JPH02190877A - 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、少なくとも表面部分が弾性を有する現像ロー
ラと、現像ローラに圧接して該ローうに供給されたトナ
ーを薄層化する層厚規制ローラと。

該ローラに圧接して、そのローラ表面に付着したトナー
を掻き落とすトナー掻き落としブレードとを具備し、層
厚規制ローラによって層厚を規制されたトナーによって
、潜像担持体に形成された静電潜像を可視像化する現像
装置に関する。

〔従来の技術〕

複写機、プリンタ又はファクシミリ等の画像形成装置に
採用される上記形式の現像装置は従来より周知である。

現像剤として、トナー粒子のみ又はこれに添加剤を加え
たトナー（−成分系現像剤）を用いるこの種の現像装置
においては、特に現像ローラを潜像担持体に圧接させる
接触現像方式を採用した場合、現像ローラ上にトナーの
薄層を形成することが重要である。現像ローラ上のトナ
ー薄層が該ローラの長手方向で不均一であると、可視像
に濃度むらが発生したり１局部的な地汚れが発生する。

このような目的で、現像ローラに接触しながら回転する
層厚規制ローラを用いた場合、このローラにはトナーが
付着するので、これをトナー掻き落としブレードで常時
クリーニングする必要がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

このブレードは現像ローラに圧接しているので、これら
が摩耗することが考えられるが、その際、現像ローラ上
に長期に亘って均一なトナー薄層を形成できるようにす
るには、層厚規制ローラとトナー掻き落としブレードの
表面に偏摩耗や局部的な傷が発生しないように考慮する
必要がある。これらに傷が付くと、トナー薄層にすしが
でき、可視像の画質が劣化する。

特開昭６０−１０３３７２号公報には、層厚規制ローラ
をゴム硬度１０°乃至４０”の弾性体で構成した現像装
置が開示されている。ところがこのようなゴム硬度の層
厚規制ローラは、比較的早期に傷が付く恐れがある。ま
たこのローラに傷が付かぬように、トナー掻き落としブ
レードとしては、ウレタン等のゴムブレードや、ポリエ
ステルフィルム等のプラスチックフィルムを用いざるを
得ないが、このような軟質ブレードはその耐久性に問題
がある。

また特開昭６０−１０３３７３号公報には５表面を金属
メツキした層厚規制ローラが開示されているが、このよ
うにメツキを施してもこれに圧接するトナー掻き落とし
ブレードとして金属製のブレードを用いると、層厚規制
ローラのメツキ層に傷が付きやすくなる。

本発明の目的は、長期に亘って均一なトナー薄層を形成
でき、よって長期に亘って高品質の可視像が得られる冒
頭に記載した形式の現像装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、層厚規制ローラの少
なくとも表層が硬化処理されており、前記トナー掻き落
としブレードの少なくとも層厚規制ローラに接する部分
が、層厚規制ローラの表面硬度よりも小さな硬度を有す
る金属の弾性体により構成されている構成を提案する。

また層厚規制ローラの表面に接触するトナー掻き落とし
ブレードのエツジ部の表面あらさが、層厚規制ローラの
表面あらさよりも大きく設定されていると有利である。

〔作用〕

トナー掻き落としブレードの硬度が層厚規制ローラの表
面硬度よりも小さいため、ブレードが摩耗しても、層厚
規制ローラ表面の摩耗は抑えられ、両者に偏摩耗が発生
したり、傷が付くことを防止できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

第１図は接触現像方式を採用した本発明に係る現像装置
の一例を示す断面図である。

第１図において、トナー容器１内には、トナー粒子のみ
又はこれに添加剤を混入したトナーが収容されている。

磁性トナー、非磁性トナーのいずれであってもよいが１
図の例では非磁性トナーが使用されるものとする。

トナー容器１内のトナーは、時計方向に回転駆動される
アジテータ２によって常時ゆっくりと撹拌され、この撹
拌によってトナーのブロッキングが防止されると共に、
該トナーが、反時計方向に回転駆動されるトナー供給ロ
ーラ３側に押しやられる。

トナー供給ローラ３は、その芯材のまわりに発泡ポリウ
レタン等の発泡体を有するローラであって、その発泡体
を弾性変形させつつ、反時計方向に回転する現像ローラ
４に圧接している。トナー供給ローラ３は、現像に供さ
れた現像ローラ４上のトナーを掻き取ると共に、摩擦帯
電させたフレッシュトナーを現像ローラ４の表面に供給
する。

現像ローラ４に供給されたトナーは、このローラ４に担
持されつつ搬送され、現像ローラ４に圧接した層厚規制
ローラ５によって均一な薄層に形成されると共に、所定
極性に摩擦帯電される。かかるトナーの薄層は引き続き
現像ローラ４に担持されつつ搬送され、該ローラ４と、
時計方向に回転駆動されるドラム状の感光体６との間の
領域に運ばれ、感光体６に形成された静電潜像にトナー
が静電的に移行して潜像が可視像化される。

