JPH1138747A - 現像装置およびトナー担持体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好に帯電されたトナーを担持し得るトナー
担持体、および、このトナー担持体を備える、現像装置
を提供すること。 【解決手段】 潜像担持体としての感光ドラム２５に対
向して回転する、トナー担持体としての現像ローラ２６
において、現像ローラ２６がもつ弾性ロール３８の少な
くとも表面部に、ポリイミド粒子を含有させた。現像ロ
ーラ２６上において、良好に帯電されたトナーを担持す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現像装置、詳しく
は、複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等の画像形
成装置に備えられる現像装置、および、この現像装置に
備えられるトナー担持体に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の、複写機、レーザプリンタ、フ
ァクシミリ等の画像形成装置に備えられる現像装置は、
静電潜像が形成される感光体ドラムと、トナーを担持し
て、感光体ドラムにトナーを供給する現像ローラと、こ
の現像ローラにトナーを供給するための供給ローラとを
備えている。感光体ドラムの表面は、帯電器により帯電
されるとともに、レーザ発光装置によって、所定の画像
データに基づくレーザビームが、高速走査によりその表
面に照射されて、静電潜像が形成される。また、現像ロ
ーラは、感光体ドラムと接触されるように配置され、か
つ、担持されるトナーが現像ローラ上から静電潜像に向
かうような一定電圧のバイアス電圧が印加されている。
また、供給ローラは、発泡体からなり、この発泡体があ
る程度圧縮されるような状態で、現像ローラと接触され
るように配置されている。そして、トナーボックスに収
容されるトナーは、供給ローラの回転により、現像ロー
ラに送られ、供給ローラと現像ローラとの間で、これら
ローラと接触され、帯電される。現像ローラ上に供給さ
れたトナーは、現像ローラの側方に配置されるブレード
等により、現像ローラの表面上に薄層状に担持される。
そして、現像ローラの回転により、この帯電されたトナ
ーが感光体ドラムに接触するときに、感光体ドラム上に
形成された静電潜像に付着され、トナーの現像が行なわ
れる。感光体ドラム上に付着されたトナーは、次に用紙
に転写されて、所定の印字が達成される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような現
像装置において、トナーの現像が良好に行なわれるため
には、良好に帯電されたトナーが現像ローラ上に担持さ
れていることが必要である。帯電不良のトナーが現像ロ
ーラ上にあると、トナーが現像されるときに、静電潜像
により形成される画像以外のところに、この帯電不良の
トナーが付着して、現像不良を生じることがある。よっ
て、帯電特性の良好な現像ローラの使用が望まれてい
る。

【０００４】本発明の目的は、上記した問題点を解決す
るためになされたものであり、良好に帯電されたトナー
を担持し得るトナー担持体、および、このトナー担持体
を備える、現像装置を提供することにある。

【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、請求項１に記載の発明は、トナー担持体によって、
静電潜像が形成される潜像担持体にトナーが供給される
現像装置において、前記トナー担持体は、前記潜像担持
体に対向して回転する弾性ロールをもち、前記弾性ロー
ルの少なくとも表面部に、ポリイミド粒子が含有されて
いることを特徴としている。弾性ロールの少なくとも表
面部に、ポリイミド粒子を含有させることで、トナーの
帯電性を向上させることができる。そのため、トナー担
持体上において、良好に帯電されたトナーを担持させる
ことができる。よって、帯電不良のトナーを低減でき
て、トナーの現像不良を生じにくくすることができる。
さらに、ポリイミド粒子を含有させることで、弾性ロー
ルにおける耐磨耗性を向上させることができる。そのた
め、トナーを良好に帯電させ得る状態を長期に亘り保つ
ことができる。

【０００６】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、前記弾性ロールの表面部には、
ポリイミド粒子を含有するコート層が形成されているこ
とを特徴としている。弾性ロールの表面部に、ポリイミ
ド粒子を含有するコート層を形成することで、簡易かつ
確実に、表面部にポリイミド粒子を含有させることがで
きる。

