(57)【要約】【課題】  本発明は、支持部材の大型化や部品精度の問題を生じることなく、現像剤層厚規制部材の長手方向における規制圧の均一化を図ることのできる現像剤層厚規制部材を提供することを目的としている。【解決手段】  上記課題を解決するために、本発明に係る現像剤層厚規制部材の代表的な構成は、現像剤担持体11に担持された現像剤の厚さを規制する弾性ブレード14と、該弾性ブレード14を支持する支持部材15とを備え、前記弾性ブレード14と前記支持部材15が複数の溶接点18で接合されている現像剤層厚規制部材13において、前記溶接点18の長手方向の間隔は、長手方向中央部において長手方向端部に比べて狭いことを特徴とする。【選択図】    図５
2006145932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤担持体に担持された現像剤の厚さを規制する弾性ブレードと、該弾性ブレードを支持する支持部材とを備え、前記弾性ブレードと前記支持部材が複数の溶接点で接合されている現像剤層厚規制部材において、
前記弾性ブレードの長手方向における前記溶接点の間隔は、前記長手方向の中央部において前記長手方向の端部に比べて狭いことを特徴とする現像剤層厚規制部材。
【請求項２】
現像剤担持体に担持された現像剤の厚さを規制する弾性ブレードと、該弾性ブレードを支持する支持部材とを備え、前記弾性ブレードと前記支持部材が複数の溶接点で接合されている現像剤層厚規制部材において、
前記溶接点と前記弾性ブレードの自由端との距離は、前記弾性ブレードの長手方向の中央部において前記長手方向の端部に比べて短いことを特徴とする現像剤層厚規制部材。
【請求項３】
少なくとも現像剤を担持し像担持体を現像する現像剤担持体と、
請求項１または請求項２記載の現像剤層厚規制部材とを備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
静電潜像を担持する像担持体と、
請求項３記載の現像装置とを一体的に備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項５】
静電潜像を担持する像担持体と、
請求項３記載の現像装置と、
シートを搬送する搬送手段とを備えた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、複写機、プリンタ、ＦＡＸなどの電子写真方式あるいは静電記録装置の画像形成装置に用いられる現像剤担持体に担持された現像剤の厚さを規制する現像剤層厚規制部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用した画像形成装置においては、像担持体上に形成した潜像を現像剤によって現像し、シートに転写して定着させることにより画像を形成する。
【０００３】
図８（ａ）は、従来の電子写真方式の概略説明図である。像担持体たる感光体ドラム200は一次帯電器201によって一様に帯電され、露光装置202によって光を照射されることにより静電潜像が形成される。この潜像に現像ユニット203から現像剤に含まれるトナーを転写させて現像し、トナー像が得られる。一方、不図示の給送部からシートＳを給送し、レジストローラ対204によって感光体ドラム200上のトナー像と同期させてシートＳを搬送する。そして感光体ドラム200上のトナー像を転写ローラ205によってシート上に転写しつつ搬送し、不図示の定着器において熱を圧力を印加させることにより画像を定着させてから機外に排出する。感光体ドラム200は、表面に残留した現像剤をクリーニング装置206によって除去された後に、次の画像形成に供される。
【０００４】
現像ユニット203において、現像剤容器207に格納された現像剤は、搬送ブラシ208によって現像剤担持体としての現像ローラ209に寄せられて付着し、現像ローラ209に担持される。そして現像ローラ209は感光体ドラム200との近接部位にて現像剤を転移させるのであるが、感光体ドラム200との距離が遠ければ転移が不十分となり、かといって現像ローラ209上の現像剤の層が感光体ドラム200表面を直接に擦ってしまっては潜像を乱してしまって画像不良となる。このため、現像ローラ209上の現像剤の層厚は適量に規制する必要があるため、現像ブレード210が備えられている。
【０００５】
