JPH0656529B2

JPH0656529B2 - 現像装置

Info

Publication number: JPH0656529B2
Application number: JP63141110A
Authority: JP
Inventors: 義啓片山; 勇人鎌田; 泰蔵小野; 裕嗣坂本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-06-08
Filing date: 1988-06-08
Publication date: 1994-07-27
Anticipated expiration: 2009-07-27
Also published as: JPH01310371A

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
形成装置における現像装置に関するものである。

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１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（たとえば特願昭60-255360号）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。

従来例である第６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、本従来例で
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、ほぼ均一な厚さのトナー層と
なされる。なを、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ってファーブラシ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１０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
作時間の大半は、この薄板１０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１のきょう体
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保っている。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１
１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
れた状態となり、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
ァーブラシ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５の表面上に担持され
るので、この当接板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課題しかし、この従来例の当接板によるファーブラシ内のト
ナー量の適正化に関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
７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、繊維密度が疎な部分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。

課題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
しい長さを有し、その幅方向の一端部は現像器のきょう
体側に固定され、他端は自由端となされた帯状の弾性板
と、該弾性板の前記自由端部において、前記自由端から
突出するように固定されたシート状の部材とで当接板を
構成し、この当接板の自由端を、ファーブラシに当接さ
せることを特徴とする。

作用本発明に於ける当接板は、前述の通り弾性板とシート状
の部材とからなる。その結果、当接板の自由端を、前記
弾性板の軽微な弾性力で、常にファーブラシの外周面に
接触させておく事が可能となる。すなわち、ファーブラ
シの外周面に接触する当接板の自由端（実質的に前記弾
性板の自由端）は、ファーブラシの外径変化に応じて変
位可能であるので、従来例のように当接板をファーブラ
シに所定量だけ喰い込ませておく必要がなく、ファーブ
ラシに与えるダメージは、大幅に軽減される。

そして、この様に軽く且つ確実にファーブラシに押圧す
る当接板の自由端には更にシート状の部材が突出して設
けられている。このシート状部材の突出部は、その柔軟
性によって、ファーブラシの外周面に良好に密着し、フ
ァーブラシ表面上のトナーを確実に掻き落とすことが出
来るのである。

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、本発明の実施例の要部断面図であり、第６図
と同符号は同一の物を表す。２４はホッパ３内とトナー
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、
当接板であり、幅方向の一端部１４は現像器きょう体に
固定された他端部は自由端となされた弾性板２６と、シ
ート状部材２７とから成り、当接板１３の自由端部１５
は、図示の通りファーブラシ５の長手方向（紙面に垂直
な方向）のほぼ全域において、ファーブラシ５に当接す
る。”，”当接板１３の詳細は、第２図に示すように、
弾性板２６と、その弾性板２６の自由端から長さＶだけ
突出する。前記弾性板２６よりも厚さの薄いシート状部
材２７とから成る。本実施例では、シート状部材２７
は、弾性板２６の両面テープで貼りつけられている。

そして、主要部の具体的な諸元は以下の通りである。フ
ァーブラシ５の外径は、約19ｍｍ、その芯金の外径は９
ｍｍ、ファーの繊維密度は約30000フィラメント/inch2であ
る。当接板を構成する弾性板２６の材質はポリエチレン
・テレフタレート（以下、ＰＥＴと略記する）で、その
厚さは100μｍ、幅Ｗ（第２図参照）は約8.5ｍｍであ
る。シート状部材２７は、厚さ45μｍのＰＥＴで、弾性
板２６の自由端からの突出量Ｖは、約1.5ｍｍである。

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１７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。なを、２０はファーブラシ５か
ら現像ローラへのトナー供給量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。

次ぎに、本発明における当接板の動作について、以下に
詳細に説明する。

当接板は、前述の通り、弾性板２６とシート状部材２７
とから成り、各々の主な機能は以下に述べる通りであ
る。”，”弾性板２６は、その自由状態では、第３図に
破線で示すように、ファーブラシの外径円の内側に自由
端が位置するように、現像器きょう体に取り付けられ
る。そして、ファーブラシ５が所定の位置に取り付けら
れた状態では、その自由端は、ファーブラシ５に押され
て、矢印Ａ方向に変位し、第１図に示すように、ファー
ブラシ５の外周面に軽微な力で押圧する。すなわち、弾
性板２６の自由端はファーブラシ５の外形変化に良く追
従して、常にファーブラシ５の外周面に押圧し、しか
も、その押圧力は、弾性板２６の軽微な力であるので、
ファーブラシに、従来例で述べたダメージを殆ど与える
事はない。これが、弾性板２６の主要な機能である。

