JPH0594123A - 電子写真装置およびこれに用いる感光ドラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子写真方式の接触現像による画像形成が、
一成分現像剤による簡易な構成によって、充分な薄層化
と高帯電のもとに、高解像度な画像およびカラー画像を
安価に形成できるようにする。 【構成】 少なくとも表面が弾性体よりなる感光ドラム
４、５１〜５３に、非弾性体よりなる現像ローラ１１を
圧接させて、現像ローラ１１の表面に担持し搬送してい
る現像材を感光ドラム４、５１〜５３側に供給して現像
を行うようにしたことを特徴とするものである。

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、
レーザー・ビーム・プリンタ等に利用される電子写真装
置に関し、詳しくは感光ドラム上に電子写真方式により
形成される静電潜像を、感光ドラム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
行う電子写真装置およびこれに用いる感光ドラムに関す
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
弾性体の感光ドラムに、弾性体よりなる現像剤担持体と
しての現像ローラを接触させて現像を行うものや、無端
ベルト状の感光体に、非弾性体の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】しかし上記弾性体の現
像ローラを用いる場合、現像ローラ上でこれに担持し搬
送している一成分の現像剤を所定の薄層に形成する際、
弾性体よりなる現像ローラの表面が、層規制ブレードの
圧接から逃げることにより現像剤に充分な帯電性や薄層
化が得られないので、層規制部材による押圧力を大きく
したり、磁性現像剤を採用して対処することが行われて
いる。

【０００４】しかし層規制部材による押圧力を大きくす
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、現像ローラの寿命が短くなる。したがってランニ
ングコストが高くなる。

【０００５】また現像ローラが表面に担持する現像剤の
層厚が大きいと、現像の際に現像剤が脱落したり過剰供
給の原因になったりし、画像の解像度を低下させると云
った問題があるので、現像剤の層厚はできるだけ薄くす
る必要がある。しかし前記のような現像ローラの駆動ト
ルクや寿命の問題によって充分な薄層は実現できず、画
質の向上にも限界がある。

【０００６】さらに磁性現像剤を使用して厚層現像剤の
安定化を図り、いわゆるイエロー、シアン、マゼンタ等
のカラー現像剤を使用してこれを充分に供給しながらカ
ラー画像を形成するようにすると、構成および現像剤の
面でコスト高となる。

【０００７】さらに上記無端ベルト状の感光体を用いる
ものでは、感光体の駆動が安定し難く、感光体の副走査
移動にムラが生じるし、感光体が駆動中に蛇行しやすい
ので、静電潜像の形成、静電潜像の現像、および現像後
の顕像の転写にムラや画像の振れが生じ、高画質な画像
を形成することは困難である。

【０００８】そこで本発明は、接触現像のために、感光
体側を弾性ドラム、現像ローラ側を非弾性体とすること
により、前記のような従来の問題を解消することができ
る静電写真装置およびこれに用いる感光ドラムを提供す
ることを課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記のような課題を達成
するために本発明は、少なくとも表面が弾性体よりなる
感光ドラムに、非弾性体よりなる現像ローラを圧接させ
て、現像ローラの表面に担持し搬送している現像剤を感
光ドラム側に供給して現像を行うようにしたことを特徴
とするものである。

【００１０】また感光ドラムとしては、弾性ゴムロール
からなり、表面に感光層が形成されたものを採用するこ
とができるし、無端ベルト状感光体の内周に、この内周
の周長よりも大きな周長を持った弾性ロールを圧入して
形成されたものを用いることもできる。

【００１１】

【作用】本発明の上記構成によれば、現像ローラが非弾
性体よりなるので、層規制ブレードを圧接させても現像
ロラの表面が変形することはなく、前記圧接力を一成分
現像剤の薄層化と帯電のために充分有効に働かせて、小
さな圧接力によって充分な薄層化と高帯電性を達成する
ことができる。

