JPH0720719A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子写真法を利用した画像形成装置において
用いられ、現像ロールと層厚規制部材との間に凝集トナ
ー等が詰まることのない現像装置を提供する。 【構成】 弾性板を半円筒形の曲面に成形した圧接部３
１ｃを備える圧接部材３１ａと、変形しにくい板状のバ
ックアップ部材３１ｂとで層厚規制部材３１を構成す
る。バックアップ部材３１ｂに圧接部材３１ａの一端を
摺動可能に押圧させるとともに、圧接部３１ｃの凸面側
を、現像ロール１２に圧接させて内方に撓ませる。圧接
部３１ｃは容易に内方へ変形するので、凝集トナー等が
詰まるようなことがなく、現像ロール１２と面接触して
均等な現像剤層を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機やプリンタ等、
電子写真方式の画像形成装置において、静電潜像保持体
上の静電潜像にトナーを吸着させて該静電潜像を可視化
する現像装置に係り、特に非磁性トナーと磁性キャリア
とを含む二成分現像剤を用い、静電潜像保持体上の静電
潜像に、非磁性トナーを飛翔させて可視化する非接触法
を採用した現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、二成分現像剤を用い、非接触
現像法を採用する現像装置が知られている。

【０００３】図３は、このような従来の現像装置の一例
を示す概略構成図である。この現像装置５０は、静電潜
像保持体２０に近接して設けられており、ハウジング５
１内に、二成分現像剤を磁気的に吸着して搬送する現像
ロール５２と、この現像ロール５２の表面に形成される
現像剤層の層圧を規制する層厚規制部材５６と、現像ロ
ールに現像剤を供給する現像剤供給部材５３と、現像剤
を攪拌するとともに搬送する２つの攪拌部材５４，５５
とを備えている。上記層厚規制部材５６は、一方の端部
がハウジング５１に固定され、他方の先端が刃状になっ
ており、現像ロール５２の表面と近接するように突き出
している。

【０００４】このような現像装置で用いられる二成分現
像剤は、帯電性の非磁性トナーと非帯電性の磁性キャリ
アとを含む現像剤であって、攪拌によって非磁性トナー
が帯電された後、磁極を内蔵する現像ロールの表面に磁
気的に吸着され、磁性キャリアが穂状に連なったブラシ
状の現像剤層を形成する。一方、現像領域には、静電潜
像保持体と現像ロールとの間に交番バイアス電圧を印加
することによって振動電界が形成されており、現像剤層
はこの振動電界内に搬送され、現像剤層中の非磁性トナ
ーが静電潜像上に選択的に飛翔し、静電潜像を可視化す
る。このような現像装置では、現像ロール表面への現像
剤の吸着が磁気的な効果によるので、現像剤の現像ロー
ルへの付着力が電気的な作用に影響されず、現像領域に
おいてトナーを飛翔させるための電界制御が容易であ
る。また、静電潜像保持体と現像剤層とが接触しないの
で、静電潜像保持体の非潜像部に現像剤が吸着する、い
わゆるかぶり現像がほとんどなく、近年求められている
画像の高画質化・カラー化に答えるものである。

【０００５】上記のような現像装置において、現像ロー
ル５２と静電潜像保持体２０との距離が狭いと、現像ロ
ール５２や静電潜像保持体２０の取り付け誤差、振れの
影響が大きくなり、安定した画像を得ることが困難とな
る。一方、現像ロール５２と静電潜像保持体２０との距
離が広いと、振動電界の効果が低下したりエッジ効果の
出現を招き、解像度が低下する。そのため、現像ロール
５２と静電潜像保持体２０との距離は、一定範囲で適切
に定められる。これにともない、非接触現像を行なうた
めには現像ロール表面のスリーブ上に形成された現像剤
層を、スリーブ表面と静電潜像保持体表面との距離より
薄く、一定に形成させることが必要となる。このために
層厚規制部材５６の先端は、磁気ブラシの先端を静電潜
像保持体に接触させる現像装置と比較して、現像ロール
の表面に近接するように設定しなければならない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の現像
装置では、層厚規制部材を現像ロールの表面に近接して
設けるので、次のような問題点がある。層厚規制部材５
６の刃状の先端縁と現像ロールが有するスリーブの表面
との距離に高い精度が要求され、層厚規制部材５６を精
度よく固定するために手修正が必要となる。また、層厚
規制部材５６を、ねじれやそりがないように、刃状に作
製するために、加工後の研磨が必要であり、製造コスト
が高騰するという問題がある。さらに、トナー粒子の凝
集体や、紙繊維等の異物が、現像ロール５２と層厚規制
部材５６との間に詰まり、画像に筋状の白抜けが生じる
欠点があり、二成分現像剤では、特にトナーが凝集し易
いことから大きな問題となっていた。

