JP2001209247A

JP2001209247A - 現像装置

Info

Publication number: JP2001209247A
Application number: JP2000017304A
Authority: JP
Inventors: Toshihide Ogoshi; 俊秀大越; Shigeyuki Wakata; 茂之若田; Eiichi Kido; 栄一木戸; Atsushi Inoue; 淳志井上; Takayuki Yamanaka; 隆幸山中; Masahiro Sakai; 正博酒井; Hiroshi Ishii; 洋石井; Jitsuo Masuda; 実男増田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-01-26
Filing date: 2000-01-26
Publication date: 2001-08-03
Anticipated expiration: 2020-01-26
Also published as: US20010009618A1; US6459867B2; JP3558276B2

Abstract

(57)【要約】【課題】均一に薄層化したトナーを供給することがで
き、かつトナーの飛散および漏れを防ぐことができる現
像装置を提供することである。【解決手段】現像装置２０は、トナー２をトナー担持
体１の外周面に供給する供給ローラ１２と、回転するこ
とによって供給されたトナーを搬送するトナー担持体１
と、トナー担持体１の外周面にトナーを介して摺接し、
供給されたトナーを所定の層厚に規制する層厚規制部材
５とを有し、薄層化したトナー層６を像担持体３上の静
電潜像に供給して現像を行う。層厚規制部材５は、トナ
ー担持体１に平行に延びる弾発性を有する板材が、トナ
ー担持体１に対して凸に屈曲して形成され、屈曲部５ｂ
がトナー担持体１の外周面に、ほぼ全長にわたって弾発
的に接触するようにシール部材７，８によって保持され
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、１成分トナーを用
いる現像装置に関し、より詳細には電子写真複写機など
の画像形成装置の現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】１成分トナーを用いた電子写真複写機な
どの現像装置の多くは、現像液としてのトナーを均一に
薄層化すると同時に、必要な電荷をトナーに付与し、そ
の後帯電したトナーを像担持体上の静電現像に付着させ
ることによって現像を行う。

【０００３】具体的には、まず回転する円筒形状のトナ
ー担持体にトナーを供給し、トナー担持体に対して平行
に延びる層厚規制部材を、トナーが供給されたトナー担
持体の外周面に接触させて、トナー担持体上のトナーを
均一に薄層化すると同時に、摩擦帯電または電荷注入な
どによって現像に必要な電荷をトナーに付与する。その
後、帯電したトナー層を、トナー担持体の回転によっ
て、像担持体とトナー担持体との接触部に搬送し、トナ
ー担持体上のトナーを像担持体上の静電潜像に付着させ
現像する方法がよく知られている。

【０００４】上述の現像方法の場合、良好な画質を得る
ために、金属部材、高分子樹脂部材または金属と高分子
樹脂とをラミネートした部材から成る薄板状の層厚規制
部材の面または先端部エッジを、トナー担持体に当接さ
せてトナー層の層厚を規制する方法がよく行われいる。

【０００５】この場合、静電潜像の非画像領域に当たる
トナー担持体両端部近傍においては、トナー消費が行わ
れず、またトナー担持体の回転による拡散作用によっ
て、トナー担持体の両端部に向かってトナーが移動する
ので、トナーの供給が過多となり、トナーの飛散および
漏れが発生し、装置内の汚染およびトナーの消費量の増
加などの不都合が生じる。

【０００６】特公平４−６２３９１号公報に開示される
従来技術では、弾性体である層厚規制部材の先端部の長
手方向両側縁をトナー担持体との接触面の裏面側から被
覆する弾性シール部材、または層厚規制部材の長手方向
両側縁部をトナー担持体との接触面の裏面側からトナー
担持体の半径方向内方に加圧する弾性シール部材を設け
て、トナー担持体の両端部へのトナーの移動を規制し、
トナーの飛散を防止する方法が行われている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】特公平４−６２３９１
号公報などの従来技術による現像装置においては、層厚
規制部材のトナー担持体に接触する面、その裏面または
層厚規制部材両端側面に、トナーの漏れを防ぐためにシ
ール部材が設けられるが、層厚規制部材の厚みによる段
差のため、層厚規制部材の両側縁端部および層厚規制部
材とトナー担持体との接触部にてわずかな隙間を生じや
すく、トナーの飛散および漏れが発生し、画像の汚れ、
装置内汚染、トナーの消費量の増加などの不都合が生じ
る。

【０００８】トナー担持体と層厚規制部材との接触部の
隙間によるシール不良を防止するために、シール部材の
シール圧を高めると、層厚規制部材からトナー担持体に
働くトナー担持体半径方向の圧接力が増加する。この圧
接力の増加によって、層厚規制部材の正常な動作が妨げ
られ、シール部材が配置される層厚規制部材両端部近郊
のトナー層形成が乱れ、画像領域両端部に画質劣化を生
じたり、トナー担持体とシール部材または層厚規制部材
との摺動摩耗によるシール不良を生じやすくなる。した
がって、前述の現像装置では、トナーの飛散および漏れ
を防ぐことが非常に困難である。

