JPS61159674A - 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】 １１氷夏 本発明は、乾式現像装置に関し、より詳細には。

非磁性の一成分系現像剤を用いる現像方式に好適な現像
装置に関するものである。

灸米１１ 従来、電子写真や静電記録等に採用される乾式現像方法
には、トナーとキャリヤとを含む二成分系現像剤を用い
る方法と、キャリヤを含まない一成分系現像剤を用いる
方法が有る。前者の方法は、比較的安定して良好な画像
が得られるが、その反面、キャリヤの劣化及びトナーと
キャリヤとの混合比の変動等が発生し易く、装置の維持
管理性やコンパクト化に難点がある。

そこで、上述の如き欠点を有しない一成分系現像剤が注
目される。−成分系現像剤を用いる場合は、現像剤に均
一に充分な電荷を付与する為に層厚が均一に薄い現像剤
の薄層を安定的に形成することが要求される。この為、
通常は１層厚規制部材を現像剤搬送体表面に圧接させこ
の間に現像剤を挟圧して機械的に層厚規制を行う方法が
採用されるが、この場合１層厚規制部材を相当な圧力で
現像剤搬送体表面に圧接させるから、経時的にその圧接
面が摩耗し層厚規制効果が低下する傾向がある０層厚規
制効果が低下すると摩擦帯電作用を充分に実施すること
が困難となる。この様な場合に、新たに補給され未だ帯
電量が安定していない現像剤等が既存の現像剤とよく混
合されず過剰に層厚規制部に供給されると、摩擦帯電が
不足して形成する現像剤薄層の帯電量や帯電極性が不均
一となる。その結果、カブリや地肌部残像、尾引き或い
はスジ等の画像不良が発生し、画像品質が低下する。

１−血 本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、必要
な電荷が摩擦帯電された層厚の均一な現像剤の薄層を常
時形成でき高度な画像品質を安定して得ることができる
現像装置を提供することを目的とする。

１−腹 本発明は、上記の目的を達成させるため、潜像担持体に
現像剤を薄層化して供給し潜像を可視像化する現像装置
において、現像剤を現像領域を含む所定の経路に沿って
搬送する現像剤搬送体と。

一部に開口を備えており現像剤を貯留すると共に該開口
から排出する貯留手段と、前記貯留手段の開口に設けら
れており現像剤の排出量を規制する排出規制部材と、前
記現像剤搬送体表面及び前記排出規制部材に接触しつつ
回動可能に配設されており前記貯留手段内の現像剤を前
記現像剤搬送体表面に適量づつ供給する現像剤供給手段
とを有することを特徴としたものである。

以下、本発明の実施例に基づいて具体的に説明する。第
１図は本発明の１実施例としての非磁性−成分系現像剤
を使用する現像装置を示した模式的断面図である。第１
図において、現像剤搬送体としての現像スリーブ１が回
転自在に支承されており、本例では、矢印Ａ方向に所定
速度で回転駆動される。現像スリーブ１は、第２図に示
す如く。

スリーブ状の例えばアルミニウム等の導電性基体１８周
面上にクロロプレン等の絶縁材料から成る絶縁層１ｂを
被着し、更にその上に多数の電極粒子１ｃｍを互いに電
気的絶縁状態に分散させて成る電極層１ｃが積層され、
構成されている。この場合、例えばエポキシ樹脂等の絶
縁材料にカーボンブラック等の導電性材料を均一に分散
混合し、この混合材料を絶縁層ｌｂ上に塗布することに
より、多数の微小電極が均一に分散する電極層１ｃを容
、易に形成することができる。微小電極の材料としては
、銅等の金属粉も使用できる。又、これらを互いに電気
的に絶縁状態に分散させる分散媒体材料としては、アク
リル系、ウレタン系、スチレン系、アクリル−ウレタン
系、エポキシ−シリコン又はエポキシ−テフロン系等の
幅広い材料を使用できるが、現像剤としてのトナーが効
率良く摩擦帯電される様に使用するトナーに対する摩擦
帯電系列が離れていることが要求される。

以上の如く、現像スリーブ１の表面層として微小電極を
分散させた電極層ＩＣを形成することにより、−成分系
トナーを使用する場合も線画像で画像濃度が選択的に上
昇するエツジ効果による好適な現像特性を得ることがで
きる。又、微小電極としてのカーボンブラック等の低抵
抗物質を分散せしめたエポキシ樹脂等の絶縁材料は、金
属等に比べてトナーとの付着性が良いから、非磁性−成
分系トナーの様に特別な磁力等の担持力が関与しない現
像剤をもその充分な量を担持し搬送することができる。

