JP2646632B2

JP2646632B2 - 静電潜像現像装置

Info

Publication number: JP2646632B2
Application number: JP63069096A
Authority: JP
Inventors: 彰仁池側; 裕次江ノ口; 博水野; 敏哉夏原; 雅史山本
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1988-03-23
Filing date: 1988-03-23
Publication date: 1997-08-27
Anticipated expiration: 2012-08-27
Also published as: US5061963A; JPH01241579A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、電子写真装置または静電潜像記録装置に
おいて、静電潜像担持体上に形成された静電潜像にトナ
ーを供給して可視化する一成分現像剤を使用した静電潜
像現像装置に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］従来、一成分現像剤を使用した現像装置として、弾性
ローラの表面に非磁性トナーを供給すると共に、これに
ブレードを圧接してローラ外周面に荷電トナー薄層を形
成し、該荷電トナー薄層を静電潜像担体の表面に直接接
触させることによりトナー像を形成するものが特開昭52
−143831号公報等により既に提案されている。

しかしながら、上記現像装置では、現像ローラを軸方
向に亘って均一に静電潜像担体に接触させなければなら
ないが、現像ローラや静電潜像担持体はそれ自身僅かな
反りを有していたり、また、現像装置製造時生じる製造
誤差により軸方向に渡って両者を均一に接触させること
はなかなか難しいという問題点が有った。

また、一成分現像装置では静電潜像担持体との対向す
る現像領域へ搬送される現像ローラ上のトナーは、薄層
状であり、その量が二成分現像に比較して非常に少量で
あり、充分な現像濃度を得ることが困難であり、特に高
速現像が必要な高速複写装置には不向きであった。

これを解決する装置として特開昭61−176959号公報に
は、スポンジゴム，ウレタンフォーム等の発泡体から成
る軟質の現像ローラを感光体ドラムに圧接し、現像ロー
ラと感光体ドラムとの接触面積（現像領域）を拡大し、
現像効率を向上させるようにしたものが提案されてい
る。

しかしながら、このものでも、ローラは発泡材で構成
されているとはいえ、接触面積を充分得るためには静電
潜像担持体への圧接力は大きくなり、特に、ローラ表面
と静電潜像担体表面に周速差を持たせた場合、静電潜像
担体の表面に形成される画像の破壊現象が生じるおそれ
があり、現像ローラを静電潜像担持体へ押しつけて接触
面積を拡大することにも自ずと限度があった。

また一方一成分現像装置においては、現像ローラ上の
トナー層をブレード等の規制部材でもってトナーを任意
極性に必要量荷電させつつその量を規制しており、この
ためブレード等の規制部材はある程度以上の圧接力をも
って現像ローラに接触する必要がある。言い換えると現
像ローラの硬度が比較的高くなければならないことに他
ならず、このことは、前述した理由による現像ローラ
は、硬度が低いことが望ましいことはまったく相反する
性質を要求されることとなる。

［課題を解決するための手段］この発明では、トナー担持体が回転駆動する弾性ロー
ラの外周よりも長目の周長を有し上記弾性ローラに外装
される筒状の薄膜部材で形成され、現像部における感光
体ドラムとの加圧接触状態が薄膜部材背後に位置する弾
性ローラにより押圧される部分と、薄膜部材の余長によ
り生じる弛み部の一部が接触する部分とからなる静電潜
像現像装置である。

［作用］したがって、弾性ローラにより押圧される部分におい
て潜像担持体と薄膜部材とは、確実で均一なニップを得
ることができ、また薄膜部材の余長により生じる弛み部
の一部が静電潜像担体と接触することにより、現像領域
が格段に拡大するので現像効率が向上し、現像濃度が向
上するとともに現像速度の高速化が図られる。同時に使
用する弾性ローラの硬度はある程度高いものを用いるこ
とが可能であるので、ブレード等のトナー規制部材を必
要量の圧接力でもって弾性ローラと接触させることがで
き、結果的に薄膜部材上のトナーを充分荷電させつつ薄
膜形成することができる。

［実施例］以下、この発明を添付図面を参照して説明する。第１
図はこの発明にかかる現像装置１を示し、現像装置１は
矢印ａ方向に回転駆動する感光体ドラム100の側部に配
置されている。

現像装置１において、現像槽２は、底部及び背面部を
覆うフレーム３と、両サイドの側板4,4（第２図参照）
と、カバー５と、カバー５の前部に取り付けた支持部６
とで構成されている。

