JPS62182779A - 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】 本発明は静電潜像を現像する為の装置に関する。

更に詳細に述べると、本発明は、靜１像担持体表面の非
画像部には現像剤を接触させないでおいて画像部に現像
剤全吸着せしめるようにした現像装置に関する。

電子写真、静電記録等の分野では、形成された静を像に
′重荷を帯びた着色粉末で現像することが行なわれてい
るが、従来この為の現像装置としては、所謂カスケード
式、マグネットブラシ式、ファープラン式、パウダーク
ラウド式、マグネドライ式、ドナー接触式等、現像剤全
静電像担持体表面の画像部（トナー全吸着すべき領域）
にも非画像部（トナー全吸着すべきでない領域）にも無
差別に接触させて画像部に現像剤を残す現像装置と、特
公昭養１−９番７５号公報に記載されているような、静
電像担持体表面の非画像部には現像剤ｆｔ接触させない
でおいて画像部に現像剤を飛翔せしめるようにした現像
装置とが公知である。前者の無差別接触式の現像装置で
は静電像担持体表面の非画像部にも多少の現像剤が付着
残留してしまう現像、所謂カプリ伊東の発生が避けられ
ないが、後者の現像装置ではカプリ現象の発生音はぼな
くせるという極めて大きな利点かある。そこで特公昭＋
１−９４７５号公報番て記載の装置ｌ７詳しく見てみる
と、この方法は回転感光ドラムに形成し之静′祇像全、
トナ一層全形成したウェブ全利用して現像するものであ
る。ウェブは現像位置において上記、で光ドラムに小間
原音おい１対向せしめられているが、この間防電は、ウ
ェブに形成逼れたトナーが、舒てこ○公知■方法では、
画像部にはトナーはウェブ側から飛に肩するが、非画像
部には殆んど飛メ且しないので、前記カプリ現象の発生
を前記無差別接触式現像装置に比ベニ格段に低く押える
ことができるのである。

ところで斯様な方式の現像装置はカプリに殆んどなくす
ことができるという利点がめるにもかかわらず、従来本
格的に実用化されてはいなかった。

この理由として、１つにはトナー担持体には均一なトナ
一層全形成できる実用的な方法が少なかったということ
があげられる。例えば剛体ブレード等の剛体規制部材音
用いた場合、液体と異なり、トナー担持体上に均−ｉト
ナー粒子の層全形成するのが困難でムラが出易い。上記
現像装置では、トナー粒子担持面と静電荷像保持面が近
距離であるために、このムラは、現像に直接再現される
。

またトナー担持体表面？布、紙等にしてその繊維にトナ
ーを埋めこむ方法があるが、これも繊維の荒石よりもキ
メの細いものはつくり得す均一なトナ一層は出来ない。

一方トナー担持体にカスケード現像法全応用して、トナ
ー全付着するものは、均一なトナー薄層全形成困難であ
るばかりか、装置が大型化し、実用的ではない〇 一方、磁性トナー全使用し、現像部に磁界？形成してト
ナー全ブラシ状にし、そしてそのトナーＮ全非画像部に
は接触させずに画像部には転移させるようにすると現像
性能が格段に向上すること全本発明の発明者達は見出し
たが、トナーを磁界中でこのようにブラシ状にすると層
の厚みは磁界外におけるよりも増大する。従って、非画
像部にトナー全接触石せないようにするにはトナー担持
体面と靜を像担持体面の間隔は相当太きくしなければな
らない。しかしこのｒｔｔ＋ｉか大きいものであると現
像された像の解像度が低下する　それ故、特に、磁性ト
ナー全使用し、かつ現像部で磁界により非画像部に接触
しないようにトナー全ブラシ状にする場合には、当初ト
ナ一層全薄く均一な分布全有するように規制する必要が
ある。しかるに、＃Ｉ述のような従来の装置では均一な
トナー）ｉ：ｊ　ｋ形成するのが困難であるばかりか、
薄い均一層全形成するのも困難である。

本発明は上述したような点に鑑みなされたもので、靜を
像担持体に、非画像部には現像剤が接触しないような間
隔全おいて現像剤担持体全対向させ、現像全行なうよう
にした装置で、現像剤担持体に均一な薄い現像剤層全容
易に形成できるようにし、もって現像された像の画質を
向上しようとするものである。

以下図面全参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の現像装置全適用できる電子写真複写装
置の概略図である。１は導電体ドラム表面に光導電層を
設けた感光ドラムで矢印方向く回転せしめられる。１１
はドラム１の表面全帯電するコロナ放を器である。１２
（ｄ不図示の被複写原稿の光像全ドラム１上に投影する
光像照射手段である５、この光＠照射によりドラム１の
感光体上には原稿の静電像が形成されるが、光像の明部
に対応する領域では前記放電器１１による電荷は消散し
、暗部に対応する領域では電荷は残留する。この場合、
静＊＠！の光像暗部に対応する領域が画像部、光像明部
に対応する領域が非画像部である。

つまりトナー全吸着すべき電界全有する領域が画像部で
、トナーが吸着すべきでない領域が非画像部である。１
８は本発明に係る現像装置で、上記静電像の画像部にト
ナーを与え、顕画像？形成する。１４は、ドラム１に接
触して搬送される転写材（紙等）１５の背面にコロナ放
電全印加し、ドラム１から転写材１５へのトナー像の転
写効率全高めるコロナ放電器である。トナー像全担持し
た転写材１５は不図示の定理装置に送られる。１６け転
写後ドラムｌ上に残留したトナーを除失するクリーニン
グ装置である。これによって表面全清掃された感光体は
再び上記各手段の作用全順次受けるものである。尚、上
述のプロセスは所謂カールソンプロセスであるが、特公
昭＋２−２３９１０　号、同４３−２４７÷８号、同４
２−１９７４８号、同４４−１８４３７号公報等に記載
の電子写真プロセス全使用した電子写真装置、或いは他
の方式の電子写真装置にも本発明は適用できるものであ
る。

