JP2002040803A - 現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストで弾性ブレードの剥がれ等によるブ
レード当接圧のバラツキを小さくし、濃度ムラやカブリ
等の画像が出力されることのない現像特性の安定した現
像装置を提供すること。 【解決手段】 現像剤容器６と、トナーを担持・搬送す
る現像スリーブ４と、先端部が前記現像スリーブ４の移
動方向において上流側へ向かうように該現像スリーブ４
に当接し、該現像スリーブ４上にトナー層を形成するた
めの現像剤規制部材１と、を有する現像装置24におい
て、前記現像剤規制部材１は、支持部材３に弾性ブレー
ド２が固定されて構成されると共に、前記現像剤規制部
材１の長手方向において、該現像剤規制部材１の現像ス
リーブ４に当接する部分（当接幅部２ａ）は支持部材３
から弾性ブレード先端が突出し、現像スリーブ４に当接
する部分より外側（支持部２ｂ）は支持部材３から弾性
ブレード先端が突出せず且つ現像剤規制部材１を取り付
ける現像剤容器６の取付座面Ａの一部まで弾性ブレード
２が延長して設けられていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体上に形成
された潜像に現像剤を付着させて可視像化する電子写真
方式や静電記録方式などの複写機、プリンタ等の画像形
成装置における現像装置、及び、これを備えたプロセス
カートリッジ或いは画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図11を用いて従来の現像装置の一例を説
明する。54はアルミニウムやステンレススチールのパイ
プから形成された現像剤担持体としての非磁性現像スリ
ーブであり、その中には、磁極Ｎ・Ｓが交互に複数個形
成された磁石55が現像スリーブ54に対して不動に配設さ
れている。現像スリーブ54の表面は、所望量のトナーが
搬送できるよう適切な表面粗さに加工されている。現像
スリーブ54上の位置には、現像剤規制部材51として、図
９に示すように、例えばウレタンゴムやシリコンゴム等
の弾性ブレード52が支持板金53に固定されたものが、現
像スリーブ54に対して所定の圧力で当接されている。容
器56内には攪拌部材57が配置され、トナー58をほぐしな
がらスリーブ方向に供給する。磁力により現像スリーブ
54に引き付けられたトナー58は、該スリーブ54に当接し
ている弾性ブレード52部で適量が規制され、摺擦されて
摩擦帯電し、適切な電荷を与えられて感光体ドラム61と
現像スリーブ54とが対向する現像領域へと搬送される。
また、現像に寄与しなかったトナーは現像スリーブ54の
回転に伴ってブレード上方に移動し、容器56へと戻る。

【０００３】弾性ブレード52の現像スリーブ54への当接
圧は、現像特性に影響する。この当接圧が小さすぎる
と、トナーの帯電性が小さく濃度低下するなどの問題が
あり、逆に当接圧が大きすぎても、画像カブリが悪化し
たり、耐久でトナーが劣化して濃度低下するなどの問題
があり、適正範囲がある。

【０００４】ところで、従来は、図９及び図10に示すよ
うに、ゴム等の弾性ブレード52を、剛性を有する支持板
金53に両面接着テープ或いはホットメルトテープ等の接
着部材60で貼り付けた後、現像容器56の開口部である支
点座面Ｂの長手方向外側のブレード取付座面Ａに支持板
金53をビス止めすることによって取り付けていた。

【０００５】一般に、全長をスリーブ当接幅の長方形に
カットした弾性ブレード52を支持板金53に接着して現像
剤規制部材51としている。また、容器56には現像スリー
ブ端部からのトナー漏れを防止するための端部シール59
が設けられている。

【０００６】前述の如くして、支持板金53に貼り付けら
れた、長手方向が現像容器開口幅とほぼ等しい長さの弾
性ブレード52の剥がれは、弾性ブレード52を支持板金53
にホットメルト接着して強度を大きくすること、或いは
弾性ブレード52を支持板金53と容器56とで挟み込むこと
によって防止している。

