JPS626231B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、静電潜像現像装置、詳しくは、電子
写真複写機等において、静電潜像を顕像化するた
めに使用される静電潜像現像装置に関するもので
ある。

従来、前記静電潜像現像装置としては、現像剤
搬送方向と同方向に回転駆動される現像スリーブ
と、現像スリーブ内に静止状態で設けられた磁石
と、現像に使用された後、現像スリーブ表面に沿
つて搬送される現像剤を現像スリーブ表面から除
去する掻取ブレードとを備えた現像装置が広く実
用化されている。これに対し、近年、現像剤の撹
拌性を向上する目的で、前記現像スリーブの回転
駆動方向を逆方向にすると共に、前記磁石を現像
スリーブの回転方向と同方向に回転駆動させる方
式の現像装置が提案されるに至つている。

この方式の現像装置では、磁石の回転によつて
現像剤を搬送しようとする力と、現像スリーブの
回転によつて現像剤を搬送しようとする力とが、
現像剤に対して各々逆方向に働く。磁石の回転に
よる搬送力とは、磁石の磁界により現像剤の刷子
を形成し、この刷子を磁石の回転によつて自転さ
せて現像剤を搬送しようとする力であつて、現像
剤を磁石の回転方向とは逆方向に搬送しようとす
るものである。これに対して、現像スリーブの回
転による搬送力とは、現像スリーブの回転駆動に
ともなつて、現像剤を現像スリーブ回転方向に搬
送しようとする力である。以下のように、この方
式の現像装置においては現像剤に対して２つの逆
方向の搬送力が働く訳であるが、磁石による搬送
力の方が現像スリーブによる搬送力より大きく設
定されているため、全体として現像剤は現像スリ
ーブ回転方向とは逆方向に搬送される。

しかし、実際には、現像剤の一部、例えば非磁
性トナー等は、磁力の影響を受け難いことから磁
石の回転による自転を生じ難く、単に現像スリー
ブに付着した状態で、現像スリーブとともに現像
スリーブ回転方向に移動するという現象を生じ
る。そして、こうして付着した状態で前記ブレー
ドの掻取面とは反対側の裏面に到達することとな
る。そして、この様な現像剤は、ブレードの裏面
と現像スリーブとの間に圧縮蓄積され、結果とし
て、ブレード裏面と現像スリーブとが形成する空
間部及び両者の接触部で現像剤の塊集となる。こ
れは現像剤が現像スリーブ自体に付着して移動し
ているため、現像スリーブの回転に伴う強い機械
的な力でブレードと現像スリーブとの間に押し込
まれるためである。

よつて、この方式の現像装置を実用化するうえ
においては、まずこの点の問題点を解決する必要
がある。

本発明は、これらの点に鑑みてなされたもので
あり、現像剤搬送方向とは逆方向に回転駆動され
る現像スリーブと、現像スリーブ内に設けられて
おり、現像スリーブの回転方向と同方向に回転駆
動される磁気ローラと、現像スリーブ表面に供給
された現像剤のうち、現像スリーブ表面に付着し
て現像剤搬送方向と逆方向に移動される現像剤を
現像スリーブ表面から除去するクリーナ部材と、
現像に使用された後、現像スリーブ表面に沿つて
搬送される現像剤を現像スリーブ表面から除去す
る掻取ブレードとを備えた静電潜像現像装置であ
つて、前記掻取ブレードが厚さ30〜100μｍの可
撓性シート材からなるとともに、現像剤搬送方向
下流側における現像スリーブとの接平面に対する
圧接角が０〜30゜に設定されており、現像スリー
ブ表面に付着して現像剤搬送方向とは逆方向に移
動される現像剤によつて、その先端が押し上げ可
能であり、前記掻取ブレードの先端部において、
前記現像剤搬送方向とは逆方向に移動される現像
剤の通過を許容することを特徴とする。

