JPS6067978A - 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】 １１１ 本発明は、現像剤を循環搬送して供給する現像装置に関
し、より詳細には、電子写真複写機、ファクシミリ、プ
リンタ等の画像形成装置に適用し得る１成分現像剤を使
用する現１ｌＩＶｔ置に関するものである。

ｌ１」己（ 一般に、１成分磁性トナーを循ｊ１１ＷＩ送しつつ像担
体に供給する方式の現像装置は、第１図に示す如く構成
されている。第１図に於いて、円筒状の現像ローラ２が
回転自在に支承され矢印方向に回動される。この現像ロ
ーラ２の周面上にトナー１がホッパ３から適量ずつ補給
され、現像ローラ２の回動方向に於けるホッパ３の下流
側に配設されされ薄層化されると共に摩擦帯電される。

そして、必要な電荷が付与されたトナー薄層は、この後
誘電体ベルト５と接触する現像位置りでその表面に形成
された静電潜像に供給される。ここで、トナー薄層の潜
像の画像部に接触した部分はベルト５側に付着して潜像
を可視像化し、非画像部と接触した部分はそのままロー
ラ２側に残る。従って、現像位置りを経たトナ一層は、
凹凸の生じたトナー付着状態の不均一な層となっている
。

この後、上述した凹凸状態のままのトナ一層がドクタブ
レード４の上流側のトナー溜りＳに戻され、この上にト
ナ１−が補給されて新たな現像プロセスに循環供給され
た場合、その凹部にトナーを凸部と同一状態に補給する
ことは極めて困難でありトナーの付着密度が不均一とな
る。その結果、現像した画像に所謂オフセット像や濃度
ムラが発生し、画像品質が低下する。

この様な不都合を防止する為に、本例では、スクレーパ
６が設けられて現像位置りを経たトナ一層を一旦現像ロ
ーラ２表面から掻き取る構成となつでいる。スクレーパ
６により掻き取られたトナ一層は、スクレーパ６自体に
穿設された窓６ａ等を通して下流側に送り出され、そこ
に貯留されている補給用トナー１中に混入せしめられる
。そして、現像ローラ２の回転と共にトナー溜りＳで補
合用トナーと十分に混合され、新たな現像プロセス用の
均一なトナーとして再度現像ローラ２周面上に供給され
る。これにより、上述したオフセット像や濃度ムラ等の
画像不良の発生が防止される。

ここで、スクレーパ６は、通常、弾性体で形成され、図
示される如く先端を１・す一層の搬送方向に対してカウ
ンタ方向から現像ローラ２表面にブレード自身の弾性力
で圧接させると共に他端を例えばホッパ３のハウジング
等に固着し、トナ一層をすくい上げる様な態様に保持さ
れている場合が多い。この様なスクレーパ６を使用した
場合、トナ一層の厚みや現像ローラ２との摩擦力の変動
に応じて圧接力を柔軟に変化させ、・安定した□掻取効
果を発揮することが難しい。又、スクレーバ６自体の先
端形状の加工精度や弾性率及びその取付は精度等により
掻取効果が影響されるが、それらを正確に設定すること
は困難であり又生産効率を低下させる原因となる。

目　的 本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであって、簡
素な機構で組立が容易であり且つオフセット像や濃度ム
ラ等の画質不良を発生させず安定して良好な現像効果を
発揮可能な川縁装置を提供することを目的とする。

轟−」【 以下、本発明の構成について、具体的な実施例に基づき
説明すも。第２図は本発明の１成分磁性トナーを使用す
る現像装置を示した模式図である。

第２図に於いて、９は補給口９ａから補給されたフレッ
シュな１成分磁性トナー８を貯留１゛るボツバである。

このホッパ９の先端部には、フレッシュトナー８を攪拌
するアジ云−夕１０が回動可能に配設されており、更に
その先端側にはフレッシュトナー８の供給口９ｂが形成
されている。

