(57)【要約】【課題】現像剤の流動性が向上し、現像剤の搬送を円滑に行うことで、現像剤の規制を安定して行うことが可能となり、高品質な画像を得ることが可能な現像装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】本発明の現像装置を備えた画像形成装置を、感光体ドラム２１と、帯電部２２と、静電潜像の書込み部２と、静電潜像に現像剤Ｇを付着させて画像を顕像化させる現像ローラ２３３を有する現像部２３と、被転写材Ｐの給紙部６１と、画像を被転写材Ｐに転写させる転写ベルト３０および転写ローラ２４と、クリーニング部２５と、画像を定着させる定着部６６と、を備えて構成する。現像ローラ２３３に近接して、磁性部材２３６ｂと２層の非磁性部材２３６ａ１，２３６ａ２とからなり、現像剤Ｇの量を規制するドクターブレード２３６を配置する。【選択図】図１
2014122998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体の表面に形成された静電潜像に、現像剤を付着させて画像を顕像化させる現像装置であって、
前記現像剤を収容する現像剤収容部と、
該現像剤収容部から供給される前記現像剤を表面に担持し、前記像担持体の表面の静電潜像に前記現像剤を供給する現像剤担持体と、
該現像剤担持体に対向するよう近接して配置され、前記現像剤担持体の表面に担持される前記現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、を備え、
前記現像剤規制部材は、磁性部材と、該磁性部材を挟む２層の非磁性部材と、を有して構成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤規制部材は、前記磁性部材と、該磁性部材を挟む２層の前記非磁性部材とを、有するクラッド材により形成されている請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像剤規制部材は、前記磁性部材の厚みが、前記非磁性部材の厚みに対して、１／２以下である請求項１または２に記載の現像装置。 
【請求項４】
前記現像剤規制部材は、厚みが１．０〜２．５ｍｍである請求項１〜３のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項５】
静電潜像が形成される像担持体と、
該像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、
帯電された前記像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像担持体の表面の前記静電潜像に現像剤を付着させて画像を顕像化させる現像手段と、を備え、
前記現像手段として、請求項１〜４のいずれか一項に記載の現像装置を用い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、現像剤により像担持体に形成される静電潜像を現像する現像装置、および、この現像装置を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ装置、またはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、トナーとキャリア（磁性粉体）との混合紛体である二成分現像剤を用いて静電潜像を現像する現像装置、この現像装置を用いた画像形成装置が知られている。このような現像装置では、静電潜像に供給する現像剤を一定量に規制する規制手段が設けられている。この規制手段として、例えば、平行な帯状に加工された板金、丸軸、押出部材等の規制部材を、現像剤担持体（現像ローラ）に平行に配置したものが知られている。
【０００３】
このように配置された規制部材と現像担持体との間に形成される隙間により、現像剤担持体で担持する現像剤の量、すなわち、現像剤の層の厚み（以下、「層厚」と呼ぶ。）が規制される。しかし、現像剤の層厚を薄くして、より高精度で効率的な現像を行うためには、この隙間をごく狭く形成する必要がある。それには、規制部材と現像剤担持体との平行関係を維持するのに、厳密な寸法合わせが必要で、高い製造精度が要求される。また、隙間を通過しなかった現像剤が、規制部材の上流側の面に滞留するため、現像剤の流動性が低下するとともに、現像剤担持体の駆動にも大きな力を必要とする。
【０００４】
これに対して、規制部材と現像剤担持体との間に磁気シールドを形成し、磁性を有する現像剤の層厚を規制する技術が開発されている。この磁気シールドの形成のため、規制部材の現像剤担持体に近接した部分に、鉄鋼材等の磁性体を配置する手法や、非磁性体と非磁性体とを溶接や接着により規制部材を形成する手法等が存在する。また、磁性体と非磁性体とからなる２層のクラッド材から形成された規制部材も開示されている（例えば、特許文献１参照）。このように、磁気シールドによって現像剤量を規制することで、現像剤量の規制を規制部材と現像剤担持体との隙間だけに依存する必要がなくなる。そのため、規制部材と現像剤担持体との厳密な寸法合わせが不要となり、現像装置の製造が容易となるとともに、現像剤担持体の駆動力も低減することが可能となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の磁性体と非磁性体とを用いた規制部材の構成では、規制部材の表層に磁性体が存在するため、この磁性部材の表面に現像剤が付着することで、現像剤が滞留し易くなり、やはり現像剤の搬送時の流動性に影響を及ぼすという問題があった。この現像剤の付着や流動性の低下により、規制部材による現像剤の量の規制にも影響を与えることがあった。