JPS61163358A - 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】 弦亙分夏 本発明は、乾式現像装置に関し、より詳細には。

−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。

灸未皮販 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鳳点がある。

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。その方法
の一つに、層厚規制部材先端角部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
行う方法がある。この場合、層厚規制部材の現像剤搬送
体との圧接点から現像剤搬送方向における下流側の側面
に現像剤が蓄積される傾向がある。この現像剤の蓄積が
発生すると、形成する現像剤の薄層にスジを生じさせて
画像にそれに対応した白スジ等を発生させたり１層厚規
制部材による摩擦帯電の荷電制御性が悪化して地肌部に
カブリが発生したりする。又、蓄積トナーの一部が現像
領域まで塊となって搬送さ九１画像汚染の原因となるこ
ともある。

目　　　的 本発明は１以上の点に鑑みなされたものであって、必要
な電荷が付与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ヨー戊 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。

現像剤を貯留すると共に前記現像剤搬送体に適量づつ供
給する現像剤供給手段と、一部を前記現像剤搬送体表面
に当接させ搬送されてくる現像剤の層厚を規制する層厚
規制部材とを有し、前記当接点から現像剤搬送方向にお
ける下流側に前記現像剤搬送体表面と前記層厚規制部材
表面により区画形成される空間の前記当接点からの距離
に対する拡大率が所定値以上に設定されていることを特
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１ａ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１ｃ、を互いに電
気的絶縁状態に分散させて成る電極層１Ｇ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１ｃ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
位でバイアス電源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１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６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
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、トナーの凝集を防止しつつ現像スリーブ
１表面に向けて送り出すアジテータ４が回動自在に配設
されている。

ホッパ２の現像スリーブ１にトナーを供給する出口側に
は、トナーの現像スリーブ１表面上への移動を推進する
トナー供給ローラ５が配設されている。トナー供給ロー
ラ５は、その表面を現像スリーブ１表面に圧接可能な位
置に回転自在に支承されており、その回転方向は現像ス
リーブ１と同方向に駆動回転されることが望ましい。即
ち、接触部Ｃにおいて、双方の表面が圧接しつつ逆方向
に移動する状態が好ましい、これにより、トナーが双方
の表面間に挟圧され効率良く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。この場合、トナー供給ローラ５の
表面の好適な周速度は、現像スリーブ１の周速度によっ
て異なるが、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。トナー供給ローラ５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５８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５ｂが被着されたスポンジローラ５が
、現像スリーブ１表面に圧接しつつ現像スリーブ１と同
方向に駆動回転可能に配設されている。この場合、直径
が２５．４ｍｍ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１４ｍｍのスポンジロ
ーラ５が８００ｒｐ■で回転され、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。

以上の如くトナー供給ローラ５を設けることにより、ホ
ッパ２内に補給された新たなトナーは。

アジテータ４の回動と共に既存のトナーと撹拌された後
、トナー供給ローラ５の回転に追従して円滑に接触部Ｃ
に移送される。接触部Ｃにおいては。

互いに逆方向に移動する現像スリーブ１とトナー供給ロ
ーラ５の各表面間に移送されてきたトナーが挟圧され、
この際に摩擦帯電されると共にトナーが現像スリーブ１
表面に付着せしめられる。この場合、トナーをトナー供
給ローラ５の回転に追従させる力としては、主にトナー
とトナー供給ローラ５との摩擦による静電気力等が関与
する。従って、現像剤がキャリヤも磁性体も含まない非
磁性−成分系トナーであっても、ホッパ２から現像スリ
ーブ１表面に円滑に搬送供給することができる。

而して、現像スリーブ１の回転方向に沿って、トナー供
給ローラ５の下流側には１層厚規制部材としてのドクタ
ブレード６が配設されている。ドクタブレード６は、第
３図に示す如く、その先端部６ａを現像スリーブ１表面
の幅方向略全域に適度な圧力で均等に圧接させ、現像ス
リーブ１の回転と共に搬送されてくるトナ一層の層厚を
規制し現像に好適なトナー薄層を形成する。この場合、
圧接点Ｐからトナー搬送方向に対して下流側におけるド
クタブレード側面６ｂにトナーが蓄積しない様に、本例
ではその下流側に形成される空間Ａの圧接点Ｐからの離
隔距離に対する拡大率を以下の如く設定しである。

即ち、現像スリーブ１表面上における圧接点Ｐからその
局面に沿って下流側に距離Δｄだけ離隔した点Ｓを基準
点とし、この点Ｓと現像スリーブ１の回転中心０を結ぶ
法線りを得る。本例ではこの距離Δｄを１ｍｍに設定す
る。そして、この法線りの延長上でドクタブレード６の
下流側側面６ｂと交わる点をＱとする。この２点Ｓ、Ｑ
間の距離Δ悲を、空間Ａの拡大率を表すパラメータとじ
て利用する。本願発明者等は、実験的に現像剤として非
磁性−成分系トナーを使用する場合の距離ΔΩの好適範
囲が、前記圧接点Ｐにおける現像体搬送体１の曲率半径
が３−以上の場合、０．３〜１゜５−であることを把握
した。そこで、本例のドクタブレード６においては、空
間Ａの拡大率がΔＱで０．３ｍとなるように、その支持
姿勢を設定しである。

