JPH0384573A

JPH0384573A - 現像装置

Info

Publication number: JPH0384573A
Application number: JP1220458A
Authority: JP
Inventors: Katsuaki Kobayashi; 克彰小林; Hatsuo Tajima; 田嶋　初雄
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-08-29
Filing date: 1989-08-29
Publication date: 1991-04-10
Anticipated expiration: 2014-09-13
Also published as: JP2948238B2; US5075728A

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、複写装置、画像表示装置、画像記録装置、プ
リンタあるいはファクシミリ等に用いられ、電子写真感
光体、静電記録誘電体などの潜像担持体の表面に形成さ
れた潜像を現像して顕像化する現像装置に関り、特に、
トナー粒子を用いて現像を行なう乾式現像方式の現像装
置に関する。

［従来の技術］従来、乾式−成分現像装置としては各種装置か提案され
また実用化されている。しかし、いずれの現像方式にお
いても乾式−成分現像剤の薄層を形成することは、極め
て難しい。しかるに現像画像の鮮明度、解像力、などの
向上か求められてる現在、乾式−成分現像剤の薄層形成
方式及びその装置に関する開発は必須となっており、ま
たこれに応えていくつかの方策が提案されている。

例えば、特開昭５４−４３０３８に示されるような装置
が挙げられる。この装置は、現像剤規制部材たるゴムも
しくは金属の弾性ブレードを現像剤担持体たる現像スリ
ーブに当接させ、その当接部から現像剤（以下トナーと
する〉を進入通過させることによって現像スリーブ上に
トナー薄層を形威し、かつ当接部において摩擦帯電によ
る電荷〈以下トリボとする〉をトナーに付与するもので
ある。

このような装置において、磁性トナーを使用する場合に
は、現像スリーブ内に磁石を設ければ磁石の磁力によっ
て現像スリーブ上にトナーを供給することかできる。し
かしながら、非磁性トナーを使用するには新たに機械的
な供給手段を必要とするという問題があった。そこで本
出願人は第９図に示す現像装置（特開昭５８−１１６５
５９）を提案している。かかる装置では弾性ブレード４
と現像スリーブ３の当接部よりも現像スリーブ回転方向
上流側に、現像剤供給手段たる供給ローラ５を現像スリ
ーブと接触するように配置し、現像スリープへのトナー
供給及び現像スリーブ上の未現像トナーの剥ぎ取りを行
なっている。このように簡単な構成によって、高濃度、
広面積のべた黒画像を忠実に再現し、常に安定な画像を
提供することか可能となった。

［発明か解決しようとする課題］しかしながら、非磁性−成分トナーを用い、供給ローラ
でトナーを現像スリーブ方向へ供給し弾性ブレードで薄
層形成する現像装置は、磁性トナーを用いる場合に比べ
、現像容器（特に現像スリーブ端部）からトナーが漏れ
落ちる危険度が高い。また、第９図装置と類似する構造
、すなわち第１Ｏ図のごとく供給ローラ５の背部に回転
する送り部材６をもったものも知られている。第９図及
び第１Ｏ図のものも同様な現象のもとにトナー漏れを生
ずるので、ここで第１０図を用いてトナーの漏れ出し経
路を説明する。

第１Ｏ図においてトナー収容容器２内のトナーは該容器
２内のトナー送り部材６Ａによって、中間壁の開口＊７
を通過し、供給ローラ５側に至る。このときトナーは供
給ローラ５と側壁（図示せず）との隙間にも流れ込み、
その後現像スリーブ３と容器２の隙間から容器外へ漏れ
出す。また上記供給ローラ５と側壁との隙間に流れ込ん
だトナーは、現像スリーブの回転に伴ない１弾性ブレー
ド４の当接部にも至るが、ここでも弾性ブレートと側壁
の隙間から容器外へ漏れ出す。この弾性ツレートと側壁
の隙間からの漏れ出しについては、数々の提案がなされ
、はぼ解消されているが、供給ローラと側壁の隙間を通
過し容器開口下部の端部からのトナーの漏れ出し防止に
ついては未だ解決されていない。

上記三箇所からのトナーの漏れ出しの主な原因は、磁性
トナーの場合は、現像スリーブ内のマグネットの磁気拘
束力によりトナーを容器内に拘束できるが、非磁性トナ
ーにはかかる磁気力を利用できないからである。そして
、この漏れ出しは。

