JP2899065B2 - 現像装置とそれを有するプロセスユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は電子写真複写機、電子写真レーザービームプ
リンタ、静電記録装置に使用される静電潜像の現像装
置、及び像担持体と少なくとも現像装置を有するプロセ
スユニツトに関する。

〔従来の技術と問題点〕

現像装置に於いては、一般にローラ形状の現像剤担持
部材が回転して、像担持体がそこを通る現像領域に現像
剤を搬送する。現像領域に於いて、現像剤担持部材から
像担持体に現像剤が供給され、静電潜像が現像される。

現像剤担持部材は、その周面と一部が現像剤付与室内
に臨んでおり、この付与室内で現像剤担持部材の周面上
に現像剤が付与される。そして現像剤担持部材に付与さ
れた現像剤は、規制部材によって層厚が規制された後、
現像領域に搬送される。

上記規制部材として現像剤担持部材に当接した弾性板
が知られている。このように弾性板を現像剤担持部材に
当接させ、両者のニツプ部を現像剤を通過させることに
より、現像剤の層厚を規制する方法は、現像剤の薄い均
一な層が形成できること、現像剤に十分な摩擦帯電電荷
を持たせることができること、等の点で有用である。

一方、現像剤担持部材の端部から現像剤が漏出するの
を防止する為に、現像剤付与室の側壁にシール部材が設
けられ、このシール部材を現像剤担持部材の端部に、半
周程度当接させる技術が知られている。

ところで、規制部材が現像剤担持部材と間隙を介して
対向されており、従って規制部材が剛体でもよい場合
は、シール部材を規制部材の両端面に強い圧力で突き当
てて取り付けることができ、規制部材と漏れ防止シール
部材との隙間をなくすことができる。

しかしながら、規制部材が現像剤担持部材に当接する
為に弾性体である場合は、規制部材の端面にシール部材
を強い圧力で押し当てると、規制部材が弾性変形してし
まい、その結果現像剤層厚にムラが生じやすくなる。こ
れを防止する為に、漏れ防止シール部材を規制部材の両
端面に弱い圧力で突き当てて取り付けても、その突出て
圧が一定せず、このため規制部材両端での現像剤漏れ防
止に信頼性が欠ける問題があった。また規制部材など現
像装置の部品の寸法精度を必要以上に高くしなければな
らず、現像装置の量産性、製造性が悪く、価格が高くな
る欠点もあった。

一方、像担持体、及び現像器、或は更に帯電器やクリ
ーニング器を支持手段で一体的に支持したプロセスユニ
ツトを画像形成装置本体に着脱自在にしたものが知られ
ている。このようなものでは専門家による保守の必要性
が減じ、プロセスユニツトを交換することによって長期
間高品位の画像が得られるという利点がある。しかしプ
ロセスユニツトはオペレータの手動操作によって画像形
成装置に着脱されるものである為、小型であることが望
まれる。而して、必然的にその中に組み込まれた現像器
の小型化が必要になって来るが、そのような小型現像器
に於いては現像剤担持部材も小径とならざるを得ない。
このような小径の現像剤担持部材上で現像剤層厚を薄層
に規制し、かつ現像剤に十分な摩擦電荷を持たせるに
は、層厚規制部材として現像剤担持部材に当接した弾性
板を利用するのが有効である。しかし、前記のように現
像剤担持部材端部から現像剤が次々と漏出すると、この
漏出現像剤がプロセスユニツト内部は勿論、画像形成装
置本体内部も汚損し、プロセスユニツトを利用する前述
の利点が損われてしまう。

〔発明の目的と概要〕

従って、本発明の目的は、現像剤担持部材に当接する
現像剤量規制部材など部品の寸法精度を高くしないで
も、漏れ防止シール部材により規制部材端部での現像剤
漏れを防止することができ、且つ量産性、製造性が良好
で安価にすることを可能とした現像装置を提供すること
である。

