JPH0363677A - 一成分トナー現像装置 - 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】 〔概要］ 電子写真技術を利用した静電記録装置に組み込まれるト
ナー現像装置に関し、−層詳しくは静電潜像を一成分ト
ナーで現像する一成分トナー現像装置に関し、 従来の一成分トナー現像装置に用いられてたシールロー
ラの使用を排して一成分トナー現像装置の小型化および
軽量化を達成することを目的とし、静電潜像担持体に対
向する側に開口部を備え、しかも一成分トナーを保持す
るトナー保持容器と、トナー保持容器内にその開口部か
ら部分的に露出させられるように配置されたトナー搬送
体とを具備し、トナー搬送体は導電性弾性材料から形式
され、しかも静電潜像担持体に対して弾性的に圧接させ
られてトナー保持容器内の一成分トナーを層状に保持し
て静電潜像担持体側に搬送するようになっており、更に
、トナー搬送体に保持された層状トナーの層厚を所定の
均一厚さに規制すべくトナー搬送体に物理的に作用する
トナー層厚規制部材とを具備する一成分トナー現像装置
において、トナー搬送体は静電潜像担持体との間の圧接
面において下方から上方に移行するように駆動され、ト
ナー保持容器内の一成分トナーがトナー搬送体の下方側
からトナー保持容器の開口部を通して漏出するのを阻止
するようにトナー層厚規制部材がトナー搬送体の下方側
に配置されることを特徴とする一成分トナー現像装置を
構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は電子写真技術を利用した静電記録装置に組み込
まれるトナー現像装置に関し、−層詳しくは静電潜像を
一成分トナーで現像する一成分トナー現像装置に関する
。

電子写真技術を利用する静電記録装置では、静電潜像坦
持体である感光ドラムあるいは誘電体ドラムの表面上に
帯電領域が形式され、その帯電領域に光学的露光手段で
静電潜像が書き込まれ、その静電潜像を帯電トナーで現
像して可視像とし、次いでその帯電トナー像が記録紙等
の記録媒体に静電的に転写されて該記録媒体に定着させ
られる。

このような静電記録装置に組み込まれるトナー現像装置
としては、そこで用いられる現像剤のタイプに応じた種
々の形式のものが知られている。

最も一般的な現像剤としては、二成分現像剤が挙げられ
、それは着色微粒子である所謂トナーと磁性粉である磁
性キャリヤとからなる。二成分現像剤を用いるトナー現
像装置では、磁石を内蔵した現像ローラが設けられ、こ
の現像ローラの周囲に磁性キャリヤからなる磁気ブラシ
を形式し、この磁気ブラシによってトナーを搬送して静
電潜像坦持体の静電潜像に静電的に付着させる。二成分
現像剤を用いるトナー現像装置の利点としては、比較的
安定したトナー現像が行われるという点が挙げられるが
、その不利点としては、磁性キャリヤの劣化問題が伴う
ことから、またトナーと磁性キャリヤとの混合比の変動
が発生し易いことから、その維持管理が面倒である点が
指摘されている。

このような二成分現像剤の問題点を解消するために着色
微粒子のみからなる一成分トナーが開発され、そのよう
な一成分トナーとしては一成分磁性トナーおよび一成分
非磁性トナーが知られている。一成分トナーのうち一成
分非磁性トナーについては磁石を内蔵した現像ローラに
よって静電潜像担持体側に搬送させることはできない。

そこで、特に一成分非磁性トナー用の現像装置として、
導電性弾性材料から形式されたトナー搬送体を用いるも
のが開発され、このトナー搬送体は通常はローラ形態を
呈して、その周囲面に一成分トナーを層状に保持して静
電潜像担持体側に搬送するようになっている。

近年、現像剤として一成分トナーを用いる静電記録装置
は大型計算機だけでなくワードプロセッサやパーソナル
コンピュータ等のプリンタとして普及しつつあり、これ
に伴って該プリンタの小型化および軽量化が望まれてい
る。このような要望に応えるべく機構的に簡素化されか
つ軽量化された一成分トナー現像器の開発が待たれてい
る。また、トナー搬送体によって搬送されたー成分トナ
ー層でもって静電潜像担持体上の静電潜像を現像する場
合、適正な現像トナー濃度を得るためにはトナー搬送体
を形成する導電性弾性材料の硬度を最適にすることが必
要とされる。

〔従来の技術〕

第１２図を参照すると、従来の一成分トナー現像器が参
照番号ｌＯで全体的に示され、この一成分トナー現像器
１０は静電潜像担持体例えばＯＰＣ感光ドラム１２に対
向して配置される。

感光ドラム１２は矢印Ａの方向に回転駆動され、その周
囲面すなわち感光面には帯電器例えばコロナ放電器（図
示されない）によって電荷領域が順次形成され、その電
荷領域の電位は例えば−６５０ｖとされる。感光ドラム
１２に形成された帯電領域には光学露光手段例えばレー
ザ走査光学系、発光ダイオードアレイ、液晶シャッタア
レイ等によって静電潜像が画像データに基づいて書き込
まれる。

すなわち、光学露光手段によって露光された箇所の電位
が一６５０ｖから一数十ボルトまで高められ、その電位
差によって静電潜像が形成される。

感光ドラム１２に書き込まれた静電潜像は一成分トナー
現像器１０によって現像されて可視像とされる。一成分
トナー現像器１０はトナー保持容器１０ａを具備し、こ
のトナー保持容器１０ａ内には例えば一成分非磁性トナ
ーが保持される。トナー保持容器１０ａには感光ドラム
１２と対向する側に開口部が形成され、ローラ形態のト
ナー搬送体すなわち現像ローラ１０ｂがトナー保持容器
１０ａ内にその一部を該開口部から露出させるように設
けられる。現像ローラｔｏｂは感光ドラム１２とは逆方
向（すなわち、現像部位では同方向にトナー層が移動す
る）に回転駆動させられ、このとき現像ローラ１０ｂは
その回転周囲面に一成分トナーを層状に保持して感光ド
ラム１２側に搬送させることになる。現像ローラｔｏｂ
は導電性弾性材料から形成され、そこには現像バイアス
電圧として一３００ｖが印加される。

