JPH0132503B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子写真法、静電印刷法、静電記録
法等において形成された静電荷像支持体上の静電
荷像を現像するための現像装置に関するものであ
る。

例えば電子写真法を利用した電子複写機におい
ては、その一例として第１図にその概略構成の一
部を示すように、回転自在な感光体１を回転せし
めながら、先ず帯電器２により均一に感光体１を
帯電せしめた後露光機構３により画像露光を行な
つて静電荷像を形成し、現像装置４によりこの静
電荷像を現像してトナー像を形成した後転写用電
極５の作用により、同期して転写紙通路Ｐ上を移
送されてきた転写紙にトナー像を転写せしめ、そ
の後転写紙を感光体１から分離せしめる。転写紙
を分離した後、感光体１は更に回転し、露光器６
により全面露光を行ない或いは除電用電極７の作
用により感光体１の静電荷を消去せしめた後、ク
リーニング装置８によつて、未だ感光体１に付着
しているトナーを除去するようにしている。尚ト
ナー像の転写を受けた転写紙は定着された後に複
写機外に排出される。

以上の如き画像形成プロセスにおいて、静電荷
像を可視像化するための乾式現像方法において
は、着色粉体（トナー）を含む現像剤が使用され
る。

この現像剤としては、キヤリアと前記トナーと
より成る二成分現像剤と、トナーのみより成る一
成分現像剤とが知られているが、特に一成分現像
剤による現像方法は、二成分現像剤を用いる方法
に比してトナー濃度が変化しないために安定した
現像を行なうことが可能であり、又用いる装置も
簡素化される点で有利である。

而して現像剤のトナーは、現像に供されるとき
には、静電荷像支持体上の静電荷像の極性と逆の
極性に帯電していることが必要であり、二成分現
像剤による現像においては、キヤリアと撹拌され
ることとなるため一応満足すべき帯電状態のトナ
ーを得ることが容易であるが、一成分現像剤によ
る現像においては、二成分現像剤におけるキヤリ
アが存在しないために、帯電極性及び帯電量を制
御することが非常に困難であり、このため良好な
現像を確実に行なうことが一成分現像法における
課題であつた。

従来一成分現像剤を用いた現像装置を改良した
ものとして、静電荷像支持体に現像のために一成
分現像剤を供給する第１スリーブと、この第１ス
リーブに帯電した一定量の一成分現像剤を供給す
る第２スリーブとを使用することにより現像に供
される現像剤の荷電制御を容易に行ない得るよう
にした現像装置（例えば特開昭54−10748号公報、
特開昭54−14749号公報、特開昭54−44546号公
報）或いはこれに類似した現像装置（例えば特開
昭50−87334号公報、特開昭54−116240号公報）
が提案されている。

一方、残留トナー等の不要のトナーを静電荷像
支持体から除去するためのクリーニング装置とし
ては、ブレード、フアーブラシ、磁気ブラシクリ
ーニング装置等が知られており、特に磁気ブラシ
クリーニング装置は、現像ブラシと兼用して用い
ることが公知である。このように同一の装置を現
像装置及びクリーニング装置として兼用し得る可
能性があり、これによりコストダウンを図ること
が可能である。そしてこの場合の複写プロセスで
は、静電荷像支持体の第１回転の間に帯電、露
光、現像、転写、分離が行なわれ、第２回転の間
にクリーニングが行なわれる。

しかしながら、このような兼用を行なう場合
に、現像作用とクリーニング作用の両方を十分に
満足せしめることは困難であり、特に用いる現像
剤が一成分現像剤である場合には、現像領域にお
いて現像剤を静電荷像支持体に軽く接触せしめた
状態若しくは非接触の状態で作用せしめて現像が
行なわれるべきであることも、上記の兼用を困難
ならしめている原因となつている。

