JPH0480390B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は、現像剤を表面に担持して搬送する
現像剤担持体の表面に前記現像剤担持体にて搬送
される現像剤を押圧して現像剤層を形成するため
の第１の弾性体を圧接して現像剤を塗布し、この
現像剤を像担持体に付着させて現像を行う現像装
置に関するものである。

［発明の技術的背景とその問題点］ 現像は例えば静電潜像を形成している電荷と電
位差を有すべく帯電されたトナーと呼ばれる着色
微粉末が、静電潜像に静電的に吸引されることに
より行なわれる。現像剤としては、粉体のトナー
のみ又はこのトナーの外表面にSiO₂などの外添
加物を付着させたものからなる一成分現像剤の他
に、粉体であるトナーとキヤリアと呼ばれる磁性
粉または樹脂、ガラス等の微細な粉末とを混合し
てなる二成分現像剤とがある。二成分現像剤にお
いてはトナーはキヤリアとの摩擦によつて帯電さ
れ、トナーの帯電が確実に行なわれる。その反
面、現像濃度を一定に維持するために、トナーと
キヤリアとの混合比すなわちトナー濃度を常に一
定に維持しておかなければならない。一成分現像
剤は、このようなトナー濃度の管理が不必要であ
り、その取扱いの簡便さにおいて二成分現像剤に
勝つている。

一成分現像剤は非磁性と磁性とに区別される。
非磁性現像剤は、一般に、樹脂粉末にカーボン等
の着色剤を混合させたものであり、磁性現像剤は
これに磁性粉を混入させたものである。

一成分現像剤を使用する従来の一般的な現像装
置は、特公昭41−9475号公報に記載されているい
わゆる非接触現像法と呼ばれるものの応用で、す
なわち像担持体と現像剤担持体上の現像剤層とを
間隙を保持して対向させ適宜なバイアスを印加し
て画像部のみに現像剤を飛翔せしめるようにした
ものである。

この方法によつて静電潜像の現像を行なう場
合、良画質の顕像を得るためには像担持体と現像
剤担持体との間隔はできるだけ狭くしなければな
らず、必然的に現像剤担持体上の現像剤層は極く
薄い厚みの均一な層としなければならない。

このような現像剤の薄層を形成するために、内
部に磁界発生手段を有する現像剤担持体を使用
し、この担持体上に磁性現像剤の薄層を形成する
方法が特開昭54−43047号等に開示されている。
この方法によれば磁性現像剤の均一な薄層を安定
に形成することが可能であり、従つて前述の非接
触現像法によつて良好な顕像を得ることができ
る。

しかし、この方法は磁界発生手段すなわちマグ
ネツトと、現像剤中に磁性粉を分散してなる磁性
現像剤を不可欠な構成要素としているため次のよ
うな欠点を有している。現像剤担持体の内部に
マグネツトを設けなければならないため装置が複
雑で高価なものとなり、また軽量化と小型化が困
難である。磁性現像剤は非磁性現像剤にくらべ
て高価である。磁性現像剤は樹脂中に磁性粉を
含有しているため彩色性が悪く、カラー化には不
適当である。

磁性現像剤を用いた非接触現像法は多くの長所
を有している反面、上述のように磁性現像剤を用
いるが故に本質的な欠陥を内包している。

これに対し、非磁性現像剤を用いた非接触現像
法は、従来技術にかかわる問題をことごとく解消
する理想的な現像法であると言える。

ところで、非磁性現像剤を用いた非接触現像法
では、現像剤を帯電させて安定した薄層を形成す
るために第１の弾性体例えば弾性体ブレードが用
いられている。この弾性体ブレードは現像剤の流
出等によつて弾性的に可動となつている。一方、
この弾性体ブレード及び現像剤担持体の両端には
前記現像剤担持体と前記第１の弾性体とを支持す
る筐体のサイドフレームが配置されているが、弾
性体ブレード及び現像剤担持体が可動であるた
め、サイドフレームとの間に間隙が設けられてい
る。従つて、弾性体ブレードの可動により、密に
詰まつている現像剤の搬送領域にすきまが生じ、
現像剤がに弾性体ブレード及び現像剤担持体の両
端より前記間隙に漏れ落ちる恐れがある。これ
は、帯電がなされていない非磁性現像剤の場合に
特に著しく、機内汚染の原因になつていた。

