JPH09197817A

JPH09197817A - 現像装置

Info

Publication number: JPH09197817A
Application number: JP2071696A
Authority: JP
Inventors: Tooru Kuzumi; 徹葛見
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-01-12
Filing date: 1996-01-12
Publication date: 1997-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、長期間の使用においても、充分な
シール効果を確保することのできる現像装置を提供する
ことを目的としている。【解決手段】トナー回収部において、シール部材とし
て弾性ローラであるシールローラ９を現像ローラ２に当
接させて現像ローラ２と反対方向に回転させ、シールロ
ーラ９には弾性シートで形成したスクレーパー１０を当
接させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式によ
り、非磁性一成分現像剤を用いて、感光体上に形成した
静電潜像を現像して可視像とし、該可視像を転写材上に
転写して画像を得る複写機やプリンター等の現像装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】非磁性一成分現像剤を用いた現像装置
は、その装置構成の簡易さ、及び低価格さ故に、複写機
やプリンター等で多用されている。

【０００３】このような現像装置の構成としては、現像
容器内に含まれる現像剤である非磁性トナーを、回転す
る現像剤担持体としての現像ローラ上に供給して薄層の
トナー層を形成し、該トナー層を感光体に対向する現像
領域に搬送して静電潜像を現像した後、現像ローラ上に
残留したトナーを再び現像容器内に回収するように構成
してある。

【０００４】残留トナーを回収する回収部には容器内の
トナーが流出するのを防ぐと共に、残留トナーを容器外
にこぼすことなく回収するために、スポンジ等の柔らか
い材料を用いたシール部材を取り付けてある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の現像装置を長期間使用していると、容器内
のトナーがシール部材であるスポンジの気泡中に浸入し
てシール部材の弾性が失われたり、摺擦熱によるシール
部材の熱変形のため充分なシール効果が得られなくな
り、容器内からのトナー流出や残留トナーの回収不良、
こぼれを生じていた。

【０００６】そこで、本発明は、長期間の使用において
も、充分なシール効果を確保することのできる現像装置
を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本出願に係る第１の発明
によれば、上記目的は、現像剤を収容自在で開口部を有
する現像容器と、該開口部から表面の一部を露出させる
ように回転自在に配設され上記現像容器内の現像剤を担
持搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体の表面が露
出された領域に搬送した現像剤を再び上記現像容器内に
回収する回収部で上記現像剤担持体に当接するように配
設されたシール部材とを備えた現像装置において、上記
シール部材は、上記現像剤担持体と反対方向に回転自在
に配設された回転部材であり、該回転部材には、該回転
部材と上記現像剤担持体との当接部よりも該回転部材の
回転方向下流側で掻き取り部材が当接するように配設さ
れていることにより達成される。

【０００８】また、本出願に係る第２の発明によれば、
上記目的は、上記第１の発明において、現像剤担持体の
周速度Ｖｓと回転部材の周速度Ｖｄの比率が、Ｖｄ／Ｖ
ｓ＝１．０〜２．０となるように設定されていることに
より達成される。

【０００９】さらに、本出願に係る第３の発明によれ
ば、上記目的は、上記第１の発明または第２の発明にお
いて、回転部材は芯金上にゴム層を有する弾性ローラで
あることにより達成される。

【００１０】また、本出願に係る第４の発明によれば、
上記目的は、上記第１の発明ないし第３の発明のいずれ
か一において、掻き取り部材は弾性シートであることに
より達成される。

【００１１】さらに、本出願に係る第５の発明によれ
ば、上記目的は、上記第１の発明ないし第４の発明のい
ずかれか一において、回転部材と掻き取り部材の当接部
よりも該回転部材の回転方向下流側で該回転部材と当接
する清掃部材を設けたことにより達成される。

【００１２】また、本出願に係る第６の発明によれば、
上記目的は、上記第１の発明ないし第５の発明のいずれ
か一において、回転部材を導電性化または半導電性化
し、該回転部材に、回転部材から現像剤担持体に現像剤
が転移するようなバイアスを印加したことにより達成さ
れる。

