JP2606907Y2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案はレーザビームプリンタ等
の作像装置用いられる現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザービームプリンタ等のように電子
写真複写方式により記録紙にトナー画像を形成する現像
装置としては、非磁性１成分系の現像剤を用いたＦＭＴ
方式の現像装置がある。この方式の現像装置にあって
は、現像スリーブの表面に所定の厚みのトナー薄層を形
成すると共に、トナーを摩擦により帯電されるために、
規制ブレードつまり規制部材が用いられている。

【０００３】ＦＭＴ現像方式における現像スリーブとし
ては、一般的に金属、例えばニッケルが使用されている
が、ニッケルに比べて傷が付きにくくて取扱い性が良
く、またオゾンの影響を受けにくく、そして製造コスト
が安い等の理由から、金属に代えて合成樹脂とすること
が提案されている。

【０００４】しかしながら、合成樹脂製の現像スリーブ
は、その材料上の特性から規制部材と現像スリーブとの
間をトナーが通過するときにトナーに与えられる電化量
が、金属製のスリーブに比べて低く、トナーのカブリ等
の画像ノイズが発生することがあった。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】この荷電性が低いとい
う問題に関しては、規制部材に対して現像バイアスより
も高い電圧を印加することにより、トナーの帯電量を上
げてカブリを防止することが可能となった。規制部材に
は現像スリーブに向けて押圧力が加えられており、現像
スリーブの幅寸法つまり現像スリーブの現像剤搬送方向
に対して直角の方向の寸法に対応した長さ寸法を規制部
材は有している。現像スリーブの中央部分はトナーを搬
送するための現像剤搬送部（画像形成部）となってお
り、この部分にトナーが付着して現像スリーブの駆動に
よりトナーが搬送されることになるので、規制部材のう
ち現像スリーブの現像剤搬送部に対応した部分はトナー
を介して現像スリーブに押圧するようになっている。し
かしながら、現像スリーブの両端部はトナーが付着しな
い領域であり、この部分に規制部材の両端部が直接接触
してしまうと、規制部材に印加した電圧が現像スリーブ
にリークしてしまうという問題点があった。

【０００６】本考案は上記従来技術の問題点に鑑みてな
されたものであり、現像スリーブと規制部材とを確実に
絶縁することにより、再現される画像にカブリ等の発生
がなく、長期にわたって高品質の画像を再現し得るよう
にすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ための請求項１に記載の考案は、現像剤供給部と感光体
との間に設けられ、前記現像剤供給部の現像剤を表面に
担持して前記感光体に搬送する現像剤担持部材と、該現
像剤担持部材に担持された現像剤に接触して該現像剤を
帯電させる規制部材とを有し、該規制部材に現像バイア
ス電圧よりも高い電圧を印加するようにした現像装置に
おいて、前記現像剤担持部材の現像剤搬送部の両側に、
現像剤を搬送しない非搬送部を形成すると共に、前記非
搬送部に対向する前記規制部材の表面に前記規制部材と
前記非搬送部との接触を防止する絶縁部材を設けたこと
を特徴とする現像装置である。また、請求項２に記載の
考案は、前記絶縁部材の厚さを前記現像剤の平均粒径以
下に設定したことを特徴とする。 また、請求項３に記載
の考案は、前記規制部材に対して前記現像剤担持部材の
表面移動方向下流側に第２の規制部材を設けたことを特
徴とする。 また、請求項４に記載の考案は、現像剤供給
部と感光体との間に設けられ、前記現像剤供給部の現像
剤を表面に担持して前記感光体に搬送する現像剤担持部
材と、該現像剤担持部材に担持された現像剤に接触して
該現像剤を帯電させる規制部材とを有し、該規制部材に
現像バイアス電圧よりも高い電圧を印加するようにした
現像装置において、前記現像剤担持部材の現像剤搬送部
の両側に、現像剤を搬送しない非搬送部を形成し、前記
現像剤搬送部が粗面化され且つ前記非搬送部が鏡面化さ
れると共に、前記非搬送部と前記規制部材との間に、前
記規制部材の前記非搬送部との接触を防止する絶縁部材
を設けたことを特徴とする現像装置である。 また、請求
項５に記載の考案は、前記規制部材に対して前記現像剤
担持部材の表面移動方向下流側に第２の規制部材を設け
たことを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記構成の現像装置にあっては、現像剤に接触
して帯電させる規制部材は、現像剤担持部材の現像剤搬
送部に対しては現像剤を介して圧接し、非搬送部に対し
ては絶縁部材を介して圧接する。規制部材と現像剤担持
部材との間に電位差が設けられており、規制部材に加え
られた電圧は絶縁部材により現像剤担持部材にリークす
ることなく、カブリのない高品質の画像を安定して形成
することができる。更に、絶縁部材の厚さを現像剤の平
均粒径以下に設定すると、現像剤搬送部のうち非搬送部
に近い部分に相当する再現画像の端部におけるカブリの
発生が防止される。また、現像剤搬送部を粗面化し非搬
送部を鏡面化することにより、現像剤搬送部においては
現像剤が確実に搬送され、非搬送部に接触する絶縁部材
は摩耗することがなくなり、その耐久性が向上した。

