JP2003241507A

JP2003241507A - 現像装置

Info

Publication number: JP2003241507A
Application number: JP2002035953A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Komuro; 一郎小室; Noriyuki Koinuma; 宣之鯉沼; Junichi Misawa; 順一三澤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-02-13
Filing date: 2002-02-13
Publication date: 2003-08-29

Abstract

(57)【要約】【課題】現像ロールのたわみと薄層ブレードのたわみ
によるブレード当接変動や現像装置の構成品のバラツキ
によるブレード当接変動を簡単な調整機構で抑えること
により、画像濃度をムラなく安定化させることができる
現像装置を提供する。【解決手段】薄層ブレード７４の支持部材７５中央に
カム面Ｃを有する当接調整部材７６を取り付けると共
に、該当接調整部材７６のカム面Ｃを当て込むことによ
り薄層ブレード７４をたわませるためのステー部材７７
を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンター・複写
機・ＦＡＸ等の電子写真方式を用いた画像形成装置で用
いられる現像装置に関するものであり、特に一成分非磁
性現像剤が用いられる現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来における一成分非磁性現像剤（以
下、トナーと呼ぶ）の現像装置１０７は、図６に示すよ
うに、像担持体としての感光体１０１に対して開口し且
つ内部にトナーが収容された現像タンク部１０８と、開
口部に面して設けられた現像剤担持体としての現像ロー
ル１０９と、現像タンク部１０８内に設けられ現像ロー
ル１０９側にトナーを搬送するアジテータ部材１１０
と、現像ロール１０９の感光体１０１対向部側に該現像
ロール１０９に当接するよう設けられ且つ現像ロール１
０９にトナーを供給する発泡ポリウレタンフォーム等を
芯金に巻き付けた現像剤供給部材としてのトナー供給ロ
ール１１２と、現像領域手前側で現像ロール１０９に当
接し且つ該現像ロール１０９に供給されたトナーを一定
量のトナー層に形成する金属薄板やウレタンゴム等の弾
性部材からなる現像剤規制部材としての薄層ブレード１
１３とを備えたものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述のように非磁性一
成分現像装置の現像ロール１０９の周囲には、現像剤供
給部材であるトナー供給ロール１１２やトナーを一定量
のトナー層に形成する現像剤規制部材である薄層ブレー
ド１１３等が当接している。

【０００４】現像ロール１０９はその自重で重力方向に
その中央部がＶ１ほどたわむ。また、上記の現像ロール
１０９に当接しているトナー供給ロール１１２や薄層ブ
レード１１３の当接圧Ｐ２、Ｐ３により、それらの当接
方向と逆側に現像ロール１０９はたわみＶ２、Ｖ３が生
じる。現像ロール１０９中央部はこれらの合成ベクトル
ＶＧだけたわむ。薄層ブレード１１３の中央部も、その
自重（たわみＶ４）および当接圧Ｐ３´（たわみＶ５）
により、合成ベクトルＶＢだけたわむ。

【０００５】現像ロール１０９と薄層ブレード１１３の
たわみにより、両者の当接状態は端部と中央部では異な
ってしまう。薄層ブレード１１３の当接状態が適正でな
い場合、例えば、薄層ブレード１１３の先端側で当たり
すぎると、トナーのかき取り量が増え、画像濃度不足を
引き起こす。また、薄層ブレード１１３が腹当たり過ぎ
るとトナーの通過量が増え、濃度ムラ、地肌汚れ等を引
き起こす。

【０００６】画像幅が、Ａ３縦幅に対応する約３５０ｍ
ｍの現像ロール１０９では、前記のたわみはわずかな量
である。しかしながら、最近のプリンタや複写機は広幅
化、小型化の要望があり、現像装置や現像ロール１０９
の広幅化、小径化が要求されている。

【０００７】広幅の現像ロール１０９の中央部のたわみ
を等荷重分布で考える。例えば、直径３０ｍｍ、長さ９
７０ｍｍのステンレスパイプ材からなる現像ロール１０
９は自重で約０．０４ｍｍ中央部にたわみが生じる。ま
た、薄層ブレード１１３の当接圧が１０ｇ／ｃｍとする
と、薄層ブレード１１３の当接圧による現像ロール１０
９中央部のたわみは約０．０４ｍｍとなる。トナー供給
ロール１１２の当接圧を６０ｇ／ｃｍとすると約０．２
２ｍｍだけ現像ロール１０９中央部はたわんでしまう。
よって、図６のような構成であると、前記三者のたわみ
が合成されて現像ロール１０９の中央部はＶＧ方向に、
約０．３ｍｍたわみが発生する。

