JP4397085B2

JP4397085B2 - Development device

Info

Publication number: JP4397085B2
Application number: JP2000006563A
Authority: JP
Inventors: 健一田中
Original assignee: Katsuragawa Electric Co Ltd
Current assignee: Katsuragawa Electric Co Ltd
Priority date: 2000-01-14
Filing date: 2000-01-14
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2020-01-14
Also published as: JP2001194901A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真装置に使用される現像装置に関し、特には、像担持体上に形成された静電潜像を現像ローラ上に薄層状に形成した非磁性一成分トナーによって現像して可視化する非磁性一成分現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、非磁性一成分トナーを用いた種々の現像システムが開発され、実機へ応用がなされているが、これら装置における問題の一つとして現像ローラの両端部からの現像装置外へのトナー漏れの問題がある。即ち、トナーが非磁性であるという性質状、従来の磁性現像剤システムの如く磁力によりトナーを拘束することができず、その代替としての幾つかの提案がなされている。
【０００３】
多くの提案は現像ローラの両端部と現像装置の側板との間に潤滑性のシール材を配し、それによりトナー漏れを防止しようとするものである。しかしながら、このようなシール材を配した構成にあっては長期間の使用によってシール材が摩耗しまたは劣化し、充分なシール効果を維持できないといった問題を残している
。
【０００４】
上記問題を解決するため本出願人らは、特願平１１−２３３２３６号において現像ローラに薄層を形成するための層厚規制ローラを利用して、簡易な形で上記トナー漏れの防止を可能とした現像装置を提案した。
【０００５】
上記発明は、像担持体表面に形成された静電潜像に非磁性一成分トナーを供給する現像ローラと、現像ローラに接触または近接して配置され現像ローラ上に供給されたトナーを薄層に規制する層厚規制ローラと、層厚規制ローラに圧接して設けられ層厚規制ローラに付着したトナーを掻き落とす掻き落としブレードとを備え、前記層厚規制ローラは軸線方向中央側部分と端部側部分とが相手部分に対して電気的に絶縁され、端部側部分に弾性現像ローラの端部側部分へのトナーの付着を防止するバイアス電圧を印加することにより達成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成においては、層厚規制ローラに付着したトナーを掻き落としブレードで掻き落としているが、掻き落としたトナーが現像ローラ付近に貯まってくると、現像装置の側壁と現像ローラとの間の隙間からトナーが現像装置外部へと漏洩してしまうという問題を有する。
【０００７】
また、掻き落としブレードの層厚規制ローラへの押圧力は、層圧規制ローラの駆動トルクの軽減のため、層厚規制ローラの回転方向に対して順方向に当接させている。このような構成において、層厚規制ローラの駆動に関するトルクの軽減がなされるが、掻き落としブレードの掻き取り効果が少なくなってしまう。即ち、層厚規制ローラの端部側部分においてトナーの掻き落としが不充分となって掻き落とし部材からすり抜けるトナーが多くなる。このため、現像ローラ上のトナーを除去する効率が低下してしまい、トナーが装置外部に漏洩してしまうという問題を有する。
【０００８】
本発明は上記点に鑑みてなされたもので、簡単な構成により更にトナーの漏洩を防止することができる現像装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、本発明は、像担持体表面に形成された静電潜像に非磁性一成分トナーを供給する現像ローラと、現像ローラに接触または近接して配置され現像ローラ上に供給されたトナーを薄層に規制する層厚規制ローラと、この層厚規制ローラに圧接して設けられ層厚規制ローラに付着したトナーを掻き落とす掻き落としブレードと、掻き落としブレードにより掻き落とされたトナーを受ける受け部材と、受け部材で受けたトナーを現像装置内のトナーを貯留している位置に導く通路とを備え、層厚規制ローラは軸線方向に中央側部分と、端部側部分とが相手側部分に対して電気的に絶縁され、端部側部分に現像ローラの端部側部分へのトナー付着を防止するバイアス電圧が印加され、受け部材は、端部側部分のみ面接触するように設け、通路は、現像装置内にトナーが貯留している側に向かって、漸次通路の幅が狭くなるように且つ通路の傾きが低くなるように切り欠いた現像装置の側壁に設け、現像ローラの両端部からの現像装置外へのトナー漏れを防止することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照として説明する。
図１は、本発明が適用される現像装置の概略構成図である。