即ち、後述する本発明の実施例においては、現
像に使用された後、現像スリーブ２表面に沿つて
搬送される現像剤を現像スリーブ２から除去する
現像剤掻取ブレード８ｂを厚さl30〜100μｍの可
撓性シート材とするとともに、現像剤搬送方向下
流側における現像スリーブ２との接平面に対する
圧接角αを０〜30゜に設定する。そして、これに
より、現像スリーブ２表面に付着して現像剤搬送
方向とは逆方向に移動される現像剤によつてブレ
ード８ｂ先端を押し上げ可能とし、ブレード８ｂ
の先端部において、現像剤搬送方向とは逆方向に
移動される現像剤の通過が許容される。

以下、本発明に係る静電潜像現像装置の一実施
例につき、添付図面を参照しながら説明する。な
お、以下説明の実施例においては、便宜上、平均
粒径３〜30μｍの絶縁性非磁性トナーと、平均粒
径３〜30μｍ、抵抗率10³〜10¹⁶Ω・cmの磁性ト
ナーとの混合物からなる磁性現像剤を使用した現
像装置についてのみ示すが、他の磁性現像剤（例
えば、絶縁性トナーと鉄粉等の磁性キヤリアとの
混合物からなる磁性現像剤等）に関しても程度の
差こそあれ、前述の如き問題は生じる訳であり、
これらの磁性現像剤を使用する静電潜像現像装置
としても本発明は有効である。

第１図において、現像装置１は、概略、現像領
域に設置された現像スリーブ２と、現像スリーブ
２内に設けられた磁気ローラ３と、現像剤槽４を
形成するケーシング５内に設けられた現像剤撹
拌・供給機構６とから構成されている。前記現像
スリーブ２は、アルミニウム等の非磁性導電材を
筒状に形成してなるもので、反時計方向に回転駆
動される感光体ドラム７表面に近接対向してお
り、反時計方向に約30r.p.mの速度で回転駆動さ
れる。前記磁気ローラ３は、その周囲にＮ極、Ｓ
極とが順次着磁されてなるロール状のもので、現
像スリーブ２と同方向に2000r.p.mの速度で回転
駆動される。ここで現像スリーブ２表面上の現像
剤は、現像スリーブ２の直径31mmとした場合、磁
気ローラ３の回転駆動に伴つて現像スリーブ２と
相対的に時計方向へ約10cm／Ｓの速度の搬送力を
受け、また一方、現像スリーブ２の回転駆動に伴
つて前記搬送力とは逆方向の反時計方向に約５
cm／Ｓの速度の搬送力を受ける。従つて、結果的
に時計方向に約５cm／Ｓの速度で現像スリーブ２
表面に沿つて搬送されることとなる。

現像スリーブ２の下部には、可撓性を有する非
磁性シート材、例えば、適宜合成樹脂シート材、
あるいは金属等からなるクリーナブレード８ａ、
及び現像剤掻取ブレード８ｂ、更には、補助クリ
ーナブレード８ｃが、その先端を現像スリーブ２
表面に圧接させて設けられている。そして、図示
の如く、クリーナブレード８ａ及び補助クリーナ
ブレード８ｃは、現像剤搬送方向上流側における
現像スリーブとの接平面に対する圧接角が鋭角と
なるよう、他方、現像剤掻取ブレード８ｂは、現
像剤搬送方向下流側における現像スリーブとの接
平面に対する圧接角が鋭角となるよう傾けられて
いる。

前記クリーナブレード８ａ及び補助クリーナブ
レード８ｃは、現像スリーブ２表面に供給された
現像剤のうち、現像スリーブ２の回転駆動に伴い
現像スリーブ２表面に付着して現像剤搬送方向
（時計方向）とは逆方向に移動される現像剤を現
像スリーブ２表面から除去する機能を有するもの
である。なお、現像剤撹拌・搬送機構６により現
像スリーブ２表面に多量の現像剤が過剰供給され
た場合、現像スリーブ２表面から離れた位置に存
在する現像剤（刷子の先端側に存在する現像剤）
は、磁気ローラ３の磁力の影響を受け難いことか
ら、磁気ローラ３の回転に基づく搬送力をほとん
ど受けず現像スリーブ２の回転方向に移動し、ク
リーナブレード８ａによつて除去される。したが
つて、現像剤撹拌・搬送機構６により現像スリー
ブ２表面に供給された現像剤のうち過剰分は、ク
リーナブレード８ａによつて現像スリーブ２表面
から除去され、適正量の現像剤が現像領域へと搬
送される。