【０００８】広幅の薄層ブレード１１３の中央部のたわ
みを等荷重分布で考える。例えば、図６のような板厚２
ｍｍのアルミ材からなる薄層ブレード１１３の支持部材
１１４はその自重により中央部が約０．０５ｍｍたわ
み、薄層ブレード１１３の当接圧１０ｇ／ｃｍにより約
０．１ｍｍたわむ。前記二者のたわみが合成されて薄層
ブレード１１３の中央部はＶＢ方向に約０．０７ｍｍた
わみが発生する。

【０００９】このような場合、薄層ブレード１１３の現
像ロール１０９に対する当接状態は、両端部は薄層ブレ
ード１１３先端から約０．５ｍｍとなる（図７（ａ）参
照）のに対し、中央部では薄層ブレード１１３先端から
約１．５ｍｍとなってしまった（図７（ｂ）参照）。こ
のため、トナー通過量が増加した中央部から地汚れを起
こしてしまった。

【００１０】その他にも、発泡ポリウレタンフォーム等
を芯金に巻き付けたトナー供給ロール１１２の外径はバ
ラツキが大きく現像ロール１０９のたわみ量は変動す
る。また、現像装置ステー部材となる下ケース部材の長
手方向長さや反りのバラツキも大きいため、薄層ブレー
ド１１３の支持部材１１４に与える反りの影響も凸反
り、凹反りがあり、現像装置個々によって変動する。

【００１１】このように非接触非磁性一成分現像装置の
広幅化、小型化は難しい。

【００１２】このような不具合に対し、特開平６−１１
０３１１号公報や特開平６−２７４０１９号公報では、
薄層ブレード１１３の現像ロール１０９に対する当接が
長手方向にわたって均一になるように、薄層ブレード１
１３の支持部材１１４に反りを持たせたり、薄層ブレー
ド１１３の支持部材１１４を蒲鉾形状にしている。しか
しながら、これらの方法は、機械加工上、バラツキ無く
安定供給するのは難しい。

【００１３】また、特開平６−２７７９９号公報におい
ては、薄層ブレード１１３中央に調整可能な押さえ部材
を設け、薄層ブレード１１３を直接押すことにより、薄
層ブレード１１３の均一当接を図ろうとしている。しか
し、局所的に直接、薄層ブレード１１３を押さえること
は、特に薄層ブレード１１３として金属薄板弾性ブレー
ドを用いた場合などには、該薄層ブレード１１３の自由
長が局所的に変わってしまい、薄層ブレード１１３の変
形が大きく、その部分の当接不良を起こしやすい。

【００１４】本発明は、上記の現像ロールのたわみと薄
層ブレードのたわみによるブレード当接変動や現像装置
の構成品のバラツキによるブレード当接変動を簡単な調
整機構で抑えることにより、画像濃度をムラなく安定化
させることができる現像装置を提供すること及び非接触
非磁性一成分現像装置の広幅化、小型化を可能とするこ
とを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明では、表面に静電潜像が形成さ
れる像担持体と、該像担持体に現像を行うための現像剤
が担持される現像剤担持体と、該現像剤担持体に回転摺
擦して現像剤を供給する現像剤供給部材と、前記現像剤
担持体に当接し現像剤を規制する現像剤規制部材とを有
する現像装置において、現像剤規制部材の支持部材中央
にカム面を有する当接調整部材を取り付けると共に、該
当接調整部材のカム面を当て込むことにより現像剤規制
部材をたわませるためのステー部材を配置した現像装置
を最も主要な特徴とする。

【００１６】請求項２記載の発明では、前記現像剤規制
部材の支持部材中央に設けた当接調整部材に複数のカム
面を形成すると共に、該当接調整部材を挟み込むよう対
向して二つのステー部材を配置し、前記当接調整部材の
カム面のいずれか一つを前記ステー部材のいずれか一方
に当接させるよう構成した請求項１記載の現像装置を主
要な特徴とする。

