JPH0943973A - 静電潜像現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像剤適用手段の表面に形成されるトナー層
を幅方向全体に均一にすることができる静電潜像現像装
置を提供する。 【解決手段】 静電潜像現像装置は、現像ハウジング
と、該現像ハウジング内に配設され現像剤保持域におい
て表面に現像剤を保持し該保持した現像剤を現像域に搬
送して静電潜像に施すための現像剤適用手段と、該現像
剤保持域と該現像域との間に位置する現像剤規制域にお
いて現像剤適用手段の表面に保持される現像剤量を規制
する規制手段とを具備している。規制手段は、現像剤適
用手段の表面に片面が圧接せしめられる剛性部材からな
るブレードと、該ブレードの幅方向長さに対応する装着
部を備え該装着部にブレードの他面を装着しブレードの
片面を現像剤適用手段の表面に圧接する方向に押圧する
弾性付勢手段とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、静電複写機、レー
ザプリンタの如き画像生成機において静電潜像をトナー
画像に現像するために使用される静電潜像現像装置、更
に詳しくは、表面に現像剤を保持して現像域に搬送する
現像剤適用手段と共に、この現像剤適用手段の表面に保
持される現像剤量を規制する規制手段を具備する形態の
静電潜像現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像生成機において静電潜像をトナー像
に現像するために、周知の如く、所定方向に回転駆動せ
しめられるローラ或いは無端ベルトから構成された現像
剤適用手段を具備する形態の静電潜像現像装置が広く実
用に供されている。現像剤適用手段は、所定方向に回転
駆動されることによって、現像剤保持域、現像剤量規制
域および現像域を順次に移動せしめられる。現像剤保持
域においては、適宜の様式によって供給される現像剤が
現像剤適用手段の表面に保持される。現像剤量規制域に
おいては、現像剤適用手段の表面に保持されている現像
剤に規制手段が作用して、現像剤適用手段の表面に保持
されている現像剤を所要量に規制する。現像域において
は、周表面に静電写真感光体を備えた回転ドラムの如き
静電潜像担持体の表面に現像剤が施され、静電潜像担持
体の表面に形成されている静電潜像がトナー像に現像さ
れる。良好な現像を遂行するためには、現像剤適用手段
の表面に保持されている現像剤量を規制手段によって適
切に規制して、現像剤適用手段の表面に保持される現像
剤量を所要量に且つ幅方向に充分均一にせしめることが
重要である。

【０００３】特公昭６３−１６７３６号公報には、ウレ
タンゴム、シリコンゴムの如き合成ゴムからなるゴム弾
性体によってブレードが構成された規制手段を具備した
静電潜像現像装置が開示されている。現像剤規制手段を
構成するゴム弾性体は、その片面ないし先端縁が現像剤
適用手段の表面に圧接せしめられ、現像剤適用手段の表
面に保持される現像剤としてのトナー量を相当少量に規
制して現像剤適用手段の表面に現像剤の薄層を形成す
る。また、現像剤規制手段のブレードを厚さ０．１〜
０．２ｍｍのばね用ステンレス薄板によって構成したも
のも実用化されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、ゴム弾性体
やステンレス薄板等の弾性ブレードを用いた現像剤規制
手段においては、弾性ブレードの両端部は剛性が低く中
央部に比して規制力が劣るため、現像剤適用手段の表面
に形成されるトナー層は両端部が中央部より厚くなり、
本発明者等の実験によれば、ウレタンブレードを用いた
場合、両端部のトナー層は中央部より３．５〜７．０μ
ｍ厚くなることが判った。このように、弾性ブレードを
用いた場合には、現像剤適用手段の表面に形成されるト
ナー層を幅方向全体に均一な厚さにすることが難しく、
従って、均一な画像が得られ難いという問題があり、ま
た、弾性ブレードは耐磨耗性も低く長寿命化の点でも必
ずしも満足し得るものではない。

