JPH08334974A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像剤担持体の表面に接触又は近接して配設
される層厚規制部材により均一化される現像剤担持体上
の一成分現像剤を静電潜像担持体と近接対向する現像領
域に搬送して非接触現像を行う現像装置において、ゴー
スト現象の発生原因である画像履歴と筋状の層形成不良
又は過多とを同時に解消することができるようにする。 【構成】 現像剤担持体（２）の層厚規制部材（４）と
の接触部又は最近接部（４０）から該担持体移動方向に
そって現像領域（Ａ）に至る範囲内の表面に接する導電
性のブラシ状均し部材（５）を配設した。

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
した複写機、プリンタ等の画像形成装置に適用される現
像装置に係り、詳しくは、現像剤担持体の表面に接触又
は近接して配設される層厚規制部材により均一化される
現像剤担持体上の一成分現像剤を静電潜像担持体と近接
対向する現像領域に搬送して非接触現像を行う現像装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の現像装置は、現像剤担持体上に
供給する一成分現像剤を層厚規制部材により均一化した
後に現像領域に搬送し、その現像領域において交番電界
等の作用を与えつつ現像剤を静電潜像担持体上の潜像部
分に飛翔させて付着させることにより現像を行うように
なっている。ところが、このような現像装置では、一般
に現像領域を通過した後の現像剤担持体上に画像部に対
応して現像剤が消費される部分と非画像部に対応して現
像剤がそのまま残る部分とからなる画像履歴が発生し、
かかる現像剤層の消費部と消費部とが起因する画像履歴
の差が次の現像工程で得られる画像（特にハーフトーン
画像）上に濃度差となって現れる、いわゆるゴースト現
象が発生するという問題があった。

【０００３】そこで、従来においては、このゴースト現
象の発生原因となっている現像剤担持体上における現像
剤層の画像履歴の差を解消する現像装置として次のよう
な技術が提案されている。すなわち、特開昭５５−１０
０５７８号公報には、磁性トナーを収容する容器内であ
って層厚規制部材よりも手前側の位置となる現像剤担持
体に対向させて磁界発生手段を設け、その磁界発生手段
の磁界作用により画像履歴を解消するようにした現像装
置が開示されている。また、特開平４−４３３７９号公
報や特開平４−５１２７４号公報には、トナーを収容す
る容器内であって層厚規制部材よりも手前側の位置とな
る現像剤担持体に対向させて弾性ロール、ブラシロール
等の剥離部材を設け、その剥離部材の剥離作用により画
像履歴を解消するようにした現像装置が開示されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来の現像装置においては、その磁界発生手段や剥離部
材による画像履歴の解消効果が得られるものの、層厚規
制部材を通過した後における現像剤担持体上の現像剤層
に筋状の層形成不良、或いは、筋状の層形成過多（黒筋
の起因となるもの）が発生するという問題があった。こ
のような層形成不良は粗大現像剤粒子や異物が層厚規制
部材と現像剤担持体との間に詰まることにより発生し、
一方の層形成過多は層厚規制部材の先端部における損傷
部やへこみ部が原因となって発生するものと考えられ
る。

【０００５】従って、本発明の目的は、ゴースト現象の
発生原因である画像履歴と、筋状の層形成不良又は過多
とを同時に解消することができる現像装置を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の現像装置は、上
記の目的を達成するため、現像剤担持体の表面に接触又
は近接して配設される層厚規制部材により均一化される
現像剤担持体上の一成分現像剤を静電潜像担持体と近接
対向する現像領域に搬送して非接触現像を行う現像装置
において、上記現像剤担持体の層厚規制部材との接触部
又は最近接部から該担持体移動方向にそって現像領域に
至る範囲内の表面に接する導電性のブラシ状均し部材を
配設したことを特徴とするものである。

