JPH10319713A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 規制部材を現像剤担持体の表面に圧接させ
て、現像剤担持体の表面に保持された現像剤の量を適切
に規制すると共に現像剤が割れるのを抑制し、良好な画
像が安定して得られるようにする。 【解決手段】 現像剤12を現像剤担持体11の表面に保持
させて像担持体１と対向する現像領域に搬送させる途中
において、現像剤担持体の移動方向上流側に向けて設け
られた規制部材14により現像剤の量を規制する現像装置
において、現像剤担持体の表面に圧接させる規制部材の
少なくとも一端部に弾性層15を設け、この弾性層におけ
る現像剤担持体の移動方向上流側のエッジ部15a を現像
剤担持体の表面に圧接させ、エッジ部の端面15b と現像
剤担持体の表面とのなす角度θが１５〜５５°の範囲に
なるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機やプリン
ター等の画像形成装置において、像担持体に形成された
潜像を現像するのに使用する現像装置に係り、特に、現
像剤を現像剤担持体の表面に保持させて像担持体と対向
する現像領域に搬送させる途中において、この現像剤担
持体の移動方向上流側に向けて設けられた規制部材の一
端部をこの現像剤担持体の表面に圧接させて、現像剤担
持体の表面に保持された現像剤の量を規制し、このよう
に規制された現像剤を像担持体と対向する現像領域に導
いて現像を行なうようになった現像装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機やプリンター等の画像
形成装置においては、像担持体に形成された静電潜像を
現像するのに様々な現像装置が使用されており、このよ
うな現像装置としては、キャリアとトナーを含む現像剤
を使用した二成分現像方式の現像装置の他に、現像剤に
キャリアを用いずにトナーだけを使用した一成分現像方
式の現像装置が知られていた。

【０００３】ここで、このような一成分現像方式の現像
装置においては、像担持体と対向するように設けられた
現像剤担持体の表面に現像剤を保持させ、この現像剤担
持体の表面に板バネ等で構成された規制部材の一端部を
圧接させて、現像剤担持体の表面に保持された現像剤の
量をこの規制部材により規制し、このように規制された
現像剤を現像剤担持体により像担持体と対向する現像領
域に導いて現像を行なうようにしたものが広く利用され
ている。

【０００４】しかし、上記のように板バネ等で構成され
た規制部材の一端部を現像剤担持体の表面に圧接させて
現像剤担持体によって搬送される現像剤の量を規制する
ようにした場合、この規制部材の圧接力により現像剤に
多大な負荷が加わり、これによって現像剤が割れて微粉
が発生し、この微粉が現像剤担持体の表面等に融着して
形成される画像に濃度ムラが発生するという問題があっ
た。

【０００５】そこで、近年においては、特公平６−９３
１５２５公報等に示されるように、板バネ等で構成され
た規制部材の一端部に弾性層を設け、この弾性層を現像
剤担持体の表面に圧接させて、現像剤に加わる負荷を軽
減させるようにしたものが提案された。

【０００６】ここで、上記のような規制部材を現像剤担
持体の表面に圧接させるにあたっては、この規制部材を
現像剤担持体の移動方向上流側に向けて設ける場合と、
現像剤担持体の移動方向下流側に向けて設ける場合とが
あるが、規制部材を現像剤担持体の移動方向下流側に向
けて設けた場合、現像剤担持体により搬送される現像剤
によってこの規制部材が簡単に持ち上げられ、必要量以
上の現像剤が規制部材を通過するという問題があった。

【０００７】また、規制部材を現像剤担持体の移動方向
上流側に向けて設ける場合においても、図１（Ａ）に示
すように、規制部材１４に設けられた弾性層１５の表面
を現像剤担持体１１の表面に圧接させる場合と、同図
（Ｂ）に示すように、規制部材１４に設けられた弾性層
１５におけるエッジ部を現像剤担持体１１の表面に圧接
させる場合とがある。