また、本実施例においては、現像スリーブ２が
常時回転駆動される一方、磁気ローラ３が、現像
時にのみ回転駆動され、非現像時には回転を停止
する構成になつているため、現像時においては前
述の如く現像剤が時計方向に搬送されるが、非現
像時においては反時計方向に戻される。従つて、
非現像時、前記クリーナブレード８ａは、現像ス
リーブ２表面に存在するすべての現像剤を除去す
る機能をも併せて有する。このため、本実施例に
おいては、感光体ドラム７の表面に現像剤が不要
に接触することは避けられている。

現像剤掻取ブレード８ｂは、現像に使用された
後、現像スリーブ２表面に沿つて搬送される現像
剤を現像スリーブ２の表面から除去する機能を有
する一方、現像スリーブ２表面に付着して現像剤
搬送方向（時計方向）と逆方向に移動される現像
剤の通過を許容する様に、かつ、現像剤搬送方向
下流側における現像スリーブ２との接平面に対す
る圧接角が鋭角となるよう現像スリーブ２に対し
て圧接されている。このため、現像時において前
記クリーナブレード８ａ，８ｃによつて除去しき
れなかつた現像スリーブ２に付着した現像剤は、
現像剤掻取ブレード８ｂを押し上げて、通過する
ため、現像剤掻取ブレード８ｂの裏面と現像スリ
ーブ２とが形成する空間部及び両者の接触部に圧
縮蓄積されることはない。また、現像時におい
て、現像剤掻取ブレード８ｂによつて除去しきれ
ず、補助クリーナブレード８ｃの裏面と現像スリ
ーブとが形成する空間部（現像剤搬送方向上流側
の空間部）にて蓄積された現像剤も非現像時に現
像スリーブ２と一体的に反時計方向に移動され、
現像剤掻取ブレード８ｂの先端部を通過して、前
記クリーナブレード８ａ，８ｃによつて除去され
るので、この現像剤も現像剤掻取ブレード８ｂの
裏面と現像スリーブとが形成する空間部に長期に
渡り圧縮蓄積されることもない。なお、現像時、
現像剤掻取ブレード８ｂによつて除去しきれず、
時計方向に搬速される結果として補助クリーナブ
レード８ｃの裏面と現像スリーブとが形成する空
間部に蓄積され得る現像剤は、磁気ローラ３の作
用による搬送力を受けるだけであり、しかも現像
スリーブ２が逆方向に回転駆動されていることに
よりその搬送力とは逆方向の搬送力が作用してい
る。このため、補助クリーナブレード８ｃの裏面
と現像スリーブとが形成する空間部に蓄積された
現像剤に加わる力は、現像剤掻取ブレード８ｂの
裏面と現像スリーブ２とが形成する空間部に蓄積
されようとする現像剤が受ける力に比してごく軽
微であり、蓄積が進んだといえども現像剤が圧縮
され塊集を形成するまでにはいたらない。

本実施例について、前述の如き挙動を示す現像
剤の成分について具体的に述べると、磁気ローラ
３の回転による搬送力の影響を受けず現像スリー
ブ２表面に付着して現像剤搬送方向と逆方向に移
動される現像剤の大半は、磁気ローラ３の磁界の
影響を受け難い成分、即ち非磁性トナーである。
一方、補助クリーナブレード８ｃの現像剤搬送方
向上流側の空間部に蓄積される現像剤は、現像ス
リーブ２の回転による逆方向の搬送力に打勝つて
磁気ローラ３の回転によつて搬送され、現像剤掻
取ブレード８ｂによつて除去しきれずに搬送され
た成分であり、磁性トナーの占める割合が高い。

