(57)【要約】【課題】  複数の層厚規制部材を用いることなく、単一の層厚規制部材を用いるだけでも、トナー層内のトナーの帯電の不均一性を解消できる現像装置及び該現像装置を備えた画像形成装置を提供することを課題とする。【解決手段】  非磁性一成分現像剤を表面に担持して回転する現像ローラと、現像ローラ上の非磁性一成分現像剤の層厚を規制する層厚規制部材を備え、層厚規制部材で規制されたのち搬送される非磁性一成分現像剤を、現像ローラと対向配置された感光体上に飛翔させて、静電潜像を可視化する現像装置において、層厚規制部材と現像ローラで囲まれる空間を有するように、層厚規制部材は、Ｌ字型形状とされ、かつ現像ローラと２箇所の接触点をもつことで、上記課題を解決する。【選択図】図３
2011242614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性一成分現像剤を表面に担持して回転する現像ローラと、前記現像ローラ上の前記非磁性一成分現像剤の層厚を規制する層厚規制部材を備え、前記層厚規制部材で規制されたのち搬送される前記非磁性一成分現像剤で静電潜像を可視化する現像装置において、前記層厚規制部材は、単一の部材であって前記現像ローラと２箇所の接触点を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記層厚規制部材はＬ字型形状であり、前記層厚規制部材と前記現像ローラで囲まれる空間が存在す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２箇所の接触点のうち、第１接触点は、前記現像ローラの回転方向の上流側であって、前記Ｌ字型形状の前記層厚規制部材の端部とした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】
前記２箇所の接触点のうち、第２接触点は、第１接触点より、前記回転方向の下流側であって、前記Ｌ字型形状の前記層厚規制部材の平坦部としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記Ｌ字型形状の前記層厚規制部材は、弾性ゴム部材であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記空間に向かって、前記弾性ゴム部材の前記平坦部を貫通する電極部材を配設したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記電極部材は、Ｔ字型形状の薄板金属部材の一辺であることを特徴とする請求項６に記載の現像装置。
【請求項８】
前記Ｔ字型形状の薄板金属部材の他辺は、前記平坦部の面のうち、前記空間と対向しない面に接することを特徴とする請求項７に記載の現像装置。
【請求項９】
前記Ｔ字型形状の薄板金属部材に現像バイアスが印加されていることを特徴とする請求項７に記載の現像装置。
【請求項１０】
前記層厚規制部材が前記現像ローラを押圧する押圧力は、第１接触点のほうが第２接触点よりも大きいことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１１】
前記感光体と、前記感光体の表面を帯電させる帯電装置と、前記感光体の表面に前記静電潜像を形成する露光装置と、現像装置と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写装置と、転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置とを含み、前記現像装置は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の現像装置を用い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、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられ、感光体上に形成された静電潜像に、非磁性一成分現像剤を付着させて可視像化する現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、感光体を帯電し、露光することにより感光体に静電潜像を形成し、現像装置から帯電したトナーを感光体上の静電潜像に付着させ、画像を可視像化する。可視像化されたトナー像は静電的に転写用紙に転写され、その後、トナー像は定着装置により転写用紙上に加熱定着されることによって、出力画像が得られる。
【０００３】