弾性ローラ10は、金属ローラの外周部に導電性の弾性
体（ニトリルゴム，シリコンゴム，スチレンゴム，ブタ
ジエンゴム等にカーボン粒子，金属粉等の導電部材を混
入させたもの）を設けたものが使用され、現像バイアス
電圧Vbが印加されている。

薄膜部材11は、弾性ローラ10の外周長よりもやや長目
の周長を有する筒状のもので、弾性ローラ10に外装され
ている。前記薄膜部材11としては、例えばポリカーボネ
ート、ナイロン、フッ素系樹脂等の樹脂からなる軟質の
樹脂シート、上記樹脂にカーボンまたは金属微粉末等を
添加したシート，ニッケル，ステンレスまたはアルミニ
ウム等の金属薄膜、前記樹脂シートと金属薄膜とを積層
したシート、のいずれかが使用される。

薄膜部材11を装着された弾性ローラ10は、第２図に示
すように、支軸10aを側板4,4の軸受孔7,7（一方は図示
せず）に挿通して回転可能に支持されるとともに、図示
しない駆動源に駆動連結されている。また、弾性ローラ
10の両端部は側板4,4に形成した凹所８に位置させてあ
り、凹所８と弾性ローラ10に外装されている薄膜部材11
との間には、両端ガイド弾性パッド９が薄膜部材11を弾
性ローラ10の外周面に密着させるように介在させてあ
る。上記弾性パッド９としては、例えばポリアセター
ル、フェノール、ポリエチレン、ナイロン、フッ素系の
樹脂からなるもの、または薄膜部材11との接触面にポリ
エチレン、ナイロン、テフロンフィルムを設けたもの、
もしくは発泡材の表面に前記フィルムを設けたものが使
用される。

しかし、凹所８の感光体ドラム100側は、側板４の前
面4aに開放されており、この部分には弾性パッド９は存
在しない。

したがって、薄膜部材11と弾性パッド９と接触する部
分は、弾性ローラ10の外周面に密接し、それ以外の部
分、即ち、側板４の前面4aに位置する部分には、弾性ロ
ーラ10の周長よりもやや長目に形成されている薄膜部材
11の余長部分が集まることになる。また、弾性ローラ10
を感光体ドラム100に押しつけるため、薄膜部材11の余
長部分は、感光体ドラム100との接触部上流側に集ま
り、弾性ローラ10との間に空間部Ｓが形成され、この空
間部Ｓを覆う薄膜部材11の外周の弛み部の一部が感光体
ドラム100の周面と接触する。

なお、弾性パッド9,弾性ローラ10,薄膜部材11,感光ド
ラム100のそれぞれの接触部における摩擦係数は、弾性
ローラ10の外周面と薄膜部材11の内周面との動摩擦係数
をμ₁，薄膜部材11の外周面と弾性パッド９との動摩擦
係数をμ₂，薄膜部材11の外周面と感光体ドラム100との
動摩擦係数をμ₃としたときμ₁＞μ₂＋μ₃の関係を満足
するものが選択されている。

このため、弾性ローラ10が矢印ｂ方向に回転すると、
薄膜部材11は弾性ローラ10との間にスリップを生じるこ
となくこれに従動回転し、空間部Ｓを覆う薄膜部材11の
外面の弛み部の一部と弾性ローラ10の押しつけ部とによ
って、広いニップ幅をもって感光体ドラム100の表面を
摺擦することになる。

弾性ローラ10の上部に設けた支持部材６の背面側に
は、先端に例えばテフロン、またはナイロン等の可撓性
シートを具備したブレード12が取り付けてあり、このブ
レード12は弾性ローラ10の背面側斜め上部に薄膜部材11
を介して圧接している。なお、ブレード12としては、SK
鋼、ステンレス、リン青銅からなるバネ性の金属薄板、
またはシリコンゴム、ウレタンゴム等の弾性板、もしく
はフッ素系樹脂板、ナイロン板、またはそれらの複合板
であって帯電系列上トナーと離れたものを使用してもよ
い。

また、フレーム３の弾性ローラ10と対向する部分3aに
は、例えば発泡ウレタンからなる弾性層の表面にシリコ
ンゴムシートを設けたトナー均しパッド13が取り付けて
あり、このトナー均しパッド13は薄膜部材11を介して弾
性ローラ10の外周面に接触している。

現像層２の内部にはトナー収容漕15が形成され、この
トナー収容槽15内にはアジテータ14が矢印ｃ方向に回転
駆動可能に設けてあり、アジテータ14はトナー収容槽15
内に収容されているトナーT₀を矢印ｃ方向に移動させつ
つそのブロッキング等を防止するようにしてある。

