(57)【要約】【課題】縦スジ、昇温、トナー固着、部材の寿命減少等の弊害を生じることなく、ゴーストを効果的に消去することのできる現像装置を提供する。【解決手段】現像剤担持体２３上の現像剤量を規制する規制部材２２よりも現像剤担持体２３の回転方向上流側で、現像剤担持体２３に当接し、現像剤担持体２３に担持される現像剤を除去する板状の除去部材２１ａと、除去部材２１ａの現像剤担持体２３との当接部と逆側の端部を、現像剤担持体２３の回転軸線方向に亘って支持する支持部材２１ｂと、を備えた現像装置であって、板状の除去部材２１ａによって除去された現像剤を、除去部材２１ａよりも現像剤担持体回転方向下流側へ供給可能とすべく、支持部材２１ｂに開口部２１ｂｂが設けられている。【選択図】図２
2011128317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を担持する像担持体と対向する現像位置に現像剤を搬送する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体上の現像剤量を規制する規制部材と、
前記規制部材よりも前記現像剤担持体の回転方向上流側で、前記現像剤担持体に当接し、前記現像剤担持体に担持される現像剤を除去する板状の除去部材と、
前記除去部材の前記現像剤担持体との当接部と逆側の端部を、前記現像剤担持体の回転軸線方向に亘って支持する支持部材と、を備えた現像装置であって、
前記板状の除去部材によって除去された現像剤を、前記除去部材よりも前記現像剤担持体の回転方向下流側へ供給可能とすべく、前記支持部材に開口部が設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記開口部の底部は、前記現像装置内に収納される現像剤の現像剤面よりも低くなるように設けられてい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】
前記開口部は、前記現像剤担持体の回転軸線方向に複数に配列して設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において、像担持体に形成された静電潜像を現像剤によって顕像化する現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真法等による複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置においては、像担持体としての感光体に形成された静電潜像を現像装置にて顕像化することが行われている。現像装置は、粉体トナーなどとされる現像剤を、感光体に近接して回転する現像剤担持体によって担持搬送して、感光体上の静電潜像を現像する。このとき、現像剤担持体に板状部材を接触して、現像剤担持体に連れまわる現像剤を剥ぎ取ることにより、ゴーストの消去を行うことが知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
ゴーストとは、次のものをいう。つまり、図１２に示す画像（白ベタＷ、黒ベタＢ、中間濃度ベタＨ）を出力した場合、図１３において、現像時にトナーが多く消費される部分（２）と、トナーが殆ど消費されない部分（１）とで現像剤担持体表面に担持されたトナー層の状態に差が生じる。例えば、現像剤担持体上において高濃度ベタ画像Ｂ、即ち、部分（２）を現像した位置（Ｉ）が、現像剤担持体の次の回転時に現像位置(II)に来て中間濃度ベタ画像Ｈを現像すると、画像上に高濃度ベタ画像の履歴（４）が現れてしまう現象をいう。部分（３）と（４）の画像濃度が等しくなるのが理想である。
【０００４】
前記特許文献１に記載の現像装置では、図１４に示すように、感光体１００と対向して現像剤担持体、即ち、表面に複数個の磁極を有する円筒状磁石（現像ロール）１０１を回転自在に配置している。現像ロール１０１には、静電潜像の現像後の現像ロール１０１の表面に残った現像剤を除去するために、板状部材（スクレーパ）１０２が当接して設けられている。スクレーパ１０２としては、現像ロール表面の損傷を軽減するために弾性部材である非磁性金属板（平板）を使用するのが最も好ましいとして、プラスチックやウレタン等のゴムブレードを使用しても良いことを開示している。また、スクレーパ１０２により現像剤槽１０３内に掻き落された現像剤は、攪拌ローラ１０４により攪拌、混合される、ことを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３００９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１においては、現像剤担持体と板状部材、及び、その接触の態様についての開示が十分にはなされていない。そのため、従来の技術開示のみに従った構成では、画像に縦筋が生じる画像不良が発生してしまう。また、板状部材にて現像スリーブから現像剤を除去したあとに、現像スリーブに現像剤を充分な再供給することができない場合があり、濃度低下することがあった。