画像形成装置の現像剤としては、トナーのみからなる一成分現像剤と、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤とが知られている。一般に、二成分現像剤を用いた現像方法では、トナーとキャリアとを現像槽内で撹拌することにより、トナーを帯電させ、現像ローラにより、感光体と現像ローラとの対向位置にある現像領域に、キャリアの表面にトナーを付着させた二成分現像剤を搬送する。このため、充分な搬送量が得られ、画像濃度の高い出力画像を得ることができる。
【０００４】
しかしながら、二成分現像剤では、出力画像の濃度を一定に維持するために、トナーとキャリアの混合比を一定に維持する必要があり、現像装置全体の構成が複雑になるといった問題がある。
【０００５】
これに対し、一成分現像剤を用いる現像装置では、取扱が簡便である。一成分現像剤としては、非磁性一成分現像剤が知られており、この非磁性一成分現像剤を用いる非磁性一成分現像装置は、トナーを現像ローラ上に吸着保持するための磁力を与えるマグネットローラが不必要であるため、構成は簡単となる。磁性材料が不要で、トナーのカラー化が容易になる利点も有している。
【０００６】
非磁性一成分現像装置では、現像ローラに対向して配置された層厚規制部材で所定の層厚のトナー層を形成するとともに、層厚規制部材とトナーを接触させることでトナーを摩擦帯電する。帯電したトナー層が形成された現像ローラは、感光体に非接触或いは接触して、感光体上に形成された静電潜像を可視化する。
【０００７】
この現像方式における層厚規制部材としては、一般に、薄い金属板やゴム、或いはこれらを貼り合わせたもの等が用いられ、回転駆動される現像ローラに加圧接触して、現像ローラ上にトナー層を形成している。
【０００８】
ところが、このような利点を備えた非磁性一成分現像装置においても、以下のような問題点が指摘されている。層厚規制部材と現像ローラとが常に１点で加圧接触しているため、長期に亙って現像装置を使用する場合、摩擦熱やその圧力、或いは機内温度等の環境的要因等が相俟って、層厚規制部材における現像ローラと接触する当接部やその近傍位置に、トナーが軟化して固着する現象が発生しやすくなる。固着したトナーは、初期的には表面に薄い膜を張ったような僅かなものであり、出力画像上も問題にならないが、使用を重ねるにしたがって成長していき、やがて出力画像に悪影響を及ぼす。固着したトナーは、層厚規制部材によるトナーの帯電性を悪化させたり、現像ローラとの間のトナーの流入を塞いでしまったり、或いは現像ローラと接触する表面で凹凸が形成され、局所的なトナー層厚の低下やスリ抜けを招き、均一なトナー層の形成ができなくなる。その結果、出力画像上で、画像濃度の低下や、出力画像の画像部分に白筋等の欠陥が生じるという問題がある。
【０００９】
このような問題に対処するために、例えば、特開平８-２５４８９２号公報（特許文献１）では、トナー薄層を形成する層厚規制部材として、第１ブレード及び第２ブレードを現像ローラに押圧し、第１ブレードの押圧力が第２ブレードの押圧力と同じか小さくなるように構成することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平８-２５４８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１の構成のように、複数の層厚規制部材で、押圧を２度繰り返せば、トナー層の厚みを低減でき、トナーの帯電量を上昇させることは可能であるが、層厚規制部材を複数用いて、トナー層内のトナーの帯電の不均一性を解消するに過ぎなかった。
【００１２】
本願は上記の課題に鑑みてなされたものであり、複数の層厚規制部材を用いることなく、単一の層厚規制部材を用いるだけでも、トナー層内のトナーの帯電の不均一性を解消できる現像装置及び該現像装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、非磁性一成分現像剤を表面に担持して回転する現像ローラと、前記現像ローラ上の前記非磁性一成分現像剤の層厚を規制する層厚規制部材を備え、前記層厚規制部材で規制されたのち搬送される前記非磁性一成分現像剤を、前記現像ローラと空隙を設けて対向配置された感光体上に飛翔させて、静電潜像を可視化する現像装置において、前記層厚規制部材は、前記現像ローラと２箇所の接触点をもつことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明は、前記層厚規制部材はＬ字型形状であり、前記層厚規制部材と前記現像ローラで囲まれる空間が存在することが好ましい。
【００１５】
また、本発明は、前記２箇所の接触点のうち、第１接触点は、前記現像ローラの回転方向の上流側であって、前記Ｌ字型形状の前記層厚規制部材の端部とすることが好ましい。
【００１６】
