JPH04362976A - 電子写真現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電子写真方式ノンイン
パクトプリンタの現像装置に関するものである。特に、
非磁性１成分トナーを使用する現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式ノンインパクトプリンタの
印字プロセスは、帯電、露光、現像、転写、定着、除電
、クリーニングのプロセスによって構成される。

【０００３】暗所で感光体表面に静電荷を均一に与え、
帯電した感光体に光を照射する。するとその部分の感光
層の抵抗が減じ、電荷（−）が逃げる。ここで光が当た
った部分と当たらなかった部分とでプリント画像に対応
した目に見えない静電潜像が形成される。（−）に帯電
したトナーを感光体へ接触させるとトナーは静電気力に
より静電潜像上に付着する。この上に紙を重ね合わせ、
その裏面からコロナ放電によりトナーと逆極性の電荷（
＋）を用紙に与えると、トナーはその電荷にひかれて用
紙側に移る。即ち感光体面上に形成されたトナー像が用
紙上に移される。この用紙上に転写されたトナーに熱と
圧力を加え用紙に融着する。

【０００４】以下に画像形成（帯電，露光，現像，転写
）部の説明をする。図３は電子写真プリンタの画像形成
部を示す機構図である。電子写真プリンタの現像装置は
図３上部に示すように、トナーカートリッジ３１、攪拌
シャフト３２、トナーガイドプレート３３、スポンジロ
ーラ３４、現像ローラ３５、感光ドラム３６、現像ブレ
ード３７、帯電器３８、クリーニングブレード３９、及
びオーガシャフト４０の部品によって構成されている。

【０００５】トナーカートリッジ３１は内部にトナー４
１が充填されていて、現像装置にセットされたときに内
部のトナー４１がカートリッジ３１内部から現像装置内
へ送り込まれる仕組みとなっており、すべてのトナー４
１を消費した後にトナーカートリッジのみを交換できる
。

【０００６】攪拌シャフト３２はトナーカートリッジ３
１のトナー供給口の下に設けられている。攪拌シャフト
３２はシャフトにコイル状の針金を巻き付けた形状であ
る。

【０００７】トナーガイドプレート３３は複数の小さい
丸穴を有し、攪拌シャフト３２の下に設けられている。 その下方にはスポンジローラ３４が配置され、スポンジ
ローラ３４と接するように現像ローラ３５、現像ローラ
３５と接するように感光ドラム３６が配置されている。

【０００８】現像ブレード３７は現像ローラ３５の表面
に、ある圧力で接触するように取り付けられており、そ
の上部にはトナー４１が漏れないようにシール材が貼っ
てある。

【０００９】クリーニングブレード３９は板金にゴム材
を接着して構成され、ゴム材のエッジ部分が感光ドラム
３６表面と接触している。クリーニングブレード３９の
下方には螺旋状に羽根の付いたオーガシャフト４０があ
り、図示しないサイドプレート内部のオーガシャフトを
介して攪拌シャフト３２とつながっている。

【００１０】帯電器３８は感光ドラム３６の表面を一様
に帯電させるもので、ドラム近くに配置され、その隣に
印字ヘッド４２が設けられている。感光ドラム３６の真
下には転写器４３が配置され、感光ドラム３６と転写器
４３の間を用紙４４が通過する構造になっている。

【００１１】次に、動作を説明する。トナーカートリッ
ジ３１を現像装置にセットすると内部のトナー４１が攪
拌シャフト３２とトナーガイドプレート３３上に落下す
る。落下したトナー４１は攪拌シャフト３２によって軸
方向へ一様に供給され、トナーガイドプレート３３の穴
を通ってスポンジローラ３４へ送られる。

【００１２】図示しないメインモータが駆動すると、メ
インモータとギア連結されたすべてのシャフトは矢印方
向へ回転する。スポンジローラ３４の表面のトナー４１
は現像ローラ３５へと供給される。現像ローラ３５表面
のトナー４１は現像ブレード３７によって薄層化され、
感光ドラム３６へ供給される。感光ドラム３６表面は帯
電器３８によって（−）帯電し、印字ヘッド４２の光が
当たったところだけが（＋）側に帯電が傾く。すると、
現像ローラ３５表面のトナー４１は（−）帯電している
ため印字ヘッド４２の光が当たったところにのみトナー
４１が供給され、画像が形成される。

【００１３】感光ドラム３６の画像は用紙４４が感光ド
ラム３６の真下を通過するときに転写器４３によって感
光ドラム３６の表面から用紙４４表面に転写され図示せ
ぬ定着器によって定着される。

【００１４】用紙４４に画像を転写した後の感光ドラム
３６はクリーニングブレード３９によって表面に残った
トナー４１をすべて取り去り次の画像を形成する。

【００１５】クリーニングブレード３９によって取り除
かれたトナー４１はオーガシャフト４０によって図示し
ないサイドプレートへ送られ、サイドプレート内のオー
ガシャフト４０によって再び攪拌シャフト３２へ供給さ
れる。

