JP3800297B2

JP3800297B2 - 現像装置

Info

Publication number: JP3800297B2
Application number: JP31790799A
Authority: JP
Inventors: 中島好啓; 毅青木; 厚武居
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-11-09
Filing date: 1999-11-09
Publication date: 2006-07-26
Anticipated expiration: 2019-11-09
Also published as: JP2001134078A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は静電潜像担持体に現像剤を供給して可視像に現像する現像装置に係り、特に現像剤が現像装置の外部に漏れたり飛散したりするのを防止する現像剤シール機構を備えた現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、静電潜像担持体に現像剤を供給して顕像化する現像装置にあっては、現像剤担持体の現像剤保持性が不安定であったり、現像装置の各機構の寸法精度のバラツキ等があったり、或いは現像剤担持体を高速回転させた場合、現像剤が、特に現像装置端部からこぼれたり、飛散したりする問題があった。そのためいろいろな提案がなされているが、いずれもその構成が複雑であったり、シールが不十分であったため、その対策として現像装置の下流側でかつ現像剤層形成部材の上流側の位置に現像剤担持体の長さ方向に渡って弾性シール部材を設けて当接し、弾性シール部材の端部に弾性サイドシール部材を設けるようにしたものが提案されている（特開昭６２ー１９２７６９号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記提案のものでは、現像剤担持体端部に第１の弾性サイドシール部材を衝立状に設け、さらに現像剤担持体の半周に渡って第２の弾性サイドシール部材を設けた構成であるため、弾性シール部材、第１弾性サイドシール部材、第２弾性サイドシール部材の接合部から現像剤がもれるという問題があった。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するためのもので、簡単な構成で現像剤のもれを防止することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、静電潜像担持体に現像剤を供給して静電潜像を現像する現像剤担持体の現像剤シール部材として、現像位置より下流側に下シール、現像位置より上流側に規制ブレードをそれぞれ設けるとともに、現像剤担持体の両端部にその面に沿って規制ブレードと下シール間に渡って弾性周面シールを設けて下シールを周面シールと現像剤担持体との間に挟み込んで押圧支持し、下シール部における周面シールによる現像剤担持体に対する押圧力を、下シール部以外における周面シールによる現像剤担持体に対する押圧力より小さくした現像装置において、周面シールによる現像剤担持体に対する押圧力を、周面シール全長に渡って規制ブレード側から下シール部に向けて連続的に小さくなるように変化させたことを特徴とする。
また、本発明は、周面シールの圧縮率を下シール部に向けて連続的に小さくしたことを特徴とする。
また、本発明は、周面シールを貼り付ける部材と現像剤担持体との間隔を下シール部に向けて連続的に大きくし、周面シールの圧縮率を下シール部に向けて連続的に小さくしたことを特徴とする。
また、本発明は、周面シールを貼り付ける部材と現像剤担持体との間隔を一定とし、周面シールの厚みを下シール部に向けて連続的に薄くし、周面シールの圧縮率を下シール部に向けて連続的に小さくしたことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の現像装置は磁性現像、非磁性現像いずれの現像方式にも適用可能であり、また、モノカラー、フルカラーのいずれにも適用可能であるが、以下では圧接現像方式、フルカラーを例にとって説明する。
【０００７】
