JPH03122684A - 現像器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　　要〕 非磁性−成分トナーを使用し、電子写真装置等に適用さ
れる現像器に関し、 構造の簡単化、小型化、及びコスト低減を実現するとと
もに、安定した高品位の印字を可能にすることを目的と
し、 所定密度の非磁性−成分トナーを収納する容器と、前記
容器の一端の開口部を所定の間隙を介しふさぐようにか
つ回転可能に設けられた円柱状のトナー担持体と、前記
トナーを、前記トナー担持体の表面に圧接するように賦
勢する賦勢手段とを備え、前記トナー担持体により、前
記トナーを、該トナー担持体が圧接する画像保持体の表
面に供給して現像を行う現像器において、前記トナー担
持体が、スポンジまたはファーブラシまたは金属細線を
編んだ円筒状部材で形成された構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、非磁性−成分トナーを使用し電子写真装置等
に適用される現像器に関するものである。

〔従来の技術〕

第７図は従来の電子写真装置の構造概要を示す側面図で
、図中、１は矢印で示す時計方向に回転する画像保持体
（感光ドラム）である。画像保持体１の周囲には、帯電
器２、露光器３、現像器４、転写器５、除電ランプ６、
クリーナ７が配置されている。

この装置による用紙８上への画像形成は次の手順で行わ
れる。

矢印方向に回転する画像保持体ｌの表面は、まず帯電器
２のコロナ放電によって全面にプラスの電荷が与えられ
て、電位が高くなる。次に、この表面に対して、露光器
３から所定のパターンに応じた光が当てられる。これに
より、露光した部分の電荷が減少して電位が下がり、静
電潜像が形成される。この静電潜像が現像器４を通過す
ると、プラスに帯電したトナーがこれに付着してトナー
像が形成される。一方、用紙８は、ビックローラ９と待
機ローラ１０の作用によって１枚ずつ画像保持体ｌ上に
形成されたトナー像に接触する位置に供給される。転写
器５はこの位置で用紙８を挾んで画像保持体１の下方に
設置され、用紙８にマイナスの電荷を与えるように構成
されている。

従って、画像保持体１上に形成されたトナー像は、用紙
８のマイナス電荷に吸引されて用紙８に転写される。ト
ナー像を担持した用紙８は、定着器１１を構成するヒー
トローラ１２とこれに押し付けられて回転するゴムロー
ラ１３との間に把持され、トナー像は熱と圧力によって
用紙８に定着される。その後、用紙８は排出ローラ１４
によりスタッカに排出される。また、転写を完了した画
像保持体１の表面は、除電ランプ６によって全面的に電
荷を中和され、かつクリーナ７によって残留トナーを清
掃されて初期状態に戻り、以下、このサイクルが繰り返
される。なお、１６は、現像器４とブラケット１５との
間に設けられたスプリングである。

この工程で使用される現像器４の詳細は第８図に示す通
りで、画像保持体１の表面に接触するように設けられた
トナー担持体１７と、これに押し付けられたスポンジロ
ーラ１８と、アジテータ１９と、スプリング２０により
賦勢される規制部材２１とを、トナー２２が収納された
容器２３内に設けて構成されている。２４は容器２３の
蓋である。なお、上述の画像保持体ｌの表面に対するト
ナー担持体１７の接触は、スプリング１６の賦勢力によ
って実現される。この現像器４の作用は次の通りである
。

アジテータ１９によってかく拌されているトナー２２が
矢印方向に回転するスポンジローラ１８を介して矢印方
向に回転するトナー担持体１７の表面に擦り付けられる
と、ｌ−ナーはプラスに帯電した状態でトナー担持体１
７の表面に薄い層となって付着する。このトナー層は、
スプリング２゜により賦勢された規制部材２１により擦
られることによって更に帯電すると同時に均一な厚さに
調整される。そして、トナー担持体１７の回転に従って
画像保持体１の表面に移される。移されなかった残留ト
ナーは、スポンジローラ１８でかキ落とされる。なお、
各ローラ間でのトナーの移転を容易にするために、各ロ
ーラ間にはバイアス電圧２５．２６によって電位差を与
えている。

