JPH11190941A - 現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像スリーブの長手方向両端部から、現像時
に感光体へトナーがカブリとして転移したり、トナーの
飛散やボタ落ちが発生するのを確実に防止するととも
に、弾性ブレードによる現像スリーブ上のトナー薄層形
成を安定して良好に行う。 【解決手段】 現像スリーブ５上の現像領域以外の現像
容器の開口部の長手方向の内側壁面および端部シール部
材１９の弾性ローラ６との両端部側面の当接部におい
て、スクレープ部材２０によって弾性ローラ６上および
弾性ローラ６内のトナーを除去し、現像容器壁面の付着
トナーを弾性ローラ６により剥ぎ取り、再びスクレープ
部材２０によりトナーを剥ぎ取るという動作を繰り返
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子写真複
写機、あるいは電子写真プリンタ等の画像形成装置、該
画像形成装置の現像装置、および少なくとも前記現像装
置を含むプロセスカートリッジに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置において
は、像担持体上に形成した静電潜像を、現像装置により
トナー像として可視化することを行っている。

【０００３】このような現像装置の一例として、乾式一
成分現像装置が種々提案され、また実用化されている。
しかし、いずれの現像装置でも現像剤担持体上に一成分
現像剤であるトナーの薄層を形成するのは困難である。

【０００４】しかるに、画像の解像力、鮮明度等の向上
が求められている現在、トナーの薄層形成方法およびそ
の装置に関する開発は必須となっており、またこれに対
しいくつかの方策が提案されている。

【０００５】例えば特開昭５４−４３０３８号公報に開
示されているように、現像剤担持体である現像スリーブ
にゴムまたは金属製の弾性ブレードを当接させ、この弾
性ブレードと現像スリーブとの当接部の間にトナーを通
過させて規制することにより、現像スリーブ上にトナー
の薄層を形成し、かつ当接部での摩擦でトナーに十分な
トリボを付与させるものである。

【０００６】この場合、上記の弾性ブレードにより非磁
性トナーを規制するときには、現像スリーブ上にトナー
を供給するトナー供給部材が別途必要になる。これは、
磁性トナーの場合には現像スリーブ内の磁石の磁力によ
り現像スリーブ上にトナーを供給できるが、非磁性トナ
ーの場合には磁力によるトナーの供給が行えないためで
ある。

【０００７】そこで、図９に示すような現像装置５０が
提案された。この従来の現像装置５０では、一成分現像
剤として非磁性トナー５３を収容した現像容器５４内に
弾性規制ブレード（以下「弾性ブレード」という）５１
よりも現像剤担持体である現像スリーブ５２の回転方向
上流側の位置で現像スリーブ５２に当接するポリウレタ
ンフォーム、スポンジ等からなる発泡体、あるいはファ
ーブラシを用いた弾性ローラ５５を設け、矢印Ｄ方向に
回転させることにより現像スリーブ５２上にトナー５３
を供給している。

【０００８】この現像スリーブ５２上に供給されたトナ
ー５３は、現像スリーブ５２の回転に伴い弾性ブレード
５１と現像スリーブ５２の当接部に送られ薄層化され、
感光体１上の静電潜像の現像に供される。そして、現像
スリーブ５２上の現像に消費されずに残存したトナー５
３は弾性ローラ５５によりはぎ取られ、かつ上述したよ
うに弾性ローラ５５により新たなトナー５３が現像スリ
ーブ５２に供給され、上述作用を繰り返す。

【０００９】この現像容器５４下部のトナー回収部分に
は現像スリーブ５２に対し軽圧当接した可撓性のシール
部材５６を設け、未現像トナーの通過を許容するととも
に現像容器５４内のトナー５３が現像容器５４の下部か
ら漏出するのを防止している。

【００１０】このような非磁性トナーを用いた現像装置
５０は、現像スリーブ５２端部近傍からのトナーの外部
への漏れ出し、いわゆるトナー漏れが生じやすく、画像
形成装置内をトナーで汚す不都合を招きやすかった。こ
れは非磁性トナーを用いている故に、磁性トナーを用
い、磁界の作用により現像スリーブ表面にトナーを保持
できやすい磁性現像装置と比べ、磁気的な吸着力を用い
ることができないためである。

【００１１】そこで従来では、現像スリーブ５２端部近
傍に端部シール部材５７を別途設けている。図１０は図
９の現像装置５０を感光体１方向から見た図であり、説
明の都合上現像スリーブ５２を不図示とし、弾性ブレー
ド５１の現像スリーブ５２に対する当接ニップを斜線で
示している。図１０に示したように現像スリーブ５２の
両端部と現像容器５４開口部の間隙に羊毛フェルト、テ
フロンパイル等繊維材料やポリウレタンフォーム、スポ
ンジゴム等の発泡体等の材料からなる端部シール部材５
７を設け、現像容器５４と現像スリーブ５２の長手両端
部間からのトナーの漏れ出しを防止し、さらに図１０に
示したように、端部シール部材５７の側面部が弾性ブレ
ード５１両端部が弾性ブレード５１両端側面部に当接さ
せるように配設したことにより、現像ブレード５１の両
端部からのトナーの漏れ出しを防止している。

【００１２】上記の構成をとることにより、現像スリー
ブ５２および弾性ブレード５１両端部におけるトナー漏
れを防止し、現像スリーブ５２上に非磁性トナー５３の
薄層を良好に形成することができ、像担持体としての感
光体１上に静電潜像に良好に現像することが可能となっ
た。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の現像装置を用いて、特に高湿環境下において現像動
作を多数回繰り返した場合、現像スリーブ５２の両端部
のトナー層厚が徐々に増加していく現象が生じた。この
結果、現像スリーブ５２の両端部分においてトナー層が
厚すぎるが故にトナー５３の帯電が不十分になり、現像
動作時に現像スリーブ５２に現像バイアスとして電圧を
印加した際に上記現像スリーブ５２両端部から感光体１
へトナー５３がカブリとして転移したり、この部分でト
ナー５３が飛散する問題が生じた。