前記構成からなる現像装置において、ケーシン
グ５内に収納された磁性トナーと非磁性トナーと
の混合物からなる現像剤は、現像剤撹拌・供給機
構６によつて混合撹拌されながら前記現像スリー
ブ２表面に供給され、その後、現像スリーブ２、
磁気ローラ３の回転駆動による搬送力の影響を受
け、現像スリーブ２表面に沿つて全体として約５
cm／Ｓの速度で時計方向に搬送され、現像スリー
ブ２と感光体ドラム７の対向する現像領域におい
て感光体ドラム７の表面を摺擦し、その表面にあ
らかじめ形成されている静電潜像を現像する。現
像に使用された後の現像スリーブ２表面上の現像
剤は更に時計方向に搬送され、現像剤掻取ブレー
ド８ｂによつて掻落され、現像剤槽４内に戻され
る。

前記静電潜像が負極性である場合、磁性トナー
が負の電荷を保持するよう、また、非磁性トナー
が正電荷を保持するようあらかじめ設定されてい
る必要がある。また、現像スリーブ２には感光体
ドラム７へのカブリ（感光体ドラム上の非画像部
への現像剤の付着）を抑制するために、静電潜像
と同極性のバイアス電圧を印加しておく必要があ
る。

ここで、前記現像剤掻取ブレード８ｂ、及びク
リーナブレード８ａ、補助クリーナブレード８ｃ
の構成につきより詳しく説明する。

現像剤掻取ブレード８ｂは、現像スリーブ２表
面に付着して現像剤搬送方向と逆方向に移動され
る現像剤によつてその先端部が押し上げられ、そ
の現像剤の通過を許容する必要がある。従つて、
そのためには、掻取ブレード８ｂの腰は適度に柔
らかくなければならない。また、前記条件を満足
する一方、掻取ブレード８ｂの本来の機能、即
ち、現像に使用された後の現像剤を現像スリーブ
２表面から除去する機能をも達成し得るよう、そ
の材質及び設置に対しては細心な注意を払わねば
ならない。更に、前記ブレード８ｂの先端部の厚
さが厚いと、除去されるべき現像剤の搬送にブレ
ーキが加えられ、現像スリーブ２と感光体ドラム
７との間の間隙部下方に過剰な現像剤溜りがで
き、画像カブリ等の原因となるため、その厚みに
も注意を払わねばならない。

従つて、本実施例においては、現像剤掻取ブレ
ード８ｂとしては、50μｍ厚のマイラーが用いら
れ、その圧接角は、７゜（第２図に示されるαの
値）、また突出量は、10mm（第２図に示されるｌ
の値）に各々設定されている。なお、本発明者ら
の実験によると、現像剤掻取ブレード８ｂとして
は、厚み30〜100μｍの可撓性シート材が用いら
れることが好ましく、かつ、圧接角を０〜30゜、
また突出量を５〜20mmに設定するのが適当である
ということが確認されている。

一方、クリーナブレード８ａ、及び補助クリー
ナブレード８ｃは、現像スリーブ２表面に付着し
て現像スリーブ２の回転駆動に伴つて移動される
現像剤を除去するものであるので、ブレード８
ａ，８ｃの先端部において現像剤は比較的大きな
機械力を受ける。そのため、その先端部分におけ
る現像剤は、機械的圧力、及び熱等の影響を受け
固化されやすい。そして、ブレード８ａ，８ｃの
先端部の厚さが厚いと、先端部分において大径の
固化した現像剤粒子が形成され、その後、この現
像剤粒子が現像部へと搬送されて行き、感光体ド
ラム７表面へ転移して複写画像に悪影響を与え
る。この代表的なものとしては、感光体ドラム７
表面の現像画像が転写紙等に転写された際に、画
像中において周囲に白ヌケを有する黒斑点を発生
させることである。従つて、ブレード８ａ，８ｃ
の先端の厚みは適度に薄くなければならない。ま
た、前記条件を満足する一方、ブレード８ａ，８
ｃの本来の機能、即ち、現像スリーブ２表面に付
着して現像剤搬送方向とは逆方向に移動される現
像剤を現像スリーブ２表面から除去する機能をも
達成し得るよう、その材質及び設置に対して注意
する必要がある。