現像ローラｔｏｂの周囲面に形成された層状トナーの層
厚を所定の厚さに規制するために、トナー層厚規制部材
１０ｃが現像ローラ１０ｂの周囲面に機械的に作用させ
られる。すなわち、トナー層厚規制部材１０ｃは現像ロ
ーラ１０ｂに対して弾性的に圧接させられ、これにより
トナー層厚の変動に起因する現像むらが排除される。ト
ナー層厚規制部材ｆｏｅは適当な硬質ゴム材料から形成
され得るし、またアルミニウムあるいはステンレス等の
金属材料からも形成され得る。第１２図に示す例では、
トナー層厚規制部材１０ｃはアルミニウムあるいはステ
ンレス等の金属材料から形成されるので、トナー層厚規
制部材１０ｃには一４００Ｖの電圧が印加され、これに
より帯電トナーが静電的鏡像力でもってトナー層厚規制
部材１０ｃに吸着されないようにされる。

トナー保持容器１０ａ内には現像ローラ１０ｂに隣接し
てパドルローラ１０ｄが配置され、このパドルローラ１
０ｄは現像ローラ１０ｂとは例えば逆方向に回転駆動さ
せられる。バドルローラｌＯｄはトナー保持容器１０ａ
に底部に形成された凹部内に部分的に収容されて、トナ
ー保持容器ｌＯａの底部側に位置する一成分トナーを現
像ローラ１０ｂ側に移動させ、これによりトナー保持容
器１０ａ内に一部の一成分トナーが停まることなく該ト
ナー保持容器１０ａ内の一成分トナーがすべて現像ロー
ラ１０ｂ側に向かわせられることになる。また、パドル
ローラ１０ｄは一成分トナーに摩擦帯電を生じさせる機
能も持つ。

現像ローラ１０ｂとパドルローラ１０ｄとの間にはシー
ルローラ１０ｅが配置され、このシールローラ１０ｅも
トナー保持容器１０ａの底部に形成された凹部内に収容
される。シールローラ１０ｅは発砲ポリウレタン等の適
当な材料から形成され、その直径は例えば１１ｍｍとさ
れる。シールローラ１０ｅはその周速が例えば７０ｍ５
／ｓとなるように現像ローラ１０ｂと同方向に回転駆動
させられ、しかも現像ローラ１０ｂに対するニップ幅が
例えば１ｍｓ＋となるように該現像ローラ１０ｂに圧接
させられる。シールローラ１０ｅはトナー保持容器１０
ａ内に保持されたー成分トナーの圧力によって、またパ
ドルローラ１０ｄの回転作用によって一成分トナーが現
像ローラｔｏｂの下側から漏出するのを阻止する。シー
ルローラ１０ｅにはトナーの漏出阻止だけでなく、現像
ローラ１０ｂから現像されずに残留した一成分トナーを
剥離させる機能も負わされている。

第１２図に示すように、トナー保持容器１０ａ内にはア
ジテータ１０ｆが設けられ、アジテータ１０ｆはトナー
保持容器１０ａ内の一成分トナーを攪拌し、これにより
一成分トナーが積極的に摩擦帯電（この例では負）させ
られる。なお、一成分トナーの摩擦帯電は上述したよう
にパドルローラ１０ｄによっても行われ、またトナー層
厚規制部材１０ｃとの摩擦によっても行われる。

以上に述べた一成分トナー現像装置１０の作動について
以下に述べると、現像ローラ１０ｂの回転駆動時、その
回転周囲面に層状に保持された一成分トナーが該現像ロ
ーラ１０ｂの回転に伴って感光ドラム１２側に搬送され
る。このときトナー層厚規制部材１０ｃによって一成分
トナー層の厚さが規制され、所定の一定厚さに規制され
た一成分トナー層が感光ドラム１２に到達することにな
る。上述したように、トナー層厚規制部材１０ｃには一
４００ｖの電圧が印加されているので、一成分トナー層
がトナー層厚規制部材１０ｃによって厚さ規制を受ける
とき、その一成分トナー（ｉに帯電）はトナー層厚規制
部材１０ｃに静電的鏡像力でもって吸着されることなく
感光ドラム１２に到達し得る。一成分トナー層が感光ド
ラム１２に到達すると、その一成分トナーは静電潜像領
域だけに静電的に吸着される。すなわち、静電潜像領域
はいわゆる電荷の井戸と呼ばれる低電位すなわちマイナ
ス数十ボルトとされ、しかも現像ローラ１０ｂには一３
００Ｖの現像バイアス電圧が印加されているので、該静
電潜像領域だけに一成分トナーが負の電荷を補うように
現像ローラｔｏｂ側から移動させられる。要するに、感
光ドラム１２の静電潜像は現像ローラ１０ｂによって搬
送された一成分トナーでもって可視像として現像される
ことになる。なお、上述したように静電潜像領域以外の
領域には一６５０νに帯電させられているので、そこに
一成分トナーが静電的に吸引されることはない。

