(57)【要約】      （修正有）【課題】現像装置の構造を複雑化することなく、トナー固着物が付かない長寿命であるトナー層規制ブレードを提供する。【解決手段】現像ローラ表面のトナー層の厚みを規制するトナー層規制ブレード２３であり、トナー層規制ブレード２３は、現像ローラ表面のトナー層に接するブレード表層２３１を有し、ブレード表層２３１に、フッ素化ポリエーテル化合物２３２を被覆した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像ローラ表面のトナー層の厚みを規制するトナー層規制ブレードであり、
前記トナー層規制ブレードは、前記現像ローラ表面のトナー層に接するブレード表層を有し、
前記ブレード表層に、フッ素化ポリエーテル化合物を被覆したことを特徴とするトナー層規制ブレード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、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おける現像装置内で使用されるトナー層規制ブレードに関する。  
【背景技術】
【０００２】
従来の静電電子写真方式を利用した画像形成装置では、一般に帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電、及び定着などの各工程により画像を形成するものがある。このような画像形成装置には、帯電装置、露光装置、現像装置及び転写装置が備えられ、この帯電装置として、例えば回転駆動される感光体の表面を均一に帯電し、露光装置は、帯電した感光体表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する。
【０００３】
続いて、現像装置は、感光体上の静電潜像を現像し感光体表面上にトナー像を形成する。転写装置は、感光体上のトナー像を転写材上に転写し、その後、定着装置は、加熱によって、トナー像を転写材上に固定する。また、感光体表面上に残った転写残留トナーは、クリーニング装置により除去され所定の回収部に回収されると共に、クリーニングされた後の感光体表面は、除電装置により残留電荷が除去され次の画像形成にそなえる。  
【０００４】
感光体上の静電潜像を現像する現像剤としては、トナーのみからなる一成分現像剤、あるいはトナーとキャリアとからなる二成分現像剤が一般に用いられる。一成分現像剤は、キャリアを使用しないことから、トナーとキャリアを均一に混合するための攪拌機構が不要となり、現像装置の構造が簡単になるといった利点がある。そのため、小型の画像形成装置では、一成分現像剤を使用するものが多い。  
【０００５】
一成分現像剤を用いた一成分現像方法は、現像ローラ上に帯電したトナーの薄層を形成し、現像ローラの回転に伴って、形成されたトナーの薄層を潜像が形成された感光体ドラムと対向する現像位置へ搬送して感光体ドラムの静電潜像を現像するものである。一成分現像方法では、現像ローラ上に均一な帯電で、かつ均一な層厚のトナー薄層をいかに安定して形成するということが良好な画像を得るためには重要である。  
【０００６】
この現像方式における層厚規制部材としては、一般に薄い金属板が用いられ、比較的高速で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。  
【０００７】
ところが、このような利点を備えた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。すなわち、この方式では、層厚規制部材と現像ローラとが常にある一点（現像ローラの円周方向の  一点）で加圧接触しているため、長期にわたって現像装置を使用する場合、摩擦熱やその圧力、ある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位やその近傍位置に、トナーが軟化して固着する現象（フィルミング）が発生しやすくなる。
【０００８】