【０００８】ここで、図１（Ａ）に示すように、規制部
材１４に設けられた弾性層１５の表面を現像剤担持体１
１の表面に圧接させた場合には、現像剤担持体１１によ
り搬送される現像剤によってこの規制部材１４が簡単に
持ち上げられ、必要量以上の現像剤が規制部材１４を通
過するという問題が生じる一方、同図（Ｂ）に示すよう
に、規制部材１４に設けられた弾性層１５におけるエッ
ジ部を現像剤担持体１１の表面に圧接させた場合には、
現像剤担持体１１の表面に保持された現像剤がほとんど
この規制部材１４によって現像剤担持体１１の表面から
除去されてしまい、十分な量の現像剤を安定して像担持
体と対向する現像領域に搬送することができないという
問題があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、現像剤を
現像剤担持体の表面に保持させて像担持体と対向する現
像領域に搬送させる途中において、この現像剤担持体の
表面に規制部材の一端部を圧接させて、現像剤担持体の
表面に保持された現像剤の量を規制するようになった現
像装置における上記のような様々な問題を解決すること
を課題とするものである。

【００１０】そして、この発明においては、現像剤担持
体の移動方向上流側に向けて設けられた規制部材の一端
部を現像剤担持体の表面に圧接させて、現像剤担持体の
表面に保持された現像剤の量を規制するにあたり、現像
剤担持体の表面に保持された現像剤に過大な負荷が加わ
って現像剤が割れるのを抑制するため、この規制部材の
少なくとも一端部に弾性層を設けた場合において、この
規制部材によって現像領域に搬送される現像剤の量を適
切に規制することができ、良好な画像が安定して得られ
るようにすることを課題とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明における現像装
置においては、上記のような課題を解決するため、現像
剤を現像剤担持体の表面に保持させて像担持体と対向す
る現像領域に搬送させる途中において、この現像剤担持
体の移動方向上流側に向けて設けられた規制部材の一端
部をこの現像剤担持体の表面に圧接させて、現像剤担持
体の表面に保持された現像剤の量を規制し、このように
規制された現像剤を像担持体と対向する現像領域に導い
て現像を行なう現像装置において、上記の現像剤担持体
の表面に圧接される規制部材の少なくとも一端部に弾性
層を設け、この弾性層における現像剤担持体の移動方向
上流側のエッジ部を現像剤担持体の表面に圧接させると
共に、この弾性層における上記のエッジ部の端面と現像
剤担持体の表面とのなす角度が１５〜５５°の範囲にな
るようにした。

【００１２】そして、この発明における現像装置のよう
に、現像剤担持体の移動方向上流側に向かうようにして
規制部材を設け、この規制部材の一端部を現像剤担持体
の表面に圧接させて、現像剤担持体によって搬送される
現像剤の量を規制するにあたり、現像剤担持体の表面に
圧接させる規制部材の少なくとも一端部に弾性層を設
け、この弾性層における現像剤担持体の移動方向上流側
のエッジ部を現像剤担持体の表面に圧接させると共に、
この弾性層における上記のエッジ部の端面と現像剤担持
体の表面とのなす角度を１５〜５５°の範囲にすると、
現像剤担持体によって搬送されてきた現像剤が規制部材
に設けられた弾性層のエッジ部によって適切に規制され
るようになる。

【００１３】このように、この発明における現像装置に
おいて、規制部材を圧接させて現像剤担持体により搬送
されてきた現像剤を規制するようにした場合、上記の弾
性層によって現像剤に加わる負荷が軽減され、現像剤の
割れが抑制されると共に、一定した適当な量の現像剤が
この規制部材を通過して像担持体と対向する現像領域に
導かれるようになり、濃度ムラ等の発生のない良好な画
像が安定して得られるようになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態に係る
現像装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。

【００１５】この実施形態においては、図２に示すよう
に、円筒状になった導電性支持体１ａの表面に感光層１
ｂが形成された感光体ドラム１からなる像担持体１を用
い、この像担持体１の表面を帯電装置（図示せず）によ
って帯電させた後、この像担持体１の表面に適当な露光
装置（図示せず）から光を照射させて、この像担持体１
の表面に画像情報に応じた静電潜像を形成するようにし
ている。

【００１６】そして、この実施形態における現像装置に
おいては、同図に示すように、円筒状になった金属管か
らなる現像剤担持体１１を上記の像担持体１と所要間隔
Ｄを介して対向するように設けると共に、この現像装置
における装置本体１０の収容部１０ａ内に現像剤（トナ
ー）１２を収容させ、この現像剤１２を回転する送り羽
根１３によって現像剤担持体１１に送り、この現像剤１
２を現像剤担持体１１の表面に保持させ、この現像剤担
持体１１の回転により現像剤１２を像担持体１と対向す
る現像領域に搬送するようにしている。