【０００７】また、特許第2905604号公報のように、容
器のブレード支点部をブレード取付部よりスリーブ側に
突出させて押さえる方法がある。

【０００８】尚、以下の説明で、弾性ブレード52のゴム
厚ｔ、容器56のブレード取付座面Ａ，ブレード支点座面
Ｂの面の距離差をａとする。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、弾性ブ
レードを支持板金に接着して容器とで挟み込む場合は、
容器とゴム厚（ブレード厚）の公差によりゴムのつぶ
れ、或いは隙間が発生し、弾性ブレードの現像スリーブ
への当接圧が不安定になる場合があった。

【００１０】更に詳しく説明すると、容器56のブレード
取付座面Ａとブレード支点座面Ｂの面の差ａが大きく、
弾性ブレード52のゴム厚ｔが薄い場合は、図８(a)に示
すように隙間が生じ、弾性ブレード52の支持板金53との
接着部分が剥がれて当接圧が低下する場合があった。弾
性ブレード52の現像スリーブ54への当接力は弾性ブレー
ドのたわみによる弾性力により得られる。このとき、弾
性ブレード52は現像装置のブレード支点座面Ｂのエッジ
部を支点としてたわんでいるが、弾性ブレード52の接着
部分の端部Ｃ点ではブレード52が剥がれる方向に力が働
く。この力により接着部材60の接着力が小さくなった場
合、弾性ブレード52が支持板金53から剥がれて前述の如
く当接圧が低下する場合がある。

【００１１】また、容器のブレード取付座面Ａとブレー
ド支点座面Ｂの面の距離差ａが小さく、弾性ブレード52
のゴム厚ｔが厚い場合は、隙間がなくなり、図８(b)に
示すように、弾性ブレード（ゴム）52がつぶされて圧が
大きくなる場合があった。また支持板金53か容器56の取
付座面Ａのどちらかがたわんでしまい、長手方向でブレ
ード当接状態が変わってしまう場合があった。

【００１２】以上の課題は、容器56の各座面Ａ，Ｂ、弾
性ブレード52のゴム厚ｔの寸法精度が非常に小さい場合
は問題にならないが、製造上バラツク可能性があり、前
述の如く弾性ブレードの現像スリーブへの当接圧が不安
定になる場合があった。

【００１３】本発明の目的は、低コストで弾性ブレード
の剥がれ等によるブレード当接圧のバラツキを小さく
し、濃度ムラやカブリ等の画像が出力されることのない
現像特性の安定した現像装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の代表的な構成は、現像剤容器と、現像剤を担
持・搬送する現像剤担持体と、先端部が前記現像剤担持
体の移動方向において上流側へ向かうように該現像剤担
持体に当接し、該現像剤担持体上に現像剤層を形成する
ための現像剤規制部材と、を有する現像装置において、
前記現像剤規制部材は、支持部材に弾性ブレードが固定
されて構成されると共に、前記現像剤規制部材の長手方
向において、該現像剤規制部材の現像剤担持体に当接す
る部分は支持部材から弾性ブレード先端が突出し、現像
剤担持体に当接する部分より外側は支持部材から弾性ブ
レード先端が突出せず且つ現像剤規制部材を取り付ける
現像剤容器の取付座面の一部まで弾性ブレードが延長し
て設けられていることを特徴とする。

【００１５】本発明によれば、低コストで弾性ブレード
の剥がれ等によるブレード当接圧のバラツキを小さくす
ることが可能となり、濃度ムラやカブリ等の画像が出力
されることのない現像特性の安定した現像装置を提供で
きる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明を
適用した現像装置の一態様について詳しく説明する。
尚、以下の実施形態では、電子写真方式を用いた複写
機、プリンタ等の画像形成装置、或いは画像形成装置本
体に対して着脱自在なプロセスカートリッジに用いられ
る現像装置を例示して説明する。

【００１７】〔第１実施形態〕図１〜図５を用いて本実
施形態に係る現像装置について説明する。本実施形態で
は、本発明を適用した現像装置を備えた画像形成装置を
例示して説明する。

