JPS6043674A - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、現像剤を表面に担持して搬送する現像剤担
持体を有する現像装置に関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

現像は例えば静電潜像を形成している電荷と電位差を有
丁べく帯電されたトナーと呼ばれる着色微粉末が、静電
潜像に静電的に吸引されることにより行なわれる。現像
剤としては、粉体のドブ２−のみ又はこのトナーの外表
面に５ｉ０２などの外添加物を付着させたものからなる
一成分現像剤の他に、粉体であるトナーとキャリアと呼
ばれる磁性粉または樹脂、ガラス等の微細な粉末とを混
合してなる二成分現像剤とがある。二成分現像剤におい
てはトナーはキャリアとの摩擦によって帯電され、トナ
ーの帯電が確実に行なわれる、その反面、現像濃度を一
定に維持するために、トナーとキャリアとの混合比丁な
わちトナー濃度を常に一定に維持しておかなければなら
ない。−成分現像剤は、このようなトナー濃度の管理が
不必要であり、その取扱いの簡便さにおいて二成分現像
剤に勝っている□。

一成分現像剤は非磁性と磁性とに区別される。

非磁性現像剤は、一般に、樹脂粉末にカーボン等の着色
剤を混合させたものでちゃ、磁性現像剤はこれに磁性粉
を混入させたものである。

−成分現像剤を使用する従来の一般的な現像装置は、特
公昭４１−９４７５号公報に記載されているいわゆる非
接触現像法と呼ばれるものの応用で、すなわち像担持体
と現像剤相持体上の現像剤層とを間隙を保持して対向さ
せ適宜なバイアスを印加して画像部のみに現像剤を飛翔
せしめるようにしたものである。この現像法は■電気絶
縁性もしくは高抵抗の現像剤を使用することができるた
め、転写工程において転写不良等の問題が発生し方い、
■非画像部にかぶりを生じない等の利点を有しており、
他の方法にくらべ優れた特徴をそなえている。この方法
によって静電潜像のｆ３．像を行なう場合、良画質の顕
像な得るためには像担持体と現像剤担持体との間隔はで
きるだけ狭くし々ければならず、必然的に現像剤担持体
上の現像剤層は極く薄い厚みの均一な層としなければな
らない。

このような現像剤の薄層を形成するために、内部に磁界
発生手段を有する現像剤担持体を使用し、との担持体上
に磁性現像剤の薄層を形成する方法が特開昭５４−４３
０４７号等に開示されている。

この方法によれば磁性現像剤の均一な薄層な安定に形成
することが可能であり、従って前述の非接触現作法によ
って良好な顕像を得ることができる。

しかし、この方法は磁界発生手段すなわちマグネットと
、現像剤中に磁性粉を分散してなる磁性現像剤を不可欠
な構成要素としているため次のような欠点を有している
。■現像剤担持体の内部にマグネットを設けなければな
ら々いため装置が複雑で高価なものとなり、また軽量化
と小型化が困維である。■磁性現像剤は非磁性現像剤に
くらべて高価である。■磁性現像剤は樹脂中に磁性粉を
含有しているため彩色性が悪く、カラー化には不適当で
ある。

磁性現像剤を用いた非接触現像法は多くの長所を有して
いる反面、上述のように磁性現像剤を用いるが故に本質
的な欠陥を内包している。

これに対し、非磁性現像剤を用いた非接触現像法は、従
来技術にかかわる問題をことごとく解消する理想的な現
像法であると言える。しか踵非磁性現像剤を使用してい
るがゆえに、均一な現像剤の薄層な安定に形成すること
が困短であるという唯一の大きな問題を抱えており、そ
のために実用化が阻まれていた。このように現像剤の薄
Ｊｄ形成を均一に行なうことができないと、静電潜像に
飛翔される現像剤の量が部分的に不均一になり、良質な
顕像（静電潜像に現像剤が飛翔されて形成された像）を
得ることができないという問題があった。

