JPH0480391B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は、表面に潜像が形成されている像担
持体に現像剤を付着させてその潜像を現像する現
像装置に関するものである。

［発明の技術的背景とその問題点］ 現像は例えば静電潜像を形成している電荷と電
位差を有すべく帯電されたトナーと呼ばれる着色
微粉末が、静電潜像に静電的に吸引されることに
より行なわれる。現像剤としては、粉体のトナー
のみ又はこのトナーの外表面にSiO₂などの外添
加物を付着させたものからなる一成分現像剤の他
に、粉体であるトナーとキヤリアと呼ばれる磁性
粉または樹脂、ガラス等の微細な粉末とを混合し
てなる二成分現像剤とがある。二成分現像剤にお
いてはトナーはキヤリアとの摩擦によつて帯電さ
れ、トナーの帯電が確実に行なわれる。その反
面、現像濃度を一定に維持するために、トナーと
キヤリアとの混合比すなわちトナー濃度を常に一
定に維持しておかなければならない。一成分現像
剤は、このようなトナー濃度の管理が不必要であ
り、その取扱いの簡便さにおいて二成分現像剤に
勝つている。

一成分現像剤は非磁性と磁性とに区別される。
非磁性現像剤は、一般に、樹脂粉末にカーボン等
の着色剤を混合させたものであり、磁性現像剤は
これに磁性粉を混入させたものである。

一成分現像剤を使用する従来の一般的な現像装
置は、特公昭41−9475号公報に記載されているい
わゆる非接触現像法と呼ばれるものの応用で、す
なわち像担持体と現像剤担持体上の現像剤層とを
間隙を保持して対向させ適宜なバイアスを印加し
て画像部のみに現像剤を飛翔せしめるようにした
ものである。

この方法によつて静電潜像の現像を行なう場
合、良画質の顕像を得るためには像担持体と現像
剤担持体との間隔はできるだけ狭くしなければな
らず、必然的に現像剤担持体上の現像剤層は極く
薄い厚みの均一な層としなければならない。

このような現像剤の薄層を形成するために、内
部に磁界発生手段を有する現像剤担持体を使用
し、この担持体上に磁性現像剤の薄層を形成する
方法が特開昭54−43047号等に開示されている。
この方法によれば磁性現像剤の均一な薄層を安定
に形成することが可能であり、従つて前述の非接
触現像法によつて良好な顕像を得ることができ
る。

しかし、この方法は磁界発生手段すなわちマグ
ネツトと、現像剤中に磁性粉を分散してなる磁性
現像剤を不可欠な構成要素としているため次のよ
うな欠点を有している。現像剤担持体の内部に
マグネツトを設けなければならないため装置が複
雑で高価なものとなり、また軽量化と小型化が困
難である。磁性現像剤は非磁性現像剤にくらべ
て高価である。磁性現像剤は樹脂中に磁性粉を
含有しているため彩色性が悪く、カラー化には不
適当である。

磁性現像剤を用いた非接触現像法は多くの長所
を有している反面、上述のように磁性現像剤を用
いるが故に本質的な欠陥を内包している。

これに対し、非磁性現像剤を用いた非接触現像
法は、従来技術にかかわる問題をことごとく解消
する理想的な現像法であると言える。ところで、
非磁性現像剤を用いた非接触現像法では、現像剤
を帯電させて安定した薄層を形成するために弾性
体ブレードが用いられている。この弾性体ブレー
ドは現像剤の流出等によつて弾性的に可動となつ
ている。従つて、現像剤担持体の表面全域に亘つ
て現像剤が塗布形成される現像装置にあつては、
弾性体ブレードの可動により、密になつている現
像剤の搬送領域にすきまが生じて現像剤が現像剤
担持体の両端より漏れ落ちる恐れがある。これ
は、帯電がなされていない非磁性現像剤の場合に
特に著しく、機内汚染の原因となつていた。

［発明の目的］ 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、非磁性の現像剤を担持して搬送する現像剤担
持体の両端から現像剤が漏れ落ちるのを防止して
機内の汚染のない現像装置を提供することを目的
とするものである。

