JPS6022352B2 - 静電潜像の現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真複写袋鷹、静電記録菱直等の電子複写
装直における一成分現像剤を用いて静電港像の現像を行
う乾式現像装置に関するものである。

・一成分現像剤を用いた残像装置は
良く知られている。

このような現像装置は二成分現像剤を使用するものに比
較して、トナー濃度の検知及び制御装置が不要であると
いう点に優れた特色を有するものであるが反面、キャリ
ャの如きトナーを所定極性に帯電させるものがないので
困難に遭遇していた。しかし最近、一成分現像剤のよう
にキャリャを使用しなくてもトナーを帯電させるように
した現像方式が幾つか提案されている。その方法として
は、例えばコロナ放電器によって現像直前にトナーに対
し放電を行い帯電させる方式、現像スリーブにトナーの
摩擦帯電序列より隔てた材質を使用して、トナ−の回転
により帯電させる方式、トナーとトナーとの摩擦によっ
て帯電させる方式、トナーと感光体とが接触した時トナ
ーを帯電させる方式及び現像前に現像ローラーに押圧し
て設けられた摩擦帯電ブレードによってトナ−を帯電さ
せる方式等である。ところで、第１番目のコロナ放電方
式はコロナ放電のために数ＫＶもの高鷲圧発生装置が必
要であったり、トナー全体を均一に帯電させることが不
完全であったり、トナー飛散等の問題があった。次の現
像スリーブによる方式は、トナーが現像スリーブ上を自
転しなければならないため非磁性のトナーには全く応用
出来ないこと、現像スリーブ材質の制約によるローフー
加工上の問題がある。第３番目のトナー同士による帯電
方式は、トナーの製造が複雑であり、他方のトナーが逆
極性に帯電する可能性が高く画質に悪影響を与える等の
問題がある。第４番目の方式も現像時にトナーを帯電さ
せるものであるので高速の現像には通さず、十分な帯電
量が得られずさらに使用される感光体の樹脂等に制約条
件が出て、本来の感光体の性質を維持する上で問題があ
る。没後の摩擦帯電プレードによる方式については第１
図及び第２図を用いて説明する。第１図において符号１
は現像ローラーで示矢方向に回転しており、この現像ロ
ーラー１の上部には一成分現像剤Ｄを貯蔵しているホツ
パー２が設けられている。ホッパー２から現像剤が現像
ローラ−１に供給されるが、ホッパ−２の出口には、摩
擦帯電ブレード３が固設されており、現像ローラー１上
の現像剤の量の規制を行うと共に現像剤を静蝿潜像と逆
の磁性に帯電する。帯鰭された現像剤は示矢方向に移動
する感光体４と接触され、感光体４上に形成された静蟹
潜像の電荷に吸引されて現像が行われる。現像ローラー
１は導弦性ゴムから構成されており、現像時地肌汚れを
防止する為にその軸に静軍潜像と同極性のバイアス電圧
が印加されている。現像の終了した現像剤は搬送されて
再びホッパ−２内の現像剤と混合され、新たな現像剤が
現像ローラー１上に供給される。この摩擦帯電ブレード
３は樹脂及びカーボンを主成分とする非磁性トナーのみ
からなる現像剤Ｄを摩擦帯電するためにテフロン、ポリ
イミド、ポリエステル、ナイロン、ポリアセタール等の
絶縁性の部材から構成されている。即ち、摩擦帯電ブレ
ード３は二成分現像剤におけるキャリャの如く作用する
のである。しかしながら、上記摩擦帯電プレード３によ
、つて現像剤Ｄを繰り返し摩擦帯電していくと、この摩
擦帯電プレード３には第２図に示すように負の電荷が漸
次蓄積されることになる。これは、現像剤Ｄを正に帯電
させた時、相手の摩擦帯電ブレード３は負に帯電され、
未帯母の現像剤が次々とこの部分に供給されて摩擦帯電
プレード３には反対極性の電荷が漸次帯電蓄積され、し
かも材質が電気絶縁性であるのでその電荷が消失するこ
とがないからである。必要以上の電荷が蓄積されると摩
擦帯電プレード３から現像剤Ｄに亀荷がリークしてその
現像剤皿，を負に帯電してしまう。このようにして帯電
された現像剤Ｄ．はそれとは反対極性の正常現像剤Ｄと
クーロン力によって密着、凝集したり、これが現像部へ
搬送されると非画像部に付着して地肌汚の原因となった
りする。また摩擦帯電ブレード３に蓄積された電荷量が
増大すると、正常に正に帯電された現像剤Ｄ２をその表
面に静電的な吸引力によって強固に付着させてしまう。
そのため摩擦帯電ブレード３の有効な摩擦帯電表面積を
減少させ、摩擦帯電効果を低下させてしまうことになる
。本発明の上述の問題に鑑みて、その欠点を解消すると
共に、特に摩擦帯電ブレードを用いた現像装置の欠点を
解消しようとするものである。本発明の目的は一成分現
像剤を使用する現像菱鷹において、摩擦帯電部村による
現像剤の帯電を均一に、効率よく行わせしめるようにし
たものである。以下本発明をより理解してもらうために
本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