【０００９】本発明の目的は、均一に薄層化したトナー
を供給することができ、かつトナーの飛散および漏れを
防ぐことができる現像装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、トナーをトナ
ー担持体の外周面に供給する供給手段と、回転すること
によって供給されたトナーを現像位置に搬送する円筒形
状のトナー担持体と、トナー担持体の外周面に摺接し、
供給されたトナーを所定の層厚に規制する層厚規制部材
と、トナーの漏れを防ぎ、層厚規制部材を保持するシー
ル部材とを有し、薄層化したトナー層を像担持体上の静
電潜像に供給して現像を行う現像装置において、前記層
厚規制部材は、トナー担持体に平行に延びる弾発性を有
する板材から成り、トナー担持体に対して凸に屈曲して
形成され、その屈曲部が、トナー担持体の外周面のほぼ
全長にわたって弾発的に接触し、屈曲部に対して層厚規
制部材の幅方向一方側の先端部が、トナー担持体の半径
方向外方に延び、層厚規制部材の幅方向他方側の平坦部
が、トナー担持体の回転方向下流側に向かってトナー担
持体の周方向に延びて配置され、前記シール部材は、層
厚規制部材の先端部に対し、トナー担持体の回転方向上
流側から当接する上流側のシール部材と、トナー担持体
の回転方向下流側から当接する下流側のシール部材とに
よって、層厚規制部材の先端部を挟み、トナー担持体の
半径方向に弾発的に変位可能に層厚規制部材を保持する
ことを特徴とする現像装置である。

【００１１】本発明に従えば、凸に屈曲する層厚規制部
材の屈曲部を、トナー担持体の外表面に弾発的に接触さ
せるので、従来技術のように層厚規制部材の厚みによる
段差が設けられず、トナーが漏れることを防止すること
ができ、かつトナー担持体に形成されるトナー層の層厚
を均一にすることができる。

【００１２】また、層厚規制部材のトナー担持体の半径
方向外方に延びる先端部をシール部材が挟むことによっ
て、シール部材によって生じる層厚規制部材からトナー
担持体に働くトナー担持体半径方向の圧接力を低減する
ことができる。このため、シール部材は、層厚規制部材
の動作を妨げることなく、確実かつ経時劣化のないシー
ル動作を得ることができる。

【００１３】また本発明は、前記トナー担持体上流側の
シール部材から層厚規制部材に働く圧接力の主成分が、
トナー担持体の周方向に平行であることを特徴とする。

【００１４】本発明に従えば、トナー担持体上流側のシ
ール部材から層厚規制部材に働く圧接力の主成分が、ト
ナー担持体の周方向に平行であるので、シール部材の圧
接力が、層厚規制部材のトナー担持体への圧接力を増加
させることを防止することができる。このため、本発明
による現像装置では、安定した層厚規制動作を得ると同
時にトナー漏れを確実に防ぐことができる。

【００１５】また本発明は、前記トナー担持体上流側の
シール部材は、層厚規制部材の長手方向両端部でトナー
担持体に接する側部シール部材を有することを特徴とす
る。

【００１６】本発明に従えば、トナー担持体に接する側
部シール部材を設けることによって、トナー担持体の回
転方向の上流側から下流側へのトナー漏れおよび層厚規
制部材の長手方向両端部におけるトナー漏れを確実に防
ぐことができる。

【００１７】また本発明は、前記側部シール部材は、ト
ナー担持体との接触部に植毛布を有することを特徴とす
る。

【００１８】本発明に従えば、側部シール部材は、トナ
ー担持体との接触部に植毛布を有するので、トナー担持
体との摺動摩擦負荷を抑制することができる。

【００１９】また本発明は、前記植毛布の植毛の方向
は、植毛の先端に向かうにつれて、トナー担持体の回転
方向下流側に傾斜する順方向であることを特徴とする。

【００２０】本発明に従えば、植毛布の植毛方向が、ト
ナー担持体の回転方向に逆らわない順方向であるので、
植毛布とトナー担持体との摺動摩擦抵抗を抑制すること
ができる。

【００２１】また本発明は、前記植毛布の毛は、所定の
曲率で凸に屈曲する層厚規制部材の凸面とトナー担持体
の外周面との接触部まで、毛の先端が達する長さを有す
ることを特徴とする。

【００２２】本発明に従えば、層厚規制部材とトナー担
持体との接触部へシール材の毛先を確実に押込むことが
でき、層厚規制部材とトナー担持体との接触部において
トナー漏れを確実に防ぐことができる。

【００２３】また本発明は、前記トナー担持体上流側の
シール部材は、層厚規制部材をその長手方向のほぼ全域
にわたって保持する中央シール部材を有することを特徴
とする。

【００２４】本発明に従えば、中央シール部材を設ける
ことによって、層厚規制部材の長手方向全域において、
層厚規制部材の動作を損なうことなく、トナー担持体の
回転方向の上流側から下流側へのトナー漏れを確実に防
ぐことができる。

【００２５】また本発明は、前記中央シール部材は、ト
ナー担持体に非接触であることを特徴とする。

【００２６】本発明に従えば、中央シール部材は、トナ
ー担持体に非接触であるので、トナー担持体の回転に悪
影響を与えず、トナー担持体の回転方向の上流側から下
流側へのトナー漏れを確実に防ぐことができる。

【００２７】また本発明は、前記中央シール部材は、少
なくとも画像有効範囲内にわたって、トナー担持体に接
触することを特徴とする。

【００２８】本発明に従えば、画像領域において中央シ
ール部材が、トナー担持体に圧接することによって、層
厚規制部材とトナー担持体との圧接部に送込まれるトナ
ーを予備帯電し、トナー層の帯電の均一性を高めること
ができる。

