JPS6367187B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に現像装置に関するものである。
詳細には現像剤保持手段に一成分現像剤の均一な
薄層を形成しこれを潜像保持体に対向させること
によつてこれを現像する現像装置に関するもので
ある。

一成分現像剤を適用する現像装置としては各種
方法が知られ或いは提案されている。

この中でもジヤンピング現像法が特異な存在と
して知られている。この方法は現像剤保持手段上
に一成分現像剤を均一に薄層として塗布した後こ
の現像剤薄層表層とは小間隙を保つて静電潜像面
を対向させた構成となす。そしてその静電引力に
より現像剤を現像剤保持手段から静電潜像面に飛
翔させて現像する方法である。（特公昭41−9475
号公報、米国特許第2839400号明細書参照）この
方法によると潜像電位のない非画像部では現像剤
が引き付けられないばかりか現像剤が非画像部に
接触しないのでカブリの全くない良好な現像が行
なわれる。更にキヤリヤ粒子を用いないので現像
剤の混合比に変動がなくキヤリヤ粒子の劣化もな
い等良好な効果が得られる。

また、出願人はこのジヤンピング現像法とは別
異の現像法として特願昭52−109240号及び特願昭
53−92108号に記載した如き全く新しい現像法を
提案した。

前者の現像法は一成分磁性現像剤と現像剤保持
手段（非磁性）と磁界発生手段とをこの順で配置
し磁界発生手段による磁力により現像剤保持手段
上に均一な現像剤薄層を形成しこの現像剤薄層表
層が静電潜像像形成面に接触しないように微小間
隙を離して対向させた構成となす。そしてその静
電引力により画像部に対向した現像剤を伸長させ
ることにより現像を行う。これも又非画像部に現
像剤が接触しない状態で現像を行うのでカブリの
全くない現像画像が得られる。

後者の現像法は一成分磁性現像剤と現像剤保持
手段（非磁性）と磁界発生手段とをこの順で配置
し磁界発生手段による磁力により現像剤保持手段
上に均一な現像剤薄層を形成しこの現像剤薄層表
層が静電潜像形成面に接触しないように微小間隙
を離して対向させた構成となす。そしてこれに現
像バイアス電圧として交流バイアス電圧を印加し
更には静電潜像面と現像剤保持手段との間隙を経
時的に変化させることにより現像を行うものであ
る。この現像法により現像の初期においては静電
潜像の非画像部にも現像剤を到達させることによ
りハーフトーン部の現像を行い経時的に画像部の
みに到達するようにして現像を行う。これにより
前者の現像法に比較してハーフトーンの再現性の
良いしかもカブリのない現像が行なわれる効果が
得られる。

このように一成分現像剤の薄層を潜像面に対向
配置して現像する現像方法では従来のものに比し
て現像性能画像再現性現像剤の寿命等において極
めて秀れた効果が得られる。ところがこれらの現
像方法においてもその実用化に際しては以下述べ
る問題点が存在する。

(1) 現像作用により現像剤保持手段上の現像剤層
に現像の履歴が残り次の現像に際しゴースト像
が現像される。

前記現像法においては現像剤保持手段上に形
成される現像剤層は極めて薄い層である。この
ためこの現像剤層が一度現像に供されると画像
部に対応した部分と非画像部に対応した部分と
では現像剤層の厚みに大きな差が生じる。この
現像剤層の厚みの履歴は現像に供した後新たに
現像剤を供給してもそのまま残り次の現像に多
大な影響を与えゴーストと云われる前回現像し
た画像のネガのパターンが次の現像で発生する
欠点が生じた。これは現像剤保持手段表面から
持ち去られた現像剤をその後の現像剤補給工程
で充分供給できなかつたり或いは現像剤保持手
段表面に残つている現像剤と新しく供給する現
像剤との間に若干の特性の差（特にトリボ）が
ある為と考えられる。

(2) 現像作用を長期間行なつている間に現像剤保
持手段表面に現像剤の薄層が形成された現像性
能が低下する。

現像作用時現像剤が現像剤保持手段表面に常
に接触・離脱を繰り返しておりこの為現像剤保
持手段表面が現像剤で汚れ現像剤のフイルム層
が形成されやすい。このフイルム層は現像剤に
含まれる低分子量の樹脂成分だつたり、あるい
はトリボを与える為の制御剤であつたり更には
現像に寄与しない非常に小さい微粉の層であつ
たりする。いずれにしてもこれらの成分が現像
剤保持手段表面を覆うと特に現像剤の帯電電荷
を利用した現像方法の場合には現像剤の帯電量
が不足し現像濃度が低下したり画像再現性が悪
くなる等の問題点を生ずる。