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、現像剤の規制部材に磁性体を用いた場合でも、規制部材への現像剤の付着や滞留を抑制して、現像剤の搬送を円滑に行うとともに、現像剤の規制を安定して行うことが可能な現像装置および画像形成装置を安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本願に係る現像装置は、像担持体の表面に形成された静電潜像に、現像剤を付着させて画像を顕像化させる現像装置であって、現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部から供給される現像剤を表面に担持し、像担持体の表面の静電潜像に現像剤を供給する現像剤担持体と、該現像剤担持体に対向するよう近接して配置され、現像剤担持体の表面に担持される現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、を備え、現像剤規制部材は、磁性部材と、該磁性部材を挟む２層の非磁性部材と、を有して構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、磁性部材を２層の非磁性部材で挟んだ現像剤規制部材を用いることで、現像剤規制部材への現像剤の付着や現像剤の滞留を抑制することができる。したがって、現像剤の流動性が向上し、現像剤の搬送を円滑に行うことができ、現像剤の規制を安定して行うことが可能な現像装置を得ることができる。また、この現像装置を用いることで、高品質の画像を形成することが可能な画像形成装置を得ることができる。また、現像剤担持体の駆動に大きな駆動力を必要とせず、現像剤規制部材の製造に厳密な寸法合わせや高度な製造技術も必要としないため、現像装置や画像形成装置を安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本願の一実施例に係る画像形成装置の概要図である。
【図２】図１の画像形成装置で用いる現像装置としてのプロセスカートリッジを説明するための説明図である。
【図３】図２の現像装置の主要部の拡大断面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ’線断面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ’線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本願に係る現像装置を用いた画像形成装置の一実施例について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施例における画像形成装置を示す全体構成図である。図２は、図１の画像形成装置で用いるプロセスカートリッジおよび現像装置を説明するための説明図である。図３は、図２の現像装置の主要部の拡大断面図である。また、図４、図５は、撹拌部の概略図であって、それぞれ、図２のＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線断面図である。
【００１１】
本実施例の画像形成装置は、複写機およびプリンタとして機能する複合型の画像形成装置である。複写機として機能する場合には、スキャナから読み込まれた画像情報に対してＡ／Ｄ変換、ＭＴＦ補正、階調処理等の種々の画像処理が施されて書込みデータに変換される。プリンタとして機能する場合には、コンピュータ等から送信されるページ記述言語やビットマップ等の形式の画像情報に対して画像処理が施されて書込みデータに変換される。また、本実施例の画像形成装置は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色のトナーを用いて画像形成を行うもので、各色に対応した部材が各々設けられている。以下、本明細書の説明および図面中では、イエロー用の部材は符号の末尾にＹを、シアン用の部材はＣを、マゼンタ用の部材はＭを、ブラック用の部材はＢＫを付して説明する。
【００１２】
（画像形成装置の構成）
図１、図２に示すように、本実施例に係る画像形成装置（装置本体）１は、像担持体としての感光体ドラム２１と、画像情報に基づいて感光体ドラム２１の表面を帯電させる帯電手段としての帯電部２２と、帯電された感光体ドラム２１上に静電潜像を書き込むための潜像形成手段としての書込み部２と、静電潜像に現像剤を付着させて画像を顕像化させるトナー像を形成する現像装置としての現像部２３と、記録材としての被転写材Ｐを供給する給紙部６１と、感光体ドラム２１の表面に顕像化された画像（トナー像）を、被転写材Ｐに転写する転写手段としての転写ベルト３０および転写ローラ２４と、感光体ドラム２１から不要な現像剤を除去するクリーニング部２５と、被転写材Ｐに転写された画像を定着させる定着手段としての定着部６６と、などを備えて構成されている。
【００１３】
書込み部２は、画像情報に基づいて帯電部２２により帯電された４つの感光体ドラム２１に、静電潜像を書き込む潜像形成手段である。図１に示すように、４つの感光体ドラム２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１ＢＫに対向して、４つの帯電部２２Ｙ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２ＢＫ、４つの書込み部２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫがそれぞれ配置されている。これらの書込み部２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの静電潜像をそれぞれ書き込むものである。本実施例の書込み部２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫは、ポリゴンミラー３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３ＢＫ、光学素子４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４ＢＫ等をそれぞれ用いた光走査装置である。なお、書込み部２として、光走査装置の替わりにＬＥＤアレイを用いることもできる。
【００１４】
