(57)【要約】【課題】  現像装置、プロセスカートリッジを小型化しつつ、現像剤規制部によって現像剤担持体に担持される現像剤の量を安定的に規制すること。【解決手段】  現像装置は現像容器に設けられ、現像剤担持体に担持される現像剤を規制する現像剤規制部と、現像剤担持体を、現像剤規制部に対して加圧し前記現像剤規制部に接触させる加圧部材と、を備える。ここで現像剤担持体と現像剤規制部の少なくとも一方は弾性を有し、現像装置はさらに現像剤担持体が現像剤規制部に侵入する侵入量または、現像剤規制部が前記現像剤担持体に侵入する侵入量を規制する侵入量規制部を備える。【選択図】  図１
2014010317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に形成された潜像を現像する現像装置において、
回転可能に設けられ、現像剤を担持する現像剤担持体と、
現像剤を収容する現像容器と、
前記現像容器に設けられ、前記現像剤担持体に担持される現像剤を規制する現像剤規制部と、
前記現像剤担持体を、前記現像剤規制部に対して加圧し前記現像剤規制部に接触させる加圧部材と、
を備え、
前記現像剤担持体と前記現像剤規制部の少なくとも一方は弾性を有し、
前記現像剤担持体が前記現像剤規制部に侵入する侵入量または、前記現像剤規制部が前記前記現像剤担持体に侵入する侵入量を規制する侵入量規制部を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記侵入量規制部は、前記現像剤担持体の長手方向における一端部と他端部に設けられ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】
前記現像剤担持体は前記侵入量規制部に対して回転可能であることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記侵入量規制部は、前記像担持体と当接することで、前記像担持体と前記現像剤担持体との間隔を一定に保つことを特徴とする請求項２又は３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記現像剤担持体は弾性を有し、
前記侵入量規制部は、前記像担持体と当接することで、前記像担持体が前記現像剤担持体に侵入する侵入量を一定に保つことを特徴とする請求項２又は３に記載の現像装置。
【請求項６】
前記侵入量規制部は、前記現像容器に設けられることを特徴とする請求項１又は５に記載の現像装置。
【請求項７】
前記現像剤担持体の長手方向における一端部と他端部には、前記像担持体と接触し、前記像担持体と前記現像剤担持体との間隔を一定に保つスペーサが設けられ、
前記侵入量規制部は前記長手方向において前記スペーサよりも内側に位置することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
静電潜像が形成される像担持体と、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の現像装置と、
を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項９】
前記現像剤担持体が加圧部材によって加圧される加圧方向と交差する方向に向けて、前記現像剤担持体は前記像担持体から押圧されることを特徴とする請求項８に記載のプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に用いられる現像装置及びプロセスカートリッジに関するものである。
【０００２】
ここで画像形成装置は、記録媒体に画像を形成するものである。例えば電子写真画像形成プロセスを用いた電子写真複写機、電子写真プリンター（例えば、ＬＥＤプリンター、レーザービームプリンタ等）、電子写真ファクシミリ装置等が含まれる。またプロセスカートリッジとしては、少なくとも像担持体と現像装置とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものをいう。
【０００３】
また、現像装置は像担持体に形成された静電潜像を現像するものを言う。
【背景技術】
【０００４】
例えば、複写機やレーザービームプリンタなどの電子写真画像形成装置は、画像データに対応した光を電子写真感光体（感光体）に照射して静電像（静電潜像）を形成する。そして、この静電像に対して、現像装置から記録材料である現像剤のトナーを供給して、トナー像として顕像化する。このトナー像は、転写装置によって感光体から記録紙などの記録材（記録媒体）へ転写する。このトナー像を、定着装置で記録材上に定着することで記録画像が形成される。
