JPS6343187A - 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） この発明は、電子写真複写機等に適用され、−成分系現
像剤等により静電潜像を現像する現像装置に関する。

（従来の技術） 電子写真複写機、ファクシミリ、又はプリンタ等の電子
写真装置においては、従来、カスケード法及びマグネッ
トブラシ法等の現像技術が主として使用されているが、
近年のカラー記録の実用化に際し、未定着像の重ね現像
が可能な感光体に非接触状態で現像する技術が検討され
ている。この非接触現像技術については、米国特許第３
．２３２．１９０号、第３８，６５７号及び第３，８９
３，４１８号又は英国特許第 １．４５８，７６６号にその基本的構成が開示されてい
る。つまり、先ず、円筒状表面に均一な薄いトナー層を
形成し、約５乃至５００μｍの微小間隙をおいて現像ロ
ーラを静電潜像に近接させる。

そして、この間隙に、直流電圧又は交流電圧を偏奇させ
て印加し、トナーを飛翔振動させて静電潜像部の電界が
強い部分にトナーを付着させる一方、非静電潜像部にお
いては、飛翔を抑制するか又は再帰（交流電圧印加の場
合）させて、トナーを選択付着させることにより現像す
る。また、米国特許第３，８９３，４１８号においては
、現像された画像の階調性が印加する交流電圧の周波数
によって変化することを利用し、階調再現性を周波数の
切替えによって選択する。

ところで、これらの技術において最も重要なことは、現
像ローラ上にトナー層を均一に形成し、かつトナーに均
一な帯電を付与することにある。

このような点に着目して本願発明者等は、特開昭５９−
３１９７９号又は特願昭５８− １４３３４０号若しくは特願昭５８− １６１２４１号等において、トナー層形成の改良技術を
提案した。これらの技術においては、弾性ブレードを現
像ローラに当接させてトナー層を形成するので、極めて
小型かつ簡素な構造でトナー層を均一に形成することが
できる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、負の静電潜像を現像する場合又は正の静電潜
像を反転現像する場合は、正極性に帯電したトナーを使
用する。この場合に、トナーへの摩擦帯電性の向上のた
めに、帯電制御剤又は樹脂等をトナーに添加するが、正
帯電トナーの場合には、特性が優れた帯電制御剤又は樹
脂がなく、このため、現像ローラ上に層形成されたトナ
ーは帯電二が不安定である。この結果、画質にかぶりが
発生しやすく、また、多湿下で、層形成特性が悪くなる
等の欠点がある。従って、正極性のトナーを使用する場
合は、負極性のトナーを使用する場合に比して、電子写
真特性が悪い。このような事情は２成分現像方式におい
ても同様であるが、１成分現像方式においては、この欠
点は顕著に現れ、抜本的解決手段が要望されている。

この発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって
、正帯電のトナーを使用する場合であっても、充分にか
つ均一にトナーを帯電することができ、優れた画像を得
ることができる現像装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） この発明に係る現像装置は、現像ローラと、外周に弾性
部分を有し現像ローラと摺接して現像剤を現像ローラに
供給する現像剤供給ローラと、現像剤が貯留され現像剤
を現像剤供給ローラに供給する現像剤貯留容器と、現像
剤貯留容器と現像剤供給ローラとの間に配設された仕切
り部材と、ををし、この仕切り部材は、現像剤供給ロー
ラの外周縁が所定距離に亘り摺接する摩擦部分と、貯留
容器内の現像剤を現像剤供給ローラに供給する開口部と
を有し、現像剤が現像剤供給ローラと摩擦部分との間の
摺接による摩擦帯電により帯電することを特徴とする。

（作用） 現像剤貯留容器内の現像剤は、仕切り部材の開口部を介
して現像剤供給ローラに供給され、この現像剤供給ロー
ラにより現像ローラまで搬送される。現像剤供給ローラ
はその外周の弾性部分が仕切り部材の摩擦部分に所定距
離に亘り摺接する。

これにより、現像剤供給ローラにより搬送されている現
像剤が摩擦帯電し、現像剤は充分かつ均一に帯電する。

この摩擦部分及び弾性部分の材質を選択することにより
、現像剤を正極性又は負極性に任意に帯電させることが
できる。

（実施例） 以下、添付の図面を参照して、この発明を電子写真感光
体に適用した場合の第１の実施例について説明する。感
光体ドラム１は矢印２０方向に回転可能に設置されてお
り、この感光体ドラム１とその軸方向を同一にして導電
性の現像ローラ３が感光体ドラム１の周面と転勤し、又
は適宜の間隔を保持して設置されている。この現像ロー
ラ３は矢印２１方向に回転し、ハウジング２に囲まれて
いる。この現像ローラ３には、リン青銅、ステンレス鋼
、又はウレタンゴム等の板状の弾性体である現像剤規制
部材４の先端が接触している。この規制部材４により、
現像ローラ３の周面のトナ）４Ｌを規制し、周面に２０
乃至５０μｍの厚さのトナー層を形成すると共に、現像
ローラ３の周面と規制部材４との摩擦によりトナーを所
定の極性に帯電させる。この摩擦帯電の量及び極性は、
トナーの材質、規制部材４及び現像ローラ３の材質、並
びに摩擦の強さ等により決まるので、従来なされている
ように、所望の帯電量及び極性に応じてこれらの部材の
材質を選択すれば良い。

