JPS6051844A - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、表面に潜像が形成されている像担持体に現像
剤を付着させてその潜像を現像する現像装置に関するも
のである。

［発明の技術的背景とその問題点］ 現像は例えば静電潜像を形成している電荷と電位差を有
すべく帯電されたトナーと呼ばれる容色微粉末が、静電
潜像に静電的に吸引されることにより行なわれる。現像
剤としては、粉体のトナーのみ又はこのトナーの外表面
に５ｉＱｚなとの外添加物をイ］看させたものからなる
一成分現像剤の他に、粉体であるトナーとキャリアと呼
ばれる磁性粉または樹脂、ガラス等の微細な粉末とを混
合してなる二成分現像剤とがある。二成分現像剤におい
てはトナーはキャリアとの摩擦によって帯電され、トナ
ーの帯電が確実に行なわれる。その反面、現像の度を一
定に維持するために、トナーとキャリアとの混合比ずな
わちトナー０度を常に一定にｔ「持しておかなければな
らない。−成分現住剤は、このようなトナー濃度の管理
が不必要であり、その取扱いの簡便さにおいて二成分現
像剤に勝っている。

一成分現像剤は非磁性と磁性とに区別される。

非磁性現（ｐ剤は、一般に、樹脂粉末にカーボン等の着
色剤を混合させたものであり、磁性現像剤はこれに磁性
粉を混入させたものである。

−成分現像剤を使用する従来の一般的な現像装置は、特
公昭４１−９４７５号公報に記載されているいわゆる非
接触現像法と呼ばれるものの応用で、例えば像担持体と
現像剤担持体上の現像剤口どを層間を保持して対向させ
適宜なバイアスを印加して画他部のみに現像剤を飛翔せ
しめるようにしたものである。この現色法は、■電気絶
縁性もしくは高抵抗の現像剤を使用することができるた
め、転写工程において転写不良等の問題が発生しない、
■非画像部にかぶりを生じない等の利点を有してＪ３す
、他の方法にくらべ優れた特徴をそなえている。この方
法によって静電潜像の現像を行なう場合、良画質の顕像
を得るためには像担持体と現像剤担持体との間隔はでき
るだ番）狭くしなければならず、必然的に現像剤担持体
上の現像剤層は極めて薄い厚みの均一な薄層とすること
が望ましい。

このような現像剤の薄層を形成する手段として例えば内
部に磁界発生手段を有する現像剤担持体を使用し、この
担持体上に磁性現像剤の薄層を形成する方法が特冊昭５
４−４３０４７号等に開示されている。この方法によれ
ば磁性現像剤の均一な薄層を安定に形成することが可能
であり、従って前述の非接触現像法によっても良好な顕
像を得ることができる。

しかし、上述のように磁界発生手段を有づる現像剤担持
体を使用して現像剤の薄層を形成する場合には磁界発生
手段すなわちマグネットと、現像剤中に磁性粉を分散し
てなる磁性現像剤とを不可欠な溝底要素としているため
次のような欠点を有している。■現像剤担持体の内部に
マグネットを設けなければならないため装置が祖雑で高
価なものとなり、また軽口化と小型化が困難である。■
磁性現像剤は非磁性現像剤にくらべて高価である。

■（Ｕ性現作剤は樹脂中に磁性粉を含有しているため彩
色性が悪く、カラー化には不適当である。

磁性現他剤を用いた非接触現像法は多くの長所を有して
いる反面、上述のように磁性現像剤を用いるが故に本質
的な欠陥を内包している。

これに対し、非磁性現像剤を用いた非接触現像法は、従
来技術にかがねる問題をことごとく解消する理想的な現
色法であると言えるが、非磁性現像剤を使用しているが
ゆえに、均一な現像剤の薄口を安定に形成することが困
難であるという大きな問題を抱えており、そのために実
用化が阻まれていた。

［発明の目的］ 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、現像剤を現像剤担持体に均一なＨさ
で付むさせることができるとともに現像に供されない余
分な現他剤を現像剤担持体上に付着させず現像剤の漏れ
をも防止することのできる現像装置を提供することであ
る。

［発明の概要コ 本発明は上記目的を達成するために、現像剤を担持して
搬送し、像担持体に現像剤を供給覆ることにより現像を
行う現像剤担持体と、この現像剤担持体に対向しこれと
相対移動することにより前記現像剤担持体によって搬送
される現像剤のｍを規制する規制用現像剤担持体と、こ
の規制用現像剤担持体と前記現像剤担持体との間に電圧
を印加して前記規制用現像剤担持体による現像剤の規制
量を静電的に調整する調整手段とによって構成したもの
である。