【０００９】

【実施例】次に、図示する実施例に基づいて本考案を詳
細に説明する。図１は本考案の一実施例に係る現像装置
が用いられたレーザビームプリンタの全体構造を示す概
略図であり、プリンタ本体１１の図１における左側がプ
リンタの正面となっている。このプリンタ本体１１の底
部側にはプリンタ本体１１の後方に向けて下向きに傾斜
してシート収容部１２が内蔵され、このシート収容部１
２の上に記録紙が積層して保持される。シート収容部１
２の先端部はプリンタ本体１１の外部にせり出し得るよ
うになっており、リーガルサイズ等の長い記録紙を保持
する場合には、シート収容部１２の先端部をせり出させ
ることになる。また、記録紙の幅方向を規制するため
に、シート収容部１２には幅規制板１３が設けられてい
る。記録紙のシート収容部１２に対する装填を容易に行
ない得るようにすべく、前面カバー１４がプリンタ本体
１１に対して開閉自在に取付けられている。

【００１０】プリンタ本体１１の中央部にはレーザービ
ーム走査光学系ユニット１５が備えられ、プリンタ本体
１１の後端部に設けられたヒンジ部１６を中心に揺動自
在に蓋部材１７が取付けられ、プリンタ本体１１内に
は、蓋部材１７の下側に位置させて作像カートリッジ２
０が着脱自在に装着されるようになっている。この作像
カートリッジ２０がプリンタ本体１１内に装填されて状
態では、作像カートリッジ２０を押し付けるために蓋部
材１７の内面には、図示しない押圧部材やばね部材を取
付けるようにしている。また、蓋部材１７には図示しな
いロック機構が備えられており、蓋部材１７が閉じられ
ると、蓋部材１７は装置本体１１にロックされ、ロック
を解除すると蓋部材１７を開放することができる。

【００１１】シート収容部１２の上に載置された記録紙
は、給紙ローラ２１及びカム２２とこれらに接触するピ
ンチローラ２３とにより１枚ずつ給紙されて、ガイド部
材に案内されながら搬送され、蓋部材１７に形成された
開口部２４から蓋部材１７の上に作像装置の前方向に向
て排出される。

【００１２】作像カートリッジ２０内には、感光体ドラ
ム２５が回転自在に組込まれており、この感光体ドラム
２５に形成された潜像を記録紙に転写するための転写ロ
ーラ２６が、プリンタ本体１１に回転自在に取付けられ
ている。転写画像を記録紙に対して熱融着するために、
プリンタ本体１１には定着ローラ２７、２８が取付けら
れている。画像が形成された記録紙を排出口２４を経て
蓋部材１７の上に排出するために、蓋部材１７の内側に
は排紙ローラ対２９が取付けられている。

【００１３】光学ユニット１５は、図示しない半導体レ
ーザーとコリメータレンズとからなる光源からの光が照
射されるポリゴンミラー３１を有しており、更に折り返
しミラー３２やトロイダルミラー３３等の公知の部材を
有している。この光学系ユニット１５からは、窓部に設
けられたガラス３４を透過したレザービームが感光体ド
ラム２５に照射される。

【００１４】図２は作像カートリッジ２０の内部構造を
示す図であり、上ケーシング４０と下ケーシング４１と
からなるカートリッジ本体には、感光体ドラム２５等が
収容される現像部材収納室４２と、この現像部材収納室
４２内に供給する現像剤つまりトナーが収容されるトナ
ー収容室４３とが設けられている。トナー収容室４３
は、下ケーシング４１と、これに一体的に形成された隔
壁４４と、上部を閉じる蓋状ケーシング４５とによって
カートリッジ本体内に区画形成されている。上ケーシン
グ４０の先端面には、光学系ユニット１５からのレーザ
ービームが入射する入射開口部４８が形成され、この入
射開口部４８から感光体ドラム２５に至る光路ガイド部
４９が、カートリッジ本体内に形成されている。

