JPS6326386B2

JPS6326386B2 -

Info

Publication number: JPS6326386B2
Application number: JP188379A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Izumi
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1979-01-11
Filing date: 1979-01-11
Publication date: 1988-05-30
Also published as: JPS5595956A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は電子写真複写法、静電記録法における
静電潜像の現像方法に関するもので、特に１成分
トナーによる加圧接触現像法に関するものであ
る。

従来、加圧接触現像法は知られているがトナー
担持体へトナーを均一に補給することは困難であ
つた。通常トナー担持体へトナーを補給するに
は、トナーホツパーの下部開口にトナー担持体を
配置することが行なわれるが、長時間使用する
と、トナーホツパー内のトナーの極性は、電荷注
入電極に印加されている電圧の極性に片寄つてし
まい、遂にはトナー担持体上のトナー極性と同極
性になつてしまう。その結果、トナーホツパーか
らトナー担持体へトナーを補給する際トナー同士
同極であるため反撥作用が生じ、トナー担持体へ
のトナーの補給が十分に行なわれないという欠点
があつた。

また、現像後トナー担持体上のトナーを全て除
去して、新たにトナーを供給する方法も考えられ
るが、装置が複雑となり好ましくない。

そして、前者の場合、仮りに種々の工夫によつ
てトナーがトナー担持体上に補給されたとして
も、現像後トナー担持体上に残留したトナーは一
度十分な電位まで帯電されており、逆にトナーホ
ツパーから新たに補給されたトナーはほとんど帯
電していないか、わずかに帯電したものであり、
何れにしても両者のトナーの電荷量は大きな違い
がある。従つてこのトナーが帯電装置を通過する
ときに帯電されるが、電荷注入電極によるトナー
への電荷注入電荷量に差が出てしまい、安定した
現像画像を得ることができない。

次に、このような問題を解消する方法として、
トナー担持体に近接してコロナ放電器を設け、現
像後のトナー担持体上に残留しているトナーに対
し、コロナ放電を与えてトナーの電荷を除電して
いるものが知られている。例えば米国特許第
3703157号、特開昭50―98333号、特開昭48―
40438号がある。しかしながら、コロナ放電器で
トナー粉末に対しコロナ放電を行なうと次のよう
な問題があり、実用上実施する上で問題となる。
まず第１はコロナ放電電極及びシールドケースへ
トナーが付着することで、それによりコロナ放電
の性能の低下や、清掃等のメンテナンス作業の増
大等の問題がある。第２は、装置が大型化してし
まつたり、高電圧電源が必要でコストアツプにな
つてしまうことである。第３は、コロナ放電器を
使用することでオゾンによる公害の問題が考えら
れる。

本発明は上述の欠点を解消するもので、長期間
に亘り画像の安定した現像方法を提供することを
目的とするものである。

以下、本発明の実施例について図面を参照しな
がら説明する。

第１図は本発明の実施例を示す現像装置の断面
図である。符号１は感光体ドラムで接地された導
電性円筒２上に感光層３が被覆されている。感光
層としては有機光導電体が使用されているが、酸
化亜鉛、セレンその他の公知の感光体が使用可能
である。感光体の形状としては、ドラム状のもの
以外にエンドレスベルト状、平板状のものであつ
てもよい。また、感光層の上に透明絶縁層を有す
る三層感光体も使用出来るがこの場合、静電潜像
の形成は極性反転法、NPプロセス等の特殊プロ
セスよつて行なわれる。感光体ドラム１の下方に
移動する部分に、トナー担持体としての現像ロー
ラー４が配置されており、反時計方向に感光体ド
ラムの周速の1.5倍の周速で回転するよう図示し
ない駆動装置に接続されている。そして、この現
像ローラー４は導電性芯金５の表面に、導電性の
弾性体６を被覆されたローラー構造であり、感光
体ドラム１に所定圧力で押圧されている。弾性体
６としては導電性のシリコンゴム、ニトリルゴ
ム、クロロプレンゴム等が使用されるが、本実施
例においては体積固有抵抗値が10⁸Ωcm程度のシ
リコンゴムを使用した。この弾性体６のゴム硬度
は45HSであつた。現像ローラー４の上部にはト
ナーホツパー７が設けられ、内部に一成分非磁性
トナーＴが収容されている。このトナーＴの体積
固有抵抗値は、公知の測定法により10¹⁴Ωcm以上
である高抵抗トナーが用いられる。