トナー容器１の両側壁には長孔７が形成され、層厚規制
ローラ５の軸が回転自在に嵌合したベアリング８がこの
長孔７に摺動自在に嵌合している。

これにより層厚規制ローラ５は、現像ローラ４の軸心に
向かう方向に該ローラ４に対して接離自在に支持され、
自重により現像ローラ４に圧接している。この圧力は例
えば６５０ｇ／３００ｍ（幅）である、ばねによって層
厚規制ローラ５を現像ローラ４に圧接させることもでき
る。また層厚規制ローラ５は、図示していない駆動装置
によって現像ローラ４の回転方向とカウンタ方向である
反時計方向に回転駆動され、その線速は、例えば現像ロ
ーラ４の０．１５倍の線速比に設定される。

層厚規制ローラ５の表面に付着したトナーは該ローラ５
に圧接したトナー掻き落としブレード９によって掻き落
とされる。ブレード９はその基端側がトナー容器ｌに対
して固定されている。またトナー掻き落としブレード９
は、第２図（、）に示すように、その先端側のエツジ部
Ｅが層厚規制ローラ５の表面に圧接してトナーを掻き取
る。

現像ローラ４は、その少なくとも表面部分が、例えばＪ
ＩＳＡ硬度６０″程度のＮＢＲ，ウレタン等のゴムより
成り、感光体６の線速の例えば２倍の緩速で回転する。

上述した現像装置の各要素は、その全体が１つの現像ユ
ニットとして構成され、このユニットを構成するトナー
容器１の両側壁の外面には支持ピン１０，１１が突設さ
れ、これらが画像形成装置本体の各倒板（図示せず）に
形成された長孔１２゜１３に摺動自在に嵌合している。

これにより現像ユニット全体が感光体６に対して水平方
向に接離自在となっていて、トナー容器１が加圧スプリ
ング１４によって感光体６に向けて加圧されることによ
り、現像ローラ４が感光体６に圧接する。このように感
光体６と現像ローラ４が接触した状態で現像が行われる
が、これが接触現像と称されている現像方式である。

以上のように、図示した現像装置においては層厚規制ロ
ーラ５によって、現像ローラ４上にトナー薄層が形成さ
れ、層厚規制ローラ５に付着したトナーはトナー掻き落
としブレード９によって掻き落されるが、その際、先に
も説明したように現像ローラ４上に長期に亘って均一な
トナー薄層を形成するには１層厚規制ローラ５の表面と
、これに圧接するトナー掻き落としブレードに傷が付い
たり、これらが偏摩耗することを防止する必要がある。

そこで本発明では層厚規制ローラの少なくとも表層が硬
化処理されており、トナー掻き落としブレードの少なく
とも層厚規制ローラに接する部分が１層厚規制ローラの
表面硬度よりも小さな硬度を有する金属の弾性体により
構成されている１本例では層厚規制ローラ５が、金属５
例えばステンレス鋼より成り、その表層は溶融塩浴熱処
理法の１つであるタフトライド処理が施されている。こ
のような層厚規制ローラ５の表面硬さは、マイクロビッ
カース硬さ（荷重１００ｇ）で１０００乃至１２００と
なり、高硬度である。そしてその表面あらさは十点平均
あらさ（Ｒｚ）で２μｍ程であって、高度の平滑性を有
している。

一方、トナー掻き落としブレード９の一例を説明すると
、これはステンレス鋼等の金属の弾性体より成り、その
板厚が０．１ｍｓの板ばねとして構成され、その自由長
は２０ｍで、先端が層厚規制ローラ５の表面に圧接して
弾性変形している。そのたわみ量は４ｍで、１厚規制ロ
ーラ５に対する加圧力は約１　ｋｇ／　３００　ｍ　（
Ｉｌｌ）　テある。

またステンレス鋼より成るトナー掻き落としブレード９
の硬さは、マイクロビッカース硬さ（荷重１００ｇ）で
５８０乃至６３０であって、層厚規制ローラ５の表面硬
さよりも小さい。

上記条件のトナー掻き落としブレード９を用いることに
より、１厚規制ローラ５の表面のトナーを良好にクリー
ニングできる。しかもこのローラ５は高硬度であり、か
つこれに圧接するブレード９の方が硬度が小さく、摩耗
しやすため１層厚規制ローラ５の表面に傷が付いたり、
これが早期に摩耗することはなく、長期に亘ってローラ
５の表面の高い平滑性が維持され、現像ローラ４上に長
期に亘り均一なトナー薄層を形成できる。