本発明は以上の如き事情に基いてなされたもの
であつて、同一の部材を現像に供される一成分現
像剤（以下「トナー」という。）の現像領域への
搬送供給に用いると共に、その現像剤保持力若し
くは搬送力を利用して静電荷像支持体のクリーニ
ングにも用い得るようにし、且つ各動作を共に十
分に確実に達成し得る現像装置を提供することを
目的とする。

以下図面によつて本発明の実施例を、特に磁性
を有するトナーを用いる現像装置の場合について
説明する。

第２図は本発明の一実施例を示し、１１は回転
ドラム型の静電荷像支持体であつて例えば光導電
性感光体より成る。この静電荷像支持体１１に対
し、現像領域Ｄにおいて該静電荷像支持体１１の
外周面に対向するよう、トナー搬送機能を有す
る、例えば電圧が印加されてトナーを吸着保持す
る第１スリーブ１２を矢印方向に回転するよう設
けると共に、固定して設けたトナー搬送用の磁石
体１３の周りを矢印方向に回転する第２スリーブ
１４を、前記静電荷像支持体１１が第１回転動作
を行なつているとき、即ち前記静電荷像支持体１
１上の静電荷像が現像領域Ｄを通過するときには
第１動作状態（この例では第１スリーブ１２にト
ナーを供給する実線で示した第１位置に置かれて
いる状態）にあり、前記静電荷像支持体１１が第
２回転動作を行なつているとき、即ちトナー像が
転写された転写紙が分離された後における静電荷
像支持体１１の表面がクリーニング領域Ｃ（この
例では二点鎖線で示した第２スリーブ１４と静電
荷像支持体１１との間に形成される空間）を通過
するときには、第２スリーブ１４は第２動作状態
（この例では前記静電荷像支持体１１上の現像剤
を除去する二点鎖線で示した第２位置におかれる
状態）となるようにする。即ち、この実施例にお
いては、前記第２スリーブ１４を、トナータンク
１５内において、第１スリーブ１２と接近対向す
るが静電荷像支持体１１からは離隔された第１位
置と、静電荷像支持体１１に接近した第２位置と
の間で移動自在に支持機構（図示せず）により支
持されるようにし、そして第２スリーブ１４が第
１位置にあるときには、当該第２スリーブ１４と
第１スリーブ１２との間に適当な極性の直流電圧
若しくはこれに正弦波交流や各種デユーテイ比の
パルス波等の電圧を重畳した交番電圧を印加し、
これによつて第２スリーブ１４により搬送された
トナーのうち主として現像に必要な極性に帯電し
たものだけを第１スリーブ１２に供給するように
すると共に、第２スリーブ１４が第２位置にある
ときには、当該第２スリーブ１４内の磁石体１３
の磁力が静電荷像支持体１１上の残留トナーに作
用するようにする。尚図中１６，１７は夫々第１
スリーブ１２の外周面上のトナー層を除去するた
めのトナー層除去部材及び第２スリーブ１４の外
周面上のトナー層の厚さを規制するトナー層厚規
制部材である。

以上の如き構成の第２図の実施例においては、
静電荷像支持体１１が第１回転動作をしていると
きには、第２スリーブ１４を第１動作状態として
おいて矢印方向に回転せしめると、該第２スリー
ブ１４の外周面にトナータンク１５内のトナーが
吸着されて搬送され、トナー層厚規制部材１７を
経た後第１スリーブ１２と対向する位置まで搬送
され、ここで当該トナーのうち所定の帯電極性、
帯電量を有するトナーが、電源（図示せず）によ
つてスリーブ１２，１４間に印加された電圧によ
り第１スリーブ１２の外周面に吸着された後、第
１スリーブ１２の矢印方向の回転によつて現像領
域Ｄに搬送される。そしてここに搬送されたトナ
ーは第１スリーブ１２と静電荷像支持体１１との
間に印加された電圧（いわゆるバイアス電圧）に
よつて静電荷像支持体１１上に吸引され、これに
より形成されたトナー像は、現像領域Ｄの下流側
に配置された転写用電極５の作用により転写紙通
路Ｐ上を移送されてきた転写紙に転写せしめられ
る。その後静電荷像支持体１１は露光器による全
面露光、或いは除電用電極の除電作用により静電
荷の消去が行なわれた後、第２回転動作に入り、
再び現像装置の置かれている位置まで回転されて
次に述べるようにクリーニングが行なわれる。即
ち、静電荷像支持体１１が第２回転動作を行なつ
ているときには、第２スリーブ１４を第２動作状
態とすることによつて、クリーニング領域Ｃを通
過する静電荷像支持体１１の表面上の残留トナー
が第２スリーブ１４内の固定磁石体１３の磁力に
より吸引されて第２スリーブ１４の外周面に吸着
され、以つて静電荷像支持体１１のクリーニング
工程が達成される。