さて、第２図は本発明に係る現像装置の実施例の説明図
である。第２図で１は前述の感光ドラムで矢印ｄ方向に
回転する。２けアルミニウムのような非磁性体の筒体で
あり、不図示のモータにより矢印す方向に定速回４ｍ　
Ｇれる。即ち、現像部署りにおいて筒体２は不図示のモ
ータ等によりドラムｌとほぼ同方向に回転せしめられる
が、画像部に転移するトナーの筒体２０運動に伴う慣性
力の影Ｗｔなくして濃度に不都合なむらのないトナー像
゛を得る為、そ■周速はドラム１の周速とほぼ等しい。

８は多極マグネットでトナー担持ｗＪ２の内部に配置さ
れている。図では、マグネット８はＮ極が現像部りに対
して、トナー担持体表面と静電像相持体表面にほぼ垂直
に磁界全形成するように固定配置されているが、回転駆
動されることも可である。尚、筒２とドラムｌとは、現
像部において、筒ｚ上に磁界の影響でブラシ状に形成場
れたトナ一層の非画像部に対向する部分の最外部が、ド
ラム周面と離間するような、換言すればトナ一層は非画
像部には接触できないような間隔であって、かつ画像部
には上記の層のトナーか静電引力の作用により転移でき
るような一定間隔全介して対向せしめられている。つま
り、筒２の周面とドラム１０周面とけ、トナーの転移現
象の生ずる現像部署りにおいては、靜を像が形成され１
いないドラム周面と上翫１トナ一層は離れて接触しない
ような間隔全おいて対面しているものである。ここで、
との　字間ｉ褐保持の為には、例えば筒２にこれと同軸
にローラーｔ−固定し、このロ　ラー？ドラムにばね等
により押圧してｌ＃歓回転させるようにする。ローラー
の径？筒の径より上記間隔分だけ大きくしておく。尚、
このようにすれば筒２はドラムｌとほぼ同じ周速で現像
部で同方向に回転する。４はトナー容器であり磁性トナ
ー５が収容されている。筒２は回転運動下部領域で容器
４中のトナー５に接触しており、上昇連動径路に沿って
この磁性トナー５全汲み上けるようになっている。即ち
、磁性トナーは多極マグネット８の磁力により筒２に吸
着され、そして筒２との摩擦にょ６は剛性体の板で、容
器５から送られて来た厚いトナ一層５１の一部を除去し
、現像部りにおけるドラム１と筒２との間隙と同程かそ
れよりも薄いトナ一層５２を形成するものである。剛性
のトナー規制板６は筒２と上記現像部での筒２とトラム
１の間隙と同程度か或いはそれよりも小なる間隙をおい
て配置されている。尚、剛性板の代りに、回転する剛性
ローラーを筒２と上述と同様の一定間隙をおいて配置し
てもよい。いずれにせよこのような剛性規制部材は、移
送されてきたトナ一層を感光体１の表面と筒２の表面と
の間隙と同程度か、好ましくはそれよりも小さく厚み規
制するものである。これは、上記間隙以上の大餘さを持
った凝集トナーがトナ一層中に万が一出来た場合にそれ
が次の規制部材７も通過し、更に感光ドラム１と筒２と
の間隙を通り抜ける際に押しつぶされ、それが成長して
行き、そして現像画像に悪影響を及ぼすのを防ぐために
設けられている。

剛性規制部材は上述のような凝集トナーもドラム明細書
の浄書（内容に変更なし） １と筒２との間を通過し得る厚さに削ってしまう。もっ
ともこのような作用を果すなら部材６は弾性体であって
もよい。また、上述の理由でこの部材６を設けることは
好ましいことであるが、凝集トナー塊ができないような
場合や、できてもその影響が無視できるような場合はこ
の第１規制部材は不要である。

７は、筒２の回転運動径路に関して剛性規制部材６の下
流位置であって、現像部署りの上流位置に配置されたゴ
ムのような柔軟な弾性体のトナ一層規制板である。この
弾性板７は、一端側を支持部材７１にて支持され他端側
の面がトナー担持量２周面に圧接せしめられていて、両
部材間に密接部が形成されている。この弾性板７は剛性
規制部材６によって形成されたトナーの薄層５２を規制
し て更に薄い層５８にするものである。尚、硬度７０度以
下のゴムの弾性板全部材、λ７として使用したとして、
この板７は筒２の長手方向に関し１−１１当り０．４〜
÷Ｏｇの力で圧接されている。後に厚さの適当値全述べ
るが、０．４ｇ／”より軽いとトナ一層が厚くなり過ぎ
、４０ｇ／ｃｌＩより大であると薄くなり過ぎる。例え
ば、規制部材７にウレタン、又はた０ このように、第２の規制部材７として筒２に圧接した弾
性体？使用するのは、Ｉ￥２ｉ２との間に形成嘔れた圧
接部によつ１これ全通過するトナーの量全少なくするよ
うに規制して１００μ以下のトナー薄層を形成できるよ
うにするとともに、更にトナーが通過する際の変形によ
り与えられる弾性復元力によってトナ一層の厚さ？十分
均一化する為である。部ち、部材７はその先端部の面が
？Ｎ　２の周Ｉ）”１１に圧接しているが、この部材７
は弾性体であるのて１ｊｆＪ述の如く極く薄いトナ一層
はこの部分？通過できる。そして、局所的にいくぶん厚
いトナ一層が弾性部材７と筒２０周面の圧接部全通過し
ようとすると、部材７の弾性復元力が大きくなりそのト
ナ一層を薄くするように動き、逆に局所的にいくぶん薄
Ａトナ一層が上記圧接部全通過しようとすると部材７０
弾性復元力が小δくなりトナ一層は厚くなる。このよう
な作用によってトナ一層をいつも十分均一な厚さの層に
保つことができるまた、部材７が腹の面で筒２に接して
いるのは、薄い均一なトナーＮｔｔ形成させるためばか
りでなく、両者の圧接部全部２の回転方向に長くしてト
ナーと＠２との接触距離を延ばし、絶縁性トナーと非磁
性体円筒２との間に生しる摩擦帯１１ｉ？より確実にす
るためでもある。ト・−一摩擦帯電効率？より高めるた
めには、弾性部材７として、トナーと摩擦し九際に期待
する電荷極性？トナーに与え得るような材質のものを帯
電系列から選んで用いればよい。例えＶま、材質にもよ
るがポリスチレン、マグネタイト、　−ボン等を組Ｂｙ
分とするトナーを正に帯電させるためにはエチレンプロ
ピレンゴム、弗素ゴム、天然ゴム、ホリクロロブタジエ
ン、ポリインプン、Ｎ、Ｂ、Ｒ，負に帯電させる友めＫ
はシリコンゴム、ポリウレタン、スチレンブタジェンゴ
ムといったもの？弾性規制部材７として用いれば、トナ
ーの皐擦帯寛効率はより扁くなる１、また弾性部材７と
して、摩擦帯電列において適当に選択された導電性ゴム
を使用した場合、トナーが過剰に摩擦帯電するの全防止
でき、従ってトナーの静電的な凝集成いは固化全防止、
又はほぐす効果がある。

