JP3188015B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式を用いた
ファクシミリ，複写機，プリンタなどの画像形成装置に
適用される現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に前記現像装置において、トナー
として１成分系高抵抗トナーを用いれば、装置の小型が
図れ、保守が基本的に不要になり、有利である。

【０００３】１成分系高抵抗トナーを用いた主な現像方
法として下記の３例があげられる。

【０００４】図６は表面に弾性を有する現像ローラを用
いた現像装置の概略構成図であり、１は感光体ドラム、
２は１成分系高抵抗トナーＴが収納された現像器、３は
トナー補給ローラ、４は弾性を有する現像ローラ、５は
現像ローラ４に接触しているブレード、６は現像ローラ
４にバイアスを加えるバイアス電源である。

【０００５】図６において、主としてトナー補給ローラ
３と現像ローラ４との摩擦によりトナーＴが帯電する。
現像ローラ４にはバイアスがかけられているため、トナ
ーＴは静電気力で現像ローラ４にのる。現像ローラ４上
のトナーＴはブレード５によって薄層化され、感光体ド
ラム１に対する現像部に搬送される。感光体ドラム１は
硬質であるため、現像ローラ４に弾性をもたせることに
よって、現像に必要な感光体ドラム１との接触ニップを
作り出している。

【０００６】図７は硬質の現像ローラを用いた現像装置
の概略構成図であり、ベルト感光体10に対して硬質の現
像ローラ11が接触しており、磁性トナーＴは磁力によっ
て現像ローラ11上にのる。現像ローラ11上のトナーＴは
ブレード５によって薄層化され、また主としてブレード
５とトナー、あるいはトナーとトナーの摩擦によって帯
電し、ベルト感光体10に対する現像部に搬送される。現
像ローラ11は硬質であるため、ベルト感光体10を用い
て、現像に必要なベルト感光体10との接触ニップを作り
出している。

【０００７】また特開昭61−34557号公報には、前記現
像ローラに対応する第１搬送手段と感光体との間に第２
搬送手段であるトナー搬送用ベルトを設け、このトナー
搬用ベルトを介してトナーを第１搬送手段から感光体に
対する現像部に搬送する構成が示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術におい
て、弾性を有する現像ローラ４を用いた現像装置では、
(1）現像ローラ４に弾性があるため、ブレード５によっ
て均一なトナー薄層を作るのが困難である。

【０００９】(2）現像ローラ４に弾性があるため、クリ
ープ変形(圧縮永久歪)が発生しやすく、ブレード５や感
光体ドラム１との接触が不均一となって現像不良が発生
する。

【００１０】(3）トナーを均一に帯電させることが困難
であり、逆チャージトナー(所望の極性とは逆極性に帯
電したトナー)が発生し、地汚れなどの画像上の不具合
が発生する。

【００１１】前記(1)，(2)の不具合は、現像ローラ４に
弾性があるために発生するものであるため、硬質の現像
ローラ11を用いた現像装置では発生しないが、硬質の現
像ローラ11を用いた現像装置では、 (イ）ベルト感光体10を用いているため、ベルト感光体1
0の駆動機構(駆動ローラやギヤなど)が必要となって、
コストアップとなる。

【００１２】(ロ）ベルト感光体10の張力のアンバラン
スなどによって、ベルト感光体10が一方側に偏位する寄
りが発生するため、寄りの防止機構が必要となる。

【００１３】といった問題が新たに発生する。逆チャー
ジトナーに関する不具合は、前者の現像ローラ４を用い
た装置と同様に、後者の現像ローラ11を用いた装置でも
発生する。

【００１４】逆チャージトナーに関する不具合を解決す
るために、既述したように第１搬送手段と感光体の間に
第２搬送手段としてトナー搬送用ベルトを設けた装置が
提案されているが、第２搬送手段として、ベルト状のも
のを用いているため、前記硬質の現像ローラ11を用いた
装置のベルト感光体10と同じように、前記(イ)，(ロ)の
問題がある。