【０００５】
乾式一成分現像法を用いる現像装置に関しては、種々の装置が提案されている。一例を挙げれば、次のようなものがある。即ち、現像装置には、一成分現像剤であるトナーが現像容器に収容されている。その現像容器に回転自在に固定された現像剤担持体としての現像ローラ上にトナーを担持し、層厚規制手段によって均一なトナー層を形成する。トナー層を担持した現像ローラを感光体に近接又は接触させ、現像ローラに、例えば交流成分と直流成分からなる現像バイアス電圧を印加することで、感光体上の静電像と現像ローラとの間に電位差を発生させる。これにより、トナーを静電像に移動させて現像を行う。
【０００６】
現像ローラ上に形成されるトナー層の層厚を規制する方式には、特許文献１に示すような、片持ち梁方式と呼ばれる方式がある。この方式は、現像剤規制部材として弾性を有する規制ブレードを用い、この規制ブレードが撓んだ状態で現像剤担持体と当接するように現像容器に固定する。規制ブレードが撓むことで生じる圧力を現像剤を規制する規制圧として用いるため、現像剤担持体や現像剤規制部材の取り付け位置がばらついても、安定して所望の規制圧が得られる。
【０００７】
また、特許文献２に示すように、現像剤規制部材として剛体を用い、この現像剤規制部材をバネ部材を介して現像容器に取り付ける方式がある。バネ部材によって、上方から現像剤規制部材を現像剤担持体に加圧する。バネ部材の付勢圧を現像剤の規制圧として用いているため、現像剤担持体や規制部材の取り付け位置がばらついても、安定して所望の規制圧が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−１４２９３３
【特許文献２】特開平９−２１１９６６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
昨今、電子写真画像形成装置においては、高画質化だけではなく、装置の小型化、特に薄型化が求められている。
【００１０】
しかし、特許文献１の構成では、弾性部材である規制ブレードを撓ませることにより現像剤の規制圧を得ている。そのため、図４（ａ）に示すように、規制ブレード２３を現像容器２２に固定する固定部と、現像剤担持体２４上にある現像剤の規制位置２５と間に、規制ブレード２３を撓ませるためのスペースＳ１が必要になる。
【００１１】
特許文献２の構成においては、図４（ｂ）に示すように現像剤担持体２４の上方で、現像容器２６と現像剤規制位置２７との間に剛体の現像剤規制部材２８とバネ部材２９を収容するスペースＳ２が必要になる。
【００１２】
そこで、本発明はより小型化、薄型化した現像装置、プロセスカートリッジを備える画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１３】
さらには、本発明は、現像剤担持体または現像剤規制部の少なくともどちらか一方が弾性を有する場合に、現像剤担持体に対する現像剤規制部の侵入量または、現像剤規制部に対する現像剤担持体の侵入量を一定に保つことを目的にする。これにより現像剤規制部によって、現像剤担持体に担持される現像剤の量を安定的に規制する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明の代表的な構成は、
像担持体に形成された潜像を現像する現像装置において、
回転可能に設けられ、現像剤を担持する現像剤担持体と、
現像剤を収容する現像容器と、
前記現像容器に設けられ、前記現像剤担持体に担持される現像剤を規制する現像剤規制部と、
前記現像剤担持体を、前記現像剤規制部に対して加圧し前記現像剤規制部に接触させる加圧部材と、
を備え、
前記現像剤担持体と前記現像剤規制部の少なくとも一方は弾性を有し、
前記現像剤担持体が前記現像剤規制部に侵入する侵入量または、前記現像剤規制部が前記前記現像剤担持体に侵入する侵入量を規制する侵入量規制部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、現像装置、プロセスカートリッジおよび、これらを備える画像形成装置を小型化しつつ、現像剤規制部によって現像剤担持体に担持される現像剤の量を安定的に規制する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）実施例１における規制部と現像ローラの構造の説明図。（ｂ）現像剤装置と感光ドラムの断面図。
