JP3876789B2

JP3876789B2 - Development device

Info

Publication number: JP3876789B2
Application number: JP2002229405A
Authority: JP
Inventors: 欣郎古賀
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-08-07
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2007-02-07
Anticipated expiration: 2022-02-07
Also published as: JP2003057946A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナーを用いて画像を形成する現像装置に関し、さらに詳しくは、トナー担持体と摺接するシール部材に特徴を有する現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
粉体のトナーを用いて画像を顕像化する現像装置では、一般に、トナー担持体上の有効画像領域全体にトナーを所定の極性に帯電させて薄層形成し、感光体表面に形成した潜像に一定のコントラストの画像を連続して形成し得るよう、トナーを搬送、現像するものであるが、現像終了後、現像装置からトナーが飛散落下して記録紙を汚さないようにシール部材をトナー担持体に摺接して配設していた。
【０００３】
一方、トナー担持体と摺接して配設されるシール部材とは異なり、トナー担持体と非接触に配置し、画像形成中は所定の電圧を印加するシール部材も提案されているが、輸送中の振動によりトナー飛散を起こしてしまう難点を有していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、小型の複写機やプリンターでは、トナー担持体と摺接して配設されるシール部材が多く用いられているが、シール部材については、トナーの飛散を防止するのに止まらず、トナーが目詰まりを起こさないようにしたり、摩擦によって生じる電荷が蓄積しないようにすることが求められる。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、トナーが目詰まりしたり電荷が蓄積するのを未然に防止し得る現像装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、トナーを搬送するトナー担持体と、前記トナー担持体上に薄層のトナー層を形成する規制部材と、前記トナー担持体から外部へトナーが飛散するのを防止するシール部材とを有する現像装置において、前記トナー担持体は、該トナー担持体を支持する金属シャフトのまわりに導電性のゴムを固着させ、その表層をコーティングして構成されたものであり、カソードが前記金属シャフトに接続され、アノードが前記シール部材に接続されたダイオード素子と、前記金属シャフトに所定の負電圧を印加するバイアス電源とを備え、前記トナーは、前記規制部材と前記トナー担持体とに挟まれて摩擦することにより負極性に帯電されるもので、前記シール部材を、ウレタン樹脂、シリコン樹脂またはポリエチレン樹脂に導電性微粉末を分散した板状の導電性樹脂で、表面粗さＲｚ（ＪＩＳ十点平均表面粗さ）がトナーの体積平均粒子径よりも小さくなるように構成し、前記トナー担持体の表層と摺接するように配設したことを特徴としている。
【０００７】
この構成によれば、シール部材の表面粗さＲｚ（ＪＩＳ十点平均表面粗さ）がトナーの体積平均粒子径よりも小さくなるように構成されることで、トナーが目詰まりを起こさない。
【０００８】
また、前記シール部材を導電性かつ可撓性の部材で構成しており、シール部材がトナー担持体に対して適度な撓み力によって摺接することからトナーの飛散が確実に防止されるとともに、トナー担持体との摺接によって生じる電荷がシール部材に蓄積することがないため、静電気により悪影響を及ぼすことがない。また、シール部材とトナー担持体との間に電位差を設け、トナーを負極性に帯電させてトナー担持体に供給することができ、カブリを低減することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
そこで以下に図示した実施形態について説明する。図１は、本発明の現像装置の第一の実施形態を示す断面概観図である。
【００１０】
図において符号１１は、現像部材一式を収容するケースで、このケース１１には、その内部にトナー１２を搬送するトナー担持体１３が配設され、またこの一側には、トナー１２を薄層規制するとともに摩擦帯電する弾性の規制部材１５が配設され、さらに他側には、現像後のトナー１２を回収し飛散を防止するシール部材１６が腹の面でトナー担持体１３と摺接するように配設される。トナー１２は、磁気力によりトナー担持体１３に吸引され、規制部材１５によりトナー層が１〜２層に薄層化されると同時に、規制部材１５及びトナー担持体１３との間の摩擦帯電により所定の極性に帯電され、静電潜像と対向した部分でトナー１２が移行し潜像を顕像化する。現像が終了すると、現像されなかったトナーは、シール部材１６により再度トナー担持体１３に擦りつけられ、シール部材１６及びトナー担持体１３との間の摩擦帯電により所定の極性に再帯電される。以降これを繰り返して潜像を継続して現像する。
