JP2001125373A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像剤の層厚規制手段としてブレードが使用
された現像装置において、現像剤の漏れを防止する現像
装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 感光体に形成された静電潜像に現像剤を
供給して静電潜像を顕像化する現像ローラと、現像剤を
現像ローラに供給する供給ローラと、現像ローラと供給
ローラとが回転自在に取り付けられるとともに現像剤が
貯蔵されたケーシングと、現像ローラに押圧接触するよ
うにしてケーシングに取り付けられ、圧接部に取り付け
られた弾性ゴム部材により現像ローラ上に供給された現
像剤の層厚を規制するとともに両側にシール取り付け部
２２ｄが設けられたブレード２２と、シール取り付け部
２２ｄの両面に取り付けられ、ブレード２２とケーシン
グと現像ローラとの隙間をシールして現像剤の漏れを防
止する現像剤シール手段３７ａ，３７ｂとを有する現像
装置とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプリンタ等の電子複
写装置において、静電潜像の現像を行う現像装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、一成分現像剤を用いた現像装置
は、二成分現像剤を使用するものに比較して、現像剤
（以下、「トナー」という。）濃度の検知装置および制
御装置が不用であること、現像に際して潜像担持体への
キャリアの付着が、可視像転写後にブレードで潜像担持
体のクリーニングを行っても潜像担持体表面を傷つける
ことがなくクリーニングが簡単に行えること、装置の簡
素化および小型化が容易に達成できることなどの利点が
ある。

【０００３】しかしながら、一成分現像剤を使用した現
像装置は、このような利点の反面、キャリアのように磁
気に引き付けられるものがないため、帯電されていない
トナー（現像剤）が現像ローラの端部から漏れるという
問題がある。

【０００４】現在、一成分現像剤を使用する現像装置に
おいては、ケーシングにトナーをシールするウレタンフ
ォーム等の弾性発泡剤を貼り付けることが一般的に行わ
れている。そして、このように弾性発泡剤を用いた場合
には、弾性発泡剤の有する弾力のために現像ローラとケ
ーシングと層厚規制手段との間の隙間を埋めやすいとい
う利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ケーシ
ングにシール手段を貼り付ける場合、シール手段と層厚
規制手段との位置が決まりにくい。

【０００６】また、シール手段を貼り付けるときにシー
ル手段が伸びてしまい、正規の位置に貼り付けられな
い。

【０００７】そこで、本発明は、現像剤の層厚規制手段
としてブレードが使用された現像装置において、現像剤
の漏れを防止することのできる現像装置を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の現像装置は、感光体に形成された静電潜像
に現像剤を供給して静電潜像を顕像化する現像ローラ
と、現像剤を現像ローラに供給する供給ローラと、現像
ローラと供給ローラとが回転自在に取り付けられるとと
もに現像剤が貯蔵されたケーシングと、現像ローラに押
圧接触するようにしてケーシングに取り付けられ、圧接
部に取り付けられた弾性ゴム部材により現像ローラ上に
供給された現像剤の層厚を規制するとともに両側にシー
ル取り付け部が設けられたブレードと、シール取り付け
部の両面に取り付けられ、ブレードとケーシングと現像
ローラとの隙間をシールして現像剤の漏れを防止する現
像剤シール手段とを有する構成としたものである。

