JPS6051856A

JPS6051856A - 現像装置

Info

Publication number: JPS6051856A
Application number: JP58161253A
Authority: JP
Inventors: Mitsuaki Kamiyama; 神山　三明
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-08-31
Filing date: 1983-08-31
Publication date: 1985-03-23
Also published as: US4579081A; DE3431960A1; DE3431960C2; JPH0561631B2

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着色微粉末が、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５ｉ０２などの外添加物を付着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、現像濃度を一定
に維持するために、トナーとキャリアとの混合比すなわ
ちトナー濃度を常に一定に維持しておかなければならな
い。−成分現像剤は、このようなトナー１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。

非磁性現像剤は、一般に、樹脂粉末にカーボン等の容色
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層とを離間を保持して対向させ
適宜なバイアスを印加して画像部のみに現像剤を飛翔せ
しめるようにしたものである。この現像法は■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右しており、他
の方法にくらべ優れた特徴をそなえ−Ｃ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
だけ狭くシンヨければならず、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開昭
５４−４３０４７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する現像剤担持
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構成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複雑で高
価なものとなり、また軽量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。

■磁性現像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。

磁性現像剤を用いた非接触現８！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
来技術にかかわる問題をことごとく解消する理想的な現
像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、均一な現像剤の薄層を安定に形成することが困
難であるという唯一の大きな問題を抱えており、このに
うに現像剤の薄層形成を均一な行うことができないと、
静電潜像に飛翔される現像剤の量が部分的に不均一にな
り、良質な顕像（潜像に現像剤が付着されて形成された
像）を得ることができなくなる。

ここで、−成分現像剤を使用覆る従来の一般的な現像装
置について説明すると、現像剤を現像剤担持体に塗布す
るためにウレタンゴムやステンレスなどから形成された
弾性体ブレードが現像剤担持体の表面に圧接される構造
になっていて、例えば非磁性現像剤を使用するときには
、弾性体ブレードと現像剤担持体との間でこれが摩擦帯
電されて塗布されるようになっている。

ところで、現像剤担持体上に現像剤の均一な薄層を形成
するには現像剤担持体に対する弾性体ブレードの圧接圧
力を所定値に調整しておかなければならないが、従来装
置にあっては弾性体ブレードはビス止めなどによって直
接現像装置用筐体に取付けられているためその調整は極
めて困難であり、さらに他の部材の組立誤差が大きいよ
うな場合には弾性体ブレードと現ｌＪ！装置用筺体との
間にスペーサなどを介在させなければならなかった。

特に非磁性の一成分現像剤を使用して非接触現像を行う
装置の場合には弾性体ブレードの圧接圧力の均一化が極
めて重要であるので、その調整は困難を極めていた。

［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、現像剤担持体に対する弾性体の圧接
圧力を容易に調整１−ることができる現像装置を提供す
ることである。

［発明の概要］本発明は上記目的を達成するために、現像剤収納容器内
に収容されている現像剤を表面に担持して搬送する現像
剤担持体と、前記現像剤担持体の表面に圧接可能な現像
剤層形成用の弾（’１体と、前記現像剤担持体に対する
弾性体の圧接圧力を変える圧接圧力調整機構とを備える
べく現像１ム置をＵ、ｆｆ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也形成装置例えば複
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で示すものは複写機筐体であり、
そのほぼ中央部には表面に静電潜像が形成される像担持
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に載置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１〔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
形成された静電潜像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置８とが設けら
れていて、感光体表面には顕像が形成されるようになっ
ている。そして前記複写ｔ１筺体１の一側部（図におい
て右側部）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１１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づる給紙ローラ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、転写前ヂト−ジャ９と、顕像を
構成づる現像剤を用紙に転写する転写チャージャ１６と
、転写後に用紙を感光体２から剥離する剥離ヂセージャ
１７とが設けられている。さらに現像剤の転写を受（プ
た用紙は、搬送ベルト２ｏに案内され、この定着装置２
０を構成しているヒートローラ対の圧力と熱とによって
現像剤の定着が行なわれ、その＋！２υ１紙］コーラ対
２２でトレー２３に排紙される。。

次に前記現像装置の詳細につい一’Ｃ”Ｊｌ明する。第
２図は現像装置の概略斜視図、第３図は同現像装冒の概
略断面図である。各図に示す現像装置８は例えば非磁性
現像剤を使用するものであり、バックフレーム３０Ａの
両側にサイドフレーム３０１３　。