図中、符号１は矢印Ａで示す方向、即ち時計方向に回転するドラム状の像担持体であり、例えば、アルミニウム等のドラム状基体の表面に電子写真感光体を備えた構成よりなる。感光体としては、ＯＰＣ感光体やアモルファスシリコン感光体等の周知の感光体が使用し得る。
【００１３】
図示していないが、像担持体１の周囲には、回転方向Ａに沿って像担持体の残留電荷を消去するためのイレーサランプ、像担持体を特定極性に一様に帯電する帯電器、帯電された像担持体表面にデジタル光情報を入射して像担持体上に静電潜像を形成させるＬＥＤヘッド等の露光装置、像担持体にトナーを供給して前記静電潜像を反転現像をして、即ち露光部分にトナーを付着させてトナー像を形成する現像装置２（図１）、トナー像を担持した像担持体表面を一様に露光して像担持体およびトナーを一様に除電してトナーの転写効率の向上を助勢するポストランプ、像担持体上のトナー像を紙等の転写材上に転写させる転写装置が配置されている。これら像担持体周りの構成は現像装置２を除き周知のものを採択できる。
【００１４】
かかる配置において現像装置２は、例えば絶縁性非磁性一成分トナーからなる現像剤が収容された現像容器３と、弾性体からなる現像ローラ４と、現像ローラ４と適宜な圧力で接触して配置され現像ローラ４上に形成するトナー層厚を規制する層厚規制ローラ５と、層厚規制ローラに付着したトナーを掻き落とす掻き落としブレード２１と、後述する層厚規制ローラの端部側部分で掻き落とされたトナーを受けてトナーが貯留されている供給ローラ付近にトナーを導くように作用する受け部材３０と、現像ローラ４と接触して設けられ現像ローラ４にトナーを供給する供給ローラ６と、供給ローラ６の後方に配置された撹拌部材７などを備え、現像ローラ４、供給ローラ６、層厚規制ローラ５は、後述するように、適当なバイアス電源に接続されてそれぞれに所定のバイアス電圧が印加されている。なお、トナーは例えば反転現像のために、像担持体の帯電極性と同じ極性のトナーが使用される。
【００１５】
これら構成について詳述する。現像容器３内には所定量非磁性一成分現像剤（以下、トナーという）が収容されており、像担持体１と対向する位置には、像担持体１の長さとほぼ等しい長さを有し、像担持体１の軸線と平行する方向に延びている現像ローラ４が、現像容器３に形成された開口８からその周面の一部を像担持体側に露出するようにして配置されている。現像容器３内のトナーの収容量は、図示していないが、供給ローラ６の頭が露出する程度の量とされ、常時に現像容器の後壁に設けたセンサーにより監視され、所定量以下となった時にはトナーカートリッジ９からトナーを補給すべく指示信号が発せられる。
【００１６】
現像ローラ４はステンレス等の導電性の剛体からなる中心軸１１の周りに弾性中間層１２を形成し、更に中間層１２の外周に弾性表面層１３を形成した構成よりなり、表面層１３、中間層１２が弾性変形をして４mm以上、好ましくは５〜１０mmのニップ幅で像担持体１の表面に圧接するように配置され、像担持体１の回転と順方向に、即ち反時計方向Ｂに回転するようになっている。
【００１７】
先に述べたように、現像ローラ４の中心軸１１は不図示のバイアス電源に接続されている。バイアス電源は、画像背景部（非画像部）へのトナーのかぶりを防止するためのバイアス電圧を印加する。かかるバイアス電圧は、像担持体１の表面帯電位よりも絶対値で１００〜５００Ｖ、好ましくは３００〜４００Ｖ低い値に設定されている。かかる電位差が３００Ｖ以下の場合には現像濃度が低下し、４００Ｖ以上になるとクリーニングがされにくく高画質の複写像が得にくくなるという傾向がある。
【００１８】
再び現像ローラ４の構成に戻ると、中心軸１１の外側に形成されている中間層１２とその外周に形成されている表面層１３とは、例えば中間層１２が比較的高抵抗であり、表面層１３が相対的に低抵抗であるような体積抵抗値を持つ異なる性質を持つシリコンゴムからなる２層の弾性体により形成される。現像ローラ４としては、かかる二層構造に限定されることなく、単層の構造であっても良く、逆に三層以上の構造であっても良い。また材料としては、シリコンゴムの他、中間層１２としてＮＢＲゴム（アクリロニトリルブタジエン共重合ゴム）やウレタンゴム等の弾性を有する多孔質発泡体からなるものを使用し、表面層１３もウレタンゴム等の弾性体で形成したものを使用しても良い。
【００１９】
これら単層の現像ローラの弾性層または多層の現像ローラの中間層および表面層からなる弾性層の比抵抗は１０^５〜１０^８Ω・cmの範囲内が好ましく、またゴム硬度は２０〜３０度程度の範囲のものが好ましく、特には表面層１３はトナー搬送力を得るめに微小な凹凸を表面に有し且つトナーとの離型性が良く、トナーに対して摩擦帯電系列が離れた材料によって形成されることが望ましい。
【００２０】
現像ローラ４の後方に位置する供給ローラ６は、現像ローラ４の軸線と平行に延びて配置され、現像ローラ４とほぼ全長にわたって接触している。供給ローラ６は、例えばカーボン微粉末が混入されたウレタンゴムの発泡体からなり、現像ローラ４に対して所定の圧力で接触しながら現像ローラ４の回転方向とは対向する方向、即ち反時計方向に回転し、現像容器３内のトナーを現像ローラ４に供給すると共に、摩擦帯電により現像ローラ４上のトナーを荷電する。現像ローラ４や供給ローラ６との摩擦によるトナーの帯電は現像品質に大きく影響し、帯電が不足した場合には、カブリや濃度ムラが発生する。
【００２１】