［発明の実施例］ 以下図面を参照しながら本発明の現像装置について説明
する。

先ず本発明の現像装置を適用した画像形成装置例えば複
写機について説明する。第１図は該複写機の概略断面図
である。図において１で示づものは複写橙筺体であり、
そのほぼ中央部には表面に静電潜像が形成される保担持
体例えばセレンなどから成るドラム状の感光体２が回転
可能に配置され、その周側部には、往復水平移動する原
稿台３に戟盾された原稿を光学的に走査して感光体表面
に原稿の像を結像させるためのランプ４及び収束性光伝
送体５と、原稿の像を結像させる前に感光体２の表面を
除電するための除電ランプ６及び除電後に感光体２の表
面を均一に帯電させる帯電器７と、感光体２の表面に形
成された静電潜会に現像剤を選択的に飛翔させてその静
電潜像を現像する本発明に係る現像装ｕ８とが設けられ
ていて、感光体表面には顕包が形成されるようになって
いる。そして前記捏写間筐体１の一側部（図において右
何部）には給紙部１０が設けられていて、例えば側部よ
り着脱自在な給紙カセット１１と、この給紙カセット１
１に収納されている用紙Ｐの最上層のものに転接してこ
れを先方へ送出する給紙ローラ１２と、手差給紙用の手
差給紙ガイド１３と、この手差給紙ガイド１３から挿入
された用紙を先方へ搬送する搬送ローラ１４とによって
構成されている。そしてこの給紙部１０から給紙された
用紙はレジストローラ１５によって搬送タイミングがと
られて前記感光体２に摺接するごとくに搬送されるよう
になっている。、搬送されてくる用紙の近傍であって感
光体２の周側部には、転写前チャージャ９と、顕像を構
成づる現像剤を用紙に転写する転写ヂャージ＋７１６と
、転写後に用紙を感光体２から剥離する剥ａｔチャージ
ャ１７とが設けられている。さらに現像剤の転写を受１
ノだ用紙は、搬送ベルト１９で搬送されて定着装Ｈ２０
に案内され、この定着装置２０を構成しているヒートロ
ーラ対２１の圧力と熱とによって現像剤の定着が行なわ
れ、その後排紙ローラ対２２で１−レー２３に排紙され
る。

次に前記現像装置８の詳細について説明覆る。

第２図は現像装置の概略斜視図、第３図は同現像装置の
概略断面図である。この現像装置８は、非磁性の現像剤
を使用するものであり、離間配置されたパックフレーム
３０とフロントフレーム３１との両口部にサイドフレー
ム３２．３３が取付けられて現仔装口用筺体３４が（ｎ
成され、その上端間口部３４Ａには現像剤を補給するた
めの開閉自在な８体４１が設けられ、正面側開口部３４
Ｂには１′７擦帯電された非磁性の現像剤を表面に担持
して１コ送しながらこの現像剤を感光体２に付着させて
現（９を行う現（象剤担持体例えばアルミニウム又はス
テンレスなどの金厄性或いはその表面に絶縁処理を茄し
て成る現像ローラ３５が回転可能に前記両サイドフレー
ム３２．３３に枢支されている。

