JPS603191B2 - 複写機の現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は亀子写真複写機、静電記録装置等の複写機の現
像装置に関するものである。

電子写真複写機の現像装置には、トナーとキヤリャとか
らなるいわゆる２成分系現像剤を用いる形式のものと、
キャリャを有さず、トナ−のみからなるいわゆる一成分
系現像剤を用いる形式のものとがある。

前者のものはトナーとキヤリャの混合比を一定に保つト
ナー濃度制御装置が必要であるため、装置が複雑化、大
型化したり、高価なものになってしまう匁点がある。本
発明は後者のような一成分系現像剤を使用する複写機の
現像装置に関するものである。一成分系現像剤としては
樹脂と顔料からなるトナー粉末や、樹脂と磁性鉄粉とを
混合したもの又は樹脂中に磁神性鉄粉を核として有する
磁性トナーなどがある。

このような一成分系現像剤を使用する現像装置にあって
は第１図に示すような構成のものが考えられている。即
ち、この現像装置は矢印方向に回転する可動部村である
ゴムローラ‐１とこれに圧接して設けられた摩擦帯電部
材２を有しており、ゴムローラー１と摩擦帯電部材２と
で形成される空間をホッパーとし、そこに絶縁性トナー
３を収容している。ゴムローラー１の回転によりホッパ
−内の絶縁トナー３が搬出されるが、摩擦帯電部村２に
よってゴムローラ−１上には所定厚さのトナ−層が形成
されるとに、所定極性に摩擦帯電される。ゴムローラー
１は図示矢印方向に移動している表面に静鰭潜像の形成
された感光体又は記録体４に近接して設けられており、
上記静電槽像に帯電された絶縁トナ−を選択的に供ｖ給
してこれを可視化する。しかしながら、トナ−を十分摩
擦帯電させる為に、摩擦帯電部材２をゴムローラーーと
の接点よりも延長した状態で、即ちゴムローラーーと面
薮触させているが、ゴムローラー１と摩擦帯電部材２と
の間隙からトナーが落下したり飛散してしまい、静電潜
像の形成された感光体又は記録体４に付着する等の欠点
があった。

さらに、上述の問題をなくす為に摩擦帯電部材２のゴム
ローラ−１に対する接触圧を大きくすると、トナ一落下
やトナー飛散は無くなるがトナ−がこの摩擦帯電部材２
を通過する時に、トナーがゴムローラー上に大きな圧力
によって凝集してしまい、固着するようになる。このよ
うな状態になると、感光体４上に形成された静亀潜像の
静電気力による吸引力ではゴムローラ−１上のトナ−を
選択的にゴムローフー１から分離吸引することができず
、良好な画像を得ることができない等の欠点があった。
本発明は、このような欠点を除去し、トナー落下及びト
ナー飛散をなくし、かつ良好な現像を行なうようにした
複写機の現像装置を提供することを目的とする。

以下、図面を参照しながら本発明の現像装置の実施例に
ついて説明する。

第２図に示すように、現像ローラー５は図示矢印の方向
へ回転しており、該現像ローラー５に所定の微小間隙を
有して現像剤規制部材６が設けられている。

この現像剤規制部村６の先端は鋭角のエッジ、即ち、規
制部村６の内側面６ａと頂面６ｂとのなす角８，が０＜
８，Ｓ９０ｏの範囲に形成されている。一方、この先端
が鋭角のエッジを有する現像剤規制部材６を、内側面６
ａと上記現像ローラーの法線を含む平面７とのなす角８
２ を０＜８２＜９００の範囲で、かつ規制部村６の内
側面６ａが法線を含む平面７よりも現像ローラー５の進
行方向側にあるように傾斜して設けられている。内側面
６ａと頂面６ｂのなす角が上記の範囲内であれば、現像
剤規制部材６は現像ローラー５に対し線接触することに
なり、そこの間隙を通過するトナーには余分な力を与え
ることがないので、トナーの凝集を起こすことはほとん
どない。一方、第３図に示すように現像剤規制部村６′
の内側面６ａ′と頂面６０とのなす角０，が９０ｏ＜８
．＜１８０ｏの範囲であると、現像。ーラー５と頂面６
ｂ′とで形成された空間が現像ローラー５の回転方向に
行くに従い狭くなっている為、その空間に介在するトナ
−は規制部材６′に生じる抗力によって現像ローラー５
に強く押し付けられる。この力のために、トナーの凝集
や固着が起こり易く、またトナーの補給性及び現像画質
も良くない。また、第４図に示すように、内側面６ａ″
と頂面Ｓｂ″とのなす角８，が０＜０，Ｓ９０ｏの範囲
内であっても、内側面６ａ″が法線を含む平面７＾の現
像ローラー５の進行方向と反対側にある場合には、第３
図の場合と同様に現像ローラー５と規制部材６の内側面
６ａ″とで形成される空間が現像ローラー５の回転方向
に行くに従い順次狭くなっており、同様の問題が生じる
ことになる。