【００１５】現像部材収納室４２には、感光体ドラム２
５が回転自在に組込まれている。感光体ドラム２５の外
周面には帯電ブラシ４７が接触しており、この帯電ブラ
シ４７により外周面は所定の電位に帯電される。この感
光体ドラム２５に隣接して設けられたスリーブ駆動ロー
ラ５０には、樹脂製の現像スリーブ５１が設けられてお
り、この現像スリーブ５１は駆動ローラ５０の外表面と
の間の摩擦力により搬送され、駆動ローラ５０の回転に
従動して回転する。現像スリーブ５１の内径は駆動ロー
ラ５０の外径よりも若干大きい寸法を有している。この
現像スリーブ５１を感光体ドラム２５に向かう方向に沿
って駆動ローラ５０の表面に対して密着させる押えテー
プ５２が、現像スリーブ５１の軸方向両端部に摺接する
ように取付けられている。この押えテープ５２により、
現像スリーブ５１は、感光体ドラム２５に当接する位置
においては、駆動ローラ５０の表面から若干離間し、た
わんだ状態で感光体ドラム２５に当接している。

【００１６】隔壁４４と現像スリーブ５１との間の空間
は、バッファ５３となっており、このバッファ５３に
は、隔壁４４に形成されたトナー供給口５４を通ってト
ナーが送り込まれるようになっている。トナー供給口５
４を通ってバッファ５３内に、トナー収納室４３内のト
ナーを撹拌しつつ供給するために、トナー搬送部材５５
がトナー供給室４３内に設けられている。バッファ５３
内のトナーを現像スリーブ５１に供給するため、羽根部
材５６と、この羽根部材５６に対して所定の隙間を隔て
て位置する供給ローラ５７がバッファ５３内に回転自在
に設けられている。供給ローラ５７にはトナーを掻き落
すスクレーパ５８が接触しており、バッファ５３はシー
ル材５９によりシールされている。

【００１７】現像スリーブ５１は駆動ローラ５０によっ
て矢印で示される方向に駆動され、矢印で示される方向
に駆動される感光体ドラム２５に対して現像スリーブ５
１が接触している。そして、バッファ５３側から感光体
ドラム２５に向けて金属製のブレードつまり規制部材６
１が前記隔壁４４に取付けられている。これにより、ト
ナーは規制部材６１によりこれとの摩擦で荷電されると
共に、現像スリーブ５１の表面にトナー薄層が形成され
る。

【００１８】現像スリーブ５１には、例えば、−２５０
Ｖ程度の現像バイアス電圧（ＶB ）が印加され、規制部
材６１にはＶB よりも高い−５００Ｖ程度のブレードバ
イアス電圧（ＶBLD)が印加されている。このように、規
制部材６１と現像スリーブ５１との間に電位差を設ける
と、電位差による電界によってトナーは、現像に適した
帯電量となる。

【００１９】図３は図２に示された下ケーシング４１を
示す図であり、この図においては、駆動ローラ５０と現
像スリーブ５１が取り除かれており、規制部材６１が示
されている。図４に示されるように、現像スリーブ５１
にはその中央部分に点を付して示すように、現像剤搬送
部５１ａが形成されており、これの両側は現像剤を搬送
しない非搬送部５１ｂとなっている。図４には一方側の
非搬送部５１ｂが示されているが、現像スリーブ５１の
反対側にも非搬送部５１ｂが形成されている。非搬送部
５１ｂは表面が鏡面化されており、その平均表面荒さＲ
ｚは、０．６μｍ以下となっている。現像剤搬送部５１
ａはその表面荒さＲｚが７μｍ程度となるように、粗面
化されており、粗面化処理はサンドブラスト加工により
行なわれる。非搬送部５１ｂの表面が鏡面化されている
ことから、この非搬送部５１ｂに接触する絶縁部材６７
の摩耗破損が防止され、現像剤搬送部５１ａの表面が粗
面化されていることから、搬送部５１ａに確実にトナー
が付着して搬送される。

【００２０】非搬送部５１ｂに対応させて、規制部材６
１には、絶縁部材６７が貼り付けられている。この絶縁
部材６７としては、アラミド樹脂（芳香族ポリアミド樹
脂）製のフィルムが使用されている。この絶縁部材６７
としては、使用されたトナーの平均粒径が11μｍである
ことから、それよりも薄い9 μｍの厚みのものを使用し
た。

