JPH11231639A - １成分現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 除電によるメモリ、フィルミングの防止を図
りながら、現像剤の十分な供給を確保できるようにする
ことを目的とする。 【解決手段】 現像後の残留現像剤Ｔを、現像領域４か
ら現像剤供給領域２へ搬送する途中の除電領域２５で、
除電部材２１により一旦除電して、メモリ、フィルミン
グを防止し、次いで、除電領域２５から現像剤供給領域
２に至る領域２６に、現像剤担持体５との間の現像剤Ｔ
を現像剤供給補助部材２７により帯電させて、この帯電
による電気的作用により現像剤供給領域２での現像剤Ｔ
の供給を補助するようにして、上記の目的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の電子写真方式を利用した画像形成
装置に用いられて、像担持体に形成される静電潜像を現
像剤で現像して顕像化させる現像装置、特に、１成分現
像剤を用いる１成分現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を採用する画像形成装置に
おいて１成分現像剤で現像を行うのに、元来、図６に示
すように回転駆動される現像スリーブａに、トナー供給
領域ｂにてトナーｃをトナー回転供給部材ｈの回転によ
り供給して担持させ、担持したトナーｃを現像スリーブ
ａとそれに当接するトナー規制ブレードｄとの間を通過
させることにより帯電したトナーｃの薄層とした後、こ
れを現像領域ｅへ搬送して感光体ｇが担持している静電
潜像の現像に供し、現像後に現像スリーブａ上に残る余
剰トナーｃをトナー供給領域ｂへ搬送して戻す現像方式
が採用されている。

【０００３】本出願人はさらに、現像領域ｅでの現像後
に現像スリーブａ上に残りトナー供給領域ｂに戻される
残留トナーｃを除電し、現像性能を向上させる除電部材
ｆを設けたものを提供している。

【０００４】この現像装置では、現像スリーブａに担持
されトナー規制ブレードｄとの間を通過するトナーｃ
は、トナー規制ブレードｄの現像スリーブａへの圧接力
の基に、所定の極性、帯電量に帯電されて、次の現像領
域ｅにて現像スリーブａに印加される所定の現像バイア
スのもとに現像に供される。現像後も現像スリーブａの
上に残る残留トナーｃは、トナー供給領域ｂに搬送され
戻される途中で除電部材ｆと接するときに除電されて、
再度トナー供給領域ｂに達したとき、現像スリーブａか
らトナー供給領域ｂ側に離れやすくされて、現像スリー
ブａに供給されるトナーｃの更新が図られ、静電潜像に
応じた部分ごとのトナーｃの消費量の違いの影響が残る
いわゆる画像メモリが発生したり、あるいは、同じトナ
ーｃが長い間繰り返し搬送されて帯電され続け現像スリ
ーブａ上でフィルミング化するスリーブフィルミングな
どが発生するのを防止することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な除電処理を行うと、黒ベタ部分が多いとか、あるいは
白黒比Ｂ／Ｗが高いと言った高濃度画像の現像が続く
と、現像濃度が十分に上がらず画像品位が低下すること
がときとしてある。これは、除電されたトナーｃは現像
スリーブａとの間の電気的な付着力がないか、あっても
極く弱いために、トナー供給領域ｂに達したとき、現像
スリーブａから離れやすく、ほとんど現像スリーブａの
表面の粗さだけで搬送される状態になってトナーｃの担
持力、搬送能力が低くなるので、高濃度画像の現像にト
ナーｃが十分に追随できないためであると思われる。

【０００６】これに対し、除電部材ｆによる除電能力を
落とすことが考えられる。しかし、そのようにすると、
現像スリーブａ上の高帯電量のトナーｃを十分に除電で
きず、現像スリーブａ上で移動させることもできずにト
ナー規制ブレードｄによって繰り返し帯電されるように
なるので、これも、スリーブフィルミングにつながる。