転写ベルト３０は、無端状ベルトから構成され、その表面に被転写材Ｐを静電的に吸着させて該被転写材Ｐを搬送し、感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を被転写材Ｐ上に転写する。転写ベルト３０は、その外周面上に、吸着ローラ６４とベルトクリーナ６５とを設けている。
【００１５】
感光体ドラム２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１ＢＫには、転写ベルト３０を介して、２次転写ローラとしての４つの転写ローラ２４Ｙ，２４Ｃ，２４Ｍ，２４ＢＫが対向して配置されている。これらの転写ローラ２４Ｙ，２４Ｃ，２４Ｍ，２４ＢＫは、芯金と、芯金を被覆する導電性弾性層とを有している。転写ローラ２４の導電性弾性層は、ポリウレタンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）等の弾性材料に、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化スズ等の導電性付与剤を配合分散することで、電気抵抗値（体積抵抗率）を中抵抗に調整した弾性体である。
【００１６】
定着部６６は、加熱ローラ６８および加圧ローラ６７を有し、被転写材Ｐ上のトナー像を圧力と熱とによって被転写材Ｐに定着させる。また、定着部６６は、定着が完了した被転写材Ｐを輩出する排出ローラ６９を有している。
【００１７】
本実施例では、感光体ドラム２１、帯電部２２、現像部２３、および、クリーニング部２５は、プロセスカートリッジ２０に一体に形成されている（図２参照）。プロセスカートリッジ２０として、図１に示すように、転写ベルト３０に沿って縦方向に、それぞれ４つのプロセスカートリッジ２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫが設置されている。これらは、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像を形成するものである。各プロセスカートリッジ２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫの上方には、現像部２３に供給する現像剤収容部としての剤カートリッジ２８Ｙ，２８Ｃ，２８Ｍ，２８ＢＫが設置されている。各剤カートリッジ２８Ｙ，２８Ｃ，２８Ｍ，２８ＢＫには、キャリア（磁性キャリア）と各色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）の非磁性トナー（トナー粒子）とからなる二成分現像剤（以下、単に「現像剤」という）を収容している。
【００１８】
プロセスカートリッジ２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫ、および、剤カートリッジ２８Ｙ，２８Ｃ，２８Ｍ，２８ＢＫは、転写ベルト３０を、回転支軸を中心に開放することで、装置本体１から着脱することができる。
【００１９】
書込み部２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫは、画像形成時に、プロセスカートリッジ２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫに対して、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの画像情報に応じた露光光Ｌを、それぞれ照射する。すなわち、各光源から発せられた露光光（レーザ光）Ｌがポリゴンミラー３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３ＢＫ、光学素子４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４ＢＫ等を通過して、各感光体ドラム２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１ＢＫ上に照射される。これによって、各プロセスカートリッジ２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫに対応する感光体ドラム２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１ＢＫ（像担持体）上に、露光光Ｌに応じたトナー像が形成される。そして、このトナー像が、被転写材Ｐに転写されることになる。
【００２０】
給紙部６１は、記録紙、ＯＨＰ等の被転写材Ｐを格納して、画像形成時には給紙ローラ６２によって被転写材Ｐを転写ベルト３０に向けて給送する。この給紙部６１から給送された被転写材Ｐは、レジストローラ６３の位置で一旦タイミングを合わせて、転写ベルト３０の位置に搬送される。転写ベルト３０の送入位置に配設された吸着ローラ６４は、電圧の印加によって、送入された被転写材Ｐを転写ベルト３０に吸着させる。転写ベルト３０の矢印方向の走行に伴って被転写材Ｐも移動し、各プロセスカートリッジ２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫの位置を順次通過することにより、被転写材Ｐの表面に各色のトナー像が重ねて転写される。
【００２１】
次に、図２を用いて、画像形成装置のプロセスカートリッジ２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫ、および、剤カートリッジ２８Ｙ，２８Ｃ，２８Ｍ，２８ＢＫについて詳細に説明する。なお、各プロセスカートリッジ２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫは、ほぼ同一構造であって、各剤カートリッジ２８Ｙ，２８Ｃ，２８Ｍ，２８ＢＫも、ほぼ同一構造である。そのため、図２に示すプロセスカートリッジ２０は、符号からアルファベット（Ｙ，Ｃ，Ｍ，ＢＫ）を除して図示する。また、書込み部２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫにおいても、符号からアルファベット（Ｙ，Ｃ，Ｍ，ＢＫ）を除して図示する。また、以下の説明においても、符号からアルファベット（Ｙ，Ｃ，Ｍ，ＢＫ）を除して説明する。
