JPH0477771A

JPH0477771A - 電子写真現像装置

Info

Publication number: JPH0477771A
Application number: JP2190589A
Authority: JP
Inventors: Koji Matsumoto; 浩司松本
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1990-07-20
Filing date: 1990-07-20
Publication date: 1992-03-11

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、電子写真現像装置に関するものである。

（従来の技術）従来、電子写真記録装置においては、帯電させた感光ド
ラムを光源により照射してその表面に静電潜像を形成し
、該静電潜像にトナーを付着させて現像を行った後に該
トナー像を記録媒体に転写させるようになっている。

そして、上記現像は感光ドラムに対向して配設された現
像装置によって行われる。

第２図は従来の電子写真現像装置の断面図であ図におい
て、１はトナー収容槽、２は該ｌ・ナー収容槽１内に貯
留されている非磁性一成分のトナ、３は撹拌部材、４は
所定の速さで回転するトナー担持体、すなわち現像ロー
ル、５は該現像ロール４に接触して同方向に回転する多
孔性弾性体ロールからなる塗布ロールである。

上記現像ロール４と塗布ロール５は相対的回転により摩
擦帯電され、」１記現像ロール４の表面にトナー２が付
着する。該トナー２は弾性のある金属製薄板を用いた規
制ブレード６、現像ロール４の表面を摩擦することによ
り所定の厚さのｌ・ナー層を形成し、該トナー層が感光
ドラム７の表面に供給されて可視像となる。

そして、上記現像ロール４の表面に残留したトナー２は
回収ブレード８によりトナー収容槽１内に回収される　
（特開昭６０−５３９７５号、特開昭６２１７０９８７
号公報参照）。

この場合、間隙を置いて対向させられている感光ドラム
７の表面に現像ロール４上のトナー２を飛翔させる非接
触現像方式であるため、非画像部にトナー２が直接触れ
ることがなく、地かぶりのない鮮明な画像を得ることが
できる。その反面、感光ドラム７と現像ロール４の距離
を大きくすることができず、約１００〜３００　ミクロ
ンとしてあり、その分現像ロール４上に形成すべきトナ
ー層をそれに対して薄くする必要がある。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記従来の電子写真現像装置においては
、現像装置としてトナー２を押しつふさずに、軽く現像
ロール４に付着させ、トナー２に適度な帯電量を持たせ
、逆帯電トナー２　（反転現像では正に帯電したトナー
）の割合が少なく、現像ロール４、規制ブレード６の摩
耗を少なくする必要があるが、これら各必要事項を満足
する形で現像ロール４上のトナー層厚を小さくすること
はできない。

すなわち、トナー層厚、トナー帯電量を制御するパラメ
ータとして考えられるのは、現像ロール４の表面粗さと
規制ブレード６の線圧の二つだけであるが、現像ロール
４の表面粗さが１μｎＲｚ以下では、表面粗さに対して
トナー搬送量の感度が高くなり、製造時の表面粗さのば
らつきを吸収することができない。また、ある程度荒れ
た表面の場合、規制ブレード６の線圧をその弾性限界ま
で高くしてもトナー層を薄くすることは困難である。

したがって、現像ロール４の表面の粗さは１〜５μｍＲ
ｚの範囲に限定され、その弁製造コストが高くなってし
まう。

また、規制ブレード６の線圧を強くすると、現像ロール
４、規制ブレード６の摩耗が大きくなるとともに、トナ
ー２が強い力を受けて現像ロール４に固着してしまい、
記録画像の濃度が低下し、画質の劣化を生しるだけでな
く、トナー２の帯電量が高くなってしまい、現像ロール
４から感光ドラム７にトナー２を飛翔させるのに大きな
電界が必要となる。そこで、現像バイアス電位を感光ド
ラム７の表面より高くして無理にトナー２を飛翔させる
と、地かぶりが生してしまう。

逆に、規制ブレード６の線圧を弱くするとトナー層が厚
くなってしまい、トナー２に規制ブレドロとの摩擦が少
なくなりトナー帯電量が少なく不均一になり、逆極性］
・ナーの割合が増加する。

このように、トナー２を薄層化するとともにトナー帯電
量を適正範囲内とし、逆極性トナーの割合を少なくする
ことは困難である。

本発明は、上記従来の電子写真現像装置の問題点を解決
して、トナーを薄層化するとともにトナｉ）電量を適正
範囲内とし、かつ逆極性トナーの割合を少なくすること
ができる電子写真現像装置を擢供することを目的とする
。

