JPH0478993B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、現像剤担持体上に供給された一成分
現像剤を規制部材により所定の厚さで電荷を有し
た現像剤層とし、この現像剤層を静電潜像保持体
上の静電潜像に搬送して静電吸着して可視像に現
像する現像装置に関するものである。

従来の技術 静電潜像保持体上に形成された静電潜像を現像
する現像装置としては、トナーとキヤリヤーとか
ら成る二成分現像剤を使用し、キヤリヤーとの摩
擦帯電によりトナーに電荷を与えて帯電されたト
ナーを静電潜像に静電吸着させる二成分現像剤を
用いた現像装置が知られている。

このような二成分現像剤を用いた現像装置は充
分に実用に耐え得るものであるが、最近になつて
現像剤劣化防止の観点からトナーのみから成る一
成分現像剤を使用した現像装置が提案されるよう
になつてきた。

このような一成分現像剤を用いる現像装置とし
ては、磁性現像剤を使用するもの、非磁性現像剤
を使用するもの、或いは現像剤を静電潜像保持体
に接触させるものと非接触のものがある。

例えば、特開昭60−53975号公報に開示されて
いる一成分現像剤を用いる現像装置が知られてい
る。

この現像装置は第２図に示すように、静電潜像
保持体１と対向して現像剤担持体２と現像剤供給
部材３をホツパー４内に設けると共に、現像剤担
持体２の表面に規制部材５を圧接したものであ
り、詳しくは静電潜像保持体１の表面に表面電位
およそ200〜900V有した静電潜像６を有し、現像
剤担持体２は現像電極７上に厚さ１mm、比抵抗１
×10²⁰Ωcm、比誘電率3.0であるカーボン及びクラ
スフアイバー等を添加したフエノール製の被覆層
８を設けたもので、静電潜像保持体１に間隙100
〜400μmを有して対向してあると共に、その現像
剤担持体２の表面、つまり被覆層８の表面は軸方
向に研磨されて表面粗さがR_zで１〜10μmとなつ
ている。

現像剤供給部材３は現像剤担持体２にニツプ圧
が１mmで圧接して矢印方向に現像剤担持体２と同
一速度で回転してホツパー４内の現像剤９と現像
剤担持体２上に供給するもので、圧接時に現像剤
担持体２上に加わる荷重を小さくするためにシヤ
フト１０上にウレタン等の発泡体１１を巻装して
表面に厚さ0.5〜１mmのEPDMゴム等の被覆層１
２を形成したものとなり、その被覆層１２の表面
は高さ約200μm、15゜の等間隔で凸凹が設けてあ
つて、その凹部に埋まつた現像剤を現像剤担持体
２上に送るようにしてある。

そして、送られた現像剤９は現像剤担持体２の
回転によつて規制部材５まで送られ、摩擦帯電に
より現像剤９に所望の電荷を付与すると同時に所
定の厚さ（0.3〜1.0mg／cm²）の現像剤層１３を形
成し、静電潜像６に向けて搬送される。

前記規制部材５は厚さ0.1mmのSUS304CSP3/4
Ｈのバネ材上に厚さ１mm、ゴム硬度50゜のシリコ
ーンゴム材を接着したもので、シリコーンゴム材
中には二酸化ケイ素と二酸化チタンのフイラーが
添加され、そのシリコーンゴム材が現像剤担持体
上に圧接していると共に、その接触圧50〜300
ｇ／cmに設定されている。

前記現像電極７には100〜400Vの直流電圧に１
〜10KHz，Vp−Vpの周波数で4000〜4500Vの高
周波交番電圧を重畳した電圧が印加され、静電潜
像保持体１上の静電潜像６部分に周辺電場を形成
して現像剤層１３を移動させて静電吸着させるこ
とで可視像に現像する。

現像剤９は非磁性一成分系の現像剤であり、ス
チレン樹脂やアクリル樹脂等の各種熱可塑性樹脂
中にカーボンブラツク等の顔料が含金属染料等の
極性制御剤を分散し、粉砕、分級によつて主体粒
度が５〜20μmの大きさとしたもので、場合によ
つて現像剤粒子に対して0.1〜2.0重量パーセント
の範囲で疎水性シリカを添加して、現像剤９が現
像剤担持体２から静電潜像６への移動性を高める
と共に、極性制御することもある。

