおよびワックス系のトナーいず
れでも良い。

第２図に示されるような現像装置を用いて、６００　［
ＤＰＩ］のライン画像及び文字画像及びソリッド画像を
１００００枚にわたり連続形成したところ、６００［Ｄ
ＰＩ］のライン画像が線太りすることなく安定して形成
されラインペア画像の解像度が最も大きくとれ、画像端
部の尾引きや地力ブリがなく、ＯＤ値１．４以上の高温
度なソリッド画像を安定して形成することができ、記録
紙上に地力ブリがないのはもちろん潜像担持体上にも地
力ブリがなく廃トナー量を大幅に低減することができた
。

第１図および第２図において、搬送量規制ローラーは実
施例のような層構造にしても良いが、金属ローラーや、
樹脂等に導電性物質や摩擦帯電性向上物質などを分散さ
せたもので構成したローラーを使用することができる。

また、駆動ローラー３は樹脂や金属のシャフトの外周に
天然ゴム、シリコンゴム等を用いて摩擦部を配設したも
ので、薄膜部材４を駆動ローラー３に押圧して回転駆動
力を伝達するものである。また、薄膜部材４および基体
２６は、リン青銅、ステンレス、ニッケル等の金属薄膜
やナイロン、ポリイミド等の樹脂薄膜材料を用いること
ができ、薄膜部材４の膜厚は、材質により異なるが潜像
担持体との十分な圧接状態を得るためには１０〜５００
［μｍ１程度とした方が望ましい。

尚、第１図および第２図において、図中の構成のみで本
発明を限定するものではない。また、矢印はそれぞれの
部材の回転方向を示すが本発明を限定するものではない
。さらに、潜像担持体９はベルト状の形態でも可能であ
り、現像方法も、正規現像、反転現像の別を問うことな
く使用することができる。

第３図は本発明の実施例におけるトナーの帯電量分布図
である。第３図において、横軸は単位質量光たりの電荷
量Ｑ／Ｍであり、縦軸は個数である。図中３１は従来の
技術における現像領域のトナーの帯電量分布であり、３
２は本発明の実施例における現像領域のトナーの帯電量
分布であって、搬送量規制ローラーは電気的にフロート
状態になっている。さらに、３３は本発明の実施例にお
ける現像領域のトナーの帯電量分布であって、搬送＝１
１ 量規制ローラーにバイアスを印加した例である。

本発明の現像装置を用いることで、トナーの帯電量分布
は、ピークが高帯電側にシフトし、分布の裾の部分が減
少しシャープな分布となっている。

加えて、搬送量規制ローラーに所定のバイアスを印加す
ることで、逆極性に帯電したトナーは極めて減少してお
り、逆極性に帯電したトナーの搬送を防止し、地力ブリ
が少ない高画質の現像装置が実現できることを示してい
る。

以上実施例を述べたが、本発明は以上の実施例のみなら
ず、広く電子写真等の現像装置に応用することができ、
特にプリンターや複写機やファクシミリやデイスプレー
に応用すれば有効である。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、筒状の薄膜部材と駆
動ローラーからなる現像ローラーにより搬送したトナー
を、潜像担持体に接触させて現像する現像装置において
、回転自在な搬送量規制ローラーによって、薄層のトナ
ー層をまんべんなく擦り、トナー層厚を均一に規制する
と同時に、トナーの帯電を向上することによって、帯電
量分布がシャープであり、かつ、平均帯電１がが所定の
極性で高いトナーを均一薄層で搬送し、流度ムラや特に
地力ブリの少ない現像装置を提供することができる。さ
らに、搬送量規制部材に所定のバイアスを印加すること
によって、逆帯電トナーが現像領域に搬送されることを
防止することができる。

その結果、不要廃棄トナーを低減し、ランニングコスト
の安価な現像装置を提供することができ、構造が簡単で
小型低コストの現像装置を提供することができる。

また、磁界発生層を有する薄膜部材と磁性トナーを用い
ることで、トナーの均一薄層化とトナーの帯電を確実に
することができ、地力ブリの少ない高画質な磁性トナー
現像装置を提供することができる。

また、圧接現像の何れにも対応可能な現像装置が提供可
能で、現像領域に搬送されるトナーの帯電量と層厚が安
定であるので、いずれの現像方法においても、信頼性の
高い高画質の現像装置を提供することが可能である。

従って、本発明の現像装置は、−成分現像法において、
地力ブリのような画像欠陥が少なく、濃度ムラがない高
画質の画像が得られる現像装置を提供できるという優れ
た効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の現像装置の実施例における断面概観
図であり、第２図は本発明の現像装置の他の実施例にお
ける断面概観図であり、第３図は本発明の実施例におけ
るトナーの帯電量分布図である。 ｌ・　・　・トナー ２・・・現像ローラー ３・・・駆動ローラー ４・・・薄層部材 ５・・・搬送量規制ローラー ８・・・潜像担持体 １２・・・バイアス印加手段 ２６・・・磁界発生層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）筒状の薄膜部材及び前記筒状の薄膜部材の内周側
   面に少なくとも一部で接触する駆動ローラーを有する現
   像ローラーによりトナーを現像領域へ搬送し、前記トナ
   ーを潜像担持体に現像する現像装置において、 前記駆動ローラーに、前記薄膜部材を介して圧接される
   、回転自在な搬送量規制ローラーを有することを特徴と
   する現像装置。
2. （２）前記薄膜部材が磁界発生層を有し、前記トナーが
   一成分磁性トナーであることを特徴とする現像装置。