なお現像ローラ３５の周面の一部は正面側開口部３４Ｂ
から露出されている。さらに現像装置用筐体３４の内部
には、前記現仕ローラ３５に対向しこれと相対移動する
ことにより前記現像ローラ３５によって口送される現他
剤Ｑ＠規制する規制用現像剤担持体例えばアルミニウム
又はステンレスなどの金屈性或いはその表面に絶縁処理
を施して成る規制ローラ３６がサイドフレーム３２．３
３に回転可能に枢支されている。なお規制ローラ３６と
現Ｑローラ３５との間隔寸法！（第３図参照）は現像剤
の粒径及び現像ローラ３５にイ」肴される現像剤の層厚
などによって決定されるものであり、使用される現像剤
の粒径が１０μｍ以上である場合には２０μＩＩｌ〜１
００μＩ程度に設定されることになる。そして第３図に
示すように前記現他剤ローラ３５ど規制ローラ３６との
間に電圧を印加して前記規制用現像剤担持体（規制ロー
ラ）３６による現像剤の規制量を静電的に調整づる調整
手段３７が設（プられている。この調整手段３７の詳細
を説明すると第１のスイッチ３７Ａに第１の電源３７Ｂ
が直列接続されたものと、第１の雷１３７Ｂとは極性を
逆にした第２の電源３７Ｄに第２のスイッチ３７Ｃが直
列接続されたものとが、図示しない慴動電極を介して前
記現像ローラ３５と規制ローラ３６との間に並列接続さ
れＣいる。そして前記第１及び第２のスイッチ３７Ａ、
３７Ｇは一方がｒＯＮＪ状態のときには使方がｒＯＦＦ
、Ｊ状態となる連動動作可能になっていて、スイッチ駆
動手段３８によって作動される。このスイッチ駆動手段
３８は、現像時に現像ローラ３５表面に所定厚の現像剤
層を形成させ、非現像時に現像ローラ３５表面に現像剤
層が形成されることを防止すべ（前記規制ローラ３６表
面に現像剤を付着させる電圧を両日−５３５．３６に印
加させるものである。例えば現像装置用筐体３４に収容
される現像剤の摩擦帯電極性が「正」の場合、現像時に
は第２のスイッチ３７Ｇを「ＯＮ」状態にし、非現像時
には第１のスイッチ３７Ａを「ＯＮ」状態にすることに
なる。なお前記スイッチ駆動手段３８の制御は複写会の
図示しない制御部からの制御信号によって行なわれるこ
とになり、例えば第１図に示す原稿台３がほぼ往路で水
平移動するときを現像時として駆動制御し、原稿台３が
ほぼ復路水平移動するときを非現像時として駆動制御す
るように４Ｒ成されている。そしてこの現像装置８は、
現像ローラ３５に塗布された現像剤が感光体２とは非接
触である位置に配置されている。この非接触配置関係は
、現像剤の粒径、現像ローラ３５に塗布される現他剤の
層厚などによって決まるものであるが、現像剤の飛翔を
確実に行って良質な顕像を得るためには現像ローラ３５
と感光体２との間隔はできるだけ狭くする必要があり、
しかもそのためには塗布される現像剤層はＮ浩であるこ
とが望ましく、かつ使用に供される現像剤粒径の範囲も
解像度との関係で決まってくるので、実用上の両者間の
ギャップ寸法はほぼ１０μ＋ｉ〜３００μＤ程度である
。なおこのギャップ寸法を保持するために、例えば現像
ローラ３５の軸にはギャップ規制ローラ３９が一体回転
可能に取付けられていて、このギャップ規制ローラ３９
が感光体２両側部の周面又は感光体２の軸に取付けられ
ている図示しない受ローラに当接して感光体２と現像ロ
ーラ３５との心間距離が一定に保持されるようになって
いる。また現像ローラ３５感光体２との間に電位差を生
じさせて両者間に電界を形成する図示しない電源を設け
ることが可能である。この電源は感光体２と現像ローラ
３５との間に形成された電界により現像ローラ３５上の
現像剤を感光体２表面に飛翔させ易くするものであり、
必ずしも必要ではない。現像ローラ３５上の摩擦帯電さ
れた現Ω剤は感光体表面の潜像電荷とによって生ずる静
電的吸引力だけでも十分に感光体表面に飛翔されるから
である。

次に上記現像装置８の作用及び効果について説明する。

現（象装置用筐体３４内に非磁性の現像剤Ｔが充Ｉユさ
れて現像ローラ３５及び規制ローラ３６が第３図に示す
矢印方向に回転されると、現像剤Ｔ相互間や両ローラ３
５，３６との間で現像剤Ｔが摩擦帯電されて両Ｏ−ラ３
５，３６の間に進入してくる。進入してくる現Ω剤Ｔは
両ローラ３５．３６の最接近位置（両ローラの間隔寸法
が第３図に示す乏となる位置）に近づくにつれて徐々に
薄く圧縮されることになる。このようにして徐々に薄目
化される現像剤の層厚は最終的に現像ローラ３５と規制
ローラ３６との間隔寸法乏によって規制されることにな
るので、最接近位置においては所定の層厚を得ることが
できる。

