JPH0527579A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像剤規制部材の塑性変形等や現像剤の融着
等がなく、規制部材による現像剤担持体上の現像剤の規
制により、十分な摩擦帯電電荷の現像剤で均一な薄層を
形成して、現像により濃度が均一でカブリがない高品質
な画像を安定して得ることを目的とする。 【構成】 弾性ブレード４を揺動可能な磁性材製支持ホ
ルダー４２に支持し、ホルダー４２を引き付ける電磁石
１２の作動及びその解除により、ブレード４の現像スリ
ーブ３への押圧力を制御して、ブレード４の中途を当接
させてスリーブ３上の現像剤７を規制する規制姿勢と、
先端エッジを当接させてスリーブ３上の現像残りの現像
剤を剥ぎ取る清掃姿勢とに選択可能とした。 【効果】 ブレード４の塑性変形、スリーブ３への当接
圧の低下及び現像剤７のスリーブ３への融着、凝集塊の
発生がなく、スリーブ３上の現像剤７を良好に規制で
き、現像により目的の性能の画像を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式等を利用
した画像形成において像担持体上に形成した潜像を現像
して可視化するのに使用される現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式等を利用した画像形成装置
においては、像担持体上に形成した潜像を現像装置によ
り現像してトナー像として可視化することを行なってお
り、このような現像を乾式の一成分現像剤を用いて行な
う現像装置が知られている。

【０００３】従来、一成分現像剤（トナー）を用いた現
像装置としては、各種のものが提案され又実用化されて
いる。一成分現像剤への摩擦帯電電荷の付与機構として
は、現像剤同士の摩擦帯電によるものや現像剤の現像剤
担持体との摩擦帯電によるもの等が提案されているが、
いずれの機構を採るにせよ、現像剤担持体表面上で現像
剤を薄層に形成することが摩擦帯電電荷付与に対して望
ましい。しかし、現像剤担持体表面上に現像剤の薄層を
形成することは難しく、比較的厚い現像剤層を形成する
に止まっている現像装置が多い。

【０００４】従来知られている一成分現像剤の薄層形成
方法としては、例えば特開昭５４−４３０３７号が提案
され且つ実用化されている。しかし、これは、磁性粒子
が内添された磁性現像剤の薄層形成に関するもので、非
磁性現像剤の薄層形成ではない。磁性現像剤では、転写
紙への熱定着性が悪いことや、カラー現像剤として用い
るには色彩の再現性が悪いといった問題がある。

【０００５】又一成分非磁性現像剤の薄層形成方法とし
ては、ビーバーの毛のような軟らかい毛を円筒状の繊維
ブラシにして、これを現像剤担持体として使用してその
上に現像剤を付着、塗布する方法や、表面がベルベット
等の繊維で作られた現像剤担持体上にドクターブレード
等により塗布する方法が提案されている。

【０００６】しかしながら、これらの方法は、現像剤の
均一塗布が難しかったり、現像剤への摩擦帯電電荷の付
与が不十分であったりするため、画像濃度の不均一やカ
ブリの発生等が生じ易いという問題がある。

【０００７】図７に示すように、一成分非磁性現像剤７
が収容された現像容器２内に設置された現像スリーブ３
上に、これに当接させた弾性ローラからなる現像剤供給
ローラ５により現像剤７を供給、担持させて、その担持
した現像剤７を現像スリーブ３に弾性的に当接させたゴ
ム板、金属板等からなる弾性ブレード４により規制し
て、現像スリーブ３上に現像剤７の薄層を形成する方法
が特公昭６３−１６７３６号などで提案され、又実用化
されている。

【０００８】このような現像剤薄層の形成方法では、現
像剤７への摩擦帯電電荷の付与及びその摩擦帯電された
現像剤７による均一な現像剤薄層の形成は、弾性ブレー
ド４の現像スリーブ３との当接状態で決定される。この
場合、現像剤７は弾性ブレード４及び現像スリーブ３と
の接触により摩擦帯電して、電荷を付与される。従って
弾性ブレード４の現像スリーブ３との当接圧を高くすれ
ば、現像剤７への電荷の付与を十分にすることができ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、弾性ブ
レード４の現像スリーブ３との当接圧を高くすると、当
接部で現像剤７に過剰な圧力がかかり、現像スリーブ３
への現像剤７の融着が生じて塗布ムラを引き起こす。こ
のため弾性ブレード４の規制により、現像スリーブ３上
への均一な現像剤薄層の形成とその現像剤７の十分な摩
擦帯電電荷の付与の両者を行なおうとしても、これら両
者が相反して共に実現することは難しかった。