【０００７】
本発明者らは、上記特許文献１に記載の現像装置が有する上記問題点に鑑みて、研究実験を行った結果、次の構成により、上記特許文献１に記載の現像装置が有する問題を解決し得ることを見出した。
【０００８】
つまり、ゴーストを抑制すべく、板状部材とされるスクレーパ、即ち、現像剤除去部材を、現像剤担持体に当接するにあたって、以下の構成が有効であることを見出した。
（１）現像剤除去部材で、現像剤担持体上の現像剤を除去した後に、スリーブ上に発生する縦スジを抑制するためには、板状部材の当接圧を均一にする必要がある。そのための板状部材の支持方法としては、板状部材のスリーブと当接する側のエッジ部を長手方向に亘って支持することが重要であることを見出した。
【０００９】
このとき、上記（１）のように現像剤除去部材を支持してしまうと、現像剤除去部材の当接部よりも現像スリーブ回転方向下流側に、現像剤が再供給しにくい構成となってしまう。そこで、更に以下の構成が有効である。
（２）支持部材は、現像剤担持体の長手方向に関して現像材担持領域と対向する位置に孔が形成されていること。この孔を介して、除去部材の当接位置よりも現像剤担持体の回転方向下流側へ現像容器内の現像剤を供給し、現像剤担持体上に現像剤を再塗布されること。
が極めて重要であることを見出した。これによって、現像剤担持体に対して、充分な現像剤を再コートすることが可能となる。
【００１０】
（１）の構成により現像剤担持体に対する除去部材の当接圧が現像剤担持体の回転軸線方向で不均一になることを抑制しながら、（２）の構成により、除去部材よりも現像剤担持体回転方向下流側に供給される現像剤が不足することを抑制できる。
【００１１】
上記特許文献１には、本発明者らがなした上記（１）、（２）について何ら記載していない。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、除去部材の当接圧が現像剤担持体の回転軸線方向で不均一になることを抑制し且つ除去部材よりも現像剤担持体回転方向下流側に供給される現像剤の不足を抑制してゴーストを効果的に抑制できる現像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的は本発明に係る現像装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
潜像を担持する像担持体と対向する現像位置に現像剤を搬送する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体上の現像剤量を規制する規制部材と、
前記規制部材よりも前記現像剤担持体の回転方向上流側で、前記現像剤担持体に当接し、前記現像剤担持体に担持される現像剤を除去する板状の除去部材と、
前記除去部材の前記現像剤担持体との当接部と逆側の端部を、前記現像剤担持体の回転軸線方向に亘って支持する支持部材と、を備えた現像装置であって、
前記板状の除去部材によって除去された現像剤を、前記除去部材よりも前記現像剤担持体回転方向下流側へ供給可能とすべく、前記支持部材に開口部が設けられていることを特徴とする現像装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、縦筋、濃度低下等の弊害を生じることなく、ゴーストを効果的に消去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る現像装置の一実施例の概略構成断面図である。
【図２】現像装置の要部の長手中央部における断面図である。
【図３】現像装置における現像剤除去部材及び支持部材の斜視図である。
【図４】支持部材の平面図である。
【図５】本発明に係る現像装置の他の実施例の概略構成断面図である。
【図６】現像装置の要部の長手中央部における断面図である。
【図７】現像装置における現像剤除去部材及び支持部材の斜視図である。
【図８】支持部材の平面図である。
【図９】比較例に係る現像装置の長手中央部における断面図である。
【図１０】比較例の支持部材の平面図である。
【図１１】比較例に係る現像装置を下方より見た図である。
【図１２】ゴーストの発生していない画像の説明図である。
【図１３】ゴーストの説明図である。
【図１４】従来例（特許文献１）に記載する現像装置の長手中央部における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る現像装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１７】
実施例１
図１は、本発明に係る現像装置の一実施例を示す長手中央部における断面図である。次に、図１を参照しながら、本実施例の現像装置の構成及び画像形成動作を説明する。
【００１８】
