JPH0510672B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は現像装置、特に一成分現像剤（以下、
トナーと称す）をトナー保持体上に均一層厚さに
形成し、潜像保持体上の潜像を接触現像・マグネ
ドライ現像あるいはジヤンピング現像する現像装
置に関する。

この種の現像装置においては、トナー保持体上
に均一なトナー層を形成することが良好なトナー
像を得るために極めて重要である。従来、トナー
保持体上に均一なトナー層を形成するために、現
像ローラー上方にトナー収納ホツパーを設け、こ
のホツパーの出口付近にトナー厚み規制ブレード
をトナー保持体表面と所定間隙ないしは接触させ
て配設し、この規制ブレードによつてトナーの厚
みを規制する方法が慣用されている。ところが、
この上方ホツパー構成では、ブレード直前のトナ
ーにホツパー中のトナー圧力が加わり、又トナー
担持体の回転によりブレード前にトナーを詰め込
むことになる。従つて、ブレードとトナー担持体
との間隙の一部に凝集トナー粒子が発生し、その
部分ではトナーがトナー担持体に均一に塗布され
ず、現像後画像部に白い筋となつて現われる。

そこで、ブレード直前のトナーへの圧力を極力
少なくするため、トナー担持体の下方にトナー収
納部を形成した現像装置がある。しかし、この構
成ではトナー担持体上へのトナーの十分な供給が
むずかしく、トナー塗布が均一には行なわれな
い。また、トナーとトナー担持体との接触が少な
いため、トナーへ摩擦電荷を十分に与えることが
できず、トナー担持体上へのトナー付着がむずか
しい。

このため、現像後、トナー担持体上のトナーの
はぎとられた部分に新らたにトナーを塗布する
際、所定の層厚を得ることができず、次回の現像
時に、このトナー塗布層厚のムラがゴーストとな
つて現像像に、現われる。そこで、トナー担持体
の下方にトナー収納部を形成した現像装置におい
て、トナー汲み上げローラを用いたものが提案さ
れているが、トナー収納部のトナーを十分に汲み
上げるには大径のトナー汲み上げローラが必要と
なり、トナー収納部中におけるローラの占める容
積が大きくなり、現像装置全体の形状を大きくし
ないかぎりトナー収納容積を十分とることができ
なかつた。

本発明は上記に鑑み提案されたもので、小形か
つ簡素化された構成でトナー収納容積が十分に得
られ、トナー担持体上に安定して均一なトナー塗
布を行い、画像濃度が十分で画像鮮明度及び階調
性にすぐれ、ゴーストの発生がなく、スジ・画像
ムラのない画像コピーを得ることができる現像装
置を提供することを目的とする。

以下、図面に示す実施例について説明する。１
は潜像保持体で、この表面上への静電像形成は図
示しない電子写真プロセス手段或は静電記録手段
により成される。２は本発明に係る現像装置全体
を示す。３はトナー保持体としての現像ローラー
で、非磁性スリーブ（例えばアルミニウム・ステ
ンレス鋼からなる円筒）からなり、回動自在に支
持され、図示しない駆動源により矢印ａ方向に回
転される。このトナー保持体２の表面にはトナー
の保持を確実にするため２〜5μの凹凸が形成さ
れている。一成分系非磁性絶縁性トナー４はトナ
ー収納部としてのホツパ５に貯蔵されており、こ
のホツパは現像ローラ３を収納しその下方に延長
配置されており、そのホツパ底部には矢印ｂ方向
回転自在にトナー汲み上げ体６が設けられてい
る。この汲み上げ体６は第２図に示すように回転
可能な軸棒７、この軸棒の少なくとも両端部に設
けた円板８、この円板間に該円板に取付けた横断
面〓字形部材９とで構成されている。そして上記
〓字形部材９はトナー４の汲み上げの際、現像ロ
ーラ３と隙間ｇをあけて対設したトナー溜め板１
０との衝突乃至摺擦による負荷を軽減し、トナー
汲み上げ動作が円滑でトナー汲み上げが十分行な
われるように、横断面〓字形部材９の垂直部に沿
せてシートまたは板状のゴム・プラスチツク等の
弾性体９ｂを取付けた構成である。いま、トナー
汲み上げ体６を不図示の駆動源によつて矢印方向
に回転させると、上記〓字形部材９の水平部９ａ
はトナー４中を移動しながらトナーの撹拌を行
い、弾性体９ｂはその上にトナーを乗せてトナー
溜め板１０の一端まで運び該トナー溜め板端に当
接した後はトナー汲み上げ体６の回転に従つて湾
曲変形しながらトナーを隙間ｇに押し込む。そし
て、トナー溜め板１０の他端部には多孔質弾性体
１１を設けてあるから、トナー溜め板上に供給さ
れたトナーの過剰流出が防止される共にトナーが
隙間ｇに密に充填して凝集することが防止され
る。また、この多孔質弾性体１１は現像後に現像
ローラ３上に残留するトナー層４ｄをかく乱およ
び剥ぎ取り作用も兼ねている。若し、トナー溜め
板１０上からのトナーの流出防止のみを行う場合
は、上記多孔質弾性体を設けることなくトナー溜
め板自体をトナーの流出を防止できる形状に作成
すればよい。