【００１０】又弾性ブレード４として一般に用いられて
いるウレタン系、シリコーン系等のゴム材料は現像スリ
ーブ３と当接した状態では経時的な塑性変形を引き起こ
し易く、このため弾性ブレード４は経時的に現像スリー
ブ３への当接圧が低下して、現像剤７への摩擦帯電電荷
付与が低下するといった問題があった。

【００１１】又本構成のような非磁性一成分現像剤７を
使用する現像装置を、図８に示すような複数色画像形成
装置の感光ドラム１の近傍に例えば現像装置３Ｃ、３
Ｍ、３Ｙのように複数個配置される現像装置に適用した
場合、そのうちの１つの現像装置の現像動作中に、他の
現像動作をしていない現像装置の現像スリーブの表面が
感光ドラム１に対向していてその表面に現像剤が存在す
ると、上記の現像動作により感光ドラム１上に形成され
ている画像に上記の表面に存在する現像剤が付着して混
色を生じるといった問題が起きる。従来、この種の複数
色画像形成装置では、複数個の現像装置３Ｃ〜３Ｙとし
て磁性粒子を混合した二成分現像剤を用いる現像装置を
使用していたため、磁気的手段による現像スリーブ表面
の現像剤の回収機構等により解決できた。しかし、本構
成のような非磁性一成分現像剤７を使用する現像装置で
は、感光ドラム１に対向する現像スリーブ３表面の現像
剤を回収することは極めて難しく、複数色画像形成の現
像装置として適用した場合に、感光ドラム１上の画像に
混色を生じる問題がある。

【００１２】本発明の目的は、現像剤担持体に弾性的に
当接させた現像剤規制部材により、現像剤担持体上に担
持させた現像剤を規制するに際し、規制部材の塑性変
形、現像剤担持体への当接圧の低下及び現像剤の現像剤
担持体への融着、凝集塊の発生がなく、規制により現像
剤担持体上の現像剤に十分な摩擦帯電電荷を付与すると
共に均一な現像剤薄層を形成することができ、これによ
り現像で濃度が均一でカブリがない高品質な画像を安定
して得ることを可能とした現像装置を提供することであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像装置にて達成される。要約すれば本発明は、現像容
器内に収容された現像剤を担持した現像剤担持体に現像
剤規制部材の中途を弾性的に当接させて前記現像剤を規
制することにより、前記現像剤担持体上に前記現像剤の
薄層を形成させながら、前記現像剤担持体の回動により
前記現像剤を像担持体と対向した現像部へと搬送する現
像装置において、前記規制部材の押圧力制御手段を設け
て前記制御手段により前記現像剤担持体の押圧力を制御
することにより、前記規制部材の前記中途を前記現像剤
担持体に当接させて前記現像剤の薄層を形成させる規制
姿勢と、前記規制部材の先端エッジを前記現像剤担持体
に当接させて前記現像剤担持体上を清掃させる清掃姿勢
とに、前記規制部材の前記現像剤担持体への当接姿勢を
選択可能としたことを特徴とする現像装置である。

【００１４】

【実施例】図１は、本発明の現像装置の一実施例を示す
断面図である。図１に示すように、本現像装置は、矢印
Ａ方向に回転する像担持体の感光ドラム１に対向して設
けられている。感光ドラム１は、導電性基体上に有機光
電層を設けた感光体等からなっており、図示しない静電
記録手段によりその表面に静電潜像が形成されるように
なっている。

【００１５】現像装置は、一成分非磁性現像剤（非磁性
トナー）７を収容した現像容器２と、現像容器２内に設
置された現像剤担持体の現像スリーブ３と、現像剤規制
手段の弾性ブレード４と、現像剤供給手段の供給ローラ
５と、現像剤搬送手段の送り部材６とを備えてなってい
る。

