JPH04345181A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写装置、画像記録装
置、プリンタ、ファクシミリなどにおいて電子写真感光
体、静電記録誘電体などの像担持体の表面に形成された
潜像を現像して顕像化する現像装置に関するものであり
、特にトナー粒子を含む現像剤を用いて用いて現像を行
なう乾式現像方式の現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、乾式一成分現像剤を用いる現像装
置としては、種々の装置が提案され、そして実用化され
ている。しかしながら、いずれの現像方式においても、
現像剤を担持し像担持体側へと搬送する現像剤担持部材
、例えば現像ローラ上に乾式一成分現像剤の薄層を形成
することは極めて難しい。

【０００３】しかるに、現像画像の解像力、鮮明度など
の向上が求められている現在、乾式一成分現像剤の薄層
形成方法及びその装置に関する開発は必須となっており
、又、これに応えて幾つかの方策が提案されている。 例えば、特開昭５４−４３０３８号公報に示されるよう
に、弾性規制部材、即ち、ゴム若しくは金属の弾性ブレ
ードを現像ローラに圧接させ、この接触ニップ部にトナ
ーを通過させて、現像ローラ上にトナー薄層を形成し、
且つ、そこでの摩擦によりトナーに充分なトリボ（摩擦
電荷）を与える構成がある。

【０００４】また、非磁性トナーの塗布、規制を上記構
成で行なう場合、別途トナー供給部材が必要となる。即
ち、磁性トナーでは現像ローラ内の磁石の磁力によって
現像ローラ上にトナーを供給することができるが、非磁
性トナーでは機械的な供給手段を必要とする。そこで本
出願人は、特開昭５８−１１６５５９号公報において、
弾性ブレードの現像ローラ回転方向上流側に、現像ロー
ラに接触させてトナー供給ローラを配設し、現像ローラ
上の未現像トナーの剥ぎ取り及び現像ローラへのトナー
供給を行なう現像装置を提案した。

【０００５】上述したように、弾性ブレードを用いるこ
とにより、現像ローラ上への一成分現像剤の均一薄層形
成は良好に行なえるようになったが、この構成をとると
トナーが、弾性ブレードの長手方向端部から外部へと洩
れ易くなり、これを防止することが重要となる。

【０００６】このように、弾性ブレード端部のシール性
が不十分になると、現像ローラ長手方向のこの部分に対
応するトナー層が弾性ブレードに規制されている他の部
分より厚く形成されてしまう。この結果、当該部分の現
像像（トナー像）にカブリを生じたり過剰現像剤が装置
外部へ飛散する等の問題が発生する。特に、この現象は
、現像ローラ上のトナー保持に、磁界の作用を利用でき
ない非磁性トナーを用いた場合に顕著となる。

【０００７】この問題を防ぐために、従来では、例えば
図６及び図７に示すような構成が採用されている。図６
は、従来現像装置の概略断面図であり、図７は、図６に
おける弾性ブレード、現像ローラ、シール部材の関係を
示す線ＶＩＩ　−ＶＩＩ　に取った部分断面図である。

【０００８】つまり、従来の現像装置においては、弾性
ブレード３は、現像ローラ２の長手方向両端部を除いて
、その上方から現像ローラ２に対し圧接されている。 シール部材４は、現像容器５に設けられ、現像ローラ２
の弾性ブレード３との圧接部分両端外側部と、該容器５
との間に形成される間隙をシールすると共に、図７に示
すように、シール部材４の側面と弾性ブレード３の両端
縁部とが当接する構成とされ、それによって、弾性ブレ
ード３の長手方向両端部からのトナー洩れを防止してい
る。

【０００９】又、この他に図８に示すように、弾性ブレ
ード３の長手方向両端部をシール部材４と現像ローラ２
との間に押しこむ構成が提案されている。

【００１０】従来、このように、弾性ブレード３の長手
方向両端部からのトナー洩れ防止を解決するべく様々な
提案がなされている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、弾性ブレード３、シール部材４、現像容器５
等の部品自体の寸法公差や、ブレード取付位置、シール
部材の貼付位置のばらつきを抑えることは、量産時には
、極めて困難であり、弾性ブレード長手方向端部とシー
ル部材の間に隙間が形成されてしまうことがある。