【図２】実施例１における現像剤装置と感光ドラムの断面図。
【図３】実施例１の変形例を示す説明図。
【図４】従来の現像剤規制方法の説明図。
【図５】画像形成装置の断面図。
【図６】現像ローラの当接圧とトナーコート量の関係。
【図７】（ａ）本発明の実施例１における現像ローラ可動、加圧構造の説明図。（ｂ）本発明の実施例１における現像ローラ可動、加圧構造の説明図。
【図８】（ａ）侵入量と当接圧の関係。（ｂ）侵入量とトナーコート量の関係
【図９】環境に応じた画像濃度の変化を示すグラフ。
【図１０】（ａ）実施例２における侵入量規制部と現像ローラの構造の説明図。（ｂ）実施例２における侵入量規制部と現像ローラの構造の説明図。
【図１１】（ａ）実施例３における侵入量規制部と現像ローラの構造の説明図。（ｂ）現像剤装置と感光ドラムの断面図。
【図１２】実施例４における侵入量規制部と現像ローラの構造の説明図。
【図１３】実施例４における侵入量規制部と感光ドラムの構造の説明図。
【図１４】侵入量規制部と感光ドラムの構造の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態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らのみに限定する趣旨のものではない。
【００１８】
＜実施例１＞
以下、本実施例の画像形成装置および現像装置４の概略構成を図１、図２、図５に示す。図５は画像形成装置の断面図である。図５に示すように画像形成装置の装置本体Ｍのほぼ中央には、像担持体（被帯電体）としてのドラム型（円筒型）の感光体（以下、感光ドラムと記述）１が配設されている。感光ドラム１は、アルミニウム等の導電性ドラム基体の外周面にＯＰＣ（有機光半導体）感光層を形成したものであり、矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（周速度）２００ｍｍ／ｓをもって回転駆動される。
【００１９】
上述の感光ドラム１の表面（周面）は、帯電手段としての帯電ローラ２により所定の極性・電位に均一（一様）に帯電処理される。帯電後の感光ドラム１表面は、露光手段としてのレーザビームスキャナ３から出力されたレーザビームによって露光される。このレーザービームは、目的の画像情報に対応して変調され、感光ドラムに静電潜像を形成する。この静電潜像は、現像手段としての現像装置４によって現像剤であるトナー５が付着されてトナー像（現像剤像）として現像される。
【００２０】
現像装置４内に現像剤担持体としての現像ローラ６が設けられている。画像形成時には、現像ローラ６に、現像バイアス電源７によって直流と交流の重畳電圧である現像バイアス電圧が印加される。具体的には、交流成分が周波数２．５ｋＨｚ、振幅が１．６ｋＶ、直流成分が‐４００Ｖの重畳電圧を印加した。この現像バイアスの作用によって、トナー５が現像ローラ６から感光ドラム１に形成された静電像に転移される。
【００２１】
なお、詳細は後述するが本実施例では、現像ローラ６にスペーサ８（図１参照）が設けられ、このスペーサ８が感光ドラム１と接触することで現像ローラ６と感光ドラム１の間には微小な所定間隔が設けられる。そのため現像ローラ６に担持されたトナーは感光ドラム１と現像ローラ６の間に形成された電界によって現像ローラ６から感光ドラム１に飛翔することになる。
【００２２】
一方、記録材（記録媒体）９は給紙ローラによって給紙され、感光ドラム１上に書き込まれたトナー像と同期をとるように感光ドラム１と転写ローラ１０との間の転写ニップ部に送られて表面にトナー像が転写される。転写ローラ１０には転写時に転写バイアス印加電源（不図示）から転写用の転写バイアスが印加される。
【００２３】
トナー像の転写を受けた記録材９は、感光ドラム１表面から分離されて定着手段としての定着器１１に搬送され、ここで加熱・加圧されて表面にトナー像が定着される。一方、トナー像転写後の感光ドラム１は、記録材９に転写されないで表面に残ったトナー５がクリーニング手段としてのクリーニング部材１２によって除去され、次の画像形成に供される。
【００２４】
本実施の形態に係る画像形成装置では、感光ドラム１、帯電ローラ２、現像装置４、クリーニング部材１２の４つのプロセス機器が一体的に組み込まれて、装置本体Ｍに対して着脱交換自在のプロセスカートリッジ（プロセスユニット）１３を構成している。
【００２５】
（現像装置の構成概要）
本実施例の特徴である現像装置について説明する。図２に、本実施例の現像装置と感光ドラムの概略断面図を示した。なお、説明のため後述するスペーサ８、侵入量規制部３１（図１参照）は図２から除いてある。
