JPH08328378A - 現像装置 - Google Patents
現像装置Info
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- JPH08328378A JPH08328378A JP13520795A JP13520795A JPH08328378A JP H08328378 A JPH08328378 A JP H08328378A JP 13520795 A JP13520795 A JP 13520795A JP 13520795 A JP13520795 A JP 13520795A JP H08328378 A JPH08328378 A JP H08328378A
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Abstract
濃度低下を防止する。 【構成】 現像剤担持体に現像剤を供給する供給ロール
の半径rmm、供給ロールと現像室と現像剤収容室間の
仕切り壁の最小間隙dmm、現像剤担持体上の現像剤層
を規制する規制部材の規制位置と、供給ロール中心との
水平方向距離Lmm、供給ロールによる供給位置と規制
部材による規制位置間の距離hmm、現像剤の安息角°
としたとき、 L×tanθ≦h≦(L+r+d)×tanθ を満たす。
Description
方式や静電記録方式などによる形成された静電潜像を現
像して可視像化する現像装置に関し、特に、1成分現像
剤を使用して高品位な画像を得ることができる現像装置
に関する。
機、プリンタ等の画像形成装置においては、非磁性1成
分または磁性1成分の現像剤(以下、トナーと称す)を
使用する現像装置がしばしば用いられている。電子写真
方式の画像形成装置に使用される1成分現像方式の現像
装置の一例を図8に示す。
ム101に対向する部分に開口部103を有する現像室
102を備えており、この現像室102の背面には内部
にトナーを収容するトナー容器114が配される。更に
現像室102とトナー容器114の間を仕切るための仕
切り壁115が設けてある。また現像室102には上記
開口部103に一部が露出するようにして導電性の現像
剤担持体(以下、現像スリーブと称す)110が回転可
能に配されており、現像動作時には図示矢印方向に回転
し、トナーを担持しながら感光ドラム101に向けて搬
送する。
50〜500μmの間隙をおいて保持され、現像スリー
ブ110に担持されているトナーを感光ドラム101に
向けて供給するための現像領域が形成されている。さら
に現像室102にはトナー容器114から搬送手段11
1によって搬送されたトナーを現像スリーブ110に供
給するための供給ローラ112が収容されている。
アス電源106から直流電圧と交流電圧を重畳した現像
バイアス電圧が印加される。
ーブ110に担持されているトナーの層厚を規制するブ
レード113が配置されている。このブレード113は
現像室102に取り付けられている。また、現像スリー
ブ110の下方には、現像室102の下部から外部への
トナー吹き出しを防止するための吹き出し防止シート1
08が設けられている。
切り壁115を越えて供給ローラ112に向けて搬送
し、トナーは図示矢印方向に回転する供給ローラ112
によって現像スリーブ110に塗布される。特に、磁性
体を含まない非磁性トナーにおいては、現像スリーブ1
10への磁気拘束力によるトナーが供給が困難であるた
め、非磁性トナーを用いた場合は図7に示す供給ローラ
112を設ける必要がある。現像スリーブ110は図中
矢印で示す方向に回転され、この現像スリーブ110に
担持されているトナーはブレード113で所定の層厚に
規制された後、感光ドラム101と対向する上記現像領
域に送られる。この現像領域においては、バイアス電源
106から現像スリーブ110に供給される現像バイア
スによって、電界が形成され、該電界によりトナーは現
像スリーブ110から感光ドラム101上の静電潜像が
形成されている部位に向けて飛翔、付着し静電潜像が可
視像化される。
成するために、トナーの粒径や、流動性を向上させる手
法が用いられている。特に、トナー流動性を向上させる
