JPH11174827A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像剤担持体の表面に保持された現像剤の量
を規制部材により規制するにあたり、現像剤に大きなス
トレスを加えることなく、現像領域に搬送される現像剤
の量を適切に規制し、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の一端部を現像剤担持体の表面に圧接
させて現像剤の量を規制する現像装置において、現像剤
担持体の表面と規制部材の一端部との少なくとも一方に
弾性層11a,15を設け、規制部材のエッジ部15a を現像剤
担持体の表面に圧接させ、エッジ部のエッジ角度θを14
0 °≦θ＜180 °にすると共に、エッジ部の現像剤担持
体に対する圧接力を３〜７ｇ／ｍｍの範囲にした。

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て搬送させると
共に、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
１５２号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がり、規制部材に
よる現像剤の規制が安定せず、形成される画像に濃度む
ら等が発生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の平面
部１５ｂ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のエッジ部１５ａ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の平面部１５ｂ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に対する規制部材１４の圧接状態が安定せず、環境
の変化等によって規制される現像剤の量が変動し、形成
される画像に濃度むらが生じる等の問題があった。

【０００９】一方、図１（Ｂ）に示すように、規制部材
１４に設けられた弾性層１５のエッジ部を現像剤担持体
１１の表面に圧接させた場合、上記の弾性層１５のエッ
ジ部１５ａが角張っているため、このエッジ部１５ａに
おいて応力集中が生じ、弾性層１５を設けているにも拘
らず、現像剤担持体１１の表面に保持された現像剤に加
わるストレスが大きくなり、特に、低温定着性の現像剤
を使用した場合や、画像形成速度を高速化させた場合に
は、現像剤がこの規制部材１４に固着したり、現像剤担
持体１１の表面に付着してフィルミングが生じ、現像剤
の規制や帯電が適切に行なえなくなる等の問題があっ
た。

【００１０】

【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。

【００１１】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
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加わるス
トレスが大きくなるのを抑制すると共に、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が適切に規制
されるようにし、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。

【００１２】

【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搬送
させて現像を行なう現像装置において、上記の現像剤担
持体の表面と、この現像剤担持体の表面に圧接される規
制部材の一端部との少なくとも一方に弾性層を設け、こ
の規制部材の一端のエッジ部を現像剤担持体の表面に圧
接させ、この規制部材の一端のエッジ部におけるエッジ
角度θを１４０°≦θ＜１８０°にすると共に、このエ
ッジ部の現像剤担持体に対する圧接力を３〜７ｇ／ｍｍ
の範囲にしたのである。

【００１３】ここで、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規制
部材を設けると共に、現像剤担持体の表面とこの現像剤
担持体の表面に圧接させる規制部材の一端部との少なく
とも一方に弾性層を設け、この規制部材の一端のエッジ
部を現像剤担持体の表面に圧接させて、現像剤担持体に
よって現像領域に搬送される現像剤の量を規制するにあ
たり、規制部材の一端のエッジ部におけるエッジ角度θ
を１４０°≦θ＜１８０°にすると共に、このエッジ部
の現像剤担持体に対する圧接力を３〜７ｇ／ｍｍの範囲
にすると、現像剤に加わるストレスが軽減されると共
に、この規制部材によって現像領域に搬送される現像剤
の量が適切に規制され、低温定着性の現像剤を使用した
場合や、画像形成速度を高速化させた場合においても、
良好な画像が安定して得られるようになる。

【００１４】すなわち、この発明の現像装置のように、
規制部材の一端のエッジ部におけるエッジ角度θを１４
０°≦θ＜１８０°にすると、弾性層の角張ったエッジ
部を現像剤担持体の表面に圧接させた前記の図１（Ｂ）
に示す従来の場合に比べて、現像剤に加わるストレスが
軽減され、またこのエッジ部の現像剤担持体に対する圧
接力を３〜７ｇ／ｍｍにすると、現像剤に大きなストレ
スが加わることなく、現像剤担持体の表面に保持された
現像剤が規制部材によって適切に規制されるようにな
る。