【００２６】
本実施例の現像装置４は、図２に示すように現像剤収容部としての現像容器１４内に、現像剤としてのトナー５が収容されている。又、感光ドラム１と対向する現像装置４の開口部には、現像剤担持体としての現像ローラ６が回動可能に配置されている。
【００２７】
本実施例の現像ローラ６は、径の大きさがφ１６［ｍｍ］の円筒状（スリーブ状）のアルミニウム素管上に、結着樹脂、導電性微粉末、粗し粒子を含有した導電性樹脂層を形成した、現像スリーブである。体積抵抗が１０−２〜１０４［Ωｃｍ］のものを用いた。結着樹脂にはフェノール樹脂を、導電性微粉末としては、カーボンブラック及びグラファイトを、粗し粒子としては球状炭素化粒子を用いた。
【００２８】
現像ローラ６の内部には、磁界を発生させるための磁界発生手段としてマグネットローラ１５が固定配置されている。トナー５は、マグネットローラ１５の磁力により現像ローラ６上に引きつけられ、現像ローラ６に担持される。
【００２９】
前述したように、現像ローラ６は回転可能に配置されており、矢印Ｒ方向に回転することで、現像ローラ６上に引きつけられたトナー５は、現像剤規制部１６において規制される。
【００３０】
すなわち本実施例の現像ローラ６は、現像容器１４に取り付けられた現像剤規制部１６に押圧されながら回転する。これにより現像ローラ６が担持するトナー５の量が、現像剤規制部１６によって所望の量に規制される。
【００３１】
本実施例では、現像剤規制部１６の表面は、ほぼ平滑であり、表面粗さＲａ＝０．１５μｍである。現像ローラの表面粗さは、Ｒａ＝１．２μｍである。尚、表面粗さＲａは、ＪＩＳ−Ｂ０６０１−１９９４で規定される算術平均粗さ（中心線平均粗さ）［μｍ］であり、接触式表面粗さ測定器ＳＥ３５００（株式会社小坂研究所製）を用い、以下の条件下で測定したものである。
【００３２】
基準長：      ０．８［ｍｍ］
評価長さ：    ４．０［ｍｍ］
送り速度：    ０．１［ｍｍ］
フィルター：  ガウス
本実施例において、現像ローラ６が現像剤規制部１６へ当接する際の当接圧は線圧で３０ｇ／ｃｍである。
【００３３】
尚、当接圧は以下の手順で求めた値である。トナーのない状態で現像ローラ６と現像剤規制部１６との当接ニップ間にＳＵＳシート（厚さ５０μｍ，巾はｗ［ｃｍ］）を３枚挿入し、真ん中のシートを引き抜くときに必要な力Ｆ［ｇｆ］を測定する。ＳＵＳシート同士の摩擦係数μを測定する。そして、当接圧（線圧）Ｐ＝μＦ／ｗを求める。
【００３４】
また、当接圧を３０ｇ／ｃｍに決めた手順は以下の通りである。まず、現像ローラ６上のトナーコート量と当接圧の関係を調べると、図６のようになった。このとき、現像ローラ６に担持されるトナーのトナーコート量が、規定値である１７ｇ／ｍ２になるのが、線圧が３０ｇ／ｃｍになったときである。
【００３５】
本実施例では、画像形成装置が形成する画像において十分な濃度を保つために、現像ローラ６上トナーコート量が、１５ｇ／ｍ２以上必要であったため、トナーコート量の規定値を１７ｇ／ｍ２とした。
【００３６】
（現像ローラの加圧機構）
次に、図２、図７を用いて、現像ローラ６の可動、加圧機構について説明する。
【００３７】
現像ローラ６は、図２に示すように、現像ローラ端部において、加圧部材としてのバネ部材１９により現像容器１４の一部である現像剤規制部１６に加圧されている。
【００３８】
図７（ａ）は、図２における点線Ｌでの断面図である。現像ローラ６は、図７（ａ）に示すように長手両端において現像容器１４に加圧されおり、端部（駆動側端部）に取り付けられたローラ駆動ギア１７を介して画像形成装置の装置本体Ｍから駆動力を受け回転駆動される。
【００３９】
なお以降の説明において、現像ローラ６の長手方向において、現像ローラ６にローラ駆動ギア１７が設けられている側を駆動側、駆動側とは反対側を非駆動側と呼ぶ場合がある。
【００４０】
現像ローラ６は軸受部材１８に回転可能に取り付けられている。軸受部材１８は現像ローラ６を支持する支持部である。上述のバネ部材１９はその一端部１９ａがこの軸受部材１８に取り付けられている。一方、バネ部材１９の他端部１９ｂは現像容器１４に突き当たっている。これによりバネ部材１９は、軸受部材１８を介して現像ローラ６を現像剤規制部１６に加圧している。
【００４１】
なお図２に示すように、バネ部材１９は、現像容器１４のガイド部分２１の内部に組み込まれる。
【００４２】
