JPS6275563A - トナ−層厚形成装置 - 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】 「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係り、特にトナー
担持体上に接触するトナー層厚規制部材として薄板状の
弾性部材を用い、該弾性部材の折曲部をトナー担持体上
に圧接させて層厚規制を行う、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搬送方向
と直交する方向に折曲させた薄板状の弾性部材を用い、
該弾性部材の折曲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８０−１５５２２
７号） 「発明が解決しようとする問題点」 かかる先願技術によれば、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、モ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、而も該へ
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。

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、前記弾性部材の折曲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。該弾性部材の折曲部位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、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、前記先願技術の効果を円
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、同様に先願技術の効果を円滑に達成し得ない。

本発明は、前記りｂ件部材の薄板化と折曲部の実質的な
線接触を維持し、前記先願技術における効果を円滑に達
成しつつも、該先願技術の問題点である、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−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
おける折曲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。

ｒ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、トナー担持体ｌ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折曲
させた薄板状の弾性部材２を用い、該弾性部材２の折曲
部２ａをトナー担持体１上に圧接させて層厚規制を行う
トナー層厚形成装置において、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を有し、該付勢手段３が少なく共弾性部材２両側
端側に位置し、且つ折曲部２ａと離間した位置に配し、
該抑圧力付勢手段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。

尚木技術手段において、弾性部材２の材質、形状は先願
技術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０．０５〜０．５　　ｆｆ１ｍに、又折曲部２ａの
曲率半径Ｒを０．１５〜０．５　ｍｍ、更に前記折曲部
２ａの侵入角（θｌ）、曲げ角（０２）　、逃げ角（０
３）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。　　０１：］、Ｏ’〜９０’　、　　
θ２　：ｌＯ”〜１ＧＯ’　、０３：１０°〜（１６０
−θｌ）’ 面木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、該圧接部位Ａか細い帯状の、面接触
に近い場合にも適用し得る。

「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
折曲部２ａと離間した位置に配されている為に１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、折曲部２ａに常に安定した押
圧力を付勢する事が出来る。

即ち、前記先願技術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
を成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、トナー相持体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。

従って該抑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、例えば折曲部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
〜７図参照）、このような押圧力付勢手段３を用いる４
ｔ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が折曲部２ｄと
離間した位置に配されている為に、該折曲部２ａの弾性
効果及び弾性部材２の薄板化による前記先願技術の効果
を同等低減する事なく、却って弾性力の安定化が図れる
為に前記先願技術の効果を一層助長させる事が出来る。

「実施例ｊ 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ｌ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０．５〜２０島履に設
定する。尚、該外周面はへ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ｌ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出ロ部しこ形成された支持部材８にその基端側を固
設し、その自由端側を所定の曲率で折曲し、該折曲部２
ａ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８によりスリー
ブ１両側端側の弾性部材２の折曲部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Ｉ・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イッチングバイアス
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の折曲部２ａの上流側
で且つ該折曲部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
曲部２ａから僅かに離間した折曲部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を折曲部２
ａから離間して配置した理由は、前記折曲部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、該抑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事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
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’の抑圧位置がシー
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Ｓ付近が最も押圧力が強くなり、該抑圧力がシール
部材８の有する反作用力と均衡して、折曲部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’はトナー規制位省下流側の
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３３．３
３’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４
！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
折曲部がもたらす前記先願技術における効果を円滑に達
成しつつも、該先願技術の問題点である、永年使用によ
る前記弾性部材２にへたりが生ずるのを防止し、この結
果、安定して常に均−且つ平滑なトナー層を形成する事
が出来る。

又本発明によれば、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
向における折曲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。 第１図 第２図 第３図 第４図 第６図 第７図 手続補正書 昭和６０年１１月よｒ日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）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折曲させた薄板状の
   弾性部材を用い、該弾性部材の折曲部をトナー担持体上
   に圧接させて層厚規制を行うトナー層厚形成装置におい
   て、前記弾性部材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有し、該付勢手段が少な
   く共弾性部材両側端側に位置し、且つ折曲部と離間した
   位置に配されている事を特徴とするトナー層厚形成装置 ２）前記押圧力付勢手段が、折曲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）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）前記押圧力付勢手段が、折曲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