(57)【要約】【課題】  現像剤担持体への当接を安定して行うことができ、さらに支持部への取り付けを簡単におこなうことができる規制部材を提供するとともに、現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置の小型化を実現する。【解決手段】  シート状の規制部材を長手方向に沿って曲げた際に生じる弾性力と、現像ローラによって押圧された際に受ける力によって支持部に支持される。【選択図】  図１
2008026878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置で用いられる現像装置において、
像担持体に形成された静電潜像を現像するために、現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制するための、支持部に支持される前記現像剤担持体と当接するシート状の規制部材であって、前記規制部材の短手方向の一端側において前記支持部に支持される、平面部と前記平面部に交差する端面部とを有する第一当接部と、前記規制部材の短手方向の他端側において前記支持部に支持される第二当接部と、前記規制部材の短手方向において、前記第一当接部と前記第二当接部の間で、前記現像剤担持体に当接する第三当接部と、有するシート状の規制部材と、
を有し、
前記平面部は、前記規制部材が前記規制部材の長手方向に沿って曲げられたことにより生じる弾性力、または、前記第三当接部が前記現像剤担持体と当接したことにより生じる弾性力によって、前記支持部に当接して支持され、
前記端面部は、前記第三当接部が前記現像剤担持体と当接したことにより前記現像剤担持体から受ける力によって、前記支持部に当接して支持されることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記第二当接部は、平面部と前記平面部に交差する端面とを有し、
前記平面部は、前記規制部材が前記規制部材の長手方向に沿って曲げられたことにより生じる弾性力、または、前記第三当接部が前記現像剤担持体と当接したことにより生じる弾性力によって、前記支持部に当接して支持され、
前記端面部は、前記第三当接部が前記現像剤担持体と当接したことにより前記現像剤担持体から受ける力によって、前記支持部に当接して支持され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】
前記第二当接部は、前記現像剤担持体の移動方向における上流側にあって、前記支持部に固定されることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項４】
前記現像剤担持体の移動方向における下流側において、
前記第三当接部から最も近い前記支持部と前記現像剤担持体の表面との最短距離をｈとし、前記規制部材により規制された現像剤層の厚みをＳとし、前記現像剤担持体と当接しない状態で、前記長手方向に沿って前記規制部材が曲げられることで生じる曲率半径をＲとした場合、（１）式を満たすことを特徴とする請求項１乃至３に記載の現像装置。
Ｓ＜ｈ≦Ｒ    （１）
【請求項５】
前記現像剤担持体の移動方向における下流側において、
前記第三当接部から最も近い前記支持部と前記現像剤担持体の表面との最短距離をｈとし、前記規制部材により規制された現像剤層の厚みをＳとし、前記現像剤担持体と当接しない状態で、前記長手方向に沿って前記規制部材が曲げられることで生じる曲率半径をＲとした場合、（２）式を満たすことを特徴とする請求項１乃至３に記載の現像装置。
Ｓ＜ｈ≦０．８×Ｒ    （２）
【請求項６】
前記現像剤担持体の移動方向における下流側において、
前記第三当接部から最も近い支持部と前記現像剤担持体の表面との最短距離をｈとし、前記規制部材により規制された現像剤層の厚みをＳとし、前記シート状の規制部材の厚みをｔとした場合、（３）式を満たすことを特徴とする請求項１乃至３に記載の現像装置。
Ｓ＜ｈ≦２×ｔ    （３）
【請求項７】
前記現像剤は磁性を有し、前記現像剤担持体はその内部にマグネットを有し、前記支持部は、非磁性材料からなることを特徴とする請求項１乃至６に記載の現像装置。
【請求項８】
前記支持部は、前記現像装置を形成する現像容器の一部として設けられていることを特徴とする請求項１乃至７に記載の現像装置。
【請求項９】
前記第三当接部は、
前記現像剤担持体の表面に沿って変形して当接することを特徴とする請求項１乃至８に記載の現像装置。
【請求項１０】
画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
像担持体と、
前記像担持体に形成された静電潜像を現像するために、現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制するための、支持部に支持される前記現像剤担持体と当接するシート状の規制部材であって、前記規制部材の短手方向の一端側において前記支持部に支持される、平面部と前記平面部に交差する端面部とを有する第一当接部と、前記規制部材の短手方向の他端側において前記支持部に支持される第二当接部と、前記規制部材の短手方向において、前記第一当接部と前記第二当接部の間で、前記現像剤担持体に当接する第三当接部と、有するシート状の規制部材と、
を有し、
前記平面部は、前記規制部材が前記規制部材の長手方向に沿って曲げられたことにより生じる弾性力、または、前記第三当接部が前記現像剤担持体と当接したことにより生じる弾性力によって、前記支持部に当接して支持され、
前記端面部は、前記第三当接部が前記現像剤担持体と当接したことにより前記現像剤担持体から受ける力によって、前記支持部に当接して支持されることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１１】
前記第二当接部は、平面部と前記平面部に交差する端面とを有し、
前記平面部は、前記規制部材が前記規制部材の長手方向に沿って曲げられたことにより生じる弾性力、または、前記第三当接部が前記現像剤担持体と当接したことにより生じる弾性力によって、前記支持部に当接して支持され、
前記端面部は、前記第三当接部が前記現像剤担持体と当接したことにより前記現像剤担持体から受ける力によって、前記支持部に当接して支持されることを特徴とする請求項１０に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１２】
前記第二当接部は、前記現像剤担持体の移動方向における上流側にあって、前記支持部に固定されることを特徴とする請求項１０に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１３】
前記現像剤担持体の移動方向における下流側において、
前記第三当接部から最も近い前記支持部と前記現像剤担持体の表面との最短距離をｈとし、前記規制部材により規制された現像剤層の厚みをＳとし、前記現像剤担持体と当接しない状態で、前記長手方向に沿って前記規制部材が曲げられることで生じる曲率半径をＲとした場合、（１）式を満たすことを特徴とする請求項１０乃至１２に記載のプロセスカートリッジ。
Ｓ＜ｈ≦Ｒ    （１）
【請求項１４】
前記現像剤担持体の移動方向における下流側において、
前記第三当接部から最も近い前記支持部と前記現像剤担持体の表面との最短距離をｈとし、前記規制部材により規制された現像剤層の厚みをＳとし、前記現像剤担持体と当接しない状態で、前記長手方向に沿って前記規制部材が曲げられることで生じる曲率半径をＲとした場合、（２）式を満たすことを特徴とする請求項１０乃至１２に記載のプロセスカートリッジ。
Ｓ＜ｈ≦０．８×Ｒ    （２）
【請求項１５】
前記現像剤担持体の移動方向における下流側において、
前記第三当接部から最も近い支持部と前記現像剤担持体の表面との最短距離をｈとし、前記規制部材により規制された現像剤層の厚みをＳとし、前記シート状の規制部材の厚みをｔとした場合、（３）式を満たすことを特徴とする請求項１０乃至１２に記載のプロセスカートリッジ。
Ｓ＜ｈ≦２×ｔ    （３）
【請求項１６】
前記現像剤は磁性を有し、前記現像剤担持体はその内部にマグネットを有し、前記支持部は、非磁性材料からなることを特徴とする請求項１０乃至１５に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１７】
前記支持部は、前記プロセスカートリッジを形成する現像容器の一部として設けられていることを特徴とする請求項１０乃至１６に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１８】
前記第三当接部は、
前記現像剤担持体の表面に沿って変形して当接することを特徴とする請求項１０乃至１７に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１９】
記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
像担持体と、
