JPH03123373A - 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　　　の　１ 本発明は、複写装置や画像表示装置、画像記録装置等の
画像形成装置、あるいはプリンタ、ファクシミリ等で用
いられる画像形成装置において、電子写真感光体、静電
記録誘電体等の潜像担持体上に形成された静電潜像を現
像するのに使用される現像装置に関する。

【区二皿ｌ 複写装置や画像表示装置、画像記録装置等の画像形成装
置、あるいはプリンタ、ファクシミリ等で用いられる画
像形成装置において、電子写真感光体、静電記録誘電体
等の潜像担持体上に形成された静電潜像を現像するのに
使用される乾式現像法として、トナーとキャリアとから
なる二成分現像剤を用いる現像法と、トナーのみからな
り、キャリアを含まない一成分現像剤を用いる現像法と
がある。 二成分現像剤を用いる現像法は、比較的安定して良好な
画像が得られる反面、キャリアの劣化やトナーとキャリ
アの混合比を一定に制御させる機構を具備させなければ
ならないため、現像装置の維持管理やコンパクト化に難
点があった。 そこで、このような難点がない一成分現像剤を用いる現
像法が注目され、特にカラー化に対応するため、トナー
中に磁性体を含有していない着色可能な非磁性一成分現
像剤を用いた現像法が盛んに研究、開発されている。 第４図に、非磁性一成分現像剤を用いた従来の現像装置
の代表例を断面図で示す。 本現像装置は、第４図に示すように、非磁性のトナーの
みからなる非磁性一成分現像剤ｔを収容した現像容器２
と、像担持体としての感光ドラム１と対向した現像容器
２の開口部に回転自在に設置された現像剤担持体として
の現像スリーブ３と、現像容器２の現像スリーブ３上の
位置に設けられた弾性体製現像剤規制ブレード４と、現
像容器２内下部に現像スリーブ３と隣接して設けられた
可撓性ローラ７とを備えている。 上記現像スリーブ３は、アルミニウム、ステンレス等の
部材から形成され、且つその表面をサンドブラスト加工
しである。現像スリーブ３は、図示しない駆動系により
矢印ａの反時計方向に所定の周速度で回転駆動され、現
像容器２内の現像剤ｔを担持して、感光ドラム１との現
像位置へと搬送するようになっている。なお、感光ドラ
ム１には１例えばＯＰＣ，ＣｄＳ、Ｓｅ、ａ−３ｉ等の
感光体が用いられる。 現像剤規制ブレード４は、ゴム系、金属系などの弾性材
料からなり、そのエツジ部もしくは腹部で現像スリーブ
３の表面に当接して、スリーブ３上に担持して、現像位
置へ搬送される現像剤ｔの１厚を規制する。なお、現像
剤規制ブレード４の現像スリーブ３への当接は、図では
ブレード４がスリーブ３の回転方向と順方向に湾曲して
トレーリング方向の当接となっているが、回転方向と逆
方向に湾曲してカウンタ方向の当接となっていても構わ
ない。 可撓性ローラ７は、現像スリーブ３を圧接するように設
けられ、現像スリーブ３と同方向の反時計方向に回転駆
動して、現像スリーブ３への現像剤ｔの塗布と、現像ス
リーブ３上の未使用現像剤ｔの剥取りとを行なうように
なっている。この可撓性ローラ７は、例えばウレタンゴ
ム、スポンジ等の可撓性部材で形成される。可撓性ロー
ラフの現像剤ｔの剥取り効果を高（するためには、ロー
ラ７は現像スリーブ３の周速度に対して速度差を有して
いる方が好ましい。 以上の構成にて、現像容器２内の非磁性一成分現像剤ｔ
は、可撓性ローラ７によって現像スリーブ３へ塗布して
スリーブ３上に担持され、担持された現像剤ｔがブレー
ド４によって所定の層厚に規制されながら、スリーブ３
の回転によって感光ドラム１と対向した現像位置へと搬
送され、そこで現像剤ｔが感光ドラム１上に形成されて
いる静電潜像に付着して、静電潜像をトナー像として可
視化し、現像する。 なお、現像容器２には、更に感光ドラム１と対向した開
口部の下端位置に、現像剤漏出防止用弾性シール部材５
が設けられる。弾性シール部材５は、現像スリーブ３の
回転方向と順方向に湾曲して、スリーブ３の下部表面を
弾性的に押圧して当接し、スリーブ３の下端部と現像容