（課題を解決するだめの手段）そのために、本発明の電子写真現像装置においては、静
電潜像を形成して回転する静電潜像担持体と、該静電潜
像担持体と微小な間隔を置いて対向させられ、非磁性一
成分の現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、該現
像剤担持体と微小な間隔を置いて対向させられて回転し
、上記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材
と、該現像剤供給部材と接触して回転し、上記現像剤供
給部材に現像剤を供給する塗布部材を有しており、現像
剤は塗布部材、現像剤供給部材及び現像剤担持体を介し
て静電潜像担持体に供給される。

また、上記現像剤担持体に供給された現像剤を規制する
とともに帯電する規制部材と、」−記現像剤供給部材に
供給された現像剤を規制するとともに帯電する供給規制
部材が配設される。そして、」１記現像剤担持体と上記
現像剤供給部材間に電界をかけるための電源が配設され
、現像剤供給部材から現像剤担持体にトナーを飛翔させ
るようになっている。

上記現像剤担持体上の現像に寄与しない現像剤はかき落
とし部材によってかき落とされる。

上記規制部材と上記供給規制部材の線圧をいずれも１０
ｇ／ｃｍ〜１０ｈ／　ｃ＋ａとしてもよい。

（作用）本発明によれば、上記のように静電潜像を形成して回転
する静電潜像担持体と、該静電潜像担持体と微小な間隔
を置いて対向させられ、非磁性一成分の現像剤を担持し
て回転する現像剤担持体と、該現像剤担持体と微小な間
隔を置いて対向させられて回転し、上記現像剤担持体に
現像剤を供給する現像剤供給部材と、該現像剤供給部材
と接触して回転し、上記現像剤供給部材に現像剤を供給
する塗布部材を有しており、現像剤は塗布部材、現像剤
供給部材及び現像剤担持体を介して静電潜像担持体に供
給される。この場合、現像剤供給部材及び現像剤担持体
間、現像剤担持体及び静電潜像１ｕ持体間においてはト
ナーは飛翔によって移動するようになっている。

また、上記現像剤担持体に供給された現像剤を規制する
とともに帯電する規制部材と、」１記現像剤供給部材に
供給された現像剤を規制するとともに帯電する供給規制
部材が配設され、上記現像剤担持体上の現像に寄与しな
い現像剤はかき落とし部材によってかき落とされる。

上記規制部材と上記供給規制部材の線圧をいずれも１０
ｇ／ｃＩｌｌ〜１００ｇ／　ｃｍとしてもよい。

このように規制部材の線圧を弱く設定することにより、
現像剤供給部材及び供給規制部材の摩耗をなくすことが
でき、さらにトナーが現像剤供給部材への固着を防止す
ることができる。

また、現像剤担持体と現像剤供給部材間に電界を発生さ
せるため、負に帯電したトナーだけを選択的に現像剤担
持体に搬送することができる。すなわち、逆帯電した現
像剤が現像剤担持体に供給されることはない。

さらに、現像剤担持体に圧接された規制部材によって現
像剤担持体上の現像剤をもう一度摩擦するため、現像剤
の帯電を適正比、均一化し、地かぶりがなく、解像度の
良い記録を得ることができる。この時、規制部材の線圧
は、弱めに設定されるので、現像剤担持体や規制部材の
摩耗や現像剤担持体へトナーが固着することがなくなる
。

（実施例）以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図は本発明の実施例を示す電子写真現像装置の断面
図である。

図において、２１は静電潜像担持体、すなわち感光ドラ
ムであり、図示しない帯電プロセス、露光プロセスを経
てその表面に静電潜像を形成する。

２２は感光ドラム２１と微少な間隔を置いて対向さセら
れる現像剤担持体、すなわち現像ロールであり、矢印方
向に回転する。

２３は上記現像ロール２２と微小な間隔を置いて対向さ
せられる現像剤供給部材すなわち供給ロールであり、矢
印方向に回転する。また、２４は塗布部材、すなわち塗
布ロールであり、上記供給ロール２３に接触して設置さ
れ、しかも同方向に回転する。

そして、その摩擦により非磁性一成分のトナー２５を現
像ロール２２の表面に搬送する。２６は塗布ロール２４
と供給ロール２３間に電界を発生し、塗布ロール２４か
ら供給ロール２３ヘトナー２５を付着させる塗布電源で
ある。

２７は板状弾性体からなる供給規制部材、すなわち供給
規制ブレードであり、その腹部の面を供給ロール２３に
圧接させ、トナー層圧を規制しかつ帯電させる。２８は
供給電源であり、現像ロール２２と供給ロール２３間に
電界を発生し、供給ロール２３がら現像ロール２２ヘト
ナー２５を飛翔させる。２９は規制部材、すなわち規制
ブレードであり、その腹部の面を現像ロール２２に圧接
させ、現像ロール２２へ搬送されたトナー２５を更に帯
電させる。