【０００５】上記弾性ブレードの問題点を解決するする
ために、本出願人は現像剤規制手段を構成するブレード
をガラス等の剛性部材によって形成した発明を特開平７
ー３６２７７号として提案した。ブレードを板ガラスに
よって形成することにより、、現像剤適用手段の表面に
保持される現像剤量を幅方向に均一に規制することがで
きるとともに、耐磨耗性も向上し、またトナーの融着も
防止され長寿命化の点でも満足できるものとなった。し
かしながら、板ガラスによって形成されたブレードを支
持する支持手段の精度により現像剤量規制性能に影響が
生ずることが判った。即ち、板ガラスを支持する一般的
方法として、金属製の剛体である支持部材に板ガラスを
接着する方法が考えられる。ところが、支持部材の接着
面の平面精度がかなり重要となり、支持部材の接着面が
歪んでいると、板ガラスも支持部材の接着面に沿って貼
付けられるため、結果的にブレードの平面性が損なわれ
てしまう。板ガラス自体の平面度は例えば０．０１以下
にすることは容易であるが、金属製の支持部材の表面を
高精度に加工するには、加工費用が増大しコストの増大
を招くことになる。

【０００６】そこで、本出願人は現像剤規制手段を構成
する剛性部材からなるブレードの表面精度を維持するこ
とができる比較的安価な支持手段を具備した静電潜像現
像装置を、特願平６ー１５５６１０号として提案した。
しかるに、この提案は、ブレードの片面を現像剤適用手
段の表面に圧接する方向に押圧する弾性付勢手段として
複数個のコイルばねを用いているが、コイルばね自体の
個々のバラツキや、コイルばねの当接による集中荷重の
影響等で、現像剤適用手段の表面に形成されるトナー層
が必ずしも均一とはならず、トナー層が幅方向全体に不
均一となることがあり、必ずしも満足し得るものではな
い。

【０００７】本発明は上記事実に鑑みてなされたもので
あり、その主たる技術的課題は、現像剤適用手段の表面
に形成されるトナー層を幅方向全体に均一にすることが
できる静電潜像現像装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために、本発明によれば、現像ハウジングと、該現像
ハウジング内に配設され現像剤保持域において表面に現
像剤を保持し該保持した現像剤を現像域に搬送して静電
潜像に施すための現像剤適用手段と、該現像剤保持域と
該現像域との間に位置する現像剤規制域において該現像
剤適用手段の表面に保持される現像剤量を規制する規制
手段とを具備する静電潜像現像装置において、該規制手
段は、該現像剤適用手段の表面に片面が圧接せしめられ
る剛性部材からなるブレードと、該ブレードの幅方向長
さに対応する装着部を備え該装着部に該ブレードの他面
を装着し該ブレードの片面を該現像剤適用手段の表面に
圧接する方向に押圧する弾性付勢手段とを有する、こと
を特徴とする静電潜像現像装置が提供される。

【０００９】また、本発明によれば、上記弾性付勢手段
が板ばねによって構成された静電潜像現像装置が提供さ
れる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に従って構成された
静電潜像現像装置の好適な実施の形態を図示している添
付図面を参照して、更に詳述する。

【００１１】図１には本発明に従って構成された静電潜
像現像装置が搭載された画像生成機が示されている。図
示の画像生成機は、周表面に感光層を備えた像担持体と
しての回転ドラム１を具備している。該回転ドラム１は
回転軸２によって回転自在に図示しない機体ハウジング
内に装着されている。矢印３で示す方向に回転せしめら
れる回転ドラム１の周囲には、その回転方向にみて順次
に、回転ドラム１の感光層を特定極性に帯電せしめる帯
電用コロナ放電器４、該帯電用コロナ放電器によって特
定極性に帯電せしめられた回転ドラム１の感光層に静電
潜像を形成する露光手段としてのレーザ光学部５、該光
学部５から照射されるレーザ光によって形成された静電
潜像をトナー像に現像する静電潜像現像装置６、転写用
コロナ放電器７、剥離用コロナ放電器８、クリーニング
装置９、及び除電ランプ１０が配設されている。

