(57)【要約】【課題】画像の横方向において濃度差が生じることがなく、画像品位を向上させることができるようにする。【解決手段】像担持体と、現像剤担持体と、規制部材とを有する。該規制部材には、折曲げ部が形成され、曲率半径が最小になる部分を頂点部３１とし、該頂点部３１より下流側であり、かつ、現像剤担持体と接触する部分を接触部３２としたとき、該接触部３２の曲率半径ｒは、現像剤担持体の軸方向において一定とされ、前記頂点部３１の曲率半径Ｒのうち、中央部の曲率半径Ｒｃは、端部の曲率半径Ｒｔより小さくされる。この場合、現像剤担持体の中央部と端部とで画像の濃度差を小さくすることができる。【選択図】図１
2007248490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）像担持体と、
（ｂ）該像担持体と圧接させられ、現像剤を像担持体に付着させる現像剤担持体と、
（ｃ）該現像剤担持体に接触させられ、現像剤担持体上の現像剤の量を規制する規制部材とを有するとともに、
（ｄ）該規制部材には、折曲げ部が形成され、該折曲げ部のうちの曲率半径が最小になる部分を頂点部とし、前記折曲げ部のうちの、現像剤担持体の回転方向における前記頂点部より下流側であり、かつ、現像剤担持体と接触する部分を接触部としたとき、該接触部の曲率半径ｒは、現像剤担持体の軸方向において一定とされ、前記頂点部の曲率半径Ｒのうち、前記現像剤担持体の軸方向における中央部の曲率半径Ｒｃは、端部の曲率半径Ｒｔより小さくされることを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項２】
前記曲率半径Ｒｃ、Ｒｔは
Ｒｃ≧０．７Ｒｔ
にされる請求項１に記載の画像形成ユニット。
【請求項３】
前記曲率半径Ｒｃに対する曲率半径Ｒｔの比Ｒｃ／Ｒｔは、
０．９≧Ｒｃ／Ｒｔ≧０．８
にされる請求項１に記載の画像形成ユニット。
【請求項４】
前記現像剤担持体は、軸方向において、中央部から端部に向けて外径が小さくなるクラウン形状を有する請求項１に記載の画像形成ユニット。
【請求項５】
前記現像剤の平均粒径が６．０〔μｍ〕以下であり、かつ、現像剤の流動性が６０〔％〕以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成ユニット。
【請求項６】
（ａ）前記像担持体の一端に回転を伝達するための像担持体用ギヤが配設され、
（ｂ）前記現像剤担持体の端部のうち、像担持体用ギヤが配設されるギヤ側に現像剤担持体用ギヤが配設され、
（ｃ）前記像担持体と現像剤担持体とのギヤ側における圧接量は、反ギヤ側における圧接量よりも多く、
（ｄ）前記頂点部の曲率半径Ｒのうち、ギヤ側の曲率半径をＲｇとし、反ギヤ側の曲率半径をＲｈとしたとき、
Ｒｇ＞Ｒｈ
にされる請求項１に記載の画像形成ユニット。
【請求項７】
前記頂点部の曲率半径Ｒは接触部の曲率半径ｒより小さくされる請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成ユニット。
【請求項８】
前記請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成ユニットが搭載された画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成ユニット及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置、複合機等の画像形成装置、例えば、プリンタにおいては、感光体ドラムの表面に形成された静電潜像にトナーを付着させ、トナー像を形成するために画像形成ユニット（現像装置）が配設される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図２は従来のプリンタの概念図である。
【０００４】
図に示されるように、電子写真プロセスは、感光体ドラム１１の表面を一様に帯電させる帯電ローラ１２、前記感光体ドラム１１の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置１３、前記静電潜像にトナーを付着させて現像し、トナー像を形成する現像ローラ１４、前記トナーを帯電させて現像ローラ１４に供給するトナー供給ローラ１５、前記現像ローラ１４上に均一なトナー層を形成する現像ブレード１６、前記感光体ドラム１１上のトナー像を用紙Ｐに転写する転写ローラ１７、及び転写されずに感光体ドラム１１上に残留したトナーを回収するクリーニングブレード１８を備える。
【０００５】
なお、前記感光体ドラム１１、帯電ローラ１２、現像ローラ１４、トナー供給ローラ１５、現像ブレード１６、クリーニングブレード１８等によって画像形成ユニットが構成される。
【特許文献１】特開２００１−３０５８５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の画像形成ユニットにおいては、現像ローラ１４の両端、及び感光体ドラム１１の両端を回転自在に固定することによって、現像ローラ１４を感光体ドラム１１に対して一定の押付け量（以下「ニップ量」という。）で押し付けた際に、現像ローラ１４のシャフトが変形し、軸方向における中央部のニップ量が端部におけるニップ量に比べて少なくなってしまい、画像の横方向において濃度差が生じてしまう。
【０００７】
図３は従来の感光体ドラムと現像ローラとの間の圧力分布を示す図である。なお、図において、横軸に軸方向の位置を、縦軸に感光体ドラム１１と現像ローラ１４との間の圧力を採ってある。
【０００８】
図に示されるように、感光体ドラム１１と現像ローラ１４との間における中央部の圧力は、端部における圧力より低い。したがって、軸方向における中央部のニップ量が端部におけるニップ量に比べて少なくなってしまう。