【０００９】これにより、現像剤の層厚規制手段として
ブレードが使用された現像装置において、現像剤の漏れ
を防止することが可能になる。

【００１０】また、現像剤シール手段の貼り付けが不要
になるので、作業性の向上および作業工数の低減を図る
ことが可能になる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、感光体に形成された静電潜像に現像剤を供給して静
電潜像を顕像化する現像ローラと、現像剤を現像ローラ
に供給する供給ローラと、現像ローラと供給ローラとが
回転自在に取り付けられるとともに現像剤が貯蔵された
ケーシングと、現像ローラに押圧接触するようにしてケ
ーシングに取り付けられ、圧接部に取り付けられた弾性
ゴム部材により現像ローラ上に供給された現像剤の層厚
を規制するとともに両側にシール取り付け部が設けられ
たブレードと、シール取り付け部の両面に取り付けら
れ、ブレードとケーシングと現像ローラとの隙間をシー
ルして現像剤の漏れを防止する現像剤シール手段とを有
する現像装置であり、現像剤の層厚規制手段としてブレ
ードが使用された現像装置において、現像剤の漏れを防
止することが可能になるという作用を有する。また、現
像剤シール手段の貼り付けが不要になるので、作業性の
向上および作業工数の低減を図ることが可能になるとい
う作用を有する。

【００１２】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１記載の発明において、シール取り付け部はブレードと
は別体に形成されて当該ブレードに固定されている現像
装置であり、ブレードの加工を効率的に行うことが可能
になるという作用を有する。

【００１３】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１または２記載の発明において、圧接部とシール取り付
け部とは相互にオーバーラップしている現像装置であ
り、取り付け誤差や寸法誤差などにより発生する隙間を
なくすことが可能になるという作用を有する。

【００１４】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
１〜３の何れか一項に記載の発明において、ケーシング
には現像剤シール手段の現像ローラの回転に伴う逃げを
阻止するリブが形成されている現像装置であり、現像剤
シール手段をケーシングに固定しなくても、現像剤シー
ル手段のずれによる現像剤の漏れを防止することが可能
になるという作用を有する。

【００１５】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
１〜４の何れか一項に記載の発明において、ケーシング
に面した側の現像剤シール手段は、現像剤の層厚規制範
囲とオーバラップしない領域でケーシングと押圧接触し
ている現像装置であり、現像ローラ上の現像剤の層厚に
悪影響を及ぼすことなくケーシングとブレードとを確実
にシールすることが可能になるという作用を有する。

【００１６】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図１１を用いて説明する。なお、これらの図面にお
いて同一の部材には同一の符号を付しており、また重複
した説明は省略されている。

【００１７】図１は本発明の一実施の形態である現像装
置が装着された画像形成装置を示す説明図である、図２
は図１の画像形成装置に取り付けられた現像装置を含む
プロセスユニットを示す断面図、図３は図２のプロセス
ユニットに取り付けられたトナーシール手段およびブレ
ードの一例を示す斜視図、図４は図３の側面図、図５は
図３のブレードを示す斜視図、図６は図２のプロセスユ
ニットに取り付けられたトナーシール手段およびブレー
ドの他の一例を示す斜視図、図７は図２のプロセスユニ
ットに取り付けられたトナーシール手段およびブレード
のさらに他の一例を示す斜視図、図８は図２のプロセス
ユニットに取り付けられたトナーシール手段およびブレ
ードのさらに他の一例を示す斜視図、図９は図２のプロ
セスユニットの現像部から現像ローラを外した状態を示
す斜視図、図１０は図９の要部を示す斜視図、図１１は
図２のプロセスユニットに取り付けられたシール手段お
よびブレードのケーシングと接する部分を示す斜視図で
ある。

【００１８】図１に示すように、本実施の形態の画像形
成装置には、４つの画像形成ステーション１ａ，１ｂ，
１ｃ，１ｄが配置されている。そして、各画像形成ステ
ーション１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは像担持体としての感
光体ドラム（感光体）２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄをそれぞ
れに有し、その回りには、感光体ドラム２ａ，２ｂ，２
ｃ，２ｄの表面を一様に帯電させる帯電手段３ａ，３
ｂ，３ｃ，３ｄ、静電潜像を顕像化する現像手段４ａ，
４ｂ，４ｃ，４ｄ、残留トナーを除去するクリーニング
手段５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、画像情報に応じた光を各
々の感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに照射する走
査光学系の露光手段６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ、転写手段
７を構成する中間転写ベルト（転写材）１２にトナー像
を転写する転写手段８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄがそれぞれ
配置されている。

