JPH04324877A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば電子写真複写
機あるいは電子写真プリンタ等のような電子写真記録装
置における現像装置、中でも層厚規制部材によって現像
剤担持体に現像剤の均一な薄層を形成し、かつ帯電させ
た状態で、現像剤担持体を介して潜像担持体に現像剤を
供給する現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の現像装置を搭載した電子写
真記録装置の部分断面／側面図である。１はドラム状の
潜像担持体であり、その外周に、一様帯電器２、露光手
段３、現像剤担持体４、転写ローラ５、クリーニング手
段６の順に配設されている。

【０００３】潜像担持体１は、表面に形成された潜像を
現像部に搬送した後、現像によるトナー像を記録用紙７
への転写位置に搬送するものである。この潜像担持体１
には、潜像形成方法によって、光導電材料である感光体
（有機感光体、セレン系感光体、アモルファスシリコン
系感光体等）や絶縁体等を用いることができる。

【０００４】潜像担持体１の表面を、回転ブラシ等から
なる一様帯電器２によって均一に帯電させた後、レーザ
光学ユニットなどの潜像書込み手段（露光手段）３で静
電潜像を形成し、次の現像剤担持体４によってトナー像
が形成される。

【０００５】現像剤担持体４は、回転軸８を中心に回転
することにより、現像剤を潜像担持体１の現像部に搬送
・供給するものである。現像剤担持体４と潜像担持体１
との間に、潜像の画像部と背景部において逆方向の電界
が生じるように、回転軸８を介して導電性部材である現
像剤担持体４に電圧印加が行われる。

【０００６】例えば、潜像担持体１に有機感光体を用い
た場合、画像部電位は約−１００Ｖ、背景部電位は約−
６００Ｖ程度であるので、現像剤担持体４には−３００
Ｖの電圧を印加する。現像剤担持体４の材料には、多孔
質ウレタンスポンジに導電性を付与したものが用いられ
る。

【０００７】現像剤担持体４には、ブレード状の層厚規
制部材９が押しつけられ、現像剤担持体４上の現像剤の
層厚が一定に規制される。また、この層厚規制部材９に
は、現像剤を摩擦帯電するとともに電荷注入帯電により
帯電電荷量を大きくするため、−４００Ｖの電圧が印加
される。

【０００８】１０は現像剤補給部材であり、潜像を現像
した後に現像剤担持体４上に残っている現像剤を回収し
、かつ現像剤担持体４に現像剤を供給することによって
、現像剤担持体４上の現像剤の層厚を均一にする機能を
有する。１１は現像剤補給部材１０の回転軸であり、導
電性部材である現像剤補給部材１０に電圧を印加すると
ともに、現像剤補給部材１０を回転させるものである。

【０００９】現像剤補給部剤１０の印加電圧は、現像剤
担持体４に負に帯電した現像剤を機械的にも電気的にも
供給できるよう、現像剤担持体４の印荷電圧より低い−
４００Ｖ程度が適している。現像剤補給部材１０には、
スポンジやブラシ等を用いることができる。なお、１２
は現像剤溜め部であり、現像剤担持体４に供給する現像
剤をためるものでる。

【００１０】現像剤担持体４から潜像担持体１上の静電
潜像にトナーが付着され現像が行われると、潜像担持体
１が転写部に移動し、トナー像が転写ローラ５などの転
写器により記録用紙７に転写される。このとき転写され
ずに潜像担持体１上に残った現像剤は、ブレード状のク
リーニング手段６で除去され、初期状態に戻る。一方、
記録用紙７に転写されたトナー像は、定着手段１３で熱
定着される。

【００１１】ところで、このように現像剤担持体４に層
厚規制部材９が当接して現像剤の均一な薄層を形成し、
潜像担持体１に現像剤を供給する現像装置においては、
１成分系の現像剤、すなわちトナーのみで構成されキャ
リア粒子を含まない現像剤を使ったものが多く知られて
いる。

【００１２】この現像装置において、トナーは層厚規制
部材９の印荷電圧により電荷注入されて帯電し、現像剤
担持体４の回転により現像部に搬送され、現像剤担持体
４に付与された電圧が潜像担持体１の画像部と背景部に
おいて逆方向の電界が生じるように設定することで、潜
像担持体１へのトナー付着が行われる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】このような現像方式を
採用した現像装置は、現像剤担持体４上に、帯電したト
ナーの均一な薄層を形成することが重要である。トナー
の帯電は、層厚規制部材９と現像剤担持体４との接触部
分で、摩擦によって行われると同時に、両者の印加電圧
の差から電荷注入も起きている。

【００１４】このトナーの帯電においては、環境の影響
を強く受け、特に湿度の影響はトナーの帯電量に大きな
影響を与え、高湿度状態になると、帯電の低下が起きる
という問題があった。