発明が解決しようとする問題点 かかる現像装置であると、現像剤供給部材３の
回転によつてホツパー４の底部４ａとの隙間S₁を
通つて現像剤９を現像剤担持体２に送るので、前
記隙間S₁を0.2〜２mm道度と狭くする必要があり、
このために隙間S₁、つまりホツパー４の底部４ａ
の壁面上に現像剤９が堆積して現像剤担持体２に
十分なる量の現像剤９を送ることができなくなる
ことがしばしば生ずる。

このように、現像剤担持体２に十分なる量の現
像剤９を送れないと、広面積のベタ黒画像をコピ
ーした場合均一なベタ黒画像が得られない。

そこで、本発明はホツパーの底部と現像剤供給
部材との隙間に現像剤が堆積しないようにして常
に現像剤担持体に十分なる量の現像剤を送ること
ができるようにすることを目的とするものであ
る。

問題点を解決するための手段及び作用 現像剤供給部材とホツパーの底部との隙間を通
して現像剤を現像剤担持体に送ると共に、規制部
材で現像剤担持体上に現像剤層を形成する現像装
置において、前記ホツパーの底部における隙間を
形成する壁面を現像剤の帯電極性と同一極性を有
する材料として、現像剤が隙間を通る際に壁面に
静電吸着して堆積しないようにしたものである。

実施例 ホツパー４は、ABS樹脂材によつて円筒状の
現像剤収納部２０と現像部材収納部２１とを水平
方向に連続して有し、現像剤収納部２０と現像部
材収納部２１とは開口部２２で連続していると共
に、現像剤収納部２１内には円筒形状で内部に現
像剤９が100〜500ｇ充填された現像剤カートリツ
ジ２３が挿入、引き出し自在に設けられ、先端か
ら0.5〜30mmの面巾を有する現像剤送り出し部材
２４を５〜30rpmの速度で回動することで現像剤
９を開口幅が５〜300mmのスリツト開口２５より
開口部２２を通つて現像部材収納部２１に送り出
しするようになつている。

前記現像部材収納部２１内には現像剤担持体２
と現像剤供給部材３とが相互に圧接して回転自在
にそれぞれ配設され、その現像剤担持体２上に規
制部材５が圧接して所定の厚さで電荷を有する
現像剤層１３を形成するようにしてあり、その現
像剤層１３が静電潜像保持部材１の静電潜像６に
搬送して静電吸着させて可視像とするようにして
ある。

前記現像剤担持体２は直径13mmのSUSシヤフ
ト、つまり現像電極７上に肉厚１mm、比抵抗１×
10²⁰Ωcm、比誘電率3.0であるカーボン及びグラス
フアイバー等を含有したコエノール製パイブ８
（被覆覆）を導電接着した外径15mmのロール状と
なり、現像剤供給部材３は従来と同様にシヤフト
１０上に発泡体１１を巻装し、表面に被覆層１２
を形成したもので、表面には凸凹が設けてある。

規制部材５はSUS304csp3/4Ｈ、厚さ0.1mmのバ
ネ材５ａに五酸化バナジウム１重量パーセント含
有したシリコーンゴム５ｂを厚さ１mmのものを10
mm巾で接着したものとなり、現像剤担持体２の表
面に50〜300ｇ／cmの圧接力で圧接するように設
定してある。

前記現像剤担持体２のシヤフト７には直流電圧
−200〜−400Vに重畳した周波数１〜10KHzVp
−Vpが400〜4500Vの高周波交番電圧が印加され
ており、静電潜像保持体１上の静電潜像６に周辺
電場を形成して現像剤層１３を移動させて現像を
行なわせている。

前記現像剤担持体２の周速は静電潜像保持体１
の周速に対し1.0〜2.5倍となり、本実施例では
150mm／secの速度で回動している。

前記現像剤供給部材３と対向するホツパー４の
底部、つまり現像部材収納部２１の底部２１ａは
円弧状となつて現像剤供給部材３とにより0.5〜
２mmの隙間S₁を形成していると共に、その壁面
４′は現像剤９の帯電極性と同一極性を有する材
料より成つている。