【０００９】
その場合、前記現像ローラ１４上の軸方向における中央部のトナーは、感光体ドラム１１に付着しにくく、端部のトナーは感光体ドラム１１に付着しやすくなるので、画像の横方向において濃度差が生じてしまう。その結果、画像品位が低下してしまう。
【００１０】
本発明は、前記従来の画像形成ユニットの問題点を解決して、画像の横方向において濃度差が生じることがなく、画像品位を向上させることができる画像形成ユニット及び画像形成装置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】
【００１１】
そのために、本発明の画像形成ユニットにおいては、像担持体と、該像担持体と圧接させられ、現像剤を像担持体に付着させる現像剤担持体と、該現像剤担持体に接触させられ、現像剤担持体上の現像剤の量を規制する規制部材とを有する。
【００１２】
そして、該規制部材には、折曲げ部が形成され、該折曲げ部のうちの曲率半径が最小になる部分を頂点部とし、前記折曲げ部のうちの、現像剤担持体の回転方向における前記頂点部より下流側であり、かつ、現像剤担持体と接触する部分を接触部としたとき、該接触部の曲率半径ｒは、現像剤担持体の軸方向において一定とされ、前記頂点部の曲率半径Ｒのうち、前記現像剤担持体の軸方向における中央部の曲率半径Ｒｃは、端部の曲率半径Ｒｔより小さくされる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、画像形成ユニットにおいては、像担持体と、該像担持体と圧接させられ、現像剤を像担持体に付着させる現像剤担持体と、該現像剤担持体に接触させられ、現像剤担持体上の現像剤の量を規制する規制部材とを有する。
【００１４】
そして、該規制部材には、折曲げ部が形成され、該折曲げ部のうちの曲率半径が最小になる部分を頂点部とし、前記折曲げ部のうちの、現像剤担持体の回転方向における前記頂点部より下流側であり、かつ、現像剤担持体と接触する部分を接触部としたとき、該接触部の曲率半径ｒは、現像剤担持体の軸方向において一定とされ、前記頂点部の曲率半径Ｒのうち、前記現像剤担持体の軸方向における中央部の曲率半径Ｒｃは、端部の曲率半径Ｒｔより小さくされる。
【００１５】
この場合、接触部の曲率半径ｒは、現像剤担持体の軸方向において一定とされ、前記頂点部の曲率半径Ｒのうち、前記現像剤担持体の軸方向における中央部の曲率半径Ｒｃは、端部の曲率半径Ｒｔより小さくされるので、軸方向において、前記現像剤担持体の表面に付着するトナー量は均一であるが、前記現像剤担持体の中央部では帯電量の多いトナーの割合が大きくなり、端部では帯電量の多いトナーの割合が小さくなる。そのため、前記現像剤担持体の中央部では現像効率が高くなり、端部では現像効率が低くなる。
【００１６】
したがって、現像剤担持体の中央部と端部とで画像の濃度差を小さくすることができる。その結果、画像品位を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、画像形成装置としてのプリンタについて説明する。
【００１８】
図４は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概念図である。
【００１９】
図に示されるように、画像形成ユニット１０は、像担持体としての感光体ドラム１１、該感光体ドラム１１の表面を一様に、かつ、均一に帯電させる帯電装置としての帯電ローラ１２、前記感光体ドラム１１の表面に形成された静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させて現像し、現像剤像としてのトナー像を形成する現像剤担持体としての現像ローラ１４、前記トナーを帯電させて現像ローラ１４に供給する現像剤供給ローラとしてのトナー供給ローラ１５、前記現像ローラ１４上に均一な現像剤層としてのトナー層を形成する規制部材としての現像ブレード１６、及び感光体ドラム１１上に残留したトナーを回収するクリーニングブレード１８を備える。
【００２０】
前記画像形成ユニット１０の上方には、前記感光体ドラム１１と対向させて露光装置１３が配設され、該露光装置１３は、感光体ドラム１１の表面を露光して潜像としての静電潜像を形成する。また、前記画像形成ユニット１０の下方には、前記感光体ドラム１１と対向させて転写部材としての転写ローラ１７が配設され、該転写ローラ１７は、感光体ドラム１１上に形成されたトナー像を媒体としての用紙Ｐに転写する。
【００２１】
前記帯電ローラ１２、現像ローラ１４、転写ローラ１７及びクリーニングブレード１８は、感光体ドラム１１に接触させて配設される。そして、該感光体ドラム１１の図示されないシャフトの両端、及び現像ローラ１４のシャフト３３（図５）の両端がそれぞれ画像形成ユニット１０の外装である図示されない筐体によって回転自在に固定されるので、前記感光体ドラム１１と現像ローラ１４とは所定の圧接量としてのニップ量で押し付けられる。
【００２２】
なお、本実施の形態においては、感光体ドラム１１及び現像ローラ１４の左右の端部が０．１０〔ｍｍ〕のニップ量にされる。このとき、現像ローラ１４のシャフト３３（図５）の両端は前記筐体によって、現像ローラ１４の軸方向の中心部に向けて付勢される。そのため、現像ローラ１４が撓み、感光体ドラム１１及び現像ローラ１４の中央部のニップ量は、端部におけるニップ量０．１０〔ｍｍ〕よりも少なくなる。また、現像ローラ１４には現像ブレード１６及びトナー供給ローラ１５が圧接させられる。
【００２３】
図に示されるように、プリンタには、用紙Ｐを収納する媒体収容部としての用紙カセット２１、前記用紙Ｐを１枚ずつ分離させ、搬送するための繰出ローラとしてのホッピングローラ２２が配設される。そして、媒体搬送路におけるホッピングローラ２２より下流側には、搬送部材としての、ピンチローラ２３、２４、レジストローラ２５及び搬送ローラ２６が配設される。さらに、媒体搬送路には画像形成ユニット１０が配設され、媒体搬送路における画像形成ユニット１０の下流側には定着装置としての定着器２７、及び該定着器２７を通過した用紙Ｐを排出するための一対の排出ローラ２８が配設される。