【００１４】さらにひどい場合には、現像スリーブ５２
両端部でトナー層厚が過大になった部分で現像スリーブ
５２への電気的付着力（鏡映力）が低下し、トナー５３
が現像スリーブ５２表面から外部にこぼれ落ち（トナー
ボタ落ちと称する）、画像形成装置内を著しく汚してし
まう結果を招いた。このトナーボタ落ちは、像担持体か
ら転写材に不図示の転写手段によって転写する際の転写
性に優れ、転写されずに像担持体上に残存した転写残ト
ナーをブレード、ファーブラシ等のクリーニング手段に
よってクリーニングする際に潤滑性が高いことから像担
持体の摩耗の少ないなどの利点を有するトナー、すなわ
ちトナーとして球形でありかつ表面が平滑であるもの
（形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０であり、ＳＦ−２
が１００〜１４０であるトナー、後で詳述する）を用い
ると、特にトナー同士の付着力が弱いが故により顕著に
見られた。

【００１５】この現像スリーブ５２のトナー層厚が過大
になった箇所は、現像スリーブ５２上へのトナー５３の
供給および未現像トナーの剥ぎ取りを行う弾性ローラ５
５の両端部外側の現像スリーブ５２に未当接となってい
る部分、すなわち図中点線部Ｌから端部シール５７の側
端部間の領域に対応している。そこで、この部分のみト
ナー層厚が過大になった原因について本発明者等が調べ
たところ以下のことが判明した。

【００１６】つまり、弾性ローラ５５の両端部外側にお
いて、弾性ローラ５５の回転に伴いトナーの小循環が発
生しており、常にこの循環しているトナー５３が現像ス
リーブ５２表面に接触することになる。この接触によっ
て摩擦帯電を受けたトナー５３は現像スリーブ５２に鏡
映力によって徐々に付着していくのに対し、この両端部
分では弾性ローラ５５は当接していないことから現像ス
リーブ５２表面に付着したトナー５３の剥ぎ取りは行え
ない。

【００１７】したがって、弾性ローラ５５の当接部分に
おいてはトナー５３の現像スリーブ５２への供給と剥ぎ
取りが良好に行われ、弾性ブレード５１の圧接下を抜け
出したトナー層厚は適正な厚さに維持されるのに対し、
この両端の弾性ローラ５５の未当接部分においては、現
像スリーブ５２へのトナー５３の供給のみが行われ、剥
ぎ取りが行われないことから弾性ブレード５１の圧接下
で規制しきれなくなる。この結果、この現像スリーブ５
２の両端の弾性ローラ５５の未当接部分では徐々にトナ
ー層厚が増加することになる。

【００１８】この対策として弾性ローラ５５の現像スリ
ーブ５２への未当接部分を無くすことが考えられ、その
ためには、図１１に示すように現像容器５４の開口部の
長手方向の内側の壁面および端部シール部材５７の側面
に、弾性ローラ５８の両端部側面を当接させる必要があ
る。

【００１９】しかしながら、このように弾性ローラ５８
の側端部を現像容器５４の内壁に当接させると、弾性ロ
ーラ５８の回転により徐々に弾性ローラ５８の側端部と
現像容器５４の内壁間にトナー５３が僅かずつ浸入し、
この部分に挟まれたトナー５３は逃げ場を失い常に摺擦
されることになる。そのため現像動作を繰り返すと、弾
性ローラ５８の側端部と現像容器５４に内壁間にトナー
５３の凝集塊が発生し、弾性ブレード５１と現像スリー
ブ５２との当接ニップ内に入り込み、現像スリーブ５２
上に白スジが生じたり、凝集塊によって弾性ブレード５
１が持ち上げられ気味になり上記白スジ部分の隣接部で
のトナー５３の規制が行えなくなりこの部分のトナー層
厚が過大となる現象を生じた。

【００２０】その結果、原因は異なるが、従来と同様に
現像時に現像スリーブ５２両端部から感光体１へトナー
５３がカブリとして転移したり、この部分でトナーが飛
散したりボタ落ちする問題が発生してしまう不具合を防
ぎきれなかった。

【００２１】またその対策として、図１２に示すよう
に、弾性ブレード５１の長手方向の長さを弾性ローラ５
５より短くする構成も考えられるが、この場合弾性ブレ
ード５１の両端部外側の現像スリーブ５２に対する未当
接部分でのトナーシールが困難になる。なぜなら現像ス
リーブ５２に対するこの弾性ブレード５１の両端部外側
の未当接部分では弾性ローラ５５からの現像スリーブ５
２上へのトナー供給が常に行われているからである。こ
こにシール部材を別途設ける必要があり、端部シール部
材５７と同様の例えば羊毛フェルト、テフロンパイル等
繊維材料やポリウレタンフォーム、スポンジゴム等の発
泡体等の材料からなるシール部材を現像スリーブ５２表
面に当接するように設けた。しかし、現像スリーブ５２
の回転に伴いトナーが常時このシール部材と現像スリー
ブ５２間に送られ、詰まることになる。そのため、シー
ル部材表面はすぐさまトナーでおおわれてシール性が低
下し、結局トナーが外部に漏れ出てしまったり、ここで
大量に発生した凝集塊がそこに隣接する弾性ブレード５
１の端部に伝わり、白スジが発生する等の不具合を生じ
てしまう。

【００２２】従って、本発明の主な目的は、現像体担持
体の長手方向両端部から、現像時に像担持体へトナーが
カブリとして転移したり、トナーの飛散やボタ落ちが発
生するのを確実に防止するとともに、弾性規制ブレード
による現像剤担持体上のトナー薄層形成を安定して良好
に行うことのできる現像装置、該現像装置を含むプロセ
スカートリッジ、および、前記現像装置または前記プロ
セスカートリッジを備えた画像形成装置をを提供するこ
とである。