【００２１】図５（Ａ）は規制部材６１の一部を拡大し
て示す図であり、絶縁部材６７は両面テープ６８を用い
て規制部材６１に貼り付けられている。両面テープ６８
の位置は、絶縁部材６７が現像スリーブ５１に接触する
位置からは離れており、絶縁部材６７が接触する部分に
は両面テープ６８の厚みが影響しないようになってい
る。図５（Ｂ）に示されるように、フィルム状の絶縁部
材６７をＵ字形状に折り曲げて、規制部材６１に貼り付
けるようにしても良い。また、絶縁部材６７を前述のよ
うに規制部材６１に貼り付けることなく、現像スリーブ
５１の表面に貼り付けるようにしても良い。

【００２２】上記構成の現像装置にあっては、トナー収
納室４３内のトナーはトナー搬送部材５５によりバッフ
ァ５３に送り込まれる。バッファ５３内に搬送されたト
ナーは、供給ローラ５７により現像スリーブ５１の近傍
まで搬送されてスクレーパ５８に掻き落とされて現像ス
リーブ５１の現像剤搬送部５１ａの表面に付着される。
粗面化された現像剤搬送部５１ａに付着したトナーＴ
は、現像スリーブ５１により搬送されながら、図６に示
されるように、規制部材６１によって薄層形成されかつ
帯電される。一方、非搬送部５１ｂには、シール材５９
によりシールされているので、トナーＴは存在しない。

【００２３】現像剤搬送部５１ａにおいては、規制部材
６１と現像スリーブ５１との間にトナーが存在するの
で、ブレードバイアス電圧ＶBLD と、現像バイアス電圧
ＶB との電位差による電界が安定して形成されるが、非
搬送部５１ｂにおいては、トナーＴが存在しないため、
図７に示されるように、絶縁部材６７を設けないと、規
制部材６１が現像スリーブ５１に接触してしまい、ＶBL
D とＶB がリークしてしまうことがあった。尚、規制部
材６１に電圧を印加することにより、この規制部材６１
にトナーが付着することを防止する機能も得られる。

【００２４】平均粒径が11μｍのトナーを使用し、絶縁
部材６７の厚みを、25μｍ、16μｍ、9 μｍ、6 μｍに
ついて実験を行なったところ、厚みが9 μｍと6 μｍで
はカブリはほとんど発生しなかったが、25μｍと16μｍ
の厚みでは、再現された画像のうち絶縁部材の内側に相
当する部分にはかなりのカブリが発生した。この理由
は、図８に示されるように、絶縁部材６７の厚みがトナ
ー薄層よりも厚いので、絶縁部材６７の近傍のトナー薄
層が厚くなり、帯電量が下がるからであると思われる。
このように、絶縁部材６７の厚さをトナーの平均粒径以
下に設定することにより、ＶB とＶBLD とのリークを防
止できると共に、現像スリーブ５１の端部に相当する部
分におけるカブリのない高品質の画像を再現することが
できた。

【００２５】図２に示されるように、規制部材６１に加
えて、更に他の規制部材６２が設けられている。これに
より、トナーは２段階に渡り規制部材６１、６２と接触
して摩擦により荷電される。この場合にも、２段目の規
制部材６２に現像バイアス電圧よりも高い電圧を印加す
るのであれば、同様の構成にすることも可能であり、あ
るいは２段目の規制部材６２の長さを現像剤搬送部５１
ａの寸法よりも短い寸法に設定して非搬送部５１ｂには
直接接触しないようにしても良い。

【００２６】現像スリーブ５１がガタ等により軸方向に
移動することを考慮して、図９（Ｂ）に示されるよう
に、現像剤搬送部５１ａと非搬送部５１ｂとの境界部か
ら、距離Ｐの隙間を持たせて絶縁部材６７をこれの端部
が位置するようにして規制部材６１に貼り付けるように
している。これにより、現像スリーブ５１が軸方向にず
れたとしても、絶縁部材６７は鏡面化処理された非搬送
部５１ｂのみに接触し、粗面化された現像剤搬送部５１
ａに接触することがなくなる。このように現像スリーブ
５１が軸方向にずれると、トナーＴが規制部材６１と現
像スリーブ５１との間には存在しない場合がある。しか
し、実験によれば、トナーＴが存在しない距離Ｘが２ｍ
ｍ以上となると、図９（Ａ）に示されるようにリークが
発生する場合があるが、２ｍｍ以下であれば、リークの
発生が防止できることが判明した。実用上、この距離以
上にずれることはなく、充分に、リークの発生を防止す
ることができる。

