JPH0527861B2

JPH0527861B2 -

Info

Publication number: JPH0527861B2
Application number: JP58174321A
Authority: JP
Inventors: Shiro Kondo
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1983-09-22
Filing date: 1983-09-22
Publication date: 1993-04-22
Also published as: JPS6067978A; US4601258A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、現像剤を循環搬送して供給する現像
装置に関し、より詳細には、電子写真複写機、フ
アクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に適用し
得る１成分現像剤を使用する現像装置に関するも
のである。

従来技術一般に、１成分磁性トナーを循環搬送しつつ像
担体に供給する方式の現像装置は、第１図に示す
如く構成されている。第１図に於いて、円筒状の
現像ローラ２が回転自在に支承され矢印方向に回
動される。この現像ローラ２の周面上にトナー１
がホツパ３から適量ずつ補給され、現像ローラ２
の回動方向に於けるホツパ３の下流側に配設され
たドクタブレード４によりトナー１の層厚が規制
され薄層化されると共に摩擦帯電される。そし
て、必要な電荷が付与されたトナー薄層は、この
後誘電体ベルト５と接触する現像位置Ｄでその表
面に形成された静電潜像に供給される。ここで、
トナー薄層の潜像の画像部に接触した部分はベル
ト５側に付着して潜像を可視像化し、非画像部と
接触した部分はそのままローラ２側に残る。従つ
て、現像位置Ｄを経たトナー層は、凹凸の生じた
トナー付着状態の不均一な層となつている。

この後、上述した凹凸状態のままのトナー層が
ドクタブレード４の上流側のトナー溜りＳに戻さ
れ、この上にトナーが補給されて新たな現像プロ
セスに循環供給された場合、その凹部にトナーを
凸部と同一状態に補給することは極めて困難であ
りトナーの付着密度が不均一となる。その結果、
現像した画像に所謂オフセツト像や濃度ムラが発
生し、画像品質が低下する。

この様な不都合を防止する為に、本例では、ス
クレーパ６が設けられて現像位置Ｄを経たトナー
層を一旦現像ローラ２表面から掻き取る構成とな
つている。スクレーパ６により掻き取られたトナ
ー層は、スクレーパ６自体に穿設された窓６ａ等
を通して下流側に送り出され、そこに貯留されて
いる補給用トナー１中に混入せしめられる。そし
て、現像ローラ２の回転と共にトナー溜りＳで補
給用トナーと十分に混合され、新たな現像プロセ
ス用の均一なトナーとして再度現像ローラ２周面
上に供給される。これにより、上述したオフセツ
ト像や濃度ムラ等の画像不良の発生が防止され
る。

ここで、スクレーパ６は、通常、弾性体で形成
され、図示される如く先端をトナー層の搬送方向
に対してカウンタ方向から現像ローラ２表面にブ
レード自身の弾性力で圧接させると共に他端を例
えばホツパ３のハウジング等に固着し、トナー層
をすくい上げる様な態様に保持されている場合が
多い。この様なスクレーパ６を使用した場合、ト
ナー層の厚みや現像ローラ２との摩擦力の変動に
応じて圧接力を柔軟に変化させ、安定した掻取効
果を発揮することが難しい。又、スクレーパ６自
体の先端形状の加工精度や弾性率及びその取付け
精度等により掻取効果が影響されるが、それらを
正確に設定することは困難であり又生産効率を低
下させる原因となる。

目的本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであ
つて、簡素な機構で組立が容易であり且つオフセ
ツト像や濃度ムラ等の画質不良を発生させず安定
して良好な現像効果を発揮可能な現像装置を提供
することを目的とする。

構成以下、本発明の構成について、具体的な実施例
に基づき説明する。第２図は本発明の１成分磁性
トナーを使用する現像装置を示した模式図であ
る。第２図に於いて、９は補給口９ａから補給さ
れたフレツシユな１成分磁性トナー８を貯留する
ホツパである。このホツパ９の先端部には、フレ
ツシユトナー８を撹拌するアジテータ１０が回動
可能に配設されており、更にその先端側にはフレ
ツシユトナー８の供給口９ｂが形成されている。

