JPH0652449B2 - トナ−層厚形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は磁性トナーを用いて現像を行う電子写真現像方
式に適用されるトナー層厚形成装置に関する。

「従来の技術」 従来より、例えばトナー層を静電保持面に直接接触させ
ずに、静電像の電界と共に、現像位置に直流バイアス又
は交番バイアス電圧を印加し、該電界効果により、前記
トナーを静電保持面に選択的に飛行させる、いわゆるト
ナー層非接触形電子写真現像方式においては、トナー担
持体上に担持させた現像位置におけるトナー層厚を、静
電保持面との間の現像間隔以下に設定しなければならな
い為に、前記現像位置の上流側で行うトナー層厚規制に
は、薄膜化と共に所望の膜厚で而も凹凸のない平滑且つ
均質なトナー層が形成される事が要請される。

かかる要請を満足する為本出願人は先に、トナー担持体
上に接触するトナー層厚規制部材としてトナー担持体上
に接触するトナー層厚規制部材として、トナー搬送方向
と直交する方向に断面略Ｖ字状に折曲するとともに、該
Ｖ字状角部を僅かにＲ状に、具体的には少なくとも１ｍ
ｍ以下の微小な曲率半径をもって僅かにＲ状の折曲角部
を形成した薄板状の弾性部材を用い、該弾性部材の前記
折曲角部をトナー担持体上に圧接させて層厚規制を行う
事により、面接触による長所を生かしつつ実質的に線接
触による層厚規制を行うようにしたトナー層厚形成装置
を提案している。（特願昭60-155227 号、本技術は非公
知であり、以下基本発明という） 「発明が解決しようとする問題点」 かかる基本発明によれば、薄膜に且つ常に精度よく所望
の膜厚のトナー層厚を形成し得、前述した要請を満足す
ると共に、該層厚規制位置でのトナーの帯電を均一化
し、かぶりやにじみ、そして白筋等が発生する事がない
層厚規制手段を提供する事が出来るが、層厚規制部材と
して薄板状の弾性部材を用いる為に、永年使用により前
記弾性部材の弾性力の低減、即ちヘタリが生じ、而も該
ヘタリは線接触による圧接部位に均一に発生するもので
はなく、部分的に発生するものである為に、即、搬送方
向における膜厚の乱れとなって現れ、良好な画像形成を
困難にするおそれがある。

又、トナー搬送方向と直交するトナー担持体の両側端側
におけるトナー飛散を防止する為に、前記両側端側位置
の、前記弾性部材の実質的線接触若しくは細帯状折曲角
部上流側とトナー担持体間にスポンジその他のシール部
材を介在させる場合があるが、このような構成を取る
と、該シール部材を介在させた両側端位置とシール部材
に挟まれる中央位置では前記弾性部材に印加される、反
作用力（弾性部材の圧接力に抗する力）が異なる為に、
前記両側端位置及び該側端位置に近接する、該弾性部材
の前記折曲角部に最初にへたりが生じ、この結果、両側
端側のトナー膜厚が厚くなり、やはり良好な画像形成を
困難にする。

かかる欠点を解消する為、前記弾性部材を厚肉にし、該
弾性部材の弾性力を増強させる事が考えられるが、この
ように構成すると前記弾性部材の折曲角部の曲げ角にお
ける曲率半径が大になり、この結果、トナー担持体との
間で実質的に線接触にて接触させる事が出来ず、所定幅
を有する面接触による接触となる為に、該接触面にトナ
ーが固着又は凝着してトナー層厚の乱れが生じ、前記基
本発明の効果を円滑に達成し得ない。

又前記弾性部材を厚肉にした場合は、弾性部材が薄肉の
場合に比してヤング率が大になる為に、僅かな腕曲量の
変化によっても弾性力、即ち圧接力が大きく変化し、取
付精度の増大と共に、所望の膜厚を得るのが極めて困難
になり、同様に基本発明の効果を円滑に達成し得ない。

本発明は、前記弾性部材の薄板化と折曲角部の実質的な
線接職を維持し、前記基本発明における効果を円滑に達
成しつつも、該基本発明の問題点である、永年使用によ
る前記弾性部材にへたりが生ずるのを防止し、この結
果、安定して常に均一且つ平滑なトナー層を形成し得る
トナー層厚形成装置を提供する事を目的とする。

又本発明の他の目的は、トナー担持体の両側端側にスポ
ンジその他のシール部材を介在させた場合であっても、
トナー搬送方向と直交する方向（以下軸方向という）に
おける前記折曲角部とトナー担持体間の圧接力の均一化
と安定化を図り得るトナー層厚形成装置を提供する事に
ある。