また弾性体ブレードの圧接下に進入した現像剤の塗布領
域は最大現像幅すなわち最大画像形成幅にほぼ等しい現
像領域であれば十分であり、非現像領域にまで塗布され
てしまうとこの部分からの現像剤の飛散や漏れなどによ
シ現像剤の均一な薄層形成を乱したり、像担持体表面に
形成されている顕像を汚染してしまうことになる。しか
しながら従来にあっては、現像剤担持体を現像領域と非
現像領域とに分けて現像剤を塗布する手段が講じられて
いなかったため、良質な顕像を得ることができないとい
う問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、非磁性
の一成分系現像剤を用いた場合においても現像剤担持体
上の現像領域部のみに現像剤を塗布形成するようにし、
もって現像剤の均一な博層形成を達成して良好な顕像を
得ることができる現像装置を提供することを目的とする
ものである。

〔発明の概要〕

第１の発明の概要は、現像剤担持体の非現像領域に対応
する両端部分を固定ローラとし、現像領域に対応する中
央部分を回転ローラとしたことを特徴とするものである
。

第２の発明の概要は、現像剤担持体を固定ローラと回転
ローラとで構成すると共に、固定ローラと回転ローラと
を電気的に絶縁し、現像剤が回転ローラに向かうように
両ローラ間にバイアス電圧を印加したことを特徴とする
ものである。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明に係る現像装置につい
て説明する。

先ず本発明の現像装置を適用した画像形成装置例えば複
写機について説明する。第１図は該複写機の概略断面図
である。図において１で示すものは複写機、筐体であり
、そのほぼ中央部には表面に静電潜像が形成される像担
持体例えばセレンなどから成るドラム状の感光体２が回
転可能に配置され、その周側部には、往復水平移動する
原稿台６に載置された原稿を光学的に走査して感光体表
面に原稿の像を結像させるためのランプ４及び収束性光
伝送体５と、原稿の像を結像させる前に感光体２の表面
を除電するための除電ランプ６及び除電後に感光体２の
表面を均一に帯電させる帯電器７と、感光体２の表面に
形成された静電潜像に現像剤を選択的に飛翔させてその
静電潜像を現像する本発明に係る現像装置８とが設けら
れていて、感光体表面には顕像が形成されるようになっ
ている。そして前記複写機筐体１の一側部（図において
右側部）には給紙部１０が設けられていて、例えば側部
より着脱自在な給紙カセット１１と、この給紙カセット
１１に収納されている用紙Ｐの最上層のものに転接して
これを先方へ送出する給紙ローラ１２と、手差給紙用の
手差給紙ガイド１６と、この手差給紙ガイド１３から挿
入された用紙を先方へ搬送する搬送ローラ１４とによっ
て構成されている。そしてこの給紙部１０から給紙され
た用紙はレジストローラ１５によって搬送タイミングが
とられて前記感光体２に摺接するごとくに搬送されるよ
うになっている。搬送されてくる用紙の近傍であって感
光体２の周側部には、転写前チャージャ９と、顕像を構
成する現像剤を用紙に転写する転写チャージャ１６と、
転写後に用紙を感光体２から剥離する剥離チャージャ１
７とが設けられている。さらに現像剤の転写を受けた用
紙は、搬送ベルト１９によって搬送されて定着装置２０
に案内され、この定着装置２０を構成しているヒートロ
ーラ対２１の圧力と熱とによって現像剤の定着が行なわ
れ、その後排紙ローラ対２２でトレー２３に排紙される
。

［１１第１の発明 次に第１の発明に係る現像装置の詳細について説明する
。第２図は第１図における現像装置の概略斜視図、第３
図は同現像装置の横断面図、第４図は同現像装置の縦断
面図である。

