JPH05281842A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感光体上の静電潜像をトナー粒子で顕画化
し、複写紙に転写させ、熱あるいは圧力で定着させる画
像形成装置において、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するこ
とによって良質な画像を得ること。 【構成】 現像ローラ４の両端部背面側に沿うように設
けたシール部材の一端を、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で挾み込み、シール部材の
背面側から現像器内に設けたリブ部１に両面テープ等の
接着部材で貼り付けた弾性部材11で押圧し、またシール
部材を現像ローラ４とドクターブレード９で挾んだ部分
のドクターブレードのゴム硬度をトナーを薄層帯電する
中央部のそれより低くした構成により、現像ローラ４と
シール部材の密着性が向上でき、現像ローラ４の両側面
へトナー６の回り込みを防止でき、また、シール部材の
エッジ部からの局部的に厚いトナー層の発生を防止でき
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顕像化し複写紙に転写させ、
熱あるいは圧力にて定着させる画像形成装置に関するも
のである。

【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、多くの複写機やレーザプリ
ンタ等として実用化されめ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り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
ホッパー部を有している。上記トナーホッパー部内のト
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り帯電
し、現像ローラ上に薄層状態を形成する。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せるが、残った未使用トナーは
ポリエチレンテレフタレート(以下ＰＥＴという)シート
と、現像ローラを通過して再びホッパー部内に戻され
る。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、弾性部材現
像ローラ両端部の背面側を沿うように構成して、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
両側面へのトナーの回り込みを防止している。しかしこ
の弾性部材では、現像ローラとドクターブレード間で隙
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
を沿うように構成したシール部材の背面から、弾性部材
で押圧し現像ローラとシール部材を密着させる構成と
し、シール部材の一端を現像ローラとドクターブレード
で挾み込むことによって、現像ローラ両端部表面上へト
ナーの付着を防止し、現像ローラ両側面へのトナー流出
を防止している。しかし、現像ローラはシール部材と密
着し、現像ローラの回転に耐え得る強度を確保しなけれ
ばならないため、厚さに制限が課せられる。その強度上
制限された厚さでは、現像ローラとドクターブレードに
挾まれたシール部材のエッジ部に隙間が生じ、その隙間
にホッパー部内からトナーが薄層化されずに漏れ、現像
ローラ表面上に層厚なすじ部分(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汚部が生じてい
た。そこで従来、この層厚なすじ部分をなくし、出力画
像の劣化を防止する為に様々な対策がとられている。

【０００３】以下に従来の画像形成装置について説明す
る。図６は従来の画像形成装置の概略を示すものであ
り、図７は図６のＥ部拡大図である。図６および図７に
おいて、アルミニウム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(以下、
ＯＰＣという)等の感光受容層が薄膜状に塗布された感
光体30に近接して配設された帯電器２は、タングステン
ワイヤ等の帯電線２ａと金属製のシールド板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30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、矩形状に屈曲
形成されたトナー攪拌部材７により攪拌，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により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により
形成されたドクターブレード９により帯電されて、現像
ローラ４の外周面上に薄層状態を形成し、感光体30と接
触し、感光体30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。この攪拌部材７は補給ロ
ーラ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の凝結を防ぐために攪
拌されるとともに、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を取り付ける取り付け部
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は発泡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、且つＰＥ
Ｔ等のフィルムからなる現像ローラ両端部シール12を現
像ローラ４の背面部を沿うように押圧している。また、
現像ローラ両端部シール12の一端は、現像ローラ４とド
クターブレード９の間に挾み込まれている。トナー回収
バット15の中に感光体30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が取り付けられて
いる。複写紙カセット19に収納されている複写紙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によって矢印Ｄで示した方向へ搬
送される。22は複写紙18と感光体30上に形成されたトナ
ー像を一致させるため、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と当接
されている。転写器24はタングステンワイヤー等からな
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30上のトナー像を転写する。内部に熱源を有す
るヒートローラ26と加圧ローラ27で構成された定着器25
によって、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の挾持回転に伴い、加圧と熱によ
って複写紙18に定着される。なお、現像ローラ両端部シ
ール12の現像ローラ４への密着手段として、図８に示す
ように、現像ローラ両端部シール12と現像ローラ４の背
面部を密着させ、現像ローラ４とドクターブレード９で
挾み込み、一端を止具28に係着されたばね材13で調帯す
る手段や、図９に示したように、現像ローラ背面シール
11で押圧しばね材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10および図11に示すように、
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
ぐための発泡ウレタン等からなる弾性部材である。現像
ローラ両端部シール12は、現像ローラ４との密着性を高
めるため、現像ローラ背面シール11やばね材13によって
押圧、調帯され、さらに現像ローラ４の回転に伴う摩
擦、振動に耐え得る強度が必要で、最小限の厚さの現像
ローラ両端部シール12では空間31が発生する。図中のＦ
は画像保証領域を示す。

