JP3328038B2 - 一成分現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に採用される一成分現
像装置に係り、詳しくは表面が移動可能に配設された現
像剤担持体と、表面が該現像剤担持体に接触しながら移
動し、該現像剤担持体との接触部で現像剤を該現像剤担
持体に供給する現像剤供給部材と、該現像剤供給部材に
より供給された該現像剤担持体上の現像剤層厚を規制す
る現像剤層厚規制部材とを備えた一成分現像装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】乾式現像剤を用いる現像方式は、大別し
てトナーのみからなる一成分系現像剤を使用する一成分
現像方式と、トナーとキャリアとからなる二成分系現像
剤を使用する二成分系現像方式とに分かれる。そして、
二成分系現像方式を採用した現像装置は、装置が大型化
する、トナーとキャリアとの混合率を管理する濃度セン
サが必要である、キャリアは寿命があるので交換の必要
あるなど数々の欠点があるため、昨今では一成分現像方
式を採用した現像装置が望まれている。また、上記一成
分現像方式を採用した現像装置においては、現像剤担持
体中にマグネットを設ける必要がある磁性一成分現像装
置よりも、現像剤担持体中にマグネットを設ける必要が
なく、より安価な非磁性一成分現像装置が使われるよう
になってきている。

【０００３】図７に示すように、非磁性一成分現像装置
の現像器７１は、現像剤収容部７６（以下、トナー収容
部という）に収容された現像剤（以下、トナーという）
を例えばアジテータ等の搬送手段７５で、現像剤担持体
としての現像ローラ７２と摺擦回転している例えばスポ
ンジローラやファーブラシ等のトナー供給部材７３へ搬
送し、現像ローラ７２とトナー供給部材７３との接触部
７７において該トナー供給部材７３から現像ローラ７２
にトナーを供給して該現像ローラ７２上にトナー層を形
成し、該現像ローラ７２上のトナー層を層厚規制部材７
４を用いて所望するトナー層厚にして現像を行う。以上
のように、非磁性一成分現像装置の現像器においては、
上記キャリアを収容する必要がなく、またトナーとキャ
リアとを混合撹拌する混合撹拌手段を必要としないこと
等から、上記二成分系現像方式を採用した現像装置の現
像器に比べて装置の小型化が可能であり、メンテナンス
もはるかに楽になる。

【０００４】ところで、従来の非磁性一成分現像装置の
構成においては、現像剤担持体７２とトナー供給部材７
３との間の摩擦力を強くして十分なトナー帯電量とする
ために、上記図７中の矢印ａ，ｂで示すように現像剤担
持体７２及びトナー供給部材７３の回転方向を互いに同
一方向にし、両部材の接触部７７では双方が相対的に逆
方向に回転するようにするのが一般的であった。しか
し、現像剤担持体７２及びトナー供給部材７３の回転方
向が上記のような方向に同一であると、接触部７７を通
過した現像剤担持体７２表面にトナー供給部材７３によ
り大量のトナーが供給されるので、層厚規制部材７４を
現像剤担持体７２に、現像剤担持体７２の回転方向に対
してカウンタに当接させるか、又はトレーリングに当接
させ、かつ、現像剤担持体７２との当接位置が現像剤担
持体７２の頂点より低くなるようにしなければ、現像剤
担持体７２と層厚規制部材７４とで形成される楔状の隙
間ｄにトナー溜りが発生してしまう等のレイアウト上の
制約が発生するという不具合があった。また、トナー供
給部材７３の現像剤担持体７２に対する大量なトナーの
供給による上記トナー溜りの発生を防ぐために、トナー
収容部７６から搬送手段７５によりトナー供給部材７３
に搬送されるトナーの量を規制部材などを用いて制限す
る必要があるという不具合があった。

