JPH03204665A - 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、トナー担持部材上に担持されたトナーの層厚
をトナー規制手段によって規制し、規制後のトナーによ
って、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。

〔従来の技術〕

潜像担持体に静電潜像を形成し、これをトナーによって
可視像化する画像形成装置、例えば電子複写機、プリン
タ、或いはファクシミリ等において、上記形式の現像装
置を用いることは従来より周知である。

この形式の現像装置は、トナー担持部材上に担持された
トナーの層厚をトナー規制手段によって規制してその厚
みをほぼ一定にならし、適量のトナーによって静電潜像
を可視像化するように構成されている。

従来のトナー規制手段としては、トナー担持部材に圧接
された規制ブレードが広く用いられており、トナー担持
部材上のトナーは規制ブレードから受ける圧力によって
その層厚が規制される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところがこのように専ら規制ブレードの圧力によってト
ナー層厚を層側すると、トナーはトナー担持部材に対し
て強く押し付けられるため、トナ−に過大なストレスが
与えられるだけでなく、トナー担持部材上にトナーのフ
ィルミングが形成される恐れがある。また圧力だけでト
ナーの層厚をその全体に亘って均一にならし、規制する
ことは困難である。層厚が不均一なトナーによって静電
潜像を可視像化すれば、その画質が低下する不具合を免
れない。

本発明の目的は、上記従来の欠点を除去した現像装置を
提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、冒頭に記載した形式
の現像装置において、トナー規制手段が、回転しながら
トナー担持部材に対向して位置する規制ローラと、該規
制ローラに当接して該ローラをトナーの帯電極性と逆の
極性に摩擦帯電させると共に、規制ローうに付着したト
ナーを掻き取る帯電兼掻き取り部材とを具備することを
特徴とする現像装置を提案する。

〔作用〕

トナー担持部材に担持されたトナーは、その−部が規制
ローラに静電的に移行し、その層厚が規制される。帯電
兼掻き取り部材は、規制ローラをトナーと逆極性に摩擦
帯電させると共に、規制ローラに付着したトナーを掻き
取る。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

第１図において、符号１は潜像担持体の一構成例である
ドラム状感光体を示し、これは図示矢印方向に回転駆動
される。この感光体１はアースされたドラム状の導電性
支持体ＩＡの周りに感光層１Ｂを形成したものとなって
いる。

この感光体１には、本発明一実施例の現像装置１０が近
接対向配備され、この現像装置１０の現像室２内には例
えば非磁性の絶縁性トナーと磁性キャリアを有する二成
分系現像剤が収容されていて、これには画像濃度の低下
に応じてトナー補給室３からトナーが補給されるように
なっている。

トナーには必要に応じて補助剤が添加される。

現像室２内の現像剤は撹拌部材４の回転により混合撹拌
され、トナーとキャリアとが互に異極性に摩擦帯電され
、キャリアの周りにトナーが静電的に保持される。撹拌
部材４に相隣接して、非磁性導電性の円筒体より成る現
像剤担持部材５が設けられ、この周面には撹拌部材４に
よって汲み上げられた現像剤が供給される。

現像剤担持部材５内には、円周方向に複数の磁極を配列
した磁石７が設けられ、現像剤担持部材５又は磁石７な
いしは両者が回転することにより、供給された現像剤が
磁石７の磁力で現像剤担持部材の周面に担持されつつ現
像剤担持部材５の周りを矢印方向に搬送される。すなわ
ち、現像剤担持部材の周りの現像剤は、磁気ブラシとな
って搬送されるのである。

現像剤担持部材５に相隣接してトナー担持部材６が近接
配備され、これは全体を導体にするか、又は外周部のみ
を導体にした円筒状のものよりなっている。そして、こ
のトナー担持部材６は感光体１にも近接するようにして
対向配備され、図示矢印方向に回転駆動される。

現像剤担持部材５の周りを搬送される現像剤は穂切板８
のところで穂切りされて所定の厚さにされ、このあと、
トナー担持部材６の表面に接触する。通常、現像剤担持
部材５上に担持された現像剤の磁気ブラシは、穂切板８
によって、現像剤担持部材５とトナー担持部材６の間の
間隙よりも薄い厚さに穂切され、両担持部材５，６の間
のトナー受は渡し領域に搬送される。８ａは現像剤担持
部材５上の現像剤を分離するセパレータである。

