JPH07239611A

JPH07239611A - ブレード

Info

Publication number: JPH07239611A
Application number: JP2950394A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Sekino; 仁志関野; Hirokatsu Shimada; 啓克島田; Hiroshi Toda; 央戸田; Akihiro Kawasaki; 明博河崎
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1994-02-28
Filing date: 1994-02-28
Publication date: 1995-09-12
Anticipated expiration: 2016-10-29
Also published as: JP3223688B2

Abstract

(57)【要約】【構成】スリーブ７に接触し、接触部Ｙを通過するス
リーブ７の表面にトナー薄層を形成するブレード１０に
関し、第１に、ブレード１０のスリーブ７に対向する面
に、接触部Ｙの自由端側でスリーブ７に対して外方に浅
く折れ曲がり、この折曲部１０２から自由端に向かって
直線的に伸びる傾斜面１０３を設けた。第２に、ブレー
ド７両端側では、傾斜面１０３の長さＳを、中央部のそ
れよりも短くした。【効果】ブレード１０の取付、調整に誤差があって
も、スリーブ７には適正量のトナーを保持させることが
できる。また、画像両端部における濃度ムラを防止でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式の画像形
成装置に内蔵された現像装置において、現像ローラ等の
トナー担持面に接触し、このトナー担持面にトナーを薄
層状に保持させるブレードに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、粉体現像剤を用いた画像形成装置
の現像装置として、感光体にトナーを供給する現像ロー
ラ、またはこの現像ローラにトナーを供給する供給ロー
ラのトナー担持面に板状のブレードを接触させ、そのブ
レード接触部を通過したトナー担持面にトナー薄層を形
成するようにしたものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
現像装置では、ブレードの僅かな設定誤差によりローラ
上に保持されるトナーの量が大幅に変動していたため、
ローラ上に所定量のトナーを保持させようとすれば、ブ
レードの取付や設定に多くの手間を要していた。また、
ローラ上の両端部に保持されるトナー量がローラ中央部
に比べて多く、トナー層がローラの軸方向にわたって不
均一となり、画像上濃度ムラを生じるという問題点があ
った。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、トナ
ーを保持した担持体に接触し、この担持体の移動に基づ
いて、接触部を通過する担持体の表面にトナー薄層を形
成するブレードにおいて、該ブレードの担持体に対向す
る面に、上記接触部の自由端側で担持体の外方に向かっ
て所定の傾斜角をもって折れ曲がり、この折曲部から自
由端に向かって直線的に伸びる部分を設けるとともに、
その直線的に伸びる部分の長さをブレードの両端部でそ
の中央部よりも短くしたことを特徴とするものである。

【０００５】

【作用】上記構成からなるブレードによれば、担持体の
移動に基づいて搬送されるトナーは、担持体とブレード
の直線的に伸びる部分で形成される楔状の領域でほぼ一
定量に規制された後、続くブレードと担持体との接触部
を規制されながら、またブレードと接触しながら通過す
る。これにより、ブレードと担持体との接触部を通過し
たトナーはブレードとの接触により所定の極性に帯電さ
れ、担持体の表面にほぼ一定の厚さの荷電トナー層を形
成する。そのため、ブレードを設定した状態でその固定
位置から自由端までの長さに多少の誤差があっても、担
持体にはほぼ適正量のトナーが保持される。

【０００６】また、ブレードの両端側では、ブレードの
担持体に対する接触圧の不足により、中央部の領域より
も多くのトナーが、ブレードと担持体との接触部を通過
する傾向にある。しかし、上記ブレードでは、折曲部か
ら自由端までの長さを短くし、ブレードの直線的に伸び
る部分と担持体とで形成される楔状の領域が中央部の領
域よりも小さくしてある。そのため、両端側では、中央
部の領域よりも、ブレードに塞き止められるトナー量が
少なく、これにより接触圧不足に起因して過剰なトナー
が通過するのを阻止し、ブレード全長にわたってほぼ一
定のトナーが担持体に保持されることを保証する。