前記像担持体に形成された静電潜像を現像するために、現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制するための、支持部に支持される前記現像剤担持体と当接するシート状の規制部材であって、前記規制部材の短手方向の一端側において前記支持部に支持される、平面部と前記平面部に交差する端面部とを有する第一当接部と、前記規制部材の短手方向の他端側において前記支持部に支持される第二当接部と、前記規制部材の短手方向において、前記第一当接部と前記第二当接部の間で、前記現像剤担持体に当接する第三当接部と、有するシート状の規制部材と、
を有し、
前記平面部は、前記規制部材が前記規制部材の長手方向に沿って曲げられたことにより生じる弾性力、または、前記第三当接部が前記現像剤担持体と当接したことにより生じる弾性力によって、前記支持部に当接して支持され、
前記端面部は、前記第三当接部が前記現像剤担持体と当接したことにより前記現像剤担持体から受ける力によって、前記支持部に当接して支持されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】
前記第二当接部は、平面部と前記平面部に交差する端面とを有し、
前記平面部は、前記規制部材が前記規制部材の長手方向に沿って曲げられたことにより生じる弾性力、または、前記第三当接部が前記現像剤担持体と当接したことにより生じる弾性力によって、前記支持部に当接して支持され、
前記端面部は、前記第三当接部が前記現像剤担持体と当接したことにより前記現像剤担持体から受ける力によって、前記支持部に当接して支持されることを特徴とする請求項１９に記載の画像形成装置。
【請求項２１】
前記第二当接部は、前記現像剤担持体の移動方向における上流側にあって、前記支持部に固定されることを特徴とする請求項１９に記載の画像形成装置。
【請求項２２】
前記現像剤担持体の移動方向における下流側において、
前記第三当接部から最も近い前記支持部と前記現像剤担持体の表面との最短距離をｈとし、前記規制部材により規制された現像剤層の厚みをＳとし、前記現像剤担持体と当接しない状態で、前記長手方向に沿って前記規制部材が曲げられることで生じる曲率半径をＲとした場合、（１）式を満たすことを特徴とする請求項１９乃至２１に記載の画像形成装置。
Ｓ＜ｈ≦Ｒ    （１）
【請求項２３】
前記現像剤担持体の移動方向における下流側において、
前記第三当接部から最も近い前記支持部と前記現像剤担持体の表面との最短距離をｈとし、前記規制部材により規制された現像剤層の厚みをＳとし、前記現像剤担持体と当接しない状態で、前記長手方向に沿って前記規制部材が曲げられることで生じる曲率半径をＲとした場合、（２）式を満たすことを特徴とする請求項１９乃至２１に記載の画像形成装置。
Ｓ＜ｈ≦０．８×Ｒ    （２）
【請求項２４】
前記現像剤担持体の移動方向における下流側において、
前記第三当接部から最も近い支持部と前記現像剤担持体の表面との最短距離をｈとし、前記規制部材により規制された現像剤層の厚みをＳとし、前記シート状の規制部材の厚みをｔとした場合、（３）式を満たすことを特徴とする請求項１９乃至２１に記載の画像形成装置。
Ｓ＜ｈ≦２×ｔ    （３）
【請求項２５】
前記現像剤は磁性を有し、前記現像剤担持体はその内部にマグネットを有し、前記支持部は、非磁性材料からなることを特徴とする請求項１９乃至２４に記載の画像形成装置。
【請求項２６】
前記支持部は、前記画像形成装置を形成する現像容器の一部として設けられていることを特徴とする請求項１９乃至２５に記載の画像形成装置。
【請求項２７】
前記第三当接部は、
前記現像剤担持体の表面に沿って変形して当接することを特徴とする請求項１９乃至２６に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の一成分トナーを用いた現像方式としては、接触現像方式と非接触現像方式が広く用いられている。詳しくは、（１）弾性層を有する現像ローラを用いた接触現像方式、（２）金属スリーブを用いた磁性トナーによる非接触現像方式等が提案されている。これらの現像方式に対し、現像剤担持体上に一成分トナーを薄層形成するためのトナー規制部材として、いくつかの方策が提案されている。
【０００３】
（１）弾性層を有する現像ローラを用いた接触現像方式（図８）
誘電体層をもつ弾性ローラである現像ローラ３上に、非磁性現像剤を担持し感光ドラム１表面に接触させて現像を行う方式が広く知られている。現像ローラ３への現像剤の供給は、現像ローラ３に接触する供給ローラ５により行われる。前記供給ローラ５は、現像容器Ｔ内から現像剤を搬送し、現像ローラ３に付着させると共に、現像ローラ３に残った現像剤を一旦除去する機能も担っている。
【０００４】
現像ローラ３上に付着した現像剤の層規制及び摩擦帯電による電荷付与は、トナー規制部材４ｃを、前記現像ローラ３に当接することにより行われる。前記トナー規制部材４ｃとしては、金属薄板の一端側４ｃ１を支持し、その他端側４ｃ２の腹面を現像ローラ３に当接するものが提案されている。トナー規制部材４ｃにより現像ローラ３上にコートされた現像剤によって、感光ドラム１上に形成された静電潜像を現像する。
【０００５】
（２）金属スリーブを用いた磁性トナーによる非接触現像方式（図１４）
一成分磁性トナーを用いた非接触現像方式が広く知られている。円筒形の現像スリーブ３ａを用いる点と、現像剤の層規制及び摩擦帯電による電荷付与はトナー規制部材４ｄを現像スリーブ３ａに当接することにより行われる。そして、現像スリーブ３ａへの現像剤の供給は、現像スリーブ３ａ内にマグネット７を設けることで磁力により行われる。
【０００６】
現像スリーブ３ａと感光ドラム１との間には、ＤＣバイアスとＡＣバイアスが印加され、非接触で現像が行われるものである。そして、現像スリーブ３ａ上で帯電性が不十分なトナーが多めであっても、現像部付近に磁極を配することで、前記のトナーが不要に現像することを抑えられる。このため、現像スリーブ３ａ上の現像剤の帯電量を比較的低めに設定してもよく、トナー規制部材４ｄは、当接の安定性を考えて、当接圧が低めのゴム板を用いることが特許文献１には提案されている。
【特許文献１】特開平０２−０２５８６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、（１）の接触現像方式におけるブレード形状のトナー規制部材を用いた場合では、薄板弾性部材を片持ち支持し、その対向部の腹面を現像ローラに当接する構成である。したがって、小型化することが難しいという課題があった。即ち、トナー規制部材を小型化すると、薄板弾性部材を片持ち支持した支点から現像ローラとの当接点までの距離、すなわち自由長さが短くなる。これにより、当接圧のバネ定数が高くなり、トナー規制部材の設定位置がわずかに変化しただけでも当接圧が大きく変化してしまう。そのため、安定した当接圧に設定するためには、高精度な組立性が必要であった。
【０００８】
また、薄板弾性部材の自由長さが短くなると、片持ち支持部における接着ムラ等の影響を受けやすくなり、長手方向に渡って均一な当接圧をかけることが難しいため、さらに小型化することが困難となる。
【０００９】
また、（２）磁性トナーによる非接触現像方式においては、トナー規制部材として、ゴムシートを片持ち支持して用いる。ゴムシートは、変形した状態で長時間姿勢を維持すると、変形前の状態に戻りにくくなる、いわゆるクリープ現象が生じる。クリープ現象が生じると、当接圧が変動するため、長期的に安定した当接圧を得ることが困難であった。
【００１０】
本発明は、上記のような課題を解決したものである。
【００１１】
本発明の目的は、規制部材の現像剤担持体への当接を安定して行うことができる現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供するものである。
【００１２】
また、本発明の目的は、組み立て性を改善した現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供するものである。
【００１３】
また、本発明の目的は、小型化を実現した現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供するものである。
【００１４】
また、本発明の目的は、画像品質を向上させた現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、画像形成装置で用いられる現像装置において、
像担持体に形成された静電潜像を現像するために、現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制するための、支持部に支持される前記現像剤担持体と当接するシート状の規制部材であって、前記規制部材の短手方向の一端側において前記支持部に支持される、平面部と前記平面部に交差する端面部とを有する第一当接部と、前記規制部材の短手方向の他端側において前記支持部に支持される第二当接部と、前記規制部材の短手方向において、前記第一当接部と前記第二当接部の間で、前記現像剤担持体に当接する第三当接部と、有するシート状の規制部材と、
を有し、
前記平面部は、前記規制部材が前記規制部材の長手方向に沿って曲げられたことにより生じる弾性力、または、前記第三当接部が前記現像剤担持体と当接したことにより生じる弾性力によって、前記支持部に当接して支持され、
前記端面部は、前記第三当接部が前記現像剤担持体と当接したことにより前記現像剤担持体から受ける力によって、前記支持部に当接して支持されるものである。