ａｔ　絵　口　ＱｈＬ−Ｌ＋　７／７’ｌ丘＄１ｓｓｃ
ＪＪｌｄ、し　Ｉ　、ｒ　ｌ１ｉｌ　−ｈ可能に、フレ
ッシュトチ−８を適瓜ずつ後述する現像ローラ１５に補
給する補給ローラ１１が配設されている。この補給〇−
ラ１１は、円筒状に形成され、その内部には適数個の磁
石１２が補給ローラ１１の内周面に沿って略均等に配設
されている。そして、供給口９ｂの補給ローラ１１の回
転方向に於ける下流側には、第１ドクタブレード１３が
その先端をトナーの層厚を規制する間隙ｄだけ補給ロー
ラ１１の表面から離隔させて配設されている。この間１
１ｔｄの好適な寸法は０．３±０．２ｍｍ程度であり、
補給ローラ１１上に供給されたフレッシュトナー８にこ
こで連鎖状態を切断する所謂穂切り処理が施され、補給
ローラ１１の表面にトナー薄層８ａが形成される。この
トナー薄層８ａは、補給ローラ１１から現像ローラ１５
へ磁気的に転送され、且つ現像ローラ１５によって搬送
されてドクターブレード１７の前にトナー溜Ｓを形成す
る。

補給ローラ１１と同様に円筒状に形成された現像ローラ
１５が１．その周面の１部をトナー溜りＳの領域内を通
過させて回動される様に配設されている。本例の現像ロ
ーラ１５は、双方のローラ１１．１５の最近接部に於け
る間隙が２〜６Ｉｌｌ程度確保される様に設置され、矢
印の反時計回り方向に回動される。この現像ローラ１５
の周面には、固有抵抗値が１０５０・Ｃｌｌ１以下の導
電性シリコンゴム１５ａが被着され、その内部には補給
ローラ１１と同様に適数個の磁石１６が配設されている
。

そして、トナー溜りＳ内を通過する現像ローラ１５表面
の出口部Ｅには、トナーの層厚を規制しトナー薄層８−
ａを形成する第２ドクタブレード１７が、その先端を現
像ローラ１５表面に所定の圧力で圧接させた態様で配設
されている。

第２ドクタブレード１７の現像ロー５１５の回動方向に
於ける）流側では、無端状のＭＮ体ベルト１８が現像ロ
ーラ１５の表面と同方向に移動しつつ接触できる様に回
動自在に配設されており、ここで誘電体ベルト１８表面
に形成されている静電潜像はトナー薄ＩＥＭａの供給を
受け現像される。

而して、現像ローラ１５の周面近傍で上述の現像位！Ｄ
の下流側には、現像処理を終えて搬送されてくるトナー
薄層８′ｂを現像ローラ１５表面から掻き取る第２スク
レーバ１９が配設されている。この第２スクレーバ１９
は、材料として磁性体を用いて薄板状に形成されており
、現像ローラ１５の周面の形状変化にも柔軟に対応して
その１端をローラ１５の幅方向に略均等に圧接させるこ
とができる。そして、１端を磁石１６の磁力による適度
な力で圧接させると共に他端は軸１９．ａに回動自在に
支承されている。ここで、その軸１９ａの配設位置は、
第３図に示される如く、上述した圧接部Ｐの下流側でこ
の圧接部Ｐに於ける接線１２＋と法線β２がなす角度θ
の範囲内に設定されている。

かくの如く第２スクレーパ１９の支承位置０を設定する
理由について、以下に説明する。第２スクレーパ１９の
支承軸１９ｃが角度θの範囲内に位置する場合は、第３
図に示される如く、磁石１６ａの磁力ｐによる支承位置
Ｏの周りのモーメントＭｐは時計回り方向に作用する。

又、現像ローラ１５の表面との摩擦ｈｆによるモーメン
トＭＦも時計回り方向に作用する。従って、第２スクレ
ーパ１９に作用する全体のモーメントＭＴは、同じ時計
回り方向で夫々のモーメントＭＰ、ＭＦが加算された大
きさとなる。

以上の如く第２スクレーバ１９を構成することにより、
現像ローラ１５表面との摩擦力ｆやトナ一層８”ｂの厚
み等の負荷変動に適切に対応し、その掻取効果を安定的
に発揮することができる。

又、回動自在に支承されている為に適応性が良く、取付
は位置や部品の加工精度のバラツキを吸収できてその生
産や組立が容易となる。

しかしながら、摩擦力ｆに起因するモーメントＭＦはス
クレー７＜１９の先端形状、特にその表面特性によって
変化する。即ち、スクレーパ１９の先端がトナ一層との
摩擦によって摩耗し丸くなると、モーメントＭＦは著し
く減少し、十分な食込力が得られず、剥取効果が劣化す
る。トナー、特に１ａ分Ｗ＃椅り十−は−鍋椅餘月、Ｔ
Ｇｏ、凸、カ含有しており、又第２添加物として５ｉＯ
ｚ等を混入する為、この様なトナーからなる層に金属片
が摺接されるとその接触部が摩耗される。即ち、通常の
金属から形成したスクレーパ１９を使用した場合、その
硬度はＨｖ５００〜６００程度あり、その先端のトナ一
層との接触部に於いて摩耗の発生が著しい。

