JPS5857155A - 現像装置 - Google Patents

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】 本発明は、電子写真装置の現像装置に関する４のである
。さらに詳細には、高抵抗・非磁性トナーを用いた乾式
−成分系現像装置に関するものである。−成分現像法と
しては磁性トナーによるものが実用化されているか、転
写紙に転写したトナー像を熱定着するときの定着の悪さ
や・　トナー自身に磁性体を内添する必要から、カラー
・トナー抹使用できないなどの欠点がありた。

また、非磁性トナーを用いた一成分現像法としては、Ｉ
４ウダークラウド法、コンタクト現像法等があるが・こ
れらは、画像部と非画像部の区別なしに、静電潜像保持
面に接触するため、非画像部にもトナーが付層し、地力
プリを起すなどの欠点があった。また、ジャンピング現
像法（特公昭４１−９４７５　）は、トナ一層と静電潜
像保持面とが接触せず１間隙を有しているため、地力グ
リの発生はないが、ラインコピーは現像不足となってシ
ャープネス（画像の鮮明度、以下、シャープネスという
）の欠けた階調性の悪い画像となる。

又、実用的な商業用複写機の現像法として磁性トナーを
用いた現像ｏ　−９−による現像法が使用されているが
、この方法では、ホラ／？−から供給された現像ローラ
ー上の磁性トナーは、担像ローツー内部の磁石に対して
現像ローラーに近接して設けられたドクター量大通過さ
せるだけで均一な所定のトナ一層厚の塗布が行なわれる
ようになっている。

これに対し、非磁性トナーを使用する場合は。

同様のドクターを用いても均一な所定のトナ一層厚の塗
布は得られず、塗布ムラが画像コピーに浸度ムラとなっ
てあられれる。

従って、均一なトナー塗布層厚を得る九わ゛には現像ロ
ーラー表面を粗に加工したものを用い、現像ロー２−上
の不均一な塗布層を現像前に弾恍のあるブレード状のも
の、例えはゴム、ナイロン、テフロンなどのブレード状
のもので摺擦して、トナ一層を均一化する方法がとられ
ている。

しかし、上記のような表面を粗加工した現像ローツーで
は、良好□な画質が得られず、表面の加エノ臂ターンか
画像コピーにあられれ、たとえは、ペタ黒部のムラ、ラ
インのシャーグネ２が低下した画像となる。上記現像ロ
ーラー上のトナ一層は。

ブレードで摺擦すると１局方向にスジ・ムラか発生し１
画像コピーにもあられれるし、また、ブレードとスリー
ブとの摺擦でスリーブ上にトナーの融着が発生する。

この檜の一成分系現像器においては、スリーブ上方にホ
ッノ臂−が設けられ、十分な規制手段が無いｔまに、ホ
ッノ９−中のトナーがスリーブ表面に保給される構成の
ものか多い。このような現像器では、上記ブレードはス
リーブ表面に強く押しあてておかないと、グレードとス
リーブ表面との間にトナーがしだいに蓄積し、ブレード
が蓄積したトナーによってしだいに押し上けられ、トナ
ー塗布規制が十分性なわれず、所定のトナー塗布層より
も厚くなシ、コピー濃度が変化したシ非画線部に「−地
力ゾリ」が生じる。これを防ぐために、ブレードをスリ
ーブに強く押し当てると、既述のように、プレｒととス
リーブとの繍擦でスリーブ上にトナ−６融着が発生する
という難点がある。又高抵抗トナーを用いる場合、トナ
ーへの摩擦帯電賦与を十分に行なう必要が６Ｄ、この丸
めトナーの塗布ブレード部材とは別に摩擦帯電部材を設
けゐ必要かありた。さらにコピー濃度を十分にとる目的
でトナ一層を厚くするに、は、あらかじめ別のと仁ろで
摩擦帯電賦与を行なったトナーのみをスリーブ上に供給
ル塗布する必要４あシ、現像器構成が複雑Φ大型化する
欠点があった。

即ち、通常、トナーの定量補給を行なう場合、現像ロー
ラー全体にトナーを補給しないと１ｍ布ムラか発生し、
現像ローラー上に設けたホ、ノ母−から間欠的にトナー
を定量補給するだけでは、均一なトナー塗布は行なわれ
ない。これを防止するためには、現＠ａ−２−の他に塗
布ローラーを複数個設け、塗布ローラー上で均一なトナ
ーＭ’に形成してからこれを現像ローラーに移し取って
現像ローラー上に均一なトナ一層を形成しているのが現
状である。

本発明は、簡単な構成で、小屋化、軽量化が可能で１１
１．また、安定で均一なトナーの補給と塗布を行ない、
「地力ブリ」や「ムラ」のない鮮明度および階ｉ４性の
すぐれた画像の得られる新規な現像装置を提供すること
を目的としたものである。

即ち、本発明は、非磁性トナーを用いた一成分系現像装
置において、現像ローラーにトナーＯ通過可能な貫通孔
を設け、現像ロー２−内部にトナー補給手段を設けたこ
とを特徴とする現像装置を提供するものである。

