JPH04295869A - 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、複写機などに装備され
る一成分現像剤を用いる現像装置に係り、特に現像装置
に対し上方に配置された感光体に現像剤を供給する現像
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在実用化されている現像装置では、現
像ローラ、現像ローラに供給するトナーを収容するトナ
ーホッパー、トナーホッパー内のトナーを現像ローラに
送り出すアジテータを略水平に横方向に配置した横型の
ものである。この横型の現像装置では、現像ローラ、ト
ナーホッパー、アジテータが略水平になるような姿勢に
配置する必要がある。

【０００３】よって、３台から４台の現像装置が必要な
カラー複写機、カラープリンタでは、横型の現像装置を
略垂直方向に配置しなけらならない。このためカラー複
写機を構成する装置のレイアウトの自由度が小さくなり
、複写機等の大型化の原因となっている。また現像装置
からのトナー飛散が問題となっている。

【０００４】そこで現像ローラ、トナーホッパー等を縦
方向に配置する構造とし、感光体の下方に現像装置を配
置して、上方に位置する感光体に現像剤を供給する現像
装置が、特開昭５３ー１１２７５３号公報、特開昭５７
ー１８５０５２号公報、特開昭５８ー２２３１５８号公
報にそれぞれ開示されている。特開昭５３ー１１２７５
３号公報に示されている現像装置は、トナーの確実な補
給ができて、しかも全体が小型であり、また現像ローラ
とトナータンクとの相対位置を自由に設定することがで
きるようにしたもので、トナー容器内のトナーは付勢体
からの外力を受けている可撓性薄片によって常に現像ロ
ーラに接合するように付勢された構造とすることにより
トナーが消費しつくされるまでトナーを半強制的に現像
ローラに供給させてトナーの架橋現象の発生を防止して
いる。

【０００５】特開昭５７ー１８５０５２号公報に示され
ている現像装置は、非接触方式の装置で、トナーを所定
の極性と電位に帯電した均一な薄層を得るために、一対
の現像ローラを設けて多量のトナーを保持させた一方の
ローラから他方のローラへ所望の極性と電荷量を持つト
ナーを電気力にて選択的に移動させて、ローラ上に厚み
が約３００μｍ以下のトナー層を複数形成して、非接触
現像を行うようにしている。このトナー層の厚さは、ロ
ーラの周速度あるいはローラ間の隙間寸法、交番電界の
印加の程度によって制御している。

【０００６】特開昭５８ー２２３１５８号公報に示され
ている現像装置は、現像剤担持体表面へのトナーを任意
の方向から供給できるような設計自由度の高い方式とし
たもので、その構造としては、弾性薄膜からなる現像剤
収納袋の中の現像剤を袋の弾性力に抗して詰めて収納し
、この袋の収縮力で現像剤担持体表面に現像剤が押圧接
触されるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５３ー１１２７５３号公報に示されている現像装置では
、現像ローラに供給されるトナーが十分に帯電していな
いので、トナーと現像ローラとの間の静電気力が弱く、
トナーが現像ローラから離脱しやすい。このため摩擦帯
電部材へ搬送されるまでに多くのトナーが飛散して周辺
を汚し、また利用されない無駄なトナー消費が増えるこ
とになる。

【０００８】特開昭５７ー１８５０５２号公報に示され
ている現像装置では、荷電制御の不完全なトナー層の中
から電気的に所定のトナーのみを選別することが行われ
ているため、帯電能力の異なるトナーは除々に選別され
蓄積することになる。このため経時的に帯電能力に応じ
た荷電制御を行わなければならず、そのための検知手段
を必要とする。そしてトナー電荷量が一定に制御される
ようになっても電気的な手段で繰り返し選別されたトナ
ーは粒径も変化しているため、結局画像品質を一定にす
ることができない不具合がある。