像担持体としての感光ドラム４は矢印Ｄ４方向に回転駆動される。感光ドラム４の表面は、一次帯電手段５によって略均一の電位（約−７００Ｖ）に帯電され、露光手段６によって、最高画像濃度部で約−１５０Ｖの電位とされた画像部、即ち、静電潜像が形成される。
【００１９】
現像装置２は、現像剤Ｔを収容した筐体としての現像容器２９と、現像容器２９の感光ドラム４と対向した開口部２９Ａに位置された現像剤担持体２３とを備えている。本実施例で現像剤Ｔは、磁性トナーとされる。現像剤担持体２３は、現像スリーブ２３ａと、現像スリーブ２３ａの内部に配置された磁界発生手段としてのマグネットロール２３ｂとにて構成されている。現像剤担持体２３、即ち、現像スリーブ２３ａは、現像位置Ａにおいて、感光ドラム４と非接触（間隙約２００μｍ）にて対向配置される。また、現像容器２９内には、現像容器２９内の現像剤Ｔを撹拌し、現像剤担持体２３へと現像剤Ｔを供給する撹拌部材２１１、２１２が設けられている。
【００２０】
感光ドラム４は、１００ｍｍ／ｓの速度でＤ４方向に回転する。現像位置Ａにおいて、感光ドラム４と非接触（間隙約２００μｍ）にて対向配置された現像スリーブ２３ａは、磁性トナーＴを担持搬送して、感光ドラム４の画像部を現像し、顕画像、即ち、トナー像となす。感光ドラム４に形成されたトナー像は、記録紙カセット（図示せず）から供給される記録紙Ｐに転写帯電手段８により転写される。記録紙Ｐは、その後定着手段（図示せず）へと送給され、トナー像が記録紙Ｐ上に定着される。感光ドラム４は、その後、クリーニング手段（図示せず）により転写残トナーを除去した後、次の画像形成工程へと供される。
【００２１】
現像装置２について更に説明すると、現像スリーブ２３ａには、現像バイアス電源２８によって現像バイアスが印加され、感光ドラム４との間に電界が形成され、前記現像の原動力となる。現像バイアスは、平均電位−４５０Ｖ、振幅１３００Ｖ、周波数２１００Ｈｚの矩形波である。
【００２２】
現像装置２の基本形状は、筐体、即ち、現像容器２９で決定され、現像剤流入口２９ｂより、不図示の現像剤供給手段より供給された現像剤（磁性トナー）Ｔが、矢印Ｄ２１１、Ｄ２１２方向に回転する撹拌部材２１１、２１２によって撹拌される。同時に、現像スリーブ２３ａ方向に搬送される。撹拌部材２１１、２１２は、梯子形状（孔の開いた平板）を呈する樹脂製部材であり、回転数はともに８回転／分であり、撹拌領域の直径はそれぞれ２４ｍｍ、１６ｍｍである。
【００２３】
現像容器２９内に示す水平線Ｓｔは、未使用の現像装置２が最初にトナー補給されてからしばらく画像出力を行って現像容器２９内のトナー量が安定した状態（約２５０ｇ）におけるトナーの表面（現像剤面）を示す。トナーＴは、現像装置２の作動時においては、後述する現像剤除去部材支持部材２１ｂに形成した孔（開口部）２１ｂｂを完全に又は不完全に埋没された状態となっている。つまり、詳しくは後述にて理解されるように、孔２１ｂｂの底部２１ｂｂ１（図１、図４参照）は、現像装置内に収納されたトナーＴの現像剤面Ｓｔより低くなるようにされる。
【００２４】
次に、図２、図３をも参照して、現像装置２について更に詳しく説明する。
【００２５】
現像容器２９に支持された現像スリーブ２３ａは、直径２０ｍｍの中空の円筒状部材であって、１５０ｍｍ／ｓの速度で矢印Ｄ２３ａ方向に回転する。現像スリーブ２３ａは、ＳＵＳ３０４製（厚さ０．８ｍｍ、硬度Ｈｖ２２０）で、アルミナ粒子及びガラス粒子吹き付けによって粗面化処理がなされている（表面粗さ０．６μｍＲａ）。現像スリーブ２３ａに内蔵された磁界発生手段としてのマグネットロール２３ｂは、永久磁石であり、４個の磁極Ｎ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｓ２を備えている。Ｎ１極が感光ドラム４に対向した現像極である。Ｎ１極より時計方向へと、順次Ｓ１極、Ｎ２極、Ｓ２極が形成されている。Ｎ２極、Ｓ２極が現像容器２９の内方に対向して配置されている。
【００２６】
上記構成により、
（１）撹拌部材２１２の回転による力。
（２）マグネットロール２３ｂの磁極Ｎ２（磁束密度６０ｍＴ）・Ｓ２（磁束密度９０ｍＴ）の発生する磁界による力。そして、
（３）現像スリーブ２３ａの回転による力。
によって、現像スリーブ２３ａ近傍には、補給されたトナーの流れＤｔが発生する。
【００２７】
現像容器２９内のトナーＴは、後述する現像剤除去部材２１ａの支持部材２１ｂの孔２１ｂｂを経て、現像スリーブ２３ａの回転方向下流側の現像スリーブ２３ａに供給可能とされる。現像スリーブ２３ａに供給されたトナーは、現像スリーブ２３ａと接触配置された現像剤量規制部材としてのドクターブレード２２（厚さ１ｍｍ・ウレタンゴム製）の作用等により、所定の量・厚のトナー層とされる。本実施例では、トナー層は、ドクターブレード２２により、約０．７ｍｇ／ｃｍ2に規制され、かつ、負帯電（−８〜−１２μＣ／ｇ）に荷電される。
【００２８】