【００２４】
次に、前記構成のプリンタの動作について説明する。
【００２５】
プリンタにおいて、用紙カセット２１に積載された用紙Ｐは、ホッピングローラ２２によって１枚ずつ分離されて下流側に搬送される。そして、レジストローラ２５及びピンチローラ２３によって斜行が矯正され、更に下流側に搬送される。
【００２６】
続いて、搬送ローラ２６及びピンチローラ２４は用紙Ｐを画像形成ユニット１０に送る。搬送された用紙Ｐは、画像形成ユニット１０と転写ローラ１７との間を通過し、感光体ドラム１１上のトナー像が用紙Ｐに転写される。該トナー像が転写された用紙Ｐは定着器２７に送られ、該定着器２７において、トナー像が、加熱、加圧され、用紙Ｐに定着させられる。その後、用紙Ｐは、排出ローラ２８によって図示されないスタッカ部に排出される。
【００２７】
次に、前記画像形成ユニット１０の動作について説明する。
【００２８】
まず、感光体ドラム１１は、図示されない駆動部としての駆動モータによって時計回り（矢印方向）に回転させられ、表面が、帯電ローラ１２によって一様に、かつ、均一に、マイナスの極性に帯電させられる。そして、露光装置１３が感光体ドラム１１の表面を照射し、感光体ドラム１１の表面に静電潜像を形成する。
【００２９】
続いて、現像ローラ１４上のトナーが感光体ドラム１１上の静電潜像に付着させられ、静電潜像が現像されて、トナー像が形成される。そして、転写ローラ１７は、トナー像を用紙Ｐに転写する。なお、転写されずに感光体ドラム１１の表面に残留したトナーは、クリーニングブレード１８によって掻き取られる。なお、感光体ドラム１１が時計回りに回転させられるのに伴って、帯電ローラ１２、現像ローラ１４、トナー供給ローラ１５、及び転写ローラ１７は反時計回りに回転させられる。
【００３０】
図１は本発明の第１の実施の形態における現像ブレードの端部の断面図、図５は本発明の第１の実施の形態における感光体ドラム、現像ローラ及び現像ブレードの斜視図、図６は本発明の第１の実施の形態における現像ブレードの中央部の断面図、図７は本発明の第１の実施の形態における現像ブレードの曲率半径を示す図である。なお、図７において、横軸に軸方向の位置を、縦軸に現像ブレード１６の曲率半径を採ってある。
【００３１】
図において、１１は感光体ドラムであり、該感光体ドラム１１は、図示されない素管の外周面に感光層１１ａを被覆することによって形成され、前記素管の一端に感光体ドラムギヤ３５が取り付けられる。また、１４は現像ローラであり、該現像ローラ１４は円筒形の金属製のシャフト３３の外周面に半導電性の弾性層３４を被覆することによって形成され、前記シャフト３３の一端に現像ローラギヤ３６が取り付けられる。
【００３２】
そして、前記感光体ドラムギヤ３５と現像ローラギヤ３６とを噛み合わせて、駆動モータを駆動すると、感光体ドラム１１及び現像ローラ１４を回転させることができる。なお、本実施の形態においては、前記弾性層３４の材料としてウレタンゴムを使用するようになっているが、ウレタンゴムに代えて、シリコーンゴムを使用することができる。
【００３３】
また、１６は現像ブレードであり、該現像ブレード１６は板状の弾性部材を「Ｌ」字の形状に折り曲げて形成され、折り曲げられた部分、すなわち、エッジ部３０が現像ローラ１４に押し当てて配設される。前記現像ブレード１６は、現像ローラ１４の回転方向におけるエッジ部３０より上流側に向けて延びる第１の平板部１６ａ、及び現像ローラ１４の回転方向におけるエッジ部３０より下流側に向けて延び、第１の平板部１６ａの幅Ｗａより幅の狭い幅Ｗｂである第２の平板部１６ｂを備え、前記第１の平板部１６ａの先端が画像形成ユニット１０の本体に固定され、第２の平板部１６ｂの先端が自由端にされる。なお、本実施の形態において、前記弾性部材としてＳＵＳ（ステンレス鋼）を使用するようになっているが、ＳＵＳに代えて、摩耗しにくい金属材料を使用することができる。
【００３４】
前記現像ブレード１６の厚さは、折曲げの容易さから０．０５〔ｍｍ〕以上で、かつ、０．５〔ｍｍ〕以下が好ましい。前記現像ブレード１６のエッジ部３０の曲率半径が最も小さくなる点を頂点部３１としたとき、エッジ部３０の曲率半径は、頂点部３１から現像ローラ１４の回転方向における上流側及び下流側に向けて大きくされる。
【００３５】
本実施の形態において、現像ブレード１６は、現像ローラ１４の回転方向における頂点部３１より下流側において現像ローラ１４に押し当てられる。なお、仮に、現像ローラ１４の回転方向における頂点部３１より上流側において、現像ブレード１６を現像ローラ１４に接触させるようにすると、現像ローラ１４が回転するのに伴って、現像ブレード１６がまくれ上がってしまい、現像ローラ１４上に適正な厚さのトナー層を形成することができなくなってしまう。
【００３６】
前記現像ブレード１６の現像ローラ１４と当接する箇所を接触部３２としたとき、頂点部３１における曲率半径をＲとし、接触部３２における曲率半径をｒとする。前記エッジ部３０における曲率半径は、頂点部３１において最小の値であり、現像ローラ１４の回転方向における下流側に従って大きくなり、
Ｒ＜ｒ
の関係にされる。
【００３７】
仮に、曲率半径Ｒが大きく、エッジ部３０の範囲が広い場合、
ｒ＝Ｒ
になるが、接触部３２と頂点部３１との距離が近接し、現像ブレード１６の設定上の制約が大きくなり、トナー層の厚さを適正にするのが困難になってしまう。したがって、
Ｒ＜ｒ
とするのが好ましい。
【００３８】