また、本発明は、前記２箇所の接触点のうち、第２接触点は、第１接触点より、前記回転方向の下流側であって、前記Ｌ字型形状の前記層厚規制部材の平坦部であることが好ましい。
【００１７】
また、本発明は、前記Ｌ字型形状の前記層厚規制部材は、弾性ゴム部材であることが好ましい。
【００１８】
また、本発明は、前記空間に向かって、前記弾性ゴム部材の前記平坦部を貫通する電極部材を配設することが好ましい。
【００１９】
また、本発明は、前記電極部材は、Ｔ字型形状の薄板金属部材の一辺であることが好ましい。
【００２０】
また、本発明は、前記Ｔ字型形状の薄板金属部材の他辺は、前記平坦部の面のうち、前記空間と対向しない面に接することが好ましい。
【００２１】
また、本発明は、前記Ｔ字型形状の薄板金属部材に現像バイアスが印加されていることが好ましい。
【００２２】
また、本発明は、前記層厚規制部材が前記現像ローラを押圧する押圧力は、第１接触点のほうが第２接触点よりも大きいことが好ましい。
【００２３】
また、本発明は、前記感光体と、前記感光体の表面を帯電させる帯電装置と、前記感光体の表面に前記静電潜像を形成する露光装置と、上記の現像装置と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写装置と、転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置とを含む画像形成装置を提供することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、層厚規制部材と現像ローラで囲まれる空間を有するように、層厚規制部材は、Ｌ字型形状とされ、かつ現像ローラと２箇所の接触点をもつことで、複数の層厚規制部材を用いることなく、単一の層厚規制部材を用いただけでも、トナー層内のトナーの帯電の不均一性を解消できる。また、この非磁性一成分現像剤であるトナーを用いた現像装置及び該現像装置を備えた画像形成装置においては、長期に亙って安定した出力画像が得られる。
【００２５】
また、本発明によれば、第１接触点で流入したトナーは、第２接触点から流出するまでの間に、層厚規制部材と前記現像ローラで囲まれる空間内で、層厚規制部材の壁面と衝突を繰り返すため、トナー層内のトナーの帯電の不均一性を解消できる。
【００２６】
また、本発明によれば、現像バイアスが印加される電極部材は、層厚規制部材と前記現像ローラで囲まれる空間内に、層厚規制部材を貫通して配設されるため、空間内を通過するトナーに直接、電荷を付与することができる。
【００２７】
また、本発明によれば、層厚規制部材が現像ローラを押圧する押圧力は、第１接触点のほうが第２接触点よりも大きいため、トナーが、層厚規制部材と前記現像ローラで囲まれる空間内で滞留して、第２接触点から流出できなくなることはない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施例となる現像装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施形態の実施例である層厚規制部材の構成を示す概略図である。
【図３】本発明の実施形態の他の実施例である層厚規制部材の構成を示す概略図である。
【図４】本発明の実施形態の他の実施例である薄板金属部材と電極部材で構成される部材を示す概略図である。
【図５】本発明の実施形態の他の実施例である薄板金属部材と電極部材で構成される部材を示す概略図である。
【図６】本発明の比較例となる現像装置の構成を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態の現像装置について図面を参照して説明する。
【００３０】
図１は、本願発明の現像装置１の構成を示す概略断面図である。以下には、本願発明の現像装置に関して説明するが、その他の構成については、電子写真複写装置の一般的な技術が適用できることはいうまでもない。
【００３１】
本願発明の現像装置１は、トナーである非磁性一成分現像剤６０を担持する現像ローラ６２と、非磁性一成分現像剤６０を収容する現像槽６１と、現像槽６１の中で非磁性一成分現像剤６０を撹拌搬送する第１、第２及び第３撹拌搬送部材６３、６４、６５と、トナー供給ローラ６６と、層厚規制部材としてのウレタンゴム６７、及び薄板金属部材６８を含む。第１、第２及び第３撹拌搬送部材６３、６４、６５は、現像槽６１内に回転自在に設けられ、各々、矢印で示す反時計方向に回転している。
【００３２】