［発明の目的］ 本発明は上記事情に鑑みて成されたものであ
り、弾性体ブレード及び現像剤担持体の両端によ
り現像剤が漏れ落ちるのを防止して機内の汚染の
ない現像装置を提供することを目的とするもので
ある。

［発明の概要］ 前記目的を達成するためのこの発明の概要は、
一対のサイドフレームを有する筐体と、前記サイ
ドフレーム間に回転可能に支持され表面に非磁性
の現像剤を担持して搬送する両端部に滑面を有す
る現像剤担持体と、前記筐体により一端を支持さ
れ他端側を前記現像剤担持体の現像剤の搬送方向
と交差する方向に沿つて圧接させた弾性体ブレー
ドと、前記現像剤担持体及び弾性体ブレードの各
端面と各サイドフレームとの間に各々配置した板
状の弾性部材と、前記弾性体ブレードを前記現像
剤担持体の各滑面に対応する端部領域の背面側か
ら現像剤担持体側に押える押え部材とを具備した
ことを特徴とする現像装置である。

［発明の実施例］ ２ 以下図面を参照しながら本発明の現像装置に
ついて説明する。

先ず本発明の現像装置を適用した画像形成装置
例えば複写機について説明する。第１図は該複写
機の概略断面図である。図において１で示すもの
は複写機筐体であり、そのほぼ中央部には表面に
静電潜像が形成される像担持体例えばセレンなど
から成るドラム状の感光体２が回転可能に配置さ
れ、その周側部には、往復水平移動する原稿台３
に載置された原稿を光学的に走査して感光体表面
に原稿の像を結像させるためのランプ４及び収束
性光伝送体５と、原稿の像を結像させる前に感光
体２の表面を除電するための除電ランプ６及び除
電後に感光体２の表面を均一に帯電させる帯電器
７と、感光体２の表面に形成された静電潜像に現
像剤を選択的に飛翔させてその静電潜像を現像す
る本発明に係る現像装置８とが設けられていて、
感光体表面には顕像が形成されるようになつてい
る。そして前記複写機筐体１の一側部（図におい
て右側部）には給紙部１０が設けられていて、例
えば側部より着脱自在な給紙カセツト１１と、こ
の給紙カセツト１１に収納されている用紙Ｐの最
上層のものに転接してこれを先方へ送出する給紙
ローラ１２と、手差給紙用の手差給紙ガイド１３
と、この手差給紙ガイド１３から挿入された用紙
を先方へ搬送する搬送ローラ１４とによつて構成
されている。そしてこの給紙部１０から給紙され
た用紙はレジストローラ１５によつて搬送タイミ
ングがとられて前記感光体２に摺接するごとくに
搬送されるようになつている。搬送されてくる用
紙の近傍であつて感光体２の周側部には、転写前
チヤージヤ９と、顕像を構成する現像剤を用紙に
転写する転写チヤージヤ１６と、転写後に用紙を
感光体２から剥離する剥離チヤージヤ１７とが設
けられている。更に現像剤の転写を受けた用紙
は、搬送ベルト１９により搬送されて定着装置２
０に案内され、この定着装置２０を構成している
ヒートローラ対２１の圧力と熱とによつて現像剤
の定着が行なわれ、その後排紙ローラ対２２でト
レー２３に排紙される。

