JPH04355777A - 乾式現像装置のトナー薄層化ブレード - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一成分系現像剤を用い
て潜像担持体に形成された静電潜像を可視像化する乾式
現像装置用のトナー薄層化ブレードに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子複写機，静電記録装置、あるいはそ
の他の各種記録装置に用いられる一成分系現像剤による
乾式現像装置は従来より周知されている。この一成分系
現像剤を用いるこの種の現像装置は、トナーの他にキャ
リアを使用する二成分系現像装置のように、キャリアの
劣化、キャリアとトナーの混合比について特に考慮を払
う必要がないため、装置の構成を簡略化することができ
るという利点がある。

【０００３】この場合、一成分系現像剤のトナーとして
、比較的体積固有抵抗の高い、例えば１０１０Ωｃｍ以
上、特に１０１１Ωｃｍから１０１３Ωｃｍ以上のトナ
ーを用いた場合には、周知の如く、このトナーを現像に
用いる前に強制的に所定の極性に帯電させる必要がある
。この目的で、摩擦帯電部材によりトナーに摩擦帯電電
荷を付与する構成が従来より公知である。

【０００４】この種の摩擦帯電部材としては、トナーを
担持するトナー担持体、トナー担持体上のトナーを均一
薄層化するトナー薄層化ブレードあるいは専らトナーの
摩擦帯電のみに用いられる帯電部材等が使用されている
。中でもトナー薄層化ブレードによりトナーを薄層化す
ると同時にトナーを摩擦帯電させるものが最も構成が簡
単で、かつ低コスト化が可能である。

【０００５】以下、このようなトナー薄層化ブレードを
用いたものについて図３から図５を参照しながら説明す
る。図３に示したものは、剛性の高い部材例えば現像バ
ット８の一端にゴム等の弾性体で形成されたブレード１
１を接着して延設し、ブレード１１の先端部を現像ロー
ラ２に圧接させている。なお、１は現像ローラ２に対向
して設けられた静電潜像担持体（以下、感光体という）
である。

【０００６】図４に示したものは、比較的高硬度の樹脂
或いは金属からなるブレード１４をブレードガイド１３
内にコイルスプリング１２を介して出没自在に取付け、
ブレード１４を現像ローラ２に対して一定圧力で圧接し
たものである。

【０００７】図５に示したものは、板バネ１５の一端を
現像バット８に固着し、板バネ１５をその弾力により一
定の圧力で現像ローラ２に圧接したものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の構成
のものでは、図３に示したものでは、長期間弾性ブレー
ド１１を現像ローラ２に弾接することによりクリープを
生じて圧接力が次第に低下する。このためトナーを摩擦
帯電させる能力が低下し、次第に画質の劣化を招くとい
う問題や、トナーをマイナス極性に帯電させ且つトナー
に対する離形性を考慮してブレード１１にシリコーンゴ
ム又はフッソゴムを使用すると、ブレード１１の現像バ
ット７への接着が困難になるという問題があった。

【０００９】また、図４に示したものでは、ブレード１
４の圧接端面およびエッジ部の精度が高くない場合には
、現像ローラ２の軸方向にトナー層の厚さにムラが生じ
やすくなり、同時にトナーの摩擦帯電量にもムラが生じ
やすくなる。そのため画像濃度ムラや部分的な地肌汚れ
を招くという問題や、現像ローラ２の回転方向にブレー
ド１４の圧接部に対する摩擦力が作用するため、ブレー
ド１４にブレードガイド１３に対する傾きが生じ、現像
ローラ２の振れ等に対応してブレード１４がスムーズに
出没せず、これにより現像ローラ２の回転周期に対応し
たトナー層の厚さのムラや摩擦帯電量のムラを生じ、や
はり画像濃度ムラや部分的な地肌汚れを招くという問題
があった。

【００１０】また、図５に示したものでは、板バネ１５
の平面度には限界があり、トナー層の厚さを均一にする
には板バネ１５の板厚を厚くして精度を出す必要がある
が、バネ定数が大きくなるため現像ローラ２に対して均
一に一定圧力で圧接することが困難となるという問題や
、このものの場合、特にトナーの固着が発生しやすく、
このため、画像に縦筋が発生しやすくなるという問題が
あった。

