JPH02135470A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真方式の複写機、プリンタ等に採用され
る現像装置に関するものである。

〔従来の技術〕

複写機、プリンタ等における現像装置は、最近における
複写機やプリンタ等の小型化、低価格化の要求により、
非磁性−成分現像方式の現像装置が採用される傾向にあ
る。

この種の現像装置は、トナーを担持する移動表面を有す
るトナー担持体と該トナー担持体上に供給されるトナー
の帯電及び付着量の規制を行う規制部材を備えているが
、この種の現像装置において重要なことは、トナー担持
体上に適正に帯電した適正な厚さのトナー層を如何に形
成するかということである。

従来から知られているかかる規制部材の代表例は、第５
図に示すように、トナー担持体１に押圧される可撓性板
からなるブレード２である。

しかしながら、該ブレード２を採用する場合、該ブレー
ドとトナー担持体１との接触点からブレード先端にいた
る突出量ｌの大小によって、トナー担持体表面上のトナ
ー付着量が変動する。

第６図は第５図に示すようなスリーブの形態のトナー担
持体１に長さしのブレードを当接させた場合において、
該ブレードとトナー担持体との当接点Ｐからのブレード
突出量ρとトナー担持体へのトナー付着量Ｍ　（ｍｇ　
／　ｃ＋ｆｌ　）との関係を示している。

第５図に示すようなスリーブ１上に実用的なトナー薄層
を得るには、付着量Ｍ＝０．４〜０．５■／　ｃｌであ
る。第６図においてこのような実用的な付着量Ｍを得る
ためのブレード突出量を求めると、突出ＩＪｌ＝０〜０
．　５ｍｍ　（ブレード長し〜２２．０〜２２．５ｍｍ
）となる。

しかしながら、このような突出量を正確に得るためには
現像装置の組み立て精度がきわめて高くなければならな
いという問題がある。

この問題を解決するために、第７図に示すように、可撓
性板体端部に断面円形のような湾曲形状部分３を設け、
この部分をトナー担持体ｌに当接させるという方法が提
案されている（例えば特開昭６０−４６５７７号公報）
。

このような湾曲形状部分を採用すると、次のような利点
がある。

■　規制部材の設定許容幅が広がる、 ■　トナー担持体を回転させる機械的トルクが軽減され
、従ってトナー担持体駆動用モータを小型化でき、その
結果、現像装置自体を小型化且つ安価に提供することが
できる。

すなわち、前記■については、湾曲形状部分を採用する
と、ブレード突出量は該湾曲形状部分の曲率半径ｒにほ
ぼ対応し、従って湾曲形状部分の曲率半径寸法精度さえ
おさえておけば、現像器組立の際、第８図（１）、（２
）、（３）のように、多少ずれが生じても、突出量は実
質上不変（ｒ）であるため、常に安定したトナー薄層を
トナー担持体上に形成することができるのである。

また、前記機械的トルクの軽減が可能となる■の点につ
いては、第９図（１）に示すように、湾曲形状部分３を
採用すると、これがトナー担持体１に当接した場合、そ
のニップ幅Ｗ”は同図（２）に示すように平坦ブレード
を用いた場合のニップ幅Ｗより小さくなる。従って、ト
ナー担持体１上に等価なトナー薄層を得ようとする場合
、単位面積当たりの規制圧を一定にする必要があるが、
当然、ニップ幅の狭い湾曲形状部分による規制形態の方
が、駆動系のトルクは小さくてすむので有利である。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように湾曲形状部分を有する規制部材を採用する場
合、特開昭６０−４６５７７号公報に開示されているよ
うに、断面が円形等の湾曲形状を有する細棒部材を可撓
性板体に接着するのであるが、その接着は画像上での濃
度むら等の発生を避けるために該部材に直線性をもたせ
て行わなければならない。

しかし、断面湾曲形状部材はきわめて細長いものである
ため、これに直線性をもたせて可撓性板端部に接着する
作業はきわめて困難であり、手間がかかるうえに、歩留
まりも悪く、従って量産性に劣り、また、こうして得ら
れる規制部材の耐久性にも問題がある。この問題は、ト
ナー担持体上のトナー荷電量および付着量を良好な状態
にするために湾曲形状の曲率半径を小さくするほど顕著
にあられれる。