【００１１】
なお、図中符号１４は、トナー担持体１３の内部に配設した磁石ローラで、トナー１２を磁気力によりトナー担持体１３の周面に拘束するものである。また、図中矢印Ａは、トナー担持体１３の回転方向を示すものである。
【００１２】
図中符号１７は、トナー担持体１３に現像バイアス電圧を印加する現像バイアス電源で、この現像バイアス電源１７は、−３５０〜−５５０Ｖの直流電圧に１５００Ｖ_p-pの交流電圧を重畳した電圧をトナー担持体１３に印加してトナー１２による潜像の顕像化を促進するとともに、現像バイアス電源１７は、シール部材１６にも接続されており、トナー１２とシール部材１６との間の摩擦帯電によりシール部材１６に発生した電荷を蓄積させることなく流出させる。このとき、シール部材１６の抵抗は、１０⁸Ω以下（バイアス印加部分から摺接部分までの１μＡ通電時の実抵抗値）が望ましい。
【００１３】
このシール部材１６は、５〜３０ｇ／ｃｍ、好ましくは１０〜２０ｇ／ｃｍの圧力でトナー担持体１３に摺接するように配設され、現像後のトナー１２を再摩擦帯電しながら円滑に回収し、トナー担持体１３またはシール部材１６はより大きな静電気力でトナー１２を保持し、現像装置の外部へ飛散するのを防止する。
【００１４】
上述のように、シール部材１６は、トナー担持体１３に対して軽く摺接させるための可撓性、電荷を蓄積させないための導電性、トナー１２を所定の極性に摩擦帯電させるための摩擦帯電列、トナー１２を固着させないための粘着性や表面粗さ、のそれぞれの特性を満足する材質で構成されることが必要である。
【００１５】
例えば、トナーが負帯電性の場合には、シール部材１６は、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、ポリエチレン樹脂等の板状の樹脂、或いはこれらの樹脂にカーボンブラック等の導電性微粉末を分散した板状の導電性樹脂、ステンレス、リン青銅等の薄肉金属板バネ、或いはこれらを組み合わせた多層の薄肉板バネを用いると、適度な可撓性及び導電性が得られ、かつ、トナーを負極性に摩擦帯電させることができる。
【００１６】
また、トナーが正帯電性の場合には、シール部材１６は、フッ素樹脂等の板状の樹脂、或いはこれらの樹脂にカーボンブラック等の導電性微粉末を分散した板状の導電性樹脂、或いはこれらを組み合わせた多層の薄肉板バネを用いることができる。
【００１７】
なお、シール部材１６の表面粗さＲｚ（ＪＩＳ十点平均表面粗さ）は、トナーが目詰まりを起こさないようにトナーの体積平均粒子径よりも小さくなるように構成され、ゴムのように粘着性の大きい基材を用いる場合には表面に低摩擦係数の物質をコーティングするとトナーを円滑に摺接させることができる。また、トナーは、スチレンアクリル系樹脂やポリエステル系樹脂等を母材とした磁性または非磁性のトナーを用いることができる。
【００１８】
シール部材１６と同様に規制部材１５も、シール部材１６と同様の薄板バネ材により形成することができるが、トナー１２を１〜２層程度に薄層化し均一に負帯電させるためには、シール部材１６より大きい２０〜２００ｇ／ｃｍ、好ましくは５０〜１５０ｇ／ｃｍの圧力でトナー担持体１３に付勢されることが望ましい。この規制部材１５は、トナーを摩擦帯電しつつ薄層化して、均一な現像を行うことはもとより、未帯電のトナーや過剰量のトナーをシール部材１６に送り込むことがない。このように、規制部材１５によってもトナーの飛散を低減することができる。
【００１９】
従ってこの実施形態によれば、シール部材１６により、トナー担持体１３上に現像後残留したトナーを再帯電させることができ、カブリを低減することができる。また、このような構成は、現像バイアス電源をそのまま利用できるため、簡略で小型化に適している。
【００２０】
図２は、本発明をさらに発展させ、トナー供給部材をトナー担持体に隣接して配設した第二の実施形態を示したものである。
【００２１】
図２において、現像部材一式を収容するケース１１には、その内部にトナー１２を搬送するトナー担持体２１が配設され、またこの一側には、トナー１２を薄層規制するとともに摩擦帯電する弾性の規制部材２５が配設され、さらに他側には、現像後のトナー１２を回収し飛散を防止するシール部材２６が腹の面でトナー担持体２１と摺接し自由端が現像装置内部に向かうように配設され、さらに他側には、トナー１２をトナー担持体２１に供給するトナー供給部材２３がトナー担持体２１と摺接するように配設される。ケース１１の内部のトナー１２は、トナー供給部材２３により攪拌されつつ、トナー担持体２１上に擦りつけられて供給され、次に、規制部材２５によりトナー層が１〜２層に薄層化されると同時に、規制部材２５及びトナー担持体２１との間の摩擦帯電により所定の極性に帯電され、静電潜像と対向した部分でトナー１２が移行し潜像を顕像化する。現像が終了すると、現像されなかったトナーは、シール部材２６により再度トナー担持体２１に擦りつけられ、シール部材２６及びトナー担持体２１との間の摩擦帯電により所定の極性に再帯電される。以降これを繰り返して潜像を継続して現像する。
