(57)【要約】【課題】簡易な構成で、現像剤の劣化や吸湿が生じた場合においても、濃度薄やベタ追従性不良の発生を抑制し、更にゴースト画像不良の発生をも抑制することが可能な現像装置を提供する。【解決手段】現像剤を保持し回転する現像剤担持体と、現像剤担持体を回転可能に支持し現像剤を収容する現像容器と、現像容器に一端が支持される支持部と、支持部に固定され、現像剤担持体に保持される現像剤を所定の層厚に規制する現像剤規制部材と、を有し、現像剤担持体は、外周面上に、高抵抗部と低抵抗部の何れか一方が形成する海部と、他方が分散される島部と、を形成する海島構造を備え、現像剤規制部材は、現像剤担持体の回転方向の下流側から順に、少なくとも現像剤担持体ヘ向かって突出し当接する当接部を備えた突出部と、現像剤担持体と対向する対向面と、を有し、対向面の一端が前記突出部につながり他端が自由端となる。【選択図】図１
2017134437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面上に現像剤を保持し、回転する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体を回転可能に支持し、前記現像剤を収容する現像容器と、
前記現像容器に一端が支持される支持部と、
前記支持部に固定され、前記現像剤担持体に保持される前記現像剤を所定の層厚に規制する現像剤規制部材と、
を有し、
前記現像剤担持体は、外周面上に、高抵抗部と低抵抗部の何れか一方が形成する海部と、前記高抵抗部と前記低抵抗部の他方が分散される島部と、を形成する海島構造を備え、
前記現像剤規制部材は、前記現像剤担持体の回転方向の下流側から順に、少なくとも前記現像剤担持体ヘ向かって突出し当接する当接部を備えた突出部と、前記現像剤担持体と対向する対向面と、を有し、前記対向面の一端が前記突出部につながり他端が自由端となることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤担持体の表面粗さＲａが２．７μｍ未満であり、かつ前記現像剤規制部材の現像剤担持体との当接部の曲率半径が２５０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録材に画像を形成する電子写真プリンタ、電子写真複写機などの画像形成装置における現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置において、現像装置としては、以下を有するものが知られている。すなわち、表面に現像剤を保持・搬送する現像剤担持体と、現像剤を貯溜する現像剤貯溜手段と、現像剤担持体に接触し、現像剤貯溜手段に貯溜されている現像剤を現像剤担持体に供給する現像剤供給部材と、を有するものである（特許文献１）。
【０００３】
一方、現像装置の更なる小型化のために、特許文献１に示すような現像剤供給手段を持たない現像装置が提案されている（特許文献２）。特許文献２では、表面に誘電体部と接地された導電体部とが規則的又は不規則に混在して分布するように構成された現像剤担持体を、現像剤規制部材によって直接、又は現像剤を介して摺擦することで、現像剤担持体面の上記誘電体部に所定の電荷が付与される。そして、電荷が付与された該誘電体部上に電界が発生する。
【０００４】
特に、該誘電体部と接地された上記導電体部との隣接部上には微小閉電界が発生し、該現像剤担持体上の全体では、多数の該微小閉電界が形成される。現像剤貯溜手段内の無帯電、又は低帯電等の帯電量が不安定な現像剤は、該現像剤担持体上の多数の該微小閉電界等の電界の発生領域に搬送される。そして、該電界によって生じる静電的な力、特に無帯電の現像剤の場合は該微小閉電界によって生じるグラディエント力（Gradient-Force)をうけて、該現像剤担持体面に吸引され担持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−４２６７２号公報