斯しくて第２図に示した実施例においては、第
２スリーブ１４を、第１動作状態（この例では第
１スリーブ１２に接近した第１位置におかれてい
る状態）と第２動作状態（この例では静電荷像支
持体１１に接近した第２位置におかれた状態）と
の間で切替えられるように構成したものであるた
め、第２スリーブ１４を共通の部材として用いて
現像と供されるトナーの搬送供給及び静電荷像支
持体１１のクリーニングを達成することができ、
この結果装置の簡略化、コストダウンという要求
に応えることができる。そしてトナータンク１５
よりのトナーを吸着して搬送する第２スリーブ１
４には通常大きな搬送保持力が与えられており、
これをそのまま静電荷像支持体１１のクリーニン
グに利用しているものであるから、良好なクリー
ニング作用を行なうことができ、しかも第１スリ
ーブ１２には何ら変更、条件を加えるものではな
いのでこれを常に現像に最適な状態とすることが
できて静電荷像の現像に悪影響を与えることがな
く、結局確実に良好な現像とクリーニングとを達
成することができる。

本発明においては、第２スリーブ１４が第２位
置におかれた後、例えば第２スリーブ１４の外周
面におけるクリーニング領域Ｃの下流側に掻取り
ブレード（図示せず）を配置することもできる。
このようにすれば第２スリーブ１４の外周面に吸
着されたトナーが前記掻取りブレードにより掻取
られてトナータンク１５に回収される。

また本発明において、トナータンク１５よりの
トナーを第２スリーブ１４の外周面上に吸着保持
してこれを搬送するについては、回転させない磁
石体１３の周りを第２スリーブ１４が回転するよ
うに構成する代りに、磁石体を回転させて第２ス
リーブについては回転させない構成、或いは後述
する第４図の実施例に示すように磁石体１９及び
第２スリーブ１４を共に回転させる構成又は単に
表面を粗面として摩擦力により搬送せしめる構成
とすることができるし、更には第２スリーブ１４
からのトナーを第１スリーブ１２の外周面上に吸
引してこれを現像領域Ｄに搬送するについては、
電圧を印加するという方法を利用する代りに磁石
体による磁力を利用することもできる。例えば第
３図に示すように固定して設けた磁石体１８の周
りを第１スリーブ１２が回転するようにした構成
において、第１、第２両スリーブの対向する位置
の固定磁石に互に異極性のものとすること、或い
は第４図に示すように磁石体２０及び第１スリー
ブ１２を共に回転させる構成とし、第２スリーブ
１４の磁石体１９と第１スリーブ１２の磁石体２
０とを互に逆方向に回転せしめてこれら磁石体１
９，２０の対向するものが常に異極性となるよう
にすることもできる。