［発明の概要］ 前記目的を達成するための本発明の概要は、非
磁性の現像剤を収容した筐体と、この筐体から供
給される前記現像剤を表面に担持して搬送し現像
に供する現像剤担持体とを有する現像装置におい
て、前記筺体における現像剤担持体への現像剤の
流出口より広幅を有し、前記現像剤担持体の表面
に圧接する状態で配置されてその表面に摩擦帯電
による現像剤層を形成する弾性体ブレードと、こ
の弾性体ブレードに対し前記現像剤担持体による
現像剤搬送方向の前段に配置された現像剤流出口
の幅が前記弾性体ブレードの現像剤担持体への圧
接部幅よりも狭い現像剤流出規制部材と、この現
像剤流出規制部材の現像剤流出口から流出した現
像剤の幅を前記弾性体ブレードに至るまでの間に
再度前記現像剤流出口の幅に規制する現像剤担持
体に対し高さ調整可能な流出規制手段とを有する
ものである。

［発明の実施例］ 以下図面を参照しながら本発明の現像装置につ
いて説明する。

先ず本発明の現像装置を適用した画像形成装置
例えば複写機について説明する。第１図は該複写
機の概略断面図である。図において１で示すもの
は複写機筐体であり、そのほぼ中央部には表面に
静電潜像が形成される像担持体例えばセレンなど
から成るドラム状の感光体２が回転可能に配置さ
れ、その周側部には、往復水平移動する原稿台３
に載置された原稿を光学的に走査して感光体表面
に原稿の像を結像させるためのランプ４及び収束
性光伝送体５と、原稿の像を結像させる前に感光
体２の表面を除電するための除電ランプ６及び除
電後に感光体２の表面を均一に帯電させる帯電器
７と、感光体２の表面に形成された静電潜像に現
像剤を選択的に飛翔させてその静電潜像を現像す
る本発明に係る現像装置８とが設けられていて、
感光体表面には顕像が形成されるようになつてい
る。そして前記複写機筐体１の一側部（図におい
て右側部）には給紙部１０が設けられていて、例
えば側部より着脱自在な給紙カセツト１１と、こ
の給紙カセツト１１に収納されている用紙Ｐの最
上層のものに転接してこれを先方へ送出する給紙
ローラ１２と、手差給紙用の手差給紙ガイド１３
と、この手差給紙ガイド１３から挿入された用紙
を先方へ搬送する搬送ローラ１４とによつて構成
されている。そしてこの給紙部１０から給紙され
た用紙はレジストローラ１５によつて搬送タイミ
ングがとられて前記感光体２に摺接するごとくに
搬送されるようになつている。搬送されてくる用
紙の近傍であつて感光体２の周側部には、転写前
チヤージヤ９と、顕像を構成する現像剤を用紙に
転写する転写チヤージヤ１６と、転写後に用紙を
感光体２から剥離する剥離チヤージヤ１７とが設
けられている。さらに現像剤の転写を受けた用紙
は、搬送ベルト１９により搬送されて定着装置２
０に案内され、この定着装置２０を構成している
ヒートローラ対２１の圧力と熱とによつて現像剤
の定着が行なわれ、その後排紙ローラ対２２でト
レー２３に排紙される。

次に、この発明に係る現像装置の詳細について
説明する。第２図はこの発明に係る現像装置の概
略斜視図、第３図は同現像装置の概略断面図であ
る。この現像装置８は、非磁性現像剤を使用する
ものであり、離間配置されたバツクフレーム３０
とフロントフレーム３１との両側部にサイドフレ
ーム３２，３３が取付けられて現像剤装置用筐体
３４が構成され、その上端開口部３４Ａには現像
剤を補給するための開閉自在な蓋体４１が設けら
れ、下端開口部３４Ｂ近傍には現像剤を表面に担
持して搬送する現像剤担持体例えばアルミニウム
又はステンレスなどから成る現像ローラ３５が回
転可能に前記両サイドフレーム３２，３３に枢支
されている。また、バツクフレーム３０の内側面
には、回収ブレード４２が設けられている。前記
現像装置用筐体３４内には、攪拌器４３が回転可
能に配置され、現像剤Ｔの攪拌に供するようにな
つている。さらに、前記フロントフレーム３１の
先端は、前記現像ローラ３５の近傍まで延長さ
れ、詳細を後述する現像剤流出規制部材として供
するようになつている。

