JPH07146609A

JPH07146609A - 現像装置

Info

Publication number: JPH07146609A
Application number: JP31755193A
Authority: JP
Inventors: Naoki Enomoto; 直樹榎本; Tetsuya Kobayashi; 哲也小林; Masuaki Saito; 益朗斎藤; Hiroshi Sasame; 裕志笹目
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-11-25
Filing date: 1993-11-25
Publication date: 1995-06-06

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、現像スリーブに対するトナーの供
給部周辺における滞留や、トナーの供給不足、濃度ムラ
を発生させることのない現像装置を提供することを目的
としている。【構成】ＲＳローラ３とトナー収容器５の間に壁１２
を設け、現像ブレード４の先端をＡ、壁１２の上端を
Ｂ、ＲＳローラの上端をＣとし、現像スリーブ２と現像
ブレード４の接点４１と現像スリーブ２の回転中心を結
ぶ線、及び現像スリーブ２の回転中心を通る水兵線のな
す角をｒとするとき、現像スリーブ２の回転中心より
も、ＲＳローラ３の回転中心を下方に位置させ、Ａ、
Ｂ、Ｃの順に高い位置に配置し、０°≦ｒ≦９０°にな
るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式による画
像形成装置の現像装置に関し、特に、均一なベタ画像を
安定して現像することが可能な現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の現像装置としては、特開
平３−１６３５７８号公報に示されているように、ＲＳ
ローラを現像スリーブよりも上に設け、トナーを上から
下へ流れるようにトナーを移動させ、現像スリーブに十
分にトナーを供給し、均一なベタ画像を得る現像装置が
公知である。

【０００３】また、特開平２−１３４６５９号公報に
は、現像スリーブよりも下方にＲＳローラを配置する構
成が示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例では、ＲＳローラを現像スリーブよりも上方に
配置する構成においては、ＲＳローラにより現像スリー
ブに供給されたトナーはトナー規制部材により現像スリ
ーブ上に薄層コートされるが、大部分のトナーはトナー
規制部材に堰き止められ、ＲＳローラ近傍に滞留しトナ
ーの劣化が生じ、非画像部のカブリ、ハーフトーン画像
の縦筋等の問題が発生してしまった。

【０００５】また、ＲＳローラを現像スリーブよりも下
方に配置する構成においては、ＲＳローラ近傍のトナー
が円滑に現像スリーブに供給されず、ベタ画像プリント
時にトナーの供給不足により均一な画像を得ることが困
難であった。

【０００６】ところで、トナーの供給不足を解決する手
段としては、特開平２−１３４６５９号公報に示されて
いるように、軸中心に回転する撹拌羽を設ける方法が示
されているが、この方法では、撹拌の周期に対応した濃
度ムラがトナー像上に発生してしまった。また、回転周
期をいくら短くしても、濃度ムラの発生する間隔が短く
なるだけで、ムラを消すことはできなかった。

【０００７】本発明は、上記問題点を解決し、現像スリ
ーブに対するトナーの供給部周辺における滞留や、トナ
ーの供給不足、濃度ムラを発生させることのない現像装
置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、現像剤を収容せしめる現像剤収容器と、該現像剤
を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に当接する
現像剤層厚規制部材と、上記現像剤担持体に接触し、上
記現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材とを有し、
上記供給部材と現像剤収容器の間に壁を有する現像装置
において、上記現像剤層厚規制部材の先端をＡ、上記壁
の上端をＢ、上記供給部材の上端をＣとし、上記現像剤
担持体の回転中心を通る水兵線、及び上記現像剤担持体
の回転中心と上記現像剤層厚規制部材の接点を通る直線
のなす角をｒとするとき、０°≦ｒ≦９０°であり、Ａ
はＢよりも高く、ＢはＣよりも高くなっていることによ
り達成される。

【０００９】

【作用】本発明によれば、現像剤の供給部材と現像剤収
容器の間に壁を設け、この壁の上端Ｂを、供給部材の上
端Ｃよりも上にしたことにより、供給部材は全体が常に
現像剤で浸され、供給部材近傍に撹拌部材を設けたとし
ても、撹拌部材の回転周期に関係なく、常に現像剤が存
在するために、供給部材は、現像剤を安定して現像剤担
持体に供給する。また、壁の上端Ｂを現像剤層厚規制部
材の先端Ａよりも低くしたことにより、現像剤取り込み
部近傍において、現像剤の循環が良好になり、現像剤劣
化、ベタ画像の濃度低下、非画像部のカブリの増加を防
ぐ。