【００１７】請求項３記載の発明では、前記像担持体上
の潜像を現像する時に、直流電圧に交流電圧を重畳した
振動バイアス電圧を印加する請求項１または２記載の現
像装置を主要な特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例と共に説明する。図１は、本発明の現像装置が用いら
れる画像形成装置の概略構成を示す断面図で、これに基
づき画像形成装置の構成と機能を説明する。

【００１９】この画像形成装置は、反転現像方式（Ｎ／
Ｐ現像方式）を採用している。すなわち感光体（像担持
体）１の表面にレーザ露光によって静電潜像が形成さ
れ、さらにマイナス帯電トナーによって現像が行われ
る。原稿載置台上に置かれた原稿の画像は、１色目トナ
ーと同色の部分（例えば、黒色部分）と、２色目トナー
と同色部分（例えば、赤色部分）とをフィルタを介して
別々にしかも同時に、２つの画像撮像素子（ＣＣＤ）１
３によって読みとるようになっており、黒画像信号１３
１と赤画像信号１３２とを、画像メモリ・制御部１３
ａ、１３ｂに送る。

【００２０】図１の矢印Ａ方向に回転駆動される感光体
１は、第１帯電手段である第１スコロトロンチャージャ
２によりほぼ−９００Ｖに一様帯電される。そして、感
光体１の表面には画像撮像素子１３で判別された原稿の
黒色部分に関して、第１露光手段であるレーザ書込装置
３により静電潜像が形成される。その静電潜像の電位は
−１００Ｖである。この感光体１上の静電潜像は、黒色
トナーを有する第１現像装置４との対向部で、二成分磁
気ブラシ現像方式により、第１現像装置４の現像ロール
４１、４２から現像剤中のマイナス極性トナーが供給さ
れてトナー像を形成する。第１現像装置４の現像バイア
スは−５５０Ｖとしている。

【００２１】続いて、２色目の画像形成工程に移り、感
光体１は第２帯電手段５によりその表面を−９００Ｖに
再帯電される。そして、画像撮像素子１３で読みとられ
た赤色の部分に関して、第２露光手段であるＬＥＤアレ
ー６により感光体１表面に２色目の静電潜像を形成す
る。２色目の静電潜像電位も−１００Ｖになる。この静
電潜像は、赤色トナーを有する第２現像装置７によって
非接触現像を行って、トナー像を形成する。第２現像装
置７の現像ギャップは０．１ｍｍ〜０．３ｍｍで、その
現像バイアスは−７５０Ｖの直流バイアスまたは、重ね
現像可能な交流バイアスが用いられる。重ね現像可能な
交流バイアスは、１色目の黒トナー像を乱さないため
に、−５００Ｖ〜−１２００Ｖの振幅で周波数５００Ｈ
ｚ〜２ＫＨｚ、トナーが感光体１に向かおうとする時間
の割合ｄｕｔｙ比が５０％以下矩形波交流バイアスが望
ましい。１色目の黒色トナー像部分は、第２帯電手段５
による帯電で２色目画像の静電潜像より高くなっている
ので、黒色トナー像と赤色トナー像の混じりが防止され
ている。

【００２２】この感光体１上に形成された２つの色のト
ナー像は、転写手段としての転写装置２０の誘電体ベル
ト２１が感光体１と接触しているニップ部２４にて、レ
ジストローラ１９によりタイミングを合わせて、図１の
矢印Ｂ方向に搬送されてきた転写紙に転写され、その
後、定着装置１０へ搬送されて転写紙上のトナー像が定
着される。定着後、転写紙は画像形成装置機外へ排出さ
れる。

【００２３】トナー像転写後の感光体１上に残留したト
ナーは、クリーニング装置８のクリーニングブラシロー
ラ８１とクリーニングブレード８２によって掻き落とさ
れ、クリーニング装置８内に回収される。また、クリー
ニング後の感光体１表面は、除電ランプ９により残留電
荷が除電され、次の作像に備えられる。