しかして、開口部２２より現像剤供給部材３上
に落下した現像剤９は壁面４′との間隙S₁で圧縮
されて現像剤供給部材３の表面の凹部に埋めま
れ、現像剤担持体２の回転によつて規制部材８ま
で送られて摩擦帯電により現像剤９に電荷を付
与すると同時に現像剤担持体２上に現像剤９の均
一な厚さの現像剤層１３を形成（0.5〜0.8mg／
cm²）して静電潜像６に送られ、静電吸着して可視
像に現像する。

この現像に使われなかつた現像剤９は現像剤担
持体２の回転によつてロアシール材２６と現像剤
担持体２の間からホツパー４の底部、つまり現像
部材収納部２１の底部にもどる。

前記ロアシール材２６は30〜200μmのプラスチ
ツクシートで構成され、現像剤担持体２に対して
図示のようにプラスチツクシート自体の弾性で押
しつけられていると共に、ロアシール材２６の前
方にはロアバツフル２７が設けられて現像剤９が
ホツパー４からこぼれ落ちないようにしてある。

また、現像剤９が隙間S₁を通過する際に壁面
４′と摺擦して摩擦帯電されるが、その壁面４′の
構成材は現像剤の帯電極性と同一極性を有する材
料、つまり前述の現像剤の摩擦帯電極性がゼロ又
は静電潜像の帯電極性と逆の極性となる材料とし
てあるので、現像剤９が壁面４′に静電吸着する
ことがなく、現像剤９を現像剤担持体２に十分な
る量だけ確実に送ることができる。

具体例として、壁面４′の構成材を負極性のテ
フロン材とし、使用する現像剤９を含金属染料を
含有した負極性の現像剤としたところ、広面積ベ
タ黒の均一なコピー画像が得られた。

また、テフロン材に変えてABS樹脂、AS樹
脂、塩化ビニール樹脂、ポリオレフイン樹脂、ポ
リエステル樹脂等の負極性の材料を用いても前述
と同様に均一な広面積のベタ黒コピー画像が得ら
れた。

比較例として、正極性のポリアミド樹脂をテフ
ロン材に変えてテストしたところ、不均一なベタ
黒コピー画質しか得られなかつた。

他の具体例として、壁面４′の構成材を正極性
のポリイミド材とし、使用する現像剤９を第４級
アンモニウム塩を含有した正極性の現像剤とした
ところ、広面積ベタ黒の均一なコピー画像が得ら
れた。

また、ポリイミド材に変えてポリアミド樹脂、
ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、ポリウレア樹
脂等の正極性の成形材で壁面４′を構成しても、
前述と同様に均一な広面積ベタ黒のコピー画像が
得られた。

比較例として、負極性のテフロン材を壁面４′
の構成材として用いて前述と同様なテストをした
ところ不均一なベタ黒のコピー画質しか得られな
かつた。

なお、以上の実施例によればホツパー４を現像
剤収納部２０と現像部材収納部２１とを水平方向
に連続して有する形状としたから、全高H₁を低
くできる。

発明の効果 ホツパー４と現像剤供給部材３の隙間S₁を現像
剤９が通過する際に摩擦帯電して壁面４′に静電
吸着することが防止されて隙間S₁に現像剤９が堆
積することがなく、常に十分なる量の現像剤を送
ることができるので、広面積均一なベタ黒のコピ
ー画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図
は従来例の断面図である。 ２は現像剤担持体、３は現像剤供給部材、４は
ホツパー、４′は壁面、５は規制部材、６は静電
潜像、９は現像剤、S₁は隙間。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ホツパー４内に現像剤担持体２と現像剤供給
   部材３を配設して、ホツパー４内の現像剤９をホ
   ツパー４の底部と現像剤供給部材３との隙間S₁を
   通して現像剤担持体２に送ると共に、規制部材５
   によつて所定の厚さで電荷を有する現像剤層１３
   を現像剤担持体２上に形成し、現像剤担持体２を
   回転して現像剤層１３を静電潜像６に搬送する現
   像装置において、前記ホツパー４の底部における
   隙間S₁を構成する壁面４′を現像剤の帯電極性と
   同一極性を有する材料としたことを特徴とする現
   像装置。