また、図７に示されるように、曲率半径ｒは現像ブレード１６の軸方向における各位置において一定とされるのに対して、曲率半径Ｒは、現像ブレード１６の軸方向における各位置によって異ならせ、図１及び６に示されるように、現像ブレード１６の中央部の曲率半径をＲｃとして最も小さくされ、中央部から離れるほど大きくされる。そして、現像ブレード１６の端部の曲率半径をＲｔにしたとき、
Ｒｔ＞Ｒｃ≧０．７Ｒｔ
とする。
【００３９】
そのために、前記現像ブレード１６を折り曲げる工程で使用される金型を、軸方向における中央部及び端部の曲率半径Ｒｃ、Ｒｔの値に近付くように形成する。ところで、前記現像ブレード１６を折り曲げると、折り曲げたことによって現像ブレード１６にしわが発生する。そこで、研磨を行い、表面粗さを１〔μｍ〕以下にする。この研磨工程において、現像ブレード１６の軸方向における端部の曲率半径Ｒｔの調整を行う。また、現像ブレード１６の接触部３２の曲率半径ｒも、同様に、軸方向で均一になるように調整するとよい。さらに、研磨方法としては、バフ研磨、サンドブラスト研磨等があるが、サンドブラスト研磨の方がエッジ部３０の曲率半径の調整を行うのに適している。
【００４０】
なお、中央部の曲率半径Ｒｃと端部の曲率半径Ｒｔとの関係が
Ｒｃ＜０．８Ｒｔ
であると、金型によって現像ブレード１６を成形する際にねじれが発生し、その結果、しわが発生するが、この場合、研磨しても表面粗さを１〔μｍ〕以下にすることかできない。その結果、画像不良を発生させてしまう。
【００４１】
ところで、前記現像ローラ１４及びトナー供給ローラ１５が図４において反時計回りに回転させられると、トナー供給ローラ１５のトナーは、現像ローラ１４に供給されるが、この段階で、現像ローラ１４上に形成されるトナー層の厚さにはばらつきが生じる。そこで、現像ブレード１６のエッジ部３０が現像ローラ１４上の余分なトナーを掻き取り、現像ローラ１４上に均一な厚さのトナー層を形成する。
【００４２】
この場合、前記現像ブレード１６を通過した後の現像ローラ１４上のトナー層の厚さは、現像ブレード１６の接触部３２の曲率半径ｒで決定され、該曲率半径ｒが大きいほど現像ブレード１６と現像ローラ１４との接触圧が低くなるので、現像ローラ１４上のトナー層は厚くなり、曲率半径ｒが小さいほど現像ブレード１６と現像ローラ１４との接触圧が高くなり、現像ローラ１４上のトナー層は薄くなる。なお、前記現像ローラ１４上のトナー層の厚さは、単位面積（１〔ｃｍ2 〕）当たりの重量で測定することができる。
【００４３】
本実施の形態においては、前記接触部３２の曲率半径ｒは軸方向において均一であるので、現像ローラ１４上に形成されるトナー層の厚さは、軸方向において均一になる。
【００４４】
また、現像ローラ１４上のトナーは、前記現像ブレード１６との間を通過するのに伴って帯電させられ、帯電量は頂点部３１の曲率半径Ｒに依存する。頂点部３１と接触部３２とを結んだ線と、接触部３２における現像ローラ１４の接線とが成す角度θがトナーの進入角度となる。
【００４５】
ところで、該トナーの進入角度が大きい場合、現像ローラ１４上に付着するトナーは、現像ローラ１４と現像ブレード１６との間に進入しやすい。すなわち、トナーの進入角度が大きい場合、現像ブレード１６によって現像ローラ１４上に付着したトナーを掻き取る能力が小さくなる。一方、前記トナーの進入角度が小さい場合、現像ローラ１４上に付着するトナーは、現像ローラ１４と現像ブレード１６との間に進入しにくい。すなわち、トナーの進入角度が小さい場合、現像ブレード１６によって現像ローラ１４上に付着したトナーを掻き取る能力が大きくなる。また、帯電量の多いトナーは、現像ローラ１４に強く保持されるが、帯電量の少ないトナーは現像ローラ１４に弱く保持される。
【００４６】
したがって、前記現像ブレード１６の頂点部３１の曲率半径Ｒが小さいほどトナーの進入角度が小さくなるので、帯電量の多いトナーは、進入することができるが、帯電量の少ないトナーは、進入することができずに掻き取られる。すなわち、帯電量の多いトナーは現像ローラ１４の近くに引き付けられ、帯電量の少ないトナーは現像ローラ１４から離される。
【００４７】
また、現像ブレード１６の頂点部３１の曲率半径Ｒが大きいほどトナーの進入角度が大きくなるので、帯電量の多いトナーだけでなく、帯電量の少ないトナーも掻き取られることなく、進入することができる。
【００４８】
前記現像ローラ１４上のトナーの帯電量は、現像ローラ１４のシャフト３３を図示されないアースに接続して現像ローラ１４上のトナーの表面を電位計によって測定することによって取得することができる。なお、本実施の形態においては、接触部３２の曲率半径ｒが軸方向において均一にされるので、現像ローラ１４上のトナー層の厚さも軸方向において均一になる。前記現像ローラ１４上のトナー層の厚さが均一であるので、現像ローラ１４上の軸方向における中央部及び端部の表面電位を測定し、比較することによって、現像ローラ１４上のトナーの帯電量を軸方向における中央部と端部とで比較することができる。
【００４９】
図８は本発明の第１の実施の形態における現像ローラと現像ブレードとの接触部におけるトナーの流れを示す図である。
【００５０】
前記トナー供給ローラ１５から現像ローラ１４に供給されたトナーのうち、帯電量の少ないトナーは、現像ローラ１４の軸方向における中央部においては、曲率半径Ｒｃが小さいので、現像ブレード１６によって掻き取られるが、現像ローラ１４の軸方向における端部においては、曲率半径Ｒｔが大きいので、掻き取られにくい。したがって、現像ローラ１４の軸方向における中央部において掻き取られたトナーは、図に示されるように、端部の方向に向けて移動する。
【００５１】
一方、前記トナー供給ローラ１５から現像ローラ１４に供給されたトナーのうち帯電量の多いトナーは、掻き取られることなく、曲率半径Ｒｃが小さい中央部に集まるようになる。したがって、現像ローラ１４の中央部においては帯電量の多いトナーの割合が高くなり、現像ローラ１４の端部においては帯電量の少ないトナーの割合が高くなる。
