JPH07110622A

JPH07110622A - 現像装置

Info

Publication number: JPH07110622A
Application number: JP25606393A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Koga; 欣郎古賀
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1993-10-13
Filing date: 1993-10-13
Publication date: 1995-04-25
Anticipated expiration: 2021-05-31
Also published as: JP3781785B2

Abstract

(57)【要約】【目的】トナーの帯電量及び帯電極性を安定させカブ
リを低減すること。【構成】トナー担持体２１及び規制部材２５を現像バ
イアス電源２７に接続し、シール部材４６及びトナー供
給部材２３をダイオード素子５９を介して現像バイアス
電源２７に接続して、シール部材４６及び供給部材２３
とトナー担持体２１との間に電位差を設け、トナーを所
定極性に摩擦帯電させてトナー担持体２１に供給するこ
とができ、カブリを低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トナーを用いて画像を
形成する現像装置に関し、さらに詳しくは、トナー担持
体と摺接するシール部材に特徴を有する現像装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】粉体のトナーを用いて画像を顕像化する
現像装置では、一般に、トナー担持体上の有効画像領域
全体にトナーを所定の極性に帯電させて薄層形成し、感
光体表面に形成した潜像に一定のコントラストの画像を
連続して形成し得るよう、トナーを搬送、現像するもの
であるが、現像終了後、現像装置からトナーが飛散落下
して記録紙を汚さないようにシール部材をトナー担持体
に摺接して配設していた。

【０００３】一方、トナー担持体と摺接して配設される
シール部材とは異なり、トナー担持体と非接触に配置
し、画像形成中は所定の電圧を印加するシール部材も提
案されているが、輸送中の振動によりトナー飛散を起こ
してしまう難点を有していた。しかるに、小型の複写機
やプリンターでは、トナー担持体と摺接して配設される
シール部材が多く用いられ、シール部材について、トナ
ーに対する摩擦帯電性を向上する材質やトナー飛散を起
こさない接触圧力等、多くの提案がなされている。

【０００４】なかでも、特開昭６０−２２９０７０号公
報に開示された装置は、薄板状のシール部材を傾斜して
トナー担持体に面接触させ、装置の小型化を図ったもの
であるが、トナーの飛散は防止できるものの、このよう
な現像装置では、特開昭６２−２７８５７８号公報に開
示されるような複数の弾性部材を用いないと、帯電不良
トナーによるカブリ（非画像部へのトナー付着）を発生
していた。

【０００５】また、特開昭６２−２８０８８０号公報に
開示された装置は、磁性のシートによるシール部材をト
ナー担持体に接触させ、磁性シートを保持する飛散防止
部材にトナーと同極性の電圧を印加してトナーの飛散を
防止するようにしているが、このような現像装置では、
飛散防止部材にトナーが蓄積し、このトナーが現像装置
の振動等により飛散し記録紙を汚していた。

【０００６】さらに、特開昭６３−１５５０６９号公報
に開示された装置は、弾性部材によるシール部材をトナ
ー担持体に摺接させ、トナーの予備的な帯電を行い、帯
電不良トナーによる画質の劣化を低減するものである
が、初期的にはトナーの帯電量を向上することができる
が、連続して画像を形成していくと、トナーの帯電量は
徐々に低下してしまうとともに、更に画像形成を継続す
ると、シール部材にトナーが固着しもはやトナーの予備
的な帯電ができなくなっていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来の
問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところ
は、簡略な構成で装置を大型化することのないシール部
材を用いて、トナーの帯電量及び帯電極性を安定させカ
ブリを低減することにある。また、本発明の他の目的
は、簡略な構成でシール部材に所定の電圧を印加するこ
とのできる現像装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の現像装置は、ト
ナーを搬送するトナー担持体、トナー担持体上に薄層の
トナー層を形成する規制部材、トナー担持体から外部へ
トナーが飛散するのを防止するシール部材、とを有する
現像装置において、シール部材を導電性かつ可撓性の部
材で構成し、シール部材に所定電圧を印加するとともに
トナー担持体と摺接するように配設したことを特徴とす
る。