そこで本発明は、トナーを担持する移動表面を有するト
ナー担持体と該トナー担持体に供給されるトナーの帯電
及びトナーの付着量規制を行う規制部材とを備えた現像
装置であって、■規制部材に湾曲形状部分が採用されて
湾曲形状部分を有する規制部材の利点が備わっており、
■該規制部材における湾曲形状部分の直線性が良好で、
直線性不良の場合に生じる画像濃度むら等の画質不良が
避けられるように構成されており、また、■規制部材が
、たとえその湾曲形状部分の曲率半径が小さいときでも
簡単に制作できるとともに量産性にすぐれ、それだけ全
体が安価となる現像装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者は前記目的に従って、トナーを担持する移動表
面を有するトナー担持体と該トナー担持体に供給される
トナーの帯電及びトナーの付着量規制を行う規制部材と
を備えた現像装置において、該規制部材は、前記規制を
行うために前記トナー担持体へ押圧される断面円弧形状
部分を一体的に折り曲げ形成した可撓性板体からなるこ
とを特徴とする現像装置を提供するものである。

前記可撓性板の材質としては、りん青銅、リボン鋼、ス
テンレススチール等の材料を適宜用いることが可能で、
また、１〜ナーを任意の摩擦帯電極性に制御するために
、これらの材料表面に樹脂コート、セラミック材料コー
トすることもできる。

上記可撓性板の厚みは、約０．０５〜０．３ｍｍが望ま
しく、また、断面円弧状部分の曲率半径は約０，５〜ｌ
、Ｑｍｍが望ましい。

〔作　用］ 本発明現像装置によると、トナー担持体は図示しない駆
動手段により駆動されてその表面が移動し、これにとも
なって現像剤が規制部材の断面円弧形状部分の規制下に
トナー担持体上に付着するとともに帯電する。トナー担
持体上の現像剤トナーは、該担持体に臨む図示しない静
電潜像担体上の静電潜像に供給され、該潜像を現像する
。

〔実　施　例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図にその基本構造を示す現像装置は、通常の複写機
又はプリンタに採用される非磁性−成分現像方式の静電
潜像現像装置である。

現像装置ＩＯは矢印ａの方向に駆動回転する感光体ドラ
ム１００の側部に配置されている。

弾性駆動ローラ２０はアルミニウム等の導電性部材の上
に、ゴム等の弾性部材が被覆された構成となっており、
このローラ２０には現像バイアス電圧が印加されている
。それ故に上層のゴム弾性部材は適度の導電性を有する
ものである。

トナー担持体である薄膜部材２１は、弾性駆動ローラ２
０の外周長よりもやや長目の周長を有する無端状スリー
ブで弾性駆動ローラ２０に外装されている。

薄膜部材２１を装着された弾性駆動ローラ２０は回転可
能に支持されているとともに図示しない駆動源に連結さ
れている。駆動ローラ２０の両端部には、薄膜部材２１
を弾性駆動ローラ２０の外周面に密着させるためのスリ
ーブガイド１９が介在させである。従って、薄膜部材２
１のスリーブガイド１９と接触する部分は、駆動ローラ
２０の外周面に密着し、弾性駆動ローラ２０の前面部分
に、弾性駆動ローラ２０の周長よりもやや長目に形成さ
れている薄膜部材２１の余長部分が集中し、薄膜部材２
１と弾性駆動ローラ２０との間に空間部Ｚが形成され、
この空間部Ｚを覆う薄膜部材２１の弛み部外周面が感光
体ドラム１００の周面に接触している。

なお、弾性駆動ローラ２０の外周面と薄膜部材２１の内
周面との摩擦係数をμｍ、薄膜部材２１の外周面とスリ
ーブガイド１９の内面との摩擦係数をμ２とするとμｍ
〉μ２の関係が与えられている。

このため弾性駆動ローラ２０が矢印す方向に回転すると
、これにつれて薄膜部材２１も同方向に従動し、空間部
Ｚを覆う薄膜部材２１の外面が適当なニップ幅をもって
感光体ドラム１００の表面を摺擦する。

弾性駆動ローラ２０の上部に設けた支持部材１６の背面
部には先端部に断面円弧形状部分２６を一体的に折り曲
げ形成した板状の可撓性りん青銅板からなるトナー付着
量ないし層厚規制部材２２が取り付けである。この規制
部材２２の円弧形状部分２６は部材２１の回転軸線方向
に真直ぐ伸び、弾性駆動ローラ２０の背面斜め上部に薄
膜部材２１を介して圧接している。押しつけ圧力は約５
ｇ／　ｍｍが選択されている。部材２２の板厚りは約０
０１５ｍｍ、円弧状部分２６の感光体側の面の曲率半径
ｒ（第２図参照）は約０．５０ｍｍである。この規制部
材２２は予め定めた寸法に裁断した板をプレス加工等し
て簡単に量産できる。

現像槽１２の後部はトナー収容槽２５としてあり、この
トナー収容槽２５にはアジテータ２４が矢印Ｃ方向に回
転可能に設けてあり、このアジテータ２４はトナー収容
槽２５内に収容されているトナーＴ０を矢印Ｃ方向に移
動させつつそのブロッキング等を防止する。

