JPS61179472A - 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】 １皇±ｊ 本発明は、乾式現像剤を用いて現像剤保持部材上に現像
剤の薄層を形成し、該薄層により現像を行う現像装置に
関する。

牝　！　ｔｋ　伽 従来この種の現像装置においては、現像に際して、現像
剤保持部材からトナーが静電潜像状に持ち去られるので
、現像剤保持部材（以下現像スリーブともいう）上の現
像剤（以下トナーともいう）層に凹凸が形成される。こ
のような状態でトナー供給容器から新たなトナーを現像
スリーブ上に゛供給しても、現像スリーブ上のトナ一層
は均一厚さにはならず凹凸を残したままになる。

特に、非磁性トナーを用いた場合には、トナーは現像ス
リーブに静電的に吸着しているだけであり、磁性トナー
の場合に見られるような磁界によるトナー回転運動等は
期待できないので、現像スリーブ上のトナーはほとんど
移動出来ず、スリーブ上のトナーの入換えは行われにく
い、したがって、上記の様な凹凸が発生しやすい傾向に
ある。

このような不均−厚さの現像剤薄層で潜像の現像を行う
と現像されない部分、もしくは現像しても充分な画像濃
度を得られない部分が生じ（これをスリーブゴーストと
称す、）甚だ好ましくない。

これを防止するためには、現像後に生じるこのような現
像スリーブ上のトナ一層の凹凸を、一旦除去した後に現
像スリーブへトナーを塗布すれば良い。

従来のこのような装置は、現像位置とトナー補給位置と
の間に、トナ一層を現像スリーブ表面から完全に掻き取
るための部材を設け、これによりトナ一層の凹凸を除去
している。しかし、この方法では、トナ一層を現像スリ
ーブ面から完全に掻き取れるようにするために、現像ス
リーブ表面は鏡面でなくてはならない、しかし鏡面とし
また場合は、トナーの搬送力が小さくスリーブ上のトナ
一層が超薄層になり、ムラが生じやすくなるとともに、
現像濃度が十分に得られにくくなる。しかも、掻き取り
部材として、燐青銅板等を強く現像スリーブに当てるも
のを用いるため現像スリーブ上のトナーを傷めやすく、
早期のトナー劣化を引き起こす原因となっていた。

ル見立１１ 本発明の目的は、上述の従来の欠点を除去し、現像スリ
ーブ上に常に一様な絶縁性−成分トナーの薄層を形成し
、スリーブゴースト等のない良好な画質の現像像を形成
できる現像装置を提供することにある。

ＬＬ立Ｕ 本発明によれば、開口を有する現像剤供給容器と、該開
口に設けられ、前記容器の内部と外部とを無端移動可能
で、表面に一様な凹凸を有する現像剤保持部材と、該現
像剤保持部材に絶縁性非磁性現像剤を塗布する塗布手段
と、現像剤保持部材の移動方向で、前記塗布手段の上流
側に設けられ、エツジ部が前記現像剤保持部材表面に当
接する弾性ブレードと、を有することを特徴とする現像
装置が提供されるので、スリーブゴースト等の発生を防
止できる。