尚、導電性基体１ａは、後述する除電ブラシ１０と同電
位でバイアス電［１１に接続されている。又、絶縁層１
ｂは、現像に適した電界強度を保持する為に設けてあり
、必要に応じて省略することも可能である。

現像スリーブ１に対して、本例では図中右側に、現像剤
を貯留するホッパ２が形成されている０本例で使用する
現像剤は、強磁性体から成るキャリヤ等を含まない非磁
性の一成分系トナーである。

ホッパ２の上部には、補給口２ａが形成され、ここにト
ナーが充填されたカートリッジ３が装着され、ホッパ２
内に向けて新たなトナーが自然落下により補給される。

ホッパ２内にはアジテータ４が回動自在に配設されてお
り、新たに補給されたトナーを既存のものと混合撹拌す
ると共に凝集を防止する。

而して、ホッパ２の現像スリーブ１に近い容壁の一部に
、現像スリーブ１表面に向いた開口２ｂが形成されてい
る。この開口２ｂには、第３図に示す如く、アジテータ
４の回転と共に送り出されてくるトナーの排出量を規制
する排出規制部材として１本例では、網状部材５が、成
る程度撓むことができる様に開口２ｂの全域に亘り装着
されている。この網状部材５は、現像すべき潜像の電荷
と逆極性にトナーを摩擦帯電する特性を備えた材料で形
成さ九ており、その目の粗さの好適範囲は５〜５００メ
ツシユで、その内でも１０〜１００メツシユが望ましい
、従って、新たに補給されたトナー等が不用意に開口２
ｂに大量に送り出されてきでも、ここで網状部材５を介
することによりその排出が抑制される。尚、排出規制部
材としては、網状部材に限らず、多数のスリットが平行
に穿設された可撓部材で形成してもよく、又、開口２ｂ
の全域ではなく必要な領域にのみ設ける構成としても良
い。

ホッパ２の開口２ｂから現像スリーブ１表面に至る領域
には、現像剤供給手段としてのトナー供給ローラ６が配
設されており、開口２ｂから排出されたトナーを適量づ
つ現像スリーブ１表面に搬送供給する。トナー供給ロー
ラ６は、その表面を現像スリーブ１表面に圧接させると
共に網状部材５とも所定の距離に亘って摺接可能な位置
に回転自在に支承されている。このトナー供給ローラ６
の回転方向は、現像スリーブ１に対して同方向或いは逆
方向の何れでも条件に応じて適切な方向を選定すればよ
く１本例では現像スリーブ１と逆方向に設定されており
、従って、接触部Ｃにおいて双方が同方向に移動する。

この場合、トナー供給ローラ６の好適な周速度は、現像
スリーブ１の周速度によって異なり、総体的には現像ス
リーブ１より高速度に設定するのが好ましいが、過度に
高速度に設定すると、トナー飛散や軸受部でのトナー固
着及びホッパ２内でのトナーの凝集の促進等の副作用を
伴う為、適正範囲内に設定することが要求される。又、
トナー供給ローラ６の表面部の材質は、トナーを効率良
く摩擦帯電させる為に。

トナーに対して摩擦帯電系列が離れていることが望まし
い。

本例では、芯金６ａの局面に好適には発泡度がセル数に
て１０〜１００の例えばポリウレタンフォーム等の可撓
材から成る表面層６ｂが被着されたスポンジローラ６が
、現像スリーブ１表面に圧接しつつ現像スリーブ１と逆
方向に駆動回転可能に配設されている。この場合、直径
が２５．４＋ｓｍの現像スリーブ１が４００ｒｐ■の速
度で回転されるのに対して、直径が１４脂■のスポンジ
ローラ６が８００ｒｐ■で回転さ九１両者の周速度の比
は、約１０：１１に設定されている。尚、トナーを適量
ずつ接触部Ｃに搬送し好適なトナー薄層を現像スリーブ
１表面に形成する為には、可撓材の硬度は高い方が良く
、孔径は小さい方が良い。

以上の如く構成されたホッパ２の開口２ｂから接触部Ｃ
に至る現像剤供給領域においては、開口２ｂに送り出さ
れてきたトナーは、網状部材５とこれに摺接させたトナ
ー供給ローラ６により、先ずその排出移動が規制される
。移動を規制されたトナーは、トナー供給ローラ６の回
転と共に、網状部材５とトナー供給ローラ６周面との摺
接部Ｓに沿って現像に必要な極性に摩擦帯電されつつト
ナー供給ローラ６の表面に担持されて追従移動し。

トナー供給ローラ６と現像スリーブ１の接触部Ｃに搬送
される。接触部Ｃでは同方向に移動する双方の表面間に
トナーが挟圧されて摩擦帯電されると共に層厚が規制さ
れ、適度な層厚のトナ一層が現像スリーブ１表面に付着
形成される。この層状化されたトナーが、現像スリーブ
１の回転と共に後述する下流側の層厚規制部材に搬送さ
れる。