現像槽６１内において、第１撹拌搬送部材６３及び第２撹拌搬送部材６４は、主として、回転方向に非磁性一成分現像剤６０を撹拌及び搬送する役割を果たす。第１撹拌搬送部材６３及び第２撹拌搬送部材６４は、不図示の回転軸部と、回転軸部から半径方向外方に突出する不図示の複数の羽根片を含んで構成され、その羽根片は、例えば、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）等の樹脂を用いて薄板状に形成される。また、第３撹拌搬送部材６５は、硬質の合成樹脂を用いて形成されるスクリュー状の回転部材であって、主として、軸方向に非磁性一成分現像剤６０を撹拌及び搬送する役割を果たす。
【００３３】
また、現像槽６１内には、第１撹拌搬送部材６３とトナー供給ローラ６６との間に、中間壁部材８０が設けられる。中間壁部材８０は、例えば、合成樹脂等からなる平板状の部材であり、現像槽６１の長手方向、即ち現像ローラ６２の軸線方向に延びて、現像槽６１の底部から立ち上がるようにして設けられる。そして、中間壁部材８０には、その中央部に開口穴８１が形成されている。このような中間壁部材８０によって、現像槽６１内には、第１撹拌搬送部材６３からトナー供給ローラ６６へ向う非磁性一成分現像剤６０の流れが形成される。
【００３４】
トナー供給ローラ６６は、芯金の周りに円筒状の例えば、発泡ウレタン等の多孔性弾性部材が設けられたものであり、表面の空孔に非磁性一成分現像剤６０を吸着しつつ、現像ローラ６２を摺擦することで、非磁性一成分現像剤６０を現像ローラ６２に供給し、かつ、現像後に現像ローラ６２に残存した余分の非磁性一成分現像剤６０をクリーニングする。
【００３５】
トナー供給ローラ６６と現像ローラ６２の接触部の食い込み量は、０．５ｍｍ、この接触部の長手方向、即ちトナー供給ローラ６６の軸線方向の幅は、３３０ｍｍで設定されている。なお、トナー供給ローラ６６は、アスカーＣ硬度で５度のウレタンスポンジを用いた。直径は、１６ｍｍとした。
【００３６】
現像槽６１は、例えば、硬質の合成樹脂等からなり、外観が略直方体形状を有する容器部材である。なお、本願では、非磁性一成分現像剤６０として、ポリエステル樹脂を主成分とし、粉砕法で作製され、体積平均粒子径が７μｍのトナーを用いた。
【００３７】
現像ローラ６２は、現像槽６１内に回転自在に設けられ、現像槽６１に収容される非磁性一成分現像剤６０を担持して、感光体３０に搬送する。現像ローラ６２は、感光体３０を臨み、軸線が感光体３０の回転軸線と平行になるように配置され、現像槽６１本体の不図示のフレーム部に支持される。現像ローラ６２の回転方向は、感光体３０の回転方向と逆方向である。本願では、現像ローラ６２は、アルミニウムからなり、直径１６ｍｍ、肉厚が１ｍｍで、表面の算術平均粗さＲａが、０．３〜０．８μｍとなるようにサンドブラスト処理されたものである。また、現像ローラ６２は、周速度１４５ｍｍ／ｓｅｃで、軸線周りに回転駆動される。
【００３８】
なお、感光体３０の周速度は、１４５ｍｍ／ｓｅｃ、トナー供給ローラ６６の周速度は、１１６ｍｍ／ｓｅｃとし、第１、第２及び第３撹拌搬送部材６３、６４、６５の回転数は、１５７ｒｐｍ、１５７ｒｐｍ、３８ｒｐｍとした。
【００３９】
また、感光体３０の直径は、３０ｍｍであり、現像ローラ６２と対向して配設されている感光体３０との間隙は、不図示の間隙保持部材により、２００±２０μｍに設定されている。
【００４０】
図２は、本発明の実施形態の実施例である層厚規制部材の構成を示す、現像ローラ６２の軸線方向から見た概略断面図である。
【００４１】
図２に示すように、層厚規制部材は、薄板金属部材６８及びウレタンゴム６７から構成される。薄板金属部材６８は、例えば、リン青銅やステンレス製の薄い板金である。薄板金属部材６８の反固定側の先端には、ウレタンゴム６７が固定されている。６７と６８は接着剤等で固定しても良いし、両部材を同時成型で一体製造しても良い。
【００４２】
ウレタンゴム６７の断面はＬ字型形状をしており、かつ、長手方向、即ち軸線方向に現像ローラ６２と同じ幅を持っている。更に、薄板金属部材６８の材料弾性力によって、ウレタンゴム６７は、現像ローラ６２に対して、２箇所の接触点、即ち、第１接触点ａ及び第２接触点ｂの位置において押圧されている。これにより、単一のウレタンゴム６７上に、２箇所の接触点があるため、複数の層厚規制部材を準備する必要がなく、部品点数を削減できる。一方、不図示のトナー供給ローラ６６により、その表面に吸着された不図示の非磁性一成分現像剤６０は、矢印Ａの方向にて、現像ローラ６２上に一定量の非磁性一成分現像剤６０を供給している。
【００４３】
第１接触点aを通過した非磁性一成分現像剤６０は、第１接触点a及び第２接触点ｂの間で、現像ローラ６２とウレタンゴム６７によって形成される空間Ｓに流入する。流入した非磁性一成分現像剤６０は、ウレタンゴム６７の空間Ｓに対向する内壁６７a、６７ｂと衝突を繰り返しながら、 第２接触点ｂに向かう。第２接触点ｂを通過した非磁性一成分現像剤６０は、矢印Ｂの方向にて、不図示の感光体３０と対向する現像位置へ搬送後、現像される。