図１は本発明の現像装置を説明する概略図である。なお、フルカラー現像装置であるのでＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの現像装置があるが、図では便宜上一つの現像装置のみ示している。１は静電潜像担持体としての感光体ドラムで、これに対向して現像装置２が設けられる。現像装置２は現像器筐体４が台３に固定され、筐体内にはトナーを攪拌・搬送するアジテータ機構１４、アジテータ機構１４から搬送されたトナーを供給する弾性供給ローラ１１、供給ローラ１１と弾性接触して表面に供給されたトナーを感光体ドラムへ移行させるトナー担持体としての現像ローラ１０、現像ローラ表面のトナー層の厚みを規制する金属にウレタンゴムを貼り付けた規制ブレード１２、現像ローラに圧接し、筐体内底部のトナーが外部に漏れるのを防止するＰＥＴフィルムからなる下シール１３を備えている。現像ローラ１０と供給ローラ１１とは弾性接触して周速差をつけて同方向に回転し、接触部（ニップ）では互いに反対方向に動いてこすりつけるようにして現像ローラ表面に所定厚み（例えば、数１００μｍ）のトナー層を形成する。このときトナーは現像ローラ、供給ローラとの摩擦により所定極性で帯電し、さらに規制ブレード１２で１０μｍ程度の層厚に規制されるとともに、ブレードとの摩擦によっても同じ極性に帯電する。現像ローラと感光体ドラムとは反対方向に回転して接触部では同方向に動き、互いにスリップしながら圧接現像により感光体上の静電潜像をトナー現像する。なお、図では現像ローラと感光体ドラムとが離れているが、現像に際しては図示しない駆動機構で台３を揺動させることにより現像ローラを感光体ドラムに当接させて圧接現像している。
【０００８】
図２は本発明の現像装置端部の断面図で、トナー漏れ防止機構を説明する図である。
現像ローラ１０は感光体ドラムと対向してその前面が露出しているが、現像ローラの上部、下部には現像ローラ軸方向に渡ってそれぞれ規制ブレード１２、下シール１３が設けられているためトナーが漏れることはない。しかし、現像ローラ端部においては、特に下シールと周面シールとの結合部からトナー漏れが生じやすい。そこで、本実施例では周面シール部材１５に貼り付けた周面シール１６と現像ローラ１０とで、現像ローラ両端部において下シール１３を挟み込む構成として下シールと周面シールとの結合部におけるトナー漏れを防ぐように工夫している。
【０００９】
周面シール部材１５は、例えばプラスチック製で、周面シール１６を貼り付ける面はほぼ現像ローラの曲面に倣った形状であり、現像器筐体４に取り付けられる。もちろん、専用の周面シール部材を設けずに筐体の一部を周面シール部材として用い、周面シール１６を貼り付けるようにしてもよい。周面シール１６は現像ローラの両端部に設けられ、例えば弾性体にテフロンフエルトを接着した２層構成からなり、規制ブレード１２と下シール間に渡って現像ローラの面にフェルトを圧接して、その弾性押圧力で現像ローラとの間で下シール１３を挟み込んでシールしている。従来では部品精度によっては端部のシール間に隙間が生じ、トナー漏れが生じていたが、図２のように周面シールを弾性圧縮させて下シールの両端部を挟み込んで現像ローラに押し付けているので、現像器稼働時や振動時にも隙間を生ずることはなくトナー漏れを生じない。また、位置決めが困難な下シールの現像ローラへの当接を容易に確保することができる。
【００１０】
周面シールにより現像ローラ端部のシール性を確保するためには、所定の押圧力で現像ローラに圧接する必要がある。ところで、下シールが厚いとバネ定数が大きくなり、ちょっとした変位のぶれで現像ローラに対して強い力が加わり、トナーがつぶれて固着するフィルミングが生じてしまうため、本実施例では７５μｍ程度の薄いＰＥＴフィルムを使用している。図２に示したように現像ローラと周面シールとで下シール１３の端部を挟み込んだとき、挟み込んだ箇所の押圧力が大きすぎると摩擦力が過大になり、薄い下シールは磨耗して孔があいてしまうおそれがあり、また、現像ローラの回転にともなうトルクが上昇し、下シールの巻き込みを生ずる恐れがある。その対策として下シール部における周面シールによる現像ローラに対する押圧力を低減するようにした例を以下に説明する。
【００１１】
図３は周面シールによる現像ローラに対する押圧力を下シール部において、他の部分より低減した例を説明する図である。
図３（ａ）において、セッティングする前の周面シール１６の厚みは、例えば２．８ｍｍ一定で、これをセッティングしたときは１．５ｍｍ程度の厚みに圧縮（圧縮率５０％程度）しており、これをさらに周面シールで押圧すると押圧力が過大となって薄い下シールが磨耗して孔があいたり、巻き込まれたりする不都合が生ずる。そこで、この例では周面シールを貼り付ける周面シール部材１５の下端部、即ち下シールを挟み込む部分Ａの曲率を小さくして逃がし（破線Ｂに対する実線Ａ）、図３（ｂ）に示すように、現像ローラと周面シール部材との間隔を、下シール部において他の部分（下シールを押圧しない部分）より大きくする。周面シール１６は一定の厚みであるため、下シール挟み込み部での圧縮率は他の部分より小さくなる。その結果、下シール挟み込み部における周面シールによる現像ローラに対する押圧力を、下シール挟み込み部以外のそれより小さくすることができる。この例では、周面シールを貼り付ける周面シール部材の部分の変更のみで下シール部におけるトルク上昇を防ぎ、下シールの巻き込みが生ずるのを防止することができる。