現像ブレード210は、現像ローラ209に均一に当接するように、真直度及び平面度を高める必要がある。このため、特許文献１（特開２００１−３５６５９２号公報）や特許文献２（特開２００３−２８０３６４号公報）には、図８（ｂ）に示すように、支持部材210ａに弾性ブレード210ｂを直接溶接する構成が提案されている。
【０００６】
また、現像ユニット203のフレームの長手方向両端部の画像形成領域外には、現像ブレード210を支持するための座面を設けられている。そして現像ブレード210は、長手方向両端部にて支持部材210ａを、または支持部材210ａと弾性ブレード210ｂを一体として、小ねじにてフレームに固定しているのが一般的である。この固定部分が画像形成領域内にあると、局所的な当接ムラを招くおそれがあるためである。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３５６５９２号公報
【特許文献２】特開２００３−２８０３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、近年、画像形成装置のさらなる長寿命化・高画質化がもとめられている。プロセスカートリッジの長寿命化を考えた場合、プロセスカートリッジ寿命の後半において長手方向中央部におけるトナーのすり抜け（画像が薄くなること）やかぶりの悪化（全体的に黒くなること）が発生する場合があった。また、ベタやハーフトーン画像において長手方向（搬送方向における幅方向）の濃度ムラが発生し、高画質化を目指したときに不十分となる。これらの現象は、現像ブレード210を両端部で支持して現像ローラ209に当接することにより、支持部材210ａの中央が現像ローラ209から離れる方向に反り、長手方向中央部の圧が減少することに起因している。そのため、画像形成装置の長寿命化・高画質化を達成するためには長手方向における規制圧の不均一化を抑制することが必要である。
【０００９】
この問題に対し、支持部材の反りを低減するために支持部材の厚みを厚くする方法があるが、この方法では現像装置の小型化を阻害し、生産コストの上昇を招くおそれがある。
【００１０】
また、現像ブレード210の中央部に複数の支え部（ねじによる固定）を設置して支持部材210ａの反りを抑える方法もあるが、支え部が応力の変局点となり長手方向における規制圧の不均一を招くおそれがある。また、支持部材210ａと現像ユニット203のフレームの熱膨張率の差があることから、環境変動により部品精度に問題が生じるおそれがある。
【００１１】
そこで本発明は、前記おそれを生じることなく、弾性ブレードの長手方向における規制圧の均一化を図ることのできる現像剤層厚規制部材を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明に係る現像剤層厚規制部材の代表的な構成は、現像剤担持体に担持された現像剤の厚さを規制する弾性ブレードと、該弾性ブレードを支持する支持部材とを備え、前記弾性ブレードと前記支持部材が複数の溶接点で接合されている現像剤層厚規制部材において、前記弾性ブレードの長手方向における前記溶接点の間隔は、前記長手方向の中央部において前記長手方向の端部に比べて狭いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、弾性ブレードの長手方向中央部における、弾性ブレードと支持部材との間の浮き量を減らすことにより、規制圧の逃げを低減する事ができる。これにより、前記長手方向における規制圧の均一化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において長手方向とは記録媒体の搬送方向に直角な方向で、かつ、記録媒体の表面に平行な方向をいう。
【００１５】
［第一実施例］
（全体構成）
図１は本実施例に係る画像形成装置の縦断面図、図２は現像装置の概略縦断面図、図３は感光体ドラムから見た現像装置の概略図である。
【００１６】
図１に示す画像形成装置は、タンデム型のカラー電子写真方式の画像形成装置を例に用いて示している。なお、図１で同じ機能を有するものは同一の符号を付け、特に現像剤の色の区別を行う場合はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のサフィックスを付している。
【００１７】
