JPH08202151A - 一成分現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 普通紙複写機、レーザービームプリンター等
の電子写真装置に使用される一成分現像装置において、
外周面上に導電性弾性部材を層状に形成した現像ローラ
であってもトナー漏れ防止部材の形状，構成を複雑にす
ることなく現像ローラ両端からのトナー漏れを防止する
ことができる一成分現像装置を提供することを目的とす
る。 【構成】 外周面上に導電性弾性部材を層状に形成した
現像ローラ１の両端に摺動性に優れた摺動部材１７を具
備することにより現像ローラ１の両端から現像装置外部
へのトナー漏れを防止することができ、本体機内へのト
ナー飛散による画像劣化を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は潜像担持体上に形成され
た静電潜像をトナー粒子にて顕画化する一成分現像装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子複写機、レーザビームプ
リンタ等の各種電子写真記録装置に使用されている一成
分現像装置は周知のことである。このような現像装置は
二成分現像装置に比べてキャリアを使用しないため、現
像に際して潜像担持体（電子写真でいえば感光体）への
キャリア付着がなく、またキャリアの劣化、キャリアと
トナーの混合比について特別な考慮を払う必要がないた
め、現像装置の構成を簡略化できるという利点がある。
そのため近年、一成分現像装置を使用する機器が主流を
占め多くの複写機、レーザビームプリンタ等に採用され
ている。

【０００３】以下、従来の一成分現像装置について図を
参照して説明する。図２は従来の一成分現像装置及び感
光体周辺の側面図、図３は従来の一成分現像装置の分解
斜視図である。図２，図３において１はステンレス等の
金属を基材としてその外周面上にウレタン、シリコン等
の導電性弾性部材（ゴムや発泡体等）で層状に形成され
た抵抗性弾性現像ローラ、２はステンレス等の金属を基
材としてその外周面上にウレタン等の発泡弾性部材で層
状に形成されたトナー補給ローラ、３はシリコンまたは
ウレタン等の導電性部材で形成され、バネ材４によって
現像ローラ１を均一に押圧し、現像ローラ１上のトナー
の量を規制すると共にトナーを摩擦帯電させるドクター
ブレード、５はトナーを収納するトナーホッパー、６は
ワイヤー等により矩形状に屈曲形成され両端を回転自在
に軸支されたアジテータでこのアジテータ６はトナー補
給ローラ２の回転とともに一点鎖線で示した円の軌跡を
描き、トナーホッパー５内に投入されたトナーの凝結を
防ぐために攪拌すると共に、トナーをトナー補給ローラ
２上へ搬送する。７はＰＥＴ等のフィルムからなるリカ
バリーシートで、ケイシング内のトナーが現像装置外へ
流出するのを防いでいる。８はウレタン等の発泡性弾性
部材で構成されたシール部材でケイシングに両面テープ
等の接着部材で固定され、現像ローラ１の弾性部材端面
Ｂと摺動する部分にはＰＥＴ等のフィルム１９が貼られ
ており、現像ローラ１の両端から現像装置外へ流出する
トナーを防止している。９は現像ローラ両端背面シール
でウレタン等の発泡弾性部材で構成され両面テープ等の
接着部材で現像ローラ１の両端部背面側（トナー補給ロ
ーラ２側）から押圧するように固定されている。１０，
１１，１２は各々現像ローラ１、トナー補給ローラ２、
アジテータ６を回転駆動させるための駆動ギア、１３は
駆動ギア１０から駆動ギア１１へ駆動力を伝達するアイ
ドラギアである。１４はアルミ等の金属を基材とし、そ
の外周面上にセレン（Ｓｅ）あるいは有機光導電体（Ｏ
ＰＣ）等の感光性受容層が薄膜上に塗布された感光体ベ
ルトである。感光体ベルト１４は２本の感光体ベルト支
持搬送ローラ１５，１６によって垂直平面を形成するよ
うに調帯支持され、駆動モータ（図示せず）によって矢
印Ａ方向に周回動する。