【特許文献２】特開平６−１３０７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献２に示す構成では、現像装置の使用量の増加（例えば寿命末期）や高温高湿度環境で使用される場合、現像剤の劣化や吸湿によって、現像剤から現像剤担持体表面の誘電体部への電荷付与量が減少し、現像担持体表面に生じる電界の強度が弱くなる。その結果、現像剤を引き寄せるための静電気力とグラディエント力が弱まり、黒ベタ画像などの高印字率の画像を形成する際に、現像剤担持体上に保持・搬送される現像剤量が不足する。そして、濃度薄や黒ベタ画像の後端に向かってかすれた画像となるベタ追従性不良といった課題が生じる場合があった。
【０００７】
一方、特許文献１に示す現像剤供給部材は、現像剤を現像剤担持体へ供給する作用と同時に、現像剤担持体上に現像されずに残った現像剤を剥ぎ取る作用も有している。従って、特許文献２に示すような現像剤供給部材を用いない構成では、現像剤担持体上に残った現像剤が、剥ぎ取られずに現像剤担持体上に留まる場合があるため、ゴースト画像不良を生じ易くなることがある。このゴースト画像不良とは、現像剤担持体の前周回に現像した像の履歴が次周回以降に、均一な中間調画像中に現像剤担持体周期の位相差をもって濃度ムラとして現れる現象である。
【０００８】
本発明の目的は、簡易な構成で、現像剤の劣化や吸湿が生じた場合においても、濃度薄やベタ追従性不良の発生を抑制し、更にゴースト画像不良の発生をも抑制することが可能な現像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】
上記目的を達成するため、本発明に係る現像装置は、外周面上に現像剤を保持し、回転する現像剤担持体と、前記現像剤担持体を回転可能に支持し、前記現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器に一端が支持される支持部と、前記支持部に固定され、前記現像剤担持体に保持される前記現像剤を所定の層厚に規制する現像剤規制部材と、を有し、前記現像剤担持体は、外周面上に、高抵抗部と低抵抗部の何れか一方が形成する海部と、前記高抵抗部と前記低抵抗部の他方が分散される島部と、を形成する海島構造を備え、前記現像剤規制部材は、前記現像剤担持体の回転方向の下流側から順に、少なくとも前記現像剤担持体ヘ向かって突出し当接する当接部を備えた突出部と、前記現像剤担持体と対向する対向面と、を有し、前記対向面の一端が前記突出部につながり他端が自由端となることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、現像剤の劣化や吸湿が生じた場合においても、濃度薄やベタ追従性不良の発生を抑制でき、更にゴースト画像不良の発生をも抑制することが可能な現像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る現像装置を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る現像装置を搭載した画像形成装置を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係る現像剤担持体表面を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係る現像剤規制部材を示す図である。
【図５】第１の実施形態に係るＲａとｒの関係を示す図である。
【図６】第１の実施形態に係る比較例の現像装置を示す図である。
【図７】第２の実施形態に係る現像装置を示す図である。
【図８】第２の実施形態に係る現像剤担持体の表面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。尚、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、および、それらの相対配置、各パラメータの値などは、本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。よって、本発明の範囲を以下の実施形態に限定する趣旨のものではない。
【００１３】
《第１の実施形態》
〈画像形成装置の全体的な概略構成〉
まず、本発明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２は、本実施形態の画像形成装置１００の概略断面図である。本実施形態の画像形成装置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ープリンタである。