画像形成装置は、画像形成手段として、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の画像を形成する第１〜第４の画像形成部（画像形成ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋ）を有する。各色用の画像形成ユニットＰは、形成する画像の色が異なる他は同一の構成を有するので、同一機能を有する部材には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００１８】
画像形成ユニットＰＹを例に用いて説明する。像担持体の例としての感光体ドラム１Ｙは不図示の駆動手段により図中矢印方向に駆動され、帯電ローラ２Ｙ（一次帯電器）により一様に帯電される。次いで、露光装置３Ｙ（ＬＥＤアレイ）よりイエローの画像パターンにしたがった光Ｌが感光体ドラム１Ｙに照射され、感光体ドラム１Ｙ上に潜像が形成される。感光体ドラム１Ｙ上に形成された潜像は、イエロートナーの入った現像装置４Ｙにより現像される。現像により可視化されたトナー像は、感光体ドラム１Ｙと略同速で矢印方向に回転している中間転写ベルト30上に、一次転写ローラ５Ｙに印加される一次転写バイアスによって転写される。感光体ドラム１Ｙ上に残った転写残トナーは、クリーニングブレードによるクリーニング手段６Ｙによって除去される。イエローに引き続いて上記の帯電、露光、現像、一次転写の工程を、所定のタイミングとってマゼンタ、シアン、ブラックの各色で行い、各色のトナー像を中間転写ベルト30上に順次重ねて複数色のトナーからなるトナー像を形成する。
【００１９】
中間転写ベルト30上に形成された多色トナー像は、搬送手段31（ピックアップローラー）によって所定のタイミングで送られてくるシートＳ上に、二次転写ローラ32に印加される二次転写バイアスによって転写される。中間転写ベルト30上に残った転写残トナーは、ブレードによるクリーニング手段33によって除かれる。クリーニング手段33によって取り除かれた転写残トナーは廃トナーボックス34に搬送、堆積される。
【００２０】
多色トナー像が転写されたシートＳは、搬送ベルト35によって定着装置７に送られる。多色トナー像は、定着装置７により熱および圧力を加えられてシートＳに溶融固着され、排出トレイ36に送られてカラー画像形成を終了する。
【００２１】
なお、本実施例では、感光体ドラム１、帯電ローラ２、現像装置４およびクリーニング手段６を潜像プロセスユニット８として、また現像装置４も現像プロセスユニットとして構成している。この潜像プロセスユニット８と現像プロセスユニットとを一体化して、画像形成ユニットＰ（プロセスカートリッジ）として、装置本体に対し着脱可能な構成としている。上記プロセスユニットは、トナーが消費し尽くされた場合や感光体ドラム１が消耗した際に、消耗品として容易に交換できるようにすることで、画像形成装置のメンテナンスにおけるユーザーの利便性の向上を図ったものである。
【００２２】
図２に示すように、現像装置４は、現像剤担持体である現像ローラ11と、現像ローラ11にコートされるトナーの厚みを規制する現像ブレード13と、トナーを現像ローラ11に供給するためのトナー供給ローラ12と、これらの部材を支持するための現像フレーム10（現像部材担持フレーム）と、トナー容器９とを結合して構成されている。トナー容器９の内部には、トナーＴを撹拌するための撹拌翼16が設けられている。
【００２３】
トナー容器９から送られてきたトナーは、トナー供給ローラ12により現像ローラ11に供給される。そして、現像ローラ11に担持されたトナーは現像ローラ11に当接している現像剤層厚規制部材の例としての現像ブレード13によって層厚を規制されるとともに、摩擦により帯電され、現像位置にて感光体ドラム１にトナー像を形成する。
【００２４】
現像ローラ11は、現像フレーム10内の長手方向にのびている開口部に位置して、感光体ドラム１と対向設置されている。この弾性現像ローラ11は矢印Ｙ方向に回転しており、トナーの搬送を良好に行うためにその表面は適度な凹凸を有している。本実施例において弾性現像ローラ11は、直径６ｍｍのＳＵＳ製の芯金に肉厚３ｍｍ、表面粗さ約８μｍのＮＢＲ系ゴムで構成されている。また現像ローラ11は、現像ブレード13の変形量（図２（ｂ）のδ）が１．２ｍｍになるように取り付けられており、現像ブレード13の自由長（図２（ｂ）のγ）は１０ｍｍとしている。
【００２５】
現像ブレード13は、現像剤と接触する弾性ブレード14と、これを現像フレーム10に取り付けるための支持板15とを有する。そして、現像ブレードは支持板15にある長手方向両端のねじ穴15ａ（図４参照）にて小ねじにより現像フレーム10に固定される。