【００１２】また、弾性ブレード長手方向端部をシール
部材４と現像ローラ２間に押しこむ構成をとった場合に
おいては、若干、弾性ブレード長手方向両端縁部からの
トナー洩れに対して効果があるが、弾性ブレード長手方
向両端縁部とシール部材との密着性はまだ不十分であり
、この部分にわずかな隙間が生じてしまう。更に、弾性
ブレード長手方向両端縁部をシール部材４で押え付けて
しまうため現像装置の駆動トルクが増し、装置本体のモ
ーターに負荷がかかるという欠点を有している。

【００１３】このように従来の方法においては弾性ブレ
ード長手方向両端縁部と、シール部材との密着性は不十
分であり、現像ローラの回転に伴ないこの隙間部分を通
り現像部へ送られる過剰現像剤による現像像のカブリや
装置外への飛散が生じるなどして問題があった。

【００１４】従って、本発明の目的は、弾性規制部材の
現像剤担持部材への圧接部位内で、弾性規制部材の長手
方向両端縁部とシール部材側面とを一体的に形成し、弾
性規制部材及びシール部材の現像剤担持部材当接面側を
連続的に形成することにより、弾性規制部材の長手方向
両端縁部とシール部材側面間の隙間の発生をなくし、当
該隙間部分から多量の現像剤が現像剤担持部材上に担持
されることによる現像像のカブリの発生や、装置外への
現像剤の飛散を、簡易な構成で且つ装置の駆動トルクを
増大することなく防止し、常に高品位の画像を得ること
のできる現像装置を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像装置によって達成される。要約すれば、本発明は、
一成分現像剤を収容する現像剤容器と、潜像を担持する
潜像担持体と対向して現像剤を供給する現像部を形成す
ると共に前記容器から現像剤を該現像部に担持搬送する
現像剤担持部材と、前記現像剤担持部材表面に圧接され
、該現像剤担持部材表面に塗布される前記現像剤の量を
規制する弾性規制部材と、前記容器に設けられ前記現像
剤担持部材の前記弾性規制部材との圧接部分長手方向両
端外側部と、前記容器との間に形成される間隙をシール
するシール部材とを具備した現像装置において、少なく
とも前記弾性規制部材の前記現像剤担持部材への圧接部
位内で、前記弾性規制部材の長手方向両端縁部と前記シ
ール部材側面とを一体的に形成し、前記弾性規制部材及
び前記シール部材の前記現像剤担持部材当接面側を連続
的に形成したこと特徴とする現像装置である。

【００１６】好ましくは、前記弾性規制部材及び前記シ
ール部材は同一材質で形成される。又、前記シール部材
の前記現像剤担持部材当接面側は、表面粗さＲＺ　が３
μｍ以上とされ、且つ使用する現像剤の平均粒径以下と
なるように粗面化される。

【００１７】

【実施例】次に、本発明に係る現像装置を図面に則して
更に詳しく説明する。

【００１８】図１は、本発明の一実施例による現像装置
の部分断面図である。本実施例において、現像装置は、
図中矢印ｇ方向に回転する潜像を担持した像担持体とし
ての感光体１に対向して配置され、感光体１上の上の静
電潜像を現像する。つまり、現像装置は、感光体１に対
向した開口を有する現像剤容器５内に現像剤担持部材と
しての現像ローラ２を有し、該現像ローラ２は、現像剤
容器５内の現像剤１０を担持し感光体１側へと搬送する
。

【００１９】現像ローラ２は、図１において容器開口に
て右略半周面を容器２内に突入させ、左略半周面を容器
外へ露出させて回転自在に支承され、矢印ｈ方向に回転
駆動される。現像ローラ２としては、例えばアルミニウ
ム等の金属材料にて作製することもでき、又、導電性ゴ
ムローラを用いることもできる。現像ローラ２の容器外
露出面は、感光体１の表面に僅小な隙間を存して対面す
るか、或は接触している。