第３図において符号５は静電港像を有する記録体であり
、これに近接して現像ローラー６が設けられており、示
矢方向に回転している。この現像ローラー６はシリコン
ゴム、ポリウレタンゴム等の弾性体から成っており、バ
イアス電圧を印加する場合には、カーボンを加えて１０
５ ０肌以下の導鰭性を有するものを使用すればよい。
現像ローラー６の上部にはホツパ−７が設けられており
、内部に非磁性のトナーのみからなる一成分現像剤Ｄが
貯蔵されている。現像ローラー６が移動すると、このロ
ーラーの表面性によって上記ホッパー７から所定量の現
像剤Ｄが搬出される。そしてホッパー７から出た直後に
摩擦帯電ローラー８が示矢方向に回転可能に支持されて
設けられている。この摩擦帯電ローラー８は上記現像剤
を帯電するため摩擦帯電序列でトナーと隔つた材質が選
択されており、例えばテフロン、ポリィミド、ポリエス
テル、ナイロン、ポリァセタール等の高抵抗の樹脂から
選択されている。この摩擦帯電ローフ−８は現像ローラ
ー６上の現像剤を所定極性に摩擦帯電し、この帯電され
た現像剤は次いで静軍潜像の形成されている記録体５と
接触させられ、現像が行われる。一方、摩擦帯電ローラ
ー８の上部には除電ローラー９が摩擦帯亀ローラー８と
接触して反対方向に回転している。除電ローラー９は例
えば接地された鶴亀性の金属ローラーから構成されてお
り、摩擦帯解ローラー８に蓄積した過剰の帯電電荷を消
失させる。除電ローラー９には摩擦帯電ローラー８に付
着した現像剤を除去する作用があり、これは接地された
金属ローラーであるため現像剤がより付着し易いので摩
擦帯電ローフ−８をクリーニングする。そして除電ロー
ラー９表面の上昇移動部分にはブレード１０が圧接して
設けられ、除電ローラー９上の現像剤を騒き落す。騒き
落された現像剤は再使用される。ところで摩擦帯電ロー
ラー８は現像ローラー６に比較して低速に回転させ、除
肉ローラー９の速度を摩擦帯電ローラー８よりも早く回
転させることにより摩擦帯電ローラー８から現像剤を掻
き落す作用が著しく助長される。

摩擦帯電ローラー８を間欠的に回転させても同様に実施
出釆る。第４図は本発明の他の実施例を示すもので、現
像ローラー６に一成分現像剤○を供給するホッパー１１
が設けられている。このホツバーの出口端１１ａには現
像ローラー６上の現像剤を摩擦帯電させるファーブラシ
１２が取付けられており、矢印方向に回転している。こ
のファーブラシ１２はホッパー出口端１１ａと接触して
おり、ファーブラシ１２に付着した現像剤はこの出口端
１１ａで叩き落される。そして、この世口端１１ａ又は
ホッパー１１全体を導電性部材にて構成しこれを接地す
ればファーブラシに蓄積された電荷を除亀することが出
来る。第５図は本発明のさらに別の実施例を示すもので
ある。

