JPH089729Y2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は現像装置に関し、特に１成分現像剤を用い
てトナー現像を行う装置に関する。

（従来技術） １成分現像剤を用いる現像装置の或る例では、現像ス
リーブ内に回転可能に磁石が配置される。この装置は、
回転する磁石の磁気吸引力によって、残った現像剤の落
下および固着を防止する。

また、１成分現像剤を用いる現像装置の他の例として
は、現像スリーブを感光体ドラム表面に圧接させるもの
がある。

（考案が解決しようとする問題点） 従来技術の前者では、回転する磁石は残った現像剤の
落下防止や固着防止には有効に作用するが、現像スリー
ブ表面上の現像剤は回転する磁石の磁気吸引力によって
移動を強いられるため、現像剤どうしが摩擦帯電し、必
要としない極性に帯電した現像剤の粒子が出現する。す
なわち、感光体の静電潜像が正に帯電しているとすれ
ば、現像剤スリーブ上の現像剤は負に帯電しておかなけ
ればならない。そこで、正に帯電した現像剤が発生する
と、静電潜像との間に静電気力による吸引力が作用しな
くなるため、感光体への現像剤の補給が良好に行えなく
なる。したがって、良好な画像を得ることができなくな
る。

一方、従来技術の後者では、現像スリーブは圧力がか
けられて感光体ドラムに接触しているので、現像処理を
終えた後に残る現像剤が押し固められ、現像剤の固着が
生じやすい。現像スリーブに残った現像剤の固着が生じ
ると、その残った現像剤が転送されて再び感光体ドラム
との接触面に位置したとき、間欠的に剥離し、現像剤が
多量に供給されることが生じるため、良好な画像を得る
ことができない。さらに、現像スリーブと感光体ドラム
との接触面から落下した現像剤は、周囲を汚すととも
に、現像剤の無駄遣いにもなった。

それゆえに、この考案の主たる目的は、１成分現像剤
を用いても現像剤の落下や固着が防止できて良好な画像
が得られる、現像装置を提供することである。

（問題点を解決するための手段） この考案は、簡単にいえば、帯電したトナーの磁気ブ
ラシを形成してその回転に応じて転送するためのトナー
供給ローラ、前記トナー供給ローラから供給された前記
トナーをその回転に応じて感光体表面に供給するための
スリーブ、前記スリーブの表面に形成され、前記感光体
表面に接触する弾性体層、および前記弾性体層が前記感
光体表面に接触する部分より回転方向下流側の前記スリ
ーブ内部のみ配置される磁力発生手段を備え、前記磁力
発生手段は、現像処理後に前記弾性体層に残った前記ト
ナーを、磁力により一旦整列させることを特徴とする現
像装置である。

（作用） トナー供給ローラには、磁気吸引力によって、プラス
またはマイナスに帯電されたトナーの磁気ブラシが形成
される。そして、磁気ブラシは、トナー供給ローラの回
転に伴って転送される。やがて、磁気ブラシは回転する
現像スリーブに接触して、磁気ブラシから帯電トナーが
現像スリーブ上に供給される。供給されたトナーは、現
像スリーブの回転によって転送され、移動する感光体表
面の静電潜像面へ運ばれる。そして、静電潜像と逆の極
性に帯電したトナーが感光体に圧接され、静電潜像面へ
トナーが付着し、トナー現像が行われる。

トナー現像を終えても、スリーブ表面のトナーは静電
潜像面へ全て吸着されるわけではなく、スリーブ表面に
は静電潜像面へ吸着されずに残ったトナーが存在してい
る。この残ったトナーは、スリーブの回転にともなっ
て、磁力発生手段から出ている磁力線の及ぶ範囲内に入
っていく。スリーブの回転にともなって磁力線が強くな
ると、残ったトナー、たとえば現像部を通過することに
よってスリーブ表面に固着されたトナーは磁化され、磁
力線の方向に整列する。すなわち、磁力線の方向にトナ
ーの粒子が整列することにより、トナーの粒子は揺り動
かされてトナーの固着は解かれる。固着が解かれたトナ
ーには磁力発生手段から磁気吸引力が作用する。

（考案の効果） この考案によれば、スリーブの表面に形成され、感光
体表面に接触する弾性体層、およびその弾性体層が前記
感光体表面に接触する部分より回転方向下流側の前記ス
リーブ内部にのみ配置される磁力発生手段を備え、前記
磁力発生手段は、現像処理後に前記弾性体層に残った前
記トナーを、磁力により一旦整列させるので、感光体表
面との接触による圧力によって発生するトナーの固着状
態を解くことができるため、トナーの固着を有効に防止
できると共に、固着もせず静電気力だけで弾性体層に付
着している不安定なトナーに静電気力に加えて磁力も作
用するため、残ったトナーが所定位置以外で落下するこ
とはない。したがって、現像処理後に固着したトナー
と、静電気力だけで弾性体層に付着したトナーとの状態
の異なる両方のトナーを安定した付着状態に戻すことが
できる。