ところで、所望の現像トナー濃度を得るためには、現像
ローラｔｏｂを感光ドラム１２に対して適正のニップ幅
すなわち接触幅で係合させることが必要である。上述し
たように現像ローラｔｏｂを弾性材料から形成する理由
はまさにその点にあり、現像ローラ１０ｂの弾性材料の
材質を適当に選択することによって、また現像ローラ１
０ｂを適当な弾性押圧力で感光ドラム１２に圧接させる
ことによって、感光ドラム１２に対する現像ローラ１０
ｂのニップ幅を適正値にすることが可能となる。現像ロ
ーラ１０ｂは例えば特開昭６３−１８９８７６号公報、
特開昭６２−１１８３７２号公報等に開示されているよ
うにウレタンゴムやシリコンゴム等の単一層から形成さ
れ得る。また、現像ローラ１０ｂを感光ドラム１２に対
して弾性的に圧接させるために、一成分トナー現像装置
１０の全体が感光ドラム１２に対して前後方向に変位し
得るように保持され、適当な弾性手段例えばコイルばね
等で一成分トナー現像装置１０が矢印Ｂの方向から弾性
的に押圧させられる。要するに、所定の硬度を持つ弾性
材料から現像ローラｌＯｂを形成することによって、ま
た現像ローラ１０ｂを感光ドラム１２に弾性的に圧接さ
せる弾性手段の弾性係数を適当に選択するこによって、
現像ローラＩＯｂを最適なニップ幅で感光ドラム１２に
圧接させることが可能になる。

〔発明が解決しようとする課題〕

さて、上述したような従来の一成分トナー現像装置の問
題点として、シールローラ１０ｅの使用のために一成分
トナー現像装置の小型化および軽量化が阻害されるとい
う点が問題とされる。詳しく述べると、シールローラ１
０ｅと現像ｏ−シラ１０ｂの圧接面は互いにカウンタ方
向に移行するので、シールローラ１０ｅを駆動させるた
めに相当に大きなトルクを必要とし、このためシールロ
ーラ１０ｅの軸受部は頑丈な構造としなければならず、
またその駆動力伝達部も大きなトルク伝達を行い得る構
造としなければならず、その結果従来の一成分トナー現
像装置の小型化および軽量化が阻害されることになる。

シールローラ１０ｅを用いる別の問題点として、シール
ローラ１０ｅと現像ローラ１０ｂとの圧接面が互いにカ
ウンタ方向に移行する際に振動が生じ得るという点も指
摘されている。そのような振動が生じた場合には、感光
ドラム１２が影響を受けて記録画像の品位低下を招来す
ることは言うまでもない。

また、従来の一成分トナー現像装置の別の問題点として
、現像ローラ１０ｂを上述したようにウレタンゴムやシ
リコンゴムの単一層から形成した場合、そのゴム硬度が
比較的硬く、このため現像ローラ１０ｂ上での均一な一
成分トナー層の形成が阻害される点が指摘されている。

詳述すると、トナー層厚規制部材１０ｃの先端部すなわ
ちトナー層厚規制部で得られる平坦度はせいぜい３０μ
ｍ程度であり、その影響を受けて均一なトナー層厚規制
を行うことができなくなり、現像ローラ１０ｂの硬度が
高ければ高い程、かかる影響も大きくなる。ウレタンゴ
ムやシリコンゴム等の単一層から現像ローラ１０ｂを形
成した場合、そのゴム硬度は３０°（アスカ−Ｃ硬度で
は５０°）程度であり、このような硬度の現像ローラで
はトナー層厚規制部の影響を受は易い。そこで、特開昭
５３−２３１４６９号公報に開示されているように導電
性の剛性軸に低硬度の中間スポンジローラ層を適用して
その上にシリコンゴム層を適用することによって現像ロ
ーラを形成し、これにより現像ローラの硬度を低下させ
ることが提案されているが、この場合にはかかる現像ロ
ーラの製造コストが比較的高く付くという問題だけでな
く、その作動上の信頼性も問題とされている。

従来の現像ローラの別の問題点として、現像ローラをウ
レタンゴムやシリコンゴム等の単一層構造としても、ま
た中間スポンジ層を介する二層構造としても、そのゴム
表面の摩擦係数が温度等の環境変化によって変動し、そ
の結果一定のトナー搬送力が維持され得ないという点も
指摘されている。言うまでもなく、トナー搬送力が変動
すると、一成分トナー層の形成が安定して行われず、そ
の結果記録画像の品位が低下することになる。

したがって、本発明の主目的は従来の一成分トナー現像
装置に用いられてたシールローラ′の使用を排して一成
分トナー現像装置の小型化および軽量化を達成すること
である。

本発明の別の目的は一成分トナー現像装置の小型化およ
び軽量化を達成すると共に、トナー搬送体の製造コスト
を高めることなく該トナー搬送体の硬度を低下させてト
ナー層厚規制部材による均一なトナー層厚規制を保証す
ることである。

本発明の更に別の目的は一成分トナー現像装置の小型化
および軽量化を達成すると共に、トナー搬送体のトナー
搬送力を温度等の環境変化によって影響されないように
することである。

（課題を解決するための手段〕 本発明による一成分トナー現像装置は、静電潜像担持体
に対向する側に開口部を備え、しかも一成分トナーを保
持するトナー保持容器と、このトナー保持容器内にその
開口部から部分的に露出させられるように配置されたト
ナー搬送体とを具備する。トナー搬送体は導電性弾性材
料から形成され、しかも静電潜像担持体に対して弾性的
に圧接させられてトナー保持容器内の一成分トナーを層
状に保持して該静電潜像担持体側に搬送するようになっ
ている。本発明による一成分トナー現像装置は、更に、
トナー搬送体に保持された層状トナーの層厚を所定の均
一厚さに規制すべく該トナー搬送体に物理的に作用する
トナー層厚規制部材とを具備する。このような構成の一
成分トナー現像装置において、本発明によれば、トナー
搬送体は静電潜像担持体との間の圧接面において下方か
ら上方に移行するように駆動され、トナー保持容器内の
一成分トナーがトナー搬送体の下方側から該トナー保持
容器の開口部を通して漏出するのを阻止するようにトナ
ー層厚規制部材が該トナー搬送体の下方側に配置される
点が特徴とされる。

本発明において、好ましくは、トナー搬送体にアスカ−
Ｃ硬度５０°以下の硬度を与えるべく該トナー搬送体が
多孔質導電性弾性材料の単一層として構成される。また
、更に好ましくは、トナー搬送体の多孔質導電性弾性材
料の孔径が１００μ層以下とされる。