さらに１本発明は、上記の現像ローラーおよびトナー補
給手段の一万またＬ両方に、繊維状のブラシを設けたこ
とを特徴とする現像装置を提供するものである。

さらに本発明は、上記の現像装置において、静電潜像ま
たは磁気潜像保持体と現像ローラーとの間に交流電界を
含む電気的バイアスを印加する手段を設けたことを特徴
とする現像装置を提供とするものである。

次に本発明の構成および作用を図によって説明する。

第１図は１本発８Ａを電子写真装置に適用したときの現
像装置の一実施例の概略図である。

第１図において、ＩＦｉ静電潜像または磁気潜像の保持
体で、以下便宜上、靜Ｉ！潜像の場合を例にとって説明
するが、磁気潜像の場合も同様である。

第１図において、１は光学導体層を含む静電潜像保持体
でＴｏシ、その周囲には帯電装置および像露光装置を含
む靜電潜偉形成装置２．現像装［３゜静電潜像保持体１
の像を被転写紙４に転写ヂる転写装［５，静電潜像保持
体ｌのクリーニング装置６などのグロセス要素が配置さ
れている。

第２図は１本発明の現像装置の構成図である。

第２図にお′いて、７はホッノ臂−で、８で示される中
空の現像ローラー内部に設けられている。ホッパや−７
の外周には９で示される様に毛ブラシが植″毛さねてい
る。また、現像ロ−２−８の外周にも同様の毛ブラシが
植毛されている。

１＋、現像ローラー８の中９部と外周部とは多′数の貫
通口１１によってトナーが通過可能となっている。

また、現像ローラー８とホッパー７とは互いに自在に回
転可能な構成となっている。

非磁性トナー１２としてはカー？ン１０部、ポリエチレ
ン９０部を生体とする７〜１５Ｊの粉末を使用するとよ
い。

また、現像ローラーとしては多孔質の円筒を用いるとよ
く１例えは、約２０〜３００メ、シ、の網、あるいＦ１
３次元構造の骨格組織を形成しているもの、例えば商品
としてプリジストン製エノぐ一２イト、スコツト製網状
ぼりウレタンフオームなどが素材として使用可能である
。本実施例では。

約２００メ、シ、のステンレス製の網を用いた。

この現像ローラー８の表面及びホッパ４−７の表面には
、毛ブラシ９．ｌＯか形成されている。毛ブラシの材質
はトナーと摩擦帯電系列の離れた材質を選ぶ方がよい二
また、毛ブラシの寸法、杉状は、太さ１〜５デニール、
長さ０，５・・・ＩＯ−程度のものが有効である。

太いもの、あるいは腰の強いものは１間にトナーを挾ん
でしまい、毛ブラシ同士の衝突、摺擦によるトナーへの
摩擦電荷賦与が十分でなく又、トナーが均一に細かく分
散されにくい。細いもの、あるいは腰の弱すぎるものは
、円筒表面に横たわってしまうので、現像ローラーを高
速回転現像する場合には有効である。

本実施例では、トナーにマイナス摩擦電荷を与えるため
に、現像ローラー表面に太さ３デニール長さ２簡のナイ
ロン・プツシを静電植毛しである。

現像ロー２−上に植毛した毛ブラシは、ホラ／量−よｐ
補給されたトナーが、現像ローラーの多孔部を通って落
下して現像器下部にトナーが蓄積するのを防止し、を九
毛ブラシの長さを、現像器下部側壁と接触する程度に保
つことによシ、現像器下部側壁に蓄積したトナーを再び
毛ブラシ中に回収する効果がある。

また、ホッパー上に植毛した毛ブラシの長さは、現、像
ローラー内壁面と接触する程度の寸法とすることが望ま
しく、現像ローツーの貫通口を通って現像ローラー表面
全体にトナーを押し出す効果か期待できる。

ホ、）ｆ−７，ホッパぐ一出入口１３などにより構成さ
れているトナーの補給手段によって、ホ、・ターフから
ｔ１！！は一定量のトナーが現像ローラー８の内部に供
給される。このトナ一定量補給手段は。

現像ロー２−８上のトナー塗布量、ないしは毛ブラシ中
のトナー濃度に応じて、あるいは、＝ｙピ一枚数に応じ
て間欠的に補給する。

９３図は、１回の複写ごとに、ホｙ　ｉ４　７が微−小
角度づつ回転し、ホッパー出口１３が次第に傾き、ホッ
パー出入口１３からトナーが足置補給される状況を図示
したもので、（ａ）は本体に現像装置全体を挿入したと
き、（ｂ）は挿入してからホッパーを手動回転して伝達
最終ギヤの軸にホッパ４−の回転軸か固定されたとき、
（Ｃ）はトナーが消費された後の３段階を示している。

ホッパーの微小回転は、通常公知の大小のギヤの組み合
せによって行われる。

例えば、１回の複写ごとに１回転するギヤの回転数をギ
ヤの組合せによシ落して、ホラ／量−の最終回転数をそ
の約１万分の１に設定すると、３０００枚の複写でホッ
パーが約１２００弱回転することになる。

