JP2002139915A - 一成分現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】耐久使用時やカートリッジのリサイクル工程
で、除電性能の低下した除電部材を容易に切替え更新で
きる一成分現像装置を提供する。 【解決手段】長期間の耐久使用により、除電効果が劣化
した除電部材の当接部分８ａを更新すべく、除電部材８
を除電部材収容部１２内の除電部材巻回ローラ１３より
引き出し、所定の位置において切断し除去すると、あら
たな当接部分に位置される未使用部分８ｂは安定した除
電効果を奏するため、耐久使用時においても容易に、安
定した除電効果を得ることが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子写真方式の
画像形成装置に用いられる現像装置であって、一成分現
像剤を収納した現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の画像形成装置は、
現像装置から現像ローラを介して感光体に供給すべき現
像剤として、トナーのみからなる一成分現像剤を使用す
るものがあった。

【０００３】ところが、一成分現像剤はその用いられる
環境によって、帯電量が増大し、現像ローラ表面の現像
スリーブに、静電気力により付着したまま容易に離れな
いことが生じていた。

【０００４】かかる場合には、付着した一成分現像剤は
高い電荷を維持したまま、現像スリーブ上に蓄積してい
き、蓄積された一成分現像剤が、さらに、収容されてい
る一成分現像剤を引きつけるため、現像スリーブ上に形
成される一成分現像剤層の厚さを規制するのが困難とな
った。

【０００５】このように、一成分現像剤層の厚さが厚く
なりすぎると、感光体ドラム上に所定量を越える多量の
一成分現像剤が供給され、該感光体ドラム上に形成され
た静電潜像の下地部分にも一成分現像剤が付着し、用紙
上に転写されることになり、画像形成上の不都合を生じ
る。

【０００６】このとき、一成分現像剤層の厚さを規制す
る手段として、一般に現像スリーブに一定の押圧力で圧
接して、所定の厚さに調整する層厚規制部材が用いられ
ている。このため、現像スリーブ上で層を構成する一成
分現像剤は層厚規制部材からの押圧によって現像スリー
ブ上に擦りつけられ、さらに強固な層を形成してしま
う。

【０００７】また、一成分現像剤は現像スリーブ上で層
厚規制部材によって削剥、摩擦等される毎に繰り返し外
的ストレスを受けることになり、小粒子化、流動化剤シ
リカの脱落等の劣化を起こし、流動性の低下による画像
形成上の不都合を生じることになる。

【０００８】これに対して、特開平６−７５４６９号公
報では、上述の問題点を解決するため、帯電した状態で
現像スリ−ブに付着している一成分現像剤に除電又は逆
荷電を行う除電部材を備えた一成分現像装置について開
示している。

【０００９】当該技術は、感光体ドラムへ一成分現像剤
を提供する現像領域を経過してから、現像スリーブが層
の該スリーブに付着する一成分現像剤の厚さを規制する
場所に到達するまでの位置に除電部材を設けて、一成分
現像剤を現像スリーブから離れやすくし、現像領域に供
給すべき一成分現像剤の搬送量や帯電状態を維持して、
画像形成上の問題を解決するものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】特開平６−７５４６９
号公報に記載の発明では、除電部材を現像ローラ表面に
当接させ、両者の接触領域で機械的に一成分現像剤を除
去する場合や、除電部材へバイアス電圧を印加しながら
電気的に現像ローラ上に残留した一成分現像剤を除去す
る場合の、いずれの場合においても除電部材を現像スリ
ーブに深く当接させて、接触領域を広げることによって
除電効果を高めている。

【００１１】しかしながら、上記構成によると除電部材
が比較的に新しい期間内では、安定的な除電効果が得ら
れても、長期間の耐久使用後には、除電部材の劣化等に
より安定した除電効果を期待することはできない。

【００１２】したがって、現像装置の分解・再組立て、
及び調整を伴わずに、容易に除電部材を交換または更新
できる方法が望まれる。

【００１３】また、ユーザの利便性を向上するために、
主要な現像ユニットを一体構造にまとめてカートリッジ
化し、使い捨て方式としたプロセスカートリッジが普及
しているが、このようなカートリッジについても、省資
源、ゴミ低減等の環境問題に対する配慮から使用済みカ
ートリッジのリサイクルが行われつつある。

