JP2002214904A

JP2002214904A - 現像装置

Info

Publication number: JP2002214904A
Application number: JP2001013208A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Sasai; 隆博笹井
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2001-01-22
Filing date: 2001-01-22
Publication date: 2002-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】トナーを収納する現像器と、該現像器の開口
部に配置される現像ローラと、この現像ローラに担持さ
れる現像剤の層厚を規制するドクターブレードと、該現
像ローラの長手方向両端部と該現像器の開口部との間隙
に設けられたシール部材とを備えた現像装置において、
該ドクターブレードの構造を改良し、現像ローラに付着
するトナーの層厚が均一になるように作用させることを
課題とする。【解決手段】前記ドクターブレード４５の前記現像ロ
ーラ４３と対向する端縁部を、回転時に変形する現像ロ
ーラ４３の回転面に沿って形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ファクシミリ等、
電子写真方式を用いた画像記録装置の現像装置に関し、
詳しくは、現像ローラ外周面に付着したトナーの膜厚を
規制するドクターブレードの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ファクシミリ等、電子写真方
式を用いた画像記録装置においては、プロセスユニット
を構成する現像器ユニット内にトナーが貯留されてお
り、該トナーは現像器ユニットの現像ローラを介して、
ドラムユニットの感光体ドラムへ移転されるように構成
している。前記現像ローラには、可撓性部材で形成され
たドクターブレードが弾設されており、該ドクターブレ
ードの端縁部が現像ローラの回転面（周面）を圧接する
ことにより、該回転面上にあるトナーの層厚が均一とな
るようにしている。また、現像ユニットにおいて消費さ
れなかった未現像トナーは、現像ローラの回転ととも
に、現像ローラの下部より回収される。この回収位置に
は可撓性のシートから成るシールが設けられ、未現像ト
ナーの現像容器内への通過を許容するとともに、現像容
器内のトナーが現像ローラの下部から漏出するのを防止
している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、現像ローラ
の回転時には、前記シールが負荷となって、現像ローラ
はその幅方向両端が感光体ドラム側へ歪むように変形し
てしまう。従って、ドクターブレードの端縁部を単に直
線状に形成すると、該端縁部が現像ローラの歪んだ回転
面に沿わなくなってしまい、トナーの層厚の不均一の原
因となる。具体的には、前述のような現像ローラの変形
の結果、ドクターブレードの端縁部は、幅方向中央にお
いては現像ローラを弱い力で圧接し（あるいは圧接せ
ず）、幅方向両端においては現像ローラを強い力で圧接
する。従って、現像ローラにの幅方向両端においてトナ
ー層厚が薄くなって、その結果、用紙の幅方向端部の印
字が薄くなってしまう。

【０００４】本発明では、この点を鑑みて、ドクターブ
レードの構造を改良し、現像ローラに付着するトナーの
層厚が均一になるように作用させることを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は以上のような課
題を解決すべく、次のような手段を用いる。すなわち、
請求項１記載の如く、トナーを収納する現像器と、該現
像器の開口部に配置される現像ローラと、この現像ロー
ラに担持され現像剤の層厚を規制するドクターブレード
と、該現像ローラの長手方向両端部と該現像器の開口部
との間隙に設けられたシール部材とを備えた現像装置に
おいて、前記ドクターブレードの前記現像ローラと対向
する端縁部は、回転時に変形する現像ローラの回転面に
沿って形成する。

【０００６】また、請求項２記載の如く、前記ドクター
ブレードは、その幅方向中央から両端に向かうにつれ
て、変形前の前記現像ローラの回転面からの間隔が増大
するよう反らせた板状に構成する。

