JPH04149486A

JPH04149486A - 現像装置

Info

Publication number: JPH04149486A
Application number: JP2273742A
Authority: JP
Inventors: Soichiro Nishimura; 西村　惣一郎
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1990-10-12
Filing date: 1990-10-12
Publication date: 1992-05-22

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】［産業上の利用分野コこの発明は現像装置に関するもので、更に詳細には、電
子写真等に用いられる像担持体上の静電潜像を可視像に
現像する現像装置に関するものである。

［従来の技術］従来のこの種の現像装置として、第５図に示すような構
造のものが知られている。

従来のこの種の現像装置１０ａは、非磁性トナー１２と
、トナー１２を収容する収容容器１４と、この収容容器
１４の下部の開口に設けられトナー１２を帯電しつつ排
出するトナー補給ローラ１６と、排出されたトナー１２
を表面に保持して現像領域へと搬送する導電性の現像ロ
ーラ１８と、この現像ローラ１８に現像バイアスを印加
するための電圧印加手段２０と、この現像ローラ１８に
その自由端を現像ローラ１８の回転方向とは逆方向に向
けて圧接された帯電ブレード２２とで構成されている。

ここで用いられているトナー１２は非磁性で、スチレン
−アクリル系の樹脂に着色剤としてのカーボンブラック
を混合したものに、電荷制御剤として正帯電トナーには
ニグロシン染料、脂肪酸金翼環、第４級アンモニウム塩
等の電子供与性物質が、負帯電トナーにはアゾ系含金属
染料、塩素化パラフィン、塩素化ポリエステル等の電子
受容性物質が添加されており、外添剤として、流動性向
上等を目的としてコロイダルシリカ等を外添している。

また、現像ローラ１８の表面及び帯電ブレード２２は、
トナー１２を所定の極性帯電させるような材質が選ばれ
ており、トナー１２の正帯電のためにはポリエチレン、
ポリ塩化ビニル等が、負帯電のためにはポリメチルメタ
アクリレート、シリコン樹脂等が用いられる。

上記のように構成される従来の現像装置において、収容
容器１４中に収容されている非磁性のトナー１２は、ス
ポンジ製のトナー補給ローラ１６の回転によって摩擦帯
電を受けつつ容器外部に排出される。この場合、トナー
１２は負帯電性のものが選ばれている。こうして帯電し
たトナー１２は現像ローラ１８上に落下し、鏡像力及び
ファンデルワールス力により現像ローラ１８の表面に付
着する。そして、現像ローラ１８の回転によって搬送さ
れるが、この際現像領域上流側に設けられた帯電ブレー
ド２２で更に摩擦帯電され、現像領域近傍へと運ばれ、
そこで感光体２４上の静電潜像からの静電力により飛翔
して感光体２４上に付着し、潜像を可視像に現像する。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、従来のこの種の現像装置では、現像ロー
ラ１８の表面に付着されたトナー１２を帯電ブレード２
２によって摩擦帯電しつつ現像領域へと搬送するため、
均一な摩擦帯電のためにはトナー１２層を非常に薄くす
る必要があり、その結果トナー１２の搬送能力が非常に
劣っていた。

また、トナー層を厚くすると、未帯電トナーが生じ、こ
のトナーが画像部以外に付着するいわゆる下地かぶり原
因となり、画質の劣化を起こす基になっていた。

この発明は上記事情に鑑みなされたもので、その目的は
、未帯電トナーの生じにくい搬送能力の高い現像装置を
提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために、この発明の現像装置は、像
担持体上の静電潜像を可視像に現像する現像装置を前提
とし、現像剤を表面に保持して搬送する現像剤搬送手段
が、円柱状の回転体と、この回転体の外側に同軸に位置
すると共に、多数の小孔が設けられた導電性の円筒とで
構成され、上記回転体及び円筒は相対的に回転可能に支
持されていることを特徴とするものである。

この発明において、上記円筒は回転体と同軸上に位置す
る多数の小孔を有する導電性のものであれば、その材質
は任意のものでよく、例えば金属メツシュにて形成する
ことができる。この場合、金属メツシュの目の大きさは
現像剤の粒径によって異なるが、現像剤の粒径が約１０
μｍの場合には約５０μｍ〜２００μｍ程度が望ましい
。

