JPH11338253A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】現像ローラの駆動トルクを減じつつ現像剤漏れ
を防止できる現像装置の提供。 【解決手段】像担持体３０に対向配置され１成分現像剤
を担持する回転駆動される現像ローラ２と、現像ローラ
２の回転軸５を支持するケーシング９と、現像ローラ２
の端部であって現像ローラ２の像担持体３０への対向領
域を除く周面に当接し、ケーシング９からの現像剤漏れ
を防止するための構成としての、現像ローラ２の回転方
向Ａにおいて複数設けられたシール部材１０、１１とを
有する現像装置１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンタ、印刷機等の画像形成装置に備えられる
現像装置、特に１成分現像剤を用いる現像装置であって
そのケーシングからの現像剤漏れを防止するためのシー
ル部材を有する現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、ファクシミリ、プリンタ、印刷
機等の画像形成装置は、感光体ドラム等の像担持体上の
静電潜像にトナーを供給して現像を行なう現像装置を有
している。現像装置として、非磁性１成分現像剤を用い
て現像を行なう１成分現像装置が一般に知られている。
１成分現像装置は通常、感光体等の像担持体に対向配置
され１成分現像剤（以下単に「現像剤」という）を担持
する回転駆動される現像ローラと、現像ローラに現像剤
を擦り付ける供給ローラと、これらローラの回転軸を支
持するケーシングとを有しており、供給ローラが現像ロ
ーラに擦り付ける際に摩擦帯電された現像剤を、現像ロ
ーラが像担持体の静電潜像に付着させ、現像を行なうよ
うになっている。

【０００３】ケーシングの、現像ローラの軸を支持する
部分から、現像剤漏れが発生すると、現像装置を収容し
ている画像形成装置内が汚染されるため、かかる１成分
現像装置において、現像ローラの両端に、現像剤漏れを
防止するためのシール部材を当接させる技術が知られて
いる。シール部材は、現像ローラによる現像の妨げにな
らないように、現像ローラの両端部であって、現像ロー
ラの像担持体への対向領域を除く周面の略全体に所定の
圧力で当接し、現像剤が存在する領域とケーシングの軸
受部とを隔離することにより、ケーシングからの現像剤
漏れを防止するようになっている。

【０００４】しかし、上記のような、現像ローラの両端
部で、現像ローラの像担持体への対向領域を除く周面の
略全体に所定の圧力で当接するシール部材を用いると、
現像ローラの回転時に、現像ローラとシール部材との摺
動摩擦による回転抵抗が働き、現像ローラの駆動トルク
の上昇を招く。シール部材の現像ローラへの接触圧を低
くすると、シール部材による現像剤のシール力が弱ま
り、現像ローラとシール部材との間に現像剤が侵入し、
侵入した現像剤は現像ローラとシール部材との摩擦によ
り現像ローラおよび／またはシール部材に固着すると、
シール部材が破損し、その機能を発揮することができな
くなってしまって、現像剤漏れを生じる。

【０００５】現像ローラとシール部材との間に現像剤が
侵入すること、侵入した現像剤が現像ローラやシール部
材に固着することを防止する技術が実公平７−５０７６
０号公報、特開平９−８０９０６号公報において開示さ
れている。

【０００６】実公平７−５０７６０号公報記載の技術
は、シール部材に用いる植毛シールの毛倒れ方向を現像
ローラの軸方向における中心側に向けた方向とし、侵入
しようとする現像剤を押し戻すものであり、特開平９−
８０９０６号公報記載の技術は、シール部材に切欠き孔
を設け、侵入した現像剤をこの孔から逃がすものであ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者では、現
像ローラとシール部材との摩擦が依然として大きいとい
う問題があり、後者では、切欠き孔以外の場所では現像
剤が固着してしまう虞れがあり、またシール部材の加工
が煩雑になる割には現像ローラとシール部材との摩擦が
さほど減少しないという問題がある。

