JPS59116769A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、１成分現像剤を用いる現像装置に関し、更に
詳細には、電子写真複写機等の静電記録装置に適用可能
な現像装置に関するものである。

従来技術 電子写真複写機、ファクシミリ又はプリンタ等の静電複
写装置に於いては、原稿が線画像である場合とベタ画像
である場合とでは現像装置に要求される現像特性が異な
る。第１図は、その好適な現像特性を示すグラフ図であ
り、横軸に原稿画像濃度をとり縦軸に竣写画像！１度を
とっである。この第１図中、実線Ａはへり画像に要求さ
れる現像特性、破線Ｂは線画像に要求される現像特性を
示している。これによれば、線画像の場合（破線Ｂ）は
、ベタ画像（実線Ａ）の場合に比して立上がりが急峻で
ある。この理由は、原稿が線画像である場合は原稿画像
濃度が低い場合でも複写画像濃度を高くして画像の鮮明
度を上昇させる必要があるが、原稿かへ夕画像の場合は
原稿画像濃度に応じた複写画像１１度を得る事が要求さ
れるからである。

ところで、この線画仔の複写画像濃度を高める為に、所
謂エツジ効果が従来から利用されている。

即ち、静電潜像の画像縁部に於ける電界の強度が画像中
央領域に於ける電界の強度よりも強まる結果、画像縁部
により多量のトナーが付着してエツジ効果が起きる。従
って、画像面積の小さい線画像の場合は、潜像形成域の
大部分が縁部に該当してエツジ効果を受け、複写画像濃
度が高値となる。

然るに、このエツジ効果は現像剤としてトナーとキャリ
アとを含む２成分系のものを使用する場合には十分な効
果が得られるのであるが、１成分系トナーを使用する場
合には有効なエツジ効果が得られないと言う難点があっ
た。

又、１成分系トナーの１例である磁性（−ナーはｊ〜ル
ナ−持体の表面に磁気的に付着させてその回転等よって
像担体表面に供給される場合が多いが、このプロセスを
繰り返す間にトナーとの摩擦等によりトナー担持体の表
面に電荷が蓄積される。この電荷の蓄積は、静Ｎ潜像に
対してバイアス効果を及ぼし、その結果、現像された画
像上には所謂ネガ残像が生じる。これは、画＠郡を現像
したトナー担持体表面部分にはトナーとは逆極性の電荷
が残り、次サイクルの現像時に再びその領域が画像部に
対応すると、この領域で現像される部分の潜像電位が他
の部分に比べて低い状態に陥り画像濃度が低下する事に
よる。

上述の蓄積電荷を速やかに除去する為の方法として、現
像工程後のトナー担持体表面に残存するトナーを画像部
、非画像部に拘らず一旦剥ぎ取って回収しその表面を露
出させて除電した後、回収したトナーを再びトナー担持
体表面に戻す方法が提案されている。然るに、この方法
では、剥離したトナーを攪拌して均一にした後トナー担
持体表面に戻す必要があり、この為に装置が複雑化する
。

目　　的 本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであって、１
成分トナーを使用した場合でも必要なエツジ効果が発揮
されて好適な現像特性が得られ、且つトナー担持体表面
の電荷蓄積も回避され１ワる簡単な構造の現像装置を提
供する事を目的とする。

構成 以下、本発明の構成について、具体的な実施例に基づき
説明する。第２図は本発明の現像装置の全体を示す模式
図である。感光体９は、ベルト状に溝底されており、無
端ベルト状の導電性基体の外表面に光導電性物置からな
る感光層が形成されている。そして、感光体９は適宜の
回転ローラ１０に張架し、その回転により矢印方向に定
速駆動される様になっている。