【００１６】
上記目的を達成するための本発明の他の構成は、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
像担持体と、
前記像担持体に形成された静電潜像を現像するために、現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制するための、支持部に支持される前記現像剤担持体と当接するシート状の規制部材であって、前記規制部材の短手方向の一端側において前記支持部に支持される、平面部と前記平面部に交差する端面とを有する第一当接部と、前記規制部材の短手方向の他端側において前記支持部に支持される第二当接部と、前記規制部材の短手方向において、前記第一当接部と前記第二当接部の間で、前記現像剤担持体に当接する第三当接部と、有するシート状の規制部材と、
を有し、
前記平面部は、前記規制部材が前記規制部材の長手方向に沿って曲げられたことにより生じる弾性力、または、前記第三当接部が前記現像剤担持体と当接したことにより生じる弾性力によって、前記支持部に当接して支持され、
前記端面部は、前記第三当接部が前記現像剤担持体と当接したことにより前記現像剤担持体から受ける力によって、前記支持部に当接して支持されるものである。
【００１７】
上記目的を達成するための本発明の他の構成は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
像担持体と、
前記像担持体に形成された静電潜像を現像するために、現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制するための、支持部に支持される前記現像剤担持体と当接するシート状の規制部材であって、前記規制部材の短手方向の一端側において前記支持部に支持される、平面部と前記平面部に交差する端面部とを有する第一当接部と、前記規制部材の短手方向の他端側において前記支持部に支持される第二当接部と、前記規制部材の短手方向において、前記第一当接部と前記第二当接部の間で、前記現像剤担持体に当接する第三当接部と、有するシート状の規制部材と、
を有し、
前記平面部は、前記規制部材が前記規制部材の長手方向に沿って曲げられたことにより生じる弾性力、または、前記第三当接部が前記現像剤担持体と当接したことにより生じる弾性力によって、前記支持部に当接して支持され、
前記端面部は、前記第三当接部が前記現像剤担持体と当接したことにより前記現像剤担持体から受ける力によって、前記支持部に当接して支持されるものである。
【発明の効果】
【００１８】
以上、本発明によれば、規制部材の現像剤担持体への当接を安定して行うことができる。また、規制部材の長手方向における位置決めを容易に行うことができる。更に、規制部材の組立性を向上させることができ、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置の小型化が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
《第１の実施形態》
〔本体構成〕
図２は第１の実施形態の画像形成装置の概略構成図である。本画像形成装置Ａは、電子写真プロセス利用のフルカラーレーザープリンタである。以下に本実施形態における画像形成装置Ａの全体的な概略構成について述べる。
【００２０】
プロセスカートリッジＢ（以下、カートリッジＢという。）は、帯電装置Ｅ、現像装置Ｄ、クリーニング装置Ｃ、及び、感光ドラム１を一体としたものである。そして、図２に示すように画像形成装置Ａは、イエロー、マゼンダ、シアン、黒色の各色のカートリッジＢを、縦方向に４連に並べて着脱可能な構成にしている。そして、画像形成装置Ａは、各色のカートリッジＢで形成されたトナー像を、転写装置の中間転写ベルト２０上に転写することでフルカラー画像を形成するものである。前記カートリッジＢ上における画像の形成工程については、詳細に後述する。
【００２１】
感光ドラム１上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト２０を挟んで、各色の感光ドラム１の対向位置に設けられた１次転写ローラ２２ｙ、２２ｍ、２２ｃ、２２ｋにより、中間転写ベルト２０上に転写される。そして、中間転写ベルト２０の移動方向下流側に設けられた２次転写ローラ２３により、一括して記録紙Ｐ上に転写される。なお、中間転写ベルト２０上の未転写トナーは、中間転写ベルトクリーナー２１によって回収される。
【００２２】
記録紙Ｐは画像形成装置Ａの下部のカセット２４内に積載されており、印字動作の要求とともに給紙ローラ２５により搬送され、前記２次転写ローラ２３位置において、中間転写ベルト２０上に形成されたトナー像を転写される。
【００２３】
その後、定着ユニット２６により記録紙Ｐ上のトナー像は記録紙に加熱定着し、排紙部２７を経て画像形成装置Ａの外部に排出される。
【００２４】
画像形成装置Ａにおいては、各４色のカートリッジＢ等を収納する上部のユニットと、転写ユニット、記録媒体等を収納する下部ユニットは分離可能になっている。そして、紙詰まり発生時や、カートリッジＢの交換時において、上下のユニットを開口する。
【００２５】
なお、本実施形態の画像形成装置Ａにおいては、カートリッジＢのトナー容量を含む寿命は、Ａ４用紙印字率５％換算で４０００枚相当に設定されているものを使用している。
【００２６】
次に、カートリッジＢにおける画像形成プロセスについて説明する。
【００２７】
図３は、並列におかれた４つのカートリッジＢの１つ注目し、その近傍の断面を示したものである。
【００２８】
感光ドラム１はアルミニウム製シリンダの外周面に機能性膜である下引き層、キャリア発生層、キャリア移送層を順にコーティングした有機感光ドラム１を用いている。画像形成プロセスにおいて、感光ドラム１は所定の速度で画像形成装置Ａにより図中矢印ａ方向へ駆動される。
【００２９】
帯電装置Ｅに設けられた帯電ローラ２は、導電性ゴムのローラ部を感光ドラム１に加圧接触して矢印ｂ方向に従動回転する。ここで帯電ローラ２の芯金には、帯電工程として、感光ドラム１に対して−１１００Ｖの直流電圧が印加されている。そして、誘起された電荷によって、感光ドラム１の表面電位は、−５５０Ｖとなる一様な暗部電位（Ｖｄ）が形成される。
【００３０】
この一様な表面電荷分布面に対して、スキャナーユニット１０により、画像データに対応して発光されるレーザ光のスポットパターンは、図３中の矢印Ｌで示すように感光を露光する。そして、露光された部位は、キャリア発生層からのキャリアにより表面の電荷が消失し、電位が低下する。この結果、露光部位は明部電位Ｖｌ＝−１００Ｖ、未露光部位は暗部電位Ｖｄ＝−５５０Ｖの静電潜像が、像担持体である感光ドラム１上に形成される。
【００３１】
前記静電潜像は、所定のコート量及び電荷量の、現像ローラ３上に形成されたトナーコート層を持つ現像装置Ｄにより現像される。現像装置Ｄに設けられた現像ローラ３は感光ドラム１に接触しながら、矢印ｃに示すように順方向に回転している。そして、現像ローラ３に印加されたＤＣバイアス＝−３５０Ｖに対して、摩擦帯電によりマイナスに帯電したトナーが、感光ドラム１に接触する現像部において、その電位差から、明部電位部にのみ飛翔して静電潜像を実像化する。
【００３２】
中間転写ベルト２０は、感光ドラム１に対向した１次転写ローラ２２ｙ、２２ｍ、２２ｃ、２２ｋにより感光ドラム１に加圧されている。また、１次転写ローラ２２ｙ、２２ｍ、２２ｃ、２２ｋには直流電圧が印加されており、感光ドラム１との間で電界が形成されている。これにより、感光ドラム１上で実像化されたトナー像は、前記の加圧接触する転写領域において、電界の力を受けて感光ドラム１上から中間転写ベルト２０上に転写される。一方、感光ドラム１上に残った未転写トナーは、クリーニング装置Ｃに設置されたウレタンゴム製のクリーニングブレード６により、ドラム表面から掻き落とされ、クリーニング装置Ｃ内に収納される。
【００３３】
以下、本第１の実施形態に用いた現像装置の詳細を述べる。
【００３４】
図１は後述する実施例１の規制部材４０を用いた現像装置Ｄである。現像装置Ｄは、トナーＴを収容する現像容器と、現像剤担持体である現像ローラ３と、トナー供給ローラ５と、トナーＴを撹拌する撹拌部材１１を備えている。現像ローラ３は、感光ドラム１に対して接触しながら順方向ｃに回転する。そしてトナー供給ローラ５は、現像ローラ３に対して接触しながら逆方向ｄに回転する。
【００３５】
ここで、現像ローラ３は、本実施例においては、外径φ６ｍｍの芯金に導電性の弾性層３ｍｍを形成したφ１２ｍｍの弾性ローラを用いている。そして、前記弾性層には体積抵抗値１０６Ωｍのシリコーンゴムを用いた。なお、前記弾性ローラ表層には現像剤への電荷付与機能を持つコート層等を設けるようにしてもよい。本実施例では、感光ドラム１に安定して弾性接触させるために、弾性層の硬度をＪＩＳ−Ａで４５°が好ましい。また、現像ローラ３の表面粗さとしては、使用するトナーの粒径にもよるが、十点平均粗さＲｚで３μｍ〜１５μｍが好ましい。使用するトナー粒径が平均体積粒径で６μｍであれば好適には十点平均粗さＲｚで５μｍ〜１２μｍが使用可能である。十点平均粗さＲｚは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１に示されている定義を用い、測定には小坂研究所製の表面粗さ試験器「ＳＥ−３０Ｈ」を使用した。