〔作用〕

本発明によれば、トナー搬送体は静電潜像担持体との間
の圧接面において下方から上方に移行するように駆動さ
れるので、トナー層厚規制部材がトナー搬送体の下方側
に配置され得ることになって、トナー保持容器内の一成
分トナーがトナー搬送体の下方側から該トナー保持容器
の開口部を通して漏出するのを阻止するように該トナー
層厚規制部材を利用し得ることになる。

〔実施例〕

次に、添付図面の第１図ないし第１１図を参照して、本
発明による一成分トナー現像装置の実施例について説明
する。

第１図を参照すると、本発明による一成分トナー現像装
置を組み込んだプリンタの概略構造が示され、このプリ
ンタはワードプロセッサあるいはパーソナルコンピュー
タ等の外部プリンタとして構成されている。

プリンタはハウジング２０を具備し、このハウジング２
０の頂部壁土には給紙部２２が設けられる。給紙部２２
は記録媒体として記録紙Ｐを収容する給紙ホッパ２２ａ
と、この給紙ホッパ２２ａ内の記録紙を一枚ずつ繰り出
すための繰出しローラ２２ｂと、この繰出しローラ２２
ｂによって繰り出された記録紙をハウジング２０の内部
に導くガイド板２２ｃとから構成される。ハウジング２
０の内部の上方側には一対の待機ローラ２４が設けられ
、この一対の待機ローラ２４からはガイド板２６が一対
の搬送ローラ２８まで延びる。ガイド板２２ｃに沿って
ハウジング２０の内部に導かれた記録紙は一対の搬送ロ
ーラ２４によってガイド板２６に沿って一対の待機ロー
ラ２８まで移動させられて一時的に待機させられる。こ
の記録紙は後述するように適当なタイミングで一対の搬
送ローラ２８に送り込まれる。

ハウジング２０の内部には記録部３０が設けられ、この
記録部３０は静電潜像担持体としてＯＰＣＰ光ドラム３
２と、帯電／クリーナユニット３４と、発光ダイオード
（ＬＥＤ）アレイ組立体３６と、一成分トナー現像装置
３８と、トナー転写器４０と、除電ランプ４２とから構
成される。ＯＰＣＰ光ドラム３２はその直径が例えば６
０■■とされ、かつその周速がＴｏｍｓ／ｓとなるよう
に矢印Ｂの方向に回転駆動される。帯電／クリーナユニ
ット３４内には、例えばコロナ放電器からなる帯電器と
、例えばファーブラシからなる清掃器とが収容され、帯
電器はＬＥＤアレイ組立体３６側に、また清掃器は除電
ランプ４２側に配置される。ＯＰＣＰ光ドラム３２の回
転時、その周囲面すなわち感光面には帯電／クリーナユ
ニット３４内の帯電器によって負の電荷が与えられ、そ
こに帯電領域が順次形成され、その電荷領域の電位は例
えば−６５０９とされる。

感光ドラム３２に形成された帯電領域にはＬＥＤアレイ
組立体３６によって静電潜像が画像データに基づいて書
き込まれる。すなわち、ＬＥＤアレイ組立体３６によっ
て露光された箇所の電位が一６５０Ｖから一数十ボルト
まで高められ、その電位差によって静電潜像が形成され
る。ＬＥＤアレイ組立体３６は一ライン上に配置された
多数の発光ダイオード素子と、これら発光ダイオード素
子の発光点をＯＰＣＰ光ドラム３２の感光面に結像させ
る自己収束レンズ例えばセルフォックレンズ（登録商標
）とを具備し、各発光ダイオード素子の発光点が記録画
像の単位画素すなわち一ドツトを形成することになる。

第１２図を参照して説明したように、ＬＥＤアレイ組立
体３６によって露光された箇所の電位は一６５０Ｖから
一数十ポルトまで高められ、その電位差によって静電潜
像が形成される。なお、第１図において、参照符号３６
ａはＬＥＤアレイ組立体３６の両側に設けられたスペー
サローラを示し、ＬＥＤアレイ組立体３６はそのスペー
サローラ３６ａを感光ドラム３２の周囲面に転勤係合さ
せるように押圧保持され、これによりＬＥＤアレイ組立
体３６の自己収束レンズの焦点が常に感光ドラム３２の
感光面上に位置するようにされる。

感光ドラム３２に書き込まれた静電潜像は一成分トナー
現像器３８によって現像されて可視像とされる、第１図
および第２図に図示するように、一成分トナー現像器３
８はトナー保持容器３８ａを具備し、このトナー保持容
器３８ａ内には例えば平均粒径約１０μ閣の一成分非磁
性トナーが保持される。トナー保持容器３８ａには感光
ドラム３２と対向する側に開口部３８ｂが形成され、ロ
ーラ形態のトナー搬送体すなわち現像ローラ３８ｃがト
ナー保持容器３８ａ内にその一部を該開口部３８ｂから
露出させるように配置される。第２図に詳しく図示する
ように、現像ローラｔｏｂは導電性中心軸と、この導電
性中心軸を取り巻く導電性多孔質弾性材料例えば導電性
高分子発砲ポリウレタンの単一層・（連続気泡を持つ）
とから構成され、その外径は例えば２０ｍ５とされる。

導電性高分子発砲ポリウレタンの単一層の硬度はアスカ
−Ｃ硬度で１０ないし３５°、最適には１０″とされ、
また導電性高分子発砲ポリウレタン層の体積抵抗値は１
０４ないしｌＯ′。Ω”　ｃｍ、最適には１０”Ω’ｃ
−とされる。なお、現像ローラ３８ｃの導電性中心軸に
は第１２図で説明した場合と同様な理由により現像バイ
アス電圧−３００ｖが印加される。