【０００７】ブラシ状均し部材の現像剤担持体表面との
接触部は、層厚規制部材の現像剤担持体との接触部又は
最近接部（以下、現像剤層形成部とも称す）よりも現像
剤担持体移動方向の下流側であって、かつ、現像領域よ
りも現像剤担持体移動方向の上流側となる位置であれば
よい。そして、このブラシ状均し部材は、そのブラシ先
端部が上記の接触部において所定の接触幅や圧力等でも
って接触するように適宜設定される。また、このブラシ
状均し部材は、そのブラシ部が導電性であることが必要
であるが、非導電性である場合には現像剤担持体上にお
ける現像剤層の画像履歴を解消できない等の不都合があ
る。

【０００８】また、本発明の現像装置は、一成分現像剤
が磁性の一成分現像剤である場合、現像剤担持体のブラ
シ状均し部材が当接する位置の近傍に磁性一成分現像剤
に対する反発磁極を配することを特徴とするものであ
る。反発磁極をブラシ状均し部材の現像剤担持体との当
接位置近傍に２つ配した場合、ブラシ状均し部材は、そ
の現像剤層形成部が２つの反発磁極の中間点よりも現像
剤担持体移動方向の下流側の（反発磁極を越えない範囲
内の）位置になるように配設することが好ましい。

【０００９】さらに、本発明の現像装置は、ブラシ状均
し部材を、その均し部材と層厚規制部材と現像剤担持体
とで囲まれる空間が形成されるように配設したことを特
徴とするものである。この場合、ブラシ状均し部材は層
厚規制部材に支持固定して一体化構造とすることが望ま
しい。

【００１０】

【作用】本発明によれば、層厚規制部材を通過した後に
おける現像剤担持体上の現像剤層は、現像剤担持体に接
触する導電性のブラシ状均し部材により再度均されて再
配列させられる。これにより、前回の現像時に発生する
現像剤層の画像履歴が解消され、これと同時に、層厚規
制部材の通過により発生する層形成不良又は過多等の層
むらも解消される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１２】実施例１：図１は、本発明の一実施例に係
る一成分現像装置を示すものであり、この現像装置は磁
性の一成分現像剤を使用するものである。図１におい
て、符号１は装置本体、２は現像剤担持体としての円筒
状スリーブ、３はスリーブ２内に設置される磁気シャフ
ト、４は層厚規制部材、５はブラシ状均し部材としての
導電性ブラシ部材、６は現像剤撹拌手段、７は現像バイ
アス電源、８は磁性一成分現像剤、９は静電潜像保持体
としての感光ドラムをそれぞれ示す。

【００１３】感光ドラム９は、負帯電系の有機感光体か
らなる表面層を有する光導電性ドラムであり、その周囲
には公知の電子写真プロセス機器が配設されている。そ
して、この感光ドラム９は図中の矢線方向に回転すると
ともに、電子写真プロセスにより静電潜像が形成されと
ときに、表面電位が例えば画像部で−１００Ｖ、背景部
で−３６０Ｖ程度となるように設定されている。

【００１４】スリーブ２は、感光ドラム９に対向するよ
うに装置本体１の所定箇所に回転可能に配設されてい
る。また、このスリーブ２は図中の矢線方向に回転する
とともに、感光ドラム２０との近接位置Ａ（現像領域）
における間隙が２５０〜３００μｍ程度となるように設
定されている。

【００１５】磁気シャフト３は、複数の磁石が周面にそ
って配列され、装置本体１の所定箇所に回転しないよう
に固定支持されている。この磁気シャフト３は、例えば
複数の磁石となるＳ極とＮ極を図示のように配列した磁
気パターンが形成されており、この磁気パターンにそっ
て磁性一成分現像剤８をスリーブ２表面に吸着するよう
になっている。