【００１３】さらに、本出願に係る第７の発明によれ
ば、上記目的は、上記第１の発明ないし第５の発明のい
ずれか一において、回転部材が現像剤と同極性の摩擦帯
電特性を有することにより達成される。

【００１４】また、本出願に係る第８の発明によれば、
上記目的は、上記第１の発明ないし第７の発明のいずれ
か一において、回転部材の表面粗度が現像剤担持体の表
面粗度以下であることにより達成される。

【００１５】さらに、本出願に係る第９発明によれば、
上記目的は、上記第１の発明ないし第８の発明のいずれ
か一において、回転部材を押圧手段により現像剤担持体
に所定の圧力で圧接するようにしたことにより達成され
る。

【００１６】つまり、本出願に係る第１の発明において
は、現像剤担持体により担持搬送される現像容器内の現
像剤は、現像容器内から現像剤担持体の表面が露出され
る領域に搬送されて現像に供されるが、現像に供される
ことなく現像剤担持体上に残留した現像剤は、さらに現
像剤担持体の回転により現像容器内に回収される。そし
て、回収部において、現像剤担持体上の現像剤は、現像
剤担持体とシール部材の当接部に進入することになる
が、該シール部材は現像剤担持体の反対方向に回転して
いるので、当接部に進入した現像剤をせき止めることな
く現像容器内側へ搬送し、さらにシール部材上の現像剤
も掻き取り部材により除去されて、現像容器内へ回収さ
れる。

【００１７】また、本出願に係る第２の発明によれば、
現像剤担持体の周速度Ｖｓと回転部材の周速度Ｖｄの比
率が、Ｖｄ／Ｖｓ＝１．０〜２．０となるように設定さ
れているので、当節部に進入した現像剤はせき止められ
ることなく確実に搬送され、現像容器の開口部からこぼ
れることなく現像容器内に回収される。

【００１８】さらに、本出願に係る第３の発明によれ
ば、回転部材は芯金上にゴム層を有する弾性ローラなの
で、弾性ローラが現像剤担持体に圧接して現像容器内の
現像剤流出させず、確実にシールし、長時間の使用にお
いても現像剤が回転部材自体に浸入することがない。

【００１９】また、本出願に係る第４の発明によれば、
掻き取り部材は弾性シートなので、回転部材に過大な負
荷を与えることなく、回転部材上の現像剤を掻き取る。

【００２０】さらに、本出願に係る第５の発明によれ
ば、回転部材と掻き取り部材の当接部よりも該回転部材
の回転方向下流側で該回転部材と当接する清掃部材を設
けたので、掻き取り部材により掻き取られなかった現像
剤を確実に回転部材上から除去する。

【００２１】また、本出願に係る第６の発明によれば、
回転部材を導電性化または半導電性化し、該回転部材
に、回転部材から現像剤担持体に現像剤が転移するよう
なバイアスを印加したので、回転部材上に現像剤が付着
しにくくなり、掻き取り部材による現像剤の除去が容易
になる。

【００２２】さらに、本出願に係る第７の発明によれ
ば、回転部材が現像剤と同極性の摩擦帯電特性を有する
ので、回転部材と現像剤を静電的に反発させ、回転部材
上に現像剤を付着しにくくすることにより、掻き取り部
材による現像剤の除去が容易になる。

【００２３】また、本出願に係る第８の発明によれば、
回転部材の表面粗度が現像剤担持体の表面粗度以下なの
で、現像剤が回転部材より現像剤担持体側に束縛され易
くなり、現像剤が回転部材上に付着しにくくなって、掻
き取り部材による現像剤の除去が容易になる。

【００２４】さらに、本出願に係る第９発明によれば、
回転部材を押圧手段により現像剤担持体に所定の圧力で
圧接するようにしたので、現像剤を安定して回収する。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００２６】（第１の実施形態）先ず、本発明に係る第
１の実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。ま
た、本発明との比較のために図３に基づいて従来例装置
の説明も併せて行う。