前記フロントフレーム３１と現像ローラ３５の
間には、この現像ローラ３５に圧接されていて圧
接下に進入した現像剤Ｔを現像ローラ３５表面に
塗布する弾性体例えばシリコンブタジエンゴム
（硬度40度〜45度）、ウレタンゴム、ステンレス、
燐青銅（厚さ0.07mm〜0.2mm程度）又はウレタン
シートなどから形成された弾性体ブレード３６が
ブレードホルダ３７を介してフロントフレーム３
１に取付けられている。なお、この弾性体ブレー
ド３６は前記ブレードホルダ３７の位置調整によ
り現像ローラ３５に対する圧接力の微調整が可能
になつている。特に上記弾性体ブレード３６は、
現像ローラ３５との対向面の一部が面接触するご
とく現像ローラ３５に圧接されているので、弾性
体ブレード３６の自由端部が圧接される構造のも
のに比べ弾性体ブレード３６と現像ローラ３５と
の接触面積を大きくすることができる。したがつ
て現像ローラ３５への圧接圧力の微調整が容易で
あつて圧接圧力の均一化を図ることができ、しか
も現像剤はより長時間圧接圧力下で摩擦を受ける
ことになり現像剤は均一かつ充分な摩擦帯電電荷
を獲得することができる。そしてこの現像装置８
は、現像ローラ３５に塗布された現像剤が感光体
２とは非接触である位置に配置されている。この
非接触配置関係は、現像剤の粒径、現像ローラ３
５に塗布される現像剤の層厚などによつて決まる
ものであるが、現像剤の飛翔を確実に行つて良質
な顕像を得るためには現像ローラ３５と感光体２
との間隔はできるだけ狭くする必要があり、しか
もそのためには塗布される現像剤層は薄層である
ことが望ましく、かつ使用に供される現像剤粒径
の範囲も解像度との関係で決まつてくるので、実
用上の両者間のギヤツプ寸法はほぼ10μm〜
300μm程度である。なおこのギヤツプ寸法を保持
するために、例えば現像ローラ３５の軸にはギヤ
ツプ規制ローラ３９が一体回転可能に取付けられ
ていて、このギヤツプ規制ローラ３９が感光体２
両側部の周面又は感光体２の軸に取付けられいる
図示しない受ローラに当接して感光体２と現像ロ
ーラ３５との心間距離が一定に保持されるように
なつている。また現像ローラ３５に電圧を印加し
て感光体２と現像ローラ３５との間に電界を形成
する電源４０が設けられている。この電源４０は
感光体２と現像ローラ３５との間に形成された電
界により現像ローラ３５上の現像剤を感光体２表
面に飛翔させ易くするものであり、必ずしも必要
ではない。現像ローラ３５上で摩擦帯電された現
像剤は感光体表面の潜像電荷とによつて生ずる静
電的吸引力だけでも十分に感光体表面に飛翔され
るものである。

