JPH05303269A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一成分現像剤を用いた接触現像法において、
現像ローラと感光ドラムとの接触面積を十分に確保しな
がら、現像ローラ上を搬送される現像剤を十分に帯電さ
せ安定した画像が得られる長寿妙で低コストの画像形成
装置を提供することを目的とする。 【構成】 弾性の現像ローラを用いた接触現像法による
画像形成装置において、現像ローラは駆動用の金属軸５
５と、金属軸５５を金型中心に支持した状態で一体成形
を行ない形成された導電性の発泡体５３のローラーと、
発泡体５３の表面に発泡成形時に形成されるスキン層５
２で構成される。発泡体５３の弾性による感光ドラム４
との充分な接触領域Ｘの確保と、スキン層５２上で層規
制ブレード４１による現像剤５の十分な薄層化を容易に
実現し、帯電した現像剤５を感光ドラム４表面に形成さ
れた静電潜像の現像に充分な時間にわたって供給する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機やファクシミリ、
プリンタ等の電子写真方式で画像を形成する画像形成装
置に関する。詳しくは画像担持体上に電子写真方式によ
り形成される静電潜像を、画像担持体に接触する現像剤
担持体によって現像するようにした、いわゆる接触現像
を行う画像形成装置、およびこれに用いる現像剤担持体
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の電子写真装置は従来から種々提
案されている。それには、一成分の現像剤を使用し、非
弾性体の画像担持体である感光ドラムに非弾性体の現像
剤担持体としての現像ローラを非接触で現像を行なうも
のや、感光ドラムに弾性ゴムよりなる現像ローラを接触
させて現像を行うものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記非弾性体の
感光ドラムと現像ローラを非接触で現像を行なう場合、
感光ドラムと現像ローラの形状精度による偏芯または振
れにより、現像剤を現像ローラから感光ドラムへと飛翔
させる現像電界は変動し、飛翔する現像剤の量すなわち
画像濃度が変化することになる。この画像濃度の変化を
低下させるために感光ドラムと現像ローラの形状精度を
向上させる対策が必要になる。しかし形状精度を向上さ
せるには高精度の加工機、加工時間の増加となりコスト
が高くなる。

【０００４】また上記課題を解決するために考案された
感光ドラムと弾性ゴムよりなる現像ローラを接触させて
現像を行なう場合、現像ローラから感光ドラムへの現像
剤の移動つまり現像を安定化するためには、現像ローラ
と感光ドラムとの接触面積を十分に確保することが必要
になる。そのためには現像ローラの感光ドラムに対する
押圧力を大きくしなければならない。

【０００５】現像ローラのゴム硬度が高い場合には、押
圧力を大きくして対処することが行われる。しかし押圧
力を大きくすると、その分だけ現像ローラの駆動トルク
が勢い増大するし、現像ローラ、感光ドラムの摩耗が促
進され寿命が短くなりランニングコストが高くなる。

【０００６】ゴム硬度が低い場合には、押圧力は小さく
てもよいが、低硬度のゴムロール成形の際には表面粗さ
を細かくするにも限界があり、層規制ブレードの押圧力
を増加させ規制力を増加させても十分な薄層を得ること
は困難である。そのため現像剤の帯電量不足が発生し画
像に悪影響を及ぼす。また高温度、高湿度下ではゴム中
の低分子材料が浸出し、現像剤の現像ローラへのフィル
ミングを促進し、加えて低分子材料が感光ドラムに付着
し画像を乱す。

【０００７】発泡体からなる現像ローラも検討されては
いるが、気泡内部に保持された現像剤は容易に除去でき
ないため、現像剤の薄層形成の障害となり帯電量不足が
発生するため実現には至っていない。

【０００８】

【課題を解決するための手段】少なくとも画像担持体と
現像剤担持体と現像電界を発生する電源手段を有する前
記画像形成装置において、画像担持体上の静電潜像に対
し帯電した現像剤を供給することで現像を行なう現像剤
担持体は、前記現像剤担持体の回転中心にあり回転駆動
力を伝達する金属軸と、金属軸の周囲にローラ形状に形
成された導電性弾性発泡体、発泡体表面の気泡を封止す
るように形成された導電性の被覆層で構成されているこ
とを第一の特徴とするものである。

【０００９】

【作用】現像剤担時体である弾性ローラは接触面積を十
分に確保するための低硬度の弾性発泡体と、発泡体成形
時にその表面に形成されるスキン層とで構成され、スキ
ン層で発泡体表面が被覆されているために発泡体の気泡
に現像剤が目詰まりすることなく発泡体の表面において
現像剤を十分な薄層に形成する。