【００１４】
画像形成装置１００は、画像情報にしたがって、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、画像画像読み取り装置、或いは、画像形成装置100に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器から、画像形成装置100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(ｂ)の各色の画像を形成するための第１、第２、第３、第４のプロセスカートリッジ１０ｙ、 １０ｍ、 １０ｃ、１０ｂを有する。それらは、鉛直方向と交差する方向に一列に配置されている。
【００１６】
なお、本実施形態では、第１〜 第４のプロセスカートリッジ１０ｙ、 １０ｍ、 １０ｃ、１０ｂ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。したがって、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を与えた添え字ｙ、ｍ、ｃ、ｂは省略して総括的に説明する。
【００１７】
本実施形態では、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、すなわち、感光体ドラム１（１ｙ、１ｍ、１ｃ、１ｂ）を有する。感光体ドラム１の周囲には、帯電ローラ２（２ｙ、２ｍ、２ｃ、２ｂ）、スキャナユニット（露光装置）７、現像ユニット（現像装置）３（３ｙ、３ｍ、３ｃ、３ｂ）、クリーニング部材５（５ｙ、５ｍ、５ｃ、５ｂ）、が配置されている。
【００１８】
帯電ローラ２は、感光体ドラム１の表面を均一に帯電する帯電手段である。またスキャナユニット７は、パーソナルコンピュータ等のホスト機器から入力された画像情報からCPU９で演算された出力に基づき、レーザーを照射して感光体ドラム1上に静電像(静電潜像)を形成する露光手段である。現像ユニット５は、静電像を現像剤(以下、トナー)像として現像する現像手段である。クリーニング部材３は、転写後の感光体ドラム1の表面に残ったトナー(転写残トナー)を除去するクリーニング手段である。
【００１９】
そして、感光体ドラム1と、感光体ドラム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３及びクリーニング部材５は一体化され、プロセスカートリッジ１０を形成している。プロセスカートリッジ１０は、画像形成装置１００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。
【００２０】
また４個の感光体ドラム1に対向して、感光体ドラム１上のトナー像を記録材Pに転写するための中間転写体としての中間転写ベルト６１が配置されている。無端状のベルトで形成された中間転写ベルト６１は、企ての感光体ドラム1に当接し、図示矢印R２方向(時計方向)に循環移動(回転)する。中間転写ベルト61は、複数の支持部材として、二次転写対向ローラ６２、駆動ローラ６３、従動ローラ６４に掛け渡されている。
【００２１】
中間転写ベルト５の内周面側には、各感光体ドラム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４（４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｂ）が並設されている。一次転写ローラ４は、中間転写ベルト６１を感光体ドラム１に向けて押圧し、中間転写ベルト６１と感光体ドラム１とが当接する一次転写部を形成する。
【００２２】
また、中間転写ベルト６１の外周面側において二次転写対向ローラ６２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６５が配置されている。二次転写ローラ６５は、中間転写ベルト65を介して二次転写対向ローラ６２に圧接し、中間転写ベルト６１と二次転写ローラ６５とが当接する二次転写部を形成する。トナー像が転写された記録材Pは、定着手段としての定着装置８に搬送される。定着装置８において記録材Pに熱及び圧力を加えられることで、記録材Pにトナー像が定着される。
【００２３】