画質の向上を目的としたトナーの球状化あるいは粒度分
布のシャープ化によって流動性が良くなるために、さら
に著しくなり機内汚染の原因となる。

本発明は、かかる問題を解決するために上記容器開口下
部の端部でのトナーの漏出を防止する現像装置を提供す
ることを目的としている。

［課題を解決するための手段］本発明によれば、上記目的は、潜像担持体の画像形成域に形成される電荷パターンを現
像剤により現像する現像装置において、一成分現像剤を収容した現像剤収容容器と、該容器内開
口に設けられ、回転可能に支持された現像剤担持体と該
現像剤担持体の周面に自由端部か付勢して当接された弾
性規制部材と、該弾性規制部材に対し上記現像剤担持体
の回転方向上流側に位置し上記現像剤担持体に接触しつ
つ回転自在に支承された弾性ローラとを宥し、現像剤収容容器は、現像剤の弾性ローラ側への流出量を
規制する現像剤流出規制用窓が形成された中間壁を具備
し、現像剤担持体の軸方向での上記流出規制用窓の開口
幅が上記弾性ローラの同方向での長さよりも狭くなって
いる、ことによって遠戚される。

なお、その効果をより向上させるためには、請求項（２
）以下の態様とすることかできる。

［作用］本発明にあっては、現像剤（トナー）は上記弾性ローラ
によって現像剤担持体に供給されるが、その際容器内の
トナーは現像剤流出規制窓を介して弾性ローラに送られ
、しかも現像剤担持体の軸方向での上記現像剤流出規制
窓の長さ（幅）が弾性ローラの長さよりも小さいために
、同方向の端部でのトナーの送り出しが制限される。か
くして、現像剤担持体の端部におけるトナーの漏出がな
くなる。

［実施例］以下、添付図面にもとづいて本発明の詳細な説明する。

く第一実施例〉第１図は本発明の第一実施例の現像装置の部分断面図で
ある。本実施例において、現像装置は図中矢印立方向に
回転する潜像担持体としての感光体ｌ上の静電潜像を現
像するものである。感光体ｌとしては、例えばカールソ
ンプロセスにより静電潜像を形成したいわゆるゼログラ
フ感光体、特公昭４２−２３９１０号公報に記載のＮＰ
プロセスにより静電潜像を形成した表面に絶縁層を有す
る感光体、静電記録法により潜像を形成した絶縁体、転
写法により静電潜像を転写した絶縁体、その他適宜の方
法により静電潜像（あるいは電位潜像）あるいは磁気潜
像を形成担持する部材である。

現像装置は現像剤供給容器２、現像剤担持体としての現
像スリーブ３及び弾性規制部材としての弾性ブレード４
を有している。上記容器２は現像装置の長手方向（紙面
に直角な方向）に延在する開口部を有し、その開口部に
上記現像スリーブ３が設けられ、これは例えばアルくニ
ウム等の非磁性材料製である。現像スリーブ３は図にお
いて上記開口にて、右略半周面を容器２内へ突入させ、
左略半周面を容器外へ露出させて回転自在に軸支させて
横設してあり、矢印ｍ方向に回転駆動される。現像剤担
持体は上記円筒体（スリーブ）に限らず、回転駆動され
る無端ベルト形態等にしてもよい。また導電性ゴムロー
ラを用いてもよい。該現像スリーブ３の容器外露出面は
、感光体ｌの表面に優生な隙間を存して対面して現像領
域形成している。

上記現像スリーブ３の外表面に接触する弾性ブレート４
は、スリーブ回転方向下流側に傾いて（すなわちスリー
ブ回転方向に対向して）設けられている。

また、上記現像スリーブ３の背部には弾性ローラ５か設
けられている。該弾性ローラ５は、上記現像スリーブ３
の外表面に接触し、かつ図中矢印ｎの方向に回転可能に
支持されている。現像スリーブ３との接触点は弾性プレ
ート４のそれよりもスリーブ回転方向上流側（位置する
ように配置されている。

現像剤収容容器２は、上記弾性ローラ５の後部の位置に
トナー流出規制窓７が形成された仕切としての中間壁を
有しており、その後方空間（補給トナー収容部）にトナ
ー送り部材６が配設されている。該トナー送り部材６は
現像スリーブ３の回転軸と平行な軸によって回転可能に
支持されており、トナー送り用の弾性体６Ａを有してい
る。