【００２２】
像担持体としての感光体ドラム２１は、負帯電の有機感光体であって、不図示の回転駆動機構によって、図１に矢印で示す方向、（図１では反時計方向）に回転駆動される。帯電手段としての帯電部２２は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラ状に形成したものであり、弾性を有する帯電ローラである。帯電部２２の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に、抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。
【００２３】
クリーニング部２５は、感光体ドラム２１に摺接するクリーニングブラシ（又は、クリーニングブレード）が設置されており、被転写材Ｐに転写されなかったトナー（未転写トナー）を、感光体ドラム２１上から機械的に除去し回収する。
【００２４】
現像部２３は、現像剤担持体としての現像ローラ２３３が感光体ドラム２１に近接するように配置されている。現像ローラ２３３と感光体ドラム２１との対向部分には、感光体ドラム２１と磁気ブラシとが接触する現像領域が形成される。また、現像部２３には、トナーＴ（非磁性体）とキャリアＣ（磁性体）とからなる現像剤Ｇ（２成分現像剤）が収容される撹拌部２３２を有している。この撹拌部２３２には、トナー濃度を検知する磁気センサ２６が設けられている。
【００２５】
ここで、本実施例における現像部２３は、プレミックス現像方式が採用されている。つまり、剤カートリッジ２８（図１参照）から現像部２３の撹拌部２３２内に、適宜に新品のキャリアＣ（現像剤Ｇ）が供給されるとともに、劣化した現像剤Ｇが現像ケース２３１から、現像部２３の外部に設置された剤貯留容器（図示せず）に向けて排出される。
【００２６】
トナー供給手段としての剤カートリッジ２８は、現像部２３の撹拌部２３２内に供給するための現像剤Ｇ（トナーＴおよびキャリアＣ）を内部に収容している。剤カートリッジ２８から排出された現像剤Ｇは、供給管２９（図１参照）を介して、現像部２３の撹拌部２３２内に供給される。この剤カートリッジ２８は、現像部２３に新品のトナーＴを供給するトナーカートリッジとして機能するとともに、現像部２３に新品のキャリアＣを供給する供給手段としても機能する。具体的には、現像部２３の撹拌部２３２に設置された磁気センサ２６によってトナー濃度が検知される。この検知情報に基づいて、剤カートリッジ２８のシャッタ機構（図示せず）の開閉動作が行われ、供給管２９を介して現像部２３の撹拌部２３２内に向けて現像剤Ｇが適宜に供給される。
【００２７】
トナー濃度は、現像剤Ｇにおいて、キャリアＣに対するトナーＴの混合率で表わされる。なお、磁気センサ２６として、例えば、透磁率方式のものを採用することができる。本実施例で用いる現像剤Ｇは、キャリアＣが磁性体であり、トナーＴが非磁性体である。このような透磁率方式の磁気センサ２６を用いることで、現像剤Ｇの透磁率、すなわち、単位体積当たりの現像剤Ｇの磁気抵抗を検知し、キャリアＣに対するトナーＴの混合率を検出することができる。本実施例では、トナー濃度は比較的高く設定されている。なお、磁気センサが、本実施例で用いる透磁率方式の磁気センサ２６に限定されることはなく、他の何れのものを用いてもよい。
【００２８】
次に、図２〜図５を用いて、本実施例の現像部２３について詳細に説明する。現像部２３は、感光体ドラム２１上に形成された静電潜像に、現像剤Ｇを付着させてトナー像を形成することで、画像を顕像化させる機能（現像機能）を有している。
【００２９】
現像部２３は、図２に示すように、装置本体１に設けられた現像ケース２３１内に、回転自在に取り付けられた現像剤担持体としての現像ローラ（現像スリーブ）２３３と、現像剤Ｇを収容する現像剤収容部としての撹拌部２３２と、撹拌部２３２内の現像剤Ｇを現像ローラ２３３に搬送する現像剤搬送部材としての供給スクリュ２３４ａ、撹拌スクリュ２３４ｂ、および、回収スクリュ２３４ｃと、を有して構成されている。
【００３０】
現像ローラ２３３は、現像ケース２３１の開口を介して、感光体ドラム２１に近接するように配置されている。現像ローラ２３３内には、複数のマグネット（図示せず）が固定状態で配置されている。現像ローラ２３３内に配置された複数のマグネットの一つは、静電潜像が形成される感光体ドラム２１の表面に対向する位置に配置された現像磁極として機能する。その他のマグネットは、現像ローラ２３３を介して現像剤Ｇを搬送する搬送磁極、汲み上げ磁極として機能する。
【００３１】
現像ローラ２３３を回転すると、汲み上げ磁極により、現像ローラ２３３が撹拌部２３２内の現像剤Ｇを汲み上げる。現像ローラ２３３は、搬送磁極により、この現像剤Ｇを自らの表面上に担持しながら、回転による表面移動に伴って、現像剤Ｇを感光体ドラム２１まで搬送する。また、現像ローラ２３３の表面には、感光体ドラム２１と対向する現像領域に、現像剤Ｇが穂立ち状態となって磁気ブラシが形成される。そして、この磁気ブラシが感光体ドラム２１に摺擦し、現像ローラ２３３に付着した現像剤Ｇのうち、非磁性体のトナーＴが感光体ドラム２１に転移されることで静電潜像が顕像化される。なお、現像ローラ２３３の磁極として、マグネットに限らず、プラスチック樹脂を混練した、いわゆるプラスチックマグネットを、現像ローラの成型時に磁場をかけて配向し、必要な磁極分布を得るようにしてもよい。
【００３２】
なお、以下では、現像剤Ｇの供給元に近い側、すなわち、剤カートリッジ２８から供給管２９を介して現像剤Ｇが供給される側を、現像部２３の「上流」という。そして、撹拌部２３２から感光体ドラム２１に向かって現像剤Ｇが移動する方向を、現像部２３の「下流」という。現像部２３の最も下流側には、劣化した現像剤Ｇを回収する剤貯留容器（図示せず）が位置している。
【００３３】
