JPS645706B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、少なくとも１つの現像剤搬送部材に
よつて現像剤を搬送し、かく搬送された現像剤に
よつて、潜像担持体に形成された静電潜像を可視
像化する現像装置に関する。

電子複写機又は静電記録装置にて用いられる上
記形式の現像装置は従来より周知であり、この種
の現像装置では、一般に、トナーとキヤリヤを含
む二成分系の現像剤またはキヤリヤを含まない一
成分系の現像剤が用いられている。この場合、一
成分系の現像剤を用いたとき、或いは二成分系の
現像剤を用いたときにもキヤリヤが非常に小径な
ものであるときには、現像剤搬送部材の表面を搬
送される現像剤の層厚を薄くする必要がある。特
に一成分系の現像剤を使用しそのトナーとして電
気抵抗値の高いものを用いたときには、現像装置
にてこのトナーを帯電させる必要があるため、現
像剤の層厚を著しく薄くしなければならない。こ
の厚さが厚いと、現像剤層の表面近くだけが帯電
し、現像剤層の全体が均一に帯電し難くなるから
である。

従来は上記要求に対処するため、現像剤搬送部
材上の現像剤層厚を規制する層厚規制手段として
ドクターブレードを用い、このブレードを現像剤
搬送部材に対置させ、これにより、該搬送部材表
面を搬送される現像剤の一部を掻き取つて現像剤
の層厚を薄くするようにしていた。ところがこの
ブレードによつては現像剤の厚さを薄くできる程
度に限度があり、所望する現像剤層厚を得ること
は困難であつた。またこのブレードにより現像剤
層厚を薄くするには、ブレードと現像剤搬送部材
との間隙を狭くする必要があるが、このようにし
た場合この間隙に、現像剤中に混入した異物が詰
まり、これによつて現像機能が害される恐れがあ
つた。

上記不都合を防止するため、ドクターブレード
を磁性体により構成し、これによつてブレードと
現像剤搬送部材との間隙よりも著しく薄い現像剤
層厚を得るようにした構成も提案されている。と
ころがこの構成によつても、現像剤層厚を薄くで
きる程度に限度があり、所望するところまで現像
剤層厚を薄くすることは難しかつた。

本発明は、上述した従来の欠点を軽減し、現像
剤搬送部材表面を搬送される現像剤の厚さを従来
よりも一層薄くすることのできる現像装置を提供
することを目的とする。

本発明者は上述した目的を達成するため各種実
験を繰り返した結果、現像剤搬送部材表面を搬送
される現像剤を押圧部材によつて押え付けること
が、現像剤層厚を薄くするのに著しく有効である
を見出すことができた。しかもこの押圧部材を、
現像剤搬送部材の法線方向に可動に支承すると、
現像剤中に混入した異物が、現像剤搬送部材と押
圧部材との間を通過でき、異物の詰まり現象も無
くすことができることを明らかにすることもでき
た。ただ、ここで問題となつたのは、現像剤搬送
部材と押圧部材との間を現像剤が搬送されている
ときの両部材の間隙をいかにして所望する状態に
調整するかということであつた。本発明者は先ず
押圧部材を弾性ブレードで構成し、これをその弾
性力だけで現像剤搬送部材に対して押圧させてみ
たところ、上述した間隙を所望する状態に調整す
ることは容易ではなかつた。これは、弾性ブレー
ドの製作不良等によつて該ブレードに波打ちがあ
つたり、或いは弾性ブレードの取付が不正確であ
ると、弾性ブレードの長手方向に亘つて現像剤を
均一に押圧させることが困難となるためである。
そこで、この押圧部材を現像剤搬送部材に対し磁
気力で押え付けるようにしてみたところ、この搬
送部材と押圧部材との間隙を、容易にしかも理想
に近い状態にまで調整することができた。

また弾性ブレードを現像剤搬送部材に対して圧
縮ばねにより押圧することも考えられるが（特開
昭53―111737号公報参照）、圧縮ばねが当接した
弾性ブレード部分と、該ばねが当つていない弾性
ブレード部分に作用する力の差によつて弾性ブレ
ードにたわみが生じ、これにより現像剤を均一に
押圧できなくなる恐れがある。

