JPH01130175A

JPH01130175A - 現像装置

Info

Publication number: JPH01130175A
Application number: JP62288768A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Katayama; 片山　義啓; Taizo Ono; 泰蔵小野; Hirotsugu Sakamoto; 坂本　裕嗣; Yoshi Saito; 斎藤　憙
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-11-16
Filing date: 1987-11-16
Publication date: 1989-05-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は電子写真を応用した複写機、プリンタ等の画像
形成における現像装置に間するものである。

従来の技術従来、乾式現像剤を用いた現像方法としては、大別して
２成分系現像剤を用いる方法と１成分系現像剤を用いる
方法に二分される。

２成分系現像剤を用いる方法は、トナーとキャリアの混
合現像剤を用いるため、トナーとキャリアの混合比を一
定に保つトナー濃度制御装置が必要になるとともにキャ
リアの劣化による定期的交換等の欠点を有している。そ
のため、最近では前記欠点を除去するためにキャリアを
用いないｌ成分現像剤のみによる現像法や現像器が提案
されている。

たとえば特開昭６１−１５１５７５号公報に示された、
−成分現像剤を用いる現像器を第１０図に示す。（なお
、以下の説明では一成分現像剤のみによる現像法につい
て説明するので、現像剤をトナーとも記す事とする。）従来例である第１０図（特開昭６１−１５１５７５号公
報）について、詳細な内容はその明細書に委ねることと
し、ここでは簡単な説明を行う。

１は現像器で、トナー２を収納するホッパ３、トナー２
を回転可能に支持された現像ローラ４に供給するための
ファーブラシ５、ファーブラシ５が担持するトナー量を
適正値に保つ作用を行う当接板６、現像ローラ表面上に
トナー層を形成するための弾性ブレード７を有する。フ
ァーブラシ５は、芯金８の表面に多数の繊維状毛体９を
設けたものである。このファーブラシ５は、この従来例
では、現像ローラ４に平行に配置され゛かつ現像ローラ
４に押圧している。現像ローラ４とファーブラシ５とは
、両者の押圧部において同方向に回転している。ファー
ブラシ５は、その回転と共に、ホッパ３内のトナー２を
主として表面上に担持し、そして担持したトナーの一部
を押圧部において現像ローラ４に供給する。そして、フ
ァーブラシ５から現像ローラ４に供給されたトナーは弾
性ブレード７の作用によって、はぼ均一な厚さのトナー
層となされる。なお、薄板１０は、トナーの有効利用を
行おうとするものである。即ち、薄板１０は、ホッパ３
内に残留するトナーが僅少になった時に、その弾性復元
力がトナーの重量に打ち勝つてファーブラシ５に当接が
可能となる。一方、ファーブラシ５は、その回転によっ
て薄板ｌＯを押し戻そうとするので、結局薄板１０は振
動を行う。

この薄板１０の振動により、ホッパ３内に僅かに残った
トナーも、ファーブラシ５へと流動して、トナーの有効
利用が計れるのである。従って、換言すれば、現像器の
動作時間の大半において、この薄板ｌＯは、振動するこ
となくホッパ３内のトナーの重量によって、現像器ｌの
きよう体に押し付けられて、ファーブラシからは離れた
た状態となっている。

さて、この従来例のように、繊維状毛体を有したトナー
の供給部材を使用するに当たっては、その繊維状毛体部
に保持されるトナー量が過剰とならないように配慮する
ことが極めて重要である。

即ち、トナー量が過剰となると、現像ローラ４とファー
ブラシ５との摺擦による負荷抵抗が増大し、又、ファー
ブラシ５内のトナーは、押圧を伴う現像ローラ４との摺
擦によって硬く押し固められ、ファーブラシ５から現像
ローラ４へのトナー供給が行われなくなるのである。

従来例においては、このような不都合を防ぐために、フ
ァーブラシ５への当接板１３を設けて、ファーブラシ５
内のトナー量を適正な値にｆ輩っている。

この当接板６の作用について説明を行う。今、もし、こ
の当接板６が無いものとする。すると、今まではこの当
接板６によって、ファーブラシ５の回転に伴い掻き落と
されていた主としてファーブラシ表面上に担持された過
剰なトナーは、掻き落とされることなく、現像器きょう
体の底板１１及び現像ローラ４と当接することになる。

