(57)【要約】【課題】  トナーを表面に担持して回転する現像ローラと、該現像ローラに圧接して、トナーの層厚を規制する規制部材と、該規制部材に圧接して、現像ローラに向けて規制部材を圧接する中空円筒状の弾性部材を備える現像装置において、規制部材に対するトナーの固着を防止でき、出力画像上で、画像欠陥を生じさせにくくすることを課題とする。【解決手段】  トナーを表面に担持して回転する現像ローラと、該現像ローラに圧接して、トナーの層厚を規制する規制部材と、該規制部材に圧接して、現像ローラに向けて規制部材を圧接する中空円筒状の弾性部材を備える現像装置において、弾性部材内側に、規制部材に向けて弾性部材を圧接する棒状部材を備えることで、上記課題を解決する。【選択図】図１
2012173311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを表面に担持して回転する現像ローラと、
該現像ローラに圧接して、前記トナーの層厚を規制する規制部材と、
前記現像ローラに向けて前記規制部材を圧接する中空円筒状の弾性部材を備え、感光体上の静電潜像を可視化する現像装置において、
前記弾性部材内側に、前記規制部材に向けて前記弾性部材を圧接する棒状部材を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記弾性部材外側に、前記規制部材に向けて前記弾性部材を圧接する加圧部材を備え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】
請求項１または２に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置、及び該現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーを表面に担持して回転軸を中心として回転する現像ローラと、現像ローラに圧接してトナーの層厚を規制する規制部材を備え、規制部材で規制されたのち搬送されるトナーで現像ローラと対向配置される感光体上の静電潜像を可視化する現像装置では、以下のような問題点が指摘されている。
【０００３】
規制部材と現像ローラが常に同じ当接部で加圧接触しているため、長期に亙って現像装置を使用する場合、摩擦熱やその圧力、或いは機内温度等の環境的要因等が相俟って、規制部材と現像ローラが接触する規制部材側に、トナーが軟化して固着する現象が発生しやすくなる。
【０００４】
固着したトナーは、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、出力画像上も問題にならないが、使用を重ねるにしたがって、拡がって、膜も厚くなり、やがて出力画像に悪影響を及ぼす。固着したトナーは、規制部材によるトナーの帯電性を悪化させたり、現像ローラとの間のトナーの流入を塞いでしまったり、或いは現像ローラと接触する表面で凹凸が形成され、局所的なトナー層厚の低下やスリ抜けを招き、均一なトナー層の形成ができなくなる。その結果、出力画像上で、画像濃度の低下や、出力画像の画像部分に白筋等の画像欠陥が生じるという問題がある。
【０００５】
このような問題に対処するために、例えば、特開平９−１１４２３４号公報（特許文献１）では、図６に示すように、現像剤規制部材１００に圧接して、現像剤規制部材１００を現像剤担持体１０１側の方へ押圧する、弾性材料からなる断面略円形の中空管状の圧力付与部材１０２を配することで、現像剤規制部材１００を現像剤担持体１０１の定位置に常に当接させることができ、低押圧力下でも、現像剤担持体１０１に現像剤規制部材１００を簡単かつ高精度に押圧力を付与できる現像装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１１４２３４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の現像装置では、低押圧力下では現像剤担持体１０１に現像剤規制部材１００を簡単かつ高精度に押圧力を付与できるものの、押圧力を上げていくと、現像剤規制部材１００と現像剤担持体１０１の当接幅が、現像剤担持体１０１の周方向へ大幅に拡がってしまい、トナーへの負荷が増大する。そのため、長期に亙って現像装置を使用する場合、現像剤規制部材１００に対するトナーの固着が発生し、出力画像上で画像欠陥を生じさせてしまう場合があった。