【００１２】そして感光ドラムは少なくとも表面が弾性
体よりなるので、非弾性体よりなる現像ローラと圧接す
るとき、感光ドラムの表面の側が現像ローラの表面に沿
って変形するので、両者の接触面範囲を充分確保し、現
像ローラ上に担持している前記充分に薄層化された現像
剤を、感光ドラム表面に形成されている静電潜像の現像
に充分な時間に亙って供給することができる。

【００１３】感光ドラムとして、弾性ロールからなり、
表面に感光層が形成されたものを採用しても、また無端
ベルト状の感光体の内周に、この内周の周長よりも大き
な外周を持った弾性体を圧入したものを採用しても、前
記感光ドラムの条件を満足することができる。

【００１４】

【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。

【００１５】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。

【００１６】このレーザ・ビーム・プリンタは、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。

【００１７】感光ドラム４は上部にある帯電チャージャ
５２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
現像剤によって現像され、顕像となる。

【００１８】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。

【００１９】現像器ケーシング２の感光ドラム４と対向
するトナー供給口２ａには、感光ドラム４上に形成され
ている静電潜像を現像する現像ローラ１１が設けられ、
現像器ケーシング２の側壁に軸支されている。

【００２０】現像ローラ１１と感光ドラム４とは一成分
非磁性現像剤による接触現像のために互いに圧接されて
いる。

【００２１】現像ローラ１１はアルミニュウム等の金属
製ローラとし、現像剤を担持し搬送する現像領域の表面
はサンドブラスト等により微細な凹凸を形成したいわゆ
る梨地とし、現像剤の担持および搬送に有利なようにし
てある。

【００２２】これに対し感光ドラム４は、前記現像ロー
ラ１１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）を得るように弾性体ロール５３によって形成
している。弾性体ロール５３は現像ローラ１１の表面に
沿ってよく変形できかつ復元性に優れたものがよく、例
えばウレタンゴムやシリコーンゴム等の弾性ゴムが好適
である。

【００２３】そしてこのような弾性体ロール５３の表面
に、既に知られている導電層５１と、有機光導電層５２
とを図１、図２に示すように順次形成して前記感光ドラ
ム４としている。

【００２４】このような導電層５１と有機光導電層５２
とは、例えば蒸着や塗着によって形成することができ
る。

【００２５】有機光導電層５２は弾性に富むので、前記
弾性体ロール５３とともに充分に弾性変形することがで
き、図１に示すように現像ローラ１１との間に接触現像
に必要な接触領域Ｘを満足することができる。

【００２６】有機光導電層５２は弾性体ロール５３との
弾性変形に有利ではあるが、これに限られるものではな
く、場合によってはセレン層等の無機光導電層を採用す
ることもできる。

【００２７】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。

【００２８】現像器ケーシング２のトナー供給口２ａ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。

【００２９】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を所定厚の
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も有用である。

【００３０】前記層規制ブレード４１は現像器ケーシン
グ２の側壁間に架け渡された金属製の支持部材４２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。

【００３１】層規制ブレード４１は前記取付け構造上、
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
前記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。

【００３２】層規制ブレード４１は金属製の現像ローラ
１１上に担持されている現像剤を前記圧接によって薄層
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の圧接によっても変形せず、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に有効に働
かせることができる。

【００３３】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
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。

【００３４】したがって現像ローラ１１上に担持された
現像剤は不用意に脱落することがなく、感光ドラム４と
の間の充分な前記接触領域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。

【００３５】しかもこのような的確な現像剤の供給にお
ける現像剤の供給量は、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Ｖ_0pに対
し、現像ローラ１１の周速Ｖ_D を１．５〜３倍程度に設
定して充分であった。

【００３６】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を感光ドラム４上に
静電的にジャンプさせて移行させる必要はないので、こ
のジャンプ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。

【００３７】このため前記接触領域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。

【００３８】さらに感光ドラム４および現像ローラ１１
の双方は共にロール体であって、ベルト状感光体のよう
に走行ムラや蛇行がなく、安定した回転駆動が可能であ
り、前記感光ドラム４上への画像露光による静電潜像の
形成、感光ドラム４の静電潜像の現像ローラ１１からの
現像剤供給による現像、および感光ドラム４上で現像さ
れた顕像の転写シート上への転写のそれぞれが、ムラや
振れ等なしに達成される。

