JP2000347500A

JP2000347500A - 現像装置及び現像装置を備えた画像形成装置

Info

Publication number: JP2000347500A
Application number: JP15452999A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Kido; 栄一木戸; Toshihide Ogoshi; 俊秀大越; Shigeyuki Wakata; 茂之若田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-06-02
Filing date: 1999-06-02
Publication date: 2000-12-15

Abstract

(57)【要約】【課題】現像ローラに付着したトナーを感光体に接触
させて現像を行う時に、感光体の感光層がトナーにて削
られ膜減りを生じるの軽減する。【解決手段】現像ローラ２５表面に付着されるトナー
の量を規制する規制ブレード２６を所定の圧力で現像ロ
ーラ２５表面に圧接させ、規制されたトナーを感光体８
表面に接触させて現像を行うものにおいて、規制ブレー
ド２６の両端部に欠如部２６ａを形成し、その欠如部２
６ａを現像ローラ２５に圧接させるようにすることで、
両端部へのトナーの付着量を軽減し、これにより中央部
のトナー層と同程度の厚さ規制を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、電子写真
方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画
像形成装置に関し、特に一成分系トナーを用いて現像を
行う現像装置、及びこの現像装置を備えることで、像担
持体の寿命を延長するようにした画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を利用してなる画像形成装
置は、像担持体である光導電層を有する感光体上に形成
され静電潜像を、着色剤であるトナーにて顕像化し、該
顕像化したトナー像を記録媒体であるシート状の用紙上
に転写しており、該トナー像が未定着であることから、
用紙上に定着するため、熱によりトナーを溶融させて加
圧することで用紙上に融着定着している。

【０００３】上記現像装置は、例えばトナーをトナー担
持体に保持（担持）し、静電潜像が形成された感光体表
面と対向する位置へと搬送することで、トナーを静電潜
像に付着させるようにしている。この場合、近年におい
ては、画像形成装置全体の小型化等に鑑み、現像するた
めの着色剤であるトナーを一成分系のものを用いてい
る。しかも、さらなる小型化を可能にするため、トナー
は、非磁性の絶縁性の一成分系のものが主流になってき
ている。

【０００４】そのため、トナーを担持し、現像するため
のトナー担持体は、導電性のゴムローラから構成され、
トナーを導電性のゴムローラ、つまり現像ローラ表面に
所定量、特定極性に帯電させて付着させるようにしてい
る。この現像ローラを感光体に接触させることで、所定
量付着されているトナーが、静電潜像に付着して現像を
行う。

【０００５】このような非磁性一成分系のトナーを用い
る現像装置は、現像ローラ自身が上述したように導電性
ゴムローラを用いるため、非常にシンプルになり、かつ
小型化できる。これに対して、一成分系の磁性トナーを
用いる現像装置は、現像ローラとしてマグネットを内部
に設け、その外周に非磁性のスリーブを回転可能に設け
るため、現像ローラ自身が大きくなり、現像装置全体も
大きく、かつ重量的にも重くなる。

【０００６】従って、近年は、非磁性の絶縁性一成分ト
ナーを用いた現像装置が小型の画像形成装置、つまりプ
リンタに利用されるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した非磁性一成分
トナーを用いた現像装置によれば、現像ローラを感光体
表面に接触させる接触方式の現像方式を利用する場合、
感光体の表面、特に光導電層がトナーにて擦られ、摩耗
する。特に、感光体としてＯＰＣ（有機光導電層）の感
光体の場合には、その表面層の感光層が摩耗され、膜減
りのため寿命が短くなるいった問題をかかえている。

【０００８】特に非磁性一成分トナーは、トナーのみで
なくトナーの凝集や流動性の問題、さらに感光体表面に
付着する異物、例えば融着するトナーやシートのタルク
等を除去するために研摩剤として接触的に磁性粉等を添
加して、これらを解消するている。例えば、トナーに添
加（外添）する物質としては、シリカやマグネタイトと
いったものある。そのため、シリカは別としても、マグ
ネタイトを別途添加するため、これが研磨剤となって感
光体表面を削る。また、トナーに外添される上記磁性粉
とは別に、感光体表面には、使用するシートに添加され
ている紙粉、例えば炭酸カルシウム等が付着して、これ
が感光層を削る。そのため、感光体表面の光導電層の膜
厚が薄くなり、正常な像を形成を行えなくなり、寿命の
問題が生じる。

【０００９】また、現像ローラを感光体に圧接させて現
像を行う場合、現像ローラと感光体との周速度が同一で
なく、現像を効率的に行うために速度差を設けて回転駆
動している。このため、さらに感光体の感光層の膜減り
が助長される結果となる。つまり、トナーにて感光体の
感光層が擦られ、摩耗されることになる。しかも感光体
が回転する時間に応じて、その膜減りも徐々に加速され
ていく。

【００１０】例えば、図５には感光体が画像形成、その
他の状態にて回転される使用時間（秒）に応じて、感光
体の感光層の膜厚の減少状態を示している。感光体の感
光層の膜厚が初期において２５μｍに塗布されたいる場
合、感光体の回転、つまり使用時間に応じて徐々にその
膜厚が減少していき、それが徐々に加速されている状態
が示されている。例えば、５μｍの膜減りが生じる時間
２８０ｋ秒であったのが、次の５μｍの膜減りが生じる
時間は２４０ｋ秒となる。

【００１１】そして、２０μｍ程度までは、画像形成に
おいては特に問題なく使用できるとしても、それ以下に
の膜厚になれば、画像形成において不良が生じるため、
その画質補償のための帯電や現像バイアス電圧等を補正
制御を行う必要がある。

