JPH05158334A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像ローラ両端部表面上へのトナー付着およ
び局部的な厚いトナー層の発生を防止して、良質な画像
を得る画像形成装置の提供を目的とする。 【構成】 現像ローラ両端部背面側をそうように設けた
気孔率６０％以上８０％以下，厚み１００μｍ以上２０
０μｍ以下の弾性シート部材１２の片端を、少なくとも
一方が弾性部材で構成された現像ローラ４とドクターブ
レード９で挟み込み、弾性シート部材１２の背面側から
現像器内に設けたリブ部２９に接着部材で張り付けた弾
性部材１１で押圧した構成を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は感光体上に形成された静
電潜像をトナー粒子にて現像して複写紙に転写させ、熱
あるいは圧力にて定着する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、画像形成装置は乾式トナーを
使用する機器が主流を占め、多くの複写機，レーザプリ
ンタ等として実用化され目ざましい発展をとげている。
この画像形成装置は電子写真プロセス技術を応用した機
器であり、感光層を有する感光体上に形成された静電潜
像をトナー粒子によって顕像化するものである。トナー
のみを現像剤として使用する一成分現像法を採用した画
像形成装置は、一般にトナーを摩擦帯電し現像ローラ上
に薄層化させるトナー薄層部と、トナーを収納するトナ
ーホッパ部を有している。上記トナーホッパ部内のトナ
ーは、補給ローラによって現像ローラに搬送され、現像
ローラとドクターブレードとによる摩擦力によって帯電
し、現像ローラ上に薄層状に形成される。現像ローラ上
の薄層トナーの一部は感光体上に形成された静電潜像を
顕像化するために使用されるが、残った未使用トナーは
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートと、現像
ローラを通過して再びホッパ部内に戻される。ここで、
現像ローラ両側面と現像器側面間に設けた弾性部材間に
発生するトナー漏れを防止するために、シート部材を現
像ローラ両端部の背面側に現像ローラにそうように構成
して、現像ローラ両端部にトナーが付着しないように
し、現像ローラ両側面へトナーの回り込みを防止してい
る。しかし、このシート部材では、現像ローラ背面部と
シート部材間で隙間が発生するため、トナーが現像ロー
ラ両端面に回り込み、現像ローラ両端部でトナー漏れが
発生し、出力画像の劣化を招いていた。また、現像ロー
ラ両端部の背面側を取り巻くように構成したシート部材
の背面から、弾性部材で押圧し現像ローラとシート部材
を密着構成し、シート部材の一端を現像ローラとドクタ
ーブレードで挟み込むことによって、現像ローラ両端部
表面上へトナーの付着を防ぎ、現像ローラ両側面へのト
ナー流出を防止する策もある。しかし、挟み込まれた部
分においてシート部材のエッジ部に空間が生じ、その空
間にホッパ内部からトナーが薄層化されずに漏れ、現像
ローラ表面上に厚層部分（局部的に厚いトナー層）を引
き起こし、得られる画像部端部に地肌汚れが生じてい
た。そこで従来、この厚層部分を無くし、出力画像の劣
化を防止するために様々な対策がとられている。