【０００７】本発明の目的は、除電によるメモリ、フィ
ルミングの防止を図りながら、現像剤の十分な供給を確
保でき、従来のような問題のない１成分現像装置を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明の１成分現像装置は、駆動により移
動される現像剤担持体に、現像剤供給領域にて現像剤を
供給して担持させ、担持した現像剤を現像剤担持体とそ
れに当接する現像剤規制部材との間を通過させることに
より帯電した現像剤の薄層とした後、これを現像領域へ
搬送して現像に供し、現像後に現像剤担持体上に残る現
像剤を現像剤供給領域へ搬送し戻す１成分現像装置にお
いて、残留現像剤を現像領域から現像剤供給領域へ搬送
する途中に、その搬送される現像剤を除電する除電部材
を設けた除電領域を備えた、上記従来装置と同じ構成を
基本構成として、前記除電領域から現像剤供給領域に至
る領域に、現像剤担持体との間の現像剤を帯電させて、
現像剤供給領域での現像剤の供給を補助する現像剤供給
補助部材を設けたことを１つの特徴としている。

【０００９】本発明はこのような構成により、特に、現
像領域を経て現像剤担持体上に残る残留現像剤が除電領
域で除電部材により除電されて、現像剤担持体への担持
力が弱まり現像剤供給領域にて現像剤担持体から離れや
すくなって、現像剤の更新が図られて、メモリやフィル
ミングの発生を防止することができ、しかも、除電領域
から現像剤供給領域に至る間の領域で、現像剤担持体上
になお残留する除電現像剤および更新された現像剤を含
め、現像剤供給補助部材によって帯電させて、現像剤担
持体への担持力を増すとともに、現像剤担持体との間に
生じるマイクロ電界によって、現像剤供給領域にて供給
される現像剤を現像剤担持体側に電気的に吸引して担持
させるように、現像剤供給領域での現像剤担持体への現
像剤の供給を補助するので、残留現像剤を一旦除電して
画像メモリやフィルミングをなくしながら、この除電の
影響なく現像剤を十分に安定して供給し高濃度画像をつ
づけて現像するにも現像剤がよく追随して画像品位が低
下するようなことを防止することができる。

【００１０】現像剤供給補助部材が、現像剤供給領域で
の現像剤供給部材と現像剤担持体との間に位置している
と、現像剤供給部材が現像剤担持体に向け供給する現像
剤を、その間にある現像剤供給補助部材により帯電させ
た現像剤担持体上の現像剤が、その電気的な現像剤供給
補助機能にて橋渡しして現像剤担持体に移行させるのに
好都合であり、高濃度画像の現像が長く続いても現像剤
の十分な供給を確保して良好な画像が安定して得られ
る。

【００１１】現像剤供給補助部材による現像剤の帯電
は、現像剤の極性と同極性となるように行うと、現像剤
規制部材による帯電の予備帯電となってそれを補い、損
なうことはないので、これも好都合である。

【００１２】本発明のそれ以上の目的および特徴は、以
下の詳細な説明および図面の記載によって明らかにされ
る。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば、残留現像剤を一旦除電
して画像メモリやフィルミングをなくしながら、この除
電の影響なく現像剤を十分に供給して高濃度画像を現像
するにも現像剤がよく追随して画像品位が低下するよう
なことを防止することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明の代表的な一実施の形
態について、その実施例とともに図を参照しながら詳細
に説明する。

【００１５】本実施の形態は、図１に示すように、各種
の材料よりなりドラムやベルトなど各種の形態に形成さ
れる像担持体としての感光体１の上に電子写真方式によ
り形成される静電潜像を、１成分現像剤としてのトナー
Ｔを用いて現像する現像装置３３の一例である。

【００１６】基本的には現像装置３３は、駆動により回
転など移動される現像剤担持体としての現像スリーブ５
に、現像剤供給領域２にて現像剤としてのトナーＴを供
給して担持させ、担持したトナーＴを感光体１とそれに
当接する現像剤規制部材としてのトナー規制ブレード３
との間を通過させて帯電されたトナーＴの薄層とした
後、これを現像領域４へ搬送して前記現像に供し、現像
後に現像スリーブ５上に残る余剰トナーＴを現像剤供給
領域２へ搬送して戻すことを繰り返し、前記現像を行
う。