【０００４】以上のように構成された従来の一成分現像
装置について、以下その動作を説明する。本体の現像器
駆動手段（図示せず）から現像ローラ１へ矢印の方向に
駆動が伝わると駆動ギア１０，１１，１２及びアイドラ
ギア１３によってアジテータ６に回転が伝達され、回転
とともにトナーがトナー補給ローラ２上まで搬送され
る。トナー補給ローラ２上へ搬送されたトナーはトナー
補給ローラ２と現像ローラ１の接触により摩擦帯電さ
れ、現像ローラ１の表面に静電気力によって付着するト
ナーと、トナー補給ローラ２の回転に伴って作用を受け
トナー補給ローラ２上をスラスト方向（長手方向）へ流
れるトナーに分解される。スラスト方向へ流れたトナー
はケイシングの内壁と衝突しトナー補給ローラ２の回転
方向下流にある現像ローラ１の両端部へ運ばれる。現像
ローラ１の両端部へ運ばれたトナーは現像装置外への流
出を防止するために現像ローラ両端背面シール９とシー
ル部材８によりシールされている。一方、現像ローラ１
上に付着したトナー層は現像ローラ１の回転によりこの
現像ローラ１の表面上に担持されながらドクターブレー
ド３との圧接部まで搬送される。搬送されたトナーは現
像ローラ１とドクターブレード３との間で摩擦作用を受
け、更に摩擦帯電量が増加し均一薄層状態を形成する。
ドクターブレード３を通過したトナーは上記摩擦帯電量
を保持したまま薄い層をなして感光体ベルト１４との接
触位置（現像領域）まで搬送される。この接触位置でト
ナー層を感光体ベルト１４に接触させながら現像ローラ
１と感光体ベルト１４との間に電位差を与えると、感光
体ベルト１４上に形成された静電潜像部にトナーが転移
付着し可視像を形成し現像が終了する。また、感光体ベ
ルト１４上に転移付着しなかったトナーは、薄層状態の
ままリカバリーシート７と現像ローラ１との間を通過
し、トナー補給ローラ２によって掻き落とされ再びトナ
ーホッパー内に戻される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記説明した従来例に
おいて、現像ローラ１両端へ搬送されたトナーは現像ロ
ーラ両端背面シール９とシール部材８により現像装置外
へ流出しないように構成されているが、経時的に現像動
作を繰り返すと現像ローラ１の外周に形成されたゴム等
の弾性部材の端面でトナーを掻き出し、現像装置外への
トナー流出を引き起こしていた。

【０００６】また、現像ローラ１の両端部に背面側から
配設した現像ローラ両端背面シール９も現像ローラ１の
外周に形成されたゴム等の弾性部と直接摺擦するため、
現像ローラ両端背面シール９が現像ローラ１外周の弾性
部材表面上に付着しているトナーを掻き落としトナー漏
れを誘発していた。

【０００７】更に、シール部材８を現像ローラ１の外径
と同じ外径に構成し、片面を現像ローラ１の両端部に貼
り付けもう一方の片面にＰＥＴ等のフィルム１９を貼り
ケイシングと摺動させる方法もあるが、この方法ではシ
ール部材８と現像ローラ１の外径が全く同径でなくては
ドクターブレード３で押圧した際にシール部材８と現像
ローラ１の外径差による段差部からトナーが漏れ出した
り、シール部材８の外径の方が大きい場合には感光体ベ
ルト１４と所定の当接ができなくなるため、シール部材
８の外径と現像ローラ１の外径の寸法管理が非常に厳し
く、また組み立ても困難を極めなければならないと言う
問題点を有していた。

【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、外周面上に導電性弾性部材を層状に形成した現像ロ
ーラであってもトナー漏れ防止部材の形状，構成を複雑
にすることなく現像ローラ両端からのトナー漏れを防止
することができる一成分現像装置を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解消するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の一成分現像装置は、外周面上に導電性弾性部
材を層状に形成した現像ローラの両端に摩擦抵抗の少な
い摺動性に優れた摺動部材を具備したものである。

【００１０】

【作用】上記構成により、現像ローラ両端から現像装置
外部へのトナー漏れを防止することができ、本体機内の
トナー飛散による画像劣化を抑制できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一成分現像装置について図を
参照して説明する。図１は本発明の一実施例における一
成分現像装置の分解斜視図である。ここで、本発明の一
成分現像装置及び感光体周辺の側面図は従来の一成分現
像装置及び感光体周辺の側面図と同じであるため省略
し、また図１において従来の一成分現像装置と同じ構成
部材については同じ符号を付与して詳細な説明を省略す
る。

【００１２】図１において、１７はテフロンまたは油脂
等を含有する摩擦抵抗の少ない摺動性に優れたＰＯＭ等
のリング状に形成された摺動部材で、現像ローラ１の両
端部の金属部に圧入もしくは接着されており、現像ロー
ラ１の外周面上に層状に形成された弾性部材の端面と密
着している。摺動部材１７と現像ローラ１との外径差は
現像ローラ１の金属部に摺動部材１７を圧入もしくは接
着後、同時に研磨することにより外径差０．０２以内に
容易に確保することができる。２０はウレタン等の発泡
弾性部材で構成され両面テープ等の接着部材でケイシン
グに固定されているシール部材である。１８は現像ロー
ラ両端背面シールでウレタン等の発泡弾性部材で構成さ
れ両面テープ等の接着部材で摺動部材１７を現像ローラ
１の背面側（トナー補給ローラ２側）から押圧するよう
に固定されている。