現像ローラ３８ｃは矢印Ｃで示される方向、すなわち感
光ドラム３２とは逆方向に回転駆動させられ、しかも感
光ドラム１２に対して圧接させられる。換言すれば、感
光ドラム３２と現像ローラ３８ｃとはその間の圧接面を
共に下方から上方に移行させるような態様で回転駆動さ
せられる。先に述べた従来の場合と同様に、現像ローラ
３８ｃの回転駆動時、現像ローラ３８ｃはその回転周囲
面に一成分トナーを層状に保持して感光ドラム１２側に
搬送することになる。現像ローラ３８ｃの周囲面に保持
された一成分トナー層は感光ドラム３２に到達する前に
トナー層厚規制部材３８ｄによって所定のトナー層厚に
規制される。第１図および第２図に示すように、トナー
層厚規制部材３８ｄは開口部３８ｂの下方側に配置され
た軸部に枢着され、この軸部には適当な弾性手段例えば
トーションねし等が組み込まれ、これによりトナー層厚
規制部材３８ｄは所定の弾性偏倚力でもって現像ローラ
３８ｃに対して圧接させられ、その結実現像ローラ３８
ｃには所定の層厚の一成分トナー層が形成されることに
なる。なお、本実施例では、トナー層厚規制部材３８ｄ
は線厚２Ｂｇ／ａｓの押圧力でもって感光ドラム３２に
対して圧接させられる。トナー層厚規制部材３８ｄは第
１２図を参照して説明したように適当な硬質ゴム材料か
ら形成してもよいし、またアルミニウムあるいはステン
レス等の金属材料からも形成することもできる。

本実施例では、第１２図に示した場合と同様に、トナー
層厚規制部材３８ｄはアルミニウムあるいはステンレス
等の金属材料から形成されるので、トナー層厚規制部材
３８ｄには一４００ｖの電圧が印加され、これにより帯
電トナーが静電的鏡像力でもってトナー層厚規制部材１
０ｃに吸着されないようにされる。なお、第１図および
第２図では、第１２図に示したようなパドルローラｌＯ
ｄおよびアジテータ１０ｆは図示されていないが、それ
らは適宜トナー保持容器３８ａ内に配置され得る。

トナー層厚規制部材３８ｄによって所定の層厚に規制さ
れた一成分トナー層が感光ドラム３２の感光面に圧接さ
せられると、第１２図を参照して説明した場合と同様な
原理で感光ドラム３２上の静電潜像が一成分トナーでも
って可視像として現像される。

本発明においては、トナー層厚規制部材３８ｄには現像
ローラ３８ｃ上の一成分トナー層の層厚規制とは別の機
能も与えられる。すなわち、トナー層厚規制部材３８ｄ
を現像ローラ３８ｃにその下方側で圧接係合させること
によって、トナー保持容器３８ａ内の一成分トナーが現
像ローラ３８Ｃの下方側から開口部３８ｂを通して漏出
するのが阻止されるということである。なお、現像ロー
ラローラ３８ｃの下方側ではトナー保持容器３８ａ内に
保持された一成分トナーの圧力が量も高く、そこでのト
ナー漏出が最も生じ易い。現像ローラ３８ｃの上方側で
はトナー圧力も比較的小さく、また現像ローラ３８ｃの
回転によって一成分トナーがトナー保持容器３８ａ側に
戻されるようになっているので、現像ローラ３８ｃの上
方側でのトナー漏出は通常は生じることはない、しかし
ながら、現像ローラ３８ｃの上方側でのトナー漏出を完
全に阻止しようとする場合には、第２図に示すように適
当な弾性ゴム材料から形成されたトナー漏出ブレード３
８ｅを設けてもよい。更に、トナー層厚規制部材３８ｄ
とトナー保持容器３８ａの内側壁面との間からのトナー
漏出を阻止するためにその間に第２図に示すような適当
な弾性シール材３８ｆを必要に応じて適用してもよい。

第１゛２図を参照して説明したように、所望の現像トナ
ー濃度を得るためには、現像ローラ３８ｃを感光ドラム
３２に対して適正のニップ幅すなわち接触幅で係合させ
ることが必要である。本実施例では、感光ドラム３２に
対する現像ローラ３８Ｃのニップ幅は１ないし３．５＋
＋ｍとすることによって、所望の現像トナー濃度を得る
ことができる。

かかるニップ幅を得るために、感光ドラム３２に対する
現像ローラ３８ｃの層厚は２２ないし５０ｇ／ｃｍ（最
適には４３ｇ／ｃｓ）とされる。このような層厚は現像
ローラ３８ｃの硬度（アスカ−Ｃ硬度で５０″′以下〉
に基づいて決められる。一方、感光ドラム３２に対する
現像ローラ３８ｃの層厚が高ければ高い程、感光ドラム
３２の寿命は短くなるので、かかる層厚は感光ドラム３
２の寿命との兼ね合いで決められなければならない。こ
の点について以下に詳しく述べると、第３図には感光ド
ラムに対する現像ローラの現像層厚と感光ドラムの寿命
との関係が示され、かかる層厚を４０ないし５０ｇ／ｃ
ｍに設定した場合には感光ドラムによって記録可能な記
録紙（シート）ｉｔは約１６ないし１９にとなる。第４
図には現像ローラの硬度（アスカ−Ｃ硬度）とニップ幅
との関係が示され、同図において、実線は現像層厚が４
０ｇ／ｃｍのときの現像ローラ硬度／ニップ幅特性を示
し、また破線は現像層厚が５０ｇ／ｃｍのときの現像ロ
ーラ硬度／ニップ幅特性を示す。

第５図にはニップ幅と現像トナー濃度との関係が示され
、同図の特性曲線は現像層厚が４０ｇ／ｃｍのときに得
られるものである。なお、現像層厚が５０ｇ／ｃｍであ
る場合にも、同様なニップ幅／現像トナー濃度特性曲線
が得られる。要するに、以上に示したような種々の特性
曲線に基づいて、感光ドラム３２に対する現像ローラ３
８ｃの層厚を適宜法めることが可能となる。