供給ローラ６の中心軸１６はツェナーダイオードを介して不図示のバイアス電源に接続されており所定のバイアス電圧が印加されている。かかる供給ローラ６へ印加されるバイアス電位は、現像ローラ４のバイアス電位よりも絶対値で１００〜２００Ｖ高い電位に設定されており、この電位差によりトナーを供給ローラ６から現像ローラ４へと移転させる。
【００２２】
供給ローラ６の後方に設けられた撹拌部材７は、現像ローラ４の軸線と同方向に延びる中心軸１８と、該軸に軸線方向の複数箇所において設けられた複数の撹拌翼１９を有し、その回転により現像容器３内のトナーを撹拌すると共にトナーを供給ローラ６へと搬送し供給する。この例では撹拌翼１９は時計方向に回転している。
【００２３】
供給ローラ６により現像ローラ４上に層状に供給されたトナーは層厚規制ローラ５によりその層厚が規制される。層厚規制ローラ５は、現像ローラ４の回転方向で見て、現像ローラ４と像担持体１との接触部、即ち現像ニップ区間の上流位置に配置された導電性または半導電性のローラ体からなり、現像ローラ４とほぼ同じ長さを有し、現像ローラ４の全長にわたって、その周面の一部が現像ローラ４の表面層に対し接触しながら、または規制しようとするトナー層の厚さと対応した微小な隙間を隔てて近接して位置し、現像ローラ４の回転方向とは対向する方向、即ち反時計方向に回転するように設けられている。図示例では層厚規制ローラ５は現像ローラ４の直上位置に配置されている。
【００２４】
図２および図３に示すように、層厚規制ローラ５は、軸線方向中央側部分５ａと端部側部分５ｂとが相手部分に対して電気的に絶縁されて構成されている。図示例では、中央側部分５ａの支軸５ｄに絶縁性樹脂からなるカラー５ｃが中央側部分５ａの支軸５ｄと中央側部分５ａの端面を絶縁して覆うようにして固定され、該カラー５ｃの外側に端部側部分５ｂがそれらの外周面が中央側部分５ｂと面位置が一致するようにして固定されている。もちろん、絶縁方法はかかるカラーによるものに限定されるものではなく、絶縁塗料等のその他の絶縁方法であっても良い。また、図においては、層圧規制ローラ５の一端の側のみを示しているが、他方の端部側も同様な構造よりなる。
【００２５】
これら電気的に分離された層厚規制ローラ５の中央側部分５ａと端部側部分５ｂにはそれぞれ異なる電位のバイアスが印加される（現像ローラ４の電位によっては、一方をグランド電位としても良い）。基本的に、端部側部分５ｂには、現像ローラ４の端部側部分のトナーの全てを転写して現像ローラ４の端部側部分へトナーが付着しない、即ち当該部分にトナー層が形成されないような電位とされ、他方、中央側部分では、現像ローラ４の中央側部分に付着したトナーの一部を現像ローラ４の中央側部分に薄層（トナーの１〜３層）分だけを残すように、その他のトナーをその周面に転写吸着して除去するように働く電位とされる。層厚規制ローラ５により剥ぎ取られ転写された余剰のトナーは、層厚規制ローラ５の周面と先端が当接するようにして配置された掻き落としブレード２１により層厚規制ローラ５から除去される。かかるバイアス電位として、例えば、現像ローラ４のバイアス電位を約３００Ｖとした場合、中央側部分５ａの電位を約１５０Ｖ、端部側部分の電位を約５０Ｖ以下とすると上述の作用を得ることができる。勿論かかる電位に限定されるものではなく、上述の作用をなす範囲において任意に設定できる。
【００２６】
また、現像ローラ４のバイアス電源として正逆異なる極性の２またはそれ以上の数の電源を備え、これらを適当なスイッチ手段によりバイアス極性や電位を、現像ローラ４が主として現像に寄与する画像形成時と、例えば、画像形成前、または画像形成と画像形成との間のアイドリング中など主としてクリーニングに寄与する時とに依り所定のタイミングで切り換えるようにしても良く、即ち、現像ローラのバイアス電位を現像時には像担持体１の表面の帯電電位と同極性に、クリーニング時には像担持体１の表面の帯電電位と逆極性となるように切り換えても良い。一例として負極性の静電潜像を備えた像担持体に対し、コピー時において、現像ローラ４のバイアス電位を約−４５０Ｖ、供給ローラ６のバイアス電位を約−７５０Ｖとし、層厚規制ローラ５中央側部分５ａの電位を約−２００Ｖ、端部側部分の電位を約−５０Ｖ以下とすると上述の作用を得ることができ、アイドル中においては現像ローラ５のバイアス電位を約＋４００Ｖ、供給ローラ６のバイアス電位を約＋７５０Ｖとし、層厚規制ローラ５中央側部分５ａの電位を約＋６５０Ｖ、端部側部分の電位を約８００Ｖとすると上述の作用を得ることができた。勿論かかる電位に限定されるものではなく、上述の作用をなす範囲において任意に設定できる。
【００２７】
受け部材３０は、好ましくは０．２〜１．０mmの厚さの薄厚のウレタンゴムが層厚規制ローラ５の端部側部分５ｂに面接触するように設けられている。
これにより端部側部分５ｂに付着したトナーが受け部材３０を容易にすり抜け、掻き落としブレード２１により掻き落とされて、掻き落とされたトナーを受け部材の上面が受けてトナーを現像装置内の所望する位置に導くことができる。
【００２８】
また、掻き落としブレード２１が層厚規制ローラ５の回転方向に対して順方向に圧接して設けることが好ましく、これにより層厚規制ローラ５が小さいトルクで駆動することができる。
【００２９】
図４に図１の上方向から見た側壁の部分概略図を示す。図示するように受け部材３０によって掻き落とされたトナーは、更に現像装置の側壁３１を切り欠いた通路３２を通って現像装置内のトナーを貯留している位置に導いており、例えば、供給ローラ６の位置に導かれている。