なお、トナーＴ０は非磁性のものが使用される。

このトナーとしては、ポリエステル系樹脂やスチレン又
は／及びアクリル樹脂等の各種熱可塑性樹脂中にカーボ
ンブラック等の着色剤、さらには必要に応じて帯電制御
剤を分散した微粒子を使用できる。

今の場合、ポリエステル系樹脂に着色剤としてカーボン
ブラックを添加し、さらに帯電制御剤を分散した微粒子
（平均粒径Ｄｓｏ−１１、５μｍ）が使用されている。

前記現像装置１０の動作について説明すると、図示しな
い駆動源にて弾性駆動ローラ２０、アジテータ２４がそ
れぞれ矢印す、ｃ方向に回転している状態において、ト
ナー収容槽２５内のトナーＴ０はアジテータ２４の撹拌
作用を受けて矢印Ｃ方向に強制的に移される。

一方、弾性駆動ローラ２０との摩擦力により薄膜部材２
１も矢印す方向に従動しており、薄膜部材２１と接する
トナーＴ０は薄膜部材２１との接触及び静電気的な力に
よって矢印す方向への１ｆ仝送力を受ける。そして、ト
ナーＴ０は、薄膜部材２１とトナー層厚規制部材２２の
先端部の断面円弧状部分２６とで形成される楔形状部分
（突入部）２３に取り込まれ、規制部材２２の圧接部に
達すると薄膜部材２１の表面に薄層状に均一に塗布され
ると共に摩擦帯電される。

薄膜部材２１上に保持されたトナーＴ０は、弾性駆動ロ
ーラ２０に従動する薄膜部材２１の動作に従って感光体
ドラム１００との対向部（現像領域Ｄ）に運ばれると、
感光体ドラム１００の表面電位と弾性駆動ローラ２０に
印加されているバイアス電圧との電圧差に基づき、感光
体ドラム１００の表面に形成されている静電潜像に付着
してトナー像を形、成する。

ここで、感光体ドラム１００と接する薄膜部材２１は、
空間部Ｚを介して弾性駆動ローラ２０と非接触状態にあ
るため、薄膜部材２１は感光体ドラム１００にソフトに
、しかも適当なニップ幅をもってむらなく接触し、感光
体ドラム１００の静電潜像に均一なトナー像を形成する
。なお、感光体ドラム１００の周速度と薄膜部材２１の
速度との間に速度差をつけても、−旦感光体ドラム１０
０上に形成されたトナー像は破壊されることはない。今
の場合、感光体１００の周速度は約８．５ｃｒｎ／ｓｅ
ｃ、、薄膜部材２１の周速度は約２５．５ｃｍ／ｓｅｃ
、に設定されている。

現像領域りを通過したトナーＴ０は引き続き薄膜部材２
１とともに矢印す方向に搬送され、そして、再び規制部
材２２の圧接部にて薄膜部材２１の表面には均一な帯電
トナーの薄層が形成され、以下、前述の動作を繰り返す
ことになる。

感光体ドラム１００上に形成されたトナー像は用紙に転
写され、定着される。

このようにして得られた最終プリント画質（地肌かぶり
、べた黒の追随性、文字まわりのトナー飛散状態等につ
いて）は良好であった。

以上の現像装置においてトナー担持体である可撓性を有
する薄膜状のトナー搬送部材２１は導電性ゴムを円筒状
に形成したもの等から構成してもよいが、電鋳法（エレ
クトロフォーミング）により形成した無端円筒状のニッ
ケル、アルミニウム、チタン、クロム、モリブデン、タ
ングステン等さらに合金としては黄銅、真ちゅう、ステ
ンレス、Ｃｏ−Ａ１．Ｏ，Ｐｂ−Ｔｉｅ、、Ｐｂ−Ｔｉ
Ｃ等に金属から成る導電性薄膜を形成したものを用いる
ことができる。また、ポリカーボネート。

ナイロン、ポリエステル、フッ素樹脂等の樹脂から成る
軟質の無端円筒状に形成されたフィルム、さらにそれら
樹脂にカーボングラファイト若しくは金属又は金属酸化
物微粉末等の導電性微粉末を含有させたものからなる円
筒状フィルムからなっていてもよい。なお今の場合はい
ずれの実施例においてもニッケル薄膜部材２１が採用さ
れている。

ここで薄膜部材２１に円弧状部分２６が接触する部分に
形成された突入部２３の断面積Ｓ（ｍｍ２）について触
れておく。

一般的に言って、規制部材の湾曲形状部分（今の場合円
弧形状部分２６）の曲率半径ｒ及び該湾曲形状部分が接
するトナー担持体（今の場合薄膜部材２１）部分の曲率
半径Ｒが変化した場合、該湾曲形状部分とトナー担持体
との間に現像剤が進入する際の空間、すなわち、該湾曲
形状部分とトナー担持体とで形成される楔形状部分（突
入部分）が変化し、これがトナー担持体上のトナー付着
量等に影響を及ぼす。