【０００７】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。図１において、全体を符号５０で示し
た感光体は、電子写真法による複写機やプリンタなどに
内蔵されている。この感光体は表面に感光層を有する円
筒体または無端ベルトから構成され、駆動モータによっ
て一定の速度で回転駆動される。また、感光体の周囲に
は、感光層に電荷を付与する帯電領域、静電潜像を形成
するために感光層表面に画像を投射する露光領域、トナ
ーによって静電潜像を可視像化にする現像領域、記録媒
体である紙などにトナー像を転写する転写領域、感光体
表面に残った未転写トナーを除去するクリーニング領
域、および、次の複写サイクルに備えて残留電荷を除去
する除電領域が配設されている。

【０００８】次に、全体を符号１で示した現像装置は上
記現像領域に配置されている。この現像装置１では、ハ
ウジング２の感光体対向部には開口部３が形成され、こ
の開口部３に現像ローラ４が収容されている。現像ロー
ラ４は、支軸５を中心として矢印ａ方向に回転駆動する
駆動ローラ６と、この駆動ローラ６に外装された厚さ
０．１６ｍｍを有する可撓性の薄膜スリーブ７とで構成
されている。スリーブ７は、駆動ローラ６の外径（２
４．０ｍｍ）よりも僅かに大きい内径（２４．５３ｍ
ｍ）を有し、ハウジング側壁２１，２１に設けた押圧ガ
イド８，８（共に一方は図示せず）により後部（図上右
側）において駆動ローラ６に圧接され、これにより反対
側の前部に形成されたたるみ部分７ａが感光体５０の外
周面に軽く接触している。ハウジング底部２２と現像ロ
ーラ４との間にはシール部材９が配置され、ハウジング
内部に収容されるトナーの漏れが防止されている。ハウ
ジング上部２３の内側には駆動ローラ６と平行に配置さ
れた本発明にかかる板状ブレード１０の一端が固定さ
れ、その自由端側の側面が押圧ガイド８，８の間でスリ
ーブ７の外周面に圧接している。なお、上記ブレード１
０は、ステンレス等の金属板、合成樹脂の板、ゴム、又
はそれらの表面に適宜コーティングを施した部材で構成
されている。ブレード１０の厚さｔは、０．１ｍｍ程度
が適当である。現像ローラ４の後部には、ハウジング底
部２２より起立した仕切壁１１により、現像ローラ４が
対向するバッファ室１２と、その後部に位置するトナー
供給室１３が形成され、これらバッファ室１２、トナー
供給室１３に回転羽根１４，１５がそれぞれ回転駆動可
能に配置されている。

【０００９】以上の構成からなる現像装置１では、トナ
ー供給室１３に収容されているトナーＴは、矢印ｃ方向
に回転する回転羽根１５によりバッファ室１２に供給さ
れる。バッファ室１２のトナーＴは、矢印ｂ方向に回転
する回転羽根１４によりスリーブ７の外周面に供給され
る。スリーブ７は、駆動ローラ６の回転に基づいて該駆
動ローラ６から受ける摩擦力により矢印ａ方向に従動回
転する。そして、スリーブ７に供給されたトナーＴは、
ブレード１０の接触部Ｙを通りスリーブ７の外周に薄層
状に保持される。また、トナーＴは接触部Ｙを通過する
際にブレード１０と接触して摩擦帯電される。スリーブ
７に保持されたトナーＴは矢印ａ方向に搬送され、スリ
ーブ７と感光体５０との接触である現像領域Ｘで感光体
５０上の静電潜像に供給される。現像に供されることな
く現像領域Ｘを通過したトナーは、スリーブ７の回転に
したがって移動し、シール部材９の接触部を通過してバ
ッファ室１２に送り戻される。