【００１４】そして、上記のような除電部材は両面テー
プや接着剤等の固定手段で強固にプロセスカートリッジ
の現像枠体に固定されている場合が多く、剥離作業に時
間を要し、効率を低下させるため、リサイクル工程でも
消耗部品の除去、交換を容易に行える方法が望まれる。

【００１５】一方、除電部材における除電効果の劣化は
現像ローラとの当接によって生じる。したがって、除電
部材において耐久使用後に除電効果が劣化する部分は現
像ローラとの当接当接部分に限られる。

【００１６】この発明の目的は、上記のような問題点を
考慮してなされたものであり、耐久使用後やカートリッ
ジのリサイクル工程で、除電部材において除電効果が劣
化した現像ローラとの当接部分を容易に切替え更新でき
る一成分現像装置を提供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明は以下の構成を
備えている。

【００１８】（１）感光体表面に供給すべき一成分現像
剤を表面に保持しつつ、感光体との対向位置である現像
領域に搬送する現像ローラと、現像ローラに現像剤を供
給する現像剤供給ローラと、現像領域の下流側から前記
現像剤供給ローラに至る領域内に位置し、前記現像ロー
ラの表面に、現像ローラの軸方向の全長に渡って当接す
るシート材からなる除電部材と、これらを保持しつつ収
容する筐体たる現像ケーシングと、を備える一成分現像
装置において、前記除電部材は、前記現像ローラとの当
接部分を現像ローラの軸方向に直交する方向に複数連続
して形成したことを特徴とする。

【００１９】この構成においては、耐久使用により除電
効果の劣化した現像ローラとの当接部分は、安定した除
電効果を具備している該当接部分以外未使用部分と連続
的形状となっており、必要に応じて該使用済み当接部分
を該未使用部分と更新し、長期間の耐久使用を繰り返し
ても除電部材の除電効果は、常に一定レベル以上に保た
れる。

【００２０】（２）前記除電部材の前記複数の当接部分
のうち未だ現像ローラに当接していない当接部分を収容
する除電部材収容部を備えており、該除電部材収容部は
除電部材巻回手段を具備することを特徴とする。

【００２１】この構成においては、現像ローラと当接し
ない除電部材の当接部分以外の部分を収容する除電部材
収容部を備えていることから、長期間の耐久使用の繰り
返しに備えて多量の除電部材を収容することになる。ま
た、除電部材は除電部材巻回手段によって巻回された状
態で収容されていることから、必要に応じて除電部材を
該除電部材収容部から引き出す作業が容易になる。

【００２２】（３）前記除電部材収容部は、除電部材を
各当接部分の間で切離自在に収容することを特徴とす
る。

【００２３】この構成においては、除電部材収容部内に
複数の当接部分が互いに切離可能な状態で収容される。
したがって、耐久使用の結果、除電部材における当接部
分の除電効果が劣化した際に、未使用の当接部分を除電
部材収容部から引き出すとともに、除電効果の劣化した
当接部分を未使用の当接部分から切り離すと、未使用の
当接部分が現像ローラとのあらたな当接面を構成するこ
とになるため、簡易な動作によって、常に安定した除電
効果を奏する除電部材が現像ローラとの当接位置に配置
される。

【００２４】（４）前記除電部材収容部は、前記現像ケ
ーシングに対して着脱自在に設けられていることを特徴
とする。

【００２５】この構成においては、安定した除電効果を
奏する複数の当接部分が連続して構成された除電部材を
収容すべき除電部材収容部が装置に対して着脱自在にさ
れている。したがって、装置に対する除電部材収容部に
収容されてる除電部材を使いきった場合における除電部
材の補給や使用済みの除電部材収容部の回収が容易にな
る。

【００２６】

【発明の実施の形態】まず、本発明の実施の形態を説明
するにあたって、図１を用いて一成分現像装置の基本と
なる構成の一例を説明する。

【００２７】同図は一成分現像装置１ａの構造を示す概
略断面図である。一成分現像装置１ａの外枠は現像ケー
シング２によって構成されており、トナーを収容するト
ナー収容部３と、トナー収容部３から送られてきたトナ
ーを図外の感光体ドラムへと供給する現像部４とによっ
て構成されている。

【００２８】現像部４には、前記感光体ドラムと対向す
る位置に、該感光体ドラムへトナーを供給する表面が弾
性体で構成される現像ローラ５が設けられており、現像
ローラ５と感光体ドラムの対向する位置において現像領
域を構成している。