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。
【００２４】
<画像形成プロセス>
画像形成時には、まず感光体ドラム1の表面が帯電ローラ２によって一様に帯電される。次に、ホスト機器から入力された画像情報からCPU９で演算された出力に基づいてスキャナユニット７から発せられたレーザー光で帯電した感光体ドラム１の表面を走査露光し、感光体ドラム１上に画像情報に従った静電像が形成される。次に、感光体ドラム１上に形成された静電像は、現像ユニット３によってトナー像として現像される。
【００２５】
そして、一次転写ローラ４に、一次転写電圧印加手段としての一次転写電圧電源(高圧電源)から、 トナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧が印加される。これによって、感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト６１上に一次転写される。フルカラー画像の形成時には、上述のプロセスが、第1〜 第4のプロセスカートリッジ１０ｙ、 １０ｍ、 １０ｃ、１０ｂにおいて順次に行われ、中間転写ベルト６１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。
【００２６】
その後、中間転写ベルト61の移動と同期が取られて記録材Pが二次転写都へと搬送される。そして、二次転写ローラ６５に、図示しない二次転写電圧印加手段としての二次転写電圧電源(高圧電源)から、 トナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧が印加される。これによって、中間転写ベルト６１上の４色トナー像は、記録材Pを介して中間転写ベルト６１に当接している二次転写ローラ６５の作用によって、一括して給送手段によって搬送された記録材P上に二次転写される。
【００２７】
トナー像が転写された記録材Pは、定着手段としての定着装置８に搬送される。定着装置８において、記録材Pは、熱及び圧力を加えられることで、転写されたトナー像が定着され、画像形成装置１００から排出される。
【００２８】
なお、一次転写工程後に感光体ドラム1上に残留した一次転写残トナーは、クリーニング部材５１によって除去、回収される。
【００２９】
また、現像ユニット３は、現像剤担持体としての現像ローラ(後述)を感光体ドラム１に対して接触させて反転現像を行うものとした。すなわち、感光体ドラム１の帯電極性と同極性(本実施形態では負極性)に帯電したトナーを、感光体ドラム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現像ユニット４を用いた。
【００３０】
<プロセスカートリッジの構成>
次に、本実施形態の画像形成装置100に装着されるプロセスカートリッジ１０の全体構成について説明する。各色用のプロセスカートリッジ１０は、図示しない識別部等除き、同一形状を有し、各色用のプロセスカートリッジ10の現像ユニット4内には、それぞれイエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｂ）の各色のトナーが収容されている。
【００３１】
なお、現像ユニット３は、現像剤として非磁性一成分トナーを用いた。以下では、感光体ドラム１の長手方向(回転軸線方向)と交差する断面を示した図２を用い、説明を行う。プロセスカートリッジ１０は、感光体ドラム１を備えた感光体ユニットと、回転可能とされた現像ローラ２２等を備えた現像ユニット(現像装置)３と、を一体化して構成される。
【００３２】
感光体ユニットは、感光体ドラム１の他、感光体ドラム１の周面上に接触するように、クリーニングブレード５１、帯電ローラ２がクリーニング枠体に配置されたクリーニングユニット(クリーニング装置)５を有している。
【００３３】
感光体ドラム１は、図示しない軸受を介してクリーニングユニット５に対して回転可能に支持されている。感光体ドラム１は、図示しない駆動手段(駆動源)の駆動力が感光体ユニットに伝達されて、画像形成動作に応じて図示矢印R１方向(反時計方向)に回転駆動される構成としている。クリーニングユニント５は、クリーニングブレード５１で感光体ドラム１の表面から除去された転写残トナーがクリーニング枠体内に落下、収容される他、帯電ローラ２の導電性ゴムのローラ部が感光体ドラム１に加圧接触し、従動回転する構成とされている。