【００２４】図２及び図３（ａ）、（ｂ）は、本発明を
実施する形態の一例を表わすものである。第２現像装置
７は、一成分非磁性現像装置である。現像剤担持体とし
ての現像ロール７１はアルミニウムやステンレス等金属
の円筒状のものである。現像ロール７１に圧接し、回転
自在に設けられた現像剤供給部材としてのトナー供給ロ
ール７３により、回転摺擦されて現像ロール７１にトナ
ーが供給される。トナー供給ロール７３は金属の芯金に
発泡ポリウレタン等の弾性部材を巻き付けたものであ
る。現像ロール７１の現像領域手前側には現像ロール７
１に当接するように設けられた現像剤規制部材としての
薄層ブレード７４がある。薄層ブレード７４は弾性を有
する金属薄板やウレタンゴムからなり、現像ロール７１
上のトナー量を一定に規制する。薄層ブレード７４は金
属材からなる支持部材７５に接着されている。支持部材
７５の長手方向中央にはカム面Ｃを有する当接調整部材
７６が設けられている。薄層ブレード７４と平行にステ
ー部材７７が設けられている。

【００２５】現像ロール７１中央部はその自重によりＶ
１たわみ、トナー供給ロール７３の当接圧Ｐ２により、
現像ロール７１中央部はＶ２たわむ。また、薄層ブレー
ド７４の当接圧Ｐ３により、現像ロール７１中央部はＶ
３たわむ。前記三者の合成により現像ロール７１中央部
はＶＧたわむ。

【００２６】薄層ブレード７４中央部は支持部材７５を
含めたその自重によりＶ４たわみ、当接圧Ｐ３´により
Ｖ５たわむ。前記二者の合成により薄層ブレード７４は
ＶＢたわむ。

【００２７】現像装置はＡ０タテ幅の画像形成が可能な
よう長手方向は約９５０ｍｍある。トナー供給ロール７
３の当接圧Ｐ２を約３０ｇ／ｃｍ、薄層ブレード７４の
当接圧Ｐ３を約１０ｇ／ｃｍにしたところ、現像装置両
端部での薄層ブレード７４はブレード先端から０．５ｍ
ｍの位置で当接しているが、現像装置中央部ではブレー
ド先端から１．５ｍｍの位置で当接している。

【００２８】ここで、図３（ｂ）のように当接調整部材
７６のカム面Ｃをステー部材７７に当接させるよう回転
させ、薄層ブレード７４の支持部材７５中央を約１ｍｍ
矯正させる。この矯正により薄層ブレード７４当接は長
手方向にわたって、ブレード先端から約０．５ｍｍの均
一位置になった。

【００２９】このため、現像ロール７１上のトナー付着
量が安定し、濃度ムラも抑えることができた。カム面を
Ｃ以外にも複数設ければより細かい調整が可能となる。

【００３０】図４及び図５（ａ）、（ｂ）は、本発明を
実施する形態の他の例を表わすものである。第２現像装
置７の構成部材は前述とほぼ同様である。薄層ブレード
７４と平行に設けられたステー部材７７と当接調整部材
７６を挟んで対向する位置にもう一つ薄層ブレード７４
と平行にステー部材７８を設けている。当接調整部材７
６のカム面はＣ、Ｄと複数設けられている。前記のよう
にたわみ等の影響により、薄層ブレード７４の中央部に
おける当接状態が長手方向両端部に比べ、ブレード先端
から内側に入った場合はその量に応じて、当接調整部材
７６のカム面Ｃまたはカム面Ｄをステー部材７７に当て
込み、薄層ブレード７４の支持部材７５を矯正し、薄層
ブレード７４の長手方向当接状態を均一にする。

【００３１】また、第２現像装置７の他の構成品による
影響、例えば現像装置ケース部材７２等による薄層ブレ
ード７４の支持部材７５の凸反りが大きい時に、薄層ブ
レード７４の中央部における当接状態は、長手方向両端
部に比べ、ブレード先端側になる。この場合は、当接調
整部材７６のカム面Ｃまたはカム面Ｄを薄層ブレード７
４長手方向中央部の当接状態にあわせ、ステー部材７８
に当て込み、薄層ブレード７４の支持部材７５を矯正
し、薄層ブレード７４の長手方向当接状態を均一にす
る。

【００３２】このように複数のカム面Ｃ、Ｄを有する当
接調整部材７６とステー部材７７、７８により、第２現
像装置７の構成部品のバラツキがあったとしても、薄層
ブレード７４の支持部材７５を矯正し、薄層ブレード７
４の長手方向当接状態を均一にすることができる。

【００３３】さらに、前記像担持体としての感光体１上
の潜像を現像する時に、直流電圧に交流電圧を重畳した
振動バイアス電圧を印加すると、より濃度ムラがなくざ
らつきのない高精細な画像が得られる。