【００２３】本発明の他の目的は、弾性ローラ当接部分
が弾性規制ブレード当接部分と同じ長さまたはそれ以上
の場合において、現像体担持体の長手方向両端部から、
現像時に像担持体へトナーがカブリとして転移したり、
トナーの飛散やボタ落ちが発生するのを確実に防止する
とともに、弾性規制ブレードによる現像剤担持体上のト
ナー薄層形成を安定して良好に行うことのできる現像装
置、該現像装置を含むプロセスカートリッジ、および、
前記現像装置または前記プロセスカートリッジを備えた
画像形成装置をを提供することである。

【００２４】

【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、プロセスカートリッジおよび画像形成装置に
て達成される。要約すれば、本発明は、非磁性一成分現
像剤を収容する現像容器と、該現像容器の開口部に延在
する回動する現像剤担持体と、該現像剤担持体に対し現
像剤を介してエッジを除く所定の面が当接した弾性規制
ブレードと、該弾性規制ブレードの前記現像剤担持体と
の当接部に対し前記現像剤担持体の回転方向上流側に当
接して設けられた回転可能な弾性ローラと、前記現像剤
担持体の長手方向両端部と前記現像容器の開口部との間
隙に設けられた端部シール部材とを有する現像装置にお
いて、前記現像容器開口部の両端部内壁と前記弾性ロー
ラの長手方向側端部との間に間隙がなく、前記弾性ロー
ラの側端部周面上の一部に、侵入当接する現像剤スクレ
ープ部材を有することを特徴とする現像装置である。

【００２５】本発明による他の態様によれば、非磁性一
成分現像剤を収容する現像容器と、該現像容器の開口部
に延在する回動する現像剤担持体と、該現像剤担持体に
対し現像剤を介してエッジを除く所定の面が当接した弾
性規制ブレードと、該弾性規制ブレードの該現像剤担持
体との当接部に対し前記現像剤担持体の回転方向上流側
に当接して設けられた回転可能な弾性ローラと、前記現
像剤担持体の長手方向両端部と前記現像容器の開口部と
の間隙に設けられた端部シール部材とを有する現像装置
において、前記現像剤担持体上の前記弾性規制ブレード
の長手方向の長さを前記弾性ローラより短くし、現像剤
スクレープ部材を、前記現像剤担持体に対して少なくと
も、前記弾性規制ブレードが未当接部分、かつ、前記弾
性ローラ当接部分である前記弾性ローラ端部周面上に浸
入当接することを特徴とする現像装置が提供される。

【００２６】本発明による他の態様によれば、少なくと
も現像装置を有し、画像形成装置に着脱自在としたプロ
セスカートリッジにおいて、前記現像装置は、非磁性一
成分現像剤を収容する現像容器と、該現像容器の開口部
に延在する回動する現像剤担持体と、該現像剤担持体に
対し現像剤を介してエッジを除く所定の面が当接した弾
性規制ブレードと、該弾性規制ブレードの前記現像剤担
持体との当接部に対し前記現像剤担持体の回転方向上流
側に当接して設けられた回転可能な弾性ローラと、前記
現像剤担持体の長手方向両端部と前記現像容器の開口部
との間隙に設けられた端部シール部材とを有し、前記現
像容器開口部の両端部内壁と前記弾性ローラの長手方向
側端部との間に間隙がなく、前記弾性ローラの側端部周
面上の一部に、侵入当接する現像剤スクレープ部材を有
することを特徴とするプロセスカートリッジが提供され
る。

【００２７】また、本発明による他の態様によれば、少
なくとも現像装置を有し、画像形成装置に着脱自在とし
たプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置は、非
磁性一成分現像剤を収容する現像容器と、該現像容器の
開口部に延在する回動する現像剤担持体と、該現像剤担
持体に対し現像剤を介してエッジを除く所定の面が当接
した弾性規制ブレードと、該弾性規制ブレードの該現像
剤担持体との当接部に対し前記現像剤担持体の回転方向
上流側に当接して設けられた回転可能な弾性ローラと、
前記現像剤担持体の長手方向両端部と前記現像容器の開
口部との間隙に設けられた端部シール部材とを有し、前
記現像剤担持体上の前記弾性規制ブレードの長手方向の
長さを前記弾性ローラより短くし、現像剤スクレープ部
材を、前記現像剤担持体に対して少なくとも、前記弾性
規制ブレードが未当接部分、かつ、前記弾性ローラ当接
部分である前記弾性ローラ端部周面上に浸入当接するこ
とを特徴とするプロセスカートリッジが提供される。

【００２８】また、本発明による他の態様によれば、静
電潜像が形成される像担持体を具備し、非磁性一成分現
像剤を収容する現像容器と、該現像容器の開口部に延在
する回動する現像剤担持体と、該現像剤担持体に対し現
像剤を介してエッジを除く所定の面が当接した弾性規制
ブレードと、該弾性規制ブレードの前記現像剤担持体と
の当接部に対し前記現像剤担持体の回転方向上流側に当
接して設けられた回転可能な弾性ローラと、前記現像剤
担持体の長手方向両端部と前記現像容器の開口部との間
隙に設けられた端部シール部材とを有する現像装置を具
備した画像形成装置において、前記現像容器開口部の両
端部内壁と前記弾性ローラの長手方向側端部との間に間
隙を有し、前記弾性ローラの側端部周面上の一部に、侵
入当接する現像剤スクレープ部材を有することを特徴と
する画像形成装置が提供される。