細論、弾性板をその先ｉ部の縁端角にて筒２に圧接させ
てもトナーＮ？博く均一にする、或いはトナーと筒とｉ
ｓ擦させる効果はあるが、腹の面で圧接した方がそれら
の効果はより高い。また、弾性部材７０円筒２への接触
位置と非磁性体円筒２内に配された磁石ｉ磁極の位置の
関係であるが、図のように磁極の対向する位置で磁性ト
ナ一層規制全行なった場合、即ち、部材７と筒２の圧接
部に磁界？形成（筒２の表面に垂直であるとよい）し友
場合、やへ厚いがより均一なトナ一層が得られ、磁＆間
の位置で層規制２行なった場合は、即ち部材７と筒２の
圧接部に磁極全対向させない場合は層の厚さは薄いかや
〜ぜムラのある磁性トナ一層が形成てれる。無、釉、こ
の人うの程度はごくゎずかで、従来装置におけるムラよ
りも程度は非常に小さい。

更にまた、弾性規制板７のトナー拒持筒２に対する圧接
態様にけ第８　ｒＸＪ　（ＡＩ　、　（Ｂｌに夫々示す
如く、筒３の回転方向に関し順方向圧接と逆方向圧接と
がある。順方向圧接と―、第８図（蜀に示す如き圧接１
１Ａ様？言う１即ち、板］を、それと筒２の局面間の１
１５ｓ量が筒２０回転方向について漸減するよ即ち、板
７全、それと＠２の周面との間隙量が筒２の回転方向に
ついて漸増するように傾けた状態で、ｆｉ２Ｉ２ｅこ圧
接している。第８図（Ｎでは比較的１１いトナ一層が形
成されて、現像されたトナ一層の画像ａ度全良好なもの
（する利点がある。第８図（Ｂ）では板７の先端縁と筒
２周面の形成するスリットがトナ一層中の大粒子の通過
全阻止して、きめの細かいトナー像全現像形成可能にす
る利点全方している。両図において弾性板は腹の面で筒
２に接しているが、縁端角で圧接してもよい。

またりＩＩ性規制部材７と筒２周面の間に何かの事故で
トナー凝集物等がたまると形成するトナー薄層にごく僅
かのｂらも生じ得るが、更にこれを解決してより一層均
−なトナ一層全形成しようとするならば弾性規制部材全
トナー担持面に圧接したまま、担持面Ｏ進行方向と直角
、又は平行、又は他の方向に振動感せてトナ一層をなら
すこともできる。第４図（その為の装＠全記載した。図
では弾性板７の支持部材７１１ラツク？２に結合し、そ
してこのラック７２にビニホン７Ｂを噛合させ、そして
このビニホン７８全圧、逆回転モータ７４により短周期
的に正、逆転させることにより、弾性板７全筒２の長手
方向に振動させるようになっている。熱論、トナーの凝
集物が生じないようなブ 場合、生じて芯の影響全無視できるような場合Ｐこは第
４図の如き装置は不要である。

尚、弾性規制板７としては２種又はそれ以上の弾性率の
異なる板全重ね合せたもの全使用し、筒２に圧接してト
ナーに接触する板の材質と、池の、筒２への圧接力全負
担する板の材質？、より均一なトナー薄層全形成できる
ように選定することも効果がある。

尚また、弾性規制部材としては板状体のものばかりでな
くゴムローラー、フェルトの板、或いはローラー、弾性
率の高い金属板等も使用できるが、安定した均一トナー
薄層形成作用全果し、構造的にも簡単になる点でゴム製
の板が優れている。そして板にせよローラーにせよ、ゴ
ムの硬度とじてけ７０度以下であることが望ましい。そ
れ以上になると、規制部材とトナー担持体の間にトナー
の巨大粒子が挾まった場合そこにトナー小粒子の自由Ｖ
Ｃ通れる隙間ができたりすることから、トナ一層にやや
不均一性が生じ得る場合がある。

更にま九、弾性規制部材の材質としてゴムを使用する場
合、寒冷時に硬化して機能が低下するの全防ぐ為、耐寒
処理音節し之ゴム？使用することが望ましい。

尚更に、第２図でトナー全磁性トナーとし、トナー担持
筒Ｂ’を磁石８の周囲に回転するようにした効果は、前
述したものの他に、トナーを規制部材７の位置に連続的
に供給てきること、また磁性トナー′ｊｅ拒持した筒２
が磁界中全横断するとトナーがブラシ状になって起立、
転倒の運動全行ない、これによってトナーの分布が一層
均一になるという効果もある。熱論、本発明は非磁性ト
ナー全使用する現像装置にも適用できる。