本発明の他の目的は、現像剤担持部材に当接する現像
剤量規制部材を使用した現像器を像担持体と一体的に有
するプロセスユニツトで、現像剤担持部材端部からの現
像剤の漏出を防止してプロセスユニツト内部や、それが
装着される画像形成装置内部の汚損を抑制できるプロセ
スユニツトを提供することである。

そこで本発明は、現像剤担持部材の端部に当接して端
部からの現像剤の漏れを防止する漏れ防止部材は、現像
剤担持部材中央側に向けて突出した突出部を有し、突出
部は弾性規制板の自由端と当接することなく突出部と現
像剤担持部材とで弾性規制板を挟むように設けられるこ
とを特徴とするものである。

〔実施例〕

第４図は本発明が使用できるレーザービームプリンタ
の一例の説明図である。20は後述のプロセスユニツトで
ある。プロセスユニツト20はプリンタ21の本体内に配置
されたガイドレール22に沿って、オペレータの手操作に
よりプリンタ本体に着脱可能である。オペレータは使用
限界に達したユニツト20をプリンタ本体から取り出し、
新品のユニツト20をプリンタ本体に装填することができ
る。

ユニツト20内のドラム状電子写真感光体１は、レーザ
ービームＬによって走査され、これにより感光体１上に
静電潜像が形成される。半導体レーザー22は、原稿読み
取り装置、コンピユータ等からの被記録画像信号により
変調されたレーザービームＬを出射する。レーザービー
ムＬは回転多面鏡等の走査手段で走査され、レンズ24を
介して感光体１に入射する。

感光体１に形成された静電潜像は後述の現像器によっ
て現像される。現像によって得られた可視像は、転写ロ
ーラ25によって感光体１から紙等の転写材26に転写され
る。

転写材26は、カセツト27から搬送ローラ28によってガ
イド29を通して転写ローラ25の方向へ搬送される。転写
後、転写材26はガイド30を通して定着器31に搬送され
る。定着器31によって像が定着された転写材は本体外に
排出される。

尚、32はユニツト20がプリンタ21本体に装填された際
に現像器の現像スリーブと接続され、現像動作時現像ス
リーブに振動バイアス電圧を印加する電源である。

第５図にプロセスユニツト20の断面図を示す。ユニツ
ト内の諸部材は枠体10によって一体的に支持されてい
る。

ユニツト20後部に設けられたスリツト状露光窓６から
は、ユニツト10内に略水平にレーザービームＬが入射
し、光路17を通って帯電器22で帯電された像担持体とし
ての感光体１上に露光位置19で露光して静電潜像を形成
するようになっている。上記感光体１は矢印方向に回転
駆動される。転写後感光体１に残留した現像剤をクリー
ニングするブレード４が設けられている。またブレード
４と露光位置19との間には、接触帯電または摩擦帯電ロ
ーラなどからなる帯電器２が設けられている。帯電器２
はコロナ帯電器でも可能である。

また上記画像情報光Ｌを導く光路17の下側には１成分
現像剤Ｔの貯留部３が設けられ、貯留部３の隣りには現
像剤付与室７が設けられている。ユニツト20には、周面
の一部が現像剤付与室７内に臨み、周面の一部が上記感
光体１に対向して円筒状現像スリーブ８が配設されてい
る。現像剤付与室７には貯留部３の隔壁3aに穿った開口
3bを介して矢印方向に回転する搬送部材3cにより現像剤
が供給されるようになっている。現像スリーブ８は矢印
方向に回転する。また現像剤付与室７内には、現像剤量
規制部材（規制ブレード）11および現像剤漏れ防止部材
９が設けられている。

尚、１成分現像剤Ｔとして磁性現像剤が使用される場
合、或は現像剤として磁性キヤリアとトナーとを含む２
成分現像剤が使用される場合は、スリーブ８は非磁性ス
リーブが使用され、そしてこのスリーブ８内には磁石が
配置される。また、１成分現像剤として非磁性現像剤が
使用される場合は、上記磁石は不要であるし、現像剤担
持部材８は中実のローラでもよい。