【００１１】本発明は上記課題を解決するもので、構成
が簡単で、高画質が得られ、しかも高信頼性の乾式現像
装置のトナー薄層化ブレードを提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、弾性部材と、前記弾性部材の一端に延設
され、先端のエッジ部が現像ローラと接触するゴム材で
形成されたブレードとからなり、前記ブレードの前記延
設部は、その長さを２ｍｍ以上１５ｍｍ以下に、その厚
さを１ｍｍ以上にそれぞれ形成するとともに、前記エッ
ジ部に曲率を形設して構成したものである。

【００１３】また、ブレードをショア硬度で４０度以上
８０度以下のゴム材で形成して構成したものである。

【００１４】また、ブレードのエッジ部を０．０５ｍｍ
以上の曲率に形成して構成したものである。

【００１５】

【作用】本発明は、上記した構成により、ブレードをゴ
ム材で形成し、ブレードの延設部の長さを２ｍｍ以上１
５ｍｍ以下に、厚さを１ｍｍ以上にしたことにより、ブ
レードの弾力によってブレードの現像ローラへの圧接力
を適切なものとすることができる。

【００１６】また、ブレードの硬度を４０度以上８０度
以下にしたことにより、現像ローラの外径のバラツキや
振れに対するブレードの追随性を良くすることができる
。

【００１７】また、ブレードのエッジ部の曲率を０．０
５ｍｍ以上にすることにより、現像ローラ上に一定の厚
さの均一なトナー薄層を形成することができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図１および図
２を参照しながら説明する。

【００１９】図に示すように、矢印Ａ方向に回転するロ
ーラ状の感光体１には、矢印Ｂ方向に回転する現像ロー
ラ２が近接もしくは接触して配設され、現像ローラ２に
は矢印Ｃ方向に回転するトナー補給ローラ３が接触して
配設されている。感光体１とトナー補給ローラ３との間
には、現像ローラ２の表面にブレード５の先端が現像ド
ラム２の回転方向Ｂに摺接するように圧接されるトナー
薄層化ブレード７が配設されている。

【００２０】トナー薄層化ブレード７は、板バネ等の弾
性部材６と、弾性部材６の一端を埋設して弾性部材６の
一端から延設されゴム材で形成されたブレード５とで形
成され、弾性部材６の他端が現像バット８にビス９によ
り取付けられている。

【００２１】ブレード５はシリコーンゴムまたはフッソ
ゴムで形成され、図２に示すように、弾性部材６の一端
６ａから延設された延設部１０の長さは２ｍｍ以上１５
ｍｍ以下に、厚さｔは１ｍｍ以上にそれぞれ形成されて
いる。 また、ブレード５の現像ローラ２に接するエッジ部５ａ
は０．０５ｍｍ以上の曲率に形成されている。

【００２２】上記構成において、トナー補給ローラ３の
回転により運ばれたトナー４は、トナー補給ローラ３と
接触回転している現像ローラ２との摩擦帯電により帯電
され、現像ローラ２の表面に付着する。付着した現像ロ
ーラ２上のトナー４は現像ローラ２の回転によりトナー
薄層化ブレード７へと運ばれ、トナー薄層化ブレード７
と現像ローラ２により加圧摩擦されることにより、更に
高く摩擦帯電されるとともに均一な薄層にされて通過す
る。そして、現像ローラ２と感光体１とが近接または接
触して対向している現像領域へ運ばれる。次に、現像ロ
ーラ２上のトナー４はその一部が感光体１上の静電潜像
部に付着してこの静電潜像を可視像化し、残りのトナー
は現像ローラ２の回転とともにトナー補給ローラ３へと
戻って行く。そして、この現像ローラ２上の残留トナー
４はトナー補給ローラ３により一部を掻き落とされるが
、ほとんどのトナー４は掻き落とされずに掻き乱される
だけでトナー補給ローラ３との接触部を通過する。以上
の動作が繰り返されて現像作用が行われる。ここで、ブ
レード５の延設部１０の長さｌと厚さｔを変化させて印
字実験を行い、トナー薄層ムラに起因する画像ムラ、ト
ナー帯電量不足による地汚れ状態を観察したところ、（
表１）のような結果が得られた。

