JP2003316150A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】一成分現像装置に関して、トナー量を制御する
ための層厚規制部材を設けた場合の隙間調整を容易にし
かも精度よく行うこと。 【解決手段】担持体表面に形成された潜像をトナーによ
り可視化するための現像装置において、この現像装置
は、トナーを収容するトナー収容部と、トナー収容部内
に収容されたトナーを所定の薄層状態でトナー薄層を保
持するトナー担持体と、トナー担持体と所定間隔を隔て
て配置され、トナーの薄層を形成するトナー層厚規制部
材と、を備えており、このトナー層厚規制部材は、トナ
ー層厚規制部材の両端部もしくはその近傍に設けた隙間
設定部材により上記トナー担持体との間隔を調整してい
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、電子写真方式を
採用した複写機、プリンタ、ファクシミリやこれらの機
能を複数備えた複合機などの画像形成装置に利用される
現像装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来、上述した画像形成装置では、感光体
ドラム上に静電荷潜像を形成し、これをトナーで顕像化
（現像）し、これを転写材に転写して、最終的な印字物
を得ている。この現像方式としては、液体中にトナーを
分散させた液体現像方式、摩擦電荷を付与するためのキ
ャリア粒子とトナーとを混合した乾式二成分現像方式、
更にはキャリア粒子を使用しない乾式一成分現像方式な
どが利用されている。

【０００３】中でも、キャリア粒子との混合比（トナー
濃度）の制御機構や攪拌機構を必要としない１成分現像
方式が、構造が簡単で、高画質が得られることから広く
利用されてきている。

【０００４】一般に一成分現像方式は、例えば特開平８
−３６３０６号公報に見られるように、現像装置は、ト
ナーを収納するトナー収納部（ホッパ部）と感光体ドラ
ムに対抗する位置に設けられた開口部に現像ローラとを
備えた構造をしている。そしてトナー収納部より現像装
置内部にトナーを供給し、供給されたトナーはトナー供
給ローラにて現像ローラに供給され、ついでトナー層厚
規制部材にて現像ローラ上にトナー薄層を形成した後、
このトナー薄層を接触もしくは非接触の状態で感光体ド
ラム上の静電荷潜像の現像に供している。

【０００５】このような一成分方式の現像装置の場合、
如何に正確に現像ローラ上にトナー薄層を均一に形成さ
せるかが、静電荷潜像に忠実な現像を実施する上で重要
な因子となる。

【０００６】この薄層形成方法としては、トナー層厚規
制部材として弾性体ブレードを所定圧力で現像ローラに
押し付け、この弾性体ブレードをすり抜けるトナー量を
制御させることで均一な薄層を形成させる方法や、ある
いはトナー層厚規制部材の端縁を現像ローラと所定距離
隔てて位置付け、この間隙をすり抜けるトナー量を制御
させることで薄層を形成する方法が知られている。前者
は間隙形成の調整が無く、現像装置の組み立てが容易で
ある反面、弾性体ブレードと現像ローラとが接触してい
るため概して耐久性に劣る。また後者は間隙調整作業が
必要となるものの、耐久性の点では非常に優れた構造と
いえる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記一成分方式の現像
装置のうち、耐久性の観点から後者の現像装置を採用す
る場合には、間隙調整が重要な課題となる。具体的に、
一成分現像の場合、従来公知の二成分に比べてこの間隙
が０．５ｍｍ以下と極めて狭い間隔となっている。その
ため二成分方式のように隙間ゲージを用いての調整を行
う場合に比べ許容できる誤差範囲が極めて小さく、結果
として組み立て調整に極めて多くの時間を要してしまい
生産性に劣ることとなる。

