(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像ローラと協働して現像ローラ上のトナーの層の厚さを均一にするために用いられる現像ブレード装置において、
現像ローラの周面の近傍に配置されて、現像ローラの周面上のトナーに接する接触面を有するブレードと、
上記接触面に、該接触面に潤滑剤の膜を形成するように潤滑剤を供給する供給部材と
を備え、
上記潤滑剤は、平均分子量が５０以下のオイルであること
を特徴とする現像ブレード装置。
【請求項２】
上記ブレードが上記接触面に繋がった取付面をさらに有し、
上記供給部材が、上記ブレードの上記取付面に取り付けられ、潤滑剤を含浸させた含浸部材を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の現像ブレード装置。
【請求項３】
現像ローラと協働して現像ローラ上のトナーの層の厚さを均一にするために用いられる現像ブレード装置において、
現像ローラの周面の近傍に配置されて、現像ローラの周面上のトナーに接触する接触部が、トナーの固着を抑制するための潤滑剤を含浸させた含浸部材で構成され、
前記含浸部材から染み出した潤滑剤が、前記含浸部材の表面に潤滑剤の膜を形成し、
上記潤滑剤は、平均分子量が５０以下のオイルであること
を特徴とする現像ブレード装置。
【請求項４】
感光ドラムと、
上記感光ドラムに形成される静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像ローラと、
上記現像ローラの周面上のトナーに接触してトナーの薄層を形成する現像ブレードと
を有する画像形成装置において、
上記現像ブレードの上記現像ローラの周面上のトナーに接触する接触面に、該接触面へのトナーの付着を抑制するための潤滑剤の膜を形成し、
上記潤滑剤は、平均分子量が５０以下のオイルであること
を特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置に用いられる現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、ファクシミリなどの電子写真プロセスに用いる画像形成装置は例えば図４に示すように形成されている。同図において、帯電ローラ２により帯電した感光ドラム４は、印刷すべき画像に応じて、ＬＥＤアレイ６からの光（又は図示しないレーザからの変調光）によって選択的に露光され、非露光部との間に電位差が生じ、静電潜像が形成される。一方、トナーカートリッジ８からトナー収容室１０に注ぎ込まれる粒状のトナー１２は、トナー収容室１０内に配置された搬送ローラ１４の回転、並びに搬送ローラ１４及び感光ドラム４に接触し、搬送ローラ１４と同方向に回転する現像ローラ１６の回転により、さらに後述のようにして付与される静電力によって、感光ドラム４に供給され、静電潜像に選択的に付着することにより、現像が行なわれて、感光ドラム４上にトナー像が形成される。この後感光ドラム４上のトナー像は転写ローラ１８に対向する位置において、記録紙２０に転写される。その後クリーニングローラ２２によりクリーニングされ、再び帯電ローラ２に対向する位置で帯電する。
【０００３】
上記のように、トナー１２は、搬送ローラ１４と現像ローラ１６の回転によって搬送されるのみならず、静電力（クーロン力）によっても搬送される。即ち、搬送ローラ１４及び現像ローラ１６との摩擦によりトナー１２を負に帯電させるとともに、搬送ローラ１４（のシャフト）に第１の負の電圧、例えば−４８０Ｖを印加し、現像ローラ１６（のシャフト）に上記第１の負の電圧よりも小さな値の負の電圧、例えば−２４０Ｖを印加して、これら２つのローラの表面間に電位差を生じさせ、トナー１２を静電力によって現像ローラ１６に付着させる。
【０００４】