補給トナーをほぼ一杯に満した第３図の（、）の状態か
ら、ホ、ノ譬−７を約１２０°傾けると、ホッパー７中
のトナーは＃１とんど空になる。

ホッパー７の各棟はトナーの消費量に応じて決めれはよ
く、またホッパー容積を大きく取シ、トナー消費量に応
じてホッパー７への補給トナー量゛とホラｉ４′−７の
傾き度を加減することもできる。

また、ホッパ−７内部の形状は、実施例のように円筒状
の空胴である必要はなく、例えば中央部の体積が小さく
なった様な形状でもよい。

本実施例においては、補給トナーを満した容積３００　
＠ｏのホラ／ｆ−を使用したところ、ム４版で約２００
０°枚の複写ができた。

ま九、トナー濃度を上げるためギヤの空送シを可能とし
、トナー補給を調整することもできる。

また、現像効率を高めるため、現像ローラー８に電気的
なバイアスを印加してもよく、このためには、現像ロー
ラー８〃・、現像ローラー８上のフラン１０の一万ある
いは両方を導電性にするとよい。

本実施例において、外周線速度１８０■／秒で回転する
静電潜像保持体１と順方向に等速で、現像ローラー８を
回転し、現像ローラー８上の毛ブラシ１０と静電潜像保
持体１とを接触させ、又静電潜像の暗部電位を＋５５０
Ｖ、明ｍ電位を＋５０Ｖに設定しかつ静電潜像保持体ｌ
の基面に電極ｔ−接し、現像ローラー８に１周波ａ１　
ｋＨｚ　、電圧のピーク値±５００ｖの交流と、２００
ＶのＴｊｉ流を加えて。

電圧のピーク値＋７００ｖおよび−３００Ｖの印加電圧
を作シ、これを加えたところ、画像濃度が十分で、「地
力ブリ」も「スジムラ」もない階調性の良好な画像か得
られた。

なお、静電潜像保持体ｌと現像ローラー８の相対速度は
必ずしも零にする必要はなく、たとえば画像濃度をあけ
るために現像ローラーの相対速度をあけてもよい。

また、現像ローラー８の静電潜像保持体１に対する回転
方向は、順、逆いずれの方向でも可能で。

機械構成上任意に選択してよい。

本実施例では、現像装置としてローラー状の形体のもの
を示したが、これに限らずベルト状の形体のものでも同
等の効果を有する。

以上説明したように、現像ロー２−内部にホッノ臂−を
設けることにより１次のような効果が得られる。

（１）簡単な構成で、現像器の小型化、軽量化をはかる
ことができる。

（２）現像ローラー全体に均一にトナーの一定量を補給
することができ、また同時に現像ローラーにトナーを均
一に塗布することができる。

（３）　　ホ、ノ豐−を含んだ現像器全体を簡単なカー
トリッジ構成にすることかでき、現像器の交換又は使い
捨てが容易に行なえる。

（４）　　現像ロをカートリ、ゾ化することにより、稙
々の検知手段が不必要となる。たとえは、感光体の耐用
期間とホッパー中のトナー消費量を１１ぼ一致させてお
くことによシ、トナーがなくなれば画像が出なくなるの
で、感光体交換時期を知ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明を電子写真装置に適用したときの現像
装置の一実施例の概略説明図である。 第２図は１本発明の現像装置の構成図である。 第３図は、第２図のホ、ノ臂−の状態の概略説明図で、
（ａ）は１本体に現像器を挿入したときのホラ、ｐ４−
の位置を示す図、（ｂ）は、ホ、／４−の回転軸とギヤ
との連結固定を行なったときのホッパーの位置を示す図
、（ｅ）ｔｉ、トナー消費終了時におけるホラ／４−の
位置を示す図である。 ｌ・・・静電潜像保〉体、　２・・・静電潜像形成装置
。 ３・・・現像装置、　　　　４・・・被転写紙。 ５・・・転写装置、　　　　６・・・クリーニング装置
。 ７・・・ホ、／＊＋、８・・・現像ローラー。 ９・・・毛ブラシ、　　　　　ｌＯ・・・毛ブラシ。 １１・・・貫通口、　　　　　１２・・・非磁性トナー
。 １３・・・ホ、／臂−出入口。 第３図 （ｂ） （Ｃ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性トナーを用いた一成分系現偉装置ビおいて
   、現像ロー２−にトナーの通過可能な貫通孔を設け、現
   像ロー２−内部にトナー補給手段を設けたことを特徴と
   する現像装置。
2. （２）現像°ロー２−の表面およびトナー補給手段の周
   辺の、−万または両方に、繊維状ｏ’ｙｔシを設けた特
   許請求の範囲第（１）項に記載の現會装置。
3. （３）潜像保持体と現像ローラーとの間に、交流電界を
   含む電気的バイアス印加手段を設けた特許請求の範囲１
   ！　（１）項またはｇ　（２）項に記載の現像装置。