JPS625274A - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、現像装置に係り、特に電子写真装置又は静電
記録装置において感光体もしくは誘電体上に形成された
静ｇ４潜像を非磁性トナーのみからなる現像剤によって
可視像化する現像装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 電子写真装置または静電記録装置における現像装置は、
トナーとキャリアからなる二成分現像剤を用いるものか
ら、磁性トナーのみからなる一成分現像剤を用いるもの
へと技術的改良がなされ、更に磁性トナーのみからなる
一成分現像剤の欠点を解消するため、非磁性トナーのみ
からなる一成分現像剤を用いる現像装置へと改良されて
きている。

しかしながら、この非磁性トナーのみからなる現像剤を
用いる現像装置は、非磁性トナーを使用しているため、
均一なトナー薄層を現像ローラ表面ニ安定的に形成する
ことが困難であるという大きな問題があった。

このような問題を解消するため、本出願人は先に非磁性
トナーの薄層形成を可能ならしめる現像装［（特開昭５
９−４５４６８号）を開発し特許出願した。

第５図はこの現像装置の要部を示す断面図である。

この現像装置は、非磁性トナーのみから成る一成分現像
剤１を収納し下部に開口部２ａを有する現像剤容器２と
、現像剤容器２の開口部２ａを覆ってこの現像剤容器２
に回転自在に装着され、かつ潜像保持体としての感光ド
ラム３に対向して配置された現像ローラ４と、一端を現
像剤容器２の開口部２ａに固定され現像０−ラ４に面接
触するように配置された弾性シート状部材５．６とより
その主要部分が構成されている。一方の弾性シート状部
材５は現像剤容器２から供給された非磁性のトナーを現
像ロー５４表面に塗粉してトナー薄層を形成し、他方の
弾性シート状部材６は現像に寄与せず現像ローラ４に残
留したトナーを回収する作用を有する。

この現像装置によれば、現像ローラ４の表面とトナ一層
形成用の弾性シート状部材５との接触面積を大きく設定
することが可能となり、しかも弾性シート状部材５のエ
ツジが現像ローラ４表面に接触しないため、圧接力が局
所的に加わるのを回避することができる。また設定条件
や機械精度の微妙な不良や摩耗等が原因となって発生す
る圧接力の不均一性を緩和して、より均一なトナ一層の
形成が可能となる。さらに、現像ロー５４の表面と弾性
シート状部材５との接触面積が大きいので、現像剤１は
この接触部分を通過する際、より長時間に屋って圧接力
下にて摩擦を受けることになり、その結実現像剤には均
一かつ充分な摩擦帯電電荷が与えられることになる。従
って、充分に電荷を持った均一なトナー薄層を形成する
ことができ、静電潜像の現像を良好に行なうことができ
る。

しかしながら、上述した現像装置を複写装置内に装着し
、周知の非接触現像法によって現像動作を多数回繰り返
した場合、現像像に筋状の濃度ムラが発生し、現像ロー
ラ４表面のトナ一層には、現像像のムラに対応したロー
ラ円周方向の筋が生じるという問題がある。

本発明者等は、このような問題を解消すべく研究をすす
めたところ、このような筋状のムラの原因は、異物の混
入やトナーの固着等ではなく、トナ一層形成用の弾性シ
ート状部材５の圧力下におけるトナー相互の静電気的凝
集作用によるものであることを見出した。ちなみにこの
ような濃度ムラが発生している状況でも、弾性シート状
部材５の圧接位置にはトナーの固着は認められず、弾性
シート状部材５を交換しても、同じ位置にトナ一層厚の
ムラが発生する。また、現像ローラ４の表面にもトナー
固着は認められなかった。したがって、一旦ローラ表面
に付着したトナーは、潜像の現像によって消費されない
限りローラ表面にとどまり、弾性シート状部材５の圧力
下を繰り返し通過する際に静電気的な凝集作用により寄
り集まって、筋状の層厚ムラを生ぜしめるものと考えら
れる。

