JPH0587829B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、現像剤担持体上に供給れさた一成分
現像剤を、現像剤層形成部材により所定厚さの現
像剤薄層とし、この現像剤薄層を静電潜像保持体
に搬送して可視像に現像する現像装置に関し、特
に、現像剤が現像層の外部にこぼれたり、飛散す
るのを防止した新規な現像剤シール構造を具備し
た現像装置に関する。

（従来の技術） 従来の電子写真複写機等における現像装置とし
ては、カスケード現像法、磁気ブラシ現像法、液
体現像法等を採用した現像装置が広く知られてい
る。これらの現像法を採用した現像装置には、粉
体からなるトナー磁性粉、サンドまたはガラスビ
ーズ等の微粉末または微粒子からなるキヤリヤと
を混合してなるいわゆる二成分現像剤が使用され
ている。

しかし、二成分現像剤の場合、トナーはキヤリ
ヤとの摩擦によつて電荷が付与されるが、これら
の帯電特性は、長い間使用すると次第に劣化し、
コピー画像背景部にカブリ等を招来するため、キ
ヤリヤを定期的に新品と交換しなければならなか
つた。

また、トナーとキヤリヤとの混合比、すなわち
トナー濃度を一定の範囲内に保持する必要があ
り、保守点検を行う頻度が高い分だけ、多くの作
業時間や作業労力を費していた。

近年、かかる現像剤の交換頻度を低減すること
や装置の小型化等を目的とした現像法として、キ
ヤリヤを備えない一成分現像方が多用されるよう
になつてきた。その中でも透明性が高いという理
由から非磁性現像剤を採用してカラー現像に応用
し、良い結果を得ている。

この非磁性一成分現像法としては、米国特許第
2895847号に開示されているような「タツチダウ
ン現像法」が一般に知られている。この現像法
は、手軽ではあるが装置が大きくなり、また、現
像剤に電荷を与える手段として、コロトロンによ
る放電作用を用いているため、定期的にコロトロ
ンワイヤーを清掃しなければならない等の、作業
面あるいはコピー画質の点においても多くの欠点
を有していた。

しかし、このような構成においても、より高品
位なコピー画像を得るには、加圧現像表面にトナ
ーの均一で薄い層を形成し、トナーに適切な帯電
電荷を付与しなければならないという問題が未解
決であつた。

これらの問題を解決するために、非接触転写現
像が提案されたが、静電潜像保持体とドナーとの
間隔をよぎつてトナーを飛翔させて現像するため
には、0.05mm以下に間隔を制御する必要があり、
静電潜像保持体およびドナーの機械的精度の点か
ら甚だしい困難があつた。

この問題を解決するために、米国特許第
3866574号、第3890929号、および第3893574号等
に示されるような、静電潜像保持体とドナーとの
間に交番電界を印加する方法が用いられている。

これらの一成分現像装置に用いられる現像剤
は、非磁性体で構成されているため、特に現像剤
担持体上に均一な現像剤薄層を形成する技術が十
分でない上、均一な層で各トナーが十分静電荷を
保持して静電潜像保持体に搬送しなければならな
いが、これらは特願昭60−155092号、特願昭60−
155093号等に開示されているように、現像剤担持
体とトナー槽形成部材を用いることによつて良い
結果を得ている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、従来の非磁性一成分現像装置にあつて
は、現像剤保持体の現像剤保持性が不安定であつ
たり、現像装置の各機構の寸法精度のバラツキ等
が原因して、現像剤が現像装置外にこぼれたり飛
散するという問題が依然としてある。

これに対して磁性現像剤を用いて、現像剤担持
体内部に設けた磁界発生手段による磁力で現像剤
薄層を形成する場合、一成分現像剤でも、二成分
現像剤でもより安定した現像剤薄層が得られる
が、しかし現像剤担持体をより高速回転させた場
合等では、やはり現像剤の飛散や端部からのこぼ
れは免がれなかつた。

例えば、特開昭52−127242号公報によると、内
部に円筒磁石を有する現像スリーブをもつてトナ
ーを含む磁性材粉を静電潜像保持体に搬送し、静
電潜像保持体に対しトナーを良好に毛羽立たせ、
静電潜像保持体と現像スリーブの相対運動によ
り、上記静電潜像保持体の静電潜像をトナーによ
り可視像に現像するようにしている。