【００２７】図２は本発明の第１の実施形態における現
像装置の全体構成を示したものである。図２において１
は感光体であり、該感光体１には該感光体１と所定の間
隙をもってステンレスあるいはアルミニウム等の金属で
形成された現像剤担持体としての現像ローラ２が対向配
置してあり、該現像ローラ２は現像剤としての非磁性ト
ナーＴが収容された現像容器５内に埋設されている。

【００２８】このトナーＴは、現像ローラ２に当接し現
像ローラ２と同一方向に回転するシリコーンスポンジ等
よりなる供給ローラ４により現像ローラ２上に供給さ
れ、弾性を有し現像ローラ２に当接するシリコーンゴム
あるいはウレタンゴム等より形成されるブレード３によ
り所定のトナー層厚に規制されて現像ローラ２上に塗布
される。そして、トナーＴはブレード３により現像ロー
ラ２上に擦りつけられる際に摩擦帯電し、現像ローラ２
とトナーＴ間に働く静電引力である鏡映力により現像ロ
ーラ２上に保持される。

【００２９】このようにして現像ローラ２上に塗布され
たトナーは、現像ローラ２の回転と共に感光体１に対向
した現像領域へと搬送され、予め感光体１上に形成して
ある静電潜像に付着して潜像を可視像とするが、潜像に
付着せず現像ローラ２上に残ったトナーはそのまま搬送
され、回収部Ｒにおいて現像容器５内に回収される。

【００３０】従って、現像容器５内のトナーＴは徐々に
消費されるが、残量が所定量以下となった場合には、ト
ナー貯蔵部（図示せず）から矢印Ｆに沿ってトナーＴを
補給し、トナー搬送部材７、８により供給ローラ４へ搬
送する。

【００３１】以上のように、本実施形態における現像装
置は、従来の現像装置とほぼ同様の構成要素を有してい
るが、上記回収部Ｒにおける構成が従来の現像装置とは
異なっている。以下、本実施形態の現像装置における回
収部Ｒについて説明するが、従来例との相違を明らかに
するため、先ず、図３に基づいて従来例装置の構成につ
いて説明する。

【００３２】図３は上述した現像装置のトナー回収部Ｒ
近傍の従来構成を示したものであり、図２との共通の箇
所には同一符号を付してある。

【００３３】図３に示す装置においても、現像容器５内
のトナーＴは供給ローラ４により矢印Ａに沿って現像ロ
ーラ２上に供給されブレード３により現像ローラ２上に
塗布されて現像領域へ送られるが、現像工程を経て現像
ローラ２上に残ったトナーＴは回収部へ搬送される。

【００３４】この回収部付近の現像容器壁２２上には、
現像ローラ２の回転軸方向に沿って現像ローラ２とほぼ
同一長をもったスポンジ等の柔軟な弾性材でできたシー
ル部材２１が貼付してある。また、容器壁２２の下部に
は、同様に現像ローラ２と同一長にわたりＰＥＴ等でで
きた薄いシート部材２３が貼付してあり、その自由端側
は現像ローラ２とシール部材２１の接触部に挟み込んで
ある。また、シート部材２３はシール部材２１の弾性に
より現像ローラ２側にごく軽圧で当接してある。

【００３５】この従来構成では、現像装置の使用初期の
段階においては、シール部材２１により容器内のトナー
が矢印Ｃに沿って外部に漏れようとするのを防ぐと共
に、現像ローラ２上の残留トナーを軽圧当接したシート
部材２３と現像ローラ２の間をすり抜けさせながら矢印
Ｂ方向に搬送することで残留トナーを容器５内に良好に
回収できる。