【００２９】この現像ローラ５と接するようにして、現
像ローラ５に現像剤を供給する現像剤供給ローラ６が設
けられている。ここで、各々のローラは図中に示す矢印
の方向に回転している。

【００３０】また、現像ローラ５の近傍には、現像ロー
ラ５に付着するトナーの層の厚さを調節しつつ、摩擦に
よりトナーを帯電させる層厚規制部材７が設けられてい
る。層厚規制部材７の一部は、現像ローラ５表面に形成
されるトナー層の外周部に接触するブレード状になって
いる。

【００３１】同じく現像ローラ５の近傍であり、上述の
現像領域の下流側、すなわち回転方向側、から現像剤供
給ローラ６に至る領域内には、現像ローラ５の表面に堆
積される層を構成するトナーの過剰帯電を規制するため
の、除電部材８が配置されている。

【００３２】一方、トナー収容部３においては、収容さ
れているトナーを攪拌する攪拌部材９が設けられてお
り、攪拌部材９の一端には、トナーを現像部３の方へと
搬送する搬送シート１０が設けられている。ここで、搬
送シート１０によって搬送されてきたトナーをトナー収
容部３から現像部４へ補給するのが、トナー補給ローラ
１１である。上述のローラの場合と同様に、攪拌部材９
及びトナー補給ローラ１１についても、回転方向は図中
の矢印に示す方向である。

【００３３】この構成において、トナー収容部３からト
ナー補給ローラ１１によって現像部４に送られたトナー
は、現像剤供給ローラ６によって再び攪拌される。この
とき攪拌されたトナーが現像剤供給ローラ６により現像
ローラ５へと供給される。現像ローラ５と現像ローラ５
の表面に堆積されるトナーとの間には、マイクロ電界が
形成され、かかるマイクロ電界によりトナーは現像ロー
ラ５の表面に吸着していく。

【００３４】このとき低湿環境においては、収容されて
いるトナー粒子の各々が分離された状態になり、各々ト
ナー粒子が摩擦を受ける表面積が増大することから、ト
ナーの帯電量も増大することになる。これにより、現像
ローラ５表面に付着したトナーが現像領域を通過した後
においても離れにくくなり過剰なトナーが現像ローラ５
に付着し、画像形成上に不都合が生じるおそれがある。

【００３５】かかる不都合を防止するためトナーの帯電
量を適正な範囲に規制するのが除電部材８である。除電
部材８の材料としては、一般に、帯電列を考慮し、少な
くとも使用するトナーよりも帯電列上、該トナーの正規
帯電極性と同極性側の材料が使用される。

【００３６】つまり、トナーと除電部材８とが摩擦帯電
をすると、帯電列上で正極側の材料が常に正に帯電し、
帯電列上で負極側の材料が常に負に帯電する性質を利用
したものである。また、かかる材料には導電性の良い材
料を分散させてある。

【００３７】具体的には、正規帯電性が負帯電性のトナ
ーに対しては、四フッ化エチレン樹脂にカーボン粉末を
分散させたテープ（日東電工社製、ＮＯ．９０３ＳＣ）
が適し、正規帯電極性が正帯電性のトナーに対しては、
ナイロンにカーボン粉末を２０ＷＴ％程度分散させたシ
ートが使用できる。

【００３８】これ以外でも、樹脂あるいは金属部材に帯
電制御物質を分散又は薄く塗付することにより、上述の
トナーの正規の帯電特性と同極性に片寄った材料として
使用することが可能である。例えば、正規帯電極性が負
帯電性のトナーに対して、ポリカーボネートとポリブチ
ルテレフタレートとが混合された薄板状部材に、カーボ
ンブラックを含有したものを使用することができる。

【００３９】次に図２を用いて、本発明の第１の実施形
態にかかる一成分現像装置１ｂの構成について説明す
る。

【００４０】同図に示す一成分現像装置１ｂの構成の概
略については、一成分現像装置１ａと同様である。ただ
し一成分現像装置１ａの構成であれば、該装置の長期間
の耐久使用を行った場合に、前述したように除電部材８
の除電性能が劣化していく。このとき、除電部材８にお
いて除電効果の劣化している部分は、現像ローラ５に当
接する先端縁を含む当接部分８ａのみであることから、
かかる当接部分８ａの位置していた位置に、まだ除電性
能を充分具備している除電部材８の未使用部８ｂが配置
されるような、更新作業を行えば、常に安定した除電効
果を得ることができる。