供給口９ｂには、この近傍を通過域として回動
可能に、フレツシユトナー８を適量ずつ後述する
現像ローラ１５に補給する補給ローラ１１が配設
されている。この補給ローラ１１は、円筒状に形
成され、その内部には適数個の磁石１２が補給ロ
ーラ１１の内周面に沿つて略均等に配設されてい
る。そして、供給口９ｂの補給ローラ１１の回転
方向に於ける下流側には、第１ドクタブレード１
３がその先端をトナーの層厚を規制する間隙ｄだ
け補給ローラ１１の表面から離隔させて配設され
ている。この間隙ｄの好適な寸法は0.3±0.2mm程
度であり、補給ローラ１１上に供給されたフレツ
シユトナー８にここで連鎖状態を切断する所謂穂
切り処理が施され、補給ローラ１１の表面にトナ
ー薄層８ａが形成される。このトナー薄層８ａ
は、補給ローラ１１から現像ローラ１５へ磁気的
に転送され、且つ現像ローラ１５によつて搬送さ
れてドクターブレード１７の前にトナー溜Ｓを形
成する。

補給ローラ１１と同様に円筒状に形成された現
像ローラ１５が、その周面の１部をトナー溜りＳ
の領域内を通過させて回動される様に配設されて
いる。本例の現像ローラ１５は、双方のローラ１
１，１５の最近接部に於ける間隙が２〜６mm程度
確保される様に設置され、矢印の反時計回り方向
に回動される。この現像ローラ１５の周面には、
固有抵抗値が10⁵Ω・cm以下の導電性シリコンゴ
ム１５ａが被着され、その内部には補給ローラ１
１と同様に適数個の磁石１６が配設されている。
そして、トナー溜りＳ内を通過する現像ローラ１
５表面の出口部Ｅには、トナーの層厚を規制しト
ナー薄層８′ａを形成する第２ドクタブレード１
７が、その先端を現像ローラ１５表面に所定の圧
力で圧接させた態様で配設されている。

第２ドクタブレード１７の現像ローラ１５の回
動方向に於ける下流側では、無端状の誘電体ベル
ト１８が現像ローラ１５の表面と同方向に移動し
つつ接触できる様に回動自在に配設されており、
ここで誘電体ベルト１８表面に形成されている静
電潜像はトナー薄層８′ａの供給を受け現像され
る。

而して、現像ローラ１５の周面近傍で上述の現
像位置Ｄの下流側には、現像処理を終えて搬送さ
れてくるトナー薄層８′ｂを現像ローラ１５表面
から掻き取る第２スクレーパ１９が配設されてい
る。この第２スクレーパ１９は、材料として磁性
体を用いて薄板状に形成されており、現像ローラ
１５の周面の形状変化にも柔軟に対応してその１
端をローラ１５の幅方向に略均等に圧接させるこ
とができる。そして、１端を磁石１６の磁力によ
る適度な力で圧接させると共に他端は軸１９ａに
回動自在に支承されている。ここで、その軸１９
ａの配設位置は、第３図に示される如く、上述し
た圧接部Ｐの下流側でこの圧接部Ｐに於ける接線
l₁と法線l₂がなす角度θの範囲内に設定されてい
る。

かくの如く第２スクレーパ１９の支承位置０を
設定する理由について、以下に説明する。第２ス
クレーパ１９の支承軸１９ｃが角度θの範囲内に
位置する場合は、第３図に示される如く、磁石１
６ａの磁力ｐによる支承位置０の周りのモーメン
トM_Pは時計回り方向に作用する。又、現像ロー
ラ１５の表面との摩擦力ｆによるモーメントM_F
も時計回り方向に作用する。従つて、第２スクレ
ーパ１９に作用する全体のモーメントM_Tは、同
じ時計回り方向で夫々のモーメントM_P，M_Fが加
算された大きさとなる。

以上の如く第２スクレーパ１９を構成すること
により、現像ローラ１５表面との摩擦力ｆやトナ
ー層８′ｂの厚み等の負荷変動に適切に対応し、
その掻取効果を安定的に発揮することができる。
又、回動自在に支承されている為に適応性が良
く、取付け位置や部品の加工精度のバラツキを吸
収できてその生産や組立が容易となる。

しかしながら、摩擦力ｆに起因するモーメント
M_Fはスクレーパ１９の先端形状、特にその表面
特性によつて変化する。即ち、スクレーパ１９の
先端がトナー層との摩擦によつて摩耗し丸くなる
と、モーメントM_Fは著しく減少し、十分な食込
力が得られず、剥取効果が劣化する。トナー、特
に１成分磁性トナーは磁性粉としてFe₃O₄を含有
しており、又第２添加物としてSiO₂等を混入す
る為、この様なトナーからなる層に金属片が摺接
されるとその接触部が摩耗される。即ち、通常の
金属から形成したスクレーパ１９を使用した場
合、その硬度はHv500〜600程度あり、その先端
のトナー層との接触部に於いて摩耗の発生が著し
い。