【００３６】
また、供給ローラ５は、本実施例においては、外径φ５ｍｍの芯金上に発泡構造で比較的低硬度のポリウレタンフォームを５．５ｍｍ形成した外径φ１６ｍｍの弾性スポンジローラを用いた。供給ローラ５は連泡性の発泡体で構成することにより、過大な圧を加えることなく現像ローラ３と当接できる。そして、発泡体表面の適度な凸凹で現像ローラ３上へのトナー供給および現像時に消費されずに残像したトナーの剥ぎ取りを行っている。このセル構造の掻き取り性はウレタンフォームに限定されるものでなく、シリコーンゴムやエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭゴム）等を発泡させたゴム等が使用可能である。
【００３７】
また、現像ローラ回転方向ｃに対して、現像ローラ３の回転方向に対して、供給ローラ５の下流側で現像ローラ３に当接し、現像に臨み、現像剤の量を規制するためのトナー規制部材４０を備えている。トナー規制部材４０は、現像ローラ３上のトナーを感光ドラム１上における現像に適した所定のコート量、及び、所定の電荷量に制御することを目的とする。トナー規制部材４０については、後述する各実施例及び比較例にて詳細に述べる。
【００３８】
まず、第１の実施形態における本発明の有利な効果を明らかにするため、以下では、第１の実施形態に適用させた各実施例および比較例について述べる。
【００３９】
〔実施例１〕
本実施例のトナー規制部材４０について説明する。図６（ｃ）はＵ字形状に保持された本実施例のトナー規制部材４０を現像ローラ３に当接させる前の状態を示している。図６（ｃ）に示すように、本実施例のトナー規制部材（以下、規制部材という）４０はシート状の可撓性を有するものである。そして、規制部材４０を支持する支持部としてのシート保持部材４２により支持されるである。ここで、規制部材４０は長手方向に渡って短手方向が湾曲するように曲げられることによりＵ字形状を形成する。ここで、現像ローラ回転方向に対し下流側であり、規制部材４０の短手方向の一端側の端部を第一当接部４７とする。このとき、第一当接部４７は、シート部材の短手方向の端部の平面状の第一平面部４７ａと、第一平面部４７ａに交差する端面部４７ｂにより構成される。前記第一平面部４７ａは、シート保持部材４２の凹部内壁のシート支持部４８に加圧し当接している。加圧力が働く理由は、規制部材４０が長手方向に渡って短手方向が湾曲するように曲げられた姿勢から戻ろうとする復元力（弾性力）Ｆ−１が作用するためである。また、前記復元力Ｆ−１を確実に作用させるために、第一当接部４７の平面状の第一平面部４７ａから構成される。そのため、現像ローラ３を取り付けていない状態においても、規制部材４０は、未接着あるいはシート部材の長手方向の一部のみの接着でも、凹形状のシート保持部材４２に安定支持される。しかし、本実施例１においては、第一当接部および後述する第二当接部は、接着せずに支持されている。
【００４０】
次に、規制部材４０の第一当接部４７と短手方向、他端側である第二当接部４９（現像ローラ回転方向に対して上流側）について述べる。本実施例１においては、第二当接部４９は、前記第一当接部同様、シート部材の短手方向の端部の平面状の第二平面部４９ａと、第二平面部４９ａに交差する端面部４９ｂにより構成される。そして、規制部材４０はＵ字形状を形成しているため、第一当接部の第一平面部４７ａと同様、第二当接部の第二平面部４９ａは復元力Ｆ−１の作用により、シート支持部４８に加圧当接される。そのため、第一当接部および第二当接部が未接着であってもシート保持部材４２に安定支持することが可能となる。
【００４１】
次に、図６（ａ）は現像ローラ３をＵ字形状に保持された規制部材４０を所定の押し込み量で当接させた時の状態を示している。
【００４２】
規制部材４０と現像ローラ３が当接する第三当接部４６について、述べる。第三当接部４６は、シート部材３０の短手方向の両端部である第一当接部４７および第二当接部４９の間に位置するように設定している。そして、前記Ｕ字形状に支持された規制部材４０に対して現像ローラ３を押し込むと、第三当接部４６は、加圧力Ｆ−２を現像ローラから受ける。この、加圧力Ｆ−２を受けると同時に、規制部材４０の短手方向両端部は、規制部材４０がＵ字形状に曲げられた姿勢から戻ろうとする復元力Ｆ−１と同じ方向に広がろうとする。つまり、Ｆ−１方向への力が増加する結果、規制部材４０は可撓性シート保持部材（以下、保持部材という）４２に対して、より安定して支持される。
【００４３】
さらに、第三当接部４６において、前記Ｕ字形状に支持された規制部材４０に対して現像ローラ３を押し込む。すると、第一当接部４７の端面部４７ｂは保持部材４２の凹部内壁底４２ａに確実に当接し、所定の位置に位置決め規制される。
【００４４】
また、第三当接部４６において、前記Ｕ字形状に支持された規制部材４０に対して現像ローラ３をさらに押し込む。すると、規制部材４０はＵ字形状の中央部に形成された中空部８に対して現像ローラ３の周表面に沿うように変形する。つまり、規制部材４０と現像ローラ３とが当接した状態においては、規制部材４０と現像ローラ３とが当接していない状態の可撓性シートの曲率４０ａが変化することを意味する。このように、規制部材４０が変形することで弾性力が生じ、現像ローラ３上のトナー量を規制するために安定して当接圧を確保することができる。
【００４５】
本実施例１では、規制部材４０として、硬度がＪＩＳ−Ａで７０°のウレタンゴムを用い、肉厚０．４ｍｍ、短手方向の長さ１４．２ｍｍの前記シート材を、幅６．０ｍｍの前記保持部材４２の凹部で受けている。それによって、Ｕ字形状を形成している。本例においては、ウレタンゴムを用いているが、他に、シリコーンゴム、ＮＢＲゴム等のゴム弾性体を用いても同様の効果を得ることができる。このときの規制部材４０と現像ローラ３との当接条件は、前記規制部材４０の先端位置と現像ローラ３表面との仮想のオーバーラップ量である押し込み量を０．５ｍｍにする。そうすることで、当接圧（現像ローラの母線方向の線圧）の設定値は３０Ｎ／ｍになるように設定されている。
【００４６】
なお、前記当接圧の測定方法は、薄膜のシート形状の圧力センサー（例えば、プレスケール；富士写真フイルム社製等）を用いるのが一般的であるが、本実施例においては当接圧が低く、一般的な圧力センサーでは測定が難しかった。そのため、当接圧の測定は、厚さ２０μｍのＳＵＳ３０４鋼帯のＨ材を三枚重ねにして、シート部材と現像ローラ３との当接部に挿入し、当接面の接線方向に中央の薄板をバネ秤で引き抜き、そのときの引き抜き力を測定する。そうすることで、この圧力測定治具に既知の負荷をかけた場合の引き抜き圧測定による校正値と当接幅とから求めた。
【００４７】
また、本実施例では、保持部材４２の、現像ローラ３の回転方向に対して下流側の壁高さはＳ＜ｈ＜０．８×Ｒの範囲内に設定している。ここで、図６（ｂ）に示すように、Ｓはトナーを規制後の現像ローラ上のトナーコート層（現像剤層）の厚さであり、ｈは下流側の内壁から現像ローラ表面までの最短距離である。図６（ｂ）中では、ｈはＰ点とＱ点間の距離を意味する。Ｒはシート部材を長手方向に渡って短手方向が湾曲するように曲げた時に形成される曲率部分の曲率半径であり、この値は第一当接部を離間した状態のときのものである。
【００４８】
具体的に、本実施例においては、保持部材４２の凹部の幅は６．０ｍｍであり、規制部材４０がＵ字形状に曲げられた状態の曲率半径Ｒは約３．０ｍｍとなる。またトナーコート層の厚さは３０μｍである。そこで、保持部材４２の、現像ローラ３の回転方向に対して下流側の壁高さは、現像ローラ表面までの最近接した部分における距離ｈが１．５ｍｍとなるように設定した。上記設定値の構成にすることによって、規制部材４０の組み立て性、画質の向上を図ることができる。理由については後述する。
【００４９】
〔実施例２〕
本実施例における規制部材４０は、基本的には、実施例１に準ずるが、以下の点で構成が異なる。まず、図７（ａ）に示すように、規制部材４０を現像ローラ３の回転方向上流側で接着等により固定支持した第二当接部４９を有する。次に可撓性シートを支持する支持部であるシート保持部材４２ａが、現像ローラ３回転方向下流側に設定している。また、保持部材４２ａと上流側の固定支持した支持部材４３とは、分離可能な構成としている。このため、上流側の支持部材４３に規制部材４０を固定支持する工程を独立で行えるため、接着ムラ等の影響を極力小さくすることができる。
【００５０】
具体的な支持方法は、図７（ａ）に示すように規制部材４０は支持部材４３としての鋼板に接着層を介して固定支持することで第二当接部を形成する。これに対して、現像ローラ３の回転方向下流側では、実施例１同様、規制部材４０が長手方向に渡って短手方向が湾曲するように曲げられた姿勢から戻ろうとする復元力Ｆ−１が可撓性シート支持領域４８に作用する。そして、第一当接部４７は第一平面部４７ａで当接することで、保持部材４２ａにより確実に保持される。
【００５１】
