JPS63109475A - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は電子写真装置やプリンタ等画像形成装置におい
て、現像剤が静電的に帯電塗付される現像ローラを用い
て静電潜像の現像を行なう現像装置の改良に関する。

（従来の技術） 電子写真装置画像形成装置の現像装置にあっては、従来
よりカスケード法によるものあるいはマグネットブラシ
法によるもの等が主として用いられているが、近年画像
形成装置の多様化に伴い、多色画像に適用するため、英
国特許第１４５８７６６号明細書及びこの対応米国特許
第３８６６５７４号明細書、あるいは米国特許第３８９
３４１８号明細書に記載されているように、像担持体と
非接触状態で現像可能であり、未定着状態での重ね現像
が可能な非接触現像法によるものが開発されている。即
ちこの現像装置は、第６図に示すように、トナーホッパ
ー（１０）内の非磁性の一成分トナー（１１）が規制ブ
レード（１２）により薄層状に形成される現像ローラ（
１３）を、５０〜ｓｏｏ（ｍ）の間隙を介して感光体（
１４）に対向させ、更にバイアス電源（１６）により現
像ローラ（１３）に直流電圧に交流電圧を重ね合わせた
バイアス電圧を印加し、１成分トナー（１１）を飛翔振
動させる事により、感光体（１４）上に形成される静電
潜像の表面電位が約５Ｏ（Ｖ）の潜像部では１成分トナ
ー（１１）が付着され、一方、表面電位が約６５０　ｍ
の非潜像部では１成分トナー（１１）は現像ローラ（１
３）に再帰されるというようにして現像を行なうもので
ある。そして現像ローラ（１３）は、現像終了後その表
面に残留される１成分トナー（１１）を、ポリエステル
系ポリウレタンフォームの軟質材であり、単独気泡によ
り多孔質材にされ、現像ローラ（１３）に転接される供
給ローラ（１７）によりかき落される一方、規制ブレー
ド（１２）近傍において供給ローラ（１７）により、新
たな１成分トナー（１１）を付与され。

次の現像可能とされるものである。

しかしながらこのような装置にあっては、１成分トナー
（１１）は、ミキサー（１８）により撹拌され摩擦帯電
される一方、現像ローラ（１３）周囲にあっては、供給
ローラ（１７）も結果的には摩擦帯電に多少寄与するも
のの、その電荷の付与は現像ローラ（１３）の回転と、
規制ブレード（１２）の摺接とによる摩擦帯電に依存し
ている。このため、特に新たに１成分トナー（１１）を
補給した直後には、１成分トナー（１１）は充分な摩擦
帯電を得られず、本来全てが正極性に帯電されるべきで
あるのに、大部分は正極性に帯電されるものの、帯電不
足により第７図斜線で示すように、一部員極性に帯電し
てしまうものも生じる。この結果第８図に示すように感
光体（１４）上の静電潜像の、表面電位の低い露光部（
１４ａ）には正極性の１成分トナー（１１）が付着し現
像が行なわれるものの本来１成分トナー（１１）が付着
されるべきでない、表面電位の高い非露光部（１４ｂ）
に負極性の１成分トナー（ｌｌａ）が付着されてしまう
。そしてこの負極性の１成分トナー（Ｉｌａ）は第２図
に示されるような２色レーザプリンタにおいては次の帯
電時、正電荷を付与され、その極性を反転されて正極性
となり、転写時、記録材に転写され、画像上にカブリと
してあられれ、画質を低下させるという問題を有してい
る。そしてこのようなカブリの他に、１成分トナー（１
１）の帯電不足による帯電むらにより、画像に濃度むら
を生じ更に画質を低下させるという問題を有している。

（発明が解決しようとする問題点） 従来は、現像剤を摩擦帯電するための手段が、主として
現像ローラと規制ブレードのみである、事から、特に新
たな現像剤の補給時に現像剤の帯電不足によるカブリや
濃度むら等による画質不良を生じるという問題がある。