現像ローラ３を挟んで感光体ドラム１と対向する側には
貯留器５が設置されており、この貯留器５内には、例え
ば、平均粒径が５乃至２０μｍであり、摩擦帯電可能な
一成分系のトナー６が貯留されている。この貯留器５と
現像ローラ３との間には、現像ローラ３から仕切り部材
７により仕切られた現像剤供給ローラ１１が配設されて
いる。

現像剤供給ローラ１１は円筒状の基体部１３と、この基
体部１３の周面に植設されたブラシ状の弾性部分１２と
を有する。そして、この現像剤供給ローラ１１はその軸
方向を現像ローラ３と同一にして、矢印２２方向に回転
可能であり、仕切り部材７とハウジング２とにより囲ま
れるチャンバ１０内に設置されている。仕切り部材７は
、弾性部分１２の外周縁と略々同一の曲率で湾曲しこの
弾性部分の周縁が約１■以下の長さで接触する摩擦部分
８と、チャンバ１０と貯留器５との間を連通ずるスリッ
ト状の開口部９とを有する。

貯留器５の底部には、羽根状の撹拌器１４がその回転軸
方向を現像剤供給ローラ１１の回転軸方向と同一にして
設置されており、矢印２３方向に回転する。この撹拌器
１４の回転により、貯留器５の下部の開口部９を介して
トナーがチャンバ１０内に円滑に移ることができ、貯留
′ｒｔ５の下部に空洞が形成されることが防止される。

現像剤供給ローラ１１の弾性部分１２においては、ポリ
テトラフルオロエチレン（商品名テフロン）、ポリメチ
ルメタクリレート（ＰＭＭ）　、又はビスコードレーヨ
ン等の繊維、好ましくはテフロン繊維が植設されている
。これらの繊維で構成されたブラシ状の弾性部分１２の
周縁部が約１■以下の長さに亘って仕切り部材７の摩擦
部分８に摺接することによって、弾性部分１２に搬送さ
れるトナーが摩擦部分８にこすりつけられ、正極性に帯
電する。一方、トナーを負極性に帯電させるためには、
この弾性部分１２として、ポリエチレンテレフタレート
又はポリアミド等の繊維を使用すれば良い。

なお、現像剤供給ローラ１１の弾性部分１２は、この実
施例のように、繊維を植設したものに限らず、例えば、
スポンジ状のポリウレタン又はスチレンブタジェンゴム
等で基体部分１３の周面を被覆して構成しても良い。こ
のウレタン又はスチレンブタジェンゴムの場合には、ト
ナーは正極性に帯電する。トナーを負極性に帯電させる
ためには、ポリプロピレン又はポリアミド等の材料でス
ポンジ状の弾性部分を構成すれば良い。いずれにしても
、これらの材料は目安であり、トナーとの組合せを実験
で確認して、トナーを所要の極性に帯電させる材料を選
択すればよい。

仕切り部材７の摩擦部分８は、ステンレス鋼、リン青銅
、黄銅、及びアルミニウム等の金属、若しくはこれらに
ニッケルメッキ若しくはアルマイト処理したもの、又は
ポリエステル、若しくはテフロン等のプラスチック類で
形成すれば良い。これらの摩擦部分８は弾性部分１２が
摺接する内面を粗くして摩擦面積を大きくすることによ
り、帯電量を増大することができる。また、仕切り部材
７の内面に、スポンジ又は毛ブラシを貼付することによ
り、このスポンジ部分又はブラシ部分と弾性部分１２と
の摩擦によりトナーを帯電しても良い。いずれにおいて
も、摩擦部分８の材質は、トナーとの摩擦帯電性を考慮
して選択すれば良い。

次に、このようにして構成された現像装置の動作につい
て説明する。感光体ドラム１には、マイナス４００乃至
８００ボルトの電圧で静電潜像が形成され、感光体ドラ
ム１は矢印２０方向に定速回転している。この感光体ド
ラム１と現像ローラ３との間には、適宜のバイアス電源
（図示せず）により、マイナス０乃至２００ボルトの直
流バイアス電源又はマイナス側にＯ乃至２００ボルト偏
寄した８００乃至１６００ボルトの交流電圧（周波数２
００Ｈｚ以上）が印加されている。この現像ローラ３は
感光体ドラム１と等速である場合には、実質的に感光体
ドラム１に転動してもよいが、画像に階調性を持たせる
場合には、感光体ドラム１と非接触状態に保持する。ま
た、交流バイアスを印加する場合には、現像ローラ３の
回転速度を感光体ドラム１の回転速度より大きくしたほ
うが画像濃度を高（する上で好ましい。