以上述べた実施例ては、トナー担１体は円筒状であった
が、円筒周面のように無端のトナー担持面をもつものと
して、複数のローラー間に掛は渡され次無端ベルトであ
ってもよい。この無端ベルトの走行路に沿りて、第２図
の如く、トナー供給部（容器４）、ベルトと小間隙？介
して配置された剛体規制部材（６ン、ベルトに圧接され
た弾性規制部材（７）′ｆｔ順に設置し、そして以上の
手段によってベルト上に形成されたトナ一層で静電像全
現偲する為に、現像部にては静電像拒持体とベルト全、
トナーが非画像部には接触しないが画像部には転移する
ような小間隔？おいて対向させている。トナーとして磁
性トナー全使用し、そしてベルトの走行路全周に沿って
、又は現像部には対向するよう明細書の浄ｉｆ（内容に
変更なし］ に、磁石を設置してもよい。

ここで、本発明に係る現像装置で、現像部署に磁界を形
成して磁性トナーをブラシ状にするようにした装置の場
合、現像部署において、静電像担持体表面とトナー担持
体表面の間隙を５０μから５００μ程度、非画像部に対
向するトナ一層の厚さを３０．μか６１００μ程度、同
じく静電像担持体表面の非画像部領域とそれに対向する
トナ一層間の間隙をトナ一層の原さの１１５から３００
μ程度にするとカブリのないかつ解像度の高いトナー像
を現像形成できることが実験的に確かめられた。そこで
、現像時における現象を説明すると、トナー担持体側か
ら静電像担持体へのトナーの転移に際し、磁界作用によ
りブラシ状に起立しているトナーの層の画像部に対応す
る部分は電界の吸引作用をうけて更に電界方向に厚みを
増大し、穂が伸びるごとく起立成長する（これを「トナ
ー伸長現象」と呼ぶことにする）ものであるから、非画
像部について見た際トナ一層表面と静電像担持体表面が
近接しているような場合には、画静１像担持体表面の画
像部に接触する。そしてトナー担持体と静電像担持体が
互いに離間されるときにトナーが静電像担持体の画像部
にトナーが残り現像が完了する。いわゆる無差別接触式
現像とは異なり、現像時、非画像部にはトナーは接触せ
ず、画像部には上述のトナー伸長現象により伸長したト
ナーの穂先が接触する現象が生ずるものと考えられる。

一方、トナ一層表面と静電像担持体表面とが比較的遠い
場合には、前述の伸長現象を起したトナーの穂が直接画
像部に接触して現像する現象に加えて、静電像担持体表
面とは直接接触しないトナーも電界中を穂の先端がちぎ
れるごとく飛翔して静電像担持体表面の画像部に達する
現象も加わるものと考えられる。而して、本発明は間隙
に応じて前記２様の現象による現像法により実施可能で
ある。現像画質についてみると、画像部にてトナ一層が
前述のように伸長して静電像担持面と直接接触して現像
する現象を利用することにより、殊に明細書の浄書（内
容に変更なしン 優秀な画像を得る。これは現像部の間隙を飛翔するトナ
ーを少なくし、もって気流、トナーの重力、両担持体の
振動等の影響を受けることを少なくできるからで、それ
故極めて忠実な画像再現性を得ることができる。従って
各部分の間隙寸法をこのトナーの伸長現象により伸びた
トナーの穂が直接画像部に接触して現像する現象を主体
とする現像条件に適合すべく設定すると良好なものであ
る。この条件とは、前述の諸条件に加え、トナー表層（
電界作用により成長しない非画像部に対応する部分での
）と静電像担持体との間隙をそのトナ一層の厚みの３倍
以下に押えることである。

