JP2001066888A - 現像装置 - Google Patents

現像装置

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JP2001066888A
JP2001066888A JP23936699A JP23936699A JP2001066888A JP 2001066888 A JP2001066888 A JP 2001066888A JP 23936699 A JP23936699 A JP 23936699A JP 23936699 A JP23936699 A JP 23936699A JP 2001066888 A JP2001066888 A JP 2001066888A
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developing roller
developing
image carrier
toner
roller
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Yuji Arai
裕司 荒井
Satoshi Takano
聡 高野
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 像担持体と現像ローラとの位置関係を装置の
稼働による温度の上昇時や高温環境下においても一定に
保ち、長期に渡り良好な画像を得ることが可能な現像装
置を提供する。 【解決手段】 現像ローラ2を一定の圧力で像担持体1
に押圧するための押圧部材8を有し、現像ローラ2と像
担持体1との距離を一定に保つための現像ローラ突き当
て部材3を配置した現像装置において、現像ローラ突き
当て部材3の熱変形量が、現像ローラ2の熱変形量に近
似的に一定に保たれるように構成することにより、装置
の長時間の稼働による温度上昇時や高温環境下において
も像担持体1と現像ローラ2の距離を一定に保つ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられ、像担持
体上に形成された静電潜像をトナーによって現像する現
像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、像担持体上に形成された静電潜
像を現像する現像装置には、現像ローラを像担持体に接
触させて現像を行う接触現像方式の現像装置及び現像ロ
ーラを像担持体に対し、近接離間させて現像を行う非接
触現像方式の現像装置があり、共に、像担持体に対する
現像ローラの当接状態又は近接部の間隔を一定に保持す
ることは、画質欠陥のない良好な画像を形成するために
重要である。例えば、現像ローラを像担持体に接触させ
て像担持体上に形成された静電潜像の現像を行う接触現
像方式の現像装置は、像担持体上の静電潜像を現像する
現像ローラ、現像ローラにトナーを供給するトナー補給
ローラ及び現像ローラ上に汲み上げられたトナーを一定
の厚さに規制し、トナーの薄層を形成する現像ブレード
等から構成され、現像ローラは、コイルばねなどの弾性
部材によって所定の圧力で像担持体にある程度食い込ま
せるように弾性付勢されている。また、現像ローラと像
担持体との摩擦によって像担持体に傷が付くのを防ぐた
めに、現像ローラとしては、ゴムなどの弾性体から成る
ゴムローラが採用される。
【0003】ところが、ゴムローラを現像ローラに用い
る場合、温度の変動によりゴムの硬度に変化が生じ、現
像ローラの径が変化し、像担持体に対する現像ローラの
食い込み量が変動してしまう。具体的には、装置の長時
間の稼働による温度の上昇時や高温環境下で、現像ロー
ラであるゴムローラのゴムが軟化し、現像ローラの像担
持体に対する食い込み量は大きくなる。このように、接
触現像方式では、像担持体に対する現像ローラの食い込
み量が変動すると、像担持体へのトナー供給量が不安定
となり、形成画像に濃度ムラが発生したり、ニップが大
きくなることにより、地肌汚れなどの異常画像やバンデ
ィングなどの問題が発生することがある。
【0004】したがって、良好な画像を得るには、像担
持体と現像ローラが対向する現像領域において像担持体
と現像ローラの距離を一定に保ち、適切なニップを得る
必要があり、このための方法として従来は、像担持体に
対する現像ローラの食い込み量を規制する規制コロを現
像ローラの回転軸の両端に取り付け、像担持体の両端部
の感光層が形成されていない領域に当接し、これによ
り、現像ローラの像担持体への当接圧を規制し、像担持
体への現像ローラの食い込み量を一定に保つ方法が用い
られていた。さらに、像担持体と現像ローラの位置関係