【００２９】また、本発明による他の態様によれば、静
電潜像が形成される像担持体を具備し、非磁性一成分現
像剤を収容する現像容器と、該現像容器の開口部に延在
する回動する現像剤担持体と、該現像剤担持体に対し現
像剤を介してエッジを除く所定の面が当接した弾性規制
ブレードと、該弾性規制ブレードの該現像剤担持体との
当接部に対し前記現像剤担持体の回転方向上流側に当接
して設けられた回転可能な弾性ローラと、前記現像剤担
持体の長手方向両端部と前記現像容器の開口部との間隙
に設けられた端部シール部材とを有する現像装置を具備
する画像形成装置において、前記現像剤担持体上の前記
弾性規制ブレードの長手方向の長さを前記弾性ローラよ
り短くし、現像剤スクレープ部材を、前記現像剤担持体
に対して少なくとも、前記弾性規制ブレードが未当接部
分、かつ、前記弾性ローラ当接部分である前記弾性ロー
ラ端部周面上に浸入当接することを特徴とする画像形成
装置が提供される。

【００３０】上記発明において、前記弾性ローラに浸入
当接する前記現像剤スクレープ部材において、前記現像
剤スクレープ部材を前記現像容器壁面に一体化すること
が好ましい。前記非磁性一成分現像剤の形状係数がＳＦ
−１が１００〜１８０であり、形状係数ＳＦ−２が１０
０〜１４０でがあることが好ましい。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る現像装置、プ
ロセスカートリッジおよび画像形成装置を図面に則して
更に詳しく説明する。

【００３２】実施例１ 以下に本発明の第１実施例について図１から図５に基づ
き説明する。

【００３３】本実施例の画像形成装置を示す図１におい
て、像担持体としての感光ドラム１は、矢印Ａ方向に回
転し、感光ドラム１を帯電処理するための帯電装置２に
よって一様に帯電され、感光ドラム１に静電潜像を書き
込む露光手段であるレーザー光３により、その表面に静
電潜像が形成される。

【００３４】この静電潜像を感光ドラム１に対して近接
配置され、プロセスカートリッジとして、画像形成装置
に対し着脱可能である現像装置４によって現像し、トナ
ー像として可視化する。なお、本実施例では、露光部に
トナー像を形成するいわゆる反転現像を行っている。

【００３５】可視化された感光ドラム１上のトナー像
は、転写ローラ９によって記録媒体である転写紙１３に
転写され、転写されずに感光ドラム１上に残存した転写
残トナーはクリーニングブレード１０により掻き取られ
て廃トナー容器１１に収納され、クリーニングされた感
光ドラム１は上述作用を繰り返し画像形成を行う。

【００３６】一方、トナー像を転写された転写紙１３は
定着装置１２により定着され、装置外に排紙されプリン
ト動作が終了する。

【００３７】本実施例に係る現像装置４について図２に
基づいてさらに説明する。

【００３８】図２において、現像装置４は、一成分現像
剤として非磁性トナー８を収容した現像容器１４を有
し、現像容器１４内の長手方向に延在する開口部に位置
し感光ドラム１と対向設置された現像剤担持体としての
現像スリーブ５を備え、感光ドラム１上の静電潜像を現
像して可視化するようになっている。

【００３９】現像装置４において、現像スリーブ５は上
記開口部にて図に示す右略半周面を現像容器１４内に突
入し、左略半周面を現像容器１４外に露出して横設され
ている。この現像容器１４へ露出した面は、現像装置４
の左方に位置する感光ドラム１にわずかな微小間隔を有
して対向している。

【００４０】現像スリーブ５は矢印Ｂ方向に回転駆動さ
れ、その表面は、トナー８との摺擦確率を高くし、か
つ、トナー８の搬送を良好に行うための適度な凹凸を有
しており、本実施例においては直径１６ｍｍのアルミニ
ウム製スリーブ表面にガラスビーズ（＃６００）による
定形ブラスと処理を施し、表面粗さＲｚが約３μｍとし
たものを用い、感光ドラム１との間隙が３００μｍにな
るように対向し、感光ドラム１の周速５０ｍｍ／ｓに対
して若干早めた周速８０ｍｍ／ｓで回転させている。

【００４１】この現像スリーブ５両端部からのトナー漏
れを防止するために、端部シール部材１９が現像容器１
４の開口部に設けられ、現像スリーブ５の両端部をシー
ルしている。

【００４２】本発明に係るこの端部シール部材１９を含
めた現像スリーブ５長手方向両端部のトナーシール構成
に関しては後に詳述する。

【００４３】現像スリーブ５の上方位置には、ウレタ
ン、シリコン等のゴム材料か、バネ弾性を有するＳＵＳ
またはリン青銅の金属薄板からなる弾性規制ブレード
（以下「弾性ブレード」という）７が、ブレード支持板
金１５に支持され、自由端側の先端近傍を現像スリーブ
５の外周面に面接触にて当接されるよう設けられてお
り、当接方向としては、当接部に対して先端側が現像ス
リーブ５の回転方向上流側に位置するいわゆるカウンタ
ー方向になっている。本実施例においては、弾性ブレー
ド７は、厚さ１．０ｍｍの板状のウレタンゴムをブレー
ド支持板金１５に接着した構成になっており、現像スリ
ーブ５に対する当接圧は、３０ｇ／ｃｍ（線圧の測定
は、摩擦係数が既知の金属薄板を３枚当接部に挿入し、
中央の１枚をばねばかりで引き抜いた値から換算し
た。）に設定した。

【００４４】弾性ローラ６は、弾性ブレード７の現像ス
リーブ５表面との当接部に対し現像スリーブ５回転方向
上流側に当接され、かつ回転可能に支持されている。こ
の構造としては、発泡骨格状スポンジ構造や芯金上にレ
ーヨン、ナイロン等の繊維を植毛したファーブラシ構造
のものが、現像スリーブ５へのトナー８の供給および未
現像トナーの剥ぎ取りの点から好ましく、本実施例にお
いては、芯金上にポリウレタンフォームを設けた直径１
２ｍｍの弾性ローラ６を用いた。

【００４５】この弾性ローラ６の現像スリーブ５に対す
る当接幅としては、１〜８ｍｍが有効で、また現像スリ
ーブ５に対してその当接部において相対速度を持たせる
ことが好ましくは、本実施例においては、当接幅を３ｍ
ｍに設定し、弾性ローラ６の周速として現像動作時に５
０ｍｍ／ｓ（現像スリーブ５との相対速度は１３０ｍｍ
／ｓ）となるように不図示の駆動手段により所定タイミ
ングで回転駆動させた。