【００２９】また本発明は、前記トナー担持体上流側の
シール部材は、独立気泡を有する軟質フォーム材から成
ることを特徴とする。

【００３０】本発明に従えば、トナー担持体上流側のシ
ール部材は、軟質フォーム材からなるので、低いシール
圧接力でトナー漏れを確実に防ぐことができ、また層厚
規制部材の動きを阻害することを防止することができ
る。

【００３１】また本発明は、前記トナー担持体下流側の
シール部材は、トナーを収容する現像槽フレーム壁面に
接着されていることを特徴とする。

【００３２】本発明に従えば、トナー担持体下流側のシ
ール部材が現像層フレームに接着されているので、前記
シール部材の圧接力を低減させることができる。

【００３３】また本発明は、前記トナー担持体下流側の
シール部材は、層厚規制部材に接着されていることを特
徴とする。

【００３４】本発明に従えば、トナー担持体下流側のシ
ール部材が層厚規制部材に接着されているので、前記シ
ール部材の圧接力を低減させることができる。

【００３５】また本発明は、前記トナー担持体下流側の
シール部材は、層厚規制部材の長手方向の両端より内側
に位置し、かつトナー担持体と非接触であることを特徴
とする。

【００３６】本発明に従えば、トナー担持体下流側のシ
ール部材がトナー担持体に接触しないので、トナー担持
体に摺動負荷が加わることを防止でき、前記シール部材
およびトナー担持体の摺動摩耗を防止することができ
る。

【００３７】また本発明は、前記トナー担持体下流側の
シール部材から層厚規制部材に働く圧接力の主成分は、
トナー担持体の周方向に平行であることを特徴とする。

【００３８】本発明に従えば、トナー担持体下流側のシ
ール部材から層厚規制部材に働く圧接力の主成分が、ト
ナー担持体の周方向に平行であるので、シール部材の弾
性によって生じる圧接力が、層厚規制部材のトナー担持
体への圧接力を増加させることを防止することができ
る。このため、本発明による現像装置では、安定した層
厚規制動作を得ると同時にトナー漏れを確実に防ぐこと
ができる。

【００３９】また本発明は、前記トナー担持体下流側の
シール部材は、独立気泡を有する軟質フォーム材料から
成ることを特徴とする。

【００４０】本発明に従えば、トナー担持体下流側のシ
ール部材は、軟質フォーム材から成るので、低いシール
圧接力でトナー漏れを確実に防ぐことができ、また層厚
規制部材の動きを阻害することを防止することができ
る。

【００４１】また本発明は、前記トナー担持体下流側の
シール部材は、ＪＩＳ規格番号Ｋ６４０１における硬さ
が２５０Ｎ以下の軟質フォーム材から成ることを特徴と
する。

【００４２】本発明に従えば、トナー担持体下流側のシ
ール部材は、低いシール圧接力でトナー漏れを確実に防
ぐことができ、また層厚規制部材の動きを阻害すること
を防止することができる。

【００４３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態で
ある現像装置２０を側方から見た断面図であり、図２
は、現像装置２０の一部を上方から見た平面図であり、
図３は、現像装置２０の一部を図１の右側から見た背面
図である。図１は、図２の切断面線Ａ１−Ａ１から見た
断面を示す。現像装置２０は、トナー２を収容する現像
層フレーム４、回転することによってトナー担持体１の
外周面にトナー２を供給する円筒形状の供給ローラ１
２、回転することによって供給されたトナーを現像位置
に搬送する円筒形状のトナー担持体１、トナー担持体１
の外周面にトナーを介して摺接し、供給されたトナーを
所定の層厚に規制する層厚規制部材５、層厚規制部材５
を保持するトナー担持体１の回転方向の上流側のシール
部材７、層厚規制部材５を保持するトナー担持体１の回
転方向の下流側のシール部材８、およびトナー担持体１
の外周面のほぼ全長にわたって摺接する下方シール１１
を有する。

【００４４】現像装置２０は、電子写真方式のレーザプ
リンタなどに適用され、トナー担持体１の外周面上にて
薄層化したトナー層６を、たとえば円筒形状の像担持体
３の外周面の静電潜像に供給することによって現像を行
う。トナー担持体１、トナー２、層厚規制部材５、シー
ル部材７，８、下方シール１１および供給ローラ１２
は、現像層フレーム４内に収容される。また、円筒形状
の供給ローラ１２、トナー担持体１および像担持体３
は、この順に各中心軸が平行になるように配置される。

【００４５】現像バイアス−３００Ｖが印加される直径
１０ｍｍのステンレス芯金１ａの外周に、１０⁶Ωｃｍ
の電気抵抗を有するＪＩＳ規格番号Ｋ６２５３における
硬度ＪＩＳＡが約６０度のカーボン分散導電性ウレタ
ンゴム１ｂが設けられるトナー担持体１は、外径が２７
ｍｍの円筒形状であり、供給ローラ１２側から像担持体
３側に向かって図１における左回りＶｂに周速２２８ｍ
ｍ／ｓｅｃで回転し、その回転方向と逆方向Ｖａに周速
１７５ｍｍ／ｓｅｃで回転する円柱体の像担持体３に圧
接し、外周面に供給されるトナーを像担持体３との接触
部に搬送する。

