JP2563014Y2 - 現像装置 - Google Patents
現像装置Info
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- JP2563014Y2 JP2563014Y2 JP1990033510U JP3351090U JP2563014Y2 JP 2563014 Y2 JP2563014 Y2 JP 2563014Y2 JP 1990033510 U JP1990033510 U JP 1990033510U JP 3351090 U JP3351090 U JP 3351090U JP 2563014 Y2 JP2563014 Y2 JP 2563014Y2
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- carrier
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、回転駆動されながら表面にトナーを担持し
て搬送するトナー担持体と、該トナー担持体に担持され
て搬送されるトナーの層厚を規制する層厚規制手段とを
具備し、該層厚規制手段によって層厚を規制されたトナ
ーによって、潜像担持体に形成された静電潜像を可視像
化する現像装置に関する。
て搬送するトナー担持体と、該トナー担持体に担持され
て搬送されるトナーの層厚を規制する層厚規制手段とを
具備し、該層厚規制手段によって層厚を規制されたトナ
ーによって、潜像担持体に形成された静電潜像を可視像
化する現像装置に関する。
潜像担持体に形成した静電潜像を可視像化して記録画
像を得る電子複写機、レーザプリンタ或いはファクシミ
リ等の画像形成装置において、必要に応じて補助剤を外
添したトナー、すなわち一成分系現像剤を用いる上記形
式の現像装置を採用することは従来より周知である。
像を得る電子複写機、レーザプリンタ或いはファクシミ
リ等の画像形成装置において、必要に応じて補助剤を外
添したトナー、すなわち一成分系現像剤を用いる上記形
式の現像装置を採用することは従来より周知である。
この形式の現像装置は、キャリアを含む二成分系現像
剤を用いた現像装置に比べ、装置の維持管理を簡素化で
き、装置の構造を小型化できる利点が得られる。
剤を用いた現像装置に比べ、装置の維持管理を簡素化で
き、装置の構造を小型化できる利点が得られる。
ところで、一成分系現像剤を用いる現像装置におい
て、所定濃度の高品質な可視像を形成するには、充分に
帯電した多量のトナーを現像領域へ搬送し、かかるトナ
ーによつて潜像を可視像化する必要がある。
て、所定濃度の高品質な可視像を形成するには、充分に
帯電した多量のトナーを現像領域へ搬送し、かかるトナ
ーによつて潜像を可視像化する必要がある。
磁性トナーを用いた場合には、トナー担持体に内設し
た磁石の磁力を利用して、トナー担持体上に多量のトナ
ーを担持できるので、上述の要求を比較的容易に満たす
ことが可能である。ところが非磁性トナーを用いたとき
は、これを磁力によってトナー担持体上に担持させるこ
とができないため、上述の要求を満たすことは容易でな
い。
た磁石の磁力を利用して、トナー担持体上に多量のトナ
ーを担持できるので、上述の要求を比較的容易に満たす
ことが可能である。ところが非磁性トナーを用いたとき
は、これを磁力によってトナー担持体上に担持させるこ
とができないため、上述の要求を満たすことは容易でな
い。
そこで本出願人は、導電性の基体の表面に、該基体表
面の導電面と、基体に固着された誘電体とが規則的又は
不規則に露出しているトナー担持体を用いると共に、該
誘電体を所定の極性に帯電することにより、トナー担持
体表面の近傍に微小閉電界を形成し、静電潜像の可視像
化に用いられるトナーを前記閉電界によってトナー担持
体表面に付着させ、このトナーにより潜像を可視像化す
る現像装置を提案した(特願平2-15110号)。
面の導電面と、基体に固着された誘電体とが規則的又は
不規則に露出しているトナー担持体を用いると共に、該
誘電体を所定の極性に帯電することにより、トナー担持
体表面の近傍に微小閉電界を形成し、静電潜像の可視像
化に用いられるトナーを前記閉電界によってトナー担持
体表面に付着させ、このトナーにより潜像を可視像化す
る現像装置を提案した(特願平2-15110号)。
この現像装置は、閉電界の作用により、充分に帯電し
た多量のトナーをトナー担持体上に担持させることがで
き、高品質な可視像を得ることができる。ところが、こ
のようなトナー担持体は比較的コストが高くなる点に問
題があった。
た多量のトナーをトナー担持体上に担持させることがで
き、高品質な可視像を得ることができる。ところが、こ
のようなトナー担持体は比較的コストが高くなる点に問
題があった。
本考案の目的は、先に提案された上記現像装置の作用
をそのまま奏することができると共に、しかも低コスト
でかつ簡単に構成できる現像装置を提供することにあ
る。
をそのまま奏することができると共に、しかも低コスト
でかつ簡単に構成できる現像装置を提供することにあ
る。
本考案は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した
形式の現像装置において、前記トナー担持体が、導電性
の基体と、該基体の表面に誘電物質を規則的又は不規則
なパターンをなして転写することにより形成した誘電体
とを具備して成り、前記トナー担持体の回転方向に関
し、前記層厚規制手段によるトナー層厚規制部よりも上
流側であって、静電潜像の可視像化が行われる現像領域
よりも下流側に位置し、かつトナー担持体の表面に接触
して前記誘電体を所定の極性に帯電させ、トナー担持体
表面の近傍に微小閉電界を形成する担持体帯電手段と、
前記トナー担持体に供給されるトナーを所定の極性に帯
電させるトナー帯電手段と、前記トナー担持体の回転方
向に関し、前記層厚規制手段によるトナー層厚規制部よ
りも上流側であって、静電潜像の可視像化が行われる現
像領域よりも下流側に位置し、かつ前記担持体帯電手段
により帯電されて微小閉電界が形成されたトナー担持体
の表面に帯電したトナーを連続的に供給するトナー供給
