(57)【要約】【課題】現像剤担持体近傍の、いわゆるパッキング現像剤による循環不良が引き起こす濃度薄を簡易な構成で良好に解消することを可能とする。【解決手段】現像剤担持体２６ｃの外周表面上に担持された現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制部材２６ｄの表面のうち、現像剤担持体回転方向の上流側に臨む表面２６ｄ２における半径方向外方寄りの部位に、磁界発生手段２６ｅから発生される静止磁界を集中させる集磁手段を設けて集中的な磁界を発生させ、磁力を損失すること無く現像剤担持体２６ｃの回転方向上流側の現像剤取り込み極Ｓ２極と磁力線を結んで現像剤担持体２６ｃ近傍の現像剤流動層を拡大し、効率良く攪拌を行わせることにより不動層を生じにくくしたものである。【選択図】図８
2011133687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に固定された磁界発生手段から発生される静止磁界で外周表面上に現像剤を担持しながら回転することによって前記現像剤を搬送する現像剤担持体と、この現像剤担持体の外周表面上に担持された現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制部材と、を有するものであって、
前記現像剤層厚規制部材が、前記現像剤担持体の外周表面に近接配置された内端縁部を有する板状部材から形成されているとともに、
その現像剤層厚規制部材を形成する板状部材が、前記内端縁部から前記現像剤担持体の外周表面に対して離間する半径方向外方に向かって延出する表面を備えた現像装置において、
前記現像剤層厚規制部材の表面のうち、前記現像剤担持体の回転方向の上流側に臨む表面における半径方向外方寄りの部位に、前記磁界発生手段から発生される静止磁界を集中させる集磁手段が設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記集磁手段が、前記現像剤層厚規制部材を形成している板状部材の折曲げ形状により構成されたものであって、
前記現像剤層厚規制部材の板状部材は、前記内端縁部から外方に向かう所定の位置まで略一定の方向に延出しているとともに、
前記所定の位置から半径方向外方寄りの部位が、前記現像剤担持体の回転方向の上流側に向かって折れ曲がって延出していることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記集磁手段が、前記現像剤層厚規制部材をなす板状部材の厚さ形状により構成されたものであって、
前記板状部材は、前記内端縁部から外方側に向かって所定の位置まで略一定の厚さで延出しているとともに、
その所定の位置から半径方向外方寄りの部位の厚さが、外方に向かって徐々に減少するように形成されていることを特徴とする請求項２記載の現像装置。
【請求項４】
前記集磁手段が、前記現像剤層厚規制部材の表面のうち、前記現像剤担持体の回転方向の上流側に臨む表面における半径方向外方寄りの部位に取り付けられたマグネットから構成されていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項５】
前記集磁手段が、前記現像剤層厚規制部材の表面のうち、前記現像剤担持体の回転方向の下流側に臨む表面における半径方向外方寄りの部位に取り付けられた非磁性部材から構成されていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の現像装置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、現像剤担持体上に担持された現像剤の層厚を現像剤層厚規制部材により規制するように構成された現像装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機やプリンタ、ＦＡＸなどの画像形成装置やその他の電子写真方式を採用した装置において、感光ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像を現像剤（トナー）により現像して可視化するための現像装置が広く採用されている。現像装置は、現像剤担持体（以下、現像スリーブと呼ぶ。）の内部に磁界発生手段が固定されており、その磁界発生手段から発生される静止磁界によって、例えば１成分磁性現像剤からなる現像剤を外周表面上に担持する機能を有しており、中心軸回りに回転することによって前記現像剤の搬送を行うように構成されている。そして、その現像剤担持体（現像スリーブ）の外周表面上に担持された現像剤の層厚を規制するための手段として、板状部材から形成された現像剤層厚規制部材（以下、ドクターブレードと呼ぶ。）が広く用いられている。
【０００３】
例えば図８に示されているように、上述したドクターブレード（現像剤層厚規制部材）１として、磁性を有する板状部材からなるものが採用されている。そのドクターブレード１を構成する板状部材は、現像スリーブ（現像剤担持体）２の外周表面に近接配置された内端縁部１ａを有しているとともに、当該内端縁部１ａから、前記現像スリーブ２の外周表面に対して離間する外方に向かって延出するように配置されている。そして、そのドクターブレード１の内端縁部１ａと、前記現像スリーブ２の外周表面との間に形成される隙間によって現像スリーブ２上の現像剤の層厚が好適に規制されるようになっている。
【０００４】