この現像装置８は、非磁性現像剤を使用するもフロント
フレーム６１との両側部にサイドフレーム５２．３５が
取付けられて現像装置用筐体６４が構成され、その上端
開口部３４Ａには現像剤を補給するための開閉自在人蓋
体４１が設けられ、下端開口部３４Ｂ近傍には現像剤を
表面に担持して搬送する現像剤担持体例えばアルミニウ
ム又はステンレスなどから成る現像ローラ６５が図示Ａ
方向に回転可能に前記両サイドフレーム３２゜ろ３に枢
支されている。さらに、前記フロントフレーム３１と現
像ローラ３５の間には、この現像ローラ６５に圧接され
ていて圧接下に進入した現像剤Ｔを現像ローラ３５表面
に塗布する弾性体例えばシリコンブタジェンゴム（硬度
４０度〜４５度）、ウレタンゴム、ステンレス、燐青鉤
（厚さ０．０７＋＋＋ａ〜０．２羽根度）又はウレタン
シートなどから形成された弾性体ブレード６６がブレー
ドホルダ６７を介してフロントフレーム６１に取付けら
れている。なお、この弾性体ブレード３６は前記ブレー
ドホルダ６７の位置調整に１９現像ローる。特に上記弾
性体ブレード６６は、現像ローラ６５との対向面の一部
が面接触するごとく現像ローラ３５に圧接されているの
で、弾性体ブレード６６の自由端部が圧接される構造の
ものに比べ弾性体ブレード６６と現像ローラ６５との接
触面積を大きくすることができる。したがって現像ロー
ラ６５への圧接圧力の微調整が容易でちって圧接圧力の
均一化を図ることができ、しかも現像剤はよｐ長時間圧
接圧力下で摩擦を受けることに々り現像剤は均一かつ充
分カ摩擦帯電電荷を獲得することができる。そしてこの
現像装置８は、現像ローラ３５に塗布された現像剤が感
光体２とは非接触である位置に配置されている。この非
接触配置関係は、現像剤の粒径、現像ローラ３５に塗布
される現像剤の層厚などによって決まるものであるが、
現像剤の飛翔を確実に行って良質な顕像を得るためには
現俸ローラ６５と感光体２との間隔はできるだけ狭くす
る必要があり、しかもそのためには塗布される現像剤層
は薄層でおることが望ましく、かつ使用に供される現像
剤粒径の範囲も解像度との関係で決まってくるので、実
用上の両者間のギャップ寸法はほぼ１０μｍ−３００μ
ｍ程度である。なおこのギャップ寸法を保持するために
、例えば現像ロー２６５の軸にはギャップ規制ロー２３
９が一体回転可能に取付けられていて、このギャップ規
制ローラろ９が感光体２両側部の周面又は感光体２の軸
に取付けられている図示しない受ローラに当接して感光
体２と現像ローラ６５との心間距離が一定に保持される
ようになっている。また現像ローラ６５に電圧を印加し
て感光体２と現像ローラ６５との間に電界を形成する′
電源４０が設けられている。この電源４０は感光体２と
現像ローラ６５との間に形成された′電界により現像ロ
ーラ６５上の現像剤を感光体２表面に飛翔させ易くする
ものであり、必ずしも必要ではない。

現像ローラ６５上で摩擦帯電された現像剤は感光体表面
の潜像電荷とによって生ずる静電的吸引力だけでも十分
に感光体表面に飛翔されるものである。

次に、第４図を参照して前記現像ロー２６５の↓１４滓
説明する。現像ローラ６５は、現像領域ａに対応する中
央部分に回転ロー２４２を配置し、非現像領域すに対応
する両端部分に固定ローラ４４゜４４を配置している。

前記回転ローラ４２は、長手方向の両端部に軸４３，４
３を具備し、該軸４３゜４６の中間部を前記サイドフレ
ーム３２．３３に設けたベアリング４５．４５によって
回転自在に支持している。また、前記軸４３．４３の端
部は、ベアリング４６．４６’に介して前記ギャップ規
制ロー２３９．３９を回転自在に支持している。前記固
定ローラ４４．４４は、中空円筒状を成し、その穴部に
ｎ’ｌ　Ｍｌ：　瞭１（＋ｉ　４３　＊　４３ケ挿）出
すると共に円筒状の片面を前記サイドフレーム３２．、
ｌＳ３の内側面に例えばｗ始剤によって固着している。