【００５２】
前記画像形成ユニット１０内において、現像ローラ１４から感光体ドラム１１の静電潜像にトナーを付着させる際に、感光体ドラム１１と現像ローラ１４との間の圧力によってトナーの付着する量（以下「現像効率」という。）が変化する。該現像効率は、現像ローラ１４上のトナーの帯電量に影響を受け、同様に、感光体ドラム１１と現像ローラ１４との間の圧力にも影響を受ける。したがって、前記現像ローラ１４上において帯電量の多いトナーの割合が高いほど現像効率が高くなり、感光体ドラム１１に付着させられるトナーの量が多くなる。
【００５３】
また、感光体ドラム１１と現像ローラ１４との間の圧力は、ある所定の圧力以上では現像効率は変化しないが、所定の圧力以下では現像効率が低くなる。なお、本実施の形態のように、左右の端部が同じニップ量で押さえ付けられた場合、感光体ドラム１１と現像ローラ１４との間の圧力は、現像ローラ１４のシャフト３３が変形して感光体ドラム１１から離れる方向に撓むことによって、変化し、その結果、軸方向における中央部と端部とで異なる。
【００５４】
そして、軸方向における中央部で圧力が低くなり、したがって、現像効率が低くなり、端部で圧力が高くなり、したがって、現像効率が高くなる。現像ローラ１４上のトナーの帯電量が軸方向において均一であれば、画像を形成した場合、現像効率の高い端部の濃度が高くなり、現像効率の低い中央部の濃度が低くなる。
【００５５】
前記現像ブレード１６の頂点部３１の中央部の曲率半径Ｒｃが端部の曲率半径Ｒｔより小さいので、中央部においては帯電量の少ないトナーが掻き取られる。それに伴って、中央部においては、帯電量の多いトナーの割合が高くなる。そして、中央部において帯電量の多いトナーの割合が高くなることによって現像効率が高くなり、感光体ドラム１１に付着するトナーの量が多くなる。したがって、中央部においては、感光体ドラム１１と現像ローラ１４とのニップ量が少なくても、十分にトナーを付着させ、現像を行うことができる。
【００５６】
図９は本発明の第１の実施の形態における現像ブレードの曲率半径の比と電位差との関係を示す図、図１０は本発明の第１の実施の形態における現像ブレードの曲率半径の比と濃度差との関係を示す図である。なお、図９において、横軸に現像ブレード１６の曲率半径Ｒｃに対する曲率半径Ｒｔの比Ｒｃ／Ｒｔを、縦軸に中央部と端部との電位差（中央部のトナー電位−端部のトナー電位）ΔＶの絶対値を採ってある。また、図１０において、横軸に比Ｒｃ／Ｒｔを、縦軸に中央部と端部との画像の濃度差（端部の濃度−中央部の濃度）ΔＥを採ってある。
【００５７】
図に示されるように、比Ｒｃ／Ｒｔが小さいほど（零（０）に近いほど）中央部の曲率半径Ｒｃと端部の曲率半径Ｒｔとの差が大きくなり、電位差ΔＶの絶対値が大きくなる。それに伴って、画像の濃度差ΔＥが小さくなる。したがって、軸方向において濃度むらがなくなるので、画像品位を向上させることができる。
【００５８】
次に、頂点部３１の曲率半径Ｒｃ、Ｒｔを変化させたときの、濃度差判定を行った。
【００５９】
【表１】
2007248490.tif 000003
【００６０】
本実施の形態においては、べた黒の画像（Ｄｕｔｙ１００〔％〕）を形成し、画像の濃度を反射濃度計Ｘ−Ｒｉｔｅ５２８（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）で測定し、中央部の濃度と端部の濃度との差が、０．４以上である場合、濃度差判定を不良（×）とし、０．３以上で、かつ、０．４未満である場合、濃度差判定をやや良好（△）とし、０．３未満である場合、濃度差判定を良好（○）とした。
【００６１】
そして、比Ｒｃ／Ｒｔが１（軸方向で均一な曲率半径）である場合、濃度差判定は不良であり、比Ｒｃ／Ｒｔが小さくなるほど濃度差判定が良くなり、０．９以下になると、良好になる。ただし、
Ｒｃ／Ｒｔ＜０．８
である場合は、現像ブレード１６の中央部と端部とで捩じれが生じやすくなり、画像の形成を繰り返すことによって、捩じれが大きくなり、現像ローラ１４上のトナー層の厚さが均一でなくなってしまうので、画像形成ユニット１０の寿命が短くなってしまう。そこで、比Ｒｃ／Ｒｔを、
Ｒｃ／Ｒｔ≧０．８
とするのが好ましい。
【００６２】
また、比Ｒｃ／Ｒｔが、
Ｒｃ／Ｒｔ＜０．７
であると、金型での現像ブレード１６を成形する際に捩じれが発生し、しわが形成され、研磨しても表面粗さを１〔μｍ〕以下にすることができなくなってしまう。その結果、画像品位が低下してしまう。
【００６３】
このように、本実施の形態においては、比Ｒｃ／Ｒｔが１以下にされるので、現像ローラ１４の中央部と端部とで画像の濃度差ΔＥを小さくすることができる。したがって、画像品位を向上させることができる。
【００６４】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態における画像形成ユニット１０は前記第１の実施の形態における画像形成ユニット１０と同じ構造であるので、図２を援用して説明する。
【００６５】
本実施の形態においては、前記第１の実施の形態における
（ｒ＞）Ｒｔ＞Ｒｃ
である現像ブレード１６が使用される。
【００６６】
図１１は本発明の第２の実施の形態における現像ローラの斜視図である。
【００６７】
図に示されるように、現像ローラ４４は円筒形の金属製のシャフト３３の外周面に半導電性の弾性層４５を形成し、軸方向における中央部で外径が大きくなり、端部で外径が小さくなるクラウン形状を有する。なお、少なくとも画像を形成するための領域、すなわち、画像形成領域においてクラウン形状を有するのが好ましい。また、前記弾性層４５の材料としてウレタンゴムを使用するようにしているが、ウレタンゴムに代えて、シリコーンゴムを使用することができる。