【００２０】本実施例において弾性ブレード３は、図２
をも参照するとより良く理解されるように、ブレード支
持板金６に貼り付けられたブレード部３ａと、該ブレー
ド部３ａの両端部の自由長を長くしたシール部３ｂとに
て構成され、この自由長を延ばしたシール部分３ｂに、
従来のシール部材の働きをもたせたものである。

【００２１】つまり、弾性ブレード３は、従来の現像ロ
ーラ２上へトナー薄層を形成するブレード部３ａと、現
像ローラ２長手方向端部からのトナー洩れを防止するシ
ール部３ｂの両者の働きを同一ゴム材料で一体的に形成
することで達成している。これについては後述する。ブ
レード部３ａは現像ローラ２の外表面に接触して設けら
れ、ブレード部３ａの現像ローラ２との対向面の一部が
面接触する如く現像ローラ２に圧接している。弾性ロー
ラ８は、現像ローラ２の外表面に接触し、且つ回動可能
に支持されている。弾性ローラ８の現像ローラ２への接
触点は、ブレード部３ａよりも現像ローラ２の回転方向
上流側に位置するように配置されている。

【００２２】次に、上記構成の現像装置の作用について
説明する。

【００２３】弾性ローラ８は矢印ｉ方向に回転し、この
回転により現像剤、即ち、トナー１０は弾性ローラ８に
担持されて現像ローラ２近傍に運ばれ、そして、弾性ロ
ーラ８上に担持されているトナー１０は、現像ローラ２
と弾性ローラ８との当接部において現像ローラ２と摺擦
されることによって摩擦帯電をうけ、現像ローラ２上に
付着する。その後現像ローラ２の回転に伴い、トナー１
０は、弾性ブレード３ａと現像ローラ２との接触部に侵
入し、ここを通過する時に現像ローラ２表面とブレード
３ａの両者に摺擦され充分に摩擦帯電をうける。

【００２４】このようにして帯電したトナー１０は、上
記接触部を脱け出して現像ローラ２上のトナー薄層とし
て形成され、感光体１と対向する現像部へ送られる。現
像ローラ２と感光体１は現像部において微少間隙を有し
ており、この両者間に直流電圧を重畳した交流電圧を印
加して現像ローラ２上の薄層に形成されたトナー１０を
感光体１の静電潜像に対応させて転移させ可視像として
のトナー像を形成する。

【００２５】現像部において消費されなかった未現像ト
ナーは、現像ローラ２の回転と共に現像ローラ２の下部
より回収される。この回収部分にはシール部材１１が設
けられ未現像トナーの容器５内への通過を許容するとと
もに、容器５内のトナー１０が、現像ローラ２の下部か
ら漏出するのを防止する。回収された現像ローラ２上の
未現像トナーは弾性ローラ８と現像ローラ２との当接部
において現像ローラ２から剥ぎ取られる。この剥ぎ取と
られたトナーの大部分は、弾性ローラ８の回転に伴い搬
送され容器５内のトナー１０と混ざり合い、帯電された
トナーの電荷が分散される。同時に弾性ローラ８の回転
により現像ローラ２上に新たなトナーが供給され前述の
作用を繰り返す。

【００２６】前記現像ローラ２の周面には、適度な凹凸
粗面が形成されており、現像ローラ２表面と、トナー１
０との摺擦確率を高くし、且つトナー１０の搬送性を向
上させている。この凹凸粗面は、表面粗さＲＺ　が１μ
ｍ〜１０μｍとなるべくアランダム砥粒により不定形サ
ンドブラスト処理するか、或いは、ガラスビーズによる
定形サンドブラスト処理等を行なっている。又、凸部粗
面形成に、単独で凸部を形成し得る例えば金属酸化物の
粒子、グラファイト、カーボン等の導電性粒子を用い、
凹部形成に前記粒子を結着するためのフェノール、フッ
素等の樹脂を用いて凹凸粗面を形成しても良い。現像ロ
ーラ２として本実施例では直径１６ｍｍのアルミニウム
製現像ローラ表面にガラスビーズ（＃６００）による定
形ブラスト処理を施し、ＲＺ　が略４μｍのものを用い
た。