【００１６】層厚規制部材４は、スリーブ２表面に圧接
される軟弾性体４ａとこの軟弾性体４ａを一端付近で支
持するバネ板４ｂとからなり、バネ板４ｂの他端が装置
本体１に固定支持されている。軟弾性体４ａのスリーブ
２に対する当接位置は、スリーブ２が感光ドラム９に最
も近接する位置と磁気シャフト３の中心を結ぶ基準線に
対してスリーブ２の回転方向上流側に８０°の角度とな
る位置であり、バネ板４ｂの軟弾性体４ａを支持する自
由端がスリーブ２の回転方向下流側に向くように設置さ
れている。また、この層厚規制部材４は、軟弾性体４ａ
として幅１５ｍｍ、厚さ１．０ｍｍ、ゴム硬度５０°の
シリコーンゴムが、バネ板４ｂとして厚さ０．１ｍｍの
ステンレススチール板（ＳＵＳ３０４ＣＳＰ３／４材、
引張強さ９３０Ｎ／ｍｍ²、耐力６７０Ｎ／ｍｍ²）がそ
れぞれ用いられている。

【００１７】この実施例における導電性ブラシ部材５
は、スリーブ２幅と同程度の横幅からなる導電性ブラシ
部５ａと、このブラシ部を支持固定する支持部材５ｂと
で構成されている。ブラシ部５ａは、カーボンを含有し
たレーヨン繊維（抵抗率１０^-5Ω・ｃｍ）を４０００本
／ｃｍ２程度の密度で植毛してなるものである。支持部
材５ｂは、炭素鋼の１種であるＳＰＣＣからなるもので
あり、導電性ブラシ部５ａのスリーブ２表面との接触幅
が約５ｍｍとなり、かつ、スリーブ２表面との接触部５
０が層厚規制部材４のスリーブ２表面との接触部（層形
成部）４０からスリーブ回転方向下流側に位置するよう
にブラシ部５ａを支持している。また、支持部材５ｂの
後端側は層厚規制部材のバネ板４ｂと同じ箇所に固定さ
れており、これにより導電性ブラシ部材５は層厚規制部
材４と一体化されている。

【００１８】現像バイアス電源７は、高圧交流電源７ａ
と直流電源７ｂとで構成されており、直流電圧を重畳し
た交流電圧を現像バイアス電圧としてスリーブ２に印加
し、これにより現像領域Ａにおいて感光ドラム９との間
で交番電界が生じるようになっている。この現像バイア
スは、例えば、周波数が２．４ｋＨｚ、ピークツーピー
ク電圧が２０００Ｖの交流電圧と−２５０Ｖの直流電圧
を使用するように設定されている。なお、このバイアス
電源７としては直流成分のみを印加する構成のものを適
用してもよい。

【００１９】このような一成分現像装置は次にように作
動する。すなわち、装置本体１のホッパー部に収容され
た磁性一成分現像剤８は、現像剤撹拌手段６により撹拌
されつつスリーブ２表面に吸着され、層厚規制部材４の
軟弾性体４ａによってスリーブ２表面で摺擦される。こ
れにより、現像剤８は薄層化されると同時に所定の極性
に摩擦帯電される。次いで、薄層化された一成分現像剤
８は、導電性ブラシ部材５により再びスリーブ２表面で
摺擦される。これにより、スリーブ２上の現像剤層はそ
の電荷量が適度な値になり、また、現像剤層が再配列さ
れることによって前回の現像工程で発生した現像剤消費
部と非消費部とからなる履歴の差が解消される。しか
も、層厚規制部材４の通過により筋状の層形成不良や層
形成過多が発生しても、現像剤層の再配列によってそれ
らが解消される。

【００２０】導電性ブラシ部材５を通過した後の一成分
現像剤（層）８は、スリーブ２の回転により現像領域Ａ
に搬送され、現像領域Ａ内の交番電界により現像剤粒子
が往復運動するように飛翔してクラウド状となる。そし
て、クラウド状になった現像剤８は、現像バイアス電圧
の直流成分によって感光ドラム９上の潜像部分に引き寄
せられて付着し、もって現像が終了する。

【００２１】次に、この一成分現像装置を市販のプリン
ター（富士ゼロックス製：４１０５）に装着して、５０
％ハーフトーン画像形成時の現像剤消費部と非消費部に
おける現像濃度差、現像領域におけるスリーブ上の筋状
層形成不良の発生本数や層形成過多の発生本数、およ
び、プリント上におけるプロセス方向への筋状画像欠陥
（黒筋）の有無についてそれぞれ調べ、その結果を表１
に示した。