【００１２】図６には、図５にて説明したように、膜厚
の減少により、徐々に感光体を帯電する時の電位が低く
なっていく。その反面、繰り返し使用による残留電位が
徐々に上昇していく。これにより、トナーが付着しては
いけない生地、つまりバックグランド（非画像部）の部
分にトナーが付着するカブリが多くなり、全体の画質が
大きく低下する。また、残留電位の上昇により正常な静
電潜像が形成できず、画質低下が見られる。

【００１３】小型のプリンタにおいては、通常レーザプ
リンタが主流であり、現像装置においては反転現像を行
っている。この反転現像は、均一帯電された感光体表面
が光照射され、帯その照射領域の電電荷が除去され、そ
の部分にトナーを付着させるようにしている。そのた
め、図７に示すように感光体を均一に帯電する時の帯電
電位Ｖ０が低下すると、帯電電位Ｖ０と現像ローラに供
給する現像バイアス電圧ＤＶＢとの差であるバックグラ
ンドマージンが減少する。そのためバックグランドであ
る非画像部（生地）の部分にもトナーが付着してカブリ
が生じ、画質低下を招く。

【００１４】このような感光体の帯電電位が低下し、非
画像部にトナー付着するカブリを解消するためには、現
像バイアス電圧を低くし、非画像部との間の電位差を大
きくすることで解消できる。しかし、現像バイアス電圧
と画像部との間の現像電位差が小さくなり、本来の濃度
の現像を行えず、大きな画質低下になる。

【００１５】このように、感光体の膜減りにより画像形
成に耐えなくなれば、感光体を新しいものと交換する必
要があり、この交換周期が非常に短くなる。これによ
り、使用者側の経済的な負担も増える。

【００１６】さらに、感光体の膜減りにより上述したよ
うに非画像部へのトナー付着するカブリにより、当然ト
ナー消費量も増加する。そのため、感光体の寿命の問題
とも合わせてランニングコストが上昇し、しかも転写後
のクリーニング装置の負担増となり、クリーニングブレ
ードの早期交換を余儀なくなれる。

【００１７】そこで、現像ローラを感光体の接触させて
現像する方式において、感光層の膜減りの問題を解消す
るため、現像ローラに付着するトナーの付着量、つまり
トナー層厚を薄くすることが考えられる。この方法とし
ては、例えば特公平４−６２３９１号公報に開示されて
いるように、層厚を規制するためのブレード（規制部
材）を現像ローラに圧接させてトナーの付着量を所定の
量に規制している。しかし、規制ブレードを一定の圧力
で現像ローラに圧接さても、現像ローラの中央部に対し
て両端部でのトナーの付着量が多くなる。

【００１８】この両端部へのトナーの付着量が多くなる
のを解消すべく、上記公報記載の発明には、規制ブレー
ドの両端（現像ローラが回転する軸方向の両端）を可撓
性のシール部材を設け、現像ローラ側へと圧接させるよ
うにしている。これにより、トナーの現像ローラへの両
端部への供給過多を防止でき、膜減りの削減を行うこと
も可能にしている。

【００１９】しかし、上述した公報記載の規制ブレード
によれば、シール部材を介して両端部を現像ローラへと
圧接させる必要があり、その圧接状態を調整する必要が
あり、面倒な調整を必要とする。しかも、その調整を行
わない場合には、十分なる規制を行えず、感光体の膜減
りを大きく抑制し、感光体の寿命を延長することはでき
ない。

【００２０】つまり、両端部でのトナーの量が多い場
合、その部分での感光体の膜減りが、中央部に比べて速
くなり、中央部の膜減りにて感光体の寿命が決まるもの
ではなく、速い膜減り部分での寿命が決まる。よって、
端部の膜減りが速ければ、その部分で寿命が決まり、感
光体の寿命を短縮させる。従って、上記公報記載のもの
では、両端部での規制を行えば、中央部と両端部とのト
ナー付着量を一定にでき、寿命が全体の膜減りにて決ま
る。

【００２１】また、上述した公報記載のものにおいて
は、規制ブレードの両端部に合わせてシール部材を設け
る必要があるため、構成部品が増え、コスト的に高くな
り、また調整等によるコストもアップする。

【００２２】本発明は、一成分系のトナーにて現像を行
う場合、トナー担持体に付着されるトナーの量を規制す
る規制部材にてトナーの付着量を両端部において中央部
と同等、あるいはそれ以下に設定できる現像装置を提供
することを第１の目的としている。

【００２３】また、本発明の目的は、上記第１の目的を
達成する現像装置を用いて像担持体に形成された静電潜
像を現像する時に、像担持体の膜厚の減少による像担持
体の交換、余分なトナー消費、消耗部品の頻度を低く
し、装置の維持コストを低減可能な画像形成装置を提供
するものである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの第１の発明によれる現像装置は、一成分系のトナー
を用いて像担持体に形成された潜像を現像する現像装置
であって、上記像担持体に形成された潜像を現像するた
めに上記トナーを担持して像担持体側へと搬送するトナ
ー担持体を設け、上記トナー担持体に担持されるトナー
の量を規制する規制部材を、上記トナー担持体に圧接さ
せ、その圧接位置より上記規制部材の一部が突出するよ
うに規制部材を配置し、上記規制部材の両端部に欠如部
を設けたことを特徴とする。

【００２５】このような現像装置によれば、トナー担持
体への付着量を規制する規制部材は、その両端部に欠如
部が形成されている。そのため、両端部に比べて中央部
においては、規制部材とトナー担持体との間をトナーが
擦り抜けて決められた量のトナーの付着する。これに対
し、両端部においては、欠如部が形成されているため、
その欠如部の端縁にてトナー担持体に付着されているト
ナーの多くが掻き落とされ、トナー担持体に付着される
トナーが中央部に比べて多くが規制される。そのため、
トナー付着量が規制部材の両端部のみ大きな圧接力を作
用させなくても、両端部において軽減でき、中央部と同
等、あるいはそれ以下に設定できる。従って、規制部材
の両端部に欠如部を設ける簡単な構成にて、両端部のト
ナーの付着量を軽減することができ、特別な手段等を別
途設けることなく、現像装置の構成部品を多くすること
なく、小型化、かつコスト低減を可能にできる。