【００２２】
なお、図中符号２２は、トナー担持体２１を支持する金属シャフトであり、金属シャフト２２のまわりに導電性のゴムを固着させてさらに導電性の表層をコーティングしてトナー担持体２１を構成する。また、符号２４は、トナー供給部材２３を支持する金属シャフトであり、金属シャフト２４のまわりに導電性の発泡部材を固着させてトナー供給部材２３を構成する。さらに、図中矢印Ａは、トナー担持体２１の回転方向を示し、矢印Ｂは、トナー供給部材２３の回転方向を示すものである。
【００２３】
図中符号２７は、現像バイアス電圧を印加する現像バイアス電源で、この現像バイアス電源２７は、−２００〜−４００Ｖの電圧をトナー担持体２１に印加してトナー１２による潜像の顕像化を促進するとともに、現像バイアス電源２７は、シール部材２６及びトナー供給部材２３及び規制部材２５にも接続されており、トナー１２とそれぞれの部材との間の摩擦帯電により発生した電荷が、それぞれの部材に蓄積することがない。
【００２４】
従ってこの実施形態によれば、シール部材２６により、トナー担持体２１上に現像後残留したトナーを再帯電させることができ、カブリを低減することができるだけでなく、トナー担持体２１及びシール部材２６及び規制部材２５及びトナー供給部材２３のトナーを摺接して摩擦帯電させることのできるすべて部材が現像バイアス電源２７に接続され、トナーをすばやく安定して帯電させることができる。また、構成が簡略なため小型化にも適している。
【００２５】
図３は、本発明をさらに応用発展させ、トナー供給部材をトナー担持体に対して非接触に配設した第三の実施形態を示したものである。
【００２６】
図３において、現像部材一式を収容するケース１１には、その内部にトナー１２を搬送するトナー担持体２１が配設され、またこの一側には、トナー１２を薄層規制するとともに摩擦帯電する規制部材３５が配設され、さらに他側には、現像後のトナー１２を回収し飛散を防止するシール部材３６が中央部でトナー担持体２１と摺接するように配設され、さらに他側には、トナー１２をトナー担持体２１に供給するトナー供給部材３３がトナー担持体２１に近接して配設される。
【００２７】
なお、図中符号３７は、シール部材３６を背面より押圧してトナー担持体２１に付勢するスポンジであり、導電性のスポンジを用いてスポンジ側から電圧を印加しても良い。また、トナー供給部材３３は、アルミニウムや鉄等の金属または導電性の樹脂により構成され、トナー担持体２１との間の空隙を０．１〜０．５ｍｍとするように配設される。
【００２８】
一方、図中符号２７は、現像バイアス電圧を印加する現像バイアス電源で、この現像バイアス電源２７は、−２００〜−４００Ｖの電圧をトナー担持体２１に印加してトナー１２による潜像の顕像化を促進するものである。
【００２９】
他方、図中符号３８は、トナー供給部材３３に供給バイアス電圧を印加する供給バイアス電源で、供給バイアス電源３８は、現像バイアス電圧より絶対値で１０〜４００Ｖ大きい電圧を供給部材３３に印加して、所定極性に帯電したトナーを選択的にトナー担持体２１に供給しつつ、所定の極性ではない極性に帯電したトナーをトナー供給部材３３側に戻すものである。供給バイアス電源３８は、シール部材３６にも接続されており、トナー１２とシール部材３６との間の摩擦帯電により発生した電荷をシール部材３６に蓄積させることなく流出させるとともに、異極性に帯電したトナーをシール部材３６に吸引し摺接させることにより所定の極性にトナーを再帯電させることができる。
【００３０】
従ってこの実施形態によれば、シール部材３６により、トナー担持体２１上に現像後残留したトナーを再帯電させることができ、カブリを低減することができる。また、シール部材３６を供給バイアス電源３８に接続するのみの簡略な構成のため小型化にも適している。
【００３１】
もとより本発明では、トナーの帯電を向上しカブリを低減する適切な大きさのバイアス電圧をシール部材に印加することが可能であるから、シール部材専用のバイアス電源を設けることも考えられる。しかし、このような構成では、装置のコスト及び占有体積が増大する等の問題点を有しているため、抵抗やダイオードに代表される定電圧素子を用いて、専用の電源を用いることなしにシール部材にバイアス電圧を印加した実施形態を、図４から図６を用いて以下に述べる。
【００３２】
図４は、本発明の図２及び図３で示される実施形態を応用し、供給バイアス電源を用いてシール部材のバイアス電圧を別個にした第四の実施形態を示したものである。
【００３３】
この装置の構成は上述した実施形態に類似しているので、同一名称で略同一機能の部材には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３４】
図４において、符号４９は、トナー供給部材２３に供給バイアス電圧を印加する供給バイアス電源３８に接続される抵抗素子で、この抵抗素子４９の抵抗値は、シール部材４６に絶対値で現像バイアス電圧より大きく供給バイアス電圧よりも小さい電圧となるように選択し、トナー１２とシール部材４６との間の摩擦帯電により発生した電荷をシール部材４６に蓄積させることなく流出させるとともに、異極性に帯電したトナーをシール部材４６に吸引し摺接させることにより所定の極性にトナーを再帯電させることができる。