そして、上記現像スリーブの両端部に、現像剤
が付着するのを防止するためのブレード部材を配
設する構造になつており、現像スリーブの両側か
ら現像剤が落下するのを防止する。

また、略同様の構成が実開昭53−125551号公報
に間持されている。さらに、特開昭60−51850号
公報には、一成分現像装置を含めた現像剤シール
技術に関する発明が開示されているが、それによ
ると、現像装置の構成が複雑であつたり、現像剤
のシールが不十分である等の問題があつた。

（発明の目的） 本発明は、上記したような従来より用いられて
いる現像装置の欠点を解消するもので、非磁性あ
るいは磁性の特に一成分現像装置において、簡易
な手段で現像剤のもれを防止出来る現像装置を提
供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段及び作用） 本発明は、感光体ドラム等の記録体１の現像領
域に対応させて現像器１０を配置し、前記現像器
１０の記録体側の開口部に現像ローラ１５を配置
し、前記現像ローラ１５の露出部の上部と下部の
少なくとも一方に、層形成部材２０と現像剤シー
ル部材２１を配置してなる現像装置に関する。本
発明においては、前記現像ローラ１５の両側にサ
イドシール１６を配置し、現像器側板１３に設け
たＵ字状溝１４に対してサイドシール１６を位置
させ、前記側板１３のＵ字状溝１４の内面に端部
シール部材２５を配置するとともに、前記端部シ
ール部材２５は、前記Ｕ字状溝１４の内面に配置
するローラ端部シール部材２７と現像器端部シー
ル部材２８とを一体に形成し、前記現像器端部シ
ール部材２８の上部をローラ端部シール部材２７
の中央部に接続し、前記接続部の下部に設けたス
リツト２６を配置し、前記現像器端部シール部材
２８を、現像器側板１３の内側で現像剤シール部
材２１に沿わせて湾曲させて設けている。

したがつて、本発明の現像装置においては、現
像ローラの上下、左右の部分が完全にシールされ
ることになり、特に、端部シール部材が現像器側
板に接触する現像器端部シール部材と、現像ロー
ラ端部に接触するローラ端部シール部材とが、一
体に構成されているために、現像剤シール部材端
部から現像剤がもれ出すことを確実に防止でき
る。

（実施例） 図示された実施例に従つて、本発明の現像装置
の構成を説明する。

第１図に示される実施例は、現像剤として非磁
性一成分トナーを用いる現像器１０を、感光体ド
ラムとして構成される記録体１の現像領域に配置
したものを示している。前記現像器１０は、その
上部ホツパ１１に現像剤２を収容するようになつ
ており、先端部の開口部分を塞ぐようにして現像
ローラ１５が設けられている。

この現像ローラ１５の後側には、現像剤供給ロ
ーラ１７が設けられていて、両ローラ１５，１７
はそれぞれ逆方向に回転され、両ローラの接触部
で下から上に向けて共に移動される際に接触し、
現像剤供給ローラ１７から現像ローラ１５に現像
剤が移転されるようになつている。

ホツパ１１に収容されている現像剤２は、現像
剤供給ローラ１７の回転によつて、その後側から
下に送り込まれ、現像剤供給ローラ１７の表面か
ら現像ローラ１５に移転されるようになつてい
る。

また、現像ローラ１５の表面に付着した現像剤
２は、現像器１０の開口の上部分に設けられてい
る層形成部材２０により、一定の厚さの層として
形成され、薄い層状にされて現像器１０内部か
ら、連続的に現像領域に対して送り出される。

そして、現像器１０の開口部から露出した現像
ローラ１５が現像領域の記録体に接近した位置
で、現像ローラ１５から現像剤が現像電場により
飛翔され、記録体１の表面に形成されている潜像
に対して現像剤が付着され、トナー画像として現
像される。

また、本発明の現像器１０においては、上記し
た現像領域が終了した端部に、現像剤シール部材
２１を設けている。この現像剤シール部材２１
は、現像領域の終わる部分から、現像シール１５
と現像剤供給ローラ１７とが接触する部分の間の
任意の位置に設けられていることが可能であり、
実際には、その位置は、複写機の構造または現像
器の、構成等により決定されることが可能であ
る。