【０００８】本発明はこのような課題を解決するもので
あり、間隙調整幅が極めて狭い一成分現像装置であって
も調整作業の容易な現像装置を提供することができる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明では、潜像担持体表面に形成された
潜像を現像剤により可視化するための現像装置であっ
て、該現像装置は、現像剤を収容する現像剤収容部と、
現像剤収容部内に収容された現像剤を所定の薄層状態で
現像剤層を保持する現像剤担持体と、現像剤担持体と所
定間隔を隔てて配置され、現像剤の薄層を形成するトナ
ー層厚規制部材と、を備え、該トナー層厚規制部材は、
トナー層厚規制部材の両端部もしくはその近傍に設けた
隙間設定部材により上記現像剤担持体との間隔を調整し
ていることを特徴とする現像装置である。

【００１０】この請求項１の発明によれば、トナー層厚
規制部材を隙間設定部材により現像剤担持体（現像ロー
ラ）との間隙を調整しているため、隙間ゲージを用いた
調整が必要なく、両端部に隙間設定部材を備えたトナー
層厚規制部材を現像剤担持体表面に当接させるという簡
単な作業で正確な間隙調整が可能となる

【００１１】また、請求項２の発明は請求項１の現像装
置に関して,上記隙間設定部材は現像剤担持体との摺擦
により磨耗可能な樹脂部材で構成されていることを特徴
としている。この請求項２の発明によれば、隙間設定部
材が摩擦により簡単に磨耗するため、設定当初は現像剤
担持体と隙間設定部材との間でわずかながら摩擦力が生
じるものの、ように磨耗するためこの摩擦力（接触抵
抗）も容易に解消できる。以下図面に沿って本発明を詳
細に説明する。

【００１２】

【発明の実施の形態】先ず本発明の一実施形態に係る複
写機（画像形成装置）の一例について述べる。

【００１３】図１は上記複写機の概略構成を示す模式図
である。

【００１４】この複写機６０は、複写機本体の下部に配
設された給紙部２００と、この給紙部２００の上方に配
設された画像形成部３００と、この画像形成部３００よ
りも排出側に配設された定着部４００と、この定着部４
００の上方に配置された排出部６００、並びに複写機本
体の上部に配設された画像読取部５００を備え、そして
上記給紙部２００，上記画像形成部３００，上記定着部
４００，及び上記排出部６００を繋ぐ用紙搬送部１００
を備えている。

【００１５】上記画像形成部３００は、上述の様に電子
写真プロセスによって用紙に所定のトナー像を形成する
ものであり、回転可能に軸支された潜像担持体としての
感光体ドラム３０１と、この感光体ドラム３０１の周囲
にその回転方向（矢印Ａ）に沿って、帯電ユニット３０
２、露光ユニット３０３、現像ユニット（現像装置）１
０、転写ユニット３０５、クリーナー３０６を備えてい
る。尚現像ユニット１０は、静電潜像をトナーにより現
像して、感光体ドラム３０１の表面にトナー像を形成す
るものである。

【００１６】上記定着部４００は、上記画像形成部３０
０の用紙搬送方向の下流側に配置され、上記画像形成部
３００においてトナー像が転写された用紙を、一対のロ
ーラ（加熱ローラ４０１及び加圧ローラ４０２）によっ
て挟んで加熱し、用紙上にトナー像を定着させるもので
ある。

【００１７】画像読取部５００は、コンタクトガラス上
に載置された原稿に、露光ランプから光を照射し、その
反射光を反射鏡を介して光電変換部に導くことにより、
原稿の画像情報を読み取るものである。

【００１８】上記給紙部２００は、複数の給紙カセット
２０１，２０２，２２１を備える。このうちの給紙カセ
ット２２１は複写機側面から用紙を補充するバイパスト
レイとなっており、蓋部２２２により閉じることができ
る。

【００１９】それぞれの給紙カセット２０１，２０２，
２２１には用紙搬送路１１０が接続され、この用紙搬送
路１１０は画像形成部３００に向かい、更に定着部４０
０を経て排出部６００に向かっている。尚これらの用紙
搬送路１１０により上記用紙搬送部１００が構成されて
いる。また複写が完了した用紙は、排出部６００の排出
ローラ６０５から排出トレイ６１０上に排出される。