【００４６】供給バイアス−３５０Ｖが印加される直径
８ｍｍのステンレス芯金１２ａの外周に、カーボン分散
導電性ウレタンフォーム１２ｂが設けられる供給ローラ
１２は、外径２０ｍｍの円筒形状であり、トナー担持体
１に接触深さ０．５ｍｍ、供給ニップ幅約６ｍｍで接触
し、トナー担持体１の回転方向と同一方向Ｖｃに、周速
２０５ｍｍ／ｓｅｃで回転する。供給ローラ１２のカー
ボン分散導電性ウレタンフォーム１２ｂは、１０⁵Ωｃ
ｍの電気抵抗を有し、セル密度が８０個／２５ｍｍであ
り、ＪＩＳ規格番号Ｋ６４０１における硬さが約２３５
Ｎである。

【００４７】供給ローラ１２は、トナー担持体１と同一
方向に回転することによって、現像層フレーム４内に収
容される非磁性１成分トナー２を、予備帯電しながらト
ナー担持体１の外周面に適量ずつ供給し、かつ現像後の
トナー担持体１に残留する余分なトナーを除去する。ト
ナー２は、電気抵抗値が高く、負帯電であり、平均粒径
が約７．５μｍである。

【００４８】図４は、トナー担持体１近傍の拡大図であ
り、図５は、層厚規制部材５近傍の拡大図である。図４
および図５は、図２の切断面線Ａ２−Ａ２から見た断面
を示す。なお、図５では、シール部材７，８は省略され
る。供給バイアス−３５０Ｖが印加される層厚規制部材
５は、トナー担持体１の外周面に沿って延びる厚み０．
１ｍｍのステンレス板ばねから成り、トナー担持体１に
対して凸に屈曲して形成され、屈曲部５ｂがトナー担持
体１の外周面のほぼ全長にわたって接触するように、シ
ール部材７，８によってその長手方向両端部が保持され
る。

【００４９】層厚規制部材５の屈曲部５ｂは、ほぼ垂直
に屈曲しており、層厚規制部材５の幅方向の一方側であ
る平坦部５ａは、屈曲部５ｂからトナー担持体１の周方
向に延び、その先端である固定端５ｅは現像層フレーム
４に取付けられている。また、層厚規制部材５の幅方向
他方側である先端部５ｃは、屈曲部５ｂからトナー担持
体１の半径方向外方に延びる。平坦部５ａの長さＬａは
１５ｍｍであり、屈曲部５ｂの曲率半径は１ｍｍであ
り、先端部５ｃの長さＬｃは５ｍｍである。

【００５０】現像槽フレーム４の内面には、画像領域１
３に隣接する領域、すなわち層厚規制部材５の長手方向
両端部において、シール部材７，８を保持するための凹
所４ａが設けられる。凹所４ａは、層厚規制部材５の先
端部５ｃからトナー担持体１の回転方向の上流側におい
ては、トナー担持体１の外周面に沿って設けられ、また
下流側においては、層厚規制部材５の平坦部５ａに沿っ
て設けられる。トナー担持体１の回転方向の上流側の凹
所４ａの内周面４ｅとトナー担持体１の外周面との間隔
Ｈａは６ｍｍであり、また下流側の凹所４ａの内周面４
ｅと層厚規制部材５の裏面との間隔Ｈｂは６ｍｍであ
る。よって、層厚規制部材５の先端部５ｃの端縁５ｄ
と、現像槽フレーム４の内面に形成される凹所４ａの内
周面４ｅとの間には、間隔ｇ＝１ｍｍが設けられる。

【００５１】トナー担持体１の回転方向上流側のシール
部材７は、トナー担持体１の長手方向両端部に配置さ
れ、トナー担持体１にトナーを介して接触する植毛布７
ｂとその外周面に設けられる外周シール部材７ａとを有
し、トナー担持体１長手方向両端部の外周面の供給ロー
ラ１２側のほぼ半分を覆うように設けられる。

【００５２】外周シール部材７ａは、図４における奥行
き方向の幅が６ｍｍで、トナー担持体１半径方向の厚さ
が９ｍｍで、セル密度が４０個／２５ｍｍで、ＪＩＳ規
格番号Ｋ６４０１による硬さが約１９６Ｎで、独立気泡
を有するウレタンフォームである。外周シール部材７ａ
の外表面は、現像フレーム４の凹所４ａに両面接着テー
プで接着される。ただし、外周シール部材７ａの層厚規
制部材５との接触部分からトナー担持体１の回転方向上
流側３ｍｍまでの部分は、層厚規制部材５の動作を妨げ
ないために、凹所４ａに接着されず、単に挿入されてい
る。

【００５３】シール部材７は、層厚規制部材５の先端部
５ｃから現像層フレーム４底面に設けられる下方シール
１１に接するまでのシール領域全域にわたって、トナー
担持体１の外周面に垂直方向に圧接する。したがって、
シール部材７は、層厚規制部材５を保持すると同時に、
層厚規制部材５の長手方向両端部におけるトナー漏れを
防止することができる。外周シール部材７ａのトナー担
持体１半径方向の厚さが９ｍｍであり、凹所４ａの内周
面４ｅとトナー担持体１の外周面との間隔Ｈａが６ｍｍ
であるので、シール部材７はトナー担持体１の半径方向
に圧縮され、その弾性力によってトナー担持体１に圧接
する。