３０は現像電源であり、現像ロール２２と感光ドラム２
１間に電界を発生し、現像ロール２２から感光ドラム２
１ヘトナー２５を飛翔させる。また、３１は静電潜像の
現像に寄与せずに表面に残された残留１−ナー２５をト
ナー収容槽３２内に回収する回収ブレードであり、トナ
ー収容槽３２内のトナー２５が外に漏れないように圧接
して配置されている。

３３はかき落とし部材、すなわちかき落としプレー］゛
であり、先端が現像ロール２２に当接するように配置さ
れ、現像ロール２２に残留したトナー２５をかき落とし
て収容槽３２内に戻すようになっている。

上記現像ロール２２、供給ロール２３はアルミニウムパ
イプを鏡面処理しく直径２０鵬、表面粗さ３μｍＲｚ）
、高温アルカリエンチングした後、硬質アルマイト処理
を施したものを使用する。また、上記塗布ロール２４は
ステンレスシャフトに導ｔ　性スポンジロールを被覆し
たものを使用する。

上記トナー２５はスチレン系樹脂の各種熱可逆性樹脂中
にカーボンブランクの顔料や極性制御剤を分散して作ら
れており、平均粒径１０１ノｍ程度のものを使用してい
る。また、上記供給規制ブレード２７及び規制ブレード
２９はステンレス（Ｓｕｓ３０４−ｃｓｐ）製の厚さ２
００μｍのものを、上記回収ブレード２１はポリエステ
ル・フィルムを、上記かき落としブレード３３は厚さ２
ｓ（ＪＩＳＡ　　ゴム硬度７０″′）のウレタンゴムを
使用している。

次に、本発明の電子写真現像装置の動作について説明す
る。

まず、トナー収容槽３２内のトナー２５は撹拌口〜ル３
４によって塗布ロール２４に搬送される。そして、該塗
布ロール２４に付着したトナー２５を塗布ロール２４と
供給ロール２３間の摩擦力により帯電する。さらに、塗
布ロール２４と供給ロール２３間に電位差を持たせるこ
とにより電界を発生させ、該電界力によってトナー２５
は供給ロール２３へ搬送され、供給規制ブレード２７に
よって規制、帯電される。

このとき、従来のトナー層形成方法においては、供給規
制ブレード７の線圧を１５０ｇ／　ｃｍ以上にしないと
逆帯電トナーによって記録画像の地かぶりや解像度の低
下を発生ずる。本実施例の場合、規制ブレード２９の線
圧を１００ｇ／　ｃｖａ程度以下とし、現像ロール２２
や規制ブレード２９の摩耗を少なくし、現像ロール２２
のトナー２５の固着を防いでいる。ただし、弱すぎると
供給規制や帯電を行うことができないので、最低１０ｇ
／ｃｍ程度以上は必要である。なお、このとき供給ロー
ル２３に搬送されるトナー２５の量は、供給規制ブレー
ド２７の線圧を弱くしているため現像領域へ搬送される
トナー２５の量より多くなっている。

そして、供給ロール２３と現像ロール２２間の電界と、
周速度比によって算出された現像領域に必要な量（現像
、転写効率を考慮すると通常は約０．９■／ｃｊ）のト
ナー２５が現像ロール２２へ搬送される。

すなわち、電界の大きさを制御するには、供給ロール２
３と現像ロール２２の間隔を狭くするか、両ロール２２
．２３間にかける電位差を大きくすればよい。ただし、
供給ロール２３上のトナー層厚が現像ロール２２に接触
しないようにするためには、供給ロール２３と現像ロー
ル２２０間隔は最低１００　μ−程度必要である。また
、両ロール２２．２３間の電位差を大きくすると、供給
ロール２３と現像ロール２２との間隔を広く取ることが
できるが、逆に放電現象が生してしまうので、５００μ
田程度以下にする必要がある。

また、供給ロール２３の周速度を遅くすることにより、
現像ロール２２に飛翔するトナー２５の量を調節するこ
とができる。なお、本実施例において、供給ロール２３
と現像ロール２２の周速度は等しい。