【００４４】
第１接触点ａと第２接触点ｂとの間に、現像ローラ６２の回転方向の上流側から搬送された非磁性一成分現像剤６０が流入、及び流出できる空間Ｓがあることにより、空間Ｓ内で搬送される非磁性一成分現像剤６０がウレタンゴム６７の内壁６７a、６７ｂと衝突が繰り返され、トナー層の上層部と下層部の非磁性一成分現像剤６０の入れ替わりが促進され、帯電したトナーの電荷の均一化が図れる。
【００４５】
また、第１接触点ａは、Ｌ字型形状のウレタンゴム６７の端部としているが、これは、流入してきた非磁性一成分現像剤６０を確実にあらかじめ層厚規制しておき、均一に薄層化させるためである。これにより、ウレタンゴム６７と現像ローラ６２は、強く接することができ、更に、第１接触点ａで摩擦力も受けて、帯電が付与される。
【００４６】
一方、第２接触点ｂは、Ｌ字型形状のウレタンゴム６７の平坦部としているが、これは、空間Ｓ内のトナー層が、現像ローラ６２の回転方向の下流側へ流出し易くするためだけではない。
【００４７】
トナー層への機械的なストレスが少なく、帯電を充分に付与させるためであり、そのために、ウレタンゴム６７と現像ローラ６２が接触する幅を大きく取る必要があった。
【００４８】
また、ウレタンゴム６７の平坦部が、第２接触点ｂにされたのは、ウレタンゴム６７の部品精度バラツキ等により、ウレタンゴム６７の取り付け位置が上下方向に多少変動しても、現像ローラ６２への荷重が大きく変わらない場所である必要もあったためである。
【００４９】
以上により、第２接触点ｂで、トナー層は、更に均一に層規制が行なわれ、トナー層への機械的なストレスが少なく、均一な帯電を付与できるので、層厚規制部材を通過した後のトナー帯電量が安定する。その結果、濃度ムラや画像カブリ等を伴わない良好な出力画像が得られた。
【００５０】
図２に示す、層厚規制部材を現像ローラ６２に押圧する押圧力Ｐの設定方法については、下記の通りである。前述したように、押圧力Ｐは、薄板金属部材６８の材料弾性力を利用している。即ち、現像ローラ６２に薄板金属部材６８をどの程度、撓ませた状態で、当接するかで押圧力Ｐを調整している。理論的には、下記の片持ち梁の式（１）で表される。
【００５１】
【数１】
2011242614.tif 000003
【００５２】
ここで、Ｅは薄板金属部材６８のヤング率、Ｉは断面２次モーメント、δは撓み量、Ｌは薄板金属部材６８の自由長である。
【００５３】
なお、実際の測定においては、ウレタンゴム６７と現像ローラ６２の間に短冊状にカットしたＰＥＴ製の部材の一端を挟んでおき、他端をテンションゲージ（アイコーエンジニアリング社製、型番：ＲＸ-５）に繋いで、一定の速度でＰＥＴ部材を引き抜いたときの力で代用評価した。これを、引抜力としている。
【００５４】
本実施例においては、第１接触点ａにおける現像ローラ６２にウレタンゴム６７が押圧される押圧力Ｐは、第２接触点ｂで押圧される押圧力Ｐよりも大きく設定される。具体的には、第１接触点ａにおける引抜力を０．０３０〜０．０５０ｋｇｆ、第２接触点ｂにおける引抜力を０．０３０ｋｇｆ未満となるよう調整した。
【００５５】
これにより、現像ローラ６２とウレタンゴム６７によって形成される空間Ｓ内に搬送された非磁性一成分現像剤６０は、滞留することなく、第２接触点ｂを円滑に通過する。
【００５６】
また、本実施例においては、Ｌ字型形状のウレタンゴム６７は、弾性ゴム部材であるため、所望の形状に、容易に金型一体成型することができる。
【００５７】
また、本実施例において、ウレタンゴム６７の形状をＬ字型形状としたが、これに限定されるものではなく、同様の作用をもたらす様々な変更は可能である。
【００５８】
なお、図２に示す、ウレタンゴム６７を構成する材料としては、ウレタンゴム、シリコーンゴム等を挙げることができる。また、ウレタンゴム６７の硬度は、ＪＩＳ−Ａ硬度で６５〜８５°に設定されるのが好ましく、本実施例では、７０〜８０°に設定される。
【００５９】
次に、本発明の実施形態の他の実施例である層厚規制部材の構成について、図３を用いて説明する。図３に示すように、薄板金属部材６８の一部と接する針状の電極部材６９が、ウレタンゴム６７を貫通して、空間Ｓ内に達するよう配設されている。即ち、電極部材６９の周囲は、ウレタンゴム６７で覆われているが、電極部材６９の先端６９ａは、ウレタンゴム６７から露出している。電極部材６９は、薄板金属部材６８と一体であっても別部品であっても良いが、現像バイアスが印加できるように、導電性を有しており、バイアス電源７０に連結されている必要がある。また、電極部材６９は、長手方向、即ち、現像ローラ６２の軸線方向に単独或いは複数配設されている。複数配設されていれば、現像ローラ６２の長手方向に亙って、トナー層を更に均一に帯電させることができる。