【００５４】植毛布７ｂの毛の長さは、屈曲部５ｂの曲
率半径の１．５倍以上の約２ｍｍであり、トナー担持体
１と層厚規制部材５との接触部まで毛の先端が達する長
さを有する。また、植毛布７ｂは、植毛の方向が、植毛
の先端に向かうにつれてトナー担持体１の回転方向の下
流側に傾斜する順方向となるように両面接着テープによ
って外周シール部材７ａに接着されている。このため、
シール部材７では、トナー担持体１が回転することによ
って、層厚規制部材５とトナー担持体１との接触部に植
毛布７ｂの毛先が押込まれ、押し込まれた毛先が接触部
の隙間を塞ぎ、接触部における画像領域１３からシール
部材７外方へのトナー漏れを確実に防止することができ
る。また、植毛布７ｂが設けられることによって、トナ
ー担持体１とシール部材７との摺動摩擦負荷および摩耗
が低減される。

【００５５】凹所４ａは、上述したように、層厚規制部
材５のトナー担持体１との接触部の裏面にも形成されて
おり、層厚規制部材５の平坦部５ａに沿って固定端５ｅ
まで設けられている。トナー担持体１の回転方向下流側
の凹所４ａおよび層厚規制部材５によって規定される空
間は、図５における奥行き方向の幅が６ｍｍで、高さ方
向の間隔Ｈｂが６ｍｍで、左右方向の長さが１５ｍｍで
ある。

【００５６】トナー担持体１の回転方向の下流側のシー
ル部材８は、独立気泡を有する軟質ウレタンフォームか
ら成り、トナー担持体１の長手方向両端部に配置され
る。下流側のシール部材８は、前述の下流側の凹所４ａ
と層厚規制部材５とによって規定される空間と同一形状
であり、図４における奥行き方向の幅が６ｍｍで、高さ
方向の厚さが６ｍｍで、左右方向の長さが１５ｍｍであ
る。シール部材８は、現像層フレーム４および層厚規制
部材５に接着されており、現像層フレーム４および層厚
規制部材５によって規定される空間を完全に埋めるよう
に配置されている。なお、下流側のシール部材８は、層
厚規制部材５の長手方向両端よりも内側に配置されるの
で、トナー担持体１とは接触しない。よって、トナー担
持体１とシール部材８との摺動摩擦負荷および摺動摩耗
を防止することができる。

【００５７】トナー担持体１の回転方向の上流側から先
端部５ｃに当接するトナー担持体１上流側のシール部材
７と、トナー担持体１の回転方向の下流側から先端部５
ｃに当接するトナー担持体１下流側のシール部材８と
は、層厚規制部材５の先端部５ｃを挟み、層厚規制部材
５のトナー担持体１半径方向の動作を妨げることのない
ように端縁５ｄの上方では互いに接着されず軽接触して
いるだけである。このように、層厚規制部材５は、トナ
ー担持体１の半径方向に弾発的に変位することができる
ようにシール部材７，８によって保持される。

【００５８】シール部材７は、層厚規制部材５に固定さ
れておらずトナー担持体１の周方向に圧接するのみであ
り、シール部材８は、凹所４ａおよび層厚規制部材５に
よって規定されるシールすべき空間と同一形状であるの
で、シール部材７，８は、層厚規制部材５のトナー担持
体１への圧接力を増加させることなく、層厚規制部材５
のトナー層６形成動作への悪影響を防止することができ
る。

【００５９】また、屈曲部５ｂがトナーを介してトナー
担持体１に弾発的に当接することによって、トナーの層
厚が約１５μｍに規制され、帯電量が約１０〜１５μＣ
／ｍｇの均一なトナー層６が形成される。トナー層６
は、トナー担持体１の回転によって、トナー担持体１と
像担持体３とが接触する現像部に搬送され、そこで像担
持体３上の静電潜像にトナーが付着し反転現像が行われ
る。現像後、トナー担持体１に残留するトナーは、トナ
ー担持体１の回転によって、厚さ約１００μｍのポリエ
ステルフィルムであるマイラフィルム（デュポン社）か
ら成る下方シール１１とトナー担持体１との間を通過
し、現像槽内に戻される。

【００６０】以上のように構成される現像装置２０で
は、層厚規制部材５の長手方向両端部、層厚規制部材５
とトナー担持体１との接触部および層厚規制部材５の先
端部５ｃからのトナーの漏れを確実に防止することがで
き、かつ均一に薄層化したトナー層６を像担持体３に供
給することができる。

【００６１】図６は、本発明の実施の他の形態である現
像装置２１の一部を上方から見た平面図であり、図７は
現像装置２１の一部を示す背面図であり、図８は現像装
置２１のトナー担持体１近傍の拡大図であり、図９は層
厚規制部材５近傍の拡大図である。図８および図９は、
図６の切断面線Ｂ−Ｂから見た断面を示す。現像装置２
１では、図１〜図５に示す現像装置２０の画像領域１３
にわたって、層厚規制部材５の先端部５ｃのトナー担持
体１の上流側表面に接する中央シール部材７ｃが設けら
れる。以下、現像装置２１において、図１〜図５に示す
現像装置２０と同様に構成されている箇所については説
明を省略する。

