JPH0527575A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像剤担持体上に一成分現像剤の薄層を適正
範囲の現像剤帯電量で且つ厚のムラや筋状ムラなく形成
して、現像によりカブリやスリーブゴーストがなく且濃
度が均一な高画質の画像を得ることである。 【構成】 ブレードコートスリーブ３を設け、スリーブ
３上に担持された非磁性トナー９を弾性ブレード６で規
制してトナー薄層を形成し、そのトナー薄層から電圧で
トナーを飛翔して現像スリーブ４上にトナー薄層を形成
し、これを現像に供する。更に回収ローラ５を設け、こ
れにスリーブ４上の現像での残存トナーを電圧で付着し
て剥ぎ取る。 【効果】 スリーブ３上のトナー薄層の飛翔によるスリ
ーブ４上へのトナー薄層の形成なので、そのトナー薄層
を適正範囲の帯電量のトナーから且つ厚のムラ等なく形
成でき、現像により目的の画質の画像が得られる。残存
トナーの剥ぎ取りを行なうとトナー薄層のトナー帯電量
を更に良好にでき、画質が一層向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機、静電
記録機、磁気記録機等の画像形成装置に使用する現像装
置に関し、特に像担持体上に形成した潜像を一成分現像
剤を用いて現像する現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式等を利用した画像形成装置
では、像担持体上に形成した潜像を現像剤を用いて現像
して、可視化することが行なわれている。

【０００３】従来、現像剤として乾式の一成分現像剤を
用いた現像装置としては、各種の方式の装置が提案され
又実用化されている。しかし、いずれの方式の現像装置
においても、現像剤担持体上に一成分現像剤の薄層を均
一に形成することが極めて難しい問題があった。然る
に、現像画像の鮮明度、解像力等の向上が求められてい
る現在、現像剤の均一な薄層の形成方法及びその装置に
関する開発は必須となおり、これに答えていくつかの方
策が提案されている。

【０００４】例えば特開昭５４−４３０３８に示される
ような現像装置が挙げられる。この現像装置では、現像
剤規制手段であるゴム若しくは金属の弾性ブレードを現
像剤担持体である現像スリーブに当接させ、その当接部
を通って一成分現像剤（トナー）を進入、通過させるこ
とにより、現像スリーブ上に均一なトナーの薄層を形成
し、且つ当接部での摩擦によりトナーに帯電電荷を付与
するものである。

【０００５】このような現像装置では、磁性トナーを使
用する場合、現像スリーブ内に磁石を設けることによ
り、その磁力によって現像スリーブ上にトナーを供給す
ることができる。しかし、非磁性トナーを使用する場合
には、新たに機械的なトナー供給手段を設ける必要があ
った。

【０００６】そこで、本出願人は、図４に示すにような
現像装置を提案している（特開昭５８−１１６５５
９）。この提案の現像装置では、非磁性トナー４５を収
容した現像容器４６内の、弾性ブレード４２と現像スリ
ーブ４３との当接部よりも現像スリーブ４３回転方向上
流側に、現像スリーブ４３に当接するブラシローラ状の
トナー剥ぎ取り・供給手段４４を配置して、該トナー剥
ぎ取り・供給手段４４で現像スリーブ４３上の未現像の
残存トナーを剥ぎ取ると共に、現像スリーブ４３上への
新たなトナーの供給を行なうようになっている。このよ
うな簡単なトナー供給手段構成によって、高濃度、広面
積のベタ黒画像を忠実に再現し、安定な画像を得ること
が可能となった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案の現像装置においては、弾性ブレード４２の現像スリ
ーブ４３への当接圧の変化や弾性ブレード４２の近傍で
のトナーの凝集、トナーの詰まりにより、現像スリーブ
４３上に形成されるトナー薄層に厚のムラや筋状のムラ
を発生することがあった。又その従来の弾性ブレード４
２によるトナー薄層は、トナーの帯電量分布がブロード
で、カブリの原因となる低帯電量トナーやスリーブゴー
ストの原因となる高帯電量トナーを少なからず含んでい
る問題があった。