【００１６】現像容器２は、感光ドラム１と対向した箇
所に紙面に直角の長手方向に延在する開口部を有し、こ
の開口部に上記の現像スリーブ３が回転自在に配設され
ている。現像スリーブ３は図示しない駆動源により矢印
Ｂ方向に回転駆動される。現像スリーブ３の表面には、
現像剤７の保持を確実にするために０．５〜５μｍのピ
ッチの凹凸が形成されている。

【００１７】供給ローラ５は、現像スリーブ３の感光ド
ラム１側と反対側の後方に配置され、現像スリーブ３と
当接部Ｓで弾性当接するようにして回転自在に設置され
ている。供給ローラ５は現像スリーブ３と弾性当接する
ことにより、現像スリーブ３上の現像残りの現像剤を剥
ぎ取ると共に、新たに現像容器２内の現像剤７を現像ス
リーブ３上に供給して、担持させるためのものである。

【００１８】弾性ブレード４は、現像スリーブ３の上記
当接部Ｓよりも回転方向下流側の位置に、現像スリーブ
３と当接部Ｔを形成するようにして配設されている。本
実施例によれば、図２に示すように、回転可能な軸４３
で現像容器２の側壁等に取り付けた磁性材製の支持ホル
ダー４２に弾性ブレード４の一端を支持させることによ
り、弾性ブレード４を軸４３を中心に揺動自在に設置し
ており、この弾性ブレード４の押圧力制御手段として、
現像容器２の支持ホルダー４２に対応する箇所に電磁石
１２を、又支持ホルダー４２の電磁石１２側と反対側の
箇所に突き当て部材１３をそれぞれ設けている。

【００１９】上記の押圧力制御手段は、現像時、図２に
示すように、電磁石１２を作動して支持ホルダー４２を
電磁石１２に引き付けることにより、弾性ブレード４を
軸４３を中心に現像スリーブ１２方向へ揺動し、弾性ブ
レード４の現像スリーブ１２への押圧力を強くして、弾
性ブレード４をその先端に近い中途で当接部Ｔを形成す
るように現像スリーブ３に腹当たりした規制姿勢に姿勢
制御する。これにより、現像スリーブ３上に担持された
現像剤７は、規制姿勢の腹当たり当接した弾性ブレード
４の箇所を通過する間に、弾性ブレード４により規制さ
れて摩擦帯電電荷を付与されると共に現像スリーブ３上
に薄層状に塗布される。

【００２０】又押圧力制御手段は、非現像時、図３に示
すように、電磁石１２の作動を解除して支持ホルダー４
２の引き付けを止めることにより、弾性ブレード４の現
像スリーブ１２への押圧力を弱めて、弾性ブレード４を
その弾性で軸４３を中心に現像スリーブ１２から離反方
向へ揺動し、支持ホルダー４２を突き当て部材１３に当
接させた位置で、弾性ブレード４をその先端のエッジで
現像スリーブ３に当接した清掃姿勢に姿勢制御する。こ
れにより、現像スリーブ３の表面は、清掃姿勢のエッジ
当接した弾性ブレード４の箇所を通過する間に、弾性ブ
レード４により清掃されて現像スリーブ３上の現像残り
の現像剤が剥ぎ取り、除去される。

【００２１】一例として、外径１６ｍｍの現像スリーブ
３にゴム硬度６０°のシリコーンゴムの弾性ブレード４
を用いた場合、弾性ブレード４の現像スリーブ３への当
接圧は、現像時、弾性ブレード４の現像スリーブ３への
当接幅が０．５〜２ｍｍ、望ましくは１ｍｍ前後になる
ように（当接圧で約２０ｇ／ｃｍ前後）、非現像時、当
接幅が０．０１〜１ｍｍ、望ましくは０．０５〜０．３
ｍｍとなるように設定することが、現像スリーブ７上の
現像剤７の摩擦帯電電荷、薄層形成及び現像スリーブ７
からの現像残りの現像剤の剥ぎ取りに対し良かった。