【００２６】また、上述した本発明の第１の発明の構成
による現像装置において、上記欠如部の端縁の近傍をト
ナー担持体に当接させることで、トナー担持体への両端
部へのトナーの付着量を軽減させることができる。例え
ば、両端部のトナー付着量を中央部より少なくするため
に、欠如部の端縁をトナー担持体表面に圧接させるよう
にでき、これによりトナーを掻き落とす効果が高まり、
トナーの付着量を大きく軽減できる。

【００２７】上述した本発明の第１の発明による現像装
置を画像形成装置に備えるような場合、上記トナー担持
体を画像形成のための像担持体に所定の圧力でもって当
接させて現像を行うように構成した場合、像担持体の表
面層の膜減りが両端部にて速くなることが解消され、中
央部と同等、あるいはそれ以下となる。特に、中央部の
トナー付着量と、両端部でのトナー付着量を一定にして
おければ、全体を現像処理できる。しかも、従来では両
端部の膜減りが速いため、それによる寿命の短縮を解消
できる。

【００２８】また、上述したような第１の発明の現像装
置を備えた画像形成装置において、上記トナー担持体と
像担持体との当接位置にて、それぞれの移動方向が同一
方向になるように駆動され、トナー担持体の移動速度
が、像担持体の移動速度の１．１〜１．３倍に設定して
おけば、像担持体の膜減りを最小限に抑えることができ
ると同時に、カブリ等によるトナー消費量を低減でき
る。

【００２９】さらに、上述したような第１の発明の現像
装置を備えた画像形成装置において、上記トナーに含ま
れる磁性粉を０．１〜１．０ｗｔ％の範囲に設定してお
くことで、像担持体の膜減りを最小限に抑えることが可
能となる。しかも、磁性粉の添加量を規制してことで、
像担持体の膜減りを最小限に抑えた状態で、像担持体に
付着する異物の除去によるカブリを低減でき、トナーの
消費量を軽減できる。

【００３０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、以
下に図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明によ
る第１の実施形態にかかるトナー担持体である現像ロー
ラへのトナーの付着量を規制する規制部材（規制ブレー
ド）との関係を説明するための図、図２は規制部材の幾
つかの構成例を（ａ）乃至（ｃ）に示した平面図、図３
はシート幅を含めた現像ローラ及びそれに付着するトナ
ー層の関係を示す図である。また、図４は図１等の装置
を備えてなる本発明にかかる画像形成装置の一例を示す
全体の構成図である。

【００３１】まず図４に従って画像形成装置の全体構造
について説明する。この図４に示す画像形成装置は、最
終的にトナーによる画像が形成される記録媒体としての
シートをストックし供給する給紙部１、上記シートにト
ナー像を転写して形成する現像装置等を備える画像形成
部２、およびシートに転写されたトナー像を溶融させて
融着させて定着させる本発明による加熱装置である定着
装置３から構成されている。

【００３２】上記給紙部１には、図１において画像形成
装置本体の右側に傾斜状態で配置された給紙トレイ４、
給紙トレイ４に充填された多数のシートＰを給紙するた
めの給紙ローラ５、給紙されるシートの下部のものを規
制し１枚給紙を可能にする分離部材６等が設けられてい
る。この給紙部１にて給紙されるシートＰは、画像形成
部２の転写位置へとガイド等を介して送り込まれる。転
写位置へと送り込まれる途中には、シートＰの給送を検
知するためのシール検知センサ７が設けられている。

【００３３】シール検知センサ７は、シート先端を検知
した時点で、その検出信号が、画像形成部２における画
像形成動作を開始させる信号として処理される。これ
は、画像形成部２にて形成されるトナー像の開始先端と
シート先端とが一致させるための制御処理であり、その
タイミングに合わせて給紙ローラ５等の駆動制御が実行
される。

【００３４】画像形成部２には、トナー像を形成し、担
持するための像担持体であるドラム形状の感光体８が設
けられている。この感光体８は、一般的に導電性の円筒
ドラム表面に光導電層を被覆して構成されている。感光
体８はドラム形状だけでなく、エンドレスベルト形状に
形成される場合もある。この感光体８は、例えば負帯電
特性のＯＰＣの感光体であり、その直径として２４ｍｍ
に形成され、図４において時計方向に周速５０ｍｍ／ｓ
ｅｃで回転駆動される。

【００３５】上記感光体８の周囲には、帯電器９、レー
ザ走査装置１０からの画像データに応じた光像のビーム
を照射する露光位置１０ａ、光像の照射により形成され
た静電潜像を可視像として非磁性の絶縁性の一成分トナ
ーＴにて現像する現像装置１１、搬送されてくるシート
Ｐを感光体８面へと圧接させ形成されたトナー像をシー
ト側へと転写する転写ローラ１２、転写後に感光体８表
面に残留するトナーをクリーニングするクリーニング装
置１３等が、その順序で配置されている。

【００３６】上記転写ローラ１２と感光体８とが圧接さ
れる部位が転写位置であり、上述した給紙部１から給紙
されるシートＰがタイミング制御されて送り込まれる。

【００３７】また、上記レーザ走査装置１０は、画像形
成装置本体に他の外部装置から入力される画像データに
応じて半導体レーザを点灯駆動制御することで光像、つ
まりレーザビーム２０を感光体８の露光位置１０ａで照
射する。そのために、レーザ走査装置１０は、画像デー
タに応じて半導体レーザを点灯駆動制御する発光ユニッ
ト１４、走査ミラー１５、走査ミラーモータ１６、及び
反射ミラー１７，１８，１９を備えている。