【００１５】また、トナーの均一な薄層を形成するには
、トナーの流動性が重要な課題である。流動性が低いと
トナーは団塊しやすく、トナーが粒子単位で分散してい
る確立が低くなり、実際のトナー粒径よりもはるかに大
きな粒子の如く振る舞い、記録用紙上に大きな粒となっ
て定着されてしまう。

【００１６】しかも、現像剤担持体４上で均一な分布を
もった薄層になり難く、濃度ムラの原因になったりする
。このトナー流動性も湿度の影響を受けやすく、高湿度
状態では流動性が低下するという問題があった。

【００１７】このように高湿度状態では、トナーは帯電
不良が起き、その上流動性が低下するため、現像剤担持
体４上に均一な現像剤薄層を形成することは極めて困難
であった。

【００１８】本発明の技術的課題は、このような問題に
着目し、層厚規制部材によって現像剤担持体に現像剤の
均一な薄層を形成し、かつ帯電させた状態で、現像剤担
持体を介して潜像担持体に現像剤を供給する現像装置に
おいて、現像剤の吸湿を抑制し、高湿度状態になるのを
未然に防止することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、現像剤を潜像
担持体１に供給する現像剤担持体４と、現像剤担持体４
上の現像剤の層厚を規制し、かつ帯電を行なう手段９を
有する現像装置において、現像器内に現像剤の乾燥手段
を設けた構成になっている。

【００２０】請求項２の発明は、前記の現像剤乾燥手段
を、現像器内部の所定の位置に固定して設置するもので
ある。

【００２１】請求項３の発明は、前記の現像剤乾燥手段
が、現像剤攪拌手段１６を内蔵している現像剤溜め部１
２中の現像剤１９に混入されており、現像剤攪拌手段１
６と現像剤担持体４との間に、現像剤乾燥手段の通過を
阻止する手段２１を有しているものである。

【００２２】

【作用】本発明によれば、高湿度の環境においても、現
像剤乾燥手段によって、現像剤の吸湿が抑制されるため
、現像剤の帯電が円滑に行われ、また現像剤粒子の固ま
りや流動性の低下も防止される。その結果、現像剤担持
体４上に現像剤粒子単位で均一な現像剤薄層が形成され
、しかも現像剤の帯電が円滑かつ安定して行われるため
、高精彩で濃度が一定な印字が可能となり、湿気による
印字品質の低下を未然に防止できる。

【００２３】請求項２のように、現像剤乾燥手段を現像
器内部の所定の位置に固定して設置することにより、現
像剤による現像機能に支障を来すことなしに、現像剤が
湿気るのを防止できる。

【００２４】また、請求項３のように、現像剤乾燥手段
を現像剤中に混入した場合は、現像剤攪拌手段１６と現
像剤担持体４との間に、現像剤乾燥手段の通過を阻止す
る手段２１を有し、現像剤乾燥手段が現像部に移動不能
となっているため、現像剤乾燥手段によって、現像機能
に支障を来すような恐れはない。

【００２５】

【実施例】次に本発明による現像装置が実際上どのよう
に具体化されるかを実施例で説明する。図２は本発明に
よる現像装置の第一実施例である。１４は現像器のケー
シングであり、その中において、潜像担持ドラム１に隣
接する現像剤担持ローラ４、現像剤補給ローラ１０、現
像剤搬送ローラ１５、現像剤攪拌ローラ１６の順に配設
されている。現像剤担持ローラ４の外周には、コイルス
プリング１７のバネ力によって、層厚規制部材９が当接
している。 また、現像剤攪拌ローラ１６は、トナー１９と一緒に現
像剤溜め部１２中に内蔵されている。

【００２６】現像剤担持ローラ４としては、気孔径１０
μｍ、セル数約　２００セル／インチ、体積抵抗率　１
０４〜　１０７Ω・ｃｍ、硬度２３度（アスカーＣ硬度
計）の多孔質ウレタンスポンジ（トーヨーポリマー製　
　品名ルビセル）を用いた。

【００２７】現像剤補給ローラ１０には、セル数約４０
セル／インチ、体積抵抗率　１０４Ω・ｃｍのウレタン
スポンジを用いた。また、層厚規制部材９には、ステン
レス（ＳＵＳ３０４）の先端をラウンドエッジ処理して
丸みをつけた板バネを用い、現像剤担持ローラ４への押
し付け圧力が　３５ｇｆ／ｃｍとなるようにした。なお
、この層厚規制部材９には、現像剤を摩擦帯電するとと
もに、電荷注入帯電により帯電電荷量を大きくするため
、−４００Ｖの電圧を印荷した。