上述したように、供給ロール２３と現像ロール２２は非
接触状態となるので、負に帯電したトナー２５だけが現
像ロール２２に搬送される。そして、現像ロール２２へ
搬送されたトナー２５は、規制プレート２９によって所
望の値に帯電されるとともに、トナー層厚が幅方向の全
域にわたって一層均一化される。このとき、規制ブレー
ド２９の線圧を上記供給規制ブレード２７より更に弱め
に設定し、現像ロ−ル２２と規制ブレード２９の接触領
域近傍にトナー２５が溜まることがないようにする。そ
の後、現像されなかったトナー２５は回収ブレード３１
を通ってトナー収容槽３２内に戻り、かき落としブレー
ド３３によって現像ロール２２上のトナー２５はすべて
かき落とされる。このかき落としブレード３３がないと
、現像ロール２２に残留したトナー２５が供給ロール２
３と接触してしまい、放電が起こり供給ロール２３及び
現像ロール２２の表面に傷がついてしまう。

上記構成の現像装置において、供給規制ブレード２７の
線圧を７０ｇ／ｃｍ、規制ブレード２９の線圧を５０ｇ
／ｃｍ、供給ロール２３の表面と現像ロール２２の表面
の間隔を０．３　ｒｔｍ、供給電源２Ｂの電圧を９００
ν、塗布型１ｆＩ２６の電源を２００ｖ、現像電ｔＪ３
０ノ電圧を７００Ｖ、感光ドラム２１の表面電位を一８
００Ｖ、プロセススピード（現像ロール２２と感光ドラ
ム２１が等速とされる本実験においては、感光ドラム２
１の外周の移動速度）１００ｍｍ／ｓとして、Ａ４サイ
ズの記録紙−万枚に画像を印字した。その結果、画像を
視覚的に見た場合、］・ナー２５の飛散や凝集トナーの
発生等は実質的に無視することができるほど少なく、非
常に良好な画像を得ることができた。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

例えば、本実施例では供給ロール２３の回転方向と現像
ロール２２の回転方向は同じであるが、供給ロール２３
の回転方向を現像ロール２２の回転方向と逆にしてもよ
い。ただし、塗布ロール２４の回転方向は供給ロール２
３の回転方向と同方向にし、供給規制ブレード２７は、
塗布ロール２４と供給ロール２３の接触点の上流側から
供給ロール２３と現像ロール２２の最接近点の下流側の
間に取り付ける。

（発明の効果）以上詳細に説明したように、本発明によれば、現像剤担
持体に供給された現像剤を規制するとともに帯電する規
制部材と、上記現像剤供給部材に供給された現像剤を規
制するとともに帯電する供給規制部材が配設されている
ので、規制部材や供給規制部材の線圧を弱く設定するこ
とにより、現像剤供給部材、現像剤担持体及び供給規制
部材の摩耗をなくすことができ、さらにトナーが現像剤
供給部材や現像剤担持体に固着するのを防止することが
できる。

さらに、現像剤担持体に圧接された規制部材によって現
像剤担持体上の現像剤をもう一度摩擦するため、現像剤
の帯電を適正化、均一化し、地かぶりがなく、解像度の
良い記録を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す電子写真現像装置の断面
図、第２図は従来の電子写真現像装置の断面図である。２１・・・感光ドラム、２２・・・現像ロール、２３・
・・供給ロール、２４・・・塗布ロール、２５・・・ト
ナー、２６・・・塗布電源、２７・・・供給規制ブレー
ド、２８・・・供給電源、２９・・・規制ブレード、３
０・・・現像電源、３Ｉ・・・回収ブレード、３２・・
・トナー収容槽、３３・・・かき落としブレード。特徴出願人　沖電気工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（ａ）静電潜像を形成して回転する静電潜像担持
体と、（ｂ）該静電潜像担持体と微小な間隔を置いて対向させ
られ、非磁性一成分の現像剤を担持して回転する現像剤
担持体と、（ｃ）該現像剤担持体と微小な間隔を置いて対向させら
れて回転し、上記現像剤担持体に現像剤を供給する現像
剤供給部材と、（ｄ）該現像剤供給部材と接触して回転し、上記現像剤
供給部材に現像剤を供給する塗布部材と、（ｅ）上記現像剤担持体に供給された現像剤を規制する
とともに帯電する規制部材と、（ｆ）上記現像剤供給部材に供給された現像剤を規制す
るとともに帯電する供給規制部材と、（ｇ）上記現像剤担持体と上記現像剤供給部材間に電界
をかける手段と、（ｈ）上記現像剤担持体上の現像に寄与しない現像剤を
かき落とすためのかき落とし部材を有することを特徴と
する電子写真現像装置。
（２）上記規制部材と上記供給規制部材の線圧をいずれ
も１０ｇ／ｃｍ〜１００ｇ／ｃｍとした請求項１記載の
電子写真現像装置。