(57)【要約】【課題】トナー融着起因のトナー漏れの発生を簡易な構成によって効果的に抑制することができる技術を提供する。【解決手段】現像ブレード２１は、現像ローラ１７との対向部において、現像ローラ１７へ向かって突出する凸部２１ｂ１が現像ブレード２１の他端先端から距離を空けて設けられており、対向部は、端部シール部材４０が枠体１８に組み付けられていない状態において、現像ローラ１７の回転軸に垂直な断面を見たときに、凸部２１ｂ１よりも他端先端側の部分２１ｂ２において現像ローラ１７に最も近接する最近接部を有し、最近接部を通り、座面４１と現像ローラ１７の回転中心とを結ぶ仮想線における、座面４１から最近接部までの距離をＤ１（ｍｍ）、座面４１から現像ローラ１７の表面までの距離をＤ２（ｍｍ）とした場合に、０．７９≦Ｄ１／Ｄ２≦０．９６を満たすように、枠体１８に組み付けられる。【選択図】図８
2017181813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に用いられる現像装置であって、
現像剤を収容する枠体と、
前記枠体の開口部に回転可能に設けられ、現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される現像剤の量を規制すべく前記現像剤担持体に接触するブレード状の規制部材であって、一端が前記枠体に固定され、前記現像剤担持体の回転方向とは逆方向に延び、自由端である他端が前記現像剤担持体に接触する規制部材と、
前記開口部の両端部に設けられた座面に配置され、前記現像剤担持体の端部に密着するとともに前記規制部材を前記現像剤担持体へ押し付ける端部シール部材と、
を備え、
前記規制部材は、
前記現像剤担持体との対向部において、前記現像剤担持体へ向かって突出する凸部が前記他端の先端から距離を空けて設けられており、
前記対向部は、前記端部シール部材が前記枠体に組み付けられていない状態において、前記現像剤担持体の回転軸に垂直な断面を見たときに、前記凸部よりも前記他端の先端側の部分において前記現像剤担持体に最も近接する最近接部を有し、
前記最近接部を通り、前記座面と前記現像剤担持体の回転中心とを結ぶ仮想線において、前記座面から前記最近接部までの距離をＤ１（ｍｍ）、前記座面から前記現像剤担持体の表面までの距離をＤ２（ｍｍ）とした場合に、
０．７９≦Ｄ１／Ｄ２≦０．９６
を満たすように、前記枠体に組み付けられることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
０．０９≦Ｄ２−Ｄ１≦０．４７
の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記規制部材において前記端部シール部材によって前記現像剤担持体に押し付けられる部分の前記現像剤担持体に対する圧接圧をＸ（ｇｆ／ｃｍ）とした場合に、
１５≦Ｘ≦５８
の関係を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記最近接部は、前記他端の先端であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記規制部材は、前記凸部よりも前記他端の先端側に前記凸部よりも低い第２の凸部が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記最近接部は、前記第２の凸部の先端であることを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
【請求項７】
前記現像剤担持体に現像剤を供給すべく、前記現像剤担持体に接触し、かつ回転するように前記枠体に設けられる供給部材をさらに備え、
前記規制部材が前記現像剤担持体に当接する位置は、前記現像剤担持体の回転中心よりも下方、かつ水平方向において前記現像剤担持体の回転中心と前記供給部材の回転中心との間に位置することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
前記規制部材は、弾性を有する支持部材と、前記支持部材の表面に設けられ前記現像剤担持体と接触する樹脂層と、を有し、
前記凸部は、前記樹脂層の一部として一体的に成形されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項９】
現像剤は、非磁性一成分トナーであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１０】
画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の現像装置と、
前記現像装置によって現像される潜像が形成される像担持体と、
を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１１】
記録材に画像を形成する画像形成装置であって、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の現像装置と、
前記現像装置によって現像される潜像が形成される像担持体と、
を備え、
前記潜像が現像されて前記像担持体に形成された現像剤像が記録材に転写されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