さて、現像剤付与室７間に入った現像剤Ｔは、静電気
的な吸引力、及び、又は磁気的な吸引力等によってスリ
ーブ８に付着する。そしてこのようにスリーブ８に付与
された現像剤の層厚は、位置Ｎに於いて側面がスリーブ
８に弾性的に圧接した弾性体製の規制スリーブ11によっ
て、現像域Ｄに於けるドラム１とスリーブ８との最小間
隙よりも薄い厚みに規制される。即ち、この実施例で
は、所謂非接触現像がなされる。

非接触現像に於いて現像効率を上げる為に現像域Ｄに
現像剤を搬送する現像スリーブ８には振動バイアス電圧
（例えば交流電圧に直流電圧を重畳した電圧）が印加さ
れ、現像域Ｄに向きが周期的に変化する振動電解が形成
される。勿論直流バイアス電圧をスリーブ８に印加して
もよい。

尚、現像域Ｄでのドラム１とスリーブ８の最小間隙は
0.05〜0.7mmが適当である。

さて、スリーブ上に現像剤の薄層を形成する為のブレ
ード11としては、厚みが0.5〜1.5mmのゴム板（ウレタン
ゴム、シリコーンゴム等）や、厚みが0.02〜0.2mmの金
属板ばね（リン青銅、ステンレス鋼等）、厚みが0.05〜
0.5mmの合成樹脂板（ポリエチレンテレフタレート等）
の、十分な曲げ弾性を有する弾性板が使用される。中で
もゴム板が、スリーブ表面により均一に圧接できるので
好ましい。

上記ブレード11は支持板11aに接着等により固定され
ており、そして支持板11aは第６、９図に示すように、
現像剤付与室７の両端部の半周弧状内壁部10a間に設け
られた取付け部10b両端にビス12で固定され、ブレード1
1は第５図に示すように、現像室７内で湾曲して、スリ
ーブ８に弾性的に当接している。現像剤はブレード11と
スリーブ８の当接部、即ちニツプ部を通過する際、層厚
が規制され、かつこの時スリーブやブレードとの摩擦に
より潜像を現像するに十分な電荷を持つ、図示例に於い
ては、ブレード11はスリーブ11の回転方向に対してカウ
ンター方向にスリーブ11に当接している。即ち、スリー
ブ11の回転方向に関して、ブレード11の自由端11bが、
支持板11aに固定されている固定端11cよりも上流側に位
置している。このような場合、現像剤のより薄い層厚を
形成できる。しかし、ブレード11を図示例とは逆方向
に、即ち、スリーブ11の回転方向に対して順方向にスリ
ーブ11に当接させてもよい。この場合、ブレード11の自
由端11bは、スリーブ11の回転方向に関して、固定端11c
よりも下流側に位置する。

図示例の場合、ブレード11の自由端11bよりも、スリ
ーブ回転方向下流側に若干偏倚した位置でブレード11の
側面がスリーブ８に当接している。従って、ブレード11
の自由端11bとスリーブ８表面との間には若干の隙間、
即ちスリツトが形成されている。現像剤はこのスリツト
を通ってブレード11とスリーブ８の当接部、即ちニツプ
部に侵入するので、ブレード11をスリーブ回転方向に対
してカウンター方向に設けた場合、上記スリツトが存在
することが大切である。

一方、ブレード11をスリーブ回転方向に順方向に設け
た場合は、ブレード11の側面がスリーブ８に当接してお
れば、自由端11bはスリーブ８に当接していてもいなく
てもよい。

さて、スリーブ８の軸方向についての両端部からの現
像剤の漏出を防止する為に、スリーブ８の両端部には、
ブレード11の長手方向両端より外側で、現像剤漏れ防止
シール部材９が摺接せしめられている。第５図に示すよ
うに、シール部材９は、スリーブ８の回転に伴って現像
剤域Ｄを通過したスリーブ上の現像剤が付与室７に戻っ
て来る入口から、現像剤が付与室７から現像域Ｄに向っ
て出て行く出口に到る範囲に於いて、スリーブ８の外周
面に巻き付けられる如く圧接している。一方、漏れ防止
シール部材９は、第５、６、８、９図に示すように、現
像剤付与室７の両端側の半周弧状内壁部10aに沿わせて
接着され、その上端を現像剤付与室７の取付け部10b両
端に固定された規制ブレード11の支持板11aで押えるこ
とにより、半円弧状内壁部10aに固定されている。即
ち、シール部材９は現像剤付与室の側壁とスリーブとの
間に挾まれ、多少弾性的に圧縮変形した状態で保持され
ている。