撹拌部２３２には、軸部の外周に螺旋状のスクリュ部を有する供給スクリュ２３４ａ、撹拌スクリュ２３４ｂ、回収スクリュ２３４ｃが設けられている。撹拌部２３２内は、各スクリュの回転軸線方向に沿って設けられた仕切り板２３５によって３つの空間（以下、撹拌部２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｃと呼ぶ。）に仕切られている。この仕切られた撹拌部２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｃ内に、供給スクリュ２３４ａ、撹拌スクリュ２３４ｂ、回収スクリュ２３４ｃが各々配置されている。また、仕切り板２３５には、図４、図５に示すように、仕切られた空間内を互いに連通し、現像剤Ｇを通過させる開口部（ｏ１，ｏ２等）が設けられている。また、前述の磁気センサ２６は、撹拌スクリュ２３４ｂが配置された撹拌部２３２ｂに設置されている。
【００３４】
また、現像部２３には、現像ローラ２３３が供給スクリュ２３４ａと対向する位置よりも下流側であって、現像領域よりも上流側に、現像剤規制部材（以下、「ドクターブレード」と呼ぶ。）２３６が配置されている。このドクターブレード２３６は、現像ローラ２３３の表面に対して、所定の間隔（以下、この間隔を「ギャップＤＧ」と呼ぶ。）を介して先端が近接するように配置されている。このドクターブレード２３６の詳細については、後述する。
【００３５】
次に、撹拌部２３２における現像剤Ｇの流れについて説明する。撹拌部２３２ａ内には、供給スクリュ２３４ａが、現像ローラ２３３に対向して配置されている。また、供給スクリュ２３４ａは、自らの回転軸線方向を、現像ローラ２３３の回転軸線方向に沿わせる姿勢で配設されている。そして、供給スクリュ２３４ａは、自らが回転することにより、撹拌部２３２ａ内の現像剤Ｇを、回転軸線方向に沿って、水平方向（図４の白抜き矢印）であって、上流側から下流側（図２参照）に向かって搬送し、現像ローラ２３３に現像剤Ｇを供給する。
【００３６】
現像剤Ｇの一部は、供給スクリュ２３４ａの搬送方向（図４の白抜き矢印方向）の下流側の端部まで搬送される。この現像剤Ｇは、その後、開口部（図示せず）を介して回収スクリュ２３４ｃが配置された撹拌部２３２ｃ側に排出され、この回収スクリュ２３４ｃに受け渡される。
【００３７】
一方、現像ローラ２３３に供給された現像剤Ｇは、ドクターブレード２３６と現像ローラ２３３との間隔を通過し、さらに、現像ローラ２３３と感光体ドラム２１との間の現像領域を通過する。その後、現像剤Ｇは、現像ローラ２３３の下方に配置された回収スクリュ２３４ｃによって、再度撹拌部２３２ｃ内に回収される。回収スクリュ２３４ｃによって回収された現像剤Ｇは、次いで、開口部ｏ１（図５参照）を介して撹拌部２３２ｂ内に移動し、撹拌スクリュ２３４ｂに受け渡される。さらに、撹拌部２３２ｂ内には、剤カートリッジ２８からトナーＴの補給が行われ、その後、現像剤Ｇは、撹拌スクリュ２３４ｂによって撹拌および混合されながら搬送される。その後、現像剤Ｇは、現像ケース２３１の壁面に押し当てられ、次いで、開口部ｏ２（図４参照）を介して撹拌部２３２ａ内に押し上げられることにより、再度、供給スクリュ２３４ａの搬送方向における上流側端部に戻される。
【００３８】
以上のような現像剤Ｇの循環搬送により、現像ローラ２３３上で現像に寄与することでトナー濃度を低下させた現像剤Ｇは、現像ローラ２３３から回収された後、必ず一度トナーＴを補給する領域（撹拌部２３２ｂ）を通過する。そして、撹拌部２３２ｂの磁気センサ２６によって検知されたトナー濃度に基づいて、任意に行われる現像剤Ｇ（トナーＴ）の補給によって、現像剤Ｇのトナー濃度が調整される。このトナー濃度が調整された現像剤Ｇは、再び現像ローラ２３３に供給される。なお、現像剤Ｇの補給によって、撹拌部２３２内の現像剤Ｇの量が、所定量を超えた場合、長期の使用により劣化した場合は、現像剤Ｇは排出口（図示せず）を介して、剤貯留容器（図示せず）に向けて排出される。
【００３９】
次に、ドクターブレード２３６について、図３を用いて詳細に説明する。ドクターブレード２３６は、現像ローラ２３３の表面に対して、先端側の端面Ｆが、ギャップＤＧを介して近接して配置されている。また、ドクターブレード２３６は、現像ローラ２３３の回転周方向においては、該現像ローラ２３３の表面の、現像剤Ｇの汲み上げる領域と現像領域との間に配置されている。現像ローラ２３３には、ドクターブレード２３６と対向する位置に、マグネットの一つを配置することで、このマグネットとドクターブレード２３６との間で、磁気シールドを形成する。
【００４０】
ドクターブレード２３６は、現像ローラ２３３がその表面に現像剤Ｇを担持して連れ回り、ギャップＤＧを通過する際に、磁気シールドによって、現像ローラ２３３の表面の現像剤Ｇの層厚が、所定の厚みに規制される。このようにドクターブレード２３６は、現像剤Ｇの量を規制する機能を有する。この現像剤Ｇの層の厚みを規制することにより、現像ローラ２３３の表面に均一に現像剤Ｇを付着させ、現像領域への現像剤Ｇの搬送量を安定化させる。
【００４１】
ここで、従来のドクターブレードは、現像剤の層厚を薄くするため、隙間をごく狭く形成するのに高い製造精度が要求されていた。また、狭い隙間を通過させるためには、現像剤の搬送に大きな駆動力を必要としていた。さらには、ドクターブレードによって、現像ローラとの連れ回りを阻止された現像剤は、現像ローラにおける、供給スクリュとの対向位置からドクターブレードとの対向位置に至るまでの領域に滞留し易くなる。このようにして滞留した現像剤（以下、「規制滞留現像剤」と呼ぶ。）は、現像ローラの回転に伴って、前述の領域に新たに搬送されてくる後続の現像剤に摺擦することで、圧力やせん断力を受ける。
【００４２】
この圧力やせん断力が、長時間に渡って続くと、現像剤のトナー粒子に添加されているシリカ等の外添粒子が、トナーの内部に徐々に埋没していく。やがて、トナーが磁性キャリアに付着して帯電不良を生じる、いわゆるスペント現象を引き起こすことがある。さらには、キャリアＣに固着しなかったトナーＴが、キャリアＣとの摩擦や衝突によって削れて丸みを帯びて劣化することもある。このようなスペント現象やトナー粒子の劣化は、画像の部分的な欠落などといった画質劣化を引き起こしてしまうことがある。