【００１０】さらに、図３のように、ｒ＜０°にする
と、トナー取り込み部Ｄにおいて、トナーの循環が悪く
なり、トナーの劣化による、濃度低下、非画像部のカブ
リが発生した。また、図４のように、ｒ＞９０°にして
も同様にトナー取り込み部Ｄにおいて、トナーの循環が
悪くなり、トナー劣化が起こった。

【００１１】また、０°≦ｒとしたことにより、供給部
材と現像剤層厚規制部材の先端の距離が極端に短くなる
ことがなく、供給部材の回転により発生した現像剤収容
器方向への現像剤の流れが、現像剤層厚規制部材の先端
により遮られず、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の
当接部付近における現像剤の滞留を防止する。

【００１２】さらに、ｒ≦９０°としたことにより、現
像剤層厚規制部材の固定面と現像剤層厚規制部材の現像
剤担持体に対する当接部との距離を十分に確保し、ま
た、現像剤層厚規制部材長手方向で、現像剤層厚規制部
材の現像剤担持体に対する当接圧が均一になり、現像剤
像の均一性を低下させることがない。

【００１３】ところで、ｒ＜９０°の場合では、現像ブ
レード４と現像スリーブ２の接点付近では、現像スリー
ブ２の回転方向及び重力の関係から、トナーを接点に押
し込む方向に強いトナー流れが発生するので、この接点
近傍でトナーの滞留が起こり以上のように、０°≦ｒ≦
９０°、かつ、Ａ、Ｂ、Ｃの順に高くすることにより、
現像剤担持体側面、及び現像剤担持体と現像剤層厚規制
部材の接点近傍での現像剤の滞留によるトナー劣化を防
ぎ、現像剤担持体へ安定して現像剤供給を行う。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１５】〈実施例１〉先ず、本発明の実施例１を図
１ないし図５に基づいて説明する。本発明によれば、図
１に示すように、ＲＳローラ３とトナー収容器５の間に
壁１２を設け、現像ブレード４の先端をＡ、壁１２の上
端をＢ、ＲＳローラの上端をＣとし、現像スリーブ２と
現像ブレード４の接点４１と現像スリーブ２の回転中心
を結ぶ線、及び現像スリーブ２の回転中心を通る水兵線
のなす角をｒとするとき、現像スリーブ２の回転中心よ
りも、ＲＳローラ３の回転中心を下方に位置させ、Ａ、
Ｂ、Ｃの順に高い位置に配置し、０°≦ｒ≦９０°にな
るようにすることにより、トナー劣化を起こすことな
く、安定して、トナーを供給し、均一なベタ画像を得る
ことができた。

【００１６】本発明者の詳しい実験によれば、壁１２を
設けてた場合でも、ＢがＣよりも低い場合ではトナーの
供給不足が起こった。

【００１７】また、ＢをＡよりも高くすると、図２に示
すトナー取り込み部Ｄ近傍において、トナーの循環が著
しく悪くなり、トナー劣化が起こり、ベタ画像の濃度低
下、非画像部のカブリの増加が起こった。

【００１８】さらに、図３のように、ｒ＜０°にする
と、トナー取り込み部Ｄにおいて、トナーの循環が悪く
なり、トナーの劣化による、濃度低下、非画像部のカブ
リが発生した。また、図４のように、ｒ＞９０°にして
も同様にトナー取り込み部Ｄにおいて、トナーの循環が
悪くなり、トナー劣化が起こった。

【００１９】上記の理由は定かではないが、以下のよう
に考えられる。壁１２を設け、この壁１２の上端が、Ｒ
Ｓローラ３上の上端よりも、上になることにより、ＲＳ
ローラ３は全体が常にトナーで浸され、ＲＳローラ３近
傍には、撹拌羽１３の回転周期に関係なく、常にトナー
が存在するために、ＲＳローラ３は、トナーを安定して
現像スリーブ２に供給することができる。