【０００５】ここで、トナー供給部材７３の回転方向を
図７中の矢印ｃで示すように、現像剤担持体７２の回転
方向の逆方向にし、現像剤担持体７２とトナー供給部材
７３との接触部７７で双方が相対的に同一方向に回転す
るような状態にすると、現像剤担持体７２とトナー供給
部材７３との摩擦量は減少するが、それだけトナーに対
する負荷を減らすことが可能になる。また、接触部７７
を通過した現像剤担持体７２表面にトナー供給部材７３
により大量のトナーが供給されることがないので、上記
楔状の隙間ｄにトナー溜りが発生する不具合も解消で
き、現像装置のレイアウト上の自由度も向上する。な
お、この場合の現像剤担持体７２とトナー供給部材７３
との間の摩擦量の減少は、双方の相対速度差をなるべく
大きくとることにより解消することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
非磁性一成分現像装置において、上記トナー供給部材７
３の長手方向幅は、画像領域幅と同等もしくは画像領域
幅より若干広い幅に設定されている。また、現像器側板
内壁面とトナー供給部材７３長手方向端部との間には隙
間が設けられており、この隙間を通して現像器開口部７
１０側のトナーを現像剤収容部７６側に逃がすようにす
ることにより、現像器開口部７１０側にトナーが滞留し
ないようにしている。ここで、上記図７中の矢印ａ，ｃ
で示したように現像剤担持体７２及びトナー供給部材７
３の回転方向を逆方向にし、現像剤担持体７２とトナー
供給部材７３との接触部７７で双方の表面が上方に移動
するようにすると、トナー供給部材７３は現像剤担持体
７２下部表面と現像器ケーシングとで形成される隙間７
９にトナーを押し込むようになる。隙間７９に押し込ま
れたトナーは、現像剤担持体７２の下部表面に腹当てに
されたトナー流出防止用の入り口シール７８や現像剤担
持体７２長手方向両端部に設けられたトナー飛散防止の
ための端部シール部材（図示せず）によって流路を失
い、現像剤担持体７２下部と現像器ケーシングとの間の
隙間７９に溜り続け、これにより該隙間７９のトナーの
粉圧は上昇する。すると、該隙間７９のトナーは、ある
一定の圧力を保つために圧力の抜けやすい方向に移動し
ようとし、トナー供給部材７３の回転に従って上記接触
部７７の長手方向両端部の近傍外側から上方に吹き上が
る。その結果、この吹き上がったトナーが、層厚規制部
材７４の長手方向端部と現像器側板との間の隙間をシー
ルするために設けられたシール材と該層厚規制部材７４
の長手方向端部との間に生じてしまう微小な（しかしト
ナーが通過するには充分な）隙間から現像器外へと吹き
出してトナー飛散を発生させるという問題点があった。

【０００７】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、上記のような圧力の
上昇により現像器内で吹き出した現像剤の現像器外への
飛散を防止できる一成分現像装置を提供することであ
る。

【０００８】なお、従来、トナー飛散を抑える方法とし
ては、該現像器側板内壁面とトナー供給部材７３端部と
の間の隙間に撹拌部材（図示せず）を設けるなどして現
像器開口部７１０近辺でのトナーの滞留を防ぐことによ
り、開口部７１０からのトナー飛散を抑える方法が採ら
れている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、表面が移動可能に配設された現
像剤担持体と、表面が該現像剤担持体に接触しながら移
動し、該現像剤担持体との接触部で、現像剤収容部から
の現像剤を該現像剤担持体に供給する現像剤供給部材
と、該現像剤供給部材により供給された該現像剤担持体
上の現像剤層厚を規制する現像剤層厚規制部材とを備え
た一成分現像装置において、該現像剤供給部材の長手方
向の端部と現像装置内側板内壁面との間に隙間を設け該
隙間を介して現像剤担持体端部周面の周囲と該現像剤収
容部とを連通させるとともに、該隙間の上方に、該接触
部の長手方向端部近傍から吹き出した現像剤が上方に漏
れるのを遮蔽する遮蔽部材を設けたことを特徴とするも
のである。請求項２の発明は、請求項１の一成分現像装
置において、上記遮蔽部材を、現像装置側板の内壁の一
部を現像装置内側に延長して構成したことを特徴とする
ものである。請求項３の発明は、請求項１又は２の一成
分現像装置において、上記遮蔽部材を、上記現像剤供給
部材の長手方向端部を覆うように構成したことを特徴と
するものである。請求項４の発明は、請求項１，２又は
３の一成分現像装置請求項において、上記遮蔽部材対向
する現像装置底面に、上記開口部側から現像装置奥側に
向かって低くなるように構成された斜面部を設けたこと
を特徴とするものである。請求項５の発明は、請求項
１，２又は３の一成分現像装置請求項において、上記遮
蔽部材の現像剤衝突面のうち、少なくとも上記接触部の
長手方向端部と現像装置側板との間隙に対向する部分
を、衝突した現像剤を現像装置奥側に案内するように構
成したことを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】請求項１の発明において現像剤は、現像剤供給
部材表面が現像剤担持体に接触しながら移動することに
より、現像剤供給部材と現像剤担持体との接触部におい
て現像剤担持体に供給される。現像剤担持体上に担持さ
れた現像剤は、現像剤層厚規制部材により層厚が規制さ
れて現像に寄与する。そして、該請求項１の発明に係る
現像装置においては、該接触部の長手方向端部近傍から
吹き出した現像剤が衝突し得る位置に遮蔽部材が設けら
れているので、現像剤担持体や現像剤供給部材の回転に
より現像剤担持体上に担持されずに該接触部の長手方向
端部近傍から現像剤が吹き出しても、該現像剤を遮蔽部
材に衝突させて現像装置奥側に戻すことが可能となる。

