(57)【要約】【課題】現像剤を現像ローラの周面に均一に吸着させることができる現像装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００が備える現像装置１３Ａは、現像ローラ５Ａ及びドクターブレード６Ａを備える。現像ローラ５Ａは、磁界を発生するマグローラ５２Ａを内部に有する。ドクターブレード６Ａは、現像ローラ５Ａの周面に沿って現像ローラ５Ａの周面に対向配置され、現像ローラ５Ａの周面に吸着される現像剤の層厚を規制する。ドクターブレード６Ａは、磁性部材６１Ａと磁性部材６１Ａを支持する非磁性部材６２Ａとから構成される。磁性部材６１Ａは、現像ローラ５Ａの周面に沿って第１所定間隔Ｌ１だけ離間して対向配置される。磁性部材６１Ａは、現像ローラ５Ａの軸方向における両端部の面積が他の部分の面積よりも大きく形成されている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を感光体に供給する回転自在な現像ローラであって、磁界を発生するマグローラを内部に有する現像ローラと、
前記現像ローラの軸方向に沿って前記現像ローラの周面に対向配置されるドクターブレードあって、前記現像ローラの周面から所定間隔だけ離間して対向配置される磁性部材及び前記磁性部材を支持する非磁性部材を有し、前記現像ローラに吸着される現像剤の層厚を規制するドクターブレードと、を備え、
前記磁性部材は、前記軸方向における両端部の面積が他の部分の面積よりも大きい現像装置。
【請求項２】
前記磁性部材は、前記ドクターブレードを平面視して、その両端部が前記現像ローラの反対側に突出するアーチ形状を呈する請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記磁性部材は、前記ドクターブレードを平面視して、前記現像ローラの反対側に突出する複数の凸部を有する請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記磁性部材は、前記ドクターブレードを平面視して、前記軸方向における中心部の面積が他の部分の面積よりも小さい請求項１に記載の現像装置。
【請求項５】
前記磁性部材は、前記ドクターブレードを平面視して、前記軸方向における中心部から両端部側に行くほど面積が大きくなる請求項４に記載の現像装置。
【請求項６】
前記磁性部材は、前記現像ローラの回転方向における前記非磁性部材の上流側に配置され、
前記ドクターブレードは、前記マグローラの磁力ピークを前記非磁性部材よりも前記磁性部材側に配置する請求項１〜請求項５の何れかに記載の現像装置。
【請求項７】
静電潜像が形成される感光体と、
請求項１〜請求項６の何れかに記載の現像装置であって、前記現像剤を前記感光体に供給して、トナー像を形成する現像装置と、
前記トナー像を用紙に形成する画像形成部と、を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、感光体に現像剤を供給してトナー像を形成する現像装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、露光ユニットによって静電潜像を感光体の周面に形成して、現像装置によって現像剤を感光体の周面に供給してトナー像を形成し、画像形成部によって当該トナー像を直接又は間接的に用紙に形成する。
【０００３】
現像装置には、現像剤を吸着させた周面を感光体の周面に対向配置することで感光体の周面に現像剤を供給する現像ローラと、現像ローラの周面に吸着させる現像剤の層厚を現像ローラとの距離によって規制するためのドクターブレードと、を備えるものがある。
【０００４】
現像ローラは、磁界を発生するマグローラを内部に有する。一般的に、マグローラによる磁力は、軸方向における両端部が中心部よりも弱い。このため、現像ローラは、軸方向における両端部が中心部よりも現像剤を吸着させ難くなる。現像ローラの周面に吸着される現像剤が均一でないと、トナー像は良好に形成されない。