【００３８】上記走査ミラー１５は、ミラーモータ１６
により高速かつ定速に回転される。発光ユニット１４か
ら照射されたレーザ光２０は、反射ミラー１７，１８，
１９を介して感光体８に照射される。このレーザ光２０
は、画像データに応じた光像として、感光体８表面を選
択的に露光する。これにより、帯電器９にて均一帯電さ
れた感光体８表面には、照射されたレーザ光に応じた静
電潜像が形成される。

【００３９】形成された感光体８表面に形成された静電
潜像は、次の現像装置１１にてトナーにて可視像として
現像されトナー像となる。このトナー像は、先に説明し
た給紙部１から給紙されるシートＰが転写位置へと搬送
されてくることで、転写ローラ１２の作用によりシート
Ｐに転写される。シートＰは先に説明した通り、検知セ
ンサ７にて検知され、それに応じて感光体８に形成され
るトナー像の開始先端とシート先端とが一致するように
タイミング制御され、感光体８と転写ローラ１２とが圧
接する転写位置へと搬送される。

【００４０】転写後、感光体８にてシートＰに転写され
なかった一部のトナーざ残留する。その残留トナーは、
クリーニング装置１３にて除去される。これにより感光
体８は次の像形成に備えられる。

【００４１】一方、転写後のシートＰは、感光体８より
剥離され、その搬送方向下流側に配置されている定着装
置３へと送り込まれる。このシートＰに転写されたトナ
ー像は、定着装置３を通過し、搬送されることで、トナ
ーが溶解し、シート表面に定着され堅牢な画像となる。

【００４２】定着装置８を通過するシートＰは、次に排
出経路に沿って配置されている排出ローラ２１，２２を
介して画像形成装置の機外に排出され。その位置には、
排出トレイ２３が設けられており、画像形成面が下にな
った状態でシートＰが排出される。なお矢印Ｅは、シー
トＰの経路を示すものであって、給紙部１、転写位置、
展着装置８、排出ローラ２１，２２を経由するようにな
っている。

【００４３】（本発明の第１の実施形態）以上のように
本発明の画像形成装置が構成されており、感光体８の寿
命に関係する感光層の膜減りを軽減し、その寿命を延長
させるようにするために、本発明による現像装置１１が
以下に説明するように構成されている。

【００４４】本発明の現像装置１１は、非磁性で、かつ
絶縁性の一成分トナーＴを収容する現像槽２４内に回転
可能に現像ローラ２５を設けている。この現像ローラ２
５は、トナーＴをその周面に付着させて、感光体８と対
向接触する現像位置へとトナーＴを搬送して現像を行
う。現像ローラ２５に対して、その表面に付着するトナ
ーＴの層厚（トナー厚）を規制するために、現像位置の
手前側で現像ローラ２５表面に圧接される規制部材であ
る規制ブレード２６が設けられている。

【００４５】現像ローラ２５は、図示していないが、現
像が完了してトナーを現像槽２４内に回収し、現像ロー
ラ２５表面からトナーを一旦掻き落とし、再度新たにト
ナーを供給する供給ローラ等が圧接させるように設けら
れている。その供給後に上記規制ブレード２６が圧接さ
れることで、ローラ２５表面に付着されるトナー層の厚
さが規制される。

【００４６】上記現像ローラ２５には、感光体８に形成
された静電潜像を現像するために現像バイアス電圧が供
給されている。例えば、帯電器９にて−６００Ｖ程度に
帯電され、その帯電電位に対してバックグランドマージ
ンを見込み−４５０Ｖ程度の電圧を供給するようにして
いる。また、レーザ光２０にて照射される感光体８の電
位は−５０Ｖ程度となり、現像バイアス電圧との電位差
（例えば４００Ｖ）により、負帯電トナーをレーザ光２
０の照射位置に付着させ現像を行う。なお、感光体８の
非画像部にはレーザ光２０が照射されないため、バック
グランドマージンにてトナーが付着されることなくカブ
リが生じない。

【００４７】現像ローラ２５の構成としては、カーボン
ブラックなどの導電化剤が添加された体積抵抗率約１０
⁷Ωｃｍ、アスカー硬度３０〜５０度の導電性ウレタン
ゴムを回転軸に被覆して構成している。この現像ローラ
２５の直径は１６ｍｍ程度に形成される。このような構
成の現像ローラ２５は、感光体８に対して適度の圧接力
にて圧接され、上述したようにトナーＴを光照射部分に
付着させて現像する。

【００４８】この現像ローラ２５に対し、ローラ２５表
面に付着するトナー層の厚さを規制する規制ブレード２
６は、板厚８０μｍ程度のＳＵＳ３０４の金属製の弾性
板を用いて構成され、その一旦が現像槽２４側に固定さ
れ、他端の自由端側が現像ローラ２５表面に圧接されて
いる。この圧接状態は、例えば現像ローラ２５との接触
部分で、約１．５ｍｍ撓むような圧力にて圧接するよう
に、規制ブレード２６が現像槽２４に取り付けられてい
る。この撓みにより規制ブレード２６の弾性力を利用し
て現像ローラ２５に圧接されている。

【００４９】規制ブレード２６は、例えば図２（ａ）乃
至（ｃ）に示すように、両端部、特に現像ローラ２５に
圧接する側の両端部が切り欠かれた欠如部２６ａを形成
している。この欠如部２６ａは、後に実施例を示して説
明するが、現像ローラ２５に付着されるトナー量をでき
るだけ少なくするために設けたものである。つまり、そ
の欠如部２６ａの端縁が現像ローラ２５表面に圧接さ
れ、現像ローラ２５の両端部のトナー付着量を少なくし
ている。