本現像装置に於いて使用する剥取用スクレーパ
１９は、第４図に示した如く、その先端部を硬化
処理して高硬度膜１９ａを形成したことを特徴と
するものである。この様な高硬度膜１９ａは先端
から十分な長さｌを有しており、スクレーパ１９
が現像ローラ１５に圧接された場合に現像ローラ
１５上のトナー層がスクレーパ１９自身に摺擦さ
れることがない様にする。又、第４図に示した実
施例ではスクレーパ１９の先端部全体を取囲む様
に高硬度膜１９ａが設けられており、この場合に
は高硬度膜１９ａがスクレーパ１９に強固に付着
され機械的な一体性を強めることを可能としてい
る。しかしながら、この様な高硬度膜１９ａは現
像ローラ１５上のトナー層に摺接する、例えば、
スクレーパ１９の上側先端表面部にのみ設ける構
成とすることも可能である。

高硬度膜１９ａは種々の表面硬化法により形成
することが可能であるが、例えば、イオン窒化、
軟窒化、イオンプレーテイング等が好適である。
トナーの含有成分を考慮して高硬度膜１９ａの硬
度を設定するのが好適であり、例えばSiO₂等を
含有する本例の１成分磁性トナーの場合には、硬
度をHv1100以上に設定するのが良い。

現像ローラ１５の表面から掻き取られたトナー
８′ｃが滞留する第２スクレーパ１９の先端近傍
には、スクレーパローラ２０が回動可能に配設さ
れており、掻き取られ滞留するトナー層８′ｃを
第２スクレーパ１９に穿設された窓１９ｂを通し
て下流側に移送する。

次に、上記の如く構成された本実施例の動作に
ついて説明する。

まず、トナー補給口９ａからホツパ９内に供給
されたフレツシユトナー８が、回動されるアジテ
ータ１０により均一に撹拌されつつ補給ローラ１
１の周面上に補給され、フレツシユトナー８は補
給ローラ１１の回動と共に第１ドクタブレード１
３の配設部に搬送される。磁石１２の磁力により
補給ローラ１１の周面に担持されたフレツシユト
ナー８は、ここで強制的に間隙ｄを通過させられ
予備的に一定の層厚に規制される所謂穂切り処理
を受ける。穂切りされたトナー層８ａは、補給ロ
ーラ１１の回転と共に補給ローラ１１表面との摩
擦により所定の極性の電荷が付与される。補給ロ
ーラ１１上に形成されたトナー層８ａは現像ロー
ラ１５上に磁気的に転送される。この様にフレツ
シユトナー８にまず予備的な穂切りを目的とした
層厚規定と摩擦帯電を施すことにより、フレツシ
ユトナー８が元来有している電荷や密度のバラツ
キが緩和される。尚、トナー溜りＳにトナーが溜
り過ぎた場合は、図中白抜矢印で示される如くホ
ツパ９内にリサイクルされ、再び補給ローラ１１
の周面上に補給され上述と同様の一連の処理受け
る。

トナー溜りＳに滞留するフレツシユトナー８ａ
は、ここを通過する現像ローラ１５の周面上に担
持されその回動と共に下流側に搬送されるのであ
るが、トナー溜りＳの出口部Ｅに配設された第２
ドクタブレード１７により所定の層厚に規制され
トナー薄層８′ａが形成される。この場合、第２
ドクタブレード１７の先端は現像ローラ１５表面
に当接されているが、現像ローラ１５周面にはシ
リコンゴム層１５ａが被着されているためトナー
８′の流れが遮断されることはなく、所定の割合
でトナー８′が強制的に通過せしめられ極めて層
厚の薄いトナー薄層８′ａが形成される。又、こ
の際、トナー８′は第２ドクタブレードとシリコ
ンゴム層１５ａの間で比較的強い機械的ストレス
を受け、現像に必要な所定の極性の電荷が十分に
付与される。

この様なトナー薄層８′ａは、現像ローラ１５
の回動と共に誘電体ベルト１と接触する現像位置
Ｄに搬送され、現像に供される。一方、この現像
位置に回動されてくる誘電体ベルト１８の表面に
は、適所で形成された静電潜像が担持されてお
り、これに現像ローラ１５上の現像に好適なトナ
ー薄層８′ａが供給されて潜像が可視像化される。