【００１５】本発明の目的は、構造を複雑にすることな
く、前記逆チャージトナーによる不具合を防止でき、し
かも耐久性がある現像装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、芯材と、この芯材の表面に放射状に設け
られたブラシと、このブラシの外周を被覆する円筒状の
導電性フィルムまたは半導電半誘電性フィルムとからな
り、印加されたバイアスによってトナーを電気的に転移
付着可能な弾性ローラに、摩擦または電荷注入により帯
電された１成分系高抵抗トナーを搬送する搬送手段を接
触させ、前記弾性ローラを介して前記トナーを搬送手段
から現像部へ搬送させる構成の現像装置において、前記
弾性ローラの芯材として絶縁性芯材を用いると共にブラ
シとして導電性ブラシを用い、絶縁性芯材と導電性ブラ
シとの接触面に導電性ベース材を設け、この導電性ベー
ス材にバイアスを加えてトナーに対する転移付着力を発
生させることを特徴とする。

【００１７】また芯材と、この芯材の表面に放射状に設
けられたブラシと、このブラシの外周を被覆する円筒状
の導電性フィルムまたは半導電半誘電性フィルムとから
なり、印加されたバイアスによってトナーを電気的に転
移付着可能な弾性ローラに、摩擦または電荷注入により
帯電された１成分系高抵抗トナーを搬送する搬送手段を
接触させ、前記弾性ローラを介して前記トナーを搬送手
段から現像部へ搬送させる構成の現像装置において、前
記弾性ローラの芯材として絶縁性芯材を用いると共にブ
ラシとして絶縁性ブラシを用い、さらに導電性フィルム
または半導電半誘電性フィルムの内面に導電性ベース基
材を設け、この導電性ベース基材にバイアスを加えてト
ナーに対する転移付着力を発生させることを特徴とす
る。

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】また前記芯材とブラシと導電性フィルムま
たは半導電半誘電性フィルムとを一体的に回転させるた
め、導電性フィルムまたは半導電半誘電性フィルムと芯
材とを連結する連結部材を備えたことを特徴とする。

【００２４】また前記ブラシと導電性フィルムまたは半
導電半誘電性フィルムとを一体的に回転させるため、導
電性フィルムまたは半導電半誘電性フィルムの現像領域
外の部位とブラシとを固定したことを特徴とする。

【００２５】

【作用】前記各手段によれば、１成分系高抵抗トナーを
搬送手段から電気的な力により弾性ローラに転移付着さ
せ、この弾性ローラによりトナーを現像部へ搬送させる
ので、弾性ローラで逆チャージトナーによる地汚れ，画
像抜けなどの問題が解消し、現像部での高品質の現像が
可能になり、しかも前記弾性ローラではフィルムの剛性
およびブラシのこし(弾性，粘り)によって弾性を発生さ
せることにより、クリープ変形などの永久歪が発生しに
くくなり、耐久性が向上し、良好な現像動作が維持され
る。

【００２６】また弾性ローラの弾性により、ドラム状の
硬質の感光体を用いても現像に必要な接触ニップが容易
に形成されるため、ベルト感光体を用いる必要がなく、
ベルト感光体を用いることの問題である複雑な構成の駆
動機構やベルトの寄り防止機構を設置する必要がない。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２８】図１は本発明の一実施例における要部の概
略構成図であり、21は感光体ドラム、22は１成分系高抵
抗トナーＴが収納された現像器であって、現像器22に
は、トナー補給ローラ23と、表面に磁極部24aが設けら
れた搬送手段である硬質材からなる搬送ローラ24と、こ
の搬送ローラ24に先端が当接しているブレード25とが設
けられている。

【００２９】さらに現像器22における搬送ローラ24と感
光体ドラム21との間には弾性を有するローラ状搬送手段
である弾性ローラ26が設けられており、弾性ローラ26の
弾性変形によって、感光体ドラム21と搬送ローラ24とに
接触ニップが形成される。

【００３０】前記弾性ローラ26は、図２の分解斜視図に
示したように、導電性芯材27と、この導電性芯材27の表
面に放射状に設けられた円柱状の導電性ブラシ28と、こ
の導電性ブラシ28の外周面を被覆する導電性フィルムま
たは半導電半誘電性フィルムからなる円筒状フィルム体
29とからなる。