これらの当接によってこの過剰なトナーは次第にファー
ブラシ５の繊維間へと押し込まれて行く。過剰なトナー
は、掻き取られることなく次から次へと供給されてくる
のであるからファーブラシ５内の現像剤は増加して行き
、そして、ついにはファーブラシ５内は、トナーが固く
押し堅めらた状態となり、トナー供給が良好に行われな
くなるのである。

そこで、この様な不都合を回避するために、フ７−ブラ
シ５の過剰なトナーを掻き取る当接板６が設けられてい
るのである。

過剰なトナーは先ずファーブラシ５０表面上に担持され
るので、二〇当接板６は、ファーブラシ５の表面に軽く
接触させる程度で良いが、ファーブラシのような繊維状
毛体部の外径寸法の通常のバラツキ値が、±０．５ｍｍ
程度であることを考慮すると、この当接板１３は、現実
的には、毛体部に１ｍｍ程度、食い込ませておく事が必
要である。

即ち、ファーブラシ５の外径寸法のバラツキ値の上限の
＋０　、５ｍｍに合わせて、この当接板６が軽く接触す
るような設計にすると、下限の−０，５ｍｍのバラツキ
値で仕上がったファーブラシの場合には、ファーブラシ
５と当接板６との間に１ｍｍ程度の隙間が発生し過剰な
トナーを除去することが不可能となる。

なお、当接板６は、板金等で作られるが、現像器きょう
体に一体に成形することも勿論可能である。

発明が解決しようとする問題点しかし、この従来例の当接板によるファーブラシ内のト
ナー量の適正化に間して重大な問題があった。

先ず第一には、この当接板６は、ファーブラシ５に食い
込んでいるので、ファーブラシ５の回転が停止した状態
では、ファーブラシ５は当接板６との当接部において第
１１図に示すように毛倒れした状態となる。ファーブラ
シの繊維は周知のように柔らかいため、この状態で長時
間放置されると、この毛倒れは永久変形として残る。そ
の結果、ファーブラシには、ｍ維密度が疎な部分１２が
生じてしまう。この部分１２からは、現像ローラ４には
トナーが十分に供給されないので、現像ローラ４上のト
ナー層厚は、この毛倒れ個所が対応する部分ではトナー
層厚が薄く、不均一なものとなる。従って、広い面積に
わたって、いわゆるベタ画像、或は、ベタに近い画像を
現像すると、この層厚ムラは、著しい濃度ムラとなって
画像中に現れるという致命的な欠点を有する。

第二の問題は、ファーブラシ５に食い込む当接板６と摺
擦しながらファーブラシ５は回転しているので、ファー
ブラシ５の先端の部分は徐々に寝て、ファーブラシ５の
外径が少し小さくなることである。その結果、ファーブ
ラシ５と現像ローラ４との接触量が減少して、トナーの
供給能力が低下することである。

第三の問題は、ファーブラシ５の繊維が、当接板６との
摺擦抵抗で抜き取られたり、ちぎり取られたりする事で
ある。これらの繊維は、現像ローラ表面上に付着したり
、弾性ブレード７と現像ローラ４との間に堆積して現像
ローラ４上の均一なトナー層の形成を妨げる等して、著
しい画像品質の低下を招く。

本発明はかかる点に鑑み、ファーブラシ内のトナー量の
適正化に関して、ファーブラシの繊維に毛倒れや欠損が
生じず、かつ、ファーブラシの外径が小さくなることの
ない現ｉＩ！装置を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段本発明は、現像剤供給部材であるファーブラシと大略等
しい長さの帯状の薄肉板状部材で当接板を構成し、該当
挟板の幅方向の一端部を現像器のきょう体側に固定した
固定端とし、他端を自由端として片持ち梁状とし、この
自由端部を、この薄肉板状部材自身の弾性力でファーブ
ラシに当接するようになすと共に、この固定端と自由端
の位置間係は、この薄肉板状部材が前記自由端において
ファーブラシから受ける力によって、前記固定端を支点
としてファーブラシから離接するような位置間係になす
現像装置である。

