JPH10133468A

JPH10133468A - 現像器

Info

Publication number: JPH10133468A
Application number: JP28533396A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiko Miyaoka; 光彦宮岡; Naohiro Okada; 直浩岡田
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 1996-10-28
Filing date: 1996-10-28
Publication date: 1998-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の非磁性一成分トナーを用いる現像器の
トナー供給ローラは、トナー供給不良、トナー帯電不
良、供給ローラと現像ローラとの摩擦回転に基づくスト
レスによるトナーコーティング剤の剥がれ、両ローラの
回転トルクが過大である等の問題点があった。【解決手段】供給ローラ４２の表面を短繊維から成る
植毛体４２ａで形成することにより、トナーの保持力を
弱くして目詰まりによる供給不良等、上記問題点の解消
を図った。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真式画像記
録装置に用いられる現像器であって、更に詳しくは非磁
性一成分トナーを用いる現像器に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記非磁性一成分トナーを用いる現像器
は、トナーを貯留する現像器本体内に供給ローラ及びこ
れに接する現像ローラを配し、供給ローラ及び現像ロー
ラの回転によってトナーを現像ローラに周接して回転す
る感光体ドラムに向け搬送しながらトナーを帯電するシ
ステムがとられる。上記供給ローラは、トナーの供給・
搬送性及び帯電性を考慮して、導電性の発泡体（例え
ば、ウレタン発泡体）で表面が覆われたものが用いられ
る。また、トナーとしては、着色剤としてカーボンを含
む非磁性樹脂粉末の表面に外添剤としてシリカ粉末がコ
ーティングされたものが用いられる。このシリカ粉末は
帯電性を高める為に使用されるものである。更に、現像
ローラとしては、導電性のブタジエンアクリロニトリル
ゴム（ＮＢＲ）、シリコンゴム、ウレタンゴム等で被覆
されたものが使用される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような現像シス
テムにおける供給ローラは、上記発泡体の気泡内にトナ
ーを充填して供給・搬送せんとするものであるが、気泡
でのトナー保持力が強い為に、使用と共に気泡がトナー
で目詰まりしてしまい、トナーの供給不良を起こすこと
がある。また、供給ローラと現像ローラとは互いに圧接
し、しかも両ローラは同方向（圧接面では互いに反方
向）に回転するため、圧接部のストレスがトナー粒子に
加わり、トナー表面のシリカ粉末が剥がれ、これにより
帯電不良を生じて画像の“かぶり”や濃度不良を起こす
ことになる。しかも剥がれて遊離したシリカ粉末が、現
像ローラに当接するトナー規制用ブレードに付着し易
く、これによりて感光体ドラムに供給されるトナー層膜
が不均一となりこれも画品質の低下を招く原因ともな
る。更に、供給ローラと現像ローラとは互いに圧接状態
で且つ上記のようにカウンター回転をするから、これら
の回転トルクが大きく、過大な駆動モータを必要とす
る。

【０００４】本発明は上記に鑑みなされたものであり、
トナーの目詰まりがなく、トナーにストレスをかけず、
また回転トルクの小さな駆動を可能とする新規な現像器
を提供せんとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の現像器は、請求項１の発明では、上記供
給ローラの表面が導電性短繊維の植毛体から成ることを
特徴とする。これにより、トナーは繊維間に付着して現
像ローラに供給されるが、繊維間のトナー保持力は弱い
ので長く使用しても上記のような目詰まりを起こすこと
がない。請求項２の発明では、供給ローラと現像ローラ
とは弾接し、互いに同方向（弾接部では互いに反方向）
に回転することを特徴とする。両ローラは互いに弾接す
るが、この弾力は植毛体の弾性（各繊維の所謂“腰”の
強さ）の範囲内であり、従ってトナーにストレスがかか
ることがなく、また両ローラの回転トルクが過大となる
こともない。請求項３の発明では、上記現像ローラのト
ナー供給方向上流側に導電性のトナー規制用ブレードが
当接されていることを特徴とする。供給ローラから供給
されたトナーは現像ローラの表面に付着して感光体ドラ
ム側に搬送されるが、途中のトナー規制用ブレードによ
ってトナー層が規制され、均一な層厚で感光体ドラム表
面に供給される。請求項４の発明では、上記供給ドラム
の植毛体の繊維長さが０．５〜２．００ｍｍであること
を特徴とする。０．５ｍｍ未満の場合、繊維間の空間が
小さくなって実質的にトナーの供給量が少なくなる。ま
た、２．００ｍｍを越えると、現像ローラとの弾接部で
各繊維が倒れてしまい、帯電不良となると共に倒れた繊
維間にトナーが滞留し供給不良を引き起こす。請求項５
の発明では、現像ローラ、供給ローラ及びトナー規制用
ブレードにはバイアス電圧が印加されることを特徴とす
る。現像ローラと供給ローラの回転に伴う摩擦と、これ
らバイアス電圧とが相まって、供給・搬送時のトナーが
効率的に帯電される。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は本発明の現像器が採
用された画像記録装置の概略縦断面図、図２は同現像器
の内部を表す拡大縦断面図である。