本発明は、上述した新規な認識に基き構成さ
れ、現像剤搬送部材上の現像剤を押圧部材で押圧
して現像剤層厚を規制すること、この押圧部材を
現像剤搬送部材表面の少なくとも法線方向に可動
としたこと、及び押圧部材を磁気力によつて現像
剤搬送部材に対し押し付けることをその特徴とす
るものである。

以下、本発明を電子複写機用の現像装置として
構成した有利な実施例につき詳細に説明する。

第１図は、ドラム状の感光体１として構成され
た潜像担持体と、この感光体１の表面に形成され
た静電潜像を可視像化する現像装置２とを示す。

現像装置２は、磁性トナー３の一成分系現像剤
を収容したタンク４と、非磁性体のスリーブ５と
して構成された現像剤搬送部材とを有し、このス
リーブ５は、タンク４のトナー出入口６に対向し
て位置している。スリーブ５内には、磁石７が設
けられ、この磁石７はその各磁極が、スリーブ５
の周方向に沿つて交互に逆極性になるように配列
されている。第１図に示す実施例においては、ス
リーブ５は不動に固定され、磁石７が時計方向に
回転駆動されるようになつている。

複写動作が開始されると、感光体１は矢印で示
す如く時計方向に回転駆動され、その際、図示し
ていない潜像形成手段によつて感光体表面に静電
潜像が形成され、かく形成された潜像は、スリー
ブ５と感光体１との最も近接した位置、即ち現像
位置Ａへと移動する。

一方、スリーブ５に内設された磁石７は時計方
向に回転駆動され、これによつてタンク４内のト
ナー３が、その出入口６からスリーブ５の表面に
供給されてスリーブ５の周面を図における反時計
方向に搬送される。かく搬送されるトナーは、後
に詳しく説明する層厚規制手段８によつて、トナ
ー層厚を規制され、上述した現像位置Ａへ至る。
このとき、スリーブ５上のトナーは、感光体表面
の静電潜像に静電的に付着し、かくして潜像がト
ナーによつて可視像化される。感光体１に付着し
なかつたトナーは、現像位置を通過した後、更に
スリーブ５上を搬送されて、タンク４の位置する
方へ戻される。

現像動作は上述の如く行われるのであるが、そ
の際、先にも説明したようにタンク４を出てスリ
ーブ５上を搬送されるトナーの層厚を薄くする必
要がある。この目的のために、トナーの搬送方向
に見て、タンク４の後方であつて感光体１よりも
手前側の位置に、既述の層厚規制手段８が設けら
れている。本例における層厚規制手段８は、スリ
ーブ５の全長に亘つて延びる弾性ブレード９と、
この弾性ブレード９の上側に載置された押圧部材
１０とから成り、本例ではこの押圧部材１０が、
スリーブ５の軸線方向に延びる棒状の磁性体から
構成されている。しかも、この押圧部材１０は、
スリーブ５の各端側に位置する側板（図示せず）
に形成された長孔１１に摺動可能に嵌合され、こ
の長孔１１は、スリーブ５の表面の法線方向に延
び、従つて押圧部材１０もスリーブ表面の法線方
向に可動である。弾性ブレード９は、その一端側
がねじによりタンク４に固定され、しかもその自
由端側は弾性変形可能である。弾性ブレード９は
非磁性体より成る。

押圧部材１０は、上述の如く磁性体により構成
されているので、スリーブ５に内設された磁石７
の磁気力によつてスリーブ５側に吸引され、従つ
てこの押圧部材１０は弾性ブレード９を介して、
スリーブ上のトナーを押圧する。このため、弾性
ブレード９とスリーブ５との間を通過するトナー
の量は、押圧部材１０により押圧作用によつて規
制され、層厚規制手段８を通過後のスリーブ上の
トナーの層厚は極く薄くされる。詳述すれば、弾
性ブレード９には、第２図に示す如く、該ブレー
ド９とスリーブ５との間隙Ｂを通過するトナー３
からの圧力F₁が加えられると共に、磁石７に吸
引される押圧部材１０による圧力F₂が加えられ
る（この圧力には押圧部材の自重も含まれる）。
従つてこれら圧動F₁，F₂のバランスによつて間
隙Ｂの大きさｔが決まり、かく決定された狭い間
隙Ｂを通過できるトナーの量は少量であるため、
ここを通過した後のスリーブ上のトナーは極く薄
いものとなる。