本発明は、第２図に示した実施例のように、第
２スリーブ１４が第２動作状態とされるときに、
第１動作状態とされているときにおかれている第
１位置から移動されるように構成することに限定
されるものではなく、第１動作状態とされている
位置におかれたまま第２スリーブ１４からの静電
荷像支持体１１に対する磁力を大きくするように
してもよい。第３図は斯かる構成の実施例を示し
たものであり、この実施例においては、第２スリ
ーブ１４内に大きなトナー保持力を与える磁力を
有する磁石体１３′を設け、当該第２スリーブ１
４が第１動作状態にあるときには前記磁石体１
３′が図示のように前記静電荷像支持体１１と離
隔した位置におかれ、第２スリーブ１４が第２動
作状態となるときには前記磁石体１３′が180度回
転して前記静電荷像支持体１１に接近した位置
（図中、磁石体１３″の位置に相当）におかれるよ
うに磁石体保持機構を構成する。尚図中１３″は、
静電荷像支持体１１の表面上のトナーを吸引し得
ない小さな磁力を有する磁石体を示す。

従つてこの実施例では、静電荷像支持体１１が
第１回転動作を行なつているときには、トナータ
ンク１５内のトナーは前記磁石体１３′の磁力に
より第２スリーブ１４の外周面に吸着されて第１
スリーブ１２へ搬送されることとなるが、静電荷
像支持体１１が第２回転動作を行なうとき、即ち
トナー像の転写紙への転写終了後静電荷像支持体
１１の表面が第２スリーブ１４との間に形成され
るクリーニング領域Ｃを通過するときには、磁石
体１３′が180度回転して当該磁石体１３′の磁力
により静電荷像支持体１１の表面上の残留トナー
を第２スリーブ１４の表面に吸引し、以つて静電
荷像支持体１１のクリーニングを達成することと
なる。

このように第２スリーブ１４内に移動自在に磁
石体を設ける実施例においては、クリーニング工
程に供されることとなる磁石体を、前記静電荷像
支持体１１が第１回転動作を行なつているときに
は静電荷像支持体１１の表面上のトナーを吸引し
ないようこれより離隔した位置におき、前記静電
荷像支持体１１が第２回転動作を行なつていると
きには、静電荷像支持体１１の表面上の残留トナ
ーを吸引するようこれに接近した位置におくよう
にすればよい。従つて、磁石体１３′を第２スリ
ーブ１４内においてその半径方向に往復移動（第
３図において）せしめることによつても、クリー
ニング領域での磁界の強さを変化させることがで
きる。

以上において本発明は、前述したように第２ス
リーブ１４を第１位置と第２位置との間で移動さ
れる構成とする場合、第４図に示すように第２位
置を、第２スリーブ１４′の表面上に吸着されて
いるトナーが静電荷像支持体１１に接するような
位置（二点鎖線で示す。）とし更に当該位置にお
いて第２スリーブ１４′と磁石体１９′とを、例え
ば第２スリーブ１４′を矢印ａ方向に、磁石体１
９′を矢印ｂ方向に回転させるようにしてもよく、
このようにすれば静電荷像支持体１１が第２回転
動作を行なうときに、第２スリーブ１４の表面上
に吸着されたトナーがブラシの作用を果たして静
電荷像支持体１１の表面上の残留トナーを擦過し
引き剥すこととなり、クリーニングを達成するこ
とができる。勿論、第２スリーブ１４が第１動作
状態位置にあるときは、磁石体１９は、図示の如
く、矢印ｂと同じ回転方向（図では左回転方向）
に第１スリーブ１２の磁石体２０の回転と同速で
逆回転される。又第２スリーブ１４内の磁石体１
９の回転方向を、第１動作状態と第２動作状態と
で切換可能としてもよい。

そしてまた本発明は、第２スリーブ１４が第２
動作状態とされるときに、スリーブ又は磁石体の
回転数を増加させてクリーニング力を増すこと
や、前記残留トナーを吸引するよう静電荷像支持
体１１との間に電圧を印加することもできる。こ
の場合においては、第２スリーブ１４を、第２動
作状態とされるときに静電荷像支持体１１に接近
せしめるようにしてもよいし、或いは第１動作状
態におかれている位置に静止せしめたままとして
もよい。磁性を有しないトナーを現像する場合に
は、印加電圧によつてクリーニング工程を行なう
ことが有効である。