【０００３】ここで、従来の画像形成装置について説明
する。図５は従来の画像形成装置の概略断面図であり、
図６は図５中のＥ部拡大図で、図７と図８は図６の比較
参考図である。１はアルミ等の金属ドラムを基材とし、
その外周面上にセレン（Ｓｅ）あるいは有機光導電体
（ＯＰＣ）等の感性受容層が薄膜状に塗布された感光体
である。２は感光体１に近接して取付けられた帯電器で
タングステンワイヤ等からなる帯電線２ａと金属板から
なるシールド板２ｂおよびグリッド板２ｃによって構成
されている。帯電線２ａへ高電圧を印加すると、帯電線
２ａがコロナ放電を起こしグリッド板２ｃを介して感光
体１を一様に帯電する。５は現像器３に両端を回転自在
に軸支され、トナー撹拌部材７によって撹拌，搬送され
たトナー６を現像ローラ４の表面に補給する補給ローラ
である。現像ローラ４と補給ローラ５は、ステンレス等
の金属を基材としてその外周面上にウレタン，シリコン
等の導電性層が層状に形成され、現像器３の両端に回転
自在に軸支されている。補給ローラ５によって補給され
てきたトナー６は、シリコンまたはウレタン等の導電性
部材で形成されたドクターブレード９によって帯電され
て、現像ローラ４の外周面上に薄層状態を形成し、感光
体１と接触し、感光体１上の静電潜像が形成された部分
に転移付着して静電潜像を顕像化する。７はワイヤ等に
よって矩形状に屈曲形成され両端を回転自在に軸支され
たトナー撹拌部材である。この撹拌部材７は補給ローラ
５の回転とともに一点鎖線で示した円の軌跡を描き、現
像器３内に投入されたトナー６の凝固を防ぐために撹拌
するとともに、トナー６を補給ローラ５の方へ搬送す
る。８はドクターブレード９を取付ける取付け部材であ
る。１０はＰＥＴ等のフィルムからなる現像ローラ下部
シールで、現像器３内のトナー６が現像器３の外へ流出
するのを防いでいる。１１は発砲ウレタン等の弾性部材
からなる現像ローラ背面シールで、現像器３の側面部に
両面テープ等の接着部材で接着されており、かつＰＥＴ
等のフィルムからなるシート部材１２を現像ローラ４の
背面部にそうように押圧している。また、シート部材１
２の片端は、現像ローラ４の両端下部に両面テープ等の
接着部材で接着され、他端は現像ローラ４とドクターブ
レード９の間に挟み込まれている。ここで、図７のよう
にシート部材１２を現像ローラ４の背面側に密着させ、
現像ローラ４とドクターブレード９で挟み込み、一端を
止具３０に係着されたばね材１３で調帯する手段、ある
いは図８のように現像ローラ背面シール１１で押圧し、
かつばね材１３によって調帯させ、現像ローラ４に密着
させる手段もある。図９は図６の現像器要部斜視図で、
図１０は感光体１方向からみた現像ローラ４とドクター
ブレード９の端部拡大図である。１４は現像ローラ４の
両端部側面からトナー６の流出を防ぐための発砲ウレタ
ン等からなる弾性部材である。１５はトナー回収バット
であり、このトナー回収バット１５の中に感光体１上の
残留トナーを掻き取るためのクリーニングブレード１６
と除電器１７が取付けられている。１９は複写紙１８を
収納している複写紙カセットである。複写紙１８は複写
紙カセット１９から半月形をした給紙ローラ２０によっ
て１枚ずつ搬送ローラ２１へ送り出される。送り出され
た複写紙１８は搬送ローラ２１によってＤ方向へ搬送さ
れる。２２は複写紙１８と感光体１上に形成されたトナ
ー像の位置を一致させるため、一時的に複写紙１８を停
止待機させるためのレジストローラであり、従動ローラ
２３と圧接している。転写器２４はタングステンワイヤ
等からなる転写線２４ａと、金属板からなるシールド板
２４ｂによって構成されている。転写線２４ａへ高電圧
を印加することによって転写線２４ａがコロナ放電を起
こし、複写紙１８上に感光体１上のトナー像を転写す
る。２５は内部に熱源を有するヒートローラ２６と加圧
ローラ２７とからなる定着器であり、複写紙１８上に転
写されたトナー像をヒートローラ２６と加圧ローラ２７
の挟持回転に伴い、圧力と熱によって複写紙１８に定着
する。