【００２０】ところで、ＲＳローラ３、現像スリーブ
２、現像ブレード４近傍のトナー流れは、現像スリーブ
２、ＲＳローラ３の回転、重力に起因するので、現像ブ
レード４側面では、トナーの上方向への流れは弱くな
る。よって、ＢをＡよりも高くしてしまうと、現像ブレ
ード４近傍のトナーは壁を越えてトナー収容器５側へ戻
ることができず、トナーの滞留が発生し、トナーの劣化
が起こってしまう。また、ＢをＣよりも低くしてしまう
と、ＲＳローラ３の上部がトナーに浸されないので、Ｒ
Ｓローラ３の現像スリーブ２へのトナー供給が不十分に
なってしまう。

【００２１】ｒ＜０°では、ＲＳローラ３と現像ブレー
ド４の先端の距離が極端に短くなるため、ＲＳローラ３
の回転により発生した、トナー収容器５方向へのトナー
流れが、現像ブレード４の先端により遮られるため、現
像ブレード４と現像スリーブ２の当接部付近において、
トナーの滞留が発生し、トナーの劣化が発生する。

【００２２】ｒ＞９０°では、ｒ＜０°、０°≦ｒ≦９
０°を示した場合と異なり、現像ブレード４を現像スリ
ーブ２回転方向に対し、順方向に当接させているが、図
４に示すようにｒ＞９０°で、現像ブレード４を回転方
向逆方向に当接させると、ブレードの固定面４２と現像
ブレード４と現像スリーブ２の当接部との距離を十分に
確保することができなくなり、また、距離を十分にとろ
うとすると不要な出っ張り部が生じ、現像装置のハンド
リング等操作性に問題が生じる。また、ブレード長手方
向で、現像ブレード４の現像スリーブ２に対する当接圧
が不均一になり、トナー像の均一性が低下してしまうの
で、図４では現像ブレード４を現像スリーブ２回転方向
順方向に当接させている。

【００２３】ところで、ｒ＜９０°の場合では、現像ブ
レード４と現像スリーブ２の接点付近では、現像スリー
ブ２の回転方向及び重力の関係から、トナーを接点に押
し込む方向に強いトナー流れが発生するので、この接点
近傍でトナーの滞留が起こり、トナーの劣化が起こっ
た。

【００２４】以上のように、０°≦ｒ≦９０°、かつ、
Ａ、Ｂ、Ｃの順に高くすることにより、現像スリーブ２
側面、及び現像スリーブ２と現像ブレード４の接点近傍
でのトナーの滞留によるトナー劣化を防ぐことが可能に
なった。更に、ＲＳローラ３は撹拌羽１３の周期に関係
なく、常にトナーに浸されているので、現像スリーブ２
への安定したトナー供給が可能になる。

【００２５】以下、本発明の具体例について説明する。
図５は、本発明の実施例１における画像形成装置を示す
図である。本実施例においては、Ａ、Ｂ、Ｃの順に高く
なるように配置し、ＢをＣよりも２ｍｍ高く、ＡをＢよ
りも１ｍｍ高く配置した。また、ｒ＝０°に設定した。
図５において、図中矢印方向に回転する画像担持体であ
る導電基盤上に、感光層を塗布した感光ドラム１は、帯
電器６により一様に帯電される。次いで、レーザ、ＬＥ
Ｄ等の発光素子８により画像情報に基づいた露光が行わ
れ、感光ドラム１上に潜像が形成される。そして、トナ
ー収容器５内の非磁性一成分トナーは、図中矢印方向に
回転する直径１６ｍｍのＲＳローラ３によって、図中矢
印方向に回転する直径１６ｍｍの現像スリーブ２表面に
塗布される。なお、本実施例では、ＲＳローラ３の材料
としてイノアック社製発泡ウレタンＳＭ５５を使用し
た。現像スリーブ２表面に塗布されたトナーは、現像ブ
レード４により厚みを一定に保たれる。本実施例におい
ては、現像ブレード４は、ｒ＝０°で現像スリーブ２に
当接している。また、トナーは現像ブレード４、ＲＳロ
ーラ３、現像スリーブ２により摺擦され負に帯電する。
さらに、感光ドラム１と現像スリーブ２は、５０〜５０
０μｍの間隔をもって、非接触とされ、更に、間には、
バイアス電源１０により、直流電圧に交流電圧を重畳し
た現像バイアスが印加され、電界が生じている。電荷を
帯びたトナーは、この電界から受ける力によって、現像
スリーブ２の表面から感光ドラム１の表面へ転移し、現
像が行われる。次いで、感光ドラム１上のトナー像は、
トナーと逆極性の直流バイアスが電源１０より印加され
た転写ローラ９により、転写材（図示せず）に転写され
る。次いで、転写材上のトナー像は定着器１１により定
着され永久像を得る。また、転写されずに感光ドラム１
上に残ったトナーは、クリーナー７によりクリーニング
される。