【００２３】

【表１】

【００２４】（表１）に示したように、延設部の長さｌ
が１ｍｍ以下のものや２０ｍｍ以上のもの、厚さｔが１
ｍｍ未満のものでは、ブレード５の素材であるゴムの柔
軟性が十分に生かされず、ブレード５の現像ローラ２へ
の圧接力が不適切なものとなって、現像ローラの加工精
度が悪くて外径のバラツキが大きい場合に現像ローラの
軸方向にトナー層の厚さのムラを生じ、トナー層厚が厚
い部分が地汚れとなり、また、濃度ムラを生じた。

【００２５】また、ブレード５の延設部１０の厚さが１
ｍｍ未満のものでは、ブレード５の腰が弱く、ブレード
５の現像ローラへの圧接力が弱いものとなった。これに
対して、弾性部材６を調整してブレード５を強く圧接し
てもブレード５が座屈してエッジ部５ａが浮き上がり、
腹当り状態となった。このようにブレード５の圧接力が
弱いと摩擦力が不足して、トナー４の帯電量が上がらず
地汚れを生じる。また、腹当り状態となっても圧接力が
弱いので単位面積当たりの圧接力は不足し、摩擦力が不
足してトナー４の帯電量は十分に上がらない。さらには
、現像ローラ２の表面に打痕等の凹みがある場合は、非
常に顕著にトナー層の厚さのムラとなる。

【００２６】また、ブレード５のゴム硬度が４０度未満
と低い場合もブレード５の腰が弱く、やはり現像ローラ
２への圧接力が弱くなったり、腹当り状態となったりし
て、上記したものと同様の不具合を生じた。ゴム硬度が
８０度を超えると、ゴム持体の柔軟性がなくなり、現像
ローラ２の外径バラツキに対して、十分に追随をせず、
トナー層の厚さがバラつく原因となった。

【００２７】以上の説明から明らかなように、ブレード
５の延設部の長さｌを２ｍｍ以上１５ｍｍ以下、厚さを
１ｍｍ以上とし、ゴム硬度を４０度以上８０度以下とす
ることにより、ブレード５の現像ローラ２への圧接力を
適切なものとすることができるとともに、現像ローラの
加工精度が悪くても良好なトナー４の均一な薄層を得る
ことができる。また、長期の使用に対しても、現像ロー
ラ２への圧接力は弾性部材６のソリ量によりほとんど規
制されているため、ブレード５のクリープの影響をほと
んど受けることがない。

【００２８】次に、ブレード５の現像ローラ２と接触す
るエッジ部５ａの曲率について説明する。

【００２９】（表１）に示した印字実験ではエッジ部５
ａの曲率を１．０ｍｍにして行なった。その結果はすで
に説明した通りである。その良好な範囲のゴム硬度、延
設部１０の長さ，厚さの条件でも、エッジ部５ａの曲率
が０．０１ｍｍ，０．０３ｍｍでは、ほとんどトナー４
がブレード５と現像ローラ２との接触部を通過すること
ができなかった。そして、０．０５ｍｍ以上にすること
により、トナー４は充分に通過し、均一で一定の厚さの
トナー層が形成されるとともに、トナー薄層化ブレード
７の現像ローラ２への摺接角度が変動しても安定して均
一なトナー層を形成することができた。

【００３０】曲率を更に大きくし、３ｍｍ，５ｍｍ，１
０ｍｍとした場合には、トナー層の厚さが僅かに厚くな
る傾向になるが、常に均一で十分にトナー帯電量を得る
ことができ、地汚れのない鮮鋭度の高い良好な画像が得
られた。