作用本発明は上記した構成により、薄肉板状部材を、それ自
身の軽微な弾性力でファーブラシに当接させるので、フ
ァーブラシに変形を生じさせることがなく、またファー
ブラシの繊維が抜き取られたりすることもない。そして
、この弾性力による当接力および前記固定端と自由端を
上記の位置間係になした事により、この薄肉板状部材の
自由端は、回転するファーブラシに巻き込まれることな
く、起伏のあるファーブラシ外周面に沿って常に密着す
る事が出来る。その結果、ファーブラシに変形を生じる
ことなく、過剰なトナーを常に安定して播き取る事が出
来る。

実施例以下、本発明の実施例と共に詳細に説明する。

第１図は、本発明の最も望ましい形態を示す実施例の要
部断面図であり、第１θ図と同番符号は同一の物を表す
。２４はホッパ３内のトナー２をファーブラシ５に供給
するために矢印方向に回転するシートで回転軸２５に取
り付けられている。

１３は、帯状の薄肉板状部材で形成された当接板であり
、具体的には厚さ５０７１ｍのＰＥＴ　（ポリエチレン
・テレフタレート）で作られており、ファーブラシ５の
長手方向のほぼ全域において図示の通りファーブラシ５
の一部外川面に沿っている。

この当接板１３は、一端部において現像器きょう体に固
定されて固定端となり、他端部は自由端１５となってい
る。第１図には、この現像器が正規現像を行う実際の使
用状態も示しており、感光体１６の表面は、高圧電源１
７に接続された帯電器１８によってほぼ一様に負帯電さ
れ、次に露光手段１９によって潜像が形成される。現像
ローラ４と感光体１６とは非接触であり、プラスに帯電
された現像ローラ４上のトナーは、現像ローラ４と潜像
との間に形成される電界の作用により潜像部に飛しょう
して現像を行うものである。なお、２０はファーブラシ
５から現像ローラへのトナー供給層を微調節し得る様に
設けた電圧源で、この電圧源の電圧を調節することによ
り、現像濃度を調節することが可能となる。

ところで、本発明に関わる当接板１３は、その自由状態
では、第２図に示すように、ファーブラシの外径よりも
小さな曲率半径で幅方向にカールしている。そして、フ
ァーブラシを所定の位置に装着した状態では、この当接
板１３は、その曲率はファーブラシ５の外形の曲率にほ
ぼ等しい値に矯正されて、ファーブラシ５の外周面に沿
う（第３図）。当接板１３は厚さ５０μｍのＰＥＴであ
るので、この曲率の矯正は、ファーブラシ５を装着する
だけで、ファーブラシ５に変形などを殆どダえることな
く容易に行われるのである。そして、この時、当接板１
３は、それ自身の弾性変形力によって、ファーブラシ外
周面を軽く押圧し、それにほぼ密着することとなるので
ある。

当接板１３を、第２図に示すようにカールさせることの
主要な利点は、固定端１４において、例えば両面接着テ
ープで現像器きよう体に接着した時、カールの無い平板
状に比べて、自由端部１５に波打ち状のシワが殆ど発生
しないことである。

かかるシワは、ファーブラシ５と当接板１３との間に、
トナーが侵入し得るくさび状の隙間を形成することがあ
るので、この利点は極めて重要なものである。

また、このカールの曲率半径を前述のようになすことに
より、この当接板の幅寸法精度あるいは取り付は位置精
度をかなりラフに設定できること、及び、当接板１３の
自由端１５がファーブラシ５に隙間なく当接し得ること
ができる。今、仮に、このカールの曲率半径がファーブ
ラシ５のそれよりも大であるとすると、上記の寸法精度
あるいは取り付は位置精度の如何によっては、第４図に
示すように、当接板の自由端部１５とファーブラシ５と
の間にくさび部２１が形成される場合がある。

この様なくさび部２１が形成されると、このくさび部２
１に溜るトナーは、ファーブラシ５の回転によって、フ
ァーブラシ５内に引き込まれていくので、結局ファーブ
ラシ５内のトナー看が過剰なものとなる。従って、カー
ルの曲率が大きい場合には、くさび部が発生しないよう
、あるいはくさび部の大きざが実用上問題のない程度に
十分に小さくなるように、上記の精度を管理する必要が
ある。一方、カールめ曲率半径をファーブラシ５のそれ
よりも小として、第１図に示す様に、この当接板をファ
ーブラシ５の外形曲率に矯正して沿わせた場合には、上
記の精度がかなりラフであったとしても、この当接板の
自由端部１５は常にファーブラシに良く当接し、くさび
部が形成されることが無い。そして、この時、当接板は
、曲率の矯正による弾性変形によって、ファーブラシ５
へ適当な押圧力でもって全体的に隙間無く当接する。