【００１１】請求項２の発明においては、上記遮蔽部材
を、現像装置側板の内壁の一部を現像装置内側に延長し
て構成したので、別部材として構成した遮蔽部材を現像
装置内の所定の箇所に取り付ける必要がない。

【００１２】請求項３の発明においては、上記遮蔽部材
を、上記現像剤供給部材の長手方向端部を覆うように構
成したので、例えば現像剤供給部材が駆動中に長手方向
一端側に寄ってしまい、上記接触部の長手方向端部の位
置が移動してしまっても、該接触部の長手方向端部を充
分に覆うことができる。

【００１３】請求項４の発明においては、上記遮蔽部材
対向する現像装置底面に、上記開口部側から現像装置奥
側に向かって低くなるように構成された斜面部を設けた
ので、上記遮蔽部材に衝突して現像装置底面に落ちた現
像剤を、該斜面部によって現像装置奥側に案内すること
ができる。

【００１４】請求項５の発明においては、上記遮蔽部材
の現像剤衝突面のうち、少なくとも上記接触部の長手方
向端部と現像装置側板との間隙に対向する部分を、衝突
した現像剤を現像装置奥側に案内するように構成したの
で、該遮蔽部材の該対向部分に衝突した現像剤を確実に
現像装置奥側に案内することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を画像形成装置である電子写真
複写機に採用される一成分現像装置に適用した一実施例
について説明する。図１は本実施例に係る一成分現像装
置の概略構成図である。該現像装置の現像器１は図示し
ない感光体に対向する箇所に開口部１０が形成されてお
り、該開口部１０には現像剤担持体としての現像ローラ
２が矢印ａ方向に回転可能に設けられている。この現像
ローラ２には現像剤供給部材としてのスポンジローラ３
が接触しており、該スポンジローラ３は矢印ｃ方向に回
転可能に設けられている。すなわち、現像ローラ２及び
スポンジローラ３は、接触部７で双方が相対的に同一方
向（図中下方から上方）に回転するようになっている。
また、接触部７よりも回転方向下流側の現像ローラ２表
面には、現像剤層厚規制部材としてのブレード４の端部
が当接している。更に、接触部７よりも回転方向上流側
で、開口部１０近傍の現像ローラ２表面には入り口シー
ル８が腹当てに接触しており、この入り口シール８は現
像ローラ２下方からのトナーの流出を防止している。ま
た、この現像器１に設けられたトナー収容部６には回転
可能に構成されたアジテータ５が設けられている。ま
た、スポンジローラ３の長手方向幅は、画像領域幅と同
等もしくは画像領域幅より若干広い幅に設定されてい
る。また、スポンジローラ３長手方向端部と現像器側板
内壁面との間には隙間が設けられており、この隙間を通
して開口部１０側のトナーをトナー収容部６側に逃がす
ようにすることにより、開口部１０側にトナーが滞留し
ないようにしている。また、上記トナーとしては非磁性
トナーを用いている。

【００１６】以上の構成に係る現像器１においては、ア
ジテータ５の回転によりトナー収容部６内のトナーがス
ポンジローラ３に搬送される。スポンジローラ３に搬送
されたトナーは、スポンジローラ３及び現像ローラ２の
回転により接触部７で摩擦帯電されてスポンジローラ３
から現像ローラ２へと供給される。現像ローラ２上に担
持されたトナーは、現像ローラ２の回転によりブレード
４との当接部に搬送され、該当接部において余剰トナー
が現像ローラ２上から掻き落とされるとともに、均一な
薄層とされたあと現像に使用される。