【００３６】しかし、この現像装置を長時間使用する
と、容器５内のトナーがシール部材２１の内部に浸入し
たり現像ローラ２との摺擦熱によりシール部材２１が熱
変形して硬化し、シール部材２１によるシート部材２３
への押圧が強くなり、シート部材２３は現像ローラ２に
強く押し付けられるようになる。このため、残留トナー
はシート部材２３にせき止められ、残留トナーの一部Ｔ
₁が回収されず矢印Ｄ方向にこぼれ落ちるようになる。
こぼれたトナーは機内を汚染し、他の部品の動作不良や
転写材上に付着して画像汚れの原因となる。

【００３７】そこで、本発明においては、図１に示すよ
うに、シール部材を弾性を有するシールローラ９のよう
な回転部材で構成することとし、このシールローラ９を
現像ローラ２に当接させ、現像ローラ２と反対方向に回
転させ、さらに該シールローラ９には掻き取り部材とし
てのスクレーパー１０を当接させた。

【００３８】このシールローラ９の周速Ｖｄは、現像ロ
ーラ２の周速Ｖｓ以上に設定してあり、回収部におい
て、残留トナーをこぼすことなく、容易に回収できる。
そして、回収したトナーはシールローラ９に当接したス
クレーパー１０によりシールローラ９上から除去し矢印
Ｅに沿って容器５内に搬送される。

【００３９】該構成によれば、容器５内のトナーはスク
レーパー１０及びシールローラ９に遮られて外部に漏れ
ることはなく、シールローラ９が現像ローラ２との当接
部において、現像ローラ２上の残留トナーを容器５内側
へ搬送する方向に回転しているので、残留トナーはシー
ルローラ９にせき止められることなく、当接部を通過し
て容器内へ回収できる。さらに、この現像装置を長時間
使用してもシールローラ９は常時回転して残留トナーを
容器５内に取り込むので、トナーこぼれを生じることは
なかった。

【００４０】シールローラ９は、シリコーンゴム、ウレ
タンゴム、フッ素ゴム等からなるゴムローラ、または該
ゴムローラにフッ素系樹脂等を被覆した弾性ローラで構
成され、長時間使用してもトナーが浸入することはな
い。スクレーパー１０は、ウレタンゴムのブレードやＰ
ＥＴシートの弾性シートを用いている。

【００４１】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態を図４に基づいて説明する。なお、第１の実施
形態との共通箇所には同一符号を付して説明を省略す
る。

【００４２】上記第１の実施形態では、シールローラ９
上に付着したトナーをスクレーパー１０で掻き取るよう
にしたが、シールローラ９上に付着したトナーが多い場
合、全ての付着トナーを掻き取れないことがある。掻き
取られなかった付着トナーはシールローラ９の回転と共
に、再び現像ローラ２とシールローラ９の当接部に搬送
され、当接部を通過した後に掻き取られる。しかし、掻
き取られないトナーが多くなると、該トナーが当接部に
溜り、一部のトナーがこぼれ落ちることがある。

【００４３】本実施形態は図４に示すようにこれを防止
するためのもので、シールローラ９の回転方向に沿いス
クレーパー１０の下流にシールローラ９に当接する清掃
部材１１を設けたものである。清掃部材１１はスクレー
パーで掻き取れなかったトナーを清掃除去し、当接部に
溜るのを防止できる。清掃部材はブラシ、植毛布等を用
いる。

【００４４】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態を図５に基づいて説明する。なお、第１の実施
形態との共通箇所には同一符号を付して説明を省略す
る。

【００４５】シールローラ９上にトナーが付着しにくく
することも可能である。本実施形態は図５に示すように
シールローラ９と現像ローラ２の間に、シールローラ９
に付着したトナーがシールローラ９から現像ローラ２に
転移するようなバイアスを印加したものである。

【００４６】シールローラ９には上述したゴムローラ、
または弾性ローラ中にカーボン粉末等を分散し導電また
は半導電化処理したものを用いている。現像ローラ２に
は現像工程において現像ローラ２上のトナーを感光体１
に飛翔させるためＡＣ（交番）電圧１２とＤＣ電圧１３
を重畳したバイアスが印加してあり、シールローラ９に
はさらに正のＤＣ電圧１４を重畳してある。