一方、上述した磁界発生手段を構成するマグネット３としては、心金軸３ａを中心とした４極貼り合わせタイプが用いられている。このマグネット（磁界発生手段）３は、上述したドクターブレード（現像剤層厚規制部材）１の内端縁部１ａに対して回転方向上流側に層厚規制極Ｎ１極を有しているとともに、その層厚規制極Ｎ１極から反時計回りに現像極Ｓ１極、現像剤搬送極Ｎ２極、及び現像剤取り込み極Ｓ２極がそれぞれ配置されている。そして、その現像スリーブ（現像剤担持体）２の内部に固定されたマグネット（磁界発生手段）３から発生される静止磁界によって、ドクターブレード１を介在した磁力線が形成される。
【０００５】
より具体的には、ドクターブレード１の近傍の現像剤（トナー）は、上述したマグネット（磁界発生手段）３の各磁極間に形成される磁力線に沿うように集まり、現像スリーブ（現像剤担持体）２の回転に応じてトナー流動層が形成される。その結果、ドクターブレード（現像剤層厚規制部材）１の表面のうち、現像スリーブ（現像剤担持体）２の回転方向上流側の表面（図８の下面）に存在する現像剤は、後述するように現像スリーブ２の外周表面側に引き寄せられる現像剤と、ドクターブレード１側に引き寄せられる現像剤の２方向に分けられることによってスムーズな流動状態になされる。つまり、現像スリーブ２及びドクターブレード１から外方側に送出される現像剤に対して循環性を付与するように構成することにより、現像剤搬送における量的な安定化を図るようにしている。
【０００６】
このとき、ドクターブレード１の表面のうち、現像スリーブ（現像剤担持体）２の回転方向下流側の表面（図８の上面）からは、上述した層厚規制極Ｎ１極で磁化されることによる磁力線が現像極Ｓ１極に向けて多数発生している。すなわち、特に図９に示されているように、層厚規制極Ｎ１極から発せられた磁力線の殆どがドクターブレード（現像剤層厚規制部材）１の内端縁部１ａに集中することによって、当該ドクターブレード１の内端縁部１ａ、つまりマグネット（磁界発生手段）３に近接している方のエッジ部がＳ極に磁化される。そして、多数の磁力線がドクターブレード１の内部を外方に走り、当該ドクターブレード１から磁力線が出る位置がＮ極に磁化される。そして、そのＮ極から発せられた磁力線は、マグネット２の現像極Ｓ１極３ｂと、現像剤取り込み極Ｓ２極に向かってそれぞれ伸びていく。
【０００７】
このような磁力線が形成されることによって、特に図８に示されているように、現像スリーブ（現像剤担持体）２の回転に沿って搬送されるトナーＡは、マグネット（磁界発生手段）３と、そのマグネット３の磁力により磁化したドクターブレード（現像剤層厚規制部材）１との間に生じている磁束線の影響で、ドクターブレード１に引き寄せられるトナーＢと、マグネット３の磁力で保持されたまま現像スリーブ２により搬送されるトナーＣの２方向に分けられる。そして、マグネット３の磁力で保持されたまま現像スリーブ２で搬送されるトナーＣのうちの一部の現像剤（トナー）がドクターブレード１と現像スリーブ２との間をすり抜けていき、現像スリーブ２の外周表面に対して均一にトナーコート層Ｃ１が形成される。また、現像スリーブ２上にコートされなかったトナーＣ２は、現像スリーブ（現像剤担持体）２の回転方向下流側から現像剤に付与される押し込み力と、ドクターブレード１の磁力に引き寄せられる力の２つの作用によって、ドクターブレード１の表面に沿って外方側（図８中の矢印Ｃ２の方向）に搬送される。
【０００８】
このとき、磁性体であるドクターブレード１に引き寄せられるトナーＢの作用により、当該ドクターブレード１の内端縁部１ａにおける現像剤の密度が低下し（図８中の波線円形囲み線参照）、現像スリーブ２上にコートされなかった現像剤（矢印Ｃ２参照）の循環、つまりドクターブレード１に沿った外方側への移動がスムーズに効率良く行われることとなる。その後、ドクターブレード１に引き寄せられた現像剤Ｄは、現像スリーブ２の回転に伴って移動することとなるが、ドクターブレード１の内端縁部１ａ側から付与される圧力によって現像スリーブ２の法線方向に押し込められていく。そして、そのドクターブレード１に引き寄せられた現像剤Ｄのうち、マグネット３側の磁力に引き寄せられる現像剤Ｄ１が発生することから、現像スリーブ２の近傍で現像剤流動層が形成されることとなる。
【０００９】
しかしながら、このような従来の現像装置の構成では、ドクターブレード（現像剤層厚規制部材）１の両表面のうち、現像スリーブ（現像剤担持体）２の回転方向上流側の表面（図８の下面）における現像剤の流動が不十分となっており、特に高温高湿環境等においては、いわゆるパッキング等の問題を引き起こすことがある。その対策として、マグネットのＮ１極で磁化したドクターブレードを長状化することもある。しかしながら、現像スリーブ２の近傍における磁界発生領域は拡大されるものの、マグネットの層厚規制極Ｎ１極から遠ざかるに連れてドクターブレードに付与される磁力が弱くなり、現像スリーブ２からの距離が大きくなることによって磁力線の間隔が広がって磁力が低下し、現像剤を保持・搬送するに至らなくなって現像剤のパッキングを十分に抑える込むような流動層を確保することができなくなる場合がある。また、ドクターブレードの下流側に、現像極であるＳ１極が位置しているため、磁化したドクターブレードからの磁力線がＳ１極に向けて多数発生して磁力低下の一因となっている。
【００１０】