【００１７】ここで、上記構成に係る現像器１において
は、図２（ａ）に示すようにスポンジローラ３はその回
転方向の設定により、現像ローラ２の下にトナーを押し
込むようになる。押し込まれたトナーは、入り口シール
８や現像ローラ２長手方向両端部に設けられたトナー飛
散防止のための端部シール部材（図示せず）によって流
路を失い、現像ローラ２下部と現像器ケーシングとの間
の隙間９に溜り続け（図２（ｂ），（ｃ）参照）、この
ことにより隙間９内のトナーの粉圧は上昇する。する
と、隙間９内のトナーは、ある一定の圧力を保とうとす
ることにより、圧力の抜けやすい方向に移動し、現像ロ
ーラ２やスポンジローラ３の回転に従って接触部７の長
手方向両端部の外側から上方に吹き上がる（図２（ｄ）
参照）。

【００１８】そこで、本実施例に係る現像器１において
は、接触部７の長手方向両端部の外側から上方に吹き上
がったトナーが、ブレード４の長手方向端部と現像器側
板との間の隙間をシールするために設けられたシール材
（図示せず）と該ブレード４の長手方向端部との間に生
じてしまう微小な（しかしトナーが通過するには充分
な）隙間から現像器１外へと吹き出してトナー飛散を発
生させる（図２（ｅ）参照）のを防止するために、図３
（ａ）に示すようにスポンジローラ３両端部と現像器側
板１１との間のスポンジローラ回転軸３１の上方に、該
回転軸３１の上方空間を塞ぐ遮蔽部材としてのシール材
１２が配設されている。このシール材１２の下面は、回
転軸３１に沿ってわん曲した構成となっている。これに
より、上記接触部７の長手方向両端部の外側から上方に
吹き上がろうとしたトナーは、図３（ｂ）に示すように
シール材１２に衝突して移動方向を変え、シール材１２
の下面に沿ってトナー収容部６方向へ戻るようになる。
このため、上記隙間９内に溜ったトナーの現像器１内部
における上方への吹き上がりを防止し、上記ブレード４
の長手方向端部と現像器側板との間に形成された微小な
隙間から現像器１外へのトナー飛散を防止することが可
能となる。

【００１９】上記シール材１２はスポンジ、フェルト等
で構成することができるが、この他にも上記シール材１
２は、図４に示すように現像器側板１１の内壁面の該当
部分を現像器１内部に延長して構成してもよい。このよ
うに構成しても、上記同様トナーの吹き上がりを防止
し、現像器１外へのトナー飛散を防止することが可能と
なる。また、この構成の場合、シール材１２は独立した
部材ではなく、現像器１製造の際に所定箇所に取り付け
る必要がないため、現像器１の製造コストを抑えること
が可能となる。

【００２０】ところで、上記スポンジローラ３の駆動ギ
ヤ（図示せず）が例えばハスバギヤであるような場合、
スポンジローラ３は回転する際にその長手方向に片寄っ
てしまうことがある。このようにスポンジローラ３がそ
の長手方向に片寄ってしまうと、上記接触部７の長手方
向端部の現像器両側板間における位置が変わり、上記上
方に吹き上がろうとしたトナーを上記回転軸３１の上方
に設けられたシール材１２に衝突させることができなく
なることがある。そこで、本実施例においては、図５に
示すようにシール材１２を、スポンジローラ３の長手方
向端部をも覆うように構成する。こうすることによっ
て、例えば上記のようにスポンジローラ３が図中右側に
片寄り、上記接触部７の長手方向端部の位置が図中右側
に変わっても、シール材１２は該接触部７の長手方向端
部を覆うことができ、上記上方に吹き上がろうとしたト
ナーをその下面に衝突させて現像器１外へのトナー飛散
を防止することが可能となる。

【００２１】また、スポンジローラ３端部と現像器側板
１１との間に対向するシール材１２の下面部分を、図６
（ａ）に示すように開口部１０側よりトナー収容部６側
が低くなるように構成することによって、該シール材１
２の下面に衝突したトナーのトナー収容部６側への戻り
を良くすることができる。

【００２２】また、スポンジローラ３端部と現像器側板
１１との間に対向する現像器１底面を、図６（ｂ）に示
すように開口部１０側よりトナー収容部６側が低くなる
ように構成すれば、シール材１２の下面に衝突して該現
像器１底面に落ちたトナーをトナー収容部６側へ良好に
案内することができ、これによりトナーが開口部１０近
傍に溜ることを抑えることができ、トナーの現像装置外
部への飛散をより良好に抑制することが可能になる。