【００３５】
また、図５は、現像バイアス電源のみを用いてシール部材のバイアス電圧を別個に供給した本発明の第五の実施形態を示したものである。
【００３６】
この装置の構成も上述した実施形態に類似しているので、同一名称で略同一機能の部材には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３７】
図５に示したように、トナー担持体２１及び規制部材２５を現像バイアス電源２７に接続し、シール部材４６及びトナー供給部材２３をダイオード素子５９を介して現像バイアス電源２７に接続して、シール部材４６及び供給部材２３とトナー担持体２１との間に電位差を設け、トナーを所定極性に帯電させてトナー担持体２１に供給することができ、カブリを低減することができる。
【００３８】
さらに、図６は、供給バイアス電源のみを用いてシール部材のバイアス電圧を別個に供給した本発明の第六の実施形態を示したものである。
【００３９】
この装置の構成も上述した実施形態に類似しているので、同一名称で略同一機能の部材には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４０】
図６に示したように、トナー供給部材２３に供給バイアス電圧を印加する供給バイアス電源６７のみを用いて、その他の部材に供給バイアス電圧とは異なる電圧を印加することもできる。
【００４１】
図６において、トナー担持体２１は、トナー供給部材２３より大きい抵抗値を有する抵抗素子６８を介して供給バイアス電源６７に接続され、シール部材４６は、ダイオード素子６９及び抵抗素子６８を介して供給バイアス電源６７に接続され、同様に、規制部材２５は、ダイオード素子７０及び抵抗素子６８を介して供給バイアス電源６７に接続される。従って、抵抗素子６８によりトナー担持体２１と供給部材２３との間に電位差を発生し、トナー供給部材２３から所定極性に帯電したトナーが選択的にトナー担持体２１に供給される。トナー担持体２１に供給されたトナー１２は、ダイオード素子７０によりトナー担持体２１に対して規制部材２５が電位差を有するため、薄層化されつつ所定の極性に安定して帯電される。現像が終了すると、現像されなかったトナーは、ダイオード素子６９によりトナー担持体２１に対してシール部材４６が電位差を有するため、所定の極性に安定して再帯電される。
【００４２】
これらの実施形態により、別個に専用の電源を設けることなしに、シール部材４６によりトナーを安定して再帯電させることができ、帯電不良トナーによるカブリを低減することができる。
【００４３】
以上、実施形態を述べたが、本発明は以上の実施形態のみならず、広く電子写真等の現像装置に応用することができ、特にプリンターや複写機やファクシミリやディスプレーに応用すれば有効である。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、シール部材を表面粗さＲｚ（ＪＩＳ十点平均表面粗さ）がトナーの体積平均粒子径よりも小さくなるように構成しているので、トナーが目詰まりを起こすのを未然に防止することができる。
【００４５】
また、シール部材を導電性かつ可撓性の部材で構成しているので、シール部材がトナー担持体に対して適度な撓み力によって摺接することでトナーの飛散を確実に防止するとともに、トナー担持体との摺接によって生じる電荷がシール部材に蓄積することがないため、静電気により他の部材へ悪影響を及ぼすのを未然に防止することができる。また、シール部材とトナー担持体との間に電位差を設け、トナーを負極性に帯電させてトナー担持体に供給することができ、カブリを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態をなす現像装置の断面図である。
【図２】本発明の第二の実施形態を示す現像装置の断面図である。
【図３】本発明の第三の実施形態を示す現像装置の断面図である。
【図４】本発明の第四の実施形態を示す現像装置の断面図である。
【図５】本発明の第五の実施形態を示す現像装置の断面図である。
【図６】本発明の第六の実施形態を示す現像装置の断面図である。
【符号の説明】
１１ケース
１２トナー
１３、２１トナー担持体
１５、２５、３５規制部材
１６、２６、３６、４６シール部材
２３、３３トナー供給部材
１７、２７現像バイアス電源
３８、６７供給バイアス電源
４９、６８抵抗素子
５９、６９、７０ダイオード素子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a developing device that forms an image using toner, and more particularly to a developing device characterized by a seal member that is in sliding contact with a toner carrier.