ドクターブレード２２は、ＳＵＳ３０４製のステー２５により、現像容器２９に固定されている。
【００２９】
感光ドラム４との最近接部近傍（即ち、現像位置Ａ）を通過する際に現像に供されなかったトナーは、再度現像容器２９内に回収される。このとき、現像スリーブ２３ａに付着し続ける一部のトナーは、ドクターブレード２２よりも現像スリーブ２３ａの回転方向上流側に配置された現像剤除去部材としての除去ブレード２１ａにより除去、即ち、剥ぎ取られる。その後、現像スリーブ２３ａには再度トナーが付着する。除去ブレード２１ａは、磁極Ｎ２とＳ２との間で、現像スリーブ２３ａに当接するように配置されている。除去ブレード２１ａは、少なくとも現像スリーブ２３ａに当接する部分が現像スリーブ２３ａの表層の硬度より小とされる。
【００３０】
本実施例では、除去ブレード２１ａは、二液性シリコーンゴムより製造した硬度Ｈｖ５０、厚さ（ｔ１）１ｍｍのシリコーンゴム層２１ａ１と、厚さ（ｔ２）０．０６ｍｍのＳＵＳ３０４層２１ａ２の２層からなる。また、除去ブレード２１ａは、現像スリーブ２３ａの長手軸線方向に沿って延在する細長の板状部材とされる。すなわち、除去ブレード２１ａは、除去ブレード２１ａの長手方向の長さ（Ｌ）３１０ｍｍ、長手方向に直交する方向の幅（Ｗ）６ｍｍ、とされる横断面形状が長方形断面とされた板状部材である。
【００３１】
ここで硬度Ｈｖの測定には、明石製作所社製の微小硬度計ＭＶＫ−Ｇ２を使用した。
【００３２】
除去ブレード２１ａは、現像スリーブ２３ａの回転方向Ｄ２３ａにて一端側の端部２１ａｃ’の幅（Ｗ１）３ｍｍ部分（ブレード根元部）が除去ブレードステー２１ｂ（厚さ（ｔ３）１．５ｍｍ・ＳＵＳ３０４製）の一端２１ｂｃに取り付けられる。また、除去ブレード２１ａは、除去ブレードステー２１ｂによって、現像スリーブ２３ａの回転軸線方向に亘って支持される。そして、除去ブレード２１ａの他端側の、即ち、前記端部２１ａｃ’とは逆側の端部２１ａｃの幅（Ｗ２）３ｍｍ部分が、現像スリーブ２３ａと接触する。つまり、除去ブレード２１ａの自由長部分におけるシリコーンゴム層２１ａ１の先端エッジ部２１ａＥが、即ち、当接部が線圧１００Ｎ／ｃｍで現像スリーブ２３ａの回転方向Ｄ２３ａとカウンターにて、即ち、逆方向接触にて現像スリーブ２３ａに当接される。このように、除去ブレード２１ａを支持することで、除去ブレード２１ａが現像スリーブ２３ａの軸線方向に撓むことによって軸線方向に関する当接圧が不均一になることを抑制することができる。
【００３３】
このとき、一端２１ａｃから他端２１ａｃ’に向かう方向Ｄ２１ａは、現像スリーブ２３ａの回転方向Ｄ２３ａと一致する。
【００３４】
図４にて、除去ブレードステー２１ｂは、幅Ｗ２１ｂ＝３２０ｍｍ、高さＨ２１ｂ＝５０ｍｍであり、孔２１ｂｂは、幅Ｗ２１ｂｂ＝３００ｍｍ、高さＨ２１ｂｂ＝２０ｍｍである。孔２１ｂｂは、除去ブレード２１ａが取り付けられる一端２１ｂｃ側の高さＨ２１ｂｃ＝５ｍｍとなるように形成されている。
【００３５】
トナーとしては、公知のものでよく、例えばポリスチレンなどの結着樹脂中に着色剤を分散させたものを微粉砕した粒子に、マグネタイトなどの磁性粒子及び帯電制御剤を添加したものを使用できる。帯電制御剤として、モノアゾ染料の金属錯塩、サリチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸の金属錯塩、銅フタロシアニン顔料、酸成分を含む樹脂とされる。
【００３６】
さらに、例えばチタン酸ストロンチウムおよび炭化硅素などの研磨剤、ステアリン酸金属塩などの滑剤、ならびに酸化スズなどの導電性付与剤などを含有してもよい。
【００３７】
上記材料をボールミルその他の混合機により、充分混合してから加熱ロール、ニーダー、エクストルーダー、等の熱混練機を用いて溶融混練し、次いで粗粉砕および微粉砕を行う等の公知の方法によって得られる体積平均径７．６μｍのものである。
【００３８】
体積平均径は、装置としてコールター社製のマルチサイザーを使用して測定する。詳しくは、電解液としてＩＳＯＴＯＮ  Ｒ−ＩＩ（コールターサイエンティフィックジャパン社製）を使用し、電解液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤を０．１〜５ｍｌ加え、更に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液を超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行いアパーチャーとして１００μｍ品を用いて算出した。
【００３９】
表１に、３０℃８０％ＲＨの環境下で、画像比率６％の画像出力をＡ４サイズ横の転写材に５０万ページ連続して実施した際の本実施例に係る現像装置及び該現像装置を備えた画像形成装置の性能を示す。比較例に比較して、優位であることが理解できる。
【００４０】
