JPH0279877A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、潜像担持体に形成される静電潜像に現像剤を
供給して現像を行なわせる現像剤担持体を備えるように
した現像装置に関する。

［従来の技術］ 一般に複写機などの各種画像形成装置においては、感光
体などの潜像担持体に対して画像に対応する静電潜像が
形成され、この静電潜像に対して現像装置内に設けられ
ている現像剤担持体から現像剤（以下トナーという。）
が供給されて現像が行なわれ、これにより可視像が得ら
れるようになっている。

上記現像剤担持体は一定の周速度で回転移送されるロー
ラー状などに形成されてなるものであり、この現像剤担
持体に対しては、同じく一定の周速度で回転移送される
ローラー状などに形成されてなる現像剤補給部材が現像
剤補給領域にて接触状態で付設されている。さらに上記
現像剤補給領域の下流側に形成されている現像剤ＵＭ化
領領域はブレード状あるいはローラー状などに形成され
てなる現像剤薄層化規制部材が接触状態で付設されてい
る６そして現像剤補給領域においてトナー蓄稜部内に蓄
えられている新規トナーが上記現像剤補給部材の作用に
よって現像剤担持体側に補給され、これにより現像剤担
持体の表面上にトナーが付着される。現像剤担持体の表
面上に付着されたトナーは前記薄層化規制部材の作用に
よって現像剤薄層化領域にて均一に薄層化される。この
均一薄層化された現像剤は、上記現像剤薄層化領域の下
流側に形成されている現像領域に送り込まれて静電潜像
に現像剤が選択的に供給され現像動作が行なわれるよう
になっている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが近年の高画質化の要請により１体積平均粒子径
が１０μｍ以下の微粒子トナーを使用することがある。

このような微粒子トナーを上述した一般の現像装置に対
して特に高湿度下の環境で使用するような場合には、ト
ナーの流動性などの粉体特性が低下されてしまい、現像
剤補給領域におけるトナーの補給性が低下されるという
問題がある。また現像剤担持体におけるトナーフィルミ
ングを防止するため、現像剤担持体の表面部に対して低
表面エネルギーを備える物質、例えばテトラフルオロエ
チレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体
（ＰＦＡ）、ポリテトフルオロエチレン（ＴＦＥ）、テ
ロラフルオロエチレンーヘキサフルオロプロピレン共重
合体（ＦＥＤ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（Ｃ
ＴＦＥ）などのフッ素系高分子材料あるいはこれらのフ
ッ素系高分子材料を含有する材料、さらにはポリエチレ
ン、ポリプロピレン、シリコーン樹脂などトナー離型性
が高い材料を使用した場合においても、現像剤担持体に
対するトナー補給性が低下されてしまうという同様の問
題を生じている。さらに現像後現像剤担持体上の残留ト
ナーを除去するようにトナー回収部材を現像剤担持体側
に接触配置してなる現像装置があるが、この場合にも現
像剤担持体へのトナー補給性が低下されるおそれがある
。

そこで本発明は、微粒子トナーを使用する場合や高抵抗
の現像剤担持体を採用する場合あるいはトナー回収部材
を設ける場合など現像剤担持体へのトナー補給性が低下
されてしまう各種条件下においても、トナー補給を良好
に行なうことができ、画像品質を長期にわたって高度か
つ安定的に維持させることができるようにした現像装置
を提供することを目的とする。

［課題を解決すべき手段］ 上記目的を達成するため本発明は、一定速度で移送され
る現像剤担持体と、この現像剤担持体に対し現像剤補給
領域にて接触配置されながら一定速度で移送される現像
剤補給部材とを備えてなり、上記現像剤補給部材を通し
て現像剤担持体側に現像剤を補給して付着させるととも
に、この現像剤担持体上に付着された現像剤を上記現像
剤補給領域の下流側に形成されている現像領域に送り込
んで静電潜像に現像剤を供給し現像を行なわせるように
した現像装置において、上記現像剤補給部材の移送速度
は、現像剤担持体の移送速度を越えるように設定される
構成を有している。

［作　　用］ このような構成を備える手段においては、現像剤補給部
材と現像剤担持体とが接触配置される現像剤補給領域に
存在しているトナーが、より高速度で移送される現像剤
補給部材側に追従して移動されていくこととなり、上記
現像材補給部材と現像剤担持体との挟圧部分にトナーが
良好に送り込まれてトナーの補給性が良好に維持される
ようになっている。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図には１成分非磁性現像剤（トナー）を用いる現像
装置１が表わされている。この現像装置１は、潜像担持
体としての感光体ドラム２の近傍に付設されている。上
記感光体ドラム２は有機感光体（ｏｐｃ）などから形成
されている。