上の説明から判るように、上記間隙Ｂの大きさ
ｔは、押圧部材１０に作用する磁気力の強さによ
り決まるので、この間隙Ｂを容易に所望する状態
に調整することができる。即ち、この間隙Ｂは、
トナー層厚を所望する厚さにすべてその大きさｔ
を所定の大きさに調整する必要があると共に、ス
リーブ５上のトナー層の厚さをスリーブ軸線方向
において均一にすべく、間隙の大きさｔがスリー
ブの軸線方向に沿つて等しくなるように調整する
必要があるが、かかる調整は、押圧部材１０の材
質及び重量を適宜選択し、押圧部材１０に作用す
る磁気力を適宜設定することによつて、容易に行
うことができる。このように押圧部材１０に作用
する磁気力を調整することにより、上記間隙Ｂを
調整できるので、例えばスリーブ５が多少偏心し
ているようなときにも、これを特に考慮せずと
も、間隙Ｂを調整できる。層厚規制手段として従
来のようにドクターブレードを用いた場合には、
このようにはいかず、スリーブの偏心状態を充分
に考慮してドクターブレードとスリーブとの間隙
を調整しなければ、正確にこの間隙を調整するこ
とはできない。また弾性ブレード９の弾性だけで
トナーに対して押圧力を加える構成と異なり、磁
気力でトナーを押圧するので、ブレード９に多少
の波打ちがあつたり、或いはその取付精度が多少
劣悪であつても、スリーブ５の長手方向に亘つ
て、トナーを均一な圧力で押圧でき、可視像の画
質を高めることができる。弾性ブレード９を圧縮
ばねで押圧した場合に生じる押圧力の不均一性の
不具合も防止でき、可視像の画質の向上を達成で
きる。

さらに、スリーブ５上を搬送されるトナー３中
に何らかの異物が混入していても、この異物がス
リーブ５とブレード９との間に詰まつてしまうこ
とは殆んどない。押圧部材１０は長孔１１に沿つ
て運動することができると共に、弾性ブレード９
は容易に弾性変形できるため、異物はブレード９
の下を比較的容易に通過できるからである。そし
て特に第１図に示した実施例のように、磁石７が
回転する形式の装置においては、押圧部材１０の
位置する領域の磁界の強さが絶えず交番的に変動
しているため、これに伴つて弾性ブレード９に作
用する上記圧力F₂が変動し、従つてこの圧力が
弱まつた時にトナー中の異物は、ブレード９とス
リーブ５との間を容易に通り抜けることができ
る。かくして、スリーブ上に薄いトナー層を形成
でき、しかもトナー中の異物の詰まり現象も防止
することができる。異物が詰まれば、これによつ
て、スリーブ上のトナーにすじ状の跡が形成さ
れ、かかるトナーにより現像された可視像にもす
じ状の跡が残る恐れがあるが、第１図に示す構成
によれば、かかる不都合は生じない。

尚、既述のように磁界の強さの変動によりブレ
ード９に作用する圧力F₂が変化すると、ブレー
ド９を通過するトナーの最も、圧力F₂の変動に
伴つて細かな周期をもつて変化するが、ブレード
９を通り抜けたトナーの厚さは、このトナーが磁
石の作用でスリーブ上を搬送されて現像位置Ａへ
至るまでに、磁力作用で均一化され、従つてブレ
ード９を通過したトナーの量に周期的なわずかな
変動があつてもこれが現像機能を害するような恐
れはない。第１図中符号１２は、弾性ブレード９
へ至る前のスリーブ上のトナーをおおまかに規制
する予備ドクターブレードを示し、この予備ドク
ターブレード１２は、弾性ブレード９と押圧部材
１０とによるトナー層厚の規制を行い易くする補
助的な役割を果すものであつて、このブレード１
２は省略することも可能である。