【００１９】ここで、画像形成ステーション１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄはそれぞれイエロー画像，マゼンタ画
像，シアン画像，ブラック画像が形成され、露光手段６
ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄからは、イエロー画像，マゼンタ
画像，シアン画像，ブラック画像に対応した露光光９
ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄが出力される。

【００２０】各画像形成ステーション１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄを通過する態様で、感光体ドラム２ａ，２ｂ，
２ｃ，２ｄの下方にはローラ１０，１１により支持され
た無端ベルト状の中間転写ベルト１２が配置されてお
り、矢印Ａ方向へ周回動する。

【００２１】また、給紙カセット１６に収納されている
シート材１７は、給紙ローラ１８により給紙され、シー
ト材転写ローラ１９，定着手段２０を経て排紙トレー
（図示せず）に排出される。

【００２２】以上のような構成のカラー画像形成装置で
は、先ず画像形成ステーション１ｄにおいて、帯電手段
３ｄおよび露光手段６ｄ等を用いた公知の電子写真プロ
セス手段により感光体ドラム２ｄ上に画像情報であるブ
ラック成分色の潜像を形成される。その後、現像手段４
ｄでブラックトナーを有する現像剤によりブラックトナ
ー像として可視像化され、転写手段８ｄで中間転写ベル
ト１２にブラックトナー像が転写される。

【００２３】一方、ブラックトナー像が中間転写ベルト
１２に転写されている間に、画像形成ステーション１ｃ
でシアン成分色の潜像が形成され、現像手段４ｃでシア
ントナーによるシアントナー像が可視像化されてこれが
転写手段８ｃにて転写され、先に中間転写ベルト１２上
に転写されたブラックトナー像と重ね合わされる。

【００２４】以下、マゼンタトナー像、イエロートナー
像についても同様にして画像形成が行われ、中間転写ベ
ルト１２上に４色のトナー像の重ね合わせが終了する
と、給紙ローラ１８により給紙カセット１６から取り出
された紙等のシート材１７上にシート材転写ローラ１９
によって４色のトナー像が一括転写搬送され、定着手段
２０で加熱定着され、シート材１７上にフルカラー画像
が得られる。

【００２５】なお、転写が終了したそれぞれの感光体ド
ラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄはクリーニング手段５ａ，
５ｂ，５ｃ，５ｄで残留トナーが除去され、引き続き行
われる次の画像形成に備えられ、印字動作は完了する。

【００２６】このような画像形成装置に取り付けられた
プロセスユニットのケーシング３０には、図２に示すよ
うに、静電潜像の形成される感光体ドラム３１、感光体
ドラム３１の表面を一様に帯電する帯電手段３３、感光
体ドラム３１にトナーを供給して静電潜像を顕像化する
現像ローラ２１、現像ローラ２１の回転軸に平行に圧接
して設けられ、圧接部２２ａに取り付けられた弾性ゴム
部材により現像ローラ２１に付着したトナーを薄層化す
る層厚規制手段であるブレード２２（図５参照）、トナ
ーホッパ３４から取り出されてアジテータ３５で撹拌さ
れたトナーを現像ローラ２１へ供給するトナー供給ロー
ラ２３が回転可能に取り付けられている。そして現像ロ
ーラ２１とトナー供給ローラ２３とは相互に同じ方向に
回転し、感光体ドラム３１はこれらと反対方向に回転す
る。

【００２７】なお、現像ローラ２１とトナー供給ローラ
２３との軸間は現像ローラ２１とトナー供給ローラ２３
との半径の和よりも小さくなっている。そして、ここで
の圧接量は、０．３〜１．５ｍｍ程度である。

