JPH0348877A - 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〕 本発明は複写機１　プリンタ等の現像装置に関する。

［従来技術〕 従来、前記現像装置として、感光体に対向するトナー担
持体と、該トナー担持体の外周部に接触する規制部材と
、前記トナー担持体に対向する供給ローラを備えたもの
か、特開昭６３−４８５７６号公報で提案されている。

この現像装置では、供給ローラが回転することによりそ
の外周部にトナーが付着し、これがトナー担持体との対
向部に搬送される。トナー担持体の外周部近傍に搬送さ
れたトナーは、トナー担持体の外周面に付着して搬送さ
れ、規制部材の接触部を通過する際に帯電されて現像に
供給される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記現像装置では、トナー担持体に積極
的にトナーを押し付ける手段を備えていないので、トナ
ー担持体に保持されるトナー量が充分なものでなかった
。したがって、現像に供給されるトナー量か少なく、画
像面積の多い画像を現像すると、画像濃度が低下したり
、白抜け、濃度むらを生じて画質が低下するという問題
点を有していた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は前記問題点を解決するためになされたもので、
回転駆動するトナー担持体と、該トナー担持体に接触す
るシール部材と規制部材と、前記シール部材から規制部
材に向かって移動する前記トナー担持体の外周部に接す
るトナーと、該トナーと接しながら前記トナー担持体と
同一方向に回転し、前記トナー担持体と所定間隔をもっ
て対向する供給ローラと、該供給ローラの外周部に接触
し、供給ローラの外周部に保持されているトナーを掻き
取る掻取部材と、該掻取部材で掻き取られたトナーを、
前記シール部材からトナー担持体と回転体との対向部に
至る領域で、前記トナー担持体との間に保持する収容部
と、を設けたものである。

なお、好ましくは、トナー担持体と供給ローラとの間隔
を約１ｍｍ以上とする。また、供給ローラの周速を少な
くとも感光体の周速以上にする。

さらに、掻取部材の少なくとも表面部を絶縁材で構成す
る。

〔作用〕

前記構成によれば、供給ローラに保持されたトナーは、
その回転に基づいて搬送され、掻取部材で掻き取られて
収容部に保持される。

収容部では、そこに収容されるトナー量が増加するにつ
れてトナー圧力が上がり、このトナー圧力の上昇はトナ
ー担持体へのトナー供給能力を増加せしめ、トナー担持
体には現像に必要なトナーが供給される。

なお、トナー担持体と供給ローラとの間隔を約１ｍｍ以
上とすることで、両者の間のトナーの流れがスムーズに
なる。また、供給ローラの周速を少な（とも感光体の周
速以上にすることで、感光体に必要量のトナーを供給で
きる。さらに、掻取部材の少なくとも表面部を絶縁材で
構成することで、掻取部材へのトナーの付着を防止し、
収容部におけるトナーの移動をスムーズに行うことがで
きる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について添付図面を参照して説明
する。

第１図において、現像装置（１）の現像槽（２）には、
感光体（１００）との対向部に開口部（３）が設けであ
る。回転体（４）は前記開口部（３）の内側に配置され
、矢印（ａ）方向に回転駆動するようにしである。ベル
トスリーブ（５）は外周部に微小凹凸を設けた薄膜円筒
体で、回転体（４）の周長よりも僅かに長い周長を有し
、回転体（４）に外装されている。また、ベルトスリー
ブ（５）は両端側に位置する図示しない押圧部材で感光
体（１００）の反対側が回転体（４）の外周面に密着し
てあり、これにより感光体（１００）との対向部に形成
した膨らみ（５ａ）が感光体（１００）の外周面に接触
させである。シール部材（６）は現像槽（２）の底板に
設けた保持部材（７）に取り付けてあり、ベルトスリー
ブ（５）の下部外周面に接触させである。ブレード（９
）は現像槽（２）の天井部に設けた保持部材（１０）に
取り付けてあり、−側面がベルトスリーブ（５）を介し
て回転体（４）の外周部に腹当たりさせである。回転体
（４）の後部には、現像槽（２）の底板を上方に伸張し
て、回転体（４）の後部に位置するバッファ空間（１２
）と更にその後部に位置する補給室（１３）とが設けで
ある。供給ローラ（１４）はバッファ空間（１２）に収
容してあり、矢印（ｂ）方向に回転駆動するようにしで
ある。また、供給ローラ（４）の外周部には、保持部材
（７）に設けたスクレーバ（１５）の先端が圧接しであ
る。