【０００４】このような従来の装置は次のように動作す
る。まず、帯電器２内の帯電線２ａに高圧を印加しコロ
ナ放電を行なわせ、感光体１の表面を一様に−５００Ｖ
〜−８００Ｖ程度に帯電させる。次に感光体１を駆動装
置（図示せず）によって矢印Ａ方向に回転させ一様に帯
電された感光体１の表面上にホストコンピュータ（図示
せず）からの信号で制御されたレーザ光を矢印Ｂ方向か
ら照射すると、感光体１上の照射された部分は電荷が消
え静電潜像が形成される。

【０００５】一方、現像器３内では、トナー６がトナー
撹拌部材７によってトナー補給ローラ５上へ搬送され
る。トナー補給ローラ上へ搬送されたトナー６はトナー
補給ローラ５によって現像ローラ４上に補給され、補給
されたトナー層は矢印Ｃ方向に回転し、ドクターブレー
ド９と摩擦帯電しトナー薄層状態を形成し、感光体１と
の接触位置まで搬送される。この接触位置で現像ローラ
４と感光体１の間に電位差を与えると、感光体１上に形
成された静電潜像部にトナー６が転移付着し、感光体１
上に静電潜像が顕像化される。また、感光体１上に転移
付着しなかったトナー６は、薄層状態のまま現像ローラ
下部シール１０と現像ローラ４との間を通過し、トナー
補給ローラ５によって掻き落とされ、再び現像器３内に
戻される。感光体１上に顕像化されたトナー像は、搬送
ローラ２１によって複写紙カセット１９内から送られて
くる複写紙１８上に、転写器２４内の転写線２４ａに高
圧を印加してコロナ放電を行なわせ転写される。複写紙
１８上に転写されたトナー像は、定着器２５によってヒ
ートローラ２６の熱と加圧ローラ２７の挟持圧によって
定着され、画像として出力される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来装置では、シート部材１２と現像ローラ４との密着性
を高めるためばね材１３等で調帯、あるいは現像ローラ
背面シール１１で押圧するには構造が複雑になり組み立
ても煩雑であった。特に現像ローラ背面シール１１は弾
性部材なので現像ローラ４の振動，摩擦に耐え、シート
部材１２の密着力を保持できるよう高クリープ特性が要
求されていた。さらに、このシート部材１２はＰＥＴ等
のポリエステル系エンジニアリングプラスチック材料で
形成されているため気孔率が低く厚みが厚いと現像ロー
ラ４の表面を傷つけたり、現像ローラ４とドクターブレ
ード９によって挟み込まれた部分でエッジに空間Ｆが発
生していた。この空間Ｆからトナー６が薄層に形成され
ず、局部的に厚いトナー層２８となって現像ローラ４の
表面上に流出するという問題点があった。反対にシート
部材１２の気孔率が高く薄すぎると現像ローラ４との摩
擦による物理的力と摩擦熱により、裂傷したり焼き切れ
たりする。これらを起因とし、現像の際、局部的に厚い
トナー層２８が感光体１上に付着し、地肌汚れ，機内汚
染および直接複写紙に付着して生ずる汚れから顕像画像
の画質劣化を惹起するという問題点があった。さらに、
この局部的に厚いトナー層２８が画像保障領域を避けら
れるように現像ローラ４を軸方向に長くすると、現像器
３自体の拡大につながり本機の小型化に支障をきたす。

【０００７】また、現像ローラ４とドクターブレード９
によってシート部材１２を挟み込むため現像ローラ４の
損傷，ドクターブレード９の両端部変形，ドクターブレ
ード９の変形によるトナー６の薄層化不均一を引き起こ
していた。

【０００８】本発明は、上記のような従来手段の問題点
を解消できる画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、現像ローラ両端部背面側をそうように設け
たシート部材を気孔率６０％以上８０％以下、かつ厚さ
１００μｍ以上２００μｍ以下とし、このシート部材
（以後、弾性シート部材とする）の片端を少なくとも一
方が弾性部材で構成された現像ローラとドクターブレー
ドで挟み込み、弾性シート部材の背面側から現像器内に
設けたリブ部に両面テープ等の接着部材で張り付た弾性
部材で押圧したものである。