現像装置１の現像ユニット３内には現像剤担持体として
の現像ローラー４が軸支されており、この現像ローラー
４は現像領域において上記感光体ドラム２の表面に弾性
的に接触するように配置されている。感光体ドラム２お
よび現像ローラー４は矢印ＡおよびＢで示される逆の方
向すなわち両者の接触部分において同一の方向にそれぞ
れ回転駆動されており、両者の接触部分には現像動作が
行なわれる現像領域が上述のように形成されている。

上記現像ローラー４は、外圧に追随して撓む弾性体、例
えば硬度が１５°〜５０’ＪＩＳＡを有するシリコーン
ゴムやアクリロニトリルブダジェンゴムなどを３０ｍｎ
の直径を備えるローラー状に形成してなるものであり、
フッ素系高分子材料など低表面エネルギーを有する物質
が耐トナーフイルミング性向上のために必要に応じて表
面上に被着されている。さらにこの現像ローラー４は、
現像特性特に中間調の画像や低コントラストの画像を忠
実に再現する現像特性を確保しうるように体積固有抵抗
が１０１１〜１０１２Ω口程度の絶縁性を備える材料か
ら形成されているとともに、３００ｒｐｍの速度で回転
移送されている。

上記現像ユニット３には、トナー蓄積部としてのトナー
ホッパー５が設けられているとともに、このトナーホッ
パー５内に蓄えられている新規トナーを上記現像ローラ
ー４の表面に補給する現像剤補給部材としてのトナー補
給ローラー６、現像ローラー４の表面に補給され付着さ
れたトナーを薄層化する薄層化規制部材としてのトナー
層規制ローラー７、上記トナーホッパー５内に蓄えられ
ているトナーを撹拌しながらトナー補給ローラー６側に
搬送させるアジテータ−８などが、前記現像ユニット３
内に矢印Ｃ，Ｄ、Ｅでそれぞれ示される方向に回転駆動
されるように軸支されている。

上記トナー補給ローラー６およびトナー層規制ローラー
７は現像ローラー４の表面上に接触されるようにして配
置されており、現像ローラー４の回転方向上流側からト
ナー補給ローラー６、トナー層規制ローラー７の順に所
定の間隔を持ってそれぞれ配置されている。上記トナー
補給ローラー６およびトナー層規制ローラー７の現像ロ
ーラー４に対する接触部分には現像剤補給領域および現
像剤薄層化領域がそれぞれ形成されることとなっている
。

上記トナー補給ローラー６は、ポリウレタンフォームな
どの弾性材料からなる表面石が被着されてなる直径２０
ｍｍのスポンジローラ一体から形成されており、９００
ｒｐｍの速度で回転移送されている。したがって前記現
像ローラー４に対する１−ナー補給ローラー６の周速比
は２．０に設定されている。このトナー補給ローラー６
は、上述したようにトナーホッパー５内に蓄えられてい
る新規トナーを上記現像ローラー４の表面に補給する機
能および現像後現像ローラー４の表面に残留付着されて
いる未現像の現像剤を掻き落す機能を備えるものである
。

トナー層規制ローラー７は硬質ローラ一部材から形成さ
れており、その材質としては金属材料あるいは硬質性の
樹脂材料が採用されている。このトナー層規制ローラー
７の回転周速度は現像ローラー４の回転周速度に対して
１以下となるように設定されている。さらにこのトナー
層規制ローラー７は前記現像ローラー４に対して接触・
離間されるように軸直角方向に往復移動可能に設置され
ている。これによりトナー層規制ローラー７は現像ロー
ラー４の表面からトナーの層厚さ分だけ浮き上がり、現
像ローラー４に対する接触圧がほぼ一定に維持されるよ
うに構成されている。また該トナー層規制ローラー７の
表面上にはトナー掻き落しブレード９の先端縁部が圧接
されており、このトナー掻き落しブレード９の摺擦力に
よってトナー層規制ローラー７の表面上に付着されたト
ナーが良好に掻き落されクリーニングされるようになっ
ている。

このような実施例における現像装置１では、まず−様帯
電された感光体ドラム２の表面に対して露光書き込みが
行なわれ画像に対応する静電潜像が形成される。この静
電潜像に対して現像装置１の現像ローラー４から現像領
域においてトナーが選択的に供給され、これにより上記
静電潜像の現像が行なわれて可視像が得られるようにな
っている。現像ローラー４に対しては、現像剤補給領域
においてトナー補給ローラー６によりトナーホッパー５
内の新規トナーが補給されるとともに、この現像ローラ
ー４の表面上に付着されたトナーは現像剤薄層化領域に
おいてトナー層規制ローラー７により均一に薄層化され
現像領域に送り込まれるようになっている・ この場合トナー補給ローラー６と現像ローラー４とが接
触配置される現像剤補給領域に存在するトナーは、より
高速度で移送されているトナー補給ローラー６側に追従
して移動されていくこととなり、このトナー補給ローラ
ー６に対する追従移動によって上記現像剤補給領域内の
トナーはトナー補給ローラー６と現像ローラー４との挟
圧部分に良好に送り込まれていく。その結果トナーの補
給性は良好に維持されることとなる。トナー補給ローラ
ー６と現像ローラー４との挟圧部分に送り込まれたトナ
ーは、トナー補給ローラー６と現像ローラー４との摺擦
力によって摩擦帯電されながら現像ローラー４の表面上
に付着される。