【０００４】以上のように構成された画像形成装置につ
いて、以下にその動作について説明する。まず、高圧電
源に接続された帯電器２内の帯電線２ａに高圧を印加し
コロナ放電を行わせ、感光体30の表面を一様に−500Ｖ
〜−800Ｖ程度に帯電させる。次に感光体30を駆動装置
(図示せず)によって矢印Ａで示した方向に回転させ、一
様に帯電された感光体30の表面上にホストコンピュータ
(図示せず)からの信号により制御されたレーザ光をＢの
ように照射すると、感光体30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。一方、現像器３内では、
トナー６がトナー攪拌部材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５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で示した方向
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30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30の間に電位差を
与えると、感光体30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30上に静電潜像が顕像化され
る。また、感光体30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30上に顕
像化されたトナー像は、複写紙カセット19内から搬送ロ
ーラ21によって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わせて転
写される。複写紙18上に転写されたトナー像は、定着器
25によりヒートローラ26の熱と加圧ローラ27の挾持圧に
よって定着され、画像として出力される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、現像ローラ４とドクターブレード９によ
って挾み込まれた現像ローラ両端部シール12のエッジで
空間31(図11)が発生し、またその付近のドクターブレー
ド９による押圧が中央部に比べて小さくなり、トナー６
が薄層に帯電されず、局部的に厚いトナー層となって現
像ローラ４の表面上に流出し、現像の際、局部的に厚い
トナー層が感光体30上に付着し、顕像画像の画質劣化を
惹起するという問題点を有していた。また、ドクターブ
レード９のゴム硬度を小さくした場合、現像ローラ４と
ドクターブレード９の密着性は良くなるが、単位面積あ
たりの押圧が小さくなり薄層帯電性能が悪化する。ま
た、現像ローラ両端部シール12をばね材13等で調帯した
場合、剛性が高く、厚みが厚くなると、現像ローラ４の
表面を傷つけるという問題点や局部的に厚いトナー層が
画像保証領域を避けられるよう現像ローラ４を軸方向に
長くすると、現像器３自体が大きくなるという問題点を
有していた。本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、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、シール部材のエッジ部からの局部的に厚い
トナー層の発生および現像ローラ表面に与える損傷を防
ぐことができ、良好な画像が得られる画像形成装置を提
供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の画像形成装置は、現像ローラの両端部背面側
に沿うように設けたシール部材の一端を、弾性部材製の
現像ローラとドクターブレードで挾み込み、シール部材
の背面側から現像器内に配設したリブ部に両面テープ等
の接着部材で貼り付けた弾性部材で押圧した構成で、シ
ール部材を現像ローラとドクターブレードで挾み込んだ
部分のドクターブレードのゴム硬度をトナーが付着する
中間部分より低くした構成としたものである。

【０００７】

【作用】この構成によって、現像ローラとシール部材の
密着性を向上させ、現像ローラ両端部の表面上へのトナ
ー付着を防止し、現像ローラ両側面へトナーの回り込み
を防止し、現像ローラ両端面部からのトナー漏れを確実
に防止することとなる。また、シール部材のエッジ部か
らの局部的に厚いトナー層の発生を防ぐこととなり、現
像ローラ表面の損傷を防ぐこととなる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。本発明の一実施例を示す図１ないし
図５において、従来例と同一部品には同一番号を付与し
て説明は省略する。１はリブ部である。図１ないし図５
に示すように、現像ローラ両端部シール12は、片端を現
像器３の底部の内側に両面テープ等の接着部材で貼り付
けてあり、現像ローラ４の両端部背面の外周に沿って他
端を現像ローラ４とドクターブレード９間に挾み込ま
れ、さらに現像器内にあるリブ部１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。また、現像ローラ両端部シール12
を挾み込んだ部分のドクターブレード９ｂのゴム硬度
は、ドクターブレード９ａ部分のそれより低くなるよう
に構成されている。以上のように構成された画像形成装
置について、以下にその動作を説明する。静電潜像の形
成、静電潜像の顕像化および顕像化されたトナー像の定
着動作等については、従来例で説明した動作と同一であ
るので説明は省略する。感光体30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
よって掻き落され、再び現像器３内に戻される。ここ
で、現像ローラ両端部シール12の背面側は現像ローラ背
面シール11により押圧されているので、現像ローラ両端
部シール12と現像ローラ４との隙間がなくなり、現像器
３内のトナー６が現像ローラ４の両端部表面上に付着す
ることを防止している。図４および図５に示すように、
ドクターブレード両端部９ｂはドクターブレード中央部
９ａよりゴム硬度を低く構成しているため、ドクターブ
レード両端部９ｂは変形量が大きく、両端部でトナー６
が薄層に帯電されずに局部的に厚いトナー層となること
はない。また、画像領域Ｆのトナー６を薄層帯電するド
クターブレード中央部９ａのゴム硬度は高く設定するこ
とが可能なため、トナー６の薄層帯電性能が悪化するこ
ともない。なお、ドクターブレード中央部９ａのゴム硬
度は、薄層帯電の面から50度以上とすることが好まし
く、ドクターブレード両端部９ｂのゴム硬度は40度以下
であることが必要である。