【００２３】なお、以上においては、トナーとして非磁
性トナーを用いた実施例を説明したが、本発明はトナー
として磁性トナーを用いた場合にも適用できるものであ
る。

【００２４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、現像剤担持体
や現像剤供給部材の回転により現像剤担持体上に担持さ
れずに現像剤担持体と現像剤供給部材との接触部の長手
方向端部近傍から現像剤が吹き出しても、該現像剤を遮
蔽部材に衝突させて現像装置奥側に戻すことが可能とな
るので、該現像剤の現像装置外部への飛散を抑制するこ
とが可能になるという効果がある。

【００２５】請求項２の発明によれば、上記遮蔽部材を
現像装置内の所定の箇所に取り付ける必要がないので、
現像装置の製造コストを抑えることができるという効果
がある。

【００２６】請求項３の発明によれば、上記接触部の長
手方向端部の位置が移動してしまっても、該接触部の長
手方向端部を上記遮蔽部材で充分に覆うことができるの
で、該接触部の長手方向端部近傍から吹き出した現像剤
の現像装置外部への飛散をより良好に抑制することが可
能になるという効果がある。

【００２７】請求項４の発明によれば、現像装置底面に
落ちた現像剤を、該斜面部によって現像装置奥側に案内
することができるので、現像剤が現像装置開口部近傍に
溜ることを抑えることができ、現像剤の現像装置外部へ
の飛散をより良好に抑制することが可能になるという効
果がある。

【００２８】請求項５の発明によれば、上記遮蔽部材の
現像剤衝突面のうち、少なくとも上記接触部の長手方向
端部と現像装置側板との間隙に対向する部分に衝突した
現像剤を確実に現像装置奥側に案内することができるの
で、現像剤が現像装置開口部近傍に溜ることを抑えるこ
とができ、現像剤の現像装置外部への飛散をより良好に
抑制することが可能になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る一成分現像装置の概略構成図。

【図２】（ａ）乃至（ｅ）はトナー滞留からトナー飛散
までの過程についての説明図。

【図３】（ａ）はシール材についての概略構成図。
（ｂ）は同シール材の配設部近傍の断面図。

【図４】他の構成に係るシール材についての概略構成
図。

【図５】他の構成に係るシール材についての概略構成
図。

【図６】（ａ）は他の構成に係るシール材についての概
略構成図。（ｂ）は他の構成に係る現像装置についての
概略構成図。

【図７】従来の一成分現像装置の概略構成図。

【符号の説明】

１ 現像器 ２ 現像ローラ ３ スポンジローラ ４ ブレード ５ アジテータ ６ トナー収容部 ７ 接触部 ８ 入り口シール ９ 現像ローラ下方隙間 １０ 開口部 １１ 現像器側板 １２ シール材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−35069（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−323677（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−1559（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−65165（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面が移動可能に配設された現像剤担持体
   と、表面が該現像剤担持体に接触しながら移動し、該現
   像剤担持体との接触部で、現像剤収容部からの現像剤を
   該現像剤担持体に供給する現像剤供給部材と、該現像剤
   供給部材により供給された該現像剤担持体上の現像剤層
   厚を規制する現像剤層厚規制部材とを備えた一成分現像
   装置において、該現像剤供給部材の長手方向の端部と現像装置内側板内
   壁面との間に隙間を設け該隙間を介して現像剤担持体端
   部周面の周囲と該現像剤収容部とを連通させるととも
   に、 該隙間の上方に、 該接触部の長手方向端部近傍から吹き
   出した現像剤が上方に漏れるのを遮蔽する遮蔽部材を設
   けたことを特徴とする一成分現像装置。
2. 【請求項２】上記遮蔽部材を、現像装置側板の内壁の一
   部を現像装置内側に延長して構成したことを特徴とする
   請求項１の一成分現像装置。
3. 【請求項３】上記遮蔽部材を、上記現像剤供給部材の長
   手方向端部を覆うように構成したことを特徴とする請求
   項１又は２の一成分現像装置。
4. 【請求項４】上記遮蔽部材対向する現像装置底面に、上
   記開口部側から現像装置奥側に向かって低くなるように
   構成された斜面部を設けたことを特徴とする請求項１，
   ２又は３の一成分現像装置。
5. 【請求項５】上記遮蔽部材の現像剤衝突面のうち、少な
   くとも上記接触部の長手方向端部と現像装置側板との間
   隙に対向する部分を、衝突した現像剤を現像装置奥側に
   案内するように構成したことを特徴とする請求項１，２
   又は３の一成分現像装置。