JPH04211285A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機やレー
ザープリンタ等に使用される現像装置に係り、詳細には
非磁性一成分現像剤を使用する現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像担持体上に形成された静電潜像を現
像する現像剤としては、一般に、一成分現像剤あるいは
二成分現像剤が用いられている。このうち二成分現像剤
は現像に寄与するトナーとこれを担持するキャリアとか
ら構成されている。このような二成分現像剤はトナーと
キャリアとの混合比を一定に保持する必要、換言すれば
、トナーの濃度を一定に保持する必要があるが、トナー
濃度を一定に維持することは非常に困難である。これに
対し、一成分現像剤はトナーのみから成り立っているの
で、このような濃度調整が必要無いという点で有効であ
る。

【０００３】更にこの一成分現像剤は、磁性を有するタ
イプと非磁性のタイプとに分類される。一成分磁性現像
剤は非磁性現像剤の粒子に磁性材料を含有させたもので
ある。そして、このような磁性現像剤を用いる現像装置
では、画像担持体に現像剤を供給する現像ローラーの内
部に複数の磁極を有するマグネット部材が配設され、現
像剤を磁力で現像ローラー上に吸着してこれを搬送する
ように構成されている。しかし、磁性現像剤を使用する
にあたっては、以下に示すような問題点が生じる。■マ
グネット部材を現像ローラーに組込まなければならない
ので、現像ローラーが複雑で且つ大型なものとなり、加
えて高価なものとなってしまう。■磁性粒子を加えた磁
性現像剤は非磁性現像剤より高価なものとなってしまう
。■磁性現像剤は現像に寄与しない磁性粒子を含有して
いるので色彩の再現性が十分でない。従って、磁性現像
剤を用いてカラー現像を行うのは困難である。

【０００４】それ故、このような問題点を解決するもの
として、一成分非磁性現像剤を使用する現像装置が従来
から多数提案されているが、この現像装置にあっては如
何にして非磁性現像剤を所定の電荷量に帯電させ、且つ
、これを現像ロールの表面で所定の厚さに薄層化するか
が重要なポイントとなっている。

【０００５】米国特許第４，２３２，６２８号等、一成
分非磁性現像剤を使用する多数の現像装置においては、
現像ローラーに圧接する一枚の弾性ブレードを用いて当
該ローラーの表面にトナー薄層を押圧形成すると共にこ
れを摩擦帯電し、この薄層化されたトナーを静電潜像の
形成された感光体に供給する構成が使用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに弾性ブレードを現像ロールに圧接させる構成におい
はブレードに経時的な弾性疲労や変形が発生するので、
プリント枚数が数千枚に達するにつれ所望のトナー帯電
量やトナー薄層を得られなくなるといった問題点が生じ
てしまう。

【０００７】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、上述の弾性ブレ
ードを使用することなく現像ロール上にトナーの薄層を
形成することが可能であり、長期にわたってその性能を
維持することが可能な現像装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の現像装置は、トナーを収容するハウジング
と、外周表面の一部がトナーと接すると共に当該表面に
粗面加工が施され回動によって上記ハウジング内からト
ナーを搬出する搬送ローラーと、この搬送ローラーと所
定の間隙を保って配設されて搬送ローラーに付着したト
ナー層の厚さを規制するドクターブレードと、上記搬送
ローラーと所定の間隔をおいて平行に配設されると共に
搬送ローラーと異なる周速で回動する現像ローラーと、
上記搬送ローラーと現像ローラーとの間に直流バイアス
電圧を印加する電圧印加手段とを備え、搬送ローラーで
搬出されたトナーを現像ローラーを介して画像担持体に
付着させることにより、画像担持体の表面に形成された
静電潜像を現像して可視像を形成することを特徴とする
ものである。

【０００９】

【作用】上記技術的手段によれば、粗面加工された搬送
ローラーをハウジングに堆積したトナー内で回動させる
ことによりトナーが摩擦帯電される一方、帯電したトナ
ーはドクターブレードで所定の厚さに薄層化されて搬送
ローラーに付着し、また、搬送ローラーと現像ローラー
との間には電位差が存在するので、搬送ローラー上に形
成されたトナー薄層は両ローラーの近接点で現像ローラ
ーに転移して現像ローラー上にトナー薄層を形成する。