トナー溜め板１０上に貯えられたトナー４ａは
現像ローラ３表面と接触して摩擦帯電し、この帯
電電荷によつて現像ローラ表面に付着する。この
現像ローラ表面の付着トナー４ｂはトナー層厚規
制部材としてのゴムブレード１２によつて所定の
層厚４ｃに規制された後、潜像保持体１と対向す
る現像部１３に移送される。この場合、ゴムブレ
ード１２は、所望の極性にトナーを帯電するに適
した摩擦帯電系列の材質のものを用いることが好
ましい。例えば、トナーの材質にもよるがポリス
チレン、カーボン等を組成成分とするトナーを正
に帯電させるためには、エチレンプロピレンゴ
ム、弗素ゴム、天然ゴム、ポリクロロブタジエ
ン、ポリイソプン、N.B.R、を用い、負に帯電さ
せるためには、シリコンゴム、ポリウレタン、ス
チレンブタジエンゴムといつたものをブレードと
して用いれば、トナーの摩擦帯電効率はより高く
なる。またブレードとして、摩擦帯電列において
適当に選択された導電性ゴムを使用した場合、ト
ナーが過剰に摩擦帯電するのを防止でき、従つて
トナーの静電的な凝集或いは固化を防止、又はほ
ぐす効果がある。

ゴムブレードは、現像ローラー上にトナーが汲
み上げられる側に設けてある。これはブレードの
端部によつて規制されて余分なトナーを重力によ
つて現像ローラーに沿つてもしくは空間中に落下
させるためである。

なお、図示例は現像ローラの回転方向とトナー
汲み上げ体６の回転方向とを逆にした場合を示し
たが、同方向でもよい。ただし、図示例のように
逆の場合はトナー溜め板上へのトナー充填作用が
少ないため前記の凝集防止の必要がない。図中、
１４はホツパ５からのトナー飛散を防ぐために開
口１５の開口縁に取付けた薄いマイラ（商品名）
シートのトナー飛散防止用部材である。

本発明は上記の如く、現像ローラとトナー溜め
板との間の狭い空間内にトナーを汲み上げ供給す
るものであるから、トナー汲み上げ体は小形なも
のでよい。従つて、トナー汲み上げ体のホツパ内
で占める体積が小さく、ホツパつまり現像装置を
小形化できる。また、上記空間内のトナーは現像
ローラと十分接触して摩擦帯電し、この帯電電荷
によつてよく現像ローラに付着するので、その付
着トナー層厚をブレードによつて規制することに
より、現像ローラ上にスジ・塗布ムラのない均一
なトナー塗布を安定して行うことができ、常に安
定した画像濃度の高品質画像が得られる効果があ
る。