そして、スクレーパ（１５）、シール部材（６）、保持
部材（７）によりベルトスリーブ（５）に面する収容部
（１６）が形成されている。

補給羽根（１７）は補給室（１３）に収容され、矢印（
Ｃ）方向に回転駆動するようにしである。

前記構成において、現像剤であるトナーは補給室（１３
）に収容される。補給室（１３）のトナーは、補給羽根
（１７）の回転によりバッファ空間（１２）に供給され
る。

バッファ空間（１２）では、供給ローラ（１４）の回転
によりその外周面と接触するトナーが摩擦により荷電さ
れ、この荷電トナーが供給ローラぐ１４）の外周面に静
電的に保持される。そして、供給ローラ（１４）に保持
されたトナーは、第２図に示すように、供給ローラ（１
４）の回転とともに矢印（ｂ）方向に搬送され、ベルト
スリーブ（５）との対向部（１８）を通過して収容部（
１６）に至ると、そこでスクレーバ（１５）の先端で掻
き取られて収容部（１６）の中を点線で示す経路に沿っ
て移動し、ベルトスリーブ（５）の外周面に保持されて
矢印（ａ）方向に搬送される。

収容部（１６）におけるトナー量が多くなると、そこで
のトナー圧力及び密度が上昇する。そして、その上昇し
た圧力がベルトスリーブ（５）に対するトナーの押し付
は力として作用し、ベルトスリーブ（５）のトナー保持
量及び搬送量が増加する。

また、収容部（１６）のトナー圧力は、供給ローラ（１
４）による搬入量とへルトスリーブ（５）によるトナー
搬出量とがバランスした状態で安定し、この状態でベル
トスリーブ（５）のトナー搬送量が一定状態になる。

ベルトスリーブ（５）に保持されて搬送されるトナーは
供給ローラ（１４）との対向部（１８）を通り、ブレー
ド（９）の接触部（１９）で薄層状態に均される。また
、トナーは接触部（１９）を通過する際にブレード（９
）と接触して荷電される。

接触部（１９）を通過したトナーはベルトスリーブ（５
）とともに矢印（ａ）方向に移動し、感光体（１００）
とベルトスリーブ（５）との接触領域（現像領域）で矢
印（ｄ）方向から移動してくる感光体（＋００）の外周
面に接触し、この感光体（１００）の外周面に静電潜像
が形成されていればこれに対して荷電トナーが付着し、
静電潜像か顕像化される。

現像領域を通過したトナーはへルトスリーブ（５）とと
もにンール部材（６）の接触部を通過し、収容部く１６
）を通過する際に、現像領域で消費した量に相当する量
のトナーが補充される。

以上のようにしてバッファ空間（１２）のトナーか消費
されると、補給羽根（１７）の回転に基ついて補給室（
１３）内のトナーがバッファ空間（１２）に補給される
。

実験ｌ 供給ローラ（１４）の回転数（周速度）を変えて、ベタ
黒画像の画像濃度の測定をした。結果を表−１に示す。

なお、トナーは５０％平均粒径（Ｄ　ｓｏ）が１０５μ
肩の非磁性のものを使用した。供給ローラ（１４）は外
周面に深さ平均２μｍ以下の微小凹部を有するアルミニ
ウムローラを使用し、回転体（４）はゴムローラを使用
した。ベルトスリーブ（５）は外周面に深さ２〜３μｌ
の微小凹部を有する厚さ４０μ肩のニッケル電鋳ベルト
を使用し、スクレーパ（１５）は厚さＯ，ｌＲｚのポリ
エステルフィルムンートを使用した。この条件は後述す
る他の実験でも同一である。