【００６２】現像装置２２の現像層フレーム４の天井壁
の内面には、画像領域１３にわたって、層厚規制部材５
の長手方向に延びる凹所４ｂが設けられる。凹所４ｂ
は、層厚規制部材５の先端部５ｃからトナー担持体１の
回転方向上流側においては、トナー担持体１の上方に設
けられ、また下流側においては、層厚規制部材５の平坦
部５ａに沿って設けられる。

【００６３】中央シール部材７ｃは、画像領域１３にわ
たって、トナー担持体１の回転方向の上流側の凹所４ｂ
に設けられ、先端部５ｃに平行に対向する凹所４ｂの側
面４ｃと層厚規制部材５の先端部５ｃとの間に配置さ
れ、側面４ｃに両面接着テープによって接着固定されて
いる。層厚規制部材５の先端部５ｃと凹所４ｂの側面４
ｃとによって、中央シール部材７ｃは図９における左右
方向に圧縮される。

【００６４】このため、中央シール部材７ｃは、その弾
性力によって、先端部５ｃにトナー担持体１の周方向で
ある矢符Ｆ方向の圧接力で圧接し、先端部５ｃの端縁５
ｄを乗り越えてトナー担持体１の回転方向の下流側にい
くトナーを阻止することができ、トナー担持体１のほぼ
全長にわたってトナーを確実にシールすることができ
る。また、中央シール部材７ｃは、トナー担持体１と非
接触であるので、中央シール部材７ｃとトナー担持体１
との摺動負荷および摺動摩耗を未然に防ぐことができ
る。

【００６５】トナー担持体１の回転方向の上流側の凹所
４ｂの内周面４ｅとトナー担持体１の外周面との間隔Ｈ
ａは６ｍｍであり、また下流側の凹所４ｂの内周面４ｅ
と層厚規制部材５の裏面との間隔Ｈｂは６ｍｍである。
層厚規制部材５の先端部５ｃと、それに平行に対向する
凹所４ｂの側面４ｃとの図９における左右方向の間隔Ｄ
ｅは２．５ｍｍで、層厚規制部材５の端縁５ｄと凹所４
ｂの内周面４ｅとの高さ方向の間隔ｇは１ｍｍで、側面
４ｃの高さｉは５ｍｍである。

【００６６】中央シール部材７ｃは、トナー担持体１の
周方向の幅が３ｍｍで、半径方向の厚みが５ｍｍであ
り、外周シール部材７ａと同一材料から成り、トナー担
持体１に対して半径方向に間隙Ｃ＝１ｍｍをあけて、凹
所４ｂの側面４ｃと層厚規制部材５の先端部５ｃとの間
に配置される。凹所４ｂの側面４ｃと先端部５ｃとの間
隔Ｄｅが２．５ｍｍであるので、トナー担持体１の周方
向の幅が３ｍｍである中央シール部材７ｃは、図９にお
ける左右方向に圧縮される。なお、現像装置２１では、
先端部５ｃのトナー担持体１の回転方向下流側を画像領
域１３にわたって保持する中央シール部材を設け、シー
ル効果をより高めてもよい。

【００６７】図１０は、本発明の実施のさらに他の形態
である現像装置２２の一部を示す背面図である。図１１
は、現像装置２２の層厚規制部材５近傍の拡大図であ
り、図１０の切断面線Ｃ−Ｃから見た断面を示す。以
下、現像装置２２について、図６〜図９に示す現像装置
２１と同様に構成されている箇所については説明を省略
する。

【００６８】現像装置２２は、現像装置２１の中央シー
ル部材７ｃの代わりに、画像領域１３にわたってトナー
担持体１の外周面に垂直に圧接する中央シール部材７ｄ
が設けられる。現像装置２２の現像フレーム４には、現
像装置２１と同様な凹所４ｂが設けられる。中央シール
部材７ｄは、下面にスキン層を有し、トナー担持体１の
回転方向の上流側の側面ｄ₁の上端部が、領域Ａにわた
って凹所４の側面４ｃに両面接着テープによって接着固
定される。トナー担持体１の回転方向上流側における凹
所４ｂの内周面４ｅとトナー担持体１外周面との距離Ｈ
ａは６ｍｍであり、中央シール部材７ｄのトナー担持体
１半径方向の厚みが６．５ｍｍであるので、中央シール
部材７ｄは、トナー担持体１の半径方向に約０．５ｍｍ
圧縮され、その弾性力によってトナーを介してトナー担
持体１に圧接する。

【００６９】中央シール部材７ｄは、中央シール部材７
ｃと同様に矢符Ｆ方向の圧接力で層厚規制部材５に圧接
するので、下流側へのトナーの漏れを阻止することがで
きる。さらに、中央シール部材７ｄは、中央シール部材
７ｄ下面のトナー担持体１との圧接部においては、トナ
ー担持体１の外周面に半径方向内方に圧接するので、ト
ナー担持体１と層厚規制部材５との接触部に搬入される
トナーに対して、凝集したトナーの塊をほぐす、またト
ナーの予備帯電を行うなどトナー薄層のより一層の均一
化および安定化を図ることができる。