次に、シート状部材２７について説明を行なう。この部
材は、厚さ45μｍのＰＥＴである。この部材は、当接板
とファーブラシの繊維との引っかかり量を、実質上無視
し得る程度に低減する役割を果たす。この役割は、この
シート状部材２７が取り外された状態を想定すると理解
しやすい。この部材が無い状態では、弾性板２６は、軽
微とはいえ、ある圧力でファーブラシ５に押圧している
ので、第４図に示すように、弾性板２６の自由端のエッ
ジは、ファーブラシ５に、ほんの少しの量ではあるが、
食込むことになり、ファーの繊維が、図示の如く自由端
のエッジに引っかかることになる。具体的には、ファー
ブラシの繊維が0.2mm前後、引っかかる程度まで食い込
む状態となる。そして、ファーブラシを矢印方向に回転
させて、この引っかかりを外すには、実験によれば、フ
ァーブラシ５を約10゜程度回転させなければならない。
そのために、この自由端のエッジ部では、エッジに引っ
かかって停留するファーブラシの繊維群２８と、先行す
るファーブラシの繊維群２９との間には、角度として約
10゜相当の隙間３０が発生することになる。

これに対して、実施例である第１図に示すように、弾性
板の自由端に、更に弾性板２６よりも薄いシート状の部
材を設ける構造にして、このシートの材質や厚さを適当
に選定すると、(1) 弾性板２６のエッジが、このシート
により、ファーブラシから隠されるので、ファーブラシ
の繊維が弾性板２６のエッジに引っかかることが無くな
る。

(2) シートも、弾性板２６のファーブラシへの押圧動作
によって、ファーブラシに押圧するが、弾性体から突出
した部分のシートのファーブラシへの押圧力は、シート
自体の弾性力であり、これは弾性板２６の押圧力に比べ
て十分に小さくできるので、シートのエッジは、ファー
ブラシの外周先端部に密着するに留まって、ファーブラ
シに食い込むことが殆ど無い。その結果、ファーブラシ
の繊維がエッジに引っかかることによって発生する前述
の隙間は、このシート状部材２７に関しては、実質的に
生じない。

なお、それでは、弾性板２６を、最初から厚さ45μｍの
ＰＥＴにすれば、シート状部材２７は不用なのではない
か、との疑問が生じることと思われるが、本実施例にお
いて、当接板を、弾性板２６とシート状部材２７の２枚
構成にした理由は以下の通りである。

先ず、第一の理由は、弾性板２６の厚さを45μｍ程度に
して現像器きょう体に貼つけると、その自由端部は、ど
うしても波うった状態に変形するので、そのエッジが全
域にわたって良好にファーブラシに押圧することが不可
能となるからである。第二の理由は、取扱上必要な強度
を得るためであり、45μｍの厚さでは作業性が悪い事に
よる。

ところで、ファーブラシの繊維密度、繊維強度等の観点
から、弾性板２６の強度を弱くする必要が生じ、その厚
さを薄くしたい場合には、第５図に示すように、弾性板
２６の自由端に、棒状の部材３１を貼つけ、この部材３
１にシート状部材２７を貼つけるようにすれば良い。こ
の様な構成とすることで、弾性板２６の自由端に発生す
る波うち状の変形は、大幅に低減されると共にシート状
部材２７にその変形が伝わることが防止される。また、
棒状部材によって、取扱上必要な強度も得ることができ
る。

なお、本発明は、現像剤供給部材がファーブラシである
場合、ファーブラシの繊維密度が約20000フィラメント/inch2
以上の場合に特に優れた効果を発揮する。それ以下の15
000〜20000フィラメント/inch2の繊維密度では、シート状部材
２７がファーブラシに多少食い込み気味となるが、それ
でも上記実施例で述べたものと実質的に同様の効果は十
分に得られる。

発明の効果以上のように本発明によれば、ファーブラシに変形等の
損傷を与えることなくファーブラシ内のトナー量を均一
にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の現像装置の要部断面図、第
２図は同装置における当接板の構成図、第３図は同当接
板の動作説明図、第４図は同当接板のシート状部材に関
する説明図、第５図は本発明における当接板の他の構成
図、第６図および第７図は従来例の現像装置の要部構成
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……当接
板固定端、１５……当接板自由端、２６……弾性板、２
７……シート状部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者坂本裕嗣大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (56)参考文献特開昭61−159675（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−30271（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−8174（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−176953（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−142064（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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に当接する帯状の当接板を有し、前
記当接板は、前記現像剤供給部材と大略等しい長さを有
して前記現像剤供給部材とほぼ平行に配設された弾性板
と、前記弾性板よりも厚さの薄いシート状部材から成
り、前記弾性板は、その幅方向の一端を、実質的に現像
剤のきょう体に固定し、もう一方の端部は自由端となさ
れており、そして、前記シート状部材は、前記弾性板の
前記自由端から突出するように前記弾性板に取り付けら
れており、前記シート状部材を、前記弾性板の弾性力に
より、前記現像剤供給部材の表面の前記繊維状毛体に食
い込むことなく、前記繊維状毛体の表面に沿った面接触
状態で接触するように当接させたことを特徴とする現像
装置。
【請求項２】現像剤供給部材は、繊維密度が20000フィラメン
ト/inch²以上のファーブラシである請求項１記載の現像
装置。