【００１０】次に、ブレード１０の第一の特徴について
説明する。図２に詳細を示すように、ブレード１０の先
端側スリーブ対向面は、その先端部１０１から所定距離
Ｓの位置にある始端部１０２より先端部１０１に向かっ
て徐々に厚さが薄くなるように直線的に切削されてお
り、このように切削して形成された直線状の傾斜面１０
３と固定側の面１０４とで、上記始端部１０２（以下
「折曲部１０２」という。）のスリーブ側に外角（１８
０°−θ）の鈍角が形成されている。なお、ブレード１
０を切削して傾斜面１０３を形成する場合、傾斜面１０
３に微小凹凸ができないように加工することが望まし
い。そして、ブレード１０は、折曲部１０２から固定側
に僅かに移動した領域（接触部）Ｙでスリーブ７の外周
に面接触状態で圧接されている。接触部Ｙにおけるブレ
ード１０のスリーブ７に対する圧接力は約９.０ｇ／ｍ
ｍとするのが好ましい。したがって、現像ローラ４及び
スリーブ７が未装着で、スリーブ７に圧接していない状
態では図１に示す点線位置にあり、スリーブ７に接触し
た状態で実線状態に撓むことになる。

【００１１】以上のようにブレード１０を形成すること
により、図３に示すように、スリーブ７の移動と共に搬
送されるトナーは、ブレード１０の傾斜面１０３とスリ
ーブ７の外周面とで形成される楔状の領域に送られて量
規制され、その後、ほぼ一定量のトナーがブレード１０
とスリーブ７の接触部Ｙに送り込まれ、接触部Ｙを通過
したスリーブ７の外周面にはほぼ一定量のトナーが保持
される。

【００１２】傾斜面１０３とその固定側の面１０４を延
長した面とのなす角度θを３°、５°、７°、１４°、
２０°に設定し、それぞれの角度に対してブレード１０
の自由長（固定部１０５から先端部１０１までの距離：
図１参照）Ｌを変化させ、ブレード接触部を通過後のス
リーブ７上に保持されるトナー量を測定した。ブレード
１０の先端部１０１から折曲部１０２までの距離Ｓは
０．３ｍｍ、駆動ローラ６の半径ｒは１２ｍｍ、駆動ロ
ーラ６の中心からブレード固定部１０５までの鉛直距離
Ｈ、水平距離Ｂはそれぞれ１８．７ｍｍ、７．３ｍｍと
した。実験の結果を図４に示す。また、この図から感光
体５０上の静電潜像を適正濃度で現像するのに必要なト
ナー供給量（０．６〜０．７ｍｇ／ｃｍ^２）をスリーブ
７に保持させ得るブレード自由長（最小：Ｌ_MIN／最
大：Ｌ_MAX）、及び設定許容幅（Ｌ_DF）を求めると、表
１に示す通りであった。

【００１３】

【表１】 θ（°）Ｌ_MIN（mm）Ｌ_MIN（mm）Ｌ_DF（mm）実験例１３１５．１１５．５０．４〃２５１４．７１５．７１．０〃３７１４．３１５．８１．５〃４１４１３．７１６．２２．５

【００１４】比較例として、図５に示すように、先端部
が直線状のブレード２００と、図６に示すように、先端
部を曲線部を介してほぼ９０°折り曲げたブレード３０
０について、自由長Ｌを変化させてスリーブ７上に保持
されるトナー量を測定した。その他の条件はブレード１
０に関する実験と同一にした。結果は本発明の実験結果
を示す図４に併せて記載した。また、トナー供給量
（０．６〜０．７ｍｇ／ｃｍ^２）を得るためのブレード
自由長（最小：Ｌ_MIN／最大：Ｌ_MAX）、及び設定許容幅
（Ｌ_DF）を表２に示す。

【００１５】

【表２】Ｌ_MIN（mm）Ｌ_MAX（mm）Ｌ_DF（mm）比較例（ブレード２００）１５．０１５．３０．３〃（ブレード３００）１５．８１６．１０．３

【００１６】図４、表１，２から明らかなように、比較
例のブレード２００，３００では、スリーブ上に適正ト
ナー供給量（０．６〜０．７ｍｇ／ｃ m²）を保持させ
るためのブレード設定許容幅Ｌ_DFは狭かった(０.３ｍ
ｍ）。しかし、本発明では設定許容幅Ｌ_DFが比較例より
も大幅に長く、ブレードの取付及び調整が極めて容易に
なることが理解できる。また、ブレードの傾斜角θは４
〜１５°に設定するのが好ましい。

