JPS62291678A - 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】 ３、発明の詳細な説明 技術分野 本発明は、−成分非磁性現像剤を用いる静電記録装置の
現像装置に関する。

従来技術 電子写真複写機、静電プリンタ、ファクシミリ等の静電
記録装置の一成分非硼性現像装置としては、第２図に示
す如く、感光体ドラム１に接して回転可能に設けられた
現像ローラ６、−成分非磁性現像剤（以下トナーと記す
）７を貯蔵するホッパ３、ホッパ３内のトナーを撹拌す
るアジテータ４、該アジテータ４により撹拌され帯電し
たトナーを上記現像ローラ６に供給する現像剤ｎｆｆ給
部材５、現像ローラ６に圧接し、上記補給部材５により
現像ローラ６に供給されたトナーを均一なＲＮにするロ
ーラ状薄居化規制部材９、及び薄層化規制部材に付着し
たトナーを掻き落すブレード１０を有する現像装置２が
よく知られている。

現像時、トナー７はアジテータ４により撹拌されて帯電
し、補給部材５により現像ローラ６に供給され、λヶ層
化規制部材９により一定の層厚の均一な薄氷とされ、感
光体ドラム１と接する現像領域に搬送される。こ−で、
感光体１に形成された潜像は一部のトナーにより現像さ
れ、現像に使用されなかったトナーは現像ローラ６の回
動により補給部材５に接する位置に戻り、補給部材に掻
き落され、現像ローラ６の表面は初期化される。

現像ローラ６と薄層化規制部材９、現像ローラ６と現像
剤薄給部材５とは夫々第２図中に矢印で示す如く接触部
において回動方向が逆になる。いわゆるカウンタ一方向
に回転してトナーの受授を行ない、余分なトナーが２つ
のローラ間に挟まれて加圧されないようにされている。

ところで、現像ローラ６と′Ｕ層化規制部材９とが共に
金属又は合成樹脂等の剛性の高い材料で作られ、かつ夫
々の軸心の位置が固定している場合は、両部材の精度に
より、回転位置により両部材の当接圧力が変化し、規制
部材の表面のクリーニング不良が生ずると、同じトナー
が繰返し押圧され、現像ローラ６及びＮｍ化規制部材９
の表面にトナーフィルミングを生じたり、規制されたト
ナー氷厚が不均一になったり、偏減りを生じたりするこ
とがあった。これを回避する手段として、薄層化規制部
材９を弾性ロールにすることも提案されているが、やは
り、回転位置によって多少の圧力変動がありトナーの帯
電量を安定に保つことが困難であり、又表面の摩擦抵抗
が増加しクリーニング性に問題があった。弾性ロールの
表面に金属メッキを施し摩擦係数を低減させクリーニン
グ性を良くするようにすることも提案されているが、圧
力によって弾性ロールが変形すると金属メッキが剥離し
たり、亀裂を生ずるおそれがあり、耐久性に問題がある
。

従来使用され、あるいは従来提案されている上記構成の
一成分現像装置の上記の欠点、間頂点にかんがみ、本発
明者らは、別途、概ね上記構成の現像装置において現像
ローラを例えば硬度１５°〜１５０°ＪＩＳＡのカーボ
ンを分散したシリコーンゴムロール、もしくは表面にウ
レタン層を設けたＮＢＲゴムロール等の弾性ロールとす
るとともに、薄層化規制部材は金属又は合成樹脂材料で
作られているが、その軸心が現像ローラの軸心に対して
移動自在となるように支持し、薄層化規制部材をばねに
よって現像ローラに一定の押圧力で圧接する方向に付勢
した構成の現像装置を提案した。

この構成により、トナーの層厚ムラやトナー帯電量の不
均一がなくなり、良好な現像が可能となった。この構成
は接触型現像、非接触型現像を問わず利用することがで
きるが、特に接触型現像方式に有利である。

第３図及び第４図はこのもが成を示す図であり、第２図
と同じ部材には同じ符号が付されている。

薄層化規制部材９の軸受１２は軸受部ガイド部材１１に
設けられたガイド斌り一本ちるスカ面り、−用場の余裕
を以て嵌込まれており、図示せぬバネによって現像ロー
ラ６の方に向って付勢されている。