【００１７】そして、このように現像剤担持体１１によ
り現像剤１２を像担持体１と対向する現像領域に搬送す
る途中において、この現像剤担持体１１の表面に装置本
体１０内に設けられた規制部材１４の一端部を圧接さ
せ、この規制部材１４により現像剤担持体１１によって
搬送される現像剤１２の量を規制すると共に、この現像
剤１２を摩擦帯電させるようにしている。

【００１８】ここで、この実施形態における現像装置に
おいては、上記の規制部材１４として板バネを用い、こ
の規制部材１４の一端側を装置本体１０に固定させると
共に、この規制部材１４の他端側を現像剤担持体１１の
回転方向上流側に向けて配置させ、この規制部材１４の
他端部において現像剤担持体１１と接触する部分に弾性
層１５を形成している。

【００１９】ここで、規制部材１４を構成する板バネと
しては、例えば、ステンレスやリン青銅等で構成され
て、厚みが０．０８〜０．２ｍｍの範囲になったものが
用いられ、また弾性層１５としては、例えば、シリコン
ゴム、ウレタンゴム等のゴム材料や、ポリスチレン系、
ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、
塩化ビニル系、ポリブタジエン系、ポリアミド系等の各
種の熱可塑性エラストマーで構成され、厚みが０．５〜
１ｍｍの範囲になったものが用いられる。

【００２０】また、規制部材１４に設けられた上記の弾
性層１５における現像剤１２の摩擦帯電性を制御するた
め、この弾性層１５中に導電性付与剤や荷電性付与剤を
加えるようにしてもよい。ここで、導電性付与剤として
は、例えば、ケッチェンブラック、アセチレンブラッ
ク、ファーネスブラック等のカーボンブラックが用いら
れ、また荷電性付与剤としては、例えば、ニグロシン系
染料、トリフェニルメタン系染料、第４級アンモニウム
塩化合物等が用いられ、これらを単独または２種以上組
み合わせて用いることもできる。

【００２１】そして、このように規制部材１４に設けら
れた弾性層１５を現像剤担持体１１の表面に圧接させる
にあたっては、図３に示すように、現像剤担持体１１の
移動方向上流側における弾性層１５のエッジ部１５ａを
現像剤担持体１１の表面に圧接させると共に、このエッ
ジ部１５ａにおける端面１５ｂと現像剤担持体１１の表
面とのなす角度θが１５〜５５°の範囲になるようにし
ている。

【００２２】また、このように弾性層１５のエッジ部１
５ａを現像剤担持体１１の表面に圧接させて、このエッ
ジ部１５ａにおける端面１５ｂと現像剤担持体１１の表
面とのなす角度θが１５〜５５°の範囲になるようにす
るにあたっては、図４に示すように、この弾性層１５の
表面１５ｃの延長線とエッジ部１５ａにおける端面１５
ｂとのなす角度θ1 が３５〜７５°の範囲になったもの
を用いるようにする。

【００２３】そして、このような弾性層１５を設けた規
制部材１４を用いると、この規制部材１４の取付角度等
を無理に変更しなくても、エッジ部１５ａにおける端面
１５ｂと現像剤担持体１１の表面とのなす角度θが１５
〜５５°の範囲になるように設定することが簡単に行な
える。

【００２４】また、このように規制部材１４に設けられ
た弾性層１５のエッジ部１５ａを現像剤担持体１１の表
面に圧接させ、現像剤担持体１１によって搬送される現
像剤１２の量を規制するにあたり、現像剤担持体１１に
保持された現像剤１２に過大な負荷が加わって現像剤１
２が割れたりするのを抑制するためには、この弾性層１
５を構成する材料に、ゴム硬度が２０〜７０度、伸びが
４００〜１２００％の弾性材料を用いることが好まし
い。なお、このゴム硬度及び伸びは、ＪＩＳ Ｋ６３０
１に従って測定した値である。