［発明の目的］ 本発明は、上記の事情に対処してなされたもので、非磁
性トナーのみから成る一成分現像剤による現像において
、高品質な画像を長期間にわたって安定的に形成し得る
一成分非磁性現像装置を提供しようとするものである。

［発明の概要］ 本発明は、下部に開口部を有し非磁性トナーのみから成
る一成分現像剤を収納する現像剤容器と、この開口部を
覆うように配置され表面に前記現像剤を担持して回転し
この現像剤を静電潜像に供給する現像０−ラと、この現
像ローラの対向する側縁に前記現像ローラにそれぞれ面
接触するようその側端を固定されたトナ一層形成用の弾
性シート状部材５とを具備してなる一成分非磁性現像装
置において、前記現像剤容器内に前記現像ローラに近接
もしくは摺接させて前記現像ローラ表面のトナーを均一
化させるトナー撹拌部材を配設することにより、高品質
な画像を安定的に得ることを可能とした。

［発明の実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明す
る。なお、前述した第５図と同様の機能を有する部材に
は同じ符号を付して重複する説明を省略する。

第１図は、本発明に係る現像装置の一実施例を示す要部
の断面図である。

この実施例では、トナー撹拌部材としてシャフト７の周
面にポリウレタンフォーム８が同心円状に設けられた弾
性体ローラ９が用いられ、現像剤容器２の内部にて、現
像ローラ４の周面に接触しつつ、時計まわりに回転され
る。このポリウレタンフォーム８の周面には、第２図に
示すように、螺旋状の溝がきざまれでいる。この実施例
では、この溝の溝幅が２１１１１１１溝の深さが２ｍｌ
とされ、溝の断面形状は第３図に示すような形状とされ
ている。この溝の螺旋は一方向に傾斜して刻まれていて
も良いが、トナーを効果的に攪乱し、現像剤容器２内の
トナーの片寄りを防ぐため、図示するように二方向に形
成することが望ましい。

このように構成された現像装置によれば、現像ローラ４
の回転に伴って形成されたトナー薄層のうち、潜像の現
像に寄与せずにトナー回収用の弾性シート状部材６の圧
力下を通過して現像剤容器２の内部に戻されたトナーは
、回転する弾性体ローラ９に接触する。ここで、現像ロ
ー５４表面の　　　′トナーの７部は、現像剤容器２内
で多孔性のポリウレタンフォーム８によってかき落とさ
れ、かつ螺旋状の交叉する溝に沿ってローラ長手方向に
送られる。

このような弾性体ローラ９の撹乱効果によりトナー相互
の静電的凝集が抑制され、ローラ円周方向の筋の闘牛が
防止される。なお、この実施例に示したように弾性体ロ
ー５９の周面をポリウレタンフォーム等の多孔性材料で
被包した場合には、表面の凹部にトナーが保持されるた
め、現像ローラ４の表面へ円滑にトナーが供給され、従
って黒ベタの現像等によって多量のトナーが消費された
場合にも、ローラ表面には即座にトナーが供給されて常
に均一なトナ一層を形成させることができる。さらにこ
の実施例に示したように、弾性体ローラ表面の螺旋状の
溝が交叉する二方向に刻まれている場合には、現像剤容
器２内のトナーが片寄ることもない。

次にこの実施例の現像装置を用いて通常の方法により複
写を行った実験例について説明する。

実験例 （実験条件） 現像ローラ； 現像ローラは、外径２４ａ＋ｍのアルミニウム円柱の周
面をサンドブラスト処理によって粗面化しく表面粗さ２
μＩＩＩＲＺ）、その表面に無電解ニッケルメッキを施
したものを使用した。また、現像ローうには、地力ブリ
発生の防止を目的として＋１００Ｖの直流バイアス電圧
を印加した。

トナ一層形成用の弾性シート状部材； トナ一層形成用の弾性シート状部材は厚さ０゜２１１１
１のリン青銅板により形成、ローラに対する圧力Ｐは１
００ｏ／ａｍとした。但し、前記圧力Ｐはブレードの長
さをβ、Ｏ−ラに対する全圧力をＰＯとした時、Ｐ＝Ｐ
ｏ／βにて算出した線圧である。