「問題点を解決する為の手段」 本発明は、かかる技術的課題を達成する為に、例えば第
１図に示す如く、少なくとも１ｍｍ以下の微小な曲率半
径をもって僅かにＲ状に形成された折曲角部２ａを介し
て断面略矩形状に折曲した薄板状の弾性部材２を用い、
該弾性部材２の折曲角部２ａをトナー搬送方向と直交す
る方向に沿ってトナー担持体１上に圧接させてトナー層
厚規制部材を構成すると共に、 前記弾性部材2 背面側よりトナー担持体1 に向けて押圧
力を付勢する押圧力付勢手段3 を設け、 該付勢手段3 が少なく共前記弾性部材2 両側端側に位置
し、且つ前記折曲角部2aと離間した位置に配し、該押圧
力付勢手段3 と弾性部材2 との協同作用により前記折曲
角部2aに所定の押圧力を付勢し、その圧接力の均一化を
図った技術手段を提案する。

尚本技術手段において、弾性部材2 の材質、形状は基本
発明において説明した通りであるが、繰り返し第１図に
基づいて簡単に説明するに、該弾性部材2 はアルミ板、
燐青銅、SUS その他の金属弾性板で形成され、その肉厚
を0.05〜０．５mmに、又前記折曲角部２ａの曲率半径R
を少なくとも１ｍｍ以下より好ましくは0.15〜０．５mm
に設定すると共に、更に前記折曲角部2aの侵入角（θ
１）、曲げ角（θ２）、逃げ角（θ３）を夫々下記のよ
うに設定する事により弾性部材2 とトナー担持体1 との
圧接部位A が実質的に線接触に維持する事が出来る。

θ１：10゜〜90゜、θ２：10゜〜160 ゜、 θ３：10゜〜（160 −θ１）゜ 従って前記略断面Ｖ字状に折曲形成したとは、 必ずしも 尚本発明は前記圧接部位A が実質的に線接触の場合に好
ましい効果を発揮し得るが、必ずしもこれのみに限定さ
れるものではなく、少なくとも１ｍｍ以下の曲率半径に
より形成される細帯状折曲角部であれば特に問題が生じ
る事はない。

「作用」 かかる技術手段によれば、弾性部材2 背面側よりトナー
担持体1 に向けて押圧力を付勢する押圧力付勢手段3 が
前記折曲角2aと離間した位置に配されている為に、弾性
部材2 の薄板化による効果を低減する事なく、永年使用
によっても変化する事なく、細帯状折曲角2aに常に安定
した押圧力を付勢する事が出来る。

即ち、前記基本発明においては弾性部材2 のみで前記圧
接部位A における押圧力を得ている為に、該弾性部材2
を或る程度腕曲しなければ所望の押圧力が得られず、こ
の為に前述した弾性部材2 のへたりが出易い。

しかしながら本発明によれば、該押圧力付勢手段3 と弾
性部材2 との協同作用、言い換えれば弾性部材2 の腕曲
量（弾性力）を小さくし、押圧力付勢手段3 の押圧力を
加えたものが、前記圧接部位A における所定圧接力にな
ればよい為に、必然的に弾性部材2 のへたりが出にく
く、且つ該へたりにより弾性部材2 の弾性力が変動して
もそれが直接的に圧接部位A における押圧力の変動につ
ながらず、この結果、常に安定した且つ平滑なトナー層
厚の形成が可能となる。

又、トナー担持体1 の両側端側にスポンジその他のシー
ル部材を介在させた装置にあっては、その部分に近接す
る個所から弾性部材2 のへたりが生じ易いが、本発明は
特に前記両側端側の、シール部材と対応する位置又はそ
の近接する位置に押圧力付勢手段3 が配されている為
に、圧接部位A における押圧力が永年使用によっても弱
まる事がない。

従って該押圧力の安定化と軸方向の押圧力の均一化によ
り、両側端側のトナー膜厚が軸方向に変化する事がな
く、常に安定且つ平滑なトナー層厚の形成が可能とな
る。

又、本発明によれば前記押圧力付勢手段3 を弾性部材2
と別体に構成している為に、該弾性部材2 と無関係に最
も好ましい形状及び材質を選択出来、例えば前記折曲角
部2aに近接する弾性部材2 の背面側に磁石体13を配して
もよく（後記第２〜３図参照）、又弾性部材2 両側端側
に沿ってトナー搬送方向と平行に延在する一対のテープ
体23,23′を引張して配設してもよく（第４〜５図参
照）、更に前記弾性部材2 より大なる肉厚を有する板状
弾性部材33,33′を用いて押圧させてもよく（第６図〜
７図参照）、このような押圧力付勢手段3 を用いる事に
より、一層良好なトナー層厚の安定化が図れる。