【００１７】具体的には本実施の形態１における現像装
置３３では、図１に示すように、反時計方向ＣＣＷに回
転駆動される駆動ローラ１１を備え、この駆動ローラ１
１をこれよりも内径が若干大きな可撓性のある現像スリ
ーブ５に挿入して、現像スリーブ５をその両端部に背後
から当てがった図示しない押圧ガイドにより駆動ローラ
１１に押圧することにより、現像スリーブ５が駆動ロー
ラ１１との摩擦により駆動ローラ１１に従動して反時計
方向ＣＣＷに回転駆動される。現像スリーブ５の前記押
圧ガイドによる押圧でその反対側の部分にできる弛み部
５ａが感光体１の表面に自己の弾性により柔軟に接触し
て担持しているトナーＴを前記現像に供する。なお、こ
こではトナーＴはポリエステル系の負帯電トナーであ
る。

【００１８】現像スリーブ５の背後には、バッファ室１
３が、さらにその背後にはトナー供給室１４があり、バ
ッファ室１３には反時計方向ＣＣＷに回転駆動されるト
ナー供給回転部材１５が、トナー供給室１４には時計方
向ＣＷに回転駆動されるトナー攪拌・回転部材１６がそ
れぞれ設けられている。

【００１９】このような現像装置３３によると、トナー
攪拌・回転部材１６の回転にてトナー供給室１４からバ
ッファ室１３へ送りこまれたトナーＴは、図２に模式的
に示すように、トナー供給回転部材１５の回転により、
現像スリーブ５の現像剤供給領域２における表面に供給
される。一方、現像スリーブ５は、駆動ローラ１１の駆
動回転に摩擦力にて従動回転しており、前記供給された
トナーＴを図３に模式的に示すように担持して搬送す
る。搬送されるトナーＴはトナー規制ブレード３と現像
スリーブ５との間を通過することで、トナー規制ブレー
ド３の現像スリーブ５への圧接力下で摩擦帯電され、か
つ所定の厚さの薄層とされる。この状態でトナーＴは図
４に模式的に示すように現像スリーブ５の回転によりさ
らに感光体１に臨む現像領域４へ搬送され、ここで、図
１に示す電源１７により現像スリーブ５に印加される現
像バイアスＶB の基に、感光体１が担持している静電潜
像の現像に供される。しかし、このような現像のための
現像剤の供給、搬送、帯電、現像と言った一連の機構
は、既に知られる各種の構成によって達成されればよ
く、本実施の形態の構造に限られることはない。

【００２０】なお、感光体１のまわりには、図１に示す
ように、ファーブラシ３１などによる帯電部、画像信号
に応じて変調されたレーザ光３２ａにより画像露光を行
い静電潜像を形成する露光ヘッド３２、前記現像装置３
３、感光体１上の現像装置３３により現像された顕像を
搬送されてくる転写材３４に静電転写させる転写ローラ
３５などによる転写部、および転写後の感光体１の表面
をクリーニングするクリーニング装置３６など画像形成
のために感光体１と協働する各種の機器が、感光体１が
回転駆動される時計方向ＣＷの方向に順次配設されてい
る。

【００２１】また、現像装置３３は、図１、図２に示す
ように、現像スリーブ５の移動方向に直角な方向の全範
囲または所定の範囲に当接し、その当接面が導電性を有
する材料２２で形成された除電部材２１を備えた除電領
域２５を備えている。なお、現像スリーブ５の下部には
バッファ室１３の底部に設けたシール部材２８が圧接し
ていて、バッファ室１３から外部へトナーＴが漏れ出る
のを防止している。シール部材２８の一部の表面に前記
除電部材２１が貼り付けられ、この除電部材２１がシー
ル部材２８と協働して上記シール作用を発揮する。一例
として、シール部材２８はモルトプレーン等の弾性を有
する柔軟な材料であり、除電部材２１は四フッ化エチレ
ン樹脂やポリエチレンなどのフィルムでカーボン粉末を
分散させて導電性を付与してある。除電部材２１は前記
除電のために、電源１８により現像バイアスＶB の電位
と同電位、あるいはトナーＴの極性と逆極性側に高い電
圧ＶD が印加されるようにしている。