手法は、トナー分級品処方を変更せずに、トナー外添剤
処方を変えるだけで流動性を良くすることができ、簡易
な方法として広く用いられている。
いて本発明者らが、実験・検討により新たな事実を見い
だした。ライン画像再現性、孤立ドット再現性の向上を
図るために、トナー流動性の優れたトナーを用いたとこ
ろ、繰返し画像形成することで現像装置内のトナー量が
減少してきた際に、トナー容器内にトナーがあるにも関
わらず画像上に不均一な濃度の薄い部分(以下、白ヌケ
と称す)が現れてしまった。
トナーが少なくなりトナーを仕切り壁115を乗り越え
させて現像室内に搬送させるようなとき、現像室内のト
ナーは供給ローラ112とスリーブ110の回転にとも
ないブレード113側に偏った状態となる。この状態は
トナー容器内トナー量が少ないほど顕著であり、更に使
用するトナーのトナー流動性が良いとトナーの偏りが少
なくなるので供給ローラ上で山状に形成されるトナー1
16の高さが低くなる傾向がある。このときブレード1
13の先端位置がスリーブ上方に配されていると、トナ
ー116はブレード先端に届きにくくなり、十分なトナ
ー量がブレードとスリーブの当接部に入り込めなくなる
ので、その結果トナー供給量不足による白ヌケ画像が現
れてしまう。
現像装置の使用後半時における均一性が向上した画像を
提供することである。
発明は、現像剤を収容する現像剤収容室と、この現像剤
収容室と仕切り壁によって仕切られ現像剤収容室から現
像剤が供給される現像室と、この現像室内の現像剤を担
持して現像領域に搬送する現像剤担持体と、この現像剤
担持体に現像剤を供給する供給ロールと、この供給ロー
ルにより供給された現像剤担持体上の現像剤層厚を規制
する規制部材と、を有する現像装置において、L×ta
nθ≦h≦(L+r+d)×tanθを満たすことを特
徴を有する現像装置。
水平方向距離 h(mm):供給ロールによる供給位置と規制部材によ
る規制位置間の距離 θ(°) :現像剤の安息角 この本発明によれば非現像時も規制部材による規制部は
現像剤に埋もれた状態となるので、画像形成開始時から
すぐに安定した層厚規制、トリボ付与が可能で、長い空
回転を必要とせず画像先端の白抜けが発生できる。
して詳細に説明する。
例を示す。現像スリーブ及び供給ローラ周辺の拡大断面
図であり、図8に示した例と同じ部材についてはその詳
細な説明を省略する。
を用いている。本実施例で用いたトナーの安息角θtは
実使用状況から20°〜45°のトナーである。
である安息角は、従来公知のパウダーテスター(ホソカ
ワミクロン株式会社製PT−E型)による以下の方法を
とって測定した。測定環境を23℃、60%RHとす
る。
ッシュ(目開き150μm)−400メッシュ(目開き
38μm)のうち適当なもの)をセットし、ロートの下
に安息角測定用テーブルをセットする。
した後、適当量(約50g)をフルイの上に静かに入れ
る。
トの中にトナーが溜らない程度に電圧値をセットする。
ナーがこぼれ始めたら、印加電圧を小さくし振幅を下げ
トナーの流出量を減じる。
動をやめトナーの流出を止める。
たトナーの稜線に分度器の直線部分が平行になるように
分度器を動かし、目盛を読む。
ことができる。
6cは、現像装置の使用状況に応じた現像装置稼動時の
現像室内トナーの稜線の様子を模式的に示すものであ
る。現像装置稼動時、トナ−供給ローラ112、スリー
ブ110の回転にともない、トナーはスリーブ側に偏ら
せた状態となり、トナー116cはトナー容器内トナー
量が仕切り壁115よりも少し低い位置にある場合を模
式的に示している。トナー116aはトナー容器内のト
ナー量がかなり減少し、現像装置寿命に近い状態のもの
である。ここでトナー116aの状態の様にトナーが無
くなり寿命間近の極端な場合を除き、通常はトナー11
6bの位置に平均して存在する。そこで、画像形成中安
定して現像ブレードにてスリーブ上にトナーコートを形
成し、トナー供給不良を防ぐためには現像ブレード11
3先端位置がトナー稜線116cよりも下方位置、好ま
しくはトナー稜線116bよりも下方位置に配すること
でトナーを現像ブレード113に供給することが可能と
なり、安定したトナーコート形成が達成される。図1に