【０００７】あるいは、請求項３記載の如く、前記ドク
ターブレードは平板状に構成するとともに、該ドクター
ブレードの前記現像ローラと対向する端縁部の形状を、
幅方向中央から両端に向かうにつれて前記現像ローラの
回転方向と反対の方向に延出させる湾曲形状とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、添付の図
面を参照しながら説明する。図１はファクシミリ装置Ｆ
の斜視図、図２は画像記録装置８の内部を示す側面断面
図、図３は現像器ユニット１４を示す側面断面図、図４
は回転する現像ローラ４３の側面図、図５は同じく平面
図、図６は本発明の第１実施例に係るドクターブレード
４５の斜視図、図７は同じくドクターブレード４５が現
像ローラ４３に圧接する様子を示す斜視図、図８は同じ
くドクターブレード４５が回転する現像ローラ４３に圧
接する様子を示す平面図、図９は本発明の第２実施例に
係るドクターブレード４５の平面図、図１０は同じくド
クターブレード４５が現像ローラ４３に圧接する様子を
示す斜視図である。

【０００９】まず、電子写真方式を用いた画像記録装置
８を具備するファクシミリ装置Ｆの概略構成について、
図１を参照しながら説明する。ファクシミリ装置Ｆは、
記録部１の上方に読取部２を配置して構成されており、
該記録部１においては、画像記録装置８、及び給紙カセ
ット７４・７４がそれぞれ上下に内装されて、給紙カセ
ット７４・７４内に堆積される用紙を画像記録装置８へ
給紙して記録した後に、記録紙排出トレイ５から排出す
るように構成している。

【００１０】一方、読取部２においては、読取ケース３
内に原稿等の内容を読み取るための読取装置を収納して
おり、該読取ケース３上面に載置された原稿を該読取装
置により走査して、読み取りを行うようにしているま
た、読取ケース３の上方には、その一辺を中心として開
閉可能に構成される原稿押えカバー７が配置され、該原
稿押えカバー７により読取ケース３上面に載置された原
稿を上方から押えるものとしている。

【００１１】さらに、原稿押えカバー７の一端部には、
原稿を自動的に読取部へ搬送するための給紙装置として
自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）４が付設されており、該Ａ
ＤＦ４により原稿供給トレイ１８に載置した原稿を一枚
ずつ分離して読取ケース３上面の一端部へ搬送し、静止
状態の読取装置により内容を読み取った後に、原稿押え
カバー７の上面に形成される原稿排出トレイ１９へ排出
するように構成している。

【００１２】すなわち、読取部２は、読取装置を走査さ
せて静止原稿を読み取るフラットベッドタイプのスキャ
ナとして用いるとともに、読取装置を位置固定して原稿
を給送しながら読み取りを行うシートフィードタイプの
スキャナとして用いることができるように構成されてい
る。

【００１３】また、読取ケース３の一側方には操作パネ
ル６が付設され、該操作パネル６の各種操作キーを操作
することにより、原稿内容の読み取りを行ったり、読み
取った内容をファクシミリ送信する際の送信先の設定を
行ったり、受信内容や読み取った内容の画像記録装置８
による記録を行ったりするようにしている。

【００１４】次に、前記画像記録装置８の構成について
説明する。図２に示すように、プロセスユニット９が画
像記録装置８の上部に配設され、該プロセスユニット９
はドラムユニット１０と現像器ユニット１４等とから成
っている。ドラムユニット１０内には、感光体ドラム１
１が配設され、該感光体ドラム１１の周囲にその回転方
向（図２の側面視で時計方向）に沿って帯電器１２、光
書き込みユニット（ＬＥＤヘッドアレイ）１３、現像器
ユニット１４、転写器１５、メモリ除去部材５１、絶縁
性部材５２が順に配設されている。

【００１５】感光体ドラム１１と帯電器１２とメモリ除
去部材５１と絶縁性部材５２とはドラムユニット１０と
してユニット化され、ドラムユニット１０の感光体ドラ
ム１１のドラム軸１１ａを現像器ユニット１４へ着脱自
在に係合させている。該プロセスユニット９は本体フレ
ーム１６に着脱自在に装着されており、本体フレーム１
６に装着された状態においては、現像器ユニット１４が
本体フレーム１６に回動可能に支持されるとともに、ド
ラムユニット１０の前記ドラム軸１ａが本体フレーム１
６に形成したＵ溝に支持されている。そして、ドラムユ
ニット１０と現像器ユニット１４とを一体的に、またド
ラムユニット１０のみを本体フレーム１６上方に取り外
し可能として、プロセスユニット９内で用紙詰まりなど
が発生した際に、容易に該用紙を取り出せるようにして
いる。