【００３４】
一方、現像ユニット３は、図１に示すように、トナーＴを担持する現像剤担持体としての現像ローラ２２と、現像剤規制部材としての現像ブレード（規制部材）１１と、これらを固定する現像容器としての現像枠体２０と、を有している。現像容器としての現像枠体２０は、現像ローラ２２を回転可能に支持し、現像剤を収容する。そして、現像枠体２０は、現像ローラ２２が配置された現像室２０ａと、現像室２０ａから外界へつながる現像開口（開口部）を封止する吹き出し防止シート２０ｂと、を備えている。
【００３５】
本実施形態では、現像ローラ２２と感光体ドラム１は、対向部において各々の表面が同方向(本実施形態では重力方向上方からから下方に向かう方向)に移動するようにそれぞれ回転させる。そして、所定の直流電圧を現像ローラ２２に印加し、摩擦帯電によりマイナスに帯電したトナーで、感光体ドラム1に接触する現像部において、静電潜像を顕像化し、 トナー像を形成している。なお、本実施形態では、現像ローラ２２は、感光体ドラム１に接触して配置されているが、現像ローラ２２は、感光体ドラム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。
【００３６】
以下、本実施形態における現像装置について、詳しく説明する。
【００３７】
〈本実施形態における現像装置の詳細構成〉
１）現像ローラの詳細構成
図１を用いて、本実施形態における現像ローラ２２の構成を詳細に説明する。現像ローラ２２は、膜厚が約０．１ｍｍのウレタンの表層２２−１、膜厚が約２．７ｍｍのシリコンの基層２２−２、半径３ｍｍの金属芯金２２−３からなる直径１１．５ｍｍのローラであり、同図中の矢印の方向へ回転駆動するように配置されている。現像ローラ２２の表面の構成は、図３に示すように海に例えられるウレタン表層２２−１上に、島に例えられる誘電体部２２−１ａが微小面積で散在し、海島構造を形成している。また、表面粗さを調整し、現像剤の搬送量を適量とする目的で、粗し粒子２２−１ｂが散在した構成としている。
【００３８】
ウレタン表層２２−１は抵抗値が１０＾５Ω・ｃｍ程度、誘電体部２２−１ａが１０＾１１〜１０＾１４Ω・ｃｍ程度、粗し粒子２２−１ｂが１０＾８Ω・ｃｍ程度のものを用い、相対的に高抵抗部と低抵抗部を形成している。このように、現像ローラ２２は、外周面上に、高抵抗部と低抵抗部の何れか一方が形成する海部と、前記高抵抗部と前記低抵抗部の他方が分散される島部と、を形成する海島構造を備える。
【００３９】
２）現像ブレードの詳細構成
次に、図４を用いて、本実施形態における現像ローラ２２上の現像剤を所定の層厚に規制する現像ブレード１１の構成を詳細に説明する。現像ブレード１１は、現像ローラ２２に対してカウンター方向を向くようにして当接しており、 トナーのコート量の規制及び電荷付与を行っている。本実施形態では、現像ブレード１１として、厚さ５０〜１２０μ mの板バネ状のＳＵＳ板の支持部１１ａを用い、支持部１１ａのバネ弾性を利用して、ブレード部１１の表面を現像ローラ２２に当接させている。ブレード部１１ａは、短手方向において、一端にブレード部１１ｂが形成され、他端が現像枠体２０に固定された支持部材Sに接続・支持された構成とされている。
【００４０】
なお、現像ブレード１１は上記実施形態に限らず、支持部１１ａとしてＳＵＳ板を用いる他、例えばリン青銅やアルミニウム等の金属薄板を用いても良い。一方、ブレード部１１ｂは、支持部１１ａの表面にポリアミドエラストマーやウレタンゴムやウレタン樹脂等の導電性樹脂からなる薄膜を被覆して形成したものを用いている。
【００４１】
本実施形態のブレード部１１ｂは、現像ローラ２２の回転方向の下流側から順に、現像ローラ２２へ向かって突出し接触する突出部１１ｂ２と、一端が突出部１１ｂ２につながり他端が自由端となり、現像ローラ２２と対向する対向面１１ｂ１と、を有している。
【００４２】
