(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成された静電潜像をトナーを用いて現像する現像部材と、
前記現像部材へトナーを供給し、前記現像部材からトナーを剥ぎとるトナー供給剥ぎとり部材と、
前記現像部材と前記トナー供給剥ぎとり部材とを備え、トナーを収容する現像容器と、
前記現像容器と前記現像部材との間の開口部を封止してトナーが漏れるのを防ぐトナー封止部材と、
を有し、
前記現像部材の長手方向において、前記トナー供給剥ぎとり部材は、画像形成領域よりも長く、かつ前記開口部よりも短い現像装置において、
前記トナー封止部材の前記現像部材側の表面は、前記現像部材の長手方向において、前記画像形成領域内の仕事関数よりも仕事関数が小さい領域を有し、
前記トナー封止部材の仕事関数が小さい領域は、前記現像部材の長手方向において、少なくとも前記トナー供給剥ぎとり部材の外側かつ前記現像容器の開口部の内側の領域を含むことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記トナー封止部材の仕事関数が小さい領域は、トナーの仕事関数Ｔ−表面の材質の仕事関数Ｘ＞０．７７の関係式を満たす材質で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記トナー封止部材の仕事関数が小さい領域は、別部材により形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
像担持体と、
前記像担持体に形成された静電潜像をトナーを用いてトナー像として現像する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像装置と、
前記現像装置により形成されたトナー像をシートに転写する転写手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセスを用いた画像形成装置及びこれに用いられる現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置では、図２に示すように、現像ローラ２上に供給されたトナー６は、現像ブレード７によってトナー量を規制され、帯電ローラ８によって一様に帯電された感光ドラム９に回転しながら当接する。そして、レーザ光によって形成された感光ドラム９上の静電潜像に応じて現像ローラ２上のトナー６が感光ドラム９に現像され、可視像となる。また、感光ドラム９に現像されず現像ローラ２上に残留したトナー６は、トナー封止シート１を通過してトナー供給剥ぎとりローラ３によって現像ローラ２から剥ぎとられる。そして、現像ローラ２上にはローラ３により新たにトナー６が供給される。
【０００３】
トナー６が現像容器１１から漏れない様に、トナー封止シート１及び現像ローラ２の端部において円弧上に現像ローラ２と当接する端部シール（不図示）が設けられている。特許文献１では、現像ローラ２を傷つけずに、トナー漏れを防止するために、端部シールは滑り性の高い繊維状のものが用いられている。
【０００４】
特許文献２では、トナー供給剥ぎとりローラ３と現像容器１１の内側との間に隙間を設ける構成が開示されている。この構成によれば、端部で現像剤の粉圧が高まって端部シールが変形してトナー６が漏れることを抑制できる。また、上述の様に端部シールに繊維状のものを用いた場合には、ローラ３と現像容器１１の内壁との間に隙間を設けることで、端部シールの繊維がローラ３に巻き込まれないようにすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−４０４０２号公報
【特許文献２】特開平５−３５０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２の構成では、現像ローラ２の端部でローラ３が当接しないため、トナー６を剥ぎとれない領域が存在する。このため、現像ローラ２のこの領域に付着したトナー６は現像容器１１内を循環することができず、印刷枚数が増えていくにつれ、現像ローラ２の他領域に付着するトナー６に比べて劣化が促進される。そして、現像ブレード７だけでは、十分に電荷を付与させることができなくなり、電荷を十分に持てないトナー６が発生し、かぶりが発生する。
【０００７】
そこで本発明は、現像部材の長手方向において、トナー供給剥ぎとり部材の外側かつ現像容器の開口部の内側の領域のトナーに電荷を十分付与させることができ、かぶりを抑制できる現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明に係る現像装置及び画像形成装置の代表的な構成は、像担持体上に形成された静電潜像をトナーを用いて現像する現像部材と、前記現像部材へトナーを供給し、前記現像部材からトナーを剥ぎとるトナー供給剥ぎとり部材と、前記現像部材と前記トナー供給剥ぎとり部材とを備え、トナーを収容する現像容器と、前記現像容器と前記現像部材との間の開口部を封止してトナーが漏れるのを防ぐトナー封止部材と、を有し、前記現像部材の長手方向において、前記トナー供給剥ぎとり部材は、画