【００２８】ここで、現像ローラ２１は、金属シャフト
の外周上にカーボンを加えることで導電性が付与された
シリコンゴムやポリウレタンゴム等の弾性体を０．５〜
４ｍｍ程度に一体成形したものからなり、その体積抵抗
値は１０²Ωｃｍ〜１０⁷Ωｃｍ程度に設計されている。
また、トナー供給ローラ２３は、金属シャフトの外周上
にウレタンフォーム等を一体成形したものからなる。さ
らに、ケーシング３０には、感光体ドラム３１の外周面
をクリーニングするクリーニング手段３２が取り付けら
れている。

【００２９】トナーカートリッジ３４には非磁性一成分
トナーが貯蔵されており、このトナーはケーシング３０
内へと落下される。そして、アジテータ３５により攪拌
されて、トナーのブロッキング防止とトナー供給ローラ
２３へのトナー搬送を行っている。

【００３０】トナー供給ローラ２３は、現像ローラ２１
との接触部においてトナーを現像ローラ２１上に付着さ
せ、かつ、現像終了後の現像ローラ２１上の残留トナー
を掻き落とすように、現像ローラ２１と相対速度差を有
しながら矢印方向に回転している。なお、掻き落とされ
たトナーは、ケーシング３０内で未使用のトナーと混合
されて再度使用される。

【００３１】自由端である圧接部２２ａに弾性ゴム部材
２２ａが取り付けられたブレード２２は、他端が板状の
弾性支持部材２４，２５に一体的に結合されている。

【００３２】ここで、ブレード２２の本体部２２ｂには
リン青銅板やステンレスバネ材等の金属が使用されてい
る。そして、圧接部２２ａに取り付けられた弾性ゴム部
材は、その断面が円弧状に加工されて現像ローラ２１の
周面に円弧状部で押圧接触している。

【００３３】なお、ブレード２２は、トナーを帯電させ
るため、摩擦帯電序列でトナーと隔たった材質が選択さ
れており、例えば、シリコンゴム、テフロン（登録商
標）ゴム、ポリイミドゴム、ポリエステルゴム、ウレタ
ンゴム等の樹脂材料を主成分としている。

【００３４】トナー供給ローラ２３により現像ローラ２
１に供給されたトナーは、ブレード２２により現像ロー
ラ２１上のトナーの量の規制を行うとともにトナーを静
電潜像と同極性に帯電させる。帯電されたトナーは矢印
方向に回転する感光体ドラム３１と接触し、バイアス電
圧印加装置（図示せず）により現像ローラ２１に印加さ
れたバイアス電位により、書き込み装置（図示せず）に
より感光体ドラム３１上に形成された静電潜像の電荷に
吸引されて現像が行われる。なお、現像の終了した後の
残留トナーは、先に述べたように、再度ケーシング３０
に収容されて新しいトナーと混合される。

【００３５】ここで、ブレード２２と現像ローラ２１と
の接触圧は、必要な現像ローラ２１の回転負荷トルクが
３．５Ｋｇｆｃｍを越えるとトルク過大となるため、１
０ｇｆ／ｍｍ以下とする必要がある。また、ブレード２
２の弾性ゴム部材の円弧状部の半径は、必要なトナー層
厚と帯電量を稼ぐために、０．５〜１．５ｍｍとされて
いる。

【００３６】ここで、図５に示すように、本実施の形態
では、板状のブレード２２の両側には、現像ローラ２１
と接触する圧接部２２ａよりも長く伸びたシール取り付
け部２２ｄが形成されており、図３および図４に示すよ
うに、その両面には、ウレタンフォーム等の弾性発泡材
からなり、現像ローラ２１とケーシング３０とブレード
２２との隙間をシールするトナーシール手段（現像剤シ
ール手段）３７ａ，３７ｂがたとえば両面テープ等の接
着手段を用いて貼り付けられている。なお、トナーシー
ル手段３７ｂとケーシングとは、両面テープ等の接着手
段を用いずに現像ローラ２１とケーシング３０とで挟み
こむようにしてもよい。