本現像装置に於いて使用する剥取用スクレーバ１９は、
第４図に示した如く、その先端部を硬化処理して高硬度
膜１’９ａを形成したことを特徴とするものである。こ
の様な高硬度膜１９ａは先端から十分な長さρを有して
おり、スクレーパ１９が現像ローラ１５に圧接された場
合に現像ローラ１５上のトナ一層がスクレーパ１９自身
に摺擦されることがない様にする。又、第４図に示した
実施例ではスクレーパ１９の先端郡全体を取囲む様に高
硬度１１１９ａが設けられており、この場合には高硬度
Ｉ１１９ａがスクレーパ１９に強固に付着され機械的な
一体性を強めることを可能としている。しかしながら、
この様な高硬度［１１１９ａは現像ローラ・１５上のト
ナ入一層に摺接する、例えば、スクレーパ１９の上側先
端表面部にのみ設ける構成とすることも可能である。

高硬度膜１９ａは種々の表面硬化法により形成すること
が可能であるが、例えば、イオン窒化。

軟窒化。イオンブレーティング等が好適である。

トナーの含有成分を考慮して高硬度１１１１９ａの硬度
を設定するのが好適であり、例えば８１＜）２等を含有
する本例の１成分磁性トナーの場合には、硬度を）−１
ｖｌ、１００以上に設定するのが良い。

現像ローラ１５の表面から掻き取られたトナー８−ｃが
滞留する、第２スクレーバ１９の先端近傍には、スクレ
ーバローラ２０が回動可能に配設されており、掻き取ら
れ滞留するトナ一層８−ｃを第２スクレーバ１９に穿設
された窓１９ｂを通して下流側に移送する。

次に、上記の如く構成された本実施例の動作について説
明する。

まず、トナー補給口９ａからホッパ９内に供給されたフ
レッシュトナー８が、回動されるアジテータ１０により
均一に攪拌されつつ補給ローラ１１の周面上に補給され
、フレッシュトナー８は補給ローラ１１の回動と共−に
第１ドクタブレード１３の配設部に搬送される。磁石１
２の磁力により補給ローラ１１の周面に担持されたフレ
ッシュトナー８は、ここで強制的に間隙ｄを通過させら
れ予備的に一定の層厚に規制される所謂穂切り処理を受
ける。穂切りされたトナ一層８ａは、補給ローラ１１の
回転と共に補給ローラ１１表面との摩擦により所定の極
性の電荷が付与される。補給ローラ１１上に形成された
トナ一層８ａは現像ローラ１５上に磁気的に転送される
。この様にフレッシュトナー８にまず予備的な穂切りを
目的としだ層厚規定とｌＩ！擦帯電を施すことにより、
フレッシュトナー８が元来有している電荷や密度のバラ
ツキが緩和される。尚、トナー溜りＳにトナーが溜り過
ぎた場合は、図中白抜矢印で示される如（ホッパ９内に
リサイクルされ、再び補給ローラ１１の周面上に補給さ
れ上オと同様の一連の処理受ける。

トナー溜りＳに滞留すゝるフレッシュトナー８８は、こ
こを通過する現像ローラ１５の周面上に担持されその回
動と共に下流側に搬送されるのであるが、トナー溜りＳ
の出口部Ｅに配設された第２ドクタブレード１７により
所定の層厚に規制されトナー薄層８′ａが形成される。

この場合、第２ドクタブレード１７の先端は現像ローラ
１５表面に当接されているが、現像ローラ１５周面には
シリコンゴム層１５ａが被着されているためトナー８′
の流れが遮断されることはなく、所定の割合でトナー８
−が強制的に通過せしめられ極めて層厚の薄いトナー薄
層８′ａが形成される。又、この際、トナー８′は第２
ドクタブレードとシリコンゴム層１５ａの間で比較的強
い機械的ストレスを受け、現像に必要な所定の極性の電
荷が十分に付与される。

この様なトナー薄層８”ａは、現像ローラ１５の回動と
共に誘電体ベルト１と接触する現像位置りに搬送され、
現像に供される。一方、この現像位置に回動されてくる
誘電体ベルト１８の表面には、適所で形成された静電潜
像が担持されており、これに現像ローラ１５上の現像に
好適なトナー薄層８−ａが供給されて潜像が可視像化さ
れる。