手段とを設けたことを特徴とする現像装置を提案する。
形式の現像装置において、前記トナー担持体が、導電性
の基体と、該基体の表面に誘電物質を規則的又は不規則
なパターンをなして転写することにより形成した誘電体
とを具備して成り、前記トナー担持体の回転方向に関
し、前記層厚規制手段によるトナー層厚規制部よりも上
流側であって、静電潜像の可視像化が行われる現像領域
よりも下流側に位置し、かつトナー担持体の表面に接触
して前記誘電体を所定の極性に帯電させ、トナー担持体
表面の近傍に微小閉電界を形成する担持体帯電手段と、
前記トナー担持体に供給されるトナーを所定の極性に帯
電させるトナー帯電手段と、前記トナー担持体の回転方
向に関し、前記層厚規制手段によるトナー層厚規制部よ
りも上流側であって、静電潜像の可視像化が行われる現
像領域よりも下流側に位置し、かつ前記担持体帯電手段
により帯電されて微小閉電界が形成されたトナー担持体
の表面に帯電したトナーを連続的に供給するトナー供給
手段とを設けたことを特徴とする現像装置を提案する。
また、本考案は、同じ目的を達成するため、冒頭に記
載した形式の現像装置において、前記トナー担持体が、
導電性の基体と、該基体の表面に誘電物質を規則的又は
不規則なパターンをなして転写することにより形成した
誘電体とを具備して成り、前記トナー担持体の回転方向
に関し、前記層厚規制手段によるトナー層厚規制部より
も上流側であって、静電潜像の可視像化が行われる現像
領域よりも下流側に位置し、かつ回転駆動されながらト
ナー担持体の表面に接触し、前記誘電体を所定の極性に
帯電させ、トナー担持体表面の近傍に微小閉電界を形成
すると共に、該トナー担持体に供給されるトナーを所定
の極性に帯電させ、かつ微小閉電界が形成されたトナー
担持体の表面に帯電したトナーを連続的に供給するトナ
ー供給ローラを設けたことを特徴とする現像装置を提案
する。
載した形式の現像装置において、前記トナー担持体が、
導電性の基体と、該基体の表面に誘電物質を規則的又は
不規則なパターンをなして転写することにより形成した
誘電体とを具備して成り、前記トナー担持体の回転方向
に関し、前記層厚規制手段によるトナー層厚規制部より
も上流側であって、静電潜像の可視像化が行われる現像
領域よりも下流側に位置し、かつ回転駆動されながらト
ナー担持体の表面に接触し、前記誘電体を所定の極性に
帯電させ、トナー担持体表面の近傍に微小閉電界を形成
すると共に、該トナー担持体に供給されるトナーを所定
の極性に帯電させ、かつ微小閉電界が形成されたトナー
担持体の表面に帯電したトナーを連続的に供給するトナ
ー供給ローラを設けたことを特徴とする現像装置を提案
する。
以下、本考案の実施例を図面に従って詳細に説明す
る。
る。
第1図は本考案に係る現像装置の一例を示す概略図で
あり、先ずその全体構成と作用を明らかにする。
あり、先ずその全体構成と作用を明らかにする。
第1図において、潜像担持体の一例であるベルト状の
感光体1は矢印A方向に駆動され、これに対向して現像
装置2が設けられている。現像装置2のトナー容器3内
には、必要に応じて補助剤が外添された非磁性トナー
4、すなわち非磁性の一成分系現像剤が収容されてい
る。トナーの体積固有抵抗率は107〜1012Ωcm程度であ
る。トナー容器3の前後の側板には、該容器の開口から
一部を露出した状態で現像ローラ5が支持され、該ロー
ラ5は感光体1に対向して、図における反時計方向に例
えば400rpmの回転数で回転駆動される。現像ローラ5は
トナー担持体の一構成例をなすものであるが、かかるロ
ーラ5の代りにベルト状のトナー担持体を用いることも
できる。またトナー容器3の前後の側板にはトナー供給
部材の一例であるトナー供給ローラ6が支持され、該ロ
ーラ6は現像ローラ5に接触しながら例えば300rpmの回
転数で反時計方向(又は時計方向でもよい)に回転駆動
される。
感光体1は矢印A方向に駆動され、これに対向して現像
装置2が設けられている。現像装置2のトナー容器3内
には、必要に応じて補助剤が外添された非磁性トナー
4、すなわち非磁性の一成分系現像剤が収容されてい
る。トナーの体積固有抵抗率は107〜1012Ωcm程度であ
る。トナー容器3の前後の側板には、該容器の開口から
一部を露出した状態で現像ローラ5が支持され、該ロー
ラ5は感光体1に対向して、図における反時計方向に例
えば400rpmの回転数で回転駆動される。現像ローラ5は
トナー担持体の一構成例をなすものであるが、かかるロ
ーラ5の代りにベルト状のトナー担持体を用いることも
できる。またトナー容器3の前後の側板にはトナー供給
部材の一例であるトナー供給ローラ6が支持され、該ロ
ーラ6は現像ローラ5に接触しながら例えば300rpmの回
転数で反時計方向(又は時計方向でもよい)に回転駆動
される。
トナー容器3内のトナー4は、時計方向に回転するア
ジテータ7により撹拌されつつ、トナー供給ローラ6に
運ばれ、次いでこのローラ6によって現像ローラ5に供
給される。この供給時にトナーは所定の極性、本例では
感光体1の静電潜像と逆極性の正極性に摩擦帯電され、
現像ローラ5の周面に静電的に付着し、現像ローラ5に
担持される。これに関連する構成と作用については後に
詳しく説明する。
ジテータ7により撹拌されつつ、トナー供給ローラ6に
運ばれ、次いでこのローラ6によって現像ローラ5に供
給される。この供給時にトナーは所定の極性、本例では
感光体1の静電潜像と逆極性の正極性に摩擦帯電され、
現像ローラ5の周面に静電的に付着し、現像ローラ5に
担持される。これに関連する構成と作用については後に
詳しく説明する。
上述のように現像ローラ5の周面に供給担持されたト
ナーは、該ローラ5の回転によって搬送され、層厚規制
手段の一例であるドクターブレード8によってならさ
れ、均一な厚さに規制される。次いでこのトナーは感光
体1と現像ローラ5の対向した現像領域9へ搬送され、
ここで、感光体1に形成された静電潜像に静電的に移行
し、該潜像を可視像化する。
ナーは、該ローラ5の回転によって搬送され、層厚規制
手段の一例であるドクターブレード8によってならさ
れ、均一な厚さに規制される。次いでこのトナーは感光