次に、この発明に係る現像装置の詳細について
説明する。第２図はこの発明に係る現像装置の概
略斜視図、第３図は同現像装置の概略断面図であ
る。この現像装置８は、非磁性現像剤を使用する
ものであり、離間配置されたバツクフレーム３０
とフロントフレーム３１との両側部にサイドフレ
ーム３２，３３が取付けられて現像剤担持体と第
１の弾性体とを支持する筐体３４が構成され、そ
の上端開口部３４Ａには現像剤を補給するための
開閉自在な蓋体４１が設けられ、下端開口部３４
Ｂ近傍には現像剤を表面に担持して搬送する現像
剤担持体例えばアルミニウム又はステンレスなど
から成る現像ローラ３５が回転可能に前記両サイ
ドフレーム３２，３３に枢支されている。さら
に、前記フロントフレーム３１と現像ローラ３５
の間には、この現像ローラ３５に圧接されていて
圧接下に進入した現像剤Ｔを現像ローラ３５表面
に塗布する第１の弾性体例えばシリコンブタジエ
ンゴム（硬度40度〜45度）、ウレタンゴム、ステ
ンレス、燐青銅（厚さ0.07mm〜0.2mm程度）又は
ウレタンシートなどから形成された弾性体ブレー
ド３６がブレードホルダ３７を介してフロントフ
レーム３１に取付けられている。なお、この弾性
体ブレード３６は前記ブレードホルダ３７の位置
調整により現像ローラ３５に対する圧接力の微調
整が可能になつている。特に上記弾性体ブレード
３６は、現像ローラ３５との対向面の一部が面接
触するごとく現像ローラ３５に圧接されているの
で、弾性体ブレード３６の自由端部が圧接される
構造のものに比べ弾性体ブレード３６と現像ロー
ラ３５との接触面積を大きくすることができる。
したがつて現像ローラ３５への圧接圧力の微調整
が容易であつて圧接圧力の均一化を図ることがで
き、しかも現像剤はより長時間圧接圧力下で摩擦
を受けることになり現像剤は均一かつ充分な摩擦
帯電電荷を獲得することができる。そしてこの現
像装置８は、現像ローラ３５に塗布された現像剤
が感光体２とは非接触である位置に配置されてい
る。この非接触配置関係は、現像剤の粒径、現像
ローラ３５に塗布される現像剤の層厚などによつ
て決まるものであるが、現像剤の飛翔を確実に行
つて良質な顕像を得るためには現像ローラ３５と
感光体２との間隔はできるだけ狭くする必要があ
り、しかもそのためには塗布される現像剤層は薄
層であることが望ましく、かつ使用に供される現
像剤粒径の範囲も解像度との関係で決まつてくる
ので、実用上の両者間のギヤツプ寸法は略10μm
〜300μm程度である。なおこのギヤツプ寸法を保
持するために、例えば現像ローラ３５の軸にはギ
ヤツプ規制ローラ３９が一体回転可能に取付けら
れていて、このギヤツプ規制ローラ３９が感光体
２両側部の周面又は感光体２の軸に取付けられて
いる図示しない受ローラに当接して感光体２と現
像ローラ３５との心間距離が一定に保持されるよ
うになつている。また現像ローラ３５に電圧を印
加して感光体２と現像ローラ３５との間に電界を
形成する電源４０が設けられている。この電源４
０は感光体２と現像ローラ３５との間に形成され
た電界により現像ローラ３５上の現像剤を感光体
２表面に飛翔させ易くするものであり、必ずしも
必要ではい。現像ローラ３５上で摩擦帯電された
現像剤は感光体表面の潜像電荷とによつて生ずる
静電的吸引力だけでも十分に感光体表面に飛翔さ
れるものである。

次に、現像剤Ｔの洩れ防止用の前記筐体との間
に設けられた板状の弾性部材である第２の弾性体
５０について説明する。第２図に示す板状の第２
の弾性体５０は、面圧によつて弾性的に板厚が変
化するものであり、たとえば前記サイドフレーム
３２，３３の内側面全域に亙つて接着されてい
る。弾性の性質が要求される理由は、第１のバツ
クフレーム３０、フロントフレーム３１、ブレー
ドホルダ３７、弾性体ブレード３６及び現像ロー
ラ３５のそれぞれの端面とサイドフレーム３２，
３３との間隙を完全に除去するためであり、第２
に可動部分たる現像ローラ３５の駆動力への抵抗
を極力押さえるためである。このような要求を満
足する第２の弾性体５０として、硬度40°〜45°の
シリコンブタジエンゴム（SBR）、厚さ２mm程度
の発泡ウレタン等が良好であると実験的に確認さ
れた。この他、フエルト、スポンジ等も適用でき
る。尚、第２の弾性体５０の板厚を一定として組
み立て性の向上を図るために、前記バツクフレー
ム３０、フロントフレーム３１、ブレードホルダ
３７、弾性体ブレード３６及び現像ローラ３５の
それぞれの端面が面一となるようにしておくこと
が望ましい。