現像ローラー６は示矢方向に回転しており、この現像ロ
ーラー６の上部にはホッパー１３が設けられている。該
ホッパー１３の入口側壁は固定板１３ａで、出口側は摩
擦帯電ベルト１４でそれぞれ構成されている。この摩擦
帯電ベルト１４は第３図で説明した摩擦帯電ローラー８
と同材質からなっており、一対のローラー１５ａ，１５
ｂに掛け渡されて示矢方向に連続的に回転している。摩
擦帯電ベルト１４は現像ローラー６とその対向部分では
同方向に移動しているが、その速度は現像ローラー６の
それに比較してはるかに低速である。ホツパー１３内の
一成分現像剤Ｄは現像ローラー６によってホッパー１３
から搬出され、この摩擦帯電ベルト１４と現像ローラー
６との間隙を通過するとき、記録体５上の静電済像の母
荷と逆極性に摩擦帯電される。この摩擦帯電ベルト１４
は現像剤と反対極性の蚤荷が蓄積されるけれども、接地
されたローラー１５ａに対向して設けられた交流コロナ
放亀器１６によってその電荷は除電される。交流コロナ
放電器１６は交流高圧電源１７に接続され、必要に応じ
てその動作が付勢されるよう礎成されている。交流コロ
ナ放電器１６に代わって摩擦帯電ベルト１４が帯電して
いる電荷と逆極性の直流コロナ放電器ぜあっても使用可
能である。また、摩擦帯電ベルト１４は常時回転する必
要はなく、所定回数の複写動作が終った後、わずか間欠
回転して、新たな面を摩擦帯電に寄与するようにするこ
とも出来、この時コロナ放電器１６を作動させて、除鰭
するようにしてもよい。上述の実施例において、一成分
現像剤として主に非磁性トナーからなる場合についての
み述べてきたが、磁性トナーのみからなる一成分現像剤
の場合も同様に実施可能である。

この場合には現像ローラーとして内部に磁石を有し、そ
のまわりに設けられた非磁性の円筒スリーブとから成る
磁石ローラーを使用し、磁石と非磁性スリーブとを相対
移動させて、非磁性スリーブ上に磁性トナーの磁気ブラ
シを形成させて静函潜像を現像するようにすればよい。
もちろんホッパーから磁性トナーが供給された後、この
磁性トナーを所定極性に摩擦帯電させる方式は上述の実
施例全てが応用出釆ることは当然理解出来る。従って各
実施例において磁性トナーを使用した場合は単に現像ロ
ーフーのみその構成を変更すればよい。磁性トナーを使
用した場合には、現像ローフーへのトナー吸着力が強く
、トナー飛散の問題は非磁性トナーの場合に比較して少
し、が、低コントラスト画像の再現には困難性がある。
第６図は本発明の現像装置を電子写真複写装置に応用し
た実施例を示すものである。