１呈１ 第１図は本発明に係る現像装置の実施例の断面図である
。感光ドラムｌは図示しない潜像形成手段により形成し
た静電潜像を担持するもので、Ｓｅ、ｃｄｓ、有機光導
電体などの光電導体により形成され、図示されない駆動
手段によって、矢印ａの方向に回転して図示の現像位置
を通過する。この感光体ドラム１に対しては、現像剤を
保持する現像剤担持体である現像ローラ２が所定の間隙
を保って対向しており、この現像ローラ２は矢印す方向
に回転する。現像ローラ２の表面にはＩｇｍ程度の一様
な凹凸が形成されている。現像ローラ２は現像剤供給容
器３の開口部に設けられ、現像ローラ２の表面は開口を
通して容器内外を無端移動する。容器３は非磁性絶縁性
−成分現像剤９を貯蔵するもので、樹脂やアルミニウム
等の材料製である。この容器３の現像ローラ回転方向下
流には、非磁性現像剤９を現像ローラ２へ均一に塗布す
るゴム等の弾性体からなるドクターブレード４が配置さ
れる。現像剤供給部材５は非磁性現像剤９の消費によっ
て形成される現像ローラ２とドクターブレード４との間
の近傍の空間に非磁性現像剤９を送り込むもので、図示
しない方法で矢印Ｃ方向に回転するー 現像ローラ２の回転方向で、ドクターブレード４の上流
には現像工程を経て、容器３内へ戻って来た現像ローラ
２上の現像剤を撹乱するトナ一層撹乱部材６が設けられ
ている。該撹乱部材６はゴムもしくは金属の薄板等の弾
性体であり、現像ローラ２とエツジ部で接触している。

トナ一層撹乱部材６を所定位置に設定するために部材７
が設けられている。現像ローラ２と容器３の間隙から現
像剤９が流出することを防止するためにシール８が設け
られ、これはマイラー（商品名）等の樹脂やベルベット
等のｍ維により構成される。

現像ローラ２上にドクターブレード４により形成された
現像剤の層は現像ローラ２の回転に伴ない、感光体ドラ
ム１との近接部分（現像部）に搬送される。現像ローラ
２には現像バイアスとして直流電圧または交番電圧もし
くは交番電圧に直流電圧を重量したものが印加されてい
て、潜像電位に応じて現像ローラ２上の現像剤が感光ド
ラム１に移動し、潜像が現像される。現像ローラ２上の
残留現像剤層は潜像に対応して凹凸を生じる。すなわち
潜像電位が高く、画像が最高濃度の部分では、現像ロー
ラ２上の現像剤は完全に消費されて現像ローラ面はむき
出しになり、逆に像背景部では、現像剤は全く消費され
ず、全部が現像ローラ２上に残っている。この残留現像
剤層は現像ローラ２の回転に従って容器３内へ回収され
る。

容器３内では、トナ一層撹乱部材であるゴムブレード６
が現像ローラ２にエツジ部で所定の圧力で接触している
。ゴムブレード６により残留現像剤の多い部分は現像ロ
ーラ２上にごく薄層を残して除去される。ここで、この
薄層は現像ローラ２の表面の凹凸、現像ローラ２の回転
速度及びゴムブレード６の当接圧力によって所望の値に
設定することが可能である。一方現像により現像ローラ
２上の現像剤が完全に消費された部分では、ゴムブレー
ド６により容器３内の現像剤９が現像ローラ２上に塗布
される。塗布された現像層厚はゴムブレード６で掻き取
られた残りの現像剤層厚と同じであり、現像動作による
現像層厚の凹凸はここで完全に除去される。ゴムブレー
ド６によるこの動作を第２図および第３図に示す。

ここで、ゴムブレード６の当接に代えて、ピアノ線等を
現像ロール２の近傍に配して現像剤層を撹乱した場合に
は、残留現像剤の多い部分の現像剤を掻き落とす効果を
有するが、完全に現像剤を消費した部分に現像剤を塗布
する能力がなく、したがって現像によって生じた現像剤
層の凹凸を完全に除去することができず、画像上のスリ
ーブゴースト等を除去しきれない。

また、現像ロール２の表面にゴムブレード６のエツジ部
でなく、腹部を当てた場合には、現像剤の塗布能力はあ
るが、現像剤を掻き取る効果を持たないために、この凹
凸が除去されないので好ましくない。

さらに、ゴムブレード６のエツジを現像ロール２に当接
させることにより、現像剤への摩擦帯電附与の機会が増
し、このような部材を設けない従　　“来のものに比べ
て現像剤の帯電が安定し、カブリ等の少ない良質な現像
像を得ることができる。