【０００９】また、本発明の現像装置は、シール部材に
トナー担持体または規制部材またはトナー供給部材の何
れかと同一の電圧を印加することを特徴とする。

【００１０】さらに、本発明の現像装置は、シール部材
とトナー担持体または規制部材またはトナー供給部材の
何れかとを定電圧素子を介して電気的に接続することを
特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明の上記の構成によれば、シール部材の適
度な可撓性によりトナーの飛散を防止することはもとよ
り、バイアスされたシール部材をトナーと摺接すること
によりシール部材に電荷を蓄積することなくトナーを安
定して摩擦帯電することができる。ところで、実際に印
字に使用される場合には、ベタ黒の画像の頻度は非常に
低く通常の印字で画線率は２〜３％程度であるから、白
地のカブリを低減するためには、現像の前後にかかわら
ずトナーの帯電性を向上することが重要であると考えら
れる。本発明は、カブリの低減に主眼をおき、シール部
材の構成によってこれを達成するものである。

【００１２】

【実施例】そこで以下に図示した実施例について説明す
る。

【００１３】図１は、本発明の現像装置の第一の実施例
を示す断面概観図である。

【００１４】図において符号１１は、現像部材一式を収
容するケースで、このケース１１には、その内部にトナ
ー１２を搬送するトナー担持体１３が配設され、またこ
の一側には、トナー１２を薄層規制するとともに摩擦帯
電する弾性の規制部材１５が配設され、さらに他側に
は、現像後のトナー１２を回収し飛散を防止するシール
部材１６が腹の面でトナー担持体１３と摺接するように
配設される。トナー１２は、磁気力によりトナー担持体
１３に吸引され、規制部材１５によりトナー層が１〜２
層に薄層化されると同時に、規制部材１５及びトナー担
持体１３との間の摩擦帯電により所定の極性に帯電さ
れ、静電潜像と対向した部分でトナー１２が移行し潜像
を顕像化する。現像が終了すると、現像されなかったト
ナーは、シール部材１６により再度トナー担持体１３に
擦りつけられ、シール部材１６及びトナー担持体１３と
の間の摩擦帯電により所定の極性に再帯電される。以降
これを繰り返して潜像を継続して現像する。

【００１５】なお、図中符号１４は、トナー担持体１３
の内部に配設した磁石ローラで、トナー１２を磁気力に
よりトナー担持体１３の周面に拘束するものである。ま
た、図中矢印Ａは、トナー担持体１３の回転方向を示す
ものである。

【００１６】図中符号１７は、トナー担持体１３に現像
バイアス電圧を印加する現像バイアス電源で、この現像
バイアス電源１７は、−３５０〜−５５０Ｖの直流電圧
に１５００Ｖ_p-pの交流電圧を重畳した電圧をトナー担
持体１３に印加してトナー１２による潜像の顕像化を促
進するとともに、現像バイアス電源１７は、シール部材
１６にも接続されており、トナー１２とシール部材１６
との間の摩擦帯電によりシール部材１６に発生した電荷
を蓄積させることなく流出させる。このとき、シール部
材１６の抵抗は、１０⁸Ω以下（バイアス印加部分から
摺接部分までの１μＡ通電時の実抵抗値）が望ましい。

【００１７】このシール部材１６は、５〜３０ｇ／ｃ
ｍ、好ましくは１０〜２０ｇ／ｃｍの圧力でトナー担持
体１３に摺接するように配設され、現像後のトナー１２
を再摩擦帯電しながら円滑に回収し、トナー担持体１３
またはシール部材１６はより大きな静電気力でトナー１
２を保持し、現像装置の外部へ飛散するのを防止する。

【００１８】上述のように、シール部材１６は、トナー
担持体１３に対して軽く摺接させるための可撓性、電荷
を蓄積させないための導電性、トナー１２を所定の極性
に摩擦帯電させるための摩擦帯電列、トナー１２を固着
させないための粘着性や表面粗さ、のそれぞれの特性を
満足する材質で構成されることが必要である。

【００１９】例えば、トナーが負帯電性の場合には、シ
ール部材１６は、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、ポリエ
チレン樹脂等の板状の樹脂、或いはこれらの樹脂にカー
ボンブラック等の導電性微粉末を分散した板状の導電性
樹脂、ステンレス、リン青銅等の薄肉金属板バネ、或い
はこれらを組み合わせた多層の薄肉板バネを用いると、
適度な可撓性及び導電性が得られ、かつ、トナーを負極
性に摩擦帯電させることができる。

【００２０】また、トナーが正帯電性の場合には、シー
ル部材１６は、ウレタン樹脂、フッ素樹脂等の板状の樹
脂、或いはこれらの樹脂にカーボンブラック等の導電性
微粉末を分散した板状の導電性樹脂、或いはこれらを組
み合わせた多層の薄肉板バネを用いことができる。