次に、以上のように構成された現像装置８の作用及び効
果について説明する。現像装置８内に現ｆｌ剤Ｔが充填
されて１Ａ像ローラ６５が図失矢印Ａ方向に回転される
と、現像剤ＴＦｉ現像ローラ６５による搬送力などＫよ
って矢印入方向に替送されると共に、弾性体ブレード６
６との間で摩擦イｉｙ電することになる。このとき、現
像ローラ６５は、現像領域ａに対応する部分に配置した
回転ロー２４２のみが回転し、非現像領域すに対応する
部分は固定ローラ４４．４４を配置しているため回転す
ることがない。従って、弾性体ブレード６６との間で摩
擦帯電し、現像ローラ６５に現像剤が塗布形成されるの
は、回転ローラ４２の幅領域即ち現像領域ａのみである
。仁のため、非現像領域すにまで現像剤が塗布されてし
まうことがなく、非現像領域からの現像剤の飛散や漏れ
による現像剤の均一な薄層形成の阻害を防止でき、寸だ
、感光体２の表面に形成される顕像が汚染されるのを防
止できる。

なお、第１の発明は上記実施例に限定されるものではな
く、この発明の要旨の範囲内で神々の変形例を包含する
ことは゛ぎうまでもない、回転ローラ４２と固定ローラ
４４．４４との接合布には、回転ローラ４２の円滑回転
を妨けない程度の多少のギャップが必要となる。しかし
、現像剤Ｔの直径は１０μ程度であり、前記ギャップに
現像剤Ｔが流入することによって回転ローラ４２の円滑
回転が阻害される恐れがある。そこで、回転ローラ４２
の円滑回転を維持する手段として、第５図又は第６図に
示すようにしてもよい。第５図において、固定ローラ４
４は回転ローラ４２と隣接する端部に外径を小さくした
段部４４ａを有し、回転ローラ４２は両端の外縁部に前
記段部４４ａと嵌合する突起部４２ａを有している。

このように段部４４ａと突起部４２ａとを設けることに
より、現像剤Ｔが回転ローラ４２と固定ローラ４４との
間隙全域に流入することはなく、現像剤Ｔの流入による
摩擦抵抗の増加を最小限に抑えることができる。

また、第６図に示すように、固定ローラ４４と回転ロー
ラ４２とが、摩擦係数の小さい柔軟材例、ｕ−ｔ’；ｙ
エルト４７を介して当接するようにしてもよい。このよ
うに丁れば、フェルト４７によって現像剤Ｔの流入が防
止され、かつ、フェルト４７によって回転ローラ４２の
円滑回転が阻害されることもない。

次に、固定ローラ４４とサイドフレーム３２゜６６との
固定手段としては、前記実施例のように接着剤に限らず
、第７図に示すように固定ローラ４４の端面よりクイ４
Ｂを突出して設け、これをサイドフレーム３２．３３に
打ち込んで固着するようにしてもよい。

■　第２の発明 次に、第２の発明に係る現像装置の詳細について説明す
る。この現像装置も第１図に示す複写機などに適用する
ことができるものであり、その概略構成も第２図、第６
図に示すものとほぼ同様である。異なる構成について第
８図を参照して説明する。現像ローラ６５を回転ローラ
４２と固定ローラ４４とで構成している点で第１の発明
と共通する。第２の発明に係る現像装置は、さらに、前
記固定ローラ４４と回転ローラ４２との間に挿入されて
′電気的に絶縁する絶縁体５０と、前記固定ローラ４４
と回転ローラ４２との間に現像剤が回転ローラ４２に向
かう極性のバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手
段５６とを具備している。

前記絶縁体５０には、回転ローラ４２の円滑回転を妨げ
ない摩擦抵抗の小さい材質のものが適用される。前記バ
イアス電圧印加手段５６は、固定ローラ４４における前
記クイ４８の端面に設けられた電極５１と、回転ローラ
４２における前記軸４６の端面に設けられた電極５２と
、この電極５１゜５２の間に接続印加した電圧ｖＢ１と
から成っている。電圧ＶＢ１は可変となっており、また
、その極性は現像剤Ｔが回転ローラ４２に引き寄せられ
る極性となっている。例えば第８図は、現像剤Ｔがマイ
ナス帯電される場合であり、回転ローラ４２がプラス電
位とされるが、現像剤′ｒがプラス帯電される場合であ
れば回転ローラ４２をマイナス電位とする極性に設定さ
れる。′なお、電極５２とアースとの間に接続印加した
′電圧ｖＢ□は、回転ローラ４２の表面上の現像剤Ｔを
前記感光体２表面に飛翔させ易くするだめのバイアス′
屯圧であり、第６図図示の電源４０に相当するものであ
る。