【００２２】以上から、本実施例の現像装置によれば、
弾性ブレード４の塑性変形、現像剤７の現像スリーブ３
への当接圧の低下がなく、又現像剤７の現像スリーブ３
への融着、凝集塊の発生がなく、弾性ブレード４による
現像スリーブ３からの現像残りの現像剤の剥ぎ取り及び
現像スリーブ３上の現像剤７の規制により、現像スリー
ブ３上に現像剤７個々が十分な摩擦帯電電荷の均一な現
像剤薄層を形成することができる。従ってこのような現
像剤７を用いた現像により濃度が均一でカブリがない高
品質な画像を安定して得ることができる。

【００２３】弾性ブレード４としては、ポリイソプレ
ン、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリブタジエン、
イソブチレン−イソプレン共重合体、ブタジエン−アク
リロニトリル共重合体、エチレン−プロピレン共重合
体、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリル酸エステ
ル共重合体、ポリウレタン、有機ポリシロキサン、パー
フルオロプロペン、フッ化ビニリデン共重合体等のゴム
弾性部材や、Ｎｉ、ＳＵＳ、Ａｌ、リン青銅等の金属弾
性部材等の単層、又はこれらにポリアミド、ポリイミ
ド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエー
テルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、液
晶ポリマー等を積層した複合層からなる構成とされる。

【００２４】弾性ブレード４に使用するゴム弾性部材等
は、具体的には、現像剤７を所望の極性に帯電するのに
適した摩擦帯電系列のものを選定することが好ましい。
例えばポリエステルを樹脂成分とする現像剤を負極性に
帯電させるためには、ウレタンゴムにポリアミドを積層
した材料を弾性ブレード４に用いることが良かった。金
属粒子等を分散させた導電性ゴムも弾性ブレード４に用
いると、現像剤７の過剰な摩擦帯電による凝集、固化に
対して効果的な場合がある。

【００２５】現像剤送り部材６は、供給ローラ５の後方
の現像容器２内の部分に回転自在に設置され、矢印Ｄ方
向に回転して現像容器２内の一成分非磁性現像剤７を供
給ローラ５へ搬送するようになっている。供給ローラ５
と送り部材６の間には中央部開放の防壁８が設けられて
いる。防壁８は送り部材７による供給ローラ５への現像
剤７の過剰な搬送を防止すると共に、供給ローラ５へ送
られた現像剤７を供給ローラ５によって現像スリーブ３
から剥離した現像剤と合流させるようになっている。合
流した現像剤は供給ローラ５上に担持されて、再び現像
スリーブ３との当接部Ｓへ搬送される。

【００２６】又現像スリーブ３の下方には現像容器２と
の間隙を塞ぐシール部材９が設けられている。更に感光
ドラム１と現像スリーブ３との間には、現像バイアスを
印加するバイアス電源１０が設けられ、現像スリーブ３
と供給ローラ５との間には、供給ローラ５上の現像剤７
を感光ドラム１に付着用のバイアスを印加するバイアス
電源１１が設けられている。

【００２７】現像スリーブ３上に薄層状に形成された現
像剤７は、現像スリーブ３の回転により感光ドラム１と
対向した現像部へと搬送され、そこで感光ドラム１上に
形成された静電潜像に倣って静電的に転移し、静電潜像
をトナー像として可視化する。このようにして感光ドラ
ム１上に形成されたトナー像は、画像形成装置の転写部
で紙等の記録材上に転写され、その後記録材はトナー像
の定着を経て、画像形成装置の機外に排出される。

【００２８】本実施例の現像装置の現像方法としては、
例えば特公昭５８−３２３７５に記載の方法、即ち感光
ドラム１と現像スリーブ３との間に直流電圧を重畳した
交番電圧を現像バイアスとして印加して、現像スリーブ
３上に形成した現像剤層を感光ドラム１上の静電潜像に
転移させる所謂非接触現像法を用いることができるが、
その他、接触現像法を用いても良い。