【００２１】なお、シール部材１６の表面粗さＲｚ（Ｊ
ＩＳ十点平均表面粗さ）は、トナーが目詰まりを起こさ
ないようにトナーの体積平均粒子径よりも小さくなるよ
うに構成され、ゴムのように粘着性の大きい基材を用い
る場合には表面に低摩擦係数の物質をコーティングする
とトナーを円滑に摺接させることができる。また、トナ
ーは、スチレンアクリル系樹脂やポリエステル系樹脂等
を母材とした磁性または非磁性のトナーを用いることが
できる。

【００２２】シール部材１６と同様に規制部材１５も、
シール部材１６と同様の薄板バネ材により形成すること
ができるが、トナー１２を１〜２層程度に薄層化し均一
に負帯電させるためには、シール部材１６より大きい２
０〜２００ｇ／ｃｍ、好ましくは５０〜１５０ｇ／ｃｍ
の圧力でトナー担持体１３に付勢されることが望まし
い。この規制部材１５は、トナーを摩擦帯電しつつ薄層
化して、均一な現像を行うことはもとより、未帯電のト
ナーや過剰量のトナーをシール部材１６に送り込むこと
がない。このように、規制部材１５によってもトナーの
飛散を低減することができる。

【００２３】従ってこの実施例によれば、シール部材１
６により、トナー担持体１３上に現像後残留したトナー
を再帯電させることができ、カブリを低減することがで
きる。また、このような構成は、現像バイアス電源をそ
のまま利用できるため、簡略で小型化に適している。

【００２４】図２は、本発明をさらに発展させ、トナー
供給部材をトナー担持体に隣接して配設した第二の実施
例を示したものである。

【００２５】図２において、現像部材一式を収容するケ
ース１１には、その内部にトナー１２を搬送するトナー
担持体２１が配設され、またこの一側には、トナー１２
を薄層規制するとともに摩擦帯電する弾性の規制部材２
５が配設され、さらに他側には、現像後のトナー１２を
回収し飛散を防止するシール部材２６が腹の面でトナー
担持体２１と摺接し自由端が現像装置内部に向かうよう
に配設され、さらに他側には、トナー１２をトナー担持
体２１に供給するトナー供給部材２３がトナー担持体２
１と摺接するように配設される。ケース１１の内部のト
ナー１２は、トナー供給部材２３により攪拌されつつ、
トナー担持体２１上に擦りつけられて供給され、次に、
規制部材２５によりトナー層が１〜２層に薄層化される
と同時に、規制部材２５及びトナー担持体２１との間の
摩擦帯電により所定の極性に帯電され、静電潜像と対向
した部分でトナー１２が移行し潜像を顕像化する。現像
が終了すると、現像されなかったトナーは、シール部材
２６により再度トナー担持体２１に擦りつけられ、シー
ル部材２６及びトナー担持体２１との間の摩擦帯電によ
り所定の極性に再帯電される。以降これを繰り返して潜
像を継続して現像する。

【００２６】なお、図中符号２２は、トナー担持体２１
を支持する金属シャフトであり、金属シャフト２２のま
わりに導電性のゴムを固着させてさらに導電性の表層を
コーティングしてトナー担持体２１を構成する。また、
符号２４は、トナー供給部材２３を支持する金属シャフ
トであり、金属シャフト２４のまわりに導電性の発泡部
材を固着させてトナー供給部材２３を構成する。さら
に、図中矢印Ａは、トナー担持体２１の回転方向を示
し、矢印Ｂは、トナー供給部材２３の回転方向を示すも
のである。

【００２７】図中符号２７は、現像バイアス電圧を印加
する現像バイアス電源で、この現像バイアス電源２７
は、−２００〜−４００Ｖの電圧をトナー担持体２１に
印加してトナー１２による潜像の顕像化を促進するとと
もに、現像バイアス電源２７は、シール部材２６及びト
ナー供給部材２３及び規制部材２５にも接続されてお
り、トナー１２とそれぞれの部材との間の摩擦帯電によ
り発生した電荷が、それぞれの部材に蓄積することがな
い。

【００２８】従ってこの実施例によれば、シール部材２
６により、トナー担持体２１上に現像後残留したトナー
を再帯電させることができ、カブリを低減することがで
きるだけでなく、トナー担持体２１及びシール部材２６
及び規制部材２５及びトナー供給部材２３のトナーを摺
接して摩擦帯電させることのできるすべて部材が現像バ
イアス電源２７に接続され、トナーをすばやく安定して
帯電させることができる。また、構成が簡略なため小型
化にも適している。

