JPH04235578A - 現像剤規制部材、現像装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置等の画像
形成装置において、像担持体上に形成した潜像を現像し
て可視化するのに使用される現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置等の画像形成装置において
は、像担持体上に形成した潜像を現像装置で現像してト
ナー像として可視化することが行なわれている。

【０００３】現像装置は、図９に示すように、図示しな
いトナーを収容した現像容器５と、矢印Ａ方向に回転す
る像担持体１と対向した現像容器５の開口部内に回転自
在に設置して、一般に矢印Ｂ方向に回転して現像容器５
内のトナーを像担持体１と対向した現像部へと搬送する
現像スリーブ２と、現像スリーブ２内に不動に設置して
トナーを現像スリーブ２上に担持させる図示しない磁石
と、支持部材４で支持してスリーブ２の頂部上の位置に
配設した、現像スリーブ２と当接してその上のトナーに
電荷を付与し且つそのトナーの層厚を規制する現像剤規
制部材３とから基本的になっている。

【０００４】現像容器５内のトナーは現像スリーブ２の
近傍に移動すると、現像スリーブ２内の磁石の作用によ
り現像スリーブ２上に担持され、現像スリーブ２の回転
に伴ない像担持体１との現像部へと搬送される。現像ス
リーブ２上に担持されたトナーは、その搬送途上で現像
スリーブ２の表面との摩擦により電荷を付与され、更に
トナーは規制部材３との圧接部を通過する間に規制部材
３により電荷を付与されて適度に帯電されると共に、規
制部材３により現像スリーブ２上での層厚を規制され薄
層状に塗布される。現像スリーブ２上に塗布された薄層
状のトナーは現像部に搬送されて、像担持体１と現像ス
リーブ２との最近接点付近で像担持体１上に形成されて
いる潜像に付着し、潜像を現像してトナー像として可視
化する。

【０００５】上記の規制部材３は現像スリーブ２に１０
〜１００ｇ／ｃｍ位の線圧で圧接状態に当接され、その
当接部から自由端までの長さを３ｍｍ程度にして、現像
スリーブ２により搬送されるトナーの搬送量を調整して
いる。規制部材３は図１０に示すように、厚みが一定の
略直方体形状に形成され、その先端のエッジは略直角形
状とされている。規制部材３は材料的には、ウレタンゴ
ムやシリコーンゴムなどの弾性部材製のものが多く用い
られる。図１０では規制部材３は、これを支持部材４で
両面から挟み込んで支持する挟み込みタイプを示してい
るが、規制部材３の片面を支持部材４に接着剤で貼り付
けて支持させる接着タイプもある（図１２参照）。規制
部材３は一般的に、円筒状の金型を高速回転させて遠心
力で周面にゴムを張りつける遠心成形法で成形し、切り
開いて使用される。規制部材３の厚みは金型に注入する
ゴム量で調整される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の厚みが一定の規制部材３の場合、図１０に示すよう
に、規制部材３の変位に対する応力はこれを挟み込んだ
支持部材４の先端の箇所の点Ｑ１　及びＱ２　に集中し
、規制部材３はこの部分で応力集中による永久変形が起
こる。又規制部材３に永久変形が起こるにつれて規制部
材３の現像スリーブ２への圧接力が徐々に低下していき
、規制部材３による現像スリーブ２上のトナーへの電荷
付与能力が低下し、更には規制部材３による規制で現像
スリーブ２上にトナーの薄層ができずらくなり、このた
め現像により得られる画像はカブリが発生し、著しい画
質の劣化が起こる。