以上のように、磁性トナーを使用し、現像部署に磁界を
形成して現像するにせよ、非磁性トナーを使用する場合
にせよ、本発明の適用される現像装置ではカブリのない
高解像度の像を得られるが、現像の為に非常に薄いかつ
均一なトナ一層をトナー担持体に形成しなくてはならな
い。而して、本発明によればトナー担持体に圧接した弾
性゛０部材でトナ一層を規制する為、上述した如き磁界
例Ｍ龜のｎ・ｉＧｊ会に変更なし） 作用を受′けて３０μ乃至１００μというような（磁性
トナーの場合）、磁界作用を受けない場合十数μ乃至数
十μというような非常に薄いトナ一層を容易に形成でき
、しかもそのトナー薄層の厚み、即ちトナー分布を容易
に均一にすることができるから、前記方式で現像された
トナー像に不都合な濃度むらが生ずるようなことも避け
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る現像装置の適用できる電子写真複
写装置の説明図、第２図は本発明の一実施例の説明図、
第３図（Ａ）、（Ｂ）は弾性体規制板の配置態様の説明
図、第４図は第１図実施例に振動機構を付加した例の説
明図である。 １は電子写真感光ドーラム、２はトナー担持の為の非磁
性体円筒、３は多極マグネット、５は磁性トナー、６は
剛性規制板、７は弾性規制板である。 ３１面の浄書（内容に変更なし） 図面の浄訂（内容に変更なし） Ｔつ口 （ハ） ！−′１３の （［３） 手糸売ネ甫正書（自発） 昭和６１年　９月２９日 昭和６１年８月３０日提出の特許願（１）２、発明の名
称 現像装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人 住所　東京都大田区下丸子３−３０−２名称　（１００
）　　キャノン株式会社５　補正の対象 明細書及び図面 ６　補正の内容 （１）明細書第２頁乃至第２７頁の「３、発明の詳細な
説明−一一一代理人丸島儀一」を別紙の如く補正する。 （２）図面の第１図乃至第４図を別紙の如く補正する。 （補正は、第１図を第４図に、第４図を第１図にし、そ
の他は、実質的な浄書である。）３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野〕 本発明は、静電潜像を現像する為の装置に関し、詳細に
は、現像剤層を規制する部材を備える現像装置に関する
。 （従来技術） 電子写真、静電記録等の分野では、形成された静電像を
電荷を帯びた着色粉末で現像することが行なわれている
が、従来この為の現像装置としては、所謂カスケード式
、マグネットブラシ式、ファーブラシ式、パウダークラ
ウド式、マグネドライ式、ドナー接触式等、現像剤を静
電像担持体表面の画像部（トナーを吸着すべき領域）に
も非画像部（トナーを吸着すべきでない領域）にも無差
別に接触させて画像部に現像剤を残す現像装置と、特公
昭４１−９４７５号公報に記載されているような、静電
像担持体表面の非画像部には現像剤を接触させないでお
いて画像部に現像剤を飛γＢせしめるようにした現像装
置とが公知である。前者の無差別接触式の現像装置では
静電像担持体表面の非画像部にも多少の現像剤が付着残
留してしまう現像、所謂カブリ現象の発生が避けられな
いが、後者の現像装置ではカブリ現象の発生をほぼなく
せるという極めて大きな利点がある。そこで特公昭４１
−９４７５号公報に記載の装置を詳しく見て、みると、
この方法は回転感光ドラムに形成した静電像を、トナ一
層を形成したウェブを利用して現像するものである。 ウェブは現像位置において上記感光ドラムに小間隙をお
いて対向せしめられているが、この間隙量は、ウェブに
形成されたトナーが、静電像担持体表面の画像部には静
電的引力の作用によりウェブ側から飛来できるが、非画
像部には飛来できないような大きさに設定されている。 従ってこの公知の方法では、画像部にはトナーはウェブ
側から飛翔するが、非画像部には殆ど飛ｙ１１シないの
で、前記カブリ現象の発生を前記無差別接触式現像装置
に比べて格段に低く押えることができるのである。 ところで斯様な方式の現像装置はカブリを殆んどなくす
ことができるという利点があるにもかかわらず、従来本
格的に実用化されてはいなかった。この理由として、１
つにはトナー担持体には均一なトナ一層を形成できる実
用的々方法が少なかったということがあげられる。例え
ば剛体ブレード等の剛体規制部材を用いた場合、液体と
異なり、トナー担持体上に均一にトナー粒子の層を形成
するのが困難でムラが出易い。上記現像装置では、トナ
ー粒子担持面と静電荷像保持面が近距離であるために、
このムラは、現像に直接再現される。またトナー担持体
表面を布、紙等にしてその繊維にトナーを埋めこむ方法
があるが、これも繊維の荒さよりもキメの細かいものは
つくり得す均一なトナ一層は出来ない。一方トナー担持
体にカスケード現像法を応用して、トナーを付着するも
のは、均一なトナー薄層を形成困難であるばかりか、装
置が大型化し、実用的ではない。 一方、磁性トナーを使用し、現像部に磁界を形成してト
ナーをブラシ状にし、そしてそのトナ一層をジ１画像部
には接触させずに画像部には転移させるようにすると現
像性能が格段に向上することを本発明の発明者達は見出
したが、トナーを磁界中でこのようにブラシ状にすると
層の厚みは磁界外におけるよりも増大する。従って、非
画像部にトナーを接触させないようにするにはトナー担
持体面と静電像担持体面の間隔は、相当大きくしなけれ
ばならない。しかしこの間隔が大きいものであると現像
された像の解像度が低下する。それ故、特に、磁性トナ
ーを使用し、かつ現像部で磁界により非画像部に接触し
ないようにトナーをブラシ状にする場合には、当初トナ
一層を薄く均一な分布を有するように規制する必要があ
る。しかるに、前述のような従来の装置では均一なトナ
一層を形成するのが困難であるばかりか、薄い均一層を
形成するのも困難である。 特に、規制部材と現像剤担持体との間にトナー凝集物等
がたまるとむらが生じより一層均−な層は形成されにく
い。 〔発明の目的〕 本発明は、上記従来では形成できなかった現像剤層を形