【００６０】
このことで、現像バイアスが印加された、空間Ｓ内に露出した電極部材６９の先端６９ａにより、空間Ｓ内を通過するトナーに直接、電荷を付与することができる。
【００６１】
その結果、更に、帯電したトナー層の電荷の均一化が図れ、濃度ムラや画像カブリ等の無い良好な出力画像を得ることができる。
【００６２】
また、本実施例においては、図３の形状に限定されるものではなく、同様の作用をもたらす様々な変更は可能である。例えば、薄板金属部材６８と電極部材６９で構成される部材の形状をＴ字型形状とする、例えば、図４及び図５が挙げられる。
【００６３】
図４では、電極部材６９と薄板金属部材６８は別部品であり、溶接、カシメ等で連結されている。これにより、針状の電極部材６９を複数配設する製造工程が不要になる。
【００６４】
一方、図５では、電極部材６９と薄板金属部材６８は一体であり、電極部材６９は薄板金属部材６８の一部を下方に、Ｌ曲げして、形成されている。即ち、薄板金属部材６８の一部を金属曲げ加工するだけなので、部品点数も減らすことができる。なお、ウレタンゴム６７は、図４、図５に示す位置、即ち薄板金属部材６８と接し、電極部材６９がこのウレタンゴム６７を貫通する位置にある。
【００６５】
また、Ｔ字型形状の薄板金属部材６８の平坦部は、ウレタンゴム６７の上面に接して固定されているので、ウレタンゴム６７を現像ローラ６２に所定の押圧で、均一に押圧することができる。その結果、部分的なトナー層のスリ抜けが発生しなくなる。
【００６６】
次に、本願発明の比較例となる現像装置について図面を参照して説明する。図６は、本願発明の比較例となる現像装置２の構成を示す概略断面図である。
【００６７】
現像ローラ６２の上方には、一定量のトナー層を形成するためのドクターブレード１６８が設けられている。このドクターブレード１６８は、本願発明の薄板金属部材６８と同様のものであるが、層厚規制部材であるウレタンゴム１６７の形状が異なることにより、薄板金属部材６８の材質等も異なる可能性が有るため、比較例においては、「ドクターブレード」という用語を用いている。ドクターブレード１６８の先端にはドクターブレード１６８と一体化されたウレタンゴム１６７があり、もう一方の先端は、固定用の板金７１及び７２によって、ドクターブレード１６８を挟み、ビス７３によって現像槽６１本体に固定されている。
【００６８】
本比較例では、ドクターブレード１６８を現像ローラ６２に押圧させるときの押圧力は、１５ｇｆ／ｃｍに設定される。なお、本比較例と前述の実施例は、このドクターブレード１６８の構成が異なるのみである。
【００６９】
本比較例では、前述の実施例と異なり、ウレタンゴム１６７とドクターブレード１６８の接合方法に関して、ドクターブレード１６８が撓まないようにウレタンゴム１６７と接合しなければならなかった上に、ウレタンゴム１６７とドクターブレード１６８の間に空気が侵入しないようにしなければならない等の課題があった。
【００７０】
ドクターブレード１６８は薄く、バネ性を有した金属板金であり、このバネ性によってウレタンゴム１６７を一定の圧力で、接触点ｐの位置において、現像ローラ６２上に押圧している。
これにより、現像ローラ６２上に一定の帯電を有したトナー層が担持される。この帯電した電荷を有するトナー層が、現像ローラ６２と感光体３０との電位差に応じて、現像ローラ６２から感光体３０に供給されて静電潜像を現像し、トナー像を形成する。
【００７１】
しかし、本比較例では、押圧される箇所が１箇所であるため、単に、トナー層の層厚を圧力により薄層が形成されるだけであり、トナー層の上層部と下層部でトナー層の帯電の不均一が発生していた。その結果、層厚規制部材を通過した後のトナー帯電量が安定せず、出力画像の劣化を招いていた。
【００７２】
また、トナー層の帯電及び、薄層形成を単一の層厚規制部材により１個所で規制しているため、トナー帯電量を安定させるために、ドクターブレード１６８を現像ローラ６２に強く押し当てても、トナー層が現像ローラ６２との間を通過する際に受ける反発力で、ドクターブレード１６８が定位置から大幅に上方に逃げてしまう恐れがあり、安定したトナー帯電量及び均一な層厚が得られにくい。その結果、トナー層が厚くなって、トナー帯電量の不足が生じ、濃度ムラや画像カブリ等を伴う出力画像となってしまっていた。
【００７３】