【００１６】ドラムユニット１０の下流側には、用紙に
転写されたトナー像を定着するための定着ユニット６０
が配設され、該定着ユニット６０は互いに圧接された加
熱ローラ６１と加圧ローラ６２とで構成されている。ド
ラムユニット１０の上流側には、用紙搬送ローラ７１・
７２・７２、ピックアップローラ７３・７３、及び給紙
カセット７４・７４から構成される記録用紙供給・搬送
系７０が設けられている。前記帯電器１２は、ローラ表
面を導電性繊維ブラシで覆ったブラシローラ式帯電器で
あり、該帯電器１２にはバイアス電圧が印加され、回転
しながら感光体ドラム１１の周面を均一に、略−７５０
Ｖに帯電する。転写器１５は、ウレタン樹脂等から成る
導電性発泡体で構成され、該転写器１５には定電流のバ
イアス電圧（例えば５００Ｖ〜２ｋＶ）が印加される。

【００１７】前記現像ユニット１４は、トナー４０を貯
留する現像器本体４１と、該現像器本体４１の下部に配
置した供給ローラ４２と、該供給ローラ４２と感光体ド
ラム１１との間に配設して互いに転接するよう位置させ
た現像ローラ４３と、現像器本体４１内に配設して貯留
されたトナー４０を攪拌する攪拌体４４と、前記現像ロ
ーラ４３のトナー４０の搬送方向の下流側周面を圧接す
るドクターブレード４５とから成っている。

【００１８】現像ローラ４３はゴム部材等で構成され、
ステンレスなどの金属で形成された現像ローラ軸４３ａ
を中心にして反時計方向に回転し、該現像ローラ４３に
は、例えば、３５０Ｖ程度のバイアス電圧が印加されて
いる。また、前記ドクターブレード４５は、現像ローラ
４３外周面に付着したトナー４０の膜厚を規制するブレ
ードであり、弾性を有するステンレス部材等で構成され
ている。そして、該ドクターブレード４５には、例え
ば、−６５０Ｖ程度のバイアス電圧が印加されている。
供給ローラ４２は発泡ウレタン等で構成され、ステンレ
スなどの金属で形成された供給ローラ軸４２ａを中心に
して反時計方向に回転し、該供給ローラ４２には例え
ば、−６５０Ｖ程度のバイアス電圧が印加されている。

【００１９】供給ローラ４２と現像ローラ４３との軸心
間距離は、該供給ローラ４２と現像ローラ４３とが駆動
されている際には、それぞれのローラ半径の合計よりも
若干小さくなるように設定されており、これにより両ロ
ーラ４２・４３の当接部は圧接関係となる。この圧接関
係及び反時計方向の回転による、供給ローラ４２と現像
ローラ４３との摩擦作用と、各ローラ４２・４３に印加
されたバイアス電圧とが相まって、該両ローラ４２・４
３付近に存在するトナー４０が帯電する。そして、供給
ローラ４２の反時計方向への回転により、供給ローラ４
２の気泡内に充填されたトナー４０が現像ローラ４３側
に移送され、供給ローラ４２と現像ローラ４３との圧接
部では両ローラ４２・４３の電位差により、該トナー４
０が現像ローラ４３の表面に付着する。現像ローラ４３
は感光体ドラム１１へ圧接しており、現像ローラ４３の
表面に付着したトナー４０は、該現像ローラ４３の反時
計方向への回転により、感光体ドラム１１側へ搬送され
る。その途中、例えば、−６５０Ｖ程度に印加されたド
クターブレード４５により、現像ローラ４３の表面に付
着したトナー４０の層厚は均一になる。