【００３７】これにより、トナー層厚を規制するブレー
ド２２が使用された現像装置において、トナー漏れを防
止することが可能になる。

【００３８】また、ケーシング３０の内側で作業しづら
い部分へシール材を貼り付けることが不要となるので、
作業性の向上、作業行程の低減を図ることができる。

【００３９】さらに、従来のようにケーシングに弾性発
泡材を両面テープ等で貼り付けていたものに比べ、トナ
ーシール手段３７ａ，３７ｂとブレード２２との隙間を
埋めるための位置決めが確実になされるので、貼り付け
誤差やケーシング３０の寸法誤差等によりブレード２２
と現像ローラ２１との間に発生する隙間をなくすことが
でき、トナー漏れを確実に防止することができる。

【００４０】なお、現像ローラ２１とケーシング３０に
対しては、トナーシール手段３７ａ，３７ｂを圧接させ
ることによりシールしている。

【００４１】ここで、図３に示すように、板状のブレー
ド２２の端部から現像ローラ２１の周方向に伸びるシー
ル取り付け部２２ｄを形成した場合、ブレード２２の形
状が複雑となりプレス成形時の取り数が少なくなる。そ
こで、図６に示すように、ブレード２２の本体部２２ｂ
とは別にシール取り付け部２２ｃを設けてこれをブレー
ド２２に固定する。これにより、複雑な形状のブレード
２２においても、プレス加工で無駄な材料の使用を減少
させることができる。

【００４２】ところで、図３に示すように、現像ローラ
２１の両側に対して、ブレード２２とトナーシール手段
３７ａ，３７ｂとを端面合わせで接触させると、取り付
け誤差や寸法誤差により隙間が生じることがある。そこ
で、図８に示すように、ブレード２２の圧接部２２ａと
シール取り付け部２２ｄとが相互にオーバラップするよ
うにし、図７に示すように、シール取り付け部２２ｄの
両面にトナーシール手段３７ａ，３７ｂを貼り付ける。

【００４３】これにより、トナーシール手段３７ａ，３
７ｂをブレード２２の端部に貼る際に精度を必要としな
くなるので、貼り付け工程が簡略化される。

【００４４】ここで、トナーシール手段３７ａ，３７ｂ
ケーシング３０へ両面テープ等で固定をしないようにす
ることもできる。但し、この場合、現像ローラ（図示せ
ず）の回転によりトナーシール手段３７ａ，３７ｂがケ
ーシング３０の外方向に逃げてしまう。

【００４５】そこで、このようなトナーシール手段３７
ａ，３７ｂの逃げを防止するために、図９および図１０
に示すように、ケーシング３０の内側にトナーシール逃
げ防止用のリブ４０を設る。これにより、トナーシール
手段３７ａ，３７ｂを両面テープ等の接着手段で固定し
なくても確実に位置を決めることができ、トナーシール
手段３７ａ，３７ｂがずれて起こるトナー漏れを防止す
ることができる。

【００４６】ここで、現像ローラ２１と接触しない側の
トナーシール手段３７ｂとケーシング３０との接触部分
を両面テープ等によって固定せず、トナーシール手段３
７ａ，３７ｂをケーシング３０に押圧接触させると、押
圧接触させるための力がブレード２２にかかってしま
い、ブレード２２による現像ローラ２１上のトナーの層
厚にムラが生じる。

【００４７】そこで、トナーシール手段３７ａ，３７ｂ
のケーシング３０と接触する部分には、図１１の斜線部
に示すように、層厚規制範囲とオーバラップしないよう
に構成するのがよい。このようにすれば、現像ローラ２
１上のトナー層形成に悪影響を及ぼすことなく、ケーシ
ング３０とブレード２２とを確実にシールすることがで
きる。

【００４８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、現像剤
の層厚規制手段としてブレードが使用された現像装置に
おいて、現像剤の漏れを防止することが可能になるとい
う有効な効果が得られる。

【００４９】また、本発明によれば、現像剤シール手段
の貼り付けが不要になるので、作業性の向上および作業
工数の低減を図ることが可能になるという有効な効果が
得られる。