【００２０】図１から分かる様にこの複写機６０は縦搬
送型で、複写機全体がコンパクトになっており、現像ユ
ニット１０としては、現像ローラ１４が上方に位置し、
トナー収納部分３５４がこの現像ローラ１４より下側に
位置する形状となっている。

【００２１】次に上記複写機に用いられる本発明の一実
施形態に係る現像ユニット（現像装置）１０について述
べる。

【００２２】図２は上記現像ユニット１０を示す断面図
である。この現像ユニット１０のトナー収納部分３５４
には磁性一成分現像剤（トナー）（図示せず）が収納さ
れており、このトナーを攪拌する２つの撹拌ローラ３１
４，３２４が備えられている。またトナーを感光体ドラ
ム３０１表面に移行させる為の現像剤担持体としての現
像ローラ１４が、トナー収納部分３５４よりも上方に位
置して設けられている。

【００２３】上記現像ローラ１４は、アルミニウム等の
非磁性材によって構成された円筒状の回転スリーブ１３
と、この回転スリーブ１３に内包される固定マグネット
１５からなり、このマグネット１５の位置が固定された
状態でその周囲を上記回転スリーブ１３が回転する構成
となっている。この回転スリーブ１３内のマグネット１
５は、後述のトナー層厚規制部材１６に対向する位置に
Ｓ極（ブレード極Ｓ1）、感光体ドラム３０１と対向す
る位置にＮ極（現像極Ｎ1）を配置し、この現像極Ｎ1の
回転スリーブ回転方向下流側にＳ極（Ｓ2）、更に下流
側にＮ極（Ｎ2）が配置されている。そしてこの現像ロ
ーラ１４の両端部は、現像ユニット１０内に収納したト
ナーが漏れ出さないように、ハウジング７２の受部７３
に貼着された、例えばベルベット調の布製のトナー漏れ
防止シール部材１０４と接触することでシールされてい
る。

【００２４】トナー層厚規制部材１６は上記回転スリー
ブ１３（現像ローラ１４）に対峙して設けられ、該トナ
ー層厚規制部材１６はブレード１１と磁石１２からな
り、この磁石１２は上記ブレード１１の回転スリーブ回
転方向上流側に取り付けられている。

【００２５】図３の（ａ）は上記現像ローラ１４と上記
トナー層厚規制部材１６を示す部分拡大断面図であり、
（ｂ）はこのブレード−回転スリーブ間部分を更に拡大
した断面図である。尚図２と同じ構成部分については同
一の符号を付して重複説明を避ける。

【００２６】上記ブレード１１は磁性体の板状部材（例
えば磁性ステンレス鋼、具体的にはＳＵＳ３４０やＳＵ
Ｓ４３０等）から構成されており、その回転スリーブ１
３との対向部に薄肉エッジ部１７が形成されている。こ
の薄肉エッジ部１７は回転スリーブ１３に対し、所定の
間隔Ｗ1（例えば０．２〜０．４mm）を開けて回転スリ
ーブ軸方向に平行に延在する様に、トナー層厚規制部材
１６の両端部に設けた、後述する隙間設定部材７０を用
いて配設されている。該薄肉エッジ部１７の先端１７ａ
における厚みＴ2は例えば０．４mm（好ましい厚みＴ2の
範囲としては０．４〜０．８mm）であり、薄肉エッジ部
１７の突出長さＬ1としては例えば０．５mm（好ましい
突出長さＬ1の範囲としては０．３〜０．８mm）であ
る。ブレード１１の幹部１８の厚みＴ3は例えば２mmで
あり、撓むことなくしっかりと薄肉エッジ部１７の位置
を保持している。この幹部１８から上記薄肉エッジ部１
７への移行部１９は斜めに傾斜する様にして厚みが徐々
に薄くなっている。