[0002]
[Prior art]
In a developing device that visualizes an image using powder toner, generally, a latent layer formed on the surface of a photoreceptor is formed by forming a thin layer by charging the toner to a predetermined polarity on the entire effective image area on the toner carrier. The toner is transported and developed so that an image having a constant contrast can be continuously formed on the image. After the development, a seal member is provided so that the toner does not scatter and fall from the developing device. The toner carrier was placed in sliding contact.
[0003]
On the other hand, unlike a seal member disposed in sliding contact with a toner carrier, a seal member that is disposed in non-contact with the toner carrier and applies a predetermined voltage during image formation has also been proposed. In other words, the toner scatters due to the vibration.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, in small copiers and printers, a seal member disposed in sliding contact with the toner carrier is often used. However, the seal member is not limited to preventing toner scattering, and the toner is not visible. It is required to prevent clogging and to prevent accumulation of electric charges caused by friction.
[0005]
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a developing device that can prevent toner from being clogged or accumulating charges.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is directed to a toner carrier that transports toner, a regulating member that forms a thin toner layer on the toner carrier, and an external portion from the toner carrier. In the developing device having a seal member for preventing the toner from scattering, the toner carrier has a conductive rubber fixed around a metal shaft that supports the toner carrier, and the surface layer is coated. A diode element having a cathode connected to the metal shaft and an anode connected to the seal member; and a bias power supply that applies a predetermined negative voltage to the metal shaft, and the toner includes: It is charged negatively by being sandwiched between the regulating member and the toner carrying member and rubbing, and the seal member is made of urethane resin, silicon resin Or a plate-like conductive resin in which conductive fine powder is dispersed in a polyethylene resin, wherein the surface roughness Rz (JIS ten-point average surface roughness) is smaller than the volume average particle diameter of the toner, It is characterized by being disposed so as to be in sliding contact with the surface layer of the toner carrier.
[0007]
According to this configuration, since the surface roughness Rz (JIS ten-point average surface roughness) of the seal member is configured to be smaller than the volume average particle diameter of the toner, the toner is not clogged.
[0008]
In addition, the seal member is formed of a conductive and flexible member, and the seal member is in sliding contact with the toner carrying member with an appropriate bending force. Since charges generated by sliding contact with the carrier do not accumulate in the seal member, there is no adverse effect due to static electricity. Further, a potential difference is provided between the seal member and the toner carrying member, and the toner can be charged negatively and supplied to the toner carrying member, thereby reducing fog.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Therefore, the embodiment illustrated below will be described. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a first embodiment of the developing device of the present invention.
[0010]
In the figure, reference numeral 11 denotes a case for accommodating a set of developing members. The case 11 is provided with a toner carrier 13 for transporting the toner 12 therein. An elastic regulating member 15 that regulates and frictionally charges is disposed, and on the other side, a seal member 16 that collects the developed toner 12 and prevents scattering is in sliding contact with the toner carrier 13 on the abdominal surface. It is arranged. The toner 12 is attracted to the toner carrier 13 by a magnetic force, and the toner layer is thinned into one or two layers by the regulating member 15. At the same time, the toner 12 is frictionally charged between the regulating member 15 and the toner carrier 13. The toner 12 is transferred to a portion charged with a predetermined polarity and opposed to the electrostatic latent image to visualize the latent image. When the development is completed, the undeveloped toner is rubbed against the toner carrier 13 again by the seal member 16 and is recharged to a predetermined polarity by frictional charging between the seal member 16 and the toner carrier 13. Thereafter, this process is repeated to continuously develop the latent image.
[0011]
In the figure, reference numeral 14 denotes a magnet roller disposed inside the toner carrier 13, which restrains the toner 12 on the peripheral surface of the toner carrier 13 by a magnetic force. An arrow A in the figure indicates the direction of rotation of the toner carrier 13.
[0012]
Reference numeral 17 is a developing bias power source for applying a developing bias voltage to the toner carrier 13, the developing bias power supply 17, the voltage of the toner carrying of the DC voltage of -350~-550V by superimposing an AC voltage of 1500V _pp The developing bias power supply 17 is also connected to the seal member 16 and applied to the body 13 to promote the visualization of the latent image by the toner 12, and is sealed by frictional charging between the toner 12 and the seal member 16. The charge generated in the member 16 is discharged without being accumulated. At this time, the resistance of the seal member 16 is desirably 10 ⁸ Ω or less (actual resistance value when 1 μA is energized from the bias application portion to the sliding contact portion).
[0013]
The seal member 16 is disposed so as to be in sliding contact with the toner carrier 13 at a pressure of 5 to 30 g / cm, preferably 10 to 20 g / cm, and smoothly collects the developed toner 12 while re-friction charging. The toner carrier 13 or the seal member 16 holds the toner 12 with a larger electrostatic force and prevents the toner 12 from being scattered outside the developing device.