また第三当接部４６において、前記Ｕ字形状に支持された規制部材４０に対して現像ローラ３を押し込む。すると、第三当接部４６に加圧力Ｆ−２が作用すると同時に、規制部材４０の第一当接部４７の端面部４７ｂは保持部材４２の凹部内壁底面４２ａに確実に当接し、所定の位置に位置決め規制される。
【００５２】
〔実施例３〕
本実施例３における規制部材４０は、基本的には、実施例１に準ずるが、以下の点で構成が異なる。まず、図７（ｂ）に示すように規制部材４０を現像ローラ３の回転方向下流側で接着等により固定支持している点が異なる。また、支持部４２は、現像容器と一体で形成している点が異なる。
【００５３】
そのため、組立工程の簡素化および小型化を可能とする。
【００５４】
具体的な支持方法は、図７（ｂ）のように、規制部材４０は、現像ローラ３の回転方向下流側の短手方向端部において保持部材４２の凹部内壁面に接着層を介して固定支持され第二当接部４９を形成する。これに対して、現像ローラ３の回転方向上流側を第一当接部４７とし、実施例１同様、規制部材４０が長手方向に沿って曲げられた姿勢から戻ろうとする復元力Ｆ−１が、第一当接部の第一平面部４７ａに働く。そうすることで、保持部材４２の凹部内壁の可撓性シート支持領域４８と確実に当接する。
【００５５】
また第三当接部４６において、前記Ｕ字形状に支持された規制部材４０に対して現像ローラ３を押し込む。すると第三当接部４６において、加圧力Ｆ−２が作用し規制部材４０の上流側における短手方向の第一当接部の端面部４７ｂは保持部材４２の凹部内壁底面に確実に当接し、所定の位置に位置決め規制される。
【００５６】
〔比較例１〕
本比較例１のトナー規制部材４ｃについて図８を用いて説明する。本比較例１のトナー規制部材４ｃは現像容器に固定された支持板金４ｃ１に、リン青銅板やステンレス板などの薄板状弾性部材４ｃ２を片持ちで支持し、その対向部の腹面を現像ローラ３に対して当接している。本比較例においては、厚さ１．２ｍｍの鉄板を支持板金として使用し、厚み１２０μｍのリン青銅板を薄板状弾性部材４ｃ２として前記支持板金に接着している。薄板状弾性部材４ｃ２の片持ち支持部から現像ローラ３との当接部までの距離、いわゆる自由長さは１４ｍｍであり、現像ローラ３の薄板状弾性部材４ｃ２に対する押し込み量は１．５ｍｍである。
【００５７】
〔比較例２〕
本比較例におけるトナー規制部材４を図９（ａ）に示す。本比較例においては、可撓性シートを保持する支持部材の側面部がなく、シート部材の短手方向の両端面４９ｂを支持部材４３ｂに接着固定している。
【００５８】
〔比較例３〕
本比較例におけるトナー規制部材を図１０（ａ）に示す。シート部材４ｃが短手方向に湾曲するように支持部材４３ｃの凹部底面両端４９ｃにおいて固定され、これによって形成された凸面が現像ローラ３ｃと当接する。
【００５９】
ここで、実施例１と異なる点は、シート部材を保持するために面接触当接する第一当接部および現像ローラに沿って変形して当接する第三当接部を有していないことである。
【００６０】
〔比較例４〕
本比較例のトナー規制部材について述べる。図１０（ｂ）に示す、本比較例のトナー規制部材は、ゴム等からなる板状弾性体４ｄを現像ローラ３ｄ側に凸になるように湾曲させて現像装置枠に設けた固定部４９ｄに両端を固定している。現像ローラ３ｄとの当接は凸に湾曲した湾曲面の中間でなされる。
【００６１】
また、現像ローラ３ｄが当接しない状態のその湾曲面の曲率がほとんど変わらない状態で現像ローラ３ｄの表面に当接、つまり、曲率を維持するように当接した。
【００６２】
ここで、実施例１と異なる点は、現像ローラに沿って変形当接する第三当接部および支持部に弾性力で支持される第一当接部の端面部と、第二当接部の端面部とを有していないことである。
【００６３】
各実施例及び比較例の評価方法
本発明と比較例の差異を調べるための評価項目ａ〜ｅについて述べる。
（評価項目ａ）規制部材の当接圧安定性評価
規制部材の当接安定性を以下の基準で評価した。
×：現像ローラを組み込む前の規制部材の状態が不安定で、高精度な組立性を有し、かつ、所望の当接圧を得るために、高精度な組立性を有する。
△：現像ローラを組み込む前の規制部材の状態が安定であるが、所望の当接圧を得るために、高精度な組立性を有する。
○：現像ローラを組み込む前の規制部材の状態が安定であり、所望の当接圧を得るために、高精度な組立性を必要としない。
（評価項目ｂ）小型化時の規制部材の当接圧安定性評価
現像器の小型化時の規制部材の当接安定性を以下の基準で評価した。
×：小型化時に（評価項目ａ）以上の高精度な組立性を必要とする。
○：小型化時に（評価項目ａ）同等の組立性である。
（評価項目ｃ）耐久後の長手濃度ムラ
画像評価は、全面に黒を印字するベタ画像を出力し、長手方向（レーザー主走査方向）に対して、垂直方向に伸びた縦帯状の濃度ムラの有無を目視により評価した。
×：帯状濃度ムラが、５本以上、認識される。
△：帯状濃度ムラが、２本以上、５本未満で、認識される。
○：帯状濃度ムラが、１本以下で、認識される。
長手濃度ムラ評価は、４０００枚の印字テスト後に行った。印字テストは、画像比率５％の横線の記録画像を連続的に通紙して行った。
【００６４】
以下に実施例１〜３、および比較例１〜４の評価結果を表１に示す。
【００６５】
【表１】
2008026878.tif 000003
【００６６】
はじめに、ブレード形状のトナー規制部材に相当する比較例１に対する優位性を示す。具体的には実施例１と比較例１を比較する。
【００６７】
比較例１は図８に示す従来技術であるブレード形状のトナー規制部材である。その特徴は、薄板弾性部材を片持ちで支持し、その薄板弾性部材の腹面を現像ローラ３に対して当接していることである。片持ちで支持する支持部と薄板弾性部材の固定部において、接着ムラにより長手方向に渡って波打ち等が発生することがある。比較例１のトナー規制部材構成ではトナー規制部材４ｃと現像ローラ３との当接幅が小さいために、波打ちに応じて、長手方向で当接圧の変動が生じ易い。
【００６８】
次に、小型化時の問題点を述べる。比較例１は、薄板弾性部材を片持ちで支持するため、現像ローラ３の押し込み量の増加に伴い、トナー規制部材への当接圧の変化量は増加する特徴を有する。従来、この変化を小さくするためには、薄板を片持ち支持した支点から現像ローラ３との当接点までの距離、すなわち自由長さを十分大きく確保し、バネ定数を小さくする必要がある。ところが、小型化時においては、自由長さが短くなるため、バネ定数が大きくなる。結果、トナー規制部材の設定位置がわずかに変化しただけでも当接圧が大きく変化してしまう。つまり、小型化時においては、安定して所定の当接圧を得ることが難しくなる。
【００６９】
さらに、バネ定数が増加するため、前述した長手方向に渡る波打ち等による長手当接圧ムラの影響が増大し、画像濃度の長手ムラが発生しやすくなる。つまり、小型化時においては、長手に渡って、安定して所望の当接圧を得るためには、非常に高精度な組み立て性が必要となる。
【００７０】
加えて、図２に示すような４色のプロセスカートリッジを４連に並べて、一括にフルカラー画像を形成する方式の画像形成装置Ａにおいて小型化することがより難しい。なぜなら、トナー規制部材の位置が隣接するプロセスカートリッジの間隔に大きな影響を与えるためである。具体的には、感光ドラム上での帯電、露光、現像の各プロセスの妨げとならないような配置構成が要求され、さらに、トナー搬送に伴う攪拌、循環、重力等の影響により現像器としても、高い配置構成が要求される。
【００７１】
しかしながら、比較例１において所望の当接圧を得るためには、薄板を片持ち支持した支点から現像ローラ３との当接点までの距離、すなわち自由長さを確保し、バネ定数を小さく抑えることが要求される。つまり、上述の高い配置構成の要求に加え、自由長さの確保というより高い要求が生じるため、図２のようなカラー画像形成装置Ａの小型化をしにくい。
【００７２】
これに対して、本実施例１〜３のシート部材においては、現像容器に組み込まれた保持部材４２の凹部に対してシート部材を長手方向に渡って短手方向に湾曲するように曲げられることによりＵ字形状を形成する。さらに、規制部材４０は第一平面部４７ａにおいて保持部材４２の凹部内壁に平面を形成して当接している。そのため、規制部材４０が長手方向に渡って短手方向が湾曲するように曲げられた姿勢から戻ろうとする復元力Ｆ−１が十分に作用している。結果、現像ローラを当接しない状態においても安定してＵ字形状を維持できるため、容易に組み立てることができる。
【００７３】
さらに、シート部材は現像ローラとの当接部である第三当接部４６において、シート部材が形成するＵ字形状内側の中空部８の容積が減少するように、現像ローラの周表面に沿って変形する。そのため、シート部材と現像ローラとの接触幅、つまり、当接幅を十分大きく確保することができる。結果、規制部材４０と現像ローラ３の当接を安定して行うことができる。つまり、当接圧のバネ定数は中空部の大きさとシート部材の肉厚、硬度を調節することで、所望の当接圧を安定して得ることができる。加えて、比較例１の規制部材のように所定の自由長さを必要としないため、簡易に所望の当接圧を得ることができる。
【００７４】