図７（ｂ）は現像ローラ６の駆動側端部を図７（ａ）のＨ方向に沿って見た図である。軸受部材１８には凹状のガイド勘合部２０が存在し、凸状の現像容器１４のガイド部分２１にはめ込まれる。この構成により、軸受部材１８は、ガイド部分２１に沿って移動可能となり、現像ローラ６と現像剤規制部１６とを接離可能にする。すなわち現像ローラ６は、図２における矢印Ａで示す方向（以下、加圧方向Ａと呼ぶ）にのみ変位可能になる。加圧方向Ａは、ローラ中心と現像剤規制部１６とを結ぶ方向である。
【００４３】
一方、現像ローラ６は感光ドラム１が押し付けられることで図２に示す矢印Ｂ方向（以下、ドラム押しあて方向Ｂと呼ぶ）にも力を受ける。ここで、現像ローラ６が移動可能な方向である加圧方向Ａは、ドラム押しあて方向Ｂと交差した方向であり、本実施例ではドラム押しあて方向Ｂに対してθ＝９０度傾いている。そのため、現像ローラ６が、感光ドラム１からドラム押しあて方向Ｂに力を受けても現像剤規制部１６から離間しないようになっている。
【００４４】
非駆動側も駆動側と同様の可動、加圧機構を有し、現像ローラ６は駆動側、非駆動側両端部から回転可能に支持され、現像剤規制部１６に加圧される。
【００４５】
本実施例では、現像ローラ６の両端に配置したバネ部材１９による圧により、現像容器１４に対し不動の現像剤規制部１６に対して現像ローラ６を押圧している。この構成をとることで、現像ローラ６は、現像剤規制部１６に当接する当接圧を安定して保つことができる。また従来技術（図４参照）のように現像剤規制部（現像剤規制部材）を大きく撓ませたり、現像剤規制部にバネを取り付けたりしなくてもよい。つまり現像装置をより小型化、薄型化できる。
【００４６】
特に本実施例では、現像ローラ６は、内部にマグネットローラ１５が設けられトナーを担持する円筒形のローラ部（現像剤担持部）６ａと、ローラ部６ａよりも径の小さな軸部（芯金部、シャフト）６ｂを有している。軸受部材１８はこの軸部６ｂにおいて、現像ローラ６を回転可能に支持する。そのため、図２に示すように現像装置４を現像ローラ６の長手方向（軸線方向）に沿って見たとき、軸受部材１８に取り付けられたバネ部材１９の一端部１９ａは、ローラ部６ａの外周よりも内側に位置する。現像容器１４内部でバネ部材１９が占める領域Ｓ３は、ほぼ現像ローラ６が占める領域に重なることになる。バネ部材１９を設置するために現像容器１４に新たな空間を設ける必要がない。
【００４７】
すなわち、バネ部材１９が現像ローラ６を径の小さい軸部６ｂにて加圧する構成にすることで、バネ部材１９を設けるために必要な空間を減らしより現像装置４をより小型化できる。
【００４８】
なお本実施例において、ローラ加圧方向Ａは、ローラ中心と現像剤規制部１６とを結ぶ方向であるとしたが、現像ローラ６が現像剤規制部１６に加圧される方向であれば、これにかぎるものではない。
【００４９】
また、加圧方向Ａとドラム押しあて方向Ｂとのなす角θは９０度であるとしたが、これに限るわけではなく、感光ドラム１を現像ローラ６に押しあてる加圧力により、現像ローラ６と現像剤規制部１６とが離間しなければ良い。これは、現像ローラ６が現像剤規制部１６を加圧する加圧力Ｆ１、感光ドラム１を現像ローラ方向に押しあてる力をＦ２、とすると、
Ｆ１＞Ｆ２×ｃｏｓθ  ・・・式１
を満たす場合である。
【００５０】
式１が成り立つとき、感光ドラム１が、現像ローラ６を現像剤規制部１６から離そうとする力より、バネ部材１９が現像ローラ６を現像剤規制部１６に押し付ける力が大きくなる。
【００５１】
（侵入量規制部の構成）
次に、図１（ａ）、図１（ｂ）、図８を用いて、現像ローラ６の現像剤規制部１６に対する侵入量を規制する侵入量規制部３１について説明をする。
【００５２】
図１（ａ）は現像ローラの長手方向と直交する方向に沿って現像ローラと現像剤規制部を見たときの模式図である。図１（ｂ）は侵入量規制部を説明するための現像装置の断面図である。本実施例では、現像剤規制部１６にはウレタンやシリコンゴムなどからなる弾性部材を用いた。このとき現像剤規制部１６に対する現像ローラ６の当接圧（線圧）を所望の値にするためには、現像剤規制部１６に現像ローラ６が当接した際の、現像剤規制部１６の変形量（現像剤規制部１６に対する現像ローラ６の侵入量）を一定に保つ必要がある。そこで、本実施例では現像ローラ６に設けた侵入量規制部３１を現像容器１４と当接させることで、現像剤規制部１６に対する現像ローラ６の侵入量を一定に保っている。
【００５３】