〔実施例〕

現像ローラーとして32φのアルミニウムスリー
ブ表面を600番のサンドペーパーで荒して、２〜
3μの凹凸を有する粗面としたものを用いた。ゴ
ムブレードとしては厚さ２mm、巾20mmの寸法形状
のウレタンで硬度60゜のゴムを用いた。硬度につ
いては寸法形状を種々変えた場合、50゜〜80゜が有
効であつた。又、このとき用いた非磁性トナーは
カーボン10部、ポリスチレン90部を主体とする粒
径７〜15μの粉末を用い、外添剤としてシリカを
約0.5％外添し、トナーに流動性を与えた。ゴム
ブレードの現像ローラーへの当接圧はブレードの
硬度・寸法形状を変えた場合、約５〜25ｇ／cmが
有効で、ローラーの長手方向において５ｇ以内の
誤差に保つことが好ましい。実施例では約15ｇ／
cmに設定した。

このようにして実験を行なつた結果、現像ロー
ラー３の表面にスジやムラのない50〜100μの薄
いトナー層を形成することができた。ブレード圧
を変えることによりトナーの層厚を変化させるこ
とができる。

なお、粗面化処理としてはサンドプラストや液
体ホーミング等公知の手段を用いることができ
る。300番〜400番の砥粒又はサンドペーパーで４
〜5μ程度の比較的荒い粗面を形成するのも効果
的である。現像ローラーの表面を粗面化すること
によつて、トナーの搬送性が向上するだけでな
く、トナーにトリボ電荷を与えやすくなり、また
ゴムブレードによるトナー塗布の際にスジやムラ
が出にくくなる等の利点がある。第３図はトナー
汲み上げ手段各部の形状、寸法の１例を示す。回
転速度は現像ローラーの周速よりも若干遅くてよ
い。

現像ローラー上のトナー層の厚さを、現像ロー
ラーと感光体との対向間隙長よりも小さくし、そ
の間隙内を現像ローラーから感光体へトナーを移
動させて現像（所謂ジヤンピング現像）する実施
例においては、感光体と現像ローラーとの間にバ
イアス電源１４により直流ないしは交番電界又は
交番電界に直流電界を重畳した現像バイアスを印
加することにより、さらに良質の現像像を得るこ
とができる。例えば暗部＋600V、明部が0Vの潜
像に対し、感光体と現像ローラーとの間隙を約
300μに保ち、トナー層厚を50μに規制して、現像
ローラーに2KVpp、2KHzのＡ・Ｃ・電圧に＋
150Vの直流電圧を重畳した現像バイアスを印加
して現像したところ、現像濃度を高める効果があ
つた。勿論従来から知られている接触タイプの現
像装置にも本発明は適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明現像装置の断面図、第２図はト
ナー汲み上げ手段の斜視図、第３図はそのトナー
汲み上げ手段各部の形状、寸法の１例を示す側面
図である。 １は感光体、２は現像装置全体、３は現像ロー
ラ、４はトナー、５はホツパ、６はトナー汲み上
げ体、１０はトナー溜め板、１１は多孔質弾性
体、１２はブレード、１３は現像部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 開口を潜像保持体に対向させた一成分現像剤
   の収納ホツパと、上記開口に面して潜像保持体と
   対向するように上記ホツパ内に回転自在に設け、
   一成分現像剤を摩擦帯電するとともに、この一成
   分現像剤を現像剤層厚規制手段を通過させて潜像
   保持体に供給する現像剤保持体と、この収納ホツ
   パ内に配置され、回転して現像剤を汲み上げる汲
   み上げ手段と、上記現像剤層厚規制手段に対し、
   現像剤保持体回転方向上流側で上記現像剤保持体
   に対向配置され、上記現像剤汲み上げ手段から供
   給された現像剤を該現像剤保持体との間に充填す
   る現像剤溜め手段と、を備え、上記回転汲み上げ
   手段は、一成分現像剤を乗せて現像剤溜め手段ま
   で汲み上げて現像剤溜め手段に当接し、当接した
   後は回転に従つて湾曲変形しながら一成分現像剤
   を現像剤保持体と現像剤溜め手段との間に押し込
   む弾性シートを有していることを特徴とする現像
   装置。 ２ 前記潜像保持体と現像剤保持体との間に交番
   成分を有する電界を形成するバイアス電源を有す
   る特許請求の範囲第１項記載の現像装置。 ３ 前記一成分現像剤は非磁性である特許請求の
   範囲第１項又は第２項記載の現像装置。