おいてトナー供給ローラ112の半径をr、トナー供給
ローラ112と仕切り壁115との最小間隙をd、トナ
ー供給ローラ112回転中心から現像ブレード113の
スリーブ110当接部までの水平方向距離をL、トナー
供給ローラ112とスリーブ110のニップ部スリーブ
回転方向下流側位置から現像ブレード113先端位置ま
での鉛直方向距離をhとしたときに、現像ブレード11
3先端位置が現像室内トナーに埋もれるようにするため
には、トナー稜線116cは現像室内現像スリーブ11
0外周部で最も高くなる状態であり、トナー稜線116
cがh以上の位置で弾性ブレードに交われば良い。
+dであるため、トナー稜線116cの高さは(L+r
+d)×tan(θt)である。
t)を満足することでブレード先端部をトナーで埋もれ
るようにすることができる。
画像形成によるトナー劣化が進んでいる恐れが在るの
で、濃度ウス、カブリ等の不具合を発生する可能性があ
る。従って、トナー稜線116aよりブレード先端位置
は上方に配されることが望ましく、L×tan(θt)
≦hなる関係が好ましい。
≦h≦(L+r+d)×tan(θt)を満たす位置に
現像ブレード先端位置を配することで、ブレード先端が
トナーに常に埋もれるようになり、均一且つ安定したト
ナーコートが形成でき白ヌケ画像の発生が防止される。
尚、本実施例では非磁性一成分トナーについて説明した
が、磁性一成分トナーを用いた場合においても同様に有
効な手段である。通常磁性一成分トナーの使用にあって
はスリーブ内部にマグネットを備えてあるので、よりブ
レード先端がトナーに埋もれた状態を形成しやすいの
で、本実施例により更に安定したトナーコート形成が可
能となる。
4が現像室よりも上方に構成される現像装置にあって
は、トナー容器と現像室を仕切る壁115から外挿した
線Aとトナー供給ローラ112の上部から外挿した線B
との交点から鉛直方向に降ろした先とトナー供給ローラ
112との最近接距離をdとして、前述の関係式を満た
すように現像ブレード113の先端位置を設定すればよ
い。
置の第2の実施例を示す。現像スリーブ及び供給ローラ
周辺の拡大断面図であり、従来例の技術で説明した部分
についてはその詳細な説明を省略する。
を用い検討を行った。本実施例で用いたトナーの安息角
θtは実使用状況から20°〜45°のトナーである。
7cは、現像装置の使用状況に応じた現像装置停止時の
現像室内トナーの稜線の様子を模式的に示すものであ
る。ここで図4を用い説明すると、現像装置稼動時はス
リーブ、トナー供給ローラの回転に伴って現像室内トナ
ーはスリーブ側に偏った状態にあるが(図4中トナー稜
線116)、現像装置停止時はスリーブ、トナー供給ロ
ーラの回転が止まるため、現像室内トナーの一部はトナ
ー容器側へ戻るように崩れ、概ねトナー供給ローラの最
上点付近を頂点としたトナー稜線117を形成する。こ
のようなトナー状態のとき現像ブレードの先端がトナー
稜線117よりも上方に位置した場合、次なる画像形成
を行なう際に最初のトナー取込み量が減じてしまい結果
として画像上端部に白ヌケが発生するおそれが在る。そ
こで、現像装置稼動開始時に安定して現像ブレードにて
スリーブ上にトナーコートを形成しトナー供給不良を防
ぐためには、現像ブレード113先端位置がトナ−稜線
117cよりも下方位置、好ましくはトナ−稜線117
bよりも下方位置に配することでトナーを現像ブレード
113に供給することが可能となり、安定したトナーコ
ート形成が達成される。図3においてトナー供給ローラ
112の半径をr、トナー供給ローラ112と仕切り壁
115との最小間隙をd、トナー供給ローラ112回転
中心から現像ブレード113のスリーブ110当接部ま
での水平方向距離をL、トナー供給ローラ112とスリ
ーブ110のニップ部スリーブ回転方向下流側位置から
現像ブレード113先端位置までの鉛直広報距離をhと
したときに、h≦((r+d−L)/(r+d))×
((r+d)×tan(θt))=(r+d−L)×t
an(θt)なる関係を満たすことで、現像装置稼動開
始時においても安定したトナ−コート形成が可能とな
り、白ヌケを防止できる。ここでブレード先端位置がト