【００３１】次に、トナー薄層化ブレード７のブレード
５に用いられるゴム材として、ウレタンゴム，シリコー
ンゴム，フッソゴム，天然ゴム，ＳＢＲ，ＮＢＲ等を検
討したが、トナー４をマイナス極性に帯電させる場合に
はシリコーンゴムが最も帯電量が高くなり、トナー４を
プラス極性に帯電させる場合にはフッソゴムが最も帯電
量が高くなって、地汚れのないコントラストの高い画像
が得られた。また、他のゴム材を使用した場合には、ト
ナー４を何れの極性で使用するにも、トナー４の帯電量
が低くなり、地汚れおよび濃度ムラの多い画像となった
。

【００３２】そして、弾性部材６をブレード５に埋設す
ることにより、接着性の悪いシリコーンゴム，フッソゴ
ムで形成したブレード５を弾性部材６に確実に取付ける
ことができる。

【００３３】このように、本発明の実施例の乾式現像装
置のトナー薄層化ブレードによれば、トナー薄層化ブレ
ード７の取付け角度が変動しても、また、現像ローラ２
の外径バラツキがあっても、常に安定したトナー層の厚
さを得ることができるとともに、所定の極性に十分にト
ナーに静電荷を付与することができる。さらに、長期間
の放置，使用に対しても常に一定の圧接力を維持するこ
とができるので、画質の長期安定性を図ることができる
。

【００３４】なお、本実施例では、現像ローラ２として
マグネットを使用しない非磁性一成分系のものについて
説明したが、現像ローラ２にマグネットを使用し、トナ
ー４として磁性一成分系トナーを使用するものにおいて
も同様の効果が得られることは当然である。

【００３５】また、本発明は電子写真装置をはじめ、各
種形式の印字装置にも広く利用でき、例えば、誘電体に
静電潜像を形成して現像する印字プロセスの静電式プリ
ンタ、感光紙または静電記録紙に静電潜像を形成して現
像するプロセスの複写機およびプリンタ等にも利用でき
るものである。

【００３６】

【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなように
、本発明によれば、ブレード５の延設部１０の長さｌ，
厚さｔ、エッジ部５ａの曲率ｒの寸法および硬度を所定
の範囲の値にしたことにより、また、シリコーンゴム或
いはフッソゴムで形成したことにより、構成が簡単で、
高画質が得られ、しかも、高信頼性の乾式現像装置のト
ナー薄層化ブレードを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の乾式現像装置のトナー薄層
化ブレードの構成を示す側面図

【図２】同乾式現像装置のトナー薄層化ブレードの要部
の側面図

【図３】従来例の乾式現像装置のトナー薄層化ブレード
の側面図

【図４】他の従来例の乾式現像装置のトナー薄層化ブレ
ードの側面図

【図５】他の従来例の乾式現像装置のトナー薄層化ブレ
ードの側面図

【符号の説明】

２　　現像ローラ ５　　ブレード ５ａ　　エッジ部 ６　　弾性部材 ７　　トナー薄層化ブレード １０　　延設部 ｌ　　延設部の長さ ｔ　　延設部の厚さ ｒ　　エッジ部の曲率

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弾性部材と、前記弾性部材の一端に延設さ
   れ、先端のエッジ部が現像ローラと接触するゴム材で形
   成されたブレードとからなり、前記ブレードの前記延設
   部は、その長さを２ｍｍ以上１５ｍｍ以下に、その厚さ
   を１ｍｍ以上にそれぞれ形成するとともに、前記エッジ
   部に曲率を形設してなる乾式現像装置のトナー薄層化ブ
   レード。
2. 【請求項２】ブレードをショア硬度で４０度以上８０度
   以下のゴム材で形成してなる請求項１記載の乾式現像装
   置のトナー薄層化ブレード。
3. 【請求項３】ブレードのエッジ部を０．０５ｍｍ以上の
   曲率に形成してなる請求項１記載の乾式現像装置のトナ
   ー薄層化ブレード。
4. 【請求項４】ブレードをシリコーンゴムで形成してなる
   請求項１記載の乾式現像装置のトナー薄層化ブレード。
5. 【請求項５】ブレードをフッソゴムで形成してなる請求
   項１記載の乾式現像装置のトナー薄層化ブレード。
6. 【請求項６】弾性部材をブレード埋設して一体形成して
   なる請求項１記載の乾式現像装置のトナー薄層化ブレー
   ド。