【００２９】又現像スリーブ３の表面には、薄片状、繊
維状、粉末状など各種形状の金属物、金属酸化物、グラ
ファイト、カーボンブラック等の導電性粒子を含有した
樹脂層を塗布、形成しておくことができる。現像スリー
ブ３表面の抵抗値を低減して、現像スリーブ３表面にお
ける電荷の蓄積を防止し、非接触現像での現像性を良好
なものにするには、現像スリーブ３表面の体積抵抗率を
１０⁴ Ωｃｍ以下に保つことが好ましく、又上記の樹脂
層に使用する樹脂は、現像剤７への摩擦帯電電荷付与能
力が高いものが良く、従って現像剤７と摩擦帯電系列の
相違する樹脂を用いることが好ましい。例えば弾性ブレ
ード４に用いたような、ポリイソプレン、ブタジエン−
スチレン共重合体、ポリブタジエン、イソブチレン−イ
ソプレン共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重
合体、エチレン−プロピレン共重合体、クロロスルホン
化ポリエチレン、アクリル酸エステル共重合体、ポリウ
レタン、有機ポリシロキサン、パーフルオロプロペン、
フッ化ビニリデン共重合体、ポリアミド、ポリイミド、
ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテル
エーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポ
リマー等が望ましい。これらは現像剤７に付与すべき摩
擦帯電電荷の極性に応じ適宜選択される。同様な理由か
ら、これらの樹脂中に現像剤に内添されているのと同等
な荷電制御剤を添加して、上記の樹脂層の形成に使用す
るようにしても良い。又非現像時の現像スリーブ３の清
掃のときの清掃能力を向上すると共に、現像剤７の現像
スリーブ３への融着を防止するために、樹脂中に潤滑性
粉末を添加することもできる。

【００３０】図４は、本発明の現像装置の他の実施例に
おける弾性ブレードの押圧力制御手段を示す断面図であ
る。本実施例では、弾性ブレード４を支持した支持ホル
ダー４１を現像容器２に固定設置することにより、弾性
ブレード４を非回動に設置すると共に、弾性ブレード４
の押圧力制御手段として電磁ソレノイド１４を現像容器
２と弾性ブレード４との間に設けたことが特徴である。

【００３１】弾性ブレード４は、支持ホルダー４１に支
持させた状態でその先端エッジが現像スリーブ３に当接
した清掃姿勢になっており、常態の非現像時にこの清掃
姿勢にされている。電磁ソレノイド１４は、現像容器２
に固定することによって、容器２と弾性ブレード４との
間に介挿、設置され、現像時に作動させてそのロッド１
４ａを弾性ブレード４に向けて伸長することにより、弾
性ブレード４の現像スリーブ３への押圧力を強くして、
弾性ブレード４をその中途で当接部Ｔを形成するように
現像スリーブ３に腹当たりした規制姿勢に姿勢制御す
る。

【００３２】本実施例によっても、規制姿勢の腹当たり
当接した弾性ブレード４によって現像スリーブ３上に担
持された現像剤７を規制し、又清掃姿勢のエッジ当接し
た弾性ブレード４によって現像スリーブ３上の現像残り
の現像剤を剥ぎ取り、除去するので、弾性ブレード４の
塑性変形、現像剤７の現像スリーブ３への当接圧の低下
がなく、又現像剤７の現像スリーブ３への融着、凝集塊
の発生がなく、現像スリーブ３上に現像剤７個々が十分
な摩擦帯電電荷の均一な現像剤薄層を形成して、現像に
より濃度が均一でカブリがない高品質な画像を安定して
得ることができる。