【０００７】図において、１は感光体ドラムであり、こ
のドラム１の周囲に回転方向（矢視Ａ）に沿って帯電器
２、光書込ユニット（ＬＥＤヘッドアレイ）３、現像器
ユニット４、転写器５が順に配設されている。感光体ド
ラム１と帯電器２とはドラムユニット１０としてユニッ
ト化され、上記現像器ユニット４及び該ドラムユニット
１０はそれぞれ個別に装置上方に取り外し可能とされて
いる。ドラムユニット１０の下流側には、用紙に転写さ
れたトナー像を定着する為の定着ユニット６が配設さ
れ、該定着ユニット６は互いに圧接された加熱ローラ６
１と加圧ローラ６２とから成る。ドラムユニット１０の
上流側には、用紙搬送ローラ７１，７２、ピックアップ
ローラ７３及び給紙カセット７４から構成される記録用
紙供給・搬送系７が設けられている。上記帯電器２は軸
の回りに多数の導電性刷毛体が植設されたブラシローラ
式帯電器であり、該帯電器２にはバイアス電圧が印加さ
れ、回転しながら感光体ドラム１の周面を均一に約−７
５０Ｖに帯電する。転写器５は導電性発泡体（望ましく
はウレタン樹脂の発泡体）で構成され、該転写器５には
定電流のバイアス電圧（５００〜２ＫＶ）が印加され
る。

【０００８】現像器ユニット４は、非磁性一成分トナー
４０を貯留する容器本体４１と、該本体４１の下部に配
された供給ローラ４２と、該供給ローラ４２と感光体ド
ラム１との間に互いに転接するよう配設された現像ロー
ラ４３と、貯留トナー内に設けられトナーを攪拌する攪
拌体４４と、上記現像ローラ４３のトナー搬送方向下流
側周面に弾接されたトナー規制用ブレード４５とから成
る。現像ローラ４３は、金属製（ステンレス等）の軸４
３ａと、該軸４３ａの周面に被覆された導電性のＮＢＲ
層４３ｂとより成り、ＮＢＲ層４３ｂの表面は平滑に仕
上げされている。該軸４３ａは現像器ユニット４外の駆
動源（不図示）から動力を得て矢視Ｂ方向に回転する。
この現像ローラ４３にはバイアス電圧（−３００〜−４
００Ｖ、望ましくは−３５０Ｖ）が印加される。尚、Ｎ
ＢＲに代え、導電性のシリコンゴム、ウレタンゴム等も
使用可能である。トナー規制用ブレード４５は、現像ロ
ーラ４３表面に付着したトナーの層厚を均一にする為の
ものであり、弾性を有する導電性の樹脂シート、望まし
くはウレタン樹脂シート或いはステンレス製板材からな
る。このブレード４５にはバイアス電圧（−６００〜−
７００Ｖ、望ましくは−６５０Ｖ前後）が引加される。

【０００９】供給ローラ４２は、金属製（ステンレス
等）の軸４２ａと、該軸４２ａの周体に貼り付けられた
多数の導電性短繊維を有する植毛体４２ｂとから成り、
該軸４２ａは現像器ユニット４外の駆動源（不図示）か
ら動力を得て矢視Ｃ方向に回転する。該供給ローラ４２
にはバイアス電圧（−６００〜−７００Ｖ、望ましくは
−６５０Ｖ前後）が引加される。現像ローラ４３と供給
ローラ４２との軸芯間距離はそれぞれのローラ半径の合
計より若干小さく設定されており、これにより両ローラ
の当接部は圧接関係となる。尚、両ローラ４２，４３の
オーバラップ部（両ローラの軸芯間距離より小さい分）
の長さは０．５〜１．００ｍｍが好適とされる。即ち、
０．５ｍｍ未満の場合、トナーの供給不足や帯電不足を
生じる。また、１．００ｍｍを越えると両ローラ４２，
４３の回転トルクが大となる。この圧接関係及び上記矢
視Ｂ，Ｃの回転方向による両ローラ４２，４３の摩擦作
用と各ローラ４２，４３に引加されたバイアス電圧とが
相まって両ローラ４２，４３付近にあるトナーが帯電す
る。そして、供給ローラ４３のＣ方向への回転により、
植毛体４２ｂの繊維間に付着したトナーが現像ローラ４
３側に移送され、その圧接部では両ローラ４２，４３の
電位差でトナーは現像ローラ４３に移行しその表面に付
着する。現像ローラ４３の表面に付着したトナーは、該
ローラ４３のＢ方向への回転によりドラム１側に搬送さ
れる。途中、略−６５０Ｖに引加された規制ブレード４
５によりその層厚が均一にされる。