【００６８】
次に、前記構成の画像形成ユニット１０の動作について説明する。
【００６９】
図１２は本発明の第２の実施の形態における現像ローラ及び現像ブレードの断面図である。
【００７０】
図に示されるように、現像ローラ４４がクラウン形状を有するので、現像ブレード１６の接触部３２の位置が軸方向において異なる。外径の小さい、すなわち、現像ローラ４４の端部４４ａと接触するときの現像ブレード１６の位置をａとし、外径の大きい、すなわち、現像ローラ４４の中央部４４ｂと接触するときの現像ブレード１６の位置をｂとする。この場合、中央部４４ｂの外径が大きくなっている分、現像ブレード１６が上方に持ち上げられる（位置ｂ）。
【００７１】
該現像ブレード１６の一端は固定されているので、上方に持ち上げられた現像ブレード１６のエッジ部３０は固定されている部分ｆｘから水平方向において離れることになる。その結果、現像ブレード１６と現像ローラ４４の中央部４４ｂとが接触する接触部３２ｂは頂点部３１から離れる方向、すなわち、現像ローラ４４の回転方向における下流側になる。
【００７２】
逆に、現像ローラ４４の端部４４ａの方が外径が小さくなっている分、現像ブレード１６が下方に下げられる（位置ａ）。したがって、現像ブレード１６のエッジ部３０は固定されている長手方向における端部より水平方向において近付くことになる。そのために、現像ブレード１６と現像ローラ４４の端部４４ａとが接触する接触部３２ａは固定されている部分ｆｘに水平方向において近づく方向、すなわち、現像ローラ４４の回転方向における上流側になる。
【００７３】
このように、現像ローラ４４の外径の大きさによって接触部３２の位置が変化するので、現像ブレード１６の頂点部３１と接触部３２とを結んだ線と現像ローラ４４の接線との間のトナーの進入角度を変化させることができる。
【００７４】
図１３は本発明の第２の実施の形態における現像ブレードのエッジ部における中央部の断面図である。
【００７５】
図において、ｒａは、現像ローラ４４の端部４４ａの曲率半径、θａは現像ローラ４４の端部４４ａの進入角度であり、ｒｂは、現像ローラ４４の中央部４４ｂの曲率半径、θｂは現像ローラ４４の中央部４４ｂの進入角度、Ｒｃは頂点部３１の曲率半径である。
【００７６】
図に示されるように、頂点部３１に近い位置に接触部３２ａがある場合、トナーの進入角度θａが大きくなる。その結果、帯電量の少ないトナーが掻き取られにくくなるので、現像ローラ４４上のトナーの帯電量も少なくなる。逆に、頂点部３１から離れた位置に接触部３２ｂがある場合、トナーの進入角度θｂが小さくなる。その結果、帯電量の少ないトナーが掻き取られるので、現像ローラ４４上のトナーの帯電量は多くなる。
【００７７】
したがって、クラウン形状を有する現像ローラ４４を使用することによって、外径の大きい現像ローラ４４の中央部４４ａにおいてトナーの帯電量が多いトナーの割合を高くし、外径の小さい現像ローラ４４の端部４４ｂにおいてトナーの帯電量が少ないトナーの割合を高くすることができる。
【００７８】
このように、本実施の形態においては、比Ｒｃ／Ｒｔが１以下にされるので、現像ローラ１４の中央部と端部とで画像の濃度差ΔＥを小さくすることができる。しかも、現像ローラ４４の中央部４４ａにおいてトナーの帯電量が多いトナーの割合を高くし、外径の小さい現像ローラ４４の端部４４ｂにおいてトナーの帯電量が少ないトナーの割合を高くすることができるので、画像品位を一層向上させることができる。
【００７９】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態におけるプリンタは前記第１の実施の形態におけるプリンタと同じ構造であるので、図４を援用して説明する。
【００８０】
本実施の形態においては、トナーとして粉砕トナーを使用するようになっているが、条件を満たすものであれば、重合トナーを使用することができる。
【００８１】
次に、トナーの流動性の定義について説明する。
【００８２】
トナーの流動性は、
流動性〔％〕＝１００−凝集度〔％〕
であり、凝集度は、
凝集度＝（１５０〔μｍ〕のメッシュの篩に残ったトナー重量×１００）／４
＋（７５〔μｍ〕のメッシュの篩に残ったトナー重量×１００）／４×（３／５）
＋（４５〔μｍ〕のメッシュの篩に残ったトナー重量×１００）／４×（１／５）
である。
【００８３】
また、流動性を測定する場合、１５０〔μｍ〕、７５〔μｍ〕、４５〔μｍ〕のメッシュの異なる３種類の篩をメッシュの粗い方が上になるように３段に重ねる。そして、測定の対象となるトナーを、４．０〔ｇ〕量り、一番上の１５０〔μｍ〕のメッシュの篩に静かに載せる。続いて、トナーを載せた３段重ねの篩をパウダーテスター（ホソカワミクロンＰＴ−Ｎ型）にセットし、振動時間を１５〔ｓ〕とし、ＶｉｂｒａｔｉｏｎＡＤＪダイヤルを１．５（振幅１〔ｍｍ〕）として篩に振動を与える。そして、振動が終了した篩を、三つに分け、各篩に残ったトナーの重量を測定する。この測定を３回繰り返し、平均値で流動性の値とする。また、トナーの平均粒径に関しては、トナーをコールターマルチサイザー３（ベックマンコールター社製）を使用し、アパーチャー径１００〔μｍ〕で３０００カウント測定を行い、そのときのトナーの体積平均粒径を平均粒径とした。
【００８４】
トナーの平均粒径が小さくなるほど表面積が大きくなるので、流動性を６０〔％〕以上とするための外添剤の添加量が変化する。トナーの平均粒径、トナーの重量比及び流動性の関係を表２に示す。なお、本実施の形態においては、例えば、トナーの平均粒径を５．５〔μｍ〕とし、トナーの重量比が３．５〔％〕以上の外添剤を添加した。
【００８５】
【表２】
2007248490.tif 000004
【００８６】