【００１０】

【作用】上記した構成によって、現像ローラと弾性シー
ト部材の密着性を向上させ、現像ローラ両端部表面上へ
のトナー付着を妨げ、現像ローラ両側面へトナーの回り
込みを防ぎ、現像ローラ両端面部からのトナー漏れを確
実に防止することができ、また、弾性シート部材のエッ
ジ部からの局部的に厚いトナー層の発生を防ぎ、さらに
現像ローラ表面の損傷、ドクターブレード両端部の変
形，トナー薄層の不均一をも防止するように作用する。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の一実施例
を説明する。

【００１２】図１は本発明の画像形成装置の概略断面図
であり、図２は図１のＥ部拡大図、図３は本発明の画像
形成装置の要部斜視図、図４は本発明の画像形成装置の
感光体方向からみた現像ローラとドクターブレードの端
部拡大図である。ここで従来の画像形成装置と同じ構成
部材については同じ符号を付与して詳細な説明を省略す
る。なお、現像ローラ４のゴム硬度は３０°〜７０°、
ドクターブレード９のゴム硬度は４０°〜７０°とす
る。図１，図２，図３において、１２は弾性シート部材
でフッ素樹脂等の弾性部材を使用している。弾性シート
部材１２は、片端を現像器底部内側に両面テープ等の接
着部材で張り付けてあり、現像ローラ４の両端部背面の
外周にそって他端を現像ローラ４とドクターブレード９
間に挟み込まれ、さらに現像器内にあるリブ部２９に両
面テープ等で接着された弾性部材からなる現像ローラ背
面シール１１によって押圧されている。

【００１３】帯電線２ａに高圧を印加しコロナ放電を行
なわせ、感光体１の表面を一様に−５００Ｖ〜−８００
Ｖ程度に帯電させる。次に感光体１を駆動装置（図示せ
ず）によって矢印Ａ方向に回転させ一様に帯電された感
光体１の表面上にホストコンピュータ（図示せず）から
の信号によって制御されたレーザ光を矢印Ｂ方向から照
射すると、感光体１上の照射された部分は電荷が消え静
電潜像が形成される。

【００１４】一方、現像器３内では、トナー６がトナー
撹拌部材７によりトナー補給ローラ５上へ搬送される。
トナー補給ローラ上へ搬送されたトナー６はトナー補給
ローラ５によって現像ローラ４上に補給され、補給され
たトナー層は矢印Ｃ方向に回転し、ドクターブレード９
と摩擦帯電しトナー薄層状態を形成し、感光体１との接
触位置まで搬送される。この接触位置で現像ローラ４と
感光体１の間に電位査を与えると、感光体１上に形成さ
れた静電潜像部にトナー６が転移付着し、感光体１上に
静電潜像が顕像化される。また、感光体１上に転移付着
しなかったトナー６は、薄層状態のまま現像ローラ下部
シール１０と現像ローラ４との間を通過し、トナー補給
ローラ５によって掻き落とされ、再び現像器３内に戻さ
れる。

【００１５】ここで、弾性シート部材１２の気孔率を８
０％、厚みを１００μｍとし図２に示すように、背面側
から現像器３内に設けられたリブ部２９に両面テープ等
の接着部材で張り付けられた発砲ウレタン等からなる現
像ローラ背面シール１１で押圧するように構成されてい
る。これらの構成によって、現像ローラ４の背面側を取
り巻いている弾性シート部材１２は現像ローラ４に隙間
なく密着することができ、トナー６の進入はなくなる。
したがって、トナー６現像ローラ４の両端部表面上に付
着することによるトナー漏れおよび感光体１上の汚れを
防止することができる。また、弾性シート部材１２は特
に柔軟性に優れているため、現像ローラ４とドクターブ
レード９によって挟み込まれた部分で、シート部材１２
のエッジが図４に示されているようにドクターブレード
９と現像ローラ４の姿勢に倣うように圧縮変形し、空間
部の発生を抑えることが可能となる。その結果、トナー
６が薄層に形成されず局部的に厚いトナー層が発生する
ことはない。