【００５０】シール取り付け部をブレードと別体に形成
してブレードに固定すれば、ブレードの加工を効率的に
行うことが可能になるという有効な効果が得られる。

【００５１】圧接部とシール取り付け部とを相互にオー
バーラップさせれば、取り付け誤差や寸法誤差などによ
り発生する隙間をなくすことが可能になるという有効な
効果が得られる。

【００５２】ケーシングに現像剤シール手段の現像ロー
ラの回転に伴う逃げを阻止するリブを形成すれば、現像
剤シール手段をケーシングに固定しなくても、現像剤シ
ール手段のずれによる現像剤の漏れを防止することが可
能になるという有効な効果が得られる。

【００５３】ケーシングに面した側の現像剤シール手段
を現像剤の層厚規制範囲とオーバラップしない領域でケ
ーシングと押圧接触するようにすれば、現像ローラ上の
現像剤の層厚に悪影響を及ぼすことなくケーシングとブ
レードとを確実にシールすることが可能になるという有
効な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である現像装置が装着さ
れた画像形成装置を示す説明図

【図２】図１の画像形成装置に取り付けられた現像装置
を含むプロセスユニットを示す断面図

【図３】図２のプロセスユニットに取り付けられたトナ
ーシール手段およびブレードの一例を示す斜視図

【図４】図３の側面図

【図５】図３のブレードを示す斜視図

【図６】図２のプロセスユニットに取り付けられたトナ
ーシール手段およびブレードの他の一例を示す斜視図

【図７】図２のプロセスユニットに取り付けられたトナ
ーシール手段およびブレードのさらに他の一例を示す斜
視図

【図８】図２のプロセスユニットに取り付けられたトナ
ーシール手段およびブレードのさらに他の一例を示す斜
視図

【図９】図２のプロセスユニットの現像部から現像ロー
ラを外した状態を示す斜視図

【図１０】図９の要部を示す斜視図

【図１１】図２のプロセスユニットに取り付けられたシ
ール手段およびブレードのケーシングと接する部分を示
す斜視図

【符号の説明】

２１ 現像ローラ ２２ ブレード ２２ａ 圧接部 ２２ｃ シール取り付け部 ２２ｄ シール取り付け部 ２３ トナー供給ローラ（供給ローラ） ３０ ケーシング ３７ａ，３７ｂ トナーシール手段（現像剤シール手
段） ４０ リブ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体に形成された静電潜像に現像剤を供
   給して前記静電潜像を顕像化する現像ローラと、 前記現像剤を前記現像ローラに供給する供給ローラと、 前記現像ローラと前記供給ローラとが回転自在に取り付
   けられるとともに前記現像剤が貯蔵されたケーシング
   と、 前記現像ローラに押圧接触するようにして前記ケーシン
   グに取り付けられ、圧接部に取り付けられた弾性ゴム部
   材により前記現像ローラ上に供給された前記現像剤の層
   厚を規制するとともに両側にシール取り付け部が設けら
   れたブレードと、 前記シール取り付け部の両面に取り付けられ、前記ブレ
   ードと前記ケーシングと前記現像ローラとの隙間をシー
   ルして前記現像剤の漏れを防止する現像剤シール手段と
   を有することを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】前記シール取り付け部は前記ブレードとは
   別体に形成されて当該ブレードに固定されていることを
   特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 【請求項３】前記圧接部と前記シール取り付け部とは相
   互にオーバーラップしていることを特徴とする請求項１
   または２記載の現像装置。
4. 【請求項４】前記ケーシングには現像剤シール手段の前
   記現像ローラの回転に伴う逃げを阻止するリブが形成さ
   れていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に
   記載の現像装置。
5. 【請求項５】前記ケーシングに面した側の前記現像剤シ
   ール手段は、前記現像剤の層厚規制範囲とオーバラップ
   しない領域で前記ケーシングと押圧接触していることを
   特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の現像装
   置。