体1と現像ローラ5の対向した現像領域9へ搬送され、
ここで、感光体1に形成された静電潜像に静電的に移行
し、該潜像を可視像化する。
現像に供されずに現像領域9を通過したトナーは、現
像ローラ5に担持されたままトナー供給ローラ6のとこ
ろに戻される。また感光体1上に形成された可視像は図
示していない転写紙に転写され、定着装置によって転写
紙上に定着される。
像ローラ5に担持されたままトナー供給ローラ6のとこ
ろに戻される。また感光体1上に形成された可視像は図
示していない転写紙に転写され、定着装置によって転写
紙上に定着される。
以上のように、本例の現像装置2は、回転駆動されな
がら表面にトナーを担持して搬送する現像ローラ5より
成るトナー担持体と、該トナー担持体に担持されて搬送
されるトナーの層厚を規制するドクターブレード8とし
て構成された層厚規制手段とを具備し、該層厚規制手段
によって層厚を規制されたトナーによって、感光体1よ
り成る潜像担持体に形成された静電潜像を可視像化す
る。
がら表面にトナーを担持して搬送する現像ローラ5より
成るトナー担持体と、該トナー担持体に担持されて搬送
されるトナーの層厚を規制するドクターブレード8とし
て構成された層厚規制手段とを具備し、該層厚規制手段
によって層厚を規制されたトナーによって、感光体1よ
り成る潜像担持体に形成された静電潜像を可視像化す
る。
上述した構成自体は従来より公知な現像装置と変りは
なく、かかる従来の現像装置においては、充分に帯電し
た多量のトナーを現像領域へ搬送することが難しく、可
視像の濃度が低下する恐れがあった。
なく、かかる従来の現像装置においては、充分に帯電し
た多量のトナーを現像領域へ搬送することが難しく、可
視像の濃度が低下する恐れがあった。
そこで図示した現像装置においては、第2図乃至第4
図に模式的に示したように、現像ローラ5が、例えばア
ルミニウム等の導電性ローラ10より成る導電性の基体と
の、その周囲表面に分散して固定された多数の微小誘電
体(絶縁体)11を具備している。このように現像ローラ
5の表面には、導電性ローラ表面の導電面12と、該ロー
ラ10に固着された誘電体11が規則的又は不規則状態で露
出している。各誘電体11の形状やその大きさは適宜設定
できるが、その形状が第3図に示す如く短形であるとし
た場合、その一辺の長D1は例えば10乃至500μm程度
に、また円形であるとした場合には、その径が例えば10
乃至500μm、好ましくは50乃至300μm程度に設定さ
れ、各誘電体11の間隔D2も例えば10乃至500μm程度に
設定される。その他、各誘電体を三角形やその他の形に
形成することもでき、その個々の形状がそれぞれ異って
いてもよい。また微小幅の誘電体を導電性ローラ10の表
面に沿って延在させ、その幅や間隔を例えば10乃至500
μm程の適宜な値に設定することもできる。現像ローラ
5の全表面積に対する、誘電体11の表面積比率は例えば
30乃至70%程度である。
図に模式的に示したように、現像ローラ5が、例えばア
ルミニウム等の導電性ローラ10より成る導電性の基体と
の、その周囲表面に分散して固定された多数の微小誘電
体(絶縁体)11を具備している。このように現像ローラ
5の表面には、導電性ローラ表面の導電面12と、該ロー
ラ10に固着された誘電体11が規則的又は不規則状態で露
出している。各誘電体11の形状やその大きさは適宜設定
できるが、その形状が第3図に示す如く短形であるとし
た場合、その一辺の長D1は例えば10乃至500μm程度
に、また円形であるとした場合には、その径が例えば10
乃至500μm、好ましくは50乃至300μm程度に設定さ
れ、各誘電体11の間隔D2も例えば10乃至500μm程度に
設定される。その他、各誘電体を三角形やその他の形に
形成することもでき、その個々の形状がそれぞれ異って
いてもよい。また微小幅の誘電体を導電性ローラ10の表
面に沿って延在させ、その幅や間隔を例えば10乃至500
μm程の適宜な値に設定することもできる。現像ローラ
5の全表面積に対する、誘電体11の表面積比率は例えば
30乃至70%程度である。
上に例示した各値や誘電体11の形状などは、後述する
閉電界の電界強度を高め、現像ローラ5上に最適な量の
トナーを付着させることができるように、適宜選択され
る。
閉電界の電界強度を高め、現像ローラ5上に最適な量の
トナーを付着させることができるように、適宜選択され
る。
トナー担持体がベルトから成るときは、そのベルトの
導電性基体の表面に微小ないしは微小幅の誘電体が固定
される。
導電性基体の表面に微小ないしは微小幅の誘電体が固定
される。
誘電体11としては、トナーの帯電極性と反対の極性、
本例では負極性に摩擦帯電される材質のものが選択され
る。
本例では負極性に摩擦帯電される材質のものが選択され
る。
一方、現像ローラ5に接するトナー供給ローラ6は、
現像ローラ5の回転方向に関して、ドクターブレード8
によるトナー層厚規制部よりも上流側であって、現像領
域9よりも下流側に位置し、現像ローラ5の表面に接触
して、その誘電体11をトナーの帯電極性と反対の極性
(本例では負極性)に摩擦帯電させ、現像ローラ5の表
面近傍に、後述するように微小閉電界を形成させる。こ
のようにトナー供給ローラ6は、現像ローラ5を帯電さ
せる担持体帯電手段としての用をなす。第1図及び第2
図に示した例では、トナー供給ローラ6が、導体の芯部
材14とそのまわりに積層された円筒状の発泡体15より成
り、この発泡体15が弾性変形しながら現像ローラ5に圧
接している。このようなトナー供給ローラ6を用いた場
合、発泡体15を、上述のように誘電体11を負極性に摩擦
帯電させる材料によって構成すればよい。発泡体15の代
りに、例えばファーブラシ等、それ自体公知のものを用
いることもできる。
現像ローラ5の回転方向に関して、ドクターブレード8
によるトナー層厚規制部よりも上流側であって、現像領
域9よりも下流側に位置し、現像ローラ5の表面に接触
して、その誘電体11をトナーの帯電極性と反対の極性
(本例では負極性)に摩擦帯電させ、現像ローラ5の表
面近傍に、後述するように微小閉電界を形成させる。こ
のようにトナー供給ローラ6は、現像ローラ5を帯電さ