【００２６】
弾性ブレード14はストレート形状のバネ弾性を有する厚さ１００μｍのリン青銅板を用いて、現像ローラ11との当接面にポリアミドエラストマー（ＰＡＥ）を３０μｍコートしたものとした。しかし、この限りではなく、リン青銅板の代わりにステンレス板を用いても良いし、ＰＡＥのコート厚は１０〜５００μｍぐらいでも良い。また、現像ブレード13を構成する板の先端の形状がＬ字型形状とされていても良いし、弾性ブレード14の現像ローラ11当接面に、ナイロンやゴム材料などを接着又はコートしても良い。また、支持板15は板圧１〜２ｍｍ程度、弾性ブレード14と当接する面の幅７ｍｍの板金である。この支持板15に錆等が発生すると現像の不具合が発生するため、支持板15にはステンレス鋼が採用され、あるいはニッケル等のメッキが施される。
【００２７】
図３は感光体ドラムから見た現像装置の概略図であり、説明の都合上、現像ローラ11を不図示としている。現像ローラ11の両端部からの「トナー漏れ」を防止するために、端部シール部材17が現像フレーム10の開口部両端に設けられ、この端部シール部材17によって現像ローラ11の両端部をシールしている。
【００２８】
（現像剤層厚規制部材）
次に、本実施例の特徴である現像ブレード13における弾性ブレード14の支持板15への溶接について説明する。図４は等間隔に溶接した場合のブレード圧を説明する図、図５は長手方向中央部の溶接間隔を狭くした場合のブレード圧を説明する図である。
【００２９】
図４（ａ）は本実施例における現像ブレード13の概略図である。現像ブレード13は支持板15にＹＡＧ（Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｎｄ３＋）レーザーによって弾性ブレード14の自由端から１２．５ｍｍの位置で溶接されている。図に示すように、溶接点18の間隔をαとしている。図５（ｂ）に長手方向全域においてα＝１０ｍｍとして等間隔に溶接したときの長手方向におけるブレード圧の分布を示す。その結果、長手方向両端部におけるブレード圧は２５Ｎ／ｍ、長手方向中央部におけるブレード圧は１４Ｎ／ｍであった。
【００３０】
そこで図４（ｂ）に示す表１のように、α＝５ｍｍ、７．５ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍとして、長手方向中央部のブレード圧を測定した。この結果より、αの間隔を狭くすることにより長手方向中央部の規制圧は高くなることがわかった。その理由は、溶接点間の浮きを減らすことにより圧の逃げを低減させることになるからと考えられる。
【００３１】
そこで図５（ａ）に示すように、本実施例においては、長手方向中央部の溶接点の間隔を５ｍｍ、長手方向端部の間隔を１０ｍｍとした。さらに長手方向におけるブレード圧の変化をなだらかにするために、溶接点の間隔を５ｍｍとした部分と１０ｍｍとした部分の間に、溶接点の間隔を７．５ｍｍとした部分を設けた。このときの長手方向全域におけるブレード圧の分布を、図５（ｂ）に示す。図を参照すれば、中央部の規制圧を２２Ｎ／ｍまで増加することができ、長手方向における規制圧の均一化を図ることができたことがわかる。
【００３２】
上記説明した如く、弾性ブレードと支持板とを溶接するに際し、長手方向中央部の溶接点の間隔を端部より狭くしたことにより、溶接点間の微小な浮き量を減らすことによって長手方向中央部の規制圧の逃げを低減する事ができる。その結果、現像剤層厚規制部材の長手方向における規制圧の均一化を図ることが可能となる。従って、カートリッジ寿命後半においても長手方向中央部におけるトナーのすり抜けやかぶりを防止することができ、またベタやハーフトーン画像において長手方向の濃度ムラを抑制することが可能となる。
【００３３】
［第二実施例］
本発明の第二実施例について説明する。図６は弾性ブレードの自由端から等距離に溶接した場合のブレード圧を説明する図、図７は長手方向中央部の距離を短くした場合のブレード圧を説明する図であって、上記第一実施例と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３４】