このように従来の現像装置では、特に高温高湿環境下で出力枚数が増大するにつれて、現像剤担持体の近傍に現像剤の凝集が起こる傾向があり、現像剤搬送量のムラが発生して現像剤の劣化や、いわゆるパッキングが発生するという問題があるが、攪拌による現像剤凝集の防止策では、攪拌棒が追加されることからコストアップを伴うとともに、追加された攪拌を首尾よく回転させるために周辺のギアも新たに追加する必要があり、その結果、現像剤収容容器の体積が大きくなって省スペース化の流れに逆行するおそれがある。さらに、紙間において現像剤担持体と現像剤収容容器内部の攪拌棒の回転速度を一時的に上げることは、従来よりもスペックの高い駆動モータを必要として大幅なコストアップに直結する。このような事情から、大幅なコストアップに繋がらずに現像剤担持体近傍の現像剤の凝集を安易な構成で防止する機構が強く望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−１５４５４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、複雑な現像剤循環用の機構を設けることなく、現像剤の循環性を向上させるとともに、現像剤搬送量の安定化を図ることができ、不具合画像の発生を低廉かつ良好に抑制することが出来るようにした現像装置及び画像形成装置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】
【００１３】
マグネット（磁石）等の磁界発生手段がトナーなどの磁性体を保持するためには、その磁界発生手段から発生する磁界が及ぶ範囲内に磁性体を位置させなければならないが、磁界の及ぶ範囲（トナー保持領域、トナー流動層）を広くしたい場合は、一般的に磁界発生手段の磁力を強くすることで達成される。しかし、大きな流動層を得るために現像剤層厚規制極Ｎ１極の磁力を強めると、その現像剤層厚規制極の近傍におけるトナー保持力が狙いよりも強くなり過ぎて、層厚規制極の近傍でのトナー流動が阻害されてしまう。すなわち、磁気拘束力の上昇によって層厚規制極の近傍でトナー流動性が低下し、ある一定の距離を得た場所しかトナー流動が活発にならないという弊害が発生してしまう。
【００１４】
そして、現像剤担持体（現像スリーブ）の近傍におけるトナーの流動性を確保するためには、層厚規制極Ｎ１極と、その層厚規制極Ｎ１極の磁力により磁化した現像剤層厚規制部材（ドクターブレード）の磁力を、層厚規制極の近傍よりも磁界発生手段から離れた部位において強く維持し続けることが求められる。
【００１５】
マグネット（磁石）の物理的な性質として、マグネットからの距離が大きくなるにつれて、当該マグネットが及ぼす磁力は低下する。Ｎ極からＳ極に伸びる磁力線のうちの平行で走る磁力線を磁束というが、磁力Ｆは、一般的に次の式で表すことが出来る。
Ｆ＝（Ｂ２Ｓ）／２μ０
ここで、上式中のＢは磁束密度であり、単位面積当たりの磁束線の密度を表している。また、Ｓは面積、μ０は真空での透磁率である。
【００１６】
つまり、磁界発生手段が及ぼす磁力は、磁束密度Ｂの２乗に比例（この時Ｓ：面積、μ０：真空の透磁率、両者は定数）しており、磁界発生手段からの距離が大きくなり、磁力が弱まったと言う事は、磁束密度の低下を表している。
【００１７】
このことから、一つの磁界発生手段を用いて、現像剤担持体（現像スリーブ）近傍のトナー流動層を拡大するためには、トナーを保持することの出来る磁力を担持した磁界の及ぼす領域を拡大し、現像剤担持体近傍の磁束密度を大きくすることが必要となる。そこで本発明では、現像剤担持体の外周表面上に担持された現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制部材（ドクターブレード）の表面のうち、現像剤担持体の回転方向の上流側に臨む表面における半径方向外方寄りの部位に、磁界発生手段から発生される静止磁界を集中させる集磁手段が設けられた構成を採用している。
【００１８】
このような構成によれば、現像剤層厚規制部材（ドクターブレード）の半径方向外方寄りの部位であって現像剤担持体の回転方向上流側に臨む表面に集中的な磁界が発生して磁力線が集中し、磁力を損失すること無く、現像剤担持体の回転方向上流側の現像剤取り込み極Ｓ２極と磁力線が結ばれる。これによって、現像剤担持体（現像スリーブ）近傍の現像剤流動層が拡大されて効率良く攪拌が行われて不動層が生じにくくなり、現像剤担持体（現像スリーブ）近傍の、いわゆるパッキング現像剤による循環不良が引き起こす濃度薄が良好に解消される。
【００１９】
このとき、前記集磁手段が、前記現像剤層厚規制部材を形成している板状部材の形状により構成されたものであって、前記現像剤層厚規制部材の板状部材は、前記内端縁部から外方側に向かって所定の変位位置まで略一定の方向に延出しているとともに、その所定の変位位置から外方側の部分が、前記現像剤担持体の回転方向の上流側に向かって折れ曲がるように延出する構成とすることが可能である。
【００２０】
また、前記集磁手段が、前記現像剤層厚規制部材をなす板状部材の形状により構成されたものであって、前記板状部材は、前記内端縁部から外方側に向かって所定の変位位置まで略一定の厚さで延出しているとともに、その所定の変位位置から外方側の部分の厚さが、外方側に向かって減少するように形成されている構成とすることが可能である。
【００２１】
さらに、前記集磁手段が、前記現像剤層厚規制部材の表面のうち、前記現像剤担持体の回転方向の上流側に臨む表面における半径方向外方寄りの部位に取り付けられたマグネットから構成されたものとすることが出来る。
【００２２】