更に、本発明によれば押圧力付勢手段3 が前記折曲角2a
と離間した位置に配されている為に、該折曲角部2aの弾
性効果及び弾性部材2 の薄板化による前記基本発明の効
果を何等低減する事なく、却って弾性力の安定化が図れ
る為に前記基本発明の効果を一層助長させる事が出来
る。

「実施例」 以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に
詳しく説明する。ただしこの実施例に記載されている構
成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特
定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに
限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

第１〜３図、第４〜５図及び第６〜７図はいずれも本発
明の第１、第２、第３実施例に係る現像装置を示し、先
ずその共通構成部分について説明する。

非磁性スリーブ１は、アルミその他の非磁性金属材料で
形成され、矢印方向に所定の周速で回転可能に構成する
と共に、その外周面の表面粗さを０．５〜20μｍに設定
する。尚、該外周面はヘアーライン状に微細な凹凸溝と
して形成してもよい。

4 は感光体ドラムで、該感光体ドラム4 と非磁性スリー
ブ1 との現像間隔を、現像位置におけるトナー層厚より
僅かに大に設定する。

5 は前記スリーブ1 内に内包された固定磁石集成体で、
第１実施例の場合は特に前記弾性部材12の圧接部位A に
近接する上流側に、N 極の固定磁極5aを配置している。
6 はスリーブ1 に接続された直流パルス発生回路であ
る。

トナー層厚規制部材たる薄板状弾性部材2 は、トナー容
器7 出口部に形成された支持部材8 にその基端側を固設
し、その自由端側を曲率半径Ｒが0.15〜０．５mmの曲率
で矩形状に折曲し、該折曲部（以下折曲角部という）2a
をスリーブ１周面に所定の押圧力で且つ実質的に線接触
になる如く接触させる。

スリーブ１両側端側の、前記弾性部材2 の折曲角部2a上
流側と支持部材8 間には、スポンジ状のシール部材9 が
圧潰させて挟着保持され、該シール部材9 によりスリー
ブ1 両側端側の弾性部材2 の折曲角部2a間を封止し、ト
ナーが前記両側端側より落下及び飛散するのを防止して
いる。

かかる構成によれば公知の如く、トナー容器7 内での摩
擦帯電により負極性に帯電された高抵抗磁性トナーをそ
の周面上に担持しながら現像位置まで搬送させた後、前
記発生回路6 により形成されるスィッチングバイアスの
電界効果によりスリーブ1 に担持しているトナーを静電
保持面に選択的に飛行させ、前述したトナー層非接触形
電子写真現像を行う事が出来る。

次に前記各実施例の要部構成について説明する。

第１図及び第３図は本発明の第１実施例に係る現像装置
で、前述したように前記非磁性スリーブ1 内に内包され
る固定磁石集成体5 の、弾性部材2 折曲角部2aの上流側
で且つ該折曲角部2aに近接する位置に、Ｎ極の固定磁極
5aを配設する。

又該固定磁極5aと対応する弾性部材2 の背面側の、折曲
角部2aから僅かに離間した折曲角部2a上流側位置に、前
記固定磁極5aと異極（Ｓ極）性の棒状磁石体13を配設す
る。

この場合前記弾性部材2 はアルミ板、燐青銅、等の非磁
性金属弾性板で形成する。前記固定磁極5aを折曲角部2a
から離間して配置した理由は、前記折曲角部2aにおける
弾性部材2 の弾性力保持の為である。

かかる実施例によれば棒状磁石体13と固定磁極5aとの磁
気的吸引力により前記弾性部材2 に押圧力が付勢される
と共に、該押圧力は磁気力である為に永年使用によって
も経年変化が生じる異なく常に一定である。

第４図及び第５図は本発明の第２実施例に係る現像装置
で、弾性部材2 両側端側に沿ってトナー搬送方向と平行
に一対のテープ体23,23′を延在配置し、該テープ体23,
23′の一端側を支持部材8 の螺子部81に固定した後、弾
性部材2 上方を通ってその自由端2b側を圧接しながらそ
の下流側に位置する非磁性スリーブ1 周面と接触させ、
該テープ体23,23′の他端側を、トナー容器7 下端側に
位置しスリーブ1 軸と平行に配した止め軸20に固定さ
せ、該テープ体23,23′の引張力により弾性部材2 の自
由端2b側を圧接しながら折曲角部2aに押圧力を付勢して
いる。