このとき上記現像ローラー４に対するトナー補給ローラ
ー６の周速比は、１．５以上に設定されることが良好な
トナー補給性を維持する上で望ましい、上記周速比を１
．０以下例えば０．５に設定する場合などにおいては、
トナー補給性が不十分になって画像濃度の低下を招来す
るとともに白抜けが発生することもある。一方上記周速
比を過度に大きくしてしまう場合にはトナー飛散や振動
などの悪影響を伴うこととなるため、適正範囲内に止め
る必要がある。

また上記現像後において現像ローラー４の表面上に残留
する未現像のトナーは、トナー補給ローラー６の回転摺
擦力によって現像ローラー４側から掻き落され、これに
より現像ローラー４は初期化されてトナー補給動作が実
行されるようになっている。

第２図に示される実施例においては、トナー補給ローラ
ー１６として、多数のファーブラシを植設してなるブラ
シローラーが用いられている。また第３図に示される実
施例においては、トナー補給ローラー２６に対して電圧
印加回路２０からトナー補給用のバイアス電圧が印加さ
れており、これによりトナーの補給性が一層向上される
ようになされている。さらに第４図に示される実施例に
おいては、現像ローラー４の現像後の領域に、該現像ロ
ーラー４上に残留するトナーを掻き落すトナー回収ロー
ラー３０が設けられている。現像ローラー４は、上記ト
ナー回収ローラー３０の摺擦力によって清掃され初期化
された上で、トナー補給領域に送り出されるようになっ
ている。このようなトナー回収ローラー３０を設置した
場合においてもトナー補給性が低下されるおそれがある
が、この場合にも本発明を適用することによってトナー
補給性を良好に維持させることが可能となる。

なお上記各実施例におけるトナー補給ローラーの回転方
向はそれぞれの回転方向とは逆の方向に設定することも
できる。

第５図に示される現像ローラー４４においては、支軸を
形成する芯金４４ａの回りに一定厚さの弾性層４４ｂが
付着されているとともに、この弾性層４４ｂの外周面部
に低表面エネルギーを備える物質からなる耐トナーフイ
ルミング層４４ｃが被着されている。このような現像ロ
ーラー４４を用いる場合においても、本発明によれば良
好なトナー補給性が確保される。

さらに高画質化のために微粒子トナー例えば体積平均粒
子径が１０μｍ以下のトナーを用いる場合において、特
に高湿度な環境下においてトナーの流動性が著しく悪化
される状況においても１本発明によれば良好なトナー補
給性が確保される。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明は、現像剤補給領域に存在して
いるトナーが現像剤補給部材側に追従して移動されてい
くように、現像剤補給部材の移送速度が現像剤担持体の
移送速度を越えるように設定される構成を採用してなる
から、微粒子トナーを使用する場合や高抵抗の現像剤担
持体を採用する場合あるいはトナー回収部材を設ける場
合など現像剤担持体へのトナー補給性が低下されてしま
う各種条件下においても、トナー補給を良好に行なわせ
ることができ、画像品質を長期にわたって高度かつ安定
的に維持させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における１成分非磁性トナー
を用いる現像装置の全体を表わした縦断面説明図、第２
図、第３図および第４図は本発明の他の実施例における
現像装置をそれぞれ表わした縦断面説明図、第５図は現
像剤担持体の変形例を表わした部分断面説明図である。 １・・・現像装置、２・・・感光体ドラム、４，４４・
・・現像ローラー、６．１６，２６．３６・・・トナー
補給ローラー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一定速度で移送される現像剤担持体と、この現像剤担持
   体に対し現像剤補給領域にて接触配置されながら一定速
   度で移送される現像剤補給部材とを備えてなり、上記現
   像剤補給部材を通して現像剤担持体側に現像剤を補給し
   て付着させるとともに、この現像剤担持体上に付着され
   た現像剤を上記現像剤補給領域の下流側に形成されてい
   る現像領域に送り込んで静電潜像に現像剤を供給し現像
   を行なわせるようにした現像装置において、上記現像剤
   補給部材の移送速度は、前記現像剤担持体の移送速度を
   越えるように設定されていることを特徴とする現像装置
   。