【００１２】上記現像装置６について図１乃至図４を参
照して説明する。現像装置６は合成樹脂によって形成す
ることができる現像ハウシング１２を具備しており、こ
の現像ハウジング１２は底壁１３と、この底壁１３の両
端から直立する前側壁１４および後側壁１５（図３およ
び図４参照）を有している。このように構成された現像
ハウジング１２内には、現像剤適用手段１６、供給手段
１８、攪拌手段２０及び規制手段２２が配設されてい
る。更に、図示していないが、現像ハウシング１２には
トナーを収容したトナーカートリッジが装着されてい
る。

【００１３】現像剤適用手段１６は、上記現像ハウジン
グ１２の両側壁間に回転自在に装着された回転軸２４
と、この回転軸２４に固着されたローラ２６と、該ロー
ラ２６の両側において回転軸２４に回転自在に装着され
たカラー部材２７とを含んでいる。回転軸２４はステン
レス鋼の如き適宜の金属材料から形成することができ
る。ローラ２６は比較的柔軟で且つ導電性を有する材
料、例えばウレタンゴムの如き導電性中実ゴムによって
構成されている。ローラ２６の硬度はアスカーＣ硬度で
６０乃至８５程度で、特に６７乃至８０程度が好まし
く、また、ローラ２６の体積抵抗は１０⁶ 乃至１０⁹ Ω
・ｃｍ程度であるのが好適である。上記カラー部材２７
は、適宜の合成樹脂によって構成されており、その外径
は上記ローラ２６の外径より若干小さく形成されてい
る。このように構成された現像剤適用手段１６は、ロー
ラ２６およびカラー部材２７が現像ハウジング１２に形
成されている開口を通して露呈せしめられて回転ドラム
１に対向して位置付けられる。カラー部材２７の周表面
を回転ドラム１の周表面に当接せしめることによって回
転ドラム１に対してローラ２６が所要のとおりに位置付
けられる。ローラ２６の外径はカラー２７の外径よりも
若干大きく形成されているので、ローラ２６の周表面は
回転ドラム１の周表面に圧接せしめられ、かかる圧接領
域においてローラ２６の周表面が若干弾性的に圧縮せし
められている。なお、ローラ２６の外径とカラー２７の
外径との差、即ちローラ２６の上記圧縮量は、ローラ２
６の外径等によって幾分変化するが、一般に０．０５乃
至０．１５ｍｍ程度に設定される。以上のように構成さ
れた現像剤適用手段１６の回転軸２４は、後述する駆動
手段によって図１に矢印２８で示す方向に連続的に回転
駆動される。回転軸２４の上記回転によってローラ２６
も矢印２８で示す方向に連続的に回転駆動され、該ロー
ラ２６の周表面は現像剤保持域３０、現像剤規制域３２
及び現像域３４を順次に搬送される。

【００１４】上記供給手段１８は、上記現像ハウジング
１２の両側壁間に回転自在に装着された回転軸３６と、
この回転軸３６に固着された補助ローラ３８とを含んで
いる。補助ローラ３８は発泡シリコン或いは発泡ウレタ
ンの如き発泡体から構成されているのが好適である。補
助ローラ３８は現像剤適用手段１６のローラ２６に圧接
せしめられる。補助ローラ３８を形成している発泡体の
硬度はローラ２６の硬度よりも相当小さく（例えばアス
カーＣ硬度で３５程度）、補助ローラ３８をローラ２６
に圧接せしめることによって圧接領域において補助ロー
ラ３８が０．１５乃至０．２５ｍｍ程度弾性的に圧縮せ
しめられるのが望ましい。この補助ローラ３８は後述す
る駆動手段によって図１に矢印３９で示す方向に連続的
に回転駆動せしめられる。上記攪拌手段２０は、上記現
像ハウジング１２の両側壁間に回転自在に装着された回
転軸４０と、この回転軸４０に固定された攪拌部材４２
とを含んでおり、図示しない駆動手段によって図１に矢
印４４で示す方向に連続的に回転駆動せしめられる。