また、Ｕ字形状に支持された規制部材４０に対して、現像ローラ３を押し込むと、第一当接部の端面４７ｂは、シート保持部材の凹部内壁面底４２ａに確実に当接し、所定の位置に位置決め規制される。つまり、シート部材の短手方向の幅と、シート保持部材４２の凹部の幅と、現像ローラ３とシート保持部材４２の凹部内壁面底との距離と、が決まっていれば一義的に当接位置が決定される。そのため、精度の高い調節を必要とせず、簡単に組み立てることができる。このように、規制部材４０においては、簡易な構成で、所望の当接圧を安定して得られるため、長手方向での当接圧のムラも生じにくい。結果、比較例１の規制部材で生じ易い画像濃度の長手濃度ムラの発生を抑制する。
【００７５】
以上、述べたように、本実施例においては、高精度な組立性を必要とすることなく、容易に所望の当接圧を得ることができる。特に、本実施例１においては、比較例１のような小型化にともなって自由長さが短くなることで当接が不安定となることはない。結果、高精度な組立性を必要とすることなく、容易に所望の当接圧を得ることができる。さらに、小型化時においても長手に渡って安定して所望の当接圧を維持でき、画像濃度の長手ムラを抑制する。
【００７６】
加えて、図２に示すような４色のプロセスカートリッジを４連に並べて、一括にフルカラー画像を形成する方式の画像形成装置Ａにおいても、シート部材の配置の自由度が向上するため、小型化に非常に有利である。
【００７７】
〔比較例に対する優位性〕
次に、実施例１と比較例２〜４を比較することによって、本発明の優位性について述べる。
【００７８】
＜規制部材当接圧の安定性評価結果および小型化時の規制部材当接圧の安定性評価結果について＞
まず、規制部材の当接圧の安定性評価について述べる。実施例１においては、現像器の大きさにかかわらず、良好である。一方、比較例２は、現像器の大小に依らず、当接安定性が良くない。図９に示す比較例２の規制部材は、シート部材をＵ字形状に保持する際に、シート部材の短手方向両端部の側面を規制しておらず、シート部材の短手方向の端面を接着固定しているものである。この構成においては、現像ローラの回転に伴いシート部材の姿勢が変化するため、安定して所望の当接圧を得ることができない。以下に、シート部材の姿勢が変化する理由を述べる。シート部材と現像ローラが当接する第三当接部４６には、現像ローラの回転に伴い周方向に摩擦力が作用する。この摩擦力の作用により、シート部材は現像ローラ回転方向下流側に変形しようとする。比較例２においては、図９（ｂ）に示すように、現像ローラ回転方向下流側に変形しようとするシート部材を規制する支持部材を有していないために、シート部材が現像ローラ停止時の姿勢を維持できずに、倒れが発生する。一方、図６（ａ）に示すように、実施例１においては、現像ローラ回転に対して、下流側の第一平面部４７ａにおいて、規制部材４０の倒れを規制する支持部してのシート保持部材を有している。そのため、シート部材の倒れを抑制する。結果、現像ローラへの当接を安定に行うことができる。
【００７９】
次に、比較例３，４は、実施例１に対して、やや当接安定性が劣る。比較例３，４ともに、現像ローラを組み込む前のシート部材を湾曲させた際の曲率部の曲率が変形しないように現像ローラに当接する。そのため、現像ローラとの当接幅が小さい。
【００８０】
当接幅が小さいと、所定の当接圧を得るために、高精度の組立性を必要とする。また、現像ローラの周ムラや経時変化や環境変動での現像ローラ径の変化に対して当接圧が変動しやすくなる。結果、当接の安定性がやや劣る。また、現像器の小型時においては、当接幅がより小さくなるため、高精度な組立性が必要となる。加えて、現像ローラ径の変化に対する当接圧変動も大きくなる。結果、現像器の小型化する際には、当接安定性が良くない。さらに、比較例３においては、シート部材の固定支持をシート部材の短手方向の端面および端面近傍の側面のみで固定支持している。このため、シート部材のみを組み込み、現像ローラを組み込まない状態でのシート部材の固定支持が不安定となるため、比較例４に比べより高い組立精度を必要とする。
【００８１】
一方、図６（ａ）に示すように、実施例１においては、規制部材４０と現像ローラ３の当接幅を十分大きく安定して確保できる。そのために、現像器の大きさにかかわらず、良好である。当接幅を十分大きく確保できる理由は、規制部材４０が現像ローラ３との第三当接部４６において、現像ローラ３の周表面に沿って変形して当接させるためである。すなわち、規制部材４０が形成するＵ字形状内側の中空部８の容積が減少するように当接する。
【００８２】
さらに、実施例１においては、十分な当接幅を安定して維持することにおいても優れている。その理由は、規制部材４０に対して、現像ローラ３を押し込むことで、第一当接部端面４７ａにおいて、保持部材の凹部内壁面底４２ａに確実に当接し、所定の位置に位置決め規制されるためである。結果、規制部材４０が、第三当接部４６において、現像ローラ３の表面に沿って変形するほどに、大きく変形しても当接幅を安定して確保することができる。加えて、現像ローラ３の回転に対して、下流側にシート倒れを規制する支持部である保持部材４２を有している。そのため、規制部材４０が、第三当接部４６において、現像ローラ３の表面に沿って変形するほどに、大きく変形してもシート倒れを抑制する。結果、現像ローラ３の回転の有無にかかわらず、現像ローラ３への当接を安定して行うことができる。また、規制部材４０は第一平面部４７ａにおいて保持部材４２の凹部内壁に平面を形成して当接している。そのため、規制部材４０が長手方向に渡って短手方向が湾曲するように曲げられた姿勢から戻ろうとする復元力Ｆ−１が十分に作用している。そのため、現像ローラを当接しない状態においても安定してＵ字形状を維持できるため、容易に組み立てることができる。
【００８３】
以上、述べたように、本実施例においては、第一平面部４７ａでの当接、第一端面部４７ｂの確実な当接、現像ローラ３の回転方向下流の支持部よる抑えによおこなった。それにより、現像ローラ３の回転の有無に依らず、規制部材４０が現像ローラ３の表面に沿って変形しても、安定して当接状態を維持することができ、簡易に十分な当接幅を確保することができる。さらに、簡易な設定のみで所望の当接圧を得ることができるため、小型化時においても、安定して当接状態を維持することができる。
【００８４】
＜長手濃度ムラ評価結果について＞
次に、長手濃度ムラ評価について、実施例１〜３、比較例１〜４を比較することで述べる。実施例１は、現像器の大小にかかわず長手濃度ムラを抑制している。一方、比較例２〜４は、長手濃度ムラが発生する。比較例２〜４の規制部材において、シート部材の短手方向両端を固定して支持している。結果、接着ムラ等による長手方向での当接圧変動の影響を受けやすくなる。また、前述したように比較例２〜４は、実施例１に比べ、当接安定性が劣る。結果、長手に渡って圧変動が生じやすくなる。
【００８５】
一方、図６（ａ）に示すように、実施例１は、規制部材４０は第一平面部４７ａにおいてシート保持部材４２の凹部内壁４８に平面を形成することで当接する。そして、規制部材４０が長手方向に渡って短手方向が湾曲するように曲げられた姿勢から戻ろうとする復元力Ｆ−１が十分に作用しているため、未接着状態で規制部材４０を保持できる。結果、接着ムラを生じないため長手濃度ムラの発生を抑制することができる。また、実施例１は、上流側である第二当接部においても第二平面部４９ａを形成して、復元力Ｆ−１が作用することで安定当接可能であるため、未接着状態でシート保持部材４２に支持できる。そのため、より接着ムラを生じないため、長手濃度ムラを抑制することができる。また、実施例２と実施例３は、それぞれ、現像ローラ３の回転方向に対してシート短手方向の上流側、下流側をそれぞれ接着して第二当接部を形成している。ところが、比較例１においても板状シートの一端のみを固定しているにもかかわらず、実施例２、３よりさらに長手濃度ムラが発生する。実施例２、３が比較例１に比べて長手濃度ムラを抑制する理由について図１１を用いて述べる。実施例２，３は、当接安定性時に述べたように、当接幅を十分確保することができるため、長手に渡って当接圧を維持できる。さらに、本実施例における規制部材は、規制部材４０をＵ字形状に保持して、現像ローラ３へ当接する。その際、Ｕ字形状を作る規制部材４０は、図１１（ａ）のように湾曲部において、当接面側に伸びｎ１、中空部８面側では、縮みｍが発生する。この伸びｎ１の発生により、図１１（ｂ）のように、平滑部ｖが長手に渡って生成されやすくなる。このため、図１１（ｃ）のように規制部材４０を固定支持する第二当接部４９での接着ムラによる波打ちｗが発生する。しかし、湾曲部の伸びｎ１の生成により平滑部ｖへ到達する前に徐々に波打ちが緩和され、平滑部ｖへ波打ちｗが伝わることを抑制する。つまり、平滑部ｖを維持しやすくなるため、現像ローラに当接する第三当接部での当接圧ムラを緩和させ、長手濃度ムラの発生を抑制することができる。さらに、平面部を形成して当接する第一平面部４７ａによっても平滑部ｖが形成されやすいと考えられる。固定支持される第二当接部４９により発生した長手ムラｗを緩和するように、平滑部ｖが生成されるためには、接着固定されていない、もう一方のシート部材の他端である第一当接部４７において、長手方向の緩和が必要である。本実施においては、シート部材の保持のためには、未接着あるいは、一部固定の簡易な保持を用いている。そのため、第一当接部４７での長手方向の緩和が可能となり、平滑部ｖの形成を効果的に行うことができる。また、第一当接部平面部は平面を形成して当接しているため、第一当接部平面部近傍では、長手方向で平滑部ｖを生成しやすい。その作用によっても、平滑部ｖの形成を効果的に行うことができる。