[0014]
As described above, the seal member 16 is flexible for lightly sliding contact with the toner carrier 13, conductivity for preventing charge accumulation, and friction charging for frictionally charging the toner 12 to a predetermined polarity. It is necessary to be composed of a material satisfying the respective characteristics of the row and the adhesiveness for preventing the toner 12 from adhering and the surface roughness.
[0015]
For example, when the toner is negatively charged, the sealing member 16 is a plate-like resin such as urethane resin, silicon resin, or polyethylene resin, or a plate-like material in which conductive fine powder such as carbon black is dispersed in these resins. When using a thin metal leaf spring made of conductive resin, stainless steel, phosphor bronze, etc., or a multilayer thin leaf spring combining these, moderate flexibility and conductivity can be obtained, and the toner can be negatively rubbed. Can be charged.
[0016]
When the toner is positively charged, the sealing member 16 is made of a plate-like resin such as a fluororesin, or a plate-like conductive resin in which conductive fine powder such as carbon black is dispersed in these resins, or A multilayer thin leaf spring combining these can be used.
[0017]
Note that the surface roughness Rz (JIS ten-point average surface roughness) of the seal member 16 is configured to be smaller than the volume average particle diameter of the toner so that the toner does not clog, and is adhesive like rubber. In the case of using a base material having high properties, the toner can be smoothly brought into sliding contact by coating the surface with a substance having a low coefficient of friction. As the toner, magnetic or non-magnetic toner using styrene acrylic resin or polyester resin as a base material can be used.
[0018]
Like the seal member 16, the regulating member 15 can be formed of the same thin leaf spring material as the seal member 16. However, in order to make the toner 12 thin about 1 to 2 layers and uniformly negatively charge the seal member 16, It is desirable that the toner carrier 13 is urged at a pressure of 20 to 200 g / cm, preferably 50 to 150 g / cm, larger than the member 16. The regulating member 15 thins the toner while frictionally charging it to perform uniform development and does not feed uncharged toner or an excessive amount of toner into the seal member 16. As described above, the toner scattering can be reduced also by the regulating member 15.
[0019]
Therefore, according to this embodiment, the toner remaining on the toner carrier 13 after development can be recharged by the seal member 16, and fogging can be reduced. Further, such a configuration is simple and suitable for miniaturization because the developing bias power source can be used as it is.
[0020]
FIG. 2 shows a second embodiment in which the present invention is further developed and the toner supply member is disposed adjacent to the toner carrier.
[0021]
In FIG. 2, a case 11 that accommodates a set of developing members is provided with a toner carrier 21 that transports the toner 12 therein, and on one side thereof, the toner 12 is regulated as a thin layer and frictionally charged. An elastic regulating member 25 is provided, and on the other side, a seal member 26 that collects the developed toner 12 and prevents scattering is slidably contacted with the toner carrier 21 on the belly surface, and the free end is inside the developing device. On the other side, a toner supply member 23 that supplies the toner 12 to the toner carrier 21 is disposed so as to be in sliding contact with the toner carrier 21. The toner 12 inside the case 11 is rubbed and supplied onto the toner carrier 21 while being stirred by the toner supply member 23, and then the toner layer is thinned into one or two layers by the regulating member 25. At the same time, the toner 12 is charged to a predetermined polarity by frictional charging between the regulating member 25 and the toner carrying member 21, and the toner 12 moves at a portion facing the electrostatic latent image to visualize the latent image. When the development is completed, the undeveloped toner is rubbed against the toner carrier 21 again by the seal member 26 and is recharged to a predetermined polarity by frictional charging between the seal member 26 and the toner carrier 21. Thereafter, this process is repeated to continuously develop the latent image.
[0022]
Reference numeral 22 in the figure denotes a metal shaft that supports the toner carrier 21, and a conductive rubber is fixed around the metal shaft 22 and further coated with a conductive surface layer to constitute the toner carrier 21. . Reference numeral 24 denotes a metal shaft that supports the toner supply member 23, and the toner supply member 23 is configured by fixing a conductive foam member around the metal shaft 24. Further, in the figure, an arrow A indicates the rotation direction of the toner carrier 21, and an arrow B indicates the rotation direction of the toner supply member 23.
[0023]
In the figure, reference numeral 27 denotes a developing bias power source for applying a developing bias voltage. The developing bias power source 27 applies a voltage of −200 to −400 V to the toner carrier 21 to visualize the latent image by the toner 12. The developing bias power source 27 is also connected to the seal member 26, the toner supply member 23, and the regulating member 25, and the charge generated by frictional charging between the toner 12 and each member is transferred to each member. Does not accumulate.