【０００５】
そこで、軸方向における両端部に中心部よりも現像剤を搬送しやすくするために、ドクターブレードには、軸方向における中心部が現像ローラ側に凸となる湾曲形状に形成された磁性部材と、磁性部材を現像ローラ側に突出するように支持する非磁性部材と、からなるものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−８６３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のドクターブレードでは、非磁性部材に対する磁性部材の取付位置に僅かな誤差が生じただけで、現像ローラに吸着させる現像剤の量を均一にすることができない。
【０００８】
この発明の目的は、現像ローラに吸着させる現像剤の量を容易に均一にすることができる現像装置及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の現像装置は、現像ローラ、及びドクターブレードを備える。現像ローラは、回転自在に構成され、現像剤を感光体に供給する。現像ローラは、磁界を発生するマグローラを内部に有する。ドクターブレードは、現像ローラの軸方向に沿って現像ローラの周面に対向配置される。ドクターブレードは、現像ローラの周面から所定間隔だけ離間して対向配置される磁性部材及び磁性部材を支持する非磁性部材を有し、現像ローラに吸着される現像剤の層厚を規制する。磁性部材は、軸方向における両端部の面積が他の部分の面積よりも大きい。
【００１０】
この構成では、現像ローラは、磁性を帯びる現像剤をマグローラが発生する磁界によって周面に吸着させる。一般的に、現像ローラは、軸方向における両端部が他の部分よりもマグローラによって発生する磁界が弱いため、軸方向における両端部が中心部よりも現像剤を吸着させ難くなる。ドクターブレードは、軸方向における磁性部材の両端部の面積が他の部分の面積よりも大きいため、現像剤を両端部に搬送させやすくなり、現像剤を両端部に吸着させやすくなる。
【００１１】
また、磁性部材は、ドクターブレードを平面視して、その両端部が現像ローラの反対側に突出するアーチ形状を呈してもよい。これにより、簡素な構成で、現像剤を他の部分よりも両端部に搬送されやすくすることができる。
【００１２】
この構成において、磁性部材は、ドクターブレードを平面視して、現像ローラの反対側に突出する複数の凸部を有してもよい。これにより、ドクターブレードは、複数の凸部によって現像剤の流れを促進することができる。現像装置は、現像剤の劣化、固着、及び凝集を防止することができる。
【００１３】
また、磁性部材は、ドクターブレードを平面視して、軸方向における中心部の面積が他の部分の面積よりも小さくしてもよい。運用を開始してから所定期間が経過すると、ドクターブレードは、軸方向における中心部が現像ローラから離間する傾向があり、中心部に搬送される現像剤の量が増加する。しかし、この構成では、現像剤を中心部へ過剰に搬送させ難くなる。
【００１４】
この構成において、磁性部材は、ドクターブレードを平面視して、軸方向における中心部から両端部側に行くほど面積が大きくなってもよい。現像ローラは、マグローラによる磁力は中心部から両端部に向かって徐々に弱くなるため、軸方向における両端部に行くほど現像剤を徐々に吸着させ難くなる。しかし、この構成では、中心部から両端部へ向かって徐々に現像剤を搬送させやすくなる。
【００１５】
また、磁性部材は、現像ローラの回転方向における非磁性部材の上流側に配置され、ドクターブレードは、マグローラの磁力ピークを非磁性部材よりも磁性部材側に配置することが好ましい。
【００１６】
この構成では、マグローラの磁力ピークを磁性部材側にすることで、磁性部材をより磁化しやすくする。これにより、ドクターブレードは、現像ローラの周面における現像剤の穂立ちがよくなり、現像剤の搬送量を安定することができる。