【００３９】したがって本実施例の静電写真装置では、
一成分非磁性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。

【００４０】なお作像カートリッジ２１の交換の目安と
なる感光ドラム４の寿命は、通常ＪＩＳ規格Ａ４サイズ
の用紙に対して１００００枚程度とされるので、感光ド
ラム４に用いる弾性体ロール５３はこれに見合う寿命を
満足すればよく、前記構成で問題はない。

【００４１】図４は本発明の第２の実施例を示してい
る。本実施例は感光ドラム４の構成が第１の実施例の場
合と異なる。

【００４２】感光ドラム４は図４に示すように、無端ベ
ルト状の感光体６１と、この無端ベルト状の感光体６の
内周に圧入した弾性体ロール６２とによって構成してい
る。

【００４３】感光体６１は、ポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）等の弾性フィルムからなるベースベルト６
３の上面に、前記導電層５１と有機光導電層５２を順次
形成したものである。

【００４４】弾性体ロール６２は第１の実施例における
感光ドラム４と同様なウレタンゴムやシリコーンゴム等
の弾性体ゴム等からなり、前記感光体６１の内周の周長
よりも大きな周長の外周を持っている。

【００４５】これによって弾性体ロール６２が感光体６
１の内周に圧入されると、弾性体ロール６２は感光体６
１を内方より外方に向け押圧し、感光体６１を真円体に
保形するが、現像ローラ１１表面に沿って弾性変形する
ことを可能にする。

【００４６】したがって本実施例の感光ドラム４も第１
の実施例の場合と同様な作用効果を発揮することができ
る。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、現像ローラが非弾性体
より、層規制ブレードを圧接させても現像ローラの表面
が変形することはなく、前記圧接力を一成分現像剤の薄
層化と帯電のために充分有効に働かせて、小さな圧接力
によって充分な薄層化と高帯電性を達成することができ
るし、感光ドラムの少なくとも表面が弾性体よりなり、
前記非弾性体よりなる現像ローラと圧接するとき、感光
ドラムの表面の側が現像ローラの表面に沿って変形する
ことにより両者の接触領域を充分確保して、現像ローラ
上に担持している前記充分に薄層化され、帯電された現
像剤を、感光ドラム上に形成されている静電潜像の接触
現像に充分な時間に亙って供給することができるので、
接触現像を充分に薄層化され、帯電された一成分現像剤
と接触現像とによって解像度の良好な高画質の画像を、
簡単な構成と安価な現像剤によって形成することがで
き、また非磁性現像剤でも前記と同様にこれを充分に供
給することによってカラー画像を安価な現像剤にて形成
することができる。

【００４８】感光ドラムは、弾性ロールからなり、表面
に感光層が形成されたものと、また無端ベルト状の感光
体の内周に、この内周の周長よりも大きな外周を持った
弾性体を圧入したものとして、容易かつ安価に提供する
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である。

【図２】図１の装置の感光ドラムの一部を拡大して見た
断面図である。

【図３】本発明の第１の実施例としての電子写真装置の
概略構成図である。

【図４】本発明の第２の実施例を示す感光ドラムの一部
を示す分解斜視図である。

【符号の説明】

４ 感光ドラム １１ 現像ローラ ５１ 導電層 ５２ 有機光導電層 ５３、６２ 弾性体ロール ６１ 感光体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも表面が弾性体よりなる感光ド
   ラムに、非弾性体よりなる現像ローラを圧接させて、現
   像ローラの表面に担持し搬送している現像剤を感光ドラ
   ム側に供給して現像を行うようにしたことを特徴とする
   電子写真装置。
2. 【請求項２】 弾性ゴムロールからなり、表面に感光層
   が形成されている感光ドラム。
3. 【請求項３】 無端ベルト状感光体の内周に、この内周
   の周長よりも大きな周長を持った弾性ロールを圧入した
   ものである感光ドラム。