現像剤担持部材５とトナー担持部材６の間には、該現像
剤担持部材上に担持された現像剤のトナーとキャリアの
うちの所定量以上に帯電したトナーのみが現像剤担持部
材５からトナー担持部材６の方へ静電的に引き付けられ
て、そのトナー担持部材面に保持されるようなバイアス
電圧が電源Ｅ１゜Ｅ２によって印加されている。このよ
うなバイアス電圧の印加によって、キャリアの周りに静
電的に付着した帯電トナーは、そのキャリアから離れて
、トナー担持部材６の方へ移行し、これが集まって、ト
ナー担持部材の周りにトナー層が形成される。

このようにしてトナー担持部材６上に担持されたトナー
は、１〜ナ一担持部材６と共にこれの回転方向に搬送さ
れ、トナー規制手段９によって層厚を規制される。層厚
を規制されたトナー層はさらにトナー担持部材６に担持
されて搬送され、感光体１とトナー担持部材６との間の
現像領域りにおいて、感光体１に形成された静電潜像に
トナーが静電的に移行し、潜像が可視像化される。図の
例では、感光体１とトナー担持部材６が所定の間隔をあ
けて対向し、現像領域りにてトナー担持部材６上のトナ
ーを感光体１の静電潜像に飛翔させて非接触現像が行わ
れるように構成されているが、トナー担持部材６を感光
体１にトナーを介して当接させ、接触現像を行うように
構成してもよい。

次に本発明に係るトナー規制手段９の詳細を明らかにす
る。

トナー規制手段９は、トナー担持部材６に近接して設け
られた規制ローラ１１を有し、このローラ］１はトナー
担持部材６の回転方向における現像領域りの上流側であ
って、現像剤担持部材５の下流側に位置している。また
規制ローラ１１は第１図における反時計方向に回転駆動
され、このローラ１１とトナー担持部材６の対向領域に
おいて両者は互いに反対方向に回動する。

トナー規制手段９は、さらに規制ローラ１１をトナーの
帯電極性と逆の極性に摩擦帯電させ、かつ規制ローラ１
１に付着したトナーを掻き取る帯電兼径き取り部材を有
し、第１図の例ではこの部材がゴムのような弾性ブレー
ド１２によって構成されている。

弾性ブレード１２はその基端側をホルダー１３に保持さ
れて現像装置の現像ケースに固定され、その先端側が規
制ローラ１１の周面にそれ自体の弾性で圧接し、回転す
る規制ローラ１１を所定の極性に摩擦帯電させる。例え
ばトナーがキャリアとの摩擦によって負極性に摩擦帯電
される場合には、規制ローラ１１は弾性ブレード１２に
よってその逆の正極性に摩擦帯電される。

前述のように現像剤担持部材５からトナー担持部材６に
移行したトナーは、該担持部材６に担持されて搬送され
、規制ローラ１１とトナー担持部材６との最接近部に至
る。このとき、トナーは規制ローラ１１により掻き取り
作用とならし作用を受け、余分なトナーが掻き取られ、
かつその層厚が一定となるようにならされる。同時に、
規制ローラ１１はトナーと逆極性に帯電しているので。

余分なトナーは、規制ローラ１１とトナー担持部材６と
の間に形成される電界によって、規制ローラ１１に静電
的に付着する。

このようにトナー担持部材６上のトナーは、規制ローラ
１１による掻き取り、ないしはならし作用と、電界の作
用を受けながら、その層厚を均一にならされ、常に一定
の厚みのトナー層が得られる。かかる均一な厚さのトナ
ーによって現像が行われるため、可視像の画質を高める
ことができる。

第１図の例では現像領域りにおいて非接触現像が行われ
るように構成されているので、トナーはトナー担持部材
６と感光体１との間の間隔よりも薄く、その層厚を規制
され、現像領域りにて静電潜像に飛翔する。

規制ローラ１１に付着したトナーは、弾性ブレード１２
によって掻き取られ、下方に落下する。

このようにブレード１２は規制ローラ１１を摩擦帯電さ
せ、かつその表面に付着したトナーを掻き取る用をなす
。

上述の構成によれば、トナーは規制ローラ１１から受け
る圧力だけでなく、静電気力を受けつつ、層厚を規制さ
れるので、圧力だけで規制する場合に比べ、より確実に
トナー層厚を均一化でき、しかも規制ローラ１１がトナ
ーに対して加える圧力が小さくとも、トナーを確実に薄
層化できる。このため、トナーに与えらるストレスを低
減でき、かつトナー担持部材６の表面にトナーフィルミ
ングが形成される不具合を除去できる。