【００２７】上記磁石１２は厚さＴ4が例えば２mm、長
さＬ2が例えば１０mmであり、現像ローラ１４との対向
側が、現像ローラ内マグネット１５のブレード対向部分
の磁極（Ｓ1）と同じＳ極で、反対側がＮ極となってい
る。該磁石１２の現像ローラ１４との対向側端（磁石１
２における回転スリーブ側の先端）１２ａは、上記薄肉
エッジ部１７の先端１７ａよりも現像ローラ１４から離
れており、薄肉エッジ部先端１７ａと磁石１２の対向側
端１２ａの間隔Ｗ2は、例えば０．３mm（好ましいＷ2と
しては０．１〜０．５mm）である。

【００２８】次に図５および図６を用いて隙間設定部材
７０を用いたトナー層厚規制部材１６の設定について説
明する。図５は現像ユニット１０の上面から見た部分断
面図であり、図６は隙間設定部材７０の取り付けを説明
する分解斜視図である。これらの図を参照して、現像ユ
ニット１０のハウジング７２には、前述した現像ローラ
１４が軸受８０により回転自在に装着されている。そし
て図示しない駆動伝達手段によりその回転スリーブ部１
３が所定方向へ回転しうるようになっている。

【００２９】また現像ユニット１０のハウジング７２に
は前述した磁石１２を備えたトナー層厚規制部材１６の
ブレード１１がビス７４により取り付けられている。こ
のブレード１１のハウジング７２への取り付けは、ビス
７４をブレード１１の長手方向両端部に設けられた長孔
７６を通してハウジングのブレード取付面７８に形成し
たネジ孔７９に締め付けることで固定できるようになっ
ている。

【００３０】一方、ブレード１１のエッジ部１７の長手
方向両端部には凹部８２が形成されており、この凹部８
２に隙間設定部材７０を装着している。そしてこの隙間
設定部材７０を現像ローラ１４の回転スリーブ１３表面
に当接するよう、ブレード１１に設けられた長孔７６を
利用してブレード１１を正しい位置に調整し、ビス７４
を締め付ける。このようにしてブレード１１のエッジ部
１７は、回転スリーブ１３との間で、隙間設定部材７０
の厚みに応じた正確な隙間を隔ててハウジング７２に取
り付けることが可能となる。このとき、第５図に示した
ように、隙間設定部材７０は現像ローラ１４のトナー薄
層形成部分１０２の長手方向外側に位置付ける。こうす
ることで、画像形成に何ら影響を与えることなく隙間設
定が容易に行える。更に、この隙間設定部材７０が当接
する現像ローラ１４の両端部は、現像ユニット１０のハ
ウジング７２に貼着したトナー漏れ防止シール１０４
（図２参照）と当接する部分１００に対応している。

【００３１】この隙間設定部材７０は例えば、ポリアセ
タール樹脂のような樹脂素材で形成されており、例えば
アルミやステンレスなどの金属素材で形成された回転ス
リーブ１３との摩擦によって容易に磨耗するような材料
が選択される。またこの隙間設定部材７０の形状は、図
６に示したような略Ｕ字状の部材で形成させたもを使用
する以外にも、隙間設定可能な形状であればさまざまな
態様を使用できる。例えば、図７に示したようにブレー
ド１１に前述した凹部８２を形成することなく、この位
置に板状の隙間設定部材９０の上面に両面テープなどの
貼着手段８４を使用し、中心部８６を外して２箇所で貼
り付け、貼着手段８４の無い部分がブレード１１のエッ
ジ部１７に当接するように折り曲げて貼着する。なお図
中破線で示したものは隙間設定部材を貼り付けた状態を
示したものである。

