JPH07120103B2

JPH07120103B2 - 現像装置

Info

Publication number: JPH07120103B2
Application number: JP61231720A
Authority: JP
Inventors: 三明神山; 和彦菊地
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-09-30
Filing date: 1986-09-30
Publication date: 1995-12-20
Anticipated expiration: 2010-12-20
Also published as: JPS6385652A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、例えば電子複写装置、ファクシミリ、プリ
ンタ等で広く応用されている電子写真装置に適用される
現像装置に関するもので、特に一成分若しくはこれに類
する現像剤を使用して静電潜像を現像する現像装置に関
する。

（従来の技術）従来、電子写真装置では、カスケード法やマグネットブ
ラシ法等の現像方法が主に用いられてきているが、近
年、カラー記録に対する実用化要求が強まるなかで、未
定着像の重ね現像に有効な現像方法、すなわち、静電潜
像形成面に非接触状態で現像する現像方法が研究されて
いる。

この一般に非接触現像法と呼ばれる現像方法に関して
は、米国特許3,232,190号、英国特許1,458,766号、及び
米国特許3,866,574号、あるいは米国特許3,893,418号等
にその基本的手段が記載されている。

これら一連の発明は、円筒状現像部材の表面に現像剤
（以後トナーと称する）による均一な薄い層を形成し、
これを静電潜像面と間隙（約５〜500ミクロン）を保っ
て近接させると共に、この現像部材と静電潜像形成面間
に直流電圧または交流電圧のバイアスを印加し、トナー
を飛翔振動させ静電潜像部の電界の強い部分ではトナー
を付着させ、非静電潜像部では飛翔を抑止するか、また
は交流印加の方法によるものでは再帰させるようにして
選択付着させることにより現像するものである。

また、これらの技術において最も重要な技術は、現像剤
として用いるトナーを、より均一な層として現像部材
（現像ローラ）上に形成し、且つ均一な帯電を付与する
ことであることを見出し、既に本発明者は特願昭59-319
79号または特願昭58-143340号、あるいは特願昭58-1612
41号等でトナー層の形成手段に於ける改良された手段を
提供してきた。

（発明が解決しようとする問題点）これらのトナー層形成手段のうち、弾性ブレードを現像
部材に当接させてトナー層を形成する方法は、極めて小
型かつ簡単な構成で目的を達することができる。しかし
ながら、「負」の静電潜像を現像するため、あるいは
「正」の静電潜像を反転現像するために正極性帯電トナ
ーを用いる場合、その摩擦帯電性向上のためにトナーに
添加すべき帯電抑制剤、あるいは樹脂などに優れたもの
がなく、現像部材上に層形成されたトナーは帯電量が不
安定で、その結果、画質上かぶりが生じ易い。また、多
湿化で層形成特性が悪くなる等の欠点を生じやすいこと
が判明した。

これは、負特性のトナーを用いた場合に比して、明らか
に劣っており、従来の２成分現像による方法に於いても
同じ理由に基く問題点を有していたが、上述のように弾
性ブレードを現像部材に当接させてトナー層を形成する
方法では問題は更に顕著であり、根本的解決が必要であ
った。

この発明は、上記のような点に鑑みてなされたもので、
簡単な構成でありながら、トナー層の形成と帯電が良好
に行われ、使用初期から長期に渡ってかぶりの無い安定
した現像状態が得られる現像装置を提供することを目的
とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明は上記問題点を解決するために、像担持体に形成
された静電潜像に帯電した一成分現像剤を供給すること
によって現像を行うもので、前記像担持体と対向して所
定の方向に回転可能に設けられ、前記静電潜像に現像剤
を供給して現像を行う現像ローラを有する現像装置本体
と、前記現像装置本体に対し着脱自在に設けられた現像
剤カートリッジとを具備する現像装置において、前記現
像剤カートリッジは、（ａ）一成分現像剤を供給するた
めの供給口と、（ｂ）前記一成分現像剤を前記現像ロー
ラに供給するための排出口と、（ｃ）前記排出口近傍に
設けられ、前記供給口より供給された現像剤を前記排出
口に供給する弾性体よりなる供給ローラと、（ｄ）前記
供給ローラと摺接して設けられ、前記供給ローラにより
供給される一成分現像剤を摩擦帯電する導電体よりなる
帯電部材とを具備し、前記現像装置本体は、（ａ）前記
現像ローラと摺接して設けられ、前記現像ローラの回転
方向と同方向に回転することにより、前記現像剤カート
リッジの排出口から供給される前記帯電部材にて摩擦帯
電された現像剤を前記現像ローラに供給する搬送ローラ
と、（ｂ）前記現像ローラに圧接して設けられ、前記搬
送ローラによって前記現像ローラに供給された現像剤に
摺接することにより、前記現像ローラ上での現像剤の厚
みを規制するとともに、前記帯電部材によって帯電され
た現像剤の帯電極性と同極性に二次的に現像剤を帯電し
て現像剤の層を形成する現像剤規制部材と、（ｃ）前記
現像ローラに対する前記現像剤規制部材の位置を調整す
るための調整部材とを具備する構成としたものである。