【００２０】次に、以上のように構成した画像記録装置
８における画像形成プロセスについて簡単に説明する。
前記感光体ドラム１１が時計方向に回転し、導電性繊維
ブラシにて構成した帯電器１２により該感光体ドラム１
１の外周表面が略−７５０Ｖに均一に帯電される。その
後、前記光書き込みユニット１３により画情報に基づい
て感光体ドラム１１の表面に光照射が行なわれる。感光
体ドラム１１はアースされた光導電体より成るので、光
が照射された部位、即ち画情報の黒に対応する部分の電
位が−３０Ｖ程度になり、光の照射部位（画情報の黒に
対応する部分）と非照射部位（画情報の白に対応する部
分）とに電位差が生じ、これにより感光体ドラム１１の
光書き込みユニット１３下流側表面には画情報に対応す
る静電潜像が形成される。

【００２１】この静電潜像が現像器ユニット１４に至
り、該静電潜像と，現像ローラ４３の外周面に付着して
略−６５０Ｖに帯電したトナー４０とが接すると、該ト
ナー４０は光の照射部位との電位差によって感光体ドラ
ム１１表面の光照射部位に吸引されて移転し、感光体ド
ラム１１表面にはトナー像が形成される。このトナー像
は感光体ドラム１１の回転により該感光体ドラム１１と
転写器１５との転接部に達するが、この転接部には、感
光体ドラム１１の回転に同期して、前記ピックアップロ
ーラ７３により給紙カセット７４から一枚ずづ繰り出さ
れた記録用紙が、搬送ローラ７２・７１を経て導入され
る。転写器１５には５００Ｖ〜２ｋＶのバイアス電圧が
印加されているから、感光体ドラム１１表面のトナー像
は転写器１５に吸引されて、記録用紙に付着して転写さ
れる。トナー像が転写された記録用紙は、感光体ドラム
１１及び転写器１５の回転によりさらに搬送され、定着
ユニット６０に至る。

【００２２】定着ユニット６０に至った記録用紙は、加
熱ローラ６１と加圧ローラ６２との圧接部に導入され
る。ここで、トナー４０に含まれる樹脂成分が、両ロー
ラ６１・６２の加熱・加圧作用によって溶融し、用紙に
融着して永久像が形成されて、装置外に記録用紙が排出
される。トナー像が記録用紙に転写された後の感光体ド
ラム１１表面は、転写器１５の作用により０Ｖ程度にな
るとともに、若干の未転写トナーが残る。感光体ドラム
１１はその後も回転を続けて、帯電器１２により前記の
如くその表面が均一に帯電され、その後のプロセスが繰
り返される。

【００２３】一方、感光体ドラム１１表面に残った未転
写トナーは、帯電器１２とは別に設けたメモリ除去部材
５１に電圧を印加することで、該メモリ除去部材５１の
作用によりかき乱されて該感光体ドラム１１表面で分散
されるとともに、帯電される。この場合、メモリ除去部
材５１と帯電器１２との間には絶縁性部材５２を介装し
ているので、両者間が接近した場合でも画像形成に障害
を生じさせることはない。そして、感光体ドラム１１表
面に残存したトナーは分散されるので、光書き込みユニ
ット１３による光照射に影響を及ぼさず、画像形成の障
害になることはない。この分散された残存トナーは、現
像器ユニット１４に至り、現像ローラ４３との電位差に
より不用なトナーは吸引されて、現像器本体４１内に回
収される。