【００３２】こうすることで、隙間設定部材９０の厚み
を利用して隙間設定が可能となる。なおこの場合、貼着
手段８４はブレード１１の下面側のみとし、他方側は自
由端となるように折曲させて取り付けることも可能とな
る。この場合、回転スリーブ１３の回転方向上流側のみ
を固定しているだけでも十分な強度を得ることができ
る。更に別の変形例としては、図８に示したように、ブ
レード１１のエッジ部１７にはめ込むための隙間設定部
９２とブレード１１の凹部８２に挿入する挿入部９４と
からなるような成型部品９１とすることができる。この
場合、隙間設定部９２のブレード側はブレード１１のエ
ッジ部１７の形状に対応した溝部９６を備えており、こ
の溝部の厚みｄを設定用の隙間になるように形成する。
こうすることで、ブレード１１の凹部８２に隙間設定部
材（成型品）９１を容易に取り付けることが可能とな
る。

【００３３】以上説明した隙間設定部材は、ブレード１
１を位置規制して取り付ける際に、この隙間設定部材を
回転スリーブに当接させるという簡単な方法で正確な位
置調整が可能となる。そしてブレード１１をビス固定す
れば、ブレードの精度よい取り付けが可能となる。

【００３４】そして、現像装置を動作させれば、回転ス
リーブ１３との摩擦により適度に磨耗し、磨耗後は、回
転スリーブ１３に対して摩擦抵抗は生じなくなる。な
お、樹脂製の隙間設定部材が磨耗するとき、この樹脂か
らなる磨耗くずが生じるが、隙間設定部材の取り付け位
置を回転スリーブ１３の両端に設けたトナー漏れ防止シ
ール部材１０４が押圧される位置１００に位置付ける
と、磨耗くずもこのシール部材により保持されるため、
現像装置内に入り込んで、異物としてトナー薄層形成を
阻害することはない。

【００３５】次に、このようにして位置規制した磁性ブ
レード用いた現像ユニットの動作について説明する。

【００３６】上記現像ユニット１０においては、トナー
層厚規制部材１６−回転スリーブ１３対向位置（図２に
矢印Ｂで指し示す位置）では固定マグネット１５のＳ1
極と磁石１２先端のＳ極によって強力な磁場が形成され
ており、またブレード１１の薄肉エッジ部１７において
は、この磁力に反発する強力なＮ極性が形成されている
（図４：トナー層厚規制部材１６と現像ローラ１４のＳ
1極部分の磁界を説明する為の図）。

【００３７】回転スリーブ１３との摩擦によって所定の
極性に帯電されたトナーは、固定マグネット１５のＳ1
極と磁石１２先端のＳ極によって強力に吸引され、上昇
する様にしてトナー層厚規制部材１６−回転スリーブ１
３対向位置（図２に矢印Ｂで指し示す位置）に向かう。
そしてこのトナーは回転スリーブ１３に付着した状態で
搬送され、トナー層厚規制部材１６におけるブレード１
１の薄肉エッジ部１７によって層厚を規制されて薄くな
る。このとき薄肉エッジ部１７と回転スリーブ１３間に
は上述の様に強力な磁場が形成されているから、トナー
は粗密が極めて低減されたほぼ均一な状態で薄肉エッジ
部１７−回転スリーブ１３間を通ることになり、続いて
薄肉エッジ部１７から離れるときにほぼ均一状態でトナ
ーの穂立ちが２分され、回転スリーブ１３上にトナー薄
層を形成する。その後、この回転スリーブ１３上のトナ
ー薄層は感光体ドラム３０１に向かう。

【００３８】この様に本実施形態においては、トナー層
厚規制部材１６の磁石１２によって強力な吸引力が発揮
され、優れたトナー搬送効果を示す上、薄肉エッジ部１
７における強力なＮ極性によって、トナー薄層乱れが解
消され、ほぼ均一なトナー薄層を形成することができ
る。加えて薄肉エッジ部１７は肉厚が薄いから、薄肉エ
ッジ部１７−回転スリーブ１３間に詰まりを生じ難く、
従ってこの間の距離（Ｗ1）を広くとる必要がない。ま
た目詰まりを生じ難いから、安定した画像形成が実現で
きる。