【００３４】なお、本発明の現像装置は、上述の図示例
にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であ
る。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、表面に静電潜像が形成される像担持体と、
該像担持体に現像を行うための現像剤が担持される現像
剤担持体と、該現像剤担持体に回転摺擦して現像剤を供
給する現像剤供給部材と、前記現像剤担持体に当接し現
像剤を規制する現像剤規制部材とを有する現像装置にお
いて、現像剤規制部材の支持部材中央にカム面を有する
当接調整部材を取り付けると共に、該当接調整部材のカ
ム面を当て込むことにより現像剤規制部材をたわませる
ためのステー部材を配置しているため、当接調整部材で
現像剤規制部材の中央部の当接を矯正することが可能と
なり、長手方向において現像剤規制部材の現像剤担持体
への当接が均一となり、画像濃度ムラを抑えることがで
きる。よって、装置の広幅化、小型化が可能となる。

【００３６】請求項２記載の発明によれば、現像剤規制
部材の支持部材中央に設けた当接調整部材に複数のカム
面を形成すると共に、該当接調整部材を挟み込むよう対
向して二つのステー部材を配置し、前記当接調整部材の
カム面のいずれか一つを前記ステー部材のいずれか一方
に当接させるよう構成したことにより、現像装置の構成
部品のバラツキがあったとしても、当接調整部材で現像
剤規制部材の中央部の当接を矯正することがより細かく
調整可能となり、長手方向において現像剤規制部材の現
像剤担持体への当接が均一となり、画像濃度ムラを抑え
ることができる。よって、装置の広幅化、小型化が可能
となる。

【００３７】請求項３記載の発明によれば、前記請求項
１または２記載の現像装置によって像担持体上の潜像を
現像する時に、直流電圧に交流電圧を重畳した振動バイ
アス電圧が印加することにより、より濃度ムラがなくざ
らつきのない高精細な画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置が用いられる画像形成装置の
概略構成を示す断面図である。

【図２】本発明を実施する形態の一例の側断面図であ
る。

【図３】本発明を実施する形態の一例の平面図であっ
て、（ａ）は矯正なしのブレード当接状態を表わす図で
あり、（ｂ）は矯正ありのブレード当接状態を表わす図
である。

【図４】本発明を実施する形態の他の例の側断面図であ
る。

【図５】本発明を実施する形態の他の例の平面図であっ
て、（ａ）は当接調整部材のカム面の一つをステー部材
の一方に当接させた状態を表わす図であり、（ｂ）は当
接調整部材のカム面のもう一つを前記ステー部材のもう
一方に当接させた状態を表わす図である。

【図６】従来例の側断面図である。

【図７】従来例の要部拡大図であって、（ａ）は長手方
向両端部のブレード当接状態を表わす図であり、（ｂ）
は長手方向中央部のブレード当接状態を表わす図であ
る。

【符号の説明】

１感光体（像担持体）７第２現像装置（現像装置）７１現像ロール（現像剤担持体）７２現像装置ケース部材７３トナー供給ロール（現像剤供給部材）７４薄層ブレード（現像剤規制部材）７５支持部材７６当接調整部材７７ステー部材７８ステー部材Ｃカム面Ｄカム面

フロントページの続きＦターム(参考） 2H077 AC04 AD06 AD13 AD17 AD23 AD36 BA10 EA16 FA22 FA23 GA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に静電潜像が形成される像担持体
と、該像担持体に現像を行うための現像剤が担持される
現像剤担持体と、該現像剤担持体に回転摺擦して現像剤
を供給する現像剤供給部材と、前記現像剤担持体に当接
し現像剤を規制する現像剤規制部材とを有する現像装置
において、現像剤規制部材の支持部材中央にカム面を有
する当接調整部材を取り付けると共に、該当接調整部材
のカム面を当て込むことにより現像剤規制部材をたわま
せるためのステー部材を配置したことを特徴とする現像
装置。
【請求項２】前記現像剤規制部材の支持部材中央に設
けた当接調整部材に複数のカム面を形成すると共に、該
当接調整部材を挟み込むよう対向して二つのステー部材
を配置し、前記当接調整部材のカム面のいずれか一つを
前記ステー部材のいずれか一方に当接させるよう構成し
たことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】前記像担持体上の潜像を現像する時に、
直流電圧に交流電圧を重畳した振動バイアス電圧を印加
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。