【００５０】ここで、図３に示すように現像ローラ２５
は、その回転軸方向の幅Ａは、使用可能な最大サイズの
シートＰの幅（送り方向と直交する方向の幅）Ｃよりも
長く設定されている。この現像ローラ２５にトナー層Ｔ
ａを形成する幅Ｂをシート幅Ｃよりも大きく、現像ロー
ラの幅Ａよりも小さくなるように設定している。現像ロ
ーラ２５の幅Ａは、感光体８の回転軸方向の幅と同等に
している。

【００５１】そこで、規制ブレード２６の幅Ｌ０は、ト
ナー層Ｔａの幅Ｂよりも長くしいる。この規制ブレード
２６は、長手方向と直交する短手方向の長さをＬ１とし
た場合、そのＬ１は現像槽２４に固定されない部分から
先端までの長さでる。そして欠如部２６ａは、両端部を
幅Ｌ３の範囲に図２（ａ）乃至（ｃ）に示すように斜め
に、また矩形状に、さらに階段形状に欠如して形成し、
欠如されていない中央部のブレード２６先端の現像ロー
ラ２５の軸方向の長さをＬ４としてしる。その長さＬ４
は、例えばシートサイズの図３に示す幅Ｃに対してほぼ
同等、あるはやや小さめに設定しており、Ｌ３はそれを
差し引いた幅に設定し、欠如部２６ａを形成している。

【００５２】また、欠如部２６ａの長手方向と直交する
方向の長さを、図２においてＬ２にて示しており、後に
実施例として説明するが、Ｌ１−Ｌ２が１〜５ｍｍ程度
になるように欠如部２６ａの部分を設定し、形成してい
る。

【００５３】規制ブレード２６は、図２（ａ）に示すよ
うにその両端部に設ける欠如部２６ａを傾斜させるよう
に形成するものに限ることなく、（ｂ）に示すように矩
形形状に欠如して形成したもの、（ｃ）に示すように階
段状に欠如したもの以外にも、Ｒ形状（湾曲形状）に形
成して欠如することもできる。

【００５４】以下の説明においては、図２（ｂ）に示す
構造のものを例にして説明することにする。この規制ブ
レード２６は、その欠如部２６ａの端縁部分が現像ロー
ラ２５表面に圧接するようにし、中央部が突出するよう
にして現像ローラ２５に圧接されている。詳細には、図
１に示すように、規制ブレード２６の現像ローラ２５へ
の当接点Ｐに対して、中央部の規制ブレード２６先端を
現像ローラ２５の回転方向の上流側に突出するようにし
ている。この当接点Ｐは、図２（ｂ）に示す規制ブレー
ド２６の欠如部２６ａの端縁２６ｂが当接、あるいは僅
かに突出するようにして規制ブレード２６を当接させて
いる。そのため、規制ブレード２６の両端部の欠如部２
６ａの端縁２６ｂ部分が現像ローラ２５に当接し、中央
部の先端部分が現像ローラ２５に当接せずに突出する状
態で現像ローラ２５に圧接されている。

【００５５】また、図１における長さＬは、規制ブレー
ド２６と現像ローラ２５との当接点Ｐから規制ブレード
２６先端までの突出長さである。そのため、図２（ｂ）
の規制ブレード２６の構成において、欠如部２６ａの端
縁２６ｂが、現像ローラ２５に当接する当接点Ｐとすれ
ば、規制ブレード２６先端の突出長さＬは、Ｌ１−Ｌ２
の長さとなる。

【００５６】上述した構成の装置において、現像ローラ
２５に付着するトナーＴは、規制ブレード２６の中央部
先端の突出部と現像ローラ２５に隙間を通して付着し、
その付着量が規制され、決められたトナー層厚を形成す
る。

【００５７】これに対し、規制ブレード２６の端部の欠
如部２６ａに対応する部分では、現像ローラ２６に付着
したトナーが欠如部２６ａの端縁２６ｂで書き落とさ
れ、現像ローラ２５の両端部でのトナーの付着が軽減さ
れる。つまり、規制ブレード２６の中央部分は、当接点
Ｐから回転方向の上流側に突出しているため、規制ブレ
ード２６の現像ローラ２５への圧接力に応じた量のトナ
ー層を形成できる。しかし、欠如部２６ａに相当する部
分においては、欠如部端縁２６ｂにて多くのトナーが欠
き落とされ、その付着量が大きく軽減される。

【００５８】このため、現像ローラ２５の両端部におい
ては、規制ブレード２６にて決められた圧力でもって圧
接されていても、トナーの付着量を中央部に比べて多く
なるが防止され軽減される。この両端部のトナーの付着
量は、端縁２６ａの現像ローラ２５表面への当接状態に
おいて増減され、特に端縁２６ｂが現像ローラ２５に当
接させた場合には、ほとんどトナーの付着を阻止でき、
端縁２６ｂの突出量が長く（規制ブレード２６の中央部
先端の突出方向）することで、トナー付着量が増える傾
向にある。

【００５９】このように現像ローラ２５の両端部のトナ
ーの付着量を軽減できるため、規制ブレード２６の中央
部での規制されるトナー付着量（トナー層厚）と同等、
あるいはそれ以下にすることが可能となる。そのため、
感光体８とトナーＴとを接触させて現像する方式におい
て、中央部と両端部での付着量が同等又は少なくするこ
とで、感光体８の感光層の膜減りを同等又はそれ以下に
できる。つまり、トナーを介して感光体８が圧接される
時の感光層の摩耗を両端部において従来より軽減でき、
膜減りを抑制する効果を期待できる。