またトナーとして１例えば１１μｍ程度の粒径のトナー
粒子に、ＳｉＣ，ＳｉＯ□等の添加剤を混入したものを
用いた場合、添加剤が研磨剤として作用する。このよう
な研磨剤が層厚規制ローラの表面を摩耗させたとすると
、トナー薄層にむらが生じることになる。ところが、前
述のように例えばタフトライド処理による表面硬化処理
が施された耐摩耗性に優れた層厚規制ローラ５を使用す
れば、添加剤による摩耗も防止でき、長期に亘って均一
なトナー層を形成できる。

実験では１２０万回のコピーを繰り返し行っても、トナ
ー薄層の均一性を維持でき、高品質な可視像を形成する
ことができた。

また前述のようにトナー掻き落としブレード９は１層厚
規制ローラ５よりも硬度が小さいため。

比較的早期に摩耗するが、トナーの層厚を規制するのは
層厚規制ローラ５であるから、ブレード９が摩耗しても
、それ自体では現像ローラ４上のトナーを均一に薄層化
する上で不利となることはない、しかも層厚Ｓ副ローラ
５の硬度が高いため、これに圧接するブレード９を、該
ローラ５よりは硬度が低いものの、樹脂等よりは高硬度
の金属を使用できる。このように金属より成る高硬度の
トナー掻き落としブレード９は、偏摩耗したり、傷が付
けられることはなく、長期に亘って均一なトナーＷＩ層
を得ることができる。

第２図（ｂ）はトナー掻き落としブレード９のエツジ部
Ｅ（第２図（ａ））が摩耗したときの状態を示す、前述
のようにコピー枚数が１２０万枚となったとき、第２図
（ｂ）におけるａ＝５〜２０μｍ、ｂ＝１〜４μｍであ
ったが、この程度の摩耗では、ブレード９によるトナー
の掻き落とし機能に支障はなく、高品質な可視像を得る
ことができた。

またトナー掻き落としブレード９のエツジ部Ｅ、すなわ
ちブレード９が摩耗する前の該ブレードのエツジは、層
厚規制ローラ５上のトナーを充分掻き落とせるだけでの
平滑性を有していればよい。

そこで本例では層厚規制ローラ５に接触するトナー掻き
落としブレード９のエツジ部Ｅの全長に亘る表面あらさ
を、層厚規制ローラの表面あらさ（例えば２μｍ）より
も大きくし、例えば５μｍに設定しである。このように
表面が比較的あらいブレード９は低コストで製造でき、
現像装置の低コスト化を達成できる。またこのブレード
９のエツジ部Ｅは前述のように経時的に摩耗するので、
その表面あらさはこの摩耗と共に小さく、すなわち平滑
になり１層厚規制ローラ５の表面あらさ（Ｒｚ２μｍ）
に近づくので、所期のトナー掻き落としブレード９のエ
ツジ部Ｅの表面あらさを。

層厚規制ローラ５の表面あらさよりもあらくしても、何
ら問題は生じない。

なお、第２図（ａ）における矢印Ｐは、エツジ部Ｅの表
面あらさを測定した方向であり、これはブレード９の表
面からθ＝４５°の向きである。

〔発明の効果〕

本発明は以上の如く構成されているので１次の如き効果
が得られる。

請求項１に記載の構成によれば、長期に亘って層厚規制
ローラ及びトナー掻き落としブレードが偏摩耗したり、
これに傷が付けられることを防止でき、高品質の可視像
を維持できる。

請求項２に記載の構成によれば、トナー掻き落としブレ
ードのコストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る現像装置の一例を示す断面図、第
２図（ａ）は層厚規制ローラとトナー掻き落としブレー
ドの接触状態を示す説明図、第２図（ｂ）は摩耗したト
ナー掻き落としブレードを示す説明図である。 ４・−・現像ローラ　　　　５・・・層厚規制ローラ９
・・・トナー掻き落としブレード　Ｅ・・・エツジ部代
理人　弁理士　星　野　則　夫 ＱＮ 嘔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも表面部分が弾性を有する現像ローラと
   、現像ローラに圧接して該ローラに供給されたトナーを
   薄層化する層厚規制ローラと、該ローラに圧接して、そ
   のローラ表面に付着したトナーを掻き落とすトナー掻き
   落としブレードとを具備し、層厚規制ローラによって層
   厚を規制されたトナーによって、潜像担持体に形成され
   た静電潜像を可視像化する現像装置において、 前記層厚規制ローラの少なくとも表層が硬化処理されて
   おり、前記トナー掻き落としブレードの少なくとも層厚
   規制ローラに接する部分が、層厚規制ローラの表面硬度
   よりも小さな硬度を有する金属の弾性体により構成され
   ていることを特徴とする現像装置。
2. （２）層厚規制ローラの表面に接触するトナー掻き落と
   しブレードのエッジ部の表面あらさが、層厚規制ローラ
   の表面あらさよりも大きく設定された請求項１記載の現
   像装置。