この現像剤シール部材２１は、第１図ないし第
３図に示されるように、現像器１０の現像器底板
１２端部に固定されるシール保持部材２２と、そ
の先端に所定の長さで延長される弾性シート２３
とから構成されており、弾性シート２３の端部が
その幅方向の全体にわたつて、現像ローラ１５に
接触される。

弾性シート２３としては、例えば、厚さ0.02〜
0.15mmのポリエチレンテレフタートフイルム
（PET）、または、厚さ0.06〜0.1mmの板バネ材
（SUS304板、リン青銅板、ケイ素鋼板等）を用
いるようにしている。

その他に、上記した部材を単独で用いずに、板
バネ材に軟弾性体、例えば、厚さ0.5〜１mm程度
のシリコンゴム、クロロプレンゴム、エチレン・
プロピレンゴム、フツ素ゴム、ウレタンゴム、ア
クリルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、
エチレン酢酸ビニル共重合体等を、その全面また
は先端部面に接着した部材が用いられる。また、
板バネ材としては、金属製の板材の他に、上記し
たPET等の合成樹脂部材を用いても良い。

本発明の現像材シール部材２１が現像ローラ表
面に接触する際の接触圧力は、通常40g／cm以
下、好ましくは、20g／cm以下が適当である。

本発明の現像ローラ１５の表面には、その両側
の部分に、サイドシール部材１６が被覆されてい
る。このサイドシール部材１６は、第５図等に示
されるように、現像ローラ１５の両端部が現像器
側板１３に形成したＵ字状溝１４に接触するが、
トナー画像の形成領域の外側に位置する部分に設
けられているもので、Ｕ字状溝１４に対してシー
ルとして作用するようにして形成される。

また、上記した現像剤シール部材２１の弾性シ
ート２３として、金属製の板バネ材を単独で用い
る場合には、現像ローラ１５の表面と弾性シート
２３の接触部分で、現像剤の固着が生じ、現像剤
のシール性が損われる場合があるので、前記した
ように、PET等の弾性シート、または弾性体を
接着した板バネ材を用いることが望ましい。

さらに、弾性シート２３は、その先端面、好ま
しくは、側面部で現像材層と接触するような若干
長いものを用いることが良く、それに加えて、表
面を導電処理した部材を用い、それに電圧を印加
することによつて、電気的に現像装置の電荷量を
コントロールすることが出来，また、浮遊トナー
を吸着すること等も可能になる。

その他に、本発明の弾性シートとしては、現像
剤の帯電極性と同極性の帯電系列の部材を用いる
ことにより、現像剤のチヤージアツプを防ぐこと
が出来る。この場合は、現像後の現像剤がなくな
つた状態の記録体表面に対して、弾性シートが摺
動し、摩擦帯電が生じたとしても、記録体の電位
上昇を防止し、履歴現象の発生を防止出来ること
になる。

したがつて、本発明の現像剤シール部材２１を
用いた場合には、第３図に示されるように、弾性
シート２３の側面部が現像ローラ１５の表面に接
触し、現像領域を通過した後で、現像ローラ１５
の表面に残つた現像剤の層を通過させ得るように
なり、弾性シート２３によつて現像剤を払い落す
ことなく、現像器１０の下部に収容されることが
可能になる。

上記した現像器１０の開口部を、上下でシール
するための部材の他に、本発明においては、第４
図に示されるような端部シール部材２５を用いて
いる。この端部シール部材２５は、第４図に示さ
れるような上下の対角線上の位置に突出部を設け
ており、下方から上に向けてスリツト２６を設
け、一方をローラ端部シール部材２７、他方を現
像器端部シール部材２８として構成している。

この端部シール部材２５を現像器に装着する場
合には、第４Ａ図に示されるような状態でそれぞ
れの部分が別個に湾曲され、第５図に示されるよ
うな状態で、現像器１０に取付けられる。つま
り、ローラ端部シール部材２７は現像器側板１３
のＵ字状溝１４に対して略Ｕ字状に湾曲され、他
方の現像器端部シール部材２８において、前記ロ
ーラ端部シール部材２７と一体に接続されている
部分は、現像ローラ１５に対する部分がローラ端
部シール部材２７とともに湾曲し、スリツト２６
を介して分離されたその下方の部分が、現像剤シ
ール部材２１に沿つて湾曲されるようになる。