表−１ ※感光体（１００）の周速：　３５　ｍｍ／ｓｅｃ次に
、感光体（１００）の周速を変化させて同様の実験を行
った。結果を表−２に示す。

表−２ ※供給ローラ（１４）の周速：　６５　ｍｍ／ｓｅａ以
上の実験より、供給ローラ（１４）の周速が感光体（１
００）の周速よりも速いとき、ベタ黒の画像を現像して
もこれを濃度低下はなく一定の濃度状態で再現できるこ
とか確認された。

これは次の理由によるものと考えられる。すなわち、供
給ローラ（１４）のトナー搬送はその表面に直接付着す
るトナーの静電気力にのみ基づくものであり、トナー搬
送量は略−層のトナー量に限られる。また、−層のトナ
ー付着量は約１　ｍｇ／ｃｍｔであるか、これはほぼベ
タ黒画像のトナー付着量に相当する。そのため、供給ロ
ーラ（１４）の周速が感光体（１００）の周速を上回っ
ている限り、現像には必要なトナーが供給されているこ
とになる。

換言すれば、現像装置（１）では、少なくともベタ黒画
像形成によって消費する量のトナーは収容部（１６）に
供給する必要があり、それだけのトナー搬送性が供給ロ
ーラ（１４）に要求される。

つまり、供給ローラ（１４）の周速は感光体（１００）
の周速よりも速くなければならない。

害Ｕλ ベルトスリーブ（５）と供給ローラ（１４）とのギヤツ
ブ（Ｄ）及び供給ローラ（１４）の径を変えてベタ黒画
像を現像し、その画質を評価した。

結果を表−３に示す。

表−３ この表−３に示すように、ギャップ（Ｄ）がＩＱｍｍよ
りも狭くなると画像に濃度むらが表われ、さらにＤ＝０
．６ｍｍで供給ローラ（１４）のトルクが増大した。

これは次の理由によるものと考えられる。すなわち、ベ
ルトスリーブ（５）と供給ローラ（１４）とのギャップ
（Ｄ）が狭くなると、両者の対向部（１８）でのトナー
の動きが衝突し、ベルトスリーブ（５）の回転に伴うト
ナーの動きが妨げられる。その結果、収容部（１６）で
のトナーの圧力（密度）が必要以上に高くなり、トナー
の流動性が損われ、またトナーが固まることもあり、ベ
ルトスリーブ（５）に対する均一なトナー供給が不能と
なり、ベタ黒画像に濃度むらを生じたり、トルクが増大
するものと考えられる。

シタ力って、ベルトスリーブ（５）と供給ローラ（１４
）との間隔は、少なくとも１ｍｍ以上確保することが必
要である。また、間隔を離していくと、それにつれて収
容部（１６）でのトナーの圧力（密度）が徐々に低下し
ていくので、その上限は３ｍｍ程度にとどめるのが望ま
しい。

実験３ スクレーパ（１５）の材質を変えてベタ黒画像を現像し
、その画質を評価した。結果を表−４に示す。

表−４ 「※リン青銅」は、表面をテフロンテープ（厚さ５０μ
ｍ）で（ＬｉＫしたものである。

この表−４より、収容部（１６）に臨む面が導電性材料
で形成されているスクレーバでは画像に濃度むらを生し
、表面を絶縁材で構成したものと表面に絶縁膜（テフロ
ンテープ）を取り付けたものでは画像に問題を生じなか
った。

現像後、現像槽（２）の内部を観察したところ、スクレ
ーバとして導電性材料を使用したものでは、収容部（１
６）に面するスクレーバ（１５）の表面に、第３図に示
すようにトナー（Ｔ）が付着していた。

以上のことから、スクレーバ（１５）が導電性材料の場
合、スクレーバ（１５）で掻き取られた帯電トナーが静
電気力に基ついてスクレーバ（１５）の表面に強く付着
することにより、収容部（１６）におけるトナーの循環
が行われず、ヘルドスリーブ（５）に対して必要なトナ
ーを供給できないものと考尤られる。