（作用）すなわち、この発明は、帯電性の良い帯電部材に弾性体
よりなるトナー供給ローラを摺接回転させることによ
り、一時的に現像剤の帯電を行い、かつ、現像剤供給量
を調整しながらカートリッジから搬送ローラ上に現像剤
を直接供給する。搬送ローラ上に落下した現像剤は、搬
送ローラと現像ローラとの回転によっても予備的に帯電
を受け、一時的な帯電として十分な帯電電荷が保持され
る。ついで、現像ローラ上では現像剤規制部材によっ
て、帯電部材による帯電極性と同極性に二次的帯電が行
われる。また、現像剤規制部材の位置を調整部材により
調整することにより、二次帯電で与える電荷量を適宜調
整して帯電を行うことができるものである。

（実施例）以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第１図はこの発明の一実施例に係る図示されない電子写
真装置内に配置された現像装置の断面図であり、現像装
置本体11内は、内部に摩擦帯電可能な平均粒径が７〜14
μｍの一成分系の現像剤（以下トナーと称する）12を収
容する着脱自在な現像剤カートリッジとしてのトナー・
カートリッジ13が収納できるように、仕切り板14等によ
って収納部15を設けているものであり、上部は蓋16によ
って閉じられるようになっている。

上記トナー・カートリッジ13は、第２図に示されるよう
に、側板131〜134及び一部に供給口としてのトナー充填
口135を形成した上蓋136によって構成されるもので、こ
の上蓋136と対向する面、すなわち下部は排出口となる
開口となっている。この開口は剥離テープＨによって閉
塞されており、使用時にこのテープＨを剥がして、カー
トリッジ13を本体11にセットする。そして、この開口部
近傍の上記側板132及び134の下部には、上記トナー12を
所望の極性に帯電させるように、摩擦帯電性の高い帯電
部材としての帯電板17がそれぞれ配設されている。この
帯電板17は、トナー12に所望の極性の電荷を付与するも
のでなければならないため、帯電特性の安定性という点
で金属等の導電体が使用され、トナー12との関係で特に
ステンレス、銅等の表面材質が使用される。更に、上記
側板131及び133の下部には、発泡ウレタン等の各種スポ
ンジ状の弾性体から成る供給ローラとしてのトナー供給
ローラ18が、上記帯電板17と摺擦するような位置に設置
されている。そして、上記側板131の外側で上記トナー
供給ローラ18軸の延長上に、図示されない駆動機構から
の動力を受けるローラ駆動部19が形成されている。

一方、上記本体11の下部、すなわち収納部15の下部に
は、金属ローラ、スポンジあるいはブラシから成る回転
自在な搬送ローラとしてのトナー搬送ローラ20が配置さ
れている。また、このトナー搬送ローラ20と近接または
摺接するように、回転自在な導電性の現像ローラ21が配
置されており、この現像ローラ21には本体11の外部のバ
イアス電源部22によって、電圧が印加されるようになっ
ている。そして、上記現像ローラ21が、現像装置本体11
外部の感光体23に所定の間隙を存して固定され、近接対
向して配置されるものである。また、上記感光体23も現
像ローラ21と同様、外部の帯電用電源24によって所定の
電圧が印加されるようになっている。

更に、上記収納部15を形成するための仕切り板14に沿う
ような形態で、調整部材としての調整ねじ25により一端
が本体11に固定された取付け部材26を介して、トナー層
形成ブレード27が設けられている。このトナー層形成ブ
レード27は、弾性のステンレス・リン青銅等から成るも
のであるが、上記帯電板17が上記トナー層形成ブレード
27と、基本的に同じ材質または同じ帯電特性であること
が必要である。

次に同実施例の動作について説明する。

先ず、トナー12を上蓋136の充填口135よりトナー・カー
トリッジ13内に充填する。その後、このトナー・カート
リッジ13を現像装置本体11内部の収納部15にセットし、
蓋16を閉じる。ここで、トナー・カートリッジ13の外部
のローラ駆動部19が、図示されない駆動機構より動力を
受け、例えば矢印ａの方向にトナー供給ローラ18を回転
させる。すると、このトナー供給ローラ18と帯電板17に
よて、上記トナー12は摩擦されるように圧接されて帯電
され、トナー供給ローラ18の回転に伴って本体11の下
部、すなわちトナー搬送ローラ20の周面上に自由落下す
る。ここで一次的に帯電されたトナー12は、感光体23に
摺接するには不充分であるが、数ヶ月に渡ってその電荷
は保存されるようになっている（トナー抵抗は例えば10
¹⁵Ω・cm）。

このようにして一次的に帯電されたトナー12は、矢印ｂ
方向に回転するトナー搬送ローラ20により、所定量が周
面に載せられて主に機械的に、矢印ｃ方向に回転する現
像ローラ21の周面に塗付されるようになっている。