３００が取付【プられて現像装置用筺体３１が構成され
ている。さらにこの現像装置用筺体３１の正面側には可
動部材として例えばフロン！−フレーム３００がビン３
２を介して前記両サイドフレーム３０Ｂ、３０Ｇに回動
自在に枢支されていて現像装置用筐体とともに現像剤収
納容器３０Ｅが構成されている。そしてこの現像剤収納
容器３０Ｅ内の両側には比較的摩擦係数の小さい例えば
ウレタンフオーム等によるシールド部材３０Ｆ、３０Ｇ
が設けられている。このシールド部材３０Ｆ、３０Ｇは
後述するごとくフロントフレーム３０Ｄが回動変位した
場合においてもその回動変位を阻害するものではなく、
しかもその回動変位による現像剤収納容器３０Ｅからの
現像剤の漏れを防止するものである。また現像装置用筺
体３１の上端開口部３１Ａには現像剤を補給するための
開閉自在な蓋体３３が設けられ、下端開口部３１Ｂ近傍
には現像剤を表面に担持して搬送する現像剤担持体例え
ばアルミニウム又はステンレスなどがら成る現像ローラ
３５が回転可能に前記両サイドフレーム３０８．３０Ｇ
に枢支されている。さらに、前記フロントフレーム３０
Ｄと現像ローラ３５の間には、この現像ローラ３５に圧
接されていて圧接下に進入した現像剤Ｔを現像ローラ３
５表面に塗布する弾性体例えばシリコンブタジェンゴム
（硬度４０度〜４５度）、ウレタンゴム、ステンレス、
燐青銅（厚さ０　、０７　ｍｌＤ　−０、２１１ｍ程度
）又はウレタンシートなどから形成された弾性体ブレー
ド３６がブレードホルダ３７を介してフロントフレーム
３０Ｄにネジなどで取付けられている。そして、前記フ
ロントフレーム３０Ｄを回動変位させて現像ローラ３５
に対する弾性体ブレード３６の圧接圧力を変える圧接圧
力調整（ｌｌｆ１３４として、たとえば回転自在にフロ
ントフレーム３０Ｆ）の正面側に螺合された調整ネジ３
４Δと、このＦＪ整ネジ３４Ａを回動自在に支持すると
どもにこのネジの軸方向の移動を規制する支持部材３４
Ｂとが設けられている。このｊｊｊ造を第４図（Ａ）に
基づいて詳細に説明すると、前記支持部材３４Ｂは、ｎ
通孔を有するホルダ３４ａが前記ナイドフレーム３０Ｂ
、３０Ｃに取付けられ、さらにこのホルダ３４ａに回転
可能に挿入された調整ネジ３４Δの軸方向への移動を規
制するためにストツーシリング３４ｂが前記ホルダを挾
む如く前記調整ネジ３／ＩＡに取付けられて構成されて
いる。なお調整ネジ３４Ａと支持部材３４Ｂとの具体的
構造は第４図（Ａ）に示すものに限定されるものではな
く、例えば、第４図（Ｂ）に示すように調整ネジ３４Ａ
の非ネジ部に段部３４Ａ−を形成し、この段部３４Ａ′
を２つ割りのホルダ３４Ｂで回転可能に挾持することに
よって調整ネジ３４Ａの軸方向への移動を規制する構造
にすることもできる。なお上記弾性体ブレード３６は、
現像ローラ３５との対向面の一部が面接触するごとく現
像ローラ３５に圧接されているので、弾性体ブレード３
６の自由端部が圧接される構造のものに比べ弾性体ブレ
ード３６と現像ローラ３５との接触面積を大きくするこ
とができる。したがって現像ローラ３５への圧接圧力の
微調整が容易であって圧接圧力の均一化を図ることがで
き、しかも現像剤はより長時間圧接圧力下で摩擦を受け
ることになり現像剤は均一かつ充分な摩擦帯電電荷を獲
得することができる。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に塗布される現像剤の層厚な
どによって決まるものであるが、・現１り剤の飛翔を確
実に行って良質な琵１像を１′するためには現像ローラ
３５と感光体２との間隔はで２Ｎ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薄層で
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１０μｍ〜３００μｍ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が同心で一体
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に電圧を印加して感光体２と現像ロ
ーラ３５との間に電界を形成する′Ｆｉ源４０が設けら
れている。この電源４０は感光体２ど現像ローラ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上で摩瞭帯電された現
像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
。