【００４６】トナー８は、非磁性一成分現像剤であり、
前述したように転写性にすぐれ、且つ転写されずに感光
ドラム１上に残存した転写残トナーをブレード、ファー
ブラシ等のクリーニング手段によってクリーニングする
際に潤滑性が高いことから感光ドラム１の摩耗の少ない
などの利点を有するトナー、すなわちトナーとして球形
でありかつ表面が平滑であるものを用いている。具体的
には形状係数として、ＳＦ−１が１００〜１８０であ
り、ＳＦ−２が１００〜１４０であるものを用いてい
る。

【００４７】このＳＦ−１、ＳＦ−２は、日立製作所Ｆ
Ｅ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用いトナー像を無作為に１
００個サンプリングし、その画像情報をインターフェー
スを介してニコレ社製画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）に
導入し解析を行ない下式より算出し得られた値を定義し
ている。

【００４８】ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）² ／ＡＲＥ
Ａ｝×（π／４）×１００ ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）² ／ＡＲＥＡ｝×（π／４）
×１００ （ＭＸＬＮＧ：絶対最大長、ＡＲＥＡ：トナー投影面
積、ＰＥＲＩ：周長） このトナーの形状係数ＳＦ−１は球形度合を示し、１０
０から大きくなるにつれて球形から徐々に不定形とな
る。ＳＦ−２は凹凸度合を示し、１００から大きくなる
につれてトナーの表面の凹凸が顕著になる。

【００４９】トナーの製造方法としては、トナーが上記
形状係数の範囲内になれば、いわゆる粉砕方法による製
造方法の他に、特開昭３６−１０２３１号公報、特開昭
５９−５３８５６号公報に述べられている懸濁重合方法
を用いて直接トナーを生成する方法や、単量体には可溶
で得られる重合体が不溶な水系誘起溶剤を用い、直接ト
ナーを生成する分散重合方法又は水溶性極性開始剤存在
下で直接重合しトナーを生成するソープフリー重合方法
に代表される乳化重合方法等を用いてトナーを製造する
ことは可能である。

【００５０】本実施例においては、トナーの形状係数Ｓ
Ｆ−１を１００〜１８０に、ＳＦ−２を１００〜１４０
に容易にコントロールでき、比較的容易に粒度分布がシ
ャープで４〜８μｍ粒径の微粒子トナーが得られる常圧
下での、または加圧下での懸濁重合方法を用い、モノマ
ーとしてスチレンとｎ−ブチルアクリレート、荷電制御
剤としてサリチル酸金属化合物、極性レジンとして飽和
ポリエステル、さらに着色剤を加え、重量平均粒径７μ
ｍの着色懸濁粒子を製造した。

【００５１】そして、これに疎水性シリカを１．５ｗｔ
％外添することによって、前述したような転写性に優
れ、感光ドラム１のクリーニング時における摩耗の少な
い負極性のトナー８を製造した。

【００５２】以上のような本現像装置４において、現像
動作時、現像容器１４内のトナー８は、攪拌部材１６の
矢印Ｃ方向の回転に伴い弾性ローラ６方向に送られる。

【００５３】つぎにこのトナー８は弾性ローラ６が矢印
Ｄ方向に回転することにより、現像スリーブ５近傍に運
ばれ、現像スリーブ５と弾性ローラ６との当接部におい
て、弾性ローラ６上に担持されているトナー８は、現像
スリーブ５と摺擦されることによって、摩擦帯電をう
け、現像スリーブ５上に付着する。

【００５４】その後、現像スリーブ５の矢印Ｂ方向の回
転に伴い、弾性ブレード７の圧接下に送られ、ここで適
当なトリボ（摩擦帯電量）を受けるとともに現像スリー
ブ５上に薄層形成された後感光ドラム１との対向部であ
る現像部へ搬送される。

【００５５】この現像部において、現像スリーブ５上に
薄層形成されたトナー層は、電源１８によって現像スリ
ーブ５と感光ドラム１の両者間に印加された直流を重畳
した交流電圧（現像ＡＣバイアス）によって、感光ドラ
ム１上の静電潜像にトナー像として現像される。

【００５６】現像部において消費されなかった未現像ト
ナーは、現像スリーブ５の回転とともに現像スリーブ５
の下部より回収される。この回収部分には可撓性のシー
トからなるシール部材１７が設けられ、未現像トナーの
現像容器１４内への通過を許容するとともに、現像容器
１４内のトナー８が現像スリーブ５の下部から漏出する
のを防止する。

【００５７】この回収された現像スリーブ５上の未現像
トナーは、弾性ローラ６と現像スリーブ５との当接部に
おいて、現像スリーブ５表面から剥ぎ取られる。この剥
ぎ取られたトナーの大部分は、弾性ローラ６の回転に伴
い搬送され現像容器１４内のトナー８と混ざり合い、ト
ナー８の帯電電荷が分散される。同時に弾性ローラ６の
回転により現像スリーブ５上に新たなトナーが供給さ
れ、前述の作用を繰り返す。

【００５８】つぎに本発明に係る現像スリーブの長手方
向両端部のトナーシール構成に関して詳述する。

【００５９】図２に示した現像装置４を感光ドラム１方
向から見た図を図３に示す。図３においては現像スリー
ブを不図示としている。

【００６０】図２に示したように、現像容器１４の開口
部には羊毛フェルト、テフロンパイル等繊維材料やポリ
ウレタンフォーム、スポンジゴム等の発泡体等の材料か
らなる端部シール部材１９が設けられ、現像スリーブ５
の両端部と現像容器１４間をシールしている。この端部
シール部材１９は本実施例においては羊毛フェルト表面
にテフロンパイルを設けた構成のものを用い、摺動性の
高いテフロンパイル面を現像スリーブ５の両端部周面に
当接させている。また図３に示したように、弾性ブレー
ド７の長手方向両端の側面に対し端部シール部材１９の
側面を当接させることにより、弾性ブレード７の側端部
からのトナーの漏れ出しを防止している。