前記像担持体の上方に配置され、前記像担持体に形成された現像剤像が転写されるとともに、転写された現像剤像が記録材に転写される中間転写体をさらに備えることを特徴とする請求項１１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、電子写真画像形成装置に用いられる現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真画像形成方式（電子写真プロセス）を用いて記録材に画像を形成する、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置では、その画像形成工程において、像担持体としての電子写真感光体に静電像を形成し、その静電像を現像剤を用いて現像する。画像形成工程における現像工程を担う現像装置は、独立したユニットとして単独で、あるいはプロセスカートリッジの一部として、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能に構成される場合がある。現像装置は、現像容器等と呼ばれ現像剤としてのトナーを収容する枠体と、該枠体の開口部に回転可能に配置され、回転することによってトナーを枠体内部から外部へ担持搬送する現像剤担持体としての現像ローラとを備える。現像装置はさらに、現像ローラに担持されて開口部を通過するトナーの量を規制すべく現像ローラ表面に接触する規制部材としての現像ブレードと、現像ローラによって担持搬送される以外にトナーが枠体外部へ漏れ出るのを防ぐための各種シール部材とを備える。各種シール部材には、開口部における現像ローラの回転軸の軸方向（長手方向）両端周辺においてトナーの漏れを防ぐための端部シール部材（端部周面シール部材とも呼ばれる）がある。
【０００３】
端部シール部材は、現像ローラと摺擦する面がフェルトやパイル織物などで形成された可撓性を有するシール部材である。端部シール部材は、開口部の上記長手方向の両端部に設けられた座面それぞれに貼り付けられ、開口部の長手方向両端部における枠体、現像ブレード裏面、及び現像ローラ周面との間の隙間を封止する。端部シール部材は、現像ローラの端部に密着するとともに現像ブレードを現像ローラへ押し付けるように設けられる。端部シール部材は、現像ブレードとオーバーラップする部分において所定の潰し量で圧縮変形することで、反発力を得てシール性を確保する構成とするのが一般的である。
【０００４】
ここで特許文献１には、枠体に固定された一端から現像ローラの回転方向とは逆方向に延びて他端側が現像ローラ表面に接触する現像ブレードにおいて、現像ローラ上のトナー層厚を一定量に規制するために、以下のような構成が提案されている。すなわち、現像ブレードの現像ローラとの対向部に、現像ローラに圧接する圧接部と、該圧接部よりも現像ローラの回転方向における上流側において現像ローラから離れて対向するように形成された対向部と、を有する構成である。この構成によれば、現像ローラの回転方向における圧接部よりも上流側の対向部において、現像ローラ表面との間にトナー溜まりが安定して形成され、層規制の直前におけるトナー圧力が均一化し、均一なトナー層を安定して得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２７２０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年では画像形成の高速化と長寿命化が進み、現像ブレードの端部における現像ローラへの当接圧を下げることと、隙間を埋めるシール性との両立がさらに重要になっている。画像形成の高速化により現像ローラと現像ブレードでの摩擦熱は大きくなり、従来と比較して現像ローラや現像ブレードでのトナー融着を引き起こしやすい。現像ローラと現像ブレードの当接面でトナーの融着物が生成されると、現像ローラと現像ブレードとの間に空
隙が作られるため、トナーの漏れを起こす可能性がある。したがって、現像ブレードの端部における現像ローラへの当接圧は、より低くすることが好ましい。
【０００７】
しかしながら、現像ブレードが端部シール部材上にオーバーラップする上記構成において、特許文献１のような形状を規定した現像ブレードを用いた際に、現像ブレード端部と現像ローラとの摺擦部でトナー融着起因のトナー漏れが発生する場合があった。現像ブレードが端部シール部材上にオーバーラップする部分では、端部シール部材の反発力を受けて現像ローラに対する当接圧が上昇する。この当接圧の上昇によってトナーが現像ブレード端部や現像ローラに融着し、現像ブレード端部と現像ローラの間に隙間ができてしまう場合がある。
【０００８】
さらに、特許文献１のような形状を規定した現像ブレードを用いた場合、平坦な現像ブレードに比べ、圧接部と対向部との間の段差部分において現像ローラに対する当接圧が上昇するため、融着起因のトナー漏れが悪化する場合もある。また、カートリッジの長寿命化により、端部シール部材、現像ブレード、及び現像ローラとの間のシールは、より高いシール性が求められる。このとき、端部シール部材の反発力が十分でないと、前述の隙間にトナーが侵入し、トナーが漏れるおそれがある。
【０００９】
本発明の目的は、トナー融着起因のトナー漏れの発生を簡易な構成によって効果的に抑制することができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の現像装置は、
画像形成装置に用いられる現像装置であって、
現像剤を収容する枠体と、
前記枠体の開口部に回転可能に設けられ、現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される現像剤の量を規制すべく前記現像剤担持体に接触するブレード状の規制部材であって、一端が前記枠体に固定され、前記現像剤担持体の回転方向とは逆方向に延び、自由端である他端が前記現像剤担持体に接触する規制部材と、
前記開口部の両端部に設けられた座面に配置され、前記現像剤担持体の端部に密着するとともに前記規制部材を前記現像剤担持体へ押し付ける端部シール部材と、
を備え、
前記規制部材は、
前記現像剤担持体との対向部において、前記現像剤担持体へ向かって突出する凸部が前記他端の先端から距離を空けて設けられており、
前記対向部は、前記端部シール部材が前記枠体に組み付けられていない状態において、前記現像剤担持体の回転軸に垂直な断面を見たときに、前記凸部よりも前記他端の先端側の部分において前記現像剤担持体に最も近接する最近接部を有し、