尚、シール部材９は、羊毛や四弗化エチレン樹脂繊維
等のフエルト、ウレタンフオームラバー、ゴアテツクス
（商品名、多孔質四弗化エチレン樹脂）等の多孔質部材
（発泡体や連続気孔体）等で形成され、可撓性を有して
いる。

本発明では、この漏れ防止シール部材９により、現像
装置の感光体１に対向する開口部での規制ブレード11両
端部からの現像剤の漏れ防止を確実に行わせるために、
第７図に示すように、漏れ防止シール部材９に規制ブレ
ード11側に突出した突出部9aを設ける。突出部9aは、現
像スリーブ８の周面の規制ブレード11と当接した箇所で
規制ブレード11側に突出する、即ちスリーブ８の軸方向
中央側に向って突出するように漏れ防止シール部材９に
設けられる。

従って第５、８、９図に示すように、現像剤付与室７
の半円弧状内壁部10aに取り付けられた漏れ防止シール
部材９の突出部9aは、現像スリーブ８の周面が規制ブレ
ード11と当接した箇所において、現像剤付与室７の半円
弧状内壁部10aに続く内壁部によって規制ブレード11に
押し付けられ、弾性的に圧縮変形する。これにより規制
ブレード11の長手方向両端部は、漏れ防止シール部材９
の突出部9aと現像スリーブ８の周面との間に挾まれた態
様で、突出部9aと重なっている。即ち、第１図に示すよ
うに漏れ防止シール部材９と規制ブレード11との隙間Ｓ
を、漏れ防止シール部材９の突出部9aが規制ブレード11
両端部と現像スリーブ８周面との当接箇所で塞いでい
る。このため現像剤が隙間Ｓを通って、外部に漏れるの
を確実に防止できる。

尚、第２図に示すように、その突出部9aの基端部のブ
レード11の自由端側の部分に漏れ防止シール部材９の長
手方向に沿う切り込み、即ちスリツト13を設けることが
できる。これによれば突出部9aを設けたことによる規制
ブレード11両端部での圧接力を減らすことができ、現像
剤層厚ムラを尚一層防止でき、また現像スリーブ８の駆
動トルクを低減することができる。

また第３図に示すように、現像剤漏れ防止部材９の突
出部9a先端に、スリーブ回転方向に関して下流部分が上
流部分よりもスリーブ軸方向中央により近くなるような
テーパ面9bを付けることもできる。これによれば現像剤
の流れを突出部9a先端のテーパ面9bに沿ってスリーブ軸
方向中央側に案内することができ、漏れ防止シール部材
９による現像スリーブ８両端部での現像剤漏れ防止を一
層確実にすることができる。（第１、２、３図で矢印Ａ
は現像剤の移動方向、本例ではスリーブの回転方向を示
す） 尚、シール部材の突出部9aは、ブレード11の自由端11
aには当接させず、自由端11aよりも若干固定端方向へ偏
倚した位置でブレード11の両端部に当接させることが望
ましい。というのは、ブレード11の自由端11aをシール
部材でスリーブ８に押圧すると、自由端11aを潜り抜け
る現像剤量がブレード長手方向について異なって来る
為、現像剤の層厚にムラが生じやすくなるからである。

尚、現像剤の層厚の規制中は、ブレード11とスリーブ
８とのニツプ部には現像剤の薄層が存在する為、ブレー
ド11は厳密な意味ではスリーブ８に当接していない。し
かしながら、ブレード11とスリーブ８の間に現像剤が存
在しない時はブレード11はスリーブ８に弾性的に当接し
ており、かつブレード11はスリーブ８に当接する方向に
弾性的に付勢されているので、本明細書ではブレード11
はスリーブに当接し、現像剤はこの当接部を通過すると
言うこととした。