図６（ａ）は本実施例における現像ブレード13の概略図である。現像ブレード13は支持板15にＹＡＧ（Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｎｄ３＋）レーザーによって１０ｍｍ間隔で接合されている。図に示すように、溶接点18と弾性ブレード14の自由端との距離をβとする。図７（ｂ）に長手方向全域においてβ＝１２．５ｍｍとして等距離に溶接したときの長手方向における圧分布を示す。このブレード圧分布は、図５（ｂ）に示したα＝１０ｍｍで一定間隔で溶接した場合と同じである。
【００３５】
そこで図６（ｂ）に示す表２のように、β＝１０ｍｍ、１２ｍｍ、１５ｍｍとして、長手方向中央部のブレード圧を計測した。この結果より、βを短くすることにより長手方向中央部の規制圧は高くなることがわかった。その理由は、溶接点18と支持板15との浮き量を減らすことになり、圧の逃げを低減させることになるからと考えられる。
【００３６】
そこで図７（ａ）に示すように、本実施例においては、長手方向中央部においてβ＝１０ｍｍとし、端部へ向けて、徐々にβが大きくなるように溶接した。このときの長手方向全域におけるブレード圧の分布を、図７（ｂ）に示す。図を参照すれば、中央部の規制圧を２２Ｎ／ｍまで増加することができ、長手方向における規制圧の均一化を図ることができたことがわかる。
【００３７】
上記説明した如く、弾性ブレードと支持板とを溶接するに際し、長手方向中央部の溶接点と弾性ブレードの自由端との距離を短くすることにより、溶接点と支持板端部との間の浮き量を減らすことができ、長手方向中央部の規制圧の逃げを低減する事ができる。その結果、現像剤層厚規制部材の長手方向における規制圧の均一化を図ることが可能となる。従って、カートリッジ寿命後半においても長手方向中央部におけるトナーのすり抜けやかぶりを防止することができ、またベタやハーフトーン画像において長手方向の濃度ムラを抑制することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置に使用される現像剤層厚規制部材として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施例に係る画像形成装置の縦断面図である。
【図２】現像装置の概略縦断面図である。
【図３】感光体ドラムから見た現像装置の概略図である。
【図４】等間隔に溶接した場合のブレード圧を説明する図である。
【図５】長手方向中央部の溶接間隔を狭くした場合のブレード圧を説明する図である。
【図６】弾性ブレードの自由端から等距離に溶接した場合のブレード圧を説明する図である。
【図７】長手方向中央部の距離を短くした場合のブレード圧を説明する図である。
【図８】従来の電子写真方式の概略説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
Ｌ    …光
Ｐ    …画像形成ユニット
Ｓ    …シート
Ｔ    …トナー
１    …感光体ドラム
２    …帯電ローラ
３    …露光装置
４    …現像装置
５    …一次転写ローラ
６    …クリーニング手段
７    …定着装置
８    …潜像プロセスユニット
９    …トナー容器
10    …現像フレーム
11    …現像ローラ
12    …トナー供給ローラ
13    …現像ブレード
14    …弾性ブレード
15    …支持板
15ａ  …ねじ穴
16    …撹拌翼
17    …端部シール部材
18    …溶接点
30    …中間転写ベルト
31    …搬送手段
32    …二次転写ローラ
33    …クリーニング手段
34    …廃トナーボックス
35    …搬送ベルト
36    …排出トレイ
200   …感光体ドラム
201   …一次帯電器
202   …露光装置
203   …現像ユニット
204   …レジストローラ対
205   …転写ローラ
206   …クリーニング装置
207   …現像剤容器
208   …搬送ブラシ
209   …現像ローラ
210   …現像ブレード
210ａ …支持部材
210ｂ …弾性ブレード
【図１】
2006145932.tif 000003
【図２】
2006145932.tif 000004
【図３】
2006145932.tif 000005
【図４】
2006145932.tif 000006
【図５】
2006145932.tif 000007
【図６】
2006145932.tif 000008
【図７】
2006145932.tif 000009
【図８】
2006145932.tif 000010