JP3815536B2

JP3815536B2 - 現像装置

Info

Publication number: JP3815536B2
Application number: JP31829499A
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: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2019-11-09
Also published as: JP2001134085A

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。
【０００３】
そこで、現像スリーブの粗面の幅（搬送幅）よりも、現像剤層の厚みを規制する弾性規制部材による規制幅を大きくし、現像ハウジングに固着したシール部材の内面を現像スリーブの平滑面（現像スリーブの両端）を適度な押圧力で圧接して現像スリーブ端部の円周方向をシール面とするものが提案されている（特開昭６２ー１９２７６８号公報）。また、ハウジング内面に貼り付けて現像ローラ両端部に押圧するシール部材を弾性規制部材両端部と僅かに重なるように設けるようにしたものも提案されている（特開昭６２ー１４３０７３号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし通常の周面シールを用いた現像器構成では、周面シール幅が現像剤担持体のブラスト無し平滑面の幅と略同一になっており、規制部材により掻き落とされて現像剤担持体端部へ回り込む現像剤によるもれが生じやすいという問題があった。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するためのもので、現像剤担持体端部での現像剤もれを抑制することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、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両端部をシールする周面シール材が現像剤担持体端部より外側まで延在し、周面シール材が、現像剤担持体と摺擦する摺擦層と、摺擦層を現像剤担持体へ押圧するための弾性力を付与する弾性層とからなり、摺擦層と弾性層との接合及び弾性層の他部材への固定をベース材を有する両面テープで行う現像装置において、摺擦層と弾性層との接合及び弾性層の装置への固定を行う各両面テープのベース材がそれぞれ伸縮異方性を有し、各ベース材の伸び易い方向が略直交していることを特徴とする。
また、本発明は、摺擦層と弾性層を接合する両面テープのベース材の伸びにくい方向が周方向で、弾性層を他部材へ固定する両面テープのベース材の伸びにくい方向が軸方向であることを特徴とする。
【０００７】
【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。
【０００８】
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の場合、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。
【０００９】
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。
【００１０】
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面を圧接して、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なくトナー漏れは生じない。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。
【００１１】
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。
【００１２】
そのため、周面シールについては、下シール部における現像ローラに対する押圧力を低減するような構成とする。例えば、下シール部に向かって現像ローラと周面シール部材との間隔を不連続的に、或いは連続的に大きくして下シール部での周面シールの圧縮率を他の部分より小さくする。或いは、周面シールの厚みを下シール部に向かって不連続的に、或いは連続的に薄くして下シール部での周面シールの圧縮率を他の部分より小さくする。このような構成とすることにより、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ことができる。その結果、下シールが磨耗して孔があくのを防止し、同時に現像ローラの回転により下シールが巻き込まれるのを防止することができる。
【００１３】
下シールは、その両端部を周面シールと現像ローラとの間に挟み込んで押圧したとき、現像ローラの回転により端部が引っ張られて巻き込みが生じ易い。この対策として、前述したように、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くするのが有効であるが、巻き込みが生じ易い箇所（周面シールにより押圧される部分）の下シールの貼り付け強度を大きくすることが有効である。
【００１４】