【００２５】そして、このように規制部材１４に設けら
れた弾性層１５のエッジ部１５ａを現像剤担持体１１の
表面に圧接させ、この規制部材１４により現像剤担持体
１１によって搬送される現像剤１２の量を規制すると共
に、この現像剤１２を摩擦帯電させた後は、この現像剤
１２を現像剤担持体１１によって像担持体１と対向する
現像領域に搬送させると共に、この現像剤担持体１１に
電源１６から直流電圧に交流電圧を重畳させた現像バイ
アス電圧を印加させて、この現像剤担持体１１と像担持
体１との間に直流電界に交流電界が重畳された電界を作
用させ、これにより現像剤担持体１１の表面に保持され
た現像剤１２を像担持体１に形成された静電潜像に供給
して現像を行なうようになっている。

【００２６】次に、上記の実施形態における現像装置に
おいて、規制部材１４に設けられた弾性層１５における
エッジ部１５ａの端面１５ｂとこの弾性層１５の表面１
５ｃの延長線とのなす角度θ1 が異なった各規制部材１
４を用い、弾性層１５におけるエッジ部１５ａの端面１
５ｂと現像剤担持体１１の表面とのなす角度θが異なっ
た条件で、それぞれ現像剤担持体１１によって搬送され
る現像剤１２の量を規制し、各規制部材１４を通過して
現像領域に搬送される現像剤１２の量と弾性層１５にお
けるエッジ部１５ａの端面１５ｂと現像剤担持体１１の
表面とのなす角度θとの関係を求め、その結果を図５に
示した。

【００２７】この結果、弾性層１５におけるエッジ部１
５ａの端面１５ｂと現像剤担持体１１の表面とのなす角
度θが１５〜５５°の範囲においては、現像剤１２の搬
送量の変化が少なくなって安定すると共に、この現像剤
１２の搬送量が０．４〜０．８ｍｇ／ｃｍ² の適切な範
囲になり、現像剤担持体１１を像担持体１の１〜２倍程
度の周速度で回転させて現像することにより、適切な画
像濃度を有する画像が安定して得られるようになった。

【００２８】次に、上記の実施形態における現像装置に
おいて、規制部材１４に設けられた弾性層１５における
エッジ部１５ａを現像剤担持体１１の表面に圧接させ
て、現像剤担持体１１によって搬送される現像剤１２の
量を規制するにあたり、この規制部材１４に設ける弾性
層１５を構成する弾性材料の種類を変更させた実験を行
なった。

【００２９】ここで、弾性層１５を構成する材料とし
て、下記の表１に示すように、実験例１においては、前
記のゴム硬度が６８度，伸びが９８０％になったウレタ
ンゴムを、実験例２においては、ゴム硬度が７５度、伸
びが６９０％になったオレフィン系熱可塑性エラストマ
ーを、実験例３においては、ゴム硬度が４４度、伸びが
７１０％になったスチレン系熱可塑性エラストマーを、
実験例４においては、ゴム硬度が５０度、伸びが２９０
％になったシリコンゴムを用いた。

【００３０】そして、実験例１〜４においては、上記の
ような弾性材料で構成された弾性層１５を設けた各規制
部材１４を用い、各弾性層１５におけるエッジ部１５ａ
の端面１５ｂと現像剤担持体１１の表面とのなす角度θ
が１５〜５５°の範囲になるように設定して、それぞれ
１万枚の耐刷試験を行ない、形成された画像における濃
度ムラの評価を行ない、その結果を下記の表１に合わせ
て示した。なお、１万枚の耐刷試験後における濃度ムラ
の評価においては、濃度ムラがなく良好な画像が得られ
た場合を○、筋状の濃度ムラが生じた場合を×で示し
た。

【００３１】

【表１】

【００３２】この結果、上記の規制部材１４に設ける弾
性層１５を構成する弾性材料に、ゴム硬度が２０〜７０
度、伸びが４００〜１２００％の範囲のものを用いた実
験例１，３のものにおいては、上記のように弾性層１５
におけるエッジ部１５ａを現像剤担持体１１の表面に圧
接させて、現像剤担持体１１によって搬送される現像剤
１２の量を規制した場合に、現像剤１２が割れて現像剤
１２の微粉が現像剤担持体１１の表面等に融着するのが
抑制され、形成された画像に濃度ムラが発生しなかっ
た。