【００２４】次に、本発明に係るドクターブレード４５
について説明する。現像器ユニット１４は感光体ドラム
１１側の面が開口しており、この開口部に現像ローラ４
３及びドクターブレード４５等を配設して、一定膜厚で
現像ローラ４３外周面に付着させたトナー４０を感光体
ドラム１１へ移送するようにしている。そして、図３に
おいて、前述の如く、現像ローラ４３におけるトナー４
０の搬送方向の下流側外周面に、前記ドクターブレード
４５が設けられている。該ドクターブレード４５は、現
像ローラ４３の上方において、ブレード固定板４６を用
いてビス等により現像器本体４１へ取り付けられてお
り、現像ローラ４３に当接している端縁部４５ａは、屈
曲角度略９０°で現像ローラ４３の半径方向外側に向か
って屈曲されている。

【００２５】現像ローラ４３の両端部には、単泡スポン
ジ等の弾性部材から成る端部シール部材４７がそれぞれ
設けられており、該シール部材４７により、現像器ユニ
ット１４における開口部の軸方向端部１４ａと現像ロー
ラ４３の端部との間隙を塞いで、現像器ユニット１４内
部からトナー４０が漏れ出さないように構成している。

【００２６】ところで、現像ローラ４３の回転時には、
前記シール部材４７が負荷となって、ゴム部材等で構成
される現像ローラ４３のローラ部材４３ｂが感光体ドラ
ム１１側へ歪み変形してしまう。その様子を図４、及び
図５で示し、両図における符号４３ｂは現像ローラ４３
の停止時等、ローラ部材の通常の状態を示し、符号４３
ｂ' は現像ローラ４３の回転により変形したローラ部材
を示す。このローラ部材４３ｂ' の変形により、ドクタ
ーブレード４５の端縁部が現像ローラ４３を圧接する力
にムラが生じてしまい、現像ローラ４３に形成されるト
ナー層厚が薄くなる部分ができて、その結果、プリント
アウトされた記録紙に印字の薄い部分を生じさせてしま
う。そこで、本発明では、この点を鑑みて、ドクターブ
レード４５の構造を以下のように改良する。

【００２７】まず、その第１実施例として、図６に示す
ように、ドクターブレード４５をその幅方向中央４５Ｍ
から両側４５Ｓ・４５Ｓに向けて反らせた板状に形成
し、そして、図７及び図８で示すように、その反り方向
を現像器内側（図３の側面視で供給ローラ４２側）方向
へ向けるようにドクターブレード４５を配置し、その端
縁部４５ａを現像ローラ４３に圧接させる。言い換えれ
ば、前記ドクターブレード４５の反りを前記ローラ部材
４３ｂの回転時の歪みに沿わせて形成して、その端縁部
４５ａの形状を、歪んだ現像ローラ４３の回転面に沿わ
せているのである。

【００２８】このようにドクターブレード４５を構成す
ることにより、該ドクターブレード４５によって現像ロ
ーラ４３の表面に付着したトナーに対し均一に圧力をか
けることができ、トナー層厚を一定にして、トナーの帯
電性を安定させることができる。

【００２９】なお、以下に示す第２実施例によっても、
ドクターブレード４５の端縁部４５ａの形状を、歪んだ
現像ローラ４３の回転面に沿わせることができる。すな
わち、図９に示すように、ドクターブレード４５は前記
第１実施例と異なり平板状に構成するとともに、その端
縁部４５ａの幅方向両側４５Ｓ・４５Ｓを、現像ローラ
４３の回転方向と逆の方向へ膨出し、該ドクターブレー
ドの端縁部４５ａの形状を、現像ローラ４３内方向に凹
む凹状の湾曲曲線４５Ｂとして形成し、図１０に示すよ
うに、該ドクターブレード４５を現像ローラ４３に圧接
させる。

【００３０】このようにドクターブレード４５を構成す
ることにより、ドクターブレード先端部４５ａの形状
は、回転により幅方向両側が歪むローラ部材４３ｂ' の
回転面に沿った形状となり、現像ローラ４３の表面に付
着したトナーに対し該ドクターブレード４５によって均
一に圧力をかけることができる。この結果、トナー層厚
を一定にして、トナーの帯電性を安定させることができ
る。