を一定に保つことは、上記のような一成分現像剤を用い
る現像装置に限らず、トナーとキャリアとから成る二成
分現像剤を使用する現像装置においても良好な画像形成
を行う上で重要である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の現像装置には、次のような問題がある。上記のよ
うに規制コロを用いて像担持体と現像ローラの位置関係
を一定に保つ方法では、装置の長時間の稼働による温度
の上昇時や高温環境下では、現像ローラが変形すると同
時に、現像ローラの両端部に設けられた規制コロも熱に
より変形する。この場合、現像ローラの熱変形量と規制
コロの熱変形量の間で差が生じると、像担持体と現像ロ
ーラの当接部の位置関係が変化し、画像濃度ムラや地肌
汚れなどの異常画像が発生してしまう。本願発明は、以
上のような問題点に鑑みて成されたものであり、その目
的は、像担持体と現像ローラとの位置関係を、稼働によ
る温度の上昇時や高温環境下においても一定に保ち、長
期に渡り良好な画像を得ることが可能な現像装置を提供
することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、本願発明の請求項1に記載の発明は、像担持体上
に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形
成する現像ローラと、トナーを前記現像ローラ側へ供給
するトナー補給ローラと、 前記現像ローラ上のトナー
を一定の厚さに規制する現像ブレードと、前記現像ロー
ラと前記像担持体との距離を一定に保つための現像ロー
ラ突き当て部材と、 前記現像ローラを一定の圧力で前
記像担持体に押圧するための押圧部材を有する現像装置
において、 前記現像ローラ突き当て部材の熱変形量
が、前記現像ローラの熱変形量に近似的に一定に保たれ
る現像装置を提供する。
【0007】請求項2に記載の発明は、前記現像ローラ
突き当て部材の熱変形量が、前記現像ローラの熱変形量
の0.95倍乃至1.05倍である請求項1に記載の現
像装置を提供する。
【0008】請求項3に記載の発明は、前記現像ローラ
突き当て部材が、2つ以上の材料から成る請求項1又は
請求項2に記載の現像装置を提供する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図1は、請求項1又は請求項2に記
載の現像装置の一実施形態を示す概略構成図であり、図
2は、この現像装置を構成する現像ローラを示す概略平
面図及び像担持体への当接方法を示す図である。この現
像装置は、開口を有する現像ハウジング内に収容され、
OPCドラムである像担持体1と対向配置されている。
この現像装置内の像担持体と対向する位置には現像ロー
ラ2が配設され、その後方に現像ローラ2にトナーを補
給するトナー補給ローラ6、及びトナー攪拌部材7が配
置され、仕切り部を隔ててトナータンク9が設けられて
いる。現像ローラ2の外周は、トナーの洩れを防ぐシー
ルブレード11、トナー補給ローラ6及び現像ブレード
5に接触し、現像ローラ2の両端部では、トナーの洩れ
を防ぐ図示しないサイドシール部材に接触している。現
像ブレード5は現像ローラ2周囲の現像領域の上流側に
配置されており、現像ローラ2表面に汲み上げられたト
ナーは、この位置で層厚を規制され、薄層状に形成され
る。上記現像ローラ2は、中心の現像ローラ軸4及び現
像ローラ軸4の周囲に形成されたウレタンゴムから成る
弾性層から構成されている。図2に示すように、この現
像ローラ2の長手方向の両端部には、弾性層が形成され
ていない領域が設けられており、この領域に円筒状の現
像ローラ突き当て部材3が弾性層に接して配置されてい
る。現像ローラ突き当て部材3は、線膨張係数8.1×
10−5(K −1)のポリアセタール樹脂(POM)か
ら成り、現像ローラの直径よりも小さい直径を有する円
筒形に形成されている。上記トナータンク9内には、ト
ナー送り出し部材10が回転可能に支持され、トナータ
ンク9内のトナーを送り出し、仕切り部を越えてトナー
攪拌部材7側へ供給する。上記トナー補給ローラ6は、
導電性のスポンジ(発泡ゴム、発泡ポリウレタン)から
成り、表面にトナーを付着させて搬送する。
【0010】上記の現像装置による現像動作について説
明する。トナータンク9内のトナーは、トナー送り出し
部材10により、トナー攪拌部材7側に供給される。ト
ナー攪拌部材7は、回転運動によってトナーをトナー補
給ローラ6に押し付ける効果を生む。トナー補給ローラ
6は、回転しながら表面の凹凸でトナーを受け取り、現
像ローラ2へと搬送する。トナー補給ローラ6は、現像
ローラ2に押し付けられており、且つ現像ローラ2との