【００４７】図５はトナーの帯電極性が正の場合につい
て示してあり、現像ローラ２よりシールローラ９が正側
に偏寄しているので、正トナーはシールローラ９から現
像ローラ２に転移する。これにより、シールローラ９上
の付着トナー量を減少できスクレーパー１０で付着トナ
ーを完全に除去できる。

【００４８】シールローラ９の印加バイアスはＤＣ電圧
だけでなく、ＤＣ電圧とＡＣ（交番）電圧を重畳しても
良い。

【００４９】また、シールローラ９の材質にトナーと同
極性の帯電特性を有する材質を用いることで、シールロ
ーラ９とトナーを静電的に反発させ、シールローラ９に
トナーが付着しないようにしても良い。

【００５０】あるいは、シールローラ９の表面粗度Ｒｚ
ｄを現像ローラ２の表面粗度Ｒｚｓより小さくすること
により、トナーがシールローラ９より現像ローラ２側に
束縛され易くし、シールローラ９に付着しにくくするよ
うにしても良い。

【００５１】（第４の実施形態）次に、本発明の第４の
実施形態を図６に基づいて説明する。なお、第１の実施
形態との共通箇所には同一符号を付して説明を省略す
る。

【００５２】残留トナーを安定に回収するためには、シ
ールローラ９と現像ローラ２の当接圧が一定に維持され
ることが望ましい。当接圧が過小になりシールローラ９
と現像ローラ２の当接部に隙間が生じると、現像容器５
内のトナーの一部が当接部をすり抜けて外部に漏れるこ
とがある。また、当接圧が過大になると、トナーが当接
部においてつぶれ、シールローラ９または現像ローラ２
に溶着し、スクレーパー１０で除去できなくなったり、
現像ローラ２上のトナー塗布むらを生じる。

【００５３】そこで、本実施形態は図６に示すようにシ
ールローラ９と現像ローラ２の当接圧が一定に維持でき
るようにしたものである。現像ローラ２は両端におい
て、現像容器６にベアリング（図示せず）を介して軸支
され、シールローラ９は両端において現像容器６に固定
された押圧手段としての加圧バネ１５ａ、１５ｂにより
現像ローラ２に押圧されている。シールローラ９と現像
ローラ２の当接圧が適正値となるようバネ１５ａ、１５
ｂのバネ定数は適正値のものを使用する。これにより当
接圧を常に一定に維持できた。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本出願に係る第１
の発明によれば、現像剤担持体に当接するシール部材が
現像剤担持体の反対方向に回転する部材なので、当接部
に進入した現像剤をせき止めることなく現像容器内側へ
搬送し、さらにシール部材上の現像剤も掻き取り部材に
より除去して、現像容器内へ安定して回収することがで
きると共に、現像装置の長時間使用時においても、現像
容器外への現像剤漏れを防止することができる。

【００５５】また、本出願に係る第２の発明によれば、
現像剤担持体の周速度Ｖｓと回転部材の周速度Ｖｄの比
率が、Ｖｄ／Ｖｓ＝１．０〜２．０となるように設定さ
れているので、現像剤の現像容器の開口部からのこぼれ
を確実に防ぐことができる。

【００５６】さらに、本出願に係る第３の発明によれ
ば、回転部材は芯金上にゴム層を有する弾性ローラなの
で、長時間の使用においても現像剤が回転部材自体に浸
入しないので、長時間の使用においても安定して現像剤
を回収し、確実に現像剤漏れを防ぐことができる。

【００５７】また、本出願に係る第４の発明によれば、
掻き取り部材は弾性シートなので、回転部材に過大な負
荷を与えることなく、回転部材上の現像剤を掻き取るこ
とができる。

【００５８】さらに、本出願に係る第５の発明によれ
ば、回転部材と掻き取り部材の当接部よりも該回転部材
の回転方向下流側で該回転部材と当接する清掃部材を設
けたので、掻き取り部材により掻き取られなかった現像
剤を確実に回転部材上から除去することができる。