せる担持体帯電手段としての用をなす。第1図及び第2
図に示した例では、トナー供給ローラ6が、導体の芯部
材14とそのまわりに積層された円筒状の発泡体15より成
り、この発泡体15が弾性変形しながら現像ローラ5に圧
接している。このようなトナー供給ローラ6を用いた場
合、発泡体15を、上述のように誘電体11を負極性に摩擦
帯電させる材料によって構成すればよい。発泡体15の代
りに、例えばファーブラシ等、それ自体公知のものを用
いることもできる。
上記構成のより詳細な作用を説明すると以下の通りで
ある。
ある。
第1図を参照して先に説明したように、現像領域9を
通過した現像ローラ部分はトナー供給ローラ6のところ
に移動して該ローラ6に接触する。ここで現像ローラ5
上に担持されている、現像に供給されなかったトナーは
トナー供給ローラ6から受けるスキャベンジング力によ
って掻き落される。同時に、現像ローラ5の誘電体11
が、トナー供給ローラ6と接触し、その摩擦によってト
ナーの帯電極性と反対の負極性に帯電される。その際、
現像領域9を通過した現像ローラ周面の誘電体11に、感
光体1の静電潜像の影響による静電的な残像が残ってい
ても、トナー供給ローラ6との摩擦により、誘電体11が
ほぼ飽和状態まで帯電し、その電荷量が均一となるた
め、残像はなくなり、現像ローラ5が初期化される。
通過した現像ローラ部分はトナー供給ローラ6のところ
に移動して該ローラ6に接触する。ここで現像ローラ5
上に担持されている、現像に供給されなかったトナーは
トナー供給ローラ6から受けるスキャベンジング力によ
って掻き落される。同時に、現像ローラ5の誘電体11
が、トナー供給ローラ6と接触し、その摩擦によってト
ナーの帯電極性と反対の負極性に帯電される。その際、
現像領域9を通過した現像ローラ周面の誘電体11に、感
光体1の静電潜像の影響による静電的な残像が残ってい
ても、トナー供給ローラ6との摩擦により、誘電体11が
ほぼ飽和状態まで帯電し、その電荷量が均一となるた
め、残像はなくなり、現像ローラ5が初期化される。
一方、トナー供給ローラ6の周面に接触しながら現像
ローラ5に運ばれるトナーは、第2図に模式的に示すよ
うにトナー供給ローラ6との摩擦によって正極性に摩擦
帯電され、現像ローラ5に供給されるが、このときこの
現像ローラ5、特にその誘電体11との摩擦によりさらに
正極性に強く摩擦帯電され、現像ローラ5の周面に静電
的に付着する。このように、トナー供給ローラ6は、現
像ローラ5に供給されるトナーを所定の極性に帯電させ
るトナー帯電手段としての用をなすと共に、帯電したト
ナーを現像ローラ5の表面に連続的に供給するトナー供
給手段としての用をなす。
ローラ5に運ばれるトナーは、第2図に模式的に示すよ
うにトナー供給ローラ6との摩擦によって正極性に摩擦
帯電され、現像ローラ5に供給されるが、このときこの
現像ローラ5、特にその誘電体11との摩擦によりさらに
正極性に強く摩擦帯電され、現像ローラ5の周面に静電
的に付着する。このように、トナー供給ローラ6は、現
像ローラ5に供給されるトナーを所定の極性に帯電させ
るトナー帯電手段としての用をなすと共に、帯電したト
ナーを現像ローラ5の表面に連続的に供給するトナー供
給手段としての用をなす。
このとき、現像ローラ5の各誘電体11は負極性に摩擦
帯電していて、各誘電体11のまわりには表面に露出した
導電性ローラ10の導体面12が存在するので、現像ローラ
5の表面は、多数の誘電体11のところに負極性の電荷が
付与された状態となっている。これにより第4図に示す
ように、負に帯電した各誘電体11とそのまわりの導電部
12との間に閉電界が形成され、現像ローラ5の表面の近
傍には微小閉電界(マイクロフィールド)が形成され
る。すなわち、電界の状態を表わす電気力線を考えた場
合、現像ローラ5の表面近傍の空間には、第4図に円弧
状の多数の線で表わしたように電気力線Eが形成され、
その電気力線は現像ローラ5から出て同一の現像ローラ
5に戻り、各誘電体11と導電部12との間に閉電界が形成
されるのである。このように電界傾度の大なる電界が現
像ローラの表面近傍に形成される。
帯電していて、各誘電体11のまわりには表面に露出した
導電性ローラ10の導体面12が存在するので、現像ローラ
5の表面は、多数の誘電体11のところに負極性の電荷が
付与された状態となっている。これにより第4図に示す
ように、負に帯電した各誘電体11とそのまわりの導電部
12との間に閉電界が形成され、現像ローラ5の表面の近
傍には微小閉電界(マイクロフィールド)が形成され
る。すなわち、電界の状態を表わす電気力線を考えた場
合、現像ローラ5の表面近傍の空間には、第4図に円弧
状の多数の線で表わしたように電気力線Eが形成され、
その電気力線は現像ローラ5から出て同一の現像ローラ
5に戻り、各誘電体11と導電部12との間に閉電界が形成
されるのである。このように電界傾度の大なる電界が現
像ローラの表面近傍に形成される。
各誘電体11の表面積は前述のように大変微小であるた
め、各閉電界は所謂エッジ効果ないしはフリンジング効
果(周辺電場効果)によってその強度が大変強くなる。
かかる閉電界によって、正に帯電したトナーは、誘電体
11に強く引かれ該ローラ5上に多量に離れ難い状態で保
持される。その際、トナーはトナー供給ローラ6と現像
ローラ5との摩擦によって強く摩擦帯電しており、しか
も現像ローラ5の表面に強い微小閉電界の作用で保持さ
れるので、現像ローラ5上には高い電荷を持った多量の
トナーが担持される。しかも、現像ローラ5に担持され
たトナーが例えばウレタンよりなるドクターブレード8
によって層厚を規制されるとき、帯電の充分なトナーは
微小閉電界によって現像ローラ5の表面に強く保持され
るが、帯電量の小なるトナーはドクターブレード8との
接触圧によって除去され、結局、帯電量の大なるトナー
だけが、従来よりも大量に現像領域9へ搬送され、前述
の如く静電潜像を可視像化する。現像領域9での現像ロ
ーラ5と感光体1との間の電界は、電極効果が大きくな
り、現像ローラ5上のトナーが感光体1に付着しやすい
状態となる。このようにして可視像の画像濃度を高め、
かつその地汚れを防止することができる。