【００１８】まず、画像形成装置全体の概略構成につい
て簡単に説明し、次に該画像形成装置における現像装置
について説明する。

【００１９】図５は、本発明の第１実施形態に係る画像
形成装置の概略構成を示す模式構成図である。図５にお
いて、21は像担持体としての感光体ドラムであり、その
表面が帯電装置22により一様に帯電される。そして、帯
電装置22により一様に帯電した感光体ドラム21の表面に
対して露光装置23から画像信号（例えば入力した原稿画
像等）に対応した画像露光を照射することにより、感光
体ドラム21の表面に静電潜像を形成する。この静電潜像
を現像装置24によりトナー像に現像した後、これとタイ
ミングを合わせて給送されてきた記録媒体に対して、前
記感光体ドラム21上のトナー像を転写装置25により転写
する。転写後、感光体ドラム21上に残留したトナーはク
リーニング装置26によって除去される。前述の如くして
トナー像が転写された記録媒体は、ガイド等を介して定
着装置27に送られ、該定着装置27により前記トナー像が
定着された後、排出される。尚、図中、28は記録媒体の
搬送経路である。

【００２０】図５を用いて本発明を適用した現像装置に
ついて説明する。４はアルミニウムやステンレススチー
ルのパイプから形成された現像剤担持体としての非磁性
現像スリーブであり、その中には、磁極Ｎ・Ｓが交互に
複数個形成された磁石５が現像スリーブ４に対して不動
に配設されている。現像スリーブ４の表面は、所望量の
トナーが搬送できるよう適切な表面粗さに加工されてい
る。現像スリーブ４上の位置には、現像剤規制部材１と
して、例えばウレタンゴムやシリコンゴム等の弾性ブレ
ード２が支持部材３に固定されたものが、現像スリーブ
４に対して所定の圧力で当接されている。容器６内には
攪拌部材７が配置され、トナー８をほぐしながらスリー
ブ方向に供給する。磁力により現像スリーブ４に引き付
けられたトナー８は、弾性ブレード１部で適量が規制さ
れ、摺擦されて摩擦帯電し、適切な電荷を与えられて感
光体ドラム21と現像スリーブ４とが対向する現像領域へ
と搬送される。また、現像に寄与しなかったトナーは現
像スリーブ４の回転に伴ってブレード上方に移動し、容
器６へと戻る。

【００２１】図１〜図４を用いて、本発明を適用した現
像装置について更に詳しく説明する。図１は現像剤規制
部材付近の部分断面図である。図２は本実施形態の現像
剤規制部材の図、図３は従来の現像剤規制部材の図であ
る。

【００２２】現像剤規制部材１は、前述したように、ウ
レタンゴム板からなる弾性ブレード２を鉄板金からなる
ブレード支持部材３に両面テープ10で固定して構成して
いる。弾性ブレード２の形状は、図２の斜線で示すよう
に、長手方向において、現像スリーブ４に当接する部分
（当接幅部２ａ）は支持部材３から突出しており、該現
像スリーブ４に当接する部分より外側（支持部２ｂ）は
支持部材３から突出せず、且つ現像剤規制部材１を取り
付ける容器６の取付座面Ａの一部まで弾性ブレード２が
延長して設けられている。ブレード支持部材３の現像剤
容器６の枠体に取り付けられる面のビス穴部３ａは、弾
性ブレード２も穴（穴部２ｃ）を開けている。これを現
像剤容器６の取付座面にビス止め固定して取り付ける。
尚、図３には、従来のブレードの図を示す。

【００２３】本発明では、前記現像剤規制部材１を取り
付ける容器６の、現像剤規制部材１を取り付けるための
取付座面Ａと、前記弾性ブレード２の現像スリーブ当接
幅部２ａの支点となる支点座面Ｂとが、現像剤規制部材
１に対して同じ高さの面になるように成形されている。
即ち、容器６の各座面Ａ，Ｂは、同一平面に型成型され
ている。よって弾性ブレード２のゴム厚ｔにバラツキが
あっても、従来のように座面Ｂと弾性ブレード２の間に
隙間が生じることがなくなる。図１(a)は弾性ブレード
２のゴム厚ｔが厚い場合、図１(b)は弾性ブレード２の
ゴム厚ｔが薄い場合の現像スリーブ４への当接状態を示
すが、いずれの厚さであっても弾性ブレード２の剥が
れ、つぶれがなくなる。