前記集磁手段が、前記現像剤層厚規制部材の表面のうち、前記現像剤担持体の回転方向の下流側に臨む表面における半径方向外方寄りの部位に取り付けられた非磁性部材から構成されたものとすることが出来る。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように本発明は、現像剤担持体（現像スリーブ）の外周表面上に担持された現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制部材（ドクターブレード）の表面のうち、現像剤担持体の回転方向の上流側に臨む表面における半径方向外方寄りの部位に、磁界発生手段から発生される静止磁界を集中させる集磁手段が設けられた構成を採用したことによって、現像剤層厚規制部材の半径方向外方寄りの部位であって現像剤担持体の回転方向上流側に臨む表面に集中的な磁界が発生して磁力線を集中させ、磁力を損失すること無く現像剤担持体の回転方向上流側の現像剤取り込み極Ｓ２極と磁力線を結ばせ、これによって現像剤担持体近傍の現像剤流動層を拡大して効率良く攪拌を行わせて不動層を生じにくくし、現像剤担持体近傍の、いわゆるパッキング現像剤による循環不良が引き起こす濃度薄を良好に解消したものであるから、複雑な現像剤循環用の機構を設けることなく、現像剤の循環性を向上させるとともに、現像剤搬送量の安定化を図ることができ、高温高湿等の劣悪環境においても良質な画像を寿命末期まで低コストで提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の一例としてのデジタル複写機の概略構造を表した縦断面説明図である。
【図２】図１に表された画像形成装置に用いられている現像装置の概略構造を表した縦断面説明図である。
【図３】図２に表された現像装置に用いられている本発明の第１実施形態にかかるドクターブレード（現像剤層厚規制部材）の概略構造を表した外観斜視説明図である。
【図４】図３に表されたドクターブレード（現像剤層厚規制部材）近傍の磁束関係を模式的示した側面説明図である。
【図５】図３及び図４に表されたドクターブレード（現像剤層厚規制部材）近傍の磁束線とトナーの流動との関係を模式的示した側面説明図である。
【図６】本発明の第２の実施形態にかかるドクターブレード（現像剤層厚規制部材）、及びその近傍の磁束関係を模式的に示した側面説明図である。
【図７】本発明の第３の実施形態にかかるドクターブレード（現像剤層厚規制部材）、及びその近傍の磁束関係を模式的示した側面説明図である。
【図８】一般的な構造のドクターブレード（現像剤層厚規制部材）、及びその近傍の磁束線とトナーの流動との関係を模式的に示した側面説明図である。
【図９】図８に表された一般のドクターブレード（現像剤層厚規制部材）近傍の磁束関係を模式的に示した側面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明することとするが、それに先立って、本発明を適用する画像形成装置としてのデジタル複写機の概略構造を画像形成動作に従って説明しておく。なお、ここでデジタル複写機とは、プリンタに、画像読取りのためのスキャナやＦＡＸやＬＡＮを介して通信を行なうための通信機能などを備えた装置である。以下の実施形態では、記録方式は電子写真方式であるものとする。
【００２６】
まず、図１を用いてコピー動作を行う場合について説明する。原稿台１０に原稿がセットされて操作部（図示せず）にあるコピースタートボタンが押されると、メインモータ（図示せず）が回転し始め、給紙カセット１１に収納されているカット紙等のシート状記録媒体Ｐが一枚だけピックアップローラ１２で給紙される。このとき、シート状記録媒体Ｐの重送を防ぐためにローラ対１２ａ，１２ｂが設けられており、このローラ対の上側の送りローラ１２ａはシート状記録媒体Ｐを送り方向に搬送し、下側の分離ローラ１２ｂはシート状記録媒体Ｐを搬送方向に対し逆方向に搬送する。この分離ローラ１２ｂによりシート状記録媒体Ｐは１枚ずつ捌かれて搬送部に搬送される。さらに、搬送されたシート状記録媒体Ｐは、第１搬送ローラ１３及び第２搬送ローラ１４によって、停止中のレジストローラ１５にまで搬送される。レジストローラ１５の直前には、シート状記録媒体Ｐを検知する媒体検知センサ１６が配置されており、この媒体検知センサ１６でシート状記録媒体Ｐが検知されてから所定時間が経過した後に、上記第１搬送ローラ１３及び第２搬送ローラ１４の回転を停止する。これにより、シート状記録媒体Ｐの先端が停止したレジストローラ１５に当接したままの状態でシート状記録媒体Ｐが第１搬送ローラ１３及び第２搬送ローラ１４によって所定時間だけ搬送されることとなるので、レジストローラ１５と第２搬送ローラ１４との間に約５ｍｍのシート状記録媒体Ｐのループが形成される。このループの形成によって、レジストローラ１５のニップ部にシート状記録媒体Ｐの先端が揃うので、シート状記録媒体Ｐの斜行が矯正される。その後、レジストローラ１５の回転によりシート状記録媒体Ｐは、現像剤像が転写領域に到達するタイミングに合わせて転写領域に搬送される。
【００２７】