尚本発明においては、第２スリーブ１４により
クリーニングが行なわれているときに、第２スリ
ーブ１４の表面上のトナーが第１スリーブ１２を
経て静電荷像支持体１１に供給されないようにす
ることが肝要であり、そのためには、例えば第１
スリーブ１２と静電荷像支持体１１との間に特定
の電圧を印加したり、第１スリーブ１２と第２ス
リーブ１４との間に印加されている電圧を消失さ
せたり、或いは第１スリーブ１２を静電荷像支持
体１１より離隔させたりする等の手段が有効であ
る。

また本発明は、回転ドラム型の静電荷像支持体
を用いる代りに、板状に形成された静電荷像支持
体を用いてこれを現像領域と転写領域との間で従
復動させる構成とした場合にも適用することもで
きる。

以上においては、静電荷像支持体の回転に対し
て第１スリーブを第２スリーブの上流側（図面の
右側）に設けた場合の実施例について図示及び説
明したが、本発明がこれに限定されないことは言
うまでもないことである。同様に、トナー層厚規
制部材１７及びトナー層除去部材１６の配置につ
いても、適宜、上述の実施例以外の位置に配設す
るようにしてもよい。更に以上において「スリー
ブ」は必ずしも筒状のものに限定されるものでは
なく、トナーを搬送する能力を有するものであれ
ば、密実の円柱体を用い得る場合もある。

本発明は、以上のように一成分現像剤を現像す
るにあたつてトナーの荷電制御を行ない得る点で
有効である、第１、第２の２本のスリーブを具え
た現像装置において、第２スリーブを、第１スリ
ーブにトナーを供給する第１動作状態と静電荷像
支持体の表面上の残留トナーを除去する第２動作
状態との間で切替えられるように構成したもので
あるから、第２スリーブを共通の部材として用い
て現像に供されるトナーの搬送供給及び静電荷像
支持体のクリーニングを達成することができ、こ
の結果構造の簡略化、コストダウンを図ることが
できると共に、静電荷像支持体に直接トナーを転
移することとなる第１スリーブには何ら変更、条
件を加えるものではないのでこれを常に現像に最
適な状態とすることができて静電荷像の現像に悪
影響を与えることがなく、結局確実に良好な現像
とクリーニングとを達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子複写機における一般的な画像形成
プロセスを示す説明図、第２図は本発明による現
像装置の一実施例を示す概略説明図、第３図及び
第４図は本発明による現像装置の他の実施例を示
す説明図である。 １１……静電荷像支持体、１２……第１スリー
ブ、１３，１３′，１３″，１８，１９，２０……
磁石体、１４……第２スリーブ、１５……トナー
タンク、１６……トナー層除去部材、１７……ト
ナー層厚規制部材、Ｄ……現像領域、Ｐ……転写
紙移動路、Ｃ……クリーニング領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 現像剤を静電荷像支持体の表面に現像のため
   に供給する第１スリーブと、第１動作状態とされ
   て前記第１スリーブに現像剤を供給し、第２動作
   状態とされて前記静電荷像支持体の表面上の現像
   剤を除去する第２スリーブとを具えて成ることを
   特徴とする現像装置。 ２ 前記第２スリーブは、前記静電荷像支持体と
   離隔した第１位置及び接近した第２位置間を移動
   自在に支持され、その第１位置において第１動作
   状態とされ、第２位置において第２動作状態とさ
   れる特許請求の範囲第１項記載の現像装置。 ３ 前記第２スリーブは、第２動作状態において
   現像剤を除去する力が、第１動作状態におけるよ
   りも増大される特許請求の範囲第１項又は第２項
   記載の現像装置。 ４ 前記第２スリーブは現像剤搬送力を与える磁
   石体を移動自在に内包し、その第２動作状態とさ
   れるときに前記磁石体が前記静電荷像支持体に接
   近した位置に移動される特許請求の範囲第３項記
   載の現像装置。