【００１７】
この発明の画像形成装置は、感光体、上述の現像装置、及び画像形成部を備える。感光体は、静電潜像が形成される。現像装置は、現像剤を感光体に供給して、トナー像を形成する。画像形成部は、トナー像を用紙に形成する。
【００１８】
画像形成装置は、上述の現像装置を備えるため、トナー像を感光体に良好に形成することができ、良好な画質を得ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、現像剤を現像ローラの周面に均一に吸着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の要部を示す図である。
【図２】同画像形成装置が備える現像装置の模式図である。
【図３】同現像装置が備える現像ローラ及びドクターブレードの平面図である。
【図４】第２の実施形態に係る現像装置が備える現像ローラ及びドクターブレードの平面図である。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は、第３の実施形態に係る現像装置が備える現像ローラ及びドクターブレードの平面図である。
【図６】第４の実施形態に係る現像装置が備える現像ローラ及びドクターブレードの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
この発明の第１の実施形態に係る現像装置を備える画像形成装置について、図を参照して説明する。図１に示すように、画像形成装置１００は、一例として、図示しない外部装置から入力される画像データに基づいて、用紙に電子写真方式による多色又は単色の画像形成処理を行う。画像形成装置１００は、画像形成ユニット１、中間転写ユニット２、二次転写ユニット３、定着部４、及び用紙搬送路Ｓを備える。
【００２２】
画像形成ユニット１は、感光体ドラム１２Ａ〜１２Ｄの表面を所定の電位に均一に帯電させ、画像データに基づく画像光を露光ユニット１１から照射して静電潜像を感光体ドラム１２Ａ〜１２Ｄの表面に形成して、現像装置１３Ａ〜１３Ｄによってトナーを静電潜像に供給してトナー像を形成する。
【００２３】
中間転写ユニット２は、中間転写ベルト２１、駆動ローラ２２、及び従動ローラ２３を有する。中間転写ベルト２１は、駆動ローラ２２及び従動ローラ２３に張架され、感光体ドラム１２Ｄ、１２Ｃ、１２Ｂ、１２Ａをこの順に通過する循環経路にそって移動する。中間転写ベルト２１の表面には、この移動に伴って、感光体ドラム１２Ａ〜１２Ｄの表面に形成されたトナー像が一次転写される。
【００２４】
二次転写ユニット３は、二次転写ベルト３１、及び二次転写ローラ３２を有する。二次転写ベルト３１は、複数のローラに張架され、所定の循環経路に沿って移動する。二次転写ローラ３２は、中間転写ベルト２１及び二次転写ベルト３１を挟んで駆動ローラ２２に対向するように配置されている。二次転写ユニット３は、中間転写ベルト２１の表面のトナー像を、中間転写ベルト２１と二次転写ベルト３１との間の二次転写位置に搬送された用紙へ二次転写する。
【００２５】
定着部４は、トナー像が転写された用紙を加熱及び加圧して、用紙に転写されたトナー像を用紙の表面に堅牢に定着させる。
【００２６】
用紙搬送路Ｓは、図示しない給紙カセットから二次転写位置及び定着部４を経由して図示しない排紙トレイに至る間に形成されている。
【００２７】
図２に示すように、現像装置１３Ａは、現像ローラ５Ａ、ドクターブレード６Ａ、及び搬送スクリュ７１Ａ，７２Ａを筐体７Ａの内部に備える。なお、現像装置１３Ｂ〜１３Ｄは、現像装置１３Ａと同一の構成である。
【００２８】
筐体７Ａの内部には、画像を形成する粒子であるトナーと、トナーを摩擦により帯電させるとともにトナーを感光体ドラム１２Ａ上に搬送する機能を担うキャリアと、から構成される二成分現像剤（以下、現像剤と称する。）が貯留されている。なお、筐体７Ａの内部には、トナーのみから構成される一成分現像剤を貯留してもよい。一成分現像剤では、搬送スクリュ７１Ａ、７２Ａによる物理的な撹拌によってトナーが帯電させられる。