前記最近接部を通り、前記座面と前記現像剤担持体の回転中心とを結ぶ仮想線における、前記座面から前記最近接部までの距離をＤ１（ｍｍ）、前記座面から前記現像剤担持体の表面までの距離をＤ２（ｍｍ）とした場合に、
０．７９≦Ｄ１／Ｄ２≦０．９６
を満たすように、前記枠体に組み付けられることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明のプロセスカートリッジは、
画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
上記現像装置と、
前記現像装置によって現像される潜像が形成される像担持体と、
を備えることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
記録材に画像を形成する画像形成装置であって、
上記現像装置と、
前記現像装置によって現像される潜像が形成される像担持体と、
を備え、
前記潜像が現像されて前記像担持体に形成された現像剤像が記録材に転写されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、トナー融着起因のトナー漏れの発生を簡易な構成によって効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１に係る画像形成装置の概略断面図
【図２】実施例１に係るプロセスカートリッジの概略断面図
【図３】実施例１における現像ローラ端部付近の概略断面図
【図４】実施例１における端部周面シール部材貼り付け座面付近の構成説明図
【図５】実施例１における端部周面シール部材の概略断面図
【図６】実施例１における現像ブレードの形状説明図
【図７】実施例１における現像ブレードの形状説明図
【図８】実施例１における端部周面シール部材貼り付け座面付近の寸法関係説明図
【図９】実施例１における現像ブレードと現像ローラの位置関係の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１４】
（実施例１）
＜１−１＞：画像形成装置の全体的な概略構成
図１を参照して、本発明の実施例に係る電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置）の全体構成について説明する。図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、インライン方式、中間転写方式を採用したフルカラーレーザプリンタである。画像形成装置１００は、画像情報に従って、記録材（例えば、記録用紙、プラスチックシート、布など）にフルカラー画像を形成することができる。画像情報は、画像形成装置本体１００Ａに接続された画像読み取り装置、或いは、画像形成装置本体１００Ａに通信可能に接続されたパーンナルコンピュータ等のホスト機器から、画像形成装置本体１００Ａに入力される。
【００１５】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。本実施例では、第１〜第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、鉛直方向と交差する方向に一列に配置されている。尚、本実施例では、第１〜第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの構成及び動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、総括的に説明する。
【００１６】
本実施例では、画像形成装置１００は、複数の像担持体として、鉛直方向と交差する方向に並設された４個のドラム型の電子写真感光体、即ち、感光ドラム１を有する。感光ド
ラム１は、図示矢印Ａ方向（時計方向）に図示しない駆動手段（駆動源）により回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、感光ドラム１の表面を均―に帯電する帯電手段としての帯電ローラ２、画像情報に基づきレーザを照射して感光ドラム１上に静電像（静電潜像）を形成する露光手段としてのスキャナユニット（露光装置）３が配置されている。さらに、感光ドラム１の周囲には、静電像をトナー像（現像剤像）として現像する現像手段としての現像ユニット（現像装置）４、転写後の感光ドラム１の表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニング部材６が配置されている。さらに、４個の感光ドラム１に対向して、感光ドラム１上のトナー像を記録材１２に転写するための中間転写体としての中間転写ベルト５が感光ドラム１の上方に配置されている。
【００１７】
なお、本実施例では、現像装置としての現像ユニット４は、現像剤として非磁性一成分現像剤のトナーを用いる。また、本実施例では、現像ユニット４は、現像剤担持体としての現像ローラを感光ドラム１に対して接触させて反転現像を行うものである。即ち、本実施例では、現像ユニット４は、感光ドラム１の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーを、感光ドラム１上の露光により電荷が減衰した部分（画像部、露光部）に付着させることで静電像を現像する。
【００１８】
本実施例では、感光ドラム１と、感光ドラム１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像ユニット４及びクリーニング部材６とは、一体化され、即ち、一体的にカートリッジ化されて、プロセスカートリッジ７を形成している。プロセスカートリッジ７は、画像形成装置本体１００Ａに設けられた装着ガイド、位置決め部材などの装着手段を介して、画像形成装置１００に着脱可能となっている。本実施例では、各色用のプロセスカートリッジ７は、全て同一形状を有しており、各色用のプロセスカートリッジ７内には、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブランク（Ｋ）の各色のトナーが収容されている。また本実施例では現像剤として非磁性一成分トナーを用いている。