尚、本実施例のように独立した止め軸20を用いなくても
トナー容器7 下端側に直接固定させてもよい。

この場合前記テープ体23,23′は摩擦抵抗の少ない樹脂
テープを用いてもよく、又粘着テープ等を用い、該粘着
面にトナーが付着するよう構成してもよい。

かかる実施例によれば前記テープ体23,23′の引張力に
より前記弾性部材2 に常に一定の押圧力が付勢されると
共に、前記テープ体23,23′の押圧力位置がシール部材9
とほぼ対向する両側端側である為に、該シール部材9
付近が最も押圧力が強くなり、該押圧力がシール部材9
の有する反作用力と均衡して、折曲角部2aの圧接部位に
軸方向に沿って均一な圧接力が付勢される事となる。

又前記テープ体23,23′はトナー規制位置下流側の非磁
性スリーブ1 周面と接触させながら、該スリーブ1 の現
像位置下流側まで延設させている為に、トナー規制位置
下流側における非磁性スリーブ1 側端側へのトナー飛散
の防止を図る事が出来る。

第６図及び第７図は本発明の第３実施例に係る現像装置
で、前記弾性部材2 より大なる肉厚を有する一対の板状
弾性部材33,33′を用い、該板状弾性部材33,33′の基端
を螺子部81に固定すると共に、その自由端側が、少なく
共支持部材8 下端位置より下方に位置するよう延設し、
折曲角部2a両側端側の弾性部材2 の背面側より非磁性ス
リーブ1 側に向け弾性力を付勢するよう構成している。

かかる実施例によれば、板状弾性部材33,33′が弾性部
材2 より大なる肉厚を有する為に、永年使用によっても
へたりが生じる恐れが少なく、この結果、常に一定圧で
前記弾性部材2 に押圧力が付勢されると共に、前記板状
弾性部材33,33′の押圧位置がシール部材9 と対向する
位置である為に、折曲角部2aの圧接部位に軸方向に沿っ
て均一な圧接力が付勢される事となる。

「発明の効果」 以上記載した如く本発明によれば、弾性部材の薄板化と
の折曲角部がもたらす前記基本発明における効果を円滑
に達成しつつも、該基本発明の問題点である、永年使用
による前記弾性部材にへたりが生ずるのを防止し、この
結果、安定して常に均一且つ平滑なトナー層を形成する
事が出来る。

他本発明によれば、トナー担持体の両側端側にスポンジ
その他のシール部材を介在させた場合であっても、軸方
向における弾性部材ぼ折曲角部とトナー担持体間の圧接
力の均一化を図る事が出来る。

従って本発明によれば、永年使用によっても常に安定し
た良好な画像を形成出来る、等の種々の著効を有す。

【図面の簡単な説明】

第１図〜３図、第４図〜５図及び第６図〜７図はいずれ
も本発明の第１、第２及び第３実施例を示し、第２図、
第４図及び第６図は各実施例の概略断面図、第３図、第
５図及び第７図はその要部斜視図である。 第１図は前記第２図の要部拡大図で本発明の原理説明図
を兼用している。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも１ｍｍ以下の微小な曲率半径を
   もって僅かにＲ状に形成された折曲角部を介して断面略
   矩形状に折曲した薄板状の弾性部材を用い、該弾性部材
   の折曲角部をトナー搬送方向と直交する方向に沿ってト
   ナー担持体上に圧接させてトナー層厚規制部材を構成す
   ると共に、 前記弾性部材の背面側よりトナー担持体に向けて押圧力
   を付勢する押圧力付勢手段を設け、 該付勢手段が少なく共前記弾性部材両側端側に位置し、
   且つ前記折曲角部から離間した位置に配設されている事
   を特徴とするトナー層厚形成装置
2. 【請求項２】前記押圧力付勢手段が、前記折曲角部に近
   接する弾性部材の背面側に配した磁石体である特許請求
   の範囲第１項記載のトナー層厚形成装置
3. 【請求項３】前記押圧力付勢手段を、前記弾性部材両側
   端側に沿ってトナー搬送方向と平行に延在する一対のテ
   ープ体で形成し、該テープ体の一端側を弾性部材上方で
   固定した後、該弾性部材の自由端側を押圧しながらその
   下流側に位置するトナー担持体周面と接触させ、該テー
   プ体の他端側を前記担持体の現像位置下流側で固定させ
   た事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のトナー層
   厚形成装置
4. 【請求項４】前記押圧力付勢手段が、前記折曲角部上流
   側の弾性部材の背面位置よりトナー担持体側に向け弾性
   力を付勢する、前記弾性部材より大なる肉厚を有する板
   状弾性部材である特許請求の範囲第１項記載のトナー層
   厚形成装置