ナー供給ローラに近付きすぎると、画像形成動作中ブレ
ード先端位置のトナーは非常に強い力を受け、トナー劣
化を招きカブリを生じたり、著しくはトナーがパッキン
グされ均一なトナーコート形成が妨げられる恐れが在
る。そこで、本発明者らが検討したところ、h≧1(m
m)であることが望ましく、h<1の場合は前記不具合
が発生したばかりでなく、トナー供給ローラの外径精度
によってはブレード先端部にトナー供給ローラが食い込
んでしまった場合もある。したがってブレード先端位置
hは1≦h≦(r+d−L)×tan(θt)の範囲で
あることが望ましい。
L)×tan(θt)を満たす位置に現像ブレード先端
位置を配することで、現像装置停止時でもブレード先端
がトナーに常に埋もれるようになるので、画像形成開始
時から安定したトナーコートが形成でき画像先端の白ヌ
ケ画像の発生が防止される。
によるカートリッジおよび画像形成装置の実施例を示す
ものである。現像スリーブ及び供給ローラ周辺等、従来
例の技術で説明した部分については同一の符号を付しそ
の詳細な説明を省略する。
着脱可能なカートリッジとしたものである。図5に示す
ように現像装置がカートリッジカバー118に内包され
たカートリッジ119形態であり、トナー容器114内
のトナーが無くなった状態をカートリッジ寿命とし、新
しいカートリッジと交換することで再び画像形成が可能
となり、トナー補給等の煩わしさを解消するものであ
る。カートリッジ119は図6に示すように、本体装置
121に設けられたカートリッジ挿入口120から本体
装置121に着脱可能な形態を用いた。
成装置の詳細な説明と画像形成工程を説明する。図7に
示す画像形成装置は前記カートリッジ119内に異なる
色のトナーをそれぞれ内包させ、カラー画像形成が可能
な装置である。この種のカラー画像形成装置には、像担
持体上に帯電、露光、現像によって形成された記録像を
記録紙上に転写する工程を複数回繰り返すことによって
記録紙上に複数色の重ね画像を形成しカラー画像を得る
方法で在る。図7は、本実施例に係るカラー画像形成装
置の断面図であり、図示の様に装置全体内には像担持体
であるところの感光ドラム101、ローラ帯電器12
2、更に感光ドラムの左辺には、複数個のカートリッジ
119a、119b、119c、119dを回転可能の
支持体123に対し着脱可能とし、支持体123で担持
された状態では支持体回転軸を中心とする同一円筒上に
各カートリッジ119a、119b、119c、119
dの現像用開口面124a、124b、124c、12
4dを設定するものである。また、カートリッジ119
a、119b、119c、119d内には、それぞれマ
ゼンタトナー、シアントナー、イエロートナー、黒トナ
ーがそれぞれ収容されている。そしてカートリッジ内ス
リーブ110は感光ドラム101の周速の1.75倍の
周速で回転する。また、支持体123に収納されたカー
トリッジ119a、119b、119c、119dは図
7の如く現像用開口面124a、124b、124c、
124dが常に感光ドラム面に対抗するよう駆動され
る。駆動方法の一手段は特開昭50−93437号公報
に詳述されている。
感光ドラム101上の像を転写材(不図示)に転移させ
る機能を有する転写ドラム125が配置されている。以
上の構成によって、感光ドラム101は、不図示の駆動
手段によって100mm/secの周速度で図示矢印方
向に駆動される。また、感光ドラム101は、直径40
mmのアルミシリンダ−の外周面に有機感光体(OP
C)から成る光導電体を塗布して構成されるが、前述感
光体は、A−Si、CdS、Se、等でも良い。
構成するレーザーダーオード、高速モーターによって、
回転駆動される回転多面鏡、レンズを含んだ光学ユニッ
ト126、及び折り返しミラー127が配置され、前述
帯電ローラ122には、−700Vの直流電圧に交流周
波数1000HzでVpp(ピークトゥピーク)180
0Vの交流電圧が重畳され、略−700Vに均一に帯電
される。前述光学ユニット126に画像情報信号が入力
されると、レーザーダーオードから発せられたレーザー
光が光128を通って感光ドラム101に照射され、感
