JPS61238072A - 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】 投批分更 本発明は、乾式現像装置に関し、より詳細には、電子写
真複写機やファクシミリ等の静電画像形成装置に好適な
現像装置に関するものである。

災来皮権 従来、電子写真や静電記録等に採用される乾式現像装置
においては、現像剤を現像剤搬送体表面に担持して現像
領域を含む所定の循環経路に沿って移動させ、現像に使
用されなかった現像剤は例えば搬送体表面に転勤接触可
能に設けられたスポンジローラ等の除去部材により一旦
現像剤搬送体から除去し再使用する方法が採られている
。ところが、この場合、現像に使用されなかった残留現
像剤の現像剤搬送体からの除去が不充分であると、残像
が発生し画像品質が低下する。ここで、残留現像剤を確
実に除去する為に除去部材の圧接力や回転速度を増加さ
せると、現像剤搬送体の駆動方の増大や耐久性の低下等
の不都合が生じる。

目　　　的 本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、残像
の発生が防止され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。

Ｉ−底 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、表面に現像剤を担持し現像領域を含む所定の
循環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、少なくとも表面が導電性材料から成
り該表面を前記現像剤搬送体表面に圧接させ前記貯留手
段の現像剤を前記現像剤搬送体に供給すると共に前記現
像領域を経て返送されてくる現像剤を前記現像剤搬送体
表面から除去する回転部材とを有することを特徴とした
ものである。

又、更に、上記と同一の目的を達成する為に、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、表面に現像剤を担持し現像領域を含む所
定の循環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、少なくとも表面が導電性材料か
ら成り該表面を前記現像剤搬送体表面に圧接させ前記貯
留手段の現像剤を前記現像剤搬送体に供給すると共に前
記現像領域を経て返送されてくる現像剤を前記現像剤搬
送体表面から除去する回転部材と、前記現像剤搬送体と
前記回転部材との間に所定の電圧を印加する電圧印加手
段とを有することをも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−の発明の１実施例としての一成分系磁性現像剤
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周面上に層の界面に沿って多数の微細な磁極が着
磁されたゴムマグネット層１ｂを被着し５更にその上に
多数の電極粒子１ｃ工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電極粒子１ｃ
ｍとしてのカーボンブラック等の導電材料を均一に分散
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。電極粒子１ｃ工の材料と
しては、銅等の金属粉も使用できる６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の表面層として電極粒子１ｃ、
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、電極粒子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
現像剤でも充分な量を担持し搬送することができる。

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、磁性材料を含む一成分系磁性トナーである。

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、導電性の弾性材料から成る圧接ローラ５が
配設されており、現像スリーブ１表面に転勤接触可能な
位置に回転自在に支承されている。この場合、圧接ロー
ラ５の現像スリーブ１表面と転勤接触する表面部の材質
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。本例の
圧接ローラ５は、芯金５８の局面にポリウレタンフォー
ム（商品名：ブリジストンエバーライト）に導電性カー
ボン粒子（商品名：ケッチェンブラック）を含浸させて
なる表面層５ｂを被着形成して、構成されている。尚、
表面層５ｂは、ポリウレタンフォームを母材としてこれ
にカーボン粒子を分散させても容易に被着形成できる。

又、圧接ローラ５の回転方向は、好適には、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、圧接ローラ５の回
転と共に接触部Ｃまで搬送されたトナーが、ここで双方
の表面間に挟圧されて効率良く摩擦帯電されると共に層
厚が規制され、適度な厚さのトナ一層が現像スリーブ１
表面に付着形成される。そして、本例では、上述の如く
構成された圧接ローラ５が接地されている。これにより
、後述する如く、現像位置りにおいて現像に供されずそ
の回転と共に循環搬送されてきた現像スリーブ１表面に
残留するトナーを、除電しつつ効率良く確実に現像スリ
ーブ１表面から離脱させホッパ２内に回収することがで
きる。この点に関しては、後程詳述する。

現像スリーブ１の回転方向に沿って、圧接ローラ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、磁性体材料から成る板状部材を使用し、
一端６ａを保持部６ｂに設定された押圧力と現像スリー
ブ１のゴムマグネット層１ｂの磁力とが合わさった適度
な圧力で現像スリーブ１表面の幅方向略全域に均等に圧
接させて保持されている。この場合、ドクタブレード６
の支持方向は、現像スリーブ１の回転方向に沿って支持
するトレーリング方向、或いは、逆に本例の如く回転方
向と対向するカウンタ方向の何れの方向でもよいが、先
端エツジ部６ｃ。