【００２９】図３は、本発明をさらに応用発展させ、ト
ナー供給部材をトナー担持体に対して非接触に配設した
第三の実施例を示したものである。

【００３０】図３において、現像部材一式を収容するケ
ース１１には、その内部にトナー１２を搬送するトナー
担持体２１が配設され、またこの一側には、トナー１２
を薄層規制するとともに摩擦帯電する規制部材３５が配
設され、さらに他側には、現像後のトナー１２を回収し
飛散を防止するシール部材３６が中央部でトナー担持体
２１と摺接するように配設され、さらに他側には、トナ
ー１２をトナー担持体２１に供給するトナー供給部材３
３がトナー担持体２１に近接して配設される。

【００３１】なお、図中符号３７は、シール部材３６を
背面より押圧してトナー担持体２１に付勢するスポンジ
であり、導電性のスポンジを用いてスポンジ側から電圧
を印加しても良い。また、トナー供給部材３３は、アル
ミニウムや鉄等の金属または導電性の樹脂により構成さ
れ、トナー担持体２１との間の空隙を０．１〜０．５ｍ
ｍとするように配設される。

【００３２】一方、図中符号２７は、現像バイアス電圧
を印加する現像バイアス電源で、この現像バイアス電源
２７は、−２００〜−４００Ｖの電圧をトナー担持体２
１に印加してトナー１２による潜像の顕像化を促進する
ものである。

【００３３】他方、図中符号３８は、トナー供給部材３
３に供給バイアス電圧を印加する供給バイアス電源で、
供給バイアス電源３８は、現像バイアス電圧より絶対値
で１０〜４００Ｖ大きい電圧を供給部材３３に印加し
て、所定極性に帯電したトナーを選択的にトナー担持体
２１に供給しつつ、所定の極性ではない極性に帯電した
トナーをトナー供給部材３３側に戻すものである。供給
バイアス電源３８は、シール部材３６にも接続されてお
り、トナー１２とシール部材３６との間の摩擦帯電によ
り発生した電荷をシール部材３６に蓄積させることなく
流出させるとともに、異極性に帯電したトナーをシール
部材３６に吸引し摺接させることにより所定の極性にト
ナーを再帯電させることができる。

【００３４】従ってこの実施例によれば、シール部材３
６により、トナー担持体２１上に現像後残留したトナー
を再帯電させることができ、カブリを低減することがで
きる。また、シール部材３６を供給バイアス電源３８に
接続するのみの簡略な構成のため小型化にも適してい
る。

【００３５】もとより本発明では、トナーの帯電を向上
しカブリを低減する適切な大きさのバイアス電圧をシー
ル部材に印加することが可能であるから、シール部材専
用のバイアス電源を設けることも考えられる。しかし、
このような構成では、装置のコスト及び占有体積が増大
する等の問題点を有しているため、抵抗やダイオードに
代表される定電圧素子を用いて、専用の電源を用いるこ
となしにシール部材にバイアス電圧を印加した実施例
を、図４から図６を用いて以下に述べる。

【００３６】図４は、本発明の図２及び図３で示される
実施例を応用し、供給バイアス電源を用いてシール部材
のバイアス電圧を別個にした第四の実施例を示したもの
である。

【００３７】この装置の構成は上述した実施例に類似し
ているので、同一名称で略同一機能の部材には同一の符
号を付して説明を省略する。

【００３８】図４において、符号４９は、トナー供給部
材２３に供給バイアス電圧を印加する供給バイアス電源
３８に接続される抵抗素子で、この抵抗素子４９の抵抗
値は、シール部材４６に絶対値で現像バイアス電圧より
大きく供給バイアス電圧よりも小さい電圧となるように
選択し、トナー１２とシール部材４６との間の摩擦帯電
により発生した電荷をシール部材４６に蓄積させること
なく流出させるとともに、異極性に帯電したトナーをシ
ール部材４６に吸引し摺接させることにより所定の極性
にトナーを再帯電させることができる。

【００３９】また、図５は、現像バイアス電源のみを用
いてシール部材のバイアス電圧を別個に供給した本発明
の第五の実施例を示したものである。

【００４０】この装置の構成も上述した実施例に類似し
ているので、同一名称で略同一機能の部材には同一の符
号を付して説明を省略する。

【００４１】図５に示したように、トナー担持体２１及
び規制部材２５を現像バイアス電源２７に接続し、シー
ル部材４６及びトナー供給部材２３をダイオード素子５
９を介して現像バイアス電源２７に接続して、シール部
材４６及び供給部材２３とトナー担持体２１との間に電
位差を設け、トナーを所定極性に帯電させてトナー担持
体２１に供給することができ、カブリを低減することが
できる。