以上のように構成された現像装置坑によれば、回転ロー
ラ４２のみの回転により現像領域に現像剤Ｔを塗布形成
できることの他、さらに、固定ローラ４４の表面（非現
像領域）に流出する現像剤Ｔをバイアス成用ｖＢｌの作
用により回転ロー２４２の表面（現像領域）に引き戻す
ことができる。このため、非現像領域１／ｃ流出する現
像剤Ｔをさらに低減することができ、現像領域における
現像剤の均一な薄層形成が達成されると共に、感光体２
の表面に形成される顕像が汚染されるのを防止すること
ができる。また、バイアス重圧ＶＢＩを可変とすること
により、′＃１．像剤の均一な薄層形成のだめの最適な
条件にＷ、′４整することが可能となる。

なお、第２の発明は上記実ｌＡｍ例に限定されるもので
は疫く、この発明の要旨の範囲内で柚々の変形例を包含
することは言うまでもなく、例えば電極５１゜５２の取
り出しは第８図に示すものに限らず、他の個所より取り
出すことも可能である。

〔発明の効果〕

第１の発明にあっては、非磁性の一成分系現像剤を用い
た場合においても現像剤担持体に対する現像剤の塗布領
域を現像領域内に規制できるため、現像剤担持体表面Ｖ
Ｃ塗布される現揖剤の薄層のむらを防止でき、ひいては
良質な顕像な得ることかり能となる。

第２の発明にあっては、非磁性の一成分系現像剤を用い
た場合においても、第１の発明の効果以上の確実性で現
鐵剤担持体に対する現像剤の塗布領域の規制が達成でき
、さらに良質な顕像を４４４ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る現像装置を適用した複写機の概
略断面図、第２図は第１の発明に係る現イｗ装置の一実
施例を示す概略斜視図、第６図は同装置の横断面図、第
４図は同装置の縦断面図、第５図、第６図は同装置にお
ける回転ローラと固定ローラとの変形例を示す断面図、
第７図は固ボローラのサイドフレームへの固定の変形例
を示ＴＭ面図、第８図は第２の発明に係る現像装置の概
略断面図である。 ６５・・・現１象剤担持体、　４２・・・回転ローラ、
４２ａ・・・突起部、　４４・・・固定ローラ、４４ａ
・・・段部、４７・・・フェルト、５０・・・絶縁体、
５３・・・バイアス′「Ｅ圧印加手段。 ３３ 第７図 ６ 手続補正書 昭和５９年４月　４０ ２、発明の名称　現　像　装　置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ゛４０代理人 ５、補正命令の日付　自　発

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）　現像剤を現像剤担持体の回転周面に担持して搬
   送する現像装置において、前記現像剤担持体は非現像領
   域に対応する両端部分を固定ローラとし、現像領域に対
   応する中央部分を回転ローラとしたことを特徴とする現
   像装置。
2. （２）前記固定ローラは前記回転ローラと隣接する端部
   に外径を小さくした段部を有し、前記回転ローラは両端
   の外縁部に前記段部と嵌合する突起部を１することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の現像装置。
3. （３）　前記固定ローラを回転ローラとは、摩擦係数の
   小さい柔軟材を介して当接したことを特徴と１．Ｔる特
   許請求の範囲第１項に記載の現像装置。
4. （４）非現像領域に対応する両端部分を固定ローラとし
   、現像領域に対応する中央部分を回転ローラとして現像
   剤を回転ローラの表面に担持して搬送する現像剤相持体
   と、前記固定ローラと前記回転ローラとの間に設けられ
   電気的に絶縁を行う絶縁体と、前記固定ローラと前記回
   転ローラとの間に現像剤が回転ローラに引き寄せられる
   極性の電圧を印加するバイアス電圧印加手段とを有する
   ことを特徴とする現像装置。
5. （５）前記バイアス′電圧印加手段は、バイアス電圧を
   可変としたことを特徴とする特許請求の範囲第４項に記
   載の現像装置。