を現像スリーブ１表面に当接させることが重要である。

これにより、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確実且つ均一に規制す
ることができ、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。

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、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（ｏ　ｐ　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○ＰＣ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。

従って、○ＰＣベルト７に形成された静電潜像に層厚が
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、圧接ローラ５やドクタブレード６及び○ＰＣ
ベルト７等との摩擦帯電による電荷が蓄積される傾向が
ある。又、フロート電極ｌｃ上に付着した帯電トナーが
現像に供されると、その電Ｖｉ１ｃ表面上にカウンタチ
ャ−ジが残留する。これらの残留電荷は、地肌汚れや残
像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。本例においては、導電性ブラ
シ毛８ａの先端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を現像スリーブ１表面の幅方向の所
要領域にわたり均一に当接させることができ、除電ムラ
の無い良好な除電効果を得ることができる。

上述の除電領域を経た残存トナーは、現像スリーブ１の
回転と共に圧接ローラ５の配設位置に搬送され、ここで
現像スリーブ１表面と反対方向に移動しつつ摺接する圧
接ローラ５により、現像スリーブ１の表面から掻き落と
される。本例の圧接ローラ５は、前述した如く、回転自
在に支承された芯金５ａの周面上にポリウレタンフォー
ムから成る表面部５ｂが被着形成されており、従って、
圧接ローラ５を現像スリーブ１に対して適度に圧接させ
ることにより、その表面を若干撓ませて両者を充分な距
離に亘り面接触させることができ、残存トナーを確実に
掻き取ることが可能となる。

又、圧接ローラ５は接地されている為、残留トナーの電
荷を除電しつつ掻取ることができる。従って、残留トナ
ーの現像スリーブ１表面に対する静電気的付着力が消失
せしめられ、より簡単に残留トナーが現像スリーブ１表
面から掻取除去される。

掻取られたトナーは、ホッパ２内に返送され、新たな補
給トナーと撹拌混合された後再使用に供せられる。

斯くの如くして、現像スリーブ１表面に残留するトナー
を容易且つ確実に現像スリーブ１表面から除去すること
ができるから、残留トナーに起因する残像の発生が抑制
される。又、圧接ローラ５の圧接力や回転速度を上げず
に所望の掻取除去効果を発揮させることができるから、
現像スリーブ１の駆動トルクの増加やトナー飛散等の不
都合を発生させずに、高度な画像品質を得ることができ
る。尚、圧接ローラ５の表面部５ｂの材料としては、ポ
リウレタンフォーム等の弾性多孔質材に限らず、ゴム等
の単なる弾性材や金属等も使用できる。

次に、他方の発明の１実施例について、説明する。尚、
上記発明の実施例と同一の構成要素については同一符号
を付し、その説明を省略する。本発明の実施例において
は、第３図に示される如く、圧接ローラ５及び現像スリ
ーブ１が夫々電圧印加装置１０に接続され、圧接ローラ
５表面と現像スリーブ１表面間に所定の電位差が最適に
設定されて印加される構成となっている。その他の構成
は上記実施例と同一である。

ところで、圧接ローラ５の電圧Ｖｓｐと現像スリーブ１
の電圧ｖｂとの電位差（Ｖ　ｓｐ　−Ｖ　ｂ）を最適設
定するには、この電位差（Ｖｓｐ−Ｖｂ）と得られる画
像品質との間の特性を的確に把握する必要があるが、そ
の特性は以下に示す通りであることが本願発明者等によ
り確認されている。尚、下記に示す現像特性は、トナー
として正帯電トナーを用い、ポジーポジ（Ｐ／Ｐ）現像
を実施した場合の特性である。

先ず、残像の発生度合と電位差（Ｖｓｐ−ｖｂ）の間に
は、第４図に示される如き関係がある。これによれば、
電位差（Ｖｓｐ−Ｖｂ）が負の領域で残像の発生度合が
少なくなっていることが分かる。又、同じ電位差（Ｖｓ
ｐ−Ｖｂ）においては、現像スリーブ１の電圧ｖｂが低
い方程残像が発生し難いという特性も示されている。次
に、地肌汚れの度合と電位差（Ｖｓｐ−Ｖｂ）との間に
は、第５図に示す如き関係がある。これによれば、電位
差（Ｖｓｐ−Ｖｂ）が負の領域で地肌汚れのないランク
５の画像品質が得られている。又、この場合も、現像ス
リーブ１の電圧ｖｂが低い程、電位差（Ｖｓｐ−Ｖｂ）
のより広い領域に亘すランク５の良好な画質を得ている
。