次に、この第２の弾性体５０は、その弾性的性
質を利用するために、バツクフレーム３０等の端
面とサイドフレーム３２，３３との間隔を、第２
の弾性体５０の本来の板厚よりも短い寸法に設定
しなければならない。第４図は、バツクフレーム
３０等の端面とサイドフレーム３２，３３との間
隔を調整する一例を示す概略断面図である。第４
図において、フロントフレーム３１はサイドフレ
ーム３３と対向する端面に突起部３１ａを有し、
この突起部３１ａの端面にはネジ穴３１ｂが設け
られている。また、第２の弾性体５０には、前記
突起部３１ａを逃げるための逃げ部５０ａが切欠
形成されている。そして、サイドフレーム３３側
より前記ネジ穴３１ｂに調整ネジ５１を螺合さ
せ、前記突起部３１ａの端面とサイドフレーム３
３との間隙寸法δを調整することにより第２の弾
性体５０に対するフロントフレーム３１のくい込
み量を調整するようなつている。第２の弾性体の
良好な弾性的性質を得るためには、シリコンブタ
ジエンゴム（SBR）を用いた場合にはくい込み
量を0.2〜0.5mmとし、板厚２mmの発泡ウレタンを
用いた場合にはくい込み量を0.5〜1.0mmにするこ
とが実験的に確認された。

次に、前記現像ローラ３５と弾性体ブレード３６
の詳細について説明する。現像ローラ３５は、第
２図に示すようにその中央部分を画像領域ａと
し、この画像領域ａを挾む両端部分を非画像領域
ｂとしている。前記画像領域ａに対応する現像ロ
ーラ３５の表面は凹凸粗面４５となつており、非
画像領域６に対応する表面は滑面４６，４６とな
つている。また、前記凹凸粗面４５は、第５図に
示すように、凹凸粗面４５内に塗布された現像剤
Ｔの単粒子層ａの表面と滑面４６とがほぼ面一に
なるようになつている。前記弾性体ブレード３６
は、前記現像ローラ３５の前記画像領域ａ及び非
画像領域ｂに亙つて圧接されることになるが、さ
らに、非画像領域においては、押え部材５２によ
り前記滑面４６に押圧されている。

以上のように構成された現像装置８の作用につ
いて説明する。先ず、現像剤担持体と第１の弾性
体と支持する筐体３４を構成するバツクフレーム
３０、フロントフレーム３１の端面とサイドフレ
ーム３２，３３との間に第２の弾性体５０を設け
ることにより前記筐体３４内に収納された現像剤
Ｔの漏れを確実に防止することができる。即ち、
現像剤Ｔの粒径は10μm程度であり、微小な間隙
により漏れ落ちる恐れがあるが、第２の弾性体５
０の弾性的性質より微小な間隙の発生をも確実に
阻止することができる。さらに、第２の弾性体５
０のくい込み量を調整ネジ５１によつて所望に調
整することができるため、第２の弾性体５０の弾
性を有効に利用して間隙の発生を防止できる。な
お、前記筐体３４は、その組み立ての容易化を図
るために、複数のフレームより構成しこの際に生
ずる間隙をなくすために第２の弾性体５０の適用
意義がある。従つて、前記筐体34を一体として構
成できる場合には、この筐体部分に第２の弾性体
５０を用いる必要はない。

次に、前記現像ローラ３５の端面及び弾性体ブ
レード３６の端面とサイドフレーム３２，３３と
の間に第２の弾性体５０を設けることにより、現
像ローラ３５、弾性体ブレード３６の両端面より
現像剤Ｔが漏れ落ちるのを確実に阻止することが
できる。即ち、弾性体ブレード３６は現像剤Ｔの
単一層形成のために弾性的に可動となつており、
また、現像ローラ３５も可動部材であるため、こ
れらの端面とサイドフレーム３２，３３とは接触
させることは不可能である。この間隙を第２の弾
性体５０で埋めると共に、第２の弾性体５０の弾
性的性質により両可動部材の機能に支障を与えな
いようにしている。前記調整ネジ５１は、現像ロ
ーラ３５上の画像領域ａにおいて、弾性体ブレー
ド３６の圧接力が均一となるように第２の弾性体
５０のくい込み量を調整する機能をも併せ持つこ
とになる。尚、現像ローラ３５上の非画像領域で
は、現像剤Ｔが塗布される必要はない。このた
め、現像ローラ３５の画像領域ａに対応する部分
のみを凹凸粗面４５とし、非画像領域ｂに対応す
る部分は滑面４６としている。