【０００８】このようなことから従来は、現像によりカ
ブリやスリーブゴーストがなく且つ濃度が均一な高画質
の画像を得ることができなかった。

【０００９】本発明の目的は、上述の現状に鑑み、現像
スリーブ等の現像剤担持体上に一成分現像剤の薄層を、
適正範囲の現像剤帯電量で且つ厚のムラや筋状ムラを生
じることなく形成して、現像によりカブリやスリーブゴ
ーストがなく且つ濃度が均一な高画質の画像を容易に得
ることを可能とした現像装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像装置にて達成される。要約すれば本発明は、一成分
現像剤を収容した現像容器内に像担持体と対向して設置
された現像剤担持体上に前記現像剤を薄層状に形成し
て、前記形成された現像剤薄層を前記現像剤担持体によ
り前記像担持体と対向した現像部へと搬送し、前記現像
部で前記現像剤薄層により前記像担持体上に形成された
潜像を現像する現像装置において、前記現像剤担持体の
前記現像部の側と反対側に、これと対向するように現像
剤供給手段を設置し、前記供給手段の回転により該供給
手段上に前記現像剤を担持して、弾性規制部材による規
制によって薄層状に形成すると共に、該形成された現像
剤薄層を前記供給手段と現像剤担持体との間に印加した
電圧で飛翔して、前記現像剤担持体上に非接触に供給す
ることにより、前記現像剤担持体上の前記現像剤薄層の
形成を行なわせることを特徴とする現像装置である。

【００１１】好ましくは、前記現像剤担持体の前記反対
側にこれと対向するように更に現像剤回収手段を設置
し、前記現像部における前記現像剤薄層での現像で残っ
て前記現像剤担持体の回転により該回収手段との対向部
に運ばれた現像剤を、前記回収手段と現像剤担持体との
間に印加した電圧により前記回収手段に付着、回収させ
る。

【００１２】

【実施例】図１は、本発明の現像装置の一実施例を示す
概略構成図である。図１において、符号１は画像形成装
置の像担持体としての感光ドラムで、本現像装置は該感
光ドラム１に対向配置され、感光ドラム１上に形成され
た潜像を現像してトナー像として可視化するのに使用さ
れる。感光ドラム１は、導電性基体上に有機光電層を設
けた感光体等からなっており、その表面に図示しない静
電記録手段により静電潜像が形成される。感光ドラム１
は矢印Ａ方向に回転される。

【００１３】現像装置は、一成分現像剤として非磁性ト
ナー９を収容した現像容器２内に、現像剤供給手段のブ
レードコートスリーブ３と、現像剤担持体の電界コート
スリーブ４と、現像剤回収手段のトナー回収ローラ５
と、現像剤規制部材の弾性ブレード６と、トナー回収ロ
ーラ５に回収されたトナーを剥離するスクレーパ７と、
現像剤撹拌手段の撹拌棒８とを備えてなっている。

【００１４】上記ブレードコートスリーブ３、電界コー
トスリーブ４及びトナー回収ローラ５は、アルミニウム
又はステンレス鋼等の非磁性材料製とされ、これらブレ
ードコートスリーブ３、電界コートスリーブ４、トナー
回収ローラ５はそれぞれ回転自在に支持して、図示しな
い駆動源によりそれぞれ矢印Ｃ、Ｂ、Ｄの方向に回転駆
動されるようになっている。

【００１５】弾性ブレード６は、ブレードコートスリー
ブ３と電界コートスリーブ４との対向部（トナー供給
部）Ｐよりもブレードコートスリーブ３回転方向上流側
の位置において、その自由端で腹当たりして当接部Ｓを
形成するように配設されており、この当接部Ｓで上記ブ
レードコートスリーブ３上に担持されたトナーを規制す
るようになっている。

【００１６】弾性ブレード６には、ブレードコートスリ
ーブ３上に担持されたトナー９を所望の極性に摩擦帯電
するのに適した摩擦帯電系列の材質を用いることが好ま
しい。トナー９が例えばポリエステル樹脂を樹脂成分と
している場合に、これを負に帯電させるためには、ポリ
ウレタンゴム、スチレンブタジエンゴム等を用いれば良
い。以上のような材質の弾性ブレード６を用いれば、ト
ナー９を負に帯電させる場合にその摩擦帯電効率をより
高くすることができる。又上記のような摩擦帯電系列で
適当に選択された導電性ゴムを弾性ブレード６に使用す
ることができ、その場合にはトナー９が過剰に帯電する
のを防止でき、従ってトナー９の静電的な凝集或いは個
化を防止し又ほぐす効果がある。弾性ブレード６には、
以上のような材質の他に、燐青銅、ステンレス鋼等の金
属薄板を用いることもできる。