そして現像時には前記スイッチ駆動手段３８の作用によ
って第２のスイッチ３７Ｇが「ＯＮ」状態とされること
により、摩擦帯電極性が「正」の現像剤に対して現像ロ
ーラ３５には「負」、規制ローラ３６には「正」の極性
が与えられることになる。したがって最接近位置を通過
する現像剤は静電的に現像ローラ３５に吸引されて搬送
されることになる。このようにして搬送される現像剤Ｔ
は、現像ローラ３５と規制ローラ３６との最接近位にお
１プる間隔寸法！によってそのＦＪ厚が規制されている
ので、均一な薄層とされる。そしてこの現像剤Ｔは現像
ローラ３５と感光体２との間に形成される電界や、感光
体２表面の潜像電荷とによって生ずる静電的吸引力によ
ってその表面の静電ｍ＆が顕像化される。上述のように
現像ローラ３５に塗布された現像剤の薄層は均一である
から、選択的に飛翔された現像剤は静電潜像の各部にお
いて均一であり、良質な顕像を得ることができる。

また同様の理由により現像ローラ３５感光体２との間隔
は少くとも現像ローラ３５に塗布される現像剤層の厚さ
よりも僅かに太き番プれば十分であり、現像剤の飛翔を
確実に行って良好な顕像を得るためには現像ローラ３５
と感光体２との間隔をできるた【プ狭くηるという要請
に十分谷えることができる。さらに同様の理由から一成
分系の非磁性現■剤を使用しても非接触現像（像担持体
と現性担持体上の塗布現像剤層とを離間対向させ、当該
像担持体上に形成された静電潜血の画録部にのみ現他剤
を飛翔させて現像すること）を確実に行うことができる
ので、カラー現像に必要な重ね合わせ現像に対しても信
頼性の高い応用が可能であり、しかも像担持体どの接触
による俄担持体の破損や経時的劣化を確実に防止するこ
とができる。

ぞして非現像時には前記スイッチ駆動手段３８の作用に
にって第１のスイッチ３７Ａが「ＯＮ」状態とされるこ
とにより、摩擦帯電極性が「正」の現像剤に対して現像
ローラ３５には「正」、規制ローラ３６には「負」の極
性が与えられることになる。したがってこのとき最接近
位置を通過する現像剤は静電的に規制ローラ３６に吸引
されて搬送されることになる。したがって現像に供され
ない余分な現像剤は現像ローラ３５に付着されず規制ロ
ーラ３６によって現像装置用筐体３４内を循環するだけ
であるので、非現像時に現像剤が現像装置用筐体３４の
正面側開口部３４Ｂから個れたり感光体２を不必要に汚
染してしまうことを防止することができる。

次に本発明の他の実施例について説明する。第４図は本
発明の他の実施例装置を示す概略斜視図、第５図は同装
置の概略断面図である。第２図及び第３図に示すものと
同一の部材には同符号を付してその詳細な説明を省略す
る。異なる構成は現像ローラ３５．規制ローラ３６及び
調整手段３７の構成である。すなわち現像ローラ３５及
び規制ローラ３６は、感光体２の最大現像幅の周面領域
たる現像領ｗＬａと、この現像領域ａの両側に形成され
た局面領域たる非現像領域すとを絶縁した点が前記実施
例と相違する点である。このような絶縁を施す具体的な
構成としては例えば第５図に示すように、現像領域ａを
組成する現像用軸付ローラ３５Ａの両側に絶縁体３５Ｂ
を嵌挿し、その上に非現像領域すを構成する現像ローラ
用スリーブ３５Ｃを嵌挿して構成した現像ローラ３５と
、同様に現像領域ａを構成する規制用軸付ローラ３６Ａ
の両側に絶縁体３６Ｂを嵌挿し、その上に非現録領域す
を構成づる規制ローラ用スリーブ３６Ｃを１■挿して４
ｎ成した規制ローラ３６とを挙げることができる。そし
て調整手段３７は、現像ローラ３５の現像領域ａにだけ
所定厚の現像剤層を形成さゼる電圧を現像ローラ３５と
規制ローラ３６との間に形成するものである。例えば第
５図に示すように摩擦帯電極性が「正」の現像剤に対し
て前記用件用軸付ローラ３５Ａ及び規制ローラ用スリー
ブ３６Ｃが摺動電極４０Ａを介して電源３７Ａの「負」
側に接続され、現像ローラ用スリーブ３５Ｃ及び規制用
軸付ローラ３６Ａが摺動電極４０Ｂを介して電源３７Ａ
の「正」側に接続されて構成されている。なお第５図に
おいて４５で示すものは現像ローラ３５と規制ローラ３
６との間隔寸法乏を規制するためのギャップ規制ローラ
であり、規制ローラ３６と同心で回転可能に取付けられ
、この外周面が現像ローラ３５の表面に当接することに
よって両ローラ３５，３６の心間距離が所定値に保持さ
れるようになっている。現像ローラ３５及び規制ローラ
３６のサイドフレーム３２，３３に対する枢支状態が確
実であれば前記ギャップ規制ローラ４５は不要である 次にこの実施例装置の作用及び効果について説明する。