これにより現像ローラ６及びＶＪ層化規制部材９の精度
誤差があった場合は軸受け１２がガイド部材１１のガイ
ド部内を第６図中に四方へ方に向いた矢印で示す如く、
軸に直角な面内であらゆる方向に移動し、規制部材９は
常に一定の押圧力で現像ローラに圧接することができる
。

なお、第５図及び第６図に示す如く、上記提案の現像装
置２は感光体ドラム１に対する配設位置を問わない。又
第７図に示す如く、感光体がベルト状感光体１′の場合
にも使用可能である。これらの各図において、第３図と
同じ部材には同じ符号が付されている。

さて、上述の本発明者らの提案にか＼る現像装置におい
ても、補給部材５は機械的な掻き落しによって現像ロー
ラ６上の使用されなかったトナーを掻き落し、初期化さ
れた現像ローラ６上に概ね機械的な搬送作用によってト
ナーを擦り付けるようにして供給する。この時の摩擦に
よりトナーは摩擦帯電し、現像ローラ６上に静電的に付
着して搬送される。しかし、トナー補給ムラを改善する
には、補給部材５から現像ローラ６へのトナーの補給性
をさらに向上させることが必要である。

又、現像剤として使用されるトナーのように、直径が１
０μｍ前後の粉体は摩擦により帯電するが、同じ粒径の
粉体が存在すると互いに異る極性のものを生ずることが
知られている。このとき逆極性のトナーは、現像に対し
て、その電荷量分布を拡げることになり、現像の均一さ
を妨げ、逆帯電トナーによるコピーの地汚れの発生の原
因となる。

目　　　的 本発明は、上記の事実にかんがみ、補給部材から現像ロ
ーラへのトナー補給性を高めて補給ムラを改善すること
ができるとともに、地汚れの少ない画像を得やすい現像
装置を提供することを目的とする。

構　　成 本発明は上記の目的を達成させるため、本発明者らが提
案した前記構成の一成分現像装置において、現像ローラ
と、現像剤補給部材と、薄層化規制部材とに夫々現像剤
の逆極性の直流電圧を印加し、上記各部材への印加電圧
を夫々Ｖ　ＩｔＳＶ　３　Ｐ　％Ｖ□／、とするとき、
各印加電圧は、 ｔｖｒｔｔ　　≦　Ｉ　Ｖｓ、　［・−−−−−（１）
ＩＶＲｌ　　≦　ｌ　”Ｒ／Ｐ　Ｉ　”・・・・（２）
なる関係を有することを特徴とする。なお、式中のＩＩ
は絶対値の意味である。

第１図は、本発明の実施例を示す図であって、現像ロー
ラ６には電源１３によりｖＲの直流電圧が、トナー補給
部材５には電源１４によりｖｓｐの直流電圧が、λＦＪ
居化焼化規制部材９電源１５によりｖｎ／Ｐの直流電圧
が夫々印加されている。これらの電圧の極性はトナーの
極性とは逆極性となっている。これらの電圧の間には上
述の式（１）、（２）で示される関係が存在する。

式（１）の関係をもたせたことにより、トナー補給部材
５から現像ローラ６へのトナー補給時、トナーの電荷に
対する現像ローラ６の電気的ポテンシャ′カトナー補給
部材５の電気的ポテンシャルに対して、ポテンシャルの
谷になる。その結果トナー補給部材５から現像ローラ６
へのトナー補給性がより向上し、補給ムラを解消するこ
とができる。

又、式（２）の関係をもたせたことにより、トナー帯電
量の分布を押えて現像状態を地汚れのない良好な状態に
保つことができる。

以上の結果、補給ムラのない、地汚れの少ない良好な画
像を得ることができる。

なお、さきに、現像ローラとトナー補給部材、現像ロー
ラと薄層化規制部材は夫々接触点においてカウンタ一方
向に回転してトナーの受授を行なうことを説明したが、
発明者らの実施したある現像装置についての実験結果に
よれば、現像ローラ６の周速を７８、トナー補給部材５
の周速をｖｓｐ、八す層化規制部材の周速をｖＲ／ｐと
した時、ｖ　ｒｔ７７／ｖ　ｒｔ　＝０−０３〜０．３
のとき、現像ローラ６上の単位面積当りのトナー付着Ｑ
　Ｍ　／Ａは、’：Ｊ−２’／’ｉ／ｃｍｚ〜０．６　
Ｗ　／（ｙ（２の所望の値を得ることができた。