(3) 現像作用を長時間行なつている間に現像剤同
志の凝集が生じたり、現像剤と現像剤保持手段
表面間の付着力が高まり厚さの均一な層形成が
困難となり現像ムラが生じる。

現像剤保持手段上に塗布された現像剤が短時
間の内に現像に寄与して現像剤保持手段表面か
ら離れる場合は良いが原稿濃度が低い等で現像
に寄与しない現像剤が現像剤保持手段表面に長
時間置かれると現像剤同志の凝集力が高まつた
り現像剤と現像剤保持手段表面の附着力が高ま
り部分的に厚い塗布層が形成され現像画像に現
像ムラが生じる。

本発明は以上述べた問題点をことごとく解決し
たもので画像再現性が良く忠実性が高く現像剤の
使用寿命が長い新規な現像装置を提供することを
目的とする。

即ち、本発明は無端状現像剤保持手段に現像剤
を供給し、供給された現像剤の層厚を規制し、こ
の規制された現像剤層で潜像保持体の潜像を現像
する現像装置に於いて、現像後の位置に於いて上
記現像剤保持手段に圧接して現像剤を除去する弾
性除去板であつて、各々の間が格子状部分で区画
されており、上記除去された現像剤が通過する複
数の開口を有する弾性除去板を有することを特徴
とする現像装置である。

以下本発明の具体的実施例を第１図〜第３図を
用いて詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す。図において
１は静電潜像を形成した感光体、絶縁体等の静電
潜像保持体で矢印ａ方向に移動する。２はこの静
電潜像保持体に微小間隙でもつて配置された非磁
性の現像スリーブ（例 ステンレス、しんちゆ
う）で矢印ｂ方向に回転する。この微小間隙は現
像スリーブ上に形成される現像剤薄層の層厚より
大きい間隙に設定される。この現像スリーブの内
側には図示の如く着磁された磁気ロール３が固定
状態に設けられている。この磁気ロールの磁力に
より現像スリーブ表面には現像剤Ｔの層が形成さ
れる。現像剤の層は現像スリーブの表面に近接配
置されたドクターブレード４（例・鉄）によりそ
の厚みが規制される。このドクターブレードの先
端と現像スリーブとの間隔は例えば200μmに設定
される。現像剤層の厚み規制をより正確・確実に
する為にブレードの先端に対向する現像スリーブ
の内側には磁極が配置されている。厚みを規制さ
れた現像剤層は次いで静電潜像保持体に対向した
現像位置に達し前述した如きいずれかの現像方法
により現像を行う。現像終了後現像剤層は静電潜
像に対応して画像部に対した部分は薄く、非画像
部に対した部分は元の厚さを保ち、ハーフトーン
部に対した部分は静電潜像電位に応じた厚みに変
化している。

ここで従来の如く新たな現像剤を供給すると現
像の前歴による影響を受けドクターブレードによ
る現像剤層厚規制後も均一な現像剤層厚を形成す
ることができず又均一な現像剤層厚が得られても
次回の現像においては忠実な現像が行なわれず前
回の現像画像がゴーストとして表われる。これは
新しい現像剤を与える前の現像層厚の違い、或い
は、一度現像に供した現像剤層の現像剤と新たに
供給した現像剤との特性の違い（トリボ状態等）
が影響しているものと考えられる。

本発明はこの欠点を解消するべく改良したもの
で第１図の実施例においては次の如くである。現
像終了後の現像スリーブ表面は前述の如くその層
厚が変化したり現像剤の特性にも変化が生じてい
るのでホツパー５により現像剤を供給する直前に
現像スリーブ表面に接触配置した現像剤除去板に
より一担掻き取りを行うようにした。即ち、ホツ
パー５の壁６，７のうち現像スリーブ２上の現像
剤層の移動方向上流側の壁７の先に現像剤除去板
８を現像スリーブ表面に接するように取りつけ
た。その取りつけ角度は現像剤をすくいあげるよ
うな図示のような現像剤層の移動方向に対してカ
ウンター方向の角度が良い。この除去板は例えば
厚さ約130μmの隣青銅によるものが良好である。
この除去板はホツパーの壁７そのものを延長して
兼用しても良いことがこの場合にも現像スリーブ
に均一に接触させる為には弾性体が好ましい。こ
の除去板の現像スリーブとの接触部近傍には第１
図ｂに図示する如く多数の穴９を除去板の長手方
向に列をなすように設けてある。この複数の穴９
の夫々の間には図示の如く格子状の部分がある。
この穴は例えば約10mm四方の正方形が良い。