【０００９】特開昭５８ー２２３１５８号公報に示され
ている現像装置では、トナーが現像剤収納袋に当該袋の
弾性に抗して詰め込まれているので、袋の収縮力があら
ゆる方向へ作用する。したがって袋の開放部がシールさ
れない構造では、トナーが漏出することになる。特に袋
の中に塗布ローラが配置される構造では、トナーの動き
が助長され、漏出が激しいものとなる。また現像剤収納
袋に少しでも傷が付くと瞬時に袋が破裂し周辺にトナー
が飛散する不具合がある。

【００１０】また上記いずれの現像装置も、現像装置の
上側に配置されている感光体にトナーを供給するため、
トナーを上方へ比較的長い距離、移送するのは、構造的
に無理があるといえる。本発明は上記従来の問題点に着
目してなされたものであり、複写機等を構成する装置の
レイアウトを制限することがなく、しかもトナー落ち、
トナー飛散のおそれのない現像装置を提供することを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、一成
分現像剤が収容され開口部を有するケースと、前記ケー
ス内に備えられ前記開口部から一部が露出する状態に配
置された現像剤担持用ベルトと、前記現像剤担持用ベル
トが掛け渡され現像剤担持用ベルトを引き張った状態で
駆動させるベルト駆動手段と、前記現像剤担持用ベルト
に前記ケース内の一成分現像剤を供給する現像剤供給手
段とを有する現像装置である。

【００１２】請求項２の発明は、一成分現像剤が収容さ
れ開口部を有するケースと、前記ケース内に備えられ前
記開口部から一部が露出する状態に配置された現像剤担
持用ベルトと、前記現像剤担持用ベルトが掛け渡され現
像剤担持用ベルトを引き張った状態で駆動させるベルト
駆動手段と、ケース内の現像剤を撹拌する現像剤撹拌手
段と、前記現像剤撹拌手段より下方に配置され現像剤担
持用ベルトに前記ケース内の一成分現像剤を供給する現
像剤供給手段とを有する現像装置である。

【００１３】

【作用】請求項１の発明によれば、ベルト駆動手段によ
って駆動される現像剤担持用ベルトに、現像剤供給手段
がケース内の一成分現像剤を供給し、この現像剤は現像
剤担持用ベルトに担持され、ケースの開口部まで搬送さ
れて、感光体上の静電潜像に供給され、現像が行われる
。この現像装置では、現像剤が現像剤担持用ベルトに担
持されてケースの開口部まで搬送されるので、現像装置
を感光体の下側に配置し、上方に位置する感光体に対し
トナー飛散等をおこすことなく現像剤を供給することが
できる。請求項２の発明によれば、現像剤供給手段が現
像剤撹拌手段より下方に位置しているので、現像剤撹拌
手段によって現像剤供給手段に対し常に現像剤が供給さ
れることになる。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例を図面にしたがって説明する
。第１実施例について説明する。図１において符号３０
は複写機に装備される現像装置を示し、この現像装置３
０は感光体ベルト８の下側に配置され、現像装置３０の
上側に位置する感光体ベルト８に形成される静電潜像に
非磁性一成分現像剤としてのトナーを供給する。

【００１５】同図において符号１はケースを示し、この
ケース１の上部には開口部１ａが形成されている。ケー
ス１内にはトナーが収容される。またケース１内には一
対のベルト駆動ローラ４、５が配置されており、このベ
ルト駆動ローラ４、５は時計方向へ回転する。ベルト駆
動ローラ４は非磁性体であるアルミニウムによって構成
されている。またベルト駆動ローラ５はアルミニウム性
の芯金の外周に導電性ゴムなどの導電性の弾性材料によ
って構成されている。ベルト駆動ローラ５をこのように
構成したので、ベルト駆動ローラ５と感光体ベルト８と
の間にバイアス電圧を印加して現像を行うことも可能で
ある。