而して、この感光体９表面の所定箇所に、表面の１部を
接触させて駆動回転可能に、円筒状の１〜ナ一担持体１
が配設されている。トナー担持体１は、円筒状の導電性
基体４の外周面上に絶縁性物質から成る絶縁層３を形成
し、この絶縁層３の外周面に導電性物質から成る複数個
の微小な電極２を絶縁層３の外周面の周方向及び幅方向
の略全域に一様に点在させて成るものである。これらの
各電極は、例えば銅などの金腐からなり、絶縁層３の表
層部に直径が約１１００ｐ程度の金属粒子を埋設した後
その表面を平滑に研磨する事により半球状の微小な金属
粒に形成されており、相互に適長離隔させて絶縁状態に
あり電気的にフロート状態に保持されている。又、この
表面は、均一に薄いトナ一層を形成するのに好適に、数
μｍ以下のパあらさ″に仕上けられている。そして、ト
ナー担持体１の内部には、円柱状の磁石５を同軸的に回
転自在に設けてあり、本実施例に於いてはトナー担持体
１と同方向に回転される。尚、磁？５５は、約１゜５０
０ｒ、ｐ、ｍ、の速度で回転させれば良く、又、回転さ
せないで固定方式としても良い。導電性基体４には例え
ば負極性のバイアス電源１１が接続されている。

１−ナー担持体１の回転方向における感光体９との転接
位置く現像位置）の上流側には、トナー６ａを貯留した
ホッパ６が配設されており、トナー担持体１の周面に適
量ずつトナー６ａを補給する。

トナー６ａは、樹脂中に磁性粉を混合さゼた所謂１成分
高抵抗磁性トナーであり、例えば平均粒径が約６μｍ、
真比重が１．８６程度に調整される。

ホッパ６の下流側には、例えば厚みが０．１ｍｍ程度の
ばね部材等の弾性を十分に有する磁性体から成るブレー
ド７が配設されている。このブレード７は、トナー担持
体１の幅方向の略全域に於いて１〜ナ一担持体１の周面
に摺接する様に設けられており、ホッパ６からトナー担
持体１の周面に供給され搬送されてくるトナー６ａの最
を規制してトナー薄層を形成する。又、ブレード７は導
電性基体４と同様にバイアス電源１１に接続され同電位
に保持されている。

而して、トナー担持体１の回転方向に於ける現像位置の
下流側には、除電スクレーパ８が配設されている。除電
スクレーパ８は、ブレード７と同様に約０．１５ｍｍ程
度の磁性導電体の弾性部材から成り、第３図に示される
如くその長手方向の１端に沿って複数個の窓８ａが穿設
されている。この窓８ａは、好適には本実施例の如く開
口幅Ｗが夫々の窓８８間の間隔りより大きく形成される
ことが望ましい。この様な除電スクレーパ８が、前述し
た如く表面あらさが小さくなる様に仕上げられたトナー
担持体１周面の幅方向の略全域に、その窓８ａが穿設さ
れた方の１端が略密着状態で摺接する様に設置ノられて
いる。従って、トナー担持体１表面に現像工程を経た後
も残存しているｌ−ナー６ａは、除電スクレーパ８によ
り強制的に剥離された後、十分に混合攪拌されてほぐさ
れ、窓５ａを通じて再び速やかにトナー担持体１周面に
戻される。この時、窓５ａの開口幅Ｗが間隔りより大き
い為、窓５ａにトナー６ａが詰ったり滞ったりする不都
合が生じ難い。又、この場合、除電スクレーパ８が磁性
体から成るため、磁石５の磁界の作用によりトナー担持
体１の表面に比較的弱い適切な圧接力でもって摺接する
事ができ、過度な圧接によるトナーの融着等の副作用を
回避することができる。即ち両者の密着を良くしようと
して圧接力を高めるとその摩擦熱等によりトナーの融着
を生じ、逆に密着性を悪化させたりすじ状のムラを画像
に生じさぜたりするが、この不都合が回避される。尚、
除電スクレーパ８は磁性体に限らず、非磁性体で形成す
ることも可能である。この場合は、除電スクレーパ８を
スプリング部材やそれ自体の弾性を利用して外部から常
時適切な押圧力で押圧保持可能な構成とすれば良い。