しかしながら、８，及び８２が上述の条件を満足すると
共に０＜０，十８２Ｓ９０ｏの条件も満足しなければな
らないことには注意を要する。この範囲外であれば現像
ローラー５と頂面６ｂとで形成される空間が現像ローラ
ー５の回転方向に行くに従い順次狭くなってしまい、同
様の問題を生じることになる。即ち、現像。ーラー５の
現像剤規制部材６の先端との接線と上記規制部材６の内
側面６ａとのなす角度が９０ｏ より大きい鈍角であり
、かつ上記接線と上記規制部材６の頂面６ｂとのなす角
度が９０ｏより小さい鋭角であることが必要である。第
５図は、本発明の現像装置を用いた電子写真複写機の概
略構成図を示すものである。

図において符号８は感光ドラム、９はコロナ帯電装置、
１０は感光体表面に原稿画像に対応する光像を照射する
照射光、１１は現像装置、１２は転写紙の移送通路、１
３はコロナ転写装置、１４は一次コロナ帯電装置の放電
極性と逆極性又は交流のコロナ放電装置、１５は転写後
は感光体表面を照射するランプ、１６は感光ドラム８上
に残留するトナーを除去するブラシクリーニングローフ
ー、１７はブラシクリーニングローラーに付着したトナ
ーを静電的又は磁気的吸引力によって回収するローフー
、１８は該ローラーに当綾して表面からトナーを除去す
るクリーニングプレードをそれぞれ示す。

クリーニングブレード１８によって落されたトナーは容
器１９に回収される。現像装置１１は現像剤２０を貯蔵
しているホツパー２１と、該ホツパー２１から現像剤を
搬送し感光ドラム８上に形成された静電潜像と接触させ
るよう回転する現像ローラー２２とからなり、ホッパー
２１の出口に設けられた現像剤規制部材２１ａにより所
定厚さの現像剤層を形成し、該現像剤層は、コロナ放電
装置２３により静電港像とは逆の極性に帯電される。

現像に寄与した現像剤は再びホッパ−２１内に戻される
が、この時ホッパー２１の入口部と現像ローラー２２と
で形成される間隙が小さいと、そこで現像剤の飛散が生
じるのでこれを防止するため現像ローラー２２と軽く接
触して回転するローラー２４を設け、ホッパー２１から
現像剤２０のこぼれや現像ローラー２２上の現像剤がホ
ッパー２１内に入るときの飛散等をなくすように構成し
ている。このローラー２４は金属でもゴムでもよく、現
像ローラー２２と接触部分において同方向で少なくとも
同速度以上で回転していることが好ましい。さらにこの
ローフー２４には弾性ブレード２５の一端を接触させて
、ローラー２４上の現像剤を騒き落すと共にホッパー２
１の外に現像剤が飛散するのを防止している。現像ロー
ラー２２としては導電性ゴムローラー例えば、導電性シ
リコンゴム等が良好に使用される。また、現像剤の搬送
力を増すためには、現像剤に対する表面の摩擦係数が０
．５以上で、表面粗さは現像剤粒径よりも小さいこと艮
０ち現像剤粒径が１０Ａであると表面粗さは３〜１０ム
であることが好ましい。またゴム硬度で３００〜４００
であることも現像条件を良好にする上で好ましい。現像
ローラーの回転速度は、感光ドラム８との穣触部におい
て感光ドラム８と同速度或はそれ以上で２倍の速さまで
が地肌汚れがなく、かつ現像濃度も十分高い良好な現像
を行なうことができる。現像ローラー２２には外部バイ
アス電源２６から現像バイアスを印加し、感光ドラム上
の地肌部に現像剤が付着しないようにしている。帯電装
置２３は現像剤への帯電コントロールを行なうことがで
きるように帯電制御グリッドを有するスコロトロン帯電
器を使用してもよい。また、現像剤２０として一成分系
絶縁性トナーを使用する場合には、帯電装置２３の代り
に、トナーと摩擦帯電序列で隊っている摩擦帯電部材を
用いて、上記トナーを摩擦帯電させるようにしてもよい
。

さらに、現像剤２０として、一成分系磁性トナーを使用
する場合には、現像ローラー２２内に上記磁性トナーを
現像ローラー２２の表面に磁気的に吸引する磁石を配置
することもできる。

ホッパー２１の出口に設けられた現像剤規制板２１ａと
現像ローラー２２との間隙が０．０３〜０．０６職であ
ると均一な現像剤の層を現像ローラー２２上に形成する
ことができた。