【０００９】

【発明の効果】以記実施例の説明からも明らかなよう
に、本発明は現像ローラ両端部背面側を沿うように設け
たシール部材の背面部を弾性部材で押圧し、さらに、シ
ール部材を現像ローラとドクターブレードで挾み込んだ
部分のドクターブレードのゴム硬度を中央部のそれより
低くした構成により、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、シール部材のエッジ部からの局
部的に厚いトナー層の発生および現像ローラ表面に与え
る損傷を防ぐことができ、良好な画像を得ることができ
優れた画像形成装置を実現できる効果を有する。

【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
断面図である。

【図２】図１のＥで示した部分の拡大図である。

【図３】本発明の一実施例における画像形成装置の要部
斜視図である。

【図４】本発明の一実施例における画像形成装置の感光
体方向からみた図面である。

【図５】本発明の一実施例における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断
面図である。

【図６】従来の画像形成装置の概略断面図である。

【図７】図６のＥで示した部分の拡大図である。

【図８】従来の画像形成装置の現像ローラ両端部シール
の現像ローラへの密着手段の他の例を示した概略断面図
である。

【図９】図８に示した密着手段のさらに他の例を示した
概略断面図である。

【図１０】従来の画像形成装置の要部斜視図である。

【図１１】従来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断面図である。

【符号の説明】

１…リブ部、 ２…帯電器、 ２ａ…帯電線、 ２ｂ…
シールド板、 ２ｃ…グリッド板、 ３…現像器、 ４
…現像ローラ、 ５…補給ローラ、 ６…トナー、７…
トナー攪拌部材、 ８…取り付け部材、 ９…ドクター
ブレード、 10…現像ローラ下部シール、 11…現像ロ
ーラ背面シール、 12…現像ローラ両端部シール、 13
…ばね材、 14…弾性部材、 15…トナー回収バット、
16…クリーニングブレード、 17…除電器、 18…複
写紙、 19…複写紙カセット、 20…給紙ローラ、 21
…搬送ローラ、 22…レジストローラ、 23…従動ロー
ラ、24…転写器、 24ａ…転写線、 24ｂ…シールド
板、 25…定着器、 26…ヒートローラ、 27…加圧ロ
ーラ、 28…止具、 29，31…空間、 30…感光体。

Claims (2)

【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するロール
   状の弾性現像ローラと、前記弾性現像ローラの表面に均
   一な層厚にトナーを付着させて帯電させる弾性ドクター
   ブレードと、前記弾性現像ローラの両端部背面側を沿う
   ように設けたシール部材を備えた画像形成装置であっ
   て、前記シール部材の一端を少なくとも一方が前記弾性
   現像ローラと前記弾性ドクターブレードで挾み込み、前
   記シール部材の背面側から現像器内に配置したリブ部に
   両面テープ等の接着部材で貼り付けた弾性部材で押圧
   し、前記シール部材を前記弾性現像ローラと前記弾性ド
   クターブレードで挾み込んだ部分の前記弾性ドクターブ
   レードのゴム硬度をトナーが付着する中間部分より低く
   することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 シール部材を弾性現像ローラと弾性ドク
   ターブレードで挾み込んだ部分の弾性ドクターブレード
   の低くしたゴム硬度を40度以下、中間部分のゴム硬度を
   50度以上とする請求項１記載の画像形成装置。