【００２７】尚、図示する場合には、絶縁部材としてア
ラミド樹脂のフィルムを使用したが、その他の絶縁性プ
ラスチックのフィルムや樹脂のコーティングを施すよう
にしても良い。また、本発明にあっては、上記のように
合成樹脂を材料とした現像スリーブを用いる場合は勿論
のこと、金属製の現像スリーブの場合でも規制部材にバ
イアス電圧を印加する場合や、合成ゴム製のローラ表面
に直接トナーの薄層を形成する場合にも適用することが
可能である。

【００２８】

【考案の効果】以上のように、本考案によれば、現像剤
に接触して帯電させる規制部材は、現像剤担持部材の現
像剤搬送部に対しては現像剤を介して圧接し、非搬送部
に対しては絶縁部材を介して圧接するので、規制部材と
現像剤担持部材との間に電位差を設けても、これらがリ
ークすることなく、カブリのない高品質の画像を安定し
て形成することができる。更に、絶縁部材の厚さを現像
剤の平均粒径以下に設定すると、現像剤搬送部のうち非
搬送部に近い部分に相当する再現画像の端部におけるカ
ブリ発生が防止された。また、現像剤搬送部を粗面化し
非搬送部を境面化することにより、搬送部における現像
剤の搬送を充分に行ないつつ、非搬送部に接触する絶縁
部材の耐久性が向上した。

【図面の簡単な説明】

【図１】は本考案の一実施例に係る現像装置が組込まれ
たレーザビームプリンタの内部構造を示す概略断面図、

【図２】は図１に示された作像カートリッジの内部構造
を示す断面図、

【図３】は図２に示された下ケーシングの部分を示す斜
視図、

【図４】は現像スリーブと規制部材とを示す斜視図、

【図５】は規制部材に貼り付けられ絶縁部材を示す斜視
図、

【図６】は現像スリーブと規制部材を示す断面図、

【図７】は現像装置の比較例を示す断面図、

【図８】は現像装置の他の比較例を示す断面図、

【図９】は絶縁部材とトナーとの隙間によって規制部材
が現像スリーブに接触した状態と、接触しない状態とを
示す断面図である。

【符号の説明】

２０…作像カートリッジ、 ２５…感光体ドラム（感光体）、 ５０…駆動ローラ、 ５１…現像スリーブ（現像剤担持部材）、 ５１ａ…現像剤搬送部、５１ｂ…非搬送部、 ５３…バッファ（現像剤供給部）、 ６１…規制部材、６２…他の規制部材（第２の規制部
材）、 ６７…絶縁部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−33776（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−301784（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−191879（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−267772（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤供給部と感光体との間に設けら
   れ、前記現像剤供給部の現像剤を表面に担持して前記感
   光体に搬送する現像剤担持部材と、該現像剤担持部材に
   担持された現像剤に接触して該現像剤を帯電させる規制
   部材とを有し、該規制部材に現像バイアス電圧よりも高
   い電圧を印加するようにした現像装置において、 前記現像剤担持部材の現像剤搬送部の両側に、現像剤を
   搬送しない非搬送部を形成すると共に、前記非搬送部に
   対向する前記規制部材の表面に前記規制部材と前記非搬
   送部との接触を防止する絶縁部材を設けたことを特徴と
   する現像装置。
2. 【請求項２】 前記絶縁部材の厚さを前記現像剤の平均
   粒径以下に設定した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】 前記規制部材に対して前記現像剤担持部
   材の表面移動方向下流側に第２の規制部材を設けたこと
   を特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
4. 【請求項４】 現像剤供給部と感光体との間に設けら
   れ、前記現像剤供給部の現像剤を表面に担持して前記感
   光体に搬送する現像剤担持部材と、該現像剤担持部材に
   担持された現像剤に接触して該現像剤を帯電させる規制
   部材とを有し、該規制部材に現像バイアス電圧よりも高
   い電圧を印加するようにした現像装置において、 前記現像剤担持部材の現像剤搬送部の両側に、現像剤を
   搬送しない非搬送部を形成し、前記現像剤搬送部が粗面
   化され且つ前記非搬送部が鏡面化されると共に、前記非
   搬送部と前記規制部材との間に、前記規制部材の前記非
   搬送部との接触を防止する絶縁部材を設けたことを特徴
   とする現像装置。
5. 【請求項５】 前記規制部材に対して前記現像剤担持部
   材の表面移動方向下流側に第２の規制部材を設けたこと
   を特徴とする請求項４に記載の現像装置。