【００３９】なお単にブレードと回転スリーブ間の磁力
を強化する目的であれば、回転スリーブ内のマグネット
として強力なものを採用したり、或いはブレード上流側
の磁石に強力なものを使用するという手法が考えられる
が、これらの手法では強力マグネットは高価であるから
コストアップを招く上、上述の様にトナー薄層の粗密の
低減を図ることはできない。

【００４０】以上の様に本発明に係る現像装置（現像ユ
ニット）及び画像形成装置に関して、例を示す図面を参
照しつつ具体的に説明したが、本発明はもとより図示例
に限定される訳ではなく、前記の趣旨に適合し得る範囲
で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それ
らはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。

【００４１】例えば上記実施形態においては、ブレード
１１における幹部１８から薄肉エッジ部１７への移行部
１９として斜めに傾斜したものを示したが、これに限ら
ず、階段状に厚みの変化する移行部であっても良い。ま
た移行部１９を設けずに、上記幹部１８に直接上記薄肉
エッジ部１７が接続されたものであっても良い。

【００４２】

【発明の効果】本発明に係る現像装置や画像形成装置に
よれば、複雑な調整を必要とすることなくトナー薄層規
制部材を現像装置に取り付けることができ、しかもトナ
ー層厚み規制後のトナー薄層として粗密の殆どないほぼ
均一なものが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る複写機（画像形成装
置）の一例の概略構成を示す模式図。

【図２】本発明の一実施形態に係る現像ユニット（現像
装置）を示す断面図。

【図３】（ａ）は現像ローラとトナー層厚規制部材の部
分を示す拡大断面図、（ｂ）はブレード−回転スリーブ
間部分を更に拡大した断面図。

【図４】トナー層厚規制部材と回転スリーブのＳ1極部
分の磁界を説明する為の図。

【図５】本発明の現像装置の上面殻見た部分断面図。

【図６】本発明の現像装置における隙間設定部材の取り
付け状態を説明するための分解斜視図。

【図７】本発明の現像装置における他の隙間設定部材の
取り付け状態を説明するための分解斜視図。

【図８】本発明の現像装置における更に他の隙間設定部
材の取り付け状態を説明するための分解斜視図。

【符号の説明】

１０ 現像ユニット（現像装置） １１ ブレード １２ 磁石 １３ 回転スリーブ １４ 現像ローラ １５ 固定マグネット １６ トナー層厚規制部材 １７ 薄肉エッジ部 １７ａ 薄肉エッジ部先端 １８ 幹部 １９ 移行部 ７０ 隙間設定部材 ３１４，３２４ 撹拌ローラ ３５４ トナー収納部分

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】担持体表面に形成された潜像をトナーによ
   り可視化するための現像装置であって、該現像装置はト
   ナーを収容するトナー収容部と、トナー収容部内に収容
   されたトナーを所定の薄層状態でトナー薄層を保持する
   トナー担持体と、トナー担持体と所定間隔を隔てて配置
   され、トナーの薄層を形成するトナー層厚規制部材と、
   を備え、 該トナー層厚規制部材は、トナー層厚規制部材の両端部
   もしくはその近傍に設けた隙間設定部材により上記トナ
   ー担持体との間隔を調整していることを特徴とする現像
   装置。
2. 【請求項2】上記隙間設定部材はトナー担持体との摺擦
   により磨耗可能な樹脂部材で構成されている請求項1記
   載の現像装置。
3. 【請求項３】上記トナー薄層規制部材は、磁性体の板状
   部材から構成されたブレードと、該ブレードにおける上
   記トナー担持体の回転方向上流側に設けられた磁石とを
   備えるとともに、該ブレードは上記トナー担持体との対
   向部に薄肉エッジ部が形成されたものである請求項１記
   載の現像装置。
4. 【請求項４】前記薄肉エッジ部は、上記トナー担持体に
   対向する先端の厚みが０．４〜０．８ｍｍである請求項
   ３記載の現像装置。
5. 【請求項５】上記所定間隔が０．２〜０．４ｍｍである
   請求項１記載の現像装置。