このような従来の現像器においては、トナーを供給する
スポンジローラ１８が目詰まりし易く、目詰まりが生じ
ると残留トナーがかき落とされないままスポンジローラ
１８で再び摩擦帯電されるため、トナー比電荷が徐々に
増加して印字が薄くなる。

また、駆動を要するものが、トナー担持体１７゜スポン
ジローラ１８．アジテータ１９と３つもあるため、これ
以上の小型化は困難である。

これらの問題を解決するものとして、新らしい形式の現
像器が本出願人により既に提案（例えば特願平１−６１
０４８号、平成元年３月１５日出願）されている。

第９図はこの現像器４０の構造概要を示す平面断面図、
第１０図は同側面断面図、第１１図は現像器４０の構造
詳細を示す分解斜視図である。この現像器４０の構成９
作用は次の通りである。

トナー担持体４１は、金属の軸４１Ｂの表面に、ＮＢＲ
にトロブラシエンラバー）、ＥＰ（エチレンプロピレン
ラバー）等のゴム製のトナー担持部４１Ａを張り付けて
構成されている。

容器４２内には所定密度の非磁性−成分トナー１００が
収納されており、この容器４２の開口部４３を間隙４５
を介しふさぐトナー担持体４１の軸４１Ｂは、容器４２
の側壁４９の前方部４９ａにより回転自在に支持さてい
る。トナー１００は、賦勢手段４４によりに勢され、先
端部がトナー担持部４１Ａの表面に押し付けられて固形
化している。

トナー担持体４１は、容器４２の後壁５０とブラケント
５１との間に設けられたスプリング５２によって画像保
持体ｌに向けＭＸ勢される。この賦勢力によって、トナ
ー担持体４１と同心のギャップころ５３が画像保持体１
の潜像形成領域外に当接し、これにより、画像保持体１
に対するトナー担持体４１の接触状態が一定になるよう
に保たれる。

第１１図において、５４は前方部４９ａに取り付けられ
て軸４１Ｂを支持する軸受、５５は軸４１Ｂの移動を係
止するＥリング、５６は軸４１Ｂにバイアス電圧を印加
させるための端子、５７Ａはトナー担持体４１駆動用の
ギア（図示しない駆動系と係合）である。また、５８Ａ
及び５８Ｂは前方部４９ａとトナー担持体４１の端面を
気密に保つためのフェルト及びＰＥＴフィルムである。

後壁５０は、爪５０ａを側壁４９の穴４２Ｃに弾性的に
係合させて容器４２に取り付けられる。

現像器４０は上述のように構成されており、第１０図に
示すように、トナー担持体４１と容器４２との間にバイ
アス電源６４により端子５６を介し電位勾配が付与され
ていて、容器４２からトナー担持体４１に向う電界が形
成されるようになっている。

画像保持体１の表面の潜像に対する現像は次の、ように
行われる。

前述のように、トナー担持体４１の矢印方向の回転につ
れて、トナー１００の先端は粉末化して帯電してトナー
担持部４１Ａの表面に付着し、−定厚さの層となって搬
送される。ここで、トナー担持部４１Ａ上のトナー層厚
は、前述のように間隙４５でも作れるが、少し間隙が変
わっただけで層厚が大きく変化する。そこで、容器４２
の上壁５９に、第１０図に示すようにスリット５９ａを
作ってこれに規制部材６０を挿入し、該規制部材６０を
、スプリング６１で賦勢された押圧部材６２により押圧
するようにする。この場合、スプリング６１の状勢力を
調整すれば、容器４２から出るトナーの量が変わり、所
望のトナー層厚を安定して得ることができる。トナー像
担持体４１の軸４．１　Ｂと画像保持体１の間には第１
０図に示すように現像バイアス電圧６３がかけられてい
て、トナー担持部４１Ａ上のトナーは画像保持体１の潜
像領域に移り、現像が行われる。