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、現像ローラに向けて規制部材を圧接する中空円筒状の弾性部材内側に、規制部材に向けて弾性部材を圧接する棒状部材を備えることで、押圧力を上げても、規制部材と現像ローラが当接する、現像ローラの周方向の当接幅が大幅に拡がらず、トナーへの負荷が増大しないため、規制部材に対するトナーの固着を防止でき、出力画像上で画像欠陥を生じさせにくい現像装置、及び該現像装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、トナーを表面に担持して回転する現像ローラと、該現像ローラに圧接して、前記トナーの層厚を規制する規制部材と、該規制部材に圧接して、前記現像ローラに向けて前記規制部材を圧接する中空円筒状の弾性部材を備える現像装置において、前記弾性部材内側に、前記規制部材に向けて前記弾性部材を圧接する棒状部材を備えることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明は、前記弾性部材外側に、前記規制部材に向けて前記弾性部材を圧接する加圧部材を備えることが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、前記現像装置を備えた画像形成装置を提供することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、規制部材に圧接して、現像ローラに向けて規制部材を圧接する中空円筒状の弾性部材を備える現像装置において、弾性部材内側に、規制部材に向けて弾性部材を圧接する棒状部材を備えることで、規制部材に対するトナーの固着を防止でき、出力画像上で、画像欠陥を生じさせにくくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例となる現像装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例となるドクタブレード周辺の構成を示す、現像ローラの軸方向から見た概略断面図である。
【図３】本発明の第２の実施例となるドクタブレード周辺の構成を示す、現像ローラの軸方向から見た概略断面図である。
【図４】本発明の第３の実施例となるドクタブレード周辺の構成を示す、現像ローラ３の軸方向から見た概略断面図である。
【図５】本発明の第４の実施例となるドクタブレード周辺の構成を示す、現像ローラ３の軸方向から見た概略断面図である。
【図６】本発明の比較例となる現像装置の構成を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態の現像装置について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の現像装置１の構成を示す概略断面図である。以下には、本発明の現像装置に関して説明するが、その他の構成については、画像形成装置の一般的な技術が適用できることはいうまでもない。
＜実施例１＞
本発明の現像装置１は、トナー２を担持する現像ローラ３と、トナー２を収容する現像槽４と、現像槽４の中でトナー２を撹拌搬送する第１、第２及び第３撹拌搬送部材５、６、７と、供給ローラ８と、規制部材としてのドクタブレード９及び中空円筒状の弾性部材としてのシリコーン樹脂製のチューブ１０、チューブ１０内側の棒状部材としての金属製の円筒状のシャフト１１を含む。第１、第２及び第３撹拌搬送部材５、６、７は、現像槽４内に回転自在に設けられ、各々、矢印で示す反時計方向に回転している。
【００１６】
現像槽４内において、第１撹拌搬送部材５及び第２撹拌搬送部材６は、主として、回転方向にトナー２を撹拌及び搬送する役割を果たす。第１撹拌搬送部材５及び第２撹拌搬送部材６は、不図示の回転軸部と、回転軸部から半径方向外方に突出する不図示の複数の羽根片を含んで構成され、その羽根片は、例えば、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）等の樹脂を用いて薄板状に形成される。また、第３撹拌搬送部材７は、硬質の合成樹脂を用いて形成されるスクリュー状の回転部材であって、主として、軸方向にトナー２を撹拌及び搬送する役割を果たす。
【００１７】