更に、画像濃度に影響を及ぼす単位重量当りのトナー帯
電量（μｃ　／　ｇ　）と現像スリーブ１の単位面積当
りのトナー付着量（■／ｄ）の電位差（Ｖｓｐ−Ｖｂ）
に対する各特性は、夫々第６図及び第７図に示す如くな
る。即ち、トナー帯電量については。

第６図から、電位差（Ｖｓｐ　−Ｖｂ）　＝　Ｏのとき
にトナー帯電量が最小となり電位差（Ｖｓｐ−Ｖｂ）の
絶対値が大きくなるに従って帯電量も大きくなる傾向が
あることが分かる。一方、トナー付着量については、第
７図から、電位差（Ｖｓｐ−Ｖｂ）が正の領域に向けて
大きくなるに従って、付着量も増加する傾向があること
が分かる。

以上の各種画像品質の電位差（Ｖｓｐ−Ｖｂ）に対する
特性から、残像と地肌汚れに関して品質を上げるには、
電位差（Ｖｓｐ−Ｖｂ）を負の領域側に設定し、画像濃
度を上げるには電位差（Ｖｓｐ−Ｖｂ）を逆の正の領域
側に設定すれば良いことがわかる。

従って、要求される画像品質に応じて上記特性に基づき
最適な電位差（Ｖ　ｓｐ　−Ｖ　ｂ）を設定することに
より、上記発明の実施例と略同様の動作を経て、所望の
品質に最も近い画像を容易且つ安定的に得ることができ
る。

尚、上記実施例等では、現像剤として磁性−成分系トナ
ーを用いているが、これに限らず非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。

紘−来 以上、詳述した如く、本発明等によれば、現像剤搬送体
に転勤接触可能に少なくとも表面が導電性材料から成る
回転部材を配設することにより、除電しつつ搬送体上に
残留する現像剤を容易且つ確実に掻取除去できる。従っ
て、残留現像剤による残像等の画像不良の発生を効率良
く防止でき高度な画像品質を安定して得ることができる
。又、回転部材と現像剤搬送体間に電位差を最適設定し
て印加することにより、残像、地肌汚れ及び画像濃度等
を含めた総合的な品質において高度な画質を容易且つ安
定的に得ることができる。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。例
えば、現像剤搬送体と潜像担持体を接触させず近接させ
るだけで現像する方式にも本発明を適用することが可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々−の発明の１実施例を示した模
式図とその一部拡大断面図、第３図は他の発明の１実施
例を示した説明図、第４図乃至第７図は夫々他の発明の
１実施例において得られる各種画像品質の電位差（Ｖｓ
ｐ−Ｖｂ）に対する各特性を示した各グラフ図である。 （符号の説明） １：　現像スリーブ ５：　圧接ローラ ５ｂ＝　表面層 ６：　ドクタブレード １ｏ：　電圧印加装置 特許出願人　　　　株式会社　リ　コ　−第４図 ｖｓｐ　−ｖｂ　　ｔｖｊ 第５図 Ｖｓｐ　−Ｖｂ　　（Ｖ） 第６図 Ｖｓｐ−Ｖｂ　［Ｖ］ 第７図 Ｖｓｐ−Ｖｂ　　（Ｖｌ

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、表面に現像剤を担持し現像
   領域を含む所定の循環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、少なくとも表面が
   導電性材料から成り該表面を前記現像剤搬送体表面に圧
   接させ前記貯留手段の現像剤を前記現像剤搬送体に供給
   すると共に前記現像領域を経て返送されてくる現像剤を
   前記現像剤搬送体表面から除去する回転部材とを有する
   ことを特徴とする現像装置。 ２、上記第１項において、前記回転部材は表面部が弾性
   多孔質材料で形成されており前記現像剤搬送体表面と反
   対方向に移動しつつ接触することを特徴とする現像装置
   。 ３、上記第２項において、前記回転部材の表面部が接地
   されていることを特徴とする現像装置。 ４、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、表面に現像剤を担持し現像
   領域を含む所定の循環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、少なくとも表面が
   導電性材料から成り該表面を前記現像剤搬送体表面に圧
   接させ前記貯留手段の現像剤を前記現像剤搬送体に供給
   すると共に前記現像領域を経て返送されてくる現像剤を
   前記現像剤搬送体表面から除去する回転部材と、前記現
   像剤搬送体と前記回転部材との間に所定の電圧を印加す
   る電圧印加手段とを有することを特徴とする現像装置。