この際、現像ローラ１６上のトナーは、感光ドラム４との接触部分に達するより前に現像ブレード（ドクターブレード）２４により厚さを均一にされる（薄層化される）。即ち、上記のようにして現像ローラ１６に乗せられたトナー１２の層は、不均一であり、また厚さが過大である。そこで、現像ローラ１６の上から現像ブレード２４を押し付けてトナー１２の層の厚さを適切な一定の値にする。トナー１２が負に帯電しているので、現像ローラ１６と現像ブレード２４の間の電位差による静電力によりトナー１２が現像ブレード２４に引き付けられるのを防ぐために、現像ブレード２４に現像ローラ１６のシャフトと同じ電圧を印加する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、現像ブレード２４に電圧を加えても、トナー１２は幾分現像ブレード２４に付着して堆積し、現像を繰返すうちに堆積量が増大する。また、トナー１２、現像ローラ１６、現像ブレード２４の間で摩擦を生じるため、トナー１２の形態が崩れて(粒が押しつぶされてフィルム状となり)現像ブレード２４の表面に固着するフィルミング現象が見られるようになる。フィルミング現象を起こした現像ブレード２４では、表面が凸凹になる結果、現像ローラ１６上に均一なトナー層を形成することができなくなるため、感光ドラム４への付着が不均一となり、現像された画像が不良なものとなる。本発明は、上記の問題を解決し、トナーの付着やフィルミングの発生を抑制することができる現像ブレード装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、現像ローラと協働して現像ローラ上のトナーの層の厚さを均一にするために用いられる現像ブレード装置において、現像ローラの周面の近傍に配置されて、現像ローラの周面上のトナーに接する接触面を有するブレードと、上記接触面に、該接触面に潤滑剤の膜を形成するように潤滑剤を供給する供給部材とを備え、上記潤滑剤は、平均分子量が５０以下のオイルであることを特徴とする現像ブレード装置を提供する。上記ブレードが上記接触面に繋がった取付面をさらに有し、上記供給部材が、上記ブレードの上記取付面に取り付けられ、潤滑剤を含浸させた含浸部材を有するものであっても良い。
【０００７】
本発明は、また、現像ローラと協働して現像ローラ上のトナーの層の厚さを均一にするために用いられる現像ブレード装置において、現像ローラの周面の近傍に配置されて、現像ローラの周面上のトナーに接触する接触部が、トナーの固着を抑制するための潤滑剤を含浸させた含浸部材で構成され、前記含浸部材から染み出した潤滑剤が、前記含浸部材の表面に潤滑剤の膜を形成し、上記潤滑剤は、平均分子量が５０以下のオイルであることを特徴とする現像ブレード装置を提供する。
本発明は、また、感光ドラムと、上記感光ドラムに形成される静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像ローラと、上記現像ローラの周面上のトナーに接触してトナーの薄層を形成する現像ブレードとを有する画像形成装置において、上記現像ブレードの上記現像ローラの周面上のトナーに接触する接触面に、該接触面へのトナーの付着を抑制するための潤滑剤の膜を形成し、該記潤滑剤は、平均分子量が５０以下のオイルであることを特徴とする画像形成装置を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の現像ブレード装置を示す側面図である。このブレード装置が取り付けられる画像形成装置の全体的構成は例えば図４に示す如くである。図１には、図４の装置のうち、搬送ローラ１４、現像ローラ１６及び現像ブレード装置２４のみが示してある。搬送ローラ１４は金属製のシャフトの外周に、発泡ゴムの筒状体を形成したものである。発泡ゴムを用いるのは、トナーの搬送特性を良好にするためである。現像ローラ１６は、金属製のシャフトの外周に半導電性弾性ゴムの筒状体を形成したものである。現像ブレード装置２４は、図４に示すように、画像形成装置の筐体２６に、取付部材２８を介して取り付けてある。
【００１０】