【００１９】
中間転写体としての無端状のベルトで形成された中間転写ベルト５は、全ての感光ドラム１に当接し、図示矢印Ｂ方向（反時計方向）に循環移動（回転）する。中間転写ベルト５は、複数の支持部材として、駆動ローラ５１、二次転写対向ローラ５２、従動ローラ５３に掛け渡されている。中間転写ベルト５の内周面側には、各感光ドラム１に対向するように、一次転写手段としての、４個の一次転写ローラ８が並設されている。一次転写ローラ８は、中間転写ベルト５を感光ドラム１に向けて押圧し、中間転写ベルト５と感光ドラム１とが当接する一次転写部Ｎ１を形成する。そして、一次転写ローラ８に、図示しない一次転写バイアス印加手段としての一次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、感光ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト５上に転写（一次転写）される。
【００２０】
また、中間転写ベルト５の外周面側において二次転写対向ローラ５２に対向する位置には、二次転写手段としての二次転写ローラ９が配置されている。二次転写ローラ９は、中間転写ベルト５を介して二次転写対向ローラ５２に圧接し、中間転写ベルト５と二次転写ローラ９とが当接する二次転写部Ｎ２を形成する。そして、二次転写ローラ９に、図示しない二次転写バイアス印加手段としての二次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、中間転写ベルト５上のトナー像が記録材１２に転写（二次転写）される。
【００２１】
例えば、フルカラー画像の形成時には、上述した一次転写までのプロセスが、第１〜第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおいて順次に行われ、中間転写ベルト５上に各色のトナー像が次に重ね合わせて一次転写される。その後、中間転写ベルト５の移動と同期が取られて記録材１２が二次転写部Ｎ２へと搬送される。中間転写ベルト５上の４色トナー像は、記録材１２を介して中間転写ベルト５に当接している二次転写ローラ９の作用
によって、一括して記録材１２上に二次転写される。トナー像が転写された記録材１２は、定着手段としての定着装置１０に搬送される。定着装置１０において記録材１２に熱及び圧力を加えられることで、記録材１２にトナー像が定着される。
【００２２】
一次転写工程後に感光ドラム１上に残留した一次転写残トナーは、クリーニング部材６によって除去、回収される。また、二次転写工程後に中間転写ベルト５上に残留した二次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置１１によって清掃される。なお、画像形成装置１００は、所望の一つの画像形成部のみを用いて、又は、幾つか（全てではない）の画像形成部のみを用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することもできるようになっている。
【００２３】
＜１−２＞：プロセスカートリッジの概略構成
図２を参照して、本実施例の画像形成装置１００に装着されるプロセスカートリッジ７の全体構成について説明する。本実施例では、収容しているトナーの種類（色）を除いて、各色用のプロセスカートリッジ７の構成及び動作は実質的に同一である。図２は、感光ドラム１の長手方向（回転軸線方向）に沿って見た本実施例のプロセスカートリッジ７の概略断面（主断面）図である。図２のプロセスカートリッジ７の姿勢は、画像形成装置本体に装着された状態での姿勢であり、以下でプロセスカートリッジの各部材の位置関係や方向等について記載する場合はこの姿勢における位置関係や方向等を示している。
【００２４】
プロセスカートリッジ７は、感光ドラム１等を備えた感光体ユニット１３と、現像ローラ１７等を備えた現像ユニット４とを一体化して構成される。感光体ユニット１３は、感光体ユニット１３内の各種要素を支持する枠体としてのクリーニング枠体１４を有する。クリーニング枠体１４には、感光ドラム１が図示しない軸受を介して回転可能に取り付けられている。感光ドラム１は、図示しない駆動手段（駆動源）としての駆動モータの駆動力が感光体ユニット１３に伝達されることで、画像形成動作に応じて図示矢印Ａ方向（時計方向）に回転駆動される。本実施例にて、画像形成プロセスの中心となる感光ドラム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。
【００２５】
また、感光体ユニット１３には、感光ドラム１の周面上に接触するように、クリーニング部材６、帯電ローラ２が配置されている。クリーニング部材６によって感光ドラム１の表面から除去された転写残トナーは、クリーニング枠体１４内に落下、収容される。帯電手段である帯電ローラ２は、導電性ゴムのローラ部を感光ドラム１に加圧接触することで従動回転する。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に対して所定の直流電圧が印加されており、これにより感光ドラム１の表面には、一様な暗部電位（Ｖｄ）が形成される。前述のスキャナユニット３からのレーザ光によって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、感光ドラム１を露光し、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、露光部位は所定の明部電位（Ｖｌ）、未露光部位は所定の暗部電位（Ｖｄ）の静電潜像が、感光ドラム１上に形成される。本実施例では、Ｖｄ＝−５００Ｖ、Ｖｌ＝−１００Ｖとしている。
【００２６】
＜１−３＞：現像ユニットの説明