【００２６】本実施例においては、現像ブレード４とし
て、リン青銅、ＳＵＳ板金をバックアップ部材とし、板
金にウレタン等の弾性部材を接着し、弾性部材を現像ス
リーブに当接させる構成のものを用いたが、トナーに対
する電荷付与を効果的に行い。非画像部のカブリを防止
するために、トナーの極性に応じて、現像スリーブ２に
当接する弾性部材表面にテフロン、ナイロン等をコート
しても良い。

【００２７】〈実施例２〉次ぎに、本発明の実施例２を
図６に基づいて説明する。なお、実施例１と同様の構成
作用をするものについては、同一の符号を付して説明を
省略する。

【００２８】本実施例においては、上記のｒ、Ａ、Ｂ、
Ｃの条件に加え、図中矢印方向に回転するトナー撹拌羽
１３を設け、トナー撹拌羽１３の回転中心ＴをＢよりも
高く設定した。

【００２９】本実施例で用いた撹拌羽１３は、厚さ１０
０μｍのマイラーのシートを使用した。ＴをＢよりも低
くした場合でも、トナー収容器５内にトナーが多く残っ
ている場合には、撹拌羽１３によりトナーは、壁１２を
越えてＲＳローラ３へ運ばれるが、トナーが少なくなっ
た場合には、壁１２上端の近傍までは運ばれるが、一部
のトナーは壁１２を越えず、トナー収容器５に戻されて
しまった。このため、ベタ画像の均一性が低下した。Ｔ
をＢよりも上に設定すると、トナーが少なくなっても、
撹拌羽１３に運ばれたトナーは全て、壁１２を越え、ベ
タ画像の均一性は低下しなかった。ＴをＢよりも上に設
定することにより、トナーが少なくなっても、トナーが
壁１２を越えていくことの理由は定かではないが、図７
に示すように、ＴがＢよりも高い場合には、撹拌羽１３
の先端が壁の上面に到達したとき、撹拌羽１３の先端の
速度ベクトル１３１は、壁１２を越える方向に向いてい
るために、トナーは撹拌羽１３に押し出されるのである
と思われる。また、図８に示すように、ＴがＢよりも下
である場合、撹拌羽１３の先端が壁１２の上面に到達し
たとき、撹拌羽１３の先端の速度ベクトル１３１は、ト
ナー収容器５方向に向いているために、トナーは壁１２
を越えず、トナー収容器５に戻されてしまうのであると
考えられる。

【００３０】このように、ＴをＢよりも上に設けること
により、トナー残量が少なくなった場合にも安定して十
分なトナーをトナー収容器５からＲＳローラ３を通し、
現像スリーブ２に供給することが可能になり、トナー劣
化を起こす事なく、均一なベタ画像を長期に亘り、得る
ことができた。

【００３１】〈実施例３〉次に、本発明の実施例３を図
９に基づいて説明する。なお、実施例１と同様の構成作
用をするものについては、同一の符号を付して説明を省
略する。

【００３２】本実施例においては、上記のｒ、Ａ、Ｂ、
Ｃの条件に加え、壁１２の上方に位置するトナー返し部
材１４の下面１４１を水平線に対し、現像スリーブ２に
向かって、下がり傾斜にしている。ところで、トナー返
し部材１４は、トナー収容器５に納められているトナー
と、現像ブレード４、ＲＳローラ３、現像スリーブ２の
近傍に到達し、現像に使用されなかったトナーの入れ替
えを制御している。この入れ替えが円滑に行われず、現
像ブレード４、ＲＳローラ３、現像スリーブ２の近傍に
おいてトナーの滞留が発生し、トナーが劣化してしま
う。