このように、現像器４０は、目詰まりして劣化するよう
なスポンジローラを使わずに、トナー担持体４１により
トナー搬送するようになっており、しかもトナー担持体
４１上の残留トナーは固形化しているトナーによりかき
落とされるようになっているため、トナー比電荷の増加
を防止することができ、安定した印字が可能である。ま
た、スポンジローラ、アジテータ等を必要としないため
、構造の簡単化、小型化及びコスト低減が実現される。

さらに、トナー担持体の表面にゴム層を設けているため
、安定した摩擦帯電が可能となり、接触現像（トナー担
持体を画像保持体に接触させながら現像を行う）が可能
となる。接触現像は、トナー担持体と画像保持体との間
隙を容易に一定にすることができ、高品位の画像が得ら
れる利点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

このようにゴム製のトナー担持部を備えたトナー担持体
を有する現像器では、画像保持体に対する圧接力を大き
くせずにニップ長を設定できることが望ましい。しかし
、ＮＢＲ，ＥＰ等のゴムは硬度を低くするための可塑剤
が必要であり、トナーとの相溶性を考慮した材料選択が
必要であった。

また、可塑剤を入れてもローラ硬度の最低値には限界が
あり、所要の接触幅（二・ンプ長）を得るためには大き
な圧接力が必要であった。圧接力が大きいと、トナー担
持体上の帯電トナーは画像保持体との接触部において弾
き飛ばされてしまい、印字不良の原因となる。

本発明は構造の簡単化、小型化、及びコスト低減を実現
するとともに、安定した高品位の印字を可能にすること
のできる現像器を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理説明図で、従来と共通の部材には
同符号を用いている。図中、１０１は現像器、１０２は
トナー担持体である。

中空状の容器４２の内部には、非磁性−成分トナー１０
０が所定の密度となるようにぎっしりと充填されている
。このため、トナー１００は、容器４２内で固形化して
流動性を失った状態となっている。

トナー担持体１０２は、回転可能で、容器４２の開口部
４３を所定の間隙４５を介しふさぎ、画像保持体ｌに所
定の圧接力で当接するように配置されている。このトナ
ー担持体１０２の外周のトナー担持部１０２Ａは、スポ
ンジまたはファーブラシまたは金属細線を編んだ円筒状
部材で形成されている。本図では、トナー担持体１０２
が、金属の軸１０２Ｂの外周にトナー担持部１０２Ａを
設けて構成され、ブラケッ）５１と容器４２の間に設け
られたスプリング５２により賦勢されて画像保持体１に
当接する例を示している。

状勢手段４４は、容器４２内のトナー１００を、トナー
担持体１０２の表面に所定の圧力で接触するように押圧
するためのもので、本図では、ピストン状の可動プレー
ト４７と、これを左方に賦勢するスプリング４８とより
構成される例を示している。

〔作　　用〕

開口部４３に露出している固形化したトナー１００の先
端は、第１の状勢手段４４による状勢力によってトナー
担持体１０２の表面に押し付けられている。このように
トナー担持体１０２の表面に押し付けられている非磁性
−成分トナー１００は、矢印で示す反時計方向に回転す
るトナー担持体１０２の表面との摩擦により少しずつ削
られて粉末化するとともに十分に帯電し、鏡像力によっ
てトナー担持体１０２の表面に付着する。この付着した
トナー１００は、容器４２とトナー担持体１０２の間の
僅かな間隙４５によって一定の層厚に規制されて外部に
脱出し、その後、トナー担持体１０２に対向して矢印方
向に回転する画像保持体１の表面の潜像形成領域に移さ
れる。