接点において相対速度を有しているため、搬送されてき
たトナーは、現像ローラ2の表面に擦り付けられる。こ
の時、トナーは現像ローラ2との間で摩擦帯電し、電気
的な力で現像ローラ2に付着する。多めに付着したトナ
ーは、現像ブレード5によって通過量が規制され、均一
な層に均されて像担持体1と対向する現像領域に搬送さ
れ、潜像に対する現像が行われる。
【0011】次に、上記の現像装置における現像ローラ
2の像担持体1への当接について説明する。現像ローラ
2は、一方の端部が現像ローラ2の周面に外接され、他
の端部がバネ部材に接続され、現像装置内の所定の位置
に固定された押圧部材8によって像担持体1に押圧され
る。また、上述のように、現像ローラ2の長手方向の両
端部には、現像ローラ2の直径よりも小さい直径を有す
る現像ローラ突き当て部材3が配置されており、これら
により、現像ローラ2は、像担持体1の表面にある程度
食い込んで所定のニップを形成するように接触する。こ
の構成において、現像ローラ2は線膨張係数10×10
−5(K−1)のウレタンゴムから成り、現像ローラ突
き当て部材3は線膨張係数8.1×10−5(K−1
のポリアセタール樹脂(POM)から成る。図3のよう
に、現像ローラ2の直径をD、現像ローラ2の弾性層
(ウレタンゴム層)の厚さをbで示し、Dを20m
m、bを5mmとすると、現像ローラ2周辺の温度が
室温付近(20℃とする)から50℃まで上昇したと
き、ウレタンゴムは、最初の5mmの厚さからさらに厚
み方向(半径方向)に0.034mm膨張する。同様
に、図3のように、現像ローラ突き当て部材3の直径を
、現像ローラ突き当て部材3のポリアセタール樹脂
層の厚さをbで示し、Dを19.8mm、b
7.5mmとすると、現像ローラ2周辺の温度が室温付
近から50℃まで上昇したときの現像ローラ突き当て部
材3の厚み方向(半径方向)の熱膨張量は0.034m
mとなる。このように、本実施形態の現像装置では、現
像ローラ2の熱変形量と現像ローラ突き当て部材3の熱
変形量をほぼ等しくすることができる。
【0012】さらに、上記の現像装置を用い、現像ロー
ラ2の熱変形量と現像ローラ突き当て部材3の熱変形量
を変化させて高温条件下で画像形成を行ったところ、現
像ローラ2の熱変形量に対する現像ローラ突き当て部材
3の熱変形量が0.95倍〜1.05倍の範囲内で、画
質欠陥のない画像が安定して得られた。したがって、上
記の現像装置において、現像ローラの熱変形量に対する
現像ローラ突き当て部材の熱変形量を0.95倍〜1.
05倍とすることにより、環境の温度変化に左右され
ず、良好な画像が得られることがわかった。
【0013】また、上記の現像装置の現像ローラ突き当
て部材を、上記のように現像ローラの熱膨張係数に近似
の熱膨張係数を有する任意の材料から製作し、表面に、
例えば、線膨張係数が12×10−5(K−1)のポリ
アミド樹脂のような摺動性の優れた材料を積層した2層
の構造とすることで、像担持体との接触面における現像
ローラ突き当て部材の摺動性を高め、像担持体及び現像
ローラ突き当て部材の当接部の耐久性を向上させること
が可能である。また、このような現像ローラ突き当て部
材に、現像ローラの材質により近い性質の材料を使用す
ることにより、現像ローラ突き当て部材の熱変形量と現
像ローラの熱変形量を等しくして温度変化による異常画
像の発生を防止し、同時に、像担持体の当接部の耐久性
を向上させることができる。このように、上記の現像装
置の現像ローラ突き当て部材を2種類の材料から構成す
ることにより、現像ローラの熱変形量と現像ローラ突き
当て部材の熱変形量をほぼ等しくして、環境の温度変化
に左右されない安定した画像形成を行うと共に、像担持
体の摩耗を防止するなど、所望の効果を有する構成とす
ることができる。
【0014】なお、上記の実施形態では、現像ローラ突
き当て部材3の形状を、図4に示すように、現像ローラ
2の断面の形状に合わせて現像ローラ2の断面よりもや
や小さい径を有する円柱形とし、現像ローラ2の両端部
に配置して現像ローラ2と共に回転する構成としたが、
本発明の現像装置の現像ローラ突き当て部材はこれに限
定されるものではなく、図5のように、常に1点で像担
持体11に接するように固定して用いる構成としてもよ
く、これにより、上記と同様の効果が得られる。また、
上記の実施形態は、接触現像方式の現像装置に用いるも
のであるが、非接触現像方式の現像装置においても、本
発明の構成を採用することが可能である。この場合、現
像ローラ突き当て部材を現像ローラの周面よりも外側に
突出するように支持し、現像ローラ突き当て部材を現像
ローラの熱変形量とほぼ等しい熱変形量を有する材料で