め、各閉電界は所謂エッジ効果ないしはフリンジング効
果(周辺電場効果)によってその強度が大変強くなる。
かかる閉電界によって、正に帯電したトナーは、誘電体
11に強く引かれ該ローラ5上に多量に離れ難い状態で保
持される。その際、トナーはトナー供給ローラ6と現像
ローラ5との摩擦によって強く摩擦帯電しており、しか
も現像ローラ5の表面に強い微小閉電界の作用で保持さ
れるので、現像ローラ5上には高い電荷を持った多量の
トナーが担持される。しかも、現像ローラ5に担持され
たトナーが例えばウレタンよりなるドクターブレード8
によって層厚を規制されるとき、帯電の充分なトナーは
微小閉電界によって現像ローラ5の表面に強く保持され
るが、帯電量の小なるトナーはドクターブレード8との
接触圧によって除去され、結局、帯電量の大なるトナー
だけが、従来よりも大量に現像領域9へ搬送され、前述
の如く静電潜像を可視像化する。現像領域9での現像ロ
ーラ5と感光体1との間の電界は、電極効果が大きくな
り、現像ローラ5上のトナーが感光体1に付着しやすい
状態となる。このようにして可視像の画像濃度を高め、
かつその地汚れを防止することができる。
なお、現像ローラ5の表面近傍には、第4図に模式的
に示したようにその全体に亘って微小閉電界だけが形成
される場合と、閉電界でない電界が閉電界に混在する場
合とが考えられるが、いずれにしても閉電界が存在する
ので、その強度が高められ、トナーを多量に担持するこ
とができる。
に示したようにその全体に亘って微小閉電界だけが形成
される場合と、閉電界でない電界が閉電界に混在する場
合とが考えられるが、いずれにしても閉電界が存在する
ので、その強度が高められ、トナーを多量に担持するこ
とができる。
従来公知の現像装置においては、ドクターブレードを
通過した後の現像ローラの表面に約0.1〜0.3mg/cm2のト
ナーを付着できる程度であったが、転写紙上には0.4〜
0.5mg/cm2程のトナーを付着させる必要があるため、現
像ローラ上のトナーの付着量が不足していた。そこで従
来は、現像ローラの回転速度を高め、その線速を感光体
の線速の3乃至4倍程度に設定し、これによって現像領
域へ搬送されるトナー量を増大させ、可視像の濃度低下
を防止する方法も採用されている。ところが、このよう
に両者の線速を設定すると、感光体上に形成されたベタ
画像の感光体移動方向後端側だけが他の部分に比べて濃
度が異常に高くなる「後端トナー寄り」と称せられる現
像が発生し、その画質が劣化する。この不具合を除去す
るには、現像ローラの線速を感光体の線速と等しくする
か、又はこれに近づける必要があるが、このようにする
と、現像ローラ上に例えば0.8〜1.2mg/cm2程のトナーを
付着させなければならず、従来公知の現像装置ではこれ
に対応することはできなかった。ところが、第1図に示
した現像装置では、可視像の地汚れを防止でき、かつそ
のシャープネスを高めるべく、5〜20(好ましくは10〜
15)μc/g程に帯電した多量のトナー(例えば0.8〜1.2m
g/cm2)を現像領域に搬送でき、現像ローラ5の線速を
感光体1の線速と等しくし、又はこれに近づけることが
可能となる。
通過した後の現像ローラの表面に約0.1〜0.3mg/cm2のト
ナーを付着できる程度であったが、転写紙上には0.4〜
0.5mg/cm2程のトナーを付着させる必要があるため、現
像ローラ上のトナーの付着量が不足していた。そこで従
来は、現像ローラの回転速度を高め、その線速を感光体
の線速の3乃至4倍程度に設定し、これによって現像領
域へ搬送されるトナー量を増大させ、可視像の濃度低下
を防止する方法も採用されている。ところが、このよう
に両者の線速を設定すると、感光体上に形成されたベタ
画像の感光体移動方向後端側だけが他の部分に比べて濃
度が異常に高くなる「後端トナー寄り」と称せられる現
像が発生し、その画質が劣化する。この不具合を除去す
るには、現像ローラの線速を感光体の線速と等しくする
か、又はこれに近づける必要があるが、このようにする
と、現像ローラ上に例えば0.8〜1.2mg/cm2程のトナーを
付着させなければならず、従来公知の現像装置ではこれ
に対応することはできなかった。ところが、第1図に示
した現像装置では、可視像の地汚れを防止でき、かつそ
のシャープネスを高めるべく、5〜20(好ましくは10〜
15)μc/g程に帯電した多量のトナー(例えば0.8〜1.2m
g/cm2)を現像領域に搬送でき、現像ローラ5の線速を
感光体1の線速と等しくし、又はこれに近づけることが
可能となる。
以上のように、本考案に係る現像装置は、トナー担持
体の回転方向に関し、層厚規制手段によるトナー層厚規
制部よりも上流側であって、静電潜像の可視像化が行わ
れる現像領域よりも下流側に位置し、かつトナー担持体
の表面に接触してその誘電体を所定の極性に帯電させ、
トナー担持体表面の近傍に微小閉電界を形成する担持体
帯電手段と、トナー担持体に供給されるトナーを所定の
極性に帯電させるトナー帯電手段と、トナー担持体の回
転方向に関し、層厚規制手段によるトナー層厚規制部よ
りも上流側であって、静電潜像の可視像化が行われる現
像領域よりも下流側に位置し、かつ担持体帯電手段によ
り帯電されて微小閉電界が形成されたトナー担持体の表
面に帯電したトナーを連続的に供給するトナー供給手段
とを具備する。この構成により、充分に帯電したトナー
を、必要量、現像領域に搬送し、高品質な画像を形成で
きる。
体の回転方向に関し、層厚規制手段によるトナー層厚規
制部よりも上流側であって、静電潜像の可視像化が行わ
れる現像領域よりも下流側に位置し、かつトナー担持体
の表面に接触してその誘電体を所定の極性に帯電させ、
トナー担持体表面の近傍に微小閉電界を形成する担持体
帯電手段と、トナー担持体に供給されるトナーを所定の
極性に帯電させるトナー帯電手段と、トナー担持体の回
転方向に関し、層厚規制手段によるトナー層厚規制部よ
りも上流側であって、静電潜像の可視像化が行われる現
像領域よりも下流側に位置し、かつ担持体帯電手段によ
り帯電されて微小閉電界が形成されたトナー担持体の表
面に帯電したトナーを連続的に供給するトナー供給手段