そして、本発明の現像器１０においては、現像
ローラ１５と現像器側板１３の両側部に、上記し
たような形状の端部シール部材２５が装着される
ことにより、現像器側板１３と現像ローラとの接
触部、および、弾性シート２３の両側部からの現
像剤がもれ出すことを、確実値に防止出来るよう
な状態で構成されている。

第５図に示される端部シール部材２５の装着の
状態は、現像器１０の一方の端部について示して
いるが、他方の端部に装着される端部シール部材
としては、第４図に示したものと対称的な形状の
ものが用いられる。

本発明の端部シール部材２５としては、弾性部
材、例えば、厚さ0.1〜５mmのフツ素樹脂製の布、
スポンジ状のシート、ウレタンシート、ゴム材等
の部材が用いられる。したがつて、前記素材を端
部シール部材として用いいることによつて、その
装着部分でのシールを確実に行うことが可能にな
る。

第６図は、本発明の現像器１０の開口部を、記
録体１を除いて見た場合の正面図である。この図
に示されるように、本発明の現像器１０は、その
現像領域に対応する現像ローラ１５露出部分の上
下が，、層形成部材２０と現像材シール部材２１
によつてシールされており、その両側の部分のサ
イドシール部材１６に対応した部分に、端部シー
ル部材２５が接触するようにしてシールされてい
る。

第７図は、上記した第６図に示されるシール部
材の配置関係を示す説明図であり、この図からわ
かるように、現像ローラ１５の端部は、、各々の
シール部材によつて確実にシールされ得るように
なつており、さらに、弾性シート２３の端部はこ
れと一体に湾曲されたローラ端部シール部材２７
によつて、現像器側板１３の現像材側の端部がシ
ールされることになるため、その部分での隙間は
全く生じないことになる。

以上の説明は、現像材が非磁性一成分トナーを
使用した場合に例について行つたが、本発明は、
第８図に示されるように、内部に磁石３０を設
け、表面に相対回転運動を行う非磁性スリーブ３
１を設け、該スリーブ３１の表面に現像剤を付着
させた状態で、搬送するようにしてなる現像ロー
ラ１５ａを用いた場合でも適用が可能である。

この形式の現像器においては、磁性一成分トナ
ー２ａを用いるようにしており、また、層形成部
材２０、現像材シール部材２１とは上記した他の
現像器の場合と同様なものを用いている。

さらに、本発明の現像装置は、第９〜１１図に
示されるような構成の現像器にも適用することが
可能である。

第９図に示される現像器は、記録体１の上部に
現像器を設けているもので、したがつて、この場
合には現像器１０の下部に開口を設け、その部分
に現像ローラ１５を設けているが、そのような構
成を採用したとしても、現像ローラの周囲の部分
は、各シール部材によつて完全にシールされてお
り、さらに、現像領域で現像剤が飛翔されずに現
像ローラの表面に残つた場合でも、その現像剤の
現像器内部への収容が確実に行なわれるために、
現像剤が周囲に飛散したりすることが防止され
る。

また、第１０図に示されるように、記録体１の
下部に開口を上に向けて構成した現像器を用いた
場合には、現像剤供給ローラ１７により現像ロー
ラ１５に現像剤を供給し、層形成部材２０によつ
て現像剤の層を形成して現像領域に搬送すること
が可能になる。

さらに、同様にして、記録体１の下部に現像器
を設けた場内でも、第１１図に示されるように、
現像ローラ１５を現像器１０の側部に大きく露出
して設け、現像剤と現像ローラ１５との接触範囲
を非常に小さく設定した場合でも、本発明の効果
を十分に発揮させることが可能になる。この場合
には、現像剤供給ローラを用いなくとも、現像ロ
ーラに対する現像剤の供給が確実に行なわれる。

上記したように、本発明の構成の現像装置を用
いる場合には、記録体に対する現像器または現像
ローラの配置を任意に設定することが可能にな
り、現像ローラの周囲等から現像剤がもれ出すこ
とを防止出来ることになる。

実施例 １ 第１図に示されるような構成の現像装置におい
て、高抵抗樹脂で表面を形成した現像ローラ１５
を用い、現像剤供給ローラ１７として、ウレタン
フオーム層の表面にゴム層を被覆したものを用
い、さらに、第４図に示されるような構成の端部
シール部材２５を設けた。