成でき、現像剤担持体に均一な薄い現像剤層を容易に形
成できるようにし、もって現像された像の画質を向上し
ようとするものである。 〔発明の概要〕 本発明は、上記目的を達成するもので、現像剤担持体に
圧接せしめられた板状弾性体の現像剤層規制部材を振動
させる手段を有することに特徴を有し、この振動手段に
より、規制部材を振動させて現像剤をならし、より一層
均−な現像剤層を形成できるものである。 〔実施例〕 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。第４図は
本発明の現像装置を適用できる電子写真複写装面の該略
図である。１は導電体ドラム表面に光導電層を設けた感
光ドラムで矢印方向に回転せしめられる。１１はドラム
１の表面を帯電するコロナ放電器である。１２は不図示
の被複写原稿の光像をドラム１上に投影する光像照射手
段である。この光像照射によりドラム１の感光体上には
原稿の静電像が形成されるが、光像の明部に対応する領
域では前記放電器１１による電荷は消散し、暗部に対応
する領域では電荷は残留する。この場合、静電像の光像
暗部に対応する領域が画像部、光像明部に対応する領域
が非画像部である。つまりトナーを吸着すべぎ電界を有
する領域が画像部で、トナーが吸着すべきでない領域が
非画像部である。１３は本発明に係る現像装置で、上記
静電像の画像部にトナーを与え、顕画像を形成する。１
４は、ドラム１に接触して搬送される転写材（紙等）１
５の背面にコロナ放電を印加し、ドラム１から転写材１
５へのトナー像の転写効率を高めるコロナ放電器である
。トナー像を担持した転写材１５は不図示の定着装置に
送られる。１６は転写後ドラム１上に残留したトナーを
除去するクリーニング装置である。これによって表面を
清掃された感光体は再び上記各手段の作用を順次受ける
ものである。 尚、上述のプロセスは所謂カールソンプロセスであるが
、特公昭４２−２３９１０号、同４３−２４７４８号、
同４２−１９７４８号、同４４−１３４３７号公報等に
記載の電子写真プロセスを使用した重子写真装置、或い
は他の方式の電子写真装置にも本発明は適用できるもの
である。 さて、第２図は本発明が適用される現像装置の具体例の
説明図である。第２図で１は前述の感光ドラムで矢印ａ
方向に回転する。２はアルミニウムのような非磁性体の
筒体であり、不図示のモータにより矢印す方向に定速回
転される。 即ち、現像部署りにおいて筒体２は不図示のモータ等に
よりドラム１とほぼ同方向に回転せしめられるが、画像
部に転移するトナーの筒体２の運動に伴う慣性力の影響
をなくして濃度に不都合なむらのないトナー像を得る為
、その周速はドラム１の周速とほぼ等しい。３は多極マ
グネットでトナー担持量２の内部に配置されている。 図では、マグネット３はＮ極が現像部りに対して、トナ
ー担持体表面と静電像担持体表面にほぼ垂直に磁界を形
成するように固定配置されているが、回転駆動されるこ
とも可である。尚、筒２とドラム１とは、現像部におい
て、筒２上に磁界の影響でブラシ状に形成されたトナ一
層の非画像部に対向する部分の最外部が、ドラム周面と
離間するような、換言すればトナ一層は非画像部には接
触できないような間隔であって、かつ画像部には上記の
層のトナーが静電引力の作用により転移で診るような一
定間隔を介して対向せしめられている。つまり、筒２の
周面とドラム１の周面とは、トナーの転移現象の生ずる
現像部署りにおいては、静電像が形成されていないドラ
ム周面と上記トナ一層は離れて接触しないような間隔を
おいて対面しているものである。ここで、この一定間隔
保持の為には、例えば筒２にこれと同軸にローラーを固
定し、このローラーをドラムにばね等により押圧して摩
擦回転させるようにする。ローラーの径を筒の径より上
記間隔分だけ大きくしておく。尚、このようにすれば筒
２はドラム１とほぼ同じ周速で現像部で同方向に回転す
る。４はトナー容器であり磁性トナー５が収容されてい
る。筒２は回転運動下部領域で容器４中のトナー５に接
触しており、上昇運動径路に沿ってこの磁性トナー５を
汲み上げるようになっている。即ち、磁性トナーは多極
マグネット３の磁力により筒２に吸着され、そして筒２
との摩擦によって筒２の回転方向に移送される。 ６は剛性体の板で、容器５から送られて来た厚いトナ一
層５１の一部を除去し、現像部りにおけるドラム１と筒
２との間隙と同程度かそれよりも薄いトナ一層５２を形
成するものである。 剛性のトナー規制板６は筒２と上記現像部での筒２とド
ラム１の間隙と同程度か或いはそれよりも小なる間隙を
おいて配置されている。尚、剛性板の代りに、回転する
剛性ローラーを筒２と上述と同様の一定間隙をおいて配
置してもよい。 いずれにせよこのような剛性現性部材は、移送されてき
たトナ一層を感光体１の表面と筒２の表面との間隙と同
程度か、好ましくはそれよりも小さく厚み規制するもの
である。これは、上記間隙以上の大きさを持った凝集ト
ナーがトナ一層中に万が一出来た場合にそれが次の規制
部材７も通過し、更に感光ドラム１と間２との間隙を通
り抜ける際に押しつぶされ、それが成長して行き、そし
て現像画像に悪影響を及ぼすのを防ぐために設けられて
いる。剛性規制部材は上述のような凝集トナーもドラム
１と筒２との間を通過し得る厚さに削ってしまう。もっ
ともこのような作用を果すなら部材６は弾性体であって
もよい。 また、上述の理由でこの部材６を設けることは好ましい
ことであるが、凝集トナー塊ができないような場合や、
できてもその影響が無視できるような場合はこの第１規
制部材は不要である。 ７は、筒２の回転運動径路に関して剛性規制部材６の下
流位置であって、現像部署りの上流位置に配置されたゴ
ムのような柔軟な弾性体のトナ一層規制板である。この
弾性板７は、一端側を支持部材７１にて支持され他端側
の面がトナー担持量２周面に圧接せしめられていて、両
部材間に密接部が形成されている。この弾性板７は剛性
規制部材６によって形成されたトナーの薄層５２を規制
して更に薄い層５３にするものである。尚、硬度７０度