次に、ｖｎ／ｐ／ｖａ　　の値を一定に保って、マｓＰ
／ｖＲ＝α３〜ｔ。

としたときには、現像ローラ６上のトナ一層厚は変化せ
ず、トナ一層厚はもっばらｖＲ／ヤ／ｖＲによって決定
され、この実験に供した現像装置の場合、現像ローラの
周速マ、が３６ｍｍ／ｓ〜１０００より、トナ一層厚は
一定になり、補給ムラのない均一な薄氷を得ることがで
きた。

なお、現像ローラ６上のトナ一層の厚さ及びその均一性
は、薄層化規制部材の表面性によって変動するものであ
るが、該部材の材質によっては、初期には良好な表面仕
上げ精度を持っていても、経時的に表面精度が変化する
場合がしばしばある。

例えば、摩耗による傷の発生や、材質の劣化による表面
粗度の変動、クリーニングブレードとの摩擦による傷等
である。したがって、表面性の経時的変化を長期にわた
って回避するには、薄層化規制部材の表面硬度を高くす
ることが必要であり、材質を金属として、表面硬度をビ
ッカース硬度で４００乃至Ｌ４００とすればこの目的は
達成される。

効　　果 以上の如く、本発明によれば、補給ムラのない、地汚れ
の少い高品位の画像を、大きな価格の上昇を招くこと区
なく得ることができる０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の現像装置の構成を示す断面図
、第２図は従来の１成分非磁性の現像装置の１例の構成
を示す断面図、第６図及び第４図は夫々本発明者らが別
途提案した現像装置の断面図及び一部の上面図、第５図
乃至第７図はその変形例を示す断面図である。 １．１′・・・感光体（潜像担持体） ２・・・現像装置　　　　　３・・・ホッパ４・・・ア
ジテータ　　　　５・・・現像剤補給部材６・・・現像
ローラ ７・・・１成分非磁性現像剤（トナー）９・・・薄層化
規制部材　　１０・・・現像剤掻き落し手段１１・・・
薄層化規制部材軸受部ガイド部材１２・・・薄層化規制
部材軸受 １３．１４．１５・・・電源 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 潜像担持体に接して回転可能に設けられた現像ローラ、
   現像剤ホッパ、該ホッパに貯蔵された一成分非磁性現像
   剤を撹拌するアジテータ、該アジテータにより撹拌され
   た現像剤を上記現像ローラに供給する現像剤補給部材、
   現像ローラに圧接し現像ローラに供給された現像剤を均
   一な薄層にするローラ状薄層化規制部材、及び該薄層化
   規制部材に付着した現像剤を上記ホッパ内に掻き落す現
   像剤掻き落し手段を有する静電記録装置の現像装置にお
   いて、上記の現像ローラは弾性ローラとして構成され、
   上記薄層化規制部材は上記現像ローラに弾発的に一定の
   押圧力で圧接する方向にばねにより付勢され、かつ、そ
   の軸心が現像ローラの軸に対して移動自在とされるとと
   もに、前記現像ローラと現像剤補給部材と薄層化規制部
   材とに夫々現像剤の極性とは逆極性の直流電圧を印加し
   、現像ローラへの印加電圧をＶ＿Ｒ、現像剤補給部材へ
   の印加電圧をＶ＿Ｓ＿Ｐ、薄層化規制部材への印加電圧
   をＶ＿Ｒ＿／＿Ｐとするとき、各印加電圧は、｜Ｖ＿Ｒ
   ｜≦｜Ｖ＿Ｓ＿Ｐ｜ ｜Ｖ＿Ｒ｜≦｜Ｖ＿Ｒ＿／＿Ｐ｜ なる関係を有することを特徴とする現像装置。