そして、除霜スクレーパ８はバイアス電源１１に接続さ
れブレード７と同様に導電性基体４と実質的に同電位に
保持されている。この場合、除雪スクレーパ８だけを通
常に７−スしてもトナー担持体１表面との幅方向略全域
と略密着状態で接触しているから効率良く均等に除電さ
れ得るが、ｊ〜ルナ−持体１との間に電位差が生じる事
によりトナーに電荷が注入されて画像に地肌汚れ等が発
生する場合がある。そこで、この電位差を解消する為に
バイアス電圧を上げると逆に静電コントラス１〜がなく
なり画像濃度が低下する。従って、本例の如く除電スク
レーパ８を構成することにより、効率良く除電が実施さ
れると共に地肌汚れ等の画像不良を防止する事ができる
。

次に、斯かる構成を有する上記実施例の動作について説
明する。磁性トナー６ａがホッパ６がらトナー担持体１
の周面に供給され、磁石５の磁力によりその周面に付着
する。付着したトナー６ａはトナー担持体１の回転と共
にブレード７がトナー担持体１周面を押圧する層厚規制
部Ｐへ搬送される。

層厚規制部Ｐに於いては、］ヘナナ−６がブレード７と
１〜ナ一担持体１表面との間で挟圧されて層厚が規制さ
れトナー薄層６ｂが形成される。この際、トナー６が所
定の極性の例えば正にＭ擦帯電され［Ｊに必要な電荷が
付与されると共に、トナー担持体１表面にもそれとは逆
極性の例えば負の電荷が付与される。この場合、トナー
担持体１表面に於ける電極２表面に選択的に電荷が付与
され表面に露出した絶縁層表面は摩擦帯電し難い材料で
形成されている為電荷が略付与されない。この状態が第
４図に示されている。

現像に必要な電荷が付与されると共に均一に薄層化され
た１〜ナ一薄層６ｂは、１−ナー担持体１の回転と共に
ベルト状感光体９と転接プる現像位置に搬送されてくる
。感光体９の表面には適所で−様帯電、像露光の各工程
を経て静電潜像が形成されており、ここで所定の極性の
例えば負電荷を有する画像部にのみそれとは逆極性の正
に帯電されたトナー６ｂが転移して付着し、静電潜像が
可視像化される。

この場合、トナー担持体１の表層部には電極２が点在し
ている為、これが２成分系現像剤におけるキャリアと同
様な効果を発揮し、その結果、感光体９の表面の地肌部
から電極２を経由して潜像部へ向かう電気力線の数が増
大してより強い電界が形成され、前述した所望のエツジ
効果が得られる。これにより、線画像で複写画像濃度が
高められベタ画像で原稿画像濃度に応じた複写画像濃度
となる第１図に示される如き好適な現像特性が発揮され
る。

上述の現像処理を終えたトナー担持体１の表面に於いて
は、画像部に対応してトナーが転移して抜けた領域に負
電荷が残存している。即ち、トナー担持体１表面には、
現像前と略同−状態で負電荷が残存している。この様な
状態のトナー担持体１の表面が、その回転と共に下流側
に移動される。

ここで今、説明の為に除電スクレーパ８が配設されてい
ない場合を想定する。この場合、上述の負電荷が残存し
たままの表面は、再びホッパ６の配設位置に戻り新たな
トナー６ａの供給を受（ブる。

そして同様に、次工程の層厚規制部Ｐで摩擦帯電されつ
つ層厚規制を受ける。従って、その表面は、第５図で示
される如き状態となる。即ち、前回で画像部であった領
域Ｙに於いては今回のプロセスで帯電された負電荷が残
存していた負電荷に加わる為、この領域Ｙの電荷量が前
回の現像に於いてトナーが転移しなかった非画像部領域
Ｘに存在する電荷量に比して多量となる。従って、この
領域Ｙのより多量な蓄積電荷によるバイアス効果によっ
て、今回の現像に於いてこの領域Ｙの画＠濃度が低下し
、所謂ネガ残像が生じる。