第３図及び第４図に示す実施例においては、層
厚規制手段８の押圧部材１０として、スリーブ５
の軸線方向に延びるコイルスプリング１３が用い
られている。非磁性体の弾性ブレード９上に位置
する磁性体から成るこのスプリング１３は、第１
図に示す押圧部材１０と同様に長孔１１（第１図
参照）に可動に支承してもよいが、スプリング１
３の各端を、スリーブ５の各端側に位置する側板
（図示せず）等に係止することもできる。このよ
うにスプリングを係止しても、スプリング１３の
中間部分は、その弾性によつてスリーブ表面の法
線方向に可動である。この実施例においては、第
１図に示す構成で得られる作用効果の外、次の如
き作用も得られる。

即ち、第３図，第４図に示す実施例では、弾性
ブレード９に接するスプリング１３の部分と、こ
れに対向するスリーブ５との間の領域（これを第
４図に鎖線の円で示し、符号Ｃを付しておく）に
おける磁界の強さが、ブレード、スリーブ間の他
の領域よりも強くなるので、ブレード９とスリー
ブ５との間の間隙Ｂに存するトナー３は、第４図
に示す如くスリーブ５の軸線方向に沿つて凹凸を
形成する。この場合、トナーのこの凸部が弾性ブ
レード９を押し上げるように作用し、このためブ
レード、スリーブ間の間隙Ｂの大きさｔは比較的
大きくなる。従つて、トナー中に混入した異物
は、この間隙Ｂを一層通過しやすくなり、異物の
詰まり現象をより確実に防止することができる。
そして、このように間隙Ｂが広くなつても、トナ
ーには凹部も形成されているので、間隙Ｂを通過
するトナーの量を少なく留めることができ、スリ
ーブ上のトナー層の厚さを薄くすることができ
る。

ブレード・スリーブ間の間隙Ｂを出た直後のト
ナーには、上述した凹凸が未だ残つているが、ト
ナーがスリーブ５上を搬送されて行くうちに、ス
リーブ内で回転する磁石７の磁気作用で、この凹
凸は除々に解消されて行き、この凹凸が現像に害
を及ぼすことは防止される。ただ、上述したトナ
ーの凹凸は、スリーブ５の周方向に延びるように
形成されるので、同様にスリーブ周方向に回転す
る磁石７によつては、この凹凸をすぐには解消さ
せ得ない場合も考えられる。このような場合に
は、コイルスプリング１３を図示していない駆動
装置によつて回転駆動すると有利である。このよ
うにすれば、弾性ブレード９に接するコイルスプ
リング部分がスリーブ５の軸線方向に或る幅をも
つて往復移動するので、間隙Ｂを出たトナーに形
成される凹凸は、第３図に符号Ｄを付して示す如
くジグザグ状に延びることになる。このようにジ
グザグ状に延びる凹凸であれば、スリーブ５内で
その周方向に回転する磁石７によつて、この凹凸
を早期に解消し、スリーブ表面のトナー厚を短時
間で均一にすることができ、従つて現像位置Ａ
（第１図参照）に至つたトナーに凹凸が残るよう
な不都合を確実に防止することができる。

さて、上述した実施例においては、スリーブ内
に設けられた磁石が回転することにより、スリー
ブ上のトナーを搬送する形式の現像装置について
説明したが、本発明はスリーブに内設された磁石
が固定され、スリーブが回転する形式の装置、又
はスリーブと磁石とが共に回転する形式の装置に
も適用できる。第５図は、スリーブ５が反時計方
向に回転駆動され、磁石７が固定されている現像
装置の一例を示す。この実施例においても、磁性
体から成る押圧部材１０が、長孔１１に可動に支
承され、これによつてトナー中の異物が、非磁性
体の弾性ブレード９とスリーブ５との間の間隙を
容易に通過することができるようになつている。
更に本例においては、長孔１１の形成された押圧
部材用の支持部材１４が図における左右の方向に
移動可能に支承されており、この支持部材１４を
左右に調整動することにより、押圧部材１０を左
右に動かし間隙Ｂの大きさを調整して、スリーブ
表面のトナー層の厚さを調整することができるよ
うになつている。かかる構成は、先に説明した実
施例にも、また後述する実施例にも適用可能であ
る。