【００１６】ベルト駆動ローラ４、５には現像剤担持用
ベルト６が掛け渡されている。図３に示すようにこのベ
ルト６は導電体であるニッケル製の芯金４０の上面に誘
電体であるフッ素系樹脂をコートして構成された誘電層
４１から構成されている。この他、図４に示すように現
像剤搬送用ベルト６は、ニッケル製の芯金４０の上面に
下から順に、１０１５Ω・ｃｍ程度の体積抵抗を材料か
らなる厚さ１００μｍの層４３、アルミニウム粉を分散
させたポリエーテルウレタンからなる厚さ２０μｍの層
４４、誘電体であるポリエーテルウレタンからなる厚さ
２０μｍの層４５を形成して構成してもよい。これら三
層によって誘電層が構成されている。現像剤搬送用ベル
ト６をかかる構成すると、層４４のアルミニウム粉がフ
ロート電極としての働きをして多量のトナーを吸着する
ことができる。

【００１７】また図５に示すように現像剤搬送用ベルト
６は、ニッケル製の芯金４０の上面に下から順に、１０
１５Ω・ｃｍ程度の体積抵抗を材料からなる厚さ１００
μｍの層４３、ポリエーテルウレタンからなる厚さ５０
μｍの層、誘電体であるカーボンを分散させたフッ素系
樹脂からなる厚さ２０μｍの層５５を形成して構成して
もよい。これら二層によって誘電層が構成されている。

【００１８】現像剤搬送用ベルト６をかかる構成すると
、層５５がトナーのフィミングを防止する働きをし、現
像剤搬送用ベルト６の表面にトナーのカスが付着するの
を防止できる。なお誘電層は誘電率が４以下となるよう
に設定されている。したがって摩擦帯電したトナーの電
荷が保持され均一に帯電したトナー層を、現像剤担持用
ベルト６に形成することができる。

【００１９】符号３は現像剤供給手段としての供給ロー
ラを示し、この供給ローラ３は導電性のウレタンスポン
ジによって構成されている。この供給ローラ５にベルト
駆動ローラ４は現像剤担持ベルト６を介して圧接し、供
給ローラ３はベルト駆動ローラ４に２ｍｍから３ｍｍ程
度、食い込んでいる。したがって供給ローラ３と現像剤
担持用ベルト６とは面接触している。供給ローラ３は時
計方向へ回転する。

【００２０】さらにケース１内には、現像剤撹拌部材２
が配置されている。この現像剤撹拌部材２は半時計方向
へ回転する。符号７は弾性を有するウレタンゴム製のブ
レードを示し、このブレード７はケース１に固定され先
端部が開口部１ａから突出し、また現像剤担持用ベルト
６に３ｍｍから５ｍｍの食い込み量をもって圧接してい
る。

【００２１】次に、現像装置３０の動作について説明す
る。ベルト駆動ローラ４、５が時計方向へ回転し、現像
剤担持用ベルト６が矢印で示す方向へ駆動する。現像剤
撹拌部材２が半時計方向へ回転し、ケース１内のトナー
を供給ローラ３と現像剤担持用ベルト６とが圧接してい
る領域の近傍に供給する。供給ローラ３は時計方向へ回
転し、トナーを摩擦帯電させて、現像剤担持用ベルト６
に供給する。供給ローラ３はベルト駆動ローラ４に食い
込んでいるので、供給ローラ３と現像剤担持用ベルト６
との接触面積が大きくなり、効率よくトナーを帯電させ
ることができる。

【００２２】トナーは現像剤担持用ベルト６に静電気的
に吸着し担持されて、ブレード７によって薄層化された
後、現像剤担持用ベルト６と感光体ベルト８とが接触す
る現像領域に搬送され、感光体ベルト８に形成された静
電潜像に供給され、現像が行われる。なおブレード７に
よって削り取られたトナーはケース１内に落下し再び現
像剤担持用ベルト６に供給される。

【００２３】なお、ベルト駆動ローラ５は弾性体によっ
て構成されているので、現像剤担持用ベルト６を介して
感光体ベルト８と接触する部分が平らになるように変形
する。したがって現像剤担持用ベルト６は感光体ベルト
８と面接触し、現像剤担持用ベルト６と感光体ベルト８
とが接触する幅（ニップ幅）が大きくなり、感光体ベル
ト８に形成された静電潜像に確実にトナーの供給をする
ことができるようになる。