比較例に比べれば、現像装置温度は、除去ブレードによる摩擦熱の分だけ高いが、この程度の温度であれば問題ない。
【００４１】
なお、表１中の比較例１、２、３、４の構成、及び、本発明の実施例との作用効果上の相違についての詳細は、後述の実施例３の後の「比較例の説明」の項において纏めて説明する。
【００４２】
ここで、トナー消費率とは、公知かつ不図示の１個のトナーカートリッジで出力できた頁数を、トナーカートリッジに当初内蔵されていたトナーの質量で除したものである。
【００４３】
ゴースト画像反射濃度差とは、図１２に示す画像（Ｗ：白ベタ、Ｂ：黒ベタ、Ｈ：中間濃度ベタ）を出力した場合の図１３の（３）部と（４）部の画像反射濃度差である。画像反射濃度は、Ｘ−Ｒｉｔｅ社の５０４型分光濃度計により測定した。
【００４４】
縦スジは、画像比率５０％の中間濃度ベタ出力画像にて目視にて計数した本数である。
【００４５】
現像装置温度は、現像剤除去部材に貼付した熱電対によって測定した最高温度である。
【００４６】
トナー固着は、現像スリーブにトナーが強く付着しているかどうか、で判定した。
【００４７】
ゴースト画像反射濃度差とは、均一な中間濃度ベタ画像を連続で10枚出力した後の黒ベタ画像の画像反射濃度をいう。
【００４８】
【表１】
2011128317.tif 000003
【００４９】
実施例２
次に、図５〜図８を参照して、本発明の現像装置の第２の実施例について説明する。実施例１の現像装置は、感光ドラム４に対向して一つの現像スリーブ２３ａが配置されているが、本実施例では、大きくは、現像スリーブ２３ａの長手軸線方向に沿って平行に少なくとも一つの他の現像スリーブが配置されている点で相違している。以下、本実施例の現像装置について説明する。
【００５０】
図５は、本発明に係る現像装置の第２の実施例を示す長手中央部における断面図である。次に、図５を参照しながら、本実施例の現像装置の構成及び画像形成動作を説明する。
【００５１】
本実施例にて、感光ドラム４の表面は、一次帯電手段５によって略均一の電位（約＋５００Ｖ）に帯電され、露光手段６によって、最低画像濃度部で約＋１５０Ｖの電位とされた非画像部が形成される。
【００５２】
本実施例にて、現像装置２は、現像剤を収容した現像容器２９と、現像容器２９の感光ドラム４と対向した開口部２９Ａに位置して２つの現像剤担持体２３、２４とを備えている。
【００５３】
つまり、現像剤担持体２３は、感光ドラム４と非接触（間隙約２００μｍ）に対向配置された現像スリーブ２３ａと、内部に配置されたマグネットロール（磁界発生手段）２３ｂとにて構成されている。現像剤担持体２４は、現像剤担持体２３の長手軸線方向に沿って、現像剤担持体２３と平行に配置されている。また、現像剤担持体２４は、現像剤担持体２３と同様の構成とされ、感光ドラム４と非接触（間隙約３００μｍ）に対向配置された現像スリーブ２４ａと、内部に配置されたマグネットロール（磁界発生手段）２４ｂとにて構成されている。
【００５４】
感光ドラム４は、５００ｍｍ／ｓの速度で矢印Ｄ４方向に回転する。現像位置Ａにおいて、感光ドラム４と対向配置された現像スリーブ２３ａ、２４ａは、磁性トナーＴを担持搬送して、感光ドラム４の静電潜像を現像し、顕画像、即ち、トナー像となす。感光ドラム４に形成されたトナー像は、記録紙カセット（図示せず）から供給される記録紙Ｐに転写帯電手段８により転写される。記録紙Ｐは、その後定着手段（図示せず）へと送給され、トナー像が記録Ｐ上に定着される。感光ドラム４は、その後、クリーニング手段（図示せず）により転写残トナーを除去した後、次の画像形成工程へと供される。
【００５５】
現像装置２について更に説明すると、本実施例の現像装置２は、現像スリーブ２３ａ上のトナー量規制を現像スリーブ２４ａにより行うことを特徴とする。現像容器２９内には、現像容器２９内の現像剤を撹拌し、現像剤担持体２３へと現像剤を供給する撹拌部材２１１、２１２、２１３、２１４が設けられている。
【００５６】
現像スリーブ２３ａ、２４ａには、現像バイアス電源２８によって現像バイアス電圧が印加され、感光ドラム４と、現像スリーブ２３ａ、２４ａの間には電界が形成され、前記現像の原動力となる。
【００５７】
なお、現像スリーブ２３ａ、２４ａは、不図示の導電性部材により略同電位に維持される。現像バイアスは、平均電位＋２８０Ｖ、振幅１５００Ｖ、周波数３０００Ｈｚの矩形波である。
【００５８】
現像装置２の基本形状は、現像容器２９で決定される。現像剤流入口２９ｂより不図示の現像剤供給手段より供給された現像剤が、矢印Ｄ２１１〜Ｄ２１４方向に回転する撹拌部材２１１〜２１４によって撹拌されながら現像スリーブ２３ａ、２４ａ方向に搬送される。撹拌部材２１１〜２１４も、梯子形状を呈する樹脂製部材であり、回転数は全て２０回転／分であり、撹拌領域の直径はそれぞれ３４ｍｍ、２２ｍｍ、２２ｍｍ，２２ｍｍである。
【００５９】
次に、図６、図７をも参照して、現像装置２について更に詳しく説明する。