【０００７】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、前記ポリイミド粒子が、前記弾
性ロール中に分散されていることを特徴としている。弾
性ロール中にポリイミド粒子を分散させることにより、
長期の使用により表面部が磨耗しても、ポリイミド粒子
が存在しなくなるということがなく、弾性ロールの耐久
性を向上させることができる。

【０００８】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
ないし３のいずれかに記載の発明において、前記弾性ロ
ールが、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ニトリルブタ
ジエンゴムのいずれかからなることを特徴としている。
弾性ロールを、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ニトリ
ルブタジエンゴムのいずれかにより構成すると、弾性ロ
ールの耐磨耗性、耐熱性が向上するため、トナーの良好
な帯電性を確保できながら、耐磨耗性、耐熱性に優れた
弾性ロールを得ることができる。

【０００９】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
ないし４のいずれかに記載の発明において、前記ポリイ
ミド粒子の粒径が、１０μｍ以下であることを特徴とし
ている。ポリイミド粒子の粒径が、１０μｍを超える
と、トナーの粒径よりも大きくなる場合があり、静電潜
像が形成される潜像担持体に傷を付けてしまうことがあ
る。そのため、粒径が１０μｍ以下のポリイミド粒子を
用いることで、潜像担持体に傷を付けることのない、ト
ナーを良好に帯電させることができる弾性ロールを得る
ことができる。

【００１０】また、請求項６に記載の発明は、静電潜像
が形成される潜像担持体にトナーを供給するためのトナ
ー担持体であって、前記トナー担持体は、前記潜像担持
体に対向して回転する弾性ロールをもち、前記弾性ロー
ルの少なくとも表面部に、ポリイミド粒子が含有されて
いることを特徴としている。弾性ロールの少なくとも表
面部に、ポリイミド粒子を含有させることで、トナーの
帯電性を向上させることができる。そのため、トナー担
持体上において、良好に帯電されたトナーを担持させる
ことができる。よって、帯電不良のトナーを低減でき
て、トナーの現像不良を生じにくくすることができる。
さらに、ポリイミド粒子を含有させることで、弾性ロー
ルにおける耐磨耗性を向上させることができる。そのた
め、トナーを良好に帯電させ得る状態を長期に亘り保つ
ことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の現像装置を備え
る、レーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図で
ある。図１において、レーザプリンタ１は、本体ケース
２、本体ケース２の後部上方側に設けられた第１給紙ト
レイ３、第２給紙トレイ４、本体ケース２内に設けられ
た用紙搬送機構５、スキャナユニット６、現像装置とし
てのプロセスユニット７、定着ユニット８等を備えてお
り、スキャナユニット６、プロセスユニット７および定
着ユニット８で、用紙の印字を行なう印字部を構成して
いる。また、本体ケース２の前部上方側には、印字部の
上面側を開放可能なトップカバー１０、および、閉位置
と開位置とに開閉可能であり、開位置にて印字後の用紙
１４を受ける排紙トレイ１１が設けられている。

【００１２】第１給紙トレイ３および第２給紙トレイ４
は、本体ケース２に脱着自在に取付け可能であって、用
紙１４を積層状にセットすることができ、積層された用
紙１４を１枚ずつ給紙するためのピックアップローラ９
をそれぞれ備えている。用紙搬送機構５は、第１給紙ト
レイ３および第２給紙トレイ４から択一的に給紙された
用紙１４をプロセスユニット７へ搬送するためのもので
あり、第１給紙トレイ３の下端側に設けられた１対の送
りローラ１２と、第２給紙トレイ４の下端側に設けられ
た１対のレジストローラ１３とを有している。