そこで、本発明に於いては、現像処理後のトナー担持体
１の周面を除電スクレーパ８により除電し、上記ネガ残
像の発生等の不都合を防止している。即ち、まず、導電
性基体４と実質的に同電位のバイアス電位に保持された
除電スクレーパ８の先端部が、トナー担持体１の表面に
所定の圧力で摺接して表面に残存するトナーを剥離させ
る。そして、これにより露出したトナー担持体１表面と
除電スクレーパ８の先端部が接触して電極２に選択的に
帯電されている電荷が容易に除去される。

この場合、トナー担持体１の表面ばあらさを抑えるべく
調整されている為、除電スクレーパ８の先端部とトナー
担持体１表面は略密着状態で接触でき、従って上述の残
存トナーの剥離及び残留電荷の除去が均一に効率良〈実
施される。

剥離されたｉ〜ルナ−６は除電スクレーパ８上で充分に
攪拌されて略均−にされた後、滞りなく窓８ａから下流
側の除電されたトナー担持体１表面上に戻されて再び付
着する。付着したトナーはトナー担持体１の回転と共に
ホッパ６の配設位置に搬送され、次順の新たな現像プロ
セスを開始する。

この場合、トナー担持体１表面の電極２に付与された電
荷が均一に除去されているから、前回の現像にてトナー
が転移した領域にバイアス効果が生じる事はな（、ネガ
残像の発生が回避される。

尚、上記実施例に於いては磁性トナーを用いたが非磁性
トナーを用いることもできる。又、視像位置に於いてベ
ルト状感光体９にトナー担持体１表面を接触させず近接
させるだ番ブでも良い。

効　　果 以上詳述した如く、本発明によれば、トナー担持体表面
にフロート状電極を設けると共に、画像部、非画像部の
区別なくトナー担持体周面と均一に摺接して残存トナー
を剥離させ且つ均一分散化して戻す事が可能な簡単な構
造の剥離部材を配設する事により、１成分現像剤を使用
する場合に於いてもエツジ効果を利用した所望の好適な
現像特性が得られ、しかも現像後のトナー担持体周面を
効率良く均一に除電する事ができる。従って、シャープ
性や地肌汚れ等の画像品質をアップさせるためトナーの
帯電量を増加させても、トナー担持体表面を効率良く除
電して残像を生じさせることなく良好な画像品質を得る
事ができる。尚、本発明は、上記の特定の実施例に限定
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲に於いて
種々の変形が可能であることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は好適な現像特性を示したグラフ図、第２図は本
発明の１実施例を示した模式図、第３図は前記実施例に
おける除電スクレーバ８を示した説明図、第４図、第５
図は夫々トナー担持体１の一部縦断面図である。 く符号の説明） １：　トナー担持体　　　２：　電極 ３：　絶縁層　　　　　　４：　導電性基体８：　除電
スクレーパ　　９：　感光体特許出願人　　　　株式会
社　　リ　　コ　　一代　　理　　人　　　　　　　小
　　　橋　　　正　　　明　　　：゛−仙第１　図 第３図 ０ 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、静電潜像が形成された像担体表面にトナーを供給し
   て前記静電潜像を可視像化する現像装置に於いて、導電
   性基体上に絶縁層を形成し該絶縁層の表面に複数個の微
   小電極を点在させて成り表面の一部を前記像担体表面に
   接触又は近接させて回動可能に設けられたトナー担持体
   と、該トナー相持体の表面にトナーを補給するトナー補
   給手段と、前記トナー担持体の移動方向に於ける前記像
   担体配設位置の下流側に設けられ前記トナー相持体の表
   面を除電すると共に該表面に残存する前記トナーを一旦
   該表面から剥離して戻す掻取部材とを有することを特徴
   とする現像装置。 ２、上記第１項に於いて、前記掻取部材は、複数個の窓
   を長手方向に沿って設けた導電性の板状部材から成り、
   前記トナー担持体表面に１端部を摺接させて配設されて
   いることを特徴とする現像装置。