【０００７】又遠心成形法で成形された円筒状のゴムは
、一部分を切り裂いて長方形状に展開した状態を示す図
１１に示されるように、各部Ｕ、Ｖ、Ｗのそれぞれで円
筒の周方向（図の縦方向）や軸方向（図の横方向）（尚
、図１１の長方形の上辺及び下辺が切り裂き部である）
に厚みのバラツキが生じることがある。規制部材３はそ
の支持部材４による支持が図１０に示す挟み込みタイプ
でも、図１２に示すような接着タイプでも、規制部材３
の厚みｔ１　が増すと現像スリーブ２への圧接力は増し
、逆に厚みｔ１　が減ると圧接力が減少するという相関
関係があるために、規制部材３の厚みｔ１　のバラツキ
は圧接力のバラツキへとつながる。このためトナーへの
電荷付与能力や現像スリーブ２上のトナーの層厚にバラ
ツキが発生し、濃度低下やカブリが多い画像が生じる欠
点があった。

【０００８】更に規制部材３の支持が挟み込みタイプの
場合、支持部材４に挟み込まれた規制部材３がずれて来
てしまって、規制部材３の現像スリーブ２との当接部か
ら自由端までの長さが変わってしまい、トナーの搬送量
つまり現像スリーブ２との当接部へのトナーの取り込み
量が変わる。規制部材３の当接部から自由端までの長さ
が長くなったときに、トナーの取り込み量は過多となっ
て画像はカブリが多くなり、逆に短くなったときにはト
ナーの取り込み量は不足となって、画像は濃度が薄くな
る。規制部材３の支持が接着タイプの場合は、両面テー
プ等で支持部材４に接着された規制部材３が、時間が経
つに従って接着部から剥れしまい規制部材３としての役
目を為さなくなる。

【０００９】図１０及び図１２では、図面の簡略のため
に規制部材３は変形していない状態で示したが、規制部
材３は現像スリーブ２と圧接することにより図１０に示
したような形状の変形が生じる。以後の説明でも規制部
材３の基本形状を分かり易くするために変形状態の図は
省略するが、規制部材３は圧接により同様な変形が生じ
ることが了解されるべきである。

【００１０】本発明の目的は、支持部材に支持させて現
像剤担持体に当接させた規制部材による現像剤担持体に
応力集中による永久変形を防止し、更に規制部材の厚み
のバラツキの影響等を防止して、規制部材による現像剤
担持体の当接圧の変動を少なくすることにより、規制部
材による現像剤への摩擦帯電電荷の付与及び現像剤担持
体上への現像剤の薄層形成を長期間に亙って安定して行
なわせ、現像により良好な画質の画像を長期間安定して
得ることを可能とした現像装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像装置によって達成される。要約すれば、本発明は、
現像容器内に収容した現像剤を担持して搬送する現像剤
担持体に、現像剤規制部材を支持部材で支持して当接さ
せることにより、前記現像剤担持体上に担持された現像
剤の層厚を規制させた現像装置において、前記規制部材
の厚みを、前記現像剤担持体との当接部よりも前記支持
部材による支持部で厚くしたことを特徴とする現像装置
である。

【００１２】本発明の一態様によれば、前記現像剤規制
部材が前記支持部材に挟み込まれることにより支持され
、他の態様によれば、前記現像剤規制部材が前記支持部
材に接着されることにより支持され、更に他の態様によ
れば、前記現像剤規制部材が前記支持部材に一体成形さ
れることにより支持される。

【００１３】

【実施例】図１は、本発明の現像装置の一実施例を示す
概略構成図である。現像装置は、現像剤として図示しな
いトナーを収容した現像容器５と、矢印Ａ方向に回転す
る像担持体１と対向した現像容器５の開口部内に回転自
在に設置して、通常矢印Ｂ方向に回転して現像容器５内
のトナーを像担持体１と対向した現像部へと搬送する現
像スリーブ２と、現像スリーブ２内に不動に設置してト
ナーを現像スリーブ２上に担持させる図示しない磁石と
、支持部材４で支持して現像スリーブ２の頂部上の位置
に配設した、現像スリーブ２と当接してその上のトナー
に電荷を付与し且つそのトナーの層厚を規制する現像剤
規制部材３とから基本的になっている。