また規制ローラ１１は弾性ブレード１２によって常時清
掃され、この清掃された規制ローラ周面がトナーの層厚
を規制するので、均一な層厚規制効果が高められる。し
かも弾性ブレード１２は、規制ローラ１１の摩擦帯電と
、清掃の２つの機能を果たすため、各機能を果たす別々
の部材を設けた場合に比べ、構造を簡素化でき、かつコ
ストを低減できる。

規制ローラ１１は、トナー担持部材６に対して所定の隙
間をあけて、位置不動に支持されていてもよいし、規制
ローラ１１をトナー担持部材６に対して接離する方向に
可動に支持し、その自重又は弱いばね力で規制ローラ１
１をトナー担持部材６に対して付勢してもよい。いずれ
の場合も、規制ローラ１１がトナーに加える加圧力は従
来よりも弱い。

或いは、規制ローラ１１がトナーに対して実質的に圧力
を加えないように、該ローラ１１をトナー担持部材６か
ら所定の隙間をあけて位置不動に支持し、実質的に電界
の作用だけでトナーの層厚を規制することもできる。こ
のようにすれば−層トナーに与えるストレスを低減でき
、トナーフィルミングの発生を確実に防止できる。

第２図に示す実施例においては、規制ローラ１１を摩擦
帯電させ、かつこれに付着したトナーを除去する帯電兼
掻き取り部材が、不動に固定されたホルダー１４に設け
られたブラシ１５によって構成されている。

第３図は、静止し又は適宜な方向に回転駆動されるブラ
シローラ１６によって帯電兼掻き取り部材を構成した例
を示す。第２図及び第３図の実施例では、共にそのブラ
シが回転する規制ローラ１１に摺擦し、該ローラ１１を
トナーの帯電極性と逆の極性に摩擦帯電させ、かつ付着
したトナーを掻き取る。

なお、トナー担持部材６かられずかに離間し、該部材６
に対して非接触状態で回転する前述の規制ローラ１１を
特に摩擦帯電させないように構成しても、ブレードを用
いた従来のトナー規制手段よりも、トナー層厚を均一に
規制でき、かつトナー担持部材６上のトナーフィルミン
グの発生を抑制できるが、ローラ１１を摩擦帯電させて
トナーの一部を規制ローラ１１に静電的に付着させる構
成よりも、層厚規制効果及びトナーフィルミング防止効
果は劣る。

ところで、第１図に示した現像装置のように現像剤担持
部材５上に二成分系現像剤を担持し、そのうちのトナー
だけをトナー担持部材６に移行させて現像に供する形式
の現像装置においては、トナー担持部材６に移行させる
トナーの量を、この移行時に規制し、トナー担持部材６
の表面にできるだけ均一なトナー層を塗布すると、トナ
ー規制手段９によるトナー層厚規制を一層確実なものに
することができる。

そこで第１図に示した実施例では、現像剤担持部材５と
これに内設されたローラ状の磁石（磁石ロール）７のう
ちの少なくとも一方の回転が、図示していない制御装置
によって制御されるように構成されている。すなわち、
現像剤担持部材５に担持された現像剤中のトナーをトナ
ー担持部材６の表面に均一に塗布し、その厚みができる
だけ一定となり、その量も過不足が生じないように、現
像剤担持部材５と磁石７の少なくとも一方の回転速度が
制御されるのである。このようにして、トナー担持部材
６上に均一なトナー層を形成でき、可視像の画質を高め
ることができる。

従来のこの種の現像装置においては、上述の考えは採用
されておらず、単に現像剤担持部材５とトナー担持部材
６の間に、直流電圧や交流電圧を印加し、現像剤中のト
ナーをトナー担持部材６上に塗布するだけであったため
、塗布されたトナー層が不均一となったり、その量に過
不足を生じる恐れがあった。印加するバイアス電圧を制
御して、塗布されるトナー量を規制することも可能であ
るが°、バイアスを制御することは実際上容易ではない
。