この考案の上述の目的，その他の目的，特徴および利
点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明か
ら一層明らかとなろう。

（実施例） 第１図はこの考案の一実施例の要部を示す図解図であ
る。現像装置10は、たとえばアモルファスシリコンのよ
うな光導電層が形成された感光体ドラム12の近傍に、開
口部が配置される現像剤室14を含む。この現像剤室14内
には、感光体ドラム12とほぼ等しい幅を有し、たとえば
アルミニウムのような非磁性体材料、すなわち磁束を通
過させることができる材料によって形成された非磁性体
筒16が回転可能（駆動機構は図示せず）に設けられる。
この非磁性体筒16には、直流電源18の一方の端子が接続
され、この直流電源18の他方の端子は接地される。した
がって、この直流電源18から、非磁性体筒16に対して、
たとえば−1000Vの直流バイアスが印加される。

非磁性体筒16の内部には、円筒形に集成された磁石20
が設けられる。磁石20は、磁気吸引力によって非磁性体
筒16上に帯電トナー22の磁気ブラシを形成するためのも
のである。非磁性体筒16の上部には、形成した磁気ブラ
シの高さを調整するためのドクタブレート24が設けら
れ、このドクタブレード24は現像剤室14の一部に固着さ
れる。

現像剤室14の非磁性体筒16が配置された近傍には、磁
性を有した１成分現像剤であるトナー22が溜められる。
このトナー22はその抵抗率がたとえば10¹³Ω・cm以上の
絶縁性磁性材料で形成される。

非磁性体筒16の左側すなわち下流側には、感光体ドラ
ム12と接触して回転するスリーブである現像ローラ26が
設けられる。この現像ローラ26の表面には、たとえばゴ
ムなどのような弾力性を有し、抵抗率が10⁷〜10¹⁰Ω・c
m程度の弾性体層28が設けられる。弾性体層28の厚さは
たとえば0.2〜0.8mmに設定される。現像ローラ26の弾性
体層28は、現像ローラ26が感光体ドラム12と接触して回
転しても感光体ドラム12の表面に傷をつけないようにす
るためのものである。

現像ローラ26には、さらに交流電源30の一方の端子が
接続され、この交流電源30の他方の端子は直流電源32に
接続される。直流電源32の他方の端子は接地され、この
直流電圧は、感光体ドラム12の潜像電位よりも小さいた
とえば−100Vに設定される。交流電源30の交流電圧は、
周波数がたとえば1.6kHzでたとえば1000Vに設定され
る。

現像ローラ26の内部には、弾性体層28表面が感光体ド
ラム12表面と接触する部分より、現像ローラ26の回転方
向下流側に、永久磁石34が配置される。この永久磁石34
は、感光体ドラム12表面と接触する部分を通過すること
により、弾性体層28表面に固着された残留トナーを揺動
させてその固着状態を解くとともに、そのトナーを磁化
して磁気吸引力によって下方へ落下しないようにするた
めのものである。

現像ローラ26の下方には、現像ローラ26と接触して回
転し、感光体ドラム12の表面へ吸着されずに残ったトナ
ーを掻き落とすための剥離ローラ36が設けられる。この
剥離ローラ36は、丸棒状のシャフトによって形成され
る。そして、剥離ローラ36には、マイナス端子が接地さ
れた直流電源38のプラス端子が接続され、たとえば＋10
0Vの直流電圧が印加される。したがって、永久磁石34に
よって固着が解かれた残留トナー22が現像ローラ26との
この剥離ローラ36との接触部を通過すると、マイナスに
帯電されている残留トナー22は電荷が中和され、静電気
力が解除されるため、剥離ローラ36の右側に落下する。
剥離ローラ36の右側に落下したトナー22は、再び磁石20
の磁気吸引力によって非磁性体筒16の表面に集められ、
再循環していく。

動作において、トナー22は、それら相互間の摩擦や非
磁性体筒16あるいはドクタブレード24との接触により、
それぞれプラスまたはマイナスに帯電される。その目的
で、この実施例では、抵抗率が10¹³Ω・cm以上の絶縁性
材料によってトナー22を形成している。このようにし
て、帯電されたトナー22が、磁石20の磁気吸引力によっ
て非磁性体筒16上へ集められ、磁気ブラシとして形成さ
れる。この磁気ブラシは、回転する非磁性体筒16によっ
て転送され、途中でドクタブレード24で高さが整えられ
る。