ところで、トナーの平均粒径が小さいほど画像品位を高くすることができ、例えば、ドットの再現性、すなわち、上位装置におけるドットのパターンに対して、画像上でどれだけ再現性を達成することができるかを２×２印字（４×４の１６マスに２×２の４マス分のドットを形成する印字）を行い、印字可能な１ドットの解像度〔ｄｐｉ〕で判定すると表３に示されるようになる。
【００８７】
【表３】
2007248490.tif 000005
【００８８】
表３から分かるように、画像品位を高くするためには、トナーの平均粒径が６．０〔μｍ〕以下であることが好ましい。
【００８９】
ところが、トナーの平均粒径が小さくなると、ドットの再現性が高くなるが、トナー粒子の単位体積当たりの表面積が大きくなることから、トナー粒子同士の付着力が大きくなり、前記第１の実施の形態における現像ブレード１６を使用した場合であっても、トナーが中央部から端部側に移動しにくくなってしまう。そこで、トナーの平均粒径が６．０〔μｍ〕以下では、流動性が６０〔％〕以上のトナーを使用するのが好ましい。
【００９０】
また、流動性が低くなると、トナーの粒子同士が付着した状態で離れにくくなるので、現像ブレード１６のエッジ部３０の頂点の曲率半径Ｒｃによって、帯電量の多いトナーだけをすり抜けさせ、帯電量の少ないトナーを掻き取るという切り分けが難しくなってしまう。
【００９１】
そこで、トナーの流動性を６０〔％〕以上とすると、トナー同士を離れやすくすることができ、帯電量の多いトナーと帯電量の少ないトナーとを掻き分けて端部に搬送することができる。
【００９２】
次に、濃度差判定について説明する。
【００９３】
横方向における濃度差判定は、前記第１の実施の形態と同様に、べた黒の画像（Ｄｕｔｙ１００〔％〕）を形成し、画像の濃度をＸ−Ｒｉｔｅで測定し、中央部の濃度と端部の濃度との差が、０．４以上である場合、濃度差判定を不良（×）とし、０．３以上で、かつ、０．４未満である場合、濃度差判定をやや良好（△）とし、０．３未満である場合、濃度差判定を良好（○）とした。
【００９４】
また、ドットの再現性は２×２印字（２ドット×２ドット）を行い、印字可能な１ドットの解像度〔ｄｐｉ〕で判定する。そして、曲率半径Ｒｃが０．１８０〔ｍｍ〕であり、曲率半径Ｒｔが０．２００〔ｍｍ〕であり、曲率半径ｒが０．２３６〔ｍｍ〕である現像ブレード１６でトナーの平均粒径とトナーの流動性との組合せによる評価を行った。評価結果を表４に示す。
【００９５】
【表４】
2007248490.tif 000006
【００９６】
表４から分かるように、トナーの平均粒径が６．０〔μｍ〕以下であり、トナー流動性が６０〔％〕以上であるトナーを使用すると、横方向における濃度むらをなくすことができ、画像品位を向上させることができる。
【００９７】
なお、本実施の形態においては、曲率半径Ｒｃが０．１８０〔ｍｍ〕、曲率半径Ｒｔが０．２００〔ｍｍ〕、曲率半径ｒが０．２３６〔ｍｍ〕の条件で評価を行ったが、前記第１の実施の形態で行った、曲率半径Ｒｃが０．１５８〔ｍｍ〕、曲率半径Ｒｔが０．１９７〔ｍｍ〕、曲率半径ｒが０．２３５〔ｍｍ〕の条件、曲率半径Ｒｃが０．１４１〔ｍｍ〕、曲率半径Ｒｔが０．２０１〔ｍｍ〕、曲率半径ｒが０．２３７〔ｍｍ〕の条件のときも表４に示されるような結果を得ることができた。
【００９８】
また、曲率半径Ｒｃが０．１９９〔ｍｍ〕、曲率半径Ｒｔが０．１９９〔ｍｍ〕、曲率半径ｒが０．２３５〔ｍｍ〕の条件のときは、表４又は表５に示されるどのトナーを使用しても濃度差判定は不良（×）であった。
【００９９】
【表５】
2007248490.tif 000007
【０１００】
このように、本実施の形態においては、トナーの平均粒径を６〔μｍ〕以下にすることによって、解像度が大きくてもドットの再現性をよくすることができ、トナーの流動性を６０〔％〕以上にすることによって、横方向において濃度むらが発生するのを防止することができ、画像品位を向上させることができる。
【０１０１】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態における画像形成ユニット１０は前記第１の実施の形態における画像形成ユニット１０と同じ構造であるので、図２及び５を援用して説明する。
【０１０２】
図１４は本発明の第４の実施の形態における感光体ドラムと現像ローラとの間の圧力分布を示す図、図１５は本発明の第４の実施の形態における現像ブレードの曲率半径を示す図である。なお、図１５において、横軸に軸方向の位置を、縦軸に現像ブレード１６の曲率半径を採ってある。
【０１０３】
本実施の形態においては、図１４に示されるように、前記感光体ドラム１１と現像ローラ１４とは、第１のギヤとしての感光体ドラムギヤ３５、及び第２のギヤとしての現像ローラギヤ３６が形成された側、すなわち、ギヤ側のニップ量を０．１５〔ｍｍ〕にして大きくし、感光体ドラムギヤ３５及び現像ローラギヤ３６が形成されない側、すなわち、反ギヤ側のニップ量を０．１０〔ｍｍ〕にして小さくして、押し付けられる。
【０１０４】
また、図１５に示されるように、本実施の形態においては、曲率半径ｒは現像ブレード１６の軸方向における各位置において一定とするのに対して、前記現像ブレード１６の頂点部３１の曲率半径Ｒのうちの、現像ローラ１４の軸方向における中央部の曲率半径Ｒｃは、現像ローラ１４の軸方向におけるギヤ側の端部の曲率半径Ｒｇ及び反ギヤ側の端部の曲率半径Ｒｈより小さくされ、かつ、曲率半径Ｒｈは曲率半径Ｒｇより小さくされる。本実施の形態において、曲率半径Ｒｇが０．２１０〔ｍｍ〕に、曲率半径Ｒｈが０．２００〔ｍｍ〕に、曲率半径ｒが０．２３６〔ｍｍ〕にされる。
【０１０５】
次に、前記構成の画像形成ユニット１０の動作について説明する。
【０１０６】