そこで本発明は上記欠点を除去するもので、現像剤に充
分な摩擦帯電を付与し、帯電不足による現像不良を解消
し、常に良質な画像を得る事が出来る現像装置を提供す
る事を目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決するために、繊維状のブラシ
からなり、現像ローラ近傍で回転する供給ローラをトナ
ーホッパー内に設けるものである。

（作用） 本発明は上記手段により、現像剤の摩擦帯電を促進し、
現像剤補給直後の画像上のカブリ現像及び濃度むらを防
止する事により良好な現像を行なう事が出来る。

（実施例） 以下本発明の一実施例を第１図ないし第５図を参照しな
がら説明する。第１図は本発明の現像装置が用いられる
２色レーザビームプリンタ（以下２色ＬＢＰと称す。）
の１例のシステム全体の概略構成を示す図である。

この２色Ｌ　Ｂ　Ｐ　（２６）では、ホストシステム（
２７）（電子計算機、ワードプロセッサ等の外部装置）
と図示しない伝送コントローラ（インターフェース回路
等）を介して結合され、これによりホストシステム（２
７）より２種類のドツトイメージデータを受付けて、２
本のレーザビームを各々変調して記録媒体上への書込み
を実行し、書込まれた２種類のドツトイメージデータを
各々独立に現像して記録用紙上に転写する。

即ち、この２色Ｌ　Ｂ　Ｐ　（２６）の内部には、画像
形成のための基本構成要素として第１回答部が備えられ
、図中（２８）はドラム状の感光体である。そして感光
体（２８）の周囲部は、矢印Ｗ方向に沿って順次示すよ
うに、第１帯電器（３０）、第１表百雷位センサ（３１
）現像剤でありスチレンアクリル樹脂に正帯電を助長す
るための添加剤が混入され、正極性に摩擦帯電される非
磁性１成分トナー（６６）を有する第１現像器（３２）
　、第２帯電器（３３）、第２表百雷位センサ（３４）
、正極性に摩擦帯電される非磁性１成分トナーを有する
第２現像器（３６）　、転写前帯電器（３７）　、転写
帯電器（３ｇ）　、剥離帯電器（４０）、クリーナ（４
１）、および除電器（４２）が配設されており。

且つ第１表百雷位センサ（３１）及び第１現像器（３２
）の間で第ル−ザビーム（４３）が感光体（２８）へ照
射されて第１露光が行なわれ、また第２表百雷位センサ
（３４）及び第２現像器（３６）の間で第２レーザビー
ム（４４）が照射されて第２露光が行なわれる構成であ
る。

即ち第１帯電器（３０）による帯電で感光体（２８）の
表面電位が上がり、第ル−ザビーム（４３）の照射で露
光が行なわれると情報域のみが露光され低電位にされて
静電潜像となり、情報域以外は高電位に維持される。こ
の静電潜像が第１現像器（３２）により正極性に帯電さ
れるトナーで顕在化される。

この状態で感光体（２８）は第２帯電器（３３）により
再び帯電される６次に感光体（２８）が第２レーザビー
ム（４４）の照射で露光されるとこの情報域が低電位の
静電潜像になり、第２現像器（３６）によるプラス帯電
のトナーで第２露光による静電潜像が顕在化されること
となる。この後、反転現像モードで得られた２色画像を
転写する事となるが、この時１色目の第１画像が第２帯
電器（３３）により帯電されているのに対し、第２色目
の第２画像の電荷は第２現像器（３６）内の摩擦帯電に
よるものである事から１両者の帯電量が著しく異ると共
に、第１色目及び第２色目の画像が位置する感光体（２
８）の電位も異り、転写条件に差が生じている。このた
め。

第２現像終了後、転写前帯電器（３７）により第１画像
及び第２画像の電荷を均一にし、両者の転写条件を揃え
、次いで転写帯電器（３８）により２色画像を転写部材
へ転写し、剥離帯電器（４０）により転写部材を感光体
（２８）から剥離する。更に転写部材は定着を経て排紙
される。