また、実施例において、受け部材３０は、層厚規制ローラ５の中央側部分にわずかにはみ出すように設けられている。
通路３２は、現像ローラから離れるに従って漸次狭くなるように形成されていることが好ましく、例えば、側壁部分を斜めに切り欠くことによって現像装置の内側に導かれ、掻き落とされたトナーが再度現像に寄与することが可能となる。
こうして層厚規制ローラ５と側壁３１との間に設けたシール３３からトナーの漏洩がなくなる
【００３０】
また、図１に示すように受け部材３０と通路３２とがほぼ直線状に層厚規制ローラから離れるに従って低くなるように傾斜して設けられていることが好ましい。
これにより受け部材３０に受けたトナーが上記傾斜により負荷なく傾斜面を押し出されるように移動する。
【００３１】
このような構成により動作について説明する。供給ローラ６により現像ローラ４にトナーを供給し、層厚規制ローラ５の中央部側部分で現像ローラの層厚が規制され、層厚規制ローラの端部側部分において現像ローラ上に付着したトナーを電気的に吸着させる。層厚規制ローラの端部側部分に吸着したトナーを掻き落としブレードが掻き落とし、掻き落とされたトナーを受け部材が受ける。徐々に受け部材上に貯まったトナーは、押し出されるように側壁に設けた傾斜した通路を通って現像装置内の供給ローラ近傍に導かれて落とされ、再度現像に寄与される。
【００３２】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、現像ローラ上へのトナーの層厚を規制する層厚規制ローラと、層厚規制ローラに付着したトナーを掻き落とす掻き落とし部材と、層厚規制ローラの両端部側部分において掻き落としたトナーを受ける受け部材を利用するという簡単な構成により、現像ローラの両端部側部分へのトナーの付着を防止し、それにより現像ローラの両端部からの現像装置外へのトナーの漏れを有効的に防止することができる。
【００３３】
また、受け部材を面接触することにより端部側部分に付着したトナーが容易にすり抜け易い。
【００３４】
通路が現像ローラから離れるに従って漸次狭くなるように形成され、また受け部材と通路とがほぼ直線状に傾斜するように設けられていることにより、受け部材に受けたトナーがスムーズに現像装置内の所望の位置に戻すことができる。
【００３５】
更に、掻き落としブレードが層厚規制ローラの回転方向に対して順方向に圧接して設けることにより、層厚規制ローラ５が小さいトルクで駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による現像装置の好適な一例を示す図である。
【図２】図１の現像装置における現像ローラと層厚規制ローラとの関係を示す斜視図である。
【図３】図２の層厚規制ローラの縦断面図である。
【図４】図１の上方向から見た側壁の部分概略図。
【符号の説明】
１像担持体
２現像装置
３現像容器
４現像ローラ
５層厚規制ローラ
５ａ中央側部分
５ｂ端部側部分
５ｃ絶縁カラー
５ｄ軸支
６供給ローラ
７撹拌手段
８開口
９トナーカートリッジ
１１中心軸
１２弾性中間層
１３表面層
１６中心軸
１８中心軸
１９撹拌翼
２１掻き落としブレード
３０受け部材
３１側壁
３２通路
３３シール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a developing device used in an electrophotographic apparatus, and in particular, develops and visualizes an electrostatic latent image formed on an image carrier with a non-magnetic one-component toner formed in a thin layer on a developing roller. The present invention relates to a non-magnetic one-component developing device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, various development systems using non-magnetic one-component toner have been developed and applied to actual machines. However, as one of the problems in these apparatuses, toner leakage from both ends of the development roller to the outside of the development apparatus has occurred. There's a problem. That is, the property that the toner is non-magnetic, and the toner cannot be restrained by magnetic force as in the conventional magnetic developer system, and some proposals have been made as an alternative.