ドクタブレード６の材料として、トナーとの非粘着性（
離型性）に優れた例えばテトラフルオロエチレン−パー
フルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等
の含フツ素樹脂が使用されている。これにより、ドクタ
ブレード６へのトナー固着が確実に防止され層厚規制が
安定して均一に実施される。更に、後述する如く１本例
では負極性の静電潜像を形成する有機性感光体ベルトを
使用するからトナーを正極性に摩擦帯電させることが要
求されるが、含フツ素樹脂はトナーを正極性に摩擦帯電
させる特性を有するから、効率の良（１摩擦帯電効果を
発揮することができる。

以上の如く、ドクタブレード６を構成することにより、
下流側側面６ｂへのトナーの付着蓄積を防止できると共
に圧接面にトナーを固着させず、所望の電荷が充分に付
与された層厚の均一なトナー薄層を安定して形成するこ
とができる。尚、ドクタブレード６は、必ずしもその全
体を非粘着性材料で形成する必要はなく、少なくとも現
像スリーブ１との圧接部αをトナーとの非粘着性に優れ
た材料で形成すればよい。

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
６の下流側の適所には１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感光体ベルト（ｏｐｃベルト）
７の一部と現像スリーブ１表面が転勤接触し、現像領域
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７
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
６により層厚が均一に規制されると共に所望の電荷が摩
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
され搬送されてくる。そして、この現像に好適なトナー
薄層が。

ＯＰＣベルト７に形成された静電潜像に供給されて均一
に潜像が可視像化される。

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８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５やドクタブレード６及び
ＯＰＣベルト７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６本例に
おいては、導電性ブラシ毛８ａ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表面にブレード
できる様に、その長さや材質及び除電ブラシ８の取付位
置が設定されている。これにより、ブラシ毛８ａ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ブレ
ードでき、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８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９に接
続されている。これにより、ｌ！像ススリーブ１表面不
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５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０本例では
、トナー供給ローラとしてのスポンジローラ５を圧接接
触状態で回転させであるから、搬送されてきた残存トナ
ーは現像スリーブ１の表面から容易に効率良く掻き落と
される。即ち、スポンジローラ５は、現像スリーブ１に
圧接されて撓み適長にわたって面接触状態となっており
、接触部Ｃのローラ５の回転方向に対して上流側では、
前述した如くローラ５に担持され搬送されてくるトナー
を規制して現像スリーブ１表面に付着させるが、下流側
では、現像スリーブ１表面に付着した残存トナーを掻き
取る効果を発揮する。掻き取られたトナーは、ローラ５
の回転と共にホッパ２内に返送され、再使用に供せられ
る。

上記実施例等においては、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５
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。

紘−監 以上、詳述した如く１本発明によれば１層厚規制部材の
設置姿勢を圧接点から下流側に形成される空間の拡大率
が所定値以上となるように最適設定することにより、下
流側の層厚規制部材側面への現像剤の蓄積が効果的に防
止される。従って。

層厚規制部材の摩擦帯電を適切にコントロールできると
共に蓄積現像剤が塊となって形成する現像剤薄層に混入
する不都合が防止され、所望の電荷が充分に付与され層
厚が均一な現像剤の薄層を安定して形成することができ
る。これにより、カブリやスジの無い高度な画像品質を
長期に亘って得ることができる。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１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。

【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実施例におけるスリーブ１の構成を示した説明
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：　現像スリーブ ５：　トナー供給ローラ （スポンジローラ） ６：　ドクタブレード Ａ：　下流側空間 ΔＱ＝　拡大率 特許出願人　　　　株式会社　リ　コ　−第１図 、；２

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、現像剤を貯
   留すると共に前記現像剤搬送体に適量づつ供給する現像
   剤供給手段と、一部を前記現像剤搬送体表面に直接させ
   搬送されてくる現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と
   を有し、前記当接点から現像剤搬送方向における下流側
   に前記現像剤搬送体表面と前記層厚規制部材表面により
   区画形成される空間の前記当接点からの距離に対する拡
   大率が所定値以上に設定されていることを特徴とする現
   像装置。 ２、上記第１項において、前記拡大率は前記当接点にお
   ける前記現像剤搬送体の曲率半径が３ｍｍ以上である場
   合に前記当接点から前記現像剤搬送体表面に沿って下流
   側に１ｍｍ離隔した該表面上の点と該点における法線が
   前記下流側の層厚規制部材表面と交わる点間の距離が０
   ．３ｍｍ以上であることを特徴とする現像装置。 ３、上記第１項又は第２項において、前記層厚規制部材
   の少なくとも前記現像剤搬送体表面との当接部は現像剤
   との非粘着性に優れた材料から成ることを特徴とする現
   像装置。