また第２図は本発明の一実施例の２色ＬＢＰ（２６）に
おける画像形成ユニットの全体を示す構成図である。

この一実施例にあっては、第１図と同様に、感光体（２
８）の周囲部には矢印Ｗ方向に沿って順次、第１帯電電
器（３０）　、第１表百雷位センサ（３１）、第１現像
器（３２）、第２１Ｆ電器（３３）、第２表百雷位セン
サ（３４）、第２＠像器（３６）　、転写前帯電器（３
７）、転写帯電Ｗ（３８）−剥ｆｉｆ電５（４０）／Ｆ
　’Ｊ−す（４１）オヨヒＶＡ電器（４２）が配設され
ている。

尚、第１現像器（３２）及び第２現像器（３６）は基本
的には同一構造を有しており、例えば第１現像器（３２
）にあっては、第３図に示す、非磁性１成分トナー（６
６）を収納する筐体であるトナーボックス（６７）内の
、アルミニウムスリーブの表面をサンドブラストで荒し
た後に表面処理した現像スリーブを有し、感光体（２８
）と約２５０〔μｓ〕の間隙を有して対向される現像ロ
ーラ（６８）には、厚さ０．１５（ｍ）のステンレス製
の薄板からなる現像剤規制部材であるコーティングブレ
ード（７ｏ）が、ホルダー（７１）に固定され更にバッ
フル（７８）に支持された状態で、強さ約１００９／ａ
ｎの線圧で接触している。又（７２）は非磁性１成分ト
ナー（６６）を現像ブレード（７ｏ）に送る供給ローラ
であり、１０（デニール〕のテフロン（デュポン社の登
録商標）の糸を１束１２０（フィラメント）の束にして
２０万〔フィラメント／（インチ）２〕で毛足の長さ５
〔Ｉ〕のブラシ（７２ａ）を直径６〔口〕のシャフト（
７２ｂ）にスパイラル状に巻き付けたもので、非磁性１
成分トナー（６６）との摩擦帯電により強い負極性を示
すものである。尚（７３）はトナーボックス（６７）内
において非磁性１成分トナー（６６）の撹拌を行なうミ
キサー、（７４）はＤ　Ｃ３５０（Ｖ〕とピークトウピ
ークが１．６（ＫＶ）のＡＣを重畳し現像ローラ（６８
）に現像バイアスを印加するバイアス電源、（７６）は
回収ブレード、　（７７）はトナーの有無を検出するト
ナーなし検出部である。

また、　（４６）はボリゴンキャナユニット、（４７）
は給紙装置、（４８）は転写部材（Ａ）を収納する上段
給紙カセット、（５０）は上段給紙ローラ、（５１）は
第１搬送器、（５２）はレジスト前パルスセンサ、（５
３）はレジストローラ、（５４）は第２搬送路、　（５
６）は吸着ベルト、（５７）は定着器、（５８）は排紙
スイッチ。