第２図に示すように、現像ローラ３８ｃを感光ドラム３
２に対して所定の現像層厚でもって圧接させるために、
一成分トナー現像装置３８の頂壁部からは２つの吊下片
３８ｇを突出させ、その各吊下片３８ｇの頂端には一対
のガイドローラ３８ｈを取り付け、その一対のガイドロ
ーラ３８ｈを支持部材４４に形成された両側の水平摺動
溝４４ａ（第２図にはその片側だけが図示される）内に
収容して一成分トナー現像装２３Ｂを支持部材４４に対
して水平方向に摺動自在に吊下し、その一成分トナー現
像装置３８を適当な弾性手段例えば圧縮コイルばね４６
によって感光ドラム２０側に弾性的に偏倚させ、これに
より現像ローラ３８ｃを感光ドラム２０に対して弾性的
に圧接させる。

言うまでもなく、圧縮コイルばね４６の弾性係数を適当
に選択することによって、感光ドラム３２に対する現像
ローラ３８ｃのニップ幅を所定値に決めることができる
。なお、支持部材４４はハウジング２０に対して不動状
態に取り付けられる。

ここで注目すべき点は、本発明においては、現像ローラ
３８ｃを上述したように導電性多孔質弾性材料例えば導
電性高分子発砲ポリウレタンの単−層から構成され、そ
の結果アスカ−Ｃ硬度５０゜以下の現像ローラが低コス
トで得られ、しかも温度等の環境条件変化に拘わらずに
その多孔質表面で常に所定量以上の一成分トナーの搬送
が可能になるという点である。先に述べたように、トナ
ー層厚規制部材３８ｄの先端部すなわちトナー層厚規制
部で得られる平坦度はせいぜい３０μｍ程度であるが、
現像ローラ３８ｃの硬度をアスカ−Ｃ硬度で５０″以下
にすることによって、かかる平坦度の影響を排除するこ
とが可能であり、その結果均一なトナー層厚規制が保証
されることになる。また、本発明においては、現像ロー
ラ３８ｃのトナー搬送面は従来のようにゴム面ではなく
多孔質表面すなわち微細な凹凸面とされ、その凹凸面に
より一成分トナー層が機械的に同伴されるので、温度等
の環境条件変化に拘わらずに常に所定量以上の一成分ト
ナーの搬送が保証されることになる。

この場合、多孔質弾性材料の孔径を１００μ請以下とす
れば、平均粒径約１ＯｔｌＩＩ＋の一成分非磁性トナー
がかかる多孔質弾性材料中に浸透することを防ぐことが
可能である。

一成分トナー現像装置３８によって現像された帯電トナ
ー像は感光ドラム３２の回転に伴ってトナー転写層４０
に向かって運ばれ、このとき一対の待機ローラ２４で待
機されていた記録紙が一対の搬送ローラ２８に向かって
送り込まれ、その−対搬送ローラ２８の搬送力によって
記録紙は感光ドラム３２とトナー転写層４０との間を通
過させられ、これにより感光ドラム３２上の帯電トナー
像が記録紙側に静電的に転写される。詳述すると、トナ
ー帯電器４０は例えばコロナ放電器として槽底され、そ
のコロナ放電器によって記録紙は帯電トナー像とは逆極
性（本実施例では正）の電荷が与えられ、その結果帯電
トナー像が感光ドラム３２から記録紙に静電的に吸着さ
れる。転写トナー像を担持した記録紙はトナー帯電器４
０からヒートローラ４８側に向かって延びるガイド板５
ｏに沿って移動させられる。詳しく述べると、ガイド板
５０は導体すなわち金属材料から形成され、しかも接地
される。このため帯電記録紙（正の電荷）がガイド板５
０に適用されると、そこには静電的鏡像力が働いて該帯
電記録紙はガイド板５ｏに吸着支持される。かかる静電
的鏡像力は比較的弱いので、記録紙は一対の搬送ローラ
２８から受ける押出し力でもってガイド板５０に沿って
ヒートローラ４８まで移動させられる。ヒートローラ４
８にはバックアップローラ５２が圧接され、これら両ロ
ーラによって熱定着器が槽底される。転写トナー像を担
持した記録紙がヒートローラ４８とバックアップローラ
５２との間を通過させられると、転写トナー像が熱熔融
されて記録紙に定着され、その記録紙は排出ローラ５６
によってハウジング２０の外部に排出される。ヒートロ
ーラ４日には用紙分離爪５４が適用され、この用紙分離
爪５４によって記録紙がヒートローラ４８から確実に分
離されることになる。第１図に示すように、記録紙の排
出側には記録紙受取トレイ５８が設けられ、記録紙は順
次その上に集積される。ここで注目すべき点は記録紙は
その下側面に熱定着像を持つので、記録紙受取トレイ５
８上に集積される記録紙が頁順に集積されることである
。

感光ドラム３２からトナー転写層４０によって帯電トナ
ー像が転写された領域は除電ランプ４２に向かって移動
させられ、除電ランプ４２の照射によって該領域から残
留電荷が取り除かれる。電荷が取り除かれた領域は次い
で帯電器／クリーナユニット３４に到達し、そこで該領
域からは残留トナー、紙粉等が清掃器によって除去され
、その清掃領域は再び帯電器によって帯電されて、そこ
には新たな静電潜像がＬＥＤアレイ組立体３６によって
書き込まれることになる。

第１図において、参照番号６０は排気ファンを示し、こ
の排気ファン６０によってハウジング２０の温度上昇が
阻止される。また、排気ファン６０に排気口にはオゾン
フィルタ６２が設けられ、これにより帯電器およびトナ
ー転写器で発生させられたオゾンが濾過される。参照番
号６４は電源を示し、この電源６４からは例えば一対の
搬送ローラ２４、ヒートローラ４８等の種々の駆動ロー
ラ、また帯電器／クリーナユニット３４、ＬＥＤアレイ
組立体等の種々の駆動部、更に排気ファン６０等への給
電が行われる。参照番号６６は制御回路基板を示し、こ
の制御回路基板６６によって種々の駆動ローラや種々の
駆動部の制御が行われる。参照番号６８はインターフェ
ース用回路基板を示し、このインターフェース用回路基
板６８は例えばワードプロセッサやパーソナルコンピュ
ータ等のホスト側制御部から画像データを取り入れて、
それを印字パターンデータ等に変換したりする。