【００３１】さらに前記導電性芯材27の一端には平坦面
部27aが形成され、また前記円筒状フィルム体29の一端
には複数(図では３個所)の切欠部29aが形成されてい
る。前記平坦面部27aには連結部材30の中央孔31におけ
る非円形部31aが嵌合し、さらに前記切欠部29aには連結
部材30の突出片32が嵌合して、円筒状フィルム体29と導
電性ブラシ28と導電性芯材27とが一体的に回転するよう
にしてある。前記連結部材30を、導電性芯材27と円筒状
フィルム体29の両端に設けるようにしてもよい。

【００３２】また前記導電性ブラシ28と円筒状フィルム
体29とを一体的に回転させるため、円筒状フィルム体29
における現像領域外の現像に寄与しない部位で導電性ブ
ラシ28の一部を固定することも考えられる。

【００３３】前記固定方法としては、導電性ブラシ28に
円筒状フィルム体29を被せた後、円筒状フィルム体29の
現像領域外の少なくとも一端部をフィルム融点以上の温
度で熱して導電性ブラシ28に溶着させる方法がある。

【００３４】さらに他の固定方法としては、前記導電性
ブラシ28の外径に対して円筒状フィルム体29の内径を小
さくすることにより、両者を嵌着することによって一体
化することが考えられ、この方法によれば、両者を共に
回転させるための構成および製造が簡単になる。

【００３５】搬送ローラ24には、トナー転移バイアス用
の電源35が接続され、バイアスＦ１(Ｖ)が加えられてい
る。さらに弾性ローラ26にも現像バイアス36が接続さ
れ、バイアスＦ２(Ｖ)がかけられている。

【００３６】Ｆ１とＦ２の関係は、 ・トナーが負帯電でかつネガポジ現像の場合：Ｆ１＜Ｆ
２＜ ０ 、 ・トナーが負帯電でかつポジポジ現像の場合： ０ ＜Ｆ
１＜Ｆ２、 ・トナーが正帯電でかつネガポジ現像の場合： ０ ＜Ｆ
２＜Ｆ１、 ・トナーが正帯電でかつポジポジ現像の場合：Ｆ２＜Ｆ
１＜ ０ 、 となるが、本実施例では、トナーが負帯電で、かつネガ
ポジ現像の場合を考える。

【００３７】次に前記実施例の動作を説明する。

【００３８】トナー補給ローラ23により搬送ローラ24に
送られたトナーＴは、磁力によって搬送ローラ24に吸着
する。搬送ローラ24は矢印方向に回転し、トナーＴはブ
レード25で擦られて摩擦帯電すると同時に薄層化され
る。

【００３９】帯電したトナーＴは図３に示したように、
弾性ローラ26に転移付着力(静電気力)で移り、感光体ド
ラム21に対する現像部まで搬送される。搬送ローラ24か
ら弾性ローラ26にトナーＴが移る際、図４に示した説明
図のように、逆チャージトナーＴcは搬送ローラ24に残
ったままで弾性ローラ26に移らない。なお、各ローラの
回転方向は、前記実施例の方向に限定されない。

【００４０】図５(a)，(b)は前記弾性ローラ26の他例を
示す側面図であり、図５(a)に示した弾性ローラ26は、
絶縁性芯材40に導電性ブラシ41を設け、絶縁性芯材40と
導電性ブラシ41との接触面に導電性ベース材42を設けて
おり、さらに導電性ブラシ41の外周面を導電性フィルム
または半導電半誘電性フィルムからなる円筒状フィルム
体43によって被覆したものである。この弾性ローラ26に
おいては、導電性ベース材42に前記現像バイアス36を印
加する。