トナーホツパー７の出口壁８には、電荷注入電
極９が取り付けられている。この電極９は導電性
材料で、ドクターブレードとして作用し、トナー
ホツパー７から現像ローラー４上に供給されるト
ナー量をそこで規制し、一定のトナー層厚に規制
する役目をも兼用している。従つて電極９は加圧
スプリング１０によつて現像ローラー４に所定圧
力で加圧されている。この加圧力は現像ローラー
４上のトナー層厚をどの位にするかによつて適宜
決定されるものである。

現像ローラー４の下部及び右方を囲つたケーシ
ング１１は、現像ローラー４からトナーが落下し
たものを受けるように構成されている。

さて、ケーシング７の入口壁には除電電極１２
が取り付けられており、同じく加圧スプリング１
３で現像ローラー４に所定圧力で加圧されてい
る。この除電電極１２の先端１２ａは第２図に示
すように丸くなつており、その半径Ｒは２mmであ
つた。

さて、電荷注入電極９には電源１４によつて電
圧Vaが印加されており、現像ローラー４の芯金
５には電源１５によつて電圧Vbが印加されてい
る。一方除電電極１２には、切り換えスイツチ１
６を介して電源１７から電圧Vcが印加されてい
る。電圧Va，Vb，Vcはそれぞれ＋50V，−
250V，−550Vであつた。従つて、現像ローラー
４上のトナーが電荷注入電極９の下を通過する
時、現像ローラー４と電荷注入電極９との間の電
位差が300Vであるため、これに応じた量の帯電
が行なわれる。そして電荷注入電極９の方が現像
ローラー４よりも電圧が高い方にあるので、トナ
ーは正に帯電される。感光体ドラム１は負の静電
潜像が形成されており、それと逆極性に帯電され
たトナーで上記潜像は現像される。現像時、地肌
汚れを防止するため、現像ローラー４には現像バ
イアス電圧として作用する電圧Vbが印加されて
おり、良好な現像が行なわれる。こうして、現像
部を通過した現像ローラー４上のトナーは除電電
極１２と接続される。この除電電極１２と現像ロ
ーラー４との間の電位差はVb−Vc＝300Vであ
り、トナーを帯電させた時と同じ電位差である。
しかし、除電電極１２の方は現像ローラー４より
も電圧は低い方にあるため、トナーがこの除電電
極を通過する時には、負に帯電される傾向にあ
る。従つて、あらかじめ帯電されたトナーは、こ
の除電電極１２の下を通過するときにほぼ零電位
まで低下させられる。

こうして、除電されたトナーは現像ローラー４
上でトナーホツパー７内のトナーＴと接触させら
れ、あるトナーはトナーホツパー７内に溜まり、
他のトナーはそのまま現像ローラー４に新たに補
給されたトナーと混じつて再び現像に寄与する。

ところで、除電電極１２は除電効果を上げるた
めに現像ローラー４に対し加圧され、トナー層を
加圧接触しているが、この部分でトナーが現像ロ
ーラー４から除去されないように、その先端の形
状が工夫されている。例えば第２図に示すよう
に、その先端１２ａが丸くなつているか、第３図
に示すようにトナー層と接触する除電電極１８の
斜面１８ａが、現像ローラー４との接線ｌとのな
す角θが鋭角であることが望ましい。そして、こ
のようにトナー層を硝り取ることなく、この電極
と現像ローラーとの間に入り易くするためには、
第２図の場合には半径Ｒはトナー層厚以上である
こと、第３図の場合には、斜面１８ａの終端１８
ｂの現像ローラー４からの距離がトナー層厚より
大であることが重要である。

再び除電電極１２の電圧の説明になるが、これ
に印加された電圧Vcが−550Vであつたが、Vc≦
VbであつてもVc＝接地であつても使用可能であ
る。しかし、望ましくは次のような関係にあるこ
とがよい。2Vb−Va≧Vc≧2Vb−Va−50V即
ち、除電電極１２によつて、トナーをわずかに負
に帯電させるようにすることが好ましい。即ち、
トナーホツパー７内のトナーは上述したようにや
や正に帯電しており、現像ローラー４上へトナー
を効率よく補給するめには、この現像ローラー４
上のトナーがそれと逆極性である方がよい。しか
し、あまり強く逆極性に帯電すると、次に電荷注
入電極９によつて正に帯電する場合、そのトナー
を所定の電位まで十分帯電させることが出来ず、
現像ムラとなつてしまうので好ましくない。