したがって、当接板１３のこの押圧力は、その全面にお
いて隙間無くファーブラシ５に沿う当接板１３自身によ
って分散されてファーブラシ６に加わるので、ファーブ
ラシ５が変形したりすることは全くない。なお、当接板
１３の押圧力は、当接板１３の材質、厚さ、自由状態の
曲率等を変えることにより変化させることが出来る。

さて、ファーブラシ５の外周面は、金属加工の場合のよ
うに精度良く円筒面に加工することは困難であり多少の
起伏があるものである。この実施例では、当接板Ｉ３は
、弾性復元力によって、常にファーブラシ５に押圧しよ
うとしていると同時に、例えばファーブラシ５の外周面
の凸部が部材１３の自由端１５に及ぼす力に対しては、
前述の固定端１４と自由端１５との位置関係によって、
自由端１５はファーブラシ５から離接する方向に動くの
で、結局、部材１３の自由端１５は、多少の起伏が存在
しても常に良好にファーブラシ５の外周面に沿って密着
し、安定したトナーの掻き取り作用を発揮するものであ
る。また、固定端１４と自由端１５との前記位置関係に
よって、当接板１３は、回転するファーブラシ５に巻き
込まれることもなく常に安定に機能する。従っでこの実
施例では、常にファーブラシ５内のトナー量は適正値を
維持することが可能である。

そして前述の通り、この実施例は、厚さ５０７１ｍのＰ
ＥＴが、その弾性力でファーブラシ外周面に軽く密着す
るようになしたものであるから、従来例で述べたような
ファーブラシの毛倒れ、毛抜は等の不都合は一切発生す
ることがない。

さて、第１図では現像器を、その長手方向の中央部付近
の断面で示したが、当接板１３の両端部には、第５図に
示す様にファーブラシ５の円周の大略接線方向に沿って
、固定端１４から自由端１５に向かう向きに延びた突出
部２２が設けられている。この構造によフて、現像装置
動作時の当接板１３の信頼性は、実用上全く問題の無い
ものとなる。その理由は、この延長部が無い第６図の状
態と比較すると分かりやすい。第６図において、当接板
１３は、先に説明したように、回転するファーブラシ５
に巻き込まれることは本来は無い。

しかしながら、次の様な極端な場合を想定してみよう。

すなわち、当接板１３の両端部の角部２３が、ファーブ
ラシ５の内部に向かって折れ曲がっている場合を想定し
てみよう。現実的には、この様な事態は、適切な部品管
理、工程管理によって容易に回避されるものであるが、
装置の信頼性に万全を朋たす意味で、この様な場合を想
定してみる。ファーブラシ５内に入り込んだ角部２３は
、第７図に示すように、ファーブラシ５の回転によって
矢印方向の力Ｆを受け、ファーブラシ５内部へと更に引
き込まれる。すると、それに連れて、この角部から少し
だけ中央部方向に離れた隣接部も、ファーブラシ５の内
部へと引き込まれ、かくして新たにファーブラシ５内に
引き込まれた隣接部も、角部の場合と同じく矢印方向の
力を受けて更にファーブラシ５内に引き込まれ、それに
よって、さらに次の隣接部がファー内に引き込まれ、と
ｊう具合いに、当接板１３のエツジ部２４は、両端の角
部２３から始まり中央に向かって、ファーブラシδ内に
巻き込まれていく。

然るに、この実施例では、当接板１３の両端部に突出部
を設けて角部２３をファーブラシ５からは遠避けた構造
であるので、角部２３が多少折れ曲がっていたとしても
ファーブラシδ内には容易には入り込まず、この様な事
態を十分に回避し得ることは明白である。

第５図においては、当接板１３の有効長さＬは、画像幅
に等しいか、それよりも長くしである。従って当接板と
の間でくさび部を形成するファーブラシの両端部は、現
像に悪影響を与える事はない。