また現像剤担持部材５と磁石７の少なくとも一方の回転
数を制御するように構成すると、これによって画像濃度
の調整を行うことも可能となる。

すなわち、この回転の制御によって、トナー担持部材６
に移行するトナー量を調整し、高濃度画像を得るときは
移行トナー量を増大させ、画像濃度を下げるときは移行
トナーの量を少なくするのである。このようにしてコピ
ー濃度の調整を光量や現像バイアスの調整によらずに行
うことが可能となる。

ところで、第１図に示した現像領域りにおいてトナーを
静電潜像に飛翔させて現像を行う現像装置においては、
トナー担持部材６に対して、交流、又は交流に直流を重
畳した電圧を電源Ｅ□によって印加するのが普通である
。

一方、第１図に示したような現像装置を、感光体１の周
方向に沿って複数個配設し、そのそれぞれに色の異なる
トナーを含む現像剤を収容し、感光体１に対して互いに
色の異なるトナー像を重ねて形成し、カラー画像を得る
カラー現像方式も公知である。

ところが、このような重ね現像を行うとき、下流側の現
像装置の現像領域に交流電界を印加して現像を行うと、
その現像領域りにおいて、トナーが感光体１とトナー担
持部材６の間で往復運動するため、上流側の現像装置に
よって形成された感光体１上のトナーが、これよりも下
流側の現像装置のトナー担持部材６の側に引かれて混色
を生じたり、感光体上のカラー画像に色濁りを生ぜしめ
る恐れがある。

そこで第１図に示した現像装置では、電源Ｅ□として直
流電源を用い、導電性のトナー担持部材６に直流電圧を
印加し、交流電圧を印加しないようにしている。すなわ
ち、感光体１上の地肌部へのトナーの付着を防止すべく
、直流電圧を感光体１の導電性支持体ＩＡとトナー担持
部材６の間の印加するが、交流電圧は印加しないのであ
る。このため、現像領域りにおいて、トナーが感光体１
とトナー担持部材６の間で往復運動することはない。

このような構成により、第１図に示した現像装置１０を
図示していない他の現像装置の下流側に配置し、その上
流側の現像装置によって成る色のトナー像を感光体１上
に形成し、しかる後、第１図に示した現像装置１０によ
って他の色のトナー像を感光体１上に重ねて形成すると
き、そのカラー画像に色濁りを生ぜしぬたり、現像装置
１０に他の色のトナーが混入する不具合を阻止できる。

なお、第１図に示したもう一方の電源Ｅ２としても、直
流電源を用いることができるが、この電源Ｅ２を廃止し
ても、両担持部材５，６間に、所定の電界、すなわち現
像剤中のトナーがトナー担持部材６の側へ静電的に移行
するような電界を形成できることは当然である。

以上、現像剤担持部材５上の一成分系現像剤中の帯電ト
ナーだけをトナー担持部材６上に移行させ、充分に帯電
したトナーで現像を行うことにより、高品質な画像を形
成できる現像装置に本発明を適用した具体例を示したが
、本発明は現像室内にキャリアを含まないトナーを収容
しておき、これを直にトナー担持部材に担持させて搬送
し、現像を行う形式の現像装置にも適用できることは明
らかである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、トナー担持部材上のトナーの層厚をこ
れと逆極性に摩擦帯電させた規制ローラによって規制す
るので、トナーに対して過大なストレスを与えたり、ト
ナー担持部材上にトナーフィルミングを形成する不具合
を抑制できる。また帯電清掻き取り部材によって、規制
ローラを摩擦帯電させると共に、このローラに付着した
トナーを除去するので、構成を簡素化でき、コストの上
昇を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の現像装置を示す断面図、第２
図及び第３図はトナー規制手段の他の例をそれぞれ示す
図である。 ６・・・トナー担持部材　　９・・・トナー規制手段１
０・・・現像装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　トナー担持部材上に担持されたトナーの層厚をトナー
   規制手段によって規制し、規制後のトナーによって、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
   において、 前記トナー規制手段が、回転しながらトナー担持部材に
   対向して位置する規制ローラと、該規制ローラに当接し
   て該ローラをトナーの帯電極性と逆の極性に摩擦帯電さ
   せると共に、規制ローラに付着したトナーを掻き取る帯
   電兼掻き取り部材とを具備することを特徴とする現像装
   置。