【０００８】本発明は、これらの問題を解決し、現像ロ
ーラの駆動トルクを減じつつ現像剤漏れを防止できる現
像装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、像担持体に対向配置され１
成分現像剤を担持する回転駆動される現像ローラと、こ
の現像ローラの回転軸を支持するケーシングと、上記現
像ローラの端部であってこの現像ローラの像担持体への
対向領域を除く周面に当接し、上記ケーシングからの現
像剤漏れを防止するためのシール部材とを有する現像装
置において、上記シール部材を、上記現像ローラの回転
方向において複数設けたことを特徴とする。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の現
像装置において、上記複数のシール部材のうち、上記現
像ローラの回転方向における下流側のシール部材の上記
現像ローラに対する当接圧を、同方向における上流側の
シール部材の同当接圧よりも高くしたことを特徴とす
る。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の現像装置において、上記シール部材の上記現像ロ
ーラに対する当接圧を、上記現像ローラの軸方向におけ
る中心側に向かうほど低くしたことを特徴とする。

【００１２】請求項４記載の発明は、請求項１ないし３
の何れか１つに記載の現像装置において、上記シール部
材がテフロン製植毛シールであることを特徴とする。

【００１３】

【実施例】図１に示すように、本発明を適用した定着装
置の第１の実施例としての定着装置１は、像担持体とし
ての感光体ドラム３０に対向配置され１成分現像剤（以
下単に「現像剤」という）を担持する回転駆動される現
像ローラ２と、現像剤を現像ローラ２供給する供給ロー
ラ３と、現像剤を撹拌しつつ供給ローラへ搬送するアジ
テータ４と、現像ローラ２に当接する薄層ブレード８
と、現像ローラ２の回転軸５、供給ローラの回転軸６、
アジテータ４の回転軸７および薄層ブレード８を支持す
るケーシング９と、現像ローラ２の端部であって現像ロ
ーラ２の感光体ドラム３０への対向領域を除く周面に当
接し、ケーシング９の回転軸５を支持する部分からの現
像剤漏れを防止するための、複数のシール部材１０、１
１とを有している。

【００１４】現像ローラ２は、感光体ドラム３０と所定
の微小間隔を持って対向配置され、線速１００［ｍｍ／
ｓ］の速さで、矢印Ａで示すように時計回りに回転駆動
される、直径１６［ｍｍ］のアルミ製ローラである。現
像ローラ２は、１００〜２００［ｍｍ／ｓ］の範囲で回
転速度を設定することができ、またステンレス等の他の
金属製であっても良いし、シリコンゴム等のゴム製であ
ってもよい。

【００１５】供給ローラ３は、現像ローラ２に、感光体
ドラム３０と反対側から当接するように配置されてお
り、線速５０［ｍｍ／ｓ］の速さで、矢印Ｂで示すよう
に時計回りに回転駆動される、直径１３［ｍｍ］の発泡
弾性ゴムローラである。供給ローラ３は、線速５０〜１
００［ｍｍ／ｓ］の範囲で回転速度を設定することがで
き、また他の弾性ゴム材料で形成しても良いし、また外
径を現像ローラ２と同じ１６［ｍｍ］としてもよい。

【００１６】アジテータ４は、樹脂製であり、回転軸７
と板状部１２とが一体成形されており、約４０［ｒｐ
ｍ］で、矢印Ｃで示すように反時計回りに回転駆動され
る。アジテータ４は金属製であっても良い。

【００１７】薄層ブレード８は、厚さ０．１［ｍｍ］の
ステンレス材料からなり、先端側が現像ローラ２に対し
て線圧０．１［Ｎ／ｍｍ］で当接しており、基端側がネ
ジ１３によりケーシング９に固定されている。薄層ブレ
ード８は、厚さを０．１〜０．２［ｍｍ］の範囲で形成
することができ、現像ローラ２に対する線圧を０．１〜
０．３［Ｎ／ｍｍ］の範囲とすることができ、また弾性
ゴムや樹脂材で形成しても良い。