【００６１】現像スリーブ５上に形成されるトナー層厚
は、弾性ブレード７との当接ニップの現像スリーブ５回
転方向上流側の点から先端までの距離に影響され、この
距離が長いほど現像スリーブ５上に形成されるトナー層
が厚く、短くなるとトナー層が薄くなるのは従来から知
られており、本実施例においては当接ニップの現像スリ
ーブ５の回転方向下流端から弾性ブレード７の先端まで
の距離ｄを１．５ｍｍとしている。

【００６２】この距離ｄは現像スリーブ５上に形成され
るトナー８の層厚を良好に維持するために定めたもので
あり、使用するトナー８、現像スリーブ５によって適宜
適正な長さに設定すればよく、本実施例において良好な
トナーコート量０．６ｍｇ／ｃｍ² を得られることから
上記値に定めてある。

【００６３】また、本実施例においては、弾性ローラ６
の両端部に現像剤スクレープ部材（以下「スクレープ部
材」という）２０を設ける。このスクレープ部材２０
は。弾性ローラ６と現像容器１４の壁面との間にトナー
がつまってしまうことを防止することを目的としてい
る。

【００６４】具体的には、スクレープ部材２０は、これ
を横から見た図４に示すように、角部にＲを有する概略
三角形状を有し、また現像装置４内部から感光ドラム１
方向を見た図５に示すように、水滴を垂直方向に半分に
カットしたような概略形状をなし、そして、両図から分
かるように、弾性ローラ６長手方向両端面に対して、ス
クレープ部材２０を、現像剤を十分にスクレープ可能な
浸入量をもって対向設置する（本実施例においては、侵
入量を約３ｍｍとした）。スクレープ部材２０を設置す
る位置は、現像スリーブ５と弾性ローラ６の当接ニップ
に影響しない弾性ローラ６の回転方向における上流位置
にすることが好ましい。なぜなら、スクレープ部材２０
が上記当接ニップに影響を与えると現像スリーブ５への
トナー８の剥ぎ取り供給を正確に行えなくなるばかりで
はなく、本発明が目的とする、現像容器４の壁面および
弾性ローラ６間に入ったトナー８（特にシール部材１９
付近における）を除去する効果が薄れてしまうからであ
る。

【００６５】また、スクレープ部材２０の弾性ローラ６
回転方向上流における現像容器１４の壁面に凹み部分を
設けることにより、スクレープされたトナー８が良好に
流れることが可能となり、スクレープ効果がさらに上が
る。

【００６６】スクレープ部材２０を以上の構成とするこ
とによって、弾性ローラ６の両端部の現像容器４の壁面
当接部分へのトナー８の付着、入り込みを除去し、トナ
ー８が摺擦によって凝集塊となってしまうことを抑える
ことができる。これによって、凝集塊が弾性ローラ６の
端部を伝わり白スジが発生する等の不具合を防止するこ
とができる。

【００６７】なお、本実施例においては、スクレープ部
材２０を図４および図５に示したような形状としたが、
スクレープ部材２０の形状が弾性ローラ６を傷つけない
ものであればよく、本発明の範囲内で種々の変更は可能
であり、また少なくとも弾性ローラ６の当接部分におい
て、曲面形状となっていることが好ましい。

【００６８】また、図４および図５に示すような１段の
スクレープ部材だけではなく、２段、３段などの複数段
の部材によるものでも構わない。

【００６９】この結果、従来から問題であった弾性ロー
ラの両端部の現像容器当接部分におけるトナーの入り込
みを防ぎ、逆にトナー除去を可能とすることにより、壁
面との摺擦による凝集塊（さらには、この部分で、トナ
ー飛散やボタ落ちが発生したりすることがある）の発生
を防止でき、現像スリーブ５上に均一な厚さの現像剤薄
層を安定して形成し、感光ドラム１上の静電潜像を良好
に現像することが可能となった。

【００７０】実施例２ つぎに本発明に係る現像装置の第２実施例を図６〜図８
を用いて説明する。

【００７１】本実施例は、現像スリーブ５上における弾
性ブレード７の長手方向長さを弾性ローラ６より、図８
にてＷ（片側にて）短くした構成において、弾性ローラ
６の両端部周面上にスクレープ部材２１を侵入設置した
点に特徴があり、他の現像装置の構成要素は第１実施例
と同様である。

【００７２】現像スリーブ５に対して、弾性ブレード７
が未当接で、かつ、弾性ローラ６が当接している弾性ロ
ーラ６の両端部周面上にスクレープ部材２１を設ける。
このスクレープ部材２１は、現像スリーブ５上に弾性ロ
ーラ６からトナー８を供給させず、逆にトナー８を剥ぎ
取り、シール部材１９と現像スリーブ５の間にトナー８
が入り込むのを防止することを目的としている。

【００７３】具体的には、スクレープ部材２１を横から
見た図７および現像装置４内部から感光ドラム１方向を
見た図８に示すように、弾性ローラ６両端部周面上にス
クレープ部材２１を、少なくとも現像スリーブ５に対す
る弾性ローラ６の侵入量より深く侵入設置する。本実施
例においては、弾性ローラ６の現像スリーブ５に対する
侵入量Ｄ１を約１．５ｍｍ、スクレープ部材２１の弾性
ローラ６に対する侵入量Ｄ２を約２ｍｍとしたとき、良
好な結果を得た。

【００７４】スクレープ部材２１を設置する位置は、現
像スリーブ５と弾性ローラ６の当接ニップに影響しない
弾性ローラ６の回転方向上流位置にすることが好まし
い。なぜなら、そうでない場合には当接ニップを正確に
行えなくなり、トナー８を除去する効果が薄れてしまう
からである。