【００８６】
さらに、規制部材４０が現像ローラ３との当接部である第三当接部４６において、規制部材４０が形成するＵ字形状内側の中空部８の容積が減少するように、現像ローラの周表面に沿って変形当接させている。そのために、平滑部ｖを生成しやすくなると考えられる。
【００８７】
具体的には、実施例２における現像ローラ３を当接させた状態における第三当接部４６の近傍の拡大図である図１１（ｄ）を用いて述べる。図１１（ｄ）に示すように、現像ローラ周面に沿って可撓性シートを変形させるように押し込む。すると、第三当接部４６の両脇には、現像ローラを当接していない状態の規制部材４０ａの曲率Ｒよりも小さい曲率を有するｒ２、ｒ３が生成される。そのため、現像ローラ３が当接していない状態における可撓性シート４０の伸びｎ１よりも大きい伸びｎ２、ｎ３が生成される。そして、固定支持する第二当接部４９において、接着ムラ等による波打ちｗが発生しても、この伸びｎ２、ｎ３により、第三当接部へ波打ちが伝わるのを抑制する。結果、長手濃度ムラの発生を抑えることができる。
【００８８】
一方、図１０（ｃ）に示す比較例４のように、シート部材の短手方向の両端側面を固定部４９ｂで固定すると、波打ちｗ１、ｗ２が発生しやすくなる。この状態で、伸びｎ１が作用しても、前述したように第一当接部での長手方向の緩和による平滑部形成の作用が得られないため、平滑でない面ｖ１を生成する。つまり、比較例４は、波打ちが発生しやすい固定面が２つに増えることに加えて、長手方向での波打ちの緩和を行うこともできないため、当接圧の長手ムラを生成しやすくなると考えられる。
【００８９】
加えて、比較例４は、現像ローラ３が当接しない状態の曲率をシート部材は維持しているため、現像ローラ３との当接部の両脇に大きな伸びの生成が得られない。結果、現像ローラとの当接部へ波打ちが伝達抑制する効果が得られないため、より長手濃度ムラが発生しやすくなる。
【００９０】
以上、本実施例においては、当接幅を安定して確保できるため、長手濃度ムラを抑制する。規制部材４０の一端を接着固定による波打ちが発生しても、Ｕ字形状の湾曲部の伸びにより接着部の波打ちを第三当接部４６へ伝達することを抑制するため、長手濃度ムラを抑制する。また、規制部材４０を未接着で安定して保持することが可能であるため、より長手濃度ムラを抑制する。加えて、第三当接部４６において、現像ローラに沿うように当接させているために、第三当接部４６の両脇に、より大きな伸びを生成できるため、接着部の波打ちが第三当接部４６への伝達を抑制し、長手濃度ムラを抑制することができる。
【００９１】
さらに、本効果は、現像器の小型化時において、同様の効果を有する。
【００９２】
〔現像ローラ回転に対して当接位置下流の支持部である保持部材について〕
以下では、現像ローラ回転に対して当接位置下流の支持部であるシート保持部材の効果について述べるために、以下の実施例４〜９について述べる。
【００９３】
〔実施例４〜９〕
本実施例は、基本的には、実施例１に準ずるが、以下の点が異なる。
【００９４】
図６（ｂ）に示すように、現像ローラ回転方向に対して下流側の第一当接部平面部の延長線上、シート保持部材下端エッジ部Ｐ点と最近接のスリーブ表面間の距離をｈは、次のようになる。実施例４は３．２ｍｍ，実施例５は３．０ｍｍ，実施例６は２．７ｍｍ，実施例７は２．４ｍｍ，実施例８は１．０ｍｍ，実施例９は０．８ｍｍである。
【００９５】
そのときの現像ローラを組み込む前のＵ字形状を形成した状態の曲率半径Ｒに対するｈの比αは、次のようになる。実施例４は１．０７，実施例５は１．００，実施例６は０．９０，実施例７は０．８０，実施例８は０．３３，実施例９は０．２７である。ここで、シート保持部材の幅が６．０ｍｍのため、曲率半径は、Ｒ＝３．０ｍｍである。
【００９６】
また、シート部材の厚みｔ（＝０．４ｍｍ）に対するｈに比βは次のようになる。実施例４は８．０，実施例５は７．５，実施例６は６．８，実施例７は６．０，実施例８は２．５，実施例９は２．０である。
【００９７】
（評価方法）
＜耐久カブリ＞
カブリとは、本来印字しない白部（未露光部）においてトナーがわずか現像され地汚れのように現れる画像不良のことである。
【００９８】
カブリ量は光学反射率測定機（東京電飾製ＴＣ−６ＤＳ）によりグリーンフィルタによる光学反射率を測定し、記録紙のみの反射率から差し引いてカブリ分の反射率量をもとめカブリ量として評価した。カブリ量は記録紙上を１０点以上測定しその平均値を求めた。
△−：カブリ量が１〜２％以下である
△＋：カブリ量が０．５〜１％以下である
○：カブリ量が０．５％未満である
ここで、△−は、実使用上問題ないが、画像不良として問題となるレベル（カブリ量３％以上）に近いレベルでカブリが発生。また、△＋は、軽微なカブリが発生するレベル、○はほとんどカブリが発生しないレベルである。
【００９９】
本耐久カブリ評価は、以下の条件でおこなった。
【０１００】
評価環境は、３２．５℃、８０％Ｒｈ、そして、カブリ評価は、４０００枚印字後に行った。印字テストは、画像比率５％の横線の記録画像を間欠的に通紙して行った。間欠的とは、印字後に待機状態を経て、次の印刷を行うという意味である。また、他の画像不良が生じた場合は、その個所を避けて測定し、カブリを純粋に評価できるよう配慮した。
【０１０１】
（評価結果）
以下に、実施例１、実施例４〜９の評価結果を表２に示す。
【０１０２】
【表２】
2008026878.tif 000004
【０１０３】
＜耐久カブリ濃度評価結果＞
はじめに、耐久カブリ濃度の結果を図１２に示す。実施例１、実施例７〜９は、ほとんどカブリがなく良好であった。一方、実施例４は、実使用上問題ないがカブリが発生し、実施例５，６は、軽微のカブリが発生した。
【０１０４】
つまり、現像ローラ回転方向に対して下流側の支持部材凹部４２の内壁のエッジ下端Ｐ点から現像ローラ表面までの最短距離ｈが変化すると、シート部材の支持に変化が生じると考えられる。この理由を以下で述べる。
【０１０５】
まず、規制部材４０の倒れが発生したときの状態を図１３に示す。図１３（ａ）のように、保持部材の凹部下流側内壁のエッジ部Ｐ点を支点として、規制部材４０の下流側端部が回転する。それにより、下流側の端面が浮きあがり、倒れｚが発生し、規制部材４０は、図１３のように変形する。
【０１０６】
図１３（ｂ）のように、変形した規制部材４０は、Ｐ点とＰ点からスリーブ表面の最短の距離に位置するＱ点間で、規制部材４０は、湾曲するため、復元力Ｆαが発生する。ＰＱ間の距離ｈは、支持部材内壁の幅に比べ小さいため、ＰＱ間の距離ｈ間で、可撓性シートが湾曲した状態の復元力Ｆαは非常に大きい値となる。つまり、可撓性シートの倒れが発生しない状態に比べ第三当接部４６の当接圧が増加する。結果、第三当接部４６において、トナーの劣化が生じる。トナーの劣化を生じるとトナーは、適性量の帯電量を得ることが難しくなる。つまり、小さい帯電量、あるいは、逆極性の帯電量を有したトナーがシート部材を通過する。この状態のトナーが現像ローラ上にコートされたまま、現像部に到達すると、電気的な制御が困難となり、感光ドラム上にトナーが転移する。結果、カブリによる画像不良が発生する。
【０１０７】
実施例４においては、図６（ｂ）に示すｈとＲの関係がｈ／Ｒ＞１．０、つまり、ｈ＞Ｒであるために、シート保持部材の凹部下流側内壁のエッジ部Ｐ点を支点にして可撓性シートが倒れやすくなっていると考えられる。詳しくは、規制部材４０の倒れ発生時に回転支点となるエッジ部Ｐ点とシート部材が当接する設定となっている。そのために、図１３（ａ）に示すように、エッジ部Ｐ点を支点に倒れが発生しやすい。結果、第三当接部４６の当接圧の増加、トナー劣化の促進のため、カブリによる画像不良が発生したと考えられる。実施例５，６は、実施例４に比べてカブリによる画像不良が良化する。実施例４との異なる点は、図６（ｂ）に示す、ｈとＲとＳの関係がＳ＜ｈ≦Ｒの範囲内に設定していることである。そのため、シート保持部材の凹部下流側内壁のエッジ部Ｐ点と現像ローラ表面の距離ｈを小さくして、シート部材の倒れ発生時に回転支点となるエッジ部Ｐ点とシート部材を当接させない設定にしている。そのため、シート部材の倒れを防止することができる。ここで、Ｓは、トナーコート層厚であり、ｈは、トナーコート層を乱さないために十分な大きな距離を設定している。
【０１０８】
そのため、実施例４に比べ、カブリによる画像不良が抑制された。しかし、実施例１、７〜９に比べ、軽微の画像不良を生じている。その理由は以下のように考えられる。本実施においては、第三当接部４６において、現像ローラ３の表面に沿うように規制部材４０が変形している。つまり、規制部材４０と現像ローラ３とが当接した状態においては、規制部材４０と現像ローラ３とが当接していない状態の可撓性シート４０の曲率を維持していない。そのため、現像ローラの押し込み量を増加させると、規制部材４０の短手方向両端部側面は、復元力と同じ方向に広がり、保持部材の内壁面に当接する範囲が広がる。そのため、現像ローラを押し込み、シート部材が変形した状態においても、シート部材の倒れ発生時に回転支点となるエッジ部Ｐ点とシート部材が当接しやすくなる。結果、軽微の倒れが発生し、カブリによる画像不良が発生すると考えられる。