ウレタンゴム１６７を構成する材料としては、ウレタンゴム、シリコーンゴム等を挙げることができる。また、ウレタンゴム１６７の硬度は、ＪＩＳ−Ａ硬度で６５〜８５°に設定されるのが好ましく、本比較例では、７０〜８０°に設定される。また、ウレタンゴム１６７は、厚み１ｍｍ、長さ８ｍｍ、幅３３３ｍｍに設定されており、導電性カーボンブラックまたはイオン導電剤が添加されて、抵抗値が１０２〜１０６Ωｃｍに調整されている。
【００７４】
また、本比較例では、ウレタンゴム１６７は、現像ローラ６２の回転方向の上流側に、ゴム部材の切欠き１６７ｃを設けている。これは、非磁性一成分現像剤６０の進入を滑らかにするためであり、これは非磁性一成分現像剤６０の特性や現像ローラ６２の寸法等、各種使用条件に応じて適宜、設定されるものである。
【００７５】
ドクターブレード１６８は、弾性を有する板状に形成されて、ウレタンゴム１６７を支持する。ドクターブレード１６８を構成する材料としては、弾性を有すること、並びにウレタンゴム１６７を金型成型加工するときの加熱に耐え得ることを満足すれば、特に限定されるものではないが、例えば、リン青銅板、ステンレス板、ベリリウム銅板等を挙げることができる。本比較例では、厚みが０．１２ｍｍのリン青銅板からなり、ドクターブレード１６８の長さは、２５ｍｍに設定されている。
【００７６】
【表１】
2011242614.tif 000004
【００７７】
表１は、上述の比較例及び実施例の層厚規制部材を本願発明の現像装置に適用した画像形成装置を用いて、体積平均粒子径が７μｍの非磁性一成分現像剤６０及び画像面積率４％のＡ４原稿を用い、普通紙（ネコサ紙）を横連続通紙して、常温常湿環境下で４００００枚の実写試験を行ったものである。
【００７８】
出力画像のベタ画像部における普通紙上のトナー付着量は、０．５ｍｇ／ｃｍ２、非画像部におけるトナー付着量は、最も少なくなるように、感光体３０の表面電位及び現像バイアスをそれぞれ調整した。
【００７９】
なお、現像ローラ６２上の初期のトナー付着量が、常に一定であるように設定したのは、トナー層の厚みを均一にするためである。これにより、画像濃度にバラツキが生じたり、出力画像上にスジが発生することはなくなる。
【００８０】
以下に、種々の評価及び測定方法を記載する。画像濃度等の画像評価は、初期及び４００００枚目に下記測定方法にて、トナー帯電量、画像濃度、カブリ濃度を測定することで行った。
【００８１】
トナー帯電量の評価としては、吸引式小型帯電量測定装置（トレックジャパン社製、型番：２１０ＨＳ−２Ａ）を用いて測定した。
【００８２】
測定箇所は、比較例の場合、図６で示す、ウレタンゴム１６７と現像ローラ６２が接触する接触部のうち、現像ローラ６２の回転方向の上流側と下流側について、それぞれ測定した。測定にあたっては、現像ローラ軸線方向にも、１０箇所測定した上で、最小値と最大値を示した。
【００８３】
一方、実施例の場合、図２及び図３で示す、第１接触点ａと第２接触点ｂの帯電量をそれぞれ測定した。現像ローラ軸線方向の測定にあたっても、同様に行った。トナー帯電量は、測定箇所によるバラツキが少なく、高いことが望ましい。
【００８４】
画像濃度の評価としては、初期及び４００００枚目に、分光測色濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製：Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８）を用いて、出力画像の画像部の光学濃度を測定した。画像濃度は、１．３０以上であることが望ましい。
【００８５】
カブリ濃度については、非画像部の濃度を次の手順により算出する。白度計（日本電色工業社製：Ｚ−Σ９０  ＣＯＬＯＲ  ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ）を用いて、あらかじめプリント前の普通紙の白色度を測定した。次に、プリント後の普通紙の非画像部における白色度を、白度計を用いて測定したのち、プリント前の白色度との差を求める。この差をカブリ濃度とした。
【００８６】
カブリ濃度の評価としては、初期及び４００００枚目に測定を行った。１．０未満であれば良好だが、１．０以上では、肉眼でカブリが明確に見える状態であるため、望ましくない。
【００８７】
表１に示すように、図２で示す層厚規制部材を本願発明の現像装置に適用した実施例１では、後述する比較例１に比べて、第１接触点ａと第２接触点ｂの帯電量は高く、バラツキも小さく、帯電の不均一性が解消されている。更に、４００００枚後でも、カブリ濃度が１．０を超えることはなく、濃度ムラや画像カブリの無い良好な出力画像を得ることができた。
【００８８】