【００５９】また、本出願に係る第６の発明によれば、
回転部材を導電性化または半導電性化し、該回転部材
に、回転部材から現像剤担持体に現像剤が転移するよう
なバイアスを印加したので、回転部材上に現像剤が付着
しにくくなり、掻き取り部材により現像剤を完全に除去
することができる。

【００６０】さらに、本出願に係る第７の発明によれ
ば、回転部材が現像剤と同極性の摩擦帯電特性を有する
ので、回転部材と現像剤を静電的に反発させ、回転部材
上に現像剤を付着しにくくすることにより、掻き取り部
材により現像剤を完全に除去することができる。

【００６１】また、本出願に係る第８の発明によれば、
回転部材の表面粗度が現像剤担持体の表面粗度以下なの
で、現像剤が回転部材より現像剤担持体側に束縛され易
くなり、現像剤が回転部材上に付着しにくくなって、掻
き取り部材により現像剤を完全に除去することができ
る。

【００６２】さらに、本出願に係る第９発明によれば、
回転部材を押圧手段により現像剤担持体に所定の圧力で
圧接するようにしたので、現像剤を安定して回収するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における現像装置のト
ナー回収部を示す図である。

【図２】本発明の第１の実施形態における現像装置の全
体図である。

【図３】本発明の第１の実施形態との比較のために用い
た従来の現像装置のトナー回収部を示す図である。

【図４】本発明の第２の実施形態における現像装置のト
ナー回収部を示す図である。

【図５】本発明の第３の実施形態における現像装置のト
ナー回収部を示す図である。

【図６】本発明の第４の実施形態におけるシールローラ
と現像ローラの加圧方法を説明するための図である。

【符号の説明】

２現像ローラ（現像剤担持体）５現像容器９シールローラ（シール部材、回転部材）１０スクレーパー（掻き取り部材）１１清掃部材１５ａ，１５ｂ加圧バネ（押圧手段）Ｔトナー（現像剤）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像剤を収容自在で開口部を有する現像
容器と、該開口部から表面の一部を露出させるように回
転自在に配設され上記現像容器内の現像剤を担持搬送す
る現像剤担持体と、該現像剤担持体の表面が露出された
領域に搬送した現像剤を再び上記現像容器内に回収する
回収部で上記現像剤担持体に当接するように配設された
シール部材とを備えた現像装置において、上記シール部
材は、上記現像剤担持体と反対方向に回転自在に配設さ
れた回転部材であり、該回転部材には、該回転部材と上
記現像剤担持体との当接部よりも該回転部材の回転方向
下流側で掻き取り部材が当接するように配設されている
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】現像剤担持体の周速度Ｖｓと回転部材の
周速度Ｖｄの比率が、Ｖｄ／Ｖｓ＝１．０〜２．０とな
るように設定されていることとする請求項１に記載の現
像装置。
【請求項３】回転部材は芯金上にゴム層を有する弾性
ローラであることとする請求項１または請求項２に記載
の現像装置。
【請求項４】掻き取り部材は弾性シートであることと
する請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の現
像装置。
【請求項５】回転部材と掻き取り部材の当接部よりも
該回転部材の回転方向下流側で該回転部材と当接する清
掃部材を設けたこととする請求項１ないし請求項４のい
ずれか一項に記載の現像装置。
【請求項６】回転部材を導電性化または半導電性化
し、該回転部材に、回転部材から現像剤担持体に現像剤
が転移するようなバイアスを印加したこととする請求項
１ないし請求項５のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項７】回転部材が現像剤と同極性の摩擦帯電特
性を有することとする請求項１ないし請求項５のいずれ
か一項に記載の現像装置。
【請求項８】回転部材の表面粗度が現像剤担持体の表
面粗度以下であることとする請求項１ないし請求項７の
いずれか一項に記載の現像装置。
【請求項９】回転部材を押圧手段により現像剤担持体
に所定の圧力で圧接するようにしたこととする請求項１
ないし請求項８のいずれか一項に記載の現像装置。