この様に、この実施例によれば、従来の現像装置の有し
ていた問題は全く生ぜず、良好な現像を行うことが出来
る。

なお、現実には、当接板の両端部に突出部を設けるかわ
りに第８図に示すように、両端部に丸みを付けて角部を
無くすようにしてもよい。

第９図に、本発明の他の実施例を示す。当接板１３は自
由状態ではカールの無い平板状である。

この場合、前述したように、当接板の同定は、自山端部
１５においてシワが発生しないように、ある程度慎重に
行う必要がある。この場合も、固定端１４と自由端１５
との位置関係は、ファーブラシ５が自由端１５に及ぼす
力によって、自由端１５がファーブラシ５から離接する
位置関係となされている。なお、ファーブラシを取り去
った時には、当接板は、破線で示す位置にある。

なお、本発明の現像器に用いるファーブラシの繊維密度
は、なるへ＜　２００００フイラノシ）／　ｉ　ｎｃｈ
２以上であることが望ましい。繊維密度がこれよりも疎
になると、繊維間の空間部が増大するので、ホッパ内を
流動するトナーが直接この空間部に侵入しやすくなり、
ファーブラシ内のトナー潰が過剰となる傾向が生じる。

また、この実施例では、当接板は板厚５０μｍのＰＥＴ
で製作しているが、ファーブラシの５ａ維密度が２００
００フイラメシト／１ｎｃｈ”以上であれば、１００μ
ｍ程度の板厚までなら、ファーブラシに変形が生じない
ことが実験的に確認された。

発明の詳細な説明したとおり、本発明によれば、ファーブラシの繊
維に毛倒れや欠損が生じず、かつ、ファーブラシの外径
が小さくなることのない現像装置が実現でき、その実用
的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における現像装置の断面図、
第２図は同実施例における当接板の自由状態の要部断面
図、第３図は同実施例における当接板の使用状態の要部
断面図、第４図は同実施例における当接板の曲率に関す
る説明図、第５図、第６図、第８図は当接板の両端形状
を示す斜視図、第７図は同実施例におけるファーブラシ
と当接板の関係を示す断面図、第９図は本発明の他の実
施例における現像装置の断面図、第１０図は従来の現像
器に関する説明図、第１１図は回倒におけるファーブラ
シと当接板の関係を示す断面図である。１・・・現像器、４・・・現像ローラ、５・・・ファー
ブラシ、９・・・繊維状毛体、１３・・・当接板、１４
・・・固定端（当接板）、１５・・・自由端（当接板）
。代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名第２図１４固定−浦第３図／４　　ｑ第４図固定垢第７図第９図ゾ　１４第１１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）表面に現像剤を担持し回転可能に支持された現像
ローラと、表面に繊維状毛体を有し前記現像ローラとほ
ぼ平行にかつ回転可能に支持され、前記現像ローラ表面
に現像剤を供給する円筒状の現像剤供給部材と、前記現
像剤供給部材と大略等しい長さの帯状の薄肉板状部材と
を有し、前記薄肉板状部材の幅方向の一端部は現像器の
きょう体側に固定されて固定端となり、自由端となした
もう一方の端部は、前記薄肉板状部材の弾性力で前記現
像剤供給部材に当接し、かつ、前記薄肉板状部材の前記
自由端と前記固定端の位置関係は、前記自由端が、前記
現像剤供給部材との当接部において前記現像剤供給部材
から受ける力によって、固定端を支点として現像剤供給
部材から離接する方向に移動するような位置関係となさ
れた構造の現像装置。
（２）薄肉板状部材は、現像剤供給部材が存在しない状
態において、現像剤供給部材の外径よりも小さな曲率半
径で、その幅方向にカールした形状である特許請求の範
囲第１項記載の現像装置。
（３）前記当接板の両端部には、大略、前記固定端から
前記自由端に向かう方向に突出した突出部を設け、かつ
、その突出部の角部は前記現像剤供給部材の表面とは非
接触となした特許請求の範囲第１項記載の現像装置
（４）現像剤供給部材は、繊維密度が２００００フィラ
メント／ｉｎｃｈ＾２以上のファーブラシである特許請
求の範囲第１項記載の現像装置。
（５）薄肉板状部材は、厚さ１００μｍ以下のマイラで
ある特許請求の範囲第１項記載の現像装置。