以上の構成において現像スリーブが図示矢印方
向ｂに回転することによりホツパー内の現像剤は
図示矢印の如く移動して現像スリーブの表面に現
像剤の層を形成しドクターブレード４により約
80μmの厚さに均一塗布される。均一塗布後現像
スリーブの更なる回転により現像剤層は静電潜像
を形成した感光体１と対向しその潜像面を現像す
る。現像終了後現像剤層はホツパーの壁７に取り
付けられた現像剤除去板８により現像スリーブ表
面より掻き取られ掻き取られた現像剤は除去板の
現像スリーブとの接触部近傍に設けられた穴９を
通過してホツパーの内側に入る。この際磁性現像
剤Ｔの流動性が高い場合には現像剤除去板８の穴
９を通過してホツパー５の内側に入るが、磁性現
像剤Ｔの流動性が低いとこの穴９を安定に通過し
ずらくなる。そこでこの為にはこの穴９の近くの
磁性現像剤をホツパー５の内側に引き込む磁界を
発生させる必要がある。すなわち第１図に示すよ
うにこの穴９の近くに対向する現像スリーブ２の
内側に磁極S₃を配置させると現像剤除去板８によ
つて掻き取られた磁性現像剤は穴９を容易に通過
してホツパー５の内側に入つた。またこの磁極S₃
の強さは現像スリーブ２上で450ガウスから850ガ
ウス程度が良く磁界の強い方がより安定して現像
剤が穴９からホツパー内に入つた。この現像剤除
去板による現像スリーブ上の現像剤の掻き取り作
用及びホツパー内への収容作用は現像スリーブを
連続回転させても除去板の先端に蓄積することな
く良好な除去作用、収容作用が行なわれた。ホツ
パーの前後に設けられている１０は現像剤飛散防
止カバーである。

このように現像剤除去板を現像終了後新たに現
像剤を供給する前に設けることにより現像スリー
ブ表面を常にきれいにしてから現像剤の塗布を行
うことができ現像スリーブ表面に現像剤の融着を
させることなく常に安定した現像性能を維持する
ことができた。

次に本発明の他の実施例を第２図に示す。第１
図と大略の構成は同じであるが第２図実施例は現
像剤除去板８を現像スリーブの下方に設けた。こ
の場合掻き取られた現像剤が下方に落下するのを
防ぐため除去板に設けられた穴に対向する現像ス
リーブの内側に対向磁極S₂を配置している。そし
てこの除去板をホツパー５の壁７に取りつけるこ
とによりホツパー内の現像剤がこぼれてないよう
にした。１０は現像剤飛散防止カバーであり特に
除去板８の部分で飛散が生じた場合有効である。
又ホツパー内からこぼれ出た現像剤受けにもなり
ホツパーにレール取り付けとなつて着脱自在とな
つている。現像剤の移動は大略第１図実施例と同
じであるが除去板で除去された現像剤は除去板の
穴９を通つてホツパー内に回収されホツパー内の
現像剤と十分な撹拌が行なわれた後現像スリーブ
上に新しく現像剤層形成して現像に供される。