像形成領域よりも長く、かつ前記開口部よりも短い現像装置において、前記トナー封止部材の前記現像部材側の表面は、前記現像部材の長手方向において、前記画像形成領域内の仕事関数よりも仕事関数が小さい領域を有し、前記トナー封止部材の仕事関数が小さい領域は、前記現像部材の長手方向において、少なくとも前記トナー供給剥ぎとり部材の外側かつ前記現像容器の開口部の内側の領域を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、現像部材の長手方向において、トナー封止シートの画像形成領域の外側のトナー供給剥ぎとり部材の端部から現像容器の開口部の内側までの領域のトナーに電荷を十分付与させることができ、かぶりを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態の画像形成装置の構成図である。
【図２】本実施形態の現像装置の構成図である。
【図３】本実施形態に係るトナー封止シート及び電荷付与シートを示す図である。
【図４】本実施形態の仕事関数の測定原理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る現像装置及び画像形成装置の実施形態について、図を用いて説明する。図１は本実施形態に係る画像形成装置１００の構成図である。図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１００は、走査光学装置９７ａ〜９７ｄから画像情報に基づいたレーザー光を出射し、帯電ローラ８ａ〜８ｄによって一様に帯電した感光ドラム（像担持体）９ａ〜９ｄの表面上を照射して静電潜像を形成する。像担持体上に形成された静電潜像は、現像装置４０ａ〜４０ｄによって各々シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのトナー像に可視像化される。一次転写ローラ９１〜９１ｄにより、中間転写ベルト１９に一次転写される。
【００１２】
一方、給送トレイに載置されたシートＳが、給送ローラ９４、搬送ローラ９５により中間転写ベルト１９と二次転写ローラ９３とのニップ部（二次転写部）へ搬送される。シートＳは、二次転写部にて、トナー像を転写され、定着ローラ６０にてトナー像を定着され、排出トレイ６２へ排出される。
【００１３】
図２は本実施形態の現像装置４０の構成図である。図２に示すように、現像装置４０は、現像容器１１を有している。現像容器１１は、トナー貯留部１０と、現像室１２とに区画されている。トナー貯留部１０は、トナー（現像剤）６を貯留しており、攪拌装置によって現像室１２にトナー６を送り込む。現像室１２には、現像ローラ（現像部材）２、トナー供給剥ぎとりローラ（トナー供給剥ぎとり部材）３、現像ブレード７、トナー封止シート（トナー封止部材）１、電荷付与シート５が設けられている。
【００１４】
現像ローラ２は、現像電圧電源（不図示）により約−３００Ｖの直流電圧を印加され、感光ドラム９上に形成された静電潜像に対してトナー６を用いて現像を行い、静電潜像をトナー像に可視像化させる。現像ローラ２は、Φ１６のシリコンゴムを基層とし、アクリル・ウレタン系ゴムを表面にコートした二層構成となっている。
【００１５】
ローラ３は、外周部に複数のセルを有するスポンジ状の弾性部材（Φ１６のウレタンスポンジゴム）を有している。ローラ３が現像ローラ２に当接して外周部のセルがつぶされることにより、ローラ３に含まれたトナー６が吐出して現像ローラ２上に供給される。一方、ローラ３が現像ローラ２と離れる際に、つぶされたセルが開放されてセルが開き、セルに向けて吸気が行われて現像ローラ２上のトナーを剥ぎとる。
【００１６】
現像ブレード７は、現像ローラ２上のトナーを規制する金属性のブレードである。攪拌装置、現像ローラ２、ローラ３は、外部から駆動が掛けられる構成になっており、現像プロセス中は、常に回転してトナー６を感光ドラム９に供給できるようになっている。
【００１７】
トナー封止シート１は、現像ローラ２に接触することにより、現像容器１１と現像ローラ２との間（現像容器１１の開口部４）からトナーが漏れるのを防いでいる。
【００１８】
一次転写後に、感光ドラム９上の転写残トナーは、ポリウレタンゴムからなるクリーニング部材であるクリーニングブレード１３により感光ドラム９上から取り除かれる。そして、取り除かれたトナーは廃トナー収容部（不図示）に収容される。その後、感光ドラム９表面は次の画像形成に備えるため、再び帯電ローラ８により帯電される。
【００１９】
（トナー封止シート１、トナー供給剥ぎとりローラ３）
図３（ａ）はトナー封止シート１及び電荷付与シート５を示す図である。図３（ｂ）はトナー封止シート１、現像ローラ２、トナー供給剥ぎとりローラ３、現像装置４０、画像形成領域Ａ、通紙領域Ｂの長手方向の長さ関係を示す図である。ここでいう画像形成領域Ａとは、本画像形成装置の長手方向における、最大寸法の画像が形成されうる領域である。本実施例においては、レーザ光の長手方向最大照射幅（最大静電潜像幅）に相当する。図３に示すように、トナー供給剥ぎとりローラ３は、画像形成領域Ａよりも長手方向に長く、現像容器１１の開口部４よりも長手方向に短い。