この固着物は、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、画像上も特に問題にならないレベルであるが、使用を重ねるに従って成長していき、やがて画像に悪影響を及ぼす。すなわち、固着物は、層厚規制部材によるトナーの帯電性を悪化させたり、また現像ローラとの間のトナーの流入開口を塞いだり、あるいは、現像ローラとの接触表面の機械的な凹凸となり、全体的あるいは局所的なトナー層厚の低下や局所的なすり抜け（層厚増加）を招き、均一なトナー層の形成ができなくなる。その結果、画像上での濃度の低下や、記録画像のソリッド画像部分（べた画像部分）に白スジ等の欠陥が生じるという問題がある。  
【０００９】
そこで、トナー規制ブレードに付着したトナーを除去するためにトナー層規制ブレードと現像ローラ表面との間に挿入して該トナー層規制ブレードを清掃するブレード清掃治具を提案している（特許文献１参照）。また、複数のトナー層規制ブレードを有し、トナーが付着する時期を予測して、現像ローラに当接するトナー層規制ブレードを切替手段によって変える技術も開示されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−２７５７８４号公報
【特許文献２】特開２００１−２０９２４８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は、ブレードにトナーが付着し、画像に問題が出てから、プリンタまたは複写機から現像ユニットを外し、ブレード清掃冶具で清掃するので煩雑であった。また、特許文献２は、複数のトナー層規制ブレードを配置するためのスペースが必要であるため、現像装置の構造が簡略化することができない。このようにトナー層規制ブレードは、一成分現像装置の要の部品であるが、トナーが付着する問題が昔から大きな課題であり、解決できなかった。そのためトナー層規制ブレードだけの問題で、現像ユニット全部を交換せざるを得ず、交換費用及び手間がかかっていた。
【００１２】
この発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、現像装置の構造を複雑化することなく、トナー固着物が付かない長寿命であるトナー層規制ブレードを提供することを目的とする。  
【課題を解決するための手段】
【００１３】
かかる課題を解決するために、この発明は、以下のように構成した。
【００１４】
請求項１に記載の発明は、現像ローラ表面のトナー層の厚みを規制するトナー層規制ブレードであり、
前記トナー層規制ブレードは、前記現像ローラ表面のトナー層に接するブレード表層を有し、
前記ブレード表層に、フッ素化ポリエーテル化合物を被覆したことを特徴とするトナー層規制ブレードである。
【発明の効果】
【００１５】
前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。
【００１６】
請求項１に記載の発明では、トナー層規制ブレードは、現像ローラ表面のトナー層に接するブレード表層を有し、ブレード表層に、フッ素化ポリエーテル化合物を被覆したことで、トナーがブレード表層に付着し難い、耐摩耗性が要求されるトナー層規制ブレードに低摩擦、耐摩耗性、撥水、撥油性を得ることができ、現像装置の構造を複雑化することなく、トナー層規制ブレードにトナー固着物が付かない長寿命である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】１成分現像装置の構造を示す説明図である。
【図２】トナー層規制ブレードの層構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、この発明のトナー層規制ブレードの実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。
【００１９】
この実施の形態のトナー層規制ブレードを、図１及び図２に基づいて説明する。図１は１成分現像装置の構造を示す説明図、図２はトナー層規制ブレードの層構成を示す図である。
【００２０】
この１成分現像装置２０は、トナー層規制ブレード２３を設置した一般的な１成分現像装置であり、現像槽２５、現像槽２５の上側に着脱可能に装着されたトナーカートリッジ２４を備えている。トナーカートリッジ２４は、トナーを収納しており、トナーをトナー補給口２４ａから自然落下させて現像槽２５内に補給するようになっている。  