【００７０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、シール部
材が、層厚規制部材のトナー担持体半径方向に延びる先
端部を、トナー担持体の回転方向上流側のシール部材と
下流側のシール部材とによって挟み、トナー担持体半径
方向に弾発的に変位可能に層厚規制部材を保持するの
で、層厚規制部材はトナー担持体に弾発的に接触するこ
とができ、シール部材の圧接力による層厚規制部材への
悪影響を減少することができる。このため、本発明によ
る現像装置は、均一なトナー層形成動作を行うことがで
き、かつトナーの漏れを確実に防止することができる。
したがって、前記現像装置では、トナーの濃度むら、濃
度変化、かぶりおよび汚れによる画質の劣化、ならびに
トナー飛散による装置内の汚染などを防止することがで
き、かつ良好な画像を安定して形成することができる。

【００７１】また本発明によれば、トナー担持体上流側
のシール部材による層厚規制部材への圧接力の主成分が
トナー担持体の周方向であるので、トナー担持体の半径
方向の圧接力成分がほとんどなく、シール部材によるト
ナー層形成動作への悪影響を防ぐことができる。

【００７２】また本発明によれば、層厚規制部材の長手
方向両端部に設けられる、トナー担持体に接する側部シ
ール部材は、層厚規制部材を保持し、かつ層厚規制部材
の長手方向両端部からのトナー漏れを防ぐことができ
る。

【００７３】また本発明によれば、前記側部シール部材
は、トナー担持体との接触部に植毛布を有するので、ト
ナー担持体との摺動摩擦負荷を抑制し、かつ摺動摩耗お
よび破損することなく、層厚規制部材とトナー担持体と
の接触部においてトナー漏れを確実に防ぐことができ、
経時にわたって安定したシール動作を行うことができ
る。

【００７４】また本発明によれば、植毛布の植毛の方向
が、植毛の先端に向かうにつれて、トナー担持体の回転
方向下流側に傾斜する順方向であるので、植毛布とトナ
ー担持体との摩擦抵抗を抑制することができる。

【００７５】また本発明によれば、植毛布の毛の長さ
が、層厚規制部材とトナー担持体との接触部まで毛の先
端が達する長さを有するので、植毛の毛先が前記接触部
に確実に挿入され、シール動作の信頼性が向上する。

【００７６】また本発明によれば、層厚規制部材をその
長手方向のほぼ全域にわたって保持する中央シール部材
は、トナー担持体の回転方向の上流側から下流側へのト
ナーの漏れを防止することができ、長手方向全域にわた
ってトナーを確実にシールすることができる。

【００７７】また本発明によれば、中央シール部材とト
ナー担持体とが非接触であるので、トナー担持体への摺
動負荷の増加を未然に防ぐことができる。

【００７８】また本発明によれば、中央シール部材が、
画像領域においてトナー層を介してトナー担持体に接す
ることによって、凝集したトナーの塊をほぐす、トナー
を予備帯電するなどトナー層の均一性、安定性および信
頼性を向上することができる。

【００７９】また本発明によれば、トナー担持体上流側
のシール部材が軟質フォーム材から成るので、層厚規制
部材またはトナー担持体への圧接力を低減できる。また
トナー担持体上流側のシール部材に用いられる軟質フォ
ーム材が独立気泡を有するフォーム材であるので、フォ
ーム材の穴を通じてトナーが漏れ出すことを防止するこ
とができる。

【００８０】また本発明によれば、トナー担持体下流側
のシール部材が現像槽フレームの壁面に接着されている
ことによって、現像槽の組立て作業が容易になり、また
シール動作の信頼性も向上できる。

【００８１】また本発明によれば、トナー担持体下流側
のシール部材は、層厚規制部材に接着されているので、
シール動作の信頼性が向上できる。また、現像層フレー
ムと層厚規制部材とによって規定される空間と同一形状
のシール部材を用いることが可能であり、シール部材
は、層厚規制部材によるトナー担持体への圧接力に悪影
響を与えることなく、トナー漏れを防ぐことができる。

【００８２】また本発明によれば、トナー担持体下流側
のシール部材が、トナー担持体に接することなくシール
動作を行うことが可能であり、トナー担持体との摺動負
荷および摺動に伴う摩耗劣化および経時変化を防止する
ことができる。

【００８３】また本発明によれば、トナー担持体下流側
のシール部材による圧接力の方向が、トナー担持体の周
方向と平行であるので、シール部材による層厚規制方向
に働く圧接力成分をなくし、シール部材によるトナー層
形成動作への悪影響を防止することができる。

【００８４】また本発明によれば、トナー担持体下流側
のシール部材に、軟質フォーム材を用いることによっ
て、シール部材による圧接力を低減することができる。
また、トナー担持体下流側のシール部材に用いられる軟
質フォーム材が独立気泡を有するフォーム材であるの
で、フォーム材の穴を通じてトナーが漏れ出すことを防
止することができる。

【００８５】また本発明によれば、トナー担持体下流側
のシール部材は、ＪＩＳ規格番号Ｋ６４０１における硬
さが２５０Ｎ以下のフォーム材から成るので、層厚規制
部材の動作を妨げずに確実にトナー漏れを防ぐことがで
き、均一なトナー層を安定して形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態である現像装置２０を側
方から見た断面図である。