【００２２】以上の構成の現像装置３３によって印字を
行うと、現像後の残留トナーＴは図５に模式的に示すよ
うに、除電領域２５において除電部材２１と現像スリー
ブ５との間を通過する。通過する際に、残留トナーＴは
除電部材２１に静電的に引きつけられ、トナーＴは除電
作用を受ける。この除電作用によってトナーＴの帯電量
は減少し、現像剤供給領域２にて現像スリーブ５から離
れやすくなって現像剤供給領域２におけるまわりのトナ
ーＴと更新されながら、トナー規制ブレード３に至った
トナーＴが、トナー規制ブレード３によって低電位、あ
るいは０電位から所定の電位に帯電される。従ってトナ
ーＴは帯電量が上昇し続けることなく、スリーブメモ
リ、スリーブフィルミングが防止される。

【００２３】しかし、現像スリーブ５の表面に存在して
いた除電を受けたトナーＴは除電により低電位、ないし
は０電位になっているので、現像スリーブ５への担持力
が小さいか、あるいはなく、トナーＴの更新にはよいが
現像スリーブ５によるトナーＴの搬送が現像スリーブ５
の表面粗さだけによって行われる状態になり、トナーＴ
の搬送量が減少して、ソリッドパターンを含み、あるい
は白黒比Ｂ／Ｖの高い画像の現像が続くと、トナーＴの
供給がそれに追随できなくなり、画像濃度が上がらず画
像品位が低下する。

【００２４】つまり、現像スリーブ５のメモリ、フィル
ミングの防止と、トナーＴの供給能力とは相容れないも
のであり、両立しにくい。

【００２５】そこで、本実施の形態の現像装置３３は、
この除電領域２５から現像剤供給領域２に至る中間の領
域２６に、現像スリーブ５との間のトナーＴを帯電させ
て、現像剤供給領域２でのトナーＴの供給を補助する現
像剤供給補助部材２７を設けてある。

【００２６】このような構成の現像装置３３によって現
像を行うと、図５の模式図を参照して既述したように、
現像後の残留トナーＴが除電部材２１と現像スリーブ５
との間を通過する際、そのトナーＴは除電部材２１に静
電的に引きつけられて除電作用を受ける。この除電作用
によりトナーＴは現像スリーブ５との吸着力が弱まり、
メモリ、フィルミングを防止できる。除電されたトナー
Ｔはその後、現像剤供給領域２へ搬送されながら除電領
域２５と中間の領域２６との間でバッファ室１３内のト
ナーＴと入れ替わって更新される。このトナーＴの更新
のためには、除電領域２５と中間の領域２６との間の距
離が大きく設定されるほど有利となる。

【００２７】現像スリーブ５に担持され搬送されて中間
の領域２６に達してなお残留し、また入れ替わったトナ
ーＴは、現像剤供給補助部材２７の作用により帯電され
る。

【００２８】ここで帯電されたトナーＴは現像スリーブ
５との間にマイクロ電界を形成し、この電界によりトナ
ー供給回転部材１５から供給されるトナーＴを図２に模
式的に示すように現像スリーブ５に引きつけることで、
十分な量のトナーＴが安定して現像スリーブ５に供給さ
れる。従って、ソリッドパターンを含み、あるいは白黒
比Ｂ／Ｗの高い画像の現像が続いても、トナーＴの追随
不良が発生することもなく、除電の作用によりスリーブ
メモリ、スリーブフィルミングが発生することもない。