【００４１】図５(b)に示した弾性ローラ26は、絶縁性
芯材50に絶縁性ブラシ51を設け、この絶縁性ブラシ51の
外周面と導電性フィルムまたは半導電半誘電性フィルム
の円筒状フィルム体52の内面との間に導電性ベース基材
53を設けたものである。この弾性ローラ26においては、
導電性ベース基材53に前記現像バイアス36を印加する。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
は、各請求項の記載によれば、搬送手段と現像部との間
にトナーを電気的に転移付着する弾性ローラを介在し
て、トナーを現像部に搬送させるので、現像部に逆チャ
ージトナーが供給されず、現像部での逆チャージトナー
による悪影響を防ぐことができ、高品質の現像が可能に
なり、しかも弾性ローラが弾性を有しているので、ドラ
ム状感光体を用いることができ、ベルト状感光体を用い
ることによる構造の複雑化がなく、コストダウンと小型
化を図れ、さらに弾性ローラがフィルムの剛性およびブ
ラシのこしによって弾性を発生させることにより、クリ
ープ変形の永久歪が発生しにくく、また弾性ローラの芯
材として絶縁性芯材を用いたこと等によって回転支持構
造が簡単になり、構成全体として耐久性が向上し、良好
な現像動作が長期にわたって維持可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一実施例における要部の概
略構成図である。

【図２】本実施例の要部の分解斜視図である。

【図３】トナー転移の説明図である。

【図４】逆チャージトナー捕捉の説明図である。

【図５】弾性ローラの他例を示す側面図である。

【図６】従来の現像装置の概略構成図である。

【図７】従来の現像装置の概略構成図である。

【符号の説明】

21…感光体ドラム、 22…現像器、 23…トナー補給ロ
ーラ、 24…搬送ローラ(搬送手段)、 25…ブレード、
26…弾性ローラ、 27…導電性芯材、 28，４１…導
電性ブラシ、 ２９，43，52…円筒状フィルム体、 35
…電源、 36…現像バイアス、 40，50…絶縁性芯材、
42…導電性ベース材、 51…絶縁性ブラシ、53…導電
性ベース基材。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 芯材と、この芯材の表面に放射状に設け
   られたブラシと、このブラシの外周を被覆する円筒状の
   導電性フィルムまたは半導電半誘電性フィルムとからな
   り、印加されたバイアスによってトナーを電気的に転移
   付着可能な弾性ローラに、摩擦または電荷注入により帯
   電された１成分系高抵抗トナーを搬送する搬送手段を接
   触させ、前記弾性ローラを介して前記トナーを搬送手段
   から現像部へ搬送させる構成の現像装置において、 前記弾性ローラの芯材として絶縁性芯材を用いると共に
   ブラシとして導電性ブラシを用い、絶縁性芯材と導電性
   ブラシとの接触面に導電性ベース材を設け、この導電性
   ベース材にバイアスを加えてトナーに対する転移付着力
   を発生させる ことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 芯材と、この芯材の表面に放射状に設け
   られたブラシと、このブラシの外周を被覆する円筒状の
   導電性フィルムまたは半導電半誘電性フィルムとからな
   り、印加されたバイアスによってトナーを電気的に転移
   付着可能な弾性ローラに、摩擦または電荷注入により帯
   電された１成分系高抵抗トナーを搬送する搬送手段を接
   触させ、前記弾性ローラを介して前記トナーを搬送手段
   から現像部へ搬送させる構成の現像装置において、 前記弾性ローラの芯材として絶縁性芯材を用いると共に
   ブラシとして絶縁性ブラシを用い、さらに導電性フィル
   ムまたは半導電半誘電性フィルムの内面に導電性ベース
   基材を設け、この導電性ベース基材にバイアスを加えて
   トナーに対する転移付着力を発生させる ことを特徴とす
   る現像装置。
3. 【請求項３】 前記芯材とブラシと導電性フィルムまた
   は半導電半誘電性フィルムとを一体的に回転させるた
   め、導電性フィルムまたは半導電半誘電性フィルムと芯
   材とを連結する連結部材を備えたことを特徴とする請求
   項１または２記載の現像装置。
4. 【請求項４】 前記ブラシと導電性フィルムまたは半導
   電半誘電性フィルムとを一体的に回転させるため、導電
   性フィルムまたは半導電半誘電性フィルムの現像領域外
   の部位とブラシとを固定したことを特徴とする請求項１
   または２記載の現像装置。