以下のゴムの弾性板を部材７として使用したとして、こ
の板７は筒２の長手方向に関し１ｃｍ当り０．４〜４０
ｇの力で圧接されている。後に厚さの適当値を述べるが
、０．４ｇ／ｃｍより軽いとトナ一層が厚くなり過ぎ、
４０　ｇ　／　ｃ　ｍより大であると薄くなりＡきる。 例えば、規制部材７にウレタン、又はシリコンゴムを使
用し、これを円筒２に８ｇ／　ｃ　ｍ程度の力で圧接し
て５０μ内外の均一なトナ一層を形成できた。 このように、第２の規制部材７として筒２に圧接した弾
性体を使用するのは、筒２との間に形成された圧接部に
よってこれを通過するトナーの量を少なくするように規
制して１００μ以下のトナー薄層を形成できるようにす
るとともに、更にトナーが通過する際の変形により与え
られる弾性復元力によってトナ一層の厚さを十分均一化
する為である。即ち、部材７はその先端部の面が筒２の
周面に圧接しているが、この部材７は弾性体であるので
前述の如く掻く薄いトナ一層はこの部分を通過できる。 そして、局所的にいくぶん厚いトナ一層が弾性部材７と
箇２の周面の圧接部を通過しようとすると、部材７の弾
性復元力が大きくなりそのトナ一層を薄くするように働
き、逆に局所的にいくぶん薄いトナ一層が上記圧接部を
通過しようとすると部材７の弾性復元力が小さくなりト
ナ一層は厚くなる。このような作用によってトナ一層を
いつも十分均一な厚さの層に保つことができるまた、部
材７が腹の面で筒２に接しているのは、薄い均一なトナ
一層を形成させるためばかりでなく、両者の圧接部を筒
２の回転方向に長くしてトナーと筒２との接触距離を延
ばし、絶縁性トナーと非磁性体円筒２との間に生じる摩
擦帯電をより確実にするためでもある。トナー摩擦帯電
効率をより高めるためには、弾性部材７として、トナー
と摩擦した際に期待する電荷極性をトナーに与え得るよ
うな材質のものを帯電系列から選んで用いればよい。 例えば、材質にもよるがポリスチレン、マグネタイト、
カーボン等を組成成分とするトナーを正に帯電させるた
めにはエチレンプロピレンゴム、弗素ゴム、天然ゴム、
ポリクロロブタジェン、ポリイソブン、Ｎ、Ｂ、Ｒ，負
に帯電させるためにはシリコンゴム、ポリウレタン、ス
チレンブタジェンゴムといったものを弾性規制部材７と
して用いれば、トナーの摩擦帯電効率はより高くなる。 また弾性部材７として、摩擦帯電列において適当に選択
された導電性ゴムを使用した場合、トナーが過剰に摩擦
帯電するのを防止でき、従ってトナーの静電的な凝集成
いは固化を防止、又はほぐす効果がある。 熱論、弾性板をその先端部の縁端角にて筒２に圧接させ
てもトナ一層を薄く均一にする、或いはトナーと筒とを
摩擦させる効果はあるが、腹の面で圧接した方がそれら
の効果はより高い。 また、弾性部材７の円筒２への接触位置と非磁性体円筒
２内に配された磁石の磁極の位置の関係であるが、図の
ように磁極の対向する位置で磁性トナ一層規制を行なっ
た場合、即ち、部材７と筒２の圧接部に磁界を形成（筒
２の表面に垂直であるとよい）した場合、やや厚いがよ
り均一なトナ一層が得られ、磁極間の位置で層規制を行
なった場合は、即ち部材７と筒２の圧接部に磁極を対向
させない場合は層の厚さは薄いがややムラのある磁性ト
ナ一層が形成される。熱論、このムラの程度はごくわず
かで、従来装置におけるムラよりも程度は非常に小さい
。 更にまた、弾性規制板７のトナー担持量２に対する圧接
態様には第８図（Ａ）、（Ｂ）に夫々示す如く、筒２の
回転方向に関し順方向圧接と逆方向圧接とがある。順方
向圧接とは、第３図（Ａ）に示す如き圧接態様を言う。 即ち、板７を、それと筒２の周面間の間隙量が筒２の回
転方向について漸減するように傾けた状態で、筒２に圧
接している。逆方向圧接とは、第３図（Ｂ）に示す如き
圧接態様を言う。即ち、板７を、それと筒２の周面との
間隙量が筒２の回転方向について漸増するように傾けた
状態で、筒２に圧接している。第３図（Ａ）では比較的
厚いトナ一層が形成されて、現像されたトナ一層の画像
濃度を良好なものにする利点がある。 第３図（Ｂ）では板７の先端縁と筒２周面の形成するス
リットがトナ一層中の大粒子の通過を阻止して、きめの
細かいトナー像を現像形成可能にする利点を有している
。両図において弾性板は腹の面で筒２に接しているが、
縁端角で圧接してもよい。 また弾性規制部材７と筒２周面の間に何かの事故でトナ
ー凝集物等がたまると形成するトナー薄層にごく僅かの
むらも生じ得るが、更にこれを解決してより一層均−な
トナ一層を形成しようとするならば弾性規制部材をトナ
ー担持面に圧接したまま、担持面の進行方向と直角、又
は平行、又は他の方向に振動させてトナ一層をならすこ
ともできる。第１図は、本発明の一実施例の説明図で、
ここには、振動手段の具体的装置を記載した。図では弾
性板７の支持部材７１をラック７２に結合し、そしてこ
のラック７２にピニオン７３を噛合させ、そしてこのビ
ニオン７３を正、逆回転モータ７４により短周期的に正
、逆転させることにより、弾性板７を筒２の長手方向に
振動させるようになっている。 尚、弾性規制板７としては２種又はそれ以上の弾性率の
異なる板を重ね合せたものを使用し、筒２に圧接してト
ナーに接触する板の材質と、他の、筒２への圧接力を負
担する板の材質を、より均一なトナー薄層を形成できる
ように選定することも効果がある。 尚また、弾性規制部材としては板状体のものばかりでな
くゴムローラー、フェルトの板、或いはローラー、弾性
率の高い金属板等も使用できるが、安定した均一トナー
薄層形成作用を果し、構造的にも簡単になる点でゴム製
が優れている。そして板にせよローラーにせよ、ゴムの
硬度としては７０度以下であることが望ましい。 それ以上になると、規制部材とトナー担持体の間にトナ
ーの巨大粒子が挟まった場合そこにトナー小粒子の自由
に通れる隙間ができたりすることから、トナ一層にやや
不均一性が生じ得る場合がある。 更にまた、弾性規制部材の材質としてゴムを使用する場
合、寒冷時に硬化して機能が低下するのを防ぐ為、耐寒
処理を施したゴムを使用することが望ましい。 尚更に、第２図でトナーを磁性トナーとし、トナー担持