【００１８】感光体ドラム３０は、線速１００［ｍｍ／
ｓ］の速さで、矢印Ｄで示すように時計回りに回転駆動
されるが、回転速度は線速１００〜２００［ｍｍ／ｓ］
の範囲で設定することができる。

【００１９】図２、図３に示すように、回転軸５の端部
であって現像ローラ２の端部からわずかに離間した位置
には、円形のシール体１４が設けられている。シール体
１４は発泡弾性体からなり、その外径は現像ローラ２の
直径と同じ１６［ｍｍ］である。シール体１４の外径は
現像ローラ２の直径と同じかやや大きい１６〜１８［ｍ
ｍ］の範囲に設定することができる。シール体１４は回
転軸５の両端部に設けられている。

【００２０】図２に示すように、回転軸５の端部はケー
シング９に設けられた鍵穴状の切欠きの一部をなす孔部
１５に、回転自在に挿嵌されている。図３に示すよう
に、シール体１４はケーシング９に当接しており、現像
ローラ２の回転とともにケーシング９に摺接しながら回
転する。シール体１４のケーシング９に対する当接力は
僅かとされており、摺接の際の摩擦力は図示しない駆動
手段による現像ローラ２の回転トルクに比して無視でき
る程度である。

【００２１】図１ないし図３に示すように、ケーシング
９の内壁面１９にはケーシング９と一体的に、ケーシン
グ９の内側へ向けた段部１６が形成されている。段部１
６は、内壁面１９から垂直に起立する、平面１７と、曲
面１８とを有している。図１に示すように、曲面１８
は、現像ローラ２の周面と一定の距離をなすように、円
弧状に形成されている。

【００２２】図１、図２に示すように、シール部材１
０、１１はそれぞれ、曲面１８の、現像ローラ２の回転
方向における上流側、下流側の端部に位置しており、か
つ、図３に示すように、内壁面１９に対しシール体１４
の厚さ以上の距離をおいて配置されている。シール部材
１０、１１はテフロン製の植毛シールであって、その毛
脚の長さは略一定であり、かつ、曲面１８と現像ローラ
２の周面との距離よりも長く設定されている。したがっ
てシール部材１０、１１は、現像ローラ２に対し、略一
定の圧力で当接する。なおシール部材を構成する毛は現
像ローラ２の周面に対して直角に当接するように起立し
ている。

【００２３】本実施例は以上のような構成であるから、
現像剤はアジテータ４により供給ローラ３に供給され、
供給ローラ３上の現像剤は供給ローラ３と現像ローラ２
との接触部において摩擦帯電され、現像ローラ２の静電
気力およびファンデルワールス力により現像ローラ２に
付着し、現像ローラ２に受け渡された現像剤は現像ロー
ラ２の回転にともない薄層ブレード８によって層厚が規
制されて薄層化し、感光体ドラム３０上の静電潜像に付
着して現像を行なう。

【００２４】従来のシール部材は曲面１８の全体に亘っ
て設けられていたため、シール部材と現像ローラ２の周
面との摩擦が大きく現像ローラ２の回転の際の駆動トル
クを増大させていたが、本発明を適用したシール部材１
０、１１は、曲面１８の一部に設けられているに過ぎな
いので、シール部材１０、１１の現像ローラ２への当接
面積は従来のシール部材のそれよりも大幅に減少してい
るため、現像ローラ２の駆動トルクは、従来のシール部
材を用いた場合に比べて、大幅に減少している。またシ
ール部材はテフロン製植毛シールであるから、現像ロー
ラとの摩擦抵抗をはさらに減少している。

【００２５】シール部材１０と現像ローラ２の周面との
間に現像剤が侵入したとしても、その現像剤は現像ロー
ラ２の回転によりシール部材１０と同１１との間に搬送
されたところで下方に落下するし、落下せず現像ローラ
２周面に付着したまま回転搬送されたものは、シール部
材１１により掻落されるので、孔部１５への移動が規制
される。かりに、シール部材１０、１１のこのような機
能にかかわらず、現像剤が回転軸５の端部に移動したと
しても、シール体１４が孔部１５を塞いでいるので、現
像剤の孔部１５への侵入、現像装置１外部への漏れは確
実に防止される。