【００２１】
現像槽２５の内部には、現像槽２５の開口部２５ａにおいて感光体ドラム３０と対峙する形で現像ローラ２１が水平に配置され、現像ローラ２１に接触する形でトナー供給ローラ２２が水平に配置してある。また、現像ローラ２１には、ローラに付着したトナーの層圧を規制するためのフッ素化ポリエーテル化合物を被覆したトナー層規制ブレード２３が配置してある。
【００２２】
トナー供給ローラ２２の上部近傍及びトナー層規制ブレード２３の近傍には、トナーを攪拌搬送するための重り部材であるステンレスシャフト２８が水平に配置してある。ステンレスシャフト２８は、コイルスプリング２７が回動可能、かつその回動角度が所定角度に規制された状態で挿入してある。  
【００２３】
トナー層規制ブレード２３の基端部は、現像槽２５のフレーム部にネジ２９で固定してあり、トナー層規制ブレード２３の先端部は、現像ローラ２１の回転方向Ｒ（図中矢印で示す）の下流側に向かって延設された片持ち状に配置されている。トナー層規制ブレード２３の先端部側には、現像ローラ２１の表面から離れる向きに、略「く」の字状に屈曲した屈曲先端部２３ａを有し、屈曲先端部２３ａは、現像ローラ２１の表面に接触部位Ｆ１で押圧当接している。  
【００２４】
現像ロ―ラ２１には、トナー供給ロ一ラ２２が圧接触されており、トナー供給ローラ２２の回転方向は、現像ローラ２１の回転方向と同方向である。すなわち、両ローラの対向部における各ローラ表面の移動方向は互いに逆方向に回転する。  
【００２５】
トナー供給ロ―ラ２２には、図示しないバイアス電源から所定の電圧が印加され、その電圧は、電気的にトナーを現像ローラ２１の方へ押す方向、例えば、トナーが負極性であれば、より負極側に大きなバイアス電圧である。トナーは、トナー供給ローラ２２によって摩擦接触帯電される。バイアス電圧によって現像ローラ２１に供給されたトナーは、現像ローラ２１の回転動作によってトナー層規制ブレード２３が当接する位置に搬送される。現像ローラ２１上のトナーは、トナー層規制ブレード２３によって、所定の帯電電荷量と厚みに規制された後、現像領域（静電潜像の形成された感光体ドラム３０との対向部）に搬送される。その後現像工程に移行する。  
【００２６】
現像工程で使用されなかった現像ローラ２１上の未現像トナーは、現像ローラ２１の回転によって現像層２５内に戻る。トナー供給ローラ２２の手前に設置された電荷除電装置２６は、現像ローラ２１上の残存トナーの帯電電荷を除去する。帯電電荷が除去されたトナーは、トナー供給ローラ２２と現像ローラ２１との圧接によって剥離回収されて再利用される。  
【００２７】
感光体ドラム３０は、導電性基材が接地され、表面電位が例えば−５５０Ｖに帯電された負帯電ドラムであり、図１に示す矢印方向に周速Ｖａ（例えば、１６０ｍｍ／ｓ）で回転する。
【００２８】
現像ローラ２１は、円筒状部材の表面に、カーボンブラックなどの導電化剤が添加された導電性ウレタンゴムからなる導電性弾性ローラであり、図１に示す失印方向に周速Ｖｂ（例えば、２３０ｍｍ／ｓ）で回転する。現像ローラ２１には、不図示の導電性支持体（例えば、ステンレス製、導電性樹脂製など）のシャフトを介して現像バイアス電源により所定の電圧（例えば、−３００Ｖ）が印加される。  
【００２９】
トナー供給ローラ２２は、トナー攪拌と現像後のトナー除去を兼ねた導電性ウレタンフォームからなり、図１に示す矢印方向に周速Ｖｃ（例えば、１３３ｍｍ／ｓ）で回転する。トナー供給ローラ２２には、現像ローラ２１と同様の導電性支持体のシャフトを介して供給バイアス電源により所定の電圧（例えば、−４００Ｖ）が印加される。  
【００３０】
供給ローラ２２により負に予備帯電され、現像ローラ２１の表面に移行した非磁性一成分トナーは、現像ローラ２１の回動によりトナー層規制ブレード２３が当接する位置へ搬送される。  
【００３１】
トナー層規制ブレード２３は、上述のとおり片持ち状の板バネ構造を有し、現像ローラ２１に対して、例えば、線圧約１５〜３０ｇｆ／ｃｍで当接している。トナー層規制ブレード２３には、不図示のバイアス電源により所定の電圧（例えば、−４００Ｖ）が印加される。  