また、現像槽４内には、第１撹拌搬送部材５と供給ローラ８との間に、中間壁部材１３が設けられる。中間壁部材１３は、例えば、合成樹脂等からなる平板状の部材であり、現像槽４の長手方向、即ち現像ローラ３の軸線方向に延びて、現像槽４の底部から立ち上がるようにして設けられる。そして、中間壁部材１３には、その中央部に開口１４が形成されている。このような中間壁部材１３によって、現像槽４内には、第１撹拌搬送部材５から供給ローラ８へ向うトナー２の流れが形成される。
【００１８】
供給ローラ８は、発泡ウレタン等の多孔性弾性部材であり、表面の空孔にトナー２を吸着しつつ現像ローラ３を摺擦することで、トナー２を現像ローラ３に供給し、かつ、現像後に現像ローラ３に残存した余分のトナー２をクリーニングする。
【００１９】
供給ローラ８と現像ローラ３の接触部の食い込み量は、０．５ｍｍ、この接触部の長手方向、即ち供給ローラ８の軸線方向の幅は、３３０ｍｍで設定されている。なお、供給ローラ８は、アスカーＣ硬度で５度のウレタンスポンジを用いた。直径は１６ｍｍとした。
【００２０】
現像槽４は、例えば、硬質の合成樹脂等からなり、外観が略直方体形状を有する容器部材である。なお、本発明では、トナー２として、ポリエステル樹脂を主成分とし、粉砕法で作製され、体積平均粒子径が９μｍのトナーを用いた。
【００２１】
現像ローラ３は、現像槽４内に回転自在に設けられ、現像槽４に収容されるトナー２を担持して、感光体１５に搬送する。現像ローラ３は、感光体１５を臨み、軸線が感光体１５の回転軸線と平行になるように配置され、現像槽４本体の不図示のフレーム部に支持される。現像ローラ３の回転方向は、感光体１５の回転方向と逆方向である。本発明では、現像ローラ３は、アルミニウムからなり、直径１６ｍｍ、肉厚が１ｍｍで、表面の算術平均粗さＲａが、０．３〜０．８μｍとなるようにサンドブラスト処理されたものである。また、現像ローラ３は、周速度１４５ｍｍ／ｓｅｃで、軸線周りに回転駆動される。
【００２２】
なお、感光体１５の周速度は、１４５ｍｍ／ｓｅｃ、供給ローラ８の周速度は、１１６ｍｍ／ｓｅｃとし、第１、第２及び第３撹拌搬送部材５、６、７の回転数は、１５７ｒｐｍ、１５７ｒｐｍ、３８ｒｐｍとした。
【００２３】
また、感光体１５の直径は３０ｍｍであり、現像ローラ３と対向して配設されている感光体１５との間隙は、不図示の間隙保持部材により、２００±２０μｍに設定されている。
【００２４】
現像ローラ３の上方には、一定量のトナー２の層を形成するためのドクタブレード９が設けられている。ドクタブレード９の先端には、現像ローラ３に向けてドクタブレード９を圧接するチューブ１０及び、チューブ１０内側にあってドクタブレード９に向けてチューブ１０を圧接するシャフト１１があり、もう一方の先端は、固定用の板金１６に取り付けられ、ビス１７によって現像槽４本体に固定されている。ドクタブレード９を現像ローラ３に押圧させるときの押圧力は、１５ｇｆ／ｃｍに設定される。
【００２５】
ドクタブレード９は薄く、ウレタンゴムであり、接触点ｐの位置において、一定の圧力で現像ローラ３上に押圧している。これにより、現像ローラ３上に一定の帯電を有したトナー２の層が担持される。この帯電した電荷を有するトナー２の層が、現像ローラ３と感光体１５との電位差に応じて、現像ローラ３から感光体１５に供給されて静電潜像を現像し、トナー像を形成する。
【００２６】
ドクタブレード９の硬度は、ＪＩＳ−Ａ硬度で６５〜８５°に設定されるのが好ましく、本発明では、７０〜８０°に設定される。また、ドクタブレード９は、厚み１ｍｍ、長さ２５ｍｍ、幅３３３ｍｍに設定されており、導電性カーボンブラックまたはイオン導電剤が添加されて、抵抗値が１０２〜１０６Ωｃｍに調整されている。
【００２７】
チューブ１０を圧接するシャフト１１の軸方向の両端は、現像槽４本体に固定されており、このことで、チューブ１０は軸方向にズレることはなく、現像槽４本体に固定される。
【００２８】
なお、シャフト１１に加えて、チューブ１０をドクタブレード９に向けて圧接する加圧部材として、チューブ１０外側にコの字形状のブロック１２を設けることで、ブロック１２の自重により、チューブ１０の断面は楕円形に変形するため、この変形に対する変形反力として、チューブ１０は、ドクタブレード９に向けて、押圧力を更に付与できる。なお、ブロック１２の軸方向の両端は、現像槽４本体に固定した。
【００２９】