第６図ないし第９図のそれぞれを参照すると、第１図お
よび第２図に示した一成分トナー現像装置３８の変形実
施例が示されており、第６図ないし第９図のそれぞれに
おいては、同様な構成構成要素については同じ参照番号
および参照符号が用いられている。

第６図に示す変形実施例では、トナー保持容器３８ａの
底部には弾性ばね例えば圧縮コイルばね７０を収容する
凹部が形成され、その圧縮コイルばね７０によってトナ
ー層厚規制部材３８ｄが現像ローラ３８ｃに弾性的に圧
接させられる。この点を除けば、第６図に示す変形実施
例は第２図に示すものと実質的に同じものである。なお
、第６図に示す変形実施例にもトナー漏出ブレード３８
ｅおよび弾性シール材３８ｆを必要に応じて設は得るこ
とは言うまでもない。

第７図に示す変形実施例では、一成分トナー現像装置３
８の底部側に反時計方向にばね付勢されたカム片７２が
設けられ、このカム片７２はトナー層厚規制部材３８ｄ
に形成された凹部内にカム係合し、これによりトナー層
厚規制部材３８ｄが現像ローラ３８ｄに弾性的に圧接さ
せられる。なお、この実施例の場合にもトナー漏出ブレ
ード３８ｅおよび弾性シール材３８ｆを必要に応じて設
は得ることができる。

第８図および第９図に示す変形実施例では、トナーＮ厚
規制部材３８が感光ドラム３２に対して水平方向に移動
自在に保持されるのではなく、一成分トナー現像装置３
８が支持部材４４に対して回動自在に吊下される。すな
わち、一成分トナー現像装置３８の頂壁部からは吊下片
３８ｇが突出し、その吊下片３８ｇの頂端にローラ３８
ｈが取り付けられ、支持部材４４はそのローラ３８ｈを
回動自在に保持することになる。このような一成分トナ
ー現像装置３８の支持態様においても、圧縮コイルばね
４６は一成分トナー現像装置３８を感光ドラム３２側に
弾性的に偏倚させることが可能であり、その結実現像ロ
ーラ３８ｃは所定の層厚で感光ドラム３２に弾性的に圧
接させられ得る。

なお、第８図の変形実施例では、トナー層厚規制部材３
８ｄは第６図の変形実施例と同様な態様で現像ローラ３
８ｃに圧接させられ、また第９図の変形実施例では、ト
ナー層厚規制部材３８ｄは第７図の変形実施例で用いら
れたカム片７２の代わりに板ばね片７４を用いることに
よって現像ローラ３８ｃに弾性的に圧接させられる。

第１０図および第１１図を参照すると、本発明による一
成分トナー現像装置をダブル給紙ホッパを持つプリンタ
に組み込んだ例が示されており、このプリンタもワード
プロセッサあるいはパーソナルコンピュータ等の外部プ
リンタとして用いられるものである。第１０図に示すプ
リンタは第１図に示すプリンタとほぼ同一の構成を有し
、このため第１０図では同様な構成要素については同じ
参照番号が用いられている。

ハウジング２０の頂部壁土の給紙部２２には給紙ホッパ
２２ａに加えて給紙ホッパ２２ａ′も設けられ、この給
紙ホッパ２２ａ′は給紙ホッパ２２ａと実質的に同じ構
成を持つ。すなわち、給紙ホッパ２２ａ′には記録紙Ｐ
が収容され、この記録紙は繰出しローラ２２ｂ′によっ
て一枚ずつ繰り出される。繰出しローラ２２ｂ′によっ
て繰り出された記録紙はガイド板２２Ｃ′によってハウ
ジング２０の内部に導かれ、その記録しはハウジング２
０の内部の上方側に設けられた一対の待機ローラ・２４
′によって一時的に待機される。一対の待機ローラ２４
′からはガイド板２６′がガイド板２６まで延びてそれ
と合流する。給紙ホッパ２２ａおよび２２ａ′には異な
った種類あるいはサイズの用紙を収容することができる
。

第１図に示すプリンタでは、一成分トナー現像器３８が
ハウジング２０内の上方側に設けられた支持部材４４か
ら吊り下げる態様で支持されたが、第１０図に示すプリ
ンタでは、一成分トナー現像器３８の上方側にガイド板
２６′が設けられるために、該一成分トナー現像器３８
はハウジング２０の下方側に設けられた一対の支持レー
ル部材４４′　（第１０図および第１１図ではそのうち
の一方だけを見ることができる）上に載置される。詳し
く述べると、第１０図の実施例では、一成分トナー現像
器４４の底部には４つの脚部３８ｇ′（第１０図および
第１１図ではそのうちの２つだけを見ることができる）
が設けられ、各脚部３８ｇ′の下端には該当支持レール
部材４４′上で転動するようになったローラ３８ｈ′が
取り付けられ、これにより一成分トナー現像器３８は感
光ドラム３２に対して前後に移動し得ることになる。

図示するように、一成分トナー現像器４４のケーシング
の外壁部には板ばね要素４６′が設けられ、この板ばね
要素４６′はハウジング２０内に設けられた固定支持壁
部４７と該外壁部と間で弾性的に変形され、これにより
一成分トナー現像器４４は感光ドラム３２側に弾性的に
偏倚させられる。