【００１３】第１給紙トレイ３からピックアップローラ
９により給紙される用紙１４は、１対の送りローラ１２
により、１対のレジストローラ１３に送られ、所定のレ
ジスト後に、レジストローラ１３の駆動により、プロセ
スユニット７へ搬送される。また、第２給紙トレイ４か
らピックアップローラ９により給紙される用紙１４は、
所定のレジスト後に、レジストローラ１３の駆動によ
り、プロセスユニット７へ搬送される。

【００１４】スキャナユニット６は、プロセスユニット
７の下側に配設され、レーザ発光部（図示せず。）、ポ
リゴンミラー２０、反射鏡２１および２３、およびレン
ズ２２等を有している。そして、レーザ発光部からの発
光される所定の画像データに基づくレーザビームを、鎖
線で示すように、ポリゴンミラー２０、反射鏡２１、レ
ンズ２２および反射鏡２３の順に通過あるいは反射させ
て、後述するプロセスユニット７の感光ドラム２５の表
面上に高速走査にて照射している。

【００１５】図２は、現像装置としてのプロセスユニッ
ト７を拡大して示す側断面図である。次に、図２に基づ
いてプロセスユニット７を説明する。図２において、プ
ロセスユニット７は、ケーシング２４内に、潜像担持体
としての感光ドラム２５、トナー担持体としての現像ロ
ーラ２６、供給ローラ２７、スコロトロン型帯電器２
８、転写ローラ２９、クリーニングローラ３０およびト
ナーボックス３１等を収容しており、本体ケース２内の
所定部位に脱着可能なカートリッジ構造になっている。
そして、このプロセスユニット７を本体ケース２から取
り外した状態において、トナーボックス３１にトナーカ
ートリッジ３２を装着することにより、トナーを供給で
きるようになっている。トナーカートリッジ３２内のト
ナーは、攪拌体３４により攪拌されて、トナーボックス
３１の側部に開口されたトナー供給口３３から放出され
る。なお、ここで使用されるトナーは、非磁性１成分ト
ナーである。トナー供給口３３の側方位置には、供給ロ
ーラ２７が回転可能に配設されており、また、この供給
ローラ２７に対向して、現像ローラ２６が回転可能に配
設されている。供給ローラ２７は、各種鋼材から形成さ
れる金属製のローラ軸体３５と、このローラ軸体３５の
周囲を被覆する弾性ロール３６とをもち、弾性ロール３
６は、導電性の発泡体により形成されている。また、現
像ローラ２６は、各種鋼材から形成される金属製のロー
ラ軸体３７と、このローラ軸体３７の周囲を被覆する弾
性ロール３８とをもち、弾性ロール３８は、前述した導
電性の発泡体よりも硬い導電性ゴム体により形成されて
いる。そして供給ローラ２７の弾性ロール３６は、ある
程度圧縮された状態で、現像ローラ２６の弾性ロール３
８に当接されている。

【００１６】一方、感光ドラム２５は、現像ローラ２６
の側方位置において、現像ローラ２６に対向状に接触さ
れ、回転可能に配設されている。また、感光ドラム２５
の表面における現像ローラ２６と接触される部位におい
ては、スコロトロン型帯電器２８により、帯電されてい
るとともに、前述したスキャナユニット６からのレーザ
ービームの高速走査により露光され、所定の画像データ
に基づく静電潜像が形成されている。

【００１７】そして、トナー供給口３３から放出される
トナーは、供給ローラ２７の回転により、現像ローラ２
６に供給され、現像ローラ２６の側方に配設されるブレ
ード３９により、現像ローラ２６の弾性ロール３８上に
一定厚さの薄層として担持される。現像ローラ２６に供
給されるトナーは、このとき、供給ローラ２７の弾性ロ
ール３６と現像ローラ２６の弾性ロール３８との間で、
これら弾性ロール３６および３８と接触され、摩擦によ
り帯電される。また、現像ローラ２６の軸体３７には、
図示しない定電圧直流電源装置により、担持されるトナ
ーが現像ローラ２６の弾性ロール３８上から、感光ドラ
ム２５上の静電潜像に向かうような一定電圧のバイアス
電圧が印加されている。そして、現像ローラ２６の回転
により、現像ローラ２６の弾性ロール３８上に担持され
ているトナーが感光ドラム２５に接触するときに、この
トナーが、感光ドラム２５の表面上に形成される静電潜
像に付着することによって、トナーの現像が行なわれて
いる。感光ドラム２５の側方には、この感光ドラム２５
に対向する転写ローラ２９が配設されており、静電潜像
に付着したトナーは、用紙１４が感光ドラム２５と転写
ローラ２８との間を通る間に用紙１４に転写され、その
用紙１４は、定着ユニット８内に送られて定着される。