【００１６】

【表１】

【００１７】ただし、空間部の発生有無条件を（表１）
に示すように気孔率を４０％〜９０％の範囲で、また厚
みを５０μｍ〜３００μｍの範囲で実施し確認してみ
た。その結果、○印が良好であったことを示し、×印が
不良であったことを示している。ここで×印は空間部か
らのトナー漏れ、弾性シート部材１２の裂傷が生じた場
合を示している。トナー漏れと裂傷の傾向に着目すると
気孔率が５０％未満あるいは厚みが２００μｍを越える
ところではトナー漏れが、気孔率が８０％を越えあるい
は厚みが１００μｍ未満では裂傷が発生する傾向にあっ
た。したがって、トナー漏れおよび裂傷が起こらないよ
う弾性シート部材１２条件を気孔率，厚みをそれぞれ６
０％以上８０％以下，１００μｍ以上２００μｍ以下と
定めた。

【００１８】このように本実施例によるとトナーの漏れ
がなく感光体１上に顕像化されたトナー像は、搬送ロー
ラ２１によって複写紙カセット１９内から送られてくる
複写紙１８上に、転写器２４内の転写線２４ａに高圧を
印加してコロナ放電を行なわせ転写される。複写紙１８
上に転写されたトナー像は、定着器２５によってヒート
ローラ２６の熱と加圧ローラ２７の挟持圧によって定着
され、画像として出力される。

【００１９】

【発明の効果】以上の実施例において説明したように本
発明によれば、現像ローラ両端部背面側にそうように設
けた弾性シート部材の背面部を弾性部材で押圧し、片端
を少なくとも一方が弾性部材で構成される現像ローラと
ドクターブレードで挟み込むことによって、現像ローラ
両端部表面上へのトナー付着を確実に防止し、また、弾
性シート部材エッジ部から局部的に厚い未帯電トナー層
の発生による機内の汚染、感光体上付着による地肌汚れ
および直接複写紙に付着してできる汚れを防ぐことがで
きるとともに、現像ローラ表面に与える損傷，ドクター
ブレード両端部の変形，この変形によるトナー薄層不均
一を防ぐことができ装置の信頼性，保守性を向上し良質
な画像を得ることができる。さらに、画像保障領域の拡
大を抑えることによって装置の大型化を避けることがで
きる等の効果を有する画像形成装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における画像形成装置の概略
断面図

【図２】図１のＥ部拡大図

【図３】本発明の実施例における画像形成装置の要部斜
視図

【図４】本発明の実施例における画像形成装置の感光体
１方向からみた現像ローラとドクターブレードの端部拡
大図

【図５】従来の画像形成装置の概略断面図

【図６】図５中のＥ部拡大図

【図７】図６の比較参考図

【図８】図６の比較参考図

【図９】従来の画像形成装置の要部斜視図

【図１０】従来例における感光体１方向からみた現像ロ
ーラとドクターブレードの端部拡大図

【符号の説明】

４ 現像ローラ ９ ドクターブレード １１ 現像ローラ背面シール １２ シート部材

【手続補正書】

【提出日】平成４年１２月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】図６の比較図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面にトナーを担持して回転しロール状
   に形成された現像ローラと、前記現像ローラ表面上に均
   一な層厚にトナーを付着させて帯電させるドクターブレ
   ードと、前記現像ローラの両端部背面側にそうように設
   けた気孔率６０％以上８０％以下、かつ厚さ１００μｍ
   以上２００μｍ以下のシート部材を備え、前記シート部
   材の一端を少なくとも一方が弾性部材製の前記現像ロー
   ラと前記ドクターブレードで挟み込み、前記シート部材
   の背面側から現像器内に配置したリブ部に接着部材で押
   圧した画像形成装置。