この後、現像に使用されず現像ローラ１５の周
面上に残存するトナー層８′ｂは、その回動と共
に下流側に搬送され第２スクレーパ１９により現
像ローラ１５表面から掻き取られる。この場合、
トナー層８′ｂは現像処理の後の為付着状態が不
均一で且つ第２ドクタブレード１７の比較的強力
な層厚規制等を受けて強く付着していることが多
いが、前述の如く構成された第２スクレーパ１９
が適切に対応してこのトナー８′ｂを現像ローラ
１５の幅方向全域に亘り均一に掻き取る。

第２スクレーパ１９により掻き取られたトナー
８′ｃは、スクレーパローラ２０により窓１９ｂ
を通して下流側に送り出され、再び現像ローラ１
５の周面に担持され、その回動と共にトナー溜り
Ｓ迄搬送される。トナー溜りＳでは、前述した如
く穂切り処理されたフレツシユトナー８ａが溜め
られており、従つて現像に供されたトナー８′ｃ
とフレツシユトナー８ａはここで双方のローラ１
１，１５の回動動作により均一に混合される。

かくして、補給ローラ１１に係る一連の予備的
処理により電荷や密度のバラツキが緩和されたフ
レツシユトナー８ａと現像工程に搬送された後使
用されないで返送された残存トナー８′ｃがトナ
ー溜りＳで均一に混合され、その密度や帯電状態
が再使用に際して支承のない程度に十分均一化さ
れる。そして、この様な混合トナー８″が第２ド
クタブレード１７により層厚規制されてトナーの
付着密度及び帯電電位が均一な現像に好適なトナ
ー薄層８′ａが形成され、同様に現像位置Ｄに搬
送され現像に供される。従つて、前回現像時のオ
フセツト像等の画質不良が発生することなく、良
好な現像効果が発揮される。

尚、上記実施例に於いては、静電潜像を１成分
磁性トナーで可視像化したが、可視像化すべき潜
像は磁気潜像でも良く、又、使用する現像剤は２
成分系現像剤であつても本発明を適用可能であ
る。

効果以上詳述した如く、本発明によれば、回動自在
に支承されると共にその支承位置が適切な選定範
囲に設定された磁性体からなる掻取部材で現像剤
後の現像担持体上に残存する現像剤を一旦掻き取
つて再使用することにより、適応性のある掻取効
果が安定的で発揮されオフセツト像や濃度ムラ等
の画像品質不良の発生を防止することができる。
又、部材の加工や取付が簡単となり安定した機能
を発揮できる信頼性の高い現像装置を低コストで
製造可能となる。掻取手段としてのスクレーパの
トナー層と摺擦する部分を硬化処理したので、ス
クレーパを長期間所望の特性に維持することが可
能である。尚、本発明は上記の特定の実施例に限
定されるものではなく、本発明の技術的範囲に於
いて種々の変形が可能であることは勿論である。
例えば、本発明は反転現像方式にも適用可能であ
り、潜像担持体として感光体のドラム若しくはベ
ルトを使用しても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の現像装置を示した模式図、第２
図は本発明の１実施例を示した模式図、第３図、
第４図は夫々本発明の１実施例に於ける第２スク
レーパ１９の先端部分を模式的に示した断面図で
ある。（符号の説明）、１，８，８′，８″：トナー、
２，１５：現像ローラ、４，１３，１７：ドクタ
ブレード、６，１４，１９：スクレーパ、１９
ａ：高硬度膜、Ｓ：トナー溜り。

Claims

【特許請求の範囲】１現像剤を循環させつつ像担体に供給する現像
装置において、表面の１部を前記像担体の表面に
接触又は近接させて回動される現像剤担持体と、
前記現像体担持体の内側に配設された磁界発生手
段と、現像後の前記現像剤担持体表面に付着した
現像剤を掻き取る掻取手段とを有し、前記掻取手
段は少なくとも前記現像剤担持体と接触する部分
が、イオン窒化、軟窒化、イオンプレーテイング
のいずれかの硬化処理がされており、且つ回動自
在に支承される共に磁性体を少なくとも部分的に
有しており、前記磁界発生手段からの磁界により
前記掻取手段を前記現像剤担持体に弾接させたこ
とを特徴とする現像装置。２特許請求の範囲第１項において、前記掻取手
段を回動自在に支承した支承点は前記弾接点より
前記現像体担持体の回動方向における下流側で且
つ前記弾接点における接線と放線とのなす角度の
範囲内に位置することを特徴とする現像装置。３特許請求の範囲第１項において、前記掻取手
段の硬化処理された部分の硬度がHv1、100以上
に設定されていることを特徴とする現像装置。