上記トナー流出規制窓７はその周縁が弾性ローラ５に接
触するようになっており、その長平方向（紙面に直角方
向）の開口幅すは弾性ローラの軸方向の長さａよりも狭
く設定されている（第２図参照）。したかって上記トナ
ー流出規制窓７の開口は１弾性ローラによって全域にわ
たり遮蔽されている。

なお、現像スリーブ３の下部には弾性シート８が接触し
ており、容器２内のトナーか容器外へ漏れ落ちることを
防止している。

かかる本実施例での現像方法としては例えば特公昭５８
−３２３７５に記載の方法、すなわち潜像担持体（感光
体）ｌと現像スリーブ３どの間に微小な間隙を設け、こ
れらの間に直流を重畳した交番電圧を印加して、現像ス
リーブ３上の薄層トナーを感光体上の静電潜像に画像状
に転移させる方法を用いることかできるが、その他、接
触現像法でも利用できる。

次に以上のように構成された本実施例での現像装置の作
用について第２図にもとづき詳述する。

現像装置が動作状態になると、トナー送り部材が図中矢
印ｐ方向に回転し、トナーはトナー流出規゛制窓７から
弾性ローラ５に向は送り出される。

本実施例においては、既述のごとくのトナー流出規制窓
７の軸方向の幅すと弾性ローラ５の軸方向の長さａとが
、ａ　＞　ｂとなるように設定されているので、トナー
の流出幅は、＠ｂを保ちながら弾性ローラ５側に送られ
るため、弾性ローラ５と側壁との隙間へのトナーの流れ
込みが大幅に減少し、容器端部からも漏れ出しにくくな
る。ここで、上記弾性ローラ５が、トナー流出規制窓７
の周縁に接触していると、トナー流出幅の規制が高まり
、容器端部からの漏れ出し防止効果はさらに上がる。こ
の接触状態は、第３図ないし第５図Ｃ示すように、トナ
ー流出規制窓の上縁あるいは下縁のいずれか一辺に接触
していればよいが、好ましくは窓全域にわたり、接触し
ていた方かよい。

なお、上記トナー流出規制窓７が弾性ローラ５に接触し
ている場合でも幅方向の関係がａ＞ｂでなければ送り部
材によって搬送されるトナーは（ｂ−ａ）の領域からす
ぐに側壁まで広がってしまい、その後容器端部より漏れ
出しててしまった。

ここで、トナー流出規制窓７を弾性ローラ５に接触させ
る場合は、装置本体としての負荷トルクを下けるため、
軽圧接触であることが好ましい。

そのため弾性ローラ５の材質としては１発泡骨格構造の
スポンジを芯金に巻きつけたものなどが好ましい。

また、トナーの流出幅かほぼ上記＠ｂでスリーブ上まで
至るため画像形成領域の＠Ｃとトナー流出規制窓＠ｂと
の関係は、ｂ≧Ｃであることか好ましい。

次に、本実施例における現像装置の各部材についての具
体例と、それによる実験効果を示す。

■　現像スリーブ３としては直径２０ｍ５のアルミニウ
ム製のスリーブの表面をアランダム砥粒により不定型サ
ンドブラスト処理したものを用いた。

■　弾性プレード７してはウレタンゴム（ゴム硬度ＪＩ
Ｓ　６５°厚さ２　ａｍ）を用いた。

■　弾性ローラ５としては、直径７ｍ＋ｉのステンレス
鋼製芯金上にエバーライト（商品名）スポンジを・巻き
つけて直径１８開のローラ状にしたものを用い、現像ス
リーブの回転と同方向に回転させ現像スリーブに対する
相対速度（周速）を５０〜３００■論／ｓｅｃとした。

■　トナー送り部材６としてはステンレス鋼製芯金をク
ランク状に曲げ加工し長袖辺に自由長ｌＯ■で厚さ５部
斗厘のＰＥＴフィルムを貼りつけたものを用いた。

■　トナー流出規制窓の長手方向幅すは弾性ローラより
両端５１Ｉｌづつ狭くしかつ高さ方向の幅ｄは７■とし
、流出規制窓の下縁が弾性ローラに接触するようにした
。

■　トナーとしてはスチレン／アクリル樹脂とスチレン
ブタジェン樹脂の共重合体１００部にペリレン系赤の顔
料５部からなる平均粒径１３４■のトナー粉体にコロイ
ダルシリカ１．０％を外添した赤トナーを用いた。