また、本発明者らの実験によれば現像ローラー２２上に
形成された現像剤層の厚さが均一でないと現像ムラが発
生することが確認された。

即ち、現像ローラー２２上に均一に形成された現像剤層
のうち感光ドラム８上の静露潜像と対応する部分の現像
剤が静電的に分離され、現像後の現像ローラー２２上の
現像剤層は凹凸面となっている。現像ローラー２２が回
転を続けてホッパ−２１内を通過する間に現像剤層の凹
部に新たな現象剤が補給されるが、現像ローラー２２の
周速度が５Ｗ帆／ｓｅｃ、ホッパー２１の補給中が１仇
奴である場合には、現像剤層の凹部には完全に現像剤で
埋められないことが判った。第６図は上記現像ローラー
の周速度と、ホッパーの補給中を一定した場合、現像ロ
ーラー２２が何回転貝０ちどれだけの時間を要すれば現
像剤層の凹部に新たな現像剤が完全に補給されるかを示
したものである。補給中がＩＱ奴である場合は現像剤の
補給時間は０．２秒であり、この時凹部には禾だ半分程
度しか現像剤が補給されていない。そして補給時間が１
．岬彰以上になると凹部へ現像剤が完全に補給され、従
って補給量が飽和状態となってしまう。従って、現像剤
の補給時間を少なくとも１．町軸・とするために現像ロ
ーラーの周速度を遅くするか、又はホツパーの現像剤補
給中を５物咳と５倍程度大きくするように設計すればよ
い。

このように現像ローラー２２の表面の現像剤を現像剤規
制部材２１ａによって均一な層にするためには、現像剤
規制部材２１ａと接触する以前に現像ローフー２２上に
均一な現像剤が存在するようにしていなければならない
。さらに、ホッパー２１の出入口に設けた現像剤規制部
村２１ａ及びローラー２４によって、ホッパー２１から
の現像剤の飛散を無くすことができるのでホツパ一出入
口を現像ローラー２２の上部だけではなく、現像ローラ
ー２２の回転軸を含む水平面よりも下方にも設けること
が可能となり、従ってホッパー２１の現像ローフー２２
との接触面積を増大することも可能となり、現像ローラ
ー上へ均一な現像剤の届を形成することもできることに
なる。以上本発明の実施例の説明において現像剤規制部
材２１ａをホッパー２１の出口端に設けた場合について
説明したが、ホッパー出口端の直後に本発明に係る現像
剤規制部材を別に設けてもよいことは当然理解できるは
ずである。

また、現像ローラー２２上の現像剤の帯電を帯電装贋２
３を用いて行なう例について説明したが、現像剤規制部
村２１ａをトナーと摩擦帯電序列において隔つている物
質により構成することにより、格別に帯電装置を設ける
必要はなく、簡単でかつ安価な現像装置を提供すること
ができる。

以上のように、本発明によれば、現像剤規制部材を現像
ローラーに対し、現像剤規制部材の内側面と頂面とのな
す角８，を０＜０，Ｓ９００、内側面と現像ローラーの
法線を含む平面とのなす角０２を０く８２＜９びとなる
ように設けたことにより、ホッパーからの現像剤の落下
及び飛散をなくすことができると共に、現像剤の凝築や
固着を生じることもなく、現像剤の層を均一で薄くする
ことができるので現像ムラのない良好な画像を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来の現像装置の概略構成図、第２図は本発明
の現像装置の現像ローラーに対する現像剤規制部材の取
付状態を示す図、第３図及び第４図は現像ローラーと現
像剤規制部材の別の取付状態をそれぞれ示す図、第５図
は本発明の実施例である現像装置を使用した電子写真複
写機の概略構成図、第６図は現像剤の補給時間と補給量
との関係を示す図である。 ５，２２・・・・・・現像ローフー、６，６′，６＾，
２１ａ・・・・・・現像剤規制部材、６ａ，６ａ′，６
ａ″・・・・・・内側面、６ｂ，６ｂ′，６ｂ″・・・
・・・頂面、８…・・・感光ドラム、２１・・・・・・
ホッパー、２３・・・・・・帯電装置。 椿イ図麻２図 特３図 精４図 馬５図 精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に近接して回転する導
   電性ゴムからなる現像ローラーと、該現像ローラーへ絶
   縁性トナーを供給する現像剤ホツパーと、該ホツパーの
   出口端或はその直後に形成された現像剤規制部材とを有
   し、、該現像剤規制部材の内側面と頂面とのなす角θ＿
   １を０＜θ＿１≦９０°、内側面と上記現像ローラーの
   法線を含む平面とのなす角θ＿２を０＜θ＿２≦９０°
   としたことを特徴とする複写機の現像装置。 ２ 静電潜像の形成された記録体に近接して回転する導
   電性ゴムからなる現像ローラーと、該現像ローラーへ摩
   擦帯電可能なトナーを供給する現像剤ホツパーと、該ホ
   ツパーの出口端或はその直後に形成されたトナーと摩擦
   帯電序列の隔つた現像剤規制部材とを有し、該現像剤規
   制部材の内側面と頂面とのなす角θ＿１を０＜θ＿１≦
   ９０°内側面と上記現像ローラーの法線を含む平面との
   なす角θ＿２を０≦θ＿２＜９０°となし、上記トナー
   を摩擦帯電させることを特徴とする複写機の現像装置。 のなす角θ＿２を０≦θ＿２＜９０°となし、上記トナ
   ーを摩擦帯電させることを特徴とする複写機の現像装置
   。