器２の底面部との間の隙間から現像剤ｔが外部に漏出す
るのを防止する。 が　′　しよ　と　る 上記したように、従来の現像装置では、現像剤ｔの現像
スリーブ３への塗布と、スリーブ３上の未使用現像剤ｔ
の剥取りとを１つの可撓性ローラ７で行なわせている。 しかし、１つの可撓性ローラ７によって、現像剤ｔの塗
布と剥取りと言う２つの相異なる作用の動作を、バラン
スをとりながら安定して効率良く行なせることは困難で
ある。 そこで、それぞれの動作を分割して２つのローラに分担
させることも考えられているが、それぞれのローラの材
質、形状、周速度、回転方向により効果の度合いが変化
するので、それらの条件の設定が難しく、このため、従
来は２つのローラを設けても、現像スリーブ３への現像
剤ｔの塗布とスリーブ３からの現像剤ｔの剥取りとを共
に良好に行なわせるとか困難であった。 従って、本発明の目的は、現像容器内に２つの可撓性ロ
ーラを設けて、非磁性一成分現像剤の現像スリーブへの
塗布と現像スリーブからの現像剤の剥取りとを分担して
行わせるに当たり、これら２つのローラの条件を適切に
設定することによって、現像剤の塗布と剥取りとを共に
良好に行なわせることを可能とした現像装置を提供する
ことである。 るた　の 上記目的は本発明の現像装置にて達成される。 要約すれば本発明は、非磁性のトナーのみからなる非磁
性一成分現像剤を収容した現像容器内に、前記現像剤を
担持して像担持体との現像位置へと搬送する現像剤担持
体を設置すると共に、前記現像剤担持体上に弾性体製現
像剤規制部材な当接して設け、更に前記現像剤担持体の
回動方向に対し前記現像剤規制部材の上流側に、前記現
像担持体を圧接して回動する２つの可撓性ローラを設け
た現像装置において、前記現像剤規制部材に近い側の可
撓性ローラの回動方向を、前記現像剤担持体の回動方向
と逆方向とし、前記現像剤規制部材から遠い側の可撓性
ローラの回動方向を、前記現像剤担持体の回動方向と同
方向、とじたことを特徴とする現像装置である。 本発明の一態様によれば、前記現像剤との前記近い側の
可撓性ローラの摩擦係数、前記遠い側の可撓性ローラの
遡擦係数および前記現像剤担持体の摩擦係数をそれぞれ
μＲａ、μＲｂおよびμ３としたときに、 μ　宍畠〈　μ　虐　く　μ　宍す の条件が満たされる。別の一態様によれば、前記現像剤
が正極帯電性であるときに、前記近い側の可撓性ローラ
、前記現像剤担持体および前記遠い側の可撓性ローラの
帯電系列は、この順で後のものほど負側に大とされ、前
現像剤が負極帯電性であるときに、この順で後のものほ
ど正側に大とされる。 支ｌｊ 以下、本発明の実施例について詳細に説明する。 ！ＪＪ吐１ 第１図は、本発明の現像装置の一実施例を示す断面図で
ある。 本実施例の現像装置では、第１図に示すように、非磁性
のトナーのみからなる一成分非磁性現像剤ｔを収容した
現像容器２内に２つの可撓性ローラ７ａ、７ｂを設置し
て、現像剤ｔの現像スリーブ３への塗布とスリーブ３か
らの剥取りと別々に行なわせるようにした点が、第４図
に示した現像装置と大きく異なる０本実施例の現像装置
のその他の構成は、第４図に示した現像装置と基本的に
同じで、像担持体としての感光ドラム１と対向した現像
容器２の開口部に上記現像スリーブ３が回転自在に設置
され、現像容器２の現像スリーブ３上の位置に弾性体製
現像剤規制ブレード４が設けられ、現像容器２内下部に
現像スリーブ３と隣接して可撓性ローラ７が設けられ、
現像容器２の感光ドラム１と対向した開口部の下端位置
に、現像剤漏出防止用弾性シール部材５が設けられる。 そして同様に、現像スリーブ３上に塗布して、担持され
た現像剤ｔを、ブレード４によって所定の層厚に規制し
ながら、スリーブ３の回転によって感光ドラム１と対向
した現像位置へと搬送し、そこで現像剤ｔが感光ドラム
１上に形成されている静電潜像に付着して、静電潜像を
トナー像として可視化し、現像する。 なお、本実施例では、現像容器２が大型に形成され、開
口部を有する隔壁２ａを内部に設けているため、現像剤