【００１７】スクレーパ７は、上記の電界コートスリー
ブ４とトナー回収ローラ５との対向部（トナー回収部）
Ｑよりもトナー回収ローラ５回転方向上流側で、トナー
回収ローラ５と当接部Ｔを形成するようにエッジ当たり
して配設されており、この当接部Ｔでトナー回収ローラ
５上に回収されたトナーを剥ぎ取るようになっている。
スクレーパ７に対しては、上記弾性ブレード６のように
材質の摩擦帯電系列を考慮する必要はなく、スクレーパ
７は剥ぎ取り効果があるものなら、弾性ゴム、金属薄板
等どのような材質のものでも良い。

【００１８】トナー撹拌棒８は、ブレードコートスリー
ブ３及びトナー回収ローラ５の後方の現像容器２内部分
に配設され、矢印Ｅ方向に回転して容器２内に収容され
たトナー９を撹拌するようになっている。

【００１９】ブレードコートスリーブ３及びトナー回収
ローラ５の下方には、これらと現像容器２との隙間を塞
ぐシール部材１０及び１１がそれぞれ配設されている。
該シール部材１０及び１１には、マイラー（デュポン社
製、商品名）等の可撓性シートが使用されている。更に
感光ドラム１と電界コートスリーブ４との間にはバイア
ス電源１２が配設され、現像バイアスが印加されるよう
になっている。又電界コートスリーブ４とブレードコー
トスリーブ３との間にはバイアス電源１３が配設され、
スリーブ３上に担持されたトナーのスリーブ４上への飛
翔用のバイアス電圧が印加されるようになっている。又
トナー回収ローラ５は接地されていて、電界コートスリ
ーブ４上のトナーが回収ローラ５側に付着、回収される
ような電位差が電界コートスリーブ４との間に生じるよ
うに、上記のバイアス電源１２による電界コートスリー
ブ４への現像バイアスが回収ローラ５に付与されてい
る。

【００２０】本実施例の現像装置における現像方法とし
ては、例えば特公昭５８−３２３７５に記載の方法、即
ち感光ドラム１と電界コートスリーブ４との間に直流電
圧を重畳した交番電圧を現像バイアスとして印加して、
電界コートスリーブ４上に形成したトナー薄層を感光ド
ラム１上の静電潜像に画像状に転移させる所謂非接触現
像法を用いることができるが、その他、接触現像法を用
いていも良い。

【００２１】次に、本現像装置の動作について説明す
る。図１に示すように、現像容器２内に収容された非磁
性トナー９の層内にその一部が埋没されたブレードコー
トスリーブ３の回転に伴い、トナー９がブレードコート
スリーブ３上に担持されて弾性ブレード６との当接部Ｓ
に搬送される。そしてトナー９はその当接部Ｓを通過す
る際に、ブレードコートスリーブ３の表面と弾性ブレー
ド４とによって摺擦されて十分な摩擦帯電を受けると共
に、弾性ブレード６によって層厚を規制されてブレード
コートスリーブ３上に薄層状に塗布される。このトナー
９の薄層はブレードコートスリーブ３の回転につれて、
電界コートスリーブ４と対向したトナー供給部Ｐへと搬
送される。

【００２２】ブレードコートスリーブ３と電界コートス
リーブ４との間には、バイアス電源１２による現像バイ
アスの印加下でのバイアス電源１３による飛翔用電圧の
印加で、ブレードコートスリーブ３上のトナー９が電界
コートスリーブ４側に飛翔されるような電位差が付与さ
れており、これによりブレードコートスリーブ３上のト
ナー９は電界コートスリーブ４上へ飛翔して非接触に供
給され、該スリーブ４上にトナー９の薄層に形成されて
担持される。電界コートスリーブ４上に担持されたトナ
ー薄層は、スリーブ４の回転に伴い感光ドラム１と対向
した現像部Ｒへと搬送される。現像部Ｒにおいて電界コ
ートスリーブ４上のトナー薄層を構成するトナー９の一
部が感光ドラム１上の静電潜像の現像により消費され、
トナー９の残りはスリーブ４に付着したままその回転と
共に現像容器２内に戻り、トナー回収ローラ５と対向し
たトナー回収部Ｑへと運ばれる。

【００２３】トナー回収部Ｑでは、電界コートスリーブ
４とトナー回収ローラ５との間に付与されている電位差
により、電界コートスリーブ４上の残存トナーが回収ロ
ーラ５上に付着して回収される。従って現像に消費され
なかった電界コートスリーブ４上の残存トナーが付着し
たまま再度現像に供されることがなくなり、残存トナー
と電界コートスリーブ４上に新たに供給されるトナーと
の間の帯電量の相違により、現像画像に発生していた画
像劣化が生じるのを防ぐことができる。トナー回収ロー
ラ５上に回収されたトナーはスクレーパ７により同ロー
ラ５から掻き落とされ、再び現像容器２内に収容され
る。