【００２７】弾性ローラ８としては、金属の芯金上に、
ナイロン、レーヨン等の繊維を植毛し、ブラシローラ状
としたものや、ウレタン発泡体等を巻きつけたものや、
スポンジの上にゴムのスキン層を被せたものが望ましく
、本実施例においては、直径５ｍｍのステンレス製芯金
上にエバーライト（商品名）スポンジを巻きつけ、直径
１４ｍｍのローラ状にしたものを用いた。又、弾性ロー
ラ８は現像ローラ２の回転と同方向に回転させ、従って
両ローラ２、８の当接部では互に反対方向の回転となる
ようにした。更に、弾性ローラ８は、現像ローラ２に対
する相対速度を５０〜３００ｍｍ／ｓにするのが望まし
く、本実施例では７０ｍｍ／ｓに設定した。

【００２８】現像装置に使用した現像剤、即ち、トナー
１０は、非磁性一成分系の現像剤であり、スチレン樹脂
、アクリル樹脂或はポリエチレン樹脂等の各種熱可塑性
樹脂中にカーボン等の顔料を分散したものであり、本実
施例では、スチレン−アクリル樹脂とスチレン−ブタジ
エン樹脂の共重合体と顔料からなる平均粒径１０μｍの
トナー粉体にコロイダルシリカ１．０重量パーセントを
外添した現像剤を用いた。

【００２９】前述したように弾性ブレード３は板状のシ
リコン、ウレタン等のゴム材料を図２に示したような両
端部自由長が長い形状に切断したものであり、これをブ
レード支持板金６にシリコン接着剤等を用いて貼付けて
作製される。図２において、点線ｂ部分は、ブレード部
３ａの現像ローラ２に対する当接部を示したものであり
シール部３ｂとブレード部３ａは一体的に形成されてい
ることから、ブレード部３ａの長手方向端部の当接状態
が、不均一にならないように図中ａ部に若干切込みを入
れてある。この切込みａは無論、ブレード部３ａと現像
ローラ２の当接部ｂまで達することがないようにされる
。

【００３０】弾性ブレード３の容器５に対する取付方法
を図２を参照して説明する。

【００３１】容器５に対して支持板金６をビス７で止め
ると共に、容器５のシール受け部分ｃにシール部３ｂを
接着する。ここで、容器５内のトナー１０が容器５とシ
ール部３ｂ間の隙間から漏出しないように、一部にモル
トプレーン等の洩れ防止部材９を貼付けるのが好ましい
。従って、現像ローラ２を取り付けた状態で、容器５と
現像ローラ２の隙間は、シール部３ｂにより完璧にシー
ルされており、ブレード部３ａの両端縁部は、シール部
３ｂと一体的に形成されているため、図７にて説明した
従来装置のように、この部分での隙間は存在しない。

【００３２】このように、本発明によれば、隙間部分か
ら多量の現像剤が現像ローラ２に担持されることによる
現像像のカブリの発生や、装置外への現像剤の飛散を防
止することができる。

【００３３】弾性ブレード３の材質としては、ブレード
部３ａとシール部３ｂの両者の働きを兼ねているため、
現像ローラ２上のトナー薄層形成や、トナーへのトリボ
付与の点で優れた材質のものであり、且つ現像ローラ２
に対して摩擦係数の低いものが好ましく、本実施例にお
いては、ウレタンゴム等に比べ比較的摩擦係数の低いシ
リコンゴムを用いた。ブレード部３ａの現像ローラ２に
対する設定圧は５〜２００ｇ／ｃｍ（現像ローラ母線方
向の線圧）が好ましく、本実施例においては、硬度６１
°、厚み１ｍｍのシリコンゴムを５０ｇ／ｃｍの線圧で
現像ローラ２に圧接した。なお、ブレード設定圧の測定
は以下の方法で行った。