【００３３】これに対して、ゴム硬度が７５度と硬い弾
性層１５を設けた実験例２のものや、伸びが２９０％と
少ない弾性層１５を設けた実験例４のものにおいては、
弾性層１５におけるエッジ部１５ａを現像剤担持体１１
の表面に圧接させて、現像剤担持体１１によって搬送さ
れる現像剤１２の量を規制した場合に、現像剤１２が割
れて現像剤１２の微粉が現像剤担持体１１の表面等に融
着し、形成された画像に筋状の濃度ムラが発生してい
た。

【００３４】なお、この実施形態における現像装置にお
いては、現像剤担持体１１として、円筒状になった金属
管で構成されたものを用いるようにしたが、使用する現
像剤担持体１１はこのようなものに限定されず、例え
ば、図６に示すように、金属製の回転軸１１ａの周囲に
シリコンゴムやウレタンゴム等で構成された弾性層１１
ｂを設けたものを用いてもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
現像装置においては、現像剤を現像剤担持体の表面に保
持させて像担持体と対向する現像領域に搬送させる途中
において、この現像剤担持体の移動方向上流側に向けて
設けられた規制部材の一端部を現像剤担持体の表面に圧
接させて、現像剤担持体の表面に保持された現像剤の量
を規制するにあたり、規制部材の少なくとも一端部に弾
性層を設け、この弾性層におけるエッジ部を現像剤担持
体の表面に圧接させると共に、この弾性層におけるエッ
ジ部の端面と現像剤担持体の表面とのなす角度が１５〜
５５°の範囲になるようにしたため、現像剤担持体によ
って搬送されてきた現像剤が規制部材に設けられた弾性
層のエッジ部によって適切に規制されるようになった。

【００３６】この結果、この発明における現像装置にお
いては、現像剤担持体により搬送されてきた現像剤を規
制部材によって規制する場合に、現像剤に加わる負荷が
軽減されて現像剤の割れが抑制されると共に、一定した
適当な量の現像剤がこの規制部材を通過して像担持体と
対向する現像領域に導かれるようになり、濃度ムラ等の
発生のない良好な画像が安定して得られるようになっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の現像装置において、規制部材に設けられ
た弾性層を現像剤担持体の表面に圧接させる状態を示し
た部分説明図である。

【図２】この発明の実施形態に係る現像装置の概略断面
図である。

【図３】上記の実施形態における現像装置において、規
制部材に設けられた弾性層のエッジ部を現像剤担持体の
表面に圧接させて、現像剤担持体により搬送されてきた
現像剤を規制する状態を示した部分説明図である。

【図４】上記の実施形態における現像装置において使用
する弾性層が形成された規制部材の部分説明図である。

【図５】上記の実施形態における現像装置において、規
制部材に設けられた弾性層におけるエッジ部の端面と現
像剤担持体の表面とのなす角度θを異ならせて現像剤担
持体によって搬送される現像剤の量を規制した場合に、
規制部材を通過して現像領域に搬送される現像剤の量と
上記の角度θとの関係を示した図である。

【図６】上記の実施形態における現像装置に使用する現
像剤担持体の変更例を示した概略断面図である。

【符号の説明】

１ 像担持体 １１ 現像剤担持体 １２ 現像剤 １４ 規制部材 １５ 弾性層 １５ａ 弾性層のエッジ部 １５ｂ 弾性層のエッジ部における端面 θ 弾性層のエッジ部における端面と現像剤担持体の表
面とのなす角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 龍次 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 藤枝 洋一 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を現像剤担持体の表面に保持させ
   て像担持体と対向する現像領域に搬送させる途中におい
   て、この現像剤担持体の移動方向上流側に向けて設けら
   れた規制部材の一端部をこの現像剤担持体の表面に圧接
   させて、現像剤担持体の表面に保持された現像剤の量を
   規制し、このように規制された現像剤を像担持体と対向
   する現像領域に導いて現像を行なう現像装置において、
   上記の現像剤担持体の表面に圧接される規制部材の少な
   くとも一端部に弾性層を設け、この弾性層における現像
   剤担持体の移動方向上流側のエッジ部を現像剤担持体の
   表面に圧接させると共に、この弾性層における上記のエ
   ッジ部の端面と現像剤担持体の表面とのなす角度が１５
   〜５５°の範囲になるようにしたことを特徴とする現像
   装置。