【００１２】
図４は周面シールによる現像ローラに対する押圧力を下シール部において、他の部分より低減した他の例を説明する図である。
図４（ａ）に示すように、周面シール部材１５の周面シールを貼り付ける部分の曲率は一定として現像ローラ表面との間隔は一定とし、周面シール１６の弾性体の厚みを下シール挟み込み部において薄くする。図では周面シール下端部においてテーパ状に薄くしているが、段差状に薄くしてもよい。図４（ｂ）において、周面シール部材１５と現像ローラ表面との間隔が一定で、下シール１３を挟み込む部分の周面シール１６の弾性体が薄いため、この部分の圧縮率が他の部分より小さくなり、下シール挟み込み部における周面シールによる現像ローラに対する押圧力を、下シール挟み込み部以外のそれよりも小さくすることができる。この例では周面シールを構成する弾性体の厚みの変更のみで下シール部におけるトルク上昇を防ぎ、下シールの巻き込みが生ずるのを防止することができる。
【００１３】
図５は周面シールによる現像ローラに対する押圧力を下シール部において、他の部分より低減した他の例を説明する図である。
周面シールを貼り付ける周面シール部材１５の下端部を切り欠いてその部分にフォーム材１７を貼り付け、この上に周面シール１６を貼り付ける。フォーム材１７は弾性をもっているため、この部分の周面シールの圧縮率を他の硬い部分の周面シールの圧縮率よりも小さくすることができ、現像ローラに対する押圧力を小さくすることができる。
【００１４】
次に、現像ローラに対する押圧力を下シール部に向けて連続的に変化させる例について説明する。
周面シールによる現像ローラに対する押圧力を下シール部において小さくする場合、現像ローラ回転方向に対して、現像位置の上流側（図２の規制ブレード側）の押圧力を、下流側（図２の下シール側）の押圧力より大きくし、その間の押圧力を連続的に変化させるようにする。このように上流側の押圧力を高くすることで、シール部へのトナーの侵入のきっかけが生じにくくなる。また、下流側の押圧力を下げることで、周面シールによる現像ローラに対する押圧力は上流側が主となり、必要以上に下シール部においてトルクが上昇することはない。さらに、押圧力の変化が不連続だと周面シールにしわが生じてトナー漏れのきっかけとなるが、押圧力の変化を連続とすることで周面シールにしわが生じず、トナー漏れを防ぐことができる。
【００１５】
図６は周面シールによる現像ローラに対する押圧力を下シール部に向けて連続的に変化させた例を説明する図である。この例は押圧力を連続的に変える手段として、周面シールの圧縮率を変える（周面シールを貼り付ける部材と現像ローラとの距離を連続的に変える）ようにした例である。
図６（ａ）に示すように、周面シール１６の厚みは一定とし、周面シールを貼り付ける周面シール部材１５の曲率を、現像ローラ回転方向に対して、現像位置の上流側（図２の規制ブレード側）から下流側（図２の下シール側）へ向けて連続的に変化させて小さくし、図６（ｂ）に示すように、現像ローラと周面シール部材との間隔を下流側（下シールを挟み込む部分）に向けて大きくする。周面シール１６の厚みは一定であるため、下流側に向けて連続的に圧縮率を小さくなり、周面シールによる現像ローラに対する押圧力を下流側に向けて連続的に小さくすることができる。この例では周面シールを貼り付ける周面シール部材の部分の変更のみで対応することができる。
【００１６】
図７は周面シールによる現像ローラに対する押圧力を下シール部に向けて連続的に変化させた他の例を説明する図である。この例は押圧力を連続的に変える手段として、周面シールの厚みを変えるようにした例である。
図７（ａ）に示すように、周面シール部材１５の周面シールを貼り付ける部分の曲率は一定として現像ローラ表面との間隔は一定とし、周面シール１６の弾性体の厚みを現像ローラ回転方向に対して、現像位置の上流側（図２の規制ブレード側）から下流側（図２の下シール側）へ向けて連続的に変化させて薄くする。図７（ｂ）において、周面シール１６の弾性体が下流側に向けて順次薄く、周面シール部材１５と現像ローラ表面との間隔が一定であるため、連続的に圧縮率は小さくなり、周面シールによる現像ローラに対する押圧力を下流側に向けて連続的に小さくすることができる。この例では周面シールを構成する弾性体の厚みの変更のみで対応することができる。
【００１７】