【００１５】上記現像剤適用手段１６、供給手段１８お
よび攪拌手段２０を駆動する駆動手段について、主に図
４を参照して説明する。現像剤適用手段１６の回転軸２
４、供給手段１８の回転軸３６および攪拌手段２０の回
転軸４０は、各々上記現像ハウジング１２の後壁１５を
貫通して後方に突出せしめられており、各回転軸２４の
後端部には各々駆動歯車４５、駆動歯車４６および駆動
歯車４７が装着されている。駆動歯車４６と駆動歯車４
７とは互いに噛み合っている。駆動歯車４５と駆動歯車
４６は、現像ハウジング１２に回転自在に支持された短
軸４８に装着された中間歯車４９に各々噛み合ってい
る。このように構成された歯車機構は、図示しない動力
伝達機構を介して電動モータ等の駆動源に伝動連結され
ている。

【００１６】次に、上記規制手段２２について説明す
る。規制手段２２は、上記現像剤適用手段１６のローラ
２６の周表面に圧接せしめられる剛性部材からなるブレ
ード５０と、該ブレード５０の片面をローラ２６の周表
面に圧接する方向に押圧する弾性付勢手段５１とを具備
している。

【００１７】上記剛性部材からなるブレード５０は、少
なくともその片面（即ちローラ２６の周表面に圧接され
る面）はローラ２６の周表面に沿って幅方向（図１にお
いて紙面に垂直な方向）に延在する平面である板状部材
から構成されている。ブレード５０の上記片面における
少なくともローラ２６の周表面に圧接される領域の表面
粗さは充分に小さく、ＪＩＳ Ｂ ０６０１に規定され
ている中心線平均粗さＲａが６．００以下、特に０．２
０以下、殊に０．０２以下であることが好ましい。ブレ
ード５０の上記片面の表面粗さが過大になると、現像剤
適用手段１６のローラ２６の周表面に形成される現像剤
の薄層表面が充分に平坦化されず、不均一なものになっ
てしまう傾向がある。従って、ブレード５０として比較
的安価に形成することができるにもかかわらず表面粗さ
が充分に小さく、しかも、硬度が高く耐磨耗性のある好
適な剛性材料としては、市販されている板ガラスを挙げ
ることができる。板ガラスの厚さは３ｍｍ程度でよい。
トナーの帯電特性の制御のためにブレード５０に所要電
圧を印加することが望まれる場合には、板ガラスの片面
に導電性被膜を施すことができる。片面に導電性被膜が
施された板ガラスとしては、商品名「ネサガラス」とし
て市販されている板ガラスが好都合に使用され得る。板
ガラスに代えてステンレス鋼の如き適宜の金属板から剛
性部材によってブレード５０を構成することもできる。
ブレード５０を構成する金属板の片面の表面粗さを充分
に小さくするために、必要に応じて金属板の片面に適宜
の表面処理を施すことができる。所望ならば、板ガラス
と金属板との積層体からブレード４６を構成し、現像剤
適用手段１６のローラ２６に圧接せしめられる片面を板
ガラスの露呈面によって規定することもできる。