とを具備する。この構成により、充分に帯電したトナー
を、必要量、現像領域に搬送し、高品質な画像を形成で
きる。
その際、本例の現像装置では、上述の担持体帯電手段
と、トナー帯電手段と、トナー供給手段がトナー供給ロ
ーラ6によって構成されている。すなわち、本例の現像
装置には、トナー担持体の回転方向に関し、層厚規制手
段によるトナー層厚規制部よりも上流側であって、静電
潜像の可視像化が行われる現像領域よりも下流側に位置
し、かつ回転駆動されながらトナー担持体の表面に接触
し、その誘電体を所定の極性に帯電させ、トナー担持体
表面の近傍に微小閉電界を形成すると共に、該トナー担
持体に供給されるトナーを所定の極性に帯電させ、かつ
微小閉電界が形成されたトナー担持体の表面に帯電した
トナーを連続的に供給するトナー供給ローラが設けられ
ている。この構成により、現像装置の構造を簡素化し、
かつそのコストを低減することができる。
と、トナー帯電手段と、トナー供給手段がトナー供給ロ
ーラ6によって構成されている。すなわち、本例の現像
装置には、トナー担持体の回転方向に関し、層厚規制手
段によるトナー層厚規制部よりも上流側であって、静電
潜像の可視像化が行われる現像領域よりも下流側に位置
し、かつ回転駆動されながらトナー担持体の表面に接触
し、その誘電体を所定の極性に帯電させ、トナー担持体
表面の近傍に微小閉電界を形成すると共に、該トナー担
持体に供給されるトナーを所定の極性に帯電させ、かつ
微小閉電界が形成されたトナー担持体の表面に帯電した
トナーを連続的に供給するトナー供給ローラが設けられ
ている。この構成により、現像装置の構造を簡素化し、
かつそのコストを低減することができる。
なお、第1図の例では現像領域9において非接触現像
を行っているが、接触現像方式により潜像を可視像化し
てもよい。また必要に応じて現像ローラ5の導電性ロー
ラ10やトナー供給ローラ6に直流、交流、直流重畳交
流、パルスなどのバイアス電圧を印加して可視像の画質
を一層高めるように構成することもできる。また導電性
ローラ10を単にアースしておくように構成することも可
能である。さらに、上述した例では、誘電体11をトナー
と逆極性に帯電させたが、トナーの帯電極性と同極性に
誘電体11を帯電させ、特に現像ローラの導電面12上に多
量のトナーを付着させることもできる。
を行っているが、接触現像方式により潜像を可視像化し
てもよい。また必要に応じて現像ローラ5の導電性ロー
ラ10やトナー供給ローラ6に直流、交流、直流重畳交
流、パルスなどのバイアス電圧を印加して可視像の画質
を一層高めるように構成することもできる。また導電性
ローラ10を単にアースしておくように構成することも可
能である。さらに、上述した例では、誘電体11をトナー
と逆極性に帯電させたが、トナーの帯電極性と同極性に
誘電体11を帯電させ、特に現像ローラの導電面12上に多
量のトナーを付着させることもできる。
次に、参考として非磁性トナーと現像装置の主要部材
の材質を例示する。
の材質を例示する。
トナーとしては、一般にポリエステル、BMA、ポリス
チレン、エポキシ、フェノールなどの樹脂が基本とな
り、トナーに内添又は外添する極性制御剤によりその帯
電極性及び帯電量を制御できる。なお、外添とは極性制
御剤などの補助剤をトナーと混合することであり、内添
とは各トナー粒子に練り込んだ状態で一体化することで
ある。
チレン、エポキシ、フェノールなどの樹脂が基本とな
り、トナーに内添又は外添する極性制御剤によりその帯
電極性及び帯電量を制御できる。なお、外添とは極性制
御剤などの補助剤をトナーと混合することであり、内添
とは各トナー粒子に練り込んだ状態で一体化することで
ある。
また現像装置の各部材も、トナーの帯電極性、トナー
との離型性、耐久性などを考慮して、例えば次に例示す
る如きものが適宜使用される。
との離型性、耐久性などを考慮して、例えば次に例示す
る如きものが適宜使用される。
次に、上述した現像ローラ5の詳細を、その製造方法
を説明することによって明らかにする。
を説明することによって明らかにする。
先ず、第5図および第6図に示すように現像ローラの
素材となる導電性の基体、すなわち導電性ローラ10を用
意する。このローラ10としては、Al、Cu、Fe等の金属製
ローラが用いられる。
素材となる導電性の基体、すなわち導電性ローラ10を用
意する。このローラ10としては、Al、Cu、Fe等の金属製
ローラが用いられる。
一方、製造装置のフレーム(図示せず)に誘電物質転
写用の転写ドラム100を回転自在に支持すると共に、上
述の導電性ローラ10を転写ドラム100に対向させてフレ
ームに回動自在に支持する。
写用の転写ドラム100を回転自在に支持すると共に、上
述の導電性ローラ10を転写ドラム100に対向させてフレ
ームに回動自在に支持する。
転写ドラム100の表面には第7図および第8図に拡大
して示す如く、第3図に示した多数の誘電体11に対応し
た形状と表面積を持った多数の微小突部101が形成され
ている。このような転写ドラム100と導電性ローラ10
は、第7図に示すように極く微小な隙間δをあけて対向
配置されている。
して示す如く、第3図に示した多数の誘電体11に対応し
た形状と表面積を持った多数の微小突部101が形成され
ている。このような転写ドラム100と導電性ローラ10
は、第7図に示すように極く微小な隙間δをあけて対向
配置されている。
転写ドラム100と導電性ローラ10は第6図に矢印で示
した方向に同一周速度で回転駆動される。このとき、反
時計方向に回転する供給ローラ102によって、転写ドラ
ム100の微小突部101の表面に流動性の誘電物質11a(第
7図)が塗布される。そしてこの誘電物質11aが転写ド
ラム100と導電性ローラ10の対向した転写領域103におい
て、導電性ローラ10の表面に転写される。このように導
電性ローラ10の周面全体に誘電物質11aを薄膜状に転写
した後、これを乾燥、硬化させれば、誘電物質11aより
成る誘電体11を備えた第2図及び第3図に示した現像ロ
ーラ5が完成する。転写ドラム100から導電性ローラ10
への誘電物質11aの転写効果を高めるため、予め導電性