【００２２】比較のため、ブラシ状均し部材としての導
電性ブラシ部材５を設置しない以外は上記実施例と同じ
構成からなる現像装置を比較例として作製し、その現像
装置を用いて上記の試験を同様に行った。その結果を表
１に併せて示した。ゴースト現象がプリント上で発生し
ない上記現像濃度差の許容レベルは約０．０５以下であ
る。

【００２３】

【表１】

【００２４】表１の結果から、比較例に比べて、実施例
装置の場合にはゴースト現象の発生が十分に防止される
とともに、スリーブ上での筋状層形成不良や層形成過多
の発生が十分に抑制されることが認められる。

【００２５】実施例２：図２は、本発明の他の実施例に
係る現像装置の主要部を示すものである。この実施例の
現像装置は、磁気シャフト３として、導電性ブラシ部材
５がスリーブ２表面に接する位置近傍（接触部５０）に
反発磁極（本例ではＳ極）を配したものを使用した以外
は前記実施例（１）と同じ構成からなるものである。

【００２６】この実施例においては、導電性ブラシ部材
の接触部５０の近傍に２つの反発磁極Ｓ₂、Ｓ₃を配設し
ており、それらの反発磁極Ｓ₂、Ｓ₃と導電性ブラシ部材
の接触部５０とが以下のような位置関係となるように配
設している。すなわち、図３に示すように、導電性ブラ
シ部材の接触部５０の中央位置Ｘ₀が、反発磁極Ｓ₂、Ｓ
₃の中央位置Ｍ₀よりもスリーブ２回転方向下流側であっ
てかつ反発磁極よりもスリーブ２回転方向上流側となる
スリーブ表面位置になるように配設することが望まし
い。中央位置Ｍ₀は、角度Ｓ₂−Ｏ−Ｓ₃（＝２θ）の一
点鎖線で示す二等分線Ｍがスリーブ２と交わる交点に相
当する。Ｏは磁気シャフト３の中心点である。

【００２７】このような反発磁極を配した磁気シャフト
３を適用した本実施例によれば、層厚規制部材４を通過
した後の一成分現像剤（層）８は、反発磁極の磁力作用
によりスリーブ２表面から引き離される状態となり、こ
の状態のままで導電性ブラシ部材５を通過する。その結
果、一成分現像剤８は導電性ブラシ部材５にて摺擦され
てより効果的に再配列される。これにより、スリーブ２
上の現像剤層はより確実に履歴の差が解消されると同時
に筋状の層形成不良や層形成過多が解消される。

【００２８】特に、この実施例では、導電性ブラシ部材
の接触部５０の中央位置Ｘ₀が上記したように反発磁極
Ｓ₂、Ｓ₃の中央位置Ｍ₀よりもスリーブ２回転方向下流
側のスリーブ表面位置となるように配設しているため、
層厚規制部材４を通過した後の一成分現像剤８がスリー
ブ２表面から十分に引き離された後に導電性ブラシ部材
５により摺擦されることになり、そのため導電性ブラシ
部材５による再配列効果がより的確に発揮される。仮
に、この導電性ブラシ部材の接触部５０の中央位置Ｘ₀
が反発磁極Ｓ₂、Ｓ₃の中央位置Ｍ₀よりもスリーブ２回
転方向下流側（Ｍ₀−Ｓ₂の範囲内）のスリーブ表面位置
となるように配設した場合には、一成分現像剤８がスリ
ーブ２表面から十分に引き離されない状態にうちに導電
性ブラシ部材５により摺擦されることになるため、その
分だけ導電性ブラシ部材５による再配列効果が低減す
る。

【００２９】次に、この実施例の現像装置を用いて実施
例１と同じ試験を行ったところ、表１に示すような結果
が得られた。表１の結果から、反発磁極を配した磁気シ
ャフト３を適用した現像装置の場合には、特に筋状の層
形成不良や層形成過多の解消効果が実施例１に比べてよ
り確実に得られることが認めれらる。