図３で示す層厚規制部材を本願発明の現像装置に適用した実施例２では、現像バイアスが印加された針状の電極部材６９の先端６９ａが空間Ｓ内に貫通されているため、空間Ｓ内を通過するトナー層に直接、電荷を付与することができ、実施例１に比べて、第１接触点ａと第２接触点ｂの帯電量は高く、バラツキも小さく、帯電したトナーの電荷の均一化が図れている。更に、４００００枚後でも、カブリ濃度が１．０を超えることはなく、濃度ムラや画像カブリの無い良好な出力画像を得ることができた。
【００８９】
なお、電極部材６９は、長手方向、即ち現像ローラ６２の軸線方向に単独配設されている。
【００９０】
実施例３は、実施例２で示した電極部材６９の先端６９ａを空間Ｓ内に貫通させない場合の実施例である。この場合、現像バイアスが印加された針状の電極部材６９の先端６９ａが空間Ｓ内に貫通されていないため、空間Ｓ内を通過するトナー層に直接、電荷を付与することができない。その結果、実施例２に比べて、第２接触点ｂの帯電量は低く、バラツキも大きくなり、帯電したトナーの電荷の均一化の効果が低減している。
【００９１】
図５で示す層厚規制部材を本願発明の現像装置に適用した実施例４は、実施例２の針状の電極部材６９が、現像ローラ６２の軸線方向全面に亙って、多数配設されているのと同等の構成を有する。更に、薄板金属部材６８の一部を下方にＬ曲げして形成された電極部材６９の先端は、空間Ｓ内に貫通されているため、空間Ｓ内を通過するトナー層に、直接、電荷が付与される効果を一層増大させることができる。実際、実施例２に比べて、第１接触点ａと第２接触点ｂの帯電量は高く、バラツキも小さく、帯電したトナーの電荷の均一化が更に向上している。更に、４００００枚後でも、カブリ濃度が１．０を超えることはなく、濃度ムラや画像カブリの無い良好な出力画像を長期に亙って得ることができた。
【００９２】
図６で示す層厚規制部材を本願発明の現像装置に適用した比較例１では、上流側のトナー帯電量が低く、下流側では、トナー帯電量が比較的高い箇所もあるものの、後述するいずれの実施例よりもバラツキも大きく、帯電の均一性も乏しい。更に、４００００枚後には、カブリ濃度が１．０を超えてしまい、濃度ムラや画像カブリを伴う出力画像となってしまった。
【００９３】
比較例２は、図３で示す層厚規制部材を本願発明の現像装置に適用した実施例２とは、第１接触点ａと第２接触点ｂの引抜力が異なる。具体的には、実施例２では、第１接触点ａにおける引抜力は、０．０３２ｋｇｆ、第２接触点ｂにおける引抜力は、０．０２８ｋｇｆである。つまり、第１接触点ａにおける引抜力は、第２接触点ｂにおける引抜力よりも大きく設定されている。これに対して、比較例２では、第１接触点ａにおける引抜力は、０．０３２ｋｇｆ、第２接触点ｂにおける引抜力は、０．０３５ｋｇｆである。即ち、第２接触点ｂにおける引抜力のほうが、第１接触点ａにおける引抜力よりも大きく設定されている。
【００９４】
この結果、第２接触点ｂにおける帯電量は、実施例２に比べて高くなるものの、４００００枚後で、画像濃度が１．３０未満となる、出力画像上での画像濃度の低下が発生してしまった。これは、ウレタンゴム６７と現像ローラ６２で囲まれた空間Ｓ内で、非磁性一成分現像剤６０が、滞留してしまい、第２接触点ｂを円滑に通過することができず、トナー層厚の低下が発生してしまったことに起因する。
【００９５】
なお、上述した実施形態では、現像ローラに供給される非磁性一成分現像剤の量を規制する層厚規制部材を備えて、トナー層の厚さを規制するようにした画像形成装置であれば、上述したような構成の画像形成装置に限定されるものではなく、その他の画像形成装置等に展開が可能である。
【符号の説明】
【００９６】
１      現像装置（２）
ａ      第１接触点
ｂ      第２接触点
ｐ      接触点
Ａ      矢印（Ｂ）
Ｐ      押圧力
Ｓ      空間
３０    感光体
６０    非磁性一成分現像剤
６１    現像槽
６２    現像ローラ
６３    第１撹拌搬送部材
６４    第２撹拌搬送部材
６５    第３撹拌搬送部材
６６    トナー供給ローラ
６７    層厚規制部材
６７ａ  内壁（６７ｂ）
６８    薄板金属部材
６９    電極部材
６９ａ  先端
７０    バイアス電源
７１    板金（７２）
７３    ビス
８０    中間壁部材
８１    開口穴
１６７    ウレタンゴム
１６７ｃ  切欠き
１６８    ドクターブレード
【図１】
2011242614.tif 000005
【図２】
2011242614.tif 000006
【図３】
2011242614.tif 000007
【図４】
2011242614.tif 000008
【図５】
2011242614.tif 000009
【図６】
2011242614.tif 000010