非磁性トナー； トナーはポリエステル系の樹脂を主成分とし、カーボン
等の顔料及びその他の添加剤からなるもので、平均粒径
が１２μｍのものを使用した。

感光体ドラム； 感光体ドラムはアルミニウム管の周面にセレン系光導電
層を設け、外径を８０ｍｍとしたものを使用した。この
感光体ドラムの回転周速度は前記現像ローラと同じで、
回転方向を前記ローラと逆の反時計回り方向としている
。また、感光体ドラム表面に形成される静電潜像の最大
表面電位は、＋８００■とし、前記０−ラに対する表面
間距離は最近接位置において０．２ｍｎ＋となるように
配置した。

弾性体ローラ； 弾性体ローラは、ステンレス製シャフトの外径が８ｍｌ
ｌ１、ポリウレタンフォームの外径が１５１１１１゜現
像ローラとの接触部のニップ幅が３１のものである。

そして現像は、現像ローラ４を周速度１３０ｍｍ／　Ｓ
ｅｃで、弾性体ローラを周速度３０　ｎ＋ｍ／　ｓｅｃ
で、それぞれ時計回り方向に回転させ、この現像ローラ
４の表面に厚さ約２５μｍのトナ・−薄層を形成すると
共に、トナ一層形成用の弾性シート状部材５との摩擦帯
電によって負電荷を獲得したトナーを、クーロン力によ
り感光体ドラム３側に飛翔させる方法で行なった。この
複写サイクルを１万回繰返しても、現像された画像には
濃度ムラが認められず、現像ローラ表面のトナ一層にも
筋等のムラは発生しなかった。

なお、以上の実施例ではトナー撹拌部材として弾性体ロ
ーラを使用した例について説明したが、本発明のトナー
撹拌部材はこのような弾性体ローラに限定されるもので
はなく、例えば第４図に示すように現像ロールに周接さ
れた弾性を有するメツシュ板、あるいは表面に微小な凹
凸を有する弾性平板等によって形成された弾性シート板
１０とすることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、現像剤容器内に
現像ローラに近接もしくは摺接させて現像Ｏ−ラ表面の
トナーを均一化させるトナー撹拌部材を配設したので、
現像ローラ表面のトナーが撹乱され、高品質な画像を安
定的に得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる現像装置の一実施例を示す要部
の断面図、第２図はトナー撹拌部材の一例を示す概略斜
視図、第３図は第２図に示したトナー撹拌部材表面の螺
旋溝の形状を示す断面図、第４図は本発明の他の実施例
の要部を示す断面図、第５図は従来の現像装置の要部を
示す断面図である。 １・・・・・・・・・・・・−成分現像剤２・・・・・
・・・・・・・現像剤容器４・・・・・・・・・・・・
現像ローラ５．６・・・・・・弾性シート状部材 ９．１０・・・トナー撹拌部材 出願人　　　　　　株式会社　東芝 代理人弁理士　　　須　山　佐　− 第１図 第４図 第５図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）下部に開口部を有し非磁性トナーのみから成る−
   成分現像剤を収納する現像剤容器と、この開口部を覆う
   ように配置され表面に前記現像剤を担持して回転しこの
   現像剤を静電潜像に供給する現像ローラと、この現像ロ
   ーラの対向する側縁に前記現像ローラにそれぞれ面接触
   するようその側端を固定された弾性シート状部材とを具
   備してなる−成分非磁性現像装置において、前記現像剤
   容器内に前記現像ローラに近接もしくは摺接させて前記
   現像ローラ表面のトナーを均一化させるトナー撹拌部材
   を配設したことを特徴とする現像装置。
2. （２）前記トナー撹拌部材が、前記現像剤ローラ表面に
   接触して回転する弾性体ローラより成ることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の現像装置。
3. （３）前記弾性体ローラが、ポリウレタンフォームより
   成ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の現像
   装置。
4. （４）前記弾性体ローラの表面に螺旋状の溝を設けたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項または第３項記載
   の現像装置。