【００２４】第２実施例について説明する。現像剤担持
用ベルトは図３に示した構成のものを用い、有機感光体
を有する感光体ドラムを使用した。そしてトナーをプラ
スに帯電させ、いわゆるポジーポジ接触現像を行った。 現像剤担持用ベルトと感光体ドラムの線速度はともに１
５０ｍｍ／ｓｅｃとし、ブレード７の現像剤担持用ベル
ト６に対する食い込み量は５ｍｍとた。

【００２５】他の、構成、条件は第１実施例と同様とし
た。この実施例では、現像剤担持用ベルト６上に単位面
積当たり質量が１．１から１．５ｍｇ／ｃｍ２、単位面
積当たり電荷量が８から１２μＣ／ｇの均一なトナー層
を形成された。そしてかかる条件で現像を行ったところ
、階調性に優れ、かつライン部の鮮明な画像を得ること
ができた。

【００２６】第３実施例について説明する。図２に第３
実施例にかかる現像装置７０に示す。現像装置７０は供
給ローラ３が現像剤撹拌部材２より下方に配置されてい
る。したがって現像剤撹拌部材２によって、ケース１内
のトナーは供給ローラ３に常に供給される。したがって
安定したトナーの補給が可能である。同図中、図１に示
されている符号は、同一または相当の部材を示す。感光
体ベルトの代わりに感光体ドラム用いた他は第１実施例
と同様の条件とした。

【００２７】この実施例では、現像剤担持用ベルト６上
に単位面積当たり質量が１．４から１．６ｍｇ／ｃｍ２
、単位面積当たり電荷量が１０から１４μＣ／ｇの均一
なトナー層を形成された。そしてかかる条件で現像を行
ったところ、階調性に優れ、かつライン部の鮮明な画像
を得ることができた。上記実施例では、非磁性１成分の
現像剤を使用しているが、他のタイプの一成分現像剤を
使用することも可能である。上記実施例では、現像装置
を複写機に搭載しているが、本発明にかかる現像装置は
ファクシミリ、各種プリンタに搭載することが可能であ
る。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明にかかる現像装置よ
れば、複写機等を構成する装置のレイアウトを制限する
ことがなく、しかもトナー落ち、トナー飛散のおそれが
なくなる。さらに請求項２の発明によれば、現像剤が現
像剤担持用ベルトに安定して供給することができるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例にかかる現像装置の構成を
示す図である。

【図２】本発明の第３実施例にかかる現像装置の構成を
示す図である。

【図３】現像剤担持用ベルトの構成を示す図である。

【図４】現像剤担持用ベルトの構成を示す図である。

【図５】現像剤担持用ベルトの構成を示す図である。

【符号の説明】

１　　　　　　ケース ２　　　　　　現像剤撹拌部材 ３　　　　　　供給ローラ ４　　　　　　ベルト駆動ローラ ５　　　　　　ベルト駆動ローラ ６　　　　　　現像剤担持用ベルト ８　　　　　　感光体ベルト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一成分現像剤が収容され開口部を有するケ
   ースと、前記ケース内に備えられ前記開口部から一部が
   露出する状態に配置された現像剤担持用ベルトと、前記
   現像剤担持用ベルトが掛け渡され現像剤担持用ベルトを
   引き張った状態で駆動させるベルト駆動手段と、前記現
   像剤担持用ベルトに前記ケース内の一成分現像剤を供給
   する現像剤供給手段とを有する現像装置。
2. 【請求項２】一成分現像剤が収容され開口部を有するケ
   ースと、前記ケース内に備えられ前記開口部から一部が
   露出する状態に配置された現像剤担持用ベルトと、前記
   現像剤担持用ベルトが掛け渡され現像剤担持用ベルトを
   引き張った状態で駆動させるベルト駆動手段と、ケース
   内の現像剤を撹拌する現像剤撹拌手段と、前記現像剤撹
   拌手段より下方に配置され現像剤担持用ベルトに前記ケ
   ース内の一成分現像剤を供給する現像剤供給手段とを有
   する現像装置。