【００２９】このようにした現像装置３３を用いて耐用
試験を行ったところ、一貫してスリーブメモリやスリー
ブフィルミングがなく、トナーＴの追随不良は発生せ
ず、ソリッドパターンを含んだ、あるいは白黒比Ｂ／Ｗ
の高い画像の現像であっても、良好な画像が終始安定し
て得られた。

【００３０】また、現像剤供給補助部材２７は前記帯電
のために現像スリーブ５に圧接されて、トナー規制ブレ
ード３と同様な帯電機構によってトナーＴの帯電を行
う。双方とも摩擦帯電とすることができるが、帯電のた
めの電圧を印加することもできる。

【００３１】しかも、現像剤供給補助部材２７が、本実
施の形態のように現像剤供給領域２でのトナー供給回転
部材１５と現像スリーブ５との間に位置していると、ト
ナー供給回転部材１５が現像スリーブ５に向け供給する
トナーＴを、その間で現像剤供給補助部材２７により帯
電させたトナーＴの電気的な現像剤供給補助機能にて橋
渡しして現像スリーブ５に移行させるのに好都合であ
り、高濃度画像の現像が長く続いても現像剤の十分な供
給を確保して良好な画像が安定して得られる。

【００３２】また、現像剤供給補助部材２７によるトナ
ーＴの帯電は、トナーＴの極性と同極性となるように行
うと、トナー規制ブレード３による帯電の予備帯電とな
ってそれを補えるので、これも好都合である。

【００３３】なお、以上説明した現像装置３３では、現
像剤供給補助部材２７は金属製プレートを用いたが、こ
れに限られることはなく、棒状の金属部材でもよいし、
弾性部材を圧接してもよい。また、ブラシ、フィルム等
を用いてトナーＴの帯電極性に放電させてもよい。

【００３４】さらに、現像スリーブ５として可撓性のも
のを採用したが、金属製などの非可撓性の通常の現像ス
リーブを採用しても本発明は適用できる。また、使用ト
ナーＴが負帯電性のものであるが、正帯電性のトナーＴ
を採用することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の現像装置を備えた画像
形成装置を示す断面図である。

【図２】図１の現像装置の現像スリーブへのトナーの通
常供給過程、補助供給過程を示す模式図である。

【図３】図１の現像装置の現像スリーブへの供給トナー
の帯電過程とその後の搬送状態を示す模式図である。

【図４】図１の現像装置の帯電トナーによる現像過程と
その後の残留トナーの搬送状態を示す模式図である。

【図５】図１の現像装置の残留トナーの除電過程とその
後のトナー更新状態を示す模式図である。

【図６】従来の現像装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 感光体 ２ 現像剤供給領域 ３ トナー規制ブレード ４ 現像領域 ５ 現像スリーブ １７ 電源 ２１ 除電部材 ２５ 除電領域 ２６ 中間の領域 ２７ 現像剤供給補助部材 Ｔ トナー ＶB 現像バイアス電圧 ＶD 逆極性の電圧

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動により移動される現像剤担持体に、
   現像剤供給領域にて現像剤を供給して担持させ、担持し
   た現像剤を現像剤担持体とそれに当接する現像剤規制部
   材との間を通過させることにより帯電した現像剤の薄層
   とした後、これを現像領域へ搬送して現像に供し、現像
   後に現像剤担持体上に残る残留現像剤を現像剤供給領域
   へ搬送し戻す１成分現像装置において、 残留現像剤を現像領域から現像剤供給領域へ搬送する途
   中に、その搬送される現像剤を除電する除電部材を設け
   た除電領域を備え、 この除電領域から現像剤供給領域に至る領域に、現像剤
   担持体との間の現像剤を帯電させて、現像剤供給領域で
   の現像剤の供給を補助する現像剤供給補助部材を設けた
   ことを特徴とする１成分現像装置。
2. 【請求項２】 現像剤供給補助部材は、現像剤供給領域
   での現像剤供給部材と現像剤担持体との間に位置してい
   る請求項１に記載の１成分現像装置。