符号１８は感光体ドラムで示矢万向に連続回転しており
、感光体としては酸化亜鉛感光体、セレン感光体、Ｃｄ
Ｓ感光体、有機光導伝体等公知の感光体が使用出来る。

感光体ドラム１８が略２回転を行って１枚の複写物を得
る２回転１コピープロセスの複写装置である。以下その
作用を説明することにする。感光体ドラム１８の１回転
目においては、帯電、露光、現像、転写、除電が行われ
、２回転目においては除軍、クリーニングが行われる。
まず感光体ドラム１８は帯電菱魔１９によって均一帯電
され、露光装置２０によって示矢万向に移動する原稿載
燈台２１上の原稿の光像を感光体ドラム１８上に照射す
る。露光装置２０は照明ランプ２０ａと光集東性光伝送
体２０ｂとから構成されているが他のスリット露光光学
系であってもよい。感光体ドラム１８上に形成された静
蚤浴像は現像兼クリーニング装置２２によって現像され
る。この現像兼クリーニング菱鷹２２は感光体ドラム１
８と近接して示矢方向に回転する現像ローラー２３と、
現像ローラー２３の上部に設けられたホッパー２４と、
ホッパー２４の出口側壁を構成している摩擦帯電ローラ
ー２５と、摩擦帯電ローラー２５に接触して回転し、摩
擦帯電ローラー２５の電荷を除竃する接地された除鷲ロ
ーラー２６と、該除電ローラーからそこに付着した現像
剤を掻き落すブレード２７とから構成されている。現像
装置から現像剤が外部へ飛散しないようにその周囲には
現像装置容器２８が設けられている。ホッパー２４から
現像ローラー２３に供給された現像剤Ｄは摩擦帯電ロー
ラー２５によって所定極性に帯電されて現像部へ搬送さ
れる。感光体ドラム１８上に形成されたトナー像は、給
紙装置２９から給紙された転写紙Ｓと密着させられコロ
ナ放電器からなる転写装置３０によって転写紙Ｓに転写
される。感光体ドラム１８に密着した転写紙Ｓは交流コ
。ナ放電器からなる分離装置３１によって転写紙Ｓ上の
電荷を中和され、感光体ドラム１８との静電吸引力を減
少させられ、感光体ドラム１８から分離する。分離した
転写紙Ｓは定着装置３２を通って機外に排出される。一
方、感光体ドラム１８は除電装層３３によって不要な蚤
荷を除電され、１回転目が終了する。次に感光体ドラム
１８の２回転目に入ると、除電装瞳３３と現像兼クリー
ニング装贋２２のみが作動するよう切り換えられる。除
略された感光体ドラム１８上の現像剤は現像兼クリーニ
ング袋贋２２によって除去回収される。回収された現像
剤は再び現像に使用されるので、回収トナー再使用のた
めの特別な装道が不要である。またクリーニング菱魔も
別に設ける必要も無いので装贋全体を小型化出来安価で
ある。以上のようにして感光体ドラム１８の２回転目が
終了する。上述の実施例においては、電子写真複写装置
の場合について説明したが、記録針等で静電潜像を誘電
体上に直接形成する転写式の静電記録装置にも利用出釆
ることは勿論である。

また、現像時、地肌汚れを防止するために現像ローラー
に地肌電位に相当するバイアス電圧を自動的に又はあら
かじめ設定して印加するようにすることも出来る。

以上のように本発明によれば、一成分現像剤を摩擦帯電
部材で摩擦帯電するものにおいて、摩擦帯電部材に蓄積
した電荷を除去するようにしたので一成分現像剤を均一
に帯電することが出来、また帯電効率を低下させること
なく帯電させることが出来る。

そして摩擦帯電部材に蓄積された電荷によって現像剤が
それと同樋性に帯電され、トナー同士が凝集したりする
こともないので良好な現像を行うことができる。摩擦帯
電部材を回転体によって形成したのでそれを回転させる
だけでそれに蓄積された電荷を連続的に除去することが
可能なので簡単な装置で済み安価である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の現像装置の断面図、第２図は従来の現像
装置に使用される摩擦帯電ブレードによる現像剤の帯電
状態を説明するための図、第３図は本発明の実施例を示
す現像装置の断面図、第４図は本発明の別の実施例を示
す現像装置の部分断面図、第５図は本発明の他の実施例
を示す現像装置の断面図、第６図は本発明の現像装置を
用いた電子写真複写装置の概略構成図である。 稀１図 稀２図 精５図 稀４図 猪５図 椿６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 静電潜像の形成された記録体表面に近接して回転可
   能に設けられた現像ローラー手段と、該現像ローラー手
   段に一成分現像剤を供給する現像剤供給手段と、上記現
   像ローラー手段上の一成分現像剤を摩擦帯電によつて所
   定極性に帯電させる摩擦帯電部材と、該摩擦帯電部材を
   連続的に又は間欠的に移動させる駆動手段と、上記摩擦
   帯電部材に蓄積された電荷を除去する除電手段とからな
   ることを特徴とする静電潜像の現像装置。 ２ 上記摩擦帯電部材は回転体であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の静電潜像の現像装置。 ３ 上記除電装置は接地された導電性部材であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の静電潜像の現像
   装置。 ４ 上記除電手段はコロナ放電器であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の静電潜像の現像装置。