ドクタブレード24で高さが整えられた磁気ブラシは、
非磁性体筒16の回転によってさらに転送され、導電性の
現像ローラ26の弾性体層28に接触する。磁気ブラシの先
端部が弾性体層28に接触すると、現像ローラ26上にトナ
ー22が供給される。非磁性体筒16には上述のように直流
バイアスV₁＝−1000Vが印加され、また現像ローラ26に
は最大値1000Vの交流電圧が重畳された−100Vの直流バ
イアスが印加されているので、磁気ブラシからは、この
とき、負に帯電されたトナーのみが、現像ローラ26に供
給される。

現像ローラ26に供給された帯電トナー（負極の）は、
現像ローラ26の回転に応じて、感光体ドラム12の静電潜
像面へ運ばれる。静電潜像面が現像ローラ26と接触する
と、弾性体層28上のトナー22は静電潜像面へ吸着されて
現像が行われる。

現像を終えても、弾性体層28の表面には、第2A図に拡
大図を示すうように、静電潜像面へ吸着されなかったト
ナー22が残存している。この残ったトナー22は、場合に
よっては、弾性体層28の感光体ドラム12表面への押圧力
によって固まる。現像ローラ26の回転にともなって、残
ったトナー22が下方に転送されると、永久磁石34から出
ている２点鎖線で示す磁力線の及ぶ範囲内に入ってく
る。現像ローラ26の回転にともなって、弾性体層28表面
のトナー22が磁力線の強い部分に位置すると、第2B図に
示すように、固着されていたトナー22は、トナー粒子が
磁化され、図のように磁力線の方向に整列する。そうす
ると、感光体ドラム12表面と接触する部分を通過したと
き、弾性体層28の押圧力によってトナー22が固着された
としても、磁力線による磁化によって、永久磁石34の磁
力線が及ぶ範囲内にトナー22が入ると、トナー22が揺動
してその固着状態は解かれる。トナー22の固着が解かれ
ると、トナー22の粒子には重力が作用するが、トナー22
には静電気力の他、永久磁石34による磁気吸引力も作用
しているため、トナー22が落下することはない。

そして、トナー22は、固着が解かれた状態を保って、
現像ローラ26の回転により剥離ローラ36まで転送され
る。剥離ローラ36までトナー22が運ばれると、永久磁石
34の磁力線は弱くなり、磁気吸引力も応じて弱くなっ
て、トナー22は主として静電気力による吸着力のみで弾
性体層28表面に吸着されている。そこで、トナー22が剥
離ローラ36に到達すると、剥離ローラ36には＋100Vの直
流電圧が印加されているため、トナー22の電荷は相殺さ
れるように中和される。トナー22の帯電電荷が消滅する
と、応じて静電気力による吸引力もなくなり、剥離ロー
ラ36の右側にトナー22が落下する。

落下して溜まったトナー22は、磁石20の磁気吸引力に
よって再び非磁性体筒16の表面に集められて磁気ブラシ
となって、再使用のために上述の工程を循環する。

上述のように、永久磁石34によって、現像処理を終え
た後も、なお弾性体層28表面に残るトナー22の固着を解
くので、剥離ローラ36で完全にトナー22を剥離させるこ
とができる。したがって、弾性体層28表面にトナー22の
均一な薄層を形成でき、トナー22の固着による過剰トナ
ーの供給による“かぶり”は殆ど生じることがない。

なお、以上の実施例では、磁力発生手段として永久磁
石34を用いたが、この永久磁石34は電磁石であってもよ
いことは勿論である。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの考案の一実施例を示す図解図である。 第2A図は第１図実施例の永久磁石による磁力線の分布を
示す拡大図である。 第2B図は第１図実施例の永久磁石による磁力線によって
トナー粒子が整列する状態を示す拡大図である。 図において、12は感光体ドラム、16は非磁性体筒、22は
トナー、26は現像ローラ（スリーブ）、28は弾性体層、
34は永久磁石、36は剥離ローラを示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体に形成された潜像をトナーのみの１
   成分系現像剤で現像するための現像装置であって、 帯電したトナーの磁気ブラシを形成してその回転に応じ
   て転送するためのトナー供給ローラ、 前記トナー供給ローラから供給された前記トナーをその
   回転に応じて前記感光体表面に供給するためのスリー
   ブ、 前記スリーブの表面に形成され、前記感光体表面に接触
   する弾性体層、および 前記弾性体層が前記感光体表面に接触する部分より回転
   方向下流側の前記スリーブ内部にのみ配置される磁力発
   生手段を備え、 前記磁力発生手段は、現像処理後に前記弾性体層に残っ
   た前記トナーを、磁力により一旦整列させることを特徴
   とする現像装置。