この装置は前記調整手段３７の作用により、現像用軸付
ローラ３５Ａ及び規制ローラ用スリーブ３５Ｃには「負
」、現像ローラ用スリーブ３５Ｇ及び規制用軸付ローラ
３６Ａには「正」の極性が与えられている。このため「
正」の帯電極性を有する現像剤が現像ローラ３５と規制
ローラ３６との間に進入してくると、その現像剤Ｔは第
６図に示すように現像領域ａに対応する部分では現像ロ
ーラ３５に静電的に吸引され、非現像領域すに対応する
部分では規制０−ラ３６に静電的に吸引されることにな
る。したがって現像に供されない余分な現像剤は現像ロ
ーラ３５に付着されず規制ローラ３６によって現像装置
用筐体３４内を循環するだけであるので、非現像領域に
位置する現像剤が現像装置用筐体３４の正面側囲口部３
４Ｂからとれたり感光体２を不必要に汚染してしまうこ
とを防止することができる。また現像ローラ３５に付活
されて搬送される現像剤は、前記実施例とＩＬ１様に現
仕ローラ３５と規制ローラ３６との間隔寸法２によつＣ
その層厚が規制されるので均一な４層とされる。

なｄ３上記各実施例は一例であり本発明の要旨の範囲の
内において種々の変形実施ができることは君うまでもな
い。例えば現像ローラと規制ローラとの極性は実施例に
限定されず、現像剤の摩朗帯電極性に応じて変えること
ができる。また現像剤担持体及び規制用現像剤担持体は
アルミ、ステンレスなどの金ｊＥｈ　”ｉＪドラムたり
ではなく金屈板やベルトなどにＤＦａえることができ、
しかもそれらの表面にはアルマイト！ｆａ埋やクローム
メッキなどを施すことし可能である。特にこのような表
面処理を施せば現像剤担持体表面の摩耗を防止すること
ができ、現像の経時的安定性と現像剤担持体の延命とを
図ることができる。また本現像装置によって現像するこ
とができる静電潜像は第１図に示す複写機によって形成
されたものに限定され一４陰極線管、レーザー光、針電
極または発光クイＡ〜ド等によって形成された荷電粒子
のパターンであれば何でもよい。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなＪ：うに本発明の現像装置にあ
っては現像剤を現像剤担持体上に均一な厚さで付着させ
ることができるとともに現像に供されない余分な現色剤
を現像剤担持体上に付乞させず現像剤の漏れをも防止す
ることができる等の優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像装置を適用した複写例の概略断面
図、第２図は本発明の現像装置の一実施例を示ず概略斜
視図、第３図（よＩｉ’ｉｌ装置の概略断面図、第４図
は本発明の現像装置の他の実施例を示す概略斜視図、第
５図は同装置の概略断面図、第６図は同装置の作用説明
図である。 ２・・・・・・像担持体、　３５・・・・・・現像剤担
持体、３６・・・・・・規制用現像剤担持体、３７・・
・・ム１巴λ手段、Ｔ・・・・・・現色剤。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）現仔剤を担持して椴送し、像担持体に現像剤を供
   給することにより現像を行う現像剤担持体と、この現像
   剤担持体に対向しこれと相対移動することにより前記現
   像剤担持体によって搬送される現台剤の足を規制する規
   制用現像剤担持体と、この規制用現像剤担持体と前記現
   像剤担持体との間に電圧を印加して前記規制用現像剤担
   持体による現（ゑ剤の規制Ｑを静電的に調整する調整手
   段とを具備することを特徴とする現像装置。
2. （２）調整手段は、現像時に規制用現像剤担持体によっ
   て現像剤担持体に所定厚の現像剤層を形成させ、非現作
   時に規制用現像剤担持体によって現像剤担持体に現像剤
   層が形成されないＪ：うに電圧を印加するものである特
   許請求の範囲第１項に記載の現像装置。 ＋３１　ＫＩ’Ｊ　差手段は、規制用現像剤担持体によ
   って現像剤担持体の現像に寄与する現像領域にだけ所定
   厚の現像剤層を形成させる電圧を印加するものである特
   許請求の範囲第１項に記載の現像装置。