【００１４】現像容器５内のトナーは現像スリーブ２の
近傍に移動すると、現像スリーブ２内の磁石の作用によ
り現像スリーブ２上に担持され、現像スリーブ２の回転
に伴ない現像部へと搬送される。現像スリーブ２上に担
持されたトナーは、その搬送途上で現像スリーブ２の表
面との摩擦により電荷を付与され、更にトナーは規制部
材３との当接部を通過する間に規制部材３での摩擦によ
り電荷を付与されて適度に帯電されると共に、規制部材
３により現像スリーブ２上での層厚を規制され薄層状に
塗布される。現像スリーブ２上に塗布された薄層状のト
ナーは、現像部に搬送されて像担持体１と現像スリーブ
２との最近接点付近で像担持体１上に形成されている潜
像に付着し、潜像を現像してトナー像として可視化する
。

【００１５】上記の規制部材３は挟み込みタイプとなっ
ており、図２に示すように、支持部材４によって規制部
材３の基端を挟むことにより支持して現像容器５に取付
けられている。本実施例では、規制部材３による現像ス
リーブ２への当接圧を６０ｇ／ｃｍに設定し、規制部材
３の現像スリーブ２との当接部から先端までの長さｌ１
　を約３ｍｍに設定して、現像スリーブ２上へのトナー
の適度な供給量を維持させている。前記規制部材３の先
端のエッジは略直角形状をしており、現像容器５内での
トナーの循環は矢印Ｃに示すような動きをする。

【００１６】本実施例によれば、規制部材３は当接部の
厚みｔ１　よりも基端の支持部の厚みをｔ２　に厚くし
て、その厚みの変更点をＱ３　で示すように、規制部材
３の現像スリーブ２との当接面側とは反対側に段差を設
け、これにより当接時に圧接により規制部材３に掛かる
応力集中を規制部材３の３つの点Ｑ１　、Ｑ２　、Ｑ３
　（点Ｑ１　及びＱ２　は規制部材３を挟み込んだ支持
部材４の先端の箇所の点）に分散させ、規制部材３に永
久変形を起こりづらくしている。従って規制部材３の現
像スリーブ２への当接圧を長期に亙って常に維持できる
ため、規制部材３によるトナーへの電荷付与及び規制部
材３によるトナーの薄層形成が正常に行なわれ、このた
め現像により画像にカブリが発生したりすることがなく
、常に画質の安定した良好な画像を得ることできる。

【００１７】図２の例では規制部材３に段差を１段設け
たが段差は２段以上の多段にしてもよく、これによれば
応力をより大きく分散できるので規制部材３に永久変形
を一層起こりづらくして、規制部材３の当接圧をより安
定にすることができる。従って画質の安定性も一層向上
する。

【００１８】図３は、本発明の現像装置の他の実施例に
おける現像剤規制部材及び現像スリーブを示す断面図で
ある。本実施例では、規制部材３は基端を支持部材４に
両面テープで貼り付けた接着タイプとなっている。規制
部材３は応力の分散を図るために、図１〜図２を参照し
て説明した先の実施例と同様に段差を１段設けている。

【００１９】又本実施例では、規制部材３の現像スリー
ブ２との当接面側の先端のエッジ部Ｉ部の角度を９０度
以下の鋭角としいる。上記のエッジ部Ｉ部の角度が余り
小さすぎるとき規制部材３に腰の強さがなくなり、適度
の当接圧を保つためには規制部材３の支持部或いは当接
部の厚みを厚くしなければならなくなるので、３０〜６
０度以内が適当である。本例では規制部材３のエッジ部
Ｉ部の角度は、規制部材３の現像スリーブ２との当接角
を考慮して３５度にすることが適当であった。

【００２０】このように規制部材３の先端の当接面側の
エッジ部Ｉ部を鋭角にすると、現像容器５内でのトナー
の循環は、先の実施例の場合の如く図２に矢印Ｃで示す
ような小さなものでなく、図３に矢印Ｄで示すように大
きな動きにさせることができるので、現像容器５内のト
ナーを良好に混合できる。このため同一のトナーを何度
も摺擦してしまうことがなくなり、トナーの劣化が起こ
りづらくなる。そしてトナー劣化の面からの画質の低下
を防止でき、上記の規制部材３に段差を設けて当接圧を
安定し、トナーへの電荷付与及びトナーの薄層形成を良
好に行なわせることによる面からの画質の安定化と相俟
って、長期に亙って安定して画質の良好な画像を得るこ
とができる効果がなお一層向上する。