【００４１】そこで、本発明においては現像ケーシング
２の下部に、当接部分８ａに連続する未使用の除電部材
８を収容する、除電部材収容部１３を着脱自在に設けて
いる。

【００４２】除電部材収容部１２には、未使用の当接部
分８ａを構成する部分が複数連続して形成された除電部
材８を巻きとって収容する除電部材巻回ローラ１３が設
けられている。本実施形態においては除電部材８を除電
部材巻回ローラ１３から引き出すことにより、現像ロー
ラ５との当接位置に配置される当接部分８ａを構成する
除電部材８の更新を行うことになっている。これによ
り、従来のように一成分現像装置１ｂの分解、再組立て
等を行わなくても、除電部材８の更新を行うことができ
る。

【００４３】以下図３〜図５を用いて、当該更新の動作
について説明する。

【００４４】図３は除電効果の劣化した除電部材８の当
接部分８ａを除去して、未使用部分８ｂを現像ローラ５
との当接位置に位置させるように除電部材を引き出す動
作を示している。

【００４５】このとき、当接部分８ａの性能が劣化して
いるか否かの判断の基準には、画像形成枚数等の画像形
成装置本体によって認識可能なパラメータに基づいて行
うと良い。例えば、画像形成装置本体が上記パラメータ
に基づいてユーザに対して、除電部材８のおよその劣化
状態を知らせることや、更新時期等の表示を行うことが
考えられる。

【００４６】図４は、引き出されてきた当接部分８ａの
切断動作を示している。

【００４７】また、図５（ａ）〜（ｄ）は本発明にかか
る更新の動作を斜視図によって示したものである。順を
追って説明するとまず、耐久使用が繰り返された結果、
当接部分８ａの除電効果が劣化する（図５（ａ）参
照）。次に除電効果の劣化した当接部分８ａを除去する
ため、除電部材８を除電部材巻回ローラ１３から引き出
し（図５（ｂ）参照）、所定の切断位置で切断し当接部
分８ａを除去する（図５（ｃ）参照）。これにより、あ
らたな当接部分８ａには安定した除電効果を奏する除電
部材８が配置される（図５（ｄ）参照）。

【００４８】この場合、当該切断面が現像ローラ５との
あらたな当接面となることから、現像ローラ５の軸方向
に真っ直ぐに切断されることが望ましい。

【００４９】さらに、あらたな当接面が安定した除電効
果を奏するものであるように、切断位置を決定する際に
は、ちょうど除電効果が劣化している部分が何処である
かを認識しつつ行なうと良い。このとき、予め除電部材
に除電効果が最適となり得る切断位置を示した直線等の
目印を刻んでおいても良い。

【００５０】また、切断作業ついては、現像ケーシング
２に切断用のブレード等を設けておいても良く、また除
電部材８の切断位置に溝部等を設けて、使用済みの当接
部分８ａを切断位置で正確かつ容易に当該溝部から切断
し除去できるような構成にすることも考えられる。

【００５１】なお、コストは高くなるが一成分現像装置
１ｂ自らが除電部材８の当接部分８ａの引き出し、切
断、回収を行うことで、当該更新動作を自動的に行うよ
うにしても良い。

【００５２】以上が第１の実施形態である。

【００５３】次に、図６を用いて、除電部材８の当接部
分８ａを切断することなく更新する第２の実施形態につ
いて説明する。

【００５４】同図に示す構成は、除電部材収容部１２以
外の構成要素については、第１の実施形態の場合と同様
である。

【００５５】本実施形態における除電部材収容部１２に
は除電部材巻回ローラ１３ａのほかに、現像ローラ近傍
５に除電部材巻回ローラ１３ｂが設けられており、長尺
状の除電部材８が張架されている。

【００５６】これにより、除電部材８の性能が劣化した
部分を更新する際、第１の実施形態では除去されていた
部分が、再び除電部材収容部１２へと収容されるため、
古い除電部材８の回収が容易になる。

【００５７】なお、いずれの実施形態においても、除電
部材８を収容する手段にローラを用いているが、特にこ
のようなローラに限定されるものではない。

【００５８】例えば、除電部材８が幾重にも折り畳まれ
た状態で除電部材収容部に収容されていても良いし、除
電部材収容部１２の形状を、現像ケーシング２に沿って
当接する形状にして、除電部材を収容するようにしても
良い。