ここで前記現像ローラ３５と弾性体ブレード３６との詳
細について説明する。先ず両者を概括的に説明するなら
ば、第５図に示すように現像ローラ３５の周面には第１
の凹凸粗面４５が形成され、かつこの現像ローラ３５に
対向する弾性体ブレード３６の対向面の一部には第２の
凹凸粗面４６が形成されている。先ず前記第１の凹凸粗
面４５は、現像剤粒径をＤとしたときに０．０７Ｄ〜１
．５Ｄの表面粗さを有すべく形成されていて、サンドブ
ラスト又はパフ仕上げなどによって粗面化処理がなされ
ている。なお前記第１の凹凸粗面４５は第２図に示すよ
うに感光体２の最大画像形成幅にほぼ等しい最大現像幅
ａの周面領域たる現像領域に形成され、この両側には非
現像幅すの周面領域たる非現像領域が形成されていて特
別な粗面化処理はなされていない。又前記第２の凹凸粗
面４６は、第５図に示すように前記現像ローラ３５と弾
性体ブレード３６との間に介在りる現像剤の単粒子層Ａ
とは非接触である領域例えば現像ローラ３５と特定現像
剤Ｔ１との接触点にお【ノる接線！１を基準にした場合
この接ｔＱｆｌｓからＮ１間した距離ｃｌｔ　（現像剤
粒径りの２〜３倍程度）と距ＰＩＩｄｚとの間の領域に
形成されている。４ｒおこの形成領域を弾性体ブレード
４６の長手方向に関して見れば第６図に示すように長手
方向く現像に１−ラの軸心方向）の一端部から他端部に
まで及１ｖでいる。

またこの第２の凹凸粗面４６は、現像剤粒径をＤとする
と０．１Ｄ〜２．０Ｄの表面粗さを右づべく形成されて
いて、サンドブラスト又はパフ仕上げなどによって粗面
化処理がなされている。

次に上記現像装置８の作用及び効果について説明する。

先ず現像ローラ３５に対Ｊる弾性体ブレード３６の圧接
圧力の調整は前記調整ネジ３４Δを回転することによっ
て行われる。叩ら、調整ネジ３４Ａが回転されると、こ
の調整ネジ３４１よ前記ストップリング３４ｂとホルダ
３４ａとの係合作用によりその軸方向への移動が規制さ
れているので、ｍｌネジ３４Ａに螺合されているフロン
トフレーム３０Ｄは前記ビン３２を中心に第４図（Ａ）
に示す矢印Ｅ方向又は矢印Ｆ方向に回動変位される。こ
の回動変位方向及びその量によって圧接圧力が調整され
ることになる。このように調整ネジ３４Ａを回転させる
ことによって弾性体ブレード３６の圧接圧力を調整する
ことができるので、弾性体ブレード３６の止めネジを緩
めて圧接圧力を調整する必要がない。しかも調整ネジ３
４Ａは弾性体ブレード３６の長手方向に沿ったほぼ両側
に設けられているので、両者の回転量を変えて調整すれ
ば、装置の組立誤差が大きい場合であってもフロントフ
レーム３０Ｄと弾性体ブレード３６との間にスベーナな
どを介在させる必要がなく、微妙な圧接圧力調整を極め
て容易に行うことが可能である。

圧接圧力の調整後、現像装置８内に現像剤Ｔが充填され
て現像ローラ３５が第５図示矢印Ｖ？方向に回転される
と、現像剤Ｔは現像ローラ３５による搬送力などによっ
て矢印Ｗ１方向に搬送されるとともに弾性体ブレード３
６どの間Ｃ＋’？；　ａ帯電づることになる。このとき
、現像ローラ３５の表面には第１の凹凸粗面４５が形成
され（いるので現像ローラ３５に接づる現像剤及びその
近傍の現像剤Ｔの搬送力Ｆ１は増大され現像ローラ近傍
の現像剤Ｔは矢印Ｖ？力方向確実にＩｆｆＪ送されて流
動転位する。更に弾性体ブレード３６には第２の凹凸粗
面４６が形成されているので第２の凹凸粗面４６に接触
する現像剤は比較的大きな搬ｊ″”Ａ　ＩＩ（抗力Ｆ２
を受け第２の凹凸粗面４６に近づ＜　ＩＴど現像剤Ｔの
流動転位はＭ慢どなり、その一方力２の凹凸粗面４６の
下流側（第５図に示Ｊ距館ｄｓの範囲）は粗面化処理が
なされていないのでこの部分に接する現像剤Ｔは比較的
小さな搬送抵抗力Ｆ３しか作用されず滑らかに流動転位
づることになる。