【００１５】

【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。

【００１６】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。

【００１７】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、アルミニウムやステンレ
ス等で構成された金属ローラ１１ａの表面にウレタン
系、シリコン系、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジ
エン−メチレン）ゴム等で構成された弾性層１１ｂが設
けられた現像剤担持体１１を用い、この現像剤担持体１
１を上記の像担持体１と所要間隔を介して対向するよう
に設ける一方、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を収容させると共
に、この現像剤１２を攪拌させながら上記の現像剤担持
体１１に送る送り羽根１３を設けている。

【００１８】また、上記の現像剤担持体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させる途
中において、現像剤担持体１１に保持された現像剤１２
の量を規制部材１４によって規制するにあたっては、板
バネで構成された規制部材１４の一端側を装置本体１０
に固定させる一方、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ると共
に、この規制部材１４の他端部に弾性層１５を設け、こ
の弾性層１５のエッジ部１５ａを現像剤担持体１１の表
面と圧接させるようにしている。

【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
用いられる。

【００２０】一方、上記の弾性層１５を構成する材料と
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等
が用いられ、またこの弾性層１における帯電性を制御す
るため、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、この実施形態の現像装置において
は、図３に示すように、現像剤担持体１１の表面に圧接
させる上記の弾性層１５のエッジ部１５ａにおけるエッ
ジ角度θ、すなわち弾性層１５において現像剤担持体１
１と対向する面とその端面とのなす角度θが、１４０°
≦θ＜１８０°になるようにすると共に、このエッジ部
１５ａの現像剤担持体１１に対する圧接力が３〜７ｇ／
ｍｍの範囲になるようにしている。

【００２２】次に、この実施形態の現像装置により、上
記のように像担持体１の表面に形成された静電潜像を現
像するにあたっては、装置本体１０の収容部１０ａ内に
設けられた送り羽根１３の回転により収容部１０ａ内に
収容された現像剤１２を現像剤担持体１１に送り、この
現像剤１２を現像剤担持体１１の表面に保持させると共
に、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させる。

【００２３】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、上記のように規制部材１４の一端に設
けられた弾性層１５のエッジ部１５ａを現像剤担持体１
１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を摩擦帯電させる。

【００２４】次いで、上記のように規制部材１４により
規制されると共に摩擦帯電された現像剤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
し、この現像剤担持体１１に電源１６からバイアス電圧
を印加させて、この現像剤担持体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。

【００２５】ここで、この実施形態の現像装置のよう
に、現像剤担持体１１によって搬送される現像剤１２の
量を規制部材１４により規制するにあたり、現像剤担持
体１１の表面に圧接させる弾性層１５のエッジ部１５ａ
におけるエッジ角度θを１４０°≦θ＜１８０°にする
と共に、このエッジ部１５ａの現像剤担持体１１に対す
る圧接力を３〜７ｇ／ｍｍの範囲にすると、この現像剤
１２に加わるストレスが軽減されると共に、この規制部
材１４によって現像領域に搬送される現像剤１２の量が
適切に規制されるようになる。

【００２６】次に、上記の実施形態に示した現像装置に
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、下記の表１に示すように、規制
部材１４に設けられた弾性層１５のエッジ部１５ａにお
けるエッジ角度θを１００°〜１７５°の範囲で変更さ
せると共に、各エッジ部１５ａの現像剤担持体１１に対
する圧接力を３〜９ｇ／ｍｍの範囲で変更させ、また比
較例としては、前記の図１（Ａ）に示したように、規制
部材１４に設けられた弾性層１５の平面部を現像剤担持
体１１の表面に圧接させるようにし、その圧接力を上記
の場合と同様に２〜９ｇ／ｍｍの範囲で変更させて、そ
れぞれ１５０００枚の画像形成を行なった。

【００２７】そして、上記のようにして形成された各画
像や、上記の弾性層１５や現像剤担持体１１の表面への
現像剤１２の固着や、現像装置からの現像剤１２のこぼ
れを評価し、その結果を下記の表１に合わせて示した。

【００２８】ここで、これらの評価としては、１５００
０枚の画像形成後においても、現像剤１２が弾性層１５
や現像剤担持体１１の表面に固着したり、現像装置から
現像剤１２がこぼれたりするということがなく、良好な
画像が得られた場合をＡ、環境の変化によって形成され
た画像に部分的な濃度低下があるが、実用上問題がない
場合をＢ、環境の変化によって濃度むらが生じて問題が
ある場合をＣ、１５０００枚の画像形成前に弾性層１５
や現像剤担持体１１の表面に現像剤１２が固着し、良好
な画像が得られなくなった場合をＤ、１５０００枚の画
像形成前に現像装置から現像剤１２がこぼれ、形成され
た画像にかぶりが生じた場合をＥで示した。