[0003]
Many proposals attempt to prevent toner leakage by providing a lubricating sealant between both ends of the developing roller and the side plate of the developing device. However, in the configuration in which such a sealing material is arranged, the sealing material is worn or deteriorated by long-term use, and there remains a problem that a sufficient sealing effect cannot be maintained.
[0004]
In order to solve the above problem, the present applicant can prevent the toner leakage in a simple form by using a layer thickness regulating roller for forming a thin layer on the developing roller in Japanese Patent Application No. 11-233236. A developing device was proposed.
[0005]
According to the invention, a developing roller that supplies a non-magnetic one-component toner to an electrostatic latent image formed on the surface of an image carrier, and a thin layer of toner that is disposed on or in contact with the developing roller and is supplied onto the developing roller. A layer thickness regulating roller that is pressed against the layer thickness regulating roller, and a scraping blade that scrapes off the toner adhering to the layer thickness regulating roller. The layer thickness regulating roller has an axially central portion and an end. This is achieved by applying a bias voltage, which is electrically insulated from the mating part and applied to the end part to prevent the toner from adhering to the end part of the elastic developing roller.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above configuration, the toner adhering to the layer thickness regulating roller is scraped off by the scraping blade. However, if the scraped toner is collected near the developing roller, the gap between the developing device side wall and the developing roller is reduced. The toner leaks out of the developing device from the gap.
[0007]
Further, the pressing force of the scraping blade to the layer thickness regulating roller is brought into contact with the rotation direction of the layer thickness regulating roller in the forward direction in order to reduce the driving torque of the layer pressure regulating roller. In such a configuration, torque related to driving of the layer thickness regulating roller is reduced, but the scraping effect of the scraping blade is reduced. In other words, the toner is insufficiently scraped off at the end side portion of the layer thickness regulating roller, and the amount of toner that slips through the scraping member increases. For this reason, the efficiency of removing the toner on the developing roller is lowered, and there is a problem that the toner leaks to the outside of the apparatus.
[0008]
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a developing device that can further prevent toner leakage with a simple configuration.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem, the present invention provides a developing roller for supplying non-magnetic one-component toner to an electrostatic latent image formed on the surface of an image carrier, and a developing roller disposed on or in contact with the developing roller. A layer thickness regulating roller that regulates the supplied toner to a thin layer, a scraping blade that is pressed against the layer thickness regulating roller and scrapes off the toner adhering to the layer thickness regulating roller, and a scraping blade. A receiving member for receiving the toner and a passage for guiding the toner received by the receiving member to a position where the toner in the developing device is stored, and the layer thickness regulating roller has an axially central portion and an end portion portion. Is electrically insulated from the mating part, and a bias voltage is applied to the end part to prevent the toner from adhering to the end part of the developing roller. Do The passage is provided on the side wall of the developing device which is notched so that the width of the passage gradually becomes narrower and the inclination of the passage becomes lower toward the side where the toner is stored in the developing device. The toner is prevented from leaking out of the developing device from both ends of the roller .
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a developing device to which the present invention is applied.
In the figure, reference numeral 1 denotes a drum-shaped image carrier that rotates in the direction indicated by the arrow A, that is, clockwise, and has a configuration in which an electrophotographic photosensitive member is provided on the surface of a drum-shaped substrate such as aluminum. As the photoreceptor, a known photoreceptor such as an OPC photoreceptor or an amorphous silicon photoreceptor can be used.
[0013]
Although not shown, around the image carrier 1, there are an eraser lamp for erasing residual charges of the image carrier along the rotation direction A, a charger for uniformly charging the image carrier to a specific polarity, An exposure device such as an LED head that makes digital light information incident on the surface of the charged image carrier to form an electrostatic latent image on the image carrier, and inverts the electrostatic latent image by supplying toner to the image carrier. The developing device 2 (FIG. 1) that develops, that is, attaches toner to the exposed portion to form a toner image, uniformly exposes the surface of the image carrier carrying the toner image, and unites the image carrier and toner. In this way, a post lamp that assists in improving the transfer efficiency of the toner by discharging, and a transfer device that transfers the toner image on the image carrier onto a transfer material such as paper are disposed. As the configuration around the image carrier, a well-known configuration can be adopted except for the developing device 2.