この端部シール部材２５としては、厚さ2.3mm
のフツ素樹脂製の布を用い、現像剤シール部材２
１に対して現像器端部シール部材２８が、その裏
面に十分に接触出来るような長さのもので、両部
材の間に隙間が形成されることのないような状態
で、押圧出来るようにしたものを用いた。また、
ローラ端部シール部材２７は、Ｕ字状溝１４の表
面に接着され、現像ローラ１５のサイドシール部
材１６に対して、所定の圧力で接するようにされ
ているが、その圧力は、現像ローラ１５が十分に
回転出来るようにされている。

上記したような構成の現像装置を用いて、非磁
性一成分トナーを用いて複写機の維持テストを行
つた。５×10⁴枚のコピーを行つたが、トナーの
もれは発生せず、現像剤シール部材端部からのト
ナーの吹出しも生じないものであつた。これら、
端部シール部材により、隙間が生じることがない
ような状態でシールされたためと考えられる。

（発明の効果） 本発明の現像装置は、上記したような構成の現
像剤シール部材を用いるものであるから、現像ロ
ーラの両側端部のシール部材を、１枚の弾性体の
シート状のものを用いて、現像ローラの側部に対
するシールと、現像器端部シールとを構成するこ
とができ、前記シール部材の構成を簡素化するこ
とができる。また、現像器の開口部の周囲の部分
を層形成部材、現像剤シール部材によつてシール
するとともに、現像器側板と現像ローラとの間の
隙間と、現像器側板側部と現像剤シール部材との
間に隙間が生じないような状態でシールを設ける
ことが可能になり、それによつて現像器の開口部
から現像剤が吹出したり、もれたりすることを確
実に防止出来る。

そして、現像領域で、記録体に飛翔されずに現
像ローラの表面に残つた現像剤が、確実に現像器
の内部に回収され、収容されることになるため
に、もれ出したトナーによつて複写機内部の他の
機器や、コピーを汚染すること等が確実に防止出
来る。

また、本発明の現像装置においては、現像装置
の記録体に対する設置位置が限定されることがな
いために、複写機の空間の任意の位置に現像装置
を設けることが可能になり、それによつて、複写
機の設計を行うに際しての自由度が大きくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像装置の構成を示す断面
図、第２図は本発明の現像ローラと現像剤シール
部材の構成を示す斜視図、第３図は第２図に示さ
れる部材の位置関係を示す説明図、第４図は本発
明の端部シール部材の構成を示す平面図、第４Ａ
図は現像器に装着した場合の端部シール部材の状
態を示す斜視図、第５図は現像器開口部の端部の
状態を示す説明図、第６図は前記開口部の正面
図、第７図は各シール部材の関係を示す説明図で
あり、第８〜１１図は、それぞれ本発明の他の実
施例の構成を示す側面図である。 図中の符号、１……記録体、２……現像剤、１
０……現像器、１１……ホツパ、１２……現像器
底板、１３……現像器側板、１４……Ｕ字状溝、
１５……現像ローラ、１６……サイドシール部
材、１７……現像剤供給ローラ、２０……層形成
部材、２１……現像剤シール部材、２２……シー
ル保持部材、２３……弾性シート、２５……端部
シール部材、２６……スリツト、２７……ローラ
端部シール部材、２８……現像器端部シール部
材、３０……内部磁石、３１……非磁性スリー
ブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 感光体ドラム等の記録体１の現像領域に対応
   させて現像器１０を配置し、前記現像器１０の記
   録体側の開口部に現像ローラ１５を配置し、 前記現像ローラ１５の露出部の上部と下部の少
   なくとも一方に、層形成部材２０と現像剤シール
   部材２１を配置してなる現像装置において、 前記現像ローラ１５の両側にサイドシール１６
   を配置し、現像器側板１３に設けたＵ字状溝１４
   に対してサイドシール１６を位置させ、 前記側板１３のＵ字状溝の内面に端部シール部
   材２５を配置するとともに、 前記端部シール部材２５は、前記Ｕ字状溝１４
   の内面に配置するローラ端部シール部材２７と現
   像器端部シール部材２８とを一体に形成し、前記
   現像器端部シール部材２８の上部をローラ端部シ
   ール部材２７の中央部に接続し、前記接続部の下
   部に設けたスリツト２６を配置し、 前記現像器端部シール部材２８を、現像器側板
   １３の内側で現像剤シール部材２１に沿わせて湾
   曲させて設けることを特徴とする現像装置。