（６０）は排紙ローラ、（６１）は排紙トレイである。

次に作動について述べる。先ずホストシステム（２７）
からの情報により印字が開始されると、各装置が駆動さ
れ、感光体（２８）はその矢印Ｗ方向の回転に従い、第
１帯電器（３０）により一様に正帯電され、次いで第１
表百雷位センサ（３１）によりその帯電状態を検出され
た後、ホストシステム（２７）からの情報に応じてポリ
ゴンスキャナユニット（４６）に反射された第２レーザ
ビーム（４３）が感光体（２８）に照射され感光体（２
８）上に第１の静電潜像が形成される。そしてこの第１
の静電潜像が第１現像器（３２）に達すると、感光体（
２８）との相対速度がほぼ零となるように矢印１方向に
回転されると共にバイアス電源（７４）により現像バイ
アスが印加される現像ローラ（６８）表面にコーティン
グブレード（７ｏ）によりコーティングされる非磁性１
成分トナー（６６）の第１の静電潜像側への飛翔により
現像が実施され第１画像が形成される。但しこの間第１
現像器（３２）にあっては、ミキサー（７３）が矢印ν
方向に回転し、一方、供給ローラ（７２）が現像ローラ
（６８）の回転周速の約２倍の速さで矢印Ｚ方向に回転
しており、現像ローラ（６８）近傍の非磁性１成分トナ
ー（６６）は充分撹拌され、負極性に摩擦帯電するブラ
シ（７２ａ）との摩擦電気系列により、非磁性１成分ト
ナー（６６）は充分正極性に摩擦帯電される一方、供給
ローラ（７２）は現像ローラ（７２）上にコーティング
される古い非磁性１成分トナー（６６）を除去し、コー
ティングブレード（７０）側に正極性に摩擦帯電された
新たな非磁性１成分トナー（６６）を搬送している。従
って現像ローラ（６８）表面にはコーティングブレード
（７０）により常に正極性の電荷を有する新しい非磁性
１成分トナー（６６）がコーティングされる事となり、
非磁性１成分トナー（６６）中に負極成分が含まれてお
らず、感光体（２８）の非露光部に非磁性１成分トナー
（６６）が付看されカブリとなる事が無い。

次に感光体（２８）は第２帯電器（３３）により再帯電
され、第２表百雷位センサ（３４）により、その帯電状
態を検出された後、ホストシステ（２７）からの情報に
応じてポリゴンスキャナユニット（４６）に反射された
第２レーザビーム（４４）が感光体（２８）に照射され
感光体（２８）上に第２の静電潜像が形成される。

そして第１現像器（３２）と同様にしてカブリを生ずる
事無く第２の静電潜像は第２現像器（３６）により現像
され、感光体（２８）上には第１画像及び第２画像が形
成される。この後感光体（２８）は転写前帯電器（３７
）により第１画像及び第２画像の電荷量を揃えられた後
、転写位置に達する。一方転写位置には転写部材（Ａ）
が感光体（２８）の画像に同期して到達しており、感光
体（２８）上の画像は転写帯電器（３８）により転写部
材（Ａ）に転写される。更に転写部材（Ａ）は剥離帯電
器（４０）により感光体（２８）から剥離され、定着器
（５７）を経て多色印字を完成され排紙される。又、感
光体（２８）にあってはこの後クリーナ（４１）及び除
電器（４２）を経て次の印字可能とされる。そしてこの
ようにして得られた印字画像はカブリが少なく鮮明で良
好な画像であった。尚、画質を比較する実験として、他
は全く同一条件とし、供給ローラの材質を、それぞれ本
実施例のテフロンブラシ、ポリウレタンローラ、アルミ
ニウムローラ、導電性ポリウレタンローラとし、２色Ｌ
ＢＰにより５０００　（枚〕の単色画像の印字を行ない
、１０００（枚〕毎にサンプリングをしそのカブリの測
定を行なったところ、第５図に示すような結果が得られ
本実施例のテフロンブラシを使用したものが。

他の材質のものに比しほぼ２〔％〕以下とカブリが少な
かった。但しここでのカブリとは、現像前の白紙状態の
転写部材（Ａ）の反射率を測定し、この測定値より、現
像後の転写部材（Ａ）の反射率を差し引いた値である。

このように構成すれば、供給ローラ（７２）により非磁
性１成分トナー（６６）は充分に正極性に摩擦帯電され
、トナーボックス（６７）内に新しい非磁性１成分トナ
ー（６６）を補給した直後であっても、その負極成分が
従来に比し減少される事から、印字画像上のカブリが減
少され、鮮明′で良質な画像を得る事が出来る。