斯くの如くして、不用意に過剰なトナーが開口２ｂに送
りだされてきても、開口２ｂからのトす−の排出が網状
部材とトナー供給ローラ６の協働作用により効果的に抑
制される為、過剰なトナーが直接層厚規制部材に供給さ
れたりトナー供給ローラ６の回転に伴って他の領域や装
置外に吹き出す不都合が防止される。又、前述した如く
、網状部材５の材料をトナーに必要な極性の電荷を摩擦
帯電できる様に選定しであるから、摺接部Ｓを移動する
間にトナーが摩擦帯電せしめられて電荷が必要な極性に
均一化される。尚、網状部材５を導電性又は半導電性材
料で形成し、これにトナーに必要とされる極性と同極性
のバイアス電圧を印加する構成とすることにより、トナ
ーの荷電状態を適宜コントロールすることができる。

現像スリーブ１の回転方向に沿って、トナー供給ローラ
６の下流側には、現像スリーブ１表面に付着形成されそ
の回転と共に搬送されてくるトナ一層の層厚を規制して
薄層化するドクタブレード７が配設されている１本例の
ドクタブレード７は、弾性部材から成る本体７ａの一方
の側面に１例えばテトラフルオロエチレンーパープルオ
ロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等の前述
した網状部材５を形成した含フツ素材料から成る絶縁膜
７ｂを被着して形成されており、この絶縁膜７ｂを介し
てその先端部を現像スリーブ１表面に圧接させトナーの
層厚を規制する。この場合、ドクタブレード７の先端エ
ツジ部７ｃを現像スリーブ１表面に当接させることによ
り、トナーの層厚を現像スリーブ１の幅方向における所
要範囲の略全域にわたり均一に規制することができ１層
厚の均一なトナー薄層を安定的に形成することが可能と
なる。又、絶縁膜７ｂはトナーの固着防止と帯電特性の
向上を図る為に設けられており、本例の如くフッ素系材
料を使用することにより、より効果的にトナーの固着が
防止され所望の摩擦帯電が実施される。

ところで、この場合、含フツ素材料は耐摩耗性に劣るた
め層厚規制を長期的に実施するうちに当接先端部７ｃが
摩耗し、その層厚規制効果が低下する傾向がある。層厚
規制効果の低下は、前述した如く、トナー薄層の帯電電
荷の不均一化の原因となり種々の画像不良を招来する。

然しながら、本発明においては網状部材５とトナー供給
ローラ６の協働効果により、帯電電荷が不安定な新たな
補給トナーが直接ドクタブレード７の上流側に供給され
る不都合が防止される。従って、ドクタブレード７の層
厚規制効果が低下してもトナーは網状部材５及びトナー
供給ローラ６により必要な極性に予め摩擦帯電処理され
ているから、必要な帯電電荷は確保され画像不良の発生
は防止される。

尚、層厚規制部材全体を含フツ素材料で形成してもよい
、又、絶縁膜７ｂ若しくは層厚規制部材の材料としては
、前述したＰＦＡの他、ポリテトラフルオロエチレン（
ＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプ
ロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン
−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフル
オロエチレン（ＣＴＦＥ）’等のフッ素系高分子材料及
びフッ素系高分子材料を含有する材料、更に、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、シリコン樹脂等トナーに対して
離型性が高い材料が好ましい、又。

これらの材料に耐摩耗性を改善する為、カーボンブラッ
ク、カーボン繊維、ガラス繊維、シリカ微粉末、ＳｉＣ
微粉末等の添加剤を含有させてもよい。

現像スリーブ１の回転移動経路におけるドクタブレード
７の下流側の適所には、回動自在に張設された潜像担持
体としての無端状の有機性感光体ベルト（ＯＰＣベルト
）８の一部と現像スリーブ１表面が転勤接触し、１！を
像領域りが形成されている。

適所で一様帯電及び像露光の工程を経てＯＰＣベルト８
の表面に形成された静電潜像は、その回動と共に現像領
域りまで搬送される。現像領域りには、ドクタブレード
７により層厚が規制されると共に必要な極性の電荷が充
分に摩擦帯電されたトナー薄層が現像スリーブ１の表面
に担持され搬送されて来ており、ｏｐｃベルト８に形成
さ九た静電潜像に対してその現像に好適に形成されたト
ナー薄層が安定して供給され、均一に潜像が可視像化さ
れる。これにより、スジやカブリの無い高度な画像品質
を安定的に得ることができる。