【図２】現像装置２０の一部を上方から見た断面図であ
る。

【図３】現像装置２０の一部を示す背面図である。

【図４】現像装置２０のトナー担持体１近傍の拡大図で
ある。

【図５】現像装置２０の層厚規制部材５近傍の拡大図で
ある。

【図６】本発明の実施の他の形態である現像装置２１の
一部を上方から見た平面図である。

【図７】現像装置２１の一部を示す背面図である。

【図８】現像装置２１のトナー担持体１近傍の拡大図で
ある。

【図９】現像装置２１の層厚規制部材５近傍の拡大図で
ある。

【図１０】本発明の実施のさらに他の形態である現像装
置２２の一部を示す背面図である。

【図１１】現像装置２２の層厚規制部材５近傍の拡大図
である。

【符号の説明】

１トナー担持体２トナー３像担持体４現像槽フレーム４ａ，４ｂ凹所５層厚規制部材５ａ平坦部５ｂ屈曲部５ｃ先端部５ｄ先端部の端縁５ｅ固定端６トナー層７，８シール部材７ａ外周シール部材７ｂ植毛布７ｃ，７ｄ中央シール部材１１下方シール１２供給ローラ１３画像領域２０，２１，２２現像装置

フロントページの続き (72)発明者木戸栄一大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者井上淳志大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者山中隆幸大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者酒井正博大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者石井洋大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者増田実男大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 2H077 AC04 AD06 AD13 AD16 CA12 EA14 EA15 FA13 FA22 FA25

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーをトナー担持体の外周面に供給す
る供給手段と、回転することによって供給されたトナー
を現像位置に搬送する円筒形状のトナー担持体と、トナ
ー担持体の外周面に摺接し、供給されたトナーを所定の
層厚に規制する層厚規制部材と、トナーの漏れを防ぎ、
層厚規制部材を保持するシール部材とを有し、薄層化し
たトナー層を像担持体上の静電潜像に供給して現像を行
う現像装置において、前記層厚規制部材は、トナー担持体に平行に延びる弾発
性を有する板材から成り、トナー担持体に対して凸に屈
曲して形成され、その屈曲部が、トナー担持体の外周面
のほぼ全長にわたって弾発的に接触し、屈曲部に対して
層厚規制部材の幅方向一方側の先端部が、トナー担持体
の半径方向外方に延び、層厚規制部材の幅方向他方側の
平坦部が、トナー担持体の回転方向下流側に向かってト
ナー担持体の周方向に延びて配置され、前記シール部材は、層厚規制部材の先端部に対し、トナ
ー担持体の回転方向上流側から当接する上流側のシール
部材と、トナー担持体の回転方向下流側から当接する下
流側のシール部材とによって、層厚規制部材の先端部を
挟み、トナー担持体の半径方向に弾発的に変位可能に層
厚規制部材を保持することを特徴とする現像装置。
【請求項２】前記トナー担持体上流側のシール部材か
ら層厚規制部材に働く圧接力の主成分が、トナー担持体
の周方向に平行であることを特徴とする請求項１記載の
現像装置。
【請求項３】前記トナー担持体上流側のシール部材
は、層厚規制部材の長手方向両端部でトナー担持体に接
する側部シール部材を有することを特徴とする請求項１
または２記載の現像装置。
【請求項４】前記側部シール部材は、トナー担持体と
の接触部に植毛布を有することを特徴とする請求項３記
載の現像装置。
【請求項５】前記植毛布の植毛の方向は、植毛の先端
に向かうにつれて、トナー担持体の回転方向下流側に傾
斜する順方向であることを特徴とする請求項４記載の現
像装置。
【請求項６】前記植毛布の毛は、所定の曲率で凸に屈
曲する層厚規制部材の凸面とトナー担持体の外周面との
接触部まで、毛の先端が達する長さを有することを特徴
とする請求項４または５記載の現像装置。
【請求項７】前記トナー担持体上流側のシール部材
は、層厚規制部材をその長手方向のほぼ全域にわたって
保持する中央シール部材を有することを特徴とする請求
項１〜６のいずれかに記載の現像装置。
【請求項８】前記中央シール部材は、トナー担持体に
非接触であることを特徴とする請求項７記載の現像装
置。
【請求項９】前記中央シール部材は、少なくとも画像
有効範囲内にわたって、トナー担持体に接触することを
特徴とする請求項７記載の現像装置。
【請求項１０】前記トナー担持体上流側のシール部材
は、独立気泡を有する軟質フォーム材から成ることを特
徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１１】前記トナー担持体下流側のシール部材
は、トナーを収容する現像槽フレーム壁面に接着されて
いることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載
の現像装置。
【請求項１２】前記トナー担持体下流側のシール部材
は、層厚規制部材に接着されていることを特徴とする請
求項１〜１１のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１３】前記トナー担持体下流側のシール部材
は、層厚規制部材の長手方向の両端より内側に位置し、
かつトナー担持体と非接触であることを特徴とする請求
項１〜１２のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１４】前記トナー担持体下流側のシール部材
から層厚規制部材に働く圧接力の主成分は、トナー担持
体の周方向に平行であることを特徴とする請求項１〜１
３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１５】前記トナー担持体下流側のシール部材
は、独立気泡を有する軟質フォーム材料から成ることを
特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の現像装
置。
【請求項１６】前記トナー担持体下流側のシール部材
は、ＪＩＳ規格番号Ｋ６４０１における硬さが２５０Ｎ
以下の軟質フォーム材から成ることを特徴とする請求項
１〜１５のいずれかに記載の現像装置。