【００２４】容器６に対する支持部材３のビス止めで、
弾性ブレード２を圧縮してしまう可能性が考えられる
が、ビス締めトルクを適正化すること、或いは段付きビ
スを用いることで回避できる。

【００２５】上述のように構成にすることにより、弾性
ブレード２のゴム厚ｔ、容器６の各座面Ａ，Ｂの公差バ
ラツキにかかわらず、弾性ブレード２の支持部材３から
の剥がれを防止することができる。

【００２６】本実施形態によれば、従来例と比較して、
図４のようにブレード当接圧のバラツキが小さくなる。
図４は弾性ブレード２のゴム厚ｔに対するブレード当接
圧を測定した結果である。実線は本実施例、点線は比較
従来例を示す。容器６の各座面Ａ，Ｂの距離差ａが大小
のものを使用して当接圧を測定した。従来構成のもので
は容器の座面とブレードのゴム厚のバラツキによる影響
が大きい。これに対し、本実施形態では、弾性ブレード
２のゴム厚ｔが異なっても、容器６の各座面Ａ，Ｂの距
離差ａの影響は受けなくなる。よって、ブレード当接圧
の変化も小さくなっている。

【００２７】尚、本実施形態では、弾性ブレードの条件
は、ＪＩＳ硬度65°程度、厚さ1.2mm、自由長Ｌ＝6.0m
m、変位量δ＝2.5mmとしている。現像スリーブ４に対し
て弾性ブレード２の当接圧は30N/m（スリーブ長手方向
についての１cm当たりの当接荷重）としている。また、
弾性ブレードと現像スリーブとの当接ニップから該弾性
ブレードの自由端までの長さは2.5mmとしている。本発
明はこれらの条件に限定されるものではなく、これらの
条件は必要に応じて適宜設定すれば良い。

【００２８】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、低コストで弾性ブレードの剥がれ等によるブレード
当接圧のバラツキを小さくすることができ、濃度ムラや
カブリ等の画像が出力されることのない現像特性の安定
した現像装置を提供できる。

【００２９】〔第２実施形態〕本実施形態では、弾性ブ
レードの形状を図６に示すようにする。即ち、前記弾性
ブレード２の、現像剤容器６のスリーブ端部シールに相
当する位置（切欠部２ｄ）をカットしたものである。

【００３０】前記スリーブ端部シールは厚み、貼り方の
バラツキがあるので、弾性ブレード面に対して高くなる
こともありえる。すると、そこで弾性ブレード２に力が
加わり当接が不安定になる場合が考えられるが、本実施
形態のように弾性ブレード２の一部である、端部シール
に相当する位置の部分が除去されたもの（切欠部２ｄ）
によれば、より安定当接が可能になる。

【００３１】〔第３実施形態〕本実施形態では、先の実
施形態で説明した現像装置24を、感光体ドラム21、帯電
装置22、クリーニング装置26と一緒に交換可能な一体型
カートリッジ内に設けたことにある。

【００３２】図７はその一体型カートリッジの一例を表
した図である。本実施形態では、本発明を適用した現像
装置24と感光体ドラム21とクリーニング装置26と帯電装
置22を、枠体31によって統合し、一体型のプロセスカー
トリッジ30としている。この一体型のプロセスカートリ
ッジ30の場合は、トナーを使い切った時に、前述の如く
一体に統合された各装置等もほぼ同時に寿命を迎えるよ
う設計されている。

【００３３】従って、ユーザはカートリッジ30内のトナ
ーがある間は常に安定した画像を得ることができ、しか
も一体型であるために、その交換も使用者が容易に行う
ことができるという利点がある。

【００３４】そして、カートリッジ30内の現像装置24
に、前述した本発明の現像剤規制部材１を用いること
で、一体型カートリッジ本来の利点に加えて、安定した
現像性が得られるという利点が加わるのである。