さて、上に説明した実施例においては、層厚規
制手段８が、棒状体ないしはコイルスプリング状
の押圧部材１０と、弾性ブレード９とによつて構
成されていたが、第６図に示す実施例において
は、この手段８が、押圧部材１０のみから成り、
この押圧部材自体が磁性体から構成されていると
共に弾性をもつたブレード状に形成されている。
この押圧部材１０も、図における右端が不動に固
定され、他端側は弾性変形可能となつている。か
くして、この押圧部材１０も、スリーブ表面の法
線方向に可動な状態を保ちつつ、スリーブ内の磁
石７による吸引力によつてスリーブ５上のトナー
３を押圧し、トナー層厚を規制することができ
る。この実施例によれば、第１図に示す構成と同
様な作用効果が得られ、しかも第１図の場合より
も構造を簡略化できる利点が得られる。

第７図は、第６図に示す磁性体から成る押圧部
材１０の自由端側を多数に分割した実施例を示
す。この構成によれば、押圧部材１０における分
割された各部分１０ａがそれぞれ独自に弾性変形
できるため、トナー中の異物が進入した部分１０
ａだけが、その異物によつて弾性変形し、従つて
異物が押圧部材１０から受ける圧力は非常に小さ
くなり、異物は容易に押圧部材とスリーブ５との
間を通過することができる。また、押圧部材１０
の上記各部分１０ａがそれぞれ磁石７によつて引
き付けられ、これによつてトナーがスリーブ５に
対して押圧されるので、押圧部材１０の各部分１
０ａが、実質的にそれぞれ独立してトナーをスリ
ーブに押圧する働きを為す。従つて、押圧部材自
体の取付精度がややラフであつても、その各部分
１０ａはそれぞれ所定の圧力でトナーを押圧し、
スリーブ５上に均一な厚さのトナー層を形成する
ことができる。

第８図に示す実施例においては、磁性体から成
る押圧部材１０が、スリーブ５の法線方向に可動
な状態で、ばね１５によつて懸架されている。こ
の実施例においても、押圧部材１０は、磁石７の
磁場中に位置して、スリーブ上のトナー層厚を極
く薄くすることができる。１６は、押圧部材１０
が図における左右の方向に揺動することを防止す
る押え部材であり、この押え部材は必要に応じて
用いられる。

尚、第６図乃至第８図に示す実施例において
は、磁石とスリーブのうちどちらを回転させても
よいし、又は両者を回転させるようにしてもよ
い。

以上、現像剤として磁性トナーを用いた現像装
置の具体例を説明したが、非磁性トナーを用いる
現像装置にも本発明を適用することができ、第９
図はその一例を示す。第９図に示す現像装置は、
所謂タツチダウン現像装置と称せられているもの
であり、現像剤搬送部材としてのスリーブ５が芯
部材５ａと、この芯部材の周囲に設けられた導電
性弾性体層５ｂとから成る。スリーブ５が反時計
方向に回転されると、タンク４に収容された非磁
性トナー３がスリーブ表面に供給されて、このス
リーブ表面を搬送され、これが現像位置Ａにおい
て感光体１の静電潜像に擦り付けられ、潜像が可
視像化される。このような現像装置においても、
スリーブ表面のトナー層厚を規制する必要があ
り、この目的で、第１図の場合と同様な非磁性体
から成る弾性ブレード９と、磁性体から成る押圧
部材１０とが設けられている。この場合、この種
の現像装置では、非磁性トナーが用いられるの
で、トナー搬送用には磁石は不要であるが、第９
図に示す実施例では、押圧部材１０をスリーブ５
の方向へ引き付ける目的で、スルーブ５に磁石７
が内設されている。この場合、磁石を固定してお
いてもよいが、これを回転させれば、弾性ブレー
ド９に作用する圧力が変動し、第１図に示した実
施例の場合と同様に、トナーに混入した異物の詰
まり現象をより確実に防止することができる。磁
石７の回転方向は、時計方向であつても反時計方
向であつてもよい。磁石の回転は、トナーを搬送
するためではなく、単に弾性ブレードに作用する
圧力を変動させる目的を有しているに過ぎないか
らである。