【００５９】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、 （１）耐久使用により除電効果の劣化した現像ローラと
の当接部分は、安定した除電効果を具備している該当接
部分以外未使用部分と連続的形状となっており、必要に
応じて該使用済み当接部分を該未使用部分と更新し、長
期間の耐久使用を繰り返しても除電部材の除電効果を、
常に一定レベル以上に保つことができる。

【００６０】（２）現像ローラと当接しない除電部材の
当接部分以外の部分を収容する除電部材収容部を備えて
いることから、長期間の耐久使用の繰り返しに備えて多
量の除電部材を収容することができる。また、除電部材
は除電部材巻回手段によって巻回された状態で収容され
ていることから、必要に応じて、容易に、除電部材を該
除電部材収容部から引き出すことができる。

【００６１】（３）除電部材収容部内に複数の当接部分
が互いに切離可能な状態で収容される。したがって、耐
久使用の結果、除電部材における当接部分の除電効果が
劣化した際に、未使用の当接部分を除電部材収容部から
引き出すとともに、除電効果の劣化した当接部分を未使
用の当接部分から切り離すと、未使用の当接部分が現像
ローラとのあらたな当接面を構成することになるため、
簡易な動作によって、常に安定した除電効果を奏する除
電部材を現像ローラとの当接位置に配置することができ
る。

【００６２】（４）安定した除電効果を奏する複数の当
接部分が連続して構成された除電部材を収容すべき除電
部材収容部が装置に対して着脱自在にされている。した
がって、装置に対する除電部材収容部に収容されてる除
電部材を使いきった場合における除電部材の補給や使用
済みの除電部材収容部の回収を容易に行なうことができ
る。

【００６３】よって、長期間にわたる耐久使用後や現像
装置のリサイクル工程で、除電部材において除電効果が
劣化した現像ローラとの当接部分を容易に切り換え更新
できる一成分現像装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の一成分現像装置の構成を示す図である。

【図２】第１の実施形態における一成分現像装置の構成
を示す図である。

【図３】第１の実施形態における除電部材の引き出し動
作を示す図である。

【図４】第１の実施形態における除電部材の切断動作を
示す図である。

【図５】第１の実施形態における一成分現像装置の一連
の動作を示す斜視図である。

【図６】第２の実施形態における一成分現像装置の構成
を示す図である。

【符号の説明】

１（１ａ〜１ｂ）−一成分現像装置 ２−現像ケーシング ３−トナー収容部 ４−現像部 ５−現像ローラ ６−現像剤供給ローラ ７−層厚規制部材 ８（８ａ〜８ｂ）−除電部材 ９−攪拌部材 １０−搬送シート １１−トナー補給ローラ １２−除電部材収容部 １３−除電部材巻回ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川人 寛司 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 大塚 義則 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 荒木 広重 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） 2H071 BA05 BA13 BA33 DA08 2H077 AA15 AA20 AB03 AB13 AC04 AD06 AD13 AD17 AE05 CA09 DA22 EA11 GA04

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体表面に供給すべき一成分現像剤を表
   面に保持しつつ、感光体との対向位置である現像領域に
   搬送する現像ローラと、 現像ローラに現像剤を供給する現像剤供給ローラと、 現像領域の下流側から前記現像剤供給ローラに至る領域
   内に位置し、前記現像ローラの表面に、現像ローラの軸
   方向の全長に渡って当接するシート材からなる除電部材
   と、 これらを保持しつつ収容する筐体たる現像ケーシング
   と、を備える一成分現像装置において、 前記除電部材は、前記現像ローラとの当接部分を現像ロ
   ーラの軸方向に直交する方向に複数連続して形成したこ
   とを特徴とする一成分現像装置。
2. 【請求項２】前記除電部材の前記複数の当接部分のうち
   未だ現像ローラに当接していない当接部分を収容する除
   電部材収容部を備えており、該除電部材収容部は除電部
   材巻回手段を具備することを特徴とする請求項１に記載
   の一成分現像装置。
3. 【請求項３】前記除電部材収容部は、除電部材を各当接
   部分の間で切離自在に収容することを特徴とする請求項
   ２に記載の一成分現像装置。
4. 【請求項４】前記除電部材収容部は、前記現像ケーシン
   グに対して着脱自在に設けられていることを特徴とする
   請求項２又は３に記載の一成分現像装置。