JPS61169859A - 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】 弦亙光互 本発明は、−成分系現像剤を用いる現像装置に関し、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。

且」Ｕ支度 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。−成分系現像剤は、通常、トチー中にキャリ
ヤに相当する物質を含有させてあり、磁力を利用してト
ナーを移動させる場合は。

トナーに磁性体を含有させる。ところが、磁性体は不透
明であるから、カラー現像においてはトナー中に磁性体
が含有されると鮮明なカラー画像を得ることが難しい、
従って、特にカラー現像に対しては、磁性体を含まない
非磁性現像剤を用いる方法が適しているが、この場合、
現像剤を如何にして円滑に所定経路に沿って移動させる
かが１問題となる。

Ｉ−二蝮 本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、非磁
性現像剤を使用する場合も高度な画像品質を安定して得
ることができカラー現像用としても好適な応用範囲の広
い現像装置を提供することを目的とする。

後−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、現像剤を表面に担持し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
る貯留手段と１表面を前記現像剤搬送体表面と同方向に
移動しつつ接触可能に支承されており前記貯留手段に貯
留されている現像剤を前記現像剤搬送体に供給する現像
剤供給手段とを有し、前記現像剤供給手段の表面移動速
度が前記現像剤搬送体の表面移動速度より小さいことを
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１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ＩＣ１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１ｂ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８と同電位
でバイアス電源９に接続されている。又、絶縁層１ｂ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。本例で使用する
現像剤は、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
。

而して、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部材５が配設されている。トナー供
給部材５は、その表面を現像スリーブ１表面に圧接可能
な位置に回動自在に支承され、接触部Ｃにおいて双方の
表面が同方向に移動すべくその回転方向が設定されてい
る。この場合、双方の周表面の移動速度（周速）の比の
好適範囲は４：３〜４：１であり、特にその内でも３：
２〜３：１が望ましい。以上の如く、トナー供給部材の
回転方向とその周速を設定することにより、同方向に接
触移動させる為にトナーが過剰気味に現像スリーブ１表
面に供給される不都合が防止されると共に、双方の移動
にズレを生じさせて適度に摺接させることができる。従
って、この接触部Ｃにおいて、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。尚、トナー供給部材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
帯電系列が離れた材質が望ましい。

本例では、芯金５ａの周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と反
対方向に駆動回転可能に配設されている。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。尚、トナー供給部材５は
、ローラ状でなく無端ベルト状に形成してもよく、又、
その表面層５ｂの材質としては、必要な摩擦帯電特性を
備えたゴムや各種プラスチック材料又は非可撓性の金属
等幅広い材料を使用することができる。

叙上の如くトナー供給部材５を設けることにより、ホッ
パ２内に貯留されアジテータ４の回動と共に送り出され
てくるトナーは、トナー供給部材５の回転に追従して移
動し、円滑に接触部Ｃに移送される。接触部Ｃにおいて
は、互いに同方向に移動する現像スリーブ１とトナー供
給部材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
供給部材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部材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
。又、トナー供給部材５は、接触部Ｃで同方向に移動す
るから、現像スリーブ１の回転トルクを必要最小限に抑
制することができ、装置の省力化に寄与する。

現像スリーブ１の回転方向に沿って、トナー供給部材５
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６が配設されている。本例のド
クタブレード６は、弾性部材から成る本体６ａの一方の
側面に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）等のフッ素系樹脂から成る絶
縁膜６ｂを被着して形成されており、この絶縁膜６ｂを
介してその先端エツジ６ｃを現像スリーブ１表面の幅方
向略全域に均等に圧接させトナーの層厚を規制する。従
って、トナー固着を発生させず常時平滑な圧接面により
、層厚が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、前述した如く、トナーは接触部Ｃにおいても成る程
度摩擦帯電されており、従って、ドクタブレード６が経
時的に摩耗し摩擦帯電効果が低下しても、現像に必要な
電荷を充分確保することができる。

尚、層厚規制部材における圧接部を形成する材料として
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）等の含フツ素樹脂、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
６の下流側の適所には５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光導電体ベルト（ＯＰ　Ｃ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により層厚が規制されると共に充分な電荷が摩擦帯電
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。

この場合、現像スリーブ１の表面部の電極層１ｃは、前
述した如くトナーが付着し易いエポキシ樹脂等の絶縁材
料で形成されているから、非磁性−成分系トナー等の特
別な担持力が設定されていない現像剤をも全周面に１遍
無く担持し搬送することができる。従って、○ＰＣベル
ト７に形成された静電潜像に充分な電荷を有すると共に
層厚が均一な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。

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、トナー供給部材５やドクタブレード６及びＯ
ＰＣ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０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表面に当接
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、現像スリーブ１表面の不要な蓄積電荷を選択
的に効率良く除去できる。かくして、除電処理を受は静
電気的付着力を消失した残存トナーは、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る
と共に現像スリーブ１表面から脱離し、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、トナーをトナー供給部材５
と現像スリーブ１の接触部Ｃで層厚規制すると共に摩擦
帯電させた後、再度ドクタブレード６でトナーの層厚規
制と摩擦帯電を実施する構成となっている。従って、ト
ナーやトナー供給部材の材質及び運転条件等の最適化を
図り、接触部Ｃにおいて必要とされる摩擦帯電と薄層化
が実施されるならば、層厚規制部材としてのドクタブレ
ード６を省略することも可能となる。又、現像剤として
非磁性−成分系トナーを用いているが、これに限らず磁
性トナー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。更に、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。

加えて、ドクタブレード６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６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−員 以上、詳述した如く、本発明によれば、貯留された現像
剤を現像剤搬送体上に供給する現像剤供給手段を搬送体
に同方向に移動しつつ接触可能に設けることにより、非
磁性−成分系トナー等の移動させる為の推進力が特別に
設定されていない現像剤をも円滑に所定経路に沿って移
動させ、効率良く摩擦帯電と層厚規制を実施することが
できる６従って、非磁性−成分系トナーを使用する現像
装置においても、必要な電荷が充分に付与されると共に
均一に薄層化された現像に好適なトナー薄層を安定的に
形成供給できカブリやスジ等のない高度な画像品質を長
期間にわたって得ることが可能となる。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実施例における一部を示した説明図である。 （符号の説明） １：　現像スリーブ ２：　ホッパ ５：　トナー供給部材 （スポンジローラ） ６：　ドクタブレード ７：　有機性感光体ベルト

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、現像剤を表面に担持し現像
   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
   、現像剤を貯留する貯留手段と、表面を前記現像剤搬送
   体表面と同方向に移動しつつ接触可能に支承されており
   前記貯留手段に貯留されている現像剤を前記現像剤搬送
   体に供給する現像剤供給手段とを有し、前記現像剤供給
   手段の表面移動速度が前記現像剤搬送体の表面移動速度
   より小さいことを特徴とする現像装置。 ２、上記第１項において、前記現像剤搬送体の表面移動
   速度と前記現像剤供給手段の表面移動速度の比が３：２
   乃至３：１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、前記現像剤供給手段は表面部
   に可撓材が被着されたローラであることを特徴とする現
   像装置。 ４、上記第３項において、前記可撓材は発泡体であるこ
   とを特徴とする現像装置。