光ドラム101は光の照射された箇所は略−100Vに
なる。さらに感光ドラム101が矢印方向に進むとプロ
セスカートリッジ119a、119b、119c、11
9dによって可視化される。
25は、直径155mmの金属シリンダー126に厚さ
5mmの弾性層127を巻き付け、更に上層には厚さ1
00μmのPVdF128を巻き付けた構成とし、同弾
性層は、発泡ウレタンを使用した。そして転写ドラム1
25は不図示の駆動手段によって、感光ドラム101と
同じ100mm/secの周速度で図示矢印方向に駆動
される。転写材カセット129内からピックアップロー
ラ(不図示)によって給紙された転写材は、グリッパー
130によって転写材先端が保持され、次いで電圧印加
した吸着ローラ131によって転写ドラムに静電吸着さ
れる。感光ドラム101上のトナー像は、不図示の電源
から転写ドラム125に印加された電圧によって、上記
転写ドラムに吸着された転写材(不図示)上に転写され
る。上記の行程をマゼンタ色、シアン色、イエロー色、
黒色を行なうことによって、転写材上には複数色のトナ
ー像が形成される。最終色転写工程終了後この転写材は
分離爪132によって転写ドラム125から剥され、更
に転写材は従来公知の過熱、加圧の定着装置133によ
って溶融固着されたカラー画像が得られる。
のファーブラシ、ブレード手段等のクリーニング装置1
34によって清掃される。更に感光ドラム101は、除
電装置によって除電され、初期化される。ここで、本実
施例の場合、感光ドラム101の帯電用に帯電ローラ1
22を用いているが、感光ドラム101を除電する場合
には印加する交番電圧はそのままで、直流電圧をおおむ
ね0Vにすることによって除電を行う。また、転写ドラ
ム125上のトナーも必要に応じてファーブラシ、ウエ
ブ等の転写ドラムクリーニング装置135によって清掃
することが好ましい。更に、転写ドラムは不図示の電源
から除電ローラ136に印加された電圧によって除電さ
れ、初期化される。
トリッジ内にトナーがあるにもかかわらず、1色でも白
ヌケ等の画像欠陥が発生すると、色バランスが崩れ著し
く画像品位を低下させてしまう。更に他色トナーをいた
ずらに消費させることにもつながる虞もある。したがっ
て、単色の画像形成装置はもちろんであるが、カラー画
像形成装置においては、一層の高い品質保証が要求され
る。そこで、本実施例のカートリッジにおいてはトナー
安息角とブレード先端位置の関係を以下に記述する構成
とすることで、4色のカートリッジがそれぞれ安定した
画像形成を可能とした。
像形成装置では、トナーの流動性をよくする必要があ
り、本実施例ではトナー安息角θtが24°から30°
のトナーを使用した。安息角θtが色毎に異なるのは、
トナー分級品中に含まれる顔料や電荷制御剤等が若干異
なるためである。トナー供給ローラ112の半径は8m
m、トナー供給ローラ112と仕切り壁115との最小
間隙は1mm、トナー供給ローラ112回転中心から現
像ブレード113のスリーブ110のニップ部スリーブ
回転方向下流側位置から現像ブレード113先端位置ま
での鉛直方向距離を2.1mmに設定した。これにより
現像ブレード113先端は常に現像室内トナーに埋もれ
た状態を保つことが可能となり、安定したトナーコート
形成が達成でき白ヌケ等の画像欠陥を防止できる。尚、
不図示のトナー容器114内トナー残量検知手段により
プロセスカートリッジのトナー残量を判断し、ユーザー
にカートリッジ交換を促す警告を表示させるが、警告表
示時でも画像先端部の白ヌケ画像は発生しなかった。
ラー画像形成装置でも、白ヌケ画像を防止し、カラー画
像形成装置への適応も達成できた。尚、本実施例では現
像装置を内包したプロセスカートリッジで説明したが、
感光ドラム等と共に内包される形態でも同様な効果が得
られる。また単色の画像形成装置でも同様な効果が得ら
れることは言うまでもない。
像ブレードの位置を本発明の関係式に適応させること
で、濃度ウスの無い均一な画像の提供が可能となった。
更に装置の小型化、メンテナンスフリー化の達成を可能
としたばかりで無く、カラー画像形成装置へと適応させ
ることも可能とし、高画質、高品位なカラー画像の提供
も達成できるという効果も有する。