【００３３】以上の実施例では、弾性ブレード４の押圧
力制御手段として電磁石１２や電磁ソレノイド１４を用
いた電磁気力による手段を示したが、押圧力制御手段を
バネ圧力や永久磁石の引斥力を用いた機械的手段で構成
することもできる。又押圧力制御手段で弾性ブレード４
を揺動させることにより、弾性ブレード４の現像スリー
ブ３への押圧力を制御して当接姿勢を調整したが、図５
に示すように、図示しない押圧力制御手段により現像容
器２に昇降自在に取り付けた支持ホルダー４２を介して
弾性ブレード４を下降することで、弾性ブレード４を現
像スリーブ３に腹当たり当接させて規制姿勢にし、図６
に示すように、逆に同様にして弾性ブレード４を上昇す
ることで、弾性ブレード４を現像スリーブ３にエッジ当
接させて清掃姿勢にしても良い。或いはこのように弾性
ブレード４を上下に移動する代わりに左右に移動しても
良い。弾性ブレード４の押圧力を制御して、現像スリー
ブ３への弾性ブレード４の当接姿勢を規制姿勢と清掃姿
勢とに制御できるならば、弾性ブレード４の動作方法は
自由である。又動作シーケンスとして非現像時において
一時的に現像剤規制状態にして、清掃動作時に弾性ブレ
ード４の溜る紙粉等の異物を除去することもできる。

【００３４】又現像剤７として非磁性一成分現像剤を使
用した場合について説明したが、本発明はこれに限定さ
れず、磁性一成分現像剤や二成分現像剤を使用した場合
についても適用できるのはいうまでもない。

【００３５】更に本発明の現像装置は、図８に示すよう
に、複数色画像形成装置の感光ドラム１の近傍に現像装
置３Ｃ、３Ｍ、３Ｙのように複数個配置される現像装置
に好適に適用できる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
では、現像剤担持体にその中途を弾性的に当接させるこ
とにより、現像剤担持体上に担持された現像剤を規制す
る規制部材に対し押圧力制御手段を設けて、規制部材の
現像剤担持体への押圧力を制御することにより、上記の
規制部材の中途を現像剤担持体に当接した現像剤を規制
する規制姿勢と、規制部材の先端エッジを現像剤担持体
に当接して現像剤担持体表面上を清掃する清掃姿勢と
に、規制部材の現像剤担持体への当接姿勢を選択可能と
したので、規制部材の塑性変形、現像剤担持体への当接
圧の低下及び現像剤の現像剤担持体への融着、凝集塊の
発生がなく、規制により現像剤担持体上の現像剤に十分
な摩擦帯電電荷を付与すると共に均一な現像剤薄層を形
成することができ、これにより現像で濃度が均一でカブ
リがない高品質な画像を安定して得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一実施例を示す断面図であ
る。

【図２】図１の現像装置に設けられた押圧力制御手段で
弾性ブレードを規制姿勢に制御したところを示す断面図
である。

【図３】同じく弾性ブレードを清掃姿勢に制御したとこ
ろを示す断面図である。

【図４】本発明の現像装置の他の実施例における弾性ブ
レードの押圧力制御手段を示す断面図である。

【図５】本発明での弾性ブレードの規制姿勢への制御法
を示す断面図である。

【図６】同じく弾性ブレードの清掃姿勢への制御法を示
す断面図である。

【図７】従来の現像装置を示す断面図である。

【図８】本発明の現像装置を好適に適用することができ
る複数色画像形成装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム ２ 現像容器 ３ 現像スリーブ ４ 弾性ブレード ５ 供給ローラ １２ 電磁石 １３ 突き当て部材 １４ 電磁ソレノイド ４２ 支持ホルダー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像容器内に収容された現像剤を担持し
   た現像剤担持体に現像剤規制部材の中途を弾性的に当接
   させて前記現像剤を規制することにより、前記現像剤担
   持体上に前記現像剤の薄層を形成させながら、前記現像
   剤担持体の回動により前記現像剤を像担持体と対向した
   現像部へと搬送する現像装置において、前記規制部材の
   押圧力制御手段を設けて、前記規制部材の現像剤担持体
   への押圧力を制御することにより、前記規制部材の前記
   中途を前記現像剤担持体に当接させて前記現像剤の薄層
   を形成させる規制姿勢と、前記規制部材の先端エッジを
   前記現像剤担持体に当接させて前記現像剤担持体上を清
   掃させる清掃姿勢とに、前記規制部材の前記現像剤担持
   体への当接姿勢を選択可能としたことを特徴とする現像
   装置。
2. 【請求項２】 前記現像剤担持体に弾性的に当接した供
   給ローラによる供給によって、前記現像剤担持体上に前
   記現像剤が担持される請求項１の現像装置。