このような■〜■の条件をもった現像剤薄層形成装置を
キャノン株式会社製のＮＰ１２１５複写機に組み込み、
２０００枚の画出しを行なった後、複写機内へのトナー
漏れ出しを観察したところ、現像器端部からの漏れによ
る機内汚染は殆んど生じなかった。

なお、上記トナー流出規制窓幅を弾性ローラ幅と同し幅
に設定した現像装置を用い、同様の実験を行なったとこ
ろ、現像器端部よりトナーか漏れ出し、複写機本体内の
転写帯電器か汚染され、若干の複写不良が生じた。

（第二実施例〉本発明の機能をさらに向上させるために前述の第一実施
例に付加して、以下のような構成をとるのがよい。

第６図に示すように、現像スリーブ３の幅をｅ、’ｆｌ
性ブレード４の現像スリーブの圧接領域の幅をｆ２現像
スリーブ表面の粗面加工領域９の幅をｇとし、これらと
前述の弾性ローラ幅ａ、トナー流出規制窓幅ｂ、画像形
成領域幅Ｃとの関係がｅ≧ｆ＞ｇ＞ａ＞ｂ≧Ｃとなるような位置関係をとると、容器端部からのトナー
の漏れ出し防止効果はさらに向上する。その際の作用は
次のごとくである。

トナー流出規制窓により、＠ｂを保って弾性ローラ側に
至ったトナーは、弾性ローラの回転速度か速かったり、
トナーの供給量が多かった場合など、弾性ローラの回転
に伴ない現像スリーブ近傍で、弾性ローラの＠ａより広
い幅に広がってしまう場合かある。このとき、現像スリ
ーブの幅ｅか弾性ローラ＠ａより広ければ（ｅｒａ）現
像スリーブか障壁となり、広がってまったトナーも直接
容器外へ漏れ出さない。また１弾性ブレードの現像スリ
ーブへの圧接領域幅ｆが弾性ローラ巾ａより広ければ（
ｆ＞ａ）、）ナーの流出幅が弾性ローラより広い幅にな
って、トナーが弾性ブレード当接部に至ってもこの当接
部で漏れなく帯電されて現像スリーブへの付着力が増す
ため、漏れ出しは防虫される。そして現像スリーブの粗
面加工領域の幅ｇが弾性ローラ幅ａよりも広く（ｇ〉ａ
）かつ弾性プレート当接幅ｆより狭く（ｆ〉ｇ）すれば
、現像スリーブ近傍でトナー流出幅が弾性ローラ＠ａよ
り広かっても、弾性ローラ幅のすぐ外側に粗面加工領域
が続くことから、トナーは現像スリーブの回転に伴ない
円滑に搬送され。

弾性ブレード当接部に至るため、容器下部からの漏れも
減少する。さらに、弾性ブレード当接部で仮りにトナー
が粗面加工領域の外側の平滑表面に広がっても、平滑で
あるかために、トナーへのトソボ付与能力が高く、また
薄層コート化されるため、トナーは現像スリーブに強く
付着し、漏れ出しにくくなる。

〈第三実施例〉第６図に示されるようにトナー収容容器内のトナー送り
部材６Ａの幅をｈとし、弾性ローラの幅ａ、　’ｒ−ナ
ー流出規制窓＠ｂとの関係をａ＞ｈ≧ｂとすることによ
り、トナー収容容器内てトナーの送り幅りを弾性ローラ
幅ａ以下にして端部へのトナーの流出を弾性ローラ部に
至る前に未然に阻止できる。

〈第四実施例〉第７図のごとく上記実施例２．３の構成に加え、さらに
現像スリーブの下部に当接している弾性シート幅ｉを弾
性ローラ＠ａより広くして（ｉ＞ａ）、配設することに
より、仮りに弾性ローラ幅より外側にトナーが流れ込む
ことかあっても、そのトナーは直接漏れ落ちることはな
い。

く第五実施例〉現像剤としては一成分磁性トナーを使用してもよい。こ
の場合は、第８図に示すように現像スリーブ内にマグネ
ットローラｌＯを固定位置に保持し、その磁気力を利用
してトナーを搬送し、現像部においても磁気力を利用す
るものである。その際、端部の漏れも磁気力によってさ
らに防止される。