ここで現像ローラ６の両端部には軸部６ｂが貫通した円盤状のスペーサ８が配置されている。スペーサ８はローラ部６ａよりも径が大きく設定されており、感光ドラム１と接触することで現像ローラ６と感光ドラム１の間に微小な間隔Ｗ３を設ける。本実施例においてはＷ３＝３００μｍとなっている。そして侵入量規制部３１はこのスペーサ８よりも内側でかつ非画像域（画像を形成しない領域）となる位置に配置される。特に本実施例では侵入量規制部３１を軸部６ａに設けた。
【００５４】
現像ローラ６の一端部と他端部とにそれぞれ設けられた侵入量規制部３１はその上端部を現像容器１４に接触させる。この時、侵入量規制部３１は、現像ローラ６と現像容器１４の間隔を図１（ｂ）に示すＷ２に維持する。この状態において、現像ローラ６が現像剤規制部１６を２５０μｍ圧縮した状態となるようＷ２の寸法が規定されている。すなわち現像ローラ６は、現像剤規制部１６を圧縮した量（２５０μｍ）だけ、現像剤規制部１６に対して侵入した状態となる。
【００５５】
なお、侵入量規制部３１と接触する現像容器１４の部分は非弾性部材で形成され、侵入量規制部３１と現像容器１４が接触することで現像ローラ６の位置が精度よく決まるようにしてある。また、侵入量規制部３１をスペーサ８の内側に設けることで、現像ローラ６の長手方向において、現像剤規制部１６と侵入量規制部３１の距離を短くしている。そのため現像剤規制部１６と侵入量規制部３１の配置関係を精度よく保ちやすく、現像剤規制部１６に対する現像ローラ６の侵入量も精度よく保ちやすい。
【００５６】
本実施例において、侵入量規制部３１には、現像ローラ６の軸部６ｂが貫通するための穴が設けられており、現像ローラ６は侵入量規制部３１に対して回転可能となっている。つまり侵入量規制部３１が現像容器１４と接触して現像容器１４に対して固定された状態でも、現像ローラ６は回転できる。また、図１（ｂ）に示すように侵入量規制部３１は、その幅Ｗ２がスペーサ８の直径より小さく、感光ドラム１に対して接触しないようになっている。
【００５７】
なお本実施例では現像ローラ６の現像剤規制部１６に対する侵入量を２５０μｍに決めたが、その手順は以下の通りである。まず現像剤規制部１６に対する現像ローラ６の侵入量（現像ローラ６による現像剤規制部１６の圧縮量）と、現像剤規制部１６に対する現像ローラの当接圧（線圧）との関係を調べると、図８（ａ）のようになった。図８（ａ）は、現像剤規制部１６に対する現像ローラ６の侵入量と、現像剤規制部１６と現像ローラ６の当接圧の関係を示したグラフである。
【００５８】
図８（ａ）から、現像ローラ６の侵入量が過剰に大きくなると、現像ローラの端部と中央部において、現像剤規制部１６に対する当接圧（線圧）の差が大きくなることが分かる。また、現像剤規制部１６に対する現像ローラ６の侵入量とトナーコート量の関係にまとめ直すと、図８（ｂ）のようになる。図８（ｂ）は、現像剤規制部１６に対する現像ローラ６の侵入量と、現像ローラに担持されるトナーの量（トナーコート量）の関係を示したグラフである。図８（ｂ）から分かるように、侵入量が過剰に大きくなると、端部でトナーコートが薄くなってしまうことが確認された。
【００５９】
そこで、現像ローラ６上のトナーコート量が安定するよう、現像ローラ６の現像剤規制部１６に対する当接圧が、現像ローラの長手方向で変化しにくい侵入量である２５０μｍを採用した。なお、本実施例では現像剤規制部１６に対する現像ローラ６の侵入量を２５０μｍとしたが、この値に限るものではなく、上記のように必要なトナーコート量から適宜算出していくことが必要である。
【００６０】
温度や湿度が変化すると、現像容器１４の強度が変化してしまうので、現像容器１４の変形によって、現像剤規制部１６に対する現像ローラ６の侵入量が変化する可能性がある。現像ローラ６の侵入量が、現像ローラの長手方向において一定でなくなると、画像形成装置が形成した画像に濃度ムラが生じる原因となる。
【００６１】
しかし本実施では、侵入量規制部３１を設けることで、温湿度環境によらず、現像ローラ６の侵入量を２５０μｍに保つことができ、濃度ムラの発生を抑制できることが分かった。
【００６２】
一方、比較例として、現像ローラに侵入量規制部を取り付けない現像装置を用いた場合、２３℃６０％の環境で、現像ローラの当接圧が好適な３０ｇ／ｃｍになるようにバネ圧を設定すれば、現像ローラの侵入量は２５０μｍになる。しかし、３０℃８０％のような高温高湿環境となると、現像容器の強度が変化することに伴い現像容器に撓みが発生した。その結果、高温高湿環境となると、現像ローラの中央部のトナーコート量は１６．９ｇ／ｍ２である一方、端部のトナーコート量は１３ｇ／ｍ２となってしまい、現像ローラの端部のトナーコート量が薄くなってしまった。