現像ユニット４は、トナー８０を担持する現像剤担持体としての現像ローラ１７と、現像ローラ１７にトナーを供給する供給部材としてのトナー供給ローラ２０と、トナー８０をトナー供給ローラ２０へ搬送する搬送部材としての攪拌搬送部材２２と、を備える。現像ユニット４は、現像ローラ１７、トナー供給ローラ２０、撹拌搬送部材２２がそれぞれ回転可能に組み付けられる枠体としての現像容器１８を備える。現像容器１８は、撹拌搬送部材２２が配置されるトナー収容室１８ａと、現像ローラ１７及びトナー供給ローラ２
０が配置される現像室１８ｂと、トナー収容室１８ａと現像室１８ｂとをトナーの移動が可能なように互いに連通する連通口１８ｃと、を有する。現像室１８ｂは、トナーを現像容器１８外部へ運び出すための開口部として現像開口３０ｂが設けられており、その現像開口３０ｂを塞ぐような配置で現像ローラ１７が現像容器１８に回転可能に組み付けられている。すなわち、現像容器１８に収容されたトナーは、回転する現像ローラ１７に担持搬送されることで現像開口３０ｂを通過して現像容器１８の外部へ移動し、感光ドラム１の静電潜像の現像に供されることになる。その際、現像容器１８外部へ運び出されるトナー量は、現像ブレード２１によって規制、調整されることになる。トナー収容室１８ａは、現像室１８ｂよりも重力方向下方に位置する。現像ブレード２１が現像ローラ１７に当接する位置は、現像ローラ１７の回転中心よりも下方、かつ水平方向において現像ローラ１７の回転中心とトナー供給ローラ２０の回転中心との間に位置する。
【００２７】
攪拌搬送部材２２は、トナー収容室１８ａ内に収容されたトナーを攪拌すると共に、現像室１８ｂ内のトナー供給ローラ２０の上部に向けて図中矢印Ｇ方向にトナーを搬送する。本実施例において撹拌搬送部材２２は６０ｒｐｍの回転速度で駆動回転している。現像ローラ１７と感光ドラム１とは、対向部において各々の表面が同方向（本実施例では下から上に向かう方向）に移動するようにそれぞれ回転する。なお、本実施例では、現像ローラ１７は、感光ドラム１に接触して配置されているが、現像ローラ１７は、感光ドラム１に対して所定間隔を開けて近接配置される構成であってもよい。本実施例においては、現像ローラ１７に印加された所定のＤＣバイアスに対して、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、明部電位部にのみ転移して静電潜像を顕像化する。本実施例においては、現像ローラに対してＶ＝−３００Ｖを印加することにより、明部電位部との電位差ΔＶ＝２００Ｖを形成し、トナー像を形成している。
【００２８】
トナー供給ローラ２０と現像ローラとは、各々の表面がニップ部Ｎの上端から下端に移動する方向に回転している。すなわち、トナー供給ローラ２０は図示矢印Ｅ方向（時計方向）に、現像ローラ１７は矢印Ｄ方向に回転している。トナー供給ローラ２０は、導電性芯金の外周に発泡体層を形成した弾性スポンジローラである。トナー供給ローラ２０と現像ローラ１７は所定の侵入量、即ち、図２にて、トナー供給ローラ２０が現像ローラ１７により凹状とされるその凹み量△Ｅを持って接触している。トナー供給ローラ２０と現像ローラ１７とは、ニップ部Ｎにおいて互いに同方向に周速差を持って回転している（トナー供給ローラ２０の周面の方が現像ローラ１７の周面よりも早く移動する）。この動作により、トナー供給ローラ２０による現像ローラ１７へのトナー供給を行っている。その際、トナー供給ローラと現像ローラとの電位差を調整することにより、現像ローラへのトナー供給量を調整することが出来る。
【００２９】
本実施例では、トナー供給ローラが３００ｒｐｍ、現像ローラが２００ｒｐｍの回転速度で駆動回転し、現像ローラに対してトナー供給ローラがΔ−５０Ｖとなるよう、ＤＣバイアスを印加した。つまり、現像ローラに対してＶ＝−３００Ｖ，トナー供給ローラに対してはＶ＝−３５０Ｖをそれぞれ印加している。そうすることで、トナー供給ローラから現像ローラに電気的にトナーが供給しやすい状態にしている。なお、本実施例においては、現像ローラ１７、トナー供給ローラ２０は、共に外径１５ｍｍであり、トナー供給ローラ２０の現像ローラ１７への侵入量、即ち、トナー供給ローラ２０が現像ローラ１７により凹状とされるその凹み量△Ｅを１．０ｍｍに設定した。また、トナー供給ローラと現像ローラは中心高さが同じになるように配置した。
【００３０】
＜１−４＞：現像ユニットのシール構成
図３、図４を参照して、本実施例における現像ユニット４のトナーシール構成について説明する。図３（ａ）は、現像ローラ１７の回転軸方向（長手方向）の端部周辺における
現像ユニット４の構成を示す模式的断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）における現像ブレード先端部周辺の拡大図である。図４は、端部周面シール部材の貼り付け座面周辺の構成における長手方向（現像ローラ１７の回転軸方向）の寸法関係を説明する模式図であり、現像ローラ１７の回転軸に垂直な方向に見て各部材の寸法関係を示している。なお、本実施例を説明する各図面は、装置構成を理解しやすくするために、各部材を模式的に示しており、それらの寸法関係を厳密に図示しているものではない。
【００３１】
図３（ａ）に示すように、現像ローラ１７が配置される現像容器１８の現像開口３０ｂの長手方向両端部には、端部シール部材４０の貼り付け座面４１が現像ローラ１７の回転軸を中心とした円弧形状の面を含む形態で形成されている。この座面４１に、表面がフェルトや繊維を織り込んでできたパイル、静電植毛等の可撓性部材である端部シール部材（以下、端部シール）４０が貼り付けられる。端部シール４０の一部は、現像ブレード２１と長手方向においてオーバーラップして現像開口３０ｂと現像ブレード２１の裏面（現像ブレード２１における現像ローラ１７との当接面と反対の面）との隙間を埋めている。すなわち、端部シール４０は、現像ローラ１７との対向部の一部において、現像ローラ１７との間に現像ブレード２１（の端部）が介在する構成となっており、そのシール面が現像ローラ１７の周面にのみ接触するのではなく一部、現像ブレード２１にも接触する。端部シール４０は、現像ローラ１７の周面および現像ブレード２１の裏面と圧接することで、現像ローラ１７周面との間のみならず、現像ブレード２１の裏面との間からも長手方向にトナーが漏れるのを防止している。