【００２６】図４ないし図６にそれぞれ、第２ないし第
４の実施例を示す。これら実施例は、第１の実施例にお
けるシール部材１０、１１、曲面１８の形状を変化させ
たものであり、その他の構成は同様であるから、シール
部材および曲面について記載するに留め、第１の実施例
と変わるところのない部分については第１の実施例と同
じ符号を付して説明を省略する。

【００２７】図４に示す第２の実施例においては、曲面
２０と現像ローラ２の周面との距離が、現像ローラ２の
回転方向における下流側ほど狭くなるように、曲面２０
の曲率を、１点鎖線で示す曲面８の曲率と異ならせてい
る。言い替えると、曲面２０の現像ローラ２の回転方向
における上流側の部分は、曲面８の同部分と略同位置に
あるが、曲面２０の現像ローラ２の回転方向における下
流側の部分は、曲面８の同部分よりも、現像ローラ２の
周面に近い位置にある。

【００２８】現像ローラ２の回転方向における上流側の
シール部材２１の毛脚の長さは、第１の実施例における
シール部材１０のそれと略同一の長さであり、現像ロー
ラ２の回転方向における下流側のシール部材２２の毛脚
の長さは、曲面２０が曲面８に比して現像ローラ２の周
面に近づいた分だけ短くしてある。よってシール部材１
０、１１の先端部とシール部材２１、２２の先端部とは
略同じ位置にあるが、シール部材２２の毛脚の長さはシ
ール部材１０、２１等のそれよりも短いため、シール部
材２２は他のシール部材よりも撓みにくくなっているの
で、シール部材２２の現像ローラ２に対する当接圧は、
シール部材２１の同当接圧よりも高くなっている。

【００２９】本実施例は以上のような構成であるから、
現像ローラ２周面上の現像剤がシール部材２２によって
確実に掻落されるので、現像ローラ２とシール部材２２
との間に現像剤が侵入することがなく、シール部材２２
の劣化や破損の防止効果を高めることができる。現像ロ
ーラの回転方向における下流側のシール部材の、現像ロ
ーラに対する当接圧を高くする構成としては、曲面を曲
面８の形状のままとして同シール部材の毛脚の長さを長
くしたものでも良いし、曲面を曲面２０の形状とし且つ
同シール部材の毛脚の長さを長くしたものでも良い。

【００３０】図５に示す第３の実施例においては、シー
ル部材２４、２５と現像ローラ２の周面との距離が、現
像ローラ２の軸方向における中心側に向かうほど大きく
なるように、シール部材２４、２５の毛脚の長さを、同
中心側に向かうほど短くしている。本実施例では、シー
ル部材２４、２５の、内壁面１９側の毛脚の長さを第１
の実施例のシール部材１０、１１の同長さと同じくし、
現像ローラ２の軸方向における中心側に向かうほど短く
なるようにしているが、シール部材２４、２５の、現像
ローラ２の軸方向における中心側の毛脚の長さを第１の
実施例のシール部材１０、１１の同長さと同じくし、内
壁面１９に近づくほど長くなるようにしても良い。

【００３１】本実施例は以上のような構成であるから、
シール部材２４、２５の、現像ローラ２に対する当接圧
が、現像ローラ２の軸方向における中心側に向かうほど
低くなっているので、現像ローラ２とシール部材２４、
２５との間に現像剤が侵入したとしても、この現像剤は
現像ローラ２の軸方向における中心側に搬送される作用
を受け、現像ローラ２とシール部材２４、２５との間か
ら送り出されるので、現像剤が現像ローラ２とシール部
材２４、２５との間に滞留することがなく、シール部材
２２の劣化や破損の防止効果を高めることができる。