【００６３】
つまり、現像ローラに侵入量規制部を取り付けない比較例では、高温高湿環境下において、図９のように現像ローラ６の長手方向の位置の違いによって画像濃度に差が生じる、濃度ムラが発生した。なお図９において縦軸は、記録用紙に光を当て、入射光と反射光の強度の比から画像の濃度を測定した反射濃度である。
【００６４】
図８（ｂ）より、比較例において、３０℃８０％環境では、現像ローラの端部と中央部のトナーコート量から侵入量が４００μｍに変化してしまったことが分かる。
【００６５】
これに対し、侵入量規制部３１を設けた本実施例では、現像ローラ６の侵入量を一定に保持できるので、現像剤規制部１６は現像ローラ６に担持されるトナーのコート量を温度湿度に関わらず一定に保つことができる。よって比較例のような濃度ムラなど、画像不良を抑制できる。
【００６６】
つまり本実施例の構成とすることにより、小型化、薄型化を保ったまま現像ローラ上に担持されるトナーのコート量（載り量）を安定させることが可能になる。
【００６７】
本発明は、上記に示した磁性一成分非接触現像のみならず非磁性一成分接触現像装置においても可能である。
【００６８】
また、プロセスカートリッジの一部として装置本体Ｍに対して着脱可能な現像装置を例にとって本発明を説明したが、画像形成装置に固定された現像装置に本発明を適用することができる。
【００６９】
また本実施例では、現像ローラ６の軸部６ｂに侵入量規制部３１を設けているので、現像ローラ６のローラ部６ａがゴムローラであっても、現像ローラ６に侵入量規制部３１を現像ローラ６に取り付けることが可能である。
【００７０】
現像ローラ６のローラ部６ａに弾性のあるゴムローラを用いた際には、現像剤規制部１６に非弾性部材を用いることも可能である。このとき侵入量規制部３１は、現像ローラ６に対する現像剤規制部１６の侵入量が一定になるように規制する。
【００７１】
また現像ローラ６を弾性のあるゴムローラとし、現像剤規制部１６を非弾性部材とする場合には、現像容器１４の一部を現像剤規制部１６とすることが可能である。このとき現像装置４の製造時に、現像容器１４に現像剤規制部１６を取り付ける作業が不要となるので、現像装置４の組み立てが容易となる。
【００７２】
（変形例）
また、本実施例の変形例として図３のように、スペーサ８よりも現像ローラ６の外側に侵入量規制部３１を取り付けることも可能である。この場合も、現像ローラ６の表面から侵入量規制部の上端部までの長さに加えて、長手でのトナーコート量が安定する侵入量２５０μｍを加えた長さだけ、現像剤規制部１６を張り出させる（厚くする）ようにその寸法を設定をするとよい。また本変形例では、スペーサ８をリング形状にして、現像ローラ６の軸部６ｂではなくローラ部６ａに取り付けることもできる。
【００７３】
＜実施例２＞
次に、本発明に係る画像形成装置の第２の実施例について説明する。以下の説明において、上述した実施例１と同様の部分については、その説明を省略する。
【００７４】
本実施例では、現像剤規制部１６に弾性部材を用いる。また現像容器１４の一部が侵入量規制部３２となる。
【００７５】
図１０（ａ）を用いて、侵入量規制部３２について説明する。本実施例では、現像容器１４の一部が侵入量規制部３２を現像ローラ６のローラ部６ａの画像域外の部分（画像を形成しない領域）と、当接するようにした。ここで侵入量規制部３２が現像ローラ６に当接した際に、現像ローラ６が弾性部材である現像剤規制部１６に侵入量２５０μｍだけ侵入するよう、侵入量規制部３２の寸法および現像剤規制部１６の厚さを規定している。
【００７６】
また、図１０（ｂ）のように、現像ローラ６の軸部（芯金部）６ｂに侵入量規制部３２を当接させることもできる。このとき現像容器１４の一部を突出させて侵入量規制部３２とする。
【００７７】
現像ローラ６の軸部（芯金部）６ｂに侵入量規制部３２を当接させる構成では、現像ローラ６にゴムローラを用いてもよい。また、トナー封止効果も高い。また、現像ローラ６に弾性のあるゴムローラを用いた際には、現像剤規制部１６に非弾性部材を用いることも可能である。
【００７８】
本実施例の構成とすることにより、小型化、薄型化を保ったまま、現像ローラ上のトナーコート量を安定させることが可能になる。更には、現像容器１４が侵入量規制部３２を兼ねることで、組み立て容易性が高くなり部品点数の削減ができるのでコスト削減をすることが可能になる。
【００７９】
＜実施例３＞
次に、本発明に係る画像形成装置の第３の実施例について説明する。以下の説明において、上述した実施例１と同様の部分については、その説明を省略する。