この後、現像に使用されず現像ローラ１５の周面上に残
存するトナ一層Ｂ′ｂは、その回動と共に下流側に搬送
され第２スクレーバ１９により現像ローラ１５表面から
掻き取られる。この場合、トナ一層８”ｂは現像処理の
後の為付着状態が不均一で且つ第２ドクタブレード１７
の比較的強力な層厚規制等を受けて強く付着しているこ
とが多いが、前述の如く構成された第２スクレーバ１９
が適切に対応してこのトナ一層８′ｂを現像ローラ１５
の幅方向全域に亘り均一に掻き取る。

第２スクレーバ１９により掻き取られたトナー８”ｃは
、スクレーパローラ２０により窓１９ｂを通して下流側
に送り出され、再び現像ローラ１５の局面に担持され、
その回動と共にトナー溜りＳ迄搬送される。トナー溜り
Ｓでは、前述した如く穂切り処理されたフレッシュトナ
ー８ａが溜められており、従って現像に供されたトナー
８−ｃとフレッシュトナー８゛臭はここで双方のローラ
１１，１５の回動動作により均一に混合される。

かくして、補給ローラ１１に係る一連の予備的処理によ
り電荷や密度のバラツキが緩和されたフレッシュトナー
８ａと現像工程に搬送された後使用されないで返送され
た残存トナー８”ｃがトナー溜りＳで均一に混合され、
その密度や帯電状態が再使用に際して支承のない程度に
十分均一化される。そして、この様な混合トナー８″が
第２ドクタブレード１７により層厚Ｍｉｌｌされて１−
ナーの付着密度及び帯電電位が均一な現像に好適なトナ
ー薄層８′ａが形、成され、同様に現像位置りに搬送さ
れ現像に供される。従って、前回現像時のオフセット像
等の画質不良が発生することなく、良好な現像効果が発
揮される。

尚、上記実施例に於いては、静電ＷＩ像を１成分磁性ト
ナーで可視像化したが、可視像化すべき潜像は磁気潜像
でも良く、又、使用する現像剤は２成分系現像剤であっ
ても本発明を適用可能である。

ＬｊＬ 以上詳述した如く、本発明によれば、回動自在に支承さ
れると共にその支承位置が適切な選定範囲に設定された
磁性体からなる掻取部材で現像後の現像剤担持体上に残
存する現像剤を一旦掻き取って再使用することにより、
適応性のある掻取効果が安定的に発揮されオフセット像
や濃度ムラ等の画像品質不良の発生を防止することがで
きる。

又、部材の加工や取付が簡単となり安定した機能を発揮
できる信頼性の高い現像装置を低コストで製造可能とな
る。掻取手段としてのスクレーバのトナ一層と摺擦する
部分を硬化処理したので、スクレーバを長期間所望の特
性に維持することが可能である。尚、本発明は上記の特
定の実施例に限定されるものではなく、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
。

例えば、本発明は反転現像方式にも適用可能であり、潜
像担持体として感光体のドラム若しくはベルトを使用し
ても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の現像装置を示した模式図、第２図は本発
明の１実施例を示した模式図、第３図。 第４図は夫々本発明の１実施例に於ける第２スクレーバ
１９の先端部分を模式的に示した断面図である。 （符号の説明） １．８．８’　、８“　：　トナー ２．１５　：　現像ローラ ４．１３，１７　：　ドクタブレード ６．１４，１９　：　スクレーバ １９ａ：　高硬度膜 Ｓ：　トナー溜り 特許出願人　株式会社　リ　コ　− 第１図 ３０ 第２図 ０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、現像剤を循環させつつ像担体に供給する現像装置に
   於いて、表面の１部を前記像担体の表面に接触又は近接
   させて回動される現像剤担持体と、前記現像剤担持体の
   内側に配設された磁界発生手段と、現像後の前記現像剤
   担持体表面に付着した現像剤を掻き取る掻取手段とを有
   し、前記掻取手段は少なくとも前記現像剤担持体と接触
   する部分が硬化処理されており且つ回動自在に支承され
   ると共に磁性体を少なくとも部分的に有しており、前記
   磁界発生手段からの磁界により前記掻取手段を前記現像
   剤担持体に弾接させたことを特徴とする現像装置。 ２、上記第１項に於いて、前記掻取手段を回動自在に支
   承した支承点は前記弾接点より前記現像剤担持体の回動
   方向に於ける下流側で且つ前記位置することを特徴とす
   る現像装置。 ３、上記第１項に於いて、前記掻取手段の硬化処理され
   た部分の硬度がＨＶｌ、　１００以上に設定されている
   ことを特徴とする現像装置。