【００１３】以上のように構成された本発明の一成分現
像装置について、以下その動作を説明する。本体の現像
器駆動手段（図示せず）から現像ローラ１へ矢印の方向
に駆動が伝わると駆動ギア１０，１１，１２及びアイド
ラギア１３によってアジテータ６に回転が伝達され、回
転とともにトナーがトナー補給ローラ２上まで搬送され
る。トナー補給ローラ２上へ搬送されたトナーはトナー
補給ローラ２と現像ローラ１の接触により摩擦帯電さ
れ、現像ローラ１の表面に静電気力によって付着するト
ナーとトナー補給ローラ２の回転に伴って作用を受け、
トナー補給ローラ２上をスラスト方向（長手方向）へ流
れるトナーに分解される。スラスト方向へ流れたトナー
はケイシングの内壁と衝突しトナー補給ローラ２の回転
方向下流にある現像ローラ１の両端部へ運ばれる。現像
ローラ１の両端部へ運ばれたトナーは現像装置外への流
出を防止するために現像ローラ両端背面シール１８とシ
ール部材２０によりシールされている。一方、現像ロー
ラ１上に付着したトナー層は現像ローラ１の回転により
この現像ローラ１の表面上に担持されながらドクターブ
レード３との圧接部まで搬送される。搬送されたトナー
は現像ローラ１とドクターブレード３との間で摩擦作用
を受け、更に摩擦帯電量が増加し均一薄層状態を形成す
る。ドクターブレード３を通過したトナーは上記摩擦帯
電量を保持したまま薄い層をなして感光体ベルト１４と
の接触位置（現像領域）まで搬送される。この接触位置
でトナー層を感光体ベルト１４に接触させながら現像ロ
ーラ１と感光体ベルト１４との間に電位差を与えると、
感光体ベルト１４上に形成された静電潜像部にトナーが
転移付着し可視像を形成し現像が終了する。また、感光
体ベルト１４上に転移付着しなかったトナーは、薄層状
態のままリカバリーシート７と現像ローラ１との間を通
過し、トナー補給ローラ２によって掻き落とされ再びト
ナーホッパー５内に戻される。

【００１４】図１において、現像ローラ１の外周に形成
された弾性部材（ゴム等）の両端面は直接シール部材２
０とは接触せず、現像ローラ１の両端に圧入若しくは接
着した摺動部材１７がシール部材２０と摺擦するが、こ
の摺動部材１７は摩擦抵抗が少ないためトナーの掻き出
し作用も少なく、現像ローラ１の両端面弾性部材が誘発
していたトナーの掻き出し作用は防止できる。また、図
３の従来例で必要としていたフィルム１９も不要とな
る。更に、現像ローラ両端背面シール１８と現像ローラ
１の外周に形成された弾性部材も直接摺擦することがな
いため、この部分で発生していたトナー漏れも防止する
ことができる。

【００１５】この摺動部材１７を現像ローラ１へ圧入ま
たは接着する本発明は感光体１４をベルト状に構成し、
現像ローラ１を感光体１４に所定の食い込みをもって当
接させるシステムでは摺動部材１７による感光体への損
傷が殆どないため非常に効果的である。実験では感光体
ベルト１４の寿命である６０，０００枚を十分に越える
１００，０００枚の印字疲労試験でも亀裂や感光層の剥
がれもなく良好な挙動を示した。また、ドラム状の感光
体でも現像ローラ１と感光体のギャップを十分に管理す
れば同様の効果が得られる。

【００１６】更に、本発明の摺動部材１７はテフロン含
有のＰＯＭ材を使用したが摩擦抵抗の少ない摺動材であ
れば何ら限定するものではない。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、外周にゴ
ム等の弾性部材を形成した現像ローラであっても両端に
摩擦抵抗の少ない摺動性に優れた部材を具備することに
より、現像ローラ両端から現像装置外部へのトナー漏れ
を防止することができ、本体機内のトナー飛散による画
像劣化を低コストで抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における一成分現像装置の分
解斜視図

【図２】従来の一成分現像装置及び感光体周辺の側面図

【図３】従来の一成分現像装置の分解斜視図

【符号の説明】

１ 現像ローラ ２ トナー補給ローラ ３ ドクターブレード ４ バネ材 ５ トナーホッパー ６ アジテータ ７ リカバリーシート ８ シール部材 ９ 現像ローラ両端背面シール １０ 駆動ギア １１ 駆動ギア １２ 駆動ギア １３ アイドラギア １４ 感光体ベルト １５ 感光体ベルト支持搬送ローラ １６ 感光体ベルト支持搬送ローラ １７ 摺動部材 １８ 現像ローラ両端背面シール １９ フィルム ２０ シール部材 Ｂ 現像ローラ弾性部端面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 勝間田 芳和 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 岸山 信雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 志水 忠文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 瀬口 和宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属基材の外周に導電性で弾性を有する材
   料にてロール状に形成し表面にトナーを担持して回転す
   る現像ローラと、前記現像ローラに当接し前記現像ロー
   ラ上のトナーを帯電させトナーの層厚を規制するドクタ
   ーブレードと、前記現像ローラにトナーを補給するトナ
   ー補給ローラと、トナーを収納するトナーホッパーを有
   し、前記現像ローラの両端部に摩擦抵抗の少ない摺動部
   材を配設したことを特徴とする一成分現像装置。
2. 【請求項２】前記摺動部材は前記現像ローラの金属基材
   に圧入もしくは接着して設けられたことを特徴とする請
   求項１記載の一成分現像装置。
3. 【請求項３】前記摺動部材は前記現像ローラの弾性を有
   する材料に密着して設けられたことを特徴とする請求項
   １記載の一成分現像装置。
4. 【請求項４】前記摺動部材と前記現像ローラの弾性を有
   する材料を同時研磨したことを特徴とする請求項１記載
   の一成分現像装置。