【００１８】なお、感光ドラム２５の表面に残ったトナ
ーは、クリーニングローラ３０で一時的に回収された
後、所定のタイミングで感光ドラム２５を介して、現像
ローラ２６により回収される。また、トナーボックス３
１のトナー供給口３３の近傍位置には、２つのオーガ部
材４０および４１が回転可能に配設されており、各オー
ガ部材４０および４１が、トナー供給口３３から放出さ
れたトナーをケーシング２４内で均一に分散させるよう
にしている。

【００１９】定着ユニット８は、図１に示すように、用
紙１４に転写されたトナーを熱定着させるものであり、
加熱ローラ４２、加熱ローラ４２に押圧される押圧ロー
ラ４３、および、これら各ローラ４２および４３の下流
側に設けられ、用紙１４を本体ケース２の外部へ排出す
るための１対の排出ローラ４４を備え、加熱ローラ４２
および押圧ローラ４３により、転写されたトナーを熱定
着させた後、排出ローラ４４により排紙トレイ１１上に
排出するようにしている。

【００２０】このような構成において、本実施形態で
は、現像ローラ２６の弾性ロール３８を、シリコーンゴ
ム、ウレタンゴム、ニトリルブタジエンゴムのいずれか
から構成しており、また、弾性ロール３８の少なくとも
表面部に、ポリイミド粒子を含有させている。弾性ロー
ル３８の少なくとも表面部に、ポリイミド粒子を含有さ
せるには、弾性ロール３８の表面部に、ポリイミド粒子
を含有するコート層を形成してもよく、また、ポリイミ
ド粒子を、弾性ロール３８中に分散させてもよい。弾性
ロール３８の表面部に、ポリイミド粒子を含有するコー
ト層を形成する場合には、たとえば、予め成形された弾
性ロール３８の表面部に、ポリイミド粒子を含有させた
公知のコート材を塗布し、硬化させることに形成するこ
とができる。弾性ロール３８の表面部に、ポリイミド粒
子を含有するコート層を形成することで、簡易かつ確実
に、表面部にポリイミド粒子を含有させることができ
る。また、弾性ロール３８中にポリイミド粒子を分散さ
せる場合には、弾性ロール３８を成形する成形原料とと
もに、ポリイミド粒子を混練等により均一に配合し、成
形することにより分散させる。弾性ロール３８中にポリ
イミド粒子を分散させることにより、長期の使用により
表面部が磨耗しても、ポリイミド粒子が存在しなくなる
ということがなく、弾性ロール３８の耐久性を向上させ
ることができる。また、含有させるポリイミド粒子の粒
径としては、１０μｍ以下であることが好ましい。ポリ
イミド粒子の粒径が、１０μｍを超えると、トナーの粒
径よりも大きくなる場合があり、感光ドラム２５に傷を
付けてしまうことがある。そのため、粒径が１０μｍ以
下のポリイミド粒子を用いて、感光ドラム２５に傷を付
けることがないようにしている。