なお、トナーT₀は非磁性、正帯電性のものが使用され
ている。

以下、前記構成からなる現像装置１の動作について説
明する。

図示しない駆動源にて弾性ローラ10、アジテータ14が
それぞれ矢印b,c方向に回転している状態において、ト
ナー収容槽15内のトナーT₀はアジテータ14の攪拌作用を
受けて矢印ｃ方向に強制移動される。

一方、薄膜部材11は弾性ローラ10との摩擦力により矢
印ｂ方向に従動しており、薄膜部材11と接するトナーT₀
は薄膜部材11との接触および静電気的な力によって矢印
ｂ方向への搬送力を受ける。そして、トナーT₀は、薄膜
部材11とブレード12の先端部とで形成されるくさび状の
取込部16に取り込まれ、ブレード12の圧接部に達する
と、薄膜部材11の表面に薄層状に均一に塗布されると共
に、正極性に摩擦帯電される。

この薄膜部材11上に保持されたトナーT₀は、弾性ロー
ラ10に従動する薄膜部材11の動作に従って感光体ドラム
100との対向部（現像領域Ｘ）に運ばれると、感光体ド
ラム100の表面電位と弾性ローラ10に印加されているバ
イアス電圧との電圧差に基づき、感光体ドラム100の表
面に形成されている静電潜像に付着してトナー像を形成
する。

ここで、先ず薄膜部材11の余長部分とによる弛み部と
の接触と、引き続いて弾性ローラ10の押圧による接触部
と均一な接触状態で、かつ、幅の広いニップを形成して
接触するので、感光体ドラム100の静電潜像に均一なト
ナー像を形成する。

また、感光体ドラム100の周速度と薄膜部材11の速度
との間に速度差をつけた場合には、非画像部のカブリ除
去に効果があり、その際にもいったん感光体ドラム100
上に形成されたトナー像は破壊されることはない。

現像領域Ｘを通過したトナーT₀は引き続き薄膜部材11
とともに矢印ｂ方向に搬送され、トナー均しパッド13と
の間を通過する際に、先程現像領域Ｘで消費されたトナ
ーT₀の消費パターンが消去され、表面トナー層の均一化
が図られる。

そして、再びブレード12の圧接部にて薄膜部材11の表
面には均一な帯電トナー薄膜が形成され、以下、前述の
動作を繰り返す。

なお、上記の例は、薄膜部材の弛み部を感光体ドラム
の上流側に位置させるものについて説明したが、これは
下流側に位置して感光体ドラムに接触させるように構成
してもよい。

［発明の効果］以上説明したように、この発明の静電潜像現像装置
は、感光体ドラムへの薄膜部材の加圧力を減少させるこ
とができ、感光体ドラムに傷を発生することがなく、ま
た感光体へのトナーの融着も起らない。このため感光体
ドラムの長寿命化が図られる。さらに装置全体のトルク
の低減につながり、駆動モータが小さくて済み、コスト
の低減を図ることができる。

そして、感光体と薄膜部材のニップ幅が増大するた
め、現像部設定許容幅が広がり、現像速度の高速化が図
られるとともに、トナーが十分に感光体側に供給される
ので、均一な現像画像が得られるようになる。

また、現像部は二層構造から形成されているので取り
付けが容易であり、摩耗や傷、融着等で寿命がきても薄
膜部材のみの交換で済み、保守が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の静電潜像現像装置を示す側断面図、第２図は、弾性ローラの支持状態を示す斜視図である。１……静電潜像現像装置２……現像槽９……弾性パッド 10……弾性ローラ 11……薄膜部材（現像剤担持体） 100……感光体Ｘ……接触部Ｓ……空間部 T₀……トナー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者水野博大阪府大阪市東区安土町２丁目30番地大阪国際ビルミノルタカメラ株式会社内 (72)発明者夏原敏哉大阪府大阪市東区安土町２丁目30番地大阪国際ビルミノルタカメラ株式会社内 (72)発明者山本雅史大阪府大阪市東区安土町２丁目30番地大阪国際ビルミノルタカメラ株式会社内

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】現像剤担持体上に現像剤薄層を形成し、こ
の現像剤担持体を静電潜像を保持する潜像担持体に加圧
接触させて静電潜像を可視像に現像する静電潜像現像装
置において、現像剤担持体が回転駆動する弾性ローラの外周よりも長
目の周長を有し上記弾性ローラに外装される筒状の薄膜
部材で形成され、現像部における潜像担持体との加圧接
触状態が上記薄膜部材の背後から上記弾性ローラにより
押圧される部分と、上記薄膜部材の余長により生じる弛
み部の一部が接触する部分とからなることを特徴とする
静電潜像現像装置