【００３５】〔他の実施形態〕前述した各実施形態で
は、電子写真方式の複写機やプリンタ等に使用される乾
式一成分現像剤を用いる現像装置に本発明を適用した場
合を示したが、本発明はこれに限定されるものではな
い。例えば、本発明は、前述した実施形態以外の電子写
真方式、静電記録方式等の種々の複写機、プリンタ等の
画像形成装置に使用される現像装置に等しく適用できる
ものである。勿論、乾式一成分現像剤を用いる現像装置
に限定されるものではない。また、現像装置を構成する
部材、素子等について必要に応じて種々の変形及び変更
がなし得ることは言うまでもない。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
低コストで弾性ブレードの剥がれ等によるブレード当接
圧のバラツキを小さくすることができ、濃度ムラやカブ
リ等の画像が出力されることのない現像特性の安定した
現像装置、及びこれを備えた画像形成装置或いはプロセ
スカートリッジを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の現像剤規制部材の部分
断面図

【図２】本発明の第１実施形態の現像規制部材の図

【図３】従来の現像剤規制部材の図

【図４】本発明の第１実施形態の結果を表す図

【図５】本発明の第１実施形態の現像装置を備えた画像
形成装置の概略構成図

【図６】本発明の第２実施形態の現像規制部材の図

【図７】本発明の第３実施形態のカートリッジ断面図

【図８】従来の現像剤規制部材の部分断面図

【図９】従来の現像剤規制部材の部分断面図

【図１０】従来の現像剤規制部材の取付斜視図

【図１１】従来の現像装置の断面図

【符号の説明】

Ａ …取付座面 Ｂ …支点座面 ｔ …ゴム厚 １ …現像剤規制部材 ２ …弾性ブレード ２ａ …当接幅部 ２ｂ …支持部 ２ｃ …穴部 ２ｄ …切欠部 ３ …支持部材 ３ａ …ビス穴部 ４ …現像スリーブ ５ …磁石 ６ …現像剤容器 ７ …攪拌部材 ８ …トナー 10 …両面テープ 21 …感光体ドラム 22 …帯電装置 23 …露光装置 24 …現像装置 25 …転写装置 26 …クリーニング装置 27 …定着装置 28 …搬送経路 30 …プロセスカートリッジ 31 …枠体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小西 岳 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H077 AD06 AD13 AD17 AD23 BA09 FA22

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤容器と、現像剤を担持・搬送する
   現像剤担持体と、先端部が前記現像剤担持体の移動方向
   において上流側へ向かうように該現像剤担持体に当接
   し、該現像剤担持体上に現像剤層を形成するための現像
   剤規制部材と、を有する現像装置において、 前記現像剤規制部材は、支持部材に弾性ブレードが固定
   されて構成されると共に、前記現像剤規制部材の長手方
   向において、該現像剤規制部材の現像剤担持体に当接す
   る部分は支持部材から弾性ブレード先端が突出し、現像
   剤担持体に当接する部分より外側は支持部材から弾性ブ
   レード先端が突出せず且つ現像剤規制部材を取り付ける
   現像剤容器の取付座面の一部まで弾性ブレードが延長し
   て設けられていることを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記現像剤規制部材は、現像剤担持体端
   部からの現像剤の漏れを防止するために現像剤容器に取
   り付けられた現像剤担持体端部シールに相当する位置の
   弾性ブレードがない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】 前記現像剤規制部材を取り付けるための
   取付座面と、前記弾性ブレードの現像剤担持体当接部の
   支点となる支点座面とが、現像剤規制部材に対して同じ
   高さの面であ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。
4. 【請求項４】 少なくとも、像担持体と、前記像担持体
   に現像剤による像を形成する請求項１〜請求項３のいず
   れか１項に記載の現像装置と、を有することを特徴とす
   る画像形成装置。
5. 【請求項５】 画像形成装置本体に対して着脱自在であ
   り、少なくとも、像担持体と、前記像担持体に現像剤に
   よる像を形成する請求項１〜請求項３のいずれか１項に
   記載の現像装置と、を有することを特徴とするプロセス
   カートリッジ。