このように、本発明の現像器は、目詰まりして劣化する
ようなトナー供給ローラを使わずにトナー担持体により
トナーを搬送するようになっており、しかもトナー担持
体上の残留トナーは固形化しているトナーによりかき落
とされるようになっているため、トナー比電荷の増加を
防止することができ、安定した印字が可能である。また
、スポンジローラ、アジテータ等を必要としないため、
構造の簡単化、小型化、及びコスト低減が実現される。

さらに、本発明では、トナー担持体がスポンジまたはフ
ァーブラシまたは金属細線を編んだ円筒状部材で形成さ
れていて半径方向に適度な弾性を有しているため、画像
保持体に対する接触圧をあまり大きくしなくても十分な
ニップ長を設定でき、良好な印字が得られる。

〔実施例〕

以下、第２図乃至第６図に関連して本発明の詳細な説明
する。

第２図乃至第４図に第１の実施例を示す。

第２図は本例の現像器の要部構造を示す側面図で、図中
、１０１１は現像器、１０２＋　はトナー担持体である
。なお、従来及び第１図と共通の部材には同符号を付し
ている。

トナー担持体１０２＋（第１図のトナー担持体１０２に
相当）は、金属の軸１０２Ｂの外周にスポンジのトナー
担持部１０２Ａ、を設けて構成されている。

このような構成の現像器１０１１による現像要領は第１
図に関連して説明したものと同様なので説明を省略する
。

スポンジで形成されたトナー担持部１０２Ａ。

は半径方向に適度な弾性を有しているため、画像保持体
１に対するトナー担持体１０２．の圧接力をあまり大き
くしなくても十分なニップ長を設定でき、良好な印字が
得られる。また、本現像器では、前述のように、構造の
簡単化、小型化、及びコスト低減を実現するとともに、
安定した印字が可能である。

第３図に、帯電器、露光器、除電ランプ、クリーナと、
画像保持体１と、現像器１０１１とを一体化したユニッ
ト７０を示す。７１は前述のブラケット５１に代わるユ
ニットケースである。ユニットケース７１の一端７２内
には、帯電器、露光器、除電ランプ、クリーナが収納さ
れ、解放状の他端７３内には、現像器１０１１が収納さ
れてスプリング５２により状勢される。画像保持体１は
、これらの間で支持部７９に装着される。このとき、端
子５６と端子８０及びギア５７Ａとギア５７Ｂが係合し
、現像バイアス電位と駆動力が伝えられる。

第４図に第３図のユニット７０を使用した電子写真装置
を示す。図中、７４はユニット７０．電源７５等を収納
する筐体、７６はカバー　７７及び７８は筐体７４に設
けられたオペレータパネル及びトレーである。ユニット
７０はカバー７６を開けて上方から装着され、用紙はこ
のユニット７０の上を矢印方向に送られ記録が行われる
。

第５図に第２の実施例を示す。

第５図は本例の現像器の要部構造を示す側面図で、図中
、１０１ｚは現像器、１０２□はトナー担持体である。

その他の構成は前例と同様である。

トナー担持体１０２□（第１図のトナー担持体１０２に
相当）は、軸１０２Ｂの外周にファーブラシのトナー担
持部ｔ０２Ａｚを設けて構成されており、トナー担持部
１０２Ａ２は半径方向に適度な弾性を有している。ファ
ーブラシの材料としては、ナイロン、レーヨン、ベスロ
ン等の樹脂の他に、導電性ファイバや金属細線が用いら
れる。