図８は周面シールによる現像ローラに対する押圧力を下シール部に向けて連続的に変化させた他の例を説明する図である。この例は押圧力を連続的に変える手段として、周面シールの圧縮率を変える（フォーム材の厚みを連続的に変える）ようにした例である。
周面シール部材１５と現像ローラとの間隔を現像ローラ回転方向に対して、現像位置の上流側（図２の規制ブレード側）から下流側（図２の下シール側）へ向けて連続的に変化させて大きくする。そして、下流側へ向けて連続的に厚みを大きくしたフォーム材１８を周面シール部材に貼り付けて現像ローラとの間隔を一定にし、その上に周面シール１６を貼り付ける。フォーム材１７は弾性をもっていて厚くなるほど圧縮性が大きくなるため、下流側に向けて周面シールによる現像ローラに対する押圧力を連続的に小さくすることができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、弾性体の周面シールを用いて現像剤担持体との間で下シールを挟み込むようにし、周面シールを弾性圧縮させて下シールの両端部を現像剤担持体に押し付けるようにしたので、現像器稼働時や振動時にも隙間を生ずることはなく現像剤漏れを防止し、また、位置決めが困難な下シールの現像剤担持体への当接を容易に確保することができる。
【００１９】
また、現像剤担持体と周面シールとで下シールの端部を挟み込んだとき、下シール部における周面シールによる現像剤担持体に対する押圧力を低減するようにしたのでトルク上昇を防止し、下シールの巻き込みを防止することができる。
【００２０】
また、周面シールによる現像剤担持体に対する押圧力を、現像剤担持体の回転方向に対して、現像位置の上流側を下流側より大きくし、その間の押圧力を連続的に変化させるようにしたので、シール部へのトナーの侵入のきっかけを生じにくくし、また、下流側の押圧力を下げることで、必要以上に下シール部においてトルクが上昇することが防止でき、さらに、押圧力の変化を連続とすることで周面シールのしわの発生を防止し、トナー漏れを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現像装置を説明する概略図である。
【図２】本発明の現像装置端部の断面図である。
【図３】周面シールによる現像ローラに対する押圧力を下シール部において他の部分より低減した例を説明する図である。
【図４】周面シールによる現像ローラに対する押圧力を下シール部において他の部分より低減した他の例を説明する図である。
【図５】周面シールによる現像ローラに対する押圧力を下シール部において他の部分より低減した他の例を説明する図である。
【図６】周面シールによる現像ローラに対する押圧力を下シール部に向けて連続的に変化させた例を説明する図である。
【図７】周面シールによる現像ローラに対する押圧力を下シール部に向けて連続的に変化させた他の例を説明する図である。
【図８】周面シールによる現像ローラに対する押圧力を下シール部に向けて連続的に変化させた他の例を説明する図である。
【符号の説明】
１…感光体ドラム、２…現像装置、３…台、４…現像器筐体、１０…現像ローラ、１１…供給ローラ、１２…規制ブレード、１３…下シール、１４…アジテータ機構、１５…周面シール部材、１６…周面シール、１７，１８…フォーム材。

Claims

静電潜像担持体に現像剤を供給して静電潜像を現像する現像剤担持体の現像剤シール部材として、現像位置より下流側に下シール、現像位置より上流側に規制ブレードをそれぞれ設けるとともに、現像剤担持体の両端部にその面に沿って規制ブレードと下シール間に渡って弾性周面シールを設けて下シールを周面シールと現像剤担持体との間に挟み込んで押圧支持し、下シール部における周面シールによる現像剤担持体に対する押圧力を、下シール部以外における周面シールによる現像剤担持体に対する押圧力より小さくした現像装置において、周面シールによる現像剤担持体に対する押圧力を、周面シール全長に渡って規制ブレード側から下シール部に向けて連続的に小さくなるように変化させたことを特徴とする現像装置。
周面シールの圧縮率を下シール部に向けて連続的に小さくしたことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
周面シールを貼り付ける部材と現像剤担持体との間隔を下シール部に向けて連続的に大きくし、周面シールの圧縮率を下シール部に向けて連続的に小さくしたことを特徴とする請求項２記載の現像装置。
周面シールを貼り付ける部材と現像剤担持体との間隔を一定とし、周面シールの厚みを下シール部に向けて連続的に薄くし、周面シールの圧縮率を下シール部に向けて連続的に小さくしたことを特徴とする請求項２記載の現像装置。