【００４３】
これを解消するため、特許文献１では、磁性部材と非磁性部材とからなる２層のクラッド材でドクターブレードを形成している。そして、隙間による層厚の規制に頼ることなく、磁性部材と現像ローラの磁力によって形成される磁気シールドによって、現像剤の層厚を規制している。また、このドクターブレードの非磁性部材を、現像ローラの回転方向であって、ドクターブレードの下流側（現像装置の外側）に配置することで、下流側での現像剤のドクターブレードへの付着を防止している。また、磁性体と非磁性体とを溶接や接着により接合したものでは、接合面に反りを生じたり、加工時の切断面にずれを生じたりすることがあり、ドクターブレードの精度にばらつきを生じ易い。また、部材間の接合面に隙間を生じて、この隙間に現像剤が詰まり、凝集や滞留等を生じることもある。しかし、クラッド材を用いることで、このような不具合も解消することができる。
【００４４】
しかしながら、ドクターブレードの上流側である現像部の内側（撹拌部の内部）については、磁性部材がそのまま配置されているため、現像剤に対して吸着磁力が働き、現像剤の流動性が低下するという問題があった。特に、近年の複写機、コピー機のトレンドとして省エネ化が進んでいる影響で、トナーの特性が低温でも溶けるようなトナー、粒径の小さなトナー、粒径の小さなキャリアが用いられるようになっている。このような現像剤は、流動性特性が低いため、より顕著に影響を受けてしまう。
【００４５】
以上を鑑みて、本実施例では、ドクターブレード２３６として、現像部２３の内側に配置した板状の非磁性部材２３６ａ１と、現像部２３の外側に配置した板状の非磁性部材２３６ａ２と、これらの間に配置した板状の磁性部材２３６ｂとにより構成された３層のクラッド材を用いている。このようなドクターブレード２３６を用いることで、現像部２３の外側は勿論、内側（撹拌部２３２内）に接する面でも、現像剤Ｇの付着や吸着、詰まり等を抑制することができる。したがって、現像剤Ｇの流動性の低下を良好に抑制することができる。
【００４６】
また、ドクターブレード２３６の成形の際も、クラッド材を現像剤規制部材の形状に加工するだけでよい。そのため、磁性体と非磁性体とを別個に加工したあと、２部品を組み合わせるような組み立て加工を省略することができる。また、クラッド材を用いていることで、非磁性部材２３６ａ１，ａ２と磁性部材２３６ｂとの接合面への現像剤Ｇの詰まりや凝集等も抑制することができる。
【００４７】
本実施例の非磁性部材２３６ａ１，２３６ａ２は、非磁性金属で形成されている。この非磁性金属として、例えば、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等の非磁性ステンレス材質が好適に用いられる。ステンレス材質を用いることで、ドクターブレード２３６は、錆の発生を防ぐことができるとともに、現像剤Ｇとの摩擦で摩耗しにくくすることができる。
【００４８】
なお、非磁性金属としては、非磁性ステンレス材質に限定されることはない。例えば、低速で寿命が比較的短い製品などで、摩耗の範囲が許容範囲であるか、または、摩耗が顕在化する前に製品の寿命を終えるような製品であれば、アルミニウム等を用いてもよく、コストを低減することができる。
【００４９】
また、磁性部材２３６ｂを形成する磁性体としては、錆防止効果や耐摩耗性の観点から、ＳＵＳ４０１等の磁性体のステンレスを用いることが好ましい。
【００５０】
ここで、ドクターブレード２３６先端側の端面Ｆを、現像ローラ２３３の表面に対して、ギャップＤＧを介して近接して配置したときの、端面Ｆの回転周方向の長さ、すなわち、ドクターブレード２３６の全体厚みをｗと定義する。また、ドクターブレード２３６の端面Ｆと現像ローラ２３３の表面とが、ギャップＤＧを介して対向する領域を、狭領域２３７と定義する。
【００５１】
ドクターブレード２３６を、より平面的で誤差が少なく真っ直ぐに加工する、また、現像ローラ２３３に対して、より正確な位置合わせで真っ直ぐに配置するためには、剛性を持たせることが好ましい。この剛性を持たせるという観点から、ドクターブレード２３６の非磁性部材２３６ａ１，２３６ａ２と磁性部材２３６ｂとを合わせた全体の厚みｗは、より厚い方が望ましい。
【００５２】
しかしながら、ドクターブレード２３６の全体厚みｗが厚すぎると、現像ローラ２３３と対向する狭領域２３７において、現像ローラ２３３の回転周方向で見たときの長さ、すなわち、端面Ｆの厚みｗが長くなってしまう。狭領域２３７は、ドクターブレード２３６による現像剤Ｇへの圧力負荷が生じる領域であり、現像剤Ｇがドクターブレード２３６と現像ローラ２３３との間の摩擦負荷も受け易い領域でもある。そのため、狭領域２３７が長すぎると、圧力と熱とが局所的に発生してトナーＴや現像剤Ｇの凝集を生じてしまい、最終的に画像欠損などを生じるなど、画像品質に影響を及ぼすことがあり、狭領域２３７の回転周方向の長さｗは、なるべく短くすることが望ましい。この観点から、ドクターブレード２３６の厚みは薄くすることが望ましい。したがって全体の厚みｗとしては、１．０〜２．５ｍｍ程度とすることが望ましい。
【００５３】
また、磁性部材２３６ｂ自体の厚みが厚くなり過ぎると、ドクターブレード２３６の表面側と磁性部材２３６ｂとの距離が短くなり、表面側でも磁性が作用して現像剤の付着の抑制機能が損なわれてしまう。そのため、非磁性部材２３６ａ１，２３６ａ２の厚みと、磁性部材２３６ｂの厚みの比率は、２：１以下にすることが望ましい。
【００５４】
上記観点から、本実施例では、磁性部材２３６ｂの厚みを０．３ｍｍとし、非磁性部材２３６ａ１，２３６ａ２の厚みを１．０ｍｍとし、ドクターブレード２３６の全体の厚みを２．３ｍｍとしている。したがって、ドクターブレード２３６への現像剤Ｇ付着や、現像剤Ｇの凝集等を抑制することができる。また、現像剤Ｇへの圧力負荷や摩擦負荷も少なくすることができる。その結果、画像欠損等を抑制して、画像品質を向上させることができる。