本実施形態では、対向面１１ｂ１を構成する連続した面の両端を結ぶ直線の距離、つまりブレード部１ｌｂ側の自由端(先端)から突出した突出部１１ｂ２を構成する段差までの対向面１１ｂ１の長さＬ(ｍｍ)を０．８５ｍｍとした。また、支持部１１ａの短手方向に延びる面と直交する方向における、対向面１１ｂ１と突出部１１ｂ２の接続部からの突出部１１ｂ２の最大高さ、つまり突出部１１ｂ２の凸の大きさをＨとし、Ｈ＝０．３ｍｍとした。
【００４３】
また、本発明者の検討の結果、現像ブレード１１の対向面１１ｂ１と突出部１１ｂ２と現像ローラ２２とが当接時に楔空間を形成する場合、楔空間にトナーが溜まることで、トナーの粉圧によって現像ブレード１１を押し上げようとする力が生じることが分かった。従って、現像ブレード１１の現像ローラ２２に対する規制圧が低下し易くなるということが分かった。規制圧が低下してしまうと、画像先端で濃度が濃くなってしまう規制不良が生じてしまう。
【００４４】
規制不良を防止するためには、現像ローラ２２の算術平均粗さＲａと図４に示した現像ブレード１１の規制エッジの曲率半径ｒとの関係を最適とすることが必要である。図５に、Ｒaとｒの関係を示す。
【００４５】
図５では、本実施形態の画像形成装置において、現像ローラ２２の表面粗さ、現像ブレード１１の規制エッジの曲率半径ｒを変えた現像装置を用いる。そして、転写材Ｐの画像形成領域の全面に最も高い濃度レベルの黒画像を印字し、マクベス社製濃度計ＲＤ−１２５５により光学反射濃度を測定した。具体的には、画像先端部から現像ローラ２２の回転１周目の濃度を長手５点測定して平均を算出し、又現像ローラ２２の回転２周目の濃度を長手５点ずつ測定し、平均を算出した後、両者の濃度差Δを求めた。
【００４６】
濃度差Δは０．３以下とすることが好ましい。すなわち、Ｒａ＜２．７μｍ（Ｒａが２．７μｍ未満）かつｒ＜２５０μｍとすることが好ましいことが分かった。本実施形態においては、現像ローラ２２の表面粗さを２．０μｍとし、現像ブレード１１の規制エッジの曲率半径ｒを２００μｍとした。
【００４７】
〈作用効果の説明〉
次に、本実施形態の目的である現像剤の劣化や吸湿が生じた場合における、濃度薄、ベタ追従性不良、ゴーストの抑制についての作用効果を説明するために、本実施形態と対比を行うための比較例を説明する。
【００４８】
（比較例１）
現像ブレード：突出部なし、対向面なし、エッジ当接
現像ローラ：誘電体部あり
図６（ａ）に、比較例１の現像装置の規制部の断面拡大図を示す。尚、本比較例に類似の構成として、特許文献２に示す構成が開示されている。比較例１と本実施形態で、同一の現像ローラ２２を用いている。現像ブレード１１は、本実施形態のような突出部や対向面を有する構成でなく、金属平板の現像ブレードを用いて、エッジ当接させている。
【００４９】
（比較例２）
現像ブレード：突出部なし、対向面あり、腹当て
現像ローラ：誘電体部あり
図６（ｃ）に、比較例２の現像装置の規制部の断面拡大図を示す。比較例１との違いは、現像ブレード１１を腹当てに設定し、対向面を有する構成としている点である。
【００５０】
（比較例３）
現像ブレード：突出部あり、対向面あり、エッジ当接
現像ローラ：誘電体部なし
図６（ｅ）に、比較例３の現像装置の規制部の断面拡大図を示す。比較例３と本実施形態では、同一の現像ブレード１１を用いた。比較例３の現像ローラ２３は、本実施形態の現像ローラ２２とは表層の構成が異なっている。図６(ｆ)は現像ローラ２３の表層を表しており、誘電体部が存在せず、粗し粒子２３−１が散在した構成としている。
【００５１】
〈比較結果〉
本実施形態、比較例１、比較例２、比較例３の現像装置を、図２の画像形成装置１００、具体的にはＭＦ７２６Ｃｄｗ（キヤノン商品名）を用いて、画像評価試験を行った。具体的には、高温高湿度環境（温度30℃湿度80％）下における現像装置の新品時と、２０００枚通紙を行った耐久時において、画像評価試験を行った。画像評価は、ベタ黒画像、ゴースト画像を用い、濃度薄、ベタ追従性、ゴーストについて評価した。
【００５２】
尚、ベタ黒画像とは、転写材の画像形成領域の全面に最も高い濃度レベルの黒画像を印字したものである。ゴースト画像とは、現像ローラ1周分の長さで１cm角のベタ黒パッチを印字後に、中間調濃度の縦帯を印字したものである。画像評価試験結果を、表１に示す。
【００５３】
【表１】
2017134437.tif 000003
【００５４】
（濃度薄評価基準）