【００３２】
図４に示すように、端部において現像ブレード２１は端部シール４０と領域IIでオーバーラップしている。ここで、本実施例で用いる現像ローラ１７、現像ブレード２１、端部シール４０のそれぞれの長手方向の幅（長さ）は、２３５．６ｍｍ、２２６ｍｍ、４．８ｍｍである。現像ローラ１７と現像ブレード２１は、長手方向の中央基準（長手方向の中点の位置を一致）で配置され、現像ブレード２１の端部は現像ローラ１７の端部よりも４．８ｍｍ長手方向内側に位置する。端部シール４０は、長手方向外側の端部が現像ローラ１７の端部よりも２．０ｍｍ長手方向内側に位置するように配置され、長手方向内側の端部が現像ブレード２１の端部よりも２．０ｍｍ長手方向内側に位置する。すなわち、端部シール４０は、現像ブレード２１に対して長手方向に２．０ｍｍオーバーラップする（領域II）。このようにオーバーラップする構成により、図３（ｂ）に示す、現像ブレード２１、現像ローラ１７、端部シール４０によってできる領域Ｉは、端部シール４０が現像ローラ１７と現像ブレード２１によって圧縮され、それらに圧接することで埋められている。現像ブレード２１と現像ローラ１７との間も、上記オーバーラップ部における端部シール４０の圧接力を受けて現像ブレード２１が現像ローラ１７に押し付けられることで、所定のシール性が得られる。
【００３３】
図５は、本実施例における端部シール部材４０の断面構成を説明する模式的断面図であり、座面４１に取り付けられる前の平らな形状状態で示している。図５のように、本実施例の端部シール部材４０は、表層４０ａと中間層４０ｂと接着層４０ｃの３層から成る。表層４０ａは、材質がパイル織物、厚み１．９ｍｍ、ＪＩＳ−Ａ硬度３４°の層である。中間層４０ｂは、発泡層から成り、材質がウレタンフォーム、厚み３．０ｍｍ、ＪＩＳ−Ａ硬度１２°の層である。接着層４０ｃは、材質が両面テープ、厚みが０．０５ｍｍの層である。
【００３４】
＜１−５＞：本実施例における現像ブレードの構成
図６を参照して本実施例における現像ブレード２１の構成を詳細に説明する。図６は、本実施例における現像ブレード２１の形状を説明するための模式的断面図である。規制ブレード２１は、支持部材２１ａと、支持部材２１ａの先端側に一体的に取り付けられる樹脂層２１ｂとを有するブレード状の部材である。支持部材２１ａは、短手方向の一方の端
部が現像容器１８にビス等の締結具によって固定され、他方の端部に片持ち梁における自由端となっている。すなわち、支持部材２１ａの他方の端部が、現像ブレード２１における基端部となり、樹脂層２１ｂが形成された支持部材２１ａの一方の端部が、現像ローラ１７と摺動接触する現像ブレード２１における先端部となる。そして、支持部材２１ａの先端側は、現像ローラ１７の回転方向において上流側を向く。すなわち、現像ブレード２１は、現像ローラ１７の回転に対し、カウンター方向を向くように配置される。
【００３５】
トナーは、現像ブレード２１と現像ローラ１７との摺擦により摩擦帯電されて電荷を付与されると同時に層厚規制される。また、本実施例においては、現像ブレード２１に不図示のブレードバイアス電源から所定電圧を印加し、トナーコートの安定化を図っている。本実施例においては、ブレードバイアスとしてＶ＝−５００Ｖを印加している。
【００３６】
支持部材２１ａは、板状の弾性部材である。支持部材２１ａには、弾性（ばね性）を持たせるべく、金属製薄板（板金）を用い、ステンレス鋼を用いた。ただし、ステンレス鋼のほか、リン青銅、アルミニウム合金などを用いてもよい。支持部材２１ａは、本実施例では、長手方向の幅が２２６ｍｍ、長手方向と直交する短手方向の幅が９．６ｍｍ、厚み０．０８ｍｍの板金を用いている。
【００３７】
樹脂層２１ｂは、支持部材２１ａにおける現像ローラ１７との対向面（表面）側から他方の端部の先端を経て端部シール４０との対向面（裏面）側まで、支持部材２１ａの他方の端部を覆うように形成されている。樹脂層２１ｂは、支持部材２１ａにポリウレタンをコーティングして作製した。樹脂層２１ｂの材料には、このほか、ポリアミド、ポリアミドエラストマー、ポリエステル、ポリエステルエラストマー、ポリエステルテレフタラート、シリコンゴム、シリコン樹脂、メラミン樹脂から、単独で、または２種類以上を組み合わせてもよい。さらに、これら材料には、必要に応じて粗し粒子等の各種添加剤を含有させることもできる。また、コート層に金属を採用してもよい。
【００３８】
樹脂層２１ｂの形成は、今回採用したコーティング法のほか、大別して支持部材２１ａに直接形成（一体成形）する方法と、予め樹脂層２１ｂを形成し、それを支持部材２１ａに接着する方法がある。支持部材２１ａに直接に樹脂層２１ｂを形成する方法としては、支持部材２１ａに原料を押出し形成する方法や、浸漬、コーティング、噴霧等により金属製薄板に塗布する方法がある。また、予め樹脂層２１ｂを形成する方法として、原料から作成したシートを切り出す方法、樹脂層２１ｂを金型等で形成する方法がある。
【００３９】
樹脂層２１ｂは、現像ローラ１７との対向部において、現像ローラ１７へ向かって突出する凸部２１ｂ１が先端（支持部材２１ａの他方の端部側、現像ローラ１７の回転方向の上流側）から所定距離を空けて設けられている。凸部２１ｂ１よりも先端側、すなわち現像ローラ１７の回転方向上流側の対向部２１ｂ２は、現像ローラ１７と所定空間を介して対向する。凸部２１ｂ１における先端側とは反対側（現像ブレード２１の基端側）、すなわち、現像ローラ１７の回転方向下流側は、現像ローラ１７と所定空間を介して対向する、平面状に形成されたストレート部２１ｂ３となっている。
【００４０】