【００３１】以上、２通りの実施例を説明したが、ドク
ターブレード４５の形状は上記記載に限定することな
く、他の形状としてもよい。

【００３２】

【発明の効果】本発明は、画像記録装置において、以上
のような構成とすることで、次のような効果を奏する。
即ち、請求項１に示すように、トナーを収納する現像器
と、該現像器の開口部に配置される現像ローラと、この
現像ローラに担持され現像剤の層厚を規制するドクター
ブレードと、該現像ローラの長手方向両端部と該現像器
の開口部との間隙に設けられたシール部材とを備えた現
像装置において、前記ドクターブレードの前記現像ロー
ラと対向する端縁部は、回転時に変形する現像ローラの
回転面に沿って形成されているので、現像ローラが回転
時に変形しても、その表面に付着したトナーに対し該ド
クターブレードによって均一に圧力がかけられ、トナー
層厚が一定となって、トナーの帯電性を安定させること
ができ、プリントアウトされる用紙の画質が向上する。

【００３３】請求項２に示すように、前記ドクターブレ
ードは、その幅方向中央から両端に向かうにつれて、変
形前の前記現像ローラの回転面からの間隔が増大するよ
う反らせた板状に構成してあるので、現像ローラが回転
時に変形しても、その表面に付着したトナーに対し該ド
クターブレードによって均一に圧力がかけられ、トナー
層厚が一定となって、トナーの帯電性を安定させること
ができ、プリントアウトされる用紙の画質が向上する。

【００３４】請求項３に示すように、前記ドクターブレ
ードは平板状に構成するとともに、該ドクターブレード
の前記現像ローラと対向する端縁部の形状を、幅方向中
央から両端に向かうにつれて前記現像ローラの回転方向
と反対の方向に延出させる湾曲形状としてあるので、現
像ローラが回転時に変形しても、その表面に付着したト
ナーに対し該ドクターブレードによって均一に圧力がか
けられ、トナー層厚が一定となって、トナーの帯電性を
安定させることができ、プリントアウトされる用紙の画
質が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ファクシミリ装置Ｆの斜視図。

【図２】画像記録装置８の内部を示す側面断面図。

【図３】現像器ユニット１４を示す側面断面図

【図４】回転する現像ローラ４３の側面図。

【図５】同じく平面図。

【図６】本発明の第１実施例に係るドクターブレード４
５の斜視図。

【図７】同じくドクターブレード４５が現像ローラ４３
に圧接する様子を示す斜視図。

【図８】同じくドクターブレード４５が回転する現像ロ
ーラ４３に圧接する様子を示す平面図。

【図９】本発明の第２実施例に係るドクターブレード４
５の平面図。

【図１０】同じくドクターブレード４５が現像ローラ４
３に圧接する様子を示す斜視図。

【符号の説明】

１記録部８画像記録装置１１感光体ドラム１４現像器ユニット４０トナー４１現像器本体４２供給ローラ４３現像ローラ４３ｂローラ部材４５ドクターブレード４５ａ先端部４７シール部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーを収納する現像器と、該現像器の
開口部に配置される現像ローラと、この現像ローラに担
持され現像剤の層厚を規制するドクターブレードと、該
現像ローラの長手方向両端部と該現像器の開口部との間
隙に設けられたシール部材とを備えた現像装置におい
て、前記ドクターブレードの前記現像ローラと対向する
端縁部は、回転する現像ローラの歪んだ回転面に沿って
形成されていることを特徴とする、現像装置。
【請求項２】前記ドクターブレードは、その幅方向中
央から両端に向かうにつれて、変形前の前記現像ローラ
の回転面からの間隔が増大するよう反らせた板状に構成
してある、請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】前記ドクターブレードは平板状に構成す
るとともに、該ドクターブレードの前記現像ローラと対
向する端縁部の形状を、幅方向中央から両端に向かうに
つれて前記現像ローラの回転方向と反対の方向に延出さ
せる湾曲形状としてある、請求項１に記載の現像装置。