[0024]
Therefore, according to this embodiment, the toner remaining on the toner carrier 21 after development can be recharged by the seal member 26 and not only the fog can be reduced, but also the toner carrier 21 and the seal member 26 can be reduced. In addition, all the members of the regulating member 25 and the toner supply member 23 that can be slidably contacted and frictionally charged are connected to the developing bias power source 27, so that the toner can be charged quickly and stably. Moreover, since the structure is simple, it is suitable for downsizing.
[0025]
FIG. 3 shows a third embodiment in which the present invention is further applied and developed, and the toner supply member is disposed in a non-contact manner with respect to the toner carrier.
[0026]
In FIG. 3, a case 11 that accommodates a set of developing members is provided with a toner carrier 21 that conveys the toner 12 therein, and on one side, the toner 12 is regulated as a thin layer and frictionally charged. A regulating member 35 is disposed, and a seal member 36 that collects the developed toner 12 and prevents scattering is disposed on the other side so as to be in sliding contact with the toner carrier 21 at the center, and further on the other side. The toner supply member 33 for supplying the toner 12 to the toner carrier 21 is disposed in the vicinity of the toner carrier 21.
[0027]
Reference numeral 37 in the figure denotes a sponge that presses the seal member 36 from the back side and biases the toner carrier 21, and a voltage may be applied from the sponge side using a conductive sponge. The toner supply member 33 is made of a metal such as aluminum or iron, or a conductive resin, and is disposed so that a gap between the toner supply member 33 and the toner carrier 21 is 0.1 to 0.5 mm.
[0028]
On the other hand, reference numeral 27 in the figure denotes a developing bias power source for applying a developing bias voltage. The developing bias power source 27 applies a voltage of −200 to −400 V to the toner carrier 21 to develop a latent image of the toner 12. It promotes conversion.
[0029]
On the other hand, reference numeral 38 in the figure denotes a supply bias power source that applies a supply bias voltage to the toner supply member 33. The supply bias power source 38 applies a voltage 10 to 400 V larger in absolute value than the development bias voltage to the supply member 33. The toner charged to a predetermined polarity is selectively supplied to the toner carrier 21, while the toner charged to a polarity other than the predetermined polarity is returned to the toner supply member 33 side. The supply bias power supply 38 is also connected to the seal member 36, and discharges the charge generated by frictional charging between the toner 12 and the seal member 36 without accumulating in the seal member 36, and is charged with a different polarity. The toner can be recharged to a predetermined polarity by attracting the toner to the seal member 36 and bringing it into sliding contact.
[0030]
Therefore, according to this embodiment, the toner remaining on the toner carrier 21 after development can be recharged by the seal member 36, and fogging can be reduced. Further, since the seal member 36 is simply connected to the supply bias power supply 38, it is suitable for downsizing.
[0031]
Of course, in the present invention, it is possible to apply a bias voltage of an appropriate magnitude that improves the charging of the toner and reduces the fog to the seal member. Therefore, it is conceivable to provide a bias power source dedicated to the seal member. However, such a configuration has problems such as an increase in the cost and occupied volume of the device, so that a constant voltage element represented by a resistor or a diode is used without using a dedicated power source. An embodiment in which a bias voltage is applied to the seal member will be described below with reference to FIGS.
[0032]
FIG. 4 shows a fourth embodiment in which the embodiment shown in FIGS. 2 and 3 of the present invention is applied and the bias voltage of the seal member is separated using a supply bias power source.
[0033]
Since the configuration of this apparatus is similar to that of the above-described embodiment, members having the same name and substantially the same function are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0034]
In FIG. 4, reference numeral 49 denotes a resistance element connected to a supply bias power source 38 that applies a supply bias voltage to the toner supply member 23, and the resistance value of the resistance element 49 is an absolute value to the developing member bias voltage. The voltage is selected to be larger and smaller than the supply bias voltage, and the charge generated by frictional charging between the toner 12 and the seal member 46 is caused to flow out without being accumulated in the seal member 46 and charged to a different polarity. The toner can be recharged to a predetermined polarity by attracting the toner to the sealing member 46 and bringing it into sliding contact.
[0035]
FIG. 5 shows a fifth embodiment of the present invention in which the bias voltage of the seal member is separately supplied using only the developing bias power source.
[0036]
Since the configuration of this apparatus is similar to the above-described embodiment, members having the same name and substantially the same function are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0037]
As shown in FIG. 5, the toner carrier 21 and the regulating member 25 are connected to the developing bias power source 27, and the seal member 46 and the toner supplying member 23 are connected to the developing bias power source 27 via the diode element 59 to seal the seal. A potential difference is provided between the member 46 and the supply member 23 and the toner carrier 21, and the toner can be charged to a predetermined polarity and supplied to the toner carrier 21, thereby reducing fogging.