【００６０】
現像容器２９に支持された現像スリーブ２３ａは、直径３０ｍｍの中空の円筒状部材であって、５００ｍｍ／ｓの速度で矢印Ｄ２３ａ方向に回転する。同様に現像容器２９に支持された現像スリーブ２４ａは、直径２０ｍｍの中空の円筒状部材であって、３００ｍｍ／ｓの速度で矢印Ｄ２４ａ方向に回転する。共にＡ６０６３製の基層（厚さ０．７ｍｍ）の上に、導電性樹脂製の表層（厚さ２０μｍ、表面粗さ０．７μｍＲａ、硬度Ｈｖ１２０）が形成されている。
【００６１】
導電性樹脂層の形成工程は次の通りである。
【００６２】
すなわち、フェノール樹脂中間体、カーボンブラック、結晶性グラファイト、カップリング剤処理シリカ、メタノール、イソプロピルアルコール（以下「ＩＰＡ」という。）をサンドミルを用いて分散する。フェノール樹脂中間体のメタノール溶液をＩＰＡの一部で希釈後、カーボンブラックと結晶性グラファイトを添加し、ガラスビーズを用いたサンドミルにより分散する。残りのＩＰＡ中に分散した前記処理シリカを添加し、さらにサンドミル分散を進めスリーブ基層に塗布・乾燥して完成である。
【００６３】
現像スリーブ２３ａに内蔵されたマグネットロール２３ｂは、永久磁石であり、本実施例では、８個の磁極Ｎ１〜Ｎ４、Ｓ１〜Ｓ４を備えている。Ｎ１極が感光ドラム４に対向した現像極である。Ｎ１極より時計方向へと、順次Ｓ４、Ｎ４、Ｎ３、Ｓ３、Ｓ２、Ｎ２、Ｓ１極が形成されている。Ｎ３極、Ｓ３極、Ｓ２極が現像容器２９の内方に対向して配置されている。
【００６４】
一方、現像スリーブ２４ａに内蔵されたマグネットロール２４ｂは、永久磁石であり、本実施例では、５個の磁極Ｎ５〜Ｎ７、Ｓ５、Ｓ６を備えている。Ｎ５極が感光ドラム４に対向した現像極である。Ｎ５極より時計方向へと、順次Ｓ６、Ｎ６、Ｎ７、Ｓ５極が形成されている。Ｎ６極、Ｎ７極が現像容器２９の内方に対向して配置されている。また、マグネットロール２３ｂのＮ４磁極と、マグネットロール２４ｂのＳ５極とが対向している。
【００６５】
上記構成により、
（１）撹拌部材２１３、２１４の回転による力。
（２）現像スリーブ２３ａに内蔵された８個の磁極を有する固定された永久磁石２３ｂの磁極Ｓ２（磁束密度１００ｍＴ）・磁極Ｓ３（磁束密度６０ｍＴ）・磁極Ｎ３（磁束密度８０ｍＴ）の発生する磁界による力。そして、現像スリーブ２４ａに内蔵された５個の磁極を有する固定された永久磁石２４ｂのＮ６（磁束密度６０ｍＴ）・Ｎ７（磁束密度５０ｍＴ）の発生する磁界による力。そして、
（３）現像スリーブ２３ａ、２４ａの回転による力。
によって、現像スリーブ２３ａ、２４ａ近傍には補給されたトナーの流れＤｔが発生する。
【００６６】
現像容器２９内のトナーは、後述する支持部材２１ｂの孔２１ｂｂを経て、現像スリーブ２３ａに供給される。現像スリーブ２３ａと非接触（間隙約２００μｍ）に対向配置された現像剤量規制部材としてのドクターブレード２２（厚さ１ｍｍ・ＳＰＣＣ製）と、前記磁極Ｓ２間に磁界が形成されている。この磁界の作用等により、現像スリーブ２３ａに供給されたトナーは、所定の量（約０．７ｍｇ／ｃｍ2）に規制された負帯電（−５〜−８μｃ／ｇ）のトナー層を形成する。
【００６７】
感光ドラム４との最近接部近傍、即ち、現像位置Ａを通過する際に現像に供されなかったトナーは、再度現像容器２９内に回収されるが、現像スリーブ２３ａに付着し続ける一部のトナーは、除去ブレード２１ａによって剥ぎ取られた後、再度トナーが塗布される。除去ブレード２１ａは、磁極Ｓ３とＳ２との間で、現像スリーブ２３ａに当接するように配置されている。
【００６８】
除去ブレード２１ａは、熱硬化性ポリエステル系ポリウレタンより製造した硬度Ｈｖ１７０、厚さ（ｔ４）２ｍｍ、幅（Ｗ）８ｍｍの長方形断面を有するウレタンゴム製の板状部材である。
【００６９】
除去ブレード２１ａは、その幅（Ｗ）のうち一端２１ａｃ’側の幅（Ｗ１）３ｍｍ部分が支持部材としての除去ブレードステー２１ｂ（厚さ（ｔ５）１．５ｍｍ・ＳＵＳ３０４製）の一端２１ｂｃ部分と結合される。除去ブレード２１ａの他端２１ａｃ側である幅（Ｗ２）５ｍｍとされる自由長部は、線圧１００Ｎ／ｃｍで除去ブレード２１ａの一端２１ａｃのエッジ部２１ａＥが現像スリーブ２３ａに当接される。
【００７０】
本実施例では、支持部材である除去ブレードステー２１ｂは、鉛直方向に配置されており、従って、除去ブレード２１ａも鉛直方向に配置され、エッジ部２１ａＥが現像スリーブ２３ａに当接している。除去ブレード２１ａの一端２１ａｃから一端２１ａｃ’に向かう方向Ｄ２１ａは、現像スリーブ２３ａの回転方向Ｄ２３ａと一致する。
【００７１】
なお、補給されたトナーの流れＤｔの一部は、図６に示すように、枝分かれして、現像スリーブ２４ａと現像スリーブ２３ａの近接部に向かう流れＤｔ１となる。そして、磁極Ｎ３（磁束密度８０ｍＴ）、Ｎ４（磁束密度８０ｍＴ）、Ｓ５（磁束密度８０ｍＴ）、Ｎ７（磁束密度５０ｍＴ）等が発生する磁界の作用により、トナー層が現像スリーブ２４ａに形成される。該トナー層は、所定の量（約０．５ｍｇ／ｃｍ2）に規制された負帯電（−７〜−９μＣ／ｇ）のトナー層である。