筒２を磁石３の周囲に回転するようにした効果は、前述
したものの他に、トナーを規制部材７の位置に連続的に
供給できること、また磁性トナーを担持した筒２が磁界
中を横断するとトナーがブラシ状になって起立、転倒の
運動を行ない、これによってトナーの分布が一層均一に
なるという効果もある。熱論、本発明は非磁性トナーを
使用する現像装置にも適用できる。 以上述べた実施例では、トナー担持体は円筒状であった
が、円筒周面のように無端のトナー担持面をもつものと
して、複数のローラー間に掛は渡された無端ベルトであ
ってもよい。この無端ベルトの走行路に沿って、第２図
の如く、トナー供給部（容器４）、ベルトと小間隙を介
して配置された剛体規制部材（６）、ベルトに圧接され
た弾性規制部材（７）を順に設置し、そして以上の手段
によってベルト上に形成されたトナ一層で静電像を現像
する為に、現像部にては静電像担持体とベルトを、トナ
ーが非画像部には接触しないが画像部には転移するよう
な小間隔をおいて対向させている。トナーとして磁性ト
ナーを使用し、モしてベルトの走行路全周に沿って、又
は現像部には対向するように、１ｉｎＥを設置してもよ
い。 ここで、本発明に係る現像装置で、現像部署に磁界を形
成して磁性トナーをブラシ状にするようにした装置の場
合、現像部署において、静電像担持体表面とトナー担持
体表面の間隙を５０μから５００μ程度、非画像部に対
向するトナ一層の厚さを３０μから１００μ程度、同じ
く静電像担持体表面の非画像部領域とそれに対向するト
ナ一層間の間隙をトナ一層の厚さの１１５から３００μ
程度にするとカブリのないかつ解像度の高いトナー像を
現像形成できることが実験的に確かめられた。そこで、
現像時における現象を説明すると、トナー担持体側から
静電像担持体へのトナーの転穆に際し、磁界作用により
ブラシ状に起立しているトナーの層の画像部に対応する
部分は電界の吸引作用をうけて更に電界方向に厚みを増
大し、穂が伸びるごとく起立成長する（これを「トナー
伸長現象」と呼ぶことにする）ものであるから、非画像
部について見た際トナ一層表面と静電像相持体表面が近
接しているような場合には、画像部においては、このト
ナーの伸長した穂が直接静電像担持体表面の画像部に接
触する。そしてトナー担持体と静電像担持体が互いに離
間されるときにトナーが静電像担持体の画像部にトナー
が残り現像が完了する。いわゆる無差別接触式現像とは
異なり、現像時、非画像部にはトナーは接触せず、画像
部には上述のトナー伸長現象により伸長したトナーの穂
先が接触する現象が生ずるものと考えられる。 一方、トナ一層表面と静電像担持体表面とが比較的遠い
場合には、前述の伸長現象を起したトナーの穂が直接画
像部に接触して現像する現象に加えて、静電像担持体表
面とは直接接触しないトナーも電界中を穂の先端がちぎ
れるごとく飛γ１１して静電像担持体表面の画像部に達
する現象も加わるものと考えられる。而して、本発明は
間隙に応じて前記２様の現象による現像法により実施可
能である。現像画質についてみると、画像部にてトナ一
層が前述のように伸長して静電像担持面と直接接触して
現像する現象を利用することにより、殊に優秀な画像を
得る。これは現像部の間隙を飛翔するトナーを少なくし
、もって気流、トナーの重力両担持体の振動等の影響を
受けることを少な（できるからで、それ故極めて忠実な
画像再現性を得ることができる。 従って各部分の間隙寸法をこのトナーの伸長現象により
伸びたトナーの穂が直接画像部に接触して現像する現象
を主体とする現像条件に適合すべく設定すると良好なも
のである。この条件とは、前述の諸条件に加え、トナー
表層（電界作用により成長しない非画像部に対応する部
分での）と静電像担持体との間隙をそのトナ一層の厚み
の３倍以下に押えることである。 〔発明の効果） 以上のように、磁性トナーを使用し、現像部署に磁界を
形成して現像するにせよ、非磁性トナーを使用する場合
にせよ、本発明の上記振動手段が適用される現像装置で
は現像剤層をならし、より一層均−なものにできるので
、高解像度の像を得られる。現像の為に非常に薄いかつ
均一なトナ一層をトナー担持体に形成する場合でも、本
発明によればトナー担持体に圧接した弾性部材でトナ一
層を規制する為、上述した如き磁界作用を受けて３０μ
乃至１００μというような（ＩｉｌＪ性トナーの場合）
、又、磁界作用を受けない場合十数μ乃至数十μという
ような、非常に薄いトナ一層を容易に形成でき、しかも
そのトナー薄層の厚み、即ちトナー分布を容易に均一に
することができるから、現像されたトナー像に不都合な
濃度むらが生ずるようなことも避けることができる。 ４、図面の簡単な説明 第４図は本発明に係る現像装置の適用できる電子写−真
複写装置の説明図５Ｅヒ第２図は本発明が適用される現
像装置の説明図、第３図（Ａ）、第３図（Ｂ）は夫々本
発明に適用される弾性体規制板の配置態様の説明図、第
１図は１は電子写真感光ドラム、２はトナー担持の為の
非磁性体円筒、３は多極マグネット、５は磁性トナー、
６は剛性規制板、７は弾性規制板である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体に対向して配置され、表面に現像剤を担
   持した可動な現像剤担持体と、この現像剤担持体に現像
   剤を供給する現像剤供給手段と、現像剤担持体に供給さ
   れた現像剤の層厚を規制すべく、現像剤担持体に圧接せ
   しめられた板状弾性体の現像剤層規制部材と、この現像
   剤層規制部材を振動させる手段と、を有することを特徴
   とする現像装置。
2. （２）上記振動手段は、上記現像剤担持体の長手方向に
   対して上記現像剤層規制部材を上記現像剤担持体に圧接
   させたまま振動させる特許請求の範囲第１項記載の現像
   装置。
3. （３）上記現像剤層規制部材は０．４〜４０ｇ／ｃｍの
   力で現像剤担持体に圧接されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の現像装置。