【００２８】現像剤には、体積抵抗率４×１０１４Ω・
ｃｍ、平均粒径１２μｍ、シリカ外添剤　０．１％のポ
リエステル系トナーを用いた。

【００２９】このような現像器において、ケーシング１
４の天井部に、現像剤乾燥手段１８が固設されている。 この実施例における現像剤乾燥手段１８は、シリカゲル
（３００　ｍｅｓｈｕｐ　カラムクロマトグラフィー用
：関東化学（株）製）を和紙に包んだもので、ケーシン
グ１４の天井部に粘着テープで固定した。

【００３０】この実施例の現像装置の効果を評価するた
めに、高湿度環境（３５℃／８０ｗ％）下で印字を行な
い、かつ電位の変化を測定した。また、比較のため、図
４に示す従来の現像装置についても同様の評価を行なっ
た。その結果、従来装置では、印字濃度の低下が発生し
たのに対し、前記実施例の装置では、印字濃度の低下も
なく、良好な印字が得られた。また、トナーの電位の低
下も生じなかった。

【００３１】図３は本発明による現像装置の第二の実施
例を示す部分断面／側面図であり、図２における装置と
同一部分には同じ符号が付されている。この実施例にお
けるケーシング１４の現像剤溜め部１２中には、トナー
１９といっしょに現像剤の乾燥剤２０が混合されている
。この乾燥剤２０は、第一実施例における現像剤乾燥手
段１８中の乾燥剤と同一材料を、和紙で包まないで直接
トナー１９中に混合してある。混合量は、トナーに対し
て１０ｗ％とした。

【００３２】このようにトナー１９に現像剤乾燥剤２０
を混合するものでは、現像剤乾燥剤２０が現像剤溜め部
１２から現像部に出ていかないように、現像剤攪拌ロー
ラ１６と現像剤搬送ローラ１５との間に仕切り２１を設
け、トナー１９と現像剤乾燥剤２０を分離し、トナー１
９だけが現像剤搬送ローラ１５を介して現像部に移動す
る構成となっている。仕切り２１としては、現像剤乾燥
剤２０は通過できず、トナー１９が通過できる網が適し
ており、実施例の装置では　３００ｍｅｓｈの網を用い
た。

【００３３】なお、図２の実施例のように、現像剤乾燥
剤を和紙で包んだ状態で、現像剤溜め部１２のトナー１
９中に混入しておくこともできる。この場合は、現像剤
乾燥剤の包みは、現像部に搬送されることはないので、
図３の仕切り２１は不要である。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、高湿度の
環境下にあっても、現像器内部の湿気は現像剤乾燥手段
に吸収されるため、現像剤が湿気て帯電不足となったり
、湿気で現像剤が固まって流動性が低下するといった問
題が解消できる。その結果、現像剤担持体４上に現像剤
の薄層を確実に形成できると共に、充分に帯電でき、印
字情報に忠実な高精彩な印字が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による現像装置の基本原理を説明する部
分断面／側面図である。

【図２】本発明現像装置の第一実施例を示す部分断面／
側面図である。

【図３】本発明現像装置の第二実施例を示す部分断面／
側面図である。

【図４】従来の現像装置を搭載した電子写真記録装置の
部分断面／側面図である。

【符号の説明】

１　　潜像担持体（潜像担持ドラム） ２　　一様帯電器 ３　　露光手段 ４　　現像剤担持体（現像剤担持ローラ）５　　転写手
段（転写ローラ） ６　　クリーニング手段 ７　　記録用紙 ９　　層厚規制部材 １０　　現像剤補給部材（　現像剤補給ローラ）１２　
　現像剤溜め部 １３　　定着手段 １４　　ケーシング １５　　現像剤搬送手段（現像剤搬送ローラ）１６　　
現像剤攪拌手段（　現像剤攪拌ローラ　）１７　　コイ
ルスプリング １８　　現像剤乾燥手段 １９　　現像剤（トナー） ２０　　現像剤乾燥手段（　乾燥剤　）２１　　仕切り

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　現像剤を潜像担持体（１）　に供給す
   る現像剤担持体（４）　と、現像剤担持体（４）　上の
   現像剤の層厚を規制し、かつ帯電を行なう手段（９）　
   を有する現像装置において、現像器内に現像剤の乾燥手
   段を設けてなることを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】　　前記の現像剤乾燥手段は、現像器内部
   の所定の位置に固定されていることを特徴とする請求項
   １記載の現像装置。
3. 【請求項３】　　前記の現像剤乾燥手段は、現像剤攪拌
   手段（１６）が内蔵されている現像剤溜め部（１２）中
   の現像剤（１９）に混入されており、現像剤攪拌手段（
   １６）と現像剤担持体（４）　との間に、現像剤乾燥手
   段の通過を阻止する手段（２１）を有していることを特
   徴とする請求項１記載の現像装置。