現像ブレード装置２４は、金属製のブレード３０と、潤滑剤供給部材３２とを有する。ブレード３０は、略矩形であって、その幅（現像ローラ１６の軸の延びた方向、即ち図１の紙面に垂直の方向の寸法）が現像ローラ１６の長さと略等しく、かつ斜上方から斜下方に延びた平板部３０ａと、平板部３０ａの下端３０ｂから平板部３０ａに対して略直角の方向で、かつ現像ローラ１６の周面から遠ざかる方向に延びた折曲げ部３０ｃとを有する。平板部３０ａの、現像ローラ１６側の面が平面３１を構成しており、その下端付近の部分が接触面３４を構成し、上方部分が取付面３８を構成している。接触面３４は、現像ローラ１６の周面の近傍に配置されて、現像ローラ１６の周面上のトナー１２に接する。
【００１１】
取付け面３８には、潤滑剤供給部材３２が取り付けられている。潤滑剤供給部材３２は、接触面３４に、接触面３４へのトナー１２の付着を防止するための潤滑剤３６を供給するものであり、潤滑剤を含浸させた含浸部材で形成されている。含浸部材としては、例えば、スポンジゴムが用いられる。このスポンジゴムは、ブレード３０の幅方向に延びた帯状のものであり、ブレード３０の幅全体にわたって延びているのが望ましい。潤滑剤としてはトナーと混合した際、トナーの流動性を下げないものであることが必要とされることから、例えばフッ素変性シリコーンオイルが用いられる。更に、分子量の大きなものはトナーの流動性を下げやすいことから、例えば平均分子量５０のフッ素変性シリコーンオイル（例えば信越シリコーン社製、商品名ＦＬ５０）が用いられる。添加量は、例えばスポンジゴム１００重量部につき５〜３０重量部含浸させる。
【００１２】
ブレード３０は、所定の押圧力で現像ローラ１６に押し付けられ、現像ローラ１６との間に、トナーの層の厚さを決める略一定のギャップを形成するもので、そのために必要な充分な剛性を備えている。
【００１３】
このような構成であると、現像装置の使用時、スポンジゴムに含浸させた潤滑剤が次第に染み出し、ブレード３０の平面３１を伝わって接触面３４に達し、潤滑剤の膜４０を形成する。この結果、トナー１２がブレード３０と直接に触れることが少なくなり、トナー１２がブレード３０に付着しにくくなり、また一旦付着したトナー１２も容易に剥離される。従って、トナー１２の固着ないし堆積が起こりにくい。また、ブレード３０とトナー１２との摩擦が軽減されて摩擦熱が抑えられ、トナーが摩擦熱により融解したり変形したりするのを防ぐことができる。これらの結果、現像ブレード装置におけるトナー１２のフィルミング現象の発生を防止ないしは抑制することができる。
【００１４】
また、上記のように、接触面３４とは異なる位置に設けられた取付面３８に含浸部材３２を取り付けているので、含浸部材３２の寸法についての制約が少なく、大量の潤滑剤を含浸させることができ、従って長期間にわたって潤滑剤の供給を続け、トナーの付着やフィルミング現象の発生を防止ないし抑制することができる。さらに、接触面３４とは異なる位置に設けられた取付面３８に含浸部材３２を取り付けているので、含浸部材３２の硬さないしは柔軟性などについての制約が少なく、含浸特性を中心に最適の材料を選ぶことができる。
【００１５】
さらに図１に示すように、含浸部材の取付面を接触面よりも上方に位置するように現像ブレード装置を配設することにより、潤滑剤を確実に接触面に供給することができる現像装置を得ることができる。
【００１６】
なお、図示のブレードは平板部３０ａと折曲げ部３０ｃとを有するが、代りに湾曲した形状のものでも良い。また他の形状でも良い。しかし、接触面と取付面が繋がっていることが必要であり、連続しているのが望ましい。
【００１７】
実施の形態２．
図２は、本発明の実施の形態２の現像ブレード装置を示す側面図である。このブレード装置が取り付けられる画像形成装置の全体的構成は例えば図４に示す如くである。図１と同様、図２には、図４の装置のうち、搬送ローラ１４、現像ローラ１６及び現像ブレード装置４４のみが示してある。搬送ローラ１４及び現像ローラ１６は図１について説明したのと同様に構成されている。この実施の形態の現像ブレード装置４４も、図４に示すように、画像形成装置の筐体２６に、取付部材２８を介して取り付けてある。
【００１８】