貯留器５内のトナーは、攪拌器１４によって攪拌されて
おり、このトナーは仕切り部材７の開口部９を介して現
像剤供給ローラ１１に供給される。

トナーは、矢印２２方向に回転する現像剤供給ローラ１
１の弾性部分１２により現像ローラ３まで搬送され、こ
の搬送の過程で、この弾性部分１２と仕切り部材７の摩
擦部分８との間の摩擦により所定の極性に帯電する。こ
のようにして、トナーは現像剤供給ローラ１１により所
定の極性に帯電すると共に、その回転により現像ローラ
３まて搬送されるから、はぼ一定の供給量で現像ローラ
に与えられる。トナーは現像ローラ上に機械的及び静電
的な力により付青し、その周面に塾布される。

現像ローラ３の周面のトナーは、規制部材４により余剰
分がかきとられ、２０乃至５０μｍの均一な厚さのトナ
ー層が形成される。また、この規制部材４の摩擦により
、トナーは所定の極性に更に帯電する。次いで、現像ロ
ーラ３の回転により、その周面のトナー層は、現像バイ
アスの存在下で、感光体ドラム１と接触して転移し、又
は感光体ドラム１の周面の近傍にて感光体ドラム１に飛
翔して転移し、感光体ドラム１の周面の静電潜像が現像
される。゛ この実施例においては、トナー貯留器５と現像ローラ３
との間に、現像剤供給ローラ１１が介在しており、その
回転による搬送によってトナーが貯留器５から現像ロー
ラ３まで供給されるから、現像ローラ３に不規則に大量
のトナーが付着することが回避される。また、トナーは
規制部材４による摩擦帯電に加え、弾性部分１２と摩擦
部分８との間の摩擦によっても帯電する。従って、現像
ローラ３には、充分に帯電したトナー層が均一な厚みで
形成される。このため、かぶりがない安定した画像が得
られる。更に、弾性部分１２及び摩擦部分８の材質又は
形状を適宜選択することによって、トナーを所定の極性
に帯電することができるので、従来のようにトナーの特
性改溌による画質の向上では困難であった正極性へのト
ナー帯電ら容易である。

次に、第２図を参照してこの発明の第２の実施例につい
て説明する。この第２図において、第１図と同一物には
同一符号を付して説明を省略する。

この実施例においては、規制部材１５を、その先端を開
口部９に望ませて仕切り部材７に取付けである点が第１
の実施例と異なる。つまり、この規制部材１５は現像剤
供給ローラ１１の弾性部分１２の周縁に摺接し、開口部
９を介して弾性部分１２に供給されるトナー量を規制す
る。この規制部材１５は規制部材４と同様の材質で形成
すればよい。この規制部材１５により、現像剤の供給量
の調整が更に一層容易になる。また、弾性部分１２とし
て、ブラシ状のものでなく、スポンジ状の比較的平滑な
ものを使用した場合には、規制部材１５によりトナーを
予備帯電する効果が得られ、画質が更に改善される。

なお、この発明は上記各実施例に限定されないことは勿
論であり、種々の変形が可能である。また、仕切り部材
７の摩擦部分８は、通常、現像剤供給ローラ１１の周縁
の約１／３を覆うように形成すればよいが、この弾性部
分１２と摩擦部分８との間の摺接長さはトナーの搬送量
又はトナーの帯電量等に応じて決めればよい。更に、仕
切り部材７の開口部９は、極力狭い方が好ましい。貯留
器５内の未帯電トナーを現像剤供給ローラ１１に少量づ
つ供給する方が均一なトナー層を現像ローラ上に形成す
ることができるからである。

［発明の効果］ この発明によれば、弾性部分と摩擦部分との間の摩擦に
よる帯電によりトナーを予め帯電させて現像ローラに供
給するから、トナーの所要帯電極性が正であっても充分
に帯電したトナーの層を現像ローラ上に均一に形成する
ことができる。このため、かぶりがない優れた画質の画
像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例を示す図、第２図はこ
の発明の第２の実施例を示す図である。 １；感光体ドラム、３；現像ローラ、４；規制部材、５
；貯留器、６；トナー、７；仕切り部材、８；摩擦部分
、９；開口部、１１；現像剤供給ローラ、１２；弾性部
分、１５；規制部材出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像ローラと、外周に弾性部分を有し現像ローラ
   と摺接して現像剤を現像ローラに供給する現像剤供給ロ
   ーラと、現像剤が貯留され現像剤を現像剤供給ローラに
   供給する現像剤貯留容器と、現像剤貯留容器と現像剤供
   給ローラとの間に配設された仕切り部材と、を有し、こ
   の仕切り部材は、現像剤供給ローラの外周縁が所定距離
   に亘り摺接する摩擦部分と、貯留容器内の現像剤を現像
   剤供給ローラに供給する開口部とを有し、現像剤が現像
   剤供給ローラと摩擦部分との間の摺接による摩擦帯電に
   より帯電することを特徴とする現像装置。
2. （２）現像ローラに転動しその周面のトナー層の層厚を
   規制する第１の規制部材を有することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の現像装置。
3. （３）現像剤供給ローラの弾性部分は、回転基体の周面
   に形成されたブラシにより構成され、この現像剤供給ロ
   ーラの外周縁に摺接する第２の規制部材によりブラシ内
   の現像剤量が規制されることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の現像装置。