JPS6142672A - 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】 １１九乱 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え権 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、トナー中にキャリ
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その色素の影響を
受は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。

１−蓋 本発明は２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。

星−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、前記現像剤搬送体に接触しつつ自在に回転可能に
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する
ことを特徴としたものである。

以下１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、矢印入方向に所
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７３１　
ｃが積層され、構成されている。この場合１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ｑ。

この混合材料をＭ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１Ｇ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、１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１ｗｉ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１．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。本例で使用する
現像剤は、非磁性の一成分系１−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！２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ど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２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、トナー供給部材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より高速度に設定し
、現像スリーブ１表面とトナー供給部材５表面とが摺接
しつつ回転する状態が好ましい、然るに、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
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てい゛る
ことが望ましい７゜ 本例では、芯金５ａ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４０Ｏｒｐｍの速度
で回転されるのに対して、直径が１４＋ａｍのスポンジ
ローラ５が８０Ｏｒｐｍ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１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との摩擦に杏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。

ここで、トナー供給部材５の他のいくつかの変形実施例
について説明する。第３図は、ファーブラシ６をトナー
供給部材として用いた変形例を示している。ファーブラ
シ６のブラシ毛６ａの材料としては、ナイロン、レーヨ
ン、導電性レーヨン等が好適である。この様なファーブ
ラシ６によっても、上述のスポンジローラと同様にトナ
ーを円滑に現像スリーブ１表面に供給することができる
。

又、第４図に示される如く１表面層７ａが可撓性でなく
且つ多孔質体でもない金属から成るローラ７をトナー供
給部材として配設しても、良い、尚。

表面層の材料としては、上述した摩擦帯電特性の条件を
満足するならば、ゴムや各種プラスチックス等幅広い材
料が使用できる。この場合、導電性材料を用い、トナー
供給部材を介して現像スリーブ１表面に蓄積されている
不要な摩擦帯電電荷を除電する構成とすることにより、
後述する除電装置の負担を軽減できる。更に、スポンジ
ローラ５を利用する場合には、第５図に示される如く、
周表面の適所にトナーによる目詰りを防止する為のロー
ラ５ｃ等の部材を摺接可能に配設してもよい。

これにより、スポンジローラ５の目詰りによる摩擦帯電
効率の低下を避けることができる。

現像スリ〒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８が配設されている１本例のド
クタブレード８は、弾性部材から成る本体８ａの一方の
側面に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８ｂを被着して形成されて、おり、
この絶ａ膜８ｂ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８の先端エツジ部８Ｃを現像
スリーブ１表面に当接させることによ、す。

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１Ｍ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８ｂ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１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
され摩擦帯電が実施される。

尚、層厚規制部材としては、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（ＥＴ
ＦＥ）、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警する為、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
８の下流側の適所には、回動自在に張設寄れた潜像担持
体としての無端状の有機性感光体ベルト（ＯＰ　Ｃベル
ト）９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９
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
８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、ｏｐｃベル
ト９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ｌ
Ｉ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１０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８及び
ｏＰＣベルト９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１Ｇ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１０ａの先端腹部がそ
れ自０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１０
の取付位置が設定されている。これにより、ブラシ毛１
０ａ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、！＠ブラシ１０は、前述した現
像スリーブ１の導電性基体１ｃと同一電位でバイアス電
源１１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や現像に供されなかった残存ト
ナーの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
、ＩＩｉ像スリーブｌ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６本例では、トナ
ー供給部材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、６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。

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８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８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８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８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。

肱−夏 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
に接触しつつ回転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￥ｒ電と層厚規制を実施することができる
。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、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、しだ説明図、第３図
乃至第５図は夫々本発明の１実施例におけるトナー供給
部材５の変形実施例を示した各説明図である。 （符号の説明） に　現像スリーブ ５：　トナー供給部材 （スポンジローラ） ６：　ファーブラシ ７：　金属ローラ ８：　ドクタブレード 特許出願人　　　　株式会社　リ　コ　−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、前記現像剤搬送体
   に接触しつつ自在に回転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。 ３、上記第２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。 ４、上記第１項において、前記現像剤供給 手段はファーブラシであることを特徴とする現像装置。