【００１０】

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の現像装置
を詳細に説明する。図１は本発明の現像装置を適用し得
る電子写真複写機の概略を示すものである。符号１は複
写機のハウジングであり、セレニウムからなる感光フィ
ルムを外周面に有する画像担持体（以下、感光ドラム）
２がその中央に回転可能に固定されている。この装置に
おいては、ハウジング１に対して相対的に移動する原稿
台３の上に置かれた原稿をイメージキャリアランプ４で
光学的に走査し、原稿に描かれた画像を光伝導部材５で
感光ドラム２上に結像させることにより、感光ドラム２
の表面に静電潜像が形成される。感光ドラム２の周囲に
は、原稿画像を結像させる以前に感光ドラム２の外周面
の電荷を除去する除電荷ランプ６と、この除電荷後に感
光ドラム２の外周面を均一に帯電させる帯電器７と、本
発明に係り、感光ドラム２の外周面に形成された静電潜
像に対し選択的に現像剤を供給し、潜像を可視像化する
トナー供給装置８とが配設されている。尚、本実施例に
おける感光ドラムの表面電位は、画像形成時の状態にお
いて６００Ｖである。

【００１１】ハウジング１の下部には給紙セクションが
設けられており、給紙カセット１１が取り外し可能にハ
ウジング１の一側から挿しこまれる一方、この給紙カセ
ット１１内のトップシートＰに回転接触してこれをハウ
ジング１内に送り込む給紙ローラー１２が配設されてい
る。そして、給紙セクションから搬送されたシートＰは
レジスターローラー１５によって位置決めされた後、感
光ドラム２の転写部へと搬送される。尚、符号１３は手
差し給紙用のガイドである。

【００１２】また、感光ドラム２の転写部には搬送され
てきたシートＰにトナー像（可視像）を転写するための
転写帯電器１６が配設されており、シートＰはこの転写
帯電器１６と感光ドラム２との間を通過する。トナー像
を担持したシートＰはコンベヤベルト１９によって定着
器２０に搬送される。そして、シートＰ上のトナー像は
定着器２０を構成する一対のヒートローラー２１によっ
て加圧、加熱されて定着される。画像が定着されたシー
トＰは一対の排出ローラー２２によりトレイ２３上に排
出される。転写工程後に感光ドラム２に残留したトナー
はクリーニングユニット１８により除去することが可能
となっている。

【００１３】次に、本実施例のトナー供給装置８につい
て説明する。第２図に示すように、トナー供給装置８は
後部フレーム２４、下部フレーム２６及び上部フレーム
２８からなるハウジング３０を有している。このハウジ
ング３０は隔壁３７により２つの部屋に分割されており
、後部の部屋には非磁性トナーＴが蓄積されている。 ハウジング３０内には感光ドラム２に向けてトナーＴを
搬送する現像ローラー３２が下部フレーム２６と前部フ
レーム２８との間に配置されると共に、搬送ローラー３
４が約２５μｍのギャップを保って上記現像ローラー３
２と平行に配設されている。

【００１４】現像ローラー３２は金属性の軸３６とこの
軸３６の回りを被覆する体積抵抗率１０７〜１０９Ωｃ
ｍの導電性ゴム質部材とから構成され、感光ドラム２に
近接配置されて感光ドラム２と反対方向に回動する。一
方、搬送ローラー３４はアルミニウム製の円筒状スリー
ブで形成され、その外周面はサンドブラスト処理の後に
ニッケルメッキが施されている。メッキ後の外周面の表
面粗さは約１μｍであるが、一定の厚さのトナー層を得
るためには、表面粗さを０．５〜２μｍに保つことが好
ましい。

【００１５】ドクターブレード５２は約２５μｍのギャ
ップを保って搬送ローラー３４と対向配置されている。 これにより、搬送ローラー３４の外周面上のトナー層の
厚さがドクターブレード５２によって制御される。仮に
、搬送ローラー３４とドクターブレード５２とのギャッ
プをより広くしたとすれば、シートＰ上のトナー像の濃
度はより濃くなるが、トナー像の鮮明度はより低下する
。そして、このギャップは現像ローラー３２と搬送ロー
ラー３４とのギャップに略等しくなっている。

【００１６】更に、トナーＴが蓄積されているハウジン
グ３０の後部の部屋にはトナーＴを撹拌するためのアジ
テータ３１が設けられている。これによりトナーＴの搬
送ローラー３４への付着がよりスムーズに行われる。

【００１７】また、感光ドラム２、現像ローラー３２及
び搬送ローラー３４は夫々バイアス電源５１に接続され
ており、現像ローラー３２と感光ドラム２との間には現
像バイアス電位が与えられる一方、現像ローラー３２と
搬送ローラー３４との間にはトナーＴを搬送ローラー３
４から現像ローラー３２へ静電誘引するための電位差が
与えられている。尚、本実施例における現像バイアス電
位は直流−２００Ｖである。