したがって、本発明の現像装置ではスクレーバ（１５）
に沿ってスムーズにトナーを移動させることか必要であ
り、そのためにはスクレーバ（１４）の少なくとも表面
を絶縁体で構成する必゛集かある。

以上の説明では、本発明を、回転体（４）に外装したベ
ルトスリーブ（５）の外周に荷電トナー薄層を形成し、
これを直接感光体（＋００）に接触させて現像を行う現
像装置に適用した場合について説明したが、第４図に示
す現像装置（２０）にも本発明を適用することかできる
。

この現像装置（２０）では、回転体（２７）に所定間隔
をもって対向するローラ（２１）に規制部材（２２）と
シール部材（２３）を接触させ、ローラく２１）に対向
する供給ローラ（２４）にスクレーバ（２５）の先端を
圧接し、供給ローラ（２４）で搬送されるトナーをスク
レーバ（２５）で収容部（２６）に掻き落とし、ローラ
（２１）の外周面に付ｉ”ｉさせるようにしている。

したがって、ローラ（２１）の外周面に保持されたトナ
ーは規制部材（２２）の接触部で荷電され、回転体く２
７）の対向部に搬送される。

ここで、回転体（２７）か感光体の場合、その表面に形
成されている静電潜像に荷電トナーか供給される。

また、回転体（２７）が感光体（図示せず）に対向し、
外周面にキャリアを保持した現像ローラであれば、前記
荷電トナーはキャリアに掻き取られて現像ローラに供給
され、ここでキャリアとトナーとが／ｆ１合されて二成
分現像剤か調整され、この調整された二成分現像剤を用
いて感光体の静電潜像が現像される。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、本発明にかかる現像装置
によれば、収容部にトナーが収容され、そこでの一定の
トナー圧力に基づいてトナー担持体にトナーが保持され
る。

したがって、トナー担持体により現像に直接又は間接的
に供給されるトナー量が多くしかも安定しているので、
濃度むらのない均一濃度の画像か得られる。

また、トナー担持体と供給ローラどのキヤ、ブを約１ｍ
ｍ以上とすることにより、収容部に搬入されるトナーと
そこからから搬出されるトナーが干渉することなくスム
ーズに移動するので、収容部でのトナー圧力（密度）が
安定する。また、掻取部材を絶縁部材で構成することに
より、スクレーバへのトナーの付着を防止し、収容部内
でのトナーの移動をスムーズにすることができる。さら
に、供給ローラの周速を感光体の周速よりも速くするこ
とにより、ベタ黒画像でも濃度むらなく再現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は現像装置の断面図、第２，３図は現像装置の部
分拡大図、第４図は現像装置の別の実施例を示す断面図
である。 １・・・現像装置、　　　　　４・・・回転体、５・・
・ベルトスリーブ、　　６・・・シール部材、９・・・
ブレード、　　　　　１４・・・供給ローラ、１５・ス
クレーパ。 特　許　出　願　人　ミノルタカメラ株式会社代　理　
人　弁理士　青　山　　葆はか　１名第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転駆動するトナー担持体と、該トナー担持体に
   接触するシール部材と規制部材と、前記シール部材から
   規制部材に向かって移動する前記トナー担持体の外周部
   に接するトナーと、該トナーと接しながら前記トナー担
   持体と同一方向に回転し、前記トナー担持体と所定間隔
   をもって対向する供給ローラと、該供給ローラの外周部
   に接触し、供給ローラの外周部に保持されているトナー
   を掻き取る掻取部材と、該掻取部材で掻き取られたトナ
   ーを、前記シール部材からトナー担持体と回転体との対
   向部に至る領域で、前記トナー担持体との間に保持する
   収容部と、を設けたことを特徴とする現像装置。
2. （２）前記トナー担持体と供給ローラとの間隔を約１ｍ
   ｍ以上としたことを特徴とする請求項１の現像装置。
3. （３）前記供給ローラの周速を、少なくとも感光体の周
   速以上にしたことを特徴とする請求項１の現像装置。
4. （４）前記掻取部材の少なくとも表面部を絶縁材で構成
   したことを特徴とする請求項１の現像装置。