【００１０】現像ローラが感光ドラムと圧接する際、現
像ローラの表面が感光ドラムの表面に沿って変形するこ
とで、両者の接触面積を十分確保し、弾性ローラが担持
する現像剤を、感光ドラム表面に形成された静電潜像の
現像に充分な時間にわたって供給することができる。

【００１１】

【実施例】以下本発明が適用された第１の実施例として
の電子写真装置について説明する。

【００１２】本実施例はレーザー・ビーム・プリンタの
場合を示し、図３はこのレーザ・ビーム・プリンタの概
略構成を示している。

【００１３】このレーザ・ビーム・プリンタは、非磁性
一成分現像剤を使用するものであり、現像器ケーシング
２と廃トナーケーシング３とが感光ドラム４の両側に配
され、これらがプリンタ本体に対して同体的に着脱され
る１つの作像カートリッジ２１をなし、感光ドラム４等
の寿命に応じて交換使用されるようにしている。

【００１４】感光ドラム４は上部にある帯電チャージャ
５１によって表面を一様に帯電され、矢印２３で示すよ
うに画像露光を受けることによって静電潜像を形成す
る。この静電潜像は現像器ケーシング２から供給される
現像剤５によって現像され顕像となる。

【００１５】この顕像は感光ドラム４の下部に位置する
転写チャージャ３６によって転写シート３７に転写され
た後、図示しない定着器による定着を受けて画像形成が
終了する。

【００１６】現像ローラ１１と感光ドラム４とは非磁性
一成分現像剤による接触現像のために互いに圧接されて
いる。

【００１７】現像ローラ１１は感光ドラム４との圧接に
より接触現像のために充分な接触領域Ｘ（図１）を得る
ように発泡体５３によって形成される。発泡体５３は感
光ドラム４の表面に沿って容易に変形し、かつ復元性に
優れたものがよく、例えばウレタンスポンジやＥＰＤＭ
等の弾性ゴムの発泡体が好適である。

【００１８】図２において発泡体５３の成形は円筒状の
金型内で金属軸５５を金型中心に支持した状態での型発
泡による一体成形を行なう。その際、金型内面にＲｚ＝
１０以下の表面処理を行ない、金型内面の表面処理をス
キン層５２に転写することにより現像剤５搬送の機能を
発泡体５３のスキン層５２に容易に付与することが可能
となり、従来の現像ローラでは、外径の寸法精度確保の
ための精密な研削及びトナー搬送面を形成するためのサ
ンドブラスト処理が、一度の型発泡で成形可能となり大
幅なコスト削減となる。

【００１９】発泡体５３の表面にスキン層５２を残すこ
とによって、発泡体５３の有する弾性を十分に生かしな
がら、発泡体５３だけでは不可能な表面の平滑性が得ら
れトナーの薄層化を容易にする。また摩擦係数の低下に
よって感光ドラム４や層規制ブレードとの摩擦力低減に
よって低トルク化が容易に実現する。

【００２０】現像バイアス電圧を現像ローラ１１に印加
する図示しない電極は金属軸５５に接触させ、電極のト
ナー汚れ等による導通不良の発生することなく安定した
現像バイアス電圧の印加を行なう。

【００２１】現像器ケーシング２内には現像器ケーシン
グ２内の現像剤５をファーブラシ１３に供給しながら撹
拌する現像剤供給パドル１５が設けられ、これにはトナ
ーのブロック化を防止する撹拌翼１７が取付けられてい
る。

【００２２】現像器ケーシング２のトナー供給口の上部
口縁には現像ローラ１１の周面にまで延びてそれに圧接
する層規制ブレード４１が設けられている。

【００２３】層規制ブレード４１は現像ローラ１１上に
ファーブラシ１３によって供給された現像剤５を均一な
薄層にするものであり、ウレタンゴム、シリコーンゴム
等のゴムブレードが好適である。本実施例のブレードは
ゴム製のものとしてあるが、場合によってはばね用りん
青銅、ばね鋼等の金属ブレード、金属ローラもしくは樹
脂ローラの押圧または回転による層規制も有効である。