【００１６】このような現像装置では、特公昭５１−３
６０７０号公報に記載されているように、現像ブレード
３７は、摩擦帯序列に関してトナー４１から隔たってい
る材料で被覆された金属が用いられている。この被覆材
質として、具体的には、合成樹脂、樹脂及び注入材、も
しくは重合体で被覆された金属が用いられている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な現像装置は感光ドラム表面と現像ローラ表面とを確実
に適切な接触させるために現像ローラの表面全体を弾力
性を有する層で被覆している。ここで、現像ローラ表面
の弾力性を有する層は、均一でかつ剥がれにくく形成す
る必要がある。更に、この弾力性を有する層をゴムなど
で形成するとこのゴム層の堆積抵抗は１０の６乗Ω〜１
０の８乗Ωの極めて狭い範囲であることが必要となる。 このような条件を満たすのは技術的に困難性を伴うため
、現像ローラひいては電子写真装置が高価になるという
課題があった。

【００１８】また、上記現像ブレード３７の被覆材料で
ある、合成樹脂、樹脂及び注入材、もしくは重合体は、
トナー中に含まれる研磨材によって削られ易く、短期間
の使用で現像ブレードに凹凸が発生し、現像ローラ上に
均一なトナー層を形成できなくなる。即ち、現像ブレー
ドの寿命が短く、高印字品質が維持できないという課題
があった。

【００１９】

【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために本件発明は、現像ブレードと、該現像ブレー
ドに当接した現像ローラとを有し、該現像ローラ上に形
成されたトナー層で感光ドラム上の静電潜像を現像する
電子写真現像装置において、前記現像ローラは、該ロー
ラの回転軸であるシャフトに弾性をもって支持される様
構成されていることを特徴とするものである。

【００２０】本件第２の発明は現像ブレードと、該現像
ブレードに当接した現像ローラとを有し、該現像ローラ
上に形成されたトナー層で感光ドラム上の静電潜像を現
像する電子写真現像装置において、前記現像ブレードを
硬度の高い材料により形成したことを特徴とするもので
ある。

【００２１】

【作用】本発明は、以上のようにローラが弾性フランジ
により支持されるよう構成したので現像ローラの表面全
体に弾力性を有する層を設けなくても、現像ローラ本体
が弾力性をもって保持されているので確実に現像装置と
現像ローラを接触させることができる。本発明は又、以
上のように現像ブレードを硬度の高い材質により形成し
たので現像ブレードの磨耗を低減することができる。

【００２２】

【実施例】図１は、本発明の一実施例を説明するための
電子写真現像装置の断面図である。電子写真現像装置は
、現像ローラ１と、この現像ローラ１に接触してトナー
２の現像ローラ１上の付着厚さを調整する現像ブレード
３と、現像ブレード３を保持するホルダー４と、ホルダ
ー４の押圧を調整するバネ５とを有する。現像ローラ１
は感光ドラム６に接触し感光ドラム６上にトナーを所定
の厚さで供給する。

【００２３】現像ローラ１は、図２に示すようにパイプ
２１と、弾性フランジ２２と、弾性フランジ２２の中心
に設けられたシャフト２３とから構成される。

【００２４】パイプ２１はアルミニウムパイプ、黄銅パ
イプあるいはステンレスパイプで形成する。尚、硬質で
導電性の材質であれば金属以外の材質でもよい。パイプ
２１の表面は砂吹きなどで処理され、２μｍ〜１０μｍ
の間の表面粗さとするのが好ましい。

【００２５】ここで、パイプ２１をアルミニウムで構成
した場合は、表面をアルマイト処理をするのが好ましい
が、アルミニウム以外の金属パイプで形成した場合、そ
の表面をポリカーボネイト等の樹脂コート層で被覆する
のが好ましい。ここで、樹脂コート層は３０μｍ以下の
厚さで設ける。コート層を３０μｍ以下とするのは、コ
ート材料が絶縁物（１０の１０乗Ωｃｍ以上の高抵抗材
料を含む）であっても、コート厚さが３０μｍ以下の場
合、電気的絶縁が不十分となり半導電性を示すからであ
る。これにより、パイプ２１表面に堆積する電荷を、次
に説明する弾性フランジ２２を通して効果的に放出でき
る。

【００２６】弾性フランジ２２は、パイプ２１の両端を
支持する。弾性フランジ２２は導電性を有するゴム、ス
ポンジ、樹脂あるいはバネ加工を施した金属により、弾
性あるいは可とう性をもってパイプ２１を保持する。パ
イプ２１はこのように弾性フランジ２１により弾性をも
って保持されるので回転軸となるシャフト２３に固定さ
れていても偏心して回転することができる。この現像ロ
ーラ１は弾性を持った状態で感光ドラム６に当接しなが
ら回転する。現像ローラ１には現像バイアス電圧が供給
されるか又は接地される。このため、現像ローラは半導
電性が要求される。