【００３４】先ず、予め摩擦係数の分かっている薄板、
例えばＳＵＳ等をブレード３ａの現像ローラ２への圧接
部に２枚挟み込み、更にこの２枚の薄板間に他の薄板１
枚を挟み、この挟んだ薄板をばねばかりで引くことで摩
擦力を測定し、その薄板の摩擦係数から、１ｃｍ当たり
の測定圧を換算した。

【００３５】本発明にて採用する現像方法としては、特
公昭５８−３２３７５号公報に記載の方法が好ましく、
電子写真感光体１と現像ローラ２との間にはバイアス電
源により電圧が印加される。バイアス電源は交流でも直
流でもよいが、交流に直流を重畳したものが好ましい。 現像方法はこれに限られるものでなく、現像剤薄層を感
光体１に接触させて現像してもよい。

【００３６】本実施例の現像装置をキヤノン株式会社製
のＦＣ５複写機に組込み、バイアス電源として周波数１
８００ＨＺ　、ピーク・ピーク電圧１３００Ｖの交流電
圧に、−２５０Ｖの直流を重畳させたものを用い、感光
体（有機光導電体）１上の潜像の表面電位を暗部−５４
０Ｖ、明部−１５０Ｖにし、現像ローラ３と感光体１の
間隔を２５０μｍに設定して約３０００枚の現像を行っ
たところ、ブレード３ａと、シール部３ｂ間からのトナ
ー洩れによる現像像カブリもなく、装置外飛散もなく、
高品位の良好な画像を得ることができた。

【００３７】なお、本実施例においては、弾性ブレード
３としてシリコンブレードを用いたが、現像ローラ２の
長手方向端部のシール部３ｂの当接面に、低摩擦係数の
フッ素樹脂等の塗料を塗布すれば、比較的摩擦係数の高
いウレタンゴムでも用いることが可能である。また、本
実施例において弾性ブレード３として板状のものを切断
して用いたが、例えば、シール部３ｂとシール部３ａの
厚みを変えたい場合は、ブレード部３ａの現像ローラ当
接部分においてブレード部３ａとシール部３ｂとを一体
的に形成しさえすれば射出成形法等用いて作製すること
ができ、シール部３ｂとシール部３ａの厚みも任意に設
定可能である。

【００３８】図３に本発明の現像装置に使用し得る弾性
ブレード３の第２の実施例を示す。

【００３９】本実施例によると、シール部３ｂの現像ロ
ーラ２に当接する面が粗面化される。これによって、シ
ール部３ｂの現像ローラ２に対する摩擦係数が低くされ
る。粗面化する方法としては、予め射出成形用の金型の
シール部３ｂの現像ローラ２当接面側の粗さを、所望の
値に設定し、弾性ブレード３を一体的に成形すればよい
。これにより、現像装置の駆動手段に要求されるトルク
を低減化し得る。シール部３ｂの粗さは、シール性を維
持しつつ摩擦係数を下げる目的で、ＲＺ　が３μｍ以上
、トナーの平均粒径以下が望ましい。

【００４０】図４は、本発明に従って構成される第３の
実施例に係る弾性ブレード３の近傍の概略斜視図を示す
。この実施例において弾性ブレード３とシール部材４は
別材質で形成されており、シール部材４の材質としては
、例えばテフロン樹脂が用いられる。

【００４１】この実施例にて、弾性ブレード３の端部、
即ち、図中斜線部と、シール部材４の端部とをシリコン
接着剤等を用いて接着せしめ、弾性ブレード長手方向両
端縁部とシール部材間の隙間の発生をなくしたものであ
る。接着位置は、現像装置へ弾性ブレード３及びシール
部材４を装着した場合を想定して決定してもよく、また
弾性ブレード３、シール部材４及びダミーの現像ローラ
２を容器２へ装着後、弾性ブレード３端縁部シール部材
４間の隙間を埋めるが如くに接着剤を注入し、乾燥後正
規の現像ローラ２を取り付けても良い。更に、シール部
材４と板金６に対し、加硫接着剤で接着部分を処理した
後、射出用の金型に、これらシール部材４と板金６をイ
ンサートした状態でゴムを型に射出し、一体成形しても
可能である。