[0014]
In such an arrangement, the developing device 2 is arranged in contact with the developing container 3 containing a developer made of, for example, insulating non-magnetic one-component toner, the developing roller 4 made of an elastic body, and the developing roller 4 with an appropriate pressure. A layer thickness regulating roller 5 for regulating the toner layer thickness formed on the developing roller 4; a scraping blade 21 for scraping off the toner adhering to the layer thickness regulating roller; and an end side portion of the layer thickness regulating roller described later. A receiving member 30 that receives the scraped toner and guides the toner to the vicinity of the supply roller in which the toner is stored, and a supply roller 6 that is provided in contact with the developing roller 4 and supplies the toner to the developing roller 4. The developing roller 4, the supply roller 6, and the layer thickness regulating roller 5 are connected to an appropriate bias power source as will be described later. A predetermined bias voltage is applied to each is. For example, a toner having the same polarity as the charging polarity of the image carrier is used for reversal development.
[0015]
These configurations will be described in detail. A predetermined amount of non-magnetic one-component developer (hereinafter referred to as toner) is accommodated in the developing container 3, and has a length substantially equal to the length of the image carrier 1 at a position facing the image carrier 1. The developing roller 4 extending in a direction parallel to the axis of the image carrier 1 is arranged so that a part of its peripheral surface is exposed to the image carrier side from the opening 8 formed in the developing container 3. Yes. The amount of toner contained in the developing container 3 is not shown, but is such an amount that the head of the supply roller 6 is exposed, and is constantly monitored by a sensor provided on the rear wall of the developing container, and is below a predetermined amount. When this happens, an instruction signal is issued from the toner cartridge 9 to replenish the toner.
[0016]
The developing roller 4 has a configuration in which an elastic intermediate layer 12 is formed around a central axis 11 made of a conductive rigid body such as stainless steel, and an elastic surface layer 13 is formed on the outer periphery of the intermediate layer 12. The layer 12 is elastically deformed and is arranged so as to come into pressure contact with the surface of the image carrier 1 with a nip width of 4 mm or more, preferably 5 to 10 mm, and rotates in the forward direction, that is, counterclockwise B. It is designed to rotate.
[0017]
As described above, the central shaft 11 of the developing roller 4 is connected to a bias power source (not shown). The bias power supply applies a bias voltage for preventing the toner from being fogged to the image background portion (non-image portion). Such a bias voltage is set to an absolute value lower than the surface charging position of the image carrier 1 by 100 to 500 V, preferably 300 to 400 V. When the potential difference is 300 V or less, the development density decreases. When the potential difference is 400 V or more, cleaning tends to be difficult, and it is difficult to obtain a high-quality copy image.
[0018]
When returning to the configuration of the developing roller 4 again, the intermediate layer 12 formed on the outer side of the central shaft 11 and the surface layer 13 formed on the outer periphery thereof are, for example, the intermediate layer 12 having a relatively high resistance. The layer 13 is formed by a two-layered elastic body made of silicon rubber having different properties having a volume resistance value that is relatively low resistance. The developing roller 4 is not limited to such a two-layer structure, and may be a single-layer structure, or conversely, may have a structure of three or more layers. In addition to silicon rubber, the intermediate layer 12 is made of an elastic porous foam such as NBR rubber (acrylonitrile butadiene copolymer rubber) or urethane rubber, and the surface layer 13 is also made of urethane rubber or the like. You may use what was formed with the elastic body.
[0019]
The specific resistance of the elastic layer of the single layer developing roller or the elastic layer composed of the intermediate layer and the surface layer of the multilayer developing roller is preferably in the range of 10 ⁵ to 10 ⁸ Ω · cm, and the rubber hardness is 20 to 30 degrees. In particular, the surface layer 13 is a material having fine irregularities on the surface for obtaining a toner conveyance force, good releasability from the toner, and a triboelectric charge series away from the toner. It is desirable to be formed by.
[0020]
The supply roller 6 located behind the developing roller 4 is disposed so as to extend in parallel with the axis of the developing roller 4 and is in contact with the developing roller 4 over almost the entire length. The supply roller 6 is made of, for example, urethane rubber foam mixed with fine carbon powder, and is in a direction opposite to the rotation direction of the developing roller 4 while contacting the developing roller 4 with a predetermined pressure, that is, counterclockwise. The toner in the developing container 3 is supplied to the developing roller 4, and the toner on the developing roller 4 is charged by frictional charging. The charging of the toner due to friction with the developing roller 4 and the supply roller 6 greatly affects the development quality. If the charging is insufficient, fogging and density unevenness occur.