【００７５】スクレープ部材２１を以上の構成とするこ
とによって、弾性ローラ６の両端部において、現像スリ
ーブ５周面上からトナー８を除去することにより、現像
スリーブ５およびシール部材１９の間へのトナー８の付
着、入り込みを除去し、トナー８が摺擦によって凝集塊
となってしまうことを抑えることができ、第１実施例と
同様の効果を得ることができる。

【００７６】また、第１実施例と同様に、スクレープ部
材２１の形状は弾性ローラ６を傷つけないものであれば
よく、本発明の範囲内で種々変更は可能であり、また少
なくとも弾性ローラ６の当接部分において、曲面形状と
なっていることが好ましい。

【００７７】実施例３ つぎに本発明の第３実施例について説明する。

【００７８】第１実施例においては、弾性ローラ６の両
端側面部分が現像容器４の内壁との間に間隙を有してい
る場合、第２実施例においては、現像スリーブ５上の弾
性ブレード７の長手方向の長さを弾性ローラ６より短く
する場合について記述したが、両者が組み合わされたも
のにおいてはさらに効果が上がる。すなわち、現像スリ
ーブ５に対す弾性ローラ６の未当接部分がなくなった場
合であり、さらに現像スリーブ上の薄層形成が安定す
る。

【００７９】また、スクレープ部材を現像容器壁面（長
手方向側面）を一体化することにより、上記の効果があ
るばかりではなく、低コストに構成することができる。

【００８０】以上、第１〜第３実施例においては着脱可
能な現像装置からなるプロセスカートリッジとして用い
たが、画像形成装置本体内に固定され、トナーのみを補
給するような構成の現像装置として用いてもよく、また
現像装置と感光ドラム、クリーニングブレード、廃トナ
ー収容容器、帯電装置を一体で形成し、画像形成装置本
体に対し着脱可能なプロセスカートリッジとして用いて
もよい。

【００８１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置
によれば、現像容器開口部の両端部内壁と弾性ローラの
長手方向側端部とは間隙がなく、前記側端部周面上の一
部に、現像剤スクレープ部材を前記弾性ローラに浸入当
接することにより、現像体担持体の長手方向両端部か
ら、現像時に像担持体へトナーがカブリとして転移した
り、トナーの飛散やボタ落ちが発生するのを確実に防止
するとともに、弾性規制ブレードによる現像剤担持体上
のトナー薄層形成を安定して良好に行うことができる。

【００８２】また、現像剤担持体上の弾性規制ブレード
の長手方向の長さを弾性ローラより短くし、現像剤スク
レープ部材を、前記現像剤担持体に対して少なくとも、
前記弾性規制ブレードが未当接部分、かつ、前記弾性ロ
ーラ当接部分である前記弾性ローラ端部周面上に浸入当
接することによっても上記と同様の効果を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例の現像装置を備えた画
像形成装置を示す構成図である。