【００１７】なお、上記表１で示す各実験例ではブレー
ド１０の先端部１０１から折曲部１０２までの距離Ｓを
０．３ｍｍとしたが、この距離Ｓを０．４ｍｍ、傾斜面
１０３の傾斜角θを７°としたブレード１０を用い、他
の条件は上記実験例と同一に設定してスリーブ７上のト
ナー量を測定したところ、０．７〜０．８ｍｇ／ｃｍ^２
で安定していた。

【００１８】次に、ブレード１０の第２の特徴について
説明する。一般に、板状のブレードをスリーブに圧接す
ると、ブレード両端部では中央部の領域に比べてスリー
ブに対する圧接力すなわちトナー規制力が低下する。そ
のためにブレード接触部を通過したスリーブの両端側に
は中央部の領域よりも多くのトナーが保持されており、
これにより画像両端部の画像濃度が中央部の領域よりも
高くなる傾向がある。そこで、ブレード１０では、図７
に示すように、両端部１１０，１１０から距離Ｄ移動し
た位置１１１，１１１までの領域Ｂ１，Ｂ１に含まれる
角部（点線で示す領域）を切除して傾斜部すなわちトナ
ー量調整部１１２,１１２を形成している。その結果、
領域Ｂ１，Ｂ１では、ブレード１０の傾斜面１０３とス
リーブ７とで形成される楔状の領域が端部に向かうに従
って小さくなっており、これにより弱められたトナー規
制力で圧接力の不足によるトナーの過剰な搬送性を相殺
し、両端の領域Ｂ１，Ｂ１を除く中央部領域Ｂ２と同等
のトナー量が両端領域Ｂ１，Ｂ１でもスリーブ７に保持
されるようになっている。

【００１９】第２の特徴に基づく効果を立証するため
に、以下の通り実験した。まず始めに、先端側両端部に
トナー調整部の無いブレードを用い、傾斜面１０３の長
さＳを０．２ｍｍとし、ブレード接触部Ｙを通過後のス
リーブ７上に保持されるトナー量を測定した。なお、ブ
レードは板厚０.１ｍｍ、幅２１５ｍｍのステンレス板
で構成され、傾斜面１０３の傾斜角θは１１°に設定し
た。その実験の結果を図８に示す。この図から明らかな
ように、スリーブ７のブレードに対応した領域の両端部
（以下、単に「スリーブ両端部」という。）７０，７０
から所定の距離Ｄ’（２０ｍｍ）の領域Ｂ１’，Ｂ１’
を除くスリーブ７の中央領域Ｂ２’に保持されるトナー
量は０．６ｍｍ／ｃｍ²で安定しているが、両端の領域
Ｂ１’，Ｂ１’ではブレード１０のスリーブ７に対する
押圧力が弱いことから、スリーブ両端部７０,７０に近
づくにつれてトナー量は２次曲線的に徐々に増加し、ス
リーブ両端部７０，７０近傍では約０．７５ｍｇ／ｃｍ
^２になった。

【００２０】次に、ブレード１０の傾斜面１０３の長さ
Ｓを０．１６ｍｍから０．６ｍｍまで変化させて、スリ
ーブ７上に保持されるトナー量を測定したところ、図９
に示すように、傾斜面１０３の長さＳを長くするにつれ
てスリーブ７上のトナー量が曲線的に増加するという関
係があることが分かった。したがって、ブレード１０の
傾斜面１０３の長さＳを、ブレード両端部１１０，１１
０から中央部に向かって距離Ｄ（２０ｍｍ）移動した位
置１１１，１１１から端部に向かって徐々に短くすれ
ば、これに対応するスリーブ両端部の領域Ｂ１’，Ｂ
１’ではスリーブ７とブレード傾斜面１０３とで形成さ
れる楔状領域の断面積がスリーブ中央部領域Ｂ２’に比
べて小さくなり、すなわちブレード接触部Ｙに導入され
るトナー量が減少し、これによって圧接力の不足に伴っ
て過剰なトナーの搬送性が相殺されて、ブレード１０の
全長にわたって均一なトナー量をスリーブ７上に保持さ
せることが可能であることが理解できる。