【００２１】図４は、本発明の現像装置の更に他の実施
例における現像剤規制部材及び現像スリーブを示す断面
図である。本実施例では、応力集中をなくすために、規
制部材３に現像スリーブ２との当接面側と反対側に段差
を設ける代わりに、図に実線で示すように、その先端か
ら基端の支持部に向けて所定の曲率で厚みが大きくなる
ように規制部材３に湾曲面を設けた。又は図に点線で示
すように、所定の傾斜で厚みが厚くなるように規制部材
３に傾斜面を設けた。前者の湾曲面を設けたことは微小
な段差を多数設けたことの究極の態様になっているので
、応力を分散して規制部材の永久変形をなくすことがで
きるのは当然であるが、後者の傾斜面を設けたことでも
同様な効果があり、後者の場合は当接圧を管理するため
に厚み等の寸法を規定する上で、設計が容易であるとい
う利点を有する。

【００２２】本実施例では、規制部材３は支持部材４に
一体成形している。即ち、図５に示すように、注型金型
の斜線を施した部分１３ａ、１３ｂ内に支持部材４をセ
ットしておき、支持部材４のゴム部と接することになる
面にホットメルト式の接着テープを貼っておいてから、
矢印Ｅ方向から金型部分１３ａ、１３ｂ内にゴムを注入
してゴムで支持部材４に規制部材３を一体に成形した。 金型は金型部分１３ａ、１３ｂが開閉可能であり、規制
部材３の成形後金型を開いて支持部材４とこれに一体成
形された規制部材３とを取り出す。取り出した規制部材
３の先端はカットしても、成形時の形のままでもどちら
でもよい。

【００２３】このように注型金型を用いて、支持部材４
に規制部材３を一体に成形する方式によれば、規制部材
３の遠心成形による方式よりも寸法精度が非常に向上し
、更に規制部材３と支持部材４との接着力も一段と向上
する。従って規制部材３に形状による適度の当接圧を設
計通り安定して発揮させることができることは勿論のこ
と、その規制部材３が支持部材４に強固に結合されてい
て、規制部材３の役目を長期に亙って安定して果たすの
で、常に安定した画質を長期的により一層維持すること
ができる。

【００２４】又規制部材３を注型金型で１個づつ成形す
るようになるため、規制部材３の現像スリーブ２との当
接部の表面粗さの状態も、金型の図５の対応する箇所の
面Ｓを荒らすだけで容易に制御できるので、その表面粗
さの状態をトナーへの電荷付与能力を最大限に生かすよ
うに調整することが自由に行なえる。更にこの注型金型
方式では金型形状を変えることで、種々の条件に対して
最適な規制部材３の形状を容易に実現できるメリットも
ある。

【００２５】図６は、本発明の現像装置の別の実施例を
示す概略構成図である。本実施例は、プロセスカートリ
ッジ内に本発明を適用した場合を示す。プロセスカート
リッジは、ハウジング１０内に図示矢印Ａ方向に回転駆
動される像担持体１を有し、像担持体１の周囲に一次帯
電装置６と、現像装置１５と、像担持体１上の転写残り
トナーを掻き取るクリーニングブレード８及び掻き取っ
たトナーを捕集するスクイシート９を備えたクリーニン
グ装置７とをコンパクトに収納して、ユニットとして構
成され、このプロセスカートリッジは図示しない画像形
成装置本体内に着脱自在に装着されている。又ハウジン
グ１０に設けられた窓１１、１２のうち窓１１は、転写
後の像担持体１上の残留電荷を消去するための前露光用
窓、窓１２は画像情報を取入れるための画像露光用窓で
ある。現像装置１５の現像容器５内には、トナーが収容
されている。