[0021]
The central axis 16 of the supply roller 6 is connected to a bias power source (not shown) via a Zener diode, and a predetermined bias voltage is applied. The bias potential applied to the supply roller 6 is set to an absolute value 100 to 200 V higher than the bias potential of the developing roller 4, and the toner is transferred from the supply roller 6 to the developing roller 4 due to this potential difference. .
[0022]
The stirring member 7 provided behind the supply roller 6 has a central shaft 18 extending in the same direction as the axis of the developing roller 4, and a plurality of stirring blades 19 provided on the shaft at a plurality of locations in the axial direction. The rotation stirs the toner in the developing container 3 and conveys and supplies the toner to the supply roller 6. In this example, the stirring blade 19 rotates in the clockwise direction.
[0023]
The layer thickness of the toner supplied in layers on the developing roller 4 by the supply roller 6 is regulated by the layer thickness regulating roller 5. The layer thickness regulating roller 5 is a conductive or semi-conductive roller body arranged at a contact portion between the developing roller 4 and the image carrier 1, that is, at an upstream position of the developing nip section when viewed in the rotation direction of the developing roller 4. The thickness of the toner layer to be regulated while part of the peripheral surface is in contact with the surface layer of the developing roller 4 or has a length substantially the same as that of the developing roller 4. Are located close to each other with a corresponding small gap, and are provided to rotate in a direction opposite to the rotation direction of the developing roller 4, that is, in a counterclockwise direction. In the illustrated example, the layer thickness regulating roller 5 is arranged at a position immediately above the developing roller 4.
[0024]
As shown in FIGS. 2 and 3, the layer thickness regulating roller 5 is configured such that an axially central portion 5a and an end portion 5b are electrically insulated from a mating portion. In the illustrated example, a collar 5c made of an insulating resin is fixed to the support shaft 5d of the central portion 5a so as to insulate and cover the support shaft 5d of the central portion 5a and the end surface of the central portion 5a. The end portion 5b is fixed to the outside of the outer peripheral surface so that the outer peripheral surface thereof is coincident with the center portion 5b. Of course, the insulating method is not limited to that using the collar, and other insulating methods such as an insulating paint may be used. Further, in the figure, only one end side of the layer pressure regulating roller 5 is shown, but the other end side also has a similar structure.
[0025]
Different biases are applied to the central portion 5a and the end portion 5b of the electrically separated layer thickness regulating roller 5 (one may be a ground potential depending on the potential of the developing roller 4 ). ). Basically, all of the toner on the end portion side of the developing roller 4 is transferred to the end portion portion 5b so that the toner does not adhere to the end portion portion of the developing roller 4, that is, a toner layer is formed on that portion. to the potential that is not, on the other hand, in the central portion, the side center component in a thin layer (1-3 layers of toner) of a portion of toner attached to the central portion of the developing roller 4 developing roller 4 minutes by So that the other toner is transferred and adsorbed on the peripheral surface of the toner to remove it. Excess toner that has been peeled off and transferred by the layer thickness regulating roller 5 is removed from the layer thickness regulating roller 5 by a scraping blade 21 disposed so that the peripheral surface and the tip of the layer thickness regulating roller 5 are in contact with each other. . As such a bias potential, for example, when the bias potential of the developing roller 4 is about 300 V, the above-described operation can be obtained when the potential of the central portion 5a is about 150 V and the potential of the end portion is about 50 V or less. . Of course, it is not limited to such a potential, and can be arbitrarily set within the range where the above-described action is performed.
[0026]
Further, two or more power supplies having different polarities as the bias power supply for the developing roller 4 are provided, and these are provided with bias polarities and potentials by appropriate switch means so that the developing roller 4 mainly contributes to development. For example, before or during image formation or during idling between image formation and when it mainly contributes to cleaning, may be switched at a predetermined timing, that is, the bias potential of the developing roller is developed. Sometimes, the polarity may be switched to the same polarity as the charged potential of the surface of the image carrier 1 and to the opposite polarity to the charged potential of the surface of the image carrier 1 during cleaning. For example, with respect to an image carrier having a negative electrostatic latent image, during copying, the bias potential of the developing roller 4 is set to about −450 V, the bias potential of the supply roller 6 is set to about −750 V, and the layer thickness regulating roller 5 When the potential of the central portion 5a is about -200V and the potential of the end portion is about -50V or less, the above-described effect can be obtained. During idling, the bias potential of the developing roller 5 is about + 400V, and the supply roller 6 The above-described operation can be obtained when the bias potential is about + 750V, the potential of the central portion 5a of the layer thickness regulating roller 5 is about + 650V, and the potential of the end portion is about 800V. Of course, it is not limited to such a potential, and can be arbitrarily set within the range where the above-described action is performed.
[0027]
The receiving member 30 is provided such that a thin urethane rubber having a thickness of 0.2 to 1.0 mm is in surface contact with the end portion side portion 5 b of the layer thickness regulating roller 5.