【０００７】なお、一成分現像剤を用いる現像装置にお
いては、特開昭５４−４３０３８号公報に記載されるよ
うに、弾性を有する板状の層厚規制部材を撓ませ、現像
剤担持体に圧接させて現像剤層の層厚を規制するもの
や、特開昭６２−１７７７４号公報に記載されるよう
に、板状体を所定の曲率で折り曲げ、この折曲部を現像
剤担持体に弾性的に接触させるものがある。しかし、こ
れらをそのまま二成分現像剤を用いた非接触法の現像装
置に適用しても、特開昭５４−４３０３８号公報に記載
の現像装置では、弾性を有する板上部材の剛性が小さい
と圧接力が弱く、現像剤層が厚過ぎて非接触現像法に適
さず、一方、部材の剛性を大きくして強く圧接させる
と、現像剤層は薄くなるが、紙繊維等の異物やトナー粒
子の凝集体が詰まって画像に白筋ができ易い。また、特
開昭６２−１７７７４号公報に記載の現像装置では、実
質的に線接触であるために、現像剤層は薄く形成できる
が、異物やトナー粒子凝集体が詰まり易く、加えて板状
体の曲率や取り付けについて過度の精度が要求され、こ
れを満たすことは容易ではない。

【０００８】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、簡単な構成により、製作、取り付け
の工程が簡単で、紙繊維等の異物やトナー粒子凝集体が
詰まることなく、現像剤担持体表面に非接触現像が可能
な薄い現像剤層を形成でき、潜像を良好に可視化する現
像装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１記載の発明は、 帯電電位の差による
静電潜像が表面に形成される静電潜像保持体と対向して
設けられ、回転駆動される中空円筒状のスリーブと、該
スリーブの内部に固定支持された磁石ロールとからなる
現像剤担持体を備え、 前記スリーブの表面に、非磁性
トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を吸着さ
せ、スリーブと静電潜像保持体とが対向する現像領域ま
で搬送し、非磁性トナーを静電潜像保持体表面の静電潜
像へ選択的に飛翔させて静電潜像を可視化する現像装置
において、 薄板状の弾性部材を前記現像剤担持体の
軸線方向に一様な曲面状に成形した圧接部材を有し、前
記スリーブの回転方向における現像領域の上流側で、前
記圧接部材の曲面の凸面側が前記スリーブに圧接され、
接触圧によって該圧接部材の一部が前記スリーブの表面
に沿って凹状に撓むように支持された層厚規制部材を備
えるものとする。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、 請求項１
記載の現像装置において、 前記層圧規制部材が備え
る圧接部材の、現像剤担持体の軸線方向に沿った一方の
縁部が固定支持され、他方の縁部が板状のバックアップ
部材の表面に摺動可能に当接されているものとする。

【００１１】上記請求項１に記載の現像装置において、
層厚規制部材が有する圧接部材は、薄板状の弾性部材か
らなるものであって、現像剤担持体に圧接されると現像
剤担持体表面に沿って内方に撓む程度の弾性を有するも
のであることが必要であるが、具体的な材質、厚さ等は
現像剤の種類、スリーブの回転速度、形成する現像剤層
の層厚等に応じて適宜選択が可能である。また、圧接部
材は、現像剤担持体に向かって凸状の曲面を形成するも
のであれば、その曲面の形状は断面が円弧を形成するも
の、だ円の一部又はその他の２次曲線を形成するもの等
であってもよい。さらに、圧接部材は現像剤担持体の軸
線方向に沿った一方の縁を固定するものであってもよい
し、両側の縁を固定するものであってもよい。

【００１２】上記請求項２に記載の現像装置において
も、圧接部材の形状等は適宜設計が可能であり、この圧
接部材が当接されるバックアップ部材の材質、形状、固
定方法等も適宜選択が可能である。

【００１３】

【作用】請求項１記載の発明によれば、現像剤担持体に
圧接された圧接部材は、現像剤担持体表面の形状に沿っ
て内方に撓み、外方への復元力が発生している。この復
元力は、圧接面と現像スリーブ表面との間をすり抜ける
現像剤層の層厚が厚い程強く、薄い程弱く、現像剤層を
押圧する。従って、現像剤層は、圧接面とスリーブとの
間をすり抜ける間に、均一で薄い現像剤層に形成され
る。さらに、圧接部材と現像剤担持体の表面とは面接触
となっているので接触圧が小さくても均一で薄い現像剤
層を形成できることになる。また、圧接部材が弾性を有
し、内方へ変形が可能なので、トナー粒子凝集体や異物
は、圧接部と現像スリーブの間を通り抜け、画像に白抜
けを生じない。加えて、圧接部は、薄板状弾性体より成
形され、かつ、面接触により現像剤層の層厚を規制する
ので、製作時や取り付けの際に生じる多少の誤差にかか
わらず、ほぼ一定の接触圧で現像剤担持体に圧接され、
後工程や手修正を必要としない。