【００２６】上記のプロセスカートリッジ内の現像装置
１５における現像剤規制部材３は、応力を分散して永久
変形を生じにくいように現像スリーブ２との当接面側と
は反対側に段差を設けて、規制部材３の現像スリーブ２
との当接部の厚みｔ１　よりも支持部材４による支持部
の厚みｔ２　を厚くしているが、更に規制部材３の当接
部と先端との間に段差を設けて、先端部の厚みｔ３　を
支持部の厚みｔ２　よりも厚くしている（図中当接部の
中点を符号Ｒで示す）。こうすることにより規制部材３
の支持部から当接部までの距離を変えずに先端部を厚く
すると、当接圧を約４０〜６０ｇ／ｃｍ程度に適度に保
ったままで現像スリーブ２との周方向上の当接幅を広く
することができる。従ってプロセスカートリッジを駆動
させるための負荷を増大させずに規制部材３によるトナ
ーへの電荷付与の時間を長くすることができ、トナーへ
の電荷付与能力が向上する。それと同時に規制部材３の
先端部をｔ３　＞ｔ１　と厚くすることで規制部材３の
長手方向での波打ちが皆無となり、長手方向の全域に亙
って当接圧を均一に保つことができるため、画像全域に
亙った画質の向上を図ることができる。

【００２７】上記において、規制部材３の先端まで当接
部の厚みｔ１　と同じ厚みとし且つ先端までの長さｌ１
　を長くすれば、同様に規制部材３の現像スリーブ２と
の周方向当接幅を広くすることができるが、先端までの
長さｌ１　が長くなりすぎるとトナーの供給量が多くな
りすぎて、現像スリーブ２上に塗布されるトナーの層厚
が厚くなりすぎ、カブリが目立つ画質を招くので、規制
部材３の当接部から先端までの長さｌ１　はカブリによ
る画質劣化を生じない範囲にする鑑定観点から、図２を
参照して示した先の実施例で説明したように３ｍｍ程度
にしておくことがよい。このようなことから本実施例で
の規制部材３の形状の設定は、良好な画質を満足させな
がらトナーへの電荷付与能力を向上させるのに最適であ
ると言うことができる。

【００２８】図７は、本発明の現像装置の更に別の実施
例を示す概略構成図である。本実施例は本発明の更なる
発展形を示したもので、規制部材３の現像スリーブ２と
の当接面側先端のエッジ部Ｉ部を図３に示した実施例の
ときと同様に鋭角にすると共に、更に規制部材３の先端
に上方に長く伸ばした延長部Ｐを設けた。これによれば
、以下のことが大きなメリットして挙げられる。

【００２９】その１つは、前記と同様に、規制部材３の
当接圧を増さずに現像スリーブ２との周方向当接幅を広
くすることができるために、トナーへの電荷付与能力が
向上することである。２つ目は、前記と同様に、規制部
材３のエッジ部Ｉ部を鋭角にすることで現像容器５内ト
ナーの循環を大きくして、トナーの劣化を防止できるこ
とである。３つ目は、本実施例による最大の利点である
。つまり、通常、現像容器５内のトナーは、特に磁性ト
ナーは、現像スリーブ２内の図示しない磁石により規制
部材３の当接面と反対側の点線の領域Ｎ部に磁力により
保持され、溜まってしまう。現像容器５内のトナーがな
くなる寸前では、Ｎ部に保持されたトナーは最後まで現
像に使用されず、無駄になってしまう。これを本実施例
では、規制部材３の延長部Ｐがトナーの侵入を阻止する
壁となっているので、上記のＮ部にトナーが溜まるのを
なくせる。従って現像容器５内には必要最小限のトナー
を収容しておくだけでよく、余分にトナーを収容するこ
とが不要である。更にはトナーの循環の活発化を促進し
てトナーの劣化を防止できるために、この面からも常に
良好な画像を得ることに資する。