また、上記回転体と円筒は相対的に回転可能であれば、
回転体と円筒の回転方向は同方向あるいは反対方向のい
ずれであっても差し支えないが、同方向に回転する方が
現像剤の搬送力が高くなるので望ましい。この場合、そ
の回転速度は、円筒の方が速くかつ周速比１よりも大で
ある方が現像剤の摩擦帯電の上では有利であるが、あま
り大きいと円筒と回転体との間で現像剤が粉砕力を受け
て微粉化するので好ましくなく、望ましくは周速比５以
下にする方がよい。

加えて、回転体と像担持体の間に印加する現像バイアス
は、直流電圧に限定されるものではなく、交流電圧であ
ってもよい。

［作用コ上記のように構成することにより、現像剤搬送手段と接
触した現像剤は、回転体と円筒との間に保持されて、こ
の回転体と円筒の相対的回転によって相互の間で摩擦帯
電を受けつつ現像領域へと搬送される。

［実施例］以下にこの発明の実施例を図面に基いて詳細に説明する
。

以下に説明する図面は負帯電の現像剤（以下にトナーと
いう）を用いた反転現像の例であり、また、従来の現像
装置と同一部分には同一符号を付して説明する。

第１図はこの発明の現像装置の一実施例が示されている
。

この発明の現像装置１０は、像担持体である感光体２４
の近接位置に配設されており、そして、非磁性トナー１
２と、このトナー１２を収容する収容容器１４と、この
トナー１２を表面に保持して現像領域へと搬送する現像
剤搬送手段２６と、この現像剤搬送手段２６にその一端
を接し過剰なトナー１２を掻き落とすトリマーブレード
２８とで構成されている。

現像剤搬送手段２６は、第２図に示すように、円筒形の
金属メツシュ３０と、この金属メツシュ３０の内部に備
えられた金属メツシュ３０の内径とほぼ同一で若干小な
る径を有する円柱形の現像ローラ１８とで構成されてお
り、各々は相対的に回転可能にかつ同軸で支持されてい
る。両者の径の差は、搬送能力と帯電能力とに関係する
パラメータであるが、トナー粒径（約１０μｍ）からほ
ぼ５０〜２００μｍ程度にするのが望ましい。そして、
現像バイアスのための電圧印加手段２０゜２１は、現像
ローラ１８及び金属メツシュ３０にそれぞれ備えられて
いる。

現像ローラ１８は、バイアス電圧印加可能なように導電
性の材質の材質からなっており、例えば、アルミニウム
等の金属あるいは導電性ゴム等が用いられる。また、現
像ローラ１８表面は、トナー１２を所定の極性に帯電さ
せるような絶縁性の材質で被覆されており、トナー１２
の正帯電のためにはポリエチレン、ポリ塩化ビニル等が
、負帯電のためにはポリメチルメタアクリレート、シリ
コン樹脂等が用いられる。

また、金属メツシュ３０の目の大きさは、トナー粒径（
約１０μｍ）よりも十分大きいことが必要であるが（５
０μｍ以上）、あまり大きくてもトナー１２搬送力や帯
電力が低下してしまうので、２００μｍ以下が望ましい
。このとき、金属メツシュ３０の回転方向として現像ロ
ーラ１８と同方向または逆方向が考えられるが、同方向
に回転する方が現像剤搬送力が高くなるのでその方が望
ましい。またその回転速度は、金属メツシュ３０のほう
が速くかつ周速比１よりも大である方がトナー１２の摩
擦帯電の上では有利であるが、あまり大きいと金属メツ
シュ３０と現像ローラ１８との間でトナー１２が粉砕力
を受けて微粉化するので好ましくなく望ましくは周速比
５以下である方がよい。しかしながら、この発明の現像
装置において金属メツシュ３０と現像ローラ１８の回転
方向及びその周速比は、上記の記述に限定されるもので
はない。