【０１０９】
一方、実施例１、７〜９においては、画像不良がなく良好である。実施例１、７〜９は、図６（ｂ）に示すｈとＲとＳの関係がＳ＜ｈ≦０．８×Ｒとなるように設定している。つまり、本実施においては、現像ローラ３を押し込み、シート部材が変形した状態において、倒れの支点となるエッジ部Ｐ点に規制部材４０が当接しないためには、Ｓ＜ｈ≦０．８×Ｒをみたす必要があると考えられる。
【０１１０】
以上、述べたように、本実施においては、シート部材の倒れを抑制し、耐久後のカブリによる画像不良を抑制するためには、Ｓ＜ｈ≦Ｒであることが好ましい。また、可撓性シートが現像ローラ表面に沿うほどに変形しても、シート部材の倒れを抑制するためには、Ｓ＜ｈ≦０．８×Ｒであることがより好ましい。
【０１１１】
また、実施例９は、現像ローラにトナーがコートされていない状態においてもシート部材の外れを生じなかった。
【０１１２】
この理由は、実施例９においては、図６（ｂ）に示すｈとＳと規制部材４０の厚みｔの関係がＳ＜ｈ≦２ｔの範囲内に設定しているためである。つまり、シート保持部材４２の下流側内壁と現像ローラの最近接距離が２ｔ以下である。そのため、規制部材４０が倒れて、密着して折り重なった状態においてもその厚みは２ｔであるために、最近接距離ｈをすり抜けて、現像ローラの回転方向下流側に規制部材４０が外れることはない。これにより、現像ローラ３にトナーが付着していない状態においても規制部材４０の外れを防止する。つまり、トナー減少時に現像ローラ３の表面の一部にトナーがない状態が発生し、摩擦力が増加し、規制部材４０の倒れが発生しても、シート保持部材４２からの外れを抑制し、トナー漏れを防止することができる。
【０１１３】
《第２の実施形態》
図４は本発明の現像装置を用いた第２の実施形態の画像形成装置を示す概略機構図であり、モノクロレーザープリンタ本体の断面図である。また、図５は前記モノクロレーザープリンタに用いられる現像装置についての断面図である。
【０１１４】
本実施形態においては、現像剤担持体として、導電性樹脂をコートした金属スリーブを現像スリーブ３ａを用いている。また、現像スリーブ３ａ内部には所定の磁極配置を持った固定のマグネットローラ７が設けられている。現像容器内の磁性トナーはマグネットローラ７との磁力により、前記現像スリーブ３ａ表面に引き寄せられる。現像スリーブ３ａ表面に付着した前記磁性トナーは、矢印ｃに示す現像スリーブ３ａの回転により搬送される。しかし、トナー規制手段４との当接部を通過する際に圧力を受け、摩擦帯電すると共に層規制され、帯電したトナーコート層が形成される。
【０１１５】
本実施形態においては、現像スリーブ３ａと感光ドラム１との間は、最近接部において３００μｍのギャップが保たれている。また、現像スリーブ３ａには、−３５０ＶのＤＣバイアスと、２４００Ｈｚ、１６００Ｖｐｐの矩形波のＡＣバイアスが印加されている。感光ドラム１上には、第１の実施形態と同様に、Ｖｄ＝−５５０Ｖ、Ｖｌ＝−１００Ｖの静電潜像が形成されている。そして、現像スリーブ３ａ上でマイナスに摩擦帯電した磁性トナーは、前記のＡＣバイアスにより、感光ドラム１と現像スリーブ３ａが近接する現像部で、その間を往復運動することにより感光ドラム１上にトナー像を形成する。なお、現像スリーブ３ａ内のマグネットローラには、現像部付近に磁極が設けられている。そして、本実施形態においては、現像スリーブ３ａ表面での磁力を８００Ｇにすることで、前記の電位設定で制御できないような、不適当な電荷を持ったトナーが、誤ってＶｄ部に飛翔することを抑えている。
【０１１６】
以下では、第２の実施形態に本発明を適用した場合について述べる。
【０１１７】
〔実施例１０〕
本実施例は、図５に示すように、実施例１で用いたシート部材を第２の実施形態記載の現像装置に適用した例である。
【０１１８】
〔比較例５〕
本比較例（図１４）は第２の実施形態記載の現像装置に対し、以下に説明するトナー規制部材を適用したものである。本比較例のトナー規制部材４ｄは現像容器に固定された支持板金４ｄ１に、ウレタンゴムなどのゴム部材４ｄ２を片持ちで支持し、その対向部の腹面を現像スリーブに対して当接している。本比較例においては、厚さ１．２ｍｍの鉄板を支持板金として使用し、厚み０．９ｍｍのウレタンゴム板を前記支持板金に接着している。ウレタンゴム板の片持ち支持部から現像スリーブとの当接部までの距離、いわゆる自由長さは６．５ｍｍであり、現像スリーブのウレタンゴムに対する押し込み量は３．１ｍｍである。
【０１１９】
第１の実施形態に本発明を適用時の効果は、第２の実施形態においても十分得ることができる。以下では、第２の実施形態における本発明の有利な効果について、実施例１０と比較例５を比較することにより述べる。
【０１２０】
まず、３２．５℃、８０％Ｒｈ評価環境下、初期１００枚後、１０ヶ月放置後のベタ黒画像評価を行った。ここで、印字テストは、画像比率５％の横線の記録画像を連続的に通紙して行った。比較例５において、長手方向（レーザー主走査方向）に対して両端部で、濃度低下による画像不良を発生したのに対し、実施例１０は、ベタ黒画像両端部の濃度低下はなく、良好であった。この理由を以下で述べる。比較例５のトナー規制部材４ｄは、ゴムシートを片持ちで支持した状態で、現像スリーブ３ａに当接している。ゴムシートは、変形した状態で長時間姿勢を維持すると、変形前の状態に戻りにくくなる、いわゆるクリープ現象が生じる。つまり、長期間放置前の弾性力が長期放置後にクリープ現象により低下し、特に、比較例５のようにゴムシートを片持ちで支持する場合、当接部の両端部の当接圧が低下する。また、比較例５は、ゴムシート４ｄ２と現像スリーブ３ａが当接する当接幅が小さいため、より当接圧変動の影響を受けやすい。結果、両端部では、所望の当接圧を維持することが困難となり、適正な電荷付与ができなくなり、ベタ黒画像の両端部で濃度低下が生じたと考えられる。一方、実施例１０においては、クリープ現象が生じても、シート部材の短手方向の両端部を長手に渡って支持し、規制部材４０が現像スリーブ３ａの表面に沿って変形するほどの当接幅を有しているため、両端部での当接圧の低下を引き起こし難いと考えられる。結果、長期放置後においても、安定した当接圧を得ることができ、ベタ黒画像の端部濃度低下による画像不良を抑制する。
【０１２１】
また、比較例５は、現像器の小型化に際して、高精度な設定を必要とした。その理由は以下のように考えられる。トナー規制部材４ｄにブレード形状の規制部材を用いる場合、その支持部材の材質は、長手方向での支持の均一性を図るための剛性と、コストとのバランスが優れた鉄を用いるのが一般的である。しかしながら、小型化に際しては、この支持部材は、現像スリーブの近傍に近づくため、規制部近くの磁力に影響を及ぼす。結果、支持板金の少しのずれでもトナー規制の状態が変化するため、組立精度の向上が必要となる。
【０１２２】
一方、実施例１０においては、支持部材に非磁性材料をすることで小型化時においても磁力により影響されることなく、所望の当接圧を安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】第１の実施形態における現像装置の概略図
【図２】第１の実施形態における画像形成装置本体の概略図
【図３】第１の実施形態におけるプロセスカートリッジの概略図
【図４】第２の実施形態における画像形成装置本体の概略図
【図５】第２の実施形態における現像装置の概略図
【図６】第１の実施形態におけるトナー規制部材の概略図
【図７】第１の実施形態のトナー規制部材の概略図
【図８】比較例１における現像装置の概略図
【図９】比較例２におけるトナー規制部材の概略図
【図１０】比較例３、４におけるトナー規制部材の概略図
【図１１】トナー規制部材の湾曲部の伸びと長手ムラ発生のメカニズム説明図
【図１２】耐久カブリ評価結果
【図１３】トナー規制部材の倒れ発生メカニズム説明図
【図１４】比較例５における現像装置の概略図
【符号の説明】
【０１２４】
１  像担持体、感光ドラム
２  帯電ローラ
３  現像剤担持体、現像ローラ
４  現像剤量規制部材、トナー規制部材
４０  シート状の規制部材、可撓性シート部材
４２  可撓性シート保持部材
４３  可撓性シート支持部
４６  第三当接部
４７  第一当接部
４７ａ  第一当接部・平面部
４７ｂ  第一当接部・端面部
４９  第二当接部
５  供給ローラ
７  マグネットローラ
Ａ  画像形成装置本体
Ｂ  プロセスカートリッジ
Ｃ  クリーニング装置
Ｄ  現像装置
【図１】
2008026878.tif 000005
【図２】
2008026878.tif 000006
【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】
2008026878.tif 000012
【図９】
2008026878.tif 000013
【図１０】
2008026878.tif 000014
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2008026878.tif 000017
【図１４】
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