尚、本発明は上記実施例に限定されず種々設計変更可能
であり１例えば現像剤の帯電特性は負極性のものであっ
ても良いし、供給ローラの繊維状ブラシの材質も、現像
剤の帯電特性に応じてその必要とされる特性を促進する
ものであれば良い、更にはコーティングブレードの材質
も任意である。

又、供給ローラの回転周速も任意であるが良好な帯電効
率を得るには現像ローラの回転周速の２倍以上である事
が好ましい、更に、現像バイアスの電位も像担持体や現
像剤の特性に応じて可変であるし、＠他方法も正規現像
、反転現像のいづれでも良い、尚供給ローラも現像ロー
ラ近傍であれば必ずしも現像ローラに転接していなくて
も良いが、この場合、現像後、現像ローラにコーティン
グされたままの古い現像剤を除去する手段を供給ローラ
とは別に設ける必要がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、繊維状のブラシか
らなる供給ローラを現像ローラ近傍で回転する事により
、現像剤の摩擦帯電を促進し、逆極性を有する現像剤を
即座にその特性極性に帯電出来る事から、筐体内に新し
い現像剤を補給した直後であっても、現像ローラには常
に特性極性を有する現像剤が供給され、従来逆極性の現
像剤により生じていたカブリ現象を防止出来ると共に帯
電むらによる濃度むらも防止され、鮮明な画像が得られ
、画質向上ひいては装置の信頼性向上を図る事が出来る
。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示し第１図は
その２色ＬＢＰのシステム全体の概略構成図、第２図は
その２色ＬＢＰの画像形成ユニットの全体を示す構成図
、第３図はその第１現像器を示す概略構成図、第４図は
その供給ローラを示す斜視図、第５図は本発明の実施例
の供給ローラと、他の材質からなる供給ローラを用いて
形成された印字画像を比較した場合のカブリ特性図、第
６図ないし第”８図は従来の装置を示し第６図はその現
像器の概略構成図、第７図はその１成分トナーの帯電量
分布図、第８図はそのカブリ発生時の感光体の状態を示
す説明図である。 ２６・・・２色ＬＢＰ、　　　　２８・・・感光体。 ３０・・・第１帯電器、　　　　３２・・・第１現像器
、３３・・・第２帯電器、　　　　３６・・・第２現像
器、６６・・・非磁性１成分トナー。 ７３・・・ミキサー、　　　　　　７２・・・供給ロー
ラ、７２ａ・・・ブラシ、　　　　　　６８・・・現像
ローラ、７０・・・コーティングブレード、 ６７・・・トナーボックス。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像剤規制部材により表面に均一な現像剤層が形
   成される現像ローラを、像担持体上の静電潜像に対向し
   、前記静電潜像に前記現像剤を転移させるものにおいて
   、前記現像剤を収納する筐体と、この筐体内に設けられ
   繊維状ブラシからなり前記現像ローラ近傍で回転される
   供給ローラとを具備する事を特徴とする現像装置。
2. （２）現像剤が、非磁性の１成分現像剤である事を特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の現像装置。
3. （３）供給ローラが、現像剤の摩擦帯電を促進させるよ
   うな摩擦帯電系列を有する事を特徴とする特許請求の範
   囲第１項又は第２項のいづれかに記載の現像装置。
4. （４）供給ローラが、少なくとも現像ローラの回転周速
   以上の回転周速現像ローラに転接する事を特徴とする特
   許請求の範囲第１項ないし第３項のいづれかに記載の現
   像装置。
5. （５）供給ローラが、現像剤の摩擦帯電特性が正極性で
   ある場合、ポリテトラフルオルエチレン系の樹脂からな
   る事を特徴とする特許請求の範囲第３項及び第４項のい
   づれかに記載の現像装置。
6. （６）現像剤規制部材が弾性ブレードであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項及び第２項のいずれかに記
   載の現像装置。
7. （７）弾性ブレードが薄板の金属ブレードであることを
   特徴とする特許請求の範囲第６項記載の現像装置。