第４図に示す通り、現像ローラ１８及び金属メツシュ３
０には前記した電圧印加手段２０．２１が設けられてお
り、その値の負の電圧印加は、現像ローラ１８→金属メ
ツシユ３０→静電潜像画像部の順にその電位の絶対値が
小さくなるように設定されている。したがって、現像ロ
ーラ１８に付着している負に帯電したトナー１２は、現
像ローラ１８−金属メッシュ３０→静電潜像画像部の方
向に向かう静電力を受けて飛翔し、感光体２４上の静電
潜像をへと可視像へと現像する。

ここで用いられているトナー１２は非磁性で、スチレン
−アクリル系の樹脂に着色剤としてのカーボンブラック
を混合したものに、電荷制御剤として正帯電トナー１２
にはニグロシン染料、脂肪酸金属塩、箪４アンモニウム
塩等の電子供与性物質が、負帯電トナー１２にはアゾ系
含金属染料、塩素化パラフィン、塩素化ポリエステル等
の電子受容性物質が添加されており、外添剤として、流
動性向上等を目的としてコロイダルシリカ等を外添して
いる。

なお、感光体２４の外周近接位置には、感光体２４の回
転方向に沿って順次、帯電コロトロン４０、静電潜像形
成手段４２、現像装置１０、転写前コロトロン４４、転
写コロトロン４６、剥離用除電コロトロン４８、除電コ
ロトロン５０及びクリーナ５２が配設されている。

次に、この発明の現像装置の動作について説明する。

収容容器１４中に収容されている非磁性のトナ−１２は
、現像ローラ１８上に落下し、鏡像力Ｂびファンデルワ
ールス力により現像ローラ１８ｚ面に付着する。付着し
たトナー１２は金属メツシュ３０と現像ローラ１８の回
転に伴って感光書２４と対向する現像領域へと搬送され
るが、このときトナー１２はこの両者の相対的な回転に
よって両者間に入り込み、そこで摩擦帯電を受けて所定
の極性に帯電される。そして、その均一に帯電したトナ
ー１２は、現像領域手前で金属メツシュ３０上に溢れ出
ている過剰なトナー１２を金属メツシュ３０に触れるよ
うに設けられているトリマーブレード２８によって掻き
落とされて現像領域へと運ばれる。現像領域に運ばれた
トナー１２は感光体２４上に形成された静電潜像に飛翔
されて可視像が形成される。

なお、この発明は上記実施例のものに限定されるもので
はなく、例えば、金属メツシュ３０と感光体２４の間に
印加する現像バイアスは、実施例のように直流電圧に限
定されず、例えば米国特許ｊｌ！３８６６５７４号に記
載されるような、交流電圧であってもよい。また、上記
実施例は反転現像の例であるが、この発明はこれに限定
されるものではなく、正規現像においても、その主旨を
逸脱しない現像装置がこの発明に含まれることは明らか
である。

［発明の効果コ以上に説明したように、この発明によれば上記のように
構成されているので、以下のような効果が得られる。

１）円筒と回転体との間で非磁性現像剤は均一に摩擦帯
電されるので、下地かぶりのない鮮明な画像を得ること
ができる。

２）現像剤の搬送能力を高くできるので、高速印字に対
応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の現像装置の断面図、第２図はこの発
明における現像剤搬送手段の断面図、第３図は現像剤搬
送手段の要部を示す斜視図、第４図はこの発明の現像装
置における印加電圧の関係を示す説明図、第５図は従来
の現像装置の断面図である。１２・・・非磁性トナー（現像剤）、１８・・・現像ローラ（回転体）、２６・・・現像剤搬送手段、３０・・・金属メツシュ（円筒）。

Claims

【特許請求の範囲】現像剤を表面に保持して搬送する現像剤搬送手段と、該
現像剤搬送手段により搬送されてきた前記現像剤により
像担持体上に記録された静電潜像を可視像に現像する現
像装置において、前記現像剤搬送手段が、円柱状の回転体と、この回転体
の外側に同軸に位置すると共に、多数の小孔が設けられ
た導電性の円筒とで構成され、上記回転体及び円筒は相
対的に回転可能に支持されていることを特徴とする現像
装置。