搬送用回転部材６を適宜設置して現像剤ｔを現像スリー
ブ３方向へ供給するようにしである。 上記可撓性ローラ７ａ、７ｂは、現像スリーブ３の回転
方向に対して現像剤規制ブレード４の上流側に配置され
ている。 その一方の現像剤規制ブレード４に近い側の可撓性ロー
ラ７ａは、主に現像剤ｔを現像スリーブ３上に塗布する
ためのものである。本発明によれば、可撓性ローラ７ａ
は、現像スリーブ３の周面を圧接するようにして、スリ
ーブ３と反対方向の矢印す方向へ時計方向に回転駆動す
るようにしである。この可撓性ローラ７ａの現像剤ｔと
の摩擦係数をμｍ、現像スリーブ３の現像剤ｔとの摩擦
係数をμＳとすると、摩擦係数をμｍは、μ７．＜μ３
　　　・　・　　・　・　・　（１）とされる。 他方の現像剤規制ブレード４から遠い側の可撓性ローラ
７ｂは、主にスリーブ３上に残留した未使用現像剤ｔを
剥ぎ取るためのものである。本発明によれば、可撓性ロ
ーラ７ｂは、現像スリーブ３の周面を圧接するようにし
て、スリーブ３と同方向の矢印Ｃ方向へ反時計方向に回
転駆動するようにしである。この可撓性ローラ７ｂの現
像剤ｔとの摩擦係数をμＲｂとすると、摩擦係数μＲわ
け、 μ８　〈μ。・　・　　・　・　・　・　・　（２）と
される。 なお、以上のように可撓性ローラ７ａ、７ｂ等の摩擦係
数を制御するためには、これらローラ７ａ、７ｂ等の材
質の選択だけでな（、例えば可撓性ローラ７ａ、７ｂが
可撓性部材として発泡体を用いて形成されているときに
は、その発泡体の密度を変えることでもよく、また現像
スリーブ３の場合には、その表面へのサンドブラスト処
理の時間を変えることでも、処理粒子の粒径を変えるこ
とでもよい。 以上のような条件の下で可撓性ローラ７ａ、７ｂを回転
駆動すると、現像スリーブ３の近傍での現像剤ｔの動き
は次のようになる。 即ち、第２図の、可撓性ローラ７ａ、７ｂを設置した箇
所の現像スリーブ３の近傍を示す拡大図に示される如（
、現像に供されなかった未使用現像剤ｔは、スリーブ３
の回転に伴ってスリーブ３と可撓性ローラ７ｂとの接触
部まで搬送されてくる。このとき上記（２）のように、
可撓性ローラ７ａの現像剤ｔとの摩擦係数μＳを、スリ
ーブ３の現像剤ｔとの摩擦係数μＳよりも大としである
ので、スリーブ３とローラ７ｂとの接触部に搬送されて
きた未使用現像剤ｔは、主としてローラ７ｂ側に付着し
、スリーブ３から剥ぎ取られる。 以上のようにして表面が初期状態に戻った現像スリーブ
３は、次に他方の可撓性ローラ７ａとの接触部まで移動
する。この接触部より上流の第２図中符号８で示す領域
において、群をなした現像剤ｔがスリーブ３とローラ７
ａの回転による剪断によって群をほぐされ、接触部に侵
入する。このとき上記（１）のように、可撓性ローラ７
ａの現像剤ｔとの摩擦係数μ８．を、スリーブ３の現像
剤ｔとの摩擦係数μＳよりも小としであるので、現像剤
ｔはスリーブ３に付着して、塗布され、現像剤規制ブレ
ード４の方へ搬送される。 従って、本実施例によれば、可撓性ローラ７ａによって
現像剤ｔを現像スリーブ３上へ良好に塗布することがで
きると共に、可撓性ローラ７ｂによって現像スリーブ３
上の未使用現像剤ｔを良好に剥ぎ取ることができる。 なお、可撓性ローラ７ｂによる現像スリーブ３からの現
像剤ｔの剥取り効果を一層高いものにするためには、可
撓性ローラ７ｂの周速と現像スリーブ３の周速の間で速
度差を持たせるとよい。 本実施例では、可撓性ローラ７ｂの周速を現像スリーブ
３の周速の１／３〜１／２に設定しであるが、２／１〜
３／１にしても同様な効果が得られた。 夫】１辻ｌ 本実施例では、第１図に示した現像装置の非磁性一成分
現像剤ｔとして例えば正極帯電性の非磁性トナーを用い
た場合に、先の条件（１）（２）に加え、現像スリーブ
３、可撓性ローラ７ａ、７ｂの帯電系列を、 ローラ７ａ＞スリーブ３〉ローラ７ｂ ・・・・・・・　（３） の順で後はど負側に大とする条件を付加したことが特徴
である。 このときの現像スリーブ３、現像剤ｔ、可撓性ローラ７
ａ、７ｂの状態を、先の第２図を用いて説明すると次ぎ