【００２４】以上のように、本実施例の現像装置によれ
ば、現像動作を行なう電界コートスリーブ４上に厚のム
ラや筋状のムラのない均一なトナー９の薄層を安定して
形成することができる。又従来であると電界コートスリ
ーブ４がなく、ブレードコートスリーブ３が現像動作に
使用されおり、そのブレードコートスリーブ３上のトナ
ー薄層のトナーの帯電量分布は、図２に示すようにブロ
ードになっていて、ブレードコートスリーブ３上のトナ
ー薄層は、カブリの原因となる低帯電量のトナーやスリ
ーブゴーストの原因となる高帯電量のトナーを少なから
ず含んで形成されている。これが本発明では、従来であ
ると現像動作に使用されるブレードコートスリーブ３と
感光ドラム１との間に電界コートスリーブ４をもう１段
設けて、これを現像動作に使用し、その電界コートスリ
ーブ４上へのトナー９の供給が非接触の電界飛翔によっ
ているので、供給されるトナー９に帯電電荷量の選択を
することができ、図２に示すように、低帯電量のトナー
や高帯電量のトナーがない、帯電量分布がよりシャープ
な適正帯電量のトナーで電界コートスリーブ４上にトナ
ー薄層を形成することができる。

【００２５】以上２つの理由から、本発明では、現像に
よりカブリやスリーブゴーストがなく且つ濃度が均一な
高画質の画像を得ることができる。

【００２６】本実施例の実験例について示す。電界コー
トスリーブ４に直径３２ｍｍのアルミニウムスリーブ
を、ブレードコートスリーブ３及びトナー回収ローラ５
にそれぞれ直径１６ｍｍのアルミニウムスリーブを用
い、弾性ブレード６及びスクレーパ７に共に厚さ２ｍ
ｍ、硬度７３°のウレタンゴムを使用した。非磁性トナ
ー９としては、ポリエステル樹脂をバインダ樹脂とした
負帯電性の非磁性トナーを用いた。弾性ブレード６のブ
レードコートスリーブ３への当接圧は約６０ｇ／ｃｍに
設定した。なお、ブレード６の硬度、寸法形状を変えて
試したところによると、当接圧は約５〜１００ｇ／ｃｍ
で有効であった。

【００２７】感光ドラム１と電界コートスリーブ４との
間隙は約３００μｍ、電界コートスリーブ４とブレード
コートスリーブ３との間隙は約５００μｍ、電界コート
スリーブ３とトナー回収ローラ５との間隙は約３００μ
ｍにした。そして感光ドラム１上に暗部−４５０Ｖ、明
部−１００Ｖで潜像を形成し、電界コートスリーブ４に
ピーク・ツウ・ピーク電圧１８００Ｖ、周波数２０００
Ｈｚの矩形波交互電圧に−３００Ｖの直流電圧を重畳し
た現像バイアスを印加し、更にブレードコートスリーブ
３に−５００Ｖの直流電圧を印加して、電界コートスリ
ーブ４上の残存トナーの回収ローラ５への回収、及びブ
レードコートスリーブ３上に新たに形成されたトナー薄
層からの電界コートスリーブ４上へのトナーの供給によ
り、スリーブ４上にトナー薄層を形成をしながら、その
トナー薄層での感光ドラム１上の潜像の現像を行なわせ
た。

【００２８】その結果、電界コートスリーブ４上に適正
帯電量のトナーで厚のムラや筋状のムラのなく均一なト
ナー薄層を形成をしながら、カブリやスリーブゴースが
なく且つ濃度が均一な高画質の画像を安定して得ること
ができた。

【００２９】図３は、本発明の現像装置の他の実施例を
示す構成図である。図１に示した先の実施例では、ブレ
ードコートスリーブ３を現像容器２内上側に、トナー回
収ローラ５を下側に配置したが、本実施例では、図３に
示すように、両者の位置関係を逆にしてトナー回収ロー
ラ５を上側に、ブレードコートスリーブ３を下側に配置
したことが特徴である。本実施例の現像装置のその他の
構成及びその作用は、感光ドラム１及び電界コートスリ
ーブ４の回転方向が先の実施例の場合と反対であること
を除けば基本的に同様である。従って図３において図１
と同一の部材は同一の符号付して、その説明を省略す
る。