【００２９】
搬送スクリュ７１Ａ、７２Ａは、現像剤を撹拌しながら、現像ローラ５Ａへ搬送する。搬送スクリュ７１Ａ、７２Ａは、現像剤を撹拌することで、トナーとキャリアの濃度を均一化する。
【００３０】
現像ローラ５Ａは、回転自在に構成されたスリーブ５１Ａと、内部に固定されたマグローラ５２Ａと、から構成される。スリーブ５１Ａは、感光体ドラム１２Ａと反対方向に回転する。現像ローラ５Ａは、周面を感光体ドラム１２Ａの周面に当接させて、トナーを感光体ドラム１２Ａの周面に供給する。マグローラ５２Ａは、永久磁石で構成され、磁界を発生する。
【００３１】
ドクターブレード６Ａは、現像ローラ５Ａの周面に沿って現像ローラ５Ａの周面に対向配置され、現像ローラ５Ａの周面に吸着される現像剤の層厚を規制する。図３に示すように、ドクターブレード６Ａは、磁性部材６１Ａと磁性部材６１Ａを支持する非磁性部材６２Ａとから構成される。
【００３２】
非磁性部材６２Ａは、ＳＵＳやアルミニウム等の材質で構成され、ドクターブレード６Ａを平面視して矩形状を呈する。非磁性部材６２Ａは、現像ローラ５Ａの周面に沿って現像ローラ５Ａの周面から第２所定間隔Ｌ２だけ離間して対向配置される。
【００３３】
磁性部材６１Ａは、ニッケルや鉄等の材質で構成され、現像ローラ５Ａの周面に沿って現像ローラ５Ａの周面から第１所定間隔Ｌ１だけ離間して対向配置される。第１所定間隔Ｌ１は、第２所定間隔Ｌ２よりも０．２ｍｍ以上大きい。第２所定間隔Ｌ２は、０．４〜０．８ｍｍが好ましい。
【００３４】
磁性部材６１Ａは、ドクターブレード６Ａを平面視して、その両端部が現像ローラ５Ａの反対側に突出するアーチ形状を呈する。このような形状にすることで、磁性部材６１Ａは、現像ローラ５Ａの軸方向における両端部の面積が他の部分の面積よりも大きくなる。
【００３５】
ここで、現像ローラ５Ａは、軸方向における両端部が他の部分よりもマグローラ５２Ａによって発生する磁界が弱いため、軸方向における両端部が中心部よりも現像剤を吸着させ難くなる。しかし、ドクターブレード６Ａは、軸方向における磁性部材６１Ａの両端部の面積が他の部分の面積よりも大きいため、現像剤を両端部に搬送させやすくなり、現像剤を両端部に吸着させやすくする。この結果、現像装置１３Ａは、現像剤を現像ローラ５Ａの周面に均一に吸着させることができる。
【００３６】
第２の実施形態に係る現像装置について、図を参照して説明する。図４に示すように、ドクターブレード６Ａは、磁性部材６０１Ａ及び非磁性部材６２Ａを備える。
【００３７】
磁性部材６０１Ａは、ドクターブレード６Ａを平面視して、現像ローラ５Ａの軸方向における両端部の面積が他の部分の面積よりも大きく形成されているとともに、複数の凸部６０２Ａが他の部分に形成されている。凸部６０２Ａの形状は、現像ローラ５Ａの反対側に突出する三角形状を呈する。なお、凸部６０２Ａの形状は、現像ローラ５Ａの反対側に突出する円弧状を呈してもよい。
【００３８】
以上より、ドクターブレード６Ａは、現像剤を両端部に吸着させやすくするとともに、複数の凸部６０２Ａによって現像剤の流れを促進することができる。現像装置１３Ａは、現像剤を現像ローラ５Ａの周面に均一に吸着させることでき、現像剤の劣化、固着、及び凝集を防止できる。
【００３９】
第３の実施形態に係る現像装置について、図を参照して説明する。図５（Ａ）に示すように、ドクターブレード６Ａは、磁性部材６１Ａに代えて磁性部材６０３Ａを備える。
【００４０】
磁性部材６０３Ａは、ドクターブレード６Ａを平面視して、軸方向における両端部の現像ローラ５Ａ側を直角とする直角三角形の頂点を中心部で重ね合わせ、それぞれの両端部に矩形を重ね合わせた形状である。このような形状にすることで、磁性部材６０３Ａは、軸方向における中心部から両端部側に行くほど面積が大きくなる。すなわち、磁性部材６０３Ａは、現像ローラ５Ａの軸方向における両端部の面積が他の部分の面積よりも大きく、現像ローラ５Ａの軸方向における中心部の面積が他の部分の面積よりも小さくなる。