【００７２】
感光ドラム４との最近接部近傍、即ち、現像位置Ａを通過する際に現像に供されなかったトナーは再度筐体、即ち、現像容器２９内に回収される。しかし、現像スリーブ２４ａに付着し続ける一部のトナーは、磁極Ｎ６、Ｎ７の発生する磁界の作用により剥ぎ取られた後、再度トナーが付着する。
【００７３】
除去ブレード２１ａを現像スリーブ２３ａにのみ接触させればよい理由は、ゴーストの原因の大半が現像スリーブ２３ａで生じているからである。更にその理由は、現像スリーブ２３ａと感光ドラム４の間隙を小にしているため、現像スリーブ２４ａよりもゴーストが現れやすいためである。また、現像スリーブ２３ａの回転速度が遅いため、磁極Ｎ３、Ｎ４及びＳ２、Ｓ３の発生する磁界の作用のみではトナー剥離作用が足りないため、であると考えられる。
【００７４】
トナーは、実施例１で使用したものと同じであり、安定時の現像容器２９内トナー量は約６００ｇである。
【００７５】
表１に、本実施例に係る現像装置の性能を示す。比較例に比較して、優位であることが理解できる。
【００７６】
なお、本実施例の現像装置２が、実施例１よりトナー消費率が少ないのは、現像スリーブが２個あるため、１回目の現像で過剰に感光ドラム４に付着したトナーを２回目の現像で現像スリーブに回収したため、と考えられる。比較例に比べれば、現像装置温度は、除去ブレードによる摩擦熱の分だけ高いが、この程度の温度であれば問題ない。
【００７７】
実施例１に比べても、現像装置温度は、現像スリーブ速度が速い分だけ高いが、同様にこの程度の温度であれば問題ない。
【００７８】
実施例３
次に、本発明に係る現像装置の第３の実施例について説明する。本実施例の現像装置２は、支持部材２１ｂ（図８）の平面形状が異なる以外は、実施例２と同じである。従って、現像装置の全体構成については実施例２の説明を援用する。
【００７９】
図８を参照すると、本実施例の支持部材２１ｂには、孔（開口部）が、現像スリーブ２３ａの回転軸線方向に複数に配列して設けられる。本実施例では、同一形状の孔が２個（２１ｂｂ、２１ｂｂ’）開いており、長手中央に連結部２１ｂｄを備えている。これにより、支持部材の強度が高まり、除去ブレード２１ａの現像スリーブ２３ａへの圧力が長手でより均一となる。
【００８０】
孔２１ｂｂ、２１ｂｂ’の幅Ｗ２１ｂｂ＝Ｗ２１ｂｂ’＝１５７ｍｍである。連結部２１ｂｄの幅Ｗ２１ｂｄ＝２ｍｍであり、トナーの流動性が高めに維持されている限り、連結部２１ｂｄによってトナーの流動が妨げられることはない。
【００８１】
表１に、本実施例に係る現像装置の性能を示す。比較例に比較して、優位であることが理解できる。
【００８２】
（比較例の説明）
次に、表１に記載の比較例１、２、３、４の構成を、上記実施例１、２、３との関連において説明する。併せて、実施例１、２、３との作用効果上の相違について説明する。
【００８３】
比較例１
比較例１の現像装置は、支持部材２１ｂに孔２１ｂｂが形成されていない以外は、実施例１と同じである。
【００８４】
表１に、比較例１に係る現像装置の性能を示す。実施例に比較して、劣位であることが理解できる。その理由は、支持部材２１ｂに孔２１ｂｂが形成されていないために、トナーの流れが妨げられ、除去ブレード２１ａの下流側でのトナーの再塗付が行われず、ゴーストは消去できるものの、画像反射濃度が著しく低いからである。
【００８５】
比較例２
比較例２の現像装置は、除去ブレード２１ａ及び支持部材２１ｂを備えない以外は、実施例１と同じである。
【００８６】
表１に、比較例２に係る現像装置の性能を示す。実施例に比較して、劣位であることが理解できる。その理由は、改めていうと、除去ブレードを備えないため、現像スリーブ２１に現像残のトナーの一部が付着したままとなり、ゴーストとなるからである。
【００８７】
比較例３
比較例３の現像装置は、除去ブレード２１ａ及び支持部材２１ｂを備えない以外は、実施例２と同じである。
【００８８】
表１に、本比較例に係る現像装置の性能を示す。実施例に比較して、劣位であることが理解できる。その理由は、前述のとおりである。
【００８９】
比較例４
比較例４の現像装置は、図９、図１０に示すように、支持部材２１ｂの構成、及び、除去ブレード２１ａの配置構成が異なる以外は、実施例１と同じである。ただ、現像剤量規制部材２２は、実施例２の構成とされる。図１１は、現像装置２を下方から見た図（一部の部材を略している）である。
【００９０】