【００４２】本実施例においてブレード３とシール部材
４を別材質のものを用いることでそれぞれの働きを十二
分に発揮できるような材質を選定することが可能となる
。

【００４３】図５に、本発明に係る現像装置の他の実施
例を示す。

【００４４】本実施例においては、現像装置は現像剤と
して磁性トナー１３が用いられる。この場合は、現像ロ
ーラ２の内部にマグネットローラ１２を保持、固定させ
、その磁気力を利用してトナー１３を担持、搬送し、現
像部における現像作動も磁気力が利用される。

【００４５】弾性ブレード３としては、前記各実施例の
いずれの形態をも採用することができ、特にシール部材
として、磁気力を利用してシールし、現像装置の駆動ト
ルクの低減を図ることができる。即ち、磁気シール部材
としては、磁性板金或はラバーマグネット等を現像ロー
ラ周上に僅かな間隙を有して設けることによって達成さ
れる。この場合も、勿論、シール部材端部と弾性ブレー
ド長手方向両端縁部との間は隙間なく接着される。

【００４６】尚、本発明の現像装置は、上記各実施例に
限定されるものではなく、当業者には本発明の範囲内で
種々の変更例が想到されるであろう。又、上記実施例で
は現像剤としてはポジトナーを使用した複写機について
述べたが、現像剤にネガトナーを用いても良く、又、本
発明の現像装置は、複写機以外にもＬＢＰ等の種々の画
像形成装置に適用可能である。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
は、少なくとも弾性ブレードのような弾性規制部材を、
現像ローラのような現像剤担持部材との圧接部位内で、
弾性ブレードの長手方向両端縁部とシール部材側面とを
一体的に形成し、弾性ブレード及びシール部材の現像ロ
ーラ当接面側を連続的に形成した構成とされるために、
弾性ブレード端縁部とシール部材間の隙間の発生をなく
し、従来あった当該隙間部分から、現像ローラ上に多量
の現像剤が担持され現像像のカブリを生じせしめたり、
装置外へのトナー飛散等の問題を防止し、長期にわたっ
て飛散のない安定した作動が可能で、常に高品位の画像
を得ることができる。又、本発明の現像装置は、駆動ト
ルク増を招くことなく、更に簡易な構成とすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る現像装置の一実施例の概略断面図
である。

【図２】弾性ブレードの現像剤容器への取付け態様を説
明する分解斜視図である。

【図３】弾性ブレードの他の実施例の斜視図である。

【図４】弾性ブレードの更に他の実施例の斜視図である
。

【図５】本発明に係る現像装置の他の実施例の概略断面
図である。

【図６】従来の現像装置の概略断面図である。

【図７】従来の現像装置の弾性ブレードとシール部材の
関係を示す、図６の線ＶＩＩ　−ＶＩＩ　に取った断面
図である。

【図８】図７と同様の他の現像装置の断面図である。

【符号の説明】

１　　　　　　　　　　　　像担持体 ２　　　　　　　　　　　　現像剤担持部材３　　　　
　　　　　　　　弾性規制部材３ａ　　　　　　　　　
　ブレード部 ３ｂ　　　　　　　　　　シール部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　一成分現像剤を収容する現像剤容器と
   、潜像を担持する像担持体と対向して現像剤を供給する
   現像部を形成すると共に前記容器から現像剤を該現像部
   に担持搬送する現像剤担持部材と、前記現像剤担持部材
   表面に圧接され、該現像剤担持部材表面に塗布される前
   記現像剤の量を規制する弾性規制部材と、前記容器に設
   けられ前記現像剤担持部材の前記弾性規制部材との圧接
   部分長手方向両端外側部と、前記容器との間に形成され
   る間隙をシールするシール部材とを具備した現像装置に
   おいて、少なくとも前記弾性規制部材の前記現像剤担持
   部材への圧接部位内で、前記弾性規制部材の長手方向両
   端縁部と前記シール部材側面とを一体的に形成し、前記
   弾性規制部材及び前記シール部材の前記現像剤担持部材
   当接面側を連続的に形成したこと特徴とする現像装置。