第４図は、現像ローラー４上のトナーの帯電電
位の変化を表わしたものである。当初零電位のト
ナーは電荷注入電極９によつて第１回の帯電が行
なわれて正に帯電し、次に除電電極１２によつ
て、ほぼ零電位に除電されるか、点線で示すよう
にわずかに逆極性（負極性）に除電され、新たな
トナーの供給を受けて、再び電荷注入電極９によ
つて２回目の帯電が行なわれる。

第５図は、本発明の別の実施例を示すものであ
る。図において、第１図のものと同じ構成のもの
は同一符号を付して説明し、その詳細な説明は省
略する。現像ローラー４に接触して示矢方向に回
転する除電ローラー１９はトナーホツパー７の１
側壁の下部に取り付けられている。この除電ロー
ラ１９は導電性材料から成つており、第一の実施
例で示したと同じ電圧が印加されており、現像ロ
ーラー４上に残留する現像済のトナーの電荷を低
下又は逆極性電位にするよう作用する。この除電
ローラー１９は現像ローラー４の周速とほぼ同じ
速度で回転するよう構成されている。例えば適当
な加圧手段で除電ローラー１９を現像ローラー４
に押し付け摩擦力で除電ローラー１９を従動回動
させるか、強制駆動装置によつて回転させてもよ
い。さて、この除電ローラー１９には、除電作用
を行なうためトナーと逆極性の電圧が印加されて
いるため、このローラー１９にトナーが静電的に
付着する現像が発生する。そこで、トナーホツパ
ー７の１側壁の下部に弾性ブレード２０を取り付
け、そのブレード２０の先端のエツジ部を上記除
電ローラー１９の外周面に圧接させ、除電ローラ
ー１９上のトナーをそこで除去してトナーホツパ
ー７内に回収し、外部に漏れないように構成され
ている。弾性ブレード２０は電気絶縁性のものが
よく、例えばポリウレタンゴムが好適に用いられ
る。このブレード２０の取り付け角度は図示のよ
うにカウンター方向であつてもよいし、トレーリ
ング方向であつてもよい。除電ローラー１９は現
像ローラー４上のトナーをそこで掻き取ることな
く、確実にトナーホツパー７内へ案内するのでト
ナー飛散上有利である。そして、常に除電ローラ
ー１９の表面はブレード２０によつて清掃されて
いるので、常に同じ条件でトナーの除電を行なう
ことができる。

こうして、現像された感光体ドラム１上のトナ
ー像はコロナ転写装置２１によつて転写紙２２に
静電的に転写される。転写後の転写紙は、定着装
置（図示せず）によつて定着されて機外に排出さ
れるが、転写後の感光体ドラム１はその上にトナ
ー像が残留しているのでクリーニング装置（図示
せず）によつて消掃されて再び像形成が行なわれ
る。

以上のように、本発明はトナー担持体上の現像
後のトナーを確実に所定電位まで低下するよう除
電できるので、画質の安定した現像を行なうこと
ができる。そして、トナー担持体へのトナー補給
を十分に行なうことができるので、良好な現像が
可能となる。

また、装置を比較的簡単で小型化できるので便
利である。

なお、上述の実施例において、静電潜像担持体
が感光体の場合について述べたが、静電記録方式
における現像にも適用することが可能である。そ
して、トナーとして一成分非磁性のトナーを用い
た場合の説明であるが一成分磁性トナーであつて
も同じように本発明を実施することは可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す現像装置の断面
図、第２図は第１図の除電電極の先端部の拡大
図、第３図は除電電極の変形例を示すものであ
り、第４図は現像ローラー上のトナーの帯電電位
の変化を表わした図、第５図は本発明の他の実施
例を示す現像装置の断面図である。１…感光体ドラム、４…現像ローラー、６…弾
性体、７…トナーホツパー、９…電荷注入電極、
１２，１８…除電電極、１９…除電ローラー、２
０…弾性ブレード。

Claims

【特許請求の範囲】

１弾性体を被覆した回動可能なトナー担持体上
にトナーを供給し、上記トナーを電圧の印加され
た帯電電極と接触させて所定極性に帯電した後、
静電潜像担持体とトナー担持体を加圧させて加圧
接触現像する方法において、現像後のトナー担持
体上のトナーを所定電位の導電性部材と接触させ
てトナー帯電電荷を低下させ、次いで新たなトナ
ーをトナー担持体上に供給するようにしたことを
特徴とする静電潜像現像方法。