現像領域りの現像スリーブ１の回転方向に沿った下流側
には、現像スリーブ１表面に蓄積された不要な電荷を除
去する除電ブラシ９が配設されている。現像スリーブ１
表面には、トナー供給ローラ６やドクタブレード７及び
ＯＰＣベルト８等との摩擦により、現像に不要な極性に
帯電された電荷が蓄積される傾向がある。この不要な電
荷は。

地肌汚れやスジ等の画像不良を発生させる原因となるの
で、確実に除去することが要求される。特に、現像スリ
ーブ１の電極層１ｃの材料であるエポキシ樹脂等の絶縁
材料に蓄積された電荷は、金属等の場合に比べて除去が
困難であり、効率の良い除電手段が要求される１本例に
おいては、導電性ブラシ毛９ａの先端腹部がそれ自体の
弾性による適度な圧力で現像スリーブ１表面に当接でき
る様に、その長さや材質及び除電ブラシ９の取付位置が
設定されている。これにより、ブラシ毛９ａが現像スリ
ーブ１表面の幅方向の所要領域にわたり均一に当接でき
、除電ムラの無い良好な除電効果を得ることができる。

そして、除電ブラシ９は。

前述した現像スリーブ１の導電性基体１ａと同一電位で
バイアス電源１０に接続されている。これにより、現像
スリーブ１表面の不要な蓄積電荷が選択的に効率良く除
去される。かくして、除電処理を受は静電気的付着力が
弱められた残存トナーは、現像スリーブ１の回転と共に
トナー供給手段６の配設位置に搬送され、ここで現像ス
リーブ１表面から脱離せしめられ、新たな現像プロセス
に供される。

尚、上記実施例においては、現像剤として非磁性−成分
系トナーを使用しているが、これに限らず磁性トナーや
磁性キャリヤを用いる現像装置に対しても本発明を適用
することができる。この場合、現像剤を移動させる推進
力として磁力が設定されているから、トナー供給ローラ
６を省略することも可能である。又、感光体ドラム等の
剛性を有するドラム式潜像担持体に対しても本発明は適
用可能である。更に、ドクタブレード７の本体７ａを弾
性磁性体で形成し現像スリーブ１内部に配設した磁石の
磁力により、ドクタブレード７の先端エツジ部７ｃを現
像スリーブ１表面に適度に圧接させる構成としてもよい
。

羞−米 以上、詳述した如く、本発明によれば、貯留された現像
剤を、排出口に設けられた排出規制部材に摺接させた現
像剤供給手段を介して供給規制を行うと共にある程度の
荷電コントロールを行った後現像剤搬送体上に供給する
ことにより、補給された新たな現像剤等が帯電電荷及び
層厚が不均一なまま直接過剰に層厚規制に供される不都
合が防止される。従って、層厚規制部材の摩耗により層
厚規制効果が低下しても現像剤に必要な電荷を充分に帯
電させることができ、現像剤の帯電不足が原因となって
生じるスジやカブリ等の画像不良の発生が防止され、安
定して高度な画像品質を得ることができる。尚１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
明の技術的範囲内において種々の変形が可能であること
は勿論である０例えば、トナー供給ローラの代わりに無
端状の供給ベルトを回動自在に配設してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示した模式図、第２図は本
発明の１実施例における現像スリーブ１の構成を示した
拡大断面図、第３図は本発明の１実施例の要部を示した
説明図である。 （符号の説明） １：　　Ｔ！を像スリーブ ２：　ホッパ ５：　網状部材 ６：　トナー供給ローラ （スポンジローラ） ７：　ドクタブレード 特許出願人　　　　株式会社　リ　コ　−代理人　　小
　橋　正　明１″゛ 　　ｊ 第１図 一ア 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、潜像担持体に現像剤を薄層化して供給し潜像を可視
   像化する現像装置において、現像剤を現像領域を含む所
   定の経路に沿って搬送する現像剤搬送体と、一部に開口
   を備えており現像剤を貯留すると共に該開口から排出す
   る貯留手段と、前記貯留手段の開口に設けられており現
   像剤の排出量を規制する排出規制部材と、前記現像剤搬
   送体表面及び前記排出規制部材に接触しつつ回動可能に
   配設されており前記貯留手段内の現像剤を前記現像剤搬
   送体表面に適量づつ供給する現像剤供給手段とを有する
   ことを特徴とする現像装置。 ２、上記第１項において、前記排出規制部材は網状部材
   であることを特徴とする現像装置。 ３、上記第１項において、前記排出規制部材は現像剤に
   必要な極性の電荷を摩擦帯電可能な材料から成ることを
   特徴とする現像装置。 ４、上記第１項において、前記排出規制部材は導電性又
   は半導電性材料から成ると共に現像剤に必要な電荷極性
   と同極性のバイアス電圧が印加されていることを特徴と
   する現像装置。