さらに、現像ロール２上の現像剤を完全に取り去うない
ので、ゴムブレード６と現像ロール２との接触圧を低め
に設定することができ、その結実現像剤の早期の劣化を
防止することが可能となる。

以上のように現像剤層を均一にした後、再度ドクターブ
レード４によって現像剤が塗布されるので、現像ローラ
２上の現像剤層は均一厚さとなりスリーブゴーストのな
い良質の現像像を得ることができる。

つぎに、現像剤層を均一にするためのゴムブレード６お
よび現像ローラ２の条件について述べる。

現像ローラ２の表面には現像剤の搬送性を増すために凹
凸を設けることが好ましく０．５〜２ｇ、ｍ位の凹凸が
好ましい０例えば、凹凸のない鏡面ローラを用いた場合
には、ゴムブレード６のエツジ部で当接した場合、現像
剤を現像ローラから完全に掻き落としてしまい、ゴムブ
レード６により現像ローラ２上に均一な現像剤層を形成
するこ＞がでまかい−姑じ　１七ｍ掖ｍ檜割九田をへス
（具合、磁力を用いることができないので、現像剤に対
する搬送力としては電気的なもの及び機械的なものに頼
る他はなく、現像ロール自身のトナー搬送性は現像の安
定のために重要である。しかるに、鏡面ローラを用いて
現像ローラ表面のトナーをすべて掻き落とした場合、鏡
面ローラ自体の搬送性が極めて悪いため、安定した現像
剤の供給が難しく不都合である。従って、現像ローラ表
面に０．５〜２ＩＬｍ、望ましくは、１終ｍ程度の凹凸
をつけることにより、それ自体で現像剤の搬送性を向上
させるとともに、ゴムブレードに６によって現像剤の極
薄層を形成することによりこの現像剤の搬送性が一段と
強化され、現像部への安定した現像剤の供給が可能にな
り、従って安定した現像像を得ることができる。すなわ
ち、現像剤の粒径は数ＩＬｍ〜１０数ＩＬｍであり、現
像ローラ表面にこれらの粒子が付着している場合、実質
的に数〜１０数７Ｌｍの凹凸を持つことになり、現像ロ
ーラの機械的な搬送力は増すからである。

ゴムブレード６の条件としては、ゴム硬度が４０°〜８
００、好ましくは、ｓｏ’〜７０’（Ｊ　Ｉ　Ｓ）が良
い、ゴムブレード６の自由長は３．０〜１５．０ｍｍ、
好ましくは、５．０〜１０．０ｍｍが良い、ゴムブレー
ドの侵入角θすなわち、現像ローラ２の接線とゴムブレ
ード６のなす角働拳・（第４図参照）は０″′〜３０’
が良く、更に好ましくは、５°〜１５°である。

ゴムブレード６がこの範囲に設定されていないと、ゴム
ブレード６が現像ローラ２の回転により反転する等の影
響が出て好ましくない。

つぎに、現像ローラ２の表面性とゴムブレード６の設定
圧力が現像剤の塗布及び画像に与える影響を述べる。

本発明は、現像領域において消費されずに残留した現像
剤を単に掻き落としたり撹乱したりするのではなく、残
留した現像剤の大部分を掻き落とすと共に、現像領域に
おいて、ある一定量以上消費された部分においては、現
像ローラ２上に現像剤を積極的に塗布するものである。

この塗布作用については、本件発明者は現像ローラの表
面性と弾性体の設定圧が影響力を有し、現像ローラとエ
ツジ部で当接する構成をとる限り弾性体の形状等は大き
な影響を与えないことを見出した。

現像ローラ２の表面性及び弾性体の設定圧による塗布作
用効果の変化を表１に記す、現像ローラ２は鏡面のもの
７ランダム砥粒により不定形サンドブラストを施し、表
面をＲｚ＝０．５．１．０、ｔ、Ｓ、２．０に粗したち
のを用いた。