【００２９】

【表１】

【００３０】この結果、現像剤担持体１１の表面に弾性
層１５の平面部を圧接させた比較例のものにおいては、
環境の変化によって形成された画像に濃度むらが生じ、
また現像剤担持体１１の表面に対する規制部材１４の圧
接力を２ｇ／ｍｍにした場合には、何れの場合にも１５
０００枚の画像形成前に現像装置から現像剤１２がこぼ
れて、形成された画像にかぶりが生じる一方、現像剤担
持体１１の表面に対する規制部材１４の圧接力を９ｇ／
ｍｍにした場合には、弾性層１５のエッジ部１５ａのエ
ッジ角度θを１００°〜１７５°の範囲で変更させて
も、１５０００枚の画像形成前に弾性層１５や現像剤担
持体１１の表面に現像剤１２が固着し、良好な画像が得
られなかった。

【００３１】また、現像剤担持体１１の表面に対する規
制部材１４の圧接力を３〜７ｇ／ｍｍの範囲にした場合
においても、弾性層１５のエッジ部１５ａのエッジ角度
θを１００°や１２０°にすると、１５０００枚の画像
形成前に弾性層１５や現像剤担持体１１の表面に現像剤
１２が固着し、良好な画像が得られなかった。

【００３２】これに対して、この発明に示すように、現
像剤担持体１１の表面に対する規制部材１４の圧接力を
３〜７ｇ／ｍｍの範囲にすると共に、弾性層１５のエッ
ジ部１５ａのエッジ角度θを１４０°≦θ＜１８０°に
した場合には、上記のように１５０００枚の画像形成前
に現像装置から現像剤１２のこぼれて、形成された画像
にかぶりが生じるということがなく、また１５０００枚
の画像形成前に弾性層１５や現像剤担持体１１の表面に
現像剤１２が固着するということもなく、さらに形成さ
れた画像に濃度むらが生じるのも抑制され、良好又は実
用上問題のない画像が安定して得られた。

【００３３】なお、上記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の表面に弾性層１１ｂを設
けると共に、規制部材１４の一端部にも弾性層１５を設
けるようにしたが、現像剤担持体１１と規制部材１４の
何れか一方にだけ弾性層１１ｂ，１５を設けるようにす
ることも可能であり、この場合においても、同様の結果
が得られる。

【００３４】

【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
の量を規制するにあたり、現像剤担持体の表面とこの現
像剤担持体の表面に圧接される規制部材の一端部との少
なくとも一方に弾性層を設け、この規制部材の一端のエ
ッジ部を現像剤担持体の表面に圧接させ、規制部材の一
端のエッジ部におけるエッジ角度θを１４０°≦θ＜１
８０°にすると共に、このエッジ部の現像剤担持体に対
する圧接力を３〜７ｇ／ｍｍの範囲になるようにしたた
め、現像剤に加わるストレスが軽減されると共に、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が適
切に規制されるようになった。

【００３５】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、現像剤が規制部材に固
着したり、現像剤担持体の表面に付着してフィルミング
が生じたりするということがなく、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が適切に規制される
ようになり、低温定着性の現像剤を使用した場合や、画
像形成速度を高速化させた場合においても、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、規制部材の一端部に
設けられた弾性層の平面部及びエッジ部を現像剤担持体
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
制部材の一端部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た状態を示した部分説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 像担持体 １１ 現像剤担持体 １１ａ 弾性層 １２ 現像剤 １４ 規制部材 １５ 弾性層 １５ａ エッジ部 θ エッジ角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 秀一 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 (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

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
   する現像領域に搬送させ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と、この現像剤担持体の
   表面に圧接される規制部材の一端部との少なくとも一方
   に弾性層を設け、この規制部材の一端のエッジ部を現像
   剤担持体の表面に圧接させ、この規制部材の一端のエッ
   ジ部におけるエッジ角度θを１４０°≦θ＜１８０°に
   すると共に、このエッジ部の現像剤担持体に対する圧接
   力を３〜７ｇ／ｍｍの範囲にしたことを特徴とする現像
   装置。