【００５５】
また、ドクターブレード２３６による現像剤Ｇの規制には、現像ローラ２３３の表面とドクターブレード２３６の端面Ｆとの狭領域２３７のギャップＤＧが非常に重要である。なぜなら、０．１ｍｍ程度のギャップの違いでも、現像ローラへの現像剤の供給量としては、２０％以上の差が出てしまう。例えば、現像剤の供給量が現像ローラの長手方向で、手前側と奥側とで２０％も違う状態で印刷を行うと、印刷画像に明らかに濃度差や濃度のばらつきが生じてしまう。
【００５６】
特に、磁性部材２３６ｂの端面と現像ローラ２３３とのギャップが重要であり、上述の影響はこのギャップに従って顕在化する。なぜなら、磁性部材２３６ｂの端面に保持された現像剤Ｇが形成する小さな現像剤穂が、実質的にはドクターブレード２３６の最も狭い領域（狭領域２３７）となり、現像剤規制という機能の主たる発揮領域となるためである。
【００５７】
上述したように、クラッド材を使用しない一般的なドクターブレードでは、磁性材料と非磁性材料とを組み立てて合わせる構成になると、部品の加工バラつき、磁性部材と非磁性部材とを組み合わせる際の部品の組み立てバラつきを生じ易い。さらには、組み立て上がったドクターブレードを、所定のギャップを介して現像ローラに正確に配置しようとすると、配置組み付けバラつきがあるため、１００分の１ｍｍオーダー（数十μｍ単位）での厳しい管理を行ないながら配置する必要がある。また、磁性部材と非磁性部材との２層のクラッド材を用いた場合、磁性部材の磁力により、ドクターブレードの表面への現像剤の付着を抑制しにくい。
【００５８】
しかしながら、本実施例のドクターブレード２３６のように、３層構造にすることで、現像ローラ２３３に対する、磁性部材２３６ｂおよび非磁性部材２３６ａ１，２３６ａ２の対向面（端面Ｆ）は、より一律に平面が形成されることになる。そのため、まずは磁性材料と非磁性材料とを組み合わせる際の部品の組み立てによるばらつきが低減できる。
【００５９】
そして、現像ローラ２３３と対向させて、ドクターブレード２３６を組み付ける際には、一般的には、これらの間に所定のギャップＤＧとなるようなスペーサを挟み込む。このスペーサの厚みを維持した位置へ、ネジなどの締結部材で現像部２３にドクターブレード２３６を固定し、同じく現像部２３に固定されている現像ローラ２３３とのギャップＤＧを固定する。従来のドクターブレードでは、この固定の際に、スペーサに突き当たっているのが、非磁性部材か磁性部材かがはっきりしない、もしくは二つの部材のギャップが長手方向の所々で異なる、といった不具合が生じる。しかし、本実施例では、磁性部材２３６ｂと非磁性部材２３６ａ１，２３６ａ２との組み立て精度や寸法精度が高いため、このような不具合が生じることがなく、両部材とも同一のギャップＤＧとなるように配置することができる。その結果として、現像剤規制で重要な磁性部材のギャップＤＧを、高精度に管理することができる。
【００６０】
（画像形成装置による画像形成工程）
以上のような画像形成装置での、画像形成プロセス、特に、感光体ドラム２１上で実行される作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程）について説明する。図２に示すように、感光体ドラム２１が反時計方向に回転駆動されると、まず、帯電部２２の位置で感光体ドラム２１の表面が一様に帯電される（帯電工程）。その後、帯電された感光体ドラム２１表面は、露光光Ｌの照射位置に達して、書込み部２による露光工程（静電潜像形成工程）が行われる。すなわち、露光光Ｌの照射によって、感光体ドラム２１上を画像情報に応じて選択的に除電することで、照射されなかった非画像部の電位との差（電位コントラスト）を発生させて静電潜像を形成する。なお、この露光工程は、感光体ドラム２１の感光層中で電荷発生物質が光を受けて電荷を発生して、このうち正孔が感光体ドラム２１表面の帯電電荷と打ち消し合うものである。
【００６１】
その後、静電潜像が形成された感光体ドラム２１の表面は、現像部２３との対向位置に達する。感光体ドラム２１上の静電潜像は、現像ローラ２３３の磁気ブラシ（現像剤Ｇが穂立ち状態となったもの）と接触して、磁気ブラシ中の負帯電されたトナーＴが付着されて可視化される（現像工程）。
【００６２】
より詳細には、現像ローラ２３３の磁力で撹拌部２３２から汲み上げられた現像剤Ｇは、上述したように、ドクターブレード２３６によって適量化された後に、感光体ドラム２１と現像ローラ２３３との対向領域である現像領域に搬送される。この現像領域において穂立ちされたキャリアＣが感光体ドラム２１を摺擦する。このとき、キャリアＣに混合されているトナーＴは、キャリアＣとの摩擦によって負帯電されている。これに対して、キャリアＣは正帯電されている。また、電源部（図示せず）から現像ローラ２３３に対して、所定の現像バイアスが印加される。この現像バイアスによって、現像ローラ２３３と感光体ドラム２１との間に現像電界が形成される。この現像電界により、負帯電されたトナーＴが感光体ドラム２１上の静電潜像部分にのみ選択的に付着してトナー像を形成する。
【００６３】
本実施例では、ドクターブレード２３６の磁性部材２３６ｂの両面が、非磁性部材２３６ａ１，２３６ａ２によって被覆されている。そのため、現像剤Ｇと接触する磁性部材２３６ｂは、現像ローラ２３３と対向する端面Ｆのみとなる。したがって、現像剤Ｇが、現像ローラ２３３とドクターブレード２３６とのギャップＤＧを通過する前や通過後において、この現像剤Ｇが磁性部材２３６ｂによる磁力的な保持を強く受けることがない。よって、現像剤Ｇがドクターブレード２３６へ付着したり、滞留したりするのを抑制することができる。また、ドクターブレード２３６が、現像部２３の撹拌部２３２の内部と接する面が、非磁性部材２３６ａ１により形成されている。そのため、現像部２３の内側でも、磁力による現像剤Ｇの保持力を低減することができ、現像剤の流動性が阻害されるのを抑制することができる。その結果、ドクターブレード２３６によって、安定した現像剤Ｇの規制が可能となり、感光体ドラム２１に、均一に現像剤Ｇを付着させて、トナー像を形成することができる。