【００１４】また、請求項２記載の発明によれば、圧接
部材の、現像剤担持体の軸線方向に沿った一方の縁部が
固定支持され、他方の縁部がバックアップ部材の表面に
摺動可能に当接されているので、圧接部材の拘束が小さ
く、容易に変形が可能となって、小さい接触圧で圧接部
材を現像剤担持体に面接触させることができる。したが
って、画像に白抜けを生じさせることなく、薄い現像剤
層を形成することが可能となる。また、バックアップ部
材によって、層厚規制部材を現像剤担持体に押圧するの
で、圧接部材には、弾性が大きい材質のものやより薄く
成形したもの等、加工・取り付けが容易なものを選択し
て用いることが可能となる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明に係る現像装置の実施例を、図
面に基づいて具体的に説明する。図１は、本発明の一実
施例である現像装置を示すものである。この現像装置１
０は、静電潜像保持体２０に近接して設けられており、
ハウジング１１内には、静電潜像保持体２０に対向する
位置に配設され、表面に二成分現像剤を吸着して搬送す
る円柱状の現像ロール１２（現像剤担持体）と、この現
像ロール１２に近接して配置され、現像ロール１２に現
像剤を供給する現像剤供給部材１３と、現像剤を攪拌す
るとともに搬送し、現像剤供給部材１３に現像剤を供給
する攪拌部材１４、１５と、現像領域上流で現像ロール
１２に近接して配置され、現像ロール１２表面に形成さ
れる現像剤層の層厚を規制する層厚規制部材３１とを備
えている。

【００１６】上記現像ロール１２は、位置を固定して支
持された円柱状の磁石ロール１２ａと、この磁石ロール
１２ａ外側で軸線回りに回転可能に支持された現像スリ
ーブ１２ｂとで主要部が構成されている。磁石ロール１
２ａには、複数の磁極が周面に沿って設けられ、現像ス
リーブ１２ｂには電極（図示せず）を介して、交流に直
流を重畳した直流重畳交流電圧が印加されるようになっ
ている。また、現像スリーブ１２ｂと静電潜像保持体２
０との間隙は、トナーを飛翔させることが十分に可能な
距離である０．５ｍｍに設定されている。上記攪拌部材
１４、１５は、互いに逆方向に現像剤を搬送するように
回転駆動されるようになっており、現像剤を攪拌すると
ともにハウジング１１内を循環させるものである。

【００１７】上記層厚規制部材３１は、現像スリーブ１
２ｂに当接される圧接部材３１ａと、この圧接部材が当
接されるバックアップ部材３１ｂとで主要部が構成さ
れ、上記圧接部材３１ａは、肉厚０．１ｍｍのベリリウ
ム鋼Ｃ１７２０Ｐを成形したものであって、図１及び図
２に示すように、現像ロール１２と軸線が平行な半円筒
状の圧接部３１ｃと、圧接部３１ｃの一方の縁辺に沿っ
て設けられた摺接部３１ｄと、圧接部３１ｃの他方の縁
辺に沿って設けられた取付け部３１ｅとを有している。
また、バックアップ部材３１ｂは変形しにくい板状の部
材であって、圧接部材３１が現像ロールと当接する位置
の後方に張り出し、圧接部材の摺接部３１ｄが当接する
ようになっている。

【００１８】上記圧接部３１ｃは、現像スリーブ１２ｂ
に圧接され、圧接面３１ｆは現像スリーブ１２ｂの表面
に沿って内方に撓み、圧接部材３１ａと現像スリーブと
は面で接触するようになっている。なお、上記現像装置
１０が対向する静電潜像保持体２０は、図中に示す矢印
の方向に、たとえば１６０ｍｍ毎秒で回転し、帯電器
（図示せず）によって−６５０Ｖに一様に帯電された
後、画像書き込み装置により露光されて画像部の電位が
−２００Ｖとなるものである。また、この現像装置で
は、磁性キャリアの平均粒径が４０μｍ、非磁性トナー
の平均粒径が１０μｍである現像剤が用いられ、現像領
域における現像スリーブ上には層厚３５０μｍの現像剤
層を形成するのが望ましい。

【００１９】このような現像装置では、非磁性トナーと
磁性キャリアとは、ハウジング１１内において攪拌部材
１４、１５により搬送されるとともに十分に攪拌され
る。これにより、現像剤中の非磁性トナーの分布が均一
に維持されるとともに、非磁性トナーと磁性キャリアと
の間の摩擦により非磁性トナーに電荷が付与される。攪
拌された現像剤は、現像剤供給部材１３により現像ロー
ル１２に供給された後、現像スリーブ１２ｂ上に磁気的
に吸着されてブラシ状の現像剤層を形成し、現像スリー
ブ１２ｂの回転に伴って層厚規制部材３１の圧接位置へ
移動する。