【００２１】以上の実験結果と考察を踏まえて、ブレー
ド１０の中央領域Ｂ２で傾斜面１０３の長さＳを０．２
ｍｍ、先端側両端部１１０，１１０から２０ｍｍ移動し
た位置１１１，１１１より両端部１１０，１１０までの
領域Ｂ１，Ｂ１、すなわちスリーブ両端部の領域Ｂ
１’，Ｂ１’に対応した領域では、両端部１１０，１１
０で傾斜面１０３の長さＳが０．１３ｍｍとなるように
トナー量調整部１１２，１１２を形成したブレードを用
いて、スリーブ７上に保持されるトナー量を測定した。
なお、ブレードの板厚ｔ、傾斜面１０３の傾斜角θは、
上記実験と同様にそれぞれ０．１ｍｍ、１１°に設定し
た。その結果を図１０に示す。この図から明らかなよう
に、傾斜面１０３の長さＳを一様に０．２ｍｍとした場
合の実験結果（図８参照）に比べて、スリーブ７上の両
端部７０，７０近傍に保持されるトナー量が約０．６ｍ
ｇ／ｃｍ^２に減少し、スリーブ上のトナー量が均一なも
のとなっていることが分かる。

【００２２】なお、上記各実施例ではブレードとして板
材を使用するものとしたが、図１１に示すように、断面
円形の部材１２０の一部を切削して傾斜面１２１を形成
し、その端部１２２またはその近傍をスリーブ７に接触
させてもよい。また、ブレード先端側のスリーブ対向面
を切削して傾斜面を形成するものとしたが、加工方法は
これに限るものではない。さらに、図１２に示すよう
に、ブレード１３０を折り曲げ、その折曲部１３１の僅
かに固定端側をスリーブ７に圧接してもよい。さらにま
た、ブレード１０を導電性の材料で形成したときは、ブ
レード１０とスリーブ７に導電位のバイアス電圧を印加
してもよいし、スリーブ７にのみバイアス電圧を印加し
てもよい。

【００２３】そして、上記実施例では、本発明にかかる
ブレードを感光体に対してトナーを供給するスリーブに
接触させた場合について説明したが、本発明のブレード
はローラ状又はベルト状のトナー担持体にトナー層を形
成するものであれば適用可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
かかるブレードによれば、その長さが多少長くても短く
ても担持体に適正量のトナーを保持させることができ、
ブレードの設定が容易となって組立、調整作業の簡易化
が計れると共に、担持体の表面に軸方向にわたって均一
なトナー薄層を形成することができ、これにより、画像
上の端部における濃度ムラや地肌カブリを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】現像装置の断面図である。

【図２】ブレード先端の拡大断面図である。

【図３】ブレードのトナー規制状態を示す拡大断面図
である。

【図４】ブレード自由長とトナー供給量との関係を示
す図である。

【図５】比較例のブレードを示す拡大断面図である。

【図６】他の比較例のブレードを示す拡大断面図であ
る。

【図７】ブレードの実施例を示す拡大断面図である。

【図８】スリーブ上の軸方向位置とトナー供給量との
関係を示す図である。

【図９】ブレードの傾斜面の長さとトナー供給量との
関係を示す図である。

【図１０】スリーブ上の軸方向位置とトナー供給量と
の関係を示す図である。

【図１１】ブレードの他の実施例を示す拡大断面図を
示す。

【図１２】ブレードの別の実施例を示す拡大断面図を
示す。

【符号の説明】

４…現像ローラ、７…スリーブ（現像剤担持体）、１０
…ブレード、１０２…折曲部、１０３…傾斜面、Ｙ…接
触部。

フロントページの続き (72)発明者戸田央大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタカメラ株式会社内 (72)発明者河崎明博大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタカメラ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーを保持した担持体に接触し、この
担持体の移動に基づいて、接触部を通過する担持体の表
面にトナー薄層を形成するブレードにおいて、該ブレー
ドの担持体に対向する面に、上記接触部の自由端側で担
持体の外方に向かって所定の傾斜角をもって折れ曲が
り、この折曲部から自由端に向かって直線的に伸びる部
分を設けるとともに、その直線的に伸びる部分の長さを
ブレードの両端部でその中央部よりも短くしたことを特
徴とするブレード。