実施の形態２の現像ブレード装置４４においては、図１のブレード３０と同様のブレード３０の平面３１の現像ローラ１６に対向する部分が取付面を構成し、この部分に潤滑剤供給部材４６が取り付けてあり、この潤滑剤供給部材４６の表面４８が接触面を構成する。潤滑剤供給部材４６は、図１のものと同様に、潤滑剤を含浸させた含浸部材で形成されている。含浸部材としては、トナーの帯電性に優れたシリコーンゴムを用いるのが好ましいが、ウレタンゴムであっても良い。
【００１９】
以下に、上記の含浸部材の製造方法を示す。まず、シリコーンやウレタン等の主原料ゴムにカーボンブラック等の導電剤を混入し、半導電性ゴムストックを調整する。次に、架橋剤等の添加剤とともに、潤滑剤を例えばゴム１００重量部に対して５〜３０重量部添加し、混練した後、板状に成形し、加圧、加熱処理を行う。得られた板状のゴムを所望の形状に合わせて切断した後、現像ブレードに接着する。
【００２０】
潤滑剤としては、例えば前述の実施の形態１と同様に、平均分子量５０のフッ素変性シリコーンオイル（例えば信越シリコーン社製、商品名ＦＬ５０）を用いることができる。ここで、比較例として平均分子量１００のフッ素変性シリコーンオイル（同ＦＬ１００）を用いたところ、含浸部材からオイルが染み出しにくく、本発明による効果が十分に得られなかった。このことから、成形当初オイルはゴムの分子間に保持されており、その後、徐々にゴム分子の間を通って表面に染み出してくると考えられる。従って、オイルの分子の大きさ（分子量）がゴムの分子間の距離よりも大きくなればゴムからオイルは染み出してこないことになるため、用いるオイルとしては平均分子量が５０以下のものであることが望ましい。以上のことはソリッドゴムと発泡ゴムとで違いが見られないことから、含浸部材に用いるゴムとしてはソリッドゴム、発泡ゴムのいずれであっても良い。発泡ゴムを用いる場合、発泡剤は、混練前、架橋剤等とともに添加する。
【００２１】
また、含浸部材は図１の場合と同様、現像ブレードの幅方向（現像ローラ１６の軸方向）に延びた帯状のものであり、現像ブレードの幅全体に渡って延びているのが望ましい。現像ブレードとしては、例えば金属製のものを用いることができる。
【００２２】
このような構成であると、現像装置の使用時、ソリッドゴムに含浸させた潤滑剤が次第に染み出す。この染み出しは、現像ローラとの摩擦によりソリッドゴムが次第に削られることにより促進される。潤滑剤が染み出す結果、ソリッドゴムの表面４８に潤滑剤の膜５０が形成される。このため、トナー１２のブレード３０や潤滑剤供給部材４６への付着を防ぎ、また一旦付着したトナー１２も容易に剥離される。従って、トナー１２の固着ないし堆積が起こりにくい。また、ブレード３０とトナー１２との摩擦が軽減されて摩擦熱が抑えられ、トナーが摩擦熱により融解したり変形したりするのを防ぐことができる。また、接触部がゴムであるので、金属のブレードに比べ柔らかく、ブレードからトナーに加わる力が小さい。これらの結果、現像ブレード装置におけるトナー１２のフィルミング現象の発生を防止ないしは抑制することができる。
【００２３】
また、上記のように、現像ローラ１６に対向する部分に潤滑剤供給部材４６が取り付けてあるので、潤滑剤供給部材から染み出した潤滑剤が無駄なく有効に利用される。
【００２４】
なお、図２に示すように平板部を有するブレードの代りに、湾曲したブレードを用いても良い。
【００２５】
実施の形態３．
図３は、本発明の実施の形態３の現像ブレード装置５４を示す側面図である。このブレード装置５４が取り付けられる画像形成装置の全体的構成は例えば図４に示す如くである。図１には、図４の装置のうち、搬送ローラ１４、現像ローラ１６及び現像ブレード装置５４のみが示してある。搬送ローラ１４及び現像ローラ１６は、図１のものと同様に構成されている。この実施の形態の現像ブレード５４装置も、図４に示すように、画像形成装置の筐体２６に、取付部材２８を介して取り付けてある。
【００２６】