ここで、凸部２１ｂ１と対向部２１ｂ２との間の段差の高さ（凸部２１ｂ１の高さ）、すなわち、現像ブレード２１において現像ローラ１７に圧接する圧接面と、該圧接面よりも現像ローラ１７から距離をとる対向面との距離を、Ｈ（ｍｍ）とする。また、対向部２１ｂ２の短手方向における長さを、Ｌ（ｍｍ）とする。また、現像ローラ１７に当接する現像ブレード２１の凸部２１ｂ１の当接半径、すなわち、現像ローラ１７の回転軸に垂直な断面、すなわち図６の断面で見たときにおける、凸部２１ｂ１の先端面を形成する円弧の曲率半径を、Ｒ（ｍｍ）とする。なお曲率半径Ｒは、現像ブレード２１が現像ローラ１７と一定の当接幅で安定して当接するようにするため、１．００ｍｍ以上とすることが好
ましい。
【００４１】
図７は、本実施例の変形例における現像ブレードの形状を説明するための模式的断面図であり、（ａ）は変形例１、（ｂ）は変形例２である。本発明を適用した現像ブレード２１の構成としては、上述した対向部２１ｂ２を有していれば他の部分については、図７に示すように種々の構成を採用し得る。図６に示すように、実施例１では、ストレート部２１ｂ３が凸部２１ｂ１よりも低くなるように（現像ローラ１７から距離をとるように）構成されているのに対し、図７（ａ）の変形例１では、ストレート部２１ｂ３を凸部２１ｂ１と同じ高さに形成している。また、図７（ｂ）の変形例２では、凸部２１ｂ１よりも先端側の対向部２１ｂ２において、凸部２１ｂ１よりも低い第２の凸部を形成した構成としている。この構成においては、第２の凸部の先端が、後述する現像ブレード２１の対向部２１ｂ２における現像ローラ１７との最近接部となる。
【００４２】
図８は、現像ブレード２１と現像ローラ１７、端部周面シール部材貼り付け座面４１の位置関係、寸法関係について説明する模式図であり、（ａ）は実施例１、（ｂ）は変形例２（図７（ｂ））における各部材の位置関係、寸法関係を示している。なお、図８は、装置構成を理解しやすくするために、各部材を模式的に示しており、それらの寸法関係を厳密に図示しているものではない。本実施例では、図８に示すように、座面４１と、現像ブレード２１先端との距離をＤ１（ｍｍ）、現像ローラ１７表面との距離をＤ２（ｍｍ）とする。このＤ１、Ｄ２は、端部シール４０を外したときの距離とし、現像ローラ１７中心と現像ブレード２１の凸部２１ｂ１よりも先端側の対向部２１ｂ２における現像ローラ１７との最近接部とを結ぶ仮想直線上にあるものとする。すなわち、Ｄ１、Ｄ２は、端部シール４０が現像容器１８に組み付けられていない状態において、現像ローラ１７の回転軸に垂直な断面を見たときの距離である。Ｄ１は、現像ブレード２１の現像ローラ１７との対向部における凸部２１ｂ１よりも先端側の部分において現像ローラ１７に最も近接する最近接部を通り、座面４１と現像ローラ１７の回転中心とを結ぶ仮想線における、座面４１から最近接部までの距離である。Ｄ２は、上記仮想線における、座面４１から現像ローラ１７の表面までの距離である。
【００４３】
本実施例では、Ｄ１＝１．９（ｍｍ）、Ｄ２＝２．２（ｍｍ）とした。そして、現像ブレード２１の凸部２１ｂ１の高さＨを０．１（ｍｍ）、対向部２１ｂ２の長さＬを０．３（ｍｍ）、凸部２１ｂ１の当接半径Ｒを１．０（ｍｍ）としたとき、画像不良（ゴースト画像）の発生もなく、トナー漏れも発生しなかった。
【００４４】
＜１−６＞：実験内容
本実施例の構成において、以下の実験を行った。本実施例の構成においては、上述したＤ１、Ｄ２の値をいくつか振り、トナー漏れの実験を行った。現像ブレード２１の凸部２１ｂ１の当接半径Ｒは１．０ｍｍに固定して、凸２１ｂ１の高さＨ及び対向部２１ｂ２の長さＬをいくつか振ったサンプルを作製した。
【００４５】
図８、図９を参照して、Ｄ１、Ｄ２を変更する方法について説明する。図９は、現像ブレード２１と現像ローラ１７、端部シール部材４０、座面４１の位置関係、寸法関係について説明する模式図である。図９に示すような現像ローラ１７の回転軸に垂直な断面における座標系を考える。すなわち、上記断面において、端部シール４０によって現像ローラ１７に押し付けられている状態における現像ブレード２１の延びる方向と略平行な方向をｙ軸、ｙ軸に垂直な方向をｘ軸とする。そして、原点は現像ローラ１７の回転中心Ｏとし、現像ローラ１７の中心座標が（ｘ，ｙ）＝（０，０）となる座標系である。この座標系において、現像ブレ―ド先端２１ｂのｙ軸方向の位置をＹ値とする。Ｄ１を変更する場合は、上記Ｙ値を変更することで行った。また、現像ブレード２１の凸部２１ｂ１の高さＨ、対向部２１ｂ２の長さＬを変更することでもＤ１を変更した。Ｄ２については、座面４
１を削って座面４１と現像ローラ１７との間の距離を変更することで変更した。なお、座面４１を削ると当然ながらＤ１も変更されることになる。
【００４６】
上記寸法設定を種々の値で組み上げた装置を、高温高湿（３０℃、８０％Ｒｈ）の環境下において１晩放置し、十分に環境になじませた後、実験用画像を記録材に形成する画像形成を、１００００枚の記録材に対して間欠的に行い、トナー漏れの有無を比較した。間欠通紙とは、一度プリント後待機状態を経て、次のプリントを行う通紙である。本実施例では、実験用画像として、画像印字率が０．５％の横線が周期的に現れる画像を用いた。
【００４７】
＜１−７＞実験結果
以下、本実施例の設定及び評価結果を表１、表２に示す。なお、表２における○はトナー漏れの発生がないことを示し、×はトナー漏れの発生が有ることを示している。
＜表１＞本実施例におけるトナー漏れ評価の設定
2017181813.tif 000003
＜表２＞本実施例におけるトナー漏れ評価の結果
2017181813.tif 000004
【００４８】
Ｄ１（ｍｍ）を１．６８〜２．１５ｍｍまで、Ｄ２（ｍｍ）を２．２０〜４．００ｍｍまで振って実験を行い、以下の結果が得られた。
・Ｄ１／Ｄ２が０．７６以下の場合、トナー漏れが発生している。
・Ｄ１／Ｄ２が０．７９〜０．９６の場合、トナー漏れが発生していない。