作成することにより、環境の温度変化に左右されず、像
担持体と現像ローラの距離を常に一定に保ち、異常画像
の発生のない良好な画像形成を行うことができる。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
は次のような効果を有する。請求項1に記載の現像装置
は、現像ローラを一定の圧力で像担持体に押圧するため
の押圧部材を有し、現像ローラと像担持体との距離を一
定に保つための現像ローラ突き当て部材を配置した現像
装置において、現像ローラ突き当て部材の熱変形量が、
現像ローラの熱変形量に近似的に一定に保たれるように
構成することにより、装置の長時間の稼働による温度上
昇時や高温環境下においても像担持体と現像ローラの距
離を一定に保ち、良好な画像を形成することができる。
【0016】また、請求項2に記載の現像装置は、現像
ローラを一定の圧力で像担持体に押圧するための押圧部
材を有し、現像ローラと像担持体との距離を一定に保つ
ための現像ローラ突き当て部材を配置した現像装置にお
いて、現像ローラ突き当て部材の熱変形量が、現像ロー
ラの熱変形量に対して0.95倍〜1.05倍の範囲内
であるように規制することにより、装置の長時間の稼働
による温度上昇時や高温環境下においても像担持体と現
像ローラの距離をより確実に一定に保ち、常に良好な画
像を形成することが可能であり、また、他の現像装置へ
の適用が容易である。
【0017】さらに、請求項3に記載の現像装置は、現
像ローラを一定の圧力で像担持体に押圧するための押圧
部材を有し、現像ローラと像担持体との距離を一定に保
つための現像ローラ突き当て部材を配置した現像装置に
おいて、現像ローラ突き当て部材を、2つ以上の材料か
ら作成し、現像ローラ突き当て部材の熱変形量が現像ロ
ーラの熱変形量に近似的に一定に保たれるように構成す
ることによって、装置の長時間の稼働による温度上昇時
や高温環境下においても像担持体と現像ローラの距離を
一定に保ち、良好な画像を形成すると共に、像担持体と
現像ローラ突き当て部材の当接部の耐久性や摺動性を向
上させるなど所望の効果を有する構成とすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1又は請求項2に記載の現像装置の一実
施形態を示す概略構成図である。
【図2】図1に示す現像装置を構成する現像ローラを示
す概略平面図及び現像ローラの像担持体への当接方法を
示す図である。
【図3】図1に示す現像装置を構成する現像ローラ及び
現像ローラ突き当て部材を示す概略断面図である。
【図4】図1に示す現像装置を構成する現像ローラの、
像担持体への当接状態を示す概略断面図である。
【図5】請求項1、請求項2又は請求項3に記載の現像
装置の一実施形態を構成する現像ローラの、像担持体へ
の当接状態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
1、11 像担持体 2、12 現像ローラ 3、13 現像ローラ突き当て部材 4、14 現像ローラの軸 5 現像ブレード 6 トナー補給ローラ 7 トナー攪拌部材 8 押圧部材 9 トナータンク 10 トナー送り出し部材 11 シールブレード 15 低抵抗摺動部材

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 像担持体上に形成された静電潜像にトナ
    ーを供給してトナー像を形成する現像ローラと、 トナ
    ーを前記現像ローラ側へ供給するトナー補給ローラと、
    前記現像ローラ上のトナーを一定の厚さに規制する現
    像ブレードと、前記現像ローラと前記像担持体との距離
    を一定に保つための現像ローラ突き当て部材と、 前記
    現像ローラを一定の圧力で前記像担持体に押圧するため
    の押圧部材を有する現像装置において、 前記現像ローラ突き当て部材の熱変形量は、前記現像ロ
    ーラの熱変形量に近似的に一定に保たれることを特徴と
    する現像装置。
  2. 【請求項2】 前記現像ローラ突き当て部材の熱変形量
    は、前記現像ローラの熱変形量の0.95倍乃至1.0
    5倍であることを特徴とする請求項1に記載の現像装
    置。
  3. 【請求項3】 前記現像ローラ突き当て部材は、2つ以
    上の材料から成ることを特徴とする請求項1又は請求項
    2に記載の現像装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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