【００３２】図６に示す第４の実施例においては、現像
ローラ２の回転方向における下流側のシール部材２８
の、現像ローラ２に対する当接圧を、同方向における上
流側のシール部材２７の同当接圧よりも高くし、且つ、
これらシール部材２７、２８の、現像ローラ２に対する
当接圧が、現像ローラ２の軸方向における中心側に向か
うほど低くなるように、シール部材２７、２８の毛脚の
長さと曲面２６の形状を設定している。

【００３３】シール部材２７、２８の毛脚の長さはシー
ル部材１０、１１のそれと略同じくしてあるが、曲面２
６の形状は、第１ないし第３の実施例における曲面１
８、２０、２３が内壁面１９に対して直角に起立してい
るのに対して、内壁面１９に対し鋭角をなしている。具
体的に、曲面２６は、第１の実施例における曲面１８に
比して、現像ローラ２の回転方向における上流側の部分
が内壁面１９側ほど現像ローラ２の周面との距離が小さ
くなり、同下流側の部分が現像ローラ２の軸方向におけ
る中心側に向かうほど同距離が大きくなるように設定さ
れている。

【００３４】本実施例は以上のような構成であるから、
現像ローラ２周面上の現像剤がシール部材２８によって
確実に掻落されるので、現像ローラ２とシール部材２８
との間に現像剤が侵入することが防止され、また現像ロ
ーラ２とシール部材２７、２８との間に現像剤が侵入し
たとしても、この現像剤は現像ローラ２の軸方向におけ
る中心側に搬送される作用を受け、現像ローラ２とシー
ル部材２７、２８との間から送り出されるので、現像剤
が現像ローラ２とシール部材２７、２８との間に滞留す
ることがなく、シール部材２７、２８の劣化や破損の防
止効果を大幅に高めることができる。

【００３５】曲面の形状を、第１の実施例における曲面
１８に比して、内壁面１９側ほど現像ローラ２の周面と
の距離が小さくなるように設定し、または、現像ローラ
２の軸方向における中心側に向かうほど同距離が大きく
なるように設定し、且つシール部材２８の毛脚の長さを
シール部材２７の毛脚の長さよりも長くする等、シール
部材２７、２８の毛脚の長さを適宜設定することによっ
ても、同様の機能を有する構成とすることができる。

【００３６】以上各実施例について説明したが、シール
部材の数は２つに限らず、その現像ローラへの当接面積
を調節する等しながら、現像ローラへの当接圧を従来に
比して効果的に減じる範囲でその数を増加することがで
きる。シール部材はテフロン製植毛シールでなく他の材
質からなる植毛シールであっても良いし、スポンジ製の
ものやゴムその他の弾性体からなるものとしても良い。
シール部材をスポンジ等の弾性体からなるものとした場
合には、毛脚の長さを調節するのではなく、その厚さを
調整することとなるが、いずれにしても、シール部材は
現像ローラとケーシングとの距離よりも大きくなくては
ならない。

【００３７】シール部材の現像ローラ周面への当接圧
は、同じ材質であっても弾性の異なるものを用いること
によって変化させることができるし、異なる材質のもの
を組み合わせて用いることによって変化させることもで
きる。シール部材の毛脚の長さ或いは厚さや、曲面の形
状等は第１ないし第４の実施例に示したものを適宜組み
合わせることができる。シール体は現像ローラに一体的
に設けても良い。薄層ブレードは、平面１７に基端側を
固定することができる。また、本発明を適用した現像装
置は、ドラム状の感光体のほか、ベルト状の像担持体を
備えた画像形成装置に適用することができる。

【００３８】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、像担持体
に対向配置され１成分現像剤を担持する回転駆動される
現像ローラと、この現像ローラの回転軸を支持するケー
シングと、上記現像ローラの端部であってこの現像ロー
ラの像担持体への対向領域を除く周面に当接し、上記ケ
ーシングからの現像剤漏れを防止するためのシール部材
とを有する現像装置において、上記シール部材を、上記
現像ローラの回転方向において複数設けたので、シール
部材と現像ローラとの接触面積が大幅に減少しており、
また、シール部材と現像ローラの周面との間に現像剤が
侵入したとしても、その現像剤は現像ローラの回転によ
りこれらシール部材の間に搬送されたところで落下する
し、落下せず現像ローラの周面に付着したまま回転搬送
されたものは、下流側のシール部材により掻落されるの
で、現像ローラの駆動トルクを減じつつ現像剤漏れおよ
び現像剤の飛散を防止でき、現像ローラとシール部材と
の間に現像剤が侵入することによって生じる現像ローラ
やシール部材の劣化、破損を防止できる現像装置を提供
することができる。