本例の場合も、前例と同様の効果が得られる。

また、本例の場合は、トナー担持部１０２Ａｚがファー
ブラシであるために、現像器を固定して使用でき、押圧
手段は不要である。

第６図に第３の実施例を示す。

第６図は本例の現像器の要部構造を示す側面図で、図中
、１０１３は現像器、１０２３はトナー担持体である。

その他の構成は第１の実施例と同様である。

トナー担持体１０Ｌ（第１図のトナー担持体１０２に相
当）は、軸１０２Ｂの外周に、金属細線を謳んだ円筒状
部材のトナー担持部１０２Ａ３を設けて構成されている
。

本例の場合も、第１の実施例と同様の効果が得られる。

（発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、構造の簡単化、小
型化及びコスト低減を実現するとともに、安定した高品
位の印字を行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明の第１の実施例の、現像器の要部構造を
示す側面図、 第３図は同、現像器の組込要領を示す斜視図、第４図は
同、電子写真装置の外観を示す斜視図、第５図は本発明
の第２の実施例の現像器の要部構造を示す側面図、 第６図は本発明の第３の実施例の現像器の要部構造を示
す側面図、 第７図は従来の電子写真装置の構造概要を示す側面図、 第８図は従来の現像器の構造を示す側面図、第９図は従
来の他の現像器の、構造概要を示す平面断面図、 第１０図は同、構造概要を示す側面断面図、第１１図は
同、構造詳細を示す分解斜視図で、図中、 ｌは画像保持体、 ４２は容器、 ４３は開口部、 ４４は状勢手段、 ４５は間隙、 １００は非磁性−成分トナー １０１．１０１ｔ、１０１□、１０１３は現像器、１０
２．１０２１，１０２□、１０２３はトナー担持体、 １０２Ａ、　１０２Ａ１．１０２ＡＺ、１０２Ａ３はト
ナー担持部である。 １画像保狩体 本発明の原理説明図 第１図 第２図 第５図 第６図 従来の現像器の構造を示す９」面図 第８図 従来の他のＲ像器の構造概要を示す平面断面図第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定密度の非磁性−成分トナー（１００）を収納す
   る容器（４２）と、 前記容器（４２）の一端の開口部（４３）を所定の間隙
   （４５）を介しふさぐようにかつ回転可能に設けられた
   円柱状のトナー担持体（１０２）と、 前記トナー（１００）を、前記トナー担持体（１０２）
   の表面に圧接するように賦勢する賦勢手段（４４）とを
   備え、 前記トナー担持体（１０２）により、前記トナー（１０
   ０）を、該トナー担持体（１０２）が圧接する画像保持
   体（１）の表面に供給して現像を行う現像器において、 前記トナー担持体（１０２）の外周のトナー担持部（１
   ０２Ａ）が、スポンジで形成されたことを特徴とする現
   像器。 ２、所定密度の非磁性−成分トナー（１００）を収納す
   る容器（４２）と、 前記容器（４２）の一端の開口部（４３）を所定の間隙
   （４５）を介しふさぐようにかつ回転可能に設けられた
   円柱状のトナー担持体（１０２）と、 前記トナー（１００）を、前記トナー担持体（１０２）
   の表面に圧接するように賦勢する賦勢手段（４４）とを
   備え、 前記トナー担持体（１０２）により、前記トナー（１０
   ０）を、該トナー担持体（１０２）が圧接する画像保持
   体（１）の表面に供給して現像を行う現像器において、 前記トナー担持体（１０２）の外周のトナー担持部（１
   ０２Ａ）が、ファーブラシで形成されたことを特徴とす
   る現像器。 ３、所定密度の非磁性−成分トナー（１００）を収納す
   る容器（４２）と、 前記容器（４２）の一端の開口部（４３）を所定の間隙
   （４５）を介しふさぐようにかつ回転可能に設けられた
   円柱状のトナー担持体（１０２）と、 前記トナー（１００）を、前記トナー担持体（１０２）
   の表面に圧接するように賦勢する賦勢手段（４４）とを
   備え、 前記トナー担持体（１０２）により、前記トナー（１０
   ０）を、該トナー担持体（１０２）が圧接する画像保持
   体（１）の表面に供給して現像を行う現像器において、 前記トナー担持体（１０２）の外周のトナー担持部（１
   ０２Ａ）が、金属細線を編んだ円筒状部材で形成された
   ことを特徴とする現像器。