こうして、現像ローラ21の周面上に塗付されたトナー12
は、この現像ローラ21に摺接されるように、弾性体のト
ナー層形成ブレード27によって、上記現像ローラ21の周
面に均一の厚さ、且つ所望の厚さに形成される。すなわ
ち、トナー12の搬送量規制を行なうもので、調整ねじ25
を調整して取付け部材26を移動することによって、上記
トナー層形成ブレード27の位置を決定し、これに伴って
現像ローラ21の周面上のトナー12層の厚さを決定する。
そして、上記現像ローラ21は、トナー12の搬送量規制と
同時に摩擦によりトナー12に所望の電荷、例えば正極性
の電荷を生じさせるようになっている。

上記現像ローラ21とトナー層形成ブレード27によって所
望の厚さに形成されると共に、二次的に帯電された層状
態のトナー12は、次に上記感光体23に送られる。この感
光体23と現像装置本体11は、上述のように所定の間隙を
おいて近接対向しているものであり、実際の感光体23の
静電潜像面と本体11（現像ローラ21）との間隙は、例え
ば100〜400μｍとする。

ところで、上記現像ローラ21にはバイアス電源部22によ
って、所定のバイアス電圧が印加されるようになってい
る。現像ローラ21上に層形成されたトナー12は、上記バ
イアス電圧によって感光体23の周面上の静電潜像に応じ
た電圧に、飛翔を繰返して転移するものである。そし
て、上記感光体23は帯電用電源24による所定のバイアス
電圧が印加されて帯電されつつ、図示されない光学系の
処理を伴って静電潜像が形成され、現像が行われるもの
である。

以上のようにこの装置では、帯電板17及びトナー層形成
ブレード27の２箇所でトナー12に対する摩擦帯電が行わ
れるので、従来の帯電方法による現像装置に比べて使用
初期から帯電が安定し、高湿時や長期間の放置時等に於
いてもかぶりや画像むらのない安定した画像が得られ
る。

更に、トナー12の収容部分をカートリッジ化したため、
トナー12の補給時に容易に着脱でき、これに伴ってサー
ビス時のコストの低減もできる。

尚、同実施例に於いては帯電板をトナー供給ローラの両
側に設けたが、トナーの排出側（第１図では左側）にの
み設けるものであってもよい。

また、同実施例ではトナーはトナー搬送ローラ上に自由
落下させたが、スクレーパを設けて強制的に落下させて
もよいものである。

［発明の効果］以上、説明したように、この発明によれば、簡単な構成
でありながら、帯電した現像剤層の形成を常に安定して
行え、使用初期から帯電が安定し、高湿時や長期間の放
置時等においてもかぶりや画像むらのない安定した画像
が得られる。

また、カートリッジから現像剤を移すためのホッパを必
要としない。

さらに、カートリッジに現像剤供給口を設けているの
で、現像剤が無くなった場合、現像剤を適宜供給口から
供給できるためカートリッジを繰返して利用できると共
に、帯電部材が摩耗した場合にはカートリッジのみ交換
すれば良く、極めて経済的であるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る現像装置及びこの現
像装置に対向して配置した感光体の概略的縦断側面図、
第２図は第１図に於けるトナー・カートリッジの一部を
切り欠いた概略的斜視図である。 11……現像装置本体、12……現像剤（トナー）、13……
トナー・カートリッジ、17……帯電板、18……トナー供
給ローラ、20……トナー搬送ローラ、21……現像ロー
ラ、23……感光体、27……トナー層形成ブレード。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体に形成された静電潜像に帯電した
一成分現像剤を供給することによって現像を行うもの
で、前記像担持体と対向して所定の方向に回転可能に設
けられ、前記静電潜像に現像剤を供給して現像を行う現
像ローラを有する現像装置本体と、前記現像装置本体に
対し着脱自在に設けられた現像剤カートリッジとを具備
する現像装置において、前記現像剤カートリッジは、（ａ）一成分現像剤を供給するための供給口と、（ｂ）前記一成分現像剤を前記現像ローラに供給する
ための排出口と、（ｃ）前記排出口近傍に設けられ、前記供給口より供
給された現像剤を前記排出口に供給する弾性体よりなる
供給ローラと、（ｄ）前記供給ローラと摺接して設けられ、前記供給
ローラにより供給される一成分現像剤を摩擦帯電する導
電体よりなる帯電部材と、を具備し、前記現像装置本体は、（ａ）前記現像ローラと摺接して設けられ、前記現像
ローラの回転方向と同方向に回転することにより、前記
現像剤カートリッジの排出口から供給される前記帯電部
材にて摩擦帯電された現像剤を前記現像ローラに供給す
る搬送ローラと、（ｂ）前記現像ローラに圧接して設けられ、前記搬送
ローラによって前記現像ローラに供給された現像剤に摺
接することにより、前記現像ローラ上での現像剤の厚み
を規制するとともに、前記帯電部材によって帯電された
現像剤の帯電極性と同極性に二次的に現像剤を帯電して
現像剤の層を形成する現像剤規制部材と、（ｃ）前記現像ローラに対する前記現像剤規制部材の
位置を調整するための調整部材と、を具備することを特徴とする現像装置。