【００３９】請求項２記載の発明によれば、複数のシー
ル部材のうち、現像ローラの回転方向における下流側の
シール部材の上記現像ローラに対する当接圧を、同方向
における上流側のシール部材の同当接圧よりも高くした
ので、現像ローラの周面上に付着している現像剤を下流
側のシール部材により確実に掻落して現像ローラとシー
ル部材との間に現像剤が侵入することを防止ことで、現
像ローラやシール部材の劣化、破損を防止でき、現像ロ
ーラの駆動トルクを減じつつ現像剤漏れおよび現像剤の
飛散を防止できる現像装置を提供することができる。

【００４０】請求項３記載の発明によれば、シール部材
の現像ローラに対する当接圧を、上記現像ローラの軸方
向における中心側に向かうほど低くしたので、現像ロー
ラの周面上に付着している現像剤を下流側のシール部材
により確実に掻落して現像ローラとシール部材との間に
現像剤が侵入したとしても、この現像剤は現像ローラの
軸方向における中心側に搬送される作用を受け、現像ロ
ーラとシール部材との間から送り出されるので、現像剤
が現像ローラとシール部材との間に滞留することがな
く、現像ローラやシール部材の劣化、破損を防止でき、
現像ローラの駆動トルクを減じつつ現像剤漏れおよび現
像剤の飛散を防止できる現像装置を提供することができ
る。

【００４１】請求項４記載の発明によれば、シール部材
がテフロン製植毛シールであるので、現像ローラとの摩
擦抵抗をさらに減少し、現像ローラの駆動トルクをさら
に減じることができ、また現像剤漏れおよび現像剤の飛
散を防止できる現像装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した現像装置の第１の実施例を示
す側断面図である。

【図２】図１に示した現像装置の一部の分解斜視図であ
る。

【図３】図１に示した現像装置の概略平面図である。

【図４】本発明を適用した現像装置の第２の実施例の一
部を示す斜視図である。

【図５】本発明を適用した現像装置の第３の実施例の一
部を示す斜視図である。

【図６】本発明を適用した現像装置の第４の実施例の一
部を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 現像装置 ２ 現像ローラ ５ 現像ローラの回転軸 ９ ケーシング １０、１１、２１、２２、２４、２５、２７、２８
シール部材 １１、２２、２５、２８ 下流側のシール部材 １０、２１、２４、２７ 上流側のシール部材 Ａ 現像ローラの回転方向

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体に対向配置され１成分現像剤を担
   持する回転駆動される現像ローラと、この現像ローラの
   回転軸を支持するケーシングと、上記現像ローラの端部
   であってこの現像ローラの像担持体への対向領域を除く
   周面に当接し、上記ケーシングからの現像剤漏れを防止
   するためのシール部材とを有する現像装置において、 上記シール部材を、上記現像ローラの回転方向において
   複数設けたことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の現像装置において、上記複
   数のシール部材のうち、上記現像ローラの回転方向にお
   ける下流側のシール部材の上記現像ローラに対する当接
   圧を、同方向における上流側のシール部材の同当接圧よ
   りも高くしたことを特徴とする現像装置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の現像装置におい
   て、上記シール部材の上記現像ローラに対する当接圧
   を、上記現像ローラの軸方向における中心側に向かうほ
   ど低くしたことを特徴とする現像装置。
4. 【請求項４】請求項１ないし３の何れか１つに記載の現
   像装置において、上記シール部材がテフロン製植毛シー
   ルであることを特徴とする現像装置。