【００１８】上記弾性付勢手段５１は、ブレード５０を
装着する板ばね５１１を具備している。この板ばね５１
１は、ばね用ステンレス薄板によって構成され、下端部
にブレード５０の幅方向長さに対応してブレード５０と
略同じ長さをの装着部５１２を有し、該装着部５１２に
ブレード５０の他面が接着剤等の固着手段によって装着
される。板ばね５１１の上端部は、上記現像ハウジング
１２の両側壁１４、１５間に回転自在に装着された回転
軸５１３に取付け金具５１４を介して装着されている。
ステンレス鋼ロッドから構成することができる回転軸５
１３の前端部は現像ハウジング１２の前側壁１４を越え
て前方に突出せしめられており、かかる突出前端部には
連結部材５１５が固定されている。一方、現像ハウジン
グ１２の前側壁１４の前面にはＬ字状ブラケット５１６
が固定されており、かかるブラケット５１６の支持部に
はねじ孔が形成されている。ブラケット５１６のねじ孔
にはねじロッド５１７が螺着されており、このねじロッ
ド５１７には止めナット５１８が螺着されている。ねじ
ロッド５１７の先端部と上記連結部材５１５の自由端部
との間には引張ばね５１８が張設されている。かかる引
張ばね５１９は上記回転軸５１４を図１において時計方
向に弾性的に偏倚し、かくして回転軸５１４に上端部が
取付けられた板ばね５１１の下端部、即ち当接部５１２
に装着されたブレード５０は、現像剤適用手段１６のロ
ーラ２６側に押圧される。従って、ブレード４６の片面
が上記ローラ２６の周表面に圧接せしめられる。

【００１９】図示の実施態様による静電潜像現像装置は
以上のように構成され、以下その作用について説明す
る。静電潜像現像装置の作動開始により、上記現像剤適
用手段１６のローラ２６、供給手段１８の補助ローラ３
８および攪拌手段２０が図示しない駆動源の動力によっ
て動力伝達機構および駆動歯車４５、４６および４７を
介して矢印で示す方向に回転駆動される。現像剤適用手
段１６のローラ２６が矢印２８で示す方向に連続的に回
転駆動され、現像剤保持域３０においては供給手段１８
がローラ２６に作用し、それまでローラ２６の周表面に
保持されていた現像剤をローラ２６から剥離せしめると
共に新たにローラ２６の周表面に現像剤が供給される。
現像剤規制域３２においては、規制手段２２のブレード
５０がローラ２６の周表面に保持されている現像剤に作
用して、ローラ２６の周表面に保持される現像剤を所要
量に規制して薄層に形成せしめる。また、ブレード５０
の作用を受けることによって現像剤を構成しているトナ
ーが所定極性、例えば正極性に摩擦帯電せしめられる。
なお、上記ブレード５０の現像剤規制作用において、ブ
レード５０は弾性付勢手段５１を構成する板ばね５１１
の装着部５１２に装着されているので、板ばね５１１に
装着されたブレード５０の片面は板ばね５１１のバネ力
によって幅方向全体に均一な押圧力でローラ２６の周表
面に保持されるトナーに作用せしめられる。従って、上
記現像剤適用手段１６のローラ２６の表面に形成される
トナー層を均一にすることができる。次に、現像域３４
においては、回転ドラム１の周表面に配設されている静
電感光体上の静電潜像に現像剤が施されて、静電潜像が
トナー像に現像される。例えば、静電潜像は＋７００Ｖ
程度に帯電せしめられた非画像領域と＋１２０Ｖ程度に
帯電せしめられた画像領域とを有し、画像領域にトナー
が付着せしめられる（所謂反転現像）。回転ドラム１は
図１に矢印３で示す方向に連続的に回転駆動せしめら
れ、従って現像域３４において回転ドラム１の周表面と
現像剤適用手段１６のローラ２６の周表面とは同一方向
に移動せしめられる。ローラ２６の周表面の移動速度Ｖ
２は回転ドラム１の周表面の移動速度Ｖ１よりも幾分大
きく設定されており、１．２Ｖ１≦Ｖ２≦２．２Ｖ１で
あるのが好適である。この場合には、ローラ２６によっ
て現像域３４に充分な現像剤が搬送されると共に、回転
ドラム１の周表面に対するローラ２６の周表面の摺擦作
用によって静電潜像の非画像部に一旦付着したトナーが
適切に剥離され、かくして適切な現像濃度を有し且つか
ぶりのない良好なトナー像を得ることができる。現像剤
としては、体積平均粒子径（Ｖｏｌ．５０％：体積平均
粒子径以下のトナーと体積平均粒子径以上のトナーとの
体積が同一）が８．０乃至１２．０μｍ程度であり体積
抵抗が１０⁸ Ω・ｃｍ以上であるトナーのみから成る現
像剤が好適に使用される。