【００２０】
電荷付与シート５は、現像ローラ２の長手方向において、トナー供給剥ぎとりローラ３より外側かつ開口部４より内側の領域のトナー封止シート１の現像ローラ２と接触する表面（現像部材側の表面）に貼られている。なお、電荷付与シート５は画像形成領域外かつ開口部４より内側の領域のトナー封止シート１の現像ローラ２と接触する表面に貼られていればよい。
【００２１】
電荷付与シート５は、現像剤の仕事関数Ｔ−表面の材質の仕事関数Ｘ＞０．７７（式１）の関係式を満たす材質からなる。トナー封止シート１の画像形成領域Ａ内で現像ローラ２と接触する表面は、現像剤の仕事関数Ｔ−表面の材質の仕事関数Ｘ≦０．７７（式２）の関係式で満たす材質からなる。
【００２２】
本実施形態では、具体的には、トナーとして、平均粒径６μｍ、平均円形度０．９７０、仕事関数５．６２ｅＶの球形トナーを用いている。また、トナー封止シート１として、トレリナシート（仕事関数５．７０ｅＶ）を用いている。電荷付与シート５として、ポリ塩化ビニルシート（仕事関数４．８５ｅＶ）を用いている。
【００２３】
ここで、上記仕事関数の測定方法について説明する。図４に示すように、仕事関数は、ある物質から電子を取り出すためのエネルギー（ｅＶ）として数値化され、トナー及びシール部材の帯電性を評価しうるものである。仕事関数（Φ）は、表面分析装置（理研計器（株）ＡＣ−２）を使用して測定される。本実施形態にあっては、表面分析装置において、重水素ランプを使用し、照射光量を適宜設定し、分光機により単色光を選択する。そして、スポットサイズ４ｍｍ×４ｍｍ、エネルギー走査範囲３．４〜６．２ｅＶ、測定時間１０ｓｅｃ／１ポイントでサンプル（測定試料）に照射する。
【００２４】
そして、サンプル表面から放出される光電子を検知し、表面分析装置に組み込まれた仕事関数計ソフトを使用して演算処理して得られる。この表面分析においては、単色光の励起エネルギーを低い方から高いほうにスキャンすると、あるエネルギーから（ｅＶ）から光量子放出が始まり、このエネルギー閾値を仕事関数（ｅＶ）とする。
【００２５】
電荷付与シート５として、上述のポリ塩化ビニルシート以外にもメタルミーシート（仕事関数４．２１ｅＶ）、ＰＥＴシート（仕事関数５．３３ｅＶ）、ポリイミドシート（仕事関数５．６ｅＶ）を用いて検討を行った。この結果、かぶりに対して十分な効果を得ることができたのは、式（１）を満たす、ポリ塩化ビニルシートとメタルミーシートであった。
これは、（式１）を満たす材質は、（式２）を満たす材質よりも、トナーと摩擦することで、帯電した感光ドラム９と同じ極性の電荷を付与しやすいため、トナー封止シート１の画像形成領域Ａ外に、（式１）を満たす材質の部材（電荷付与シート５）を用いることにより、劣化したトナーにも電荷を持たせることができるからである。これにより、劣化したトナーが感光ドラム９の電位と反発し、トナーかぶりが発生することを抑制できる。
【００２６】
特に、印刷枚数が多くなり、現像ローラ２のローラ３より外側の領域にトナーが付着し、ローラ３により回収されずに劣化した場合においても、このトナーにかぶりを発生させない電荷をたせることができる。このため、かぶりを低減することができる。なお、電荷付与シート５は、現像ローラ２に長手方向に渡って均一に当接するようになっている。これにより、トナーに電荷を均一に付与できる。
【００２７】
また、トナー封止シート１の画像形成領域Ａ内に、（式２）を満たす材質の部材を用いることにより、電荷付与シート５によりトナーに電荷を付与しすぎることがなく、画像形成領域内では画像の濃度薄等の画像弊害の発生を抑制できる。
【００２８】
トナー封止シート１とは、別部材の電荷付与シート５を用いて、トナー封止シート１の長手方向における電荷の付与のしやすさ（仕事関数）を変えることで、簡単に低コストで劣化したトナーに電荷を付与できる。
【符号の説明】
【００２９】
Ａ        …画像形成領域
Ｂ        …通紙領域
Ｓ        …シート
１        …トナー封止シート（トナー封止部材）
２        …現像ローラ（現像部材）
９        …感光ドラム（像担持体）
３        …トナー供給剥ぎとりローラ（トナー供給剥ぎとり部材）
４        …開口部
５        …電荷付与シート
６        …トナー
７        …現像ブレード
８        …帯電ローラ
１０    …トナー貯留部
１１    …現像容器
１２    …現像室
１３    …クリーニングブレード
１９    …中間転写ベルト
４０        …現像装置
６０    …定着ローラ
６２    …排出トレイ
９１    …一次転写ローラ
９３    …二次転写ローラ
９４    …給送ローラ
９５    …搬送ローラ
９７    …走査光学装置
１００  …画像形成装置
【図１】
0005582994.tif 000002
【図２】
0005582994.tif 000003
【図３】
0005582994.tif 000004
【図４】
0005582994.tif 000005