評価は、ベタ黒画像を出力し、マクベス社製濃度計ＲＤ−１２５５により光学反射濃度を測定して行った。具体的には、画像先端部（現像ローラ２２、２３の回転１周目）の濃度を長手５点測定して平均を算出し、又現像ローラ２２、２３の回転２周目以降の濃度を長手５点ずつ、現像ローラの周方向に５点測定して平均を算出した。そして、その後、両者の濃度差Δを求めて以下の基準により判定した。
○：濃度差Δが０．３未満、
△：濃度差Δが０．３以上０．５未満
×：濃度差Δが０．５以上
【００５５】
（ベタ追従性評価基準）
ベタ追従性評価は、ベタ黒画像を出力し、目視によって、以下の基準により判定した。
〇：白抜け発生なし
×：白抜け発生あり
【００５６】
（ゴースト評価基準）
ゴーストの評価は、ゴースト画像を出力し、目視によって、以下の基準により判定した。
〇：現像ローラの回転２周目にパッチの影がわずかに見える
△：現像ローラの回転２周目にパッチの影がはっきり見える
×：現像ローラの回転３周目以降もパッチの影がはっきり見える
【００５７】
（濃度薄、ベタ追従性に対する本実施形態の効果）
比較例１、２は耐久時、比較例３は新品時から濃度薄やベタ追従性不良の発生が見られた。本実施形態は、何れの条件においても濃度薄、ベタ追従性の発生が確認されなかった。これは、現像ブレード１１と現像ローラ２２の作る楔空間内にトナーが溜まり、粉圧が高まることによって、楔空間の中でのトナーの動きが活発になるためである。
【００５８】
トナーの動きが活発になると、現像ローラ２２の表面とトナーの接触機会が増大して、トナーから現像ローラ２２の表面の誘電体部への電荷付与量が増加する。その結果、誘電体部と誘電体部と接地された導電体部との隣接部上に発生する微小閉電界の強度が強くなり、静電気力及びグラディエント力が大きくなる。
【００５９】
一方で、比較例１及び比較例２は、新品時は、トナーの流動性が高く、現像ローラ２２の表面の誘電体部との接触機会が多いため、前記の静電気力及びグラディエント力を得ることができ、ベタ追従性不良は発生しない。しかし、現像ブレード１１が本実施形態のように図４に示した対向面１１ｂ１を持たない構成のため、前記の静電気力及びグラディエント力を十分に生み出すことができず、濃度薄が発生する。
【００６０】
また耐久時は、トナーの流動性が低下し、現像ローラ２２の表面の誘電体部との接触機会が減少し、前記の静電気力及びグラディエント力が新品時に比べ、小さくなる。その結果、濃度薄、ベタ追従性不良が発生してしまう。また比較例３については、現像ローラ２３が表面に誘電体部を持たないため、前記の静電気力及びグラディエント力が発生せず、トナーを引き寄せることができない。その結果、濃度薄、ベタ追従性不良とも新品時から発生してしまう。
【００６１】
尚、図６に示した何れの比較例も、トナーの帯電性が高い条件すなわち現像装置の新品時かつ、常温常湿度環境や低温低湿度環境下では、現像残トナーの持つ電荷が大きい。このため、静電気力によって、他のトナーを引き付けることができ、濃度薄、ベタ追従性不良の発生は見られなかった。
【００６２】
（現像ゴーストに対する本実施形態の効果）
比較例１及び比較例２は耐久時、比較例３は新品時から現像ローラ３周目以降もゴーストの発生が見られた。本実施形態は、何れの条件においてもゴーストの発生が確認されなかった。本実施形態においてゴーストが発生しない理由は、以下のように考えられる。すなわち、現像ブレード１１と現像ローラ２２の作る楔空間内にトナーが溜まり、粉圧が高まることによって、現像されずに現像ローラ２２上に残ったトナー（現像残トナー）と粉圧によって楔空間から逃れようと動くトナーとが逆行して、擦れ合うためである。
【００６３】
擦れ合うことで、電荷量の大きい現像残トナーと楔空間内の電荷量の小さいトナーとの間で互いの電荷が均される電荷平均化効果が生じる。その結果、現像残トナーと現像ローラとの間の静電的付着力が低下し、現像ブレード１１の規制圧によって剥ぎ取り易くなり、前周回に現像した像の履歴がリセットされるためである。以上のようにゴースト画像不良を抑制するためには、電荷平均化効果と規制圧による剥ぎ取りが必要である。
【００６４】
比較例２は、現像ブレード１１の自由端から現像ブレード１１と現像ローラ２２の当接部までの間でトナーが溜まる空間ができ、前記の電荷平均化効果を得ることができるが、剥ぎ取りが不十分である。このため、ゴースト画像不良が発生してしまう。以下に、剥ぎ取りが不十分な理由について説明する。