す図。
を表わす図。
子を表す図。
図。
Claims (6)
- 【請求項1】 現像剤を収容する現像剤収容室と、この
現像剤収容室と仕切り壁によって仕切られた現像剤収容
室から現像剤が供給される現像室と、この現像室内の現
像剤を担持して現像領域に搬送する現像剤担持体と、こ
の現像剤担持体に現像剤を供給する供給ロールと、この
供給ロールにより供給された現像剤担持体上の現像剤層
厚を規制する規制部材と、を有する現像装置において、 L×tanθ≦h≦(L+r+d)×tanθを満たす
ことを特徴を有する現像装置。 r(mm):供給ロールの半径 d(mm):供給ロールと仕切り壁の最小間隙 L(mm):規制部材の規制位置と供給ロール中心との
水平方向距離 h(mm):供給ロールによる供給位置と規制部材によ
る規制位置間の距離 θ(°) :現像剤の安息角 - 【請求項2】 上記現像剤は一成分非磁性トナーである
ことを特徴とする請求項1の現像装置。 - 【請求項3】 上記規制部材は現像剤担持体にむけて付
勢され現像剤を所定極性に摩擦帯電させる弾性ブレード
を有することを特徴とする請求項1もしくは2の現像装
置。 - 【請求項4】 上記供給ロールは現像剤担持体と圧接
し、現像剤担持体上の現像剤の剥ぎ取りも行なうことを
特徴とする請求項1から3の現像装置。 - 【請求項5】 現像剤収容室内の現像剤が無くなると新
しいものに交換される使い切りのタイプであることを特
徴とする請求項1から4の現像装置。 - 【請求項6】 現像剤の安息角20〜45°であること
を特徴とする請求項1〜5の現像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13520795A JP3323694B2 (ja) | 1995-06-01 | 1995-06-01 | 現像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13520795A JP3323694B2 (ja) | 1995-06-01 | 1995-06-01 | 現像装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08328378A true JPH08328378A (ja) | 1996-12-13 |
JP3323694B2 JP3323694B2 (ja) | 2002-09-09 |
Family
ID=15146363
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13520795A Expired - Fee Related JP3323694B2 (ja) | 1995-06-01 | 1995-06-01 | 現像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3323694B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000050959A1 (fr) * | 1999-02-25 | 2000-08-31 | Fujitsu Limited | Dispositif de developpement et dispositif electrophotographique |
-
1995
- 1995-06-01 JP JP13520795A patent/JP3323694B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000050959A1 (fr) * | 1999-02-25 | 2000-08-31 | Fujitsu Limited | Dispositif de developpement et dispositif electrophotographique |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP3323694B2 (ja) | 2002-09-09 |
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