【００１０】次に、上記構成装置における画像形成プロ
セスについて簡単に説明する。感光体ドラム１が矢視Ａ
方向に回転し、帯電器２によりドラム１の表面が略−７
５０Ｖに均一に帯電される。その後ＬＥＤヘッドアレイ
３により画情報に基づいてドラム１の表面に光照射がな
される。ドラム１の表面はアースされた光導電体よりな
るから、光の照射された部位、即ち画情報の黒に対応す
る部分の電位が−５０Ｖ程度になり、光の照射部位と非
照射部位（画情報の白に対応する部分）とで電位差が生
じ、これによりドラム１のＬＥＤヘッドアレイ３下流側
表面には画情報に対応する静電潜像が形成される。

【００１１】上記静電潜像が現像器４に至り、現像ロー
ラ４３の表面に付着し略−６５０Ｖに帯電したトナーと
接すると、光の照射部位との電位差によりトナーはドラ
ム１表面の光照射部位に吸引され、ドラム１表面にはト
ナー像が形成される（反転現像）。このトナー像はドラ
ム１の回転によりドラム１と転写器５との転接部に達す
るが、この転接部には、ドラム１の回転に同期して、前
記ピックアップローラ７３により給紙カセット７４から
１枚ずつ繰り出された記録用紙が搬送ローラ７２，７１
を経て導入される。転写器５には５００〜２ＫＶのバイ
アス電圧が印加されているから、ドラム１表面のトナー
像は転写器５に吸引され記録紙に付着転写される。トナ
ー像が転写された用紙はドラム１及び転写器５の回転に
より更に搬送され、定着ユニット６に向かう。

【００１２】トナー像が転写された記録用紙は、定着ユ
ニット６に至り、加熱ローラ６１と加圧ローラ６２との
圧接部に導入される。ここでトナーの樹脂成分が、両ロ
ーラ６１，６２の加熱・加圧作用により溶融し用紙に融
着して永久像が形成され、装置外に用紙が排出される。
トナー像が用紙に転写された後のドラム１表面は、転写
器５の作用によりプラス帯電されると共に、若干の未転
写トナーが残る。ドラム１はその後も回転を続け、帯電
器２により上記と同様にその表面が均一に帯電され、そ
の後のプロセスが繰り返される。一方、ドラム１の表面
に残った未転写トナーは、帯電器２の作用によりかき乱
されてドラム１の表面で分散されると共に略−７５０Ｖ
に帯電される。このように残存トナーは分散されるから
次工程の光照射に悪影響を及ぼさず、現像器ユニット４
に至り、現像ローラ４３との電位差により現像ローラ４
３に吸引されて現像器本体４０内に回収される。従っ
て、トナーの無駄がなく全て現像に使用されることにな
る。

【００１３】尚、上記実施例では、帯電器２としてロー
ラ式ブラシ帯電器を採用した例を述べたが、ドラム１の
表面に弾接する非回転のブラシ帯電器も使用可能であ
る。また、帯電器２及び転写器５としてコロナ放電器も
使用することが出来る。更に、本発明の現像器が適用さ
れる画像記録装置は、各種プリンター、複写器及びファ
クシミリの記録部に好ましく採用されるものである。

【００１４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、供給ロー
ラの表面には導電性短繊維から成る植毛体が貼着されて
いるから、繊維間にトナーを保留するがその保持力は発
泡体の気泡部ほど保持力が強くなく、従って目詰まりに
よる供給不良を起こすことがない。また、植毛体の軟弾
性により現像ローラとのカウンター回転によるストレス
がトナーにかからず、トナー表面を覆うシリカ粉が剥が
れることがないから、従来のような帯電不良や、画像の
“かぶり”及び濃度不良を起こすこともない。しかも、
剥がれたシリカ粉のトナー規制用ブレードへの付着によ
る不具合を生じる懸念もない。更に、供給ローラと現像
ローラとの弾接部位には軟弾性の植毛体が存在すること
になるから、両ローラの回転トルクが小さくなり、これ
らの駆動用モータとして従来より低出力のものが使用可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像器が採用された画像記録装置の概
略縦断面図である。本発明の感光ドラム装置が用いられ
た画像形成装置の概略縦断面図である。

【図２】同現像器の内部を表す拡大縦断面図である。

【符号の説明】

１感光体ドラム２帯電器３光書込ユニット４現像器ユニット４１容器本体４２供給ローラ４３現像ローラ５転写器６定着ユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性一成分トナーを貯留する現像器本
体内で、供給ローラ及び感光体ドラムに周接する導電性
の現像ローラを介しトナーを帯電して該ドラム表面に供
給する現像器であって、上記供給ローラの表面が導電性
短繊維の植毛体から成ることを特徴とする現像器。
【請求項２】上記現像ローラは感光体ドラムに対し反
方向に回転し、上記供給ローラは現像ローラに対し弾接
状態で同方向に回転するものである請求項１記載の現像
器。
【請求項３】上記現像ローラのトナー供給方向上流側
に導電性のトナー規制用ブレードが当接されている請求
項１又は２記載の現像器。
【請求項４】上記供給ドラムの植毛体の繊維長さが
０．５〜２．００ｍｍである請求項１，２又は３記載の
現像器。
【請求項５】現像ローラ、供給ローラ及びトナー規制
用ブレードにはバイアス電圧が印加される請求項１，
２，３又は４記載の現像器。