【００６４】
その後、トナー像が形成された感光体ドラム２１表面は、転写ベルト３０および転写ローラ２４との対向位置に達する。そして、このタイミングに合わせて、その対向位置に、給紙部６１から被転写材Ｐが搬送される。この被転写材Ｐ上に、感光体ドラム２１状のトナー像が転写されることで、転写工程が行われる。この転写のとき、各転写ローラ２４には、所定の電圧が印加されている。なお、前述したように、被転写材Ｐが転写ベルト３０の回転に伴って、プロセスカートリッジ２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫの位置を順次通過することにより、被転写材Ｐの表面に各色のトナー像が重ねて転写される。
【００６５】
その後、トナー像が転写された被転写材Ｐは、転写ベルト３０から分離して定着部６６に達する。被転写材Ｐ上のトナー像は、加熱ローラ６８および加圧ローラ６７に挟まれつつ加熱されることで、被転写材Ｐ上に定着される。この定着が完了した被転写材Ｐは、排出ローラ６９から装置本体１の外部に排出される。一方、被転写材Ｐが分離した後の転写ベルト３０表面は、その後にベルトクリーナ６５の位置に達して、その表面に付着したトナー等の汚れが、このベルトクリーナ６５によってクリーニングされる。
【００６６】
また、現像領域を通過した現像剤Ｇは、現像ローラ２３３のマグネットの磁力が弱い部分まで搬送されることで、現像ローラ２３３から離れ、撹拌部２３２に戻される。このような動作の繰り返しにより、撹拌部２３２内のトナー濃度が薄くなると、それを磁気センサ２６が検出し、その検出結果に基づいて、剤カートリッジ２８から撹拌部２３２内に現像剤Ｇが補給される。
【００６７】
一方、転写工程時に被転写材Ｐに転写されずに感光体ドラム２１上に残留したトナーＴ（未転写トナー）は、感光体ドラム２１上に付着したままクリーニング部２５との対向部に達する。そして、感光体ドラム２１上の未転写トナーは、クリーニング部２５で除去および回収される。その後、感光体ドラム２１表面が、除電部（図示せず）を通過して除電されることにより、感光体ドラム２１における一連の作像プロセスが終了する。
【００６８】
以上説明したように、本願の実施例に係る画像形成装置では、磁性部材２３６ｂを、２層の非磁性部材２３６ａ１，２３６ａ２で挟んだクラッド材によりドクターブレード２３６を形成している。このようなドクターブレード２３６によって、現像剤Ｇの量を規制することにより、現像剤Ｇのドクターブレード２３６への付着や吸着（凝集）を抑制することができる。したがって、現像剤Ｇの流動性の低下を抑制し、現像剤Ｇの規制を安定して行うことができ、感光体ドラム２１の静電潜像への現像剤Ｇの付着を、より均一に行うことができる。その結果、画像欠損等を抑制して、高品質な画像を得ることができる。また、クラッド材の使用により、ドクターブレード２３６の制作精度や組み付け精度が向上するため、加工コスト等を低減することができる。また、ドクターブレード２３６への現像剤Ｇの付着や滞留を抑制することから、ドクターブレード２３６への現像剤Ｇの圧力負荷を少なくすることができ、現像ローラ２３３の駆動も大きな駆動力を必要とすることなく行える。その結果、ドクターブレード２３６、現像装置、画像形成装置を安価に提供することができるとともに、これらの耐久性をも向上させることができる。
【００６９】
なお、上記実施例では、ドクターブレードは、磁性部材を２層の非磁性部材で挟んだ３層構造のクラッド材から形成されている。しかし、本願がこれに限定されることはなく、磁性部材の両面が非磁性部材により被覆されていれば、３層に限らず４層以上の構成としてもよい。また、磁性部材と非磁性部材との接合面とが強固に接合し、現像剤が入り込むような隙間の形成を抑制することができれば、クラッド材以外の材質を用いてもよい。
【００７０】
また、上記実施例で用いた画像形成装置は一例であって、本願がこの画像形成装置に限定されるものではない。現像剤により像担持体に形成される静電潜像を現像し、画像を形成するものであれば、他の構成の画像形成装置を用いてもよい。また、現像剤規制部材によって現像剤の規制を安定して行って、静電潜像に均一にトナーを付着させることが可能で構成であれば、本願の課題を解決できるものである。
【符号の説明】
【００７１】
１  画像形成装置（装置本体）
２，２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２ＢＫ  書込み部（潜像形成手段）
２０，２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫ  プロセスカートリッジ
２１，２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１ＢＫ  感光体ドラム（像担持体）
２２，２２Ｙ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２ＢＫ  帯電部（帯電手段）
２３，２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍ，２３ＢＫ  現像部（現像装置）
２３２，２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｃ  撹拌部（現像剤収容部）
２３３  現像ローラ（現像剤担持体）
２３６  ドクターブレード（現像剤規制部材）
２３６ａ１，２３６ａ２  非磁性部材
２３６ｂ  磁性部材
Ｇ  現像剤
Ｔ  トナー
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７２】
【特許文献１】特開２００４−１９１５２９号公報
【図１】
2014122998.tif 000003
【図２】
2014122998.tif 000004
【図３】
2014122998.tif 000005
【図４】
2014122998.tif 000006
【図５】
2014122998.tif 000007