図示されない駆動モータによって感光体ドラム１１及び現像ローラ１４が回転させられると、回転速度が高くなるに従って感光体ドラムギヤ３５及び現像ローラギヤ３６の各ギヤ同士が逃げるような力が働き、偏心して回転してしまう。その結果、ギヤ側の感光体ドラム１１と現像ローラ１４との圧力が感光体ドラム１１の周期で弱まってしまう。
【０１０７】
前記感光体ドラム１１と現像ローラ１４との間の圧力が低くなると、現像ローラ１４上のトナーも感光体ドラム１１に付着されにくくなり、感光体ドラム１１と現像ローラ１４とが離れてしまうことがある。その場合、ホワイトブローチ（全くトナーが付着しない状態）が発生する。その結果、画像上のギヤ側に該当する部分で、ドラム周期で白抜けが発生してしまう。
【０１０８】
そこで、本実施の形態においては、ギヤ側のニップ量を多くすることによって、ホワイトブローチが発生するのを抑制することができる。ただし、感光体ドラム１１は偏心回転していて、ギヤ側の圧力が低いときもあれば、高いときもあるので、ギヤ側の圧力が高い場合は、現像ローラ１４上のトナーが付着されすぎてしまい、感光体ドラム１１の表面の静電潜像以外の部分にもトナーが付着して地汚れが発生してしまう。
【０１０９】
そこで、本実施の形態においては、前記現像ブレード１６の頂点部３１の曲率半径Ｒにおいて、ギヤ側の曲率半径Ｒｇが反ギヤ側の曲率半径Ｒｈより大きくされるので、現像ローラ１４上のギヤ側においては帯電量の少ないトナーの割合を高くし、反ギヤ側においては帯電量の多いトナーの割合を高くすることができる。その結果、感光体ドラム１１と現像ローラ１４の軸方向におけるニップ量の差があっても地汚れが発生するのを防止することができる。
【０１１０】
なお、現像ブレード１６の曲率半径ｒ、Ｒが
（ｒ＞）Ｒｇ＞Ｒｃ
（ｒ＞）Ｒｈ＞Ｒｃ
であり、かつ、
Ｒｇ＞Ｒｈ
の場合、地汚れの発生がなく、
Ｒｇ＝Ｒｈ
及び
Ｒｇ＜Ｒｈ
の場合、地汚れの発生があり、
前記現像ブレード１６の曲率半径が
（ｒ＞）Ｒｃ＞Ｒｇ
（ｒ＞）Ｒｃ＞Ｒｈ
であるときは、曲率半径Ｒｇ、Ｒｈの関係にかかわらず前記第１の実施の形態に示されるように幅方向における濃度むらが発生する。
【０１１１】
本実施の形態においては、
ｒ＞Ｒ
によって幅方向における濃度むらを防止することができる。さらに、
Ｒｇ＞Ｒｃ
によってホワイトブローチの発生を防止することができる。
【０１１２】
なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態における現像ブレードの端部の断面図である。
【図２】従来のプリンタの概念図である。
【図３】従来の感光体ドラムと現像ローラとの間の圧力分布を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概念図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における感光体ドラム、現像ローラ及び現像ブレードの斜視図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における現像ブレードの中央部の断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における現像ブレードの曲率半径を示すである。
【図８】本発明の第１の実施の形態における現像ローラと現像ブレードとの接触部におけるトナーの流れを示す図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における現像ブレードの曲率半径の比と電位差との関係を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における現像ブレードの曲率半径の比と濃度差との関係を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態における現像ローラの斜視図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における現像ローラ及び現像ブレードの断面図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態における現像ブレードのエッジ部における中央部の断面図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態における感光体ドラムと現像ローラとの間の圧力分布を示す図である。
【図１５】本発明の第４の実施の形態における現像ブレードの曲率半径を示す図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１０    画像形成ユニット
１１    感光体ドラム
１４、４４    現像ローラ
１６    現像ブレード
３０    エッジ部
３１    頂点部
３２    接触部
３５    感光体ドラムギヤ
３６    現像ローラギヤ
【図１】
2007248490.tif 000008
【図２】
2007248490.tif 000009
【図３】
2007248490.tif 000010
【図４】
2007248490.tif 000011
【図５】
2007248490.tif 000012
【図６】
2007248490.tif 000013
【図７】
2007248490.tif 000014
【図８】
2007248490.tif 000015
【図９】
2007248490.tif 000016
【図１０】
2007248490.tif 000017
【図１１】
2007248490.tif 000018
【図１２】
2007248490.tif 000019
【図１３】
2007248490.tif 000020
【図１４】
2007248490.tif 000021
【図１５】
2007248490.tif 000022