一方、画像読み取り部１７では、原稿照明ランプ１８が点灯し、上記原稿台１０に載置された原稿（図示せず）が照明され始める。これが画像形成動作のスタートとなる。原稿照明ランプ１８は読み取りスキャナユニット１９内に搭載されており、この読み取りスキャナユニット１９は、原稿台１０の下方に配置されている。読み取りスキャナユニット１９は原稿照明ランプ１８と複数の反射鏡を備えて一定速度で移動し、原稿の読み取りを行う。読み取りスキャナユニット１９で原稿台１０上に載置された原稿を光学的に走査し、その反射光をレンズ（図示せず）を有するＣＣＤユニット２０に導き、原稿画像を１次元固体撮像素子（図示せず）上に結像させる。上記固体撮像素子は電荷結合素子ＣＣＤが使用されている。その後、上記ＣＣＤで読み取られた画像のアナログ信号をアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器でデジタル信号に変換し、画像処理ユニット（図示せず）で階調処理、変倍処理、編集等の種々の画像処理を施した後、出力する。
【００２８】
上記画像読み取り部１７で作成された画像データをもとに、レーザースキャナユニット２１ではレーザーを発光させ、ポリゴンミラー２２、結像レンズ（図示せず）、第１ミラー（図示せず）、第２ミラー（図示せず）を経て、像担持体としての感光ドラム２３に照射され、当該感光ドラム２３上に原稿画像が結像される。レーザースキャナユニット２１からのレーザー光２４が照射される照射位置よりも感光ドラム２３の回転方向上流には、その感光ドラム２３を一様に帯電する帯電手段としての帯電ローラ２５が配置されている。この帯電ローラ２５によって感光ドラム２３が一様に帯電されて帯電面が形成され、その帯電面に、前記レーザースキャナユニット２１からのレーザー光２４が照射されて静電潜像が形成される。その照射位置よりも感光ドラム２３の回転方向下流側には、静電潜像を現像する現像装置２６が配置されている。感光ドラム２３と現像装置２６とが対向する領域は、静電潜像が現像される現像領域である。感光ドラム２３の回転によって静電潜像が現像領域に到達すると、現像装置２６内に現像剤担持体として設けられた現像スリーブ２６ｃから静電潜像に現像剤が供給されて現像剤像が形成される。現像部位よりも感光ドラム２３の回転方向下流側には、現像剤像をシート状記録媒体Ｐに転写する転写帯電ローラ２８が配置されている。この転写帯電ローラ２８は、図示を省略した加圧バネによって、感光ドラム２３に対して所定の圧力で押圧されている。感光ドラム２３と転写帯電ローラ２８とが対向する領域は、現像剤像が記録紙に転写される転写領域である。
【００２９】
感光ドラム２３の回転によって現像剤像が転写領域に到達する以前の所定のタイミングで上記レジストローラ１５が回転し始めてシート状記録媒体Ｐをこの転写領域に搬送する。そこで、転写領域に搬送されてきたシート状記録媒体Ｐに現像剤像が転写される。現像剤像が転写されたシート状記録媒体Ｐは、除電針（図示せず）によって感光ドラム２３から分離され、搬送部に搬送されて定着器２９に搬送される。その後、シート状記録媒体Ｐは定着ローラ３１ａと加圧ローラ３１ｂとの熱と圧力により、画像を定着され、排紙ローラ３２によって機外に排紙される。一方、画像形成部では、感光ドラム２３に残留した現像剤をクリーニングブレード３０によって除去し、次の画像形成の準備が行われる。
【００３０】
次に、上述した現像装置２６の構成について説明するが、当該現像装置２６は、上述した感光ドラム（像担持体）２３を内部に備えた像担持体ユニット、すなわち感光ドラムユニット（像担持体ユニット）３３の一部を構成している。感光ドラムユニット３３を構成する感光ドラム２３の周囲には、接触帯電方式による帯電手段としての帯電ローラ２５、現像装置２６、担持体クリーニング手段としてのクリーニングブレード３０等が、一つのユニットをなすように一体的に配置されている。そのうちの前記感光ドラム２３は、例えば、アルミニウム等の導電性基層の外周面にＯＰＣやａ−Ｓｉ等の光導電層を有する電子写真感光体から構成されていて、作像動作時には回転軸２３ａを中心にして図示矢印Ａの方向（反時計回り方向）に、所定の周速で回転駆動されるように構成されている。
【００３１】
また、帯電手段としての帯電ローラ２５は、前記感光ドラム（像担持体）２３の外周面に接触するように配置されており、この帯電手段としての帯電ローラ２５の放電作用によって上述した感光ドラム（像担持体）２３の外周表面が均一に帯電されると、前述したレーザースキャナユニット２１からのレーザー光２４がスリット露光されることにより画像データに対応した静電潜像が形成される。その静電潜像を現像するために、現像装置２６の現像剤容器２６ａ内に蓄えられた現像剤（図示せず）が、攪拌羽根２６ｂにより現像スリーブ（現像剤担持体）２６ｃへ搬送される。現像スリーブ２６ｃへ搬送された現像剤は、現像ブレード２６ｄにより余分な現像剤を掻き落され、現像スリーブ２６ｃには均一な現像剤コート層が形成される。この点については本発明の要部であるので、後段において詳細に説明することとする。
【００３２】
上述したように現像剤コート層から、帯電された感光ドラム２３へ現像剤が電気的吸引力で移動することにより、上記感光ドラム２３外周表面上の静電潜像が可視化されて現像剤像が形成される。ここで形成された現像剤像は、シート状記録媒体Ｐへ転写されることとなるが、そのときの転写効率は１００％ではないことから感光ドラム２３上には残留現像剤が残る。その感光ドラム２３の外周表面における転写後の残留現像剤や紙粉等は、クリーニングブレード３０の摺接作用によって感光ドラム２３の外周表面から掻き落とされる。
【００３３】