【００４１】
なお、図５（Ｂ）に示すように、ドクターブレード６Ａは、磁性部材６０３Ａに代えて磁性部材６０４Ａを備えてもよい。磁性部材６０４Ａは、軸方向における両端の現像ローラ５Ａ側を直角とする直角三角形の頂点を中心部で重ね合わせた形状である。また、磁性部材６０３Ａは、軸方向における中心部から両端部に向かって段階的に面積が大きくなる形状であってもよい。
【００４２】
ここで、運用を開始してから所定期間が経過すると、ドクターブレード６Ａは、軸方向における中心部が現像ローラ５Ａから離間する傾向があり、中心部に搬送される現像剤の量が増加する。しかし、ドクターブレード６Ａは、軸方向における磁性部材６０３Ａ、６０４Ａの中心部の面積が他の部分の面積よりも小さいため、現像剤を中心部へ過剰に搬送させ難くすることができる。
【００４３】
また、現像ローラ５Ａは、軸方向における中心部から両端部に向かってマグローラ５２Ａによって発生する磁界が徐々に弱くなるため、両端部に行くほど現像剤を徐々に吸着させ難くなる。しかし、ドクターブレード６Ａは、軸方向における磁性部材６０３Ａ、６０４Ａの中心部から両端部に行くほど面積が大きくなるため、両端部に行くほど現像剤を搬送させやすくなり、両端部に行くほど現像剤を吸着させやすくすることができる。
【００４４】
第４の実施形態に係る現像装置について、図を参照して説明する。第１〜第３の実施形態に係るドクターブレード６Ａは、図６に示すように、現像ローラ５Ａの法線方向と平行に配置される。以下、第１の実施形態に係るドクターブレード６Ａを例に挙げて説明する。
【００４５】
ドクターブレード６Ａは、現像ローラ５Ａの法線方向を含む所定角度内（法線方向を０度として−０．５〜０．５度の範囲内）の方向と平行に配置されてもよい。ここで、ドクターブレード６Ａは、法線方向に対して鈍角に配置されほど現像剤を発散しやすくなり、法線方向に対して鋭角に配置されるほど現像剤を凝縮させやすくなるため、法線方向に対して鈍角及び鋭角に配置されるほど現像剤を安定して搬送できない。しかし、ドクターブレード６Ａは、法線方向を含む所定角度内の方向に平行に配置されるため、現像剤を安定して搬送できる。
【００４６】
また、ドクターブレード６Ａは、現像ローラ５Ａの回転方向における非磁性部材６２Ａの上流側に磁性部材６１Ａを配置する。ドクターブレード６Ａは、マグローラ５２Ａの磁力ピークとマグローラ５２Ａの中心から磁性部材６１Ａへ向かう方向とが一致する。なお、ドクターブレード６Ａは、マグローラ５２Ａの磁力ピークを非磁性部材６２Ａよりも磁性部材６１Ａ側に配置すればよい。この際、マグローラ５２Ａの中心から非磁性部材６２Ａへ向かう方向とマグローラ５２Ａの中心から磁性部材６１Ａへ向かう方向とが成す角Θは、０〜−５度になる。
【００４７】
これにより、ドクターブレード６Ａは、磁性部材６１Ａがより磁化しやすくなる。この結果、ドクターブレード６Ａは、現像ローラ５Ａの周面における現像剤の穂立ちがよくなり、現像剤の搬送量を安定することができる。
【００４８】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４９】
５Ａ…現像ローラ
６Ａ…ドクターブレード
１３Ａ…現像装置
５２Ａ…マグローラ
６１Ａ，６０１Ａ，６０３Ａ，６０４Ａ…磁性部材
６２Ａ…非磁性部材
１００…画像形成装置
【図１】
2015215385.tif 000003
【図２】
2015215385.tif 000004
【図３】
2015215385.tif 000005
【図４】
2015215385.tif 000006
【図５】
2015215385.tif 000007
【図６】
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