即ち、凹凸粗面４５内に塗布される現像剤はそ
の深さ寸法からして短粒子層Ａに規制され、しか
もこの単粒子層Ａの表面と滑面４６とがほぼ面一
になる。従つて現像ローラ３５に圧接される弾性
体ブレード３６は現像ローラ３５の表面に均一に
圧接されるので、第５図の鎖線で示すようにその
圧接端が下方へたわんでしまつたり、逆に深さが
浅いために上方へたわんでしまつて現像剤に対す
る圧接圧力にむらを生じたり、そのために生ずる
層厚の変化などを確実に防止することができる。
さらに同様の理由から凹凸粗面４５と滑面４６と
の境界部においてはその段差により現像剤Ｔが側
方へ転移しにくく、しかも滑面４６領域に弾性体
ブレード３６が十分に圧接されればこの領域にお
いてはその平滑性のために現像剤の搬送力も極め
て弱いので、現像剤の側方への漏れを効果的に防
止することができる。なお、滑面４６領域での弾
性体ブレード３６の圧接力は、第２の弾性体５０
との接触により低下し、上記の効果の阻害原因と
なる恐れがある。押え部材５２は、前記滑面４６
領域における弾性体ブレード３６の圧接をより確
実に行うために配置されたものである。このよう
に、第２の弾性体５０を設けると共に、現像剤塗
布領域を規制すれば現像ローラ３５の端面からの
現像剤Ｔの漏れ防止をより確実に達成することが
できる。

この発明は前記実施例に限定されるものではな
く、この発明の要旨の範囲内において種々の変形
例を包含することは言うまでもない。例えば、前
記第２の弾性体は、現像ローラ３５の端面以外に
使用されるものとして、乾燥後も弾性を有する充
填剤であつてもよい。第６図は、第２の弾性体と
して充填剤５３を用いた現像装置の概略斜視図で
ある。第６図において、バツクフレーム３０、フ
ロントフレーム３１、ブレードホルダ３７及び弾
性体ブレード３６のそれぞれの端面とサイドフレ
ーム３２，３３との間には、前記充填剤５３を充
填し、各部材間の間隙をなくしたものである。乾
燥後も弾性を有する充填剤としては、例えシリコ
ンコンパウンド等が挙げられる。なお、現像ロー
ラ３５の端面とサイドフレーム３２，３３との間
には、前記第２の弾性体５０を設けている。この
部分においては、充填剤５３を使用するとサイド
フレーム３２，３３と接着されて回転不能となる
ためである。また、弾性体ブレード３６も可動部
材であるが、弾性体ブレード３６の可動範囲は少
なくとも、充填剤５３の弾性変形範囲で補うこと
ができる。充填剤５３を用いる場合には、前記実
施例のように調整ネジ５１によつて画像領域ａに
おける弾性体ブレード３６の圧接力を均一とする
調整を行うことは不可能なる。このため、予め組
み立て調整の段階で画像の適否により弾性体ブレ
ード３６の圧接力の調整を行い、画像が最適にな
つた状態で充填剤５３を充填すればよい。このよ
うにすれば、画質を損うことなく、かつ、現像剤
の漏れを確実に防止できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によると、非磁
性体−成分系の現像剤を用いる場合においても、
弾性体及び現像剤担持体の両端より現像剤が漏れ
落ちるのを板状の弾性部材による端部の間隙除去
作用及び弾性体ブレードを押える押え部材の作用
で確実に防止し、機内の汚染のない現像装置を提
供することができる。さらに、現像剤塗布領域を
規制するようにすれば、現像剤の漏れ防止を一層
確実なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る現像装置を適用した複
写機の概略断面図、第２図はこの発明に係る現像
装置の一実施例を示す概略斜視図、第３図は同装
置の概略断面図、第４図は同装置の一部縦断面
図、第５図は現像ローラの縦断面図、第６図は他
のシールド部材を適用した現像装置の概略斜視図
である。 ３４……現像剤担持体と第１の弾性体とを支持
する筐体、３５……現像剤担持体、３６……第１
の弾性体、５０，５３……第２の弾性体、５２…
…押え部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一対のサイドフレームを有する筐体と、前記
   サイドフレーム間に回転可能に支持され表面に非
   磁性の現像剤を担持して搬送する両端部に滑面を
   有する現像剤担持体と、前記筐体により一端を支
   持され他端側を前記現像剤担持体の現像剤の搬送
   方向と交差する方向に沿つて圧接させた弾性体ブ
   レードと、前記現像剤担持体及び弾性体ブレード
   の各端面と各サイドフレームとの間に各々配置し
   た板状の弾性部材と、前記弾性体ブレードを前記
   現像剤担持体の各滑面に対応する端部領域の背面
   側から現像剤担持体側に押える押え部材とを具備
   したことを特徴とする現像装置。