【００３２】
現像ローラ２１上のトナー層は、トナー層規制ブレード２３により、トナー付着量及びトナー帯電量が所定量に規制され、現像ローラ２１の回動により感光体ドラム３０と接触対向する現像領域へと搬送され、接触反転現像を行う。
トナー層規制ブレード２３以外の実施形態は、これに限定されるものではない。
【００３３】
（トナー層規制ブレードの構成）
この実施の形態のトナー層規制ブレード２３は、図２に示すように、現像ローラ表面のトナー層に接するブレード表層２３１を有し、ブレード表層２３１に、フッ素化ポリエーテル化合物２３２を被覆した構成である。
【００３４】
このフッ素化ポリエーテル化合物２３２としては、例えば信越化学製のＳＩＦＥＬ―ＫＹ１００シリーズ、ダイキン工業製のオプツールＤＨＣ−ＨＰ、ＡＧＣ旭硝子製のＳＵＲＥＣＯ  ２シリーズ等が用いられる。
【００３５】
トナー層規制ブレード２３は、現像ローラ表面のトナー層に接するブレード表層２３１を有し、ブレード表層２３１に、フッ素化ポリエーテル化合物２３２を被覆したことで、トナーがブレード表層２３１に付着し難い、耐摩耗性が要求されるトナー層規制ブレードに低摩擦、耐摩耗性、撥水、撥油性を得ることができ、現像装置の構造を複雑化することなく、トナー層規制ブレードにトナー固着物が付かない長寿命である。
【００３６】
（トナー層規制ブレードの表層被覆方法）
トナー層規制ブレードに、例えばＡＧＣ旭硝子製のＳＵＲＥＣＯ  ２シリーズを被覆する方法に付いて詳しく説明する。０．１ｍｍのＳＵＳのバネ材である３０４にプライマーとして信越化学製のＫＢＭ４０３シラン処理剤をＩＰＡ（イソプロピルアルコール）１００部に対し０．００２部を入れ撹拌し、トナー層規制ブレードの必要な部分にディプコートし、常温ベークさせた。その後、ＡＧＣ旭硝子製のフッ素化ポリエーテル化合物であるＳＵＲＥＣＯ―２を同じくディプコートし乾燥させ完成させた。その塗膜厚さは、フィルメトリックス製Ｆ−２０光干渉式膜厚測定器（測定限界膜厚：１５ｎｍ）で測定した結果、測定できないぐらいの薄膜であった。前述したブレード材料、厚み及びプライマーの種類、乾燥条件、被覆方法等については、あくまで一例であって限定されるものではない。
【００３７】
トナー層規制ブレードに使用したＡＧＣ旭硝子製のＳＵＲＥＣＯ  ２シリーズは、水接触角が１１３もあるため、トナーが軟化してトナー層規制ブレードに付着する現象が皆無になった。また、この材料は耐摩耗性が高いため、被覆層の摩耗がないため性能が維持されている。その他の効果として、膜厚が非常に薄いためテスターでの導通試験では導通が確認された。このことから、被覆しても導電性を維持することができ、トナー付着を防止することができたと予測できる。従来の何も被覆していないＳＵＳ材だけのブレードは、図示しないプリンタで、３万枚のプリントで、トナー層規制ブレードにトナーが付着し、ベタ画像部分に白スジが発生した。それに対し、この発明のトナー層規制ブレードは、８万プリントでも、トナーの付着による問題は無かった。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
この発明は、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おける現像装置内で使用されるトナー層規制ブレードに適用でき、
現像装置の構造を複雑化することなく、トナー固着物が付かない長寿命である。
【符号の説明】
【００３９】
２０  現像装置    
２１  現像ローラ    
２２  トナー供給ローラ    
２３  トナー層規制ブレード    
２３ａ  屈曲先端部    
２４  トナーカートリッジ    
２４ａ  トナー補給口    
２５  現像槽    
２５ａ  開口部    
３０  感光体ドラム  
２３１  ブレード表層
２３２  フッ素化ポリエーテル化合物
Ｆ１  接触部位
【図１】
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【図２】
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