したがって押圧力Ｆ４を作用する弾性体ブレード３６の
圧接下に進入し゛てくる現像剤Ｔは現像ローラ３５に近
い所で矢印Ｗ２　、Ｗ３に沿って活発かつ滑らかに流動
転位され、しかも弾性体ブレード３６の下流側に近づく
につれ流動転位する現像剤の層厚は徐々に小さくなり、
弾性体ブレード３６の下流部分に於いては均一な単粒子
層として現像剤ローラ３５に塗布されることになる。こ
のように弾性体プレート３６の圧接下に進入してくる現
像剤は滑らかに流動転位されかつ流動転位する現像剤の
層厚は比較的小さな角度θで徐々に小さくされるので、
現像剤Ｔの流動性の悪化やむら及び異物の混入などによ
り弾性体ブレード３６が押上げられることによって生ず
る現像剤薄層の不拘−及び現像剤の帯電むらを確実に防
止することができる。そして現像ローラ３５の表面に現
像剤Ｔの均一な薄層が形成されると現像ローラ３５と感
光体２との間に形成される電界の作用により、薄層を構
成する摩擦帯電された現像剤が選択的に感光体２表面に
飛翔されてその表面の静電潜像が顕像化される。前述の
ように現像ローラ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
た上述のように現像ローラ３５に塗布される現像剤の薄
層は均一であるから、現像ローラ３５と感光体２どの間
隔は少くとも現像剤単粒子層の厚さＪ：りも伜かに大き
ければ十分であり、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どの間隔
をできるだけ狭くするという要請に十分答えることがで
きる。また同様の理由から一成分系の非磁性現像剤を使
用しても非接触現像〈像担持体と現像担持体上の塗布現
像剤層とを離間対向させ、当該像担持体」二に形成され
た潜像の画像部にのみ現像剤を飛翔させて現像刀ること
）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、しかも像担持体との接触にＪ：る像担持体の破損や
経時的劣化を確実に防止づることができる。

なお本発明は上記実施例に限定されるものではなく、各
部材につき同一機能を有する他の部材に置換えられるこ
とは言うまでもない。例えば使用現像剤は非磁性現像剤
だけではなく一成分の磁性現像剤をも使用することがで
きる。また現像剤担持体はアルミ、ステンレスなどの金
属製ドラムだ参りではなく金属板やベルトなどに置換え
ることができ、しかもそれらの表面にはアルマイト・処
理やクロームメッキなどを施すことも可能である。特に
このような表面処理を施せば現像剤担持体表面例えば第
１の凹凸粗面等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金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
されず陰極線管、レーザー光、針電極または発光ダイオ
ード等にＪ：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。また、可動部材は、実施例のごとく回動
可能に現像装置用筺体に枢支され、この現像装置用筐体
と共に魂像剤収納容器の一部を兼ねる構造に限定される
ものではない。特にこのように梠或すれば装置の小形化
は達成されるが、現像剤収納容器とは全く無関係な構造
にすることができ、さらに可動構造を回動ではなく摺動
にすることも可能である。また圧力調整ｍ　ＩＲはリン
クは（にやカム別構を適用し１″′、ものに置換えるこ
とが可能である。さらに本発明は、非接触現像法の外に
接触現像法を応用した現像装置にも適用することが可能
である。

「発明の効果」以−にの説明から明らかなように本発明の現像装置にあ
っては、現像剤担持体に対づる弾性体の圧接圧力を容易
に調整することがでさるｔ【ど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？翻１の概略断面
図、第２図は本発明の現像装置の−実り例を示す概略斜
視図、第３図は同装置の概略断面図、第４図（Ａ）、（
Ｂ）は圧接圧力調整ｎ　４ｍの詳細を示す断面図、斜視
図、第５図は同装置の現像ローラと弾性体プレートとの
詳細を示づ断面図、第６図は弾性体ブレードの概略斜視
図である。３０Ｄ・・・・・・可動部材、３０Ｅ・・・・・・現像
剤収納容器、３１・・・・・・現像装置用筺体、３４・・・・・・圧接圧力調整］Ｌ３４　Ａ・・・・・・調整ネジ、３４　Ｂ・・・・・・
支持部材３１５・・・・・・現像剤担持体、３６・・・
弾性体、Ｔ・・・・・・現像剤。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　現像剤収納容器に収容されている現像剤を表面
に担持して搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体
の表面に圧接可能な現像剤層形成用の弾性体と、前記現
像剤担持体に対する弾性体の圧接−圧力を変える圧接圧
力調整機構とを具備することを特徴とする現像装置。
（２）圧接圧力調整機構は、現像剤収納容器を椙成する
もので前記弾性体を回動可能に支持する可動部材を回動
変位させて前記現像剤担持体に対する弾性体の圧接圧力
を変えるものである特許請求の範囲第１項に記載の現像
装置。
（３）圧接圧力調整機構は、回転自在にｎｒｒ記ＴｉＪ
　ｆｌＪ部材に螺合された調整ネジと、この調整ネジを
回転自在に支持するとともにこの調整ネジの軸方向の移
動を規制する支持部材とを備える特許請求の範囲第２項
に記載の現像装置。