【００３３】本実施例で示したように、トナー返し部材
１４下面１４１を下がり傾斜にすることにより、トナー
返し部材１４近傍におけるトナー流れを良好な状態にす
ることができ、滞留によるトナー劣化を更に効果的に防
ぐことが可能になった。

【００３４】更に、現像装置からトナーがこぼれること
を防止するために流動性の低いトナーを使用した場合に
は、現像装置内のトナー流れが悪く、滞留によるトナー
劣化が発生し易いため、トナー返し部材１４下面１４１
を斜め傾斜にすることは、トナー劣化を防ぐ上で特に有
効である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
Ａ、Ｂ、Ｃの順に高い位置に配置し、０°≦ｒ≦９０°
になるようにすることにより、トナー劣化を起こす事な
く、安定して、トナー供給を実現することが可能にな
り、均一なベタ画像を得ることができた。

【００３６】更に、トナー撹拌羽の回転中心Ｔを壁によ
りも高い位置に配置することにより、トナー収容器内の
残トナーが少なくなっても、均一なベタ画像を得ること
が可能になった。また、トナー返し部材下面を水平方向
に対し、現像スリーブに向かって、下がり傾斜にするこ
とにより、流動性の低いトナーを用いた場合でも、滞留
によるトナー劣化を防ぐことが可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像剤層厚規制部材の先端及び壁の上
端並びに供給部材の上端の位置関係と、現像剤担持体の
回転中心を通る水平線、及び現像剤担持体の回転中心と
現像剤層厚規制部材の接点を通る直線のなす角とを説明
するための図である。

【図２】本発明の現像剤層厚規制部材の先端及び壁の上
端並びに供給部材の上端の位置関係と、現像剤担持体の
回転中心を通る水平線、及び現像剤担持体の回転中心と
現像剤層厚規制部材の接点を通る直線のなす角とを説明
するための図である。

【図３】本発明の現像剤層厚規制部材の先端及び壁の上
端並びに供給部材の上端の位置関係と、現像剤担持体の
回転中心を通る水平線、及び現像剤担持体の回転中心と
現像剤層厚規制部材の接点を通る直線のなす角とを説明
するための図である。

【図４】本発明の現像剤層厚規制部材の先端及び壁の上
端並びに供給部材の上端の位置関係と、現像剤担持体の
回転中心を通る水平線、及び現像剤担持体の回転中心と
現像剤層厚規制部材の接点を通る直線のなす角とを説明
するための図である。

【図５】本発明の実施例１における画像形成装置を示す
図である。

【図６】本発明の実施例２における画像形成装置を示す
図である。

【図７】本発明の実施例２における現像剤の流れを説明
するための図である。

【図８】本発明の実施例２における現像剤の流れを説明
するための図である。

【図９】本発明の実施例３における画像形成装置を示す
図である。

【符号の説明】

２現像スリーブ（現像剤担持体）３ＲＳローラ（供給部材）４ブレード（現像剤層厚規制部材）５トナー収容器（現像剤収容器）１２壁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０７Ｅ (72)発明者笹目裕志東京都大田区下丸子三丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像剤を収容せしめる現像剤収容器と、
該現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に
当接する現像剤層厚規制部材と、上記現像剤担持体に接
触し、上記現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材と
を有し、上記供給部材と現像剤収容器の間に壁を有する
現像装置において、上記現像剤層厚規制部材の先端を
Ａ、上記壁の上端をＢ、上記供給部材の上端をＣとし、
上記現像剤担持体の回転中心を通る水兵線、及び上記現
像剤担持体の回転中心と上記現像剤層厚規制部材の接点
を通る直線のなす角をｒとするとき、０°≦ｒ≦９０°
であり、ＡはＢよりも高く、ＢはＣよりも高くなってい
ることを特徴とする現像装置。
【請求項２】現像剤収容器内に回転軸を中心に回転す
る現像剤撹拌部材を有し、上記回転軸は、Ｂよりも上に
位置することとする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】現像剤返し部材を有し、現像剤返し部材
下面は、水平線に対し、上記現像剤に向かって下がり傾
斜になっていることとする請求項１に記載の現像装置。