【図２】第１実施例の現像装置を示す構成図である。

【図３】図２の現像装置を感光体方向から見た、現像ス
リーブを省いた図である。

【図４】図２の現像装置の要部を示す側面図である。

【図５】図２の現像装置の要部をその内部から感光体方
向を見た図である。

【図６】第２実施例の現像装置を感光体方向から見た、
現像スリーブを省いた図である。

【図７】図６の現像装置の要部を示す側面図である。

【図８】図６の現像装置の要部をその内部から感光体方
向を見た図である。

【図９】従来の非磁性一成分現像装置の一例を示す概略
構成図である。

【図１０】図９の現像装置を感光体方向から見た図であ
る。

【図１１】図９の現像装置を感光体方向から見た他の例
を示す図である。

【図１２】図９の現像装置を感光体方向から見たさらに
他の例を示す図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（像担持体） ４ 現像装置 ５ 現像スリーブ（現像剤担持体） ６ 弾性ローラ ７ 弾性ブレード（弾性規制ブレード） １４ 現像容器 １９ 端部シール部材 ２０、２１ 現像剤スクレープ部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渋谷 卓史 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性一成分現像剤を収容する現像容器
   と、該現像容器の開口部に延在する回動する現像剤担持
   体と、該現像剤担持体に対し現像剤を介してエッジを除
   く所定の面が当接した弾性規制ブレードと、該弾性規制
   ブレードの前記現像剤担持体との当接部に対し前記現像
   剤担持体の回転方向上流側に当接して設けられた回転可
   能な弾性ローラと、前記現像剤担持体の長手方向両端部
   と前記現像容器の開口部との間隙に設けられた端部シー
   ル部材とを有する現像装置において、 前記現像容器開口部の両端部内壁と前記弾性ローラの長
   手方向側端部との間に間隙がなく、前記弾性ローラの側
   端部周面上の一部に侵入当接する現像剤スクレープ部材
   を有することを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記現像剤スクレープ部材の少なくとも
   前記弾性ローラ当接面を曲面形状としたことを特徴とす
   る請求項１の現像装置。
3. 【請求項３】 非磁性一成分現像剤を収容する現像容器
   と、該現像容器の開口部に延在する回動する現像剤担持
   体と、該現像剤担持体に対し現像剤を介してエッジを除
   く所定の面が当接した弾性規制ブレードと、該弾性規制
   ブレードの該現像剤担持体との当接部に対し前記現像剤
   担持体の回転方向上流側に当接して設けられた回転可能
   な弾性ローラと、前記現像剤担持体の長手方向両端部と
   前記現像容器の開口部との間隙に設けられた端部シール
   部材とを有する現像装置において、 前記現像剤担持体上の前記弾性規制ブレードの長手方向
   の長さを前記弾性ローラより短くし、現像剤スクレープ
   部材を、前記現像剤担持体に対して少なくとも、前記弾
   性規制ブレードが未当接部分、かつ、前記弾性ローラ当
   接部分である前記弾性ローラ端部周面上に浸入当接する
   ことを特徴とする現像装置。
4. 【請求項４】 前記現像剤スクレープ部材を前記現像容
   器壁面に一体化したことを特徴とする請求項１、２また
   は３の現像装置。
5. 【請求項５】 前記非磁性一成分現像剤の形状係数がＳ
   Ｆ−１が１００〜１８０であり、形状係数ＳＦ−２が１
   ００〜１４０であることを特徴とする請求項１から４の
   いずれかの現像装置。
6. 【請求項６】 少なくとも現像装置を有し、画像形成装
   置に着脱自在としたプロセスカートリッジにおいて、 前記現像装置は、非磁性一成分現像剤を収容する現像容
   器と、該現像容器の開口部に延在する回動する現像剤担
   持体と、該現像剤担持体に対し現像剤を介してエッジを
   除く所定の面が当接した弾性規制ブレードと、該弾性規
   制ブレードの前記現像剤担持体との当接部に対し前記現
   像剤担持体の回転方向上流側に当接して設けられた回転
   可能な弾性ローラと、前記現像剤担持体の長手方向両端
   部と前記現像容器の開口部との間隙に設けられた端部シ
   ール部材とを有し、前記現像容器開口部の両端部内壁と
   前記弾性ローラの長手方向側端部との間に間隙を有し、
   前記弾性ローラの側端部周面上の一部に侵入当接する現
   像剤スクレープ部材を有することを特徴とするプロセス
   カートリッジ。
7. 【請求項７】 前記現像剤スクレープ部材の少なくとも
   前記弾性ローラ当接面を曲面形状として設けたことを特
   徴とする請求項６のプロセスカートリッジ。
8. 【請求項８】 少なくとも現像装置を有し、画像形成装
   置に着脱自在としたプロセスカートリッジにおいて、 前記現像装置は、非磁性一成分現像剤を収容する現像容
   器と、該現像容器の開口部に延在する回動する現像剤担
   持体と、該現像剤担持体に対し現像剤を介してエッジを
   除く所定の面が当接した弾性規制ブレードと、該弾性規
   制ブレードの該現像剤担持体との当接部に対し前記現像
   剤担持体の回転方向上流側に当接して設けられた回転可
   能な弾性ローラと、前記現像剤担持体の長手方向両端部
   と前記現像容器の開口部との間隙に設けられた端部シー
   ル部材とを有し、前記現像剤担持体上の前記弾性規制ブ
   レードの長手方向の長さを前記弾性ローラより短くし、
   現像剤スクレープ部材を、前記現像剤担持体に対して少
   なくとも、前記弾性規制ブレードが未当接部分、かつ、
   前記弾性ローラ当接部分である前記弾性ローラ端部周面
   上に浸入当接することを特徴とするプロセスカートリッ
   ジ。
9. 【請求項９】 前記弾性ローラに浸入当接する前記現像
   剤スクレープ部材において、前記現像剤スクレープ部材
   を前記現像容器壁面に一体化したことを特徴とする請求
   項６、７、または８のプロセスカートリッジ。
10. 【請求項１０】 前記非磁性一成分現像剤の形状係数が
    ＳＦ−１が１００〜１８０であり、形状係数ＳＦ−２が
    １００〜１４０であることを特徴とする請求項６から９
    のいずれかのプロセスカートリッジ。
11. 【請求項１１】 静電潜像が形成される像担持体を具備
    し、非磁性一成分現像剤を収容する現像容器と、該現像
    容器の開口部に延在する回動する現像剤担持体と、該現
    像剤担持体に対し現像剤を介してエッジを除く所定の面
    が当接した弾性規制ブレードと、該弾性規制ブレードの
    前記現像剤担持体との当接部に対し前記現像剤担持体の
    回転方向上流側に当接して設けられた回転可能な弾性ロ
    ーラと、前記現像剤担持体の長手方向両端部と前記現像
    容器の開口部との間隙に設けられた端部シール部材とを
    有する現像装置を具備した画像形成装置において、 前記現像容器開口部の両端部内壁と前記弾性ローラの長
    手方向側端部との間に間隙を有し、前記弾性ローラの側
    端部周面上の一部に、侵入当接する現像剤スクレープ部
    材を有することを特徴とする画像形成装置。
12. 【請求項１２】 前記弾性ローラに浸入当接した前記現
    像剤スクレープ部材の少なくとも前記弾性ローラ当接面
    を曲面形状として設けたことを特徴とする請求項１１の
    画像形成装置。
13. 【請求項１３】 静電潜像が形成される像担持体を具備
    し、非磁性一成分現像剤を収容する現像容器と、該現像
    容器の開口部に延在する回動する現像剤担持体と、該現
    像剤担持体に対し現像剤を介してエッジを除く所定の面
    が当接した弾性規制ブレードと、該弾性規制ブレードの
    該現像剤担持体との当接部に対し前記現像剤担持体の回
    転方向上流側に当接して設けられた回転可能な弾性ロー
    ラと、前記現像剤担持体の長手方向両端部と前記現像容
    器の開口部との間隙に設けられた端部シール部材とを有
    する現像装置を具備する画像形成装置において、 前記現像剤担持体上の前記弾性規制ブレードの長手方向
    の長さを前記弾性ローラより短くし、現像剤スクレープ
    部材を、前記現像剤担持体に対して少なくとも、前記弾
    性規制ブレードが未当接部分、かつ、前記弾性ローラ当
    接部分である前記弾性ローラ端部周面上に浸入当接する
    ことを特徴とする画像形成装置。
14. 【請求項１４】 前記弾性ローラに浸入当接する前記現
    像剤スクレープ部材において、前記現像剤スクレープ部
    材を前記現像容器壁面に一体化したことを特徴とする請
    求項１１、１２、または１３の画像形成装置。
15. 【請求項１５】 前記非磁性一成分現像剤の形状係数が
    ＳＦ−１が１００〜１８０であり、形状係数ＳＦ−２が
    １００〜１４０であることを特徴とする請求項１１から
    １４のいずれかの画像形成装置。