のようになる。 即ち、現像スリーブ３と可撓性ローラ７ｂの接触部にお
いて、スリーブ３との静電気力（スリーブ３が導電性の
ものならば鏡映力も含む）によってスリーブ３上に保持
されていた現像剤ｔは、上記条件（３）および先の条件
（２）により、ローラ７ｂとの静電気力の方が大きくな
り、このためローラ７ｂによってスリーブ３から効果的
に剥ぎ取られるようになる。 但し、この場合、剥ぎ取った現像剤ｔの可撓性ローラ７
ｂへの保持力が増加するため、第３図に示すように、例
えばリン青銅板などのような弾性部材からなる弾性体ス
クレーパ９を設けて、可撓性ローラ７ｂ上に保持された
現像剤ｔをスクレーパ９で剥ぎ取るようにするとよい。 このスクレーパ９には、現像剤ｔが通過できるように開
口９ａを設けておくとよい。 一方、現像スリーブ３と可撓性ローラ７ａの接触部にお
いては、上記（３）のように、現像剤ｔは可撓性ローラ
７ａとの間の静電気力よりも、現像スリーブ３との間の
静電気力の方が大きいために、現像剤ｔがより効果的に
スリーブ３に保持される。 従って、本実施例によれば、可撓性ローラ７ａによる現
像スリーブ３上への現像剤ｔの塗布と、可撓性ローラ７
ｂによる現像スリーブ３上の未使用現像剤ｔの剥取りと
を、−層効果的なものにすることができる。 本実施例では、現像剤ｔとして正極帯電性の非磁性トナ
ーを用いた例を示したが、本発明は負極性の非磁性トナ
ーを用いた場合にも適用でき、この場合には、可撓性ロ
ーラ７ａ、現像スリーブ３、可撓性ローラ７ｂの帯電系
列を、ローラ７ａ＜スリーブ３くローラ７ｂの順で後は
ど正側に大とすればよい。 免豆立盈１ 以上説明したように、本発明の現像装置では、現像容器
内に２つの可撓性ローラを設けて、非磁性一成分現像剤
の現像スリーブへの塗布と現像スリーブからの現像剤の
剥取りとを分担して行わせるに当たり、これら２つのロ
ーラに適切な条件を設定したので、現像剤の塗布と剥取
りとを共に良好に行なわせることができる。 近傍を示す拡大図である。 第３図は、第１図の現像装置でスクレーパを設けたとこ
ろを示す断面図である。 第４図は、従来の現像装置を示す断面図である。 ：感光ドラム ：現像容器 ：現像スリーブ ：現像剤規制部材 ７ｂ：可撓性ローラ ：非磁性一成分現像剤

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の現像装置の一実施例を示す断面図で
ある。 第２図は、第１図の現像装置に設置した２つの可撓性ロ
ーラの設置箇所における現像スリーブの第 １ 図 第２図 第３′図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）非磁性のトナーのみからなる非磁性一成分現像剤を
   収容した現像容器内に、前記現像剤を担持して像担持体
   との現像位置へと搬送する現像剤担持体を設置すると共
   に、前記現像剤担持体上に弾性体製現像剤規制部材を当
   接して設け、更に前記現像剤担持体の回動方向に対し前
   記現像剤規制部材の上流側に、前記現像担持体を圧接し
   て回動する２つの可撓性ローラを設けた現像装置におい
   て、前記現像剤規制部材に近い側の可撓性ローラの回動
   方向を、前記現像剤担持体の回動方向と逆方向とし、前
   記現像剤規制部材から遠い側の可撓性ローラの回動方向
   を、前記現像剤担持体の回動方向と同方向としたことを
   特徴とする現像装置。 ２）前記現像剤との前記近い側の可撓性ローラの摩擦係
   数、前記遠い側の可撓性ローラの摩擦係数および前記現
   像剤担持体の摩擦係数をそれぞれμ＿Ｒ＿ａ、μ＿Ｒ＿
   ｂおよびμ＿Ｓとしたときに、μ＿Ｒ＿ａ＜μ＿Ｓ＜μ
   ＿Ｒ＿ｂ の条件を満たす請求項１記載の現像装置。 ３）前記現像剤が正極帯電性であるときに、前記近い側
   の可撓性ローラ、前記現像剤担持体および前記遠い側の
   可撓性ローラの帯電系列は、この順で後のものほど負側
   に大であり、前現像剤が負極帯電性であるときに、この
   順で後のものほど正側に大である請求項１又は２記載の
   現像装置。