[0038]
Furthermore, FIG. 6 shows a sixth embodiment of the present invention in which the bias voltage of the seal member is separately supplied using only the supply bias power source.
[0039]
Since the configuration of this apparatus is similar to the above-described embodiment, members having the same name and substantially the same function are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0040]
As shown in FIG. 6, it is possible to apply a voltage different from the supply bias voltage to the other members by using only the supply bias power supply 67 that applies the supply bias voltage to the toner supply member 23.
[0041]
In FIG. 6, the toner carrier 21 is connected to a supply bias power source 67 via a resistance element 68 having a resistance value larger than that of the toner supply member 23, and the seal member 46 is supplied via a diode element 69 and a resistance element 68. Similarly, the regulating member 25 is connected to the supply bias power supply 67 through the diode element 70 and the resistance element 68. Accordingly, a potential difference is generated between the toner carrier 21 and the supply member 23 by the resistance element 68, and the toner charged to a predetermined polarity is selectively supplied from the toner supply member 23 to the toner carrier 21. The toner 12 supplied to the toner carrier 21 is stably charged with a predetermined polarity while being thinned because the regulating member 25 has a potential difference with respect to the toner carrier 21 by the diode element 70. When the development is completed, the undeveloped toner is stably recharged to a predetermined polarity because the seal member 46 has a potential difference with respect to the toner carrier 21 by the diode element 69.
[0042]
According to these embodiments, the toner can be stably recharged by the seal member 46 without separately providing a dedicated power source, and fogging due to poorly charged toner can be reduced.
[0043]
Although the embodiment has been described above, the present invention can be applied not only to the above embodiment but also to a wide range of developing apparatuses such as electrophotography, and is particularly effective when applied to a printer, a copying machine, a facsimile machine, and a display. .
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the invention, the seal member is configured such that the surface roughness Rz (JIS ten-point average surface roughness) is smaller than the volume average particle diameter of the toner. It is possible to prevent the toner from being clogged.
[0045]
In addition, since the seal member is made of a conductive and flexible member, the seal member is in sliding contact with the toner carrier by an appropriate bending force to reliably prevent toner scattering and to carry the toner. Since charges generated by sliding contact with the body do not accumulate in the seal member, it is possible to prevent adverse effects on other members due to static electricity. Further, a potential difference is provided between the seal member and the toner carrying member, and the toner can be charged negatively and supplied to the toner carrying member, thereby reducing fog.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a developing device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a developing device showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a developing device showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a developing device showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a developing device showing a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a developing device showing a sixth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
11 Case 12 Toner 13, 21 Toner carrier 15, 25, 35 Regulating member 16, 26, 36, 46 Seal member 23, 33 Toner supply member 17, 27 Development bias power supply 38, 67 Supply bias power supply 49, 68 Resistance element 59 , 69, 70 Diode element

Claims

トナーを搬送するトナー担持体と、前記トナー担持体上に薄層のトナー層を形成する規制部材と、前記トナー担持体から外部へトナーが飛散するのを防止するシール部材とを有する現像装置において、
前記トナー担持体は、該トナー担持体を支持する金属シャフトのまわりに導電性のゴムを固着させ、その表層をコーティングして構成されたものであり、
カソードが前記金属シャフトに接続され、アノードが前記シール部材に接続されたダイオード素子と、
前記金属シャフトに所定の負電圧を印加するバイアス電源と
を備え、
前記トナーは、前記規制部材と前記トナー担持体とに挟まれて摩擦することにより負極性に帯電されるもので、
前記シール部材を、ウレタン樹脂、シリコン樹脂またはポリエチレン樹脂に導電性微粉末を分散した板状の導電性樹脂で、表面粗さＲｚ（ＪＩＳ十点平均表面粗さ）がトナーの体積平均粒子径よりも小さくなるように構成し、前記トナー担持体の表層と摺接するように配設したことを特徴とする現像装置。In a developing device having a toner carrier for conveying toner, a regulating member for forming a thin toner layer on the toner carrier, and a seal member for preventing toner from scattering from the toner carrier to the outside ,
The toner carrier is configured by fixing a conductive rubber around a metal shaft that supports the toner carrier and coating the surface layer thereof.
A diode element having a cathode connected to the metal shaft and an anode connected to the seal member;
A bias power source for applying a predetermined negative voltage to the metal shaft,
The toner is charged negatively by being rubbed between the regulating member and the toner carrier,
The sealing member is a plate-like conductive resin in which conductive fine powder is dispersed in urethane resin, silicon resin or polyethylene resin, and the surface roughness Rz (JIS ten-point average surface roughness) is larger than the volume average particle diameter of the toner. And a developing device characterized by being arranged so as to be in sliding contact with the surface layer of the toner carrier.