弾性体として、シリコンゴム（ゴム硬度ＪＩＳ４０’、
厚さ２．０ｍｍ）を侵入角θを５°に設定し、線圧を２
５．１５．２０　ｇ　／　ｃ　ｍに変えて現像剤の塗布
効果を確認した。その結果を第１表に示す。

ム 鏡面においては塗布効果がなく、表面が粗くなる程、塗
布されやすくなる事を見い出した０表面がＲｚ＝０．５
以下の時は、現像ローラ２による現像剤の搬送力は充分
ではなく、塗布に必要な圧力の設定範囲も狭くなる０表
面粗度Ｒｚが１．０付近では現像剤の搬送力も充分にあ
り１弾性体の設定圧を適切に選択することにより現像剤
薄層の厚みを選択でき、かつ、現像に供してもあらび等
のない良質な画像を得ることがで声る。

第５図は本発明の他の実施例を示す、前述の実施例にお
いては、現像剤塗布手段として弾性ゴムブレード４を用
いているが、勿論他の手段の場合でも本発明は適用可能
であり、例えば磁性粒子と現像剤の混合物から現像剤を
選択的に塗布する方法（例えば、特開昭５８〜１４３３
８０）により塗布されても良い、そのような実施例を第
５図に示す、第１図と同様な手段には同一の番号を付す
ることによって詳細な説明を省く、現像ロール２内には
マグネッ）１１が固定されている。現像削出Ｌ＃神７ｈ
口１−４（呵−Ｓ１畷　−１１町−翫ｌで槍＾樹脂で被
覆した磁性粒子（５０〜１５０ＩＬｍ粒径）が分散され
ており、現像ロール内のマグネッ）１１により吸引され
て磁気ブラシを形成し、現像ロール２の回転に伴なって
現像剤とともに搬送されるが磁性ブレード４によって磁
性粒子は混合物と分離され、現像剤のみが現像スリーブ
２の表面に塗布される。このような方式においても現像
後の現像剤層を均一化することは重要であり、ゴムブレ
ード６のエツジによる現像剤の撹乱は有効である。

また、現像剤として非磁性絶縁性−成分現像剤で説明し
て来たが現像剤の一部にマグネタイトやフェライトの小
片等で磁性を持たせた場合でも、それが少量の場合は磁
界によるトナー回転運動は期待できないので、本発明は
このような場合にも有効である０本明細書背景技術部に
は、磁性トナーは磁界によるトナーの回転運動等の記述
があるが、現像剤中に磁性片が少量しか含まれない場合
、回転運動によるトナーの入れ変わり等は期待できずこ
のような磁性トナーの場合本発明は有効である。

現像方法としても非接触タイプと接触タイプの別を問わ
ず現像ロール、現像スリーブまたは現像ベルト上のトナ
ーを現像する方法全般に適応できる。

患」ＬＱ」Ｌ釆 本発明の現像装置によれば、現像動作後の現像剤層の凹
凸が均一化され、常に良好な現像特性を得ることが可能
になり、現像ムラの少ない良質な画像を得ることが可能
になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る現像装置の断面図、第２、第３図
は本発明のゴムブレードの機能を示す断面図、 第４図はゴムブレードの設定角度を説明する断面図。 第５図は本発明の他の実施例の断面図である。 １、感光体 ２、現像剤保持部材 ３、現像剤供給容器 ４、塗布部材 ５、現像剤 ６、トナー撹乱部材 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 開口を有する現像剤供給容器と、 該開口に設けられ、前記容器の内部と外部とを無端移動
   可能で、表面に一様な凹凸を有する現像剤保持部材と、 該現像剤保持部材に絶縁性非磁性現像剤を塗布する塗布
   手段と、 現像剤保持部材の移動方向で、前記塗布手段の上流側に
   設けられ、エッジ部が前記現像剤保持部材表面に当接す
   る弾性ブレードと、 を有することを特徴とする現像装置。