ローラ10の表面を化学薬品によって清掃すると共に、薬
品や機械的処理によりローラ10の表面に極く微小な凹凸
を形成しておき、ここに誘電物質が付着しやすくなるこ
とが望ましい。
した方向に同一周速度で回転駆動される。このとき、反
時計方向に回転する供給ローラ102によって、転写ドラ
ム100の微小突部101の表面に流動性の誘電物質11a(第
7図)が塗布される。そしてこの誘電物質11aが転写ド
ラム100と導電性ローラ10の対向した転写領域103におい
て、導電性ローラ10の表面に転写される。このように導
電性ローラ10の周面全体に誘電物質11aを薄膜状に転写
した後、これを乾燥、硬化させれば、誘電物質11aより
成る誘電体11を備えた第2図及び第3図に示した現像ロ
ーラ5が完成する。転写ドラム100から導電性ローラ10
への誘電物質11aの転写効果を高めるため、予め導電性
ローラ10の表面を化学薬品によって清掃すると共に、薬
品や機械的処理によりローラ10の表面に極く微小な凹凸
を形成しておき、ここに誘電物質が付着しやすくなるこ
とが望ましい。
上述の製造方法は、転写ドラム表面の突部101のパタ
ーンに対応させて誘電物質11aを導電性ローラ10の表面
に印刷する手法であり、かかる方法によれば、簡単かつ
短時間で所定の現像ローラ5を大量生産することができ
る。
ーンに対応させて誘電物質11aを導電性ローラ10の表面
に印刷する手法であり、かかる方法によれば、簡単かつ
短時間で所定の現像ローラ5を大量生産することができ
る。
第5図乃至第8図の例では、転写ドラム表面に矩形状
の微小突部101のパターンを突設し、これに対応するパ
ターンで誘電物質11aを導電性ローラ10の表面に転写し
たが、先にも説明したようにかかるパターンは規則的な
ものであっても不規則なものであってもよい。また各突
部101の形態も円形や三角形等の適宜な形とし、これに
対応した規則的又は不規則的なパターンをなした誘電物
質11aを導電性ローラ10の表面に転写してもよい。第9
図は、転写ドラム100の表面突部101を格子状に形成した
例を示し、かかるドラム100により形成された誘電体11
(第3図参照)はこの形に対応したものとなり、導電性
ローラ10の表面に沿って格子状に延びる微小幅の誘電体
11が形成される。このように転写ドラム100の表面に形
成する突部101の形を選択することによって、所望の形
態の誘電体11を正確に形成することができる。
の微小突部101のパターンを突設し、これに対応するパ
ターンで誘電物質11aを導電性ローラ10の表面に転写し
たが、先にも説明したようにかかるパターンは規則的な
ものであっても不規則なものであってもよい。また各突
部101の形態も円形や三角形等の適宜な形とし、これに
対応した規則的又は不規則的なパターンをなした誘電物
質11aを導電性ローラ10の表面に転写してもよい。第9
図は、転写ドラム100の表面突部101を格子状に形成した
例を示し、かかるドラム100により形成された誘電体11
(第3図参照)はこの形に対応したものとなり、導電性
ローラ10の表面に沿って格子状に延びる微小幅の誘電体
11が形成される。このように転写ドラム100の表面に形
成する突部101の形を選択することによって、所望の形
態の誘電体11を正確に形成することができる。
ベルト状のトナー担持体を製造するときは、導電性ロ
ーラ10の代りに、第10図に示す如き導電性シート10aよ
る成る基体を用意し、その表面に薬品などによって極く
微小な凹凸を形成し、かつその表面に清掃してから、転
写ドラム100に対向させて矢印方向に送りながら、転写
ドラム100の突部101(第7図)に塗布された誘電物質を
導電性シート10aに転写し、これを硬化させればよい。
ーラ10の代りに、第10図に示す如き導電性シート10aよ
る成る基体を用意し、その表面に薬品などによって極く
微小な凹凸を形成し、かつその表面に清掃してから、転
写ドラム100に対向させて矢印方向に送りながら、転写
ドラム100の突部101(第7図)に塗布された誘電物質を
導電性シート10aに転写し、これを硬化させればよい。
上述のように、本考案に係る現像装置では、トナー担
持体が、導電性の基体と、該基体の表面に誘電物質を規
則的又は不規則なパターンをなして転写することにより
形成した誘電体とを具備している。
持体が、導電性の基体と、該基体の表面に誘電物質を規
則的又は不規則なパターンをなして転写することにより
形成した誘電体とを具備している。
なお、第1図および第2図に示した実施例では、誘電
体11を所定の極性に帯電させることにより、トナー担持
体表面の近傍に微小電界を形成し、潜像の可視像化に用
いられるトナーを閉電界によってトナー担持体に付着さ
せる担持体帯電手段として、トナー供給ローラ6を用い
たが、これ以外の独立した担持体帯電手段を適宜用いて
もよいことは当然である。
体11を所定の極性に帯電させることにより、トナー担持
体表面の近傍に微小電界を形成し、潜像の可視像化に用
いられるトナーを閉電界によってトナー担持体に付着さ
せる担持体帯電手段として、トナー供給ローラ6を用い
たが、これ以外の独立した担持体帯電手段を適宜用いて
もよいことは当然である。
以上の如く、本考案に係る現像装置によれば、充分に
帯電した必要量のトナーを現像領域に搬送して高品質な
画像を形成することができる。しかも誘電体と導電部が
表面に露出したトナー担持体を低コストでかつ簡単に得
ることができ、現像装置のコストを低減できる。また各
誘電体の表面形状の精度を簡単に高めることが可能であ
る。
帯電した必要量のトナーを現像領域に搬送して高品質な
画像を形成することができる。しかも誘電体と導電部が
表面に露出したトナー担持体を低コストでかつ簡単に得
ることができ、現像装置のコストを低減できる。また各
誘電体の表面形状の精度を簡単に高めることが可能であ
る。
第1図は現像装置の一例を示す概略断面図、第2図は現
像ローラの誘電体と該ローラに付着するトナーを他の要
素に対して模式的に拡大して示した説明図、第3図は同
じく誘電体を模式的に拡大して示した現像ローラ表面の
平面図、第4図は誘電体と導電面の間に形成される微小
電界の電気力線を示した説明図、第5図は導電性ローラ