【００６５】
図６（ｂ）は比較例１、図６（ｄ）は比較例２の現像ブレード１１の当接圧分布を測定したものである。測定は、ニッタ社製タックタイルセンサーを用いて行った。現像ローラ２２に対して、現像ブレード１１がエッジで当たる図６（ｂ）に比べ、中腹が当たる図６（ｄ）では、ピーク圧（圧分布中での圧の最大値）が小さくなる。図６（ｃ）で、現像ブレード１１を現像ローラ２２に対してさらに侵入させる方向へ設定すれば、図（ｂ）並みのピーク圧を得ることはできる。しかし、現像ブレード１１から現像ローラ２２へかかる総圧が非常に高くなることで、トナーが受けるストレスが増大し、トナー劣化が促進する。
【００６６】
その結果、トナーの流動性が低下することで、濃度薄・ベタ追従性の劣化や、トナーの帯電性が低下することで、カブリ不良につながる場合があり、好ましくない。また、比較例１は、図６（ｂ）に示すように規制圧は十分であるものの、本実施形態のように図４に示す対向面１１ｂ１を持たない構成である。このため、前記の電荷平均化効果が得られず、ゴーストに関して良くない。
【００６７】
比較例３は図４に示す対向面１１ｂ１を有し、かつ現像ブレード１１がエッジ当てである。このため、ピーク圧も十分得られる。しかし、現像ローラ２３の表層に誘電体部が存在しないため、楔空間内へトナーを十分量搬送することができない。従って、前記の電荷平均化効果が生得られない。よって、現像残トナーと現像ローラ２３との静電的な付着力が下げきれず、ゴーストの発生を抑制できない。
【００６８】
以上、説明してきたように、本実施形態によれば、現像剤の劣化や吸湿が生じた場合においても、濃度薄やベタ追従性不良、ゴースト画像不良の発生を簡易な構成で効果的に抑制し、高品質な画像を出力可能となる。
【００６９】
《第２の実施形態》
第１の実施形態の構成で現像装置を長寿命化した場合、規制不良やトナー漏れが発生する場合があった。以下に、理由を説明する。本実施形態では、第１の実施形態と同様に、図４に示すように、画像領域内においては、現像ブレードの対向面１１b１、突出面１１b２が長手方向に一様に存在している。しかしながら、長手方向の画像領域外に対して多量のトナーを搬送してしまうと、現像されずに多量の現像残トナーが生じる。
【００７０】
多量の現像残トナーが生じると、現像ローラ２２と現像ブレード１１の楔空間に溜まったトナーの粉圧が画像領域に比べ、画像領域外でより高くなり、現像ブレード１１が押し上げられ、当接圧が弱くなる。特に、長寿命化によって、トナーがより長い期間に渡って使われると、トナー劣化が進行し、トナーの凝集度が増加する。凝集度が高いトナーは、楔空間の中で滞留し、現像ブレード１１はより押し上げられ易くなる。その結果、規制不良やトナー漏れが生じてしまう。
【００７１】
本実施形態では、より好ましい形態として、画像領域内では図７（ａ）、画像領域外では図７（ｂ）に示すように、現像ブレード２２の画像領域外だけ対向面１１ｂ１が存在しない構成と、。若しくは、より好ましい形態として、画像領域内では図８（ａ）、画像領域外では図８（ｂ）に示すように、画像領域外だけ誘電体部２２−１ａが存在しない構成とするのが好ましい。このような構成とすることで、画像領域内での濃度薄やベタ追従性不良、ゴースト画像不良の発生を抑制しつつ、画像領域外でトナー粉圧による現像ブレード１１の押し上げを防止することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１１・・現像ブレード、１１ｂ１・・対向面、１１ｂ２・・突出部、２０・・現像枠体、２２・・現像ローラ、２２−１・・ウレタンの表層、２２−１ａ・・誘電体部、Ｓ・・支持部
【図１】
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【図２】
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【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】
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