一方、感光ドラム（像担持体）２３の外周表面に付着した微量の残留現像剤や、微小粒径の現像剤外添剤、或いは紙粉などの汚染物等からなる付着汚染物は、上述したクリーニングブレード３０をすり抜けることがあり、それらの付着汚染物が、帯電手段としての帯電ローラ２５の外周表面上に付着して帯電不良の原因になることがある。そのため、上記帯電ローラ２５には、帯電クリーニング装置に用いられている帯電クリーニングローラ３７が接触するように配置されており、当該帯電クリーニングローラ３７の摺接作用によって帯電ローラ２５から現像剤外添剤等の付着汚染物が除去される構成になされている。この帯電ローラ２５から除去された現像剤外添剤等の付着汚染物は、箱状をなす回収容器３８の内部に回収されるようになっている。
【００３４】
ここで、特に図２に示されているように、上述した現像装置２６を構成している現像剤容器２６ａの内部には、一成分現像剤（以下、トナーと呼ぶ。）Ｔを坦持して現像領域に搬送する現像剤担持体（以下、現像スリーブと呼ぶ。）２６ｃと、その現像スリーブ２６ｃの外周表面上に坦持されたトナーＴを一様な層厚に非接触で規制する現像剤層厚規制部材（以下、ドクターブレードと呼ぶ。）２６ｄが配置されている。また、前記現像スリーブ２６ｃの内部には不図示の多極永久磁石（以下、マグネットと呼ぶ。）２６ｅが固定状態で配置されており、トナーＴを現像スリーブ２６ｃ上に担持させる役割を担っている。そして、図示を省略したトナー供給口から供給されたトナーＴは、搬送スクリュー２６ｆによって現像剤容器２６ａの内部に搬送され、さらに現像剤容器２６ａの内部に配備されている攪拌部材２６ｂの回転作用によって現像スリーブ２６ｃまで搬送される構成になされている。
【００３５】
このとき、上述したドクターブレード（現像剤層厚規制部材）２６ｄは、適宜の磁性材料から形成されたものであって、前記マグネット（磁界発生手段）２６ｅの静止磁界が及ぶ範囲において前記現像スリーブ（現像剤担持体）２６ｃの外周表面に対して非接触な位置に配置されており、図３にも示されているように、前記現像スリーブ２６ｃの外周表面に近接配置された内端縁部２６ｄ１を有する板状部材から形成されている。すなわち、このドクターブレード２６ｄを形成している板状部材は、前記内端縁部２６ｄ１から前記現像スリーブ２６ｃの外周表面に対して離間する半径方向外方に向かって延出する表裏両面、つまり前記現像スリーブ２６ｃの回転方向の上流側に臨む上流側表面２６ｄ２と、現像スリーブ２６ｃの回転方向の下流側に臨む下流側表面２６ｄ３とを備えている。
【００３６】
一方、上述したマグネット（磁界発生手段）２６ｅは、４磁極を有する磁石体から形成されており、層厚規制極Ｎ１極が、ドクターブレード（現像剤層厚規制部材）２６ｄよりも現像スリーブ（現像剤担持体）２６ｃの回転方向上流側に配置された構成になされている。すなわち、本実施形態におけるマグネット２６ｅは、心金軸２６ｅ１を中心とした４極の貼り合わせタイプのものが採用されており、上述した磁性ドクターブレード２６ｄに対して回転方向上流に層厚規制極Ｎ１極が位置し、その層厚規制極Ｎ１極から反時計回りに現像極Ｓ１極、現像剤搬送極Ｎ２極、現像剤取り込み極Ｓ２極がそれぞれ配置されている。層厚規制極Ｎ１極は、７０ｍＴ〜８０ｍＴの範囲の磁力で構成されている。
【００３７】
そして、これらの磁極により形成される静止磁界の影響でドクターブレード（現像剤層厚規制部材）２６ｄ近辺のトナー（現像剤）が磁力線に沿って集まり、現像スリーブ（現像剤担持体）２６ｃの回転に応じてトナー流動層が形成されるようになっている。この結果、ドクターブレード２６ｄの上流側表面２６ｄ２、つまり前記現像スリーブ２６ｃの回転方向の上流側に臨む表面より図示下方側に存在するトナーは、後述するように現像スリーブ２６ｃに引き寄せられるトナーと、ドクターブレード２６ｄに引き寄せられるトナーの２方向に分けられてスムーズな流れが形成されるようになっている。それによって、現像スリーブ２６ｃ及び磁性ドクターブレード２６ｄから送出されるトナーの循環性が向上されてトナー搬送量の安定化が図られるようになっている。
【００３８】
このとき、ドクターブレード（現像剤層厚規制部材）２６ｄの下流側表面２６ｄ３よりも前記現像スリーブ２６ｃの回転方向下流側に相当する領域に、現像極Ｓ１極が配置されているため、磁化したドクターブレード２６ｄの下流側表面２６ｄ３から磁力線が当該現像極Ｓ１極に向けても発生しようとする。そして、その対策として本実施形態では、前記ドクターブレード（現像剤層厚規制部材）２６ｄの両表面のうちの上流側表面２６ｄ２、つまり前記現像スリーブ２６ｃの回転方向の上流側に臨む表面における半径方向外方寄りの部位に、前記マグネット（磁界発生手段）２６ｅから発生される静止磁界を集中させる集磁手段が、次のようにして設けられている。
【００３９】
すなわち、本実施形態における集磁手段は、図４にも示されているように、ドクターブレード（現像剤層厚規制部材）２６ｄを形成している板状部材の折曲げ形状及び厚さ形状により構成されている。本実施形態におけるドクターブレード２６ｄを構成している板状部材は、当該ドクターブレード２６ｄの内端縁部２６ｄ１から、前記現像スリーブ（現像剤担持体）２６ｃの半径方向（法線方向）外方に向かう所定の位置まで略一定の方向かつ一定の厚さで延出しているとともに、当該所定の位置から半径方向外方寄りの部位が、前記現像スリーブ（現像剤担持体）２６ｃの回転方向の上流側に向かって折れ曲がるように延出している。また、その所定の位置から半径方向外方寄りの部位の厚さが、半径方向外方側に向かって徐々に減少するように形成されている。
【００４０】