と転写ドラムの正面図、第6図はその側面図、第7図は
第6図のVII-VII線拡大断面図、第8図は転写ドラム表
面の拡大斜視図、第9図は転写ドラム表面に突設される
突部の他の例を示す拡大平面図、第10図はシート状のト
ナー担持体を製造する方法を示す説明図である。 2……現像装置、4……トナー 6……トナー供給ローラ、9……現像領域 11……誘電体、11a……誘電物質
像ローラの誘電体と該ローラに付着するトナーを他の要
素に対して模式的に拡大して示した説明図、第3図は同
じく誘電体を模式的に拡大して示した現像ローラ表面の
平面図、第4図は誘電体と導電面の間に形成される微小
電界の電気力線を示した説明図、第5図は導電性ローラ
と転写ドラムの正面図、第6図はその側面図、第7図は
第6図のVII-VII線拡大断面図、第8図は転写ドラム表
面の拡大斜視図、第9図は転写ドラム表面に突設される
突部の他の例を示す拡大平面図、第10図はシート状のト
ナー担持体を製造する方法を示す説明図である。 2……現像装置、4……トナー 6……トナー供給ローラ、9……現像領域 11……誘電体、11a……誘電物質
フロントページの続き (72)考案者 岩田 尚貴 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (72)考案者 上野 祐一 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 昭58−214176(JP,A) 実開 昭60−54150(JP,U)
Claims (2)
- 【請求項1】回転駆動されながら表面にトナーを担持し
て搬送するトナー担持体と、該トナー担持体に担持され
て搬送されるトナーの層厚を規制する層厚規制手段とを
具備し、該層厚規制手段によって層厚を規制されたトナ
ーによって、潜像担持体に形成された静電潜像を可視像
化する現像装置において、 前記トナー担持体が、導電性の基体と、該基体の表面に
誘電物質を規則的又は不規則なパターンをなして転写す
ることにより形成した誘電体とを具備して成り、 前記トナー担持体の回転方向に関し、前記層厚規制手段
によるトナー層厚規制部よりも上流側であって、静電潜
像の可視像化が行われる現像領域よりも下流側に位置
し、かつトナー担持体の表面に接触して前記誘電体を所
定の極性に帯電させ、トナー担持体表面の近傍に微小閉
電界を形成する担持体帯電手段と、 前記トナー担持体に供給されるトナーを所定の極性に帯
電させるトナー帯電手段と、 前記トナー担持体の回転方向に関し、前記層厚規制手段
によるトナー層厚規制部よりも上流側であって、静電潜
像の可視像化が行われる現像領域よりも下流側に位置
し、かつ前記担持体帯電手段により帯電されて微小閉電
界が形成されたトナー保持体の表面に帯電したトナーを
連続的に供給するトナー供給手段とを設けたことを特徴
とする現像装置。 - 【請求項2】回転駆動されながら表面にトナーを担持し
て搬送するトナー担持体と、該トナー担持体に担持され
て搬送されるトナーの層厚を規制する層厚規制手段とを
具備し、該層厚規制手段によって層厚を規制されたトナ
ーによって、潜像担持体に形成された静電潜像を可視像
化する現像装置において、 前記トナー担持体が、導電性の基体と、該基体の表面に
誘電物質を規則的又は不規則なパターンをなして転写す
ることにより形成した誘電体とを具備して成り、 前記トナー担持体の回転方向に関し、前記層厚規制手段
によるトナー層厚規制部よりも上流側であって、静電潜
像の可視像化が行われる現像領域よりも下流側に位置
し、かつ回転駆動されながらトナー担持体の表面に接触
し、前記誘電体を所定の極性に帯電させ、トナー担持体
表面の近傍に微小閉電界を形成すると共に、該トナー担
持体に供給されるトナーを所定の極性に帯電させ、かつ
微小閉電界が形成されたトナー担持体の表面に帯電した
トナーを連続的に供給するトナー供給ローラを設けたこ
とを特徴とする現像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1990033510U JP2563014Y2 (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | 現像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1990033510U JP2563014Y2 (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | 現像装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03125363U JPH03125363U (ja) | 1991-12-18 |
JP2563014Y2 true JP2563014Y2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=31537223
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1990033510U Expired - Lifetime JP2563014Y2 (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | 現像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2563014Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6054150U (ja) * | 1983-09-20 | 1985-04-16 | 株式会社東芝 | 現像装置 |
-
1990
- 1990-03-29 JP JP1990033510U patent/JP2563014Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03125363U (ja) | 1991-12-18 |
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