As a result, the toner adhering to the end portion 5b easily slips through the receiving member 30 and is scraped off by the scraping blade 21, and the upper surface of the scraped toner receiving member receives the toner in the developing device. Can be led to the position to do.
[0028]
The scraping blade 21 is preferably provided in pressure contact with the rotation direction of the layer thickness regulating roller 5 in the forward direction, so that the layer thickness regulating roller 5 can be driven with a small torque.
[0029]
FIG. 4 shows a partial schematic view of the side wall as viewed from above in FIG. As shown in the drawing, the toner scraped off by the receiving member 30 is guided to a position where toner is stored in the developing device through a passage 32 in which the side wall 31 of the developing device is further cut. 6 is led.
In the embodiment, the receiving member 30 is provided so as to slightly protrude from the central portion of the layer thickness regulating roller 5.
The passage 32 is preferably formed so as to gradually become narrower as it moves away from the developing roller. For example, the toner is guided to the inside of the developing device by obliquely cutting away the side wall portion, and the scraped toner is again developed. It is possible to contribute.
In this way, toner leakage is eliminated from the seal 33 provided between the layer thickness regulating roller 5 and the side wall 31.
In addition, as shown in FIG. 1, it is preferable that the receiving member 30 and the passage 32 are provided so as to be inclined so as to become lower as the distance from the layer thickness regulating roller increases.
As a result, the toner received by the receiving member 30 moves so as to be pushed out of the inclined surface without load by the inclination.
[0031]
The operation will be described with such a configuration. The toner is supplied to the developing roller 4 by the supply roller 6, the layer thickness of the developing roller is regulated at the center side portion of the layer thickness regulating roller 5, and the toner adhered on the developing roller at the end side portion of the layer thickness regulating roller Is electrically adsorbed. The toner adsorbed on the end side portion of the layer thickness regulating roller is scraped off by the blade, and the scraped toner is received by the receiving member. The toner accumulated on the receiving member gradually is being dropped guided to the supply roller near in the developing device through the inclined passage provided in the side wall as extruded and contribute to the development again.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the layer thickness regulating roller that regulates the layer thickness of the toner on the developing roller, the scraping member that scrapes off the toner adhering to the layer thickness regulating roller, and both end sides of the layer thickness regulating roller The simple structure of using the receiving member that receives the toner scraped off at the portion prevents the toner from adhering to the both end portions of the developing roller, and thereby the toner from the both ends of the developing roller to the outside of the developing device Can be effectively prevented.
[0033]
Further, the toner adhering to the end portion side portion is easily slipped through by surface-contacting the receiving member.
[0034]
The passage is formed so as to be gradually narrowed away from the developing roller, and the receiving member and the passage are provided so as to be inclined substantially linearly, so that the toner received by the receiving member can be smoothly accommodated in the developing device. It can be returned to the desired position.
[0035]
Furthermore, by providing the scraping blade in pressure contact with the rotation direction of the layer thickness regulating roller in the forward direction, the layer thickness regulating roller 5 can be driven with a small torque.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a preferred example of a developing device according to the present invention.
2 is a perspective view showing a relationship between a developing roller and a layer thickness regulating roller in the developing device of FIG. 1. FIG.
3 is a longitudinal sectional view of the layer thickness regulating roller of FIG. 2. FIG.
4 is a partial schematic view of the side wall as viewed from above in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image carrier 2 Developing apparatus 3 Developing container 4 Developing roller 5 Layer thickness regulating roller 5a Center side portion 5b End side portion 5c Insulating collar 5d Shaft support 6 Supply roller 7 Stirring means 8 Opening 9 Toner cartridge 11 Center shaft 12 Elastic intermediate Layer 13 Surface layer 16 Central shaft 18 Central shaft 19 Stirring blade 21 Scraping blade 30 Receiving member 31 Side wall 32 Passage 33 Seal

Claims

A developing roller that supplies non-magnetic one-component toner to an electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier, and a layer that is arranged in contact with or close to the developing roller and that regulates the toner supplied on the developing roller into a thin layer A thickness regulating roller, a scraping blade that is provided in pressure contact with the layer thickness regulating roller and scrapes off the toner adhering to the layer thickness regulating roller, a receiving member that receives the toner scraped off by the scraping blade, and a receiving member A path for guiding the received toner to a position where toner is stored in the developing device,
In the layer thickness regulating roller, the central portion and the end portion in the axial direction are electrically insulated from the counterpart portion to prevent toner from adhering to the end portion of the developing roller at the end portion. Bias voltage is applied,
The receiving member is provided so that only the end side portion is in surface contact,
The passage is provided on a side wall of the developing device that is notched so that the width of the passage gradually becomes narrower and the inclination of the passage becomes lower toward the side where the toner is stored in the developing device. A developing device which prevents toner leakage from both ends of the developing roller to the outside of the developing device.