【００２４】層規制ブレード４１は現像器ケーシング２
に後端が接着等によって取付けられ、先端が現像ローラ
１１の表面に圧接されている。

【００２５】層規制ブレード４１は取付け構造上、先端
部を現像ローラ１１の表面に圧接されて全体が図３に示
すように反り返り、このときの弾性復元力によって先端
部が現像ローラ１１の表面に所定の圧接力にて圧接され
るようにしている。層規制ブレード４１は現像ローラ１
１上に担持されている現像剤５を圧接によって薄層化し
ながら帯電させるもので、現像ローラ１１は層規制ブレ
ード４１の圧接によって変形するので、層規制ブレード
４１の圧接力を自身に担持している現像剤５に有効に働
かせるためには均一な弾性をもつ必要がある。

【００２６】これによって、現像ローラ１１に駆動トル
クの異常な上昇や寿命の低下を見ずに、現像ローラ１１
上の現像剤５を極く薄く規制し、また充分な高帯電性を
満足することができた。本発明者等の実験によると現像
剤５の粒子が一層分だけ密に並ぶ高精度な層規制が充分
な帯電を伴って達成された。

【００２７】したがって現像ローラ１１上に担持された
現像剤５は不用意に脱落することがなく、感光ドラム４
との間の充分な接触領域Ｘにおいて、感光ドラム４上に
形成されている静電潜像と対向する部分にだけ静電的に
的確に供給される。

【００２８】しかもこのような的確な現像剤５の供給に
おける現像剤５の供給量は、現像ローラ１１の感光ドラ
ム４に対する周速比によって自由に設定することがで
き、本発明者等の実験によれば感光ドラム４の周速Ｖ１
に対し、現像ローラ１１の周速Ｖ２を１．５〜３倍程度
に設定して充分であった。

【００２９】そして前記のような接触現像では、現像ロ
ーラ１１上に担持されている現像剤５を感光ドラム４上
に静電的に飛翔させて移行させる必要はないので、この
飛翔のための電位分だけ感光ドラム４上の静電潜像部分
と非静電潜像部分との電位差を小さく設定することがで
きる。

【００３０】このため接触領域Ｘにおいて、周速の速い
現像ローラ１１上の現像剤５が、周速の遅い感光ドラム
４上に形成されている静電潜像の充分に現像された部分
に、現像剤５が重ねて供給されるようなことがあって
も、静電潜像は余分な現像剤５を吸着する程の電位を持
たないようにしておくことができ、現像ローラ１１上に
担持されている現像剤５が一層だけで、不用意な脱落が
ないことと相俟って、静電潜像が過剰に現像されたり、
非静電潜像部分が現像されるようなことが回避される。

【００３１】したがって本実施例の静電写真装置では、
非磁性一成分現像剤を利用した簡易な構成のものによっ
て、高画質の画像、あるいはイエロー、マゼンタ、シア
ンと云ったカラー現像剤を充分に供給しながら現像を行
ってカラー化した画像を形成することができる。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、現像剤担持体である現
像ローラは感光ドラムとの接触面積を十分に確保するた
めの低硬度の発泡体と、現像ローラ上の現像剤を十分な
薄層に形成する表面の平滑なスキン層とで構成され、現
像ローラが感光ドラムと圧接する際、現像ローラの表面
は感光ドラムの表面に沿って変形することで、両者の接
触面積を十分確保し、現像ローラが担持する現像剤を、
感光ドラム表面に形成された静電潜像の現像に充分な時
間にわたって供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された第１の実施例としての電子
写真装置の要部を示す側面図

【図２】図１の装置の現像ローラの一部を拡大して見た
分解斜視図

【図３】本発明の第１の実施例としての電子写真装置の
概略構成図

【符号の説明】

２ 現像器ケーシング ３ 廃トナーケーシング ４ 感光ドラム ５ 現像剤 ７ クリーニングブレード ８ 除電ランプ １１ 現像ローラ １３ ファーブラシ １５ 現像剤供給パドル １７ 撹拌翼 ２１ 作像カートリッジ ２３ レーザービーム ３６ 転写チャージャ ３７ 転写シート ４１ 層規制ブレード ５１ 帯電チャージャ ５２ スキン層 ５３ 発泡体 ５５ 金属軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも静電気的な潜像をその表面に形
   成する画像担持体と、前記画像担持体上の静電気的潜像
   に対し現像剤を搬送する現像剤担持体を有する画像形成
   装置において、現像剤担持体は前記現像剤担持体の回転
   中心に存在し回転駆動力を伝達する金属軸と前記金属軸
   の周囲にローラ形状に形成された導電性の弾性発泡体
   と、発泡体成形時に発泡体の表面に形成されるスキン層
   から構成されることを特徴とする画像形成装置。