先に述べた実施例の場合と同様に、板ばね要素４６′の
弾性係数については、現像ローラ３８ｃが感光ドラム３
２に対して所定の線圧で接触するように選ばれる。

なお、プリンタのハウジング２０はその内部を開放し得
るように水平方向に分割可能であり、ノ＼ウジング２０
の上側部はその下側部に対して適当な箇所で枢着される
。ハウジング２０の上側部にはガイド板２６および２６
’、搬送ローラ２８、トナー転写器４０．ガイド板５０
．ヒートローラ４８およびバックアップローラ５２等が
保持され、このためハウジング２０の上側部がその下側
部から取り除かれた際には一成分トナー現像器３８、感
光ドラム３２、帯電／クリーナユニット３４等をハウジ
ング２０の下側部から取り出すことが可能となる。この
ような構成すると、プリンタの保守管理維持を容易に行
い得ることが簡単になる。

第６図ないし第９図のそれぞれには第１図および第２図
に示した一成分トナー現像装置３８の変形実施例として
一例が示されただけであり、本発明についてその他の種
々の実施例が可能であることが理解されるべきである。

また、第１０図および第１１図に示すような一成分トナ
ー現像器を第１図に示すプリンタにも適用可能であるこ
とは言うまでもない。

上述の実施例では、一成分トナーとして一成分非磁性ト
ナーを用いる例について説明したが、本発明による一成
分トナー現像装置には一成分磁性トナーも用いられ得る
ことが理解されるべきである。

〔発明の効果〕

以上の記載から明らかなように、本発明による一成分ト
ナー現像装置からは、従来の一成分トナー現像装置で必
要としていたシールローラが排除されるので、一成分ト
ナー現像装置の小型化および軽量化が可能となる。また
、本発明によれば、現像ローラを導電性多孔質弾性材料
の単一層から構成するこによって、アスカ−Ｃ硬度５０
°以下の現像ローラを低コストで製造することが可能で
あり、これにより平坦度３０μｍ程度のトナー層厚規制
部材によっても均一な一成分トナー層を現像ローラに形
成することが可能となる。現像ローラのトナー搬送面が
多孔質面によって形成され、これにより温度等の環境条
件変化に拘わらずにその多孔質表面で常に所定量以上の
一成分トナーの搬送が可能になる。なお、現像ローラの
多孔質面の孔径を１００μｍ以下とすれば、平均粒径約
１０μ醜の一成分トナーがかかる多孔質弾性材料中に浸
透することを防ぐことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一成分トナー現像装置を組み込ん
だプリンタの概略図、第２図は第１図のプリンタから一
成分トナー現像装置と感光ドラムとを抜き出して示す拡
大図、第３図は現像層厚と感光ドラム寿命との関係を示
すグラフ、第４図は現像ローラ硬度とニップ幅との関係
を示すグラフ、第５図はニップ幅と現像トナー濃度との
関係を示すグラフ、第６図ないし第９図は第２図に示し
た一成分トナー現像装置の変形実施例を示す図、第１Ｏ
図は本発明による一成分トナー現像装置を組み込んだダ
ブル給紙ホッパ付プリンタの概略図、第１１図は第１０
図のダブル給紙ホッパ付プリンタから一成分トナー現像
装置と感光ドラムとを抜き出して示す拡大図、第１２図
は従来の一成分トナー現像装置の概略図である。 ２０・・・ハウジング、２２・・・給紙部、３２・・・
感光ドラム、３４・・・帯電／クリーナユニット３６・
・・ＬＥＤアレイ組立体、３８・・・一成分トナー現像
装置、３８ａ・・・トナー保持容器、３８ｂ・・・開口
部、３８Ｃ・・・現像ローラ、３８ｄ・・・トナー層厚
規制部材、４０・・・トナー転写器、４８・・・ヒート
ローラ。 ３２ １１ｉＩＷ！Ｊの一成分トナー現像器の拡大図第２図 現像線圧と感光ドラム寿命との関係を示すグラフｌ１１
３図 現像ローラ硬度（アスカ−〇硬度） 現像ローラ硬度とニップ幅との関係を示すグラフ第４図 ニップ幅と現像トナー濃度との関係を示すグラフ第 図 第 図 第 図 第 図 第１０図の一成分トナー現像器の拡大図１ １ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、静電潜像担持体（３２）に対向する側に開口部（３
   ８ｂ）を備え、しかも一成分トナーを保持するトナー保
   持容器（３８ａ）と、このトナー保持容器内にその開口
   部から部分的に露出させられるように配置されたトナー
   搬送体（３８ｃ）とを具備し、このトナー搬送体は導電
   性弾性材料から形成され、しかも前記静電潜像担持体に
   対して弾性的に圧接させられて前記トナー保持容器内の
   一成分トナーを層状に保持して該静電潜像担持体側に搬
   送するようになっており、更に、前記トナー搬送体に保
   持された層状トナーの層厚を所定の均一厚さに規制すべ
   く該トナー搬送体に物理的に作用するトナー層厚規制部
   材（３８ｄ）とを具備する一成分トナー現像装置におい
   て、 前記トナー搬送体は、前記静電潜像担持体（３２）との
   間の圧接面において下方から上方に移行するように駆動
   され、前記トナー保持容器内の一成分トナーが前記トナ
   ー搬送体の下方側から該トナー保持容器の開口部を通し
   て漏出するのを阻止するように前記トナー層厚規制部材
   が該トナー搬送体の下方側に配置されることを特徴とす
   る一成分トナー現像装置（３８）。 ２、請求項１に記載の一成分トナー現像装置（３８）に
   おいて、前記トナー搬送体（３８ｃ）にアスカーＣ硬度
   ５０゜以下の硬度を与えるべく該トナー搬送体が多孔質
   導電性弾性材料の単一層として構成されることを特徴と
   する一成分トナー現像装置。 ３、請求項２に記載の一成分トナー現像装置（３８）に
   おいて、前記多孔質導電性弾性材料の孔径が１００μｍ
   以下とされることを特徴とする一成分トナー現像装置。