【００３０】また、この実施例２（なお実施例１も同様
である）では、図２に示すように、ブラシ状均し部材と
しての導電性ブラシ部材５をそのブラシ部材５と層厚規
制部材４とスリーブ２とで囲まれる空間Ｅが形成される
ように配設している。このように構成した場合には、例
えば、反発磁極（Ｓ₂）によりスリーブ２表面から引き
離される状態となる現像剤８が導電性ブラシ部材５に達
する前に浮遊しても空間Ｅ内に収まるため、現像装置外
に漏出することがない。そして、導電性ブラシ部材５を
層厚規制部材４に固定して一体化構造とした場合には、
導電性ブラシ部材５の増加による現像装置の大幅な大型
化やコストアップをより効果的に回避することができ
る。

【００３１】なお、前記した各実施例では、導電性ブラ
シ部材５のブラシ部５ａとしてカーボンを含有したレー
ヨン繊維にて構成したものを例示したが、本発明ではそ
れ以外にも、アクリル系繊維、カイノール系繊維、ビニ
ロン繊維を炭化、賦活して得られる活性炭素繊維や、ア
クリル繊維、ピッチ繊維を焼成炭素化して得られる炭素
繊維にてブラシ部を構成した導電性ブラシ部材を使用す
ることも可能である。

【００３２】また、一成分現像剤８として磁性のものを
用いた現像装置の場合について例示したが、本発明は非
磁性の一成分現像剤を用いた現像装置（ブラシ状均し部
材を配設したもの）の場合であっても同様の効果が得ら
れる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
層厚規制部材を通過した後における現像剤担持体上の現
像剤層が導電性のブラシ状均し部材により再配列される
ため、前回の現像時に発生する現像剤層の画像履歴が解
消されてゴースト現象の防止効果が得られると同時に、
層厚規制部材の通過により発生する層形成不良又は過多
等の層むらの防止効果も得られる。

【００３４】また、現像剤担持体のブラシ状均し部材が
当接する位置の近傍に磁性一成分現像剤に対する反発磁
極を配した場合には、ゴースト現象及び層形成不良又は
過多の防止効果がより顕著に得られる。特に、層形成不
良又は過多の発生を防止するうえで特に有効である。

【００３５】さらに、ブラシ状均し部材を、その均し部
材と層厚規制部材と現像剤担持体とで囲まれる空間が形
成されるように配設した場合には、特に上記のように反
発磁極を配した場合において現像剤の漏出を招くことな
く、ゴースト現象及び層形成不良又は過多の防止効果を
確実に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１に係る現像装置を示す概略断面図で
ある。

【図２】 実施例２に係る現像装置の主要部を示す概略
断面図である。

【図３】 導電性ブラシの接触部と反発磁極との位置関
係を示す説明図である。

【符号の説明】

２…現像剤担持体、４…層厚規制部材、５…ブラシ状均
し部材、８…一成分現像剤、９…静電潜像担持体、４０
…接触部又は最近接部、Ａ…現像領域、Ｓ₂，Ｓ₃…反発
磁極、Ｅ…空間。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤担持体の表面に接触又は近接して
   配設される層厚規制部材により均一化される現像剤担持
   体上の一成分現像剤を静電潜像担持体と近接対向する現
   像領域に搬送して非接触現像を行う現像装置において、 上記現像剤担持体の層厚規制部材との接触部又は最近接
   部から該担持体移動方向にそって現像領域に至る範囲内
   の表面に接する導電性のブラシ状均し部材を配設したこ
   とを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の装置において、一成分現
   像剤が磁性の一成分現像剤である場合、現像剤担持体の
   ブラシ状均し部材が当接する位置の近傍に磁性一成分現
   像剤に対する反発磁極を配したことを特徴とする現像装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の装置において、ブラシ状
   均し部材を、その均し部材と層厚規制部材と現像剤担持
   体とで囲まれる空間が形成されるように配設したことを
   特徴とする現像装置。