【００２１】このように、現像ローラ２６の弾性ロール
３８にポリイミド粒子を含有させることで、トナーの帯
電性を向上させることができる。そのため、現像ローラ
２６の弾性ロール３８上において、良好に帯電したトナ
ーを担持できる。よって、帯電不良のトナーを低減でき
て、トナーの現像不良を生じにくくすることができる。
また、現像ローラ２６の弾性ロール３８にポリイミド粒
子を含有させることで、弾性ロール３８における耐磨耗
性を向上させることができる。そのため、トナーを良好
に帯電させ得る状態を長期に亘り保つことができる。し
たがって、現像不良が生じにくく、かつ耐久性に優れる
プロセスユニット７を得ることができる。

【００２２】また、現像ローラ２６の弾性ロール３８
を、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ニトリルブタジエ
ンゴムのいずれかから構成すると、弾性ロール３８の耐
磨耗性、耐熱性を向上させることができる。そのため、
トナーの良好な帯電性を確保できながら、耐磨耗性、耐
熱性に優れた弾性ロール３８を得ることができ、現像不
良が生じにくく、かつより耐久性に優れたプロセスユニ
ット７を得ることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１に記載の発
明によれば、トナーを良好に帯電させることができ、か
つその状態を長期に亘り保つことができるトナー担持体
を備えているので、現像不良が生じにくく、かつ耐久性
に優れた現像装置を得ることができる。

【００２４】請求項２に記載の発明によれば、簡易かつ
確実に、弾性ロールの表面部にポリイミド粒子を含有さ
せることができるので、現像不良が生じにくく、かつ耐
久性に優れた現像装置を、簡易な構成により得ることが
できる。請求項３に記載の発明によれば、弾性ロールの
耐久性を向上させることができるので、現像不良が生じ
にくく、かつより耐久性に優れた現像装置を得ることが
できる。

【００２５】請求項４に記載の発明によれば、トナーの
良好な帯電性を確保できながら、耐磨耗性、耐熱性に優
れたトナー担持体を備えることができるので、現像不良
が生じにくく、かつより耐久性に優れた現像装置を得る
ことができる。請求項５に記載の発明によれば、潜像担
持体に傷を付けることなく、トナーを良好に帯電させる
ことができるトナー担持体を備えることができるので、
現像不良が生じにくく、かつ一層耐久性に優れた現像装
置を得ることができる。

【００２６】請求項６に記載の発明によれば、トナーを
良好に帯電させることができ、かつその状態を長期に亘
り保つことができるトナー担持体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置を備える、レーザプリンタの
一実施形態を示す要部側断面図である。

【図２】プロセスユニットを拡大して示す側断面図であ
る。

【符号の説明】

７ プロセスユニット ２５ 感光ドラム ２６ 現像ローラ ３８ 弾性ロール

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー担持体によって、静電潜像が形成
   される潜像担持体にトナーが供給される現像装置におい
   て、 前記トナー担持体は、前記潜像担持体に対向して回転す
   る弾性ロールをもち、前記弾性ロールの少なくとも表面
   部に、ポリイミド粒子が含有されていることを特徴とす
   る、現像装置。
2. 【請求項２】 前記弾性ロールの表面部には、ポリイミ
   ド粒子を含有するコート層が形成されている、請求項１
   に記載の現像装置。
3. 【請求項３】 前記ポリイミド粒子は、前記弾性ロール
   中に分散されている、請求項１に記載の現像装置。
4. 【請求項４】 前記弾性ロールは、シリコーンゴム、ウ
   レタンゴム、ニトリルブタジエンゴムのいずれかからな
   る、請求項１ないし３のいずれかに記載の現像装置。
5. 【請求項５】 前記ポリイミド粒子の粒径が、１０μｍ
   以下である、請求項１ないし４のいずれかに記載の現像
   装置。
6. 【請求項６】 静電潜像が形成される潜像担持体にトナ
   ーを供給するためのトナー担持体であって、 前記トナー担持体は、前記潜像担持体に対向して回転す
   る弾性ロールをもち、前記弾性ロールの少なくとも表面
   部に、ポリイミド粒子が含有されていることを特徴とす
   る、トナー担持体。