【００３０】以上はプロセスカートリッジを取り上げて
、その現像装置の規制部材３について説明したが、本発
明は、プロセスカートリッジの現像装置の規制部材に限
るものではなく、又現像剤についても一成分、二成分の
どちらに限るものではない。更に又規制部材３としては
ゴム製、プラスチック製のみならず、剛体以外のものな
らばいずれの材質ものでも、同様に、応力分散等に関し
て効果がある。

【００３１】図８は、本発明の現像装置の更に別の他の
実施例における規制部材と現像スリーブを示す断面図で
ある。本実施例では、規制部材３は注型方式により支持
部材４に一体に成形している。前述したように注型方式
では、金型により規制部材３の形状を自由に変えられる
利点があり、本実施例ではこの利点を生かし、金型の内
面形状を現像スリーブ２周面の曲率に合わせた形状とし
ておくことによって、規制部材３の現像スリーブ２との
当接部に現像スリーブ２の周面に合わせた湾曲面を有す
るように、規制部材３を成形したことが特徴である。

【００３２】これによれば、図６に示した実施例のとき
と同様に、規制部材３の現像スリーブ２との周方向当接
幅を、過剰に当接圧を加えることなく広くすることがで
きるため、前述したのと同様な理由でトナーへの電荷付
与能力を向上させることができる。更に注型方式による
規制部材３の支持部材４への一体成形では、前述したよ
うに金型の内面を荒らすことで、規制部材３の当接部の
必要な部分のみを所望の表面粗さに成形することが可能
である利点もある。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
では、支持部材で支持して現像剤担持体に当接させた現
像剤規制部材の厚みを一定にせず、支持部材による規制
部材の支持部の厚みを規制部材の現像剤担持体との当接
部の厚みよりも厚くしたので、規制部材に応力が集中す
るのをなくして永久変形することを防止でき、且つ規制
部材による現像剤担持体の当接圧に変動が少ない。この
ため規制部材による現像剤への摩擦帯電電荷の付与及び
現像剤担持体上への現像剤の薄層形成を長期間に亙って
安定して行なわせることができ、その結果、現像により
良好な画質の画像を長期間安定して得ることができる。 又注型方式により規制部材を支持部材に一体に成形した
ときには、規制部材の形状を自由に設計できるので最適
な形状とすることができる等のため、画質の向上を更に
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一実施例の概略構成図であ
る。

【図２】図１の現像装置における規制部材と現像スリー
ブの断面図である。

【図３】本発明の現像装置の他の実施例における規制部
材と現像スリーブの断面図である。

【図４】本発明の現像装置の更に他の実施例における規
制部材と現像スリーブの断面図である。

【図５】図４の規制部材の製造法の説明図である。

【図６】本発明の現像装置の別の実施例の概略構成図で
ある。

【図７】本発明の現像装置の更に別の実施例の概略構成
図である。

【図８】本発明の現像装置の更に別の他の実施例の概略
構成図である。

【図９】従来の現像装置の概略構成図である。

【図１０】図９の現像装置の規制部材の断面図である。

【図１１】図１０の規制部材のゴムの一部を切り裂いた
ときの展開図である。

【図１２】従来の別の規制部材の断面図である。

【符号の説明】

１　　　　像担持体 ２　　　　現像スリーブ ３　　　　規制部材 ４　　　　支持部材 ５　　　　現像容器 １５　　現像装置 Ｉ　　　　エッジ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　現像容器内に収容した現像剤を担持し
   て搬送する現像剤担持体に、現像剤規制部材を支持部材
   で支持して当接させることにより、前記現像剤担持体上
   に担持された現像剤の層厚を規制させた現像装置におい
   て、前記規制部材の厚みを、前記現像剤担持体との当接
   部よりも前記支持部材による支持部で厚くしたことを特
   徴とする現像装置。
2. 【請求項２】　　前記現像剤規制部材が前記支持部材に
   挟み込まれることにより支持される請求項１の現像装置
   。
3. 【請求項３】　　前記現像剤規制部材が前記支持部材に
   接着されることにより支持される請求項１の現像装置。
4. 【請求項４】　　前記現像剤規制部材が前記支持部材に
   一体成形されることにより支持される請求項１の現像装
   置。