この下シールの貼り付け強度を大きくする点について、図３をも参照して説明する。周面シール部における下シールの貼り付け強度を大きくするために、下シールの現像器筐体４に対する貼り付け面積を大きくし、かつ筐体の裏面側に折り返して筐体に貼り付けるようにしている。図２の１３ａは下シール１３の折返し部を示している。図３に示すように、現像ローラ１０の軸方向に沿って設けられた下シール１３の現像ローラ端部においては、現像器筐体４先端部まで延びた部分１３ｂが形成されて貼り付けられるとともに、さらに折り返し部１３ａが現像器筐体４の裏面に貼り付けられて全体としてこの部分の貼り付け面積を大きくしている。したがって、周面シール１６で押圧された部分で引っ張られるような力が下シール１３に作用しても貼り付け強度が大きいために巻きこまれる心配はない。なお、現像ローラ軸方向全体に渡って下シール１３を現像器筐体４先端部まで延ばして筐体裏面に折り返して貼り付け、全体に貼り付け強度を大きくすることも考えられる。しかし、このようにすると、シールの折り曲げにより下シールの現像ローラへの当接が不安定（折り返し部で力を受ける向きが変わるため現像ローラ軸方向に波打ち現象が生じる）になり、トナーもれを生じる原因となる。そこで、本実施例では、貼り付け面積を増やす部分を周面シール部に限定したものである。即ち、周面シール部では下シールを挟み込んで位置を決めているので、シールの折り返しがあっても波打ちが生ぜず、下シールとして必要な現像ローラとの当接部の直線性が確保されトナーもれは生じない。なお、図３において１９は現像ローラの軸受けを示している。
【００１５】
また、図４において、下シール１３を現像ローラより長くし、現像ローラ端部のブラストなし部（平滑面）１０ａの少なくとも端部まで延ばして周面シール１６で押圧支持する。これは、周面シール内に下シール端部が存在すると、その部分は不連続（段差）となり、トナー漏れが生じやすく、また、現像ローラという回転体に対し、下シール端部を外側に設定した方が回転による下シールの巻き上げを低減できるためである。下シールの無い部分は周面シール１６が直接平滑面１０ａに圧接している。
【００１６】
ところで、現像ローラ１０と供給ローラ１７との境界部に空間があると、その部分に使用されないデッドトナーができやすい。そこで、図２においては、現像器筐体４の現像器ローラ１０、供給ローラ１７の境界に対向する底面部分を内側に盛り上がらせた湾曲部Ｃとしてなるべく空間を少なくして可能なかぎりデッドトナーがつくられないようにしている。なお、現像器筐体４は台３に固定するため、現像器筐体の底面については周面シール部材の下相当部より現像ローラ軸方向外側はフラットにしており、下シール１３の折り返し部１３ａはこのフラットな部分に貼り付けるようにする。
【００１７】
図５は本発明による周面シールを説明する図である。
周面シール１６は現像ローラ端部のノンブラスト面に、その面に沿って所定の押圧力で当接してシールしている。ノンブラスト面の内側は規制ブレードによってトナーが掻き落とされ、そのトナーが端部側へ回り込むため、従来のようにノンブラスト面にのみ周面シールを当接させていたのではトナーもれが発生しやすかった。そこで、本実施例では図示するように、周面シール１６を現像ローラ１０の端部より外側まで延ばして端面側にも当接させている。このような構成とすることにより、現像ローラ端面からのトナーもれを抑制することができる。
【００１８】
図６は現像ローラ端部にＲ形状を持たせた例を説明する図である。
周面シールを現像ローラ端部の外側まで延ばしてシールをより完全にした場合、現像ローラ端部が尖っていると、その部分に当接する周面シールが切れる可能性があり、一旦切れてしまうとそこをきっかけとしてトナーもれを生じてしまう。そこで、図示するように現像ローラ端部をＲ形状とすることで、周面シールが切れるのを防止し、トナーもれを防ぐようにする。
【００１９】
次に本発明で使用する周面シール材について図７、図８により説明する。
本実施例で使用する周面シールは、例えば図７に示すように、弾性体３３（例、商品名「ポロン」）上に両面テープ３２でテフロンフェルトを積層し、弾性体裏面に両面テープ３４を接着して表面を離型紙３５で覆ったものである。現像装置への適用に際しては、離型紙３５を剥がして両面テープ３４で周面シール部材１５の曲面に沿って（図２参照）貼り付け、テフロンフェルト３１を現像ローラ端部に当接させる。
【００２０】
両面テープ３２、３４としてはベース材を有する両面テープを使用する。周面シールを構成する現像ローラと摺擦する層（摺擦層）と弾性層とはフェルト材やフォーム材（発砲体）を用いるため、接着剤では浸透してしまい良好な接合は得られない。そこで、ベース材のある両面テープを用いることで接着剤が浸透することなく両者を接合することができる。さらに、図８に示すように、両面テープ３２、３４はそれぞれ伸縮性について異方性（直交する方向の一方が伸縮性大、他方が伸縮性小）を有するようにする。
【００２１】