【００４２】さらに、図６は、供給バイアス電源のみを
用いてシール部材のバイアス電圧を別個に供給した本発
明の第六の実施例を示したものである。

【００４３】この装置の構成も上述した実施例に類似し
ているので、同一名称で略同一機能の部材には同一の符
号を付して説明を省略する。

【００４４】図６に示したように、トナー供給部材２３
に供給バイアス電圧を印加する供給バイアス電源６７の
みを用いて、その他の部材に供給バイアス電圧とは異な
る電圧を印加することもできる。

【００４５】図６において、トナー担持体２１は、トナ
ー供給部材２３より大きい抵抗値を有する抵抗素子６８
を介して供給バイアス電源６７に接続され、シール部材
４６は、ダイオード素子６９及び抵抗素子６８を介して
供給バイアス電源６７に接続され、同様に、規制部材２
５は、ダイオード素子７０及び抵抗素子６８を介して供
給バイアス電源６７に接続される。従って、抵抗素子６
８によりトナー担持体２１と供給部材２３との間に電位
差を発生し、トナー供給部材２３から所定極性に帯電し
たトナーが選択的にトナー担持体２１に供給される。ト
ナー担持体２１に供給されたトナー１２は、ダイオード
素子７０によりトナー担持体２１に対して規制部材２５
が電位差を有するため、薄層化されつつ所定の極性に安
定して帯電される。現像が終了すると、現像されなかっ
たトナーは、ダイオード素子６９によりトナー担持体２
１に対してシール部材４６が電位差を有するため、所定
の極性に安定して再帯電される。

【００４６】これらの実施例により、別個に専用の電源
を設けることなしに、シール部材４６によりトナーを安
定して再帯電させることができ、帯電不良トナーによる
カブリを低減することができる。

【００４７】以上、実施例を述べたが、本発明は以上の
実施例のみならず、広く電子写真等の現像装置に応用す
ることができ、特にプリンターや複写機やファクシミリ
やディスプレーに応用すれば有効である。

【００４８】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、シー
ル部材を導電性かつ可撓性の部材で構成し、シール部材
に所定電圧を印加するとともにトナー担持体と摺接する
ように配設することにより、トナーの帯電量及び帯電極
性を安定させカブリを低減することができ、さらに、シ
ール部材とトナー担持体または規制部材またはトナー供
給部材の何れかとを定電圧素子を介して電気的に接続す
ることにより、簡略な構成でシール部材に所定の電圧を
印加することができ、小型でトナーの帯電性に優れた印
字品質の高い現像装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例をなす現像装置の断面
図である。

【図２】本発明の第二の実施例を示す現像装置の断面
図である。

【図３】本発明の第三の実施例を示す現像装置の断面
図である。

【図４】本発明の第四の実施例を示す現像装置の断面
図である。

【図５】本発明の第五の実施例を示す現像装置の断面
図である。

【図６】本発明の第六の実施例を示す現像装置の断面
図である。

【符号の説明】

１１ケース１２トナー１３、２１トナー担持体１５、２５、３５規制部材１６、２６、３６、４６シール部材２３、３３トナー供給部材１７、２７現像バイアス電源３８、６７供給バイアス電源４９、６８抵抗素子５９、６９、７０ダイオード素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーを搬送するトナー担持体、前記ト
ナー担持体上に薄層のトナー層を形成する規制部材、前
記トナー担持体から外部へトナーが飛散するのを防止す
るシール部材、とを有する現像装置において、前記シー
ル部材を導電性かつ可撓性の部材で構成し、前記シール
部材に所定電圧を印加するとともに前記トナー担持体と
摺接するように配設したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】前記トナー担持体に隣接して前記トナー
担持体にトナーを供給するトナー供給部材を配設したこ
とを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】前記シール部材に前記トナー担持体と同
一の電圧を印加したことを特徴とする請求項１または２
に記載の現像装置。
【請求項４】前記シール部材に前記規制部材と同一の
電圧を印加したことを特徴とする請求項１または２また
は３記載の現像装置。
【請求項５】前記シール部材に前記トナー供給部材と
同一の電圧を印加したことを特徴とする請求項２記載の
現像装置。
【請求項６】前記シール部材と前記トナー担持体とを
定電圧素子を介して電気的に接続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。
【請求項７】前記シール部材と前記規制部材とを定電
圧素子を介して電気的に接続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。
【請求項８】前記シール部材と前記トナー供給部材と
を定電圧素子を介して電気的に接続したことを特徴とす
る請求項２記載の現像装置。