以上の実施例では、現像器は感光体を有するプロセス
ユニツトに組み込まれていたが、本発明は画像形成装置
本体に固定された現像器、或いは感光体とは別体に画像
形成装置本体に着脱できる現像器にも適用できる。

また、レーザービームではなく発光ダイオードアレイ
を用いて感光体に画像情報光を露光してもよく、或いは
被転写原稿の反射又は透過光を感光体に露光してもよ
い。更に像担持体として絶縁表面を有する部材を使用
し、この表面に被記録信号で変調されたイオン流を印加
して潜像を形成してもよい。

〔効果〕

本発明によれば漏れ防止部材の突出部と現像剤担持部
材とで弾性規制板を挟むように設けたから、現像剤担持
部材の端部を確実にシールでき、現像剤担持部材の端部
から現像剤の漏れをより効果的に防止することができ
る。さらに漏れ防止部材の突出部が弾性規制板の自由端
と当接しないので現像剤の漏れ防止効果を保ちつつ弾性
規制板で規制された現像剤担持部材上の現像剤の層厚の
むらが生じにくくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は本発明の実施例で、弾性規制
板とシール部材を平面に展開した状態をスリーブ表面側
から見た図、第４図は本発明が適用できる画像形成装置
の一例の説明図、第５図は本発明の一実施例の説明図、
第６図は現像器の分解図、第７図はシール部材の斜視
図、第８図、第９図はシール部材と弾性規制板の取り付
け説明図である。 ８はスリーブ、 ９はシール部材、 9aは突起部、 11は弾性規制板である。

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】現像剤を担持して現像領域に搬送する現像
   剤担持部材と、前記現像剤担持部材上の現像剤量を規制
   するために前記現像剤担持部材に向けて押圧された弾性
   規制板と、前記現像剤担持部材の端部に当接して端部か
   らの現像剤の漏れを防止する漏れ防止部材と、を有する
   現像装置において、 前記漏れ防止部材は、前記現像剤担持部材中央側に向け
   て突出した突出部を有し、前記突出部は前記弾性規制板
   の自由端と当接することなく前記突出部と前記現像剤担
   持部材とで前記弾性規制板を挟むように設けられること
   を特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】前記弾性規制板は、その自由端と前記現像
   剤担持部材とが離間するように、前記現像剤担持部材に
   当接することを特徴とする請求項１の現像装置。
3. 【請求項３】前記弾性規制板は前記現像剤担持部材の移
   動方向に対してカウンター方向に前記現像剤担持部材に
   当接するように設けられることを特徴とする請求項１又
   は２の現像装置。
4. 【請求項４】像担持体と、この像担持体に形成された静
   電像を現像剤で現像する現像装置と、を有し、画像形成
   装置に着脱可能なプロセスユニットであって、 前記現像装置は、現像剤を担持して現像領域に搬送する
   現像剤担持部材と、前記現像剤担持部材上の現像剤量を
   規制するために前記現像剤担持部材に向けて押圧された
   弾性規制板と、前記現像剤担持部材の端部に当接して端
   部からの現像剤の漏れを防止する漏れ防止部材と、を備
   える、プロセスユニットにおいて、 前記漏れ防止部材は、前記現像剤担持部材中央側に向け
   て突出した突出部を有し、前記突出部は前記弾性規制板
   の自由端と当接することなく前記突出部と前記現像剤担
   持部材とで前記弾性規制板を挟むように設けられること
   を特徴とするプロセスユニット。
5. 【請求項５】前記弾性規制板は、その自由端と前記現像
   剤担持部材とが離間するように、前記現像剤担持部材に
   当接することを特徴とする請求項４のプロセスユニッ
   ト。
6. 【請求項６】前記弾性規制板は前記現像剤担持部材の移
   動方向に対してカウンター方向に前記現像剤担持部材に
   当接するように設けられることを特徴とする請求項４又
   は５のプロセスユニット。