【００１８】このように構成された本実施例の現像装置
では、以下のようにして現像ローラー３２上にトナー薄
層が形成される。搬送ローラー３４は現像ローラー３２
の２倍の周速でこのローラー３２と対向する方向に回動
しており、粗面加工の施されたその外周面がハウジング
３０内に蓄積されたトナーＴと擦れ合ってトナーＴが摩
擦帯電する。この場合、トナーＴはプラス電位に帯電さ
れる。搬送ローラー３４には負の電位、例えば−１００
Ｖを与えておくと、トナーＴは静電誘引力によって搬送
ローラー３４に付着し、このローラー３４の回転に伴っ
て運動する。従って、搬送ローラー３４に付着したトナ
ーとその他のトナーとの間には相対的な運動が生じるの
で、付着したトナー及びその周囲のトナーを十分に摩擦
帯電させることができる。

【００１９】搬送ローラー３４に形成されたトナー薄層
は現像ローラー３２と搬送ローラー３４とに挟まれた領
域へと搬送される。この際、搬送ローラー３４より負の
電位を現像ローラー３２に与えることにより、搬送ロー
ラー３４上のトナー薄層は静電誘引力によって現像ロー
ラー３２へと転移する。尚、このとき現像ローラー３２
と搬送ローラー３４との間の電位差を変化させることに
より、現像ローラー３２へのトナーの転移量が増減する
ので、シートＰに転写されるトナー像の濃度を任意に調
整することが可能となる。

【００２０】現像ローラー３２は矢線方向に回動してお
り、感光ドラム２との対向位置へトナー薄層を搬送する
。感光ドラムは現像ローラーの半分の周速で回動してい
る。電源５１からは現像バイアス電位が現像ローラー３
２と感光ドラム２との間に印加されているので、現像ロ
ーラー３２に付着したトナー粒子が感光ドラム２へと飛
翔し、これによってドラム２上に形成された潜像が現像
される。また、搬送ローラー３４からは常に帯電したト
ナーＴが現像ローラー３２へと転移し、現像ローラー３
２上にトナー薄層を再形成する。

【００２１】尚、本発明はこの実施例に限定されるもの
ではなく、各種変形例を実施可能である。例えば、現像
ローラー、搬送ローラー及び感光ドラムの周速の関係も
トナーの帯電電荷量の違いによって変更して差し支えな
く、現像ローラーと搬送ローラーとの間に与える電位差
についても、必要とするトナー搬送量に応じて適宜変更
して差し支えない。また、搬送ローラーは導電性発泡材
料によっても製作可能であり、その表面粗さもトナー薄
層の厚み変化によって修正可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の現像
装置によれば、弾性ブレード等、経時的に劣化を生じ易
い部品を使用することなくトナーを現像ローラー上に薄
層化することができ、長期にわたって良好な現像状態を
維持することが可能となる。

【００２３】また、現像ローラーと搬送ローラーとの間
に与える電位差を加減することにより、現像ローラーに
付着するトナー量を任意に調整可能なので、容易に画像
濃度の調整を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置を適用し得る電子写真複写機
の実施例を示す概略断面図である。

【図２】トナー供給装置の実施例を示す概略断面図であ
る。

【符号の説明】

２　　　　画像担持体（感光ドラム） ３０　　　　ハウジング ３２　　　　現像ローラー ３４　　　　搬送ローラー ５２　　　　ドクターブレード Ｔ　　　　トナー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　トナーを収容するハウジングと、外周
   表面の一部がトナーと接すると共に当該表面に粗面加工
   が施され回動によって上記ハウジング内からトナーを搬
   出する搬送ローラーと、この搬送ローラーと所定の間隙
   を保って配設されて搬送ローラーに付着したトナー層の
   厚さを規制するドクターブレードと、上記搬送ローラー
   と所定の間隔をおいて平行に配設されると共に搬送ロー
   ラーと異なる周速で回動する現像ローラーと、上記搬送
   ローラーと現像ローラーとの間に直流バイアス電圧を印
   加する電圧印加手段とを備え、搬送ローラーで搬出され
   たトナーを現像ローラーを介して画像担持体に付着させ
   ることにより、画像担持体の表面に形成された静電潜像
   を現像して可視像を形成することを特徴とする現像装置
   。
2. 【請求項２】　　ハウジング内にトナー撹拌手段が設け
   られていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 【請求項３】　　現像ローラーは、金属製の軸及びこの
   軸の回りを被覆する導電性ゴム質部材からなることを特
   徴とする請求項１記載の現像装置。