【００８０】
図１１を用いて、本実施例で用いられる侵入量規制部３４について説明する。本実施例では、図１１（ｂ）に示すように、現像ローラ６のローラ部６ａの一端部と他端部とに、リング形状の侵入量規制部３４を固定する。
【００８１】
侵入量規制部３４は、現像容器１４に当接した際に、現像容器１４と現像ローラ６のローラ部６ａとの間隔をＷ４に保持する。このとき現像剤規制部１６に現像ローラ６が２５０μｍだけ侵入するよう、Ｗ４の寸法が規定されている。これにより現像ローラ６に担持されるトナーのトナーコート量が、現像ローラ６の長手方向に対して安定する。
【００８２】
本実施例では、現像ローラ６が回転することで侵入量規制部３４が現像容器１４に対して摺擦するので、侵入量規制部３４および現像容器１４は摩耗に強い材料であることが好ましい。
【００８３】
なお侵入量規制部３４は感光ドラム１に接触しないようスペーサ８よりも径を小さくしてある。またスペーサ８が現像容器１４と接触しないよう、スペーサ８が配置された位置において、現像容器１４に段差を設けてある。つまり、スペーサ８と配置された位置では、侵入量規制部３４が配置された位置よりも、現像ローラ６から現像容器１４を遠ざけることで現像容器１４とスペーサ８の間に間隔を設けてある。
【００８４】
本実施例によれば、侵入量規制部３４をローラ部６ａと嵌合する小型のリング形状とできるので、より現像装置の小型化、薄型化が可能になる。しかし、侵入量規制部を円盤形状として現像ローラ６の軸部６ｂに配置してもよい。この場合、現像ローラ６のローラ部６ａを金属で形成するかわりに、弾性あるゴムローラを用いることも可能である。現像ローラ６のローラ部６ａが弾性を有する場合は、現像剤規制部１６に非弾性部材を用いることも可能である。
【００８５】
本実施例の構成とすることにより、現像装置の小型化、薄型化を保ったまま、現像ローラ上のトナー載り量を安定させることができる。
【００８６】
＜実施例４＞
次に、本発明に係る画像形成装置の第４の実施例について説明する。以下の説明において、上述した実施例と同様の部分については、その説明を省略する。
【００８７】
本実施例では、現像ローラ６に設けられたリング形状の侵入量規制部３４が、前述の実施例におけるスペーサ８を兼ねることを特徴とする。図１２、図１３を用いて侵入量規制部３４について説明する。
【００８８】
図１２に示すように本実施例では現像ローラ６に設けられた侵入量規制部３４が現像容器１４に当接することで、現像剤規制部１６に対する現像ローラ６の侵入量を一定に規制する。ここで、侵入量規制部３４は図１３に示すように感光ドラム１にも当接する部材であることを特徴とする。すなわち侵入量規制部３４は感光ドラム１と当接することによって、現像ローラ６と感光ドラム１との間隔を３００μｍに保つ働きをする。
【００８９】
本実施例の構成とすることにより、小型化、薄型化を保ったまま、現像ローラ上のトナーのコート量（載り量）を安定させることができる。更には、侵入量規制部３４が、感光ドラム１と現像ローラ６間の空隙（間隔）を一定に保つスペーサーの機能も兼ねるため、部品点数を少なくすることができコスト削減をすることが可能になる。
【００９０】
なお図１４（ａ）に示すように侵入量規制部３３を現像ローラ６の軸部（芯金部）に配置してもよい。このとき現像ローラ６のローラ部６ａに弾性を有するゴムローラを用いることも可能である。なお現像ローラ６のローラ部６ａをゴム（弾性部材）で形成した場合、侵入量規制部３３は、図１４（ｂ）に示すように、感光ドラム１と当接して、感光ドラム１が現像ローラ６のローラ部６ａに侵入する侵入量Ｄ１を一定に保つ働きをする。このとき侵入量規制部３３の径は、現像ローラ６のローラ部６ａよりも小さくする。
【符号の説明】
【００９１】
１  感光ドラム
２  帯電ローラ
３  レーザビームスキャナ
４  現像装置
５  トナー
６  現像ローラ
７  現像バイアス電源
８  スペーサー
９  記録材
１０  転写ローラ
１１  定着器
１２  クリーニング部材
１３  プロセスカートリッジ
１４  現像容器
１５  マグネットローラ
１６  現像剤規制部
１７  現像ローラ駆動ギア
１８  現像ローラ軸受部材
１９  バネ部材
３１  侵入量規制部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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