【００３０】本実施例の現像装置によっても、同様に、
電界コートスリーブ４上に適正帯電量のトナーで厚のム
ラや筋状のムラのなく均一なトナー薄層を形成をしなが
ら、カブリやスリーブゴースがなく且つ濃度が均一な高
画質の画像を安定して得ることができる。更に本実施例
では、電界コートスリーブ４へのトナー供給手段である
ブレードコートスリーブ３を現像容器２内下側に配設し
たので、ブレードコートスリーブ３の一部を容器２のト
ナー９の層内に埋没させるのに必要なトナー量が、先の
実施例の場合に比べ少なくて済み、トナーを効率的に使
用することができる利点がある。

【００３１】以上の実施例では、いずれも、電界コート
スリーブ４としてアルミニウム製のスリーブを用いた
が、その表面を陽極酸化して酸化被膜を形成して使用す
ることも可能である。このようにすると、電界コートス
リーブ４表面の電気抵抗が増すので、ブレードコートス
リーブ３から電界コートスリーブ４へのトナーの供給能
力や電界コートスリーブ４からのトナー回収ローラ５へ
のトナーの回収能力を増強しようとして、電界コートス
リーブ４とブレードコートスリーブ３及びトナー回収ロ
ーラ５との各間隙を狭くしたり、その間の電位差を大き
くした場合、通常であるとリークが生じ易くなるが、そ
のリークの発生をしづらくできるメリットがある。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
では、一成分現像剤を収容した現像容器内に現像剤供給
手段を設けて、供給手段の回転により該供給手段上に担
持された現像剤を弾性規制部材で規制して現像剤薄層を
形成し、その現像剤薄層を供給手段と現像剤担持体との
間に印加した電圧で飛翔して、非接触に供給することに
より、現像剤担持体上に現像剤薄層の形成するので、現
像剤担持体上に一成分現像剤の薄層を適正範囲の現像剤
帯電量で且つ厚のムラや筋状ムラを生じることなく形成
することができ、従ってこの現像剤薄層を用いた現像
で、カブリやスリーブゴーストがなく且濃度が均一な高
画質の画像を容易に得ることができる。

【００３３】又現像剤回収手段を更に設置して現像剤担
持体との間に電圧を印加することにより、現像剤担持体
上の現像で残った現像剤をこれらの対向部で回収手段に
付着、回収させるようにした場合には、現像剤担持体上
に形成される現像剤薄層の現像剤帯電量を更に良好にで
き、現像により得られる画像の品質をより一層向上する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一実施例を示す概略構成図
である。

【図２】図１の現像装置に設けられたブレードコートス
リーブ及び電界コートスリーブ上のトナー薄層のトナー
帯電量分布を示すグラフである。

【図３】本発明の現像装置の他の実施例を示す概略構成
図である。

【図４】従来の現像装置を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム ２ 現像容器 ３ ブレードコートスリーブ ４ 電界コートスリーブ ５ トナー回収ローラ ６ 弾性ブレード ９ 非磁性トナー １２、１３ バイアス電源

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一成分現像剤を収容した現像容器内に像
   担持体と対向して設置された現像剤担持体上に前記現像
   剤を薄層状に形成して、前記形成された現像剤薄層を前
   記現像剤担持体により前記像担持体と対向した現像部へ
   と搬送し、前記現像部で前記現像剤薄層により前記像担
   持体上に形成された潜像を現像する現像装置において、
   前記現像剤担持体の前記現像部の側と反対側に、これと
   対向するように現像剤供給手段を設置し、前記供給手段
   の回転により該供給手段上に前記現像剤を担持して、弾
   性規制部材による規制によって薄層状に形成すると共
   に、該形成された現像剤薄層を前記供給手段と現像剤担
   持体との間に印加した電圧で飛翔して、前記現像剤担持
   体上に非接触に供給することにより、前記現像剤担持体
   上の前記現像剤薄層の形成を行なわせることを特徴とす
   る現像装置。
2. 【請求項２】 前記現像剤担持体の前記反対側にこれと
   対向するように更に現像剤回収手段を設置し、前記現像
   部における前記現像剤薄層での現像で残って前記現像剤
   担持体の回転により該回収手段との対向部に運ばれた現
   像剤を、前記回収手段と現像剤担持体との間に印加した
   電圧により前記回収手段に付着、回収させる請求項１の
   現像装置。