また、第９図に示した実施例のように、非磁性
トナーの現像剤を用いる場合には、第１０図及び
第１１図に示す如く、押圧部材１０を磁石によつ
て構成し、スリーブ５内には磁性体から成る部材
１７を設け、これによつて押圧部材１０をスリー
ブ５へ向けて吸引することもできる。スリーブ５
の芯部材５ａを磁性体により構成すれば、スリー
ブに特別な磁性体から成る部材１７を設けなくと
もよい。さらに、第１２図に示す如く、スリーブ
５に内設した磁性体から成る部材１７が、スリー
ブ５の軸線方向に延びる複数の突条１７ａを有す
るようにこの部材１７を形成し、かく形成した磁
性体から成る部材１７を回転駆動するようにする
ことも有利である。このようにすれば、非磁性体
から成る弾性ブレード９に作用する、磁石から成
る押圧部材１０による磁力が変動するので、第１
図の場合と同様にトナーに混入した異物の詰まり
現象の発生を効果的に防止することができる。第
１２図に示した磁性体から成る部材の構成は、第
１１図に示す実施例にも適用できることは当然で
ある。

さて上に各種形式の現像装置を説明してきた
が、これら現像装置が、高電気抵抗トナーを用い
このトナーを摩擦帯電させかく帯電したトナーを
感光体の静電潜像に静電的に付着させる形式のも
のであるときには、弾性ブレード９、又はブレー
ド状に形成されてトナーに直接接するように構成
された押圧部材１０を、帯電手段として用いるこ
ともできる。このようにする場合には、弾性ブレ
ード又は上記押圧部材の材質を、これによつてト
ナーを所定の極性に帯電させることができるもの
に選択すべきであることは当然であり、例えばト
ナーを正に帯電させるには、弾性ブレード又は押
圧部材を、例えばPFAフイルムで構成すればよ
い。

以上、本発明の有利な実施例を説明したが、本
発明は上記実施例に限定されず各種改変可能であ
る。例えば、上述した実施例においては、弾性ブ
レード９を非磁性体により構成したが、これを磁
性体で構成することもできるし、また第１０図に
示す実施例における弾性ブレード９を押圧部材１
０と共に磁石により構成することも可能である。
更に本発明は、トナーとキヤリヤを含む二成分系
現像剤を用いる現像装置、或いは現像剤搬送部材
がスリーブではなくベルトにより構成された現像
装置、又はこの現像剤搬送部材が複数個用いられ
ている現像装置にも適用できる。また、潜像担持
体として感光体ではなく誘電体を用いる静電記録
装置の現像装置にも本発明を適用できることは当
然である。

本発明によれば、磁気力によつて現像剤搬送部
材方向に吸引作用を受け該現像剤搬送部材上の現
像剤を押圧する押圧部材を用いるという極く簡単
な構成によつて、現像剤を均一に薄層化し、しか
も異物の詰まり現像を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る現像装置を示す断面図、
第２図は第１図の部分拡大図、第３図は他の実施
例を示す斜視図、第４図は第３図の―線拡大
断面図、第５図及び第６図はそれぞれ更に他の実
施例を示す断面図、第７図は更に別の実施例を示
す斜視図、第８図乃至第１２図は更に他の実施例
をそれぞれ示す断面図である。 １……潜像担持体、２……現像装置、３……現
像剤、５……現像剤搬送部材、７……磁石、８…
…層厚規制手段、１０……押圧部材、１７，５ａ
……磁性体から成る部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 現像剤を搬送するための現像剤搬送部材と、
   該現像剤搬送部材上の現像剤層厚を規制する層厚
   規制手段とを有し、搬送される前記現像剤によつ
   て、潜像担持体に担持された静電潜像を可視像化
   するようにした現像装置において、 前記層厚規制手段が、磁気力によつて現像剤搬
   送部材方向に吸引作用を受け該現像剤搬送部材上
   の現像剤を押圧する少なくとも１つの押圧部材を
   含み、該押圧部材を、現像剤搬送部材表面の少な
   くとも法線方向に運動可能に支承したことを特徴
   とする前記現像装置。 ２ 前記押圧部材を磁石により構成し、該押圧部
   材と、前記現像剤搬送部材側に設けられた磁性体
   から成る部材とが吸引し合うようにして、押圧部
   材が前記現像剤を押圧するように構成した特許請
   求の範囲第１項に記載の現像装置。 ３ 前記押圧部材を磁性体により構成し、該押圧
   部材が、前記現像剤搬送部材側に設けられた磁石
   の磁界中に位置している特許請求の範囲第１項に
   記載の現像装置。