より具体的には、上述したドクターブレード（現像剤層厚規制部材）２６ｄは、現像スリーブ（現像剤担持体）２６ｃの半径方向（法線方向）の距離が１０ｍｍ〜２０ｍｍである位置において、当該現像スリーブ２６ｃの回転方向上流側に３０度〜４０度にわたって屈折するように形成されている。また、その屈折位置、つまり変曲点から現像スリーブ２６ｃとは逆方向の半径方向（法線方向）の外端部に至るまでの厚みが、先端に向かうに従って徐々に薄くなるように形成されている。
【００４１】
従来においては、一定厚さのストレート形状になされている磁性ドクターブレード（現像剤層厚規制部材）の上流側表面、つまり現像スリーブ（現像剤担持体）２６ｃの回転方向の上流側に臨む表面より図示下方側に存在するトナーの流動性が不十分であるために、特に高温高湿環境ではパッキング等によって濃度薄などの問題を引き起こしていた。これに対して本実施形態では、現像スリーブ（現像剤担持体）２６ｃの近傍のトナーが効率良く循環して攪拌されるめに不動層の発生が低減される。
【００４２】
つまり、本実施形態のように、磁性体ドクターブレード（現像剤層厚規制部材）２６ｄに、現像スリーブ（現像剤担持体）２６ｃの半径方向（法線方向）に変曲点を設け、当該ドクターブレード（現像剤層厚規制部材）２６ｄの先端部分をトナー搬送方向の上流側に向かって傾けるとともに、その変曲点から先端に向かうに従って厚みが除々に薄くなる形状とすることで、ドクターブレード２６ｄから現像極Ｓ１極への磁力線の発生が抑制されることとなり、本来的に必要な磁力の低下が防止される。そして、ドクターブレード２６ｄの先端側に集中磁界を発生させることで磁力線の間隔が狭められ、その結果、現像スリーブ２６ｃの回転方向上流側の領域に強い磁力を持った磁界が形成されるようになっている。
【００４３】
本実施形態におけるドクターブレード（現像剤層厚規制部材）２６ｄと層厚規制極Ｎ１極との間に生じる磁力線を図５を用いて説明する。層厚規制極Ｎ１極から発せられた磁力線の殆どは、ドクターブレード（現像剤層厚規制部材）２６ｄに集中し、これによって当該ドクターブレード２６ｄの内端縁部２６ｄ１、つまりマグネット２６ｅに近接している方のエッジ部はＳ極に磁化される。そして、多数の磁力線がドクターブレード２６ｄの内部を走り、そのドクターブレード２６ｄの表面から磁力線が出る際に、その位置のドクターブレード２６ｄはＮ極に磁化される。
【００４４】
本実施形態にかかるドクターブレード（現像剤層厚規制部材）２６ｄの外方側寄りの部分は、上述したように現像スリーブ（現像剤担持体）２６ｃの回転方向上流側に向かって３０度〜４０度にわたって屈折させられているため、層厚規制極Ｎ１極の下流側に配置されている現像極Ｓ１極から遠ざけられているとともに、さらにそのドクターブレード２６ｄの外方側寄りの部分は、上述したように厚みが薄くされていることによって集中的な磁界を発生しているため、磁力を損失すること無く現像剤搬送極Ｎ２極との間に磁力線が結ばれるようになっている。
【００４５】
このように、磁性体からなるドクターブレード（現像剤層厚規制部材）２６ｄの外方側寄りの部分先を細くした構成、すなわちドクターブレード２６ｄの短手方向における内端縁部２６ａ１である、現像スリーブ（現像剤担持体）２６ｃへの最近接位置から、約１０ｍｍ〜２０ｍｍの位置で現像スリーブ２６ｃの回転方向上流側に３０度〜４０度傾けた構成によれば、現像スリーブ２６ｃの近傍におけるトナー流動が、次に説明するような好適なものとなる。なお、このときの層厚規制極Ｎ１極の磁力は、７０ｍＴ〜８０ｍＴの範囲に抑えて抑えておくことが望ましい。
【００４６】
すなわち、まず一般の現像装置と同様に、現像スリーブ（現像剤担持体）２６ｃによって搬送されてきたトナーＡ´は、マグネット（磁界発生手段）２６ｅと、このマグネット２６ｅの磁力で磁化された磁性ドクターブレード（現像剤層厚規制部材）２６ｄとの間に生じた磁束線の影響で、磁性ドクターブレード２６ｄに引き寄せられるトナーＢ´と、マグネット２６ｅの磁力で保持されたまま現像スリーブ２６ｃにより搬送されるトナーＣ´の２方向に分けられる。
【００４７】
そして、マグネット（磁界発生手段）２６ｅの磁力で保持されたまま現像スリーブ（現像剤担持体）２６ｃで搬送されるトナーＣ´のうちの一部が、ドクターブレード（現像剤層厚規制部材）２６ｄとの間をすり抜けていき、現像スリーブ２６ｃの外周表面上に均一層厚のトナーコートＣ´１が形成される。現像スリーブ（現像剤担持体）２６ｃ上にコートされなかったトナーＣ´２は、回転方向下流側からのトナー押し込みと、ドクターブレード（現像剤層厚規制部材）２６ｄの磁力に引き寄せられる２つの力によって、ドクターブレード２６ｄの上流側表面２６ｄ２、つまり現像スリーブ２６ｃの回転方向の上流側に臨む表面に沿って搬送される。
【００４８】
ドクターブレード（現像剤層厚規制部材）２６ｄに引き寄せられたトナーＤ´は、現像スリーブ（現像剤担持体）２６ｃの回転に伴い、ドクターブレード２６ｄ下流側からのトナー圧力により、現像スリーブ２６ｃの半径方向（法線方向）に押し込められていく。そして、そのドクターブレード２６ｄに引き寄せられたトナーＤ´のうち、マグネット２６ｅ側の磁力に引き寄せられたトナーＤ´１の動きが発生することにより、現像スリーブ２６ｃの近傍にトナー流動層が形成される。
【００４９】