【００６０】つまり、従来のように規制ブレード２６の
先端に欠如部２６ａを設けることなく、両端部を中央部
先端とフラットな状態で形成したものを現像ローラ２５
に圧接させれば、現像ローラ２６の両端部でのトナーの
付着量が現像にかかわる中央部でのトナー層の厚さ以上
に付着する。この結果、従来よれば、感光体８の両端部
での摩耗が大きく、膜減りの速度が速くなっり、その寿
命の短縮の原因となっていた。

【００６１】しかし、本発明のようにトナー層の厚さ規
制を行う規制ブレード２６の両端部に欠如部２６ａを形
成することで、現像ローラ２５の両端部でのトナーの付
着量を大きく軽減でき、よってトナー等による摩耗にて
感光体８表面の両端部の膜減りを抑制し、中央部と同程
度にできる効果を奏する。

【００６２】以下に、本発明の実施形態による効果を確
認するために各種実施例を示す。

【００６３】（実施例１）この実施例１は、本発明にお
ける規制ブレード２６の両端部に欠如部２６ａを設け、
その欠如部２６ａを現像ローラ２５の圧接させるように
した。この規制ブレード２６の構成としては、図２
（ｂ）の構成とし、規制ブレード２６の幅Ｌ０を２３０
ｍｍ、先端の幅Ｌ４を２１０ｍｍ、欠如部２６ａの長さ
Ｌ３を１０ｍｍのＳＵＳ３０４の厚さ８０μｍのものを
用いて構成した。

【００６４】このような規制ブレード２６を先端から２
ｍｍを現像ローラ２５との当接点Ｐとして圧接させた。
つまり、規制ブレード２６の先端を、現像ローラ２５と
の当接点Ｐより２ｍｍ突出して設けた。これは図１にお
いてＬ＝２ｍｍに設定した状態である。

【００６５】また現像ローラ２５は、上述した実施形態
において例示した体積低効率の導電性のウレタンゴムを
金属製の回転軸に被覆して、直径１６ｍｍ、図３におけ
る幅Ａとして２５０ｍｍに設定したものを得た。この現
像ローラ２５は、図４において感光体８と接触する位置
において同一方向に回転駆動させた。そして、現像ロー
ラ２５は、感光体８に対して８００ｇの荷重で押圧する
ように設定した。

【００６６】また、感光体８は、導電性の基材としてア
ルマイト処理したアルミニウムの円筒形の導電層表面
に、感光層として電荷発生層と電荷輸送層とを積層した
膜厚１８μｍのＯＰＣ感光体を用い、その長径として２
４ｍｍとした。

【００６７】この感光体８に対して、帯電器９として帯
電ブラシローラ構成のものを用い、導電層を接地した感
光体８に対し、負帯電を行うために−１３００Ｖを供給
し、−５５０Ｖで一様に負帯電させた。帯電ブラシロー
ラは、例えばカーボンを含んだ導電性の繊維を金属軸に
巻き付けて構成される。

【００６８】感光体８を均一帯電した後、レーザ走査装
置１０を介して露光位置１０ａにて決められたテスト画
像に応じた光像を露光し、静電潜像を形成した。この画
像は、例えば最大サイズのシートへの記録を前提とし、
このシートとしてレターサイズ（幅２１６ｍｍ）を用い
た。

【００６９】感光体８上に露光した後に形成される潜像
を現像するために、上述したような現像ローラ２５にト
ナーを付着させて現像した。このトナーとしては、一成
分系の非磁性トナーであり、例えば平均粒径１０μｍ程
度のものを用いた。このトナーは主樹脂をスチレンアク
リル系樹脂からなる母体にカーボンブラック、帯電制御
剤、並びにＷＡＸを内添したもので、流動性を確保する
ためにシリカ、及びカブリの軽減のためにマグネタイト
を添加している。シリカ及びマグネタイトは、トナー１
００ｗｔ％に対して、１．５ｗｔ％及び０．８ｗｔ％と
した。

【００７０】上記現像ローラ２５には、その回転軸に−
４５０Ｖの現像バイアス電圧を供給し、感光体８表面に
形成され静電潜像を現像した。その後、形成されたトナ
ー像を、レターサイズのシートの転写ローラ１２を用い
て転写した。この転写ローラ１２は、カーボンブラッ
ク、金属微粉末などの導電性物質が添加された体積抵抗
率１０⁷Ωｃｍ、アスカーＣ硬度３０〜５０度の導電性
ウレタンスポンジからなる直径１３．５ｍｍの導電性ロ
ーラにて構成している。この転写ローラは、感光体８へ
荷重１４００ｇｆで押圧付勢されている。この転写ロー
ラの回転軸に、トナーと逆極性となる＋１５００Ｖの転
写電圧を供給している。

【００７１】これによりシートは、転写ローラ１２の作
用にて帯電され、感光体８上に形成されたトナー像を静
電的に転写する。転写を終えたシートは感光体８から分
離し、定着装置へと送られ、ここでシート上のトナー像
が加熱定着して堅牢なコピー画像として画像形成装置の
排出トレイへと排出される。

【００７２】なお、現像ローラ２５の回転される周速度
を、感光体８が回転される周速度の１．２倍に設定して
回転駆動されている。特に感光体８は図４において時計
方向に、現像ローラ２５は反時計方向に回転駆動させ
た。

【００７３】また、規制ブレード２６にて図３に示すよ
うにトナー層Ｔａの幅Ｂを２３０ｍｍとして、その現像
ローラ２５のさらなる両端部へのトナー付着を無くすた
めにシール部材を現像ローラ２５周面に圧接させてトナ
ー層Ｔａを形成しないようにした。

【００７４】そこで、現像ローラ２５に圧接させる規制
ブレード２６の構成として、４種類のものを設定して上
述したような画像形成を実際に行った結果を下記の表１
に示した。