・Ｄ１／Ｄ２が０．９８以上の場合、トナー漏れが発生している。
よって、これらの実験結果より、Ｄ１、Ｄ２の適正な比率が以下の範囲であることが分かった。
０．７９≦Ｄ１／Ｄ２≦０．９６
したがって、上記の範囲の構成を採用すれば、画像不良（ゴースト画像）の発生を抑制しつつ、トナー融着起因のトナー漏れを改善することができる。
【００４９】
＜１−８＞：トナー漏れ改善の効果
以下、本実施例の効果検証を行った。現像ブレード２１において端部シール４０がオー
バーラップしている部分（現像ブレード２１の端部において端部シール４０の反発力により現像ローラ１７に押し付けられる部分）における現像ローラ１７に対する当接圧を測定した。現像ブレード２１端部の当接圧は、現像ローラ１７を取り外した現像装置を専用の測定治具に装着し、仮想の現像ローラとしての現像ローラ１７と等しい直径のアルミスリーブに現像ブレード２１を当接させて測定する。測定子の長手は５０ｍｍであり、両端２点の測定ポイントでの平均値から現像ブレードの当接圧を算出する。以下、本実施例におけるＤ１／Ｄ２、Ｄ２−Ｄ１と当接圧の関係を表３に示す。本実施例においては、Ｄ１／Ｄ２を０．７６〜０．９８まで振って検証を行っている。
＜表３＞本実施例におけるＤ１／Ｄ２、Ｄ２−Ｄ１と当接圧の関係
2017181813.tif 000005
【００５０】
図３、図８を用いて本実施例でのトナー漏れの改善のメカニズムを説明する。トナー漏れは、端部シール４０の反発力を受けて現像ブレード２１の現像ローラ１７に対する当接圧が上昇し、トナーが現像ブレード２１端部や現像ローラ１７に融着することで、現像ブレード２１端部と現像ローラ１７の間に隙間が発生することが要因である。上記実験では、Ｄ２−Ｄ１＞０．４７の場合にトナー漏れが発生した。一方、現像ブレード２１端部において現像ローラ１７に対する当接圧が低すぎると、端部シール４０、現像ブレード２１、及び現像ローラ１７との隙間にトナーが侵入し、トナー漏れが発生する。上記実験では、Ｄ２−Ｄ１＜０．０９の場合にトナー漏れが発生した。ゆえに、図８において、Ｄ１／Ｄ２の値が低いと、現像ブレード２１の現像ローラ１７に対する当接圧が上昇し、トナー漏れが発生する。また、Ｄ１／Ｄ２の値が高いと、現像ブレード２１の現像ローラ１７に対する当接圧が減少し、図３における端部シール４０、現像ブレード２１、及び現像ローラ１７との隙間にトナーが侵入し、トナー漏れが発生する。
【００５１】
以上の結果から、
０．７９≦Ｄ１／Ｄ２≦０．９６
あるいは、
０．０９≦Ｄ２−Ｄ１≦０．４７
の関係を満たすように、各部材を設計、組み付ける。これにより、現像ブレード２１において端部シール４０によって現像ローラ１７に押し付けられる部分の現像ローラ１７に対する圧接圧をＸ（ｇｆ／ｃｍ）とした場合に、
１５≦Ｘ≦５８
の関係を満たすことができる。
【００５２】
本実施例では、端部シール４０として、図５に示したような構造の端部シール部材を用いたが、これに限定されるものではない。Ｄ１／Ｄ２が０．７９〜０．９６の範囲、あるいはＤ２−Ｄ１が０．０９〜０．４７の範囲で、当接圧が１５（ｇｆ／ｃｍ）〜５８（ｇｆ／ｃｍ）となる端部シール部材であれば、他の構造の端部シール部材を用いてもよい。
【００５３】
本実施例の現像ブレード２１によれば、Ｄ１の距離を変えても、凸部２１ｂ１よりも現像ローラ１７回転方向上流側の対向部分においてトナー溜まりが安定して形成され、層規制の直前におけるトナー圧力が均一化し、均一なトナー層を安定して得ることができる。一方で、平坦な現像ブレードの場合、Ｄ１の距離を変えると均一なトナー層を安定して得ることができないため、Ｄ１を変更してトナー漏れを改善することは好ましくない。
【００５４】
以上説明したように、本実施例の現像ブレード２１によれば、Ｄ１、Ｄ２の比率が０．７９≦Ｄ１／Ｄ２≦０．９６あるいは０．０９≦Ｄ２−Ｄ１≦０．４７の範囲であれば、画像不良（ゴースト画像）の発生を抑制しつつ、トナー漏れを改善することができる。
【００５５】
なお、本実施例ではカラー画像形成が可能な画像形成装置を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。非磁性一成分トナーを用いたトナー供給ローラが現像ローラと回転方向が同じ向きに回転する構成において、モノクロ画像形成が可能な画像形成装置であっても同様の効果を得ることができる。また、本実施例では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置、あるいはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置にも本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００５６】
４…現像ユニット（現像装置）、１７…現像ローラ、１８…現像容器（枠体）、２０…トナー供給ローラ（供給部材）、２１…現像ブレード（規制部材）、２１ｂ…現像ブレード先端、２１ｂ１…凸部、２１ｂ２…対向部、３０ｂ…現像開口（開口部）、４０…端部周面シール部材（端部シール部材）、４１…端部周面シール部材貼り付け座面
【図１】
2017181813.tif 000006
【図２】
2017181813.tif 000007
【図３】
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【図４】
2017181813.tif 000009
【図５】
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【図６】
2017181813.tif 000011
【図７】
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【図８】
2017181813.tif 000013
【図９】
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