上述したように、磁性体からなるドクターブレード（現像剤層厚規制部材）２６ｄに、現像スリーブ（現像剤担持体）２６ｃの半径方向（法線方向）に変極点を設け、その変極点から先端側の部分を傾けるとともに、前記変極点から先端側に向かうに従って厚みを除々に薄くした構成を採用したことによって、磁化したドクターブレード２６ｄから現像極Ｓ１極への磁力線の発生が抑制され、かつドクターブレード２６ｄの先端側に磁力線が集中することとなり、現像スリーブ２６ｃの近傍での磁束密度が大きくなる。この作用によって、トナーＤ´の方向に搬送されるトナーの量が増大することとなる。トナーＤ´は、搬送途中でマグネット２６ｅ側の磁力に引き寄せられたトナーＤ´１と、磁性体ドクターブレード２６ｄに保持されたトナーＤ´３とに分けられ、その分けられたトナーＤ´３のうち、マグネット２６ｅに引き寄せられたトナーＤ´４によって、より大きな流動層が形成されることとなる。このようにして現像スリーブ２６ｃの近傍で大きな流動層を形成するトナーは、現像装置２６内の攪拌部材２６ｂにより効率良く攪拌されて現像容器２６ａの後方に搬送される。
【００５０】
以上のような構成を有する本実施形態によれば、ドクターブレード（現像剤層厚規制部材）２６ｄの半径方向外方寄りの部位であって前記現像スリーブ（現像剤担持体）２６ｃの回転方向上流側に臨む下流側表面２６ｄ３に集中的な磁界が発生して磁力線が集中することとなって、磁力を損失すること無く現像スリーブ２６ｃの回転方向上流側の現像剤取り込み極Ｓ２極と磁力線が結ばれる。これによって、現像スリーブ２６ｃの近傍における現像剤の流動層が拡大され、効率良く攪拌が行われて不動層が生じにくくなる。その結果、現像スリーブ２６ｃ近傍の、いわゆるパッキング現像剤による循環不良が引き起こす濃度薄が良好に解消される。
【００５１】
一方、上述した第１の実施形態と同一の構成物に対して同一の符号を付した図７にかかる第２の実施形態、及び図８にかかる第３の実施形態においては、従来と同様な構成を有する平板状部材からなるドクターブレード（現像剤層厚規制部材）３６ｄの外端側部分に異なる構成の集磁手段が設けられている。
【００５２】
まず、図７にかかる第２の実施形態では、ドクターブレード（現像剤層厚規制部材）３６ｄの外端側部分にマグネット（磁界発生手段）３６ｅが取り付けられている。このマグネット３６ｅは、現像スリーブ２６ｃの回転方向の上流側に臨む上流側表面３６ｄ２の半径方向外方よりの部位に貼り付けられている。
【００５３】
また、図８にかかる第３の実施形態では、ドクターブレード（現像剤層厚規制部材）３６ｄの外端側部分に樹脂材等からなる非磁性部材３６ｆが取り付けられている。この非磁性部材３６ｆは、現像スリーブ２６ｃの回転方向の下流側に臨む上流側表面３６ｄ３の半径方向外方よりの部位を覆うように貼り付けられている。
【００５４】
このような各実施形態においても、上述した第１の実施形態とほぼ同様な作用・効果が得られる。
【００５５】
以上、本発明者によってなされた発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることはいうまでもない。
【００５６】
例えば、上述した本実施形態は、デジタル複写機に本発明を適用したものであるが、プリンタやファクシミリなどの他の画像形成装置に対しても本発明は同様に適用することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
以上述べた本発明にかかる画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの多種多様な画像形成装置に対して広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１０  原稿台
１１  給紙カセット
Ｐ  シート状記録媒体
１２  ピックアップローラ
１３  第１搬送ローラ
１４  第２搬送ローラ
１５  レジストローラ
１６  媒体検知センサ
１７  画像読み取り部
１８  原稿照明ランプ
１９  スキャナユニット
２０  ＣＣＤユニット
２１  レーザースキャナユニット
２２  ポリゴンミラー
２３  感光ドラム（像担持体）
２３ａ  回転軸
２４  レーザー光
２５  帯電ローラ（帯電手段）
２５ａ  金属製芯金
２５ｂ  電源
２５ｃ  導電層
２５ｄ  抵抗層
２５ｅ  切替スイッチ
２６  現像装置
２６ａ  現像剤容器
２６ｂ  攪拌羽根
２６ｃ  現像スリーブ（現像剤担持体）
２６ｄ  ドクターブレード（現像剤層厚規制部材）
２６ｄ１  内端縁部
２６ｄ２  上流側表面
２６ｄ３  下流側表面
２６ｅ  マグネット（磁界発生手段）
２６ｅ１  心金軸
Ｎ１極  層厚規制極
Ｓ１極  現像極
Ｎ２極  現像剤搬送極
Ｓ２極  現像剤取り込み極
Ａ〜Ｄ  トナーの流動
２８  転写帯電ローラ
２９  定着器
３０  クリーニングブレード
３３  感光ドラムユニット（像担持体ユニット）
３６ｄ  ドクターブレード（現像剤層厚規制部材）
３６ｅ  マグネット（磁界発生手段）
３６ｆ  非磁性部材
３７  帯電クリーニングローラ（帯電クリーニング手段）
３８  回収容器
【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】
2011133687.tif 000009
【図８】
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【図９】
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