そしてトナー担持体と前記湾曲形状部分で形成される突
入部の断面積Ｓは０〈Ｓ≦０．１５ｍｍ２が望ましい。

ここで突入部分の断面積Ｓとは第３図に示すように、規
制部材の湾曲形状部分ＡＩがトナー担持体Ａ２に当接す
る点上のトナー担持体への法線Ｘを、トナー担持体の回
転方向Ｂの上流側へ平行移動することで湾曲形状部分Ａ
Ｉに接する線分ｍを得、湾曲形状部分及びトナー担持体
及び該線分で形成される空間部（斜線部分）の面積を表
わす。

第４図に示すように、湾曲形状部分Ａｔの曲率半径をｒ
　ｍｍ、トナー担持体Ａ２の曲率半径をＲｍｍとし、 ＢＯＣ＝Ｓ　ｌ、０ＥＣ＝Ｓ２、ＡＯＦ＝Ｓ３、ＡＯＤ
＝Ｓ４．０ＥＤ＝Ｓ５．０ＢＣＥ＝Ｓ６、ＤＥＦ＝Ｓ７
とすると、 突入断面積Ｓ　（ｍｍ”　）は次式で表わされる。

Ｓ”’　　Ｓｚ　＋Ｓｓ　　　・・・（１）Ｓ２　＝　
　Ｓ６　５Ｉ Ｓｓ＝　Ｓｔ　　Ｓａ　　Ｓｔ すなわち、Ｓ＝ｆ　（ｒ、Ｒ）として表すことができる
。

実験の結果、面積ＳがＱ、１５ｍｍ２よりずっと大きく
なると、最終的に得られる画質にかぶり等が現れるので
適当でない。本例の場合、薄膜部材２１の曲率半径Ｒは
Ｑ＜Ｓ≦０．１５ｍｍ２を満足するように選ばれている
。

なお、本発明現像装置に用いられるトナーとしては、い
わゆる−成分系の非磁性トナーが好的であるが、磁性ト
ナーなどであっても良い。また、本発明は現像装置構成
においても、既述する実施例装置に限られるものではな
く、従来から一成分系の現像装置として用いられてきた
もの、更には、二成分系の現像装置においてのトナー補
給装置にも適用可能である。

〔発明の効果〕

本発明によると、トナーを担持する移動表面を有するト
ナー担持体と該トナー担持体に供給されるトナーの帯電
及びトナーの付着量規制を行う規制部材とを備えた現像
装置であって、次の利点を有する現像装置を提供するこ
とができる。

■規制部材に湾曲形状部分が採用されて湾曲形状部分を
有する規制部材の利点が備わっている。

■該規制部材における湾曲形状部分の直線性が良好で、
直線性不良の場合に生じる画像濃度むら等の画質不良が
避けられるように構成されている。

■規制部材が、たとえその湾曲形状部分の曲率半径が小
さいときでも簡単に制作できるとともに量産性にすぐれ
、それだけ全体が安価となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略断面図、第２図は規制
部材の要部拡大側面図、第３図は突入部断面積の説明図
、第４図は突入部断面積算出説明図、第５図はトナー担
持体にブレードタイプの規制部材を押圧させる従来例の
説明図、第６図は規制部材長（突出Ｍ）とトナー担持体
上のトナー付着量との関係を表すグラフ、第７図はトナ
ー担持体に湾曲形状部を有する規制部材を当接させる場
合の例の説明図、第８図は湾曲形状部分を有する規制部
材をトナー担持体に当接させる場合の規制部材突出量の
変化状態の説明図、第９図（１）及び（２）はトナー担
持体に湾曲形状部分を有する規制部材を当接させる場合
とブレードタイプの規制部材を当接させる場合とのニッ
プ幅の比較図である。 １０・・・現像装置、 ２１・・・薄膜部材（トナー担持体）、２２・・・規制
部材、 ２６・・・断面円弧形状部分、 Ｔｏ　・・・トナー 出　願　人　ミノルタカメラ株式会社 第 図 ○ 第 図 第 図 第 図 Ｌ（ｍｍ） 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）トナーを担持する移動表面を有するトナー担持体
   と該トナー担持体に供給されるトナーの帯電及びトナー
   の付着量規制を行う規制部材とを備えた現像装置におい
   て、該規制部材は、前記規制を行うために前記トナー担
   持体へ押圧される断面円弧形状部分を一体的に折り曲げ
   形成した可撓性板体からなることを特徴とする現像装置
   。