ここで前記現像ローラ３５、弾性体ブレード３
６及び現像剤流出規制部材４４の詳細について第
４図をも参照に加えて説明する。第４図は現像装
置の分解斜視図である。前記現像剤流出規制部材
４４は、例えば前記フロントフレーム３１の端部
を前記現像ローラ３５の表面近傍まで延長するこ
とにより構成されている。現像剤流出規制部材４
４は、前記現像ローラ３５の中央部分に対応する
位置において、現像ローラ３５との間隙を図示ｄ
として幅ａに亘つて切欠された現像剤流出口４５
を具備している。前記間隙寸法ｄは、前記現像装
置用筐体３４内の現像剤Ｔが、流動性を損うこと
なく流出でき、かつ、前記幅ａに拘束されて流出
されるものとして決定される。間隙寸法ｄが小さ
ければ現像剤Ｔの流動性が損われ、大きければ現
像剤流出規制部材を設けた意義が薄れるからであ
る。前記現像剤Ｔの流動性は、現像剤Ｔの構成物
質により相違し、現像剤Ｔとしては、例えば一成
分系であればアクリル、エポキシ、スチレン等か
ら成るトナーのみ又はこのトナーの外表面にカー
ボン、シリカ（SiO₂）などの外添加物を付着さ
れたものがあり、これらの構成物質を考慮する必
要がある。また、前記間隙寸法ｄの決定に際して
は、現像剤Ｔの流動性を担保するために現像剤Ｔ
の粒径をも考慮すべきである。現像剤Ｔの粒径は
10μm程度である。これらのことを考慮し、前記
間隙寸法ｄとしては２mm以下に設定するものが良
好であると実験的に確認された。前記現像剤流出
口４５を形成する両端の突出片４６，４６は、例
えば前記現像ローラ３５とわずかの間隙をもつて
配置し、この突出片４６，４６により前記現像装
置用筐体３４内の現像剤Ｔの流出を阻止するよう
になつている。また、前記現像剤流出口４５の幅
寸法ａは、前記弾性体ブレード３６の幅寸法をｂ
とすると、ａ＜ｂとなつている。さらに、前記弾
性体ブレードの幅寸法ｂは、前記現像ローラの幅
をｃとすると、ｂ＜ｃとなつている。

以上のように構成された現像装置８の作用につい
て説明する。

現像装置８内に現像剤Ｔが充填された現像ロー
ラ３５が第４図図示ａ方向に回転されると、現像
剤Ｔは現像ローラ３５による搬送力などによつて
現像剤流出規制部材４４を介して弾性体ブレード
３６下方に導かれ、この弾性体ブレード３６との
間で摩擦帯電されることになる。ここで、現像ロ
ーラ３５の搬送力などによつて搬送される現像剤
Ｔは、弾性体ブレード３６に達する以前に現像剤
流出規制部材４４によつてその流路が規制される
ことになる。即ち、現像剤流出口４５の両端の突
出片４６，４６に当接する現像剤Ｔは、その流路
が阻止され、現像剤流出口４５の幅ａに拘束され
て現像剤Ｔが流出するようになる。従つて、弾性
体ブレード３６の下方に導かれる現像剤Ｔは、ほ
ぼ幅ａに規制されており、又は幅ａよりも多少の
広がりを有するのみである。このようにして弾性
体ブレード３６に導かれた現像剤Ｔは、弾性体ブ
レード３６の圧接力により現像ローラ３５に均一
かつ薄層に塗布形成されることになる。ここで、
弾性体ブレードの３６の幅ｂは、前記現像剤流出
口４５の幅ａよりも幅広となつているため、現像
剤流出口４５を介して導かれる現像剤Ｔを漏れな
く帯電塗布することが可能となる。また、前記弾
性体ブレード３６の幅ｂを、現像ローラ３５の幅
ｃよりも幅狭に設定しておけば、万が一弾性体ブ
レード３６の幅ｂを越えた領域に現像剤Ｔが導か
れたとしても、これを少なくとも現像ローラ３５
上に付着させることができ、現像ローラ３５の両
端より現像剤Ｔが漏れ落ちる恐れはない。尚、弾
性体ブレード３６により圧接されることのない現
像剤Ｔも、攪拌器４３の攪拌作用による相互接触
により帯電可能であり、現像ローラ３５上に付着
させることは可能である。さらに、このような現
像剤Ｔが付着する現像ローラ３５の両端部を未露
光部に対応するようにしておけば、その部分に付
着した現像剤Ｔを感光体２などを介して回収する
ことができる。このように、現像剤Ｔの流路を規
制し、少なくとも現像剤Ｔが現像ローラ３５上に
付着するようにしているため、現像ローラ３５の
両端から現像剤Ｔが漏れ落ちる恐れはなく機内を
汚染ることがない。