図２は、本発明の実施例となるドクタブレード９周辺の構成を示す、現像ローラ３の軸方向から見た概略断面図である。
【００３０】
チューブ１０は、内側にシャフト１１を配設させず、外側にブロック１２を配設させただけでは、低押圧力下で現像ローラ３にドクタブレード９を簡単かつ高精度に押圧力を付与できるものの、ブロック１２の押圧力を上げていくと、ドクタブレード９と現像ローラ３が当接する、現像ローラ３の周方向の当接幅が大幅に拡がってしまっていた。このことで、押圧力を上げたい箇所以外にも、大きな押圧力がかかってしまっていた。
【００３１】
そこで、チューブ１０内側にシャフト１１を配設させたところ、ドクタブレード９に向けてチューブ１０を圧接する、シャフト１１の押圧力を上げても、当接幅は大幅には拡がらなかった。したがって、押圧力を上げたい箇所以外に大きな押圧力がかかって、トナー２への負荷が増大するようなことはないため、ドクタブレード９に対するトナー２の固着を防止でき、出力画像上で、画像欠陥を生じさせにくくできた。
【００３２】
なお、押圧力を上げたい箇所が狭い場合、シャフト１１の外径を小さくすればよい。
＜実施例２＞
図３は、本発明の第２の実施例となるドクタブレード９周辺の構成を示す、現像ローラ３の軸方向から見た概略断面図である。
【００３３】
ブロック１２を配設しない構成に変更した以外は実施例１と同一とした。この場合、チューブ１０内側にシャフト１１を配設させているだけなので、現像ローラ３への押圧力を上げたい箇所以外に押圧力がかかることによって、トナー２への負荷が増大するようなことはないため、ドクタブレード９に対するトナー２の固着を防止でき、出力画像上で、画像欠陥を生じさせにくくできた。
＜実施例３＞
図４は、本発明の第３の実施例となるドクタブレード９周辺の構成を示す、現像ローラ３の軸方向から見た概略断面図である。
【００３４】
ドクタブレード９に向けてチューブ１０を圧接するシャフト１１の本数を１本から、シャフト１１ａ、１１ｂの２本に増やした変更以外は実施例１と同一とした。
【００３５】
このことで、現像ローラ３の回転方向上流側のシャフト１１ａで、現像ローラ３上のトナー２の層厚をならし、回転方向下流側のシャフト１１ｂで、トナー２を均一に帯電させることができる。
【００３６】
これは、１本のシャフト１１で一度に、トナー２の層厚をならし、かつトナー２を均一に帯電させることが難しい場合に効果的である。
＜実施例４＞
図５は、本発明の第４の実施例となるドクタブレード９周辺の構成を示す、現像ローラ３の軸方向から見た概略断面図である。
【００３７】
ドクタブレード９に向けてチューブ１０を圧接するシャフト１１ｃの形状を円筒状から直方体形状に変更した以外は実施例１と同一とした。
【００３８】
この場合も、押圧力を上げたい箇所以外にも大きな押圧力がかかることはなかった。したがって、現像ローラ３の押圧力を上げたい箇所以外に、大きな押圧力がかかって、トナー２への負荷が増大するようなことはなくなるため、ドクタブレード９に対するトナー２の固着を防止でき、出力画像上で、画像欠陥を生じさせにくくできた。
【００３９】
以上の実施形態では、現像ローラ３に供給されるトナー２の量を規制するドクタブレード９を備えて、トナーの層厚を規制するようにした画像形成装置であれば、上述したような構成の画像形成装置に限定されるものではなく、その他の画像形成装置等に展開が可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１    現像装置
２    トナー
３    現像ローラ
４    現像槽
５    第１撹拌搬送部材
６    第２撹拌搬送部材
７    第３撹拌搬送部材
８    供給ローラ
９    ドクタブレード
１０  チューブ
１１  シャフト（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）
１２  ブロック
１３  中間壁部材
１４  開口
１５  感光体
１６  板金
１７  ビス
ｐ    接触点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2012173311.tif 000006
【図５】
2012173311.tif 000007
【図６】
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