比較例４では支持部材２１ｂが、図１０に示すような幅Ｈ２１ｂの細長い長方形であって、その短辺２１ｂｓが現像容器２９の側面に支持されている。除去ブレード２１ａの取付態様が、現像スリーブ２３ａの回転方向Ｄ２３ａと逆になっている（所謂、順方向接触）以外は、実施例１と同じである。つまり、図９に示すように、除去ブレード２１ａの現像スリーブ２３ａと接触している側の一端２１ａｃから、除去ブレードステー２１ｂとの結合部側の一端２１ａｃ’へと向かう方向Ｄ２１ａが、現像スリーブ２３ａの回転方向Ｄ２３ａと逆になっている。また、除去ブレードステー２１ｂと現像容器２９との間に、空隙、即ち、孔２１ｂｂが形成されている。
【００９１】
表１に、比較例４に係る現像装置の性能を示す。実施例に比較して、劣位であることが理解できる。
【００９２】
その理由は、除去ブレード２１ａが現像スリーブ２３ａに対して順方向接触であるため、剥離能力が不足し現像スリーブ２３ａに現像残のトナーの一部が付着したままとなり、ゴーストとなるからである。
【００９３】
第二の理由は、除去ブレードステー２１ｂが、筐体、即ち、現像容器２９と結合する長さが不足しているため、即ち、細長形状とされる除去ブレードステー２１ｂが全体として強度不足となり、撓み、長手中央部での剥離能力が不足するからでもある。さらにこの理由によって、長手中央部でのトナー固着による縦筋が見られた。
【００９４】
以上説明したように、本発明によれば、縦スジ、昇温、トナー固着、部材の寿命減少等の弊害を生じることなく、ゴーストを効果的に消去することができる。
【００９５】
また、現像剤担持体よりも硬度の小なる現像剤除去部材を使用することにより、高価な現像剤担持体の寿命を延ばすことができる。また、現像剤除去部材を現像剤担持体に対して逆方向接触するので、現像剤剥離性能が高まる。さらに、支持部材に孔をあけることにより、現像剤の流れを妨げない。
【００９６】
また、支持部材を鉛直方向上方から伸ばすことにより、現像剤の流れを妨げない。さらに、筐体とされる現像容器内の現像剤が安定した状態にて、現像剤は、支持部材に形成した孔を完全に又は不完全に埋没するので、現像剤除去部材によって現像剤担持体上に新しい現像剤が供給される。
【００９７】
以上、本発明を実施例に即して説明したが、本発明はこれらに限定されない。
【００９８】
すなわち、現像スリーブ、除去ブレード、支持部材等の寸法、相対位置、材質等も、前述のものに限定する必要はなく、画像形成装置の出力速度、現像剤の特性等に応じて最適のものを選択することができる。
【００９９】
例えば、現像スリーブの表層の材質としては、除去ブレードの表層より硬度の高いＳＵＳ３０５、Ｎｉ−Ｐメッキ、Ｃｒメッキ等を用いても良い。
【０１００】
除去ブレードの材質としても、現像スリーブの表層より硬度の低いシリコーンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム、クロロプレンゴム、アクリルニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、イソプレンゴム、フッ素ゴム、エピクロロヒドリンゴム等の原料ゴムを単独であるいは２種以上を混合して用いてもよい。除去ブレードは、現像スリーブの回転方向に対してカウンター当接する例で説明したが、現像スリーブ回転方向に対して倣う方向に当接してもよい。
【０１０１】
現像剤の方式についても、磁性トナーのみを含む一成分型ではなく、トナーとキャリアからなる二成分型、非磁性磁性トナーのみを含む一成分型であってもよい。ここで、磁性トナーのみを含む一成分型を、画像形成の中で最も使用頻度の高い黒色画像形成用とすれば、現像剤の交換が不要なため保守コストが低減され、トナー濃度制御のための制御時間も発生しないので、特に多種少量印刷を扱う軽印刷業者にとって好適である。
【０１０２】
現像スリーブの数としては、１個又は２個ではなく、３個以上であってもよい。現像スリーブの数が増えるほど、現像時間を稼ぐことができるため、潜像に忠実な高品位の画像を高速で出力可能となるため、同様に多種少量印刷を扱う軽印刷業者にとって好適である。
【符号の説明】
【０１０３】
２                現像装置
２１ａ            現像剤除去部材
２１ｂ            支持部材
２１ｂｂ          孔（開口部）
２２              現像剤量規制部材
２３、２４        現像剤担持体
２３ａ，２４ａ    現像スリーブ
２３ｂ、２４ｂ    マグネットローラ（磁界発生手段）
２９              現像容器（筐体）
【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】
2011128317.tif 000011
【図９】
2011128317.tif 000012
【図１０】
2011128317.tif 000013
【図１１】
2011128317.tif 000014
【図１２】
2011128317.tif 000015
【図１３】
2011128317.tif 000016
【図１４】
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