【００７５】規制ブレード：この規制ブレード２６の
構成は、欠如部２６ａを設けていない従来による先端フ
ラット形状のものである。つまり、先端の幅Ｌ４が、２
３０ｍｍものである。

【００７６】規制ブレード：これは、欠如部２６ａの
それぞれの長さＬ１＝１５ｍｍに、Ｌ２＝１４．５ｍｍ
に設定し、その差Ｌ１−Ｌ２を０．５ｍｍとした規制ブ
レード２６を構成した。この規制ブレード２６は、その
欠如部２６ａの端縁２６ａが当接点Ｐより１．５ｍｍ突
出している。

【００７７】規制ブレード：これは、欠如部２６ａに
ついて、Ｌ１＝１５ｍｍ、Ｌ２＝１４．０ｍｍとし、そ
の差を１．０ｍｍとした規制ブレード２６である。

【００７８】規制ブレード：これは、欠如部２６ｓに
ついて、Ｌ１＝１５ｍｍ、Ｌ２＝１３．０ｍｍとし、そ
の差を２．０ｍｍとした規制ブレード２６である。

【００７９】上記４種類の規制ブレード〜は、上述
したように、現像ローラ２５に圧接させ、図１に示すよ
うにその当接点Ｐに対して中央部のブレード先端の突出
量Ｌを２．０ｍｍとし、欠如部２６ａの端縁２６ｂの突
出量がで１．５ｍｍ、で１．０ｍｍ、で０であ
る。

【００８０】

【表１】表１に示すように、両端部に欠如部２６ａを設けること
で、現像ローラ２５の両端部に付着したトナー量を少な
くすることができる。また、そのトナー量は、欠如部２
６ａの欠如された部分が大きくなるに従って少なくな
る。つまり、欠如部２６ａの端縁２６ｂが現像ローラ２
５との当接点とした規制ブレードにおいては、そのト
ナーの付着量を殆ど無くすことができる。

【００８１】ここで、規制ブレードの場合、中央部で
のトナーの付着量（トナー層厚）とほぼ同程度のトナー
付着量であることを確認した。そのため、シートの幅方
向全域をカバーできるトナー層の幅Ｂにおいて、そのト
ナー層厚を軸方向において一定にでき、シートの幅
（Ｃ）方向全域にトナー像を形成できる。また、規制ブ
レードの構成においても、両端部の現像ローラ２５へ
のトナーの付着量がなくなり、シート両端部までの画像
形成を行わなずにボイド等を形成するような場合には非
常に有効である。

【００８２】以上のように、欠如部２６ａを設けること
で、徐々に画像形成枚数が増加していく。これにより、
感光体８端部領域における膜減りの度合いも軽減され、
中央部と同等の膜減りにより、感光体８の寿命の延長に
もなっている。

【００８３】従って本発明の画像形成装置において、感
光体８に形成された潜像を現像する現像ローラ２５に対
してトナー層の厚さ規制を行う規制ブレード２６は、そ
の先端を現像ローラ２５との当接点から上流側に突出さ
せた状態において、その両端部に欠如部２６ａを設ける
ことで、両端部の現像ローラ２５へのトナーの付着量を
軽減できる。これにより、感光体８の両端部の感光層の
膜減りを中央部と同等にでき、端部での膜減りを抑制し
感光体の寿命を延長できる。

【００８４】なお、現像ローラ２５の両端部へのトナー
の付着量の規制のために、規制ブレード２６の欠如部２
６ａにおいて長さＬ２を適宜設定することで、トナーの
付着量を簡単に規制できる。つまり、欠如部２６ａの端
縁２６ｂの現像ローラ２５両端との接触点Ｐを基準に、
それより突出する量を小さくすれば、トナー付着量が少
なくなる。そのため、図２（ａ）及び（ｃ）のような構
成の規制ブレード２６においては、両端部に向かって徐
々にトナー付着量が少なくなる。

【００８５】（実施例２）次に実施例１にて記載した現
像ローラ２５及び感光体８をそのまま用い、その回転速
度の周速度の速度比を変化させることで画像カブリと、
感光体８の研磨特性について実験した結果を以下に述べ
る。

【００８６】感光体８の研磨特性については、１０００
枚のレターサイズのシートに実際に実施例１において説
明したようにトナー像を形成し、画像形成を行った場合
における感光体８の感光層の膜減り量を測定したことで
評価した。

【００８７】特に実施例１においては、その周速比を
１．２としたが、この実例は１．２倍を含めて、周速比
を１．０，１．１，１．２，１．３，１．４，１．５の
６種類にて実験を行った。この周速比は、現像ローラ２
５の周速度を速くし、感光体８の周速比を１とした場合
の比率である。

【００８８】また、感光体８の膜減り量は、表面粗さ計
（東京精密（株）：サーフコム４７０Ａ）を用いて感光
体の一部を溶剤で剥離した後の感光層の剥離部と未剥離
部の差を表面粗さ計にて測定した。

【００８９】さらに、画像カブリは、プリント前後のシ
ートの白度の差を測定値とした。従って、この値が大き
い方が画像カブリが悪い（大きい）ことになる。その時
の測定機としては、色差計（日本電色社製：Ｚ−３００
Ａ）を用いた。以下に表２に結果を示した。

【００９０】

【表２】上記表２に示したように、周速比を上げるに従って、画
像のカブリが低減しているのが分かる。その反面、感光
体８の膜減りが増加する。特に膜減りに関しては周速比
１．３以上で、極体に感光体８の感光層の摩耗量が増加
している。この結果、画像カブリの少ない、かつ感光体
８の膜減り特性の少ない最適な条件としては、周速比と
して１．１〜１．３程度に設定すれば良好である。

【００９１】なお、周速比として１．４以上にすれば、
画像カブリが少ない点では有効であるとしても、感光層
の膜減り量が増すため、２０００枚のプリントに対して
は、画質を補償できなくなる。つまり、感光体８自身の
寿命が大きく低下することにもなる。