従つて、本実施例においては、クリーナブレー
ド８ａ、及び補助クリーナブレード８ｃとして
は、200μｍ厚のマイラーが用いられ、その圧接
角は、15゜、また突出量は５mmに各々設定されて
いる。なお、本発明者らの実験によると、クリー
ナブレード８ａ、及び補助クリーナブレード８ｃ
としては、厚み100〜500μｍ、望ましくは150〜
250μｍ厚の可撓性シート材、あるいは、先端厚
500μｍ、望まましくは250μｍ以下のナイフエツ
ジ状の部材が用いられることが好ましく、かつ前
者の場合、圧接角を０〜45゜、望ましくは10〜30
゜、また突出量を２〜15mmに設定するのが適当で
あるということが確認されている。

但し、クリーナブレード８ａのクリーニング作
用が十分であれば補助クリーナブレード８ｃによ
つて除去されるべき現像剤は微量であるので、補
助クリーナブレード８ｃは、前記条件を必ずしも
満足するものでなくても実用上、何ら支障はな
い。また、補助クリーナブレード８ｃは省略する
こともできる。

なお、本実施例においては、前記現像剤掻取ブ
レード８ｂは、その支持体として支持部材８b′を
備えている。そして、その両者によつて、現像ス
リーブ２表面から除去された現像剤が再び現像ス
リーブ２表面に吸着されるのを阻止するために除
去された現像剤は磁気ローラ３による磁気の影響
が及ばない位置へと案内される構成になつてい
る。同様に、クリーナブレード８ａは、その支持
体として支持部材８a′を備えている。

以上の説明から明らかなように、本発明に係る
静電潜像現像装置によれば、掻取ブレードが現像
スリーブ表面に付着してスリーブ回転方向に移動
される現像剤のうち、クリーナブレードによつて
除去できなかつた現像剤の通過を許容する様にな
つているので掻取ブレードの裏面と現像スリーブ
とが形成する空間部及び両者の接触部に現像剤が
圧縮蓄積されることはなく、それが原因となつて
生じる種々の弊害も未然に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る静電潜像現像装置の一
実施例を示す図面、第２図は、その一部拡大図で
ある。 １……現像装置、２……現像スリーブ、３……
磁気ローラ、７……感光体ドラム、８ａ……クリ
ーナブレード、８a′……支持部材、８ｂ……現像
剤掻取ブレード、８ｂ……支持部材、８ｃ……補
助クリーナブレード、α……圧接角、ｌ……突出
量。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 現像剤搬送方向とは逆方向に回転駆動される
   現像スリーブと、現像スリーブ内に設けられてお
   り、現像スリーブの回転方向と同方向に回転駆動
   される磁気ローラと、現像スリーブ表面に供給さ
   れた現像剤のうち、現像スリーブ表面に付着して
   現像剤搬送方向と逆方向に移動される現像剤を現
   像スリーブ表面から除去するクリーナ部材と、現
   像に使用された後、現像スリーブ表面に沿つて搬
   送される現像剤を現像スリーブ表面から除去する
   掻取ブレードとを備えた静電潜像現像装置であつ
   て、前記掻取ブレードが厚さ30〜100μｍの可撓
   性シート材からなるとともに、現像剤搬送方向下
   流側における現像スリーブとの接平面に対する圧
   接角が０〜30゜に設定されており、現像スリーブ
   表面に付着して現像剤搬送方向とは逆方向に移動
   される現像剤によつて、その先端が押し上げ可能
   であり、前記掻取ブレードの先端部において、前
   記現像剤搬送方向とは逆方向に移動される現像剤
   の通過を許容することを特徴とする静電潜像現像
   装置。