【００２７】現像ブレード３はアルミ板、黄銅板あるい
はステンレス鋼板のような金属板、ガラス板又はセラミ
ック板等により形成される。現像ブレード３の現像ロー
ラ１と接触する面の表面粗さは砂吹きなどで処理され、
２μｍ〜１０μｍの平均粗さとするのが好ましい。現像
ブレード３は、摩擦帯系列では中間の特性の材質を用い
ても、この現像ブレード３及び現像ローラ１の表面粗さ
によって、現像ローラ１表面へのトナー付着を良好に行
なうことができる。現像ブレード３はホルダー４により
保持され、バネ５によって現像ローラ１方向に加圧され
る。トナー２は現像ローラ１の回転の途中で現像ブレー
ド３により薄層化される。現像ローラ１上の薄層化され
たトナー層は、感光ドラム６の静電潜像に従って感光ド
ラム６上に付着し、感光ドラム６上にトナー像を形成す
る。ここで、現像ブレード３をガラス板により形成する
と、ガラス材質は、摩擦帯系列では正極性の特性を持ち
、トナー２を負帯電させるには優れた特性を有するので
好ましい。

【００２８】尚、現像ローラ１と感光ドラム６とを一定
間隔を開けて配置する非接触タイプの現像装置において
は、現像ローラ１と感光ドラム６との間にスペーサを挿
入することにより、現像ローラ１や感光ドラム６の回転
軸が偏心していても現像ローラ１の弾性フランジ２２に
より吸収されるので一定間隔を維持することが可能とな
る。

【００２９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば以下のような効果が得られる。

【００３０】まず第１に、現像ローラを弾性体フランジ
と硬質パイプで構成したので、現像ローラ表面を弾力性
を有する層で被覆しなくてもよい。そのため、現像ロー
ラを容易にかつ安価に製作することができる。

【００３１】第２に、現像ローラ表面を粗面化したので
、現像ローラ表面に効率良く薄いトナー層を形成するこ
とができる。

【００３２】第３に、導電体で形成された現像ローラの
表面に３０μｍ以下の絶縁層を形成したので、この表面
が半導電性となり表面に堆積する電荷を効果的に放出す
ることができる。又、この絶縁層は樹脂などの硬度の高
い材料で構成できるので、表面をゴムなどで被覆した従
来の現像ローラに比べ磨耗などに強く、長寿命化を図る
ことができる。

【００３３】第４に、現像ブレードを硬度の高い材質で
形成したので現像ブレードの長寿命化を図ることができ
、これにより、電子写真現像装置のメンテナンスの容易
化を実現できる。

【００３４】第５に、現像ブレードを硬度の高い材質で
形成したので、この現像ブレードにより弾性フランジと
硬質パイプで形成した現像ローラに常時圧力を加えてい
ても接触面に磨耗がないので、本発明の弾性フランジと
硬質パイプで形成した現像ローラに用いるのに特に好適
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す電子写真現像装置の側
面図。

【図２】本発明に用いられる現像ローラの外観図。

【図３】一般的な電子写真装置の断面図。

【符号の説明】

１　　　　現像ローラ ３　　　　現像ブレード ４　　　　ホルダー ５　　　　バネ ６　　　　感光ドラム ２１　　　　パイプ ２２　　　　弾性フランジ ２３　　　　シャフト

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　現像ブレードと、該現像ブレードに当
   接した現像ローラとを有し、該現像ローラ上に形成され
   たトナー層で感光ドラム上の静電潜像を現像する電子写
   真現像装置において、前記現像ローラは、該ローラの回
   転軸であるシャフトに弾性をもって支持されていること
   を特徴とする電子写真現像装置。
2. 【請求項２】　　請求項１記載の電子写真現像装置にお
   いて、前記現像ローラの表面は金属で形成されているこ
   とを特徴とする電子写真現像装置。
3. 【請求項３】　　請求項２記載の電子写真現像装置にお
   いて、前記現像ローラの表面粗さを２〜１０μｍにした
   ことを特徴とする電子写真現像装置。
4. 【請求項４】　　請求項１記載の電子写真現像装置にお
   いて、前記現像ローラの表面には厚さ３０μｍ以下の高
   抵抗層を有することを特徴とする電子写真現像装置。
5. 【請求項５】　　請求項１記載の電子写真現像装置にお
   いて、前記弾性体は導電性を有することを特徴とする電
   子写真現像装置。
6. 【請求項６】　　現像ブレードと、該現像ブレードに当
   接した現像ローラとを有し、該現像ローラ上に形成され
   たトナー層で感光ドラム上の静電潜像を現像する電子写
   真現像装置において、前記現像ブレードを硬度の高い材
   質により形成したことを特徴とする電子写真現像装置。
7. 【請求項７】　　請求項６記載の電子写真現像装置にお
   いて、前記硬度の高い材質はガラス又はセラミックであ
   ることを特徴とする電子写真現像装置。
8. 【請求項８】　　請求項６記載の電子写真現像装置にお
   いて、前記現像ブレードの前記ローラ当接面の表面粗さ
   は２μｍ〜１０μｍであることを特徴とする電子写真現
   像装置。