【００２０】以上、本発明を図示の実施態様に基づいて
説明したが、本発明は図示の実施態様のみに限定される
ものではなく、例えば、板ばね５１１の上端部を現像ハ
ウジング１２の両側壁１４、１５間に回転自在に装着さ
れた回転軸５１３に取付け金具５１４を介して装着した
例を示したが、板ばね５１１の上端部は取付け金具５１
４によって現像ハウジング１２に装着する構成にしても
よく、これら本発明の趣旨の範囲で種々の変形は可能で
ある。

【００２１】

【発明の効果】本発明による静電潜像現像装置は、以上
のように構成され、現像剤適用手段の表面に保持される
現像剤量を規制する規制手段を、現像剤適用手段の表面
に片面が圧接せしめられる剛性部材からなるブレード
と、該ブレードの幅方向長さに対応する装着部を備え該
装着部に該ブレードの他面を装着し該ブレードの片面を
該現像剤適用手段の表面に圧接する方向に押圧する弾性
付勢手段とによって構成したので、弾性付勢手段に装着
されたブレードの片面は、弾性付勢手段によって幅方向
全体に均一な押圧力で現像剤適用手段の表面に保持され
る現像剤に作用せしめられる。従って、上記現像剤適用
手段の表面に形成される現像材層を幅方向全体に均一に
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って構成された一実施例の静電潜像
現像装置が搭載された画像生成機の概略構成断面図。

【図２】図１に示す静電潜像現像装置の主要部分を示す
斜視図。

【図３】図１に示す静電潜像現像装置における現像ハウ
ジングの前面部を示す部分斜視図。

【図４】図１に示す静電潜像現像装置における現像ハウ
ジングの後面部を示す部分斜視図。

【符号の説明】

１：回転ドラム ４：帯電用コロナ放電器 ５：レーザ光学部 ６：静電潜像現像装置 ７：転写用コロナ放電器 ８：剥離用コロナ放電器 ９：クリーニング装置 １０：除電ランプ １２：現像ハウジング １６：現像剤適用手段 １８：供給手段 ２０：攪拌手段 ２２：規制手段 ２６：現像剤適用手段のローラ ３０：現像剤保持域 ３２：現像剤規制域 ３４：現像域 ３８：供給手段の補助ローラ ４５：駆動歯車 ４６：駆動歯車 ４７：駆動歯車 ４９：中間歯車 ５０：ブレード ５１：弾性付勢手段 ５１１：板ばね ５１２：装着部 ５１３：回転軸 ５１４：取付け金具 ５１５：連結部材 ５１６：Ｌ字状ブラケット ５１７：ねじロッド ５１８：止めナット ５１９：引張ばね

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石田 直行 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工 業株式会社内 (72)発明者 中植 隆久 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工 業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像ハウジングと、該現像ハウジング内
   に配設され現像剤保持域において表面に現像剤を保持し
   該保持した現像剤を現像域に搬送して静電潜像に施すた
   めの現像剤適用手段と、該現像剤保持域と該現像域との
   間に位置する現像剤規制域において該現像剤適用手段の
   表面に保持される現像剤量を規制する規制手段とを具備
   する静電潜像現像装置において、 該規制手段は、該現像剤適用手段の表面に片面が圧接せ
   しめられる剛性部材からなるブレードと、該ブレードの
   幅方向長さに対応する装着部を備え該装着部に該ブレー
   ドの他面を装着し該ブレードの片面を該現像剤適用手段
   の表面に圧接する方向に押圧する弾性付勢手段とを有す
   る、 ことを特徴とする静電潜像現像装置。
2. 【請求項２】 該弾性付勢手段は、板ばねによって構成
   されている請求項１記載の静電潜像現像装置。