実施の形態３のブレード装置５４は、ブレード５６を有し、このブレード５６自体が、潤滑剤供給部材を兼ねている。即ち、このブレード５６は、図２の潤滑剤供給部材と同様に、潤滑剤を含浸させた含浸部材で形成されている。含浸部材としては、例えば、実施の形態２と同様に、トナーの帯電性に優れたシリコーンゴムを用いるのが好ましいが、ウレタンゴムであっても良い。また、ブレード５６は、所定の押圧力で現像ローラ１６に押し付けられ、現像ローラ１６との間に、トナーの層の厚さを決める略一定のギャップを形成するもので、それに必要な充分な剛性を備えている。潤滑剤としては、前述の実施の形態と同様に、例えばフッ素変性シリコーンオイル（例えば信越シリコーン社製、商品名ＦＬ５０）が用いられ、例えばゴム１００重量部に対して５〜３０重量部含浸させるのが望ましい。
【００２７】
このような構成であると、現像装置の使用時、ゴムに含浸させた潤滑剤が次第に染み出す。この染み出しは、現像ローラとの摩擦によりゴムが次第に削られることにより促進される。潤滑剤が染み出す結果、ゴムの表面５８に潤滑剤の膜６０が形成される。このため、トナー１２のブレード５６への付着を防ぎ、また一旦付着したトナー１２も容易に剥離される。従って、トナー１２の固着ないし堆積が起こりにくい。また、ブレード５６とトナー１２との摩擦が軽減されて摩擦熱が抑えられ、トナーが摩擦熱により融解したり変形したりするのを防ぐことができる。これらの結果、現像ブレード装置におけるトナー１２のフィルミング現象の発生を防止ないしは抑制することができる。
【００２８】
また、実施の形態２と同様に、ブレード５６自体から潤滑剤が染み出すので、染み出した潤滑剤が無駄なく有効に利用される。また、ブレードが潤滑剤含浸部材を兼ねているので、部品点数を少なくすることができ、故障を少なくすることができる。さらに、ブレード全体を含浸部材で構成するので、大量の潤滑剤を含浸させることができ、長期間にわたって、トナーの付着を防止する効果を発揮させることができる。
【００２９】
図３に示すブレードは湾曲しているが、図１や図２の示すものと同様、平板部分を有するものとしても良い。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、潤滑剤を供給する部材を設け、接触面に潤滑剤の膜を形成するようにしたので、接触面へのトナーの固着を抑制することができ、良好に画像形成を行うことができる。
【００３１】
請求項２の発明によれば、接触面とは異なる位置に含浸部材を設けるので、含浸部材の寸法などに関する制約が少なく、従って例えば大量の潤滑剤を含浸させた含浸部材を設けることができ、長期間にわたって良好な固着抑制を実現し、良好な剥離性を確保することができる。また、含浸部材の硬さないしは柔軟性に関する制約も少ないので、含浸特性を中心にして最適の材料を選択し得る。
【００３２】
請求項３の発明によれば、トナーに接触する部分自体から潤滑剤が染み出すので、染み出した潤滑剤が有効に利用される。
【００３３】
請求項４の発明によれば、画像形成装置において、現像ブレードの現像ローラの周面上のトナーに接触する接触面に、該接触面へのトナーの付着を抑制するための潤滑剤の膜を形成するようにしたので、接触面へのトナーの固着を抑制することができ、良好に画像形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１の現像ブレード装置を現像ローラ及び搬送ローラとともに示す側面図である。
【図２】  本発明の実施の形態２の現像ブレード装置を現像ローラ及び搬送ローラとともに示す側面図である。
【図３】  本発明の実施の形態３の現像ブレード装置を現像ローラ及び搬送ローラとともに示す側面図である。
【図４】  本発明の現像ブレード装置が用いられる、画像形成装置の内部を示す概略図である。
【符号の説明】
１２  トナー、  １６  現像ローラ、  ３０，５６  ブレード、  ３２，４６潤滑剤供給部材、  ３４  接触面、  ３８  取付面。
【図１】
0004450927.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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