両面テープの伸縮異方性は、ベース材に起因する。ベース材にその物自体は伸縮性が小さい繊維状物質を方向を揃えて分散することにより所望の方向に伸縮し易くすることができる。繊維状物質を長手方向に揃えると（以下、繊維方向と言う）、繊維方向にはベース材は伸びず、繊維方向と直交する方向にはベース材が伸び易いという性質を有するようになる。これは、繊維状物質が心材となり繊維方向にベース材を補強するため伸びにくくなり、繊維方向と直交する方向にはベース材を補強する作用はほとんど発生しないため伸び易くなる。したがって、分散させる繊維状物質の長さ、太さ、量、配向により補強の程度をコントロールすることができる。また、繊維状物質を分散させる方法以外に、実際に繊維を編んだものをベース材とし、縦糸と横糸の繊維の密度を変えたり、縦糸と横糸にそれぞれ伸縮性の異なる糸を用いたり、ベース材に切り込みを入れることで強度に方向性を持たせたりすることもできる。
【００２２】
本実施例では摺擦層と弾性層を接合する両面テープ３２のベース材の伸び易い（伸縮性大）方向と、弾性層を周面シール部材へ固定するための両面テープ３４のベース材の伸び易い（伸縮性大）方向とを直交させる。このように伸縮異方性を付与することで、多方向から受ける力に対する変形が抑制される。
【００２３】
さらに、両面テープ３２のベース材の伸びにくい（伸縮性小）方向を現像ローラの周方向、両面テープ３４のベース材の伸びにくい（伸縮性小）方向を現像ローラの軸方向とする。このように、摺擦層と弾性層を接合する両面テープ３２のベース材の伸びにくい方向を現像ローラの周方向とすることにより、現像ローラの回転にともない周面シールに周方向の引っ張り力が作用しても両面テープ３２のベース材の伸びは発生せず、また、弾性層を周面シール部材へ固定するための両面テープ３４のベース材の伸び易い方向が現像ローラの周方向であるので、周面シール全体で現像ローラの回転に追従することができる。逆に、両面テープ３２のベース材の伸び易い方向を現像ローラの周方向、両面テープ３４のベース材の伸びにくい方向を周方向にとると、摺擦層のみが単独で変形し皺が発生しトナーが侵入してトナーもれが生じてしまう。
【００２４】
一方、弾性層を周面シール部材へ固定するための両面テープ３４のベース材の伸びにくい方向を現像ローラの軸方向とすることにより、現像ローラの回転にともない力を受ける周面シールの現像ローラと対向する部分と、力を受けない現像ローラと対向しない部分の間の力の勾配に抗することができ周面シールに皺が生じない。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、周面シールを構成する現像剤担持体と摺擦する層と弾性層とをフェルト材やフォーム材（発砲体）を用い、ベース材のある両面テープを用いて多層構造にして装置へ接着することにより接着剤を浸透させることなく接合することができる。さらに、両面テープのベース材にそれぞれ伸縮異方性を持たせ、摺擦層と弾性層を接合する両面テープのベース材の伸び易い方向と、弾性層を装置へ固定するための両面テープのベース材の伸び易い方向とを直交させることにより、多方向から受ける力に対する変形を抑制することがてできる。
【００２６】
また、摺擦層と弾性層を接合する両面テープのベース材の伸びにくい方向を現像ローラの周方向、弾性層を装置へ固定する両面テープのベース材の伸びにくい方向を現像ローラの軸方向とすることにより、、現像ローラと摺擦するテフロンフェルト層３１と弾性体３３を接合する両面テープ３２のベース材の伸びにくい方向を現像ローラの周方向とすることにより、現像ローラの回転にともない周面シール全体で現像ローラの回転に追従することができる。また、弾性層を装置へ固定するための両面テープのベース材の伸びにくい方向を現像ローラの軸方向とすることにより、現像ローラの回転にともない力を受ける周面シールの現像ローラと対向する部分と、力を受けない現像ローラと対向しない部分の間の力の勾配に抗することができ周面シールに皺が生じないようにすることができる。
【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】周面シール部材の現像器筐体への取り付けを説明する図である。
【図４】現像ローラと周面シールとの位置関係を説明する図である。
【図５】現像ローラ端部の周面シールを説明する図である。
【図６】端部にＲ形状を持たせた現像ローラを説明する図である。
【図７】周面シール材を説明する図である。
【図８】周面シール材の伸縮異方性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、１９…軸受け、３１…テフロンフェルト、３２、３４…両面テープ、３３…弾性体、３５…離型紙。

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両端部をシールする周面シール材が現像剤担持体端部より外側まで延在し、周面シール材が、現像剤担持体と摺擦する摺擦層と、摺擦層を現像剤担持体へ押圧するための弾性力を付与する弾性層とからなり、摺擦層と弾性層との接合及び弾性層の他部材への固定をベース材を有する両面テープで行う現像装置において、摺擦層と弾性層との接合及び弾性層の装置への固定を行う各両面テープのベース材がそれぞれ伸縮異方性を有し、各ベース材の伸び易い方向が略直交していることを特徴とする現像装置。
摺擦層と弾性層を接合する両面テープのベース材の伸びにくい方向が周方向で、弾性層を他部材へ固定する両面テープのベース材の伸びにくい方向が軸方向であることを特徴とする請求項１記載の現像装置。