［発明の効果］本発明は、以上のごとくであるので、磁性トナーのみな
らず非磁性−成分系の現像剤を用いた場合にあっても、
現像剤担持体の両端より現像剤が漏れ落ちるのを防止し
て機内の汚染の少ない現像装置を提供することかできる
。

また、画質の向上を目的としてトナーの粒度分布をシャ
ープにしてトナーめ流動性が向上した場合でも、本発明
によってトナーの漏れを出しを防止することか可能とな
った。

さらに、ビクトリアルフルカラー画像形成用等に用いる
ポリエステル系の非磁性トナーを用いた場合、あるいは
球状トナー、カプセルトナーを用いる場合においても、
従来装置に比べ、容器端部からのトナーの漏れ出しを格
段に減少させることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例装置の断面図、第２図は第
１図装置の概要構成を示す部分破断斜視図、第３図ない
し第５図は第１図装置のトナー流出規制窓についての変
形例をそれぞれ示す図、第６図は第二及び第三実施例装
置の概要構成を示す部分破断斜視図、第７図は第四実施
例装置の各部寸法関係を示す図、第８図は第五実施例装
置の断面図、第９図は従来装置を示す断面図、第１０図
は他の従来装置を示す部分破断斜視図である。２・・・・・・現像剤収容容器３・・・・・・現像剤担持体（現像スリーブ）４・・・
・・・弾性規制部材（弾性ブレード）５・・・・・・弾
性ローラ６−−−−−・トナー送り部材７・・・・・・トナー流出規制窓８・・・・・・弾性シート

Claims

【特許請求の範囲】

（１）潜像担持体の画像形成域に形成される電荷パター
ンを現像剤により現像する現像装置において、一成分現像剤を収容した現像剤収容容器と、該容器内開
口に設けられ、回転可能に支持された現像剤担持体と該
現像剤担持体の周面に自由端部が付勢して当接された弾
性規制部材と、該弾性規制部材に対し上記現像剤担持体
の回転方向上流側に位置し上記現像剤担持体に接触しつ
つ回転自在に支承された弾性ローラとを有し、現像剤収容容器は、現像剤の弾性ローラ側への流出量を
規制する現像剤流出規制用窓が形成された中間壁を具備
し、現像剤担持体の軸方向での上記流出規制用窓の開口
幅が上記弾性ローラの同方向での長さよりも狭くなって
いる、ことを特徴とする現像装置。
（２）現像剤流出規制窓はその開口縁部が弾性ローラに
接触していることとする請求項（１）に記載の現像装置
。
（３）現像剤担持体の表面は粗面に加工された領域を有
し、弾性ローラと現像剤流出規制窓と、画像形成領域と
、現像剤相持体と、粗面加工領域と、弾性規制部材と現
像剤担持体が形成する圧接部領域との軸方向での長さ関
係が、現像剤担持体、弾性規制部材圧接領域、粗面加工
領域、弾性ローラ、流出規制窓、画像形成領域の順に小
さくなるように設定されていることとする請求項（１）
または請求項（２）に記載の現像装置。
（４）現像剤を現像剤担持体方向に供給するトナー送り
部材を、現像剤流出規制窓に対し潜像担持体と反対側の
現像剤収容容器内空間に具備し、該トナー送り部材と弾
性ローラと現像剤流出規制窓の軸方向での長さ関係が、
弾性ローラ、トナー送り部材、現像剤流出規制窓の順に
小さくなるように設定されていることとする請求項（１
）ないし請求項（３）のいづれか一つに記載の現像装置
。
（５）現像剤収容容器内開口部下縁に一端が固定された
弾性シートを具備し、該弾性シートが現像剤担持体表面
に軽圧接触し、上記弾性シートの自由端たる他端は容器
下方側に延出しており、該弾性シートと、弾性ローラと
、弾性規制部材の圧接領域と、現像剤担持体の粗面加工
領域の軸方向の長さ関係が、弾性規制部材圧接領域、弾
性シート、粗面加工領域、弾性ローラの順に小さくなる
ように設定されている請求項（１）ないし請求項（４）
のうち一つに記載の現像装置。
（６）一成分現像剤は非磁性トナーであることとする請
求項（１）ないし請求項（５）のいづれか一つに記載の
現像装置。
（７）弾性ローラは発泡骨格構造のスポンジローラであ
ることとする請求項（１）ないし請求項（６）のいづれ
か一つに記載の現像装置。