【００２０】層厚規制部材３１の圧接部材３１ａは曲面
を形成する圧接部３１ｃが現像スリーブ１２ｂに当接さ
れ、図２に示すように、現像スリーブ１２ｂの表面に沿
って撓んだ状態で面接触している。この曲面の内方に撓
んだ圧接面３１ｆには外方への復元力が発生しているの
で、現像スリーブ１２ｂ表面に吸着された現像剤は、現
像スリーブ１２ｂの回転に伴って圧接面３１ｆと現像ス
リーブ１２ｂとの間をすり抜けるとともに、上述の復元
力によって現像スリーブ１２ｂへ押圧される。このと
き、圧接部材３１ａは薄い弾性体で成形されていること
から、小さい接触圧ではあるが広い面積で当接され、現
像剤層は均一で薄い層に規制される。また、圧接部材３
１ａが容易に弾性的な変形を生じるので、トナー粒子凝
集体や異物は圧接部材３１ａと現像スリーブ１２ｂとの
間に詰まることがなく、筋状の白抜け等のない均一な現
像剤層が形成される。

【００２１】上記のようにして形成された現像剤層は、
現像スリーブ１２ｂがさらに回転することにより現像領
域に搬送される。現像領域では、現像スリーブ１２ｂと
静電潜像保持体２０との間に交番電界が形成されている
ので、現像剤中の非磁性トナーが現像スリーブ１２ｂか
ら飛翔し、静電潜像保持体２０上の静電潜像に吸着して
現像が行われる。このとき現像剤層の層厚は、現像スリ
ーブ１２ｂの表面と静電潜像保持体２０の表面との間隙
より小さくなるように設定されており、現像領域におい
て、現像剤層は静電潜像保持体２０と接触せず、非接触
現像が可能となる。なお、上記現像剤層の層厚は、上記
圧接部材３１ａの厚さ、材質、曲面の曲率、圧接強さ等
を適切に設計することにより、適切な値に設定すること
が可能である。

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
では、薄板状の弾性部材を曲面状に成形した圧接部材が
現像剤担持体のスリーブに当接され、スリーブの表面に
そって撓むことにより面接触しているので、スリーブ表
面の現像剤層を均一で薄い層に規制することができる。
また、圧接部材の曲面が弾性的に当接され、容易に変形
が可能となっているので、現像剤中に紙繊維等の異物や
トナー粒子の凝集体が混入していても、層厚規制部材の
位置で詰まることがなく、スリーブ上の現像剤層に白筋
等ができるのを防止して良好な画像を形成することが可
能となる。さらに、容易に弾性的な変形が可能な曲面を
現像剤担持体に圧接することにより、層厚規制部材の製
作、取付けの工程が簡単で、高精度の作業が不要とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１又は請求項２記載の発明の一実施例で
ある現像装置を示す概略構成図である。

【図２】図１に示す現像装置の層厚規制部材を示す拡大
図である。

【図３】従来の現像装置を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１０ 現像装置 １１ ハウジング １２ 現像ロール １２ｂ 現像スリーブ １３ 現像剤供給部材 ２０ 静電潜像保持体 ３１ 層厚規制部材 ３１ａ 圧接部材 ３１ｂ バックアップ部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯電電位の差による静電潜像が表面に
   形成される静電潜像保持体と対向して設けられ、回転駆
   動される中空円筒状のスリーブと、該スリーブの内部に
   固定支持された磁石ロールとからなる現像剤担持体を備
   え、 前記スリーブの表面に、非磁性トナーと磁性キャリアと
   を含む二成分現像剤を吸着させ、スリーブと静電潜像保
   持体とが対向する現像領域まで搬送し、非磁性トナーを
   静電潜像保持体表面の静電潜像へ選択的に飛翔させて静
   電潜像を可視化する現像装置において、 薄板状の弾性部材を前記現像剤担持体の軸線方向に一様
   な曲面状に成形した圧接部材を有し、前記スリーブの回
   転方向における現像領域の上流側で、前記圧接部材の曲
   面の凸面側が前記スリーブに圧接され、接触圧によって
   該圧接部材の一部が前記スリーブの表面に沿って凹状に
   撓むように支持された層厚規制部材を備えることを特徴
   とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記層圧規制部材が備える圧接部材
   の、現像剤担持体の軸線方向に沿った一方の縁部が固定
   支持され、他方の縁部が板状のバックアップ部材の表面
   に摺動可能に当接されていることを特徴とする請求項１
   に記載の現像装置。