この発明は前記実施例に限定されるものではな
く、この発明に要旨の範囲内で種々の変形例を包
含することは言うまでもない。例えば、前記現像
剤流出規制部４４はフロントフレーム３１と一体
構成のものに限らず、フロントフレーム３１に対
して着脱自在な別部材として構成してもよく、ま
た、前記間隙寸法ｄを微調整できる構成とするこ
とも可能である。また、前記現像剤流出口４５を
形成する両端の突出片４６，４６を低摩擦部材例
えばフエルト、ウレタン、シリコンゴム等で構成
してこれを前記現像ローラ３５の表面に圧接する
ようにしてもよい。このようにすれば、突出片４
６と現像ローラ３５との微小な間隙設定の調整も
不要となり、現像剤Ｔの流路を容易に阻止するこ
とができる。

さらに、現像剤Ｔの流路を確実に規制する流出
規制手段として、第５図に示すようにすることも
できる。第５図は現像剤流出規制部材の変形例を
示す概略斜視図である。第５図に示す現像剤流出
規制部材５０は、幅ａの現像剤流出口４５を形成
するための両端部を現像剤Ｔの搬送方向に交差す
る方向に傾斜した傾斜面５１とし、現像剤Ｔをこ
の傾斜面５１に当接させて現像剤の流路を幅ａに
規制するものである。この傾斜面５１の現像ロー
ラ３５への当接部分は低摩擦部材例えばフエル
ト、ウレタン、シリコンゴム等で形成される。ま
たこの傾斜面５１は、固定部材５２に沿つて上下
動が可能となつており、調整ネジ５３により上下
の位置調整を行うと共に、固定用ネジ５４により
所望の位置で前記固定部材５２に固定されるよう
になつている。

現像剤流出規制部材５０を上記のように構成す
ることにより、現像ローラ３５の両端部に沿つて
搬送される現像剤Ｔは、傾斜面５１，５１によつ
て搬送方向を端部より中央側に向つて規制され、
弾性体ブレード３６に対して幅ａの現像剤流出口
４５を形成することができる。

また、第６図に示すように、突出片４６を有す
る前記現像剤流出規制部材４４と弾性体ブレード
３６との間において、前記現像剤流出規制部材５
０，５０を組み合わせて配置することもできる。

このように構成すれば、先ず、現像剤流出規制
部材４４によつて幅ａの寸法に規制されが現像剤
Ｔが、現像剤流出口４５を通過後に両端部に向つ
て広がることがあつても、両端部に配置された現
像剤流出規制部材５０，５０によつて再度幅ａの
寸法に規制できる。従つて、現像剤Ｔの現像ロー
ラ３５の両端より漏れ落ちるのを確実に防止する
ことができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によると非磁性
一成分系の現像剤を用いた場合にあつても、現像
剤担持体の両端より現像剤が漏れ落ちるのを防止
して機内の汚染の少ない現像装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の現像装置を適用した複写機
の概略断面図、第２図はこの発明に係る現像装置
の一実施例を示す概略斜視図、第３図は同装置の
概略断面図、第４図は同装置の分解斜視図、第５
図、第６図は現像剤流出規制部材の変形例を示す
概略斜視図である。 ３５……現像剤担持体、３６……弾性体、４
４，５０……現像剤流出規制部材、４５……現像
剤流出口、４６……突出片、５１……傾斜面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 非磁性の現像剤を収容した筐体と、この筐体
   から供給される前記現像剤を表面に担持して搬送
   し現像に供する現像剤担持体とを有する現像装置
   において、前記筐体における現像剤担持体への現
   像剤の流出口より広幅を有し、前記現像剤担持体
   の表面に圧接する状態で配置されてその表面に摩
   擦帯電による現像剤層を形成する弾性体ブレード
   と、この弾性体ブレードに対し前記現像剤担持体
   による現像剤搬送方向の前段に配置された現像剤
   流出口の幅が前記弾性体ブレードの現像剤担持体
   への圧接部材幅よりも狭い現像剤流出規制部材
   と、この現像剤流出規制部材の現像剤流出口から
   流出した現像剤の幅を前記弾性体ブレードに至る
   までの間に再度前記現像剤流出口の幅に規制する
   現像剤担持体に対し高さ調整可能な流出規制手段
   とを有することを特徴とする現像装置。