【００９２】（実施例３）次に、実施例１記載の画像形
成装置において、トナーＴに外添するマグネタイトの量
を変化させた場合における画像カブリと感光体８の研磨
特性について実験した結果を示す。このマグネタイト
は、感光体８の感光層表面を積極的に研磨するために用
いられている。つまり感光体８表面に形成される不要な
膜、例えばシートのタルクや融着したトナー等を削り取
るために用いられる。

【００９３】従って、タルクや融着トナー等を除去する
ためには、マグネタイトの量を増せばよいが、研磨剤と
した作用する結果、感光体８の感光層の膜減り減少を加
速する結果にもなる。

【００９４】上記トナーに外添するマグネタイトの磁性
粉として戸田工業社製のＥＰＴ−１０００を用いた。感
光体８の研磨特性としては、実施例２に記した通り１０
００枚のレターサイズを用いてプリントした結果による
ものである。

【００９５】また、感光体８の膜減り量及び画像カブリ
については、実施例２記載の方法で実施した。そして、
上記マグネタイトの添加量としては、表３に示した通り
である。

【００９６】

【表３】上記表３に示す通り、マグネタイトの磁性粉を増加する
に従って、画像カブリが改良されているのが分かる。こ
の画像カブリは、添加量として１．０ｗｔ％以上にして
も、実質的な変化はない。

【００９７】一方、磁性粉を増加するに従って、感光体
８の膜減りが増加する。しかし、添加量として１．０ｗ
ｔ％以下の場合には、感光体８の感光層の膜減りは少な
く、１．０ｗｔ％を越えると、その膜減り量が大きくな
ることが分かる。

【００９８】従って、磁性粉の添加量としては、画像カ
ブリを軽減し、膜減り量を少なくする点から、１．０ｗ
ｔ％以下とし、少なくとも０．１ｗｔ％以上添加するこ
とで画像カブリを軽減でき、かつ感光体８の膜減りを抑
制できる。

【００９９】

【発明の効果】本発明の現像装置によれば、トナー担持
体のトナー付着量を両端部領域で軽減できるため、規制
部材をトナー担持体に一定の圧力で圧接させるようにし
ても、その付着量を軽減し、中央部と同程度又はそれ以
下にすることができる。

【０１００】その結果、トナー担持体を像担持体に接触
させて現像を行うような場合による像担持体の膜減りが
抑制され、その寿命を延長できる。

【０１０１】しかも、トナーの消費量等の削減を可能に
し、像担持体の寿命延長に加え、トータルコストの低減
とともに、像担持体の交換、トナーの補充に伴う作業の
頻度を抑え、使用勝手のよい画像形成装置を提供でき
る。

【０１０２】また、特別な大掛かりな構成を必要とする
ものでもなく、非常に簡単な構成により目的を達成で
き、コストアップにもならず、装置の小型化等に大きく
貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置を構成するトナー担持体であ
る現像ローラと、現像ローラに付着されるトナーの規制
を行う規制ブレードとの関係にかかる本発明の第１の実
施形態を説明するための図である。

【図２】図１に示す規制ブレードの各種の実例を示す平
面図である。

【図３】本発明の現像装置において、現像ローラの幅、
この現像ローラに付着するトナー層の幅、及び画像形成
するための記録媒体の幅の各関係を示す図である。

【図４】図１に示す現像装置を備える画像形成装置の全
体構成の一例を示す構成図である。

【図５】像担持体である感光体の回転時間（使用時間）
と感光体を構成する感光層との膜減り状態を示す特性図
である。

【図６】図５に示す特性における感光体を帯電させる時
の電位と、残留電位との関係を示す特性図である。

【図７】本発明の現像装置において、反転現像を行う場
合における現像バイアス電圧と、非画像部の非現像及び
現像を行うための電位差の関係を示す図である。

【符号の説明】１給紙部２画像形成部３定着装置４給紙部８感光体（像担持体）９帯電器（又は分極手段）１０レーザ走査装置１１現像装置１２転写ローラ２４現像槽２５現像ローラ（トナー担持体）２６規制ブレード（規制部材）２６ａ欠如部２６ｂ欠如部の端縁Ｔ非磁性一成分トナーＰシート（記録媒体）

フロントページの続き (72)発明者若田茂之大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 2H077 AD02 AD06 AD13 AD17 AD35 DA24 EA14 FA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一成分系のトナーを用いて像担持体に形
成された潜像を現像する現像装置であって、上記像担持体に形成された潜像を現像するために上記ト
ナーを担持して像担持体側へと搬送するトナー担持体を
設け、上記トナー担持体に担持されるトナーの量を規制する規
制部材を、上記トナー担持体に圧接させ、その圧接位置
より上記規制部材の一部が突出するように規制部材を配
置し、上記規制部材の両端部に欠如部を設けたことを特徴とす
る現像装置。
【請求項２】上記欠如部の端縁の近傍をトナー担持体
に当接させて、その部分のトナー担持体へのトナーの付
着量を軽減させることを特徴とする請求項１記載の現像
装置。
【請求項３】請求項１記載の現像装置を備えた画像形
成装置であって、トナー担持体を像担持体に所定の圧力
でもって当接させて現像を行うようにしたことを特徴と
する画像形成装置。
【請求項４】上記トナー担持体と像担持体との当接位
置において、それぞれの移動方向が同一方向になるよう
に駆動され、トナー担持体の移動速度が、像担持体の移
動速度の１．１〜１．３倍に設定されていることを特徴
とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】上記トナーに含まれる磁性粉を０．１〜
１．０ｗｔ％の範囲に設定したことを特徴とする請求項
３記載の画像形成装置。