第３図は本発明の更に他の実施例を示す。ここ
では現像剤保持手段として現像スリーブの代りに
ベルト１２を用いて、この上に磁性現像剤を塗布
して回動せしめた現像装置である。静電潜像保持
体１に磁性現像剤を塗布したベルト１２を対向さ
せて現像する。２は内部に磁石ロール３を有し且
つベルト１２を駆動するスリーブであり、１１は
回転可能なコロで、ベルト１２はこのスリーブ２
とコロ１１にかけられ回動する。１３はベルト１
２を所定の位置に定める為の非磁性体からなる背
面支持部材である。４はベルト１２上の磁性現像
剤層の厚みを規制する為のドクターブレードであ
り、この先端に対向するベルト１２の裏面に磁石
の一つの磁極を配置させて現像剤層厚の規制の正
確度を保証する。磁性現像剤Ｔを供給する装置で
あるホツパー５の壁７に取り付けられた先端に穴
を有する現像剤除去板（燐青銅板）８を取り付け
この先がベルト１２に接している。燐青銅板８の
先はベルト上の現像剤が回動して戻つてくる方向
に対向するようにベルト１２に接しており、除去
板８の先の穴の近くに対向するベルト１２の裏側
に磁石の磁極を配置させている。この磁極は永久
磁石によつても電磁石でもよいし、除去板８の先
の穴に達する磁界は電磁石による交番磁界でも良
い（これは第１図第２図実施例においても同じ）。
この例の場合は除去板の先で発生する現像剤飛散
をカバーする飛散防止カバーがない場合を示した
が必要に応じ取り付けると良い。除去板８の先で
掻き取られた現像剤はこの現像スリーブとの当接
部分に少したまり、その後は除去板８の先に設け
られた穴を通過し、ホツパー５の内側に入つてほ
ぼ定常状態となつた。

以上詳細に説明したように本発明構成により現
像作用後の現像剤は一担現像スリーブ表面から除
去され除去された現像剤は現像剤供給用ホツパー
内に回収されホツパー内の新しい現像剤とよく撹
拌された上で再び現像スリーブ上に現像剤層を形
成して現像作用に供する作用をなす。このような
構成作用の結果現像剤保持手段上の現像剤層の現
像の履歴が消去されるので次の現像に際してゴー
ストが生じない。現像作用を長時間行つても現像
剤保持手段表面に現像剤の薄層が形成されないの
で常に良好な現像性能を維持できる。現像作用に
供した現像剤層は一旦除去して改めて新しい現像
剤層を形成するので現像剤の凝集は全く生じなく
なる。等極めて顕著な効果を得ることができる。

尚、本発明に於いては弾性除去板には複数の現
像剤通過用開口の夫々の間に格子状部分があるの
で、これにより除去板の全体としての適度な弾性
と強度が確保され、除去板を現像剤保持手段に均
一に圧接させることができ、現像剤保持手段から
の像剤除去ムラを防止できる。また開口が複数で
夫々格子状部分で区画されているので、除去され
た現像剤がこれら開口を通過するに際して撹乱さ
れ凝集傾向を有している現像剤のほぐしが促進さ
れる。

なお、以上の説明において一成分現像方法と称
しているのは従来のキヤリヤ粒子とトナー粒子の
混合系に対して云つているであつてトナー粒子に
帯電制御剤、潤滑剤、研磨剤等を混合したものは
一成分現像の範囲内である。また潜像保持体とし
ては実施例では静電潜像について説明したが磁気
潜像に対しても適用可能である。なおこの場合磁
気潜像に対向する磁気スリーブ内には磁気潜像を
乱すような磁界発生手段は配置しない必要があ
る。実施例においては磁気ロール固定・現像スリ
ーブ移動にて説明したがこれも磁気ロール移動・
現像スリーブ固定、その他相対的な各種移動にて
も適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明現像装置の一実施例の構成を
説明する断面図、第１図ｂは現像剤除去板の正面
図、第２図、第３図は本発明の他の実施例を示す
断面図である。図において１は静電潜像保持体、
２は現像スリーブ、３は磁気ロール、４はドクタ
ーブレード、５はホツパー、６は下流側壁、７は
上流側壁、８は現像剤除去板、９は穴である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 無端状現像剤保持手段に現像剤を供給し、供
   給された現像剤の層厚を規制し、この規制された
   現像剤層で潜像保持体の潜像を現像する現像装置
   に於いて、 現像後の位置に於いて上記現像剤保持手段に圧
   接して現像剤を除去する弾性除去板であつて、
   各々の間が格子状部分で区画されており、上記除
   去された現像剤が通過する複数の開口を有する弾
   性除去板を有することを特徴とする現像装置。 ２ 前記弾性除去板は現像剤の移動方向に対して
   カウンター方向になるように現像剤保持手段に圧
   接されている特許請求の範囲第１項記載の現像装
   置。 ３ 前記現像剤は磁性現像剤であり、前記開口の
   位置に磁界が形成されている特許請求の範囲第１
   項又は第２項に記載の現像装置。